KR20070108801A

KR20070108801A - 고속 데이터 처리를 위한 효율적인 재전송 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20070108801A
Application number: KR1020060056441A
Authority: KR
Inventors: 김혜정; 이도영; 이현구
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-05-08
Filing date: 2006-06-22
Publication date: 2007-11-13
Also published as: JP4988825B2; JP2009534983A; KR101224334B1; CN101444032B; CN101444032A

Abstract

이동통신시스템에 관한 것으로서, 특히 고속 데이터를 처리하기 위한 효율적인 재전송 장치 및 방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 송신측 ARQ 엔터티가 수신측 ARQ 엔터티로부터 연속적이며 정상적으로 수신된 ARQ 패킷들의 최후 일련번호를 포함하는 긍정적 응답 신호(ACK)를 수신하는 과정과, 송신측 HARQ 엔터티로부터 HARQ에 따라 정상적으로 수신 완료되지 못한 ARQ 패킷에 대응하여 부정적 응답 신호(NACK)를 수신하는 과정과, 상기 ACK과 NACK을 고려하여 정상적으로 송신되지 못한 적어도 하나의 ARQ 패킷을 확인하고, 상기 확인된 ARQ 패킷을 포함하는 재전송 패킷을 구성하여 재전송하는 과정을 포함한다.

ARQ 패킷, HARQ 패킷, Local NACK, ACK, Cumulative ACK Sequence Number 필드, Number of Consecutive missed Packet 필드, 재전송 버퍼

Description

고속 데이터 처리를 위한 효율적인 재전송 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF EFFECTIVE HARQ ASSISTED ARQ OPERATION FOR HIGH RATE DATA TRANSMISSION}

도 1은 일반적인 라디오 프로토콜의 구조와 패킷 구조를 도시한 도면.

도 2는 일반적인 HARQ의 동작을 설명한 도면.

도 3은 종래 기술에 따라 HARQ와 ARQ가 독립적으로 동작하는 경우의 문제점을 도시한 도면.

도 4는 종래 기술에 따라 HARQ와 ARQ가 연동하여 동작하는 경우의 문제점을 도시한 도면.

도 5는 종래 기술에 따라 HARQ NACK/ACK 에러를 검출하는 동작을 설명한 도면.

도 6은 종래 기술에 따라 HARQ와 ARQ를 구동하는 경우 발생하는 문제점들을 도시한 도면.

도 7은 본 발명에 따라 HARQ와 ARQ를 연동하는 동작을 설명한 도면.

도 8은 본 발명에 따라 로컬 NACK의 발생을 설명한 도면.

도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 ACK 신호를 송수신하는 HARQ 및 ARQ 계층의 동작을 도시한 도면.

도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 ACK 신호의 포맷 구조를 도시한 도면.

도 11은 본 발명의 제1 실시 예에 따라 송신측이 ACK 신호를 수신하는 과정을 도시한 신호 흐름도.

도 12는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 ACK 신호를 송수신하는 HARQ 및 ARQ 계층의 동작을 도시한 도면.

도 13은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 ACK 신호의 포맷 구조를 도시한 도면.

도 14는 본 발명의 제2 실시 예에 따라 송신측이 ACK 신호를 수신하는 과정을 도시한 신호 흐름도.

도 15는 본 발명에 따라 HARQ와 ARQ가 연동하며 중복 전송 방지하는 동작을 설명한 도면.

도 16a 내지 도 16d는 본 발명에 따라 중복 전송 방지를 위한 HARQ 전송 상태 테이블을 도시한 도면.

본 발명은 이동통신시스템에 관한 것으로서, 특히 고속 데이터를 처리하기 위한 효율적인 재전송 장치 및 방법에 관한 것이다.

UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service)시스템은, 유럽식 이동통신 시스템인 GSM(Global System for Mobile Communications)과 GPRS(General Packet Radio Services)을 기반으로 하고 광대역(Wideband) 부호분할 다중접속(Code Division Multiple Access: 이하 'CDMA'라 한다)을 사용하는 제3 세대 비동기 이동통신 시스템이다.

현재 UMTS 표준화를 담당하고 있는 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는 UMTS 시스템의 차세대 이동통신시스템으로 LTE(Long Term Evolution)에 대한 논의를 진행 중이다. LTE는 2010년 정도를 상용화 목표로 해서, 100 Mbps 정도의 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다. 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 있다.

이러한 LTE 시스템에서는 고속 패킷의 전송 효율을 높이기 위해서 하이브리드 자동 재전송((Hybrid ARQ(Automatic Retransmission Request), 이하 'HARQ'라 한다)를 이용하며. 상기 HARQ만으로는 다양한 서비스 품질(Quality of Service, 이하 'QoS'라 한다)의 요구(requirement)를 충족할 수 없으므로, 상위 계층에서 별도의 자동 재전송(이하 'ARQ'라 한다)이 수행 가능하다.

여기서, HARQ란, 이전에 수신한 데이터를 폐기하지 않고, 재전송된 데이터와 소프트 컴바이닝함으로써, 수신 성공률을 높이는 기법이다. 좀 더 자세히 설명하면, HARQ 수신측은 수신한 패킷의 오류 존재 여부를 판단한 뒤, 상기 오류 존재 확 인 여부에 따라 긍정적 인지(Acknowledged, 이하 'HARQ ACK'라 한다)신호, 또는 부정적 인지(Non-Acknowledged, 이하 'HARQ NACK'라 한다)신호를 송신측으로 전송한다. 따라서, 송신측은 상기 HARQ ACK/NACK 신호에 따라 HARQ 패킷의 재전송이나 또는 새로운 HARQ 패킷의 전송을 실행한다. 즉, HARQ의 특징은 재전송된 패킷을 이전에 수신한 패킷과 소프트 컴바이닝하여 오류 발생 확률을 줄이는 기법이다.

반면에, ARQ란, 수신한 패킷의 일련 번호를 검사해서, 수신하지 못한 패킷에 대한 재전송을 요청하는 기법이며, 이전에 수신한 패킷과 재전송된 패킷들을 소프트 컴바이닝 동작을 수행하지 않는다. 상기 ARQ와 HARQ는 모두 오류가 발생한 패킷을 복원하는 역할을 하기 때문에, 두 가지를 함께 구동할 필요는 없어 보인다. 그러나, HARQ 만으로는 충분히 낮은 패킷 에러 비율(packet error ratio)를 얻기 어렵기 때문에, 대부분의 패킷 서비스는 ARQ와 HARQ가 동시에 진행되어야 한다. 이는 HARQ에서 HARQ ACK/NACK 신호가 1 비트 응답 신호로, 채널 코딩 등을 통해 에러율(error rate)을 낮추기 힘들며, 따라서, 상기 HARQ만으로는 낮은 패킷 에러 비율(packet error rate)을 성취하기 힘들기 때문이다. 즉, HARQ NACK 신호가 HARQ ACK 신호로 잘못 인지(이하 'HARQ NACK/ACK 에러'라 한다)되면, 해당 패킷은 HARQ 레벨에서 완전히 유실된다. 따라서, HARQ ACK/NACK 신호의 신뢰도가 HARQ 레벨에서의 패킷 에러 비율(packet error ratio)결정에 중요한 요소로 작용한다. 따라서, 상기와 같이 HARQ와 ARQ를 구비하는 이동 통신 시스템에서는, ARQ 송신측이 HARQ 송신 정보를 이용하여 신속한 재전송을 실행할 수 있다.

도 1은 일반적인 라디오 프로토콜의 구조와 패킷 구조를 도시한 도면이다.

도 1a를 참조하면, 라디오 프로토콜은 ARQ 계층(120, 125)과 MAC계층(130)과 물리계층(140)으로 구성된다. ARQ 계층(120, 125)은 서비스 당 하나가 구성될 수 있으며, ARQ 동작을 통해 요구 서비스 품질(required QoS)를 충족시킨다.

상위 계층1, 2(110, 115)는 서비스 별로 구성되는 프로토콜 스택을 의미하며, 예를 들어 AMR 코덱/RTP /UDP /IP나 FTP /TCP /IP가 상위 계층이 될 수 있다. MAC계층(130)은 다수의 ARQ 계층들(120, 125)과 연결되며, 다수의 ARQ 패킷들을 하나의 HARQ 패킷으로 다중화한다. 그리고 상기 다중화된 HARQ 패킷에 대하여 HARQ 동작을 수행한다. 물리 계층(140)은 HARQ 패킷을 무선 채널을 송수신하는 동작을 수행한다. 상기 ARQ 패킷은 상위 계층에서 전달된 데이터를 ARQ를 수행할 수 있도록 일련번호를 할당한 재구성된 패킷을 의미한다. 또한, 상기 HARQ 패킷은 HARQ 동작을 통해 실제 무선 채널 상에서 송수신되는 단위의 패킷을 의미한다.

도 1b를 참조하면, ARQ 패킷은 일련번호(Sequence Number, SN, 163), 사이즈 정보(164), 프레이밍 정보(165)로 구성된 ARQ 패킷 헤더(161)와 상위 계층(110, 115)로부터 전달된 실제 데이터가 할당되는 페이로드(162)로 구성된다.

일 예로, 상위 계층(110, 115)에서 ARQ 계층(120, 125)으로 IP 패킷(150)이 전달되었다면, 무선 채널 상황이나 스케줄링 상황에 따라 상기 상위 IP 패킷(150) 전부를 전송할 수도 있고, 상기 IP 패킷(150)의 일부만을 전송할 수도 있다. 여기서, 상기 상위 계층(110, 115)에서 전달된 IP 패킷(150)을 적절한 크기로 재구성하는 것을 프레이밍이라고 하며, 상기 프레이밍 정보(165)는 수신측이 상기 적절한 크기로 재구성된 패킷을 원래의 상위 계층 패킷(IP 패킷)으로 되돌릴 수 있는 정보 이다. 일련번호(163)는 ARQ 패킷(160)에 순차적으로 부여되는 일련번호이며, 사이즈 정보(164)는 ARQ 패킷(160)의 크기를 나타내는 정보이다. ARQ 계층(120, 125)은 상기 일련번호(163)를 이용해서 ARQ 패킷의 일련번호를 맞춰 저장하거나, 조립하여 ARQ를 수행한다.

HARQ 패킷(170)은 다중화 헤더(171)와 페이로드로 구성된다. 다중화 헤더(171)에는 ARQ 패킷(160)의 다중화 정보가 포함된다. 예를 들어 ARQ 계층들 중에서 해당 ARQ 계층의 식별자(120. 125)가 상기 다중화 정보가 될 수 있다. 또한, 페이로드는 다중화된 적어도 하나 이상의 ARQ 패킷들로 구성된다. 이러한 상기 라디오 프로토콜 구조 및 패킷의 구조는 기지국과 단말에 공통으로 적용됨이 자명하다.

도 2는 일반적인 HARQ의 동작을 설명한 도면으로, 도 2는 송신측과 수신측간의 HARQ를 수행하는 구조를 도시한 도면이다. 역방향 패킷 서비스에서는 단말이 송신측이고, 기지국이 수신측의 역할을 수행한다. 반면에, 일반적인 순방향 패킷 서비스에서는 단말이 수신측, 기지국이 송신측의 역할을 한다. 따라서 이하 설명에서 송신측과 수신측은 단말이나, 기지국 중 하나로 한정되지 않음이 자명하다.

도 2를 참조하면, 하나의 단말에 다양한 종류의 서비스가 제공될 수 있으므로, 송신측은 다수의 상위 계층 계층들(280)과, 다중화 블록(275)을 구비하고, 수신측은 다 수의 상위 계층 계층들(205)과, 역다중화 블록(210)을 구비한다. 상기 상위 계층(205, 280)은 예를 들어 동일한 전송 품질(Quality of Service)를 요구하는 서비스들의 집합으로 간주할 수 있으며, 이하 설명의 편의를 위해, 하나의 상위 계층에서 발생한 플로우를 'QoS 플로우'라고 명명한다.

다중화 블록(275)은 여러 상위 계층(275)에서 발생한 데이터들에 다중화 정보를 삽입해서 HARQ 블록(272)으로 전달하는 역할을 한다. 반면에, 역다중화 블록(210)은 HARQ 블록(212)으로부터 전달받은 데이터의 다중화 정보를 이용해서 적절한 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다.

여기서, HARQ 블록(212, 272)은 HARQ 동작을 수행하는 장치로, 여러 개의 HARQ 프로세서(processor)들로 구성된다. HARQ 프로세서란, HARQ 패킷의 송수신을 담당하는 기본 단위 장치이며, 송신측 HARQ 프로세서는 사용자 패킷의 전송과 재전송을 담당하고, 수신측 HARQ 프로세서는 HARQ 패킷의 수신과 HARQ 긍정적 인지 신호(Acknowledgement : 이하 'HARQ ACK'라 한다)/ HARQ 부정적 인지 신호(Negative Acknowledgement : 이하 'HARQ NACK'라 한다) 신호의 전송을 담당한다.

HARQ 블록(212, 272)는 송신측과 수신측에 쌍으로 존재하며, 하나의 HARQ 블록(212, 272)은 다수의 HARQ 프로세서들을 구비함으로써, 지속적인 송수신이 가능하다. HARQ 프로세서의 동작은 HARQ 패킷을 전송하고, 이에 대한 HARQ ACK/NACK 정보를 수신하고, 다시 재전송을 수행하는 동작들로 구성된다. 그러므로 일 예로, HARQ 프로세서가 하나만 존재하는 경우는, 사용자 데이터를 전송하고, 그에 대한 HARQ ACK/NACK 정보를 수신할 때까지 다른 패킷을 전송할 수 없게 된다. 그렇지만 HARQ 프로세서를 여러 개 구비할 경우, 한 프로세서가 HARQ ACK/NACK 수신을 위해 대기하는 동안, 다른 프로세서에서 데이터를 전송할 수 있으므로, 다수의 HARQ 프로세서들을 구비함으로써, 지속적인 송수신이 가능하다.

HARQ 프로세서의 기본 동작은 다음과 같다.

먼저 송신측 HARQ 프로세서(HARQ P1(255), HARQ P2(260), HARQ P3(265), HARQ P4(270)) 중 임의의 하나)는 다중화 블록(275)에서 수신한 데이터를 채널 코딩해서 전송하고, 차 후의 재전송을 위해 상기 채널 코딩된 데이터를 버퍼(도시하지 않음)에 저장한다. 그리고 상기 데이터에 대한 ACK 정보를 수신하면 상기 버퍼에 저장되어 있는 데이터를 폐기(flush)하고, 상기 데이터에 대한 NACK 정보를 수신하면 상기 데이터를 재전송을 수행한다.

반면에, 수신측 HARQ 프로세서(HARQ P1(215), HARQ P2(220), HARQ P3(225), HARQ P4(230) 중 임의의 하나)는 물리 채널을 통해 수신한 데이터를 채널 디코딩하고, 상기 데이터의 오류 검출 여부를 확인하는 순환 리던던시 체크(Cyclic Redundancy Check, 이하 'CRC'라 한다) 연산을 통해 오류 존재 여부를 확인한다. 만약 오류가 존재한다면, 상기 데이터를 버퍼에 저장하고 HARQ NACK 신호를 전송한다. 차 후에 상기 데이터에 대한 재전송 데이터가 수신되면, 버퍼에 저장해 두었던 데이터와 상기 재전송 된 데이터를 소프트 컴바이닝한 뒤 오류 존재 여부를 다시 검사한다. 여전히 오류가 존재하는 것으로 확인되면, HARQ NACK 신호를 전송하고, 상기 과정을 반복한다. 만약 오류가 해소된 것으로 확인되면, HARQ ACK 신호를 전송하고, 사용자 데이터를 역다중화 블록(210)으로 전달한다.

상기와 같이 오류가 발생한 HARQ 패킷을 재전송하고, 소프트 컴바이닝함으로써, HARQ 동작을 통해 높일 수 있다. 그러나, HARQ 동작만으로 아주 낮은 블록 에러율(Block Error Rate, 이하 'BLER'라 한다)이 성취하는 것을 비 효율적이다.

1. 이는 아래의 두 가지 이유에서 기인한다.

1.1. HARQ ACK/NACK 신호에 오류가 발생하면, HARQ 프로세서는 이를 감지하지 못한다.

1.2. HARQ 전송/재전송은 비교적 짧은 시간 내에 이뤄지므로, 시간 다이버시티 이득(time diversity gain)을 얻지 못한다. 일 예로, 단말이 수십 msec동안 딥 페이딩(deep fading)에 빠지면, HARQ 재전송을 통해 HARQ 패킷을 성공적으로 전송하기 어렵다. 상기와 같은 HARQ 동작의 한계를 보완하기 위해서 ARQ 동작을 수행할 필요가 있다. 하기의 도 3에서는 ARQ를 구비하여 HARQ를 수행하는 동작에 대해서 설명한다.

도 3은 종래 기술에 따라 HARQ와 ARQ가 독립적으로 동작하는 경우의 문제점을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 우선, ARQ 동작은 송신측 ARQ 계층(361, 362, 363)과 수신측 ARQ 계층(311, 312, 313)에 의해서 수행된다. 송신측 ARQ 계층(361, 362, 363)은 상위 계층에서 전달된 상위 계층 패킷을 전송한 뒤에도, 재전송할 경우를 대비해서 ARQ 패킷을 재전송 버퍼에 저장해 둔다.

송신측 ARQ 계층 각각(361, 362, 363)은 전송 주기에 전송할 양 만큼의 ARQ 패킷을 구성한다. 이때 여러 개의 ARQ 패킷을 만들어서 전송할 양을 채울 수도 있고, 전송할 양 만큼의 1개의 ARQ 패킷을 만들 수도 있다. 이 때 만들고자 하는 ARQ 패킷의 크기가 상위 계층 패킷의 크기와 일치하지 않으면, 상위 계층 패킷을 분할해서 일부만 전달하거나, 다수의 상위 계층 패킷들을 전달할 수도 있다. 이때, 상위 계층 패킷에 일련번호 정보, 사이즈 정보, 프레이밍 정보를 삽입해서 ARQ 패킷 을 구성한다. 상기 ARQ 패킷은 하위 계층으로 전달하고 재전송을 위해 재전송 버퍼에 저장해 둔다. 여기서, 하위 계층은 MAC 계층과 HARQ 계층(370)과 물리 계층으로 구성된다. HARQ 계층(370)은 전달된 ARQ 패킷은 HARQ 패킷으로 다중화된 뒤, 물리 채널을 통해 수신측으로 전송한다(380).

수신측 ARQ 계층은 조립 블록, 수신 버퍼, 재전송 관리 블록 등으로 구성된다. 물리계층은 물리 채널을 통해 HARQ 패킷을 수신하고, MAC/HARQ계층(320)은 상기 수신된 HARQ 패킷을 역다중화하여 ARQ 패킷을 복원한 뒤, 수신측 ARQ 계층(311, 312, 313)로 ARQ 패킷을 전달하는 동작을 한다. 수신 버퍼는 HARQ계층(320)으로부터 수신한 ARQ 패킷을 일련번호에 맞춰 저장하고, 조립이 가능한 ARQ 패킷들을 조립 블록으로 전달한다. ARQ 재전송 관리 블록은 수신 버퍼에 저장된 ARQ 패킷들의 일련번호를 검사해서, 수신한 ARQ 패킷들에 대한 ARQ ACK 신호와, 수신하지 못한 ARQ 패킷들에 대한 ARQ NACK 신호를 송신측 ARQ 계층(361, 362, 363)들로 전송하는 동작을 수행한다(341, 342, 343). 상기 ARQ 조립 블록은 수신 버퍼에서 전달된 ARQ 패킷들의 프레이밍 헤더 등을 참조해서, 상기 ARQ 패킷들을 원래의 상위 계층 패킷으로 재구성한 뒤, 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행한다.

상기 수신측 ARQ 계층(311, 312, 313)으로부터 이전에 전송한 ARQ 패킷에 대한 응답 신호를 수신한 송신측 ARQ 계층(361, 362, 363)은 ACK 신호를 수신하면 상기 ARQ 재전송 버퍼에서 해당 ARQ 패킷을 폐기하고, NACK 신호를 수신하면 해당 ARQ 패킷의 재전송을 스케줄링 한다.

상기 전술한 바와 같이, ARQ는 ARQ 패킷 단위로 수행된다. 송신측 ARQ 계층 각각(361, 362, 363)은 ARQ 패킷에 일련번호를 부착해서 전송하고, 수신측 ARQ 계층(311, 312, 313)은 수신한 ARQ 패킷들의 일련번호를 검사해서, 수신하지 못한 ARQ 패킷이 존재하는지 검사한다. 예를 들어 일련번호 X인 ARQ 패킷과 일련번호 X+2인 ARQ 패킷을 수신하였지만, 일련번호 X+1인 ARQ 패킷을 수신하지 못했다면, 수신측 ARQ 계층은 송신측 ARQ 계층로 일련번호 X+1인 ARQ 패킷의 재전송을 요청한다. 즉, 일련번호 X+1인 ARQ 패킷에 대응하여 송신측 ARQ 계층으로 NACK 신호를 전송하여, 상기 X+1인 ARQ 패킷의 재전송을 요청한다.

또한, 도 3에서 ARQ과 독립적으로 동작하는 HARQ 동작은 다음과 같다.

송신측 HARQ 계층(370)은 다수의 ARQ 패킷을 다중한 HARQ 패킷을 전송한 뒤, 수신측 HARQ 계층(320)으로부터 HARQ NACK을 수신하면 HARQ 패킷을 재전송한다. 즉, 송신측 HARQ 계층(370)은 HARQ ACK을 받지 못하면, 이 같은 동작을 최대 재전송 회수만큼 반복한다. 만약 최대 재전송 회수만큼 반복한 후에도 HARQ ACK을 받지 못한 경우, 즉, 최대 재전송 제한(이하 'Maximum Retransmission Limit'라 한다)이 발생한 경우, 수신측 HARQ 계층(320)은 이를 감지하고 HARQ ACK/NACK을 전송(382)하며, 송신측 HARQ 계층(370)은 이를 수신한 후 해당 패킷을 재전송을 ARQ 계층(361, 362, 363)에 요청하게 된다.

이 경우 송신측 HARQ 계층(370)은 ARQ NACK을 수신해야만 재전송을 수행한다. 따라서, HARQ Maximum Retransmission Limit 발생한 경우 빠른 재전송이 어렵다. 또한, 수신측 ARQ 계층(311, 312, 313)은 수신하지 못한 모든 ARQ 패킷에 대해 NACK을 전송하여야 하기 때문에 무선 상에 부하와 상기 ARQ NACK을 처리하는 부하 가 크다. 더욱이 여러 타입 ARQ ACK/NACK을 사용하기 때문에 ARQ 계층에서는 패킷 처리가 복잡해진다. 뿐만 아니라 HARQ 계층(370)이 재전송을 시도 하고 있는 상황에서 수신측 ARQ 계층에서 임의의 ARQ 패킷을 미수신으로 판단하여 NACK을 전송하게 되면, 동일한 ARQ 패킷에 대하여 중복 재전송을 수행하게 되는 문제가 발생하게 된다. 결국, 이러한 문제점은 패킷 송수신 성능을 저하시키는 문제점을 초래하게 된다.

상기 도 3의 문제점과 관련하여 종래에는 도 4와 같이 독립적으로 동작하는 HARQ 계층과 ARQ 계층을 효율적으로 동작시키기 위한 방법을 제안하고 있다. 즉, 송신측 HARQ 계층(420)이 패킷 전송 실패 유무에 대한 정보를 송신측 ARQ 계층(461, 462, 463)으로 알려 주는 방법을 사용한다.

도 4를 참조하면, 송신측 HARQ 계층(470)은 전송 실패 정보(이하 'Local NACK'이라 한다)와 전송 성공 정보(이하 'Local ACK'라 한다)를 수신한 송신측 ARQ 계층(461, 462, 463)으로 전송하여 해당 패킷의 재전송 유무를 결정하도록 한다. 이때, 수신측 ARQ 계층(411, 412, 413)은 미수신된 패킷에 대하여 ARQ ACK/NACK은 사용하지 않는 것을 특징으로 한다.

다시 말해서, 도 4에서는 ARQ 동작에 따른 부하와 HARQ 계층을 사용함에 따라 중복 재전송 요청 발생 가능한 문제점을 해결하고자 송신측과 수신측이 ARQ을 수행하지 않는 것을 특징으로 한다. 다만, 송신측 HARQ 계층(470)을 통해 전송된 HARQ 패킷에 대하여 수신측 HARQ 계층(420)이 역다중화를 수행하고, 상기 역다중화된 ARQ 패킷들에 대하여 해당 ARQ 계층(411, 412, 413)이 수신된 ARQ 패킷에 대하 여 오류를 확인한 후, 그 결과를 수신측 HARQ 계층(420)으로 전달한다.

따라서, 수신측 HARQ 계층(420)은 송신측 HARQ 계층(470)으로 HARQ NACK 신호를 전송하고, 결국은 HARQ 계층(470)으로 하여금 재전송을 수행하도록 한다.

또한, 수신측 HARQ 계층(420)은 HARQ NACK/ACK 에러 검출(Error detection)을 수행하여, HARQ NACK가 변질되어 HARQ ACK로 인식되었을 경우(이하 HARQ NACK/ACK Error)가 발생되었다고 판단되면. NACK/ACK 에러 지시자를 송신측 HARQ 계층(470)로 전송한다. 상기 에러 지시자를 전송하는 과정을 하기의 도 5에서 설명하고자 한다.

최종적으로, 송신측 ARQ 계층(461, 462, 463)이 송신측 HARQ 계층(470)으로부터 Local ACK을 리포트 받게 되면, 해당 ARQ 패킷을 재전송 버퍼에서 제거 할 수 있다. 반면에, Local NACK을 리포트 받게 되면 송신측 ARQ 계층(461, 462, 463)는 해당 ARQ 패킷을 재전송하기 위해 준비한다.

도 5는 종래 기술에 따라 NACK/ACK 에러를 검출하는 동작을 설명한 도면이다.

도 5를 참조하면, 510 단계에서 송신측 HARQ 계층(555)이 물리 채널을 통해 수신측 HARQ 계층(505)으로 HARQ 패킷을 전송한다. 수신측 HARQ 계층(505)은 수신된 HARQ 패킷에 대하여 오류 검출을 수행한다. 이때, 수신된 패킷에 오류가 존재하면 520 단계에서 송신측 HARQ 계층(555)으로 HARQ NACK를 전송한다. 상기 HARQ NACK을 전송했음에도 불구하고, 상기 수신측 HARQ 계층(505)로 재전송 패킷이 수신되지 않고, 530 단계와 같이 새로운 HARQ 패킷이 전송되는 경우, 510 단계에서 수 신측 HARQ 계층(505)은 이전에 전송된 응답 신호 NACK에 대하여 NACK/ACK 오류가 발생하였다고 간주한다. 즉, 510 단계에서 전송된 HARQ 패킷에 대한 NACK 신호가 무선 채널을 통해 전송되는 중(520)에 오류가 발생하여 송신측 HARQ 계층(555)에서는 ACK 신호로 인지하게 되고, 이에 따라 530 단계에서 송신측 HARQ 계층(555)은 ACK 신호에 대응하여 새로운 HARQ 패킷을 전송하게 된 것이다.

따라서, 이러한 NACK/ACK 오류를 감지한 수신측 HARQ 계층(505)은 555 단계에서 NACK/ACK 에러 지시자를 송신측 HARQ 계층(555)으로 전달한다.

도 6은 도 3, 4, 5를 통해 서술한 종래 기술에 따른 HARQ와 ARQ를 구동하는 경우 발생하는 문제점들을 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, case 1의 경우는 송신측 ARQ 계층(608)이 전송한 ARQ 패킷(610)을 수신측 ARQ 계층(601)이 정상적으로 수신한 경우이다(616). 이때, ARQ 패킷(610)은 송신측 HARQ 계층(605)을 통해 수신측 HARQ 계층(603)을 거쳐(612) 수신측 ARQ 계층(601)으로 전달된다(616).

송신측 HARQ 계층(605)은 수신측 HARQ 계층(603)으로부터 전송된 패킷이 정상적으로 수신됨을 알리는 HARQ ACK을 수신한 뒤(614), 630 단계에서 NACK/ACK 에러 지시자 수신을 기다리는 타이머의 구동을 시작한다. 그 후, 632 단계에서 상기 타이머가 종료되면, 618 단계를 통해 Local ACK을 송신측 ARQ 계층(608)에 리포트 한다.

송신측 ARQ 계층(608)은 송신측 HARQ 계층(605)로부터 Local ACK을 리포트 받게 되면 최종적으로 해당 ARQ 패킷이 수신측 ARQ 계층(601)까지 정상적으로 수신 됨을 확인하고, 상기 패킷을 재전송 버퍼에서 제거 할 수 있다.

case 2의 경우는 650 단계에서 송신측 HARQ 계층(605)이 최대 재전송 회수만큼 재전송을 시도하였음에도 패킷 전송이 실패된 경우이다(640 단계 내지 650 단계). 이 경우 송신측 HARQ 계층(605)은 652 단계에서 Local NACK을 송신측 ARQ 계층(608)으로 리포트 하고, 654 단계에서 송신측 ARQ 계층(608)은 해당 ARQ 패킷을 재전송하기 위해 준비한다.

case 3의 경우는 HARQ NACK이 HARQ ACK로 오인되는 경우이다(674 단계). 송신측 HARQ 계층(605)은 HARQ ACK을 수신한 뒤 676 단계에서 NACK/ACK 에러 지시자의 수신을 기다리는 타이머를 구동시킨다. 상기 타이머가 종료되기 전에 678 단계에서 수신측 HARQ 계층(605)로부터 NACK/ACK 에러 지시자가 수신되면, 680 단계와 같이 Local NACK을 송신측 ARQ 계층(608)로 리포트한다. 상기 Local NACK을 수신한 송신측 ARQ 계층(608)은 해당 ARQ 패킷을 재전송하기 위해 준비한다.

2. 이와 같은 방법은 ARQ ACK/NACK을 사용하지 않는 장점이 있지만, 다음과 같은 문제점이 있다.

2.1. HARQ 계층이 NACK/ACK 에러 유무를 판단하고 처리해야 하므로 HARQ 계층의 구동이 복잡해진다.

2.2. 수신측 HARQ 계층(603)측에서 HARQ NACK을 전송했음에도 불구하고 새로운 HARQ패킷이 수신되는 경우에 NACK/ACK 에러를 판단하게 된다, 그러나 송신측 HARQ 계층(605)에서 최대 재전송 회수만큼 전송한 경우에도 전송 실패가 된 경우, 새로운 HARQ 패킷을 전송하게 되는데 이 경우를 NACK/ACK 에러가 발생한 경우와 구 분하기가 어렵다.

2.3. 송신측 HARQ 계층(605)은 전송이 성공한 패킷에 대해서 항상 Local ACK을 리포트 해야 하기 때문에 상기 송신측 HARQ 계층(605)와 수신측 ARQ 계층(608) 모두 처리상의 오버헤드가 커진다.

2.4. NACK/ACK 에러 지시자를 어떻게 전송할 지에 대한 구체적인 방안이 없다

2.5. NACK/ACK 에러 지시자가 유실 되었거나 변형 되었을 경우에 대한 방안이 없다. 만약 유실되었을 경우, 수신측 HARQ 계층(603)가 NACK/ACK 에러 지시자를 기다리다 타이머가 종료되면 NACK/ACK 에러가 없다고 판단하고 local ACK을 발생시키게 된다.

상기 전술한 문제점들을 해결하기 위한 구체적인 방안들이 현재 이동통신시스템에서 제안되지 않은 실정이며, 상기와 같은 문제점을 고려한 고속 데이터를 전송하기 위한 보다 효과적인 패킷의 재전송 방법이 필요한 실정이다.

따라서, 상기한 바와 같이 동작하는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 창안된, 본 발명은 이동통신시스템에서 고속 데이터를 처리하기 위한 효율적인 재전송 장치 및 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 이동통신시스템에서 HARQ 동작과 ARQ 동작을 구별하여 최소한의 신호를 전송하여 재전송을 수행하는 장치 및 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 이동통신시스템에서 HARQ 동작과 ARQ 동작을 구별하여 데이터를 전송하는 경우, 상기 HARQ 동작과 ARQ 동작의 중복 전송을 방지하며 최소한의 신호를 전송하여 재전송을 수행하는 장치 및 방법을 제공한다.

이러한 본 발명은 복합 재전송(HARQ)과 재전송(ARQ)을 동시에 수행하는 이동통신시스템의 송신측 ARQ 엔터티에서 고속 패킷 데이터를 재전송하는 방법에 있어서, 수신측 ARQ 엔터티로부터 연속적이며 정상적으로 수신된 ARQ 패킷들의 최후 일련번호를 포함하는 긍정적 응답 신호(ACK)를 수신하는 과정과, 송신측 HARQ 엔터티로부터 HARQ에 따라 정상적으로 수신 완료되지 못한 ARQ 패킷에 대응하여 부정적 응답 신호(NACK)를 수신하는 과정과, 상기 ACK과 NACK을 고려하여 정상적으로 송신되지 못한 적어도 하나의 ARQ 패킷을 확인하고, 상기 확인된 ARQ 패킷을 포함하는 재전송 패킷을 구성하여 재전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 복합 재전송(HARQ)과 재전송(ARQ)을 동시에 수행하는 이동통신시스템에서 고속 패킷 데이터를 재전송하는 송신 장치에 있어서, HARQ에 따라 정상적으로 수신 완료되지 못한 ARQ 패킷에 대응하여 부정적 응답 신호(NACK)를 보고하는 HARQ 엔터티와, 상기 HARQ 엔터티로부터 보고된 상기 NACK과, 수신측 ARQ 엔터티으로부터 전송된 연속적이며 정상적으로 수신된 ARQ 패킷들의 최후 일련번호를 포함하는 긍정적 응답 신호(ACK)을 고려하여, 정상적으로 송신되지 못한 적어도 하나의 ARQ 패킷을 확인하고 상기 확인된 ARQ 패킷을 포함하는 재전송 패킷을 구성하여 재전송하는 송신측 ARQ 엔터티를 포함함을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

후술되는 본 발명에서는 이동통신시스템에서 고속 패킷 데이터 전송시 재전송을 보다 효율적으로 수행하기 위한 방법을 제안하는 것으로, 송신측 HARQ 계층과 송신측 ARQ 계층간은 Local NACK을 사용하고, 상기 송신측 HARQ 계층의 동작이 다소 복잡해지는 문제점을 해결하기 위해 단순한 ARQ 동작을 구현하는 방법을 제안한다. 즉, 본 발명에서 재전송은 HARQ 계층의 Local NACK을 통한 ARQ 계층의 재전송으로 이루어진다. 이때 HARQ ACK/NACK 에러에 대한 대비책으로 ARQ ACK을 사용하는 방법을 제안한다. 또한, ARQ 계층이 ARQ NACK을 사용하지 않음으로써 ARQ NACK 처리에 대한 부하와 무선 환경상의 부하를 줄이는 방법을 제안한다.

이러한, 본 발명은 LTE 시스템 적용을 기준으로 설명되고 있지만, 재전송을 동작을 사용하는 모든 이동 통신 시스템에 별다른 변형 없이 적용 가능하다. 또한, 하기에서 사용되는 '계층'이란 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어 구조를 가지는 엔터티로 사용 가능함이 자명하다.

도 7은 본 발명에 따라 HARQ와 ARQ를 연동하는 동작을 설명한 도면이다.

일반적으로 Local ACK을 사용하는 경우, 송신측 HARQ 계층은 전송이 성공한 패킷에 대하여 항상 Local ACK을 송신측 ARQ 계층으로 리포트 해야 함으로써, HARQ 계층과 ARQ 계층간에는 부하가 계속적으로 존재하는 문제점을 가지고 있다. 그리고, HARQ 계층에서 HARQ NACK/ACK 에러에 대한 부과적인 처리가 필요하다는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 본 발명에서 송신측 HARQ 계층은 Local NACK만을 ARQ 계층으로 전송하고, HARQ NACK/ACK 에러는 ARQ ACK 사용함으로써 극복하는 것을 특징으로 한다

도 7을 참조하면, 송신측 HARQ 계층(770)은 전송 실패 정보인 Local NACK을 송신측 ARQ 계층(761, 762, 763)으로 전송하여 해당 패킷의 재전송 유무 결정하도록 한다.

보다 구체적으로 설명하면, 적어도 하나 이상의 ARQ 계층들(761, 762, 763)로부터 전달된 ARQ 패킷들은 송신측 HARQ 계층(770)로 전달된다. 송신측 HARQ 계층(770)은 상기 ARQ 패킷들을 다중화하여 정해진 크기의 HARQ 패킷으로 구성한다. 상기 HARQ 패킷은 하나의 ARQ 패킷을 포함하거나, 또는 적어도 하나 이상의 ARQ 패킷들로 구성가능하다. 또한, 본 발명에서는 HARQ 계층(770)이 ARQ 패킷 단위로 HARQ을 수행하는 것을 특징으로 한다. 이는 ARQ 패킷에 따라 재전송을 수행함으로 HARQ 계층(770)과 ARQ 계층들(761, 762, 763)간의 처리에 따른 지연을 최소화하기 위함이다. 송신측 HARQ 계층(770)은 물리 채널을 통해 구성된 HARQ 패킷을 수신측 HARQ 계층(720)으로 전송한다.

수신측 HARQ 계층(720)은 수신된 HARQ 패킷을 역다중화를 수행하고, 역다중화된 ARQ 패킷들은 해당 ARQ 계층(711, 712, 713)으로 전달한다. ARQ 계층(711, 712, 713)은 수신된 ARQ 패킷에 대하여 오류를 확인한 후, 그 결과를 수신측 HARQ 계층(720)으로 전달한다. 수신측 HARQ 계층(720)은 오류가 발생한 패킷에 대하여 NACK 신호를 송신측 HARQ 계층(770)으로 전송한다.

송신측 HARQ 계층(770)은 기 설정된 최대 재전송 제한 값에 대응하여 재전송을 수행한 후, 동일한 패킷에 대한 재전송 회수가 상기 설정된 최대 재전송 제한 값을 초과하는 경우, 해당 ARQ 패킷을 처리하는 해당 송신측 ARQ 계층(761, 762, 763 중 하나)으로 Local NACK을 보고한다. 상기 송신측 HARQ 계층(770)으로부터 Local NACK을 리포트 받은 해당 송신측 ARQ 계층(761, 762, 763중 하나)은 해당 ARQ 패킷을 재전송하기 위해 준비한다.

이러한 HARQ 동작과 관련하여 본 발명은 수신측 ARQ 계층(711, 712, 713)이 정상적으로 수신된 ARQ 패킷에 대하여만 ACK을 송신측 ARQ 계층으로 전송하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 수신측 ARQ 계층(711, 712, 713)은 정상적으로 축적된 패킷들에 정보를 포함하는 ACK을 송신측 ARQ 계층(761, 762, 763)으로 전달한다.

HARQ 계층(770)은 하기의 <표 1>과 같은 HARQ 전송 상태 테이블을 관리한다. 상기 전송 상태 테이블을 관리하는 블록은 HARQ 계층(770) 자체가 될 수 있으며, 또는 도 7에 도시한 바와 같이 HARQ 전송 상태부(772)를 별도로 구비 가능하다. 이때, HARQ 계층(770, 720)은 다수의 HARQ 프로세서들을 구비하여 HARQ 동작을 수행함은 자명하다.

하기의 <표 1>은 본 발명에 따라 HARQ 전송 상태부(772)가 구비하는 전송 상태 테이블이다.

HARQ 프로세서 식별자 (HARQ Processor ID)	ARQ 패킷 ID (ARQ 계층 ID, ARQ 패킷 시퀀스 번호)

상기 <표 1>과 같이, 전송 상태 테이블은 HARQ 패킷을 구성한 실제 송신측 HARQ 프로세스 식별자 정보와, 해당 ARQ 패킷에 대한 정보를 매핑하여 저장한다.

본 발명의 송신측 HARQ 계층(770)은 상기 HARQ 전송 상태 테이블을 통해 ARQ 패킷을 처리한 해당 ARQ 계층과 ARQ 패킷의 일련 번호를 확인가능하며, 또한, 실제 ACK으로 처리된 패킷의 확인이 가능하다. 따라서, 송신측 HARQ 계층(770)은 상기 전송 상태 테이블을 통해 HARQ 패킷을 구성할 때, 포함된 ARQ 패킷에 대한 정보를 해당 HARQ 프로세서 ID의 HARQ 전송 상태 테이블 엔트리에 표시해 둔다. 전송 시도 후, HARQ ACK을 수신하면 해당 HARQ 프레임(해당 프로세서 ID)에 대한 전송 상태 테이블 엔트리를 삭제한다. 또한, HARQ 동작에 따라 최대 재전송 제한 값에 도달하는 경우('Maximum Retransmission Limit'이 발생한 경우) 해당 HARQ 프로세서 ID의 전송 상태 테이블 엔트리를 참조하여 관련 ARQ 계층으로 일련 번호(Sequence Number)를 포함한 Local NAKC을 리포트 한 뒤, 상기 전송 상태 테이블 엔트리를 삭제한다.

도 8은 본 발명에 따라 Local NACK의 발생을 설명한 도면이다.

도 8을 참조하면, 송신측 ARQ 계층(851)은 상위 계층으로부터 전달된 데이터를 ARQ 패킷으로 프레이밍 수행한 후, 820 단계에서 HARQ 계층(770)으로 전달한다. 822 단계에서 송신측 HARQ 계층(852)은 전달된 ARQ 패킷을 수신측 HARQ 계층(802)으로 전달한다. 즉, 본 발명에 따라 HARQ 계층(852)은 ARQ 계층(851)으로부터 전달된 ARQ 패킷을 또는 적어도 하나 이상의 ARQ 패킷들을 포함하여 ARQ 패킷 형태로 HARQ 패킷을 구성하여 전송한다.

수신측 HARQ 계층(802)은 전송된 HARQ 패킷에 대하여 오류 여부를 확인한 후, 824 단계에서 오류 발생에 따라 NACK을 송신측 HARQ 계층(852)으로 전송한다. 이에 826 단계에서 송신측 HARQ 계층(852)은 전송 오류가 발생한 HARQ 패킷에 대하여 재전송을 수행한다. 수신측 HARQ 계층(802)은 재전송된 HARQ 패킷에 대하여 오류 여부를 다시 확인한 후, 828 단계에서 NACK을 송신측 HARQ 계층(852)으로 전송한다.

830 단계에서 HARQ 계층(852)은 상기 HARQ 패킷에 대한 재전송 회수가 기 설정된 최대 재전송 제한 값을 초과하는지를 확인한다. 즉, 상기 HARQ 패킷의 응답신호인 NACK 신호에 대한 재전송 제한 회수를 확인한다. 832 단계에서 송신측 HARQ 계층(852)은 상기 HARQ 패킷의 재전송 회수가 기 설정된 최대 재전송 제한 값을 초과함을 확인하면, 송신측 ARQ 계층(851)으로 상기 ARQ 패킷(820 단계에서 전송한 ARQ 패킷)에 대한 NACK 발생함을 Local NACK을 통해 보고한다.

상기 전술한 바와 같이 본 발명의 HARQ 계층은 초기 ARQ 패킷에 대한 오류 여부를 확인하여 이에 대한 응답 신호로 'Local NACK for ARQ'을 ARQ 계층에 전송한다.

따라서, ARQ 계층은 HARQ 계층으로부터 보고되는 Local NACK을 확인하여 재전송을 수행한다. 본 발명은 HARQ 계층이 전송 실패한 ARQ 패킷에 대한 Local NACK만을 보고함으로써, Local ACK 사용에 따른 처리 부하를 줄이는 효과를 가진다. 또한 ARQ NACK 수신 후에 재전송하는 종래에 비해 재전송이 빠르고 쉬워지는 장점을 가진다. 이러한 Local NACK의 전송과 함께, 본 발명은 HARQ NACK/ACK 에러 발생에 대한 대비책으로, ARQ ACK을 송수신하는 동작을 구비한다. 이는 하기의 제1 실시 예와 제2실시 예를 통해 설명하고자 한다.

제 1 실시 예

도 9a와 9b는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 ACK 신호를 송수신하는 HARQ 및 ARQ 계층의 동작을 도시한 도면이다. 여기서, 재전송에 따른 송신측은 ARQ 계층(901, 이하 'ARQ Tx'라 한다)과 HARQ 계층(903, 이하 'HARQ Tx'라 한다)을 구비하며, 수신측은 HARQ 계층(905, 이하 'HARQ Rx'라 한다)와 ARQ 계층(908, 이하 'ARQ Rx'라 한다)을 구비한다. 910, 912, 914 ,916은 ARQ Tx의 재전송에 관련된 송신측의 재전송 버퍼 상태와 패킷 정보 테이블 상태를 도시한 것이며, 960, 962는 ARQ Rx는 수신측의 버퍼 상태를 도시한 것이다. 각 계층의 버퍼 상태에 따른 구체적인 설명은 9b를 참조하여 설명한다.

우선, 9a를 설명하면, ARQ Rx(908)은 이전에 전송된 ARQ 패킷 1, 2를 정상적으로 수신한 상태이다. 이는 960의 수신측 ARQ 버퍼를 통해 알 수 있다.

920 단계에서 ARQ Tx(901)은 ARQ 패킷 3, 4를 HARQ Tx(903)으로 전송한다. 922 단계에서 HARQ Tx(903)은 상기 ARQ 패킷 3, 4를 HARQ Rx(905)로 전달한다. 이때, 924 단계에서 HARQ Rx(905)는 상기 ARQ 패킷 3, 4 에 오류가 발생함을 확인하고, NACK 신호를 HARQ Tx(903)으로 전송한다. 그러나, 상기 HARQ Tx(903)로 전송되는 응답 신호인 ARQ 패킷 3, 4의 NACK 신호가 전송 도중, ACK 신호로 오류가 발생하고, 이에 따라 926 단계에서 ARQ Tx(901)은 상기 ARQ 패킷 3, 4가 정상적으로 전송되었다고 판단하여 다음 일련 번호의 ARQ 패킷 5, 6을 HARQ Tx(903)으로 전송한다.

928 단계에서 HARQ Tx(903)은 상기 ARQ 패킷 5, 6을 HARQ Rx(905)로 전달한다. 930 단계에서 HARQ Rx(905)는 전달된 ARQ 패킷 5, 6의 오류여부를 확인한 후, 오류에 발생하지 않음에 따라 ARQ 패킷 5, 6을 ARQ Rx(908)로 전달한다. 이때, ARQ Rx(908)의 수신측 버퍼 상태는 962와 같다. 또한, 932 단계에서 HARQ Rx(905)는 상기 ARQ 패킷 5, 6의 정상적인 수신에 따른 ACK을 HARQ Tx(903)으로 전송한다. 상기 ARQ 패킷 5, 6의 ACK은 HARQ Tx(903)로 정상적으로 전송 완료된다.

따라서, 934 단계에서 ARQ Tx(901)은 ARQ 패킷 7을 HARQ Tx(903)으로 전달한다. 송신측 ARQ Tx(901)의 버퍼 상태는 912와 같다. 936 단계에서 ARQ 패킷 7을 수신한 HARQ Tx(903)은 ARQ Tx(901)로부터 전달된 ARQ 패킷 7을 HARQ Rx(905)로 전달한다. 이때, 938 단계에서 HARQ Rx(905)는 상기 ARQ 패킷 7에 오류가 발생함을 확인하고, NACK을 HARQ Tx(903)로 전송한다. 또한, 940 단계에서 HARQ Tx(903)은 상기 ARQ 패킷 7에 대하여 재전송을 수행한다. 재전송에도 불구하고, 942 단계에서 HARQ Rx(905)는 상기 HARQ 패킷에 오류가 발생함을 확인하고, 다시 NACK을 HARQ Tx(903)로 전송한다. 이러한 HARQ Tx(903)의 ARQ 패킷 7의 재전송은 기 설정된 최대 재전송 회수에 도달하기 전까지, 상기 ARQ 패킷 7의 오류 발생에 따라 지속된다(944,946).

이때, 상기 HARQ Tx(903)은 상기 ARQ 패킷 7의 재전송 회수가 상기 기 설정된 최대 재전송 회수에 도달함을 확인하고, 948 단계에서 ARQ Tx(901)로 상기 ARQ 패킷 7에 대한 Local NACK이 발생함을 보고한다.

950 단계에서 ARQ Tx(901)은 상기 ARQ 패킷 7과, 상기 패킷 7 다음 번째 패킷인 패킷 8을 HARQ Tx(903)으로 전송한다. 이때, 송신측 ARQ Tx(901)의 버퍼 상태는 914와 같다.

이때, ARQ 동작에 따라 952 단계에서 ARQ Rx(908)은 ARQ ACK을 송신한다. 상기 ARQ ACK은 수신된 모든 패킷에 대한 ACK을 보내지 않고, 연속 수신된 최후 패킷에 대한 일련번호를 포함한 ACK을 전송한다. 또한, 본 발명의 특징에 따라 미 수신된 ARQ 패킷들에 대한 NACK를 전송하지는 않는다. 또한, 상기 ARQ Rx(908)이 정상적으로 수신된 ARQ 패킷에 대하여 ARQ ACK를 전송함에 따라, Local NACK에 따라 재전송을 수행하는 ARQ Tx(901)로 하여금 동일한 ARQ 패킷에 대한 재전송 신뢰성을 보장한다.

또한, 본 발명에서는 ARQ Tx(901)가 HARQ 패킷 구성 정보 테이블을 관리하게 된다. 이는 HARQ Tx(903)에서 ARQ 패킷 단위로 HARQ을 수행하기 때문이다.

상기 전술한 바와 같이, 대부분의 재전송은 HARQ Tx(903)의 Local NACK에 의해 이루질 것이기 때문에 HARQ NACK/ACK 에러에 대처와 ARQ Tx(901)의 재전송 버퍼 관리를 위한 최소한의 ARQ ACK만 송신한다. 즉 ARQ Rx(908)는 수신된 모든 패킷에 대해 ACK을 보내지 않고, 본 발명에서 제시한 포맷으로 연속 수신된 최후의 패킷에 대한 일련번호만 포함하는 ACK을 전송하고 부가적인 NACK 전송은 하지 않는다.

이를 통해서 ARQ Tx(901)과 ARQ Rx(908)의 ACK/NACK처리 동작이 간단하고 효율적으로 구현 할 수 있다. 또한, ARQ ACK/NACK의 송/수신량도 줄어들어 한정되어 있는 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있다. 또한, ARQ Rx(908)은 재전송 버퍼 관리를 위해 전송하는 ACK과 수신하지 못한 ARQ 패킷이 생긴 경우에 전송하는 ARQ ACK을 구분하여 전송한다.

또한, HARQ Tx(903)은 최대 재전송 회수만큼 재전송을 시도 하였음에도 ARQ ACK을 수신하지 못하였을 경우, ARQ Tx(901)으로 Local NACK을 리포트 한다. ARQ Tx(901)은 HARQ Tx(903)으로부터 리포터된 해당 패킷들에 대해서 재전송을 시도한다.

도 9b를 참조하면, ARQ Tx(901)은 ARQ 패킷 구성과 관련하여 패킷 정보 테이블을 관리한다. 동일한 HARQ 패킷을 구성한 ARQ 패킷들 중에 가장 작은 일련번호를 시작 시퀀스 번호(First Sequence Number) 필드에 표시하고 그 외의 ARQ 패킷들의 일련번호들을 동일 HARQ 패킷 구성 시퀀스 번호(Sequence Number) 정보 필드에 표시한다. 이 처럼 시작 시퀀스 번호(First Sequence Number)필드를 따로 두고, 테이블을 갱신할 때 내림정렬이 유지하도록 하여 재전송 패킷의 탐색(Search)을 용이하도록 한다.

일 예로, 920 단계에서 ARQ Tx(901)가 ARQ 패킷 3, 4를 HARQ Tx(903)으로 전송함에 따라, 패킷 정보 테이블에 910과 같이 이전에 전송한 HARQ 패킷(초기 시퀀스 번호 패킷 1과 동일 HARQ의 다른 패킷인 패킷 2를 포함)의 정보와, 초기 시퀀스 번호를 패킷 3으로 표시하고, 동일 HARQ 패킷 내의 시퀀스 번호로 패킷 4를 표시한다.

934 단계에서 ARQ Tx(901)가 전송한 ARQ 패킷 7에 대하여, 패킷 정보 테이블에 912와 같이 초기 시퀀스 번호를 패킷 7로 표시하고 동일 HARQ 패킷 구성시 타 패킷이 존재하지 않음으로 시퀀스 번호 정보를 널(NULL) 필드로 표시한다. 여기서, 초기 시퀀스 번호를 패킷 5으로 표시하고, 동일 HARQ 패킷 내의 시퀀스 번호로 패킷 6으로 표시된 필드는 926 단계에서 전송된 ARQ 패킷 5, 6에 관하여 상기 패킷 정보 테이블로 이전에 갱신됨을 의미한다.

950 단계에서 재전송 버퍼는 ARQ Tx(901)이 HARQ Tx(903)으로부터 패킷 7에 대한 Local NACK을 수신함에 따라 재전송하게 된 패킷 7을 초기 시퀀스 번호로 표시하고, 동일 HARQ 패킷 내의 시퀀스 번호를 패킷 8로 표시된 패킷 정보 테이블은 914와 같다.

954단계에서 재전송 버퍼는 ARQ Tx(901)가 ARQ Rx(908)로부터 연속 수신된 최초의 시퀀스 번호를 포함하는 ACK을 수신함에 따라 916과 같은 HARQ 패킷 구성 정보 테이블을 구비한다. 즉, ARQ Tx(901)는 수신된 ACK를 통해 ARQ 패킷 3이 재전송중에 있지 않음을 확인하고, HARQ NACK/ACK 에러가 발생함을 확인한다. 따라서, 상기 ACK을 통해 패킷 1, 2가 정상적으로 수신됨을 확인하여 상기 재전송 버퍼에서 상기 패킷 1, 2를 삭제를 한 HARQ 패킷 구성 정보 테이블을 구비한다.

즉, HARQ ACK/NACK 에러에 대한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 ARQ ACK 전송은 동일 HARQ 패킷에 동일 계층의 ARQ 초기 전송 패킷이 여러 개 포함 될 수 있는 라디오 프로토콜을 사용하는 경우 효과적이다. 또한, HARQ 패킷에 동일 계층의 ARQ 초기 전송 패킷이 1개만 포함되는 라디오 프로토콜일 때 사용하는 것이 효과적이고, 이때는 HARQ 패킷 구성 정보 테이블을 관리 할 필요가 없다. ACK 일련 번호 + 1번째 패킷에 대해서만 재전송 여부를 판단하고 재전송하면 되기 때문이다.

도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 ACK 신호의 포맷 구조를 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, ARQ Rx는 수신하지 못한 ARQ 패킷이 발생하면, 수신된 패킷의 일련번호 중 가장 큰 일련번호를 Cumulative ACK Sequence Number필드(1020)에 채워서 ACK을 전송한다. 여기서, Header(100)는 ARQ 패킷을 처리한 실제 프로세서 식별자 정보가 삽입가능하다. 또한, Type Bit(1010)은 수신하지 못한 ARQ 패킷의 존재 유무를 나타내는 필드로, 상기 ACK을 구현함에 따라 추가 또는 삭제 가능한 옵셔널(Optional) 비트이다. 즉, 상기 Type Bit(1010)이 '0'으로 설정됨은 송신측 ARQ 계층의 재전송 버퍼 관리를 위해 전송하는 ACK을 의미하고, '1'로 설정됨은 수신하지 못한 ARQ 패킷이 존재함을 나타낸다.

도 11은 본 발명의 제1 실시 예에 따라 송신측이 ACK 신호를 수신하는 과정을 도시한 신호 흐름도이다.

도 11을 참조하면, 1110 단계에서 ARQ Tx는 ARQ Rx로부터 ACK을 수신한다. 1112 단계에서 ACK Type 필드가 '1'로 설정되었는지 확인한다. 상기 ACK Type 필드가 '1'로 설정되었으면, 1114 단계로 진행한다. 여기서, 상기 ACK의 Type 필드가 '1'로 설정됨은 ARQ Rx에서 수신하지 못한 패킷이 존재함을 의미한다. 1114 단계에서 ARQ Tx는 상기 ACK의 Cumulative ACK Sequence Number필드를 확인하여 연속적으로 수신된 패킷의 최후 시퀀스 번호를 확인한다. 그 후, 1116 단계에서 ARQ Tx는 ACK 일련 번호 + 1번째 패킷에 대하여 재전송 여부를 판단한다.

1118단계에서 Cumulative ACK Sequence Number이하의 ARQ 패킷은 모두 버림으로써 재전송 버퍼를 갱신한다. 1124단계에서 갱신된 재전송 버퍼를 고려하여 HARQ 패킷을 구성하고, HARQ 패킷 구성 정보 테이블을 갱신한 후, 1230단계에서 해당 ARQ 패킷을 재전송한다. 여기서 HARQ 패킷은 ARQ 패킷과 동일하다. 반면에, 상기 1112단계에서 ACK Type 필드가 '0'로 설정됨을 확인한 ARQ Tx는 1120단계로 진행하여 상기 재전송 버퍼를 갱신한다.

1122단계에서 HARQ Tx로부터 Local NACK을 수신한 상기 ARQ Tx는 1124 단계에서 Local NACK에 대응하는 패킷을 재전송하기 위하여 상기 HARQ 패킷을 구성하고, HARQ 패킷 구성 정보 테이블을 갱신한 후, 1126 단계에서 Local NACK에 대응하는 ARQ 패킷의 재전송을 수행한다.

제 2 실시 예

하기의 제2실시 예에서는 송신측이 ACK을 전송할 때, NACK에 대응하는 ARQ 패킷의 정보를 추가하여 전송하는 경우를 설명한다.

도 12는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 ACK 신호를 송수신하는 HARQ 및 ARQ 계층의 동작을 도시한 도면이다.

도 12를 참조하면, ARQ Rx(1208)은 이전에 전송된 ARQ 패킷 1, 2를 정상적으로 수신한 상태이다. 이는 1260의 수신측 ARQ 버퍼를 통해 알 수 있다.

1220 단계에서 ARQ Tx(1201)은 ARQ 패킷 3, 4를 HARQ Tx(1203)으로 전송한다. 1222 단계에서 HARQ Tx(1203)은 상기 ARQ 패킷 3, 4를 HARQ Rx(1205)로 전달한다. 이때, 1224 단계에서 HARQ Rx(1205)는 상기 ARQ 패킷 3, 4 에 오류가 발생함을 확인하고, NACK 신호를 HARQ Tx(1203)으로 전송한다.

1226 단계에서 ARQ Tx(1201)은 ARQ 패킷 5, 6, 7을 HARQ Tx(1203)으로 전송한다. 1228 단계에서 HARQ Tx(1203)은 상기 ARQ 패킷 5, 6, 7을 HARQ Rx(1205)로 전달한다. 이때, 1230 단계에서 HARQ Rx(1205)는 상기 ARQ 패킷 5, 6, 7에 오류가 발생함을 확인하고, NACK 신호를 HARQ Tx(1203)으로 전송하였으나 ARQ NACK/ACK 에러가 발생한다.

1232 단계에서 ARQ Tx(1201)은 ARQ 패킷 8, 9를 HARQ Tx(1203)으로 전송한다. 1234 단계에서 HARQ Tx(1203)은 상기 ARQ 패킷 8, 9를 HARQ Rx(1205)로 전달한다. 이때, 1236 단계에서 HARQ Rx(1205)는 상기 ARQ 패킷8, 9가 정상적으로 수신됨을 확인하고, ACK 신호를 HARQ Tx(1203)으로 전송한다. 또한, 1238 단계에서 HARQ Rx(1205)는 상기 ARQ 패킷 8, 9를 ARQ Rx(1208)로 전달한다. ARQ Rx(1208)는 정상적으로 수신된 패킷들 1, 2, 8, 9에 대하여 수신 버퍼를 갱신하여 관리한다.

1240 단계에서 HARQ Tx(1203)은 상기 ARQ 패킷 3, 4를 HARQ Rx(1205)로 재전송한다. 이때, 1242 단계에서 HARQ Rx(1205)는 상기 재전송된 ARQ 패킷 3, 4도 오류가 발생함을 확인하고, NACK 신호를 HARQ Tx(1203)으로 전송한다. 1244 단계에서 HARQ Tx(1203)은 상기 ARQ 패킷 3, 4를 HARQ Rx(1205)로 재전송한다.

이에 따라 1248 단계에서 HARQ Tx(1203)은 ARQ Tx(1201)로 상기 ARQ 패킷 3, 4에 대하여 Local NACK이 발생함을 보고한다. 1250 단계에서 ARQ Tx(1201)은 재전송 버퍼를 확인한 후, 상기 ARQ 패킷 3, 4에 대하여 재전송을 수행한다.

이때, 1252 단계에서 ARQ Tx(1201)은 ARQ Rx(1208)로부터 ARQ ACK을 수신한다. 여기서, 상기 ARQ ACK은 연속 수신된 최후의 패킷의 일련번호와, 연속적으로 수신하지 못한 패킷의 개수의 정보를 포함하는 ACK이다.

따라서, 1226 단계에서 ARQ Tx(1201)은 상기 ACK을 통해 연속 수신된 패킷이 ARQ 2이며, 연속적으로 수신되지 않은 패킷의 개수가 5이므로, 상기 ARQ 패킷 3, 4, 5, 6, 7에 대하여 재전송을 수행하도록 한다. 그러나, 상기 ARQ 패킷 3, 4는 Local NACK에 의해서 재전송 시도중이므로, 이에 대한 정보는 무시하고, ARQ 패킷 5, 6, 7에 대하여 HARQ ACK.NACK 에러로 판단하여 재전송을 수행한다.

상기 제 2실시 예에서 상기 ARQ Tx(901)은 HARQ 패킷 구성 정보 테이블을 관리 하지 않는다. 즉, ARQ Tx는 상기 ACK에 포함되어 있는 미수신된 패킷의 개수를 통해 즉, 미 수신된 패킷의 NACK 정보를 보고, HARQ ACK/NACK 에러 발생 여부를 판단한다. 즉, HARQ ACK/NACK 에러가 발생 되었다고 판단하는 경우, 상기 ACK의 정상적으로 수신된 패킷의 일련번호 뒤로부터 연속해서 수신되지 못한 ARQ 패킷에 대하여 재전송을 수행함으로, 별도로 HARQ 패킷 구성 정보 테이블을 관리하지 않아도 된다.

도 13은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 ACK 신호의 포맷 구조를 도시한 도면이다.

도 13을 참조하면, ARQ Rx는 수신하지 못한 ARQ 패킷이 발생하면, 수신된 패킷의 일련번호 중 가장 큰 일련번호를 Cumulative ACK Sequence Number필드(1310)에 채워서 ACK을 전송한다. 여기서, Header(1300)는 ARQ 패킷을 처리한 실제 프로세서 정보가 삽입 가능하다. 또한, 상기 연속적으로 수신된 최후 패킷의 일련 번호 다음으로, 연속으로 수신하지 못한 미 수신 패킷의 총 개수를 Number of Consecutive missed packet 필드(1320)에 포함하는 상기 ACK을 구성한다.

다시 말해서, 상기 ARQ Tx(901)은 상기 ACK 일련번호 뒤로부터 연속해서 수신되지 못한 ARQ 패킷의 개수를 Number of Consecutive missed packet 필드에 할당하여 전송하며, 상기 Number of Consecutive missed packet 필드는 결국 재전송 버퍼 관리를 위해 전송하는 ACK과, 수신하지 못한 ARQ 패킷이 생긴 경우에 전송하는 ACK으로 구분하여 전송가능하다. 즉, 상기 Number of Consecutive missed Packet 필드가 '0'으로 설정되는 경우와, 그렇지 않은 경우로 구분되는데 상기 값이 0인 경우는 전송된 ARQ 패킷이 모두 정상적으로 전송됨을 의미하며, 이는 재전송 버퍼 관리를 위한 ACK으로 간주 가능하다.

도 14는 본 발명의 제2 실시 예에 따라 송신측이 ACK 신호를 수신하는 과정을 도시한 신호 흐름도이다.

도 14를 참조하면, 1410 단계에서 ARQ Tx는 ARQ Rx로부터 ACK을 수신한다. 1412 단계에서 1414 단계에서 ARQ Tx는 상기 ACK의 Cumulative ACK Sequence Number필드를 확인하여 연속적으로 수신된 패킷의 최후 시퀀스 번호를 확인한다. 그 후, 1414 단계에서 ARQ Tx는 Number of Consecutive missed packet 필드를 확인하여 상기 연속적으로 수신된 패킷의 최후 시퀀스 번호 후의 연속적으로 미 수시된 패킷의 개수를 확인한다. 1416 단계에서 ARQ Tx는 상기 미 수신된 패킷 번호들 중에서 Local NACK으로 보고되어 재전송 시도되는 패킷들이 존재하는지 확인한다. 이때, 재전송 중인 패킷이 존재하지 않으면, 1418 단계로 진행하여 미수신된 패킷들 중에서 일련 번호순으로 재전송을 수행한다. 이때, 재전송 버퍼를 갱신하고, 재전송을 수행한다. 일 예로, 도 12에서 수신된 최후 패킷의 번호는 패킷 2이고, 미 수신된 패킷의 수는 총 5이다. 이때, Local NACK 으로 인해 패킷 3, 4는 재전송중이다. 따라서, 상기 ARQ Tx는 상기 재전송 시도중인 패킷 3, 4를 무시하고, 패킷 5, 6, 7에 대하여 재전송을 수행한다. 반면에, 상기 재전송 중인 패킷이 존재하지 않으면 패킷 3, 4, 5 순으로 재전송을 수행한다.

반면에, 상기 1414 단계에서 Number of Consecutive missed packet 필드가 '0'로 설정됨을 확인한 ARQ Tx는 상기 ACK이 재전송 버퍼를 갱신하기 위한 ACK임을 확인하고, 1420 단계로 진행하여 재전송 버퍼를 갱신한다.

또한, 1430 단계에서 HARQ Tx로부터 Local NACK을 수신한 상기 ARQ Tx는 1432 단계에서 Local NACK에 대응하는 패킷을 재전송하기 위하여 해당 재전송 ARQ 패킷이 포함된 HARQ 패킷을 구성한 후, 1434 단계에서 Local NACK에 대응하는 ARQ 패킷의 재전송을 수행한다. 일 예로, 이는 상기 Local NACK을 보고 받아 상기 패킷 3, 4는 재전송하기 위해 재전송 버퍼를 갱신하고, 상기 패킷 3, 4,를 재전송하는 과정으로 설명 가능하다.

상기 전술한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 ARQ Tx는 정상적으로 수신된 최후 패킷의 일련 번호 정보와, 미 수신된 패킷들의 총 개수를 포함하는 정보를 포함하는 ACK을 ARQ Rx로부터 수신함으로 재전송에 따른 별도의 HARQ 패킷 구성 정보 테이블를 관리 하지 않아도 된다.

도 15는 본 발명에 따른 중복 전송을 방지하기 위한 동작을 도시한 도면이고, 도 16a, 도 16b, 도 16c, 도 16d는 본 발명에 따라 중복 전송 방지를 위한 HARQ 전송 상태 테이블의 일 예를 도시한 도면이다.

도 15를 참조하면, ARQ Tx(1501)은 ARQ 패킷 1, 2, 3, 4를 순차적으로 HARQ Tx(1503)로 전달한다(1511, 1512, 1513, 1514). 이때, 상기 HARQ Tx(1503)는 도 7에 도시한 바와 같이, HARQ 전송 상태부(772)를 구비하고 있다. 상기 HARQ 전송 상태부(772)는 각각의 ARQ 계층(761,762,763)에게 Local NACK을 리포트 할 수 있게 도 16a와 같은 HARQ 전송 상태 테이블을 관리한다. 본 발명에서는 상기 HARQ 프로세서가 4개인 경우를 예로 든다. 또한, ARQ 엔터티 하나만 동작할 경우를 예시한다.

1514 단계 이후, HARQ Tx(1503)는 도 16a과 같은 HARQ 전송 상태 테이블을 관리한다. 상기 ARQ 패킷 1, 2, 3, 4는 무선을 통해 HARQ Rx(1505)로 전송된다(1511, 1512, 1513, 1514). HARQ Rx(1505)은 수신된 ARQ 패킷 1, 2, 3, 4에 대하여 오류 확인을 수행한 후, 응답 신호를 HARQ Tx(1503)으로 전송한다. 일 예로, HARQ Rx(1505)은 ARQ 패킷 1이 정상적으로 수신됨에 따라 ACK(1521)을, ARQ 패킷 2는 정상적으로 수신되지 않음에 따라 NACK(1522)을, ARQ 패킷 3도 정상적으로 수신되지 않음에 따라 NACK(1523)을, ARQ 패킷4은 정상적으로 수신되어 ACK(1524)을 HARQ Tx(1503)으로 전송한다.

상기 1524 단계 이후, HARQ Tx(1503)는 상기 ACK을 수신한 패킷에 대해서는 HARQ 전송 상태 테이블에서 삭제하여, 도 16b와 같은 HARQ 전송 상태 테이블을 관리한다.

또한, HARQ Rx(1505)은 ARQ 패킷 1 및 ARQ 패킷 4를 정상적으로 수신함에 따라, ARQ 패킷 1과 ARQ 패킷 4를 ARQ Rx(1508)으로 전달한다. 이때, 상기 ARQ Rx(1508)은 정해진 시간 동안 대기한 후, 정상적으로 수신된 패킷에 대한 ARQ ACK을 ARQ Tx(1501)으로 전달하도록 한다. 이는 ARQ 동작 및 HARQ 동작에 따른 신뢰성을 최대한 보장하기 위함이다.

반면에, 상기 HARQ Rx(1505)로부터 전송된 NACK 신호(1522, 1523)에 따라, HARQ Tx(1503)는 ARQ 패킷 2와 ARQ 패킷 3을 재전송하고(1532, 1533), HARQ Rx(1505)은 상기 재전송된 2, 3 패킷의 오류를 확인한다. 이때, HARQ Rx(1505)는 ARQ 패킷 2가 정상적으로 수신됨을 확인하여 ACK 신호를 HARQ Tx(1503)으로 전송하고(1542), ARQ Rx(1508)로 정상적으로 수신된 ARQ 패킷 2를 전달한다. 반면에, 상기 ARQ 패킷 3은 오류가 발생함에 따라 HARQ Tx(1503)으로 NACK 신호를 전송한다(1543).

이때, ARQ 패킷 3에 대한 NACK을 수신한 HARQ Tx(1503)은 상기 ARQ 패킷 3에 대한 재전송 회수가 기 설정된 최대 재전송 제한값을 초과하는지를 확인하고, 상기 ARQ 패킷 3에 대한 재전송 회수가 설정된 최대 재전송 제한값을 초과하면, Local NACK을 발생하여 ARQ Tx(1501)으로 상기 ARQ 패킷 3의 NACK을 보고한다(1553). 이 후 Local NACK을 발생한 패킷에 대해서도 HARQ 전송 상태 테이블에서 삭제되므로, HARQ Tx(1503)은 도 16c와 같이 HARQ 전송 상태 테이블을 관리한다.

ARQ Tx(1501)은 상기 Local NACK(1553)을 통해 ARQ 패킷 3을 재전송 수행한다(1563). 그리고, HARQ Tx(1503)에서는 도 16d와 같이 HARQ 전송 상태 테이블을 관리한다.

HARQ Tx(1503)은 무선을 통해 ARQ 패킷 3을 HARQ Rx(1505)로 재전송한다(1563). HARQ Rx(1505)은 전송된 ARQ 패킷 3의 오류를 확인하고, 오류가 발생하지 않음을 확인하면 상기 정상적으로 수신된 ARQ 패킷 3을 ARQ Rx(1508)으로 전달한다(1565). 또한, 상기 HARQ Rx(1505)은 HARQ Tx(1503)으로 ACK을 전송하여 ARQ 패킷 3이 정상적으로 수신됨을 통보한다(1573).

상기 HARQ 동작과는 달리, 1580 단계에서 ARQ Rx(1508)은 상기 정해진 시간동안 ARQ 패킷 3의 전송이 완료되지 않음을 감지한다. 따라서, ARQ Tx(1201)은 1581 단계에서 연속 수신된 패킷이 ARQ 2 까지이며, 연속적으로 수신되지 않은 패킷이 하나 존재함을 알리는 ARQ ACK을 ARQ TX(1501)로 전달한다. 즉, 1580 단계에서 정상적으로 수신되지 않은 ARQ 패킷 3에 대하여 재전송을 수행하기 위한 상기 ARQ ACK을 송신측 ARQ Tx(1501)로 전송한다.

그러나, 상기 ARQ 패킷 3은 상기 1553 단계 및 1563 단계에 설명한 바와 같이 Local NACK에 의해서 재전송 시도중이다. 이와 같은 경우 ARQ Tx(1501)는 ARQ 패킷 3에 대한 재전송을 시도 하지 않아야 한다.

일 예로, 도 15의 경우 1563 단계는 ARQ Tx(1501)가 이미 ARQ 패킷 3을 HARQ ACK(1573)으로 내려보낸 단계이므로, ARQ TX(1501)에서의 재전송은 완료한 상태이고, 따라서 재전송은 수행되지 않는 것을 예로 든 것이다. 이는 ARQ Tx(1501)가 도 16d의 HARQ 전송 상태 테이블을 참조하면, 아직 HARQ ACK(1573)을 받기 이전이므로 HARQ Tx(1503)가 패킷 3에 대해서 재전송을 시도 중인 상태임을 확인할 수 있다. 따라서, ARQ TX(1501)는 ARQ 재전송 시도하지 않음으로써, 동일한 ARQ 패킷 3에 대하여 중복 전송을 막을 수 있다.

다시 말해서, ARQ Tx(1501)는 ARQ ACK에 대한 재전송을 결정할 때(1581 단계), 해당 HARQ Tx(1503)로부터 Local NACK이나 이전에 전송된 ARQ ACK에 의해 ARQ Tx(1501)가 재전송을 준비 중인지를 확인하고, 재전송이 준비 중이지 아니면 상기 HARQ 전송 상태 테이블을 참조하여 HARQ Tx(1503)가 해당 패킷에 대해 재전송을 수행하고 있는지를 확인한다. 즉, 상기 HARQ Tx(1503)가 해당 패킷에 대해 재전송하지 않는 경우에 한해서, 최종적으로 ARQ 재전송 시도를 결정한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, HARQ를 수행하는 이동통신시스템에서 HARQ Tx는 Local NACK 만을 전송하고, ARQ Rx는 정상적으로 수신된 패킷의 최후 일련번호를 포함하는 ACK만을 전송하여 HARQ 동작과 ARQ 동작에 따른 상호간의 부하를 줄이므로, 전체 시스템의 시스템 성능을 향상시키는 장점을 가진다. 즉, ARQ와 HARQ 동작을 보다 빨리 수행함으로 고속의 데이터를 보다 향상된 효율로 서비스하는 장점을 가진다.

Claims

복합 재전송(HARQ)과 재전송(ARQ)을 동시에 수행하는 이동통신시스템의 송신측 ARQ 엔터티에서 고속 패킷 데이터를 재전송하는 방법에 있어서,

수신측 ARQ 엔터티로부터 연속적이며 정상적으로 수신된 ARQ 패킷들의 최후 일련번호를 포함하는 긍정적 응답 신호(ACK)를 수신하는 과정과,

송신측 HARQ 엔터티로부터 HARQ에 따라 정상적으로 수신 완료되지 못한 ARQ 패킷에 대응하여 부정적 응답 신호(NACK)를 수신하는 과정과,

상기 ACK과 NACK을 고려하여 정상적으로 송신되지 못한 적어도 하나의 ARQ 패킷을 확인하고, 상기 확인된 ARQ 패킷을 포함하는 재전송 패킷을 구성하여 재전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 재전송 방법.
제 1항에 있어서,

상기 송신측 HARQ 엔터티는 상기 전송된 ARQ 패킷을 기 설정된 최대 재전송 제한 값내에서 반복적으로 복합 재전송을 수행하는 과정과,

상기 복합 재전송을 수행하는 회수가 상기 기 설정된 최대 재전송 제한 값을 초과하는 경우, 상기 송신측 ARQ 엔터티로 상기 NACK을 보고하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 재전송 방법.
제 2항에 있어서,

상기 송신측 HARQ 엔터티는 상기 NACK만을 상기 송신측 ARQ 엔터티로 전송함을 특징으로 하는 재전송 방법.
제 1항에 있어서,

상기 수신측 ARQ 엔터티는 연속적이며 정상적으로 수신된 ARQ 패킷들의 최후 일련 번호와, 상기 ARQ 패킷을 처리한 해당 ARQ 엔터티의 식별자 정보를 포함하는 ACK을 상기 송신측 ARQ 엔터티로 전송함을 특징으로 재전송 방법.
제 4항에 있어서,

상기 수신측 ARQ 엔터티는 연속적이며 정상적으로 수신된 ARQ 패킷들의 최후 일련 번호와, 상기 ARQ 패킷을 처리한 해당 ARQ 엔터티의 식별자 정보와, 미수신된 패킷의 존재 유무를 포함하는 타입 비트를 포함하는 ACK을 상기 송신측 ARQ 엔터티로 전송함을 특징으로 재전송 방법.
제 4항에 있어서,

상기 송신측 ARQ 엔터티는 상기 수신측 ARQ 엔터티로부터 전송된 상기 ACK로부터 정상적으로 수신된 패킷의 최후 일련번호를 확인하는 과정과,

상기 최후 일련 번호 다음의 패킷이 송신측 HARQ 엔터티에 의해 재전송 중인지 확인하는 과정과,

상기 다음의 패킷이 재전송 진행이 아니면, 상기 다음의 패킷을 포함하는 재전송 패킷을 구성하여 재전송을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 재전송 방법.
제 6항에 있어서,

상기 재전송 패킷은 적어도 하나 이상의 ARQ 패킷들로 구성된 패킷임을 특징으로 하는 재전송 방법.
제 4항에 있어서,

상기 송신측 ARQ 엔터티는 상기 ACK과 NACK을 고려하여 정상적으로 송신되지 못한 ARQ 패킷들을 확인하여 상기 ARQ 패킷들중에서 순서가 가장 빠른 패킷 번호를 시작 시퀀스 번호 필드에 할당하고, 다음 순서의 ARQ 패킷들을 구성 필드에 할당하도록 재전송 버퍼를 갱신하는 과정과,

상기 갱신된 재전송 버퍼에 따라 재전송하고자 하는 재전송 패킷을 송신측 HARQ 엔터티로 전송하여 재전송 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 재전송 방법.
제 4항에 있어서,

상기 수신측 ARQ 엔터티는 연속적이며 정상적으로 수신된 ARQ 패킷들의 최후 일련 번호와, 상기 ARQ 패킷을 처리한 해당 ARQ 엔터티의 식별자 정보와, 미 수신된 패킷들의 총 개수를 포함하는 ACK을 상기 송신측 ARQ 엔터티로 전송함을 특징으로 재전송 방법.
제 9항에 있어서,

상기 송신측 ARQ 엔터티는 상기 수신측 ARQ 엔터티로부터 정상적으로 수신된 패킷의 최후 일련번호와 미수신된 패킷의 개수를 포함하는 상기 ACK을 수신하는 과정과,

상기 긍정적 응답 신호로부터 정상적으로 수신된 패킷의 최후 일련번호를 확인하는 과정과,

상기 최후 일련 번호 다음의 미 수신된 패킷들이 재전송 중인지 확인하는 과정과,

상기 다음의 패킷이 재전송 진행이 아니면, 상기 다음의 패킷을 포함하는 재 전송 패킷을 구성하여 송신측 HARQ 엔터티로 전송하여 재전송을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 재전송 방법.
복합 재전송(HARQ)과 재전송(ARQ)을 동시에 수행하는 이동통신시스템에서 고속 패킷 데이터를 재전송하는 송신 장치에 있어서,

HARQ에 따라 정상적으로 수신 완료되지 못한 ARQ 패킷에 대응하여 부정적 응답 신호(NACK)를 보고하는 HARQ 엔터티와,

상기 HARQ 엔터티로부터 보고된 상기 NACK과, 수신측 ARQ 엔터티으로부터 전송된 연속적이며 정상적으로 수신된 ARQ 패킷들의 최후 일련번호를 포함하는 긍정적 응답 신호(ACK)을 고려하여, 정상적으로 송신되지 못한 적어도 하나의 ARQ 패킷을 확인하고 상기 확인된 ARQ 패킷을 포함하는 재전송 패킷을 구성하여 재전송하는 송신측 ARQ 엔터티를 포함함을 특징으로 하는 재전송 장치.
제 10항에 있어서,

상기 송신측 ARQ 엔터티는 상기 수신측 HARQ 엔터티로부터 HARQ에 따라 정상적으로 수신 완료되지 못한 ARQ 패킷에 대응하여 부정적 응답 신호(NACK)를 수신한 후, 재전송 버퍼를 갱신하는 과정과,

상기 수신측 ARQ 엔터티로부터 연속적이며 정상적으로 수신된 ARQ 패킷들의 최후 일련번호를 포함하는 긍정적 응답 신호(ACK)를 수신하여 상기 갱신된 재전송 버퍼를 통해 상기 ARQ 패킷이 재전송중인지를 확인하는 과정과,

상기 ARQ 패킷이 재전송이면 ARQ 재전송을 방지하도록 제어하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 재전송 방법.