KR20060060238A

KR20060060238A - 수신 및 상태 체크 가능한 무선 데이타 통신 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20060060238A
Application number: KR1020040099168A
Authority: KR
Inventors: 장경훈; 박종애; 이동준; 장진봉; 김영수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2006-06-05
Also published as: EP1662835A1; DE602005006078T2; DE602005006078D1; EP1662835B1

Abstract

수신 및 상태 체크 가능한 무선 데이타 통신 장치 및 방법이 개시된다. 기지국과 적어도 하나의 단말간에 무선 데이타 통신을 수행하는 이 장치는, 상향 링크 구간, 경쟁 구간, 수신 확인 구간 및 수신 상태 구간을 갖는 무선 전송 프레임에 따라 무선 데이타 통신을 수행하고, 수신 확인 구간은 단말이 기지국으로부터 전송된 데이타를 성공적으로 수신할 때 부 반송 채널 집합이 활성화되는 구간을 나타내고, 수신 상태 구간은 단말이 기지국으로부터 재전송될 데이타를 성공적으로 수신 가능할 때 부 반송 채널 집합이 활성화되는 구간인 것을 특징으로 한다. 그러므로, 기지국이 동일 프레임내에서 단말의 데이타 수신여부를 확인할 수 있도록 할 뿐만 아니라 데이타를 재수신할 수 없는 단말로 불필요하게 데이타가 재전송되지 않도록 하고 그 단말을 서비스 대상에서 제외시킴으로써, 자원의 낭비를 방지하여 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있도록 하고, 수신 상태 구간을 이용하여 단말이 서비스 영역을 벗어났는가를 신속하게 확인할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

수신 및 상태 체크 가능한 무선 데이타 통신 장치 및 방법{Wireless Data Communication apparatus and method being capable of checking receipt and status}

도 1은 무선 데이타 통신에서 이용되는 종래의 전송 프레임의 구조이다.

도 2는 종래에 각 단말에서 기지국으로 전송되는 수신 확인 신호의 발생을 보이는 도면이다.

도 3은 상향 링크 자원을 할당받지 못한 경우의 수신 확인 신호의 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 무선 인터페이스에서 데이타가 손실된 경우 데이타의 재전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 본 발명에 따른 무선 전송 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.

도 6은 도 5에 도시된 무선 전송 프레임에 따라 무선 데이타 통신을 수행하는 무선 데이타 통신 장치를 개략적으로 나타내는 블럭도이다.

도 7은 본 발명에 의한 무선 데이타 통신 방법의 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 8은 도 7에 도시된 무선 데이타 통신 방법에 따라 각 단말로 데이타가 전송되는 과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.

본 발명은 무선 데이타 통신에 관한 것으로, 특히, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplex) 방식과 같은 무선 데이타 통신에서 사용되는 무선 전송 프레임 및 이러한 무선 전송 프레임에 따라 통신을 수행하는 수신 및 상태 체크 가능한 무선 데이타 통신 장치 및 방법에 관한 것이다.

도 1은 무선 데이타 통신에서 이용되는 종래의 전송 프레임의 구조로서, 방송 구간(Broadcast Period), 하향 링크 구간(Downlink Period), 상향 링크 구간(Uplink Period) 및 경쟁 구간(Contention Period)으로 구성된다.

도 1을 참조하면, 기지국은 접속된 각 단말들에게 상향 링크 자원을 분배 및 할당하고, 각 단말들은 할당받은 상향 링크 자원을 통해 기지국으로 데이타를 전송한다. 또한, 기지국은 하향 링크 구간을 통해 각 단말들로 데이타를 전송한다.

무선 데이타 통신은 무선 채널의 특성상 전송의 신뢰성이 유선 데이타 통신에 비해 상당히 열악하다. 따라서, 유선망과는 달리 데이타 링크 계층에서의 전송 신뢰성을 향상시키기 위해 재 전송 매카니즘이 강조된다. 이러한 재 전송 매카니즘은 수신 확인 통보 메시지 또는 ACK 타임 아웃(timeout)을 기반으로 한다. 이하, 수신 확인 통보 메시지를 수신 확인 신호(Acknowledge:ACK)라 정의한다.

도 2는 종래에 각 단말(STATION)에서 기지국(ACCESS POINT)으로 전송되는 수신 확인 신호의 발생을 보이는 도면이다.

도 2를 참조하면, 기지국은 하향 링크 구간을 사용하여 특정 단말로 데이타(DATA)를 보낸다. 하향 링크 구간을 통해 전송된 데이타를 해당 단말이 성공적으로 수신하면, 해당 단말은 이를 통보하는 수신 확인 신호(ACK)를 기지국으로 전송한다. 이 때, 방송 구간을 통해 이미 할당받은 상향 링크 자원이 있는 경우에, 도 2에 도시된 바와 같이 단말은 수신 확인 신호(ACK)를 데이타(DATA)와 함께 기지국으로 전송한다.

그러나, 대부분의 경우 데이타 스트림이 비대칭이므로 수신 확인 신호(ACK)를 보내야할 시점에 상향 링크 자원을 할당받지 못했을 가능성이 매우 높다.

도 3을 참조하면, 프레임 N에서 단말(STATION)이 상향 링크 자원을 할당받지 못했을 경우, 단말은 프레임 N의 경쟁 구간에서, 향후 프레임 N+1에서 수신 확인 신호(ACK)의 전송을 위한 상향 링크 자원을 할당하여 줄 것을 기지국(ACCESS POINT)에게 요청한다. 이를 대역폭 요청(Bandwidth Request)이라 한다. 이 때, 기지국으로부터 프레임 N+1의 방송 구간을 통해 상향 링크 자원이 할당되면 즉, 대역폭이 할당(Bandwidth Allocate)되면, 단말은 프레임 N+1의 상향 링크 구간에서 수신 확인 신호(ACK)를 기지국으로 전송하게 된다.

한편, 단말로부터 기지국으로 전송될 자원 할당 요청(Bandwidth Request) 또는 수신 확인 신호(ACK)가 무선 인터페이스에서 손실되거나 또는 기지국으로부터 단말로 전송된 데이타가 손실되어 단말이 데이타를 정상적으로 수신하지 못한 경 우, 기지국은 데이타를 단말로 재전송한다.

도 4를 참조하면, 프레임 N에서 기지국(ACCESS POINT)으로부터 단말(STATION)로 전송된 데이타가 손실된 경우, 단말은 데이타를 정상적으로 수신하지 못하였으므로, 수신 확인 신호(ACK)를 기지국으로 전송하지 못한다. 기지국은 단말로부터 제한시간(ACK 타임아웃)동안 수신 확인 신호(ACK)를 전송받지 못하면 단말이 데이타를 정상적으로 수신하지 못했다고 판단하고, 프레임 N+m에서 데이타를 단말으로 재전송한다.

여기서, ACK 타임 아웃은 비교적 길기 때문에 즉각적인 재전송이 이루어지기 어렵다. 이러한 이유로 실시간 데이타 서비스를 위해서는 재전송 매카니즘을 사용하지 않는 것이 바람직하다는 연구 결과도 있다. 이를 보완하기 이해 ACK 타임 아웃을 비교적 짧게 설정하는 방안도 논의된 바 있으나 근본적인 해결책은 되지 못하고 있다.

한편, 어느 기지국을 통해 서비스를 받는 단말이 그 기지국이 서비스를 제공할 수 있는 영역(이하, 서비스 영역이라 한다.) 밖으로 이동할 경우, 기지국과 단말간에 데이타의 송수신은 더 이상 불가능하게 된다. 이는 단말의 전원이 배터리의 용량 등의 원인으로 오프될 경우에도 마찬가지이다. 일반적으로, 단말은 기지국의 서비스 영역을 벗어날 때 또는 그의 전원이 오프될 때 이를 기지국에게 통보하지 않는다. 따라서, 단말의 이러한 상황을 알지 못하는 기지국은 전송 자원을 단말에 게 할당하므로서, 자원을 불필요하게 낭비시키는 문제점을 갖는다. 즉, 서비스 영역을 이탈한 단말에게 하향 링크 구간에서 데이타를 전송할 경우, 기지국은 단말로부터 수신 확인 신호(ACK)를 받을 수 없으므로 계속해서 데이타의 재 전송을 시도한다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래의 방법들중 하나로서, 기지국이 전용 제어 채널을 단말별로 할당하고 단말의 연결 지속 상태를 단말로부터 주기적으로 수신받아 확인하여, 단말의 서비스 영역의 이탈 여부를 확인할 수 있다. 그러나, 이러한 종래의 방법은 전용 제어 채널을 단말별로 할당해야 하므로 자원을 낭비시키는 문제점을 갖는다. 따라서, 기지국이 특정한 단말로부터 전송 시도 및 응답 유무를 ACK 타임 아웃 동안 주기적으로 체크하도록 하는 종래의 다른 방법이 있다. 그러나, 이러한 종래의 방법도 ACK 타임 아웃이 비교적 길기 때문에 ACK 타임 아웃 동안 자원을 불필요하게 낭비하는 문제점을 갖는다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 기지국이 단말의 데이타 수신 여부 및 단말이 데이타를 수신할만한 상태에 있는가를 체크할 수 있도록 하여 자원을 효율적으로 사용하도록 하는 수신 및 상태 체크 가능한 무선 데이타 통신 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 기지국이 단말의 데이타 수신 여부 및 단말이 데이타를 수신할만한 상태에 있는가를 체크할 수 있도록 하여 자원을 효율적으로 사용하도록 하는 수신 및 상태 체크 가능한 무선 데이타 통신 방법 을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 이루기 위해, 기지국과 적어도 하나의 단말간에 무선 데이타 통신을 수행하는 본 발명에 의한 무선 데이타 통신 장치는, 상향 링크 구간, 경쟁 구간, 수신 확인 구간 및 수신 상태 구간을 갖는 무선 전송 프레임에 따라 무선 데이타 통신을 수행하고, 상기 수신 확인 구간은 상기 단말이 상기 기지국으로부터 전송된 데이타를 성공적으로 수신할 때 부 반송 채널 집합이 활성화되는 구간을 나타내고, 상기 수신 상태 구간은 상기 단말이 상기 기지국으로부터 재전송될 데이타를 성공적으로 수신 가능할 때 상기 부 반송 채널 집합이 활성화되는 구간인 것이 바람직하다.

또는, 상기 과제를 이루기 위해, 상향 링크 구간, 경쟁 구간, 수신 확인 구간 및 수신 상태 구간을 갖는 무선 전송 프레임에 따라 무선 통신을 수행하는 본 발명에 의한 무선 데이타 통신 장치는, 외부로부터 망 접속을 요청하는 단말에게 상기 수신 확인 구간 및 상기 수신 상태 구간에서 사용할 부 반송 채널 집합을 할당하고, 데이타를 전송하는 기지국 및 망 접속을 요청하여 상기 기지국으로부터 상기 부 반송 채널 집합을 할당받고, 상기 기지국으로부터 전송된 데이타를 성공적으로 수신하였는가에 상응하여 상기 수신 확인 구간에서 상기 부 반송 채널 집합의 활성화 여부를 결정하고, 상기 데이타를 성공적으로 수신하지 않았을 때 상기 기지국으로부터 재전송될 데이타를 성공적으로 수신 가능한가에 상응하여 상기 수신 상태 구간에서 상기 부 반송 채널 집합의 활성화 여부를 결정하는 적어도 하나의 단 말로 구성되고, 상기 기지국은 상기 부 반송 채널 집합의 활성화 여부에 따라 다음 프레임에서 새로운 데이타를 전송하거나 또는 이전 프레임에서 전송한 데이타를 재전송하는 것이 바람직하다.

상기 다른 과제를 이루기 위해, 하향 링크 구간, 상향 링크 구간, 수신 확인 구간, 수신 상태 구간 및 경쟁 구간으로 이루어지는 무선 전송 프레임에 따라 기지국과 적어도 하나의 단말간에 이루어지는 본 발명에 의한 무선 데이타 통신 방법은, 상기 기지국은 망 접속을 요청한 단말로 상기 수신 확인 구간 및 상기 수신 상태 구간에서 사용될 부 반송 채널 집합을 할당한 후, 상기 하향 링크 구간에서 망 접속된 단말들로 무선 데이타를 전송하는 (a) 단계와, 상기 전송된 데이타를 성공적으로 수신하지 못한 단말은, 상기 (a) 단계에서 할당받은 상기 부 반송 채널 집합을 비활성화 상태로 상기 수신 확인 구간에서 유지시키는 (b) 단계와, 상기 전송된 데이타를 성공적으로 수신하지 못한 단말은, 상기 기지국으로부터 재전송될 데이타를 성공적으로 수신 가능한가를 판단하는 (c) 단계 및 상기 재전송될 데이타를 성공적으로 수신 가능한 것으로 판단되는 단말은, 상기 수신 상태 구간에서 상기 부 반송 채널 집합을 활성화시키는 (d) 단계 및 상기 기지국은 상기 수신 확인 구간 및 상기 수신 상태 구간에서, 상기 부 반송 채널 집합의 활성화 여부를 확인하는 (e) 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 의한 수신 및 상태 체크 가능한 무선 데이타 통신 장치의 구성 및 동작과 그 장치에서 수행되는 무선 데이타 통신 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 무선 전송 프레임의 구조를 나타내는 도면으로서, 방송 구간, 하향 링크 구간, 상향 링크 구간, 수신 확인 구간, 수신 상태 구간 및 경쟁 구간으로 구성된다.

도 5에 도시된 수신 확인 구간 및 수신 상태 구간은 무선 전송 프레임의 상향 링크 구간과 경쟁 구간 사이에 존재한다. 수신 확인 구간이란, 단말이 기지국으로부터 전송된 데이타를 성공적으로 수신할 때 부 반송 채널 집합이 활성화되는 구간을 의미한다. 수신 상태 구간이란, 단말이 기지국으로부터 재전송될 데이타를 성공적으로 수신 가능할 때 부 반송 채널 집합이 활성화되는 구간을 나타낸다. 일반적으로, OFDM 전송 방식의 경우, 하나의 반송파에 여러 개의 부 반송 채널들을 갖게 된다. 예컨대, 무선 랜(WLAN:Wireless Local Area Network)의 경우 52개, 광 대역 무선 엑세스(BWA:Broadband Wireless Access)의 경우 512개 또는 1024개의 부 반송 채널들을 갖는다. 이를 위해, 기지국은 부 반송 채널 집합을 각 단말에 할당하고, 각 단말에 할당된 부 반송 채널 집합을 수신 확인 구간과 수신 상태 구간에서 이용할 수 있다.

수신 확인 구간에서 부 반송 채널 집합의 활성화 여부를 통해, 기지국은 단말로 데이타를 전송한 프레임과 동일한 프레임에서 단말의 데이타 수신 여부를 확인할 수 있다. 또한, 수신 상태 구간에서 부 반송 채널 집합의 활성화 여부를 통해, 기지국은 단말로 데이타를 전송한 프레임과 동일한 프레임에서 단말의 데이타 재 수신 가능 여부를 확인할 수 있다. 즉, 단말은 기지국으로부터 전송된 데이타를 수신하지 못한 일종의 사유를 수신 상태 구간에서 부 반송 채널 집합의 활성화 여 부를 통해 간접적으로 나타낸다. 여기서, 수신 확인 구간 및 수신 상태 구간은 적어도 두 개의 심볼들을 갖는다. 예를 들어, 수신 확인 구간 및 수신 상태 구간이 두 개의 심볼들을 가질 경우, 심볼들중 하나는 수신 확인 구간을 위해 사용되고, 심볼들중 다른 하나는 수신 상태 구간을 위해 사용된다.

도 6은 도 5에 도시된 무선 전송 프레임에 따라 무선 데이타 통신을 수행하는 무선 데이타 통신 장치를 개략적으로 나타내는 블럭도로서, 기지국(10)과 제1 ~ 제n 단말들(12 ~ 16)로 이루어진다. 여기서, n은 1이상의 양의 정수이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 기지국(10)은 임의의 단말로부터 망 접속이 요청되면 수신 확인 구간 및 수신 상태 구간에서 사용할 부 반송 채널 집합을 할당한다. 이 때, 기지국(10)은 실시간 데이타 서비스를 요청한 단말로 부 반송 채널 집합을 할당하는 것이 바람직하다.

망 접속을 요청하는 단말로 부 반송 채널 집합을 할당한 후, 기지국(10)은 다운 링크 구간에서 무선 데이타를 제1 ~ 제n 단말들(12 ~ 16)중 망 접속된 단말들로 전송한다.

제1 ~ 제n 단말들(12 ~ 16) 각각은 기지국(10)과 접속시 기지국(10)으로부터 부 반송 채널을 각각 할당받는다. 그리고, 제1 ~ 제n 단말들(12 ~ 16) 각각은 하향 링크 구간동안 기지국(10)으로부터 전송되는 데이타를 성공적으로 수신하면, 수신확인 구간에서, 기지국(10)으로부터 할당받은 부 반송 채널을 활성화시킨다. 그러나, 제1 ~ 제n 단말들(12 ~ 16)중 기지국(10)으로부터 전송되는 데이타를 성공적으로 수신하지 못한 단말은, 수신 확인 구간에서, 할당받은 부 반송 채널 집합을 활 성화시키지 않는다. 이 때, 할당받은 부 반송 채널 집합을 수신 확인 구간에서 활성화시키지 않은 단말은 기지국(10)으로부터 재 전송될 데이타를 성공적으로 수신 가능한가의 여부를 분석한 결과에 상응하여 부 반송 채널 집합을 수신 상태 구간에서 활성화시킨다. 즉, 기지국(10)으로부터 재 전송될 데이타를 성공적으로 수신할 수 있는 상태에 놓여 있는 단말은, 기지국(10)으로부터 할당받은 부 반송 채널 집합을 수신 상태 구간에서 활성화시킨다. 그러나, 기지국(10)으로부터 재 전송될 데이타를 성공적으로 수신할 수 없는 상태에 놓여 있는 단말은, 기지국(10)으로부터 할당받은 부 반송 채널 집합을 수신 상태 구간에서 활성화시키지 않고, 비 활성화 상태로 유지시킨다.

예를 들어, 기지국(10)의 서비스 영역을 벗어난 단말 또는 자신의 전원이 오프된 단말은 기지국(10)으로부터 재 전송될 데이타를 성공적으로 수신할 수 없는 상태에 놓여 있다고 결정하고, 부 반송 채널 집합을 수신 상태 구간에서 비활성화 상태로 유지시킨다. 또는, 패킷의 복조 과정에서 오류를 발생시킨 단말 또는 기준치 이상의 레벨을 갖는 신호를 감지하였을 뿐 데이타를 성공적으로 수신하지 못한 단말은 기지국(10)으로부터 재 전송될 데이타를 성공적으로 수신할 수 있는 상태에 놓여 있다고 결정하고, 부 반송 채널 집합을 수신 상태 구간에서 활성화시킨다. 패킷의 복조 과정의 오류란, 순환 용장 체크(CRC:Cyclic Redundancy Check) 에러를 의미할 수 있다.

다수의 단말 각각에 대해, 기지국(10)은 수신 확인 구간(ACK) 및 수신 상태 구간(STA)을 위해 할당된 부 반송 채널 집합에 속하는 부 반송 채널의 활성화 여부 를 체크하고, 체크된 결과에 따라 새로운 데이타를 다음 프레임에서 전송하거나 또는 이전 프레임에서 전송한 데이타를 다음 프레임에서 단말로 재전송한다. 즉, 기지국(10)은 수신 확인 구간(ACK) 및 수신 상태 구간(STA)에서 부 반송 채널 집합의 상태에 따라 다음 표 1과 같이 동작할 수 있다.

ACK	STA	기지국의 동작
1	×	기지국(10)은 단말이 패킷을 성공적으로 수신하였으며, 데이타의 재 전송이 불필요한 것으로 인지한다.
0	1	기지국(10)은 단말이 패킷을 성공적으로 수신하지 못했지만, 데이타를 재전송하면 단말이 재전송된 데이타를 성공적으로 수신할 수 있는 것으로 인지한다.
0	0	기지국(10)은 단말이 패킷을 성공적으로 수신하지 못했으며, 데이타를 재전송해도 단말이 데이타를 성공적으로 수신할 수 있는 상황이 아닌 것으로 인지한다.

여기서, '0'은 부 반송 채널 집합이 비활성화되어 있는 것을 나타내고, '1'은 부 반송 채널 집합이 활성화되어 있는 것을 나타내고, ×은 '0' 또는 '1'을 의미한다.

만일, (ACK,STA)가 (1,×)인 경우, 기지국은 다음 프레임에서 새로운 데이타를 단말로 전송한다. 그러나, (ACK,STA)가 (0,1)인 경우, 기지국은 다음 프레임에서 이전 데이타를 단말로 재전송한다. 그러나, (ACK,STA)가 (0,0)인 경우, 기지국은 다음 프레임에서 어느 데이타도 단말로 전송하지 않는다.

한편, 수신 확인 구간 또는 수신 상태 구간에서 활성화된 부 반송 채널 집합의 부 반송 채널은, 다중 경로 페이딩으로 인해 무선 통신망에서 유실될 수 있다. 따라서, 기지국(10)은 각 단말에 하나가 아닌 다수개의 부 반송 채널들을 부 반송 채널 집합으로서 할당함으로써 수신 확인 구간 및 수신 상태 구간을 위해 이용되는 부 반송 채널 집합의 부 반송 채널이 무선 인터페이스에서 유실되는 것에 대처할 수 있다. 예를 들어, 각 단말에 3개의 부 반송 채널들을 수신 확인 구간을 위한 부 반송 채널 집합으로 할당할 경우, 기지국(10)은 3개의 부 반송 채널들 중 적어도 하나만 활성화되어도 해당 단말의 데이타 수신이 성공적으로 이루어진 것으로 판단한다. 또한, 각 단말에 3개의 부 반송 채널들을 수신 상태 구간을 위한 부 반송 채널 집합으로 할당할 경우, 기지국(10)은 3개의 부 반송 채널들 중 적어도 하나만 활성화되어도 해당 단말이 재 전송될 데이타를 성공적으로 수신할 가능성이 있는 것으로 판단한다.

도 7은 본 발명에 의한 무선 데이타 통신 방법의 실시예를 설명하기 위한 플로우차트로서, 기지국(10)은 부 반송 채널 집합을 할당하고 데이타를 전송하는 단계(제20 및 제22 단계들), 수신 확인 구간과 수신 상태 구간에서 부 반송 채널 집합의 활성화 여부를 결정하는 단계(제24 ~ 제34 단계들), 기지국(10)이 부 반송 채널 집합의 활성화 여부에 따라 동작하는 단계(제36 ~ 제44 단계들)로 이루어진다.

도 8은 도 7에 도시된 무선 데이타 통신 방법에 따라 각 단말로 데이타가 전송되는 과정을 예시적으로 나타내는 도면으로서, 참조부호 62 및 64는 도 5에 도시된 심볼들을 나타내고, 각 심볼(62 또는 64)에서 점선을 비활성화된 부 반송 채널을 나타내고, 굵은 실선은 활성화된 부 반송 채널을 나타낸다.

도 8에서, 본 발명의 이해를 돕기 위해, 무선 데이타 통신은 무선 랜(WLAN) 통신이고, 기지국(10)(ACCESS POINT)에 망 접속 가능한 단말의 수는 8개인 것으로 가정하고(n=8), 현재 기지국(10)에 접속된 단말은 제1 단말(STATION1), 제2 단말(STATION2) 및 제8 단말(STATION8)이라고 가정한다. 또한, 도 8의 맵핑 테이블 (Mapping Table)(60)을 참조하면 제1 단말(i=1)의 부 반송 채널 집합(SET)에 제1, 제21 및 제50 부 반송 채널들이 할당되고, 제3 단말(i=3)의 부 반송 채널 집합(SET)에 제3, 제22 및 제51 부 반송 채널들이 할당되고, 제8 단말(i=8)의 부 반송 채널 집합(SET)에 제4, 제24 및 제53 부 반송 채널들이 각각 할당된다고 가정한다.

도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명에 따른 무선 데이타 통신 방법에 대해 상세히 설명한다.

기지국(10)은 망 접속을 요청한 단말로 수신 확인 구간 및 수신 상태 구간에서 사용될 부 반송 채널 집합을 할당한다(제20 단계). 여기서, 기지국(10)은 수신 확인 구간에서 부 반송 채널의 유실에 대비하여 다수개의 부 반송 채널들을 각 단말의 부 반송 채널 집합으로 할당할 수 있다.

제20 단계후에, 기지국(10)은 하향 링크 구간을 통해 망 접속된 제1 단말, 제2 단말 및 제8 단말로 무선 데이타를 전송한다(제22 단계). 도 8을 참조하면, 기지국(10)은 프레임 N의 하향 링크 구간에서 무선 데이타들(DATA 1-1, DATA 2-1 및 DATA 8-1)을 제1 ~ 제8 단말들로 전송하며, 각 단말은 기지국(10)으로부터 전송되는 무선 데이타들(DATA 1-1, DATA 2-1 및 DATA 8-1)중 자신의 단말에 해당되는 무선 데이타를 추출하여 수신한다.

기지국(10)에 망 접속된 단말들 각각은 기지국(10)으로부터 전송된 데이타를 성공적으로 수신하였는가를 판단한다(제24 단계). 전송된 데이타를 성공적으로 수신한 단말은, 제20 단계에서 할당받은 부 반송 채널 집합을 프레임 N의 수신 확인 구간에서 활성화시킨다(제26 단계). 반면에, 기지국(10)으로부터 전송된 데이타를 성공적으로 수신하지 못한 단말은, 제20 단계에서 할당받은 부 반송 채널 집합을 프레임 N의 수신 확인 구간에서 비활성화 상태로 유지시킨다(제28 단계). 도 8을 참조하면, 제1 단말은 기지국(10)으로부터 전송되는 데이타들중에서 데이타(DATA 1-1)를 성공적으로 수신하였다. 그러나, 데이타들(DATA 2-1과 DATA 8-1)은 기지국(10)으로부터 단말로 전송되는 도중에 유실되어 제2 및 제8 단말들은 이 데이타들(DATA 2-1 및 DATA 8-1)을 각각 수신하지 못하였다. 따라서, 제1 단말은 제20 단계에서 할당받은 제1, 제21 및 제50 부 반송 채널들을 첫 번째 심볼(62)에서 프레임 N의 수신 확인 구간(ACK)동안 활성화시킨다(ACK=1). 그러나, 제2 단말은 무선 데이타를 수신하지 못하였으므로, 제20 단계에서 할당받은 제3, 제22 및 제51 부 반송 채널들을 프레임 N의 수신 확인 구간(ACK)동안 비활성화 상태로 유지시킨다(ACK=0). 이와 비슷하게 제8 단말은 무선 데이타를 수신하지 못하였으므로, 제20 단계에서 할당받은 제4, 제24 및 제53 부 반송 채널들을 프레임 N의 수신 확인 구간(ACK)동안 비활성화 상태로 유지시킨다(ACK=0).

한편, 기지국(10)으로부터 전송된 데이타를 성공적으로 수신하지 못한 단말은, 즉, 수신 확인 구간동안 부 반송 채널을 비활성화 상태로 유지시킨 단말은 기지국(10)으로부터 재전송될 데이타를 성공적으로 수신 가능한가를 판단한다(제30 단계). 예를 들면, 전술한 바와 같이, 단말은 기지국(10)의 서비스 영역을 벗어났는가, 자신의 전원이 오프되었는가, 패킷의 복조 과정에서 오류가 발생되었는가 또는 기준치 이상의 레벨을 갖는 신호가 감지되었는가 등을 검사하여, 기지국(10)으로부터 자신에게 다시 전송될 데이타를 성공적으로 수신 가능한가를 판단할 수 있 다(제30 단계).

만일, 기지국(10)으로부터 재전송될 데이타를 성공적으로 수신 가능한 것으로 판단되는 단말은, 수신 상태 구간에서 부 반송 채널 집합을 활성화시킨다(제32 단계). 이 경우, 수신 상태 구간(STA)은 '1'이 된다. 그러나, 기지국(10)으로부터 재전송될 데이타를 성공적으로 수신 가능하지 않은 것으로 판단되는 단말은, 수신 상태 구간에서 부 반송 채널 집합을 비활성화 상태로 유지시킨다(제34 단계). 이 경우, 수신 상태 구간(STA)은 '0'이 된다. 도 8을 참조하면, 제2 단말은 기지국(10)으로부터 재전송될 데이타를 성공적으로 수신 가능한 것으로 판단하였으므로, 제20 단계에서 할당받은 부 반송 채널 집합의 제3, 제22 및 제51 부 반송 채널들을 두 번째 심볼(64)에서 프레임 N의 수신 상태 구간동안 활성화시킨다(STA=1)(제32 단계). 그러나, 제8 단말은 기지국(10)으로부터 재전송될 데이타를 성공적으로 수신 가능하지 않은 것으로 판단하였으므로, 제20 단계에서 할당받은 부 반송 채널 집합의 제4, 제24 및 제53 부 반송 채널들을 두 번째 심볼(64)에서 프레임 N의 수신 상태 구간 동안 비활성화 상태로 유지시킨다(STA=0)(제34 단계).

본 발명에 의한 무선 데이타 통신 방법은 도 7에 도시된 바와 같이, 제26 단계를 수행한 후에 제36 단계를 수행한다.

제32 또는 제34 단계 후에, 기지국(10)은 프레임 N의 수신 확인 구간 및 수신 상태 구간에서 부 반송 채널 집합의 활성화 여부를 확인한다(제36 및 제40 단계들). 즉, 기지국(10)은 수신 확인 구간(ACK)에서 부 반송 채널 집합이 활성화되었는가를 판단한다(제36 단계). 만일, 수신 확인 구간(ACK)에서 부 반송 채널 집합이 활성화되지 않았다고 판단되면, 수신 상태 구간(STA)에서 부 반송 채널 집합이 활성화되었는가를 판단한다(제40 단계). 그러나, 수신 확인 구간(ACK)에서 부 반송 채널 집합이 활성화되었다고 판단되면, 기지국(10)은 부 반송 채널 집합을 수신 확인 구간(ACK)에서 활성화시켜 첫 번째 심볼(62)동안 기지국(10)으로 전송한 단말로 다음 프레임인 프레임 N+1의 하향 링크 구간에서 새로운 데이타를 전송한다(제38 단계).

또한, 수신 상태 구간(STA)에서 부 반송 채널 집합이 활성화되었다고 판단되면, 기지국(10)은 수신 상태 구간(STA)에서 부 반송 채널 집합을 활성화시킨 단말로 다음 프레임인 프레임 N+1의 하향 링크 구간에서 프레임 N의 하향 링크 구간 동안 제22 단계에서 전송한 데이타를 재전송한다(제42 단계). 그러나, 수신 상태 구간(STA)에서 부 반송 채널 집합이 활성화되지 않았다고 판단되면, 기지국(10)은 수신 상태 구간(STA)에서 부 반송 채널 집합을 비활성화 상태로 유지시킨 단말로 데이타를 전송하지 않는다(제44 단계).

도 8을 참조하면, 기지국(10)은 프레임 N의 수신 확인 구간에서 첫 번째 심볼(62)의 부 반송 채널들의 활성화 여부와 수신 상태 구간에서 두 번째 심볼(64)의 부 반송 채널들의 활성화 여부를 확인한다. 먼저, 기지국(10)은 첫 번째 심볼(62)의 제1 및 제50 부 반송 채널들이 활성화되었음을 확인한다. 여기서, 활성화된 제1 및 제50 부 반송 채널들은 제1 단말에 할당한 부 반송 채널들로서, 제21 부 반송 채널이 전송 도중에 유실되었다고 하더라도, 제1, 제21 및 제50 부 반송 채널들중 하나라도 활성화되었으므로 기지국(10)은 제1 단말이 데이타를 성공적으로 수신한 것으로 인식한다. 따라서, 기지국(10)은 새로운 데이타(DATA 1-2)를 다음 프레임인 프레임 N+1의 하향 링크 구간에서 제1 단말을 위해 전송한다.

또한, 기지국(10)은 제2 단말에 할당된 제3, 제22 및 제51 부 반송 채널들이 첫 번째 심볼(62)에서 모두 비 활성화 상태를 유지하고, 제8 단말에 할당된 제4, 제24 및 제53 부 반송 채널들이 첫 번째 심볼(62)에서 모두 비활성화 상태를 유지함을 인지한다. 따라서, 기지국(10)은 비활성화 상태를 유지하는 부 반송 채널들을 갖는 제2 및 제8 단말들이 무선 데이타를 성공적으로 수신하지 못한 것으로 인식한다. 따라서, 기지국(10)은 제2 및 제8 단말에 할당된 부 반송 채널들이 두 번째 심볼(64)에서 활성화되어 있는가 비활성화 상태를 유지하는가를 확인한다. 이 때, 제2 단말에 할당된 제3, 제22 및 제51 부 반송 채널들이 수신 상태 구간(STA)에서 모두 활성화되었으므로, 기지국(10)은 다음 프레임인 프레임 N+1의 하향 링크 구간에서, 제2 단말을 위해 프레임 N에서 전송했던 데이타(DATA 2-1)를 재전송한다. 그러나, 제8 단말에 할당된 제4, 제24 및 제53 부 반송 채널들이 수신 상태 구간(STA)에서 비활성화 상태를 유지하였으므로, 기지국(10)은 다음 프레임인 프레임 N+1의 하향 링크 구간에서, 제8 단말을 위해 프레임 N에서 전송했던 데이타(DATA 8-1)나 새로운 데이타(DATA 8-2)를 전송하지 않는다.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이타가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플라피 디스크, 광데이타 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 수신 및 상태 체크 가능한 무선 데이타 통신 장치 및 방법은 기지국(10)이 동일 프레임내에서 단말의 데이타 수신여부를 확인할 수 있도록 할 뿐만 아니라 데이타를 수신하지 못한 단말의 상태 즉, 수신 불가능 원인을 수신 상태 구간에서 부 반송 채널 집합의 활성화를 통해 확인할 수 있도록 하여 새로운 데이타를 전송하거나 이전 데이타를 재전송하기 때문에, 데이타를 재수신할 수 없는 단말 예를 들면, 기지국의 서비스 영역을 벗어난 단말로 불필요하게 데이타가 재전송되지 않도록 하고 그 단말을 서비스 대상에서 제외시킴으로써, 자원의 낭비를 방지하여 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있도록 하 고, 수신 상태 구간을 이용하여 단말이 서비스 영역을 벗어났는가를 신속하게 확인할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

기지국과 적어도 하나의 단말간에 무선 데이타 통신을 수행하는 무선 데이타 통신 장치에 있어서,

상향 링크 구간, 경쟁 구간, 수신 확인 구간 및 수신 상태 구간을 갖는 무선 전송 프레임에 따라 무선 데이타 통신을 수행하고,

상기 수신 확인 구간은 상기 단말이 상기 기지국으로부터 전송된 데이타를 성공적으로 수신할 때 부 반송 채널 집합이 활성화되는 구간을 나타내고,

상기 수신 상태 구간은 상기 단말이 상기 기지국으로부터 재전송될 데이타를 성공적으로 수신 가능할 때 상기 부 반송 채널 집합이 활성화되는 구간인 것을 특징으로 하는 수신 및 상태 체크 가능한 무선 데이타 통신 장치.
제1 항에 있어서, 상기 수신 확인 구간 및 수신 상태 구간은 적어도 두 개의 심볼들을 갖고,

상기 심볼들중 하나는 상기 수신 확인 구간에서 사용되고, 상기 심볼들중 다른 하나는 상기 수신 상태 구간에서 사용되는 것을 특징으로 하는 수신 및 상태 체크 가능한 무선 데이타 통신 장치.
상향 링크 구간, 경쟁 구간, 수신 확인 구간 및 수신 상태 구간을 갖는 무선 전송 프레임에 따라 무선 통신을 수행하는 무선 데이타 통신 장치는,

외부로부터 망 접속을 요청하는 단말에게 상기 수신 확인 구간 및 상기 수신 상태 구간에서 사용할 부 반송 채널 집합을 할당하고, 데이타를 전송하는 기지국; 및

망 접속을 요청하여 상기 기지국으로부터 상기 부 반송 채널 집합을 할당받고, 상기 기지국으로부터 전송된 데이타를 성공적으로 수신하였는가에 상응하여 상기 수신 확인 구간에서 상기 부 반송 채널 집합의 활성화 여부를 결정하고, 상기 데이타를 성공적으로 수신하지 않았을 때 상기 기지국으로부터 재전송될 데이타를 성공적으로 수신 가능한가에 상응하여 상기 수신 상태 구간에서 상기 부 반송 채널 집합의 활성화 여부를 결정하는 적어도 하나의 단말을 구비하고,

상기 기지국은 상기 부 반송 채널 집합의 활성화 여부에 따라 다음 프레임에서 새로운 데이타를 전송하거나 또는 이전 프레임에서 전송한 데이타를 재전송하는 것을 특징으로 하는 수신 및 상태 체크 가능한 무선 데이타 통신 장치.
제3 항에 있어서, 상기 단말은 상기 기지국의 서비스 영역을 벗어날 때 상기 수신 상태 구간에서 상기 부 반송 채널 집합을 비활성화 상태로 유지시키는 것을 특징으로 하는 수신 및 상태 체크 가능한 무선 데이타 통신 장치.
제3 항에 있어서, 상기 단말은 자신의 전원이 오프될 때 상기 수신 상태 구 간에서 상기 부 반송 채널 집합을 비활성화 상태로 유지시키는 것을 특징으로 하는 수신 및 상태 체크 가능한 무선 데이타 통신 장치.
제3 항에 있어서, 상기 단말은 패킷의 복조 과정에서 오류가 발생할 때 상기 수신 상태 구간에서 상기 부 반송 채널 집합을 활성화 시키는 것을 특징으로 하는 수신 및 상태 체크 가능한 무선 데이타 통신 장치.
제3 항에 있어서, 상기 단말은 기준치 이상의 레벨을 갖는 신호가 감지될 때 상기 수신 상태 구간에서 상기 부 반송 채널 집합을 활성화시키는 것을 특징으로 하는 수신 및 상태 체크 가능한 무선 데이타 통신 장치.
하향 링크 구간, 상향 링크 구간, 수신 확인 구간, 수신 상태 구간 및 경쟁 구간으로 이루어지는 무선 전송 프레임에 따라 기지국과 적어도 하나의 단말간에 이루어지는 무선 데이타 통신 방법에 있어서,

(a) 상기 기지국은 망 접속을 요청한 단말로 상기 수신 확인 구간 및 상기 수신 상태 구간에서 사용될 부 반송 채널 집합을 할당한 후, 상기 하향 링크 구간에서 망 접속된 단말들로 무선 데이타를 전송하는 단계;

(b) 상기 전송된 데이타를 성공적으로 수신하지 못한 단말은, 상기 (a) 단계에서 할당받은 상기 부 반송 채널 집합을 비활성화 상태로 상기 수신 확인 구간에서 유지시키는 단계;

(c) 상기 전송된 데이타를 성공적으로 수신하지 못한 단말은, 상기 기지국으로부터 재전송될 데이타를 성공적으로 수신 가능한가를 판단하는 단계; 및

(d) 상기 재전송될 데이타를 성공적으로 수신 가능한 것으로 판단되는 단말은, 상기 수신 상태 구간에서 상기 부 반송 채널 집합을 활성화시키는 단계; 및

(e) 상기 기지국은 상기 수신 확인 구간 및 상기 수신 상태 구간에서, 상기 부 반송 채널 집합의 활성화 여부를 확인하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 수신 및 상태 체크 가능한 무선 데이타 통신 방법.
제8 항에 있어서, 상기 무선 데이타 통신 방법은

(f) 상기 (a) 단계후에, 상기 기지국과 망 접속된 단말들 각각은 상기 기지국으로부터 전송되는 데이타를 성공적으로 수신하였는가를 판단하는 단계; 및

(g) 상기 전송된 데이타를 성공적으로 수신한 단말은, 상기 (a) 단계에서 할당받은 상기 부 반송 채널 집합을 상기 수신 확인 구간에서 활성화시키고, 상기 (e) 단계로 진행하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수신 및 상태 체크 가능한 무선 데이타 통신 방법.
제8 항에 있어서, 상기 무선 데이타 통신 방법은

상기 기지국은 상기 수신 확인 구간에서 상기 부 반송 채널 집합을 활성화시킨 단말로 다음 프레임의 하향 링크 구간에서 새로운 데이타를 전송하는 단계; 및

상기 기지국은 상기 수신 상태 구간에서 상기 부 반송 채널 집합을 활성화시 킨 단말로 다음 프레임의 하향 링크 구간에서 상기 (a) 단계에서 전송한 데이타를 재전송하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수신 및 상태 체크 가능한 무선 데이타 통신 방법.
제10 항에 있어서, 상기 무선 데이타 통신 방법은

상기 기지국은 상기 수신 상태 구간에서 상기 부 반송 채널 집합을 비 활성화 상태로 유지시키는 단말로는 상기 데이타를 전송하지 않는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수신 및 상태 체크 가능한 무선 데이타 통신 방법.