KR20080017197A - 하이브리드 자동 반복 요구를 사용하는 시스템에서 다수의모부호를 이용한 재전송 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 HARQ 재전송 방법에 있어서, 적어도 한 개 이상의 모부호들을 구비하고, 채널 상황에 따라 초기 전송 부호율을 선택하는 과정과, 상기 선택된 초기 전송 부호율에 해당하는 모부호에 따른 부호어 패킷의 재전송 순서를 설정하는 과정과, 재전송 요구가 있을 때마다, 상기 재전송 순서에 따라 상기 부호어 패킷을 재전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 것으로 HARQ에서 지원하는 모든 부호율에 최적화된 하나의 모부호를 갖기가 어려운 경우, 각각의 부호율에 따라 다수의 모부호의 성능을 최적화하고, 각각의 모부호로 지원하는 유효 부호율(effective code rate)의 경우만 성능을 최적화함으로써, 기존에 비해 성능을 향상시킬 수 있고, 결국 패킷이 재전송되는 횟수를 줄일 수 있는 효과가 있다.

HARQ, 재전송, 프로토콜, 부호 체인, 모부호, 유효 부호율

Description

하이브리드 자동 반복 요구를 사용하는 시스템에서 다수의 모부호를 이용한 재전송 방법 및 장치{Apparatus And Method For Repeating Using Multiple Mother Codes System Using HARQ}

도 1a는 Type-II HARQ 시스템에서 일반적인 부호어 패킷을 도시한 도면.

도 1b는 Type-II HARQ 시스템에서 일반적인 재전송 절차도.

도 2a는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 부호어 패킷들을 도시한 도면.

도 2b는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 재전송 절차도.

도 3a는 본 발명의 제 2실시 예에 따른 부호어 패킷들을 도시한 도면.

도 3b는 본 발명의 제 2실시 예에 따른 재전송 절차도.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 송신기 구조를 도시한 도면.

도 5에 본 발명의 실시 예에 따른 수신기 구조를 도시한 도면.

본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 하이브리드 자동 반복 요구(Hybrid Automatic Repeat reQuest, 이하, 'HARQ'라 칭한다)를 사용하는 시스템 에서 다수의 모부호를 이용한 재전송 방법 및 장치에 관한 것이다.

통신 시스템에서 사용하는 오류 제어 기법은 크게 FEC(Forward Error Correction)기법과, ARQ(Automatic Repeat Request) 기법으로 나눌 수 있다. 상기 FEC 기법은 오류 정정 능력을 가진 부호를 사용하여 수신된 정보의 오류를 정정하는 것으로, 송신 단에게 정보 전달의 성공 또는 실패 여부를 통보하기 위한 피드백(feedback) 채널이 없는 경우 사용한다. 상기 ARQ 기법은 오류 검출 능력이 뛰어난 CRC(Cyclic Redundancy Check) 부호 등을 사용하여, 수신된 정보에서 오류가 검출될 경우 피드백 채널을 통해 송신 단에 재전송을 요구한다. 상기 FEC 기법의 경우, 수신 단에서 오류정정에 실패하게 되면 잘못된 정보가 사용자에게 그대로 전달되는 단점을 가진다. 따라서, 이를 막기 위해 높은 수준의 신뢰도를 가지는 시스템을 구현할 경우, 많은 수의 오류를 정정할 수 있는 강력한 부호가 사용되어야 하는데 이는 복호 과정의 복잡도를 증가시켜 구현을 어렵게 한다. 상기 ARQ 방식은 구조가 간단하고 높은 신뢰도를 가지지만, 채널 오율(channel error rate)이 증가함에 따라 정보 처리량이 급격히 감소하는 심각한 단점을 가지고 있다. 결국, 상기 ARQ 방식과 상기 FEC 기법을 적절히 결합하여 상기한 바와 같은 여러 단점을 극복한 것이 HARQ 기법이다.

상기 HARQ 방식에는 Type-I과, Type-II와, Type-III가 있다. 먼저, Type-I HARQ 시스템은 가장 간단한 하이브리드 구조로서 전송되는 정보어를 오류 검출과 오류 정정을 위해 부호화한다. 상기, Type-I HARQ 시스템은 하나의 부호가 오류 검출과 오류 정정을 모두 수행하는 형태와, 서로 다른 두 개의 부호가 오류 검출과 오류 정정을 각각 수행하는 형태로 나누어진다. 상기 Type-I HARQ 시스템은 채널 오율이 증가함에 따라 정보처리량이 급격히 감소하고, 하나의 오류 정정 부호를 사용하는 경우 채널 상황에 무관하게 오류 정정을 위해 일정한 양의 패리티 비트를 전송해야하는 오버헤드(overhead)가 발생하는 단점이 있다. 하지만, 상기 Type-II HARQ 시스템은 오류가 검출된 경우 패킷을 버리지 않고 부가적인 패리티만을 재전송한 후 패킷을 결합하여 복호의 효율을 높임으로써, 이러한 결점을 보완할 수 있다. 상기 Type-III HARQ 시스템은 Type-II HARQ 시스템과 마찬가지로 부가적인 패리티들을 재전송 받고 오류가 발생한 패킷과 결합함으로써 복호의 효율을 높인다. 일반적으로 상기 Type-II HARQ 시스템에서 재전송될 패킷들은 부가적인 패리티만을 포함하고 있고, 재전송 요구가 있을 때 이전에 보내지 않은 부가적인 패킷을 순서대로 보내고, 이전에 받은 패킷을 결합하여 복호를 한다.

다음으로, Type-II HARQ 시스템에서 HARQ의 동작에 대하여 좀 더 상세히 설명하도록 한다.

이하, Type-II HARQ 송수신을 담당하는 장치를 HARQ 엔터티라고 명명한다. 송신측 HARQ 엔터티는 HARQ 패킷의 전송과 재전송을 담당하고, 수신측 HARQ 엔터티는 재전송된 HARQ 패킷의 결합과 소프트 컴바이닝 및 ACK/NACK 신호 전송을 담당한다.

상기 HARQ 엔터티는 다수의 HARQ 프로세서(processor)로 구성된다. 상기 HARQ 프로세서는 사용자 패킷의 송수신을 담당하는 기본 단위 장치로, 송신측 HARQ 프로세서는 사용자 패킷의 전송과 재전송을 담당하고, 수신측 HARQ 프로세서는 사 용자 패킷의 수신과 결합 및 소프트 컴바이닝을 담당한다.

상기 HARQ 프로세서는 송신측과 수신측에 쌍으로 존재하며, 하나의 HARQ 엔터티에 다수의 HARQ 프로세서를 구비함으로써, 지속적인 송수신이 가능하다. 구체적으로, 상기 HARQ 프로세서는 사용자 패킷을 전송하고 이에 대한 ACK/NACK 정보를 수신하고, 다시 재전송을 수행하는 동작들로 구성된다. 즉, HARQ 프로세서가 하나만 존재하면, 사용자 데이터를 전송하고, 그에 대한 ACK/NACK 정보를 수신할 때까지 다른 패킷을 전송할 수 없게 된다. 반면, 프로세서를 여러 개 구비할 경우, 한 프로세서가 ACK/NACK 수신을 위해 대기하는 동안, 다른 프로세서에서 데이터를 전송할 수 있으므로, 다수의 HARQ 프로세서를 구비함으로써, 지속적인 송수신이 가능하다.

상기 HARQ 프로세서의 기본 동작은 다음과 같다.

먼저, 송신측 HARQ 프로세서는 사용자 데이터를 채널 코딩해서 전송하고, 상기 채널 코딩된 데이터를 차후에 재전송하기 위해서 버퍼에 저장한다. 이후, 상기 저장된 데이터에 대한 ACK 정보를 수신하면 상기 데이터를 플러시(flush)하고, 상기 데이터에 대한 NACK 정보를 수신하면 재전송 프로토콜에 따라 상기 데이터를 재전송한다. 재전송 프로토콜은 하기 도 1a, 1b를 통해 상세히 설명하기로 한다.

상기 수신측 HARQ 프로세서는 물리 채널을 통해 수신한 데이터를 채널 디코딩하고, CRC 검사를 통해 오류 발생 여부를 확인한다. 만약, 오류가 발생하였다면, 상기 데이터를 버퍼에 저장하고 NACK 신호를 전송한다. 차후에 상기 데이터에 대한 재전송 데이터가 수신되면, 버퍼에 저장해 두었던 데이터와 상기 재전송 된 데이터 를 순서에 맞게 결합하거나 소프트 컴바이닝한 뒤 채널 디코딩한 후 오류 발생 여부를 다시 검사한다. 여전히 오류가 존재하는 것으로 확인되면, NACK 신호를 전송하고, 상기 과정을 반복한다. 만약 오류가 해소된 것으로 확인되면, ACK 신호를 전송한다.

상기와 같이 HARQ 동작에서는 오류가 발생한 데이터를 폐기하지 않고 재전송된 데이터와 결합하거나 소프트 컴바이닝 한 후 채널 디코딩하여, 패킷에 대한 오류 발생 확률(Block Error Rate, 이하, 'BLER'라 칭한다)을 낮춘다.

이하, 도 1a, 1b를 참조하여, 재전송 프로토콜을 상세히 설명한다.

도 1a는 Type-II HARQ 시스템에서 일반적인 부호어 패킷을 도시한 도면이다.

도 1a를 참조하면, Type-II 시스템에서 재전송 프로토콜을 위하여 모부호로 부호화된 부호어를 특정 길이, 일 예로 200심볼 단위로 나눈다. 여기서, 채널 코딩을 위한 모부호의 부호율은 1/5이고, 모부호는 시스테메틱(systematic) 구조를 갖는다고 가정한다. 상기 모부호를 이용하여 부호화한 부호어의 총 길이는 1000심볼이고, 이중 정보어의 길이는 200심볼(100)이고, 패리티의 길이는 800심볼(102 내지 108)이다.

상기 Type-II HARQ의 재전송을 위해서 길이가 200인 5개의 패킷(100 내지 108)으로 나눈다.

도 1b는 Type-II HARQ의 일반적인 재전송 절차도이다.

도 1b를 참조하면, 초기 전송인 110단계에서 HARQ 프로세서는 제 1패킷(100)을 전송한 후, 114단계에서 ACK을 수신하면 종료하고, 112단계에서 NACK을 수신하 면 116단계로 진행한다.

116단계에서 HARQ 프로세서는 모부호의 부호율에 따라 부호화된 부호어에서 상기 제 1패킷(100) 다음 패킷인 제 2 패킷(102)을 전송한 후, 120단계에서 ACK을 수신하면(111) 종료하고, 118단계에서 NACK을 수신하면 122단계로 진행한다.

122단계에서 HARQ 프로세서는 상기 제 2 패킷(102) 다음 패킷인 제 3패킷(104)을 전송한 후, 126단계에서 ACK을 수신하면 종료하고, 124단계에서 NACK을 수신하면 128단계로 진행한다.

128단계에서 HARQ 프로세서는 상기 제 3패킷(104) 다음 패킷인 제 4패킷(106)을 전송한 후, 132단계에서 ACK을 수신하면 종료하고, 130단계에서 NACK을 수신하면 134단계로 진행한다.

134단계에서 HARQ 프로세서는 상기 부호어에서 마지막 패킷인(108)을 전송한 후, 140단계에서 ACK을 수신하면 종료하고, 136단계에서 NACK을 수신하면(119) 상기 부호어에서 더 이상 전송할 새로운 패킷이 없으므로, 110단계로 복귀하여 상기 절차를 반복한다. 최대 전송 횟수까지 패킷을 전송한 후에도 ACK을 수신하지 못하고, NACK을 수신하게 되면, 더 이상의 패킷 전송을 중단한다. 여기서 최대 전송 횟수는 초기 전송과 재전송을 포함한 전송 횟수로 정의 하며, 만약 최대 전송 횟수가 5라고 가정하면, 136단계 후에 종료하게 된다.

상기 도 1과 같이 하나의 모부호를 이용하여 Type-II HARQ 재전송을 수행할 경우, 상기 HARQ 프로세서가 상기 정보어(100)의 초기 전송 시 유효 부호율은 1이고, 상기 제 2 패킷(102)을 재전송 했을 때 유효 부호율은 1/2이다. 상기 HARQ 프 로세서가 상기 제 3 패킷(104)을 재전송 했을 때 유효 부호율은 1/3이고, 상기 제 4 패킷(106)을 재전송 했을 때 유효 부호율은 1/4이며, 마지막 패킷(108)을 재전송 했을 때 유효 부호율은 1/5이다. 여기서 유효 부호율(effective code rate)이라 함은 보내고자 하는 정보어의 길이와 이미 전송한 HARQ 패킷의 길이를 모두 합한 것의 비로 정의한다.

즉, 상기 Type-II HARQ 시스템의 성능을 높이기 위해서 해당 유효 부호율에 따라 상기 1/2, 1/3, 1/4, 1/5과 같은 부호율을 최적화시켜야 한다. 일예로, LDPC(Low Density Parity Check)부호의 경우, 밀도 진화(density evolution)를 통하여 최적화된 부호를 얻을 수 있다. 상기 부호율을 만족하는 부호를 만들기 위해서 LDPC 부호의 경우, 천공법(puncturing)과 확장법(extending)을 사용할 수 있다. 천공법은 상기의 1/5 부호를 모부호로 시작하여, 패리티의 일부를 천공함으로써 1/4, 1/3, 1/2 부호를 만드는 방법이다. 상기의 확장법은 1/2 부호를 모부호로, 독립적인 패리티 검사식과 새로운 패리티 비트를 추가하여 1/3, 1/4, 1/5 부호를 만드는 방법이다. 여기서, 상기의 최적화된 부호에서 최적화란 의미는 천공하거나 확장을 통하여 만들어진 부호들의 성능이, 처음부터 그 부호율을 목표로 만들어진 부호들의 성능에 근접하도록 했다는 의미이다.

그러나 상기한 바와 같이, 하나의 모부호를 통하여 유효 부호율을 만족하면서 성능이 최적인 부호를 얻기는 상당히 어려운 문제점이 있었다.

따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명의 목적은 HARQ를 사용하는 시스템에서 다수의 모부호를 이용한 재전송 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 실시 예에 따른 방법은, 통신 시스템에서 HARQ 재전송 방법에 있어서,

적어도 한 개 이상의 모부호들을 구비하고, 채널 상황에 따라 초기 전송 부호율을 선택하는 과정과,

상기 선택된 초기 전송 부호율에 해당하는 모부호에 따른 부호어 패킷의 재전송 순서를 설정하는 과정과,

재전송 요구가 있을 때마다, 상기 재전송 순서에 따라 상기 부호어 패킷을 재전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 장치는, 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치에 있어서,

적어도 한 개 이상의 모부호들을 구비하고, 채널 상황에 따라 초기 전송 부호율을 선택하고, 상기 선택된 초기 전송 부호율에 해당하는 모부호에 따른 부호어 패킷의 재전송 순서를 설정한 후,

재전송 요구가 있을 때마다, 상기 재전송 순서에 따라 상기 부호어 패킷을 재전송하도록 제어하는 HARQ 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명에서는 HARQ을 사용하는 시스템에서, 한 개 이상의 모부호를 구비하고 초기 전송 시에 적합한 부호율를 선택하고, 상기 모부호를 통해 얻을 수 있는 유효 부호율을 지원하는 방안과 상기 방안을 이용하는 장치를 제안하고자 한다. 더 자세한 것은 제 1 실시 예와 제 2 실시 예를 통하여 설명하도록 한다.

도 2a는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 부호어 패킷들을 도시한 도면이다. 여기서, 초기 입력되는 정보어의 크기가 모두 2400으로 동일한 부호어 패킷들(200, 210, 220)은 Type-II HARQ 시스템에서 다수의 모부호의 부호율로 부호화된 각각의 부호어를 특정 길이의 패킷으로 나눈 것이다.

도 2a를 참조하면, 부호어 패킷1(200)은 채널 코딩을 위한 모부호의 부호율이 1/3이고, 초기 전송 부호율이 2/3로 정의되어 있다. 상기 모부호는 시스테메틱 구조를 갖는다 가정한다. 1/3의 부호율로 부호화된 부호어 패킷1(200)의 총 길이는 7200심볼이고, 이 중 정보어(202)의 길이는 2400심볼, 패리티(206)의 길이는 4800심볼이다. 상기의 Type-II HARQ의 재전송을 위한 초기 전송 부호율이 2/3이므로, 상기 부호어 패킷1(200)은 길이가 3600인 패킷1(204)과 패킷2(208)로 나뉜다.

부호어 패킷2(210)는 모부호의 부호율이 1/4이고, 초기 전송율이 3/4로 정의 되어 있다. 상기 모부호는 시스테메틱 구조를 갖는다 가정한다. 1/4의 부호율로 부호화된 부호어 패킷(210)의 총 길이는 9600심볼이고, 이 중 정보어(212)의 길이는 2400심볼, 패리티(214)의 길이는 7200심볼이다. 상기 Type-II HARQ의 재전송을 위한 초기 전송율이 3/4이므로, 상기 부호어 패킷2(210)는 길이가 3200인 패킷 1(216)과, 패킷 2(218) 및 패킷 3(219)으로 나뉜다.

부호어 패킷3(220)은 모부호의 부호율이 1/4이고 초기 전송 부호율이 1/2로 정의되어 있다. 상기 모부호는 시스테메틱 구조를 갖는다 가정한다. 1/4의 부호율로 부호화된 부호어 패킷3(220)의 총 길이는 9600심볼이고, 이중 정보어(232)의 길이는 2400심볼, 패리티(204)의 길이는 7200심볼이다. 상기 Type-II HARQ의 재전송을 위한 초기 전송율이 1/2이므로 길이가 4800인 패킷 1(236)과, 패킷 2(238)로 나뉜다.

도 2b는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 재전송 절차도이다.

도 2b를 참조하면, 230단계에서 HARQ 프로세서는 채널 상황 등에 따라 초기 전송할 부호의 부호율을 선택한다. 여기서는, 초기 전송 부호율로써 2/3, 3/4, 1/2의 부호율 중에 하나를 선택할 수 있고, 선택한 부호율에 따라 전송 패킷의 길이도 3600(204), 3200(216), 4800(226) 으로 다르게 된다.

초기 전송할 부호의 부호율을 2/3로 선택한 경우, 상기 HARQ 프로세서는 초기 전송인 232단계에서 정보어를 포함하는 패킷 1(204)을 전송하도록 설정하고, 236단계에서 ACK를 수신하면 종료하고, 234단계에서 NACK을 수신하면 238단계로 진행한다.

238단계에서 HARQ 프로세서는 상기 패킷 2(208)를 전송한 후, 242단계에서 ACK을 수신하면 종료하고, 240단계에서 NACK를 수신하면 232단계로 복귀한다.

최대 전송 횟수까지 패킷을 전송한 후에도 ACK을 수신하지 못하고, NACK을 수신하게 되면, 더 이상의 패킷 전송을 중단하고 중단 시점에서의 채널 상황에 따라 초기 전송 부호율을 다시 선택한다. 그 후에 선택된 초기 전송 부호율에 맞는 모부호에따라 구성된 패킷을 상기 도 2b의 재전송 절차에 따라 재전송한다.

초기 전송할 부호의 부호율을 3/4로 선택한 경우, 상기 HARQ 프로세서는 초 기 전송인 244단계에서 상기 정보어(212)를 포함하는 패킷 1(216)을 전송한 후, 248단계에서 ACK을 수신하면 종료하고, 246단계에서 NACK를 수신하면 252단계로 진행한다.

250단계에서 상기 HARQ프로세서는 부호어 패킷 2(218)를 전송한 후, 254단계에서 ACK을 수신하면 종료하고, 252단계에서 NACK을 수신하면 256단계로 진행한다.

256단계에서 상기 HARQ프로세서는 부호어 패킷 3(219)을 전송한 후, 260단계에서 ACK을 수신하면 종료하고, 258단계에서 NACK을 수신하면 다시 244단계로 복귀한다. 최대 전송 횟수까지 패킷을 전송한 후에도 ACK을 수신하지 못하고, NACK을 수신하게 되면, 더 이상의 패킷 전송을 중단하고 중단 시점에서의 채널 상황에 따라 초기 전송 부호율을 다시 선택한다. 그 후에 선택된 초기 전송 부호율에 맞는 모부호에서 만들어진 패킷을 상기 도 2b의 재전송 절차에 따라 재전송한다.

초기 전송할 부호의 부호율을 1/2로 선택하면, 초기 전송 251에서 정보어를 포함하는 패킷 1(221)을 전송하도록 설정하고 HARQ 프로세서는, 초기 전송인 262단 계에서 정보어(232)를 포함하는 패킷1(226)을 전송한 후, 266단계에서 ACK을 수신하면 종료하고, 264단계에서 NACK을 수신하면 268단계로 진행한다.

268단계에서 상기 HARQ 프로세서는 부호어 패킷 2(228)를 전송한 후, 272단계에서 ACK을 수신하면 종료하고, 270단계에서 NACK을 수신하면 262단계로 복귀한다. 최대 전송 횟수까지 패킷을 전송한 후에도 ACK을 수신하지 못하고, NACK을 수신하게 되면, 더 이상의 패킷 전송을 중단하고 중단 시점에서의 채널 상황에 따라 초기 전송 부호율을 다시 선택한다. 그 후에 선택된 초기 전송 부호율에 맞는 모부호에서 만들어진 패킷을 상기 도 2b의 재전송 절차에 따라 재전송한다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 제 1실시 예에서는 채널 상황 등에 따라 초기 전송 부호율을 먼저 선택한 후, 상기 초기 전송 부호율에 해당하는 모부호에서 초기 전송시 정보어를 포함하는 첫 번째 패킷을 전송하고, 재전송 요구가 있을 때마다 그 다음 패킷을 전송하도록 설정한다. 최대 전송 횟수까지 패킷을 전송한 후에도 ACK을 수신하지 못하고 NACK을 수신하면, 더 이상의 패킷 전송을 중단하고, 중단 시점에서의 채널 상황에 따라 초기 전송 부호율을 다시 선택하도록 한다. 그 후에 선택된 초기 전송 부호율에 맞는 모부호에 따라 만들어진 패킷을 상기의 재전송 방안에 따라 재전송한다. 상기의 Type-II HARQ 시스템은 상기 도 2의 재전송 방안을 이용하여 재전송을 수행하게 된다.

이하, 본 발명의 제 2실시 예에서는 Type-II HARQ 시스템에서 다수의 모부호를 구비하고, 상기 모부호별 부호율에 따라 부호화된 부호어 패킷들 각각의 정보어의 크기는 다르나 상기 Type-II HARQ 재전송을 위해서 매번 전송하는 패킷의 길이 가 일정하게 설정된다.

도 3a는 본 발명의 제 2실시 예에 따른 부호화 패킷들을 도시한 도면이다. 여기서, 상기 부호어 패킷들(300, 310, 320)은 서로 다른 초기 전송 부호율을 지원할 수 있도록, 각각의 모부호로 만들어진 부호어를 특정 길이의 패킷으로 나눈 것으로, 초기 전송되는 정보어의 크기가 1600, 1800, 1200으로 각각 다르나 상기 Type-II HARQ 재전송을 위해서 모두 같은 길이, 일 예로 2400심볼로 나누었다.

도 3a를 참조하면, 부호어 패킷1(300)은 채널 코딩을 위한 모부호의 부호율이 1/3이고 초기 전송 부호율이 2/3으로 정의되며, 상기 모부호는 시스테메틱 구조를 갖는다고 가정한다. 1/3인 부호율로 부호화된 부호어 패킷의 총 길이는 4800심볼이고, 이 중 정보어(302)의 길이는 1600심볼이고, 패리티(304)의 길이는 3200심볼이다. 상기 Type-II HARQ의 재전송을 위해서 상기 부호어 패킷1(300)은 길이가 2400심볼인 2개의 패킷들(301~302)로 나뉜다.

부호어 패킷2(310)는 채널 코딩을 위한 모부호의 부호율은 1/4이고, 초기 전송 부호율은 3/4으로 정의되며, 상기 모부호는 시스테메틱 구조를 갖는다고 가정한다. 1/4인 부호율로 부호화된 부호어 패킷의 총 길이는 7200심볼이고, 이 중 정보어(312)의 길이는 1800심볼이고, 패리티(314)의 길이는 5400심볼이다. 상기 Type-II HARQ의 재전송을 위해서, 상기 부호어 패킷2(310)는 길이가 2400심볼인 3개의 패킷(311~313)으로 나뉜다.

부호어 패킷3(320)은 채널 코딩을 위한 모부호의 부호율은 1/4 이고, 초기 전송 부호율이 1/2로 정의되며, 상기 모부호는 시스테메틱 구조를 갖는다고 가정한 다. 1/4인 부호율로 부호화된 부호어 패킷의 총 길이는 4800심볼이고, 이 중 정보어(322)의 길이는 1200심볼, 패리티(324)의 길이는 3600심볼이다. 상기 Type-II HARQ의 재전송을 위해서, 부호어 패킷3(320)은 길이가 2400인 2개의 패킷(321~322)으로 나뉜다.

도 3b는 본 발명의 제 2실시 예에 따른 재전송 절차도이다

도 3b를 참조하면, 330단계에서 채널 상황 등에 따라 전송할 부호의 모부호를 선택한다. 여기서는 2/3, 3/4, 1/2의 부호율 중에 하나를 선택할 수 있고, 선택한 부호율에 상관없이 전송 패킷의 길이는 2400으로 일정하다. 초기 전송 부호율을 2/3로 선택한 경우, HARQ 프로세서는 초기 전송인 332단계에서 2/3의 초기 전송 부호율에 해당하는 모부호에 따른 부호어 패킷 1(300)에서 정보어(302)를 포함하는 패킷 1(306)을 전송한 후, 336단계에서 ACK을 수신하면 종료하고, 334단계에서 NACK을 수신하면 338단계로 진행한다.

338단계에서 상기 HARQ 프로세서는 상기 부호어 패킷1(300)에서 패킷 2(308)를 전송한 후, 342단계에서 ACK을 수신하면 종료하고, 340단계에서 NACK을 수신하면 332단계로 복귀한다. 최대 전송 횟수까지 패킷을 전송한 후에도 ACK을 수신하지 못하고, NACK을 수신하게 되면 더 이상의 패킷 전송을 중단하고, 중단 시점에서의 채널 상황에 따라 초기 전송 부호율을 다시 선택한다. 그 후에 선택된 초기 전송 부호율에해당하는 모부호에 따라 구성된 패킷을 상기 도 3b의 재전송 절차에 따라 재전송한다.

초기 전송 부호율을 3/4로 선택한 경우, 상기 HARQ 프로세서는 초기 전송인 344단계에서 상기 초기 전송 부호율 3/4에 해당하는 모부호에 따라 구성된 부호어 패킷2(310)에서 상기 정보어(312)를 포함하는 패킷 1(316)을 전송한 후, 348단계에서 ACK을 수신하면 종료하고, 346단계에서 NACK을 수신하면 350단계로 진행한다.

350단계에서 HARQ 프로세서는 상기 부호어 패킷2(310) 중에서 패킷 2(318)를 전송한 후, 354단계에서 ACK을 수신하면 종료하고, 352단계에서 NACK을 수신하면 356단계로 진행한다.

356단계에서 HARQ 프로세서는 상기 부호어 패킷2(310) 중에서 패킷 3(319)을 전송한 후, 360단계에서 ACK을 수신하면 종료하고, 358단계에서 NACK을 수신하면 344단계로 복귀한다. 최대 전송 횟수까지 패킷을 전송한 후에도 ACK을 수신하지 못하고, NACK을 수신하게 되면, 더 이상의 패킷 전송을 중단하고 중단 시점에서의 채널 상황에 따라 초기 전송 부호율을 다시 선택한다. 그 후에 선택된 초기 전송 부호율에 해당하는 모부호에 따라 구성된 패킷을 상기 도 3b의 재전송 절차에 따라 재전송한다.

초기 전송 부호율을 1/2로 선택한 경우, 상기 HARQ 프로세서는 초기 전송 362단계에서 상기 초기 전송 부호율 1/2에 해당하는 모부호에 따른 정보어 패킷3(320)에서 상기 정보어(322)를 포함하는 패킷1(326)을 전송한 후, 366단계에서 ACK을 수신하면 종료하고, 364단계에서 NACK을 수신하면 366단계로 진행한다.

366단계에서 상기 HARQ 프로세서는 상기 부호어 패킷3(320) 중에서 패킷 2(328)를 전송한 후, 370단계에서 ACK를 수신하면 종료하고, 368단계에서 NACK을 수신하면 362단계로 복귀한다. 최대 전송 횟수까지 패킷을 전송한 후에도 ACK을 수 신하지 못하고, NACK을 수신하게 되면, 더 이상의 패킷 전송을 중단하고 중단 시점에서의 채널 상황에 따라 초기 전송 부호율을 다시 선택한다. 그 후에 선택된 초기 전송 부호율에 해당하는 모부호에 따라 구성된 패킷을 상기 도 3b의 재전송 절차에 따라 재전송한다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 제 2실시 예에서는 채널 상황 등에 따라 초기 전송 부호율을 먼저 선택한 후, 초기 전송 부호율에 해당하는 모부호에서, 초기 전송에서는 정보어를 포함하는 첫 번째 패킷을 전송하고, 재전송 요구가 있을 때마다 그 다음 패킷을 전송하도록 설정한다. 최대 전송 횟수까지 패킷을 전송한 후에도 ACK을 수신하지 못하고 NACK을 수신하게 되면 더 이상의 패킷 전송을 중단하고, 중단 시점에서의 채널 상황에 따라 초기 전송 부호율을 다시 선택하도록 한다. 그 후에 선택된 초기 전송 부호율에 맞는 모부호에서 만들어진 패킷을 상기의 재전송 방안에 따라 재전송한다. 상기의 Type-II HARQ 시스템은 상기 도 3의 재전송 방안을 이용하여 재전송을 수행하게 된다. 이때, 정보어의 크기는 각각 다르나 매전송시 전송되는 패킷의 크기는 동일하다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 송신기 구조를 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 상기 송신기는 다중화 장치(400)와, 채널 부호화 및 변조 장치(405)와, HARQ 송신 장치(410)와, HARQ 제어 장치(415)와, 수신 장치(420)로 구성된다.

상기 다중화 장치(400)는 상위 계층에서 수신한 패킷에 다중화 정보를 삽입하여 상기 채널 부호화 및 변조 장치(405)로 전달한다. 상기 채널 부호화 및 변조 장치(405)는 상기 HARQ 제어 장치(415)에서 결정되는 초기 전송 부호율에 해당하는 모부호에 따라 상기 다중화 장치(400)로부터 수신한 패킷을 채널 부호화 하고 변조하여 상기 HARQ 송신 장치(410)로 전달한다.

상기 HARQ 송신 장치(410)는 상기 HARQ 제어 장치(415)에서 선택된 초기 전송 부호율에 따라 HARQ 패킷(425)을 나누어 전송한다. 상기 HARQ 송신 장치(410)는 피드백 신호에 따라 HARQ 패킷의 재전송 및 폐기를 결정한다.

상기 HARQ 제어 장치(415)는 상기한 바와 같이 본 발명에서 제안하는 방법에 따라 결정된 재전송 방안, 채널 상황에 따라 해당 패킷의 초기 전송 부호율을 선택하고, 본 발명의 실시 예에 따라 상기 선택된 초기 전송 부호율에 해당하는 모부호에 따라 부호화된 부호어 패킷의 전송 순서를 상기 HARQ 송신 장치(410)로 알려준다.

구체적으로, 본 발명의 제 1실시 예에서의 상기 HARQ 제어 장치(415)는 초기 입력되는 정보어 크기가 동일한 경우, 상기 선택된 모부호 별로 정의되어 있는 초기 전송 부호율에 따라 상기 부호어 패킷을 나누어 전송하고, 본 발명의 제 2실시 예에서는 초기 입력되는 정보어 크기가 다른 경우, 상기 부호어 패킷을 미리 정의되어 있는 일정한 패킷 길이로 나누어 전송한다.

상기 수신 장치(420)는 수신 측으로부터 ACK/NACK 신호(430)를 수신하여 상기 HARQ 송신 장치(410)로 전달하고, 상기 HARQ 송신 장치(410)는 수신된 신호에 따라서 상기 도 2b 또는 도 3b의 실시 예의 절차를 진행한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 수신기 구조를 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 상기 수신기는 역다중화 장치(500)와, 채널 복호화 및 복조 장치(505), HARQ 제어장치(510)와, HARQ 수신 장치(515)와, 송신 장치(520)로 구성된다.

상기 HARQ 수신 장치(515)는 상기 HARQ 제어 장치(502)에 따라 상기 송신기에서 전송한 순서로 HARQ 패킷(525)을 처리한다.

상기 HARQ 제어 장치(510)는 본 발명의 실시 예에 따른 초기 전송 부호율을 선택하고, 상기 초기 전송 부호율에 해당하는 모부호에 따른 재전송 방안을 설정하고, 해당 순서에 맞게 HARQ 수신 장치(515)가 상기 HARQ 패킷(525)을 처리하도록 한다.

구체적으로, 본 발명의 제 1실시 예에서의 상기 HARQ 제어장치(510)는 같은 크기의 정보어를 포함하는 부호어 패킷을 상기 선택된 모부호의 초기 전송율에 따라 나누어 재전송 순서를 설정하고, 본 발명의 제 2실시 예에서는 정보어 크기가 다른 부호어 패킷들 각각을 미리 결정된 일정한 패킷 길이로 나누어 재전송 순서를 설정한다.

상기 HARQ 수신 장치(515)는 상기 HARQ 패킷(525)의 처리 결과를 상기 송신 장치(520)에게 알려서, 상기 송신 장치(520)가 피드백 신호를 전송하도록 한다. 즉, 송신 장치(520)는 상기 HARQ 패킷(525) 처리결과에 따라 ACK 또는 NACK 신호를 전송한다.

상기 채널 복호화 및 복조 장치(505)는 상기의 송신장치(520)에서 변조한 방식의 역으로 복조하고, 상기 HARQ 제어 장치(510)에 제어에 따라 상기 송신 장 치(520)에서 선택한 초기 전송율에 해당하는 모부호에 따라 상기 HARQ 패킷(525)을 복호한다.

상기 역다중화 장치(500)는 수신된 패킷의 다중화 정보를 이용해서 복호한 패킷을 적절한 상위 계층으로 전달한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, HARQ를 이용하는 경우에 다수의 모부호를 구비하고, 초기 전송 시에 적합한 부호율을 선택하고, 상기 부호율에 해당하는 모부호에 따라 정해진 재전송 방안을 설정하고, 재전송 요구가 있을 때마다 재전송 방안에 따라 각 패킷을 전송함으로써, HARQ에서 지원하는 모든 부호율에 최적화된 하나의 모부호를 갖기가 어려운 경우, 각각의 초기 전송 부호율에 따라 다수의 모부호의 성능을 최적화하고, 각각의 모부호로 지원하는 유효 부호율의 경우만 성능을 최적화함으로써, 기존에 비해 성능을 향상시킬 수 있고, 결국 패킷이 재전송되는 횟수를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 통신 시스템에서 HARQ 재전송 방법에 있어서,

   적어도 한 개 이상의 모부호들을 구비하고, 채널 상황에 따라 초기 전송 부호율을 선택하는 과정과,

   상기 선택된 초기 전송 부호율에 해당하는 모부호에 따른 부호어 패킷의 재전송 순서를 설정하는 과정과,

   재전송 요구가 있을 때마다, 상기 재전송 순서에 따라 상기 부호어 패킷을 재전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 HARQ 재전송 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 부호어 패킷은,

   상기 모부호의 부호율에 따라 부호화된 정보어와 패리티를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 HARQ 재전송 방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 설정하는 과정은,

   크기가 다른 정보어를 포함하는 부호어 패킷을 상기 초기 전송율에 따라 나누는 것으로 상기 재전송 순서를 설정하는 것을 특징으로 하는 상기 HARQ 재전송 방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 설정하는 과정은,

   크기가 같은 정보어 패킷을 포함하는 부호어 패킷을 상기 선택된 초기 전송율에 따라 일정 크기로 나누는 것으로 상기 재전송 순서를 설정하는 것을 특징으로 하는 상기 HARQ 재전송 방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 재전송하는 과정은,

   최대 전송 횟수까지 패킷을 전송한 후에도 ACK를 수신하지 못한 경우, 패킷 전송을 중단하고 중단 시점에서의 채널 상황에 따라 초기 전송 부호율을 다시 선택한 후, 상기 선택된 초기 전송 부호율에 맞는 모부호에 따라 구성된 패킷을 재전송하는 상기 HARQ 재전송 방법.
6. 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치에 있어서,

   적어도 한 개 이상의 모부호들을 구비하고, 채널 상황에 따라 초기 전송 부호율을 선택하고, 상기 선택된 초기 전송 부호율에 해당하는 모부호에 따른 부호어 패킷의 재전송 순서를 설정한 후,

   재전송 요구가 있을 때마다, 상기 재전송 순서에 따라 상기 부호어 패킷을 재전송하도록 제어하는 HARQ 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 HARQ 재 전송 장치.
7. 제 6항에 있어서, 상기 부호어 패킷은,

   상기 모부호의 부호율에 따라 부호화된 정보어와, 패리티를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 HARQ 재전송 장치.
8. 제 6항에 있어서, 상기 HARQ 제어부는,

   크기가 다른 정보어를 포함하는 부호어 패킷을 상기 초기 전송율에 따라 나누는 것으로 상기 재전송 순서를 설정하는 것을 특징으로 하는 상기 HARQ 재전송 장치.
9. 제 6항에 있어서, 상기 HARQ 제어부는,

   크기가 같은 정보어 패킷을 포함하는 부호어 패킷을 상기 선택된 초기 전송율에 따라 일정 크기로 나누는 것으로 상기 재전송 순서를 설정하는 것을 특징으로 하는 상기 HARQ 재전송 장치.
10. 제 6항에 있어서, 상기 HARQ 제어부는,

    최대 전송 횟수까지 패킷을 전송한 후에도 ACK를 수신하지 못한 경우, 패킷 전송을 중단하고 중단 시점에서의 채널 상황에 따라 초기 전송 부호율을 다시 선택한 후, 상기 선택된 초기 전송 부호율에 맞는 모부호에 따라 구성된 패킷을 재전송하는 상기 HARQ 재전송 장치.

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