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KR20100134615A - 수신긍정확인 채널 할당방법 - Google Patents

수신긍정확인 채널 할당방법 Download PDF

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KR20100134615A
KR20100134615A KR1020107021396A KR20107021396A KR20100134615A KR 20100134615 A KR20100134615 A KR 20100134615A KR 1020107021396 A KR1020107021396 A KR 1020107021396A KR 20107021396 A KR20107021396 A KR 20107021396A KR 20100134615 A KR20100134615 A KR 20100134615A
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Abstract

본 발명은 무선접속 시스템에서 사용되는 다양한 효율적인 데이터 전송방법 및 ACK 채널 할당방법을 개시한다. 또한, 본 발명은 ACK 채널을 할당하기 위한 다양한 프레임 구조 및 MAC 헤더 구조를 개시한다. 본 발명의 일 실시예로서 ACK 채널(Acknowledge channel)을 할당하는 방법은, ACK 채널 위치정보를 포함하는 제 1 데이터를 수신하는 단계와 ACK 채널 위치정보가 지시하는 ACK 채널을 통해 ACK 신호를 전송하는 단계와 ACK 채널 타이머를 시작하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

수신긍정확인 채널 할당방법{METHOD OF ALLOCATING ACKNOWLEDGEMENT CHANNEL}
본 발명은 무선접속 시스템에서 사용되는 효율적인 데이터 전송방법 및 ACK 채널 할당방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 ACK 채널을 할당하기 위한 프레임 구조 및 MAC 헤더 구조에 관한 것이다.
이하에서는 광대역 무선접속 시스템에서 사용되는 프레임 구조에 대하여 간략히 설명한다.
도 1은 일반적으로 사용되는 프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 프레임의 가로축은 시간 단위로서 직교주파수분할 다중접속(OFDMA) 심볼을 나타내고, 프레임의 세로축은 주파수 단위로서 서브채널의 논리적 번호를 나타낸다. 도 1에서 하나의 프레임은 물리적인 특성에 의해 일정 시간 주기 동안의 데이터 시퀀스 채널로 구분된다. 즉, 하나의 프레임은 하나의 하향링크 서브프레임(DownLink Subframe)과 하나의 상향링크 서브프레임(UpLink Subframe)으로 구성된다. 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임은 TTG(Transmit Transition Gap)로 구분되며, 프레임간에는 RTG(Receive Transition Gap)로 구분된다.
이때, 하향링크 서브프레임은 하나의 프리엠블(preamble), 프레임 제어 헤더(FCH: Frame Control Header), 하향링크 맵(DL-MAP), 상향링크 맵(UL-MAP) 및 하나 이상의 데이터 버스트를 포함할 수 있다. 또한, 상향링크 서브프레임은 하나 이상의 상향링크 데이터 버스트 및 레인징 서브채널을 포함할 수 있다.
도 1에서, 프리엠블은 매 프레임의 처음 심볼에 위치하는 특정 시퀀스 데이터로서 단말이 기지국에 동기를 맞추거나 채널을 추정하기 위해 사용된다. FCH는 DL-MAP에 관련된 채널 할당정보 및 채널 부호에 대한 정보를 제공하기 위해 사용된다. DL-MAP/UL-MAP은 하향링크 및 상향링크에서 채널 자원할당을 단말에 알려주기 위해 사용되는 매체접근제어(MAC: Medium Access Control) 메시지이다. 또한, 데이터 버스트(burst)는 기지국에서 단말에 전송하거나 또는 단말에서 기지국으로 전송하기 위한 데이터의 단위를 나타낸다.
도 1에서 사용될 수 있는 하향링크 채널 디스크립터(DCD: Downlink Channel Descriptor)는 하향링크 채널의 물리적 특성을 알려주기 위한 MAC 메시지를 나타내며, 상향링크 채널 디스크립터(UCD: Uplink Channel Descriptor)는 상향링크 채널의 물리적 특성을 알려주기 위한 MAC 메시지를 나타낸다.
하향링크의 경우, 도 1을 참조하면 단말은 기지국에서 전송된 프리엠블을 검출하여 기지국과의 동기를 맞춘다. 이후, FCH에서 획득한 정보를 이용하여 하향링크 맵을 디코딩할 수 있다. 기지국은 하향 또는 상향링크 맵(DL-MAP/UL-MAP) 메시지를 사용하여 하향링크 또는 상향링크 자원할당을 위한 스케줄링 정보를 매 프레임(예를 들어, 5ms) 마다 단말에 전송할 수 있다.
도 1에서 설명한 DL-MAP/UL-MAP 메시지는 모든 단말들이 수신할 수 있는 변조및코딩(MCS: Modulation Coding Scheme) 레벨로 전송되기 때문에 불필요한 MAP 메시지 오버헤드가 발생할 수 있다. 예를 들어, 기지국 근처의 단말들은 채널상황이 좋기 때문에 메시지를 인코딩 및 디코딩하기 위하여 높은 MCS 레벨(예를들어, QPSK 1/2)을 이용한다. 그러나 기지국은 이러한 상황을 고려하지 않고, 셀 가장자리에 있는 단말을 위해 낮은 MCS 레벨(예를 들어, QPSK 1/12)로 맵 메시지를 인코딩하여 전송할 것이다. 따라서, 각 단말은 채널상황에 상관없이 항상 동일한 MCS 레벨로 인코딩된 메시지를 수신해야 하므로 불필요한 맵 메시지 오버헤드가 발생할 수 있다.
이하에서는 일반적으로 사용되는 송신단 및 수신단의 데이터 전송방법에 대하여 검토한다.
데이터 전송방법에 있어서, 송신단에서 전송한 데이터가 전송에 실패한 경우, 수신단은 송신단으로 전송에 실패한 데이터에 대한 재전송을 요구한다. 이때, 일반적으로 사용되는 데이터 재전송 기법으로 ARQ(Automatic Repeat Request) 방식이 있다.
ARQ 방식이란 데이터 수신 후에 수신단에서 데이터를 제대로 수신했는지를 수신긍정확인(ACK: Acknowledgement) 및 수신부정확인(NACK: Non-Acknowledgment) 신호를 통해 송신측에 알려주고, 송신측은 NACK 신호 수신시 해당 신호에 대한 데이터를 재전송하는 방식이다. ARQ 방식에는 SAW(Stop-And-Wait) ARQ, GBN(Go-Back-N) ARQ, 및 SR(Selective-Repeat) ARQ의 세 가지 방식이 있다.
SAW ARQ 방식을 사용하는 경우, 송신측은 데이터 전송 후 ACK 또는 NACK 신호를 수신할 때까지 기다린다. 송신측은 ACK 신호가 수신되면 다음 데이터를 전송하고, NACK 신호가 수신되면 이전 데이터를 재전송하는 방식이다. 즉, 한번에 하나의 프레임만을 전송하는 방식으로, 프레임이 성공적으로 전달된 것을 확인한 후에 다음 프레임을 전송한다.
GBN ARQ 방식은 응답 메시지에 상관없이 데이터를 계속 전송하는 방식이다. 수신측에서 데이터를 수신하는 도중 특정 프레임의 데이터를 수신하지 못한 경우, 수신측에서 상기 특정 프레임의 ACK 신호를 송신측에 전송하지 못한다. 송신측은 상기 특정 프레임에 대한 ACK 신호를 수신하지 못하므로 상기 특정 프레임의 데이터부터 재전송하게 된다.
SR ARQ 방식은 데이터를 계속 전송하다가 NACK 신호를 수신한 데이터만 재전송하는 방식이다. 수신측에서 특정 프레임의 데이터를 수신하지 못하면 NACK 신호를 송신측에 전송한다. NACK 신호를 수신한 송신측은 상기 NACK 신호가 나타내는 프레임의 데이터를 수신측으로 재전송하여, 데이터를 모두 전송할 수 있게 된다. SR ARQ 방식은 프레임마다 순번을 부여하고 관리해야 하므로 상대적으로 구현이 복잡해질 수 있다.
데이터를 패킷(Packet) 형태로 전송하는 방식에서, 통신 기술이 발전함에 따라 더욱 높은 속도의 데이터율(Data Rate)이 요구되고 있다. 따라서, 고속의 전송 환경에서 발생하는 에러를 방지하기 위해, 코딩률(Coding Rate)이나 변조(Modulation) 방법도 그에 맞는 수준이 통신 시스템에 적용되었다. 또한, 고속의 전송 환경에 적합한 ARQ 방식이 요구되었다. 즉, 하이브리드 자동 재전송 요구(HARQ: Hybrid ARQ) 방식이 제안되었다.
ARQ 방식에서는 에러가 발생하면 해당 정보를 폐기하지만, HARQ 방식에서는 수신측에서 에러가 생긴 정보를 버퍼에 저장하였다가 재전송되는 정보와 결합하여 FEC(Forward Error Correction)를 적용한다. 즉, HARQ 방식은 ARQ 방식에 FEC를 결합한 것이라고 볼 수 있다. HARQ는 크게 아래와 같이 4가지 방식으로 구분할 수 있다.
HARQ 방식의 제 1방식에서, 수신측은 언제나 데이터에 포함된 오류검출부호(error detection code)를 확인하여 전진오류수정(FEC: Forward Error Collection) 방식을 우선적으로 적용한다. 수신측은 패킷에 오류가 있다면 송신측에 재전송을 요구한다. 수신측은 오류가 있는 패킷을 버리고, 송신측은 재전송할 패킷에 버려진 패킷과 동일한 FEC 부호를 사용하여 전송한다.
HARQ 방식의 제 2 방식은 IR(Incremental Redundancy) ARQ 방식으로 불린다. HARQ 방식의 제 2 방식에서 수신측은 처음 전송된 패킷을 버리지 않고 버퍼에 저장하였다가 재전송된 여분의 비트(Redundancy bits)와 결합한다. 송신측은 재전송 시에는 데이터 비트(data bits)를 제외한 패리티 비트(parity bits) 만을 재전송한다. 송신측에서 재전송하는 패리티 비트는 매 재전송 시마다 다른 것을 사용한다.
HARQ 방식의 제 3 방식은 상기 제 2 방식의 특별한 경우이다. 각각의 패킷은 자가복호화(Self-decodable)가 가능하다. 송신측에서 재전송하는 경우, 송신측은 오류가 발생한 부분과 데이터가 모두 포함된 패킷을 함께 구성하여 재전송한다. 이 방식은 HARQ 방식의 제 2 형태에 비해서 더 정확한 복호화(decoding)가 가능하지만, 코딩 이득(Coding Gain) 측면에서는 효율이 떨어진다.
HARQ 방식의 제 4 방식은 상기 제 1 방식의 기능에 수신측에서 처음 수신한 데이터를 저장하여 재전송된 데이터와 결합하는 기능이 추가된 것이다. 상기 제 4형태의 HARQ 방식은 행렬 결합(Metric Combining) 방식 또는 체이스 결합(chase Combining) 방식이라고 부르기도 한다. HARQ의 제 4 방식은 SINR(Signal to Interference Noise Ratio) 면에서 이득이 있으며, 재전송되는 데이터의 패리티 비트는 항상 같은 것으로 사용한다.
상기 데이터 재전송 방법들은 데이터 전송시에 오류가 발생하거나 데이터가 유실된 경우, 상기 방법들을 사용하여 원래 데이터의 복구를 가능하게 하였다.
일반적으로, 단말은 자신에게 할당된 상향링크 HARQ ACK 채널로 하향링크 데이터에 대한 ACK이나 NACK을 기지국으로 전송하고, 기지국은 단말이 전송한 상향링크 데이터에 대해서 단말에게 할당된 하향링크 HARQ ACK 채널로 ACK이나 NACK을 전송할 수 있다. 만약, 데이터를 전송한 송신측이 수신측으로부터 NACK을 받게 되면 적절한(또는, 자신에게 설정된) HARQ 방식을 사용하여 수신측으로 데이터를 재전송한다.
단말이 기지국으로 ACK이나 NACK을 전송하는 상향링크 ACK채널에 대해서 할당 위치를 알려주는 방법은 크게 두 가지가 있다.
하나는 명시적인 방법(Explicit method)이다. 기지국은 명시적인 신호를 사용하여 단말에게 상향링크 HARQ ACK 위치를 알려준다. 기지국은 HARQ를 이용한 자원을 할당할 시, 자원할당 정보를 명시적인 신호와 함께 전송할 수 있다.
다른 하나는 암묵적인 방법(Implicit method)이다. 단말은 기지국의 HARQ ACK 채널 위치 정보에 대한 명시적인 신호 없이도, 시스템 정보를 이용하여 상향링크에 대한 ACK채널의 위치를 알 수 있다. 예를 들어, 맵의 개수나 RB(resource block), 또는 CCE(common control element)를 이용하여 획득할 수 있다.
또한, IEEE 802.16 시스템에서 상향링크 자원할당 정보를 포함하는 상향링크 맵(또는, compressed MAP, sub-dl-ul-map)이 단말의 그룹당 하나의 MAC 메시지로 인코딩된다. 따라서, 단말은 상향링크 맵을 받았을 때, MAP에 포함되는 맵 정보요소(MAP IEs)를 검색하여 자신에게 전송되는 하향링크 데이터에 대한 상향링크로의 HARQ ACK/NACK 전송을 위한 자원할당 위치를 획득하게 된다.
또한, LTE(3GPP Long Term Evolution) 시스템에서는 스케줄링 정보가 단말 단위로 인코딩(separate coding)되기 때문에, 단말을 위한 스케줄링 정보 앞에 몇 개의 스케줄링 정보가 있는지 알 수 없다. 따라서, LTE에서는 가장 낮은 CCE 단위로 상향링크 ACK채널을 할당하는 것이 바람직하다.
그러나, 상술한 바와 같이 스케줄링 메시지(예를 들어, MAP 메시지)에 HARQ ACK 채널에 대한 위치를 알려주는 방법은, 모든 자원할당 메시지에 고정적으로 HARQ ACK 채널 인덱스(HARQ ACK channel index)를 포함해야 하기 때문에, 하향링크 자원 낭비가 크다.
특히, 스케줄링 메시지는 제어 메시지이기 때문에 에러 발생을 줄이기 위해서 일반 데이터 전송보다 더 낮은 MCS를 사용하여 전송된다. 따라서, 같은 크기의 정보를 전송할 때, 일반 데이터 전송보다 더 많은 자원을 차지하게 된다.
가장 낮은 CCE 단위나 RB 단위로 상향링크 HARQ ACK 채널을 할당하는 경우에는 가장 낮은 CCE나 총 하향링크 RB 개수만큼 상향링크 ACK 채널을 할당해야 하기 때문에, 실제 하향링크 자원 할당 수보다 더 많은 상향링크 ACK 채널이 할당될 수 있다. 이는 불필요한 상향링크 자원을 낭비하는 결과를 초래할 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 일반적인 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 효율적인 데이터 전송방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 ACK 채널을 할당하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 매체접근제어(MAC) 헤더를 이용하여 ACK 채널을 할당하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 ACK 채널을 할당하기 위해 사용되는 새로운 프레임 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 ACK 채널을 할당하기 위한 새로운 MAC 헤더를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 인밴드 시그널링(in-band signaling) 기법을 사용하여 HARQ ACK 채널 인덱스를 알려주는 방법을 제안하는 것이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 ACK 채널 할당방법 및 ACK 채널을 할당하기 위한 MAC 헤더 구조를 개시한다.
본 발명의 일 양태로서 ACK 채널(Ackonwledge channel)을 할당하는 방법은, ACK 채널 위치정보를 포함하는 제 1 데이터를 수신하는 단계와 ACK 채널 위치정보가 지시하는 ACK 채널을 통해 ACK 신호를 전송하는 단계와 ACK 채널 타이머를 시작하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, ACK 채널 위치정보는 ACK 채널을 초기에 할당하거나, 기 설정된 ACK 채널 위치정보가 변경되는 경우 제 1 데이터에 포함될 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 일 양태에서 ACK 채널 위치정보는 제 1 데이터의 헤더에 포함되는 것이 바람직하다. 이때, 헤더는 일반 MAC 헤더, 서브헤더 및 확장된 서브헤더 중 하나일 수 있다. 이때, 일반 MAC 헤더는 ACK 채널 위치정보가 포함되는지 여부를 나타내는 제 1 지시자를 포함할 수 있으며, 제 1 지시자는 일반 MAC 헤더의 예약된 비트 또는 MAC 헤더의 타입 필드에 할당될 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 일 양태에서 MAC 헤더는 일반 MAC 헤더 및 서브헤더를 포함할 수 있으며, 제 1 지시자는 ACK 채널 위치정보가 서브헤더에 포함되는지 여부를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 일 양태에서 서브헤더는 타입 필드 및 보디 필드를 포함할 수 있다. 이때, 타입 필드는 보디 필드에 ACK 채널 위치정보가 포함되는지 여부를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 일 양태에서 MAC 헤더는 일반 MAC 헤더 및 확장된 서브헤더를 더 포함할 수 있다. 이때, 제 1 지시자는 ACK 채널 위치정보가 확장된 서브헤더에 포함되는지 여부를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 일 양태는 ACK 채널 위치정보를 포함하지 않는 제 2 데이터를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 ACK 채널 위치정보는 필요한 경우 제 1 데이터에 선택적으로 포함될 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 일 양태는 ACK 타이머가 만료되면 ACK 채널 위치정보를 삭제하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양태로서 ACK 채널을 할당하는 방법은, ACK 채널 위치정보를 포함하는 제 1 데이터를 전송하는 단계와 ACK 채널 위치정보가 지시하는 ACK 채널을 통해 ACK 신호를 수신하는 단계와 ACK 신호를 수신하면 ACK 채널 유지 타이머를 초기화하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, ACK 채널 위치정보는 ACK 채널을 초기에 할당하거나, 기 설정된 ACK 채널 위치정보가 변경되는 경우 선택적으로 제 1 데이터에 포함될 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 다른 양태는 ACK 채널 위치정보를 포함하지 않는 제 2 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, ACK 채널 위치정보는 제 1 데이터의 MAC 헤더에 포함되고, MAC 헤더는 일반 MAC 헤더, 서브헤더 및 확장된 서브헤더 중 하나일 수 있다. 또한, 일반 MAC 헤더는 ACK 채널 위치정보가 할당되는지 여부를 나타내는 제 1 지시자를 포함할 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 다른 양태에서 MAC 헤더는 일반 MAC 헤더 및 서브헤더를 포함하고, 제 1 지시자는 서브헤더에 ACK 채널 위치 정보가 할당되는지 여부를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 다른 양태에서 서브헤더는 타입 필드 및 보디 필드를 포함하고, 타입 필드는 보디 필드에 ACK 채널 위치정보가 포함되는지 여부를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 다른 양태에서 MAC 헤더는 일반 MAC 헤더 및 확장된 서브헤더를 포함하고, 일반 MAC 헤더는 확장된 서브헤더에 ACK 채널 위치정보가 할당되는지 여부를 나타내는 지시자를 포함할 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 다른 양태는 ACK 타이머가 만료되면 ACK 채널 위치정보를 삭제하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들을 이용하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 단말 및 기지국은 효율적으로 데이터를 송수신할 수 있다.
둘째, 단말은 일반적으로 상향링크 ACK 채널을 할당받는 경우보다 효율적으로 상향링크 ACK 채널을 할당받을 수 있다.
셋째, MAC 헤더를 이용하여 ACK 채널을 할당하는 다양한 방법을 이용함으로써 효율적으로 ACK 채널을 할당받을 수 있다.
넷째, MAC 헤더에 HARQ ACK 채널 인덱스를 포함함으로써, 제어 채널을 사용하여 명시적으로 HARQ ACK 인덱스를 전송할 때보다, 하향링크 오버헤드를 줄일 수 있다. 또한, CCE 단위나 RB 단위로 HARQ ACK 채널을 할당할 때 발생하는 불필요한 상향링크 자원 낭비를 줄일 수 있다. 또한, 만약 이전의 HARQ ACK 채널 위치정보를 사용하는 경우에는, MAC 헤더에 HARQ ACK 채널 인덱스(HARQ ACK channel index)가 포함되지 않기 때문에, 제어채널을 사용하여 매번 ACK 채널을 알려줄 때보다 자원 낭비를 줄일 수 있다.
도 1은 일반적으로 사용되는 프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예로서 ACK 채널 위치정보를 전송하는 방법 중 하나를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예로서 기지국에서 HARQ ACK 채널 위치정보를 전송하는 방법 중 하나를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예로서 HARQ ACK 채널 인덱스를 전송하는 방법 중 다른 하나를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 MAC PDU 구조의 일례를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 MAC 헤더의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 MAC 헤더의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예로서 ACK 채널 할당방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예로서 ACK 채널 할당방법의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예로서 ACK 채널 할당방법의 또 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예 중 하나로서 ACK 채널 할당방법의 또 다른 일례를 나타내는 도면이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 무선접속 시스템에서 사용되는 효율적인 데이터 전송방법 및 ACK 채널 할당방법에 관한 것이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 단말 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예들은 IEEE 802.16 시스템의 표준 문서인 P802.16e-2005 또는 P802.16Rev2 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다.
본 발명의 실시예들에서 사용되는 용어들 중 ACK 채널 위치정보는 ACK 채널 인덱스(ACKCH index) 또는 ACK 영역 인덱스(ACK region Index)로서 나타내질 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예로서 ACK 채널 위치정보를 전송하는 방법 중 하나를 나타내는 도면이다.
기지국은 단말에 할당할 ACK 채널 위치정보(예를 들어, HARQ ACKCH Index)를 포함하는 매체접속제어(MAC) 헤더를 구성할 수 있다(S201).
기지국은 MAC 헤더를 단말에 전송할 수 있다(S202).
단말은 MAC 헤더에 포함된 ACK 채널 위치정보를 획득하고 일정 시간 동안 저장할 수 있다(S203).
단말은 기지국으로부터 전송되는 하향링크 데이터에 대한 ACK 신호를 기지국으로 전송할 수 있다. 이때, 단말은 S202 단계에서 저장한 ACK 채널 위치정보가 나타내는 ACK 채널을 통해 기지국으로 ACK 신호를 전송할 수 있다.
단말 및 기지국은 ACK 채널정보에 대한 타이머를 설정할 수 있다. 예를 들어, 단말은 상기 ACK 채널정보를 이용하여 기지국으로 ACK 신호를 전송할 수 있다. 이때, 단말은 ACK 신호를 전송한 후에 타이머를 시작할 수 있고, 기지국은 ACK 신호를 수신한 후에 타이머를 시작하는 것이 바람직하다.
단말과 기지국 간에 통신이 수행되는 도중에 단말에 할당된 ACK 채널의 위치가 변경될 수 있다(S204).
이러한 경우, 기지국은 변경된 ACK 채널 위치정보를 포함하는 MAC 헤더를 단말에 전송할 수 있다(S205).
단말은 저장하고 있던 ACK 채널 위치정보와 최근에 수신한 ACK 채널 위치정보가 다른 경우, 새로운 ACK 채널 위치정보를 갱신하고 이를 저장할 수 있다(S206).
단말은 새로운 ACK 채널 위치정보가 지시하는 ACK 채널을 이용하여 기지국으로 하향링크 데이터에 대한 ACK 신호를 전송할 수 있다. 이때, 단말은 ACK 신호를 전송한 후에 ACK 타이머를 설정할 수 있다(S207).
도 3은 본 발명의 실시예로서 기지국에서 ACK 채널 위치정보를 전송하는 방법 중 하나를 나타내는 흐름도이다.
기지국은 HARQ ACK 채널 정보를 포함하지 않는 일반 MAC PDU(Media Access Control Protocol Data Unit)를 단말에 전송할 수 있다(S301).
통신환경에 따라, 단말에 할당된 HARQ ACK 채널이 변경될 필요가 발생할 수 있다(S302).
만약, HARQ ACK 채널이 변경되는 경우에, 기지국은 HARQ ACK 채널 인덱스 서브헤더(HAIS: HARQ ACKCH Index Subheader)를 포함하는 MAC 헤더를 구성하고 이를 단말에 전송할 수 있다(S303).
만약, S302 단계에서 HARQ ACK 채널이 변경되지 않는 경우에는 기지국은 계속해서 일반 MAC PDU를 단말에 전송할 수 있다.
기지국에서 단말에 MAC PDU를 이용하여 ACK 채널을 할당한 경우에, 단말은 상기 ACK 채널을 통해 기지국으로 상기 MAC PDU에 대한 ACK 신호를 전송할 수 있다. 이때, 기지국이 ACK 신호를 수신하면, 기지국은 S303 단계에서 단말에 할당한 ACK 채널을 변경할 필요가 없는 경우에 일반적인 MAC PDU를 단말에 전송한다. 다만, ACK을 수신하지 못하는 경우에는 기지국은 단말에 정상적으로 ACK 채널이 할당되지 않은 것으로 판단하고, 다시 HAIS를 포함하는 MAC 헤더를 단말에 전송할 수 있다(S305).
S305 단계에서 기지국이 단말로부터 ACK 신호를 수신하더라도, 단말에 할당한 ACK 채널을 변경할 필요가 있는 경우에는 기지국은 다시 HAIS를 포함하는 MAC 헤더를 단말에 전송할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예로서 HARQ ACK 채널 인덱스를 전송하는 방법 중 또 다른 하나를 나타내는 도면이다.
도 4에서 기지국은 단말에 제 1 하향링크 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 제 1 하향링크 데이터에 대한 HARQ ACK 채널 인덱스가 할당되어 있지 않거나 제 1 데이터가 초기 데이터인 경우, 기지국은 HARQ ACK 채널 인덱스(HARQ ACKCH Index(A))를 데이터의 MAC 헤더에 포함시켜 단말에 전송할 수 있다(S401).
단말은 제 1 데이터를 수신하면 HARQ ACK 채널 인덱스(HARQ ACKCH Index(A))를 저장하고, HARQ ACK 채널 인덱스가 지시하는 ACK 채널(A)로 ACK 신호를 전송할 수 있다(S402).
S402 단계에서 단말은 ACK 신호를 기지국으로 전송한 후에 ACK 인덱스 유지 타이머(ACK Index Retain Timer)를 시작할 수 있다. 또한, 기지국은 단말로부터 ACK 신호를 수신한 후에 ACK 인덱스 유지 타이머를 시작할 수 있다. ACK 인덱스 유지 타이머는 ACK 채널 인덱스가 지시하는 ACK 채널의 유효시간을 나타내는 것이다. 또한, ACK 인덱스 유지 타이머는 단말 및 기지국에서 각각 설정할 수 있다.
기지국은 단말에 제 2 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 단말에 할당된 ACK 채널(A)이 기지국 또는 통신환경에 따라 변경되지 않는 경우에는, 기지국은 HARQ ACK 채널 인덱스를 포함하지 않는 제 2 데이터를 단말에 전송할 수 있다(S403).
단말이 제 2 데이터를 수신하였을 때, HARQ ACK 채널 인덱스가 제 2 데이터의 MAC 헤더에 포함되어 있지 않은 경우에는 단말은 S402 단계에서 저장한 ACK 채널(A)을 이용하여 ACK 신호를 기지국으로 전송할 수 있다(S404).
S404 단계에서, 단말은 ACK 신호를 전송한 후에 ACK 인덱스 유지 타이머를 재설정할 수 있다. 또한, 기지국은 단말로부터 ACK 신호를 수신한 후에 ACK 인덱스 유지 타이머를 재설정할 수 있다.
만약, 단말에 할당한 ACK 채널(A)의 변경이 필요한 경우에는, 기지국은 변경된 HARQ ACK 채널 인덱스(HARQ ACKCH Index(B))를 포함하는 제 3 데이터를 단말에 전송할 수 있다(S405).
단말이 제 3 데이터를 수신한 후에, 제 3 데이터의 MAC 헤더에 포함된 HARQ ACK 채널(B) 인덱스가 단말이 이미 저장하고 있는 HARQ ACK 채널(A) 인덱스와 다른 경우에는, 단말은 최근에 수신한 새로운 HARQ ACK 채널(B) 인덱스로 갱신할 수 있다. 또한, 단말은 갱신한 HARQ ACK 채널(B)을 통해 기지국으로 ACK 신호를 전송할 수 있다(S406).
단말은 기지국으로 ACK 신호를 전송한 후에 HARQ ACK 인덱스 유지 타이머를 재설정하고, 기지국은 단말로부터 ACK 신호를 수신한 후에 HARQ ACK 인덱스 유지 타이머를 재설정할 수 있다.
만약, 일정시간 동안 단말과 기지국 사이에 송수신 되는 데이터가 없는 경우에는, ACK 인덱스 유지 타이머가 만료될 수 있다. 이러한 경우에는 단말 및 기지국은 저장하고 있던 HARQ ACK 채널 인덱스(B)를 삭제할 수 있다(S407).
도 5는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 MAC PDU 구조의 일례를 나타낸다.
MAC PDU(500)는 데이터의 한 단위를 나타낸다. 도 5에서 MAC PDU(500)는 MAC 헤더, MAC 페이로드(MAC payload, 560) 및 순환전치부호(CRC: Cyclic Redundancy Code, 580)을 포함할 수 있다. 이때, MAC 헤더는 일반 MAC 헤더(GMH: Generic MAC Header, 520) 및 서브헤더(540)를 포함할 수 있다.
또한, 도 5에서 서브헤더는 하나의 내용만 포함된 서브헤더 영역으로 구성되거나, 타입 필드(542) 및 보디 필드(544)로 구성될 수 있다. 만약, 서브헤더가 타입필드 및 보디필드로 구성된다면, 타입 필드(542)는 서브헤더에 HARQ ACK 채널 인덱스가 포함되는지 여부를 나타내는 지시자(H_AI)를 포함할 수 있고, 보디 필드(544)는 실제 HARQ ACK 채널 인덱스를 포함할 수 있다.
이러한 서브헤더 구조는 통신 시스템 중 하나인 IEEE 802.16m과 같은 새로운 시스템에서 적용될 수 있다. 또한, IEEE 802.16e에서의 확장된 서브 헤더(ESH: Extended subheader) 구조와 동일하다. 즉, IEEE 802.16e의 GMH에서 확장된 서브헤더를 지시하는 ESF 필드가 '1'로 설정되면, GMH 뒤에 ESH가 할당되고, ESH의 타입은 ESH의 타입(TYPE) 필드로 구별될 수 있다. 본 발명에서 헤더 타입은 HARQ ACK 인덱스(H_AI: HARQ ACK index)로 나타낼 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 MAC 헤더의 일례를 나타내는 도면이다.
MAC 헤더는 일반 MAC 헤더 및 하나 이상의 서브헤더를 포함할 수 있다. 이때, 서브헤더는 일반 MAC 헤더 뒤에 삽입될 수 있다. 일반 MAC 헤더에 포함되는 각 필드에 대한 설명은 이하 상술한다.
HT(Header Type) 필드는 헤더의 타입을 나타내는 것으로서, 당해 MAC PDU가 헤더 뒤에 페이로드를 포함하는 일반 MAC 헤더인지 또는 대역 요청 등의 제어를 위한 시그널링 헤더인지를 나타낸다.
EC(Encoding control) 필드는 암호화 제어를 나타내는 것으로서, 페이로드가 암호화 되었는지 여부를 나타낸다. Type 필드는 헤더 다음에 붙는 서브헤더의 유무 및 서브헤더의 타입을 나타낸다. 확장 서브헤더 필드(ESF: Extended Subheader Field) 필드는 일반 MAC 헤더 다음에 확장된 서브헤더가 존재하는지 여부를 나타낸다.
또한, CI 필드는, CRC가 페이로드에 부착되는지 여부를 나타낸다. 암호화 키 시퀀스(EKS: Encryption Key Sequence) 필드는 페이로드가 암호화되는 경우, 암호화를 위해 사용되는 암호화 키 시퀀스 번호를 나타낸다. 길이(LEN: Length) 필드는 MAC PDU의 길이를 나타낸다. CID(Connection Identifier) 필드는 MAC PDU가 전달되는 연결 식별자를 나타낸다. 접속(Connection)은 기지국과 단말간에 데이터 및 메시지 전달을 위한 MAC 계층의 식별자로 사용되며, CID는 특정 단말을 식별하거나 기지국과 단말 간의 특정 서비스를 식별하는 기능을 수행한다. HCS(Header Check Sequence) 필드는 헤더의 에러를 검출하는데 사용된다. 도 6에서 각 필드의 이름 뒤의 괄호 안의 숫자는 각 필드가 차지할 수 있는 가변적인 비트 수를 나타낸다.
도 6을 참조하면, EKS 필드 뒤에 예약된 비트를 HARQ ACK 채널 인덱스 서브헤더 지시자(HAISI: HARQ ACK channel Index Subheader Indicator)로 사용할 수 있다. 즉, EKS 필드와 LEN MSB 필드 사이에 HAISI 필드를 할당할 수 있다.
HAISI는 1 비트의 크기로서 다음 서브헤더에 HARQ ACK 채널 인덱스가 할당되어 있는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, HAISI가 1 비트의 크기로써 1로 설정되는 경우에는, 일반 MAC 헤더 뒤에 HARQ ACK 채널 인덱스를 포함하는 서브헤더가 존재함을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 MAC 헤더의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 7에서 MAC 헤더에 할당된 필드들은 기본적으로 도 6과 동일하다. 다만, HAISI 필드의 위치가 변경될 수 있다. 도 7에서는 EKS 뒤의 예약된 비트를 이용하지 않고, 일반 MAC 헤더(GMH)의 타입 필드 중 하나의 예약된 비트를 HAISI로 사용할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예로서 ACK 채널 할당방법의 일례를 나타내는 도면이다.
기지국은 데이터를 전송하기 위해 MAC 헤더, 하나 이상의 서브헤더 및 데이터를 이용하여 MAC PDU를 구성할 수 있다. 기지국은 MAC PDU를 단말에 전송할 수 있다. 이때, 기지국은 초기 데이터 전송시 HARQ ACK 채널 인덱스를 새로이 할당하거나, 추후 ACK 채널이 변경된 경우에 HARQ ACK 채널 인덱스를 재할당할 필요가 발생할 수 있다. 즉, 기지국은 MAC 헤더를 이용하여 HARQ ACK 채널을 할당할 수 있다.
이를 위해, 기지국은 GMH의 HAISI 비트(또는, 서브헤더의 타입 필드에서 HAISI)를 1로 설정하고, HARQ ACK 채널 인덱스(HARQ ACK channel index(A))를 포함하는 HARQ ACK 채널 인덱스 서브헤더(HAIS: HARQ ACK channel index subheader)를 단말에 전송할 수 있다(S801).
S801 단계에서 GMH에 HAISI가 할당되지 않을 수 있다. 이러한 경우에는, 기지국은 특정 서브헤더의 타입 필드에서 H_AI 파라미터를 이용하여 서브헤더 보디에 HARQ ACK 채널 인덱스가 포함되는지 여부를 나타낼 수 있다. 이때, H_AI는 '1'이면 HAISI가 할당된 것을 나타내고, '0'이면 HAISI가 할당되지 않은 것을 나타낼 수 있다.
다음 표 1은 HARQ ACK 채널 인덱스가 할당된 서브헤더(HAIS: HARQ ACK channel Index Subheader) 포맷의 일례를 나타낸다.
Figure pct00001
표 1을 참조하면, HARQ ACK 채널 인덱스는 HARQ ACK/NACK 영역에서 HARQ ACK 채널이 할당된 채널 영역을 나타낸다.
다시 도 8을 참조하면, 단말은 기지국으로부터 전송된 MAC PDU를 수신하면, MAC 헤더를 확인할 수 있다. 만약, GMH의 HAISI가 '1'로 설정되어 있거나, H_AI가 '1'로 설정되어 있다면, 단말은 HAISI가 지시하는 관련 서브헤더(또는, 확장된 서브헤더)를 확인한다. 따라서, 단말은 상기 서브헤더에 포함된 정보(HARQ ACK channel index(A))가 지시하는 ACK 채널(A)을 이용하여 기지국에게 ACK 신호를 전송할 수 있다(S802).
기지국이 이미 할당한 ACK 채널을 계속 사용하고자 하거나, 할당된 ACK 채널을 변경할 필요가 없으면 기지국은 HAISI를 '0'으로 설정하여 단말에 전송할 수 있다(S803).
본 발명의 다른 실시예로서, S803 단계에서 기지국은 일반 MAC 헤더에 HARQ ACKCH 인덱스를 포함하지 않는 MAC PDU를 구성하여 단말에 전송할 수 있다. 단말은 MAC PDU의 MAC 헤더에 HARQ ACKCH 인덱스가 포함되지 않거나, HAISI가 '0'인 것을 확인하면(즉, ACK 채널 할당 정보가 포함되어 있지 않으면), 이전에 할당된 ACK 채널(A)을 이용하여 ACK 신호를 기지국에 전송할 수 있다(S805).
통신환경이 변화하거나, 사용자의 요구사항이 변경될 수 있다. 즉, 이미 할당한 ACK 채널의 위치가 A에서 B로 변경될 수 있다(S806).
기지국은 GMH, HAIS 및 데이터를 포함하는 MAC PDU를 구성하여 단말에 전송할 수 있다. 이때, 기지국은 변경된 ACK 채널 위치정보를 이용하여 ACK 채널의 위치를 변경할 수 있다. 이때, GMH에 할당된 HAISI는 1로 설정되고, HARQ ACK 채널이 할당된 서브헤더(HAIS)에 변경된 HARQ ACK 채널 인덱스(HAISI(B))가 포함될 수 있다(S807).
S807 단계에서 단말이 MAC PDU를 수신하면, 변경된 ACK 채널(B)을 통해 기지국에게 ACK 신호를 전송할 수 있다(S808).
단말과 기지국이 HARQ ACK 채널 인덱스를 소정의 ACK 인덱스 유지 타이머(ACK index retain timer) 동안 유지하는 동작은 도 4와 같다.
도 9는 본 발명의 실시예로서 ACK 채널 할당방법의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
기지국은 데이터를 전송하기 위해 MAC 헤더, 하나 이상의 확장된 서브헤더 및 데이터를 이용하여 MAC PDU를 구성할 수 있다. 기지국은 MAC PDU를 단말에 전송할 수 있다. 이때, 기지국은 초기 데이터 전송시 HARQ ACK 채널 인덱스를 새로이 할당하거나, 추후 ACK 채널이 변경된 경우에 HARQ ACK 채널 인덱스를 재할당할 필요가 발생할 수 있다. 즉, 기지국은 MAC 헤더를 이용하여 HARQ ACK 채널을 할당할 수 있다.
이를 위해, 기지국은 GMH의 ESF 필드를 1로 설정하고, HARQ ACK 채널 인덱스(HARQ ACK channel index(A))가 할당된 HARQ ACK 채널 인덱스 확장 서브헤더(HAI ESH: HARQ ACK channel index Extended subheader)를 단말에 전송할 수 있다(S901).
S901 단계에서 GMH의 ESF 필드는 1로 설정되면 확장된 서브헤더가 일반 MAC 헤더 뒤에 할당되는 것을 나타낸다. 또한, 확장된 서브헤더(HAI ESH)에는 HARQ ACK 채널 인덱스(A)가 할당될 수 있다.
다음 표 2는 본 발명의 실시예들에서 사용되는 확장된 서브헤더 타입들의 일례를 나타낸다.
Figure pct00002
표 2를 참조하면, 확장된 서브헤더 타입이 '0'이면 SDU를 전송하기 위한 확장된 서브헤더(SDU_SN extended subheader)를 나타내고, 확장된 서브헤더 타입이 '1'이면 하향링크 수면모드 제어 확장 서브헤더(DL sleep control extended subheader)를 나타내고, 확장된 헤더 타입이 '2'이면 피드백 요청 확장 서브헤더(Feedback request extended subheader)를 나타낸다. 또한, 확장된 서브헤더 타입이 '3'이면 시퀀스 넘버 요청 확장 서브헤더(SN request extended subheader)를 나타내고, 확장된 서브헤더 타입이 '4'이면 짧은 시퀀스 넘버 PDU 확장 서브헤더(PUD SN(short) extended subheader)를 나타내고, '5'이면 긴 시퀀스 넘버 PDU 확장 서브헤더(PUD SN(long) extended subheader)를 나타낸다. 또한, 확장 서브헤더 타입이 '6'이면 HARQ ACK 채널을 할당하기 위한 HARQ ACK 채널 인덱스를 나타낸다. 나머지 타입 값들은 예약된 값이다.
다음 표 3은 본 발명의 실시예들에서 사용되는 HARQ ACKCH 인덱스 확장 서브헤더(HAI ESH: HARQ ACKCH Index Extended Subheader) 보디 포맷의 일례를 나타낸다.
Figure pct00003
표 3을 참조하면, HARQ ACK 채널 인덱스는 8 비트의 크기를 가지며, HARQ ACK 채널 영역을 지시하는 것을 알 수 있다.
다시 도 9를 참조하면, 단말은 기지국으로부터 전송된 MAC PDU를 수신하면, MAC 헤더를 확인한다. S901 단계에서 GMH의 ESF가 1로 설정되어 있으므로 단말은 확장된 서브헤더(ESH)의 타입을 확인한다. 확인된 ESH의 타입이 HARQ ACK 채널 인덱스(HARQ ACK Channel index)로 나타나면, ESH에 포함된 ACK 채널(A)을 확인할 수 있다. 따라서, 단말은 상기 ACK 채널(A)을 이용하여 기지국에게 ACK 신호를 전송할 수 있다(S902).
기지국은 단말에게 데이터를 전송할 때 이미 할당한 ACK 채널(A)을 계속 사용할 수 있다. 이러한 경우에, 다른 타입의 확장된 서브헤더가 하나도 없다면, 기지국은 GMH에 포함된 ESF 필드를 '0'으로 설정하여 단말에 전송할 수 있다. 즉, MAC PDU에 HARQ ACK 채널 인덱스를 위한 확장 서브헤더(HAI ESH)가 사용되지 않을 수 있다(S903).
단말은 MAC PDU의 MAC 헤더에 HARQ ACK 채널 인덱스를 위한 확장된 서브헤더(HAI ESH)가 포함되지 않은 것을 확인하면, 이전에 할당된 ACK 채널(A)을 이용하여 해당 데이터에 대한 ACK 신호를 기지국에 전송할 수 있다(S904).
다만, 통신환경이 변화하거나 사용자의 요구사항에 따라, 이미 할당한 ACK 채널의 위치가 A에서 B로 변경될 수 있다(S905).
기지국은 변경된 ACK 채널 위치정보를 이용하여 ACK 채널의 위치를 변경할 수 있다. 기지국은 GMH, 변경된 ACK 채널 위치정보를 포함하는 확장 서브헤더(HAI ESH) 및 데이터를 포함하는 MAC PDU를 구성하여 단말에 전송할 수 있다. 이때, GMH에 할당된 ESF 필드는 '1'로 설정되어 확장된 서브헤더가 있음을 나타내고, 확장된 서브헤더에는 변경된 HARQ ACK 채널 인덱스(HARQ ACKCH Index(B))가 포함될 수 있다(S906).
S906 단계에서 단말이 MAC PDU를 수신하면, 변경된 ACK 채널(B)을 통해 기지국에게 ACK 신호를 전송할 수 있다(S907).
단말과 기지국이 HARQ ACK 채널 인덱스를 소정의 ACK 인덱스 유지 타이머(ACK index retain timer) 동안 유지하는 동작은 도 4와 유사하다.
도 10은 본 발명의 실시예로서 ACK 채널 할당방법의 또 다른 일례를 나타내는 도면이다.
기지국(BS)은 HARQ가 활성화된 연결(connection)에 대한 패킷을 전송할 때, 시스템 오버헤드를 줄이기 위해서 각 MAC PDU에 HARQ ACK 채널 인덱스를 포함시켜 전송할 수 있다. 이러한 경우, 단말(MS) 및 기지국(BS)은 HARQ ACK 채널 인덱스를 따로 저장할 필요가 없다. 또한, 단말(MS) 및 기지국(BS)은 HARQ ACK 채널 인덱스에 대한 타이머(예를 들어, ACK 채널 유지 타이머)를 유지할 필요가 없다. 또한, 기지국은 ACK 채널의 위치를 단말에 동적으로(매 시점마다 다르게) 할당할 수 있다.
도 10을 참조하면, HARQ가 활성화된 연결에 대한 데이터 패킷을 전송하기 위해, 기지국은 일반 MAC 헤더(GMH), HARQ ACK 채널 인덱스를 포함하는 서브헤더(HAIS) 및 데이터 페이로드(Data)를 포함하는 MAC PDU를 단말에 전송할 수 있다(S1001).
이때, S1001 단계에서 GMH에 포함된 HARQ ACK 채널 인덱스 서브헤더 지시자(HAISI) 필드가 '1'로 설정될 수 있다. 따라서, 해당 MAC PDU의 HAIS에는 HARQ ACK 채널 인덱스(A)가 포함되어 단말에 전송될 수 있다.
단말은 S1001 단계에서 수신한 MAC PDU에 포함된 HAIS를 디코딩하면, 상기 MAC PDU에 대한 ACK 신호를 상기 ACK 채널 인덱스가 지시하는 ACK 채널 영역(A)을 통해 기지국으로 전송할 수 있다(S1002).
기지국은 통신환경에 따라 단말에 할당한 ACK 채널 영역을 변경할 필요가 발생하면, 새로운 HARQ ACK 채널 인덱스를 포함하는 MAC PDU를 단말에 전송할 수 있다. 이때, MAC PDU는 GMH, HAIS 및 데이터를 포함할 수 있다. GMH는 '1'로 설정된 HAISI를 포함하여 HAIS의 존재를 나타내고, HAIS는 새로운 HARQ ACK 채널 영역(B)을 나타내는 HARQ ACK 채널 인덱스를 포함할 수 있다(S1003).
단말은 S1003 단계에서 MAC PDU를 정상적으로 수신하고 HAIS를 정상적으로 디코딩하면, 새로이 할당받은 ACK 채널 영역(B)을 통해 ACK 신호를 기지국으로 전송할 수 있다(S1004).
기지국은 다시 새로운 AKC 채널 영역(C)을 단말에 할당할 필요가 있으면 상기 S1001 또는 S1003 단계에서 사용한 방법을 이용하여 새로운 ACK 채널 영역(C)을 단말에 할당할 수 있다(S1005).
또한, 단말은 S1005 단계에 대한 응답으로 ACK 신호를 ACK 채널 영역(C)을 통해 기지국으로 전송할 수 있다(S1006).
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 확장헤더를 이용하여 ACK 채널을 할당하는 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 실시예들에서 서브 헤더를 확장헤더(Extended Header)라 부를 수 있다. 확장헤더를 이용하여 ACK 채널 할당영역 정보를 송수신하는 방법은 MAC 관리 메시지 또는 MAC 제어 메시지를 전송하는 경우에 적용될 수 있다.
예를 들어, 기지국은 단말의 요청 없이 MAC 관리 메시지들을 단말에 전송할 수 있다. 이때, 기지국은 ACK 채널 할당영역 정보를 포함하는 확장헤더를 포함하는 MAC 관리 메시지를 단말에 전송함으로써, ACK 채널 할당영역 정보를 단말에 알려줄 수 있다. 단말은 수신한 ACK 채널 할당영역 정보를 이용하여 MAC 관리 메시지에 대한 성공인 수신 여부를 기지국에 알려줄 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 요청없이 전송되는(Unsolicited) MAC 관리 메시지들은 수면응답(SLP-RSP) 메시지, 단말기본성능응답(SBC-RSP) 메시지 및 등록응답(REG-RSP) 메시지 등을 포함할 수 있다.
확장헤더를 통한 ACK 채널 지시 방법을 사용하면, 단말이 unsolicited MAC 메시지들에 대해 응답하기 위해 ACK 메시지나 BR 헤더(Bandwidth Request Header) 전송을 위한 무선 자원을 따로 할당받을 필요가 없다.
이하에서는 본원 발명의 또 다른 실시예로서, 기지국이 묵시적 방법 및 명시적 방법을 이용하여 특정 단말에 ACK 채널을 하나 이상 할당하는 방법에 대하여 설명한다.
기지국은 HARQ ACK/NACK 채널 정보를 일반적으로 묵시적인 방법을 이용하여 단말에 알려줄 수 있다. 묵시적인 방법은 다음과 같다. 기지국이 논리적 자원 단위(LRU: Logical Resource Unit)의 개수 만큼의 ACK채널을 특정 단말에 할당하고, 각각의 LRU를 각 ACK채널에 맵핑하는 방법이다.
예를 들어, 기지국이 하나의 단말에 3개의 LRU를 할당하는 경우에, 기지국은 각각의 LRU에 맵핑되는 3개의 ACK 채널을 해당 단말에 할당할 수 있다. 이때, 단말은 첫 번째 ACK 채널로 ACK/NACK을 전송하고, 나머지 2개의 ACK 채널로는 ACK/NACK을 전송하지 않을 수 있다. 묵시적인 방법으로서, LRU와 ACK채널을 맵핑하는 경우에 기지국은 단말에게 따로 ACK채널 위치를 알려줄 필요가 없다.
또한, 명시적인 방법으로서 기지국은 MAC 관리 메시지를 전송할 때, ACK 채널 할당영역 정보(예를 들어, ACKCH 지시자 또는 ACKCH/ACK 메시지 할당 자원영역)를 포함하는 확장헤더를 단말에 전송함으로써, 단말에 또 다른 ACK 채널을 할당할 수 있다.
이와같이, 단말은 묵시적인 방법을 통해 할당받은 ACK 채널 영역 및 명시적인 방법으로서 MAC 관리 메시지의 확장헤더를 통해 할당받은 ACK 채널 영역을 통해 ACK 정보(예를 들어, HARQ/CQICH ACK 채널 또는 ACK 메시지)를 기지국으로 전송할 수 있다. 단말은 하나의 MAC 관리 메시지에 대한 응답으로 두 개의 ACK(또는, NACK) 메시지를 기지국에 전송함으로써, 하나의 ACK/NACK 메시지의 전송 에러가 발생하는 문제를 방지할 수 있다.
즉, 기지국은 첫 번째 HARQ ACK/NACK 채널에서 ACK to NACK(또는, NACK to ACK) 에러에 상관없이 두 번째 ACK 정보를 이용하여 MAC 관리 메시지의 신뢰성 있는 송수신 여부를 확인할 수 있다. 이때, MAC 관리 메시지의 서브헤더에 포함되는 ACK 채널 지시자는 ACK 정보 (ACK 채널 또는 ACK 메시지) 전송을 위한 자원할당 정보를 포함할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예 중 하나로서 ACK 채널 할당방법의 또 다른 일례를 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시예들에서 기지국은 발전된 기지국(ABS: Advanced Base Station)으로 불릴 수 있으며, 단말은 발전된 이동국(AMS: Advanced Mobile Station)으로 불릴 수 있다. 도 11에서 ABS는 묵시적인 방법 및 명시적인 방법을 이용하여 AMS에 하나 이상의 ACK 채널 영역을 할당할 수 있으며, 바람직하게는 2개의 ACK 채널 영역을 AMS에 할당한 것을 가정한다.
ABS는 묵시적인 방법으로서 소정 개수의 논리적 자원 유닛(LRU)에 대한 소정 개수의 HARQ ACK/NACK 채널을 할당할 수 있다. 또한, ABS는 명시적인 방법으로서 ACK 채널 인덱스(또는, ACK 채널 지시자)를 포함하는 MAC 관리 메시지를 AMS에 전송할 수 있다. 이때, ACK 채널 인덱스는 MAC 관리 메시지의 확장헤더(또는, 서브 헤더)에 포함될 수 있다(S1101).
AMS는 묵시적으로 할당받은 HARQ ACK/NACK 채널영역(예를 들어, 첫 번째 ACK 채널 영역)을 이용하여 MAC 관리 메시지에 대한 ACK/NACK 정보(예를 들어, 첫 번째 ACK 또는 NACK 메시지, 또는 ACK/NACK 채널)를 ABS에 전송할 수 있다(S1102).
또한, MAC 관리 메시지의 서브헤더에 포함된 ACK 채널 인덱스를 수신한 AMS는 해당 ACK 채널 인덱스가 나타내는 ACK 채널영역(예를 들어, 두 번째 ACK 채널 영역)을 통해 기지국에 ACK/NACK 정보(예를 들어, 두 번째 ACK 메시지)를 기지국에 전송할 수 있다(S1103).
이때, S1103 단계에서 ACK 정보를 전송하는 ACK 채널영역(두 번째 ACK/NACK 채널영역)은 S1102 단계에서 ACK 정보를 전송하는 ACK/NACK 채널영역(첫 번째 ACK/NACK 채널영역)과 다른 자원영역에 할당되는 것이 바람직하다. 만약, 첫 번째 ACK/NACK 정보와 두 번째 ACK/NACK 정보가 다를 경우, ABS는 두 번째 ACK정보를 신뢰성 있게 인식할 수 있다.
예를 들어, ABS는 첫 번째 ACK/NACK 정보가 NACK이고 두 번째 ACK 정보가 ACK일 경우, ABS는 첫 번째 ACK 채널 영역을 통해 수신된 ACK 정보가 잘못된 것을 판단하고, 해당 패킷은 AMS에 정상적으로 전송된 것으로 판단할 수 있다. 따라서, ABS는 전송 버퍼에서 해당 패킷을 삭제한다.
또한, ABS가 수신한 첫 번째 ACK/NACK 정보가 NACK이고, 두 번째 ACK 정보를 수신하지 못한다면, ABS는 해당 패킷 전송에 에러가 발생했다고 판단을 할 수 있다. 따라서, ABS는 해당 패킷을 AMS에 재전송한다.
또한, ABS가 수신한 첫 번째 ACK/NACK 정보가 ACK이고, 두 번째 ACK 정보를 수신하지 못한다면, ABS는 두 번째 ACK 정보 값에 의해서 해당 패킷 전송에 에러가 발생했다고 판단하고, 해당 패킷을 재전송한다.
또한, ABS가 수신한 첫 번째 ACK/NACK 정보가 ACK이고, 두 번째 ACK 정보를 수신한다면, ABS는 해당 패킷이 AMS에게 잘 전송되었다고 판단하고, 전송 버퍼에서 해당 패킷을 삭제한다.
이와 같이, AMS가 MAC 관리 메시지에 대해서 이중으로 ACK/NAK 정보를 전송하게 함으로써, ABS는 AMS에게 MAC 관리 메시지를 좀 더 신뢰성 있게 전송할 수 있다.
다만, 도 11의 S1102 단계 및 S1103 단계의 ACK/NACK 메시지의 정보가 서로 다른 경우, 상기 설명한 바와 다르게 동작할 수 있다.
예를 들어, 첫 번째 ACK/NACK 정보가 ACK이고 두 번째 ACK/NACK 정보가 NACK인 경우, 또는 첫 번째 ACK/NACK 정보가 NACK이고 두 번째 ACK/NACK 정보가 ACK인 경우에, ABS는 MAC 관리 메시지가 정상적으로 전송되지 못한 것으로 인식할 수 있다. 따라서, ABS는 MAC 관리 메시지를 AMS에 재전송할 수 있다. 물론, 첫 번째 ACK/NACK 정보 및 두 번째 ACK/NACK 정보가 동일하게 ACK 또는 NACK을 나타내는 경우, ABS는 해당 정보에 따라 동작을 수행할 수 있다.
도 11에서 설명한 MAC 관리 메시지 전송에 대해 서브헤더를 통한 에러 체크 방법은, VoIP 스케줄링 방법인 지속적인 자원할당 방법(persistent allocation) 또는 그룹 자원 할당 방법(group resource allocation)에도 적용할 수 있다.
예를 들어, ABS는 지속적 자원할당 방법을 이용하기 위해 특정 영역을 AMS에 지속적으로 할당할 수 있다. 다만, ABS는 통신 상황에 따라 지속적으로 할당한 자원영역을 해제(de-allocation)할 수 있다. 이때, ABS는 지속적 자원영역을 해제하기 위한 제어정보(control information)를 AMS에 전송할 수 있다.
ABS는 AMS가 제어정보를 정상적으로 수신하였는지 확인하기 위해서, ABS는 AMS에 확장헤더(extended header)를 이용하여 ACK 채널 영역을 할당할 수 있다. AMS는 할당된 ACK 채널 영역을 통해 ACK 정보 또는 ACK 메시지를 ABS에 전송할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예로서, 도 2 내지 도 11에서 설명한 본 발명의 실시예들이 수행되는 단말 및 기지국을 설명한다.
단말은 상향링크에서는 송신기로 동작하고, 하향링크에서는 수신기로 동작할 수 있다. 또한, 기지국은 상향링크에서는 수신기로 동작하고, 하향링크에서는 송신기로 동작할 수 있다. 즉, 단말 및 기지국은 정보 또는 데이터의 전송을 위해 송신기 및 수신기를 포함할 수 있다.
송신기 및 수신기는 본 발명의 실시예들이 수행되기 위한 프로세서, 모듈, 부분 및/또는 수단 등을 포함할 수 있다. 특히, 송신기 및 수신기는 메시지를 암호화하기 위한 모듈(수단), 암호화된 메시지를 해석하기 위한 모듈, 메시지를 송수신하기 위한 안테나 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에서 사용되는 단말은 저전력 RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 단말은 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 콘트롤러 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC(Medium Access Control) 프레임 가변 제어 기능, 핸드오버(Hand Over) 기능, 인증 및 암호화 기능, 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능 및 실시간 모뎀 제어 기능 등을 수행하는 수단, 모듈 또는 부분 등을 포함할 수 있다.
기지국은 상위 계층으로부터 수신한 데이터를 무선 또는 유선으로 단말에 전송할 수 있다. 기지국은 저전력 RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 기지국은 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 콘트롤러 기능, 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및 채널 다중화 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC 프레임 가변 제어 기능, 고속 트래픽 실시간 제어 기능, 핸드 오버(Hand Over) 기능, 인증 및 암호화 기능, 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능 및 실시간 모뎀 제어 기능 등을 수행하는 수단, 모듈 또는 부분 등을 포함할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명의 실시예들은 다양한 무선접속 시스템에 적용될 수 있다. 다양한 무선접속 시스템들의 일례로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 3GPP2 및/또는 IEEE 802.xx (Institute of Electrical and Electronic Engineers 802) 시스템 등이 있다. 본 발명의 실시예들은 상기 다양한 무선접속 시스템뿐 아니라, 상기 다양한 무선접속 시스템을 응용한 모든 기술 분야에 적용될 수 있다.

Claims (20)

  1. ACK 채널(Acknowledge channel)을 할당하는 방법에 있어서,
    ACK 채널 위치정보를 포함하는 제 1 데이터를 수신하는 단계;
    상기 ACK 채널 위치정보가 지시하는 상기 ACK 채널을 통해 ACK 신호를 전송하는 단계; 및
    ACK 채널 타이머를 시작하는 단계를 포함하는, ACK 채널 할당방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 ACK 채널 위치정보는 상기 ACK 채널을 초기에 할당하거나, 기 설정된 ACK 채널 위치정보가 변경되는 경우 제 1 데이터에 포함되는 것을 특징으로 하는 ACK 채널 할당방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 ACK 채널 위치정보는 상기 제 1 데이터의 헤더에 포함되는 것을 특징으로 하는 ACK 채널 할당방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 헤더는 일반 MAC 헤더, 서브헤더 및 확장된 서브헤더 중 하나인 것을 특징으로 하는 ACK 채널 할당방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 헤더는 일반 MAC 헤더이고,
    상기 일반 MAC 헤더는 상기 ACK 채널 위치정보가 포함되는지 여부를 나타내는 제 1 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 ACK 채널 할당방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 지시자는 상기 일반 MAC 헤더의 예약된 비트 또는 상기 MAC 헤더의 타입 필드에 할당되는 것을 특징으로 하는 ACK 채널 할당방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 헤더는 서브헤더를 더 포함하고,
    상기 제 1 지시자는 상기 ACK 채널 위치정보가 상기 서브헤더에 포함되는지 여부를 나타내는 것을 특징으로 하는 ACK 채널 할당방법,
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 헤더는 타입 필드 및 보디 필드를 포함하는 서브헤더이고,
    상기 타입 필드는 상기 보디 필드에 상기 ACK 채널 위치정보가 포함되어 있는지 여부를 나타내는 것을 특징으로 하는 ACK 채널 할당방법.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 헤더는 확장된 서브헤더를 더 포함하고,
    상기 제 1 지시자는 상기 ACK 채널 위치정보가 상기 확장된 서브헤더에 포함되는지 여부를 나타내는 것을 특징으로 하는 ACK 채널 할당방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 ACK 채널 위치정보를 포함하지 않는 제 2 데이터를 수신하는 단계를 더 포함하되,
    상기 상기 ACK 채널 위치정보는 필요한 경우 상기 제 1 데이터에 선택적으로 포함되는 것을 특징으로 하는 ACK 채널 할당방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 ACK 타이머가 만료되면 상기 ACK 채널 위치정보를 삭제하는 단계를 더 포함하는, ACK 채널 할당방법.
  12. ACK 채널을 할당하는 방법에 있어서,
    ACK 채널 위치정보를 포함하는 제 1 데이터를 전송하는 단계;
    상기 ACK 채널 위치정보가 지시하는 ACK 채널을 통해 ACK 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 ACK 신호를 수신하면 상기 ACK 채널 유지 타이머를 초기화하는 단계를 포함하는 ACK 채널 할당방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 ACK 채널 위치정보는 상기 ACK 채널을 초기에 할당하거나, 기 설정된 ACK 채널 위치정보가 변경되는 경우 선택적으로 상기 제 1 데이터에 포함되는 것을 특징으로 하는 ACK 채널 할당방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 ACK 채널 위치정보를 포함하지 않는 제 2 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는, ACK 채널 할당방법.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 ACK 채널 위치정보는 상기 제 1 데이터의 헤더에 포함되되, 상기 헤더는 일반 MAC 헤더, 서브헤더 및 확장된 서브헤더 중 하나인 것을 특징으로 하는 ACK 채널 할당방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 일반 MAC 헤더는 상기 ACK 채널 위치정보가 할당되는지 여부를 나타내는 제 1 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 ACK 채널 할당방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 헤더는 상기 일반 MAC 헤더 및 상기 서브헤더를 포함하고,
    상기 제 1 지시자는 상기 서브헤더에 상기 ACK 채널 위치 정보가 할당되는지 여부를 나타내는 것을 특징으로 하는 ACK 채널 할당방법.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 서브헤더는 타입 필드 및 보디 필드를 포함하고,
    상기 타입 필드는 상기 보디 필드에 상기 ACK 채널 위치정보가 포함되는지 여부를 나타내는 것을 특징으로 하는 ACK 채널 할당방법.
  19. 제 15항에 있어서,
    상기 헤더는 상기 일반 MAC 헤더 및 상기 확장된 서브헤더를 포함하고, 상기 일반 MAC 헤더는 상기 확장된 서브헤더에 상기 ACK 채널 위치정보가 할당되는지 여부를 나타내는 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 ACK 채널 할당방법.
  20. 제 12에 있어서,
    상기 ACK 타이머가 만료되면 상기 ACK 채널 위치정보를 삭제하는 단계를 더 포함하는, ACK 채널 할당방법.
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