이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16e (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e로부터 진화된 기술이다.

설명을 명확하게 하기 위해, IEEE 802.16m을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1은 무선통신 시스템을 나타낸다.

도 1을 참조하면, 무선통신 시스템은 적어도 하나의 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(20)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다. 단말(10; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

이하에서 하향링크(downlink, DL)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하고, 상향링크(uplink, UL)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국의 일부분일 수 있다.

도 2는 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 슈퍼프레임(Superframe)은 슈퍼프레임 헤더(Superframe Header)와 4개의 프레임(frame, F0, F1, F2, F3)을 포함한다. 각 슈퍼프레임의 크기는 20ms이고, 각 프레임의 크기는 5ms인 것으로 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 슈퍼프레임 헤더(Superframe Header, SFH)는 슈퍼프레임의 첫번째 서브프레임에 배치될 수 있으며, 공용 제어 채널(Common Control Channel)이 할당될 수 있다. 공용 제어채널은 슈퍼프레임을 구성하는 프레임들에 대한 정보 또는 시스템 정보와 같이 셀 내의 모든 단말들이 공통적으로 활용할 수 있는 제어정보를 전송하기 위하여 사용되는 채널이다. SFH는 A-MAP(Advanced MAP)과 TDM(Time Division Multiplexing)방식으로 다중화된다. SFH는 P-SFH(Primary SFH)와 S-SFH(Secondary SFH)로 나뉜다.

하나의 프레임은 8개의 서브프레임(Subframe, SF0, SF1, SF2, SF3, SF4, SF5, SF6, SF7)을 포함한다. 각 서브프레임은 상향링크 또는 하향링크 전송을 위하여 사용될 수 있다. 서브프레임은 6 또는 7개의 OFDM 심볼로 구성될 수 있으나, 이는 예시에 불과하다. 서브프레임을 구성하는 OFDM 심볼 가운데 일부는 아이들(idle) 심볼일 수 있다. 프레임에는 TDD(Time Division Duplexing) 또는 FDD(Frequency Division Duplexing)가 적용될 수 있다. TDD에서, 각 서브프레임이 동일한 주파수에서 서로 다른 시간에 상향링크 또는 하향링크로 사용된다. 즉, TDD 프레임내의 서브프레임들은 시간영역에서 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임으로 구분된다. FDD에서, 각 서브프레임은 동일한 시간에서 서로 다른 주파수에 상향링크 또는 하향링크로 사용된다. 즉, FDD 프레임내의 서브프레임들은 주파수 영역에서 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임으로 구분된다. 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 주파수 대역을 차지하고, 동시에 이루어질 수 있다.

서브프레임은 적어도 하나의 주파수 구획(Frequency Partition)을 포함한다. 주파수 구획은 적어도 하나의 물리적 자원유닛(Physical Resource Unit, PRU)으로 구성된다. 주파수 구획은 국부적(Localized) PRU 및/또는 분산적(Distributed) PRU를 포함할 수 있다. 주파수 구획은 부분적 주파수 재사용(Fractional Frequency Reuse, FFR) 또는 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스(Multicast and Broadcast Services, MBS)와 같은 다른 목적을 위하여 사용될 수 있다.

PRU는 복수개의 연속적인 OFDM 심볼과 복수개의 연속적인 부반송파를 포함하는 자원할당을 위한 기본적인 물리적 유닛으로 정의된다. PRU에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 하나의 서브프레임에 포함되는 OFDM 심볼의 개수와 동일할 수 있다. 예를 들어, 하나의 서프프레임이 6 OFDM 심볼로 구성될 때, PRU는 18 부반송파 및 6 OFDM 심볼로 정의될 수 있다. 논리적 자원유닛(Logical Resource Unit, LRU)은 분산적(distributed) 자원할당 및 국부적(localized) 자원할당을 위한 기본적인 논리 단위이다. LRU는 복수개의 OFDM 심볼과 복수개의 부반송파로 정의되고, PRU에서 사용되는 파일럿들을 포함한다. 따라서, 하나의 LRU에서의 적절한 부반송파의 개수는 할당된 파일럿의 수에 의존한다.

논리적 분산 자원유닛(Logical Distributed Resource Unit, DRU)은 주파수 다이버시티 이득을 얻기 위하여 사용될 수 있다. DRU는 하나의 주파수 구획 내에 분산된 부반송파 그룹을 포함한다. DRU의 크기는 PRU의 크기와 같다. DRU를 형성하는 최소 단위는 하나의 부반송파이다.

논리적 국부 자원유닛(Logical Contiguous Resource Unit, CRU)는 주파수 선택적 스케줄링 이득을 얻기 위하여 사용될 수 있다. CRU는 국부적 부반송파 그룹을 포함한다. CRU의 크기는 PRU의 크기와 같다.

도 3은 HARQ를 수행하기 위한 정보 블록의 처리를 나타낸 예시도이다.

도 3을 참조하면, 정보 블록(information block)의 전부 또는 일부는 물리 계층으로 전송하기 위한 전송 블록(transport block)으로 보내어지고, 하나의 전송 블록에는 오류 검출 부호인 CRC가 부가된다. 이를 CRC 부가(CRC attachment)라 한다. 정보 블록은 MAC(Medium Access Control)의 PDU(Protocol Data Unit) 라고 할 수 있다. HARQ를 수행하는 계층(layer)을 물리 계층이라 할 때, MAC PDU는 그 상위 계층인 MAC 계층에서 물리 계층으로 전송되는 데이터 단위이다.

CRC가 부가된 전송 블록은 채널 인코딩을 위해 적절한 크기로 분할된다. 이를 코드 블록 분할(Code block segmentation)이라 한다. 분할된 블록을 코드 블록(code block)이라 한다. 인코더(encoder)는 코드 블록에 채널 인코딩을 수행하여 인코딩된 패킷(encoded packet)을 출력한다. 인코더는 에러 정정 코드 중 하나인 터보 부호(turbo code)를 적용할 수 있다. 터보 부호는 정보 비트들을 구조적 비트(systematic bits)로써 포함시키는 구조적 코드이다. 부호률(code rate)이 1/3인 터보 코드의 경우, 2개의 패리티 비트(parity bits)들이 하나의 구조적 비트에 할당된다. 다만, 에러 정정 코드는 터보 부호에 한하지 않고 LDPC(low density parity check code)나 기타 길쌈(convolution) 부호 등에도 본 발명의 기술적 사상은 그대로 적용할 수 있다.

전송 블록 단위로 하나의 HARQ 기능(function)이 수행된다. HARQ 프로세서는 에러가 발생한 패킷을 재전송하기 위하여 인코딩된 패킷을 재전송 환경에 맞는 HARQ 모드(체이스 결합 또는 IR) 및 HARQ 방식(적응적 HARQ 또는 비적응적 HARQ)을 수행한다.

채널 인터리버(channel interleaver)는 인코딩된 패킷을 비트 단위로 섞어 채널에 따른 전송 에러를 분산시킨다. 물리 자원 맵퍼(physical resource mapper)는 인터리빙된 인코딩된 패킷들을 데이터 심볼로 변환하여 데이터 영역에 맵핑시킨다.

도 4는 인코딩된 패킷의 리던던시 버전(redundancy version)의 일예를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 인코딩된 패킷의 전체 비트열을 모부호어(mother codeword)라 하며, 터보 부호를 적용하여 생성된 모부호어는 코드 블록과 동일한 길이의 비트열을 가지는 구조적 비트(Systematic bits) 및 이에 관련되는 적어도 하나의 패리티 비트(parity bits)로 구성된다. 모부호화율(mother code rate)을 1/R _m , 인코더에 들어가는 코드 블록의 크기를 N _EP 라 할 때, 모부호어의 길이는 Rm·N _EP 가 된다. 인코더가 이중이진(double binary(duo-binary)) 구조의 컨벌루션 터보 코드(Convolutional Turbo Code; CTC)를 사용하는 경우, N _EP 는 CTC 터보 인코더로 입력되는 비트수이며, 인코딩된 패킷의 크기로 정의되는 파라미터이다. CTC 터보 인코더의 내부 인터리버의 크기가 N일 때, N _EP =2×N 이다. 모부호화율이 1/3이라고 하면 모부호어는 하나의 구조적 비트 및 2개의 패리티 비트를 포함한다.

IR(incremental redundancy) 모드의 HARQ에서 모부호어는 복수의 비트열 블록으로 구분되어 비트열 블록 단위로 전송된다. 비트열 블록의 크기는 적용되는 변조기법, 자원할당 등에 따라 정해질 수 있다. 변조기법은 BPSK(Binary-Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature-Phase Shift Keying), 16 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 및 64 QAM 등 다양하게 정해질 수 있다. 비트열 블록은 리던던시 버전(redundancy version, RV)으로 지시된다. 예를 들어, 구조적 비트를 포함하는 첫 번째 비트열 블록은 RV 0, 첫 번째 비트열 블록에 연속하는 두 번째 비트열 블록은 RV 1, 두 번째 비트열 블록에 연속하는 세 번째 비트열 블록은 RV 2, 세 번째 비트열 블록에 연속하는 네 번째 비트열 블록은 RV 3으로 지시된다. 이때, 연속하는 비트열 블록들이 모부호어의 길이를 초과하면 초과하는 부분은 순환적으로 전송된다.

여기서는 서로 다른 RV의 비트열 블록의 크기가 동일한 것으로 나타내었으나, 각 RV의 비트열 블록의 크기는 서로 다르게 정해질 수 있다. 예를 들어, 비적응적 HARQ에서 각 RV의 비트열 블록은 동일한 크기로 정해지고, 적응적 HARQ에서 서로 다른 RV의 비트열 블록은 서로 다른 크기로 정해질 수 있다. 하나의 비트열 블록은 하나의 서브프레임에 맵핑되어 전송되고, 서로 다른 RV의 비트열 블록은 서로 다른 서브프레임에 맵핑되어 전송될 수 있다.

도 5는 HARQ를 이용한 데이터 전송을 나타낸다.

도 5를 참조하면, 데이터 전송은 TTI(Transmission Time Interval) 단위로 이루어진다. TTI는 무선 인터페이스를 통하여 부호화된 패킷(encoded packet)의 전송 시간으로, 상기 부호화된 패킷은 물리 계층에서 생성된다. 송신기(Tx)가 데이터를 전송한 시점에서 수신기(Rx)로부터 상기 데이터 전송에 대한 ACK/NACK 신호를 수신하여 데이터를 재전송하기 직전까지의 시간을 RTT(round trip time)이라 한다. RTT에는 송신기(Tx) 및 수신기(Rx)에서의 데이터 처리에 필요한 시간인 처리지연(processing delay)이 포함된다.

일반적으로, 1 서브프레임 단위로 HARQ를 이용한 데이터 패킷의 전송이 이루어진다. 이에 따라, HARQ를 위한 제어신호 오버헤드가 클 수 있다. 이하, 이를 해결하는 HARQ 수행방법을 설명한다. 설명의 편의를 위하여, TDD 프레임을 기준으로 설명한다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 FDD 프레임에도 확장하여 적용할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 수행방법을 나타내는 흐름도이다. 설명의 편의를 위하여, 기지국이 단말로 하향링크 데이터를 전송하는 경우를 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 단말이 기지국으로 상향링크 데이터를 전송하는 경우에도 본 발명의 기술적 사상을 적용할 수 있다.

도 6을 참조하면, 기지국은 서브프레임 그룹 A를 통하여 단말로 제 1 데이터를 전송하고(S100), 서브프레임 그룹 B를 통하여 단말로 제 2 데이터를 전송한다(S110). 서브프레임 그룹 A 및 서브프레임 그룹 B 각각은 적어도 하나의 서브프레임을 포함한다. 하나의 서브프레임 그룹 내에 복수의 서브프레임들이 포함되는 경우, 상기 복수의 서브프레임은 시간 영역에서 연속한다. 서브프레임 그룹 A 및 서브프레임 그룹 B는 하나의 프레임 내의 하향링크 서브프레임들로 이루어진다.

단말은 서브프레임 그룹 A'을 통하여 기지국으로 단계 S100에서 수신한 제 1 데이터에 대한 ACK/NACK을 전송하고(S120), 서브프레임 그룹 B'을 통하여 기지국으로 단계 S110에서 수신한 제 2 데이터에 대한 ACK/NACK을 전송한다(S130). 서브프레임 그룹 A'은 서브프레임 그룹 A와 짝을 이루고, 서브프레임 그룹 B'은 서브프레임 그룹 B와 짝을 이룬다. 서브프레임 그룹 A' 및 서브프레임 그룹 B' 각각은 적어도 하나의 서브프레임을 포함한다. 하나의 서브프레임 그룹 내에 복수의 서브프레임들이 포함되는 경우, 상기 복수의 서브프레임은 시간 영역에서 연속한다. 서브프레임 그룹 A' 및 서브프레임 그룹 B'은 하나의 프레임 내의 상향링크 서브프레임들로 이루어진다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 수행방법을 나타내는 흐름도이다. 설명의 편의를 위하여, 기지국이 단말로 하향링크 데이터를 전송하는 경우를 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 단말이 기지국으로 상향링크 데이터를 전송하는 경우에도 본 발명의 기술적 사상을 적용할 수 있다.

도 7을 참조하면, 기지국은 HARQ를 수행하기 위하여 TDD 프레임 내의 서브프레임들을 그룹핑한다(S200). TDD 프레임 내의 하향링크 영역 대 상향링크 영역 비율(이하, DL/UL 비율)에 따라 그룹핑 방법은 달라질 수 있다. 예를 들어, 하나의 TDD 프레임 내의 하향링크 영역 및 상향링크 영역 각각을 K개의 서브프레임 그룹으로 그룹핑할 수 있다. 각 서브프레임 그룹은 적어도 하나의 서브프레임을 포함한다. 하향링크 영역에 있는 각각의 서브프레임 그룹은 상향링크 영역에 있는 각각의 서브프레임 그룹과 짝을 이룬다.

기지국은 서브프레임 그룹핑에 대한 정보를 단말로 시그널링한다(S210). 서브프레임 그룹핑에 대한 정보는 하나의 서브프레임 그룹을 이루는 서브프레임의 개수 및 서브프레임의 인덱스에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이때, 시그널링은 MAP 메시지 또는 이에 상응하는 제어채널을 통하여 수행될 수 있다. 제어채널은 슈퍼프레임 헤더에 위치할 수 있다. 시그널링은 슈퍼프레임 단위로 수행될 수 있다. 또는, DL/UL 비율이 결정되는 단위로 수행될 수도 있다. 또는, 각 HARQ 프로세스 별로 영구적 할당(Persistent Scheduling, 예를 들어, VoIP(Voice over Internet Protocol))과 동적 할당(Dynamic Scheduling)된 단말을 위해 수행될 수도 있다.

기지국은 하향링크 영역에 있는 각각의 서브프레임 그룹을 통하여 단말로 데이터를 전송하고(S220), 단말은 단계 S220의 데이터가 전송된 서브프레임 그룹과 짝을 이루는 서브프레임 그룹을 통하여 상기 데이터에 대한 ACK/NACK을 기지국으로 전송한다(S230). 기지국은 단계 S230에서 단말로부터 NACK을 수신하거나, 일정 시간 이내에 어떠한 신호도 수신하지 못하는 경우, 단계 S220의 데이터를 재전송한다(S240). TDD 프레임 내의 DL/UL 비율에 따라 RTT가 달라질 수 있다. 이에 대하여 후술한다.

이와 같이, 각 HARQ 프로세스는 각 서브프레임 그룹 단위로 수행된다. 이에 따라, HARQ 수행을 위하여 필요한 제어 신호(예를 들어, HARQ 채널 ID, 리던던시 버전(redundancy version) 등)로 인한 오버헤드가 줄어든다.

도 6 및 도 7에서, 상향링크 영역 내의 각 서브프레임 그룹과 하향링크 영역 내의 각 서브프레임 그룹은 짝을 이루고, 한 쌍의 서브프레임 그룹을 통하여 각 HARQ 프로세스가 수행되는 것으로 예시하고 있다. 이는 하향링크 영역 내의 각 서브프레임 그룹을 통하여 각 HARQ 프로세스를 수행하되, 상향링크 영역은 모든 HARQ 프로세스에 의하여 공유되는 것으로 확장할 수도 있다.

이하, HARQ 프로세스를 수행하기 위하여 서브프레임들을 그룹핑하는 방법에 대한 실시예를 설명한다. 본 명세서 내에서 설명하고 있는 실시예는 예시적인 것에 불과하고, 이에 한정되지 않는다. 설명의 편의를 위하여, TDD 프레임에 기초하여 설명하고 있으나, 이는 FDD 프레임에도 적용할 수 있다.

도 8 내지 도 10은 DL/UL 비율이 4:4일 때 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ를 위한 서브프레임 그룹핑 방법을 나타낸다. 단말과 기지국 각각은 적어도 2 서브프레임의 처리 지연(processing delay)을 가지는 것으로 가정한다. 1 서브프레임을 1 TTI로 가정하면, 단말과 기지국 각각의 처리 지연은 2 TTI이다. 단말과 기지국의 처리 지연은 2 서브프레임 이상일 수 있다. 또한, 단말과 기지국의 처리 지연은 각각 다를 수 있다. 또한, 단말과 기지국의 처리 지연은 서브프레임 그룹 단위로 설정될 수도 있다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 각 프레임에서 SF(서브프레임) #0 내지 SF #3은 하향링크 서브프레임이고, SF #4 내지 SF #7은 상향링크 서브프레임이다.

도 8을 참조하면, 하향링크 영역의 서브프레임 그룹 A는 연속하는 두 개의 서브프레임(SF #0, SF #1)으로 이루어지고, 서브프레임 그룹 B는 연속하는 두 개의 서브프레임(SF #2, SF #3)으로 이루어진다. 상향링크 영역의 서브프레임 그룹 A'는 연속하는 두 개의 서브프레임(SF #4, SF #5)으로 이루어지고, 서브프레임 그룹 B'는 연속하는 두 개의 서브프레임(SF #6, SF #7)으로 이루어진다.

도 9를 참조하면, 하향링크 영역의 서브프레임 그룹 A는 연속하는 세 개의 서브프레임(SF #0, SF #1, SF #2)으로 이루어지고, 서브프레임 그룹 B는 하나의 서브프레임(SF #3)으로 이루어진다. 상향링크 영역의 서브프레임 그룹 A'는 연속하는 세 개의 서브프레임(SF #4, SF #5, SF #6)으로 이루어지고, 서브프레임 그룹 B'는 하나의 서브프레임(SF #7)으로 이루어진다.

도 10을 참조하면, 하향링크 영역의 서브프레임 그룹 A는 하나의 서브프레임(SF #0)으로 이루어지고, 서브프레임 그룹 B는 연속하는 세 개의 서브프레임(SF #1, SF #2, SF #3)으로 이루어진다. 상향링크 영역의 서브프레임 그룹 A'는 하나의 서브프레임(SF #4)으로 이루어지고, 서브프레임 그룹 B'는 연속하는 세 개의 서브프레임(SF #5, SF #6, SF #7)으로 이루어진다.

도 8 내지 도 10에서, 프레임 n의 서브프레임 그룹 A를 통하여 제 1 하향링크 데이터가 전송되고, 프레임 n의 서브프레임 그룹 A'을 통하여 제 1 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK이 전송된다. 프레임 n의 서브프레임 그룹 B를 통하여 제 2 하향링크 데이터가 전송되고, 프레임 n의 서브프레임 그룹 B'을 통하여 제 2 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK이 전송된다.

데이터 재전송이 필요한 경우, 동기식 HARQ이면 프레임 n+1의 서브프레임 그룹 A를 통하여 제 1 하향링크 데이터가 재전송되고, 프레임 n+1의 서브프레임 그룹 B를 통하여 제 2 하향링크 데이터가 재전송된다. 비동기식 HARQ이면 제 1 하향링크 데이터 및 제 2 하향링크 데이터는 프레임 n+1이후의 시점을 통하여 재전송된다. 비동기식 HARQ에서의 재전송 시점은 단말과 기지국 사이의 별도의 스케줄링을 통하여 공유될 수 있다.

도 11 및 도 12는 DL/UL 비율이 5:3일 때 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ를 위한 서브프레임 그룹핑 방법을 나타낸다. 단말과 기지국 각각은 적어도 2 서브프레임의 처리 지연(processing delay)을 가지는 것으로 가정한다. 1 서브프레임을 1 TTI로 가정하면, 단말과 기지국 각각의 처리 지연은 2 TTI이다. 단말과 기지국의 처리 지연은 2 서브프레임 이상일 수 있다. 또한, 단말과 기지국의 처리 지연은 각각 다를 수 있다. 또한, 단말과 기지국의 처리 지연은 서브프레임 그룹 단위로 설정될 수도 있다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 각 프레임에서 SF #0 내지 SF #4는 하향링크 서브프레임이고, SF #5 내지 SF #7은 상향링크 서브프레임이다.

도 11을 참조하면, 하향링크 영역의 서브프레임 그룹 A는 연속하는 세 개의 서브프레임(SF #0, SF #1, SF #2)으로 이루어지고, 서브프레임 그룹 B는 연속하는 두 개의 서브프레임(SF #3, SF #4)으로 이루어진다. 상향링크 영역의 서브프레임 그룹 A'는 연속하는 두 개의 서브프레임(SF #5, SF #6)으로 이루어지고, 서브프레임 그룹 B'는 하나의 서브프레임(SF #7)으로 이루어진다.

도 12를 참조하면, 하향링크 영역의 서브프레임 그룹 A는 연속하는 두 개의 서브프레임(SF #0, SF #1)으로 이루어지고, 서브프레임 그룹 B는 연속하는 세 개의 서브프레임(SF #2, SF #3, SF #4)으로 이루어진다. 상향링크 영역의 서브프레임 그룹 A'는 하나의 서브프레임(SF #5)으로 이루어지고, 서브프레임 그룹 B'는 연속하는 두 개의 서브프레임(SF #6, SF #7)으로 이루어진다.

도 11 및 도 12에서, 프레임 n의 서브프레임 그룹 A를 통하여 제 1 하향링크 데이터가 전송되고, 프레임 n의 서브프레임 그룹 A'을 통하여 제 1 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK이 전송된다. 프레임 n의 서브프레임 그룹 B를 통하여 제 2 하향링크 데이터가 전송되고, 프레임 n의 서브프레임 그룹 B'을 통하여 제 2 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK이 전송된다.

데이터 재전송이 필요한 경우, 동기식 HARQ이면 프레임 n+1의 서브프레임 그룹 A를 통하여 제 1 하향링크 데이터가 재전송되고, 프레임 n+1의 서브프레임 그룹 B를 통하여 제 2 하향링크 데이터가 재전송된다. 비동기식 HARQ이면 제 1 하향링크 데이터 및 제 2 하향링크 데이터는 프레임 n+1 이후의 시점을 통하여 재전송된다. 비동기식 HARQ에서의 재전송 시점은 단말과 기지국 사이의 별도의 스케줄링을 통하여 공유될 수 있다.

도 13 내지 도 21은 DL/UL 비율이 6:2일 때 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ를 위한 서브프레임 그룹핑 방법을 나타낸다. 각 프레임에서 SF #0 내지 SF #5는 하향링크 서브프레임이고, SF #6 및 SF #7은 상향링크 서브프레임이다.

도 13 내지 도 15를 참조하면, 하향링크 영역의 서브프레임 그룹 A는 연속하는 세 개의 서브프레임(SF #0, SF #1, SF #2)으로 이루어지고, 서브프레임 그룹 B는 연속하는 세 개의 서브프레임(SF #3, SF #4, SF #5)으로 이루어진다. 상향링크 영역의 서브프레임 그룹 A'는 하나의 서브프레임(SF #6)으로 이루어지고, 서브프레임 그룹 B'는 하나의 서브프레임(SF #7)으로 이루어진다.

프레임 n의 서브프레임 그룹 A를 통하여 제 1 하향링크 데이터가 전송되고, 프레임 n의 서브프레임 그룹 A'을 통하여 제 1 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK이 전송된다. 프레임 n의 서브프레임 그룹 B를 통하여 제 2 하향링크 데이터가 전송되고, 프레임 n의 서브프레임 그룹 B'을 통하여 제 2 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK이 전송된다.

이때, 단말과 기지국의 처리 지연에 따라 데이터 재전송 시점이 달라질 수 있다. 도 13은 기지국의 처리 지연이 1 서브프레임인 경우를 예시하고, 도 14 및 도 15는 단말과 기지국의 처리 지연이 2 서브프레임인 경우를 예시한다.

도 13에서, 데이터 재전송이 필요한 경우, 동기식 HARQ이면 프레임 n+1의 서브프레임 그룹 A를 통하여 제 1 하향링크 데이터가 재전송되고, 프레임 n+1의 서브프레임 그룹 B를 통하여 제 2 하향링크 데이터가 재전송된다. 비동기식 HARQ이면 제 1 하향링크 데이터 및 제 2 하향링크 데이터는 프레임 n+1 이후의 시점을 통하여 재전송된다. 비동기식 HARQ에서의 재전송 시점은 단말과 기지국 사이의 별도의 스케줄링을 통하여 공유될 수 있다.

도 14에서, 데이터 재전송이 필요한 경우, 동기식 HARQ이면 프레임 n+2의 서브프레임 그룹 A를 통하여 제 1 하향링크 데이터가 재전송되고, 프레임 n+2의 서브프레임 그룹 B를 통하여 제 2 하향링크 데이터가 재전송된다. 비동기식 HARQ이면 제 1 하향링크 데이터 및 제 2 하향링크 데이터는 프레임 n+2 이후의 시점을 통하여 재전송된다. 비동기식 HARQ에서의 재전송 시점은 단말과 기지국 사이의 별도의 스케줄링을 통하여 공유될 수 있다.

도 15에서, 데이터 재전송이 필요한 경우, 동기식 HARQ이면 프레임 n+1의 서브프레임 그룹 B를 통하여 제 2 하향링크 데이터가 재전송되고, 프레임 n+2의 서브프레임 그룹 A를 통하여 제 1 하향링크 데이터가 재전송된다. 비동기식 HARQ이면, 제 2 하향링크 데이터는 프레임 n+1의 서브프레임 그룹 B 이후의 시점을 통하여, 제 1 하향링크 데이터는 프레임 n+2의 서브프레임 그룹 A 이후의 시점을 통하여 재전송된다. 비동기식 HARQ에서의 재전송 시점은 단말과 기지국 사이의 별도의 스케줄링을 통하여 공유될 수 있다.

도 16 내지 도 18을 참조하면, 하향링크 영역의 서브프레임 그룹 A는 연속하는 네 개의 서브프레임(SF #0, SF #1, SF #2, SF #3)으로 이루어지고, 서브프레임 그룹 B는 연속하는 두 개의 서브프레임(SF #4, SF #5)으로 이루어진다. 상향링크 영역의 서브프레임 그룹 A'는 하나의 서브프레임(SF #6)으로 이루어지고, 서브프레임 그룹 B'는 하나의 서브프레임(SF #7)으로 이루어진다.

프레임 n의 서브프레임 그룹 A를 통하여 제 1 하향링크 데이터가 전송되고, 프레임 n의 서브프레임 그룹 A'을 통하여 제 1 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK이 전송된다. 프레임 n의 서브프레임 그룹 B를 통하여 제 2 하향링크 데이터가 전송되고, 프레임 n의 서브프레임 그룹 B'을 통하여 제 2 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK이 전송된다.

이때, 단말과 기지국의 처리 지연에 따라 데이터 재전송 시점이 달라질 수 있다. 도 16은 기지국의 처리 지연이 1 서브프레임인 경우를 예시하고, 도 17 및 도 18은 단말과 기지국의 처리 지연이 2 서브프레임인 경우를 예시한다.

도 16에서, 데이터 재전송이 필요한 경우, 동기식 HARQ이면 프레임 n+1의 서브프레임 그룹 A를 통하여 제 1 하향링크 데이터가 재전송되고, 프레임 n+1의 서브프레임 그룹 B를 통하여 제 2 하향링크 데이터가 재전송된다. 비동기식 HARQ이면 제 1 하향링크 데이터 및 제 2 하향링크 데이터는 프레임 n+1 이후의 시점을 통하여 재전송된다. 비동기식 HARQ에서의 재전송 시점은 단말과 기지국 사이의 별도의 스케줄링을 통하여 공유될 수 있다.

도 17에서, 데이터 재전송이 필요한 경우, 동기식 HARQ이면 프레임 n+2의 서브프레임 그룹 A를 통하여 제 1 하향링크 데이터가 재전송되고, 프레임 n+2의 서브프레임 그룹 B를 통하여 제 2 하향링크 데이터가 재전송된다. 비동기식 HARQ이면 제 1 하향링크 데이터 및 제 2 하향링크 데이터는 프레임 n+2 이후의 시점을 통하여 재전송된다. 비동기식 HARQ에서의 재전송 시점은 단말과 기지국 사이의 별도의 스케줄링을 통하여 공유될 수 있다.

도 18에서, 데이터 재전송이 필요한 경우, 동기식 HARQ이면 프레임 n+1의 서브프레임 그룹 B를 통하여 제 2 하향링크 데이터가 재전송되고, 프레임 n+2의 서브프레임 그룹 A를 통하여 제 1 하향링크 데이터가 재전송된다. 비동기식 HARQ이면, 제 2 하향링크 데이터는 프레임 n+1의 서브프레임 그룹 B 이후의 시점을 통하여, 제 1 하향링크 데이터는 프레임 n+2의 서브프레임 그룹 A 이후의 시점을 통하여 재전송된다. 비동기식 HARQ에서의 재전송 시점은 단말과 기지국 사이의 별도의 스케줄링을 통하여 공유될 수 있다.

도 19 내지 도 21을 참조하면, 하향링크 영역의 서브프레임 그룹 A는 연속하는 두 개의 서브프레임(SF #0, SF #1)으로 이루어지고, 서브프레임 그룹 B는 연속하는 네 개의 서브프레임(SF #2, SF #3, SF #4, SF #5)으로 이루어진다. 상향링크 영역의 서브프레임 그룹 A'는 하나의 서브프레임(SF #6)으로 이루어지고, 서브프레임 그룹 B'는 하나의 서브프레임(SF #7)으로 이루어진다.

프레임 n의 서브프레임 그룹 A를 통하여 제 1 하향링크 데이터가 전송되고, 프레임 n의 서브프레임 그룹 A'을 통하여 제 1 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK이 전송된다. 프레임 n의 서브프레임 그룹 B를 통하여 제 2 하향링크 데이터가 전송되고, 프레임 n의 서브프레임 그룹 B'을 통하여 제 2 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK이 전송된다.

이때, 단말과 기지국의 처리 지연에 따라 데이터 재전송 시점이 달라질 수 있다. 도 19는 기지국의 처리 지연이 1 서브프레임인 경우를 예시하고, 도 20 및 도 21은 단말과 기지국의 처리 지연이 2 서브프레임인 경우를 예시한다.

도 19에서, 데이터 재전송이 필요한 경우, 동기식 HARQ이면 프레임 n+1의 서브프레임 그룹 A를 통하여 제 1 하향링크 데이터가 재전송되고, 프레임 n+1의 서브프레임 그룹 B를 통하여 제 2 하향링크 데이터가 재전송된다. 비동기식 HARQ이면 제 1 하향링크 데이터 및 제 2 하향링크 데이터는 프레임 n+1 이후의 시점을 통하여 재전송된다. 비동기식 HARQ에서의 재전송 시점은 단말과 기지국 사이의 별도의 스케줄링을 통하여 공유될 수 있다.

도 20에서, 데이터 재전송이 필요한 경우, 동기식 HARQ이면 프레임 n+2의 서브프레임 그룹 A를 통하여 제 1 하향링크 데이터가 재전송되고, 프레임 n+2의 서브프레임 그룹 B를 통하여 제 2 하향링크 데이터가 재전송된다. 비동기식 HARQ이면 제 1 하향링크 데이터 및 제 2 하향링크 데이터는 프레임 n+2 이후의 시점을 통하여 재전송된다. 비동기식 HARQ에서의 재전송 시점은 단말과 기지국 사이의 별도의 스케줄링을 통하여 공유될 수 있다.

도 21에서, 데이터 재전송이 필요한 경우, 동기식 HARQ이면 프레임 n+1의 서브프레임 그룹 B를 통하여 제 2 하향링크 데이터가 재전송되고, 프레임 n+2의 서브프레임 그룹 A를 통하여 제 1 하향링크 데이터가 재전송된다. 비동기식 HARQ이면, 제 2 하향링크 데이터는 프레임 n+1의 서브프레임 그룹 B 이후의 시점을 통하여, 제 1 하향링크 데이터는 프레임 n+2의 서브프레임 그룹 A 이후의 시점을 통하여 재전송된다. 비동기식 HARQ에서의 재전송 시점은 단말과 기지국 사이의 별도의 스케줄링을 통하여 공유될 수 있다.

도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 수행 방법을 이용하여 데이터를 송수신하는 송신기 및 수신기를 나타내는 블록도이다.

도 20을 참조하면, 송신기(100)는 HARQ 프로세서(110) 및 RF(Radio Frequency) 유닛(120)을 포함하고, 수신기(200)는 HARQ 프로세서(210) 및 RF(Radio Frequency) 유닛(220)을 포함한다. RF 유닛(120)은 HARQ 프로세서(110)와 연결되어 무선 신호를 송수신하고, RF 유닛(220)은 HARQ 프로세서(210)와 연결되어 무선 신호를 송수신한다. 수신기(200)의 HARQ 프로세서(210)는 복수의 서브프레임으로 이루어진 제 1 서브프레임 그룹을 통하여 데이터를 수신하고, 상기 제 1 서브프레임 그룹과 짝을 이루고, 적어도 하나의 서브프레임으로 이루어진 제 2 서브프레임 그룹을 통하여 상기 데이터에 대한 ACK/NACK을 전송한다. 송신기(100)의 HARQ 프로세서(110)는 프레임 내의 서브프레임들을 복수의 서브프레임 그룹들로 그룹핑하고, 상기 복수의 서브프레임 그룹들 가운데 하나의 서브프레임 그룹을 통하여 단말로 데이터를 전송하며, 상기 데이터가 상기 단말에 의하여 성공적으로 수신되었는지 여부를 확인한다. 하향링크 데이터 전송에서, 송신기는 기지국이고, 수신기는 단말일 수 있다.

본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는, 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.