통신시스템에서 데이터 송수신 방법 및 장치 document_id A220623040457

본 발명은 통신시스템에 관한 것으로서, 특히 데이터 재전송하기 위한 송수신 방법 및 장치에 관한 것이다. 무선 통신 시스템에서, 무선 단말기가 수신한 데이터 패킷에 오류가 발생할 경우는 크게 두 가지이다. 여기서는, IEEE 802.11 WLAN(Wireless Local Area Netwok) 경쟁 기반의 무선 통신 시스템을 일예로 설명한다. 첫 번째 오류는, 서로 다른 무선 단말기들이 동시에 데이터 패킷들을 전송함으로써, 상기 데이터 패킷들에 충돌이 발생되는 경우이고, 두 번째는 해당 채널의 열화로 인하여 발생되는 경우이다. 도 1은 종래 기술에 따른 단말기가 패킷 결합 기법을 이용하여 데이터 패킷을 전송하는 동작을 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 참조부호 100은 송신측 단말기의 데이터 패킷들이고, 참조부호 110은 수신측 단말기의 데이터 패킷들이다. 먼저, 상기 송신측 단말기는, 데이터 패킷 전송 시작을 알리는 RTS(Request To Send)(102) 패킷을 상기 수신측 단말기로 전송한다(104). 상기 수신측 단말기는 상기 RTS(102)에 대한 응답으로 데이터 패킷 수신 시작을 의미하는 CTS(Clear To Send)(106) 패킷을 상기 발신 단말기로 전송함으로써, 상기 송신 단말기가 다른 단말기들과 경쟁하지 않고 데이터 패킷을 전송할 수 있도록 하는 송신 기회(Transmission Opportunity, 이하, 'TXOP'라 칭한다) 구간이 설정된다. 이후, TXOP 구간에서, 상기 송신측 단말기가 복수개의MAC(Medium Access Control Layer)에서의 MPDU(MAC Protocol Data Unit)가 결합(aggregation)된 PPDU(이하, 'Agg PDU'라 칭한다)(108)를 수신측 단말기가 수신한다.(112) 이때, 채널 상태가 좋을 경우, 상기 수신측 단말기는 상기 Agg PDU를 정확히 수신하였음을 알리는 블록(Block) ACK 패킷(114)을 상기 발신측 단말기로 전송한다. 상기 블록 ACK 패킷(114)은 하나의 PPDU(Physical Layer Protocol Data Unit)가 하나의 MPDU로 구성되는 'Non-agg PPDU'이다. 만약, 상기 발신측 단말기가 데이터 패킷 전송 시 오류가 발생한 경우(116)에도, 상기 수신측 단말기는 상기 송신측 단말기로 블록 ACK 패킷(118)을 송신한다. 상기한 바와 같이, 송신측 단말기와 수신측 단말기 간에 RTS/CTS 패킷의 교환이 이루어진 이후 설정된 TXOP 구간 중에, 데이터 패킷 수신 시 오류가 발생한 경우, 채널의 열화로 인해 발생한 경우일 가능성이 높다. 따라서, 무선 통신 시스템에서 해당 단말기가 얻을 수 있는 전송률 및 망의 성능을 향상시키기 위해서 링크 적응(link adaptation) 기법을 사용한다. 상기 링크 적용 기법은, 통신 시스템의 미리 정해지는 여러 개의 MCS(Modulation Coding Scheme) 레벨들의 집합에 포함되는 MCS 레벨들 중, 현재 시점에서 전송 가능한 최대 전송 속도를 추정하여 상기 추정된 최대 전송 속도로 해당 데이터 패킷을 전송하는 방법이다. 또한, 데이터 처리량(throughout)을 증가시키기 위해서, MAC에서는 100Mbps이상의 전송율을 지원하기 위해 복수개의 MPDU들을 하나의 PPDU에 실을 수 있도록 하는 패킷 결합(packet aggregation)기법을 사용한다. 또한, PHY(Physical Layer)에서는 MIMO(multiple input multiple output)를 지원하는 다중 안테나를 사용한다. 즉, 다중 안테나를 이용하여 데이터 패킷을 전송할 경우, 서로 다른 데이터 패킷들을 각각의 송신 안테나를 사용하여 전송함으로써, 링크 효율이 크게 향상되기 때문이다. 실제로 구현된 무선 단말기(station, 이하 'STA'라 칭한다)와 무선 접속점 (Access Point, 이하, 'AP'라 칭한다)에서는 데이터 패킷 전송 실패 시, 상기 집합에 포함되는 MCS 레벨들 중 가장 낮은 MCS 레벨을 이용하여 상기 전송 실패한 데이터 패킷을 재전송하는 전송율 폴백(rate fallback) 혹은 MCS 폴백(fallback)이라 불리는 링크 적응 방법이 사용된다. 도 2는 종래 기술에 따라 무선 단말기가 다중 안테나와 폴백을 이용한 데이터 패킷의 재전송을 보여주는 도면이다. 여기서는, 송신측 단말기#1(200)과 수신측 단말기#2(210)로 구성된다. 도 2를 참조하면, 212단계에서 상기 단말기#1(200)는 4개의 MPDU로 구성된 Agg PPDU를 상기 단말기#2(210)와 미리 설정되어 있는 채널로 전송한다. 214단계에서 상기 단말기 #2(210)는 상기 Agg PPDU의 CRC를 검사해 본 결과, 상기 채널의 열화로 인해서 상기 Agg PPDU의 세 번째 MPDU의 수신 오류가 발생하였다. 216단계에서 상기 단말기#2(210)는 상기 세 번째 MPDU의 오류를 알리는 NACK 블록이 포함된 NACK PPDU를 생성하고, 218단계에서 상기 NACK PPDU를 상기 단말기#1(200)로 전송한다. 220단계에서 상기 단말기#1(200)은 가장 낮은 MCS 레벨을 사용하는 상기 폴 백 기법을 이용하여 수신 오류가 발생한 세번째 MPDU를 상기 단말기 #2(210)로 재전송한다. 이때, 상기 수신 오류는 채널 열화로 인해 발생한 것으로 가정하면, 상기 채널 상황을 고려하지 않은 채 폴백 기법을 이용하여 상기 재전송이 수행되었기 때문에 전송지연(222)이 발생한다. 224단계에서, 상기 단말기 #2(210)는 상기 재전송된 세 번째 MPDU를 정확히 수신하여 ACK 블록이 포함된 ACK PPDU를 생성하고, 226단계에서 상기 단말기#1(200)로 상기 ACK-PPDU를 전송한다. 상기 전송지연은 구현 상, MAC의 재전송 버퍼(retransmission buffer)로부터 오류가 발생한 데이터 패킷(222a)을 재전송을 통해서 정확한 데이터 패킷(222b)을 수신한 것에 대한 ACK 응답을 받을 때까지 대기 중인 MPDU들을 재전송해야 할 경우, 초기 전송을 위하여 프로세싱한 절차를 그대로 재연하기 때문에 발생한다. 상기한 바와 같이 종래 기술에 따른 MCS 폴백 기법은, 패킷 재전송시 오류가 발생한 경우, 상기 오류의 원인이 충돌에 기인한 경우인지 아니면 해당 채널 열화에 기인한 경우인지를 구별하지 못하였다. 따라서, 상기 오류가 채널 열화에 의한 경우에도, 정확한 채널의 상태를 알지 못한 채 MCS 레벨을 가장 낮은 수준으로 낮추어 해당 패킷 데이터를 재전송하였다. 그러나, 상기 오류가 충돌에 의한 전송 실패 시, MCS 레벨을 낮추는 방법으로 해당 데이터 패킷을 재전송하여 보상할 경우, 해당 단말기 및 망의 성능에 심각한 효율 저하를 일으키는 문제점이 있었다. 또한, 심각한 페이딩 등의 채널 오류로 기인하여 패킷 전송에 실패한 경우, 해당 채널 상태를 측정하여 패킷의 전송 속도를 줄여야 하고, 특히 다중 안테나를 사용할 경우에는 채널의 랭크(rank) 변화를 고려하여 재전송해야 한다. 그렇지 않을 경우, 실제보다 높은 MCS 레벨로 전송할 수 있는 환경임에도 불구하고, 낮은 MCS 레벨로 전송하는 해당 단말기 및 무선 접속점의 비율이 높아져 전송 효율을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.