ARQ
HARQ를 공부하기 전에 ARQ에 대해 먼저 알아야 하는데, ARQ는 Automatic Repeat reQeust의 약자로, 수신부에서 에러를 감지하여 송신부로 NACK를 보내면 송신부에서 재전송을 하는 과정이다. 그런데 문제점은 전송 신호에서 한 비트만 에러가 발생해도 ARQ를 진행하기 때문에 latency가 커져서 전송효율이 저하가 된다. 가능한 해결책으로는 QPSK와 같은 에러률이 낮은 modulation을 사용할 수 있는데, 그만큼 throughput이 저하가 될 수 있다.
HARQ
ARQ의 한계점을 극복하기 위해 등장한 것이 HARQ(Hybrid ARQ)로 Error Correcting Code와 ARQ를 합친 것이다. HARQ를 사용하면 data rate을 향상하고 latency를 감소할 수 있다. 그런데 ARQ는 HARQ가 잡지 못한 error를 잡는데 여전히 사용된다고 한다.
HARQ with soft combining
수신 쪽에서 에러를 발견해서 송신부로부터 다시 패킷을 전송 받으면 수신 쪽에서는 최근에 받은 패킷과 에러가 확인된 처음 받은 패킷을 모두 활용할 수 있는데 이 기술을 HARQ with soft combining이라고 한다. 구체적인 기술에는 송신부에서 수신부로 다시 패킷을 보낼 때 어어떤 패킷을 보내느냐에 따라 아래 두 가지가 있다.
- CC(Chase Combining) : 이전에 보낸 패킷과 동일한 패킷을 다시 보냄, 처음 보낸 패킷과 최근 보낸 패킷은 MRC를 통해 결합됨(redundancy 일정, complexity 낮음, 3G 활용 기술)
- IR(Incremental Redundancy) : 이전의 패킷보다 redundancy(에러 검출 능력)를 증카시켜 재전송(redundancy 좋음, complexity 높음, 4G/5G 활용 기술)
HARQ in LTE & NR
LTE와 NR 모두 IR-based Soft Combining 기술을 사용하는데 아래와 같은 차이가 있다
- LTE
- Downlink HARQ : Asyncronous adaptive HARQ
- Uplink HARQ : Syncronous non-adaptive HARQ
- NR
- UL, DL 둘 다 Asyncronous adaptive HARQ
ICIC(Inter-Cell Interference Coordination)
무선 통신에서 여러가지 interference가 존재하는데 크게 intracell interference와 intercell interference가 존재한다. OFDMA에서는 모든 subcarrier들이 sync가 잘 되어 있다면 intracell interference는 존재하지 않는다(CDMA는 무조건 존재) 하지만 cell edge에서 intercell interference가 심한데, cell edge에서 동일한 주파수 자원을 할당 받은 user가 있을 수 있기 때문이다.
위 문제를 해결하기 위해 나타난 것이 ICIC로 intercell interference를 줄이기 위한 협력으로 해석할 수 있다. 한 기지국이 다른 기지국이 담당하는 cell에 전송되는 부분에 대한 파워를 줄이기 위해 해당 cell의 자원할당 정보가 필요하기 때문에 두 기지국의 스케줄러 간 정보 교환이 진행된다. 이 ICIC는 scheduling algorithm과 같이 정한 표준이 없고 각 회사의 고유 기술로 존재한다.
