KR20050118591A

KR20050118591A - 무선통신 시스템에서의 무선링크제어(ｒｌｃ) 데이터처리방법

Info

Publication number: KR20050118591A
Application number: KR1020040043754A
Authority: KR
Inventors: 천성덕; 이승준; 이영대
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-06-14
Filing date: 2004-06-14
Publication date: 2005-12-19
Also published as: WO2005122441A1; AU2005253495B2; BRPI0507025A; US20050287957A1; CN1918825B; EP1695462A4; ATE440415T1; JP4318733B2; DE602005016070D1; CN1918825A; AU2005253495A1; EP1695462A1; JP2008503175A; EP1695462B1; US7616639B2

Abstract

본 발명은 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 시스템에서 AM RLC에 의한 데이터 처리방법을 제공한다. 본 발명에 따른 데이터 처리방법에서, 송신측은 데이터 링크를 제어하는 메시지에 처리시간정보를 포함하여 수신측으로 전송하고, 수신측은 데이터 링크를 제어하는 메시지에 포함된 처리시간정보를 이용하여 무선 메시지를 처리한다.

Description

무선통신 시스템에서의 무선링크제어(ＲＬＣ) 데이터 처리방법{METHOD FOR HANDLING RADIO LINK CONTROL DATE IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) 시스템에 관한 것으로서, 특히 UMTS시스템에서 AM RLC의 동작 방법에 관한 것이다.

도 1은 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 망 구조를 나타낸다. 도 1에 도시된 바와같이, UMTS시스템은 크게 단말(User Equipment: UE)과 UTMS무선접속망(UMTS Terrestrial Radio Access Network: UTRAN) 및 핵심망(Core Network: CN)으로 구성된다. UTRAN은 한 개 이상의 무선망부시스템 (Radio Network Sub-systems: RNS)으로 구성되며, 각 RNS는 하나의 무선망제어기 (Radio Network Controller: RNC)와 이 RNC에 의해서 관리되는 하나 이상의 기지국(Node B)으로 구성된다. 상기 하나의 Node B에는 하나 이상의 셀(Cell)이 존재한다.

도 2는 UMTS에서 사용하는 무선 프로토콜의 구조이다. 도 2에 도시된 무선 프로토콜 계층들은 단말과 UTRAN에 쌍(pair)으로 존재하여, 무선 구간의 데이터 전송을 담당한다.

먼저 제1계층인 PHY계층은 다양한 무선 전송기술을 이용해 데이터를 무선 구간으로 전송하는 역할을 한다. 상기 PHY계층은 무선 구간의 신뢰성있는 데이터 전송을 위해 상위 계층인 MAC 계층과 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되며, 상기 전송채널은 크게 채널의 공유 여부에 따라 전용(Dedicated) 전송채널과 공용 (Common)전송채널로 나뉜다.

제2계층에는 매체접속제어(Medium Access Control: MAC)계층, 무선링크제어 (Radio Link Control: RLC)계층, 패킷 데이터수렴 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol : PDCP)계층 및 방송/멀티캐스트제어 (Broadcast/Multicast Control : BMC)계층이 존재한다.

상기 MAC계층은 다양한 논리채널(Logical Channel)을 다양한 전송채널에 매핑시키는 역할을 하며, 또한 여러 논리채널을 하나의 전송채널에 매핑시키는 논리채널 다중화(Multiplexing)의 역할도 수행한다. 상기 MAC계층은 상위계층인 RLC계층과는 논리채널(Logical Channel)로 연결된다. 상기 논리채널은 크게 전송되는 정보의 종류에 따라 제어평면(Control Plane)의 정보를 전송하는 제어채널 (Control Channel)과 사용자평면(User Plane)의 정보를 전송하는 트래픽 채널(Traffic Channel)로 나뉜다.

그리고, 상기 MAC계층은 세부적으로 관리하는 전송채널의 종류에 따라 MAC-b 부계층(Sublayer), MAC-d 부계층, MAC-c/sh 부계층, MAC-hs 부계층 및 MAC-e 부계층으로 구분된다. 상기 MAC-b 부계층은 시스템 정보(System Information)의 방송을 담당하는 전송채널인 BCH(Broadcast Channel)를 관리하고, 상기 MAC-c/sh 부계층은 다른 단말들과 공유되는 FACH(Forward Access Channel)나 DSCH (Downlink Shared Channel)등의 공용전송채널을 관리하며, 상기 MAC-d 부계층은 특정 단말에 대한 전용전송채널인 DCH(Dedicated Channel)를 관리한다. 또한, 상기 MAC-hs 부계층은 하향 및 상향으로 고속 데이터 전송을 지원하기 위해 고속 하향 데이터 전송을 위한 전송채널인 HS-DSCH(High Speed Downlink Shared Channel)를 관리하며, 상기 MAC-e 부계층은 고속 상향 데이터 전송을 위한 전송채널인 E-DCH(Enhanced Dedicated Channel)를 관리한다.

상기 RLC계층은 각 무선베어러(Radio Bearer: RB)의 서비스품질(QoS)에 대한 보장과 그 QoS에 따른 데이터의 전송을 담당한다. 상기 RLC는 RB 고유의 QoS를 보장하기 위하여 RB마다 한 개 또는 두 개의 독립된 RLC 엔터티(Entity)를 두고 있으며, 다양한 QoS를 지원하기 위해 TM(Transparent Mode: 투명모드), UM (Unacknowledged Mode: 무응답모드) 및 AM (Acknowledged Mode: 응답모드)의 세가지 RLC모드를 제공하고 있다. 또한, 상기 RLC는 하위계층이 무선 구간으로 데이터를 전송하기에 적합하도록 데이터 크기를 조절하는 역할도 하고 있으며, 이를 위해 상위계층으로부터 수신한 데이터를 분할 및 연결하는 기능도 수행한다.

상기 PDCP계층은 RLC계층의 상위에 위치하며, IPv4나 IPv6와 같은 IP패킷 형태로 전송되는 데이터가 상대적으로 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 전송될 수 있도록 한다. 이를 위해, PDCP계층은 헤더압축(Header Compression) 기능을 수행하는데, 상기 헤더압축기능은 데이터의 헤더(Header) 부분에는 반드시 필요한 정보만이 전송하도록 하여 무선 구간의 전송효율을 증가시키는 역할을 한다. 상기 PDCP 계층은 기본기능은 헤더압축이기 때문에 상기 PDCP계층은 패킷 서비스 영역(Packet Service domain: PS domain)에만 존재하며, 각 PS 서비스에 대해 효과적인 헤더압축 기능을 제공하기 위해 RB 당 한 개의 PDCP entity가 존재한다.

BMC계층은 RLC계층의 상위에 존재하여, 셀 방송 메시지(Cell Broadcast Message)를 스케쥴링하고, 특정 셀에 위치한 단말들에게 방송하는 기능을 수행한다.

제3계층의 가장 하부에 위치한 무선자원제어(Radio Resource Control: RRC) 계층은 제어평면에서만 정의되며, RB들의 설정, 재설정 및 해제와 관련되어 제1 및 제2계층의 파라미터들을 제어하고, 또한 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 이때, 상기 RB는 단말과 UTRAN간의 데이터 전달을 위해 무선 프로토콜의 제1 및 제2계층에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미하고, 통상 RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 필요한 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다.

이하 RLC계층에 대해 좀더 구체적으로 살펴보기로 한다.

RLC계층의 기본 기능은 각 RB의 QoS에 대한 보장과 그에 따른 데이터의 전송이다. RB서비스는 무선 프로토콜의 제2계층이 상위로 제공하는 서비스이기 때문에 제2계층 전체가 QoS에 영향을 주지만, 그 중에서도 특히 RLC의 영향이 크다. RLC는 RB 고유의 QoS를 보장하기 위해 RB 마다 독립된 RLC 엔터티 (Entity)를 설정하고 있으며, 다양한 QoS를 지원하기 위해 투명모드(TM), 무응답모드(UM) 및 응답모드(AM) 모드를 제공하고 있다. 상기 세가지 RLC 모드는 각각 지원하는 QoS가 다르기 때문에 동작 방법에 차이가 있으며, 그 세부적인 기능 역시 차이가 있다. 따라서, 상기 RLC의 각 동작 모드(TM, UM 및 AM)에 대하여 더욱 상세히 살펴보자

먼저 TM RLC는 RLC PDU를 구성함에 있어 상위로부터 전달받은 RLC SDU에 아무런 오버헤드를 붙이지 않는 모드이다. 즉, RLC가 SDU를 투명하게 통과시키므로 TM RLC라고 하며, 이러한 특성으로 TM RLC는 사용자평면과 제어평면에서 다음과 같은 역할을 수행한다.

일반적으로 사용자 평면에서는 RLC내에서의 데이터 처리시간이 짧기 때문에 TM RLC는 주로 회선 서비스 영역(Circuit Service domain: CS domain)의 음성이나 스트리밍 같은 실시간 회선 데이터의 전송을 담당하고, 제어평면에서는 RLC내에서의 오버헤드가 없기 때문에 상향(Uplink)의 경우 불특정 단말로부터의 RRC 메시지에 대한 전송을 담당하고, 하향(Downlink)의 경우 셀 내의 모든 단말에게 방송되는 RRC메시지에 대한 전송을 담당한다.

상기 투명모드(TM)와 달리 RLC에서 오버헤드가 추가되는 모드를 비투명모드 (Non-transparent mode)라고 한다. 상기 비투명모드에는 전송한 데이터에 대한 수신 확인 응답이 없는 무응답모드(UM)와 응답이 있는 응답모드(AM)가 있다. UM RLC는 각 PDU마다 일련번호(Sequence Number: SN)를 포함한 PDU 헤더를 붙여 보냄으로써, 수신측으로 하여금 어떤 PDU가 전송 중에 소실되었는지 알 수 있게 한다. 이와 같은 기능으로 인해 UM RLC는 주로 사용자평면에서는 방송/멀티캐스트 데이터의 전송이나 패킷 서비스 영역(PS domain)의 음성(예:VoIP)이나 스트리밍 같은 실시간 패킷 데이터의 전송을 담당하며, 제어평면에서는 셀 내의 특정 단말 또는 특정 단말 그룹에게 전송하는 RRC 메시지 중 수신확인 응답이 필요 없는 RRC 메시지의 전송을 담당한다.

상기 비투명모드 중 하나인 AM RLC는 UM RLC와 마찬가지로 PDU 구성시에 SN를 포함한 PDU 헤더를 붙여 PDU를 구성하지만, UM RLC와는 달리 송신측이 송신한 PDU에 대해 수신측이 응답(Acknowledgement)을 하는 점에서 큰 차이가 있다. 상기 AM RLC에서 수신측이 응답을 하는 이유는 자신이 수신하지 못한 PDU에 대해 송신측이 재전송(Retransmission)을 하도록 요구하기 위해서이며, 이러한 재전송 기능이 AM RLC의 가장 큰 특징이다.

결국, 상기 AM RLC는 재전송을 통해 오류가 없는(error-free) 데이터 전송을 보장하는데 목적이 있으며, 이러한 목적으로 인해 AM RLC는 주로 사용자 평면에서는 PS domain의 TCP/IP 같은 비실시간 패킷 데이터의 전송을 담당하고, 제어평면에서는 셀 내의 특정 단말에게 전송하는 RRC 메시지 중 수신확인 응답이 반드시 필요한 RRC 메시지의 전송을 담당한다.

그리고, 방향성 측면에서, 상기 TM RLC와 UM RLC는 단방향(uni-directional) 통신에 사용되는데 반해, 상기 AM RLC는 수신측으로부터의 피드백(feedback)이 있기 때문에 양방향(bi-directional) 통신에 사용된다. 상기 양방향 통신은 주로 점대점(point-to-point) 통신에서 사용되기 때문에, AM RLC는 전용 논리채널만 사용한다. 또한, 구조적인 면에서 TM RLC와 UM RLC는 하나의 RLC 엔터티가 송신 또는 수신하는 구조로 되어있지만, AM RLC는 하나의 RLC 엔터티내에 송신과 수신측이 모두 존재한다.

AM RLC가 복잡한 이유는 재전송 기능 때문이다. 재전송 관리를 위해 AM RLC는 송수신 버퍼이외에 재전송 버퍼를 구비하고 있다. 특히, AM RLC는 흐름 제어를 위한 송수신 윈도우 사용, 송신측이 피어(peer) RLC 엔터티의 수신측으로 상태정보를 요구하는 폴링(Polling), 수신측이 피어 RLC 엔터티의 송신측으로 자신의 버퍼 상태를 보고하는 상태정보 보고(Status Report), 상태정보를 실어 나르는 상태 PDU(Status PDU) 사용, 데이터 전송의 효율을 높이기 위해 데이터 PDU내에 상태 PDU를 삽입하는 피기백(Piggyback)기능등 여러 가지 기능을 수행한다.

이외에 AM RLC에서는 AM RLC 엔티티가 동작 과정에서 중대한 오류를 발견한 경우 상대편 AM RLC 엔티티에게 모든 동작 및 파라미터의 재설정을 요구하는 재설정(Reset) PDU와 상기 Reset PDU의 응답에 쓰이는 Reset Ack PDU등이 사용된다. 또한, 이들 기능을 지원하기 위해 AM RLC에는 여러 가지 프로토콜 파라미터, 상태 변수 및 타이머가 필요하다.

상기 상태정보 보고 또는 상태 PDU 및 Reset PDU등과 같이 AM RLC에서 데이터 전송의 제어를 위해서 사용되는 PDU들을 제어(Control) PDU라고 부르고, 사용자 데이터를 전달하기 위해 쓰이는 PDU들을 데이터 PDU라고 부른다. 즉, 정리하면 AM RLC에서 사용하는 PDU는 크게 데이터 PDU와 제어 PDU로 구분된다. 이때, 제어 PDU는 4가지 PDU 즉, 상태(Status) PDU, 피기백된 상태(Piggybacked Status) PDU, 재설정(Reset) PDU 및 재설정 응답(Reset Ack) PDU등으로 분류된다.

일반적으로 재설정 절차(Reset Procedure)는 제어 PDU를 사용하는 경우중의 하나이다. 재설정 절차는 AM RLC의 동작에서 오류상황, 예를들면 서로 사용하고 있는 일련번호가 다르거나 PDU(또는 SDU)가 일정 횟수 이상 전송실패 했거나 하는 상황을 해결하기 위해 사용된다. 상기 재설정 절차를 사용하면 수신측과 송신측의 AM RLC는 환경변수를 초기화하여 다시 통신을 할 수 있는 상태로 진입하게 된다.

먼저 재설정 절차를 시작하기로 결정한 쪽, 송신측의 AM RLC는 재설정 PDU에 자신이 현재 사용하고 있는 송신방향의 HFN(Hyper Frame Number)값을 포함시켜 수신단으로 전송한다. 재설정 PDU가 전달되면 수신측 AM RLC는 자신의 수신방향의 HFN값을 재설정하고 또한 일련번호등의 환경변수들을 초기화한다. 그리고 수신측의 AM RLC는 자신의 송신방향 HFN을 포함시켜 Reset Ack PDU를 송신측 AM RLC에게 전송하고, 상기 Reset Ack PDU가 수신되면 송신측의 AM RLC는 자신의 수신방향의 HFN값을 재설정한 후 환경변수들을 초기화한다.

이하 AM RLC 엔티티에서 사용되는 RLC PDU의 구조에 대해서 상술한다.

도 3은 데이터를 전송할 때 사용되는 데이터 PDU인 AM RLC PDU의 구조이다.

도 3을 참조하면, AM RLC PDU는 AM RLC 엔티티가 사용자 데이터 또는 피기백된(Piggybacked) 상태 정보 및 폴링비트(Polling bit)을 전송하고자 할 때 사용된다. 사용자 데이터 부분은 8비트의 정수배로 구성되며, AM RLC PDU의 헤더는 2옥텟(Octet) 크기의 일련번호(Sequence Number)로 구성된다. 또한 AM RLC PDU의 헤더부분은 길이 지시자를 포함한다.

도 4는 상태 PDU(STATUS PDU)의 구조를 나타내고 있다.

상태 PDU는 다른 종류의 SUFI(SUper Field)로 구성된다. 상태 PDU의 크기는 가변적이나 상기 상태 PDU가 전송되는 논리채널의 가장 큰 RLC PDU의 크기로 제한된다. 여기서 SUFI라는 것은 수신단에 어떤 AM RLC PDU가 도착하였고 또한 어떤 AM RLC PDU가 도착하지 않았는지 등의 정보를 알려주거나, 또는 수신윈도우의 크기 또는 수신윈도우의 위치를 변경하는데 필요한 지시등을 포함하는 역할을 한다. SUFI는 종류, 길이 및 값의 세 부분으로 이루어진다.

도 5는 피기백된 상태 PDU의 구조를 나타내고 있다.

피기백된 상태 PDU의 구조는 상태 PDU의 구조와 비슷하나 D/C 필드가 Reserved Bit(R2)로 대체되었다는 점이 다르다. 이 피기백된 상태 PDU는 AM RLC PDU에 충분한 공간이 남아 있을 경우 삽입되며, PDU 종류(Type)값은 항상 000로 고정된다.

도 6은 재설정/재설정 ACK PDU의 구조를 나타내고 있다.

재설정 PDU는 1비트의 RSN이라는 일련번호를 포함한다. 그리고, 재설정 ACK PDU는 수신한 재설정 PDU에 대한 응답으로 전송되며, 수신한 재설정 PDU에 포함된 RSN을 포함해서 전송된다.

이 경우 상기 PDU포맷에서 사용되는 파라미터들은 다음과 같다.

- D/C 필드 : 이 값은 해당 PDU가 제어 PDU인지 데이터 PDU인지를 알려준다.

- PDU 종류(Type): 이 값은 제어 PDU의 종류를 알려준다. 즉, 해당 PDU가 재설정 PDU인지 상태 PDU인지 등을 알려준다.

- 일련번호(Sequence Number): 이 값은 AM RLC PDU의 일련번호 정보를 의미한다.

- 폴링비트(Polling Bit): 이 값은 상태보고(Status Report)를 수신측으로 요구할 때 설정된다.

- 확장비트(Extension bit)(E): 이 값은 다음 옥텟(Octet)이 길이 지시자인지 아닌지를 나타내다.

- Reserved bit(R1): 이 값은 재설정 PDU 또는 재설정 Ack PDU에서 사용되며 000로 코딩된다.

- 헤더 확장비트(Header Extension Bit)(HE): 이 값은 다음 옥텟이 길이 지시자인지 데이터인지를 나타낸다.

- 길이 지시자(Length Indicator): 이 값은 PDU의 데이터 부분내에 서로 다른 SDU의 경계면이 존재할 때 경계면의 위치를 알려준다.

- PAD: 이 부분은 패딩(Padding) 영역으로서, AM RLC PDU에서 사용되지 않는 영역이다.

이하, HSDPA(High Speed Downlink Packet Access: HSDPA)에 대하여 설명한다.

무선인터넷이 보편화되고 가입자수가 증가함에 따라 보다 다양한 서비스들이 출현하고 있으며, 이들 서비스들을 지원하기 위해서는 보다 고속의 전송속도를 갖는 시스템이 필요할 것으로 예상된다. 따라서, 현재 3GPP에서는 UMTS망을 진화시켜 고속의 전송속도를 제공하기 위한 연구가 진행되고 있으며, 이 중 대표적인 시스템으로 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)를 들 수 있다.

상기 HSDPA를 위해서 많은 새로운 기법들이 도입되고 있는데 그 중의 하나가 바로 HARQ이다. HARQ방법은 RLC계층에서 수행하는 패킷의 재전송방법과는 다른 개념의 재전송방법이다. 상기 방법은 물리계층과 연계되어 사용되고 재전송된 데이터를 이전에 수신한 데이터와 결합하여 보다 높은 복구율을 보장한다. 즉, HARQ방법은 전송에 실패한 패킷을 폐기시키지 않고 저장하고 있다가, 재 전송된 패킷과 디코딩 이전단계에서 결합하여 패킷을 복구하는 방법이다.

일반적으로 HARQ기능을 보다 효과적으로 지원하기 위하여 Node B의 MAC-hs 부계층에는 HARQ블록이 존재한다. HARQ블록에는 지원하는 단말의 HARQ동작을 관장하는 HARQ엔터티들이 존재하며, 각 HARQ엔터티는 각 단말에 대하여 하나씩 존재한다. 또한, 각 HARQ엔터티 내부에는 여러 개의 HARQ 프로세스(Process)들이 존재하는데, 각 HARQ 프로세스는 HARQ의 동작에 따른 제어를 담당하고 특정 데이터의 전송을 위해 사용된다. 각 HARQ 프로세스는 여러 개의 데이터들이 공유하여 이용할 수 있으나, 한 TTI(Transmission Time Interval: 전송시간격)에 하나씩만 처리된다. 따라서, 데이터 전송이 성공하면, HARQ 프로세스는 비어있는 프로세스가 되어 다른 데이터의 전송에 사용될 수 있으나, 전송이 실패하면 해당 데이터가 성공적으로 전송되거나 폐기될 때까지 데이터를 저장하고 있게 된다.

상기 Node-B의 MAC-hs에서의 데이터 전송을 좀 더 살펴보면, Node-B는 RNC로부터 전송 받은 데이터들을 재구성하여 MAC-hs PDU들을 만든 다음 해당 MAC-hs PDU들을 각 HARQ프로세스에 할당한다. 이 경우 각 HARQ 프로세스에서 전송한 MAC-hs PDU들은 한번에 성공적으로 단말에 전달되어질 수도 있지만 그렇지 않을 수도 있다. 예를 들어, 먼저 만들어진 MAC-hs PDU 1은 A라는 HARQ프로세스에 할당되고, 후에 만들어진 MAC-hs PDU 2는 B라는 HARQ 프로세스에 할당된 경우를 가정해 보자. 보통 각 HARQ프로세스는 동시에 전송을 수행하지는 않지만 각각 독립적으로 동작한다. 따라서, 만약 A라는 HARQ 프로세스는 전송에 계속 실패하고, B라는 HARQ프로세스는 A라는 HARQ프로세스 보다 먼저 성공적으로 전송에 성공하여, 먼저 만들어진 MAC-hs PDU 1보다 후에 만들어진, 즉 나중에 Node-B에 도착한 데이터를 포함한 MAC-hs PDU 2가 단말에 먼저 도착하여 처리되는 경우가 발생할 수 있다. 즉, 이는 한 HARQ프로세스에 따라서 Node-B에서 생성된 순서대로 MAC-hs PDU가 단말에 전달되지 않을 수도 있으며, 이는 결국 MAC-hs PDU에 포함된 RLC PDU들도 순서대로 RLC에 전달되지 않는 경우가 발생할 수 있음을 의미한다.

종래의 기술은 송신측 AM RLC에서 전송한 순서대로 수신측 AM RLC에 PDU들이 도착하도록 설계가 되어 있었다. 즉, 종래 기술에서 수신측의 AM RLC는 제어 PDU가 수신되면 그 제어 PDU는 마지막으로 수신된 RLC PDU의 바로 다음에 전송된 것으로 판단했다. 따라서, 수신측의 AM RLC는 제어 PDU가 수신되면 즉시 그 제어 PDU를 처리하도록 되어 있었다.

그런데, 상기에서 살펴본 바와 같이, HSDPA와 같은 기술은 동시에 여러 HARQ 프로세스를 사용하여 PDU들을 전송하기 때문에, 송신측 AM RLC에서 전송한 순서대로 PDU들이 수신측 AM RLC에 도착하지 않는, 즉 비순차전달(Out Of Sequence Delivery)되는 현상이 발생할 수 있게 된다. 즉, 나중에 전달되어야 할 PDU들이 이전에 발생한 PDU들보다 먼저 수신단에 도착하는 일이 발생할 수 있는 것이다. 그럼에도 불구하고 수신측의 AM RLC가 종래처럼 제어 PDU가 도착하자마자 해당 제어 PDU를 바로 처리한다면, 통신이 지속될 수 없는 심각한 문제가 발생할 것이다.

예를들어, AM RLC에서 재설정 절차를 수행하는 경우를 생각해보자. 재설정 절차에서 우선 송신측의 AM RLC는 제어 PDU의 일종인 재설정 PDU에 자신이 현재 사용하고 있는 송신방향의 HFN값을 포함시켜 수신단으로 전송한다. 이후 상기 재설정 PDU가 전달되면 수신측의 AM RLC는 자신의 수신방향의 HFN값을 재설정하고 또한 일련번호를 초기화한다.

그런데, 상기 재설정 PDU보다 이전에 전송된 AM RLC PDU들은 재설정을 수행하기 전의 HFN을 값을 사용했을 뿐만 아니라 초기화되기 전의 일련번호를 사용했다. 만약, 이처럼 재설정 PDU보다 이전에 구성되어 전송된 AM RLC PDU들이 재설정 PDU들보다 이후에 수신측에 도착한다면, 이것은 이미 수신측의 환경변수가 재설정 PDU에 의해서 새로운 값으로 갱신된 이후에 도착한 것을 의미한다. 따라서 수신측의 AM RLC는 상기 갱신되기 이전의 환경변수를 사용한 상기 AM RLC PDU를 제대로 복원해 낼 수 없으며, 또한 수신측의 AM RLC는 계속적으로 오류가 있는 상태에서 환경변수를 갱신하며, 또한 오류가 있는 환경변수로 계속 추후에 전송되어 올 AM RLC PDU를 복원하는 악순환이 반복되기 때문에 결국 통신이 더 이상 지속될 수 없도록 하는 문제점을 발생시킨다.

따라서, 본 발명의 목적은 RLC의 하위단에서의 전송문제로 인하여 PDU들이 비순차적으로 전달되더라도 AM RLC 엔티티가 오류없이 통신을 계속할 수 있는 데이터 처리방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 무선을 통해 데이터를 수신측으로 전송하는 이동통신 시스템에서, 송신측은 데이터 링크를 제어하는 메시지에 처리시간정보를 포함하여 수신측으로 전송하고, 수신측은 상기 데이터 링크를 제어하는 메시지에 포함된 처리시간정보를 이용하여 무선 메시지를 처리한다.

바람직하게, 상기 메시지는 응답모드(AM)에서 사용되는 제어 PDU(Packet Data Unit)이다.

바람직하게, 상기 제어 PDU는 적어도 상태 PDU, 피기백된(piggybacked) 상태 PDU, 재설정 PDU 및 재설정 응답 PDU중의 하나이다.

바람직하게, 상기 처리시간정보는 상기 메시지가 전송되기 직전 가장 마지막에 전송된 데이터의 일련번호 또는 가장 마지막에 전송된 데이터의 다음 일련번호를 지시한다. 또한, 상기 처리시간정보는 상기 메시지가 전송된 후 첫번째로 전송될 데이터의 다음 일련번호를 지시한다.

바람직하게, 상기 처리시간정보는 상기 메시지가 상태 PDU 또는 피기백된 상태 PDU인 경우 상기 수퍼필드(SUFI)로 지정된다. 이때, 상기 처리시간정보 상기 수퍼필드의 종류에 해당하는 필드에 삽입된다.

바람직하게, 상기 처리시간정보는 상기 제어 PDU의 헤더 부분에 포함된다.

바람직하게, 상기 처리시간정보는 상위단의 지시에 따라 선택적으로 포함된다.

바람직하게, 상기 메시지에 포함된 내용은 상기 처리시간정보에 해당하는 데이터가 처리된 다음에 처리된다.

바람직하게, 상기 메시지에 포함된 내용은 상기 처리시간정보보다 1이 작은 값에 해당하는 데이터가 처리된 후에 처리된다.

본 발명은 3GPP에 의해 개발된 UMTS와 같은 이동통신 시스템에서 구현된다. 그러나, 본 발명은 다른 표준에 따라 동작하는 통신 시스템에도 적용되어 질 수 있다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 자세히 설명하면 다음과 같다.

종래의 방법에서, 제어 PDU가 이전에 만들어진 RLC PDU보다 먼저 도착할 때 문제가 되는 이유는, 수신측이 상기 제어 PDU가 어느 RLC PDU 이후에 만들어져 전송되었는지를 알 수 없기 때문이다. 다르게 말하면, 종래에는 송신측이 상기 제어 PDU가 정확하게 어느 RLC PDU 이후에 구성되어 전송되었는지를 수신측으로 알려주지 않았기 때문에 문제가 발생하였다.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해, 송신측은 수신측으로 제어 PDU를 전송할 경우, 수신단이 상기 제어 PDU를 언제 처리해야 할지를 알려주는 정보, 즉 처리시간정보(Process Time Info)를 제어 PDU에 포함시켜 전송하는 방법을 제안한다. 이를 위해 본 발명에서 송신측의 AM RLC는 동작 제어정보를 포함하고 있는 제어 PDU에 처리시간정보를 포함하여 전송하고, 수신측의 AM RLC는 상기 처리시간정보를 이용하여 제어 PDU를 처리함으로써 RLC PDU들이 순서에 어긋나게 전송되더라도 통신이 오류 없이 이루어 질 수 있게 된다.

바람직하게, 상기 처리시간정보는 제어 PDU가 전송되기 직전 가장 마지막으로 전송된 AM RLC PDU의 일련번호를 지시한다.

바람직하게, 상기 처리시간정보는 제어 PDU가 전송되기 직전 가장 마지막으로 전송된 AM RLC PDU의 다음 일련번호를 지시한다.

바람직하게, 상기 처리시간정보는 제어 PDU가 전송된 후 첫 번째로 전송될 AM RLC PDU의 일련번호를 지시한다.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 제어 PDU의 구조이다.

상기 제1실시예에서 도시된 제어 PDU구조들은 처리시간정보를 제어 PDU의 앞쪽에 위치시킬 경우 사용될 수 있다. 이때, 처리시간정보로서 일련번호를 사용하였지만 다른 처리시간정보도 사용 가능하다. 또한, 제1실시예에서 상기 일련번호는 기존의 AM RLC PDU와 같은 크기의 일련번호이다. 그런데, 제어 PDU에서 사용되는 일련번호는 데이터 전송에 쓰이는 AM RLC PDU에서 사용되는 일련번호의 크기(12비트)를 그대로 사용할 필요는 없으며, 특히 전송 효율을 높이기 위해서 12비트보다 작은 크기의 일련번호를 사용할 수도 있다.

도 10 내지 도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 제어 PDU의 구조를 나타낸다. 상기 제2실시예에서 도시된 제어 PDU구조들은 처리시간정보를 제어 PDU의 뒤쪽에 위치시킬 경우 사용될 수 있다.

상술한 실시예들은 예시적이며, 본 발명은 기존의 제어 PDU의 구조에서 PDU 구조의 첫 부분 혹은 마지막 부분 뿐만 아니라 PDU구조의 중간의 어느 위치에라도 처리시간정보를 포함하는 제어 PDU의 구조도 포함할 수 있다.

그리고, 본 발명은 상태 PDU와 피기백된(Piggybacked) 상태 PDU의 경우에는 PDU의 헤더부분에 처리시간정보를 포함하는 것이 아니라, 처리시간정보도 하나의 새로운 SUFI로 지정해서 알려주는 방법을 제안한다.

즉, SUFI는 종류(Type), 길이(Length) 및 값의 3개의 필드로 이루어져 있는데, 상기 종류에 해당하는 필드에 처리시간정보를 의미하는 새로운 값을 지정하여 사용하고, 상기 값에 해당하는 필드에 처리시간정보를 포함하는 방법을 제안한다. 이렇게 되면 상태 PDU 또는 피기백된 상태 PDU내에서 처리시간정보는 유동적으로 위치할 수 있다.

또한, 본 발명은 수신측의 AM RLC가 제어 PDU를 수신하면, 상기 제어 PDU에 포함된 처리시간정보를 이용하여 그 제어 PDU를 처리할 것을 제안한다. 즉, 본 발명에서 수신측의 AM RLC는 제어 PDU를 수신하자마자 그 제어 PDU를 처리하지 않고 상기 제어 PDU내에 포함된 처리시간정보를 이용하여, 해당 처리시간정보가 지시하는 시간에 제어 PDU를 처리한다.

본 발명의 한 예로서 수신측의 AM RLC는 수신된 RLC PDU에 대해서 상기 RLC PDU가 데이타 PDU이면 그 데이터 PDU에 포함된 일련번호를 이용하여 일련번호 순으로 순차 처리하고, 상기 수신된 RLC PDU가 제어 PDU이면, 제어 PDU에 포함된 처리시간정보를 이용하여 처리한다.

본 발명은 AM RLC가 제어 PDU를 수신한 후 상기 제어 PDU에 포함된 처리시간정보가 일련번호일 경우 다음과 같은 데이터 처리방법을 제안한다.

바람직하게, 수신측의 AM RLC는 상기 처리시간정보, 즉 일련번호에 해당하는 RLC PDU가 처리된 다음 제어 PDU에 포함된 내용을 처리한다.

바람직하게, 수신측의 AM RLC는 상기 처리시간정보, 즉 일련번호보다 1이 작은 값에 해당하는 RLC PDU가 처리된 후에 제어 PDU에 포함된 내용을 처리한다.

상기 과정에서, 수신측의 AM RLC가 처리시간정보, 즉 일련번호에 해당하는 RLC PDU를 처리한 다음 제어 PDU에 포함된 내용을 처리하는 경우, 상기 처리시간정보는 제어 PDU가 전송되기 직전에 가장 마지막으로 전송된 RLC PDU의 일련번호이다.

상기 과정에서, 수신측의 AM RLC가 상기 처리시간정보, 즉 일련번호보다 1이 작은 값에 해당하는 RLC PDU를 처리한 다음 제어 PDU에 포함된 내용을 처리하는 경우, 상기 처리시간정보는 제어 PDU가 전송되기 직전에 가장 마지막으로 전송된 RLC PDU의 일련번호다 1이 큰 값이다.

상기 과정에서, 수신측의 AM RLC는 상기 처리시간정보, 즉 일련번호보다 1이 작은 값에 해당하는 RLC PDU를 처리한 다음 제어 PDU에 포함된 내용을 처리하는 경우, 상기 처리시간정보는 제어 PDU가 전송된 후 첫 번째로 전송될 RLC PDU의 일련번호이다.

그런데, HSDPA와 같이 비순차전달을 발생하지 않는 기술을 사용하는 시스템에서는 상기 제어 PDU에 일련번호 같은 처리시간정보를 포함하는 것은 오버헤드를 발생시켜서 전송효율을 떨어뜨리게 된다.

따라서 본 발명은 추가적으로, 상위단의 지시에 따라 AM RLC 데이터를 처리하는 시스템을 제안한다. 즉, 상기 시스템에서 AM RLC는 상위단이 해당 AM RLC가 처리시간정보를 이용할 것을 지시하면 제어 PDU를 보낼 때 처리시간정보를 포함하고, 또한 제어 PDU가 수신되면 상기 제어 PDU에 포함된 처리시간정보를 이용하여 상기 제어 PDU를 처리한다. 반면에, 상기 AM RLC는 상위단이 처리시간정보를 이용하지 말 것을 지시하면 종래처럼 제어 PDU에 처리시간정보를 포함하지 않으며, 또한 제어 PDU가 도착되면 그 즉시 제어 PDU에 포함된 정보를 이용하여 처리한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 AM RLC가 사용하는 제어 PDU에 처리시간정보를 포함하도록 함으로써 제어 PDU와 RLC PDU가 비순차적으로 전달되더라도 통신이 오류 없이 이루어지도록 하는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 종래 및 본 발명에 적용되는 UMTS의 망 구조를 나타낸 도면.

도 2는 UMTS에서 사용하는 무선 프로토콜의 구조를 나타낸 도면.

도 3은 데이터를 전송할 때 사용되는 데이터 PDU인 AM RLC PDU의 구조.

도 4는 상태 PDU(STATUS PDU)의 구조를 나타낸 도면.

도 5는 피기백된 상태 PDU의 구조를 나타낸 도면

도 6은 재설정/재설정 ACK PDU의 구조를 나타낸 도면.

도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 상태 PDU의 구조를 나타낸 도면.

도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 피기백된 상태 PDU의 구조를 나타낸 도면.

도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 재설정/재설정 ACK PDU의 구조를 나타낸 도면.

도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 상태 PDU의 구조를 나타낸 도면.

도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 피기백된 상태 PDU의 구조를 나타낸 도면.

도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 재설정/재설정 ACK PDU의 구조를 나타낸 도면.

Claims

무선을 통해 데이터를 수신측으로 전송하는 이동 통신 시스템에서,

데이터 링크를 제어하는 메시지에 그 메시지의 처리시간을 알려주는 정보를 부가하여 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.
제1항에 있어서, 상기 메시지는

응답모드(AM)에서 사용되는 제어 PDU(Packet Data Unit)인 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.
제2항에 있어서, 상기 제어 PDU는

적어도 상태 PDU, 피기백된(piggybacked) 상태 PDU, 재설정 PDU 및 재설정 응답 PDU중의 하나인 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.
제1항에 있어서, 상기 정보는

상기 메시지가 전송되기 직전 가장 마지막에 전송된 데이터의 일련번호를 지시하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.
제1항에 있어서, 상기 정보는

상기 메시지가 전송되기 직전 가장 마지막에 전송된 데이터의 다음 일련번호를 지시하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.
제1항에 있어서, 상기 정보는

상기 메시지가 전송된 후 첫번째로 전송될 데이터의 다음 일련번호를 지시하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.
제1항에 있어서, 상기 정보는

상기 메시지의 첫 부분, 마지막 부분 또는 중간 부분중의 어느 위치에도 포함될 수 있는 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.
제1항에 있어서, 상기 메시지가 상태 PDU 또는 피기백된 상태 PDU인 경우 상기 정보는 수퍼필드(SUFI)로 지정되는 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.
제8항에 있어서, 상기 정보는

상기 수퍼필드의 종류에 해당하는 필드에 삽입되어 전송되는 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.
제1항에 있어서, 상기 정보는

상위단의 지시에 따라 선택적으로 포함되는 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.
무선을 통해 데이터를 송신측으로부터 수신하는 이동통신 시스템에서,

수신된 데이터 링크를 제어하는 메시지에 포함된 처리시간정보를 이용하여, 상기 메시지를 처리하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.
제11항에 있어서, 상기 메시지는

응답모드(AM)에서 사용되는 제어 PDU(Packet Data Unit)인 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.
제12항에 있어서, 상기 제어 PDU는

적어도 상태 PDU, 피기백된(piggybacked) 상태 PDU, 재설정 PDU 및 재설정 응답 PDU중의 하나인 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.
제11항에 있어서, 상기 처리시간정보는

일련번호인 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.
제11항에 있어서, 상기 메시지에 포함된 내용은

상기 처리시간정보에 해당하는 데이터가 처리된 다음에 처리되는 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.
제15항에 있어서, 상기 처리시간정보는

상기 메시지가 전송되기 직전 가장 마지막으로 전송된 데이터의 일련번호인 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.
제11항에 있어서, 상기 메시지에 포함된 내용은

상기 처리시간정보보다 1이 작은 값에 해당하는 데이터가 처리된 후에 처리되는 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.
제17항에 있어서, 상기 처리시간정보는

상기 메시지가 전송되기 직전 가장 마지막으로 전송된 데이터의 일련번호보다 1이 큰 값인 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.
제17항에 있어서, 상기 처리시간정보는

상기 메시지가 전송된 후 첫번째로 전송될 데이터의 일련번호인 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.
무선을 통해 데이터를 수신측으로 전송하는 이동통신 시스템에서,

송신측은 데이터 링크를 제어하는 메시지에 처리시간정보를 포함하여 수신측으로 전송하고, 수신측은 상기 데이터 링크를 제어하는 메시지에 포함된 처리시간정보를 이용하여 무선 메시지를 처리하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.
제20항에 있어서, 상기 메시지는

응답모드(AM)에서 사용되는 제어 PDU(Packet Data Unit)인 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.
제20항에 있어서, 상기 제어 PDU는

적어도 상태 PDU, 피기백된(piggybacked) 상태 PDU, 재설정 PDU 및 재설정 응답 PDU중의 하나인 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.
제20항에 있어서, 상기 처리시간정보는

일련번호이며, 메시지가 상태 PDU 또는 피기백된 상태 PDU인 경우 수퍼필드(SUFI)에 지정되는
제23항에 있어서, 상기 정보는

상기 수퍼필드의 종류에 해당하는 필드에 삽입되어 전송되는 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.