KR100539720B1 - 데이터 수신 확인 응답을 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

데이터그램을 수신하고, 일련의 데이터그램중 어떤 것이 부정확하게 수신되었는 지를 결정할 수 있는 수신기를 갖는 데이터 전송 시스템에서 확인 응답 메세지를 발생시키는 방법이 개시되는바, 이 방법은 복수의 데이터 유닛을 발생시키는 단계를 포함하고, 상기 각 데이터 유닛은: 상기 데이터 유닛의 상태를 나타내는 상태 비트와; 그리고 1개의 부정확하게 수신된 데이터그램과 후속하는 부정확하게 수신된 데이터그램 간의 간격을 적어도 부분적으로 나타내는 수치의 이진 표현을 함께 형성하는 복수의 간격 비트를 포함한다.

Description

데이터 수신 확인 응답을 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR DATA RECEPTION ACKNOWLEDGEMENT}
본 발명은 데이터 확인 응답에 관한 것으로서, 특히 잘못 수신된 데이터의 표시를 제공하는 것에 관한 것이다.
많은 데이터 전송 시스템에서, 데이터는 복수의 데이터그램(예를 들어, 패킷)의 형태로 전송된다. 데이터그램은 일반적으로 이진 정보의 형태를 갖는다. 데이터그램은 내장식 정보를 나타내거나, 또는 복수의 수신 데이터그램을 함께 조합시킴으로써 수신기에서 복구될 수 있는 보다 큰 메세지의 부분을 나타낼 수 있다. 메세지의 패킷들은 전송기와 수신기 사이의 데이터 전송 네트워크 상에서 서로 다른 루트를 따를 수 있지만, 수신기는 이것들이 정확하게 도달할 때에만 재결합할 수 있다. 메세지(페이로드) 데이터 외에, 데이터그램은 종종 (예를 들어, 헤더의 형태로) 제어 정보를 포함한다. 이러한 제어 정보는 일반적으로 하기의 정보를 포함한다:
1. 상기 데이터그램이 향하게 될 수신기를 식별하는 정보;
2. 예를 들어 일련 번호에 의해 데이터그램을 식별하는 정보; 및
3. 데이터그램이 수신되면 수신기로 하여금 그 데이터그램의 완전성을 체크하게 하여, 전송하는 동안 그 데이터그램이 손상되었는 지의 여부를 결정할 수 있게 하는 체크섬(checksum) 등의 에러 체크 정보.
데이터그램은, 특히 무선 접속에 의해 반송되는 등의 노이즈가 많은 데이터 링크 상에서는, 전송하는 동안 손상될 수 있기 때문에, 수신기가 어떤 패킷이 잘못 수신되었는 지를 전송기에게 나타낼 수 있는 확인 응답(acknowledgement: ARQ) 방식을 구현하는 것이 일반적이다. 데이터그램이 수신되면, 수신기는 그 데이터그램의 헤더 또는 다른 수단의 에러 체크 데이터를 이용하여, 각 데이터그램이 손상되지 않은 상태로 수신되었는 지의 여부를 체크한다. 이후, 주기적으로 또는 전송기로부터 요구가 있을 때 마다, 수신기는 전송기에게 확인 메세지를 전송하여, 어떤 데이터그램이 부정확하게 수신되었는 지를 나타낸다.
일반적으로, 2개의 기본적인 형태의 확인 응답 메세지가 있다. 비트맵 확인 응답 시스템에서, 확인 응답 메세지는 각각 단일 데이터그램에 대응하는 한 세트의 비트를 포함한다. 비트의 한 상태(예를 들어, 1)는 그 대응하는 데이터그램이 정확하게 수신되었음을 나타낸다. 비트의 다른 상태(예를 들어, 0)는 그 대응하는 데이터그램이 부정확하게 수신되었음을 나타낸다. 따라서, 이러한 방식에서는, 수신된 각 데이터그램에 대해, 정확하게 수신되었는지의 여부를 나타내는 1 비트의 확인 응답 메세지 데이터가 필요하다. 리스트 확인 응답 방식에서, 확인 응답 메세지는 부정확하게 수신된 각 데이터그램의 식별자(예를 들어, 일련 번호)를 리스트한다. 이러한 방식에서, 확인 응답 메세지 데이터에 대해 요구되는 비트의 수는 부정확하게 수신된 데이터그램의 수와 데이터그램 식별자의 비트 길이수의 곱이다.
이러한 방식의 효율성은 부정확하게 수신되는 데이터그램의 비율에 의존한다. 많은 데이트그램이 부정확하게 수신되는 경우에는, 비트맵 시스템이 보다 효율적인 바, 이는 리스트 시스템은 많은 수의 데이터그램 식별자를 재전송하는 데에 비교적 넓은 대역폭을 요구하기 때문이다. 부정확하게 수신된 데이터그램이 거의 없는 경우에는, 리스트 시스템이 보다 효율적인 바, 이는 비트맵 시스템은 정확하게 수신된 데이터그램에 대해서도 각각 1 비트의 확인 응답 데이터를 이용하기 때문이다.
확인 응답에 필요한 대역폭의 양을 줄이기 위해, 다른 방법으로 하이브리드 시스템이 제안되어 왔는바, 이러한 하이브리드 시스템에서 수신 유닛은 비트맵 시스템 또는 리스트 시스템중 보다 효율적인 시스템을 선택한 다음, 어떤 방법이 이용되고 있는지를 확인 응답 메세지에 표시한다.
차세대 원격 통신 시스템에서는, 높은 데이터 레이트가 이용되지만, 페이로드 대 헤더 사이즈의 비율이 좋고 에러 정정을 위한 분해능이 좋은 데이터그램의 최적의 사이즈는 상당히 작아질 수 있다. 그 결과, 복수의 데이터그램이 단일 확인 응답 메세지로 확인되어야만 하는 가능성이 있다. 이 때문에, 그리고 다른 이유로, 확인 응답 메세지에 대해 필요한 대역폭을 더욱 감소시키는 것이 바람직하다.
이제, 본 발명은 첨부 도면을 참조하여 예시적으로 설명된다.
도 1은 데이터 전송 시스템을 나타낸다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 데이터그램을 수신하고, 일련의 데이터그램중 어떤 것이 부정확하게 수신되었는 지를 결정할 수 있는 수신기를 갖는 데이터 전송 시스템에서 확인 응답 메세지를 발생시키는 방법이 제공되는바, 이 방법은 복수의 데이터 유닛을 발생시키는 단계를 포함하고, 상기 각 데이터 유닛은: 상기 데이터 유닛의 상태를 나타내는 상태 비트와; 그리고 1개의 부정확하게 수신된 데이터그램과 후속하는 부정확하게 수신된 데이터그램 간의 간격(spacing)을 적어도 부분적으로 나타내는 수치의 이진 표현을 함께 형성하는 복수의 간격 비트(spacing bit)를 포함한다.
확인 응답 메세지는 복수의 데이터 유닛을 적절히 포함하고, 이러한 복수의 데이터 유닛을, 선택적으로는 라우팅 또는 에러 체크 정보 등의 흐름 제어 정보와 함께 조립(assembly)함으로써 발생될 수 있다.
본 발명의 제 2 양상에 따르면, 전송기로부터 일련의 데이터그램을 수신하는 수신기가 제공되는바, 이는 어떤 데이터그램이 부정확하게 수신되었는 지를 결정하는 데이터그램 체크 유닛과; 그리고 확인 응답 메세지를 발생시키는 확인 응답 메세지 발생기를 포함하고, 상기 각 확인 응답 메세지는 복수의 데이터 유닛을 포함하고, 상기 각 데이터 유닛은: 상기 데이터 유닛의 상태를 나타내는 상태 비트와; 그리고 1개의 부정확하게 수신된 데이터그램과 후속하는 부정확하게 수신된 데이터그램 간의 간격을 적어도 부분적으로 나타내는 수치의 이진 표현을 함께 형성하는 복수의 간격 비트를 포함한다.
상태 비트의 하나의 값은, 그 대응하는 데이터 유닛이, 1개의 부정확하게 수신된 데이터그램과 후속하는 부정확하게 수신된 데이터그램 간의 간격을 나타내는 수치를 함께 표현하는 간격 비트를 갖는 일련의 연속적인 데이터 유닛중에서 마지막 데이터 유닛이 아님을 나타낸다. 따라서, 간격은 하기에 의해 표시될 수 있다:
1. 상기 하나의 값이 아닌 다른 값으로 설정된 상태 비트를 갖는 단일 데이터 유닛의 간격 비트; 또는
2. 상기 하나의 값으로 설정된 상태 비트를 갖는 복수의(적절하게는 연속적인) 데이터 유닛의 간격 비트들과 상기 다른 값으로 설정된 상태 비트를 갖는 후속하는(바람직하게는, 직후에 계속된다) 데이터 유닛의 간격 비트가 결합된 것.
바람직하게는, 상태 비트가 상기 다른 값으로 설정되어 있고 간격 비트가 소정의 수치(적절하게는 0, 하지만 반드시 그럴 필요는 없다)를 나타내는 데이터그램은 몇 개의 연속적인 부정확하게 수신된 데이터그램을 나타내는 수를 나타내고 있는 인접하는(적절하게는, 후속하는) 데이터 유닛을 나타낸다. 따라서, 복수의 연속적인 부정확하게 수신된 데이터그램은, 상태 비트가 상기 다른 값으로 설정되고 그 간격 비트가 소정 수를 나타내는 데이터그램, 및 그 이후의, 연속적인 부정확하게 수신된 데이터그램의 수를 나타내는 1개 또는 그 이상의 데이터 유닛에 의해 표시될 수 있다. 그 개수는 간격을 나타내기 위해 상기에서 규정한 방법으로 1개 또는 그 이상의 데이터그램에 의해 나타낼 수 있다.
나타낸 간격 그리고/또는 부정확하게 수신된 연속적인 데이터그램의 개수는, 어느 경우이든, 실제의 간격 그리고/또는 개수를 직접적으로 나타내거나, 또는 실제의 간격 그리고/또는 개수의 함수인 수치, 예를 들어 실제 간격 그리고/또는 개수 보다 작은 소정의 수치에 의해 간접으로 나타낼 수 있다.
확인 응답 메세지는 그 수신이 메세지에 의해 기술되는 데이터그램의 세트를 식별하는 데이터, 예를 들어 그 메세지에 의해 기술되는 최초 그리고/또는 마지막 데이터그램의 아이덴티티 그리고/또는 그 메세지에 의해 수신이 기술되는 데이터그램의 개수를 적절하게 포함한다. 확인 메세지는 1개 또는 그 이상의 데이터그램 또는 데이터 패킷의 형태를 가질 수 있다.
적절하게는 각 데이터 유닛은 4개 이상의 비트로 이루어지고, 바람직하게는 4 비트 또는 8 비트의 정수배로 이루어진다. 가장 바람직하게는, 각 데이터 유닛은 4 비트로 이루어진다.
상기 방법은 복수의 데이터 유닛을 포함하는 확인 응답 메세지를 발생시키는 단계 및 이 메세지를 데이터그램의 전송기에 전송하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 수신기는, 데이터그램 체크 유닛에 결합되어 어떤 데이터그램이 부정확하게 수신되었는지를 나타내는 정보를 저장하는 메모리를 포함하는 것이 바람직하다. 이 메모리는 확인 응답 발생기에도 연결된다.
각 데이터그램은 체크섬 또는 다른 에러 체크 정보를 포함할 수 있다. 수신기, 가장 바람직하게는 데이터그램 체크 유닛은 수신된 데이터그램에 대한 체크섬을 계산하고, 이 체크섬을 데이터그램 내에 포함되어 있는 체크섬 정보와 비교하여, 그 데이터그램이 정확하게 수신되었는 지의 여부를 결정할 수 있는 것이 적절하다.
확인 응답 발생기는 바람직하게는 하드웨어로 구현될 수 있다.
전송기로부터 수신기로의 통신 링크의 모두 또는 일부는 무선 링크를 포함하는 것이 바람직하다. 수신기는 무선 수신기인 것이 적절하다. 수신기는 셀룰러 무선 단말기인 것이 적절하다. 무선 링크는 셀룰러 전화 무선 링크인 것이 적절하다. 무선 링크는 광대역 코드 분할 다중 접속 링크인 것이 적절하다.
도 1은 데이터 전송 시스템을 도시하는 바, 이 시스템은 원격 통신 시스템(4)의 양방향 통신 링크(3)에 의해 접속되는 전송기(1) 및 수신기(2)를 갖는다. 통신 링크(3)는 순방향 채널(5) 및 역방향 채널(6)을 갖는다. 전송기는 순방향 채널을 통해 수신기에 데이터그램(7, 8)을 전송할 수 있다. 각 데이터그램은 페이로드(7a, 8a) 및 헤더(7b, 8b)를 포함하는바, 헤더는 패킷의 일련 번호 및 그 패킷에 대한 체크섬을 포함한다. 통신 링크가 전용 채널(예를 들어, 회선 교환 접속)으로서 구현되는 경우에는, 링크 자체가 수신기의 아이덴티티를 나타낼 수 있다. 통신 링크(또는 그 일부)가 공통 또는 공유 채널로서 구현되는 경우, 수신기의 아이덴티티는 그 패킷의 헤더 내에 적절하게 패킹(packing)되어 나타내는 것이 바람직하다.
원격 통신 시스템(4)에서, 전송기와 수신기 간의 채널의 전용화 그리고/또는 수신기의 아이덴티티를 제공하는 헤더 내의 정보를 이용하여 패킷을 수신기에 라우팅한다.
수신기에서, 수신된 데이터그램은 체크 유닛(9)에 의해 분석된다. 이 체크 유닛은 수신된 데이터그램에 대한 체크섬을 계산하고, 계산된 체크섬과 그 데이터그램의 헤더에 수신된 체크섬을 비교한다. 2개의 체크섬이 일치하는 경우, 체크 유닛은 그 데이터그램을 수락한 다음, 데이터그램 프로세서(10)에 전달한다. 이 데이터그램 프로세서가 그 데이터그램이 제어 데이터그램이라고 결정하면, 그 데이터그램의 내용에 의존하여 요구되는 조치가 취해질 수 있게 한다. 데이터그램의 페이로드가 메세지 데이터를 나타내면, 필요에 따라, 데이터그램 프로세서는 페이로드를 다른 데이터그램의 것과 함께 재조립하여 완전한 메세지를 재구성한 다음, 메모리(11)에 저장한다.
체크 유닛이 계산된 체크섬과 수신된 체크섬이 동일하지 않다고 결정하면, 이 체크 유닛은, 예를 들어 부정확하게 수신된 데이터그램의 일련 번호를 확인 응압 유닛에 전달함으로써, 확인 응답 유닛(12)에게 그 데이터그램이 부정확하게 수신되었음을 시그널링한다. 확인 응답 유닛은 역방향 채널(6)을 통해 전송기에 확인 응답 메세지(13, 14)를 전송하여, 어떤 데이터그램이 부정확하게 수신되었는 지를 전송기에게 나타낼 수 있다. 전송기가 데이터그램이 부정확하게 수신되었다는 표시를 수신하면, 이 전송기는 수신기에게 데이터그램을 재전송할 수 있다.
데이터그램 프로세서는 또한, 소정의 시간 이후에 기대되는 데이터그램이 수신기에게 전혀 수신되지 않은 경우, 확인 응답 유닛에게 데이터그램이 부정확하게 수신되었음을 시그널링할 수 있다. 이를 수행하기 위해, 데이터그램 프로세서는 기대되는 데이터그램의 일련 번호를 결정한 다음, 이를 확인 응답 유닛에 전송할 수 있다. 이러한 데이터그램의 비수신은, 예를 들어 데이터그램 프로세서가 10개의 데이터그램 메세지중 단지 6개의 데이터그램 만을 수신하는 경우에 발생할 수 있다.
데이터그램의 부정확한 수신의 이유로는, 전송 중의 손상, 예를 들어 노이즈가 많은 링크 또는 다른 방해때문에, 또는 원격 통신 시스템에서의 고장 또는 과부하로 인한 손실 또는 과도한 전송 지연 등이 있다.
확인 응답 유닛은 2개의 동작 모드를 갖는다. 비응답형 모드(unsolicited mode)에서, 확인 응답 유닛은 전송기(1)에게 확인 응답 메세지를 주기적으로, 예를 들어 전송기로부터 100개의 데이터그램 메세지가 수신된 이후(수신되는 것이 당연한 이후) 마다 전송한다. 응답형 모드(solicited mode)에서, 확인 응답 유닛은 요청이 있을 때 마다, 또는 이러한 요청이 있어야 한다고 결정될 때에(예를 들어, 수신된 메세지의 끝에서), 전송기(1)에게 확인 응답 메세지를 전송한다.
확인 응답 유닛으로부터 전송기(1)에게 전송되는 확인 응답 메세지(13, 14)는 페이로드(13a, 14a) 및 헤더(13b, 14b)를 포함하는 데이터그램의 형태로 전송된다. 확인 응답 데이터그램(13, 14)의 헤더의 포맷은 헤더(7b, 8b)의 포맷과 같거나, 또는 차이가 날 수도 있지만, 이러한 2개의 포맷은 호환성인 것이 바람직하다.
각 확인 응답 데이터그램의 페이로드는 일련의 4 비트 요소를 포함한다. 각 4 비트 요소는 적어도 1개의 부정확하게 수신된 데이터그램에 관한 정보를 표시할 수 있다. 각 4 비트 요소는 2개의 의미 부분을 포함한다. 대부분의 상황에서, 요소의 처음 3 비트는 0부터 7까지의 수치를 이진 형태로 나타내는 "오프셋 부분"으로서 해석되고, 데이터그램의 마지막 비트는 1 또는 0의 논리 상태를 나타내는 "상태 부분"으로서 해석된다.
체크 유닛 또는 데이터그램 프로세서로부터 신호들이 수신되면, 확인 응답 유닛은 부정확하게 수신된 데이터그램의 일련 번호를 로컬 메모리(15)에 저장한다. 확인 응답 유닛이 확인 응답 메세지가 전달되어야한다고 결정하면, 이 확인 응답 유닛은 저장된 리스트를 분석하여, 전송 유닛(16)을 통해 전송기에게 전송될 4 비트 요소를 발생시킨다.
확인 응답 메세지를 반송하기 위해, 4 비트 요소를 이용하여 일련의 수치를 나타낸다. 하나의 수치는 다음의 과정에 의해 나타낼 수 있다:
1. 이진수로 표시된 수치는 3개의 최하위 비트로부터 시작하는 3개의 연속적인 비트의 청크(chunk)로 분할된다. 마지막의 최상위 청크는, 그것이 3개의 비트를 점유하도록 필요에 따라 앞에 0을 붙여 채울 수 있다.
2. 표현되는 수치가 7 보다 큰 경우에는, 1개 이상의 청크가 존재한다. 최상위 청크를 제외한 각 청크는, 각 청크가 오프셋 부분을 형성하고 그 상태 비트가 0으로 설정되는 연속적인 4 비트 요소로 형성된다.
3. 최상위 청크는, 그 청크가 오프셋 부분을 형성하고 상태 비트가 1로 설정되는 4 비트 요소로 형성된다.
예를 들어, 하기의 표는 상기 방법에 의해 형성되는 몇 개의 수치 및 각각의 4 비트 요소의 등가 표현을 나타낸다.
수치 4 비트 요소의 등가표현
4 1001
7 1111
12 0010 1001
149 0100 0100 1011
4 비트 요소에 의해 일련의 데이터그램의 부정확한 수신을 나타내기 위해, 확인 응답 유닛은 다음의 단계를 수행한다:
1. 확인 응답 유닛은 일련의 데이터그램중 최초로 부정확하게 수신된 데이터그램의 번호를 결정한다. 이 번호는 확인 응답 메세지의 페이로드 내에 엔코드된다.
2. 후속하는 부정확하게 수신된 각 데이터그램에 대해, 확인 응답 유닛은 그 데이터그램과 일련의 데이터그램중 이전에 부정확하게 수신된 데이터그램 간의 데이터그램의 개수로 오프셋을 결정한다. 이 개수는 상기 설명한 바와 같이 4 비트 요소로 엔코드된다.
이러한 방법으로 발생된 일련의 4 비트 요소는 비트 스트림으로 형성되어, 1개 이상의 데이터그램으로 전송기에게 전송된다. 수신기에서, 4 비트 요소는 반대 과정에 의해 디코드되어, 어떤 데이터그램이 정확하게 수신되지 않았는 지를 결정한다. 이후, 그러한 데이터그램이 수신기에 재전송된다.
최초로 부정확하게 수신된 데이터그램의 번호는, 그 데이터그램의 번호(예를 들어, 제 5 데이터그램이 최초로 부정확하게 수신된 데이터그램인 경우에는, 5)로서 나타낼 수 있다.
상기 설명한 방식에서, 4 비트 요소 0001은 발생될 수 없는 바, 그 이유는 확인 응답 유닛이 1개의 부정확하게 수신된 데이터그램과 후속의 부정확하게 수신된 데이터그램 간의 0의 오프셋을 나타낼 원인이 없기 때문이다. 따라서, 요소 0001은 데이터그램의 버스트를 나타내는 데에 이용될 수 있다. 데이터그램의 버스트는, 통상적인 방법으로, 버스트의 최초로 부정확하게 수신된 데이터그램을 (그에 대한 오프셋에 의해) 나타내는 요소, 그 뒤의 요소 0001, 및 그 뒤의 상기 설명한 방식으로 후속하는 연속적인 부정확하게 수신된 데이터그램의 개수를 나타내는 요소에 의해 나타낼 수 있다.
각 요소의 길이가 4 비트인 경우, 바람직하게는 후자의 방법을 이용하여 4개 이상의 부정확하게 수신된 데이터그램의 버스트를 나타내는데, 이는 그렇게 하지 않으면 효율을 증가시킬 수 없기 때문이다. 이 방법이 4개 이상의 데이터그램의 버스트에 대해서만 이용되는 것으로 알려진 경우에는, 요소 0001에 이어지는 요소(들)에 의해 나타나는 수치는, 임의 경우에 필요한 요소의 수를 줄이기 위해, 그 버스트의 길이 보다 1, 2, 3 또는 4가 작게 될 수 있다.
버스트를 나타내는 다른 방법은, 그 버스트의 최초의 부정확하게 수신된 데이터그램, 다음에 요소 0001, 다음에 후속하는 연속적인 부정확하게 수신된 데이터그램의 수를 나타내는 요소가 오도록, 모두 4 비트의 요소를 이용하여 통상의 2진 표기로 통상적인 방법으로 나타내는 일련의 요소에 의한 방법이다. 이 방법으로 3개의 요소에 의해 나타낼 수 있는 버스트의 최대 길이는 20이다(이 방법은 4개 보다 적은 수의 연속적인 부정확하게 수신된 데이터그램의 버스트에 대해서는 이용되지 않고, 이후의 데이터그램에 의해 나타나는 수가 총 버스트 길이 보다 4 적다고 가정한다). 하지만, 이러한 제한은 부정확하게 수신된 데이터그램의 긴 버스트가 비교적 드문 시스템에 대해(예를 들어, 제안되고 있는 W-CDMA/UMTS 시스템의 고속 파워 제어에 대해) 효율성을 큰 폭으로 떨어뜨릴 가능성은 없다.
완전성을 위해, 확인 응답 메세지는 자신이 커버하는 데이터그램의 범위를 또한 나타내는 것이 바람직하다. 이에 의해, 전송기는 확인 응답 메세지의 손실 또는 손상으로부터 복구할 수 있다. 확인 응답 메세지는, 자신이 커버하는 수신된 데이터그램의 수 그리고/또는 커버되는 최초 그리고/또는 마지막 데이터그램의 아이덴티티/일련 번호를 나타낼 수 있다. 가장 바람직한 구성에서, 각 확인 응답 데이터그램은 그 확인 응답 데이터그램에 의해 커버되는 패킷의 범위 내에서의 최초의 잘못된 패킷의 일련 번호, 및 그 다음에 그 범위 내에서의 후속하는 잘못된 패킷을 기술하는 일련의 4 비트 요소들을 포함한다.
상기 설명한 방법의 일례로서, 100개의 데이터그램중에서 번호 5 내지 14, 31, 33 및 36의 데이터그램이 부정확하게 수신된 경우, 하기의 표는 확인 응답 유닛에 의해 발생되어 전송기에 전송될 수 있는 번호 및 대응하는 4 비트 요소들을 나타낸다.
수 4 비트 요소 설명
5 0000 0000 1011 12 비트 시퀀스 넘버링을 가정하여, 최초의 잘못된 데이터그램에 대한 오프셋
0001 버스트의 시작을 나타냄
9 0010 0011 (버스트의 최초 데이터그램을 제외한) 버스트의 길이
17 0100 0011 다음 에러 데이터그램에 대한 오프셋
2 0101 다음 에러 데이터그램에 대한 오프셋
3 0111 다음 에러 데이터그램에 대한 오프셋
일반적으로, 상기 방법에 따른 확인 응답 엔코딩은 다음을 포함할 수 있다:
ㆍ 확인 응답 메세지에 의해 커버되는 데이터그램의 윈도우의 개시 또는 종료의 전체 메세지 내에서의 위치를 나타내는 데이터 섹션;
ㆍ 윈도우 내에서의 최초의 부정확하게 수신된 데이터그램의 위치를 나타내는 데이터 섹션;
ㆍ 후속하는 부정확하게 수신된 데이터그램 그리고/또는 부정확하게 수신된 데이터그램의 버스트들에 대한 오프셋을 나타내는 일련의 데이터 섹션.
이것들은 임의의 적절한 순서를 가질 수 있다. 다른 데이터가 또한 메세지 내에 포함될 수 있다.
임의의 상황에서, 확인 응답 유닛은, 고려하고 있는 일련의 데이터그램의 세트에 있어서 부정확하게 수신된 데이터그램 간의 최소의 간격을 처음에 결정함으로써 대역폭을 한층 더 감소시킬 수 있다. 이러한 간격은 확인 응답 메세지 내에서 전송기에 전송될 수 있고, 전송되는 모든 오프셋들로부터 빼지게 됨으로써, (임의의 경우) 이들을 표현하는 데에 필요한 비트의 수를 줄일 수 있다.
4 비트 요소 대신, 요소의 비트수는 다른 값이 될 수 있는바, 4 보다 작거나 클 수 있으며, 바람직하게는 4 보다 크다. n 비트 요소에서는, 1 비트의 상태 부분과 (n-1) 비트의 오프셋 부분을 포함한다. 특정한 응용에 대해 최대의 효율성을 제공하기 위한 최적의 비트수는 시뮬레이션에 의해 결정될 수 있다. 요소들의 효율적인 패킹 및 정렬을 위해, 요소의 길이는 시스템의 바이트 길이의 정수배 또는 그 시스템의 바이트 길이를 정수로 나눈 값이 되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 약 8 비트 바이트에 기초하는 시스템에서, 요소들의 비트 길이는 4 또는 8 바이트 또는 8바이트의 정수배인 것이 바람직하다. 이에 의해, 효율적인 엔코딩 및 전송을 위한 요소들의 바이트 정렬이 용이해진다.
상기 설명한 확인 응답 방법은, 디지털 무선 통신 시스템, 예를 들어 디지털 셀룰러 전화 시스템, 및 특히 제안되고 있는 제 3 세대 W-CDMA(광대역 코드 분할 다중 접속) 또는 3GPP 시스템에 대해, 다음과 같은 이유로 효율성에 있어서 특별한 장점을 제공한다.
1. 임의의 시스템에서, 예를 들어 역방향 링크에 비교적 큰 고정 대역폭이 할당되는 경우, 이러한 역방향 링크 상에서의 대역폭의 이용은 그리 중요하지 않다. W-CDMA 시스템에서, 역방향 링크 상에서의 대역폭의 이용은 동일한 주파수 대역 상에서의 다른 전송과의 간섭을 야기시킴으로써, 이러한 다른 전송의 신호 대 잡음비를 감소시킨다. 따라서, 효율적인 확인 응답 방식이 특히 유리하다.
2. 4 비트를 갖는 요소들의 이용은 제안되고 있는 W-CDMA 시스템의 비트/프레임 방식에 용이하게 적합되어, 바이트 정렬을 가능하게 한다. 이에 의해, 4 비트 요소들이 용이하게 전송될 수 있다.
3. 매우 높은 데이터 레이트를 달성하기 위해서는, 확인 응답 메세지를 발생시키는 확인 응답 유닛이 단말기의 매우 낮은 레벨로, 가능하게는 소프트웨어 보다는 하드웨어로 구현되는 것이 바람직하다. 상기 설명한 확인 응답 방법은 논리적으로 복잡하지 않고, 낮은 레벨의 구현에 특히 적합하다. 기존의 프로토콜의 프레임워크에 편리하게 적합하는 요소의 길이를 선택하는 것 또한 낮은 레벨의 구현을 돕는다.
4. 무선 시스템에서, 부정확하게 수신되는 데이터그램은, 예를 들어 일시적인 간섭 또는 전력 제어의 지연 등으로 인해, 비교적 빈번하게 버스트로 발생한다. 상기 설명한 방법은 부정확하게 수신된 데이터그램의 버스트를 기술하는 하나의 방법을 제공한다.
3GPP/W-CDMA 시스템에 있어서, 본 발명의 방법은 확인 응답 데이터 전송 모드에서, 적절하게는 상태 PDU(프로토콜 데이터 유닛)의 형태로, 수신 유닛으로부터의 USTAT(비응답 상태) 그리고/또는 STAT(응답 상태)의 리포트에 대해 유익하게 이용될 수 있다. 상기 설명한 확인 응답 데이터그램은 AMD(확인 응답 모드 데이터) PDU 그리고/또는 UMD(비확인 응답 모드 데이터) PDU에 대해 이용될 수 있다. 이러한 PDU는 RLC(무선 링크 제어) SDU(서비스 데이터 유닛) 데이터를 포함하는 순차적으로 번호가 부여된 프로토콜 유닛을 전달할 수 있다. (3GPP RLC 사양서 초안 TS 25.322 V1.0.0을 참조한다).
시뮬레이션을 통해, 상기 설명한 확인 응답 방법은 비트맵, 리스트 또는 하이브리드 시스템보다 효율적인 것으로 밝혀졌다. 하기의 표는 W-CDMA 시스템에서의 확인 응답 메세지를 위한 제시되는 기본 데이터 구조와 함께, 100개의 데이터그램의 세트로부터 나타나는 부정확하게 수신된 데이터그램에 대한 확인 응답 메세지를 전송하는 데에 요구되는 비트의 수를 나타낸다.
부정확하게 수신된데이터그램 비트 요건
리스트 방식 비트맵 방식 하이브리드 방식 본 방법
없음 24 100 14 12
51 내지 64 168 100 36 32
3, 7, 11, 16, 33, 44, 55, 66, 78, 82, 91 156 100 120 88
5 내지 14, 31, 33, 36 180 100 62 48
다른 시뮬레이션에 있어서, W-CDMA 데이터 채널 상에서의 데이터그램의 전송을, 선택된 프레임 에러 레이트에 대한 임의의 프레임의 유실(loss)을 평가하여, 유실된 프레임 내의 모든 데이터그램을 부정확하게 수신된 것으로서 가정함으로써 시뮬레이션하였다. 이 시뮬레이션은 USTAT 기능을 갖는 NRT 데이터 트래픽에 대해 실행되었는바, USTAT 리포트는 매 3번째 프레임마다, 그리고 100개의 유닛으로 이루어지는 1개의 세션 마다 발생되었다. 18,000개의 데이터그램이 발생되었다. FSN(최초 시퀀스 번호) 및 MSN(최대 시퀀스 번호) 필드가 필수적인 것으로 고려되었다. 하기 표는 그 결과를 나타낸다.
확인 응답 방식 확인 응답 데이터그램의 최대크기 확인 응답 데이터그램 마다의 평균 비트 요건
비트맵 144 42.97
리스트 288 92.3
하이브리드 140 46.23
본 발명의 방법 60 20.03
데이터그램의 길이는 고정되거나 가변적일 수 있다. 전송기와 수신기 간의 통신 링크의 모두 또는 일부는 무선 링크가 될 수 있다. 전송기 그리고/또는 수신기 또한 무선 단말기가 될 수 있다.
데이터그램은 패킷 또는 프로토콜 데이터 유닛이 될 수 있다.
데이터 전송 시스템 또는 그 일부는 이동 통신 네트워크 또는 그 일부가 될 수 있는바, 예를 들어 제안되고 있는 UMTS 시스템 또는 그의 파생 시스템 등의 이동 전화 네트워크인 것이 적절하다.
본 출원인은, 본 발명이 제시되는 어떠한 청구항의 범위로 제한되지 않으면서 본원에서 암시적 또는 명시적으로 개시된 어떠한 특징 또는 특징들의 결합, 또는 그 일반적인 형태를 포함할 수 있다는 사실에 주목한다. 상기 설명으로부터, 본 발명의 범위 내에서 다양한 변경이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 명백해질 것이다.

Claims (22)

  1. 데이터그램을 수신하고, 일련의 데이터그램중 어떤 것이 부정확하게 수신되었는 지를 결정할 수 있는 수신기를 갖는 데이터 전송 시스템에서 확인 응답 메세지를 발생시키는 방법으로서,
    복수의 데이터 유닛을 발생시키는 단계를 포함하고,
    상기 각 데이터 유닛은:
    상기 데이터 유닛의 상태를 나타내는 상태 비트와; 그리고
    1개의 부정확하게 수신된 데이터그램과 후속하는 부정확하게 수신된 데이터그램 간의 간격을 적어도 부분적으로 나타내는 수치의 이진 표현을 함께 형성하는 복수의 간격 비트를 포함하는 것을 특징으로 하는 확인 응답 메세지를 발생시키는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 확인 응답 메세지는 상기 복수의 데이터 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 확인 응답 메세지를 발생시키는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 상태 비트의 하나의 값은 그 대응하는 데이터 유닛이, 1개의 부정확하게 수신된 데이터그램과 후속하는 부정확하게 수신된 데이터그램 간의 간격을 나타내는 수치를 함께 표현하는 간격 비트들을 갖는 연속적인 데이터 유닛들의 세트중에서 마지막 데이터 유닛이 아님을 나타내는 것을 특징으로 하는 확인 응답 메세지를 발생시키는 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    그 간격 비트가 소정의 수치를 표현하는 데이터그램 내의 상태 비트의 다른 값은 복수의 연속적인 부정확하게 수신된 데이터그램을 나타내는 수치를 표현하는 인접하는 데이터 유닛들을 나타내는 것을 특징으로 하는 확인 응답 메세지를 발생시키는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 소정의 수치는 0인 것을 특징으로 하는 확인 응답 메세지를 발생시키는 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 확인 응답 메세지는 그 메세지에 의해 수신이 기술되는 데이터그램의 세트를 식별하는 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 확인 응답 메세지를 발생시키는 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 각 데이터 유닛은 4개 이상의 비트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 확인 응답 메세지를 발생시키는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 각 데이터그램은 4개의 비트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 확인 응답 메세지를 발생시키는 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 데이터 유닛을 포함하는 확인 응답 메세지를 발생시키는 단계 및 상기 메세지를 데이터그램의 전송기에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 확인 응답 메세지를 발생시키는 방법.
  10. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 전송기로부터 상기 수신기로의 통신 링크는 무선 링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 확인 응답 메세지를 발생시키는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 무선 링크는 셀룰러 전화 무선 링크인 것을 특징으로 하는 확인 응답 메세지를 발생시키는 방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 무선 링크는 광대역 코드 분할 다중 접속 링크인 것을 특징으로 하는 확인 응답 메세지를 발생시키는 방법.
  13. 전송기로부터 일련의 데이터그램을 수신하는 수신기로서,
    어떤 데이터그램이 부정확하게 수신되었는 지를 결정하는 데이터그램 체크 유닛과; 그리고
    확인 응답 메세지를 발생시키는 확인 응답 메세지 발생기를 포함하고,
    상기 각 확인 응답 메세지는 복수의 데이터 유닛을 포함하고,
    상기 각 데이터 유닛은:
    상기 데이터 유닛의 상태를 나타내는 상태 비트와; 그리고
    1개의 부정확하게 수신된 데이터그램과 후속하는 부정확하게 수신된 데이터그램 간의 간격을 적어도 부분적으로 나타내는 수치의 이진 표현을 함께 형성하는 복수의 간격 비트를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터그램 수신기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 확인 응답 메세지를 전송기에 전송하는 전송 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터그램 수신기.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 데이터그램 체크 유닛에 연결되어, 어떤 데이터그램이 부정확하게 수신되었는 지를 나타내는 정보를 저장하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터그램 수신기.
  16. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 각 데이터그램은 체크섬 정보를 포함하고, 그리고
    상기 데이터그램 체크 유닛은 수신된 데이터그램에 대한 체크섬을 계산하고, 상기 데이터그램에 포함되어 있는 체크섬 정보와 상기 체크섬을 비교하여, 상기 데이터그램이 정확하게 수신되었는 지의 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 데이터그램 수신기.
  17. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 각 데이터 유닛은 4개의 비트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 데이터그램 수신기.
  18. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 확인 응답 발생기는 하드웨어로 구현되는 것을 특징으로 하는 데이터그램 수신기.
  19. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 수신기는 무선 수신기인 것을 특징으로 하는 데이터그램 수신기.
  20. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 수신기는 셀룰러 무선 단말기인 것을 특징으로 하는 데이터그램 수신기.
  21. 삭제
  22. 삭제
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