KR100731964B1

KR100731964B1 - 궤환 확인 기술을 이용하는 패킷 무선 통신 시스템에서데이터 패킷의 재송신을 용이하게 하기 위한 장치 및 관련방법

Info

Publication number: KR100731964B1
Application number: KR1020067000057A
Authority: KR
Inventors: 마크 더블유. 쳉; 리앙치 수
Original assignee: 노키아 코포레이션
Priority date: 2003-07-02
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2007-06-25
Also published as: US20060227712A1; CN1826823A; CN100562151C; US7050397B2; JP2007531335A; SG128682A1; US20050002363A1; CN1976321A; WO2005004374A3; US7911954B2; JP4276263B2; KR20060040652A; CN1976321B; BRPI0412271A; WO2005004374A2

Abstract

프레임-포맷의 무선 통신 시스템을 위한 장치 및 관련 방법이 개시된다. 송신국의 MAC 계층에 구현된 장치를 이용함으로써 송신국의 MAC 및 RLP 계층들 간의 조율이 제공된다. 또한, 단편화된 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임 재송신이 이루어지는 동안에 RLP 계층 NAK 의 발생을 감소시키기 위한 장치가 수신국에 제공된다.

Description

궤환 확인 기술을 이용하는 패킷 무선 통신 시스템에서 데이터 패킷의 재송신을 용이하게 하기 위한 장치 및 관련 방법{Apparatus, and associated method, for facilitating retransmission of data packets in a packet radio communication system that utilizes a feedback acknowledgment scheme}

본 발명은 일반적으로 IS-2000에 호환되는 셀룰러 통신 시스템과 같이, 프레임-포맷의(frame-formatted), 또는 다른 패킷-포맷의 데이터를 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 기법 또는 다른 확인 궤환(acknowledgment feedback) 및 재송신 기법에 따라서 통신하는 무선 통신 시스템에 관련된다. 특히, 본 발명은 확인 궤환 및 패킷 포맷 기술(packet formatting scheme)들이 무선 통신 시스템의 다중 논리 하부 계층에서 수행될 경우 패킷 재송신 동작을 조율(coordinate)하기 위한 장치 및 관련 방법에 관련된다. 또한, 본 발명은 특히 데이터 프레임들이 최초 데이터 송신 레이트보다 낮은 데이터 레이트로 재송신 될 경우 부정 확인 요청(negative acknowledgment request)의 생성을 더욱 잘 제어하기 위한 장치 및 관련 방법에 관한 것이다.

논리 계층들 간의 조율은 필요할 경우 데이터 프레임의 신속한 재송신(earlier retransmission)을 가능하게 하기 위하여 제공된다. 데이터 프레임의 배달 실패를 지시하는 지시자가 하위-논리 계층에서 검출되면, 배달 실패에 대한 지 시자는 상위-논리 계층으로 제공되고 데이터 재송신 동작이 개시된다. 다중-계층 궤환 확인들이 미연에 방지된다(obviated). 그리고, 데이터 프레임의 재송신이 감소된 데이터 레이트에서 수행될 경우, 배달 실패 지시자는 생성될 가능성이 적어지는데 그 이유는 단지 데이터 프레임의 재송신 레이트가 감소되었기 때문이다. 역-링크(reverse-link) 1xEV-DV 통신 서비스를 제공하는 CDMA-2000 셀룰러 통신 시스템에서 구현되면, 통신 품질이 향상된다. 단편화된 프레임들이 재송신될 때 통신의 제어가 효율적으로 수행되고, 무선 링크 프로토콜(RLP) 및 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 재송신 기법들 간의 조율이 바람직하게 이루어진다.

현대 사회의 많은 측면들이 통신 서비스의 효율성에 따르는 데이터 통신을 요청한다. 그리고, 데이터 통신의 필요성은 여전히 계속될 것이며 통신 기술의 진보가 통신 서비스의 추가적인 측면들도 가능하도록 구현할 것이기에 필요성은 더욱 증가될 것이다.

데이터는 통신 시스템을 이용하여 통신된다. 최소 구성 요소들을 생각해보면, 통신 시스템은 제1 통신국 및 제2 통신국을 포함하는 통신국들의 집합을 포함한다. 통신국들은 통신 채널을 통하여 상호 연결된다. 데이터는 통신국 들 중 제1 통신국으로부터 유래하는데, 이러한 제1 통신이 송신국(sending station)이라고 불린다. 송신국에 의하여 전송된 데이터는 통신 채널을 통하여 통신들 중 제2 통신으로 배달되는데, 이러한 제2 통신이 수신국이라고 불린다. 수신국은 자신에게 통신되어 도달한 데이터를 검출하고 해당 데이터의 정보 콘텐트(information content)를 복원한다.

무선 통신 시스템은 통신국들 간의 데이터 통신을 위하여 무선 채널(radio channel)을 이용하는 통신 시스템이다. 무선 채널은 무선 공중 인터페이스(radio air interface) 상에서 정의된 무선 링크들 상에 형성된다. 이와 반대로, 유선 회선 통신 시스템들은 고정된 회선, 즉, 유선 회선이 통신국들 간에 연결될 것을 요청하며, 이러한 유선 회선들이 통신국들 간의 데이터 통신을 허용하는 통신 채널들로서 형성된다.

무선 통신 시스템은 다양한 장점을 가지기 때문에, 자신들에 상응하는 유선 회선 통신 시스템들에 비하여 그 사용이 선호되는 경향이 있다. 예를 들어, 무선 통신 시스템의 물리적 기간 구조(physical infrastructure)는 일반적으로 이에 상응하는 유선 회선 통신 시스템에 비하여 설치하기에 비용이 저렴하다. 그러므로, 무선 통신 시스템의 최초 설치 비용들은 일반적으로 이들에 상응하는 유선 회선 통신 시스템들에 비하여 저렴하다. 또한, 무선 통신 시스템은 이동 통신 시스템(mobile communication system)으로서도 구현될 수 있으며, 이러한 특성인 매우 중요하다. 이동 통신 시스템에서는 통신 이동성(communication mobility)이 제공된다. 즉, 이동 통신 시스템 중 하나 또는 그 이상의 통신국들은 이동국이며 고정된 지점에서 동작하도록 한정되지 않는다.

셀룰러 통신 시스템은 중요한 이용 레벨(level of usage)을 획득하는 이동 무선 통신 시스템의 한 종류이다. 다양한 셀룰러 통신 시스템의 네트워크가 전 세계의 많은 인구 밀집 지역을 담당하도록 설치되어 왔다. 전화 통신망은 이동국을 이용하여 셀룰러 통신 시스템의 네트워크를 구성함으로써 제공된다. 즉, 무선 통신은 통신 시스템의 네트워크 부분(network part) 및 이벤트 간의 셀룰러 통신 시스템의 동작을 통하여 효율성이 배가되었으며, 따라서 통신 서비스의 유용성도 향상된다.

셀룰러 통신 시스템에 의하여 담당되는 영역은 고정-설치된 베이스 송수신국(base transceiver station)을 설치함으로써 정의된다. 베이스 송수신국 각각은 담당 영역(coverage area)으로서, 각각 셀(cell)이라고 불리는 영역을 담당하며 모든 베이스 송수신국의 담당 영역에 의하여 정의되는 해당 셀들이 여러 개 모이게 되면 이들은 전체 셀룰러 통신 시스템에 의하여 담당되는 영역을 정의한다. 또한, 셀룰러 통신 시스템의 네트워크 부분은 제어 엔티티들(control entities) 및 공중 회선 교환 전화 네트워크(PSTN, public-switched, telephonic networks) 또는 인터넷과 같은 패킷 데이터 네트워크(PDN, packet data networks)와 같은 다른 통신 네트워크들과의 연결을 허용하는 엔티티들을 포함한다.

데이터를 통신하는데 사용되면, 이동국은 일반적으로 해당 이동국의 최근접 거리에 위치된 베이스 송수신국과 함께 통신한다. 즉, 이동국은 해당 이동국이 위치한 셀을 정의하는 베이스 송수신국과 통신한다.

계속적으로 새로운 세대의 셀룰러 통신 시스템들이 개발 및 채택되어 왔다. 신 세대 시스템들은 설치되는 중이며, 다른 시스템들도 개발 중에 있다. 신세대 시스템(new-generation system)들 중 어떤 것은 제3 세대(3G) 시스템이라고 불리기도 한다. 일반적으로 이러한 시스템들은 적어도 그 일부에 있어서 패킷-기반 통신 기술들에 의하여 예측되어 왔다. 패킷 통신 기술에서, 통신될 데이터는 패킷 형태로 포맷되며, 패킷-포맷 데이터는 일련의 데이터 패킷들의 형태로서 통신됨으로써 통신 서비스에 따르는 데이터 통신의 효율성을 증가시킨다. 그리고, 후속-세대 시스템(successor-generation system)이라고 불리기도 하는 다른 추가적인 시스템들도 역시 최소한 일부분에 있어 패킷-기반 기술에 의하여 예측되는데, 예를 들면 프레임-포맷의(frame-formatted) 통신 기술에 의하여 예측된다.

예시적인 제3세대 통신 시스템의 동작 파라미터들은 CDMA-2000 동작 규격(operating specification)이라고 불리는 작동 규격 내에 설명되어 있다. CDMA-2000 작동 규격에 기술된 작동 파라미터들은 패킷-기반 데이터 통신 서비스를 제공한다. 또한, 고속 데이터 통신 서비스에 관련된 다른 작동 파라미터들도 제정되어 CDMA-2000 시스템의 고속 데이터 통신 서비스의 효율성을 재고한다. 예를 들어, 1xEV-DV 데이터 통신 기술은, CDMA-2000 통신 시스템과 관련되어 효율성을 제고하기 위한, 고속 데이터 통신 서비스가 따르는 동작 파라미터들을 제공한다. 고속 데이터 통신 서비스들은 네트워크 부분으로부터 이동국으로의 방향은 물론, 이동국으로부터 네트워크 부분으로의 양 방향 통신에 대하여 모두 효율성을 증가한다.

현재 버전의 작동 규격은 통신 시스템을 논리 계층의 개념에서 정의하는데, 이러한 논리 계층에는 무선 링크 프로토콜(RLP, Radio Link Protocol) 논리 계층 및 매체 접근 제어(MAC) 계층 또는 하부 계층들이 포함된다. 무선 링크 프로토콜(RLP)-포맷 데이터 패킷들 또는 데이터 프레임들은 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층에서 형성되고, 매체 접근 제어(MAC) 계층 포맷화(MAC layer formatting) 동작은 매체 접근 제어(MAC) 계층에서 수행된다. 두 계층 모두 데이터 프레임을 재송신해야 하는지 여부를 결정하는데 사용되는 궤환 확인 기술(feedback acknowledgment scheme)을 이용한다. 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층은 NAK-기반 재송신 기술을 이용하고, 매체 접근 제어(MAC) 계층은 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 기술을 이용한다.

또한, 동작 규격은 역 패킷 데이터 채널(R-PDCH, reverse Packet Data Channel)을 정의한다. 이 채널 상에서는 두 가지 상이한 타입의 송신이 허용된다. 우선, 자동 송신(autonomous transmission)이 정의된다. 자동 송신에서는, "항상 연결된(always on)" 데이터 코넥션이 최소한 제어되어 제공된다. 이동국이 자동 송신 규격에 따라 작동하면, 이동국은 소정 데이터 레이트까지의 데이터 레이트로 데이터를 통신하도록 허용된다. 또한, 스케줄링된 송신(scheduled transmission)이 정의된다. 스케줄링된 송신에서는, 예를 들어 기지국(base station)과 같은 네트워크 부분은 언제 이동국이 자동 송신보다 더 높은 레이트로, 최대 데이터 레이트까지 데이터를 송신하도록 허용되는지를 결정한다. 예를 들어 5 내지 10 밀리초와 같이 상대적으로 짧은 프레임 길이의 통신에 더불어, 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 궤환이 역시 사용되어 역 링크(reverse link)가 전력 제어 부정확성에 기인한 프레임 에러 레이트(frame error rate)를 감소하도록 함으로써, 통신의 지연 성능(delay performance)을 개선한다.

예를 들어, 이동국이 데이터를 통신하는 어느 시점에서나, 이동국은 콜 설정 과정(call set-up procedures) 동안에 설정된, 예를 들어 9.6kbps의 데이터 레이트까지의 데이터 레이트로 데이터를 송신하도록 자동으로 허용된다. 스케줄링된 송 신을 위하여, 이동국은 송신할 허가(permission)를 요청하고, 네트워크 부분이 허용(grant)을 레이트 할당치(rate assignment)와 함께 응답한다. 그러면, 이동국은 허용된 기간(duration) 동안 허용된 데이터 레이트로 데이터를 송신하도록 허용된다.

자동 및 스케줄된 송신 기법 모두는 동일한 타입의 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 궤환 확인 메커니즘(feedback acknowledgment mechanism)을 이용한다. 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 기술은 다중 ARQ "채널들" 및 동기화 확인(synchronous acknowledgment)의 속성을 제공한다. 인코더 패킷의 재송신은 선택된 횟수의 재송신 횟수만큼 수행된다. 역 링크 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 프로시저를 사용할 경우, 대칭적 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 메커니즘이 이동국 및 통신 시스템의 베이스 송수신국 간의 매체 접근 제어(MAC) 하부 계층에 제공된다.

현존하는 통신 기술 중 현존하는 동작 규격의 버전에 해당하는 기술에 존재하는 문제점 중 하나는 데이터 패킷 또는 데이터 프레임의 재송신 동안의 궤환 확인에 따른 것이다. 무선 링크 프로토콜(RLP)-포맷 프레임은 우선 단편화되지 않은 상태로서 높은 데이터 레이트에서 통신된 후, 단편화된 형태로서 낮은 데이터 레이트에서 통신된다. 낮은 데이터 레이트에서 재송신되면, 수신국을 구성하는 베이스 송수신국은 비록 데이터 프레임의 재송신이 진행 중이더라도 낮은 데이터 레이트에서의 재송신에 의하여 야기된 타임 아웃 때문에 배달 실패가 발생하였음을 지시할 수 있다.

또한, 궤환 확인의 다중 계층성 때문에, 다중 계층에서 궤환 확인을 통신하 기 위해서 과도한 공중망 자원(air resources)이 사용된다. 다중-계층 궤환은 중복적인 것이며 무선 자원을 낭비한다.

그러므로, 확인 궤환 기술에 따른 데이터의 재송신에 대하여 개선된 제어 방법이 제공될 수 있다면 이는 매우 바람직할 것이다.

본 발명의 중요한 진보가 이루어지는 부분은 패킷 통신 시스템에서의 데이터 재송신에 관계된 백그라운드 정보(background information)가 관련된 부분이다.

따라서, 본 발명은 IS-2000 에 호환되는 시스템 및 셀룰러 통신 시스템과 같은 무선 통신 시스템에서 패킷 데이터의 통신을 용이하게 하기 위한 장치 및 관련 방법을 바람직하게 제공한다. 프레임-포맷, 또는 다른 패킷-포맷 데이터가 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 또는 다른 확인 및 재송신 기법에 따라서 통신된다.

본 발명의 일 실시예의 동작을 통하여, 확인 궤환 및 패킷 포맷화 기술이 무선 통신 시스템의 다중 논리 계층들에서 수행될 때 프레임 재송신을 조율할 수 있는 방법이 제공된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 데이터 프레임들이 최초 데이터 송신 레이트보다 낮은 데이터 레이트에서 재송신될 경우 부정 확인 요청의 생성을 제어하기 위한 개선된 방법이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에서, 논리 계층들 간 조율 동작이 제공되며, 필요할 경우 데이터의 이전 재송신(earlier retransmission)이 허용된다. 데이터 프레임의 배달 실패에 대한 지시자가 낮은 논리 계층에서 검출되면, 하위 논리 계층에서 소정 메시지가 형성되어 배달 실패에 대한 지시자를 형성한다. 상기 메시지는 더 높은 논리 계층 레벨로 제공되고, 데이터 재송신이 개시된다. 본 발명을 사용하지 않을 경우에 발생하는, 다른 다중 계층 궤환 확인을 이용해야할 필요성을 없앨 수 있다.

본 발명의 다른 측면에서, 데이터의 재송신이 단편화된 부분들(segmented parts)에서 수행될 경우 배달 실패 지시자들은 생성될 가능성이 더 적어진다. 즉, 단편화되지 않은 데이터가 우선 송신되고, 더 낮은 데이터 레이트에서 단편화된 형태로서 재송신된다면, 배달 실패 지시자는 복귀될 가능성이 적은데, 그 이유는 해당 데이터가 재송신되는 레이트가 낮기 때문이다. 데이터의 배달 실패에 대한 잘못된 지시자는 발생될 가능성이 적으며, 그 결과 통신 성능이 향상됨은 물론 통신 시스템 내의 무선 자원들을 더 효율적으로 사용할 수 있게 된다.

예시적인 실시예에서, 1xEV-DV 통신 서비스를 제공하기 위한 CDMA-2000 및 셀룰러 통신 시스템의 개선된 통신 시스템이 제공된다. 단편화된 프레임들이 재송신되면 통신의 제어가 향상된다. 그리고, 무선 링크 프로토콜(RLP) 및 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 송신들 간의 조율도 향상될 수 있다.

데이터 포맷화 동작은 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층과 같은 상위 논리 계층에서 수행되고, 그 이후에 매체 접근 제어(MAC) 하부 계층과 같은 낮은 논리 계층에 제공된다. 매체 접근 제어(MAC) 또는 다른 하위 레벨 포맷화 동작이 수행되며, 그 결과적으로 발생되는 프레임이 송신국으로부터 수신국으로 통신된다. 매체 접근 제어(MAC) 또는 다른 낮은 레벨 논리 계층에서의 통신은 궤환 확인 기술에 따라서 수행되며, 특히, 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 궤환 기술을 통하여 수행된다.

송신이 성공적인지 또는 실패하였는지를 나타내는 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 지시자들은 송신국의 낮은 논리 계층으로 반환되어 검출된다. 송신국의 하위 논리 계층에 구현된 검출기에 의하여 상기 지시자가 검출되는 데 응답하여, 상태 응답 발생기가 상태 응답 메시지를 생성한다. 상태 응답 메시지는 무선 링크 프로토콜(RLP) 또는 다른 상위 논리 계층들로 제공되고, 수신 지시자들을 신속히 지시한다. 데이터의 배달 실패를 지시할 경우, 무선 링크 프로토콜(RLP) 또는 다른 상위 논리 계층은 재송신 프로시저를 개시한다. 그러면 데이터는 다시 하위 논리 계층으로 제공되고, 해당 데이터는 수신국으로 재송신된다.

수신국은 자신에게 배달된 데이터에 관련된 시간 기간(time period)을 타이밍하기 위하여 재송신 타이머를 이용한다. 송신국에 의하여 수신국으로 통신된 데이터는 자동 또는 스케줄된 송신 모드에서 통신된다. 데이터의 재송신은 최초 데이터의 송신보다 낮은 데이터 레이트에서 발생될 수 있다. 데이터가 단편화된 형태로서 수신되었다는 것이 수신국에 의하여 결정되면, 이것은 더 낮은 데이터 레이트에서의 재송신을 지시하며, 단편화된 부분들은 재시퀀싱 버퍼(resequencing buffer)에서 버퍼링되고 재시퀀싱 버퍼 타이머가 사용되어 언제 해당 데이터의 후속 재송신을 요청해야 할지를 결정한다. 만일 데이터의 단편화된 부분이 해당 재시퀀싱 버퍼 타이머가 타임 아웃되는 시간 기간 내에 검출되지 않으면, NAK 지시자는 송신국으로 반환되어 데이터의 단편화된 부분이 배달되지 않았다는 것을 나타낸다. 그러므로 낮은 데이터 레이트에서의 데이터 재송신에는 조절 동작(accommodation)이 제공된다. 데이터가 낮은 송신 레이트에서 재송신된다고 가정하면 데이터의 배달 실패를 지시하는 불필요한 NAK 지시자들이 데이터의 배달 실패를 지시한다.

그러므로, 개선된 통신 시스템 및 무선 자원의 향상된 사용 방법이 제공된다. 다중 레벨에서의 궤환 확인의 다중-레벨 송신은 회피된다. 그리고, 재송신된 데이터의 배달 실패를 잘못 지시하는 지시자가 발생될 가능성이 감소된다.

그러므로, 이러한 측면 및 다른 측면에서, 무선 통신 시스템을 위한 장치 및 이와 관련된 방법이 제공된다. 무선 통신 시스템은, 데이터를 수신국으로 송신하기 위한 송신국을 포함한다. 상기 데이터는 상위-레벨 논리 계층에서 상위 계층 데이터 프레임으로 포맷된다. 상기 상위-계층 데이터 프레임은 하위-레벨 논리 하부 계층에 제공된다. 그러면, 상기 상위-계층 데이터 프레임은 상기 하위-레벨 논리 하부 계층에서 적어도 하나의 하위-레벨 프레임으로 더욱 포맷된다. 상기 하위-레벨 논리 계층은 H-ARQ 궤환 기술(Q-ARQ feedback scheme)에 준하여 동작할 수 있다. 수신국이 상기 적어도 하나의 하위 레벨 프레임을 적절히 수신하지 못하면, 상기 송신국에 의하여 수행되는 상기 상위-계층 데이터 프레임의 재송신이 용이하게 된다. 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 검출기가 상기 하위-레벨 논리 하부 계층에 구현된다. 상기 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 검출기는 상기 수신국으로부터 상기 송신국으로 반환되는 H-ARQ 지시자(H-ARQ indications), 즉, 확인을 검출한다. H-ARQ 상태 응답 발생기가 상기 송신국의 상기 하위-레벨 논리 하부 계층에 구현된다. 상기 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 상태 응답 발생기는 상기 H-ARQ에 의하여 수행된 검출 결과에 대한 지시자를 수신하도록 적응된다. 상기 H-ARQ 상태 응답 발생기는 상기 상위-계층 논리 계층으로 배달될 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 상태 응답 메시지를 생성한다. 상기 메시지는 상기 수신국이 상기 적어도 하나의 하위-레벨 프레임을 적절히 수신하지 못했음을 상기 상위-계층 논리 계층에 통보한다. 상기 상위-계층 논리 계층은 상기 H-ARQ 상태 응답 메시지의 수신에 응답하는 상기 H-ARQ 상태 응답의 수신에 응답하여 선택적으로 동작하여 상기 상위-계층 데이터 프레임을 상기 하위-레벨 논리 하부 계층으로 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 이와 같은 측면 및 다른 측면에서 장치 및 이와 관련된 방법이 무선 통신 시스템에 제공된다. 상기 수신국은 재송신 타이머를 포함한다. 상기 재송신 타이머는 상기 수신국이 적어도 하나의 상기 하위-레벨 프레임을 수신함을 검출할 때 개시되는 제1 시간 기간(time period)을 타이밍한다. 상기 송신국은, 소정 시점(second)에서 감소된 데이터 레이트로 적어도 하나의 상기 하위-레벨 프레임의 단편화 부분(segmented portions)들을 선택적으로 초기 전송한다. 상기 수신국이 적어도 하나의 상기 하위-레벨 프레임의 단편화된 부분들의 수신하는 동작을 용이해 진다. 재송신 타이머 리셋기(retransmission timer resetter)는 상기 시점에서 감소된 데이터 레이트로 상기 하위-레벨 프레임의 재송신된 상기 단편화된 부분의 수신 검출에 대한 지시자를 수신하도록 적응된다. 상기 재송신 타이머 리셋기는 상기 하위-레벨 프레임이 단편화된 부분들로 재송신되면 상기 재송신 타이머가 리셋되도록 야기하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 대한 더욱 완전한 이해 및 본 발명의 기술적 사상에 대한 이해는 다음과 같은 첨부된 도면들 및 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명 및 첨부된 청구의 범위를 통하여 획득될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예가 동작되는 무선 통신 시스템의 기능적 블록도이다.

도 2는 도 1에 도시된 무선 통신 시스템의 일부의 논리 계층의 표현으로서 본 발명의 일 실시예에 따른 동작에 준하는 무선 통신 시스템의 동작 동안에 발생되는 신호들을 도시하는 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 방법의 동작 방법을 단계들을 도시하는 흐름도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 동작하는 송신국의 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층 및 매체 접근 제어(MAC) 하부 계층에서 포맷화된 데이터 간의 예시적인 관계를 도시하는 도면이다.

도 5는 도 1에 도시된 통신 시스템의 예시적인 동작 도중의 예시적인 송신 패킷을 도시하는 도면이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 동작에 따르는 데이터 프레임의 단편화된 부분의 예시적인 통신을 표시하는 도면이다.

우선, 도 1을 참조하면, 일반적으로 부재번호 10으로 표시되는 무선 통신 시스템이 프레임-포맷 또는 다른 패킷-포맷 데이터의 통신을 제공한다. 통신 시스템 은 복수 개의 이동국을 포함하는 다중-사용자 통신 시스템을 형성하며, 이러한 이동국들이 사용자를 대표한다. 데이터는 예를 들어 실시간 VoIP(Voice over Internet Protocol) 통신 서비스와 같은 서비스를 포함하는 통신 서비스의 영향에 따라 통신된다.

예시적인 실시예에서, 무선 통신 시스템은 일반적으로 CDMA-2000 동작 규격에 기술된 동작 프로토콜에 따라 동작하는 셀룰러 통신 시스템을 형성한다. 그러나, 통신 시스템은 다른 타입의 통신 시스템을 표현하는 것일 수도 있다. 후술되는 실시예가 CDMA-2000의 규격에 따른 s통신 시스템에서 동작하는 실시예에 대하여 예시적인 동작을 설명하지만, 본 발명의 다른 실시예들 및 다른 구현예등이 동일하게 다른 타입의 통신 시스템들에도 구현될 수 있다.

데이터는 통신 시스템의 네트워크 부분 및 통신 시스템 내에서 동작하는 이동국 간의 통신 서비스들을 유효하게 하기 위하여 통신된다. 데이터가 네트워크 부분으로부터 이동국으로 통신되면, 해당 데이터는 순방향 링크(16) 상에 정의된 순방향 링크 채널들 상에서 통신된다. 그리고, 데이터가 이동국으로부터 네트워크 부분으로 통신되는 경우, 해당 데이터는 역방향 링크(18) 상에 정의된 역방향 링크 채널들 상에서 통신된다.

네트워크 부분은 무선 액세스 네트워크를 포함하며, 이러한 무선 액세스 네트워크는 본 명세서에서는 베이스 송수신국을 포함하는 것으로 도시되고, 이에 대해서는 베이스 송수신국(BTS, 22)이라고 표시된다. 베이스 송수신국들은 상기 통신 시스템에 의하여 담당되는 소정 영역 전체의 선택된 위치들에 배치되며, 이러한 영역 내에서 이동국으로부터의 통신 및 이동국으로의 통신이 허용된다. 통신 시스템의 각 베이스 송수신국이 셀을 정의한다. 그리고, 이동국은 일반적으로 상기 이동국이 위치된 셀을 정의하는 베이스 송수신국과 통신한다. 이동국(12) 및 베이스 송수신국(BTS, 22)은, 일반적으로 프레임-포맷 데이터가 통신 세션 동안에 통신되는 모든 조합의 통신국들을 표시하며, 이러한 통신이 통신 서비스를 가능하게 한다.

통신 시스템(10)을 구성하는 CDMA-2000-호환 통신 시스템은 1xEV-DV 및 고속 데이터 레이트 통신 서비스들도 제공하는데, 이들 모두는 순방향 링크는 물론 역방향 링크에서도 동작한다. 이동국으로부터 유래된 데이터가 베이스 송수신국으로 통신되는 통신 시스템의 예시적인 동작에 대해서 설명할 것이다. 어떠한 측면에서, 순방향 링크 통신의 유사한 동작이 유사하게 구현된다.

통신 시스템의 네트워크 부분의 무선 액세스 네트워크는 기지국 제어기(24, base station controller) 또는 다른 제어 엔티티를 포함한다. 기지국 제어기(24)는 무선 엑세스 네트워크의 다양한 측면들을 제어하며, 이러한 측면들에는 해당 제어기가 연결된 베이스 송수신국(BTS, 22)의 동작이 포함된다.

그러면, 기지국 제어기(24)는 통신 시스템의 네트워크 부분의 무선 엑세스 네트워크 및 네트워크 부분의 다른 부분 간의 게이트웨이를 형성하는 게이트웨이(28, GWY)에 연결된다. 여기서, 게이트웨이(28, GWY)는 무선 엑세스 네트워크를 패킷 데이터 네트워크(32, PDN) 및 공중 회선 교환 전화망(34, PSTN)에 연결된다. 상대 노드(38, CN, correspondent node)가 패킷 데이터 네트워크(32, PDN) 및 공중 회선 교환 전화망(34, PSTN)에 연결된다. 상대 노드는, 예를 들어 이동국(12)과 같은 이동국에 대한 서비스 또는 이러한 이동국에 의한 서비스로서의 통신 서비스를 유효하게 하기 위한 통신 세션 동안에 통신되는 데이터의 최종 소스 또는 최종 목적지를 형성하는 모든 데이터 소스 또는 데이터 목적지를 표시한다.

예를 들어, 이동국으로 통신되기 위하여 상대 노드로부터 유래된 데이터는 통신 시스템의 네트워크 부분을 통하여 라우팅되어 베이스 송수신국으로 전달되고, 베이스 송수신국은 해당 데이터를 이동국으로 송신한다. 그리고, 예를 들어 상대 노드로 통신되기 위하여 이동국으로부터 유래된 데이터는 역방향 링크 채널 상에서 전송되어 베이스 송수신국에 의하여 검출되며, 그 이후에 통신 시스템의 네트워크 부분을 통하여 상기 상대 노드로 라우팅된다.

전술된 바와 같이, 1xEV-DV 통신 서비스에 준하는 데이터의 통신은 프레임-포맷화되거나 다른 방법으로 패킷-포맷화된다. 다시 말하면, 통신 서비스는 데이터의 연속적인 프레임의 통신을 통하여 달성된다. 그리고, 궤환 확인 기술이 이용됨으로써, 적어도 데이터의 프레임이 성공적으로 배달되지 않아서 해당 데이터 프레임이 재송신되어야 한다는 것을 지시하도록 제공된다.

역방향 링크 통신이 이루어지는 동안에, 데이터는 역방향 링크 채널 상에서 이동국으로부터 베이스 송수신국으로 통신된다. 데이터의 프레임들은 역방향 링크 채널 상에서 베이스 송수신국으로 전송되고 베이스 송수신국에서 검출된다. 데이터 프레임이 성공적으로 베이스 송수신국으로 배달되지 않은 이벤트가 발생하는 경우에는, 해당 데이터 프레임이 성공적으로 배달되지 않았음에 대한 지시자가 하이 브리드 ARQ(H-ARQ) 궤환 기법에 준하여 이동국으로 반환된다. 일반적으로 포맷화 및 궤환은 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층 및 매체 접근 제어(MAC) 계층에서 수행되기 때문에, 각각의 계층들에 대한 다중 궤환들이 이동국으로 반환된다.

이동국은 부재번호 46으로 일반화된 장치를 포함하며, 이 장치는 데이터 프레임이 베이스 송수신국으로 배달되지 못한 이벤트가 발생한 경우에 신속히 데이터를 재송신하는 동작을 용이하게 한다. 장치(46)는 바람직한 모든 방법으로 구현되는 기능적 엔티티의 형태로서 구성되는 것으로 도시되는데, 이러한 방법의 예를 들면 처리 회로(processing circuitry)에 의하여 실행되는 알고리즘이 있다. 본 발명의 예시적인 구현예에서, 상기 장치는 RLP(무선 링크 프로토콜) 논리 계층 하부에 위치된 MAC 계층에 구현된다.

장치(46)는 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 검출기(52)를 포함하며, 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 검출기(52)는 이전에 송신된 데이터 프레임이 배달 실패되었음을 지시하는 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 지시자를 검출한다. 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 검출기(52)에 의하여 수행된 검출 결과인 지시자는 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 상태 응답 발생기(54)로 제공된다. 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 검출기와 함께 매체 접근 제어(MAC) 계층에서 구현되는 상태 응답 발생기는 이에 따라서 소정 메시지를 생성하는데, 본 명세서에서는 이러한 메시지가 선분 56으로 표시되며, 이 메시지는 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층으로 제공되어 이전에 전송된 프레임의 배달 실패를 지시한다. 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층으로 배달되면, 무선 링크 프로토콜(RLP)-포맷화된 프레임(RLP-formatted frame)이 다시 매체 접근 제어(MAC) 계층으로 제공되고, 매체 접근 제어(MAC) 계층에서 포맷된 후 베이스 송수신국으로 다시 재송신된다. 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층에는 배달 실패에 대한 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 지시자가 매체 접근 제어(MAC) 계층에서 검출되면 즉시 통보되기 때문에, 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층이 더 신속하게 무선 링크 프로토콜(RLP)-포맷 프레임의 재송신을 개시한다. 그렇지 않을 경우에 발생되는, 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층이 프레임의 배달 실패를 지시하는 NAK(부정 확인, negative acknowledgment) 또는 다른 지시자를 위하여 대기해야 하는 필요성이 회피된다. 따라서 무선 통신 시스템에 할당된 무선 자원들을 더욱 효율적으로 사용할 수 있는 개선된 통신 기술이 제공될 수 있다.

베이스 송수신국은 본 발명의 일 실시예에 따르는 장치(46)를 더 포함한다. 베이스 송수신국에 구현되는 장치(46)도 바람직한 모든 방법으로 구현되는 기능적 엔티티의 형태로서 구성될 수 있는데, 이러한 방법의 예를 들면 처리 회로(processing circuitry)에 의하여 실행되는 알고리즘이 있다. 장치(46)는 역방향 링크 통신이 이루어지는 동안에 동작하여 언제 궤환 지시자가 이동국으로 반환되어 데이터 프레임의 배달 실패를 지시하는지를 제어한다. 장치는 재송신된 데이터 프레임이 해당 데이터가 최초 송신되었던 데이터 레이트에 비하여 감소된 데이터 레이트로 단편화된 부분들로서 재송신 데이터 프레임이 송신되면 이를 검출한다.

베이스 송수신국에 구현된 재송신 타이머(58)는 제1 타임 아웃에 관련된다. 재송신 타이머(58)는 데이터 프레임이 제1 타임아웃 주기에 의하여 지시되는 시간 기간 내에 성공적으로 배달되지 않으면, NAK 지시자를 개시하고, NAK 지시자가 이 동국으로 반환되도록 하기 위하여 동작한다. 전술된 바와 같이, 데이터의 재송신 동작이 단편화된 부분들로써 수행된다면, 재송신 동작은 매우 낮아진 데이터 레이트로 수행되는 경우가 가끔 있다. 상기 장치는 해당 데이터가 통신 시스템의 동작이 수행되는 도중에 재송신될 경우 해당 데이터의 단편화된 부분들을 버퍼링하기 위한 재시퀀싱 버퍼(62, resequencing buffer)를 포함한다. 상기 장치는 재송신 타이머 재설정기(64)를 더 포함한다. 재송신 타이머 재설정기(64)는 재송신된 데이터 프레임의 단편화된 부분의 버퍼에서 수행되는 버퍼링에 대한 지시자를 수신하도록 연결된다. 그리고, 재설정기는 재송신 타이머에 연결됨으로써, 재송신된 데이터의 단편화된 부분이 베이스 송수신국으로 배달되고 재시퀀싱 버퍼에 저장되면 재송신 타이머의 재설정을 야기한다. 그리고, 상기 장치는 제2 시간 기간을 타이밍 하도록 동작하는 재시퀀싱 버퍼 타이머(66)를 더 포함한다. 만일 재시퀀싱 버퍼 타이머가 타임 아웃 되고, 재송신된 데이터의 단편화된 부분이 베이스 송수신국으로 성공적으로 배달되지 않으면, 소정 지시자가 재송신 요청 발생기(72)로 제공되고, 해당 지시자는 재송신되어야 하는 단편화된 부분 또는 단편화된 부분들을 지시하고, 데이터 프레임의 손실된 상기 단편화된 부분 또는 단편화된 부분들이 베이스 송수신국으로 재송신되어야 한다는 것을 이동국으로 지시하기 위한 재송신 요청(retransmission request)을 개시한다. 재송신 타이머가 재설정되기 때문에, 단지 현저히 떨어진 송신 레이트에서 재송신이 이루어지기 때문에 발생되는 데이터의 배달 실패를 지시하는 NAK 지시자의 부적절한 생성은 발생되지 않는다. 그리고, 재시퀀싱 버퍼 타이머 및 재송신 요청 발생기를 사용함으로써, 베이스 송수신국으로 성공적으로 배달된 단편화된 부분들의 재송신은 재전송되지 않는다.

도 2는 도 1에 도시된 무선 통신 시스템의 부분들을 형성하는 이동국(12) 및 기지국(22)을 도시한다. 논리 계층들 중, 각각 부재 번호 76 및 78로써 표시되는 무선 링크 프로토콜(RLP) 및 매체 접근 제어(MAC) 계층들이 도시된다. 그리고, 장치(46)에서 역방향 링크 통신에 준하여 사용되는 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 검출기(52) 및 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 상태 응답 발생기(54)가 다시 이동국의 매체 접근 제어(MAC) 계층(78-12)에서 구현되는 것으로 도시된다.

또한, 도 2는 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 지시자의 통신을 표시하는 화살표(82)로서, 예를 들어 베이스 송수신국으로부터 이동국으로의 통신을 나타낸다. 그리고, 이동국 및 기지국의 계층들 간의 데이터의 통신은 화살표(84)로서 표시되고, 계층들 간의 확인 및 부정 확인 메시지들의 통신은 단편(86, segments)들로서 표시된다. 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 상태 응답 발생기(54)에 의하여 생성된 메시지는 이동국의 매체 접근 제어(MAC) 계층 및 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층들 간에 확장된 단편(86)에 의하여 표시된다. 상기 메시지가 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층에 배달되면, 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층은 가장 빠른 가능한 시점에 후속 재송신을 개시한다. 이러한 동작이 수행되는 동안에, 단-대-단(peer-to-peer) 무선 링크 프로토콜(RLP) NAK 제어 프레임은 베이스 송수신국 및 이동국 간에서 통신될 필요가 없다.

그 대신에, 매체 접근 제어(MAC) 계층에서는, 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 송신의 상태가 제공되며, 성공된 성신 또는 낭비적으로 실패된 송신 중 하나에 대한 지시 자가 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층을 따라서, 즉 무선 링크 프로토콜(RLP) 송신기에 의하여 상부로 전달된다. 송신 중인 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층이 송신 실패 지시자를 수신하면, 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층은 즉시 실패한 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임의 재송신을 개시한다. 다시 말하면, 무선 링크 프로토콜(RLP) 송신은 더이상 베이스 송수신국, 및 무선 링크 프로토콜(RLP) 수신국으로부터의 부정 확인에 의하여 개시(triggered)되는 것이 아니라, 송신중인 매체 접근 제어(MAC) 계층(78-12)에서 직접 형성된 NAK 통보에 의하여 개시된다.

송신 측에서, 즉, 본 명세서에서 이동국에서는, 매체 접근 제어(MAC)로 하여금 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임들의 송신 상태를 보고하도록 하기 위하여, 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층은 매체 접근 제어(MAC) 하부 계층으로 하향 전달되는 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임들의 무선 링크 프로토콜(RLP) 시퀀스 번호들을 지시한다. 매체 접근 제어(MAC) 하부 계층은 각 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 채널의 물리적 계층(SDU)으로 인캡슐레이트(encapsulate)되는 모든 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임들의 무선 링크 프로토콜(RLP) 시퀀스 번호를 추적한다. 다시 말하면, 매체 접근 제어(MAC) 계층은 각 무선 링크 프로토콜(RLP) 시퀀스 번호를 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 채널 ID, 하부 패킷 ID 등과 같은 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 정보와 관련시킨다. 그러면, 매체 접근 제어(MAC) 하부 계층은 수신기로부터 ACK을 수신하거나 허용 가능한 재송신을 모두 소모하여 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 활동(activity)을 완료한 이후에, 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임들의 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층으로 되돌아가는 송신 상태를 지시한다. 매체 접근 제어(MAC) 계층으로부터의 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 송신 상태 지시자를 이용하여, 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층(76-12)은 실패한 프레임들의 재송신을 개시한다. 또한, 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층은 성공한 프레임들의 메모리를 해당 프레임이 속한 송신 버퍼로부터 해제한다. 이러한 동작을 통하여 무선 스펙트럼 사용의 효율을 증가시키는 것 뿐만 아니라, 즉, 훨씬 적거나 더 많지 않은 무선 링크 프로토콜(RLP) NAK 지시자들이 상기 무선 공중 인터페이스를 통하여 전송될 뿐만 아니라, 송신국의 수율 메모리 효율(throughput memory efficiency)도 증가된다.

수신 측에서, 즉, 본 명세서에서는 역방향 링크 통신이 수행되는 동안의 베이스 송수신국에서는, 매체 접근 제어(MAC) 계층 및 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 동작이 변경되지 않는다. 다시 말하면, 보통의 하이브리드 ARQ(H-ARQ) ACK/NAK 프로토콜들이 종래의 방법에 의하여 수행된다. 그러나, 무선 링크 프로토콜(RLP) 수신기에서는, 즉, 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층(76-22)에서는, 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임이 손실된 것이 검출되면, 무선 링크 프로토콜(RLP)은 DELAY_DETECTION_WINDOW 타이머 또는 재송신 타이머를 개시한 후 송신기로 다시 NAK 제어 프레임을 전송하기 이전에 재송신된 프레임 데이터의 후속 라운드 동안 대기한다. 송신기는 배달 실패한 프레임의 재송신을 자동으로 개시하기 때문에, 재송신된 프레임은 해당 타이머가 만료되기 이전에 도달하며, NAK 제어 프레임이 수신기로부터 전송되고, 더 적거나 최소한 많지 않은 무선 링크 프로토콜(RLP) NAK 프레임들이 공중 인터페이스를 통하여 다시 송신기로 반환된다. 송신기는 공중 링크가 양호하고 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 내의 ACK/NAK이 신뢰성을 가질 경우에 NAK 제어 프레임을 전송하는 동작을 중지하도록 구성될 수 있다.

도 3은 통신 서비스를 유용하게 하기 위하여 데이터 프레임의 통신이 이루어지는 동안에 수행되는 송신 프로시저를 나타내는 방법을 표시하며, 일반적으로 92로 표시되는 방법을 도시한다.

우선, 블록(94)에 의하여 표시된 바와 같이, 모든 무선 링크 프로토콜(RLP) 변수들이 수신기에서, 즉, 이동국에서 역방향 링크 통신을 수행하기 위하여 초기화된다. 그러면, 결정 블록 96으로 표시된 바와 같이, 송신기가 활성화 상태인지 여부에 대한 결정이 수행된다. 만일 활성화되지 않았다면 블록 98로부터 아무런 지로(branch)도 선택되지 않으며, 동작은 중지된다. 활성화 상태라면, '예' 지로가 선택되어 블록 102로 진행하고, 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층은 신규 데이터이거나 재송신된 데이터에 해당하는 데이터가 송신될 준비가 되었는지를 점검한다. 재송신된 패킷들에는 높은 우선 순위(priority)가 부여된다.

그러면, 블록 104로 표시된 바와 같이, RLP 계층은 프레임들을 관련된 무선 링크 프로토콜(RLP) 시퀀스 번호(SEQ)와 함께 매체 접근 제어(MAC) 계층으로 전송한다. 단편화된 프레임의 경우, 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층은 각 단편화 부분에 관련된 단편화 시퀀스 번호(S_SEQ)도 하향 전달(pass down)한다.

결정 블록 106에서, H-ARQ 채널 내의 패킷이 확인되었는지(ACKED) 여부에 대하여 결정된다. 확인되었다면, "예" 지로가 선택되어 블록 108로 진행하고, 송신 상태는 무선 링크 프로토콜(RLP) 시퀀스 번호에 의하여 지시되며, 루프는 결정 블록 96으로 다시 진행한다.

이와 대조적으로, 결정 블록 106에서 "아니오" 지로가 선택된다면, H-ARQ 재송신 카운트가 진행하고, 이는 블록 112에 의하여 지시된다. 그러면, 결정 블록 114에 의하여 지시되는 바와 같이, H-ARQ 재송신이 고갈되었는지(exhausted) 여부에 대하여 결정된다. 만일 고갈되었다면, "예' 지로가 선택되어 블록 108로 진행한다. 만일 고갈되지 않았으면, "아니오" 지로가 선택되어 블록 104로 진행한다. 필요할 경우 동작은 계속 진행된다.

도 4는 이동국(12)의 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층(76-12) 및 매체 접근 제어(MAC) 하부 계층(78-12)을 예시한다. 여기서, 방법 92에 의하여 수행되는 프로시저가 표시된다. 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층은 매체 접근 제어(MAC) 하부 계층(78-12)으로 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임들(116, 118)을 하향 전달한다. 관련된 시퀀스 번호들도 하향 전달된다. 매체 접근 제어(MAC) 하부 계층은 두 개의 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임들 모두를 하나의 물리적 채널(SDU)로 다중화하며, 물리적 채널(SDU)은 송신을 위하여 추후에 코딩된다. 물리적 계층 ARQ 프로시저 이후에, 매체 접근 제어(MAC) 하부 계층(78)은 데이터 인스턴스인 SR_ID=1을 통보하고, 시퀀스 번호 3 및 4를 가지는 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임들의 송신 상태를 통보한다.

그럼으로써, 무선 링크 프로토콜(RLP) 송신기, 즉, 매체 접근 제어(MAC) 하부 계층으로부터의 궤환을 가지는 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층(76-12) 내에서, 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층은 무선 링크 프로토콜(RLP) 수신기(도 2의 계층(76-22)에 해당)로부터의 NAK 제어 프레임을 대기하지 않은 채 재송신 프로시저의 후속 라운드를 개시한다. 또한, 매체 접근 제어(MAC) 하부 계층(78-12)에서는, 매체 접근 제어(MAC) 계층이 각 물리적 계층(SDU)으로 다중화되는 모든 데이터 블록들의 무선 링크 프로토콜(RLP) 시퀀스 번호를 추적할 필요가 있다. 송신이 종료될 때, 상태는 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층으로 상향 전달된다. 프리미티브, 즉 매체 접근 제어(MAC) 및 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층들 간의 요청 및 응답은 다음과 같다.

프리미티브 타입: 요청(Request)

프리미티브: MAC-Data

파라미터: data, size, seq, s_seq

사용되는 곳: 이동국 및 기지국에서 사용된다

설명: 무선 링크 프로토콜(RLP)은 무선 링크 프로토콜(RLP)을 물리적 계층(SDU)에 다중화되도록 매체 접근 제어(MAC) 하부 계층으로 배달한다. 'data'는 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임이거나 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임의 단편이며, 'size'는 비트 단위의 데이터 크기이고, 'seq'는 데이터를 포함하는 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임의 시퀀스 번호이며, 's_seq'는 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임이 단편화된 프레임일 경우의 단편 시퀀스 번호이다.

프리미티브 타입: 요청(Request)

프리미티브: MAC-Data

파라미터: ack_or_nak, seq, s_seq

사용되는 곳: 이동국 및 기지국에서 사용된다

설명: F-PDCH 또는 R-ESCH 상에서 송신되는 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임의 송신 상태를 지시한다. 'ack_or_nak' 은 송신 실패를 지시하기 위하여 NAK으로 설정된다. 'seq' 는 확인 또는 부정 확인된 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임의 시퀀스 번호이다. 's_seq'는 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임이 단편화된 프레임일 경우의 단편 시퀀스 번호이다.

도 5는 도 1에 도시된 무선 통신 시스템의 동작이 수행되는 동안의 스케줄된 송신 패턴들 및 자동 송신 패턴들을 도시하는 도면으로서 일반적으로 122라고 표시된다. 일반적으로 패킷 데이터 트래픽이 폭발적으로 수행되는(bursty) 패킷 데이터 패턴들이 도시된다. 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임들은 단편화된 형식 또는 비-단편화된 형식으로 배달된다. 만일 커다란 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임이 높은 데이터 레이트에서(스케줄되어) 송신된다면, 비-단편화된 프레임은 손실되고, 이동국은 기지국 부하 또는 레이트 요청 지연(rate request delay) 때문에 동일한 데이터 레이트로 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임을 재송신할 수 없으며, 재송신된 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임은 자동 모드(autonomous mode)에서 단편화된 형태로 송신될 수 있다. 도 5에서, 블록 124가 낮은 데이터 레이트에서의 자동 송신을 표시하며, 블록 126이 높은 데이터 레이트에서의 스케줄된 송신을 표시한다.

예를 들어, 어떤 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임은 10ms 의 프레임 길이를 가지고 최대 데이터 레이트인 1.2Mbps로 송신되지만, 예를 들어 인코더 패킷 각각에 대하여 192개의 비트들에 해당하는 정도로 자동 모드에서 재송신되므로, 단편화된 데이터 블록을 재송신하기 위하여는 64번의 재송신이 필요할 것이다. 인코딩에 후속하는 인코더 패킷도, 정보 비트들, 프레임 품질 지시자 비트(frame quality indicator bits)들, 및 테일 비트(tail bits)들을 포함하는 순방향/역방향 패킷 데이터 채널 상의 입력 비트들을 포함한다. 이것이 물리적 계층(SDU)을 형성한다. 일반적으로, 무선 링크 프로토콜(RLP) 송신 타이머는 1회 반복 시간(round trip)에 처리 지연 기간의 요인을 합산한 값으로 설정된다. 만일 반복 시간 지연(round trip delay)이 150ms 이고 처리 지연 요인이 100ms 이라면, 재송신 타이머는 250ms이다. 그러나, 10ms의 프레임 길이를 가지는 64개의 단편화된 프레임들을 송신하는데 요구되는 시간은 640ms이다. 이것 때문에 무선 링크 프로토콜(RLP) 수신기는, 송신기가 여전히 무선 링크 프로토콜(RLP) 송신의 두 번째 라운드를 위한 단편화된 재송신을 수행하는 동안에도 무선 링크 프로토콜(RLP) 송신의 제3 라운드를 요청하게 된다.

재송신된 프레임이 공중 자원 한계(air resource limit)에 의하여 단편화될 때마다 효과적인 재송신 기술이 요구된다.

도 6은 단편화된 부분들로서 데이터가 재송신되는 동작 및 본 발명의 일 실시예에 의한 장치의 동작의 표현으로서, 단편화 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임 재송신이 수행되는 동안의 불필요한 무선 링크 프로토콜(RLP) NAK를 제한하기 위한 장치가 도시된다. 도 6의 최상부는 재시퀀싱 버퍼에 수신된 프레임들을 도시하고 도 6의 최하부는 하부-재시퀀싱 버퍼에서 수신된 프레임(134)을 도시한다.

재송신된 프레임의 단편이 수신되면, 무선 링크 프로토콜(RLP) 수신기 및 도 2에 도시된 무선 링크 프로토콜(RLP) 계층(76-22)은 손실된 무선 링크 프로토콜 (RLP) 프레임의 재송신 타이머를 정지시키고 재시퀀싱 버퍼를 개시하여야 하며, 재시퀀싱 버퍼는 손실된 프레임을 위하여 모든 단편화된 프레임들을 재시퀀싱하는데 사용된다. 단편화된 데이터 프레임 포맷이 사용되는 경우 그 프레임은 단편화된 프레임이라는 점에 주의한다. 하부 재시퀀싱 버퍼(subresequencing)를 위한 NAK 프로시저가 개시되고 이것은 무선 링크 프로토콜(RLP) 재시퀀싱 버퍼와 동일하다. 도 6에서, 무선 링크 프로토콜(RLP) 프레임 번호는 3이므로, NAK이 재송신을 위하여 전송된다. 재송신 타이머가 만료되기 이전에, 단편화된 하부패킷(3-1)이 도달한다. 하부 패킷(3-1)은 S-SEQ 필드(단편 시퀀스 번호 필드)가 0으로 설정된 단편화된 프레임이다. 수신기는 하부 재시퀀싱 버퍼를 개시하여 단편화들의 나머지 동안에 대기하도록 한다. 단편(3-2)(S_SEQ=20), 단편(3-4)(S_SEQ=60), 및 단편(3-5)(S_SEQ=80) 등이 도달한다. 그러나, 지연 검출 윈도우가 만료될 때까지 단편 3-3은 도달하지 못한다(S_SEQ=40). 그러면, 무선 링크 프로토콜(RLP) 수신기는 손실된 단편(3-3)이 손실되었다는 것을 선언하고, NAK 제어 프레임은 해당 단편의 재송신을 요청하도록 전송된다.

그럼으로써 불필요한 무선 링크 프로토콜(RLP) NAK 지시자들의 생성을 감소시키기 위한 방법이 제공된다.

본 발명의 바람직한 설명은 본 발명을 구현하는 바람직한 실시예들에 대하여 이루어졌으며, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 실시예들의 설명에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술적 범위는 첨부되는 청구의 범위에 의하여 정의된다.

본 발명은 일반적으로 IS-2000에 호환되는 셀룰러 통신 시스템과 같이, 프레임-포맷의(frame-formatted), 또는 다른 패킷-포맷의 데이터를 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 기법 또는 다른 확인 궤환(acknowledgment feedback) 및 재송신 기법에 따라서 통신하는 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다.

특히, 본 발명은 확인 궤환 및 패킷 포맷 기술(packet formatting scheme)들이 무선 통신 시스템의 다중 논리 하부 계층에서 수행될 경우 패킷 재송신 동작을 조율(coordinate)하기 위하여 사용될 수 있다.

또한, 본 발명은 특히 데이터 프레임들이 최초 데이터 송신 레이트보다 낮은 데이터 레이트로 재송신 될 경우 부정 확인 요청(negative acknowledgment request)의 생성을 더욱 잘 제어하기 위하여 사용될 수 있다.

Claims

하위-레벨을 통해 데이터를 수신국에 송신하는 상위 레벨; 및

검출기 및 상태 응답 발생기를 포함하는 하위 레벨을 포함하고,

상기 하위 레벨은

상기 상위 레벨로부터 포맷된 데이터 프레임을 수신하고

재송신 기술에 따라 상기 포맷된 데이터를 적어도 하나의 하위 레벨 프레임으로 재포맷 하며

상기 수신국으로 상기 적어도 하나의 하위 레벨 프레임을 송신하고

상기 수신국이 상기 적어도 하나의 하위 레벨 프레임을 적합하게 수신하지 못했는지를 판단하고

상기 상태 응답 발생기와 함께 상기 상위 레벨에 상기 포맷 데이터 프레임 전송이 실패하였음을 알리는 상태 지시자를 생성하며, 그리고

상기 상태 지시자를 상기 상위 레벨에 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 통신장치.
제 1 항에 있어서, 상기 수신국이 상기 적어도 하나의 하위 레벨 프레임을 적합하게 수신하지 못했는지를 판단하는 단계는 상기 재송신 기술에 따라 전송을 실패하였다는 지시자를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신장치.
제 1 항에 있어서, 상기 하위 레벨은 또한

상기 상위 레벨이 재전송한 상기 포맷된 데이터 부분을 수신하고, 그리고

상기 재전송된 포맷된 데이터 부분에 대응하는 하위-레벨 프레임을 상기 수신국으로 재전송하는 것을 특징으로 하는 무선 통신장치.
제 3 항에 있어서, 상기 재전송된 부분은 전송 실패의 경우에 대비하여 적어도 하나의 하위-레벨 프레임에 대응하는 것을 특징으로 하는 무선 통신장치.
제 3 항에 있어서, 상기 재전송과 관련된 데이터 전송률은 적어도 하나의 하위-레벨 프레임에서 상기 수신국으로의 초기 전송과 관련된 데이터 전송률보다 낮은 것을 특징으로 하는 무선 통신장치.
제 1 항에 있어서, 상기 재전송 기술은 H-ARQ(hybrid automatic repeat request) 피드백 기술을 포함하고, 상기 검출기는 H-ARQ 검출기를 포함하며 그리고 상기 상태 응답 발생기는 H-ARQ 상태 응답 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신장치.
제 1 항에 있어서, 상기 하위 레벨은 이동국에서 MAC(Medium Access Control) 레이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신장치.
제 7 항에 있어서, 상기 상위 레벨은 이동국에서 RLP(radio link protocol) 레이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신장치.
제 8 항에 있어서, 상기 수신된 포맷 데이터 프레임은 RLP 시퀀스 번호를 포함하고, 상기 하위 레벨은 상기 RLP 시퀀스 번호에 대응하는 데이터를 상기 상태 응답 메시지에 끼워넣도록 추가적으로 구현되는 것을 특징으로 하는 무선 통신장치.
H-ARQ 피드백 기술에 따라 포맷된 복수의 하위-레벨 데이터 프레임을 송신기로부터 수신하고 저장하는 재배열(resequencing) 버퍼;

상기 복수의 수신된 하위-레벨 데이터 프레임 내에 두 개의 연속한 프레임이 도달하는 시간 간격을 측정하는 재전송 타이머; 및

상기 재전송 타이머가 기설정된 타임아웃 시간에 도달했음을 알리는 지시자를 수신하고 무선 통신 장치가 적어도 하나의 하위-레벨 데이터 프레임도 수신하지 못하였음을 알리는 NAK(negative acknowledgement) 메시지를 상기 송신기에 전송하기 위해 생성하는 재전송 요청 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 NAK 메시지는 상기 무선 통신 장치가 적어도 하나의 하위-레벨 데이터 프레임을 수신하지 못한 것과 관련된 식별자를 포함하는 재전송 요청을 포함하는 것을 무선 통신 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 복수의 하위-레벨 데이터 프레임 중 적어도 하나의 프레임이 복수의 세그먼트된 프레임 부분으로서 상기 전송기로부터 전송되고, 상기 장치는

하위-레벨 데이터 프레임에 대응되는 복수의 세그먼트된 프레임 부분을 수신하고 저장하는 서브-재배열(sub-resequencing) 버퍼; 및

상기 하위-레벨 데이터 프레임에 대응되는 상기 복수의 세그먼트된 프레임 부분에서 두 개의 순차적인 세그먼트 프레임 부분이 도달하는 간격 시간 주기를 측정하는 재배열 버퍼 타이머;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제 12 항에 있어서, 상기 재전송 요청 생성기는 상기 재전송 버퍼 타이머의 제한시간을 초과한 경우 바로 NAK 메시지를 생성하고, 상기 NAK 메시지는 세그먼트된 프레임 부분을 수신하지 못하였음을 상기 송신기에 알려주는 메시지인 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제 12 항에 있어서, 상기 재배열 버퍼 타이머는 상기 재전송 타이머와 관련된 예상 데이터 수신률보다 낮은 예상 데이터 수신률에 기초하여 구현되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
수신국으로 전송하기 위해 상위 레벨로부터 상위-레벨 데이터 프레임을 수신하는 단계;

재전송 기술에 따라 적어도 하나의 하위-레벨 프레임으로 상기 상위-레벨 데이터를 포맷하는 단계;

상기 적어도 하나의 하위-레벨 프레임을 상기 수신국으로 전송하는 단계;

상기 적어도 하나의 하위-레벨 프레임을 적합하게 수신하지 못하였는지를 판단하는 단계;

상기 적어도 하나의 하위-레벨 프레임 전달이 실패했음을 상기 상위 레벨에 알리는 상태 지시자를 생성하는 단계; 및

상기 상태 지시자를 상기 상위 레벨로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 전송 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 하위-레벨 프레임을 적합하게 수신하지 못하였는지를 판단하는 단계는 상기 재전송 기술에 따른 전달 실패 지시자를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 전송 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 상위 레벨이 재전송한 상기 상위-레벨 데이터 프레임의 부분을 수신하는 단계; 및

상기 재전송된 상위 레벨 데이터 프레임의 부분에 대응하는 하위-레벨 데이터 프레임을 상기 수신국으로 재전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 전송 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 재전송 부분은 실패의 경우에 대비하여 상기 적어도 하나의 하위-레벨 프레임에 대응하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 전송 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 재전송 데이터 비율은 상기 적어도 하나의 하위-레벨 데이터 프레임을 상기 수신국으로 초기 전송하는 데이터 비율보다 낮은 것을 특징으로 하는 무선 통신 전송 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 재전송 기술은 H-ARQ 피드백 기술을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 전송 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 단계들은 이동국에서 MAC 레이어에서 수행되고, 상기 MAC 레이어는 H-ARQ 검출기 및 H-ARQ 상태 응답 생성기를 포함하고, 상기 상위 레벨은 상기 이동국의 RLP 레이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 전송 방법.
제 21 항에 있어서, 상기 수신된 상위-레벨 데이터 프레임은 RLP 시퀀스 번호를 포함하고, 상기 RLP 시퀀스 번호에 대응하는 데이터를 상기 상태 응답 메시지에 끼워넣는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 전송 방법.