KR101112433B1

KR101112433B1 - 브로드캐스트 및 멀티캐스트 콘텐츠를 셀 경계에 걸쳐 및/또는 상이한 송신 방식 간에 심리스 전달하는 방법 및 관련 장치

Info

Publication number: KR101112433B1
Application number: KR1020067003596A
Authority: KR
Inventors: 프란체스코 그릴리; 알키누스 헥터 바야노스; 로렌초 카사치아
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2003-08-21
Filing date: 2004-08-20
Publication date: 2012-03-14
Also published as: JP5980838B2; CA2535904A1; JP2007503739A; US20050169205A1; KR20060120605A; WO2005022813A1; JP2012120196A; EP1661284A1; US8804761B2; BRPI0413696A; MXPA06001973A; JP2014195282A; JP5631903B2

Abstract

서비스 연속성을 향상시키고, 사용자 장비 (UE) 가 한 셀에서 다른 셀로 이동하는 때, 또는 동일한 서비스 셀에서 콘텐츠 전달이 포인트-투-포인트 (PTP) 접속에서 포인트-투-멀티포인트(PTM) 접속으로 변화하거나 그 역인 때 발생하는 천이에 의해 유발될 수 있는 콘텐츠 전달의 중단을 감소시키는 송신 기술이 제공된다. 이러한 송신 기술은 셀 경계에 걸쳐 및/또는 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 및 포인트-투-포인트 (PTP) 와 같은 상이한 송신 방식 간의 심리스 콘텐츠 전달을 가능하게 한다. 천이 동안 데이터가 손실되지 않도록 상이한 스트림을 조정하고 이러한 천이 동안 각각의 데이터 블록으로부터 콘텐츠를 복원하는 메커니즘도 제공된다. 또한, 수신 단말기에서 디코딩

Description

브로드캐스트 및 멀티캐스트 콘텐츠를 셀 경계에 걸쳐 및/또는 상이한 송신 방식 간에 심리스 전달하는 방법 및 관련 장치{METHODS FOR SEAMLESS DELIVERY OF BROADCAST AND MULTICAST CONTENT ACROSS CELL BORDERS AND/OR BETWEEN DIFFERENT TRANSMISSION SCHEMES AND RELATED APPARATUS}

35 U.S.C.§119 에 따른 우선권 주장

본 특허 출원은 2003년 8월 21일 출원된 가출원 제 60/497,457 호 "브로드캐스트 및 멀티캐스트 콘텐츠를 셀 경계에 걸쳐 및/또는 상이한 송신 방식 간에 심리스 전달하는 방법 및 관련 장치 (Method and Apparatus for Seamless Delivery of Broadcast and Multicast Content Across Cell Borders and/or Between Different Transmission Schemes)" 및 2003년 8월 21일 출원된 가출원 제 60/497,456 호 "외부 코딩 방식을 위한 L2 설계 (L2 Design for Outer Coding Scheme)"에 대한 우선권을 주장하며, 양 출원은 모두 본 출원의 양수인에게 양도될 수 있고, 이에 의해 본 출원에 참조로 포함된다.

배경

기술분야

본 발명은 일반적으로 통신 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는, 브로드캐스트 (broadcast) 및 멀티캐스트 (multicast) 콘텐츠 (content) 의 전달에 관한 것이다.

배경기술

무선 통신 시스템은 전통적으로 음성 트래픽 및 저속 데이터 레이트의 비음성 트래픽을 반송하는데 사용되어 왔다. 오늘날 무선 통신 시스템은, 비디오, 데이터 및 기타 유형의 트래픽과 같은 고속 데이터 레이트 (HDR; High Data Rate) 멀티미디어 트래픽도 반송하도록 구현되고 있다. 멀티미디어 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스 (MBMS) 채널은, 무선 방송, 텔레비전 방송, 영화, 및 기타 유형의 오디오 또는 비디오 콘텐츠와 같은 음성, 오디오 및 비디오 데이터 소스에 기초한 스트리밍 애플리케이션을 송신하는데 사용될 수도 있다. 스트리밍 데이터 소스는 때때로 간헐적이고, 통상적으로는 압축되기 때문에, 이들 소스는 지연 및 일정량의 손실 또는 비트 에러를 견딜 수 있다. 이와 같이, 무선 액세스 네트워크 (RAN) 에 도달하는 송신물의 데이터 레이트는 매우 가변적일 수 있다. 통상적으로, 애플리케이션 버퍼는 유한하므로, 가변적인 소스 데이터 레이트를 지원하는 MBMS 송신 메커니즘이 필요하다.

통상적으로, 기지국은, 종종 복수의 패킷으로 구성될 수 있는 정보 신호를 송신함으로써 가입자국에 이러한 멀티미디어 트래픽 서비스를 제공한다. 패킷은, 특정 포맷으로 배열된 데이터 (페이로드) 및 제어 엘리먼트를 포함하는 일군의 바이트일 수 있다. 제어 엘리먼트는, 예를 들어, 순환 리던던시 검사 (CRC), 패리티 비트, 및 기타 유형의 메트릭을 포함할 수 있는 품질 메트릭 및 프리앰블을 포함할 수 있다. 일반적으로, 패킷은 통신 채널 구조에 따라 하나의 메시지로 포맷된다. 메시지는 발신 단말기와 수신 단말기 사이를 이동하며, 신호 대 잡음 비, 페이딩 (fading), 시간 변화 (time variance), 및 기타 특성들과 같은 통신 채널의 특성에 의해 영향을 받을 수 있다. 이러한 특성들은, 상이한 통신 채널에서 변조된 신호에 상이하게 영향을 줄 수 있다. 다른 고려사항 중에서, 변조된 정보 신호의 무선 통신 채널을 통한 송신은 변조된 신호 내의 정보를 보호하기 위한 적절한 방법의 선택을 요한다. 이러한 방법은, 예를 들어, 인코딩, 심볼 반복, 인터리빙 (interleaving), 및 당업자에게 알려진 기타 방법들을 포함할 수 있다. 그러나 이들 방법은 오버헤드를 증가시킨다. 그러므로, 메시지 전달의 신뢰도와 오버헤드의 양 사이의 공학적 절충이 이루어져야 한다.

통상적으로, 운영자는 MBMS 콘텐츠의 수신에 관심이 있는 가입자국 또는 사용자 장비 (UE; User Equipment) 의 수에 따라, 셀 별로 포인트-투-포인트 (PTP; Point-To-Point) 접속 또는 포인트-투-멀티포인트 (PTM; Point-To-Multipoint) 접속 중 하나를 선택한다.

포인트-투-포인트 (PTP) 송신은 커버리지 영역 내의 선택된 사용자에게 서비스를 전송하는데 전용 채널을 사용한다. "전용" 채널은 단일 가입자국으로/으로부터 정보를 반송한다. 포인트-투-포인트 (PTP) 송신에서는, 각각의 이동국으로의 송신에 대해 별개의 채널이 사용될 수 있다. 다운링크 또는 순방향 링크에서의 일 사용자 서비스에 대한 전용 사용자 트래픽은, 예를 들어, 전용 트래픽 채널 (DTCH; Dedicated Traffic Channel) 이라 불리는 논리 채널을 통해 전송될 수 있다. 통상, 포인트-투-포인트 (PTP) 통신 서비스는, 예를 들어, 커버리지 영역 내에 특정 멀티미디어 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스 (MBMS) 를 요구하는 사용자가 충분치 않은 경우에 가장 효율적이다. 이러한 경우에, 서비스를 요청한 특정 사용자에게만 기지국이 서비스를 송신하는 포인트-투-포인트 (PTP) 송신이 사용될 수 있다. 예를 들어, WCDMA 시스템에서, 소정의 수 보다 많은 이동국이 존재할 때까지 전용 채널 또는 포인트-투-포인트 (PTP) 송신을 이용하는 것이 더 효율적일 수 있다.

"브로드캐스트 통신" 또는 "포인트-투-멀티포인트 (PTM) 통신" 은 공통 통신 채널을 통한 복수의 이동국으로의 통신이다. "공통" 채널은 다수의 가입자국으로/으로부터 신호를 반송하고, 몇몇의 단말기에 의해 동시적으로 사용될 수 있다. 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 통신 서비스에 있어서, 셀룰러 기지국은, 예를 들어, 기지국의 커버리지 영역 내에서 서비스를 요구하는 사용자의 수가 소정 임계 숫자를 초과하는 경우에, 공통 채널 상에서 멀티미디어 트래픽 서비스를 브로드캐스트 할 수도 있다. CDMA 2000 시스템에서는, PTM 무선 베어러가 거의 PTP 무선 베어러만큼 효율적이기 때문에, 통상 브로드캐스트 또는 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신이 PTP 송신 대신에 사용된다. 특정 기지국으로부터의 공통 채널 송신이 반드시 다른 기지국으로부터의 공통 채널 송신과 동기화될 필요는 없을 수도 있다. 통상의 브로드캐스트 시스템에서, 하나 이상의 중앙국이 (사용자의 브로트캐스트 망으로) 콘텐츠를 제공한다. 중앙국(들)은 모든 가입자국에게 또는 특정 가입자국 그룹에게 정보를 송신할 수 있다. 브로드캐스트 서비스에 관심이 있는 각각의 가입자국은 공통 순방향 링크 신호를 감시한다. 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신물은 다운링크 또는 순방향 공통 채널을 통해 전송될 수 있다. 이 공통 브로드캐스트 순방향 링크 신호는 통상, 순방향 링크 또는 "다운링크" 방향에 존재하는 공통 트래픽 채널 (CTCH) 과 같은 일방향성 채널을 통해 브로드캐스트 된다. 이 채널이 일방향성이기 때문에, 모든 가입자 유닛이 기지국에 역통신하도록 허용하는 것은 통신 시스템에 과부하를 주므로, 가입자국은 일반적으로 기지국과 통신하지 않는다. 그러므로, 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 통신 서비스의 맥락 (context) 에서, 가입자국에 의해 수신된 정보에 에러가 있는 경우, 가입자국은 기지국에 역통신할 수 없다. 결과적으로, 다른 정보 보호 수단이 요망될 수 있다.

CDMA 2000 시스템에서, 가입자국은 포인트-투-멀티포인트 송신에서 소프트 컴바인 (soft combine) 할 수 있다. 정보 신호를 보호하기 위한 단계가 수행될 때에도, 통신 채널의 상태는 열화되어 수신국이 전용 채널을 통해 전달된 패킷의 일부를 디코딩 할 수 없을 수 있다. 이러한 경우에, 하나의 접근 방법은, 수신지 (가입자) 국에 의해 이루어진 자동 재송신 요청 (ARQ; Automatic Retransmission reQuest) 을 이용하여 발신 (기지) 국으로 디코딩되지 않은 패킷을 단순히 재송신하는 것일 수 있다. 재송신은 데이터 패킷의 전달을 보장하는 것을 돕는다. 데이터가 정확히 전달될 수 없는 경우, 송신측의 RLC 의 사용자에게 통지될 수 있다.

가입자국은 통상 다수의 시나리오에서 천이 (transition) 를 겪는다. 이들 천이는 상이한 방식으로 분류될 수 있다. 예를 들어, 천이는 "교차 천이 (cross transition)" 와 "직접 천이 (direct transition)" 로 분류될 수 있다. 천이는 또한 "셀 간 (inter-cell)" 천이와 "셀 내 (intra-cell)" 천이로 분류될 수 있다.

셀 사이 또는 송신 방식 사이의 천이는 사용자에게 바람직하지 않은 서비스 중단을 초래할 수 있다. 가입자국 또는 사용자 장비 (UE) 가 하나의 셀에서 다른 셀로 이동할 때, 또는 서비스 중인 셀 내에서 멀티미디어 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스 (MBMS) 콘텐츠의 전달이 하나의 모드에서 다른 모드로 변화할 때에 문제가 발생할 수도 있다. 인접 셀로부터의 송신은 서로에 대해 △t1 만큼 시간 시프트될 수 있다. 또한, 이동국이 목적 셀에서의 시스템 정보를 결정하여야 하며 이것이 소정의 처리 시간 △t2 를 필요로 하므로, 천이 중에 추가적인 지연이 도입될 수 있다. 상이한 셀 (또는 상이한 전송 채널 유형 포인트-투-포인트 (PTP)/포인트-투-멀티포인트 (PTM)) 으로부터 송신된 데이터 스트림은 서로에 대해 오프셋 될 수 있다. 그러므로, 상이한 셀로부터의 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신 동안, 이동국이 동일한 콘텐츠 블록을 2 번 수신하거나 일부 콘텐츠 블록이 손실될 수도 있으며, 이는 서비스 품질의 관점에서 바람직하지 못하다. 셀 간 및/또는 포인트-투-포인트 (PTP) 송신과 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신 간의 천이는, 천이의 지속기간 및 송신 간의 지연 또는 오정렬 (misalignment) 에 따라, 서비스에서의 중단을 유발할 수 있다.

따라서, 당업계에서는, 서비스 연속성을 제공하고 사용자 장비 (UE) 가 한 셀에서 다른 셀로 이동할 때 발생하는 천이에 의하여 유발되거나, 동일한 서빙 셀 내에서 콘텐츠 전달이 포인트-투-포인트 (PTP) 접속에서 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 접속으로 변화하거나 그 역인 때에 발생하는 천이에 의하여 유발될 수 있는 콘텐츠 전달의 중단을 감소시키는 송신 기술이 필요하다. 바람직하게, 이러한 송신 기술은 셀 경계에 걸쳐 및/또는 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 및 포인트-투-포인트 (PTP) 와 같은 상이한 송신 방식 간의 심리스 (seamless) 콘텐츠 전달을 가능하게 할 것이다. 천이 동안 데이터가 손실되지 않도록, 이러한 천이 동안 상이한 스트림을 조정하고 각각의 데이터 블록으로부터 콘텐츠를 복원하는 메커니즘이 또한 바람직하다. 또한, 수신 단말기에서 디코딩 동안 데이터를 재정렬시키는 메커니즘을 제공하는 것이 바람직하다.

도면의 간단한 설명

도 1 은 통신 시스템의 도면이다.

도 2 는 UMTS 시그널링 프로토콜 스택의 블록도이다.

도 3 은 UMTS 프로토콜 스택의 패킷 스위치 사용자 평면의 블록도이다.

도 4 는 UMTS 시그널링 프로토콜 스택의 액세스 계층 부분의 블록도이다.

도 5a 는 UMTS 시그널링 프로토콜 스택의 무선 링크 제어 (RLC) 레이어에서 사용되는 데이터 전송 모드, 및 각 레이어에서 이용되는 다양한 채널의 블록도이다.

도 5b 는 다양한 RLC 데이터 전송 모드를 포함하는 무선 링크 제어 (RLC) 레이어의 구조를 도시한 블록도이다.

도 5c 는 무선 링크 제어 (RLC) 긍정응답 모드 (AM) 를 구현하기 위한 엔터티를 도시한 블록도이다.

도 6 은 순방향 에러 정정 레이어를 갖는 변형된 UMTS 프로토콜 스택의 도면 이다.

도 7a 는 순방향 에러 정정 (FEC) 레이어를 포함하는 액세스 계층의 프로토콜 구조의 일 실시형태를 도시한 것이다.

도 7b 는 순방향 에러 정정 (FEC) 레이어를 포함하는 액세스 계층의 프로토콜 구조의 다른 실시형태를 도시한 것이다.

도 8 은 정보 블록 및 그 정보 블록에 대응하는 외부 코드 블록의 도면이다.

도 9a 는 멀티미디어 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스 (MBMS) 데이터에 적용될 수 있는 외부 코드 블록 구조를 도시한 도면이다.

도 9b 는 송신 시간 간격 (TTI) 마다 다수의 행 (row) 이 전송되는 도 9a 의 외부 코드 블록 구조를 도시한 도면이다.

도 9c 는 다수의 TTI 에서 각각의 행이 전송되는 도 9a 의 외부 블록 구조를 도시한 도면이다.

도 10a 및 10b 는 순방향 에러 정정 레이어에 의해 생성되는 외부 코드 블록을 도시한 도면이다.

도 11 은 RLC UM+ 엔터티에서 사용되는 순방향 에러 정정 (FEC) 레이어의 일 실시형태이다.

도 12a 는 외부 코드 블록의 행 사이즈가 고정된 데이터 유닛으로부터 외부 코드 블록을 생성하는 인코딩 프로세스를 도시한 것이다.

도 12b 는 도 12a 에서 무선으로 송신되는 정보의 일례를 도시한 것이다.

도 13 은 가변 행 사이즈를 갖는 외부 코드 블록을 생성하는 인코딩 프로세스를 도시한 것이다.

도 14 는 순방향 에러 정정 (FEC) 헤더 포맷의 일 실시형태의 도면이다.

도 15 는 이동국이 상이한 논리적 스트림 간의 시간 오프셋 만큼 디코딩을 지연할 수 있게 하는 알고리즘이다.

도 16 은 이동국이 셀 A 로부터의 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신의 수신과 셀 B 로부터의 다른 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신의 수신 사이에서 천이할 때 이동국에 의해 수신되는 외부 코드 블록간의 시간 관계를 도시한 도면이다.

도 17 은 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신과 포인트-투-포인트 (PTP) 송신 간의 천이가 발생할 때 이동국에 의해 수신되는 외부 코드 블록간의 시간 관계를 도시한 도면이다.

도 18 은 무선 네트워크 제어기 (RNC) A 로부터의 포인트-투-포인트 (PTP) 송신과 무선 네트워크 제어기 (RNC) B 로부터의 다른 포인트-투-포인트 (PTP) 송신 사이의 천이 또는 재배치 동안 이동국에 의해 수신되는 외부 코드 블록간의 시간 관계를 도시한 도면이다.

상세한 설명

"예시적인" 이라는 단어는 여기서 "예시, 사례 또는 예증으로 제공되는" 을 의미하는 것으로 사용된다. 여기서 "예시적인" 것으로 설명된 임의의 실시형태가 반드시 다른 실시형태에 비하여 바람직하거나 유리한 것으로 해석되지는 않는다.

"이동국 (mobile station)" 이라는 용어는 여기서 "수신국 (destination station)", "가입자국 (subscriber station)", "가입자 유닛 (subscriber unit)", "단말기 (terminal)" 및 "사용자 장비 (UE; User Eqipment)" 라는 용어와 호환가능하게 사용될 수 있으며, 여기서 UMTS 지상 무선 액세스 네트워크 (UTRAN; UMTS Terrestrial Radio Access Network) 등의 액세스 네트워크가 통신하는, 기지국 등의 하드웨어를 지칭하는 것으로 사용된다. UMTS 시스템에서, 사용자 장비 (UE) 는 사용자가 UMTS 네트워크 서비스에 액세스하게 허용하며, 또한 바람직하게는 모든 사용자의 가입 정보를 포함하는 USIM 을 포함하는 장치이다. 이동국은 이동형이거나 정지형일 수도 있으며, 일반적으로는, 무선 채널 또는, 예를 들어 광섬유 또는 동축 케이블을 사용하는 유선 채널을 통해 통신하는 임의의 통신기, 데이터 디바이스 또는 단말기를 포함할 수 있다. 이동국은 PC 카드, 컴팩트 플래쉬, 외부 또는 내부 모뎀, 또는 무선 또는 유선 전화를 포함하나 이에 제한되지 않는 디바이스에 구현될 수 있다.

"접속 설정 상태" 라는 용어는 이동국이 기지국과 활성 트래픽 채널 접속을 확립하는 프로세스에 있는 상태를 지칭한다.

"트래픽 상태" 라는 용어는 이동국이 기지국과 활성 트래픽 채널 접속을 확립한 상태를 지칭한다.

"통신 채널" 이라는 용어는 여기서 맥락에 따라 물리 채널 또는 논리 채널을 의미하는 것으로 사용된다.

"물리 채널" 이라는 용어는 여기서, 무선 인터페이스를 통해 사용자 데이터 또는 제어 정보를 반송하는 채널을 지칭하는 것으로 사용된다. 물리 채널은 정보가 실제로 전달되는 무선 플랫폼을 제공하는 "송신 매체" 이며, 무선 링크를 통해 시그널링 및 사용자 데이터를 반송하도록 기능한다. 물리 채널은 통상 주파수 스크램블링 코드 (frequency scrambling code) 및 채널화 코드 (channelization code) 의 조합을 포함한다. 업링크 방향에서, 상대적인 위상이 또한 포함될 수 있다. 이동국이 하고자 하는 것에 기초하여, 업링크 방향에서 다수의 상이한 물리 채널들이 사용될 수 있다. UMTS 시스템에서, 물리 채널이라는 용어는 Uu 인터페이스 상에서 상이한 목적으로 할당된 상이한 종류의 대역폭을 지칭할 수도 있다. 물리 채널은 사용자 장비 (UE) 도메인과 네트워크 액세스 도메인 사이의 Uu 인터페이스의 물리적 존재를 형성한다. 물리 채널은 데이터를 무선 인터페이스를 통해 전달하는데 사용되는 물리적 매핑 및 속성에 의해 정의될 수 있다.

"전송 채널" 이라는 용어는 여기서 피어 (peer) 물리 레이어 엔터티 간의 데이터 전송을 위한 통신 경로를 지칭하는 것으로 사용된다. 전송 채널은 정보가 송신되는 방식과 관계된다. 일반적으로, 공통 전송 채널 (Common Transport Channel) 과 전용 전송 채널 (Dedicated Transport Channel) 로 알려진 두가지 유형의 전송 채널이 존재한다. 전송 채널은, 예를 들어 전용 또는 공통 물리 채널, 또는 논리 채널의 다중화를 이용하는 것과 같이, 물리 레이어상에서 무선 인터페이스를 통해 어떻게 그리고 어떤 특성으로 데이터가 전달될 수 있는지에 의해 정의될 수 있다. 전송 채널은 물리 레이어를 위한 서비스 액세스 포인트 (SAP; Service Access Point) 로 기능할 수도 있다. UMTS 시스템에서, 전송 채널은 논리 채널이 어떻게 전달될 수 있는지를 설명하고, 이들 정보 흐름을 물리 채널로 매핑한다. 전송 채널은 매체 액세스 제어 (MAC; Medium Access Control) 레이어와 물리 레이어 (L1) 사이에서 시그널링 및 사용자 데이터를 반송하는데 사용될 수 있다. 무선 네트워크 제어기 (RNC) 는 전송 채널을 관리한다. 정보는 물리 채널로 매핑될 수 있는 다수의 전송 채널 중 임의의 하나를 통해 MAC 레이어로부터 물리 레이어로 전달된다.

"논리 채널" 이라는 용어는 여기서 특정 유형의 정보의 전달에 전용되는 정보 스트림 또는 무선 인터페이스를 지칭하는 것으로 사용된다. 논리 채널은 송신되고 있는 정보에 관련된다. 논리 채널은, 예를 들어 시그널링 또는 사용자 데이터와 같이 전달되는 정보의 유형이 무엇인가에 의해 정의될 수 있으며, 네트워크 및 단말기가 상이한 시점에서 수행하여야 하는 상이한 작업 (task) 으로 이해될 수 있다. 논리 채널은 이동국 도메인과 액세스 도메인 사이에서 실제 정보 전달을 수행하는 전송 채널로 매핑될 수 있다. 정보는 물리 채널로 매핑될 수 있는 전송 채널을 통해 매핑될 수 있는 논리 채널을 통해 전달된다.

"전용 채널" 이라는 용어는 여기서 통상 특정 사용자를 위해 전용되거나 또는 예약되고, 특정 이동국, 가입자 유닛 또는 사용자 장비로 또는 그로부터 정보를 반송하는 채널을 지칭하는 것으로 사용된다. 전용 채널은 통상적으로, 상위 레이어 제어 정보뿐만 아니라 실제 서비스를 위한 데이터를 포함하는, 소정의 사용자에 의도된 정보를 반송한다. 전용 채널은 특정 주파수 상에서 특정 코드에 의해 식별될 수 있다. 전용 채널은 피드백을 잠재적으로 허용하는 양방향성일 수 있다.

"공통 채널" 은 여기서 다수의 이동국으로/으로부터 정보를 반송하는 전송 채널을 지칭하는 것으로 사용된다. 공통 채널에서, 정보는 모든 이동국 사이에 공유될 수도 있다. 공통 채널은 셀 내의 모든 사용자 또는 일군의 사용자 사이에서 분할될 수 있다.

"포인트-투-포인트 (PTP) 통신" 이라는 용어는 여기서 전용의 물리적 통신 채널을 통해 단일 이동국으로 송신되는 통신을 의미하는 것으로 사용된다.

"브로드캐스트 통신" 또는 "포인트-투-멀티포인트 (PTM) 통신" 이라는 용어는 여기서 공통 통신 채널을 통한 복수의 이동국으로의 통신을 지칭하는 것으로 사용된다.

"역방향 링크 또는 업링크 채널" 이라는 용어는 여기서 이동국이 무선 액세스 네트워크에서 기지국으로 신호를 전송하는 통신 채널/링크를 지칭하는 것으로 사용된다. 이 채널은 또한 이동국에서 이동기지국으로 또는 이동기지국에서 기지국으로 신호를 전송하는데 사용될 수도 있다.

"순방향 링크 또는 다운링크 채널" 이라는 용어는 여기서 무선 액세스 네트워크가 이동국으로 신호를 전송하는 통신 채널/링크를 의미하는 것으로 사용된다.

"송신 시간 간격 (TTI; Transmission Timing Interval)" 이라는 용어는 여기서 상위 레이어에서 물리 레이어로 얼마나 자주 데이터가 도달하는지를 나타내는 것으로 사용된다. 송신 시간 간격 (TTI) 은 전송 블록 세트 (TBS; Transport Block Set) 의 도달 시간 간격을 지칭할 수도 있으며, 무선 인터페이스 상에서 물리 레이어에 의해 TBS 가 전달되는 주기성과 거의 동일하다. TTI 동안 전송 채널 상에서 전송되는 데이터는 함께 코딩되고 인터리빙 될 수 있다. TTI 는 다수의 무선 프레임에 걸칠 수 있으며, 최소 인터리빙 주기의 배수일 수 있다. 단일 접속을 위해 함께 다중화될 수 있는 상이한 전송 채널에 대한 TTI 의 시작 위치는 시간 정렬된다. TTI 는 공통 시작점을 갖는다. 매체 액세스 제어는 매 TTI 마다 하나의 전송 블록 세트를 물리 레이어로 전달한다. 동일한 물리 채널을 통해 매핑된 상이한 전송 채널은 상이한 송신 시간 간격 (TTI) 지속기간을 가질 수 있다. 다수의 PDU 가 하나의 TTI 에서 전송될 수 있다.

"패킷" 이라는 용어는 여기서, 특정 포맷으로 배열된 데이터 또는 페이로드 및 제어 엘리먼트를 포함하는 일군의 비트를 의미하는 것으로 사용된다. 제어 엘리먼트는 예를 들어, 프리앰블, 품질 메트릭, 및 기타 당업자에게 알려진 것을 포함할 수도 있다. 품질 메트릭은, 예를 들어, 순환 리던던시 검사 (CRC), 패리티 비트, 및 기타 당업자에게 알려진 것으로 포함한다.

"액세스 네트워크" 라는 용어는 여기서 네트워크에 액세스 하기 위해 필요한 장비를 의미하는 것으로 사용된다. 액세스 네트워크는 기지국 (BS) 및 하나 이상의 기지국 제어기 (BSC) 의 네트워크 또는 집합을 포함할 수도 있다. 액세스 네트워크는 다수의 가입자국 간에 데이터 패킷을 전송한다. 액세스 네트워크는, 기업 인트라넷 또는 인터넷과 같은 액세스 네트워크 외부의 추가적인 네트워크에 더 접속될 수 있으며, 액세스 단말기와 이러한 외부 네트워크 사이에 데이터 패킷을 전송할 수도 있다. UMTS 시스템에서, 액세스 네트워크는 UMTS 지상 무선 액세스 네트워크 (UTRAN) 라 지칭될 수 있다.

"코어 네트워크" 라는 용어는 여기서, 회로 스위치 (CS) 도메인 내에서 회로 스위치 호를 위한 공중 스위치 전화 네트워크 (PSTN; Public Switched Telephone Network), 또는 패킷 스위치 (PS) 도메인 내에서 패킷 스위치 호를 위한 패킷 데이터 네트워크 (PSDN) 중 하나에 접속하기 위한 스위칭 및 라우팅 능력을 지칭하는 것으로 사용된다. "코어 네트워크" 라는 용어는 또한 이동성 및 가입자 위치 관리 및 인증 서비스를 위한 라우팅 능력도 지칭한다. 코어 네트워크는 스위칭 및 가입자 제어를 위해 필요한 네트워크 엘리먼트를 포함한다.

"기지국" 이라는 용어는 여기서 이동국이 통신하는 하드웨어를 포함하는 "발신국 (origination station)" 을 지칭하는 것으로 사용된다. UMTS 시스템에서, "노드 B" 라는 용어는 "기지국" 이라는 용어와 호환가능하게 사용될 수 있다. 기지국은 고정형이거나 이동형일 수도 있다.

"셀" 이라는 용어는 여기서 그 용어가 사용되는 맥락에 따라 하드웨어 또는 지리적 커버리지 영역을 지칭하는 것으로 사용된다.

"서비스 데이터 유닛 (SDU)" 이라는 용어는 여기서 해당 프로토콜 위에 위치하는 프로토콜과 교환되는 데이터 유닛을 지칭하는 것으로 사용된다.

"페이로드 데이터 유닛 (PDU)" 라는 용어는 여기서 해당 프로토콜의 하부에 위치하는 프로토콜과 교환되는 데이터 유닛을 지칭하는 것으로 사용된다. 해당 프로토콜의 아이덴터티 (identity) 가 불분명한 경우, 이름에 대하여 특정한 언급이 이루어질 것이다. 예를 들어, FEC-PDU 는 FEC 레이어의 PDU 이다.

"소프트 핸드오프" 라는 용어는 여기서, 각각이 상이한 셀에 속하는 2 이상의 섹터와 가입자국 사이의 통신을 의미하는 것으로 사용된다. 역방향 링크 통신은 양 섹터 모두에 의해 수신될 수 있고, 순방향 링크 통신은 2 이상의 섹터의 순방향 링크를 통해 동시에 반송될 수 있다.

"소프터 핸드오프" 라는 용어는 여기서, 각각이 동일한 셀에 속하는 2 이상의 섹터와 가입자국 사이의 통신을 의미하는 것으로 사용된다. 역방향 링크 통신은 양 섹터 모두에 의해 수신될 수 있고, 순방향 링크 통신은 2 이상의 섹터의 순방향 링크 중 하나를 통해 동시에 반송될 수 있다.

"이레이저 (erasure)" 라는 용어는 여기서 메시지 인식의 실패를 의미하는 것으로 사용되며, 또한 디코딩 시간에 미싱 (missing) 될 수 있는 비트 세트를 지칭하는 것으로도 사용될 수 있다.

"교차 천이" 라는 용어는 포인트-투-포인트 (PTP) 송신에서 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신으로의 천이, 또는 그 역으로 정의될 수도 있다. 4 가지 가능한 교차 천이는, 셀 A 에서의 포인트-투-포인트 (PTP) 송신으로부터 셀 B 에서의 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신으로, 셀 A 에서의 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신으로부터 셀 B 에서의 포인트-투-포인트 (PTP) 송신으로, 셀 A 에서의 포인트-투-포인트 (PTP) 송신으로부터 셀 A 에서의 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신으로, 및 셀 A 에서의 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신으로부터 셀 A 에서의 포인트-투-포인트 (PTP) 송신으로 이다.

"직접 천이" 라는 용어는 하나의 포인트-투-포인트 송신으로부터 다른 포인트-투-포인트 송신으로의 천이, 및 포인트-투-멀티포인트 송신으로부터 포인트-투-멀티포인트 송신으로의 천이로 정의될 수도 있다. 2 개의 가능한 직접 천이는, 셀 A 에서의 포인트-투-포인트 (PTP) 송신으로부터 셀 B 에서의 포인트-투-포인트 송신으로, 및 셀 A 에서의 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신으로부터 셀 B 에서의 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신으로 이다.

"셀 간 천이" 라는 용어는 셀 경계에 걸친 천이를 지칭하는 것으로 사용된다. 4 개의 가능한 셀 간 천이는, 셀 A 에서의 포인트-투-포인트 (PTP) 송신으로부터 셀 B 에서의 포인트-투-포인트 (PTP) 송신으로, 셀 A 에서의 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신으로부터 셀 B 에서의 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신으로, 셀 A 에서의 포인트-투-포인트 (PTP) 송신으로부터 셀 B 에서의 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신으로, 및 셀 A 에서의 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신으로부터 셀 B 에서의 포인트-투-포인트 (PTP) 송신으로 이다. 일반적으로, 가장 빈번한 주파수 천이는 셀 경계를 가로지르는 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신으로부터 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신으로 이다.

"셀 내 천이" 라는 용어는 셀 내 한 모드에서 다른 모드로의 천이를 지칭하는 것으로 사용된다. 2 가지 가능한 셀 내 천이는 셀 A 에서의 포인트-투-포인트 (PTP) 송신으로부터 셀 A 에서의 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신으로, 및 셀 A 에서의 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신으로부터 셀 A 에서의 포인트-투-포인트 (PTP) 송신으로 이다.

"무선 베어러 (radio bearer)" 는 사용자 장비 (UE) 와 UMTS 지상 무선 액세스 네트워크 (UTRAN) 간의 사용자 데이터의 전송을 위해 레이어 2 에 의해 제공되는 서비스를 지칭하는 것으로 사용된다.

이하, 상술한 양태들이 WCDMA 또는 UMTS 시스템에서 구현되는 본 발명의 실시형태들을 논의한다. 도 1 - 5c 는, 여기서 설명된 본 발명의 양태들이 설명의 목적으로만 제공되는 본 설명에서 적용될 수 있는 종래의 UMTS 또는 WCDMA 시스템의 일부 양태를 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 양태들은 또한, 문헌 번호 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 및 3G TS 25.214 (W-CDMA 표준) 을 포함하는 일련의 문헌에 수록된 "3 세대 파트너쉽 프로젝트 (3GPP; 3rd Generation Partnership Project)", 또는 "cdma2000 확산 스펙트럼 시스템을 위한 TR-45.5 물리 레이어 표준 (TR-45.5 Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems)" (IS-2000 표준), 및 TS 04.08 (이동 무선 인터페이스 레이어 3 규격), TS 05.08 (무선 하위시스템 링크 제어 (Radio Subsystem Link Control)), 및 TS 05.01 (무선 경로 상의 물리 레이어 (일반 설명)) 와 같은 GSM 규격을 따르는 GSM 시스템 및 CDMA 2000 시스템과 같은, 음성과 데이터를 모두 반송하는 다른 시스템에서 적용이 가능할 수 있다.

예를 들어, 본 설명이 무선 액세스 네트워크 (20) 가 다른 방법으로는 GSM/GPRS 시스템에서 범용 지상 무선 액세스 네트워크 (UTRAN; Universal Terrestrial Access Network) 무선 인터페이스를 이용하여 구현될 수 있음을 특정하고 있으나, 액세스 네트워크 (20) 는 GSM/EDGE 무선 액세스 네트워크 (GERAN) 일 수 있으며, 시스템 간 (inter-system) 의 경우, UTRAN 무선 인터페이스의 셀과 GSM/EDGE 무선 인터페이스의 셀을 포함할 수 있다.

UMTS 네트워크 토폴로지

도 1 은 UMTS 네트워크 토폴로지에 따른 통신 시스템의 블록도이다. UMTS 시스템은 사용자 장비 (UE; 10), 액세스 네트워크 (20), 및 코어 네트워크 (30) 를 포함한다. UE (10) 는 코어 네트워크 (30) 에 결합된 액세스 네트워크에 결합되며, 코어 네트워크 (30) 는 외부 네트워크에 결합될 수 있다.

UE (10) 는 이동 장비 (12) 및 사용자의 가입 정보를 포함하는 유니버셜 가입자 아이덴터티 모듈 (USIM; Universal Subscriber Identity Module; 14) 을 포함한다. Cu 인터페이스 (미도시) 는 USIM (14) 와 이동 장비 (12) 사이의 전기적 인터페이스이다. UE (10) 는 일반적으로 사용자가 UMTS 네트워크 서비스에 액세스할 수 있게 하는 디바이스이다. UE (10) 는 셀룰러 전화, 고정국, 또는 기타 데이터 단말기 등의 모바일 (mobile) 일 수도 있다. 이동 장비는 예를 들어, 무선 인터페이스 (Uu) 를 통한 무선 통신에 사용되는 무선 단말기일 수 있다. Uu 인터페이스는 UE 가 시스템의 고정부에 액세스하는 인터페이스이다. USIM 은 일반적으로 마이크로 프로세서를 포함하는 "스마트카드" 또는 다른 논리 카드에 상주하는 애플리케이션이다. 스마트 카드는 가입자의 아이덴터티를 보유하고, 인증 알고리즘을 수행하며, 단말기에서 필요로 하는 암호 키 및 가입 정보에 인증을 저장한다.

액세스 네트워크 (20) 는 네트워크에 액세스하기 위한 무선 장비를 포함한다. WCDMA 시스템에서, 액세스 네트워크 (20) 는 범용 지상 무선 액세스 네트워크 (UTRAN) 무선 인터페이스이다. UTRAN 은 적어도 하나의 무선 네트워크 제어기 (RNC; 24) 에 결합된 적어도 하나의 기지국 또는 "노드 B" (22) 를 포함하는 적어도 하나의 무선 네트워크 서브시스템 (RNS) 을 포함한다.

RNC 는 UTRAN 의 무선 자원을 제어한다. 액세스 네트워크 (20) 의 RNC (24) 는 Iu 인터페이스를 통해 코어 네트워크 (30) 와 통신한다. Uu 인터페이스, Iu 인터페이스 (25), Iub 인터페이스 및 Iur 인터페이스는 상이한 제조사로부터의 장비간의 상호 네트워킹을 가능하게 하며, 3GPP 표준에서 특정된다. 무선 네트워크 제어기 (RNC) 의 구현은 제조사마다 다르므로, 이하 일반적인 용어로 설명된다.

무선 네트워크 제어기 (RNC; 24) 는 UMTS 지상 무선 액세스 네트워크 (UTRAN) 의 스위칭 및 제어 엘리먼트로서 동작하며, Iub 인터페이스와 Iu 인터페이스 (25) 사이에 위치한다. RNC 는 UTRAN 이 코어 네트워크 (30) 에 제공하는 모든 서비스, 예를 들어 사용자 장비로의 접속 관리를 위한 서비스 액세스 포인트로 동작한다. Iub 인터페이스 (23) 는 노드 B (22) 와 무선 네트워크 제어기 (RNC; 24) 를 접속한다. Iu 인터페이스는 UTRAN 을 코어 네트워크에 접속한다. 무선 네트워크 제어기 (RNC) 는 Iu 베어러와 기지국 사이에서 스위칭 포인트를 제공한다. 사용자 장비 (UE; 10) 는 그 자신과 무선 네트워크 제어기 (RNC; 24) 사이에 수개의 무선 베어러를 가질 수도 있다. 무선 베어러는 사용자 장비 (UE) 와 무선 네트워크 제어기 (RNC) 사이에서 공통 접속 및 전용 접속을 배열하기 위해 Iub 에 의해 요구되는 정의의 세트인 사용자 장비 (UE) 맥락과 관련된다. 각각의 RNC (24) 는 상이한 노드 (22) 에 접속된 셀들간에 소프트 핸드오버를 허용하는 선택적인 Iur 인터페이스를 통해 서로 통신할 수도 있다. 이처럼 Iur 인터페이스는 RNC 간 접속을 가능하게 한다. 이런 경우, 드리프트 (drift) RNC 는 Iur 인터페이스를 통해 교환될 수 있는 프레임을 하나 이상의 기지국 (22) 을 통해 이동국 (10) 으로 전달하는 반면, 서빙 RNC 는 코어 네트워크 (30) 로의 Iu 접속 (25) 을 유지하고, 선택기 및 외부 루프 전력 제어 기능을 수행한다.

하나의 노드 B (22) 를 제어하는 RNC 는 노드 B 의 제어 RNC 라 지칭될 수 있으며, 그 자신의 셀의 부하 및 혼잡 (congestion) 을 제어하고 그들 셀에서 확립되는 새로운 무선 링크를 위한 승인 제어 및 코드 할당도 수행한다.

RNC 와 기지국 (또는 노드 B) 은 Iub 인터페이스 (23) 를 통해 접속되고 통신할 수 있다. RNC 는 특정 RNC (24) 에 결합된 각각의 기지국 (22) 에 의한 무선 자원의 사용을 제어한다. 각각의 기지국 (22) 은 하나 이상의 셀을 제어하고, 이동국 (10) 으로의 무선 링크를 제공한다. 기지국은 채널 코딩 및 인터리빙, 레이트 적응 (rate adaption) 및 확산 (spreading) 과 같은 인터페이스 처리를 수행할 수도 있다. 기지국은 또한, 루프간 (interloop) 전력 제어와 같은 무선 자원 관리 동작을 수행한다. 기지국 (22) 은 Iub 와 Uu 인터페이스 (23, 26) 간에 데이터 흐름을 변환시킨다. 기지국 (22) 은 또한 무선 자원 관리에 참여한다. 무선 인터페이스 Uu (26) 는 각각의 기지국 (22) 을 이동국 (10) 에 결합한다. 기지국은 하나 이상의 셀에서의 이동국 (10) 으로의 무선 송신 및 하나 이상의 셀에서의 이동국 (10) 으로부터의 무선 수신을 책임질 수 있다.

코어 네트워크 (30) 는 (1) 회로 스위치 호가 존재하는 경우에는 PSTN (42) 에, 또는 패킷 스위치 호가 존재하는 경우에는 패킷 데이터 네트워크 (PDN) 에 접속하기 위한 모든 스위칭 및 라우팅 능력, (2) 이동성 및 가입자 위치 관리를 위한 모든 스위칭 및 라우팅 능력 및 (3) 인증 서비스를 위한 모든 스위칭 및 라우팅 능력을 포함한다. 코어 네트워크 (30) 는 홈 위치 레지스터 (HLR; Home Location Register; 32), 이동 스위칭 서비스 센터/방문자 위치 레지스터 (MSC/VLR; mobile switching service center/visitor location register; 34), 게이트웨이 이동 스위칭 센터 (GMSC; gateway mobile switching center; 36), 서빙 일반 패킷 무선 서비스 지원 노드 (SGSN; serving general packet radio sevice support node; 38), 및 게이트웨이 GPRS 지원 노드 (GGSN; gateway GPRS support node; 40) 를 포함할 수 있다.

코어 네트워크 (30) 는, 패킷 스위치 호가 존재하는 경우, 공중 스위치 전화 네트워크 (PSTN) 또는 ISDN 등의 회로 스위치 접속을 제공하는 외부 회로 스위치 (CS) 네트워크 (42) 에 결합될 수도 있으며, 또는 패킷 스위치 호가 존재하는 경우, 패킷 데이터 서비스를 위한 접속을 제공하는 인터넷 등의 PS 네트워크 (44) 에 결합될 수도 있다.

UMTS 시그널링 프로토콜 스택

도 2 는 UMTS 시그널링 프로토콜 스택 (110) 의 블록도이다. UMTS 시그널링 프로토콜 스택 (110) 은 액세스 계층 (stratum) 및 넌-액세스 (non-access) 계층 (NAS) 를 포함한다.

액세스 계층은 통상 물리 레이어 (120), 매체 액세스 제어 (MAC) 레이어 (140) 및 무선 링크 제어 (RLC) 레이어 (150) 을 포함하는 레이어 2 (130), 및 무 선 자원 제어 (RRC) 레이어 (160) 을 포함한다. 액세스 계층의 다양한 레이어는 아래에서 상세히 설명될 것이다.

UMTS 넌-액세스 계층 레이어는 실질적으로 GSM 상위 레이어와 동일하며, 회로 스위치 부분 (170) 과 패킷 스위치 부분 (180) 으로 분할될 수 있다. 회로 스위치 부분 (170) 은 접속 관리 (CM) 레이어 (172) 및 이동성 관리 (MM) 레이어 (178) 를 포함한다. CM 레이어 (172) 는 회로 스위치 호를 다루며, 다양한 하위 레이어를 포함한다. 호 제어 (CC) 하위 레이어 (174) 는 확립 및 해제와 같은 기능을 수행한다. 보조 서비스 (SS) 하위 레이어 (176) 는 호 전달 및 3 자간 (three-way) 호와 같은 기능을 수행한다. 단문 서비스 (SMS) 하위 레이어 (177) 는 단문 서비스를 수행한다. MM 레이어 (178) 는 회로 스위치 호에 대한 인증 및 위치 갱신을 다룬다. 패킷 스위치 부분 (180) 은 세션 관리 (SM) 하위 레이어 (182) 및 GPRS 이동성 관리 (GMM) 하위 레이어 (184) 를 포함한다. 세션 관리 (SM) 하위 레이어 (182) 는 확립 및 해제와 같은 기능을 수행하여 패킷 스위치 호를 다루며, 단문 서비스 (SMS) 섹션 (183) 을 또한 포함한다. GMM 하위 레이어 (184) 는 패킷 스위치 호에 대한 인증 및 위치 갱신을 다룬다.

도 3 은 UMTS 프로토콜 스택의 패킷 스위치 사용자 평면의 블록도이다. 스택은 액세스 계층 (AS) 레이어와 넌-액세스 계층 (NAS) 레이어를 포함한다. NAS 레이어는 애플리케이션 레이어 (80) 및 패킷 데이터 프로토콜 (PDP) 레이어 (90) 를 포함한다. 애플리케이션 레이어 (80) 는 사용자 장비 (UE; 10) 와 원격 사용자 (42) 사이에 제공된다. IP 또는 PPP 와 같은 PDP 레이어 (90) 는 GGSN (40) 과 사용자 장비 (UE; 10) 사이에 제공된다. 하위 레이어 패킷 프로토콜 (LLPP; 39) 는 원격 사용자 (42) 와 SGSN (38) 사이에 제공된다. Iu 인터페이스 프로토콜 (25) 은 무선 네트워크 제어기 (RNC; 24) 와 SGSN (38) 사이에 제공되고, Iub 인터페이스 프로토콜은 무선 네트워크 제어기 (RNC; 24) 와 노드 B (22) 사이에 제공된다. AS 의 다른 부분은 후술한다.

액세스 계층 (AS) 레이어

도 4 는 UMTS 시그널링 프로토콜 스택의 액세스 계층 부분의 블록도이다. 종래의 액세스 계층은 물리 레이어 (L1; 120), 매체 액세스 제어 (MAC) 레이어 (140), 무선 링크 제어 (RLC) 레이어 (150), 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜 (PDCP) 레이어 (156), 브로드캐스트/멀티캐스트 제어 (BMC) 레이어 (158) 를 포함하는 하위 레이어를 갖는 데이터 링크 레이어 (L2; 130), 및 무선 자원 제어 (RRC) 레이어 (160) 를 포함한다. 이들 레이어는 아래에서 더 설명한다.

무선 베어러는 애플리케이션 레이어와 레이어 2 (L2; 130) 사이에서 사용자 데이터 (163) 를 반송한다. 제어 평면 시그널링 (161) 은 모든 UMTS 특정 제어 시그널링을 위해 사용될 수 있으며, 애플리케이션 프로토콜 메시지를 전송하기 위한 시그널링 베어러 내에 애플리케이션 프로토콜을 포함한다. 애플리케이션 프로토콜은 UE (10) 에게 베어러를 설정하기 위하여 사용될 수 있다. 사용자 평면은, 음성 호 내의 코딩된 음성 또는 인터넷 접속에서의 패킷과 같은 사용자에 의해 전송되거나 수신되는 모든 사용자 평면 정보 (163) 를 전송한다. 사용자 평면 정보 (163) 는 데이터 스트림 및 그들 데이터 스트림에 대한 데이터 베어러를 반송한다. 각각의 데이터 스트림은 그 인터페이스에 대해 특정되는 하나 이상의 프로토콜에 의해 특징지워 질 수 있다.

무선 자원 제어 (RRC) 레이어 (160) 는 액세스 계층의 전체 제어기로서 기능하며, 액세스 계층 내의 다른 모든 레이어를 구성한다. RRC 레이어 (160) 은 무선 링크 제어 유닛 (152), 물리 레이어 (L1; 120), 매체 액세스 제어 (MAC) 레이어 (140), 무선 링크 제어 (RLC) 레이어 (150), 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜 (PDCP) 레이어 (156), 및 브로드캐스트/멀티캐스트 제어 (BMC) 레이어 (158) 를 제어하는 제어 평면 시그널링 (161) 을 생성한다. 무선 자원 제어 (RRC) 레이어 (160) 는 수행할 측정의 유형을 결정하고 그들 측정을 보고한다. RRC 레이어 (160) 는 또한 넌-액세스 계층에 대한 제어 및 시그널링 인터페이스로 동작한다.

더 구체적으로는, RRC 레이어 (160) 는 액세스 계층 및 넌-액세스 계층 정보 엘리먼트를 모두 포함하는 시스템 정보 메시지를 모든 사용자 장비 (UE; 10) 에게 브로드캐스트한다. RRC 레이어 (160) 는 UTRAN (20) 과 UE (10) 사이에서 무선 자원 제어 (RRC) 접속을 확립, 유지 및 해제한다. UE RRC 는 접속을 요청하는 반면, UTRAN RRC 는 접속을 설정하고 해제한다. RRC 레이어 (160) 는 또한 UTRAN (20) 과 UE (10) 사이에서 무선 베어러를 확립, 재구성 및 해제하며, UTRAN (20) 이 이들 동작을 개시한다.

또한, RRC 레이어 (160) 는 사용자 장비 (UE; 10) 이동성의 다양한 양태를 다룬다. 이들 절차는 UE 상태, 호가 회로 스위치 호인지 패킷 스위치 호인지 여부, 및 새로운 셀의 무선 액세스 기술 (RAT; Radio Access Technology) 에 의존한다. RRC 레이어 (160) 는 또한 UE (10) 를 페이징 (paging) 한다. UTRAN RRC 는 UE 가 페이징 채널 또는 페이징 표시 채널을 리스닝하는지 여부에 상관없이 UE 를 페이징한다. UE 의 RRC 는 코어 네트워크 (CN; 30) 의 상위 레이어에 통보한다.

데이터 링크 레이어 (L2; 130) 는 매체 액세스 제어 (MAC) 하위 레이어 (140), 무선 링크 제어 (RLC) 하위 레이어 (150), 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜 (PDCP) 하위 레이어 (156) 및 브로드캐스트/멀티캐스트 제어 (BMC) 하위 레이어 (158) 를 포함한다.

브로드캐스트 및 멀티캐스트제어 프로토콜 (BMC; 158) 은 무선 인터페이스상에서 브로드캐스트 도메인으로부터 발신하는 브로드캐스트/멀티캐스트 서비스를 적용함으로써, 셀 브로드캐스트 센터로부터 발신되는 메시지를 무선 인터페이스상에서 운반한다. BMC 프로토콜 (158) 은 "무선 베어러" 라 불리는 서비스를 제공하고, 사용자 평면에 존재한다. BMC 프로토콜 (158) 및 RNC 는 스케쥴된 송신을 위하여 CBC-RNC 인터페이스 상에서 수신된 셀 브로드캐스트 메시지를 저장한다. UTRAN 측에서, BMC (158) 는 CBC-RNC 인터페이스 (미도시) 를 통해 수신될 수 있는 메시지에 기초하여 셀 브로드캐스트 서비스를 위해 요구되는 송신 레이트를 계산하고, RRC 로부터 적절한 CTCH/FACH 자원을 요청한다. BMC 프로토콜 (158) 은 또한 CBC-RNC 인터페이스를 통해 각각의 셀 브로드캐스트 메시지와 함께 스케쥴링 정보를 수신한다. 이 스케쥴링 정보에 기초하여, UTRAN 측에서 BMC 는 스케쥴된 메시지 및 그에 따라 스케쥴된 BMC 메시지 시퀀스를 생성한다. 사용자 장비 측에서, BMC 는 스케쥴 메시지를 평가하고, 불연속적인 수신에 대해 하위 레이어를 구성하는데 RRC 에 의해 이용될 수 있는 스케쥴링 파라미터를 RRC 에게 표시한다. BMC 는 또한 스케쥴에 따라 스케쥴링 및 셀 브로드캐스트 메시지와 같은 BMC 메시지를 송신한다. 손상되지 않은 셀 브로드캐스트 메시지는 상위 레이어로 전달될 수 있다. UE (10) 와 UTRAN (20) 사이의 제어 시그널링의 일부는 레이어 2 프로토콜 (130) 및 레이어 1 프로토콜 (120) 엔터티들을 설정, 변경 및 해제하는데 필요한 모든 파라미터를 반송하는 무선 자원 제어 (RRC; 160) 메시지일 수 있다. RRC 메시지는 모든 상위 레이어 시그널링을 그 페이로드에서 반송한다. 무선 자원 제어 (RRC) 는 측정, 핸드오버 및 셀 갱신 등의 시그널링에 의하여 접속된 모드에서 사용자 장비의 이동성을 제어한다.

패킷 데이터 컨버전스 프로토콜 (PDCP; 156) 은 PS 도메인으로부터의 서비스를 위해 사용자 평면에 존재한다. PDCD 에 의해 제공되는 서비스는 무선 베어러라고 불릴 수 있다. 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜 (PDCP) 은 헤더 압축 서비스를 제공한다. 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜 (PDCP; 156) 은 무선으로 IP 패킷을 송신하는 서비스를 위해 더 양호한 스펙트럼 효율성을 제공할 수 있는 압축 방법을 포함한다. 몇몇의 헤더 압축 알고리즘 중 임의의 것이 사용될 수 있다. PDCP 는 송신 엔터티에서 리던던트 프로토콜 정보를 압축하고 수신 엔터티에서 압축 해제한다. 헤더 압축 방법은 특정 네트워크 레이어, 전송 레이어, 또는 예를 들어, TCP/IP 및 RTP/UDP/IP 와 같은 상위 레이어 프로토콜 조합에 특유한 것일 수 있다. 또한 PDCP 는 넌-액세스 계층으로부터 PDCP 서비스 데이터 유닛 (SDU) 의 형태로 수신된 사용자 데이터를 전달하고 그들을 RLC 엔터티로 포워딩하거나, 그 역을 수행한다. PDCP 는 또한 무손실 SRNS 재배치에 대한 지원을 제공한다. PDCP 가 연속적 전달에서 긍정응답 모드 (AM) RLC 를 사용하는 경우, 손실 RSRNS 재배치를 지원하도록 구성될 수 있는 PDCP 엔터티는 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 시퀀스 번호를 가지며, 이는 미확인 PDCP 패킷과 함께 재배치 동안 새로운 SRNC 로 포워딩될 수 있다.

RLC 레이어 (150) 는 UE 측의 상위 레이어 프로토콜 및 UTRAN 측의 IURNAP 프로토콜에 의해 이용될 수 있는 서비스 액세스 포인트 (SAP) 를 통해 상위 레이어 (예를 들어, 넌-액세스 계층) 로 서비스를 제공할 수 있다. 서비스 액세스 포인트 (SAP) 는 RLC 레이어가 데이터 패킷을 어떻게 다루는지 설명한다. 이동성 관리, 호 제어, 세션 관리 등과 같은 모든 상위 레이어 시그널링은 무선 인터페이스의 송신을 위해 RLC 메시지 내에 캡슐화 될 수 있다. RLC 레이어 (150) 는 시그널링 정보 및 사용자 데이터를 반송하는 논리 채널을 통해 MAC 레이어 (140) 에 결합된 다양한 무선 링크 제어 엔터티 (152) 를 포함한다.

제어 평면 (161) 상에서, RLC 서비스는 시그널링 전송을 위하여 RLC 레이어에 의해 사용될 수 있다. 사용자 평면 (163) 상에서, RLC 서비스는 서비스 특정 프로토콜 레이어 PDCP 또는 BMC 에 의해, 또는 다른 상위 레이어 사용자 평면 기능에 의해 사용될 수 있다. RLC 서비스는, PDCP (156) 또는 사용자 평면 프로토콜을 이용하지 않는 서비스에 대해 제어 평면 (161) 에서는 시그널링 무선 베어러, 그리고 사용자 평면 (163) 에서는 무선 베어러라 불릴 수 있다. 환언하면, RLC 레이어 (150) 는 제어 평면 (161) 에서 시그널링 무선 베어러 (SRB) 라 불리는 서비스를 제공하고, PDCP 및 BMC 프로토콜이 그 서비스에 의해 이용될 수 없는 경우에는 사용자 평면 (163) 에서 무선 베어러 (RB) 라 불리는 서비스를 제공한다. 그렇지 않으면, RB 서비스는 PDCP 레이어 (156) 또는 BMC 레이어 (158) 에 의해 제공될 수 있다.

무선 링크 제어 (RLC) 레이어 (150) 는 사용자 및 제어 데이터에 프레이밍 기능을 수행하고, 이는 분할 (segmentation) /연접 (concatenation) 및 패딩 (padding) 기능을 포함한다. RLC 레이어 (150) 는 통상 제어 평면 (161) 에서 제어 데이터에 대해 무선 자원 제어 (RRC; 160) 레이어에게, 그리고 사용자 평면 (163) 에서 사용자 데이터에 대해 애플리케이션 레이어에게 분할 및 재송신 서비스를 제공한다. RLC 레이어는 통상적으로 더 작은 RLC 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 으로/으로부터의 가변 길이의 상위 레이어 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 의 분할/재결합을 수행한다. 하나의 무선 링크 제어 (RLC) 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 은 통상 하나의 PDU 를 반송한다. 무선 링크 제어 (RLC) PDU 사이즈는, 예를 들어 무선 링크 제어 (RLC) 를 사용하는 서비스에 대해 가능한 가장 작은 비트 레이트에 따라 설정될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 가변 레이트 서비스에 대하여, 가장 작은 레이트보다 높은 임의의 비트 레이트가 사용되는 때에, 수개의 무선 링크 제어 (RLC) PDU 가 하나의 송신 시간 간격 (TTI) 동안 송신될 수 있다. RLC 송신 엔터티는 또한 연접을 수행한다. 무선 링크 제어 (RLC) 서비스 데이터 유닛 (SDU) 의 콘텐츠가 정수 개의 무선 링크 제어 (RLC) PDU 를 채우지 않는 경우, 다음 무선 링크 제어 (RLC) SDU 의 첫 번째 세그먼트는 이전 RLC PDU 의 마지막 세그먼트와 연접되어 무선 링크 제어 (RLC) PDU 에 삽입될 수 있다. 또한, 통상적으로, RLC 송신 엔터티는 패딩 기능을 수행한다. 송신될 잔여 데이터가 소정의 사이즈의 전체 무선 링크 제어 (RLC) PDU 를 채우지 않는 경우, 그 데이터 필드의 잔여분은 패딩 비트로 채워질 수 있다. 도 11 - 13 을 참조하여 후술하는 본 발명의 양태에 따르면, 예를 들어 사용되는 패딩의 양을 감소시키거나 제거하는 기술이 제공될 수 있다.

RLC 수신 엔터티는 수신된 무선 링크 제어 (RLC) PDU 의 중복을 검출하고, 상위 레이어 PDU 에서의 결과가 상부 레이어로 한번만 전달되는 것을 보장한다. RLC 레이어는 또한 PRLC 송신 엔터티가 RLC 수신 엔터티에게 정보를 전송할 수도 있는 레이트를 제어한다.

도 5a 는 UMTS 시그널링 프로토콜 스택의 무선 링크 제어 (RLC) 레이어에서 사용되는 데이터 전달 모드를 도시하고, 액세스 계층에 대해 논리, 전송 및 물리적 UMTS 채널의 가능한 매핑을 나타내는 블록도이다. 당업자는, 소정의 사용자 장비 (UE) 에 대해 모든 매핑이 동시에 정의될 필요는 없으며, 다수의 어떤 매핑의 인스턴스화 (instantiation) 가 동시적으로 발생할 수도 있음을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 음성 호는 3 개의 전용 채널 (DCH) 전송 채널로 매핑되는 3 개의 전용 트래픽 채널 (DTCH) 논리 채널을 사용할 수 있다. 또한, CPICH, SCH, DPCCH, AICH 및 PICH 와 같이 도 5 에 도시된 일부 채널은 물리 레이어 맥락에서 존재하며, 상위 레이어 시그널링 또는 사용자 데이터를 반송하지 않는다. 이들 채널의 콘텐츠는 물리 레이어 (120; L1) 에서 정의될 수 있다.

무선 링크 제어 (RLC) 레이어의 각각의 RLC 인스턴스는, 도 5b 를 참조하여 아래에서 상세히 설명되는 3개의 모드 : 투명 모드 (TM; transparent mode), 부정응답 모드 (UM; unacknowledged mode), 및 긍정응답 모드 (AM; acknowledged mode) 중 하나에서 동작하도록 무선 자원 제어 (RRC) 레이어 (160) 에 의해 구성될 수 있다. 3개의 데이터 전달 모드는 무선 링크 제어 (RLC) 가 논리 채널에 대해 구성된 모드를 나타낸다. 투명 및 부정응답 모드 RLC 엔터티는 일방향성으로 정의되는 반면, 긍정응답 모드 엔터티는 양방향성이다. 일반적으로, 모든 RLC 모드에 대해, CRC 에러 검출이 물리 레이어 상에서 수행되며, CRC 검사의 결과는 실제 데이터와 함께 RLC 로 전달된다. 각 모드의 특정 요구사항에 따라, 이들 모드는 RLC 레이어 (150) 의 기능 중 전부 또는 일부를 수행하며, 여기에는 분할, 재결합, 연접, 패딩, 재송신 제어, 흐름 제어, 중복 검출, 순차적 전달 (in-sequence delivery), 에러 정정 및 암호화가 포함된다. 이들 기능은 도 5b 및 5c 를 참조하여 아래에서 상세히 설명된다. 여기 설명된 본 발명의 양태에 따르면, 새로운 무선 링크 제어 (RLC) 데이터 전달 모드가 제공될 수 있다.

MAC 레이어 (140) 는 송신되는 데이터 유형으로 특징지워지는 논리 채널을 이용하여 RLC 레이어 (150) 로 서비스를 제공한다. 매체 액세스 제어 (MAC) 레이어 (140) 는 논리 채널을 전송 채널로 매핑 및 다중화한다. MAC 레이어 (140) 는 공통 채널 상에 존재하는 사용자 장비 (UE) 를 식별한다. MAC 레이어 (140) 는 또한, 공통 전송 채널 상에서 물리 레이어로/로부터 전달되는 전송 블록으로/으로부터 상위 레이어 PDU 를 다중화/역다중화 한다. MAC 는 물리 레이어에서 수행될 수 없기 때문에, 공통 전송 채널에 대한 서비스 다중화를 다룬다. 공통 전송 채널이 전용 유형의 논리 채널로부터 데이터를 반송하는 때에, 매체 액세스 제어 (MAC) 헤더는 UE 의 식별을 포함한다. 또한, MAC 레이어는 전용 전송 채널 상에서 물리 레이어로 또는 그로부터 전달되는 전송 블록 세트로/로부터 상위 레이어 PDU 를 다중화 및 역다중화 한다.

MAC 레이어 (140) 는 RLC 송신 버퍼 내의 데이터 양에 대한 상태 정보와 함께 RLC PDU 를 수신한다. MAC 레이어 (140) 는 전송 채널에 대응하는 데이터의 양을 RRC 레이어 (160) 에 의해 설정된 임계값과 비교한다. 데이터의 양이 너무 높거나 너무 낮은 경우, MAC 은 RRC 에게 트래픽 양 (traffic volume) 상태에 대한 측정 보고를 전송한다. 또한, RRC 레이어 (160) 는 MAC 레이어 (160) 가 이들 측정을 주기적으로 전송할 것을 요청할 수 있다. RRC 레이어 (160) 는 무선 베어러 및/또는 전송 채널의 재구성을 트리거링하는데 이들 보고를 사용한다.

또한, MAC 레이어는 논리 채널의 순간적 소스 레이트에 기초하여 각각의 전송 채널에 대한 적절한 전송 포맷 (TF; transport format) 을 선택한다. MAC 레이어 (140) 는 상이한 데이터 흐름에 대해 "고속 비트 레이트" 및 "저속 비트 레이트" 전송 포맷 (TF) 을 선택함으로써, 데이터 흐름의 우선순위 조작을 제공한다. 패킷 스위치 (PS) 데이터는 본래적으로 버스티 (bursty) 이고, 그에 따라 전송할 수 있는 데이터의 양은 프레임마다 변한다. 더 많은 데이터가 사용가능한 경우, MAC 레이어 (140) 는 더 높은 데이터 레이트 중 하나를 선택할 수도 있지만, 시그널링 및 사용자 데이터 모두가 사용가능한 경우, MAC 레이어 (140) 는 더 높은 우선순위 채널로부터 전송되는 데이터의 양을 최대화 하도록 그들 중 하나를 선택한다. 전송 포맷 (TF) 은, 각각의 접속에 대한 승인 제어에 의해 정의될 수 있는 전송 포맷 조합 (TFC; transport format combination) 에 관해 선택될 수 있다.

또한, 매체 액세스 제어 (MAC) 레이어는 암호화도 수행한다. 각각의 무선 베어러는 별개로 암호화될 수 있다. 암호화의 상세는 3GPP TS 33.102에서 상세히 설명된다.

WCDMA 와 같은 시스템에서, 패킷 데이터를 전송하는데 사용할 수 있는 3 가지 유형의 전송 채널이 존재한다. 이들 채널은 공통 전송 채널, 전용 전송 채널, 및 공유 전송 채널로 알려져 있다. 다운링크에서, 전송 채널 패킷 데이터는 패킷 스케쥴링 알고리즘에 의해 선택된다. 업링크에서, 전송 채널은, 패킷 스케쥴링 알고리즘에 의해 설정된 파라미터에 기초하여 모바일 (10) 에 의해 선택된다.

공통 채널은, 예를 들어, 업링크에서 랜덤 액세스 채널 RACH 이고, 다운링크에서 순방향 액세스 채널 FACH 일 수 있다. 양자 모두 시그널링 데이터 및 사용자 데이터를 반송한다. 공통 채널은 짧은 설정 시간을 갖는다. 공통 채널은 접속이 설정되기 전에 시그널링에 이용될 수 있으므로, 공통 채널은 임의의 긴 설정 시간 없이 패킷을 즉시 전송하는데 사용될 수 있다. 통상, 섹터 당 몇몇의 RACH 또는 FACH 이 존재한다. 공통 채널은 피드백 채널을 갖지 않으며, 그에 따라 개방 루프 전력 제어 또는 고정 전력을 이용한다. 또한, 공통 채널은 소프트 핸드오버를 이용할 수 없다. 그러므로, 공통 채널의 링크 레벨 성능은 전용 채널의 링크 레벨 성능에 비해 나쁠 수 있으며, 전용 채널을 이용하는 경우에 비해 더 많은 간섭이 발생될 수 있다. 결과적으로, 공통 채널은 작은 개별 패킷을 송신하는데 더 적합할 수 있다. 공통 채널에서 사용되는 애플리케이션은 단문 서비스 (SMS) 와 단문 텍스트 이메일과 같은 애플리케이션일 것이다. 또한, 웹 페이지로 단일 요청을 전송하는 것이 공통 채널의 개념에 보다 적합할 수 있으나, 더 큰 데이터량의 경우 공통 채널은 열악한 무선 성능으로 손상될 수 있다.

전용 채널은 무선 성능을 향상시키는 고속 전력 제어 및 소프트 핸드오버 특성을 사용할 수 있으며, 통상적으로 공통 채널을 사용하는 경우에 비해 더 적은 간섭이 발생된다. 그러나, 전용 채널의 설정은 공통 채널에 액세스하는 것보다 더 많은 시간이 걸린다. 전용 채널은 초당 수 킬로바이트에서 초당 2 메가바이트까지 가변 비트 레이트를 가질 수 있다. 비트 레이트가 송신 중에 변화하므로, 다운링크 직교 코드는 가장 높은 비트 레이트에 따라 할당되어야 한다. 그러므로 가변 비트 레이트 전용 채널은 귀중한 다운링크 직교 코드 공간을 소비한다.

물리 레이어 (L1; 120) 는 시그널링 정보 및 사용자 데이터를 반송하는 전송 채널을 통해 MAC 레이어 (140) 에 결합한다. 물리 레이어 (120) 는 어떻게, 그리고 어떤 특성으로 데이터가 전달되는지에 의해 특징지워질 수 있는 전송 채널을 통해 MAC 레이어에 서비스를 제공한다.

물리 레이어 (L1; 120) 는 물리 채널을 통해 무선 링크 상에서 시그널링 및 사용자 데이터를 수신한다. 물리 레이어 (L1) 는 통상, CRC 계산, 순방향 에러 정정 (FEC), 레이트 매칭, 전송 채널 데이터 인터리빙, 및 전송 채널 데이터 다중화 뿐만 아니라 획득, 액세스, 페이징, 및 무선 링크 확립/실패와 같은 기타 물리 레이어 절차를 포함하는 다중화 및 채널 코딩을 수행한다. 물리 레이어 (L1) 는 또한, 확산 및 스크램블링, 변조, 측정, 송신 다이버시티, 전력 가중, 핸드오버, 압축 모드 및 전력 제어를 책임질 수 있다.

도 5b 는 무선 링크 제어 (RLC) 레이어의 구조를 도시한 블록도이다. 상술한 바와 같이, 무선 링크 제어 (RLC) 레이어 (150) 내의 각각의 RLC 엔터티 또는 인스턴스 (152) 는 다음 3 개의 데이터 전달 모드 : 투명 모드 (TM), 부정응답 모드 (UM), 또는 긍정응답 모드 (AM) 중 하나에서 동작하도록 무선 자원 제어 (RRC) 레이어 (160) 에 의해 구성될 수 있다. 사용자 데이터에 대한 데이터 전달 모드는 서비스 품질 (QoS) 설정에 의해 제어될 수 있다.

TM 은 일방향성이며, 송신 TM 엔터티 (152A) 및 수신 TM 엔터티 (152B) 를 포함한다. 투명 모드에서 상위 레이어 데이터에 프로토콜 순서가 추가되지 않는다. 에러 있는 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 은 폐기되거나 에러 있음이 표시될 수 있다. 특별한 경우에 제한된 분할/재결합 능력의 송신이 달성될 수 있지만 상위 레이어 데이터가 통상적으로 분할되지 않는 스트리밍 유형 송신이 사용될 수 있다. 분할/재결합이 사용될 때, 이는 무선 베어러 설정 절차에서 협상될 수 있다.

또한, UM 도 일방향성이며 송신 UM 엔터티 (152C) 및 수신 UM 엔터티 (152D) 를 포함한다. 업링크와 다운링크 사이에 결합이 필요하지 않으므로, UM RLC 엔터티는 일방향성으로 정의된다. UM 에서 데이터 전달은 보장되지 않는다. UM 은, 예를 들어, 긍정응답 및 재송신이 RRC 절차의 일부가 아닌 특정한 RRC 시그널링 절차를 위해 사용될 수 있다. 부정응답 모드 RLC 를 이용하는 사용자 서비스의 예는 셀 브로드캐스트 서비스 및 VoIP (voice over IP) 이다. 수신된 에러 있는 데이터는 구성에 따라 표시되거나 폐기될 수 있다. 명시적 시그널링 기능이 없는 시간 기반 폐기가 적용될 수 있으며, 그에 따라 특정 시간 내에 송신될 수 없는 RLC PDU 는 송신 버퍼로부터 단순히 제거될 수 있다. 부정응답 데이터 전달 모드에서, PDU 구성은 시퀀스 번호를 포함하며, 시퀀스 번호 검사가 수행될 수 있다. 시퀀스 번호 검사는 재결합된 PDU 의 무결성 (integrity) 을 보장하는데 도움을 주며, 무선 링크 제어 (RLC) SDU 로 재결합되었을 때 무선 링크 제어 (RLC) PDU 내의 시퀀스 번호를 검사함으로써, 손상된 무선 링크 제어 (RLC) SDU 를 검출하는 수단을 제공한다. 임의의 손상된 무선 링크 제어 (RLC) SDU 는 폐기될 수 있다. 분할 및 연접이 또한 부정응답 모드 (UM) 에서 제공될 수 있다.

긍정응답 모드에서, RLC AM 엔터티는 양방향성이고, 반대 방향의 링크 상태의 표시를 사용자 데이터에 피기백 (piggybacking) 할 수 있다. 도 5c 는 무선 링크 제어 (RLC) 긍정응답 모드 (AM) 엔터티를 구현하기 위한 엔터티 및 AM PDU 가 어떻게 구성되는지를 도시한 블록도이다. AM-SAP 을 통해 상위 레이어로부터 수신된 데이터 패킷 (RLC SDU) 은 고정 길이의 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 으로 분할 및/또는 연접될 수 있다 (514). 프로토콜 데이터 유닛의 길이는 무선 베어러 설정에서 결정되는 준 안정 (semi-static) 값이며, RRC 무선 베어러 재구성 절차를 통해 변화될 수 있다. 연접 또는 패딩을 위해, 길이 및 확장에 대한 정보를 반송하는 비트는 마지막 프로토콜 데이터 유닛의 시작에 삽입될 수 있고, 또는 SDU 로부터의 데이터가 포함될 수 있다. 수개의 SDU 가 하나의 PDU 에 맞는다면, 이들은 PDU 의 시작에 삽입될 수 있는 적절한 길이 표시자 (LI) 에서 연접될 수 있다. 그 후, PDU 는 송신 버퍼 (520) 에 배치될 수 있으며, 송신 버퍼 (520) 는 재송신 관리도 처리할 수 있다.

PDU 는, 송신 버퍼 (520) 로부터 하나의 PDU 를 취하고, 거기에 헤더를 추가하며, PDU 내의 데이터가 RLC PDU 전체를 채우지 못하는 경우에는 패딩 필드 또는 피기백 상태 메시지가 부가되어 구성될 수 있다. 피기백 상태 메시지는 RLC SDU 폐기를 표시하기 위해 수신 측으로부터 또는 송신 측으로부터 발신할 수 있다. 헤더는 RLC PDU 시퀀스 번호 (SN), 피어 엔터티로부터 상태를 요청하는데 사용될 수 있는 폴비트 (pollbit; P), 및 선택적으로는 SDU 의 연접, 패딩 또는 피키백 PDU 가 RLC PDU에서 발생하는 경우에 사용될 수 있는 길이 표시자 (LI) 를 포함할 수 있다.

긍정응답 모드 (AM) 는 통상적으로 인터넷 브라우징 및 이메일 다운로딩과 같은 패킷 유형 서비스를 위해 사용된다. 긍정응답 모드에서, 자동 반복 요청 (ARQ) 메커니즘이 에러 정정을 위해 사용될 수 있다. 에러를 가진 임의의 수신된 패킷도 재송신될 수 있다. RLC 의 품질 대 지연 성능은 RLC 에 의해 제공되는 다수의 재송신 구성을 통해 RRC 에 의해 제어될 수 있다. RLC 가 데이터를 정확하게 전달할 수 없는 경우, 예를 들어, 최대 재송신 횟수에 도달한 경우 또는 재송신 시간이 초과된 경우, 상위 레이어에 통지되고 무선 링크 제어 (RLC) SDU 는 폐기될 수 있다. 또한, 피어 엔터티에는 상태 메시지에서 이동 수신 윈도우 명령을 전송함으로써 SDU 폐기 동작이 통지되며, 수신기는 또한 폐기된 무선 링크 제어 (RLC) PDU 에 속하는 모든 PDU 를 제거한다.

RLC 는 순차적 (in-sequence) 및 비순차적 (out-of-sequence) 전달 모두를 위해 구성될 수 있다. 순차적 전달에 있어서, PDU 의 상위 레이어의 순서가 유지되는 반면, 비순차적 전달은 상위 레이어 PDU 가 완전히 수신되자마자 상위 레이어 PDU 를 포워딩한다. RLC 레이어는 상위 레이어 PDU 의 순차적 전달을 제공한다. 이 기능은 RLC 에 의한 전달을 위해 제공되었던 상위 레이어 PDU 의 순서를 보존한다. 이 기능이 이용되지 않는 경우, 비순차적 전달이 제공될 수 있다. 데이터 PDU 전달에 추가하여, 상태 및 리셋 제어 절차가 피어 RLC 엔터티 간에 시그널링될 수 있다. 제어 절차는 별도의 논리 채널도 이용할 수 있으며, 그에 따라 하나의 AM RLC 엔터티는 하나 또는 두 개의 논리 채널을 이용할 수 있다.

암호화는 긍정응답 및 부정응답 RLC 모드에 대하여 RLC 레이어에서 수행될 수 있다. 도 5c 에서, PDU 시퀀스 번호 및 폴비트를 포함하는 2 개의 최초 2 비트를 제외하고, AM RLC PDU 가 암호화된다 (540). PDU 시퀀스 번호는 암호화 알고리즘에 대한 하나의 입력 파라미터이며, 암호화를 수행하기 위해서는 피어 엔터티에 의해 판독가능해야 한다. 3GPP 규격 TS33.102 가 암호화를 설명한다.

그 후, PDU 는 논리 채널을 통해 MAC 레이어 (140) 로 포워딩된다. 도 5c 에서, 추가적인 논리 채널 (DCCH/DTCH) 이, 하나의 RLC 엔터티가 상이한 논리 채널을 이용하여 제어 PDU 및 데이터 PDU 를 전송하도록 구성될 수 있음을 예시하는 점선에 의해 표시된다. AM 엔터티의 수신 측 (530) 은 MAC 레이어로부터 논리 채널 중 하나를 통해 RLC AM PDU 를 수신한다. 전체 RLC PDU 를 통해 계산될 수 있는 물리 레이어 CRC 로 에러가 검사될 수 있다. 실질적인 CRC 검사는 물리 레이어에서 수행될 수 있으며, RLC 엔터티는, 전체 헤더의 암호해독화 후 데이터와 함께 CRC 검사의 결과를 수신하고, 가능한 피기백 상태 정보가 RLC PDU 로부터 추출될 수 있다. 수신된 PDU 가 강한 메시지 (strong massage) 이거나 상태 정보가 AM PDU 에 피기백된 경우, 수신된 상태 정보에 대해 그 재송신 버퍼를 검사하는 송신측에 제어 정보 (상태 메시지) 가 전달될 수 있다. RLC 헤더로부터의 PDU 번호는 암호해독 (550) 을 위해, 또한 암호화된 PDU 를 수신 버퍼에 저장할 때 이용된다. 완전한 SDU 에 속한 모든 PDU 가 수신 버퍼에 존재하면, SDU 가 재결합될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 그 후, 순차적 전달 및 중복 검출을 위한 검사가 RLC SDU 가 상위 레이어로 전달되기 전에 수행될 수 있다.

사용자 장비 (UE) 또는 이동국이 PTM 송신과 포인트-투-포인트 (PTP) 송신 사이를 이동하는 경우 (또는 셀이 변경되는 경우), RLC 엔터티 (152) 는 재 초기화된다. 이는 바람직하지 않게도, 무선 링크 제어 (RLC) 버퍼 내에 있는 임의의 데이터의 손실을 초래할 수 있다. 상술한 바와 같이, 이동국이 하나의 셀에서 다른 셀로 이동하거나 서비스 중인 셀에서 멀티미디어 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스 (MBMS) 콘텐츠의 전달이 포인트-투-포인트 (PTP) 송신 모드에서 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신 모드로 변경되는 경우에 문제가 발생할 수도 있다.

포인트-투-포인트 (PTP) 송신과 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신 사이의 천이 동안, 또는 상이한 셀 사이에서 발생하는 천이 (예를 들어, 핸드오버) 동안 멀티미디어 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스 (MBMS) 의 연속성을 유지하고, 중복 정보의 제출을 피하는 것이 바람직하다. MBMS 서비스의 연속성을 유지하고 중복 정보의 송출을 피하기 위하여, 레이어 2 (150) 는 2 개의 스트림으로부터 입수되는 데이터를 재정렬할 수 있어야 한다. 네트워크 종단 포인트가 각 모드에서 상이할 수 있기 때문에, 이러한 동기화는 물리 레이어에 의해 제공될 수 없다. 3GPP 에서와 같이, 순방향 에러 정정 (FEC) 이 RLC 레이어 (150) 하부에서 수행되는 경우, 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신과 포인트-투-포인트 (PTP) 송신 사이의 임의의 천이 또는 그 역의 천이 동안 데이터가 손실될 수 있다. 또한, 이는 물리 레이어 동기화 및 (예를 들어, 공통 스케쥴링을 갖는) 다수 셀 사이에서의 동일한 매체 액세스 제어 (MAC) 의 공유를 필요로 할 수 있다. 이처럼, 이것은 그러한 전제가 적용되지 않는 3GPP2 에서 문제를 초래할 수 있다.

포인트-투-포인트 ( PTP ) 송신

애플리케이션이 상당한 지연 허용도 (tolerance) 를 갖는다고 가정하면, 포인트-투-포인트 (PTP) 송신에 대한 가장 효율적인 전달 모드는 무선 링크 제어 (RLC) 긍정응답 모드 (AM) 이다. 예를 들어, 통상적으로, RLC 긍정응답 모드 (AM) 는 전용 논리 채널 (PTP) 을 통한 패킷 스위치 데이터 전달에 사용된다. RLC 는 전용 논리 채널 상의 긍정응답 모드 (AM) 에서 동작한다. 도 5a 에 도시된 바와 같이, 다운링크 방향에서의 하나의 사용자 서비스에 대한 전용 사용자 트래픽은 전용 트래픽 채널 (DTCH) 이라 알려진 논리 채널을 통해 전송될 수 있다.

긍정응답 모드 (AM) 에서, 데이터에 에러가 있는 경우, 재송신 요청을 위해 역방향 링크를 사용할 수 있다. RLC 는 서비스 데이터 유닛 (SDU) 을 송신하고, 재송신에 의해 피어 엔터티로의 전달을 보장한다. RLC 가 데이터를 정확하게 전달할 수 없는 경우, 송신 측의 RLC 의 사용자에게 통지된다. RLC AM 에서의 동작은 일반적으로 추가적인 지연이 있더라도 훨씬 더 전력 효율적이다.

포인트-투-멀티포인트 ( PTM ) 송신

공통 트래픽 채널 (CTCH) 은 다운링크 방향에 존재하는 일방향성 채널이며, 전체 단말기 또는 특정 단말기 그룹에게 정보를 송신하는 때에 사용될 수 있다. 이들 데이터 전달 모드 모두는 역방향 링크 채널 설정을 갖지 않는 일방향성 공통 채널을 사용한다.

MBMS 서비스가 포인트-투-포인트 (PTP) 와 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신 모드 사이에서 투명하게 스위칭 할 수 있도록 하는 구조를 제공하는 것이 바람직하다. 포인트-투-포인트 (PTP) 와 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신 모드 사이에서의 천이 시에 양호한 성능을 얻기 위하여, 상이한 무선 링크 제어 (RLC) 모드 사이에서 스위칭을 가능케 하는 구조를 제공하는 것도 바람직하다. 예를 들어, 이는 전력 요구조건을 감소시키는데 도움을 줄 수 있다.

이하, 도 6 내지 19 를 참조하여 도시되고 설명된 실시형태들을 참조하여 본 발명의 양태들을 설명한다. 이들 특성은, 특히, 새로운 순방향 에러 정정 (FEC) 레이어를 이용하여 이러한 천이 동안 서비스 연속성을 유지하는 것을 도울 수 있다.

도 6 은 순방향 에러 정정 (FECd) 모드 및 순방향 에러 정정 (FECc) 모드에서 동작할 수 있는 순방향 에러 정정 (FEC) 레이어를 갖는 변형된 UMTS 프로토콜 스택의 도면이다. 순방향 에러 정정 (FEC) 레이어는, 사용자 장비 (UE) 가 서비스 연속성을 유지하면서, 포인트-투-포인트 (PTP) 송신에서 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신으로 변화하는 경우, 하부 무선 링크 제어 (RLC) 엔터티 (152) 가 하나의 무선 링크 제어 (RLC) 데이터 전달 모드로부터 다른 무선 링크 제어 (RLC) 데이터 전달 모드로 변화할 수 있도록 한다. 본 실시형태에 따르면, FEC 레이어는 제 1 모드 (FECc) 또는 제 2 모드 (FECd) 에서 동작할 수 있다. 일 구현에서, 제 1 모드 (FECc) 는 패리티 블록을 이용할 수 있고, 제 2 모드 (FECd) 는 패리티 블록없이 동작할 수 있다. FECd 와 FECc 모드 사이의 변화의 영향은 RLC 모드 사이의 변화에 비해 훨씬 적으며, 심리스일 수 있어서 천이 동안 데이터 손실이 발생하지 않는다.

순방향 에러 정정 (FECc) 모드는 사용자 데이터를 보호하기 위해 외부 코딩 기술을 이용할 수 있다. 이는 특히 공통 채널 상에서 효율적일 수 있다. 순방향 에러 정정 (FECc) 모드는 프레이밍 (분할 및 연접) 및 시퀀스 번호 추가와 같은 부정응답 모드 (UM) 에서 통상적으로 발견되는 기능들이 무선 링크 제어 (RLC) 레이어상에서 발생할 수 있도록 한다. 그 결과, 종래의 부정응답 모드 (UM) 기능이 순방향 에러 정정 (FEC) 레이어에서 수행될 수 있기 때문에, 무선 링크 제어 (RCL) 레이어는 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신을 위해 투명 모드 (TM) 를 이용할 수 있다. 이 기능이 무선 링크 제어 (RLC) 긍정응답 모드 (AM) 에서 중복될 수 있지만, ARQ 에 의한 이득이 이 중복을 보상한다.

무선 링크 제어 (RLC) 레이어 상에 순방향 에러 정정 (FEC) 또는 외부 코딩 레이어를 배치함으로써, 시퀀스 번호가 무선 링크 제어 (RLC) 에 독립적으로 레이어에 추가될 수 있다. 부정응답 송신과 함께 시퀀스 번호와 같은 추가적인 오버헤드를 이용하는 것은, MBMS 데이터의 비동기 송신 동안에 인코더 패킷 (EP) 과 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 의 재정렬을 가능하게 할 수 있다. 시퀀스 번호가 무선 링크 레이어 (RLC) 상의 레이어에 추가되므로, 포인트-투-포인트 (PTP) 송신 및 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신에서 시퀀스 번호는 공통이며, 그에 따라 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신에서 포인트-투-포인트 (PTP) 송신으로 천이가 일어나는 때에 시퀀스 번호의 연속성이 유지될 수 있다. 이는 데이터가 재정렬될 수 있게 하여, 데이터의 중복 및/또는 분실 데이터가 회피될 수 있다.

또한, 외부 코딩은 포인트-투-포인트 (PTP) 송신에서 이용될 수 있으며, 이는 잠재적으로 시스템에 소정의 전력을 얻게하고/하거나 재송신을 위한 지연을 감소시킬 수 있다. 멀티미디어 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스 (MBMS) 데이터는 어느 정도 지연 허용도가 있을 수 있다. 포인트-투-포인트 (PTP) 송신에 있어서, 피드백 경로가 제공된다. 이는, 추가적인 패리티 블록이 항상 전송되는 FEC 방식보다 일반적으로 더욱 무선 효율적인 (radio effecctive) 이다는 것을 필요로 할 때 ARQ 재송신의 사용에 의하여 더욱 효율적인 무선 링크 제어 (RLC) 긍정응답 모드 (AM) 를 사용한다. 이와 같이, MBMS 페이로드 데이터에의 패리티 블록 추가는, 예를 들어 포인트-투-포인트 (PTP) 와 같은 전용 논리 채널에 대해 불필요하다.

도 7a 및 7b 는 무선 링크 제어 (RLC) 레이어 (150) 상에 배치된 순방향 에러 정정 (FEC) 레이어 (157) 를 포함하는 액세스 계층의 프로토콜 구조의 실시형태를 도시한 것이다. 순방향 에러 정정 (FEC) 레이어의 일 실시형태는 도 11 을 참조하여 설명된다.

순방향 에러 정정 (FEC) 레이어 (157) 는 사용자 평면 정보 (163) 를 사용자 평면 무선 베어러를 통해 직접 수신한다. 순방향 에러 정정 (FEC) 레이어가 무선 링크 제어 (RLC) 레이어의 상부에 위치하므로, FEC 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 은 RLC 서비스 데이터 유닛 (SDU) 에 대응된다. FEC 레이어는 바람직하게는, 임의의 SDU 사이즈 (8 비트의 배수로 제한됨), 가변 레이트 소스, 하위 레이어로부터의 비순차적 패킷 수신, 및 하위 레이어로부터의 중복 패킷 수신을 지원한다. FEC PDU 사이즈는 8 비트의 배수로 제한될 수 있다.

도 9a 를 참조하여 아래에서 상술하는 바와 같이, FEC 레이어 (157) 는 SDU 와 같은 사용자 데이터의 상위 레이어 블록을 동일 사이즈 행 (row) 으로 분할 및 연접한다. 또한, 각각의 행은 내부 블록이라고 할 수도 있다. 각각의 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 은 오버헤드를 포함할 수도 있다. 오버헤드는, 서비스 데이터 유닛 (SDU) 과 같은 특정 사용자 데이터 블록으로부터 데이터가 위치될 수 있는 최종 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 의 시작을 나타내는 길이 표시자 (LI) 를 포함할 수도 있다. PDU 의 집합은 인코더 패킷 (EP) 또는 "인코더 매트릭스" 를 포함한다. 인코더 패킷 (EP) 에 포함된 PDU 의 수는 다른 요인 중에서, 사용된 외부 코드의 수에 의존한다. 각각의 인코더 "매트릭스" 행을 독립적인 또는 별개의 송신 시간 간격 (TTI) 으로 패킹하는 것은 물리 레이어의 성능을 향상시킬 수 있다. 버퍼링 부담을 감소시키기 위하여, 더 짧은 송신 시간 간격 (TTI) 지속기간이 이용될 수 있다.

그 후, 인코더 패킷 (EP) 은 외부 코드 인코더를 통해 전달되어 패리티 행을 생성한다. 도 9a 를 참조하여 매우 상세히 후술하는 바와 같이, FEC 레이어 (157) 는 UMTS 지상 무선 액세스 네트워크 (UTRAN; 20) 에 리드 솔로몬 (RS; Reed Solomon) 코더의 기능을 제공함으로써 외부 코딩을 수행할 수도 있으며, 사용자 장비 (UE; 10) 에 리드 솔로몬 디코더의 기능을 제공함으로써 외부 디코딩을 수행할 수도 있다.

외부 인코더에 의해 생성된 패리티 행은 인코더 패킷 (EP) 에 추가될 수 있고, 내부 블록의 그룹으로서 송신 버퍼에 배치될 수 있다. 각각의 내부 블록은 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 을 생성하기 위해 추가되는 정보를 갖는다. 그 후, PDU 의 그룹은 송신될 수 있다.

FEC 레이어 (157) 는 또한, 상이한 내부 블록이 상이한 셀로부터 수신되더라도, 단일 EP 에 속하는 데이터의 복원을 가능케 한다. 이는 각각의 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 의 헤더에서 시퀀스 번호 (SN) 의 송신을 통해 달성될 수 있다. 일 실시형태에서, 시스템 프레임 번호 (SFN) 는 인코더 패킷 (EP) 에 대하여 데이터 정렬을 유지하는 것을 도울 수 있다. 시퀀스 번호는, 예를 들어 도 10a 및 10b 를 참조하여 본 문서 전체에서 매우 상세히 설명된다.

또한, FEC 레이어 (157) 는 패딩 및 재결합을 수행할 수도 있고, 사용자 데이터를 전달할 수도 있으며, 상위 레이어 PDU 의 순차적 전달, 중복 검출 및 시퀀스 번호 검사를 수행할 수도 있다.

도 6 내지 7a 에 도시된 실시형태에서, 순방향 에러 정정 (FEC) 레이어 (157) 가 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜 (PDCP) 레이어 (156) 와 무선 링크 제어 (RLC) 레이어 (150) 사이에 (예를 들어, (BMC) 레이어와 동일한 레벨에, 그리고 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜 (PDCP) 레이어의 아래에) 도시된다. 순방향 에러 정정 (FEC) 레이어 (157) 를 무선 링크 제어 (RCL) 레이어 (150) 의 바로 위쪽에 배치함으로써, 내부 블록 사이즈가 무선으로 전송되는 패킷의 "골드" 패킷 사이즈와 매칭되므로, 외부 코드의 성능이 최적화될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 여기서 순방향 에러 정정 (FEC) 레이어는 제한이 아닌 오직 예시를 위해 도시되었다는 것을 이해해야 한다. 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜 (PDCP) 레이어 (156) 는 그 헤더 압축 능력을 위하여 순방향 에러 정정 (FEC) 레이어 (157) 의 상부에서 사용될 수도 있다. 현재 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜 (PDCP) 레이어 (156) 는 전용 논리 채널을 이용하는 포인트-투-포인트 (PTP) 송신에 대해 정의된다. 도 7b 에 도시된 바와 같이, 순방향 에러 정정 (FEC) 레이어는 무선 링크 제어 (RCL) 레이어상의 액세스 계층에 또는 애플리케이션 레이어 내에 어디든지 제공될 수 있다. 순방향 에러 정정 (FEC) 레이어는 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜 (PDCP) 레이어의 아래 또는 위에 있을 수도 있다. FEC 가 애플리케이션 레이어 (80) 에서 수행되는 경우, "골드" 패킷 사이즈가 GSM 및 WCDMA 에 대해 상이하더라도 이는 GSM 및 WCDMA 에 동일하게 적용될 수 있다.

외부 코드 설계

새로운 순방향 에러 정정 (FEC) 레이어는 사용자 평면 정보에 대해 외부 코딩을 수행할 수 있다. 도 8 은 외부 블록 코드 구조의 개념을 설명하기 위해 정보 블록 (91) 및 외부 코드 블록 (95) 을 도시한 도면이다. 도 9a 는 멀티미디어 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스 (MBMS) 데이터 (91) 에 외부 코드 블록 구조가 어떻게 적용될 수 있는지에 대한 예를 도시한 도면이다. 외부 코딩은, 지연 허용 (delay-tolerant) 콘텐츠를 전체 셀에 브로드캐스팅할 때에 물리 레이어 성능을 향상시킬 수 있다. 외부 코드는, 예를 들어, 셀 간의 천이 및 포인트-투-포인트 (PTP) 송신 모드와 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신 모드 사이의 천이 동안 데이터 손실을 피하는 것을 도울 수 있다.

외부 코드 블록 (95) 은 k 개의 프로토콜 데이터 유닛 (PDU; 91) 과 N-k 개의 패리티 행 (93) 을 포함하는 매트릭스 형태로 나타낼 수 있다. 외부 블록 코딩에서, 데이터를 분할, 연접 및 패딩 (내부 블록으로의 오버헤드 삽입을 포함) 하여 사용자 데이터를 k 개의 페이로드 행으로 구성하고, 그 후 결과 정보 블록 (91) 을 인코딩하여 외부 코드 블록 (95) 을 생성하기 위해 정보 블록 (91) 에 추가될 수 있는 N-k 개의 패리티 행 (93) 을 생성함으로써, 데이터가 큰 인코더 패킷 또는 정보 블록 (91) 으로 결합될 수 있다. 패리티 블록 (93) 은 정보 블록 (91) 에 리던던시 정보를 추가한다. 그 후, 개별적인 외부 코드 블록의 행은 최종적으로 단일 또는 다수의 송신 시간 간격 (TTI) 동안 송신될 수 있다. 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 세트에 대한 리던던시 정보는 일부 PDU 가 송신 동안 손실된 경우라도 원래의 정보가 재구성되게 할 수 있다.

도 9a 는 리드 솔로몬 (RS) 블록 코드로 알려진 예시적인 외부 코드 구조를 도시한 것이다. 리드 솔로몬 (RS) 코드는 채널 에러를 검출하고 정정하는데 사용될 수 있다. 도 9a 에 도시된 외부 코드는 시스터매틱 (systematic) (n,k) 블록 코드이며, 여기서 각각의 리드 솔로몬 (RS) 코드 심볼은 행 및 열에 의해 정의된 정보의 바이트를 포함한다. 각각의 열은 리드 솔로몬 (RS) 코드 워드를 포함한다. n 개의 손실 블록이 복구되어야 한다면, 적어도 n 개의 패리티 블록이 요구된다. 이와 같이, 필요한 메모리의 양은 패리티 블록의 수가 증가할 때 증가한다. 리드 솔로몬 (RS) 코딩에서, 코드 워드를 생성하기 위해 N-k 개의 패리티 심볼이 k 개의 시스터매틱 심볼에 추가될 수 있다. 즉, 리드 솔로몬 (RS) 코드 [N,k] 의 코드 워드는 k 개의 정보 또는 "시스터매틱" 심볼 및 N-k 개의 패리티 심볼을 갖는다. N 은 코드의 길이이며, k 는 코드의 차원 (dimension) 이다. k 개의 정보 바이트마다, 코드는 n 개의 코딩된 심볼을 생성하며, 그 중 최초 k 개는 정보 심볼과 동일하다. 각각의 행은 "내부 블록" 이라 지칭될 수 있으며, 송신 시간 간격 (TTI) 당 페이로드를 나타낸다. 통상의 WCDMA 시스템에서, 송신은, 예를 들어 20 ms 프레임 (TTI) 의 기본 WCDMA 구조 상에서 발생할 수도 있다. 패리티 심볼은 다음과 같이 정의되는 생성기 매트릭스를 이용하여 시스터매틱 심볼로부터 유도될 수 있다 :

(수학식 1)

(수학식 2)

(수학식 3)

여기서,

,

는 임의의 갈루아 (Galois) 필드에 속한다. 예를 들어, 리드 솔로몬 (RS) 코드 워드의 심볼이 일 비트인 경우, 2 차원의 갈루아 필드 (GF(2)) 가 디코딩 동작을 설명하는데 사용된다. 일 실시형태에서, 심볼이 옥텟 (octet) 인 경우, 256 차원의 갈루아 필드 (GF(256)) 가 디코딩 동작을 설명하는데 사용될 수 있다. 이 경우, 각각의 정보 열은 행 당 1 바이트로 구성된다. 각각의 정보 열은 256 차원의 갈루아 필드 (GF(256)) 상에서 [N,k] 리드 솔로몬 (RS) 코드를 이용하여 인코딩 될 수 있다. 행 당 M 바이트가 존재하는 경우, 외부 블록은 M 번 인코딩된다. 그러므로, 외부 블록 (95) 마다 N*M 바이트가 존재한다.

이레이저 디코딩

외부 코드 구조는 이레이저 정정을 가능케 한다. 어느 심볼에 에러가 있는지 디코더가 이미 안다면, 에러 있는 시스터매틱 심볼의 재구성은 상대적으로 적은 양의 계산을 요구한다. 인코더 패킷 (EP) 또는 매트릭스는 외부 인코더의 출력에서의 전체 데이터 세트를 지칭한다. 리던던시 정보는 각각의 행으로부터 열 단위로 취해지며, 각각의 송신된 행은 데이터가 정확히 전송되었는지를 확인하기 위하여 검사해야 하는, 부가된 CRC 를 갖는다. MBMS 송신의 경우, CRC 는 내부 블록 (91) 에 에러가 있는지 여부를 나타내는 각각의 전송 채널 블록에서 사용될 수 있으며, CRC 가 실패한 경우, 블록 내의 모든 심볼에 에러가 있는 것으로 간주될 수 있다. 일 실시형태에서, 소정의 내부 블록 (97) 에 에러가 있는 경우, 그 블록에 대한 모든 비트가 이레이징될 수 있다. "이레이저" 라는 용어는 CRC 가 실패한 에러 있는 블록에 속한 각각의 심볼을 지칭한다. 이레이저가 아닌 심볼은 정확한 것으로 간주될 수 있다. CRC 미검출 에러 가능성을 무시하면, 각각의 Nx1 열은 정확하며 이레이징된 심볼을 포함한다.

수신된 벡터 r 은 다음과 같이 쓸 수 있다:

(수학식 4)

여기서 e 는 이레이저를 나타낸다.

이레이저 디코딩은 N-k 개까지의 에러 있는 심볼이 정정될 수 있게 한다. 이레이저가 아닌 심볼은 정확한 것으로 간주될 수 있기 때문에, 통상적으로 RS 코드의 에러 정정 특성은 통상적인 RS 코드의 에러 정정 특성 보다 훨씬 양호하다. 각각의 내부 블록에서 사용된 CRC 의 사이즈는, 미검출 에러의 확률이 나머지 외부 블록 확률을 초과하지 않는다는 것을 보장하도록 충분히 커야 한다. 예를 들어, 16 비트 CRC 가 내부 블록에서 사용되는 경우, 나머지 외부 블록 에러률의 하한은 2^-16 = 1.5?10^-5 일 것이다. 최초 k 개의 내부 블록에 에러가 존재할 수 없는 경우, 시스터매틱 심볼이 정보 심볼과 동일하므로 RS 디코딩은 수행될 필요가 없다.

양호한 CRC 를 갖는 k 개의 블록이 수신되자마자, N 개의 내부 블록 모두의 수신을 대기하지 않고 외부 블록 디코딩이 수행될 수 있음을 유의하여야 한다. 이레이저 디코딩을 수행하기 위하여, 이레이저에 대응하는 열들을 모두 제거함으로써 생성기 매트릭스

로부터 변형된 생성기 매트릭스

가 유도되거나, 불필요한 블록들, 예를 들어 최초의 k 개의 양호한 수신된 심볼들만이 변형된 생성기 매트릭스

를 식별하기 위하여 사용될 수 있다. 원래의 정보 워드 m 은 다음과 같이 복원될 수 있다 :

(수학식 5)

여기서,

는 최초 k 개의 양호한 심볼들로 얻어진 변형된 수신 벡터이다. 그러므로, 이레이저 디코딩 복잡도는 k ×k 행렬 변환의 복잡도로 감소될 수 있다. 따라서, RS 이레이저 디코딩의 이용은 RS 디코딩의 계산 복잡도를 현저히 단순화시킬 수 있다.

데이터 패킹의 외부 코드 성능에 대한 영향

도 11 - 13 을 참조하여 후술하는 바와 같이, 무선으로 전송되는 패딩 및 오버헤드의 양이 특정 외부 코딩 방식에 의하여 제한되어 있는 경우, 외부 코딩은 매우 큰 오버헤드를 초래하지 않고 가변 레이트 데이터 소스와 함께 사용될 수도 있다. 상술한 외부 코드 방식에서, 데이터는 소정의 사이즈의 블록으로 패킹될 수 있으며, 단축된 리드 솔로몬 코드가 블록에 걸쳐 실행될 수 있다. 인코딩된 패킷 데이터는, 도 9a 및 9b 를 참조하여 이하 설명할 적어도 2 개의 상이한 방식으로 TTI 로 패킹될 수 있다.

도 9b 는 송신 시간 간격 (TTI) 당 다수의 행이 전송될 수 있는 도 9a 의 외부 코드 블록 구조를 도시한 도면이다. 본 발명의 다른 양태에 따르면, 하나의 행으로부터의 데이터는 단일 TTI 에서 송신된다. 다른 실시형태에서, 하나의 인코더 패킷 (EP) 행으로부터의 데이터는 하나의 TTI 에 넣어져, 각각의 TTI 가 그 인코더 패킷 (EP) 행으로부터의 데이터를 포함한다. 이처럼, 각각의 행은 별도의 WCDMA 프레임 또는 송신 시간 간격 (TTI) 에서 송신될 수 있다. 각각의 행을 하나의 TTI 에서 송신하는 것은 더 양호한 성능을 제공한다. 도 9b 에서, k 와 n 모두는 TTI 당 행의 수로 나누어지고, 행 내의 에러는 전부 상관될 수 있다 (correlated). 이는 EP 에러 레이트 대 TTI 에러 레이트를 보면, 분명한 차이를 야기한다.

도 9c 는 각각의 행이 다수의 TTI 에서 송신되는 도 9a 의 외부 블록 구조를 도시한 도면이다. 도 9c 는 인코더 패킷 (EP) 의 각각의 행을 4 TTI (TTI0 - TTI3) 동안 전송하는 것을 도시하나, 실제로는 각 행은 임의의 수의 TTI 동안 전송될 수 있다. 각각의 열은 외부 코드 코드-워드이므로, 4 개의 개별 송신 "위상 (phase)" (TTI0 - TTI3) 각각은 독립적인 외부 코드에 상당한다. 전체 패킷이 복구되도록 하기 위해, 이들 독립적인 외부 코드 모두가 정확하게 디코딩되어야 할 것이다.

도 10a 및 10b 는 순방향 에러 정정 레이어에 의해 생성된 외부 코드 블록을 도시한 도면이다.

FECc 모드는 MBMS 페이로드 데이터 (91) 에 패리티 행 또는 블록 (93) 을 추가하여 외부 케이스 블록 (95) 을 구성하기 위해 공통 또는 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 논리 채널 상에서 이용될 수 있다. 각각의 외부 블록 (95) 은 복수의 내부 블록 (91, 93) 을 포함한다. 내부 블록의 시퀀스 및 그들의 인코더 패킷에 대한 위치를 식별하는 것은, 각각의 사용 가능한 내부 블록이 정확한 위치에 배치되게 하여 외부 디코딩이 정확히 수행될 수 있다. 일 실시형태에서, 각각의 내부 블록은 내부 블록 번호 m 및 외부 블록 번호 n 에 의해 내부 블록을 식별하는 헤더 (94) 를 포함한다. 예를 들어, 외부 블록 n 은 m 개의 내부 멀티미디어 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스 (MBMS) 페이로드 블록을 갖는 데이터 부분 (91) 과 M-(m+1) 개의 내부 패리티 블록을 갖는 리던던시 부분 (93) 을 포함한다. 본 실시형태에 따르면, 시퀀스 번호 공간은 MBMS 에 대해 최적화 될 수 있으며, 다수의 개별 시퀀스 번호, 예를 들어, 0 내지 127 에 의해 정의될 수 있다. 시퀀스 번호 공간은 임의의 종류의 천이에 의해 초래되는 수신 갭 이후에 동일한 시퀀스 번호가 나타나지 않도록 충분히 커야 한다. 수신 UE 는 일부 내부 블록이 손실되더라도 내부 블록의 순서를 결정할 수 있어야 한다. UE 가 전체 시퀀스 번호 공간에 의해 식별될 수 있는 것보다 많은 내부 블록을 손실한 경우, UE 는 내부 블록을 정확히 재정렬 할 수 없을 것이다. 동일 내부 블록의 시퀀스 번호는 FECd 블록 및 FECc 블록에 걸쳐 동일하다. FECd 블록은 FECc 블록에서 이용되는 리던던시 부분 (93) 을 포함하지 않는다. FECd 엔터티 및 FECc 엔터티는 무선에서 동일한 비트 레이트를 이용할 수도 있다.

송신측

송신 순방향 에러 정정 (FEC) 엔터티 (410) 는 SDU 를 수신하기 위한 서비스 데이터 유닛 (SDU) 버퍼 (412), 분할 및 연접 유닛 (414), 리드 솔로몬 (RS) 인코딩을 수행하는 외부 인코더 (416), 인코딩된 PDU 에 시퀀스 번호를 추가하는 시퀀스 번호 생성기 (418), 논리 채널 (406) 을 통해 PDU 를 송신하는 송신 버퍼 (420), 및 스케쥴링 유닛 (422) 을 포함한다.

서비스 데이터 유닛 (SDU) 버퍼 (412) 는 화살표로 표시된 무선 베어러 (402) 상에서 서비스 데이터 유닛 (SDU) 의 형태로 사용자 데이터 (FEC SDU) 를 수신하고, 상위 레이어로부터의 FEC SDU 를 저장한다. 수신 버퍼 (412) 는 얼마나 많은 데이터가 송신될지를 스케쥴링 유닛 (422) 에게 통신한다.

상술한 바와 같이, 통상적으로 소스 데이터 레이트가 변화하므로, 인코더 패킷 (EP) 을 채우는데 필요한 시간량이 통상적으로 변한다. 도 13 을 참조하여 설명되는 바와 같이, 프레임 충전 (frame-fill) 효율은 데이터 패킹을 언제 시작할지 결정하는데 있어서 플렉시빌리티를 가짐으로써 개선될 수 있다. 도입된 패딩의 양은 수신 FEC 엔터티 (430) 의 지터 (jitter) 허용도에 기초하여 가능한 한 많이 EP 의 생성을 지연시킴으로써 감소될 수 있다.

스케쥴링 엔터티 (422) 는 인코딩을 언제 시작할지 결정할 수 있다. 스케쥴러 (422) 는 바람직하게는, 패킷이 전송되기 이전에 얼마나 길게 대기할 수 있는지를 그 특정 서비스에 대한 QoS 프로파일에 기초하여 결정한다. 스케쥴러 (422) 가, 충분한 데이터가 축적되었거나 최대 허용 가능 패킷 송신 지연이 경과되었다는 것을 확립하면, 스케쥴러는 인코더 패킷 (EP; 91) 의 생성을 트리거한다. 분할 및 연접 유닛 (414) 은 서비스 데이터 유닛 (SDU) 을 다양한 행으로 분할하고 길이 표시자 (LI) 를 생성한다.

스케쥴링 유닛 (422) 은 바람직하게는, SDU 가 행의 수 (예를 들어, 12) 에 정확하게 일치하도록 EP 또는 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 의 최적 행 사이즈를 결정한다. 다르게는, 스케쥴러 (422) 는 RRC 에 의해 구성된 것들 중에서 가능성이 가장 적은 패딩을 발생시키는 FEC PDU 사이즈를 선택하고, 분할 및 연접 기능 (414) 이 SDU 를 사이즈 PDU_사이즈 - FEC_헤더_사이즈의 k 개의 블록으로 포맷하는 것을 요청한다. 이 포맷팅은 변화할 수 있다. 상이한 유형의 포맷팅의 예를 도 12 - 13 을 참조하여 후술한다. 고려되는 데이터의 총량은 연접 및 분할 기능 (414) 에 의해 포함되는 오버헤드를 포함하여야 한다. 인코더 패킷 (EP) 을 생성하기 위해, 스케쥴러 (422) 는 연접 및 분할 기능 (414) 이 그 사이즈의 k 개의 PDU 를 생성하는 것을 요청한다. 이 사이즈는 재결합 정보를 포함한다. 일 실시형태에서, PDU 는 8 의 배수 비트의 사이즈를 가질 수 있으며, 연속적인 PDU 의 데이터는 코드 워드 내의 상이한 심볼에 대응한다.

그 후, k 개의 PDU 블록은 리드 솔로몬 (RS) 인코딩을 수행하는 외부 인코더 (416) 를 통해 처리될 수 있다. 외부 인코더 (416) 는 외부 코드 블록을 생성하기 위해, 인코더 패킷 (EP) 매트릭스에 리던던시 또는 패리티 정보를 생성하거나 부가하여 인코더 패킷 (EP) 매트릭스 내의 데이터를 인코딩한다. 일 실시형태에서, 외부 코드는 (n,k) 이레이저 디코딩 블록 코드로 가정될 수 있고, 외부 인코더는 n-k 패리티 블록을 생성한다. 인코더는 동일한 길이의 정보의 k 개 행에 대해 인코딩을 수행하고, 동일한 사이즈의 n 개의 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 을 낮은 하위 레이어에 전달한다. 최초 k 블록은 수신된 것과 동일하고, 이후의 n-k 블록은 패리티 정보에 대응된다.

스케쥴러 (422) 는 또한, PTM 스트림의 시간 정렬 또는 상대적인 타이밍을 모니터링하며, 상이한 논리 스트림의 정렬을 조정하기 위해 송신을 수행한다. 예를 들어, 재구성 동안, 서비스 연속성에 도움을 주기 위하여 PTP 와 PTM 논리 스트림 사이의 시간 정렬이 조정될 수 있다. 스트림이 완벽히 동기되는 경우에 최상의 성능을 얻을 수 있다.

상이한 기지국 (또는 상이한 송신 모드 PTP, 포인트-투-멀티포인트 (PTM)) 는 동일한 콘텐츠 스트림을 송신하나, 스트림은 정렬되지 않을 수 있다. 그러나, 데이터 스트림의 인코더 패킷 (EP) 포맷이 동일하면, 각 스트림 상의 정보는 정확히 동일하다. 사용자 장비 (UE) 가 2 개의 스트림 사이의 관계를 알 것이므로, 각각의 외부 블록에 시퀀스 번호를 추가함으로써, 사용자 장비 (UE) 가 2 개의 스트림을 결합할 수 있게 된다.

시퀀스 번호 생성기 (418) 는 PDU 를 생성하기 위해 인코더 (416) 에서 사용된 것과 동일한 시퀀스로 각 블록의 프런트에 시퀀스 번호를 추가한다. 일 실시형태에서, 시퀀스 번호 생성기는, 예를 들어, PDU 를 생성하기 위해 각각의 외부 코드 블록의 프런트에 8 비트 시퀀스 번호를 추가한다. 또한, 추가적인 오버헤드 정보가 외부 코드 블록에 추가될 수 있다. 시퀀스 번호 공간은 스트림 간의 더 나쁜 경우의 시간차를 수용하도록 충분히 커야 한다. 그러므로, 다른 실시형태에서, 20 의 시퀀스 번호 공간이 사용될 수 있으며, 시퀀스 번호를 위해 각각의 헤더에 적어도 5 비트가 예약될 수 있다. 이 헤더는 리드 솔로몬 인코딩이 수행된 후에 외부 코드 블록에 부가될 수 있으며, 그에 따라 이 "외부" 헤더는 외부 코드에 의해 보호되지 않는다. 바람직하게는, 송신될 수 없더라도 시퀀스 번호는 또한 패리티 블록에 대해 추가된다. 일 실시형태에서, 시퀀스 번호 위상은 인코더 패킷 경계와 정렬될 수 있다. 시퀀스 번호 롤 오버 (roll-over) 는 새로운 인코더 패킷의 수신에 대응할 것이다.

순방향 에러 정정 (FEC) 헤더 포맷

상술한 바와 같이, 데이터 스트림의 동기화는 PDU 순서화와 관련된 정보를 포함하는 시퀀스 번호를 도입함으로써 달성될 수 있다. 재순서화 (re-ordering) 및 중복 검출에 추가하여, 시퀀스 번호는 인코더 패킷에 포함된 각각의 소스로부터의 데이터가 재정렬 (realign) 될 수 있게 한다. 이 시퀀스 번호는 각각의 패킷이 고려되어야 하는 순서를 명백히 식별할 수 있다. 이 시퀀스 번호는 인코딩이 수행된 후 정보 페이로드 유닛 (PDU) 및 패리티 블록 모두에 부가될 수 있는 "FEC 헤더" 를 구성할 수 있다. 시퀀스 번호는 디코딩을 위해 필요하므로, 외부 코드에 의해 보호되어서는 안된다.

도 14 는 순방향 에러 정정 (FEC) 헤더 포맷의 일 실시형태의 도면이다. 인코더 패킷 (EP) 과 데이터의 정렬을 용이하게 하기 위해, 시퀀스 번호는 예약 (reserved) 부분 (R; 402), EP 를 식별하는 인코더 패킷 (EP) 부분 (EPSN; 404), 및 인코더 패킷 내의 특정 내부 블록의 위치를 식별하는 인트라 (intra) 인코더 패킷 (IEPSN; 406) 을 포함하도록 분할될 수 있다.

FEC 레이어 (400) 가 무선 링크 제어 (RLC) 모드와 상호 동작할 수 있는 것이 바람직하다. 무선 링크 제어 (RLC) AM 및 무선 링크 제어 (RLC) UM 모두는 서비스 데이터 유닛 (SDU) 이 8의 배수의 비트 사이즈를 가질 것을 요구하므로, FEC 레이어 (400) 가 또한 이 요구조건에 따르는 것이 바람직할 것이다. FEC 레이어 (400) 에 대한 외부 코드가 데이터의 바이트 사이즈 증분에 대해 동작하므로, 인코더 패킷 (EP) 행 사이즈도 정수의 바이트일 필요가 있다. 따라서, FEC 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 사이즈가 무선 링크 제어 (RLC) 에 대해 수용 가능하도록, FEC 헤더 사이즈 (401) 도 8 의 배수의 비트가 되어야 한다. 순방향 에러 정정 (FEC) 헤더 (401) 가 1 바이트일 수 있는 일 실시형태에서, 예약된 부분 (R; 402) 은 단일 비트를 포함하고, EP 를 식별하는 부분 (EPSN; 404) 은 3 비트를 포함하며, 인코더 패킷 내의 PDU 의 위치를 식별하는 IEP 부분 (IEPSN; 406) 은 4 비트를 포함한다. 이 실시형태에서, TTI 당 하나의 PDU 가 전송되고 상이한 셀의 송신 타이밍이 100 ms 보다 많이 드리프트하는 것이 기대되지 않기 때문에, 8 비트 시퀀스 번호가 사용된다.

송신 버퍼 (420) 는 데이터의 프레임을 축적할 때까지 PDU 를 저장한다. PDU 가 요청될 때, 송신 버퍼 (420) 는 논리 채널을 통해 무선 인터페이스 (Uu) 상에서 프레임을 하나씩 MAC 레이어로 송신한다. 그 후, MAC 레이어는 PDU 가 최종적으로 UE (10) 에 통신될 수 있는 물리 레이어로 전송 채널을 통해 PDU 를 통신한다.

수신측

계속 도 11 을 참조하면, 수신 순방향 에러 정정 (FEC) 엔터티 (430) 는 수신 버퍼/재순서화/중복 검출 유닛 (438), 시퀀스 번호 제거 유닛 (436), 리드 솔로몬 (RS) 디코딩을 수행하는 외부 디코더 (434) 및 재결합 유닛/서비스 데이터 유닛 (SDU) 송신 버퍼 (432) 를 포함한다.

EP 매트릭스의 정보 행은 PDU 에 대응한다. 외부 코딩을 지원하기 위해, 수신 순방향 에러 정정 (FEC) 엔터티 (430) 는 외부 디코딩을 트리거하기 전에 다수의 FEC PDU 를 누적한다. 연속적인 수신을 달성하기 위해, 인코더 패킷의 디코딩 필요성에도 불구하고, 사용자 장비 (UE) 는 디코딩을 수행하는 한편 들어오는 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 을 버퍼링한다.

전체 인코더 패킷 (EP) 이 수신되거나, 인코더 패킷 (EP) 에 대해 더 이상의 재송신이 없다는 것을 스케쥴링 유닛 (미도시) 이 알 때까지, 수신 버퍼 (438) 는 PDU 를 누적할 수도 있다. 소정의 인코더 패킷에 대해 더 이상의 수신 데이터가 존재하지 않는다는 것이 결정되면, 손실 PDU 는 이레이저로서 식별될 수 있다. 환언하면, CRC 테스트를 통과하지 않은 PDU 는 디코딩 프로세스에서 이레이저로 대체된다.

일부 블록이 송신 동안 손실될 수 있으므로, 또한, 상이한 데이터 스트림이 상이한 지연을 가질 수 있으므로, 수신 순방향 에러 정정 (FEC) 엔터티 (430) 는 수신 버퍼/재순서화/중복 검출 유닛 (438) 에서 수신된 블록의 중복 검출 및 잠재적인 재순서화를 수행한다. 시퀀스 번호는 재순서화/중복 검출을 돕기 위해 각각의 FEC 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 에서 사용될 수 있다. 시퀀스 번호는 잘못된 순서로 수신된 데이터를 재순서화하기 위해 수신 버퍼 (438) 에서 사용될 수 있다. PDU 가 재순서화되면, 중복 검출 유닛이 그 시퀀스 번호에 기초하여 인코더 패킷 (EP) 에서 중복 PDU 를 검출하고, 임의의 중복을 제거한다.

그 후, 시퀀스 번호는 제거될 수 있다. 시퀀스 번호가 리드 솔로몬 (RS) 디코더에게 전송되는 블록의 일부일 수 없으므로, 시퀀스 번호 제거 유닛 (436) 은 인코더 패킷 (EP) 으로부터 시퀀스 번호를 제거한다.

그 후, 데이터는 외부 디코딩 기능 (434) 에 전달되어 미싱 정보를 복원할 수 있다. 외부 디코더 (434) 는 인코더 패킷 (EP) 을 수신하고, 필요하면, 리드 솔로몬 (RS) 은 임의의 에러 있는 또는 미싱된 행을 재생성하기 위하여 패리티 정보를 이용하여 인코더 패킷 (EP) 을 디코딩한다. 예를 들어, 정보를 포함하는 모든 k 개의 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 이 정확하게 수신되지 않은 경우, 또는 n 개의 PDU 중 k 개 미만이 정확하게 수신되지 않은 경우, 패리티 PDU 의 사이즈까지 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 에 대해, 외부 디코딩이 미싱 정보 PDU 를 복원하기 위해 수행될 수 있다. 외부 디코딩이 수행될 때마다 적어도 하나의 패리티 PDU 가 수신기에서 사용가능할 것이다. 정보를 포함하는 모든 k 개의 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 이 정확하게 수신된다면, 또는 n 개의 PDU 중 k 개 미만이 정확하게 수신된다면, 디코딩은 불필요하다. 그 후, 정보 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 은 재결합 기능 (432) 에 전달될 수 있다.

외부 디코딩이 성공이었는지 여부에 관계없이, 정보 행은 재결합 유닛/기능 (432) 에 전달될 수 있다. 재결합 유닛 (432) 은 길이 표시자 (LI) 를 이용하여 인코더 패킷 (EP) 매트릭스의 정보 행으로부터 SDU 를 재결합 또는 재구성한다. SDU 가 성공적으로 결합되면, 서비스 데이터 유닛 (SDU) 송신 버퍼 (432) 는 서비스 데이터 유닛 (SDU) 을 무선 베어러 (440) 를 통해 송신하여 상위 레이어로 전달한다.

수신 순방향 에러 정정 (FEC) 엔터티 (430) 에서, UE 가 상이한 논리 스트림 사이의 시간 오프셋만큼 디코딩을 지연할 수 있게 함으로써, 시스템이 논리 스트림간의 동기 부족에 기인하는 데이터의 잠재적인 비순차적 수신을 완전히 이용하게 할 수 있다. 이는 PTP 와 PTM 간의 천이뿐만 아니라 핸드오프 동안에도 서비스를 평탄화 (smooth) 한다. UE 가 상이한 논리 스트림 사이의 시간 오프셋만큼 디코딩을 지연할 수 있게 하는 알고리즘은 도 15 를 참조하여 설명된다.

인코더 패킷 ( EP ) 옵션 :고정 또는 가변 행 사이즈

프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 은 모든 송신 시간 간격 (TTI) 마다에서 연속적으로 전송될 필요가 없기 때문에, FEC 또는 외부 코드 엔터티는 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 이 구성될 수 있는 시간에 대해 플렉시빌리티를 갖는다. 이는 더욱 양호한 프레임 충전 효율성과 적은 패딩 오버헤드를 초래한다.

원하는 경우에, 외부 코드 엔터티는 각각의 송신 시간 간격 (TTI) 에서 페이로드를 생성할 수 있다. 서비스 데이터 유닛 (SDU) 이 상위 레이어로부터 수신될 수 있으므로, 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 은 실시간으로 구성될 수 있다. 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 을 구축하기에 충분한 데이터가 존재하지 않는 경우, RLC 는 패딩을 추가할 수 있다.

고정 행 사이즈 인코더 패킷 ( EP )

SDU (201 - 204) 를 인코딩할 때, 송신될 패딩의 양을 가능한 많이 감소시키는 것이 바람직하다.

일 실시형태에서, 인코더 패킷 (EP) 매트릭스 (205) 의 행 사이즈는 고정 사이즈일 수도 있다. 인코더 패킷 (EP) 매트릭스 (205) 행 사이즈의 선험적 지식은 데이터의 그 원래의 구성으로의 재정렬을 가능하게 한다. 전송될 SDU (201-204) 의 행 사이즈가 미리 알려져 있으므로, 얼마나 많은 데이터가 전송될지 확인하는 것을 대기하지 않고 데이터가 수신되자마자 송신이 시작될 수 있다.

도 12a 는 외부 코드 블록 (214) 의 행 사이즈가 고정될 수 있는 데이터 유닛 (201-204) 으로부터 외부 코드 블록 (214)을 생성하기 위한 인코딩 프로세스의 예를 도시한 것이다. 이 예에서, 사용자 데이터는 그 사이즈가 특정 애플리케이션 (비디오, 음성 등) 에 의존하는 임의 사이즈의 비트 블록을 포함하는 복수의 서비스 데이터 유닛 (SDU; 201-204) 의 형태를 취한다.

임의의 사이즈의 FEC SDU 를 송신할 수 있도록 하기 위해, 분할, 연접 및 패딩이 FEC 레벨에서 수행될 수 있다. 연접이 엄격하게 필요하지는 않지만, 연접이 없는 경우 상위 레이어 데이터 스루풋 (throughput) 에 현저한 열화를 초래한다.

상위 레이어 SDU (201-204) 는 먼저 이러한 고정 PDU 사이즈로 포맷될 수 있다. 이 실시형태에서, 분할/연접 기능은 가입자 유닛에게 표시될 수 있는 고정 사이즈의 내부 블록을 생성한다. 단계 (220) 에서, 내부 블록의 그룹은 분할되고 연접되어, 내부 블록, 필요한 범위까지의 패딩 (205), 및 소정의 EP 행에 얼마나 많은 SDU 가 종료되는지를 표시함으로써 서비스 데이터 유닛 (SDU; 201-204) 의 종료를 지적하는데 사용될 수 있는 길이 표시자 (LI; 206) 을 포함하는 인코더 패킷 매트릭스 (205) 의 일부가 될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 외부 인코더는 리던던시 블록을 생성하는데 이들 내부 블록을 이용한다.

무선 링크 제어 (RLC) 에서, 길이 표시자 (LI) 는, 서비스 데이터 유닛 (SDU) 보다는 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 에 대해 식별되는, 각각의 서비스 데이터 유닛 (SDU) 의 종단을 표시한다. PDU 사이즈가 통상적으로 서비스 데이터 유닛 (SDU) 의 사이즈보다 작기 때문에, 이는 오버헤드의 감소를 돕는다. 예를 들어, 길이 표시자 (LI) 는 페이로드 데이터 유닛 (PDU) 내에서 종료되는 각각의 FEC 서비스 데이터 유닛 (SDU) 의 최종 옥텟을 표시하는데 사용될 수 있다. "길이 표시자" 는 FEC 헤더의 종단과 FEC SDU 세그먼트의 최종 옥텟까지의 사이의 옥텟의 수로 설정될 수 있다. 바람직하게는, 길이 표시자 (LI) 는 그 길이 표시자 (LI) 가 가리키는 PDU 내에 포함될 수 있다. 다르게 말하면, 길이 표시자 (LI) 는 바람직하게는, 동일한 페이로드 데이터 유닛 (PDU) 을 가리키며, 바람직하게는 길이 표시자 (LI) 가 가리키는 FEC SDU 와 동일한 순서일 수 있다.

외부 블록이 수신되는 때에, 길이 표시자 (LI) 와 같은 정보는 서비스 데이터 유닛 (SDU) 및/또는 패딩이 어디서 시작하고 종료되는지를 수신기가 알게 하는데 사용될 수 있다.

길이 표시자 (LI) 의 존재를 표시하는데 FEC 헤더에서 비트를 이용하는 것은 불가능하므로, FEC 레이어는 길이 표시자 (LI) 의 존재를 표시하는 페이로드 내에 고정된 헤더를 추가한다. 내부 헤더 또는 LI 는 SDU (201-204) 를 재구성하는데 필요한 모든 정보를 제공한다. LI 는 그것이 지시하는 RLC-PDU 내에 포함될 수 있다. 제 1 LI 의 존재는 RLC-PDU 의 시퀀스 번호 헤더 내에 포함된 플래그에 의해 표시될 수 있다. 각각의 LI 내의 비트는 그 범위를 표시하는데 사용할 수 있다. 길이 표시자 (LI) 의 길이가 FEC PDU 사이즈에 따라 변할 수 있도록 하기 위해, 이전 SDU 가 최종 PDU 를 채우는데 1 바이트 부족하게 종료되었음을 표시하는, 1 바이트 길이 표시자 (LI) 에 대한 특별한 값이 도입될 수 있다. 길이 표시자 (LI) 존재 비트는 다양한 방법으로 구현될 수 있으며, 그 중 2 가지가 후술된다.

일 실시형태에서, 길이 표시자 (LI) 존재 비트는 각각의 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 내에 제공될 수 있다. 예를 들어, 각각의 인코더 패킷 (EP) 행의 시작에 일 바이트가 추가될 수 있으며, 그 바이트 내의 비트가 LI 의 존재를 표시한다. 각각의 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 의 최초 바이트 전체는 이 "존재 비트" 를 위해 예약될 수도 있다. 이 존재 비트를 수용하기 위해, 길이 표시자 데이터는 일 비트 만큼 짧아질 수 있다. 각각의 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 내에 존재 비트를 제공하는 것은, 최초 PDU 가 미싱된 경우에도 EP 디코딩이 실패한 때에 SDU 가 디코딩 될 수 있도록 한다. 이는 낮은 나머지 에러 레이트를 발생시킨다. 각각의 PDU 내에 존재 비트를 제공하는 것은 또한, 실시간 연접/분할을 가능케 한다.

다른 실시형태에서, 길이 표시자 (LI) 존재 비트는 최초 PDU 내에 제공될 수 있다. 각각의 PDU 의 시작에 오버헤드를 추가하는 대신, k 개의 정보 PDU 전부에 대한 존재 비트가 EP 의 최초 PDU 의 시작에 추가될 수 있다. 인코더 패킷 (EP) 의 시작에 존재 비트를 제공하는 것은 큰 SDU 및/또는 작은 PDU 를 갖는 경우에 적은 오버헤드를 발생시킨다.

분할 및 연접 후에, EP (205) 는 복수의 서비스 데이터 유닛 (SDU; 201-204) 중 적어도 하나 및 패딩 블록에 의해 점유된 다수의 행을 포함한다. 외부 블록의 행 사이즈는 각각의 행이 피크 데이터 레이트에서 일 송신 시간 간격 (TTI) 동안 송신될 수 있도록 설계될 수 있다. 서비스 데이터 유닛 (SDU) 은 일반적으로 송신 시간 간격 (TTI) 동안 전송된 데이터의 양과 정렬되지 않을 수 있다. 그러므로, 도 11 에 도시된 바와 같이, 제 2 및 제 4 SDU (202, 204) 는 EP 의 제 1 및 제 2 행 각각의 송신 시간 간격 (TTI) 에 맞지 않는다. 이 예에서, EP 는 데이터 용으로 사용 가능한 12 개의 행을 가지며, 4 개의 SDU (201-204) 는 이들 12 개의 행 중 최초 3 행에 패킹될 수 있다. EP (205) 의 나머지 행은 패딩 블록 (208) 에 의해 점유될 수 있다. 그러므로 제 2 SDU (202) 는, 제 2 서비스 데이터 유닛 (SDU; 202) 의 제 1 부분이 "정보 블록" 의 제 1 행에서 시작하고 제 2 SDU (202) 의 제 2 부분이 제 2 행에서 종료되도록 분할될 수 있다. 유사하게, 제 3 SDU 는, 제 3 서비스 데이터 유닛 (SDU; 203) 의 제 1 부분이 제 2 행에서 시작하고 제 3 SDU (203) 의 제 2 부분이 제 3 행에서 종료하도록 분할되어야 한다. 제 4 서비스 데이터 유닛 (SDU; 204) 은 제 3 행 내에 맞으며, 제 3 행의 나머지는 패딩 블록 (208) 으로 채워질 수 있다. 이 예에서, 인코더 패킷 (EP; 213) 은 대부분 패딩 (208) 으로 이루어진다.

인코더는 리던던시 또는 패리티 정보를 생성하기 위해 EP 를 사용한다. 단계 (240) 에서, 인코더는 길이가 16 블록인 외부 코드 블록 (213) 을 생성하기 위해 외부 패리티 블록 (214) 을 추가함으로써 인코딩된 중간 (intermediate) 패킷 매트릭스 (205) 를 인코딩한다. 인코더는 각각의 블록의 각각의 열로부터 8 비트의 데이터를 추출하여 결과 데이터 (210) 을 생성한다. 리드 솔로몬 (RS) 인코더는 결과 데이터 (210) 를 인코딩하여 4 행의 리던던시 또는 패리티 정보 (212) 를 얻는다. 패리티 정보 (212) 는, 16 블록 외부 코드 블록 (213) 을 생성하기 위해, EP 매트릭스 (205) 에 부가될 수 있는 외부 패리티 블록 (214) 을 생성하는데 사용될 수 있다.

도 12b 는 상술한 예에서 무선으로 송신되는 정보의 예를 도시한 것이다. 단계 (260) 에서, 시퀀스 번호를 포함하는 추가적인 오버헤드를 EP (205) 의 각각의 행에 추가한 후, 16 블록 외부 코드 블록 (213) 은 프로토콜 데이터 유닛 (PDU; 214) 으로서 무선으로 송신될 수 있다. 전부 또는 전체 인코더 패킷 (EP; 213) 매트릭스는 다운링크 상에서 전송되는 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 내에서 송신되지 않는다. 오히려, 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 은 인코더 패킷 매트릭스 (213) 의 정보 비트 (201-204) 및 길이 표시자 (LI; 206) 를 포함한다. 인코더 패킷 (EP; 213) 행 사이즈가 고정되고 그에 따라 수신기에 알려지므로, 실제로 패딩 (208) 을 무선으로 송신하는 것은 불필요하다. 패딩 값이 알려져 있고 그에 따라 패딩 정보 (208) 를 송신할 필요가 없으므로, 패딩 정보 (208) 는 다운링크 상에서 송신되지 않는다. 예를 들어, 패딩이, 모두 0, 모두 1 또는 0 과 1 의 교대 패턴 등의 알려진 비트 시퀀스로 이루어질 수 있는 경우, 수신기는 프로토콜 데이터 유닛 (PDU; 214) 을 공칭 인코더 패킷 (EP; 213) 행 길이까지 패딩할 수 있다. 그러므로, 송신 동안, EP 행 사이즈와 동일한 PDU 사이즈를 선택하는 대신, 모든 정보 비트 (201-204) 및 재결합 오버헤드 (예를 들어, LI)(206) 를 반송하는 가능한 가장 작은 EP 사이즈가 사용될 수 있다.

인코더 매트릭스 행 사이즈가 고정되지만, FEC PDU 사이즈는 각각의 송신에서 소정의 세트로부터 선택될 수 있어서 각각이 단일 인코더 매트릭스 행 (패딩은 제외될 수 있다) 의 모든 정보 부분을 포함한다. 인코더 매트릭스 행 사이즈보다 작은 사이즈의 PDU 를 수신하는 때, UE 는 알려진 비트 시퀀스를 갖는 그 사이즈까지 패딩할 수 있다. 이는, 무선 인터페이스의 부하를 증가시키지 않고도 내부 사이즈가 고정될 수 있도록 한다. 그러므로, 고정 행 사이즈 인코더 패킷 (EP; 213) 을 이용하는 것은, 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 의 송신을 시작하기 전에 모든 데이터가 사용가능할 때까지 대기할 필요를 제거할 수 있으며, 또한 패딩을 전송할 필요를 제거할 수 있다.

상기 알고리즘이 가변 레이트 송신을 다루도록 구현된다면, 모든 인코더 패킷 매트릭스 행이 일정한 사이즈를 갖는 레이트 등화 방식이 사용될 수 있다. 패딩이 PDU 의 일부를 구성하는 때에, 더 작은 PDU 가 사용될 수 있다. 패딩은 특정 비트 시퀀스로 구성될 수 있으며, 데이터의 최종 종단에 위치할 수 있다. 수신기에서, 하위 레이어로부터 수신된 블록의 사이즈는, 종단에 패딩을 부가함으로써 베이스-라인 (base-line) 사이즈와 등화될 수 있다.

소정의 비트 시퀀스가 패딩을 위해 이용될 수 있는 경우, 이 패딩은 무선으로 송신되지 않는다. 수신기가 외부 디코딩을 실행할 필요가 있는 경우가 아니면, 수신기는 실제 인코더 패킷 행 사이즈를 알 필요가 없다. 기본 PDU 재결합은 PDU 의 종단에서 패딩의 양에 대한 지식을 필요로 하지 않는다. 최초 k 개의 인코더 패킷 (EP) 행으로부터의 정보를 포함하는 PDU 가 모두 수신된 경우, 외부 디코딩은 불필요하다. 반면, 최초 k 개의 인코더 패킷 (EP) 행으로부터의 정보를 포함하는 적어도 하나의 PDU 가 미싱된 경우, 패리티 행으로부터의 데이터를 포함하는 PDU 중 적어도 하나가 필요하다. 패리티 행은 일반적으로 패딩되지 않으므로, 그 사이즈는 가정되어야 하는 실제 인코더 패킷 사이즈에 대한 기준으로 사용될 수 있다.

가변 행 사이즈 인코더 패킷 ( EP )

도 13 은 가변 행 사이즈를 갖는 외부 코드 블록 (313) 을 생성하기 위한 인코딩 프로세스를 도시한 것이다.

본 발명의 이 양태는 무선 인터페이스를 통해 송신되는 데이터의 플렉시블 외부 블록 코딩과 관련된다. 이 인코딩 프로세스는 적은 패딩이 송신되도록 하여 프레임 충전 효율이 증가된다. 인코더 패킷 (EP; 305) 행은 가변 사이즈일 수 있으며, 상이한 사이즈의 외부 블록이 각각의 송신 시간 간격 (TTI) 동안 송신될 수 있다. 바람직하게는, SDU 가 인코더 패킷 (EP) 메트릭스 (305) 의 행의 수 (예를 들어 12) 에 정확히 맞도록 인코더 패킷 (EP; 305) 의 행 사이즈가 변할 수 있다. 이 실시형태에서, FEC 레이어가 최적의 행 사이즈를 결정할 수 있도록, FEC 레이어는 EP 를 구성하기 전에 모든 데이터가 사용가능해지기를 대기해야 한다. 패딩을 제한하기 위해, 행 사이즈는, 사용가능한 데이터 양에 기초하여 다수의 상이한 사이즈로부터 선택될 수 있다. 인코더 패킷 (EP) 의 행 사이즈는 S-CCPCH 를 위해 구성된 PDU 사이즈 세트에 링크될 수 있다. 인코더 패킷 (305) 이 생성되어야 하는 시간에 사용가능한 데이터 양에 따라, 최소 패딩을 발생시키는 행 사이즈가 선택될 수 있다. 블록 사이즈가 각 프레임에서 더 작을 수 있도록 외부 블록 (313) 사이즈를 감소시킴으로써, 동일한 TTI 지속기간 동안 더 적은 데이터가 전송되므로, 데이터는 감소된 송신 레이트로 전송될 수 있다. 인코더 패킷 (EP) 의 가변 행 사이즈를 이용하는 것은 인코더 패킷 (EP) 의 모든 송신에 걸쳐 전력 요구조건을 안정화시키는 것을 돕고, 또한 더 적은 패리티 오버헤드 (314) 를 사용한다. 이 실시형태는 하부 무선 프로토콜이 각각의 송신 시간 간격 (TTI) 에 전송되는 송신 블록의 사이즈가 변화될 수 있도록 하는 WCDMA 와 같은 시스템에서의 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신 시스템과 양호하게 작동한다.

단계 (320) 에서, 복수의 서비스 데이터 유닛 (SDU; 201-204) 은 분할되고 연접되어, 길이 표시자 (LI; 206) 가 서비스 데이터 유닛 (SDU; 201-204) 의 종단을 지시하는데 사용될 수 있는 인코더 패킷 (EP) 매트릭스 (305) 를 생성한다. 길이 표시자 (LI) 가 각각의 서비스 데이터 유닛 (SDU) 이 종료되는 최종 행에 포함될 수 있다.

단계 (330) 에서, 각각의 데이터 블록으로부터 8 비트의 데이터를 추출하여, 리던던시 또는 패리티 정보가 열 단위로 생성될 수 있으며, 결과 데이터 (310) 는 리드 솔로몬 (RS) 인코더에 전송되어 패리티 정보 (312) 를 얻을 수 있다. 인코더 패킷 (EP) 매트릭스 (305) 의 행이 더 작기 때문에, 더 적은 리던던시 정보가 생성될 수 있다.

단계 (340) 에서, 12 블록 인코더 패킷 (EP) 매트릭스 (305) 에 부가되어 이 예에서 16 블록 길이인 외부 코드 블록을 생성할 수 있는 외부 패리티 블록 (314) 을 생성하는데 패리티 정보 (312) 가 사용되기 때문에, 인코딩이 계속된다. 전체 외부 코드 블록 (313) 이 SDU, 길이 표시자 (LI; 206) 및/또는 리던던시 정보 (314) 에 의해 점유되므로, 이 실시형태는 패딩 송신을 회피하여 송신 효율을 향상시킨다. 이 구체적인 예에서 패딩은 필요 없다. 그러나, 어떤 경우에는 PDU 의 구성된 사이즈의 수가 제한될 것이며, 일부 패딩은 감소된 양의 패딩이라 할지라도 필요로 할 수 있음을 인식하여야 한다. 이는 더 큰 프레임 충전 효율을 발생시키며, 전체 인코더 패킷 (EP) 에 걸쳐 더욱 일정한 전력이 유지되도록 할 수 있다. 이는 전력 제어 방법을 사용하는 CDMA 시스템에서 바람직하다.

도시되지는 않았으나, 무선 PDU 송신이 도 12 의 단계 (260) 에 대해 상술한 바와 유사한 방식으로 발생할 것이다.

도 11 은 무선 링크 제어 (RLC) 레이어 상에 제공된 RLC 부정응답 모드 (UM) + 엔터티 (RLC UM+) 를 갖는 외부 코딩 또는 순방향 에러 정정 (FEC) 레이어 (400) 의 일 실시형태이다. 통상, 무선 링크 제어 (RLC) 는 상위 레이어를 위한 프레이밍을 제공한다. 여기서, 무선 링크 제어 (RLC) 상에 있는 FEC 레이어가 프레이밍을 수행한다.

외부 코딩 레이어 (400) 는 수신 순방향 에러 정정 (FEC) 엔터티 (430) 와 논리 채널 (406) 을 통해 무선 인터페이스 (Uu; 404) 상에서 통신하는 송신 순방향 에러 정정 (FEC) 엔터티 (410) 를 포함한다.

재순서화 (Re-ordering)/중복 검출

도 15 는 이동국 (10) 이 상이한 논리 스트림 간의 시간 오프셋만큼 디코딩을 지연할 수 있게 하는 재순서화 프로토콜 또는 알고리즘이다.

수신 순방향 에러 정정 (FEC) 엔터티 (430) 는 EP 매트릭스 내에서 소정의 PDU 의 위치를 결정하는데 시퀀스 번호를 사용한다. 예를 들어, 시퀀스 번호의 일부 (PSN) 는 인코더 패킷 (EP) 내의 PDU 의 위치를 식별한다.

이 알고리즘은, 최대로, 2 개의 인코더 패킷 (EP) 으로부터의 데이터가 디코딩이 개시될 수 있기 전에 수신된다는 것을 가정한다. 이하의 설명에서, 인코더 패킷 (EPd) 은 디코딩될 시퀀스내의 다음 인코더 패킷 (EP) 이고, 인코더 패킷 (EPb) 는 버퍼링되고 있는 인코더 패킷 (EP) 이다. 인코더 패킷 (EPb) 은 인코더 패킷 (EPd) 에 후속한다. RS 디코딩을 수행하기 위하여 전체 인코더 패킷 송신 시간을 요하는 UE 구현은, 연속적인 패킷을 디코딩할 수 있도록 더블 버퍼링을 수행할 필요가 있게 된다. 그러므로, UE 는 인코더 매트릭스의 최대 사이즈 행들 중 적어도 n+k 개를 저장한다 (k 및 n 은 각각 정보 행의 수 및 패리티 1 을 포함하는 행의 총 수이다). 더 빠른 디코딩 엔진을 갖는 UE 는, n+1 보다 작지 않더라도, 이 요구사항을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, UE 가 그 디코딩 능력에 기초하여 연속적인 패킷을 수신하는데 필요한 것을 초과하는 소정 양의 버퍼 공간 (XtraBffr) 을 갖고 64kbps 스트림이 가정된다면, 계산 요구사항을 증가시키지 않고 100 ms 만큼 디코딩을 지연시키는 것은 버퍼 사이즈의 800 바이트 증가를 필요로 한다.

블록 (1410) 에서, 새로운 순방향 에러 정정 (FEC) 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 이 수신되는지 여부를 결정할 수 있다. 새로운 순방향 에러 정정 (FEC) 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 이 수신되지 않는 경우, 프로세스는 블록 (1410) 에서 재시작한다. 새로운 순방향 에러 정정 (FEC) 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 이 수신되는 경우, 블록 (1420) 에서 새로운 순방향 에러 정정 (FEC) 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 이 디코딩될 시퀀스 내의 다음 인코더 패킷 (EPd) 에 속하는지 여부에 대한 결정이 이루어질 수 있다.

순방향 에러 정정 (FEC) 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 이 디코딩될 시퀀스 내의 다음 인코더 패킷 (EP) 에 속하지 않는 경우, 블록 (1421) 에서 순방향 에러 정정 (FEC) 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 이 버퍼링 되고 있는 인코더 패킷 (EPb) 에 속하는지 여부에 대한 결정이 이루어질 수 있다. 순방향 에러 정정 (FEC) 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 이 버퍼링 되고 있는 인코더 패킷 (EPb) 에 속하지 않는 경우, 블록 (1440) 에서 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 은 폐기될 수 있다. 순방향 에러 정정 (FEC) 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 이 버퍼링 되고 있는 인코더 패킷 (EPb) 에 속하는 경우, 블록 (1423) 에서 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 은 관련된 위치에서 EPb 의 버퍼에 추가될 수 있다. 블록 (1425) 에서, EPb 에 대한 데이터 양이 XtraBffr 을 초과하는지 여부를 결정할 수 있다. 블록 (1426) 에서, EPb 에 대한 데이터 양이 XtraBffr 을 초과하지 않는 것으로 결정된 경우, 프로세스는 블록 (1410) 에서 다시 시작한다. EPb 에 대한 데이터 양이 XtraBffr 을 초과하는 경우, 블록 (1428) 에서 송신 엔터티는 EPd 로부터의 완전한 SDU 의 전달을 시도한다. 그 후, 블록 (1430) 에서, EPd 의 나머지는 버퍼로부터 플러싱 (flush) 될 수 있으며, 블록 (1434) 에서 EPb 는 EPd 로 설정될 수 있다.

블록 (1420) 에서 순방향 에러 정정 (FEC) 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 이 EPd 에 속하는 것으로 결정되면, 블록 (1422) 에서 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 은 관련 위치에서 EPd 의 버퍼에 추가될 수 있다. 블록 (1424) 에서, 버퍼가 EPd 에 대한 k 개의 개별 PDU 를 갖는지 여부를 결정할 수 있다. 버퍼가 EPd 에 대한 k 개의 개별 PDU 를 갖지 않는 경우, 블록 (1426) 에서, 프로세스는 블록 (1410) 에서 재시작한다. 버퍼가 EPd 에 대한 k 개의 개별 PDU 를 갖는 경우, 블록 (1427) 에서 디코더는 EPd 에 대한 외부 디코딩을 수행하고, 블록 (1428) 에서 송신 엔터티는 EPd 로부터의 완전한 SDU 의 전달을 시도한다. 그 후, 블록 (1430) 에서 EPd 의 나머지는 버퍼로부터 플러싱될 수 있고, 블록 (1434) 에서 EPb 는 EPd 로 설정될 수 있다.

도 16 은 이동국이 셀 A (98) 로부터의 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신의 수신과 셀 B (99) 로부터의 다른 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신 사이에서 천이할 때 이동국에 의해 수신되는 외부 코드 블록간의 시간 관계를 도시한 도면이다. 도 16 의 일부 양태는, 2002 년 8 월 21 일에 출원된 그릴리 (Grilli) 등의 미국 특허 출원 US-2004-0037245-A1 및 US-2004-0037246-A1, 및 2002 년 5 월 6 일에 출원된 윌레네거 (Willenegger) 등의 미국 특허 출원 US-2003-0207696-A1 에서 또한 설명되며, 이들은 그 전부가 여기에 참조로 포함된다.

도시된 시나리오는 특정한 UMTS 지상 무선 액세스 네트워크 (UTRAN; 20) 및 사용자 장비 (UE; 10) 요구사항을 가정한다. 예를 들어, UTRAN (20) 이 셀들에 걸쳐 동일한 외부 블록 코딩을 이용하여 콘텐츠를 전송하는 경우, 이웃 셀 내에서 동일한 데이터 또는 페이로드를 반송하는 블록에 대해 동일한 넘버링이 사용되어야 한다. 동일한 번호의 외부 블록은 상대적으로 시간 정렬되어 송신된다. 셀에 걸친 PTM 송신의 최대 오정렬 (misalignment) 은 무선 네트워크 제어기 (RNC; 24) 에 의하여 제어된다. UTRAN (20) 은 셀에 걸친 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신에 대한 지연 지터를 제어한다. UE (10) 는 다음 외부 블록이 수신되고 있는 동안 외부 블록을 디코딩할 수 있어야 한다. 따라서, 하나의 외부 블록에 대한 메모리가 현재 외부 블록을 누적하는데 필요하므로, UE 내의 버퍼 공간은 바람직하게는 적어도 2 개의 외부 블록 (95A-95C) 를 수용하여야 한다. 또한, 리드 솔로몬 (RS) 디코딩 동안의 외부 블록의 경우, 그리고 기지국 (22) dp 걸친 시간 정렬의 부정확성을 보상하기 위해, "행" 들의 내부 블록을 누적할 수 있어야 한다.

셀 A (98) 에서, 외부 블록 n (95A) 의 송신 동안, 제 2 내부 멀티미디어 브로트캐스트 및 멀티캐스트 서비스 (MBMS) 페이로드 블록의 송신 동안 천이가 발생한다. 천이 동안 일부 시간이 경과하므로, 셀 A (98) 로부터 셀 B (99) 로의 사용자 장비 (UE; 10) 의 천이를 나타내는 화살표 (96) 의 경사는 수평이 아니다. 사용자 장비 (UE; 10) 가 셀 B (99) 에 도달하는 시간까지, 제 5 멀티미디어 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스 (MBMS) 페이로드 데이터 블록이 송신되고 있다. 이와 같이, 각각의 송신의 시간 오정렬과 천이 동안 경과되는 시간에 기인하여, 사용자 장비 (UE; 10) 는 제 2 내지 제 4 블록을 미싱한다. 셀 B (99) 에서 충분한 블록이 수신된 경우, 패리티 블록이 미싱된 블록을 재구성하는데 사용될 수 있기 때문에, 그럼에도 불구하고 외부 블록 n (95A) 은 디코딩될 수도 있다.

이후, 외부 블록 n+2 (95C) 의 송신 동안, 사용자 장비 (UE; 10) 는 셀 B (99) 에서 셀 A (98) 로의 다른 천이를 경험하며, 이는 외부 블록 n+2 (95C) 의 제 5 내부 멀티미디어 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스 (MBMS) 페이로드 블록에서 발생한다. 이 상황에서, 천이 동안 더 적은 블록이 손실되며, 외부 블록은 여전히 복구될 수 있다.

외부 코드 블록의 사용은 임의의 서비스 중단의 가능성을 감소시키는 것을 도울 수 있다. 에러 복원이 작용하는 것을 보장하기 위하여, 각각의 송신 경로 상에서 동일한 블록이 전송되어야 하며, 이는 패리티 블록이 각각의 송신 경로에서 동일한 방식으로 구성되어야 함을 의미한다. (멀티미디어 브로트캐스트 및 멀티캐스트 서비스 (MBMS) 페이로드 블록은 브로드캐스트 송신이므로, 각각의 경로에서 반드시 동일하다.) 상위 애플리케이션 레이어 (80) 에서 순방향 에러 정정 (FEC) 을 수행하는 것은, 인코딩이 순방향 에러 정정 (FEC) 레이어 (157) 에서 수행되고 그에 따라 각각의 외부 블록에 대해 동일하기 때문에, 패리티 블록이 각각의 송신 경로에서 동일하게 되는 것을 보장하게 돕는다. 반면, 하위 레이어에서, 예를 들어 개별 무선 링크 제어 (RLC) 엔터티 (152) 에서 인코딩이 수행되는 경우, 패리티 블록이 각각의 송신 경로에서 상이할 것이므로 일부 조정 (coordination) 이 필요하다.

포인트-투-멀티포인트 ( PTM ) 로부터 포인트-투-포인트 ( PTP ) 로의 천이

도 17 은 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신과 포인트-투-포인트 (PTP) 송신 간의 천이가 발생할 때 이동국에 의해 수신되는 외부 코드 블록간의 시간 관계를 도시한 도면이다. 도 17 에 도시된 방식은, 예를 들어 포인트-투-포인트 송신을 이용하는 WCDMA 및 GSM 시스템과 같은 시스템에 적용된다.

본 발명의 일 양태는 PTM 송신 동안 내부 MBMS "페이로드" 또는 데이터 블록에 패리티 정보 또는 블록을 추가함으로써 순방향 에러 정정에 관련된다. PTM 송신에서 송신되는 각각의 외부 코드 블록은 적어도 하나의 내부 페이로드 블록과 적어도 하나의 내부 패리티 블록을 포함한다. 외부 코드 블록의 에러 정정 능력은, UE 가 하나의 셀에서 다른 셀로 이동하는 때, 또는 동일한 서빙 셀 내에서 MBMS 콘텐츠의 전달이 PTM 접속에서 PTP 접속으로 변화하거나 그 역인 때와 같은 천이 동안 MBMS 콘텐츠 또는 "페이로드" 의 손실을 현저히 감소시킬 수 있거나 그 손실을 제거하는 경향이 있다.

상술한 바와 같이, 소정의 셀은 PTP 또는 PTM 송신 방식 중 하나를 이용하여 가입자 (10) 에게 송신할 수 있다. 예를 들어, PTM 송신 모드에서 브로드캐스트 서비스를 통상 송신하는 셀은, 그 셀 내에서의 서비스에 대한 요구가 특정 임계값 아래로 떨어지면 전용 채널을 설정하고 PTP 모드에서 (특정 가입자 (10) 에게만) 송신하도록 설정할 수도 있다. 유사하게, 전용 채널 (PTP) 상에서 개별 가입자에게 콘텐츠를 통상적으로 송신하는 셀은 공통 채널을 통해 다수의 사용자에게 콘텐츠를 브로드캐스트하는 것을 결정할 수도 있다. 또한, 소정의 셀은 콘텐츠를 PTP 송신 모드에서 송신하는 반면, 다른 셀은 PTM 송신 모드에서 동일한 콘텐츠를 송신할 수도 있다. 이동국 (10) 이 하나의 셀에서 다른 셀로 이동하는 때, 또는 셀 내의 가입자 수가 변화하여 PTP 에서 PTM 으로의 송신 방식 변경을 트리거하거나 그 역인 때에 천이가 발생한다.

외부 블록 n (95A) 의 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신 동안, 제 4 내부 멀티미디어 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스 (MBMS) 페이로드 블록의 송신 동안 천이가 발생한다. 천이 동안 일부 시간이 경과하므로, 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신으로부터 포인트-투-포인트 (PTP) 송신으로의 사용자 장비 (UE) 의 천이를 나타내는 화살표 (101) 의 경사는 수평이 아니다. PTM 에서 PTP 로의 천이 (101) 가 발생하는 때에, 무선 비트 레이트는 거의 동일하게 유지된다. 포인트-투-포인트 (PTP) 송신은 통상, 1 퍼센트 미만의 비트 에러 레이트를 갖는다 (예를 들어, 송신 동안 100 개의 페이로드 블록마다 하나의 에러 또는 그 이하가 존재한다). 반면, 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신에서는, 더 높은 비트 에러 레이트가 가정될 수 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 기지국은 16 송신 시간 간격 (TTI) 마다 한번 외부 블록을 발생시키며, 이들 TTI 중 12 개는 페이로드 블록에 의해 점유될 수 있고 4 개의 TTI 는 패리티 블록에 의해 점유될 수 있다. 허용될 수 있는 최대의 블록 에러 수는 16 개 (12 기본 블록 + 4 패리티 블록) 중 4 개의 내부 블록이어야 한다. 이와 같이, 최대 허용 블록 에러 레이트는 1/4 이 된다.

이동국이 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신으로부터 포인트-투-포인트 (PTP) 송신으로 천이하는 경우 (101), 일부의 내부 블록은 손실된다. 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신 및 포인트-투-포인트 (PTP) 송신이 물리 레이어 (L1) 에서 거의 동일한 비트 레이트를 갖는다고 가정하면, 평균적으로 재송신되는 블록의 퍼센티지가 통상적으로 패리티 블록의 퍼센티지 보다 낮을 것이므로, PTP 송신은 MBMS 페이로드 블록이 PTM 송신보다 빠르게 전송되도록 할 것이다. 달리 말하면, 통계적으로 패리티 블록의 수가 무선 링크 제어 (RLC) 재송신 (Re-Tx) 의 수보다 훨씬 크므로, 포인트-투-포인트 (PTP) 송신은 통상적으로 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신 보다 훨씬 빠르다. 천이 (101) 는 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신으로부터 통상적으로 훨씬 빠른 포인트-투-포인트 (PTP) 송신으로 이루어지므로, 사용자 장비 (UE; 10) 가 포인트-투-포인트 (PTP) 송신으로 천이 (101) 하는 때에, 멀디미디어 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스 (MBMS) 페이로드 데이터의 제 1 블록이 송신된다. 이와 같이, 각각의 송신의 시간 오정렬과 천이 (101) 동안 경과되는 시간 중 어떤 것도 블록의 미싱을 초래하지 않는다. 그러므로, 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신으로부터 포인트-투-포인트 (PTP) 송신으로 이동하는 경우, 일단 PTP 링크가 타겟 셀에 대해 확립되면, 손실된 페이로드 블록은 최근 외부 블록의 시작으로부터 단순히 다시 시작함으로써 구성될 수 있다. 네트워크는 동일한 외부 블록의 시작으로부터, 즉 제 1 내부 블록으로 단순히 재시작함으로써 보상할 수 있다. 그 후, 네트워크는 완전한 외부 블록의 빠른 전달에 의하여 천이에 의해 도입된 지연을 복구할 수 있다. 천이 동안 데이터 손실을 감소시키는 것은 그러한 천이에 의해 유발될 수 있는 MBMS 콘텐츠의 전달에 있어서의 중단을 감소시킨다.

이후, 외부 블록 n+2 의 PTP 송신 동안, 사용자 장비 (UE; 10) 는 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신 모드로의 또 다른 천이 (103) 를 겪는다. 도 12 에서, 포인트-투-포인트 (PTP) 로부터 포인트-투-멀티포인트 (PTP) 로의 이 천이 (103) 는 외부 블록 n+2 의 최종 내부 멀티미디어 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스 (MBMS) 페이로드 블록에서 발생한다. 이 상황에서, 외부 블록 n+2 내의 다수의 내부 멀티미디어 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스 (MBMS) 페이로드 블록은 최종 내부 블록을 제외하고는 이미 송신되었다. FEC 는 통상적으로 피드백이 사용 가능하지 않은 상황에서 이용된다. PTP 송신은 전용 채널을 사용하고, 그에 의해 역방향 링크 상에서 피드백 능력을 가지므로, FEC 의 사용은 유용하지 않다. 교차 천이에서 데이터의 손실을 최소화 또는 제거하기 위해서, 바람직하게는 UMTS 지상 무선 액세스 네트워크 (UTRAN; 20) 는 PTP 송신에서의 RLC 긍정응답 모드 (AM) 의 낮은 잔류 블록 에러 레이트에 의존하여 PTM 송신으로의 천이 동안 손실될 수 있는 모든 내부 블록을 복구한다. 달리 말하면, 원래의 송신에서 에러(들)가 검출된 임의의 패킷을 재송신하는데 통상의 레이어 2 재송신이 이용될 수 있다. 그러므로, 도 17 에 도시된 바와 같이, 패리티 블록은 PTP 송신에서 필요하지 않다. 포인트-투-포인트 (PTP) 송신 동안 페이로드 블록에 에러가 존재하는 경우, 무선 링크 제어 (RLC) 레이어가 임의의 에러 있는 블록의 송신을 요청할 것이므로, 외부 블록은 그럼에도 불구하고 디코딩될 수 있다. 즉, PTP 송신 동안 에러가 있는 경우, 이동국 (10) 은 재송신 (re-Tx) 을 요청하거나, 모든 블록이 정확한 경우 재송신이 일어나지 않고 전송 포맷 0 (TF0) 이 사용될 수 있다. 바람직하게는, 코딩 효율을 향상시킬 수 있으므로 각각의 내부 블록 (97) 의 사이즈가 하나의 송신 시간 간격 (TTI) 에 정확하게 맞도록, 외부 코딩은 프로토콜 스택의 레이어 2 에서 행해진다.

순방향 에러 정정 (FEC) 외부 코딩이 애플리케이션 레이어와 같은 프로토콜 스택의 상부 레이어에서 행해지는 경우, 패리티 블록은 송신 방식 (포인트-투-포인트 (PTP) 또는 포인트-투-멀티포인트 (PTM)) 에 무관하게 송신될 것이다. 이와 같이, 패리티 블록도 포인트-투-포인트 (PTP) 송신에 부가된다.

상술한 바와 같이, 순방향 에러 정정 대신에 더욱 효율적인 송신 방법이 사용될 수 있으므로, PTP 송신에서 패리티 블록의 사용은 불필요하다. 패리티 블록은 PTP 송신에서 송신되지 않는 것이 바람직하므로, 무선을 통한 동일한 비트 레이트를 가정할 때, 완전한 외부 블록의 전달은 평균적으로 PTM 보다 빠를 수 있다. PTP 송신이 PTM 송신에 대해 예상될 수 있으므로, 이는 UE 가 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 에서 포인트-투-포인트 (PTP) 로의 천이에 의해 유발되는 중단을 보상할 수 있도록 한다. 사용자 장비 (UE) 는, (1) 새로운 셀에서 또는 천이 이후에, 포인트-투-포인트 (PTP) 송신에서 수신된 내부 블록과, (2) 이전 (old) 셀에서 또는 천이 이전에, 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신에서 수신된 내부 블록을 결합하여, 외부 블록을 정확히 복구할 수 있다. 사용자 장비 (UE) 는, 동일한 외부 블록에 속하는 천이 이전에 수신된 내부 블록 및 천이 이후에 수신된 내부 블록을 결합할 수 있다. 예를 들어, 사용자 장비 (UE; 10) 는 포인트-투-포인트 (PTP) 송신을 통해 수신된 외부 블록 n+2 내의 내부 멀티미디어 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스 (MBMS) 페이로드 블록을, 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신을 통해 수신된 외부 블록 n+2 내의 내부 멀티미디어 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스 (MBMS) 페이로드 블록 및 패리티 블록과 결합할 수 있다. UMTS 지상 무선 액세스 네트워크 (UTRAN; 20) 는, PTM 링크 상의 송신에 대하여 PTP 로부터 MBMS 콘텐츠를 수신하는 모든 사용자로의 외부 블록 송신을 어느 정도 "예상 (anticipating)" 함으로써 이 프로세스를 용이하게 할 수 있다.

UTRAN 이 PTM 송신에 대하여 외부 블록 송신을 예상하므로, PTP 로부터 PTM 으로의 "심리스" 천이가 가능하다. 그 결과, 셀 경계에 걸친 및/또는 PTM 과 PTP 와 같은 상이한 송신 방식 사이에서의 MBMS 콘텐츠의 전달이 또한 "심리스" 이다. 이러한 "시간 예상" 은 내부 블록의 수로 표현될 수 있다. 사용자 장비 (UE; 10) 가 PTM 송신으로 천이하는 때에, 천이 시간 동안 통신 링크가 존재하지 않는 경우에도, 사용자 장비 (UE; 10) 는 MBMS 수신의 QoS 를 손상하지 않고 "시간 예상" 내부 블록의 수까지 느슨해 질 수 있다. UE 가 PTP 에서 직접적으로 MBMS 수신을 시작하는 경우, UTRAN (20) 은, 요구되는 "시간 예상" 내부 블록 수에 예상이 도달할 때까지 빈 내부 블록 (TF 0) 을 회피함으로써 외부 블록의 송신을 천천히 예상할 수 있으므로, UTRAN 은 "시간 예상" 을 PTP 송신의 시작에서 즉시 적용할 수 있다. 그 시점부터, UTRAN 은 "시간 예상" 을 일정하게 유지할 수 있다.

포인트-투-멀티포인트 (PTP) 에서, 무선 네트워크 제어기 (RNC) 에서 사용가능한 UE 특정 피드백 정보에 의존할 수 없다. 포인트-투-포인트 (PTP) 송신에서, UE (10) 는 천이 전에 정확히 수신된 마지막 외부 블록의 수를 RNC 에 알릴 수 있다. 이는 (PTM 또는 PTP 로부터) PTP 로의 임의의 천이에 적용되어야 한다. 피드백이 수용 가능한 것으로 간주되지 않는 경우, UTRAN (20) 은 상태 천이 전에 사용자 장비 (UE; 10) 에 의해 가장 수신될 가능성이 높았던 최종 외부 블록을 추정할 수 있다. 이 추정은 별개의 셀 송신 사이에서 예상 가능한 최대의 시간 부정확성에 대한 지식, 및 타겟 셀에서 현재 수신되고 있거나 곧 수신될 외부 블록에 기초할 수 있다.

천이 동안 손실된 임의의 블록이 복구될 수 있도록 순방향 에러 정정 (FEC) 이 수행될 수 있다. 이는 천이 동안 콘텐츠가 손실될 가능성을 감소시켜 "심리스" 천이를 발생시킨다. 이 방식은, 동일한 외부 블록이 각 소스로부터 송신되고 있는 동안 포인트-투-포인트 (PTP) 로부터 포인트-투-멀티포인트 (PTM) 송신으로의 천이가 발생한다는 것을 가정하며, 이는 천이의 지속기간에 대해 외부 블록의 지속기간이 주어진 경우에 통상적으로 발생한다.

UE (10) 내의 메모리 양은 이웃 셀에 걸친 PTM 송신의 시간 정렬의 정확성과 트레이드-오프 (trade off) 될 수 있다. 사용자 장비 (UE; 10) 내의 메모리 요구조건을 완화함으로써, PTM UTRAN (20) 송신의 시간 정확성이 증가될 수 있다.

도 18 은 무선 네트워크 제어기 (RNC) A 로부터의 포인트-투-포인트 (PTP) 송신과 무선 네트워크 제어기 (RNC) B 로부터의 다른 포인트-투-포인트 (PTP) 송신 사이의 천이 또는 재배치 동안 이동국에 의해 수신되는 외부 코드 블록간의 시간 관계를 도시한 도면이다. RNC 라는 용어는 "기지국 제어기 (BSC)" 라는 용어와 상호 교환가능하게 사용될 수 있다. "재배치" 동안 사용자 장비 (UE; 10) 는 제 1 RNC A (124) 에 의해 제어되는 영역에서의 콘텐츠 스트림의 포인트-투-포인트 (PTP) 송신으로부터 제 2 RNC B (224) 에 의해 제어되는 영역에서의 동일한 콘텐츠 스트림의 포인트-투-포인트 (PTP) 송신으로 천이한다. 임의의 미싱 MBMS 페이로드 블록의 보상을 위해 재송신 (re-Tx) 이 사용될 수 있다. 셀 사이에서 포인트-투-포인트 (PTP) 로부터 포인트-투-포인트 (PTP) 로의 직접 천이는 릴리즈 '99 (Release '99) 소프트 핸드오버 또는 하드 핸드오버와 유사하게 수행될 수 있다. 2 개의 RNC (A, B) 사이의 조정이 없더라도, 타겟 RNC A (124) 는 UE (10) 에 의해 수신된 최근의 전체 외부 블록을 알 수 있어야 한다. 이 추정은 Iu 인터페이스 (25) 상에서 RNC (24) 에 의해 수신된 MBMS 콘텐츠의 타이밍에 기초할 수 있다. PTP 송신을 사용하는 경우, RNC (24) 는 초기 지연을 구성할 수 있으며, 무손실 SRNS 재배치를 요구하지 않더라도 MBMS 의 어떤 부분도 손실되지 않는다.

당업자는 흐름도가 이해를 위해 연속적인 순서로 도시되었으나, 실제 구현에서는 특정한 단계가 병렬로 수행될 수 있음을 인식할 것이다. 또한, 달리 표시되지 않으면, 방법 단계는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 상호 교환될 수 있다.

당업자는 정보 및 신호가 임의의 다양한 상이한 기술 및 수법을 이용하여 표현될 수도 있음을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 상기 설명에서 언급된 데이터, 지시, 명령, 정보, 신호, 비트, 심볼 및 칩은 전압, 전류, 전자기파, 자기장 또는 입자, 광 필드 또는 입자, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 표시될 수도 있다.

당업자는 또한, 여기에서 개시된 실시형태와 관련하여 설명된 예시적인 논리 블록, 모듈, 회로 및 알고리즘 단계는 전자적인 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양자의 조합으로 구현될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 하드웨어와 소프트웨어의 이러한 교환 가능성을 명확히 설명하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트, 블록, 모듈, 회로 및 단계가 그들의 기능성과 관련하여 일반적으로 설명되었다. 그러한 기능성이 하드웨어나 소프트웨어로 구현될 수 있는지 여부는 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 부과된 설계 제한에 따른다. 당업자는 각각의 특정 애플리케이션에 대해 다양한 방법으로 설명된 기능을 구현할 수도 있을 것이나, 이러한 구현 결정이 본 발명의 범위에서 벗어나도록 하는 것으로 해석되어서는 안된다.

여기에 개시된 실시형태와 관련되어 설명된 다양한 예시적인 논리 블록, 모듈 및 회로는 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적 회로 (ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA) 또는 기타 프로그래머블 로직 디바이스, 별도의 게이트 또는 트랜지스터 로직, 별도의 하드웨어 컴포넌트, 또는 여기에 설명된 기능을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로 프로세서일 수도 있으나, 다르게는 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로 제어기, 또는 상태 기계 (state machine) 일 수도 있다. 또한, 프로세서는 컴퓨팅 디바이스의 조합, 예를 들어 DSP 와 마이크로 프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 결합된 일 이상의 마이크로프로세서, 또는 기타 임의의 구성으로 구현될 수도 있다.

여기에서 개시된 실시형태와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 하드웨어, 프로세서에 의해 수행되는 소프트웨어 모듈, 또는 양자의 조합에 직접 통합될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래쉬 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 기타 공지된 임의의 형태의 저장 매체 내에 상주할 수도 있다. 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독하고 저장 매체에 정보를 기록할 수 있도록, 예시적인 저장 매체는 프로세서에 결합될 수 있다. 다르게는, 저장 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC 내에 상주할 수도 있다. ASIC 은 사용자 단말기에 상주할 수 있다. 다르게는, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 별개의 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.

개시된 실시형태의 상기 설명은 당업자가 본 발명을 제조 또는 사용할 수 있도록 하기 위해 제공된 것이다. 이들 실시형태에 대한 다양한 변형이 당업자에게 자명할 것이며, 여기에서 정의된 일반적인 원리는 본 발명의 범위 또는 사상에서 벗어남이 없이 다른 실시형태에 적용될 수도 있다. 예를 들어, 본 설명은 무선 액세스 네트워크 (20) 가 일반 지상 무선 액세스 네트워크 (UTRAN) 무선 인터페이스를 이용하여 구현될 수 있다고 특정하였으나, 다르게는 GSM/GPRS 시스템에서 액세스 네트워크 (20) 는 GSM/EDGE 무선 액세스 네트워크 (GERAN) 일 수 있고, 시스템 간 (inter-system) 의 경우, UTRAN 무선 인터페이스의 셀과 GSM/EDGE 무선 인터페이스의 셀을 포함할 수 있다. 그러므로, 본 발명을 여기에 나타낸 실시형태에 제한되는 것이 아니며, 여기에 개시된 원리 및 신규한 특징과 부합하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

Claims

채널을 통해 정보를 통신하는 방법으로서,

제 1 소스로부터 무선 베어러를 통하여 제 1 포맷의 페이로드 데이터를 포함하는 제 1 유형 정보의 행 (row) 들을 프레이밍 (framing) 하여, 제 2 유형 정보의 행들을 생성하는 단계;

패리티 블록들을 포함하는 리던던시 (redundancy) 정보의 행들을 생성하기 위해 상기 제 2 유형 정보의 행들을 인코딩하는 단계;

상기 패리티 블록들 및 제 2 포맷의 상기 페이로드 데이터의 행들을 포함하는 외부 코드 블록을 생성하기 위해 상기 제 2 유형 정보의 행들에 상기 리던던시 정보의 행들을 부가하는 단계;

상기 외부 코드 블록의 각각의 행들에, 시퀀스 번호를 포함하는 오버헤드 정보를 추가하는 단계; 및

상기 외부 코드 블록을 무선 링크 제어 레이어로 송신하는 단계를 포함하는, 통신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 소스로부터 상기 외부 코드 블록을 수신하는 단계를 더 포함하는, 통신 방법.
제 2 항에 있어서,

무선 통신기가 천이 (transition) 를 할 때, 상기 제 2 유형 정보의 행들과 동일한 제 2 패킷을 제 2 소스로부터 수신하는 단계; 및

상기 시퀀스 번호를 이용하여, 상기 외부 코드 블록을 상기 제 2 패킷과 재정렬하는 단계를 더 포함하는, 통신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 유형 정보는, 제 2 포맷의 페이로드 데이터를 포함하고, 일부 경우에는 패딩 정보를 포함하는, 통신 방법.
제 1 항에 있어서,

인코딩 전에 제공된 상기 시퀀스 번호는, 무선 통신기가 천이를 할 때 상기 무선 링크 제어 레이어가 모드를 변경할 수 있게 하는, 통신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 인코딩 단계는, 외부 인코딩 (outer-encoding) 하는 단계를 포함하고 상기 무선 링크 제어 레이어와 독립적으로 수행되는, 통신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 채널은 일방향성의 공통 논리 채널인, 통신 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 채널은 일방향성의 다운링크 채널인, 통신 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 공통 논리 채널은 하나 이상의 단말기로 브로드캐스트되는 정보를 반송하는, 통신 방법.
제 1 외부 코드 블록 및 제 2 외부 코드 블록을 무선 통신기에 송신하는 방법으로서,

상기 제 1 외부 코드 블록을 송신하는 단계로서, 상기 제 1 외부 코드 블록은 적어도 하나의 데이터 행 및 적어도 하나의 리던던시 행을 갖고, 상기 행 각각은 시퀀스 번호를 포함하는 오버헤드 정보를 가지며, 상기 제 2 외부 코드 블록은 오직 데이터 행만으로 구성된, 상기 송신 단계; 및

상기 무선 통신기가 천이를 할 때, 상기 시퀀스 번호를 이용하여 상기 제 2 외부 코드 블록과 상기 제 1 외부 코드 블록을 정렬하는 단계를 포함하는, 송신 방법.
무선 링크 제어 레이어와 상기 무선 링크 제어 레이어 상에 배치된 순방향 에러 정정 레이어를 포함하는 통신 시스템용 프로토콜 구조를 이용하여 통신하는 방법에 있어서,

상기 순방향 에러 정정 레이어가, 제 1 유형 정보가 상기 무선 링크 제어 레이어에 도달하기 전에 무선 베어러를 통해 상기 제 1 유형 정보를 수신하는 단계;

상기 순방향 에러 정정 레이어가, 상기 제 1 유형 정보가 상기 무선 링크 제어 레이어에 도달하기 전에 상기 제 1 유형 정보를 동일 사이즈 프레임으로 프레이밍하여, 제 2 유형 정보를 생성하는 단계;

상기 순방향 에러 정정 레이어가, 외부 코드 블록을 생성하기 위해 상기 제 2 유형 정보에 추가되는 리던던시 정보의 행들을 생성하도록 상기 제 2 유형 정보를 이용하는 단계; 및

상기 순방향 에러 정정 레이어가, 상기 무선 링크 제어 레이어에 송신하기 전에 상기 프레임 각각에 시퀀스 번호를 추가하는 단계를 포함하는, 통신 시스템용 프로토콜 구조를 이용하여 통신하는 방법.
제 11 항에 있어서,

소스가 제 1 소스이며,

상기 외부 코드 블록은 공통 논리 채널을 통해 송신되는, 통신 시스템용 프로토콜 구조를 이용하여 통신하는 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 시퀀스 번호는, 천이 동안 상기 제 2 유형 정보가 제 2 소스로부터의 다른 제 2 유형 정보와 재정렬될 수 있게 하는, 통신 시스템용 프로토콜 구조를 이용하여 통신하는 방법.
무선 링크 제어 레이어를 포함하는 시스템에서 공통 채널을 통해 정보를 송신하기 전에 상기 정보를 인코딩하는 방법으로서,

상기 정보를 무선 베어러로부터 수신하는 단계; 및

상기 정보를 무선 링크 제어 레이어에 전달하기 전에 상기 정보를 외부 블록 코딩하는 단계를 포함하는, 인코딩 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 정보는 콘텐츠를 포함하며,

상기 외부 블록 코딩 단계는,

상기 콘텐츠를 데이터 블록들로 구성하는 단계;

상기 데이터 블록들을 인코딩하여 패리티 블록들을 생성하는 단계; 및

상기 데이터 블록들에 상기 패리티 블록들을 추가하여 인코더 패킷을 생성하는 단계를 포함하며,

상기 패리티 블록들은 송신 동안 손실된 임의의 데이터 블록들을 복구하는데 사용되도록 구성된, 인코딩 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 인코더 패킷 내의 각각의 블록에, 내부 블록 번호 및 외부 블록 번호를 포함하는 시퀀스 번호로 그 블록을 식별하는 오버헤드 정보를 추가하는 단계를 더 포함하는, 인코딩 방법.
제 15 항에 있어서,

각 블록은 단일 프레임에서 송신되는, 인코딩 방법.
제 15 항에 있어서,

각 블록은 복수의 프레임에서 송신되는, 인코딩 방법.
프로세서가 동작들을 수행하도록 소프트웨어 명령들을 포함하는 비일시적인 프로세서-판독가능 저장 매체로서,

상기 동작들은,

정보를 무선 베어러로부터 수신하는 동작; 및

상기 정보를 무선 링크 제어 레이어에 전달하기 전에 상기 정보를 외부 블록 코딩하는 동작을 포함하는, 프로세서가 동작들을 수행하도록 소프트웨어 명령들을 포함하는 비일시적인 프로세서-판독가능 저장 매체.
제 19 항에 있어서,

상기 정보는 콘텐츠를 포함하며,

상기 콘텐츠를 데이터 블록들로 구성하는 동작;

상기 데이터 블록들을 인코딩하여 패리티 블록들을 생성하는 동작; 및

상기 데이터 블록들에 상기 패리티 블록들을 추가하여 인코더 패킷을 생성하는 동작을 더 포함하며,

상기 패리티 블록들은 송신 동안 손실된 임의의 데이터 블록들을 복구하는데 사용되도록 구성된, 프로세서가 동작들을 수행하도록 소프트웨어 명령들을 포함하는 비일시적인 프로세서-판독가능 저장 매체.
제 20 항에 있어서,

상기 인코더 패킷 내의 각각의 블록에, 내부 블록 번호 및 외부 블록 번호를 포함하는 시퀀스 번호로 그 블록을 식별하는 오버헤드 정보를 추가하는 동작을 더 포함하는, 프로세서가 동작들을 수행하도록 소프트웨어 명령들을 포함하는 비일시적인 프로세서-판독가능 저장 매체.