KR101341697B1 - 이동 통신 시스템에서 전송 패킷을 버퍼링하는 방법 및장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서 네트워크의 무선 자원 제어(Radio Resource Control: RRC) 엔터티가 버퍼링 동작을 제어하는 방법에 관한 것으로, 단말의 위치를 근거로 상기 단말이 상기 이동 통신 시스템과 상이한 외부 이동 통신 시스템의 셀로 핸드오버를 수행할 필요가 있는지 여부를 판단하는 과정과, 상기 핸드오버를 수행할 필요가 없으면, 상기 단말 및 네트워크에 각각 포함되어 전송 패킷을 압축 및 암호화하는 패킷 데이터 컨버전시 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol: PDCP) 엔터티로 전송 패킷에 대한 버퍼링을 중지할 것을 지시하는 제1메시지를 전송하는 과정을 포함한다.

패킷데이터컨버전시프로토콜 서비스데이터유닛(PDCP SDU), PDCP 프로토콜데이터유닛(PDCP PDU), 시퀀스넘버_카운트(SN_count), 타이머(Timer), 타이머_2(Timer 2)

Description

이동 통신 시스템에서 전송 패킷을 버퍼링하는 방법 및 장치{Method and apparatus for efficiently managing PDCP(Packet Data Convergence Protocol) buffer in mobile telecommunication system}

도 1은 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신시스템과 제3세대이동통신시스템(UMTS)간의 핸드오버 개념을 도시한 도면.

도 2a와 도 2b는 제3 세대 이동통신시스템에서 종래 기술에 따라 PDCP 버퍼링 수행하는 동작을 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 차세대 이동통신시스템에서 PDCP 버퍼를 관리하는 전체 이동통신시스템의 동작을 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따라 타이머를 바탕으로 PDCP 버퍼링하는 동작을 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따라 패킷의 개수를 바탕으로 PDCP 버퍼링하는 동작을 도시한 도면.

도 6은 본 발명에 따라 ARQ 엔터티가 폐기 중지 및 폐기 시작 신호를 생성하는 동작을 도시한 도면.

도 7은 본 발명에 따른 PDCP 버퍼링 동작을 설명한 도면.

도 8은 본 발명에 따른 PDCP 엔터티의 구조를 도시한 도면.

본 발명은 이동통신시스템에 관한 것으로, 특히 차세대 이동통신시스템과 제3세대 이동통신시스템간의 핸드오버 시, 데이터 손실을 방지하는 버퍼링 방법 및 장치에 관한 것이다.

UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service)시스템은, 유럽식 이동통신 시스템인 GSM(Global System for Mobile Communications)과 GPRS(General Packet Radio Services)을 기반으로 하고 광대역(Wideband) 부호분할 다중접속(Code Division Multiple Access: 이하 'CDMA'라 한다)을 사용하는 제3세대 비동기 이동통신 시스템이다.

현재 UMTS 표준화를 담당하고 있는 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는 UMTS 시스템의 차세대 이동통신시스템으로 LTE(Long Term Evolution)에 대한 논의가 진행 중이다.

LTE 시스템은 2010년 정도를 상용화 목표로 해서, 100 Mbps 정도의 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다. 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나, 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 3GPP 이동통신시스템과 LTE 시스템간의 핸드오버 개념을 도시한 것으로, 특히 단말이 LTE 시스템에서 UMTS 시스템으로 핸드 오버하 는 개념을 도시한 것이다.

우선, LTE 시스템과 UMTS 시스템 각각을 설명하고자 한다,

LTE 네트워크(Evolved Radio Access Network: 이하 'E-RAN'라 한다, 101)는 차세대 접속게이트웨이 노드(Access Gateway, 이하 'AGW'라 한다, 105)와 차세대 기지국(Enhanced Node B, 이하 'ENB' 또는 'Node B'라 한다. 110)의 2노드 구조로 구성된다.

ENB(110)는 기존의 Node B에 대응되는 노드로 사용자 단말(User Equipment: 이하 'UE 또는 '단말'이라 한다. 115)와 무선 채널로 연결되며, 기존 Node B와 달리 보다 복잡한 역할을 수행한다.

이는 LTE 시스템이 인터넷 프로토콜을 통한 음성 서비스(Voice over IP , 이하 'VoIP'라 한다)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 데이터(트래픽)가 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스를 제공하기 때문이다. 이에 따라 상기 시스템은 UE들의 상황 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 상기 ENB(110)가 이러한 스케줄링을 담당한다.

또한, ENB(110)와 단말(115)은 자동 재전송 요구(Automatic Retransmission Request, 이하 'ARQ'라 한다, 140)엔터티를 구비해서 전송되는 데이터의 손실을 방지한다. ENB(110)는 그 외에도 스케줄링을 통해서 단말(115)에게 리소스를 할당하고, 하이브리드-ARQ(Hybrid-ARQ, 이하 'HARQ'라 한다)를 사용해서 데이터 손실을 방지하여 무선 채널의 효율을 제공한다.

AGW(105)는 외부 네트워크와 상기 LTE 네트워크(101)를 연결하는 노드로, 외 부 네트워크에서 수신되는 순방향 인터넷 프로토콜(Internet Protocol. 이하 'IP'라 한다)패킷을 처리하고, UE(115)가 전송하는 역방향 패킷을 외부 네트워크로 라우팅하는 역할을 한다.

AGW(105)는 또한 IP 패킷의 헤더를 압축하고, 헤더가 압축된 패킷을 타 사용자가 접근하지 못하도록 암호화(비화)한다. 상기 헤더 압축과 비화는 패킷 데이터 컨버젼시(Packet Data Convergence Protocol, 이하 'PDCP'라 한다. 135)라는 프로토콜 엔터티(135)가 담당한다.

그리고, UMTS 네트워크(102)는 핵심망(Core network, 120), 무선망 제어기(Radio Network Controller. 이하 'RNC'라 한다. 125)와, Node B(130)로 구성되며, 여기서 RNC(125)는 PDCP 엔터티(150)와, 단말(115)과 ARQ를 담당하는 무선링크제어 엔터티(Radio Link Control, 이하 'RLC'라 한다, 155)를 구비한다.

상기 UMTS 네트워크(102)에서는 단말(115)이 동일한 RNC가 관리하는 셀 들 사이를 이동할 때에, 상기 RLC(155)를 통해 ARQ가 수행된다. 그러므로 동일한 RNC가 관리하는 셀 들간에 핸드 오버 시 즉, 상기 단말(115)이 위치한 셀에서 타겟 셀로 이동할 때 데이터 손실이 일어 나지 않는다.

반면에 단말(115)이 다른 RNC가 관리하는 셀로 이동하면, 상기 타겟 RNC에 RLC 엔터티(155)을 새롭게 만들어야 하며, 이 경우 RLC 엔터티가 데이터 손실을 방지하지 못하기 때문에, 핸드 오버 시 데이터 손실이 일어날 수 있다.

상기 UMTS 네트워크(102)에서 단말(115)의 RLC 엔터티(155)를 관리하는 RNC가 변경되는 것을 서빙 무선네트워크서브시스템 재할당(Serving Radio Network Subsystem(SRNS) relocation)이라고 한다.

상기 SRNS 재할당 시 데이터 손실을 방지하기 위해서, RLC 엔터티(155)에서 전송 성공을 확인하지 못한 데이터들은 PDCP 엔터티(150)에 저장하고, SRNS 재할당이 발생하면, 상기 RLC가 전송 성공을 확인하지 못한 데이터들을 타겟 RNC(도시하지 않음)의 PDCP엔터티(도시하지 않음)로 전송한다.

그러나, 상기 UMTS 네트워크에서의 SRNS 재할당 기법과 관련하여, 현재 LTE 네트워크에서는 AGW(105)간의 핸드 오버는 사용되지 않을 것으로 예상된다. 그러므로 LTE 시스템 내에서, 상기와 같은 무손실 재할당 기법(lossless relocation)을 지원할 필요성은 없다.

그렇지만 도 1에 도시한 바와 같이, LTE 네트워크(101)와 UMTS 네트워크(102) 간에 핸드 오버가 발생하면, 타겟 시스템인 UMTS 네트워크(102)에서 RLC 엔터티(155)를 새로 설치해야 하기 때문에, 데이터 손실이 발생할 수 있다.

도 1을 참조하여 설명하면, 단말(115)이 LTE 네트워크 셀(101)에서 UMTS 셀(102)로 이동하면, LTE 네트워크(101)는 단말(115)을 UMTS 시스템으로 핸드오버 시킬 수 있다.

LTE 네트워크(101)는 타겟 시스템인 UMTS 네트워크(102)의 RNC(125)와 Node B(130)에 PDCP 엔터티(150), RLC 엔터티(155), MAC 엔터티(Medium Access Control : 이하 'MAC'라 한다. 150) 등을 새로 설치하고, 단말(115)에게 UMTS(102)의 셀로 핸드 오버할 것을 명령한다. 상기 핸드 오버 과정에서 ARQ를 담당하기 위한 엔터티가 새롭게 설치되기 때문에, 데이터 손실이 발생할 수 있다.

순방향 데이터 전송을 예를 들어 설명하면, LTE 네트워크(101)의 ARQ 엔터티(140)는 단말(115)의 ARQ를 담당하는 엔터티(도시하지 않음)로 데이터를 전송하고, 상기 데이터에 대한 부정적 인지 신호(Non-Acknowledged , 이하 'NACK'라 한다)를 수신하면 상기 데이터를 재전송한다. 또한, 긍정적 인지 신호(Acknowledged , 이하 'ACK'라 한다)를 수신하면, 상기 데이터를 ARQ 버퍼에서 폐기함으로써, 사용자 데이터의 신뢰성 있는 전송을 수행한다.

그런데 LTE 네트워크(101)로부터 UMTS 네트워크(102)로 핸드 오버가 진행되는 중에는, 일반적으로 순방향 및 역방향 데이터 전송을 중지한다. 따라서, 단말(115)은 LTE 네트워크(101)의 ARQ 엔터티(140)에게 긍정적 인지 신호(ACK)나 부정적 인지 신호(NACK)를 전송할 수 없으며, 이는 결국 ARQ 엔터티(140)가 신뢰성 있는 전송을 할 수 없음을 의미한다.

이러한 문제점은 ARQ 엔터티(140)가 재설치 되는 핸드 오버에서는 항상 발생할 수 있다. 예를 들어 종래 UMTS 시스템에서 단말(115)의 SRNC 재할당 경우, 즉, 단말(115)의 SRNC(Serving RNC)가 바뀌는 경우에 상기와 같은 문제점이 발생할 수 있으며, 단말(115)이 다른 무선 접속 기술을 사용하는 라디오 네트워크(Radio Access Technology, 이하 'RAT'이라 한다)로 핸드 오버하는 경우에도 상기와 같은 문제점이 발생 가능하다.

이러한 문제점을 해결하는 가장 보편적인 방식은 PDCP 엔터티(135)에서 별도의 버퍼를 구성해서, ARQ 엔터티가 전송 성공을 보고할 때까지 데이터를 저장하는 것이다. 그리고 차 후에 inter-RAT 핸드 오버등이 발생하면, 상기 ARQ 엔터티(140) 에서 전송 성공을 보고하지 않은 모든 데이터를 타겟 시스템의 PDCP 엔터티(150)로 전달하고, 타겟 시스템(102)에서는 상기 데이터를 단말(115)에게 전송함으로써, 상기 핸드 오버과정에서 데이터 손실이 발생하지 않도록 한다.

도 2a와 도 2b는 제 3세대 이동통신시스템에서 PDCP와 ARQ 엔터티간의 상호 작용을 도시한 도면이다. 도 2a는 전송측의 패킷 전송에 따른 PDCP 엔터티와 ARQ 엔터티 사이의 신호 교환을 도시하고, 도 2b는 상기 신호 교환에 따라 ARQ버퍼와 PDCP 버퍼에서 패킷을 버퍼링하고 폐기하는 동작을 도시한다.

도 2a를 참조하면, 상기 PDCP와 ARQ 엔터티의 동작을 좀 더 자세히 살펴보면, PDCP 엔터티(210), ARQ 엔터티 (220)와 하위 계층(225)으로 구성된 통신 시스템에서, PDCP 엔터티(210)는 상위 계층에서 발생한 패킷(205)을 수신해서 상기 패킷의 헤더를 압축한 뒤, 전송측 ARQ 엔터티(220)로 전달한다. 이때, 전송측 ARQ 엔터티(220)는 수신측 ARQ 엔터티와 소정의 ARQ 동작을 수행해서 상기 패킷을 신뢰성 있게 수신측 ARQ 엔터티로 전송한다.

상위 계층에서 PDCP 엔터티(210)로 전달되는 상위 계층 데이터를 PDCP SDU(PDCP Service Data Unit)라고 한다. 상기 PDCP SDU는 예를 들어, IP 패킷일 수 있다.

상기 PDCP SDU는 PDCP 엔터티(210)에서 헤더가 압축되고 비화 등의 과정을 거친 뒤, ARQ 엔터티(220)로 전달된다. PDCP 엔터티(210)에서 처리된 뒤 ARQ 엔터티(220)로 전달되는 패킷을 PDCP PDU(Protocol Data Unit) 또는 'ARQ SDU'라고 한다.

도 2b를 참조하면, 무 손실 inter-RAT 핸드오버를 지원하기 위해서는 PDCP 엔터티(210)에 별도의 PDCP 버퍼가 구성되고, 상기 PDCP 버퍼에는 PDCP SDU의 복사본이 저장된다.

예를 들어 임의의 기간 동안, 임의의 PDCP 엔터티(210)에 3개의 PDCP SDU가 도착하였다면, 상기 PDCP SDU들의 복사본들(230, 235, 240)이 PDCP 버퍼에 저장되고, 상기 PDCP SDU들이 소정의 과정을 거친 뒤 생성되는 PDCP PDU(245, 250, 255)들이 ARQ 엔터티(220)로 전달된다.

ARQ 엔터티(220)는 상기 PDCP PDU들(245, 250, 255)을 ARQ 버퍼에 저장해 둔 뒤, 수신측 ARQ 엔터티로 상기 PDCP PDU들을 전송한다. 수신측 ARQ 엔터티에서 재전송을 요청하면, 상기 ARQ 버퍼에 저장되어 있는 데이터를 재전송하고, 수신측 ARQ 엔터티로부터 데이터를 수신하였다는 긍정적 인지 신호(ACK)를 수신하면, 해당 데이터를 ARQ 버퍼(255)에서 폐기한다.

상기 ARQ 엔터티(220)는 또한 긍정적 인지 신호(ACK)를 수신한 PDCP PDU(255->240)에 대해서는, 성공적으로 전송하였다는 확인 정보(confirm)를 PDCP 엔터티(210)로 전달한다. PDCP 엔터티(210)는 확인 정보가 수신된 PDCP SDU(240)는 PDCP 버퍼에서 제거한다.

상기와 같이 ARQ 엔터티(240)로부터 전송이 성공했다는 확인 정보가 도착할 때까지 PDCP SDU를 PDCP 버퍼에 저장함으로써, ARQ 엔터티가 새롭게 설치되는 핸드오버 상황에서도 데이터의 손실을 방지할 수 있다.

UMTS 시스템에는 PDCP 엔터티(150)와 ARQ 엔터티(155)가 하나의 노드(RNC, 125)에 위치하기 때문에, ARQ 엔터티(155)는 전송에 성공하는 PDCP PDU마다 즉각 확인 정보를 전달하였다.

그러나, LTE 시스템에서는 ARQ 엔터티(140)와 PDCP 엔터티(135)가 구별되어 위치한다. 즉, ARQ 엔터티(140)는 ENB(110)에 위치하고, PDCP 엔터티(135)는 AGW(105)에 위치하기 때문에, 상기 확인 정보는 내부 신호가 아니라, 노드와 노드 사이의 신호로 전송된다. 그러므로, 확인 정보를 좀 더 효율적으로 전송하는 방안을 강구할 필요가 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 창안된 본 발명은 차세대이동통신시스템에서 패킷 전송에 따른 버퍼 관리 방법 및 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 차세대이동통신시스템에서 제3세대이동통신시스템으로 핸드 오버를 수행하는 경우, 패킷 전송에 따른 버퍼링 관리 방법 및 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 차세대 이동시스템에서 네트워크 구성 요소인 AGW와 ENB 사이의 시그날링을 최소화하는 패킷 버퍼링 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명에서 제안하는 방법은; 이동 통신 시스템에서 네트워크의 무선 자원 제어(Radio Resource Control: RRC) 엔터티가 버퍼링 동작을 제어하는 방법에 있어서, 단말의 위치를 근거로 상기 단말이 상기 이동 통신 시스템과 상이한 외부 이동 통신 시스템의 셀로 핸드오버를 수행할 필요가 있는지 여부를 판단하는 과정과, 상기 핸드오버를 수행할 필요가 없으면, 상기 단말 및 네트워크에 각각 포함되어 전송 패킷을 압축 및 암호화하는 패킷 데이터 컨버전시 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol: PDCP) 엔터티로 전송 패킷에 대한 버퍼링을 중지할 것을 지시하는 제1메시지를 전송하는 과정을 포함한다.
본 발명에서 제안하는 다른 방법은; 이동 통신 시스템에서 패킷 데이터 컨버전시 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol: PDCP) 엔터티가 전송 패킷을 버퍼링하는 방법에 있어서, 상위 계층으로부터 버퍼링 수행을 위해 사용되며 저장 가능한 전송 패킷의 개수를 나타내는 카운트 값을 수신하는 과정과, 상기 카운트 값과 저장되어 있는 전송 패킷들의 개수를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 저장되어 있는 전송 패킷들 중 가장 오래 저장된 순서에 따른 적어도 하나의 전송 패킷을 폐기하는 과정과, 전송 패킷에 대한 재전송을 요청하는 자동 재전송 요구(Automatic Retransmission Request: ARQ) 엔터티로부터 전송 패킷의 폐기 중지 및 전송 패킷의 폐기 시작 중 하나를 지시하는 정보를 포함하는 제어 메시지가 수신되는지 여부를 판단하는 과정과, 상기 제어 메시지가 수신된 경우, 상기 제어 메시지에 포함된 정보에 대응하여 전송 패킷의 폐기를 중지하거나 재개하는 과정을 포함한다.
본 발명에서 제안하는 또 다른 방법은; 이동 통신 시스템에서 패킷 데이터 컨버전시 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol: PDCP) 엔터티가 전송 패킷을 버퍼링하는 방법에 있어서, 상위 계층으로부터 버퍼링 수행을 위해 사용되며 전송 패킷의 저장 시간을 나타내는 타이머 값을 수신하는 과정과, 상기 타이머 값에 따른 타이머가 만료되었는지 여부에 따라 저장되어 있는 전송 패킷을 폐기하는 과정과, 전송 패킷에 대응한 재전송을 요청하는 자동 재전송 요구(Automatic Retransmission Request: ARQ) 엔터티로부터 전송 패킷의 폐기 중지 및 전송 패킷의 폐기 시작 중 하나를 지시하는 정보를 포함하는 제어 메시지가 수신되는지 여부를 판단하는 과정과, 상기 제어 메시지가 수신된 경우, 상기 제어 메시지에 포함된 정보에 대응하여 전송 패킷의 폐기를 중지하거나 재개하는 과정을 포함한다.

본 발명에서 제안하는 장치는; 이동 통신 시스템에서 버퍼링 동작을 제어하는 장치에 있어서, 단말의 위치를 근거로 상기 단말이 상기 이동 통신 시스템과 상이한 외부 이동 통신 시스템의 셀로 핸드오버를 수행할 필요가 있는지 여부를 판단하는 제어부와, 상기 핸드오버를 수행할 필요가 없으면, 상기 단말 및 네트워크에 각각 포함되어 전송 패킷을 압축 및 암호화하는 패킷 데이터 컨버전시 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol: PDCP) 엔터티로 전송 패킷에 대한 버퍼링을 중지할 것을 지시하는 제1메시지를 전송하는 송신부를 포함한다.
본 발명에서 제안하는 다른 장치는; 이동 통신 시스템에서 전송 패킷을 버퍼링하는 장치에 있어서, 상위 계층으로부터 버퍼링 수행을 위해 사용되며 저장 가능한 전송 패킷의 개수를 나타내는 카운트 값을 수신하는 수신부와, 상기 카운트 값과 저장되어 있는 전송 패킷들의 개수를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 저장되어 있는 전송 패킷들 중 가장 오래 저장된 순서에 따른 적어도 하나의 전송 패킷을 폐기하며, 전송 패킷에 대한 재전송을 요청하는 자동 재전송 요구(Automatic Retransmission Request: ARQ) 엔터티로부터 전송 패킷의 폐기 중지 및 전송 패킷의 폐기 시작 중 하나를 지시하는 정보를 포함하는 제어 메시지가 수신되는지 여부를 판단하고, 상기 제어 메시지가 수신된 경우, 상기 제어 메시지에 포함된 정보에 대응하여 전송 패킷의 폐기를 중지하거나 재개하는 제어부를 포함한다.
본 발명에서 제안하는 또 다른 장치는; 이동 통신 시스템에서 전송 패킷을 버퍼링하는 장치에 있어서, 상위 계층으로부터 버퍼링 수행을 위해 사용되며 전송 패킷의 저장 시간을 나타내는 타이머 값을 수신하는 수신부와, 상기 타이머 값에 따른 타이머가 만료되었는지 여부에 따라 저장되어 있는 전송 패킷을 폐기하며, 전송 패킷에 대한 재전송을 요청하는 자동 재전송 요구(Automatic Retransmission Request: ARQ) 엔터티로부터 전송 패킷의 폐기 중지 및 전송 패킷의 폐기 시작 중 하나를 지시하는 정보를 포함하는 제어 메시지가 수신되는지 여부를 판단하고, 상기 제어 메시지가 수신된 경우, 상기 제어 메시지에 포함된 정보에 대응하여 전송 패킷의 폐기를 중지하거나 재개하는 제어부를 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

후술되는 본 발명에서는 차세대 이동통신시스템에서 제3세대 이동통신시스템으로 단말이 핸드오버 하는 경우, 데이터 손실이 없도록 PDCP 엔터티가 전송 성공이 확인되지 않은 데이터를 저장하는 방안에 대한 것이다.

본 발명은 서로 상이한 시스템간의 핸드 오버, 즉 inter-RAT 핸드 오버와 같이, ARQ가 재구성되는 핸드오버 시에 데이터 손실이 일어나지 않도록 PDCP 버퍼에 PDCP SDU들을 저장함에 있어서, ARQ 엔터티로부터 직접적인 확인 정보를 수신하지 않고 일정 조건이 충족되면 PDCP SDU를 자체적으로 폐기하도록 함으로써, AGW와 ENB 사이의 시그날링을 최소화함을 특징으로 한다. 또한 본 발명은 inter-RAT 핸드 오버가 발생할 가능성이 있을 경우에만, PDCP 버퍼를 구성함으로써, 메모리 요구량을 줄이도록 한다.

또한, 본 발명은 LTE 시스템 적용을 기준으로 설명되고 있지만, 모든 이동 통신 시스템에 별다른 변형 없이 적용 가능하다.

이하 본 발명을 구체적으로 설명하는데 있어, 비동기식 UMTS를 기반으로 하 는 3GPP LTE 시스템을 이용할 것이다. 하지만, 본 발명은, 유사한 기술적 배경 및 채널 구조를 가지는 여타의 이동통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.

도 3은 본 발명에 따라 PDCP 버퍼를 구성하는 전체 시스템의 신호 흐름을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 이동통신 시스템은 단말이 PDCP 엔터티(305)와, ARQ 엔터티(310)를 구비하며, ENB가 ARQ 엔터티(315)를, AGW가 PDCP 엔터티(320)를 구비하고 있다.

상기 단말과 네트워크간의 PDCP 엔터티들(305, 320) 및 ARQ 엔터티들(310, 315)은 PDCP 버퍼 관리에 필요한 파라미터들을 시그날링 받는다(325). 상기 PDCP 버퍼 관리에 필요한 파라미터로는 시퀀스번호_카운트(이하 'SN_count' 한다)나 또는 타이머(Timer)를 설정하기 위한 값이 있을 수 있다.

즉, PDCP 버퍼 관리 파라미터는 PDCP 엔터티로 전송되는 정보로, 단말에게는 역방향용(Up_Link, 이하 'UL'라 한다) SN_카운트 또는 타이머 값이, ENB와 AGW에게는 순방향용(Down-Link. 이하 'DL'라 한다) SN_카운트 또는 타이머 값이 전달된다. 상기 SN_카운트와 타이머의 용도는 차 후에 설명한다. PDCP 버퍼 관리 동작은 순방향과 역방향이 동일하므로, 본 발명에서는 순방향을 예로 들어 아래에 설명한다.

350 단계에서, AGW의 PDCP 엔터티(320)에 PDCP SDU가 도착하면, PDCP 엔터티(320)는 상기 PDCP SDU의 복사본을 PDCP 버퍼에 저장하고, 상기 PDCP SDU에 대하 여 분할 및 조합 과정을 적용하여 PDCP PDU로 구성한다.

360 단계에서, 전송 단위로 구성된 PDCP PDU은 ENB의 ARQ 엔터티(315)로 전송된다.

다시 설명하면, 상기 PDCP 엔터티(320)는 전달된 PDCP SDU의 헤더를 압축하고, 상기 압축된 데이터를 다른 사용자가 접근할 수 없도록 암호화 즉, 비밀화하는 동작을 수행한다. 상기 비화 과정에서 패킷에 일련 번호가 부여되며, 상기 일련 번호는 이 후 PDCP PDU와 PDCP SDU의 식별자 역할을 한다. 상기 PDCP 엔터티(320)는 연속적으로 전달되는 PDCP SDU를 수신해서(350), 복사본을 버퍼에 저장하고, PDCP SDU에 대하여 전송 단위 크기로, 분할 및 조합 과정을 적용해서 PDCP PDU로 만든 다음 ARQ 엔터티(315)로 전송한다(360).

이때, 상기 PDCP 엔터티(320)는 PDCP 버퍼에 저장되어 있는 PDCP SDU들을 적절한 시점에 자체적으로 폐기(flush)하는데, PDCP SDU의 저장 및 자체 폐기는 상기 PDCP 버퍼 관리에 필요한 파라미터들을 이용하여 수행한다.

본 발명에서 상기 PDCP SDU를 폐기하는 방법은 하기와 같은 2 가지 방법이 있다.

1. 타이머를 바탕으로 하는 방법: PDCP 엔터티(305, 320)는 PDCP SDU를 PDCP 버퍼에 저장하면 타이머를 구동하고, 상기 설정된 시간이 지난 후, 구동된 타이머가 만료되면 해당 PDCP SDU를 버퍼에서 폐기한다.

상기 타이머를 구동하기 위한 타이머 값은 상위 계층에서 결정되어서 상기 325 단계에서 PDCP 엔터티에게 통보한다. 상기 타이머 값은 PDCP를 통해 전송되는 전체 데이터의 서비스 요구 사항 등에 따라서 적절하게 가변되어 결정되어야 한다. 예를 들어, 우선 순위가 높은 서비스라면, ARQ에서 신속하게 처리될 것이므로 상기 타이머 값은 작은 타이머 값을 사용할 수 있다.

2. 버퍼에 저장되어 있는 SDU 의 개수를 바탕으로 하는 방법: PDCP 엔터티(305, 320)는 PDCP 버퍼에 저장된 PDCP SDU의 개수에 제한을 둔다. 따라서, 상기 버퍼에 저장된 PDCP SDU의 개수가 정해진 소정의 기준값 이상이 되면, 새로운 PDCP SDU를 저장할 때마다 이미 저장되어 있는 PDCP SDU들 중 가장 오래된 PDCP SDU를 폐기한다.

상기 PDCP SDU 개수의 기준값은 본 발명에 따라 'SN_카운트'로 정의된다. 상기 SN_카운트 값은 상위 계층에서 결정되어서 325 단계에서 PDCP 엔터티(320)에게 통보된다. 상기 SN_카운트 값은 엔터티(3305,320)를 통해 전송되는 데이터의 서비스 요구 사항 등에 따라서 적절하게 결정되어야 한다.

예를 들어, PDCP 엔터티(305, 320)를 통해 전송되는 데이터가 고속의 데이터라면, 단위 시간당 더욱 많은 수의 패킷이 처리될 것이므로, 상기 SN_카운트를 높은 값으로 설정해야 할 것이다. 반면에, 저속의 데이터라면, 상기 SN_카운트를 낮은 값으로 설정해도 충분할 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명은 PDCP 엔터티(320)에서 PDCP SDU를 자체적으로 폐기하도록 함으로써, ENB(315)와 AGW(320)간의 시그날링 로드를 줄일 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 ARQ 엔터티(315)가 미처 전송에 성공하지 못한 PDCP SDU가 폐기되는 문제를 방지하기 위해서, ARQ 엔터티(315)가 PDCP 엔터티(320)의 자체 폐기를 일시적으로 중지시킬 수 있도록 한다.

그리고 ARQ 기법에 따른 ARQ 엔터티(315)의 동작이 원활하게 진행되면, PDCP 엔터티의 자체 폐기를 재개하도록 한다. 상기 과정에 사용되는 시그날링을 본 발명에서는 '폐기 중지(flush stop)'(370) 과 '폐기 시작(flush resume)'(375)이라고 명명한다.

또한, 경우에 따라서는 PDCP 버퍼 관리 정보를 수정할 필요가 있을 수 있다. 예를 들어 AGW(320)에 PDCP 버퍼의 사이즈가 부족해져서, PDCP 버퍼의 크기를 줄여야 하는 경우, 새로운 타이머 값이나 SN_카운트를 관련된 엔터티(305, 310, 315, 320)들에게 다시 시그날링 할 수 있다(380).

도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 타이머 값을 바탕으로 PDCP 버퍼를 관리하는 동작을 도시한 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 400 단계에서 PDCP 엔터티는 상위 계층으로부터 PDCP 버퍼 관리에 사용할 타이머 값을 시그날링 받는다. 405 단계에서 PDCP SDU를 수신한 PDCP 엔터티는, 410 단계에서 상기 PDCP SDU를 PDCP 버퍼에 저장하고, 415 단계에서 상기 타이머 값에 따라 타이머 구동을 시작한다. 즉, PDCP 엔터티는 상기 타이머 값을 이용하여 설정된 시간 동안(타이머 값) 상기 PDCP SDU들을 PDCP 버퍼에 저장한다. 그리고, 상기 설정된 타이머 값에 따라 타이머의 구동이 종료하면 상기 PDCP 버퍼는 상기 PDCP SDU들을 폐기하고자 한다.

420 단계에서 상기 PDCP SDU에 대한 타이머를 구동하는 중인 PDCP 엔터티는, ARQ 엔터티로부터 폐기 중지 신호가 수신되는지 감시한다. 이는 상기 PDCP 버퍼에 저장된 PDCP SDU들을 ARQ 엔터티의 요청에 따라 버리지 않고(폐기 중지), 계속 저장하기 위함이다.

420 단계에서 상기 폐기 중지 신호가 수신되지 않았다면 445 단계로 진행하고, 반면에 폐기 중지 신호가 수신되었다면 425 단계로 진행한다.

425 단계로 진행한, 폐기 중지 신호를 수신한 PDCP 엔터티는, PDCP 버퍼에 저장되어 있는 PDCP SDU들마다 구동되고 있는 타이머들을 일괄적으로 정지시킨다. 이는 ARQ 엔터티에서 자체 폐기 동작 중지할 것을 요청하였기 때문이다.

즉, 상기 ARQ 엔터티가 ARQ 기법을 보장하기 위하여 패킷을 수신하는 수신측으로부터 정상적으로 패킷이 전송됨을 알리는 ACK 신호가 전송되지 않아, 상기 PDCP 엔터티로 하여금 PDCP 버퍼에 상기 PDCP SDU를 계속적으로 저장하기 위함이다.

430 단계에서 PDCP 엔터티는 PDCP 버퍼에서 상기 PDCP SDU를 다시 버리기 위한 '폐기 시작 신호'를 수신될 때까지 상기 타이머의 동작을 중지한 채, 대기 상태를 유지한다. 이때 새로운 PDCP SDU가 도착한다면, 상기 400 ~ 410 단계를 진행한다.

PDCP 엔터티는 대기 중에 상기 폐기 시작 신호가 수신되면, 435 단계로 진행해서, 상기 타이머와 상관없이 성공적으로 패킷 전송이 확인된 PDCP SDU들을 상기 PDCP 버퍼로부터 버리기 시작한다.

440 단계에서 PDCP 엔터티는 상기 PDCP 버퍼에 저장되어 있는 PDCP SDU들의 타이머들을 재구동시키고, 445 단계로 진행하여 상기 타이머이 종료되는지를 확인한다.

상기 420 단계에서, 폐기 중지 신호를 수신하지 않은 PDCP 엔터티는 445 단계로 곧 바로 진행해서, 상기 PDCP 버퍼에 저장되어 있는 PDCP SDU들 중 타이머가 만료된 PDCP SDU가 있는지 검사한다. 여기서, 타이머가 만료된 PDCP SDU가 있다면, 450 단계로 진행한다. 450 단계에서 PDCP 엔터티는 상기 타이머가 만료된 PDCP SDU를 자체 폐기하고 455 단계로 진행한다. 455 단계에서 PDCP 엔터티는 새로운 PDCP SDU가 도착하거나, 폐기 중지 신호가 수신될 때까지 대기한다. 상기 대기하는 중에 타이머가 만료된 PDCP SDU가 발생하면, 상기 PDCP SDU를 자체 폐기한다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따라 설정된 PDCP SDU의 개수를 바탕으로 PDCP 버퍼를 관리하는 동작을 설명한다.

도 5를 참조하면, 500 단계에서 PDCP 엔터티는 상위 계층으로부터 PDCP 버퍼 관리에 사용할 SN_카운트 값을 시그날링 받는다. 505 단계에서 PDCP SDU를 수신한 PDCP 엔터티는, 510 단계에서 상기 PDCP SDU를 PDCP 버퍼에 저장한다.

520 단계에서 상기 PDCP SDU를 PDCP 버퍼에 저장하고 있는 PDCP 엔터티는, ARQ 엔터티로부터 폐기 중지 신호가 수신되는지 감시해서, 수신되지 않았다면 545 단계로 진행하고, 수신되었다면 530 단계로 진행한다. 상기 PDCP 엔터티가 폐기 중지 신호가 수신 여부를 감시함은 ARQ 기법을 보장하기 위함이다.

상기 폐기 중지 신호를 수신한 PDCP 엔터티는 530 단계에서 상기 PDCP 버퍼에 저장되어 있는 PDCP SDU들을 자체 폐기하는 동작을 중지한다. 이때, 상기 PDCP 버퍼에 저장되어 있는 PDCP SDU들의 개수가 설정된 SN_카운트의 개수보다 많아 지더라도, 상기 PDCP SDU들을 폐기하지 않는다.

또한, 상기 PDCP 엔터티는 상기 530 단계와 같이 PDCP SDU들을 폐기하지 않고 폐기 시작 신호를 수신될 때까지 대기한다. 이 때 새로운 PDCP SDU가 도착한다면, 500 ~ 515 단계를 진행한다.

상기 530 단계에서 폐기 시작 신호를 수신하면, PDCP 엔터티는 540 단계로 진행해서, PDCP SDU 자체 폐기 조건이 만족되지 않았더라도 성공적인 전송이 확인된 PDCP SDU들을 상기 PDCP 버퍼로부터 폐기한다.

예를 들어, PDCP SDU에 일련 번호가 1 ~ 10인 PDCP SDU 10개가 저장되어 있으며, SN_카운트가 20이라고 가정한다. 정상적인 상황에서는 PDCP SDU들을 폐기할 필요가 없지만, 상기 폐기 시작 신호를 통해 일련 번호가 5인 PDCP SDU들까지 성공적인 전송이 확인되었다면, 일련 번호가 1 ~ 5 사이의 PDCP SDU들을 상기 PDCP 버퍼로부터 폐기한다. 상기 과정을 완료하면 PDCP 엔터티는 545 단계로 진행한다.

상기 520 단계에서 폐기 중지 신호가 수신되지 않았다면, PDCP 엔터티는 곧 바로 545 단계로 진행해서, 상기 PDCP 버퍼에 저장되어 있는 PDCP SDU들의 개수와 설정된 SN_카운트를 비교한다. 상기 설정된 SN_카운트가 상기 PDCP 버퍼에 저장되어 있는 PDCP SDU들의 개수보다 크면, PDCP SDU를 폐기할 필요가 없으므로 555 단계로 진행하여 다음 이벤트가 발생할 때까지 대기한다.

반면에, 상기 PDCP 버퍼에 저장되어 있는 PDCP SDU들의 개수가 SN_카운트보다 크다면 550 단계로 진행한다. 550 단계에서 PDCP 엔터티는 PDCP 버퍼에 저장되 어 있는 PDCP SDU들의 개수가 SN_카운트와 같아 질 때까지, 가장 오래된 PDCP SDU들부터 하나씩 폐기한다. 이는 PDCP 버퍼에 저장되어 있는 PDCP SDU들의 개수가 SN_카운트보다 작아질 때까지 상기 PDCP SDU를 순차적으로 폐기함을 의미한다. 상기 PDCP 버퍼에 저장되어 있는 SDU의 개수와 SN_카운트가 동일해 지면, 555 단계로 진행한다. 555 단계에서 PDCP 엔터티는 새로운 PDCP SDU가 도착하거나, 폐기 중지 신호가 수신될 때까지 대기한다.

도 6은 본 발명에 따라 ARQ 엔터티가 폐기 중지 신호와 폐기 시작 신호를 전송하는 동작을 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 600 단계에서 ARQ 엔터티는 상위 계층으로부터 타이머 2 값을 시그날링 받는다. 상기 타이머 2값은 PDCP 엔터티가 사용하는 타이머 값보다 조금 작은 값으로, ARQ 엔터티에게 따로 시그날링 될 수도 있고, ARQ 엔터티가 상기 PDCP 엔터티가 사용하는 타이머 값으로부터 유도해서 사용할 수도 있다.

여기서, ARQ 엔터티가 타이머 2를 사용하는 목적은 상기 PDCP 엔터티가 임의의 PDCP SDU를 자체 폐기하기 전에, ARQ 엔터티가 PDCP 엔터티에게 폐기 중지 신호를 전달하기 위함이다. 또한, 타이머 2의 값을 사용하는 ARQ 엔터티와 PDCP 엔터티가 사용하는 타이머 값(도 4에 기재된 타이머 값) 사이에는 아래의 <수학식 1>와 같은 관계를 정의할 수 있다. ARQ 엔터티가 사용하는 타이머 2값에 의해 구동되는 타이머를 타이머 2라 정의하고, 상기 타이머는 PDCP 엔터티에서 타이머 값에 사용하는 타이머를 정의한다.

타이머 2 = 타이머 - (PDCP_처리_지연 + 전송 지연_PDCP_ARQ + 폐기 중지_처리 지연 + 전송 지연_ARQ_PDCP)

여기서, 상기 PDCP_처리_지연은 PDCP SDU를 PDCP PDU로 처리하는 데 소요되는 시간을 나타내고, 전송 지연_PDCP_ARQ는 PDCP PDU가 PDCP에서 ARQ로 전송되는 데 소요되는 시간을 나타내고, 폐기 중지_처리_지연은 ARQ 엔터티가 폐기 중지 신호를 생성하는 데 소요되는 시간을 나타내고, 전송 지연_ARQ_PDCP는 폐기 중지 신호가 ARQ 엔터티에서 PDCP 엔터티까지 전송되는 데 소요되는 시간이다.

605 단계에서 ARQ 엔터티는 PDCP PDU를 수신하면, 610 단계에서 상기 PDCP PDU에 설정된 타이머 2 값을 입력하여 타이머 2를 구동한다.

전송측 ARQ 엔터티는 소정의 방식을 이용해서 상기 PDCP PDU를 수신측 ARQ 엔터티로 전송한다. 그리고 상기 타이머 2가 만료되기 전에, 상기 PDCP PDU에 대한 긍정적 인지 신호(ACK)가 수신되는지 감시한다. 만약 상기 타이머 2가 만료되기 전에 상기 PDCP PDU에 대한 긍정적 인지 신호(ACK)가 수신되면, 655 단계로 진행한다.

반면에, 상기 타이머 2가 만료되기 전에 PDCP PDU에 대한 긍정적 인지 신호가 수신되지 않으면, ARQ 엔터티는 625 단계로 진행해서, 폐기 중지 신호를 만들어서 PDCP 엔터티로 전송한다.

따라서, 전송측 ARQ 엔터티는 630 단계에서 ARQ 버퍼에 저장되어 있는 다른 PDCP PDU들의 타이머 2를 정지시키고, 635 단계로 진행해서 타이머 2가 만료될 때까지 긍정적 인지 신호(ACK)가 도착하지 않았던 PDCP PDU에 대한 긍정적 인지 신 호(ACK)가 도착할 때까지 대기한다.

상기 635 단계에서 상기 PDCP PDU에 대한 긍정적 인지 신호(ACK)가 도착하면, 640 단계로 진행해서 상기 PDCP PDU를 비롯해서 이미 긍정적 인지 신호를 수신하였던 PDCP PDU들을 버퍼에서 폐기하기 위한 폐기 시작 신호를 생성한다. 그리고, 645 단계로 진행해서 폐기 시작 신호를 PDCP 엔터티로 전송한다.

상기 ARQ 엔터티가 PDCP 엔터티로 전송하는 상기 폐기 시작 신호에는 해당 시점까지 전송에 성공한 PDCP PDU의 일련 번호가 포함된다. PDCP 엔터티는 상기 폐기 시작 신호에 대응하여 상기 PDCP PDU의 일련 번호에 해당하는 PDCP SDU들을 PDCP 버퍼로부터 폐기한다.

650 단계에서 전송측 ARQ 엔터티는 ARQ 버퍼에 저장되어 있는 다른 PDCP PDU들의 타이머를 재구동하고, 655 단계로 진행한다. 655 단계에서 전송측 ARQ 엔터티는 새로운 PDCP PDU가 도착할 때까지 대기한다. 상기 대기하는 중에 타이머가 만료된 PDCP PDU가 발생하면, 상기 625 단계로 회귀해서, 폐기 중지 신호 생성 및 전송 과정을 반복한다.

상기 전술한 바와 같이 도 6은 본 발명의 제1실시 예에 따라 설정된 타이머의 동작에 따른 ARQ 엔터티가 폐기 중지 신호와 폐기 시작 신호를 생성 및 전송하는 과정을 설명하고 있다.

또한, 상기 본 발명의 제2실시 예에 따라 PDCP SDU의 자체 폐기가 SN_카운트를 바탕으로 이루어지는 경우, ARQ 엔터티가 폐기 중지 신호와 폐기 시작을 전송하 는 동작은 상기 도 6에서 도시한 타이머를 바탕으로 한 동작과 유사하다. 이하 하기에서는 본 발명의 제2실시 예에 따라 ARQ 엔터티가 폐기 중지 신호와 폐기 시작 신호를 생성 및 전송하는 과정을 설명한다.

전송측 ARQ 엔터티는 SN_카운트 값을 인지하며, PDCP PDU를 수신하면 PDCP 버퍼에서 가까운 시기에 폐기될 PDCP SDU가 어떤 PDCP PDU에 해당하는지를 파악한다. 그리고 상기 PDCP PDU의 전송이 아직 성공하지 못하였다면, 폐기 중지 신호를 전송하고, 상기 PDCP PDU의 전송이 성공하면 폐기 시작 신호를 전송한다.

예를 들어 SN_카운트가 20이고, ARQ 엔터티가 일련 번호 25인 PDCP PDU를 수신하였다면, 일련 번호가 6인 PDCP PDU는 이미 폐기되었고, 일련 번호가 7 이상인 PDCP PDU들이 가까운 시간내에 폐기될 것이라는 것을 알 수 있다. 그러므로, ARQ 엔터티는 일련 번호가 7 또는 8인 PDCP PDU를 아직 성공적으로 전송하지 못하였다면, 폐기 중지 신호를 PDCP 엔터티로 전송한다.

PDCP 버퍼에 PDCP SDU를 저장하는 것은 SRNS 재할당 시 데이터의 손실을 막기 위해서 또는 무손실 inter-RAT 핸드 오버 시 데이터의 손실을 막기 위한 것이다. 따라서, 상기 SRNS 재할당이나, inter-RAT 핸드 오버가 발생할 가능성이 없는 경우에는, PDCP 버퍼에 상기 PDCP SDU를 저장할 필요가 없다.

즉, 단말이 위치하고 있는 셀의 주변에, 현재의 무선 접속 기술과 다른 무선 접속 기술을 사용하는 셀이 없다면, inter-RAT 핸드 오버가 발생할 가능성이 없으므로, PDCP 버퍼에 PDCP SDU를 저장할 필요가 없다. 또는 UMTS에서는 단말이 위치하고 있는 셀이 RNC영역의 비교적 중앙 부분에 위치한 셀이라면, SRNS 재할당이 발 생할 가능성이 없으므로, PDCP 버퍼에 PDCP SDU를 저장할 필요가 없다.

이처럼 PDCP 버퍼에 PDCP SDU를 저장할 필요가 없는 경우에는 PDCP 엔터티에게 PDCP SDU들을 저장하지 말 것을 시그날링 할 수 있다. 그리고 단말의 이동성이나 무선 채널 환경의 변화 등으로 SRNS 재할당이나 inter-RAT 핸드 오버가 필요한 상황이 되면, PDCP 엔터티에게 PDCP SDU 저장을 시작할 것을 시그날링 할 수 있다.

도 7에 본 발명의 제 3 실시 예에 따라 PDCP 버퍼링을 제어하기 위한 동작을 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 이동통신 시스템은 단말이 PDCP 엔터티(705)와, 제어 장치(710)를 구비하며, 네트워크가 PDCP 엔터티(715)와, 제어 장치(720)를 구비하고 있다. 상기에서 제어 장치는 PDCP의 구성 및 재구성 등을 제어하는 장치로 예를 들어 RRC 엔터티가 상기 제어 장치의 역할을 할 수 있다.

725 단계에서 제어 장치(715)는 단말이 위치한 셀의 상황을 감안해서 PDCP 버퍼 사용 여부를 결정한다.

예를 들어, 상기 단말이 LTE 셀에 위치하고 있으며, 상기 LTE 셀의 주변에 다른 무선 접근 기술을 사용하는 셀이 존재하지 않는다면, inter-RAT 핸드 오버가 발생할 가능성이 없으므로, PDCP 버퍼를 사용할 필요가 없다. 또는 상기 단말이 UMTS 셀에 위치하고 있으며, 상기 UMTS 셀의 위치가 SRNS 재할당이 발생할 위치가 아니라면, PDCP 버퍼를 사용하지 않도록 할 수 있다.

따라서, 상기 725 단계에서 네트워크의 제어 장치(715)가 PDCP 버퍼를 사용하지 않도록 결정하면, 730 단계에서 상기 네트워크의 제어 장치(715)는 단말의 제 어 장치(710)로 PDCP 버퍼링 사용 중지를 나타내는 PDCP 버퍼링 불가(buffering disable)이라는 메시지를 전송한다. 그리고 735 단계에서 네트워크의 PDCP로도 상기 단말의 PDCP 버퍼링 사용 중지를 지시함을 나타내는 PDCP 버퍼링 불가(buffering disable) 메시지를 전송한다.

상기 PDCP 버퍼링 불가 메시지에 SN_카운트나 타이머를 0으로 설정해서 전송한다면, PDCP 버퍼는 존재하지만 PDCP 버퍼에서 PDCP SDU들이 즉각적으로 폐기하는 것으로 설정하는 것이다. 따라서, PDCP 버퍼를 사용하지 않는 것과 동일한 효과를 얼을 수 있다.

반면에, 상기 버퍼 관리 파라미터에 SN_카운트나 타이머를 0으로 설정하는 대신에, 물론 PDCP 버퍼링 불가 메시지에 PDCP 버퍼 사용 금지를 지시하는 직접적인 정보가 수납될 수도 있다.

740 단계에서 상기 메시지를 수신한 단말의 제어 장치(710)는 단말의 PDCP 엔터티(705)에게 PDCP 버퍼에 PDCP SDU를 저장하지 말 것을 명령한다.

따라서, 745 단계에서 단말의 PDCP 엔터티(705)는 이 후 상기 제어 장치(710)로부터 별도의 명령을 받기 전까지는 PDCP 버퍼에 PDCP SDU를 저장하지 않는다. 또한, 상기 735 단계에서 역시 PDCP 버퍼를 사용을 금지하는 명령을 수신한 네트워크의 PDCP 엔터티(720)도, 750 단계에서 이 후 제어 장치로부터 별도의 명령을 받기 전까지는 PDCP 버퍼에 PDCP SDU를 저장하지 않는다.

한편, 755 단계에서 이 후 임의의 시점에 네트워크의 제어 장치(715)는 PDCP 버퍼에 PDCP SDU를 저장하는 것으로 결정하면, 760 단계와 765 단계를 통해 단말의 제어 장치(710)와 네트워크의 PDCP(720)에게 PDCP 버퍼링 가능(buffering enable)라는 메시지를 전송한다. 여기서, 상기 네트워크의 제어 장치(715)는 상기 단말에 대한 inter-RAT 핸드 오버 여부의 확인이 가능함으로써, PDCP 버퍼에 PDCP SDU에 대한 버퍼링 동작을 제어할 수 있다.

상기 메시지에는 PDCP 버퍼 관리에 사용할 SN_카운트나 타이머 값과 같은 파라미터가 포함된다.

770 단계에서 단말의 제어 장치(710)는 PDCP 엔터티에게 PDCP 버퍼에 PDCP SDU를 저장할 것을 명령하면서, 상기 SN_카운트 또는 타이머 값을 전달한다. 775 단계에서 단말의 PDCP는 상기 전달 받은 PDCP 버퍼 관리 파라미터를 참조해서, PDCP SDU의 저장과 폐기를 진행한다.

또한, 상기 765 단계에서 네트워크의 제어 장치(715)로부터 PDCP 버퍼에 PDCP SDU를 저장하라는 명령과 PDCP 버퍼 관리에 사용할 파라미터를 전달 받은 네트워크의 PDCP는, 780 단계에서 상기 PDCP 버퍼 관리 파라미터를 참조해서 PDCP SDU의 저장과 폐기를 진행한다.

도 8에 본 발명에 따라 전송측 PDCP 엔터티(805)의 구조를 도시한다.

도 8을 참조하면 PDCP 엔터티(805)는 PDCP 버퍼(810), 헤더 압축 장치(820), PDCP 버퍼 제어 장치(815)로 구성된다.

PDCP 버퍼(810)는 상위 계층에서 수신된 PDCP SDU를 헤더 압축 장치로 전달하고, 상기 PDCP SDU의 복사본을 저장하는 장치이다.

헤더 압축 장치(820)는 소정의 헤더 압축 프로토콜을 이용해서, PDCP SDU의 헤더를 압축한다. 상기 헤더가 압축된 패킷은 비화 장치(825)에서 비화(암호화)되고, ARQ 장치(830)로 전달된다.

ARQ 장치(830)는 PDCP PDU를 소정의 절차에 따라 신뢰성 있게 전송하는 장치이다. ARQ 장치(830)는 필요 시 폐기 중지나 폐기 시작을 알리는 메시지를 PDCP 버퍼 제어 장치(815)에게 전송해서, PDCP 버퍼의 버퍼링 동작을 제어한다. 상기 ARQ 장치(830)는 셀 내의 단말의 inter-RAT 핸드 오버의 여부를 확인하여 상기 PDCP 버퍼 제어 장치(815)에 제어 신호를 제공한다.

PDCP 버퍼 제어 장치(815)는 PDCP 버퍼의 자체 폐기 동작을 제어하는 장치이며, RRC 엔터티 또는 적절한 제어 장치로부터 PDCP 버퍼 관리에 필요한 파라미터를 전달 받고, 상기 파라미터를 바탕으로 PDCP SDU의 폐기를 제어한다.

PDCP 버퍼 제어 장치(815)는 상기 수신한 파라미터를 이용하여 상기 PDCP 버퍼(810)에 저장되어 있는 PDCP PDU를 폐기하도록 제어하거나, 또는 상기 폐기 중지나 폐기 시작 메시지에 따라 상기 PDCP 버퍼(810)의 저장된 PDCP SDU의 폐기를 제어한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어 지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 차세대 이동통신시스템에서 ARQ 엔터티와 PDCP 엔터티가 구별되어 위치함에, ARQ에 따른 ARQ 엔터티와 PDCP 엔터티간의 신호 전송을 감소시키는 효과를 가진다.

다시 말해서, 상기 ARQ 기법에 대응하여 패킷을 전송하는 경우 PDCP 엔터티가 설정된 타이머와 패킷 개수에 대응하여 자동적으로 버퍼에 저장된 패킷을 삭제함으로써, 별도의 신호를 ARQ 엔터티로 전송할 필요가 없다. 또한, PDCP 버퍼링의 동작을 제어함에 따라 ARQ 엔터티와 PDCP 엔터티간의 시그널링 발생을 제어하는 효과를 가진다.

Claims (23)

1. 이동 통신 시스템에서 네트워크의 무선 자원 제어(Radio Resource Control: RRC) 엔터티가 버퍼링 동작을 제어하는 방법에 있어서,

   단말의 위치를 근거로 상기 단말이 상기 이동 통신 시스템과 상이한 외부 이동 통신 시스템의 셀로 핸드오버를 수행할 필요가 있는지 여부를 판단하는 과정과,

   상기 핸드오버를 수행할 필요가 없으면, 상기 단말 및 네트워크에 각각 포함되어 전송 패킷을 압축 및 암호화하는 패킷 데이터 컨버전시 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol: PDCP) 엔터티로 전송 패킷에 대한 버퍼링을 중지할 것을 지시하는 제1메시지를 전송하는 과정을 포함하는 버퍼링 동작 제어 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제1메시지는 저장 가능한 전송 패킷의 개수가 0으로 설정되었음을 나타내는 정보를 포함함을 특징으로 하는 버퍼링 동작 제어 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제1메시지는 전송 패킷의 저장 시간이 만료되었음을 나타내는 정보를 포함하는 버퍼링 동작 제어 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 핸드오버를 수행할 필요가 있으면, 상기 단말 및 네트워크 각각의 PDCP 엔터티로 전송 패킷에 대한 버퍼링을 수행할 것을 지시하는 제2메시지를 전송하는 과정을 더 포함하며,

   상기 제2메시지는 버퍼링 수행을 위해 사용되는 저장 가능한 전송 패킷의 개수 및 전송 패킷의 저장 시간을 나타내는 타이머 값을 포함함을 특징으로 하는 버퍼링 동작 제어 방법.
5. 이동 통신 시스템에서 버퍼링 동작을 제어하는 장치에 있어서,

   단말의 위치를 근거로 상기 단말이 상기 이동 통신 시스템과 상이한 외부 이동 통신 시스템의 셀로 핸드오버를 수행할 필요가 있는지 여부를 판단하는 제어부와,

   상기 핸드오버를 수행할 필요가 없으면, 상기 단말 및 네트워크에 각각 포함되어 전송 패킷을 압축 및 암호화하는 패킷 데이터 컨버전시 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol: PDCP) 엔터티로 전송 패킷에 대한 버퍼링을 중지할 것을 지시하는 제1메시지를 전송하는 송신부를 포함하는 버퍼링 동작 제어 장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 제1메시지는 전송 패킷의 저장 가능한 개수가 0으로 설정되었음을 나타내는 정보를 포함함을 특징으로 하는 버퍼링 동작 제어 장치.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 제1메시지는 전송 패킷의 저장 시간이 만료되었음을 나타내는 정보를 포함함을 특징으로 하는 버퍼링 동작 제어 장치.
8. 제 5항에 있어서,

   상기 송신부는 상기 핸드오버를 수행할 필요가 있으면, 상기 단말 및 네트워크 각각의 PDCP 엔터티로 전송 패킷에 대한 버퍼링을 수행할 것을 지시하는 제2메시지를 전송하며,

   상기 제2메시지는 버퍼링 수행을 위해 사용되는 저장 가능한 전송 패킷의 개수 및 전송 패킷의 저장 시간을 나타내는 타이머 값을 포함함을 특징으로 하는 버퍼링 동작 제어 장치.
9. 이동 통신 시스템에서 패킷 데이터 컨버전시 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol: PDCP) 엔터티가 전송 패킷을 버퍼링하는 방법에 있어서,

   상위 계층으로부터 버퍼링 수행을 위해 사용되며 저장 가능한 전송 패킷의 개수를 나타내는 카운트 값을 수신하는 과정과,

   상기 카운트 값과 저장되어 있는 전송 패킷들의 개수를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 저장되어 있는 전송 패킷들 중 가장 오래 저장된 순서에 따른 적어도 하나의 전송 패킷을 폐기하는 과정과,

   전송 패킷에 대한 재전송을 요청하는 자동 재전송 요구(Automatic Retransmission Request: ARQ) 엔터티로부터 전송 패킷의 폐기 중지 및 전송 패킷의 폐기 시작 중 하나를 지시하는 정보를 포함하는 제어 메시지가 수신되는지 여부를 판단하는 과정과,

   상기 제어 메시지가 수신된 경우, 상기 제어 메시지에 포함된 정보에 대응하여 전송 패킷의 폐기를 중지하거나 재개하는 과정을 포함하는 전송 패킷 버퍼링 방법.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 카운트 값은 임계값 이상의 고속 패킷 데이터의 전송이 요구되는 경우, 단위 시간당 저장되는 전송 패킷의 개수를 증가시키기 위한 값으로 설정됨을 특징으로 하는 전송 패킷 버퍼링 방법.
11. 제 9항에 있어서,

    상기 적어도 하나의 전송 패킷을 폐기하는 과정은,

    상기 저장되어 있는 전송 패킷들의 개수가 상기 카운트 값보다 작아질 때까지 상기 적어도 하나의 전송 패킷을 폐기하는 과정을 포함하는 전송 패킷 버퍼링 방법.
12. 이동 통신 시스템에서 패킷 데이터 컨버전시 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol: PDCP) 엔터티가 전송 패킷을 버퍼링하는 방법에 있어서,

    상위 계층으로부터 버퍼링 수행을 위해 사용되며 각 전송 패킷의 저장 시간을 나타내는 타이머 값을 수신하는 과정과,

    상기 타이머 값에 따른 타이머가 만료되었는지 여부에 따라 저장되어 있는 전송 패킷을 폐기하는 과정과,

    전송 패킷에 대응한 재전송을 요청하는 자동 재전송 요구(Automatic Retransmission Request: ARQ) 엔터티로부터 전송 패킷의 폐기 중지 및 전송 패킷의 폐기 시작 중 하나를 지시하는 정보를 포함하는 제어 메시지가 수신되는지 여부를 판단하는 과정과,

    상기 제어 메시지가 수신된 경우, 상기 제어 메시지에 포함된 정보에 대응하여 전송 패킷의 폐기를 중지하거나 재개하는 과정을 포함하는 전송 패킷 버퍼링 방법.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 타이머 값은 임계값 이상의 고속 패킷 데이터의 전송이 요구되는 경우, 현재 설정된 값보다 작은 값으로 설정됨을 특징으로 하는 전송 패킷 버퍼링 방법.
14. 제 12항에 있어서,

    상기 타이머 값은 각 전송 패킷 별로 다르게 설정됨을 특징으로 전송 패킷 버퍼링 방법.
15. 이동 통신 시스템에서 전송 패킷을 버퍼링하는 장치에 있어서,

    상위 계층으로부터 버퍼링 수행을 위해 사용되며 저장 가능한 전송 패킷의 개수를 나타내는 카운트 값을 수신하는 수신부와,

    상기 카운트 값과 저장되어 있는 전송 패킷들의 개수를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 저장되어 있는 전송 패킷들 중 가장 오래 저장된 순서에 따른 적어도 하나의 전송 패킷을 폐기하며, 전송 패킷에 대한 재전송을 요청하는 자동 재전송 요구(Automatic Retransmission Request: ARQ) 엔터티로부터 전송 패킷의 폐기 중지 및 전송 패킷의 폐기 시작 중 하나를 지시하는 정보를 포함하는 제어 메시지가 수신되는지 여부를 판단하고, 상기 제어 메시지가 수신된 경우, 상기 제어 메시지에 포함된 정보에 대응하여 전송 패킷의 폐기를 중지하거나 재개하는 제어부를 포함하는 전송 패킷 버퍼링 장치.
16. 제 15항에 있어서,

    상기 카운트 값은 임계값 이상의 고속 패킷 데이터의 전송이 요구되는 경우, 단위 시간당 저장되는 전송 패킷의 개수를 증가시키기 위한 값으로 설정됨을 특징으로 하는 전송 패킷 버퍼링 장치.
17. 제 15항에 있어서,

    상기 제어부는 상기 저장되어 있는 전송 패킷들의 개수가 상기 카운트 값보다 작아질 때까지 상기 적어도 하나의 전송 패킷을 폐기함을 특징으로 하는 전송 패킷 버퍼링 장치.
18. 이동 통신 시스템에서 전송 패킷을 버퍼링하는 장치에 있어서,

    상위 계층으로부터 버퍼링 수행을 위해 사용되며 각 전송 패킷의 저장 시간을 나타내는 타이머 값을 수신하는 수신부와,

    상기 타이머 값에 따른 타이머가 만료되었는지 여부에 따라 저장되어 있는 전송 패킷을 폐기하며, 전송 패킷에 대한 재전송을 요청하는 자동 재전송 요구(Automatic Retransmission Request: ARQ) 엔터티로부터 전송 패킷의 폐기 중지 및 전송 패킷의 폐기 시작 중 하나를 지시하는 정보를 포함하는 제어 메시지가 수신되는지 여부를 판단하고, 상기 제어 메시지가 수신된 경우, 상기 제어 메시지에 포함된 정보에 대응하여 전송 패킷의 폐기를 중지하거나 재개하는 제어부를 포함하는 전송 패킷 버퍼링 장치.
19. 제 18항에 있어서,

    상기 타이머 값은 임계값 이상의 고속 패킷 데이터의 전송이 요구되는 경우, 현재 설정된 값보다 작은 값으로 설정됨을 특징으로 전송 패킷 버퍼링 장치.
20. 제 18항에 있어서,

    상기 타이머 값은 각 전송 패킷 별로 다르게 설정됨을 특징으로 하는 전송 패킷 버퍼링 장치.
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