KR101373359B1

KR101373359B1 - 이동 통신 시스템에서 패킷 송수신 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101373359B1
Application number: KR1020070075050A
Authority: KR
Inventors: 김성훈; 리에샤우트 게르트 잔 반
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-07-26
Filing date: 2007-07-26
Publication date: 2014-04-02
Also published as: KR20090011454A

Abstract

본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 패킷을 송신하는 방법은, 제1 기지국에서, 상기 제1 기지국의 상위 노드로부터 패킷을 수신하면, 상기 수신된 패킷에 제1 일련번호를 부여하고, 상기 제1 일련번호에 미리 정해진 제1 오프 셋값이 부가된 제2 일련번호를 상기 수신된 패킷의 헤더에 삽입하여 송신하는 과정과, 핸드오버가 발생하면, 상기 제1 기지국에서, 단말이 정상적으로 수신하지 못한 패킷을 상기 제2 기지국으로 송신하는 과정과, 상기 제2 기지국에서, 상기 제1 기지국 또는 상기 제2 기지국의 상위 노드로부터 패킷을 수신하면, 상기 제1 기지국 또는 상기 제2 기지국의 상위 노드로부터 수신된 패킷에 상기 제1 일련번호에 연속하는 일련번호를 부여하고, 상기 제1 일련번호에 연속하는 일련번호에 미리 정해진 제2 오프 셋값이 부가된 제3 일련번호를 상기 제1 기지국 또는 상기 제2 기지국의 상위 노드로부터 수신한 패킷의 헤더에 삽입하여 송신하는 과정을 포함한다.

reference PDCP SN, pseudo PDCP SN, ciphering PDCP SN, reordering PDCP SN, cumulative offset

Description

이동 통신 시스템에서 패킷 송수신 방법 및 장치{METHODE AND APPARATUS FOR TRANSMITTING/RECEIVING PACKETS IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동 통신 시스템에서 패킷 송수신 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 이동통신 시스템에서 단말의 기지국간 핸드오버시, 패킷을 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

3GPP에서 규격 작업이 진행 중인 LTE(Long Term Evolution)에서는 PDCP라는 계층에서 사용자 데이터의 비화를 담당한다. 비화란 제 3자가 데이터를 해독할 수 없도록 하는 기법이며, 송수신측이 공통의 비화키와 각종 변수를 이용해서 생성한 키스트림과 사용자 데이터를 배타적 합(exclusive OR)연산함으로써 이루어진다. 상기 비화에 사용되는 변수 중 하나는 패킷마다 1 씩 증가하는 것으로, 상기 1 씩 증가하는 변수의 소정 하위 비트들이 PDCP 일련 번호로 패킷의 헤더에 포함되어서 전송된다.

단말이 기지국간 핸드오버를 수행할 때, 새로운 기지국에서 데이터의 신뢰성있는 전송을 담당하는 RLC(Radio Link Control)장치가 재설정되기 때문에, 데이터의 유실이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 핸드 오버 과정에서 수신측이 송신측에게 이전 셀에서 수신하지 못한 패킷의 재전송을 요구하며, 이 때 PDCP SN이 사용된다.

순방향 데이터 송수신을 예를 들어 설명하면, 핸드오버 과정 중에 소스 기지국은 성공적 전송 여부가 확실하지 않은 데이터를 타겟 기지국으로 전달하고, 핸드오버를 완료한 단말이 수신하지 못한 데이터의 PDCP SN을 타겟 기지국에게 통보하면, 타겟 기지국은 상기 PDCP SN에 해당하는 데이터를 재전송하는 과정을 통해 데이터 손실을 방지한다.

상기와 같이 PDCP SN을 바탕으로 재전송을 수행하기 위해서, 소스 기지국과 타겟 기지국은 일관된 일련 번호를 사용해야 한다. 다시 말해서, 소스 기지국에서 x라는 일련 번호로 식별된 데이터는 타겟 기지국에서도 여전히 x라는 일련 번호로 식별되어야 한다.

그런데, 단말이 핸드 오버를 수행한 후에 일관된 일련 번호를 사용하는 것은 제 3 자가 무선 채널을 통해 송수신되는 패킷의 일련 번호를 검사함으로써, 특정 단말의 이동 경로가 노출되는 위험을 초래할 수 있다. 이 때문에 보안 관점에서는 핸드오버를 수행한 후에는 이전 기지국에서 사용하던 일련 번호를 유지하지 않는 것이 바람직하다.

상기에서 살펴본 것과 같이, 종래 기술에서는 데이터의 효율적인 전송을 위해서는 핸드오버 후에도 PDCP 일련 번호를 유지여야 하지만, 사용자 위치의 노출을 피하기 위해서는 PDCP 일련 번호를 새롭게 설정해야 하는 딜레마가 존재하는 문제점이 있다.

따라서, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 패킷의 식별에 사용하는 PDCP 일련 번호와 실제 무선 채널을 통해 송수신되는 PDCP 일련 번호를 이원화함으로써, 데이터 송수신의 효율과 보안의 견고함을 동시에 성취하는 패킷 일련 번호 관리하여 패킷을 송수신하는 방법 및 장치를 제안함에 있다.

또한 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 단말에 의해 패킷을 수신하는 방법은, 제1 기지국으로부터, 헤더에 제1 일련번호에 미리 정해진 제1 오프 셋값이 부가된 제2 일련번호가 삽입된 패킷을 수신하는 과정과, 상기 제1 기지국으로부터 수신된 패킷의 헤더에 삽입된 제2 일련번호를 확인하고, 상기 제2 일련번호에서 상기 제1 오프 셋값을 감산하여 상기 제1 일련번호를 확인한 후, 상기 제1 일련번호를 이용하여 상기 제1 기지국으로부터 수신된 패킷을 정렬하는 과정과, 핸드오버가 발생하면, 제2 기지국으로부터 헤더에 제1 일련번호에 연속하는 일련번호에 미리 정해진 제2 오프 셋값이 부가된 제3 일련번호가 삽입된 패킷을 수신하는 과정과, 상기 제2 기지국으로부터 수신된 패킷의 헤더에 삽입된 제3 일련번호를 확인하고, 상기 제3 일련번호에서 상기 제2 오프 셋값을 감산하여 상기 제1 일련번호에 연속하는 일련번호를 확인한 후, 상기 제1 일련번호에 연속하는 일련번호를 이용하여 상기 제2 기지국으로부터 수신된 패킷을 정렬하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 패킷을 송신하는 장치는, 상위 노드로부터 패킷을 수신하여 저장하는 버퍼와, 상기 수신된 패킷에 제1 일련번호를 부여하고, 상기 제1 일련번호에 미리 정해진 제1 오프 셋값을 부가하여 제2 일련번호를 생성하는 일련번호 관리부와, 상기 수신된 패킷의 헤더에 상기 제2 일련번호를 삽입하는 헤더 삽입부와, 상기 제2 일련번호가 삽입된 헤더를 포함하는 패킷을 송신하는 송신부를 포함하며, 핸드오버가 발생하면, 상기 일련번호 관리부는, 단말이 정상적으로 수신하지 못한 패킷에 상기 제1 일련번호에 연속하는 일련번호를 부여하고, 상기 제1 일련번호에 연속하는 일련번호에 미리 정해진 제2 오프셋 값을 부가하여 제3 일련번호를 생성하고, 상기 헤더 삽입부는 상기 정상적으로 수신하지 못한 패킷의 헤더에 상기 제3 일련번호를 삽입하며, 상기 송신부는 상기 제3 일련번호가 삽입된 헤더를 포함하는 패킷을 송신함을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 패킷을 수신하는 장치는, 제1 기지국으로부터 헤더에 제1 일련번호에 미리 정해진 제1 오프 셋값이 부가된 제2 일련번호가 삽입된 패킷을 수신하는 수신부와, 상기 제1 기지국으로부터 수신된 패킷의 헤더에 삽입된 제2 일련번호를 확인하고, 상기 제2 일련번호에서 상기 제1 오프 셋값을 감산하여 상기 제1 일련번호를 확인하는 변환부와, 상기 제1 일련번호를 이용하여 상기 제1 기지국으로부터 수신된 패킷을 정렬하는 정렬부를 포함하며, 핸드오버가 발생하면, 상기 수신부는 제2 기지국으로부터 헤더에 제1 일련번호에 연속하는 일련번호에 미리 정해진 제2 오프 셋값이 부가된 제3 일련번호가 삽입된 패킷을 수신하고, 상기 변환부는 상기 제2 기지국으로부터 수신된 패킷의 헤더에 삽입된 제3 일련번호를 확인하고, 상기 제3 일련번호에서 상기 제2 오프 셋값을 감산하여 상기 제1 일련번호에 연속하는 일련번호를 확인하며, 상기 정렬부는 상기 제1 일련번호에 연속하는 일련번호를 이용하여 상기 제2 기지국으로부터 수신된 패킷을 정렬함을 특징으로 한다.

본 발명은 패킷의 식별에 사용하는 PDCP 일련 번호와 실제 무선 채널을 통해 송수신되는 PDCP 일련 번호를 이원화함으로써, 데이터 송수신의 효율과 보안의 견고함을 동시에 성취할 수 있다는 장점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐를 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.

본 발명에서는 패킷의 식별에 사용하는 PDCP 일련 번호와 실제 무선 채널을 통해 송수신되는 PDCP 일련 번호를 이원화함으로써, 데이터 송수신의 효율과 보안의 견고함을 동시에 성취하는 방법 및 장치를 제시한다.

PDCP 송수신 장치는 핸드 오버 이전과 이후에도 패킷의 식별에 사용되는 PDCP 일련 번호를 일관되게 유지하고, 상기 일관된 일련 번호를 이용해서 PDCP가 수행해야 하는 작업들, 예를 들어 비화/역비화, 순서 재정렬 등을 수행한다. 그리고, 실제 무선 채널 상으로는 상기 일련 번호로부터 유추할 수 있는 별개의 일련 번호를 전송함으로써 상기 일련 번호를 통한 사용자 위치 추적이 불가능하도록 한다.

이하 본 발명은 단말과 기지국에 모두 적용되며, 순방향에서는 기지국이 PDCP 송신 장치, 단말이 PDCP 수신 장치이며, 역방향에서는 단말이 PDCP 송신 장치, 기지국이 PDCP 수신 장치이다.

본 발명에서 reference PDCP SN은 핸드 오버 이전과 이후에 일관되게 유지되 는 일련 번호로 PDCP 패킷의 식별과 비화/역비화에 사용된다. pseudo PDCP SN은 무선 채널을 통해 송수신되는 일련 번호이며, reference PDCP SN에서 소정의 오프셋 값이 더해진 것이다.

핸드 오버가 실행될 때마다 상기 오프 셋을 새롭게 설정함으로써, 새로운 셀에서 전송되는 PDCP SN과 이전 셀에서 전송된 PDCP SN사이의 연속성이 존재하지 않도록 한다. 그리고, reference PDCP SN을 사용해서 패킷 재전송, 패킷 순서 재정렬, 비화/역비화를 수행함으로써 핸드 오버 후에 필요한 패킷만 재전송하는 것이 가능하도록 한다.

그러면, 상술한 바와 같은 본 발명의 전체 동작을 도 1을 참조하여 좀 더 상세히 살펴보기로 한다. 도 1을 참조하면, 단말(105), 기지국 1(110), 기지국 2(115)로 이뤄진 이동 통신 시스템에서, 단말(105)은 기지국 1(110)과 호 설정 과정을 수행한다. 상기 호 설정 과정에 PDCP 장치가 설정될 수 있으며, PDCP 장치 설정 시, 120 단계에서 기지국 1(110)은 reference PDCP SN의 초기값과 pseudo PDCP SN 산출에 사용할 오프 셋을 결정해서 단말에게 통보한다. 설명의 편의를 위해서 기지국 1(110)이 설정한 오프 셋을 제 1 오프 셋으로 명명한다.

그런데, reference PDCP SN의 초기값을 별도로 시그널링하지 않고 0을 사용할 수도 있다. PDCP 데이터 송수신은 양방향이지만, 도 1에서는 설명의 편의를 위해서 순방향 데이터 송수신만 도시하였다.

기지국 1(110)은 상위 노드로부터 순방향 패킷을 수신하면, reference PDCP SN 초기값에서 시작해서 패킷마다 reference PDCP SN을 부여한다. 그리고, 상기 패 킷에 비화와 같은 소정의 처리 과정을 적용한 후, 125 단계에서 기지국은 pseudo PDCP SN을 상기 PDCP 패킷의 헤더에 삽입한다. 이 때 pseudo PDCP SN은 상기 PDCP 패킷의 reference PDCP SN에 상기 제 1 오프셋을 더한 값이다.

이하 설명의 편의를 위해서 PDCP SN을 포함한 헤더가 부착된 패킷을 PDCP PDU로, 헤더가 부착되기 전의 패킷을 PDCP SDU로 명명한다. 상기 PDCP PDU의 예가 도 2에 도시되어 있는데, PDCP SN(205)를 포함한 PDCP 헤더와 PDCP SDU(210)로 구성되며, 상기 PDCP SDU는 비화 등의 과정을 거친 상위 계층 패킷이다. 상기 상위 계층 패킷은 예를 들어 IP 패킷이 될 수 있다.상기 PDCP SN 필드(205)에는 pseudo PDCP SN이 수납된다.단말(105)은 수신한 PDCP PDU의 PDCP SN 필드에 수납된 pseudo PDCP SN으로부터 reference PDCP SN을 산출하고, 상기 reference PDCP SN을 이용해서 필요한 동작을 수행한다. 예를 들어, 130 단계에서 x라는 pseudo PDCP SN이 수납된 PDCP PDU를 수신한 단말은 135단계에서 상기 pseudo PDCP SN으로부터 reference PDCP SN을 산출하고, 상기 reference PDCP SN을 이용해서 PDCP SDU를 역비화한다.

140 단계에서 임의의 시점에 기지국 1(110)이 상기 단말(105)을 기지국 2(115)로 핸드 오버하기로 결정한다.

기지국 1(110)과 기지국 2(115)는 일련의 메시지 교환을 통해 기지국 2(115)에서 사용할 오프 셋을 결정하고, 145 단계에서 상기 새로운 오프 셋은 핸드 오버 과정에서 단말(105)에게 통보된다.

기지국 1(110)은 단말(105)이 성공적으로 수신하였다고 확신하는 패킷을 제 외한 모든 패킷을, 상기 패킷들의 reference PDCP SN과 함께 상기 기지국 2(115)로 전달한다. 기지국 2(115)는 기지국 1(110)이나 상위 노드로부터 패킷을 전달받고, 상위 노드로부터 전달 받은 패킷은 패킷을 수신한 순서에 따라 reference PDCP SN을 부여한다. 참고로 기지국 1(110)은 RLC와 같이 ARQ를 담당하는 하위 계층으로부터 임의의 패킷의 성공적 전송 여부를 확인한다.

기지국 2(115)는 기지국 1(110)과 상위 노드로부터 패킷을 수신하면, 기지국 1(110)로부터 수신한 패킷들에는 함께 전달된 reference PDCP SN을 부여한다. 기지국 1(110)으로부터 마지막 패킷을 수신하면, 상기 마지막 패킷의 reference PDCP SN으로부터 연속된 PDCP SN을 상위 노드로부터 수신한 상위 계층 패킷의 reference PDCP SN으로 부여한다. 예를 들어, 기지국 1(110)로부터 PDCP SDU [10], PDCP SDU [15], PDCP SDU [16]을 수신하였다면, reference PDCP SN 17부터 상위 계층으로부터 수신한 PDCP SDU에 부여된다.

기지국 2(115)는 150 단계에서 reference PDCP SN이 낮은 PDCP SDU부터 PDCP PDU로 처리해서 전송하며, 상기 PDCP PDU의 PDCP SN 필드에는 reference PDCP SN에 오프 셋 2가 더해진 pseudo PDCP SN이 수납된다.

155 단계에서 pseudo PDCP SN으로 y가 수납된 PDCP PDU를 수신하면, 단말은 160 단계에서 상기 y에서 오프 셋 2를 감해서 상기 PDCP PDU의 reference PDCP SN을 산출하고, 상기 reference PDCP SN을 이용해서 PDCP PDU의 순서 재정렬, 역비화 등을 수행한다.

상술한 바와 같이 단말과 기지국은 핸드 오버가 실행될 때마다 오프 셋을 새 롭게 갱신함으로써, 핸드 오버가 완료된 후 psuedo PDCP SN이 비연속적이 되도록 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 송수신 장치의 내부 구성 블록도이다.

도 3을 참조하면, PDCP SDU 버퍼(310)는 상위 계층에서 전달된 패킷, 예를 들어 IP 패킷(305)을 저장하는 장치이다. PDCP SDU 버퍼(310)는 MAC이나 RLC 같은 하위 계층 장치의 제어에 따라 PDCP SDU를 다음 처리 장치로 전달한다. 상기 하위 계층 장치는 다음 전송 시점에 가용한 전송 자원의 양 등을 고려해서, 전송할 데이터의 양을 결정하고, PDCP SDU 버퍼(310)가 데이터를 출력하도록 제어한다.

PDCP SDU 버퍼(310)에서 출력된 PDCP SDU는 비화 장치(315)에서 비화된다. 비화 과정은 전술한 바와 같이 소정의 비화 키와 패킷마다 1 씩 증가하는 일련 번호를 이용해서, 제 3 자가 해석 가능한 데이터를 제 3 자가 해석할 수 없는 비문(ciphered text)으로 변환하는 과정이다. 상기 패킷마다 1 씩 증가하는 일련 번호, 혹은 상기 일련 번호의 일부로 reference PDCP SN이 사용되며, PDCP SN 관리부(325)가 비화 장치에게 상기 reference PDCP SN을 제공한다.

PDCP SN 관리부(325)는 reference PDCP SN과 pseudo PDCP SN을 관리하는 장치이다. PDCP SN 관리부(325)는 최초 설정시, 상위 제어 계층 장치로부터 초기 reference PDCP SN(330)과 오프셋(offset)(335)을 전달받는다. 그리고, PDCP 송신 장치(370)에 도착한 순서에 따라 PDCP SDU에 초기(initial) refernce PDCP SN부터 시작되는 reference PDCP SN을 부여한다. 예를 들어, initial reference PDCP SN이 0이라면, 최초로 도착한 PDCP SDU의 reference PDCP SN은 0, 다음에 도착한 PDCP SDU의 reference PDCP SN은 1이다. PDCP SN 관리부(325)는 PDCP SDU 버퍼(310)에서 PDCP SDU가 출력되어서 비화 장치(315)로 전달될 때, 상기 PDCP SDU의 reference PDCP SN을 상기 비화 장치(315)로 전달한다. 그리고, 오프셋(offset)을 이용해서 reference PDCP SN으로부터 pseudo PDCP SN을 산출하고, 비화된 PDCP SDU가 PDCP 헤더 삽입부(320)로 입력될 때, 상기 PDCP SDU의 pseudo PDCP SN을 PDCP 헤더 삽입부(320)로 전달한다(337). 상기 PDCP 헤더 삽입부(320)는 PDCP SDU에 PDCP 헤더를 삽입하며, 상기 PDCP 헤더의 PDCP SN 필드에 PDCP SN 관리부(325)가 전달한 pseudo PDCP SN을 수납한다.

핸드오버가 발생하면, 네트워크는 새로운 오프셋을 설정해서, 핸드 오버에 수반되는 제어 메시지를 이용해서 상기 새로운 오프셋을 PDCP SN 관리부(325)로 전달한다.

PDCP SN 관리부(325)는 하위 계층에서 핸드오버가 완료되었음을 알리면, 그 다음 PDCP SDU부터는 상기 새로운 오프셋을 이용해서 pseudo PDCP SN을 유도한다.

송신장치의 RLC/MAC/PHY(340)는 PDCP PDU를 적절한 크기로 재구성하고, 다른 PDCP 장치에서 발생한 PDCP PDU와 다중화한 뒤, HARQ, 채널 코딩, 변조 등 소정의 물리 계층 동작을 통해 PDCP PDU를 전송하는 역할을 수행한다.

수신장치의 RLC/MAC/PHY(345)는 복조, 채널 디코딩, HARQ 등 소정의 물리 계층 동작을 통해 패킷을 수신하고 역다중화해서 PDCP PDU를 PDCP 수신 장치(375)로 전달한다.

PDCP SN 변환부(350)는 오프셋(offset)값을 관리하며, 수신한 PDCP PDU의 pseudo PDCP SN으로부터 하기의 <수학식 1>과 같이 reference PDCP SN을 유도한다.

reference PDCP SN = pseudo PDCP SN -offset

그리고, PDCP SN 필드에 수납되어 있는 pseudo PDCP SN을 상기 reference PDCP SN으로 대체한다. 역비화 장치나 순서 재정렬 장치(355)는 PDCP SN 필드에 수납된 reference PDCP SN을 이용해서 역비화와 순서 재정렬을 수행한다.

핸드오버가 발생하면, 네트워크는 새로운 오프셋을 설정해서 핸드 오버에 수반되는 제어 메시지를 이용해서 상기 새로운 오프셋을 PDCP SN 변환부(350)로 전달한다. PDCP SN 변환부(350)는 핸드오버가 완료되면, 이 후 수신하는 PDCP PDU부터는 상기 새로운 오프셋을 이용해서 reference PDCP SN을 유도한다.

순서 재정렬/역비화/PDCP 헤더 제거 장치(355)는 PDCP PDU의 순서를 재정렬하고 역비화하고 헤더를 제거하는 장치이다. 전술한 바와 같이 핸드 오버시 이전 셀에서 수신하지 못한 PDCP PDU들은 새로운 셀에서 재전송되는데, 이 때 상기 이전 셀에서 수신하지 못한 PDCP PDU들보다 높은 일련 번호를 가지는 PDCP PDU들,즉 아직 순서가 정렬되지 않은 PDCP PDU들은 새로운 셀에서 미수신 PDCP PDU들이 수신되어서 순서가 재정렬된 후 다음 처리 장치로 전달된다. 이와 같은 순서 재정렬 동작에는 reference PDCP SN이 사용된다. 순서 재정렬 동작을 간단히 설명하면 다음과 같다. 수선 재정렬 장치는 순서가 정렬되지 않은 PDCP PDU들을 reference PDCP SN의 순서에 맞춰 저장해 두고, 새로운 셀에서 수신한 PDCP PDU의 reference PDCP SN 을 검사해서 순서 재정렬 여부를 판단하고, 순서가 재정렬된 PDCP PDU들은 다음 처리 장치로 전달한다.

역비화 장치(355)는 소정의 역비화 키와 reference PDCP SN을 이용해서, 해석이 불가능한 비문을 해석이 가능한 평문(Plain text)로 변환한다.

PDCP 헤더 제거부는 상기 PDCP SN이 필요한 과정이 종료된 PDCP PDU로부터 PDCP 헤더를 제거해서, 상위 계층으로 전달한다. 상기 PDCP 헤더가 제거된 PDCP SDU는 IP 패킷(365)일 수 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라, 송신 장치 동작을 설명하기 위한 순서도이다.

도 4를 참조하면, 405 단계에서 호 설정 과정 등을 통해 PDCP 장치가 설정된다. 이 때, initial reference PDCP SN과 오프셋이 시그날링된다. 송신 장치는 상기 initial PDCP SN과 오프셋을 기억한다.

410 단계에서 상위 계층으로부터 PDCP SDU가 도착하면, 415 단계에서 송신 장치는 상기 PDCP SDU에 reference PDCP SN을 부여한다. 상기 reference PDCP SN은 initial PDCP SN에서 시작해서, PDCP SDU마다 1 씩 증가하는 일련 번호이다.

420 단계에서 송신 장치는 reference PDCP SN이 부여된 PDCP SDU를 PDCP SDU 버퍼에 저장한다. 425 단계에 하위 계층에서 PDCP PDU를 전달할 것을 명령하면, 송신 장치는 430 단계에 PDCP SDU를 비화 장치에 입력해서 상기 PDCP SDU를 비화한다. 이 때 송신 장치는 상기 비화 장치에 상기 PDCP SDU의 reference PDCP SN을 제공하며, 비화 장치는 상기 reference PDCP SN을 이용해서 PDCP SDU에 대한 비화를 수행한다.

435 단계에서 송신 장치는 비화된 PDCP SDU에 PDCP 헤더를 삽입한다. PDCP 헤더는 PDCP SN 필드 등으로 구성되며, 송신 장치는 상기 PDCP SN 필드에 pseudo PDCP SN을 입력한다. 송신 장치는 하기의 <수학식 2>와 같이 pseudo PDCP SN을 유도한다.

pseudo PDCP SN = reference PDCP SN + offset

440 단계에서 송신 장치는 PDCP PDU를 하위 계층으로 전달하고, 하위 계층이 또다른 PDCP SDU를 전달할 것을 명령할 때까지 대기한다.

도 5에 본 발명의 수신 장치 동작을 도시하였다.

505 단계에서 호 설정 과정 등을 통해 PDCP 장치가 설정된다. 이 때 offset이 시그날링되며, 송신 장치는 상기 offset을 기억한다.

510 단계에서 하위 계층으로부터 PDCP PDU가 도착하면, 515 단계에서 수신 장치는 수신한 PDCP PDU의 PDCP SN 필드에 수납된 값인 pseudo PDCP SN을 인지하고, 상기 <수학식 1>을 이용해서 reference PDCP SN을 산출한다.

520 단계에서 수신장치는 상기 reference PDCP SN을 이용해서 PDCP SDU를 역비화한다. 525 단계에서 수신 장치는 역비화된 PDCP SDU를 다음 처리 장치로 전달하고, 하위 계층으로부터 새로운 PDCP PDU가 도착하면 510 단계로 회귀해서 상기 동작을 반복한다.

도 6에 핸드오버시 송신 장치의 동작을 도시하였다.

핸드오버가 시작되면, 605 단계에서 단말과 기지국은 일련의 제어 메시지 교환을 통해서 핸드 오버에 필요한 정보, 예를 들어 새로운 셀에 대한 정보와 새로운 셀에서 사용할 RLC/MAC/PHY 계층의 설정 정보를 인지한다. 이 때, 핸드 오버와 관련된 제어 메시지 교환을 통해 새로운 셀에서 사용할 오프셋, 새로운 셀에서 전송할 PDCP SDU들의 reference PDCP SN도 함께 시그널링된다.

새로운 셀에서 사용할 오프셋은 전술한 바와 같이 핸드 오버 시 pseudo PDCP SN의 비연속성을 보장하기 위한 값이다. 송신 장치는 핸드 오버가 완료된 후에는 이전 셀에서 사용하던 오프셋 대신 상기 새로운 오프셋을 사용해서 reference PDCP SN으로부터 pseudo PDCP SN을 산출한다.

새로운 셀에서 전송할 PDCP SDU들의 reference PDCP SN은 PDCP 수신 장치가 상위 제어 계층 장치를 통해 PDCP 송신 장치에게 전달하며, 재전송 PDCP SDU의 reference PDCP SN과 다음 reference PDCP SN으로 구성된다.

PDCP 수신 장치는 핸드 오버가 실행되는 시점에 PDCP SDU들의 reference PDCP SN을 검사해서 상기 재전송 reference PDCP SN과 다음 reference PDCP SN을 파악한다.

상기 재전송 reference PDCP SN은 핸드 오버 실행 시점에 PDCP 수신 장치가 파악한 미수신 PDCP SDU들의 reference PDCP SN이고,다음 reference PDCP SN은 핸드 오버 실행 시점까지 PDCP 수신 장치가 수신한 PDCP SDU들 중, 가장 높은 reference PDCP SN의 PDCP SDU보다 1 높은 reference PDCP SN이다.

상기 정보는 쉽게 말해서 PDCP 수신 장치가 PDCP 송신 장치에게 몇 번 PDCP SDU들을 재전송하고, 몇 번 PDCP SDU부터 전송하라고 알려주는 역할을 한다.도 7을 참조하여 예를 들어 설명하면, 핸드오버가 실행되는 시점에 PDCP 수신 장치의 순서 재정렬 장치에 reference PDCP SN이 [x+1](710), [x+3](720), [x+4](725), [x+5](730)인 PDCP PDU 혹은 SDU가 저장되어 있다면, 수신 장치는 reference PDCP SN이 [x] (705), [x+2] (715)인 PDCP PDU 혹은 SDU를 재전송 받아야 하며, reference PDCP SN이 [x+5] (730)인 PDCP PDU 혹은 SDU 다음 PDCP PDU 혹은 SDU부터 전송받아야 한다. 즉, 재전송 reference PDCP SN은 x, x+2이고, 다음 reference PDCP SN은 x+6이다.

610 단계에서 PDCP 송신 장치는 하위 계층으로부터 핸드 오버가 완료되었음을 통보받음으로써 핸드 오버가 완료되었음을 인지한다. 이 후, PDCP 송신 장치는 새로운 오프셋을 이용해서 reference PDCP SN으로부터 pseudo PDCP SN을 산출한다. 즉, 상기 <수학식 2>의 오프셋으로 새로 시그날링 받은 오프셋을 이용한다.

615 단계에서 PDCP 송신 장치는 하위 계층으로부터 PDCP SDU를 전송할 것을 명령받으면, 620 단계에서 PDCP 송신 장치는 재전송 reference PDCP SN과 다음 reference PDCP SN으로부터 파악한, 새로운 셀에서 전송할 PDCP SDU들 중, reference PDCP SN이 가장 낮은 SDU를 PDCP SDU 버퍼에서 출력해서 다음 처리 장치, 예를 들어 비화 장치로 입력한다.

625 단계에서 PDCP 송신 장치는 상기 PDCP SDU의 reference PDCP SN을 상기 비화 장치에 제공해서, 상기 PDCP SDU가 reference PDCP SN으로 비화되도록 한다.

630 단계에서 PDCP 송신 장치는 비화된 PDCP SDU에 PDCP 헤더를 삽입한다. 이 때 새로운 오프셋과 reference PDCP SN을 이용해서 하기의 <수학식 3>과 같이 pseudo PDCP SN을 산출하고, 상기 pseudo PDCP SN을 PDCP 헤더의 PDCP SN 필드에 입력한다.

pseudo PDCP SN = 새로운 오프셋 + reference PDCP SN

635 단계에서 PDCP 송신 장치는 PDCP PDU를 하위 계층으로 전달한다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라, 핸드오버시 수신 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.

도 8을 참조하면, 핸드오버 시작에 따라, 805 단계에서 단말과 기지국은 일련의 제어 메시지 교환을 통해서 핸드 오버에 필요한 정보, 예를 들어 핸드 오버할 셀에 대한 정보, 새로운 셀에서 사용할 RLC/MAC/PHY 계층의 설정 정보를 인지한다. 이 때 상기 제어 메시지 교환을 통해 새로운 셀에서 사용할 오프셋도 함께 시그널링된다.

핸드오버가 시작되면 810 단계에서 수신 장치는 소스 셀로부터 해당 시점까지 수신한 PDCP PDU들의 reference SN을 검사해서 새로운 셀에서 수신할 PDCP SDU들의 reference PDCP SN들을 파악한다. 새로운 셀에서 수신할 PDCP SDU들의 reference PDCP SN은 전술한 바와 같이 재전송 reference PDCP SN과 다음 reference PDCP SN으로 구성된다.

815 단계에서 핸드오버가 완료되었음을 인지하면, 820 단계에서 수신 장치는 송신 장치에게 새로운 셀에서 수신할 PDCP SDU들의 reference PDCP SN, 즉 reference PDCP SN과 다음 reference PDCP SN을 통보한다. 수신 장치는 예를 들어, 새로운 셀에서 전송하는 RRC 메시지를 통해서 상기 정보를 송신 장치에게 통보할 수 있다. 순방향을 예로 들면, 단말이 수신 장치이고 기지국이 송신 장치이며, 단말은 핸드오버 완료(Handover Complete)메시지와 같이, 새로운 셀에서 처음으로 전송하는 역방향 RRC 제어 메시지를 통해 상기 새로운 셀에서 수신할 PDCP SDU의 reference PDCP SN 들을 통보할 수 있다.

825 단계에서 하위 계층으로부터 PDCP PDU를 수신하면, 수신 장치는 830 단계로 진행해서 상기 PDCP PDU의 pseudo PDCP SN과 새로운 오프셋을 이용해서 하기의 <수학식 4>에 의해 reference PDCP SN을 산출한다.

reference PDCP SN = pseudo PDCP SN - 새로운 offset

835 단계에서 수신 장치는 상기 reference PDCP SN을 이용해서 PDCP PDU의 순서 재정렬과 역비화를 수행한다.그리고, 840 단계에서 상기 순서 재정렬과 역비화 및 여타 필요한 조치가 취해진 PDCP SDU를 상위 계층으로 전달하고, 하위 계층으로부터 새로운 PDCP PDU가 도착하면, 상기 825 내지 840 단계를 반복한다.

다음으로 본 발명의 다른 실시예로, 비화/역비화에 사용하는 일련 번호와 패킷의 식별 및 순서 재정렬에 사용하는 일련 번호를 분리하고, 무선 채널을 통해서는 비화/역비화에 사용하는 일련 번호를 전송하는 방안을 제시한다.

다른 실시예에서 상기 패킷의 식별 및 순서 재정렬에 사용하는 일련 번호는 1 실시예의 reference PDCP SN에 해당하고, 비화/역비화에 사용하는 일련 번호는 pseudo PDCP SN에 해당한다.

이하 다른 실시예에서는 비화/역비화에 사용하는 일련 번호는 ciphering PDCP SN으로, 패킷의 식별과 순서 재정렬에 사용하는 일련 번호는 reordering PDCP SN으로 명명한다.

본 발명의 다른 실시예가 필요한 이유는 아래와 같다.

PDCP 장치는 ROHC(Robust Header Compression)라는 프로토콜을 이용해서 IP헤더를 압축한다. 헤더 압축 과정에는 ROHC의 제어 정보가 발생하며, 상기 ROHC 제어 정보와 헤더가 압축된 IP 패킷이 하나의 PDCP PDU를 형성할 수 있다. 여기서, 주목할 점은 핸드오버시 이전 셀은 새로운 셀로 순수한 IP 패킷만을 전송한다는 것이다. 그러므로, 임의의 IP 패킷이 이전 셀에서 ROHC 제어 정보와 다중화되어서 전송되었다하더라도, 새로운 셀로는 ROHC 제어 정보를 제외한 IP 패킷만 전달된다.

상기 ROHC 제어 정보와 함께 다중화된 IP패킷과 ROHC 제어 정보를 제외한 IP 패킷은 동일한 reference PDCP SN으로 비화되기 때문에, 동일한 SN을 이용해서 다른 데이터가 비화되는 결과가 초래되며, 이는 보안 알고리즘에서 엄격히 금지된 것이다.

본 발명의 다른 실시예에서는 상기와 같이 reference PDCP SN을 이용해서 비화를 수행할 경우 발생할 수 있는 보안의 허점을 방지하기 위해서 순서 재정렬 및 패킷 식별에는 소스 셀과 타겟 셀에서 일관된 일련 번호를 사용하고, 비화와 역비화는 소스 셀과 타겟 셀에서 일관되지 않은 일련 번호를 사용한다. 본 발명의 2 실시예에서는 핸드 오버 시에 일관되지 않은 일련 번호인 ciphering PDCP SN으로부터 reordering PDCP SN을 산출하며, 이를 위해서 누적 오프셋(cumulative offset)을 사용한다. 상기 cumulative offset은 핸드 오버시 시그날링되었던 offset들을 모두 합한 것이다.

도 9에 본 발명 다른 실시예에 따른 송신 장치 동작을 도시하였다.

905 단계에서 호 설정 과정 등을 통해 PDCP 장치가 설정된다. 이 때, 초기l PDCP SN과 초기 오프셋(initial offset)이 시그날링된다. 상기 두 값은 모두 0으로 설정될 수도 있다.

910 단계에서 PDCP 송신 장치는 누적 오프셋(cumulative offset)과 VT(S)을 초기화한다. VT(S)는 다음 SDU에 사용할 ciphering PDCP SN을 관리하는 변수이며, 최초에 initial PDCP SN으로 초기화된다. 상기 누적 오프셋(cumulative offset)은 ciphering PDCP SN에서 reordering PDCP SN을 계산할 때 사용되는 값으로, PDCP 송신 장치가 핸드 오버시 시그널링받는 오프 셋들을 모두 합한 것이다. 910 단계는 PDCP 장치가 최초로 설정되는 단계이므로, 905 단계에서 인지한 오프셋이 상기 누적 오프셋(rcumulative offset)이다.

PDCP 송신 장치의 설정이 완료되면, PDCP 송신 장치는 상위 계층에서 전달된 PDCP SDU를 버퍼에 저장한다. 915 단계에서 하위 계층이 PDCP SDU를 전송할 것을 명령하면, PDCP 송신 장치는 PDCP 버퍼에서 저장된 순서에 따라 PDCP SDU를 출력하고, 상기 PDCP SDU에 ciphering PDCP SN과 reordering PDCP SN을 부여한다. ciphering PDCP SN은 VT(S)와 동일한 값으로 설정한다. 상기 VT(S)는 다음 PDCP SDU에 부여할 ciphering PDCP SN이며, PDCP SDU에 ciphering PDCP SN이 부여될 때 마다 1 증가한다. ciphering PDCP SN은 헤더 압축 장치의 전처리 과정에서 부여될 수도 있고, 헤더 압축 장치이 완료된 후 부여될 수도 있다. PDCP 송신 장치는 하기의 <수학식 5>를 이용해서 ciphering PDCP SN으로부터 reordering PDCP SN을 산출한다.

PDCP SN은 유한한 크기를 가지기 때문에, Ciphering PDCP SN이나 누적 오프셋은 최대값까지 증가한 후, 0으로 회귀해서 다시 증가한다. 예를 들어, PDCP SN이 7 비트라면, ciphering PDCP SN과 누적 오프셋(cumulative offset)은 127까지 증가한 후 0으로 되돌아 간다. reordering PDCP SN은 임의의 PDCP SDU를 핸드 오버 과정 중에 일관되게 식별하는 값이기 때문에, ciphering PDCP SN과 마찬가지로 0과 PDCP SN의 최대값 사이의 값을 가진다. reordering PDCP SN은 기본적으로 ciphering PDCP SN보다 cumulative offset만큼 작은 값이지만, ciphering PDCP SN에서 cumulative offset을 단순 차감할 경우, reordering PDCP SN이 0 보다 작아질 수도 있다. 이 경우 reordering PDCP SN은 PDCP SN의 최대값보다 1 큰 값을 연산자로 취하는 모듈로 연산을 통해 0과 최대값 사이의 값으로 변환된다. 예를 들어, 임의의 시점에 임의의 PDCP SDU의 ciphering PDCP SN이 10, cumulative offset이 100이라면, reordering PDCP SN = Mod[(10 - 100), 128] = 38이다. 상기 PDCP SN의 최 대값은 PDCP SN 필드의 크기에 따라 결정되는 값으로, PDCP SN의 이론적인 최대값이다. PDCP SN 필드가 7 비트라면 PDCP SN의 최대값은 127, PDCP SN 필드가 10 비트라면 PDCP SN의 최대값은 1023이다.

PDCP 송신 장치는 임의의 PDCP SDU가 버퍼에 저장되어 있는 동안, 상기 PDCP SDU의 ciphering PDCP SN과 reordering PDCP SN을 기억해둔다.

920 단계에서 PDCP 송신 장치는 ciphering PDCP SN을 이용해서 전송할 PDCP SDU를 비화하고, 925 단계에서 PDCP SDU에 헤더를 부착해서 PDCP PDU로 구성한다. 이 때, PDCP PDU 헤더의 PDCP SN 필드에 ciphering PDCP SN을 입력한다. PDCP 송신 장치는 930 단계에서 상기 PDCP PDU를 하위 계층으로 전달한다.

PDCP 송신 장치는 핸드 오버가 발생할 때까지 PDCP SDU에 ciphering PDCP SN과 reordering PDCP SN을 부여하고, PDCP PDU로 만들어서 전송하는 동작을 반복하며, 핸드오버가 발생하면 940 단계로 진행한다.

940 단계에서 PDCP 송신 장치는 새로운 셀에서 사용할 새로운 오프셋과 핸드 오버 후 새로운 셀에서 전송할 PDCP PDU들의 reordering PDCP SN을 시그날링 받는다.

PDCP 송신 장치는 945 단계로 진행해서, 이전의 VT(S)에 새로운 오프셋을 더하고, 이전의 cumulative offset에 새로운 offset을 더해서 새로운 VT(S)와 새로운 cumulative offset을 산출한다.

950 단계에서 핸드오버가 완료되면, 955 단계에서 PDCP 송신 장치는 940 단계에서 인지한 핸드 오버 후, 전송할 PDCP SDU들의 재정렬 PDCP SN과 동일한 재정 렬 PDCP SN을 가지는 PDCP SDU들을 새로운 셀에서 전송할 PDCP SDU들로 인지한다. 그리고 나머지 PDCP SDU들, 즉 이전 셀에서 성공적으로 전송된 PDCP SDU들은 버퍼에서 폐기하고, 나머지 상기 PDCP SDU들을 재정렬 PDCP SN의 순서대로 버퍼에 정렬한다. 재정렬 PDCP SN이 존재하지 않는 PDCP SDU들, 즉 이전 셀이나 새로운 셀에서 전송된 적이 없는 PDCP SDU들은 버퍼에 전달된 순서대로 버퍼에 저장된다.

960 단계에서 PDCP 송신 장치는 버퍼에 저장되어 있는 PDCP SDU들 중, ciphering PDCP SN이 이미 부여된 PDCP SDU들의 ciphering PDCP SN을 하기의 <수학식 6>을 이용해서 새로 산출한다. ciphering PDCP SN이 이미 할당된 PDCP SDU는 이전 셀에서 이미 한번 전송되었지만 새로운 셀에서 재전송되는 PDCP SDU를 의미한다.

새로운 Ciphering PDCP SN = 이전 ciphering PDCP SN + 새로운 오프셋

예를 들어 이전 셀에서 재전송할 PDCP SDU에 사용한 ciphering PDCP SN이 10 이고, 새로운 오프셋이 100이라면, 상기 PDCP SDU의 새로운 ciphering PDCP SN은 110이다.

단말은 상기 과정을 완료한 후, 하위 계층이 PDCP SDU 전송을 명령할 때까지 대기한다.

965 단계에서 하위 계층이 PDCP SDU 전송을 명령하면, PDCP 송신 장치는 버퍼에서 PDCP SDU를 출력한다. 그리고 상기 출력한 PDCP SDU에 ciphering PDCP SN이 이미 부여되었는지 검사해서, 이미 부여되었다면 970 단계로 곧 바로 진행한다. 아 직 부여되지 않았다면 상기 PDCP SDU의 ciphering PDCP SN으로 VT(S)에 저장되어 있는 값을 부여하고, VT(S)를 1 증가시킨다. 그리고, 상기 <수학식 5>를 이용해서 ciphering PDCP SN로부터 reordering PDCP SN을 산출한다.

970 단계에서 PDCP 송신 장치는 ciphering PDCP SN을 이용해서 전송할 PDCP SDU를 비화하고, 975 단계에서 PDCP SN 필드에 ciphering PDCP SN이 입력된 PDCP SDU에 헤더를 부착해서 PDCP PDU로 구성하고, 980 단계에서 PDCP PDU를 하위 계층으로 전달한다. 상기와 같이 비화를 위한 일련 번호와 무선 채널을 통해 송수신되는 일련 번호로, 핸드 오버 시에 임의의 오프셋 만큼 증가하는 ciphernig PDCP SN을 사용함으로써 별개의 데이터를 동일한 일련 번호로 비화하거나, 일련 번호의 연속성을 통해 단말의 위치를 추적하는 보안의 허점을 제거한다.

PDCP 송신 장치는 새로운 핸드 오버가 발생할 때까지 PDCP SDU에 ciphering PDCP SN과 reordering PDCP SN을 부여하고, PDCP PDU로 만들어서 전송하는 동작을 반복하고, 새롭게 핸드오버가 발생하면 940 단계로 회귀해서 새로운 오프셋을 시그날링받고, cumulative offset과 VT(S)를 갱신하는 등의 동작을 수행한다.

도 10에 본 발명 다른 실시예의 수신 장치 동작을 도시하였다.

1005 단계에서 호 설정 과정 등을 통해 PDCP 장치가 설정된다. 이 때 initial offset이 시그날링되며, PDCP 수신 장치는 상기 initial offset을 이용해서 cumulative offset을 초기화한다. 전술할 바와 같이 cumulative offset은 ciphering PDCP SN에서 reordering PDCP SN을 계산할 때 사용되는 값으로, PDCP 수신 장치가 시그날링받은 오프 셋들의 합이다.

상기 PDCP 수신 장치의 설정이 완료되면, PDCP 수신 장치는 PDCP PDU가 수신될 때가지 대기한다.

1010 단계에서 PDCP PDU가 수신되면, PDCP 수신 장치는 1015 단계로 진행해서 상기 PDCP PDU의 PDCP SN필드에 수납된 ciphering PDCP SN을 이용해서 상기 PDCP PDU를 역비화한다.

1020 단계에서 PDCP 수신 장치는 상기 역비화된 PDCP PDU를 적절히 처리해서, 예를 들어 헤더 복원등을 수행해서, PDCP SDU로 만든 후 상기 PDCP SDU를 상위 계층으로 전달한다.

PDCP 수신 장치는 핸드오버가 시작될 때까지 PDCP PDU를 PDCP SDU로 만들어서 상위 계층으로 전달하는 동작을 반복하며, 핸드오버가 시작되면 1030 단계로 진행해서 새로운 셀에서 수신할 PDCP PDU들의 reordering PDCP SN을 확인해서 PDCP 송신 장치에게 전달한다.

새로운 셀에서 수신할 PDCP PDU들의 reordering PDCP SN이란, 재전송 reordering PDCP SN과 다음 reordering PDCP SN이다.

핸드 오버가 시작되고 데이터 송수신이 중지되면 PDCP 수신 장치는 하위 계층으로부터 PDCP PDU들을 전달받으며, 상기 PDCP PDU들 중 순서가 정렬되지 않은 PDCP PDU들은 순서 재정렬 장치에 저장한다. 순서가 재정렬되지 않은 PDCP PDU란, 미수신 PDCP PDU 보다 높은 일련 번호를 가지는 PDCP PDU를 의미하며, 예를 들어 PDCP PDU [10]이 미수신 PDCP PDU라면 10보다 높은 일련 번호를 가지는 PDCP PDU들의 순서가 정렬되지 않은 것이다.

PDCP 수신 장치는 상기 순서 재정렬 장치에 저장된 PDCP PDU들의 ciphering PDCP SN로부터 재전송 reordering PDCP SN과 다음 reordering PDCP SN을 산출한다.

PDCP 수신 장치는 먼저 상기 <수학식 5>를 이용해서 순서 재정렬 장치에 저장되어 있는 PDCP PDU들의 ciphering PDCP SN으로부터 reordering PDCP SN을 산출한다.

PDCP 수신 장치는 순서가 재정렬되지 않은 PDCP PDU들의 reordering PDCP SN들로부터 미수신 PDCP PDU들의 reordering PDCP SN을 인지한다. 상기 미수신 PDCP PDU들의 reordering PDCP SN이 재전송 reorderign PDCP SN이다.

PDCP 수신 장치는 순서가 재정렬되지 않은 PDCP PDU들 중, 가장 높은 reordering PDCP SN을 가지는 PDCP PDU의 reordering PDCP SN 보다 1 높은 값을 다음 reordering PDCP SN으로 간주한다. 상기 재전송 reordering PDCP SN및 다음 reordering PDCP SN이 새로운 셀에서 수신할 reordering PDCP SN이다.

핸드오버가 수행되는 동안 1035 단계에서 PDCP 수신 장치는 상위 계층의 제어 장치로부터 새로운 셀에서 사용할 새로운 오프셋을 인지한다.

1040 단계에서 PDCP 수신 장치는 상기 새로운 오프셋을 이용해서 하기의 <수학식 7>과 같이 새로운 cumulative offset을 산출한다.

새로운 cumulative offset = 이전 cumulative offst + 새로운 오프셋

PDCP 수신 장치는 핸드오버가 완료될 때까지 대기하고, 핸드오버가 완료되고 새로운 셀에서 PDCP PDU를 수신하면 1050 단계로 진행한다.

1050 단계에서 PDCP 수신 장치는 새로운 셀에서 수신한 PDCP PDU의 PDCP SN 필드에 수납된 ciphering PDCP SN을 이용해서 상기 PDCP PDU를 역비화한다. 그리고, 1055 단계에서 상기 <수학식 5>를 이용해서 상기 PDCP PDU의 ciphering PDCP SN으로부터 reordering PDCP SN을 산출한다.

PDCP 수신 장치는 상기 reordering PDCP SN을 이용해서 순서 재정렬 동작을 수행한다. 다시 말해서 상기 새롭게 수신한 상기 PDCP PDU를 reordering PDCP SN에 맞춰서 순서 재정렬 장치에 저장하고, 상기 PDCP PDU를 수신함으로써 순서가 재정렬된 PDCP PDU들이 있는지 확인한다. 만약 순서가 재정렬된 PDCP PDU들이 있다면 PDCP 수신 장치는 1065 단계로 진행해서 상기 역비화되고 순서가 재정렬된 PDCP PDU들을 적절히 처리해서 PDCP SDU들로 구성해서 상위 계층으로 전달한다.

PDCP 수신 장치는 새로운 핸드오버가 실행될 때가지 상기 동작을 반복하고, 새로운 핸드오버가 실행되면 1030 단계로 진행해서 PDCP PDU들의 reordering PDCP SN을 산출하고 새로운 cumulative offset을 산출하는 등의 동작을 다시 수행한다.

본 발명에서 PDCP SN이 높거나 낮다라는 용어를 사용하였는데, PDCP SN들 간의 높고 낮음을 판단함에 있어서 PDCP SN의 순환적인 성격이 고려되어야 한다. PDCP SN은 최대값까지 증가한 후, 다시 최소값으로 회귀해서 증가하는 순환적인 성격을 가지고 있기 때문에 두 개의 PDCP SN을 단순 비교할 경우, 오판할 가능성이 있다. 본 발명에서 임의의 PDCP SN a가 다른 PDCP SN b보다 높다는 것은, 상기 PDCP SN a가 부여된 PDCP SDU가 PDCP SN b가 부여된 PDCP SDU보다 PDCP 장치에 늦게 도착하였고, PDCP SN a가 부여된 시점이 PDCP SN b가 부여된 시점 이후임을 의 미한다.

순환적인 성격을 가진 PDCP SN a와 b의 높고 낮음을 비교하는 방법은 여러가지가 있을 수 있는데, 예를 들어 a가 b 보다 높은 경우에 두 일련 번호의 차이값과 b가 a보다 높은 경우에 두 일련 번호의 차이값을 비교해서, 차이값이 작은 경우를 선택하는 방법이 널리 사용된다. 일예로 PDCP SN 0과 PDCP SN 127을 비교했을 때, PDCP SN 0이 PDCP SN 127 보다 큰 경우에는 두 일련 번호 사이의 차이는 1에 불과하지만, PDCP SN 127이 PDCP SN0보다 큰 경우에는 그 차이값이 127이기 때문에, PDCP SN 0이 PDCP SN127보다 큰 값이다.

도 1은 본 발명 1 실시 예를 설명한 도면,

도 2는 상위 계층 패킷의 구조를 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 송신 장치와 수신 장치의 구조를 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 제 1 실시 예의 송신 장치 동작을 도시한 도면,

도 5는 본 발명의 제 1 실시 예의 수신 장치 동작을 도시한 도면,

도 6은 핸드 오버시 본 발명의 제 1 실시 예의 송신 장치 동작을 도시한 도면,

도 7은 핸드 오버시 상위 계층 패킷 수신 상황의 일 예를 도시한 도면,

도 8은 핸드 오버시 본 발명의 제 1 실시 예의 수신 장치 동작을 도시한 도면,

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제 2 실시 예의 송신 장치 동작을 도시한 도면,

도 10a 및 도 10b는 본 발명의 제 2 실시 예의 수신 장치 동작을 도시한 도면.

Claims

이동 통신 시스템에서 패킷을 송신하는 방법에 있어서,

제1 기지국에서, 상기 제1 기지국의 상위 노드로부터 패킷을 수신하면, 상기 수신된 패킷에 제1 일련번호를 부여하고, 상기 제1 일련번호에 미리 정해진 제1 오프 셋값이 부가된 제2 일련번호를 상기 수신된 패킷의 헤더에 삽입하여 송신하는 과정과,

핸드오버가 발생하면, 상기 제1 기지국에서, 단말이 정상적으로 수신하지 못한 패킷을 상기 제2 기지국으로 송신하는 과정과,

상기 제2 기지국에서, 상기 제1 기지국 또는 상기 제2 기지국의 상위 노드로부터 패킷을 수신하면, 상기 제1 기지국 또는 상기 제2 기지국의 상위 노드로부터 수신된 패킷에 상기 제1 일련번호에 연속하는 일련번호를 부여하고, 상기 제1 일련번호에 연속하는 일련번호에 미리 정해진 제2 오프 셋값이 부가된 제3 일련번호를 상기 제1 기지국 또는 상기 제2 기지국의 상위 노드로부터 수신한 패킷의 헤더에 삽입하여 송신하는 과정을 포함하는 패킷 송신 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 일련번호는 패킷 식별, 비화, 역비화 및 패킷 정렬 중 적어도 하나를 수행하기 위한 번호이고, 상기 제2 일련번호 및 상기 제3 일련 번호는 무선 채널을 통해 송수신하기 위한 번호임을 특징으로 하는 패킷 송신 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 제1 오프 셋값과 상기 제2 오프 셋값은 상기 핸드오버가 발생될 때마다 새롭게 설정되며, 상기 제2 일련번호 및 상기 제3 일련번호는 연속하지 않음을 특징으로 하는 패킷 송신 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 일련번호는 패킷 식별 및 패킷 정렬 중 적어도 하나를 수행하기 위한 번호이고, 상기 제2 일련번호 및 상기 제3 일련 번호는 역화 및 역비화 중 적어도 하나를 수행하기 위한 번호임을 특징으로 하는 패킷 송신 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 제2 오프 셋값은 누적 오프 셋(cumulative offset)값임을 특징으로 하는 패킷 송신 방법.
이동 통신 시스템에서 단말에 의해 패킷을 수신하는 방법에 있어서,

제1 기지국으로부터, 헤더에 제1 일련번호에 미리 정해진 제1 오프 셋값이 부가된 제2 일련번호가 삽입된 패킷을 수신하는 과정과,

상기 제1 기지국으로부터 수신된 패킷의 헤더에 삽입된 제2 일련번호를 확인하고, 상기 제2 일련번호에서 상기 제1 오프 셋값을 감산하여 상기 제1 일련번호를 확인한 후, 상기 제1 일련번호를 이용하여 상기 제1 기지국으로부터 수신된 패킷을 정렬하는 과정과,

핸드오버가 발생하면, 제2 기지국으로부터 헤더에 제1 일련번호에 연속하는 일련번호에 미리 정해진 제2 오프 셋값이 부가된 제3 일련번호가 삽입된 패킷을 수신하는 과정과,

상기 제2 기지국으로부터 수신된 패킷의 헤더에 삽입된 제3 일련번호를 확인하고, 상기 제3 일련번호에서 상기 제2 오프 셋값을 감산하여 상기 제1 일련번호에 연속하는 일련번호를 확인한 후, 상기 제1 일련번호에 연속하는 일련번호를 이용하여 상기 제2 기지국으로부터 수신된 패킷을 정렬하는 과정을 포함하는 패킷 수신 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 제1 일련번호는 패킷 식별, 비화, 역비화 및 패킷 정렬 중 적어도 하나를 수행하기 위한 번호이고, 상기 제2 일련번호 및 상기 제3 일련 번호는 무선 채널을 통해 송수신하기 위한 번호임을 특징으로 하는 패킷 수신 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 제1 오프 셋값과 상기 제2 오프 셋값은 상기 핸드오버가 발생될 때마다 새롭게 설정되며, 상기 제2 일련번호 및 상기 제3 일련번호는 연속하지 않음을 특징으로 하는 패킷 수신 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 제1 일련번호는 패킷 식별 및 패킷 정렬 중 적어도 하나를 수행하기 위한 번호이고, 상기 제2 일련번호 및 상기 제3 일련 번호는 역화 및 역비화 중 적어도 하나를 수행하기 위한 번호임을 특징으로 하는 패킷 수신 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 제2 오프 셋값은 누적 오프 셋(cumulative offset)값임을 특징으로 하는 패킷 수신 방법.
이동 통신 시스템에서 패킷을 송신하는 장치에 있어서,

상위 노드로부터 패킷을 수신하여 저장하는 버퍼와,

상기 수신된 패킷에 제1 일련번호를 부여하고, 상기 제1 일련번호에 미리 정해진 제1 오프 셋값을 부가하여 제2 일련번호를 생성하는 일련번호 관리부와,

상기 수신된 패킷의 헤더에 상기 제2 일련번호를 삽입하는 헤더 삽입부와,

상기 제2 일련번호가 삽입된 헤더를 포함하는 패킷을 송신하는 송신부를 포함하며,

핸드오버가 발생하면, 상기 일련번호 관리부는, 단말이 정상적으로 수신하지 못한 패킷에 상기 제1 일련번호에 연속하는 일련번호를 부여하고, 상기 제1 일련번호에 연속하는 일련번호에 미리 정해진 제2 오프셋 값을 부가하여 제3 일련번호를 생성하고, 상기 헤더 삽입부는 상기 정상적으로 수신하지 못한 패킷의 헤더에 상기 제3 일련번호를 삽입하며, 상기 송신부는 상기 제3 일련번호가 삽입된 헤더를 포함하는 패킷을 송신함을 특징으로 하는 패킷 송신 장치.
제 11 항에 있어서, 상기 제1 일련번호는 패킷 식별, 비화, 역비화 및 패킷 정렬 중 적어도 하나를 수행하기 위한 번호이고, 상기 제2 일련번호 및 상기 제3 일련 번호는 무선 채널을 통해 송수신하기 위한 번호임을 특징으로 하는 패킷 송신 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 제1 오프 셋값과 상기 제2 오프 셋값은 상기 핸드오버가 발생될 때마다 새롭게 설정되며, 상기 제2 일련번호 및 상기 제3 일련번호는 연속하지 않음을 특징으로 하는 패킷 송신 장치.
제 11 항에 있어서, 상기 제1 일련번호는 패킷 식별 및 패킷 정렬 중 적어도 하나를 수행하기 위한 번호이고, 상기 제2 일련번호 및 상기 제3 일련 번호는 역화 및 역비화 중 적어도 하나를 수행하기 위한 번호임을 특징으로 하는 패킷 송신 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 제2 오프 셋값은 누적 오프 셋(cumulative offset)값임을 특징으로 하는 패킷 송신 장치.
이동 통신 시스템에서 패킷을 수신하는 장치에 있어서,

제1 기지국으로부터 헤더에 제1 일련번호에 미리 정해진 제1 오프 셋값이 부가된 제2 일련번호가 삽입된 패킷을 수신하는 수신부와,

상기 제1 기지국으로부터 수신된 패킷의 헤더에 삽입된 제2 일련번호를 확인하고, 상기 제2 일련번호에서 상기 제1 오프 셋값을 감산하여 상기 제1 일련번호를 확인하는 변환부와,

상기 제1 일련번호를 이용하여 상기 제1 기지국으로부터 수신된 패킷을 정렬하는 정렬부를 포함하며,

핸드오버가 발생하면, 상기 수신부는 제2 기지국으로부터 헤더에 제1 일련번호에 연속하는 일련번호에 미리 정해진 제2 오프 셋값이 부가된 제3 일련번호가 삽입된 패킷을 수신하고, 상기 변환부는 상기 제2 기지국으로부터 수신된 패킷의 헤더에 삽입된 제3 일련번호를 확인하고, 상기 제3 일련번호에서 상기 제2 오프 셋값을 감산하여 상기 제1 일련번호에 연속하는 일련번호를 확인하며, 상기 정렬부는 상기 제1 일련번호에 연속하는 일련번호를 이용하여 상기 제2 기지국으로부터 수신된 패킷을 정렬함을 특징으로 하는 패킷 수신 장치.
제 16 항에 있어서, 상기 제1 일련번호는 패킷 식별, 비화, 역비화 및 패킷 정렬 중 적어도 하나를 수행하기 위한 번호이고, 상기 제2 일련번호 및 상기 제3 일련 번호는 무선 채널을 통해 송수신하기 위한 번호임을 특징으로 하는 패킷 수신 장치.
제 17 항에 있어서,

상기 제1 오프 셋값과 상기 제2 오프 셋값은 상기 핸드오버가 발생될 때마다 새롭게 설정되며, 상기 제2 일련번호 및 상기 제3 일련번호는 연속하지 않음을 특징으로 하는 패킷 수신 장치.
제 16 항에 있어서, 상기 제1 일련번호는 패킷 식별 및 패킷 정렬 중 적어도 하나를 수행하기 위한 번호이고, 상기 제2 일련번호 및 상기 제3 일련 번호는 역화 및 역비화 중 적어도 하나를 수행하기 위한 번호임을 특징으로 하는 패킷 수신 장치.
제 19 항에 있어서,

상기 제2 오프 셋값은 누적 오프 셋(cumulative offset)값임을 특징으로 하는 패킷 수신 장치.