KR101407186B1

KR101407186B1 - 무선연결의 설정방법

Info

Publication number: KR101407186B1
Application number: KR1020080070682A
Authority: KR
Inventors: 한문용
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-07-21
Filing date: 2008-07-21
Publication date: 2014-06-13
Also published as: KR20100009866A

Abstract

무선연결 설정방법을 제공한다. 상기 방법은 상위계층으로부터 데이터 블록을 수신하는 단계, 상기 데이터 블록을 버퍼(buffer)에 저장하는 단계, 상기 데이터 블록이 성공적으로 전송되는지 또는 상기 버퍼로부터 폐기되는지에 따라 폐기 카운터(discard counter)를 변경하는 단계, 및 상기 변경된 폐기 카운터가, 폐기되는 데이터 블록 최대개수인 최대 폐기 횟수(max discard number)와 같은 경우 무선연결을 재설정하도록 RRC(Radio Resource Control) 계층에 지시하는 단계를 포함한다. QoS 문제를 단말의 PDCP계층(또는 RLC 계층)이 검출(detection)할 수 있다. 기지국에 무선 재연결 설정을 요청함으로써 빠르게 무선 재연결 설정이 가능하고 무선구간에서 데이터 전송 복구를 시도할 수 있다.

Description

무선연결의 설정방법{METHOD OF CONFIGURING RADIO CONNECTION}

본 발명은 무선통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선연결의 설정방법에 관한 것이다.

다양한 멀티미디어 서비스의 제공을 목적으로 하는 차세대 이동통신 시스템은 가입자들이 제공받는 각 서비스들에 대하여 일정한 수준 이상의 품질을 보장해야 한다. 특정 서비스에 대한 사용자의 만족도를 결정하는 서비스의 종합적인 품질을 QoS(Quality of Service)라고 정의하며, QoS는 각 서비스에 적용되는 다양하고 복합적인 요인에 의해 결정된다.

무선 네트워크는 종단간(사용자간 또는 사용자와 서버간) 서비스에 대한 일정한 수준의 QoS를 보장하기 위하여 다양한 베어러 서비스(Bearer Service)의 개념을 정의하여 사용한다. 종단간 서비스는 다양한 망 구성요소들을 통해 여러 개의 구간으로 구분되어 지원되므로, 각 구간에서의 데이터 전송 서비스를 독립적으로 정의하여 이에 대한 QoS를 보장해 준다. 따라서, 특정한 구간에서 제공되는 데이터의 전송을 위한 무선연결 서비스를 베어러 서비스라고 정의한다.

무선 베어러(Radio Bearer; RB)는 무선 인터페이스 프로토콜의 동작과 관련 된 베어러 서비스로써, 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 무선자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층을 통해 상위 프로토콜 계층으로 제공되는 서비스이다. 단말과 기지국 사이의 상기 무선 인터페이스 프로토콜(의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1 계층), L2(제2 계층), L3(제3 계층)로 구분될 수 있다. 각 계층은 고유한 기능을 수행함과 동시에 상위계층에게 서비스를 제공하고, 반대로 하위계층으로부터 서비스를 제공받는다.

제1 계층에 속하는 PHY(PHYsical) 계층은 물리 채널(physical channel)을 이용한 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 제2 계층에는 MAC(Medium Access Control) 계층, RLC(Radio Link Control) 계층 및 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층이 있다. MAC 계층은 논리채널(logical channel)을 통해 상위계층인 RLC 계층에게 서비스를 제공한다. RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터의 전송을 지원한다. PDCP 계층은 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더 압축(header compression) 기능을 수행한다. 제3 계층에 위치하는 RRC(radio resource control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다.

이하에서 하향링크(downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 기지국이 상향링크 채널 또는 하향링크 채널에 관하여 스케줄링을 수행할 때 무선채널의 상태가 좋지 않으면, 기지국은 전송채널블록(Transport Channel Block)을 작게 할당하거나 QoS를 만 족시키기 위한 전송채널블록을 보내기 위해 많은 전력을 사용한다.

이때, RLC 계층과 PHY 계층에서 RLC 재전송 불가능 또는 무선링크실패(Radio Link Failure)문제가 발생하지 않는다면, 기지국은 QoS를 만족하지 않는 상태의 단말을 구별할 수 없으며 이에 따른 어떠한 동작도 할 수 없다. 또한 단말이 QoS를 만족하지 못하는 데이터 전송률을 유지할 경우 응용계층(Application)이 QoS 문제를 발견하여 기지국이 적절한 동작을 취하기까지는 시간이 오래 걸리며 서비스 중단이 발생할 수 있다.

따라서, 무선연결 설정을 신속하게 수행하는 방법이 요구된다.

본 발명의 기술적 과제는 데이터 전송 오류 문제를 하위계층에서 검출하여 RRC 연결 재설정을 유도함으로써 빠르고 효율적으로 무선연결을 설정하는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 무선연결 설정방법을 제공한다. 상기 방법은 상위계층으로부터 데이터 블록을 수신하는 단계, 상기 데이터 블록을 버퍼(buffer)에 저장하는 단계, 상기 데이터 블록이 성공적으로 전송되는지 또는 상기 버퍼로부터 폐기되는지에 따라 폐기 카운터(discard counter)를 변경하는 단계, 및 상기 변경된 폐기 카운터가, 폐기되는 데이터 블록 최대개수인 최대 폐기 횟수(max discard number)와 같은 경우 무선연결을 재설정하도록 RRC(Radio Resource Control) 계층에 지시하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 무선연결 설정방법을 제공한다. 상기 방법은

PDCP SDU가 전송되는지 또는 버퍼에서 폐기되는지에 따라 폐기되는 PDCP SDU의 개수인 폐기 카운터를 변경(modify)하는 단계, 및 상기 폐기 카운터가, 폐기되는 PDCP SDU의 최대개수인 최대 폐기 개수(max discard number)와 같은 경우, RRC 연결 재설정 과정을 수행하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 무선연결 설정방법을 제공한다. 상기 방법은 PDCP SDU를 상위계층으로부터 수신하는 단계, 상기 수신된 PDCP SDU를 버퍼에 서 폐기하는 시점을 제공하는 폐기 타이머를 구동하는 단계, 만약 상기 폐기 타이머가 만료될 때까지 상기 수신된 PDCP SDU가 전송되지 않고 상기 버퍼에 남아있는 경우, 상기 수신된 PDCP SDU를 상기 버퍼에서 폐기하는 단계, 폐기되는 PDCP SDU의 개수를 나타내는 폐기 카운터를 1만큼 증가시키는 단계, 및 상기 폐기 카운터가, 폐기되는 PDCP SDU의 최대개수인 최대 폐기 개수와 같은 경우, 무선연결을 재설정하도록 RRC 계층에 지시하는 단계를 포함한다.

QoS 문제를 단말의 PDCP계층(또는 RLC 계층)이 검출(detection)할 수 있다. 기지국에 무선 재연결 설정을 요청함으로써 빠르게 무선 재연결 설정이 가능하고 무선구간에서 데이터 전송 복구를 시도할 수 있다.

도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 이는 E-UMTS(Evolved- Universal Mobile Telecommunications System)의 망 구조일 수 있다. E-UMTS 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. 무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.

도 1을 참조하면, E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)은 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다.

단말(10; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기 기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(20)에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다. 기지국(20) 간에는 사용자 트래픽 혹은 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다. 이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다.

기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core), 보다 상세하게는 MME(Mobility Management Entity)/S-GW(Serving Gateway, 30)와 연결된다. S1 인터페이스는 기지국(20)과 MME/SAE 게이트웨이(30) 간에 다수-대-다수 관계(many-to-many-relation)를 지원한다.

도 2는 E-UTRAN과 EPC 간의 기능 분할(functional split)을 나타낸 블록도이다. 빗금친 박스는 무선 프로토콜 계층(radio protocol layer)을 나타내고, 흰 박스는 제어 평면의 기능적 개체(functional entity)를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 기지국은 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 무선 베어러 제어(Radio Bearer Control), 무선 허락 제어(Radio Admission Control), 연결 이동성 제어(Connection Mobility Control), 단말로의 동적 자원 할당(dynamic resource allocation)와 같은 무선 자원 관리(Radio Resource Management; RRM) 기능, (2) IP(Internet Protocol) 헤더 압축 및 사용자 데이터 스트림의 해 독(encryption), (3) S-GW로의 사용자 평면 데이터의 라우팅(routing), (4) 페이징(paging) 메시지의 스케줄링 및 전송, (5) 브로드캐스트(broadcast) 정보의 스케줄링 및 전송, (6) 이동성과 스케줄링을 위한 측정과 측정 보고 설정.

MME는 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) NAS(Non-Access Stratum) 시그널링, (2) NAS 시그널링 보안(security), (3) 아이들 모드 UE 도달성(Idle mode UE Reachability), (4) 트랙킹 영역 리스트 관리(Tracking Area list management), (5) 로밍(Roaming), (6) 인증(Authentication).

S-GW는 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 이동성 앵커링(mobiltiy anchoring), (2) 합법적 감청(lawful interception). P-GW(PDN-Gateway)는 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 단말 IP(internet protocol) 할당(allocation), (2) 패킷 필터링.

도 3은 단말의 요소를 나타낸 블록도이다. 단말(50)은 프로세서(processor, 51), 메모리(memory, 52), RF부(RF unit, 53), 디스플레이부(display unit, 54), 사용자 인터페이스부(user interface unit, 55)을 포함한다. 프로세서(51)는 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들이 구현되어, 제어 평면과 사용자 평면을 제공한다. 각 계층들의 기능은 프로세서(51)를 통해 구현될 수 있다. 메모리(52)는 프로세서(51)와 연결되어, 단말 구동 시스템, 애플리케이션 및 일반적인 파일을 저장한다. 디스플레이부(54)는 단말의 여러 정보를 디스플레이하며, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스부(55)는 키패드나 터치 스크린 등 잘 알려진 사용자 인터 페이스의 조합으로 이루어질 수 있다. RF부(53)는 프로세서와 연결되어, 무선 신호(radio signal)을 송신 및/또는 수신한다.

단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1 계층), L2(제2 계층), L3(제3 계층)로 구분될 수 있다. 이 중에서 제1 계층에 속하는 물리계층은 물리 채널(physical channel)을 이용한 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공하며, 제3 계층에 위치하는 무선 자원 제어(radio resource control; 이하 RRC라 함) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 네트워크 간에 RRC 메시지를 서로 교환한다.

도 4는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 5는 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 이는 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 구조를 나타낸다. 사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.

도 4 및 5를 참조하면, 제1 계층인 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control; 이하 MAC) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있으며, 이 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이의 데이터가 이동한다. 그리고 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신 측과 수신 측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 물리 계층에는 데이터 다중화, 채널 코딩, 확산, 변조 등의 기술들이 적용된다. 이와 더불어, 무선 환경에서는 단말의 이동이나 주위 환경에 따라 무선신호가 수시로 변하므로, 이를 보정할 수 있는 다양한 방법들이 요구된다.

제2 계층에 해당하는 무선 데이터링크 계층은 MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층으로 구성된다. MAC 계층은 논리채널과 전송채널 사이의 매핑을 담당하는 계층으로, RLC 계층에서 전달된 데이터를 전송하기 위하여 적절한 전송채널을 선택하고, 필요한 제어 정보를 MAC PDU(Protocol Data Unit)의 헤더(header)에 추가한다. MAC 계층의 특별한 기능으로 무선자원관리(Radio Resource Management) 기능과 측정(Measurement)기능을 들 수 있다.

RLC 계층은 신뢰성있는 데이터의 전송을 지원한다. RLC 계층에는 RLC의 기능을 수행하는 다수의 RLC 개체(entity)가 존재한다. 기지국에서 특정 RLC 개체가 설정되면, 단말에서도 상기 특정 RLC 개체에 대응되는 하나의 RLC 개체가 설정된다. RLC 개체는 상위계층으로부터 데이터 블록을 수신하거나, 상위계층으로 데이터 블록을 전달한다. RLC 개체는 데이터의 전송방법에 따라 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드로 설정될 수 있다. AM RLC는 양방향 데이터 전송 서비스를 제공하고, 데이터 블록의 전송 실패시 재전송을 지원한다.

RLC 계층은 다음의 3가지 서비스를 MAC 계층으로부터 제공받는다. 첫째, RLC 계층은 MAC 계층으로부터 데이터 블록을 전달받는다. 둘째, RLC 계층은 특정 전송 시점(transmission opportunity)에 전송되는 데이터 블록의 전체 데이터 크기(total data size)와, 상기 특정 전송 시점을 MAC 계층으로부터 통보(noticiation)받는다. 셋째, RLC 계층은 MAC 계층으로부터 HARQ 전송 실패에 관한 통보를 받는다.

PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더 압축(header compression) 기능을 수행한다.

제3 계층에 해당하는 RRC 계층은 무선 베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 단말의 RRC 계층과 네트워크의 RRC 계층사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 모드(RRC Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 모드(RRC Idle Mode)에 있게 된다.

특정 계층으로 입력되는 데이터 블록을 지칭하는 용어와, 상기 특정 계층으로부터 출력되는 데이터 블록을 지칭하는 용어는 달리 정의될 수 있다. 예를 들어, PDCP 계층이 상위계층으로부터 전달받는 데이터 블록을 PDCP SDU라 하고, PDCP 계층이 하위계층인 RLC 계층으로 전달하는 데이터 블록을 PDCP PDU라 한다. 이는 PDCP PDU가 PDCP SDU뿐만 아니라 헤더정보와 같은 여러 가지 제어정보를 포함하는 데이터 블록이기 때문이다.

다른 측면에서, 데이터 블록이 상위계층으로부터 하위계층으로 전송될 때, 동일한 데이터 블록일지라도 상위계층이 상기 데이터 블록을 지칭하는 용어와 하위계층이 상기 데이터 블록을 지칭하는 용어가 달리 정의될 수 있다. 예를 들어, PDCP 계층이 하위계층인 RLC 계층으로 데이터 블록을 전송함에 있어서, 전송하는 PDCP 계층입장에서는 상기 데이터 블록을 PDCP PDU(Protocol Data Unit)라 하고, 수신하는 RLC 계층의 입장에서는 상기 데이터 블록을 RLC SDU(Service Data Unit)라 한다. 이하에서 데이터 블록(Data Block)은 상기 PDCP PDU와 PDCP SDU등을 모두 포함하는 개념으로 사용된다.

PDCP PDU는 PDCP 데이터 PDU(PDCP data PDU) 또는 PDCP 제어 PDU(PDCP control PDU)일 수 있다. PDCP 제어 PDU는 단말과 기지국의 PDCP 계층간에 주고받는 제어정보를 포함하는 PDU이다. PDCP 데이터 PDU는 PDCP SDU의 순서를 식별해주는 PDCP SDU 순서 번호(sequence number), 및 비압축된(uncompressed) PDCP SDU를 포함하는 사용자 평면 데이터 또는 헤더 압축이후의 PDCP SDU로부터 얻은 사용자 평면 데이터 또는 제어 평면 데이터를 포함한다.

도 6은 본 발명의 일 예에 따른 무선연결의 설정방법을 나타내는 순서도이다. 무선연결 설정방법을 수행하는 주체는 단말일 수도 있고, 기지국일 수도 있다. 이하에서는 단말을 기준으로 설명된다. 이하에서 상위계층, 하위계층은 단말의 무선 인터페이스 프로토콜의 각각 상위계층, 하위계층을 의미한다.

도 6을 참조하면, 단말은 버퍼에 저장된 데이터 블록을 전송하거나 또는 폐 기한다(S100). 상위계층으로부터 데이터 블록을 수신하면, 하위계층은 상기 데이터 블록을 버퍼에 저장한다. 데이터 블록이 PDCP SDU이면, 상기 하위계층은 PDCP 계층이고, 상기 버퍼는 PDCP 버퍼일 수 있다. 데이터 블록이 RLC SDU이면, 상기 하위계층은 RLC 계층이고, 상기 버퍼는 RLC 버퍼일 수 있다. 버퍼의 저장용량은 한정되어 있으므로, 저장된 데이터 블록의 개수가 증가하면 버퍼가 포화(full)될 수 있다. 버퍼가 포화되면 하위계층은 상위계층으로부터 새로운 데이터 블록을 받을 수 없다. 따라서, 버퍼에 저장된 데이터 블록이 전송되지 않을 경우, 하위계층은 일정한 규칙에 의해 데이터 블록을 폐기하여 버퍼의 공간을 확보한다.

단말은 폐기 카운터(discard counter)를 변경(modify)한다(S110). 폐기 카운터는 버퍼로부터 제거되는 데이터 블록의 개수를 나타낸다. 폐기 카운터는 데이터 블록이 처리되는 패턴에 따라 1씩 증가하거나 1씩 감소한다. 예를 들어, 데이터 블록이 버퍼에서 폐기되면 폐기 카운터는 1만큼 증가(increment)하고, 데이터 블록이 기지국으로 성공적으로 전송되면 폐기 카운터는 1만큼 감소(decrement)한다. 폐기 카운터의 초기값을 0이라 하고, 버퍼에 저장된 초기 데이터 블록의 개수를 10이라 하자. 이 중 3개의 데이터 블록이 성공적으로 기지국으로 전송되고, 6개의 데이터 블록이 도중에 폐기된 경우, 폐기 카운터는 6-3=3이 된다.

여기서 데이터 블록이 처리되는 패턴을 데이터 블록이 성공적으로 전송되는 경우와 데이터 블록이 폐기되는 경우로 한정하였으나, 이는 예시일 뿐 데이터 블록의 처리되는 패턴은 이외에도 더 많은 경우를 포함할 수 있다.

단말은 폐기 카운터가 최대 폐기 개수(Max Discard Number)와 같은지 판단한 다(S120). 최대 폐기 개수는 버퍼에서 폐기되는 데이터 블록의 최대개수로서, 최대개수 이상으로 데이터 블록이 폐기되는 경우, RRC 연결 재설정 과정이 유도된다. 최대 폐기 개수는 단말과 기지국간에 미리 설정된 특정한 값일 수도 있고, 기지국이 채널상태에 따라 임의로 단말에 알려주는 가변적인 값일 수도 있다. 후자의 경우, 최대 폐기 개수는 RRC 연결 설정시 RRC 메시지에 포함되어 단말에 전송될 수 있다. 여기서, 최대 폐기 개수를 포함하는 RRC 메시지는 논리채널인 DCCH(Dedicated Control Channel)을 통해 전송되는 RRC 연결 재설정(RRC Connection Reconfiguration) 메시지일 수 있다.

폐기 카운터가 증가한다는 것은 폐기되는 데이터 블록의 개수가 증가한다는 것을 의미한다. 또한 폐기되는 데이터 블록의 개수가 증가한다는 것은 채널상태의 악화 또는 전송오류등의 원인에 의해 데이터 블록의 전송이 원활하지 않다는 것을 의미하기도 한다. 따라서, 만약 폐기 카운터가 최대 폐기 개수와 같아지면 하위계층은 데이터 블록의 전송 오류를 복구하기 위해 상위계층인 RRC 계층에 RRC 연결을 재설정(RRC Connection Reestablishment)하도록 지시한다(130).

만약 폐기 카운터가 최대 폐기 개수보다 작으면 계속하여 데이터 블록의 처리 패턴에 따라 폐기 카운터를 변경한다(S100, S110)

이와 같은 방식으로, 무선상태에 따라 기존의 RLC(RLC 재전송 불가능)문제나 PHY(Radio Link Failure)문제가 발생하지 않을지라도 QoS문제를 단말의 PDCP계층(또는 RLC 계층)이 검출(detection)할 수 있다. 이에 따라 기지국에 무선 재연결 설정을 요청함으로써 빠르게 무선 재연결 설정이 가능하고 무선구간에서 데이터 전 송 복구를 시도할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 예에 따른 무선연결의 설정방법을 나타내는 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 단말은 PDCP PDU를 기지국으로 전송한다(S200). PDCP PDU가 성공적으로 전송되었으므로, 단말은 폐기 카운터를 1만큼 감소시킨다(S210). 그 이후 PDCP SDU가 PDCP 버퍼로부터 폐기되면 단말은 폐기 카운터를 1만큼 증가시킨다(S220). 이와 같은 과정을 반복하다가, 만약 폐기 카운터가 최대 폐기 개수와 같아지면 단말과 기지국은 RRC 연결 재설정 과정을 수행한다(S240).

도 8은 본 발명의 다른 예에 따른 무선연결의 설정방법을 나타내는 흐름도이다. 이하에서 PDCP 계층의 기능 중에서 헤더 압축(header compression), 무결성 검사(integrity check) 및 암호화(ciphering) 과정은 고려되지 않는다.

도 8을 참조하면, 단말의 PDCP 계층은 상위계층으로부터 일련번호(sequence number; 이하 SN) x인 PDCP SDU를 받으면, PDCP SDU(SN=x)를 PDCP 버퍼에 저장한다(S300). 여기서 일련번호는 상위계층으로부터 PDCP 계층으로 전달되는 PDCP SDU의 순서에 따라 순차적으로 매겨지는 번호이다.

단말은 상기 PDCP SDU(SN=x)에 대한 폐기 타이머(Discard Timer)를 구동한다(S310). PDCP 계층이 PDCP SDU를 상위계층으로부터 수신한 후 소정시간이 지나도 상기 PDCP SDU에 대응하는 PDCP PDU가 기지국으로 전송되지 않으면, PDCP 계층은 상기 PDCP SDU을 버퍼에서 삭제하는 프로세스를 수행한다. 이는 소정시간이 지나도 전송되지 않은 데이터 블록이 버퍼에 계속 상주함으로 인해 다른 데이터 블록이 전 송되지 못하여 전송성능이 열화되는 것을 방지하기 위함이다. 이를 위해 PDCP 계층은 폐기 타이머를 이용하며, 폐기 타이머는 각 PDCP SDU가 상위계층으로부터 수신될 때마다 각 PDCP SDU마다 개별적으로 구동되며, 각 PDCP SDU가 버퍼에서 폐기되는 시점을 제공한다.

즉, PDCP 계층은 특정 데이터 블록에 대한 폐기 타이머가 구동되어 만료되기까지 소정시간 동안만 상기 특정 데이터 블록을 보관하고, 폐기 타이머가 만료되면 상기 특정 데이터 블록을 버퍼(buffer)로부터 폐기한다.

단말은 버퍼에 저장되었던 일련번호 x-1의 PDCP SDU에 대응하는 PDCP PDU(SN=x-1)을 기지국으로 전송한다(S320). PDCP PDU(SN=x-1)이 성공적으로 전송되었으므로, 단말은 상기 PDCP SDU(SN=x-1)에 대하여 구동된 폐기 타이머를 중단(stop)하고(S330), 폐기 카운터를 1만큼 감소시킨다(S340). 이후 상기 폐기 타이머가 만료되기 전까지 일련번호 x의 PDCP SDU에 대응하는 PDCP PDU(SN=x)가 전송되지 않으면, 단말은 상기 폐기 타이머를 만료하고(S350), PDCP SDU(SN=x)를 PDCP 버퍼로부터 폐기한다(S360).

PDCP SDU(SN=x)가 폐기되었으므로, 단말은 폐기 카운터를 1만큼 증가시킨다(S370). 이와 같은 과정이 반복되며, 만약 데이터 전송 오류로 인해 폐기 카운터가 최대 폐기 개수와 같아지면, 단말과 기지국은 RRC 연결 재설정 과정을 수행한다(S380). RRC 연결 재설정 과정은 단말의 PDCP계층이 RRC 계층으로 RRC 연결 재설정을 위한 오류 지시자를 전달한 경우에 수행될 수 있다.

이와 같이 PDCP SDU가 버퍼에서 폐기되는 원인(cause)의 일 예는 폐기 타이 머의 만료가 될 수 있으며, 폐기 타이머의 만료로 인해 PDCP SDU가 계속하여 폐기됨으로써 폐기 카운터가 증가하면, 데이터 전송 오류를 예측할 수 있고, 이러한 데이터 전송 오류는 RRC 연결 재설정 과정을 통해 복구될 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 예에 따른 무선연결의 설정방법을 나타내는 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 단말이 데이터 전송 오류로 인하여 데이터를 전송하지 못하고 계속해서 PDCP SDU를 PDCP 버퍼에 저장하면, PDCP 버퍼가 포화(full)될 수 있다. PDCP 버퍼가 포화되면 상위계층으로부터 전달되는 새로운 PDCP SDU를 저장할 공간이 없으므로, 단말은 PDCP 버퍼에 저장된 복수의 PDCP SDU 중 적어도 하나의 PDCP SDU를 폐기한다(S400). 상기 폐기되는 적어도 하나의 PDCP SDU는 PDCP 버퍼에 가장 오랫동안 저장된 PDCP SDU일 수도 있고, 가장 최근에 PDCP 버퍼에 저장된 PDCP SDU일 수도 있다. 이는 구현의 문제이므로 본 발명에서는 특정 위치의 PDCP SDU로 한정되지 않는다.

PDCP SDU가 폐기되면, 단말은 폐기 카운터를 1만큼 증가시킨다(S410). 만약, PDCP 버퍼가 포화된 상태로 지속되고, 계속하여 PDCP SDU가 폐기되어 폐기 카운터가 최대 폐기 개수와 같아지면, 단말과 기지국은 RRC 연결 재설정 과정을 수행한다(S420). RRC 연결 재설정 과정은 단말의 PDCP계층이 RRC 계층으로 RRC 연결 재설정을 위한 오류 지시자를 전달한 경우에 수행될 수 있다.

이와 같이 PDCP SDU가 버퍼에서 폐기되는 원인(cause)의 다른 예는 PDCP 버퍼의 포화가 될 수 있으며, PDCP 버퍼의 포화로 인해 PDCP SDU가 계속하여 폐기됨 으로써 폐기 카운터가 증가하면, 데이터 전송 오류를 예측할 수 있고, 이러한 데이터 전송 오류는 RRC 연결 재설정 과정을 통해 복구될 수 있다.

여기서, 폐기 카운터의 증감의 기준이 되는 데이터 블록은 PDCP SDU로 한정되는 것은 아니고 RLC SDU가 될 수도 있으며, 이 경우 RRC 연결 재설정을 위한 오류 지시자를 RRC 계층으로 전달하는 계층은 RLC 계층이다.

도 10은 단말의 RRC 재연결 과정을 설명하는 흐름도이다.

도 10을 참조하면, 단말과 기지국간에 서비스 계속 중 단말의 RRC 계층이 PDCP 계층으로부터 데이터 전송 오류를 알려주는 오류 지시자를 전달받은 경우, 단말은 RRC 연결 재설정 요청(RRC Connection Reestablishment Request) 메시지를 전송한다(S500). 기지국은 시그널링 무선 베어러(Signaling Radio Bearer)을 재설정하고, RRC 연결 재설정을 허락하는 RRC 연결 재설정 메시지를 단말로 전송한다(S510).

RRC 연결 재설정 메시지에 따라 단말은 시그널링 무선 베어러를 설정하고, 재설정된 시그널링 무선 베어러를 이용하여 RRC 연결 재설정이 성공적으로 완료되었음을 나타내는 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 기지국으로 전송한다(S520).

상술한 모든 기능은 상기 기능을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.

이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.

도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

도 2는 E-UTRAN과 EPC 간의 기능 분할(functional split)을 나타낸 블록도이다.

도 3은 단말의 요소를 나타낸 블록도이다.

도 4는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다.

도 5는 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.

도 6은 본 발명의 일 예에 따른 무선연결의 설정방법을 나타내는 순서도이다.

도 8은 본 발명의 다른 예에 따른 무선연결의 설정방법을 나타내는 흐름도이다.

도 10은 단말의 RRC 재연결 과정을 설명하는 흐름도이다.

Claims

PDCP SDU를 상위계층으로부터 수신하는 단계;

상기 수신된 PDCP SDU를 버퍼에서 폐기하는 시점을 제공하는 폐기 타이머를 구동하는 단계;

만약 상기 폐기 타이머가 만료될 때까지 상기 수신된 PDCP SDU가 전송되지 않고 상기 버퍼에 남아있는 경우, 상기 수신된 PDCP SDU를 상기 버퍼에서 폐기하는 단계;

폐기되는 PDCP SDU의 개수를 나타내는 폐기 카운터를 1만큼 증가시키는 단계; 및

상기 폐기 카운터가, 폐기되는 PDCP SDU의 최대개수인 최대 폐기 개수와 같은 경우, 무선연결을 재설정하도록 RRC 계층에 지시하는 단계를 포함하는 무선연결 설정방법.
제 1 항에 있어서,

만약 상기 폐기 타이머가 만료되기 전에 상기 수신된 PDCP SDU가 전송되는 경우, 상기 폐기 카운터를 1만큼 감소시키는 단계를 더 포함하는, 무선연결 설정방법.
제 1 항에 있어서,

만약 상기 버퍼가 포화(full)된 경우, 상기 버퍼에 저장된 복수의 PDCP SDU 중 적어도 하나의 PDCP SDU를 폐기하는 단계; 및

상기 폐기 카운터를 1만큼 증가시키는 단계를 더 포함하는, 무선연결 설정방법.
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