KR101435844B1 - 무선 통신 시스템에서의 데이터 블록 전송 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서의 데이터 블록 전송 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서의 데이터 블록 전송 방법에 관한 것이다. 무선 통신 시스템에서 단말의 특정 프로토콜 계층에서 적어도 하나 이상의 상위계층 채널을 통해 상위계층 데이터를 수신한다. 상기 프로토콜 계층은 상기 상위계층 데이터의 적어도 일부와, 상기 적어도 하나 이상의 상위계층 채널의 각각을 지시하는 적어도 하나 이상의 채널 지시자와, 상기 단말에 설정된 적어도 하나 이상의 상위계층 채널을 통해 제공되는 서비스의 품질과 관련된 정보를 포함하는 데이터 블록을 생성하고, 상기 생성된 데이터 블록을 하위계층으로 전달한다.
무선자원 할당, 버퍼상태 보고, BSR, MAC PDU, Happy Bit

Description

무선 통신 시스템에서의 데이터 블록 전송 방법{Method of transmitting a data block in a wireless communication system}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서의 데이터 블록 전송 방법에 관한 것이다.
OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)이나 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 등과 같이 다중 반송파 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 무선자원은 연속적인 부반송파(sub-carrier)의 집합으로서 2차원 공간의 시간-주파수 영역(time-frequency region)에 의해서 정의된다. 하나의 시간-주파수 영역은 시간 좌표와 부반송파 좌표에 의해 결정되는 직사각형으로 구분된다. 즉, 하나의 시간-주파수 영역은 적어도 하나 이상의 시간 축 상에서의 심볼과 다수의 주파수 축 상에서의 부반송파에 의해 구획되는 직사각형으로 구분될 수 있다. 이러한 시간-주파수 영역은 특정 UE의 상향링크에 할당되거나 또는 하향링크에서는 특정한 사용자에게 기지국이 시간-주파수 영역을 전송할 수 있다. 2차원 공간에서 이와 같은 시간-주파수 영역을 정의하기 위해서는 시간 영역에서 OFDM 심볼의 수와 주파수 영역에서 기준점에서부터의 오프셋(offset)만큼 떨어 진 위치에서 시작되는 연속적인 부반송파의 수가 주어져야 한다.
현재 논의가 진행 중인 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템에서는 10 ms의 무선 프레임(radio frame)을 사용하고 하나의 무선 프레임은 10 개의 서브 프레임(subframe)으로 구성된다. 또한, 하나의 서브 프레임은 두 개의 연속되는 슬롯들로 구성된다. 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms이다. 또한, 하나의 서브 프레임은 다수의 OFDM 심볼들로 구성되며, 다수의 OFDM 심볼들 중 일부 심볼(예를 들어, 첫 번째 심볼)은 L1/L2 제어정보를 전송하기 위해 사용된다.
도 1은 E-UMTS 시스템에서 사용하는 물리채널 구조의 일 예를 도시한 것으로서, 하나의 서브 프레임은 L1/L2 제어정보 전송 영역(해칭한 부분)과 데이터 전송 영역(해칭하지 않은 부분)으로 구성된다.
도 2는 E-UMTS에서 데이터를 전송하는 일반적인 방법을 설명하기 위한 도면이다. E-UMTS에서는 쓰루풋(throughput)을 향상시켜 원활한 통신을 수행하기 위하여 데이터 재전송 기법의 하나인 하이브리드 자동 재전송(HARQ: Hybrid Auto Repeat reQuest) 기법을 사용한다.
도 2를 참조하면, 기지국은 HARQ 기법에 의해 데이터를 단말에 전송하기 위해서 DL L1/L2 제어채널, 예를 들어, PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 통해서 하향링크 스케줄링 정보(Downlink Scheduling Information, 이하, 'DL 스케줄링 정보'라 함)을 전송한다. 상기 DL 스케줄링 정보에는 단말 식별자 또는 단말들의 그룹 식별자(UE Id 또는 Group Id), 하향링크 데이터의 전송을 위해 할당된 무선자원의 위치(Resource assignment) 및 구간(Duration of assignment) 정보, 변조 방식, 페이로드(payload) 크기, MIMO 관련 정보 등과 같은 전송 파라미터(transmission parameters), HARQ 프로세스 정보, 리던던시 버젼(Redundancy Version) 및 새로운 데이터인지에 대한 식별 정보(New Data Indicator) 등이 포함될 수 있다.
상기 과정에서 PDCCH를 통해서 전송되는 DL 스케쥴링 정보가 어떤 단말을 위한 것인지를 알려주기 위해, 단말 식별자(또는 그룹 식별자), 예를 들어, RNTI(Radio Network Temporary Identifier)가 전송된다. RNTI에는 전용(Dedicated) RNTI와 공용(Common) RNTI로 구분할 수 있다. 전용 RNTI는 기지국에 정보가 등록되어 있는 단말로의 데이터 송수신에 사용된다. 공용 RNTI는 기지국에 정보가 등록되지 않아서 전용 RNTI를 할당 받지 못한 단말들과의 통신을 수행하는 경우, 또는 시스템 정보와 같이 복수의 단말들이 공통적으로 사용하는 정보의 송수신에 사용된다. 예를 들어, RACH(Random Access Channel)을 통한 랜덤 억세스 과정에서 사용되는 RA-RNTI 또는 T-C-RNTI는 공용 RNTI의 예들이다. 상기 단말 식별자 또는 그룹 식별자는 PDCCH를 통해 전송되는 DL 스케쥴링 정보에 CRC 마스킹되는 형태로 전송될 수 있다.
특정 셀에 있는 단말들은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 L1/L2 제어채널을 통해 PDCCH를 모니터링 하고, 자신의 RNTI로 CRC 디코딩에 성공하면 해당 PDCCH를 통해 DL 스케쥴링 정보를 수신한다. 상기 단말은 수신된 DL 스케쥴링 정보에 의해 지시되는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)를 통해 자신에게 전송되는 하향링크 데이터를 수신한다.
상기한 바와 같이, 무선 통신 시스템에서 한정된 무선자원을 효율적으로 사용하기 위해 상향링크 및 하향링크 스케쥴링이 수행된다. 특히 OFDMA 또는 SC-FDMA 등과 같이 다중 반송파를 사용하는 시스템에서 특정 시간 구간과 특정 주파수 대역에 의해 구성되는 무선자원 블록(radio resource block)은 하나의 단말에 의해서만 이용될 수 있기 때문에 각 단말 별로 어느 시점에서 어느 만큼의 무선자원을 할당할지를 결정하는 스케쥴링은 매우 중요하다.
스케쥴링을 위해 단말은 버퍼상태 보고(BSR: Buffer Status Report) 및 채널자원 요청을 수행할 수 있다. 단말은 버퍼상태 보고를 통해 자신의 버퍼에 저장된 데이터의 양을 네트워크에 알려 줌으로써 네트워크가 스케쥴링을 효율적으로 수행할 수 있도록 할 수 있다. 네트워크는 단말로부터의 버퍼상태 보고를 이용하여 어느 단말이 어느 정도의 무선자원을 필요로 하는지 파악함으로써 적절한 스케쥴링을 수행할 수 있다. 한편, 단말은 네트워크에 무선자원을 할당해 줄 것을 적극적으로 요청할 수도 있다.
네트워크가 적절한 스케쥴링을 수행함으로써 무선자원을 효율적으로 사용하기 위해서는 각 단말의 버퍼 상태를 정확하고 신속하게 파악하는 것이 매우 중요하다.
본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 무선자원을 효율적으로 사용할 수 있는 방안을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 무선 통신 시스템에서 단말에 의한 버퍼상태 보고의 신뢰성을 증대시킬 수 있는 방안을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
무선 통신 시스템에서 단말의 특정 프로토콜 계층에서 적어도 하나 이상의 상위계층 채널을 통해 상위계층 데이터를 수신한다. 상기 프로토콜 계층은 상기 상위계층 데이터의 적어도 일부와, 상기 적어도 하나 이상의 상위계층 채널의 각각을 지시하는 적어도 하나 이상의 채널 지시자와, 상기 단말에 설정된 적어도 하나 이상의 상위계층 채널을 통해 제공되는 서비스의 품질과 관련된 정보를 포함하는 데이터 블록을 생성하고, 상기 생성된 데이터 블록을 하위계층으로 전달한다. 상기 적어도 하나 이상의 상위계층 채널에 의해 제공되는 서비스의 품질과 관련된 정보는 상기 단말에 설정된 적어도 하나 이상의 상위계층 채널의 PBR(Prioritized Bit Rate)과 관련된 정보를 의미하며, 상기 PBR과 관련된 정보는 상기 단말에 설정된 적어도 하나 이상의 상위계층 채널의 PBR이 만족되었는지의 여부를 지시한다.
본 발명에 따르면 무선 통신 시스템에서 무선자원을 효율적으로 사용할 수 있고 단말에 의한 버퍼상태 정보 전송의 신뢰성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 상기의 내용에 국한되지 않으며, 설명되지 않은 효과들은 본 문서의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)에 적용된 예들이다.
도 3은 E-UMTS의 망 구조를 도시한 도면이다. E-UMTS 시스템은 기존 WCDMA UMTS 시스템에서 진화한 시스템으로 현재 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라 불리기도 한다.
도 3을 참조하면, E-UTRAN은 기지국(이하, 'eNode B' 또는 'eNB'로 약칭)들 로 구성되며. eNB들 간에는 X2 인터페이스를 통해 연결된다. eNB는 무선 인터페이스를 통해 단말(User Equipment; 이하 UE로 약칭)과 연결되며, S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core)에 연결된다. EPC는 MME(Mobility Management Entity)/SAE(System Architecture Evolution) 게이트웨이를 포함한다.
단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신 시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호 접속(Open System Interconnection; OSI)기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2(제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이 중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제3계층에 위치하는 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 네트워크 간에 RRC 메시지를 서로 교환한다. RRC 계층은 Node B와 AG 등 네트워크 노드들에 분산되어 위치할 수도 있고, Node B 또는 AG에 독립적으로 위치할 수도 있다.
도 4는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)의 개략적인 구성도이다. 도 4에서, 해칭(hatching)한 부분은 사용자 평면(user plane)의 기능적 엔티티들을 도시한 것이고, 해칭하지 않은 부분은 제어 평면(control plane)의 기능적 엔티티들을 도시한 것이다.
도 5a 및 도 5b는 단말(UE)과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 도시한 것으로서, 도 5a가 제어 평면 프로 토콜 구성도이고, 도 5b가 사용자 평면 프로토콜 구성도이다. 도 5a 및 도 5b의 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(Physical Layer), 데이터링크 계층(Data Link Layer) 및 네트워크 계층(Network Layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터 정보 전송을 위한 사용자 평면(User Plane)과 제어신호(Signaling)전달을 위한 제어 평면(Control Plane)으로 구분된다. 도 5a 및 도 5b의 프로토콜 계층들은 통신 시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호 접속(Open System Interconnection; OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2(제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있다.
제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있으며, 이 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이의 데이터가 이동한다. 그리고, 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. E-UMTS에서 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조되며, 이에 따라 시간(time)과 주파수(frequency)를 무선자원으로 활용한다.
제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; 이하 MAC이라 약칭함) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 무선링크제어(Radio Link Control; 이하 RLC라 약칭함) 계층은 신뢰성 있는 데이터의 전송을 지원한다. 제2계층의 PDCP 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 이용하여 전송되는 데이터가 상대적으로 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제3계층의 가장 하부에 위치한 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함) 계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선베어러(Radio Bearer; RB라 약칭함)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 이때, RB는 단말과 UTRAN 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널로는 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 망으로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다.
전송채널 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등 이 있다.
E-UMTS 시스템에서는 하향링크에서 OFDM 방식을 사용하고 상향링크에서는 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 방식을 사용한다. 다중 반송파 방식인 OFDM 시스템은 반송파의 일부를 그룹화한 다수의 부반송파(subcarriers) 단위로 자원을 할당하는 시스템으로서, 접속 방식으로 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)를 사용한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 도면으로서, 무선 통신 시스템에서 전송측의 RLC, MAC 및 PHY 계층에서의 데이터 전달 구조를 간략히 도시한 것이다.
도 6을 참조하면, 세 개의 논리채널들(LoCH1, LoCH2, LoCH3)을 통해 RLC 계층으로부터 MAC 계층으로 데이터가 전달된다. 각 논리채널에는 우선순위(priority) 및 PBR(Prioritized Bit Rate)이 설정된다. 도 6의 예에서는, LoCH1의 우선순위가 가장 높고(P=1), LoCH1의 PBR은 100 비트이다. LoCH2의 우선순위가 두 번째 이고(P=2) PBR은 50 비트이다. LoCH3의 우선순위가 가장 낮고(P=3) PBR은 50 비트이다. PBR은 우선순위에 관계없이 각 논리채널 별로 전송이 보장되는 최소 데이터 양을 의미한다. 경우에 따라서는 각 논리채널 별로 전송 가능한 최대 데이터 양을 의미하는 MBR(Maximum Bit Rate)이 설정될 수 있다.
각 논리채널 별 우선순위, PBR 또는 MBR은 해당 논리채널을 통해 제공되는 서비스의 품질을 고려하여 설정한다. 예를 들어, 중요도가 가장 높은 서비스가 제공되는 논리채널에 대해서는 가장 높은 우선순위가 할당되고 중요도가 가장 낮은 서비스에 제공되는 논리채널에 대해서는 가장 낮은 우선순위가 할당된다. PBR 및/또는 MBR은 우선순위에 무관하게 일정 정도의 서비스 품질을 제공하기 위해 설정된다. 도 6에서, LoCH3의 우선순위는 가장 낮지만 전송시간간격(TTI: Trasport Time Interval)마다 LoCH3의 PBR(50 비트)만큼의 데이터 전송이 보장된다.
LoCH1과 LoCH2는 MAC 계층에 의해 먹싱(muxing)되어 제1전송채널(TrCH1)을 통해 물리계층에 매핑된다. LoCH3은 제2전송채널(TrCH2)를 통해 물리계층에 매핑된다. 각 논리채널에 대응하는 전송버퍼(TxBuffer1~TxBuffer3)에 저장된 데이터는 MAC SDU(MAC Service Data Unit)의 형태로 해당 논리채널을 통해 MAC 계층에 전달된다. MAC 계층은 각 논리채널을 통해 수신된 MAC SDU의 적어도 일부를 포함하는 MAC PDU(MAC Protocol Data Unit)를 생성하여 물리계층에 전달한다. 도 6에서 LoCH1과 LoCH2는 MAC 계층에서 먹싱되므로, LoCH1 및 LoCH2를 통해 전달되는 MAC SDU들은 하나의 MAC PDU에 포함된다.
본 발명에 따른 실시예들은 전송측의 MAC 계층에서 각 논리채널 별로 요구되는 서비스 품질이 어느 정도 충족되었는지를 수신측에 알려 주는 방법과 관련된다. MAC 계층에서는 이상에서 설명된 기능들 이외에 HARQ에 따른 데이터 재전송, 단말들 간의 동적 스케쥴링, 전송 포맷(transport format) 선택 등과 같은 기능들을 수행할 수 있다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 MAC PDU(MAC Protocol Data Unit)의 데이터 포맷의 일 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 7a를 참조하면, MAC PDU는 MAC 헤더 부분과 MAC 페이로드(MAC payload) 부분으로 구성된다. 상기 MAC 페이로드 부분은 적어도 하나 이상의 MAC SDU와, MAC 제어요소(MAC control element)와 패딩 부분을 포함할 수 있다. 상기 MAC 헤더 및 MAC SDU는 가변적인 길이를 갖는다. 상기 MAC 헤더는 하나 이상의 MAC 서브헤더(MAC subheader)를 포함하며, 각 MAC 서브헤더는 MAC 제어요소, MAC SDU 또는 패딩 부분에 대응된다. MAC 서브헤더들의 순서는 대응하는 MAC 제어요소, MAC SDU 및 패딩 부분의 순서와 일치한다.
상기 MAC PDU에 포함된 마지막 MAC 서브헤더 및 고정 크기를 갖는(fixed sized) MAC 제어요소에 대응하는 MAC 서브헤더를 제외한 각 서브헤더는, 도 7b의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, R/H/E/LCID/F/L의 여섯 개의 필드들로 이루어진다. 상기 MAC PDU에 포함된 마지막 MAC 서브헤더 및 상기 고정 크기의 MAC 제어요소에 대응하는 MAC 서브헤더는, 도 7c에 도시된 바와 같이, R/R/E/LCID의 네 개의 필드들로 이루어진다.
도 7a 내지 도 7c에서, LCID 필드는 대응하는 MAC SDU(MAC Service Data Unit)가 전달된 논리채널의 식별 정보 또는 대응하는 MAC 제어요소(MAC control element)에 어떤 종류의 정보가 포함되었는지를 지시하는 정보가 포함된다. BSR(Buffer Status Report) 제어요소에 대응하는 LCID는 해당 BSR이 숏 BSR(short BSR)인지 롱 BSR(long BSR)인지를 구분해 준다. E(extension) 필드는 해당 MAC 서브헤더 뒤에 또 다른 MAC 서브헤더가 있는지를 지시하는 정보를 포함한다. F 필드는 뒤 따라오는 L 필드의 길이를 지시하는 정보를 포함한다. L 필드는 대응하는 MAC SDU 또는 MAC 정보요소의 길이를 바이트 단위로 지시하는 정보를 포함한다. L 필드는 7 비트로 구성되거나(도 7b의 (a)) 15비트로 구성될 수 있다(도 7b의 (b)). R(Reserved) 필드는 사용이 유보된 필드이다.
BSR은 상기 단말이 자신의 버퍼 상태를 상기 기지국에 알려 주기 위해 수행되며, 도 8a 및 도 8b는 각각 숏 BSR(short BSR) 및 롱 BSR(long BSR)의 데이터 포맷을 예시한 것이다. 도 8a에서, LCG ID는 논리채널 그룹(logical channel group) 식별자를 의미한다. 상기 단말은 최대 네 개의 논리채널들을 하나의 논리채널 그룹으로 그룹핑하고 각 논리채널 그룹에 대한 버퍼 상태를 보고할 수 있다. 이와 같은 그룹핑에 의해 각 논리채널 별로 버퍼상태 보고를 할 경우에 발생할 수 있는 오버헤드를 줄일 수 있다. 논리채널들에 대한 그룹핑 방법은 기지국이 단말로 알려 줄 수 있다. 도 8b의 롱 BSR에는 LCG ID #1부터 #4까지의 각각에 대응하는 네 개의 버퍼 크기 필드들이 포함된다. 각 버퍼 크기 필드에는 대응하는 논리채널 그룹에 포함되는 RLC 계층 및 PDCP 계층에 전송 대기 중인 모든 데이터의 크기가 포함된다. 숏 BSR 및 롱 BSR은 소정 조건 하에서 MAC PDU의 패딩 부분에 포함될 수 있다.
도 8a 또는 도 8b의 BSR은 MAC PDU(MAC Protocol Data Unit)에 포함되어 전송된다. 즉, 단말의 MAC 계층에서 생성된 MAC PDU의 제어요소들(control elements) 중의 하나인 BSR 제어요소에 포함된다.
도 7a 내지 도 7c에서, H(Happy bit) 필드는 대응하는 MAC SDU가 전달된 논리채널에 설정된 PBR이 만족되었는지의 여부를 지시하는 지시정보를 포함한다. 즉, 상기 지시정보는 상기 MAC PDU에 포함된 특정 MAC SDU에 대응하는 서브헤더의 LCID 필드가 지시하는 논리채널에 설정된 PBR이 일정 시간 동안 충족되었는지의 여부를 지시한다. 예를 들어, 상기 H 필드는 해당 논리채널에 설정된 PBR이 해당 전송시간간격에서 만족된 경우 "1"로 설정되고, 만족되지 못한 경우 "0"으로 설정될 수 있다.
이하에서 도 6의 예를 들어 상기 H 필드에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 도 6에서, 특정 TTI에서 LoCH1의 전송버퍼인 TxBuffer1에 200비트의 데이터가 저장되어 있고 LoCH2의 전송버퍼인 TxBuffer2에는 100비트의 데이터가 저장되어 있음을 가정한다. 해당 TTI에서 TrCH1을 통해 240 비트의 데이터를 전송할 수 있는 무선자원이 할당되었다면, 우선적으로 각 논리채널에 대한 PBR만큼의 데이터 전송이 보장되어 LoCH1과 LoCH2를 통해 각각 100 비트 및 50 비트의 데이터가 MAC 계층으로 전달된다. 그 다음에 상대적으로 우선순위가 높은 LoCH1을 통해 나머지 90 비트의 데이터가 MAC 계층에 전달된다. 상기 MAC 계층은 LoCH1과 LoCH2를 통해 전달받은 MAC SDU를 포함하는 MAC PDU를 구성한다. 이 경우, 해당 TTI에서 LoCH1과 LoCH2에 대해서 PBR이 만족된 상태이므로 LoCH1 및 LoCH2의 각각에 대응하는 H 필드는 "1"로 설정된다.
TxBuffer1과 TxBuffer2에 새로 저장된 데이터가 없다고 가정하면, 다음 TTI에서 각 논리계층에 설정된 PBR에 따라 LoCH1을 통해서는 나머지 10 비트가 LoCH2를 통해서는 50 비트가 상기 MAC 계층으로 전달된다. 이 경우도, 해당 TTI에서 LoCH1과 LoCH2에 대해서 PBR이 보장된 상태이므로 LoCH1 및 LoCH2의 각각에 대응하는 H 필드는 "1"로 설정된다.
그 다음 TTI에서 TxBuffer1과 TxBuffer2에 각각 100비트씩의 데이터가 저장 되어 있고 TrCH1에 80 비트의 데이터를 전송할 수 있는 채널자원이 할당되었다면, LoCH1을 통해서는 설정된 PBR에 따라 50 비트의 데이터가 MAC 계층으로 전달되지만 LoCH2를 통해서는 설정된 PBR에 미치지 못하는 30 비트의 데이터만이 MAC 계층으로 전달될 수 있다. 따라서, LoCH1에 대허서는 PBR이 만족되었지만 LoCH2에 대해서는 설정된 PBR이 보장되지 못했으므로, 해당 TTI에서 상기 MAC 계층에 의해 생성된 MAC PDU에서 LoCH1에 대응하는 H 필드는 "1"로 설정되고 LoCH2에 대응하는 H 필드는 "0"으로 설정된다.
다른 실시예로서, 상기 H 필드에 포함되는 지시정보는 기 설정된 일정 시간 동안 또는 기 설정된 소정 회수의 전송시간간격 동안 대응하는 논리채널에 설정된 PBR이 평균적으로 만족되었는지의 여부를 지시하는 지시정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 다섯 개의 TTI 동안 LoCH1 및 LoCH2를 통해 MAC 계층으로 전달된 데이터의 양이 각 논리채널 별로 설정된 PBR 이상인 경우 다섯 번째 TTI에서 생성된 MAC PDU에 포함된 각 논리채널에 대응하는 H 필드는 "1"로 설정된다.
또 다른 실시예로서, MAC 계층은 생성된 MAC PDU에 포함되는 적어도 하나 이상의 H 필드 중에서 하나의 H 필드만을 이용하여 설정된 논리채널들 중 PBR이 보장되지 못한 논리채널이 있는지의 여부를 지시할 수 있다. 예를 들어, 도 6에서, 특정 전송시간간격에서 또는 일정 시간 동안 평균적으로 LoCH1 및 LoCH2 중에서 어느 하나의 논리채널에 대해 설정된 PBR이 보장되지 못한 경우, MAC 계층은 해당 MAC PDU에 포함된 H 필드들 중에서 특정 필드, 예를 들어, LoCH1에 대응하는 H 필드를 "0"으로 설정한다. 이 실시예에서, 하나의 MAC PDU에는 하나의 H 필드만이 포함될 수 있다.
또 다른 실시예로서, MAC 계층은 생성된 MAC PDU에 논리채널 그룹당 하나씩의 H 필드를 포함할 수 있다. 상기한 바와 같이, 단말은 최대 네 개의 논리채널들을 하나의 논리채널 그룹으로 그룹핑하고 각 논리채널 그룹에 대한 버퍼 상태를 네트워크에 보고할 수 있다. 따라서, 각 논리채널 그룹별로 H 필드를 설정하는 것도 가능하다. 예를 들어, 하나의 논리채널 그룹에 포함되는 네 개의 논리채널들 중에서 어느 하나라도 PBR이 만족되지 않은 경우 네 개의 논리채널들 중 적어도 하나의 논리채널에 대응하는 H 필드를 "0"으로 설정할 수 있다. 더 나아가, MAC PDU에 포함된 무선 베어러(RB: Radio Bearer) 당 하나씩 또는 무선 베어러 그룹 당 하나씩의 H 필드를 설정할 수 있음은 당업자에게 명확하다.
이상의 실시예들에 있어서 특정 논리채널에 PBR이 설정되었다고 하는 것은 해당 논리채널의 PBR 값이 0보다 큰 경우를 의미한다. 또한, MAC PDU의 H 필드를 설정함에 있어서 대응하는 논리채널에 설정된 PBR이 만족되었는지의 판단은 해당 논리채널의 전송버퍼에 데이터가 저장되어 있는 경우에 대해서만 이루어질 수 있다.
이하에서는 MAC PDU에 포함되는 하나 이상의 H 필드를 다른 용도로 사용하는 실시예에 대해 설명하도록 한다.
무선 통신 시스템을 통해 제공되는 인터넷 서비스의 경우 GBR(Guaranteed Bit Rate) 서비스와 Non-GBR 서비스로 구분될 수 있다. GBR 서비스는 음성 서비스(VoIP) 또는 비디오 서비스처럼 일정한 데이터 전송율(data rate)로 데이터가 생 성되고 전송되는 서비스를 의미하고, Non-GBR 서비스는 그렇지 못한 서비스를 의미한다. GBR 서비스의 경우 네트워크는 특정 시점에서 얼마만큼의 데이터가 생성되는지 예측 가능하므로 단말이 계속해서 버퍼 상태 정보를 상기 네트워크로 전송할 필요는 없다. 다만, GBR 서비스와 관련하여 생성되는 데이터의 양이 예측 가능한 범위를 벗어나는 경우 단말은 버퍼 상태를 네트워크에 알릴 필요가 있다. 이 경우, 상기 단말은 MAC PDU에 포함되는 H 필드를 이용할 수 있다. 즉, 특정 논리채널을 통해 제공되는 서비스에 대해 특정 시점에서 생성되는 데이터의 양이 제1 기준값 이상이거나 제2 기준값 이하가 되는 경우에 해당 논리채널에 대응하는 H 필드를 기 설정된 값으로 설정하여 전송한다.
본 발명의 실시예들에 있어서 전송측은 MAC PDU에 포함된 H 필드 이외의 다른 부분을 이용하여 PBR 만족 여부 또는 버퍼 상태 정보를 수신측으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 일정 시점 또는 일정 시간 구간 동안 PBR이 보장되지 못한 논리채널에 대해 전송측의 MAC 계층은 MAC 정보요소를 통해 PBR이 만족되지 못한 논리채널의 존재 여부 또는 해당 논리채널의 식별자를 포함시켜 수신측으로 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서 각 논리채널에 대해 PBR이 보장되었는지를 판단하는 구체적 방법으로 다음의 두 가지를 고려할 수 있다. 이하의 설명은 MBR(Maximum Bit Rate) 판단 시에도 동일하게 적용될 수 있다.
첫 번째는, 오버헤드(overhead)를 제외한 사용자 데이터를 이용하여 PBR의 만족 여부를 판단하는 것이다. MAC 계층에서는 RLC 계층으로부터 MAC SDU를 전달받 는다. RLC 계층은 상위계층인 RRC 계층 또는 PDCP 계층으로부터 RLC SDU를 전달받는다. MAC SDU에는 RRC 헤더 및 RLC 헤더 또는 PDCP 헤더 및 RLC 헤더가 포함된다. PBR의 충족 여부의 판단 시 각 논리채널에 대해서 RLC 헤더 부분을 제외하고 판단할 수 있다. 또는, RRC 헤더, PDCP 헤더 또는 MAC 헤더 부분을 제외하고 판단할 수 있다. 또는, 각 논리채널을 통해 전달된 MAC SDU에 대해 RLC 헤더와 RRC 헤더 또는 RLC 헤더와 PDCP 헤더 부분을 제외한 나머지 부분만을 이용하여 PBR 보장 여부를 판단할 수 있다. 한편, PDCP 계층에서 헤더 압축(header compression)이 수행되는 경우 헤더 압축이 수행되지 않은 상태의 PDCP SDU를 PBR 계산 시 고려할 수 있다. 또한, PDCP 계층에서 생성된 피드백 패킷(feedback packet) 또는 상태 보고(status report) 등과 같이 PDCP SDU와 관계없는 데이터 블록은 PBR 체크 시에 고려되지 않는다. RLC 계층에서 생성된 제어 PDU(control PDU) 또한 고려되지 않는다.
두 번째는, PBR 만족 여부 체크 시에 사용자 데이터와 관계없는 오버헤드도 고려하는 방법이다. 즉, 특정 논리채널에 대해 PBR 보장 여부를 판단할 때 RLC 헤더, PDCP 헤더, RRC 헤더 또는 MAC 헤더 부분도 고려할 수 있다. 또한, PDCP 계층에서 헤더 압축이 수행된 경우 헤더 압축 이후의 PDCP PDU를 PBR 계산 시 고려한다. 한편, PDCP 계층에서 생성된 피드백 패킷이나 상태 보고 또는 RLC 계층에서 생성된 제어 PDU도 PBR 보장 여부 판단 시에 고려할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결 합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구 체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
도 1은 E-UMTS 시스템에서 사용하는 물리채널 구조의 일 예를 도시한 것이다.
도 2는 E-UMTS에서 데이터를 전송하는 일반적인 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 E-UMTS의 망 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)의 개략적인 구성도이다.
도 5a 및 도 5b는 단말(UE)과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 도시한 것으로서, 도 5a가 제어 평면 프로토콜 구성도이고, 도 5b가 사용자 평면 프로토콜 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 도면으로서, 무선 통신 시스템에서 전송측의 RLC, MAC 및 PHY 계층에서의 데이터 전달 구조를 간략히 도시한 것이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 MAC PDU(MAC Protocol Data Unit)의 데이터 포맷의 일 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 8a 및 도 8b는 각각 숏 BSR(short BSR) 및 롱 BSR(long BSR)의 데이터 포맷을 예시한 것이다.

Claims (10)

  1. 무선 통신 시스템의 단말에서의 데이터 블록 전송 방법에 있어서,
    적어도 하나의 상위계층 채널을 통해 상위계층 데이터를 수신하는 단계;
    상기 상위계층 데이터의 적어도 일부, 상기 적어도 하나의 상위계층 채널의 각각을 지시하는 적어도 하나 이상의 채널 지시자 및 상기 적어도 하나의 상위계층 채널의 전송 버퍼 상태와 연관된 정보를 포함하는 데이터 블록을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 데이터 블록을 하위계층으로 전송하는 단계
    를 포함하되,
    상기 전송 버퍼 상태와 연관된 정보는 상기 적어도 하나의 상위계층 채널의 PBR(prioritized bit rate)이 만족되는지 여부를 지시하고,
    상기 PBR은 상기 적어도 하나의 상위계층 채널의 각각을 통한 전송이 보장되는 최소한의 데이터 양이고,
    상기 단말은 상기 상위계층 데이터에 포함된 적어도 하나의 상위계층 헤더를 제외한 상기 상위계층 데이터의 사용자 데이터를 이용하여 상기 전송 버퍼 상태와 연관된 정보를 결정하는, 데이터 블록 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 상위계층 채널마다 PBR이 기 설정되는 것을 특징으로 하는, 데이터 블록 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전송 버퍼 상태와 연관된 정보는 상기 생성된 데이터 블록의 각 논리 채널 별로 하나씩 포함되는 것을 특징으로 하는, 데이터 블록 전송 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전송 버퍼 상태와 연관된 정보는 상기 생성된 데이터 블록에서 각 논리 채널 그룹 별로 하나씩 포함되는 것을 특징으로 하는, 데이터 블록 전송 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전송 버퍼 상태와 연관된 정보는 상기 생성된 데이터 블록에서 각 무선 베어러 또는 각 무선 베어러 그룹별로 하나씩 포함되는 것을 특징으로 하는, 데이터 블록 전송 방법.
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