KR101456000B1 - 무선 통신 시스템에서의 데이터 처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 양상에 따르는 데이터 처리 방법은, 무선 통신 시스템에서 헤더 압축 기능을 구비한 프로토콜 계층에서의 데이터 처리 방법에 있어서, 제어 정보를 포함하는 제어 패킷과 상위계층으로부터 전달된 상위계층 데이터 블록의 적어도 일부를 포함하는 데이터 패킷 중 적어도 하나를 생성하는 단계와, 상기 생성된 각 패킷을 포함하는 하위계층 데이터 블록을 생성하여 하위계층으로 전달하는 단계와, 상기 하위계층 데이터 블록에 대한 상기 하위계층에서의 데이터 처리 방법과 관련된 지시 정보를 상기 하위계층에 전달하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

무선 통신, PDCP, 헤더 압축, RLC

Description

무선 통신 시스템에서의 데이터 처리 방법 {Method of data processing in wireless communication system}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서의 데이터 처리 방법에 관한 것이다.

도 1은 E-UMTS의 망 구조를 도시한 도면이다. E-UMTS 시스템은 기존 WCDMA UMTS 시스템에서 진화한 시스템으로 현재 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 표준화 작업을 진행하고 있다. E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라 불리기도 한다.

도 1을 참조하면, E-UTRAN은 기지국(이하, 'eNode B' 또는 'eNB'로 약칭)들로 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 접 속(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 2는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)의 개략적인 구성도이다. 도 2에서, 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 3a 및 도 3b는 단말(UE)과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 도시한 것으로서, 도 3a가 제어 평면 프로토콜 구성도이고, 도 3b가 사용자 평면 프로토콜 구성도이다. 도 3a 및 도 3b의 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 3a 및 도 3b의 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.

이하에서 제2계층에 포함되는 PDCP 계층에 대해 상술하도록 한다.

PDCP 계층은 그 상위계층으로 RRC 계층 또는 사용자 응용 계층(application layer)과 연결되어 있으며, 그 하위계층으로 RLC 계층과 연결된다. PDCP 계층 수행되는 주요 기능들로는 헤더압축(header compression) 기능과 보안(security) 기능이 있다. 헤더압축 기능은 무선자원의 사용효율을 높이기 위해서 사용되는데, 하나의 인터넷 패킷 스트림(internet packet stream)을 통해서 전송되는 패킷들에는 공통적인 내용이 많음을 이용하여, 무선단에서 전송해야 하는 정보의 양을 줄이는 효과를 가져온다. 보안 기능으로는 암호화(ciphering)과 무결성 검사(integrity check)가 있으며, 제3자에 의한 데이터 조작 또는 감청을 막기 위해서 사용된다.

PDCP 계층에서 사용되는 헤더압축 기법 중, ROHC(Robust Header Compression)는 RTP(Real-time Transport Protocol)/UDP(User Datagram Protocol)/IP(Internet Protocol) 패킷의 헤더정보를 줄이는데 사용된다. 헤더압축 기법에는 ROHC 이외에도 RFC2507같은 것들이 있다.

ROHC 기법은 하나의 패킷 스트림(Packet Stream)에 속하는 연속된 패킷에서 패킷 헤더 각각의 필드 값이 거의 일정하다는 사실을 바탕으로 한다. 따라서, ROHC 기법은 패킷 헤더에 포함되는 필드 전체를 전송하는 것이 아니라, 가변하는 필드를 전송한다. 참고로, 압축하지 않은 RTP/UDP/IP 패킷의 전체 헤더 크기는 IPv4(IP version 4)의 경우 40 옥텟(octet)이고, IPv6(IP version 6)인 경우 60 옥텟인 반 면, 패이로드(payload)라고 불리는 순수한 데이터 부분의 크기는 일반적으로 15~20 옥텟이다. 따라서, 실제로 전송할 사용자 데이터보다 제어정보가 훨씬 큰 구조를 가지고 있으므로, 전송효율이 매우 낮음을 알 수 있다. 따라서, 헤더압축기법을 이용한다면 제어정보의 양은 크게 줄일 수 있다. 예를 들어, ROHC 기법에 의해 줄어든 헤더의 크기는 보통 1 옥텟에서 3 옥텟 정도에 불과하다.

ROHC 기법은 크게 Uni-directional mode(이하, 'U-mode'라 약칭함), Bi-directional Optimistic mode(이하, 'O-mode'라 약칭함) 및 Bi-directional Reliable mode(이하, 'R-mode'라 약칭함) 3가지 모드로 나뉜다. U-mode인 경우 송신측에서 수신측으로의 단방향 통신을 수행하고, O-mode 또는 R-mode인 경우 양방향 통신을 수행하여 송신측은 실시간 패킷을 전송하고 수신측은 전송상태정보를 송신측으로 전송한다. 따라서, 상기 O-mode와 R-mode의 ROHC 기법은 데이터의 헤더 압축 패킷의 전송뿐만 아니라 역방향으로 수신측으로부터 ROHC 상태 정보(ACK 또는 NACK)를 받아 실시간 트래픽 패킷의 전송을 제어한다. 수신측에서 송신측으로 전달되는 ROHC 상태 정보는 모드에 따라 사용목적이 다를 수 있다. O-mode에서는 주로 NACK 관련 정보를 보내 압축 효율을 증가시키고, R-mode는 ROHC 상태 정보를 이용한 엄격한 논리(logic)를 사용하여 보다 견고한(robust) 헤더압축 기법을 지원하도록 한다. 상기 ROHC 상태 정보는 헤더 압축 과정에서의 피드백 정보(feedback information)라고 부를 수 있다. ROHC 이외에 다른 헤드압축 기법에서도 피드백 정보가 이용된다.

ROHC 기법들 중 U-mode에 대해 좀 더 자세히 살펴보면, 압축기는 전체 문맥 형성 상태, 동적 문맥 형성 상태 및 전체 문맥 완전 상태의 세 가지의 상태를 갖는다. 각 상태별로 전송 가능한 압축 헤더 패킷의 종류가 다르며, 동작 방법 또한 상이하다. 우선 문맥(context)의 구조를 살펴보면, 정적 문맥과 동적 문맥으로 구성된다.

도 4는 종래기술에 따른 ROHC U-mode 압축기의 상태와 그 천이 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 4를 참조하면, 전체 문맥 형성 상태는 전체 문맥이 하나도 형성되지 않았거나, 전체 문맥이 완전히 손상되어 다시 구성해야 하는 상태를 의미한다. 동적 문맥 형성 상태란 전체 문맥 중 동적 문맥 부분이 손상이 되어 다시 구성되어야 하는 상태를 의미하고, 전체 문맥 완전 상태란 말 그대로 전체 문맥이 손상 없이 완전한 상태를 의미한다. 각각의 상태는 주기마다 다른 상태로 천이한다. 이때 각각의 주기는 상이하다. 예를 들면, 전체 문맥 완전 상태에서 동적 문맥 형성 상태로의 천이 주기보다는 전체 문맥 완전 상태에서 전체 문맥 형성 상태로의 천이 주기가 훨씬 크다.

상기한 바와 같은 종래기술에 따른 PDCP 계층에서 생성되는 데이터 블록은 그 데이터 블록에 포함되는 데이터가 상위계층으로부터 전달된 데이터인지 또는 PDCP 계층에서 자체적으로 생성된 데이터인지에 따라 다양한 유형으로 분류될 수 있다. 한편, PDCP 계층에서 생성되는 각 데이터 블록의 유형에 따라 PDCP 계층으로부터 데이터 블록을 전달 받아 데이터 처리를 수행하는 하위계층에서의 데이터 처리 방법을 다르게 해야 할 필요성이 있다. 따라서, 하위계층의 입장에서 데이터 처리의 효율을 기하기 위해서는 PDCP 계층으로부터 전달되는 데이터 블록들의 유형이나 특징을 구분해 줄 수 있는 방안이 요구된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 필요성에 따라 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 데이터 처리를 효율적으로 할 수 있는 방안을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 양상에 따르는 데이터 처리 방법은, 무선 통신 시스템에서 헤더 압축 기능을 구비한 프로토콜 계층에서의 데이터 처리 방법에 있어서, 제어 정보를 포함하는 제어 패킷과 상위계층으로부터 전달된 상위계층 데이터 블록의 적어도 일부를 포함하는 데이터 패킷 중 적어도 하나를 생성하는 단계와, 상기 생성된 각 패킷을 포함하는 하위계층 데이터 블록을 생성하여 하위계층으로 전달하는 단계와, 상기 하위계층 데이터 블록에 대한 상기 하위계층에서의 데이터 처리 방법과 관련된 지시 정보를 상기 하위계층에 전달하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 양상에 따르는 데이터 처리 방법은, 무선 통신 시스템의 전송측 프로토콜 계층에서의 데이터 처리 방법에 있어서, 제어 정보를 포함하는 제어 패킷 또는 헤더 압축이 수행된 압축 패킷을 포함하는 상위계층 데이터 블록을 상위계층으로부터 수신하는 단계와, 상기 상위계층 데이터 블록에 대한 데이터 처리 방법과 관련된 지시 정보를 상기 상위계층으로부터 수신하는 단계와, 상기 지시 정보에 따라 상기 상위계층 데이터 블록에 대한 데이터 처리를 수행하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면 무선 통신 시스템에서 무선자원을 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다.

도 5는 E-UMTS 시스템의 전송측 및 수신측 PDCP 계층에 포함되는 엔터티들(entities)을 기능적으로 도시한 도면이다. 도 5에서는 PDCP 계층에서 수행되는 각 기능에 대응하는 하나의 엔터티를 도시하였으나 둘 이상의 엔터티가 결합되어 하나의 엔터티를 구성할 수도 있다.

도 5를 참조하면, 전송측 PDCP 계층은 RRC 또는 응용 계층과 같은 상위계층으로부터 상위계층 데이터, 즉 PDCP SDU(Service Data Unit)를 수신한다. RRC 계층 으로부터 전달 받는 상위계층 데이터는 RRC 계층의 기능 수행을 위한 제어 평면(control plane)의 시그널링 정보이고, 응용 계층으로부터 전달 받는 상위계층 데이터는 사용자 평면(user plane)의 데이터이다.

SN 할당 엔터티(11)는 상기 상위계층으로부터 전달 받은 상기 PDCP SDU에 일련번호(SN: Sequence Number)를 부여한다. 헤더 압축 엔터티(12)는 상위계층으로부터 전달된 사용자 평면의 데이터, 즉 상기 PDCP SDU에 대해 헤더 압축 기능을 수행한다. 전술한 바와 같이, 상기 헤더 압축 엔터티(12)에서는 압축 기법으로 ROHC 기법을 사용할 수 있으며, 하나의 패킷 스트림에 속하는 연속된 패킷에서 패킷 헤더 각각의 필드 값이 거의 일정하다는 사실을 바탕으로 패킷의 헤더에 포함되는 필드 전체가 아닌 일부만 포함하는 헤더를 구성한다. 다만, 헤더 압축은 모든 PDCP SDU들에 대해 수행되는 것은 아니고, 주기적으로 헤더 압축이 되지 않은 전체 헤더(full header)를 수신측으로 전송한다. 수신측은 수신된 전체 헤더를 토대로 압축된 헤더들을 재구성한다. 상기 RRC 계층으로부터 전달 받은 상위계층 데이터에는 헤더 압축 기능이 적용되지 않는다.

한편, 상기 헤더 압축 엔터티(12)는 상기 상위계층으로부터 전달 받은 PDCP SDU와는 관계 없는, 즉 상위계층 데이터를 포함하지 않는 제어 패킷을 생성한다. 상기 제어 패킷은 PDCP 계층의 기능 수행과 관련된 것으로서 상기 헤더 압축 엔터티에 의해 생성된 제어 정보를 포함한다. 상기 제어 정보의 예로서 수신측으로부터 전송된 PDCP PDU에 대한 피드백 정보 또는 상태 정보 등을 들 수 있다. 상기 피드백 정보는 상기 수신측으로부터 전송된 PDCP PDU의 헤더 압축과 관련된 정보를 포 함한다. 상기 상태 정보는 상기 수신측으로부터 전송된 PDCP PDU가 성공적으로 수신되었는지 또는 재전송이 필요한지에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 제어 정보는 상기 피드백 정보 또는 상기 상태 정보 이외에 다른 제어 정보를 포함할 수 있다.

도 6은 상기 헤더 압축 엔터티(12)에서 제어 정보가 생성되어 수신측으로 전달되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 제1 제어 정보(B)는 좌측에서 우측으로 전송되는데, 이는 우측에서 좌측으로 전송되는 압축 패킷 스트림, 즉 'Stream C'에 대한 피드백 정보 또는 상태 정보 등과 같은 반응 정보(response information)이다. 제2 제어 정보(D)는 우측에서 좌측으로 전송되는데, 이는 좌측에서 우측으로 전송되는 압축 패킷 스트림, 즉 'Stream A'에 대한 반응 정보이다. 다시 말해서, 'Stream A'는 'Point E'를 통해서 전달받은 PDCP SDU들이 압축되어 전송되는 패킷의 흐름이지만, 같은 방향으로 전달되는 상기 제1 제어 정보(B)는 'Point E'를 통해서 전달받은 PDCP SDU와는 상관없고, 'Point F'를 통해서 PDCP 계층에 전달되어 'Stream C'에 연결되는 패킷 흐름과 관련이 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 제어 정보는 문맥 정보의 관리와 관련된 정보이다. 따라서 상기 제어 정보는 송신측 PDCP 계층의 입장에서는 상위계층으로부터 전달받은 PDCP SDU와는 전혀 관계가 없이 생성되는 정보이다. 이에 따라, 상기 SN 할당 엔터티에 의해 일련번호가 할당되지 않는다.

다시 도 5를 참조하면, 무결성 검사 엔터티(13)는 제어 평면 데이터를 포함하는 PDCP SDU, 즉 상기 RRC 계층으로부터 전달 받은 PDCP SDU에 대해 무결성 보 호(integrity protection) 작업을 수행한다. 상기 무결성 검사는 전송될 DPCP PDU에 MAC-I(Message Authentication Code for Integrity Protection)라는 필드를 첨부하는 방식으로 수행될 수 있다.

암호화 엔터티(14)는 상기 헤더 압축 엔터티(12)에 헤더 압축이 수행된 압축 패킷 및 상기 무결성 검사 엔터티(13)에 의해 무결성 보호 작업이 이루어진 RRC 메시지에 대해 암호화(ciphering)을 수행한다. 암호화되기 이전의 데이터(PLAINTEXT BLOCK)는 암호화 파라미터들과 특정 암호화 알고리즘에 의해 생성된 MASK와의 비트 연산을 통해 암호화되어 CIPHERTEXT BLOCK을 형성한다. CIPHERTEXT BLOCK은 무선 구간을 통해 수신측으로 전송되며, 이를 수신한 수신측은 송신측에서 사용했던 암호화 알고리즘을 통해 동일한 MASK를 생성하여 복호화함으로써 원래의 PLAINTEXT BLOCK을 복구한다. 암호화 알고리즘은, 3GPP에서 사용되는 f8 알고리즘 이외에, 종래의 다양한 방식들이 사용될 수 있다. 상기 암호화 파라미터들은 CK, COUNT-C, BEARER, DIRECTION, LENGTH 등을 의미하고, 상기 파라미터들 중에서 CONUNT-C는 암호화가 수행되는 PDCP SDU의 일련번호(sequence number)와 관계 있는 값으로서 시간에 따라 변한다. 도 5에서, 일련번호가 할당되지 않는 제어 패킷은 암호화되지 않는다.

헤더 부가 엔터티(15)는 상기 헤더 압축 엔터티(12) 또는 상기 암호화 엔터티(14)로부터 전달 받은 데이터 블록에 PDCP 헤더를 부가함으로써 PDCP PDU를 생성한다. 생성되는 PDCP PDU는 크게 세 가지 유형으로 구분될 수 있다. 첫 번째는, 상기 RRC 계층으로부터 전달 받은 제어 평면의 상위계층 데이터를 포함하는 PDCP PDU 이다. 두 번째는, 상위계층인 응용 계층으로부터 전달 받은 사용자 평면의 상위계층 데이터를 포함하는 PDCP PDU이다. 세 번째는, 상기 헤더 압축 엔터티(12)에 의해 생성된 제어 패킷을 포함하는 PDCP PDU이다. 각 유형 별 PDCP PDU는 본 발명의 일 실시예에 따라 서로 다른 헤더를 포함한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 암호화 엔터티(14)에 의한 암호화는 헤더 부가 이전에 수행되므로 PDCP PDU의 유형과는 무관하게 PDCP PDU의 헤더에는 암호화가 수행되지 않는다.

도 7은 제어 평면의 상위계층 데이터를 포함하는 PDCP PDU의 데이터 포맷의 일 실시예를 도시한 도면이다. 상기한 바와 같이, 제어 평면의 상위계층 데이터, 즉 RRC 계층으로부터 전달되는 제어 정보에 대해서는 도 5의 상기 SN 할당 엔터티(11)에 의해 일련번호가 할당된 후, 상기 무결성 검사 엔터티(13)에 의해 무결성 보호 작업이 수행된다. 따라서, 도 7에 도시된 PDCP PDU의 헤더에는 일련번호를 포함하는 PDCP SN 필드가 포함된다. 'R' 필드는 유보 비트(reserved bit)를 의미한다. MAC-I 필드는 상기 무결성 검사 엔터티(13)에 의해 무결성 보호를 위해 추가된 메시지 신뢰 코드(message authentication code)를 포함한다.

도 8은 사용자 평면의 상위계층 데이터를 포함하는 PDCP PDU의 데이터 포맷의 일 실시예를 도시한 도면이다. 도 8의 PDCP PDU의 헤더는 D/C 필드와 PDCP SN 필드를 포함한다. 상기 D/C 필드는 해당 PDCP PDU가 사용자 데이터(user data)를 포함하고 있는지 또는 제어 정보를 포함하고 있는지를 지시하는 정보를 포함한다. 도 8에서, 상기 D/C 필드는 해당 PDCP PDU는 사용자 데이터를 포함하고 있음을 지시하는 지시자를 포함한다.

도 9a 및 도 9b는 상위계층으로부터 전달받은 것이 아니라, PDCP 계층에서 생성된 제어 정보를 포함하는 PDCP PDU의 데이터 포맷의 일 실시예를 도시한 것으로서, 각각 서로 다른 종류(type)의 제어 정보를 포함하고 있다. 도 9a 및 도 9b의 PDCP PDU는 공통적으로 D/C 필드와 PDU Type 필드를 포함한다. 상기 D/C 필드는 해당 PDCP PDU는 제어 정보를 포함하고 있음을 지시하는 지시자를 포함한다. 상기 PDU Type 필드는 해당 PDCP PDU에 포함된 제어 정보의 종류를 지시하는 정보를 포함한다. 도 9a 및 도 9b는 서로 다른 종류의 제어 정보를 포함하고 있으므로 각각의 PDU Type 필드는 서로 다른 정보를 포함하고 있다. 따라서, 수신측에서 상기 PDU Type 필드에 포함된 정보를 이용하여 해당 PDCP PDU에 어떤 종류의 제어 정보가 포함되어 있는지를 확인할 수 있다.

도 9a의 PDCP PDU에 포함된 제어 정보는 간헐 ROHC 피드백 패킷(interspersed ROHC feedback packet)이다. 상기 간헐 ROHC 피드백 패킷은 도 5의 헤더 압축 엔터티에 의해 생성된 패킷으로서 상위계층으로부터 전달된 PDCP SDU와는 무관하고, 수신측으로부터 전송된 PDCP PDU에 대한 피드백 정보를 포함한다. 도 9b의 PDCP PDU에 포함된 정보는 상태 보고 정보(status report)로서 수신측으로부터 전송된 다수의 PDCP PDU들에 대한 수신 성공 여부를 지시하는 정보를 포함한다. 예를 들어, 상기 상태 보고 정보는 상기 수신측으로부터 전송된 다수의 PDCP PDU들이 성공적으로 수신되었는지의 여부를 비트맵 형식으로 포함할 수 있다. 도 9a 및 도 9b에 도시된 PDCP PDU에 포함된 제어 정보 이외에도 PDCP PDU 계층에서 생성된 다른 종류의 제어 정보가 있는 경우 이러한 제어 정보를 포함하는 PDCP PDU 를 구성할 수 있고, 해당 PDCP PDU의 헤더에 포함된 PDU Type 필드는 도 9a 및 도 9b의 PDCP PDU들에 포함된 PDU Type 필드와는 다른 정보를 포함하여 서로를 구분할 수 있다. PDCP 계층에서 생성된 다른 종류의 제어 정보의 예로는 핸드오버 수행 후에 PDCP SDU들의 수신 확인 정보를 알려 주기 위한 상태 보고 정보를 들 수 있다.

다시 도 5를 참조하면, PDCP 계층에서 생성된 각 PDCP PDU는 하위계층인 RLC 계층으로 전달된다. 또한, 상기 PDCP 계층은 상기 각 PDCP PDU에 대한 RLC 계층에서의 데이터 처리 방법과 관련된 지시 정보를 상기 RLC 계층에 전달한다. 상기 지시 정보는 PDCP 계층과 RLC 계층 간의 정보 교환을 위해 사용되는 특정 프리미티브(primitive)에 포함되어 PDCP 계층에서 RLC 계층으로 전달될 수 있다. 한편, PDCP 계층에서 대응하는 PDCP PDU에, 예를 들어, 해당 PDCP PDU의 헤더의 특정 필드에 상기 지시 정보를 포함시켜 RLC 계층으로 전달하는 것도 가능하다.

상기 지시 정보는 각 PDCP PDU에 대한 RLC 계층에서의 데이터 처리 방법과 관련된 정보로서, 해당 PDCP PDU가 RLC 계층에서 분할(segmentation)되어 서로 다른 데이터 블록들, 즉 RLC PDU들에 포함될 수 있는지를 지시하는 분할 정보와, 해당 PDCP PDU가 RLC 계층에서 다른 PDCP PDU와 연결(concatenation)되어 하나의 RLC PDU에 포함될 수 있는지를 지시하는 연결 정보와, 해당 PDCP PDU가 제어 패킷을 포함하는지 또는 압축 패킷을 포함하는지를 지시하는 정보와, 해당 PDCP PDU의 유형(type)을 지시하는 타입 정보 및 해당 PDCP PDU가 긴급 데이터인지 또는 비긴급 데이터인지를 지시하는 전달 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

도 5에서, RLC 계층은 PDCP 계층으로부터 전달 받은 하나 이상의 PDCP PDU(RLC SDU)에 대해 상기 지시 정보에 따른 데이터 처리를 수행한다. RLC 계층은 세 가지 모드들로 구분될 수 있다. 첫 번째 모드는 TM 모드(transparent mode)로서, TM RLC 엔터티는 PDCP 계층으로부터 전달된 RLC SDU에 대해 별도의 데이터 처리를 수행하지 않고 하위계층에 전달하는 기능을 수행한다. 두 번째 모드는 UM 모드(unacknowledged mode)로서, UM RLC 엔터티는 RLC SDU의 분할/연결 및 헤더 부가를 통한 RLC PDU 생성 등의 기능들을 수행한다. 세 번째 모드는 AM 모드로서(acknowledged mode), UM 모드의 기능 이외에 RLC SDU의 재전송(retransmission)과 관련된 기능들을 수행한다. 도 5에 도시된 RLC 계층은 UM RLC 엔터티의 구성의 일 예이다.

도 5에서, 전송 버퍼(16)는 상위계층은 PDCP 계층으로부터 전달된 PDCP PDU들(RLC SDU들)을 저장한다. 분할/연결 엔터티(17)는 상기 전송 버퍼(16)로부터 출력된 RLC SDU를 필요에 따라 분할(segmentation)하거나 둘 이상의 RLC SDU들을 연결(concatenation)한다. RLC 헤더 부가 엔터티(18)는 상기 분할/연결 엔터티(17)에 의해 분할 또는 연결된 RLC SDU에 RLC 헤더를 부가하여 RLC PDU를 생성한다. 생성된 RLC PDU는 하위계층으로 전달된다. TM RLC 엔터티의 경우 전송 버퍼만을 구비하고, AM RLC 엔터티의 경우 UM RLC 엔터티의 구성요소들 이외에 재전송 버퍼 및 RLC 제어 엔터티를 추가적으로 구비한다.

이하에서 RLC 계층이 PDCP 계층으로부터 전달 받은 지시 정보에 따라서 PDCP PDU에 대해 데이터 처리를 수행하는 구체적인 방법들에 대해 설명하도록 한다.

상기 지시 정보가 PDCP 계층으로부터 전달 받은 PDCP PDU가 분할될 수 있음 을 지시하는 분할 정보를 포함하는 경우, RLC 계층의 상기 분할/연결 엔터티(17)는 해당 PDCP PDU를 둘 이상으로 분할한다. 상기 RLC 헤더 부가 엔터티(18)는 분할된 각 부분에 RLC 헤더를 부가하여 RLC PDU를 생성한다. 상기 지시 정보가 PDCP 계층으로부터 전달 받은 PDCP PDU가 분할될 수 없음을 지시하는 분할 정보를 포함하는 경우, RLC 계층은 해당 PDCP PDU를 분할하지 않는다.

상기 지시 정보가 PDCP 계층으로부터 전달 받은 PDCP PDU가 RLC 계층에서 다른 PDCP PDU와 연결되어 하나의 RLC PDU에 포함될 수 있음을 지시하는 연결 정보를 포함하는 경우, RLC 계층의 상기 분할/연결 엔터티(17)는 해당 PDCP PDU를 하나 이상의 PDCP PDU와 연결하고, 상기 RLC 헤더 부가 엔터티(18)는 연결된 PDCP DPU들에 헤더를 부가하여 하나의 RLC PDU를 생성한다. 상기 지시 정보가 PDCP 계층으로부터 전달 받은 PDCP PDU가 RLC 계층에서 다른 PDCP PDU와 연결되어 하나의 RLC PDU에 포함될 수 없음을 지시하는 연결 정보를 포함하는 경우, RLC 계층은 해당 PDCP PDU를 다른 PDCP PDU와 연결하지 않고 해당 PDCP PDU를 포함한 RLC PDU를 생성한다. 이 경우, 해당 RLC PDU에 여분의 공간이 있는 경우 패딩(padding)으로 채울 수 있다.

특정 PDCP PDU를 분할하거나 연결할지를 결정함에 있어서 해당 PDCP PDU의 타입을 고려할 수 있다. 예를 들어, 해당 PDCP PDU가 압축 패킷을 포함하는 경우 분할하거나 압축 패킷을 포함하는 다른 PDCP PDU와 연결될 수 있도록 하고, 해당 PDCP PDU가 제어 패킷이나 다른 제어 정보를 포함하는 경우에는 분할 또는 연결을 수행하지 않고 하나의 RLC PDU에 포함시키도록 할 수 있다. 압축 패킷을 포함하는 둘 이상의 PDCP PDU들을 연결하여 하나의 RLC PDU에 포함시키는 경우 하나의 PDCP PDU의 헤더에 포함된 일련번호(SN)을 제외하고 다른 PDCP PDU의 일련번호는 생략할 수 있다. 한편, 종래기술에 따르면 RLC PDU의 헤더에 별도의 일련번호가 부가되는데, 해당 RLC PDU에 포함되는 PDCP PDU의 헤더에도 일련번호가 포함되므로 RLC PDU의 헤더에서는 일련번호를 생략할 수 있다.

상기 지시 정보가 PDCP 계층으로부터 전달 받은 PDCP PDU가 제어 패킷을 포함하는지 또는 압축 패킷을 포함하는지를 지시하는 정보 또는 해당 PDCP PDU의 유형(type)을 지시하는 타입 정보를 지시하는 경우, RLC 계층은 해당 PDCP PDU의 타입에 따라 해당 PDCP PDU에 대해 미리 설정된 데이터 처리 과정을 수행한다. 예를 들어, 제어 정보 또는 제어 패킷을 포함하는 PDCP PDU의 경우 분할 또는 연결 과정을 수행하지 못하도록 설정하거나, 압축 패킷을 포함하는 PDCP PDU의 경우 필요에 따라 분할 또는 연결 과정을 수행할 수 있도록 설정할 수 있다. 다른 예로, 제어 정보 또는 제어 패킷을 포함하는 PDCP PDU의 경우 분할할 수는 없으나 다른 PDCP PDU와 연결할 수 있도록 설정하는 것도 가능하다.

상기 지시 정보가 PDCP 계층으로부터 전달 받은 PDCP PDU가 긴급 데이터임을 지시하는 전달 정보를 포함하는 경우, RLC 계층은 별도의 데이터 처리 과정을 수행하지 않고 즉시 해당 PDCP PDU를 하위계층으로 전달할 수 있다. 상기 지시 정보가 PDCP 계층으로부터 전달 받은 PDCP PDU가 비긴급 데이터임을 지시하는 전달 정보를 포함하는 경우, RLC 계층은 기 설정된 데이터 처리 과정을 거친 후에 해당 PDCP PDU를 하위계층으로 전달한다.

상기 RLC 계층의 RLC 헤더 부가 엔터티(18)는 RLC SDU에 RLC 헤더를 부가하여 RLC PDU를 생성하는 경우, 상기 RLC 헤더에 해당 RLC SDU의 특징과 관련된 정보를 알려 주기 위한 적어도 하나 이상의 지시자를 포함시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 지시자는 상기 RLC PDU에 포함된 PDCP PDU의 타입, 즉 해당 PDCP PDU가 제어 패킷 또는 제어 정보를 포함하는지, 압축 패킷을 포함하는지를 지시할 수 있다. 또한, 상기 지시자는 해당 PDCP PDU가 제어 패킷을 포함하는 경우 제어 패킷이 RoHC 피드백 정보인지 또는 상태 보고 정보인지를 지시할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 지시자는 해당 RLC PDU에 포함된 RLC SDU가 RLC 계층에서 생성된 정보를 포함하는지 또는 PDCP 계층과 관련된 정보인지를 지시할 수 있다. 또는, 상기 지시자는 해당 RLC PDU에 포함된 RLC SDU가 PDCP SDU와 관련 있는 정보를 포함하는지 또는 PDCP SDU와 관련 없는 정보를 포함하는지 지시할 수 있다.

또 다른 실시예로, 상기 RLC 계층의 RLC 헤더 부가 엔터티(18)는 RLC SDU에 RLC 헤더를 부가하여 RLC PDU를 생성하는 경우, 상기 RLC 헤더에 해당 RLC PDU에 일련번호가 포함되었는지의 여부, 해당 RLC PDU에 포함되는 PDCP PDU에 일련번호가 포함되었는지의 여부 또는 해당 RLC PDU에 포함된 PDCP PDU가 특정 일련번호와 관련이 있는지의 여부를 지시하는 지시자를 포함시킬 수 있다. 또 다른 예로, RLC PDU는 해당 RLC PDU에 포함된 PDCP PDU가 분할이 금지되어 있는지의 여부 또는 해당 PDCP PDU가 즉시 수신측의 PDCP 계층으로 전달되어야 하는지의 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, RLC PDU는 해당 RLC PDU에 포함된 PDCP PDU가 풀 패킷(full packet)인지의 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다.

수신측의 RLC 계층은 전송측으로부터 전송된 RLC PDU의 헤더에 포함된 적어도 하나 이상의 지시자에 따라 데이터 처리 과정을 다르게 할 수 있다. 예를 들어, 상기 적어도 하나 이상의 지시자가 해당 RLC PDU에 포함된 PDCP PDU가 제어 정보 또는 제어 패킷을 포함함을 지시하거나, 해당 PDCP PDU에 풀 패킷이 포함되었음을 지시하는 경우, 상기 수신측의 RLC 계층은 해당 PDCP PDU를 일련번호 순서와는 무관하게 상위계층으로 전달하도록 설정할 수 있다. 상기 적어도 하나 이상의 지시자가 해당 RLC PDU에 포함된 PDCP PDU가 즉시 상위계층으로 전달되어야 함을 지시하는 경우에도 상기 RLC 계층은 일련번호와 상관 없이 즉시 해당 PDCP PDU를 상위계층으로 전달한다.

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 결합되지 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, 펌웨 어(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 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서의 데이터 처리 방법은 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 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 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.

본 발명은 이동통신 시스템, 무선 인터넷 시스템 등과 같은 무선 통신 시스템에서 적용 가능하다.

도 1은 E-UMTS의 망 구조를 도시한 도면이다.

도 2는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)의 개략적인 구성도이다.

도 3a 및 도 3b는 단말(UE)과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 도시한 것으로서, 도 3a가 제어 평면 프로토콜 구성도이고, 도 3b가 사용자 평면 프로토콜 구성도이다.

도 4는 종래기술에 따른 ROHC U-mode 압축기의 상태와 그 천이 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 E-UMTS 시스템의 전송측 PDCP 계층 및 RLC 계층에 포함되는 엔터티들(entities)을 기능적으로 도시한 도면이다.

도 6은 도 5의 헤더 압축 엔터티에서 제어 정보가 생성되어 수신측으로 전달되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 제어 평면의 상위계층 데이터를 포함하는 PDCP PDU의 데이터 포맷의 일 실시예를 도시한 도면이다.

도 8은 사용자 평면의 상위계층 데이터를 포함하는 PDCP PDU의 데이터 포맷의 일 실시예를 도시한 도면이다.

도 9a 및 도 9b는 상위계층으로부터 전달받은 것이 아니라, PDCP 계층에서 생성된 제어 정보를 포함하는 PDCP PDU의 데이터 포맷의 일 실시예를 도시한 것이다.

Claims (19)

1. 무선 통신 시스템에서 헤더 압축 기능을 구비한 프로토콜 계층에서의 데이터 처리 방법에 있어서,

   제어 정보를 포함하는 제어 패킷과 상위계층으로부터 전달된 상위계층 데이터 블록의 적어도 일부를 포함하는 데이터 패킷 중 적어도 하나를 생성하는 단계;

   상기 생성된 각 패킷을 포함하는 하위계층 데이터 블록을 생성하여 하위계층으로 전달하는 단계; 및

   상기 하위계층 데이터 블록에 대한 상기 하위계층에서의 데이터 처리 방법과 관련된 지시 정보를 상기 하위계층에 전달하는 단계를 포함하되,

   상기 제어 패킷은 상기 헤더 압축 기능을 수행하는 엔터티(Entity)에 의해 생성되는, 데이터 처리 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 지시 정보는 상기 하위계층 데이터 블록이 상기 하위계층에서 분할되어 서로 다른 데이터 블록들에 포함될 수 있는지를 지시하는 정보인 것을 특징으로 하는, 데이터 처리 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 지시 정보는 상기 하위계층 데이터 블록이 상기 하위계층에서 다른 하위계층 데이터 블록과 연결되어 하나의 데이터 블록에 포함될 수 있는지를 지시하 는 정보인 것을 특징으로 하는, 데이터 처리 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 지시 정보는 상기 하위계층 데이터 블록의 타입(type)을 지시하는 정보인 것을 특징으로 하는, 데이터 처리 방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 지시 정보는 상기 하위계층 데이터 블록이 제어 패킷을 포함하는지 또는 데이터 패킷을 포함하는지를 지시하는 정보인 것을 특징으로 하는, 데이터 처리 방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 지시 정보는 상기 하위계층 데이터 블록이 긴급 데이터인지 또는 비긴급 데이터인지를 지시하는 정보인 것을 특징으로 하는, 데이터 처리 방법.
7. 제1항에 있어서,

   상기 제어 정보는 수신측으로부터 전송된 데이터 블록과 관련된 헤더 압축 피드백 정보인 것을 특징으로 하는, 데이터 처리 방법.
8. 제1항에 있어서,

   상기 제어 정보는 수신측으로부터 전송된 데이터 블록에 대한 상태 정보인 것을 특징으로 하는, 데이터 처리 방법.
9. 제1항에 있어서,

   상기 데이터 패킷은 상기 상위계층 데이터 블록에 대해 헤더 압축을 수행하여 생성된 것임을 특징으로 하는, 데이터 처리 방법.
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