KR101470637B1 - 이동통신 시스템에서의 무선자원 향상 방법, 상태정보 보고방법 및 수신장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템의 무선자원 향상 방법, 상태정보 보고 방법 및 수신장치(수신기)에 관한 것이다.

본 발명은 수신측 RLC가 상태보고(Status Report)를 전송하는데 있어서 수신하지 못한 데이터 (일명, 'missing PDU'라 함)가 발견되더라도 즉시 재전송을 요구하지 않고 일정량 또는 일정 갯수 이상의 missing PDU가 발생하면 상태보고를 전송하도록 하여, 상태보고 전송에 소모되는 무선 자원을 줄이는 것이다.

UMTS, E-UMTS, 이동통신, 상태보고, RLC, LTE망, 수신기, 수신장치, E-UTRAN

Description

이동통신 시스템에서의 무선자원 향상 방법, 상태정보 보고 방법 및 수신장치{METHOD FOR ENHANCING RADIO RESOURCE AND INFORMING STATUS REPORT IN MOBILE TELECOMMUNICATIONS SYSTEM AND RECEIVER OF MOBILE TELECOMMUNICATIONS}

본 발명은 이동통신 시스템의 무선프로토콜에 관한 것으로서, 특히 UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화된 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)에서 무선자원 향상 방법, 상태정보 보고 방법 및 수신장치에 관한 것이다.

도 1은 종래 이동통신 시스템인 LTE 시스템의 망 구조이다. LTE 시스템은 기존 UMTS시스템에서 진화한 시스템으로 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다.

LTE망은 크게 E-UTRAN (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)과 CN (Core Network)으로 구분 할 수 있다. E-UTRAN은 단말 (User Equipment; UE)과 기지국 (Evolved NodeB; eNB), 망의 종단에 위치하여 외부망과 연결되는 접속게이트웨이 (Access Gateway; aGW)로 구성된다. aGW는 사용자 트래픽 처리를 담당하는 부분과 제어용 트래픽을 처리하는 부분으로 나누어질 수도 있다. 이때는 새로운 사 용자 트래픽 처리를 위한 aGW와 제어용 트래픽을 처리하는 aGW 사이에 새로운 인터페이스를 사용하여 서로 통신할 수도 있다. 하나의 eNB에는 하나 이상의 셀 (Cell)이 존재할 수 있다. eNB 간에는 사용자 트래픽 혹은 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다. CN은 aGW와 기타 UE의 사용자 등록 등을 위한 노드 등으로 구성될 수도 있다. E-UTRAN과 CN을 구분하기 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다.

도 2는 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 제어평면(control plane) 구조이다. 도 3은 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 사용자평면(user plane) 구조이다.

이하, 도 2 및 도 3 을 참조하여, 단말과 E-UTRAN 사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 구조를 설명한다.

무선인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층 (Physical Layer), 데이터링크계층 (Data Link Layer) 및 네트워크계층 (Network Layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터정보 전송을 위한 사용자평면 (User Plane)과 제어신호 (Signaling) 전달을 위한 제어평면 (Control Plane)으로 구분된다. 도 2와 도3의 프로토콜 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형시스템간상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층), L3 (제3계층)로 구분될 수 있다. 이러한 무선 프로토콜 계층들은 단말과 E-UTRAN에 쌍(pair)으로 존재하여, 무선 구간의 데이터 전송을 담당한다.

이하, 상기 도 2의 무선프로토콜 제어평면과 도3의 무선프로토콜 사용자평면의 각 계층을 설명한다.

제1계층인 물리 (Physical; PHY) 계층은 물리채널 (Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보전송서비스 (Information Transfer Service)를 제공한다. PHY 계층은 상위의 매체접속제어 (Medium Access Control; MAC) 계층과 전송채널 (Transport Channel)을 통해 연결되어 있으며, 이 전송채널을 통해 MAC 계층과 PHY 계층 사이의 데이터가 이동한다. 이때, 전송채널은 크게 채널의 공유 여부에 따라 전용 (Dedicated) 전송채널과 공용 (Common) 전송채널로 나뉜다. 그리고, 서로 다른 PHY 계층 사이, 즉 송신측과 수신측의 PHY 계층 사이는 무선 자원을 이용한 물리채널을 통해 데이터가 이동한다.

제2계층에는 여러 가지 계층이 존재한다. 먼저 매체접속제어 (Medium Access Control; MAC) 계층은 다양한 논리채널 (Logical Channel)을 다양한 전송채널에 매핑시키는 역할을 하며, 또한 여러 논리채널을 하나의 전송채널에 매핑시키는 논리채널 다중화 (Multiplexing)의 역할을 수행한다. MAC 계층은 상위계층인 RLC 계층과는 논리채널 (Logical Channel)로 연결되어 있으며, 논리채널은 크게 전송되는 정보의 종류에 따라 제어평면 (Control Plane)의 정보를 전송하는 제어채널 (Control Channel)과 사용자평면 (User Plane)의 정보를 전송하는 트래픽채널 (Traffic Channel)로 나뉜다.

제2계층의 무선링크제어 (Radio Link Control; RLC) 계층은 상위계층으로부터 수신한 데이터를 분할 (Segmentation) 및 연결 (Concatenation)하여 하위계층이 무선 구간으로 데이터를 전송하기에 적합하도록 데이터 크기를 조절하는 역할을 수행한다. 또한, 각각의 무선베어러 (Radio Bearer; RB)가 요구하는 다양한 QoS를 보장할 수 있도록 하기 위해 TM (Transparent Mode, 투명모드), UM (Un-acknowledged Mode, 비확인모드), 및 AM (Acknowledged Mode, 확인모드)의 세가지 동작 모드를 제공하고 있다. 특히, AM 모드로 동작하는 RLC 계층 (이하 AM RLC 계층이라고 함)은 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 자동 반복 및 요청 (Automatic Repeat and Request; ARQ) 기능을 통한 재전송 기능을 수행하고 있다.

제2계층의 패킷데이터수렴 (Packet Data Convergence Protocol; PDCP) 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷 전송시에 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 전송하기 위하여 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더압축 (Header Compression) 기능을 수행한다. 이는 데이터의 헤더(Header) 부분에서 반드시 필요한 정보만을 전송하도록 하여, 무선 구간의 전송효율을 증가시키는 역할을 한다.

제3계층의 가장 상부에 위치한 무선자원제어 (Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선베어러 (Radio Bearer; RB)들의 설정 (Configuration), 재설정 (Re-configuration) 및 해제 (Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 여기서, RB는 단말과 UTRAN간의 데이터 전달을 위해 무선 프로토콜의 제1 및 제2 계층에 의해 제공되는 논리적 경로(path)를 의미하고, 일반적으로 RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 필요한 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파 라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다.

이하 RLC계층에 대해 좀더 구체적으로 살펴보기로 한다. RLC 계층에는 앞서 말한 바와 같이 TM, UM 및 AM의 세가지 모드가 있는데, TM의 경우에는 RLC에서 수행하는 기능이 거의 없으므로 여기서는 UM 과 AM에 대해서만 살펴보기로 한다.

UM RLC는 각 PDU마다 일련번호(Sequence Number; 이하 SN이라 약칭함)를 포함한 PDU 헤더를 붙여 보냄으로써, 수신측으로 하여금 어떤 PDU가 전송 중 소실되었는가를 알 수 있게 한다. 이와 같은 기능으로 인해 UM RLC는 주로 사용자평면에서는 방송/멀티캐스트 데이터의 전송이나 패킷 서비스 영역(Packet Service domain; 이하 PS domain으로 약칭함)의 음성(예:VoIP)이나 스트리밍 같은 실시간 패킷 데이터의 전송을 담당하며, 제어평면에서는 셀 내의 특정 단말 또는 특정 단말 그룹에게 전송하는 RRC 메시지 중 수신확인 응답이 필요 없는 RRC 메시지의 전송을 담당한다.

AM RLC는 UM RLC와 마찬가지로 PDU 구성 시에 SN를 포함한 PDU 헤더를 붙여 PDU를 구성하지만, UM RLC와는 달리 송신측이 송신한 PDU에 대해 수신측이 응답(Acknowledgement)을 하는 큰 차이가 있다. AM RLC에서 수신측이 응답을 하는 이유는 자신이 수신하지 못한 PDU에 대해 송신측이 재전송 (Retransmission)을 하도록 요구하기 위해서이며, 이러한 재전송 기능이 AM RLC의 가장 큰 특징이다. 결국 AM RLC는 재전송을 통해 오류가 없는(error-free) 데이터 전송을 보장하는데 그 목적이 있으며, 이러한 목적으로 인해 AM RLC는 주로 사용자평면에서는 PS domain의 TCP/IP 같은 비실시간 패킷 데이터의 전송을 담당하며, 제어평면에서는 셀 내의 특 정 단말에게 전송하는 RRC 메시지 중 수신확인 응답이 반드시 필요한 RRC 메시지의 전송을 담당한다.

방향성 면에서 보면, UM RLC는 단방향(uni-directional) 통신에 사용되는데 반해, AM RLC는 수신측으로부터의 피드백(feedback)이 있기 때문에 양방향(bi-directional) 통신에 사용된다. 구조적인 면에서도 차이가 있는데, UM RLC는 하나의 RLC 개체가 송신 또는 수신의 한가지 구조로 되어있지만, AM RLC는 하나의 RLC 개체 안에 송신과 수신측이 모두 존재한다.

AM RLC가 복잡한 이유는 재전송 기능에 기인한다. 재전송 관리를 위해 AM RLC는 송수신 버퍼 외에 재전송 버퍼를 두고 있으며, 흐름 제어를 위한 송수신 윈도우의 사용, 송신측이 피어(peer) RLC 개체의 수신측에 상태정보를 요구하는 폴링(Polling), 수신측이 피어 RLC 개체의 송신측으로 자신의 버퍼 상태를 보고하는 상태정보 보고(Status Report), 상태정보를 실어 나르기 위한 상태 PDU(Status PDU) 구성 등등의 여러 가지 기능을 수행하게 된다. 또한, 이들 기능을 지원하기 위해 AM RLC에는 여러 가지 프로토콜 파라미터, 상태 변수 및 타이머도 필요하게 된다. 이런 상태정보 보고 또는 상태 PDU 등의 AM RLC에서 데이터 전송의 제어를 위해서 사용되는 PDU들을 Control PDU라고 부르고 User Data를 전달하기 위해 쓰이는 PDU들을 Data PDU라고 부른다.

어느 통신시스템이든 물리채널에서 데이터가 손실될 가능성이 있다. 비록 E-UTRAN시스템이 이전의 시스템에 비해서 물리계층에서 데이터가 송신측에서 수신측으로 제대로 전달되지 않을 확률이 많이 낮아지긴 하였지만 완전히 사라진 것은 아니다. 특히 기지국으로부터 멀리 떨어져 있는 단말일수록 데이터의 손실률은 높다. 따라서, 중요한 시그널링 데이터라던지 또는 에러없는 전송이 필요한 TCP데이터 같은 경우 보다 특별한 관리가 필요하다. 이들을 위해 상기에서 언급한 AM모드가 사용된다.

그런데, 이렇게 AM모드를 사용할 경우, 수신측은 자신이 제대로 수신하지 못한 데이터가 있는 경우 이를 신속하게 송신측에 알려야 한다. 수신측이 데이터 수신 오류를 인지하고, 이를 송신측에 알리는 과정에 필요한 시간이 작으면 작을수록, 오류정정에 걸리는 시간이 줄어들고, 또한 사용자 데이터의 전송 장애 시간을 줄일 수 있으므로 사용자의 만족도를 높일 수 있다. 따라서, RLC 계층에서는 RLC Status Report를 통하여 수신측이 송신측으로 수신측 버퍼 상황을 알리고 또한 수신하지 못한 데이터에 대해 재전송을 요구하게 된다.

그러나, RLC 수신측이 매번 수신하지 못한 데이터를 발견할 때마다 Status Report를 전송한다면, 이는 무선 자원의 낭비를 초래한다. 상기한 바와 같이 RLC Status Report는 RLC Status PDU를 통해 전송되는데 이 역시 하나의 RLC PDU이기 때문에 일정량의 무선자원을 소모하며 전송되기 때문이다.

따라서, RLC Status Report를 너무 늦지 않게 전송될 수 있도록 하며 동시에 무선 자원의 소모가 너무 크지 않도록 하는 메커니즘이 필요하다.

본 발명은 종래 기술적 문제를 해결하기 위해, 본 발명에서 새로이 정의한 RLC Status Report를 보내는 LTE에서 새로운 L2 프로토콜을 설계를 제공하는 것이다.

상기와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 이동통신시스템에서 수신측의 상태정보 보고 방법은,

(A) 송신측이 결정한 상태정보 보고에 관한 임계값을 상기 송신측으로부터 수신하는 단계와;

(B) 상기 송신측이 전송한 데이터를 수신하여 수신버퍼에 저장하는 단계와;

(C) 상기 수신버퍼에 저장된 상기 데이터의 총량과 상기 임계값을 확인하여 상기 송신측으로 상태정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 (C)단계는

상기 수신버퍼의 크기 대 상기 수신버퍼에 저장된 데이터 총량의 비율을 계산하는 단계와; 상기 계산된 비율과 상기 임계값을 비교하는 단계와; 상기 계산된 비율이 상기 임계값보다 크면, 상기 송신측으로 상태보고를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 수신버퍼에 저장된 데이터의 총량이 상기 임계값보다 크면, 상기 수신버퍼에 저장된 데이터의 SN(Sequence Numer)를 이용하여 수신실패한 데이터를 확인하는 단계와; 상기 수신실패한 데이터에 대한 정보가 포함된 상태보고를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 임계값은, 상기 수신버퍼에 저장된 데이터의 총량에 해당하는 바이트를 가리키는 값이거나, 또는

상기 수신버퍼에 저장된 데이터의 총량에 해당하는 바이트 대 수신버퍼의 크기 바이트의 비율이거나, 또는

상기 수신버퍼에 저장된 데이터 총량에 해당하는 PDU 갯수 대 수신윈도우의 크기 비율인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 송신측은 네트워크이고, 상기 수신측은 단말이며,

상기 (A) 단계는 상기 단말의 RRC(Radio Resource Control) 엔티티에 의해 수행되고,

상기 (B) 및 (C) 단계는 상기 단말의 RLC(Radio Link Control) 엔티티에 의해 수행되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 이동통신시스템의 이동통신시스템에서의 상태정보 보고 방법은,

송신측(eNB RLC)으로부터 비순차적으로 수신한 RLC PDU ((Radio Link Control Protocol Data Unit)를 수신버퍼에 저장하는 단계와; 상기 수신버퍼에 기 설정한 비율만큼 저장되면 수신실패한 RLC PDU를 확인하는 단계와; 상기 수신실패한 RLC PDU를 알리는 상태보고를 송신측(eNB RLC)에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 상태보고를 수신한 송신측(eNB RLC)으로부터 상기 수신실패한 RLC PDU를 재전송 받으면, 상기 수신버퍼에 이미 수신하여 저장된 RLC PDU들과 함께 상기 재전송된 RLC PDU를 상위계층으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 재전송된 RLC PDU와 상기 수신버퍼에 이미 저장된 RLC PDU들은 순차적인 SN(Sequence Number)을 가지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 기 설정한 비율은, 상기 수신버퍼의 크기 대 상기 수신버퍼에 저장된 데이터의 총량의 비율이고, 상기 송신측(eNB RRC)이 결정하여 상기 수신측에 전송한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 송신측은 기지국이고, 상기 수신측은 단말 인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 이동통신시스템에서의 상태정보 보고 방법은,

상태보고 전송에 관한 임계값을 송신측으로부터 수신하는 단계와; 상기 송신측이 전송한 PDU(Protocol Data Unit) 들 중 수신윈도우에서 missing PDU의 갯수를 카운트하는 단계와; 상기 카운트한 missing PDU의 갯수가 상기 임계값에 이르렀을때, 상기 송신측에 상태보고를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 임계값은, 상기 송신측이 결정한 것으로서, missing PDU의 허용 갯수를 가리키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 이 동통신시스템의 이동통신시스템에서의 상태정보 보고 방법은,

상태보고 전송에 관한 임계값을 송신측으로부터 수신하는 단계와;

상기 송신측이 전송한 PDU(Protocol Data Unit)들을 수신하여 수신버퍼에 저장하는 단계와;

상기 수신버퍼에서 저장된 PDU의 갯수를 카운트하는 단계와;

상기 카운트한 저장된 PDU의 갯수가 상기 임계값에 이르렀을때, 상기 송신측에 상태보고를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 임계값은, 상기 송신측이 결정한 것으로서, 수신버퍼에 저장된 PDU의 허용 갯수를 가리키는 것을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은, 어떤 데이터가 수신되지 않았을 때 바로 재전송을 요청하지 않고 어느 정도 수신되지 않은 데이터가 발생했을 때 이들을 한꺼번에 재전송을 요청하도록 함으로써, 재전송 요청에 소비되는 무선 자원을 줄일 수 있다는 장점이 있다.

본 발명은 이동통신시스템에 적용되며, 특히 UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화된 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)에 적용된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정하지 않고 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 통신시스템 및 통신 프로토콜에 적용될 수도 있다.

따라서 본 발명의 목적은 수신측 RLC가 상태보고(Status Report)를 전송하는데 있어서 수신하지 못한 데이터 (이하, 'missing PDU'라 함)가 발견되더라도 즉시 재전송을 요구하지 않고 일정량 또는 일정 갯수 이상의 missing PDU가 발생하면 Status Report를 전송하도록 하여, 상태보고(Status Report) 전송에 소모되는 무선 자원을 줄이도록 하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 방법으로는 여러 가지 방법을 생각해 볼 수 있다.

도 4는 본 발명의 제1 실시 예로서, Missing PDU가 일정 갯수 이상일 때 상태보고(Status Report)를 전송하는 방법을 도시한 블록도이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예로서, 수신 버퍼에 저장된 RLC PDU가 일정 갯수 이상일 때 Status Report를 전송하는 방법을 도시한 블록도이다.

도 6은 본 발명의 제3 실시 예로서, 수신 버퍼에 저장된 RLC PDU의 총 량이 수신버퍼 크기의 일정 비율 이상일 때 Status Report를 전송하는 방법을 도시한 블록도이다.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시 예를 설명한다.

도 4의 제1 실시 예는, 수신측이 missing PDU가 발생할 때마다 missing PDU의 총 갯수를 세고 있다가 그 수가 정해진 값(이는 임계값, default 값, 설정 값, 또는 카운트 값 등으로 표현될 수 있을 것이다), 예를 들어 N개 이상이 되면 상태보고(Status Report)를 전송하는 방법이다. 수신측 RLC가 어떤 PDU를 missing이라고 판단하는 경우는 수신한 PDU의 일련번호(SN: Sequence Number, 이하 'SN'이라 한다)가 이전에 수신한 PDU의 SN에 대해 불연속인 경우이며, 이때 이전에 수신한 PDU와 지금 수신한 PDU 사이에 있는 PDU들을 missing PDU로 판단하게 된다. 이러한 도 4의 실시 예의 개념은 그 구체적인 방법은 적용하기에 따라 조금씩 차이가 있을 수 있고, 다양한 형태로 구현할 수 있을 것이다.

도 4의 제1 실시 예를 구현하는 네트워크와 단말 간의 동작을 설명하면 다음과 같다.

- eNB RRC은 N 값을 결정하고, 이를 단말 RRC에 알린다(eNB RRC decides the value N, and informs it to UE RRC). 여기서, N 값(미리 설정한 임계값(threshold) 내지 기준값에 해당함)이란, 수신측(여기서, 수신측은 단말에 해당함)이 사용하는 값으로 missing PDU 갯수이다. 그리고, eNB는 네트워크의 엔티티로서 기지국을 말한다. eNB RRC는 기지국의 RRC 계층이고, 단말 RRC는 단말의 RRC 계층이다.

- 단말 RRC는 상태보고를 위해 N missing PDU 검색 트리거를 포함하여 단말 RLC를 설정한다. 그리고, 상기 N 값을 단말 RLC에게 알린다(UE RRC configures UE RLC with "Detection of N missing PDUs" trigger for status reporting, and informs UE RLC of the value N).

-RLC PDU를 수신하면, 수신측 RLC는 다음과 같은 동작을 한다(Upon reception of a RLC PDU, the Receiving RLC entity shall):

1) 만약 RLC PDU가 순차적으로 수신되면(if the RLC PDU is received in-sequence), 상기 RLC PDU를 상위 계층으로 전달하고(deliver the RLC PDU to upper layer) 그 다음의 모든 순차적 RLC PDU들을 상위 계층으로 전달한다(deliver all the following in-sequence RLC PDUs to upper layer); 그런데, 만약 수신버퍼에 PDU가 남아 있다면(if there is any remaining PDU in the reception buffer), 수신버퍼에서 수신 윈도우의 최하단(lower edge)을 첫번째 missing PDU로 셋팅한다(set the lower edge of the reception window to the first missing PDU in the reception buffer); 그러나, 만약 수신버퍼에 PDU가 남아 있지 않다면(otherwise, if there is no remaining PDU in the reception buffer), 수신 윈도우의 최하단을 다음에 첫번째로 수신하고자 하는 PDU로 세팅한다(set the lower edge of the reception window to the next PDU expected to be received);

2) RLC PDU가 순차적으로 수신되지 않는다면(otherwise, if the RLC PDU is received out-of-sequence), RLC PDU를 수신버퍼에 저장을 하되, RLC PDU의 RLC 일련번호(SN)가 가리키는 위치에 저장을한다(store the RLC PDU in the reception buffer with the position indicated by its RLC sequence number); 상기 수신한 RLC PDU의 SN이 수신 윈도우에서 가장 높은 SN이라면(if the sequence number of the received RLC PDU has the highest sequence number in the reception window), 수신윈도우의 최하단부터 상기 수신한 RLC PDU 까지 missing PDU가 몇개인지 그 갯수를 카운트한다(count the number of missing PDUs from the lower edge of the reception window up to the received RLC PDU); 그리하여, missing PDU의 갯수가 N에 이르면(if the number of missing PDUs reaches N), 송신측 RLC 엔티티로 상태보고를 전송한다(transmit a Status Report to the Sending RLC entity).

한편, Missing PDU의 갯수 카운트는 매번 PDU를 수신할 때마다 할 수 있으나, 상기 과정에서 설명한 것처럼 수신한 PDU의 SN이 가장 높은 경우에만 카운트를 수행하여도 같은 결과를 얻을 수 있다. Missing PDU를 카운트할 때에는 수신윈도우 내에서 missing인 PDU의 갯수를 카운트하는데, 수신한 PDU 중 최대 SN을 갖는 PDU 이후의 PDU들은 전송 중일 수도 있으므로, missing PDU로는 카운트하지 않는다. 즉, 수신윈도우의 시작점에 해당하는 PDU부터 수신한 최대 PDU까지의 PDU들 중에서 missing PDU를 카운트하는 것이다.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 도 4의 제1 실시 예에서, N=4 이다. 즉, missing PDU가 있을 때마다 송신측으로 상태보고를 전송하지 않고, missing PDU 4개 이상일 때 비로소 수신측이 송신측으로 상태보고(Status Report)를 전송하는 것이다.

도 4를 참조하면, 수신윈도우의 크기는 12이고, 처음 위치는 0 ~ 12로 세팅된다. 수신측은 송신측으로부터 'O'번째(이하, "PDU 0"이라 함)과 '1'(이하, "PDU 1"이라 함) 번째의 PDU를 정상적으로 수신하여 수신측 상위계층으로 전달한다(S1). 이때, Missing PDU가 발생하지 않았다. 따라서, 수신측은 missing PDU를 카운트하지 못하였으므로, N의 값은 '0' 이다.

현재, 'PDU 0' 및 'PDU 1'은 이미 상위계층으로 전달되었으므로, 수신버퍼에는 RLC PDU가 남아 있지 않다. 따라서, 수신윈도우는 다음 수신이 예상되는 PDU의 SN 즉, 'PDU 2'의 SN(즉, '2')로 세팅된다(즉, Rx Window 2 ~ 14).

이후, 수신 윈도우에서 나타난 바와 같이, 'PDU 2' 가 missing 되었고, 'PDU 3' 과 'PDU 4'가 정상적으로 수신되어 수신버퍼에 저장되었다(S2). 이때, 수신측은 missing PDU를 카운트하므로, missing PDU 갯수는 '1'이 된다. 본 발명의 실시 예에서, missing PDU(즉, PDU 2)가 발생하였을지라도, 곧바로 상태보고를 송신측에 보내지 않는다.

'PDU 5' 및 'PDU 6'은 missing, 즉 수신 실패하였고, 'PDU 7'은 성공적으로 수신되었다(S3). 이때, 수신측(즉, 수신측 RLC 엔티티)은 missing PDU를 카운트한다. 따라서, 누적 missing PDU 의 갯수는 '3'이 된다.

이후, 순차적으로 PDU들(즉, 도 4에서 PDU 8 ~ 10)이 수신된다. 그런데, 'PDU 8' 이 missing되고, 'PDU 9' 및 'PDU 10'은 성공적으로 수신된다. 이때, 수신측은 수신한 최대 PDU 까지의 PDU들 중에서 missing PDU를 카운트 한다. 수신측은 missing PDU를 누적하여 카운트한 결과, missing PDU 갯수는 '4'가 된다. 이때, 수신측은 송신측에 상태보고를 전송하여, PDU 2, PDU 5, PDU 6 및 PDU 8이 missing 되었음을 보고한다(S4). 이상과 같이, 도 4의 제1 실시 예는, missing PDU가 발생할 때마다 송신측에 상태보고를 전송하지 않고, missing PDU가 4개가 발생할 때에 즉, N값에 이르렀을 때에 missing PDU가 어떤 것인지에 대한 정보를 포함하여 송신측에 상태보고를 전송한다. 따라서, 상태보고를 전송하기 위한 자원을 절약할 수 있는 효과가 발생한다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예로서, 수신 버퍼에 저장된 RLC PDU가 일정 갯수 이상일 때 상태보고(Status Report)를 전송하는 방법을 도시한 블록도이다.

수신측 RLC는 PDU를 수신하면 그 안에 포함되어 있는 SDU(Service Data Unit)를 재조합(reassembly) 하여 상위 계층으로 전달하는데, 이때 중간에 missing된 것이 없이 연속적으로 전달한다. 따라서, 만약 missing된 PDU가 있으면 그 missing PDU 이후의 PDU들이 성공적으로 수신되어 있을지라도, 그 missing PDU가 수신되어 그 안의 SDU들이 먼저 상위로 전달되어야한다. 그 다음, 그 missing PDU 이후 성공적으로 수신된 PDU들이 상위 계층으로 전달될 수 있다. 즉, missing PDU가 발생하면 그 이후의 PDU들은 수신버퍼에 저장되어 있는 것이다.

본 발명의 제2 실시 예는, 이렇게 missing PDU가 있을지라도 성공적으로 수신되어 수신버퍼에 저장되는 PDU들의 갯수가 일정 갯수, 예를 들어 N(미리 설정한 임계값(threshold) 내지 기준값에 해당함)개 이상인 경우 Status Report를 전송하는 방법이다. 즉, 제2 실시 예는 상태보고를 보낼 때, 버퍼에 저장된 PDU의 갯수를 카운트한다는 점이 제1 실시 예와 차이가 있다. 제2 실시 예의 구체적인 동작은 다음과 같다.

- eNB RRC은 N 값을 결정하고, 이를 단말 RRC에 알린다(eNB RRC decides the value N, and informs it to UE RRC). 여기서, N 값이란, 수신측(여기서, 수신측은 단말에 해당함)이 사용하는 값으로 저장된 PDU 갯수이다. 그리고, eNB는 네트워크의 엔티티로서 기지국을 말한다. eNB RRC는 기지국의 RRC 계층이고, 단말 RRC는 단말의 RRC 계층이다.

- 단말 RRC는 상태보고를 위해 N stored PDU 검출 트리거를 포함하여 단말 RLC를 설정한다. 그리고, 상기 N 값을 단말 RLC에게 알린다(UE RRC configures UE RLC with "Detection of N stored PDUs" trigger for status reporting, and informs UE RLC of the value N).

-RLC PDU를 수신하면, 수신측 RLC(즉, 단말 RLC)는 다음과 같은 동작을 한다(Upon reception of a RLC PDU, the Receiving RLC entity shall):

1) 만약 RLC PDU가 순차적으로 수신되면(if the RLC PDU is received in-sequence), 상기 RLC PDU를 상위 계층으로 전달하고(deliver the RLC PDU to upper layer) 그 다음의 모든 순차적 RLC PDU들을 상위 계층으로 전달한다(deliver all the following in-sequence RLC PDUs to upper layer); 그런데, 만약 수신버퍼에 PDU가 남아 있다면(if there is any remaining PDU in the reception buffer), 수신버퍼에서 수신 윈도우의 최하단(lower edge)을 첫번째 missing PDU로 셋팅한다(set the lower edge of the reception window to the first missing PDU in the reception buffer); 그러나, 만약 수신버퍼에 PDU가 남아 있지 않다면(otherwise, if there is no remaining PDU in the reception buffer), 수신 윈도우의 최하단을 수신이 예상되는 다음 PDU로 세팅한다(set the lower edge of the reception window to the next PDU expected to be received);

2) RLC PDU가 순차적으로 수신되지 않는다면(otherwise, if the RLC PDU is received out-of-sequence), RLC PDU를 수신버퍼에 저장을 하되, RLC PDU의 RLC 일련번호(SN)가 가리키는 위치에 저장을 한다(store the RLC PDU in the reception buffer with the position indicated by its RLC sequence number); 수신윈도우의 최하단부터 상기 RLC PDU들까지 저장된 PDU가 몇개인지 그 갯수를 카운트한 다(count the number of stored PDUs from the lower edge of the reception window up to the received RLC PDU in the reception buffer), 특히 수신윈도우에서 missing PDU를 카운트하는 것이 아니라, 수신버퍼에 저장된 RLC PDU의 갯수를 카운팅한다; 그리하여, 저장된 PDU의 갯수가 N에 이르면(if the number of missing PDUs reaches N), 송신측 RLC 엔티티로 상태보고를 전송한다(transmit a Status Report to the Sending RLC entity).

즉, 도 5의 제2 실시 예는, 수신버퍼에 저장된 PDU 갯수에 대한 카운트는 매번 PDU가 수신되어 수신버퍼에 저장될 때 수행한다.

도 5의 제2 실시 예는 수신버퍼에 저장된 PDU들을 기준으로 하여, 그 저장된 PDU들을 카운팅한다는 점에서, 도 4의 제1 실시 예에 비하여 보다 효율적으로 송신측에 상태보고를 전송할 수 있는 효과가 있다.

도 6은 본 발명의 제3 실시 예로, 수신 버퍼에 저장된 RLC PDU의 총 량이 수신버퍼 크기의 일정 비율 이상일 때, 상태보고(Status Report)를 전송하는 방법을 도시한 블록도이다.

LTE 시스템에서 RLC PDU의 크기는 PDU마다 변할 수 있다. 이렇게 RLC PDU가 가변적인 크기(variable size)를 갖기 때문에, 도 5의 제2 실시 예처럼 PDU 갯수를 카운트하여 상태보고(Status Report)를 송신측에 전송하는 것이, 수신버퍼를 관리하는 측면에서는 큰 효과가 없을 수 있다. 따라서, 본 발명의 제3 실시 예는 missing PDU로 인해 수신버퍼에 저장된 PDU들의 총 량이 수신버퍼 크기의 일정 비율, 예를 들어 N% 이상이 되면 Status Report를 전송하는 방법이다. 이때, 상기 N% 는 네트워크 상황 및 조건과 수신측 엔티티의 능력 등을 고려하여 정할 수 있다.

이하, 도 6의 제3 실시 예의 구체적인 동작을 설명한다.

- eNB RRC은 N 값을 결정하고, 이를 단말 RRC에 알린다(eNB RRC decides the value N, and informs it to UE RRC). 여기서, N 값이란, 미리 설정한 임계값(threshold 내지 기준값에 해당한다. 즉, N 값이란, 수신버퍼의 크기 대비 수신측이 수신한 PDU들이 저장된 량의 % 비율일 수 있다. 또한, N 값은, 수신버퍼(가변크기의 수신버퍼 또는 고정 크기의 수신버퍼)에 저장된 PDU 들의 크기(예를 들어, 크기 단위가 총 바이트)를 가리키는 값 일 수도 있다. 또한, N 값은, 수신버퍼에 저장된 PDU 총량 대 수신윈도우의 크기에 대한 값일 수도 있다.

그리고, eNB는 네트워크의 엔티티로서 기지국을 말한다. eNB RRC는 기지국의 RRC 계층이고, 단말 RRC는 단말의 RRC 계층이다.

- 단말 RRC는 상태보고를 위해 수신버퍼에 저장된 PDU 량 N%을 가리키는 N 트리거(일명, "Stored PDUs reach N％ of reception buffer" trigger)를 포함하여 단말 RLC를 설정한다. 그리고, 상기 N 값을 단말 RLC에게 알린다(UE RRC configures UE RLC with "Stored PDUs reach N% of reception buffer" trigger for status reporting, and informs UE RLC of the value N).

-RLC PDU를 수신하면, 수신측 RLC는 다음과 같은 동작을 한다(Upon reception of a RLC PDU, the Receiving RLC entity shall):

1) 만약 RLC PDU가 순차적으로 수신되면(if the RLC PDU is received in-sequence), 상기 RLC PDU를 상위 계층으로 전달하고(deliver the RLC PDU to upper layer) 그 다음의 모든 순차적 RLC PDU들을 상위 계층으로 전달한다(deliver all the following in-sequence RLC PDUs to upper layer); 그런데, 만약 수신버퍼에 PDU가 남아 있다면(if there is any remaining PDU in the reception buffer), 수신버퍼에서 수신 윈도우의 최하단(lower edge)을 첫번째 missing PDU로 셋팅한다(set the lower edge of the reception window to the first missing PDU in the reception buffer); 그러나, 만약 수신버퍼에 PDU가 남아 있지 않다면(otherwise, if there is no remaining PDU in the reception buffer), 수신 윈도우의 최하단을 수신이 예상되는 다음 PDU로 세팅한다(set the lower edge of the reception window to the next PDU expected to be received);

2) RLC PDU가 순차적으로 수신되지 않는다면(otherwise, if the RLC PDU is received out-of-sequence), RLC PDU를 수신버퍼에 저장을 하되, RLC PDU의 RLC 일련번호(SN)가 가리키는 위치에 저장을 한다(store the RLC PDU in the reception buffer with the position indicated by its RLC sequence number); 총 수신버퍼의 크기 대비 수신버퍼에 저장된 RLC PDU 량의 비율(예를 들어, % 단위로 수신버퍼에 저장된 RLC PDU 량/수신버퍼 사이즈)을 확인(계산 또는 검사)한다(check the ratio of the reception buffer usage by the stored RLC PDUs, i.e. (amount of stored RLC PDUs) / (total size of reception buffer)); 그리하여, 상기 비율이 N%에 이르면(if the ratio reaches N %), 송신측 RLC 엔티티로 상태보고를 전송한다(transmit a Status Report to the Sending RLC entity).

한편, 수신버퍼에 저장된 PDU들의 총 량이 수신버퍼 크기에서 차지하는 비율 에 대한 계산은, 매번 PDU가 수신되어 수신버퍼에 저장될 때 수행한다.

도 6의 제3 실시 예에서, N=50(%)로 셋팅된 것이다. 따라서, 저장된 PDU들(즉, 수신된 PDU들)의 총량이, 수신버퍼 크기의 반 이상일 때 상태보고(Status Report)가 송신측에 전송된다.

즉, 도 6의 시간축 상에서, 최초 'PDU 1'이 성공적으로 수신된다. 성공적으로 수신된 PDU 1은 수신버퍼에 저장된다. 그리고, 'PDU 1'은 상위계층으로 전송된다.

그 다음 순차적으로 'PDU 3'까지 수신되었을 때, 'PDU 2'는 missing 되고 'PDU 3'만이 성공적으로 수신되었다(도 6에서, '시간축 상의 ①'에 해당함)(S10). 이때, 수신버퍼에 저장된 PDU의 량은 여전히 50%(즉, N=50)을 넘지 않았기 때문에, 수신측은 송신측 상태보고를 보내지 않는다.

도 6에서 시간(Time)이 '②' 일 때, 수신측은 'PDU 6'까지 수신하여 수신버퍼에 저장한다(S11). 이때, 수신버퍼에 저장된 수신버퍼에 저장된 PDU의 량은 여전히 50%(즉, N=50)을 넘지 않았다.

그러나, 도 6에서 시간(Time)이 '③' 일 때, 수신측은 'PDU 10'까지 수신하여 수신버퍼에 저장한다(S12). 시간 '③' 까지, missing PDU는 'PDU 2'와 'PDU 9'이다. 또한, 이 시점에서 수신버퍼에 저장된 PDU의 량이 50%(즉, N=50) 넘는다. 따라서, 수신측은 송신측에 상태보고를 전송하여, 'PDU 2' 및 'PDU 9'가 수신되지 않았음을 알려 재전송을 요청한다(S12). 그 다음(즉, 도 6의 시간 ④에서), 송신측으로부터 'PDU 2'만을 수신한 경우라면, 수신측은 수신버퍼에 저장된 'PDU 2' 에서 'PDU 8' 까지 상위계층으로 전송을 한다(S13). 그 후, 'PDU 11'을 수신한 시점에서, missing PDU인 'PDU 9'을 제외하고 수신버퍼에는 PDU 10 및 PDU 11이 저장되어 있다.

도 6의 제3 실시 예는, 수신버퍼에 저장된 PDU의 량을 기준으로 하여, 일정량(예를 들어, N = 50%)이 될 때, missing PDU에 대하여 상태보고를 보낸다. 따라서, PDU 사이즈가 가변적이거나, 수신버퍼의 크기가 가변적인 경우에 자원관리에 효율성이 높다.

이하, 본 발명에 따른 장치를 설명한다.

본 발명에 따른 장치는 도 4 내지 도 6의 실시 예를 구현할 수 있는 하드웨어, 소프트웨어, 소프트웨어를 포함하는 모듈 등으로 구성된 장치이다.

본 발명에 따른 장치는 엔티티라고 칭할 수도 있고, 또는 서버라고 칭할 수도 있다. 또한 본 발명에 따른 장치가 단말인 경우 단말이라고 칭할 수도 있다.

본 발명의 따른 장치는, 송신측이 전송한 PDU 들을 저장하는 수신버퍼와; PDU의 SN(Sequece Number)을 이용하여 송신측으로부터 수신한 PDU가 missing 인지를 판단하고, 상기 수신버퍼에 저장된 PDU들의 양이 임계치(예를 들어, 도 6에서 N값)에 이르렀는지를 판단하고, 상기 임계치를 결정하는 처리부를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 처리부는 상기 수신버퍼에 저장된 PDU들의 양이 임계치에 도달하면, 상기 수신버퍼에 저장된 PDU들의 SN을 이용하여 missing PDU를 판별하고, 그 missing PDU에 대한 정보를 포함한 상태보고를 송신측(즉, 네트워크)에 전송한다.

또한, 본 발명에 따른 장치는, 처리부의 기능에 따라 다르게 구현할 수도 있다.

즉, 도 4 및 도 5의 실시 예들을 구현하기 위해서, 본 발명의 따른 장치는, 송신측이 전송한 PDU 들을 저장하는 수신버퍼와; 수신 윈도우에서 missing PDU를 또는 상기 수신버퍼에 저장된 PDU들을 카운트하는 카운터와;

상기 카운터가 계산한 missing PDU(또는 상기 저장된 PDU들)의 갯수가 임계치(예를 들어, 도 4 또는 도 5의 N값)에 이르렀는지를 판단하고, 또한 상기 임계치를 결정하는 처리부를 포함하여 구성된다.

상기 처리부는 상기 카운터가 계산한 missing PDU의 갯수(또는 상기 저장된 PDU들의 갯수)가 상기 임계치에 이르렀을 때, 그 missing PDU에 대한 정보를 포함한 상태보고를 송신측에 전송한다.

한편, 상기 처리부는 그 명칭이 제어부 또는 모듈로 명명될 수 있다. 그 외에도, 상기 카운터는 처리부의 일 구성으로 포함될 수도 있고, 처리부와 독립적으로 구성될 수도 있다.

한편, 여기까지 설명된 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 방법은 저장 매체(예를 들어, 이동 단말기 내부 메모리, 플래쉬 메모리, 하드 디스크, 기타 등등)에 저장될 수 있고, 프로세서(예를 들어, 이동 단말기 내부 마이크로 프로세서)에 의해서 실행될 수 있는 소프트웨어 프로그램 내에 코드들 또는 명령어들로 구현될 수 있다.

이상, 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 종래 이동통신 시스템인 LTE 시스템의 망 구조이다.

도 2는 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 제어평면(control plane) 구조이다.

도 3은 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 사용자평면(user plane) 구조이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시 예로서, Missing PDU가 일정 갯수 이상일 때 상태보고(Status Report)를 전송하는 방법을 도시한 블록도이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예로서, 수신 버퍼에 저장된 RLC PDU가 일정 갯수 이상일 때 Status Report를 전송하는 방법을 도시한 블록도이다.

도 6은 본 발명의 제3 실시 예로서, 수신 버퍼에 저장된 RLC PDU의 총 량이 수신버퍼 크기의 일정 비율 이상일 때 Status Report를 전송하는 방법을 도시한 블록도이다.

Claims (15)

1. (A) 단말(User Equipment; UE)의 RRC(Radio Resource Control) 엔티티가 상태 보고에 관한 임계값을 네트워크로부터 수신하는 단계에 있어서, 상기 임계값은 상기 네트워크에 의해 결정되고;

   (B) 상기 단말의 RRC 엔티티가 상기 네트워크로부터 전송된 데이터를 수신하여 상기 단말의 수신버퍼에 저장하는 단계와;

   (C) 상기 단말의 RRC 엔티티가 상기 단말의 상기 수신버퍼에 저장된 상기 데이터의 총량과 상기 임계값을 확인하여 상기 네트워크로 상기 상태보고를 전송할지를 판단하는 단계에 있어서,

   상기 임계값은 상기 단말의 상기 수신버퍼의 총 바이트(byte) 크기 대 상기 단말의 상기 수신버퍼에 저장된 데이터의 총 바이트 크기의 비율을 나타내는 기 결정된 값이고,

   상기 단말의 상기 수신버퍼에 저장된 데이터 총량은 상기 단말의 상기 수신버퍼에 저장된 상기 데이터의 총량 대 상기 단말의 상기 수신버퍼의 총 크기로 계산된 비율로 표현되고,

   만약 상기 계산된 비율이 상기 임계값 보다 크거나 같으면 상기 네트워크로 상기 상태보고가 전송되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 상기 단말의 상태 보고 전송 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 단말의 상기 수신버퍼에 저장된 데이터의 총량이 상기 임계값보다 크거나 같으면, 상기 단말의 상기 수신버퍼에 저장된 데이터의 SN(Sequence Numer)를 이용하여 수신 실패한 데이터를 확인하는 단계와;

   상기 수신 실패한 데이터를 나타내는 정보를 상기 상태보고에 추가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 상기 단말의 상태 보고 전송 방법.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제

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