KR101502564B1 - 이동통신 시스템에서 재집합 상태에 의한 데이터 전송 제어장치 및 방법 - Google Patents

이동통신 시스템에서 재집합 상태에 의한 데이터 전송 제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 데이터 블록 재전송에 관한 것으로, 수신단의 동작은, 수신된 데이터 블록들 각각의 오류 검사를 통해 수신 성공 여부를 판단하는 과정과, 수신 실패된 적어도 하나의 데이터 블록의 상위계층 PDU(Protocol Data Unit) 별 분포를 나타내는 재집합 상태 정보를 생성하는 과정과, 상기 수신된 데이터 블록들의 ACK/NACK(ACKnowledge/Non-ACK) 정보를 생성하는 과정과, 상기 재집합 상태 정보 및 상기 ACK/NACK 정보를 포함하는 ACK/NACK 메시지를 송신하는 과정을 포함하여, 재집합 상태 정보를 이용하여 수신 실패된 데이터 블록의 재전송 우선순위를 결정함으로써, 수신 성공된 데이터 블록들이 상위계층으로 전달되기 까지의 전송 지연(delay)를 최소화할 수 있다.
ARQ(Automatic Repeat reQuest), RLC(Radio Link Control), 재집합 상태, 경계 정보

Description

이동통신 시스템에서 재집합 상태에 의한 데이터 전송 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING DATA TRANSMISSION DEPENDING ON REASSEMBL STATUS IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 이동통신 시스템에서 재집합 상태에 의해 데이터 전송을 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
이동통신 시스템에서, 일반적으로 라디오 링크 제어(Radio Link Control, d이하 'RLC'라 칭함) 계층은 상위계층으로부터 전달되는 데이터 블록을 전송 가능한 일정한 크기로 분할(segmentation)하는 기능, 하위 계층으로부터 전달된 데이터를 조합(reassemble or concatenation)하는 기능, ARQ(Automatic Repeat reQuest)를 통한 오류 정정 기능 등을 담당하는 계층을 의미한다.
상기 RLC 계층에서 사용되는 RLC 전송모드는 확인응답 모드(acknowledged mode)와 비확인응답 모드(unacknowledged mode)로 나누어진다. 상기 확인 응답 모드의 경우, 시스템은 전송한 RLC 블록이 지금까지 정확하게 수신되었는지 또는 정확하게 수신되지 않았는지를 나타내는 확인 ACK/NACK(ACKnowledge/Non-ACK) 피드백 메시지를 전송하도록 단말에 요청할 수 있으며, 모든 블록들이 성공적으로 수신되었다고 보고될 때까지 상기 모든 블록들은 재전송되어야 한다. 상기 비확인응답 모드의 경우, ACK/NACK 피드백이 허용되지 않으며, 각 RLC 블록에 대해 오직 1회의 전송만이 허용되고, 첫번째 시도 이후에 블록이 정확하게 수신되지 않으면, 그 블록은 유실된 것으로 간주된다.
최근, VoIP(Voice over Internet Protocol) 및 MBMS(Multimedia Broadcast and Multicast Service)와 같은 실시간 멀티미디어 서비스의 전송 지연(delay)를 최소화하기 위해, 상기 RLC 계층에 적용되는 비지속성(non-persistent) 전송 모드가 고려되고 있다. 상기 비지속성 전송 모드의 경우, 상기 비확인응답 모드와 같이 RLC 블록이 유실될 수 있지만, 각 RLC 블록은 다수 회 전송될 수 있으며, 경우에 따라, 시스템은 상기 확인응답 모드와 같이 ACK/NACK 피드백을 위해 단말에 폴링(polling)을 할 수 있다. 이때, 시스템은 전송 지연을 최소화하기 위해 특정 타이머(timer)의 만기(expire) 시 상위 PDU(Protocol Data Unit)에 대한 RLC 블록을 전송하지 않는다.
도 1은 상기 RLC 계층에 수신된 RLC 블록들의 예를 도시하고 있다. 상기 RLC 계층은 수신된 RLC PDU의 LI(Length Indicator)를 확인하여 상위계층으로 전달한다. 상기 도 1에 도시된 바와 같이, 제1RLC PDU(110)는 LI를 포함하지 않으므로, 상기 제1RLC PDU(110)를 상기 상위계층으로 전달하기 위해서, 상기 RLC 계층은 다음 순서로 수신된 제2RLC PDU(120)의 LI를 확인해야 한다. 상기 제2RLC PDU의 LI가 '11'이므로 상기 제1RLC PDU(110)의 전체 데이터 및 상기 제2RLC PDU(120)의 일부 가 조합됨으로써 상위계층 PDU(130)가 구성되고, 상기 상위계층 PDU(130)는 상기 상위계층으로 전달된다. 이때, 상기 제1RLC PDU(110) 및 상기 제2RLC PDU(120) 중 하나가 수신 실패된 경우, 상기 상위계층 PDU(130)는 구성되지 못한다. 이에 따라, 상기 제1RLC PDU(110) 및 상기 제2RLC PDU(120) 모두 상위계층으로 전달되지 못한다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, N개의 ACK/NACK들이 발생한 경우, 단말은 상기 N의 ACK/NACK들을 피드백하여야 한다. 하지만, 1회에 송신 가능한 ACK/NACK들의 개수가 N개 미만인 경우, 단말은 인덱스의 오름차순으로 ACK/NACK들을 순차적으로 송신한다. 이에 따라, 높은 인덱스를 갖는 ACK/NACK들은 낮은 인덱스를 갖는 ACK/NACK들 보다 후에 송신되므로, 상기 높은 인덱스를 갖는 RLC PDU들은 상대적으로 재전송될 가능성이 낮아진다. 이때, 비지속성 전송 모드에 따르는 경우, 상기 비지속성 전송 모드는 RLC PDU의 유실을 허용하기 때문에, 타이머 만료전 까지 ACK/NACK이 송신되지 못하면 해당 RLC PDU는 재전송되지 않는다.
상술한 바와 같이, 비지속성 전송 모드가 RLC PDU의 유실을 허용함으로 인해, ACK/NACK의 송신이 늦어지면 RLC PDU가 재전송되지 않는다. 이때, 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 낮은 인덱스를 갖는 RLC PDU들에 비해 높은 인덱스를 갖는 RLC PDU들의 수신 성공률이 높은 경우, 높은 인덱스를 갖는 RLC PDU들은 비교적 적은 횟수의 재전송 만으로 상위계층 PDU로 구성될 수 있음에도 불구하고, ACK/NACK 피드백이 늦어짐으로 인해 수신 성공된 대부분의 RLC PDU들이 상위계층으로 전달되지 못하는 상황이 발생할 수 있다. 따라서, 비지속성 전송 모드의 RLC PDU 유실 허용 특성을 고려하여, 수신 성공된 RLC PDU들이 상위계층으로 전달되지 못하는 상황을 방지하기 위한 대안이 제시되어야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 이동통신 시스템에서 수신 데이터 블록의 재집합(reassemble or concatenation) 상태를 고려하여 재전송의 우선순위를 결정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 이동통신 시스템에서 수신 실패된 데이터 블록들의 분포를 나타내는 재집합 상태 정보를 생성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이동통신 시스템에서 수신된 데이터 블록들의 경계 정보를 이용하여 재집합 상태 정보를 생성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1견지에 따르면, 이동통신 시스템에서 수신단의 동작 방법은, 수신된 데이터 블록들 각각의 오류 검사를 통해 수신 성공 여부를 판단하는 과정과, 수신 실패된 적어도 하나의 데이터 블록의 상위계층 PDU(Protocol Data Unit) 별 분포를 나타내는 재집합 상태 정보를 생성하는 과정과, 상기 수신된 데이터 블록들의 ACK/NACK(ACKnowledge/Non-ACK) 정보를 생성하는 과정과, 상기 재집합 상태 정보 및 상기 ACK/NACK 정보를 포함하는 ACK/NACK 메시지를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2견지에 따르면, 이동통신 시스템에서 송신단의 동작 방법은, 수신단으로 송신될 데이터 블록들의 수신 성공 여부를 나타내는 ACK/NACK 메시지를 수신하는 과정과, 상기 ACK/NACK 메시지에 포함된 재집합 상태 정보를 통해 수신 실패된 적어도 하나의 데이터 블록의 분포를 확인하는 과정과, 상기 수신 실패된 적어도 하나의 데이터 블록의 분포에 따라 재전송을 스케줄링하는 과정과, 스케줄링 결과에 따라 상기 수신 실패된 적어도 하나의 데이터 블록을 재전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3견지에 따르면, 이동통신 시스템에서 수신단 장치는, 수신된 데이터 블록들 각각의 오류 검사를 통해 수신 성공 여부를 판단하는 검사기와, 수신 실패된 적어도 하나의 데이터 블록의 상위계층 PDU별 분포를 나타내는 재집합 상태 정보를 생성하는 생성기와, 상기 수신된 데이터 블록들의 ACK/NACK 정보를 생성하는 제어기와, 상기 재집합 상태 정보 및 상기 ACK/NACK 정보를 포함하는 ACK/NACK 메시지를 송신하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제4견지에 따르면, 이동통신 시스템에서 송신단 장치는, 수신단으로 송신될 데이터 블록들의 수신 성공 여부를 나타내는 ACK/NACK 메시지를 수신하는 수신기와, 상기 ACK/NACK 메시지에 포함된 재집합 상태 정보를 통해 수신 실패된 적어도 하나의 데이터 블록의 분포를 확인하고, 상기 수신 실패된 적어도 하나의 데이터 블록의 분포에 따라 재전송을 스케줄링하는 스케줄러와, 스케줄링 결과에 따라 상기 수신 실패된 적어도 하나의 데이터 블록을 재전송하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이동통신 시스템에서 재집합 상태 정보를 이용하여 수신 실패된 데이터 블록의 재전송 우선순위를 결정함으로써, 수신 성공된 데이터 블록들이 상위계층으로 전달되기 까지의 전송 지연(delay)를 최소화할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 이동통신 시스템에서 수신 데이터 블록의 재집합(reassemble or concatenation) 상태를 고려하여 재전송의 우선순위를 결정하기 위한 기술에 대해 설명한다. 즉, 본 발명은 이동통신 시스템의 RLC(Radio Link Control) 계층의 제어 기능에 관한 발명으로서, 수신단의 RLC 계층으로부터 수신 상태 확인 요청을 진행하며, 재전송이 필요한 블록들에 대한 재집합 상태 정보를 송신단의 RLC 계층에 추가 제공함으로써 수신단의 RLC 계층의 수신 상태를 확인하고, 추가적인 재전송 절차를 수행함으로써 네트워크 전송 지연(delay)를 최소화하기 위한 기술에 관 한 것이다.
본 발명에서, 상기 재집합 상태 정보는 수신단에 수신된 RLC PDU(Protocol Data Unit)들 중 수신 실패된 블록들의 분포를 상위계층 PDU를 기준으로 나타낸 정보이다. 상기 재집합 상태 정보는 ACK/NACK(ACKnowledge/Non-ACK) 피드백 메시지에 추가적인 정보로서 포함된다. 이때, 상기 재집합 상태 정보는 용량 감소를 위해 압축되어 송신될 수 있다.
도 3은 수신 실패된 RLC 블록들의 분포 예를 도시하고 있다. 상기 도 3을 참고하면, 수신 실패된 RLC 블록들은 8개이며, 제1상위계층 PDU(310)가 5개, 제2상위계층 PDU(320)가 2개, 제3상위계층 PDU(330)가 1개의 수신 실패된 RLC 블록을 포함한다. 이에 따라, 수신단은 상기 도 3과 같은 수신 실패된 RLC 블록들의 분포를 나타내는 재집합 상태 정보로서, '111110011'을 생성한다. 상기 재집합 상태 정보는 수신 실패된 RLC 블록 개수 만큼의 길이를 가지는 비트열이며, 비트들의 값은 상위계층 PDU 변경의 경계에서 토글(toggle)된다. 따라서, 상기 도 3과 같은 상태를 나타내는 재집합 상태 정보는 8개의 비트들로 구성되며, 상기 8개의 비트들은 MSB(Most Significant Bit)로부터 5개의 '1', 2개의 '0', 1개의 '1'로 설정된다.
상기 재집합 상태 정보 '11111001'를 수신한 송신단은 수신 실패된 RLC 블록들의 분포를 파악하고, RLC 블록의 재전송을 스케줄링한다. 즉, 상기 송신단은 상기 재집합 상태 정보를 통해 상기 제1상위계층 PDU(310) 내에 5개, 상기 제2상위계층 PDU(320) 내에 2개, 상기 제3상위계층 PDU(330) 내에 1개의 수신 실패된 RLC 블 록이 포함되어 있음을 인지하고, 상위계층 PDU를 구성하기 위해 필요한 RLC 블록의 개수가 적은 순으로 스케줄링한다. 따라서, 상기 송신단은 상기 제3상위계층 PDU(330)에 속한 1개의 RLC 블록, 상기 제2상위계층 PDU(320)에 속한 2개의 RLC 블록들, 상기 제1상위계층 PDU(310)에 속한 5개의 RLC 블록들의 순서로 송신되도록 스케줄링한다.
상술한 바와 같이, 상기 수신단은 상기 송신단의 재전송 스케줄링을 위해 상기 재집합 상태 정보를 생성한다. 이때, 상기 수신단은 수신된 RLC 블록의 경계 정보를 이용한다. 상기 경계 정보는 각 RLC 블록 수신 시 부여되며, 상위계층 PDU 및 RLC 블록의 관계를 나타내는 정보이다. 예를 들어, 상기 경계 정보는 하기 <표 1>과 같은 상태들을 나타낸다.

경계 상태
내 용
NONE 전달되지 못한 상위계층 PDU를 포함하지 않음.
START 전달되지 못한 상위계층 PDU의 시작부분을 포함함.
END 전달되지 못한 상위계층 PDU의 끝부분을 포함함.
START-END 전달되지 못한 상위계층 PDU의 시작부분 및 끝부분을 포함함.
WHOLE 블록 전체가 전달되지 못한 하나의 상위계층 PDU의 일부임.
상기 <표 1>에 나타난 각 경계 정보에 대응되는 RLC 블록들의 예는 도 4와 같다. 상기 도 4에서, (a)는 'START' 상태의 RLC 블록이며, (b)는 'END' 상태의 RLC 블록이며, (c)는 'START-END' 상태의 RLC 블록이며, (d)는 'WHOLE' 상태의 RLC 블록이다.
상기 도 4의 (a)에서, 'LI=0'은 앞선 RLC 블록과 연결된 상위계층 PDU가 포함되지 않음을 의미하고, 'LI=11'은 데이터의 시작 옥텟으로부터 11개 옥텟(octec)들이 하나의 상위계층 PDU를 구성함을 의미한다. 즉, 옥텟 3 내지 옥텟 12가 상위계층 PDU-1을 구성한다. 그리고, 옥텟 13에서 상위계층 PDU-2가 시작된다. 하지만, 상기 상위계층 PDU-2의 종료 옥텟을 나타내는 LI가 존재하지 않으며, 이는 상기 상위계층 PDU-2는 적어도 하나의 다음 RLC 블록으로 이어짐을 의미한다. 따라서, 상기 도 4의 (a)에 나타난 RLC 블록은 상기 상위계층 PDU-2의 시작부분을 포함하므로, 경계 정보로서 'START'을 갖는다.
상기 도 4의 (b)에서, 'LI=0'이 존재 않으며, 이는 앞선 RLC 블록과 연결된 상위계층 PDU가 포함됨을 의미한다. 따라서, 'LI=11'에 의해 지시되는 데이터의 시작 옥텟인 옥텟 4 내지 옥텐 14의 11개 옥텟들로 구성되는 상위계층 PDU-1은 앞선 RLC 블록과 이어진다. 이어지는 'LI=6'은 다른 하나의 상위계층 PDU인 상위계층 PDU-2가 존재하며, 상기 상위계층 PDU-2는 옥텟 14 내지 옥텟 19의 6개 옥텟들로 구성됨을 의미한다. 그리고, 'LI=127'은 상기 상위계층 PDU-2을 끝으로 현재 RLC 블록에는 상위계층 PDU가 존재하지 않음을 의미한다. 따라서, 상기 도 4의 (b)에 나타난 RLC 블록은 상기 상위계층 PDU-1의 끝부분을 포함하므로, 경계 정보로서 'END'를 갖는다.
상기 도 4의 (c)에서, 'LI=0'이 존재 않으며, 이는 앞선 RLC 블록과 연결된 상위계층 PDU가 포함됨을 의미한다. 따라서, 'LI=11'에 의해 지시되는 데이터의 시작 옥텟인 옥텟 4 내지 옥텐 14의 11개 옥텟들로 구성되는 상위계층 PDU-1은 앞선 RLC 블록과 이어진다. 이어지는 'LI=26'은 다른 하나의 상위계층 PDU인 상위계층 PDU-2가 존재하며, 상기 상위계층 PDU-2는 옥텟 14 내지 옥텟 39의 26개 옥텟들로 구성됨을 의미한다. 그리고, 옥텟 40에서 상위계층 PDU-3이 시작된다. 하지만, 상기 상위계층 PDU-3의 종료 옥텟을 나타내는 LI가 존재하지 않으며, 이는 상기 상위계층 PDU-3은 적어도 하나의 다음 RLC 블록으로 이어짐을 의미한다. 따라서, 상기 도 4의 (c)에 나타난 RLC 블록은 상기 상위계층 PDU-3의 시작부분을 포함하고, 상기 상위계층 PDU-1의 끝부분을 포함하므로, 경계 정보로서 'START-END'를 갖는다.상기 도 4의 (d)에서, 'LI'가 존재하지 않고, 데이터의 시작 옥텟에서 상위계층 PDU-1이 존재하며, 이는 상기 상위계층 PDU-1이 앞선 RLC 블록과 이어짐과 동시에 적어도 하나의 다음 RLC 블록으로 이어짐을 의미한다. 따라서, 상기 도 4의 (d)에 나타난 RLC 블록은 전체가 하나의 상위계층 PDU의 일부를 포함하므로, 경계 정보로서 'WHOLE'을 갖는다.
상기 경계 정보는 RLC 블록의 수신 시 부여되며, 상기 재집합 상태 정보를 생성하기 위해 사용된다. 단, 상기 'START', 상기 'END', 상기 'START-END', 상기 'WHOLE'은 상위계층으로 전달되지 못한 상위계층 PDU의 일부를 포함하는 RLC 블록에 부여되며, 상위계층으로 전달된 RLC 블록은 'NONE'을 부여받는다. 구체적으로 설명하면, 수신단은 송신될 ACK/NACK 피드백 범위 내에 존재하는 수신 실패된 RLC 블록들을 검색한다. 그리고, 상기 수신단은 경계 정보를 이용하여 상위계층 PDU의 경계를 파악하고, 동일한 상위계층 PDU에 속하는 수신 실패된 RLC 블록들의 NACK들에 대해 동일한 비트 값을 가지도록 재집합 상태 정보를 생성한다.
예를 들어, 하기 <표 2>와 같이 경계 정보가 부여된 경우, 재집합 상태 정보는 다음과 같이 생성된다.
블록
인덱스
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
경계
정보		 NONE START WHOLE 수신
실패		 WHOLE 수신
실패		 START
-END		 WHOLE 수신
실패		 수신
실패		 WHOLE END NONE
상기 <표 2>를 참고하면, RLC 블록 2 내지 7이 하나의 'START' 및 'END' 쌍(pair)을 구성하고, RLC 블록 7 내지 12가 다른 하나의 'START' 및 'END' 쌍을 구성한다. 이에 따라, 수신단은 상기 RLC 블록 2 내지 7이 하나의 상위계층 PDU를 포함하고, 상기 RLC 블록 7 내지 12가 다른 하나의 상위계층 PDU를 포함한다고 판단한다. 이때, RLC 블록 4, 6, 9, 10이 수신 실패되었으므로, 상기 수신단은 4개의 NACK에 대한 재집합 상태 정보로서 '1100' 또는 '0011'을 생성한다.
이하 본 발명은 상술한 바와 같이 동작하는 수신단 및 송신단의 동작 및 구성을 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 수신단의 ACK/NACK 메시지 송신 절차를 도시하고 있다.
상기 도 5를 참고하면, 상기 수신단은 501단계에서 RLC 블록이 수신되는지 확인한다. 즉, 상기 수신단은 무선 채널을 통해 수신되는 RF(Radio Frequency) 신호를 기저대역 신호로 변환하고, 상기 기저대역 신호를 복조 및 복호화함으로써 비트열로 변환하고, 상기 비트열로부터 RLC 블록이 구성되는지 확인한다.
상기 RLC 블록이 수신되면, 상기 수신단은 503단계로 진행하여 수신된 RLC 블록에 대한 오류 검사를 수행하고, 오류 검사의 결과를 기록한다. 다시 말해, 상기 수신단은 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 통해 수신 성공 여부를 판단하고, 수신 성공 여부를 기록한다. 즉, 상기 수신단은 상기 RLC 블록에 대해 ACK를 송신할지 또는 NACK를 송신할지 기록한다.
상기 오류 검사를 수행한 후, 상기 수신단은 505단계로 진행하여 상기 RLC 블록의 수신이 성공되었는지 확인한다. 다시 말해, 상기 수신단은 상기 오류 검사 결과가 성공인지 여부를 확인한다. 만일, 상기 수신이 실패하였으면, 상기 수신단은 상기 501단계로 되돌아간다.
반면, 상기 수신이 성공하였으면, 상기 수신단은 507단계로 진행하여 상기 RLC 블록에 경계 정보를 부여한다. 즉, 상기 수신단은 이후 재집합 상태 정보를 생성하기 위해 사용되는 경계 정보를 설정한다. 예를 들어, 상기 <표 1>에 나타난 바와 같이, 상기 경계 정보는 'NONE', 'START', 'END', 'START-END', 'WHOLE' 중 하나이다. 즉, 상기 수신단은 상기 RLC 블록에 포함된 상위계층 PDU의 형태에 따라 상기 경계 정보를 부여한다.
상기 501단계에서, 상기 RLC 블록이 수신되지 않으면, 상기 수신단은 509단계로 진행하여 ACK/NACK 메시지를 송신할 필요가 있는지 확인한다. 예를 들어, 기록된 ACK/NACK들이 상기 ACK/NACK 메시지의 최대 수용 용량에 도달하였거나, 일정 주기가 경과하거나, 또는, 상기 ACK/NACK 메시지 송신을 위한 특정 이벤트가 발생하면, 상기 수신단은 상기 ACK/NACK 메시지의 송신을 결정한다.
상기 ACK/NACK 메시지의 송신이 필요하면, 상기 수신단은 511단계로 진행하여 재집합 상태 정보를 생성한다. 다시 말해, 상기 수신단은 각 상위계층 PDU가 수신 실패된 RLC 블록을 몇 개씩 포함하고 있는지를 나타내는 재집합 상태 정보를 생성한다. 예를 들어, 상기 재집합 상태 정보는 상기 수신 실패된 RLC 블록 개수 만큼의 길이를 가지며, 상위계층 PDU 변경의 경계에서 토글되는 비트 값을 가지는 비트열이다. 이때, 상기 수신단은 상기 507단계에서 부여된 상기 경계 정보를 이용한다. 즉, 상기 수신단은 상기 경계 정보를 이용하여 상위 계층 PDU들의 경계를 파악하고, 동일한 상위계층 PDU에 속하는 수신 실패된 RLC 블록들의 NACK들에 대해 동일한 비트 값을 가지되 상기 상위계층 PDU 변경의 경계에서 토글되도록 재집합 상태 정보를 생성한다.
상기 재집합 상태 정보를 생성한 후, 상기 수신단은 513단계로 진행하여 ACK/NACK 정보를 생성한다. 즉, 상기 수신단은 기록된 ACK/NACK 값들을 RLC 블록 인덱스 순으로 나열함으로써 상기 ACK/ACK 비트맵을 구성하고, 상기 ACK/NACK 비트맵을 압축함으로써 상기 ACK/NACK 정보를 생성한다. 예를 들어, 상기 ACK/NACK 비트맵의 압축을 위해 런-렝스(run-length) 기법이 사용될 수 있다.
상기 ACK/NACK 정보를 생성한 후, 상기 수신단은 515단계로 진행하여 ACK/NACK 메시지를 송신한다. 다시 말해, 상기 수신단은 상기 재집합 상태 정보 및 상기 ACK/NACK 정보를 포함하는 ACK/NACK 메시지를 생성한다. 그리고, 상기 수신단은 상기 ACK/NACK 메시지를 부호화 및 변조하고, RF 대역 신호로 상승변환한 후, 안테나를 통해 송신한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 다른 이동통신 시스템에서 송신단의 재전송 절차를 도시하고 있다.
상기 도 6을 참고하면, 상기 송신단은 601단계에서 ACK/NACK 메시지가 수신되는지 확인한다. 상기 ACK/NACK 메시지는 수신단의 RLC 블록 수신 성공 여부를 피백하기 위한 메시지로서, ACK/NACK 비트맵을 포함한다. 또한, 상기 ACK/NACK 메시지는 수신 실패된 RLC 블록의 분포를 나타내는 재집합 상태 정보를 포함한다.
상기 ACK/NACK 메시지가 수신되면, 상기 송신단은 603단계로 진행하여 상기 재집합 상태 정보를 이용하여 수신 실패된 RLC 블록들의 분포를 확인한다. 즉, 상기 송신단은 각 상위계층 PDU가 수신 실패된 RLC 블록을 몇 개씩 포함하고 있는지 확인한다. 다시 말해, 상기 송신단은 각 상위계층 PDU에 속하는 수신 실패된 데이터 블록의 개수를 확인한다. 예를 들어, 상기 재집합 상태 정보는 상기 수신 실패된 RLC 블록 개수 만큼의 길이를 가지며, 상위계층 PDU 변경의 경계에서 토글되는 비트 값을 가지는 비트열이다. 이 경우, 상기 송신단은 동일한 값으로 연속되는 비트들의 개수를 카운팅(counting)함으로써, 각 상위계층 PDU에 포함되는 수신 실패된 RLC 블록 개수를 확인한다.
상기 수신 실패된 RLC 블록들의 분포를 확인한 후, 상기 송신단은 605단계로 진행하여 상기 수신 실패된 RLC 블록들의 분포에 따라 재전송을 스케줄링한다. 다시 말해, 상기 송신단은 상위계층 PDU 별 수신 실패된 RLC 블록 개수에 따라 상기 수신 실패된 RLC 블록들의 재전송을 스케줄링한다. 이때, 상기 송신단은 수신 실패된 RLC 블록들을 적게 포함하는 상위계층 PDU에 속하는 RLC 블록들이 우선적으로 재전송되도록 스케줄링한다.
상기 재전송을 스케줄링한 후, 상기 송신단은 607단계로 진행하여 상기 스케줄링 결과에 따라 수신 실패된 RLC 블록들을 재전송한다. 즉, 상기 송신단은 상기 수신 실패된 RLC 블록들을 적게 포함하는 상위계층 PDU에 속하는 RLC 블록들을 다른 수신 실패된 RLC 블록들에 비해 우선적으로 재전송한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 수신단의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 수신단은 무선수신기(702), 오류검사기(704), PDU처리기(706), ARQ제어기(708), 재집합정보생성기(710), 메시지생성기(712), 무선송신기(714)를 포함하여 구성된다.
상기 무선수신기(702)는 송신단으로부터 수신되는 신호를 비트열로 변환한다. 즉, 상기 무선수신기(702)는 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 신호를 기저대역 신호로 변환하고, 상기 기저대역 신호를 복조 및 복호화함으로써 비트열로 변환한다. 그리고, 상기 무선수신기(702)는 상기 비트열을 상기 오류검사기(704)로 제공한다.
상기 오류검사기(704)는 상기 무선수신기(702)로부터 제공되는 비트열에서 RLC 블록을 추출하고, 상기 RLC 블록의 수신 성공 여부를 판단한다. 다시 말해, 상기 오류검사기(704)는 CRC를 통해 상기 RLC 블록의 수신 성공 여부를 판단한다. 즉, 상기 오류검사기(704)는 상기 RLC 블록에 대해 ACK를 송신할지 또는 NACK를 송신할지 판단한다. 그리고, 상기 오류검사기(704)는 수신 성공된 RLC 블록을 상기 PDU처리기(706)로 제공하고, 상기 수신 성공 여부를 상기 ARQ제어기(708)로 알린다.
싱기 PDU처리기(706)는 상기 오류검사기(704)로부터 제공되는 수신 성공된 RLC 블록에 경계 정보를 부여하고, 다수의 수신 성공도니 RLC 블록들을 재집합시킴으로써 상위계층 PDU를 구성한다. 예를 들어, 상기 <표 1>에 나타난 바와 같이, 상기 경계 정보는 'NONE', 'START', 'END', 'START-END', 'WHOLE' 중 하나이다. 즉, 상기 PDU처리기(706)는 상기 RLC 블록에 포함된 상위계층 PDU의 형태에 따라 상기 경계 정보를 부여한다. 그리고, 상기 PDU처리기(706)는 상기 RLC 블록의 경계 정보를 상기 재집합정보생성기(710)로 제공한다.
상기 ARQ제어기(708)는 상기 오류검사기(704)로부터 제공되는 수신 성공 여부를 기록하고, ACK/NACK 메시지의 송신 여부를 판단한다. 예를 들어, 기록된 ACK/NACK들이 상기 ACK/NACK 메시지의 최대 수용 용량에 도달하였거나, 일정 주기가 경과하거나, 또는, 상기 ACK/NACK 메시지 송신을 위한 특정 이벤트가 발생하면, 상기 ARQ제어기(708)는 상기 ACK/NACK 메시지의 송신을 결정한다. 상기 ACK/NACK 메시지의 송신기 결정되면, 상기 메시지생성기(712)로 ACK/NACK 정보를 생성한다. 즉, 상기 ARQ제어기(708)는 기록된 ACK/NACK 값들을 RLC 블록 인덱스 순으로 나열함으로써 상기 ACK/ACK 비트맵을 구성하고, 상기 ACK/NACK 비트맵을 압축함으로써 상기 ACK/NACK 정보를 생성한다. 예를 들어, 상기 ACK/NACK 비트맵의 압축을 위해 런-렝스 기법이 사용될 수 있다. 그리고, 상기 ARQ제어기(708)는 재집합 상태 정보를 생성하도록 상기 재집합정보생성기(710)를 제어하고, 상기 ACK/NACK 정보를 상기 메시지생성기(712)로 제공한다.
상기 재집합정보생성기(710)는 상기 재집합 상태 정보를 생성한다. 다시 말해, 상기 재집합정보생성기(710)는 각 상위계층 PDU가 수신 실패된 RLC 블록을 몇 개씩 포함하고 있는지를 나타내는 재집합 상태 정보를 생성한다. 예를 들어, 상기 재집합 상태 정보는 상기 수신 실패된 RLC 블록 개수 만큼의 길이를 가지며, 상위계층 PDU 변경의 경계에서 토글되는 비트 값을 가지는 비트열이다. 이때, 상기 재집합정보생성기(710)는 상기 PDU처리기(706)로부터 제공되는 상기 경계 정보를 이용한다. 즉, 상기 재집합정보생성기(710)는 상기 경계 정보를 이용하여 상위 계층 PDU들의 경계를 파악하고, 동일한 상위계층 PDU에 속하는 수신 실패된 RLC 블록들의 NACK들에 대해 동일한 비트 값을 가지되 상기 상위계층 PDU 변경의 경계에서 토글되도록 재집합 상태 정보를 생성한다.
상기 메시지생성기(712)는 송신단으로 송신될 메시지를 생성한다. 예를 들어, 상기 메시지생성기(712)는 RLC 블록들의 수신 성공 여부를 알리는 ACK/NACK 메시지를 생성한다. 특히, 상기 메시지생성기(712)는 상기 재집합 상태 정보 및 상기 ACK/NACK 정보를 포함하는 ACK/NACK 메시지를 생성한다.
상기 무선송신기(714)는 상기 메시지생성기(712)로부터 제공되는 ACK/NACK 메시지를 송신단으로 송신한다. 즉, 상기 무선송신기(71)는 상기 ACK/NACK 메시지의 비트열을 부호화 및 변조하고, RF 대역 신호로 상승변환한다. 그리고, 상기 무선송신기(714)는 상기 RF 대역 신호를 안테나를 통해 송신한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 다른 이동통신 시스템에서 송신단의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 송신단은 PDU처리기(802), 무선송신기(804), 무선수신기(806), 메시지해석기(808), 재전송스케줄러(810)를 포함하여 구성된다.
상기 PDU처리기(802)는 RLC 블록을 구성한다. 즉, 상기 PDU처리기(802)는 상위 계층 PDU들을 RLC 블록 단위로 분할하고, RLC 헤더를 삽입한다. 그리고, 상기 PDU처리기(802)는 상기 RLC 블록을 상기 무선송신기(804)로 제공한다. 이때, 상기 PDU처리기(802)는 상기 RLC 블록을 제공한 후 상기 RLC 블록을 삭제하지 않고, 수신단에서의 수신 실패를 대비하여 ACK가 수신되기 전까지 저장한다. 이에 따라, 상기 PDU처리기(802)는 상기 재전송스케줄러(810)의 재전송 스케줄링 결과에 따라 수신 실패된 RLC 블록들을 출력한다.
상기 무선송신기(804)는 상기 PDU처리기(802)로부터 제공되는 RLC 블록을 수신단으로 송신한다. 즉, 상기 무선송신기(804)는 상기 RLC 블록의 비트열을 부호화 및 변조하고, RF 대역 신호로 상승변환한다. 그리고, 상기 무선송신기(804)는 상기 RF 대역 신호를 안테나를 통해 송신한다. 상기 무선수신기(806)는 수신단으로부터 수신되는 신호를 비트열로 변환한다. 즉, 상기 무선수신기(806)는 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 신호를 기저대역 신호로 변환하고, 상기 기저대역 신호를 복조 및 복호화함으로써 비트열로 변환한다. 그리고, 상기 무선수신기(806)는 상기 비트열을 상기 메시지해석기(808)로 제공한다.
상기 메시지해석기(808)는 상기 수신단으로부터 수신된 메시지를 해석한다. 예를 들어, 상기 메시지해석기(808)는 상기 수신단으로부터 수신된 ACK/NACK 메시지를 해석한다. 즉, 상기 메시지해석기(808)는 상기 무선수신기(806)로부터 제공되는 비트열 중 상기 ACK/NACK 메시지를 추출하고, 상기 ACK/NACK 메시지에 포함된 정보를 확인한다. 특히, 상기 메시지해석기(808)는 상기 ACK/NACK 메시지를 통해 송신된 RLC 블록들에 대한 ACK/NACK 정보 및 재집합 상태 정보를 확인한다.
상기 재전송스케줄러(810)는 상기 메시지해석기(808)로부터 제공되는 상기 ACK/NACK 정보 및 상기 재집합 상태 정보를 이용하여 재전송을 스케줄링한다. 이를 위해, 상기 재전송스케줄러(810)는 상기 재집합 상태 정보를 이용하여 수신 실패된 RLC 블록들의 분포를 확인한다. 예를 들어, 상기 재집합 상태 정보는 상기 수신 실패된 RLC 블록 개수 만큼의 길이를 가지며, 상위계층 PDU 변경의 경계에서 토글되는 비트 값을 가지는 비트열이다. 이 경우, 상기 재전송스케줄러(810)는 동일한 값으로 연속되는 비트들의 개수를 카운팅함으로써, 각 상위계층 PDU에 포함되는 수신 실패된 RLC 블록 개수를 확인한다. 상기 수신 실패된 RLC 블록들의 분포를 확인한 후, 상기 재전송스케줄러(810)는 상기 수신 실패된 RLC 블록들의 분포에 따라 재전송을 스케줄링한다. 이때, 상기 재전송스케줄러(810)는 수신 실패된 RLC 블록들을 적게 포함하는 상위계층 PDU에 속하는 RLC 블록들이 우선적으로 재전송되도록 스케줄링한다. 그리고, 상기 재전송스케줄러(810)는 재전송 스케줄링 결과를 상기 PDU처리기(802)로 알린다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 이동통신 시스템에서 하위계층 PDU(Protocol Data Unit) 및 상위계층 PDU 간 관계를 도시하는 도면,
도 2는 이동통신 시스템에서 ACK/NACK(ACKnowledge/Non-ACK)의 발생 예를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 상위계층 PDU 별 NACK의 분포 예를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 경계 정보에 따른 블록 구성을 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 수신단의 ACK/NACK 메시지 송신 절차를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 다른 이동통신 시스템에서 송신단의 재전송 절차를 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 수신단의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 다른 이동통신 시스템에서 송신단의 블록 구성을 도시하는 도면.

Claims (18)

  1. 이동통신 시스템에서 수신단의 동작 방법에 있어서,
    수신된 데이터 블록들 각각의 오류 검사를 통해 수신 성공 여부를 판단하는 과정과,
    수신 실패된 적어도 하나의 데이터 블록의 상위계층 PDU(Protocol Data Unit) 별 분포를 나타내는 재집합 상태 정보를 생성하는 과정과,
    상기 수신된 데이터 블록들의 ACK/NACK(ACKnowledge/Non-ACK) 정보를 생성하는 과정과,
    상기 재집합 상태 정보 및 상기 ACK/NACK 정보를 포함하는 ACK/NACK 메시지를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 재집합 상태 정보는, 상기 수신 실패된 적어도 하나의 데이터 블록 개수 만큼의 길이를 가지는 비트열이며, 비트들의 값은 상위계층 PDU 변경의 경계에서 토글(toggle)되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    수신 성공된 데이터 블록들 각각에 경계 정보를 부여하는 과정과,
    상기 경계 정보를 이용하여 상기 상위계층 PDU들의 경계를 파악하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 경계 정보는, 전달되지 못한 상위계층 PDU를 포함하지 않음을 나타내는 'NONE', 전달되지 못한 상위계층 PDU의 시작부분을 포함함을 나타내는 'START', 전달되지 못한 상위계층 PDU의 끝부분을 포함함을 나타내는 'END', 전달되지 못한 상위계층 PDU의 시작부분 및 끝부분을 포함함을 나타내는 'START-END' 및 데이터 블록 전체가 전달되지 못한 하나의 상위계층 PDU의 일부임을 나타내는 'WHOLE' 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 ACK/NACK 정보를 생성하는 과정은,
    상기 수신된 데이터 블록들의 ACK/NACK 값들을 블록 인덱스 순으로 나열함으로써 ACK/ACK 비트맵을 구성하는 과정과,
    상기 ACK/NACK 비트맵을 압축하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 이동통신 시스템에서 송신단의 동작 방법에 있어서,
    수신단으로 송신될 데이터 블록들의 수신 성공 여부를 나타내는 ACK/NACK(ACKnowledge/Non-ACK) 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 ACK/NACK 메시지에 포함된 재집합 상태 정보를 통해 수신 실패된 적어도 하나의 데이터 블록의 분포를 확인하는 과정과,
    상기 수신 실패된 적어도 하나의 데이터 블록의 분포에 따라 재전송을 스케줄링하는 과정과,
    스케줄링 결과에 따라 상기 수신 실패된 적어도 하나의 데이터 블록을 재전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수신 실패된 적어도 하나의 데이터 블록의 분포를 확인하는 과정은,
    각 상위계층 PDU(Protocol Data Unit)에 속하는 수신 실패된 데이터 블록의 개수를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 재집합 상태 정보는, 상기 수신 실패된 적어도 하나의 데이터 블록 개수 만큼의 길이를 가지는 비트열이며, 비트들의 값은 상위계층 PDU 변경의 경계에서 토글(toggle)되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 재전송을 스케줄링하는 과정은,
    수신 실패된 데이터 블록을 적게 포함하는 상위계층 PDU에 속하는 수신 실패된 데이터 블록이 우선적으로 재전송되도록 스케줄링하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 이동통신 시스템에서 수신단 장치에 있어서,
    수신된 데이터 블록들 각각의 오류 검사를 통해 수신 성공 여부를 판단하는 검사기와,
    수신 실패된 적어도 하나의 데이터 블록의 상위계층 PDU(Protocol Data Unit) 별 분포를 나타내는 재집합 상태 정보를 생성하는 생성기와,
    상기 수신된 데이터 블록들의 ACK/NACK(ACKnowledge/Non-ACK) 정보를 생성하는 제어기와,
    상기 재집합 상태 정보 및 상기 ACK/NACK 정보를 포함하는 ACK/NACK 메시지 를 송신하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 재집합 상태 정보는, 상기 수신 실패된 적어도 하나의 데이터 블록 개수 만큼의 길이를 가지는 비트열이며, 비트들의 값은 상위계층 PDU 변경의 경계에서 토글(toggle)되는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    수신 성공된 데이터 블록들 각각에 경계 정보를 부여하는 처리기를 더 포함하며,
    상기 생성기는, 상기 경계 정보를 이용하여 상기 상위계층 PDU들의 경계를 파악하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 경계 정보는, 전달되지 못한 상위계층 PDU를 포함하지 않음을 나타내는 'NONE', 전달되지 못한 상위계층 PDU의 시작부분을 포함함을 나타내는 'START', 전달되지 못한 상위계층 PDU의 끝부분을 포함함을 나타내는 'END', 전달되지 못한 상 위계층 PDU의 시작부분 및 끝부분을 포함함을 나타내는 'START-END' 및 데이터 블록 전체가 전달되지 못한 하나의 상위계층 PDU의 일부임을 나타내는 'WHOLE' 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 수신된 데이터 블록들의 ACK/NACK 값들을 블록 인덱스 순으로 나열함으로써 ACK/ACK 비트맵을 구성하고, 상기 ACK/NACK 비트맵을 압축함으로써 상기 ACK/NACK 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 이동통신 시스템에서 송신단 장치에 있어서,
    수신단으로 송신될 데이터 블록들의 수신 성공 여부를 나타내는 ACK/NACK(ACKnowledge/Non-ACK) 메시지를 수신하는 수신기와,
    상기 ACK/NACK 메시지에 포함된 재집합 상태 정보를 통해 수신 실패된 적어도 하나의 데이터 블록의 분포를 확인하고, 상기 수신 실패된 적어도 하나의 데이터 블록의 분포에 따라 재전송을 스케줄링하는 스케줄러와,
    스케줄링 결과에 따라 상기 수신 실패된 적어도 하나의 데이터 블록을 재전송하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 스케줄러는, 각 상위계층 PDU(Protocol Data Unit)에 속하는 수신 실패된 데이터 블록의 개수를 확인하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 재집합 상태 정보는, 상기 수신 실패된 적어도 하나의 데이터 블록 개수 만큼의 길이를 가지는 비트열이며, 비트들의 값은 상위계층 PDU 변경의 경계에서 토글(toggle)되는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 스케줄러는, 수신 실패된 데이터 블록을 적게 포함하는 상위계층 PDU에 속하는 수신 실패된 데이터 블록이 우선적으로 재전송되도록 스케줄링하는 것을 특징으로 하는 장치.
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