KR101654134B1

KR101654134B1 - 이동통신 시스템에서 역방향 전송 자원을 처리하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101654134B1
Application number: KR1020090038419A
Authority: KR
Inventors: 김성훈
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2009-04-30
Filing date: 2009-04-30
Publication date: 2016-09-05
Also published as: KR20100119341A; WO2010126325A3; US20210014013A1; US10200161B2; WO2010126325A2; US20190165898A1; US10790943B2; US9912447B2; US20180198571A1; US20120044905A1; US11387952B2

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 사용자 단말의 역방향 전송 자원을 처리하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 다수개의 그랜트 수신 시, 그랜트 별로 할당된 리소스의 합으로 통합 리소스를 산출하고, 산출된 통합 리소스를 다수개의 로지컬 채널들에 설정된 데이터 사이즈에 따라 분할하여 로지컬 채널 별로 분할된 리소스를 분배하고, 로지컬 채널 별로 분배된 리소스에 대응하여 데이터를 생성하고, 생성된 데이터를 할당된 리소스에 매핑하고, 매핑된 리소스로 생성된 데이터를 다중화하여 전송하도록 구성된다.

LTE (Long Term Evolution), MAC (Medium Access Control), PDU (Protocol Data Unit)

Description

이동통신 시스템에서 역방향 전송 자원을 처리하는 방법 및 장치{DEVICE AND METHOD FOR HANDLING UPLINK TRANSMISSION RESOURCE OF USER EQUIPMENT IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM }

본 발명은 이동통신 시스템에서 하나의 단말이 동시에 다수의 역방향 전송 자원 할당 정보를 수신했을 때 상기 역방향 전송 자원을 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신 시스템은 사용자의 이동성을 확보하면서 통신을 제공하기 위한 목적으로 개발되었다. 이러한 이동통신 시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 음성 통신은 물론 고속의 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 단계에 이르렀다.

근래에는 차세대 이동통신 시스템 중 하나로 3GPP에서 LTE(Long Term Evolution)에 대한 규격 작업이 진행 중이다. LTE는 2010년 정도를 상용화 목표로 해서, 현재 제공되고 있는 데이터 전송률보다 높은 최대 100 Mbps 정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다. 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치 하는 노드의 수를 줄이는 방안이나, 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 논의 중이다.

한편, 데이터 서비스는 음성 서비스와 달리 전송하고자 하는 데이터의 양과 채널 상황에 따라 할당할 수 있는 자원 등이 결정된다. 따라서 이동통신 시스템과 같은 무선 통신 시스템에서는 스케줄러에서 전송하고자 하는 자원의 양과 채널의 상황 및 데이터의 양 등을 고려하여 전송 자원을 할당하는 등의 관리가 이루어진다. 이는 차세대 이동통신 시스템 중 하나인 LTE에서도 동일하게 이루어지며 기지국에 위치한 스케줄러가 무선 전송 자원을 관리하고 할당한다.

역방향 데이터 전송 과정은 다음과 같이 설명할 수 있다. 기지국은 단말이 보고한 버퍼 상태 등을 바탕으로 단말에게 그랜트를 전송함으로써 역방향 리소스를 할당한다. 단말은 그랜트를 통해 할당 받은 리소스를 로지컬 채널 별로 분배하고, 단말의 로지컬 채널은 분배된 리소스의 크기에 맞춰 데이터를 생성한다. 그리고 상기 생성된 데이터는 MAC 장치에 의해서 MAC PDU에 다중화되고, 단말의 송수신 장치는 상기 MAC PDU를 할당 받은 전송 자원으로 전송한다. 상기 과정은 단말이 한 시점에는 하나의 그랜트만 수신하는 것을 전제로 정의되었다. 하나의 그랜트에 의해서 하나의 MAC PDU가 생성되므로, 현재 단말 동작은 단말이 임의의 시점에 하나의 MAC PDU만을 생성하는 것을 전제로 설계되어 있다.

그런데, LTE 표준이 진화함에 따라서 한 단말이 여러 개의 순방향 링크를 통해 데이터를 수신하거나 여러 개의 역방향 링크로 데이터를 전송하는 방안이 논의 중이다. 즉, 단말이 동시에 다수개의 그랜트를 수신하고 다수개의 MAC PDU를 생성해서 전송해야 하지만 이에 대한 단말의 동작은 정의된 바가 없다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 이동통신 시스템에서 사용자 단말의 역방향 전송 자원을 처리하는 방법을 제공한다.

이러한 본 발명에 따른 역방향 전송 자원 처리 방법은, 다수개의 그랜트 수신 시, 상기 그랜트 별로 할당된 리소스의 합으로 통합 리소스를 산출하는 과정과, 상기 산출된 통합 리소스를 다수개의 로지컬 채널들에 설정된 데이터 사이즈에 따라 분할하여 상기 로지컬 채널 별로 상기 분할된 리소스를 분배하는 과정과, 상기 로지컬 채널 별로 상기 분배된 리소스에 대응하여 데이터를 생성하는 과정과, 상기 생성된 데이터를 상기 할당된 리소스에 매핑하는 과정과, 상기 매핑된 리소스로 상기 생성된 데이터를 다중화하여 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 때 본 발명에 따른 역방향 전송 자원 처리 방법에 있어서, 상기 매핑 과정은, 상기 생성된 데이터의 사이즈가 큰 것에서 작은 것 순으로 상기 할당된 리소스에 매핑하는 것을 특징으로 한다. 그리고 본 발명에 따른 역방향 전송 자원 처리 방법에 있어서, 상기 매핑 과정은,

상기 할당된 리소스의 사이즈가 큰 것에서 작은 것 순으로 상기 생성된 데이터를 매핑하는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명에 따른 역방향 전송 자원 처리 방법에 있어서, 상기 매핑 과정은, 상기 할당된 리소스의 잔여 사이즈가 큰 것에서 작은 것 순으로 상기 생성된 데이터를 매핑하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 이동통신 시스템에서 사용자 단말의 역방향 전송 자원을 처리하는 장치를 제공한다.

이러한 본 발명에 따른 역방향 전송 자원 처리 장치는, 다수개의 그랜트를 수신 시, 상기 그랜트 별로 할당된 리소스의 합으로 통합 리소스를 산출하고, 상기 산출된 통합 리소스를 다수개의 로지컬 채널들에 설정된 데이터 사이즈에 따라 분할하여 상기 로지컬 채널 별로 상기 분할된 리소스를 분배하는 리소스 할당부와, 상기 로지컬 채널 별로 상기 분배된 리소스에 대응하여 데이터를 생성하는 RLC 장치와, 상기 생성된 데이터를 상기 할당된 리소스에 매핑하고, 상기 매핑된 리소스로 상기 생성된 데이터를 다중화하여 전송하는 다중화 및 역다중화 장치을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 때 본 발명에 따른 역방향 전송 자원 처리 장치에 있어서, 상기 매핑 과정은, 상기 생성된 데이터의 사이즈가 큰 것에서 작은 것 순으로 상기 할당된 리소스에 매핑하는 것을 특징으로 한다. 그리고 본 발명에 따른 역방향 전송 자원 처리 장치에 있어서, 상기 매핑 과정은,

상기 할당된 리소스의 사이즈가 큰 것에서 작은 것 순으로 상기 생성된 데이터를 매핑하는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명에 따른 역방향 전송 자원 처리 장치에 있어서, 상기 매핑 과정은, 상기 할당된 리소스의 잔여 사이즈가 큰 것에서 작은 것 순으로 상기 생성된 데이터를 매핑하는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 적용하면 동시에 다수개의 그랜트를 수신한 단말이 오버 헤드를 최소화시키면서 다수의 MAC PDU에 다중화할 상위 계층 데이터를 생성할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이 때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.

본 발명에서는 단말이 동시에 다수개의 그랜트를 수신했을 때, 상기 그랜트들을 이용해서 전송할 데이터를 구성하는 방법 및 장치를 제시한다.

본 발명을 본격적으로 설명하기에 앞서 도 1과 도2를 통해 LTE 이동 통신 시스템에 대해서 좀 더 자세히 설명한다.

도 1은 LTE 이동 통신 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.

도 1을 참조하면, LTE 이동 통신 시스템에 있어서, 차세대 무선 액세스 네트워크(Evolved Radio Access Network, 이하 E-RAN라 한다; 110, 112)는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB 또는 Node B라 한다; 120, 122, 124, 126, 128)과 상위 노드(Access Gateway라 한다; 130, 132)의 2 노드 구조로 단순화된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE라 칭한다; 101)은 E-RAN(110, 112)에 의해 인터넷 프로토콜(Internet Protocol, 이하 IP라 한다) 네트워크로 접속한다.

ENB(120 내지 128)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB(120 내지 128)는 UE(101)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE(101)들의 상황 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며 이를 ENB(120 내지 128)가 담당한다. 하나의 ENB(120 내지 128)는 통상적으로 다수의 셀들을 제어한다. 최대 100 Mbps의 전송속도를 구현하기 위해서 LTE는 최대 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 UE(101)의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다.

도 2는 LTE 이동 통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 도시하는 도면이다.

도 2를 참조하면, LTE 이동 통신 시스템의 무선 프로토콜에 따라, UE(101) 및 ENB(120 내지 128)는 각각 계층적으로 이루어지는 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 장치(205, 240), RLC(Radio Link Control) 장치(210, 235), MAC(Medium Access Control) 장치(215,230)를 포함한다. PDCP 장치(205, 240)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당하고, RLC 장치(210, 235)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. MAC 장치(215, 230)는 UE(101) 또는 ENB(120 내지 128)의 여러 RLC 장치(210, 235)들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 물리 계층(PHY) 장치(220, 225)는 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고 OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다. 전송을 기준으로 프로토콜 엔티티로 입력되는 데이터를 SDU(Service Data Unit), 출력되는 데이터를 PDU(Protocol Data Unit)이라고 한다.

비슷한 서비스 품질이 요구되는 데이터들은 하나의 로지컬 채널을 통해 송수신되며, 로지컬 채널은 구체적으로 상기 서비스 품질을 제공할 수 있도록 설정된 PDCP 장치(205, 240)와 RLC 장치(210, 235)이다. 통상 하나의 서비스 당 하나의 로지컬 채널이 설정되며, 상기 서비스의 요구 서비스 품질 등에 따라 로지컬 채널 당 적절한 우선 순위가 설정된다.

본 발명에 있어서, UE(101)는 다수개의 그랜트 수신 시, 그랜트 별로 할당된 리소스의 합으로 통합 리소스를 산출하고, 산출된 통합 리소스를 다수개의 로지컬 채널들에 설정된 데이터 사이즈에 따라 분할하여 로지컬 채널 별로 분할된 리소스를 분배하고, 로지컬 채널 별로 분배된 리소스에 대응하여 데이터를 생성하고, 생성된 데이터를 그랜트를 통해 할당된 리소스에 매핑하고, 매핑된 리소스로 생성된 데이터를 다중화하여 전송한다. 즉 UE(101)는 ENB(120 내지 128)들로부터 동시에 다수개의 그랜트를 수신하면, 각 그랜트에서 할당된 리소스의 크기에 맞춰서 MAC PDU들을 생성하고 상기 생성된 MAC PDU들을 각 그랜트가 지시한 전송 자원을 통해 역방향으로 전송한다. 상기 MAC PDU에는 상위 계층 데이터 즉 RLC PDU들이 다중화된다. 본 발명에서는 동시에 다수개의 그랜트를 수신했을 때 상기 그랜트에서 할당된 리소스를 로지컬 채널 별로 할당하는 UE(101)의 동작과 장치를 제시한다.

도 3을 통해 본 발명의 전체 동작을 예를 들어 설명한다. 아래 예에서 편의상 MAC 헤더나 RLC 헤더의 크기는 고려하지 않는다.

도 3을 참조하면, UE(101)에 4 개의 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)들이 설정되어 있으며, 로지컬 채널 1(305)에는 100 바이트의 데이터가, 로지컬 채널 2(310)에는 200 바이트의 데이터가 로지컬 채널 3(315)에는 1500 바이트의 데이터가, 로지컬 채널 4(317)에는 200 바이트의 데이터가 저장되어 있다. 로지컬 채널 1(305)의 우선 순위는 1, 로지컬 채널 2(310)의 우선 순위는 2, 로지컬 채널 3(315)의 우선 순위는 3, 로지컬 채널 4(317)의 우선 순위는 4이고, 로지컬 채널(305, 310, 315, 317) 별로 축적된 토큰의 양은 로지컬 채널 1(305)은 무한대, 로지컬 채널 2(310)는 50 바이트, 로지컬 채널 3(315)은 50 바이트, 로지컬 채널 4(317)는 70 바이트 이다. 상기 시점에 UE(101)가 3 개의 그랜트를 수신하고, 첫번째 그랜트(320)에서는 200 바이트의 MAC PDU를 전송할 수 있는 리소스가 할당되고, 두번째 그랜트(325)에서는 150 바이트의 MAC PDU를 전송할 수 있는 리소스가 할당되고, 세번째 그랜트(330)에서는 180 바이트의 MAC PDU를 전송할 수 있는 그랜트가 할당되었다.

단일 그랜트가 수신되면 상기 그랜트에서 할당된 리소스만을 고려해서 로지컬 채널(305, 310, 315, 317) 별로 리소스를 분배하였다. 이를 다수의 그랜트를 수 신한 상황에 그대로 적용하면 MAC PDU 마다 여러 로지컬 채널에서 발생한 데이터가 혼재함으로써 오버헤더가 가중되는 문제가 발생한다. 예컨대, 축적된 토큰 만큼은 우선적으로 리소스를 할당하여야 하므로, 첫번째 그랜트(320)에 대응되는 MAC PDU에는 로지컬 채널 1(305)의 100 바이트, 로지컬 채널 2(310)의 50 바이트 그리고 로지컬 채널 3(315)의 50 바이트가 수납된다. 두번째 그랜트(325)에 대응되는 MAC PDU에는 로지컬 채널 4(317)의 70 바이트를 수납함으로써 토큰에 대한 리소스가 모두 할당되고, 나머지는 로지컬 채널(305, 310, 315, 317) 별 우선 순위에 따라 리소스가 할당되므로, 두번째 그랜트(325)의 MAC PDU에 로지컬 채널 2(310)의 80 바이트가 수납된다. 그리고 세번째 그랜트(330)에 대응되는 MAC PDU에는 로지컬 채널 2(310)의 나머지 70 바이트와 로지컬 채널 3(315)의 110 바이트가 수납된다.

이와 같이 MAC PDU 마다 여러 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)의 데이터가 혼재되는 상황을 방지하기 위해서 본 발명에서는 여러 개의 그랜트가 동시에 수신되면 상기 그랜트에서 할당된 리소스들을 모두 합산한 통합 리소스를 이용해서 리소스 분배 과정을 수행한다. 도 3의 예에서 통합 리소스의 양은 200 바이트와 150 바이트와 180 바이트를 합산한 530 바이트이므로, UE(101)는 530 바이트를 로지컬 채널(305, 310, 315, 317) 별로 분배한다. 로지컬 채널 1(305)에 분배되는 리소스의 양은 100 바이트, 로지컬 채널 2(310)에는 토큰에 해당하는 50 바이트와 토큰 리소스 할당 후 남은 리소스 중 할당된 150 바이트로 총 200 바이트의 리소스가 할당되고, 로지컬 채널 3(315)에는 토큰에 해당하는 50 바이트와 토큰 리소스 할당 후 남은 리소스 중 할당된 110 바이트로 총 160 바이트의 리소스가 할당되고, 로지 컬 채널 4(317)에는 토큰에 해당하는 70 바이트의 리소스가 할당된다.

UE(101)는 상기 로지컬 채널(305, 310, 315, 317) 별로 할당된 리소스의 양과 생성될 MAC PDU들의 크기를 고려해서 어떤 MAC PDU에 어떤 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)의 데이터를 얼마나 수납할지 결정한다. 이 때 한 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)에서 발생한 데이터가 불필요하게 여러 MAC PDU에 분할 수납되는 것을 방지하기 위해서, UE(101)는 가장 큰 MAC PDU부터 순차적으로 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)의 데이터를 매핑한다. 이 때 매핑을 시작할 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)을 결정하는 규칙으로는 여러 가지가 있을 수 있다. 예를 들어 UE(101)는 상기 가장 큰 MAC PDU(355)보다 작은 리소스가 분배된 로지컬 채널(305, 310, 315, 317) 중 가장 많은 리소스가 분배된 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)의 데이터를 상기 가장 큰 MAC PDU(355)와 매핑하고, 다음으로 큰 MAC PDU(360, 365)에 대해서 동일한 동작을 반복한다. 즉 UE(101)는 데이터의 사이즈가 큰 것에서 작은 순으로 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)을 MAC PDU(355, 360, 365)에 매핑한다. 그리고 UE(101)는 MAC PDU(355, 360, 365)의 사이즈가 큰 것에서 작은 것 순으로 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)을 매핑한다. 또한 UE(101)는 MAC PDU(355, 360, 365)의 잔여 사이즈가 큰 것부터 작은 것 순으로 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)을 매핑한다.

예를 들면, 가장 큰 MAC PDU(355)는 200 바이트로 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)에 분배된 모든 리소스 보다 크므로, 가장 큰 리소스가 분배된 로지컬 채널 2(310)의 데이터 (340)와 매핑된다. 로지컬 채널 2(310)의 데이터(340)와 매핑 된 후 MAC PDU(355)의 잔여 크기는 0 바이트이다. UE(101)는 상기 잔여 크기를 포함해서 가장 큰 MAC PDU(360)를 선택하고 마찬가지 규칙을 적용해서 매핑할 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)을 결정한다. 아직 MAC PDU(355, 360, 365)와 매핑되지 않은 로지컬 채널(305, 310, 315, 317) 중 MAC PDU(360)보다 작은 리소스가 분배된 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)로는 로지컬 채널 1(305), 로지컬 채널 3(315), 로지컬 채널 4(317)가 존재하며, 이중 가장 큰 리소스가 분배된 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)은 로지컬 채널 3(315)이므로, UE(101)는 상기 로지컬 채널 3(315)의 데이터 (345)와 MAC PDU(360)을 매핑한다. 이 때 상기 MAC PDU(360)의 잔여 크기는 20 바이트가 된다. 상기 매핑 과정 후 가장 큰 MAC PDU(365)는 150 바이트이고, 아직 MAC PDU(355, 360, 365)와 매핑되지 않은 로지컬 채널(305, 310, 315, 317) 중 150 바이트 보다 작은 리소스가 분배된 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)은 로지컬 채널 1(305)과 로지컬 채널 4(317)가 있다. UE(101)는 이 중 더 큰 리소스가 할당된 로지컬 채널 1(305)의 데이터 (335)를 상기 MAC PDU(365)와 매핑한다. 상기 매핑 과정 후 MAC PDU(365)의 잔여 크기는 50 바이트이다.

UE(101)는 상기 매핑 과정 후 가장 큰 잔여 MAC PDU(365)에 동일한 규칙을 적용한다. 아직 MAC PDU와 매핑되지 않은 로지컬 채널 중 잔여 MAC PDU(365)의 50 바이트보다 작은 리소스가 분배된 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)이 존재하지 않으므로, 단말은 상기 50 바이트와 가장 근접한 리소스가 분배된 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)과 상기 잔여 MAC PDU(365)를 매핑한다. 즉, 로지컬 채널 4(317)와 잔여 MAC PDU(365)를 매핑하며, 결과적으로 로지컬 채널 4(317)에 분배된 70 바이 트의 리소스 중 50 바이트는 상기 잔여 MAC PDU(365)와 매핑되고 로지컬 채널 4(317)에는 20 바이트의 리소스가 남는다. UE(101)는 상기 매핑 과정 후 가장 큰 잔여 MAC PDU(360)에 동일한 규칙을 적용한다. 잔여 MAC PDU(360)의 20 바이트와 가장 근접한 리소스가 분배된 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)은 20 바이트의 리소스가 남아 있는 로지컬 채널 4(317)이므로, UE(101)는 로지컬 채널 4(317)의 20 바이트와 잔여 MAC PDU(360)을 매핑함으로써 과정을 완료한다.

상기 과정을 거쳐서, UE(101)는 로지컬 채널(305, 310, 315, 317) 별로 하나 혹은 둘 이상의 리소스를 할당한다. 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)은 할당 받은 리소스들을 이용해서 RLC PDU를 생성해서 MAC 계층으로 전달한다. 이 때 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)은 할당 받은 리소스를 이용해서 재전송할 PDU들에 우선적으로 전송 기회를 부여하고, 남은 리소스가 있다면 잔여 리소스의 크기에 맞춰서 신규 전송되는 PDU를 구성한다. 임의의 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)에 복수의 리소스가 할당되었다면, UE(101)는 크기가 가장 큰 리소스부터 재전송 RLC PDU들에게 전송 기회를 부여한다. 이처럼 크기가 큰 리소스를 우선적으로 재전송 RLC PDU에 사용하는 이유는, 재전송 RLC PDU의 크기가 할당 받은 리소스보다 큰 경우에는 재전송 RLC PDU를 분할해서 할당 받은 리소스의 크기에 맞춰야 하므로, 재전송 RLC PDU의 분할 전송을 방지하는 것이 바람직하기 때문이다. 예컨대 로지컬 채널 4(317)에 크기가 40 바이트인 재전송 RLC PDU가 존재한다면, 단말은 할당 받은 리소스 중 크기가 큰 리소스 즉, 50 바이트 리소스에서 상기 40 바이트 재전송 RLC PDU에 전송 기회를 부여한다. 그리고 남은 리소스의 크기에 맞춰서 10 바이트 크기 의 신규 RLC PDU와 또 다른 리소스의 크기에 맞춰 20 바이트 크기의 신규 RLC PDU를 구성해서 MAC으로 전달한다. 그리고 UE(101)는 ENB(120 내지 128)로 MAC PDU(355, 360, 365)를 전송한다.

이러한 본 발명에 있어서, UE(101)의 각 구성 별 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 4에 MAC 장치의 동작을 도시하였다.

도 4를 참조하면, 405 단계에서 동시에 여러 개의 최초 전송용 그랜트를 수신하면, UE(101)의 MAC 장치(215)는 410 단계로 진행해서 통합 리소스의 양을 산출한다. 통합 리소스의 양은 각 그랜트에서 할당된 리소스의 합이다. 그랜트에서 x 바이트의 리소스가 할당되었다는 것은 상기 그랜트를 통해 x 바이트의 MAC PDU를 전송할 수 있는 리소스가 할당되었다는 것과 동일한 의미이다. 상기 최초 전송용 그랜트란, HARQ 재전송을 위해서 리소스를 할당하는 그랜트가 아니라 최초 전송을 위해서 리소스를 할당하는 그랜트를 의미한다.

다음으로, UE(101)의 MAC 장치(215)는 415 단계에서 상기 통합 리소스의 양을 이용해서 로지컬 채널 별로 리소스를 분배한다. 그리고 UE(101)의 MAC 장치(215)는 420 단계에서 로지컬 채널 - MAC PDU 매핑 과정을 수행한다. 상기 로지컬 채널 - MAC PDU 매핑은 MAC PDU의 크기와 로지컬 채널에 분배된 리소스의 양을 이용해서 이뤄지며 어떤 로지컬 채널에서 발생할 데이터를 어떤 MAC PDU에 매핑할지 결정하는 과정이다. 로지컬 채널 - MAC PDU 매핑은 한 로지컬 채널에서 발생한 데이터가 가능하면 한 MAC PDU에 수납되도록 정의되어야 한다. 예를 들어 UE(101) 의 MAC 장치(215)는 아래 과정을 통해 로지컬 채널 - MAC PDU 매핑 과정을 아래와 같이 정의할 수 있다 . 임의의 로지컬 채널을 임의의 MAC PDU에 x 바이트 만큼 매핑한다는 것은, 상기 로지컬 채널에서 x 바이트 만큼의 데이터를 생성해서 상기 MAC PDU에 대응 시킴을 의미한다.

[로지컬 채널 - MAC PDU 매핑의 일 예]

MAC 장치(215)는 데이터의 사이즈가 큰 것에서 작은 것 순으로 로지컬 채널을 MAC PDU에 매핑한다. 그리고 MAC 장치(215)는 MAC PDU의 사이즈가 큰 것에서 작은 것 순으로 로지컬 채널을 매핑한다. 또한 MAC 장치(215)는 MAC PDU의 잔여 사이즈가 큰 것부터 작은 것 순으로 로지컬 채널을 매핑한다. 즉 크기가 가장 큰 MAC PDU를 분배된 리소스의 양이 상기 MAC PDU의 크기보다 작거나 같은 로지컬 채널들 중 가장 많은 리소스가 분배된 로지컬 채널에 상기 로지컬 채널에 분배된 리소스의 양만큼 매핑한다. 만약 상기 요건을 만족하는 로지컬 채널이 존재하지 않으면(즉 로지컬 채널에 분배된 리소스의 최소양이 MAC PDU의 최대크기보다 크다면), 가장 큰 MAC PDU와 가장 근접한 크기의 리소스가 분배된 로지컬 채널에 상기 MAC PDU의 크기 만큼 매핑한다. 상기 매핑 과정을 완료한 후, MAC PDU의 크기를 매핑된 리소스의 크기만큼 감한 값으로 갱신하고 로지컬 채널에 분배된 리소스의 양도 매핑된 리소스의 양만큼 감한 값으로 갱신하다. 상기 새롭게 갱신된 MAC PDU의 크기 및 로지컬 채널에 분배된 리소스의 양을 이용해서 상기 과정을 반복하며, 모든 MAC PDU의 크기와 모든 로지컬 채널에 분배된 리소스의 양이 0으로 갱신되면 과정을 종료한다.

이와 같이, 상기 로지컬 채널 - MAC PDU 매핑을 통해 로지컬 채널 별로 하나 또는 하나 이상의 리소스들이 대응된다. 하나의 MAC PDU와만 매핑된 로지컬 채널에는 하나의 리소스가 대응되고 여러개의 MAC PDU와 매핑된 로지컬 채널에는 매핑된 MAC PDU의 개수와 동일한 수의 리소스가 대응된다. 상기 리소스들의 크기는 매핑된 MAC PDU에서 상기 로지컬 채널에 대응된 리소스의 크기와 동일하다.

다음으로, UE(101)의 MAC 장치(215)는 425단계에서 로지컬 채널 별로 대응된 리소스의 크기만큼의 리소스를 할당한다. 이 때 하나의 로지컬 채널에 여러 개의 리소스가 할당될 수 있다. 즉 MAC 장치(215)는 로지컬 채널 별로 생성되는 RLC PDU를 MAC PDU로 다중화해서, ENB(120 내지 128)에서 그랜트를 통해 지시된 리소스를 통해 전송한다.

도 5에 MAC 계층으로부터 리소스의 크기를 통보 받은 RLC 장치의 동작을 도시하였다.

도 5를 참조하면, RLC 장치(210)는 505 단계에서 MAC 장치(215)로부터 리소스를 할당 받는다. 하나의 RLC 장치(210)가 여러 개의 리소스를 할당 받을 수도 있으며, RLC 장치(210)는 각 각의 리소스 크기에 맞춰 MAC 장치(215)로 전달할 RLC PDU를 구성한다. RLC 장치(210)의 버퍼에는 재전송이 필요한 RLC PDU가 저장되어 있을 수 있다. 이 후 RLC 장치(210)는 510 단계에서 재전송 RLC PDU가 존재하는지 검사한다. 상기 재전송 RLC PDU들은 일반적으로 일련 번호의 역순으로 재전송 우선 순위가 결정된다. 즉 일련 번호가 낮은 재전송 PDU일수록 먼저 재전송되어야 한다.

이어서, 510 단계의 검사 결과 재전송 RLC PDU가 존재한다면, RLC 장치(210)는 515 단계로 진행한다. 재전송 RLC PDU의 크기는 이미 고정되어 있기 때문에 리소스의 크기가 재전송 RLC PDU의 크기보다 작으면, RLC 장치(210)는 재전송 RLC PDU의 크기를 리소스의 크기에 맞춰 분할한다. 이런 분할 재전송은 오버 헤더를 증가시키기 때문에 가능하면 피하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 재전송 RLC PDU의 분할 재전송을 최대한 방지하기 위해서 다수의 리소스 중 크기가 가장 큰 리소스부터 재전송 RLC PDU에 대한 리소스를 할당한다. 그리고 상기 리소스의 크기를 이미 할당된 크기를 감산해서 갱신하고 다음 재전송 우선 순위의 RLC PDU에 리소스를 할당하는 동작을 반복한다. 예를 들어 RLC 장치(210)가 MAC 장치(215)로부터 1000 바이트와 50 바이트의 리소스를 할당 받았으며, 300 바이트와 500 바이트의 RLC PDU를 재전송해야 하며, 300 바이트 RLC PDU의 재전송 우선 순위가 500 바이트 RLC PDU의 재전송 우선 순위가 높다면, RLC 장치(210)는 우선 크기가 가장 큰 1000 바이트의 리소스로부터 300 바이트 재전송 RLC PDU에 대한 리소스를 할당하고, 상기 리소스의 크기를 700 바이트로 갱신한다.

계속해서, RLC 장치(210)는 520 단계에서 재전송 RLC PDU가 남아 있는지 검사한다. 이 때 520 단계의 검사 결과 재전송 RLC PDU가 남아 있다면, RLC 장치(210)는 525 단계에서 다음으로 큰 리소스로부터 차하위 재전송 우선 순위의 재전송 RLC PDU에 리소스를 할당한다. 예컨대 다음으로 큰 리소스는 1000 바이트에서 300 바이트를 할당하고 남은 700 바이트의 리소스이므로, RLC 장치(210)는 상기 700 바이트의 리소스로부터 500 바이트 재전송 RLC PDU에 대한 리소스를 할당한다. 이 후 RLC 장치(210)는 520 단계로 회귀해서 재전송 RLC PDU 존재 여부를 다시 검사한다. RLC 장치(210)는 더 이상 재전송 RLC PDU가 존재하지 않을 때까지 520 단계 및 525 단계를 반복한다.

마지막으로, 510 단계 또는 520 단계의 검사 결과 재전송 RLC PDU가 남아있지 않으면, RLC 장치(210)는 530 단계로 진행해서 잔여 리소스들의 크기에 맞춰서 신규 전송용 RLC PDU들을 생성한다. 예컨대 1000 바이트의 리소스에서는 800 바이트의 리소스가 재전송 RLC PDU들에게 할당되고 200 바이트의 리소스가 남아 있으며, 50 바이트의 리소스에서는 재전송 RLC PDU들에게 할당된 리소스가 없으므로 50 바이트의 리소스가 고스란히 남아 있다. RLC 장치(210)는 새롭게 전송할 200 바이트와 50 바이트 크기의 RLC PDU들을 생성한다. 이 후 RLC 장치(210)는 535 단계로 진행해서 재전송 RLC PDU들과 생성된 RLC PDU들을 MAC 장치(215)로 전달하고 과정을 종료한다.

상기한 바와 같이, RLC 장치(210)는 재전송 RLC PDU가 있을 경우에는 재전송 RLC PDU의 분할을 방지하기 위해서 크기가 가장 큰 리소스부터 상기 재전송 RLC PDU용 리소스를 할당한다. 재전송 RLC PDU의 분할을 방지하는 또 다른 방법으로 RLC 장치(210)는 재전송 우선 순위가 가장 높은 재전송 RLC PDU부터 리소스를 할당하되, 상기 재전송 RLC PDU보다 큰 리소스 중 크기가 가장 근접한 리소스로부터 리소스를 할당하는 방법을 생각할 수도 있다. 그리고 할당된 리소스의 크기를 감산해서 상기 리소스의 크기를 갱신한 후 재전송 차하위 우선 순위의 재전송 RLC PDU에 대해서 동일한 방법으로 리소스를 할당하는 과정을 모든 재전송 RLC PDU들에 대해 서 리소스가 할당되거나 잔여 리소스의 양이 0이될 때까지 반복하고, 남은 리소스가 있다면 잔여 리소스를 이용해서 신규로 전송할 RLC PDU를 생성할 수도 있다.

예컨대, MAC 장치(215)로부터 100 바이트, 200 바이트, 300 바이트의 리소스를 할당 받았을 때, 150 바이트, 250 바이트 및 100 바이트의 RLC PDU를 재전송해야 하며, 재전송 우선 순위도 동일한 순서라고 할 때, RLC 장치(210)는 먼저 재전송 우선 순위가 가장 높은 150 바이트 RLC PDU에 대해서는 상기 RLC PDU의 크기보다 큰 리소스 중 크기가 가장 근접한 리소스인 200 바이트의 리소스로부터 상기 재전송 RLC PDU에 대한 전송 자원을 할당한다. 그리고 차하위 재전송 우선 순위를 가지는 250 바이트 RLC PDU에 대한 자원은 상기 RLC PDU의 크기보다 큰 리소스 중 크기가 가장 근접한 리소스인 300 바이트의 리소스로부터 상기 250 바이트 RLC PDU에 대한 리소스를 할당한다. 그리고 마지막 재전송 우선 순위를 가지는 100 바이트 RLC PDU에 대한 자원은 상기 RLC PDU의 크기보다 큰 리소스 중 크기가 가장 근접한 리소스인 100 바이트의 리소스로부터 리소스를 할당한다. 재전송 RLC PDU들에 대한 리소스를 할당한 후 50 바이트 리소스 두 개가 남게되므로, RLC 장치(210)는 상기 잔여 리소스의 크기에 맞춰 신규로 전송할 RLC PDU들을 구성한다.

그리고 본 발명에 있어서, UE(101)의 구성을 설명하면 다음과 같다. 도 6에 UE의 RLC 장치와 MAC 장치의 구조를 도시하였다.

도 6을 참조하면, MAC 장치(210)는 다중화 및 역다중화 장치 (610) 및 리소스 할당부 (615)로 구성되며, 송수신 장치(605)와 연결된다. 송수신 장치(605)는 LTE 무선 채널을 통해 송수신되는 신호를 처리하는 장치이며, 무선 채널을 통해 수 신한 MAC PDU를 다중화 및 역다중화 장치(610)로 전달하고, 그랜트 정보는 리소스 할당부(615)로 전달한다. 다중화 및 역다중화 장치(610)는 RLC 장치(620)가 전달하는 RLC PDU들을 하나의 MAC PDU로 다중화해서 송수신 장치(605)로 전달하거나 송수신 장치(605)가 전달한 MAC PDU를 RLC PDU로 역다중화해서 적절한 RLC 장치(620)로 전달한다. 리소스 할당부(615)는 송수신 장치(605)가 전달한 그랜트를 해석해서 자신에게 할당된 리소스의 총양을 인지한다. 즉 단일 그랜트 수신 시, 리소스 할당부(165)는 그랜트를 통해 할당된 리소스의 양을 파악한다. 또는 다수개의 그랜트 수신 시, 리소스 할당부(165)는 그랜트들에서 각각의 그랜트를 통해 할당된 리소스의 합으로 총양, 다시 말해 통합 리소스를 산출한다. 리소스 할당부(615)는 상기 리소스의 총양과 로지컬 채널 별로 저장되어 있는 데이터의 양, 우선 순위 및 축적된 토큰의 양 등을 고려해서, 통합 리소스를 분할하여 로지컬 채널 별로 리소스를 분배한다. 그리고 리소스 할당부(615)는 상기 그랜트들에 의해서 생성될 MAC PDU들과 로지컬 채널들을 매핑해서 각 로지컬 채널에 할당될 리소스의 크기를 결정한다. 전술한 바와 같이 하나의 로지컬 채널이 여러개의 MAC PDU들에 매핑될 경우 상기 로지컬 채널에는 다수의 리소스가 할당된다. 리소스 할당부(615)는 상기 분배된 리소스를 RLC 장치(620)의 전송 제어부(635)로 전달한다.

그리고 RLC 장치(620)는 전송 버퍼(625), 프레이밍 장치(630) 및 전송 제어부(635)를 포함한다. 전송 제어부(635)는 리소스 할당부(615)가 전달한 리소스 크기를 고려해서 재전송할 RLC PDU들에 리소스를 할당하고, 잔여 리소스가 있으면 신규 RLC PDU를 생성한다. 전송 버퍼(625)는 상위 계층에서 전달된 데이터가 저장된 다. 전송 버퍼(625)에는 또한 재전송할 RLC PDU들도 저장된다. 프레이밍 장치(630)는 상위 계층 데이터를 RLC PDU로 프레이밍하는 장치이며 상위 계층 데이터를 적절한 크기로 분할하거나 연접하고 소정의 헤더 정보를 부착한다. 프레이밍 장치(630)는 또한 재전송할 RLC PDU를 적절한 크기로 재분할하기도 한다. 이 때 역시 소정의 헤더 정보를 부착함으로써 수신하는 장치가 분할된 RLC PDU를 원래의 RLC PDU로 재구성하도록 한다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

도 1은 LTE 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면,

도 2는 LTE 이동 통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 도시하는 도면,

도 3은 본 발명의 전체 동작을 예를 들어 설명한 도면,

도 4는 본 발명의 MAC 장치의 동작을 설명한 도면,

도 5는 본 발명의 RLC 장치의 동작을 도시한 도면, 그리고

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 RLC 장치와 MAC 장치의 구조를 도시한 도면이다.

Claims

이동통신 시스템에서 사용자 단말의 역방향 전송 자원을 처리하는 방법에 있어서,

기지국으로부터 다수개의 그랜트 수신 시, 상기 그랜트에 의해 지시되는 리소스의 합으로 통합 리소스를 산출하는 과정과,

각 논리 채널의 우선 순위와 관련된 제 1 정보에 기반하여 상기 산출된 통합 리소스를 상기 논리 채널에 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 방법.
제 1 항에 있어서,상기 논리 채널에 전송될 데이터의 양과 매체 접근 제어 (medium access control: MAC) 프로토콜 데이터 유닛(protocol data unit: PDU)들의 크기에 기반하여 상기 논리 채널을 상기 MAC PDU들에 매핑하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 매핑 과정은,

상기 MAC PDU들의 크기의 내림 차순으로 상기 논리 채널을 상기 MAC PDU들에 매핑하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 매핑 과정은,

상기 논리 채널에 할당된 자원의 크기의 내림차순으로 상기 논리 채널을 상기 MAC PDU들에 매핑하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 방법.
제 1항에 있어서,

상기 할당 과정은,

상기 논리 채널에 우선적으로 할당될 자원의 양과 관련된 제 2 정보에 기반하여 상기 논리 채널의 우선 순위의 내림차순으로 상기 통합 리소스를 상기 논리 채널에 할당하는 과정을 더 포함하는 것을 특으로 하는 역방향 전송 자원 처리 방법.
제 2항에 있어서,

상기 논리 채널에 할당된 자원에 따라 무선 링크 제어 (radio link control: RLC) PDU들을 구성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 방법.
제 6 항에 있어서,

새로운 전송 RLC PDU들 보다 재전송 RLC PDU들을 우선적으로 할당하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 방법.
제 5항에 있어서,

자원이 남는 경우, 상기 제 1 정보에 기반하여 상기 논리 채널의 우선 순위의 내림차순으로 상기 남는 자원을 상기 논리 채널에 할당하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 방법.
이동통신 시스템에서 사용자 단말의 역방향 전송 자원을 처리하는 장치에 있어서,

다른 네트워크 엔티티와 통신을 수행하는 통신부;

기지국으로부터 다수개의 그랜트 수신 시, 상기 그랜트에 의해 지시되는 리소스의 합으로 통합 리소스를 산출하고, 각 논리 채널의 우선 순위와 관련된 제 1 정보에 기반하여 상기 산출된 통합 리소스를 상기 논리 채널에 할당하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 제어부는,

상기 논리 채널에 전송될 데이터의 양과 매체 접근 제어 (medium access control: MAC) 프로토콜 데이터 유닛(protocol data unit: PDU)들의 크기에 기반하여 상기 논리 채널을 상기 MAC PDU들에 매핑하도록 제어하는 것 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 MAC PDU들의 크기의 내림차순으로 상기 논리 채널을 상기 MAC PDU들에 매핑하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 논리 채널에 할당된 자원의 크기의 내림차순으로 상기 논리 채널을 상기 MAC PDU들에 매핑하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 장치.
제 9항에 있어서,

상기 제어부는,

상기 논리 채널에 우선적으로 할당될 자원의 양과 관련된 제 2 정보에 기반하여 상기 논리 채널의 우선 순위의 내림차순으로 상기 통합 리소스를 상기 논리 채널에 할당하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 장치.
제 10항에 있어서,

상기 제어부는,

상기 논리 채널에 할당된 자원에 따라 무선 링크 제어 (radio link control: RLC) PDU들을 구성하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 제어부는,

새로운 전송 RLC PDU들 보다 재전송 RLC PDU들을 우선적으로 할당하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 장치.
제 13항에 있어서, 상기 제어부는,

자원이 남는 경우 상기 제 1 정보에 기반하여 논리 채널의 우선 순위의 내림차순으로 상기 남는 자원을 상기 논리 채널에 할당하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 장치.