KR101693772B1 - Ｒｌｃ 계층에서의 데이터 전송을 위한 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 RLC 계층에서의 데이터 전송을 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 상위계층으로부터의 RLC SDU(Radio Link Control Service Data Unit)를 수신 노드로 전송하기 전까지 저장하는 전송버퍼, 상기 전송 버퍼에 저장된 RLC SDU를 기 설정된 크기의 RLC PDU(Radio Link Control Protocol Data Unit)로 분할하여 상기 수신 노드로 전송하는 프레이밍부, 상기 프레이밍부에 의해 상기 수신 노드로 전송되었으나 긍정응답 신호를 수신하지 못한 RLC PDU가 속하는 RLC SDU를 저장하는 재전송 버퍼, 리셋(reset)이 인지된 경우 상기 재전송 버퍼에 저장된 RLC SDU를 순서대로 복원하고, 상기 복원된 RLC SDU의 재전송을 위해 상기 프레이밍부에 RLC PDU 생성 명령을 전송하는 제어부를 포함한다.
따라서, 본 발명에 따르면, RLC 계층에 재전송 버퍼를 추가하여 전송이 완료되지 않은 Downlink RLC SDU를 저장하므로, RLC RESET이 수행되어도 재전송 버퍼에 저장된 RLC SDU를 이용하여 복원 및 재전송을 수행하도록 하여 Throughput저하를 완화시킬 수 있다.

Description

ＲＬＣ 계층에서의 데이터 전송을 위한 시스템 및 그 방법{System and Method for transmitting data in Radio Link Control Layer}
본 발명은 RLC(Radio Link Control, 무선링크제어) 계층에서의 데이터 전송을 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상위계층으로부터의 RLC SDU(Radio Link Control Service Data Unit)를 기 설정된 크기의 RLC PDU(Radio Link Control Protocol Data Unit)로 분할하여 수신 노드로 전송하고, 상기 수신 노드로부터 긍정응답 신호를 수신하지 못한 RLC PDU가 속하는 RLC SDU를 재전송 버퍼에 저장하여, 리셋(reset)이 인지된 경우 상기 재전송 버퍼에 저장된 RLC SDU를 기 설정된 크기의 RLC PDU로 분할하여 상기 수신노드로 재전송하는 RLC 계층에서의 데이터 전송을 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
오늘날 이동통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하는 데서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위한 고속, 고품질의 무선 데이터 패킷 통신시스템으로 발전하고 있다.
도 1은 일반적인 이동통신 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 이동통신 시스템은 코어망(Core Network)(300), 무선 네트워크 서브시스템(Radio Network Subsystem; 이하 RNS라 칭함)(200) 및 사용자 단말(100)로 구성된다.
상기 RNS(200)는 기지국 제어기(220) 및 복수개의 기지국(210)으로 구성된다. 여기에서는 RNS로 표현하였으나, 이는 액세스 망을 말할 수 있다. 도면에서는 상기 RNS(200)를 하나만 표시하였으나, 복수 개일 수 있다.
도 2는 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 RNS 사이의 무선인터페이스 프로토콜의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 무선인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(Physical Layer, 이하 PHY 계층이라 칭함), 데이터링크계층(Data Link Layer) 및 네트워크계층(Network Layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터정보 전송을 위한 사용자평면과 제어신호 전달을 위한 제어평면으로 구분된다.
프로토콜 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형시스템간 상호접속 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층), L3 (제3계층)로 구분될 수 있다. 이러한 무선 프로토콜 계층들은 단말과 RNS 쌍(pair)으로 존재하여, 무선 구간의 데이터 전송을 담당한다.
제1계층인 PHY 계층은 물리채널을 이용하여 상위 계층에게 정보전송서비스를 제공한다.
PHY 계층은 상위의 MAC(Medium Access Control, 매체 접속 제어) 계층과 전송채널을 통해 연결되어 있으며, 이 전송채널을 통해 MAC 계층과 PHY 계층사이의 데이터가 이동한다. 이때, 전송채널은 크게 채널의 공유 여부에 따라 전용 전송채널과 공용 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 MAC 계층은 다양한 논리채널을 다양한 전송채널에 매핑시키는 역할을 하며, 여러 논리채널을 하나의 전송채널에 매핑시키는 논리채널 다중화의 역할을 수행한다.
MAC 계층은 상위계층인 RLC 계층과는 논리채널로 연결되어 있으며, 논리채널은 크게 전송되는 정보의 종류에 따라 제어평면의 정보를 전송하는 제어채널과 사용자평면의 정보를 전송하는 트래픽 채널로 나뉜다.
제2계층의 RLC 계층은 상위계층으로부터 수신한 데이터를 분할 및 연결하여 하위계층이 무선 구간으로 데이터를 전송하기에 적합하도록 데이터 크기를 조절하는 역할을 수행한다.
또한, 각각의 무선베어러(Radio Bearer, 이하 RB라 칭함)가 요구하는 다양한 QoS를 보장할 수 있도록 하기 위해 TM(Transparent Mode, 투명모드), UM(Un-acknowledged Mode, 무응답모드) 및 AM(Acknowledged Mode, 응답모드)의 세가지 동작 모드를 제공하고 있다. 특히, AM RLC는 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 자동 반복 및 요청(Automatic Repeat and Request; ARQ) 기능을 통한 재전송 기능을 수행하고 있다.
제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol, 패킷 데이터 수렴) 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷 전송 시에 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 전송하기 위하여 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더압축 기능을 수행한다. 이는 데이터의 헤더 부분에서 반드시 필요한 정보만을 전송하도록 하여, 무선 구간의 전송효율을 증가시키는 역할을 한다.
제3계층의 가장 상부에 위치한 RRC(Radio Resource Control, 무선 자원 제어) 계층은 제어평면에서만 정의되며, RB들의 설정, 재설정 및 해제와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 여기서 RB는 단말과 RNS의 데이터 전달을 위해 무선 프로토콜의 제1 및 제 2계층에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미하고, 일반적으로 RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 필요한 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다.
RB는 다시 SRB(Signaling RB)와 DRB(Data RB) 두 가지로 나누어 지는데, SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
이하 RLC계층에 대해 좀더 구체적으로 살펴보기로 한다. RLC 계층에는 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 칭함)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 영역의 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 응답을 하는 큰 차이가 있다.
AM RLC에서 수신측이 응답을 하는 이유는 자신이 수신하지 못한 PDU에 대해 송신측이 재전송을 하도록 요구하기 위해서이며, 이러한 재전송 기능이 AM RLC의 가장 큰 특징이다.
결국 AM RLC는 재전송을 통해 오류가 없는 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 특정 단말에게 전송하는 RRC 메시지 중 수신확인 응답이 반드시 필요한 RRC 메시지의 전송을 담당한다.
이하에서는 AM RLC에서의 데이터 전송 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 3은 종래 RLC 계층에서의 데이터 전송 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 송신노드는 상위계층으로부터 RLC SDU를 수신하여 전송 버퍼에 임시 저장하고(S300), 상기 저장된 RLC SDU를 기 설정된 크기의 RLC PDU로 분할하여 수신노드로 전송한다(S302).
그런 다음 상기 송신노드는 상기 수신노드로부터 상기 RLC SDU의 모든 RLC PDU에 대한 ACK 신호가 수신되었는지의 여부를 판단한다(S304).
상기 S304의 판단결과 모든 RLC PDU에 대한 ACK 신호가 수신된 경우, 상기 송신 노드는 다음 순서의 RLC SDU를 기 설정된 크기의 RLC PDU로 분할하여 상기 수신노드로 전송한다(S306).
만약, 상기 S304의 판단결과 ACK 신호가 수신되지 않은 RLC PDU가 존재하는 경우, 상기 송신노드는 해당 RLC PDU를 재전송하여 카운터에 지정된 최대 재전송 횟수이내에서 재전송이 완료되었는지의 여부를 판단한다(S308).
상기 S308의 판단결과 해당 해당 RLC PDU의 재전송이 완료되었으면, 상기 송신 노드는 상기 S306을 수행한다.
만약, 상기 S308의 판단결과 재전송이 완료되지 않았으면, 상기 송신노드는 상기 RLC PDU의 재전송 에러가 발생된 것으로 판단하여, RLC 계층을 리셋시킨다(S310).
RLC 계층이 리셋되면, 상기 송신노드는 상기 전송 버퍼에 저장된 RLC SDU를 모두 삭제하고(S312), 해당 RLC SDU의 재전송을 위해 상위 계층에 RLC SDU를 요청한다(S314).
즉, 송신 노드의 RLC 계층에서 RLC 리셋 절차가 수행되면, 전송이 완료되지 않은 다운링크 RLC PDU 및 SDU들은 모두 제거된다. 이 과정에서 유실된 다운링크 RLC SDU들은 TCP/IP의 경우 TCP 계층에서 재전송을 수행하여 복구가 이루어진다.
그러나, TCP 재전송이 수행되면 TCP 계층에서 전송 윈도우를 크게 줄이게 되므로 TCP/IP 전송률(throughput)이 일시적으로 크게 줄어드는 문제가 발생한다.
또한, TCP 계층에서 재전송이 수행되면 TCP 계층은 동시에 전송속도를 크게 감소시키므로, RLC 리셋 절차가 수행되면 전송률이 일시적으로 대폭 저하되는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 RLC 리셋이 발생하여도 다운링크 전송률 저하를 최소화할 수 있는 RLC 계층에서의 데이터 전송을 위한 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 전송이 완료되지 않은 다운링크 RLC SDU를 RLC 계층에서 복원 및 재전송을 수행하여 전송률 저하를 완화할 수 있는 RLC 계층에서의 데이터 전송을 위한 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 상위계층으로부터의 RLC SDU(Radio Link Control Service Data Unit)를 수신노드로 전송하기 전까지 저장하는 전송버퍼, 상기 전송 버퍼에 저장된 RLC SDU를 기 설정된 크기의 RLC PDU(Radio Link Control Protocol Data Unit)로 분할하여 상기 수신 노드로 전송하는 프레이밍부, 상기 프레이밍부에 의해 상기 수신 노드로 전송되었으나 긍정응답 신호를 수신하지 못한 RLC PDU가 속하는 RLC SDU를 저장하는 재전송 버퍼, 리셋(reset)이 인지된 경우 상기 재전송 버퍼에 저장된 RLC SDU를 순서대로 복원하고, 상기 복원된 RLC SDU의 재전송을 위해 상기 프레이밍부에 RLC PDU 생성 명령을 전송하는 제어부를 포함하는 RLC 계층에서의 데이터 전송 장치가 제공된다.
상기 제어부는 상기 RLC SDU의 모든 RLC PDU에 대해 상기 수신노드로부터 긍정응답신호를 수신한 경우, 상기 재전송 버퍼에 저장된 해당 RLC SDU를 삭제한다.
상기 프레이밍부는 상기 제어부로부터 RLC PDU 생성 명령 수신 시, 상기 재전송 버퍼에 저장된 RLC SDU를 기 설정된 크기의 RLC PDU로 분할하여 상기 수신 노드로 전송한다.
상기 제어부는 미리 정해진 재전송 횟수내에 RLC PDU의 전송이 지속적으로 실패하는 경우 리셋을 수행하여 리셋을 인지한다.
또한, 상기 제어부는 리셋이 인지된 경우 상기 전송버퍼에 저장된 RLC SDU 모두를 삭제한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상위 계층으로부터의 RLC SDU를 RLC PDU로 분할하여 수신 노드로 전송하는 RLC 계층, 상기 RLC 계층으로부터의 RLC PDU를 전송제어 절차에 따라 전송하는 MAC (Medium Access Control)계층, 상기 MAC 계층으로부터의 RLC PDU를 물리채널에 매핑하여 수신노드로 전송하는 송수신부를 포함하되, 상기 RLC 계층은 상위계층으로부터의 RLC SDU를 수신 노드로 전송하기 전까지 저장하는 전송버퍼, 상기 전송 버퍼에 저장된 RLC SDU를 기 설정된 크기의 RLC PDU로 분할하여 상기 수신 노드로 전송하는 프레이밍부, 상기 프레이밍부에 의해 상기 수신 노드로 전송되었으나 긍정응답 신호를 수신하지 못한 RLC PDU가 속하는 RLC SDU를 저장하는 재전송 버퍼, 리셋이 인지된 경우 상기 재전송 버퍼에 저장된 RLC SDU를 순서대로 복원하고, 상기 복원된 RLC SDU의 재전송을 위해 상기 프레이밍부에 RLC PDU 생성 명령을 전송하는 제어부를 포함하는 RLC 계층에서의 데이터 전송을 위한 시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, RLC 계층의 데이터 전송 장치가 수신노드로 데이터를 전송하는 방법에 있어서, (a) 상위계층으로부터의 RLC SDU를 기 설정된 크기의 RLC PDU로 분할하여 상기 수신노드로 전송하고, 상기 전송된 RLC PDU에 관련된 RLC SDU를 재전송 버퍼에 저장하는 단계, (b) 상기 수신노드로부터 상기 RLC SDU의 모든 RLC PDU에 대해 긍정응답신호가 수신되었는지의 여부를 판단하는 단계, (c) 상기 (b)단계의 판단결과 상기 RLC SDU의 모든 RLC PDU중에서 긍정응답신호가 수신되지 않은 RLC PDU가 존재하는 경우, 미리 정해진 재전송 횟수이내에서 해당 RLC PDU를 재전송하는 단계, (d) 상기 재전송 횟수이내에서 재전송이 완료되지 않은 경우, 리셋을 수행하고 상기 재전송 버퍼에 저장된 RLC SDU를 복원하여 상기 수신노드로 재전송하는 단계를 포함하는 RLC 계층에서의 데이터 전송 방법이 제공된다.
상기 (a)단계는 상기 상위계층으로부터의 RLC SDU를 전송 버퍼에 저장하는 단계, 상기 RLC SDU를 기 설정된 크기의 RLC PDU로 분할하여 상기 수신노드로 전송하는 단계, 상기 전송된 RLC PDU에 관련된 RLC SDU를 재전송 버퍼에 저장하는 단계를 포함하되, 상기 전송 버퍼에 저장된 RLC SDU는 상기 RLC SDU를 구성하는 RLC PDU의 전송 완료 시 폐기된다.
상기 (b)단계의 판단결과 상기 RLC SDU의 모든 RLC PDU에 대해 긍정응답신호가 수신된 경우, 상기 RLC SDU를 상기 재전송 버퍼에서 삭제하는 단계를 더 포함하는 RLC 계층에서의 데이터 전송 방법이 제공된다.
상기 (d)단계는 상기 재전송 횟수내에 RLC PDU의 전송이 지속적으로 실패하는 경우 리셋을 수행하는 단계, 상기 재전송 버퍼에 저장된 RLC SDU를 순서대로 복원하고, 상기 복원된 RLC SDU를 기 설정된 크기의 RLC PDU로 분할하여 상기 수신노드로 재전송하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 (d)단계는 상기 재전송 횟수내에 RLC PDU의 전송이 지속적으로 실패하는 경우, 긍정응답 신호가 수신되지 않은 RLC PDU의 일련번호를 저장하고 리셋을 수행하는 단계, 상기 저장된 일련번호에 해당하는 RLC PDU를 포함하는 RLC SDU를 확인하는 단계, 상기 재전송 버퍼에 저장된 RLC SDU를 이용하여, 상기 확인된 RLC SDU부터 순서대로 이후의 RLC SDU를 복원하는 단계, 상기 복원된 RLC SDU를 기 설정된 크기의 RLC PDU로 분할하여 상기 수신노드로 재전송하는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, RLC 계층에 재전송 버퍼를 추가하여 전송이 완료되지 않은 다운링크 RLC SDU를 저장하므로, RLC 리셋이 수행되어도 재전송 버퍼에 저장된 RLC SDU를 이용하여 복원 및 재전송을 수행하도록 하여 전송률 저하를 완화시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 이동통신 시스템의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 무선접속망 규격을 기반으로 한 단말과 RNS 사이의 무선인터페이스 프로토콜의 구조를 나타낸 도면.
도 3은 종래 RLC 계층에서의 데이터 전송 방법을 나타낸 흐름도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 RLC 계층에서의 데이터 전송 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 RLC 계층에서의 데이터 전송 방법을 나타낸 흐름도.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실시예에 따른 RLC 계층의 리셋 수행 시 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 예시도.
본 발명의 전술한 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
이하에서는 패킷을 전송하는 데이터 전송 장치를 송신노드로 칭하고, 패킷을 수신하는 장치를 수신노드로 칭하여 설명하기로 한다. 예를 들어, 송신노드가 무선 네트워크 서브시스템인 경우 수신노드는 사용자 단말이고, 송신 노드가 사용자 단말인 경우 수신 노드는 무선 네트워크 서브 시스템일 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 RLC계층에서의 송신노드의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 4를 참조하면, RLC 계층에서의 송신노드(400)는 전송버퍼(410), 프레이밍부(420), 재전송 버퍼(430), 제어부(440)를 포함한다.
상기 전송 버퍼(410)는 상위계층으로부터의 RLC SDU를 수신 노드로 전송하기 전까지 저장한다. 여기서, 상기 상위 계층은 PDCP 계층일 수 있다. 상기 전송버퍼(410)에 저장된 RLC SDU는 상기 프레이밍부(420)에 의해 수신노드로 전송이 완료되면, 폐기된다.
상기 프레이밍부(420)는 상기 전송 버퍼(410)에 저장된 RLC SDU를 기 설정된 크기의 RLC PDU로 분할하여 상기 수신노드로 전송한다.
즉, 상기 프레이밍부(420)는 상기 전송버퍼(410)에 저장된 적어도 하나의 RLC SDU를 기 설정된 크기의 RLC PDU 크기로 분할한 후, 헤더를 첨부하여 RLC PDU로 만든 뒤 하위 계층으로 전달한다. 이후 상기 RLC PDU는 하위 계층들을 거쳐 무선 채널을 통해 수신노드의 RLC 계층으로 전송된다. 여기서, 상기 RLC PDU 크기는 예를 들면, 336바이트, 656 바이트, 1503 바이트 등일 수 있다.
상기 프레이밍부(420)는 상위계층으로부터의 RLC SDU를 적절한 크기로 분할하고 일련번호를 비롯한 필요한 헤더 정보를 삽입하여 RLC PDU로 재구성한 후, 수신노드의 RLC 계층에 전송되도록 한다.
또한, 상기 프레이밍부(420)는 상기 제어부(440)로부터 RLC PDU 생성 명령이 수신된 경우, 상기 재전송 버퍼(430)에 저장된 RLC SDU를 기 설정된 크기의 RLC PDU로 분할하여 상기 수신노드로 전송한다.
상기 재전송버퍼(430)는 상기 프레이밍부(420)에 의해 상기 수신노드로 전송되었으나 ACK와 같은 긍정응답 신호를 수신하지 못한 RLC PDU가 속하는 RLC SDU를 저장한다. 상기 재전송버퍼(430)에 저장된 RLC SDU는 RLC 계층이 리셋된 경우, RLC SDU의 재전송을 위해 사용된다. 즉, RLC 계층의 리셋이 발생하면, 상기 전송 버퍼(410)에 저장된 RLC SDU와 RLC PDU는 모두 폐기되지만, 상기 재전송 버퍼(430)에 저장된 RLC SDU는 폐기되지 않는다. 그러므로, 상기 재전송 버퍼(430)에 저장된 RLC SDU는 리셋 발생시 재전송을 위해 사용된다.
상기 제어부(440)는 리셋이 인지된 경우 상기 재전송 버퍼(430)에 저장된 RLC SDU를 순서대로 복원하고, 상기 복원된 RLC SDU의 재전송을 위해 상기 프레이밍부(420)에 RLC PDU 생성 명령을 전송한다. 상기 제어부(440)는 미리 정해진 재전송 횟수내에 RLC PDU의 전송이 지속적으로 실패하는 경우 리셋을 수행 및 인지하게 된다.
상기 제어부(440)는 임의의 RLC SDU에 관련된 RLC PDU의 전송이 완료되면, 상기 RLC SDU를 상기 전송 버퍼(410)에서 삭제하고, 수신노드로부터 상기 RLC SDU의 모든 RLC PDU에 대해 긍정응답신호(ACK신호)가 수신되면, 상기 재전송 버퍼(430)에 저장된 해당 RLC SDU를 삭제한다.
또한, 상기 제어부(440)는 리셋이 인지된 경우 상기 전송버퍼(410)에 저장된 RLC SDU 모두를 삭제한다. 즉, 상기 제어부(440)는 RLC PDU의 재전송 수가 카운터에 지정된 최대 재전송 횟수를 초과할 경우, 재전송 에러가 발생한 것으로 판단하여, RLC 계층을 리셋시키고 상기 전송버퍼(410)에 저장된 RLC SDU를 삭제한다.
또한, 상기 제어부(440)는 상기 수신노드로부터의 수신확인응답에 따라, NACK 신호를 수신하였을 경우 해당 RLC PDU를 재전송하고 ACK 신호를 수신하였을 경우 상기 재전송 버퍼(430)에 저장된 해당 RLC SDU를 폐기한다.
또한, 상기 제어부(440)는 상기 수신노드로부터의 긍정응답신호를 수신하지 못한 RLC PDU가 존재할 경우, 해당하는 RLC PDU의 재전송 동작을 수행한다. 이때, 상기 제어부(440)는 카운터를 동작하여 상기 카운터에 지정된 최대 재전송 횟수 이내에 상기 RLC PDU의 재전송 동작이 완료되는지를 확인한다. 즉, 상기 제어부(440)는 해당 RLC PDU의 재전송 동작을 반복하면서 카운터를 1씩 증가시키고, 상기 카운터에 지정된 최대 재전송 횟수 이내에 재전송 동작이 완료되는지를 확인한다. 여기서, 상기 카운터는 각 RLC PDU별로 존재하고, 상기 RLC PDU의 재전송 후에 1씩 증가된다.
상기 카운터에 지정된 최대 재전송 횟수 이내에 재전송 동작이 완료되지 않으면, 상기 제어부(440)는 재전송 에러가 발생한 것으로 판단하여 RLC 계층을 리셋시킨다.
또한, 상기 제어부(440)는 상기 수신노드로부터 RLC SDU에 관련된 모든 RLC PDU가 정상적으로 수신되었다는 긍정응답신호를 수신하였거나, 재전송이 필요한 RLC PDU가 존재하지 않다는 판단을 내렸으면, 상기 전송버퍼(410)에 저장된 RLC SDU를 폐기한다.
상기와 같이 구성된 RLC 계층에서의 송신노드(400)는 재전송 동작(ARQ: Automatic Retransmission Request)을 지원한다. 상기 수신노드는 수신한 RLC PDU들의 일련번호를 검사하여 수신하지 못한 RLC PDU가 있을 경우, 수신확인응답에 수신하지 못한 RLC PDU가 있음을 나타내는 정보를 담아서 송신노드로 전송한다. 그러면, 상기 송신노드는 상기 수신확인응답을 바탕으로 미수신 RLC PDU에 대한 재전송을 실행한다. 상기 수신확인응답은 송신노드의 지시에 따라 전송되거나, 수신노드의 자체적인 판단에 의해서 전송될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 RLC 계층에서의 데이터 전송 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 송신노드는 상위계층으로부터 RLC SDU를 수신하여 전송 버퍼에 저장하고(S500), 상기 저장된 RLC SDU를 기 설정된 크기의 RLC PDU로 분할하여 수신 노드로 전송한다(S502).
그런 다음 상기 송신노드는 상기 전송된 RLC PDU에 관련된 RLC SDU를 재전송 버퍼에 저장한다(S504). 즉, 상기 송신노드는 수신노드로 전송되었으나 긍정응답 신호를 수신하지 못한 RLC PDU를 포함하는 RLC SDU를 재전송 버퍼에 저장한다.
상기 S504의 수행 후, 상기 송신노드는 상기 RLC SDU의 모든 RLC PDU에 대한 ACK 신호가 상기 수신노드로부터 수신되었는지의 여부를 판단한다(S506).
예를 들어, RLC SDU가 RLC PDU[x], RLC PDU[x+1], RLC PDU[x+2]로 분할된 경우, 상기 송신노드는 RLC PDU[x]와 RLC PDU[x+1]을 전송한 뒤, 상기 RLC PDU[x+2]를 순차적으로 전송한다. 그러면, 수신노드는 각 RLC PDU의 헤더에 표시된 일련번호를 이용하여 RLC PDU의 수신여부를 확인하고, 그 수신확인응답(예를 들어, ACK/NACK 신호)을 상기 송신노드로 전송한다.
그러면, 상기 송신노드는 상기 수신 노드로부터 받은 수신확인응답을 이용하여 어떤 RLC PDU가 수신노드에 도착하지 않았는지 판별하게 된다. 그리고 상기 송신노드는 상기 RLC PDU가 재전송되어야 하는 경우, 자신이 사용할 수 있는 무선자원의 양을 확인하고, 상기 무선자원을 이용하여 상기 RLC PDU를 재전송할 수 있으면 상기 RLC PDU를 변경하지 않고 재전송한다.
상기 S506의 판단결과 상기 RLC SDU의 모든 RLC PDU에 대해 ACK 신호가 수신된 경우, 상기 송신노드는 상기 ACK 신호가 수신된 RLC SDU를 상기 재전송 버퍼에서 삭제한다(S508).
만약, 상기 S506의 판단결과 상기 RLC SDU의 모든 RLC PDU에 대해 ACK 신호가 수신되지 않은 경우, 상기 송신노드는 카운터에 지정된 최대 재전송 횟수이내에서 해당 RLC PDU의 재전송이 완료되었는지의 여부를 판단한다(S510). 즉, 상기 송신노드는 ACK 신호가 수신되지 않은 RLC PDU에 대해서는 미리 정해진 재전송 횟수이내에서 해당 RLC PDU의 재전송을 수행한다. 그런 다음 상기 송신노드는 상기 RLC PDU가 상기 재전송 횟수이내에서 재전송이 완료되었는지를 판단하게 된다.
상기 S510의 판단결과 최대 재전송 횟수이내에서 재전송이 완료되었으면, 상기 송신 노드는 상기 S508을 수행한다. 즉, 상기 송신노드는 상기 수신노드로 RLC PDU를 전송한 후, 상기 수신노드로부터 ACK 신호가 수신되지 않으면, 해당 RLC PDU를 상기 수신노드로 재전송한 후 카운터를 1 증가시킨다. 그런 다음 상기 송신노드는 상기 RLC PDU가 상기 카운터에 지정된 최대 재전송 횟수이내에 재전송된 경우, 다음 순서의 RLC PDU를 전송한다. 그런 다음 상기 송신노드는 상기 수신노드로부터 상기 RLC SDU의 모든 RLC PDU에 대해 ACK 신호를 수신한 경우, 상기 RLC SDU를 상기 재전송 버퍼에서 삭제한다.
만약, 상기 S510의 판단결과 최대 재전송 횟수이내에서 재전송이 완료되지 않았으면, 상기 송신노드는 상기 RLC PDU의 재전송 에러가 발생된 것으로 판단하여, 리셋을 수행한다(S512). 상기 송신 노드가 리셋을 수행하면, 상기 전송 버퍼에 저장된 RLC SDU는 모두 폐기된다.
상기 S512의 수행 후, 상기 송신노드는 재전송에 실패한 RLC SDU를 다시 전송하기 위하여 상기 재전송 버퍼에 저장된 RLC SDU를 순서대로 복원하고(S514), 상기 복원된 RLC SDU를 기 설정된 크기의 RLC PDU로 분할하여 수신노드로 전송한다(S516).
상기와 같이 재전송 버퍼에 저장된 RLC SDU의 복원을 통해, RLC 리셋으로 인한 다운링크 RLC SDU 유실이 발생하지 않으므로 TCP/IP 재전송이 불필요하다. 따라서 RLC 리셋 후 일시적인 TCP/IP 계층 전송률 저하현상을 완화할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 RLC 계층에서의 데이터 전송 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 단계 S600부터 단계 S610은 도 5에 도시된 단계 S500부터 단계 S510과 상응하므로 그 설명은 생략하기로 한다.
만약, 상기 610의 판단결과 최대 재전송 횟수이내에서 재전송이 완료되지 않았으면, 상기 송신노드는 ACK가 수신되지 않은 RLC PDU의 일련번호(SN)를 저장하고 리셋을 수행한다(S612).
그런 다음 상기 송신노드는 상기 일련번호(SN)에 해당하는 RLC PDU를 포함하는 RLC SDU를 확인하고(S614), 상기 확인된 RLC SDU부터 순서대로 이후의 RLC SDU를 복원한다(S616).
그런 다음 상기 송신노드는 상기 복원된 RLC SDU를 기 설정된 크기의 RLC PDU로 분할하여 상기 수신노드로 재전송한다(S618).
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실시예에 따른 RLC 계층의 리셋 수행 시 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
RLC 계층의 송신노드는 상위계층으로부터 수신한 RLC SDU의 포인터 주소가 저장된 THP's sdulist 및 전송하고자 하는 실제의 RLC SDU가 저장되는 conSdulist를 포함하는 전송 버퍼, 수신노드로 전송되었으나 긍정응답 신호를 수신하지 못한 RLC PDU를 포함하는 RLC SDU가 저장된 stayedSduList인 재전송 버퍼를 포함한다.
상기 conSdulist에 저장된 RLC SDU가 일정 크기로 분할된 RLC PDU의 포인터 주소는 amdList에 저장되고, 전송하고자 하는 실제의 RLC PDU는 txList에 저장된다. 상기 txList에 저장된 RLC PDU는 수신노드로 전송된다.
따라서, 상위계층으로부터 5개의 RLC SDU를 수신한 경우, 상기 송신노드는 도 7a와 같이 THP's sdulist에 각 RLC SDU를 저장한 conSdulist의 포인터 주소를 저장한다.
도 7b를 참조하면, 상기 송신노드는 RLC SDU #4번까지 전송을 시도하고 있고, 수신노드는 RLC SDU #1번만 완전히 수신한 상태이다.
RLC SDU #1의 경우 최초 전송 시에는 stayedSduList에 보관되었으나 수신 노드로부터 ACK를 수신하여 전송이 완료되었음을 파악한 이후 상기 stayedSduList에서 제거된 상태이다.
RLC SDU #2, #3은 stayedSduList에 저장되어 있으므로 RLC PDU로 변환은 완료되었으나, 해당 RLC PDU들이 완전히 ACK 처리되지 않아 수신노드까지 전송이 완료되지는 않은 RLC SDU들이다.
RLC SDU #4의 경우 RLC SDU의 일부만 RLC PDU로 변환된 상태이므로, 전송버퍼인 conSduList에 임시 보관하여 다음 RLC 프로토콜이 호출되었을 때 나머지 RLC SDU 조각을 RLC PDU로 변환 처리한다.
상기 송신노드가 RLC SDU #4번까지 전송을 시도하고, 수신노드가 RLC SDU #1번만 완전히 수신한 상태에서 도 7c와 같이 RLC 리셋이 수행되면, 상기 송신노드는 전송이 완료되지 않은 RLC SDU, 즉 stayedSduList에 보관된 RLC SDU #2, #3 및 conSduList에 저장된 RLC SDU#4를 순서에 맞추어 복원한다. 그런 다음 상기 복원된 RLC SDU를 RLC PDU로 변환하여 상기 수신노드로 전송한다.
상기와 같은 방법에 의해 RLC 리셋으로 인한 다운링크 RLC SDU 유실이 발생하지 않으므로 TCP/IP 재전송이 불필요하고, RLC 리셋 후 일시적인 TCP/IP 계층 전송률 저하현상을 완화할 수 있다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상과 같이 본 발명의 RLC 계층의 데이터 전송을 위한 시스템 및 그 방법은 RLC 계층에 재전송 버퍼를 추가하여 전송이 완료되지 않은 다운링크 RLC SDU를 저장하므로, RLC 리셋이 수행되어도 재전송 버퍼에 저장된 RLC SDU를 이용하여 복원 및 재전송을 수행하도록 하여 전송률 저하를 완화시킬 필요성이 높은 것에 적합하다.
100 : 사용자 단말 200 : 무선 네트워크 서브시스템
210 : 기지국 220 : 기지국 제어기
300 : 코어망 400 : 데이터 전송 장치
410 : 전송 버퍼 420 : 프레이밍부
430 : 재전송 버퍼 440 : 제어부

Claims (11)

  1. 상위계층으로부터의 RLC SDU(Radio Link Control Service Data Unit)를 수신노드로 전송하기 전까지 저장하는 전송버퍼;
    상기 전송 버퍼에 저장된 RLC SDU를 기 설정된 크기의 RLC PDU(Radio Link Control Protocol Data Unit)로 분할하여 상기 수신 노드로 전송하는 프레이밍부;
    상기 프레이밍부에 의해 상기 수신 노드로 전송되었으나 긍정응답 신호를 수신하지 못한 특정 RLC SDU를 저장하는 재전송 버퍼; 및
    리셋(reset)이 인지되는 경우, 상기 재전송 버퍼에 저장된 정보를 기반으로 상기 수신 노드와의 통신 없이 상기 특정 RLC SDU를 복원하여 재전송하기 위한 복원처리를 수행하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 RLC 계층에서의 데이터 전송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 RLC SDU의 모든 RLC PDU에 대해 상기 수신노드로부터 긍정응답신호를 수신한 경우, 상기 재전송 버퍼에 저장된 해당 RLC SDU를 삭제하는 것을 특징으로 하는 RLC 계층에서의 데이터 전송 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프레이밍부는 상기 제어부로부터 RLC PDU 생성 명령 수신 시, 상기 재전송 버퍼에 저장된 상기 특정 RLC SDU를 기 설정된 크기의 RLC PDU로 분할하여 상기 수신 노드로 전송하는 것을 특징으로 하는 RLC 계층에서의 데이터 전송 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복원처리는,
    상기 특정 RLC SDU를 순서대로 복원하고, 상기 복원된 특정 RLC SDU의 재전송을 위해 상기 프레이밍부에 RLC PDU 생성 명령을 전송하는 것을 특징으로 하는 RLC 계층에서의 데이터 전송 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    미리 정해진 재전송 횟수내에 RLC PDU의 전송이 지속적으로 실패하는 경우 리셋을 수행하여 리셋을 인지하며,
    상기 리셋이 인지된 경우 상기 전송버퍼에 저장된 RLC SDU 모두를 삭제하는 것을 특징으로 하는 RLC 계층에서의 데이터 전송 장치.
  6. 삭제
  7. RLC 계층의 데이터 전송 장치가 수신노드로 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    (a) 상위계층으로부터의 RLC SDU를 기 설정된 크기의 RLC PDU로 분할하여 상기 수신노드로 전송하고, 상기 전송된 RLC PDU가 속하는 RLC SDU를 재전송 버퍼에 저장하는 단계;
    (b) 상기 수신노드로부터 상기 RLC SDU의 모든 RLC PDU에 대해 긍정응답신호가 수신되었는지의 여부를 판단하는 단계;
    (c) 상기 (b)단계의 판단결과 상기 RLC SDU의 모든 RLC PDU중에서 긍정응답신호가 수신되지 않은 특정 RLC PDU가 존재하는 경우, 미리 정해진 재전송 횟수이내에서 해당 특정 RLC PDU를 재전송하는 단계; 및
    (d) 상기 재전송 횟수이내에서 재전송이 완료되지 않은 경우, 리셋을 수행하고 상기 재전송 버퍼에 저장된 정보를 기반으로 상기 수신 노드와의 통신 없이 상기 상기 특정 RLC PDU가 속하는 특정 RLC SDU를 복원하여 재전송하기 위한 복원처리를 수행하는 단계;
    를 포함하는 RLC 계층에서의 데이터 전송 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 (a)단계는,
    상기 상위계층으로부터의 RLC SDU를 전송 버퍼에 저장하는 단계;
    상기 RLC SDU를 기 설정된 크기의 RLC PDU로 분할하여 상기 수신노드로 전송하는 단계; 및
    상기 전송된 RLC PDU에 관련된 RLC SDU를 재전송 버퍼에 저장하는 단계를 포함하되,
    상기 전송 버퍼에 저장된 RLC SDU는 상기 RLC SDU를 구성하는 RLC PDU의 전송 완료 시 폐기되는 것을 특징으로 하는 RLC 계층에서의 데이터 전송 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 (b)단계의 판단결과 상기 RLC SDU의 모든 RLC PDU에 대해 긍정응답신호가 수신된 경우, 상기 RLC SDU를 상기 재전송 버퍼에서 삭제하는 단계를 더 포함하는 RLC 계층에서의 데이터 전송 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 (d)단계는,
    상기 재전송 횟수내에 상기 특정 RLC PDU의 전송이 지속적으로 실패하는 경우 리셋을 수행하는 단계; 및
    상기 재전송 버퍼에 저장된 상기 특정 RLC SDU를 순서대로 복원하고, 상기 복원된 특정 RLC SDU를 기 설정된 크기의 RLC PDU로 분할하는 상기 복원처리를 수행하여 상기 수신노드로 재전송하는 단계를 포함하는 RLC 계층에서의 데이터 전송 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 (c)단계는,
    상기 재전송 횟수내에 상기 특정 RLC PDU의 전송이 지속적으로 실패하는 경우, 긍정응답 신호가 수신되지 않은 상기 특정 RLC PDU의 일련번호를 저장하고 리셋을 수행하는 단계;
    상기 저장된 일련번호에 해당하는 특정 RLC PDU를 포함하는 특정 RLC SDU를 확인하는 단계;
    상기 확인된 특정 RLC SDU부터 순서대로 이후의 나머지 특정 RLC SDU를 복원하는 단계; 및
    상기 복원된 특정 RLC SDU를 기 설정된 크기의 RLC PDU로 분할하여 상기 수신노드로 재전송하는 단계를 포함하는 RLC 계층에서의 데이터 전송 방법.
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