KR102293999B1

KR102293999B1 - 무선 통신 시스템에서 장치 및 이의 버퍼 제어 방법

Info

Publication number: KR102293999B1
Application number: KR1020170058498A
Authority: KR
Inventors: 김동건; 김성훈; 장재혁
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-05-11
Publication date: 2021-08-27
Also published as: CN110495211B; CN110495211A; KR20180111413A

Abstract

본 개시는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치의 버퍼 제어 방법은, 임의의 패킷에 대한 정보를 제1 버퍼 및 제2 버퍼 중에서 적어도 하나에 저장하는 단계, 상기 임의의 패킷에 기반하여 생성된 데이터를 전송하는 단계 및 상기 전송된 데이터에 대해 긍정 응답(acknowledgement, ack) 신호가 수신되면, 상기 데이터에 대응하는 상기 제1 버퍼 및 상기 제2 버퍼 중에서 적어도 하나에 저장된 상기 임의의 패킷에 대한 정보를 삭제하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 장치 및 이의 버퍼 제어 방법 { APPARATUS AND BUFFER CONTROLLING METHOD THEREOF IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM }

본 발명은 차세대 이동통신 시스템에서의 단말 및 기지국 동작에 관한 것으로, 구체적으로 단말 및 기지국이 효율적으로 버퍼를 관리하는 방법과 재전송을 할 때 재전송을 가속화할 수 있는 방법 및 장치에 관한 내용이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.

높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.

또한, 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.

이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

한편, 차세대 이동 통신 시스템에서, 기지국이 효율적으로 버퍼를 관리하는 방법과 재전송을 할 때 재전송을 가속화할 수 있는 방법에 대한 필요성이 대두하였다.

상기와 같은 필요성에 의해, 본 발명에서는 LTE 시스템에서 버퍼를 효율적으로 관리할 수 있는 방법을 제안하고 이를 구현할 수 있는 서로 다른 버퍼 구조에서의 구현 방법들을 제안하다. 또한, 차세대 이동 통신 시스템에서 재전송을 가속화하고 버퍼를 효율적으로 버퍼를 관리할 수 있는 방법들을 제안하고, 서로 다른 버퍼 구조에서 구현 방법들을 제안 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른, 무선 통신 시스템에서 장치의 버퍼 제어 방법은 임의의 패킷에 대한 정보를 제1 버퍼 및 제2 버퍼 중에서 적어도 하나에 저장하는 단계, 상기 임의의 패킷에 기반하여 생성된 데이터를 전송하는 단계 및 상기 전송된 데이터에 대해 긍정 응답(acknowledgement, ack) 신호가 수신되면, 상기 데이터에 대응하는 상기 제1 버퍼 및 상기 제2 버퍼 중에서 적어도 하나에 저장된 상기 임의의 패킷에 대한 정보를 삭제하는 단계를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른, 무선 통신 시스템에서 장치의 버퍼 제어 방법은 제1 패킷에 대한 정보를 제3 버퍼에 저장하는 단계, 상기 제1 패킷을 전송하기 위한 자원 정보를 획득하기 전에, 상기 제1 패킷을 선 처리하여 생성된 제2 패킷에 대한 정보를 제4 버퍼에 저장하는 단계, 상기 제1 패킷이 저장된 상기 제3 버퍼의 위치 정보와, 상기 제2 패킷이 저장된 상기 제4 버퍼의 위치 정보 사이의 매핑 관계를 저장하는 단계 및 상기 자원 정보가 수신되면, 상기 자원 정보에 기반하여 상기 제2 패킷에 대응하는 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

그리고 본 발명의 다른 실시 예에 따른, 무선 통신 시스템에서 장치는 신호를 송수신하는 송수신부, 제1 버퍼 및 제2 버퍼 중에서 적어도 하나를 포함하는 버퍼부 및 임의의 패킷에 대한 정보를 제1 버퍼 및 제2 버퍼 중에서 적어도 하나에 저장하도록 상기 버퍼부를 제어하고, 상기 임의의 패킷에 기반하여 생성된 데이터를 전송하도록 상기 송수신부를 제어하며, 상기 전송된 데이터에 대해 긍정 응답(acknowledgement, ack) 신호가 수신되면, 상기 데이터에 대응하는 상기 제1 버퍼 및 상기 제2 버퍼 중에서 적어도 하나에 저장된 상기 임의의 패킷에 대한 정보를 삭제하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른, 무선 통신 시스템에서 장치는 신호를 송수신하는 송수신부, 제3 버퍼 및 제4 버퍼를 포함하는 버퍼부 및 제1 패킷에 대한 정보를 제3 버퍼에 저장하고, 상기 제1 패킷을 전송하기 위한 자원 정보를 획득하기 전에, 상기 제1 패킷을 선 처리하여 생성된 제2 패킷에 대한 정보를 제4 버퍼에 저장하며, 상기 제1 패킷이 저장된 상기 제3 버퍼의 위치 정보와, 상기 제2 패킷이 저장된 상기 제4 버퍼의 위치 정보 사이의 매핑 관계를 저장하고, 상기 자원 정보가 수신되면, 상기 자원 정보에 기반하여 상기 제2 패킷에 대응하는 데이터를 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 단말의 버퍼 관리의 효율성을 높이고, 데이터 전송률을 높일 수 있게 된다.

도 1a는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1b는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 본 발명에서 제안하는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1d는 본 발명에서 제안하는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .
도 1ea 및 도 1eb는 LTE 시스템에서 데이터를 처리하는 구조를 나타낸 도면이다.
도 1f는 본 발명에서 제안하는 LTE 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법 제1의 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 1g는 본 발명에서 제안하는 LTE 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 동작할 때 효율적인 버퍼 관리 방법을 위한 제1의 실시 예의 구체적인 맵핑 테이블 및 그에 따른 동작을 나타낸 도면이다.
도 1ha 및 도 1hb는 본 발명에서 LTE 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 효율적으로 버퍼를 관리하는 제1 실시 예에 대한 단말의 동작을 나타낸 도면이다.
도 1ia 및 도 1ib는 본 발명에서 LTE 시스템 단말이 RLC UM 모드에서 효율적으로 버퍼를 관리하는 제1 실시 예에 대한 단말의 동작을 나타낸 도면이다.
도 1ja 및 도 1jb는 본 발명에서 LTE 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 효율적으로 버퍼를 관리하는 제2 실시 예에 대한 단말의 동작을 나타낸 도면이다.
도 1ka 및 도 1kb는 본 발명에서 LTE 시스템 단말이 RLC UM 모드에서 효율적으로 버퍼를 관리하는 제2 실시 예에 대한 단말의 동작을 나타낸 도면이다.
도 1l는 본 발명에서 제안하는 LTE 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법 제3의 실시 예를 나타낸 도면이며, 구체적인 맵핑 테이블 및 그에 따른 동작을 나타낸 도면이다.
도 1ma 및 도 1mb는 본 발명에서 LTE 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 효율적으로 버퍼를 관리하는 제3 실시 예에 대한 단말의 동작을 나타낸 도면이다.
도 1na 및 도 1nb는 본 발명에서 LTE 시스템 단말이 RLC UM 모드에서 효율적으로 버퍼를 관리하는 제3 실시 예에 대한 단말의 동작을 나타낸 도면이다.
도 1oa 및 도 1ob는 본 발명의 차세대 이동 통신 시스템에서 데이터를 처리하는 구조를 나타낸 도면이다.
도 1p는 본 발명에서 제안하는 차세대 이동 통신 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법 및 재전송 가속화 방법 제4의 실시 예를 나타낸 도면이며, 구체적인 맵핑 테이블 및 그에 따른 동작을 나타낸 도면이다.
도 1qa 및 도 1qb는 본 발명에서 차세대 이동 통신 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 효율적으로 버퍼를 관리하는 제4 실시 예에 대한 단말의 동작을 나타낸 도면이다.
도 1ra 및 도 1rb는 본 발명에서 차세대 이동 통신 시스템 단말이 RLC UM 모드에서 효율적으로 버퍼를 관리하는 제4 실시 예에 대한 단말의 동작을 나타낸 도면이다.
도 1s에 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 구조를 도시한 도면이다.
도 1t는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한 블럭도이다.
도 1u는 본 발명에서 다중 접속에서의 단말 데이터 선처리 동작 수행 방법을 나타내는 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하기로 한다.

이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.

차세대 이동 통신 시스템에서는 하향링크에서 최대 20Gbps 그리고 상향링크에서 최대 10Gbps의 데이터 전송률을 지원할 수 있어야 하며, 굉장히 짧은 지연 응답 시간을 요구한다. 따라서 차세대 이동 통신 시스템에서 서비스를 받는 단말의 경우, 송수신하는 데이터의 처리 속도가 굉장히 빨라야 한다. 따라서 단말의 데이터 처리를 가속화하는 방법은 중요하다. 또한, 높은 데이터 전송률을 지원하고 데이터의 처리속도를 가속화하기 위해서는 버퍼 관리를 효율적으로 관리하는 것도 중요하다. 이동 통신 시스템에서 데이터 전송률을 크게 떨어지게 하는 가장 큰 원인 중 하나는 재전송으로 인한 지연이다. 따라서 차세대 이동 통신 시스템에서 높은 데이터 전송률을 지원하기 위해서는 재전송을 가속화해야 할 필요성이 있다.

LTE 시스템은 데이터를 처리하는 구조가 차세대 이동 통신 시스템과 다르다. 구체적으로 말하면, LTE 시스템은 RLC 계층에서 연접(RLC concatenation) 기능을 가지고 있어 네트워크로부터 상향 링크 전송 자원을 받기 전까지는 단말이 임의의 데이터 선처리(pre-processing)를 수행할 수 없으며, 상향 링크 전송 자원을 받으면 PDCP 계층에서 PDCP PDU들을 연접하여 하나의 RLC PDU를 만들어서 MAC 계층으로 보내어 데이터 전송을 진행한다. 반면에 차세대 이동 통신 시스템에서는 RLC 계층에서 연접(RLC concatenation) 기능이 없기 때문에 상향 링크 전송 자원을 받기 전에 PDCP 계층에서 PDCP PDU를 RLC 계층에서 처리하여 RLC PDU로 만들고 MAC 계층으로 보내어 MAC 서브 헤더와 MAC SDU 까지 미리 생성해 놓을 수 있는 데이터 처리 구조를 가지고 있다.

따라서 버퍼를 효율적으로 관리하는 방법 및 재전송을 가속화하는 방법은 서로 다른 데이터 처리 구조에 따라 다른 방법으로 구현될 필요성이 있다.

도 1a는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

도 1a을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(1a-05, 1a-10, 1a-15, 1a-20) 과 MME (1a-25, Mobility Management Entity) 및 S-GW(1a-30, Serving-Gateway)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(1a-35)은 ENB(1a-05 ~ 1a-20) 및 S-GW(1a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.

도 1a에서 ENB(1a-05 ~ 1a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(1a-35)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 ENB(1a-05 ~ 1a-20)가 담당한다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한, 단말의 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. S-GW(1a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(1a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.

도 1b는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.

도 1b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP (Packet Data Convergence Protocol 1b-05, 1b-40), RLC (Radio Link Control 1b-10, 1b-35), MAC (Medium Access Control 1b-15, 1b-30) 으로 이루어진다. PDCP (Packet Data Convergence Protocol)(1b-05, 1b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

- 헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)

- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)

- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)

- 순서 재정렬 기능(For split bearers in DC (only support for RLC AM): PDCP PDU routing for transmission and PDCP PDU reordering for reception)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)

- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs at handover and, for split bearers in DC, of PDCP PDUs at PDCP data-recovery procedure, for RLC AM)

- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)

- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)

무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(1b-10, 1b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)

- ARQ 기능(Error Correction through ARQ (only for AM data transfer))

- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs (only for UM and AM data transfer))

- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs (only for AM data transfer))

- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs (only for UM and AM data transfer)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection (only for UM and AM data transfer))

- 오류 탐지 기능(Protocol error detection (only for AM data transfer))

- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard (only for UM and AM data transfer))

- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)

MAC(1b-15, 1b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)

- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs belonging to one or different logical channels into/from transport blocks (TB) delivered to/from the physical layer on transport channels)

- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)

- HARQ 기능(Error correction through HARQ)

- 로지컬 채널 간 우선순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)

- 단말 간 우선순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)

- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)

- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)

- 패딩 기능(Padding)

물리 계층(1b-20, 1b-25)은 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.

도 1c는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

도 1c을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템(이하 NR(new radio) 혹은 5G)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 혹은 NR 기지국)(1c-10) 과 NR CN (1c-05, New Radio Core Network)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말)(1c-15)은 NR gNB(1c-10) 및 NR CN (1c-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.

도 1c에서 NR gNB(1c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. NR gNB는 NR UE(1c-15)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR NB(1c-10)가 담당한다. 하나의 NR gNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 현재 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한, 단말의 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. NR CN (1c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다. 또한, 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME (1c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB (1c-30)과 연결된다.

도 1d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.

도 1d를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR PDCP(1d-05, 1d-40), NR RLC(1d-10, 1d-35), NR MAC(1d-15, 1d-30)으로 이루어진다. NR PDCP (1d-05, 1d-40)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.

헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)

- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)

- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)

- 순서 재정렬 기능(PDCP PDU reordering for reception)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs)

- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs)

- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)

- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)

상기에서 NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 말하며, 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있다.

NR RLC(1d-10, 1d-35)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.

- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)

- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)

- 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)

- ARQ 기능(Error Correction through ARQ)

- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs)

- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs)

- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection)

- 오류 탐지 기능(Protocol error detection)

- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard)

- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)

상기에서 NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU 들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU 들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 혹은 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU 들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU 들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, 상기에서 RLC PDU들을 수신하는 순서대로 (일련번호, Sequence number의 순서와 상관없이, 도착하는 순으로) 처리하여 PDCP 장치로 순서와 상관없이(Out-of sequence delivery) 전달할 수도 있으며, segment 인 경우에는 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 segment들을 수신하여 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, 처리하여 PDCP 장치로 전달할 수 있다. 상기 NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고 상기 기능을 NR MAC 계층에서 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수 있다.

상기에서 NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU 들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU 들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 혹은 PDCP SN을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능을 포함할 수 있다.

NR MAC(1d-15, 1d-30)은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.

- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)

- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs)

- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)

- HARQ 기능(Error correction through HARQ)

- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)

- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)

- 패딩 기능(Padding)

NR PHY 계층(1d-20, 1d-25)은 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 수행할 수 있다.

도 1ea 및 도 1eb는 LTE 시스템에서 데이터를 처리하는 구조를 나타낸 도면이다.

도 1ea 및 도 1eb에서와 같이 LTE 시스템에서는 로지컬 채널 별로 PDCP 계층과 RLC 계층 데이터 처리를 수행하게 된다. 즉, 로지컬 채널 1(1e-05)과 로지컬 채널 2(1e-10)는 서로 다른 PDCP 계층과 RLC 계층을 가지며 독립적인 데이터 처리를 수행하게 된다. 그리고 각 로지컬 채널의 RLC 계층으로부터 생성된 RLC PDU를 MAC 계층에 전달하여 하나의 MAC PDU로 구성한 후 수신단으로 전송하게 된다. LTE 시스템에서 PDCP 계층, RLC 계층, MAC 계층은 상기 도 1b에서 설명한 기능들을 포함할 수 있으며, 그에 상응하는 동작을 수행할 수 있다.

LTE 시스템은 RLC 계층에서 PDCP PDU를 RLC 계층에서 연접할 수 있다. 또한, LTE 시스템에서는, 1e-25와 같이 MAC PDU 구조에서 모든 MAC 서브 헤더들이 앞부분에 위치하고, MAC SDU 부분은 MAC PDU의 뒷부분에 위치하는 구조를 가질 수 있다. 상기 특징들 때문에 LTE 시스템에서는 상향 링크 전송 자원(Uplink grant)을 수신하기 전에는 RLC 계층에서 데이터 처리를 미리 수행하거나 준비해놓을 수 없다. 도 1ea 및 도 1eb에서처럼 상향 링크 전송 자원(1e-30)을 수신하게 되면 단말은 PDCP 계층으로부터 수신한 PDCP PDU들을 상향 링크 전송 자원에 맞게 연접하여 RLC PDU을 생성한다. 상기에서 상향 링크 전송 자원은 MAC 계층에서 기지국으로부터 수신한 후, LCP(Logical channel prioritization)를 수행하고 각 로지컬 채널 별로 상향 링크 전송 자원을 나누어 주게 된다, 즉, 상기에서 상향 링크 전송 자원(1e-30)은 MAC 계층으로부터 할당받은 상향 링크 전송 자원이다. 상기에서 만약 연접하려고 하는 PDCP PDU들의 크기가 상향 링크 전송 자원이 맞지 않는다면 RLC 계층은 분할(segmentation) 절차를 수행하여 PDCP PDU들을 상향 링크 전송 자원에 맞도록 한다. 상기 절차를 각 로지컬 채널별로 수행할 수 있고, 각 RLC 장치에서는 연접된 PDCP PDU들을 이용하여 RLC 헤더를 구성하고, 완성된 RLC PDU를 MAC 장치로 보낼 수 있다. 상기에서 MAC 장치는 상기에서 각 RLC 계층들로부터 수신한 RLC PDU(MAC SDU)들을 하나의 MAC PDU로 구성하여 PHY 장치에 보내어 전송할 수 있다. 상기에서 RLC 헤더를 구성할 때 RLC 장치는 분할(segmentation) 동작을 수행하면 분할한 정보를 헤더에 포함시키면, 연접한 각 PDCP PDU들의 길이 정보를 헤더에 포함시킬 수 있다(수신단에서 재조립할 수 있도록 하기 위함이다).

상기에서와 같이 LTE 시스템에서는 상향 링크 전송 자원을 수신한 시점부터 본격적인 RLC 계층, MAC 계층, PHY 계층의 데이터 처리가 시작되는 특징을 가지고 있다.

LTE 시스템에서 RLC 계층은 RLC AM(Acknowledged Mode) 모드와 RLC UM(Unacknowledged Mode) 모드와 RLC TM(Transparent Mode) 모드에서 동작할 수 있다. RLC AM 모드에서 RLC 계층은 ARQ 기능을 지원하며, 송신단은 수신단으로부터 RLC 상태 보고(RLC Status Report)를 수신할 수 있다. 그리고 상기 송신단은 상기 상태 보고를 통해 NACK을 받은 RLC PDU들에 대해서 재전송을 수행할 수 있다. 따라서 에러가 없는 신뢰성 있는 데이터의 전송을 보장할 수 있으므로 높은 신뢰성이 요구되는 서비스에 적합하다. 반면에 RLC UM 모드에서는 ARQ 기능을 지원하지 않는다. 따라서 RLC UM 모드에서는 송신단은 RLC 상태 보고를 받지 않으며, 재전송 기능도 없다. RLC UM 모드에서 송신단의 RLC 계층은 상향 링크 전송 자원을 수신하면 상위 계층에서 수신한 PDCP PDU(RLC SDU)들을 연접하여 계속하여 하위 계층으로 전달하는 역할을 수행한다. 따라서 전송 지연(delay) 없이 지속적인 데이터 전송이 가능하며, 전송 지연에 민감한 서비스에 유용할 수 있다. RLC TM 모드에서 RLC 계층은 상위 계층으로부터 수신한 PDCP PDU들을 아무런 처리를 수행하지 않고 바로 하위 계층으로 보낸다. 즉, RLC 계층의 TM 모드에서 상위 계층으로부터 데이터는 RLC 계층에서 투명하게(Transparent) 하위 계층으로 전달된다. 따라서 CCCH(Common control channel)과 같은 공용 채널을 통해 전송되는 시스템 정보나 페이징 메시지 등을 보낼 때 유용하게 사용될 수 있다.

본 발명에서는 PDCP 계층과 RLC 계층에서 효율적인 버퍼 관리 방법과 재전송을 가속화하는 방법을 다루기 때문에 RLC TM 모드처럼 RLC 계층에서 아무런 처리를 하지 않는 모드를 제외한 RLC AM 모드와 RLC UM 모드에 대해서 구체적으로 다룬다.

[ LTE 시스템 별도 버퍼 구조]

도 1f는 본 발명에서 제안하는 LTE 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법 제1의 실시 예를 나타낸 도면이다.

도 1g는 본 발명에서 제안하는 LTE 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 동작할 때 효율적인 버퍼 관리 방법을 위한 제1의 실시 예의 구체적인 맵핑 테이블 및 그에 따른 동작을 나타낸 도면이다.

도 1f에서 단말은 각 로지컬 채널 별로 제1의 버퍼, 제2의 버퍼를 가지고 있으며, MAC 계층에서 제3의 버퍼를 가지고 있다. 상기에서 로지컬 채널들의 제1의 버퍼, 제2의 버퍼, 제3의 버퍼는 물리적으로 구분된 버퍼들일 수 있으며, 혹은 물리적으로는 같은 버퍼이나, 논리적으로 구분된 버퍼일 수 있다. 본 발명에서는 실제로 구현할 때 물리적 혹은 논리적으로 구분될 수 있는 버퍼 구조들을 포함하며, 본 발명에서는 각 역할에 따라서 버퍼들을 제1, 제2, 제3과 같이 구분한다. 바람직하게는 상기 제1의 버퍼는 PDCP 버퍼이고, 상기 제2 의 버퍼는 RLC 버퍼일 수 있으며, 상기 제3의 버퍼는 MAC 버퍼일 수 있다.

제1의 버퍼(1f-10)는 PDCP 계층으로 들어오는 IP 패킷들(1f-05, PDCP SDU)을 저장하고 PDCP SDU들의 헤더를 생성하고 헤더를 PDCP SDU와 함께 구성하여 PDCP PDU(1f-20)를 만들고 이를 저장해둘 수 있다. 그리고 제2의 버퍼(1f-25)로 상기에서 생성된 PDCP PDU가 전달될 수 있다. 단말은 기지국으로부터 상향링크 전송 자원(Uplink grant)을 수신하게 되면 각 로지컬 채널 별로 우선순위 혹은 QoS를 반영하여 각 로지컬 채널에게 상향 링크 전송 자원을 분배해주게 된다. 각 로지컬 채널은 상기에서 상향 링크 전송 자원을 수신하게 되면 RLC 계층에서 PDCP PDU(RLC SDU)들을 연접하여 각 PDCP PDU(RLC SDU)들의 길이 정보를 RLC PDU의 헤더에 입력하고, RLC PDU를 구성한다(1f-30). 상기에서 상향 링크 전송 자원에 RLC SDU들을 연접하였을 때 그 크기에 정확히 부합하지 않으면, RLC 계층은 분할 동작(segmentation)을 수행할 수 있다. RLC SDU에 대해 분할 동작을 수행하면 RLC 계층은 상기 분할 정보를 RLC PDU의 헤더에 입력한다. 그리고 상기 RLC 계층은 완성된 RLC PDU들을 MAC 계층으로 보낼 수 있다. 상기 MAC 계층은 서로 다른 로지컬 채널로부터 수신한 RLC PDU들을 다중화(multiplexing)하여 하나의 MAC PDU(1f-40)을 구성하여 PHY 계층으로 전송할 수 있다. 그리고 상기 MAC 계층은 HARQ 처리(HARQ process)을 위해서 상기 MAC PDU를 저장하고 ACK를 수신할 때까지 재전송을 수행할 수 있다.

더 구체적인 내용은 도 1g를 통해 다음과 같이 설명될 수 있다.

RLC 계층은 상기 계층에서 PDCP PDU(RLC SDU)를 수신하면 제2의 버퍼(1g-10)에 저장할 수 있다. 혹은 상기 PDCP PDU(RLC SDU)를 제2의 버퍼에 저장하지 않고, 참조할 수 있도록 상기 PDCP PDU의 메모리 주소를 기록해 놓을 수 있다. RLC 계층은 상향 링크 전송 자원의 크기를 수신하고 알게 되면, 상기 PDCP PDU(RLC SDU)들을 연접하여 하나의 RLC PDU를 구성할 수 있다. 상기에서 RLC PDU를 구성하고 나면 RLC 계층은 RLC 일련번호를 기준으로 맵핑 테이블(1g-35)을 구성할 수 있다. 예를 들면 RLC 일련번호 1번에 해당하는 RLC PDU가 저장된 제2의 버퍼의 주소(1g-40)를 기록하고 상기 RLC PDU에 연접된 PDCP PDU들에 대한 정보를 기록하기 위해 연접된 PDCP PDU들에 대한 제1 버퍼의 메모리 주소(1g-45)를 기록해놓을 수 있다. 상기에서 버퍼의 주소는 메모리 주소의 시작 링크(start link)와 마지막 링크(end link)로 관리될 수 있다. 또한, RLC 계층에서 분할 동작을 수행하였다면 분할된 정보가 기록될 수 있다(1g-50). 상기에서 분할된 정보는 RLC PDU의 헤더를 제외한 부분이 즉 페이로드가 원래 RLC SDU들과 비교했을 때 맨 앞 부분이 일치하면 FI 필드의 첫 번째 비트를 0 일치하지 않으면 FI 필드의 첫 번째 비를 1로 기록하고, 원래 RLC SDU들과 비교했을 때 맨 뒷 부분이 일치하면 FI 필드의 두 번째 비트를 0 일치하지 않으면 FI 필드의 두 번째 비트를 1로 기록될 수 있다. 상기와 같이 분할 정보가 기록될 수 있다. 또한, 송신단 RLC 계층은 수신단 RLC 계층으로부터 RLC 상태 보고(RLC Staus Report)를 보고 받은 후 각 RLC 일련번호에 대한 AKC/NACK 결과를 확인할 수 있고, 각 RLC 일련번호에 대한 RLC 일련번호에 대한 ACK/NACK을 기록할 수 있다(1g-55). 또한, 각 RLC 일련번호에 해당하는 RLC PDU에 어떤 PDCP PDU들이 연접되었는지에 대한 정보가 기록될 수 있다. 즉, RLC 일련번호 1번에서는 PDCP 일련번호 1번과 2번이 연접되어 있으며, PDCP 일련번호 3번의 일부가 연접되어 있다는 정보를 지시할 수 있다. RLC 계층에서 분할 동작을 수행한 경우에는 각 분할된 segment에 대한 정보도 마지막 segment일 경우는 표시해둘 수 있다. 상기에서 마지막 segment를 표시해두는 이유는 어떤 RLC 일련번호에 대해 ACK를 수신했을 경우, 어느 PDCP 일련번호까지 ACK로 간주할 수 있는지를 확인하기 위함이다. 즉, RLC 일련번호 2번에 PDCP 일련번호 3번의 마지막 segment와 PDCP 일련번호 4번을 연접하여 전송한 후 RLC 일련번호 2번에 대한 ACK를 받으면 RLC 계층은 PDCP 일련번호 3번의 마지막 segment에 대한 ACK를 받았으므로, PDCP 일련번호 3번과 PDCP 일련번호 4번에 대한 ACK를 받았다고 간주할 수 있다.

상기에서 RLC 계층은 상향 링크 전송 자원을 받을 때마다 PDCP PDU들을 연접 및 분할하여 RLC PDU를 만들어 하위 계층에 전송할 수 있다. 그리고 상기 RLC 계층은 1g-15, 1g-20, 1g-25와 같이 차례차례 전송하고 저장해둘 수 있으며, 상기 저장된 정보를 1g-35와 같은 맵핑 테이블 정보로 기록할 수 있다. 만약 수신단 RLC 계층으로부터 받은 RLC 상태보고에서 RLC 일련번호 1번에 대한 NACK을 받으면 RLC 계층은 재전송을 준비하게 되며, 재전송을 위한 상향 링크 전송 자원이 맨 처음 전송했을 때(1g-15)보다 더 작으면 재분할 동작을 수행하고 분할된 RLC PDU들을 위한 헤더를 새롭게 구성하고 구성된 RLC PDU들을 전송하며, 이에 대한 정보도 따로 기록해둘 수 있다.

상기에서 제1 버퍼와 제2의 버퍼의 동작은 다음과 같다.

PDCP 계층은 상위 계층에서 IP 패킷이 수신되면 제1의 버퍼(1f-10, 1g-05)에 각 IP 패킷을 메모리 주소를 할당하여 저장하고, 각 IP 패킷 별로 타이머(PDCP discard timer)를 구동하고 이를 관리할 수 있다. 상기에서 타이머의 값을 네트워크에 의해서 설정될 수 있다. 예를 들면, RRC 연결을 단말이 설정할 때 네트워크로부터 RRC 메시지로 설정 받을 수 있다. 상기에서 타이머가 만료하면 단말은 제1의 버퍼에서 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU 혹은 PDCP SDU를 삭제한다. 만약 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU가 RLC 계층으로 보내졌다면 PDCP 계층은 RLC 계층으로 상기 PDCP PDU에 해당하는 삭제 지시자(discard indicator)를 보내게 된다. 상기 삭제 지시자는 RLC 계층으로 보내진 PDCP PDU의 제2의 버퍼에 대한 메모리 주소를 지시하거나, PDCP 일련번호를 지시하거나, 상기 PDCP PDU에 대한 맵핑 정보를 지시할 수 있다. 또한, PDCP 계층은 수신단 PDCP 계층으로부터 PDCP 상태 보고(PDCP status report)를 통해서 PDCP PDU들에 대한 ACK/NACK 정보를 수신한 경우, ACK를 받은 PDCP PDU들을 제1의 버퍼로부터 삭제하고, 삭제된 PDCP PDU들에 대응되는 만료되지 않은 타이머가 존재한다면 중지하고 삭제할 수 있다.

RLC 계층은 상기 PDCP 계층으로부터 삭제 지시자(discard indicator)를 수신하면 삭제 지시자에 해당하는 PDCP PDU가 아직 RLC 계층에서 RLC PDU의 일부가 되지 않았거나, 맵핑되지 않았다면 해당 정보를 삭제한다. 즉, RLC 계층으로 전달되어 저장된 PDCP PDU(RLC SDU)와 그와 관련된 정보, 맵핑 정보들을 제2의 버퍼에서 삭제한다. 만약 상기 삭제 지시자가 지시하는 PDCP PDU가 이미 RLC PDU가 일부가 되었다면 제2의 버퍼에서 상기 PDCP PDU와 그에 관련된 정보를 삭제하지 않는다. 왜냐하면 RLC PDU의 일부가 되었는데 삭제하게 되면 RLC 일련번호에 갭(gap)이 생기게 되기 때문에 전송 지연을 일으킬 수 있기 때문이다. 즉, 수신단에서는 상기에 해당하는 RLC 일련번호가 전송과정 중에서 유실된 것인지 송신단에서 삭제 지시자에 의해서 삭제가 된 것인지 구별할 수 가 없다. RLC 계층은, 만약 수신단의 RLC 계층으로부터 RLC 상태 보고를 수신하게 되면, RLC 일련번호 별로 ACK/NACK 결과를 확인할 수 있다. 그리고 상기 RLC 계층은 ACK가 확인된 RLC PDU의 경우는 제2의 버퍼에서 삭제하고, 그와 관련된 맵핑 정보들을 삭제할 수 있다. NACK이 확인된 RLC PDU의 경우는 재전송을 준비한다. 상기에서 재전송을 수행할 경우, RLC 계층은 재전송을 위한 RLC PDU가 제2의 버퍼에 저장된 경우에는 상향 링크 전송 자원이 충분하면 바로 재전송을 수행할 수 있다. 또한, 상기 RLC 계층은 상향 링크 전송 자원이 부족한 경우, 재분할(Re-segmentation, 1g-30)을 수행하여 전송할 수 있다. 만약 제2의 버퍼에 재전송을 위한 RLC PDU가 저장되어 있지 않고, 기존에 생성하였던 생성 정보(헤더 정보, 연접한 PDCP PDU들에 대한 정보)와 맵핑 정보가 기록되어 있다면, 이를 기반으로 동적으로 RLC PDU를 다시 생성하여 재전송할 수 있다.

상기에서 RLC 계층은 RLC 상태 보고를 통해 RLC 일련번호에 대한 ACK/NACK에 대한 결과를 확인하고, 맵핑 테이블의 정보를 확인하여(1g-60) 그에 상응하는 PDCP 일련번호에 대한 ACK/NACK 결과도 판단할 수 있다. 상기에서 PDCP 일련번호에 대한 ACK를 확인하면 RLC 계층은 상기 PDCP 일련번호에 대한 ACK 정보를 PDCP 계층에 전달할 수 있다. PDCP 계층은 상기 ACK 정보를 확인하여 PDCP 일련번호 별로 ACK/NACK 정보를 기록해 둘 수 있다. 상기 PDCP 일련번호 별 ACK 정보는 핸드오버 시에 활용될 수 있다. 즉, PDCP 계층은 단말의 핸드오버가 일어났을 때 일련번호 순서대로 ACK를 모두 받은 가장 낮은 PDCP 일련번호 이후의 PDCP 일련번호부터 시작해서 핸드오버의 타겟 기지국에게 재전송할 수 있다. 만약 핸드오버시 선택적인 재전송을 네트워크가 지원한다면 PDCP 계층은 NACK을 받은 PDCP PDU들만 핸드오버의 타겟 기지국으로 재전송할 수도 있다.

도 1ha 및 도 1hb는 본 발명에서 LTE 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 효율적으로 버퍼를 관리하는 제1 실시 예에 대한 단말의 동작을 나타낸 도면이다.

단말 PDCP 계층(1h-01)은 상위 계층에서 IP 패킷이 수신되면 제1의 버퍼(1h-05)에 각 IP 패킷을 메모리 주소를 할당하여 저장할 수 있다(1h-05). 또한, 단말 PDCP 계층(1h-01)은 각 IP 패킷 별로 타이머(PDCP discard timer)를 구동하고 상기 타이머를 관리할 수 있다(1h-10). 상기에서 타이머가 만료하면 단말은 제1의 버퍼에서 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU 혹은 PDCP SDU를 삭제한(1h-20)다. 만약 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU가 RLC 계층으로 보내졌다면(1h-25) PDCP 계층은 RLC 계층으로 상기 PDCP PDU에 해당하는 삭제 지시자(discard indicator)를 보내게 된다(1h-30). 상기 삭제 지시자는 RLC 계층으로 보내진 PDCP PDU의 제2의 버퍼에 대한 메모리 주소를 지시하거나, PDCP 일련번호를 지시하거나, 상기 PDCP PDU에 대한 맵핑 정보를 지시할 수 있다. 또한, PDCP 계층은 수신단 PDCP 계층으로부터 PDCP 상태 보고(PDCP status report)를 통해서 PDCP PDU들에 대한 ACK/NACK 정보를 수신한 경우, ACK를 받은 PDCP PDU들을 제1의 버퍼로부터 삭제하고, 삭제된 PDCP PDU들에 대응되는 만료되지 않은 타이머가 존재한다면 중지하고 삭제할 수 있다(1h-20).

단말 RLC 계층(1h-35)은 상기 PDCP 계층으로부터 삭제 지시자(discard indicator)를 수신하면(1h-40) 정보를 삭제할 수 있다. 구체적으로, 단말 RLC 계층(1h-35)은 상기 삭제 지시자에 해당하는 PDCP PDU가 아직 RLC 계층에서 RLC PDU의 일부가 되지 않았거나, 맵핑되지 않았다면(1h-45) 해당 정보를 삭제한다(1h-55). 상기 삭제 지시자에 대한 내용이 RLC 계층으로 전달되어, 단말 RLC 계층(1h-35)은 저장된 PDCP PDU(RLC SDU)와 그와 관련된 정보, 맵핑 정보들을 제2의 버퍼에서 삭제한다. 만약 상기 삭제 지시자가 지시하는 PDCP PDU가 이미 RLC PDU가 일부가 되었다면(1h-45) 단말 RLC 계층(1h-35)은 제2의 버퍼에서 상기 PDCP PDU와 그에 관련된 정보를 삭제하지 않는다(1h-50).

RLC 계층은 만약 수신단의 RLC 계층으로부터 RLC 상태 보고를 수신하게 되면(1h-40) RLC 일련번호 별로 ACK/NACK 결과를 확인할 수 있다. 그리고 상기 RLC 계층은 ACK가 확인된 RLC PDU의 경우(1h-60)는 제2의 버퍼에서 삭제하고, 그와 관련된 맵핑 정보들을 삭제한다(1h-65). NACK이 확인된 RLC PDU의 경우는 RLC 계층은 재전송을 준비한다(1h-75). 상기에서 재전송을 수행할 경우, RLC 계층은 재전송을 위한 RLC PDU가 제2의 버퍼에 저장된 경우, 상향 링크 전송 자원이 충분하면 바로 재전송을 수행할 수 있고, 상향 링크 전송 자원이 부족한 경우, 재분할(Re-segmentation, 1g-30)을 수행하여 전송할 수 있다. 만약 제2의 버퍼에 재전송을 위한 RLC PDU가 저장되어 있지 않고, 기존에 생성하였던 생성 정보(헤더 정보, 연접한 PDCP PDU들에 대한 정보)와 맵핑 정보가 기록되어 있다면, 이를 기반으로 동적으로 RLC PDU를 다시 생성하여 재전송할 수 있다.

상기에서 RLC 계층은 RLC 상태 보고를 통해 RLC 일련번호에 대한 ACK/NACK에 대한 결과를 확인하고, 맵핑 테이블의 정보를 확인하여(1h-70) 그에 상응하는 PDCP 일련번호에 대한 ACK/NACK 결과도 판단할 수 있다. 상기에서 PDCP 일련번호에 대한 ACK를 확인하면 RLC 계층은 상기 PDCP 일련번호에 대한 ACK 정보를 PDCP 계층에 전달할 수 있다. PDCP 계층은 상기 ACK 정보를 확인하여 PDCP 일련번호 별로 ACK/NACK 정보를 기록해 둘 수 있다.

상기 본 발명에서 제안하는 LTE 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법의 제1의 실시 예는 PDCP 계층은 독립적으로 PDCP 타이머(PDCP discard timer)에 의해서 제1의 버퍼를 관리하고, RLC 계층은 독립적으로 RLC ACK에 의해서 제2의 버퍼를 관리하는 방법을 제안하였다.

본 발명의 LTE 시스템 단말이 RLC UM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법의 제1 실시 예는 다음과 같다.

본 발명의 단말은 RLC UM 모드에서 동작할 때 도 1f와 같은 구조를 가지며, 도 1g에서 설명한 바와 같이 유사하게 동작한다. 하지만 차이점은 RLC UM 모드이기 때문에 ARQ 기능을 지원하지 않으므로 재전송 동작을 수행하지 않는다. 또한, RLC 상태 보고를 수행하지 않는다. 따라서 재전송을 위해서 이미 전송한 RLC PDU 혹은 그와 관련된 정보, 맵핑 테이블 정보 등을 기록할 필요 없다. 이것이 상기 RLC AM 모드와 가장 큰 차이점이다.

본 발명에서 RLC UM 모드의 LTE 시스템 단말이 효율적으로 버퍼를 관리하는 방법의 제1 실시 예는 다음과 같다.

PDCP 계층은 상위 계층에서 IP 패킷이 수신되면 제1의 버퍼(1f-10, 1g-05)에 각 IP 패킷을 메모리 주소를 할당하여 저장할 수 있다. 또한, 상기 PDCP 계층은 각 IP 패킷 별로 타이머(PDCP discard timer)를 구동하고 상기 타이머를 관리할 수 있다. 상기에서 타이머의 값을 네트워크에 의해서 설정될 수 있다. 즉, RRC 연결을 단말이 설정할 때 네트워크로부터 RRC 메시지로 설정 받을 수 있다. 상기에서 타이머가 만료하면 단말은 제1의 버퍼에서 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU 혹은 PDCP SDU를 삭제한다. 만약 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU가 RLC 계층으로 보내졌다면 PDCP 계층은 RLC 계층으로 상기 PDCP PDU에 해당하는 삭제 지시자(discard indicator)를 보내게 된다. 상기 삭제 지시자는 RLC 계층으로 보내진 PDCP PDU의 제2의 버퍼에 대한 메모리 주소를 지시하거나, PDCP 일련번호를 지시하거나, 상기 PDCP PDU에 대한 맵핑 정보를 지시할 수 있다. 또한, PDCP 계층은 수신단 PDCP 계층으로부터 PDCP 상태 보고(PDCP status report)를 통해서 PDCP PDU들에 대한 ACK/NACK 정보를 수신한 경우, ACK를 받은 PDCP PDU들을 제1의 버퍼로부터 삭제하고, 삭제된 PDCP PDU들에 대응되는 만료되지 않은 타이머가 존재한다면 중지하고 삭제할 수 있다.

RLC 계층은 상기 PDCP 계층으로부터 삭제 지시자(discard indicator)를 수신하면 정보를 삭제할 수 있다. 구체적으로, 상기 RLC 계층은 상기 삭제 지시자에 해당하는 PDCP PDU가 아직 RLC 계층에서 RLC PDU의 일부가 되지 않았거나, 맵핑되지 않았다면 해당 정보를 삭제한다. 상기 삭제 지시자에 대한 내용이 RLC 계층으로 전달되어, 상기 RLC 계층은 저장된 PDCP PDU(RLC SDU)와 그와 관련된 정보, 맵핑 정보들을 제2의 버퍼에서 삭제한다. 만약 상기 삭제 지시자가 지시하는 PDCP PDU가 이미 RLC PDU가 일부가 되었다면 제2의 버퍼에서 상기 PDCP PDU와 그에 관련된 정보를 삭제하지 않는다. 왜냐하면 RLC PDU의 일부가 되었는데 삭제하게 되면 RLC 일련번호에 갭(gap)이 생기게 되기 때문에 전송 지연을 일으킬 수 있기 때문이다. 즉, 수신단에서는 상기에 해당하는 RLC 일련번호가 전송과정 중에서 유실된 것인지 송신단에서 삭제 지시자에 의해서 삭제가 된 것인지 구별할 수 가 없다.

RLC 계층은 상향 링크 전송 자원을 수신하고 상기 PDCP PDU들을 연접 및 분할하여 RLC PDU들을 구성할 수 있다. 그리고 상기 RLC 계층은 RLC PDU를 완성하여 MAC 계층에 전달하고 나면 상기 RLC PDU를 제2의 버퍼에 삭제하고, 그와 관련된 정보, 맵핑 정보 등을 삭제한다. 따라서, RLC UM 모드에서 RLC 계층은 RLC PDU를 전송하고 바로 제2의 버퍼에 저장하지 않고, 관련된 정보가 있다면 함께 삭제한다. 왜냐하면 ARQ 기능이 없기 때문에 재전송을 위해 정보를 기록해 둘 필요 없으므로, 전송 후 바로 삭제하는 것이다.

상기 본 발명에서 제안하는 LTE 시스템 단말이 RLC UM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법의 제1의 실시 예는 PDCP 계층은 독립적으로 PDCP 타이머(PDCP discard timer)에 의해서 제1의 버퍼를 관리하고, RLC 계층은 독립적으로 RLC PDU의 전송 여부에 의해서 제2의 버퍼를 관리하는 방법을 제안하였다.

도 1ia 및 도 1ib는 본 발명에서 LTE 시스템 단말이 RLC UM 모드에서 효율적으로 버퍼를 관리하는 제1 실시 예에 대한 단말의 동작을 나타낸 도면이다.

단말 PDCP 계층(1i-01)은 상위 계층에서 IP 패킷이 수신되면 제1의 버퍼(1i-05)에 각 IP 패킷을 메모리 주소를 할당하여 저장할 수 있다(1i-05). 또한, 단말 PDCP 계층(1i-01)은 각 IP 패킷 별로 타이머(PDCP discard timer)를 구동하고 상기 타이머를 관리할 수 있다(1i-10). 상기에서 타이머가 만료하면 단말은 제1의 버퍼에서 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU 혹은 PDCP SDU를 삭제한(1i-20)다. 만약 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU가 RLC 계층으로 보내졌다면(1i-25) PDCP 계층은 RLC 계층으로 상기 PDCP PDU에 해당하는 삭제 지시자(discard indicator)를 보내게 된다(1i-30). 상기 삭제 지시자는 RLC 계층으로 보내진 PDCP PDU의 제2의 버퍼에 대한 메모리 주소를 지시하거나, PDCP 일련번호를 지시하거나, 상기 PDCP PDU에 대한 맵핑 정보를 지시할 수 있다. 또한, PDCP 계층은 수신단 PDCP 계층으로부터 PDCP 상태 보고(PDCP status report)를 통해서 PDCP PDU들에 대한 ACK/NACK 정보를 수신한 경우, ACK를 받은 PDCP PDU들을 제1의 버퍼로부터 삭제하고, 삭제된 PDCP PDU들에 대응되는 만료되지 않은 타이머가 존재한다면 중지하고 삭제할 수 있다(1i-20).

단말 RLC 계층(1i-35)은 상기 PDCP 계층으로부터 삭제 지시자(discard indicator)를 수신하면(1i-40) 정보를 삭제할 수 있다. 구체적으로, 단말 RLC 계층(1i-35)은 상기 삭제 지시자에 해당하는 PDCP PDU가 아직 RLC 계층에서 RLC PDU의 일부가 되지 않았거나, 맵핑되지 않았다면(1i-45) 해당 정보를 삭제한다(1i-55). 상기 삭제 지시자에 대한 내용이 RLC 계층으로 전달되어, 단말 RLC 계층(1h-35)은 저장된 PDCP PDU(RLC SDU)와 그와 관련된 정보, 맵핑 정보들을 제2의 버퍼에서 삭제한다. 만약 상기 삭제 지시자가 지시하는 PDCP PDU가 이미 RLC PDU가 일부가 되었다면(1i-45) 제2의 버퍼에서 상기 PDCP PDU와 그에 관련된 정보를 삭제하지 않는다(1i-50).

RLC 계층은 상향 링크 전송 자원을 수신하고 상기 PDCP PDU들을 연접 및 분할하여 RLC PDU들을 구성하고, RLC PDU를 완성하여 MAC 계층에 전달하고 나면(1i-40) 상기 RLC PDU를 제2의 버퍼에 삭제하고, 그와 관련된 정보, 맵핑 정보 등을 삭제한다. 즉 RLC UM 모드에서 RLC 계층은 RLC PDU를 전송하고 바로 제2의 버퍼에 저장하지 않고, 관련된 정보가 있다면 함께 삭제한다(1i-60). 왜냐하면 ARQ 기능이 없기 때문에 재전송을 위해 정보를 기록해 둘 필요 없이 전송 후 바로 삭제하는 것이다.

상기 본 발명에서 제안하는 LTE 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법의 제1의 실시 예 및 LTE 시스템 단말이 RLC UM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법의 제1의 실시 예는, PDCP 계층이 제1의 버퍼를 독립적으로 관리하고, RLC 계층이 제2의 버퍼를 독립적으로 관리하므로 구현상 간단하고, 복잡하지 않다는 장점이 있다. 하지만 높은 데이터 전송률을 지원하기 위해서는 더 최적화된 버퍼 관리 방법이 고려되어야 할 필요가 있다. 예를 들면, 높은 데이터 전송률에서 제1의 버퍼가 빨리 비워지지 않을 경우, 높은 데이터 전송률로 인한 버퍼 오버 플로우를 방지하기 위해서 높은 버퍼 크기가 요구될 수 있다. 만약 버퍼 오버 플로우를 방지하기 위해서 타이머 값을 작은 값을 설정하게 되면 전송하기 전에 데이터가 유실되는 경우가 발생하여 데이터 쓰루풋(throughput) 저하를 가져올 수 있다.

본 발명의 다음에서는 LTE 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법의 제2의 실시 예와 LTE 시스템 단말이 RLC UM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법의 제2의 실시 예를 제안한다.

본 발명의 LTE 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법의 제2의 실시 예에서는 제1의 버퍼를 PDCP 계층이 독립적으로 관리하는 것이 아니라 RLC 계층의 RLC ACK 결과를 반영하여 제1의 버퍼를 관리하는 것을 특징으로 한다. 또한, LTE 시스템 단말이 RLC UM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법의 제2의 실시 예에서는 제1의 버퍼를 PDCP 계층이 독립적으로 관리하는 것이 아니라 RLC 계층에서 RLC PDU의 전송 여부를 반영하여 제1의 버퍼를 관리하는 것을 특징으로 한다.

RLC AM 모드에서는 만약 RLC 장치에서 수신단 RLC 장치로부터 RLC 상태 보고를 수신하고 RLC PDU들에 대한 ACK를 수신하였다면 더 이상 ACK를 확인한 RLC PDU들과 그에 상응하는 정보, 맵핑 테이블 정보를 가지고 있을 필요가 없으므로 제2의 버퍼에서 삭제하는 것이 합리적이다. 또한, RLC 계층에서 ACK를 수신한 RLC PDU들에 연접되었던 PDCP PDU들이 제1의 버퍼에 있다면 그 정보들도 재전송을 위해서 사용될 것이 아니기 때문에 PDCP 타이머(PDCP discard timer)가 아직 만료하지 않았다고 하더라도 더 이상 가지고 있을 필요가 없다. 따라서 본 발명의 LTE 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법의 제2의 실시 예에서는, RLC 계층에서 RLC ACK를 수신한 RLC PDU들을 제2의 버퍼에서 삭제할 수 있다. 그리고 상기 RLC PDU들에 연접되었던 PDCP PDU들을 RLC 계층이 PDCP 계층에게 알려주면, 해당하는 PDCP PDU들을 제1의 버퍼에서 삭제하고 상기 삭제된 PDCP PDU에 상응하는 정보 및 타이머를 해제하고 삭제하는 것을 특징으로 한다.

반면 RLC UM 모드에서는 ARQ 기능을 지원하지 않기 때문에 재전송을 위해서 RLC PDU들을 전송 후에 해당하는 정보들을 저장할 필요가 없다. 따라서 RLC PDU들을 전송한 후에 RLC 계층은 제2의 버퍼에서 그에 상응하는 RLC PDU들을 저장하기 않고, 관련된 정보들이 있다면 삭제한다. 또한, RLC PDU들을 전송하고 나면 상기 RLC PDU들에 연접되었던 PDCP PDU들은 PDCP 타이머가 만료하지 않았더라도 더 이상 가지고 있을 필요가 없다. 따라서 본 발명의 LTE 시스템 단말이 RLC UM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법의 제2의 실시 예에서는 RLC 계층에서 RLC PDU들을 전송한 후에 RLC 계층은 제2의 버퍼에서 그에 상응하는 RLC PDU들을 저장하지 않고, 관련된 정보들이 있다면 삭제할 수 있다. 그리고 상기 RLC PDU들에 연접되었던 PDCP PDU들에 대한 정보를 PDCP 계층에 보내주면, PDCP 계층은 PDCP 타이머가 만료하지 않았더라도 상기 PDCP PDU들에 대한 정보를 제1의 버퍼에서 바로 삭제하는 것을 특징으로 한다.

도 1ja 및 도 1jb는 본 발명에서 LTE 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 효율적으로 버퍼를 관리하는 제2 실시 예에 대한 단말의 동작을 나타낸 도면이다.

단말 PDCP 계층(1j-01)은 상위 계층에서 IP 패킷이 수신되면 제1의 버퍼(1j-05)에 각 IP 패킷을 메모리 주소를 할당하여 저장할 수 있다(1j-05). 그리고 상기 단말 PDCP 계층(1j-01)은 각 IP 패킷 별로 타이머(PDCP discard timer)를 구동하고 이를 관리할 수 있다(1j-10). 상기에서 타이머가 만료하면, 단말은 제1의 버퍼에서 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU 혹은 PDCP SDU를 삭제한(1j-20)다. 만약 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU가 RLC 계층으로 보내졌다면(1j-25) PDCP 계층은 RLC 계층으로 상기 PDCP PDU에 해당하는 삭제 지시자(discard indicator)를 보내게 된다(1j-30). 상기 삭제 지시자는 RLC 계층으로 보내진 PDCP PDU의 제2의 버퍼에 대한 메모리 주소를 지시하거나, PDCP 일련번호를 지시하거나, 상기 PDCP PDU에 대한 맵핑 정보를 지시할 수 있다. 또한, PDCP 계층은 수신단 PDCP 계층으로부터 PDCP 상태 보고(PDCP status report)를 통해서 PDCP PDU들에 대한 ACK/NACK 정보를 수신한 경우, ACK를 받은 PDCP PDU들을 제1의 버퍼로부터 삭제할 수 있다. 그리고 상기 PDCP 계층은 상기 삭제된 PDCP PDU들에 대응되는 만료되지 않은 타이머가 존재한다면 중지하고 삭제할 수 있다(1j-20). 또한, PDCP 계층은 RLC 계층에서 RLC ACK를 수신한 RLC PDU에 연접되었던 PDCP PDU들에 대한 정보를 수신할 수 있다. 상기 PDCP PDU들은 이미 수신단으로 성공적으로 전달되었다는 것을 의미하기 때문에 더 이상 제1의 버퍼에서 저장하고 있을 필요가 없으므로 삭제하고, 그에 상응하는 정보, 맵핑 테이블 정보를 삭제하고, 만료되지 않은 타이머가 존재한다면 중지하고 삭제할 수 있다(1j-20). 상기에서 RLC ACK를 기반으로 제1의 버퍼를 관리할 때 주의할 점은 핸드오버 시에 단말의 PDCP 계층 동작에 따라 다르게 관리해야 한다는 것이다.

첫 번째의 경우로 단말이 핸드오버시 PDCP 계층이 지금까지 순서대로 성공적으로 잘 전달된 가장 낮은 PDCP 일련번호 이후로 다시 핸드오버의 타겟 기지국에게 PDCP PDU들을 재전송해야 하는 네트워크 설정을 가지고 PDCP 계층 동작을 수행해야 할 수 있다. 이러한 경우, PDCP 계층은 RLC ACK를 수신한 RLC PDU들에 연접되었던 PDCP PDU들에 대한 정보를 수신하면 PDCP 일련번호 순서대로 ACK를 모두 수신한 가장 낮은 PDCP 일련번호를 저장해두어야 한다. 또한, 상기 가장 낮은 PDCP 일련번호보다 큰 PDCP 일련번호에 대해서는 RLC 계층에서 RLC ACK를 수신하였다고 할지라도 삭제하면 안된다. 즉, RLC ACK 기반으로 성공적인 전달이 확인된 PDCP PDU들은 PDCP 일련번호 순서대로만 삭제될 수 있다. 예를 들면 PDCP 일련번호 1, 2, 3, 4, 5, 9, 10이 RLC 계층의 RLC ACK로부터 성공적으로 전달되었음이 확인되었다고 할지라도 PDCP 일련번호, 1, 2, 3, 4, 5 번까지만 그에 상응하는 PDCP PDU들과 관련된 정보, 맵핑정보들이 제1의 버퍼로부터 삭제될 수 있다.

두 번째의 경우로 단말이 핸드오버시 PDCP 계층이 지금까지 성공적으로 잘 전달되지 않은 PDCP PDU들을 선택적으로 핸드오버의 타겟 기지국에게 재전송할 수 있는 네트워크 설정을 가지고 PDCP 계층 동작을 수행해야 할 수 있다. 이러한 경우, PDCP 계층은 RLC ACK를 수신한 RLC PDU들에 연접되었던 PDCP PDU들에 대한 정보를 수신하면 상기 PDCP PDU들에 해당하는 정보 및 맵핑 정보들을 제1의 버퍼에서 삭제하고, ACK를 수신한 PDCP 일련번호에 대한 정보는 핸드오버시 이용하기 위해 따로 저장해놓을 수 있다.

단말 RLC 계층(1j-35)은 상기 PDCP 계층으로부터 삭제 지시자(discard indicator)를 수신하면(1j-40) 정보를 삭제할 수 있다. 구체적으로 단말 RLC 계층(1j-35)은 삭제 지시자에 해당하는 PDCP PDU가 아직 RLC 계층에서 RLC PDU의 일부가 되지 않았거나, 맵핑되지 않았다면(1j-45) 해당 정보를 삭제한다(1j-55). 상기 삭제 지시자에 대한 내용이 RLC 계층으로 전달되어, 단말 RLC 계층(1h-35)은 저장된 PDCP PDU(RLC SDU)와 그와 관련된 정보, 맵핑 정보들을 제2의 버퍼에서 삭제한다. 만약 상기 삭제 지시자가 지시하는 PDCP PDU가 이미 RLC PDU가 일부가 되었다면(1j-45) 제2의 버퍼에서 상기 PDCP PDU와 그에 관련된 정보를 삭제하지 않는다(1j-50).

RLC 계층은 만약 수신단의 RLC 계층으로부터 RLC 상태 보고를 수신하게 되면(1j-40) RLC 일련번호 별로 ACK/NACK 결과를 확인할 수 있다. 그리고 상기 RLC 계층은 ACK가 확인된 RLC PDU의 경우(1j-60)는 제2의 버퍼에서 삭제하고, 그와 관련된 맵핑 정보들을 삭제한다(1j-65). NACK이 확인된 RLC PDU의 경우는 재전송을 준비한다(1j-75). 상기에서 재전송을 수행할 경우, RLC 계층은 재전송을 위한 RLC PDU가 제2의 버퍼에 저장된 경우, 상향 링크 전송 자원이 충분하면 바로 재전송을 수행할 수 있고, 상향 링크 전송 자원이 부족한 경우, 재분할(Re-segmentation, 1g-30)을 수행하여 전송할 수 있다. 만약 제2의 버퍼에 재전송을 위한 RLC PDU가 저장되어 있지 않고, 기존에 생성하였던 생성 정보(헤더 정보, 연접한 PDCP PDU들에 대한 정보)와 맵핑 정보가 기록되어 있다면, 이를 기반으로 동적으로 RLC PDU를 다시 생성하여 재전송할 수 있다.

상기에서 RLC 계층은 RLC 상태 보고를 통해 RLC 일련번호에 대한 ACK/NACK에 대한 결과를 확인하고, 맵핑 테이블의 정보를 확인하여(1j-70) 그에 상응하는 PDCP 일련번호에 대한 ACK/NACK 결과도 판단할 수 있다. 상기에서 PDCP 일련번호에 대한 ACK를 확인하면 RLC 계층은 상기 PDCP 일련번호에 대한 ACK 정보를 PDCP 계층에 전달할 수 있다. PDCP 계층은 상기 ACK 정보를 확인하여 제1 버퍼에 해당하는 PDCP PDU들을 삭제하는 데 이용할 수 있다.

따라서 본 발명의 LTE 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법의 제2의 실시 예에서는 RLC 계층에서 RLC ACK를 수신한 RLC PDU들을 제2의 버퍼에서 삭제하고 상기 RLC PDU들에 연접되었던 PDCP PDU들을 RLC 계층이 PDCP 계층에게 알려주고 해당하는 PDCP PDU들을 제1의 버퍼에서 삭제하고 그에 상응하는 정보 및 타이머를 해제하고 삭제하는 것을 특징으로 한다. 따라서 빠르게 제1의 버퍼를 비울 수 있도록 하여 적은 크기의 버퍼를 가지고도 효율적으로 버퍼를 관리할 수 있도록 하며, 효율성을 극대화할 수 있다.

도 1ka 및 도 1kb는 본 발명에서 LTE 시스템 단말이 RLC UM 모드에서 효율적으로 버퍼를 관리하는 제2 실시 예에 대한 단말의 동작을 나타낸 도면이다.

단말 PDCP 계층(1k-01)은 상위 계층에서 IP 패킷이 수신되면 제1의 버퍼(1k-05)에 각 IP 패킷을 메모리 주소를 할당하여 저장하고(1k-05), 각 IP 패킷 별로 타이머(PDCP discard timer)를 구동하고 이를 관리할 수 있다(1k-10). 상기에서 타이머가 만료하면 단말은 제1의 버퍼에서 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU 혹은 PDCP SDU를 삭제한(1k-20)다. 만약 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU가 RLC 계층으로 보내졌다면(1k-25) PDCP 계층은 RLC 계층으로 상기 PDCP PDU에 해당하는 삭제 지시자(discard indicator)를 보내게 된다(1k-30). 상기 삭제 지시자는 RLC 계층으로 보내진 PDCP PDU의 제2의 버퍼에 대한 메모리 주소를 지시하거나, PDCP 일련번호를 지시하거나, 상기 PDCP PDU에 대한 맵핑 정보를 지시할 수 있다. 또한, PDCP 계층은 수신단 PDCP 계층으로부터 PDCP 상태 보고(PDCP status report)를 통해서 PDCP PDU들에 대한 ACK/NACK 정보를 수신한 경우, ACK를 받은 PDCP PDU들을 제1의 버퍼로부터 삭제하고, 삭제된 PDCP PDU들에 대응되는 만료되지 않은 타이머가 존재한다면 중지하고 삭제할 수 있다(1k-20). 또한, RLC 계층으로부터 RLC PDU가 전송되었고, 전송된 RLC PDU에 연접되었던 PDCP PDU들에 대한 정보를 RLC 계층이 PDCP 계층에게 전달해주면, PDCP 계층은 전송한 PDCP PDU들에 대한 정보를 제1의 버퍼에서 삭제하고 그에 상응하는 타이머가 만료하지 않았다면 해제하고 삭제할 수 있다.

단말 RLC 계층(1k-35)은 상기 PDCP 계층으로부터 삭제 지시자(discard indicator)를 수신하면(1k-40) 정보를 삭제할 수 있다. 구체적으로, 단말 RLC 계층(1k-35)은 상기 삭제 지시자에 해당하는 PDCP PDU가 아직 RLC 계층에서 RLC PDU의 일부가 되지 않았거나, 맵핑되지 않았다면(1k-45) 해당 정보를 삭제한다(1k-55). 상기 삭제 지시자에 대한 내용이 RLC 계층으로 전달되어, 단말 RLC 계층(1h-35)은 저장된 PDCP PDU(RLC SDU)와 그와 관련된 정보, 맵핑 정보들을 제2의 버퍼에서 삭제한다. 만약 상기 삭제 지시자가 지시하는 PDCP PDU가 이미 RLC PDU가 일부가 되었다면(1k-45) 제2의 버퍼에서 상기 PDCP PDU와 그에 관련된 정보를 삭제하지 않는다(1k-50).

RLC 계층은 상향 링크 전송 자원을 수신하고 상기 PDCP PDU들을 연접 및 분할하여 RLC PDU들을 구성하고, RLC PDU를 완성하여 MAC 계층에 전달하고 나면(1k-40) 상기 RLC PDU를 제2의 버퍼에 삭제하고, 그와 관련된 정보, 맵핑 정보 등을 삭제한다(1k-60). 즉 RLC UM 모드에서 RLC 계층은 RLC PDU를 전송하고 바로 제2의 버퍼에 저장하지 않고, 관련된 정보가 있다면 함께 삭제한다. 왜냐하면 ARQ 기능이 없기 때문에 재전송을 위해 정보를 기록해 둘 필요 없이 전송 후 바로 삭제하는 것이다. 또한, RLC 계층은 전송한 RLC PDU에 연접되었던 PDCP PDU들에 대한 정보를 판단하여 PDCP 계층에 전달하여 상기 정보로 제1의 버퍼를 관리하는 데 이용할 수 있도록 한다(1k-65).

따라서 본 발명의 LTE 시스템 단말이 RLC UM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법의 제2의 실시 예에서는 RLC 계층에서 RLC PDU들을 전송한 후에 RLC 계층은 제2의 버퍼에서 그에 상응하는 RLC PDU들을 저장하지 않고, 관련된 정보들이 있다면 삭제하고 상기 RLC PDU들에 연접되었던 PDCP PDU들에 대한 정보를 PDCP 계층에 보내주고 PDCP 계층은 PDCP 타이머가 만료하지 않았더라도 상기 PDCP PDU들에 대한 정보를 제1의 버퍼에서 바로 삭제하는 것을 특징으로 한다.

[ LTE 시스템 공유 버퍼 구조]

도 1l는 본 발명에서 제안하는 LTE 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법 제3의 실시 예를 나타낸 도면이며, 구체적인 맵핑 테이블 및 그에 따른 동작을 나타낸 도면이다.

도 1l에서 단말은 각 로지컬 채널별로 제4의 버퍼를 가지고 있다. 상기 제4의 버퍼는 상기 도 1f와 1g의 제1의 버퍼와 제2의 버퍼가 공유되어 사용되는 통합 버퍼라고 볼 수 있다. 바람직하게는, 상기 제4의 버퍼는 공유 버퍼(shared buffer)일 수 있다. 따라서 공유된 버퍼를 사용함으로써 더 효율적으로 버퍼가 관리될 수 있다는 장점이 있다. 상기에서 로지컬 채널들의 제4의 버퍼들은 물리적으로 구분된 버퍼들일 수 있으며, 혹은 물리적으로는 같은 버퍼이나, 논리적으로 구분된 버퍼일 수 있다. 본 발명에서는 실제로 구현할 때 물리적 혹은 논리적으로 구분될 수 있는 버퍼 구조들을 포함한다.

제4의 버퍼(1l-05)는 PDCP 계층으로 들어오는 IP 패킷들(1l-10, PDCP SDU)을 저장하고 PDCP SDU들의 헤더를 생성하고 헤더를 PDCP SDU와 함께 구성하여 PDCP PDU(1l-15)를 만들고 상기 생성된 PDCP PDU를 저장해둘 수 있다. 그리고 단말은 기지국으로부터 상향링크 전송 자원(Uplink grant)을 수신하게 되면 각 로지컬 채널별로 우선순위 혹은 QoS를 반영하여 각 로지컬 채널에게 상향 링크 전송 자원을 분배해주게 된다. 각 로지컬 채널은 상기에서 상향 링크 전송 자원을 수신하게 되면 RLC 계층에서 상기 제4의 버퍼에 있는 PDCP PDU(RLC SDU)들을 연접 하여 각 PDCP PDU(RLC SDU)들의 길이 정보를 RLC PDU의 헤더에 입력하고, RLC PDU를 동적으로 구성한다(1f-30). 상기에서 상향 링크 전송 자원에 RLC SDU들을 연접하였을 때 그 크기에 정확히 부합하지 않으면, RLC 계층은 분할 동작(segmentation)을 수행할 수 있다. RLC SDU에 대해 분할 동작을 수행하면 RLC 계층은 상기 분할 정보를 RLC PDU의 헤더에 입력한다. 그리고 완성된 RLC PDU들은 MAC 계층으로 전송될 수 있다. 그리고 MAC 계층은 서로 다른 로지컬 채널로부터 수신한 RLC PDU들을 다중화(multiplexing)하여 하나의 MAC PDU을 구성하여 PHY 계층으로 전송할 수 있다. 또한, 상기 MAC 계층은 HARQ 처리(HARQ process)을 위해서 상기 MAC PDU를 저장하고 ACK를 수신할 때까지 재전송을 수행할 수 있다.

RLC 계층은 상향 링크 전송 자원의 크기를 수신하고 알게 되면, 상기 제4의 버퍼에서 PDCP PDU(RLC SDU)들을 연접하여 하나의 RLC PDU를 구성할 수 있다. 본 발명에서 제안하는 LTE 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법 제3의 실시 예에서는 RLC PDU를 구성하고 전송한 후, 재전송을 위해서 RLC PDU를 저장하지 않을 수 있다 따라서, 제3의 실시 예 에서는 RLC PDU를 구성하였을 때 연접하였던 PDCP PDU들의 제4의 버퍼에서의 메모리 주소, 분할했다면 분할 정보, 헤더 정보 등을 맵핑 테이블에 기록해놓고, 재전송이 필요한 경우, 상기 기록된 정보를 참조하여 동적으로 RLC PDU를 재구성해서 전송하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 RLC PDU를 구성하고 나면 RLC 계층은 RLC 일련번호를 기준으로 맵핑 테이블(1l-20)을 구성할 수 있다. 예를 들면 RLC 일련번호 1번에 해당하는 상기 RLC PDU에 연접된 PDCP PDU들에 대한 정보를 기록하기 위해 연접된 PDCP PDU들에 대한 제4 버퍼의 메모리 주소를 기록해놓을 수 있다. 상기에서 버퍼의 주소는 메모리 주소의 시작 링크(start link)와 마지막 링크(end link)로 관리될 수 있다. 또한, RLC 계층에서 분할 동작을 수행하였다면 분할된 정보를 기록할 수 있다. 상기에서 분할된 정보는 RLC PDU의 헤더를 제외한 부분이 즉 페이로드가 원래 RLC SDU들과 비교했을 때 맨 앞 부분이 일치하면 FI 필드의 첫 번째 비트를 0 일치하지 않으면 FI 필드의 첫 번째 비를 1로 기록하고, 원래 RLC SDU들과 비교했을 때 맨 뒷 부분이 일치하면 FI 필드의 두 번째 비트를 0 일치하지 않으면 FI 필드의 두 번째 비트를 1로 기록할 수 있다. 상기와 같이 분할 정보를 기록할 수 있다. 또한, 송신단 RLC 계층은 수신단 RLC 계층으로부터 RLC 상태 보고(RLC Staus Report)를 보고 받은 후 각 RLC 일련번호에 대한 AKC/NACK 결과를 확인할 수 있고, 각 RLC 일련번호에 대한 RLC 일련번호에 대한 ACK/NACK을 기록할 수 있다. 또한, 각 RLC 일련번호에 해당하는 RLC PDU에 어떤 PDCP PDU들이 연접되었는지에 대한 정보를 기록할 수 있다. RLC 일련번호 1번에는 PDCP 일련번호 1번과 2번이 연접되어 있으며, PDCP 일련번호 3번의 일부가 연접되어 있다는 정보가 지시될 수 있다. RLC 계층에서 분할 동작을 수행한 경우에는 각 분할된 segment에 대한 정보도 마지막 segment일 경우는 표시해둘 수 있다. 상기에서 마지막 segment를 표시해두는 이유는 어떤 RLC 일련번호에 대해 ACK를 수신했을 경우, 어느 PDCP 일련번호까지 ACK로 간주할 수 있는지를 확인하기 위함이다. RLC 일련번호 2번에 PDCP 일련번호 3번의 마지막 segment와 PDCP 일련번호 4번을 연접하여 전송한 후 RLC 일련번호 2번에 대한 ACK를 받으면 RLC 계층은 PDCP 일련번호 3번의 마지막 segment에 대한 ACK를 받았으므로, PDCP 일련번호 3번과 PDCP 일련번호 4번에 대한 ACK를 받았다고 간주할 수 있다.

상기에서 RLC 계층은 상향 링크 전송 자원을 받을 때마다 PDCP PDU들을 연접 및 분할하여 RLC PDU를 만들어 하위 계층에 전송하고, 차례차례 전송하고 저장해둘 수 있다. 예를 들면, 상기 RLC 계층은 상기 정보를 1l-20과 같은 맵핑 테이블 정보로 기록해둘 수 있다. 만약 수신단 RLC 계층으로부터 받은 RLC 상태보고에서 RLC 일련번호 1번에 대한 NACK을 받으면 RLC 계층은 재전송을 준비하게 된다. 이때, 상기 RLC 계층은 재전송을 위한 상향 링크 전송 자원이 맨 처음 전송했을 때보다 더 작으면 재분할 동작을 수행하고, 분할된 RLC PDU들을 위한 헤더를 새롭게 구성하여 구성된 RLC PDU들을 전송할 수 있다. 그리고 상기 RLC 계층은 재전송한 RLC PDU에 대한 정보도 따로 기록해둘 수 있다(1l-25).

상기에서 제4의 버퍼의 동작은 다음과 같다.

PDCP 계층은 상위 계층에서 IP 패킷이 수신되면 제4의 버퍼(1l-05)에 각 IP 패킷을 메모리 주소를 할당하여 저장할 수 있다. 또한, 상기 PDCP 계층은 각 IP 패킷 별로 타이머(PDCP discard timer)를 구동하고 상기 타이머를 관리할 수 있다. 상기에서 타이머의 값은 네트워크에 의해서 설정될 수 있다. 즉, RRC 연결을 단말이 설정할 때 네트워크로부터 RRC 메시지로 설정받을 수 있다. 상기에서 타이머가 만료하면 단말은 제4의 버퍼에서 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU 혹은 PDCP SDU를 삭제한다. 만약 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU가 RLC 계층으로 보내졌다면 PDCP 계층은 RLC 계층으로 상기 PDCP PDU에 해당하는 삭제 지시자(discard indicator)를 보내게 된다. 상기 삭제 지시자는 RLC 계층으로 보내진 PDCP PDU 일련번호를 지시하거나, 상기 PDCP PDU에 대한 맵핑 정보를 지시할 수 있다. 또한, PDCP 계층은 수신단 PDCP 계층으로부터 PDCP 상태 보고(PDCP status report)를 통해서 PDCP PDU들에 대한 ACK/NACK 정보를 수신한 경우, ACK를 받은 PDCP PDU들을 제4의 버퍼로부터 삭제하고, 삭제된 PDCP PDU들에 대응되는 만료되지 않은 타이머가 존재한다면 중지하고 삭제할 수 있다. 또한, PDCP 계층은 RLC 계층에서 RLC ACK를 수신한 RLC PDU에 연접되었던 PDCP PDU들에 대한 정보를 수신할 수 있다. 상기 PDCP PDU들은 이미 수신단으로 성공적으로 전달되었다는 것을 의미하기 때문에 더 이상 제4의 버퍼에서 저장하고 있을 필요가 없다. 따라서, 상기 제4의 버퍼에서 저장된 정보가 삭제될 수 있다. 구체적으로, 상기 수신단으로 성공적으로 전달된 PDCP PDU에 상응하는 정보, 맵핑 테이블 정보가 삭제되고, 만료되지 않은 타이머가 존재한다면 상기 타이머도 중지되고 삭제될 수 있다. 상기에서 RLC ACK를 기반으로 제4의 버퍼를 관리할 때 주의할 점은 핸드오버 시에 단말의 PDCP 계층 동작에 따라 다르게 관리해야 한다는 것이다.

첫 번째의 경우로 단말이 핸드오버시 PDCP 계층이 지금까지 순서대로 성공적으로 잘 전달된 가장 낮은 PDCP 일련번호 이후로 다시 핸드오버의 타겟 기지국에게 PDCP PDU들을 재전송해야 하는 네트워크 설정을 가지고 PDCP 계층 동작을 수행해야 할 수 있다. 이러한 경우, PDCP 계층은 RLC ACK를 수신한 RLC PDU들에 연접되었던 PDCP PDU들에 대한 정보를 수신하면 PDCP 일련번호 순서대로 ACK를 모두 수신한 가장 낮은 PDCP 일련번호를 저장해두어야 한다. 또한, 상기 가장 낮은 PDCP 일련번호보다 큰 PDCP 일련번호에 대해서는 RLC 계층에서 RLC ACK를 수신하였다고 할지라도 삭제하면 안된다. 즉, RLC ACK 기반으로 성공적인 전달이 확인된 PDCP PDU들은 PDCP 일련번호 순서대로만 삭제될 수 있다. 예를 들면 PDCP 일련번호 1, 2, 3, 4, 5, 9, 10이 RLC 계층의 RLC ACK로부터 성공적으로 전달되었음이 확인되었다고 할지라도 PDCP 일련번호, 1, 2, 3, 4, 5 번까지만 그에 상응하는 PDCP PDU들과 관련된 정보, 맵핑정보들이 제4의 버퍼로부터 삭제될 수 있다.

두 번째의 경우로 단말이 핸드오버시 PDCP 계층이 지금까지 성공적으로 잘 전달되지 않은 PDCP PDU들을 선택적으로 핸드오버의 타겟 기지국에게 재전송할 수 있는 네트워크 설정을 가지고 PDCP 계층 동작을 수행해야 할 수 있다. 이러한 경우, PDCP 계층은 RLC ACK를 수신한 RLC PDU들에 연접되었던 PDCP PDU들에 대한 정보를 수신하면 상기 PDCP PDU들에 해당하는 정보 및 맵핑 정보들을 제4의 버퍼에서 삭제하고, ACK를 수신한 PDCP 일련번호에 대한 정보는 핸드오버시 이용하기 위해 따로 저장해놓을 수 있다.

RLC 계층은 상기 PDCP 계층으로부터 삭제 지시자(discard indicator)를 수신하면 삭제 지시자에 해당하는 PDCP PDU가 아직 RLC 계층에서 RLC PDU의 일부가 되지 않았거나, 맵핑되지 않았다면 해당 정보를 삭제한다. 즉, RLC 계층으로 전달되어 저장된 PDCP PDU(RLC SDU)와 관련된 정보, 맵핑 정보들을 삭제한다. 만약 상기 삭제 지시자가 지시하는 PDCP PDU가 이미 RLC PDU가 일부가 되었다면 상기 PDCP PDU와 관련된 정보를 삭제하지 않는다. 왜냐하면 RLC PDU의 일부가 되었는데 삭제하게 되면 RLC 일련번호에 갭(gap)이 생기게 되기 때문에 전송 지연을 일으킬 수 있기 때문이다. 수신단에서는 상기에 해당하는 RLC 일련번호가 전송과정 중에서 유실된 것인지 송신단에서 삭제 지시자에 의해서 삭제가 된 것인지 구별할 수 가 없다. RLC 계층은 만약 수신단의 RLC 계층으로부터 RLC 상태 보고를 수신하게 되면 RLC 일련번호 별로 ACK/NACK 결과를 확인하고, ACK가 확인된 RLC PDU의 경우는 그와 관련된 맵핑 정보들을 삭제한다. NACK이 확인된 RLC PDU의 경우는 재전송을 준비한다. 상기에서 재전송을 수행할 경우, RLC 계층은 상향 링크 전송 자원이 충분하면 맵핑 테이블 정보를 이용하여 동적으로 RLC PDU를 다시 생성하여 재전송을 수행할 수 있고, 상향 링크 전송 자원이 부족한 경우, 재분할(Re-segmentation, 1l-25)을 수행하여 동적으로 RLC PDU들을 다시 생성하여 전송할 수 있다.

상기에서 RLC 계층은 RLC 상태 보고를 통해 RLC 일련번호에 대한 ACK/NACK에 대한 결과를 확인하고, 맵핑 테이블의 정보를 확인하여(1l-20) 그에 상응하는 PDCP 일련번호에 대한 ACK/NACK 결과도 판단할 수 있다. 상기에서 PDCP 일련번호에 대한 ACK를 확인하면 RLC 계층은 상기 PDCP 일련번호에 대한 ACK 정보를 PDCP 계층에 전달할 수 있다. PDCP 계층은 상기 ACK 정보를 확인하여 PDCP 일련번호 별로 ACK/NACK 정보를 기록해 둘 수 있다. 상기 PDCP 일련번호별 ACK 정보는 핸드오버 시에 활용될 수 있다. PDCP 계층은 단말의 핸드오버가 일어났을 때 일련번호 순서대로 ACK를 모두 받은 가장 낮은 PDCP 일련번호 이후의 PDCP 일련번호부터 시작해서 핸드오버의 타겟 기지국에게 재전송할 수 있다. 만약 핸드오버시 선택적인 재전송을 네트워크가 지원한다면 PDCP 계층은 NACK을 받은 PDCP PDU들만 핸드오버의 타겟 기지국으로 재전송할 수도 있다.

본 발명의 LTE 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법의 제4의 실시 예에서는 제4의 버퍼를 PDCP 계층이 독립적으로 관리하는 것이 아니라 RLC 계층의 RLC ACK 결과를 반영하여 제4의 버퍼를 관리하는 것을 특징으로 한다. 또한, LTE 시스템 단말이 RLC UM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법의 제4의 실시 예에서는 제4의 버퍼를 PDCP 계층이 독립적으로 관리하는 것이 아니라 RLC 계층에서 RLC PDU의 전송 여부를 반영하여 제4의 버퍼를 관리하는 것을 특징으로 한다.

RLC AM 모드에서는 만약 RLC 장치에서 수신단 RLC 장치로부터 RLC 상태 보고를 수신하고 RLC PDU들에 대한 ACK를 수신하였다면 더 이상 ACK를 확인한 RLC PDU에 상응하는 정보, 맵핑 테이블 정보를 가지고 있을 필요가 없으므로 제4의 버퍼에서 삭제하는 것이 합리적이다. 또한, RLC 계층에서 ACK를 수신한 RLC PDU들에 연접되었던 PDCP PDU들이 제4의 버퍼에 있다면 그 정보들도 재전송을 위해서 사용될 것이 아니기 때문에 PDCP 타이머(PDCP discard timer)가 아직 만료하지 않았다고 하더라도 더 이상 가지고 있을 필요가 없다. 따라서 본 발명의 LTE 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법의 제3의 실시 예에서는 RLC 계층에서 RLC ACK를 수신한 RLC PDU에 관한 정보를 맵핑 테이블에서 삭제하고 상기 RLC PDU들에 연접되었던 PDCP PDU들을 RLC 계층이 PDCP 계층에게 알려주고 해당하는 PDCP PDU들을 제4의 버퍼에서 삭제하고 그에 상응하는 정보 및 타이머를 해제하고 삭제하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 LTE 시스템 단말이 도 1l과 같은 구조에서 RLC UM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법의 제3의 실시 예는 다음과 같다.

본 발명의 단말은 RLC UM 모드에서 동작할 때 도 1l와 같은 구조를 가지며, 도 1l에서 설명한 바와 같이 유사하게 동작한다. 하지만, 차이점은 RLC UM 모드이기 때문에 ARQ 기능을 지원하지 않으므로 재전송 동작을 수행하지 않는다. 또한, RLC 상태 보고를 수행하지 않는다. 따라서 재전송을 위해서 이미 전송한 RLC PDU 혹은 그와 관련된 정보, 맵핑 테이블 정보 등을 기록할 필요 없다. 이것이 상기 RLC AM 모드와 가장 큰 차이점이다.

본 발명에서 RLC UM 모드의 LTE 시스템 단말이 효율적으로 버퍼를 관리하는 방법의 제3 실시 예는 다음과 같다.

PDCP 계층은 상위 계층에서 IP 패킷이 수신되면 제4의 버퍼(1l-05)에 각 IP 패킷을 메모리 주소를 할당하여 저장할 수 있다. 그리고 상기 PDCP 계층은 각 IP 패킷 별로 타이머(PDCP discard timer)를 구동하고 상기 타이머를 관리할 수 있다. 상기에서 타이머의 값을 네트워크에 의해서 설정될 수 있다. 예를 들면, RRC 연결을 단말이 설정할 때 네트워크로부터 RRC 메시지로 설정받을 수 있다. 상기에서 타이머가 만료하면 단말은 제4의 버퍼에서 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU 혹은 PDCP SDU를 삭제한다. 만약 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU가 RLC 계층으로 보내졌다면 PDCP 계층은 RLC 계층으로 상기 PDCP PDU에 해당하는 삭제 지시자(discard indicator)를 보내게 된다. 상기 삭제 지시자는 RLC 계층으로 보내진 PDCP PDU 일련번호를 지시하거나, 상기 PDCP PDU에 대한 맵핑 정보를 지시할 수 있다. 또한, PDCP 계층은 수신단 PDCP 계층으로부터 PDCP 상태 보고(PDCP status report)를 통해서 PDCP PDU들에 대한 ACK/NACK 정보를 수신한 경우, ACK를 받은 PDCP PDU들을 제4의 버퍼로부터 삭제하고, 삭제된 PDCP PDU들에 대응되는 만료되지 않은 타이머가 존재한다면 중지하고 삭제할 수 있다.

RLC 계층은 상기 PDCP 계층으로부터 삭제 지시자(discard indicator)를 수신하면 정보를 삭제할 수 있다. 구체적으로, 상기 RLC 계층은 삭제 지시자에 해당하는 PDCP PDU가 아직 RLC 계층에서 RLC PDU의 일부가 되지 않았거나, 맵핑되지 않았다면 해당 정보를 삭제한다. 상기 삭제 지시자에 대한 내용이 RLC 계층으로 전달되어, 단말 RLC 계층은 저장된 PDCP PDU(RLC SDU)와 관련된 정보, 맵핑 정보들을 삭제한다. 만약 상기 삭제 지시자가 지시하는 PDCP PDU가 이미 RLC PDU가 일부가 되었다면 그에 관련된 정보를 삭제하지 않는다. 왜냐하면 RLC PDU의 일부가 되었는데 삭제하게 되면 RLC 일련번호에 갭(gap)이 생기게 되기 때문에 전송 지연을 일으킬 수 있기 때문이다. 즉, 수신단에서는 상기에 해당하는 RLC 일련번호가 전송과정 중에서 유실된 것인지 송신단에서 삭제 지시자에 의해서 삭제가 된 것인지 구별할 수 가 없다.

RLC 계층은 상향 링크 전송 자원을 수신하고 상기 PDCP PDU들을 연접 및 분할하여 RLC PDU들을 구성하고, RLC PDU를 완성하여 MAC 계층에 전달하고 나면 상기 RLC PDU와 관련된 정보, 맵핑 정보 등을 삭제한다. RLC UM 모드에서 RLC 계층은 RLC PDU를 전송한 후 저장하지 않고, 관련된 정보가 있다면 함께 바로 삭제한다. 왜냐하면 ARQ 기능이 없기 때문에 재전송을 위해 정보를 기록해 둘 필요 없이 전송 후 바로 삭제하는 것이다.

RLC UM 모드에서는 ARQ 기능을 지원하지 않기 때문에 재전송을 위해서 RLC PDU들을 전송 후에 해당하는 정보들을 저장할 필요가 없다. 따라서 RLC PDU들을 전송한 후에 RLC 계층은 제4의 버퍼에서 그에 상응하는 RLC PDU들을 저장하지 않고, 관련된 정보들이 있다면 삭제한다. 또한, RLC PDU들을 전송하고 나면 상기 RLC PDU들에 연접되었던 PDCP PDU들은 PDCP 타이머가 만료하지 않았더라도 더 이상 가지고 있을 필요가 없다.

따라서 본 발명의 LTE 시스템 단말이 RLC UM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법의 제3의 실시 예에서는 RLC 계층에서 RLC PDU들을 전송한 후에 RLC 계층은 제4의 버퍼와 맵핑 테이블에서 그에 상응하는 RLC PDU들을 저장하지 않을 수 있다. 그리고 상기 RLC 계층에서 관련된 정보들이 존재한다면 삭제하고, 상기 RLC PDU들에 연접되었던 PDCP PDU들에 대한 정보를 PDCP 계층에 보내줄 수 있다. PDCP 계층은 PDCP 타이머가 만료하지 않았더라도, 상기 PDCP PDU들에 대한 정보 수신 시, 상기 PDCP PDU들에 대한 정보를 제4의 버퍼에서 바로 삭제하는 것을 특징으로 한다.

도 1ma 및 도 1mb는 본 발명에서 LTE 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 효율적으로 버퍼를 관리하는 제3 실시 예에 대한 단말의 동작을 나타낸 도면이다.

단말 PDCP 계층(1m-01)은 상위 계층에서 IP 패킷이 수신되면 제4의 버퍼(1m-05)에 각 IP 패킷을 메모리 주소를 할당하여 저장할 수 있다(1m-05). 그리고 상기 단말 PDCP 계층(1m-01)은 각 IP 패킷 별로 타이머(PDCP discard timer)를 구동하고 상기 타이머를 관리할 수 있다(1m-10). 상기에서 타이머가 만료하면 단말은 제4의 버퍼에서 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU 혹은 PDCP SDU를 삭제한다(1m-20). 만약 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU가 RLC 계층으로 보내졌다면(1m-25) PDCP 계층은 RLC 계층으로 상기 PDCP PDU에 해당하는 삭제 지시자(discard indicator)를 보내게 된다(1m-30). 상기 삭제 지시자는 RLC 계층으로 보내진 PDCP PDU 일련번호를 지시하거나, 상기 PDCP PDU에 대한 맵핑 정보를 지시할 수 있다. 또한, PDCP 계층은 수신단 PDCP 계층으로부터 PDCP 상태 보고(PDCP status report)를 통해서 PDCP PDU들에 대한 ACK/NACK 정보를 수신한 경우, ACK를 받은 PDCP PDU들을 제4의 버퍼로부터 삭제하고, 삭제된 PDCP PDU들에 대응되는 만료되지 않은 타이머가 존재한다면 중지하고 삭제할 수 있다(1m-20). 또한, PDCP 계층은 RLC 계층에서 RLC ACK를 수신한 RLC PDU에 연접되었던 PDCP PDU들에 대한 정보를 수신할 수 있다. 상기 PDCP PDU들은 이미 수신단으로 성공적으로 전달되었다는 것을 의미하기 때문에 더 이상 제4의 버퍼에서 저장하고 있을 필요가 없으므로 삭제할 수 있다. 그리고 PDCP 계층은 상기 삭제된 PDCP PDU에 상응하는 정보, 맵핑 테이블 정보를 삭제하고, 만료되지 않은 타이머가 존재한다면 중지하고 삭제할 수 있다(1m-20). 상기에서 RLC ACK를 기반으로 제4의 버퍼를 관리할 때 주의할 점은 핸드오버 시에 단말의 PDCP 계층 동작에 따라 다르게 관리해야 한다는 것이다.

단말 RLC 계층(1m-35)은 상기 PDCP 계층으로부터 삭제 지시자(discard indicator)를 수신하면(1m-40) 정보를 삭제할 수 있다. 구체적으로, 단말 RLC 계층(1m-35)은 상기 삭제 지시자에 해당하는 PDCP PDU가 아직 RLC 계층에서 RLC PDU의 일부가 되지 않았거나, 맵핑되지 않았다면(1m-45) 해당 정보를 삭제한다(1m-55). 상기 삭제 지시자에 대한 내용이 RLC 계층으로 전달되어, 단말 RLC 계층(1m-35)은 저장된 PDCP PDU(RLC SDU)와 관련된 정보, 맵핑 정보들을 삭제한다. 만약 상기 삭제 지시자가 지시하는 PDCP PDU가 이미 RLC PDU가 일부가 되었다면(1m-45) 상기 PDCP PDU와 관련된 정보를 삭제하지 않는다(1m-50).

RLC 계층은 만약 수신단의 RLC 계층으로부터 RLC 상태 보고를 수신하게 되면(1m-40) RLC 일련번호 별로 ACK/NACK 결과를 확인할 수 있다. 그리고 상기 RLC 계층은 ACK가 확인된 RLC PDU의 경우(1m-60)는 그와 관련된 맵핑 정보들을 삭제한다(1m-65). NACK이 확인된 RLC PDU의 경우는 재전송을 준비한다(1m-75). 상기에서 재전송을 수행할 경우, RLC 계층은 재전송을 위한 상향 링크 전송 자원이 충분하면 상기 RLC PDU에 대한 맵핑 정보, 헤더 정보를 기반으로 동적으로 다시 RLC PDU를 생성해서 재전송을 수행할 수 있다. 또한, 상기 RLC 계층은 상향 링크 전송 자원이 부족한 경우, 재분할(Re-segmentation, 1g-30)을 수행하여 동적으로 RLC PDU들을 생성하여 전송할 수 있다. 상기에서 RLC 계층은 RLC 상태 보고를 통해 RLC 일련번호에 대한 ACK/NACK에 대한 결과를 확인하고, 맵핑 테이블의 정보를 확인하여(1m-70) 그에 상응하는 PDCP 일련번호에 대한 ACK/NACK 결과도 판단할 수 있다. 상기에서 PDCP 일련번호에 대한 ACK를 확인하면 RLC 계층은 상기 PDCP 일련번호에 대한 ACK 정보를 PDCP 계층에 전달할 수 있다. PDCP 계층은 상기 ACK 정보를 확인하여 제4 버퍼에 해당하는 PDCP PDU들을 삭제하는 데 이용할 수 있다.

따라서 본 발명의 LTE 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법의 제3의 실시 예에서는, RLC 계층에서 RLC ACK를 수신한 RLC PDU들에 관한 정보/맵핑 테이블 정보를 삭제할 수 있다. 그리고 상기 RLC PDU들에 연접되었던 PDCP PDU들을 RLC 계층이 PDCP 계층에게 알려주면, 해당하는 PDCP PDU들을 제4의 버퍼에서 삭제하고 그에 상응하는 정보 및 타이머를 해제하고 삭제하는 것을 특징으로 한다. 따라서 빠르게 제4의 버퍼를 비울 수 있도록 하여 적은 크기의 버퍼를 가지고도 효율적으로 버퍼를 관리할 수 있도록 하며, 효율성을 극대화할 수 있다.

도 1na 및 도 1nb는 본 발명에서 LTE 시스템 단말이 RLC UM 모드에서 효율적으로 버퍼를 관리하는 제3 실시 예에 대한 단말의 동작을 나타낸 도면이다.

단말 PDCP 계층(1n-01)은 상위 계층에서 IP 패킷이 수신되면 제4의 버퍼(1n-05)에 각 IP 패킷을 메모리 주소를 할당하여 저장할 수 있다(1n-05). 그리고 상기 단말 PDCP 계층(1n-01)은 각 IP 패킷 별로 타이머(PDCP discard timer)를 구동하고 상기 타이머를 관리할 수 있다(1n-10). 상기에서 타이머가 만료하면 단말은 제4의 버퍼에서 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU 혹은 PDCP SDU를 삭제한(1n-20)다. 만약 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU가 RLC 계층으로 보내졌다면(1n-25) PDCP 계층은 RLC 계층으로 상기 PDCP PDU에 해당하는 삭제 지시자(discard indicator)를 보내게 된다(1n-30). 상기 삭제 지시자는 RLC 계층으로 보내진 PDCP PDU 일련번호를 지시하거나, 상기 PDCP PDU에 대한 맵핑 정보를 지시할 수 있다. 또한, PDCP 계층은 수신단 PDCP 계층으로부터 PDCP 상태 보고(PDCP status report)를 통해서 PDCP PDU들에 대한 ACK/NACK 정보를 수신한 경우, ACK를 받은 PDCP PDU들을 제4의 버퍼로부터 삭제하고, 삭제된 PDCP PDU들에 대응되는 만료되지 않은 타이머가 존재한다면 중지하고 삭제할 수 있다(1n-20). 또한, RLC 계층으로부터 RLC PDU가 전송되었고, 전송된 RLC PDU에 연접되었던 PDCP PDU들에 대한 정보를 RLC 계층이 PDCP 계층에게 전달해주면, PDCP 계층은 전송한 PDCP PDU들에 대한 정보를 제4의 버퍼에서 삭제하고 그에 상응하는 타이머가 만료하지 않았다면 해제하고 삭제할 수 있다.

단말 RLC 계층(1n-35)은 상기 PDCP 계층으로부터 삭제 지시자(discard indicator)를 수신하면(1n-40) 정보를 삭제할 수 있다. 구체적으로, 단말 RLC 계층(1n-35)은 상기 삭제 지시자에 해당하는 PDCP PDU가 아직 RLC 계층에서 RLC PDU의 일부가 되지 않았거나, 맵핑되지 않았다면(1n-45) 해당 정보를 삭제한다(1n-55). 상기 삭제 지시자에 대한 내용이 RLC 계층으로 전달되어, 단말 RLC 계층(1h-35)은 저장된 PDCP PDU(RLC SDU와 관련된 정보, 맵핑 정보들을 삭제한다. 만약 상기 삭제 지시자가 지시하는 PDCP PDU가 이미 RLC PDU의 일부가 되었다면(1n-45) 상기 PDCP PDU와 관련된 정보를 삭제하지 않는다(1n-50).

RLC 계층은 상향 링크 전송 자원을 수신하고 상기 PDCP PDU들을 연접 및 분할하여 RLC PDU들을 구성할 수 있다. 그리고 상기 RLC 계층은 RLC PDU를 완성하여 MAC 계층에 전달하고 나면(1n-40) 상기 RLC PDU와 관련된 정보, 맵핑 정보 등을 삭제한다(1n-60). RLC UM 모드에서 RLC 계층은 RLC PDU를 전송한 후 저장하지 않고, 관련된 정보가 있다면 함께 삭제한다. 왜냐하면 ARQ 기능이 없기 때문에 재전송을 위해 정보를 기록해 둘 필요 없이 전송 후 바로 삭제하는 것이다. 또한, RLC 계층은 전송한 RLC PDU에 연접되었던 PDCP PDU들에 대한 정보를 판단하여 PDCP 계층에 전달하여 상기 정보로 제4의 버퍼를 관리하는 데 이용할 수 있도록 한다(1n-65).

따라서 본 발명의 LTE 시스템 단말이 RLC UM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법의 제3의 실시 예에서는 RLC 계층에서 RLC PDU들을 전송한 후에 RLC 계층은 그에 상응하는 RLC PDU들을 저장하지 않고, 관련된 정보들이 있다면 삭제할 수 있다. 그리고 상기 RLC 계층은 상기 RLC PDU들에 연접되었던 PDCP PDU들에 대한 정보를 PDCP 계층에 보내줄 수 있다. 또한, PDCP 계층은 PDCP 타이머가 만료하지 않았더라도 상기 PDCP PDU들에 대한 정보를 제4의 버퍼에서 바로 삭제하는 것을 특징으로 한다.

[차세대 이동 통신 시스템 버퍼 구조 및 재전송 가속화]

본 발명의 앞부분에서는 LTE 시스템에서 버퍼를 효율적으로 관리할 수 있는 방법들을 제안하고 설명하였다. 본 발명의 나머지 부분에서는 차세대 이동 통신 시스템에서 버퍼를 효율적으로 관리하고, 재전송을 가속화할 수 있는 구조 및 방법들을 제안하다.

도 1oa 및 도 1ob는 본 발명의 차세대 이동 통신 시스템에서 데이터를 처리하는 구조를 나타낸 도면이다.

도 1oa 및 도 1ob에서와 같이 차세대 이동 통신 시스템에서는 로지컬 채널 별로 PDCP 계층과 RLC 계층 데이터 처리를 수행하게 된다. 즉, 로지컬 채널 1(1o-05)과 로지컬 채널 2(1o-10)는 서로 다른 PDCP 계층과 RLC 계층을 가지며 독립적인 데이터 처리를 수행하게 된다. 그리고 각 로지컬 채널의 RLC 계층으로부터 생성된 RLC PDU를 MAC 계층에 전달하여 하나의 MAC PDU로 구성한 후 수신단으로 전송하게 된다. LTE 시스템에서 PDCP 계층, RLC 계층, MAC 계층은 상기 도 1d에서 설명한 기능들을 포함할 수 있으며, 그에 상응하는 동작을 수행할 수 있다.

차세대 이동 통신 시스템은 RLC 계층에서 PDCP PDU들을 RLC 계층에서 연접하지 않는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 차세대 이동 통신 시스템은 1o-25와 같이 MAC PDU 구조에서 각 MAC SDU 별로 MAC 서브 헤더를 가지고 있는 구조, 다시 말해, MAC 서브헤더와 MAC SDU 단위로 반복되는 구조를 가지는 것을 특징으로 할 수 있다. 따라서 차세대 이동 통신 시스템에서는 같이 상향 링크 전송 자원을 수신(1o-30)하기 전에도 데이터에 대해 선처리 (pre-processing)을 미리 수행할 수 있다. 예를 들면, 상향 링크 전송 자원을 수신하기 전에 차세대 이동 통신 시스템의 단말은 PDCP 계층에서 IP 패킷을 수신하면 IP 패킷에 대한 PDCP 처리(복호화(ciphering), 무결성 검증(integrity protection) 등)를 수행하고 PDCP 헤더를 생성하여 PDCP PDU를 생성할 수 있다. 그리고 단말은 상기 PDCP PDU를 RLC 계층으로 전달하여 RLC 헤더를 구성하고 RLC PDU를 구성하고, 상기 RLC PDU를 MAC 계층으로 전달하여 MAC 서브헤더와 MAC SDU를 미리 구성해놓을 수 있다.

만약 단말이 상향 링크 전송 자원을 수신하게 되면(1o-30) 단말은 상향 링크 전송 자원에 크기에 맞는 만큼 MAC 서브헤더와 MAC SDU들을 가져와서 MAC PDU를 구성할 수 있다. 반면, 만약 상향 링크 전송 자원이 충분하지 않으면, 상기 단말은 전송 자원을 꽉 채워서 효율적으로 사용하기 위해 분할 동작을 수행할 수 있다. 그리고 분할된 데이터에 상응하는 RLC 헤더(분할된 정보 혹은 길이 정보)와 MAC 헤더(L 필드, 길이 변경되었으므로)를 갱신할 수 있다(1o-40). 따라서 LTE 시스템과 비교할 때 같은 시점에 1o-30과 1o-45와 같이 상향 링크 전송 자원을 받았다고 했을 때 차세대 이동 통신 시스템은 1o-35와 같이 프로세싱 시간에서 큰 이득을 가질 수 있다. 상기에서 RLC 계층과 PDCP 계층은 필요한 경우, 혹은 네트워크에서 설정된 경우, 하나의 공통된 일련번호를 사용할 수도 있다.

상기에서 선처리 동작은 로지컬 채널 별로 수행될 수 있으며, 각 로지컬 채널 별로 선처리된 RLC PDU들은 MAC 계층에서 다시 MAC SDU들과 MAC 서브헤더들로 선처리될 수 있다. 또한, MAC 계층에서 상향 링크 전송 자원(1o-30)을 수신하게 되면 단말은 각 로지컬 채널 별로 상향 링크 전송 자원을 할당하여 미리 생성된 MAC SDU들과 MAC 서브헤더들을 다중화할 수 있다.. 상기에서 상향 링크 전송 자원은 MAC 계층에서 기지국으로부터 수신한 후, LCP(Logical channel prioritization)를 수행하고 각 로지컬 채널 별로 상향 링크 전송 자원을 나누어 줄 수 있다. 그리고 각 로지컬 채널 별로 생성된 MAC SDU들과 MAC 서브헤더들을 다중화하여 하나의 MAC PDU를 구성하고 이를 PHY 계층에 전달하게 된다. 상기에서 만약 각 로지컬 채널에 할당된 상향 링크 전송 자원이 충분하지 않으면 RLC 계층에 분할이 요청될 수 있다. 따라서, RLC 계층에서 분할(segmentation) 동작을 수행하면, 분할한 정보가 헤더에 포함되어 갱신될 수 있다. 그리고 상기 RLC 계층에서 갱신된 정보를 다시 MAC 계층에 전달하여 주면 MAC 계층은 그에 상응하는 MAC 헤더를 갱신할 수 있다. 상기에서와 같이 차세대 이동 통신 시스템에서는 상향 링크 전송 자원을 수신하기 전부터 PDCP 계층, RLC 계층, MAC 계층의 데이터 처리가 시작되는 특징을 가지고 있다.

차세대 이동 통신 시스템에서는 상기와 같은 구조를 가지기 때문에 하나의 MAC PDU에 여러 개의 RLC PDU들이 들어갈 수 있게 된다. 상기 LTE 시스템에서는 RLC계층에서 연접기능이 있었기 때문에 여러 개의 PDCP PDU들을 연접하여 하나의 RLC PDU를 만들어서 MAC 계층으로 보냈기 때문에 하나의 MAC PDU에는 보통 로지컬 채널 개수만큼의 RLC PDU가 포함되었다(LTE 시스템에서 로지컬 채널의 개수는 일반적으로 2~4개 정도이다). 하지만 차세대 이동 통신 시스템에서는 RLC 계층에서 RLC 연접 기능이 없기 때문에 하나의 PDCP PDU가 하나의 RLC PDU로 생성되게 된다. 따라서 하나의 MAC PDU 안에 IP 패킷(PDCP SDU)과 로지컬 채널 수의 곱의 개수만큼 RLC PDU들이 포함될 수 있다. 단순한 산술적인 계산을 수행하면 LTE 시스템에서는 하나의 MAC PDU에 많아야 4개 정도의 RLC PDU가 포함되는 반면, 차세대 이동 통신 시스템에는 하나의 MAC PDU 안에 500개 이상의 RLC PDU가 포함될 수 있다. 따라서 차세대 이동 통신 시스템에서는 하나의 MAC PDU가 유실되면 수백 개의 RLC PDU를 재전송해야 할 필요가 생긴다. 따라서 RLC 계층에서 수백 개의 RLC PDU를 재전송해야 하므로 심각한 전송 지연을 일으킬 수 있다. 따라서 본 발명에서는 차세대 이동 통신 시스템에서 재전송을 가속화할 수 있는 구조와 방법들을 제안하고자 한다.

차세대 이동 통신 시스템에서 RLC 계층은 RLC AM (Acknowledged Mode) 모드와 RLC UM (Unacknowledged Mode) 모드와 RLC TM(Transparent Mode) 모드에서 동작할 수 있다. RLC AM 모드에서 RLC 계층은 ARQ 기능을 지원하며, 송신단은 수신단으로부터 RLC 상태 보고(RLC Status Report)를 수신할 수 있고, 상기 상태 보고를 통해 NACK을 받은 RLC PDU들에 대해서 재전송을 수행할 수 있다. 따라서 에러가 없는 신뢰성 있는 데이터의 전송을 보장한다. 따라서 높은 신뢰성이 요구되는 서비스에 적합하다. 반면에 RLC UM 모드에서는 ARQ 기능을 지원하지 않는다. 따라서 RLC 상태 보고를 받지 않으며, 재전송 기능도 없다. RLC UM 모드에서 송신단의 RLC 계층은 상향 링크 전송 자원을 수신하면 상위 계층에서 수신한 PDCP PDU(RLC SDU)들을 연접하여 계속하여 하위 계층으로 전달하는 역할을 수행한다. 따라서 전송 지연(delay) 없이 지속적인 데이터 전송이 가능하며, 전송 지연에 민감한 서비스에 유용할 수 있다. RLC TM 모드에서 RLC 계층은 상위 계층으로부터 수신한 PDCP PDU들을 아무런 처리를 수행하지 않고 바로 하위 계층으로 보낸다. RLC 계층의 TM 모드에서 상위 계층으로부터 데이터는 RLC 계층에서 투명하게(Transparent) 하위 계층으로 전달된다. 따라서 CCCH(Common control channel)과 같은 공용 채널을 통해 전송되는 시스템 정보나 페이징 메시지 등을 보낼 때 유용하게 사용될 수 있다.

[차세대 이동 통신 시스템의 RLC AM/UM에서 버퍼 구조 및 재전송 가속화]

도 1p는 본 발명에서 제안하는 차세대 이동 통신 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법 및 재전송 가속화 방법 제4의 실시 예를 나타낸 도면이며, 구체적인 맵핑 테이블 및 그에 따른 동작을 나타낸 도면이다.

도 1p에서 단말은 각 로지컬 채널 별로 제5의 버퍼와 제6의 버퍼를 가지고 있다. 도 1p에서는 편의상 하나의 로지컬 채널에 대한 설명을 도면에 나타내었다. 상기에서 로지컬 채널들의 제5의 버퍼와 제6의 버퍼들은 물리적으로 구분된 버퍼들일 수 있으며, 혹은 물리적으로는 같은 버퍼이나, 논리적으로 구분된 버퍼일 수 있다. 바람직하게는, 상기 제5의 버퍼는 PDCP 버퍼일 수 있으며, 상기 제6의 버퍼는 MAC 버퍼일 수 있다. 본 발명에서는 실제로 구현할 때 물리적 혹은 논리적으로 구분될 수 있는 버퍼 구조들을 포함한다.

단말은 PDCP 계층으로 들어오는 IP 패킷들(1p-10, PDCP SDU)을 저장하고 PDCP SDU들의 헤더를 생성할 수 있다. 그리고 단말은 생성된 헤더를 PDCP SDU와 함께 구성하여 PDCP PDU(1p-15)를 만들어 상기 제5의 버퍼(1p-05)에 저장해할 수 있다. 그리고 단말은 기지국으로부터 상향링크 전송 자원(Uplink grant)을 수신하기 전에 데이터 선처리(pre-processing)을 수행할 수 있다. 구체적으로, 단말은 상기 제5의 버퍼에 있는 PDCP PDU들에 대해 RLC 헤더를 생성하여 RLC PDU(1p-20)로 구성하고, RLC PDU(MAC SDU)에 대해 MAC 서브 헤더를 구성하여 MAC SDU와 MAC 서브헤더를 함께 제6의 버퍼(1p-30)에 저장할 수 있다(1p-25). 상기에서 데이터 선처리를 제5의 버퍼에 있는 모든 PDCP PDU에 대해 수행할 수 있다. 하지만 모든 PDCP PDU에 대해 MAC SDU와 MAC 서브헤더로 데이터 선처리를 수행해 놓는다면 제6의 버퍼의 용량이 많이 필요할 수 있다. 따라서 본 발명에서는 PDCP PDU의 데이터 선처리를 단말과 네트워크가 지원하는 최대의 TB 크기(Transport Block size)까지만 생성해놓도록 할 수 있다. 예를 들면, 데이터 선처리해놓은 MAC SDU들과 MAC 서브헤더들의 크기의 합이 최대의 TB 크기를 넘어서는 순간까지만 생성해 놓을 수 있다(PDCP PDU의 크기가 가변적이므로, MAC SDU들과 MAC 서브헤더들의 크기의 합이 정확히 최대 TB 크기와 일치하지 않을 수 있기 때문이다.). 혹은 대략적인 최대 TB 크기 정도만 구현적으로 생성해놓을 수 있다. 예를 들면, 데이터 선처리 해놓은 MAC SDU들과 MAC 서브헤더의 크기(제6의 버퍼에 전송을 위해 저장된)가 최대 TB 크기 정도가 되면 더 이상 데이터 선처리를 수행하지 않을 수 있다.

상기 데이터 선처리 과정에서 단말은 RLC PDU를 생성하면 RLC 일련번호를 할당하고, RLC 일련번호를 기준으로 상기 RLC PDU를 구성하는 PDCP PDU에 대한 제5의 버퍼의 메모리 주소(1p-55)와 상기 RLC PDU를 MAC SDU와 MAC 서브헤더로 선처리하여 저장한 제6의 버퍼의 메모리 주소(1p-60)를 맵핑 테이블(1p-50)에 저장할 수 있다. 상기에서 필요한 경우, 단말은 해당하는 PDCP 일련번호를 저장할 수도 있다. 하지만 차세대 이동 통신 시스템에서 PDCP 일련번호와 RLC 일련번호가 동일한 번호를 갖는 경우, 생략할 수 있다. 또한, 차세대 이동 통신 시스템에서 PDCP 계층과 RLC 계층이 공통된 하나의 일련번호를 사용하는 경우에도 생략할 수 있다.

상기에서 단말이 상향링크 전송 자원을 수신하면 각 로지컬 채널 별로 우선순위 혹은 QoS를 반영하여 각 로지컬 채널에게 상향 링크 전송 자원을 분배해주게 된다. 각 로지컬 채널은 상기에서 상향 링크 전송 자원(1p-35)을 수신하게 되면 제6의 버퍼에서 MAC 서브헤더와 MAC SDU 단위로 상향 링크 전송 자원에 해당하는 만큼의 데이터를 가져와 MAC PDU(1p-45)의 일부를 구성하도록 한다. 그리고 다른 로지컬 채널들에서도 상기와 같은 절차를 수행하여 받은 MAC 서브헤더와 MAC SDU들을 다중화하여 하나의 MAC PDU(1p-45)를 완성하고 전송하기 위해 PHY 계층으로 전달할 수 있다.

상기에서 각 로지컬 채널 별로 상향 링크 전송 자원에 MAC 서브헤더와 MAC SDU 단위로 데이터를 추가할 때 그 크기에 정확히 부합하지 않으면, 크기에 부합하지 않게 되는 마지막 RLC SDU에 대해서 RLC 계층은 분할 동작(segmentation)을 수행할 수 있다. RLC SDU에 대해 분할 동작을 수행하면 RLC 계층은 상기 분할 정보를 RLC PDU의 헤더에 새로 입력하고 갱신할 수 있다. 그리고 완성된 RLC PDU에 대해 MAC 계층은 새로운 MAC 서브 헤더를 새롭게 갱신하고 상향 링크 전송 자원에 맞게 MAC 서브 헤더와 MAC SDU들을 구성할 수 있다.

상기와 같이 RLC 계층에서 분할 동작을 수행한 경우, 맵핑 테이블에 분할 동작에 관한 헤더 필드의 정보들을 기록해놓을 수 있다(1p-65). 하지만 불필요한 경우, 기록을 생략할 수 있다. 상기에서 분할 동작은 RLC SDU를 분할하더라도 분할된 RLC PDU들이 동일한 RLC 일련번호를 유지하면서 분할된 segment가 첫번째 segment 인지, 중간의 segment인지, 마지막 segment인지를 지시하는 분할 정보 필드를 가지며, 상기 segment가 원래 RLC SDU의 어느 위치에 해당하는 지를 지시하는 오프셋을 포함하는 필드를 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.

만약 수신단 RLC 계층으로부터 수신한 RLC 상태보고(status report)를 통해 ACK/NACK이 확인되면, 단말은 상기 정보를 맵핑 테이블에 기록할 수 있다(1p-70). 상기에서 NACK을 확인한 RLC PDU들에 대한 재전송이 필요할 경우, 송신단 RLC 계층은 1p-50의 맵핑 테이블 정보에서 제6의 버퍼 메모리 주소 정보(1p-55)를 사용하여 상기 RLC PDU들에 대응되는 미리 만들어지고 전송되었던 MAC SDU와 MAC 서브 헤더들에 대한 메모리 주소에 접근하여 바로 재전송을 수행할 수 있다. 만약 상기에서 상향 링크 전송 자원이 재전송을 수행해야 하는 RLC PDU들을 다 포함할 만큼 충분히 크다면 제6의 버퍼에서 저장된 MAC SDU와 MAC 서브 헤더들을 이용하여 재전송을 수행할 수 있다. 반면, 만약 상기에서 상향 링크 전송 자원이 재전송을 수행해야 하는 RLC PDU들을 다 포함할 수 없다면 마지막 MAC SDU(RLC PDU)에 대해서 RLC 계층이 분할 동작을 수행하고 RLC 헤더와 MAC 계층에서 MAC 헤더를 갱신하는 절차를 수행하여, 재전송될 수 있다. 다시 말해, 마지막 RLC 헤더와 MAC 서브헤더만 갱신하면 바로 재전송을 수행할 수 있다. 또한, 연속된 여러 개의 RLC PDU들을 한꺼번에 재전송해야 할 경우, 1p-50의 맵핑 테이블에서 제6의 버퍼 메모리 주소를 활용하여 적은 메모리 엑세스로 단말은 빠른 재전송을 수행할 수 있다. 예를 들면, 연속된 여러 개의 RLC PDU들 중에 첫 번째 RLC PDU의 시작 링크(start link)와 마지막 RLC PDU의 끝 링크(end link)를 참조하여 한꺼번에 여러 개의 RLC PDU들을 제6의 버퍼들로부터 가져와서 MAC PDU들이 구성될 수 있다. 예를 들면 RLC 일련번호 1번부터 6번까지 재전송을 해야 할 필요가 생기면 단말은 맵핑 테이블(1p-50)에서 제6의 버퍼 메모리 주소 정보(1p-55)를 확인하고, RLC 일련번호 1번의 제6의 버퍼 시작 링크 p 과 RLC 일련번호 6번의 끝 링크 m을 참조하여 제6의 버퍼 메모리 주소 0부터 m 까지가 재전송을 위해 바로 사용될 수 있다.

본 발명에서 제안하는 차세대 이동 통신 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법 및 재전송 가속화 방법의 제4의 실시 예에서는, 제5의 버퍼와 제6의 버퍼를 가질 수 있다. 상기 제4의 실시 예에서는 제5의 버퍼에 저장하는 PDCP PDU에 대해 데이터 선처리를 수행한 MAC 서브헤더와 MAC SDU들을 제6의 버퍼에 저장하고, 이를 관리하기 위한 RLC 일련번호 기반 맵핑 테이블을 구성할 수 있다. 그리고 상기 제4의 실시 예에서는 재전송을 수행해야 할 필요가 있을 때 RLC 헤더와 MAC 서브헤더를 다시 생성할 필요 없이 미리 생성하고 저장해두었던 제6의 버퍼에서 맵핑 테이블 정보를 활용하여 바로 재전송할 수 있는 것을 특징으로 한다.

따라서 차세대 이동 통신 시스템에서 수백 개의 RLC PDU들에 대한 재전송을 수행할 필요가 있다고 하더라도 수백 개의 RLC 헤더와 MAC 서브헤더들을 새로 구성할 필요 없이 맵핑 테이블 정보를 활용하여 제6의 버퍼에 데이터 선처리되고 저장된 RLC PDU들을 빠르게 재전송할 수 있다. 로지컬 채널 별로 분할 동작이 필요한 경우, 마지막 MAC SDU에 해당하는 한 개의 RLC 헤더와 한 개의 MAC 헤더만 갱신하면 되기 때문에 전송 지연도 매우 적다.

상기에서 제5의 버퍼와 제6의 버퍼의 동작은 다음과 같다.

PDCP 계층은 상위 계층에서 IP 패킷이 수신되면 제5의 버퍼(1p-05)에 각 IP 패킷을 메모리 주소를 할당하여 저장할 수 있다. 그리고 상기 PDCP 계층은 각 IP 패킷 별로 타이머(PDCP discard timer)를 구동하고 상기 타이머를 관리할 수 있다. 상기에서 타이머의 값은 네트워크에 의해서 설정될 수 있다. 예를 들면, RRC 연결을 단말이 설정할 때 네트워크로부터 RRC 메시지로 설정받을 수 있다. 상기에서 타이머가 만료하면 단말은 제5의 버퍼에서 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU 혹은 PDCP SDU를 삭제한다. 만약 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU가 RLC 계층으로 보내졌다면 PDCP 계층은 RLC 계층으로 상기 PDCP PDU에 해당하는 삭제 지시자(discard indicator)를 보내게 된다. 상기 삭제 지시자는 RLC 계층으로 보내진 PDCP PDU 일련번호를 지시하거나, 상기 PDCP PDU에 대한 맵핑 정보를 지시할 수 있다. 또한, PDCP 계층은 수신단 PDCP 계층으로부터 PDCP 상태 보고(PDCP status report)를 통해서 PDCP PDU들에 대한 ACK/NACK 정보를 수신한 경우, ACK를 받은 PDCP PDU들을 제5의 버퍼로부터 삭제할 수 있다. 그리고 상기 PDCP 계층은 삭제된 PDCP PDU들에 대응되는 만료되지 않은 타이머가 존재한다면 중지하고 삭제할 수 있다. 또한, PDCP 계층은 RLC 계층에서 RLC ACK를 수신한 RLC PDU에 해당하는 PDCP PDU들에 대한 정보를 수신할 수 있다. 상기 PDCP PDU들은 이미 수신단으로 성공적으로 전달되었다는 것을 의미하기 때문에 더 이상 제5의 버퍼에서 저장하고 있을 필요가 없으므로 삭제하고, 그에 상응하는 정보, 맵핑 테이블 정보를 삭제하고, 만료되지 않은 타이머가 존재한다면 중지하고 삭제할 수 있다. 상기에서 RLC ACK를 기반으로 제5의 버퍼를 관리할 때 주의할 점은 핸드오버 시에 단말의 PDCP 계층 동작에 따라 다르게 관리해야 한다는 것이다.

첫 번째의 경우로 단말이 핸드오버시 PDCP 계층이 지금까지 순서대로 성공적으로 잘 전달된 가장 낮은 PDCP 일련번호 이후로 다시 핸드오버의 타겟 기지국에게 PDCP PDU들을 재전송해야 하는 네트워크 설정을 가지고 PDCP 계층 동작을 수행해야 할 수 있다. 이러한 경우, PDCP 계층은 RLC ACK를 수신한 RLC PDU들에 해당하는 PDCP PDU들에 대한 정보를 수신하면 PDCP 일련번호 순서대로 ACK를 모두 수신한 가장 낮은 PDCP 일련번호를 저장해두어야 한다. 또한, 상기 가장 낮은 PDCP 일련번호보다 큰 PDCP 일련번호에 대해서는 RLC 계층에서 RLC ACK를 수신하였다고 할지라도 삭제하면 안된다. 즉, RLC ACK 기반으로 성공적인 전달이 확인된 PDCP PDU들은 PDCP 일련번호 순서대로만 삭제될 수 있다. 예를 들면 PDCP 일련번호 1, 2, 3, 4, 5, 9, 10이 RLC 계층의 RLC ACK로부터 성공적으로 전달되었음이 확인되었다고 할지라도 PDCP 일련번호, 1, 2, 3, 4, 5 번까지만 그에 상응하는 PDCP PDU들과 관련된 정보, 맵핑정보들이 제5의 버퍼로부터 삭제될 수 있다.

두 번째의 경우로 단말이 핸드오버시 PDCP 계층이 지금까지 성공적으로 잘 전달되지 않은 PDCP PDU들을 선택적으로 핸드오버의 타겟 기지국에게 재전송할 수 있는 네트워크 설정을 가지고 PDCP 계층 동작을 수행해야 할 수 있다. 이러한 경우, PDCP 계층은 RLC ACK를 수신한 RLC PDU들에 해당하는 PDCP PDU들에 대한 정보를 수신하면 상기 PDCP PDU들에 해당하는 정보 및 맵핑 정보들을 제5의 버퍼에서 삭제하고, ACK를 수신한 PDCP 일련번호에 대한 정보는 핸드오버시 이용하기 위해 따로 저장해놓을 수 있다.

RLC 계층은 상기 PDCP 계층으로부터 삭제 지시자(discard indicator)를 수신하면 삭제 지시자에 해당하는 PDCP PDU가 아직 RLC 계층에서 RLC PDU의 일부가 되지 않았거나, MAC SDU와 MAC 서브 헤더로 데이터 선처리를 수행하지 않았거나, 맵핑되지 않았다면 해당 정보를 삭제한다. 예를 들면, RLC 계층은 RLC 계층으로 전달되어 저장된 PDCP PDU(RLC SDU)와 관련된 정보, 맵핑 정보들을 삭제한다. 만약 상기 삭제 지시자가 지시하는 PDCP PDU가 이미 RLC PDU가 일부가 되었다면, MAC SDU와 MAC 서브 헤더로 데이터 선처리가 수행된 경우, 상기 PDCP PDU와 관련된 정보는 삭제되지 않는다. 왜냐하면 RLC PDU의 일부가 되었는데 삭제하게 되면 RLC 일련번호에 갭(gap)이 생기게 되기 때문에 전송 지연을 일으킬 수 있기 때문이다. 수신단에서는 상기에 해당하는 RLC 일련번호가 전송과정 중에서 유실된 것인지 송신단에서 삭제 지시자에 의해서 삭제가 된 것인지 구별할 수 가 없다. RLC 계층은 만약 수신단의 RLC 계층으로부터 RLC 상태 보고를 수신하게 되면 RLC 일련번호 별로 ACK/NACK 결과를 확인할 수 있다. 그리고 상기 RLC 계층은 ACK가 확인된 RLC PDU의 경우는 그와 관련된 맵핑 정보들(1p-50, 1p-55, 1p-60, 1p-65, 1p-70)을 삭제할 수 있다. ACK가 확인된 RLC PDU에 해당하는 PDCP PDU에 대한 정보를 RLC 계층은 PDCP 계층에 전달하고, ACK가 확인된 RLC PDU를 데이터 선처리하여 저장하고 있는 제6의 버퍼에서 그에 해당하는 MAC 서브 헤더와 MAC SDU들을 삭제한다.

NACK이 확인된 RLC PDU의 경우에는 RLC 계층은 재전송을 준비한다. 상기에서 재전송을 수행할 경우, RLC 계층은 상향 링크 전송 자원이 충분하면 맵핑 테이블 정보를 이용하여 제6의 버퍼에서 MAC 서브헤더와 MAC SDU들을 참조하여 재전송을 수행할 수 있다. 또한, 상기 RLC 계층은 상향 링크 전송 자원이 부족한 경우, 제6의 버퍼에서 MAC 서브헤더와 MAC SDU들에서 마지막 MAC SDU의 RLC SDU에 대해 재분할 동작을 수행하고, RLC 헤더와 MAC 헤더를 갱신하여 재전송할 수 있다.

상기에서 RLC 계층은 RLC 상태 보고를 통해 RLC 일련번호에 대한 ACK/NACK에 대한 결과를 확인하고, 맵핑 테이블의 정보를 확인하여(1p-70) 그에 상응하는 PDCP 일련번호에 대한 ACK/NACK 결과도 판단할 수 있다. 상기에서 PDCP 일련번호에 대한 ACK를 확인하면 RLC 계층은 상기 PDCP 일련번호에 대한 ACK 정보를 PDCP 계층에 전달할 수 있다. PDCP 계층은 상기 ACK 정보를 확인하여 PDCP 일련번호 별로 ACK/NACK 정보를 기록해 둘 수 있고 제5의 버퍼의 PDCP PDU를 삭제하는 데 이용할 수 있다. 상기 PDCP 일련번호 별 ACK 정보는 핸드오버 시에 활용될 수 있다. PDCP 계층은 단말의 핸드오버가 일어났을 때 일련번호 순서대로 ACK를 모두 받은 가장 낮은 PDCP 일련번호 이후의 PDCP 일련번호부터 시작해서 핸드오버의 타겟 기지국에게 재전송할 수 있다. 만약 핸드오버시 선택적인 재전송을 네트워크가 지원한다면 PDCP 계층은 NACK을 받은 PDCP PDU들만 핸드오버의 타겟 기지국으로 재전송할 수도 있다.

본 발명에서 제안하는 차세대 이동 통신 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법 및 재전송 가속화 방법 제4의 실시 예에서는 제5의 버퍼를 PDCP 계층이 독립적으로 관리하는 것이 아니라 RLC 계층의 RLC ACK 결과를 반영하여 제5의 버퍼와 제6의 버퍼를 관리하는 것을 특징으로 한다. 또한, 차세대 이동 통신 시스템 단말이 RLC UM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법 및 재전송 가속화 방법의 제4의 실시 예에서는 제5의 버퍼를 PDCP 계층이 독립적으로 관리하는 것이 아니라 RLC 계층에서 RLC PDU의 전송 여부를 반영하여 제5의 버퍼와 제6의 버퍼를 관리하는 것을 특징으로 한다.

RLC AM 모드에서는 만약 RLC 장치에서 수신단 RLC 장치로부터 RLC 상태 보고를 수신하고 RLC PDU들에 대한 ACK를 수신하였다면 더 이상 ACK를 확인한 RLC PDU에 상응하는 정보, 맵핑 테이블 정보를 가지고 있을 필요가 없으므로 제5의 버퍼에서 삭제하는 것이 합리적이다. 또한, RLC 계층에서 ACK를 수신한 RLC PDU들에 해당하는 PDCP PDU들이 제5의 버퍼에 있고, 데이터 선처리된 MAC SDU와 MAC 서브 헤더들이 제6의 버퍼에 있다면 그 정보들도 재전송을 위해서 사용될 것이 아니기 때문에 PDCP 타이머(PDCP discard timer)가 아직 만료하지 않았다고 하더라도 더 이상 가지고 있을 필요가 없다. 따라서 본 발명의 차세대 이동 통신 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법 및 재전송 가속화 방법의 제4의 실시 예에서는 RLC 계층에서 RLC ACK를 수신한 RLC PDU에 관한 정보를 맵핑 테이블에서 삭제하고 상기 RLC PDU들에 해당하는 PDCP PDU들을 RLC 계층이 PDCP 계층에게 알려주고 해당하는 PDCP PDU들을 제5의 버퍼에서 삭제하고 데이터 선처리된 MAC 서브헤더와 MAC SDU들을 제6의 버퍼에서 삭제하고 그에 상응하는 정보 및 타이머를 해제하고 삭제하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 차세대 이동 통신 시스템 단말이 도 1p와 같은 구조에서 RLC UM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법의 제4의 실시 예는 다음과 같다.

본 발명의 단말은 RLC UM 모드에서 동작할 때 도 1p와 같은 구조를 가지며, 도 1p에서 설명한 바와 같이 유사하게 동작한다. 하지만 차이점은 RLC UM 모드이기 때문에 ARQ 기능을 지원하지 않으므로 재전송 동작을 수행하지 않는다. 또한, RLC 상태 보고를 수행하지 않는다. 따라서 재전송을 위해서 이미 전송한 RLC PDU 혹은 그와 관련된 정보, 맵핑 테이블 정보 등을 기록할 필요 없다. 이것이 상기 RLC AM 모드와 가장 큰 차이점이다. 즉 전송을 완료한 경우, 재전송을 위해서 PDCP PDU를 데이터 선처리한 RLC PDU, MAC SDU와 MAC 서브헤더들을 저장해둘 필요가 없다. 따라서 1p-50과 같은 맵핑 테이블 정보도 필요 없을 수 있다.

본 발명에서 RLC UM 모드의 차세대 이동 통신 시스템 단말이 효율적으로 버퍼를 관리하는 방법의 제4 실시 예는 다음과 같다.

PDCP 계층은 상위 계층에서 IP 패킷이 수신되면 제5의 버퍼(1p-05)에 각 IP 패킷을 메모리 주소를 할당하여 저장할 수 있다. 그리고 상기 PDCP 계층은 각 IP 패킷 별로 타이머(PDCP discard timer)를 구동하고 상기 타이머를 관리할 수 있다. 상기에서 타이머의 값을 네트워크에 의해서 설정될 수 있다. 예를 들면, RRC 연결을 단말이 설정할 때 네트워크로부터 RRC 메시지로 설정받을 수 있다. 상기에서 타이머가 만료하면 단말은 제5의 버퍼에서 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU 혹은 PDCP SDU를 삭제한다. 만약 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU가 RLC 계층으로 보내졌다면 PDCP 계층은 RLC 계층으로 상기 PDCP PDU에 해당하는 삭제 지시자(discard indicator)를 보내게 된다. 상기 삭제 지시자는 RLC 계층으로 보내진 PDCP PDU 일련번호를 지시하거나, 상기 PDCP PDU에 대한 맵핑 정보를 지시할 수 있다. 또한, PDCP 계층은 수신단 PDCP 계층으로부터 PDCP 상태 보고(PDCP status report)를 통해서 PDCP PDU들에 대한 ACK/NACK 정보를 수신한 경우, ACK를 받은 PDCP PDU들을 제5의 버퍼로부터 삭제할 수 있다. 그리고 상기 PDCP 계층은 삭제된 PDCP PDU들에 대응되는 만료되지 않은 타이머가 존재한다면 중지하고 삭제할 수 있다.

RLC 계층은 상기 PDCP 계층으로부터 삭제 지시자(discard indicator)를 수신하면, 삭제 지시자에 해당하는 PDCP PDU가 아직 RLC 계층에서 RLC PDU의 일부가 되지 않았거나, 맵핑되지 않았다면 해당 정보를 삭제한다. 예를 들면, RLC 계층은 RLC 계층으로 전달되어 저장된 PDCP PDU(RLC SDU)와 관련된 정보, 맵핑 정보들을 삭제한다. 만약 상기 삭제 지시자가 지시하는 PDCP PDU가 이미 RLC PDU가 일부가 되었다면. RLC 계층은 상기 삭제 지시자가 지시하는 PDCP PDU에 관련된 정보를 삭제하지 않는다. 왜냐하면 RLC PDU의 일부가 되었는데 삭제하게 되면 RLC 일련번호에 갭(gap)이 생기게 되기 때문에 전송 지연을 일으킬 수 있기 때문이다. 수신단에서는 상기에 해당하는 RLC 일련번호가 전송과정 중에서 유실된 것인지 송신단에서 삭제 지시자에 의해서 삭제가 된 것인지 구별할 수 가 없다.

RLC 계층은 상향 링크 전송 자원을 수신하기 전에 상기 PDCP PDU들을 데이터 선처리하여 RLC PDU들을 구성하고, RLC PDU를 완성하여 MAC 계층에 전달하여 MAC 서브헤더와 MAC SDU를 제6의 버퍼에 저장할 수 있다. 그리고 RLC 계층은 상향 링크 전송 자원을 수신하여 전송을 완료하고 나면 상기 RLC PDU와 관련된 정보, 맵핑 정보, MAC 서브헤더, MAC SDU 등을 삭제한다. 다시 말해, RLC UM 모드에서 RLC 계층은 RLC PDU를 전송한 후 저장하지 않고, 관련된 정보가 있다면 함께 바로 삭제한다. 왜냐하면 ARQ 기능이 없기 때문에 재전송을 위해 정보를 기록해 둘 필요 없이 전송 후 바로 삭제하는 것이다.

RLC UM 모드에서는 ARQ 기능을 지원하지 않기 때문에 재전송을 위해서 RLC PDU들을 전송 후에 해당하는 정보들을 저장할 필요가 없다. 따라서 RLC PDU들을 전송한 후에 RLC 계층은 제6의 버퍼에서 그에 상응하는 RLC PDU들과 MAC 서브헤더와 MAC SDU와 관련된 맵핑 정보를 저장하지 않고, 관련된 정보들이 있다면 삭제한다. 또한, RLC PDU들을 전송하고 나면 상기 RLC PDU들에 해당하는 PDCP PDU들은 PDCP 타이머가 만료하지 않았더라도 더 이상 제5의 버퍼에서 가지고 있을 필요가 없다.

따라서 본 발명의 LTE 시스템 단말이 RLC UM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법의 제4의 실시 예에서는 RLC 계층에서 RLC PDU들을 전송한 후에 RLC 계층은 제6의 버퍼와 맵핑 테이블에서 그에 상응하는 RLC PDU들, MAC 서브 헤더들, MAC SDU들을 저장하지 않고, 관련된 정보 및 맵핑 정보들이 있다면 삭제할 수 있다. 그리고 상기 RLC PDU들에 해당하는 PDCP PDU들에 대한 정보가 PDCP 계층에 보내지고, PDCP 계층은 PDCP 타이머가 만료하지 않았더라도 상기 PDCP PDU들에 대한 정보를 제5의 버퍼에서 삭제하는 것을 특징으로 한다.

[단말 데이터 선처리(pre-processing) 동작과 재전송 동작]

상기 본 발명의 실시 예들은 차세대 이동 통신 시스템에서 데이터 선처리 과정을 적용할 수 있다. 상기 데이터 선처리 과정은 한 TTI에 혹은 한 번의 전송에 최대로 전송할 수 있는 데이터 양만큼까지 수행될 수 있다. 즉, 최대로 할당될 수 있는 상향 링크 전송자원 (maximum allowable UL grant or the largest UL grant) 만큼까지 데이터 선처리 과정을 수행할 수 있다. 그리고 상기 데이터 선처리를 수행하는 시점은 다음의 경우들 중에 하나 혹은 그 이상을 포함할 수 있다.

1. 현재 데이터 선처리된 데이터의 양이 상기에서 설명한 최대로 할당될 수 있는 상향 링크 전송자원의 양보다 작아지면 데이터 선처리를 수행할 수 있다.

2. 일정 시간을 기준으로 주기적으로 데이터 선처리를 수행할 수 있다.

3. 상향 링크 전송 자원을 이용하여 MAC 계층에서 MAC PDU를 구성하고, PHY 계층으로 데이터를 전달한 시점에 데이터 선처리를 수행할 수 있다.

4. 새로운 데이터를 전송한 후에 데이터 선처리를 수행할 수 있다.

5. 하위 계층으로부터 데이터 선처리를 수행하라는 지시자를 수신한 경우, 수신할 수 있다.

상기 기술한 시점들 중의 하나에 따라서 단말은 데이터 선처리를 수행할 수 있다. 또한, 필요한 경우, 상기 기술한 시점들 중에서 여러 개에 따라서 단말은 데이터 선처리 과정을 수행할 수도 있다.

단말은 RLC 계층에서 동적으로 생성되는 RLC Control PDU의 경우, 예를 들면 RLC 상태 보고(RLC Status PDU (RLC Status report))를 생성할 경우, 단말은 상기에서 설명한 데이터 선처리를 수행하는 시점에서 제일 먼저 RLC 상태 보고를 생성하고 다른 일반적인 데이터 RLC PDU들보다 우선하여 데이터 선처리를 수행할 수 있다. 또한, 재전송을 해야 하는 RLC PDU들도 우선하여 데이터 선처리를 수행할 수도 있다. 즉, 상기에서 설명한 데이터 선처리를 수행하는 시점에 RLC 상태보고 > 재전송 데이터 RLC PDU > 데이터 RLC PDU 순으로 데이터 선처리를 수행할 수 있다. 혹은 RLC 상태 보고만 우선하여 데이터 선처리를 수행하고, 재전송 데이터는 재전송이 요청된 시점과 새로 발생한 데이터의 시점과의 순서를 고려하여 데이터 선처리를 순서대로 수행할 수 있다.

단말은 데이터 선처리를 수행한 후에 상향 링크 전송 자원을 수신하면 각 로지컬 채널 별로 전송 자원을 할당하고, MAC PDU를 구성할 때 각 로지컬 채널 별로 RLC 일련번호 순으로 최대한 연속되게 구성할 수 있다. 또한 MAC CE와 패딩(padding)의 생성 방법은 다음의 2 가지 중에 한 가지 방법을 적용할 수 있다.

1. 제 1의 방법은 단말은 MAC CE를 생성해서 MAC PDU에 추가해야 할 경우에는 MAC PDU의 제일 뒤에 위치하도록 하여 데이터 선처리가 어렵고 동적으로 처리해야 하는 MAC CE의 구성에 필요한 시간을 더 많이 할당할 수 있다. 즉, 다른 MAC SDU들을 처리하는 동안 MAC CE를 병렬적으로 처리하고 MAC CE를 맨 뒤에 추가할 수 있다. 만약 패딩을 추가해야할 경우, MAC CE를 구성하는 데에 더 많은 시간을 사용할 수 있도록 모든 MAC SDU들의 뒤에 패딩을 추가하고, MAC PDU의 맨 마지막에 MAC CE를 추가할 수 있다. 즉, MAC 서브헤더와 MAC SDU들, MAC 서브헤더와 패딩, MAC 서브헤더와 MAC CE들 순으로 위치할 수 있다. 상기에서 MAC SDU들은 각 로지컬 채널 별로 그룹으로 묶여서 위치할 수 있으며, MAC CE들도 한 그룹으로 묶여서 위치하도록 MAC PDU를 구성할 수 있다.

2. 제 2의 방법은 단말은 MAC CE를 생성해서 MAC PDU에 추가해야 할 경우에는 MAC PDU의 제일 뒤에 위치하도록 하여 데이터 선처리가 어렵고 동적으로 처리해야 하는 MAC CE의 구성에 필요한 시간을 더 많이 할당할 수 있다. 즉, 다른 MAC SDU들을 처리하는 동안 MAC CE를 병렬적으로 처리하고 MAC CE를 맨 뒤에 추가할 수 있다. 만약 패딩을 추가해야할 경우, MAC PDU의 맨 마지막에 추가할 수 있다. MAC CE가 있더라도 패딩은 MAC PDU의 맨 마지막에 추가할 수 있다. 즉, MAC 서브헤더와 MAC SDU들, MAC 서브헤더와 MAC CE들, MAC 서브헤더와 패딩 순으로 위치할 수 있다. 상기에서 MAC SDU들은 각 로지컬 채널 별로 그룹으로 묶여서 위치할 수 있으며, MAC CE들도 한 그룹으로 묶여서 위치하도록 MAC PDU를 구성할 수 있다.

[단말 분할(segmentation) 동작 수행 방법]

상기에서 단말이 분할 동작(segmentation)을 수행하는 절차를 더 구체화할 필요가 있다. 즉, 단말은 각 로지컬 채널 별로 데이터 선처리된 MAC SDU들과 MAC 서브헤더들을 저장하고 있다가 상향 링크 전송 자원을 수신하면 단말은 상향 링크 전송 자원의 크기를 각 로지컬 채널의 우선 순위, PBR(Priority Bit Rate), numerology, TTI 등의 값을 고려하여 LCP(Logical channel prioritization) 절차를 수행하고 각 로지컬 채널 별로 상향 링크 전송 자원을 할당할 수 있다. 상기에서 각 로지컬 채널 별로 상향 링크 전송 자원을 할당 받았을 때 데이터 선처리된 MAC SDU와 MAC 서브헤더 단위의 정수 개의 합이 상향 링크 전송 자원을 넘는 경우, 분할 동작 (segmentation)이 필요할 수 있다.

상기에서 분할 동작에 대한 제 1의 실시 예는 다음과 같다.

제 1 실시 예에서 RLC 계층은 분할 동작을 위해서 MAC 계층으로 전달한 RLC PDU들을 저장해둘 수 있다. MAC 계층은 상기에서 각 로지컬 채널 별로 할당된 상향 링크 전송 자원과 데이터 선처리된 MAC SDU와 MAC 서브 헤더 단위의 정수 개의 합을 비교하여 상향 링크 전송 자원이 부족한 경우, 마지막 MAC SDU(RLC PDU)에 해당하는 RLC 일련번호에 대한 정보를 RLC 계층으로 전달하면, RLC 계층은 전달받은 RLC 일련번호에 해당하는 RLC PDU에 대해 분할(segmentation) 동작을 수행하고, 분할된 RLC PDU segment들을 MAC 계층으로 전달할 수 있다. MAC 계층은 상기 전달받은 RLC PDU segment들에 대해서 MAC 서브헤더를 구성하고 상향 링크 전송 자원에 맞게 데이터를 다중화(Multiplexing) 혹은 연접(Concatenation)할 수 있다. 상기에서 RLC 계층은 데이터 선처리를 수행하고 상향 링크 전송 자원에 따라 분할(segmentation) 동작을 수행할 수 있는데 이 경우에 RLC 헤더에 추가될 수 있는 SO(Segmentation Offset) 필드와 같이 추가되는 필드들을 고려한 RLC 헤더의 크기와 추후 갱신될 MAC 서브헤더의 크기를 고려하여 로지컬 채널 별로 할당된 상향 링크 전송 자원의 크기에 맞도록 분할 동작을 수행한다.

상기에서 분할 동작에 대한 제 2의 실시 예는 다음과 같다.

제 2 실시 예에서 RLC 계층은 분할 동작을 위해서 MAC 계층으로 전달한 RLC PDU들을 저장하지 않는다. MAC 계층은 상기에서 각 로지컬 채널 별로 할당된 상향 링크 전송 자원과 데이터 선처리된 MAC SDU와 MAC 서브 헤더 단위의 정수 개의 합을 비교하여 상향 링크 전송 자원이 부족한 경우, 마지막 MAC SDU(RLC PDU)에 해당하는 RLC 일련번호에 대한 정보를 RLC 계층으로 전달하면, RLC 계층은 전달받은 RLC 일련번호에 해당하는 RLC PDU를 맵핑 테이블 정보를 이용하여 PDCP PDU를 토대로 동적으로 재생성하고 이 생성된 RLC PDU에 대해 분할(segmentation) 동작을 수행하고, 분할된 RLC PDU segment들을 MAC 계층으로 전달할 수 있다. MAC 계층은 상기 전달받은 RLC PDU segment들에 대해서 MAC 서브헤더를 구성하고 상향 링크 전송 자원에 맞게 데이터를 다중화(Multiplexing) 혹은 연접(Concatenation)할 수 있다. 상기에서 RLC 계층은 데이터 선처리를 수행하고 상향 링크 전송 자원에 따라 분할(segmentation) 동작을 수행할 수 있는데 이 경우에 RLC 헤더에 추가될 수 있는 SO(Segmentation Offset) 필드와 같이 추가되는 필드들을 고려한 RLC 헤더의 크기와 추후 갱신될 MAC 서브헤더의 크기를 고려하여 로지컬 채널 별로 할당된 상향 링크 전송 자원의 크기에 맞도록 분할 동작을 수행한다.

상기에서 분할 동작에 대한 제 3의 실시 예는 다음과 같다.

제 3 실시 예에서 RLC 계층은 분할 동작을 위해서 MAC 계층으로 전달한 RLC PDU들을 저장하지 않는다. MAC 계층은 상기에서 각 로지컬 채널 별로 할당된 상향 링크 전송 자원과 데이터 선처리된 MAC SDU와 MAC 서브 헤더 단위의 정수 개의 합을 비교하여 상향 링크 전송 자원이 부족한 경우, 마지막 MAC SDU(RLC PDU)를 MAC 계층이 RLC 계층으로 전달해준다. 그러면 RLC 계층은 전달 받은 RLC PDU에 대해 분할(segmentation) 동작을 수행하고, 분할된 RLC PDU segment들을 MAC 계층으로 전달할 수 있다. MAC 계층은 상기 전달받은 RLC PDU segment들에 대해서 MAC 서브헤더를 구성하고 상향 링크 전송 자원에 맞게 데이터를 다중화(Multiplexing) 혹은 연접(Concatenation)할 수 있다. 상기에서 RLC 계층은 데이터 선처리를 수행하고 상향 링크 전송 자원에 따라 분할(segmentation) 동작을 수행할 수 있는데 이 경우에 RLC 헤더에 추가될 수 있는 SO(Segmentation Offset) 필드와 같이 추가되는 필드들을 고려한 RLC 헤더의 크기와 추후 갱신될 MAC 서브헤더의 크기를 고려하여 로지컬 채널 별로 할당된 상향 링크 전송 자원의 크기에 맞도록 분할 동작을 수행한다.

상기에서 분할 동작에 대한 제 4의 실시 예는 다음과 같다.

제 4 실시 예에서 RLC 계층은 분할 동작을 위해서 MAC 계층으로 전달한 RLC PDU들을 저장하지 않는다. MAC 계층은 상기에서 각 로지컬 채널 별로 할당된 상향 링크 전송 자원과 데이터 선처리된 MAC SDU와 MAC 서브 헤더 단위의 정수 개의 합을 비교하여 상향 링크 전송 자원이 부족한 경우, 마지막 MAC SDU(RLC PDU)에 대한 맵핑 정보(예를 들면 메모리 주소)를 맵핑 테이블을 활용하여 MAC 계층이 RLC 계층으로 전달해준다. 그러면 RLC 계층은 전달 받은 맵핑 정보를 활용하여 저장되어 있는 RLC PDU를 불러오고 이에 대해 분할(segmentation) 동작을 수행하고, 분할된 RLC PDU segment들을 MAC 계층으로 전달할 수 있다. MAC 계층은 상기 전달받은 RLC PDU segment들에 대해서 MAC 서브헤더를 구성하고 상향 링크 전송 자원에 맞게 데이터를 다중화(Multiplexing) 혹은 연접(Concatenation)할 수 있다. 상기에서 RLC 계층은 데이터 선처리를 수행하고 상향 링크 전송 자원에 따라 분할(segmentation) 동작을 수행할 수 있는데 이 경우에 RLC 헤더에 추가될 수 있는 SO(Segmentation Offset) 필드와 같이 추가되는 필드들을 고려한 RLC 헤더의 크기와 추후 갱신될 MAC 서브헤더의 크기를 고려하여 로지컬 채널 별로 할당된 상향 링크 전송 자원의 크기에 맞도록 분할 동작을 수행한다.

상기에서 분할 동작에 대한 제 5의 실시 예는 다음과 같다.

제 5 실시 예에서 RLC 계층은 분할 동작을 위해서 MAC 계층으로 전달한 RLC PDU들을 저장하지 않는다. MAC 계층은 상기에서 각 로지컬 채널 별로 할당된 상향 링크 전송 자원과 데이터 선처리된 MAC SDU와 MAC 서브 헤더 단위의 정수 개의 합을 비교하여 상향 링크 전송 자원이 부족한 경우, 마지막 MAC SDU(RLC PDU)에 대한 맵핑 정보(예를 들면 메모리 주소)를 맵핑 테이블을 활용하여 MAC 계층이 RLC 계층으로 전달해준다. 그러면 RLC 계층은 전달 받은 맵핑 정보를 활용하여 PDCP PDU를 토대로 RLC PDU를 재성성하고 이에 대해 분할(segmentation) 동작을 수행하고, 분할된 RLC PDU segment들을 MAC 계층으로 전달할 수 있다. MAC 계층은 상기 전달받은 RLC PDU segment들에 대해서 MAC 서브헤더를 구성하고 상향 링크 전송 자원에 맞게 데이터를 다중화(Multiplexing) 혹은 연접(Concatenation)할 수 있다. 상기에서 RLC 계층은 데이터 선처리를 수행하고 상향 링크 전송 자원에 따라 분할(segmentation) 동작을 수행할 수 있는데 이 경우에 RLC 헤더에 추가될 수 있는 SO(Segmentation Offset) 필드와 같이 추가되는 필드들을 고려한 RLC 헤더의 크기와 추후 갱신될 MAC 서브헤더의 크기를 고려하여 로지컬 채널 별로 할당된 상향 링크 전송 자원의 크기에 맞도록 분할 동작을 수행한다.

[다중 접속에서의 단말 데이터 선처리 동작 수행 방법]

다중 접속 혹은 이중 접속(dual connectivity) 환경에서 단말은 데이터 선처리 수행하기 위해서는 PDCP 계층의 데이터를 마스터 셀 그룹(Master cell group)과 세컨더리 셀 그룹 중에 어디에서 전송을 수행할지 미리 결정할 수 있어야 한다. 즉, 데이터 선처리 과정 중에서 RLC 일련번호를 할당해야 하기 때문에 어떤 셀 그룹에서 미리 결정해야만 데이터 선처리를 수행할 수 있다. 상기 이중 접속 환경에서 PDCP 계층 데이터를 마스터 셀 그룹과 세컨더리 셀그룹으로 미리 할당하는 방법들은 다음과 같다.

도 1u는 본 발명에서 다중 접속에서의 단말 데이터 선처리 동작 수행 방법을 나타낸다.

1. 제 1의 할당 방법 (1u-01): 단말은 PDCP 계층의 데이터의 양이 설정된 문턱치값보다 작을 때는 PDCP 계층의 데이터를 마스터 셀 그룹과 세컨더리 셀 그룹으로 미리 할당하지 않는다. 그리고 문턱치값 내의 데이터들은 마스터 셀 그룹(혹은 세컨더리 셀 그룹)에서만 데이터 선처리를 수행한다. 그리고 PDCP 계층에서 데이터의 양이가 문턱치 값보다 많아지면 문턱치 값보다 많아진 데이터들에 대해서는 데이터 선처리를 수행하지 않고, 현재 PDCP 계층의 데이터 양에 대해서 마스터 셀그룹과 세컨더리 셀그룹에 버퍼 상태 보고를 수행하고 각 셀 그룹에 대해서 상향 링크 전송 자원이 수신되면 상향 링크 전송 자원에 따라서 PDCP 계층 데이터를 마스터 셀 그룹과 세컨더리 셀 그룹으로 할당하고 데이터 처리를 수행하고 전송을 수행할 수 있다. 상기 문턱치는 낮은 데이터 전송율(low data rate or small data)을 나타낼 수 있는 값으로 할당될 수 있으며, 네트워크(혹은 기지국)에 의해서 RRC 연결 설정을 수행할 때 설정될 수 있다.

2. 제 1-1의 할당 방법 (1u-02): 단말은 PDCP 계층의 데이터의 양이 설정된 문턱치값보다 작을 때는 PDCP 계층의 데이터를 마스터 셀 그룹과 세컨더리 셀 그룹으로 미리 할당하지 않는다. 그리고 문턱치값 내의 데이터들은 마스터 셀 그룹(혹은 세컨더리 셀 그룹)에서만 데이터 선처리를 수행한다. 그리고 PDCP 계층에서 데이터의 양이가 문턱치 값보다 많아지면 문턱치 값보다 많아진 데이터들에 대해서는 마스터 셀 그룹에 대해서만 문턱치 값만큼의 데이터에 대해 데이터 선처리를 수행하고, 문턱치 이상의 데이터들에 대해서는 마스터 셀그룹과 세컨더리 셀그룹에 버퍼 상태 보고를 수행하고 각 셀 그룹에 대해서 상향 링크 전송 자원이 수신되면 상향 링크 전송 자원에 따라서 PDCP 계층 데이터를 마스터 셀 그룹과 세컨더리 셀 그룹으로 할당하고 데이터 처리를 수행하고 전송을 수행할 수 있다. 상기 문턱치는 낮은 데이터 전송율(low data rate or small data)을 나타낼 수 있는 값으로 할당될 수 있으며, 네트워크(혹은 기지국)에 의해서 RRC 연결 설정을 수행할 때 설정될 수 있다.

3. 제 1-2의 할당 방법 (1u-03): 단말은 PDCP 계층의 데이터의 양이 설정된 문턱치값보다 작을 때는 PDCP 계층의 데이터를 마스터 셀 그룹과 세컨더리 셀 그룹으로 미리 할당하지 않는다. 그리고 문턱치값 내의 데이터들은 마스터 셀 그룹(혹은 세컨더리 셀 그룹)에서만 데이터 선처리를 수행한다. 그리고 PDCP 계층에서 데이터의 양이가 문턱치 값보다 많아지면 문턱치 값보다 많아진 데이터들에 대해서는 마스터 셀 그룹에 대해서 문턱치 값만큼의 데이터에 대해 데이터 선처리를 수행하고, 문턱치 이상의 데이터들 중에 세컨더리 셀그룹의 최대 할당 가능한 상향 링크 전송 자원의 크기만큼 세컨더리 셀 그룹에 대해서 데이터 선처리를 수행한다. 그리고 그외 나머지 데이터에 대해서는 마스터 셀그룹과 세컨더리 셀그룹에 버퍼 상태 보고를 수행하고 각 셀 그룹에 대해서 상향 링크 전송 자원이 수신되면 상향 링크 전송 자원에 따라서 PDCP 계층 데이터를 마스터 셀 그룹과 세컨더리 셀 그룹으로 할당하고 데이터 처리를 수행하고 전송을 수행할 수 있다. 상기 문턱치는 낮은 데이터 전송율(low data rate or small data)을 나타낼 수 있는 값으로 할당될 수 있으며, 네트워크(혹은 기지국)에 의해서 RRC 연결 설정을 수행할 때 설정될 수 있다.

4. 제 2의 할당 방법 (1u-04): 단말은 PDCP 계층의 데이터의 양이 설정된 문턱치값보다 작을 때는 PDCP 계층의 데이터를 마스터 셀 그룹과 세컨더리 셀 그룹으로 미리 할당하지 않는다. 그리고 문턱치값 내의 데이터들은 마스터 셀 그룹(혹은 세컨더리 셀 그룹)에서만 데이터 선처리를 수행한다. 그리고 PDCP 계층에서 데이터의 양이가 문턱치 값보다 많아지면 현재 PDCP 계층의 전체 데이터에 대해서 네트워크 혹은 기지국에 의해서 설정된 소정의 비율(split ratio)에 따라서 미리 마스터 셀 그룹과 세컨더리 셀 그룹으로 할당할 수 있다(혹은 문턱치 값만큼의 데이터에 대해서는 마스터 셀그룹으로 데이터 선처리를 수행하고, 문턱치 이상의 데이터들에 대해서는 소정의 비율(split ratio)에 따라서 미리 마스터 셀 그룹과 세컨더리 셀 그룹으로 할당한 후 데이터 선처리를 수행할 수도 있다). 그리고 미리 할당된 데이터에 대해서는 상향 링크 전송 자원을 각 셀 그룹에서 할당 받기 전에 단말은 각 셀 그룹에 대해서 데이터 선처리를 수행할 수 있다. 상기 문턱치는 낮은 데이터 전송율(low data rate or small data)을 나타낼 수 있는 값으로 네트워크(혹은 기지국)에 의해서 RRC 연결 설정을 수행할 때 설정될 수 있으며, 소정의 비율은 네트워크와 기지국 자원 현황을 고려하여 네트워크(혹은 기지국)에 의해서 RRC 연결 설정을 수행할 때 설정될 수 있다.

본 발명에서는 상기 네 가지 방법 중에 한 가지를 적용하여 이중 접속 환경에서의 단말이 데이터 선처리를 수행할 수 있다.

상기에서 단말의 PDCP 계층이 데이터의 양을 문턱치 값을 기준으로 판단하고 마스터 셀 그룹과 세컨더리 셀 그룹으로 데이터를 미리 할당해놓는 절차는 다음에서 설명하는 시점들 중에서 한 가지 시점 혹은 복수개의 시점에서 수행되기 시작할 수 있다.

1. 현재 데이터 선처리된 데이터의 양이 최대로 할당될 수 있는 상향 링크 전송자원의 양보다 작아져서 데이터 선처리를 수행하려고 할 때,

2. 일정 시간을 기준으로 주기적으로

3. 상향 링크 전송 자원을 이용하여 MAC 계층에서 MAC PDU를 구성하고, PHY 계층올 데이터를 전달한 시점에

4. 새로운 데이터를 전송한 후에

5. 하위 계층으로부터 데이터 선처리를 수행하라는 지시자를 수신하여 데이터 선처리를 수행하려고 할 때

6. PDCP 계층에 새로운 데이터가 수신될 때마다

7. 하위 계층으로부터 마스터 셀 그룹과 세컨더리 셀 그룹으로 데이터 할당을 수행하라는 지시자를 수신했을 때

8. PDCP 계층에서 일정 문턱치보다 데이터의 양이 많아졌을 때

상기에서 PDCP 계층의 데이터 양과 문턱치 값을 매번 비교할 때 PDCP 계층의 데이터 양은 다음의 방법들로 계산될 수 있다.

1. 제 1의 계산 방법 : 전송되지 않고, 데이터 선처리되지 않은 PDCP 데이터 계층의 데이터의 양과 전송되지 않고, 마스터 셀 그룹에서 데이터 선처리된 데이터의 양과 전송되지 않고, 세컨더리 셀 그룹에서 데이터 선처리된 데이터의 양을 모두 합한 전체 데이터의 크기를 계산하여 문턱치값과 비교한다.

2. 제 2의 계산 방법 : 전송되지 않고, 데이터 선처리되지 않은 PDCP 데이터 계층의 데이터의 양의 크기를 계산하여 문턱치값과 비교한다.

3. 제 3의 계산 방법 : 전송되지 않고, 이전에 문턱치값과 비교할 때 계산한 데이터를 제외하고 새롭게 수신된 데이터의 양의 크기를 계산하여 문턱치값과 비교한다.

4. 제 4의 계산 방법 : 전송되지 않고, 마스터 셀 그룹에서 데이터 선처리된 데이터의 양과 전송되지 않고, 세컨더리 셀 그룹에서 데이터 선처리된 데이터의 양을 모두 합한 전체 데이터의 크기를 계산하여 문턱치값과 비교한다.

상기 설명한 4가지 방법들 중에 한 가지 방법으로 이중 접속 환경에서의 단말이 문턱치값과 비교할 PDCP 계층의 데이터의 크기를 계산할 수 있다.

상기에서 이중 접속 환경에서의 단말은 PDCP 계층의 데이터를 마스터 셀 그룹과 세컨더리 셀 그룹으로 미리 할당할 때 연속되는 PDCP 일련번호를 각 셀 그룹에서 최대한 많이 가질 수 있도록 할당하는 것을 원칙으로 할 수 있다. 각 셀 그룹으로 PDCP 일련번호들이 분산되지 않고, 연속되는 PDCP 일련번호들의 그룹으로 할당이 된다면 수신측 PDCP 계층에서 PDCP 일련번호 순서를 재정렬할 때 재정렬에서 발생하는 프로세싱 처리 시간과 버든(burden)을 줄일 수 있다.

상기 이중 접속 환경에서 단말의 데이터 선처리를 수행하는 방법에서 상기 단일 접속 환경에서 단말의 데이터 선처리를 수행하는 방법을 각 셀 그룹에 적용하여 데이터 선처리를 수행할 수 있다. 즉, 각 셀 그룹에서 데이터 선처리를 수행할 때 최대 전송 블록 크기(Maximum Transport Block size) 혹은 최대 할당 가능한 상향 링크 전송 자원의 크기(Maximum allowable UL grant ) 혹은 한 TTI 내에 최대로 전송할 수 있는 데이터의 크기 만큼 데이터 선처리를 수행해놓을 수 있다. 즉, 이만큼만 데이터 선처리를 수행해놓아도 다음 데이터 전송을 위한 최대 데이터 선처리 이득을 얻을 수 있기 때문이다. 상기 이중 접속 환경에서 단말의 데이터 선처리를 수행하는 방법에서 문턱치 값 혹은 소정의 비율(split ratio)은 기지국이 RRC 메시지(RRCConnectionSetup 혹은 RRCConnectionReconfiguration)로 단말에게 설정해줄 수 있으며, 동적으로 RRC 메시지(RRCConnectionReconfiguration )로 재설정해줄 수도 있다. 또한, 동적으로 문턱치 값 혹은 소정의 비율(split ratio)을 할당해주기 위해서 PDCP Control PDU를 새로 정의하여 PDCP Control PDU를 이용하여 상기 문턱치 값 혹은 소정의 비율(split ratio)를 갱신해줄 수 있다.

상기 이중 접속 환경에서 단말의 데이터 선처리를 수행하는 방법에서 문턱치 값은 마스터 셀 그룹의 최대 전송 블록 크기(Maximum Transport Block size) 혹은 최대 할당 가능한 상향 링크 전송 자원의 크기(Maximum allowable UL grant ) 혹은 한 TTI 내에 최대로 전송할 수 있는 데이터의 크기보다 크도록 기지국에 의해서 설정될 필요성이 있다. 왜냐하면, 최대 전송 블록 크기(Maximum Transport Block size) 혹은 최대 할당 가능한 상향 링크 전송 자원의 크기(Maximum allowable UL grant ) 혹은 한 TTI 내에 최대로 전송할 수 있는 데이터의 크기보다 크게 문턱치값이 설정되어야 다음 데이터 전송을 위한 최대 데이터 선처리 이득을 얻을 수 있기 때문이다.

상기 이중 접속 환경에서 단말이 PDCP 계층의 데이터를 중복(packet duplication)하여 서로 다른 셀 그룹으로 보내도록 설정될 수 있는데 이 설정은 RRC 메시지 혹은 새로 정의된 PDCP control PDU에 의해서 활성화 혹은 비활성화될 수 있다.

도 1qa 및 도 1qb는 본 발명에서 차세대 이동 통신 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 효율적으로 버퍼를 관리하는 제4 실시 예에 대한 단말의 동작을 나타낸 도면이다.

단말 PDCP 계층(1q-01)은 상위 계층에서 IP 패킷이 수신되면 제5의 버퍼(1q-05)에 각 IP 패킷을 메모리 주소를 할당하여 저장할 수 있다(1q-05). 그리고 상기 단말 PDCP 계층(1q-01)은 각 IP 패킷 별로 타이머(PDCP discard timer)를 구동하고 상기 타이머를 관리할 수 있다(1q-10). 상기에서 타이머가 만료하면 단말은 제5의 버퍼에서 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU 혹은 PDCP SDU를 삭제한다(1q-20). 만약 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU가 RLC 계층으로 보내졌다면(1q-25), PDCP 계층은 RLC 계층으로 상기 PDCP PDU에 해당하는 삭제 지시자(discard indicator)를 보내게 된다(1q-30). 상기 삭제 지시자는 RLC 계층으로 보내진 PDCP PDU 일련번호를 지시하거나, 상기 PDCP PDU에 대한 맵핑 정보를 지시할 수 있다. 또한, PDCP 계층은 수신단 PDCP 계층으로부터 PDCP 상태 보고(PDCP status report)를 통해서 PDCP PDU들에 대한 ACK/NACK 정보를 수신한 경우, ACK를 받은 PDCP PDU들을 제5의 버퍼로부터 삭제할 수 있다. 그리고 상기 PDCP 계층은 삭제된 PDCP PDU들에 대응되는 만료되지 않은 타이머가 존재한다면 중지하고 삭제할 수 있다(1q-20). 또한, PDCP 계층은 RLC 계층에서 RLC ACK를 수신한 RLC PDU에 연접되었던 PDCP PDU들에 대한 정보를 수신할 수 있다. 상기 PDCP PDU들은 이미 수신단으로 성공적으로 전달되었다는 것을 의미하기 때문에 더 이상 제5의 버퍼에서 저장하고 있을 필요가 없으므로 삭제하고, 그에 상응하는 정보, 맵핑 테이블 정보를 삭제하고, 만료되지 않은 타이머가 존재한다면 중지하고 삭제할 수 있다(1q-20). 상기에서 RLC ACK를 기반으로 제5의 버퍼를 관리할 때 주의할 점은 핸드오버 시에 단말의 PDCP 계층 동작에 따라 다르게 관리해야 한다는 것이다.

단말 RLC 계층(1q-35)은 상기 PDCP 계층으로부터 삭제 지시자(discard indicator)를 수신하면(1q-40) 삭제 지시자에 해당하는 PDCP PDU가 아직 RLC 계층에서 RLC PDU의 일부가 되지 않았거나, 맵핑되지 않았다면(1q-45) 해당 정보를 삭제한다(1q-55). 즉, RLC 계층으로 전달되어 저장된 PDCP PDU(RLC SDU)와 관련된 정보, 맵핑 정보들을 삭제한다. 만약 상기 삭제 지시자가 지시하는 PDCP PDU가 이미 RLC PDU가 일부가 되었다면(1q-45) 상기 PDCP PDU와 관련된 정보를 삭제하지 않는다(1q-50).

RLC 계층은 만약 수신단의 RLC 계층으로부터 RLC 상태 보고를 수신하게 되면(1q-40) RLC 일련번호 별로 ACK/NACK 결과를 확인할 수 있다. 그리고 ACK가 확인된 RLC PDU의 경우(1q-60)에는, 상기 RLC 계층은 상기 ACK이 확인된 RLC PDU와 관련된 맵핑 정보들과 상기 RLC PDU/PDCP PDU가 데이터 선처리되고 저장된 MAC 서브헤더와 MAC SDU들을 제6의 버퍼에서 삭제한다(1q-65). 반면, NACK이 확인된 RLC PDU의 경우는 상기 RLC 계층은 재전송을 준비한다(1q-75). 상기에서 재전송을 수행할 경우, RLC 계층은 재전송을 위한 상향 링크 전송 자원이 충분하면 상기 RLC PDU에 대한 맵핑 정보를 기반으로 제6의 버퍼에서 데이터 선처리된 MAC 서브헤더와 MAC SDU들을 이용하여 빠르게 재전송을 수행할 수 있다. 반면, 상향 링크 전송 자원이 부족한 경우, RLC 계층은 재분할을 수행하여 마지막 MAC 서브헤더와 MAC SDU에 대해서 RLC 헤더와 MAC 서브헤더를 갱신하고 재전송을 수행할 수 있다. 상기에서 RLC 계층은 RLC 상태 보고를 통해 RLC 일련번호에 대한 ACK/NACK에 대한 결과를 확인하고, 맵핑 테이블의 정보를 확인하여(1q-70) 그에 상응하는 PDCP 일련번호에 대한 ACK/NACK 결과도 판단할 수 있다. 상기에서 PDCP 일련번호에 대한 ACK를 확인하면 RLC 계층은 상기 PDCP 일련번호에 대한 ACK 정보를 PDCP 계층에 전달할 수 있다. PDCP 계층은 상기 ACK 정보를 확인하여 제5 버퍼에 해당하는 PDCP PDU들을 삭제하는 데 이용할 수 있다.

따라서 본 발명의 차세대 이동 통신 시스템 단말이 RLC AM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법 및 재전송 가속화 방법 제4의 실시 예에서는 RLC 계층에서 RLC ACK를 수신한 RLC PDU들에 관한 정보/맵핑 테이블 정보/제6의 버퍼에서 데이터 선처리된 MAC 서브헤더와 MAC SDU를 삭제하고 상기 RLC PDU들에 해당하는 PDCP PDU들을 RLC 계층이 PDCP 계층에게 알려주고 해당하는 PDCP PDU들을 제5의 버퍼에서 삭제하고 그에 상응하는 정보 및 타이머를 해제하고 삭제하는 것을 특징으로 한다. 따라서 빠르게 제5의 버퍼와 제6의 버퍼를 비울 수 있도록 하여 적은 크기의 버퍼를 가지고도 효율적으로 버퍼를 관리할 수 있도록 하며, 효율성을 극대화할 수 있고 재전송을 가속화 할 수 있다.

도 1ra 및 도 1rb는 본 발명에서 차세대 이동 통신 시스템 단말이 RLC UM 모드에서 효율적으로 버퍼를 관리하는 제4 실시 예에 대한 단말의 동작을 나타낸 도면이다.

단말 PDCP 계층(1r-01)은 상위 계층에서 IP 패킷이 수신되면 제5의 버퍼(1r-05)에 각 IP 패킷을 메모리 주소를 할당하여 저장할 수 있다(1r-05). 그리고 상기 단말 PDCP 계층(1r-01)은 각 IP 패킷 별로 타이머(PDCP discard timer)를 구동하고 상기 타이머를 관리할 수 있다(1r-10). 상기에서 타이머가 만료하면 단말은 제5의 버퍼에서 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU 혹은 PDCP SDU를 삭제한(1r-20)다. 만약 상기 타이머에 해당하는 PDCP PDU가 RLC 계층으로 보내졌다면(1r-25) PDCP 계층은 RLC 계층으로 상기 PDCP PDU에 해당하는 삭제 지시자(discard indicator)를 보내게 된다(1r-30). 상기 삭제 지시자는 RLC 계층으로 보내진 PDCP PDU 일련번호를 지시하거나, 상기 PDCP PDU에 대한 맵핑 정보를 지시할 수 있다. 또한, PDCP 계층은 수신단 PDCP 계층으로부터 PDCP 상태 보고(PDCP status report)를 통해서 PDCP PDU들에 대한 ACK/NACK 정보를 수신한 경우, ACK를 받은 PDCP PDU들을 제5의 버퍼로부터 삭제하고, 삭제된 PDCP PDU들에 대응되는 만료되지 않은 타이머가 존재한다면 중지하고 삭제할 수 있다(1r-20). 또한, RLC 계층으로부터 RLC PDU가 전송되었고, 전송된 RLC PDU에 연접되었던 PDCP PDU들에 대한 정보를 RLC 계층이 PDCP 계층에게 전달해주면, PDCP 계층은 전송한 PDCP PDU들에 대한 정보를 제5의 버퍼에서 삭제하고 그에 상응하는 타이머가 만료하지 않았다면 해제하고 삭제할 수 있다.

단말 RLC 계층(1r-35)은 상기 PDCP 계층으로부터 삭제 지시자(discard indicator)를 수신하면(1r-40) 삭제 지시자에 해당하는 PDCP PDU가 아직 RLC 계층에서 RLC PDU의 일부가 되지 않았거나, 맵핑되지 않았다면(1r-45) 해당 정보를 삭제한다(1r-55). 즉, RLC 계층으로 전달되어 저장된 PDCP PDU(RLC SDU와 관련된 정보, 맵핑 정보들을 삭제한다. 만약 상기 삭제 지시자가 지시하는 PDCP PDU가 이미 RLC PDU의 일부가 되었다면(1r-45) 상기 PDCP PDU와 관련된 정보를 삭제하지 않는다(1r-50).

RLC 계층은 상향 링크 전송 자원을 수신하기 전에 상기 PDCP PDU들을 데이터 선처리하여 RLC PDU들을 구성하고, RLC PDU를 완성하여 MAC 계층에 전달하여 MAC 서브헤더와 MAC SDU를 제6의 버퍼에 저장할 수 있다. 그리고 상향 링크 전송 자원을 수신하여 전송이 완료되면, RLC 계층은 상기 RLC PDU와 관련된 정보, 맵핑 정보, MAC 서브헤더, MAC SDU(제6의 버퍼에서 삭제) 등을 삭제한다(1r-60). 다시 말해, RLC UM 모드에서 RLC 계층은 RLC PDU를 전송한 후 저장하지 않고, 관련된 정보가 있다면 함께 삭제한다. 왜냐하면 ARQ 기능이 없기 때문에 재전송을 위해 정보를 기록해 둘 필요 없이 전송 후 바로 삭제하는 것이다. 또한, RLC 계층은 전송한 RLC PDU에 해당하는 PDCP PDU들에 대한 정보를 판단하여 PDCP 계층에 전달하여 상기 정보로 제5의 버퍼를 관리하는 데 이용할 수 있도록 한다(1r-65).

따라서 본 발명의 차세대 이동 통신 시스템 단말이 RLC UM 모드에서 동작할 때 적합한 효율적인 버퍼 관리 방법의 제4의 실시 예에서는 RLC 계층에서 RLC PDU들을 전송한 후에 RLC 계층은 그에 상응하는 RLC PDU들을 저장하지 않고, 관련된 정보들/그에 상응하는 데이터 선처리된 MAC 서브헤더와 MAC SDU가 제6의 버퍼에 있다면 삭제할 수 있다. 그리고 상기 제4의 실시 예에서는 상기 전송된 RLC PDU들에 해당하는 PDCP PDU들에 대한 정보를 PDCP 계층에 보내주고 PDCP 계층은 PDCP 타이머가 만료하지 않았더라도 상기 PDCP PDU들에 대한 정보를 제5의 버퍼에서 바로 삭제하는 것을 특징으로 한다.

상기의 본 발명에서 제 1 실시 예, 제 2 실시 예, 제 3 실시 예, 제 4 실시 예는 단말이 데이터를 송신할 때의 버퍼 구조와 재전송을 가속화하는 방법에 대해서 제안하였다. 본 발명에서 단말이 데이터를 수신할 때는 RLC 계층에서 RLC PDU들을 저장하기 위한 별도의 버퍼를 가질 수 있다. 상기에서 RLC PDU들은 Complete RLC PDU(segmentation을 수행하지 않은 RLC PDU 혹은 segment 가 아닌 RLC PDU)가 아니라 분할 동작이 수행된 RLC PDU segment 만을 지시할 수 있다. 즉, 단말이 데이터를 수신할 때 RLC 계층에서 완전한 RLC PDU(Complete RLC PDU)들을 수신하면 저장하지 않고 바로 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있으며, 단, 분할된 RLC PDU(RLC PDU segment)들을 수신한 경우에는 재조립(Re-assembly)을 위해서 별도의 버퍼에 저장하고 있다가 소정의 조건을 만족하면 분할된 RLC PDU들을 하나의 완전한 RLC PDU로 조립하고 상위 계층으로 전달할 수 있다. 상기에서 하나의 완전한 RLC PDU로 조립되지 못한 RLC PDU segment들은 모두 버려질 수 있다. 상기에서 소정의 조건은 재조립(Re-assembly)를 위한 타이머가 만료하였거나, 혹은 RLC 계층의 일련번호 기반 윈도우가 움직여서 재조립할 것을 트리거링한 경우일 수 있다.

도 1s에 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 구조를 도시하였다.

상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(1s-10), 기저대역(baseband)처리부(1s-20), 저장부(1s-30), 제어부(1s-40)를 포함한다.

상기 RF처리부(1s-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1s-10)는 상기 기저대역처리부(1s-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(1s-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(1s-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1s-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1s-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한, 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다. 상기 RF처리부(1s-10)는 제어부의 제어에 따라 다수의 안테나 또는 안테나 요소들을 적절하게 설정하여 수신 빔 스위핑을 수행하거나, 수신 빔이 송신 빔과 공조되도록 수신 빔의 방향과 빔 너비를 조정할 수 있다.

상기 기저대역처리부(1s-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1s-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1s-20)은 상기 RF처리부(1s-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1s-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1s-20)은 상기 RF처리부(1s-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.

상기 기저대역처리부(1s-20) 및 상기 RF처리부(1s-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1s-20) 및 상기 RF처리부(1s-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(1s-20) 및 상기 RF처리부(1s-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(1s-20) 및 상기 RF처리부(1s-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 LTE 망, NR 망 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.

상기 저장부(1s-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 상기 저장부(1s-30)는 상기 제어부(1s-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

상기 제어부(1s-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1s-40)는 상기 기저대역처리부(1s-20) 및 상기 RF처리부(1s-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1s-40)는 상기 저장부(1s-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1s-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(1s-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.

도 1t는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 TRP(transmission and reception point)의 블록 구성을 도시한다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(1t-10), 기저대역처리부(1t-20), 백홀통신부(1t-30), 저장부(1t-40), 제어부(1t-50)를 포함하여 구성된다.

상기 RF처리부(1t-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1t-10)는 상기 기저대역처리부(1t-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(1t-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(1t-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1t-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1t-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.

상기 기저대역처리부(1t-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1t-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1t-20)은 상기 RF처리부(1t-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1t-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1t-20)은 상기 RF처리부(1t-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(1t-20) 및 상기 RF처리부(1t-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1t-20) 및 상기 RF처리부(1t-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.

상기 통신부(1t-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다.

상기 저장부(1t-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(1t-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(1t-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(1t-40)는 상기 제어부(1t-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

상기 제어부(1t-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1t-50)는 상기 기저대역처리부(1t-20) 및 상기 RF처리부(1t-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(1t-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1t-50)는 상기 저장부(1t-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1t-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.

상술한 단말 또는 기지국의 구성요소들은 소프트웨어로 구현될 수 있다. 가령, 단말 또는 기지국의 제어부는 플래시 메모리나 기타 비휘발성 메모리를 더 포함할 수 있다. 이러한 비휘발성 메모리에는 제어부의 각각의 역할을 수행하기 위한 프로그램이 저장될 수 있다.

또한, 단말 또는 기지국의 제어부는 CPU 및 RAM(Random Access Memory)을 포함하는 형태로 구현될 수 있다. 제어부의 CPU는 비휘발성 메모리에 저장된 상술한 프로그램들을 RAM으로 복사한 후, 복사한 프로그램들을 실행시켜 상술한 바와 같은 단말 또는 기지국의 기능을 수행할 수 있다.

제어부는 단말 또는 기지국의 제어를 담당하는 구성이다. 제어부는 중앙처리장치, 마이크로 프로세서, 프로세서, 운용체제(operating system) 등과 동일한 의미로 혼용되어 사용될 수 있다. 또한, 단말 또는 기지국의 제어부는 단말 또는 기지국에 포함된 통신 모듈 등의 다른 기능부와 함께 단일칩 시스템 (System-on-a-chip 또는 System on chip, SOC, SoC)로 구현될 수 있다.

한편, 상술한 다양한 실시 예들에 따른 단말 또는 기지국의 버퍼 제어 방법은 소프트웨어로 코딩되어 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory readable medium)에 저장될 수 있다. 이러한 비일시적 판독 가능 매체는 다양한 장치에 탑재되어 사용될 수 있다.

비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등이 될 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

기지국: 1a-05, 1a-10, 1a-15, 1a-20
MME: 1a-25 S-GW: 1a-30
단말: 1a-35

Claims

무선 통신 시스템에서 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서,
하위 레이어로부터 RLC (radio link control) UM (unacknowledged mode)에 대한 RLC PDU (packet data unit)들을 수신하는 단계;
상기 수신된 RLC PDU들이 분할되지 않은 RLC PDU들인 완전한 RLC PDU들인지 여부를 확인하는 단계;
상기 수신된 RLC PDU들이 상기 완전한 RLC PDU들인 경우, 상기 수신된 RLC PDU들을 버퍼에 저장하지 않고 상위 레이어에 전송하는 단계;
상기 수신된 RLC PDU들이 상기 완전한 RLC PDU들이 아닌 경우:
상기 수신된 RLC PDU들을 상기 버퍼에 저장하는 단계; 및
재조립 (reassembly) 타이머가 만료되는 경우, 상기 버퍼에 저장된 재조립되지 않은 RLC PDU를 버리는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 수신된 RLC PDU들을 상기 버퍼에 저장하는 단계는,
상기 수신된 RLC PDU들을 재조립하고, 상기 재조립된 RLC PDU들을 상기 상위 레이어에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 수신된 RLC PDU들을 상기 버퍼에 저장하는 단계는,
시퀀스 번호와 관련된 재조립 윈도우에 기반하여 상기 수신된 RLC PDU들을 버리는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 하위 레이어는 MAC (medium access control) 레이어이고, 상기 상위 레이어는 PDCP (packet data convergence protocol) 레이어인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 버퍼는 제1 버퍼이고,
상기 수신된 RLC PDU들을 상기 상위 레이어에 전송하는 단계는, 제2 버퍼에 저장된 상기 수신된 RLC PDU들에 상응하는 MAC SDU (service data unit) 및 MAC 서브헤더를 버리는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
무선 통신 시스템에서 장치에 있어서,
송수신부; 및
상기 송수신부와 연결되며,
하위 레이어로부터 RLC (radio link control) UM (unacknowledged mode)에 대한 RLC PDU (packet data unit)들을 수신하고,
상기 수신된 RLC PDU들이 분할되지 않은 RLC PDU들인 완전한 RLC PDU들인지 여부를 확인하고,
상기 수신된 RLC PDU들이 상기 완전한 RLC PDU들인 경우, 상기 수신된 RLC PDU들을 버퍼에 저장하지 않고 상위 레이어에 전송하고,
상기 수신된 RLC PDU들이 상기 완전한 RLC PDU들이 아닌 경우:
상기 수신된 RLC PDU들을 상기 버퍼에 저장하는 단고,
재조립 (reassembly) 타이머가 만료되는 경우, 상기 버퍼에 저장된 재조립되지 않은 RLC PDU를 버리는 제어부를 포함하는 장치.
제6항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 수신된 RLC PDU들을 재조립하고, 상기 재조립된 RLC PDU들을 상기 상위 레이어에 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
제6항에 있어서,
상기 제어부는,
시퀀스 번호와 관련된 재조립 윈도우에 기반하여 상기 수신된 RLC PDU들을 버리는 것을 특징으로 하는 장치.
제6항에 있어서,
상기 하위 레이어는 MAC (medium access control) 레이어이고, 상기 상위 레이어는 PDCP (packet data convergence protocol) 레이어인 것을 특징으로 하는 장치.
제6항에 있어서,
상기 버퍼는 제1 버퍼이고,
상기 제어부는,
제2 버퍼에 저장된 상기 수신된 RLC PDU들에 상응하는 MAC SDU (service data unit) 및 MAC 서브헤더를 버리는 것을 특징으로 하는 장치.
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