KR102464567B1 - 무선 통신 시스템에서 데이터 처리 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다.
수신 장치의 데이터 처리 방법에 있어서, RLC(radio link control) PDU(packet data unit)를 수신하는 단계, 상기 RLC PDU의 번호에 관계없이 상기 RLC PDU로부터 획득한 RLC SDU(service data unit)를 RLC 계층에서 PDCP (packet data convergence protocol) 계층으로 전달하는 단계 및 상기 RLC SDU를 복호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법 및 이를 수행하는 장치를 제공할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 데이터 처리 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR DATA PROCESSING IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에서 데이터 처리 방법 및 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이동 통신 시스템에서 단말의 데이터 처리를 가속화하는 비순서 복호화 방법 및 이를 수행하는 장치에 관한 것이다.
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(Long Term Evolution) 시스템 이후 (Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 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, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술인 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
한편, 차세대 통신 시스템에는 데이터 처리 속도를 향상시키기 위한 다양한 논의가 요구되고 있는 실정이다.
현재 이동 통신 시스템(예를 들면 LTE, LTE-A 시스템)에서 더 높은 데이터 전송율과 더 낮은 지연 응답 시간을 요구하는 서비스를 지원하기 위해서는 단말의 데이터 처리 과정이 개선될 필요성이 있다. 또한 차세대 이동 통신 시스템에서는 하향링크에서 최대 20Gbps 그리고 상향링크에서 최대 10Gbps의 데이터 전송률을 지원할 수 있어야 하며, 굉장히 짧은 지연 응답 시간을 요구한다. 따라서 현재 이동 통신 시스템에서 서비스를 받는 단말의 경우, 데이터 처리 과정이 효율적으로 최적화 될 수 있도록 개선되어야 한다. 차세대 이동 통신 시스템에서 서비스를 받을 단말의 경우, 송수신하는 데이터의 빠른 처리를 위해 데이터 처리를 가속화하는 방법을 적용해야 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 수신 장치의 데이터 처리 방법에 있어서, RLC(radio link control) PDU(packet data unit)를 수신하는 단계, 상기 RLC PDU의 번호에 관계없이 상기 RLC PDU로부터 획득한 RLC SDU(service data unit)를 RLC 계층에서 PDCP (packet data convergence protocol) 계층으로 전달하는 단계 및 상기 RLC SDU를 복호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 수신 장치에 있어서, 신호를 송신 및 수신하는 송수신부 및 RLC(radio link control) PDU(packet data unit)를 수신하고, 상기 RLC PDU의 번호에 관계없이 상기 RLC PDU로부터 획득한 RLC SDU(service data unit)를 RLC 계층에서 PDCP (packet data convergence protocol) 계층으로 전달하며, 상기 RLC SDU를 복호화하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 이동 통신 시스템에서 단말의 데이터 처리를 가속화하는 비순서 복호화 방법 및 이를 수행하는 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 단말의 데이터 처리 속도를 가속화하는 비순서 복호화 방법을 제안하여 현재의 이동 통신 시스템의 단말의 데이터 처리 속도를 개선하고 차세대 이동 통신 시스템을 위한 단말이 더 높은 전송률과 짧은 지연시간의 고속 고품질의 서비스를 안정적으로 받을 수 있도록 할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면 단말이 데이터를 수신하여 처리할 때 더 빠른 속도로 데이터를 처리할 수 있도록 해준다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에서 복호화 기능을 담당하는 PDCP 계층을 나타낸 도면이다.
도 6은 LTE 시스템에서 단말이 데이터를 복호화하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에서 단말의 수신단에서 복호화 과정을 빠르게 수행할 수 있는 복호화 방법의 제 1의 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에서 단말의 수신단에서 복호화 과정을 지연 없이 계속적으로 빠르게 수행할 수 있는 비순서 복호화 방법의 제 2의 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에서 단말의 수신단에서 복호화 과정을 지연 없이 계속적으로 빠르게 수행할 수 있는 비순서 복호화 방법의 제 3의 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에서 차세대 이동 통신 시스템의 단말이 데이터 처리를 가속화할 수 있는 비순서 복호화 방법의 제 2의 실시 예에 대한 단말의 동작을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에서 차세대 이동 통신 시스템의 단말이 데이터 처리를 가속화할 수 있는 비순서 복호화 방법의 제 3의 실시 예에 대한 단말의 동작을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치의 동작을 도시하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 예들이 적용될 수 있는 시나리오들을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 또 다른 단말의 구조를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 또 다른 무선 통신 시스템에서 기지국의 구조를 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, 5G(5 Generation), NR(New Radio) 시스템 등 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서 PDCP (packet data convergence protocol) 계층은 논리적 계층일 수 있고, PDCP 계층의 동작을 수행하는 장치 구성일 수도 있다. RLC(radio link control) 계층은 논리적 계층일 수 있고, RLC 계층의 동작을 수행하는 장치 구성일 수 있다. MAC(medium access control) 계층은 논리적 계층일 수 있고, MAC 계층의 동작을 수행하는 장치 구성일 수도 있다. PHY 계층은 논리적 계층일 수 있고, PHY 계층의 동작을 수행하는 장치 구성일 수도 있다. 상기 각 계층에 대응하는 별도의 물리적 장치가 존재할 수도 있고, 적어도 하나의 장치(예를 들어, 송신 장치의 제어부)로부터 각 계층의 동작이 제어될 수도 있다.
본 발명의 실시 예에서 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 PDCP 장치로 명명할 수 있고, RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 RLC 장치로 명명할 수 있으며, MAC 계층 동작을 수행하는 장치는 MAC 장치로 명명할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 각 실시 예는 LTE 시스템 또는 차세대 통신 시스템(예를 들어, 5G (5 generation) 또는 NR(new radio))의 수신 장치에 적용될 수 있다. 수신 장치는 단말 또는 기지국을 포함할 수 있다. 단말은 NR 단말, 기지국은 NR 기지국 일 수 있다. 하기 실시 예에서는 설명의 편의를 위해서 수신 장치의 예로 주로 단말을 예를 들어 설명하지만, 본 발명의 범위는 단말에 한정되지 않고, 기지국의 동작에도 적용될 수 있다.
RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 MAC 계층 동작을 수행하는 장치로부터 RLC PUD를 수신할 수 있다. RLC PDU는 RLC 헤더와 RLC SDU로 구성될 수 있다. RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 RLC SDU를 전달할 수 있다. RLC SDU는 PDCP 헤더와 PDCP SDU로 구성될 수 있다. RLC SDU는 PDCP 계층에서는 PDCP PDU라 명명할 수 있다. RLC 계층 동작을 수행하는 장치가 RLC PDU를 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달한다는 표현은 RLC PDU에 대응하는 RLC SDU를 전달하는 것으로 해석할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 base station)(1a-05, 1a-10, 1a-15, 1a-20)과 MME (1a-25, mobility management entity 또는 이동성관리엔티티) 및 S-GW(1a-30, serving-gateway 또는 서빙게이트웨이)로 구성된다. 사용자 단말(user equipment, 이하 UE 또는 단말 또는 terminal)(1a-35)은 ENB(1a-05 ~ 1a-20) 및 S-GW(1a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 1에서 ENB(1a-05 ~ 1a-20)는 UMTS(universal mobile telecommunications system) 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(1a-35)와 무선 채널로 연결되며 LTE 이전의 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP(internet protocol))와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, 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 OFDM)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 기지국들과 연결된다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 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 (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(robust header compression) only)
- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDU(packet data unit)s at PDCP re-establishment procedure for RLC(radio resource control) AM(acknowledged mode))
- 순서 재정렬 기능(For split bearers in DC(dual connectivity) (only support for RLC AM): PDCP PDU routing for transmission and PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDU(service data unit)s 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 RLC)(1b-10, 1b-35)는 PDCP PDU를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ(automatic repeat request) 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 장치(예를 들어, 단말 또는 기지국)에 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 (hybrid automatic repeat request) 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS(multimedia broadcast multicast service) 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 심벌(symbol)로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템(이하 NR 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, terminal 또는 단말)(1c-15)은 NR gNB(1c-10) 및 NR CN (1c-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 3에서 NR gNB(1c-10)는 기존 LTE 시스템의 ENB (Evolved Node B)에 대응된다. NR gNB는 NR UE(1c-15)와 무선 채널로 연결되며, LTE 시스템의 ENB와 LTE 시스템 이전의 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, NR UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR gNB(1c-10)가 담당한다. 하나의 NR gNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 현재 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존보다 높은 최대 대역폭을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식을 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 (quality of service) 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 1개의 장치 또는 다수의 장치를 포함할 수 있으며, 다수의 기지국 들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN에 포함되는 장치가 MME (1c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 LTE의 기지국인 eNB (1c-30)과 연결된다.
도 4는 본 발명에서 제안하는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 4를 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 SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 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 SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 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, 세그먼트(segment) 인 경우에는 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 세그먼트들을 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 SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 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)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 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)
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.
NR PDCP 계층, NR RLC 계층, NR MAC 계층 등 각 계층의 동작을 수행하는 장치는 각 계층 동작을 수행하는 프로세서(Processor) 또는 프로세싱 유닛(processing unit) 또는 프로세싱 모듈(processing module)일 수도 있고, 최소한 2개 이상의 계층 동작을 수행하는 프로세서 또는 프로세싱 유닛 또는 프로세싱 모듈일 수도 있다. 상기 프로세서 또는 프로세싱 유닛 또는 프로세싱 모듈은 장치(단말 또는 기지국)의 제어부(controller)에 포함될 수 있다.
도 5는 본 발명에서 복호화 기능을 담당하는 PDCP 계층을 나타낸 도면이다.
도 5에서 PDCP 계층의 송신측 (1e-05)에서는 헤더 압축(header compression), 무결성 보호(integrity protection)(1e-15), 암호화(ciphering) (1e-20)를 수행한다. 이와 반대로, PDCP 계층의 수신측 (1e-10)에서는 헤더 압축해제(header decompression), 무결성 검증(integrity verification) (1e-25), 복호화(deciphering) (1e-30)를 수행한다. 상기 헤더 압축 및 해제, 무결정 보호 및 검증, 암호화 및 복호화는 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치에 의해 수행될 수 있다. 여기서 무결성 보호란 송신단에서 해당 PDCP PDU가 전송 과정에서 누군가에 의해 혹은 임의의 이유로 변형되거나 오염되었는지를 판단하기 위해 이용되며, 수신단에서 무결성 검증을 통해 확인할 수 있다. 반면 암호화는 악의를 가지고 정보를 읽어내려는 임의의 해커가 해당 PDCP PDU을 읽어 낼 수 없도록 암호화하는 것이며, 정상적인 수신단에서는 복호화 과정을 통하여 PDCP PDU의 내용을 읽어 낼 수 있다.
상기에서 단말의 암호화 및 복호화 과정은 단말의 데이터 처리 시간과 프로세싱 전력을 가장 많이 소모하는 기능으로, 높은 데이터 전송률과 낮은 지연 응답 시간을 서비스하기 위해서는 암호화 및 복호화 과정이 지연 없이 계속적으로 수행되어야 할 필요가 있다. 따라서 본 발명의 실시 예에서는 단말의 수신단에서 복호화 과정을 지연 없이 계속적으로 빠르게 수행할 수 있는 비순서 복호화 방법을 제안한다. 상기 비순서 복호화 방법은 단말의 수신단에서 항상 사용될 수 있다. 하지만 높은 데이터 전송률과 낮은 지연 응답 시간이 요구되는 서비스가 아닌 경우, 단말은 선택적으로 비순서 복호화 방법을 중지할 수 있다. 상기 비순서 복호화 방법은 높은 데이터 전송률과 낮은 지연 응답 시간을 제공하기 위한 빠른 복호화 방법으로 단말의 프로세싱 파워를 많이 사용하여 배터리를 더 많이 소모시킬 수 있다. 따라서 서비스 별, 혹은 베어러 별로 상기 비순서 복호화 방법을 적용하거나 적용하지 않을 수 있다. 또한, QoS의 파라미터에 따라 비순서 복호화 방법의 적용 유무를 결정할 수 있으며, 소정의 이유로 단말이 배터리를 절감해야 할 필요가 생기면 비순서 복호화 방법을 중지할 수 있다.
도 6은 LTE 시스템에서 단말이 데이터를 복호화하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 6은 LTE 시스템에서 단말이 데이터를 수신하는 하향링크를 고려한다. 먼저 1f-1 단계의 동작에 대하여 설명한다. 상기 하향 링크 시나리오에서 단말은 데이터를 수신하고, RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 MAC 계층 동작을 수행하는 장치로부터 RLC PDU들을 수신하여 RLC 헤더들을 분석하고 상기 RLC PDU들의 일련번호를 파악하고 헤더를 제거하여 RLC 버퍼(1f-10)에 저장할 수 있다. RLC 버퍼(1f-10)는 RLC 계층 동작을 수행하는 장치가 RLC SDU를 저장하는 저장 장치일 수 있다.
LTE 시스템에서는 RLC 계층 동작을 수행하는 장치가 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 순차적 전달(In-sequence delivery)을 지원한다. 따라서 RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 순서가 맞지 않는 RLC PDU가 하나라도 존재하면, 순서가 맞지 않는 RLC PDU의 일련번호 이후로는 RLC PDU가 수신된다고 하더라도 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달하지 않는다. 따라서 수신된 RLC PDU를 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달하지 않기 때문에 복호화 과정이 지연될 수 있다. 예를 들면 일련번호가 1, 3, 4 번에 해당하는 RLC PDU가 도착하였지만, 일련번호가 2번에 해당하는 RLC PDU가 RLC 계층 동작을 수행하는 장치에 도착하지 않았다면, RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 일련번호 1번에 해당하는 RLC SDU만을 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달한다.
PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 상기 PDCP PDU(= RLC SDU)의 PDCP 헤더를 분석하고, PDCP 헤더를 제거하여 데이터 패킷을 복호화(deciphering)한 후, 복호화한 데이터 패킷을 PDCP 버퍼(1f-05)에 저장할 수 있다. PDCP 버퍼(1f-05)는 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치가 복호화한 데이터 패킷을 저장하는 저장 장치일 수 있다. 그리고 추후에 일련번호 2번에 해당하는 RLC PDU가 도착할 때까지 RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 더 이상 이미 도착한 RLC PDU들을 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달하지 않는다. 따라서 이미 RLC 계층 동작을 수행하는 장치가 수신한 RLC PDU들도 복호화를 먼저 수행하기 위해서 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치에 전달되지 않는다.
1f-2 단계에서 만약 일련번호 2번에 해당하는 RLC PDU가 RLC 계층 동작을 수행하는 장치에 도착하여 일련번호가 1, 2, 3, 4, 5번까지 순서가 맞게 되면 RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 순차적 전달을 지원하기 위해 먼저 일련번호 2번에 해당하는 RLC PDU를 RLC 버퍼(1f-20)로부터 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달한다. RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 일련번호 2번에 해당하는 RLC PDU에서 헤더를 제거한, RLC SDU를 RLC 버퍼(1f-20)로부터 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달할 수 있다. PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 PDCP 헤더를 분석하고, 제거하고, 데이터 패킷을 복호화하여 PDCP 버퍼(1f-15)에 저장한다.
1f-3 단계에서 같은 방법으로 RlC 계층 동작을 수행하는 장치는 일련번호 3번에 해당하는 RLC PDU를 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달할 수 있다. RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 일련 번호 3번에 해당하는 RLC PDU에서 헤더를 제거한 RLC SDU를 RLC 버퍼(1f-30)로부터 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달할 수 있다. PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 수신한 RLC SDU를 복호화하고 데이터 패킷을 PDCP 버퍼(1f-25)에 저장한다.
LTE 시스템에서 단말은 상기와 같은 절차로 RLC 계층 동작을 수행하는 장치가 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 순차적 전달을 지원하고 이에 기반하여 복호화 과정을 수행한다. 따라서 유실되는 RLC PDU 혹은 전송이 지연되는 RLC PDU에 의해서 복호화 과정이 지연된다.
도 7은 본 발명의 실시 예에서 단말의 수신단에서 복호화 과정을 빠르게 수행할 수 있는 복호화 방법의 제 1의 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 단말이 데이터를 수신하는 하향링크를 고려한다. 먼저 1g-1 단계 동작에 대하여 설명한다. 상기 하향 링크 시나리오에서 단말은 데이터를 수신하고, RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 장치는 MAC 계층 동작을 수행하는 장치로부터 RLC PDU들을 수신하여 RLC 헤더들을 분석하고 상기 RLC PDU들의 일련번호를 파악하고 헤더를 제거하여 RLC 버퍼(1g-10)에 저장할 수 있다.
RLC 계층 동작을 수행하는 장치가 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 순차적 전달을 지원한다면 RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 순서가 맞지 않는 RLC PDU가 하나라도 존재하면 그 순서가 맞지 않는 일련번호 이후로는 RLC PDU가 수신이 된다고 하더라도 PDCP 장치로 전달하지 않는다. 예를 들면 일련번호가 1, 3, 4 번에 해당하는 RLC PDU가 도착하였지만 일련번호 2번에 해당하는 RLC PDU가 RLC 계층 동작을 수행하는 장치에 도착하지 않았다면, RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 일련번호 1번에 해당하는 RLC SDU만을 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 장치로 전달한다.
PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 상기 RLC SDU(= PDCP SDU)의 PDCP 헤더를 분석하고, PDCP 헤더를 제거하고 이를 복호화(deciphering)하여, 복호화한 데이터 패킷을 PDCP 버퍼(1g-05)에 저장할 수 있다. 일련번호 2번에 해당하는 RLC PDU가 도착할 때까지 RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 더 이상 이미 도착한 RLC PDU들을 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달하지 않는다.
1g-2 단계에서 일련번호 2번에 해당하는 RLC PDU가 RLC 계층 동작을 수행하는 장치에 도착하여 일련번호가 1, 2, 3, 4, 5번까지 순서가 맞게 되면, RLC 계층 동작을 수행하는 장치 일련번호 2, 3, 4, 5 번에 해당하는 RLC SDU들을 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 병렬적으로 전달할 수 있다. 즉, 일련번호 2, 3, 4, 5번에 해당하는 RLC SDU 중 적어도 2개를 전달할 수 있다. PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 병렬적으로 수신한 RLC SDU 들에 대해서 병렬적으로 각 RLC SDU들을 한번에 복호화를 수행할 수 있다. 만약 단말의 능력(capability)이 여러 개를 한번에 병렬적으로 복호화할 수 있는 능력이 없다면 단말의 능력에 따라서 한번에 병렬적으로 수행할 수 있는 소정의 개수만큼씩 복호화를 수행할 수 있다. 상기 소정의 개수는 1개 이상일 수 있다.
같은 방법으로 송신단의 경우에서도(단말 혹은 기지국) PDCP PDU를 암호화(ciphering) 할 때 병렬적으로 여러 개의 PDCP PDU를 한번에 암호화(ciphering)할 수 있다.
상기에서 RLC 계층 동작을 수행하는 장치가 MAC 계층 동작을 수행하는 장치로부터 RLC PDU를 수신하고 RLC 헤더를 분석하였을 때 만약 RLC PDU가 완전한 RLC SDU(Complete RLC SDU)를 포함하고 있지 않고, 완전한 RLC SDU의 일부만(segment)을 포함하고 있을 수 있다. 완전한 RLC SDU의 일부만을 포함하는 경우 해당하는 RLC SDU는 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달되지 않고, RLC 버퍼(1g-20)에 관련된 세그먼트들이 있는 지 확인한다. 관련된 세그먼트들이 있다면 재결합(re-assumbly)을 수행하고 완전한 RLC SDU가 되지 않았다면 RLC 버퍼(1g-20)에 저장해둔다. 이후에 완전한 RLC SDU의 나머지 부분들(segments)들이 수신되면 RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 세그먼트들을 재결합(re-assembly)하여 하나의 완전한 RLC SDU로 구성한 후, 이를 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달할 수 있다. 따라서 상기에서 RLC PDU의 RLC 헤더를 분석했을 때 RLC SDU가 세그먼트라고 판단이 되면 복호화 과정을 빠르게 수행할 수 없고, 세그먼트들이 모두 수신될 때까지 기다렸다가 재결합 (Re-assembly)하여 완전한 RLC SDU(complete RLC SDU)로 만들어야 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달될 수 있고, PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 완전한 RLC SDU를 수신한 이후에 복호화 절차를 수행할 수 있다. 따라서 도 7과 같이 일련번호 6번과 7번에 해당하는 RLC PDU들은 일련번호 순서는 맞지만 세그먼트들에 해당하는 RLC PDU들이고, 상기 세그먼트들을 재결합(re-assembly)하여 하나의 온전한 RLC PDU를 만들 수 없기 때문에 PDCP 장치로 전달될 수 없고, RLC 버퍼에서 저장되고, 대기하면서 나머지 세그먼트들을 기다려야 한다. 상기에서 RLC 헤더를 보고 세그먼트인지를 확인하는 것은 예를 들면 분할(segmentation) 정보와 관련된 RLC 헤더 필드들을 보고 판단할 수 있다.
상기 복호화 방법의 제 1 실시 예는 단말의 수신단에서 항상 사용될 수 있다. 하지만 높은 데이터 전송률과 낮은 지연 응답 시간이 요구되는 서비스가 아닌 경우, 단말은 선택적으로 상기 제안한 복호화 방법을 중지할 수 있다. 상기 복호화 방법은 높은 데이터 전송률과 낮은 지연 응답 시간을 제공하기 위한 빠른 복호화 방법으로 단말의 프로세싱 파워를 많이 사용하여 배터리를 더 많이 소모시킬 수 있다. 따라서 서비스 별, 혹은 베어러 별로 상기 복호화 방법을 적용하거나 적용하지 않을 수 있다. 즉, URLLC(ultra reliable low latency communication) 서비스 혹은 고음질 오디오 스트리밍, 고화질 비디오 스트리밍(예를 들면 UHD 스트리밍), 등과 같이 높은 데이터 전송율과 낮은 전송 지연을 요구하는 경우, 상기 복호화 방법을 적용할 수 있으며, 높은 데이터 전송율과 낮은 전송 지연을 요구하지 않는 서비스의 경우는 상기 복호화 방법을 적용하지 않을 수 있다. 또한, QoS의 파라미터에 따라 상기 복호화 방법의 적용 유무를 결정할 수 있으며, 소정의 이유로 단말이 배터리를 절감해야 할 필요가 생기면 상기 복호화 방법을 중지할 수 있다. 또한 단말에서 소정의 조건을 두어 상기 복호화 방법을 적용여부를 실시간으로 판단할 수 있다. 상기 소정의 조건은 데이터 전송율, 전송지연, QoS 파라미터, 우선순위, 서비스 종류 등으로 미리 정해질 수 있으며, 상기 소정의 조건이 만족하는 경우에 상기 제안한 복호화 방법을 수행하고, 상기 소정의 조건이 만족하지 않는 경우에는 상기 제안한 복호화 방법을 수행하지 않을 수 있다.
상기 복호화 방법의 제 1 실시 예는 상기에서 설명한 바와 같은 방법으로 현재 구현되어 사용되고 있는 LTE 시스템의 단말에도 적용될 수 있고, 차세대 통신 시스템에 적용될 수도 있다. 즉, 단말이 LTE 시스템을 통해 더 높은 전송률과 더 낮은 전송 지연의 서비스를 받고자 할 때 단말의 상기 제 1 실시 예를 적용할 수 있다. 또한 배터리 소모 혹은 불필요한 경우, 혹은 상기에서 설명한 소정의 이유로 상기 제 1 실시 예의 적용을 중지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에서 단말의 수신단에서 복호화 과정을 지연 없이 계속적으로 빠르게 수행할 수 있는 비순서 복호화 방법의 제 2의 실시 예를 나타내는 도면이다. 본 발명의 제2 실시 예에서 RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 RLC PDU의 일련번호 순서에 관계없이 RLC SDU를 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 제공할 수 있다. 구체적인 동작은 아래와 같다.
도 8은 단말이 데이터를 수신하는 하향링크를 고려한다. 상기 하향 링크 시나리오에서 단말은 데이터를 수신하고, RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 MAC 계층 동작을 수행하는 장치로부터 RLC PDU들을 수신하여 RLC 헤더들을 분석하고, 상기 RLC PDU들의 일련번호를 파악하고 헤더를 제거하여 RLC 버퍼(1h-10)에 저장할 수 있다. 본 발명의 제2 실시 예에서 RLC 계층 동작을 수행하는 장치가 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 순차적 전달을 지원하더라도(혹은 지원하지 않더라도) RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 순서가 맞지 않는 RLC PDU들을 먼저 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달할 수 있다. 즉, RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 RLC PDU에서 RLC 헤더를 제거한 RLC SDU를 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달할 수 있다. 또한, PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 상기 RLC PDU들의 PDCP 헤더를 분석하고 제거하여 바로 복호화를 수행할 수 있다. 즉, PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 순서가 맞지 않는 일련번호의 RLC SDU를 수신하더라도, PDCP 헤더를 분석하고, 제거하여 복호화를 수행할 수 있다. 상기에서 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 PDCP 헤더를 분석하면서 PDCP의 일련번호를 기억해둘 수 있다. PDCP의 일련번호는 RLC PDU 또는 RLC SDU의 일련번호에 대응할 수 있다. PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 상위 계층으로 데이터 패킷을 전달할 때 PDCP의 일려번호를 이용하여 데이터 패킷을 순서대로 전달할 수 있다.
따라서 본 발명의 제2 실시 예에서는 RLC 계층 동작을 수행하는 장치에서 순서대로 RLC PDU 또는 RLC SDU를 전달하지 않더라도, PDCP 계층 동작을 수행하는 장치에서 상위 계층으로 순서대로 전달할 수 있으며, 수신한 RLC SDU의 일련번호 순서와 상관없이 복호화 과정을 계속적으로 바로 수행할 수 있다. 상기에서 하나의 RLC SDU를 복호화하는 속도보다 RLC 계층 동작을 수행하는 장치에서 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 RLC SDU들이 들어오는 속도가 더 빠르고 많다면, PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 병렬적으로 RLC SDU들의 PDCP 헤더를 분석하고 제거하여 복호화를 수행하고 데이터 패킷들을 PDCP 버퍼(1h-05)에 저장할 수 있다. 만약 단말의 능력(capability)이 여러 개를 한번에 병렬적으로 복호화할 수 있는 능력이 없다면 한번에 병렬적으로 수행할 수 있는 소정의 개수만큼씩 복호화를 수행할 수 있다. 상기 소정의 개수는 1개 이상일 수도 있다. 같은 방법으로 송신단의 경우에서도(단말 혹은 기지국) PDCP PDU를 암호화(ciphering) 할 때 병렬적으로 여러 개의 PDCP PDU를 한번에 암호화(ciphering)할 수 있다.
상기에서 RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 계층 동작을 수행하는 MAC 장치로부터 수신되는 RLC PDU들에 대해서 RLC 헤더를 분석하고 세그먼트가 아닌 경우에는 일련번호의 순서와 상관없이(즉, 유실된 RLC PDU가 있더라도) PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 RLC SDU를 전달할 수 있고, PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 수신한 RLC SDU에 대해서 일련번호의 순서와 상관 없이 바로 복호화 과정을 미리 수행해둘 수 있다. 예를 들면 일련번호 1, 3, 4 번에 해당하는 RLC PDU들이 RLC 계층 동작을 수행하는 장치에 도착하면, RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 일련번호 1, 3, 4 번에 해당하는 RLC PDU들의 RLC 헤더를 분석하고 제거하여 RLC 버퍼(1h-10)에 RLC SDU를 저장하고, 다시 이 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달할 수 있다. RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 RLC 버퍼(1h-10)에 RLC SDU를 저장하지 않고 바로 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달할 수도 있다. PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 상기에서 수신한 RLC SDU들을 바로 복호화(deciphering)할 수 있고, 복호화한 데이터 패킷을 PDCP 버퍼(1h-05)에 저장할 수 있다. 상기에서 RLC 계층 동작을 수행하는 장치가 MAC 계층 동작을 수행하는 장치로부터 RLC PDU를 수신하고 RLC 헤더를 분석하였을 때 만약 RLC PDU가 완전한 RLC SDU(Complete RLC SDU)를 포함하고 있지 않을 수 있다. 완전한 RLC SDU의 일부만(segment)을 포함하고 있다면 상기 세그먼트에 해당하는 RLC SDU는 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달되지 않는다. RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 RLC 버퍼(1h-10)에 관련된 세그먼트들이 있는 지 확인하고, 관련된 세그먼트가 있다면 재결합(re-assumbly)을 수행하고 완전한 RLC SDU가 되지 않았다면 RLC 버퍼(1h-10)에 저장해둔다. 재결합 결과 완전한 RLC SDU가 되면, 해당 SDU를 일련번호와 상관 없이 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달할 수 있다. RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 이후에 완전한 RLC SDU의 나머지 부분들(segments)들이 수신되어 세그먼트들을 재결합(re-assembly)하여 하나의 완전한 RLC SDU로 구성할 수 있고, 완전한 RLC SDU가 구성되면 이를 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달할 수 있다. 따라서 상기에서 RLC 헤더를 분석했을 때 RLC SDU가 세그먼트라고 판단이 되면 RLC 계층 동작을 수행하는 장치에서 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 RLC SDU가 제공될 수 없다. 따라서 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치에서는 복호화 과정을 빠르게 수행할 수 없다. 세그먼트들이 모두 수신될 때까지 기다렸다가 재결합 (Re-assembly)하여 완전한 RLC SDU(complete RLC SDU)로 만들어야 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 완전한 RLC SDU가 전달될 수 있고, PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 완전한 RLC SDU를 수신해야 복호화 절차를 수행할 수 있다. 상기에서 RLC 헤더를 보고 세그먼트인지를 확인하는 것은 예를 들면 분할(segmentation) 정보와 관련된 RLC 헤더 필드들을 보고 판단할 수 있다. 상기에서 하나의 RLC SDU에서 분할된 세그먼트들을 포함하고 있는 여러 개의 RLC PDU들은 서로 다른 RLC 일련번호를 가질 수 있고, 모두 동일한 RLC 일련번호를 가질 수 도 있다. 즉, 세그먼트들에 대한 RLC 일련번호 할당을 송신단에서 어떻게 하느냐에 따라서 다를 수 있으며, 어느 경우든 RLC 헤더의 분할(segmentation) 관련 필드를 보고 하나의 완전한 RLC SDU인지 세그먼트 인지 구별할 수 있다.
상기 복호화 방법의 제 2 실시 예는 단말의 수신단에서 항상 사용될 수 있다. 하지만 높은 데이터 전송률과 낮은 지연 응답 시간이 요구되는 서비스가 아닌 경우, 단말은 선택적으로 상기 제안한 복호화 방법을 중지할 수 있다. 상기 복호화 방법은 높은 데이터 전송률과 낮은 지연 응답 시간을 제공하기 위한 빠른 복호화 방법으로 단말의 프로세싱 파워를 많이 사용하여 배터리를 더 많이 소모시킬 수 있다. 따라서 서비스 별, 혹은 베어러 별로 상기 복호화 방법을 적용하거나 적용하지 않을 수 있다. 즉, URLLC 서비스 혹은 고음질 오디오 스트리밍, 고화질 비디오 스트리밍(예를 들면 UHD 스트리밍), 등과 같이 높은 데이터 전송율과 낮은 전송 지연을 요구하는 경우, 상기 복호화 방법을 적용할 수 있으며, 높은 데이터 전송율과 낮은 전송 지연을 요구하지 않는 서비스의 경우는 상기 복호화 방법을 적용하지 않을 수 있다. 또한, QoS의 파라미터에 따라 상기 복호화 방법의 적용 유무를 결정할 수 있으며, 소정의 이유로 단말이 배터리를 절감해야 할 필요가 생기면 상기 복호화 방법을 중지할 수 있다. 또한 단말에서 소정의 조건을 두어 상기 복호화 방법을 적용여부를 실시간으로 판단할 수 있다. 상기 소정의 조건은 데이터 전송율, 전송지연, QoS 파라미터, 우선순위, 서비스 종류 등으로 미리 정해질 수 있으며, 상기 소정의 조건이 만족하는 경우에 상기 제안한 복호화 방법을 수행하고, 상기 소정의 조건이 만족하지 않는 경우에는 상기 제안한 복호화 방법을 수행하지 않을 수 있다. 상기 비순서 복호화 방법의 제 2의 실시 예는 RLC 장치에서 순차적 전달을 지원하는 경우와 지원하지 않는 경우에 모두 적용될 수 있으며, LTE 시스템의 단말에게도 적용 가능하다.
상기 복호화 방법의 제 2 실시 예는 상기에서 설명한 바와 같은 방법으로 현재 구현되어 사용되고 있는 LTE 시스템의 단말에도 적용될 수 있다. 즉, 단말이 LTE 시스템을 통해 더 높은 전송률과 더 낮은 전송 지연의 서비스를 받고자 할 때 단말의 상기 제 2 실시 예를 적용될 수 있고, 차세대 통신 시스템에 적용될 수 있다. 또한 배터리 소모 혹은 불필요한 경우, 혹은 상기에서 설명한 소정의 이유로 상기 제 2 실시 예의 적용을 중지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에서 단말의 수신단에서 복호화 과정을 지연 없이 계속적으로 빠르게 수행할 수 있는 비순서 복호화 방법의 제 3의 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 단말이 데이터를 수신하는 하향링크를 고려한다. 상기 하향 링크 시나리오에서 단말은 데이터를 수신하고, RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 MAC 계층 동작을 수행하는 장치로부터 RLC PDU들을 수신할 수 있다. 본 발명의 제 3의 실시 예에서는 PDCP 장치와 RLC 장치가 도 7과 도 8에서와 같이 독립된 각각의 버퍼를 사용하는 것이 아니라 공유된 하나의 버퍼를 사용하는 것을 제안한다. 즉, PDCP 장치와 RLC 장치가 하나의 버퍼(예를 들면 플래쉬 메모리(Flash memory))를 공유할 수 있다.
MAC 계층 동작을 수행하는 장치로부터 RLC PDU들을 수신하면 1i-10 동작에서 RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 수신한 RLC PDU에서 RLC 헤더를 분석하고 RLC 헤더를 제거하고, RLC SDU(= PDCP PDU)를 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치에 제공하고, 1i-15 동작에서 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 RLC SDU를 복호화하여 공유 버퍼(1i-05)에 저장할 수 있다.
예를 들어, 상기에서 공유 버퍼(1i-05)에 저장하기 전의 절차들은 단말의 동적 메모리(DRAM, Dynamic Random Access Memory) 상에서 수행될 수 있다. 또한 상기에서 하나의 RLC PDU를 수신하고 RLC 헤더를 분석하고 RLC 헤더를 제거하고 RLC SDU(PDCP PDU) 복호화하여 공유 버퍼에 저장하는 속도보다 MAC 계층 동작을 수행하는 장치에서 RLC 계층 동작을 수행하는 장치로 RLC PDU가 전달되는 속도가 더 빠르다면 병렬적으로 RLC SDU들에 대해 상기 절차들을 수행할 수 있다. 만약 단말의 능력이 여러 개를 한번에 병렬적으로 복호화할 수 있는 능력이 없다면 한번에 병렬적으로 수행할 수 있는 소정의 개수만큼씩 복호화를 수행할 수 있다. 상기 소정의 개수는 1개 이상일 수도 있다. 같은 방법으로 송신단의 경우에서도(단말 혹은 기지국) PDCP PDU를 암호화(ciphering) 할 때 병렬적으로 여러 개의 PDCP PDU를 한번에 암호화(ciphering)할 수 있다.
상기 본 발명의 비순서 복호화 방법의 제 3의 실시 예는 제 2의 실시 예와 비교했을 때 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치와 RLC 계층 동작을 수행하는 장치가 버퍼를 공유하고 있기 때문에 데이터를 처리하고 저장할 때 발생하는 메모리 엑세스 횟수를 줄일 수 있고, 더 효율적으로 버퍼를 관리할 수 있다. 따라서 제 3의 실시 예를 제2의 실시 예에 적용하면, 제 2의 실시 예보다 더 빠른 데이터 처리 속도를 구현할 수 있다. 또한, 상기 비순서 복호화 방법의 제 3의 실시 예는 RLC 장치에서 순차적 전달을 지원하는 경우와 지원하지 않는 경우에 모두 적용될 수 있으며, LTE 시스템의 단말에게도 적용 가능하다.
상기에서 RLC 계층 동작을 수행하는 장치가 MAC 계층 동작을 수행하는 장치로부터 RLC PDU를 수신하고 RLC 헤더를 분석하였을 때 만약 RLC PDU가 완전한 RLC SDU(Complete RLC SDU)를 포함하고 있지 않고, 완전한 RLC SDU의 일부만(segment)을 포함하고 있다면 상기 세그먼트에 해당하는 RLC SDU는 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달하지 않는다. RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 RLC 버퍼에 관련된 세그먼트들이 있는 지 확인하고 있다면 재결합(re-assumbly)을 수행하고 완전한 RLC SDU가 되지 않았다면 RLC 버퍼에 저장해둔다. 그리고 추후에 완전한 RLC SDU의 나머지 부분들(segments)들이 수신되어 세그먼트들을 재결합(re-assembly)하여 하나의 완전한 RLC SDU로 구성한 후, PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달한다. 따라서 상기에서 RLC 헤더를 분석했을 때 RLC SDU가 세그먼트라고 판단이 되면 복호화 과정을 빠르게 수행할 수 없고, 세그먼트들이 모두 수신될 때까지 기다렸다가 재결합 (Re-assembly)하여 완전한 RLC SDU(complete RLC SDU)로 만들어 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달될 수 있고, PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 완전한 RLC SDU를 수신한 이후에 복호화 절차를 수행할 수 있다. 상기에서 RLC 헤더를 보고 세그먼트인지를 확인하는 것은 예를 들면 분할(segmentation) 정보와 관련된 RLC 헤더 필드들을 보고 판단할 수 있다. 상기에서 하나의 RLC SDU에서 분할된 세그먼트들을 포함하고 있는 여러 개의 RLC PDU들은 서로 다른 RLC 일련번호를 가질 수 있고, 모두 동일한 RLC 일련번호를 가질 수 도 있다. 즉, 세그먼트들에 대한 RLC 일련번호 할당을 송신단에서 어떻게 하느냐에 따라서 다를 수 있으며, 어느 경우든 RLC 헤더의 분할(segmentation) 관련 필드를 보고 하나의 완전한 RLC SDU인지 세그먼트 인지 구별할 수 있다.
상기 복호화 방법의 제 3 실시 예는 단말의 수신단에서 항상 사용될 수 있다. 하지만 높은 데이터 전송률과 낮은 지연 응답 시간이 요구되는 서비스가 아닌 경우, 단말은 선택적으로 상기 제안한 복호화 방법을 중지할 수 있다. 상기 복호화 방법은 높은 데이터 전송률과 낮은 지연 응답 시간을 제공하기 위한 빠른 복호화 방법으로 단말의 프로세싱 파워를 많이 사용하여 배터리를 더 많이 소모시킬 수 있다. 따라서 서비스 별, 혹은 베어러 별로 상기 복호화 방법을 적용하거나 적용하지 않을 수 있다. 즉, URLLC 서비스 혹은 고음질 오디오 스트리밍, 고화질 비디오 스트리밍(예를 들면 UHD 스트리밍), 등과 같이 높은 데이터 전송율과 낮은 전송 지연을 요구하는 경우, 상기 복호화 방법을 적용할 수 있으며, 높은 데이터 전송율과 낮은 전송 지연을 요구하지 않는 서비스의 경우는 상기 복호화 방법을 적용하지 않을 수 있다. 또한, QoS의 파라미터에 따라 상기 복호화 방법의 적용 유무를 결정할 수 있으며, 소정의 이유로 단말이 배터리를 절감해야 할 필요가 생기면 상기 복호화 방법을 중지할 수 있다. 또한 단말에서 소정의 조건을 두어 상기 복호화 방법을 적용여부를 실시간으로 판단할 수 있다. 상기 소정의 조건은 데이터 전송율, 전송지연, QoS 파라미터, 우선순위, 서비스 종류 등으로 미리 정해질 수 있으며, 상기 소정의 조건이 만족하는 경우에 상기 제안한 복호화 방법을 수행하고, 상기 소정의 조건이 만족하지 않는 경우에는 상기 제안한 복호화 방법을 수행하지 않을 수 있다. 상기 비순서 복호화 방법의 제 3의 실시 예는 RLC 장치에서 순차적 전달을 지원하는 경우와 지원하지 않는 경우에 모두 적용될 수 있으며, LTE 시스템의 단말에게도 적용 가능하다.
상기 복호화 방법의 제 3 실시 예는 상기에서 설명한 바와 같은 방법으로 현재 구현되어 사용되고 있는 LTE 시스템의 단말에도 적용될 수 있고, 차세대 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 즉, 단말이 LTE 시스템을 통해 더 높은 전송률과 더 낮은 전송 지연의 서비스를 받고자 할 때 단말의 상기 제 3 실시 예를 적용할 수 있다. 또한 배터리 소모 혹은 불필요한 경우, 혹은 상기에서 설명한 소정의 이유로 상기 제 3 실시 예의 적용을 중지할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에서 차세대 이동 통신 시스템의 단말이 데이터 처리를 가속화할 수 있는 비순서 복호화 방법의 제 2의 실시 예에 대한 단말의 동작을 나타내는 도면이다.
도 10에서 차세대 이동 통신 시스템에서 단말이 데이터를 수신하는 하향링크를 고려한다. 상기 하향 링크 시나리오에서 단말은 데이터를 수신하고, 1j-05 동작에서 RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 MAC 계층 동작을 수행하는 장치로부터 RLC PDU들을 수신한다.
1j-10 동작에서 RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 RLC 헤더들을 분석하고 상기 RLC PDU들의 일련번호를 파악하고 분할(segmentation) 정보 관련 RLC 헤더 필드들을 확인하여 완전한 RLC SDU인지(또는 완전한 RLC PDU인지) 또는 세그먼트인지 구별한다. 1j-10 의 판단 결과 완전한 RLC PDU 이면, 1j-15 동작으로 진행하고, 완전한 RLC PDU가 아니면 1j-25 동작으로 진행한다.
만약 상기에서 RLC PDU들이 완전한 RLC PDU들이라면, 1j-15 동작에서 순서가 맞지 않는 RLC PDU가 존재하더라도 RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 바로 RLC 헤더를 제거하고, RLC SDU(=PDCP PDU)를 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달할 수 있다. 1j-20 동작에서 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 수신한 PDCP PDU에서 PDCP 헤더를 분석하고, PDCP 헤더를 제거하고, 복호화를 수행하고, 데이터 패킷을 PDCP 버퍼에 저장할 수 있다. 또한 하나의 RLC SDU를 복호화하는 속도보다 RLC 계층 동작을 수행하는 장치에서 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 RLC SDU들이 들어오는 속도가 더 빠르고 많다면, 병렬적으로 RLC SDU들의 복호화를 수행하고 PDCP 헤더를 분석하고 제거하여 데이터 패킷들을 PDCP 버퍼에 저장할 수 있다. 만약 단말의 능력이 여러 개를 한번에 병렬적으로 복호화할 수 있는 능력이 없다면 한번에 병렬적으로 수행할 수 있는 소정의 개수만큼씩 복호화를 수행할 수 있다. 상기 소정의 개수는 1개일 수도 있다. 예를 들면 일련번호 1, 3, 4 번에 해당하는 RLC PDU들이 RLC 계층 동작을 수행하는 장치에 도착하면 일련번호 1, 3, 4 번에 해당하는 RLC PDU들의 RLC 헤더를 분석하고 RLC 헤더를 제거한 RLC SDU를 버퍼에 저장하고, 다시 이 RLC SDU들을 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달할 수 있다. PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 상기에서 수신한 RLC SDU들을 복호화(deciphering)를 수행하여 데이퍼 패킷을 PDCP 버퍼에 저장한다.
1j-10 동작에서, 상기에서 RLC 계층 동작을 수행하는 장치가 MAC 계층 동작을 수행하는 장치로부터 RLC PDU를 수신하고 RLC 헤더를 분석하였을 때 만약 RLC PDU가 완전한 RLC SDU(Complete RLC SDU)를 포함하고 있지 않고, 완전한 RLC SDU의 일부만(segment)을 포함하고 있다면 상기 세그먼트에 해당하는 RLC SDU는 PDCP 계층 동작을 제어하는 장치로 전달되지 않는다.
1j-25 동작에서 RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 버퍼에 관련된 세그먼트들이 있는 지 확인한다. 버퍼에 관련된 세그먼트들이 없다면 다음 세그먼트가 수신될 때까지 대기할 수 있다. 버퍼에 관련된 세그먼트들이 있다면 1j-30 동작으로 진행하여 재결합(re-assumbly)을 수행한다. 재결합 결과 완전한 RLC SDU가 되지 않았다면 RLC 버퍼에 저장해둘 수 있다.이후에 완전한 RLC SDU의 나머지 부분들(segments)들이 수신되어 세그먼트들을 재결합(re-assembly)하여 하나의 완전한 RLC SDU로 구성될 수 있다.
1j-35 동작에서 RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 세그먼트들을 재결합한 결과 완전한 RLC SDU 또는 완전한 RLC PDU 인지 여부를 확인한다. 완전한 RLC SDU 이면 1j-40 동작으로 진행하고, 완전한 RLC SDU가 아니면 1j-25 동작으로 진행한다.
1j-40 동작에서 RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 완전한 RLC PDU에서 RLC 헤더를 제거하고 RLC SDU를 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달한다. 1j-45 동작에서 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 수신한 PDCP PDU에서 PDCP 헤더를 분석하고, PDCP 헤더를 제거하고 복호화 절차를 수행하고 데이터 패킷을 PDCP 버퍼에 저장한다.
따라서 상기에서 RLC 헤더를 분석했을 때 RLC SDU가 세그먼트라고 판단이 되면 복호화 과정을 빠르게 수행할 수 없고, 세그먼트들이 모두 수신될 때까지 기다렸다가 재결합 (Re-assembly)하여 완전한 RLC SDU(complete RLC SDU)로 만들고 나서 복호화 절차를 수행하여야 한다. 상기에서 RLC 헤더를 보고 세그먼트인지를 확인하는 것은 예를 들면 분할(segmentation) 정보와 관련된 RLC 헤더 필드들을 보고 판단할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에서 RLC PDU 또는 RLC SDU의 일련 번호와 관계없이 RLC SDU를 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 제공할 수 있으나, RLC PDU 또는 RLC SDU가 세그먼트인 경우에는 완전한 RLC PDU 또는 완전한 RLC SDU로 재결합 될 때까지 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치에 제공될 수 없다.
도 11은 본 발명의 실시 예에서 차세대 이동 통신 시스템의 단말이 데이터 처리를 가속화할 수 있는 비순서 복호화 방법의 제 3의 실시 예에 대한 단말의 동작을 나타내는 도면이다.
도 11에서 차세대 이동 통신 시스템에서 단말이 데이터를 수신하는 하향링크를 고려한다. 상기 하향 링크 시나리오에서 단말은 데이터를 수신하고, 1k-05 동작에서 RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 MAC 계층 동작을 수행하는 장치로부터 RLC PDU들을 수신한다. 본 발명의 제 3의 실시 예에서는 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치와 RLC 계층 동작을 수행하는 장치가 도 7과 도 8에서와 같이 독립된 각각의 버퍼를 사용하는 것이 아니라 공유된 하나의 버퍼를 사용하는 것을 제안한다. 즉, PDCP 계층 동작을 수행하는 장치와 RLC 계층 동작을 수행하는 장치가 하나의 버퍼(예를 들면 플래쉬 메모리(Flash memory))를 공유할 수 있다.
MAC 계층 동작을 수행하는 장치로부터 RLC PDU들을 수신하면, 1k-10 동작에서 단말은 수신하는 RLC PDU들의 RLC 헤더들을 분석하고 상기 RLC PDU들의 일련번호를 파악하고 세그먼트 정보 관련 RLC 헤더 필드들을 확인하여, 수신한 RLC PDU가 완전한 RLC PDU 인지(또는 완전한 RLC SDU인지) segment인지 확인한다. 1k-10 의 판단 결과 완전한 RLC PDU 이면, 1k-15 동작으로 진행하고, 완전한 RLC PDU가 아니면 1k-25 동작으로 진행한다.
만약 상기에서 RLC PDU들이 완전한 RLC PDU들이면, 1k-15 동작에서 RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 RLC 헤더를 제거하고, RLC SDU를 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 제공한다. PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 RLC SDU(PDCP PDU)를 복호화하여 바로 공유 버퍼에 저장할 수 있다. 즉, 상기에서 공유 버퍼에 저장하기 전의 절차들은 단말의 동적 메모리(DRAM, Dynamic Random Access Memory) 상에서 수행될 수 있다. 또한 상기에서 하나의 RLC PDU를 수신하고 RLC 헤더를 분석하고 RLC 헤더를 제거하고 RLC SDU(PDCP PDU) 복호화하여 공유 버퍼에 저장하는 속도보다, MAC 장치에서 RLC 장치로 RLC PDU가 전달되는 속도가 더 빠르다면 병렬적으로 RLC SDU들에 대해 상기 절차들을 수행할 수 있다.
1k-10 동작에서 RLC 계층 동작을 수행하는 장치가 MAC 계층 동작을 수행하는 장치로부터 RLC PDU를 수신하고 RLC 헤더를 분석하였을 때 만약 RLC PDU가 완전한 RLC SDU(Complete RLC SDU)를 포함하고 있지 않고, 완전한 RLC SDU의 일부만(segment)을 포함하고 있다면, 상기 세그먼트에 해당하는 RLC SDU는 PDCP 계층 동작을 제어하는 장치로 전달되지 않는다. 따라서 PDCP 계층 동작을 제어하는 장치로부터 복호화 절차를 수행하지 않는다.
1k-20 동작에서 버퍼에 관련된 세그먼트들이 있는 지 확인한다. 버퍼에 관련된 세그먼트들이 없다면 다음 세그먼트가 수신될 때까지 대기할 수 있다. 버퍼에 관련된 세그먼트들이 있다면, 1k-25 동작으로 진행하여 재결합(re-assumbly)을 수행한다. 재결합 결과 완전한 RLC SDU가 되지 않았다면 버퍼에 저장해 둘 수 있다. RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 이후에 완전한 RLC SDU의 나머지 부분들(segments)들이 수신되어 세그먼트들을 재결합(re-assembly)하여 하나의 완전한 RLC SDU로 구성할 수 있다.
1k-30 동작에서 RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 세그먼트들을 재결합한 결과, 완전한 RLC SDU 또는 완전한 RLC PDU 인지 여부를 확인한다. 완전한 RLC SDU 이면 1k-35 동작으로 진행한다. 1k-35 동작에서 RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 RLC PDU에서 헤더를 제거하고, RLC SDU를 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치에 전달하고, PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 RLC SDU에서 PDCP 헤더를 제거하고, 데이터 패킷을 복호화하여, 복호화된 데이터 패킷을 버퍼에 저장할 수 있다.
상기에서 RLC 헤더를 분석했을 때 RLC SDU가 세그먼트라고 판단이 되면 복호화 과정을 빠르게 수행할 수 없고, 세그먼트들이 모두 수신될 때까지 기다렸다가 재결합 (Re-assembly)하여 완전한 RLC SDU(complete RLC SDU)로 만들고 나서 복호화 절차를 수행하여야 한다. 상기에서 RLC 헤더를 보고 세그먼트인지를 확인하는 것은 예를 들면 분할(segmentation) 정보와 관련된 RLC 헤더 필드들을 보고 판단할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에서 RLC PDU 또는 RLC SDU의 일련 번호와 관계없이 RLC SDU를 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 제공할 수 있으나, RLC PDU 또는 RLC SDU가 세그먼트인 경우에는 완전한 RLC PDU 또는 완전한 RLC SDU로 재결합 될 때까지 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치에 제공될 수 없다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치의 동작을 도시하는 도면이다.
도 12를 참조하면, 1k-50 동작에서 수신 장치는 RLC PDU를 수신할 수 있다. 수신 장치의 RLC 계층에서 PDU를 수신할 수 있다. RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 MAC 계층 동작을 수행하는 장치로부터 RLC PDU를 수신할 수 있다. RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 수신한 RLC PDU에서 RLC 헤더를 분석하고, RLC 헤더로부터 RLC PDU의 번호 또는 일련번호를 확인할 수 있다. RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 RLC PDU에서 RLC 헤더를 제거한 RLC SDU를 버퍼에 저장할 수 있다. 상기 버퍼는 RLC 버퍼 일 수 있고, 공통 버퍼일 수도 있다.
1k-55 동작에서 RLC SDU가 RLC 계층으로부터 PDCP 계층으로 전달될 수 있다. RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 RLC SDU를 전달할 수 있다. RLC SDU는 PDCP PDU에 대응하는 개념이다. RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 본 발명의 실시 예에 따라서 RLC SDU를 전달할 수 있다. RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 번호 또는 일련번호가 연속되지 않은 RLC SDU가 수신되면, 제1 실시 예 또는 제2 실시 예 또는 제3 실시 예 중 적어도 하나에 따라서 RLC SDU를 처리할 수 있다. RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 연속된 일련번호의 RLC SDU를 동시에 RLC SDU로 전달할 수 있다. RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 RLC SDU의 번호에 관계없이 RLC SDU를 PDCP 계층으로 전달할 수 있다. RLC 계층 동작을 수행하는 장치는 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치와 공통의 버퍼를 운용할 수 있다. 한편, RLC 계층 동작을 수행하는 장치가 수신한 RLC SDU가 완전한 RLC SDU가 아니고, 완전한 RLC SDU의 일부인 경우에는 RLC 계층 동작을 수행하는 장치에서 완전한 RLC SDU로 재결합될 때까지 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치로 전달하지 않을 수 있다.
1k-60 동작에서 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 RLC 계층 동작을 수행하는 장치로부터 RLC SDU를 수신할 수 있다. PDCP 계층에서는 RLC SDU는 PDCP PDU로 해석한다. PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 PDCP PDU를 복호화 할 수 있다. PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 PDCP 헤더를 분석하고, PDCP 헤더를 제거하고, PDCP SDU의 패킷을 복호화 할 수 있다. PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 복호화한 데이터 패킷을 PDCP 버퍼에 저장할 수 있다. 공통 버퍼를 이용하는 경우 복호화한 데이터 패킷을 공통 버퍼에 저장할 수 있다. PDCP 계층 동작을 수행하는 장치는 RLC SDU의 번호 또는 일련번호에 관계없이 수신하는 RLC SDU에 포함된 데이터를 복호화할 수 있다.
상기와 같은 방법으로 PDCP 계층까지 RLC SDU가 빠르게 전달될 수 있고, PDCP 계층에서도 빠른 복호화가 가능하기 때문에 데이터 복호화 및 수신 속도를 향상시킬 수 있다.
각 단계는 소정의 조건에 따라 실시 또는 실시되지 않을 수 있고, 소정의 조건은 상기 각 실시 예에서 설명한 바와 동일하다.
도 13은 본 발명의 실시 예들이 적용될 수 있는 시나리오들을 나타낸 도면이다.
도 13에서 1l-01은 단말이 LTE 기지국으로부터 서비스 받는 시나리오이며, 1l-02은 LTE 기지국 간의 이중 접속(dual connectivity)으로 서비스 받는 시나리오이며, 1l-03은 LTE 기지국과 NR 기지국의 3C 타입 인터워킹(inter working)에서 LTE 기지국이 MCG(master cell group)이고 NR 기지국이 SCG(secondary cell group)인 시나리오를 나타낸다. 1l-04은 LTE 기지국과 NR 기지국의 3C 타입 인터워킹에서 NR 기지국이 MCG(master cell group)이고 LTE 기지국이 SCG(secondary cell group)인 시나리오를 나타낸다. 1l-05는 NR 기지국과 NR 기지국의 3C 타입 인터워킹에서 NR 기지국이 MCG(master cell group)이고 또 다른 NR 기지국이 SCG(secondary cell group)인 시나리오를 나타내고, 1l-06은 하나의 NR 기지국에서 단말이 서비스 받는 시나리오를 나타낸다. 상기와 같은 1l-01, 1l-02, 1l-03, 1l-04, 1l-05, 1l-06와 같은 시나리오에도 상기에서 제안한 본 발명의 제 1 실시 예, 제 2 실시 예, 제 3 실시 예 또는 각 실시 예의 조합이 모두 LTE 기지국 혹은 NR 기지국 혹은 모든 기지국으로 서비스 받는 데이터 처리 과정에서 적용될 수 있다. 또한 상기 시나리오뿐만 아니라 여러 다양한 다중 접속(multi-connectivity) 시나리오에도 적용 가능하다.
또한 상기에서 제안한 본 발명의 제 1 실시 예, 제 2 실시 예, 제 3 실시 예들은 RLC 장치의 TM(transparent mode)모드, UM(unacknowledged mode) 모드, AM(acknowledged mode) 모드에 모두 적용 가능하다.
도 14는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시하는 도면이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 단말은 송수신부(1m-05), 제어부(1m-10), 다중화 및 역다중화부(1m-15), 제어 메시지 처리부(1m-30), 각 종 상위 계층 처리부(1m-20, 1m-25), EPS bearer manager (1m-40) 및 NAS(non-access stratum) 계층 장치(1m-45)를 포함한다.
상기 송수신부(1m-05)는 서빙 셀의 순방향 채널로 데이터 및 소정의 제어 신호를 수신하고 역방향 채널로 데이터 및 소정의 제어 신호를 전송한다. 다수의 서빙 셀이 설정된 경우, 송수신부(1m-05)는 상기 다수의 서빙 셀을 통한 데이터 송수신 및 제어 신호 송수신을 수행한다.
다중화 및 역다중화부(1m-15)는 상위 계층 처리부(1m-20, 1m-25)나 제어 메시지 처리부(1m-30)에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신부(1m-05)에서 수신된 데이터를 역다중화해서 적절한 상위 계층 처리부(1m-20, 1m-25)나 제어 메시지 처리부(1m-30)로 전달하는 역할을 한다.
제어 메시지 처리부(1m-30)는 RRC 계층 장치이며 기지국으로부터 수신된 제어 메시지를 처리해서 필요한 동작을 취한다. 예를 들어 RRC 연결 설정(RRC CONNECTION SETUP) 메시지를 수신하면 SRB1 (signaling radio bearer 1)과 temporary DRB(data radio bearer)를 설정한다.
상위 계층 처리부(1m-20, 1m-25)는 DRB 장치를 의미하며 서비스 별로 구성될 수 있다. FTP(file transfer protocol)나 VoIP(voice over internet protocol) 등과 같은 사용자 서비스에서 발생하는 데이터를 처리해서 다중화 및 역다중화부(1m-15)로 전달하거나 상기 다중화 및 역다중화부(1m-15)로부터 전달된 데이터를 처리해서 상위 계층의 서비스 어플리케이션으로 전달한다. 하나의 서비스는 하나의 EPS bearer와 하나의 상위 계층 처리부와 일 대 일로 매핑될 수 있다. 만약 임의의 EPS bearer가 본 발명에서 제안한 data transfer procedure 2 (제 1 실시 예 또는 제 2 실시 예)을 사용한다면, 해당 EPS bearer에 대해서는 상위 계층 처리부가 설정되지 않는다.
제어부(1m-10)는 송수신부(1m-05)를 통해 수신된 스케줄링 명령, 예를 들어 역방향 그랜트들을 확인하여 적절한 시점에 적절한 전송 자원으로 역방향 전송이 수행되도록 송수신부(1m-05)와 다중화 및 역다중화부(1m-15)를 제어한다.
EPS bearer manager는 data transfer procedure 2을 적용할지 여부를 판단하고, 만약 이러한 data transfer procedure를 적용한다면 IP packet을 RRC 계층 장치 혹은 temporary DRB 장치로 전달한다.
도 15는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 15는 기지국, MME 및 S-GW의 구성을 나타낸 블록도로서, 도 15의 기지국 장치는 송수신부 (1n-05), 제어부(1n-10), 다중화 및 역다중화부 (1n-20), 제어 메시지 처리부 (1n-35), 각 종 상위 계층 처리부 (1n-25, 1n-30), 스케줄러(1n-1n-), EPS bearer 장치(1n-40, 1n-45) 및 NAS 계층 장치(1n-50)를 포함한다. EPS bearer 장치는 S-GW에, NAS 계층 장치는 MME에 위치한다.
송수신부(1n-05)는 순방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 전송하고 역방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 수신한다. 다수의 캐리어가 설정된 경우, 송수신부(1n-05)는 상기 다수의 캐리어로 데이터 송수신 및 제어 신호 송수신을 수행한다.
다중화 및 역다중화부(1n-20)는 상위 계층 처리부(1n-25, 1n-30)나 제어 메시지 처리부(1n-35)에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신부(1n-05)에서 수신된 데이터를 역다중화해서 적절한 상위 계층 처리부(1n-25, 1n-30)나 제어 메시지 처리부(1n-35), 혹은 제어부 (1n-10)로 전달하는 역할을 한다. 제어 메시지 처리부(1n-35)는 단말이 전송한 제어 메시지를 처리해서 필요한 동작을 취하거나, 단말에게 전달할 제어 메시지를 생성해서 하위 계층으로 전달한다.
상위 계층 처리부(1n-25, 1n-30)는 EPS 베어러 별로 구성될 수 있으며 EPS 베어러 장치에서 전달된 데이터를 RLC PDU로 구성해서 다중화 및 역다중화부(1n-20)로 전달하거나 다중화 및 역다중화부(1n-20)로부터 전달된 RLC PDU를 PDCP SDU로 구성해서 EPS 베어러 장치로 전달한다.
스케줄러는 단말의 버퍼 상태, 채널 상태 등을 고려해서 단말에게 적절한 시점에 전송 자원을 할당하고, 송수신부에게 단말이 전송한 신호를 처리하거나 단말에게 신호를 전송하도록 처리한다.
EPS 베어러 장치는 EPS 베어러 별로 구성되며, 상위 계층 처리부에서 전달한 데이터를 처리해서 다음 네트워크 노드로 전달한다.
상위 계층 처리부와 EPS 베어러 장치는 S1-U 베어러에 의해서 상호 연결된다. common DRB에 해당하는 상위 계층 처리부는 common DRB를 위한 EPS 베어러와 common S1-U 베어러에 의해서 연결된다.
NAS 계층 장치는 NAS 메시지에 수납된 IP 패킷을 처리해서 S-GW로 전달한다.
도 16은 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 또 다른 단말의 구조를 나타내는 도면이다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(1o-10), 기저대역(baseband)처리부(1o-20), 저장부(1o-30), 제어부(1o-40)를 포함할 수 있다. 단말의 구성을 단순화 하는 경우 제어부(controller)와 송수신부(transceiver)로 구성할 수 있다. 이때, 제어부는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
상기 RF처리부(1o-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1o-10)는 상기 기저대역처리부(1o-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(1o-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(1o-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1o-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1o-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(1o-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(1o-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1o-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1o-20)은 상기 RF처리부(1o-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(1o-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(1o-20)은 상기 RF처리부(1o-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(1o-20) 및 상기 RF처리부(1o-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1o-20) 및 상기 RF처리부(1o-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(1o-20) 및 상기 RF처리부(1o-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(1o-20) 및 상기 RF처리부(1o-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(1o-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 상기 저장부(1o-30)는 상기 제어부(1o-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(1o-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1o-40)는 상기 기저대역처리부(1o-20) 및 상기 RF처리부(1o-10)을 통해 신호를 송수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(1o-40)는 상기 저장부(1o-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1o-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(1o-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서 상기 제어부(1o-40)는 PDCP 계층, RLC 계층, MAC 계층 등 각 계층의 동작을 수행하는 장치는 각 계층 동작을 수행하는 프로세서(Processor) 또는 프로세싱 유닛(processing unit) 또는 프로세싱 모듈(processing module) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 설명의 편의를 위해서 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치, RLC 계층 동작을 수행하는 장치, MAC 계층 동작을 수행하는 장치, PHY 계층 동작을 수행하는 장치라는 표현을 사용하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 단말의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 각 계층의 동작을 수행하는 장치는 독립적인 개체일 수도 있고, 상기 계층 중 적어도 2개 이상의 계층 동작을 수행하는 개체일 수도 있다. 각 계층의 동작은 논리적으로 구분되지만, 제어부(1o-40)가 각 논리적 계층의 동작들을 제어할 수도 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제어부(i0-40)는 RLC(radio link control) PDU(packet data unit)를 수신하고, 상기 RLC PDU의 번호에 관계없이 상기 RLC PDU로부터 획득한 RLC SDU(service data unit)를 RLC 계층에서 PDCP (packet data convergence protocol) 계층으로 전달하며, 상기 RLC SDU를 복호화하도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(i0-40)는 상기 RLC PDU의 번호가 기 처리된 RLC PDU와 번호와 연속되지 않아도 상기 RLC PDU를 상기 PDCP 계층으로 전달하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(i0-40)는 상기 RLC PDU의 RLC 헤더를 제거하고, 상기 RLC SDU를 버퍼에 저장하며, 상기 버퍼에 저장된 RLC SDU의 번호가 기 처리된 RLC SDU의 번호와 연속되지 않아도 상기 PDCP 계층으로 상기 버퍼에 저장된 RLC SDU를 전달하도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(i0-40)는 상기 RLC SDU가 전달되면, RLC SDU로부터 획득한 PDCP PDU의 번호에 관계없이 PDCP PDU를 복호화하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(i0-40)는 상기 RLC SDU가 완전한 RLC SDU 인지 완전한 RLC SDU의 일부(segment)인지 판단하고, 완전한 RLC SDU가 아니면 상기 RLC SDU를 상기 PDCP 계층으로 전달하지 않도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(i0-40)는 상기 RLC SDU가 완전한 RLC SDU의 일부이면, 버퍼에 상기 RLC SDU와 관련된 제2 RLC SDU가 저장되어 있는지 판단하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(i0-40)는 상기 제2 RLC SDU가 저장되어 있으면 상기 RLC SDU와 상기 제2 RLC SDU를 결합하여 상기 PDCP 계층으로 전달하고, 상기 제2 RLC SDU가 저장되어 있지 않으면 상기 RLC SDU 저장 후 상기 제2 RLC SDU가 수신될 때까지 대기하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(i0-40)는 상기 RLC SDU와 연속된 RLC SDU가 버퍼에 저장되어 있으면, 상기 RLC SDU 및 상기 RLC SDU와 연속된 RLC SDU를 동시에 상기 PDCP 계층으로 전달하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(i0-40)는 상기 RLC 계층과 상기 PDCP 계층은 공통 버퍼(buffer)를 사용하도록 제어할 수 있다.
도 17은 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 또 다른 무선 통신 시스템에서 기지국의 구조를 나타내는 도면이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(1p-10), 기저대역처리부(1p-20), 백홀통신부(1p-30), 저장부(1p-40), 제어부(1p-50)를 포함할 수 있다. 하여 구성된다.
상기 RF처리부(1p-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1p-10)는 상기 기저대역처리부(1p-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(1p-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(1p-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1p-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1p-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(1p-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1p-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1p-20)은 상기 RF처리부(1p-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1p-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(1p-20)은 상기 RF처리부(1p-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(1p-20) 및 상기 RF처리부(1p-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1p-20) 및 상기 RF처리부(1p-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 백홀통신부(1p-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다.
상기 저장부(1p-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(1p-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(1p-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(1p-40)는 상기 제어부(1p-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(1p-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1p-50)는 상기 기저대역처리부(1p-20) 및 상기 RF처리부(1p-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(1p-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1p-50)는 상기 저장부(1p-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1p-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서 상기 제어부(1p-40)는 PDCP 계층, RLC 계층, MAC 계층 등 각 계층의 동작을 수행하는 장치는 각 계층 동작을 수행하는 프로세서(processor) 또는 프로세싱 유닛(processing unit) 또는 프로세싱 모듈(processing module) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 설명의 편의를 위해서 PDCP 계층 동작을 수행하는 장치, RLC 계층 동작을 수행하는 장치, MAC 계층 동작을 수행하는 장치, PHY 계층 동작을 수행하는 장치라는 표현을 사용하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 기지국의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 각 계층의 동작을 수행하는 장치는 독립적인 개체일 수도 있고, 상기 계층 중 적어도 2개 이상의 계층 동작을 수행하는 개체일 수도 있다. 각 계층의 동작은 논리적으로 구분되지만, 제어부(1o-40)가 각 논리적 계층의 동작들을 제어할 수도 있다.
본 발명의 실시 예에서 수신 장치로서 기지국의 동작은 수신 장치로서 단말의 동작에 대응할 수 있기 때문에, 기지국의 제어부(1p-50)는 도 16에서 설명한 단말 제어부(1o-40)와 같은 동작을 수행할 수 있음은 자명하다.
이상에서 설명된 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 또한 앞서 설명된 본 발명에 따른 실시 예들은 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (18)

  1. 수신 장치의 데이터 처리 방법에 있어서,
    베어러와 관련된 RLC(radio link control) PDU(protocol data unit)를 수신하는 단계;
    상기 RLC PDU로부터 획득한 RLC SDU (service data unit)가 완전한 RLC SDU 인지 완전한 RLC SDU의 일부(segment)인지 판단하는 단계;
    상기 RLC PDU로부터 획득한 제1 RLC SDU가 완전한 RLC SDU이고, 상기 베어러는 완전한 RLC SDU의 비순차적 전달을 위해 기 설정된 서비스와 관련되고, 상기 기 설정된 서비스가 URLLC (ultra reliable low latency communication) 서비스와 관련되면, 상기 RLC PDU의 시퀀스 번호의 순서에 관계없이 상기 RLC PDU로부터 획득한 상기 제1 RLC SDU를 RLC 계층에서 PDCP (packet data convergence protocol) 계층으로 전달하는 단계;
    상기 RLC PDU로부터 획득한 제2 RLC SDU가 완전한 RLC SDU의 일부인 경우, 상기 RLC PDU의 시퀀스 번호의 순서에 관계 없이 상기 RLC PDU로부터 획득한 상기 제2 RLC SDU를 상기 RLC 계층에서 상기 PDCP 계층으로 전달하는 것을 금지하는 단계; 및
    상기 제1 RLC SDU를 복호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 RLC PDU의 시퀀스 번호가 기 처리된 RLC PDU와 시퀀스 번호와 연속되지 않아도 상기 RLC PDU로부터 획득된 상기 제1 RLC SDU를 상기 PDCP 계층으로 전달하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 RLC SDU를 전달하는 단계는,
    상기 RLC PDU의 RLC 헤더를 제거하고, 상기 제1 RLC SDU를 버퍼에 저장하는 단계, 그리고
    상기 버퍼에 저장된 상기 제1 RLC SDU의 시퀀스 번호가 기 처리된 RLC SDU의 번호와 연속되지 않아도 상기 PDCP 계층으로 상기 버퍼에 저장된 상기 제1 RLC SDU를 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 RLC SDU가 전달되면, 상기 제1 RLC SDU로부터 획득한 PDCP PDU의 시퀀스 번호에 관계없이 상기 PDCP PDU를 복호화하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 RLC SDU가 완전한 RLC SDU가 아니면, 상기 제2 RLC SDU가 완전한 RLC SDU로 결합될 때까지, 상기 제2 RLC SDU를 상기 PDCP 계층으로 전달하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 RLC SDU가 완전한 RLC SDU의 일부이면, 버퍼에 상기 제2 RLC SDU와 관련된 제3 RLC SDU가 저장되어 있는지 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제3 RLC SDU가 저장되어 있으면, 상기 제2 RLC SDU와 상기 제3 RLC SDU를 결합하고, 상기 제2 RLC SDU와 상기 제3 RLC SDU가 결합된 RLC SDU가 완전한 RLC SDU이면, 상기 결합된 RLC SDU를 상기 PDCP 계층으로 전달하고,
    상기 제3 RLC SDU가 저장되어 있지 않으면, 상기 제2 RLC SDU를 저장 후 상기 제3 RLC SDU가 수신될 때까지 대기하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 RLC SDU와 연속된 RLC SDU가 버퍼에 저장되어 있으면,
    상기 제1 RLC SDU 및 상기 제1 RLC SDU와 연속된 RLC SDU를 동시에 상기 PDCP 계층으로 전달하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 RLC 계층과 상기 PDCP 계층은 공통 버퍼(buffer)를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 수신 장치에 있어서,
    신호를 송신 및 수신하는 송수신부; 및
    베어러와 관련된 RLC(radio link control) PDU(protocol data unit)를 수신하고, 상기 RLC PDU로부터 획득한 RLC SDU (service data unit)가 완전한 RLC SDU 인지 완전한 RLC SDU의 일부(segment)인지 판단하며, 상기 RLC PDU로부터 획득한 제1 RLC SDU가 완전한 RLC SDU이고, 상기 베어러는 완전한 RLC SDU의 비순차적 전달을 위해 기 설정된 서비스와 관련되고, 상기 기 설정된 서비스가 URLLC (ultra reliable low latency communication) 서비스와 관련되면, 상기 RLC PDU의 시퀀스 번호의 순서에 관계없이 상기 RLC PDU로부터 획득한 상기 제1 RLC SDU를 RLC 계층에서 PDCP (packet data convergence protocol) 계층으로 전달하고, 상기 RLC PDU로부터 획득한 제2 RLC SDU가 완전한 RLC SDU의 일부인 경우, 상기 RLC PDU의 시퀀스 번호의 순서에 관계 없이 상기 RLC PDU로부터 획득한 상기 제2 RLC SDU를 상기 RLC 계층에서 상기 PDCP 계층으로 전달하는 것을 금지하며, 상기 제1 RLC SDU를 복호화하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 RLC PDU의 시퀀스 번호가 기 처리된 RLC PDU와 시퀀스 번호와 연속되지 않아도 상기 RLC PDU로부터 획득된 상기 제1 RLC SDU를 상기 PDCP 계층으로 전달하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 RLC PDU의 RLC 헤더를 제거하고, 상기 제1 RLC SDU를 버퍼에 저장하며, 상기 버퍼에 저장된 상기 제1 RLC SDU의 시퀀스 번호가 기 처리된 RLC SDU의 번호와 연속되지 않아도 상기 PDCP 계층으로 상기 버퍼에 저장된 상기 제1 RLC SDU를 전달하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 RLC SDU가 전달되면, 상기 제1 RLC SDU로부터 획득한 PDCP PDU의 시퀀스 번호에 관계없이 상기 PDCP PDU를 복호화하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제2 RLC SDU가 완전한 RLC SDU가 아니면, 상기 제2 RLC SDU가 완전한 RLC SDU로 결합될 때까지, 상기 제2 RLC SDU를 상기 PDCP 계층으로 전달하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제2 RLC SDU가 완전한 RLC SDU의 일부이면, 버퍼에 상기 제2 RLC SDU와 관련된 제3 RLC SDU가 저장되어 있는지 판단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제3 RLC SDU가 저장되어 있으면, 상기 제2 RLC SDU와 상기 제3 RLC SDU를 결합하고, 상기 제2 RLC SDU와 상기 제3 RLC SDU가 결합된 RLC SDU가 완전한 RLC SDU이면, 상기 결합된 RLC SDU를 상기 PDCP 계층으로 전달하고,
    상기 제3 RLC SDU가 저장되어 있지 않으면, 상기 제2 RLC SDU를 저장 후 상기 제3 RLC SDU가 수신될 때까지 대기하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  17. 제10항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 RLC SDU와 연속된 RLC SDU가 버퍼에 저장되어 있으면, 상기 제1 RLC SDU 및 상기 제1 RLC SDU와 연속된 RLC SDU를 동시에 상기 PDCP 계층으로 전달하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 RLC 계층과 상기 PDCP 계층은 공통 버퍼(buffer)를 사용하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
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