KR20000013221A

KR20000013221A - 효율적인데이터전송을위한라디오링크프로토콜구현방법

Info

Publication number: KR20000013221A
Application number: KR1019980031953A
Authority: KR
Inventors: 장훈
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-08-04
Filing date: 1998-08-04
Publication date: 2000-03-06
Also published as: AU753415B2; BR9912596A; CA2338420A1; CN1314038A; AU5069699A; WO2000008868A2; WO2000008868A3; EP1103110A2; KR100306278B1

Abstract

패킷 데이터 서비스를 수행하는 이동통신 시스템에서 제안된 일련 번호 예약 방법과 분할 나무를 사용하는 본 발명에서 제안하는 라디오 링크 프로토콜을 사용하면 다양하게 변화할 수 있는 전송율에 대하여 적절한 전송을 보장해 줄 수 있다.

Description

효율적인 데이터 전송을 위한 라디오 링크 프로토콜 구현방법

본 발명은 부호 분할 다중 접속 방식(Code Division Multiple Access: 이하 "CDMA"라 칭함)의 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 무선 환경에서 데이터의 효율적 전송을 위해 사용되는 라디오 링크 프로토콜 구현방법에 관한 것이다.

일반적으로 부호 분할 다중 접속 방식의 이동통신 시스템은 음성을 위주로 하는 IS-95 규격에서 발전하여, 음성뿐만 아니라 고속 데이터의 전송이 가능한 IMT-2000 규격으로 발전하기에 이르렀다. 상기 IMT-2000 규격에서는 고품질의 음성, 동화상, 인터넷 검색 등의 서비스가 가능하다. 상기 CDMA 이동통신 시스템에서는 음성 위주이므로 데이터의 최대 전송 속도가 각각 9.6kbps 또는 14.4kbps에 불과하지만 상기 IMT-2000 규격에서는 최대 2Mbps까지 가능하므로 상기 CDMA 이동통신 시스템보다 많게는 256배나 더 많은 데이터를 한 번에 전송할 수 있게 된다.

CDMA 이동통신 시스템에서는 라디오 링크 프로토콜을 사용하여 무선 환경에서 발생하는 데이터의 깨짐 현상을 해결하고 있다. 상기 라디오 링크 프로토콜은 각각 9.6kbps 또는 14.4kbps 또는 그 이하의 전송율에서 20ms의 길이를 가지는 프레임을 기준으로 하며 현재 타입 2까지 제안되어 있는 상태이다.

상기 라디오 링크 프로토콜은 각각의 20ms 프레임에 일련 번호(sequeuce number)를 붙임으로써 무선 환경에서 전송 중에 유실된 데이터 프레임을 다시 전송하도록 하는 재전송 방법을 사용하고 있다. 상기 과정에서 상기 라디오 링크 프로토콜에서 사용하는 일련 번호는 8비트(bit)의 길이를 가지므로 상기 라디오 링크 프로토콜에서 지원하는 서로 구별되는 최대의 프레임 개수는 256개가 된다.

상기 라디오 링크 프로토콜의 재전송 과정에서 만일 전송율이 기존의 전송율 보다 높게 변했다면 재전송되는 프레임은 다른 프레임과 함께 보냄으로써 더 높은 전송율에서 보다 효율적으로 전송할 수 있게 된다. 상기 라디오 링크 프로토콜의 재전송 과정에서 만일 전송율이 기존의 전송율 보다 낮게 변했다면 재전송되는 프레임은 반드시 낮은 전송율에 맞도록 몇 개의 프레임으로 나누어져서 전송되어야 한다.

상기 라디오 링크 프로토콜의 재전송 과정에서는 나누어 전송해야 하는 경우 최대 3개까지 나누어 전송할 수 있는 방법을 사용하고 있다. 이러한 경우 상기 라디오 링크 프로토콜을 사용하는 수신측에서는 최대 3개로 나누어져 전송된 프레임을 다시 원래 프레임으로 조립하여 마치 원래 프레임을 그대로 받은 것처럼 사용한다.

그러나 상기 IMT-2000 규격에서는 상기 라디오 링크 프로토콜에서 지원하는 최대 전송율 9.6kbps 또는 14.4kbps 보다 훨씬 더 빠른 최대 2Mbps까지 가능하다. 뿐만 아니라 상기 IMT-2000 규격에서는 다양한 종류의 서비스를 제공하기 위해서 필요한 전송율들을 모두 정의하였기 때문에 지원되는 전송율의 수도 훨씬 많아졌다. 이러한 많은 전송율은 특정한 서비스들을 이용하는 사용자들에게는 오히려 불필요한 부담을 일으킬 뿐만 아니라 전체적인 시스템의 성능에도 나쁜 영향을 미치게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 이동통신 시스템에서, 단말기와 시스템이 9.6kbps 혹은 14.4kbps 이상의 다양한 고속 전송율을 가질 수 있는 무선 채널로 연결되는 경우, 전송율이 자주 바뀌더라도 무리없이 지원할 수 있는 라디오 링크 프로토콜을 만들기 위해서 새로운 일련 번호 생성 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이동통신 시스템에서 단말기와 시스템이 위의 새로운 일련 번호 생성 방법을 사용하는 경우 그동안 전송되었던 데이터를 최대한 보호하면서 전송 중에 유실된 데이터를 효과적으로 재전송받는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이동통신 시스템에서 단말기와 시스템이 데이터 전송 중에 연결된 무선 채널의 전송율을 변화시키는 경우 그동안 전송되었던 데이터를 최대한 보호하면서 전송 중에 유실된 데이터를 효과적으로 재전송받는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이동통신 시스템에서 단말기가 지원하는 전송율에 최적화된 일련 번호 생성 방법을 제공함으로써 단말기와 시스템에 가해질 불필요한 부담을 줄이고 전송 효율을 높이기 위한 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이동통신 시스템에서 기존의 라디오 링크 프로토콜 타입 2를 지원하는 단말기에 대해서 완벽한 호환성을 보장하는 새로운 고속 전송 라디오 프로토콜을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 패킷 데이타 통신 방법은 기존 라디오 링크 프로토콜에서 사용하는 일련 번호생성 방법과는 다른 확장된 일련 번호 생성 방법을 사용하는 것을 그 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에서 제안하는 분할 나무를 구하는 방법에 따라 분할 나무를 만든 예를 도시한 도면

도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 분할 나무의 각각의 노드에서 필요한 일련 번호의 수를 구한 예를 도시한 도면

도 3은 본 발명에서 제안하는 일련 번호 r 번 프레임에 대해서 일련 번호가 붙은 분할 나무를 구하는 과정에 따라 일련 번호 7 번 프레임에 대해서 일련 번호가 붙은 분할 나무를 구한 예를 도시한 도면

도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 NAK 제어 프레임에 포함되는 NAK 엔트리를 만든 예와 수신된 NAK 엔트리에 대해서 보내야 하는 조각의 영역을 구한 예를 도시한 도면

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 라디오 링크 프로토콜 구현을 위한 구성도

도 6a는 도 5의 송신측 프레임 생성계층 12에서 수행하는 동작제어 흐름도

도 6b는 도 5의 송신측 조각 및 재결합 계층 14에서 수행하는 동작제어 흐름도

도 7a는 도 5의 수신측 전송부 30에서 수행하는 동작제어 흐름도

도 7b는 도 5의 수신측 수신부 40에서 수행하는 동작제어 흐름도

도 8은 본 발명의 실시예에 따라 제안된 주전송율(major transmit rate)과 부전송율(minor transmit rate), 그리고 전송율 집합(rate set)의 개념을 설명하기 위한 도면

이동통신 시스템에서 데이타 통신을 효율적으로 수행하기 위해서는 반드시 전송율이 수시로 바뀌는 무선 환경에서의 데이터 유실을 방지할 수 있는 새로운 일련 번호 생성 방법이 필요하다. 이러한 용도에 맞추어 개발된 새로운 일련 번호 생성 방법은 상기 기존의 라디오 링크 프로토콜과도 호환성을 유지해야 한다. 다음의 표 1에서는 상기 IMT-2000 규격에서 지원하는 전송율과 각각의 전송율에서 허용하는 최대 프레임 크기를 보여주고 있다.

IMT-2000 시스템 전송율	프레임 크기	IMT-2000 시스템 전송율	프레임 크기
9.6 kbps	21 바이트	14.4 kbps	33 바이트
19.2 kbps	45 바이트	28.8 kbps	69 바이트
38.4 kbps	93 바이트	57.6 kbps	141 바이트
76.8 kbps	189 바이트	115.2 kbps	285 바이트
153.6 kbps	381 바이트	230.4 kbps	573 바이트
307.2 kbps	765 바이트	460.8 kbps	1149 바이트
614.4 kbps	1533 바이트	921.6 kbps	2301 바이트
1036.8 kbps	2589 바이트	1036.8 kbps	2589 바이트
1228.8 kbps	3069 바이트	1843.2 kbps	4605 바이트
2073.8 kbps	5181 바이트	2073.6 kbps	5181 바이트
2457.8 kbps	6141 바이트

상기 다양한 전송율을 지원하면서 전송율이 변화하였을 때 데이터 유실을 방지하려면 고속 전송율에서 보내던 큰 라디오 링크 프로토콜의 프레임을 낮은 전송율에서 여러 개로 나누어 전송할 수 있어야 한다. 여러 개로 나누는 것에 대해서 상기 기존의 라디오 링크 프로토콜에서는 최대 세 개까지 나눌 수 있는 조각 및 재결합(segmentation & reassembly) 방식을 제안하고 있지만 상기 표 1에서 알 수 있듯이 10개 이상의 다양한 전송율과 수백 개로 나누어질 수 있는 경우를 고려한다면 이러한 조각 및 재결합 방법은 적절한 대안이 될 수 없다.

본 발명의 실시예에서는 이러한 조각 및 재결합 방법을 사용하지 않고 큰 라디오 링크 프로토콜 프레임이 나누어질 때 상기 기존의 라디오 링크 프로토콜과는 달리 각각의 나누어진 블럭마다 유일한 일련 번호를 부여함으로써 이미 수신된 데이터들을 최대한 보호하고 필요한 부분만 재전송받을 수 있도록 한다.

상기 나누어진 블럭마다 유일한 일련 번호를 부여하기 위해서는 다른 블럭이나 프레임에서는 필요한 일련 번호를 사용하지 않고 있어야 한다. 따라서 큰 라디오 링크 프로토콜 프레임이 생성될 때 미리 필요한 최대 개수의 일련 번호를 예약해 두고 다른 블럭이나 프레임들이 이 일련 번호를 사용하지 않도록 하는 방법이 필요하다. 이러한 방법을 본 발명에서는 '일련 번호 예약 방법' 이라고 부르겠다.

상기 일련 번호 예약 방법은 라디오 링크 프로토콜 프레임이 재전송될 때 나누어질 수 있는 최대 조각의 수만큼 일련 번호를 할당해 줌으로써 유실된 조각들만 재전송받을 수 있도록 보장하는 방법이다. 즉, 일련 번호가 S인 라디오 링크 프로토콜 프레임이 발생하면 나누어질 수 있는 최악의 조각의 수만큼 이어진 일련 번호를 S번 프레임을 위해서 배정한다. 예를 들어 일련 번호가 6인 프레임이 발생하였고 나누어질 수 있는 최악의 조각의 수가 3 개 이라면 일련 번호 6, 7, 8번을 6번 프레임을 위해서 예약한다. 그러므로 다음 번 프레임은 일련 번호로 9번을 가지게 되고 9, 10, 11번을 할당받게 된다.

상기 과정에서 필요한 최악의 조각의 수를 예상해 보도록 하자. 전송율이 변화하여 프레임이 조각으로 나누어질 때 필요한 최소한의 조각의 수는 이전 전송율에서 보낼 수 있었던 최대의 데이터 길이를 L_OLD라고 하고 바뀐 전송율에서 보낼 수 있는 최대의 데이터 길이를 L_NEW라고 할 때 다음의 식, <L_OLD/L_NEW>로 구할 수 있다(<x>는 x보다 적지 않는 정수). 전송율이 여러 번 변화하여 발생하는 최악의 경우에서의 최소 조각의 수는 전송율이 가장 높았을 때 발생한 최대 크기의 라디오 링크 프로토콜 프레임이 다음으로 가장 높은 전송율에서 재전송되기 위해 여러 조각으로 나누어지고 다시 그 다음으로 가장 높은 전송율에서 재전송되기 위해 나누어진 조각들이 다시 여러 작은 조각으로 나누어지고, 이러한 과정을 반복하여 가장 낮은 전송율에서 재전송되기 위해 지금까지 나누어졌던 조각들이 다시 가장 작은 조각들로 나누어지는 경우가 가장 최악의 전송율 변화가 되고, 이 경우에서 구해지는 최소 개수 조각이 최악의 경우에서의 최소 조각 수가 된다는 것은 쉽게 보일 수 있다.

상기 최소 개수를 구하는 과정은 나무 구조(tree structure)를 이용하면 쉽게 해결될 수 있는데 본 발명에서는 최소 개수를 구하는 과정에서 그려지는 나무를 '분할 나무(segment tree)'라고 부르겠다. 상기 분할 나무는 다음과 같은 과정을 거쳐서 그려질 수 있다.

분할 나무를 구하는 방법

1) 우선 단말기와 시스템 사이에서 결정된 지원되는 N 개의 전송율에 따라서, 각각의 지원되는 전송율마다 전송 가능한 데이터의 최대 길이를 구하고 그 값들을 내림 차순으로 정렬한다. 본 발명에서는 상기 과정에서 구해진 정렬된 값들을 그 순서에 따라서 L₁, L₂,_...L_N이라고 부르겠다.

2) 가장 높은 전송율에서 보낼 수 있는 데이터의 최대 길이를 나타내는 L₁을 분할 나무의 루트 노드(root node)로 정한다. 따라서 루트 노드를 사용하면 최대 길이 L₁인 데이터를 보낼 수 있다. 만일 N이 1 보다 크다면 다음 3)번 과정을 L₂,_...L_N에 대해 반복한다.

3) 앞서 구해진 노드들 모두에 대해서 다음 작업을 수행한다. 즉, 앞서 구해진 노드들 중 하나를 노드 p라고 하고 노드 p가 가지고 있는 값을 l이라고 하자. 그리고 이번에 고려해야할 전송율의 전송 가능한 데이터의 최대 길이가 L_i라고 하고, 이러한 경우 <l/L_i>값이 c이고 [l/L_i] 값이 f라고 할 때 노드 p에는 f 개의 L_i노드와 (c - f) 개의 (l mod L_i) 노드가 자식 노드로 추가된다(여기서, [x]는 x보다 크지 않는 정수를 의미하고, <x>는 x보다 적지 않는 정수를 의미한다). 예를 들어 l 값이 7이고 L_i값이 3이라면 루트 노드의 자식 노드로는 2개의 L_i노드, 즉 3인 값을 갖는 노드와 1개의 (l mod L_i) 노드, 즉 1인 값을 갖는 노드 1개가 자식 노드가 된다. 따라서 상기 예의 노드 p의 자식 노드 수는 3개가 된다. 상기 과정에서 'mod'는 modulus 연산, 즉 나눈 나머지를 구하는 연산이다.

상기 과정에서 구해진 노드들은 각각 L_i또는 (l mod L_i) 값을 가진다. 앞서 구해진 노드들과 마찬가지로 생성된 자식 노드들을 사용하면 각각 가지고 있는 값, 즉 L_i또는 (l mod L_i) 값 만큼의 길이를 가지는 데이터를 보낼 수 있다.

이러한 상기의 자식 노드 추가 작업을 앞서 구해진 노드들 모두에 대해서 수행하면 된다.

4) 만일 모든 주어진 전송 가능한 데이터의 최대 길이 L₂,_...L_N에 대해서 상기 3)번 과정을 반복했다면 수행을 끝마친다. 이때 구해진 결과가 바로 원하는 분할 나무가 되며 이 분할 나무의 잎 노드(leaf node)의 수가 단말기와 시스템 사이에서 지원되는 전송율들에 대한 최악의 경우에서의 최소 조각 수가 된다.

상기 과정에서 언급된 단말기와 시스템 사이에서 결정된 지원되는 N개의 전송율이란 것은 정의되어 있는 IMT-2000 시스템의 모든 지원 가능한 전송율 중에서 단말기와 시스템이 서로 협상하여 결정한, 현재 서비스에 대해서 지원할 수 있는 전송율의 집합을 말한다. 예를 들면 만일 제한된 성능을 가지고 있는 단말기가 서비스를 요청하는 경우에는 단말기와 시스템에서는 9.6kbps, 19.2kbps, 38.4kbps의 세 가지 전송율만 사용하도록 결정할 수 있다. 이러한 경우, 9.6kbps, 19.2kbps, 38.4kbps의 세 가지 전송율을 단말기와 시스템 사이에서 결정된 지원되는 3개의 전송율이라고 부른다. 도 1에서는 상기한 세 가지 전송율이 단말기와 시스템 사이에서 지원되는 경우에 대해서 상기 과정을 수행하여 분할 나무를 구한 예를 보여준다.

상기한 세 가지 전송율에 대해서 분할 나무를 구하는 과정을 살펴 보면 우선 38.4kbps일 때의 최대 길이 93바이트를 루트 노드로 하고 구해진 루트 노드에 19.2kbps일 때의 데이터 전송 길이 45 바이트에 대해서, c값이 3이고 f값이 2이므로 93 바이트를 45 바이트 노드를 두 개 추가하고 93 mod 45, 즉 3 바이트의 노드 하나를 자식 노드로 추가한다. 이렇게 해서 생성된 세 개의 노드들과 9.6kbps의 최대 길이 21바이트에 대해서 다시 상기 과정을 반복해 보면, 처음과 두번째 45바이트 노드는 21바이트 노드 2개와 3바이트 노드 하나를 자식 노드로 갖게 되고 마지막 3바이트 노드는 c값이 1이고 f값이 "0"이므로 3 mod 2 =1, 즉 3 바이트 노드 하나만을 자식 노드로 갖게 된다.

상기한 예와 상기 도 1에서 알 수 있듯이 9.6kbps, 19.2kbps, 38.4kbps의 세 가지 전송율을 지원하는 단말기와 시스템은 최악의 경우에서 최소한 7개의 조각을 가지게 되고 결국 7개의 일련 번호를 예약해야 어떠한 전송율 변화에도 조각들을 재전송할 수 있게 된다. 도 2에서는 상기 도 1에서 구한 분할 나무에서 각 노드마다 필요한 일련 번호의 수를 나타낸다.

상기 도 2에서 최대 93바이트를 전송할 수 있는 루트 노드가 7개의 잎 노드를 가지므로 7개의 일련 번호가 필요하다는 것을 알 수 있다. 만일 상기 38.4kbps의 전송 속도에서 전송된 93 바이트의 정보를 19.2kbps에서 재전송하는 경우 93바이트의 정보는 각각 45바이트, 45바이트, 3바이트의 세 개의 조각으로 나누어져야 할 것이다. 상기 각각의 조각에 대해서 일련 번호를 붙이는 경우에는 루트 노드에 할당된 7개의 번호에서 나누어 할당을 해야하는데, 각각의 조각이 가지고 있는 잎 노드의 수를 보면 45바이트 조각은 3개, 그리고 3바이트 조각은 1개를 가지고 있으므로 순서대로 3개, 3개, 1개의 일련 번호를 할당해 주면 19.2kbps에서 9.6kbps로 전송율이 낮아지더라도 할당된 일련 번호를 사용하여 전송할 수 있을 것이다. 실제로 19.2kbps에서 9.6kbps로 전송율이 낮아지게 되면 45바이트 조각은 21바이트, 21바이트, 3바이트의 세 조각으로 나누어 지고 3 바이트 조각은 나누어지는 일 없이 그대로 전송된다. 하기 표 2에서는 상기 도 2에서 구한 분할 나무를 가지고 38.4kbps에서 전송된 일련 번호 7번의 프레임을 재전송할 때 각각의 전송율 별로 생성되는 조각들과 조각들에게 할당되는 일련 번호의 수, 그리고 조각들에게 붙여지는 일련 번호를 나타내며 도 3에서는 분할 나무와 함께 각각의 조각에 대한 일련 번호를 보여준다.

전송율	조 각	할당된 일련 번호의 수	붙여지는 일련 번호
38.4 kbps	93 바이트	7 개	7 번
19.2 kbps	45 바이트45 바이트3 바이트	3 개3 개1 개	7 번10 번13 번
9.6 kbps	21 바이트21 바이트3 바이트21 바이트21 바이트3 바이트3 바이트	1 개1 개1 개1 개1 개1 개1 개	7 번8 번9 번10 번11 번12 번13 번

도 3에서는 구해진 분할 나무를 바탕으로 루트 노드가 일련 번호 7번을 가지고 있을 때 각각의 노드가 가질 일련 번호를 구한 예를 보여준다. 다음에는 이러한 일련 번호가 붙은 분할 나무를 구하는 과정에 대해서 보여준다.

일련 번호 r 번 프레임에 대해서 일련 번호가 붙은 분할 나무를 구하는 과정

1) 우선 필요한 일련 번호의 수가 각각의 노드 마다 저장된 분할 나무를 구한다. 필요한 일련 번호의 수는 각각의 노드를 루트 노드로 하는 부나무(sub-tree)를 분할 나무 상에 잡았을 때 구해진 부나무의 잎 노드의 수가 된다. 다시 말하면 어떤 노드의 필요한 일련 번호의 수는 자신을 조상(ancestor) 노드로 가지는 모든 잎 노드의 수를 말한다. 도 2에서는 상기한 정의를 통하여 도 1과 같은 분할 나무에서 각각의 노드 마다 필요한 일련 번호의 수를 구한 예를 보여준다.

2) 루트 노드에 붙은 일련 번호를 r이라고 하고 상기 루트 노드를 p라고 하자.

3) 상기 노드 p의 자식 노드들 중에서 가장 왼쪽에 있는 노드를 q라고 하자. 상기 노드 p의 일련 번호 r을 상기 노드 q의 일련 번호로 부여한다. 만일 상기 노드 p가 분할 나무의 잎 노드이면 일련 번호가 붙은 분할 나무를 구하는 과정을 마친다.

4) 상기 일련 번호를 붙인 노드 q의 일련 번호에 상기 노드 q에 저장된 필요한 일련 번호의 수를 더한 값을 상기 노드 q의 오른쪽 노드의 일련 번호로 붙인다. 즉, 상기 노드 q의 일련 번호를 r이라고 하고 상기 노드 q의 필요한 일련 번호의 수가 a라고 하면, 상기 노드 q의 오른쪽 노드에는 r + a가 일련 번호로 부여되게 된다.

5) 만일 상기 노드 q의 오른쪽 노드가 존재하지 않는다면 다음 과정으로 넘어간다. 그러나 상기 노드 q의 오른쪽 노드가 존재한다면 상기 오른쪽 노드를 다시 q라고 하고 상기 4)번 과정을 수행한다.

6) 상기 노드 p의 가장 왼쪽에 있는 자식 노드를 다시 p라고 하자. 새로운 노드 p에 대해서 위의 3)번과 4)번, 5)번 과정을 수행한다.

도 3에서 구해진 일련 번호가 붙은 분할 나무에서 알 수 있듯이 분할 나무의 잎 노드들은 순차적인 일련 번호를 가지게 된다. 그리고 도 3에서는 잎 노드가 아닌 다른 노드들은 가장 왼쪽의 노드에서부터 노드들이 가지고 있는 필요한 일련 번호의 수만큼 자신의 일련 번호에서 증가된 값을 자신의 오른쪽 노드의 일련 번호로 할당한다는 것도 알 수 있다. 또한 도 3에서 알 수 있듯이 일련 번호가 붙은 분할 나무의 가장 왼쪽 노드들은 모두 루트 노드와 같은 일련 번호를 가지게 된다.

따라서 수신측에서 일련 번호 r 번을 가진 프레임에 대한 재전송을 요구한 경우, 송신측과 수신측은 도 4와 같이 상기 r 번 프레임에 대해서 일련 번호가 붙은 분할 나무를 만들 수 있고 또한 표 2와 같은 도표를 작성할 수 있으므로 전송율에 따라서 도착할 조각들의 개수와 각각의 크기, 그리고 붙여지는 일련 번호를 모두 예상할 수 있다. 따라서 송신측과 수신측은 재전송 도중에 몇 개의 조각들이 유실되더라도 어떤 조각들이 유실되었는지 알 수가 있고, 그러므로 유실된 조각들에 대해서만 다시 재전송을 요구할 수 있으므로 재전송 효율이 크게 향상되게 된다. 그리고 조각들을 프레임들과 동일하게 일련 번호로 구분하므로 조각들에 대한 새로운 형식을 정의할 필요가 없고, 또한 조각들을 프레임들과 동일하게 처리할 수 있으므로 전체적인 프로토콜이 간단하게 구성될 수 있다.

송신측에서는 상기 과정에서 알 수 있는 바와 같이 새로운 프레임을 전송해야할 때 일련 번호를 구해진 분할 나무의 잎 노드 개수의 배수로 할당한다. 상기 예 38.4kbps, 19.2kbps, 9.6kbps 세 가지 전송율을 지원하는 경우를 보면 분할 나무의 잎 노드 개수가 7개이다. 따라서 새로운 프레임에는 먼저 일련 번호가 0번이 붙게 되고 0번부터 7개의 일련 번호, 즉 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6번을 새로운 프레임에게 예약해 준다. 따라서 다음에 발생하는 새로운 프레임에는 그 다음 일련 번호인 7번이 붙게 되고 일련 번호 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13번이 예약된다. 상기 예를 일반적인 경우에 대해서 정리하면 다음의 절차가 된다.

새로운 프레임에게 일련 번호를 할당하는 절차

1) 현재 일련 번호를 저장하고 있는 변수를 S라고 하고 저장되어 있는 값을 s라고 하자. 그리고 상기 분할 나무를 구하는 방법에서 정의된 절차에 따라 분할 나무를 구하고 구해진 분할 나무의 잎 노드의 수를 l이라고 하자.

2) 새로운 프레임이 발생하는 경우 송신측은 일련 번호 변수 S에 저장되어 있는 값 s를 새로운 프레임에 대한 일련 번호로 할당한다. 그런 다음 송신측은 일련 번호 변수 S를 앞서 구한 분할 나무의 잎 노드 수 l만큼 증가시켜서 새로 발생된 프레임에게 필요한 일련 번호들을 예약해 준다. 따라서 다음에 발생될 새로운 프레임에 할당될 일련 번호는 s + l이 될 것이다.

상기 과정에서 알 수 있듯이 송신측은 전송율과는 관계없이 항상 분할 나무의 잎 노드 수만큼 일련 번호 변수를 증가시킨다. 따라서 새로 발생되는 프레임들은 전송율에 관계없이 항상 분할 나무의 잎 노드 수의 배수를 일련 번호로 가질 것이다. 이러한 개념을 본 발명에서는 '규칙적인 일련 번호 발생 방법'이라고 부르겠다. 규칙적인 일련 번호 발생 방법을 사용하면 새로 발생되는 일련 번호들이 규칙적으로 증가하도록 함으로써 송신측과 수신측이 보다 쉬운 방법으로 동작할 수 있도록 한다.

수신측에서는 상기 과정에서 재전송되는 조각들이 유실될 경우 기존 RLP 프로토콜과 마찬가지로 NAK엔트리(entry)를 사용하여 재전송을 요구한다. 상기 과정에서 조각을 구분하는 유일한 수단이 조각마다 붙여진 일련 번호이므로 수신측에서는 조각의 일련 번호를 NAK 엔트리에 기록함으로써 기존 RLP(Radio Link Protocal)와 마찬가지로 송신측에게 필요한 조각에 대한 재전송을 요구하게 된다. 그런데 도 3에서 알 수 있듯이 부모 노드의 일련 번호와 가장 왼쪽에 존재하는 노드의 일련 번호가 같게 되므로 수신측에서 NAK 엔트리에 이 일련 번호를 쓰게 되면 부모 노드에 대한 재전송 요구인지 아니면 자식 노드에 대한 재전송 요구인지 송신측에서는 알 수 없게 된다. 이러한 현상을 본 발명에서는 'NAK 엔트리 모호성 문제'라고 부르겠다.

NAK 엔트리 모호성 문제를 해결하기 위해서는 분할 나무의 각 노드마다 서로 다른 일련 번호를 주면 되지만 이럴 경우 필요한 일련 번호의 수가 너무 많이 증가하므로 그러한 해결 방법 보다는 본 발명에서는 NAK 엔트리에 잎 노드 일련 번호를 사용하는 방법으로 해결한다. 즉, 분할 나무의 잎 노드들은 서로 다른 일련 번호를 가지고 있으므로 어떠한 경우에도 서로 구분이 되며 잎 노드들을 조합함으로써 상위 노드들도 만들어낼 수 있으므로 분할 나무의 잎 노드, 즉 가장 작은 조각들에게 할당된 일련 번호를 가지고 NAK 엔트리를 만들어내게 된다. 도 4에서는 이러한 NAK 엔트리 구성 방법을 사용하여 NAK 엔트리 모호성 문제를 해결하는 예를 보여준다.

도 4에서는 38.4kbps, 19.2kbps, 9.6kbps 세 가지 전송율을 지원하는 구성에서 일련 번호 7번 프레임을 19.2kbps에서 재전송할 때 보내진 첫번째 조각, 즉 일련 번호 7번 조각이 유실된 경우 재전송받기 위해서 수신측에서 만든 NAK 엔트리가 나타나 있다. 19.2kbps에서의 일련 번호 7번 조각은 38.4kbps의 93바이트에서 앞 부분 45바이트를 재전송하는 부분으로 분할 나무의 잎 노드를 보면 일련 번호 7, 8, 9번의 조각을 포함하고 있다. 따라서 수신측에서는 상기 NAK 엔트리 모호성 문제를 해결하기 위해서 상기한 바와 같이 가장 작은 조각들에게 할당된 일련 번호 7, 8, 9번을 NAK 엔트리에 넣어서 보낸다. 송신측에서는 7, 8, 9번 세 개의 NAK 엔트리가 도착하면 현재 전송율에서 가장 적절한 방법으로 재전송을 한다. 즉, 만일 현재 전송율이 19.2kbps라면 최소 조각 7, 8, 9번을 모두 모은 45바이트의 7번 조각을 재전송하고, 만일 현재 전송율이 9.6kbps라면 21 바이트의 7번 조각과 8번 조각, 그리고 3바이트의 9번 조각으로 세 차례에 걸쳐서 재전송을 하게 된다. 다음은 상기한 수신측의 NAK 엔트리 작성 방법과 송신측의 재전송 방법을 보여준다.

NAK 엔트리 작성 방법

1) 송신측에게 재전송을 요구해야 하는 조각을 p이라고 하고 그 조각에게 부여된 일련 번호를 s이라고 하자. 만일 재전송을 요구하는 조각이 처음 전송되는 프레임에 해당된다면 조각 p은 분할 나무의 루트 노드가 될 것이다. 만일 재전송을 요구하는 조각이 이미 재전송을 요구한 조각이라고 하면 상기한 바와 같이 수신측은 분할 나무의 잎 노드에 대해서만 재전송을 요구하므로 이 조각은 즉 분할 나무의 잎 노드가 될 것이다. 따라서 모든 경우에 있어서 수신측은 재전송을 요구할 조각이 분할 나무의 어디에 위치해 있는지 알고 있다.

2) 상기한 조각 p에 대해서 할당된 일련 번호의 수를 분할 나무에서 구한다. 상기한 바와 같이 분할 나무에는 각각의 노드 마다 필요한 일련 번호의 수가 기억되어 있고 송신측에서는 그만큼의 일련 번호 여유를 두고 전송을 하므로 결국 분할 나무에서조각 p에 대해서 할당된 일련 번호 수를 구할 수 있게 된다. 구해진 할당된 일련 번호의 수를 a라고 하자.

3) NAK 엔트리를 조각 p에 부여된 일련 번호 s에서부터 차례대로 a 개만큼 추가시킨다. 즉, s, s+1, s+2 , ..., s+a-1 번을 NAK 엔트리로 추가한다.

상기 과정에서 중요한 것은 결과적으로 NAK 엔트리에는 분할 나무의 잎 노드의 일련 번호가 추가된다는 것이다. 상기 조각 p에 기억된 일련 번호의 수는 상기 분할 나무에서 알 수 있듯이 잎 노드의 개수가 되기 때문이다.

수신측에서는 재전송받아야 할 조각이나 프레임이 발생하면 상기 NAK 엔트리 작성 방법을 사용하여 NAK 엔트리를 만들어 낸다. 수신측에서는 모든 재전송받아야 할 조각이나 프레임에 대한 NAK 엔트리 생성을 마치게 되면 생성된 NAK 엔트리를 NAK 리스트에 기억시키고 다시 상기 NAK 엔트리를 이용하여 NAK 제어 프레임을 만들고 이 제어 프레임을 송신측에 보낸다.

상기 NAK 제어 프레임을 받은 송신측은 기록되어 있는 NAK 엔트리를 이용하여 수신측이 원하는 조각들을 재전송시킨다. 송신측은 우선 NAK 엔트리에 저장된 일련 번호에서 수신측이 원하는 조각이 어떤 프레임에서 발생된 조각인지를 알아낸다. 상기한 바와 같이 모든 프레임의 일련 번호는 분할 나무의 잎 노드의 수의 배수이므로 상기한 NAK 엔트리에 저장된 일련 번호가 s이고 분할 나무의 잎 노드의 수가 l이라면 NAK 엔트리에 의해 지정된 조각을 가지고 있는 프레임의 일련 번호는 [s/l] 값이 될 것이다(여기서, [x]는 x보다 크지 않는 정수).

상기 과정에서 구해진 프레임의 일련 번호에 대해서 상기의 일련 번호가 붙은 분할 나무를 구하는 방법을 사용하여 일련 번호가 붙은 분할 나무를 구한다. 구해진 분할 나무를 보면 상기한 NAK 엔트리에 저장된 일련 번호가 지정하는 분할 나무 잎 노드의 위치를 알 수 있다.

다음은 송신측에서 수행되는 재전송 프레임 생성 방법을 나타낸다.

재전송 프레임 생성 방법

1) 송신측이 NAK 제어 프레임을 받으면 수신된 NAK 제어 프레임에 포함되어 있는 모든 NAK 엔트리를 재전송 큐에 순서대로 넣어 둔다.

2) 송신측은 재전송 큐의 가장 앞에 있는 NAK 엔트리를 뽑아낸다. 뽑아낸 NAK 엔트리를 사용하여 상기한 바와 같이 NAK 엔트리의 일련 번호를 가지는 조각을 찾는다. 즉, 상기한 NAK 엔트리의 일련 번호를 가지는 조각이 속한 프레임의 일련 번호를 상기한 방법을 사용하여 구하고, 구해진 프레임의 일련 번호를 바탕으로 상기의 일련 번호가 붙은 분할 나무를 구하면 분할 나무의 잎 노드들 중에서 상기한 일련 번호를 가지는 조각를 찾을 수 있다. 이때 구해진 상기 프레임을 F, 구해진 NAK 엔트리의 일련 번호를 가지는 노드를 p이라고 하자.

3) 만일 상기 노드 p가 현재 전송율에 해당되는 노드가 아니고, 상기 노드 p의 일련 번호와 노드 p의 부모 노드의 일련 번호가 서로 같다면, 재전송 큐에 상기 노드 p의 형제 노드들이 존재하는지 살펴 본다. 여기서 형제 노드는 어떤 노드와 같은 부모 노드를 가진 노드들을 말한다. 만일 상기 노드 p의 형제 노드들이 모두 재전송 큐에 존재해서 수신측에서 원하는 조각이 상기 노드 p의 부모 노드로 판명이 되면 상기 노드 p의 부모 노드를 p이라고 하고 새로운 노드 p에 대해서 상기 3)번 과정을 다시 수행한다.

만일 상기 노드 p의 형제 노드들 중에서 어느 하나라도 재전송 큐에 존재하지 않으면 수신측에서 원하는 조각은 노드 p이므로 다음 과정으로 넘어간다.

만일 상기 노드 p이 현재 전송율에 해당되는 노드이거나 노드 p의 부모 노드와 서로 일련 번호가 다르다면, 다음 과정으로 넘어간다.

4) 상기 구해진 분할 나무와 상기 구해진 노드 p의 정보를 바탕으로, 상기 프레임 F에서 구해진 노드 p이 차지하는 영역을 구한다. 영역이 구해지면 구해진 영역을 가지는 재전송 프레임을 만든다. 이때 만일 구해진 영역이 상기 프레임 F의 끝부분이라면 재전송 프레임의 END 필드를 1로 설정하고 재전송 큐에서 상기 프레임 F의 빈 영역에 해당되는 NAK 엔트리를 모두 삭제시킨다. 만일 구해진 영역이 상기 프레임 F의 끝부분이 아니라면 재전송 프레임의 END 필드를 0으로 설정한다. 상기 과정이 끝나면 재전송 프레임 생성 절차를 끝마친다.

상기한 재전송 프레임 생성 방법에서 현재 전송율에 해당되는 노드라는 의미는 상기한 분할 나무에서 현재 전송율에 해당하는 높이에 존재하는 모든 노드들을 말한다. 즉, 상기한 분할 나무에서 루트 노드는 현재 전송율이 단말기와 시스템 사이에서 지원하기로 결정된 전송율들 중에서 전송 가능한 데이터 길이가 가장 큰 전송율에 해당된다. 마찬가지로 상기한 루트 노드의 자식 노드들은 현재 전송율이 단말기와 시스템 사이에서 지원하기로 결정된 전송율들 중에서 전송 가능한 데이터 길이가 두번째로 가장 큰 전송율에 해당된다. 결국 루트 노드에서부터 L 번째 층에 위치한 노드들은 현재 전송율이 단말기와 시스템 사이에서 지원하기로 결정된 전송율들 중에서 전송 가능한 데이터 길이가 L+1 번째로 가장 큰 전송율에 해당이 된다. 주의할 점은 상기한 루트 노드는 루트 노드에서부터 0번째 층에 위치하게 되고, 상기한 루트 노드의 자식 노드들은 루트 노드에서부터 첫번째 층에 위치한다는 것이다.

따라서 현재 전송율에서 전송 가능한 데이터 길이가 단말기와 시스템 사이에서 지원하기로 결정된 전송율들 중에서 L+1 번째로 크다면 현재 전송율에 해당되는 노드들은 루트 노드에서부터 L 번째 층에 위치한 노드들이 된다.

상기한 과정에서 재전송되는 영역이 프레임의 마지막 부분이라면 END 필드를 1로 설정하고 그렇지 않으면 0으로 설정하는 것을 주의할 필요가 있다. 이것은 프레임이 작은 데이터만 가지고 있는 경우에 빈 조각이 발생하는 것을 없애기 위해서 사용한다. 예를 들어, 상기 도 3에서와 같이 단말기와 시스템이 38.4kbps, 19.2kbps, 9.6kbps를 지원하기로 하였다고 하자. 상기 도 3에서와 같이 일련 번호 7 번 프레임이 전송되었는데 이 프레임은 단지 50바이트의 데이터만 가지고 있다고 하자. 상기 일련 번호 7번 프레임이 유실된 경우 수신측에서는 상기 프레임을 재전송받기 위해서 NAK 엔트리 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13번을 가지고 있는 NAK 제어 프레임을 보내게 된다. 이때 전송율이 19.2 kbps로 낮아졌다면 이것을 받은 송신측은 상기 일련 번호 7번 프레임을 각각 45바이트, 45바이트, 3바이트의 세 개의 조각으로 나누어 전송해야 한다. 그러나 상기한 바와 같이 일련 번호 7번 프레임은 가지고 있는 데이터의 크기가 50바이트 뿐이므로 첫번째 일련 번호 7번인 조각과 두번째 일련 번호 10번인 조각만 전송하면 50바이트 모두를 전송할 수 있게 된다. 따라서 불필요하게 빈 조각인 일련 번호 13번 조각을 전송하지 않기 위해서 상기 두번째 일련 번호 10번인 조각에 대해서 END 필드를 1로 설정하는 것이다. 그런 다음 상기한 과정과 같이 일련 번호 7 번 프레임의 빈 영역에 해당되는 NAK 엔트리인 일련 번호 13번을 재전송 큐에서 제거한다. 이와 같이 크기가 작은 프레임이 재전송되는 경우에 빈 조각들이 발생되는 현상을 본 발명에서는 '빈 조각 재전송 문제'라고 부르겠다.

다음은 수신측에서 송신측이 보낸 재전송 조각들을 받아서 처리하는 절차를 나타낸다.

수신된 재전송 프레임 처리 방법

1) 재전송된 조각이 도착하면 우선 조각이 가지고 있는 데이터의 크기와 일련 번호를 살펴 본다. 상기 조각의 일련 번호와 상기한 과정을 바탕으로 일련 번호가 붙은 분할 나무를 구한다. 즉, 상기 조각의 일련 번호를 통하여 조각을 포함하는 프레임을 구하고 상기 구해진 프레임의 일련 번호에 대해서 상기한 일련 번호가 붙은 분할 나무를 구하는 방법을 사용한다. 구해진 분할 나무와 상기 조각의 일련 번호, 그리고 상기 조각의 크기를 보면 상기한 조각의 일련 번호가 지정하는 분할 나무의 노드를 구할 수 있게 된다. 만일 상기 조각의 크기와 일치하는 분할 나무의 노드가 없다면 상기 조각의 일련 번호를 가지는 분할 나무의 잎 노드가 상기한 조각과 일치하는 노드가 된다.

2) 상기 1)번 과정에서 구한 노드를 조상 노드로 하는 모든 분할 나무의 잎 노드 일련 번호들을 NAK 리스트에서 제거한다.

3) 만일 상기 재전송된 조각의 END 필드가 1이라면 상기 분할 나무의 모든 잎 노드 일련 번호들 중에서 재전송된 조각의 일련 번호보다 큰 일련 번호들을 NAK 리스트에서 제거한다.

상기 수신된 재전송 프레임 처리 방법에서 볼 수 있듯이 수신된 재전송 프레임의 END 필드가 1이면 빈 조각에 해당되는 NAK 엔트리들을 NAK 리스트에서 제거함으로써 불필요한 빈 조각을 다시 요구하는 일이 없도록 한다.

기존에 사용하는 라디오 링크 프로토콜 타입 2는 조각 및 재결합 방식을 지원한다. 따라서 본 발명에서는 이러한 개념과 호환성을 유지하기 위해서 주전송율(major transmit rate)과 부전송율(minor transmit rate), 그리고 전송율 집합(rate set)의 개념을 제안한다. 도 8에서는 본 발명의 실시예에 따라 제안된 주전송율(major transmit rate)과 부전송율(minor transmit rate), 그리고 전송율 집합(rate set)의 개념을 설명하기 위한 도면이다. 도 8을 참조하여, 이를 보다 구체적으로 설명하면, 지원하는 전송율들을 여러 개의 전송율 집합으로 나누고 즉, 전송율 집합 A,B,C로 나누고, 전송율 집합은 하나의 주전송율 M과 여러 개의 부전송율 m을 가지게 한다. 주전송율 M은 그 전송율 집합에서 가장 높은 전송율을 의미하며 나머지 부전송율 m은 상기한 바와 같이 주전송율 보다 낮은 전송율이 된다.

상기한 바와 같이 라디오 링크 프로토콜 타입 2를 지원하기 위해서 본 발명에서는 단말기와 시스템 사이의 전송율에 대해서 상기한 전송 집합을 구성하고 현재 전송율에 따라 다음과 같은 규칙을 적용한다.

전송율 집합과 현재 전송율에 따른 재전송 방식 결정

1) 현재 전송율이 속한 전송율 집합의 주전송율을 기준으로 상기한 일련 번호 예약 방법과 분할 나무를 이용하여 재전송할 조각을 만든다.

2) 만일 현재 전송율이 주전송율이라면 상기한 일련 번호 예약 방법과 분할 나무를 이용한 재전송 방식을 사용하여 생성된 재전송 조각을 그대로 전송한다.

3) 만일 현재 전송율이 부전송율이라면 상기한 일련 번호 예약 방법과 분할 나무를 이용한 재전송 방식을 사용하여 생성된 재전송 조각을 기존의 라디오 링크 프로토콜 타입 2가 정의한 조각 및 재결합 방식을 사용하여 나누어 전송한다.

즉, 현재 IS-95-B에서 정의한 전송율 집합 1, 즉 Rate Set 1과 전송율 집합 2, 즉 Rate Set 2에 속한 전송율에 대해서 각각의 전송율 집합의 주전송율을 9.6kbps, 14.4kbps로 정하고 나머지 전송율을 부전송율로 정하면, 본 발명의 라디오 링크 프로토콜은 각각의 주전송율을 기준으로 재전송할 조각들을 만들고 만들어진 조각들에 대해서 만일 현재 전송율이 부전송율이라면 조각 및 재결합 방식을 사용하여 재전송함으로써 전송율 집합의 부전송율에서도 올바른 재전송이 이루어질 수 있도록 한다.

또한 기존 라디오 링크 프로토콜 타입 2를 사용하는 단말기는 각각의 전송율 집합 하나만을 지원하므로 이 경우 단말기와 시스템에서 지원하는 주전송율이 하나만 존재하게 된다. 따라서 분할 나무도 루트 노드 하나만 존재하는 나무가 되므로 분할 나무에 의한 조각은 하나만 발생하게 된다. 발생된 조각에 대해서 라디오 링크 프로토콜 타입 2의 조각 및 재결합 방식을 사용하면 기존의 라디오 링크 프로토콜 타입 2를 사용하는 단말기에 대해서도 무난하게 지원할 수 있게 된다.

상기한 모든 절차들을 모아서 본 발명에서 제안하는 새로운 고속 전송 라디오 링크 프로토콜을 정리하면 도 5의 구성도와 같다. 상기 도 5에서는 송신측과 수신측 모두를 보여준다. 송신측과 수신측은 각각 전송부10,30과 수신부 20,40을 가지는데 각각의 동작을 도 6a,b 및 도 7a,b를 참조하여 설명한다.

도 6a는 도 5의 송신측 프레임 생성계층 12에서 수행하는 동작제어 흐름도이고, 도 6b는 도 5의 송신측 조각 및 재결합 계층 14에서 수행하는 동작제어 흐름도이다. 그리도, 도 7a는 도 5의 수신측 전송부 30에서 수행하는 동작제어 흐름도이고, 도 7b는 도 5의 수신측 수신부 40에서 수행하는 동작제어 흐름도이다.

먼저 송신측의 구성 및 그에 따른 수행동작을 설명한다.

송신측의 전송부 10은 두 가지 계층으로 구성되어 있다. 첫번째 계층은 프레임 생성 계층 12로서, 상위 계층에서 전송을 원하는 데이터나 수신측에서 재전송을 원하는 데이터를 전송하는 역할을 수행한다. 상기 프레임 생성 계층 12는 두 가지 상태를 가지고 있다. 하나는 재전송을 기다리는 재전송 큐가 비어있는 경우 상위 계층에서 전송을 원하는 데이터를 실어 보내는 새로운 RLP프레임을 만드는 '노멀(Normal)상태'와 재전송 큐가 비어있지 않은 경우 재전송 작업을 수행하는 상태인 '재전송(Retransmit)상태'가 있다. 프레임 생성 계층은 초기에는 노멀상태에 있으면서 상기 새로운 프레임에게 일련 번호를 할당하는 절차에 따라 새로운 프레임에게 일련 번호를 할당해 주고 전송하는 작업을 반복한다. 만일 수신측에서 보내온 NAK 제어 프레임을 받으면 프레임 생성 계층 12는 재전송상태로 천이한다. 상기 재전송상태에서 프레임 생성 계층은 모든 NAK 엔트리를 처리할 때까지 상기 재전송 프레임 생성 방법을 계속 수행한다. 모든 NAK 엔트리를 처리하여 재전송 큐가 비게 되면 프레임 생성 계층은 다시 노멀(Normal)상태로 돌아간다.

송신측 전송부 10의 두번째 계층은 조각 및 재결합 계층 14이다 조각 및 재결합 계층 14에서는 상기 전송율 집합과 현재의 전송율에 따른 재전송 방식 결정 방법에 따라서 프레임 생성 계층 12에서 만들어진 재전송 프레임에 대해서 그대로 전송할지 아니면 조각 및 재결합 방법을 사용할지를 결정한다.

한편 송신측 수신부 20는 수신측에서 NAK 제어 프레임을 보내는 경우 이를 받아서 프레임 생성 계층 12에게 알려주는 역할을 수행한다.

송신측 전송부 10 및 수신부 20에서 수행하는 과정을 도 6a 및 도 6b를 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

송신측 프레임생성계층 12는 도 6a의 100단계에서 NAK제어 프레임이 수신되는가를 판단하고, 만약 수신되면 102단계로 진행한다. 102단계에서는 재전송상태로 천이하고 104단계로 진행한다. 송신측 프레임 생성계층 12는 상기 104단계에서 재전송프레임 생성방법을 수행해서 재송프레임을 생성하고, 106단계로 진행하여 조각 및 재결합계층 14로 이를 전달한다. 그후 106단계에서는 재전송큐가 비었는가를 판단하는데, 재전송큐가 비었으면 상기 104단계로부터의 과정을 다시 수행한다. 만약 재전송큐가 비지 않았으면 100단계로 다시 되돌아가서, NAK제어 프레임이 수신되는가를 판단한다. 만약 NAK제어 프레임이 수신되지 않았으면 110단계로 진행하여, 데이터가 발생했는가를 판단한다. 만약 데이터가 발생하였으면 112단계로 진행하여 노멀상태로 천이하고 114단계로 진행한다. 송신측 프로엠 생성계층 12는 114단계에서 전송율에 맞는 프레임을 만들고 새롭게 만들어진 프레임에 일련번호를 할당하고, 그후 116단계에서 조각 및 재결합 계층 14로 상기 일련번호가 붙은 프레임을 전달한다.

송신측 조각 및 재결합계층 14에서는 송신측 프레임 생성계층 12가 106단계 또는 116단계에서 보낸 프레임이 전달받았는지를 도 6b의 150단계에서 판단한다. 만약 프레임을 전달받았으면 152단계로 진행하여 현재 전송율이 부전송율인가를 판단하고, 만약 부전송율이면 154단계로 진행하여 조각 및 재결합방법을 사용해서 프레임을 수신측으로 전송한다. 그렇지만 상기 152단계에서 현재 전송율이 부전송율이 아니면 156단계로 진행하여 프레임을 그대로 전송한다.

다음으로 수신측의 구성 및 그에 따른 수행동작을 설명한다.

수신측의 전송부 30에서는 수신측의 수신부 40에서 요구하는 재전송 프레임에 대해서 NAK 엔트리 작성 방법에 따라 NAK 엔트리를 작성하고 이것을 포함하는 NAK 제어 프레임을 만든 다음 송신측으로 보내는 역할을 수행한다. 만일 일정 시간이 지나도 재전송이 이루어지지 않는다면 NAK 제어 프레임을 다시 전송한다. 만일 그래도 재전송이 이루어지지 않는다면 재전송 실패를 수신측에게 알린다.

수신측의 수신부 40에서는 새로 전송되는 프레임들을 관찰하여 빠진 프레임이 존재하면 수신측의 전송부 30에게 재전송을 요구한다. 만일 수신측의 전송부 30에서 재전송 실패를 알리면 수신측은 빠진 프레임을 제외하고 나머지 부분을 상위 계층에게 전달한다. 만일 수신측의 수신부 40에 재전송된 프레임이 도착하면 상기 수신된 재전송 프레임 처리 방법에 의해서 처리를 하고 수신측의 전송부에 재전송된 프레임이 도착했다는 사실을 알려 준다.

상기한 수신측 전송부 30 및 수신부 40에서 수행하는 과정을 도 7a 및 도 7b를 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

수신측의 수신부 40은 도 7b의 250단계에서 프레임이 수신되는가를 판단한다. 만약 프레임이 수신되면, 252단계로 진행하여 수신된 프레임이 재전송프레임인가를 판단하고 재전송프레임이면 254단계로 진행한다. 수신측 수신부 40은 254단계에서 NAK리스트에서 NAK엔트리가 삭제되도록 수신측 전송부 30에 알린다. 상기 252단계에서 수신된 재전송프레임이 아니면 256단계로 진행하여 수신된 프레임중에서 빠진 프레임이 있는가를 판단한다. 만약 빠진 프레임이 있으면 258단계로 진행하여 수신측 전송부 30에 재전송요구를 하게 된다. 만약 빠진 프레임이 없으면 260단계로 진행하여 수신된 프레임을 수신처리한다.

한편 수신측 전송부 30은 수신측 수신부 40에서의 재전송요구가 있는가를 도 7a의 200단계에서 판단하고 만약 있게되면, 도 7a의 202단계로 진행하여 NAK엔트리 작성방법으로 NAK엔트리를 만든다. 그후 도 7a의 204단계에서 NAK엔트리를 포함하는 NAK제어 프레임을 송신측으로 전송한다. 그와 함께 208단계와 같이 재전송타이머를 구동시킨다. 그후 210단계에서는 데이터가 재수신되기전에 상기 재전송타이머가 만료되었는가를 판단하고, 만약 만료되었으면 전기한 202단계 내지 206단계에서 수행한 바와 같은 단계들을 212단계 내지 216단계에서 수행하고, 그후 218단계로 진행한다. 상기 218단계에서는 취소타이머를 구동시킨다. 그후 220단계에서 데이터가 재수신되기전에 상기 취소타이머가 만료되었는가를 판단하고 만약 만료되었으면 222단계로 진행하여 NAK엔트리를 NAK리스트에서 삭제한다.

도 5에서는 간략하게 본 발명에서 제안된 라디오 링크 프로토콜의 모든 절차들을 모아서 보여주고 있다. 중요한 사실은 본 발명에서 제안된 라디오 링크 프로토콜을 사용하기 전에 단말기와 시스템 사이에서 지원할 전송율을 결정하고 먼저 분할 나무를 만든 다음 라디오 링크 프로토콜의 동작이 이루어져야 한다는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 다양한 전송율을 가지는 IMT-2000 시스템에서 라디오 링크 프로토콜을 사용할 때 확장된 일련 번호 생성 방법과 분할 나무, 그리고 END필드 및 여러 가지 전송 및 재전송 절차들을 제안함으로써 보다 효율적이고 효과적인 방법으로 다양한 종류의 단말기를 지원할 수 있도록 하였다.

Claims

이동통신 시스템의 데이터 전송에 사용되는 리디오링크 프로토콜 구현방법에 있어서,

다양한 전송율을 지원하도록 최악의 전송율 변화에도 대처 가능한 최소의 조각들을 구하는 분할나무를 구성하고, 상기 분할나무의 잎노드 수만큼의 일련번호를 예약해 놓는 과정과,

전송할 데이터가 발생하면 현 데이터 전송율에 맞는 프레임으로 만들고 상기 만들어진 프레임에 상기 예약된 일련번호를 붙여 수신측으로 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 일련번호는 잎 노드의 배수 만큼 증가시켜 상기 프레임에 붙여짐을 특징으로 하는 방법.
이동통신 시스템의 데이터 전송에 사용되는 리디오링크 프로토콜 구현방법에 있어서,

다양한 전송율을 지원하도록 최악의 전송율 변화에도 대처 가능한 최소의 조각들을 구하는 분할나무를 구성하고, 상기 분할나무의 잎노드 수만큼의 일련번호를 예약해 놓는 과정과,

전송할 데이터가 발생하면 현 데이터 전송율에 맞는 프레임으로 만들고 상기 만들어진 프레임에 상기 잎 노드의 배수 만큼 증가된 일련번호를 붙여 수신측으로 전송하는 과정과,

상기 수신측에서 수신된 데이터중에서 빠진 프레임이 존재하면 상기 빠진 프레임의 잎노드 일련번호를 가지고 데이터 비수신엔트리를 작성하여 송신측으로 재전송을 요구하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서,

상기 재전송요구에 따라 상기 데이터 비수신엔트리 및 상기 분할 나무를 이용해 현재 전송율에서 가능한 최대의 조각을 찾아내어 상기 빠진 프레임을 송신측에서 수신측으로 재전송하는 과정을 더 가짐을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서,

상기 재전송된 빠진 프레임이 수신되면 수신측에서 상기 빠진 프레임의 잎노드 일련번호를 가지고 작성된 데이터 비수신엔트리를 삭제하는 과정을 더 가짐을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 재전송되는 프레임에 이후의 재전송되는 프레임의 존재유무를 알리는 정보필드가 포함되어 있음을 특징으로 하는 방법.
이동통신 시스템의 데이터 전송 방법에 사용되는 라디오 링크 프로토콜 구현방법에 있어서,

라디오 링크 프로토콜 타입 2를 지원하기 위해 전송율을 전송율 집합으로 구분하고, 각각의 전송율 집합에 대해서 가장 큰 전송율을 주전송율, 나머지 전송율을 부전송율로 나누어 놓는 과정과,

상기 전송율 집합과 현재 전송율에 따른 재전송 방식결정 방법에 따라 재전송할 프레임 조각을 만드는 과정과,

현재 전송율이 부전송율 또는 주전송율인가에 따른 각각의 조각 및 재결합 방식을 사용하여 프레임을 수신측으로 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.