KR20010052354A - 통신 링크상에서 가변 송신 속도로 데이터를 송신하기위한 방법 및 장치 - Google Patents

통신 링크상에서 가변 송신 속도로 데이터를 송신하기위한 방법 및 장치 Download PDF

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KR20010052354A
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Abstract

최적의 데이터 블록 크기가 선정된 시간 구간내 통신 링크상에서 가변 속도로 데이터를 송신하는데 사용하기 위해서 결정되며, 여기서 각각의 시간 구간은 동일 시간 지속시간을 갖는다. 불필요하게 복잡하게 하는 송신 속도상의 변화에 따른 데이터 블록 크기를 변동시키는 대신에, 데이터 블록은 모두 동일하게 고정된 크기, 즉, 각 블록에서 동일한 갯수의 데이터 비트를 갖는다. 고정된 데이터 블록 크기는 모든 이용가능한 데이터 송신 속도에 대해서, 각각의 선정된 시간 구간이 유용한 정보로 가득 채워지도록 결정된다. 고정된 데이터 블록 크기는 송신 속도가 통신 링크에서 변화될 수 있는 최대 주파수 및 가장 낮은 사용가능한 송신 속도를 기반으로 하여 결정된다. 바람직하게는, 고정된 크기의 각각의 데이터 블록은, 데이터 블록당 비트 에러의 수를 줄이고, 임의의 데이터 출력을 유지하며, 각각의 데이터 블록에 대한 페이로드 비트의 수에 대해서 오버헤드 비트의 량을 제한하기 위해서 선정된 최대 및 최소 데이터 블록 크기에 의해서 제한된다.

Description

통신 링크상에서 가변 송신 속도로 데이터를 송신하기 위한 방법 및 장치{DATA TRANSMISSION OVER A COMMUNICATIONS LINK WITH VARIABLE TRANSMISSION RATES}
무선 통신 개발 분야에서, 이동국(MS)과 기지국(BS)사이에 제공되는 서비스의 수가 상당히 증가되었으며, 파일 전송 및 전자 메일 메시지와 같은 비실시간 서비스는 물론이고, 음성 및 화상과 같은 실시간 서비스를 포함한다. 각각의 서비스는 보통은 서로 상이한 송신 포맷 요구조건을 필요로 한다. 송신 포맷 요구조건중 하나는 이동국과 기지국 사이의 무선 채널상에서의 송신 속도이다. 무선 채널은 주파수 분할 다중 엑세스(FDMA) 시스템에서 무선 주파수에, 시분할 다중 엑세스(TDMA) 시스템에서 시간 슬롯에, 그리고 코드 분할 다중 엑세스(CDMA) 시스템에서 확산 코드에 대응할 수 있다. 전달되어야 하는 서비스의 변동으로 인해서, 무선 채널상의 송신 속도는 상당히 높은 주파수에서 변화될 수 있다. 사실상, 어떤 시스템에서는, 무선 채널이 변화될 수 있는 속도가 매 십밀리초 단위이다. 더 높은 송신 속도에서, 각각의 시간 프레임에서 송신된 데이터 비트의 수는 매우 많다. 한편, 상대적으로 낮은 송신 속도에서는, 동일한 시간 프레임 동안에 훨씬 적은 수의 데이터 비트가 송신된다.
이러한 송신 속도의 변동은 점감(fading), 셰도잉(shadowing), 간섭 등의 결과로서 데이터가 훼손되기도 하는 무선 환경에서 특히 문제가 된다. 그러한 훼손으로 부터 야기되는 비트 에러를 보상하기 위해서, 자동 반복 요청(ARQ) 프로토콜이 사용될 수 있는데, 이 프로토콜은 신뢰성있는 데이터 통신을 보장하기 위해서 재송신 기술로 긍정 및/또는 부정적인 확인(acknowledgement)을 사용한다. 만일 데이터 메시지가 오류로 수신되면, 수신기는 송신기로 재송신 요청을 보내고, 송신기는 자동으로 데이터 메시지를 재송신한다. 재송신되는 메시지는 보통은 다수의 더 작은 데이터 블록으로 분할된다. 각각의 데이터 블록은 수신기에서 이러한 재송신된 블록이 수신 및 순서가 정해질 때 사용되는 식별용 순서 번호를 포함한다.
이처럼 더 작은 각각의 블록에서, 크기 즉, 비트의 수를 주의깊이 선택하는 것이 중요하다. 데이터 블록의 크기가 클 수록, 재송신된 블록이 너무 많은 에러를 수신하게 될 가능성이 커진다. 그러한 큰 블록 상황에서도 에러 수를 줄이기 위해서, 매우 높은 품질의 무선 채널이 요구되는데 이는 현재의 상태에서는 획득이 불가능하거나 또는 그것이 제한된 용량만을 소모한다는 의미에서 "비싸"다. 한편, 데이터 블록의 크기가 감소함에 따라서, 유효 데이터 속도 또는 출력도 감소한다. 왜냐하면 순서 번호, 에러 교정 및 검출 비트 등과 같은 각각의 데이터 블록에서 사용되는 오버헤드 비트의 수가 실제의 데이터 메시지를 구성하는 실제의 "페이로드" 데이터 비트의 수에 비해서 증가하기 때문이다.
무선 채널 또는 어떤 통신 채널상에서 송신 속도가 자주 변할수 있다는 사실로 인해서 적당한 데이터 블록 크기의 결정이 복잡하게 된다. 블록 크기가 640 비트인 도1에 도시된 예를 고려해 본다. 데이터 송신 속도는 두개의 속도, 즉, 64 킬로비트/초 및 32 킬로비트/초 중 하나로 변화될 수 있다. 송신 속도가 변할 수 있는 주파수는 십 밀리초의 프레임 구간에 해당된다. 다시 말하면, 그 송신 속도는 매 십 밀리초 프레임 구간의 끝에서만 허용되며 그 중간에는 허용되지 않는다.
제1 프레임 구간동안에 더 높은 64 킬로비트/초 송신 속도로, 64 비트의 전체 데이터 블록이 단일의 십 밀리초 프레임 간격으로 할당된다. 그 시간 구간 후에는, 송신 속도는 32 킬로비트/초로 변화되며, 이어지는 십 밀리초 프레임 구간 동안에, 다음 데이터 블록내의 640 비트중 반만이 제2 프레임 구간 동안에 송신된다. 제2의, 십 밀리초 프레임 구간에 이어서, 또 다른 속도 변화가 발생하여 송신 속도를 64 킬로비트/초 까지 증가시킨다. 이러한 더 높은 송신 속도에서, 데이터 블록의 제2의 반(후반)인 나머지 320 비트의 송신은 제3의 십 밀리초 프레임 구간의 반만을 차지한다. 이것은 제3 프레임 구간의 후자의 반을 "비어"있게 하며 이어서 "더미" 비트로 채워진다. 프레임 구간의 일부분 동안에 유용한 정보의 송신 실패는 귀중한 자원(특히 무선 통신 컨택스트에서)을 낭비하며 무선 채널에서 유효 데이터 출력 속도를 감소시킨다.
이러한 가변 송신 속도를 처리하는 한가지 방법은 데이터 블록 크기(각각의 블록에서 비트의 갯수)를 현재의 송신 속도로 적응시키는 것이다. 그러나, 이러한 방법은 데이터 블록이 통신 링크에서 훼손의 결과로서 재송신되어야 할 때 어려움을 야기시킨다. 예를들어, 큰 크기의 데이터 블록이 십 밀리초 프레임 구간에서 높은 데이터 송신 속도로 초기에 송신하는 상황을 고려해 볼 수 있다. 그러한 큰 블록은 훼손되며, 따라서 재송신되어야 한다. 나중에 큰 데이터 블록이 재송신될 때, 그 시간에 송신 속도는 변화될 수 있는데, 예를들면 더 낮은 송신 속도로 변화될 수 있다. 더 낮은 속도로 인해서, 큰 블록의 데이터는 단일의 십 밀리초 시간 구간으로 송신될 수 없으며, 하나 이상의 부가적인 프레임 구간이 나머지 데이터를 송신하는데 사용되어야 한다. 그와 같이, 프레임 구간중 하나는 하나의 풀 페이로드 이하로 송신된다.
본 발명은 데이터 통신에 관한 것으로서, 특히, 송신 속도가 변동하는 통신 링크상에서 데이터 블록을 송신하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
도1은 본 발명에 의해서 해결된 가변 속도 통신으로 부터 나오는 문제중 하나를 도시하는 도면
도2는 본 발명이 본 발명의 제1 실시예에 따라서 유리하게 사용될 수 있는 예시된 통신 장치 및 그 사이의 통신 링크를 도시하는 기능 블록도
도3은 제1 실시예에 따라서 고정된 블록 크기 송신 루틴(10)에 따른 예시된 절차를 도시하는 흐름도
도4는 제1 실시예에 따라서 데이터 블록 크기를 결정하기 위한 예시된 절차를 도시하는 흐름도
도5는 통신 링크에서 송신 속도가 변화되는 통신 링크에서 본 발명이 사용될 수 있는 예를 도시하는 도면
도6은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시하는 도면
도7은 본 발명의 또 다른 실시예에서 본 발명이 유리하게 사용될 수 있는 이동 무선 통신 시스템이 기능 블록도
도8은 도7의 이동 통신 시스템에서 이동국, 기지국, 무선망 제어기, 및 코어 네트워크 서비스 노드 사이간의 통신에서 사용되는 여러 통신 프로토콜 층을 도시하는 도면
도9는 PDU 포맷의 간략화된 도면
도10은 본 발명의 응용예에 따라서 재송신 데이터 블록 루틴(200)을 도시하는 흐름도이다.
본 발명의 한가지 목적은 가변 송신 속도가 채용될 수 있는 통신 시스템에서 사용하기 위한 최적의 데이터 블록 크기를 결정하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 통신 자원이 낭비되지 않도록 최적의 데이터 블록 크기를 결정하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 가변 블록 크기와 관련된 복잡성을 없애기 위해 고정된 블록 크기를 결정하는 것이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하며 최적의 데이터 블록 크기를 결정하기 위한 방법을 제공함으로서 상기 언급된 목적을 달성하게 된다. 데이터 블록 크기는 선정된 시간 구간에서 통신 링크상에서 가변 속도로 데이터를 송신하는데 유리하게 사용될 수 있으며, 여기서 각각의 선정된 시간 구간은 동일 지속시간을 갖는다. 불필요한 복잡성을 더하는 송신 속도의 변화에 따른 데이터 블록 크기를 변동시키는 대신에, 본 발명에 따른 데이터 블록은 모두 동일한 고정 크기를 갖는데, 즉, 각각의 블록에서 동일 갯수의 데이터 비트를 갖는다. 그 고정된 데이터 블록 크기는 데이터가 송신될 수 있는 사용가능한 모든 변수에 대해서 각각의 선정된 시간 구간이 유용한 정보로 모두 채워지도록, 즉, 시간 구간중 사용되지 않는 또는 채워진 부분이 없게되도록 결정된다. 고정된 크기의 데이터 블록에서 제1 송신 속도로 데이터가 초기에 송신된다 할지라도, 제1 송신 속도에서 제2 송신 속도로 변화가 검출될 때, 비트는 제2 송신 속도로 동일하게 고정된 크기의 데이터 블록으로 할당 및 송신된다.
고정된 데이터 블록 크기는 송신 속도가 통신 링크 및 가장 낮은 사용가능한 송신 속도로 변화될 수 있는 최대 주파수에 기초하여 결정된다. 바람직하게는, 각각의 데이터 블록의 고정 크기는 데이터 블록당 비트 에러의 개수를 감소시키기 위해서 선정된 최대 및 최소의 데이터 블록 크기로 제한되며, 어떤 데이터 출력을 유지하며, 페이로드 비트에 관해서 오버헤드 비트의 량을 제한한다.
통신 링크상에서 두개의 통신 장치 사이의 초기 데이터 송신에 더해서, 본 발명은 자동 반복 요청(ARQ) 절차의 컨택스트에서도 유용하다. 데이터 메시지가 신뢰할 수 없게 결정되면, 예를들어, 너무 많은 비트 에러가 있으면, 그 데이터 메시지를 재송신하기 위해서 하나의 요청이 송신 통신 장치에 송신된다. 제1 송신 속도를 규정하는 제1 송신 포맷을 이용하여 데이터 메시지가 초기에 송신되었다할지라도, 상기 송신 포맷은 메시지가 재송신되어야 할때 제2의 상이한 송신 속도를 규정하는 제2 포맷으로 변화될 수 있다. 한 실시예에서, 재송신되어야 하는 데이터 메시지는 데이터 링크 프로토콜 층에서 각각 고정된 크기의 PDU가 송신 속도 또는 다른 포맷에 관계없이 동일 갯수의 비트를 갖는 고정된 크기의 프로토콜 데이터 유닛(PDU)로 세그먼트되거나 분할된다. 그후 고정된 크기의 PDU는 데이터 메시지가 원래 송신된 제1 송신 속도와는 다른 제2 송신 속도를 규정하는 제2 송신 포맷을 이용하여 제1 물리 프로토콜 층에서 송신된다. 고정된 PDU 크기는 시간 구간이 통신 링크에서 송신 포맷 및 속도의 빈번한 변화에도 불구하고 완전히 사용되도록 선택된다. 다시 말해서, 시간 구간은 그 프레임 시간 구간을 완성하기 위해서 필러(filler) 데이터 비트를 추가할 필요없이 유용한 정보로 완전히 채워진다.
본 발명이 어떤 데이터 통신 시스템에서 어떤 통신 장치에 유용하게 적용될 수 있다할지라도, 바람직하게 유리한 응용은 이동국 및 기지국간의 데이터 통신이며, 특히, 코드 분할 다중 엑세스(CDMA) 이동 통신 시스템이다. 제1 층 위의 제2 통신 프로토콜 층은 무선 링크 제어/매체 엑세스 제어(RLC/MAC) 프로토콜 층에 대응한다. 이 RLC 층은 무선 인터페이스에서 송신하기 위해 고정된 PDU로 데이터를 세그먼트한다.
다음 설명에서, 단지 설명을 위한 것이지 이것에 제한하기 위한 것이 아닌것으로서, 특정 세부점, 이를테면, 본 발명을 더 잘 이해할 수 있도록 특정 실시예, 데이터 구조, 하드웨어 구성, 데이터 속도, 기술 등이 설명된다. 그러나, 본 기술 분야에 숙련된 사람이라면 본 발명이 이러한 특정 세부사항으로 부터 벗어나는 다른 실시예에서도 실시될 수 있음을 알 수 있다. 다른 예에서, 공지된 방법, 장치, 및 회로의 세부 설명은 불필요한 세부점으로 본 발명의 설명을 불명확하게 하지 않도록 생략된다.
도2는 본 발명이 제1 실시예에서 사용될 수 있는 일반 통신 시스템을 도시한다. 송신 통신 장치(1)는 통신 링크(5)상에서 수신 통신 장치(6)와 통신한다. 통신 링크(5)는 도선, 광섬유, 마이크로웨이브 링크, 무선 링크 등을 포함하는 형태의 통신 매체에 응답할 수 있으며, 어떤 통신 매체상에서도 통신하는데 적당한 임의의 갯수의 상이한 통신 포맷을 사용한다. 통신 링크(5)상의 송신 속도는 선정된 구간에서 매우 빈번하게 변동될 수 있다. 전술된 도1에 도시된 예에서, 선정된 구간은 십 밀리초의 프레임 구간에 대응한다.
통신 장치(1)는 송신기(2), 하나 이상의 버퍼를 포함하는 데이터 처리 회로(3), 및 수신기(4)를 포함한다. 유사하게, 통신 장치(6)는 송신기(7), 하나 이상의 버퍼를 포함하는 데이터 처리 회로(8), 및 수신기(9)를 포함한다. 통신을 수행하는데 있어서 데이터 처리 회로(3)는 고정된 크기의 데이터 블록을 이용하여 통신 링크(5)상에서 송신기(2)를 통해서 정보를 송신한다. 이 크기는 통신 링크(5)상에서 현재의 송신 속도와는 무관하다.
그에 대해서, 도3의 흐름도에서 예시된 고정된 블록 크기 송신 루틴(10)이 참조된다. 제1 갯수의 비트는 제1 송신 속도에 따른 각각의 고정된 크기의 데이터 블록에 지정된다. 이러한 데이터 블록은 통신 링크(5)상에서 송신기(2)를 통해서 수신 통신 장치(6)로 송신된다(블록 12). 블록(14)에서 통신 링크(5)상에서 데이터를 송신하기 위한 송신 속도가 변화되었는지가 결정된다. 상기 속도가 변화되었으면, 제2 갯수의 비트는 제2 송신 속도에 따른 동일한 고정된 크기의 데이터 블록에 지정된다. 송신기(2)는 송신 링크(5) 상에서 그 제2 송신 속도로 이 고정된 블록을 송신한다(블록 16).
본 발명의 중요한 특징중 하나는 통신 링크(5)상에서 사용될 수 있는 사용가능한 모든 데이터 송신 속도에 대해서 고정되는 최적의 블록 크기를 결정하는 것이다. 따라서, 도4의 흐름도 포맷에서 예시된 블록 크기 루틴(20)이 참조된다. 통신 링크(5)상에서 송신 속도가 변화될 수 있는 주파수(F)가 결정되는데(블록 22), 즉, 송신 속도 변화/시간 유닛의 갯수가 결정된다. 이에 더해서, 통신 링크상에서 최소의 또는 가장 낮은 사용가능한 송신 속도(Tx(min)가 결정된다(블록 24). 그후 고정된 블록 크기는 다음 식에 따라서 결정된다(블록 26).
고정된 블록 크기 = Tx(min)/F (1)
이제 본 발명이 사용되는 도5에 도시된 통신 링크(5)에서 예의 송신 시나리오를 고려해 본다. 십 밀리초의 프레임 구간이 송신 속도가 통신 링크(5)상에서 변화될 수 있는 가장 높은 주파수이라고 가정하며, 두개의 사용가능한 송신 속도, 64 킬로비트/초 및 32 킬로비트/초라고 가정하면, 전술된 식(1)에 따른 고정된 블록 크기는 십 밀리초*32 킬로비트/초이다. 따라서, 각각의 고정된 데이터 블록은320 비트를 포함한다. 초기의 송신 속도가 더 높은 64 킬로비트/초라고 가정하면, 각각의 송신된 십 밀리초 프레임 구간은 총 640 비트에 대해서 두개의 320 비트, 총 640 비트의 데이터 블록을 포함한다. 송신 속도가 십 밀리초 프레임 구간의 끝단부에서 32 킬로비트/초로 변화될 때, 단지 320 비트 데이터 블록만이 각각의 프레임 구간에 대해서 송신된다.
송신 속도가 단지 10 밀리초 후에 변화됨에도 불구하고, 최적으로 계산된 고정된 블록 크기는 십 밀리초 구간이 완전히 점유되게 한다. 당업자라면 완전히 점유되었다는 것이 프레임 구간애의 비트 위치가 낭비되지 않음을 의미한다는 것을 잘 알고 있다. 다시 말해서, 오버헤드 또는 페이로드 비트를 포함하는 유용한 정보를 포함하지 않는 프레임 구간의 실질적인 부분은 없다. 예를들어, 본 발명은 도5에 도시된 바와같이 십 밀리초 프레임 구간의 반이 임의의 유용한 정보가 없이 송신되는 도1에 도시된 유사한 시나리오와 대조된다. 프레임 구간의 유용한 부분 동안에 더미 비트의 송신은 낭비되며 비효율적이다.
가변 송신 속도 통신 링크의 변수에 따라서 고정된 데이터 블록의 크기를 어느정도 제한하는 것이 바람직 할 수 있다. 예를들어, 블록 크기가 너무 작으면, 통신 링크상에서 송신된 더 많은 비율의 데이터 비트가 오버헤드 비트이며 이는 전체 출력 및 효율을 감소시킨다. 한편, 더 큰 블록은 에러가 나기 쉬운데 이는 많은 비트를 신뢰성있게 송신하기 위해서 하나 이상의 재송신을 요청할 수 있다. 결국, 최대 및/또는 최소의 고정된 데이터 블록 크기의 한계는 응용예에 따라서 설정될 수 있다.
다음 이용가능한 송신 속도, 8 킬로비트/초, 32 킬로비트/초, 64 킬로비트/초 중 하나를 이용하여 통신 장치(1)가 통신 링크(5)상에서 송신할 수 있는 예를 고려해본다. 식(1)을 이용하여, 고정된 블록 크기는 80 비트와 같은 십 밀리초* 8 킬로비트/초이다. 80비트의 블록 크기는 너무 작은데, 즉, 도4에서 결정 블록(28)에 도시된 바와같이 임계치(T) 보다도 작다. 그 경우에, 블록 크기는 32 킬로비트/초의 다음으로 높은 속도와 일치하게 320 비트로 설정되지만, 통신 링크(5)상에서 송신 속도가 변할 수 있는 가장 높은 주파수는 가장 낮은 그리고 다음으로 낮은 송신 속도 사이의 차에 반비례하는 인수로 감소된다. 이 예에서, 그 인수는 4이다. 그러므로, 이 예에서 송신 속도가 변할 수 있는 가장 높은 주파수는 송신 속도가 8 킬로비트/초 일때 40 밀리초이다. 이러한 네개의 프레임 구간동안에, 송신 속도는 변화되지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명은 낮은 송신 속도가 사용될 때 송신 속도가 변화될 수 있는 주파수를 제한한다(블록 30). 또 다시, 본 발명은 송신 속도가 극적으로, 예를들면, 64 킬로비트/초 에서 8 킬로비트/초로 변화될 있다할지라도, 모든 프레임 시간 구간이 유용한 오버헤드 및 페이로드 정보를 송신하는데 사용되도록 데이터 블록의 크기가 결정되게 한다.
본 발명은 FDMA-, TDMA-, 및 CDMA-기반 시스템인 이동 통신 네트워크 시스템을 포함하는 통신 시스템에 유리하게 적용될 수 있다. 도7은 예시된 이동 통신 시스템(100)을 도시한다. 구름 모양(120)으로 도시된, 대표적인 접속-지향, 외부 코어 네트워크는 예를들면 공중 교환 전화망(PSTN) 및/또는 통합 서비스 디지털 네트워크(ISDN)이 될 수 있다. 구름 모양(140)으로 도시된, 대표적인 비접속-지향, 외부 코어 네트워크는 예를들면 인터넷이 될 수 있다. 이 두개의 네트워크는 대응하는 서비스 노드(160)에 결합된다.
PSTN/ISDN 접속-지향 네트워크(120)는 회로-교환 서비스를 제공하는 이동 교환 센터(MSC) 노드(180)로서 도시된 접속-지향 서비스 노드에 접속된다. 유럽이나 그밖의 나라에서 채용되는 공지된 GSM 시스템과 같은 이동 통신 시스템에서, 이동 교환 센터(180)는 인터페이스(A)상에서 기지국 시스템(BSS)으로 접속되며 기기국 시스템은 이어서 인터페이스(A')에서 무선 기지국(230)으로 접속된다. 인터넷 비접속-지향 네트워크(140)는 패킷 스위치형 서비스를 제공하도록 되어있는 범용 패킷 무선 서비스(GPRS) 노드(20)에 접속된다.
각각의 코어 네트워크 서비스 노드(180, 200)는 무선 엑세스 네트워크 인터페이스상에서 무선 엑세스 네트워크(RAN)(240)에 접속된다. 각각의 무선 엑세스 네트워크 제어기(260)는 무선 인터페이스상에서 다수의 이동국(300)과 통신하는 다수의 기지국(280)에 접속된다. 어떤 무선 엑세스가 사용된다 할지라도, 무선 엑세스는 바람직하게는 W-CDMA 분산 코드를 이용하여 할당된 개별 무선 채널을 갖는 광대역-CDMA(W-CDMA)을 기반으로 한다. W-CDMA는 멀티미디어 서비스 및 다른 높은 속도 요구에 대해서 높은 질을 보장하기 위해서 다이버시티 핸드오프 및 RAKE 수신기와 같은 강한 특성은 물론이고 광 대역을 제공한다.
도8은 도7에 도시된 이동 통신 시스템(100)에서 사용하기 위해서 더 낮은 통신 프로토콜 층의 가능한 통신 프로토콜 스택에 대한 개략적 도면을 도시한다. 무선 링크 제어/매체 엑세스 제어기(RLC/MAC) 프로토콜 층은 물리 프로토콜 층 L1의 상부에 놓인다. 광대역-CDMA 물리 층을 가정하면, RLC/MAC는 물론이고 물리 프로토콜 층 L1 이 다이버시티 핸드오버를 목적으로 무선 네트워크 제어기(RNC)에서 종료된다. 제3 프로토콜 층은 코어 네트워크(CN)에서 종료되는 논리 링크 제어기(LLC)에 대응한다. RLC/MAC 및 LLC 프로토콜 층은, 표준 OSI 모델의 컨텍스트에서, 더 낮은 그리고 더 높은 데이터 링크형 프로토콜 레벨로서 보여질 수 있다.
이러한 세개의 프로토콜 층 각각이, 본 발명의 이러한 특정 실시예를 설명하기 위한 목적으로, 여러 기능을 제공하는 반면에, 단지 특정 작업들만 설명된다. 물리 층에서, 다양한 통신 서비스로 부터 나오는 데이터 스트림이 무선 통신 채널로 증배된다. 이러한 서비스는 여러 다양한 질의 서비스 요구조건, 예를들면 다양한 비트 에러 요구조건, 다양한 형태의 코딩(콘볼루셔널 코딩, 리드-솔로몬 코딩, 등) 및 다양한 송신 속도와 같은 요구조건을 갖을 수 있다. 송신 속도, 예를들면 업링크 경로에서 이동국으로 부터 기지국으로 송신속도를 변화시키기 위해서, 그 이동국에 지정된 분산 요소가 변화된다. 그러므로, 이동국은, 특정 서비스에 대해서 요구된 송신 속도에 적응시키므로서 제한된 무선 자원을 효율적으로 이용하는 동안에 다양한 서비스를 위해서 데이터를 송신할 수 있다.
무선 인터페이스상의 신뢰할수 있는 송신은, RLC 프로토콜 층에서 자동 반복 요청(ARQ) 스켐을 이용하여 수행된다. LLC 프로토콜 층에 의해서 제공된 더 높은 층 데이터 패킷은 무선 인터페이스상에서 송신을 하는데 적당한 것으로서, RLC 프로토콜 데이터 유닛(PDU)으로 명명되는, 더 작은 블록으로 세그먼트된다. RLC PDU는 가장 작은 재송신 유닛이다. 하나의 예시된 RLC PDU가 도9에 도시되는데 순서 번호, 재송신되는 LLC 메시지의 일부를 포함하는 페이로드 데이터 필드(34), 및 순환 코드 용장 체크(CRC)(36)와 같은 에러 검출 및/또는 교정 필드를 갖는 헤더 필드(32)를 포함한다. 따라서, 패킷이 수신 장치로 부터 신뢰할만하게 수신되지 않으면, 그것은 RLC 층에 의해서 재송신된다.
전술된 바와 유사하게, RLC PDU 크기는 고정되며 송신 속도가 변화되는 가장 높은 주파수에 기초하여 최소 또는 가장 낮은 송신 속도로 판단된다. 전형적으로 송신 속도는, 코딩 정보, 교환배치 정보, 속도 정합을 위한 반복/펑추어링(reputation/puncturing) 스켐과 같은 다른 변수와 함께 송신 포맷으로 규정된다.
재송신 데이터 메시지 루틴(200)은 도10에 도시된 흐름도를 참조하여 설명된다. 제1 송신 포맷을 이용하여 초기에 송신된 데이터 메시지를 재송신하는데 하나의 표시가 사용된다(블록 202). RLC 층은 데이터 메시지를 고정된 크기의 PDU로 세그먼트한다(블록 204). 고정된 크기의 PDU는 도4에 도시된 블록 크기 루틴(20)에 따라서 결정된다. 고정된 크기의 PDU는, 상이한 제2 송신 포맷을 이용하여 하나 이상의 무선 포맷을 완전히 점유하는 무선 인터페이스상에서 재송신된다. 두개의 상이한 포맷이 두개의 상이한 송신 속도를 포함한다 할지라도, 최적으로 선택된, 고정된 PDU 크기는, 효율적인 무선 자원의 이용을 보장한다.
본 발명이 특정 실시예에 대해서 설명되었지만, 당업자라면 본 발명이 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아님을 잘 알고 있다. 많은 변형예, 수정사항 및 등가장치는 물론이고 도시 및 설명된 것 외에도 여러 포맷, 실시예, 및 적용예가 본 발명을 실시하는데 사용될 수 있다. 그러므로, 본 발명이 그 바람직한 실시예에 따라서 설명되었지만, 이러한 개시는 본 발명을 보여주기 위한 예시에 불과하며 완전한 그리고 가능성있는 개시를 제공하기 위한 것임을 알 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위의 사상 및 그 범위에 의해서만 한정된다.
본 발명을 실시하므로써 가변 송신 속도가 채용될 수 있는 통신 시스템에서 사용하기 위한 최적의 데이터 블록 크기를 결정하기 위한 방법을 얻을 수 있으며, 통신 자원이 낭비되지 않도록 최적의 데이터 블록 크기를 결정하는 것이 가능하며, 가변 블록 크기와 관련된 복잡성을 없애기 위해 고정된 블록 크기를 결정하는 것이가능하다.

Claims (33)

  1. 각각 동일 지속시간을 갖는 선정된 시간 구간에서 통신 링크상에서 가변 속도로 데이터를 송신하기 위한 방법에서,
    통신 링크상에서 송신하기 위해서 데이터를 수신하는 단계와,
    통신 링크상에서 송신하기 위해서 제1 통신 속도를 검출하는 단계와,
    제1 통신 속도로 각각 동일 비트수를 갖는 고정된 크기의 데이터 블록으로 데이터를 제공하는 단계와,
    하나 이상의 선정된 시간 구간 동안에 제1 송신 속도로 제2 송신 속도에 대응하는 제1 갯수의 고정된 크기의 데이터 블록을 송신하는 단계와,
    통신 링크상에서 제1 송신 속도로 부터 제2 송신 속도로 송신 속도의 변화를 검출하는 단계와,
    제2 송신 속도로 데이터 비트를 고정된 크기의 데이터 블록으로 제공하는 단계와,
    하나 이상의 선정된 시간 구간 동안에 제2 송신 속도에 대응하는 제2 갯수의 고정된 크기의 데이터 블록을 송신하는 단계를 포함하는 통신 링크상에서 가변 속도로 데이터를 송신하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고정된 크기의 각각의 데이터 블록은 상기 고정된 크기의 데이터 블록이 제1 및 제2 송신 속도에 대해서 하나 이상의 선정된 시간 구간들 각각을 유용한 정보로 완전히 채우도록 결정되는 것을 특징으로 하는 통신 링크상에서 가변 속도로 데이터를 송신하기 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고정된 크기의 각각의 데이터 블록은 송신 속도가 변화되는 주파수 및 최소의 데이터 속도를 기반으로 하여 결정되는 것을 특징으로 하는 통신 링크상에서 가변 속도로 데이터를 송신하기 위한 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 주파수는 전송 속도가 변화될 수 있으며 최소의 데이터 송신 속도가 데이터가 송신될 수 있는 사용가능한 가장 낮은 속도에 해당하는 최대 주파수인 것을 특징으로 하는 통신 링크상에서 가변 속도로 데이터를 송신하기 위한 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 고정된 크기의 각각의 데이터 블록은 미리 규정된 최소 크기를 초과해야 하는 것을 특징으로 하는 통신 링크상에서 가변 속도로 데이터를 송신하기 위한 방법.
  6. 제3항에 있어서, 송신 속도가 변화될 수 있는 최대 주파수는 데이터 송신 속도가 미리 규정된 속도 이하일 때 감소되는 것을 특징으로 하는 통신 링크상에서 가변 속도로 데이터를 송신하기 위한 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 송신 속도는 선정된 시간 구간 동안에 변화되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 통신 링크상에서 가변 속도로 데이터를 송신하기 위한 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    선정된 시간 구간중 하나 동안에 제2 송신 속도로 하나 이상의 제1 갯수의 데이터 블록을 재송신하는 단계를 더 포함하며,
    하나 이상의 제2 갯수의 데이터 블록과 함께 송신된 하나 이상의 제1 갯수의 데이터 블록이 하나 이상의 선정된 시간 구간을 완전히 점유하는 것을 특징으로 하는 통신 링크상에서 가변 속도로 데이터를 송신하기 위한 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 통신 링크는 데이터 송신을 위한 도선 또는 광 케이블을 이용하는 것을 특징으로 하는 통신 링크상에서 가변 속도로 데이터를 송신하기 위한 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 통신 링크는 데이터 송신을 위한 와이어레스 무선 주파수 자원을이용하는 것을 특징으로 하는 통신 링크상에서 가변 속도로 데이터를 송신하기 위한 방법.
  11. 각각 동일 지속 시간을 갖는 선정된 기간 구간의 제1 통신 프로토콜 층에서 가변 속도로 데이터를 재송신하기 위한 방법에서,
    제1 송신 속도를 규정하는 제1 송신 포맷을 이용하여 미리 송신된 데이터 메시지의 재송신을 위한 요청을 수신하는 단계와,
    제1 통신 프로토콜 층 위에서 제2 통신 프로토콜 층에서, PDU가 제1 또는 제2 송신 포맷을 갖는지에 관계없이 각각 동일 비트 수를 갖는 고정된 크기의 프로토콜 데이터 유닛(PDU)으로 재송신되는 데이터 메시지를 세그먼팅하는 단계와,
    하나 이상의 선정된 기간 구간동안에 데이터 메시지가 원래 송신된 제1 송신 속도와 다른 제2 송신 속도를 규정하는 제2 송신 포맷을 이용하여 제1 통신 프로토콜 층을 통해서 고정된 크기의 PDU를 송신하는 단계를 포함하는 가변 속도로 데이터를 재송신 하기위한 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상이한 송신 포맷은 상이한 코딩 스켐, 교환배치 길이, 또는 반복 스켐을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도로 데이터를 재송신 하기위한 방법.
  13. 제11항에 있어서, 각각의 PDU는 순서 번호를 갖는 헤더, 데이터 메시지의 적어도 일부분, 및 에러 검출 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도로 데이터를 재송신 하기위한 방법.
  14. 제11항에 있어서, 고정된 크기의 각각의 PDU는 송신 포맷의 차이에도 불구하고 PDU가 선정된 시간 구간을 통합하여 점유하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 가변 속도로 데이터를 재송신 하기위한 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 PDU는 상기 선정된시간 간격을 완료하기 위해서 필러 데이터 비트를 첨가할 필요없이 선정된 시간 간격을 점유하는 것을 특징으로 하는 가변 속도로 데이터를 재송신 하기위한 방법.
  16. 제11항에 있어서, 상기 고정된 PDU 크기는 상기 송신 속도가 변화될 수 있는 주파수 및 최소의 데이터 송신 속도를 기반으로 하여 결정되는 것을 가변 속도로 데이터를 재송신 하기위한 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 주파수는 송신 속도가 변화될 수 있는 최대 주파수에 해당하며 상기 최소의 데이터 전송속도는 데이터가 송신될 수 있는 이용가능한 가장 낮은 속도에 해당하는 것을 특징으로 하는 가변 속도로 데이터를 재송신 하기위한 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 데이터 송신 속도가 미리 규정된 속도 이하일 때 상기 송신 속도가 변화될 수 있는 최대 주파수는 변화될 수 있는 것을 가변 속도로 데이터를 재송신 하기위한 방법.
  19. 제11항에 있어서, 상기 송신 속도는 상기 선정된 시간 구간동안에 변화되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 가변 속도로 데이터를 재송신 하기위한 방법.
  20. 통신 장치에서,
    통신 링크에서 송신하기 위한 데이터를 저장하는 버퍼와,
    상기 통신 링크상에서 송신되는 데이터와 결합된 제1 송신 속도를 검출하며, 제1 송신 속도로 데이터 비트를 동일 비트 수를 갖는 각각의 고정된 크기의 데이터 블록으로 제공하는 데이터 처리 회로와,
    각각 동일 지속시간을 갖는 하나 이상의 선정된 시간 구간 동안에 제1 송신 속도로 상기 통신 링크상에서 제1 송신 속도에 대응하는 시간 구간당 제1 갯수의 고정된 크기의 데이터 블록을 송신하는 송신기를 포함하며,
    데이터 처리 회로는 통신 링크상에서 제1 송신 속도로 부터 제2 송신 속도로 송신 속도의 변화를 검출하며, 제2 송신 속도로 데이터 비트를 고정된 크기으 데이터 블록으로 제공하며, 하나 이상의 선정된 시간 구간동안에 제2 송신 속도에 대응하는 시간 구간당 제2 갯수의 고정된 크기의 데이터 블록을 송신하는, 통신장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 고정된 크기의 각각의 데이터 블록은 상기 고정된 크기의 데이터 블록이 제1 및 제2 송신 속도에 대해서 유용한 정보를 갖는 하나 이상의 선정된 시간 간격을 완전히 점유하도록 결정되는 것을 특징으로 하는 통신장치.
  22. 제20항에 있어서, 상기 고정된 크기의 각각의 데이터 블록은 송신 속도가 변화될 수 있는 주파수 및 최소의 데이터 송신 속도를 기초로 하여 결정되는 것을 특징으로 하는 통신장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 주파수는 상기 송신 속도가 변화될 수 있는 최대 주파수에 대응하며 최소의 데이터 송신 속도는 데이터가 송신될 수 있는 사용가능한 가장 낮은 속도에 대응하는 것을 특징으로 하는 통신장치.
  24. 제22항에 있어서, 상기 고정된 크기의 각각의 데이터 블록은 미리 규정된 최소의 크기를 초과해야 하는 것을 특징으로 하는 통신장치.
  25. 제24항에 있어서, 데이터 송신 속도가 미리 규정된 속도 이하일 때 상기 송신 속도가 변화될 수 있는 최대 주파수는 감소되는 것을 특징으로 하는 통신장치.
  26. 제20항에 있어서, 상기 송신 속도는 선정된 시간 구간동안에 변화되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 통신장치.
  27. 제20항에 있어서, 상기 송신기는 제2 송신 속도로 선정된 시간 구간중 하나 동안에 하나 이상의 제1 갯수의 데이터 블록을 재송신하며,
    하나 이상의 제2 갯수의 데이터 블록과 함께 하나 이상의 재송신된 제1 갯수의 데이터 블록은 하나 이상의 선정된 시간 구간을 완전히 점유하는 것을 특징으로 하는 통신장치.
  28. 제20항에 있어서, 상기 통신 링크는 데이터 송신을 위해서 도선 또는 광 케이블을 사용하는 것을 특징으로 하는 통신장치.
  29. 제20항에 있어서, 상기 통신 링크는 데이터 송신을 위해서 와이어레스 무선 주파수 자원을 사용하는 것을 특징으로 하는 통신장치.
  30. 제20항에 있어서, 상기 통신 장치는 이동 무선전화인 것을 특징으로 하는 통신장치.
  31. 제20항에 있어서, 상기 통신 장치는 무선 기지국인 것을 특징으로 하는 통신장치.
  32. 이동국과 기지국 사이의 통신 링크에서 데이터 통신을 위한 통신 프로토콜에서,
    동일 지속시간을 갖는 선정된 시간 구간에서 가변 속도로 통신 링크상에서 데이터를 송신하기 위한 제1 통신 프로토콜을 포함하며,
    제2 통신 프로토콜 층으로서,
    (a) 제1 송신 속도를 규정하는 제1송신 포맷을 이용하여 미리 송신된 데이터 메시지를 재송신하기 위한 요청을 수신하며,
    (b) 각각 동일 한 비트 숫자를 갖는 고정된 크기의 프로토콜 데이터 유닛으로 데이터 메시지를 세그먼팅하는,
    제2 통신 프로토콜 층을 포함하며,
    고정된 크기의 PDU는, 제1 통신 프로토콜 층을 통해서 하나 이상의 선정된 시간 간격 동안에 데이터 메시지가 처음으로 송신된 제1 송신 속도와 다른 제2 송신 속도로 송신되는 이동국과 기지국 사이의 통신 링크에서 데이터 통신을 위한 통신 프로토콜.
  33. 제32항에 있어서, 코드 분할 다중 엑세스(CDMA) 이동 통신 시스템에 적용되며, 제1 통신 프로토콜 층이 무선 통신 링크상에서 PDU를 송신하는 분산 코드를 사용하며 제2 통신 프로토콜 층은 무선 링크 제어 엑세스 제어기(PLC) 프로토콜 층에 대응하는 것을 특징으로 하는 이동국과 기지국 사이의 통신 링크에서 데이터 통신을 위한 통신 프로토콜.
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