KR20020071908A - 데이터 전송을 더 효과적으로 행하기 위한 방법 및 데이터전송 프로토콜 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프로토콜 수단이 적어도 하나의 상위층 및 하위층을 포함하는, 데이터 전송을 위한 층 구조 프로토콜 수단을 포함하는 원격통신 네트워크에서 더 효과적으로 데이터 전송을 행하기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 하위층(12)의 목적은 하나 이상의 세그먼트들(9a, 9b)로부터 상기 상위층(14)으로 전송될 데이터 유닛(6)을 적어도 구성하는 것이며, 상기 방법에서 상기 수신되는 세그먼트들(1a, 1b)에서 발생하는 하나 이상의 에러들(5a)이 검출된다. 상기 상위층으로 전송될 상기 데이터 유닛(6)은 하나 이상의 에러들(5a)을 포함하는 하나 이상의 세그먼트들(9a, 9b)로부터 구성되고, 또한 상기 하나 이상의 에러들(5a)의 위치에 대한 정보는 상기 상위층(14)으로 전송된다.

Description

데이터 전송을 더 효과적으로 행하기 위한 방법 및 데이터 전송 프로토콜{Method for making data transmission more effective and a data transmission protocol}
이동 통신용 글로벌 시스템(GSM: Global System for Mobile Communications) 네트워크에서, 9.6 kbit/s의 데이터 전송 속도는 현재의 표준들에 의하면 심지어 느리고, 끊임없이 성장하는 멀티미디어의 공급 세계에서, 현재의 이동 네트워크들의 전송 용량은 불충분해지고 있다. 차세대 이동 전화를 위하여, 음성의 단순한 전송은 충분하지 않고, 상기 시스템은 또한 데이터및 비디오 접속들을 처리할 수 있어야 한다. 유니버설 이동 원격통신 시스템(UMTS: Universal Mobile Telecommunications System)은 예를 들어 매우 빠른 데이터 전송을 갖는 무선 통신을 제공하고 사용자에게 새로운 종류의 서비스들의 형태로 더 융통성있는 가능성을제공하는 글로벌 무선 멀티미디어 시스템이다. 상기 UMTS 네트워크의 기본적인 요건은, 현재의 시스템들에서 보다 전송 속도 및 가입자 접속 수 양자의 더 큰 용량 뿐만 아니라 현재의 이동 네트워크들에서 보다 더 좋은 서비스 품질, 더 넓은 커버리지 영역, 많은 수의 부가적인 서비스들을 제공하는 능력을 포함한다.
상기 UMTS 네트워크는 디지털 포맷으로 가져오게 되는 음성, 멀티미디어 또는 다른 정보를 전송하는 데 사용될 수 있는 유연한 데이터 전송 채널이다. 그것의 가장 단순한 형태로, 상기 UMTS는 거의 전 세계에 걸쳐 동작하고 인터넷 네트워크에 일정한 고속 접속을 갖는 전화 또는 휴대용 컴퓨터이다. 상기 UMTS는 고속 데이터율을 가지기 때문에 예를 들어 좋은 품질의 비디오 이미지들의 전송에 적합하다.
상기 UMTS 시스템의 기본적인 네트워크 솔루션은 상기 GSM 시스템에 기초한다. 상기 UMTS는 심지어 약 2기가 헤르츠, 즉 현재의 DCS-1800 네트워크(1800 MHz를 위한 디지털 셀룰러 시스템) 보다 더 높은 주파수에서 동작할 것이다. 상기 UMTS는 상기 GSM의 데이터 전송 용량보다 약 200배 더 높은, 2 Mbit/s의 전송 속도를 위한 용량을 갖는다. 상기 속도는 매우 좋은 품질의 비디오 이미지들의 전송에 충분하고, 그것은 예를 들어 그래픽 및 멀티미디어의 전송을 가능하게 한다. 최고 속도는 더 넓은 대역폭, 효과적인 데이터 압축 및 광대역 코드 분할 다중 접속(WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access) 무선 기술에 의해 달성된다. 종래의 코드 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access) 기술과 비교할 때, 차이점들은 약 두배 큰 주파수 영역 뿐만 아니라 더 큰 전송 용량, 더 좋은 품질, 더 작은 전력 소비를 포함한다. 사용될 애플리케이션이 더 작은 용량을요구하는 경우, 더 작은 용량이 할당되는데, 상기 용량의 나머지는 다른 것에 이용가능하다.
GSM 가입자 접속들과 같은 2세대 이동 전화들과 비교할 때 상기 UMTS의 이점은 IP(Internet Protocol) 지원 뿐만 아니라 2 Mbit/s의 잠재적인 전송 속도일 것이다. 동시에 이들은 비디오 통화 및 비디오 회의들과 같은 새로운 광대역 서비스들 뿐만 아니라 멀티미디어의 공급에 대한 가능성을 제공한다.
일반 패킷 무선 서비스(GPRS: General Packet Radio Service)는 특히 IP 패킷들의 전송에 매우 적합한, 상기 GSM 네트워크의 기술과 관련된 패킷-교환 데이터 서비스이다. 새로운 데이터 전송 기술은 현재의 GSM 네트워크에서 변화를 요구한다. 패킷들의 전송을 처리하기 위하여 2개의 새로운 노드들이 상기 네트워크에서 요구된다. 상기 노드들의 목적은 예를 들어, IP-기반 네트워크들과 같은 다른 네트워크에 패킷들의 변환 및 전송 뿐만 아니라 GSM 전화로부터 상기 패킷들의 전송 및 수신을 처리하는 것이다. 상기 GPRS는 4개의 다른 채널 코딩 방법들을 결정하는데 상기 채널 코딩 방법들에 의하여 전송될 데이터의 양은 상기 네트워크의 수신에 따라 제어될 수 있다. 한 타임 슬롯의 전송 용량은 9.05 kbit/s 내지 21.4 kbit/s 사이에서 변하고, 모든 8 타임 슬롯들이 동시에 사용중일 때 최대 전송 속도는 약 164 kbit/s이다. 전송될 패킷들의 최대 크기는 2kb이다. 상기 GPRS에 의해, 네트워크의 용량을 더 잘 이용하는 것이 가능한데, 이것은 개별 타임 슬롯들이 몇몇 접속들간에 분할될 수 있기 때문이다.
상기 UMTS 프로토콜 스택은 상기 GPRS와 비교할 때 소수의 실질적인 변화를포함한다. 이것은 상기 UMTS가 서비스 품질(QoS: quality of service)에 대한 상당히 더 높은 요구를 설정하고, 새로운 무선 인터페이스(WCDMA)가 상기 UMTS에서 사용되기 때문이다. 가장 중요한 변화중 하나는 링크 제어층(LLC: Link Control Layer)이 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜(PDCP: Packet Data Convergence Protocol) 층 아래에서 제거되었다는 사실이다. 상기 GPRS에 있어서, 이 층은 서브네트워크 종속 컨버전스 프로토콜(SNDCP: Subnetwork Dependent Convergence Protocol) 층에 의해 대체된다. 상기 UMTS에 있어서, 부호화가 무선 액세스 네트워크(RAN: Radio Access Network)에서 수행되기 때문에 이 LLC 층은 필수적이지 않다. 시그널링 메시지들의 전송에 있어서, 사용자 레벨 프로토콜들은 사용되지 않는다. 더욱이, 상기 서비스 품질과 관련된 인터리빙은 매체 액세스 제어(MAC: Medium Access Control) 층 및 L1 층(층 1 = 물리층)의 책임이다.
상기 UMTS 무선 인터페이스의 프로토콜 구조가 도 1에 도시된다. 상기 구조는 네트워크에서 동작하고 데이터 전송을 가능하게 하는 필요한 프로토콜 수단을 포함하는 이동 전화와 같은, 무선 통신 장치에서 구현된다. 상기 도면내의 블록들은 각 프로토콜의 표현에 대응한다. 점대점 접속들의 서비스 액세스 포인트들(20)(SAP: service access points)은 도면에서 다른 서브층들간에 위치하는 타원들로 도시된다. 상기 UMTS 무선 인터페이스는 3개의 다른 프로토콜 층들 L1(층 1 = 네트워크 층)(10), L2(층 2 = 데이터 링크층) 및 L3(층 3 = 네트워크층)으로 분할된다. 상기 층 L2는 서브층들 매체 액세스 제어(MAC: Media Access Control)(11), 무선 링크 제어(RLC: Radio Link Control)(12), 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜(PDCP: Packet Data Convergence Protocol)(14) 및 방송/멀티캐스트 제어(BMC: Broadcast/Multicast Control)(13)로 분할된다. 상기 층 L3는 제어 레벨(17) 및 사용자 레벨(16)로 분할된다. 상기 서브층들 PDCP(14) 및 BMC(13)는 상기 사용자 레벨(16)상에만 존재한다. 또한 L3는 최하단이 무선 자원 제어(RRC: Radio Resource Control)(15)인 서브층들로 분할되는데, 다음에 예를 들어 도 1에 도시되지 않은, 통화 제어(CC: Call Control) 및 이동 관리(MM: Mobile Management)와 같은 L3의 다른 서브층들이 온다.
상기 RLC 프로토콜의 목적은 상기 RLC 접속을 설정하고 유지하며 해제하는 것이다. 상기 상위 PDCP 서브층(14)은 하나의 RLC PDU(프로토콜 데이터 유닛)(1a 또는 1b)(도 3a)에 적합화될 수 있는 것보다 더 긴 RLC SDU들(서비스 데이터 유닛들)(6)(도 3b)을 제공할 수 있기 때문에, 상기 RLC SDU들(6), 즉 PDCP PDU들은 적합한 크기의 섹션들, 즉 페이로드 유닛들(PU: Payload Unit), 즉 세그먼트들로 분할되는데, 그중 하나는 각 RLC PDU(1a 또는 1b)에 적합화된다. 또한 헤더의 압축이 사용되는 경우, 몇몇 PU들이 하나의 RLC PDU(1a 또는 1b)에 적합화되는 것이 가능하다. 대응하여, 수신시 또는 상기 접속의 다른 종단에서, 이들은 하나의 RLC SDU(6)를 형성하기 위하여 다시 결합된다. 상기 헤더를 압축함으로써, 몇몇 PU들은 하나의 RLC PDU(1a, 1b)에 적합화될 수 있다. 링킹에 의해, 첫번째 RLC SDU(6)의 마지막 PU가 전체 RLC PDU(1a 또는 1b)를 채우지 않는 경우, 다음 RLC SDU의 첫번째 PU가 이 RLC PDU(1a 또는 1b)의 나머지를 채울 수 있는 방식으로 다른 RLC SDU들(6)을 구성하는 것이 가능하다. 링킹이 사용되지 않고 마지막 PU가 상기 전체RLC PDU(1a, 1b)를 채우지 않는 경우, 그것의 나머지는 패딩 비트들로 채워질 수 있다. 상기 PDU 및 상기 SDU는 비트 포맷으로 부호화된, 소정 형태의 소정 양의 정보를 포함한다.
사용자 데이터는 승인된 데이터 전송, 승인되지 않은 데이터 전송 또는 투과 데이터 전송을 사용하여 한 포인트에서 다른 포인트로 전송될 수 있는데, 상기 RLC SDU들은 RLC 프로토콜 정보를 부가함없이 전송된다. 데이터 전송은 서비스 품질 설정들을 사용하여 제어될 수 있다. 승인들이 사용될 때 에러들이 데이터 전송시 발생하는 경우, 상기 에러들은 상기 RLC PDU를 재전송함으로써 정정될 수 있다. 승인들 및 시퀀스 번호들이 사용될 때, 상기 RLC SDU들은 수신기에 정확한 순서로 신뢰성있는 방식으로 전달될 수 있다. 이 기능이 사용되지 않는 경우, 상기 수신기는 틀린 순서로 상기 RLC SDU들을 수신할 수 있다. 상기 수신기가 동일한 RLC PDU를 두번 수신하는 것이 가능한데, 이 RLC PDU는 상위 PDCP 서브층에 한번만 전송된다. 또한 상기 수신기는 적합하지 않은 경우 송신기의 전송 속도를 조정할 수 있다. 상기 RLC PDU가 수신될 때, 그것의 정확성은 상기 RLC PDU와 관련된 체크섬(checksum)에 기초하여 검사된다. 상기 RLC PDU의 어떤 부분이 결함이 있는 경우, 상기 RLC PDU와 관련된 전체 RLC SDU는 재전송이 이용가능하고 설정된 최대 재전송 회수가 도달되지 않은 경우 재전송된다. 그렇지 않으면 이 RLC SDU는 버려진다. 에러들이 또한 이 프로토콜의 기능에서 발생할 수 있기 때문에 이들 에러들을 발견하고 정정하는 것이 그 목적이다.
상기 RLC 프로토콜은 다음을 포함하는 상기 상위 PDCP 서브층에 서비스들을제공한다.
·상기 RLC 접속의 설정 및 해제, 그것에 의해 RLC 접속들을 설정하고 해제하는 것이 가능하다.
·투과 데이터 전송, 그것에 의해 어떤 RLC 프로토콜 정보를 부가함없이 하지만 RLC SDU의 분할 및 조립이 가능한 방식으로 RLC SDU들을 전송하는 것이 가능하다.
·승인되지 않은 데이터 전송, 그것에 의하여 모든 정확한 RLC SDU들이 상기 상위 PDCP 서브층에 즉시 한번만 전송되는 방식으로 그것의 도착을 보증함없이 상기 수신기에 정보를 전송하는 것이 가능하다.
·승인된 데이터 전송, 그것에 의해 도착한 모든 정확한 RLC SDU들이 정확한 순서로 또는 도착 순서로 즉시 상기 상위 PDCP 서브층으로 한번만 전송되는 방식으로 재전송들에 의해 안전한 방식으로 상기 수신기에 정보를 전송하는 것이 가능하다.
·서비스 품질 설정, 그것에 의해 재전송들에 의해 모든 RLC SDU들이 전송 순서로 정확하게 한번만 또는 도착 순서로 정확하게 한번만 상기 PDCP 서브층으로 전송될 수 있는 방식으로 상기 수신기에 보증된 데이터 전송을 제공하는데 사용될 수 있는 서비스 품질을 결정하는 것이 가능하다.
·복구할 수 없는 에러들의 통지, 그것에 의해 상기 RLC 서브층이 주어진 재전송들의 범위 및 상기 설정된 지연내에 부정확한 RLC PDU들을 정정할 수 없기 때문에 상기 RLC SDU가 전송될 수 없다고 상기 PDCP 서브층에 통지하는 것이 가능하다.
상기 PDCP 프로토콜의 주된 목적은 상기 상위 프로토콜 층들과 관련된 제어 정보를 압축하는 것이다. 상기 PDCP 프로토콜의 다른 목적은 전송 실체에서 용장한 제어 정보를 압축하고 수신 실체에서 그것을 압축해제하기 위하여, 상기 RLC 서브층에 의해 이해될 수 있는, 정수, 즉 RLC SDU로서 상기 상위층 프로토콜의 PDU를 매핑하는 것이다.
일반적으로, 슬라이딩 윈도우들은 플로우(flow) 제어 및 에러 상태들의 복구에 사용된다. 이 메카니즘에 있어서, 각 송신기는 소위 소정 크기의 전송 윈도우를 사용한다. 유사하게, 각 수신기는 소위 소정 크기의 수신 윈도우를 사용한다. 정확하게 수신된 데이터 블록들은 상기 송신기에 승인되고, 그것에 의해 새로운 데이터 블록들의 전송을 가능하게 하는 상기 윈도우는 앞으로 이동된다. 이것에 부가하여, 상기 수신기는 부정확한 데이터 블록들의 재전송에 대한 요청들을 전송할 수 있고 그들이 승인된 후, 상기 윈도우는 또한 "이동"된다. 몇몇 상황들에서, 상기 윈도우는 "정지"하고, 새로운 데이터 블록들의 전송은 방해된다.
도 2를 참조하면, 전술한 전송 윈도우는 다음 방식으로 작용한다. 상기 윈도우의 좌측의 각 패킷이 전송되고, 상기 패킷에 대한 승인이 도착한다. 상기 윈도우내에서, 맨좌측에, 첫번째로 전송된 승인되지 않은 패킷이 존재한다. 상기 윈도우의 바깥, 우측에 아직 전송되지 않은 패킷들이 존재한다. 더욱이, 상기 윈도우내에서 전송된 그리고 전송되지 않은 패킷들에 대한 경계를 나타내는 커서가 존재한다. 상기 커서는 보통 맨우측으로 매우 빠르게 슬라이딩한다.
상기 RLC 서브층의 가장 중요한 목적들중 하나는 신뢰성있는 데이터 전송 접속을 제공하는 것이고, 이것은 일반적으로 밑에 있는 층의 서비스들이 신뢰성이 없기 때문인데, 즉 메시지들이 분실될 수 있거나 상기 메시지들이 손상될 수 있기 때문이다. 부정확하게 수신된 RLC PDU들의 재전송은 상기 데이터 전송 프로토콜의 상기 RLC 층에 의해 처리된다. 상기 재전송 메카니즘은 전술된 전송 윈도우 및 수신 윈도우에 기초한다. 이 윈도우의 크기는 항상 사용되는 데이터 전송 프로토콜과 이용가능한 저장 용량의 요건간의 타협이다. 너무 작은 전송 윈도우는 상기 윈도우의 정지를 야기하고, 종종 상기 데이터 전송을 방해하는데, 이것은 전송되는 데이터의 양을 상당히 감소시킨다.
UMTS의 경우에 있어서, 재전송 메카니즘은 기본적으로 다음 방식으로 동작하는, 자동 반복 요청(ARQ: automatic repeat request)에 기초한다. 상기 수신 윈도우의 크기가 1인 경우, 상기 수신기는 RLC PDU들이 순서대로 도착하지 않는다면 도착하는 RLC PDU들을 수용하지 않는다. 따라서, 하나의 RLC PDU가 상기 프로세스에서 분실되는 경우, 상기 수신기는 상기 전송 윈도우가 가득 차기 전에, 나중에 전송된 모든 RLC PDU들을 버릴 것이다. 이것은 아무런 버퍼 공간도 요구하지 않기 때문에 상기 수신기를 위해 이 방법은 단순하다. 또한 상기 송신기는 상기 윈도우의 아래 경계상의 상기 RLC PDU들에 대한 승인이 도착하지 않는 경우, 그 후 전송된 모든 RLC PDU들은 재전송되어야 한다는 사실을 알고 있다. 따라서, 단지 하나의 타이머는 상기 송신기를 위해 충분한데, 상기 타이머는 상기 윈도우의 맨아래 경계가 전송될 때 항상 켜진다. 상기 타이머가 오프로 설정될 때, RLC PDU들의 전체 윈도우는 재전송될 것이다.
다른 한편으로, 상기 수신 윈도우의 크기가 1보다 큰 경우, 한 프레임의 손실은 다음 프레임들의 재전송을 반드시 요구하지 않는다. 그들이 상기 수신기에 의해 수신될 때 그들이 정확한 경우, 상기 수신기는 상기 수신 윈도우에 맞는 프레임들을 버퍼링한다. 프레임이 도착할 때 분실되거나 에러들을 포함하는 프레임은 상기 수신 윈도우의 맨아래 경계상에 남아 있고, 상기 수신 윈도우는 상기 분실된 프레임이 수신될 때까지 전송되지 않을 것이다.
도 2는 상기 전송 윈도우 및 상기 수신 윈도우의 크기가 4인 예를 사용하는 상술된 재전송 메카니즘을 도시한 것이다. 상기 예는 우선 상기 송신기의 관점에서 그리고 다음에 상기 수신기의 관점에서 연대순으로 검사된다. 상기 예에서, 전송될 상기 RLC PDU들(1a 및 1b)은 참조부호 DATA(x)로 표시되는데, x는 상기 RLC PDU의 시퀀스 번호이다. 대응적으로, 상기 승인들은 참조부호 ACK(x)로 표시되는데, x는 승인될 상기 RLC PDU의 시퀀스 번호이다.
상기 송신기는 DATA(0)을 전송하는데, 상기 전송 윈도우는 [0, 1, 2, 3]이다. 다음에, 상기 송신기는 유사한 방식으로 DATA(1)을 전송한다. 이제, 상기 송신기는 승인 ACK(0)을 수신하는데, 상기 전송 윈도우는 이제 [1, 2, 3, 4]이다. 상기 송신기는 DATA(2)를 전송한다. 이제, 상기 송신기는 승인 ACK(1)을 수신하는데, 상기 전송 윈도우는 이제 [2, 3, 4, 5]이다. 상기 송신기는 DATA(2)가 그것의 목적지에 절대로 도달할 수 없다는 사실을 알고 있지 않고, 따라서 상기 프로세스는 DATA(3) 및 DATA(4)의 전송을 계속 행한다. 상기 전송 윈도우는 여전히 [2, 3, 4,5]인데, 이것은 DATA(2)가 도착하지 않았기 때문이다. 이제 DATA(2)의 타이머가 개시되는데, 상기 전송은 상기 전송 윈도우의 시작 부분에서, 즉 DATA(2)의 전송에 의해 시작된다. 그 후, 상기 송신기는 승인이 수신될 때까지 또는 다음 타이머가 개시될 때까지 기다린다. 이러한 상황에서, 상기 송신기가 다음 패킷들을 재전송하는 것은 유리하지 않다. 보통, 전체 윈도우 또는 적어도 그것의 일부가 정확하게 수신되었음을 나타내는 다음 승인에서 통지가 도착하는지를 알기 위해 기다리는 것이 합리적이다. 이 경우, 상기 승인 ACK(4)은 DATA(3)의 타이머가 개시되기 전에 도착할 시간을 가지며, 따라서 상기 전송 윈도우는 [5, 6, 7, 8]이다. 이제 상기 송신기는 DATA(5)를 전송할 수 있다. 그 후 상기 프로세스는 상술된 방식으로 계속된다.
상기 수신기가 DATA(0)을 수신할 때, 상기 수신 윈도우는 [1, 2, 3, 4]이다. 그 후, 상기 수신기는 승인 ACK(0)을 전송한다. 이제, 상기 수신기는 DATA(1)을 수신하고, 따라서 상기 수신 윈도우는 [2, 3, 4, 5]이다. 승인 ACK(1)은 상기 송신기로 전송된다. 그 후, 상기 수신기는 예기되는 DATA(2) 대신에 DATA(3)을 수신하고, 따라서 상기 수신 윈도우는 이동되지 않고 DATA(3)이 버퍼링된다. 상기 수신기는 여전히 DATA(2)를 기다리지만, 그 대신 DATA(4)를 수신하고, 따라서 상기 수신 윈도우는 이동되지 않고, DATA(4)가 버퍼링된다. 다음, 상기 수신기는 상기 예기되는 DATA(2)를 수신하고 상기 버퍼는 DATA(3) 및 DATA(4)를 포함하며, 따라서 상기 수신 윈도우는 이제 [5, 6, 7, 8]이다. 패킷들은 이제 DATA(4)까지 수신되었기 때문에, 상기 송신기에 승인 ACK(4)를 전송하는 것이 가능하다. 그 후, 상기 수신기는DATA(5)를 수신하고, 따라서 상기 수신 윈도우는 이제 [6, 7, 8, 9]이다. 그 후, 상기 프로세스는 상술된 방식으로 계속된다.
각 RLC PDU는 체크섬을 포함하고 그것에 의해 상기 RLC PDU가 어떤 에러들을 포함하지 않는다는 것을 검사하는 것이 가능하다. 더 정확하게, 상기 UMTS에서, 상기 체크섬은 상기 L1 층에서 추가되고 검사되지만, 논리 동작의 관점에서, 이것은 상기 RLC 프로토콜의 특징과 비슷하다. 그러나, 이것은 상기 체크섬에 의해 보호되는 상기 데이터 블록이 또한 상기 RLC의 헤더 정보 및 아마도 또한 MAC 프로토콜의 헤더 정보를 포함하는 것을 초래한다. 보통, 승인들이 사용될 때, 부정확한 RLC PDU들은 그들이 정확하게 도착할 때까지 또는 설정된 최대 재전송 회수가 가득 찰때까지 되풀이해서 전송된다. RLC SDU의 모든 RLC PDU들이 상기 수신기로 정확하게 전송되었을 때, 상기 RLC SDU들은 구성될 수 있고 상위 PDCP 서브층으로 전송될 수 있다. 승인들이 사용되지 않는 경우, RLC SDU의 모든 RLC PDU들의 정확성이 검사된다. RLC PDU가 부정확한 경우, 상기 전체 RLC SDU는 버려진다.
상기 무선 환경때문에, 상기 UMTS는 고정된 네트워크와 비교할 때 한정된 대역폭과 더 큰 에러 가능성 및 더 긴 지연들을 갖는다. 차례로 실시간 애플리케이션들은 가능한 한 작은 지연을 필요로 한다. 단일 에러를 포함하는 패킷들이 버려지고 재전송될 때, 너무 늦기 전에 상기 패킷을 정확하게 전송할 시간이 존재하지 않는 상황들이 존재할 개연성이 있다.
본 발명은 원격통신 네트워크에서 더 효과적으로 데이터 전송을 행하기 위한 첨부된 청구항 1의 전제부에 의한 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 첨부된 청구항 11의 전제부에 의한 원격통신 네트워크의 프로토콜 수단에 관한 것이다. 더욱이 본 발명은 원격통신 네트워크에서 동작하도록 정해진, 첨부된 청구항 12의 전제부에 의한 무선 통신 장치에 관한 것이다.
도 1은 UMTS 프로토콜 스택에서 최하위 층들을 도시한 것이다.
도 2는 자동 반복 요청을 사용한 재전송 방법의 예를 도시한 것이다.
도 3a는 하나의 RLC SDU가 2개의 세그먼트들로 분할되고, 하나의 세그먼트는 잘못된 포인트를 포함하는 상황을 도시한 것이다.
도 3b는 PDCP 서브층으로 전송되는, 도 3a의 RLC SDU 및 PDCP 서브층상에 잘못된 포인트를 제공하는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 방법을 도시한 것이다.
도 3c는 PDCP 서브층으로 전송되는, 도 3a의 RLC SDU 및 PDCP 서브층상에 잘못된 포인트를 제공하는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 다른 방법을 도시한 것이다.
본 발명의 목적은 실시간 애플리케이션들에 적합하고 상기 애플리케이션에약간 손상된 데이터를 전송하는 것을 허용하는, 두 포인트들 사이에서 작은 지연들을 갖는 데이터 전송 접속을 생성하는 것이다. 더욱이, 본 발명의 목적은 실시간 데이터 전송의 품질을 개선하는 것이다.
본 발명에 의하면, 이들 목적들은 모든 잘못된 RLC SDU들이 자동으로 버려지지 않는 방식으로 달성될 수 있다. 상기 RLC PDU들은 상기 PDCP 서브층에 RLC SDU로서 항상 전송되지만, 에러들이 RLC PDU들에서 검출되는 경우, 상기 RLC SDU에서 잘못된 포인트의 위치에 대한 정보는 구성된 RLC SDU에 부가하여 상기 PDCP 서브층으로 전송된다. 이 정보에 기초하여, 상기 PDCP 서브층은 또한 필요한 경우, 상기 에러가 예를 들어 상기 상위 프로토콜 층들의 제어 정보에 옆에 위치한 경우 RLC SDU를 버릴 수 있다.
더 정확하게, 본 발명에 의한 방법은 청구항 1의 특징부에 존재하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의한 프로토콜 수단은 청구항 11의 특징부에 존재하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의한 무선 통신 장치는 첨부된 청구항 12의 특징부에 존재하는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 가지고, 종래 기술에 의한 해법들과 비교할 때 상당한 이점들이 달성된다. 상기 RLC 서브층이 잘못된 페이로드를 포함하는 RLC PDU들을 수용할 수 있고 RLC SDU내에 그들을 구성할 수 있을 때, 버려지는 RLC PDU들의 수는 상당히 감소된다. 따라서, RLC SDU가 상기 상위 서브층에 제시간에 전송되지 않는 상황에 대한 가능성이 상당히 감소된다. 더욱이, 상기 페이로드는 또한 열등한 접속들을 경유하여 실시간으로 성공적으로 전송될 수 있다. 여기에서, 실시간 서비스들과 관련하여, 승인되지 않은 데이터 전송이 보통 사용된다는 것은 주목되어야 한다. 따라서, 상기 RLC SDU들은 상기 RLC PDU들이 쉽게 손상될 수 있고 그들의 재전송이 심지어 시도되지 않기 때문에 쉽게 버려지게 된다. 따라서, 본 발명은 상기 SDU를 버리지 않을 가능성, 하지만 그대신 잘못된 페이로드 데이터를 사용하려고 시도하는 가능성을 제공한다.
다음에, 본 발명이 첨부된 도면들을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.
실시간 데이터 전송은 많은 요구들을 지연으로 향하게 하고, 따라서 완전하게 에러-없는 RLC SDU가 구성될 수 있는 방식으로 허용된 지연의 범위내에서 모든 잘못된 패킷들(RLC PDU)을 재전송하는 것은 항상 가능하지 않다. 그러므로, 대부분의 경우, 또한 실시간 데이터 전송에 있어서 상기 잘못된 RLC SDU들은 에러 정보를 가지고 상기 상위 서브층으로 전송되는 것이 더 유리하다. 종래 기술에 의하면, 상기 PDCP 서브층은 상기 에러가 위치하는 곳을 결정할 수 없다. 즉, 헤더 정보가 또한 압축될 수 있는, TCP/IP와 같은, 상기 PDCP 또는 상위 프로토콜 층들의 헤더 정보에 상기 에러가 위치하는 것이 가능하다. 상기 헤더내의 에러는 상기 상위 서브층들에서 심각한 문제들을 야기할 수 있다. 그러므로, 상기 헤더 정보가 완전히 정확한 것은 매우 중요하다. 대부분의 실시간 애플리케이션들은 전체 패킷이 그들간에 분실되는 상황과 비교할 때 상기 페이로드가 약간 잘못된 상황에서 합리적으로 잘 작동한다. 그러므로, 가능한 에러들이 상기 수신된 RLC SDU에서 어디에 위치하는지를 아는 것은 매우 유용하다.
예를 들어, 비디오 이미지가 데이터 전송 접속을 통해 실시간으로 전송되기를 원할 때, 약간 잘못된 페이로드는 전송될 상기 비디오 이미지의 품질에 크게 영향을 미치지 않는다. 에러는 심지어 관찰자에 의해 상기 비디오 이미지에서 검출될 수 없을 가능성이 있다. 다른 한편으로, 패킷이 일찍 충분히 정확하게 전송되지 않았기 때문에 상기 패킷이 상기 애플리케이션으로 전송될 수 없다면, 상기 비디오 이미지의 전송의 방해 뿐만 아니라 큰 왜곡이 상기 비디오 이미지에서 발생할 수 있다. 이것은 상기 비디오 이미지의 거의 보이지 않는 변화보다 훨씬 더 사용자를 방해할 수 있다. 유사하게, 사운드가 재생될 때, 작은 에러들이 들릴 수 있는 가능성은 없지만, 프레임이 분실되는 경우, 사운드의 재생시 중단이 발생할 수 있거나, 상기 사운드는 상기 페이로드가 단일 에러를 포함하는 상황보다 더 심하게 왜곡된다. 더욱이, 많은 실시간 애플리케이션들은, 상기 에러가 사용자에게 심지어 지각할 수 없는 방식으로, 어느 정도 에러들을 정정할 수 있다. 물론, 상기 데이터 전송 접속이 매우 열악한 경우, 잘못된 RLC SDU들은 종종 버려져야 한다. 따라서, 재생된 이미지 또는 사운드는 좋은 데이터 전송 접속이 이용가능한 상황에서 보다 필연적으로 더 조악한 품질을 갖는다.
도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 상기 데이터의 정확성은 각 RLC PDU에 대해 검사되고, 따라서 잘못된 영역(5a)은 하나의 세그먼트(9a, 9b)(상기 RLC 헤더(2)없는 RLC PDU(1a, 1b))의 정확성을 가지고 검출될 수 있다. 또한 상기 잘못된 영역(5a)이 정확하게 검출될 수 있는 방법을 사용하는 것이 가능한데, 즉 상기 에러가 시작하는 지점(7a)와 상기 에러가 끝나는 지점(7b)을 결정하는 것이 가능하다. 또한 상기 에러는 상기 분실된 RLC PDU일 수 있고, 부호화될 상기 RLC SDU(6)에서 상기 분실된 RLC PDU를 포함하는 상기 세그먼트의 전체 포인트는 상기 잘못된 영역(5a)을 구성한다. RLC PDU의 상기 RLC 헤더에 에러가 존재하는 경우, 이 RLC PDU는 버려져야 한다. 따라서, RLC PDU가 재전송될 수 없는 경우, 상기 RLC SDU에서 상기 RLC PDU에 포함된 이 세그먼트는 잘못된 영역으로 표시되어져야 한다.
첫번째 경우가 도 3a 및 도 3b에 도시된다. 이 경우 상기 RLC SDU에 속한 모든 RLC PDU들(1a, 1b)이 완전하게 정확히 수신되는 방식으로 모든 잘못된 RLC PDU들(1a, 1b)이 아직 재전송되지 않았을 때, 적어도 하나의 잘못된 포인트를 포함하는 RLC SDU(6)는 상기 상위 PDCP 서브층(14)으로 전송되어야 한다. 더욱이, 상기 에러 또는 에러들(5a)에 대한 정보는 상기 상위 PDCP 서브층으로 전송된다. 이것을위해 두가지 대안들이 존재한다. 첫번째 대안은 상기 에러(5a)가 위치하는 상기 세그먼트(9a, 9b)의 수가 상기 상위 서브층으로 전송되는 것이다. 이 경우 상기 PDCP 서브층은 상기 세그먼트(9a, 9b)의 정확한 크기를 알고 있어야 한다. 대안적으로, 상기 RLC 서브층은 상기 잘못된 세그먼트의 시작점(8a) 및 종단점(8b)을 상기 PDCP 서브층으로 전송할 수 있다. 상기 전송된 에러 정보에 기초하여, 상기 PDCP 서브층은 상기 에러가 특정 세그먼트내에 위치한다는 것을 알고 있다. 즉, 상기 세그먼트의 시작점(8a) 및 종단점(8b) 사이의 전체 영역(5b)은 상기 PDCP 서브층에서 틀리게 제공된다. 이것은 상기 PDCP 헤더 및/또는 상위 프로토콜 층들(4)의 제어 정보를 포함하는 상기 세그먼트(9a, 9b)에서 상기 에러(5a)가 발생하는 경우, 상기 전체 RLC SDU(6)가 결국 버려져야 한다는 것을 초래한다.
다른 경우가 도 3a 및 도 3c에 도시되어 있다. 이 경우 상기 RLC SDU에서 상기 에러(5a)의 정확한 위치를 나타내기 위하여 상기 상위 서브층으로 정보를 전송하는 것이 가능하다. 이제 상기 에러(5a)가 7a에서 시작하고 상기 에러(5a)가 7b에서 끝나는 상기 RLC SDU에서의 상기 비트들의 위치가 상기 PDCP 서브층으로 전송된다. 이 경우 상기 PDCP 서브층은 상기 전송된 에러 정보에 기초하여 상기 에러의 정확한 위치(5b)를 알고 있다. 즉 상기 PDCP 서브층에 의해 알려진 상기 에러의 위치(5b) 뿐만 아니라 상기 에러(5a)의 위치도 마찬가지이다. 따라서, 상기 PDCP 서브층이 상기 RLC 서브층의 분할에 대해 어떤 것도 알고 있을 필요는 없다. 이 메카니즘을 구현하기 위하여, 상기 RLC 서브층은 체크섬을 효과적으로 계산할 수 있어야 하는데, 그것에 기초하여 상기 잘못된 영역들(5a)을 정확하게 발견하는 것이 가능하다. 물론, 상기 RLC 서브층이 소정 영역들의 정확성을 가지고 상기 에러들(5a)을 검출할 수 있는 것이 가능한데, 그 길이는 예를 들어 상기 RLC SDU의 길이의 1/8일 수 있다. 이제, 상기 에러(5a)가 상기 PDCP 헤더 및/또는 상위 프로토콜 층들의 제어 정보(4)를 포함하는 상기 세그먼트(9a, 9b)에 존재하는 것이 가능하지만, 상기 RLC SDU(6)는 잘못된 것으로 표시된 상기 영역(5b)이 상기 PDCP 헤더(4) 옆에 위치하지 않는 한 반드시 버려질 필요는 없다.
도 1을 참조하면, 상기 RLC 서브층(12)으로부터 수신되고 구성된 상기 RLC SDU(6)(도 3a 내지 도 3c)는 상기 RLC PDCP 인터페이스를 경유하여 프리미티브(primitive) RLC-AM-DATA-Ind, RLC-UM-DATA-Ind 또는 RLC-TR-DATA-Ind에 의해 상기 PDCP 서브층(14)으로 전송된다. 또한 동일한 프리미티브가 상기 RLC 서브층(12)으로부터 상기 PDCP 서브층(14)으로 에러 정보의 전송을 위해 사용될 수 있다. 다음 표는 상기 RLC 서브층(12) 및 상기 PDCP 서브층(14) 간의 상기 프리미티브들을 제시한다. 상기 PDCP 서브층(14)으로 전송될 상기 에러 정보는 상기 표에서 언급되는 에러 세그먼트 표시(ESI: Error Segment Indication)일 수 있다. ESI는 예를 들어 상기 에러를 포함하는 상기 세그먼트(9a, 9b)의 시퀀스 번호 또는 상기 잘못된 영역(5b)이 시작하는 상기 RLC SDU(6)의 시작 부분의 비트들의 수 및 이 영역의 비트 길이일 수 있다.
다음에, 다른 프리미티브들의 기능이 또한 설명된다.
·RLC-AM-DATA-Req: 이 프리미티브에 의해 상기 PDCP 서브층(14)은 상기 RLC 서브층(12)에게 승인된 데이터 전송을 요청한다.
·RLC-AM-DATA-Ind: 이 프리미티브에 의해 상기 RLC 서브층(12)은 승인들을 사용하여 전송된 에러 정보(ESI) 및 상기 PDCP 서브층(14)의 RLC SDU들(6)을 전송한다.
·RLC-AM-DATA-Conf: 이 프리미티브에 의해 상기 RLC 서브층(12)은 PDCP 서브층(14)에 RLC SDU들(6)의 전송을 확인한다.
·RLC-UM-DATA-Req: 이 프리미티브에 의해 상기 PDCP 서브층(14)은 RLC 서브층(12)에게 승인되지 않은 데이터 전송을 요청한다.
·RLC-UM-DATA-Ind: 이 프리미티브에 의해 상기 RLC 서브층(12)은 승인들없이 전송된 에러 정보(ESI) 및 상기 PDCP 서브층(14)의 RLC SDU들(6)을 전송한다.
·RLC-TR-DATA-Req: 이 프리미티브에 의해 상기 PDCP 서브층(14)은 상기 RLC 서브층(12)에게 투과 데이터 전송을 요청한다.
·RLC-TR-DATA-Ind: 이 프리미티브에 의해 상기 RLC 서브층(12)은 투과 데이터 전송을 사용하여 전송된, 에러 정보(ESI) 및 상기 PDCP 서브층(14)의 RLC SDU들(6)을 전송한다.
일반 명칭 파라미터
Req. Ind. Resp. Conf.
RLC-AM-DATA Data, CFN, MUI Data, ESI 정의되지 않음 MUI
RLC-UM-DATA Data Data, ESI 정의되지 않음 정의되지 않음
RLC-TR-DATA Data Data, ESI 정의되지 않음 정의되지 않음
상기 PDCP 서브층(14)은 상기 RLC 서브층(12)에 의해 제공되는 상기 에러 정보를 포함하기 때문에, 상기 PDCP 서브층(14)은 상기 잘못된 PDCP SDU들(6)을 위해 어떤 것이 행해져야 하는지를 결정할 수 있다. 상기 결정은 상기 에러가 상기 SDU에서 발생한 지점에 기초하여 행해진다. 예를 들어, 상기 에러가 상기 PDCP SDU의시작 부분에서, 즉 상위 프로토콜 층들의 상기 제어 정보(4)에서 발생한 경우, 상기 헤더는 압축해제될 수 없을 것 같고, 따라서 상위층으로 상기 PDCP SDU를 전송하는 것은 유리하지 않다. 따라서, 이 PDCP SDU를 버리는 것이 유리하다. 예를 들어, 상기 에러가 상기 페이로드에서 발생한 경우, 상기 PDCP SDU는 상기 상위층으로 전송될 수 있다.
본 발명은 오직 상기에 제시된 실시예들에 제한되지 않고, 첨부된 청구항들의 범위내에서 변경될 수 있다.

Claims (12)

  1. 프로토콜 수단이 적어도 하나의 상위층 및 하위층을 포함하는, 데이터 전송을 위한 층 구조 프로토콜 수단을 포함하는 원격통신 네트워크에서 데이터 전송을 더 효과적으로 행하기 위한 방법으로서, 상기 하위층(12)의 목적은 하나 이상의 세그먼트들(9a, 9b)로부터 상기 상위층(14)으로 전송될 데이터 유닛(6)을 적어도 구성하는 것이며, 상기 방법에서 상기 수신되는 세그먼트들(1a, 1b)에서 발생하는 하나 이상의 에러들(5a)이 검출되는 방법에 있어서,
    상기 상위층으로 전송될 상기 데이터 유닛(6)은 하나 이상의 에러들(5a)을 포함하는 하나 이상의 세그먼트들(9a, 9b)로부터 구성되고, 또한 상기 하나 이상의 에러들(5a)의 위치에 대한 정보는 상기 상위층(14)으로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 수신될 전체 데이터 유닛(1a, 1b)이 분실되고 있다는 것이 또한 검출되고, 구성될 상기 데이터 유닛(6)에서 상기 분실된 데이터 유닛(1a, 1b)의 상기 세그먼트(9a, 9b)의 위치는 잘못된 영역(5a)으로 해석되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 잘못된 데이터 유닛들(1a, 1b)은 승인들 및 재전송들을 사용하여 소정 지연내에 상기 하위층(12)에서 정정되고, 상기 하위층(12)에서 상기 상위층(14)으로 전송될 상기 데이터 유닛(6)은 모든 데이터 유닛들(1a, 1b)이 정확하게 수신된 후 또는 주어진 지연내에 재전송에 의해 상기 잘못되거나 분실된 데이터 유닛들(1a, 1b)을 정정하기에 충분한 시간이 존재하지 않을 때, 상기 수신된 데이터 유닛들(1a, 1b)에 위치한 세그먼트들(9a, 9b)로부터 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 수신된 데이터 유닛에 위치한 상기 세그먼트(9a, 9b)의 크기는 상기 상위층(14)에서 결정되고, 상기 상위층(14)으로 전송될 상기 에러 정보는 상기 수신된 데이터 유닛(1a, 1b)에 위치하고 상기 에러들(5a)을 포함하는 상기 세그먼트들(9a, 9b)의 시퀀스 번호를 포함하고, 상기 상위층(14)에서 상기 에러들(5a)을 포함하는 상기 영역들(5b)은 상기 에러 정보 및 상기 세그먼트(9a, 9b)의 크기에 기초하여 계산되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제3항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 수신된 데이터 유닛들에 위치하고 하나 이상의 에러들을 포함하는 상기 세그먼트들(9a, 9b)의 시작점(8a) 및 종단점(8b)은 상기 상위층(14)에서 결정되고, 상기 상위층(14)으로 전송될 상기 에러 정보는 상기 에러(5a)가 위치한 상기 수신된 데이터 유닛들(1a, 1b)에 위치한 세그먼트들(9a, 9b)의 시퀀스 번호를 포함하며, 그 안에 상기 에러(5a)가 위치한 상기 영역들(5b)은 상기 에러 정보 및 상기 세그먼트(9a, 9b)의 상기 시작점(8a)과 종단점(8b)에 기초하여 상기 상위층(14)에서 계산되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 세그먼트(9a, 9b)는 또한 적어도 상기 상위 프로토콜 층의 제어 정보(4) 또는 헤더(3)를 포함하고, 상기 에러(5a)가 상기 상위 프로토콜 층의 제어 정보(4) 또는 헤더(3)를 포함하는 상기 구성된 데이터 유닛(6)의 섹션에 적어도 부분적으로 위치할 때 상기 구성된 데이터 유닛(6)이 버려지는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 내지 제3항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 에러의 상기 시작점(7a) 및 상기 종단점(7b)은 상기 하위층(12)에서 결정되고, 상기 상위층(14)으로 전송될 상기 에러 정보는 상기 구성된 데이터 유닛(6)의 상기 에러(5a)의 상기 시작점(7a) 및 상기 종단점(7b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 세그먼트(9a, 9b)는 또한 적어도 상위 프로토콜 층의 제어 정보(4) 또는 헤더(3)를 포함하고, 상기 에러(5a)가 상기 상위 프로토콜 층의 제어 정보(4) 또는 헤더(3)를 포함하는 적어도 부분적으로 구성된 데이터 유닛(6)의 섹션에 적어도 부분적으로 위치할 때 상기 구성된 데이터 유닛(6)이 버려지는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항 내지 제8항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 하위층은 무선 링크 제어(RLC: Radio Link Control) 층이고 상기 상위층은 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜(PDCP: Packet Data Convergence Protocol) 층인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항 내지 제9항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 수신된 데이터 유닛은 무선 링크 제어 프로토콜 데이터 유닛(RLC PDU: Radio Link Control Protocol Data Unit)이고 상기 구성된 데이터 유닛은 무선 링크 제어 서비스 데이터 유닛(Radio Link Control Service Data Unit)인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 층 구조 프로토콜 수단이 적어도 하나의 상위층 및 하위층을 포함하는, 데이터 전송을 위한 원격통신 네트워크의 프로토콜 수단으로서, 상기 하위층(12)의 목적은 상기 수신된 데이터 유닛들(1a, 1b)에 포함된 하나 이상의 세그먼트들(9a, 9b)로부터 상기 상위층(14)으로 전송될 데이터 유닛(6)을 구성하고 상기 수신된 세그먼트들(1a, 1b)에서 발생하는 하나 이상의 에러들(5a)을 검출하는 것인 프로토콜 수단에 있어서,
    더 효과적인 데이터 전송을 행하기 위하여, 상기 하위층(12)의 목적은 또한 하나 이상의 에러들(5a)을 포함하는 하나 이상의 세그먼트들(9a, 9b)로부터 상기 상위층으로 전송될 상기 데이터 유닛(6)을 구성하고, 또한 상기 상위층(14)으로 하나 이상의 에러들(5a)의 위치에 관한 정보를 전송하는 것임을 특징으로 하는 데이터 전송을 위한 원격통신 네트워크의 프로토콜 수단.
  12. 원격통신 네트워크에서 동작하도록 정해지고 프로토콜 수단이 적어도 하나의 상위층 및 하위층을 포함하는, 데이터 전송을 위한 층 구조 프로토콜 수단을 포함하는 무선 단말기로서, 상기 하위층(12)의 목적은 상기 수신된 데이터 유닛들(1a, 1b)에 포함된 하나 이상의 세그먼트들(9a, 9b)로부터 상기 상위층(14)으로 전송될 데이터 유닛(6)을 구성하고 상기 수신된 세그먼트들(1a, 1b)에서 발생하는 하나 이상의 에러들(5a)을 검출하는 것인 무선 단말기에 있어서,
    더 효과적인 데이터 전송을 행하기 위하여, 상기 하위층(12)의 목적은 또한 하나 이상의 에러들(5a)을 포함하는 하나 이상의 세그먼트들(9a, 9b)로부터 상기 상위층으로 전송될 상기 데이터 유닛(6)을 구성하고, 또한 상기 상위층(14)으로 하나 이상의 에러들(5a)의 위치에 관한 정보를 전송하는 것임을 특징으로 하는 무선 단말기.
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