KR20030008324A

KR20030008324A - 라디오 링크 프로토콜을 사용하는 이동통신시스템에서재전송 타이머 구동 방법

Info

Publication number: KR20030008324A
Application number: KR1020010043728A
Authority: KR
Inventors: 오연택
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2001-07-20
Filing date: 2001-07-20
Publication date: 2003-01-25
Anticipated expiration: 2021-07-20
Also published as: US20030028837A1; KR100424456B1; US7334175B2

Abstract

본 발명은 라디오 링크 프로토콜을 사용하는 이동 통신 시스템에서 재전송 프레임의 재전송 타이머 구동 방법을 제공한다. 이동 통신 시스템은 오류 프레임이 검출되면 송신단으로 재전송을 요구하며, 재전송 타이머를 구동한다. 이때 재전송 타이머가 동작되지 않고 홀드되는 경우가 발생하는데, 본 발명은 이런 경우를 최소화시킨다. 이에 따라 재전송 타이머는 홀드하지 않은 시간만큼 빨리 만료되어 이동 통신 시스템의 다음 동작을 빨리 수행하게 함으로써 데이터의 속도를 향상시킨다.

Description

라디오 링크 프로토콜을 사용하는 이동통신시스템에서 재전송 타이머 구동 방법{METHOD FOR DRIVING RE-TRANSMISSION TIMER IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM USING RADIO LINK PROTOCOL}

본 발명은 라디오 링크 프로토콜(Radio Link Protocol ; RLP)을 사용하는 이동통신시스템에서의 재전송 타이머 구동 방법에 관한 것이다.

일반적인 CDMA 이동통신 시스템에서 채택하고 있는 라디오 링크 프로토콜은은 무선채널에서 발생하는 에러를 복원하기 위해 NAK(Non-Acknowledgment)에 근거한 ARQ(Automatic Repeat Request) 기술을 사용하였다. 이러한 기술은 본원 출원인에 의해 특허 출원되어 2001년 5월 7일자 공개된 공개번호 제2001-35467호 "이동 통신시스템에서 라디오링크프로토콜에 따른 데이터 재전송 장치 및 방법"에 개시된 바 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 재전송 타이머의 동작을 설명하기 위한 도면으로서 이러한 종래 ARQ 기술을 도 1을 참조하여 간략히 설명한다. 전송단 RLP에서 전송한 데이터 프레임에 오류가 발생되면, 수신단 RLP는 해당 프레임의 재전송을 전송단 RLP에 요구한다. 이때 수신단 RLP는 재전송 요구와 동시에 재전송 타이머를 구동하며, 그 재전송 타이머는 라운드 트립 딜레이(Round Trip Delay 또는 Round Trip Time(RTT)라고도 함;이하, RTD라고 함)+여분의 값으로 설정된다. 상기 수신단 RLP는 해당 프레임이 수신될 때까지 재전송 타이머값을 계속 감소한다. 이와 같이 재전송 타이머값을 감소하는 중에 콘트롤 프레임, 재전송 프레임 또는 이레이저 프레임 등이 수신되면, 상기 수신단 RLP는 재전송 타이머를 홀드(hold)한다.

도 1에서는, 수신단 RLP가 콘트롤 프레임(도 1에서는 NAK 프레임) 및 이전의 NAK에 대한 응답으로서 재전송 프레임을 수신하였기 때문에 재전송 타이머를 홀드하였고, 그에 따라 도 1에서 점선으로 표시된 구간만큼 재전송 타이머 만료시기가 연장되었다. 그런데, 재전송 타이머값이 RTD 영역 범위에 있을 때 수신된 프레임들은 수신단 RLP에서 전송한 NAK 프레임에 의해 전송단 RLP의 동작이 영향을 받지 않고 전송한 프레임들이다. 따라서, 재전송 타이머값이 RTD 영역에 있을 때 재전송타이머를 특정 프레임 수신시 홀드하는 것은 재전송 타이머의 만료시기를 불필요하게 지연하는 원인이 되었다.

이와 같이 재전송 타이머값이 RTD 영역에 있을 때 재전송 타이머를 홀드하는 것은 재전송 타이머의 만료시기를 지연시켰는데, 이는 상위 계층으로의 데이타 전달의 지연을 야기시키며, 어플리케이션의 처리 속도를 저하시키는 문제점을 야기하였다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위해 재전송 타이머의 동작을 개선하여 재전송 타이머가 만료되는 시간을 지연하지 않음으로써 통신 시스템의 다음 동작을 빨리 수행하게 함으로써 데이터의 속도를 향상시키는 재전송 타이머 구동 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 라디오 링크 프로토콜을 사용하는 이동 통신 시스템에서 재전송 프레임의 재전송 타이머 구동 방법에 있어서, 오류 프레임이 검출되면 송신단으로 재전송을 요구하며, 재전송 타이머를 구동하는 단계와, 상기 재전송 요구후에, 미리 정해진 라운드 트립 딜레이 시간이 경과할 때까지 상기 재전송 타이머를 홀드하지 않고 구동하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 1는 종래 기술에 따른 재전송 타이머의 동작을 설명하기 위한 도면,

도 2는 본 발명이 적용되는 RLP에 따른 데이터 송수신 장치의 구성도를 나타내는 도면,

도 3은 본 발명에 따른 재전송 타이머의 동작을 보여주는 도면,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 재전송 타이머를 구동하기 위한 제어 흐름을 나타내는 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하 본 발명은 라디오 링크 프로토콜에서 수신단 RLP가 NAK를 전송한후 재전송 타이머 구동시 RTD 영역에서는 재전송 타이머를 수신된 프레임의 종류에 상관없이 항상 감소시킴으로써 타이머의 만료를 빠르게 유도하고, 결과적으로 상위 계층으로 전달되는 데이터의 지연을 최소화하기 위한 방안에 대해서 설명할 것이다.

도 2는 본 발명이 적용되는 RLP에 따른 데이터 송수신 장치의 구성도를 나타내는 도면이다. 도 2에 도시되지 않았지만, 단말기와 기지국은 어플리케이션(예컨대, Web, Telnet, FTP)과 RLP 처리기(11,21) 사이에 네트워크 프로토콜[TCP(Transmission Control Protocol)/IP(Internet Protocol)] 처리부 및 링크 프로토콜[PPP(Point-to-Point Protocol] 처리부를 통해 데이터를 송수신한다. 즉, 상위 서비스처리부들이 만든 데이터는 최종적으로 링크 프로토콜 패킷의 형태로 하위 계층에 전달되고, 하위 계층에서는 적절한 프로토콜을 사용하여 전송하게 된다.

도 2을 참조하면, 물리계층 처리기(15,25)는 CDMA2000 규격에 따라서 단말기와 기지국 사이에 물리 채널을 연결하고, RLP처리기(11,21)에서 전달되는 RLP 프레임들을 상기 연결된 물리 채널을 통하여 상대편 물리 계층에게 전달하고, 상기 물리 채널을 통하여 수신된 RLP 프레임들을 RLP처리기(11,21)에게 전달하는 구성 요소들을 하나의 블럭으로 나타낸 것이다.

다중화/역다중화 제어기(13,23)은 물리계층 처리기(15,25)에게 전달할 RLP 프레임들에 대해서 목적지와 크기 등의 정보를 RLP 프레임들 앞에 붙인 후 물리계층 처리기(15,25)에게 전달하는 다중화 기능과, 반대로 수신된 RLP 프레임에 대해서 목적지와 크기를 확인한 후 상위 RLP처리기(11,21)에게 전달하는 역다중화 기능을 수행한다. 상기 다중화/역다중화 제어기(13,23)은 기본적으로 CDMA2000 규격에 따른 동작을 수행한다.

CDMA2000 규격에 따라 물리 채널이 연결되면, RLP 처리기(11,21)은 우선 초기화 작업(Initialization/Reset Procedures)을 수행하여 왕복 지연 시간(ROUND TRIP DELAY)를 구한다. 상기 초기화 작업은 표준안에서 채틱된 RLP 규격에 따라 수행된다. 상기 초기화 작업을 마친 RLP처리기(11,21)은 다중화/역다중화 제어기(13,23)가 RLP 프레임을 요구할 때마다 요구되는 개수와 크기에 맞게 프레임을 생성하여 해당하는 다중화/역다중화 제어기(12,23)에게 전달한다. 상기 다중화/역다중화 제어기(13,23)은 미리 설정된 시간(예: 20 ms)마다 RLP처리기(11,21)에게 RLP 프레임을 요구할 수 있으며, RLP처리기(11,21)에서 전달한 RLP 프레임에 역다중화에 필요한 정보를 기록한 후 이를 물리계층 처리기(15,25)에게 전달한다.

또한 상기 물리계층 처리기(15,25)는 매 설정시간(20 ms)마다 수신된 정보를 상기 다중화/역다중화 제어기(13,23)에게 전달한다. 상기 다중화/역다중화 제어기(13,23)는 수신된 정보에서 RLP 프레임들을 분리하여 RLP처리기(11,21)에게 전달한다.

상기 RLP처리기(11,21)는 수신된 RLP 프레임들에 대해서 기본적으로는 RLP 규격에 따라 해석하는 동작을 수행한다. RLP 규격에 따르면, 상기 RLP처리기(11,21)은 조각 프레임을 생성하고 해석하는 일을 수행한다. 즉, 보내야하는 재전송 프레임의 크기가 상기 다중화/역다중화 제어기(13,23)에서 허용하는 크기보다 크면, RLP처리기(11,21)는 이것을 조각 프레임으로 만들어서 전송하게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 재전송 타이머의 동작을 보여주는 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따르면 수신단 RLP는 재전송 타이머가 RTD 값에 해당하는 영역에서는 수신된 프레임의 종류에 상관없이 재전송 타이머를 항상 감소시킨다. RTD는 전술한 바와 같이 송신단 RLP와 수신단 RLP 사이에서 프레임의 왕복 지연 시간(RTD)으로서, 수신단 RLP가 NAK를 전송하고 송신단 RLP로부터 재전송 프레임을 수신할 때까지의 최소 시간을 나타낸다. 따라서, 재전송 타이머가 RTD 영역에 있을 때 수신되는 프레임들은 그 종류와 관계없이 수신단 RLP에서 전송한 NAK 프레임에 의해서 전송단 RLP가 그 동작에 아무런 영향을 받지 않고 송신한 프레임들이다. 그러나 재전송 타이머값이 RTD값보다 큰 여분의 영역에서는 수신단 RLP에서 전송한 NAK 프레임이 전송단 RLP 동작에 영향을 미치므로 수신단 RLP는 NAK 프레임, 재전송 프레임, 이레이저 프레임을 수신한 경우에는 재전송 타이머를 홀드하고 데이터 프레임 또는 아이들 프레임을 수신하는 경우에는 재전송 타이머를 홀드하지 않고 계속적으로 감소시킨다.

여기에서, 수신단 RLP가 재전송 프레임을 수신한지 못한 경우는 2가지가 있는데, 첫 번째로 전송단 RLP에서 NAK 프레임을 수신하지 못한 경우, 두 번째로 송신단 RLP에서 재전송 프레임을 전송했지만, 수신단 RLP에서 재전송 프레임을 수신하지 못한 경우이다. 이 경우 수신단 RLP에서는 재전송 프레임보다 낮은 우선 순위의 프레임을 수신한 경우 재전송 타이머를 계속 감소시켜 타이머가 만료되면 다음 동작 예컨대, 새로운 NAK 프레임을 전송단 RLP로 전송하거나 수신된 데이터를 모아서 상위 계층으로 전달한다. 수신단 RLP는 재전송 프레임을 수신하지 못해 데이터를 복원하지 못하더라도 상위 계층에서 복원할 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 재전송 타이머의 동작을 표 1로 나타내었다.

수신된 프레임의 종류	재전송 타이머의 동작
수신된 프레임의 종류	여분<재전송 타이머값≤(ROUD D TRIP DELAY+여분)	재전송 타이머 ≤여분
콘트롤 프레임	감소	멈춤
재전송 프레임	감소	멈춤
새로운 데이터 프레임	감소	감소
아이들 프레임	감소	감소
이레이저 프레임	감소	멈춤

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 재전송 타이머를 구동하기 위한 제어 흐름을 도시하고 있다. 도 4의 제어 흐름은 수신단 RLP에서 하나의 프레임을 수신할 때마다 수행된다.

도 4를 참조하면, 수신단 RLP 처리기는 단계 101에서 프레임을 수신하면, 단계 103단계로 진행하여 재전송 타이머가 설정되어 있는지를 검사한다. 만약, 재전송 타이머가 설정되어 있으면 RLP 처리기는 105단계로 진행한다. 수신단 RLP 처리기는 수신하지 못한 프레임을 알게 되면 전송단 RLP로 NAK를 전송한 후 재전송 타이머를 구동시키기 때문에, 프레임을 수신할 때마다 재전송 타이머가 설정되어 있는지를 검사함으로써 재전송 타이머의 동작을 제어할 수 있다.

이어서, 상기 RLP 처리기는 단계 105에서 재전송 타이머값이 RTD 영역 내에 있는 지를 검사한다. 이러한 검사는 재전송 타이머값이 여분값보다 큰 지를 판단함으로써 수행된다. 재전송 타이머값은 수신단 RLP가 NAK 프레임을 보낸 후 재전송 타이머를 적절한 값으로 설정하고 재전송 타이머의 값을 감소시키면서 재전송 타이머값이 '0'이 될 때까지 재전송 요청한 프레임이 도착하는 것을 대기하기 위한 값이다. 즉, 재전송 타이머값은 RTD + 여분의 값으로부터 점점 감소하여 0값이 된다. 따라서, RLP 처리기는 재전송 타이머값이 여분으로 설정된 값보다 크면 RTD 영역에 있는 것으로 판단하고, 재전송 타이머값이 여분값보다 작으면 RTD 영역을 지나 여분 영역에 있는 것으로 판단할 수 있다.

수신단 RLP 처리기는 재전송 타이머값이 여분값보다 크면 단계 111로 진행하여 수신된 RLP 프레임의 종류에 상관없이 재전송 타이머를 멈추지 않고 구동시킨다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 RLP 처리기는 재전송 타이머가 RTD 영역에 있는 경우에는 전송단 RLP로부터 프레임을 수신하는 것과 상관없이 재전송 타이머를 멈추지 않고 계속 감소시킨다. RLP 처리기(11,21)는 초기화 작업(Initialization/Reset Procedures)시 전송단 RLP와 수신단 RLP사이에서 데이터가 왕복하는데 걸리는 시간인 RTD(왕복 지연 시간)값을 구한다. 이 RTD값은 수신단 RLP가 NAK를 전송하고 송신단 RLP로부터 재전송 프레임을 수신할 때까지의 최소 시간을 나타내기 때문에, 수신단 RLP 처리기가 재전송 타이머가 RTD 구간에 있는경우에 수신하는 프레임들은 해당 NAK 프레임과 관련이 없이 전송단 RLP로부터 전송되는 프레임들이다. 따라서, 본 발명은 재전송 타이머가 RTD 구간에 있을 때 프레임을 수신하면 그 종류에 상관없이 재전송 타이머를 멈추지 않고 구동시키도록 구성한다.

수신단 RLP 처리기는 단계 105에서 재전송 타이머값이 여분값보다 크지 않으면 단계 107로 진행한다. 즉, RLP 처리기는 재전송 타이머값이 여분값보다 작으면 재전송 타이머가 도 3의 여분 영역에 있는 것으로 판단한다. 즉, 이 여분 영역에서 수신되는 프레임은 RLP 처리기가 전송한 NAK 프레임에 전송단 RLP의 동작이 영향을 받아 전송한 프레임이다. 그에 따라 수신단 RLP 처리기는 수신 프레임이 데이터 프레임, 아이들 프레임이면 재전송 타이머를 멈추지 않고 감소하고, NAK 프레임, 재전송 프레임, 이레이저 프레임을 수신하면 재전송 타이머를 멈춘다.

수신단 RLP 처리기는 단계 107에서 수신된 RLP 프레임의 종류를 판단한다. 상기 표 1에 보여지는 바와 같이, RLP 프레임은 콘트롤 프레임, 아이들 프레임, 데이터 프레임(재전송 프레임 포함) 및 이레이저 프레임 등이 있다. 상기 수신 RLP 프레임의 종류를 판단한후, 상기 RLP 처리기는 109단계에서 상기 수신된 프레임이 아이들 및 데이터 프레임중 하나인지를 검사한다. 만일, 상기 수신 프레임이 아이들 및 데이터 프레임중 하나이면, 상기 RLP제어기는 111단계로 진행하고 그렇지 않으면 단계 113으로 진행한다. RLP 처리기는 단계 111에서 재전송 타이머를 멈추지 않고 감소시키고 단계 117로 진행한다..

한편, RLP 처리기는 단계 113에서 상기 수신된 프레임이 이레이저 프레임,콘트롤 프레임 및 재전송 프레임중 하나인지를 검사한다. 이어서 RLP 처리기는 검사 결과 수신 프레임이 이레이저 프레임, 콘트롤 프레임 및 재전송 프레임중 하나이면 단계 115로 진행하여 재전송 타이머를 멈추고(hold) 단계 117로 진행한다.

RLP 처리기는 단계 117에서 RLP 처리가 종료되지 않았으면 단계 101로 리턴한다. 즉, 본 발명에 따른 제어 흐름은 RLP 상에서 데이터 송수신이 이루어지는 동안에 프레임이 수신될 때마다 행해진다. RLP 처리기는 프레임이 수신될 때마다 본 발명의 제어 흐름을 수행하는데 통상적으로 프레임의 길이인 20ms 단위로 수행한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 RLP 통신장치에서 재전송 타이머를 효과적으로 동작시킴으로써 상위 계층으로 전달되는 데이터의 지연을 최소화할 수 있다. 즉, RLP 수신단에서 재전송 타이머가 RTD 영역에 있는 경우에는 수신된 프레임의 종류에 상관없이 재전송 타이머를 계속 감소시킴으로써 타이머의 만료를 빠르게 유도하여 상위 계층으로 전달되는 데이터의 지연을 최소화한다. 이는 곧 어플리케이션의처리속도를 향상시킬 수 있는 이점을 가진다.

Claims

라디오 링크 프로토콜을 사용하는 이동 통신 시스템에서 재전송 프레임의 재전송 타이머 구동 방법에 있어서,

오류 프레임이 검출되면 송신단으로 재전송을 요구하며, 재전송 타이머를 구동하는 단계와,

상기 재전송 요구후에, 미리 정해진 라운드 트립 딜레이 시간이 경과할 때까지 상기 재전송 타이머를 홀드하지 않고 구동하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 재전송 타이머 구동방법.
제1항에 있어서,

상기 라운드 트립 딜레이 시간이 경과한 후에 프레임이 수신되면, 수신된 프레임의 종류를 판별하는 단계와,

상기 수신된 프레임이 아이들 프레임 및 데이터 프레임중 어느 하나이면, 상기 재전송 타이머를 홀드하지 않고 구동하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 라운드 트립 딜레이 시간이 경과한 후에 프레임이 수신되면, 수신된 프레임의 종류를 판별하는 단계와,

상기 수신된 프레임이 이레이저 프레임 및 콘트롤 프레임, 재전송 프레임중 어느 하나이면, 상기 재전송 타이머를 홀드하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 방법.