KR20070090588A

KR20070090588A - 다중 무선 링크를 통한 병렬 전송 방법

Info

Publication number: KR20070090588A
Application number: KR1020060020490A
Authority: KR
Inventors: 샤오유 리우; 도미선; 박용석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2006-03-03
Publication date: 2007-09-06
Also published as: KR101223870B1; US8400988B2; US20070206529A1

Abstract

본 발명의 다중 무선 접속 인터페이스를 이용한 전송 방법은, 서로 다른 주파수 대역으로 통신이 가능한 적어도 두 개의 무선 접속 인터페이스를 가지는 송신기와 수신기로 구성되며, 상기 송신기와 수신기 각각은 하나의 상위 계층 서비스 별로 다중 무선 전송 개체(Entity)를 활성화 시켜 패킷 단위로 데이터를 송수신하는 다중 무선 전송 계층과 상기 다중 무선 전송 개체에 대해 상기 무선 접속 인터페이스를 담당하는 적어도 하나의 무선 접속 개체를 활성화 시켜 상기 패킷을 서브패킷 단위로 분할하여 송수신하는 무선 접속 계층을 포함하는 무선 통신 시스템을 위한 전송 방법으로서, 상기 송신기의 다중 무선 전송 개체가 상기 송신기의 무선 접속 개체로부터 특정 패킷에 대한 패킷 전송 성공 지시자를 전달 받고, 상기 패킷 전송 성공 지시자를 받으면 다음 패킷을 전송한다. 본 발명의 다중 무선 접속 인터페이스를 이용한 병렬 전송 방법에서는 하위 계층의 무선 접속 링크의 상태에 따라 채널 상태가 좋은 링크를 재전송 링크로 선택함으로써 효율적이고 신속한 데이터 전송이 가능하다.

메쉬 망(mesh network), 멀티홉(multi hop), 다중 무선 접속 (multi radio accesses: RAs)

Description

다중 무선 링크를 통한 병렬 전송 방법{CONCURRENT TRANSMISSION METHOD OVER MULTIPLE RADIO LINKS}

도 1a은 본 발명의 다중 무선 링크 통신 방법이 적용될 시스템 환경을 보인 개략적인 구조도;

도 1b는 본 발명의 다중 무선 링크 통신 방법이 적용될 또 다른 시스템 환경을 보인 개략적인 구조도;

도 2은 본 발명의 무선 통신 시스템의 다중 무선 링크 통신 방법을 설명하기 위한 개념도; 그리고

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 무선 접속 전송 방법의 재전송을 위한 시그널링 메커니즘을 설명하기 위한 개념도이다.

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는 다중 무선 접속 통신을 지원하는 시스템에서의 다중 무선 접속 인터페이스를 이용한 병렬 전송 방법을 제공하는 것이다.

무선 메쉬는 기존의 무선랜 (wireless local area network: WLAN)의 한계를 극복하기 위한 새로운 무선 네트워크 기술로서 유비쿼터스 구현을 위한 차세대 소출력 무선기술로 중요한 역할이 예상된다.

기존의 무선랜은 하나의 액세스 포인트를 중심으로 다수의 컴퓨터가 연결되어, 점대점(point-to-point) 또는 점대다(point-to-multipoint) 방식으로 네트워크를 구성한다. 그러나 메쉬 네트워크에서는 무선기능을 가진 디바이스들이 서로 통신함으로써 망의 신뢰도를 높이고, 적은 출력을 이용한 확장을 가능하게 한다.

메쉬 네트워크는 광대역 인터넷 접속을 제공하기 위해 고려할 수 있는 멀티 합 무선 네트워크로서 그 중요성이 높아지고 있다. 메쉬 네트워크에서 노드들은 이동이 없거나 최소한의 이동을 하며 일반적으로 배터리 전력에 의존하지 않는다. 따라서, 이동성이나 전력 소모를 줄이는 것보다는 네트워크 용량을 향상시키기 위한 기법들에 대한 연구가 활발하다.

한편, 주파수 스팩트럼 및 망 요소들과 같은 모든 망 자원을 공유하여 사용자요구에 대한 가능한 한 최선의 자원을 제공하기 위한 접근 방안으로서 다중 무선 접속 (multi-radio access: MRA) 개념이 대두 되었으나, 구체적인 구현 방안이 제안된 바 없다.

또한, 현재의 멀티 홉 망에서 다중 무선 접속 인터페이스의 장점을 활용하지 못하고 있는 실정이며, 다중 무선 인터페이스를 지원한다 하더라도 계층간 서로 다른 재전송 메커니즘이 운용되고 있기 때문에 두 개 이상의 무선 접속 링크를 통한 효율적인 전송을 기대하기 어렵다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 이종의 다중 무선 접속 인터페이스를 통신 환경에 따라 효율적으로 활용함으로써 시스템 성능을 최적화 할 수 있는 전송 방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 전송 방법은 서로 다른 주파수 대역으로 통신이 가능한 적어도 두 개의 무선 접속 인터페이스를 가지는 송신기와 수신기로 구성되며, 상기 송신기와 수신기 각각은 하나의 상위 계층 서비스 별로 다중 무선 전송 개체를 활성화 시켜 패킷 단위로 데이터를 송수신하는 다중 무선 전송 계층과 상기 다중 무선 전송 개체에 대해 상기 무선 접속 인터페이스를 담당하는 적어도 하나의 무선 접속 개체를 활성화 시켜 상기 패킷을 서브패킷 단위로 분할하여 송수신하는 무선 접속 계층을 포함하는 무선 통신 시스템에서 구현된다. 본 발명의 일 국면에 따른 전송 방법에서 상기 송신기의 다중 무선 전송 개체가 상기 송신기의 무선 접속 개체로부터 특정 패킷에 대한 패킷 전송 성공 지시자를 전달 받고, 상기 패킷 전송 성공 지시자를 받으면 다음 패킷을 전송한다.

바람직하게는, 상기 수신기의 패킷 재전송 요청을 받으면 상기 송신기의 다중 무선 전송 개체가 요청된 패킷을 재전송한다.

바람직하게는, 상기 패킷 전송 성공 지시자를 전달 받는 단계는 상기 수신기의 다중 무선 전송 개체가 특정 패킷 수신을 감지하고, 패킷 수신 성공 지시자를 상기 수신기의 무선 접속 개체에 전달하고, 상기 패킷 수신 성공 지시자를 전달 받으면 상기 수신기의 무선 접속 개체가 패킷 전송 성공 메시지를 상기 송신기의 무 선 접속 개체로 전송하는 것을 포함한다.

바람직하게는, 상기 패킷 전송 성공 지시자를 전달 받는 단계는 상기 수신기의 다중 무선 전송 개체가 특정 패킷의 미수신을 감지하고, 패킷 수신 실패 지시자를 상기 수신기의 무선 접속 개체에 전달하고, 상기 패킷 전송 실패 지시자를 전달 받으면, 상기 수신기의 무선 접속 개체가 해당 패킷의 재전송 요청 메시지를 상기 송신기의 무선 접속 개체에 전송하는 것을 포함한다.

바람직하게는, 상기 패킷 미수신을 감지하는 단계는 상기 수신기의 무선 접속 개체로부터 특정 패킷을 구성하는 서브패킷들을 전달 받고, 상기 서브패킷들의 일련번호를 참조하여 일련번호의 순서가 틀리면 해당 패킷을 폐기하는 것을 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 무선 링크를 통한 통신 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1a은 본 발명의 다중 무선 링크 통신 방법이 적용될 시스템 환경을 보인 개략적인 구조도로서, 기지국(10)과 단말들(21, 22, 23), 그리고 상기 기지국(10)의 커버리지를 연장시키는 중계국(31, 33)들로 구성된다. 상기 기지국(10)과 각각의 중계국(31, 33)은 동일 또는 서로 다른 무선 링크를 통해 통신할 수 있고 단말들(21, 22, 23)은 기지국 또는 중계국을 통해 통신을 한다. 본 실시예에서는 상기 중계국(31)과 단말(22)이 두 개의 무선 링크를 통해 통신하는 예로서, 다중 무선 링크 제어 (multiple radio link control: MRLC) 계층과 다수의 무선 접속 인터페이스를 지원하는 무선 접속(radio access: RA) 계층을 포함한다. 상기 MRLC 계층에서는 하나의 상위 계층 서비스에 대해 하나의 MRLC 개체(40)가 활성화되고 상기 RA 계층에서는 하나의 MRLC 개체(40)에 대해 다수의 RA 개체(51, 52)가 활성화 될 수 있다. 따라서, 중계국 (31)과 단말(22)은 두 개의 무선 링크를 통해 통신을 함으로써 병목 현상이 발생하는 것을 막을 수 있으며 효율적인 자원 관리가 가능하다.

도 1b는 본 발명의 다중 무선 링크 통신 방법이 적용될 또 다른 시스템 환경을 보인 개략적인 구조도로서, 단말과 중계국 사이 다중 무선 접속 통신이 아닌 중계국 (31, 33) 간 다중 무선 접속 통신을 보이고 있다. 도 1a에서와 마찬가지로 필요 시 하나 이상의 무선 링크를 통해 통신을 수행하므로 시스템 용량을 증가시키는 것이 가능하다.

도 2은 본 발명의 무선 통신 시스템의 다중 무선 링크 통신 방법을 설명하기 위한 개략도이다.

도 2에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 구성하는 송수신기는 각각의 다중무선접속제어계층(multiple radio link control: MRLC)(110, 120)을 통해 다중 무선 접속 인터페이스를 운용하게 된다.

각 송수신기의 MRLC (110, 120)는 상위 계층 데이터를 처리하기 위한 다중 무선 전송 (Multiple Radio Transmission: MRT) 부계층(113)과 상기 MRT 부계층 (113)으로부터 처리되어 전달되는 상위 계층 데이터를 무선 링크를 통해 전송하고 무선 링크를 통해 수신되는 신호 순서에 맞게 상기 다중 무선 전송 부계층 (113)으 로 전달하는 무선 접속 (Radio Access: RA) 부계층 (115)을 포함한다.

상기 MRT 부계층 (113)에서는 하나의 상위 계층 서비스에 대응하여 하나의 다중 무선 전송 개체 (MRT Entity) (114)가 송수신을 담당한다. 한편, 상기 RA 부계층(115)에서는 통신 환경에 따라 하나의 MRT 개체(114)에 대해 다수의 RA 개체 (117, 118)를 활성화 시킬 수 있다. 상기 RA 개체(117, 118)는 서로 다른 무선 주파수 대역(frequency spectrum)을 담당하는 무선 인터페이스에 대응한다. 예를 들어, 상기 제1 RA 개체 (117)는 802.11 무선인터페이스를 담당하는 동안 상기 제2 RA 개체 (118)는 802.16 무선인터페이스를 담당하는 것이 가능하다.

상기 MRLC (110)는 상기 다중 무선 전송 부계층 (113)과 상기 무선 접속 부계층(115)을 제어하기 위한 다중 무선 자원 관리 모듈 (112)을 갖추고 있어 상기 MRT 부계층(113)과 상기 RA 부계층(115)을 관리한다.

상기와 같이 구성된 무선통신 시스템에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전송 방법에서는 재전송을 위한 2가지 수준의 시그널링 메커니즘이 이용된다. 첫 번째는 MRT 계층 간의 원격 ACK로서 수신기의 MRT 개체가 패킷을 수신하지 못하면 오류 정정을 위해 송신기 MRT 개체로 MRT 패킷 재전송을 요청한다.

두 번째는 하위 계층에 의한 전송 확인 메커니즘으로서 각 RA 개체는 서로 다른 재전송 메커니즘으로 동작하며 수신기의 대응(peer) RA 개체로부터 RA 계층 ACK를 수신하면 해당 패킷이 성공적으로 전송되었음을 상위 MRT 개체로 알린다.

도 3에서, 하나의 서비스를 위해 활성화된 MRT 개체는 하나의 재전송 버퍼(210)와 해당 서비스를 위해 이용될 두 개의 RA 개체를 위한 전송 버퍼 (220, 230)를 갖추고 있다. 하나의 MRT 개체에 대응해 활성화되는 RA 개체의 수는 무선 환경에 따라 결정되므로 상기 전송 버퍼의 수도 RA 개체의 수에 대응하여 결정된다.

상기 MRT 개체는 각 RA 인터페이스의 채널 환경 등을 고려하여 미리 정해진 패턴으로 상기 재전송 버퍼에 저장되어 있는 패킷들을 RA 개체 별로 전송 버퍼에 전달한다. 제1 RA 개체에 대한 제1 전송 버퍼 (220)에 3, 4, 5 번째 패킷이 저장되고 제2 RA 개체에 대한 제2 전송 버퍼 (230)에 1번째와 2번째 패킷이 임시 저장되어 있음을 알 수 있다.

상기 패킷들은 해당 RA 개체의 분할 패턴에 따라 서브패킷으로 분할되어 대응하는 무선 인터페이스를 통해 전송된다. 예를 들어, 제1 RA 개체를 통해 서비스 될 제3, 제4, 제5 패킷은 제1 내지 제9 RA-1 서브패킷으로 분할되어 전송되고 제2 RA 개체를 통해 서비스될 제1 및 제2 패킷은 제5 내지 제8 RA-2 서브패킷으로 분할되어 전송된다.

한편, 상기 송신측 MRT 개체에 대응하는 수신측 MRT 개체는 송신측 MRT 개체로부터 전송되는 패킷들을 배열하여 상위 계층으로 전달하기 위한 수신 버퍼(250)를 포함한다. 또한, 수신측 RA 부계층은 송신측 RA 개체들에 대응하는 제1 및 제2 RA 개체를 포함하고 대응 송신측 RA 개체로부터 수신되는 서브패킷들을 패킷 단위로 복원하여 상위 MRT 개체로 전달한다.

도 3은 상기 송신측의 제1 RA 개체를 통해 전송된 서브패킷들 중 제4 및 제5 서브패킷이 수신되지 않은 경우로서, 수신측의 제1 RA 개체는 해당 서브패킷에 대한 재전송 요청을 송신측 제1 RA 개체에 요청하게 된다. 상기 제1 및 제2 RA 개체는 별개의 재전송 매커니즘으로 동작한다.

상기 MRT 계층의 관점에서, 송신측 MRT 개체가 제1 RA 개체를 통해 전송된 제4 및 제5 서브패킷을 포함하는 제4 패킷의 전송 실패를 알게 되는 시점은 수신측 MRT 개체로부터 해당 패킷에 대한 NACK을 받는 순간이다. 상기 수신측 MRT 개체가 NACK를 전송하는 시점은 제5 패킷 수신 후 타이머가 타이머가 만료되는 시점 t₂이 된다.

본 발명의 일 실시예에서는 수신측 MRT 개체가 제5 패킷을 받은 시점 t₁에서 제4 패킷이 수신되지 않았음을 제1 RA 개체에게 알려 재전송을 요청한다. 성공적인 수신에 대해서 수신측 RA 개체는 수신 확인 (ACK) 메시지를 송신측 대응 RA 개체에게 전송하고 ACK를 수신한 RA 개체는 이를 MRT 개체에 알려 다음 패킷 전송을 준비한다.

이와 같이, 패킷 수신 실패를 확인함과 동시에 하위 계층 재전송을 수행함으로써 재전송 메시지 전송을 위한 시간을 최소한 Δt 만큼 줄일 수 있다.

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 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져 야 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 다중 무선 접속 인터페이스를 이용한 병렬 전송 방법에서는 하나 이상의 무선 인터페이스를 이용함으로써 시스템 용량 및 중계 용량을 증가 시키거나 조절할 수 있다.

또한, 본 발명의 다중 무선 접속 인터페이스를 이용한 병렬 전송 방법에서는 하위 계층의 무선 접속 개체 별 시그널링을 통해 상위 계층 패킷의 성공적인 전송을 알림으로써 신속한 패킷 전송이 가능하다.

또한, 본 발명의 다중 무선 접속 인터페이스를 이용한 병렬 전송 방법에서는 하위 계층의 무선 접속 링크의 상태에 따라 채널 상태가 좋은 링크를 재전송 링크로 선택함으로써 효율적이고 신속한 데이터 전송이 가능하다.

Claims

서로 다른 주파수 대역으로 통신이 가능한 적어도 두 개의 무선 접속 인터페이스를 가지는 송신기와 수신기로 구성되며, 상기 송신기와 수신기 각각은 하나의 상위 계층 서비스 별로 다중 무선 전송 개체를 활성화 시켜 패킷 단위로 데이터를 송수신하는 다중 무선 전송 계층과 상기 다중 무선 전송 개체에 대해 상기 무선 접속 인터페이스를 담당하는 적어도 하나의 무선 접속 개체를 활성화 시켜 상기 패킷을 서브패킷 단위로 분할하여 송수신하는 무선 접속 계층을 포함하는 무선 통신 시스템에 있어서,

상기 송신기의 다중 무선 전송 개체가 상기 송신기의 무선 접속 개체로부터 특정 패킷에 대한 패킷 전송 성공 지시자를 전달 받고;

상기 패킷 전송 성공 지시자를 받으면 다음 패킷을 전송하는 전송 방법.
제 1항에 있어서, 상기 수신기의 패킷 재전송 요청을 받으면 상기 송신기의 다중 무선 전송 개체가 요청된 패킷을 재전송하는 전송 방법.
제 1항에 있어서, 상기 패킷 전송 성공 지시자를 전달 받는 단계는:

상기 수신기의 다중 무선 전송 개체가 특정 패킷 수신을 감지하고;

패킷 수신 성공 지시자를 상기 수신기의 무선 접속 개체에 전달하고;

상기 패킷 수신 성공 지시자를 전달 받으면, 상기 수신기의 무선 접속 개체가 패킷 전송 성공 메시지를 상기 송신기의 무선 접속 개체로 전송하는 것을 더욱 포함하는 전송 방법.
제 3항에 있어서, 상기 패킷 전송 성공 지시자를 전달 받는 단계는:

상기 수신기의 다중 무선 전송 개체가 특정 패킷의 미수신을 감지하고;

패킷 수신 실패 지시자를 상기 수신기의 무선 접속 개체에 전달하고;

상기 패킷 전송 실패 지시자를 전달 받으면, 상기 수신기의 무선 접속 개체가 해당 패킷의 재전송 요청 메시지를 상기 송신기의 무선 접속 개체에 전송하는 것을 더욱 포함하는 전송 방법.
제 4항에 있어서, 상기 패킷 미수신을 감지하는 단계는:

상기 수신기의 무선 접속 개체로부터 특정 패킷을 구성하는 서브패킷들을 전달 받고;

상기 서브패킷들의 일련번호를 참조하여 일련번호의 순서가 틀리면 해당 패킷을 폐기하는 것을 더욱 포함하는 전송 방법.