KR20080023066A - 데이터 무선통신 시스템에서 손실 패킷 보고와 재전송 요구방법 및 그 장치 - Google Patents

데이터 무선통신 시스템에서 손실 패킷 보고와 재전송 요구방법 및 그 장치 Download PDF

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KR20080023066A
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Abstract

본 발명은 데이터를 전송할 수 있는 무선 통신 시스템에서 패킷의 수신 여부를 알리기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 데이터를 전송할 수 있는 무선 통신 시스템에서 손실된 패킷을 알리기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 데이터 무선 통신 시스템에서 손실된 패킷을 보고하기 위한 방법에 있어서, 손실된 패킷의 정보를 수집하는 과정과, 미리 정해진 손실된 패킷의 보고 시간이 도래할 시 상기 손실된 패킷의 첫 번째 시퀀스 번호와 연속하여 손실된 패킷의 마지막 시퀀스 번호로 손실 보고 메시지를 생성하는 과정과, 상기 생성된 손실 보고 메시지를 전송하는 과정을 포함한다.
패킷 데이터, 손실 보고, RTCP, RTP.

Description

데이터 무선통신 시스템에서 손실 패킷 보고와 재전송 요구 방법 및 그 장치{APPARATUS AND METHOD FOR REPORTING LOSS PACKET AND RETRANSMITTING REQUEST IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM FOR DATA TRANSMISSION}
도 1은 수신기에서 전송된 패킷의 손실 유무를 알리기 위해 현재 사용되고 있는 메시지 규격을 도시한 도면,
도 2는 무선 통신 시스템에서 일반적으로 패킷이 전송되는 경우 손실된 패킷과 정상적으로 수신된 패킷들을 구별하여 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기의 블록 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 손실 패킷을 지시하기 위한 메시지의 형식을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따라 손실 패킷을 지시하기 위한 메시지의 형식을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 휴대 단말기에서 손실된 패킷의 보고 시 제어 흐름도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 손실된 패킷의 재전송을 위한 메시지의 형 식을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 손실 또는 지연된 패킷의 재전송 요구 메시지의 상세 구조도,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 데이터 무선 통신 시스템의 무선 단말기에서 손실 패킷의 녹화 시 제어 흐름도.
본 발명은 데이터를 전송할 수 있는 무선 통신 시스템에서 패킷의 수신 여부를 알리기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 데이터를 전송할 수 있는 무선 통신 시스템에서 손실된 패킷을 알리기 위한 장치 및 방법과 재전송을 요구 방법에 관한 것이다.
통상적으로 무선 통신 시스템은 음성 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에서 출발하였으며, 현재 기술이 급속도로 발전하면서 다양한 종류의 데이터 서비스를 제공할 수 있는 형태로 발전하고 있다. 이와 같이 무선 통신 시스템에서 제공할 수 있는 서비스는 크게 실시간 서비스와 유사 실시간 서비스 및 비실시간 서비스 등으로 나눠볼 수 있다.
실시간 서비스의 대표적인 예로, 음성 서비스가 있다. 또한 유사 실시간 서비스로는 PTT(Push To Talk), VoIP(Voice of IP) 서비스, 비디오 서비스(VOD, Video On Demand) 및 화상 통신(VT, Video Telephone) 등이 있다. 그리고 마지막으로 비실시간 서비스로는 인터넷 네트워크와 접속하여 각종 서버로 데이터를 다운로드/업로드 하는 서비스, 각종 게임이나 금융 서비스 등의 다양한 서비스가 있다.
일반적으로 실시간 서비스인 음성 서비스는 실시간성이 매우 중요하다. 또한 유사 실시간 서비스에서도 서비스의 지연시간에 매우 민감한 서비스가 된다. 따라서 무선 통신 시스템에서 상기한 바와 같이 지연에 민감한 유사 실시간 서비스를 제공하기 위해서 별도의 프로토콜을 이용하여 통신을 수행하도록 하고 있다.
이를 좀 더 상세히 설명하면, 인터넷을 통해 영상이나 음성 스트리밍 서비스를 제공하기 위해 표준 규약인 RFC 1889에서는 실시간 전송 프로토콜(Real Time transport Protocol, 이하 'RTP'라 칭하기로 한다)을 정의하여 사용하고 있다. 또한 RFC 1889에서는 상기 RTP와 함께 RTP 제어 프로토콜(RTP Control Protocol, 이하 'RTCP'라 칭하기로 한다)을 규정하여 인터넷을 통해 영상이나 음성의 스트리밍 서비스를 제공하도록 하고 있다. 따라서 무선 통신 시스템에서도 데이터 서비스를 제공하기 위해서 RTP 및 RTCP를 이용하여 패킷 데이터 서비스를 제공하고 있다.
한편, 무선 통신 시스템에서 패킷 데이터 서비스를 제공할 때, 무선 채널의 환경에 따라 전송된 패킷이 유실되거나 또는 수신 후 복조 및 복호 과정에서 정상적으로 복원할 수 없는 경우가 발생한다. 이는 무선 환경이 급격히 변화하거나 또는 그 밖의 다양한 경우에서 발생할 수 있다. 이와 같이 전송된 데이터가 유실되거나 복조 및 복호에 실패한 경우 이를 재전송하여 서비스 품질을 향상시키기 위한 다양한 방안이 사용되고 있다.
무선 통신 시스템의 송신기에서 패킷 데이터를 전송하고 나면, 전송된 패킷이 정상적으로 수신하였는지 또는 유실되었는지를 알 수 없다. 따라서 수신기에서는 전송된 패킷을 정상적으로 수신하였는가를 알려주게 되며, 이러한 방법 중 하나로 RTP 패킷 손실에 따른 수신 불량(NACK) 신호를 이용하는 방법이 있다. 이와 같이 전송된 RTP 패킷에 손실이 발생하였는지를 알려주기 위한 규격은 앞에서 설명한 표준 규격에서 정의되어 있으며, H.264 표준을 이용하는 방법을 사용하고 있다.
도 1은 수신기에서 전송된 패킷의 손실 유무를 알리기 위해 현재 사용되고 있는 메시지 규격을 도시한 도면이다.
상기 도 1에 도시한 전송 규격은 RFC 2032 및 H.264에 규정되어 있는 손실 패킷을 알리기 위한 메시지의 형태이다. 상기 도 1에 도시되어 있는 정보들을 살펴보면, 페딩(Padding)(101)되는 정보와 RTCP 패킷에 포함된 수신 블록의 개수를 알리는 RC(102)와 부하(load)의 형식이 RTCP의 손실 패킷 정보임을 알리는 "PT=RTCP_NACK"와 길이 정보(Length)(104)를 포함한다. 그리고 RTCP 동기화 소스 식별자인 SSRC(105)를 알리도록 구성되어 있다. 그리고 마지막으로 손실된 패킷의 첫 번째 시퀀스 번호(FSN, First Sequence Number)(110) 및 손실 패킷의 비트 마스크 정보(BLP, Bitmask of following Lost Packets)(111)를 포함한다.
따라서 수신기는 패킷을 수신하지 못하였거나 복조 또는 복호에 실패한 패킷들 중 첫 번째 패킷의 시퀀스 번호와 그 이후 패킷들의 수신 정보를 제공할 수 있다. 이를 도 2를 참조하여 살펴보기로 한다.
도 2는 무선 통신 시스템에서 일반적으로 패킷이 전송되는 경우 손실된 패킷 과 정상적으로 수신된 패킷들을 구별하여 도시한 도면이다.
상기 도 2에서는 손실된 패킷을 빗금으로 표기하였다. 따라서 손실된 패킷들은 200, 202, 203, 206, 207, 208, 209, 213, 214가 된다. 이와 같이 손실된 패킷들을 지정하기 위해서 FNS(110) 값은 200을 가지게 되며, 이후 BLP(111) 값들은 "0110011110001100"과 같이 표기된다. 여기서 "0"의 값은 패킷의 손실이 없음을 알리는 것이고, "1"의 값은 패킷이 손실되었음을 알리는 값이 된다.
상기한 방법으로 손실 패킷을 알리는 경우에 손실 패킷의 양이 많은 경우 이를 알리기 어렵다는 문제가 있다. 즉, 상기한 방법을 이용하여 손실 패킷을 알리는 방법은 FSN(110)의 값이 존재하는 위치가 손실 패킷을 알리는 것이다. 그리고 나머지 손실 패킷의 위치는 상기 FNS 이후의 패킷부터 BLP(111) 값을 이용하여 하나의 비트가 하나의 패킷의 손실 여부를 알릴 수 있다. 따라서 BLP(111)의 값이 총 16비트를 가지므로, 16개의 값을 알릴 수 있다. 즉, 한번의 메시지를 전송할 때 FSN(110)과 BLP(111)을 이용하여 총 17개 밖에는 손실 패킷의 수를 지정할 수 없다는 문제가 있다. 또한 고속의 패킷인 경우 상기한 바와 같이 많은 양의 패킷이 계속적으로 특정 단말에게 전송된다. 그러나 위와 같은 방법으로 손실된 패킷을 알리게 되면, 17개 이상 패킷이 손실된 경우 이를 알리는데 어려움이 있다는 문제가 있다.
또한 무선 통신 시스템에서 패킷은 일반적으로 연속해서 오류가 발생하는 경우가 많다. 이는 무선 채널 상황의 변화가 급격히 이루어지지 않기 때문이다. 그러나 상기한 방법을 사용하는 경우에는 연속해서 발생하는 오류를 적절히 알릴 수 없 다는 문제가 있다.
한편, 최근 기술의 발전에 힘입어 무선 단말기의 기능이 크게 발전하고 있다. 예전의 무선 단말기는 단지 음성 통신 또는 데이터 통신만을 위한 방식만을 제공하였다. 그러나 현재에는 무선 단말기는 단지 음성 또는 데이터 통신만을 위한 형태에서 벗어나 다양한 기능을 제공할 수 있는 형태로 발전하고 있다. 예를 들어 라이브 방송 또는 스트리밍 데이터 서비스를 제공받는 경우 재생되는 데이터를 저장하여 이후에 재생할 수 있는 녹화 기능을 제공할 수도 있으며, 무선 단말기에 사용자가 원하는 각종 음악 파일을 저장하여 언제든 청취할 수 있는 오디오 재생 기술 등으로 다양한 형태로 발전하고 있다.
상기한 기술들 중 라이브 방송 또는 스트리밍 데이터 서비스를 제공받을 때 무선 채널의 상황이 열악해지면, 패킷이 손실될 수 있다. 이와 같이 손실된 패킷을 수신하는 경우에 무선 단말기는 정상적인 데이터를 수신하지 못하였기 때문에 비디오 또는 오디오의 끊김 현상으로 정지된 상태 또는 비정상적인 서비스를 제공받을 수밖에 없다. 이러한 현상은 사용자가 실시간으로 특정 서비스를 시청 또는 청취하지 않고 녹화하여 이후에 시청 또는 청취하고자 하는 경우에도 동일하게 발생한다. 즉, 무선 채널 상태의 불안정으로 인하여 손실된 패킷이 존재하면 사용자는 이후에 녹화된 서비스를 재생할 때, 서비스 품질(QoS, Quality of Service)이 저하된 서비스를 제공받을 수밖에 없게 된다.
따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 패킷 데이터 무선 통신 시스템에서 손실된 패킷을 정확히 알릴 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 패킷 데이터 무선 통신 시스템에서 많은 양의 손실된 패킷을 알릴 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 패킷 데이터 무선 통신 시스템에서 연속하여 발생한 패킷의 손실을 알릴 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
따라서 본 발명의 또 다른 목적은 데이터 무선 통신 시스템에서 손실된 패킷의 재전송을 위한 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 데이터 무선 통신 시스템에서 양질의 서비스 품질을 가지는 데이터 서비스를 제공할 수 있는 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 장치는, 데이터 무선 통신 시스템에서 손실된 패킷을 보고하기 위한 장치에 있어서, 무선 신호를 기저대역 신호로 변환하여 출력하며, 송신할 데이터를 전송 대역으로 변환하는 무선 통신부와, 상기 기저대역 신호를 수신하여 복조 및 복호하고, 전송할 데이터를 부호화 및 변조하며, 수신된 패킷의 오류 정보를 보고하는 데이터 처리부와, 상기 데이터 처리부로부터 손실된 패킷의 정보를 수집하고, 미리 정해진 손실된 패킷의 보고 시간이 도래할 시 상기 손실된 패킷의 첫 번째 시퀀스 번호와 연속하여 손실된 패킷의 마지막 시퀀스 번호로 손실 보고 메시지를 생성하고, 상기 데이터 처리부 및 상기 무선 통신부를 통해 상기 손실 보고 메시지를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시 예에 따른 장치는, 데이터 무선 통신 시스템에서 손실된 패킷을 보고하기 위한 장치에 있어서, 무선 신호를 기저대역 신호로 변환하여 출력하며, 송신할 데이터를 전송 대역으로 변환하는 무선 통신부와, 상기 기저대역 신호를 수신하여 복조 및 복호하고, 전송할 데이터를 부호화 및 변조하며, 수신된 패킷의 오류 정보를 보고하는 데이터 처리부와, 상기 데이터 처리부로부터 손실된 패킷의 정보를 수집하고, 미리 정해진 손실된 패킷의 보고 시간이 도래할 시 상기 손실된 패킷의 첫 번째 시퀀스 번호와 첫 번째 시퀀스 번호로부터 연속하여 손실된 패킷까지의 길이를 손실 보고 메시지로 생성한 후 상기 데이터 처리부 및 상기 무선 통신부를 통해 상기 손실 보고 메시지를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 방법은, 데이터 무선 통신 시스템에서 손실된 패킷을 보고하기 위한 방법에 있어서, 손실된 패킷의 정보를 수집하는 과정과, 미리 정해진 손실된 패킷의 보고 시간이 도래할 시 상기 손실된 패킷의 첫 번째 시퀀스 번호와 연속하여 손실된 패킷의 마지막 시퀀스 번호로 손실 보고 메시지를 생성하는 과정과, 상기 생성된 손실 보고 메시지를 전송하는 과정을 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시 예에 따른 방법은, 데이터 무선 통신 시스템에서 손실된 패킷을 보고하기 위한 방법에 있어서, 손실된 패킷의 정보를 수집하는 과정과, 미리 정해진 손실된 패킷의 보고 시간이 도래할 시 상기 손실된 패킷의 첫 번째 시퀀스 번호와 첫 번째 시퀀스 번호로부터 연속하여 손실된 패킷까지의 길이를 손실 보고 메시지로 생성하는 과정과, 상기 손실 보고 메시지를 전송하는 과정을 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 방법은, 데이터 무선 통신 시스템의 무선 단말에서 손실된 패킷의 재전송 요구 방법에 있어서, 수신되어 복호 및 복조한 패킷의 손실을 검사하는 과정과, 손실된 패킷이 존재할 시 손실된 패킷의 재전송을 위한 재전송 요구 메시지를 생성하는 과정과, 상기 재전송 요구 메시지를 실시간 전송 프로토콜 메시지의 특수 프로파일 확장 메시지에 포함하여 전송하는 과정을 포함한다. 또한 상기 무선 단말기에서 패킷의 녹화가 이루어질 경우 상기 과정들을 수행할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 하기 설명에서는 구체적인 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기의 블록 구성을 개략적으로 도 시한 도면이다. 이하 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 패킷 손실을 알리기 위한 휴대 단말기의 블록 구성 및 그 동작에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 또한 상기 도 3을 참조하여 본 발명에 따라 손실된 패킷의 재전송을 위한 동작과 재전송된 패킷을 저장 및 녹화 시 동작에 대하여 상세히 설명한다.
무선 통신부(301)는 안테나(ANT)를 통해 기지국(BS, Base Station)으로부터 수신되는 소정 주파수 대역의 신호를 기저대역 신호로 변환하여 출력하며, 송신할 신호를 미리 설정된 주파수 대역의 신호로 변환하여 안테나(ANT)를 통해 기지국으로 송신한다. 상기 무선 통신부(301)는 수신된 신호를 기저대역 신호로 변환 시 수퍼헤테로다인 방식을 사용할 수도 있으며, 직접 변환 방식을 사용할 수도 있다. 본 발명의 실시 예에서는 이러한 변환 방식에 제한을 두지 않는다.
데이터 처리부(303)는 기저대역으로 변환된 신호를 복조 및 복호하여 사용자에게 제공할 데이터와 제어 데이터를 구분한다. 이와 같이 구분된 데이터 중 사용자에게 제공할 데이터는 스피커(SPK)로 출력되거나 표시부(307)로 각각 또는 동시에 출력한다. 그리고 제어 데이터인 경우 제어부(311)로 출력하여 휴대 단말기의 제어에 사용하도록 한다. 이러한 제어 데이터는 시그널링 신호, 세션의 설정 및 해제 등 다양한 신호들이 될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 이러한 제어 신호들에 대하여 제한을 두지 않으며, 사용되는 채널 또한 제한을 두지 않는다.
또한 상기 데이터 처리부(303)는 상기 제어부(311)의 제어에 의해 후술될 본 발명에 따른 손실 패킷 지시 메시지 및 손실 및 지연 패킷의 재전송 요구 메시지를 부호화 및 변조하여 기지국으로 송신한다. 상기 데이터 처리부(303)는 상기 무선통 신부(301)를 통해 송신되는 신호를 부호화 및 변조하는 송신부와, 상기 수신되는 신호를 복조 및 복호화 하는 수신부를 포함할 수 있다. 따라서 상기 데이터 처리부(303)는 모뎀(MODEM) 및 코덱(CODEC)을 포함할 수 있다. 여기서 상기 코덱은 패킷 데이터 등을 처리하는 데이터 코덱과 음성 등의 오디오 신호를 처리하는 오디오 코덱을 포함한다. 상기 데이터 코덱은 본 발명에 따른 녹화가 이루어질 시 수신된 패킷의 부호화(encoding)를 수행한다.
메모리(305)는 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory) 또는 기타 모든 저장 매체를 포함한다. 상기 메모리(305)에는 휴대 단말기의 동작에 필요한 제어 데이터 및 각종 사용자 데이터를 저장할 영역을 구비한다. 여기서 사용자 데이터라 함은 사용자가 저장한 전화번호, 문자 메시지 등의 정보들을 말하며, 제어 데이터란, 휴대 단말기에서 호(call)의 착/발신에 필요한 제어 데이터, 시그널링 등에 필요한 제어 데이터, 각종 응용 프로그램들을 위한 데이터 및 본 발명에 따라 손실 패킷의 지시를 위해 필요한 제어 데이터 등을 포함한다. 또한 상기 메모리(305)는 패킷 서비스 데이터의 녹화 시 패킷 데이터를 저장한다. 이때 저장되는 패킷 데이터는 녹화를 위한 부호화(encoding)를 수행할 수 있다.
표시부(307)는 제어부(311)의 제어에 의해 휴대 단말기의 현재 상태 또는 수행 중인 동작 모드 또는 시간 정보 등 다양한 정보를 사용자에게 제공한다. 또한 표시부(307)는 수신된 패킷이 VOD(Video On Demand) 서비스 패킷이나 영상 정보를 포함하는 경우 이러한 영상 정보를 표시하게 된다. 상기 표시부(307)는 일반적으로 액정 표시 장치(LCD, Liquid Crystal Display)로 구성되나, 본 발명에서 상기 표시 부(307)를 액정 표시 장치로 한정하지 않는다.
키입력부(309)는 일반적으로 키패드 형식의 매트릭스(matrix) 구조를 가지며, 사용자가 입력하는 키 신호를 발생하여 제어부(311)로 제공한다. 또한 키입력부(309)는 키 매트릭스 구조 이외에도 터치패드 또는 음성 신호 인식 등으로 구성할 수 있으며, 사용자가 제어부(311)로 특정한 신호를 입력하기 위한 구성이면 된다. 따라서 키입력부(309)는 반드시 키패드 형식의 매트릭스 구조일 필요는 없다.
제어부(311)는 휴대 단말기에서 통신에 필요한 제어 동작 및 사용자의 요구에 의한 응용 프로그램 등이 구동되며, 상기 데이터 처리부(303)의 기능을 포함할 수 있다. 또한 상기 제어부(311)는 이하에서 설명될 본 발명에 따라 손실 패킷 지시 정보를 송신하기 위한 제어와 데이터 패킷을 수신하여 녹화를 수행할 시 손실된 패킷 및 지연된 패킷에 대한 재전송을 요구를 제어하며, 녹화 동작의 제어를 수행한다.
1. 손실 패킷의 지시 방법
먼저 본 발명에 따른 손실 패킷의 지시 방법에 대하여 살펴보기로 한다. 본 발명에 따른 손실 패킷의 지시 방법은 크게 2가지로 구분된다. 상기 2가지의 손실 패킷의 지시 방법들은 각각 변형된 실시 예들을 가지며, 이하에서 이러한 변형 실시 예에 대하여 상세히 설명할 것이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 손실 패킷을 지시하기 위한 메시지의 형식을 도시한 도면이다.
상기 도 4를 설명하기에 앞서, 상기 도 4에서 종래 기술에서 설명한 도 1과 동일한 부분들에 대하여는 기능이 동일하므로 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.
상기 도 4를 참조하면, 먼저 본 발명의 제1 실시 예에서는 수신된 패킷들이 연속하여 몇 개씩 여러 곳에서 오류가 발생한 경우에 적합하다. 참조부호 410의 영역은 각 패킷들의 시퀀스 번호들 중 첫 번째 시퀀스 번호를 알리는 필드이며, 참조부호 430의 영역은 각 패킷들의 시퀀스 번호들 중 마지막 시퀀스 번호를 알리는 필드이다.
예를 들어, 전송된 패킷의 시퀀스 번호가 0번부터 100번까지 전송되는 중에 21번부터 25번까지의 시퀀스 번호와 46번 시퀀스부터 52번 시퀀스까지 오류가 발생하였다고 가정하면, 상기 필드는 411 필드와 431 필드 및 413 필드와 433 필드가 포함되어 메시지가 구성된다. 즉, 상기 411 필드에는 21번에 해당하는 시퀀스 번호가 입력되며, 413 필드에는 46번에 해당하는 시퀀스 번호가 입력된다. 또한 431 필드에는 25번 시퀀스 번호가 입력되며, 433 필드에는 52번 시퀀스 번호가 입력된다.
즉, 본 발명의 제1 실시 예에서는 연속하는 17개의 번호가 아닌 경우에도 수신된 패킷 중 손실 패킷을 알릴 수 있다. 또한 상기한 필드들은 더 많은 수로 부가될 수 있기 때문에 보다 많은 정보를 전송할 수 있는 이점이 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따라 손실 패킷을 지시하기 위한 메시지의 형식을 도시한 도면이다.
상기 도 5를 설명하기에 앞서, 상기 도 5에서도 종래 기술에서 설명한 도 1과 동일한 부분들에 대하여는 기능이 동일하므로 그에 대한 설명은 생략하기로 한 다.
상기 도 5를 참조하면, 먼저 본 발명의 제2실시 예에서는 수신된 패킷들이 특정 지점에서 연속하여 오류가 발생한 경우에 적합하다. 참조부호 510은 수신된 패킷의 첫 번째 시퀀스 번호를 지시하는 필드이며, 참조부호 530은 첫 번째 시퀀스 번호로부터 연속하여 발생된 패킷의 숫자를 의미한다.
예를 들어, 전송된 패킷의 시퀀스 번호가 0번부터 100번까지 전송되는 중에 21번부터 40번까지의 시퀀스 번호의 패킷의 수신에 실패한 경우 첫 번째 시퀀스 번호(510)에는 시퀀스 번호 21을 기입하고, 첫 번째 시퀀스로부터 길이 정보에는 손실이 발생된 개수가 20개이므로 20에 해당하는 값을 설정할 수 있다.
즉, 본 발명의 제2 실시 예에서는 연속하는 17개 이상이 연속하여 발생하는 경우에도 한 번의 정보 전송으로 손실된 패킷을 알릴 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명의 제2 실시 예는 앞의 제1 실시 예에서와 같이 확장도 가능하다. 즉, 0번부터 100번까지 시퀀스 번호를 가지는 패킷들을 전송하는 중에 11번 시퀀스 패킷부터 19번 시퀀스 패킷까지 패킷의 손실이 발생하고 21번 시퀀스 패킷부터 29번 시퀀스 패킷까지 패킷의 손실이 발생하면, 제1 실시 예에서와 같이 2가지 손실 정보를 전송하기 위해 참조부호 530 이후에 새로운 필드를 제2 실시 예와 같은 방법으로 설정함으로써 확장하여 손실된 패킷을 알릴 수 있다. 또한 상기 제1 실시 예에서도 손실된 패킷을 제2 실시 예와 같이 확장할 수 있음은 당연한 사실이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 휴대 단말기에서 손실된 패킷의 보고 시 제어 흐름도이다.
상기 도 6을 참조하면, 제어부(311)는 S601단계에서 기지국으로부터 전송되어 온 패킷을 수신한다. 이러한 수신 과정은 무선 통신부(301)를 제어하여 해당 대역의 신호를 수신하고, 이득을 조절하도록 제어하며, 기저대역 신호로 변환을 제어한다.
다음으로, 상기 제어부(311)는 S601단계에서 수신된 패킷의 복조 및 복호를 수행한다. 이러한 복조 및 복호 과정은 상기 제어부(311)가 데이터 처리부(303)를 제어하여 미리 협의된 방법에 따라 복조 및 복호를 수행하도록 제어하며, 수신된 패킷에 오류가 존재하는 경우 이들의 시퀀스 번호를 저장한다.
일반적으로 무선 통신 시스템에서는 빠른 재전송을 위해 복합 자동 재전송(Hibrid Auto Retrensmission reQuest, 이하 'H-ARQ'라 칭하기로 한다) 방식을 채택하여 사용하고 있다. 그러나 H-ARQ 방식을 이용하여 재전송되더라도 복호에 실패한 패킷이 존재할 수 있다. 이와 같이 H-ARQ 방식을 이용하여 재전송된 경우에도 복호에 실패한 경우 전송되지 않은 시퀀스들을 저장한다. 그러나 본 발명에서는 H-ARQ 방식의 재전송을 반드시 필요로 하지는 않으며, 이는 단지 부가적인 사항일 뿐이다.
상기 제어부(311)는 상기에서와 같이 패킷을 수신하여 복조 및 복호하고, 손실된 패킷의 시퀀스 번호를 저장하며 S603단계로 진행하여 손실 패킷 보고 시간이 도래하는가를 검사한다.
상기 S603단계에서의 검사결과 손실된 패킷을 보고하기 위해 설정된 시간(또 는 패킷 수신 횟수)이 경과하면, 상기 제어부(311)는 S605단계로 진행하며, 그렇지 않은 경우 상기 S601단계로 진행하여 패킷을 수신하여 복조 및 복호하는 동작을 계속하여 수행한다.
다음으로, 상기 제어부(311)는 S605단계로 진행하는 경우 앞에서 설명한 제1 실시 예 또는 제2 실시 예의 방법 중 무선 통신 시스템과 미리 협의된 또는 규정으로 정해진 방법을 이용하여 손실 패킷을 생성하여 전송한다.
상기 제1 실시 예의 방법과 제1 실시 예의 확장 그리고 제2 실시 예의 방법 및 제2 실시 예의 확장에 대한 구체적인 설명은 상기 도 4 및 도 5를 참조한 설명 부분에서 설명한 바와 같다.
다음으로, 상기 제어부(311)는 앞에서 상술한 방법으로 손실 패킷 보고 메시지를 생성하고, 이를 데이터 처리부(303)로 제공한다. 그리고 상기 제어부(311)는 상기 데이터 처리부(303)를 제어하여 미리 협의된 방법으로 복호 및 복조하고, 상기 무선 통신부(301)를 통해 이를 기지국으로 전송한다.
2. 손실된 패킷의 재전송 요구 및 녹화 방법
이하에서는 손실된 패킷의 재전송을 요구하고 녹화하는 동작에 대하여 살펴보기로 한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 손실된 패킷의 재전송을 위한 메시지의 형식을 도시한 도면이다.
상기 도 7에서도 종래 기술에서 살핀 바와 같이 RTCP의 수신 보고(RR, Receover Report) 메시지를 이용하므로 동일한 부분에 대하여는 설명하지 않기로 한다. 즉, 참조부호 701의 8 옥텟 헤더(octets header)는 종래기술에서 설명한 바와 동일한 부분이므로 이에 대한 설명은 생략한다.
먼저 본 발명에 따른 메시지는 크게 헤더 부분(701)과 보고 블록 부분으로 구분된다. 본 발명에 따른 메시지는 보고 블록 부분에 포함된다. 그러면 이하에서 보고 부분의 각 필드들에 대하여 살펴보기로 한다.
상기 도 7에 도시한 메시지는 8 옥텟의 헤더(701) 이후에 32비트의 소스 식별을 위한 필드(710)와, 8 비트의 RTP 데이터 패킷의 손실을 알리기 위한 부분 손실(fraction lost) 필드(711)와, RTP 손실 패킷의 총 수를 지시하는 24비트의 손실 패킷 수 필드(712)와, 32비트로 구성된 수신된 최상위 시퀀스 번호 필드(713)를 포함한다. 상기 최상위 시퀀스 번호 필드(713)는 32비트를 상위 16비트와 하위 16비트로 구분할 수 있으며, 상위 16비트는 시퀀스 번호의 순환 카운트(sequence number circle count) 값을 의미하고, 하위 16비트는 수신된 패킷의 시퀀스 번호 중 가장 높은 값을 의미한다.
또한 상기 보고 블록은 RTP 데이터 패킷의 송수신 시간에 대한 변동량을 측정한 32비트의 도착 지터 필드(714)와 가장 최근에 수신된 SR NTP(Send Report Network Time Protocol)의 중간 32비트를 지시하는 필드(715)와 가장 최근에 수신한 SR을 받은 시간과 상기 수신 보고 패킷을 송신하는 시간 지연 값을 가지는 필드(716)와 특수 프로파일 확장 필드(717)를 포함한다. 이후에 메시지의 크기에 따라 패딩되는 필드(718)을 포함할 수 있다. 상기 SR과 관련된 필드들(715, 716)에서 SR을 수신하지 않은 경우는 "0" 값을 가진다. 또한 지연 시간을 알리는 필드(716)는 32비트로 정보를 알릴 시 1/65536초 단위로 32비트를 구성하여 지연 시간을 알린다. 이는 시스템에서 제공하는 클록에 의해 결정된 값이므로 다른 값으로 변경될 수 있다.
상기한 구성을 가지는 메시지 형식에서 본 발명에 따라 손실 또는 지연된 패킷의 재전송을 요구 시 상기 특수 프로파일 확장 필드(717)를 이용할 수 있다. 그러면 특수 프로파일 확장 필드(717)를 이용하여 본 발명에 따른 재전송 요구 메시지의 형식을 도 8을 참조하여 더 상세히 살펴보기로 한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 손실 또는 지연된 패킷의 재전송 요구 메시지의 상세 구조도이다.
상기 도 8에 도시한 바와 같이 손실 또는 지연된 패킷의 재전송 요구 메시지(RRM, Retransmission Request Message)는 1바이트의 메시지 형식을 알리는 필드(801)와 2바이트의 재전송을 시작해야 할 시퀀스 번호를 알리는 필드(802) 및 1바이트의 길이를 알리는 필드(803)로 구성된다. 즉, 재전송이 필요한 패킷들의 첫 번째 시퀀스 번호를 알리는 필드(802)와 손실 또는 지연된 패킷의 개수를 알리는 길이 필드(803)로 구성된다.
이와 같은 메시지 형식은 앞에서 설명한 손실 패킷 지시 방법의 2가지 실시 예를 이용할 수도 있고, 종래 기술의 방법을 이용할 수도 있다. 여기서 메시지의 구체적인 형식은 제한을 두지 않기로 한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 데이터 무선 통신 시스템의 무선 단말기에 서 손실 패킷의 녹화 시 제어 흐름도이다. 이하 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 무선 단말기에서 손실 패킷의 녹화 시 제어 과정에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저 본 발명에 따른 무선 단말기는 패킷 데이터를 수신하면서 녹화 모드를 수행하는 중이라고 가정한다. 상기 도 9의 제어 흐름도는 이러한 가정 하에서 그린 도면이다. 따라서 무선 단말기의 제어부(311)는 S901단계에서 무선 통신부(301) 및 데이터 처리부(303)를 제어하여 RTP 패킷을 수신하고, 수신된 패킷의 복조 및 복호의 제어를 수행한다. 그리고 수신된 패킷의 복조 및 복호가 완료되면 제어부(311)는 S903단계로 진행하여 수신된 패킷이 재전송 패킷인가를 검사한다. 이와 같이 재전송 패킷인가를 검사하는 방법은 수신된 패킷의 시퀀스 번호를 이용하여 확인할 수 있다. 상기 S903단계의 검사결과 수신된 패킷이 재전송 패킷인 경우 제어부(311)는 S911단계로 진행하고, 재전송 패킷이 아닌 경우 S905단계로 진행한다.
먼저 S905단계로 진행하는 경우를 살펴보기로 한다. 제어부(311)는 S905단계로 진행하면 복호된 패킷의 손실이 발생하였는가를 검사한다. 이러한 검사는 물리계층의 패킷 손실을 무시하고, RTP 계층의 패킷 손실인가를 검사하는 것이다. 즉, 물리계층을 통한 패킷의 손실은 일반적으로 복합 자동재전송(H-ARQ) 방식을 이용하여 재전송이 이루어질 수 있기 때문이다. 상기 S905단계의 검사결과 패킷의 손실이 발생한 경우 S907단계로 진행하고 그렇지 않은 경우 S915단계로 진행한다.
만일 패킷의 손실이 발생하여 S905단계에서 S907단계로 진행하면, 상기 제어부(311)는 녹화를 중지하고 녹화를 수행하는 버퍼의 양을 검사한다. 즉, 녹화가 이 루어지는 경우 수신된 패킷이 순차적으로 저장되어야 하기 때문에 손실된 패킷이 존재하는 경우 손실된 패킷을 수신하기까지는 녹화를 중지하는 것이다. 그리고 버퍼량을 검사하는 이유는 RTP 패킷의 경우 손실된 패킷을 검출하는 경우는 복호가 완료된 시퀀스 번호를 이용하기 때문에 연속하여 손실된 패킷이 발생하는 경우 연속하여 손실된 패킷 이후에 정상적으로 패킷을 수신하기까지 이를 검출할 수 없기 때문에 연속하여 손실된 패킷들을 저장할 경우 버퍼의 용량을 초과하는 경우가 발생할 수 있기 때문이다.
상기 제어부(311)는 S907단계 이후에 상기 도 8에서 설명한 재전송 요구 메시지를 생성하고, 이를 상기 도 7의 메시지 형식으로 생성하여 무선 통신 시스템과 연결된 서버로 보고한다. 이후 다시 제어부(311)는 S901단계로 진행한다.
한편, 상기 S903단계의 검사결과 재전송 패킷이 수신된 경우 제어부(311)는 S911단계로 진행하여 재전송된 데이터를 녹화 버퍼에서 재정렬한다. 이는 앞에서 설명한 바와 같이 RTP 패킷의 시퀀스 번호를 이용하여 재정렬을 수행하는 것이다. 이와 같이 재정렬을 수행한 후 제어부(311)는 S913단계로 진행하여 녹화를 위한 버퍼량을 검사하고, 녹화를 재개한다. 즉, 녹화를 위한 버퍼의 용량이 모자란 경우는 이에 따른 대처 동작을 해야 하기 때문이다. 본 발명에서는 녹화를 위한 버퍼의 용량이 부족한 경우에 대하여는 제한을 두지 않는다.
그런 후 제어부(311)는 S915단계로 진행하여 수신 패킷의 녹화를 위한 부호화를 수행한다. 상기 S915단계는 S905단계에서 패킷의 손실이 발생하지 않은 경우에도 동일한 동작을 수행하므로 여기서 함께 살피기로 한다. 상기 수신 패킷의 녹 화를 위한 부호화 동작은 무선 단말기에서 제공할 수 있는 형식으로 패킷 데이터를 저장하는 것을 말한다. 예를 들어 무선 단말기에서 영상 또는 음악 파일을 저장하는 형식이 MPEC 형태의 파일을 취한다면 그에 맞춰 수신된 패킷을 부호화한다. 이러한 부호화 동작은 상기 데이터 처리부(303)의 데이터 코덱에서 수행하도록 구성할 수도 있으며, 별도의 코덱(도 3에 도시하지 않음)을 이용할 수도 있다. 이와 같이 녹화를 위한 부호화가 완료된 데이터는 메모리(305)에 저장된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에서 제안하는 데이터 무선통신 시스템에서 손실 패킷 보고 방법 및 그 장치에 따르면, 무선통신 시스템에서 손실된 패킷을 정확히 보고할 수 있는 이점이 있다. 또한 본 발명에 따르면 패킷 데이터 무선통신 시스템에서 연속하여 발생한 패킷을 손실을 보고할 수 있는 이점이 있다. 즉 본 발명에 따르면 다양하게 패킷이 손실되더라도 손실된 패킷의 형태에 구애받지 않고 적절히 손실된 패킷을 송신기로 알릴 수 있는 이점이 있다.

Claims (12)

  1. 데이터 무선 통신 시스템에서 손실된 패킷을 보고하기 위한 장치에 있어서,
    무선 신호를 기저대역 신호로 변환하여 출력하며, 송신할 데이터를 전송 대역으로 변환하는 무선 통신부와,
    상기 기저대역 신호를 수신하여 복조 및 복호하고, 전송할 데이터를 부호화 및 변조하며, 수신된 패킷의 오류 정보를 보고하는 데이터 처리부와,
    상기 데이터 처리부로부터 손실된 패킷의 정보를 수집하고, 미리 정해진 손실된 패킷의 보고 시간이 도래할 시 상기 손실된 패킷의 첫 번째 시퀀스 번호와 연속하여 손실된 패킷의 마지막 시퀀스 번호로 손실 보고 메시지를 생성하고, 상기 데이터 처리부 및 상기 무선 통신부를 통해 상기 손실 보고 메시지를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 데이터 무선 통신 시스템에서 손실 패킷 지시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 손실 보고 메시지의 생성 시 연속하여 손실이 발생한 패킷이 둘 이상인 경우, 연속하여 손실이 발생한 각 패킷들 중 각각의 첫 번째 패킷의 시퀀스 번호와 마지막 패킷의 시퀀스 번호를 상기 손실 보고 메시지에 더 포함하여 생성함을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 시스템에서 손실 패킷 지시 장치.
  3. 데이터 무선 통신 시스템에서 손실된 패킷을 보고하기 위한 장치에 있어서,
    무선 신호를 기저대역 신호로 변환하여 출력하며, 송신할 데이터를 전송 대역으로 변환하는 무선 통신부와,
    상기 기저대역 신호를 수신하여 복조 및 복호하고, 전송할 데이터를 부호화 및 변조하며, 수신된 패킷의 오류 정보를 보고하는 데이터 처리부와,
    상기 데이터 처리부로부터 손실된 패킷의 정보를 수집하고, 미리 정해진 손실된 패킷의 보고 시간이 도래할 시 상기 손실된 패킷의 첫 번째 시퀀스 번호와 첫 번째 시퀀스 번호로부터 연속하여 손실된 패킷까지의 길이를 손실 보고 메시지로 생성한 후 상기 데이터 처리부 및 상기 무선 통신부를 통해 상기 손실 보고 메시지를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 데이터 무선 통신 시스템에서 손실 패킷 지시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 손실 보고 메시지의 생성 시 연속하여 손실이 발생한 패킷이 둘 이상인 경우, 연속하여 손실이 발생한 각 패킷들 중 각각의 첫 번째 패킷의 시퀀스 번호와 상기 첫 번째 시퀀스 번호로부터 손실이 발생한 패킷 시퀀스 번호까지의 길이를 상기 손실 보고 메시지에 더 포함하여 생성함을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 시스템에서 손실 패킷 지시 장치.
  5. 데이터 무선 통신 시스템에서 손실된 패킷을 보고하기 위한 방법에 있어서,
    손실된 패킷의 정보를 수집하는 과정과,
    미리 정해진 손실된 패킷의 보고 시간이 도래할 시 상기 손실된 패킷의 첫 번째 시퀀스 번호와 연속하여 손실된 패킷의 마지막 시퀀스 번호로 손실 보고 메시지를 생성하는 과정과,
    상기 생성된 손실 보고 메시지를 전송하는 과정을 포함하는 데이터 무선 통신 시스템에서 손실 패킷 지시 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 손실 보고 메시지의 생성 시 연속하여 손실이 발생한 패킷이 둘 이상인 경우 연속하여 손실이 발생한 각 패킷들 중 각각의 첫 번째 패킷의 시퀀스 번호와 마지막 패킷의 시퀀스 번호를 상기 손실 보고 메시지에 더 포함하여 생성하는 것을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 시스템에서 손실 패킷 지시 방법.
  7. 데이터 무선 통신 시스템에서 손실된 패킷을 보고하기 위한 방법에 있어서,
    손실된 패킷의 정보를 수집하는 과정과,
    미리 정해진 손실된 패킷의 보고 시간이 도래할 시 상기 손실된 패킷의 첫 번째 시퀀스 번호와 첫 번째 시퀀스 번호로부터 연속하여 손실된 패킷까지의 길이를 손실 보고 메시지로 생성하는 과정과,
    상기 손실 보고 메시지를 전송하는 과정을 포함하는 데이터 무선 통신 시스템에서 손실 패킷 지시 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 손실 보고 메시지의 생성 시 연속하여 손실이 발생한 패킷이 둘 이상인 경우 연속하여 손실이 발생한 각 패킷들 중 각각의 첫 번째 패킷의 시퀀스 번호와 상기 첫 번째 시퀀스 번호로부터 손실이 발생한 패킷 시퀀스 번호까지의 길이를 상기 손실 보고 메시지에 더 포함하여 생성하는 것을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 시스템에서 손실 패킷 지시 방법.
  9. 데이터 무선 통신 시스템의 무선 단말에서 손실된 패킷의 재전송 요구 방법에 있어서,
    수신되어 복호 및 복조한 패킷의 손실을 검사하는 과정과,
    손실된 패킷이 존재할 시 손실된 패킷의 재전송을 위한 재전송 요구 메시지를 생성하는 과정과,
    상기 재전송 요구 메시지를 실시간 전송 프로토콜 메시지의 특수 프로파일 확장 메시지에 포함하여 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 시스템에서 손실 패킷의 재전송 요구 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 재전송 요구 메시지는,
    재전송 요구 메시지임을 알리는 필드와 재전송이 필요한 패킷의 시퀀스 번호를 지시하는 필드 및 재전송할 패킷의 정보를 알리는 길이 필드를 포함함을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 시스템에서 손실 패킷의 재전송 요구 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 무선 단말기에서 패킷의 녹화가 이루어질 경우 상기 과정들을 수행함을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 시스템의 무선 단말기에서 손실 패킷 재전송 요구 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    재전송이 필요할 시 손실된 패킷을 정상적으로 수신할 때까지 녹화 동작을 중지하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 시스템의 무선 단말 기에서 손실 패킷의 재전송 요구 방법.
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