KR20080066244A - 이동통신 시스템에서 자동 재전송 요구를 위한 상태 보고의송수신 방법 및 장치 - Google Patents

이동통신 시스템에서 자동 재전송 요구를 위한 상태 보고의송수신 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신시스템에서 자동 재전송 요구(ARQ)를 위한 상태 보고의 송수신 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히 수신단의 버퍼 상태에 따라 설정된 임계값에 따라서 상태 보고를 전송함으로써, 왕복지연을 줄이고, 상태 보고의 회수를 감소시켜 메시지 전송의 오버헤드를 줄인다. 또한 복합 자동 재전송 요구(HARQ)에 의해 수신될 수 있는 패킷이 수신될 수 있는 시간을 보장함으로써 중복 재전송으로 인한 성능 저하을 줄일 수 있다.
상태 보고(status report), 상태 보고 발생 조건(status report triggering condition)

Description

이동통신 시스템에서 자동 재전송 요구를 위한 상태 보고의 송수신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING AND RECEIVING STATUS REPORT OF AUTOMATIC REPEAT REQUEST IN MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM}
도 1a는 LTE 시스템에서 라디오 프로토콜의 계층도.
도 1b는 LTE 시스템에서 라디오 프로토콜의 패킷 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ARQ 동작을 수행하는 블록 구성도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 ARQ 동작을 나타낸 도면.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 ARQ 동작을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수신측의 동작을 나타낸 흐름도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수신측의 동작을 나타낸 흐름도.
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 자동 재전송 요구(Automatic Repeat Request: 이하 ARQ라 칭함) 동작을 지원하기 위해 효율적인 상태 보고를 수행하기 위한 방법 및장치에 대한 것이다.
UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 시스템은, 유럽식 이동통신 시스템인 GSM(Global System for Mobile Communications)과 GPRS(General Packet Radio Services)을 기반으로 하고 광대역(Wideband) 부호분할 다중접속(Code Division Multiple Access: 이하 'CDMA'라 한다)을 사용하는 제3 세대 비동기 이동통신 시스템이다.
UMTS 시스템의 차세대 이동통신 시스템으로 LTE(Long Term Evolution)는 100 Mbps 정도의 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다. 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 있다.
LTE 시스템에서는 고속 패킷의 전송 효율을 높이기 위해서 하이브리드 자동 재전송((Hybrid ARQ(Automatic Retransmission Request), 이하 'HARQ'라 한다)를 이용하며. 상기 HARQ만으로는 다양한 서비스 품질(Quality of Service, 이하 ‘QoS’라 한다)의 요구(requirement)를 충족할 수 없으므로, 상위 계층에서 별도의(Outer) 자동 재전송(이하 ‘ARQ’라 한다)이 수행 가능하다.
HARQ란, 이전에 수신한 데이터를 폐기하지 않고, 재전송된 데이터와 소프트 컴바이닝함으로써, 수신 성공률을 높이는 기법이다. 반면에 ARQ란, 수신한 패킷의 일련 번호를 검사해서, 수신하지 못한 패킷에 대한 재전송을 요청하는 기법으로, 상기 요청을 상태보고(Status report)라고 한다. 이때 수신기는 이전에 수신한 패킷과 재전송된 패킷들에 대해 소프트 컴바이닝 동작을 수행하지 않는다.
HARQ 만으로는 충분히 낮은 패킷 에러 비율(packet error ratio)를 얻기 어렵기 때문에, 대부분의 패킷 서비스에서는 ARQ와 HARQ가 동시에 진행되어야 한다. 이는 HARQ에서 HARQ ACK/NACK 신호가 1 비트 응답 신호로, 채널 코딩 등을 통해 에러율(error rate)을 낮추기 힘들며, 따라서 상기 HARQ만으로는 낮은 패킷 에러 비율(packet error rate)을 성취하기 힘들기 때문이다.
도 1a 및 도 1b는 일반적인 LTE 시스템에서 라디오 프로토콜의 구조와 패킷 구조를 도시한 도면이다.
도 1a를 참조하면, 라디오 프로토콜은 ARQ 계층 엔터티들(120, 125)과 MAC(Media Access Control) 계층 엔터티(130)와 물리계층(Physical Layer)(140)으로 구성된다. ARQ 계층 엔터티들(120, 125)은 서비스 당 하나가 구성될 수 있으며, ARQ 동작을 통해 요구 서비스 품질(required Quality of Service(QoS))를 충족시킨다.
상위 계층 엔터티들 1, 2(110, 115)는 서비스 별로 구성되는 상위 프로토콜 스택을 의미하며, 예를 들어 AMR(Adaptive Multi-Rate) 코덱/RTP(Real-Time Protocol)/UDP(User Datagram Protocol)/IP(Internet Protocol)나 FTP(File Transfer Protocol)/TCP(Transfer Control Protocol)/IP가 될 수 있다. MAC 계층(130)은 다수의 ARQ 계층 엔터티들(120, 125)과 연결되며, 다수의 ARQ 패킷들을 하나의 HARQ 패킷으로 다중화한다. 그리고 상기 다중화된 HARQ 패킷에 대하여 HARQ 동작을 수행한다. 물리 계층(140)은 HARQ 패킷을 무선 채널로 송수신하는 동작을 수행한다. 상기 ARQ 패킷은 상위 계층에서 전달된 데이터를, ARQ를 수행할 수 있도록 일련번호를 할당한 재구성한 패킷을 의미한다. 또한, 상기 HARQ 패킷은 HARQ 동작을 통해 실제 무선 채널 상에서 송수신되는 단위의 패킷을 의미한다.
도 1b를 참조하면, ARQ 패킷은 일련번호(Sequence Number: SN)(163), 사이즈 정보(164), 프레이밍 정보를 나타내는 프레임 헤더(165)로 구성된 ARQ 패킷 헤더(161)와, 상위 계층(110 혹은 115)으로부터 전달된 실제 데이터가 할당되는 페이로드(162)로 구성된다.
일 예로, 상위 계층 엔터티2(115)에서 ARQ 계층(120, 125)으로 IP 패킷(150)이 전달되었다면, 무선 채널 상황이나 스케줄링 상황에 따라 상기 IP 패킷(150) 전부가 전송될 수도 있고, 상기 IP 패킷(150)의 일부만이 전송될 수도 있다. 여기서, 상기 상위 계층 엔터티2(115)에서 전달된 IP 패킷(150)을 적절한 크기로 재구성하는 것을 프레이밍이라고 하며, 프레이밍 정보(165)는 수신측이 상기 적절한 크기로 재구성된 패킷들을 원래의 상위 계층 패킷(IP 패킷(150))으로 되돌리는데 사용되는 정보이다. 일련번호(163)는 ARQ 패킷(160)에 순차적으로 부여되는 일련번호이며, 사이즈 정보(164)는 ARQ 패킷(160)의 크기를 나타낸다. ARQ 계층(120, 125)은 상기 일련번호(163)를 이용해서 ARQ 패킷들을 정렬(reordering)하고 조립하는 등의 ARQ 동작을 수행한다.
HARQ 패킷(170)은 다중화 헤더(171)와 페이로드(172)로 구성된다. 다중화 헤더(171)에는 HARQ 패킷(170)의 페이로드에 포함되는 ARQ 패킷들(160, 162)의 다중 화 정보가 포함된다.
상기에 나타낸 바와 같이 고속 패킷의 전송 효율을 높이기 위해서 HARQ와 ARQ를 사용하고 있다. 특히 ARQ에서 수신된 패킷의 일련 번호를 검사하여 수신하지 못한 패킷이 있는지 판단하고 재전송을 요청하는데 이를 상태보고라고 한다. 수신기가 상태보고를 수행하는 조건은 다음과 같다.
1. 미수신(missing) 패킷이 발생하였다고 판단된 경우,
2. 일정 타이머마다 주기적으로 보내는 경우,
3. 전송측 ARQ 엔터티로부터 폴링 비트(polling bit)를 수신한 경우
미수신 PDU가 발생하였다고 판단될 경우마다 상태 보고를 수행하는 상기 첫번째 조건의 경우에는 HARQ 동작으로 인하여 지연되서 수신될 수 있는 패킷과, 상태보고로 인한 재전송된 패킷이 중복될 수 있는 문제가 있다. 또한 일정 타이머마다 주기적으로 상태 보고를 보내는 상기 두번째 조건의 경우에는 필요 이상으로 잦은 상태보고의 송수신을 초래하여 무선 자원을 낭비하게 된다. 마지막으로 송신측 ARQ 엔터티로부터의 폴링 비트에 따라 수신측 ARQ 엔터티가 상태보고를 보내는 상기 세번째 조건의 경우에는 수신측 ARQ 엔터티가 자발적으로 상태보고를 보내는 것에 비해 왕복지연(round trip delay)이 커지는 단점이 있다.
따라서 본 발명은 자동재전송(ARQ) 동작을 위한 상태보고의 수행 조건들에 대한 단점을 보완하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명은, 수신단의 버퍼 상태에 따라서 적절한 임계값을 사용함으로써 효율적인 상태보고를 수행하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예는, 이동통신 시스템에서 자동 재전송 요구(ARQ)를 위한 상태보고의 송신 방법에 있어서,
데이터 패킷을 수신하여 수신 버퍼에 저장하고, 상기 수신 버퍼의 남은 양을 측정하는 과정과,
상기 남은 양을 미리 정해지는 제1 임계값과 비교하여, 상기 남은 양이 상기 제1 임계값보다 작은 경우, 상기 수신 버퍼를 위한 수신 윈도우의 시작점에 미수신 데이터 패킷이 존재하는지를 판단하는 과정과,
상기 수신 윈도우의 시작점에 미수신 데이터 패킷이 존재하지 않는 경우, 상기 수신 버퍼의 남은 양을 상기 제1 임계값보다 작은 제2 임계값과 비교하는 과정과,
상기 남은 양이 상기 제2 임계값보다 작은 경우, 수신된 데이터 패킷들 및 미수신 데이터 패킷들을 나타내는 상태보고를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예는, 이동통신 시스템에서 자동 재전송 요구(ARQ)를 위한 상태보고의 송신 방법에 있어서,
데이터 패킷을 수신하여 수신 버퍼에 저장하고, 상기 수신 버퍼에 미수신 데이터 패킷이 존재하는지를 판단하는 과정과,
상기 미수신 데이터 패킷이 존재하는 경우, 미리 정해지는 제1 임계값(T2)에 서 '상기 미수신 데이터 패킷의 수신 이전에 사용된 버퍼의 양'을 감산하여 제2 임계값(T3)을 계산하는 과정과,
상기 수신 버퍼의 남은 양을 상기 제2 임계값과 비교하여, 상기 남은 양이 상기 제2 임계값보다 작은 경우, 수신된 데이터 패킷들 및 미수신 데이터 패킷들을 나타내는 상태보고를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예는, 이동통신 시스템에서 자동 재전송 요구(ARQ)를 위한 상태보고의 송신 장치에 있어서,
데이터 패킷을 수신하여 저장하고, 남은 양을 측정하는 수신 버퍼와,
상기 남은 양을 미리 정해지는 제1 임계값과 비교하여, 상기 남은 양이 상기 제1 임계값보다 작은 경우, 상기 수신 버퍼를 위한 수신 윈도우의 시작점에 미수신 데이터 패킷이 존재하는지를 판단하며, 상기 수신 윈도우의 시작점에 미수신 데이터 패킷이 존재하지 않는 경우, 상기 수신 버퍼의 남은 양을 상기 제1 임계값보다 작은 제2 임계값과 비교하여, 상기 남은 양이 상기 제2 임계값보다 작은 경우, 수신된 데이터 패킷들 및 미수신 데이터 패킷들을 나타내는 상태보고를 전송하는 재전송 관리 블록을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예는, 이동통신 시스템에서 자동 재전송 요구(ARQ)를 위한 상태보고의 송신 장치에 있어서,
데이터 패킷을 수신하여 저장하는 수신 버퍼와,
상기 수신 버퍼에 미수신 데이터 패킷이 존재하는지를 판단하고, 상기 미수신 데이터 패킷이 존재하는 경우, 미리 정해지는 제1 임계값(T2)에서 '상기 미수신 데이터 패킷의 수신 이전에 사용된 버퍼의 양'을 감산하여 제2 임계값(T3)을 계산하며, 상기 수신 버퍼의 남은 양을 상기 제2 임계값과 비교하여, 상기 남은 양이 상기 제2 임계값보다 작은 경우, 수신된 데이터 패킷들 및 미수신 데이터 패킷들을 나타내는 상태보고를 전송하는 재전송 관리 블록을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐를 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 주요한 특징은 이동통신 시스템의 자동 재전송 요구(ARQ) 동작에서 일련번호 오류 발생여부에 따라 전송되는 상태보고를 효율적으로 수행하는 것이다. 구체적으로 수신단은 버퍼 상태와 비교되기 위한 임계값을 정하고 상기 임계값의 조건에 따라 상태보고를 수행하게 된다. 상기 임계값은 버퍼의 남은 양(buffer space)이나 버퍼의 사용된 양에 대해 설정될 수 있으며, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해서 버퍼의 남은 양에 대한 임계값으로 설정하는 실시예를 설명하기로 한다. 여기서 버퍼의 남은 양은 버퍼의 비어있는 공간을 나타내며, 버퍼의 사용된 양은 버퍼의 점유 양(buffer occupancy)을 나타낸다.
이하 상세한 실시예를 설명하기에 앞서 본 발명의 배경이 되는 ARQ의 동작에 대해 설명하기로 한다. 본 명세서에서는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위하여 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE 시스템을 이용할 것이나, 본 발명의 기본 목적인 상태보고 동작은 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 이동통신 시스템에서도 본 발명의 범위를 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ARQ 동작을 수행하는 블록 구성도이다. 도시한 바와 같이 ARQ 동작은 송신 ARQ 엔터티(200)와 수신 ARQ 엔터티(260)에 의해서 수행된다.
도 2를 참조하면, 송신 ARQ 엔터티(200)는 전송 버퍼(205), 헤더 삽입 블록 (210), ARQ 제어 블록(215), 재전송 버퍼(220)로 구성된다.
전송 버퍼(205)는 상위 계층(도시하지 않음)에서 전달된 패킷들을 저장하고, 다음 전송 주기에 전송할 양만큼의 상위 계층 패킷들을 읽어내어 헤더 삽입 블록(210)으로 전달한다. 이때 전송할 데이터의 양에 따라서, 하나의 상위 계층 패킷을 분할해서 일부만 전달하거나, 다수의 상위 계층 패킷들을 전달할 수도 있다.
헤더 삽입 블록(210)은 전송 버퍼(205)가 전달한 상위 계층 패킷(들)에 일련번호, 사이즈 정보, 프레이밍 정보를 포함하는 프레임 헤더를 삽입해서 ARQ 패킷을 구성한다. 상기 ARQ 패킷은 재전송 버퍼(220)와 하위 계층(225)으로 전달된다. 재 전송 버퍼(220)는 헤더 삽입 블록(210)로부터 전달된 ARQ 패킷들을 저장하고, 수신 ARQ 엔터티(260)로부터 상태보고(250)를 수신하면 해당 ARQ 패킷을 폐기하거나 해당 ARQ 패킷의 재전송을 스케줄링 한다.
하위 계층(225)은 MAC 계층과 HARQ 엔터티와 물리 계층으로 구성되며, 헤더 삽입 블록(210) 혹은 재전송 버퍼(220)로부터의 ARQ 패킷들을 HARQ 패킷으로 다중화한 뒤, 상기 HARQ 패킷을 물리 채널을 통해 수신측으로 전송한다.
수신 ARQ 엔터티(260)는 조립 블록(245), 수신 버퍼(235), 재전송 관리 블록(240)으로 구성된다.
MAC 계층과 HARQ 엔터티와 물리계층으로 구성되는 하위 계층(230)은 물리 채널을 통해 HARQ 패킷을 수신하고, 상기 HARQ 패킷을 역다중화 해서 얻은 ARQ 패킷들을 수신 ARQ 엔터티(260)로 전달한다.
수신 버퍼(235)는 하위 계층(230)으로부터 수신한 ARQ 패킷들을 일련번호에 맞춰 정렬하여 저장하고, 조립이 가능한 ARQ 패킷들을 조립 블록(245)으로 전달한다. 수신에 실패한 ARQ 패킷들을 위한 저장 공간이 너무 오랜 시간 동안 낭비되는 것을 방지하지 위하여 수신 버퍼(235)는 수신 윈도우를 관리한다. 수신 윈도우는 수신 버퍼(235)에 저장되어 상위 계층으로 전달되지 못한 첫번째 ARQ 패킷, 혹은 수신하기를 기대하는 첫번째 ARQ 패킷들을 시작점(Low Edge)으로 가지며, 미리 정해지는 소정 크기(ARQ 패킷들의 개수)를 가진다. 매 ARQ 패킷이 수신될 때마다, 수신 버퍼(235)는 수신 윈도우의 시작점을 갱신할지의 여부를 판단한다.
재전송 관리 블록(240)은 수신 버퍼(235)에 저장된 ARQ 패킷들의 일련번호들 을 검사하고 수신 버퍼(235)의 버퍼 상태를 파악하여 상태보고를 전송할지의 여부를 결정하고, 필요한 경우, 수신한 ARQ 패킷들과 수신하지 못한 ARQ 패킷들에 대한 상태보고(250)를 송신 ARQ 엔터티(200)로 전송한다. 조립 블록(245)은 수신 버퍼(235)에서 전달된 ARQ 패킷들의 프레임 헤더 등을 참조해서, 상기 ARQ 패킷들을 원래의 상위 계층 패킷으로 재구성한 뒤, 상위 계층(도시하지 않음)으로 전달한다.
수신 버퍼(235)에 연속된 패킷들, 즉 프로토콜 데이터 유닛(Protocol Data Unit: 이하 PDU라 칭함)가 수신되었을 경우, ARQ 엔터티에서 상태보고의 유무와 상관없이 수신 버퍼(235)를 위한 수신 윈도우의 시작점을 갱신하던 종래의 기술와는 달리, 본 발명은 상태보고를 전송한 이후에 수신 윈도우의 시작점을 갱신한다.
<<제1 실시예>>
본 발명의 제1 실시예는 수신 윈도우의 시작점의 조건에 따라, 버퍼 상태와 비교되기 위한 임계값을 달리 적용한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 ARQ 동작을 설명하기 위한 것이다.
도 3a를 참조하면, 수신단에서 수신 윈도우의 시작점(301)에 수신 PDU인 PDU[1015](310)가 존재하고 있는 경우, 수신 ARQ 엔터티는 상태보고를 하는 시점을 기준으로 연속된 일련번호를 가진 PDU들을 수신 버퍼에서 삭제하고 수신 윈도우의 시작점(301)을 갱신한다. 즉 수신 ARQ 엔터티는, 연속된 일련번호들을 가지는 수신 PDU들을 수신 버퍼에서 삭제하여 수신 버퍼의 용량을 확보할 수 있다. 이 경우는 수신 버퍼의 오버플로우가 발생할 가능성이 낮으므로, 수신 버퍼의 남은 공간이 얼 마 남지 않는 상황에서 상태보고를 전송하여도 문제가 발생하지 않는다.
따라서, 임계값 T1(320)을 정하여 수신 버퍼의 남은 양(330)이 임계값 T1(320)을 넘어가면, 수신 ARQ 엔터티는 상태보고를 전송한다. 상태보고는 수신된 PDU들 및 미수신된(missing) PDU들을 나타낸다. 상기 상태보고를 전송하면, 수신된 PDU들(340)이 수신 버퍼에서 제거되고, 수신 윈도우의 시작점을 갱신하여 수신 버퍼의 용량을 확보할 수 있다.
도 3b는 수신 윈도우의 시작점(351)에 미수신 PDU인 PDU[1015](360)가 존재하고 있는 경우를 나타낸 것이다. 이 경우, 수신 ARQ 엔터티는 미수신 PDU인 PDU[1015](360)가 수신될 때까지 수신 윈도우를 갱신할 수 없기 때문에, 도 3a의 경우보다 신속하게 상태보고를 수행할 필요가 있다. 이 경우에, 도 3a에서 사용된 임계값 T1(320)을 사용하면, 미수신된 PDU인 PDU[1015](360)가 수신되기 전까지는 수신 버퍼를 비울 수가 없게 되고, 이로 인하여 수신 버퍼의 오버플로우가 발생할 가능성이 높아진다.
따라서, 도 3a에 사용된 임계값 T1(320)보다는 큰 임계값 T2(370)를 설정하여, 수신 버퍼의 남은 양(360)이 임계값 T2(370)을 넘어가면, 수신 ARQ 엔터티는 상태보고를 전송한다. 상태보고는 수신된 PDU들 및 미수신된 PDU들을 나타낸다. 상기 상태보고를 전송하고 난 이후에 PDU[1015](360)가 수신되면, 수신기는 다시 상태보고를 전송하고, 수신된 PDU들을 수신 버퍼에서 비우게 된다.
<<제2 실시예>>
본 발명의 제2 실시예는 수신 윈도우의 시작점에 수신된 PDU가 위치하고 있으나, 수신 윈도우의 중간에 적어도 하나의 미수신 PDU가 존재하는 경우, 버퍼 상태와 비교되기 위한 임계값을 제시한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 ARQ 동작을 설명하기 위한 것이다.
도 4a를 참조하면, 수신 윈도우의 시작점(401) 근처인 앞 부분에 미수신 PDU인 PDU[1016](410)이 존재할 경우, 제1 실시예에서 사용된 임계값 T1(320)에 따라서 상태보고를 수행하면, 수신된 PDU인 PDU[1015](411)만큼 수신 윈도우의 시작점이 갱신될 수 있으나 미수신 PDU인 PDU[1016](410)에 의해 수신 윈도우의 추가적인 갱신이 지연된다. 즉 미수신 PDU인 PDU[1016](410)가 수신될 때까지는 수신 윈도우가 추가적으로 갱신될 수 없기 때문에, 수신 버퍼의 오버 플로우 가능성이 있다. 따라서 제2 실시예에서는 미수신 PDU가 발생할 때마다 임계값 T3(420)를 하기 <수학식 1>과 같이 유연하게(flexibly) 결정한다.
T3 = T2 (최대 임계값) - (미수신 PDU가 발생되기 이전의 사용된 버퍼 양)
단, 임계값 T3(420)는 최소 T1(421)에서 최대 T2(422)까지의 값을 가질 수 있다. 즉, 상기 <수학식 1>에 의해 계산된 값이값 T1(421)보다 작을 경우에는 T1(421)이 임계값 T3로 결정된다.( T1(421) ≤ T3(420) ≤ T2(422) ) 여기서 T1(421) 및 T2(422)는 도 3a 및 도 3b에서 언급한 T1(320) 및 T2(370)와 동일한 것이 바람직한다.
다음은 도 4a의 상황에서 임계값 T3를 구하는 구체적인 예를 설명하도록 하겠다. 임계값 T3(420)는 임계값 T2(422)에서 '미수신 PDU가 발생되기 이전의 사용된 버퍼 양', 즉 '수신된 PDU인 PDU[1015](411)의 크기'만큼을 뺀 값으로 설정된다. 즉 T3(420) = T2(422) - SIZE_PDU[1015](411) 가 된다. 그러면 수신 ARQ 엔터티는 상기 임계값 T3(420)를 이용하여, 수신 버퍼의 남은 양이 임계값 T3(420)보다 작을 경우 상태 보고를 전송하게 된다.
하지만, 도 4b처럼 미수신된 PDU인 PDU[1018](460)의 이전에 수신된 PDU들인 PDU[1015],[1016],[1017](461)의 크기가 상대적으로 큰 경우가 발생할 수 있다. 그러면 최악의 경우, 임계값 T3(470)가 0보다 작게 되어 상태 보고를 할 수 없는 상황이 발생할 수도 있다. 따라서 수신 버퍼의 최소 임계값을 T1(471)으로 정하여, <수학식 1>에 의해 계산된 임계값 T3(470)가 임계값 T1(471)보다 작게 되는 경우, 수신 ARQ 엔터티는 임계값 T1(471)을 기준으로 상태보고를 수행하게 된다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따라 상태보고를 수행하는 수신측의 동작을 설명한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 수신단은 501단계에서 하나의 PDU를 수신하여 수신 버퍼에 저장하고, 502단계에서 수신 버퍼의 남은 양(remaining space)을 측정한다. 510 단계에서 수신 버퍼의 남은 양을 미리 정해지는 임계값 T2와 비교하여, 수신 버퍼의 남은 양이 상기 임계값 T2보다 작지 않은 경우에는 수신 버퍼에 충분한 여유 공간이 있으므로, 수신단은 계속해서 PDU를 수신하기 위해 501단계로 복귀한다.
반면 상기 510단계에서 수신 버퍼의 남은 양이 상기 임계값 T2보다 작은 경 우에는 520단계에서 수신단은 수신 버퍼의 수신 윈도우의 시작점에 미수신 PDU가 있는지 확인하여 상태보고를 할 임계값을 결정한다. 즉, 상기 520단계에서 미수신 PDU가 있으면, 수신단은 521단계에서 송신단으로 상태보고를 전송하고 미수신 PDU의 수신을 대기한다.
반면 상기 520단계에서 미수신 PDU가 없으면, 수신단은 530단계에서 수신 버퍼의 남은 양을 상기 T2보다 작은 T1과 비교한다. 상기 530단계에서 수신 버퍼의 남은 양이 상기 임계값 T1보다 작지 않은 경우에는, 수신단은 계속해서 PDU를 수신하기 위해 501단계로 복귀한다. 하지만 530단계에서 수신 버퍼의 남은 양이 상기 임계값 T1보다 작은 경우에는, 수신단은 531 단계에서 송신단으로 상태보고를 전송하고 미수신 PDU의 수신을 대기한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따라 상태보고를 수행하는 수신측의 동작을 설명한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 601단계에서 하나의 PDU를 수신하여 수신 버퍼에 저장한 후, 602단계에서 수신단은 수신 버퍼에 미수신 PDU가 발생하였는지 확인한다. 즉 수신단은 수신 버퍼에 저장된 PDU들의 일련번호들을 확인하여, 상위 계층 패킷으로 조립 가능한 PDU들은 상위 계층 패킷으로 조립하여 상위 계층으로 전달한 후 수신 버퍼로부터 삭제하고, 상위 계층 패킷으로 조립 가능하지 않은 PDU들 중 연속되지 않은 일련번호들을 가지는 PDU들이 존재하는 경우 미수신 PDU가 발생한 것으로 판단한다.
상기 602단계에서 미수신 PDU가 발생한 경우, 수신단은 603단계에서 임계값 T3를 계산한다. 상기 임계값 T3는 미리 정해지는 임계값 T2에서 '상기 미수신 PDU의 이전에 사용된 버퍼의 양'을 감산하여 결정한다. 상기 임계값 T3를 구한 후에, 수신단은 604단계에서 상기 임계값 T3를 미리 정해지는 임계값 T1과 비교하여 보다 큰 값을 상태보고에 사용할 임계값으로 결정한다.
반면 상기 602단계에서 미수신 PDU가 발생하지 않을 경우에는, 임계값 T3의 값이 갱신되지 않고 이전 전송 주기에서 결정된 T3가 유지된다. 마찬가지로 수신단은 604단계에서 상기 유지된 임계값 T3와 미리 정해지는 임계값 T1을 비교하여, 보다 큰 값을 상태보고에 사용할 임계값으로 정하게 된다. 이때 최초의 T3는 0이고, 이후에는 갱신된 값으로 사용된다.
605단계에서 수신단은 수신 버퍼의 남은 양을 측정하고, 606단계에서 상기 수신 버퍼의 남은 양을 상기 604단계에서 결정한 임계값과 비교한다. 상기 수신 버퍼의 남은 양이 상기 임계값보다 작은 경우 수신단은 607단계에서 상태 보고를 전송한다. 반면 상기 수신 버퍼의 남은 양이 상기 임계값보다 작지 않은 경우 수신단은 PDU를 계속 수신하기 위해 601단계로 복귀한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 송신측에서 폴링 비트를 이용하여 상태보고를 유도하는 방법에 비해 메시지의 왕복 시간을 줄일 수 있으며, 불필요한 상태 보고를 줄여서 메시지 전송의 오버헤드를 최소화 시키고, 복합 자동 재전송 요구(HARQ)에 의해 미수신 PDU가 수신될 수 있는 시간을 보장해 줌으로써 중복 재전송으로 인한 성능 저하를 줄일 수 있다.

Claims (6)

  1. 이동통신 시스템에서 자동 재전송 요구(ARQ)를 위한 상태보고의 송신 방법에 있어서,
    데이터 패킷을 수신하여 수신 버퍼에 저장하고, 상기 수신 버퍼의 남은 양을 측정하는 과정과,
    상기 남은 양을 미리 정해지는 제1 임계값과 비교하여, 상기 남은 양이 상기 제1 임계값보다 작은 경우, 상기 수신 버퍼를 위한 수신 윈도우의 시작점에 미수신 데이터 패킷이 존재하는지를 판단하는 과정과,
    상기 수신 윈도우의 시작점에 미수신 데이터 패킷이 존재하지 않는 경우, 상기 수신 버퍼의 남은 양을 상기 제1 임계값보다 작은 제2 임계값과 비교하는 과정과,
    상기 남은 양이 상기 제2 임계값보다 작은 경우, 수신된 데이터 패킷들 및 미수신 데이터 패킷들을 나타내는 상태보고를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상태보고의 전송 방법.
  2. 이동통신 시스템에서 자동 재전송 요구(ARQ)를 위한 상태보고의 송신 방법에 있어서,
    데이터 패킷을 수신하여 수신 버퍼에 저장하고, 상기 수신 버퍼에 미수신 데 이터 패킷이 존재하는지를 판단하는 과정과,
    상기 미수신 데이터 패킷이 존재하는 경우, 미리 정해지는 제1 임계값(T2)에서 '상기 미수신 데이터 패킷의 수신 이전에 사용된 버퍼의 양'을 감산하여 제2 임계값(T3)을 계산하는 과정과,
    상기 수신 버퍼의 남은 양을 상기 제2 임계값과 비교하여, 상기 남은 양이 상기 제2 임계값보다 작은 경우, 수신된 데이터 패킷들 및 미수신 데이터 패킷들을 나타내는 상태보고를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상태보고의 전송 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제2 임계값은,
    미리 정해지는 최소 값(T1)보다 작지 않도록 정해지는 것을 특징으로 하는 상태보고의 전송 방법.
  4. 이동통신 시스템에서 자동 재전송 요구(ARQ)를 위한 상태보고의 송신 장치에 있어서,
    데이터 패킷을 수신하여 저장하고, 남은 양을 측정하는 수신 버퍼와,
    상기 남은 양을 미리 정해지는 제1 임계값과 비교하여, 상기 남은 양이 상기 제1 임계값보다 작은 경우, 상기 수신 버퍼를 위한 수신 윈도우의 시작점에 미수신 데이터 패킷이 존재하는지를 판단하며, 상기 수신 윈도우의 시작점에 미수신 데이터 패킷이 존재하지 않는 경우, 상기 수신 버퍼의 남은 양을 상기 제1 임계값보다 작은 제2 임계값과 비교하여, 상기 남은 양이 상기 제2 임계값보다 작은 경우, 수신된 데이터 패킷들 및 미수신 데이터 패킷들을 나타내는 상태보고를 전송하는 재전송 관리 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 상태보고의 전송 장치.
  5. 이동통신 시스템에서 자동 재전송 요구(ARQ)를 위한 상태보고의 송신 장치에 있어서,
    데이터 패킷을 수신하여 저장하는 수신 버퍼와,
    상기 수신 버퍼에 미수신 데이터 패킷이 존재하는지를 판단하고, 상기 미수신 데이터 패킷이 존재하는 경우, 미리 정해지는 제1 임계값(T2)에서 '상기 미수신 데이터 패킷의 수신 이전에 사용된 버퍼의 양'을 감산하여 제2 임계값(T3)을 계산하며, 상기 수신 버퍼의 남은 양을 상기 제2 임계값과 비교하여, 상기 남은 양이 상기 제2 임계값보다 작은 경우, 수신된 데이터 패킷들 및 미수신 데이터 패킷들을 나타내는 상태보고를 전송하는 재전송 관리 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 상태보고의 전송 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제2 임계값은,
    미리 정해지는 최소 값(T1)보다 작지 않도록 정해지는 것을 특징으로 하는 상태보고의 전송 장치.
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