KR20080076632A - 이동 통신 시스템에서 전송 버퍼를 관리하는 방법 및 장치 - Google Patents

이동 통신 시스템에서 전송 버퍼를 관리하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서 전송 버퍼를 관리하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 이동통신 시스템에서 송신측과 수신측이 시스템 타이밍 정보를 이용하여 정해진 시간에 상태 보고 메시지를 송수신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 송신측에서 전송 데이터에 대한 타이머를 구동하지 않고, 전송 버퍼를 관리하게 되는 장점을 가지게 된다.
Figure P1020070016822
Status Report, T1, T2, T3, RLC PDU.

Description

이동 통신 시스템에서 전송 버퍼를 관리하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARTUS FOR MANAGING TRANSMISSION BUFFER WITH STATUS REPORT IN MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 종래 기술에 따른 자동 재전송 동작의 일 예를 도시한 도면.
도 2는 종래 기술의 문제점을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따라 시스템 타이밍 정보를 이용하여 전송 버퍼를 관리하는 전체 동작을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 송신측 동작을 예를 들어 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 수신측 동작을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 송신측 동작을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따라 복합재전송에 따른 패킷 재정렬 시간을 고려하여 전송 버퍼를 관리하는 전체 동작을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 수신측 동작을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 송신측 동작을 도시한 도면.
도 10은 본 발명에 따른 송수신 장치를 도시한 도면.
본 발명은 이동 통신 시스템에서 자동 재전송 프로토콜을 구동함에 있어서, 전송 버퍼를 효율적으로 관리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 자동 재전송 동작의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 자동 재전송 프로토콜을 구동하고 있는 송신측(105)은 임의의 패킷에 일련 번호를 부여해서 전송한 뒤 전송 버퍼에 저장한다(110). 수신측(120)은 수신한 패킷의 일련 번호를 검사해서 패킷의 수신 상태를 판단한다. 그리고 소정의 조건이 만족되면 패킷 수신 상태를 담고 있는 상태 보고 메시지(status report, 115)를 송신측(105)으로 전송한다.
상기 상태 보고 메시지(115)에는 수신측(120)이 수신한 패킷들의 일련 번호와, 수신하지 못한 패킷들의 일련 번호가 수납되며, 상기 수신한 패킷의 일련 번호를 긍정적 인지 신호(Acknowledgement, 이하 ACK)라 하고, 상기 수신하지 못한 패킷의 일련 번호를 부정적 인지 신호(Negative Acknowledgement, 이하 NACK)라 한다.
송신측(105)은 상태 보고를 수신하면, 긍정적으로 인지된 패킷들은 전송 버퍼에서 폐기하고, 부정적으로 인지된 패킷들은 재전송한다.
상기 전술한 바와 같이, 종래의 자동 재전송 방식을 사용하면 링크 상황이 양호해서 모든 패킷이 잘 송수신되는 경우에도 긍정적 인지 신호를 교환해야 하고, 이로 인해 부가적인 전송 자원이 소모된다는 단점이 있다. 이러한 도 1의 단점에 대한 대안으로, 긍정적 인지 신호를 교환하는 대신 타이머를 구동해서 전송 버퍼를 관리하는 방안이 있다.
도 2는 종래 기술에 따라 타이머를 구동하여 전송 버퍼를 관리하는 경우, 발생 가능한 문제점을 도시한 도면이다.
이머를 구동하여 전송 버퍼 관리 방안은, 송신측이 패킷을 송신한 후 소정의 타이머를 구동하고, 상기 타이머가 만료될 때까지 상기 패킷에 대한 부정적 인지 신호가 수신되지 않으면, 상기 패킷이 긍정적으로 인지된 것으로 간주하고, 상기 패킷을 전송 버퍼에서 폐기하는 방식이다.
상기 타이머 방식을 사용하면, 긍정적 인지 신호 송수신에 따른 전송 자원 소모를 방지할 수 있는 장점을 가지는 반면에, 송신측은 아직 긍정적으로 인지되지 않은 모든 패킷들에 대해서 개별적으로 타이머를 구동해야 한다는 단점이 존재한다.
이하 설명의 편의를 위해서 패킷과, 프로토콜 데이터 유닛(Protocol Data Unit, 이하 PDU)를 혼용하여 설명하며, 송신측이 전송하였으나 수신측으로부터 긍정적 인지 신호를 수신하지 않은, 긍정적으로 인지되지 않은 PDU들을 미해결 PDU(outstanding PDU)로 칭하여 설명한다.
도 2를 참조하면, 임의의 시점에 송신측의 전송 버퍼에 일련 번호 [n-1]인 PDU(205), 일련 번호 [n]인 PDU(210), 일련 번호 [n+1]인 PDU (215), 일련 번호 [n+2]인 PDU (220)들이 미해결 PDU라면, 송신측은 상기 4개의 PDU들 각 각에 대해 서 타이머를 구동한다.
이때, 미해결 PDU의 개수는 전송 속도와 타이머 길이의 함수이며, 전송 속도가 높을수록 그리고 타이머가 길수록 미해결 PDU의 개수가 많아진다. 또한, 상기 긍정적 인지 신호를 전송하지 않는 상기 타이머를 이용하는 방식은, 상기 타이머를 비교적 긴 값으로 설정해야만 전송 버퍼 관리 측면에서 이득을 얻을 수 있다.
그러나, LTE(Long Term Evolution)과 같은 차세대 이동 통신 시스템에서는 최대 100 Mbps의 전송 속도가 구현될 수 있으므로, 상기 전송 속도의 고속 패킷을 지원하기 위한 타이머의 개수가 상당히 많아질 수 우려가 있다.
이는 곧 송신측의 프로세싱 로드를 증가시켜서 시스템 성능 저하를 야기할 수 있는 문제점이 존재함을 의미한다.
따라서, 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 창안된 본 발명은 이동통신시스템에서 전송 버퍼를 관리하는 송신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 이동통신시스템에서 전송 패킷에 대한 상태 보고를 전송하는 수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 이동통신시스템에서 수신측으로부터 전송된 재전송 요청하는 상태 보고 메시지를 수신하여 송신측의 전송 버퍼를 관리하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 이동통신시스템에서 시스템 타이밍 정보를 이용하여 수신측으로부터 별도의 상태 보고 메시지를 수신하지 않는 경우, 전송된 패킷을 폐기하여 송신측의 전송 버퍼를 관리하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
이러한 본 발명은, 이동통신시스템에서 전송 버퍼를 관리하는 방법에 있어서, 송신측과 수신측이 네트워크로부터 공통 시간 정보를 시그널링 받는 과정과, 상기 송신측이 상기 공통 시간 정보를 이용하여 정해진 시간 주기 단위로 전송된 패킷에 대한 상태 보고 메시지를 수신하기 위한 시간(T1)을 계산하는 과정과, 상기 계산된 시간(T1)에 상기 송신측과 수신측의 메시지의 전송 지연 시간을 고려한 시간(T2)동안, 상기 수신측으로부터 상기 전송된 패킷에 대응하는 상태 보고 메시지를 수신하지 않으면, 상기 전송된 패킷을 전송 버퍼에서 폐기하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
이러한 본 발명은, 이동통신시스템에서 전송 패킷을 관리하는 장치에 있어서, 패킷을 전송하고, 상기 패킷에 대응하여 상태 보고 메시지를 수신하기 전까지 상기 전송된 패킷을 저장하고 있는 전송 버퍼와, 네트워크로부터 시그널링 받은 공통 시간 정보를 이용하여 정해진 시간 주기 단위로 전송된 패킷에 대한 상태 보고 메시지를 수신하기 위한 시간(T1)을 계산하고, 상기 계산된 시간(T1)에 상기 송신측과 수신측의 메시지의 전송 지연 시간을 고려한 시간(T2)동안 상기 전송된 패킷에 대응하는 상태 보고 메시지를 수신하지 않으면, 상기 전송 버퍼에서 상기 패킷을 폐기하도록 제어하는 전송 버퍼 제어 블록을 포함함을 특징으로 한다.
이러한 본 발명은, 이동통신시스템에서 전송 패킷에 대한 상태 보고 메시지 를 전송하는 수신 장치에 있어서, 송신측으로부터 전송 패킷을 수신하는 수신 블록과, 네트워크로부터 시그널링 받은 공통 시간 정보를 이용하여 정해진 시간 주기 단위로 상기 전송 패킷에 대한 상태 보고 메시지를 전송하기 위한 시간(T1)을 계산하고 상기 계산된 시간(T1)에 상기 송신측과 수신측의 메시지의 전송 지연 시간을 고려한 시간(T2)동안, 상기 전송 패킷 중에서 오류 검출된 특정 패킷에 대한 상태 보고 메시지를 생성하여 상기 송신측으로 전송하는 상태 보고 메시지 발생 블록을 포함함을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 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 발명에서는 긍정적 인지 신호를 전송하지 않고 전송 버퍼를 관리하는 즉, 각 패킷에 대응하여 타이머를 구동하는 대신에, 송수신측이 공통으로 인식하고 있는 공통 시간 정보를 이용하여 상태 보고 메시지를 전송하도록 한다. 따라서, 송신측의 상태 보고 메시지 처리에 따른 프로세싱 로드를 감소시키는 전송 버퍼 관리 방안을 제시한다.
이러한 본 발명에서 수신측이 수신하지 못한 PDU이 존재함을 감지하여 미리 정해진 시점에 상태 보고를 전송하고, 수신하지 못한 PDU(부정적인 인지 신호를 전송할 PDU)가 존재하지 않는다면 상태 보고를 전송하지 않음을 포함한다. 이에 따라 송신측은 수신측이 상태 보고를 전송할 시점에서 상태 보고의 전송 지연이 흐른 시점까지 전송 패킷에 대응하는 상태 보고가 수신되지 않으면, 상기 수신측이 상태 보고를 전송하지 않은 것으로 판단한다. 즉, 수신측에서 수신하지 못한 PDU가 존재하지 않으므로, 수신측이 상태 보고를 전송할 시점 이 전에 전송한 모든 PDU들이 성공적으로 전송된 것으로 간주하고, 상기 PDU들을 전송 버퍼에서 폐기하고, 그에 맞춰 전송 윈도우를 이동함을 특징으로 한다.
<<제 1 실시 예>>
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전송 버퍼 관리 동작을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 수신측(305)은 상태 보고 메시지 전송을 시작할 수 있는 시점인 T1(315)을 인지한다. 상기 T1은 주기적으로 반복되며, 예를 들어 시스템 프레임 넘버(System Frame Number, 이하 SFN)와 같이 일정 기간마다 1씩 단조 증가하는 시스템 카운터의 특정 값으로 정의될 수 있다. 일 예로, SFN 100, SFN 200, SFN 300, SFN 400 등과 같이 SFN이 0에서 시작해서 100 씩 증가하는 시점을 T1으로 정의할 수 있다.
이하 설명의 편의를 위해서 임의의 n번째 T1을 T1[n]으로 표기한다.
수신측은 임의의 T1[n]이 되면, 재전송을 요청할 PDU가 존재하는지 검사한다. 수신측은 수신한 PDU들의 일련 번호를 검사하고, 일련 번호의 빈 공간에 해당하는 PDU를 재전송을 요청할 PDU로 간주한다. 수신측은 재전송을 요청할 PDU가 존재한다면, 다시 말해서 부정적으로 인지할 PDU가 존재한다면, 상기 T1[n]에 상태 보고 메시지(325)를 송신측으로 전송한다.
상기 상태 보고 메시지를 수신한 송신측은 상태 보고 메시지에 수납되어 있는 정보에 따라서 해당 동작을 취한다. 즉 긍정적으로 인지된 PDU들은 전송 버퍼에서 폐기하고 부정적으로 인지된 PDU들은 재전송을 스케줄링한다. 한편, 상기 T1[n] 시간이 경과해서 T1 [n+1]이 되고(317), 이 때 재전송을 요청할 PDU가 존재하지 않는다면, 수신측은 상태 보고를 전송하지 않는다.
송신측(310)은 수신측이 상태 보고 메시지를 전송할 시점인 T1[n+1]과 상태 보고 메시지의 수신이 예상되는 시점인 T2[n+1](322)를 인지한다. 상기 T2[n+1]은 T1[n+1]에서 상태 보고 메시지에 전송 지연이 더해진 시점이며, 송신측은 T2[n+1]까지 상태 보고 메시지가 수신되지 않으면, 수신측이 T1[n+1]에 상태 보고 메시지를 전송하지 않은 것으로 판단한다.
다시 말해서, T1[n+1]에서 재전송을 요청할 PDU가 존재하지 않음을 확인한 송신측(310)은, T1[n+1]까지 전송이 완료된 모든 PDU들이 긍정적으로 인지된 것으로 간주하고 상기 PDU들을 전송 버퍼에서 폐기한다.
상기 언급한 바와 같이, LTE를 비롯한 차세대 이동통신 시스템에서는 하위 계층에서 HARQ(Hybrid ARQ)가 항상 구동되며, 이 때에 임의의 PDU의 전송이 완료된 시점은 상기 PDU가 다중화된 HARQ 패킷 중 HARQ ACK을 유발한 HARQ 패킷이 전송 안테나를 통해 무선 채널로 전송된 시점이다. 상기 HARQ 패킷은 HARQ 송수신의 단위가 되는 패킷으로 상기 HARQ 패킷에 여러 PDU들이 다중화될 수 있다. HARQ 패킷은 여러 번의 재전송을 거친 후 전송이 완료될 수 있으며, 전송 지연은 재전송 회수에 따라 또는 기지국 스케줄러의 스케줄링 결정에 따라 가변적이다. 그러므로, T2와 T1 사이의 차이인 델타(1330)는 충분히 큰 값으로 설정하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 송신측 동작을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, T1과 T2는 하기의 <수학식 1> 및 <수학식 2>을 만족하는 SFN들로 설정된 것으로 가정한다.
T1[n] = n × 100,
여기서, n은 0보다 크거나 같은 정수를 나타낸다.
T2 [n] = T1 + 50
송신측은 T1 [1]이 되면, 즉 SFN 100이 되면, 전송 버퍼에 저장되어 있는 미해결 PDU들 중 상기 T1 [1]시점까지 전송이 완료된 PDU들을 표시한다. 일 예로, 도 4에서는 RLC PDU [n] (425)과, RLC PDU [n+1] (430)을 표시한다.
그리고, T2 [1]인 SFN 150(415)까지 상태 보고 메시지가 수신되기를 기다렸다가, 상태 보고 메시지가 수신되지 않았으면, 상기 표시된 PDU들인 RLC PDU [n] (425)과 RLC PDU [n+1] (430)이 긍정적으로 인지된 것으로 간주하고, 전송 버퍼에서 폐기한다.
송신측은 T1 [2]가 되면, 즉 SFN 200이 되면, 전송 버퍼에 저장되어 있는 미해결 PDU들 중, 상기 시점가지 전송이 완료된 PDU들을 표시한다. 도 4에 따르면, 상기 RLC PDU [n+2] (435)과 RLC PDU [n+3] (440), RLC PDU [n+4] (445)를 표시한다.
그리고, 송신측은 T2 [2]인 SFN 250(420)까지 상태 보고 메시지가 수신되기를 기다렸다가, 상태 보고 메시지가 수신되지 않으면, 상기 표시된 PDU들인 RLC PDU[n+2](435)과 RLC PDU[n+3](440), RLC PDU[n+4](445)가 긍정적으로 인지된 것으로 간주하고 전송 버퍼에서 폐기한다.
상기 전술한 바와 같이, 송신측은 SFN 단위로 증가하는 시간 시점에 전송 지연을 고려한 시간 정보를 고려하여 상태 보고 메시지의 수신을 대기하고, 수신측으로부터 상기 전송된 RLC PDU에 대한 어떠한 상태 보고 메시지도 수신하지 못하면 해당 전송 버퍼에 있는 전송된 RLC PDU들을 폐기하여 전송 버퍼의 관리 효율성을 제공한다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 수신측 동작을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 수신측은 호 설정 과정에서 상태 보고 메시지를 전송하기 위한 시간 시점인 T1을 유도할 수 있는 정보를 통보 받는다(505). 여기서, 상기 정보는 오프셋(offset) 정보과 주기 정보(periodicity)이다. 즉, 상기 T1은 상태 보고 메시지의 전송을 시작할 수 있는 주기적으로 반복되는 시간이며, 수신측은 매 T1에 재전송을 요청할 PDU가 존재하면 해당 상태 보고 메시지를 전송하고, 그렇지 않다면 상태 보고 메시지를 전송하지 않는다.
수신측에서의 임의의 n번째 T1은 아래와 같은 <수학식 3>를 유도할 수 있다.
T1[n] = [offset + n x periodicity] MOD Max_SFN,
여기서, n은 0 보다 크거나 같은 정수이고, Max_SFN은 SFN의 최대값을 나타낸다.
수신측은 임의의 T1[n]이 되면(510), 수신 버퍼에 저장되어 있는 PDU들의 일련 번호를 검사해서(515), 미수신 PDU (또는 재전송을 요청해야할 PDU 또는 부정적으로 인지해야할 PDU)가 있는지 판단한다(520). 여기서, 미수신 PDU는 순서 재정렬이 완료된 PDU들 중 일련 번호 상의 빈 곳에 해당하는 일련 번호를 가지는 PDU이다.
이미 언급한 바와 같이, LTE와 같은 차세대 이동 통신 시스템에서는 HARQ가 구동되기 때문에, 수신 버퍼에서 수신하지 못한 것으로 인지한 PDU가 사실은 HARQ 수신 과정 중에 있을 수 있다. 이와 같은 HARQ의 순서 뒤바뀜 현상 때문에 일시적으로 미수신 PDU로 인지되는 PDU를 실제 미수신 PDU와 구별하기 위해서 수신 버퍼에서는 미수신 PDU가 발생하면 상기 미수신 PDU가 HARQ 수신 과정 중에 있지 않다는 것이 확실해 질때까지 상기 미수신 PDU를 미수신 PDU로 인지하지 않는다. 이와 같이 임의의 미수신 PDU가 HARQ 수신 과정 중에 있지 않다는 것이 확실해질 때까지 대기하는 것을 순서 재정렬 이라고 한다.
다시 말해서, 수신측은 T1[n]에 미수신 PDU를 인지함에 있어서 HARQ 수신 과정 중에 있지 않은 미수신 PDU만을 미수신 PDU로 인지하고 재전송을 요청하여야 한다.
수신측은 미수신 PDU (또는 재전송을 요청해야할 PDU 또는 부정적으로 인지해야할 PDU)가 존재하면 525 단계로, 존재하지 않으면 530 단계로 진행한다.
525 단계에서 수신측은 상기 재전송을 요청할 PDU들의 일련 번호가 수납된 상태 보고 메시지를 송신측으로 전송하고, 530 단계로 진행해서 T1[n+1]까지 대기한다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 송신측 동작을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 수신측은 호 설정 과정에서 T1과 T2를 유도할 수 있는 정보를 통보 받는다(605).
상기 정보는 offset 정보와, 주기 정보(periodicity)와, Delta_MIN정보와, Delta_MAX 정보이다. 상기 T1은 수신측이 상태 보고 메시지의 전송을 시작하는 시간이며, T2는 상태 보고 메시지의 예상 수신 시점이다.
송신측은 상기 T2까지 상태 보고 메시지가 수신되지 않으면, 수신측이 T1에서 해당 상태 보고 메시지를 전송하지 않은 것으로 간주하며, T1 이전에 전송이 완료된 PDU들이 수신측에서 정상적으로 수신된 것으로 판단한다. 그러므로 T1까지 전송을 완료한 PDU들은 긍정적으로 인지된 것으로 판단하고 전송 버퍼에서 폐기한다.
만약 전송 윈도우 긍정적 인지 신호에 의해서 구동된다면, 상기 T1까지 전송이 완료된 PDU들은 긍정적으로 인지된 것으로 판단하고, 그에 맞춰 전송 윈도우를 관리한다.
임의의 n번째 T1과 n 번째 T2는 하기의 <수학식 4> 및 <수학식 5>로부터 유도될 수 있다.
T1[n] = [offset + n x periodicity] MOD Max_SFN,
여기서, n은 0 보다 크거나 같은 정수이고, Max_SFN은 SFN의 최대값을 나타낸다.
T2[n] = Interval [T1[n] + Delta_MIN,
여기서, T1[n] + Delta_MAX]이다.
또한, 상기 T2[n]은 T1[n]에서 전송된 상태 보고 메시지의 도착 예정 시점이므로, 하나의 값을 가진다기보다는 소정의 구간으로 보는 것이 합당하다. 다시 말해서, 상기 T2[n]은 T1[n]에서 상태 보고 메시지의 최소 전송 지연인 Delta_MIN을 합한 값과 T1[n]에서 상태 보고 메시지의 최대 전송 지연인 Delta_MAX를 합한 값 사이의 구간이다.
따라서, 송신측은 임의의 T1[n]이 되면, T1[n] 까지 전송이 완료된 PDU들을 기록하고(610), T2[n]이 될 때까지 대기한다.
송신측은 T2[n] 동안 상태 보고 메시지가 수신되는지 검사하고(615), 상기 T2[n] 동안 상태 보고 메시지가 수신되면 620 단계로 진행하고, 반면 수신되지 않으면 625 단계로 진행한다.
620 단계에서 상태 보고 메시지에 따라서 버퍼 관리와 재전송을 실행한다. 즉, 긍정적으로 인지된 PDU들은 전송 버퍼에서 폐기하고 부정적으로 인지된 PDU들을 재전송하거나 재전송을 준비한다. 그리고 630 단계로 진행해서 다음 T1 즉 T1[n+1]까지 통상적인 송수신 동작을 수행하면서 대기한다.
한편, 625 단계로 진행하면, 즉 T2[n] 동안 T1[n]까지 전송이 완료된 PDU들에 대한 부정적 인지 신호가 수신되지 않으면, 송신측은 T1[n]까지 전송이 완료된 PDU들이 긍정적으로 인지된 것으로 간주하고, 상기 PDU들을 전송 버퍼에서 폐기한다. 그리고, 630 단계로 진행해서 다음 T1 즉 T1[n+1]까지 통상적인 송수신 동작을 수행하면서 대기한다.
상기 본 발명의 제 1실시 예에 따른 장점은 송신측과 수신측이 일 예로, SFN 단위로 증가하는 상태 보고 전송 시점을 기준으로 전송된 PDU에 대한 재전송 요청을 수행함에 따라 별도의 타이머 구동이 없이 전송 버퍼를 관리한다. 즉, 수신측에서는 수신된 PDU를 확인한 후, 재전송을 요청할 패킷이 존재하지 않음을 확인하면 별도의 상태 보고 메시지를 전송하지 않아도 된다는 것이다.
그런데 HARQ와 ARQ가 함께 구동되는 시스템에서는 HARQ에서의 순서 뒤바뀜 현상 때문에 미수신 PDU가 쉽게 발생하고, 수신측이 순서 뒤바뀜 현상에 의한 미수신 PDU를 실질적인 미수신 PDU로 오인한다면, 상태 보고 메시지를 전송하는 빈도가 많아져서 본 발명의 상기 언급한 장점이 감소할 수 있다.
이러한 본 발명의 제 1 실시 예에서의 발생 가능한 문제점을 해소하기 위해서, 하기의 제 2 실시 예에서는 수신측이 순서 재정렬이 완료된 패킷들의 수신 상 태만을 고려해서 상태 보고 메시지를 만드는 방안을 제안하고자 한다. 이 경우, 상기 순서 재정렬을 위해서는 다수의 타이머가 구동된다는 문제점이 있다.
좀 더 자세히 설명하자면, HARQ의 최대 순서 뒤바뀜 지연을 고려한 타이머 값이 설정되고, 수신측은 미수신 PDU가 발생할 때마다 상기 타이머를 구동한다. 상기 타이머가 만료될 때까지 상기 미수신 PDU가 수신되지 않으면 상기 미수신 PDU가 HARQ 수신 과정 중에 있지 않은 것으로 간주하고, 상기 미수신 PDU를 재전송을 요청해야 할 실질적인 미수신 PDU로 인지하는 등의 필요한 동작을 취한다. 그러므로 동일한 시점에 다수의 미수신 PDU가 존재하면, 미수신 PDU의 수만큼 타이머를 구동한다.
<<제 2 실시 예>>
하기에서 설명할 본 발명의 제 2 실시 예에서는 상기 다수의 타이머를 사용해서 미수신 PDU들을 개별적으로 재정렬하는 대신, T1 에서 최대 순서 뒤바뀜 지연에 해당하는 시간을 뺀 시점 이 후의 미수신 PDU는 상태 보고 메시지 전송 여부에 고려하지 않도록 한다.
다시 말해서, 상기 시점 이 후에 발생한 미수신 PDU에 대해서는 해당 T1에서 전송하는 상태 보고 메시지에서 재전송 요청을 하지 않으며, 결과적으로 상기 시점 이 후에 발생한 미수신 PDU는 상태 보고 메시지 전송 여부에 영향을 미치지 않도록 한다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따라 HARQ 동작에 따라 순서 재정렬된 패 킷을 참조하여 상태 보고 메시지를 전송하는 전송 버퍼 관리 동작을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 수신측(705)은 상태 보고 메시지 전송을 시작할 수 있는 시점인 T1(715)과 상태 보고 메시지에 수납할 상태 정보의 기준 시간인 T3(712)을 인지한다. 여기서, 상기 T1과 T3은 주기적으로 반복되며, 예를 들어 SFN(System Frame Number)와 같이 일정 기간마다 1씩 단조 증가하는 시스템 카운터의 특정 값으로 정의될 수 있다.
즉, SFN 100, SFN 200, SFN 300, SFN 400 등과 같이 SFN이 0에서 시작해서 100 씩 증가하는 시점을 T1으로 정의할 수 있다. 또한, T3은 T1에서 HARQ 최대 순서 뒤바뀜 지연(735)을 뺀 것으로, HARQ 최대 순서 뒤바뀜 지연은 HARQ 프로세서를 통해 전송되는 데이터의 우선 순위와 최대 재전송 허용 회수 등에 따라서 달라지며, 아래 <수학식 6>으로부터 유도할 수 있다.
HARQ 최대 순서 뒤바뀜 지연 = 최대 재전송 허용 회수×재전송 간의 평균 지연
여기서, 상기 재전송 간의 평균 지연은 스케줄렁의 스케줄링 결정에 따라 가변적인 값이다. 상기 재전송 간의 평균 지연은 네트워크에서, 채널 상태 및 네트워크 로드 부화 등과 같은 변수들을 고려해서 적절한 값을 선택해서 사용할 수 있다.
수신측은 T1[n]이 되면, 재전송을 요청할 PDU가 존재하는지 검사한다. 이 때 수신측은 T3[n] 이전에 수신한 PDU들의 일련 번호만을 검사해서 일련 번호의 빈 공 간이 있으면, 이에 해당하는 PDU를 재전송을 요청할 PDU로 간주한다.
수신측은 재전송을 요청할 PDU가 존재한다면, 다시 말해서 부정적으로 인지할 PDU가 존재한다면, 상기 T1[n]에 상태 보고 메시지(725)를 송신측으로 전송한다. 만약 재전송을 요청할 PDU가 존재하지 않는다면, 수신측은 상태 보고를 전송하지 않는다.
송신측(710)은 T3(712)와 T2(720)를 인지하며, T2[n]까지 상태 보고 메시지가 수신되지 않으면, 수신측이 상태 보고 메시지를 전송하지 않은 것으로 판단한다.
다시 말해서, T3[n]에 재전송을 요청할 PDU가 존재하지 않았던 것으로 판단하고 T3[n]까지 전송이 완료된 모든 PDU들이 긍정적으로 인지된 것으로 간주하고 상기 PDU들을 전송 버퍼에서 폐기한다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 수신측 동작을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 수신측은 호 설정 과정에서 T1과 T3을 유도할 수 있는 정보를 통보 받는다(805).
여기서, T1은 상태 보고 메시지의 전송을 시작할 수 있는 시간에 대한 정보이며, 수신측은 매 T1에 재전송을 요청할 PDU가 존재하면 상태 보고 메시지를 전송하고, 그렇지 않다면 상태 보고 메시지를 전송하지 않는다. 또한, 상기 T1은 주기적으로 반복되며, 상기 T3는 상기 T1보다 소정의 값(Delta 1)만큼 이른 시간이다. 상기 T1과 T3는 하기의 <수학식 7> 및 <수학식 8>로 계산될 수도 있고, 또는 네트워크로부터 계산된 값을 시그날링받을 수도 있다.
T1[n] = [offset + n x periodicity] MOD Max_SFN,
여기서, n은 0 보다 크거나 같은 정수이고, Max_SFN은 SFN의 최대값을 나타낸다.
T3 [n]= T1 [n] Delta 1
수신측은 호 설정 과정에서 상기 offset 정보와, 주기 정보(periodicity)를 시그날링 받아서 T1을 산출하고, Delta 1을 시그날링 받아서 T3들을 산출한다.
수신측은 임의의 T1 [n]이 되면(810), 수신 버퍼에 저장되어 있는 PDU들 중 T3 [n]이전에 수신한 PDU들의 일련 번호를 검사해서(815), 미수신 PDU (또는 재전송을 요청해야할 PDU 또는 부정적으로 인지해야할 PDU)가 있는지 판단한다(820). 여기서, 미수신 PDU는 일련 번호 상의 빈 곳에 해당하는 일련 번호를 가지는 PDU이다. 수신측은 미수신 PDU(또는 재전송을 요청해야할 PDU 또는 부정적으로 인지해야할 PDU)가 존재하면 825 단계로 진행하고, 상기 미수신 PDU 존재하지 않으면 830 단계로 진행한다.
825 단계에서 수신측은 상기 재전송을 요청할 PDU들의 일련 번호가 수납된 상태 보고 메시지를 송신측으로 전송하고, 830 단계로 진행해서 다음 T1, 즉 T1[n+1]까지 대기한다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 송신측 동작을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 수신측은 호 설정 과정에서 T3과 T2를 유도할 수 있는 정 보를 통보 받는다(905). 상기 정보는 offset정보와, 주기 정보(periodicity)와 Delta_MIN와, Delta_MAX와 Delta1 이다.
여기서, 상기 T3은 수신측이 상태 보고 메시지에 수납할 상태 정보의 기준 시간이며, T2는 상태 보고 메시지의 예상 수신 시점이다.
송신측은 T2[n]까지 상태 보고 메시지가 수신되지 않으면, T3[n]에 재전송을 요청할 PDU가 없었던 것으로 간주하고, T3[n]까지 전송을 완료한 PDU들은 긍정적으로 인지된 것으로 판단하고 전송 버퍼에서 폐기한다. 만약 전송 윈도우 긍정적 인지 신호에 의해서 구동된다면, 마찬가지로 전송 윈도우를 상기 긍정적으로 인지된 PDU의 일련 번호에 맞춰 이동한다.
T3와 T2는 일정한 주기를 가지고 반복하며, <수학식 9> 및 <수학식 10>으로 시그날링될 수 있다.
T3[n] = [offset + n x periodicity] MOD Max_SFN Delta 1,
여기서, n은 0 보다 크거나 같은 정수이고, Max_SFN은 SFN의 최대값이다.
T2[n]= Interval [T3[n] + Delta 1 + Delta_MIN, T3[n] + Delta 1 + Delta_MAX]
송신측은 임의의 T3[n]이 되면, T3[n] 까지 전송이 완료된 PDU들을 기록하고(910), T2[n]이 될 때까지 대기한다.
915 단계에서 송신측은 T2[n]동안 상태 보고 메시지가 수신되는지 검사하고, T2[n]동안 상태 보고 메시지가 수신되면 920 단계로 진행하고, 한편, T2[n]동안 상태 보고 메시지가 수신되지 않으면 925 단계로 진행한다.
920 단계에서 송신측은 수신된 상태 보고 메시지에 따라서 버퍼 관리와 재전송을 실행한다. 즉, 긍정적으로 인지된 PDU들은 전송 버퍼에서 폐기하고 부정적으로 인지된 PDU들을 재전송하거나 재전송을 준비한다. 그리고 930 단계로 진행해서 다음 T3 즉 T3[n+1] 까지 통상적인 송수신 동작을 수행하면서 대기한다.
한편, 925 단계로 진행하면, 즉 T2[n] 동안 T3[n]까지 전송이 완료된 PDU들에 대한 부정적 인지 신호가 수신되지 않으면, 송신측은 T3[n] 까지 전송이 완료된 PDU들이 긍정적으로 인지된 것으로 간주하고, 상기 PDU들을 전송 버퍼에서 폐기한다. 그리고 930 단계로 진행해서 다음 T3 즉 T3[n+1] 까지 통상적인 송수신 동작을 수행하면서 대기한다.
도 10은 본 발명에 따른 송수신 장치를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 송신장치는 IP 패킷 버퍼(1005), 전송 버퍼(1020), 프레이밍 블록(1015), 전송 버퍼 제어 블록(1010), 전송 블록(1025)으로 구성된다.
상위 계층에서 발생한 IP 패킷은 IP 패킷 버퍼(1005)에 저장되어 있다가, 프레이밍 블록(1015)을 통해 PDU로 구성된다. 프레이밍 블록(1015)은 IP 패킷과 같은 상위 계층 패킷을 무선 채널을 통해 전송하기에 적합한 포맷과 크기로 재구성한다. 프레이밍 블록(1015)에서 만들어진 PDU는 전송 블록(1025)을 통해 수신 장치로 전송되는 한편 장차 필요할지 모르는 재전송에 대비해서 전송 버퍼에도 저장된다.
전송 버퍼 제어 블록(1010)은 수신 장치와 송신 장치가 공동으로 인식하는 공통 시간을 인지하는 블록이다. 여기서, 상기 공통 시간은 예를 들어 시스템 타이밍인 SFN을 인지함으로써 가능하다. 즉, 네트워크는 주기적으로 현재 SFN을 방송하며, 송신 장치와 수신 장치는 상기 현재 SFN을 수신하고 기준 시간으로 사용해서 임의의 시점의 공통 시간을 인지한다.
전송 버퍼 제어 블록(1010)은 시스템 타이밍을 인지하여 T1, T2, T3를 계산한다.
상기 제 1 실시 예의 경우는, 상기 계산된 시간 정보들을 이용하여 즉, 임의의 T1[n]과 T2[n] 사이에 상태 보고 메시지가 도착하지 않으면, T1[n] 이 전에 전송에 성공한 모든 PDU들이 긍정적으로 인지된 것으로 판단하고 이들을 전송 버퍼에서 폐기한다.
또한, 상기 제 2 실시 예의 경우는, T3[n] 이 전에 전송에 성공한 모든 PDU들이 긍정적으로 인지된 것으로 판단하고 이들을 전송 버퍼에서 폐기한다.
수신 장치는 수신 블록(1030), 수신 버퍼(1040), 상태 보고 메시지 발생 블록(1035), 조립블록(1045)로 구성된다.
수신 버퍼(1040)는 수신 블록에서 수신한 PDU들을 저장하고, 순서가 정렬된 PDU들 중 상위 계층 패킷으로 재구성이 가능한 PDU들을 조립블록으로 전달한다.
조립블록(1045)은 수신 버퍼에서 전달된 PDU들을 상위 계층 패킷으로 재구성해서 상위 계층으로 전달한다.
상태 보고 메시지 발생 블록(1035)은 상기 수신 장치와 송신 장치가 공동으로 인식하는 공통 시간을 인지한다. 상기 공통 시간은 예를 들어 시스템 타이밍인 SFN을 인지함으로써 가능하다.
상기 제 1 실시 예의 경우, 상기 상태 보고 메시지 발생 블록(1035)은 T1과 T3를 인지하며, 임의의 T1[n]이 되면 순서가 재정렬된 PDU들 중 미수신 PDU가 있는지 검사한다. 그리고 미수신 PDU가 있으면, 상태 보고 메시지를 만들어서 송신장치로 전송한다.
한편, 상기 제 2 실시 예의 경우는 임의의 T1[n]이 되면, T3[n] 이전에 수신한 PDU들 중 미수신 PDU가 있는지 검사하고, 미수신 PDU가 있다면, 상태 보고 메시지를 만들어서 송신장치로 전송한다.
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 실시 예에 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, 새롭게 제안하는 차세대 이동통신시스템을 지원하고자 연결 상태의 단말이 불연속 수신 모드로 동작할 경우, 송신측과 수신측이 공통으로 인지 가능한 시간 정보를 이용하여 상태 보고 메시지를 수신하기 위한 대기 시간을 설정하 며, 상기 설정된 대기 시간동안 수신측으로부터 상태 보고 메시지를 수신받지 못하면, 송신측의 전송 버퍼에 저장되어 있는 이전 전송된 패킷들을 폐기하도록 하는 장점을 가진다.
이러한 본 발명은 수신측에서 정상적으로 수신된 패킷에 대하여 별도의 상태 보고 메시지를 전송하지 않도록 함으로써, 한정되어 있는 무선 자원을 효율적으로 사용하는 장점을 제공한다.
또한, 송신측의 경우는, 수신측으로부터 전송되던 별도의 상태 보고 메시지를 처리하지 않아도 됨에 따라, 송신측의 프로세서 부하를 현저하게 줄이게 되는 장점을 가진다.
즉, 본 발명은 전송 패킷에 대한 송신측과 수신측의 상태 보고 메시지 수신 및 송신에 따른 시그널링 오버헤드를 해결하는 장점을 가진다.

Claims (10)

  1. 이동통신시스템에서 전송 버퍼를 관리하는 방법에 있어서,
    송신측과 수신측이 네트워크로부터 공통 시간 정보를 시그널링 받는 과정과,
    상기 송신측이 상기 공통 시간 정보를 이용하여 정해진 시간 주기 단위로 전송된 패킷에 대한 상태 보고 메시지를 수신하기 위한 시간(T1)을 계산하는 과정과,
    상기 계산된 시간(T1)에, 상기 송신측과 수신측의 메시지의 전송 지연 시간을 고려한 시간(T2)동안, 상기 수신측으로부터 상기 전송된 패킷에 대응하는 상태 보고 메시지를 수신하지 않으면 상기 전송된 패킷을 전송 버퍼에서 폐기하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 전송 패킷 관리 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 공통 시간 정보는 시스템 프레임 넘버(System Frame Number, 이하 SFN) 단위의 정수배로 증가하는 시간임을 특징으로 하는 전송 패킷 관리 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 송신측은 상기 전송된 패킷을 상기 전송 버퍼에서 폐기하고, 상위 계층으로부터 전달받은 상기 전송된 패킷+ 1 번째 패킷을 상기 수신측으로 전송하는 과 정을 더 포함함을 특징으로 하는 전송 패킷 관리 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 수신측은 상기 전송된 패킷의 오류 검출을 수행하여, 상기 패킷이 정상적으로 수신됨을 확인하면, 상기 전송된 패킷에 대한 상태 보고 메시지를 상기 송신측으로 전송하지 않는 과정을 포함함을 특징으로 하는 전송 패킷 관리 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 수신측은 전송된 패킷에 대하여 복합 자동 재전송(HARQ)에 따른 재 정렬을 수행하는 과정과,
    상기 계산된 시간(T1)에 상기 HARQ에 따른 재정렬 시간을 고려한 시간(T3) 동안, 상기 재 정렬된 전송된 패킷 중에서 오류 발생한 패킷에 대응하는 상태 보고 메시지를 상기 송신측으로 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 전송 패킷 관리 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 수신측은 상기 재 정렬된 전송된 패킷 중에서, 상기 패킷이 정상적으로 수신됨을 확인하면, 상기 전송된 패킷에 대한 상태 보고 메시지를 상기 송신측으로 전송하지 않는 과정을 포함함을 특징으로 하는 전송 패킷 관리 방법.
  7. 이동통신시스템에서 전송 패킷을 관리하는 장치에 있어서,
    패킷을 전송하고, 상기 패킷에 대응하여 상태 보고 메시지를 수신하기 전까지 상기 전송된 패킷을 저장하고 있는 전송 버퍼와,
    네트워크로부터 시그널링 받은 공통 시간 정보를 이용하여 정해진 시간 주기 단위로 전송된 패킷에 대한 상태 보고 메시지를 수신하기 위한 시간(T1)을 계산하고, 상기 계산된 시간(T1)에 상기 송신측과 수신측의 메시지의 전송 지연 시간을 고려한 시간(T2)동안, 상기 전송된 패킷에 대응하는 상태 보고 메시지를 수신하지 않으면, 상기 전송 버퍼에서 상기 패킷을 폐기하도록 제어하는 전송 버퍼 제어 블록을 포함함을 특징으로 하는 전송 패킷 관리 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 전송 버퍼 제어 블록은, 상기 계산된 시간(T1)에 상기 전송된 패킷에 대한 복합 자동 재전송(HARQ)에 따른 재 정렬을 시간을 고려한 시간(T3) 동안, 상기 전송된 패킷에 대응하는 상태 보고 메시지를 수신하지 않으면, 상기 전송 버퍼에서 상기 패킷을 폐기하도록 제어하는 블록임을 특징으로 하는 전송 패킷 관리 장 치.
  9. 이동통신시스템에서 전송 패킷에 대한 상태 보고 메시지를 전송하는 수신 장치에 있어서,
    송신측으로부터 전송 패킷을 수신하는 수신 블록과,
    네트워크로부터 시그널링 받은 공통 시간 정보를 이용하여 정해진 시간 주기 단위로 상기 전송 패킷에 대한 상태 보고 메시지를 전송하기 위한 시간(T1)을 계산하고 상기 계산된 시간(T1)에 상기 송신측과 수신측의 메시지의 전송 지연 시간을 고려한 시간(T2)동안, 상기 전송 패킷 중에서 오류 검출된 특정 패킷에 대한 상태 보고 메시지를 생성하여 상기 송신측으로 전송하는 상태 보고 메시지 발생 블록을 포함함을 특징으로 하는 수신 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 상태 보고 메시지 발생 블록은,
    상기 계산된 시간(T1)에 상기 전송된 패킷에 대한 복합 자동 재전송(HARQ)에 따른 재 정렬을 시간을 고려한 시간(T3) 동안, 상기 전송 패킷 중에서 오류 검출된 특정 패킷에 대한 상태 보고 메시지를 생성하여 상기 송신측으로 전송하는 블록임을 특징으로 하는 수신 장치.
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