KR20080106385A - 패킷 데이터 분할 재전송 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패킷 데이터 재전송 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 패킷 데이터 재전송 시 분할되는 프로토콜 데이터 유닛(PDU: Protocol Data Unit) 세그먼트(Segment)의 구조는 RLC계층에서 생성된 PDU의 순차를 알 수 있는 순차번호(Sequence Number)필드; 재전송 시 상기 PDU가 분할되었다는 정보를 지시하는 분할 지시자(Segment Indicator)필드; 상기 PDU 세그먼트의 순차를 알 수 있는 부순차번호(Sub Sequence Number)필드; 및 상위계층으로부터 전달된 적어도 하나 이상의 서비스 데이터 유닛(SDU: Service Data Unit)의 전부 또는 일부로 구성된 데이터 필드를 포함하는 구성된다.

RLC, MAC, ARQ, HARQ, 분할

Description

패킷 데이터 분할 재전송 방법{METHOD FOR RETRANSMITING THE PACKET DATA USING THE SEGMENTATION}

도 1은 종래 및 본 발명에 따른 E-UMTS 의 망 구성도.

도 2은 종래 기술에 따른 무선 프로토콜의 제어 평면.

도 3는 종래 기술에 따른 무선 프로토콜의 사용자 평면.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 RLC PDU 구조

도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 RLC PDU 전송 알고리즘.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 Sub-Sequence를 이용한 RLC PDU 구조.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 지시자를 이용한 RLC PDU 구조.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 정보를 포함하는RLC PDU 세그먼트의 구조.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 정보를 이용한 RLC PDU의 분할 과정을 설명하기 위한 도면.

*주요 도면 부호

340 : 매체 접속 제어(Medium Access Control)

350 : 무선 링크 제어(Radio Link Control)

706 : 분할 지시자(Segment Indicator)

708 : 부순차번호(Sub Sequence Number)

712 : 길이지시자(Length Indicator)

본 발명은 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunication System) 에서의 패킷 데이터 분할 재전송 방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는, 재전송을 위해 분할된 RLC PDU 세그먼트에 대한 순차 정보를 효과적으로 제공하는 것이 가능한 패킷 데이터 분할 재전송 방법에 관한 것이다.

최근, 기존 3세대 이동 통신 기술(예를 들면, WCDMA, HSDPA)에 비해 주파수 효율이 높고 및 최적화된 망 구성을 통해 고속의 멀티미디어 서비스가 가능한 미래 장기 진화(이하, LTE(Long Term Evolution)이라 함) 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

LTE의 기본 요건은 기존 5MHz 로 한정된 대역폭을 1.25MHz에서 20MHz까지 변화 가능하도록 할 뿐만 아니라 직교주파수다중분할(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : OFDM), 다중입출력(Multiple Input Multiple Output: MIMO), 스마 트 안테나 기술을 적용해 하향링크로 100Mbps급 데이터 전송이 가능하며, 상향링크로 50Mbps급 데이터 전송이 가능한 이동통신을 말한다.

특히, LTE는 종단간 설정된 전송 링크의 신뢰성을 유지함으로써 원하는 서비스 품질을 제공하기 위해 eNodeB의 매체 접속 제어(Media Access Layer) 계층 및 무선 링크 제어(Radio Link Control : RLC) 계층에서는 각각 HARQ(Hybrid Automatic Repeat request) 및 ARQ(Automatic Repeat request) 기능을 제공한다.

LTE는 HARQ와 ARQ 기능을 통해 손실 없는(lossless) 패킷 데이터의 전송 및 패킷 재전송에 따른 전송 지연을 최소화 할 수 있다.

일반적으로, LTE는 채널 환경 변화에 따라, 적응적으로 자원(여기서, 자원은 코드, 변조 방식, 주파수 등을 포함함)을 할당함으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.

예를 들면, eNodeB의 MAC 계층에 위치한 스케줄러는 무선 채널 환경이 열악한 경우, eNodeB의 RLC 계층에 보다 작은 크기를 갖는 패킷으로 전송할 것을 요청할 수 있다.

이때, RLC 계층은 이후 재전송할 패킷 데이터를 소정의 크기로 분할(Segmentation)하여 MAC 계층에 전송할 수 있다.

하지만, 종래에는 송신측에 의해 재전송 되는 패킷 데이터가 어떻게 분할되었는지를 수신측에 알릴 수 있는 방법이 제공되지 않았으며, 이에 따라 분할된 패킷 데이터의 순차 전달(In-Sequence Delivery)을 제공하지 못하는 문제점이 있었다

상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 eNodeB의 RLC 계층에서 재전송을 위한 RLC PDU를 분할하는 경우, 분할된 RLC PDU 세그먼트에 순차 정보를 추가함으로써, 재전송 패킷 데이터를 순차적으로 전달하는 것이 가능한 패킷 데이터 분할 재전송 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 목적은 재전송을 위해 분할된 RLC PDU 세그먼트의 구조 및 분할된 RLC PDU 세그먼트에 순차 정보를 부여하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, RLC PDU 분할 재전송 방법이 개시된다.

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본 발명의 일 실시예에 따르면, RLC PDU 재전송 시 분할되는 프로토콜 데이터 유닛(PDU: Protocol Data Unit) 세그먼트(Segment)의 구조는 RLC계층에서 생성된 PDU의 순차를 알 수 있는 순차번호(Sequence Number)필드; 재전송 시 상기 PDU가 분할되었다는 정보를 지시하는 분할 지시자(Segment Indicator)필드; 상기 PDU 세그먼트의 순차를 알 수 있는 부순차번호(Sub Sequence Number)필드; 및 상위계층으로부터 전달된 적어도 하나 이상의 서비스 데이터 유닛(SDU: Service Data Unit)의 전부 또는 일부로 구성된 데이터 필드를 포함할 수 있다.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

이하의 설명에서는, 본 발명의 이해를 돕기 위해 LTE 관련 표준에 정의된 일반적인 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Communication System)의 망 구조 및 무선 프로토콜 구조를 관련 도면(도1 내지 도3)을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래 및 본 발명에 적용되는 E-UMTS 의 망 구조를 도시한 시스템 구성도이다.

도 1을 참조하면, E-UMTS 망은 크게 E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network, 110) 과 EPC(Evolved Packet Core, 120)로 구성될 수 있다.

E-UTRAN(110)은 적어도 하나의 기지국(이하, eNodeB이라 함, 130)들로 구성되며, eNodeB(130)는 E-UTRAN(110)의 사용자 평면 무선 프로토콜 및 제어 평면 무선 프로토콜을 제공한다.

여기서, 사용자 평면 무선 프로토콜 및 제어 평면 무선 프로토콜은 후술할 도2 내지 도 3에서 상세히 설명하기로 한다.

EPC(120)는 이동성을 관리하는 이동성 관리 엔티티(이하, MME(Mobility Management Entity)이라 함, 122) 및 실제적인 데이터의 전송을 관리하는 SAE(System Architecture Evolution, 124)를 포함할 수 있다.

EPC(120)와 eNodeB(130)는 S1인터페이스를 사용하여 서로 통신을 하며, 상기 S1인터페이스는 EPC(120)의 구성에 따라 MME(122)와 통신을 하는데 사용되는 S1-MME인터페이스 및 SAE(124)와 통신을 하는데 사용되는 S1-U인터페이스로 구분된다.

eNodeB(130)간에 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위해 X2인터페이스가 사용된다.

도2와 도3은 3GPP무선접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN사이의 무선인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 도시한 시스템 구성도이다.

도 2는 3GPP무선접속망 규격에 정의된 제어 평면 무선 접속 프로토콜의 구조이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제어 평면 무선 접속 프로토콜은 NAS(Non Access Stratum, 210), RRC(Radio Resource Control, 220), RLC(Radio Link Control, 230), MAC(Medium Access Control, 240) 및 PHY(Physical, 250) 계층으로 구성될 수 있다.

NAS(210) 계층은 UE(140)와 EPC(120)의 MME(122)에 위치하며, eNodeB(130)에 투명한(transparent) 제어 메시지를 송수신하는 기능을 제공한다.

RRC(220) 계층은 UE(140)와 eNodeB(130) 사이의 무선 자원-여기서, 무선 자원은 코드, 주파수, 전력 등을 포함함-을 제어하는 기능을 수행한다.

즉, RRC(220) 계층은 무선 베어러(Radio Bearer, 이하, RB이라 함)의 설정 (configuration), 재설정(reconfiguration) 및 해제(release)를 위해 물리 채널, 전송 채널, 논리 채널들을 제어할 수 있다.

여기서, RB는 단말과 UTRAN 사이의 데이터 전달을 위해 제 2 계층-여기서, 제 2 계층은 MAC(240) 및 RLC(230)을 포함함-에 의해 제공되는 서비스를 의미한다.

또한, RRC(220) 계층은UE(140)의 이동성 관리(Mobility Management)와 전력 제어(Power Control) 등의 기능을 제공할 수 있다.

RLC(230) 계층은 MAC(240) 계층의 상위에 위치하여 데이터의 신뢰성 있는 전송을 지원한다.

송신측 RLC 계층은 무선 구간에 맞는 적절한 크기의 데이터를 구성하기 위하여 상위 계층으로부터 전달된 RLC SDU(Service Data Unit)들을 분할(Segmentation)하거나 연결(Concatenation)하는 기능을 수행한다.

수신측 RLC 계층은 수신한 RLC PDU(Protocol Data Unit)들로부터 원래의 RLC SDU를 복구하기 위해 데이터의 재결합(Reassembly)하는 기능을 지원한다.

각 RLC 엔티티(Entity)는 RLC SDU의 처리 및 전송 방식에 따라 투명 모드(Transparent Mode, 이하, TM이라 함), 비응답 모드(Unacknowledged Mode, 이하, UM이라 함), 응답 모드(Acknowledged Mode, 이하, AM이라 함)로 동작할 수 있다.

LTE 시스템에서 단말과 eNodeB(130) 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)은 일반적인 통신 시스템에서 널리 알려진 개방형시스템간상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 기준 모델의 하위 3계층으로 구성될 수 있다.

여기서, 상기 하위 3계층은L1(제1계층), L2(제2계층) 및 L3(제3계층)을 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 제 1 계층은 물리 계층(250)에 해당되며, 물리 계층은(250)은 MAC(240) 계층으로부터 전송 채널(Transport Channel)을 통해 수신된 데이터를 물리 채널에 매핑하여 무선 인터페이스상으로 송신하거나, 무선 인터페이스를 통해 수신된 무선 신호를 기저 대역 처리하여 생성된 데이터를 전송 채널을 통해 MAC(240) 계층에 전달하는 기능을 수행할 수 있다.

제 2계층은 MAC(240) 계층 및 RLC(230) 계층으로 구성된다.

일반적으로 MAC(240) 계층은 논리 채널(Logical Channel)을 통해 상위 계층인 RLC(230)에 데이터 전송 서비스를 제공할 수 있다.

MAC(240) 계층은 논리 채널과 전송 채널을 매핑하는 기능, 트래픽 볼륨(Traffic Volume)을 측정하고 이를 보고하는 기능, HARQ(Hybrid ARQ)를 통해 전송 에러를 정정하는 기능, 동일 사용자에 할당된 논리 채널들의 우선순위처리(Priority Handling) 기능, 동적 스케줄링을 이용한 단말들 간의 우선순위처리 및 전송 포맷 선택(Transport Format Selection) 기능을 제공할 수 있다.

RLC(230) 계층은 종단간 신뢰성 있는 데이터의 전송을 지원하며, 데이터의 특징 및 중요도에 따라 AM/UM/TM 서비스를 제공할 수 있다.

RLC(230) 계층은 해당 패킷의 오류 여부를 지시하는 제어 신호-여기서, 제어 신호는 RLC ACK 및 RLC NACK 신호를 포함함-를 피어(pear) 측으로부터 수신함으로써, 자동 재전송(이하, ARQ(Automatic Repeat reQuest)이라 함) 기능을 수행할 수 있다.

제3계층에 위치하는 무선 자원 제어(220, 이하, RRC(Radio Resource Control)이라 함) 계층은 단말과 망 사이에 할당되는 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다.

RRC(220)계층은 eNodeB(130)와 UE(140)에 각각 위치하며, 미리 정의된 RRC 메시지를 통해 서로 제어 정보를 교환할 수 있다.

도2에 도시된 무선 프로토콜은 수평적으로 PHY(250) 계층, MAC(240) 계층, RLC(230) 계층, RRC(220) 계층으로 구성되며, 수직적으로는 제어 신호(control signal) 전달을 위한 제어평면(Control Plane)에 해당된다.

도 3은 3GPP무선접속망 규격에 정의된 사용자 평면 무선 접속 프로토콜의 구조이다.

도3을 참조하면, 사용자 평면 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 PHY(330), MAC(340), RLC(350) 및 패킷 데이터 수렴 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol, 이하 PDCP이라 함,360) 계층으로 구성되며, 수직적으로는 데이터 전달을 위한 사용자 평면(User Plane)에 해당된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 사용자 평면 무선 인터페이스 프로토콜을 구성하는 계층들은 UE(310)와 eNodeB(320)에 모두 존재한다.

사용자 평면에 포함된 PHY(330), MAC(340) 및 RLC(350) 계층은 상기 도 2에서 상술한 기능을 수행할 수 있다.

PDCP(360) 계층은 사용자 평면에서만 정의되며, IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷 전송시에 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 패킷을 전송하기 위해 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어 정보를 담고 있는 IP 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.

또한, PDCP(360) 계층은 E-UTRAN(110)에 위치하여 데이터 패킷을 암호화(Ciphering)하는 기능을 담당한다.

도 4는 은 3GPP무선접속망 규격에 정의된 HARQ 동작을 설명하기 위한 도면이다.

좀 더 상세하게는, 도 4는 본 발명에 따른 무선 패킷 통신 시스템의 하향 링크 물리 계층에 적용되는 HARQ의 구체적인 동작 원리를 도시하고 있다.

일반적으로, LTE 시스템은 망에서 UE(140)로 데이터 및 제어 신호-여기서, 제어 신호는 시스템 정보를 포함함-를 전송하기 위해 사용되는 하향 전송 채널 및 UE(140)에서 E-UTRAN(110)으로 데이터 및 제어 신호를 전송하기 위한 상향 전송 채널이 존재할 수 있다.

하향 전송 채널은 시스템 정보를 전송하기 위한 BCH(Broadcasting Channel) 및 사용자 데이터나 제어 메시지를 전송하기 위한 하향 공유 채널(Downlink Shared Channel, 이하, DL-SCH이라 함)을 포함한다.

또한, 하향 전송 채널은 특정 그룹의 단말에 데이터를 전송하기 위한 멀티캐스트 채널(Multicast Channel, 이하, MCH이라 함)을 더 포함한다.

상향 전송 채널은 초기 호 설정을 위한 제어 메시지 및 위치 등록을 위해 사용되는 RACH(Random Access Channel) 및 사용자 데이터나 제어 메시지를 전송하기 위한 상향 공유 채널(Uplink Shared Channel, 이하, UL-SCH이라 함)을 포함한다.

도 4를 참조하면, eNodeB(130)는 스케줄링 대상인 적어도 하나 이상의 UE(140)의 채널 품질(Channel Quality) 및 UE(140) 별 할당된 우선 순위 정보에 따라, 소정의 스케줄링 주기마다 어떤 UE(140)에게 어떠한 전송 방식으로 상위로부터 수신된 패킷 데이터를 전송할지를 결정한다.

여기서, eNodeB(130)는 부호화율, 변조 방식, 리던던시 버전 정보(Redundancy Version information) 및 해당 시간에 전송할 데이터 양 등의 파라미터를 이용하여 전송 방식을 결정할 수 있다.

eNodeB(130)는 결정된 전송 방식 정보-이하, 자원 할당 정보이라 함-를 실제 데이터 전송에 앞서 하향 링크 제어 채널(Common Control Physical Channel, 이하, CCPCH#1이라 함, 410)을 통해 UE(140)에 송신한다.

또한, eNodeB(130)는 어떤 UE에게 전송되는 자원 할당 정보인지를 가리키기 위해 소정의 사용자 식별 정보(UE Identification Information)를 CCPCH#1(410)에 포함할 수 있다.

eNodeB(130)는 CCPCH#1(410) 전송 후 미리 정의된 시간이 경과하면, 전송할 패킷 데이터를 PDSCH#1(Physical Downlink Shared Channel, 420)에 매핑시킨 후 무선상으로 송신한다.

UE(140)는 CCPCH#1(410)에 포함된 사용자 식별 정보를 통해 자신에게 전송되 는 패킷 데이터가 있는지 여부를 판단한다.

판단 결과, 자신을 위한 패킷 데이터가 존재하는 경우, UE(140)는 CCPCH#1(410)에 포함된 자원 할당 정보를 이용하여, 이후 수신되는 PDSCH#1(420)를 복호할 수 있다.

만약, UE(140)는 복호된 패킷 데이터에 오류(error)가 존재하는 경우, UPSCH(Uplink Physical Shared Channel)에 해당 패킷 데이터에 오류가 있음을 지시하는 NACK(430) 신호를 포함하여 eNodeB(130)에 전송한다.

반면, UE(140)는 복호된 패킷 데이터가 정상인 경우, UPSCH에 해당 패킷 데이터가 정상임을 지시하는 ACK 신호를 포함하여 eNodeB(130)에 전송할 수 있다.

본 도면에서는 UE(140)가 PDSCH#1(420)을 성공적으로 수신하지 못한 경우를 가정하여 설명하기로 한다.

eNodeB(130)는 UE(140)로부터 NACK(430) 신호를 수신하는 경우, 해당 패킷 데이터를 적절한 시점에 재전송할 수 있다.

이때, eNodeB(130)는 이전 송신한 패킷 데이터와 동일한 전송 방식으로 송신하거나, 전송 효율을 높이기 위해 새로운 전송 방식을 선택할 수 있다.

도 4를 참조하면, UE(140)는 PDSCH#1(420)의 재전송을 위해 CCPCH#2(440) 및 PDSCH#2(450)을 순차적으로 전송한다.

UE(140)는 재전송 패킷 데이터(여기서, 재전송 패킷 데이터는 PDSCH#2(450) 임)를 수신하는 경우-여기서, UE(140)는 CCPCH에 포함된 New Data Indicator를 통해 해당 패킷이 재전송되는 패킷인지 여부를 판단함-, 오류가 발생한 이전 패킷 데 이터(PDSCH#1(420))와 PDSCH#2(450)를 단순 결합하여 복호하거나(chase combining), CCPCH#2(440)에 포함된 리던던시 버전 정보를 이용하여 복호할 수 있다(Incremental Redundancy).

만약, UE(140)가 PDSCH#1(420))과 PDSCH#2(450)를 이용하여 복호에 성공한 경우, ACK(460) 신호를 eNodeB(130)에 송신한다.

eNodeB(130)는 ACK(460)을 수신하는 경우, 해당 UE(140)에 대한 새로운 패킷을 스케줄링하여 UE(140)에 전송할 수 있다.

여기서, 새롭게 스케줄링된 패킷의 제어 정보는 CCPCH#3(470)으로 전송되며, 해당 패킷 데이터는 PDSCH#3(480)으로 전송될 수 있다.

이하의 설명에서는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 RLC 계층에서 재전송을 위한 RLC PDU를 분할하는 경우, 분할된 RLC PDU 세그먼트의 순차 정보를 제공하는 방법을 관련 도면(도 5 내지 도 9)을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 RLC PDU의 구조이다.

도 5를 도시된 바와 같이, RLC PDU는 D/C(502) 필드, 순차번호(Sequence Number, 504) 필드, 예약(Reserved, 506) 필드, 헤더확장(Header Extension, 508) 필드, 길이지시자(Length Indicator, 510) 필드 및 확장(Extension, 512) 필드, 데이터(Data, 514) 필드 및 패딩 또는 피기백 상태 PDU(Padding or Piggybacked Status PDU, 516)를 포함할 수 있다.

D/C(502) 필드는 해당 RLC PDU가 제어 패킷인지 데이터 패킷인지를 지시하기 용도로 사용된다.

순자번호(504) 필드는 RLC PDU의 순차 전달(In-sequence Delivery)를 지원하기 위해 사용된다.

예약(506) 필드는 현재 사용되지 않는 필드로서, 추후 사용하기 위해 예약된 필드이다.

길이지시자(510) 필드는 상위로부터 수신된 SDU(Service Data Unit)를 결합(Concatenation)하는 경우, RLC PDU상에서 해당 SDU의 끝이 어디인지를 지시하기 위한 필드이다.

헤더확장(508) 필드는 결합된 SDU가 존재함을 지시하기 위한 필드이며, 확장(512) 필드는 계속되는 길이지시자(510)의 존재 여부를 지시하기 위한 필드이다.

데이터(514) 필드는 상위로부터 수신된 SDU를 기록하기 위한 필드이다.

패딩 또는 피기백 상태 PDU(516) 필드는 MAC계층에서 요청한 RLC PDU의 크기를 맞추기 위해, 헤더와 데이터 필드의 크기의 합이 상기 RLC PCU의 크기보다 작은 경우 사용되는 필드이다. 패딩필드는 더미 정보(Dummy Information)을 상기 RLC PDU에 삽입하는데 사용되는 필드이다. 그리고 피기백 상태 PDU(516) 필드는 제어정보에 해당되는 상태 PDU를 RLC PDU에 포함시켜 전송하는데 사용되는 필드이다.

예를 들면, 다음 TTI(Transmission Time Interval)에 전송하고자 하는 RLC PDU#28, PDU#29, PDU#30, PDU#31, PDU#32의 크기가 40octet이라고 가정해 보자.

이때 PDU#28, PDU#30, PDU#31은 정상적으로 전송되어 수신측에 수신되었으나, PDU#29, PDU#32가 전송에 실패한 경우, PDU#29와 PDU#32는 송신측 RLC 계층에 서 재전송되어야 한다.

송신측 RLC계층의 ARQ 엔터티(entity)는 RLC PDU에 대한 전송 실패 정보를 송신측 MAC계층의 HARQ로부터 수신할 수 있다.

이때, 송신측 MAC 계층은 미리 정의된 최대 재전송 횟수 만큼 TB(Transport Block)를 전송 시도 후 실패한 경우, 송신측 RLC계층의 ARQ 엔터티로 해당 RLC PDU의 전송이 실패했음을 알릴 수 있다.

또한, 송신측 RLC계층의 ARQ 엔터티(entity)는 기 전송한RLC PDU의 수신 여부를 수신측 RLC계층의 ARQ 엔터티(entity)로부터 수신된RLC ACK 및 RLC NACK 신호를 통해 인지할 수 있다. .

만약, 무선 채널 환경의 악화로 물리 계층에서 전송 가능한 데이터의 크기가 40octet에서 20octet으로 줄어든 경우, MAC계층은 현재 전송 가능한 데이터의 크기 정보를 RLC계층으로 전달할 수 있다.

상기한 경우에 있어서, 40octet크기의 PDU#29와 PDU#32는 각각 RLC 헤더를 포함한22octet크기를 갖는 PDU#29-1과 PDU#29-2의 RLC PDU 세그먼트로 분할되며, PDU#32는 상기 분할된 PDU#29의 RLC PDU 세그먼트와 동일한 크기를 갖는 PDU#32-1과 PDU#32-2의 RLC PDU 세그먼트로 분할될 수 있다.

결과적으로, 송신측 RLC 계층은RLC PDU 또는 분할된 RLC PDU의 재전송 시, 송신측 MAC 계층으로부터 수신된 전송 가능한 데이터 패킷 크기 정보에 따라 가변적으로 상기 RLC PDU또는 분할된 RLC PDU를 재분할하여 전송할 수 있다.

상기한 예에서, RLC PDU#29-1, RLC PDU#32-1과 RLC PDU#32-2는 재전송에 성 공하고, RLC PDU#29-2는 재전송에 실패했다고 가정하자.

이때, 전송 가능한 데이터의 크기가 13octet으로 줄어든 경우, 송신측 RLC 계층은 PDU#29-2를 RLC PDU#29-2-1과 RLC PDU#29-2-2로 재분할해야 한다.

상기와 같은 RLC PDU 분할 시나리오를 순서도로 표현하면 후술할 도 6과 같다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 RLC PDU 분할 재전송 알고리즘을 도시한 순서도이다.

여기서, RLC PDU의 재분할 횟수는 제한이 없다. 단, 송신측 RLC 계층은 재분할 되기 전의 RLC PDU가 폐기되기 전까지만 재분할하여 재전송을 시도할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 송신측 RLC 계층은 상위로부터 수신된 SDU를 이용하여 RLC PDU를 구성한 후, 구성된 RLC PDU를 수신측에 전송한다(S602).

송신측 RLC 계층은 기 송신한RLC PDU의 전송이 성공했는지 여부를 판단한다(S604).

판단 결과, 전송에 실패한 경우, 송신측 RLC 계층은 MAC 계층으로부터 전달된 TB(Transport Block) 크기 정보를 기반으로 해당 RLC PDU를 분할하고, 분할된 RLC PDU에 대한 적절한 순차 번호를 부여하여 수신측에 전송한다(S606).

이후, 송신측 RLC 계층은 상기한 604 단계로 회귀하여, 분할 전송한 RLC PDU의 전송이 성공했는지 여부를 판단한다.

상기한 604 단계에서, 기 송신한 RLC PDU의 전송이 성공한 경우, 송신측 RLC 계층은 새로운 RLC PDU를 생성하기 위해 상기한 602 단계로 회귀할 수 있다..

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분할된 RLC PDU의 구조를 도시한다.

좀 더 상세하게는 도 7은 상위로부터 수신된 RLC SDU가 분할(Segmentation)되는 경우, 재전송을 위해 분할된 RLC PDU의 구조를 도시한다.

일반적으로, RLC PDU는 순차 전송이 요구된다. 단, 핸드오버(Handover) 시 상향 링크로 전송되는 RLC PDU는 순차 전송에 예외일 수 있다. 이는 분할된 RLC PDU에도 동일하게 적용될 수 있다.

따라서, RLC PDU 세그먼트에 대한 순차 정보를 제공하는 방법이 필요하다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분할된 RLC PDU의 구조는 D/C(702) 필드, 순차번호(Sequence Number, 704) 필드, 분할지시자(Segment Indicator, 706) 필드, 부순차번호(Sub Sequence Number, 708) 필드 및 분할확장(Segment Extension, 710) 필드, 길이지시자(Length Indicator, 712) 필드, 확장(Extension, 714) 필드, 데이터(Data, 716) 필드 및 패딩(Padding, 716) 필드를 포함할 수 있다.

D/C(702) 필드는 해당 RLC PDU가 제어 패킷인지 데이터 패킷인지를 지시하기 용도로 사용된다.

순차 번호(704) 필드는 재전송 요구된 RLC PDU의 순차 정보를 지시하기 위한 필드이다.

분할지시자(706) 필드는 해당 RLC PDU의 헤더에 부순차번호(708)가 존재하는 지 여부를 지시하기 위한 필드이다.

즉, 분할지시자(706) 필드는 해당 RLC PDU가 분할 재전송되는 RLC PDU임을 수신측에 전달하기 위한 용도로 사용될 수 있다.

부순차번호(708) 필드는 분할된 RLC PDU에 할당된 순차 번호를 지시하기 위한 필드이다.

따라서, 분할된 횟수에 따라, 제 1내지 제 N 부순차번호(708)가 분할된 RLC PDU에 포함될 수 있다.

분할확장(710) 필드는 동일 RLC PDU 헤더에 연속되는 부순차번호(708)가 존재하는지 여부를 지시하기 위한 필드이다.

데이터(712) 필드는 상위로부터 수신된 SDU를 기록하기 위한 필드이다.

패딩(716) 필드는 RLC PDU의 헤더 및 데이터의 합이 미리 설정된 RLC PDU의 크기보다 작은 경우, 더미 정보(dummy information)를 부가하기 위한 필드이다.

만약, 송신측 RLC 계층이 상위로부터 수신된 SDU를 결합(concatenation)하여 RLC PDU를 구성하는 경우, 분할된 RLC PDU의 헤더는 수신측에서 결합된 SDU를 구분할 수 있도록 길이지시자(Length indicator, 712) 필드 및 동일 헤더 상에서 연속된 길이지시자의 존재 여부를 가리키는 확장(Extension, 714) 필드를 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 RLC PDU의 분할 재전송 방법은 RLC PDU 세그먼트 별로 일련 번호를 할당하여, 순차적인 전송이 가능하지만, 분할된 PDU가 다시 분할되는 재분할(Re-Segmentation)이 발생할 경우, RLC PDU의 헤더 사이즈가 증가하는 문제점이 있 을 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 정보를 포함하는RLC PDU 세그먼트의 구조이다.

좀 더 상세하게는, 도 8에 도시된 RLC PDU 세그먼트 구조는 분할된 RLC PDU 세그먼트가 분할되기 이전의 RLC PDU의 어느 부분에 해당되는지를 지시하기 위한 위치 정보를 분할된 RLC PDU의 헤더에 포함함으로써, 순차적인 전송을 제공할 수 있다.

도 8을 참조하면, RLC PDU 세그먼트의 구조는 D/C(802) 필드, 순차번호(Sequence Number, 804) 필드, 분할지시자(Segment Indicator, 806) 필드, 세그먼트 위치 정보(Location Information For Segmented RLC PDU, 808) 필드, 데이터(Data, 810) 필드 및 패딩(Padding, 812) 필드를 포함할 수 있다.

여기서, 상기한 D/C(802) 필드, 순차번호(Sequence Number, 804) 필드, 분할지시자(Segment Indicator, 806) 필드, 데이터(Data, 810) 필드 및 패딩(Padding, 812) 필드는 상기 도 7에 도시된 해당 필드와 동일한 용도로 사용되므로 본 도면의 설명에서는 생략하기로 한다.

세그먼트 위치 정보(808)는 최초 분할되기 이전의 RLC PDU의 데이터(514) 영역 중 어느 영역이 해당 RLC PDU 세그먼트에 포함되었는지를 지시하기 위한 필드이다.

즉, 수신측 RLC 계층은 세그먼트 위치 정보(808)를 통해 분할된 RLC PDU를 순차적으로 정렬(ordering)할 수 있을 뿐만 아니라 최초 분할되기 이전의 RLC PDU를 재구성할 수 있다.

특히, 본 도면에 도시된 RLC PDU 세그먼트 구조는 재분할(re-segment) 시 최초 분할되기 이전의 RLC PDU상에서 분할된 RLC PDU의 위치 정보만을 포함시키면 되므로, 도 7에서 기술된 재분할 시 RLC PDU 세그먼트의 헤더 사이즈가 증가하는 문제를 해결할 수 있다.

여기서, 세그먼트 위치 정보(808)는 최초 분할되기 이전의 RLC PDU(이하, Original RLC PDU이라 함)의 데이터(514) 영역상에서의 상대적인 주소 정보일 수 있다.

즉, 세그먼트 위치 정보(808)는 분할된 RLC PDU의 데이터(도면 번호716 또는 도면 번호 810)의 시작 위치가 Original RLC PDU 데이터 영역의 어느 위치에 대응되는지를 지시하기 위한 필드일 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 세그먼트 위치 정보(808)는 분할된 RLC PDU의 데이터(도면 번호716 또는 도면 번호 810)의 마지막 위치가 Original RLC PDU 데이터 영역의 어느 위치에 대응되는지를 지시하기 위한 필드일 수 있다

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 정보를 이용한 RLC PDU의 분할 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 9를 참조하면, 순차 번호가 29인 RLC PDU(이하, RLC PDU #29이라 함)의 전송이 실패하고, MAC 계층에서 전송 가능한 전송 블록 사이즈가 40octet에서 22octet으로 변한 경우, 송신측 RLC 계층은 40octet 크기의 RLC PDU #29를 22octet 크기를 갖는 RLC PDU #29-1 과 RLC PDU #29-2로 분할하여 전송할 수 있다.

이때, RLC PDU #29-1 및 RLC PDU #29-2의 분할지시자(806)은 분할된 RLC PDU임을 지시하는 값으로 설정될 수 있다.

예를 들면, 분할지시자(806)는 1비트(bit)의 크기로 할당될 수 있다. 이때, 0은 비분할 지시자, 1은 분할 지시자로서 정의 될 수 있다.

따라서, 상기한 예에서, RLC PDU #29-1 및 RLC PDU #29-2의 분할지시자(806)의 값은 1로 설정될 수 있다.

또한, RLC PDU #29-1 및 RLC PDU #29-2의 세그먼트 위치 정보(808)는 각각 0 및 20으로 설정될 수 있다. 여기서, 0은 RLC PDU 세그먼트의 시작을 의미할 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 전송된 RLC PDU #29-2가 수신측에 전달되지 않고, MAC 계층에서 전송 가능한 전송 블록 사이즈가 22octet에서 13octet으로 변한 경우, 송신측 RLC 계층은 RLC PDU #29-2를 13octet의 크기를 갖는 RLC PDU #29-2-1 및 RLC PDU #29-2-2로 분할하여 수신측에 전송할 수 있다.

이때, RLC PDU #29-2-1 및 RLC PDU #29-2-2의 분할지시자(806)의 값은 1로 설정될 수 있다.

또한, RLC PDU #29-2-1 및 RLC PDU #29-2-2의 세그먼트 위치 정보(808)는 각각 20과 30으로 설정될 수 있다.

여기서, 세그먼트 위치 정보(808)는 최초 분할되기 이전의 RLC PDU를 기준으로 설정되는 것을 주의해야 한다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 eNodeB의 RLC 계층에서 재전송을 위해 RLC PDU를 분할하는 경우, 분할된 RLC PDU 세그먼트에 순차 정보를 추가함으로써, 수신측에 분할된 RLC PDU를 순차적으로 전달하는 것이 가능한 패킷 데이터 분할 재전송 방법을 제공하는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 재전송을 위해 분할된 RLC PDU 세그먼트의 구조를 최적화함으로써, 패킷 데이터 전송 효율을 높이는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 이동통신 시스템의 기지국에 위치한 무선링크제어(RLC: Radio Link Control)계층에 서 재전송 시 분할되는 프로토콜 데이터 유닛(PDU: Protocol Data Unit) 세그먼트(Segment)의 구조에 있어서,

   상기 RLC계층에서 생성된 PDU의 순차를 알 수 있는 순차번호(Sequence Number)필드;

   재전송 시 상기 PDU가 분할되었다는 정보를 지시하는 분할 지시자(Segment Indicator)필드;

   상기 PDU 세그먼트의 순차를 알 수 있는 부순차번호(Sub Sequence Number)필드; 및

   상위계층으로부터 전달된 적어도 하나 이상의 서비스 데이터 유닛(SDU: Service Data Unit)의 전부 또는 일부로 구성된 데이터 필드를 포함하는 프로토콜 데이터 유닛 세그먼트 구조.

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