KR20090030191A

KR20090030191A - 이동 통신 시스템에서의 데이터 블록 생성 및 수신 방법

Info

Publication number: KR20090030191A
Application number: KR1020070124464A
Authority: KR
Inventors: 김승진
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-09-19
Filing date: 2007-12-03
Publication date: 2009-03-24
Also published as: KR101387526B1

Abstract

본 발명에 따른 데이터 통신 방법은, 이동 통신 시스템에서 특정 프로토콜(protocol) 계층에서의 데이터 블록 생성 방법에 있어서, 전송 측에서 상위 계층으로부터 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록을 수신하고, 각 상위 계층 데이터 블록의 크기를 지시하는 정보를 포함하는 길이 필드의 크기를 가변적으로 결정하는 것을 포함하여 구성된다. 상기와 같은 하위 계층 데이터 블록 구성을 통해 무선 접속 프로토콜 구조의 제 2 계층의 헤더 오버헤드를 줄여 페이로드 전송 효율을 향상시킨다.

MAC PDU, SDU, LTE, 헤더, 프로토콜

Description

이동 통신 시스템에서의 데이터 블록 생성 및 수신 방법{Methods of generationg and receiving data block in mobile communication system}

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 이동 통신 시스템의 데이터 블록의 생성 및 수신 방법에 관한 것이다.

도 1은 3세대 이동 통신 시스템인 UMTS(Univeral Mobile Telecommunication System)의 무선 구간에서 데이터 전송을 담당하는 무선 접속 프로토콜(protocol)의 구조를 도시한 도면이다. 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection; OSI) 참조 모델의 제 2 계층(Layer 2; L2)에 해당하는 데이터 링크 계층은 MAC(Medium Access Control) 계층, RLC(Radio Link Control) 계층, PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층 및 BMC(Broadcast/Multicast Control) 계층으로 구성된다. 물리 계층은 제 1 계층(Layer 1; L1)에 해당한다. 프로토콜 계층 간의 정보 교환은 SAP(Service Access Point)이라는 가상적인 접속점을 통해 이루어지고, 도 1에서 타원으로 표시되어 있는 부분이 이에 해당한다. 각 계층 간에 전달되는 데이터의 단위는 계층에 따라 서로 다른 이름으로 불리며, 이를 서비스 데이터 단위(Service Data Unit; 이하 SDU)라 하고, 프로토콜이 데이터를 전송 하기 위해 사용하는 기본 단위를 프로토콜 데이터 단위(Protocol Data Unit; 이하 PDU)라 한다. 이하 본 발명에서의 무선 접속 프로토콜 구조에서의 계층 상호간에서 이동하는 데이터는 상술한 SDU 또는 PDU 같은 소정 단위의 데이터 블록을 의미한다.

MAC 계층은 논리 채널과 전송 채널 사이의 매핑을 담당하는 계층으로, RLC 계층에서 전달된 데이터를 전송하기 위하여 적절한 전송 채널을 선택하고, 필요한 제어 정보를 MAC PDU의 헤더에 추가한다. MAC 계층이 수행하는 특별한 기능으로 무선 자원 관리(Radio Resource Management) 기능과 측정 기능이 있다. 무선 자원 관리 기능은 MAC 계층 자체적으로 수행되기 보다는 상위 계층인 무선 자원 제어계층인 RRC(Radio Resource Control) 계층에서 전송된 다양한 MAC 파라미터들을 기반으로 MAC 계층의 동작을 설정하여 데이터의 전송을 제어하는 기능을 한다. 논리 채널과 전송 채널 사이의 매핑 관계를 변경하거나, 스케쥴링 기능에 의해 데이터를 다중화하여 전송하는 기능 등이 이에 해당한다. 측정 기능은 단말의 트래픽 양을 측정하여 상위 계층으로 보고하는 기능이다. 상위 계층에서는 단말의 MAC 계층에서 측정한 정보를 바탕으로 MAC 계층의 설정을 변경할 수 있으며, 이를 통해 무선자원을 효율적으로 관리할 수 있다.

RLC 계층은 MAC 계층의 상위에 위치하여 데이터의 신뢰성 있는 전송을 지원한다. 그리고, 무선 구간에 맞는 적절한 크기의 데이터를 구성하기 위하여 상위 계층으로부터 전달된 RLC SDU(Service Date Unit)들을 분할(Segmentation)하고 연결(Concatenation)한다. 수신측 RLC 계층에서는 수신한 RLC PDU들로부터 원래의 RLC SDU를 복구하기 위해 데이터의 재결합 기능을 지원한다. 각 RLC 엔티티(entity)는 RLC SDU의 처리 및 전송 방식에 따라 투명 모드(Transparent Mode; 이하 TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode; 이하 UM), 확인 모드(Acknowledged Mode; 이하 AM)로 동작할 수 있다. RLC 엔티티가 TM으로 동작하는 경우에는 상위로부터 내려온 RLC SDU에 어떠한 헤더 정보도 추가하지 않고 MAC 계층으로 전달된다. UM으로 동작하면, RLC SDU를 분할/연결하여 RLC PDU들을 구성할 수 있고, 각 RLC PDU에는 일련 번호를 포함한 헤더 정보가 첨부된다. 그러나 UM에서는 데이터의 재전송을 지원하지 않는다. AM으로 동작하면 RLC SDU의 분할/연결 기능을 사용하여 RLC PDU를 구성하고, 패킷의 전송 실패시 재전송이 가능하다. AM의 재전송 기능을 위해 송신 윈도우, 수신 윈도우, 타이머, 카운터 등 다양한 파라미터들과 변수들이 사용된다.

PDCP 계층은 패킷 교환 영역에서만 사용되며, 무선 채널에서 패킷 데이터의 전송 효율을 높일 수 있도록 IP 패킷의 헤더를 압축하여 전송할 수 있다. 이와 더불어 SRNC(Serving RNC) 재배치(Relocation) 시 데이터의 손실을 막기 위한 일련번호(Sequence Number)를 관리한다.

BMC 계층은 핵심망으로부터 전달된 셀 방송 메시지를 공용채널을 통해서 여러 사용자에게 방송한다.

제 1 계층인 물리 계층은 물리 채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있으며, 이 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이의 데이터가 이동한다. 그리고, 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다.

제 3 계층의 가장 하부에 위치한 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함) 계층은 제어 평면에서만 정의되며, 무선베어러(Radio Bearer; RB라 약칭함)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 이때, RB는 단말과 기지국을 포함하는 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제 2 계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 제어 평면(Control Plane)이란 도 1의 무선 접속 프로토콜의 수직 구조에서 제어 정보를 전달하는 계층 구조를 의미하고 사용자 평면(User Plane)은 데이터 정보 전송 같은 사용자 정보를 전달하는 계층 구조를 의미한다.

도 1에 나타난 바와 같이 RLC 계층에서 생성된 RLC PDU는 MAC으로 전달되며 이때 MAC 계층의 입장에서는 MAC SDU가 된다. RLC 계층으로부터 전달된 RLC PDU인 MAC SDU는 MAC 계층의 다양한 기능을 거치면서 데이터의 처리에 필요한 다양한 헤더 정보가 추가된다. 논리 채널과 전송 채널 사이의 매핑(mapping) 관계에 따라, 사용되는 헤더 정보는 다를 수 있다. 다음으로 MAC 헤더가 부착된 MAC PDU의 일례를 살펴본다.

도 2는 이동 통신 시스템에 있어서 헤더가 부착된 MAC PDU의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.

다양한 MAC SDU를 포함하는 MAC PDU의 헤더는 도 2와 같이 SDU를 구분하는 식별자와 각각의 SDU의 크기를 나타내는 길이 필드(length field), 이후 필드가 MAC 헤더인지 SDU 인지를 나타내는 확장 필드(extension field)로 구성된다. 상기 길이 필드는 전송측과 수신측의 양단이 미리 그 크기를 결정하여 사용한다. 전송 측은 결정된 길이 필드의 크기를 수신자에게 시스템 정보 등을 통해 알려준다. 상기 길이 필드는 특정 전송 채널에서 정의되는 기본적인 전송 시간 간격 동안 고정되어 사용된다. 다음으로 MAC 헤더를 포함하는 MAC PDU를 생성하는 과정에 대한 일례를 설명한다.

MAC PDU 생성시 먼저 MAC 헤더를 생성하여야 한다. 전송측의 MAC 계층에서는 n번째 전송할 SDU의 식별을 위한 식별자에 해당하는 일정한 크기의 식별자 필드에 해당 SDU의 식별자인 ID(SDU IDentifier_n; SIDn)를 적는다. 다음으로 상기 n번째 SDU의 크기를 나타내는 값을 일정한 크기의 n번째 길이 필드(length field_n; LF_n)에 기록한다. 다음으로 n번째 SDU 이후로 또 전송할 SDU가 존재할 경우 일정한 크기의 확장 필드(extension field_n; E_n)에 표기하고 다음 SDU를 위한 SID, 길이 필드, 확장 필드 기재 과정을 반복한다. 더 이상 전송할 SDU가 존재하지 않을 경우, 확장 필드에 더 이상의 헤더가 존재하지 않음을 표기한다. 일반적으로 MAC 계층으로 내려오는 상위 데이터인 MAC SDU는 바이트(byte) 정렬을 통해 물리 계층에서의 처리를 용이하게 한다. 이를 위해 MAC 계층에서는 최초 SDU에 대한 식별자, 길이 필드, 확장 필드부터 마지막 SDU에 대한 식별자, 길이 필드, 확장 필드까지 이어서 붙인 데이터의 총 비트 수가 바이트 단위로 나눠 떨어지지 않는 경우 헤더의 마지막 부분까지 바이트를 이루도록 더미(dummy) 값을 부여하는 패딩(padding) 과정을 거친다. 상기 과정들을 거쳐 헤더 생성을 마친다. 이 후 상기 헤더 뒤에 페이로드(payload)에 해당하는 SDU를 그 식별자 순으로 이어서 붙이는 과정을 통해 MAC PDU를 생성하게 된다.

수신측의 MAC 계층에서는 수신한 MAC PDU의 MAC 헤더를 해석하여 상기 MAC PDU의 구성 SDU에 대한 정보를 획득하여 이를 바탕으로 구성 SDU를 MAC PDU로부터 분리하여 상위 계층으로 보낸다. 그 과정은 아래와 같다.

수신한 MAC PDU의 첫 식별자 필드를 조사하여 첫 번째 SDU의 식별자 정보를 획득하고 이후 그 후 일정한 크기의 영역 내에 기재된 길이 필드로부터 상기 SDU의 크기 정보를 획득한다. 그 후 확장 필드를 해석하여 이 후 SDU에 대한 해석을 진행하여야 하는지 여부를 알아낸다. 상기 확장 필드의 값에 따라 다음 SDU가 존재할 경우에는 상기 식별자 정보 획득, 길이 필드 정보 획득, 확장 필드 정보 획득 과정을 반복하고 다음 SDU가 존재하지 않을 경우에는 바이트 정렬을 위한 패딩 비트가 있는 지 여부를 확인을 위한 역패딩 과정을 거치고 획득된 식별자 정보 및 길이 필드 정보에 따라 수신한 MAC PDU로부터 MAC SDU를 분리하여 상위 계층으로 전달한다.

상기 과정을 통해 알 수 있듯이 MAC PDU중 페이로드인 MAC SDU를 제외한 MAC 헤더의 값은 실질적인 데이터값이 아니므로 이의 최소화를 통해 데이터 쓰루풋(throughput)을 높일 필요가 있다. 그럼에도 전송 시간 간격마다 다양한 MAC SDU의 크기가 존재함에도 전체 전송 시간 간격에서 길이 필드의 크기를 고정하여 사용하는 방식은 작은 크기의 MAC SDU로 이루어진 MAC PDU에서도 큰 MAC PDU 기준으로 길이 필드를 사용하게 된다.

상기 검토한 바와 같이 MAC 헤더에서 전체 전송 시간 간격에서 고정 크기의 길이 필드를 사용함으로써 불필요한 데이터 자원이 낭비될 수 있다. 또한 각 SDU 마다 확장 필드를 명시적으로 표현함으로 인해 데이터 자원 낭비가 발생한다. 이러한 헤더에서의 고정적인 데이터 자원 사용은 데이터 쓰루풋이 저하되는 결과를 초래할 수 있다.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 이동 통신 시스템에서의 데이터 통신 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 이동 통신 시스템에서 매 전송 시간 간격 마다의 가변 길이 필드를 이용한 데이터 통신 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 양상은 이동 통신 시스템에서 특정 프로토콜 계층에서의 데이터 블록 생성 방법에 대해 개시한다. 이를 위해 상위 계층으로부터 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록을 수신하고 각 상위 계층 데이터 블록의 크기를 지시하는 정보를 포함하는 길이 필드의 크기를 가변적으로 결정하고 상기 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록 및 상기 길이 필드를 포함하는 하위 계층 데이터 블록을 생성한다.

본 발명의 다른 양상은 이동 통신 시스템에서 특정 프로토콜 계층에서의 데이터 블록 수신 방법에 대해 개시한다. 이를 위해 하위 계층으로부터 적어도 하나 이상의 하위 계층 데이터 블록을 수신하고 상기 하위 계층 데이터 블록 내 포함된 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록의 크기를 지시하는 정보를 포함하는 길이 필드의 크기를 결정한다.

본 발명의 또 다른 양상은 이동 통신 시스템에서 특정 프로토콜 계층에서 생성되는 데이터 블록 구조에 대해 개시한다. 상기 데이터 블록 구조는 상위 계층으로부터 전달받은 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록, 상기 상위 계층 데이터 블록의 크기에 따라 그 크기가 변하는 각 상위 계층 데이터 블록의 크기를 지시하는 정보를 포함하는 길이 필드를 포함하여 구성된다.

바람직하게는 상기 길이 필드는 상기 하위 계층 데이터 블록의 전체 크기에 따라 결정되거나 상기 상위 계층으로부터 전달받은 상기 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록 중 가장 큰 크기의 상위 계층 데이터 블록의 크기에 따라 결정되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 길이 필드는 상기 하위 계층 데이터 블록 내에 포함되는 상기 상위 계층 데이터 블록에 대한 제어 정보인 헤더에 포함되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 데이터 블록 생성 시 상기 헤더 및 상기 수신된 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록의 크기가 상기 하위 계층 데이터 블록의 크기보다 작은 경우 패딩(padding)을 수행하는 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 가변 길이 필드를 이용한 데이터 통신 방법을 통해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째로 가변적인 길이 필드의 크기를 산출하는 방법을 통해 가변 길이 필드를 사용하여 MAC 헤더의 크기를 줄일 수 있다.

둘째로 후속 SDU의 존재를 파악하기 위한 확정 필드를 사용하지 않음으로 MAC 헤더의 크기를 줄일 수 있다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 상기 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시 형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시 형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 LTE(Long Term Evolution)이라 불리기도 하는 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)에 적용된 예들로서 IEEE 802.16m, 와이브로(Wibro) 시스템과 같은 유사한 다른 이동 통신 시스템에도 적용될 수 있음은 명백하다.

E-UMTS 시스템은 기존 WCDMA UMTS 시스템에서 진화한 시스템으로 현재 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7 과 Release 8 을 참조할 수 있다.

이하의 기술은 다중안테나를 사용하는 방식을 포함하여 다양한 통신 시스템 에 사용될 수 있다. 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 이 기술은 하향링크(downlink) 또는 상향링크(uplink)에 사용될 수 있다. 하향링크는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 기지국은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점으로 물리 전송단 뿐만이 아니라 상위계층까지 포함하는 통신 시스템에서 단말을 제외한 네트워크를 포함한다. 단말은 고정되거나 이동성을 가질 수 있다. 본 발명은 단일 반송파 또는 다중 반송파 통신 시스템에 사용될 수 있다. 다중 반송파 시스템은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)이나 다른 다중 반송파 변조 기법을 활용할 수 있다.

도 3은 E-UMTS의 망 구조를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, E-UTRAN은 기지국( 'eNode B' 또는 'eNB'로 약칭)들로 구성되며. eNB들 간에는 X2 인터페이스를 통해 연결된다. eNB는 무선 인터페이스를 통해 단말(User Equipment; UE로 약칭)과 연결되며, S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core)에 연결된다.

제3계층에 위치하는 무선 자원 제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행함을 이미 언급했다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 네트워크 간에 RRC 메시지를 서로 교환한다. RRC 계층은 기지국(eNB)와 AG(Access Gateway) 등 네트워크 노드들에 분산되어 위치할 수도 있고, eNB 또는 AG에 독립적으로 위치할 수도 있다. eNB는 무선 자원 관리(management) 기능을 담당할 수도 있다. 이에는 RB 제어, 무선 어드미션(admission) 제어, 연결 이동성(mobility) 제어, 동적 자원 할당(스케쥴링)등이 있다.

EPC내 AG의 MME(Mobility Management Entity)는 페이징 메시지들의 eNB들로의 분배를 담당한다. 또한 UPE(User Plane Entity)는 사용자 데이터 스트림(stream)의 압축과 암호화, UE 이동성 지원을 위한 사용자 평면의 스위칭(switching)등의 기능을 담당한다.

도 4는 무선 접속 프로토콜 제 2 계층의 MAC과 물리 계층 사이에서의 데이터 교환의 일례를 나타내는 도면이다. 전송 채널을 통해서 교환되는 기본적인 데이터 블록 단위를 전송 블록(Transport Block; 이하 TB)이라고 한다. TB는 MAC PDU와 동일한 개념이며, 물리 계층에서는 전달된 각 TB에 하나의 CRC(Cyclic Redundancy Check) 정보가 첨부되고, 이 TB는 물리 채널의 전송 용량에 따라 여러 개가 한번에 전송될 수 있는데, 이들을 전송 블록 집합(Transport Block Set; 이하 TBS)라 정의한다. 즉 TBS는 동일한 전송 채널을 통해 동시에 전송되는 TB의 집합을 의미한다. 이는 일정한 시간마다 특정 전송 채널에서 일정한 시간마다 전송되는 TB들의 집합이라고 표현할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서는 상기 일정한 시간은 전송 시간 간격인 TTI(Transport Time Interval)를 의미한다. 상기 일정한 시간은 무선 접속 프로토콜 구조의 제 2 계층과 물리 계층 사이의 데이터 블록 전달을 위한 기본적인 처리 시간 단위를 포함한다. 따라서 MAC 계층은 매 TTI마다 하나 이상의 TB로 이루어진 하나의 TBS 집합을 물리 계층으로 전달한다고 할 수 있다. 즉 이는 MAC 계층이 물리계층으로 전달하는 데이터 블록의 크기는 PDU 단위임을 의미한다.

전송측은 전송하고자 하는 MAC PDU의 전체 크기를 상위 처리단으로부터 전달 받는다. 상기 상위 처리단은 MAC 계층보다 상위 계층을 의미하며 RLC 계층, PDCP 계층 등의 제 2 계층, RRC와 같은 제 3 계층 등이 될 수 있다. 특정 TTI 동안에 전송되는 전송 블록의 크기는 해당 전송 블록 집합 내에서는 동일하고, 각 전송채널은 서로 다른 TTI를 사용할 수 있다. TTI는 전송채널별로 일정하다.

도 4에 나타난 바와 같이 임의의 전송 채널을 통해 MAC 계층과 물리 계층 사이에서 데이터 블록을 전달할 때, 상기 전송 채널별로 TTI는 고정되며, 매 TTI마다 전송 블록 집합은 다양하게 변하게 됨을 알 수 있다. 상술한 바와 같이 매 TTI에서의 TB 각각이 MAC PDU가 된다. 즉 매 TTI마다 할당되는 MAC PDU의 개수는 다를 수 있다. 도 4에서 TTI 0에서는 TB가 하나만이 할당되었고, TTI 1에서는 크기 y인 3개의 TB가 할당되었고, TTI 2에서는 크기 z인 TB 2개가 할당되었다. 이와 같이 전송 채널별로 매 TTI마다 다양한 전송 블록 집합의 할당이 가능하다. 즉, 이는 매 TTI마다 MAC PDU의 크기가 다양하게 된다는 의미이자, MAC PDU를 구성하는 MAC SDU의 크기도 다양하게 된다는 의미이다. MAC PDU 내의 MAC SDU의 길이를 나타내기 위한 길이 필드를 위한 자원을 할당할 시 전체 TTI에서의 최대 MAC PDU의 크기를 기준으로 길이 필드를 할당하는 것보다는 매 TTI마다 길이 필드를 적응적으로 변화시켜 가며 자원을 할당하는 방법을 제안한다. 이하 다음에서 이에 대해 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 묵시적 가변 길이 필드 생성 방법이 적용된 MAC 헤더를 포함한 데이터 블록 생성 방법을 적용한 MAC PDU의 생성을 위한 흐름도이다.

MAC 계층에서는 상위 계층으로부터 수신된 적어도 하나 이상의 상위 계층 데 이터 블록에 대해 각 상위 계층 데이터 블록의 크기를 지시하는 길이 필드를 크기를 결정하여야 한다. 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 MAC 계층에서는 상기 MAC PDU의 전체 크기를 표현할 수 있는 최소 이진 비트의 수를 길이 필드로 표시한다. 일례로 바이트 정렬이 된 MAC PDU가 물리 계층으로 전달되는 경우, 상위 처리단으로부터 이번 전송 시간 간격에서의 허용되는 TB(전송블록) 크기에 대한 정보를 전달받는다. 도 4에서 설명한 바와 같이 처리 중인 전송 채널에서의 전송 시간 간격에서 전송블록집합이 결정되면 전송 블록의 개수 및 크기가 결정되므로 MAC 계층에서 물리단으로 가는 MAC PDU의 크기를 알 수 있다.

이를 통해 MAC 계층은 전송하고자 하는 MAC PDU의 크기를 바이트 단위로 결정한다(S600). 그 결정된 바이트 단위의 크기를 N이라 가정한다. 예를 들어 현재 처리 단계인 x번째 전송 시간 간격에서 허용된 PDU의 크기가 4096 비트이면 MAC 계층에서는 x번째 전송 시간 간격에서의 N의 값이 512임을 결정한다(즉 512 바이트).

그 후 결정된 MAC PDU 크기인 N을 표현할 수 있는 최소 비트 수를 x번째 PDU의 길이 필드(length field)의 크기로 결정한다(S610).이를 K라 가정하고 상기 예에서는 K = 9 (∵ 2^9 = 512)로 결정한다.

그 후 상기 상위 처리단이 MAC 계층으로 전달하는 상위 데이터라 할 수 있는 하나 이상의 MAC SDU에 소정의 크기를 갖는 SDU 식별자 영역에 순서대로 식별자를 부여하고, 해당 식별자에 대응하는 SDU의 크기를 상기 결정된 K 비트 크기를 가지는 영역에 부여한다(S620). 본 실시예에서는 상기 식별자의 소정의 크기를 5비트로 가정한다. 상기 식별자의 크기 정보는 시스템 정보 등을 통해 알 수 있다. 그러므 로 본 실시예의 경우 한 SDU에 대해 5비트의 식별자 정보 및 9 비트의 길이 필드가 필요하게 된다.

이후 추가로 식별자 및 길이 정보를 부여할 SDU가 있는지 판단하고(S630) 필요하면 S620 과정을 반복한다. 추가로 S620 과정을 시행할 SDU가 없으면 헤더 패딩 단계가 필요한지 판단하고(S640) 필요하면 헤더 패딩 과정을 수행하기 위해 패딩 식별자를 추가 및/또는 바이트 정렬을 수행한다(S650). 패딩 식별자 부여 단계는 각 SDU의 헤더 정보인 식별자 및 크기 필드의 비트 단위의 크기와 상기 식별자에 대응하는 SDU의 실제크기의 합들의 총합(P라 가정)이 S600 과정에서 결정된 MAC PDU의 비트 크기인 (N×8)보다 작을 경우 헤더 패딩의 제 1 단계로서 상기 소정 크기를 갖는(본 실시예의 경우 5비트) 식별자에 패딩 식별자를 부여한다. 상기 패딩 식별자는 식별자 영역의 모든 값이 1(즉 ,0b11111)로 할 수도 있고, 아니면 다른 방식으로도 가능하다. 이 때 헤더 패딩 과정에서 패딩 식별자를 위한 비트가 모자라는 경우에도 사용 가능한 비트 영역에까지만 기재하게 된다. 다음으로 패딩 식별자 부여 단계의 제 2 단계로서 상기 P 값에 상기 패딩 식별자 비트 크기 만큼이 추가된 총합(Q라 가정한다)이 바이트 단위로 나누어 지지 않을시 모자라는 비트만큼을 0이나 1과 같은 값으로 채우는(더미 비트) 바이트 단위로 될 수 있게 하는 바이트 정렬 과정을 수행한다(S650).

상기 과정들을 통해 생성된 헤더 구성 요소들을 결합하여 헤더를 생성하고 헤더 뒤에 상기 SDU들을 식별자 순으로 결합하여 하위 계층인 물리 계층으로 전달할 데이터 블록인 MAC PDU를 완성한다(S660).

도 6은 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 데이터 블록인 MAC PDU의 구조를 도시한 도면이다. 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 데이터 블록의 헤더 생성 방법은 상기 식별자 순으로 식별자 및 그에 대응하는 길이 필드 정보를 이어서 결합한다. 헤더의 마지막 부분에는 헤더 패딩이 필요할 시 생성된 패딩 식별자 및/또는 패딩 비트가 결합된다. 헤더 이후에는 상기 식별자 순으로 그에 대응하는 상위 계층 데이터 블록인 MAC SDU를 결합한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에서 제안하는 묵시적 가변 길이 필드 생성 방법이 적용된 MAC 헤더를 포함한 데이터 블록 생성 방법을 적용한 MAC PDU의 해석을 위한 흐름도이다.

수신측의 MAC 계층에서는 상기 전송측의 MAC 계층에서와 마찬가지로 현재 처리되고 있는 x번째 시간 전송 간격에서의 MAC PDU의 바이트 단위의 크기 정보를 인식한다(S700). 이를 전송 측과 마찬가지로 N이라 표현한다. 이는 전송 블록 및 전송 블록 집합의 정보를 알기 위해 MAC 계층과 물리 계층 사이에서 전송 형식 집합(Transport Format Set; TFS)이 교환될 때 계층 간 정보 전달을 위해서 사용되는 TFCI(Transport Format Combination Indicator)와 같은 MAC PDU의 집합 크기 정보 등을 알 수 있게 하는 제어 정보 등을 통해 알 수 있다. 또는 이와 같은 역할을 하는 다른 방법들을 통해서도 알 수 있다. 도 5의 실시예와 같이 N의 값으로 512가 결정되었다 가정한다.

다음으로 인지된 MAC PDU 크기 정보 N 로부터 이를 표현할 수 있는 최소 비트 수를 현재 처리하고 있는 X번째 시간 전송 간격에서의 PDU의 길이 필드의 크기 로 결정한다(S710). 상기 전송측에서와 마찬가지로 이 값을 K라 표현하고 본 예에서는 K=9가 된다(∵ 2^9 = 512).

이 후 시스템 정보 등을 통해 인식한 식별자의 크기 정보를 이용하여 수신된 PDU에 대한 첫 번째 식별자 정보를 인지하는 과정을 수행한다(S720). 다음으로 SDU의 해석을 진행한다(S730). 이 때 상기 식별자 정보가 전송 측에서 상술한 바 있는 패딩 식별자인지를 판단하고(S740) 패딩 식별자이면 이 후의 식별자 인식 과정을 중지한다(S750). 첫 번째 SDU에 대한 헤더 해석을 하였으면 더 해석할 SDU가 있는지를 판단한다(S730). 첫 번째 식별자 정보를 인지한 후 S710 과정을 통해 구해진 길이 필드 영역에 표현된 값으로부터 첫 번째 식별자에 대응하는 SDU의 크기를 알게 된다. 길이 필드에 표현된 값은 바이트 단위의 값을 의미한다 가정하면 첫 번째 헤더 해석 과정을 통해 얻은 첫 번째 SDU가 차지하는 비트 크기를 알 수 있게 된다. 이 값을 총 수신 PDU의 크기로부터 빼면 나머지 SDU들과 관련된 헤더 정보 및 그 나머지 SDU가 실제로 차지하는 비트 크기 정보를 알게 된다. 이 값이 식별자 정보가 차지하는 비트 수(이하 기준값)보다 크면 MAC 계층에서는 SDU가 더 있다고 판단을 하게 된다(S730).

다음 SDU의 헤더 해석은 상기 첫 번째 헤더 및 SDU 의 크기를 제외하고 남은 MAC PDU의 크기에서 다시 다음 SDU의 헤더 크기 및 SDU의 크기를 빼어서 기준값과 비교하게 된다. 이 과정은 상기 빼기 과정을 통해 남은 비트 수가 기준값보다 작거나 또는 해석된 식별자 정보가 패딩 식별자로 판별될 때까지 계속 시행된다. 수학식 1이 이를 나타낸다.

PSⁿ -( Dn + Kn + (Ln×8) ) > Dn

PSⁿ는 현재 전송 시간 간격에서 n번째 SDU에 대한 헤더 정보를 해석할 때 해석되지 않고 남아 있는 MAC PDU의 비트 크기(Packet Size)이다. 최초 크기는 PS = N × 8 로 표현된다.

N은 MAC 계층이 전체 전송하고자 하는 MAC PDU의 크기를 바이트 단위로 표현한 값이다. Dn는 n번째 식별자 정보가 차지하는 크기를 비트 단위로 나타낸 값이다. Kn는 n번째 길이 필드가 차지하는 크기를 비트 단위로 나타낸 값이다. Ln은 n번째 SDU가 차지하는 크기를 바이트 단위로 나타낸 값이다.

수신 데이터인 MAC PDU로부터 헤더 정보를 해석한 후에는 상위 계층으로 전달할 데이터 블록에 해당하는 MAC SDU를 상기 식별자 순으로 분리하고 상위 계층으로 전달하는 단편화 단계를 수행하게 된다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에서 제안하는 명시적 가변 길이 필드 생성 방법이 적용된 MAC 헤더를 포함한 데이터 블록인 MAC PDU의 구조를 도시한다.

도 5의 본 발명의 일 실시예에서와 같이 MAC 계층에서는 상위 계층으로부터 수신된 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록에 대해 각 상위 계층 데이터 블록의 크기를 지시하는 길이 필드를 크기를 결정하여야 한다. 도 5 및 도 7에서 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 묵시적 가변 길이 필드 생성 방법이 적용된 MAC PDU와 달리 명시적 가변 길이 필드 생성 방법을 적용하기 위한 MAC PDU는 상위 계 층으로부터 수신한 데이터 블록인 해당 전송 시간 간격에서의 하나 이상의 MAC SDU들 중 가장 크기가 큰 SDU의 크기, 즉 차지하는 무선 자원인 비트 또는 바이트의 수를 판별하고 이를 표현할 수 있는 최소 비트를 길이 필드의 크기로 결정한다. 이를 상기 묵시적 가변 길이 필드 생성 방법과 같이 상기 선택된 SDU의 바이트 수를 표현할 수 있는 최소 비트를 사용하며 이를 K라 한다. 상기 상위 계층은 MAC 계층보다 상위 계층을 의미하며 RLC 계층, PDCP 계층 등의 제 2 계층, RRC와 같은 제 3 계층 등이 될 수 있다.

그런 후 상기 결정된 K를 상기 전송 시간 간격에서의 길이 필드의 크기(일례로, 비트 단위)로 결정하고 MAC 헤더의 특정 위치에 해당 전송 시간 간격에서의 크기 필드로 결정한다. 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에서는 상기 크기 필드는 MAC 헤더의 맨 처음에 소정의 크기만큼의 영역에 위치한다. 상기 크기 필드는 시스템에서 운영하는 최대 SDU의 크기를 표현할 수 있도록 크기가 정해져야 하고 이는 시스템 정보 등을 통해 전송측, 수신측 양측이 미리 알고 있어야 한다. SDU는 바이트 단위로 처리될 수 있음은 상술한 바 있다.

이 후 SDU의 식별자 및 길이 필드의 생성은 묵시적 MAC 헤더 생성 방법과 동일하다. 우선 상위 처리단으로부터 이번 전송 시간 간격에서의 허용되는 TB 크기에 대한 정보를 전달받는다. 이를 통해 MAC 계층은 전체 전송하고자 하는 MAC PDU의 크기를 바이트 또는 비트 단위로 결정한다. 본 발명의 실시예에서는 바이트 단위로의 크기를 표시하고 이를 N이라 표시한다. 그 다음으로 RLC 계층같은 상위 처리단으로부터 받은 하나 이상의 MAC SDU에 소정의 크기를 갖는 SDU 식별자 영역에 순서 대로 식별자를 부여하고, 해당 식별자에 대응하는 SDU의 크기를 상기 결정된 K 비트 크기를 가지는 길이 필드에 부여하는 헤더 생성 과정을 수행한다. 본 발명에서는 상기 식별자의 소정의 크기를 5비트로 가정한다. 상기 식별자의 크기 정보는 시스템 정보 등을 통해 결정될 수 있음은 상술한 바 있다. 그러므로 본 실시예의 경우 한 SDU에 대해 5비트의 식별자 정보 및 상기 크기 필드만큼의 비트 영역이 필요하게 된다.

이후 추가로 식별자 및 길이 정보를 부여할 SDU가 있으면 상기 SDU에 대한 헤더 생성 과정을 반복한다. 더 이상의 SDU가 없으면 상기 묵시적 방법과 마찬가지로 패딩 식별자 부여 단계가 필요한지 판단하고 필요하면 패딩 식별자를 추가한다. 패딩 식별자 부여 단계는 상기 크기 필드의 비트 크기, 각 SDU의 헤더 정보인 식별자 및 길이 필드의 비트 단위의 크기와 상기 식별자에 대응하는 SDU의 실제크기의 합들의 총합(이하 R이라 가정한다)이 결정된 MAC PDU 크기(비트 단위)인 (N×8)보다 작을 경우 상기 도 5에서 제안된 본 발명의 실시예에 따른 헤더 패딩 과정을 수행하게 된다. 상기 과정들을 통해 생성된 헤더 구성 요소들을 결합하여 헤더를 생성하고 헤더 뒤에 상기 SDU들을 식별자 순으로 결합하여 물리 계층과 같은 하위 계층으로 전달할 데이터 블록인 MAC PDU를 완성한다.

명시적 가변 길이 필드 생성 방법을 적용한 MAC 헤더의 해석 방법에서도 수신측의 MAC 계층에서는 상기 전송측의 MAC 계층에서와 마찬가지로 현재 처리되고 있는 x번째 시간 전송 간격에서의 MAC PDU의 바이트 단위의 크기 정보를 인식한다. 이를 전송 측과 마찬가지로 N이라 표현한다. 이는 묵시적 방법과 마찬가지로 TF 및 TFS의 정보를 알기 위해 MAC 계층과 물리 계층 사이에서 TFS가 교환될 때 계층간 정보 전달을 위해서 사용되는 TFCI(Transport Format Combination Indicator)와 같은 MAC PDU의 집합 크기 정보를 알 수 있게 하는 제어 정보 등을 통해 알 수 있다.

다음으로 수신된 MAC PDU의 헤더의 크기 필드의 영역에서 현재 처리하고 있는 x번째 시간 전송 간격에서의 길이 필드의 크기 정보인 K를 획득한다.

이 후 시스템 정보 등을 통해 인식한 식별자의 크기 정보를 이용하여 수신된 PDU에 대한 첫 번째 식별자 정보를 인지하는 과정을 수행한다. 이때 상기 식별자 정보가 전송 측에서 상술한 바 있는 패딩 식별자인 경우는 이 후의 식별자 인식 과정을 중지한다. 첫 번째 식별자 정보를 인지한 후 연이어 기재된 길이 필드 영역에 표현된 값으로부터 첫 번째 식별자에 대응하는 SDU의 크기를 알게 된다. 길이 필드에 표현된 값은 바이트 단위의 값을 의미한다 가정하면 첫 번째 헤더 해석 과정을 통해 얻은 첫 번째 SDU가 차지하는 비트 크기를 알 수 있게 된다. 이 첫 번째 SDU가 차지하는 비트 크기,크기 필드의 비트 크기, 식별자의 비트 크기 및 길이 필드 의 비트 크기를 합한 값을 총 수신 PDU의 크기로부터 빼면 나머지 SDU들과 관련된 헤더 정보 및 그 나머지 SDU가 실제로 차지하는 비트 크기 정보를 알게 된다. 이 값이 상기 기준값보다 크면 MAC 계층에서는 해석할 SDU 헤더 정보가 더 있다고 판단을 하게 된다. 다음 SDU의 헤더 해석은 크기 필드 크기를 포함한 상기 첫 번째 헤더 및 SDU 의 크기를 제외하고 남은 MAC PDU 다시 다음 SDU의 헤더 크기 및 SDU의 크기를 빼어서 기준값과 비교하게 된다. 이 과정은 상기 빼기 과정을 통해 남은 비트 수가 기준값보다 작거나 또는 해석된 식별자 정보가 패딩 식별자로 판별될 때 까지 계속 시행된다. 모든 헤더 정보를 해석한 후에는 RLC 계층 같은 상위 계층으로으로 전달할 상위 계층 데이터 블록에 해당하는 MAC SDU를 상기 식별자 순으로 분리하고 상위 계층으로 전달하는 단편화 단계를 수행하게 된다.

상기 제안된 묵시적 가변 길이 필드 생성 및 그 해석 방법 및 명시적 가변 길이 필드 생성 및 그 해석 방법은 매 전송 시간 간격마다 변동 될 수 있으며, 일정한 전송 시간 간격마다 변동되거나, 계속 하나의 방법만으로 고정되어 적용될 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에서 제안하는 가변 길이 필드 생성 방법이 적용된 하위 계층 데이터 블록인 MAC PDU의 구조를 도시한다. 본 실시예에서는 MAC PDU 내 복수의 SDU가 있을 시 그 중 동일한 크기의 SDU들의 개수를 표현하는 헤더 정보를 MAC 헤더 내에 추가하여 그 동일한 크기별로 한번만 길이 필드를 기재토록한다.

도 9에서 제안된 본 발명의 실시예는 도 5 또는 도 7과 결합하여 운용된다. 본 실시예를 시행하기 위해서는 우선 도 5의 묵시적 방법 또는 도 8의 명시적 방법중 하나의 방법을 선택하고, 그 선택된 방법에서 제안된 길이 필드 생성법을 적용하여 길이 필드의 크기를 정한다. 상술한 바와 같이 전송 시간 간격별로 필드 생성법의 변동이 가능하므로 본 실시예의 설명을 위해 현재 처리 중인 전송 시간 간격에서 묵시적 또는 명시적 방법 중 하나가 선택되었다고 가정한다.

처리 중인 전송 시간 간격에 할당된 SDU들의 식별을 위한 SDU 식별자 중 맨 처음에 해당하는 SDU 식별자를 MAC 헤더에 기재한다. 그 후 현 전송 시간 간격에서 전송하고자 하는 SDU와 동일한 크기를 갖는 SDU들의 개수를 결정한 후 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 NSL(Number of Same Length) 필드에 기재한다. 상기 NSL이 차지하는 비트 크기 정보는 시스템 정보 등을 통해 알 수 있다. 본 실시예에서는 총 4 비트 크기를 차지하는 것으로 가정한다. 즉, NSL 필드의 크기가 4비트인 경우 총 16개의 정보를 표현할 수 있다. 그 다음으로 현재 처리하고 있는 SDU의 크기를 길이 필드에 기재한다. 이후 현재 처리하고 있는 SDU와 동일한 크기를 갖는 SDU를 위한 SDU 식별자들을 기재한다.

그 다음으로 앞에서 처리한 SDU들과 크기가 다르면서 처리해야 할 SDU가 있는 지 판단한다. 있다면 이 SDU의 식별자를 앞 단락에서 언급한 방식대로 헤더 생성 과정을 진행한다. 즉, 이 SDU에 대한 SDU 식별자를 부가한다. 그 후 이 SDU와 동일한 크기를 갖는 다른 SDU가 있는지 판단하고 있다면 그 개수를 파악하고 그 총 개수를 NSL 정보로서 그 NSL 필드에 기재한다. 그리고 현재 처리하고 있는 SDU의 크기를 길이 필드에 기재한다. 이후 현재 처리하고 있는 SDU와 동일한 크기를 갖는 SDU를 위한 식별자들을 기재한다. 동일한 크기의 SDU가 하나만이 있을 경우에도 위 설명한 과정을 수행할 수 있다.

상기 과정을 처리해야 할 SDU가 있을 때까지 계속 수행한다. 이 후 추가할 SDU가 없을 경우 도 5 또는 도 8에서의 실시예들과 같이 패딩 식별자 및 바이트 정렬을 위한 헤더 패딩 과정 진행 여부를 판단한다. 상기와 같은 과정을 거친 후 생성된 헤더 뒤에 SDU들을 그 SDU 식별자 순으로 배치하여 MAC PDU 생성을 마친다. 이 때 도 8의 실시예에서 설명한 바와 같이 명시적 가변 길이 필드 생성 방법이 적 용되었다면 MAC 헤더의 맨 처음에는 도 8의 실시예에서와 같이 크기 필드에 그 결정된 크기 값을 기재한다. 도 9에서 생성된 MAC 헤더의 맨 처음 영역에 크기 필드 영역이 점선으로 표기된 것은 명시적,묵시적 방법에 따른 MAC 헤더를 나타내는 것이다. 즉 명시적 방법일 시는 크기 필드가 필요하고 묵시적 방법일 시는 필요 없음을 이미 살펴보았다.

도 9에 나타내어 진 바 첫번째 SDU 식별자에 해당하는 0th 식별자를 해석하고 다음으로 이 SDU와 동일한 크기를 가지는 SDU들이 해당 전송 시간 간격에 몇 개가 있는 지를 NSL 필드에 기재한다. 본 실시예에서는 총 P개가 있다고 가정을 한다. 즉 4 비트 영역에 그 P값에 해당하는 값을 적는다. 이후 이 SDU의 크기를 크기 필드에 기재한다. 이후에는 0th 식별자와 동일한 크기의 나머지 SDU의 식별자를 기재한다. 본 실시예에서는 첫번째 SDU 크기 그룹에는 총 P개가 있다 가정하였으므로 나머지 P-1 개의 SDU에 대한 식별자를 기재한다. 다음으로는 다른 크기를 가지는 SDU에 대한 헤더를 작성한다. 첫번째 SDU 크기 그룹에는 총 P개가 할당되었으므로 다음 SDU는 Pth SDU 식별자를 기재하고 상술한 과정을 다시 반복하게 된다. 헤더 패딩 과정이 필요하면 수행된다.

수신 측의 MAC 헤더 해석 방법은 다음과 같다. 묵시적 또는 명시적 가변 길이 필드 해석 방법을 적용한 MAC 헤더 해석방법과 마찬가지로 수신측의 MAC 계층에서는 상기 전송측의 MAC 계층에서와 마찬가지로 현재 처리되고 있는 x번째 시간 전송 간격에서의 길이 필드의 크기를 결정한다. 이는 묵시적, 명시적 가변 길이 필드 해석법이냐에 따라 이미 언급한 방식대로 알 수 있다. 그리고 수신한 MAC PDU의 바 이트 단위의 크기 정보를 인식한다. 이를 전송 측과 마찬가지로 N이라 표현한다. 이는 상술한 바 있는 TFCI(Transport Format Combination Indicator)와 같은 MAC PDU의 집합 크기 정보를 알 수 있게 하는 제어 정보 등을 통해 알 수 있다.

이 후 시스템 정보 등을 통해 인식한 식별자의 크기 정보를 이용하여 수신된 PDU에 대한 첫 번째 식별자 정보를 인지하는 과정을 수행한다. 이때 상기 식별자 정보가 전송 측에서 상술한 바 있는 패딩 식별자인 경우는 이 후의 식별자 인식 과정을 중지한다. 첫 번째 식별자 정보를 인지한 후 그 식별자에 대한 NSL 정보를 해석한다. 즉 상기 해석된 SDU와 동일한 크기를 갖는 SDU가 현 전송 시간 간격에 몇개가 있는지를 인지한다. 다음으로 길이 필드를 해석하여 SDU의 실제 길이를 알아낸다. 다음으로 NSL-1 개만큼의 해석되지 않은 SDU의 SDU 식별자를 해석하게 된다.이 후에는 그 기재된 길이 필드 영역에 표현된 값으로부터 첫 번째 식별자에 대응하는 SDU 및 동일한 SDU 크기를 갖는 SDU들(이하 첫번째 SDU 그룹 이라 칭함)의 실제 크기를 알게 된다. 길이 필드에 표현된 값은 바이트 단위의 값을 의미한다고 가정하면 첫 번째 헤더 해석 과정을 통해 얻은 첫 번째 SDU 그룹이 차지하는 비트 크기를 알 수 있게 된다. 이 첫 번째 SDU 그룹이 차지하는 비트의 크기를 수신한 MAC PDU의 길이(N, 바이트 단위)에서 제외하고 남은 비트 수를 이용하여 MAC 헤더 해석의 진행 여부를 판단한다. 구체적인 과정은 다음과 같다.

첫 번째 SDU 그룹이 차지하는 비트의 크기는 NSL 비트 크기(U), 길이 필드의 비트 크기(K), NSL 필드로부터 알 수 있는 첫 번째 SDU 그룹의 동일한 SDU의 개수(P)가 곱해진 식별자의 비트 크기(D) 및 길이 필드 내 기재된 SDU의 비트 크기(L)를 합한 값을 총 수신 PDU의 크기로부터 빼면 나머지 SDU들과 관련된 헤더 정보 및 그 나머지 SDU가 실제로 차지하는 비트 크기 정보를 알게 된다. 이 때 묵시적 가변 길이 해석방법이 적용되었을 시는 도 8의 실시예에서와 마찬가지로 크기 필드의 크기 (SF, 비트 단위)만큼 제외해야 나머지 SDU들의 크기를 알 수 있게 된다.

상기 첫번째 SDU 그룹이 제외된 나머지 MAC PDU의 크기 값이 SDU 식별자의 비트 크기 및 NSL의 비트 크기의 합 또는 SDU 식별자의 비트 크기(이하 기준값)보다 크면 MAC 계층에서는 해석할 SDU 헤더 정보가 더 있다고 판단을 하게 된다.

MAC 헤더 해석 과정은 상기 빼기 과정을 통해 남은 비트값이 기준값보다 작거나 또는 해석된 식별자 정보가 패딩 식별자로 판별될 때까지 계속 시행된다. 기준값보다 작은 나머지 값들은 패딩 비트로 처리한다. 수학식 2가 상기 과정을 나타낸다.

PSⁿ -( Un + Kn + Pn×(Dn + (Ln×8) ) > Dn+Un or Dn

PSⁿ는 현재 전송 시간 간격에서 n번째 SDU 그룹에 대한 헤더 정보를 해석할 때 해석되지 않고 남아 있는 MAC PDU의 비트 크기(Packet Size)이다. 최초 크기는 PS = N * 8 로 표현된다. 만약 명시적 가변 길이 해석 방법이 적용되었다면 최초 크기는 크기 필드의 비트 크기 만큼 제외된 값이다.

N는 MAC 계층이 전체 전송하고자 하는 MAC PDU의 크기를 바이트 단위로 표현 한 값이다. Un은 n번째 SDU 그룹에 대한 NSL의 비트 크기이다. 본 실시예에서는 4비트로 가정한다. Kn는 n번째 길이 필드가 차지하는 크기를 비트 단위로 나타낸 값이다. Pn은 NSL 영역에서 파악된 n번째 SDU 그룹에 대한 총 SDU의 개수이다. Dn는 n번째 식별자 정보가 차지하는 크기를 비트 단위로 나타낸 값이다. Ln은 n번째 SDU 그룹에서 각각의 SDU가 차지하는 크기를 바이트 단위로 나타낸 값이다. 모든 헤더 정보를 해석한 후에는 RLC 계층 같은 상위 계층으로 전달할 상위 계층 데이터 블록에 해당하는 MAC SDU를 상기 식별자 순으로 분리하는 단편화 단계를 수행하게 된다.

MAC PDU의 MAC 헤더 내에는 상기 검토한 정보들 외에도 다양한 정보들이 포함될 수 있다. RLC 계층 같은 MAC 계층의 상위 처리단으로부터 MAC 계층으로 전달된 MAC SDU에는 MAC 계층의 다양한 기능을 거치면서 데이터의 처리에 필요한 다양한 헤더 정보가 추가될 수 있다. 상위 처리단으로부터 MAC 계층으로 전달되는 데이터에 따라 사용되는 헤더 정보는 다를 수 있다. 크게 두 분류로 나누면 3GPP WCDMA의 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)와 같은 고속 패킷 전송을 지원하기 위한 경우에 일반적으로 사용되는 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)같은 재전송 기법을 지원하기 위한 헤더 정보와 이를 지원하지 않는 경우에 사용되는 일반 MAC 헤더로 나눌 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들에서 제안한 MAC 헤더에도 논리 채널과 전송 채널 사이의 매핑 관계에 따라 여러 헤더 정보가 추가로 부가될 수 있다. 이에 본 발명의 실시예들에서 제안한 MAC 헤더에 추가로 부가 가능한 헤더 정보에 대해 설명한다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에서 제안하는 MAC 헤더가 적용된 MAC PDU의 도면이다. 도 10의 실시예들에서는 본 발명의 일 실시예들에서 제안한 묵시적 또는 명시적 가변 길이 필드 헤더 생성법이 적용된 MAC PDU가 HARQ 같은 자동 재전송 기법을 지원하지 않는 경우에 추가될 수 있는 헤더 필드로는 TCTF(Target Channel Type Field), UE-ID 타입 필드,UE-ID 필드, C/T 필드, D/C 필드 등을 포함할 수 있다.

TCTF 필드는 전송 채널과 매핑 되는 논리채널의 종류를 지시한다. UE-ID 타입 필드는 단말과 네트워크 사이에 접속이 유지되는 동안 단말의 식별을 위한 식별 정보의 타입의 종류를 지시한다. 이에는 C-RNTI(Cell RNTI)같은 셀 내에서 셀 마다 단말이 부여받은 식별정보, 단말의 절대적인 식별을 위해 단말이 부여받은 식별정보(이에는 U-RNTI 같은 것을 들 수 있다.)과 같은 것들이 있다. 이 외에도 여러 RNTI가 사용될 수 있으나 단말과 네트워크간에는 일반적으로 C-RNTI나 U-RNTI 같은 식별 정보가 교환된다. UE-ID 필드는 상기 UE-ID 타입 필드에 따라 부여된 실제 UE-ID의 값을 나타낸다. D/C 필드는 MAC PDU가 데이터 PDU인지 제어 PDU인지를 지시한다. 이 외에도 여러 개의 전용 논리 채널들이 동일한 전송 채널을 이용하는 경우, 각 논리 채널들의 식별을 위한 C/T 필드도 사용이 가능하다. 또한 MBMS(Multimedia Broadcast and Multicast Service)를 지원을 위한 MBMS-ID 필드도 포함될 수 있다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에서 제안하는 MAC 헤더가 적용된 MAC PDU의 도면이다. 도 11의 실시예에서는 본 발명의 일 실시예들에서 제안한 묵시적 또 는 명시적 가변 길이 필드 헤더 생성법이 적용된 MAC PDU가 HARQ 같은 자동 재전송 기법을 지원하는 경우에는 재전송 처리를 위한 버퍼를 위해 QID(Queue IDentifier), TSN(Transmission Sequence Number) 등과 같은 헤더 필드를 포함할 수 있다.

HARQ와 같은 자동 재전송 기법을 사용할 시 재전송으로 인한 시간 지연 등을 방지하기 위해 단말과 기지국은 여러 개의 HARQ 프로세스를 수행한다. 그러므로 이의 식별을 위한 HARQ 프로세스 ID가 추가될 수 있다. 또 HARQ의 지원을 위해 새 데이터 지시자(New Data Indicator), 리던던시 버젼(Redundancy Version) 같은 정보도 추가될 수 있다. New Data Indicator는 해당 데이터 블록이 처음으로 전송되는 데이터 블록인지, 아니면 이전에 전송한 적이 있는 재전송 데이터인지를 지시한다. Redundancy Version은 HARQ에서 추가적으로 전송하는 코딩 데이터의 리던던시 (Redundancy)를 식별하는 정보로 사용한다.

또한 MAC 계층에서 RLC 계층 같은 상위 처리단으로의 순차적인 데이터 전달을 위해 재정리 버퍼(Reordering Buffer)가 필요한데 이때 MAC 헤더 내의 TSN 정보를 이용해서 순차적인 데이터 전달을 하게 된다. 그러므로 이를 위해 본 발명의 MAC 헤더에도 TSN과 같은 정보가 추가될 수 있다.

도 10 및 도 11에서 제안된 MAC 헤더 필드는 필요에 따라 일부 또는 전체를 상호간에 같이 혼용하여 사용할 수 있다. 도 10 및 도 11에서 추가된 MAC 헤더 필드는 도 9에서 설명된 MAC 헤더 생성 방법에 의해 생성된 MAC 헤더에도 추가될 수 있다. 도 10 및 도 11에서 제안된 MAC 헤더 필드의 순서는 필요에 따라 그 위치는 변동될 수 있다.

이상의 상세한 설명에서는 본 발명 및 그 실시예의 설명의 편의를 돕기 위해 전송측과 수신측 간의 통신 수행 과정을 위주로 설명하였으나 상기 전송측은 단말 또는 기지국 일 수 있고 상시 수신측은 기지국 또는 단말일 수 있다. 본 문서에서 사용된 용어는 동일한 의미를 갖는 다른 용어들로 대체될 수 있다. 예를 들어, 단말은 이동국, 이동 단말, 통신 단말, 사용자 기기 또는 장치 등으로 대체될 수 있고, 기지국은 고정국(fixed station), Node B(NB), eNB 등의 용어로 대체될 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

도 1은 UMTS(Univeral Mobile Telecommunication System)의 무선 구간에서 데이터 전송을 담당하는 무선 접속 프로토콜(protocol)의 구조를 도시한 도면이다.

도 3은 E-UMTS의 망 구조를 도시한 도면이다.

도 4는 무선 접속 프로토콜 제 2 계층의 MAC과 물리 계층 사이에서의 데이터 교환의 일례를 나타내는 도면이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 하위 계층 데이터 블록인 MAC PDU의 구조를 도시한 도면이다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에서 제안하는 가변 길이 필드 생성 방법이 적용된 하위 계층 데이터 블록인 MAC PDU의 구조를 도시한다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에서 제안하는 MAC 헤더가 적용된 하위 계층 데이터 블록인 MAC PDU의 도면이다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에서 제안하는 MAC 헤더가 적용된 하위 계층 데이터 블록인 MAC PDU의 도면이다.

Claims

이동 통신 시스템에서 특정 프로토콜(protocol) 계층에서의 데이터 블록 생성 방법에 있어서,

상위 계층으로부터 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록을 수신하는 단계;

각 상위 계층 데이터 블록의 크기를 지시하는 정보를 포함하는 길이 필드의 크기를 가변적으로 결정하는 단계; 및

상기 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록 및 각 상위 계층 데이터 블록에 대응하는 상기 길이 필드를 포함하는 하위 계층 데이터 블록을 생성하는 단계를 포함하는 데이터 블록 생성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 길이 필드는 상기 하위 계층 데이터 블록의 전체 크기에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 데이터 블록 생성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 길이 필드의 크기는 상기 상위 계층으로부터 전달받은 상기 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록 중 가장 큰 크기의 상위 계층 데이터 블록의 크기에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 데이터 블록 생성 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 길이 필드의 크기는 상기 하위 계층 데이터 블록의 전체 크기를 나타내는 최소 이진 비트 수인 것을 특징으로 하는 데이터 블록 생성 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 길이 필드의 크기는 상기 상위 계층으로부터 전달받은 상기 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록 중 가장 큰 크기의 상위 계층 데이터 블록의 크기를 나타내는 최소 이진 비트 수인 것을 특징으로 하는 데이터 블록 생성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 하위 계층 데이터 블록은 상기 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록 중 동일한 크기를 가지는 상위 계층 데이터 블록의 개수를 지시하는 정보를 포함하는 적어도 하나 이상의 NSL(Number of Same Length) 필드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 블록 생성 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 동일한 크기를 가지는 상위 계층 데이터 블록의 개수가 하나 이상일 시 하나의 길이 필드로 상기 동일한 크기를 가지는 상위 계층 데이터 블록의 크기를 지시하는 데이터 블록 생성 방법.
제 4 항, 제 5 항 또는 제 7 항에 있어서,

상기 하위 계층 데이터 블록은 상기 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록에 대한 제어 정보인 헤더를 포함하고 상기 헤더는 상기 길이 필드, 상기 결정된 길이 필드의 크기를 지시하는 정보를 포함하는 크기 필드, 상기 NSL 필드, 및 각 상위 계층 데이터 블록을 구별하기 위한 적어도 하나 이상의 소정 크기의 식별자 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 블록 생성 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 하위 계층 데이터 블록 생성 단계는 상기 헤더 및 상기 수신된 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록의 크기가 상기 하위 계층 데이터 블록의 크기보다 작은 경우 패딩(padding)을 수행하는 단계를 더 포함하는 데이터 블록 생성 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 패딩 수행 단계는 패딩 식별자 또는 더미(dummy) 데이터 중 적어도 하나의 부여를 수행하는 단계인 것을 특징으로 하는 데이터 블록 생성 방법.
이동 통신 시스템에서 특정 프로토콜 계층에서의 데이터 블록 수신 방법에 있어서,

하위 계층으로부터 적어도 하나 이상의 하위 계층 데이터 블록을 수신하는 단계; 및

상기 하위 계층 데이터 블록 내 포함된 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록의 각각의 크기를 지시하는 정보를 포함하는 길이 필드의 크기를 가변적으로 결정하는 단계를 포함하는 데이터 블록 수신 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 길이 필드의 크기는 상기 적어도 하나 이상의 하위 계층 데이터 블록 중 상위 계층으로 전달하고자 선택된 하위 계층 데이터 블록의 전체 크기에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 데이터 블록 수신 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 길이 필드의 크기는 상기 적어도 하나 이상의 하위 계층 데이터 블록 중 상위 계층으로 전달하고자 선택된 하위 계층 데이터 블록 내 포함된 상기 길이 필드의 크기를 지시하는 정보를 포함하는 크기 필드의 크기에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 데이터 블록 수신 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 길이 필드의 크기는 상기 하위 계층 데이터 블록의 전체 크기를 나타내는 최소 이진 비트 수인 것을 특징으로 하는 데이터 블록 수신 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 길이 필드의 크기는 상기 하위 계층 데이터 블록 내 포함된 상기 크기 필드의 크기를 나타내는 최소 이진 비트 수인 것을 특징으로 하는 데이터 블록 수신 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 하위 계층 데이터 블록은 상기 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록 중 동일한 크기를 가지는 상위 계층 데이터 블록의 개수를 지시하는 정보를 포함하는 적어도 하나 이상의 NSL(Number of Same Length) 필드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 블록 수신 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 동일한 크기를 가지는 상위 계층 데이터 블록의 개수가 하나 이상일 시 하나의 길이 필드로 상기 동일한 크기를 가지는 상위 계층 데이터 블록의 크기를 지시하는 데이터 블록 수신 방법.
제 14 항, 제 15항 또는 제 17 항에 있어서,

상기 하위 계층 데이터 블록은 상기 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록에 대한 제어 정보인 헤더를 포함하고 상기 헤더는 상기 길이 필드, 상기 크기 필드, 상기 NSL 필드, 및 각 상위 계층 데이터 블록을 구별하기 위한 적어도 하나 이상의 소정 크기의 식별자 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 블록 수신 방법.
제 18 항에 있어서,

상기 길이 필드의 크기를 결정하는 단계는 상기 헤더 내 포함된 상기 적어도 하나 이상의 식별자의 값, 상기 적어도 하나 이상의 식별자에 대응하는 상기 길이 필드의 값, 상기 크기 필드의 값, 및 상기 NSL 필드의 값 중 적어도 하나 이상을 결정하는 단계를 더 포함하는 데이터 블록 수신 방법.
제 19 항에 있어서,

상기 헤더 내 포함된 적어도 하나 이상의 필드 값을 이용하여 상기 하위 계층 데이터 블록으로부터 상기 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록을 분할하여 상기 상위 계층으로 전달하는 단계를 더 포함하는 데이터 블록 수신 방법.
이동 통신 시스템에서 특정 프로토콜 계층에서 생성되는 데이터 블록 구조에 있어서,

상위 계층으로부터 전달받은 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록; 및

상기 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록의 전체 크기 또는 상기 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록 중 하나의 상위 계층 데이터 블록의 크기 에 따라 그 크기가 가변적으로 결정되고 각 상위 계층 데이터 블록의 크기를 지시하는 정보를 포함하는 길이 필드를 포함하는 데이터 블록 구조.
제 21 항에 있어서,

상기 길이 필드의 크기는 상기 생성되는 데이터 블록의 전체 크기에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 데이터 블록 구조.
제 21 항에 있어서,

상기 길이 필드의 크기는 상기 상위 계층으로부터 전달받은 상기 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록 중 가장 큰 크기의 상위 계층 데이터 블록의 크기에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 데이터 블록 구조.
제 22 항에 있어서,

상기 길이 필드의 크기는 상기 생성되는 데이터 블록의 전체 크기를 나타내는 최소 이진 비트 수인 것을 특징으로 하는 데이터 블록 구조.
제 23 항에 있어서,

상기 길이 필드의 크기는 상기 상위 계층으로부터 전달받은 상기 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록 중 가장 큰 크기의 상위 계층 데이터 블록의 크기를 나타내는 최소 이진 비트 수인 것을 특징으로 하는 데이터 블록 구조.
제 21 항에 있어서,

상기 생성되는 데이터 블록은 상기 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록 중 동일한 크기를 가지는 상위 계층 데이터 블록의 개수를 지시하는 정보를 포함하는 적어도 하나 이상의 NSL(Number of Same Length) 필드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 블록 구조.
제 26 항에 있어서,

상기 동일한 크기를 가지는 상위 계층 데이터 블록의 개수가 하나 이상일 시 하나의 길이 필드로 상기 동일한 크기를 가지는 상위 계층 데이터 블록의 크기를 지시하는 데이터 블록 구조.
제 24 항, 제 25항 또는 제 27 항에 있어서,

상기 하위 계층 데이터 블록은 상기 적어도 하나 이상의 상위 계층 데이터 블록에 대한 제어 정보인 헤더를 포함하고 상기 헤더는 상기 길이 필드, 상기 결정된 길이 필드의 크기를 지시하는 정보를 포함하는 크기 필드, 상기 NSL 필드, 및 각 상위 계층 데이터 블록을 구별하기 위한 적어도 하나 이상의 소정 크기의 식별자 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 블록 구조.