KR20090031239A - 성공적으로 수신했으나 헤더 압축 복원에 실패한 패킷의 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서의 데이터 처리 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 이동 통신 시스템에서 소스 기지국의 데이터 처리 방법에 있어서, 풀 헤더(full header)를 포함하는 제1 데이터 블록 및 상기 제1 데이터 블록을 기초로 헤더 압축이 수행된 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 단말로 전송하는 단계와, 상기 단말에 의해 상기 제1 데이터 블록은 성공적으로 수신되지 않고 상기 제2 데이터 블록 중 적어도 한 블록은 성공적으로 수신된 경우, 핸드오버 과정에서 상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 타겟 기지국으로 전달(forwarding)하는 단계를 포함하는 데이터 처리 방법에 관한 것이다.
E-UMTS, LTE, PDCP, 헤더 압축, 핸드오버

Description

성공적으로 수신했으나 헤더 압축 복원에 실패한 패킷의 처리 방법{A METHOD FOR HANDLING CORRECTLY RECEIVED BUT HEADER COMPRESSION FAILED PACKETS}
본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 이동 통신 시스템에서의 데이터 처리 방법에 관한 것이다.
이동 통신 시스템이 유선 통신 시스템과 다른 점은, 단말들이 끊임없이 이동을 한다는 것이다. 따라서, 이동 통신 시스템은 단말의 이동성을 고려하여 시스템을 구축하고 서비스를 제공하여야 한다. 즉, 이동 통신 시스템은 단말이 한 지역에서 다른 지역으로 이동하는 것에 대한 지원을 해야 한다. 단말이 현재 접속하고 있는 기지국에서 멀어지고 있고, 동시에 다른 기지국에 가까워지고 있다면, 네트워크는 단말의 접속점을 현재 기지국에서 다른 기지국으로 옮겨주는 작업을 해야 한다.
한편, 모든 사용자 데이터는 전달 시간에 제한이 있다. 음성 통화의 경우, 하나의 음성 정보는 말을 한 사람으로부터 말을 듣는 사람에게 일정 시간 내에 전송되어야 한다. 그렇지 않다면, 말을 듣는 사람의 통화 만족도는 떨어지고 대화를 제대로 하기가 어렵다. TCP(Transmission Control Protocol)의 경우, TCP 데이터도 송신측으로부터 수신측에 일정 시간 내에 도착해야 하고, 수신측은 송수신 확인을 일정 시간 내에 송신측에 알려야 한다. 그렇지 않으면, 송신측은 상기 TCP 데이터를 재전송하게 되고, 네트워크 자원을 낭비하게 된다. 따라서, 이동 통신 시스템은 사용자의 데이터를 일정 시간 내에 전송하기 위해 동작해야 한다.
또한, 이동 통신 시스템은 무선 구간에서의 데이터 손실을 최대한 줄여야 한다. 예를 들어, TCP 어플리케이션의 경우, 하나의 TCP 패킷이 전달 도중에 하위 엔터티들에 의해 손실된다면, TCP 어플리케이션은 네트워크에서 혼잡 상황이 발생한 것으로 판단하고, TCP 패킷의 전송 속도를 급격히 떨어뜨린다. 예를 들어, 어떤 TCP 어플리케이션이 데이터를 100 Mbps의 속도로 주고 받는 도중에, 패킷 손실이 발생하면 상기 TCP 어플리케이션은 데이터 전송 속도를 0 Mbps에 가깝게 떨어뜨릴 수 있다. 이는 사용자가 느끼는 품직을 급격히 떨어뜨리고, 데이터 전송을 불안정하게 한다. 이동 통신 시스템에서, 송신측은 일정 시간 내에 긍정 수신확인 응답을 받지 못하거나, 부정 수신확인 응답을 받으면 상기 데이터를 재전송하여 데이터 손실을 최소화한다.
종래에는 핸드오버 시 전송에 성공하지 못한 데이터 블록을 재전송하는데 있어서, 상기 데이터 블록의 전송 성공 여부를 RLC 상태정보 보고(RLC status report)로만 판단하였다. 그러나, 헤더 압축(Header compression)을 수행하여 데이터 블록을 압축한 경우, RLC 계층에서는 전송이 성공하더라도 상위인 PDCP 계층에서는 헤더 복원(Header decompression)이 실패할 수 있다. 그러나, 송신측 PDCP 계층은 RLC 상태정보 보고에 따라 수신측 PDCP 계층의 데이터 블록 수신 여부를 판단하여 핸드오버 이후에 재전송을 수행한다. 따라서, RLC 계층에서는 성공적으로 수신되었지만 헤더 복원이 실패한 데이터 블록이 핸드오버 과정에서 손실될 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 핸드오버 시에 특정 데이터 블록이 재전송 과정에서 손실되는 것을 방지하는 데이터 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 핸드오버 시에 헤더 복원이 실패하더라도 상기 데이터 블록이 손실되는 것을 방지하는 데이터 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 핸드오버 시에 데이터 블록의 전송 성공 여부를 판단함에 있어 헤더 복원의 결과를 고려하는 데이터 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 핸드오버 시에 헤더 복원이 실패한 데이터 블록을 핸드오버 이후에 재전송하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상으로서, 이동 통신 시스템에서 소스 기지국의 데이터 처리 방법에 있어서, 풀 헤더(full header)를 포함하는 제1 데이터 블록 및 상기 제1 데이터 블록을 기초로 헤더 압축이 수행된 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 단말로 전송하는 단계와, 상기 단말에 의해 상기 제1 데이터 블록은 성공적으로 수신되지 않고 상기 제2 데이터 블록 중 적어도 한 블록은 성공적으로 수신된 경우, 핸드오버 과정에서 상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 타겟 기지국으로 전달(forwarding)하는 단계를 포함하는 데이터 처리 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 일 양상으로서, 이동 통신 시스템에서 단말의 데이터 전송 방법에 있어서, 풀 헤더를 포함하는 제1 데이터 블록 및 상기 제1 데이터 블록을 기초로 헤더 압축이 수행된 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 소스 기지국으로 전송하는 단계와, 상기 소스 기지국에 의해 상기 제1 데이터 블록은 성공적으로 수신되지 않고 상기 제2 데이터 블록 중 적어도 한 블록은 성공적으로 수신된 경우, 핸드오버 이후에 상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 타겟 기지국으로 재전송하는 단계를 포함하는, 데이터 전송 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 일 양상으로서, 이동 통신 시스템에서 단말의 데이터 송수신 방법에 있어서, 풀 헤더를 포함하는 제1 데이터 블록 및 상기 제1 데이터 블록을 기초로 헤더 압축이 수행된 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 소스 기지국으로부터 수신하는 단계와, 상기 제1 데이터 블록에 대해 부정 수신 응답과 상기 제2 데이터 블록 중 적어도 한 블록에 대해 긍정 수신 응답을 상기 소스 기지국에 전송하는 단계와, 핸드오버 이후에 타겟 기지국으로부터 상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 재수신하는 단계를 포함하는, 데이터 송수신 방법이 제공된다.
본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 단말 또는 기지국은 핸드오버 시에 특정 데이터 블록이 재전송 과정에서 손실되는 것을 방지할 수 있다.
둘째, 단말 또는 기지국은 핸드오버 시에 헤더 복원이 실패한 데이터 블록의 손실을 방지할 수 있다.
셋째, 단말 또는 기지국은 핸드오버 시에 데이터 블록의 전송 성공 여부를 판단함에 있어 헤더 복원의 결과를 고려할 수 있다.
넷째, 단말 또는 기지국은 핸드오버 시에 헤더 복원이 실패한 데이터 블록을 핸드오버 이후에 재전송할 수 있다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분 야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)에 적용된 예들이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 E-UMTS의 네트워크 구조를 나타낸다. E-UMTS 시스템은 기존 WCDMA UMTS 시스템에서 진화한 시스템으로 현재 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라 불리기도 한다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UMTS는 크게 단말(User Equipment; UE)과 기지국, 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway; AG)로 구성된다. 통상적으로 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시 송신할 수 있다. AG는 사용자 트래픽 처리를 담당하는 부분과 제어용 트래픽을 처리하는 부분으로 나누어 질 수도 있다. 이때, 새로운 사용자 트래픽 처리를 위한 AG와 제어용 트래픽을 처리하는 AG 사이에 새로운 인터페이스를 사용하여 서로 통 신할 수 있다. 하나의 eNB에는 하나 이상의 셀(cell)이 존재한다. eNB 간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. CN(Core Network)은 AG와 UE의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. E-UTRAN과 CN을 구분하기 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. AG는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다. TA는 복수의 셀들로 구성되며, 단말은 특정 TA에서 다른 TA로 이동할 경우, AG에게 자신이 위치한 TA가 변경되었음을 알려준다.
도 2는 본 발명의 일 실시예가 적용되는 이동통신 시스템인 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)의 네트워크 구조를 나타낸다. E-UTRAN시스템은 기존 UTRAN시스템에서 진화한 시스템이다. E-UTRAN은 기지국들로 구성되며, eNB들은 X2 인터페이스를 통해 연결된다. eNB는 무선인터페이스를 통해 단말과 연결되며, S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core)에 연결된다.
도 3a 및 3b는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network) 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(U-Plane, User-Plane) 구조를 각각 나타낸다. 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(Physical Layer), 데이터링크 계층(Data Link Layer) 및 네트워크 계층(Network Layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터 정보 전송을 위한 사용자평면(User Plane)과 제어신호(Signaling) 전달을 위한 제어평면(Control Plane)으로 구분된다. 도 3a 및 3b의 프로토콜 계층들은 통신 시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템 간 상호 접속(Open System Interconnection; OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2(제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있다.
제어평면은 단말과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다. 이하, 무선 프로토콜의 제어평면과 사용자평면의 각 계층을 설명한다.
제1계층인 물리계층은 물리채널(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. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조되며, 시간(time)과 주파수(frequency)를 무선 자원으로 활용한다.
제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; 이하 'MAC') 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 무선링크제어(Radio Link Control; 이하 'RLC') 계층은 신뢰성 있는 데이터의 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능이 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 이러한 경우에는 RLC 계층은 존재하지 않을 수 있다. 제2계층의 PDCP 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷 전송시에 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제3계층의 가장 하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; 이하 'RRC') 계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선베어러(Radio Bearer; 'RB')들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 이때, RB는 단말과 UTRAN 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 네트워크 간에 RRC 메시지를 서로 교환한다. 단말의 RRC와 무선 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다.
RRC계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리( Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
eNB를 구성하는 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 이때 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다.
전송채널 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
도 4는 PDCP의 송신측과 수신측의 기능을 나타낸다. 도 4에서, 왼쪽에 위치한 송신측 구조는 PDCP 계층이 상위 엔티티로부터 PDCP SDU를 수신한 경우 상기 PDCP SDU에 적용되는 작업을 보여준다. 도 4에서, 오른쪽에 위치한 수신측 구조는 PDCP 계층이 하위 엔티티로부터 PDCP PDU를 수신한 경우 상기 PDCP PDU에 적용되는 작업을 보여준다.
PDCP는 사용자평면과 제어평면에 모두 사용되는데, PDCP의 일부 기능들은 사용하는 평면에 따라 선택적으로 적용된다. 즉, 도 4에 도시한 바와 같이, 헤더 압축(Header Compression) 기능은 사용자평면 데이터에 대해서만 적용되고, 무결성 보호(Integrity Protection) 기능은 제어평면 데이터에 대해서만 적용된다.
상기 송신측 PDCP 계층에서 수행하는 데이터 처리 과정은 다음과 같다.
1. PDCP SDU를 수신하여 송신 버퍼에 저장하고, 각각의 PDCP SDU에 일련번호(Sequence Number)를 할당한다.
2. 설정된 무선 베어러(Radio Bearer, RB)가 사용자평면의 RB라면 PDCP 계층은 상기 PDCP SDU에 대해서 헤더 압축(Header Compression)을 수행한다.
3. 만약 설정된 무선 베어러가 제어평면의 RB라면 PDCP 계층은 상기 PDCP SDU에 대해서 무결성 보호(Integrity Protection) 작업을 수행한다.
4. 2번 또는 3번 과정의 결과로 생성된 데이터 블록을 암호화한다.
5. 암호화가 적용된 데이터 블록에 적절한 헤더를 붙여 PDCP PDU를 구성한 후, 상기 구성된 PDCP PDU를 RLC 계층으로 전달한다.
상기 수신측 PDCP 계층에서 수행하는 데이터 처리 과정은 다음과 같다.
1. 수신된 PDCP PDU로부터 헤더를 제거한다.
2. 상기 헤더가 제거된 PDCP PDU를 복호화(Deciphering)한다.
3. 설정된 무선 베어러가 사용자평면의 RB라면 PDCP 계층은 복호화된 PDCP PDU에 대해 헤더복원(Header Decompression)을 한다.
4. 설정된 무선 베어러가 제어평면의 RB라면 PDCP 계층은 복호화된 PDCP PDU에 대해 무결성 확인(Integrity Verifi3cation)을 한다.
5. 3번 또는 4번 과정을 거친 데이터 블록(즉, PDCP SDU)을 상위 계층에 전달한다. 설정된 무선 베어러가 사용자평면의 RB라면 필요에 따라 수신 버퍼에 저장하여 재정렬(reordering)을 수행한 후 상위 계층으로 전달한다.
도 5는 송신측 PDCP와 AM RLC 계층의 데이터 처리 방법을 나타낸다.
LTE의 AM RLC 계층은 상위의 PDCP 계층으로부터 데이터를 전달받는다. PDCP에서의 데이터 처리 방법은 도 4에서 설명한 바와 같다. AM RLC에서의 데이터 처리 과정은 다음과 같다.
1. 상위의 PDCP 계층으로부터 RLC SDU(즉, PDCP PDU)를 전달받아 RLC SDU 버퍼에 저장한다. 이는 RLC의 유연한 PDU 크기(Flexible PDU size)를 지원한다.
2. AM RLC는 RLC SDU들을 RLC SDU 버퍼에 저장해놓고 있다가, 매 전송 시간마다 하위의 MAC 계층이 전송을 요구하면 그 요구하는 크기에 맞춰 필요한 양 만큼의 RLC SDU들을 분해(segmentation) 또는 연결(concatenation)한다.
3. AM RLC는 분해(segmentation) 또는 연결(concatenation)된 데이터 블록에 순차적으로 RLC SN(Sequence Number)을 붙여 RLC PDU를 구성한다.
4. AM RLC는 구성된 RLC PDU를 RLC PDU 버퍼에 저장한다. 이는 향후에 필요할 지도 모르는 재전송을 하기 위함이다.
송신측 AM RLC의 재전송은 수신측으로부터 수신하는 RLC 상태정보 보고(status report)에 따라 수행된다. RLC 상태정보 보고는 수신측 AM RLC가 송신측 AM RLC로 각 RLC PDU의 수신 상태를 알려주는 정보이다. RLC 상태정보 보고는 성공적으로 수신된 RLC PDU에 대해 ACK(Acknowledgement), 그렇지 않으면 NACK(Negative Acknowledgement) 정보를 알려준다. RLC 상태정보 보고를 수신하면 송신측 AM RLC는 NACK인 RLC PDU를 재전송한다. 또한, AM RLC는 ACK인 RLC PDU 정보를 바탕으로 전송에 성공한 RLC SDU를 찾아내어 상위의 PDCP 계층에게 알려준다. 송신측 PDCP는 RLC로부터 전송에 성공한 RLC SDU(즉, PDCP PDU)의 정보를 수신하면, 해당하는 PDCP SDU를 송신 버퍼에서 삭제할 수 있다.
핸드오버 발생시 PDCP SDU의 재전송
핸드오버 시에 송신측 PDCP 계층이 전송에 성공하지 못한 PDCP SDU를 재전송하는 과정에 대해 설명한다.
송신측 PDCP 계층은 상위 계층에서 내려온 PDCP SDU를 송신 버퍼에 저장하고 있다가 핸드오버가 발생하면 수신측이 수신하지 못한 PDCP SDU를 핸드오버 이후에 재전송한다. 이 때, 수신측 PDCP가 어떤 PDCP SDU를 수신하지 못했는지는 PDCP 계층의 하위인 RLC 계층의 상태정보 보고(status report)를 통해 판단한다. 송신측 RLC 계층은 자신이 전송한 RLC PDU들에 대해 수신측 RLC 계층으로부터 RLC 상태정보 보고를 수신하면, ACK인 RLC PDU 정보를 바탕으로 전송에 성공한 RLC SDU를 찾아내어 상위의 PDCP 계층에게 알려주므로, 송신측 PDCP 계층은 송신측 RLC 계층이 알려주는 정보를 바탕으로 어떤 PDCP SDU가 성공적으로 전송되었는지를 알 수 있다. 그런데, RLC 상태정보 보고는 핸드오버 시점에서 항상 전송되는 것이 아니기 때문에 최신의 정보를 전달하지는 않는다. 즉, 핸드오버 이전의 마지막 RLC 상태정보 보고로부터 전송 성공 여부를 판단하기 때문에, 송신측 PDCP 계층은 그 이후에 전송이 성공한 RLC SDU에 대해서는 전송에 성공하지 못한 것으로 판단한다.
송신측 PDCP 계층은 핸드오버 이후에 전송에 성공하지 못한 것으로 판단한 PDCP SDU들을 수신측 PDCP 계층으로 재전송한다. 그런데, 네트워크 쪽에서는 eNB가 바뀌므로, 하향링크(Downlink) 전송에서는 소스 eNB에서 타겟 eNB로 전송에 성공하지 못한 PDCP SDU를 전달(forwarding)하여 타겟 eNB가 재전송한다. 또한, 상향링크(Uplink) 전송에서는 소스 eNB에서 타겟 eNB로 수신에 성공하였으나 인-시퀀스(in-sequence)가 아닌 PDCP SDU를 전달하여 타겟 eNB에서 재정렬(reordering)하 는 작업을 수행하게 된다.
이렇게 하향링크 및 상향링크 전송에 있어서 핸드오버 시의 PDCP SDU 재전송 방법이 차이가 있으므로 이에 대해 각각 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 6은 하향링크 전송에 있어서 핸드오버가 발생 시 전송에 성공하지 못한 PDCP SDU를 전달하여 재전송하는 방법의 일예를 나타낸다. PDCP SDU를 재전송하는 구체적인 과정은 다음과 같다.
도 6을 참조하면, 핸드오버 이전에 소스 eNB는 PDCP SDU 1~5를 순차적으로 헤더 압축(Header compression)하고 암호화(Ciphering)한 후 단말로 전송한다(S611~S613). PDCP SDU들 중 SDU1, SDU2 및 SDU4는 전송에 실패한다. 전송에 성공한 SDU3과 SDU5는 비순차적으로 수신되었으므로 단말 AM RLC 계층의 수신 버퍼에 저장되어 있는다.
핸드오버 이전에 단말의 RLC 계층은 소스 eNB로 RLC 상태정보 보고(status report)를 전송한다. 소스 eNB의 RLC 계층은 PDCP 계층에게 SDU3과 SDU5가 성공적으로 전송되었음을 알린다(S620).
핸드오버가 발생하면 수신측인 단말 RLC는 RLC SDU가 비순차적이더라도 성공적으로 수신하였으면 이들을 PDCP 계층로 전달한다. PDCP 계층은 이들을 복호화(Deciphering)하고 헤더 복원(Header decompression)한 후, 수신 버퍼에 저장하여 재정렬(reordering)을 준비한다(S631, S632). PDCP 계층의 수신버퍼에 있는 PDCP SDU들은 순차적인 경우에만 상위로 전달되며, 비순차적인 한 계속 수신버퍼에 남는다.
핸드오버가 발생하면 송신측인 소스 eNB는 전송에 성공하지 못한 PDCP SDU들을 타겟 eNB로 전달한다. 도 6의 예에서는, SDU1, SDU2 및 SDU4가 전송에 성공하지 못했으므로 이들이 전달된다. 타겟 eNB는 소스 eNB로부터 전달된 SDU들을 송신버퍼에 저장하고 이들의 전송을 준비한다(S640).
핸드오버가 종료되면 타겟 eNB는 소스 eNB로부터 전달된 SDU부터 다시 전송을 시작한다. 상위 계층에서 수신한 새로운 SDU들은 전달된 SDU의 전송이 끝난 후에 전송된다(S651~S653).
핸드오버 이후 단말은 소스 eNB로부터는 수신에 성공하지 못했던 PDCP SDU들을 타겟 eNB로부터 전송받는다. 도 6의 예에서 단말이 타겟 eNB로부터 SDU1, 2 및 4를 수신하면 수신버퍼에서 재정렬(reordering)한 후 SDU1~5를 순차적으로 상위 계층에 전달한다(S661, S662).
도 7은 상향링크 전송에 있어서 핸드오버가 발생 시 단말이 전송에 성공하지 못한 PDCP SDU를 재전송하는 방법의 일예를 나타낸다. PDCP SDU를 재전송하는 구체적인 과정은 다음과 같다.
도 7을 참조하면, 핸드오버 이전에 단말은 PDCP SDU 1~5를 순차적으로 헤더 압축하고 암호화한 후 소스 eNB로 전송한다(S711~713). PDCP SDU들 중 SDU1, SDU2 및 SDU4는 전송에 실패한다. 전송에 성공한 SDU3과 SDU5는 비순차적으로 수신되었으므로 소스 eNB의 AM RLC 계층의 수신버퍼에 저장되어 있는다.
핸드오버 이전에 소스 eNB의 RLC 계층은 단말로 RLC 상태정보 보고를 전송한다. 단말의 RLC 계층은 PDCP 계층에게 SDU3과 SDU5가 성공적으로 전송되었음을 알 린다(S720).
핸드오버가 발생하면 수신측인 소스 eNB의 RLC 계층은 RLC SDU가 비순차적이더라도 성공적으로 수신하였으면 이들을 PDCP 계층으로 전달한다. PDCP 계층은 이들을 복호화하고 헤더 복원하여 수신 버퍼에 저장한다(S731, S732).
소스 eNB는 수신 버퍼에 저장된 PDCP PDU3 및 5를 타겟 eNB로 전달한다. 타겟 eNB는 소스 eNB로부터 비순차적으로 수신한 PDCP SDU들을 전달받으면 이들을 수신버퍼에 저장하고 재정렬을 준비한다. PDCP 계층의 수신버퍼에 있는 PDCP SDU들은 순차적인 경우에만 상위 계층로 전달되며, 비순차적인 한 계속 수신버퍼에 남는다(S740).
핸드오버가 발생하면 송신측인 단말은 소스 eNB로의 전송에 성공하지 못한 PDCP SDU를 타겟 eNB로 재전송할 준비를 한다. 도 7의 예에서는 SDU1, 2 및 4가 전송에 성공하지 못했으므로 핸드오버 이후에 이들을 타겟 eNB로 재전송할 준비를 한다.
핸드오버가 종료되면 송신측인 단말은 소스 eNB로의 전송에 성공하지 못한 PDCP SDU들을 타겟 eNB로 재전송한다. 도 7의 예에서는 SDU1, 2 및 4가 전송에 성공하지 못하였으므로 핸드오버 이후에 이들을 타겟 eNB로 재전송한다. 상위 계층에서 수신한 새로운 SDU들은 재전송하는 SDU의 전송이 끝난 후에 전송된다(S751~S753).
핸드오버 이후 타겟 eNB는 단말로부터 소스 eNB에서 수신에 성공하지 못한 SDU들을 전송받는다. 도 7의 예에서 타겟 eNB는 단말로부터 SDU1, 2 및 4를 수신하 면 수신버퍼에서 재정렬한 후 SDU1~SDU5를 순차적으로 상위 계층에 전달한다(S761, S762).
헤더 압축(Header Compression)
PDCP 계층에서 사용하는 헤더 압축(Header Compression)에 대해 설명한다. 헤더 압축이란 동일한 패킷 스트림에 속하는 IP 패킷들은 IP 헤더의 많은 부분이 변하지 않는다는 사실을 이용하여 헤더 크기를 줄이는 방법이다. 변하지 않는 필드들은 송신측의 압축기(Compressor)와 수신측의 복원기(Decompressor)에 문맥(Context)의 형태로 저장해 놓고, 문맥(Context)이 형성된 이후에는 변하는 필드만을 전송함으로써 IP 헤더의 오버헤드를 줄이는 방법이다. 헤더 압축의 초기 단계에는 복원기에 해당 패킷 스트림에 대한 문맥를 형성하기 위해 압축기는 풀 헤더(Full Header) 패킷을 전송하기 때문에 헤더 압축으로 인한 이득이 없지만, 복원기에 문맥이 형성된 이후에는 압축기는 압축 헤더(Compressed Header) 패킷만을 전송하기 때문에 그 이득은 현저해진다.
LTE 시스템에서 사용되는 대표적인 헤더 압축 기법인 ROHC (Robust Header Compression)는 RTP(Real-time Transport Protocol)/UDP(User Datagram Protocol)/IP(Internet Protocol)와 같은 실시간 패킷의 헤더 정보를 줄이는데 사용된다. RTP/UDP/IP 패킷은 상위 계층에서 내려온 데이터에 RTP, UDP 및 IP와 관련된 헤더들이 첨부된 패킷을 의미한다. RTP/UDP/IP 패킷의 헤더는 데이터가 인터넷을 통하여 목적지까지 전달되어 복구되는데 필요한 다양하고 많은 정보를 포함한다. 일반적으로 RTP/UDP/IP 패킷의 헤더 크기는 IPv4(IP version 4)의 경우 40 바 이트이고 IPv6(IP version 6)인 경우 60 바이트이다. ROHC을 사용하여 RTP/UDP/IP 패킷의 헤더를 압축할 경우, 40 또는 60 바이트의 헤더가 1~3 바이트로 줄어들기 때문에 그 이득이 현저함을 알 수 있다.
도 8은 PDCP 계층에서 ROHC 헤더 압축에 의한 RTP/UDP/IP 패킷의 헤더 크기 변화를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 패킷 스트림을 처음 전송할 때는 압축기와 복원기 모두 문맥이 형성되어 있지 않기 때문에 문맥 형성을 위해 풀 헤더(Full Header)를 전송한다. 그리고, 어느 정도의 풀 헤더가 전송되어 문맥이 형성되면, 압축된 헤더를 전송할 수 있게 된다. 그런데, 중간에 패킷의 손실 등의 이유로 문맥이 손상될 수 있기 때문에, 적절한 간격으로 풀 헤더의 전송도 필요하다. 일반적으로 풀 헤더는 문맥 형성에 관한 추가 정보를 포함하므로, 보통 헤더(normal header) 보다 약간 크다.
본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 처리 방법
본 발명의 일 실시예에 따르면, 핸드오버 시 전송에 실패한 데이터 블록을 재전송하는 과정에서 헤더 복원의 성공/실패 여부를 고려할 수 있다. 따라서, 전송에는 성공했지만 헤더 압축에 실패한 데이터 블록도 재전송하는 것이 가능하다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에서는 상위 계층 데이터 블록에 대해 헤더 압축을 수행하여 생성되는 데이터 블록(압축 패킷)을 2 종류로 나누어 다르게 취급한다. 바람직하게, 상기 헤더 압축은 데이터의 전송 방향에 따라 단말 또는 기지국의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층에 의해 수행된다. 이 경우, 상기 상위 계층 데이터 블록은 PDCP SDU(Service Data Unit)이고, 헤더 압축을 수행하여 생성되는 데이터 블록은 PDCP PDU(Protocol Data Unit)이다. 상기 상위 계층 데이터 블록의 타입은 헤더 압축이 적용될 수 있는 모든 종류의 데이터 블록일 수 있다. 예를 들어, 상기 상위 계층 데이터 블록의 헤더 타입이 RTP/UDP/IP, UDP/IP, ESP/IP 또는 IP인 경우에 헤더 압축이 사용될 수 있다. 상기 PDCP 계층은 위로 사용자 어플리케이션과 연결될 수 있다.
상기 상위 계층 데이터 블록에 대해 헤더 압축을 수행하여 생성되는 데이터 블록 중, 첫 번째 종류는 풀 헤더(full header)를 포함하는 제1 데이터 블록이다. 예를 들어, 상기 제1 데이터는 풀 헤더가 부가된 PDCP SDU(Packet Data Convergence Protocol Service Data Unit)로부터 생성된 PDCP PDU(Protocol Data Unit)일 수 있다. 두 번째 종류는 상기 제1 데이터 블록을 기초로 압축이 수행된 제2 데이터 블록이다. 예를 들어, 상기 제2 데이터 블록은 헤더가 압축된 PDCP SDU로부터 생성된 PDCP PDU이다. 상기 제1 데이터 블록을 기초로 압축을 헤더 압축을 수행했다는 의미는 상기 제1 데이터 블록에 포함된 특정 정보 또는 파라미터를 참조하거나 이용하여 헤더 압축을 수행했다는 의미이다.
헤더 압축과 관련하여 상술한 바와 같이(도 8 참조), 상기 풀 헤더는 헤더 복원에 필요한 정보를 가지고 있다. 즉, 상기 제1 데이터 블록에 포함된 풀 헤더는 수신측이 상기 제2 데이터 블록을 헤더 복원하는데 필요한 정보를 가지고 있다. 상기 헤더 복원에 필요한 정보는 문맥(context)을 형성하거나 업데이트하기 위한 것으로서, 압축된 헤더의 복원에 필수적이다. 따라서, 수신측이 상기 제1 데이터 블 록을 성공적으로 수신하지 못한 경우(즉, 수신측이 상기 헤더 복원에 필요한 정보를 갖고 있지 않은 경우), 상기 제2 데이터 블록은 수신측에서 헤더 복원될 수 없다. 구체적으로는 상기 제2 데이터 블록에 포함된 상위 계층 데이터 블록의 압축된 헤더는 복원될 수 없다. 이 경우, 헤더 복원에 실패한 데이터 블록은 삭제된다.
핸드오버 시 전송에는 성공했지만 헤더 복원에 실패하는 경우는, 상기 제1 데이터 블록은 전송에 실패하고 상기 제2 데이터 블록만 전송에 성공한 경우이다. 보통의 경우에는, PDCP PDU의 인-시퀀스(in-sequence) 전달을 위해, 상기 제2 데이터 블록은 상기 제1 데이터 블록이 수신측에 의해 성공적으로 수신될 때까지 RLC 버퍼에 저장된다. 하지만, 핸드오버가 발생하면, RLC 버퍼에 저장된 상기 제2 데이터 블록은 상기 제1 데이터 블록을 기다리지 않고 PDCP 계층으로 전달된다. 따라서, 상기 제2 데이터 블록에 대한 헤더 복원 과정은 실패하고, 상기 제2 데이터 블록은 이러한 과정에서 사라진다. 이 경우, 송신측의 PDCP 계층은 RLC 계층에 의해 상기 제2 데이터 블록이 수신측에 의해 성공적으로 수신되었다고 보고 받았으므로, 핸드오버 이후의 재전송에서 상기 제2 데이터 블록을 생략한다.
상기 제1 데이터 블록이 전송에 실패하는 경우는 예를 들어 다음과 같다. 첫째, 상기 제1 데이터 블록이 수신측에 도달하지 못하는 것이다. 이 경우, 송신측은 수신측으로부터 상기 제1 데이터 블록의 전송과 관련하여 어떤 정보도 받을 수 없을 것이다. 만약, 시스템이 HARQ(Hybrid ARQ)을 지원한다면 송신측은 정해진 횟수 내에서 재전송을 시도할 것이다. 그러나, 상기 재전송에도 불구하고 제1 데이터 블록이 송신측에 도달하지 못한다면 상기 제1 데이터 블록은 전송에 실패한 것이다. 둘째, 상기 제1 데이터 블록이 수신측에 도달했지만 데이터 블록에 에러가 발생할 수 있다. 이 경우, 수신측은 부정 수신 응답(NACK)을 수신측에 전송할 것이다. 만약, 제1 데이터 블록이 PDCP PDU라면, 송신측의 RLC 계층은 PDCP PDU를 하나 이상의 RLC PDU로 재구성하여 수신측에 전송할 수 있다(도 5 참조). 따라서, 재구성된 RLC PDU 중 일부라도 송신측에 성공적으로 전송되지 못했다면, 관련된 PDCP PDU는 수신측에 의해 성공적으로 수신되지 못한 것이다.
본 발명의 일 실시예는, 수신측에 의해 상기 제1 데이터 블록이 성공적으로 수신되지 않은 경우에, 상기 적어도 하나의 제2 데이터 블록이 핸드오버 과정에서 손실되는 것을 방지한다. 이를 위해, 송신측은 상기 제1 데이터 블록이 수신측에 의해 성공적으로 수신되었는지 여부에 따라 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록의 재전송 여부를 결정할 수 있다.
예를 들어, 송신측은 상기 제1 데이터 블록이 수신측에 의해 성공적으로 수신되지 않은 경우, 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록이 상기 수신측에 의해 성공적으로 수신되었는지 여부와 관계없이, 상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 모두 재전송하기 위한 과정을 수행할 수 있다.
별도로, 송신측은 상기 제1 데이터 블록은 수신측에 의해 성공적으로 수신되지 않았지만 상기 제2 데이터 블록 중 적어도 하나의 데이터 블록이라도 상기 수신측에 의해 성공적으로 수신된 경우에, 상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 모두 재전송하기 위한 과정을 수행할 수 있다.
별도로, 송신측은 상기 제1 데이터 블록에 대해 부정 수신 응답(NACK)을 수 신한 경우, 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록에 대해 긍정 수신 응답(ACK)을 수신했는지 여부와 관계없이, 상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 모두 재전송하기 위한 과정을 수행할 수 있다.
별도로, 송신측은 상기 제1 데이터 블록에 대해 부정 수신 응답(NACK)을 수신하고 상기 제2 데이터 블록 중 적어도 하나의 데이터 블록에 대해 긍정 수신 응답(ACK)을 수신한 경우, 상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 모두 재전송하기 위한 과정을 수행할 수 있다.
상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록에 대한 긍정 수신 응답(ACK) 또는 부정 수신 응답(NACK)은 수신측으로부터 수신하거나, 특정 계층에 의해 지시될 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 설명하도록 한다.
상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 핸드오버와 관련하여 재전송하는 과정은 핸드오버 시의 데이터 전송 방향이 하향인지 상향인지에 따라 달라진다. 구체적으로, 하향 전송 중에 핸드오버가 발생하면, 소스 기지국은 핸드오버 수행 과정에서 상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나의 제2 데이터 블록을 모두 타겟 기지국으로 전달(forwarding)한다. 그 후, 상기 타겟 기지국은 전달받은 데이터 블록을 단말로 재전송한다. 상향 전송 중에 핸드오버가 발생하면, 단말은 핸드오버 이후에 상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 모두 타겟 기지국으로 재전송한다. 이 경우, 상기 제2 데이터 블록 중 한 데이터 블록이라도 수신측에 의해 성공적으로 수신되었으면, 나머지 데이터 블록이 수신측에 의해 성공적으로 수신되었는지 여부는 무관하다.
만약, 상기 제1 데이터 블록이 수신측에 의해 성공적으로 수신된 경우, 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록 중 상기 수신측에 의해 성공적으로 수신되지 않은 데이터 블록만이 핸드오버 수행 과정에서 전달되거나, 핸드오버 이후에 전송된다.
별도로, 상기 제1 데이터 블록에 대해 부정 수신 응답(NACK)을 수신측으로부터 수신한 경우, 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록 중 상기 수신측으로부터 부정 수신 응답(NACK)을 받은 데이터 블록만이 핸드오버 수행 과정에서 전달되거나, 핸드오버 이후에 전송된다.
상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 핸드오버 과정에서 전달하거나, 핸드오버 이후 재전송할지 여부는 헤더 압축에 관한 정보를 갖고 있는 특정 프로토콜 계층에서 수행하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 특정 프로토콜 계층은 PDCP 계층이다. 송신측의 PDCP 계층은 헤더 압축을 수행하므로, 상기 송신측의 PDCP 계층은 수신측의 데이터 블록 수신 상태에 관한 정보를 이용하여 어떤 데이터 블록이 송신측의 헤더 복원 과정에서 실패했는지 확인할 수 있다. 구체적으로, 하향 전송과 관련하여, 상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 핸드오버 수행과정에서 타겟 기지국으로 전달할지 여부는 소스 기지국의 PDCP 계층에 의해 결정될 수 있다. 상향 전송과 관련하여, 상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 핸드오버 수행과정에서 타겟 기지국으로 재전송할지 여부는 단말의 PDCP 계층에 의해 결정될 수 있다.
바람직하게, PDCP 계층에 제공되는 수신측에 의한 데이터 블록 수신 상태는 하위 계층에 의해 지시된다. 바람직하게, 상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록이 수신측에 의해 성공적으로 수신되었는지 여부 또는 특정 PDCP PDU가 ACK 또는 NACK인지는 RLC 계층에 의해 지시된다. 이 경우, RLC 상태정보 보고(status report) 메시지가 사용될 수 있다.
이하에서는, 상기 절차를 시스템에서 구현하기 위한 보다 구체적인 구현 방법에 대해 살펴보기로 한다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 처리 방법은 다양하게 구현될 수 있으므로, 하기 구현예로 제한되지 않는다.
상기 제1 데이터 블록이 수신측에 의해 성공적으로 수신되지 않은 경우, 송신측의 PDCP 계층은 상기 제1 데이터 블록과 연관되어 전송되었던 제2 데이터 블록도 상기 수신측에 의해 성공적으로 수신되지 않은 것으로 할 수 있다. 이 경우 상기 제2 데이터 블록이 실제로 상기 수신측에 의해 성공적으로 수신되지 않았는지는 상관없다. 즉, 제2 데이터 블록의 수신 상태와 무관하게 상기 제1 데이터 블록과 관련된 제2 데이터 블록은 모두 다 상기 수신측에 성공적으로 수신되지 않은 것으로 된다.
이와 관련하여, 상기 제1 데이터 블록과 상기 제2 데이터 블록의 관계는 PDCP 계층에서 수행되는 헤더 압축 방식에 의해서만 연관된다. 따라서, 상기 제1 데이터 블록이 상기 수신측에 의해 성공적으로 수신되지 않더라도, 상기 제1 데이터 블록과 다른 방식으로 헤더 압축된 별개의 제2 데이터 블록에는 영향이 없다. 즉, 상기 제1 데이터 블록은, 상기 제1 데이터 블록을 참조하는 제2 데이터 블록의 수신 상태에만 영향을 미친다.
반면, 상기 제1 데이터 블록이 상기 수신측에 의해 성공적으로 수신된 경우에는, 상기 제2 데이터 블록의 수신 상태는 상기 제1 데이터 블록에 의해 영향을 받지 않는다. 예를 들어, 복수의 제2 데이터 블록이 존재하고, 그 중 일부의 데이터 블록만이 상기 수신측에 의해 성공적으로 수신되지 않았다면, 상기 일부의 데이터 블록만이 핸드오버 이후에 재전송된다. 이 경우, 상기 수신측에 의해 성공적으로 수신된 제2 데이터 블록은 수신측의 PDCP 계층에 의해 헤더가 복원될 수 있으므로, 핸드오버 이후에 재전송할 필요가 없다.
보다 구체적으로, 핸드오버가 발생한 경우에, 수신측으로부터 수신되는 상태정보 보고(status report)를 이용할 수 있다. 상기 상태정보 보고는 PDCP 계층의 하위 계층 메시지인 RLC 상태정보 보고 메시지일 수 있다. 핸드오버가 발생하면, 송신측 RLC 계층은 자신이 전송한 RLC PDU들에 대해 수신측 RLC 계층으로부터 상태정보 보고를 받는다. 송신측 RLC 계층은 긍정 수신응답(ACK)인 RLC PDU 정보에 기초하여 전송에 성공한 RLC SDU(즉, PDCP PDU)를 찾아내어 PDCP 계층에 알려준다. 이 경우, 상기 PDCP 계층은 헤더 압축에 관한 정보를 이용하여, RLC 계층에 의해 ACK으로 지시된 PDCP PDU가 제1 데이터 블록인지 제2 데이터 블록인지 판단할 수 있다. 따라서, RLC 계층에 의해 ACK으로 지시받은 PDCP PDU에 해당하는 제1 데이터 블록이 없거나, 상기 제1 데이터 블록에 해당하는 PDCP PDU가 NACK으로 지시받았다면, PDCP 계층은 관련된 제2 데이터 블록에 해당하는 PDCP PDU도 NACK으로 설정할 수 있다. 이런 방식으로, 손실된 제1 데이터 블록 및 관련된 제2 데이터 블록을 핸 드오버 이후에 모두 재전송할 수 있다.
핸드오버가 발생한 경우, 재전송할 데이터에 대한 취급은 상향링크 재전송인지 하향링크 재전송인지에 따라 절차가 일부 상이하다. 예를 들어, 하향링크 재전송인 경우에, 재전송될 데이터는 소스 기지국에서 타겟 기지국으로 전달되어야 한다. 앞에서 설명한 바와 동일한 이유로, 상기 제1 데이터 블록이 수신측(즉, 단말)에 의해 성공적으로 수신되지 못한 경우, 관련된 상기 제2 데이터 블록도 상기 수신측에 의해 성공적으로 수신되지 못한 것으로 된다. 그 후, 상기 제1 데이터 블록 및 상기 제2 데이터 블록에 대응하는 상위 계층 데이터 블록(즉, PDCP SDU)이 소스 기지국에서 타겟 기지국으로 전달(forwarding)된다. 그 후, 타겟 기지국은 하향링크 재전송을 개시한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대해 보다 설명하도록 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 하향링크 전송에서 핸드오버가 발생한 경우의 PDCP SDU를 재전송하는 방법을 나타낸다. 도 9에서, PDCP SDU0 까지는 단말에 의해 성공적으로 수신되어 긍정 수신응답이 이뤄진 것으로 가정한다. 또한, 도에 예시된 각각의 PDCP SDU는 각 프로토콜 계층을 지나면서 PDCP PDU, RLC SDU, 하나 이상의 RLC PDU로 구성되지만, 설명을 간단히 하기 위해 다르게 언급하지 않는 한 이들을 모두 SDU로 지칭한다.
도 9를 참조하면, 소스 eNB는 SDU1~5에 대해 헤더 압축 및 암호화를 수행하여 이들을 단말로 전송한다. 여기에서 SDU1 및 4는 문맥(context) 업데이트 패킷(즉, IR 패킷)이고, SDU2, 3 및 5는 압축 패킷이다(S911~S913).
SDU1~5에서 SDU1을 제외하고는 단말에 의해 성공적으로 수신되었다. 성공적으로 수신된 SDU들은 RLC 계층이 PDCP PDU의 인-시퀀스(in-sequence) 전달을 지원하므로 RLC 버퍼에 저장된다. 단말의 RLC 계층은 상태정보 보고(status report)를 소스 eNB의 RLC 계층에 전송하여 SDU1이 손실되었고 SDU2~5는 성공적으로 수신되었다고 알려준다(S920).
SDU1이 재전송되는 도중에 핸드오버가 발생한다. 단말의 RLC 계층은 성공적으로 수신된 모든 PDCP PDU들(즉, SDU2~5)를 단말의 PDCP 계층에 전달한다. 상기 PDCP 계층 내의 헤더 복원기에서, SDU2 및 3의 헤더 복원은 상기 손실된 문맥 레퍼런스(context reference)(즉, SDU1)의 손실로 인해 실패한다. 반면, SDU4 및 5는 성공적으로 헤더가 복원되어 PDCP 수신 버퍼에 저장된다(S931, S932).
소스 eNB의 PDCP 계층은 성공적으로 수신된 각각의 SDU가 단말의 PDCP 계층에서 성공적으로 헤더 복원될 수 있는지 여부를 체크한다. 소스 eNB는 문맥 레퍼런스(SDU1)가 손실된 SDU2 및 3을 부정 수신응답으로 간주한다. 반면, SDU4 및 5의 경우, 소스 eNB는 문맥 레퍼런스가 SDU4에 있으므로 SDU4 및 5를 긍정 수신응답으로 간주한다.
소스 eNB는 긍정 수신응답 되지 않은 모든 PDCP SDU들을 타겟 eNB로 전달한다. 도 9의 일 예에서, 소스 eNB는 SDU2 및 3이 단말에 의해 성공적으로 수신되었다고 보고받았지만, SDU1 외에 SDU2 및 3을 함께 전달한다(S940).
핸드오버 이후, 타겟 eNB는 SDU1~3을 단말에게 재전송한다(S951~S953). 재전송된 SDU1~3은 상기 단말에 의해 헤더가 복원되어 PDCP 수신 버퍼에서 재정렬되어 상위 계층으로 전달된다(S961, S962). SDU2 및 3이 단말에 의해 성공적으로 수신된 것으로 보고되었지만, 타겟 eNB는 SDU2 및 3을 재전송한다는 점에 유념하라.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 상향링크 전송에서 핸드오버가 발생한 경우의 PDCP SDU를 재전송하는 방법을 나타낸다. 무선 베어러의 방향이 다르다는 점을 제외하고는 도 9의 하향링크에 적용되었던 것과 유사한 상황 및 가정이 도 10에도 가정된다. 구체적인 과정은 다음과 같다.
도 10에서 PDCP SDU0 까지는 소스 eNB에 의해 성공적으로 수신되어 긍정 수신응답이 이뤄진 것으로 가정한다. 단말은 SDU1~5를 소스 eNB에 전송한다. 여기에서 SDU1 및 4는 문맥(context) 업데이트 패킷(즉, IR 패킷)이고, SDU2, 3 및 5는 압축 패킷이다(S1011~S1013).
SDU1~5에서 SDU1을 제외하고는 소스 eNB에 의해 성공적으로 수신되었다. 성공적으로 수신된 SDU들은 RLC 계층이 PDCP PDU의 인-시퀀스 전달을 지원하므로 RLC 버퍼에 저장된다. 소스 eNB의 RLC 계층은 상태정보 보고를 단말의 RLC 계층에 전송하여 SDU1이 손실되었고 SDU2~5는 성공적으로 수신되었음을 알린다(S1020).
SDU1이 재전송되는 도중에 핸드오버가 발생한다. 소스 eNB의 RLC 계층은 성공적으로 수신된 모든 PDCP PDU들(즉, SDU2~5)를 소스 eNB의 PDCP 계층에 전달한다. 상기 PDCP 계층 내의 헤더 복원기에서, SDU2 및 3의 헤더 복원은 상기 손실된 문맥 레퍼런스(context reference)(즉, SDU1)의 손실로 인해 실패한다. 반면, SDU4 및 5는 성공적으로 헤더가 복원되어 PDCP 수신 버퍼에 저장된다(S1031, S1032).
소스 eNB는 수신 버퍼 내의 모든 PDCP SDU를 타겟 eNB로 전달한다. 도 10의 일 예에서, 소스 eNB는 SDU4 및 5를 타겟 eNB로 전달한다(S1040).
단말의 PDCP 계층은 성공적으로 수신된 각각의 SDU가 소스 eNB의 PDCP 계층에서 성공적으로 헤더 복원될 수 있는지 여부를 체크한다. 단말은 문맥 레퍼런스(SDU1)가 손실되었으므로, SDU2 및 3을 부정 수신응답으로 간주한다. 따라서, 단말은 SDU1 뿐만 아니라 SDU2 및 3도 송신 버퍼에서 삭제하지 않는다. 그러나, SDU4 및 5의 경우, 단말은 문맥 레퍼런스가 SDU4에 있으므로 SDU4 및 5를 긍정 수신응답으로 간주한다. 단말은 SDU4 및 5를 송신 버퍼에서 삭제할 수 있다.
핸드오버 이후, 단말은 SDU1~3을 타겟 eNB로 재전송한다(S1051~S1053). 재전송된 SDU1~3은 타겟 eNB에 의해 헤더가 복원되어 PDCP 수신 버퍼에서 재정렬되어 상위 계층으로 전달된다(S1061, S1062). SDU2 및 3이 소스 eNB에 의해 성공적으로 수신되었다고 보고되었지만, 단말은 SDU2 및 3을 타겟 eNB로 재전송한다는 점에 유념하라.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 본 발명의 실시예들은 주로 단말과 기지국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있 다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 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.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 E-UMTS의 망 구조를 나타낸다.
도 2는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)의 개략적인 구성도이다.
도 3a는 3b는 단말(UE)과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면과 사용자평면 구조를 각각 나타낸다.
도 4는 PDCP 계층의 기능적 구조를 나타낸다.
도 5는 송신측 PDCP와 AM RLC 계층의 데이터 처리 방법을 나타낸다.
도 6은 하향링크 전송에서 핸드오버가 발생한 경우의 PDCP SDU를 재전송하는 방법을 나타낸다.
도 7은 상향링크 전송에서 핸드오버가 발생한 경우의 PDCP SDU를 재전송하는 방법을 나타낸다.
도 8은 PDCP 계층에서 ROHC 헤더 압축에 의한 패킷의 헤더 크기 변화를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 하향링크 전송에서 핸드오버가 발생한 경우의 PDCP SDU를 재전송하는 방법을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 상향링크 전송에서 핸드오버가 발생 한 경우의 PDCP SDU를 재전송하는 방법을 나타낸다.

Claims (14)

  1. 이동 통신 시스템에서 소스 기지국의 데이터 처리 방법에 있어서,
    풀 헤더(full header)를 포함하는 제1 데이터 블록 및 상기 제1 데이터 블록을 기초로 헤더 압축이 수행된 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 단말로 전송하는 단계; 및
    상기 단말에 의해 상기 제1 데이터 블록은 성공적으로 수신되지 않고 상기 제2 데이터 블록 중 적어도 한 블록은 성공적으로 수신된 경우, 핸드오버 과정에서 상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 타겟 기지국으로 전달(forwarding)하는 단계를 포함하는, 데이터 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 타겟 기지국에서, 상기 소스 기지국으로부터 전달받은 상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 상기 단말로 재전송하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 데이터 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 풀 헤더는 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 헤더 복원하는데 필요한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 데이터 처리 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 헤더 복원에 필요한 정보는 문맥(context)의 형성 또는 업데이트에 관한 정보인 것을 특징으로 하는, 데이터 처리 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록의 타겟 기지국으로의 전달 여부는 PDCP (Packet Data Convergence Protocol) 계층에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는, 데이터 처리 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록이 상기 단말에 의해 성공적으로 수신되었는지 여부는 하위 계층에 의해 상기 PDCD 계층으로 지시되는 것을 특징으로 하는, 데이터 처리 방법.
  7. 이동 통신 시스템에서 단말의 데이터 전송 방법에 있어서,
    풀 헤더(full header)를 포함하는 제1 데이터 블록 및 상기 제1 데이터 블록을 기초로 헤더 압축이 수행된 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 소스 기지국으로 전송하는 단계; 및
    상기 소스 기지국에 의해 상기 제1 데이터 블록은 성공적으로 수신되지 않고 상기 제2 데이터 블록 중 적어도 한 블록은 성공적으로 수신된 경우, 핸드오버 이 후에 상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 타겟 기지국으로 재전송하는 단계를 포함하는, 데이터 전송 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 풀 헤더는 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 헤더 복원하는데 필요한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 헤더 복원에 필요한 정보는 문맥(context)의 형성 또는 업데이트에 관한 정보인 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록의 재전송 여부는 PDCP 계층에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록이 소스 기지국에 의해 성공적으로 수신되었는지 여부는 하위 계층에 의해 상기 PDCD 계층으로 지시되는 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
  12. 이동 통신 시스템에서 단말의 데이터 송수신 방법에 있어서,
    풀 헤더(full header)를 포함하는 제1 데이터 블록 및 상기 제1 데이터 블록을 기초로 헤더 압축이 수행된 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 소스 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 제1 데이터 블록에 대해 부정 수신 응답과 상기 제2 데이터 블록 중 적어도 한 블록에 대해 긍정 수신 응답을 상기 소스 기지국에 전송하는 단계; 및
    핸드오버 이후에 타겟 기지국으로부터 상기 제1 데이터 블록 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 재수신하는 단계를 포함하는, 데이터 송수신 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 풀 헤더는 상기 적어도 하나 이상의 제2 데이터 블록을 헤더 복원하는데 필요한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 데이터 송수신 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 헤더 복원에 필요한 정보는 문맥(context)의 형성 또는 업데이트에 관한 정보인 것을 특징으로 하는, 데이터 송수신 방법.
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