KR20100072200A - 패킷 재정렬 방법 및 패킷 재전송 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 핸드오버시 신뢰성 있는 데이터 전송을 위한 패킷 재정렬 방법 및 패킷 전송방법에 관한 것이다. 광대역 무선 접속 시스템에서 핸드오버를 수행하는 경우에 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 PDCP 패킷을 재정렬하여 서빙 기지국에서 패킷을 전송하는 방법에 있어서, 상기 방법은 상위계체로부터 하나 이상의 패킷들을 수신하는 단계와 상기 하나 이상의 패킷들을 순차적으로 타겟 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 하나 이상의 패킷들 중 마지막 패킷에는 상기 마지막 패킷 여부를 나타내는 정보필드를 포함하는 것을 특징으로 한다. 단말이 I-RAT 핸드오버를 수행할 때, 본 발명의 실시예들에 따라 PDU 패킷들을 타겟 기지국에서 미리 재정렬하여 단말에 전송함으로써, 단말에서 패킷의 재정렬을 하지 않고도 신속한 데이터 전송이 가능하다.

Description

패킷 재정렬 방법 및 패킷 재전송 방법{METHOD OF PACKET REORDERING AND PACKET RETRANSMISSION}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 신뢰성 있는 데이터 전송을 위한 패킷 재정렬 방법 및 패킷 전송방법에 관한 것이다.
이하의 설명은 단말이 현재 서비스를 제공받고 있는 기지국 영역에서 벗어나 다른 기지국의 영역으로 이동하는 경우 발생할 수 있는 상황에 관한 것이다. 이동단말은 기지국을 변경하는 경우 핸드오버(handover)를 수행한다.
핸드오버는 이동국 가입자가 사용중인 기지국 내의 무선채널의 상태가 불량한 경우, 이동국 가입자가 기지국 내의 현재 섹터에서 다른 섹터로 이동하는 경우 및 현재의 기지국 영역에서 다른 기지국 영역으로 이동할 때 발생한다.
핸드오버는 채널을 어떻게 전환하는가에 따라 소프터 핸드오버(Softer Handover), 소프트 핸드오버(Soft Handover) 및 하드 핸드오버(Hard Handover) 등으로 구분할 수 있다.
소프터 핸드오버(Softer Handover)는 하나의 셀 내부에서 이루어지는 핸드오버로서, 단말이 셀 커버리지 내에서 사용중인 채널 중 양호한 채널 등으로 바꾸는 것을 말한다. 소프트 핸드오버(Soft Handover)는 인접한 2개의 채널을 동시에 운영 하며, 종국에 가서는 1개 채널을 서서히 끊는 방식이다. CDMA 방식에서는 기지국간 동일한 주파수 대역을 사용하기 때문에 쉽게 구현할 수 있다. 하드 핸드오버(Hard Handover)는 현재 통화중인 채널을 끊고, 곧바로 다른 채널로 연결하는 방식이다.
핸드오버를 수행하는 주체에 따라, 통신망 제어 핸드오버(NCHO: Network Controlled Handoff), 이동단말 보조 핸드오버(MAHO: Mobile Assisted Handoff) 및 이동단말 제어 핸드오버(MCHO: Mobile Controlled Handoff) 등으로 구분할 수 있다.
본 명세서에서는 소프트 핸드오버 및 이동단말 보조 핸드오버 방식을 주된 방법으로 설명한다. 다만, 다른 핸드오버 방법을 이용할 수도 있다.
I-RAT(Intra Radio Access Technology) 핸드오버 방식은 동종망간 핸드오버 를 지원하는 방식을 말한다. I-RAT 핸드오버는 단말이 동종망 내에서 단말을 제어하는 기지국(예를 들어, 서빙 기지국)의 영역을 벗어나 다른 타겟 기지국이 관리하는 영역으로 이동할 경우 끊김 없는 핸드오버(Seamless Handover)와 서비스의 연속성(Service Continuity)을 제공한다. 이를 통해 단말 사용자의 편의성을 향상시키기 위한 것이다.
패킷 데이터 컨버전스 프로토콜(PDCP: Packet Data Convergence Protocol)은 광대역 이동통신기술 중 일례로서 UMTS의 트래픽 계층의 하나이다. 무선 PDCP는 TCP/IP나 DTP/UDP/IP와 같은 IP 기반의 데이터 스트림의 헤더 정보를 압축하여 데이터의 전송효율을 높이는 기능을 한다. 또한, PDCP는 사용자 데이터를 전송하고 손실 없는 SRNS 재할당을 위해 구성된 무선 베어러의 시퀀스 넘버(SN: Sequence Number)의 유지 및 관리를 담당한다.
PDCP 계층은 패킷교환 영역에서 정의되고, 사용자 평면에 위치한다. 송신측 PDCP 엔터티는 상위 계층으로부터 PDCP SDU(Service Data Unit)를 전달받으면, 고유한 헤더 압축기법을 이용하여 패킷의 헤더 정보를 압축하여 PDCP PDU(Protocol Data Unit)를 구성한다. 각 PDCP PDU는 상위 계층으로부터 전달받은 순서대로 RLC 계층으로 전달되고, RLC 계층에서는 적절한 동작모드에 의해 데이터를 수신측 RLC 계층으로 전송한다. 수신측 PDCP 엔터티는 RLC 계층으로부터 PDCP PDU를 전달받은 후 원래의 PDCP SDU를 복원한다.
다만, 단말이 핸드오버를 수행하는 경우 PDCP 계층에서의 데이터 전송시 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 단말이 핸드오버를 수행하는 도중 서빙 게이트웨이(S-GW: Serving GateWay)에서 단말로 사용자 데이터를 전송하는 경우가 있다. 예를 들어, 단말이 서빙 기지국(S-eNB: Serving eNode B)에서 타겟 기지국(T-eNB: Target eNode B)으로 핸드오버시, T-eNB에서 수신한 데이터의 순서가 S-GW에서 전송한 데이터의 순서와 불일치 하는 문제점이 발생할 수 있다.
즉, 이동통신망(예를 들어, 3GPP LTE 망)에서 서빙 게이트웨이가 이동단말로 전송하는 사용자 데이터는 서빙 기지국을 경유해 이동단말로 전송된다. 이때, 이동단말이 타겟 기지국으로 핸드오버를 수행하게 되면, S-GW에서 서빙 기지국으로 전달되던 사용자 데이터가 핸드오버 완료 후에는 타겟 기지국으로 전달된다.
이때, 타겟 기지국에서 수신한 데이터는 서빙 게이트웨이가 전송한 데이터 순서와 불일치 하는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, PDCP 계층에서 데이터를 송수 신하는 경우에, 패킷 데이터의 오류가 발생하는 경우 이를 신속하게 복구하기 어려운 문제점이 있다.
기술적 과제
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.
본 발명의 목적은 단말이 핸드오버를 수행하는 경우에, 단말과 기지국 사이에 신뢰성 있는 데이터 전송방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 단말과 기지국 사이의 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 타겟 기지국에서 사용자 데이터를 재정렬하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 PDCP 데이터 PDU의 신뢰성 있는 송신 및 수신을 보장하기 위해, 단말이 핸드오버를 수행하는 도중에 패킷의 손실이 발생하더라도 이를 신속하게 복구하는 방법을 제공하는 것이다.
기술적 해결방법
상기의 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 핸드오버시 신뢰성 있는 데이터 전송을 위한 패킷 재정렬 방법 및 패킷 전송방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태로서, 광대역 무선 접속 시스템에서 핸드오버를 수행하는 경우에 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 PDCP 패킷을 재정렬하여 서빙 기지국에서 패킷을 전송하는 방법에 있어서, 상위계체로부터 하나 이상의 패킷들을 수신하는 단계와 상기 하나 이상의 패킷들을 순차적으로 타겟 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 하나 이상의 패킷들 중 마지막 패킷에는 상기 마지막 패킷 여부를 나타내는 정보필드를 포함할 수 있다.
상기 방법에서 바람직하게 상기 정보필드는, 상기 마지막 패킷이 서빙 기지국으로부터 전송된 것임을 나타내는 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방법에서 바람직하게 상기 하나 이상의 패킷을 타겟 기지국으로 전송하는 단계는, 상기 하나 이상의 패킷을 모두 전송한 후에, 패킷의 전송이 완료된 것을 나타내는 시퀀스 넘버를 포함하는 PDCP 헤더를 상기 타겟 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법에서 바람직하게 상기 타겟 기지국으로부터 상기 하나 이상의 패킷들의 수신 상태를 나타내는 메시지를 수신하는 단계 및 상기 메시지를 고려하여 오류가 발생한 패킷들을 상기 타겟 기지국으로 재전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양태로서, 광대역 무선 접속 시스템에서 핸드오버를 수행하는 경우에 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 PDCP 패킷을 재정렬하여 서빙 기지국에서 패킷을 전송하는 방법에 있어서, 상위계체로부터 하나 이상의 패킷들을 수신하는 단계와 상기 하나 이상의 패킷들을 순차적으로 타켓 기지국으로 전송하는 단계와 상기 하나 이상의 패킷들을 모두 전송한 후에, 패킷을 모두 전송하였음을 알리는 헤더를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양태로서, 광대역 무선 접속 시스템에서 핸드오버를 수행하는 경우에 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 PDCP 패킷을 재정렬하여 서빙 기지국에서 패킷을 전송하는 방법에 있어서, 상기 방법은 상위계체로부터 상기 패킷이 마지막 패킷인지 여부를 나타내는 정보필드를 포함하는 하나 이상의 패킷들을 수신하는 단계와 상기 하나 이상의 패킷들을 순차적으로 타겟 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 하나 이상의 패킷들 중 마지막 패킷에 포함된 상기 정보필드는 상기 마지막으로 전송되는 패킷이 마지막 패킷인 것을 지시할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태로서, 광대역 무선 접속 시스템에서 핸드오버를 수행하는 경우 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 PDCP 패킷을 재정렬하여 타겟 기지국에서 패킷을 전송하는 방법에 있어서, 상기 방법은 서빙 기지국으로부터 하나 이상의 제 1 타입 패킷들을 수신하는 단계와 상위계체로부터 하나 이상의 제 2 타입 패킷들을 수신하는 단계와 상기 하나 이상의 제 1 타입 패킷들 및 상기 하나 이상의 제 2 타입 패킷들의 순서를 재정렬하여 이동단말로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 하나 이상의 제 1 타입 패킷들 중 마지막 패킷은 상기 마지막 패킷을 나타내는 정보필드를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 하나 이상의 제 2 타입 패킷들은 상기 하나 이상의 제 1 타입 패킷들 중 상기 마지막 패킷보다 높은 시퀀스 넘버를 가질 수 있다.
상기 방법은 또한, 상기 서빙 기지국으로부터 하나 이상의 제 1 타입 패킷들을 수신하는 단계 이후에, 상기 하나 이상의 제 1 타입 패킷들의 수신 상태를 나타내는 메시지(예를 들어, PDCP data PDE status report)를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 단계와 상기 메시지를 수신한 상기 서빙 기지국으로부터, 상기 제 1 타입 패킷들 중 오류가 발생한 패킷을 재수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 또한, 상기 제 2 타입 패킷들을 수신하는 단계 이후에, 상기 제 2 타입 패킷들을 상기 타겟 기지국의 버퍼에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태로서, 광대역 무선 접속 시스템에서 핸드오버를 수행하는 경우 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 PDCP 패킷을 재정렬하여 타겟 기지국에서 패킷을 전송하는 방법에 있어서, 상기 방법은, 서빙 기지국으로부터 하나 이상의 제 1 타입 패킷들 및 상기 하나 이상의 제 1 타입 패킷들이 모두 전송되었음을 나타내는 헤더를 수신하는 단계와 상위계체로부터 하나 이상의 제 2 타입 패킷들을 수신하는 단계와 상기 하나 이상의 제 1 타입 패킷들 및 상기 하나 이상의 제 2 타입 패킷들의 순서를 재정렬하여 이동단말로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 하나 이상의 제 2 타입 패킷들은 상기 하나 이상의 제 1 타입 패킷들 중 상기 마지막 패킷보다 높은 시퀀스 넘버를 가질 수 있다.
유리한 효과
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 단말이 I-RAT 핸드오버를 수행할 때, 본 발명의 실시예들에 따라 PDU 패킷들을 타겟 기지국에서 미리 재정렬하여 단말에 전송함으로써, 단말에서 패킷의 재정렬을 하지 않고도 신속한 데이터 전송이 가능하다.
둘째, PDCP 제어 PDU(예를 들어, PDCP Data Status Report Message)를 새로이 정의함으로써, 단말과 기지국간, 서빙 기지국과 타겟 기지국간 또는 통신망 내부에서 신뢰성 있는 데이터의 전송이 가능하다.
도 1은 핸드오버 수행중 타겟 기지국에서 수신한 PDU의 재정렬을 수행하는 단계가 포함된 핸드오버 처리과정을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예로서, 서빙 게이트웨이(S-GW)에서 데이터 전송경로가 변경되는 경우, 서빙 기지국(S-eNB)이 버퍼에 남아있는 PDCP PDU를 타겟 기지국(T-eNB)에 전달하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에서 사용되는 PDCP PDU의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에서 사용되는 PDCP PDU의 구조의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에서 사용되는 PDCP PDU의 구조의 또 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 핸드오버 수행중 타겟 기지국에서 수신한 PDU 패킷을 재정렬하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 핸드오버 수행중 타겟 기지국에서 수신한 PDU 패킷을 재정렬하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 핸드오버 수행중 타겟 기지국에서 수신한 PDU 패킷을 재정렬하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 핸드오버 수행중 타겟 기지국에서 수신한 PDU 패킷을 재정렬하는 방법 및 신뢰성 있는 데이터 전송방법을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 'PDCP Data PDU status Report' 메시지의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 수신된 PDU 패킷의 상태를 나타내는 메시지에 포함되는 'Received PDU BitMap' 필드의 일례를 나타내는 도면이다.
발명의 실시를 위한 형태
본 발명의 실시예들은 무선 통신 시스템에서, 핸드오버시 신뢰성 있는 데이터 전송을 위한 패킷 재정렬 방법 및 패킷 전송방법에 관한 것이다.
이하의 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.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설 명될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 단말 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 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.
또한, 본 발명의 실시예들에서 사용되는 게이트웨이(Gateway)는 프로토콜이 서로 다른 통신망이 접속할 수 있게 해주는 상위계체로서, 프로토콜 변환기의 하나를 나타낸다. 게이트웨이는 넓은 의미로서 2개 이상의 다른 종류 또는 같은 종류의 통신망을 상호 접속하여 통신망 간 정보를 주고받을 수 있게 하는 기능 단위 또는 장치이다. 좁은 의미로는 OSI 기본 참조 모델의 각 계층에서 프로토콜이 달라 호환 성이 없는 복수의 통신망을 상호 접속하여 프로토콜 변환을 수행하는 기능 단위 또는 장치를 나타낼 수 있다.
게이트웨이는 프로토콜이 다른 복수의 통신망 간에 프로토콜을 변환하여 정보를 송수신할 수 있다. 즉, 게이트웨이는 TCP/IP 네트워크가 외부 인터넷과 연결되어 있을 때 외부 인터넷 연결을 위한 통로로 사용되는 지점의 IP 주소를 지정할 수 있다. 게이트웨이는 통신 환경에서 데이터를 송수신할 때 데이터를 재구성하고 변화하는 기능을 포함한다. 본 발명의 실시예들에서 사용되는 게이트웨이 또는 서빙 게이트웨이는 하나 이상의 기지국들을 제어하고, 데이터를 전송하는 역할을 하는 상위계체를 지칭한다.
도 1은 핸드오버 수행중 타겟 기지국에서 수신한 PDU의 재정렬을 수행하는 단계가 포함된 핸드오버 처리과정을 나타내는 도면이다.
도 1에서 하나의 통신 시스템은 단말(UE: User Equipment, 100), 서빙 기지국(S-eNB, 120), 타겟 기지국(T-eNB, 140), 이동성 관리 엔터티(MME: Mobility Management Entity, 160) 및 서빙 게이트웨이(S-GW, 180)를 포함한다.
도 1을 참조하면, 단말(100)은 서빙 기지국(120)과 패킷 데이터를 송수신하고, 서빙 기지국(120)은 서빙 게이트웨이(180)와 사용자 데이터를 송수신한다. 단말(100)은 자신이 속해 있는 셀(cell)을 관리하는 서빙 기지국에 주기적으로 신호 강도 또는 신호품질 등의 정보를 포함하는 측정 리포트(Measurement Report)를 전송한다(S101).
단말(100)이 전송한 측정 리포트를 수신한 서빙 기지국(120)은 단말이 수집 한 측정 결과를 확인하고 단말이 서빙 기지국(120)보다 다른 기지국과 통신을 수행하는 것이 적합하다고 판단되는 경우, 단말 정보(UE context)를 포함하는 핸드오버 요청(HO Request) 메시지를 다른 기지국(즉, 타겟 기지국)으로 전송한다(S102).
타겟 기지국(140)은 서빙 기지국(120)이 전송한 핸드오버 요청 메시지를 수신하면 이에 대한 응답으로 단말(100)에 핸드오버 요청응답(HO Request ACK) 메시지를 전송한다(S103).
S103 단계에서, 핸드오버 요청응답 메시지에는 타겟 기지국(140)이 단말(100)을 구별하기 위해 부여한 임시 식별자인 C-RNTI(Cell Radio Network Temporary Identifier)와 전용 프리엠블(Dedicated Preamble)을 포함한다. 전용 프리엠블(Dedicated Preamble)은 단말(100)과 타겟 기지국(140) 사이의 동기를 맞추기 위한 랜덤 엑세스 처리(Random Access Process) 과정에서 다른 이동단말과의 충돌을 방지하기 위해 타겟 기지국(140)이 단말(100)에 할당하는 고유한 코드이다.
서빙 기지국(120)은 타겟 기지국(140)으로부터 수신한 핸드오버 요청응답 메시지에 포함된 C-RNTI 및 전용 프리엠블 정보를 핸드오버 지시(HO Command) 메시지에 실어 이동단말(100)에 전송한다(S104).
서빙 기지국(120)이 타겟 기지국(140)으로의 핸드오버를 승인한 이후에도 아직 핸드오버가 완료된 상태가 아니기 때문에, 아직 단말(100)은 서빙 기지국(120)의 관리하에 있다. 따라서, 서빙 게이트웨이(180)는 서빙 기지국(120)으로 사용자 데이터를 전송한다(S105).
서빙 기지국(120)은 단말(100)의 핸드오버 대상 기지국인 타겟 기지국(140) 으로 사용자 데이터(DL Data Forwarding)를 전송한다(S106).
단말(100)은 서빙 기지국(120)으로부터 핸드오버 지시 메시지를 수신하면 타겟 기지국(140)의 셀과 동기를 맞추기 위해 타겟 기지국(140)으로부터 전달받은 전용 프리엠블을 RACH 메시지(RACH Access Preamble)에 실어 타겟 기지국(140)으로 전송한다(S107).
S107 단계에서 RACH(Random Access Channel) 채널은 단말(100)이 통신망에 접속하기 위해 사용되는 공유 채널이다. 특히 초기 접속 및 버스트 데이터 전송시에 사용된다.
타겟 기지국(140)은 RACH 메시지의 응답으로서 타이밍 어드벤스(Timing Advance) 값 및 단말(100)이 자신에게 핸드오버 확인(HO Confirm) 메시지를 전송할 수 있도록 할당된 자원(UL allocation) 정보를 포함하는 RACH 응답(RACH Response) 메시지를 단말(100)에 전송한다(S108).
단말(100)은 RACH 메시지에 포함된 상향링크 자원을 이용하여 타겟 기지국(140)으로 핸드오버 확인(HO Confirm) 메시지를 전송한다(S109).
핸드오버 확인 메시지를 수신한 타겟 기지국(140)은 이에 대한 응답으로 핸드오버 확인응답(HO Confirm ACK) 메시지를 단말(100)에 전송하고(S110), 타겟 기지국(140)은 MME(160)에 핸드오버 완료(HO Complete) 메시지를 전송한다(S111). S110 단계와 S111 단계는 거의 동시에 진행된다.
MME(160)는 서빙 게이트웨이(180)와 서빙 기지국(120)이 형성하고 있는 하향 데이터 전송경로를 타겟 기지국(140)으로 변경하는 요청을 사용자 평면 갱신요청 (User Plane Update Request) 메시지에 포함하여 서빙 게이트웨이(180)로 전송한다(S112).
S112 단계에서 사용자 평면 갱신요청 메시지를 수신한 서빙 게이트웨이(180)는 사용자 데이터의 하향링크 전송경로를 변경하고(S113), MME(160)에 사용자 평면 갱신요청 메시지에 대한 응답(User Plane Update Reponse) 메시지를 전송한다(S114).
MME(160)는 서빙 게이트웨이(180)로부터 응답 메시지를 수신하면, 핸드오버 완료응답(HO Complete ACK) 메시지를 이용하여 타겟 기지국(140)에 서빙 게이트웨이(180)의 사용자 데이터 경로 변경사실을 통지한다(S115).
MME(160)가 전송한 핸드오버 완료응답 메시지를 통해 사용자 데이터의 전송경로의 변경 사실을 타겟 기지국(140)이 인지하면, 타겟 기지국(140)은 서빙 기지국(120)에 단말(100)과 데이터 통신을 수행하기 위해 가지고 있는 모든 정보의 삭제를 요청하는 메시지(Release Resource Message)를 전송한다(S116).
서빙 기지국(120)이 타겟 기지국(140)으로부터 단말 정보의 삭제를 요청하는 메시지를 수신하면, 서빙 기지국(120)은 하향 데이터 버퍼(DL buffer)에 저장된 단말의 정보를 삭제하고(S117), 단말(100)과 송수신 중인 데이터 패킷들을 타겟 기지국(140)으로 전달(forwarding)한다(S118).
타겟 기지국(140)은 서빙 기지국(120)으로부터 전달받은 사용자 데이터와 서빙 게이트웨이(180)로부터 전송되는 사용자 데이터들을 순서에 맞게 재정렬한다(S119).
서빙 기지국(120)은 단말(100)과 관련된 모든 정보를 해제 및 삭제한다(S120).
도 1에서 본 발명의 일실시예로서 사용자 데이터 패킷을 재정렬하는 방법은 S119 단계에서 사용될 수 있다. 즉, 본 발명의 바람직한 일실시예는, 서빙 기지국(120)의 버퍼에 남아 있는 사용자 데이터를 타겟 기지국(140)으로 전송할 때, 서빙 기지국(120)에서 타겟 기지국(140)으로 전송하는 마지막 PDCP PDU를 알려주도록 하여 타겟 기지국(140)에서 PDCP PDU를 효율적으로 재정렬할 수 있도록 하는 방법이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예로서, 서빙 게이트웨이(S-GW)에서 데이터 전송경로가 변경되는 경우, 서빙 기지국(S-eNB)이 버퍼에 남아있는 PDCP PDU를 타겟 기지국(T-eNB)에 전달하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 2에서는 서빙 기지국(S-eNB, 200), 타겟 기지국(T-eNB, 240) 및 서빙 게이트웨이(S-GW, 280)의 세 엔터티를 중심으로 데이터가 전송되는 과정을 나타낸다. 서빙 게이트웨이(280)는 서빙 기지국(200)으로 사용자 데이터인 SDU를 전송환경에 맞추어 PDU 패킷으로 분할하여 전송한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 사용자 데이터인 SDU는 PDCP 계층에서 PDCP PDU 패킷으로 분할되는 것을 가정한다. 이때, 하나의 SDU는 6개의 PDU로 분할되는 것을 가정한다. 다만, SDU가 분할되는 PDU의 개수는 시스템 요구에 따라 달라지는 것이며, 본 발명의 일실시예는 이에 한정되지 아니한다.
도 2를 참조하면, 서빙 게이트웨이(280)는 서빙 기지국(200)으로 PDU 1, PDU 2 및 PDU 3을 순차적으로 전송한다.
이때, 이동단말이 셀 영역(cell region)을 이동함에 따라, 서빙 기지국(200)에서 타겟 기지국(240)으로 핸드오버를 수행한다. 또한, 이동단말이 핸드오버를 수행함에 따라 서빙 게이트웨이(280)는 데이터의 전송경로를 서빙 기지국(200)에서 타겟 기지국(240)으로 변경하게 된다. 따라서, 서빙 게이트웨이(280)는 분할된 사용자 데이터(SDU)의 나머지 패킷인 PDU 4, PDU 5 및 PDU 6를 타겟 기지국(240)으로 순차적으로 전송한다.
서빙 기지국(200)은 서빙 게이트웨이(280)로부터 전달받은 PDU 패킷들을 순차적으로 타겟 기지국(240)으로 전달(forwording)한다. 이때, 서빙 기지국(200)이 저장하고 있던 PDU 패킷 중 마지막 패킷에 해당 패킷이 마지막 패킷임을 알리는 비트를 포함하여 타겟 기지국(240)으로 전송할 수 있다. 즉, 마지막 PDU의 PDCP 헤더에 정보필드인 'Final Buffer Flush Indication' 필드를 포함시켜 타겟 기지국(240)으로 전송할 수 있다. 타겟 기지국(240)은 PDCP 헤더에 포함된 Final Buffer Flush Indication 필드를 통해 해당 PDU가 데이터 전송경로가 변경되기 전 서빙 게이트웨이(280)에서 서빙 기지국(200)으로 전달된 마지막 PDCP PDU의 시퀀스 넘버(SN)를 알 수 있다.
서빙 기지국(200)이 전송한 PDU 패킷이 마지막이라는 것을 알려주는 다른 실시예는 서빙 기지국(200)이 타겟 기지국(240)에게 PDU 패킷을 모두 전송한 후에, PDCP 헤더만 더 전송하는 것이다. 즉, PDCP 헤더에 포함되는 시퀀스 넘버(Sequence Number)를 모두 '0' 또는 모두 '1'로 설정하여, 서빙 기지국(200)에서 저장하고 있 던 PDU 패킷을 모두 타겟 기지국(240)으로 전송하였음을 알릴 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에서 사용되는 PDCP PDU의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, PDCP PDU 패킷(300)은 PDCP 헤더(PDCP header, 320)와 PDCP 페이로드(PDCP Payload, 340)로 구성된다. PDCP 헤더(320)는 PID 필드와 PDU 타입 필드를 포함한다. PDU 타입 필드는 해당 PDU가 데이터 패킷인지 시퀀스 넘버 PDU인지를 나타내며, PID 필드는 헤더의 압축에 사용된 프로토콜 타입 및 패킷 타입 또는 연결 식별자(CID)를 나타낼 수 있다.
도 3을 참조하면, PDCP 헤더(320)는 PDCP 시퀀스 넘버(SN, 321) 및 마지막 PDU 패킷임을 나타내는 'Final Buffer Flush Indication' 필드(322)를 포함할 수 있다. 타겟 기지국은 서빙 기지국으로부터 전송된 PDU 패킷에 'Final Buffer Flush Indication' 필드(322)가 포함된 경우, 해당 PDU 패킷이 마지막 패킷인 것으로 인식할 수 있다. 따라서, 타겟 기지국은 이를 이용하여 패킷 재정렬을 수행할 수 있다.
예를 들어, 'Final Buffer Flush Indication' 필드(322)가 1 비트인 경우를 가정한다. 이때, 'Final Buffer Flush Indication' 필드(322)가 '1'로 설정되면 해당 PDCP PDU 패킷이 마지막으로 전송된 패킷임을 나타내고, '0'으로 설정되면 마지막 PDU 패킷이 아님을 나타낼 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에서 사용되는 PDCP PDU 구조의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, PDCP PDU 패킷(400)은 PDCP 헤더(PDCP header, 420)와 PDCP 페이로드(PDCP Payload, 440)로 구성된다. 도 4의 PDCP PDU 패킷의 구성은 기본적으로 도 3의 PDCP PDU 패킷의 구성과 유사하다.
도 4를 참조하면, PDCP 헤더(420)는 PDCP 시퀀스 넘버(SN, 421) 및 마지막 PDU 패킷임을 나타내는 1 비트 이상의 'Final Buffer Flush Indication' 필드(422)를 포함할 수 있다. 또한, PDCP 헤더에는 해당 패킷이 어디에서 전송되었는지를 나타내는 1 비트 이상의 'Forwarded Data Indication' 필드(423)가 더 포함될 수 있다. 도 4에서는 서빙 기지국으로부터 타겟 기지국으로 전송된 것임을 나타낸다.
타겟 기지국은 서빙 기지국으로부터 전송된 PDU 패킷에 'Final Buffer Flush Indication' 필드(422)가 포함된 경우, 해당 PDU 패킷이 마지막 패킷인 것으로 인식할 수 있으며, 'Forwarded Data Indication' 필드(423)가 포함된 경우 해당 패킷의 전송경로를 알 수 있다. 따라서, 타겟 기지국은 이를 이용하여 패킷 재정렬을 수행할 수 있다.
예를 들어, 422 필드 및 423 필드가 모두 1 비트인 경우를 가정하고, 해당 PDU 패킷이 서빙 기지국으로부터 전송된 것을 가정한다. 이때, 'Final Buffer Flush Indication' 필드(422)가 '1'이고, 'Forwarded Data Indication' 필드(423)가 '1'이면 해당 PDU 패킷은 서빙 기지국에서 마지막으로 전송한 PDCP PDU 패킷임을 타겟 기지국에서 인식할 수 있다. 따라서 이를 토대로 PDU 패킷 재정렬을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에서 사용되는 PDCP PDU의 구조의 또 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 5에서, PDCP PDU 패킷은 PDU TYPE 필드(510), PID 필드(520), Direction 파라미터(530), Forwarded Data Indication 필드(540), Buffer Flush Indication(550), Reserve 파라미터(560), PDCP Sequence Number 필드(570) 및 PDCP Data PDU Payload 필드(580)를 포함한다.
PDU TYPE 필드(510)는 해당 PDCP PDU 타입을 나타낸다. PID 필드(520)는 헤더 압축여부 및 패킷의 타입 또는 CID를 나타낸다. Direction 파라미터(530)는 해당 PDCP PDU 패킷이 전송되는 방향을 지시한다. Forwarded Data Indication 필드(540) 및 Buffer Flush Indication(550)는 도 3 및 도 4에서 설명한 것과 동일하다. PDCP Sequence Number 필드(570)는 해당 PDCP PDU 패킷의 시퀀스 넘버를 나타낸다. PDCP Data PDU Payload 필드(580)는 실제 패킷에 포함된 데이터의 내용을 나타내는 것이다.
다음 표 1은 PDCP PDU 패킷에 포함된 정보 요소들의 일례를 나타낸다.
표 1
Figure 112010017567438-PCT00001
본 발명의 다른 실시예에서, 타겟 기지국(T-eNB)이 PDCP PDU 패킷을 재정렬하는 경우를 설명한다.
타겟 기지국은 서빙 기지국(S-eNB)으로부터 서빙 게이트웨이(S-GW)에서 전달된 PDU 패킷을 모두 전송하였다는 메시지(예를 들면, 'Buffer Flush Indication' 필드가 포함된 PDCP 헤더나 '1' 혹은 '0'으로 설정된 시퀀스 넘버를 포함하는 PDCP 헤더)를 수신할 때까지, 서빙 기지국으로부터 전달받은 데이터를 이동 단말에 전송한다.
이 동안, 타겟 기지국은 서빙 게이트웨이로부터 수신한 PDU 패킷(예를 들어, 핸드오버 완료 후 변경된 경로로 전송된 PDU 패킷)을 타겟 기지국의 버퍼(Buffer)에 저장해 놓는다. 또한, 서빙 기지국으로부터의 데이터 전송이 완료된 후에, 버퍼에 저장해 놓은 PDU 패킷과 서빙 기지국으로부터 새로 수신한 PDU 패킷을 순차적으로 단말에 전달한다.
타겟 기지국은 서빙 기지국에서 전달되는 PDU 패킷에 'Inter PDU arrival' 타이머(T1)를 설정하여 예외 처리를 수행한다. 즉, 타겟 기지국은 하나의 PDCP PDU 패킷을 수신한 후 T1 타이머를 설정한다. 만약, 타겟 기지국이 T1 타이머가 종료되기 전에 다음 PDU 패킷을 수신하지 못하거나 마지막 PDU를 전달하였다는 PDCP 헤더를 수신할 수 있다. 이러한 경우, 타겟 기지국은 서빙 기지국으로부터 전달되는 PDU 패킷이 없다고 인식할 수 있다.
따라서, 타겟 기지국은 버퍼에 저장한 PDU 패킷들과 서빙 기지국으로부터 전달받은 새로운 PDU 패킷들을 시퀀스 넘버(SN) 순서에 맞게 이동 단말로 전달한다. 타겟 기지국으로부터 재정렬된 PDU 패킷을 수신한 이동 단말은 시퀀스 넘버의 순서에 맞게 상위 계층으로 PDU 패킷들을 전달한다.
만약, 타겟 기지국으로부터 전달받은 PDU가 순서에 맞지 않게 이동 단말에 전달된 경우에는, 최종적으로 이동 단말에서 PDU 패킷 재정렬을 수행한 후 상위계층으로 PDU 패킷을 전달할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에서는 단말이 핸드오버를 수행하여 하향링크 데이터의 전송경로가 변경(S-eNB에서 T-eNB로)됨에 의해, PDU 패킷들의 순서가 일치하지 않는 PDU 패킷을 타겟 기지국에서 수신하였을 경우, 타겟 기지국 에서 미리 PDCP PDU 패킷의 재정렬을 수행한 후 단말로 PDU 패킷들을 전달한다. 따라서, 단말에서 재정렬을 수행하는 부하를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 이동 단말에서 신속하게 상위계층으로 수신한 PDU 패킷들을 전달할 수 있는 장점이 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 핸드오버 수행중 타겟 기지국에서 수신한 PDU 패킷을 재정렬하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6에서 설명하는 시스템은 단말(또는, 사용자 기기(UE), 600), 서빙 기지국(S-eNB, 620), 타겟 기지국(T-eNB, 640) 및 서빙 게이트웨이(S-GW, 660)를 포함한다. 또한, 단말(600)은 서빙 기지국(620)에서 타겟 기지국(640)으로 핸드오버를 수행하고 있는 경우를 가정한다.
서빙 게이트웨이(660)는 현재 단말(600)에 데이터를 송신하는 서빙 기지국(620)으로 사용자 데이터(SDU)를 전송한다. 다만, 서빙 게이트웨이(660)는 SDU를 하나 이상의 PDCP PDU 패킷으로 분할하여 전송할 수 있다. 이때, SDU는 6개의 PDU로 분할되는 것을 가정한다. 다만, SDU가 PDU로 분할되는 개수는 각 데이터의 크기에 따라 달라질 수 있으며, 시스템 요구 사항에 따라 달라질 수 있다.
도 6을 참조하면, 서빙 게이트웨이(660)는 PDU 패킷들(PDU 1, PDU 2 및 PDU 3)을 순차적으로 서빙 기지국(620)으로 전송한다(S601).
서빙 기지국(660)은 단말(600)이 전송한 측정 리포트를 바탕으로 타겟 기지국(640)으로 핸드오버를 수행하도록 단말(600)에 지시할 수 있다. 따라서, 핸드오버 대상 기지국인 타겟 기지국(640)으로 서빙 게이트웨이(660)로부터 수신한 PDU 패킷들을 순차적으로 전달(forwarding)한다(S602).
S602 단계에서, 서빙 기지국(620)은 마지막 PDU 패킷인 PDU 3에 마지막 패킷이라는 정보를 포함하여 타겟 기지국(640)으로 전송할 수 있다. 이때, PDU 3은 서빙 게이트웨이(660)에서 서빙 기지국(620)으로 전송된 패킷을 나타내고, PUD 3'은 서빙 기지국(620)에서 마지막 패킷이라는 정보필드를 포함시킨 패킷을 나타낸다.
S602 단계에서 도 3 및 도 4에서 설명한 방법을 사용할 수 있다. 도 3의 경우를 사용하면, PDU 3' 패킷의 PDCP 헤더에 'Buffer Flush Indication' 필드를 포함시키고 상기 필드가 1 비트라면 '1'로 표시하여 타겟 기지국(640)으로 전송할 수 있다.
만약, 도 4의 경우를 사용한다면, PDU 3' 패킷의 PDCP 헤더에 'Buffer Flush Indication' 필드 및 'Forwarded Data Indication' 필드를 포함시키고 모두 '1'로서 표시하여 타겟 기지국으로 전송할 수 있다. 이러한 경우에, 타겟 기지국은 PDU 3'을 수신하면 해당 PDU 3'이 서빙 기지국으로부터 전송되고 마지막 PDU 패킷이라는 것을 명확히 인식할 수 있다. 상기 도 3 및 도 4의 정보필드 값들은 마지막 PDU 3 패킷뿐 아니라 모든 패킷에 적용될 수 있다.
또 다른 실시예로서, 서빙 기지국은 PDU 1, PDU 2 및 PDU 3을 모두 전송한 뒤에, 서빙 게이트 웨이로부터 전달받은 모든 PDCP PDU 패킷을 전송하였다는 것을 나타내기 위해 특정 시퀀스 넘버(SN)가 포함된 PDCP 헤더만을 전송할 수 있다. 상기 특정 시퀀스 넘버는 모두 '0' 또는 모두 '1'로 표시되어 마지막 패킷임을 나타낼 수 있다.
도 6을 참조하면, 핸드오버가 진행됨에 따라 하향링크로 전송되는 데이터 전 송경로가 변경될 수 있다(S603). 즉, 서빙 게이트웨이(660)에서 서빙 기지국(620)으로 전송되던 하향링크 PDCP PDU 패킷이 타겟 기지국(640)으로 전송되는 것이다.
서빙 게이트웨이(660)는 분할된 SDU의 나머지 PDU 패킷들을 변경된 전송경로를 통해 타겟 기지국(640)으로 전송한다(S604). 즉, 서빙 게이트웨이(660)는 타겟 기지국(640)으로 PDU 4, PDU 5 및 PDU 6을 순차적으로 전송한다.
타겟 기지국(640)은 서빙 게이트웨이(660)로부터 전달된 PDU 패킷과 서빙 기지국(620)으로부터 수신한 PDU 패킷들을 재정렬한다(S605).
S605 단계에서, 타겟 기지국(640)은 서빙 기지국(620)으로부터 전달받은 PDU 패킷들의 헤더에 포함된 정보필드 값을 읽고서 해당 패킷들이 서빙 기지국(620)으로부터 전송된 것임을 인식할 수 있다. 또한, PDU 3'에는 당해 패킷이 서빙 기지국(620)으로부터 전달된 마지막 패킷이라는 정보비트가 포함되어 있으므로, 서빙 게이트웨이(660)로부터 수신한 이후의 데이터들을 정렬할 수 있다.
타겟 기지국(640)은 S605 단계에서 재정렬을 수행한 PDU 패킷들을 순차적으로 이동단말(600)로 전송한다(S606).
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 핸드오버 수행중 타겟 기지국에서 수신한 PDU 패킷을 재정렬하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7에서 설명하는 시스템은 단말(또는, 사용자 기기(UE), 700), 서빙 기지국(S-eNB, 720), 타겟 기지국(T-eNB, 740) 및 서빙 게이트웨이(S-GW, 760)를 포함한다. 또한, 단말(700)은 서빙 기지국(720)에서 타겟 기지국(740)으로 핸드오버를 수행하고 있는 경우를 가정한다.
서빙 게이트웨이(760)는 현재 단말(700)에 데이터를 송신하는 서빙 기지국(720)으로 사용자 데이터(SDU)를 전송한다. 다만, 서빙 게이트웨이(760)는 SDU를 하나 이상의 PDCP PDU 패킷으로 분할하여 전송할 수 있다. 이때, SDU는 6개의 PDU로 분할되는 것을 가정한다. 다만, SDU가 PDU로 분할되는 개수는 각 데이터의 크기에 따라 달라질 수 있으며, 시스템 요구 사항에 따라 달라질 수 있다.
도 7을 참조하면, 서빙 게이트웨이(760)는 PDU 패킷들(PDU 1, PDU 2 및 PDU 3)을 순차적으로 서빙 기지국(720)으로 전송한다(S701).
서빙 기지국(720)은 핸드오버 대상 기지국인 타겟 기지국(740)으로 서빙 게이트웨이(760)로부터 수신한 PDU 패킷들을 순차적으로 전달(forwarding)할 수 있다(S702).
S702 단계에서, 서빙 기지국(720)은 마지막 PDU 패킷인 PDU 3이 마지막 패킷이라는 정보를 포함하여 타겟 기지국(740)으로 전송할 수 있다. 이때 사용되는 방법으로서 도 3 및 도 4에서 설명한 방법을 사용할 수 있다. 도 3의 경우를 사용하면, PDU 3 패킷의 PDCP 헤더에 'Buffer Flush Indication' 필드를 포함시키고 상기 필드가 1 비트라면 '1'로 표시하여 타겟 기지국(740)으로 전송할 수 있다.
또한, 도 4의 경우를 사용한다면, 서빙 기지국은(720) PDU 3 패킷의 PDCP 헤더에 'Buffer Flush Indication' 필드 및 'Forwarded Data Indication' 필드를 포함시키고 모두 '1'로서 표시하여 타겟 기지국(740)으로 전송할 수 있다. 이러한 경우에, 타겟 기지국(740)은 PDU 3'을 수신하면 해당 PDU 3'이 서빙 기지국(720)으로부터 전송되고 마지막 PDU 패킷이라는 것을 명확히 인식할 수 있다. 도 3 및 도 4 의 정보필드 값들은 마지막 PDU 패킷뿐 아니라 모든 패킷에 적용될 수 있다.
또한, 서빙 기지국(720)은 PDU 1, PDU 2 및 PDU 3을 모두 전송한 뒤에, 서빙 게이트웨이(760)로부터 전달받은 모든 PDCP PDU 패킷을 전송하였다는 것을 나타내기 위해 특정 시퀀스 넘버(SN)가 포함된 PDCP 헤더만을 전송할 수 있다. 상기 특정 시퀀스 넘버는 모두 '0' 또는 모두 '1'로 표시되어 마지막 패킷임을 나타낼 수 있다.
도 7을 참조하면, 핸드오버가 진행됨에 따라 하향링크로 전송되는 데이터 전송경로가 변경될 수 있다(S703). 즉, 서빙 게이트웨이(760)에서 서빙 기지국(720)으로 전송되던 하향링크 PDCP PDU 패킷이 타겟 기지국(740)으로 전송되는 것이다.
서빙 게이트웨이(760)는 분할된 SDU 중 PDU 4를 변경된 전송경로를 통해 타겟 기지국(740)으로 전송한다(S704).
타겟 기지국(760)은 분할된 PDU 패킷들을 순차적으로 이동단말(700)로 전송하기 위해서 서빙 게이트웨이(760)로부터 수신한 PDU 4를 버퍼에 저장한다. 즉, 전송경로가 바뀐 후에 서빙 게이트웨이(760)로부터 수신한 PDU 패킷들은 버퍼에 저장할 수 있다.
타겟 기지국(740)은 서빙 기지국(720)으로부터 수신한 PDU 패킷들 및 서빙 게이트웨이로부터 수신한 PDU 4를 재정렬할 수 있다(S705).
S705 단계에서, 재정렬하는 기준은 서빙 기지국으로부터 수신한 PDU 3'이 된다. 재정렬을 수행하는 방법은 도 6의 경우와 동일하다.
타겟 기지국(740)은 서빙 기지국(720)으로부터 수신한 PDU 패킷(PDU 1, PDU 2 및 PDU 3')들 및 버퍼에 저장한 PDU 4를 순차적으로 단말(700)에 전송한다(S706).
S706 단계에서, 타겟 기지국(740)이 PDU 3'를 단말(700)에 전송한 경우에는, 타겟 기지국(740)은 PDU 3' 패킷에 포함된 정보필드인 'Buffer Flush Indication' 필드를 통해 PDU 3'가 서빙 기지국(720)으로부터 전달된 마지막 패킷임을 인식할 수 있다. 따라서, 서빙 게이트웨이(760)의 하향링크 전송경로가 바뀐 경우, 타겟 기지국(740)은 PDU 3'을 단말에 전송한 후에 서빙 게이트웨이(760)로부터 직접 수신한 PDU 4를 단말(700)에 순차적으로 전달할 수 있다.
서빙 게이트웨이(760)는 분할된 사용자 데이터(SDU)의 나머지 PDU 패킷들(PDU 5 및 PDU 6)을 타겟 기지국(740)으로 차례로 전송한다(S707).
타겟 기지국(740)은 핸드오버가 수행된 후에 서빙 게이트웨이(760)로부터 직접 수신한 PDU 5 및 PDU 6을 단말(700)에 순차적으로 전송한다(S708).
도 7에서는 타겟 기지국(740)이 별도의 재정렬 단계를 수행하지 않고도, 서빙 기지국(720)으로부터 전달된 데이터들을 순차적으로 단말(700)에 전송하고, 전송경로가 변경된 이후의 서빙 게이트웨이(760)로부터 수신한 데이터들을 순차적으로 단말(700)에 전송함으로써 데이터 패킷들의 순서를 재정렬할 수 있다. 이때, 서빙 기지국(720)으로부터 전달된 데이터 패킷들 중 마지막 패킷에는 도 3 및 도 4에서 제안한 PDU 구조를 사용함으로써 해당 패킷이 마지막 패킷임을 나타낼 수 있다. 이를 이용하여 타겟 기지국(740)은 패킷들의 전송순서를 재정렬할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 핸드오버 수행중 타겟 기지국에서 수신한 PDU 패킷을 재정렬하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 8에서 설명하는 시스템은 단말(또는, 사용자 기기(UE), 800), 서빙 기지국(S-eNB, 820), 타겟 기지국(T-eNB, 840) 및 서빙 게이트웨이(S-GW, 860)를 포함한다. 또한, 단말(800)은 서빙 기지국(820)에서 타겟 기지국(840)으로 핸드오버를 수행하고 있는 경우를 가정한다.
서빙 게이트웨이(860)는 현재 단말(800)에 데이터를 송신하는 서빙 기지국(820)으로 사용자 데이터(SDU)를 전송한다. 다만, 서빙 게이트웨이(860)는 SDU를 하나 이상의 PDCP PDU 패킷으로 분할하여 전송할 수 있다. 이때, SDU는 6개의 PDU로 분할되는 것을 가정한다. 다만, SDU가 PDU로 분할되는 개수는 각 데이터의 크기에 따라 달라질 수 있으며, 시스템 요구 사항에 따라 달라질 수 있다.
도 8을 참조하면, 서빙 게이트웨이(860)는 PDU 패킷들(PDU 1, PDU 2 및 PDU 3)을 순차적으로 서빙 기지국(820)으로 전송한다(S801).
서빙 기지국(820)은 핸드오버 대상 기지국인 타겟 기지국(840)으로 서빙 게이트웨이(860)로부터 수신한 PDU 패킷들(PDU 1, PDU 2 및 PDU 3')을 순차적으로 전달(forwarding)할 수 있다(S802).
S802 단계에서 PDU 3'를 생성하는 방법은 도 6 및 도 7의 경우와 같다. 다만, 도 8에서는 서빙 기지국(820)과 타겟 기지국(840) 사이의 통신망의 환경이 좋지 않아 S802 단계에서 전송한 PDU 패킷들이 신속하게 타겟 기지국으로 전송되기 어렵다. 따라서, S802 단계에서는 서빙 기지국이 타겟 기지국에 PDU 패킷들을 전송하였으나 아직 타겟 기지국에서는 이를 수신하지 아니한 상황을 가정한다.
도 8을 참조하면, 핸드오버가 진행됨에 따라 하향링크로 전송되는 데이터 전송경로가 변경될 수 있다(S803). 즉, 서빙 게이트웨이(860)에서 서빙 기지국(820)으로 전송되던 하향링크 PDCP PDU 패킷이 타겟 기지국(840)으로 전송되는 것이다.
서빙 게이트웨이(860)는 분할된 SDU 중 PDU 4를 변경된 전송경로를 통해 타겟 기지국(840)으로 전송한다(S804).
타겟 기지국(860)은 분할된 PDU 패킷들을 순차적으로 이동단말(800)로 전송하기 위해서 서빙 게이트웨이(860)로부터 수신한 PDU 4를 버퍼에 저장한다(S805). 즉, 전송경로가 바뀐 후에 서빙 게이트웨이(860)로부터 수신한 PDU 패킷들은 버퍼에 저장할 수 있다.
상술한 바와 같이 서빙 기지국(820)과 타겟 기지국(840)의 통신상황이 좋지않다. 따라서, 타겟 기지국은 PDU 4를 수신한 후에 S802 단계에서 전송된 PDU 패킷들을 수신할 수 있다(S806).
이에 따라, 타겟 기지국은(840) 서빙 기지국(820)으로부터 수신한 PDU 패킷들 및 서빙 게이트웨이로부터 수신한 PDU 4를 재정렬한다. 이때, 타겟 기지국이 PDU 패킷들을 재정렬하는 기준은 서빙 기지국으로부터 수신한 PDU 3'이 된다. 타겟 기지국에서 재정렬을 수행하는 방법은 도 6 및 도 7의 경우와 유사하다(S807).
이하 S808 단계 내지 S810 단계는 도 7의 S706 단계 내지 S708 단계와 동일하므로 설명의 반복을 생략한다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 핸드오버 수행중 타겟 기지국에서 수신한 PDU 패킷을 재정렬하는 방법 및 신뢰성 있는 데이터 전송방법을 나타내는 도면이다.
도 9에서 설명하는 시스템은 단말(또는, 사용자 기기(UE), 900), 서빙 기지국(S-eNB, 920), 타겟 기지국(T-eNB, 940) 및 서빙 게이트웨이(S-GW, 960)를 포함한다. 또한, 단말(900)은 서빙 기지국(920)에서 타겟 기지국(940)으로 핸드오버를 수행하고 있는 경우를 가정한다.
서빙 게이트웨이(960)는 현재 단말(900)에 데이터를 송신하는 서빙 기지국(920)으로 사용자 데이터(SDU)를 전송한다. 다만, 서빙 게이트웨이(960)는 SDU를 하나 이상의 PDCP PDU 패킷으로 분할하여 전송할 수 있다. 이때, SDU는 6개의 PDU로 분할되는 것을 가정한다. 다만, SDU가 PDU로 분할되는 개수는 각 데이터의 크기에 따라 달라질 수 있으며, 시스템 요구 사항에 따라 달라질 수 있다.
도 9에서 S901 단계 내지 S902 단계는 도 6 내지 도 8의 내용과 유사하다. 따라서 이에 대한 설명은 생략하고 이후의 절차에 대해서 설명한다.
타겟 기지국(940)은 서빙 기지국(920)으로부터 PDU 3'를 수신하면, PDU 3' 헤더에 포함된 정보필드를 확인하고, PDU 3'가 서빙 기지국(920)으로부터 전송된 마지막 패킷임을 인식할 수 있다. 따라서, 타겟 기지국(940)은 이에 대한 응답 메시지로 PDU 패킷 수신상태에 대한 메시지를 서빙 기지국(920)으로 전송한다(S903).
S903 단계에서 수신된 PDU 패킷에 대한 상태를 서빙 기지국(920)에 알리기 위해 본 발명의 실시예에서는 'PDCP Data PDU status Report' 메시지를 정의한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 'PDCP Data PDU status Report' 메시지의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10에서 'PDCP Data PDU status Report' 메시지는 PDU TYPE 필드(1010), PID 필드(1020), Final Ack Indication 필드(1030), Starting Sequence Number(1040) 및 Received PDU BitMap 필드(1050)를 포함할 수 있다.
다음 표 2는 'PDCP Data PDU status Report' 메시지에 포함되는 정보요소들을 나타낸다.
표 2
Figure 112010017567438-PCT00002
표 2에서 PDU TYPE 필드(1010)는 해당 PDCP PDU 패킷의 타입을 나타낸다. PID 필드(1020)는 해당 PDU의 헤더가 압축되었는지 여부와 패킷의 타입 또는 연결 식별자를 나타낼 수 있다. Final Ack Indication 필드(1030)는 수신한 PDCP PDU 패킷 전부가 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낼 수 있다. Starting Sequence Number(1040)는 다음에 수신될 PDU의 시퀀스 넘버를 나타낼 수 있다. 또한, Received PDU BitMap 필드(1050)는 수신된 PDCP PDU의 시퀀스 넘버 및 수신된 PDU 의 오류 여부를 나타낼 수 있다.
'PDCP Data PDU status Report' 메시지는 PDCP 데이터 PDU 패킷의 신뢰성 있는 송신 및 수신을 보장하기 위하여 정의된 메시지이다. 상기 'PDCP Data PDU status Report' 메시지는 서빙 기지국뿐 아니라, PDU 패킷을 수신한 어떠한 엔터티에서도 사용될 수 있다. 따라서, 단말 및 기지국은 각각 상향 및 하향으로 PDCP 데이터 PDU를 전송하고, 상기 PDU를 수신하였을 경우에는 'PDCP Data PDU status Report' 메시지를 전송하여 수신된 PDU의 상태를 알릴 수 있다.
도 10을 참조하면, 단말과 기지국은 수신한 'PDCP Data PDU status Report' 메시지의 내용을 확인한 후, 자신이 다음에 송신 및 수신해야 할 PDCP PDU 패킷의 시퀀스 넘버(SN)를 알 수 있다. 즉, PDCP PDU 패킷을 수신한 제 1 노드는, PDCP PDU 패킷을 전송한 제 2 노드가 다음에 전송해야 할 PDCP PDU 패킷의 시퀀스 넘버를 나타내는 'Starting Sequence Number' 필드(1040) 값을 통해 제 1 노드가 다음에 전송해야할 시퀀스 넘버를 알 수 있다. 여기서, 노드는 단말 또는 기지국을 포함할 수 있다.
예를 들어, 단말이 기지국으로부터 'Starting Sequence Number' 필드(1040)가 '7'로 설정된 'PDCP Data PDU Status Report' 메시지를 수신하였을 경우 단말은 다음 전송 때 SN(Sequence Number)이 '7'인 PDCP Data PDU를 기지국으로 전송한다.
또한, PDCP PDU 패킷을 전송한 노드가 PDCP PDU 패킷을 수신한 노드로부터 'PDCP Data PDU Status Report' 메시지를 수신하면 메시지에 포함된 'Received PDU BitMap' 필드(1050) 정보를 통해 자신이 재전송해야 할 PDCP PDU 패킷의 시퀀스 넘 버(SN)를 알 수 있다. 그리고 'PDCP Data PDU Status Report' 메시지를 수신한 단말이나 기지국은 'Received PDU BitMap' 필드(1050)를 확인하고 이전에 수신한 'Received PDU BitMap' 필드(1050)정보를 갱신할 수 있다. 'Received PDU BitMap' 필드(1050)의 일례는 다음 도 10과 같다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 수신된 PDU 패킷의 상태를 나타내는 메시지에 포함되는 'Received PDU BitMap' 필드의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 단말과 기지국은 PDCP PDU 패킷들을 성공적으로 수신하였을 경우 Received PDU BitMap에 '1'을 설정하고 그렇지 않은 경우 '0'으로 설정한다.
즉, PDCP PDU 패킷을 전송한 노드는 PDCP Data PDU를 수신한 노드가 전송한 'PDCP Data Status Report'메시지에 포함된 'Received PDU BitMap' 필드를 확인하고 비트맵에 '0'으로 채워진 시퀀스 넘버에 해당하는 PDCP PDU 패킷을 재전송한다. 이때, 'Received PDU BitMap'이 채워지는 순서는 노드가 마지막으로 수신한 PDU 시퀀스 넘버(예를 들어, Starting Sequence Number - 1)부터 역으로 채워진다.
예를 들어, 서빙 기지국이 서빙 게이트웨이에서 전송한 모든 PDU 패킷을 성공적으로 수신하였을 경우, 'PDCP Data Status Report' 메시지에 포함된 Received PDU BitMap 필드를 모두 '1'로 채워 서빙 게이트웨이로 전송한다. 또한, 'Final Ack Indication' 필드(1030)를 '1'로 설정하여 모든 PDCP PDU 패킷의 성공적인 수신 사실을 서빙 게이트웨이에 알릴 수 있다. 따라서, 'PDCP Data PDU Status Report' 메시지를 통해 서빙 기지국 및 서빙 게이트웨이 간 신뢰성 있는 데이터 전 송이 가능하게 된다.
또한, 상기 'PDCP Data Status Report' 메시지는 서빙 기지국과 게이트웨이 사이뿐 아니라, 서빙 기지국과 타겟 기지국 사이, 기지국과 단말 사이에서 폭넓게 사용될 수 있다.
다시 도 9를 참조하여 설명한다.
도 9의 S903 단계에서 타겟 기지국(940)이 서빙 기지국(920)으로 PDU 패킷의 수신 상태에 관한 메시지를 전송하는 경우에, 도 10에서 정의한 'PDCP Data PDU Status Report' 메시지를 사용할 수 있다. 상기 메시지에 포함된 'Received PDU BitMap'에 PDU 2가 정상적으로 수신되지 못하였다는 것을 나타낼 수 있다.
따라서, 'PDCP Data PDU Status Report' 메시지를 수신한 서빙 기지국(920)은 비트맵을 확인하고, 정상적으로 전송되지 못한 PDU 2를 타겟 기지국(940)으로 재전송한다(S904).
도 9를 참조하면, 핸드오버가 진행됨에 따라 하향링크로 전송되는 데이터 전송경로가 변경될 수 있다(S905). 즉, 서빙 게이트웨이(960)에서 서빙 기지국(920)으로 전송되던 하향링크 PDCP PDU 패킷이 타겟 기지국(940)으로 전송되는 것이다.
서빙 게이트웨이(960)는 변경된 하향링크 경로을 통해 타겟 기지국(940)으로 PDU 패킷들(PDU 4, PDU 5 및 PDU 6)을 순차적으로 전송한다.
타겟 기지국(940)은 서빙 게이트웨이(960)로부터 전달된 PDU 패킷과 서빙 기지국(920)으로부터 수신한 PDU 패킷들을 재정렬한다(S907).
S907 단계에서, 타겟 기지국(940)은 서빙 기지국(920)으로부터 전달받은 PDU 패킷들의 헤더에 포함된 정보필드 값을 읽고서 해당 패킷들이 서빙 기지국(920)으로부터 전송된 것임을 인식할 수 있다. 또한, PDU 3'에는 당해 패킷이 서빙 기지국(820)으로부터 전달된 마지막 패킷임을 나타내는 정보비트가 포함되어 있으므로, PDU 3' 이후부터 서빙 게이트웨이(960)로부터 수신한 데이터들을 순차적으로 정렬할 수 있다.
타겟 기지국(940)은 S907 단계에서 재정렬을 수행한 PDU 패킷들을 순차적으로 이동단말(900)로 전송할 수 있다(S908).
상기 PDU 패킷들을 모두 수신한 단말(900)은 PDU 수신상태에 대한 메시지를 타겟 기지국(940)으로 전송할 수 있다(S909).
이때, S909 단계에서 도 10의 'PDCP Data PDU Status Report' 메시지를 사용할 수 있으며, 상기 메시지에 포함된 'Received PDU BitMap' 필드에 타겟 기지국으로부터 수신한 PDU 패킷들의 상태를 나타낼 수 있다. 본 발명의 실시예에서는, 단말이 PDU 3 및 PDU 4를 정상적으로 수신하지 못한 것을 가정한다.
단말(900)로부터 'PDCP Data PDU Status Report' 메시지를 수신한 타겟 기지국(940)은 상기 메시지에 포함된 'Received PDU BitMap' 필드를 확인하여 PDU 3 및 PDU 4를 재전송할 수 있다(S910).
도 9에서 설명한 실시예를 통해, 타겟 기지국(940)에서 PDU 패킷들의 순서를 재정렬하여 단말(900)에 전송함으로써 단말(900)에서의 패킷 재정열에 따른 과부하를 경감시킬 수 있다. 또한, 도 9에서 설명한 패킷 재전송 방법을 사용하여 신뢰성 있는 데이터 전송을 수행할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 본 발명의 기술적 사상 및 필수적 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. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명의 실시예들은 다양한 무선 접속시스템에 적용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 단말이 핸드오버를 수행하는 경우에 서빙 기지국에서 패킷을 전송하는 방법에 있어서,
    상위계체로부터 하나 이상의 패킷들을 수신하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 패킷들을 순차적으로 타겟 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 하나 이상의 패킷들 중 마지막으로 전송되는 패킷에는 상기 패킷이 마지막 패킷인지 여부를 나타내는 정보필드가 포함되는 것을 특징으로 하는 패킷 전송방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 정보필드는,
    상기 마지막으로 전송된 패킷이 상기 서빙 기지국으로부터 전송된 것임을 나타내는 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 전송방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 패킷을 타겟 기지국으로 전송하는 단계는,
    상기 하나 이상의 패킷을 모두 전송한 후에, 패킷의 전송이 완료된 것을 나타내는 시퀀스 넘버를 포함하는 PDCP 헤더를 상기 타겟 기지국으로 전송하는 단계 를 더 포함하는, 패킷 전송방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 시퀀스 넘버는,
    모두 '1' 또는 모두 '0'으로 구성되어 패킷의 전송이 완료된 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 패킷 전송방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 타겟 기지국으로부터 상기 하나 이상의 패킷들의 수신 상태를 나타내는 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 메시지를 고려하여 오류가 발생한 패킷들을 상기 타겟 기지국으로 재전송하는 단계를 더 포함하는, 패킷 전송방법.
  6. 단말이 핸드오버를 수행하는 경우에 서빙 기지국에서 패킷들을 전송하는 방법에 있어서,
    상위계체로부터 상기 패킷이 마지막 패킷인지 여부를 나타내는 정보필드를 포함하는 하나 이상의 제 1 패킷들을 수신하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 제 1 패킷들을 순차적으로 타겟 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 하나 이상의 제 1 패킷들 중 마지막 패킷에 포함된 상기 정보필드는 상 기 마지막으로 전송되는 패킷이 마지막 패킷인 것을 지시하는 것을 특징으로 하는 패킷 전송방법.
  7. 단말이 핸드오버를 수행하는 경우 타겟 기지국에서 패킷을 재정렬하여 전송하는 방법에 있어서,
    서빙 기지국으로부터 하나 이상의 제 1 타입 패킷들을 수신하는 단계;
    상위계체로부터 하나 이상의 제 2 타입 패킷들을 수신하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 제 1 타입 패킷들 및 상기 하나 이상의 제 2 타입 패킷들의 순서를 재정렬하여 이동단말로 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 하나 이상의 제 1 타입 패킷들 중 마지막 패킷은 상기 마지막 패킷을 나타내는 정보필드를 포함하고,
    상기 하나 이상의 제 2 타입 패킷들은 상기 하나 이상의 제 1 타입 패킷들 중 상기 마지막 패킷보다 높은 시퀀스 넘버를 갖는 것을 특징으로 하는 패킷 전송방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 서빙 기지국으로부터 하나 이상의 제 1 타입 패킷들을 수신하는 단계 이후에,
    상기 하나 이상의 제 1 타입 패킷들의 수신 상태를 나타내는 메시지(PDCP data PDE status report)를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 단계; 및
    상기 메시지를 수신한 상기 서빙 기지국으로부터, 상기 제 1 타입 패킷들 중 오류가 발생한 패킷을 재수신하는 단계를 더 포함하는, 패킷 전송방법.
  9. 제 7항 및 제 8항에 있어서,
    상기 제 2 타입 패킷들을 수신하는 단계 이후에,
    상기 제 2 타입 패킷들을 상기 타겟 기지국의 버퍼에 저장하는 단계를 더 포함하는, 패킷 전송방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 타겟 기지국의 버퍼에 저장된 상기 제 2 타입 패킷들은 상기 제 1 타입 패킷들이 모두 전송된 후에 이동단말로 전송되는 것을 특징으로 하는 패킷 전송방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 타입 패킷들 중 상기 마지막 패킷에 포함된 정보필드는,
    상기 마지막 패킷이 상기 서빙 기지국으로부터 전송된 것임을 나타내는 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 전송방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 타입 패킷들을 수신하는 단계 이후에,
    패킷의 전송이 완료된 것을 나타내는 시퀀스 넘버를 포함하는 PDCP 헤더를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 전송방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 시퀀스 넘버는,
    모두 1 또는 모두 0으로 구성되어 패킷의 전송이 완료된 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 패킷 전송방법.
  14. 단말이 핸드오버를 수행하는 경우 타겟 기지국에서 패킷을 재정렬하여 전송하는 방법에 있어서,
    서빙 기지국으로부터 하나 이상의 제 1 타입 패킷들 및 상기 하나 이상의 제 1 타입 패킷들이 모두 전송되었음을 나타내는 헤더를 수신하는 단계;
    상위계체로부터 하나 이상의 제 2 타입 패킷들을 수신하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 제 1 타입 패킷들 및 상기 하나 이상의 제 2 타입 패킷들의 순서를 재정렬하여 이동단말로 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 하나 이상의 제 2 타입 패킷들은 상기 하나 이상의 제 1 타입 패킷들 중 상기 마지막 패킷보다 높은 시퀀스 넘버를 갖는 것을 특징으로 하는 패킷 전송방법.
  15. 제 15항에 있어서,
    상기 헤더는 모두 '0' 또는 모두 '1'로 구성하여, 상기 제 1 타입 패킷들을 모두 전송하였음을 나타내는 것을 특징으로 하는 패킷 전송방법.
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