KR20190116021A

KR20190116021A - 이동통신시스템에서 데이터 수신율을 제어하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20190116021A
Application number: KR1020180041800A
Authority: KR
Inventors: 김동건
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2018-04-03
Filing date: 2018-04-10
Publication date: 2019-10-14
Also published as: CN111955027A; CN111955027B; KR102585232B1; EP3741151A1; EP3741151A4

Abstract

본 개시는 이동통신시스템에서 데이터 수신율을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 단말은 단말의 버퍼에 남아있는 용량 및 버퍼에 저장된 데이터의 용량 중 적어도 하나를 이용하여, 기 설정된 조건에 따라 오버플로우의 발생 여부에 관한 정보를 결정하고, 결정에 기초하여, 버퍼에 오버플로우가 발생하거나 발생할 것으로 예측되는 경우, 단말에 포함된 하위 계층 장치로부터 기지국에 데이터 전송 중지 요청 또는 데이터 재전송 요청을 전송하며, 기 설정된 조건에 따라 오버플로우가 해소된 것으로 판단되는 경우, 기지국에 데이터를 요청할 수 있다.

Description

이동통신시스템에서 데이터 수신율을 제어하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING DATA RECEIVING RATE IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 개시는 이동통신시스템에서 단말 버퍼에 오버플로우가 발생하는 경우, 버퍼 오버플로우 문제를 처리하기 위해 수신율을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템 또는 차세대 이동통신 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points),및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window SuperpositionCoding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank MultiCarrier), NOMA(non orthogonal multipleaccess), 및SCMA(sparse code multipleaccess) 등이 개발되고 있다.

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 또는 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

상술한 것과 이동 통신 시스템의 발전에 따라 다양한 서비스를 제공할 수 있게 됨으로써, 이러한 서비스들을 원활하게 제공하기 위한 방안이 요구되고 있다.

차세대 이동통신시스템에서는 높은 데이터 전송율과 낮은 전송 지연을 요구하는 서비스를 지원한다. 높은 데이터 전송율로 인해, 단말에서는 버퍼의 오버 플로우가 발생할 수 있으며, 시스템에서 요구하는 낮은 전송 지연을 만족시키면서 이를 해결할 수 있는 방법이 필요하다.

일 실시예에 따른 이동통신시스템에서 단말이 데이터 수신율을 제어하는 방법은, 단말의 버퍼에 남아있는 용량 및 버퍼에 저장된 데이터의 용량 중 적어도 하나를 이용하여, 기 설정된 조건에 따라 오버플로우의 발생 여부에 관한 정보를 결정하는 단계; 결정에 기초하여, 버퍼에 오버플로우가 발생하거나 발생할 것으로 예측되는 경우, 단말에 포함된 하위 계층 장치로부터 기지국에 데이터 전송 중지 요청 또는 데이터 재전송 요청을 전송하는 단계; 및 기 설정된 조건에 따라 오버플로우가 해소된 것으로 판단되는 경우, 기지국에 데이터를 요청하는 단계를 포함할 수 있다.

본 개시에서는 차세대 이동통신시스템에서 단말의 버퍼 오버 플로우로 발생하는 문제를 최소화하기 위해 특정 조건을 이용하여 버퍼 오버 플로우의 발생을 미리 탐지하고, 상위 계층에서 재전송이 일어나기 전에 하위 계층에서 이를 처리함으로써 시스템 지연 및 전송 자원의 사용 측면에서 보다 효율적으로 버퍼 오버 플로우 문제를 해결할 수 있다.

도 1a는 개시된 실시예가 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1b는 개시된 실시예가 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 개시된 실시예가 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1d는 개시된 실시예가 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1e는 일 실시예에 따른 차세대 이동 통신 시스템에서 데이터가 각 계층에서 처리되는 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 1f 는 일반적인 PDCP 계층 장치, RLC 계층 장치 및 MAC 계층 장치 간의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 1g는 일 실시예에 따른 단말이 네트워크와 연결을 설정할 때 기지국이 RRC 메시지로 단말과 연결을 설정하고, 단말의 베어러 또는 PDCP 계층 장치, RLC 계층 장치, MAC 계층 장치, PHY 계층 장치를 설정하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 1h은 차세대 이동 통신 시스템에서 발생할 수 있는 단말 오버 플로우 문제를 설명하는 도면이다.
도 1i는 차세대 이동 통신 시스템에서 발생할 수 있는 또 다른 단말 오버 플로우 문제를 설명하는 도면이다.
도 1j는 본 개시에 따른 제 3 실시 예를 설명하기 위한 AM 모드 RLC 계층 장치의 기본 동작을 설명한 도면이다.
도 1k 및 도 1l은 본 개시의 제 3 실시 예를 보다 구체적으로 설명하는 도면이다.
도 1m은 하기 본 개시에서 제안하는 제 4 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 1n은 일 실시예에 따라 오버 플로우 현상을 처리하는 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 1o는 일 실시예에 따른 단말의 블록도이다.
도 1p는 일 실시예에 따른 기지국의 블록도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하기로 한다.

이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 본 발명에서 eNB는 설명의 편의를 위하여 gNB와 혼용되어 사용될 수 있다. 즉 eNB로 설명한 기지국은 gNB를 나타낼 수 있다.

도 1a는 개시된 실시예가 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

도 1a를 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(1a-05, 1a-10, 1a-15, 1a-20)과 MME (1a-25, Mobility Management Entity) 및 S-GW(1a-30, Serving-Gateway)로 구성될 수 있다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(1a-35)은 ENB(1a-05 ~ 1a-20) 및 S-GW(1a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속할 수 있다.

도 1a에서 ENB(1a-05 ~ 1a-20)는 UMTS(universalmobile telecommunications system) 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(1a-35)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행할 수 있다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 ENB(1a-05 ~ 1a-20)가 담당할 수 있다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어할 수 있다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용할 수 있다. 또한 LTE 시스템은 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용할 수 있다. S-GW(1a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(1a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거할 수 있다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결될 수 있다.

도 1b는 개시된 실시예가 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.

도 1b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP (Packet Data Convergence Protocol 1b-05, 1b-40), RLC (Radio Link Control 1b-10, 1b-35), MAC (Medium Access Control 1b-15, 1b-30)으로 구성될 수 있다. PDCP (Packet Data Convergence Protocol)(1b-05, 1b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

- 헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)

- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)

- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)

- 순서 재정렬 기능(For split bearers in DC (only supportfor RLC AM): PDCP PDU routing for transmission and PDCP PDU reordering for reception)

- 중복 탐지 기능(Duplicatedetection of lower layer SDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)

- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs at handover and, for split bearers in DC, of PDCP PDUs at PDCP data-recovery procedure, for RLC AM)

- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)

- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)

무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(1b-10, 1b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행할 수 있다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)

- ARQ 기능(Error Correction through ARQ (only for AM data transfer))

- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs (only for UM and AM data transfer))

- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs (only for AM data transfer))

- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs (only for UM and AM data transfer)

- 중복 탐지 기능(Duplicatedetection (only for UM and AM data transfer))

- 오류 탐지 기능(Protocol error detection (only for AM data transfer))

- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard (only for UM and AM data transfer))

- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)

MAC(1b-15, 1b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행할 수 있다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)

- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs belonging to one or different logical channels into/from transport blocks (TB) delivered to/from the physical layer on transport channels)

- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)

- HARQ 기능(Error correction through HARQ)

- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)

- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)

- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)

- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)

- 패딩 기능(Padding)

물리 계층(1b-20, 1b-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다.

도 1c는 개시된 실시예가 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

도 1c를 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템(이하 NR 혹은 5G)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 또는 NR 기지국)(1c-10) 과 NR CN (1c-05, New Radio Core Network)로 구성될 수 있다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말)(1c-15)은 NR gNB(1c-10) 및 NR CN (1c-05)를 통해 외부 네트워크에 접속할 수 있다.

도 1c에서 NR gNB(1c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응될 수 있다. NR gNB는 NR UE(1c-15)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이러한 동작들을 NR NB(1c-10)가 수행할 수 있다. 하나의 NR gNB는 다수의 셀들을 제어할 수 있다.

현재 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상이 주어질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식이 적용될 수 있다. NR CN (1c-05)은 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행할 수 있다. NR CN(1c-05)은 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결될 수 있다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN(1c-05)이 MME (1c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. MME는 기존 기지국인 eNB (1c-30)와 연결될 수 있다.

도 1d는 개시된 실시예가 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.

도 1d를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR SDAP(1d-01, 1d-45), NR PDCP(1d-05, 1d-40), NR RLC(1d-10, 1d-35), NR MAC(1d-15, 1d-30) 및 NR PHY(1d-20, 1d-25)로 구성될 수 있다.

NR SDAP(1d-01, 1d-45)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.

- 사용자 데이터의 전달 기능(transfer of user plane data)

- 상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow와 데이터 베어러의 맵핑 기능(mapping between a QoS flow and a DRB for both DL and UL)

- 상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow ID를 마킹 기능(marking QoS flow ID in both DL and UL packets)

- 상향 링크 SDAP PDU들에 대해서 relective QoS flow를 데이터 베어러에 맵핑시키는 기능 (reflective QoS flow to DRB mapping for the UL SDAP PDUs).

SDAP 계층 장치에 대해 단말은 RRC 메시지로 각 PDCP 계층 장치 또는 베어러 또는 로지컬 채널 별로 SDAP 계층 장치의 헤더를 사용할 지 여부 또는 SDAP 계층 장치의 기능을 사용할 지 여부를 설정 받을 수 있다. 단말은 SDAP 헤더가 설정된 경우, SDAP 헤더의 NAS QoS 반영 설정 1비트 지시자(NAS reflective QoS)와 AS QoS 반영 설정 1비트 지시자(AS reflective QoS)로 단말이 상향 링크와 하향 링크의 QoS flow와 데이터 베어러에 대한 맵핑 정보를 갱신 혹은 재설정할 수 있도록 지시할 수 있다. SDAP 헤더는 QoS를 나타내는 QoS flow ID 정보를 포함할 수 있다. QoS 정보는 원할한 서비스를 지원하기 위한 데이터 처리 우선 순위, 스케쥴링 정보 등으로 사용될 수 있다.

한편, NR PDCP (1d-05, 1d-40)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.

- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)

- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)

- 비순차적 전달 기능 (Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)

- 순서 재정렬 기능(PDCP PDU reordering for reception)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs)

- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs)

- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)

- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)

NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 나타낸다. 순서 재정렬 기능은 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며 또는 순서를 고려하지 않고, 바로 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, 순서 재정렬 기능은 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, 순서 재정렬 기능은 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있다.

NR RLC(1d-10, 1d-35)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.

- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)

- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)

- 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)

- ARQ 기능(Error Correction through ARQ)

- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs)

- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs)

- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs)

- 중복 탐지 기능(Duplicatedetection)

- 오류 탐지 기능(Protocol error detection)

- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard)

- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)

NR RLC 계층 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU(service data unit)들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 나타내며, 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, 순차적 전달 기능은 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number)또는 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능 및 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, 순차적 전달 기능은 송신 측에 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 수행하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있다. 순차적 전달 기능은 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, 순차적 전달 기능은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 또는 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한 NR RLC 계층 장치는 RLC PDU들을 수신하는 순서대로 (일련번호, Sequence number의 순서와 상관없이, 도착하는 순으로) 처리하여 순서와 상관없이(Out-of sequence delivery) PDCP 장치로 전달할 수도 있으며, 세그먼트(segment) 인 경우에는 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 segment들을 수신하여 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, 처리하여 PDCP 장치로 전달할 수 있다. NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고, 접합 기능을 NR MAC 계층에서 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수 있다.

NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 지칭한다. 비순차적 전달 기능은 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, 비순차적 전달 기능은, 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 또는 PDCP SN을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능을 포함할 수 있다.

NR MAC(1d-15, 1d-30)은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 다음의 기능들 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.

- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)

- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs)

- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)

- HARQ 기능(Error correction through HARQ)

- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)

- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)

- 패딩 기능(Padding)

NR PHY 계층 장치(1d-20, 1d-25)는 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송할 수 있다. 또한, NR PHY 계층 장치(1d-20, 1d-25)는 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다.

본 개시에서 송신단 장치는 기지국 또는 단말일 수 있으며, 수신단 장치는 기지국 또는 단말일 수 있다. 즉, 송신단 장치가 기지국이며, 수신단 장치가 단말인 경우(하향 링크 데이터 전송 시나리오), 또는 송신단 장치가 단말이며, 수신단 장치가 기지국인 경우(상향 링크 데이터 전송 시나리오)를 모두 포함할 수 있다. 송신단 장치는 기지국 또는 단말을 지시할 수 있으며, 수신단 장치는 기지국 또는 단말을 지시할 수 있다.

도 1e는 일 실시예에 따른 차세대 이동 통신 시스템에서 데이터가 각 계층에서 처리되는 절차를 설명하기 위한 도면이다.

도 1e에서처럼 PDCP 계층 장치에 IP 패킷이 도착하면 PDCP 계층은 도 1d에서 전술한 PDCP 계층의 기능 동작을 수행하고 PDCP 헤더를 구성하여 PDCP PDU(1e-05)와 같은 데이터를 구성하며, 이를 하위 계층으로 전달할 수 있다. PDCP 계층의 하위 계층인 RLC 계층에서는 PDCP 계층에서 수신한 PDCP PDU(1e-05) 전체를 하나의 데이터로 인식하고, 도 1d에서 설명한 RLC 계층 기능에 따른 동작을 수행하고, RLC 헤더를 구성하여 RLC PDU(1e-10)를 만들고, 하위 계층으로 전달한다. RLC 계층의 하위 계층인 MAC 계층 장치는 RLC 계층으로부터 RLC PDU(1e-10)를 수신하면, 수신된 RLC PDU(1e-10) 전체를 데이터로 인식하고 도 1d에서 설명한 MAC 계층 장치의 기능을 수행할 수 있다. 또한, MAC 계층 장치는 MAC 서브헤더를 구성하여 MAC PDU(1e-15)를 완성하고, MAC PDU(1e-15)를 하위 계층으로 전달하여 전송을 수행할 수 있다. PDCP 계층 장치와 RLC 계층 장치는 각 PDCP 헤더와 RLC 헤더에 계층 간 독립적인 일련번호(PDCP 일련번호, RLC 일련번호)를 사용하고 있으며, 일련번호를 기반으로 데이터 간의 순서를 정렬하고, 중복을 탐지하고, 유실된 데이터를 확인하고 재전송을 요청할 수 있다.

도 1e의 수신단 MAC 계층 장치에서 만약 MAC PDU(1e-20)를 하위 계층으로부터 수신하면, MAC 계층 장치는 MAC 헤더에 관한 내용을 읽어 들일 수 있고, 나머지는 모두 데이터로 간주하고 상위 계층인 RLC 계층으로 전달할 수 있다. RLC 계층에서는 RLC PDU(1e-25)를 수신하면 RLC 계층에 해당하는 RLC 헤더만을 읽어 들이고, 그에 상응하는 RLC 계층 기능을 수행하며, 상위 계층으로 PDCP PDU(1e-30)를 전달할 수 있다. 마찬가지로 PDCP 계층은 PDCP 헤더만을 읽어 들일 수 있고, PDCP 계층 장치에 해당하는 동작을 수행하고 상위 계층으로 PDCP 헤더를 제거한 나머지 데이터를 전달할 수 있다.

전술한 바와 같이, 차세대 이동 통신 시스템의 각 계층은 각 계층에 해당하는 헤더만을 읽어 들일 수 있고, 다른 계층의 헤더 또는 데이터를 읽어 들일 수 없다. 따라서, 각 계층은 독립적인 정보를 관리하고 처리할 수 있다.

도 1f 는 일반적인 PDCP 계층 장치, RLC 계층 장치 및 MAC 계층 장치 간의 관계를 설명하기 위한 도면이다.

도 1f에서 단말 또는 기지국은 지원하는 서비스 별로 요구하는 QoS(Quality of Service)를 만족시킬 수 있도록 각 베어러라는 개념을 도입하여 베어러 단위로 데이터를 송신 및 수신하고 처리할 수 있다. 각 베어러는 도 1에 도시된 바와 같이 베어러 식별자(DRB(Data Radio Bearer) ID (1f-05, 1f-10, 1f-15) 또는 SRB (Signaling Radio Bearer) ID)를 통하여 구분되며, 각 베어러는 독립적인 PDCP 계층 장치와 RLC 계층 장치로 구성될 수 있다.

그리고 복수 개의 베어러 또는 복수 개의 PDCP/RLC 계층 장치들은 하나의 MAC 계층 장치(1f-20)와 연결되어 데이터를 송신 및 수신 그리고 처리할 수 있으며, MAC 계층 장치는 복수 개의 베어러 또는 PDCP/RLC 계층 장치들을 로지컬 채널 식별자(LCID)로 구분할 수 있다. 즉, MAC 계층 장치는 데이터를 송신할 때 복수 개의 RLC 계층 장치로부터 전달받은 데이터를 다중화(Multiplexing)하여 데이터를 송신할 수 있다. 또한, MAC 계층 장치는 수신한 데이터를 역다중화(De-multiplexing)하여 각 로지컬 채널 식별자 별로 구분된 데이터를 그에 상응하는 RLC 계층 장치에 전달하여 데이터 처리를 진행할 수 있다.

도 1g는 일 실시예에 따른 단말이 네트워크와 연결을 설정할 때 기지국이 RRC 메시지로 단말과 연결을 설정하고, 단말의 베어러 또는 PDCP 계층 장치, RLC 계층 장치, MAC 계층 장치, PHY 계층 장치를 설정하는 절차를 나타낸 도면이다.

도 1g는 일 실시예에 따른 단말이 RRC 유휴 모드(RRC idle mode) 또는 RRC 비활성화 모드(RRC Inactive mode 또는 lightly-connected mode)에서 RRC 연결 모드(RRC connected mode)로 전환하여 네트워크와 연결을 설정하는 절차를 설명한다.

도 1g에서 기지국은 RRC 연결 모드에서 데이터를 송수신하는 단말이 소정의 이유로 또는 일정 시간 동안 데이터의 송수신이 없으면 RRCConnectionRelease 메시지를 단말에게 보내어 단말이 RRC 유휴모드 또는 RRC 비활성화 모드로 전환하도록 할 수 있다(1g-01). 추후에 현재 연결이 설정되어 있지 않은 단말(이하 idle mode UE)은 전송할 데이터가 발생하거나 페이징 메시지 메시지를 수신하면 기지국과 RRC connection establishment 과정을 수행할 수 있다. 만약 단말이 RRC 비활성화 모드인 경우, 단말은 RRCConnectionResumeRequest 메시지를 보내어 RRC 연결 재개 절차를 수행할 수 있다. 단말은 랜덤 액세스 과정을 통해서 기지국과 역방향 전송 동기를 수립하고 RRCConnectionRequest 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다(1g-05). RRCConnectionRequest 메시지에는 단말의 식별자와 연결을 설정하고자 하는 이유(establishmentCause) 등이 포함될 수 있다.

기지국은 단말이 RRC 연결을 설정하도록 RRCConnectionSetup 메시지를 전송할 수 있다(1g-10). RRCConnectionSetup 메시지를 통해 각 로지컬 채널(logicalchannelconfig) 또는 베어러 또는 각 PDCP 장치(PDCP-config) 또는 각 RLC 장치 별로 UM (Unacknowledged Mode) 모드 또는 AM(Acknowledged Mode) 모드 또는 TM(Transport Mode) 모드가 설정되고, 각 PDCP 계층 장치 또는 각 RLC 계층 장치에서 사용할 윈도우 변수들과 타이머 값, PDCP 일련번호 길이 또는 RLC 일련번호 길이 등이 설정될 수 있다.

또한 RRCConnectionSetup 메시지에는 RRC 연결 구성 정보 등이 포함될 수 있다. RRC 연결은 SRB (Signaling Radio Bearer)라고도 하며, 단말과 기지국 사이의 제어 메시지인 RRC 메시지 송수신에 사용될 수 있다. RRC 연결을 설정한 단말은 RRCConnetionSetupComplete 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다(1g-15).

RRCConnetionSetupComplete 메시지에는 단말이 소정의 서비스를 위한 베어러 설정을 MME 또는 AMF(Access and Mobility Management Function) 또는 UPF(User Plane Function) 또는 SMF(Session Management Function)에게 요청하기 위한 SERVICE REQUEST라는 제어 메시지가 포함되어 있다. 기지국은 RRCConnetionSetupComplete 메시지에 포함된 SERVICE REQUEST 메시지를 MME 또는 AMF 또는 UPF 또는 SMF로 전송하고(1g-20), MME는 단말이 요청한 서비스를 제공할지 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과 단말이 요청한 서비스를 제공하기로 결정된 경우, MME 또는 AMF 또는 UPF 또는 SMF는 기지국에게 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST라는 메시지를 전송할 수 있다(1g-25). INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 메시지에는 DRB (Data Radio Bearer) 설정 시 적용되는 QoS (Quality of Service) 정보, DRB에 적용할 보안 관련 정보 (예를 들어 Security Key, Security Algorithm) 등의 정보가 포함될 수 있다. 기지국은 단말과 보안을 설정하기 위해서 SecurityModeCommand 메시지(1g-30)와 SecurityModeComplete 메시지(1g-35)를 교환할 수 있다. 보안 설정이 완료되면 기지국은 단말에게 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 전송할 수 있다(1g-40). RRCConnectionReconfiguration 메시지를 통해 각 로지컬 채널 (logicalchannelconfig) 또는 베어러 또는 각 PDCP 장치 (PDCP-config) 또는 각 RLC 장치 별로 UM 모드 또는 AM 모드 또는 TM 모드가 설정되고, 각 PDCP 계층 장치 또는 각 RLC 계층 장치에서 사용할 윈도우 변수들과 타이머 값, PDCP 일련번호 길이 또는 RLC 일련번호 길이 등이 설정될 수 있다. 또한 RRCConnectionReconfiguration 메시지에는 사용자 데이터가 처리될 DRB의 설정 정보가 포함되며, 단말은 DRB의 설정 정보를 적용해서 DRB를 설정하고 기지국에게 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 전송할 수 있다(1g-45). 단말과 DRB 설정을 완료한 기지국은 MME에게 INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE 메시지를 전송할 수 있다(1g-50). INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE 메시지를 수신한 MME는 S-GW와 S1 베어러를 설정하기 위해서 S1 BEARER SETUP 메시지와 S1 BEARER SETUP RESPONSE 메시지를 교환할 수 있다(1g-055, 1g-60). S1 베어러는 S-GW와 기지국 사이에 설정되는 데이터 전송용 연결이며 DRB와 1대 1로 대응될 수 있다. 전술한 과정이 모두 완료되면 단말은 기지국과 S-GW를 통해 데이터를 송수신할 수 있다(1g-65, 1g-70).

이처럼 일반적인 데이터 전송 과정은 크게 RRC 연결 설정, 보안 설정, DRB설정의 3단계로 구성될 수 있다. 또한 기지국은 소정의 이유로 단말에게 설정을 새롭게 적용하거나 추가하거나 변경하기 위해서 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 전송할 수 있다(1g-75).

도 1h은 차세대 이동 통신 시스템에서 발생할 수 있는 단말 오버 플로우 문제를 설명하는 도면이다.

도 1b, 도 1d 도 1f를 참조하여 전술한 바와 같이 도 1h의 단말(1h-01)의 각 계층들에서 기지국(1h-02)으로부터 수신하는 하향 링크 데이터를 처리할 수 있다. 도 1h에서는 단말의 하나의 베어러에 대해 오버 플로우 문제를 설명하도록 한다.

단말의 PHY 계층 장치, MAC 계층 장치, RLC 계층 장치, PDCP 계층 장치 및 상위 계층 장치(예를 들면, TCP/IP 계층 장치, UDP 계층 장치 등)들은 데이터를 처리하기 위해 데이터를 저장하는 버퍼(1h-03)를 가지고 있다. 물리적으로 각 계층마다 서로 다른 버퍼를 가지고 있을 수 있으며, 복수 개의 계층 장치들이 하나의 물리적인 버퍼를 공유해서 사용할 수도 있다. 또한 복수 개의 계층 장치들이 하나의 물리적인 버퍼를 가지고 논리적으로 각 계층 별로 버퍼를 구분하여 사용할 수도 있다.

버퍼의 총 양이 유한함에 따라, 데이터를 저장하며 처리할 수 있는 단말 능력에 한계가 존재할 수 있다. 예를 들어 도 1h에서 단말의 통신 처리 장치(CP, Communication processor, 1h-10)의 데이터 처리 속도와 응용 처리 장치(AP, Application processor, 1h-15) 의 데이터 처리 속도는 균형을 이룰 수 있다. 하지만 만약 통신 처리 장치 또는 응용 처리 장치에서 병목 현상(bottleneck)이 발생한다면 균형이 깨질 수 있다. 예를 들어 응용 처리 장치의 데이터 처리 속도보다 통신 처리 장치의 속도가 느리거나 하위 계층에서 수신되는 데이터의 양이 처리 속도보다 훨씬 많다면 버퍼에 저장되는 데이터의 양이 급증할 수 있다(1h-20). 또한 소정의 이유로 예를 들면 PDCP 계층 장치에서 아직 수신되지 않은 데이터 때문에 타이머가 트리거링될 수 있다. 타이머가 구동 중일 동안 수신되는 데이터는 모두 응용 처리 장치에서 처리되지 않고 버퍼에 저장되어 있어야 하기 때문에 데이터의 양이 급증할 수 있다. 따라서 상기와 같은 이유로 데이터가 급증하여 버퍼 오버플로우(buffer overflow) 현상이 발생할 수 있다.

버퍼 오버플로우 현상이 발생하면 즉, 더 이상 수신한 데이터를 저장할 버퍼 공간이 없으면, 단말은 상위 계층 장치에서 데이터를 폐기할 수 있다(1h-30). 따라서 유실이 없는 서비스를 지원해야 하는 경우, 상위 계층 장치(예를 들면 TCP/IP 계층 장치)는 상위 계층에서 사용하는 일련번호를 기반으로 유실된 데이터들에 대해서 NACK을 기지국 상위 계층 장치에게 송신해야 한다. 따라서 NACK을 지시하는 데이터가 PDCP 계층 장치, RLC 계층 장치, MAC 계층 장치, PHY 계층 장치의 데이터 처리를 거쳐 송신되고, 기지국의 PHY 계층 장치, MAC 계층 장치, RLC 계층 장치, PDCP 계층 장치, 그리고 상위 계층 장치의 데이터 처리를 거쳐 수신될 수 있다. 수신단(기지국)의 상위 계층 장치는 NACK이 발생한 데이터에 대해서 재전송을 수행할 수 있다. 재전송 되는 데이터는 다시 기지국의 PDCP 계층 장치, RLC 계층 장치, MAC 계층 장치, PHY 계층 장치의 데이터 처리를 거쳐 송신되고, 단말의 PHY 계층 장치, MAC 계층 장치, RLC 계층 장치, PDCP 계층 장치, 그리고 상위 계층 장치의 데이터 처리를 통하여 수신될 수 있다. 전술한 바와 같이 상위 계층에서 수행하는 재전송은 비효율적이며, 큰 전송 지연을 초래할 수 있다.

도 1i는 차세대 이동 통신 시스템에서 발생할 수 있는 또 다른 단말 오버 플로우 문제를 설명하는 도면이다.

도 1i에서 단말(1i-01)은 LTE 기지국(1i-10)과 NR 기지국(1i-15)로부터 이중 접속 기술(Dual connectivity)로 서비스를 받을 수 있다. 따라서 단말은 이중 접속 기술에 의해서 스플릿 베어러(split bearer, 1i-05)로 LTE 기지국과 NR 기지국으로부터 데이터를 수신할 수 있다. LTE 기지국은 최대 1Gbps 정도의 데이터 전송률을 지원할 수 있으며, NR 기지국은 최대 20Gbps 정도의 데이터 전송률을 지원할 수 있다. 따라서 각 기지국으로부터 수신하는 데이터 전송률의 차이가 굉장히 커질 수 있다.

단말에 설정된 스플릿 베어러(1i-05)의 PDCP 계층 장치는 두 개의 RLC 계층 장치와 연결되어 있으며, 각 RLC 계층 장치는 LTE 기지국과 NR 기지국으로부터 수신한 데이터들을 처리하여 PDCP 계층 장치로 전달할 수 있다. PDCP 계층 장치는 서로 다른 두 개의 RLC 계층 장치로부터 데이터들을 수신할 수 있다. PDCP 계층 장치는 수신한 데이터들의 PDCP 헤더에 포함된 PDCP 일련번호를 기반으로 데이터들의 순서를 정렬하여, 순서대로 상위 계층으로 데이터들을 전달할 수 있다.

PDCP 계층 장치는 PDCP 일련번호 기반으로 데이터들의 순서를 정렬할 때 만약 순서상에 일련번호가 맞지 않다면, 예를 들어 수신한 데이터들의 PDCP 일련번호들이 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10 이고, 4번에 해당하는 데이터가 도착하지 않았다면, 재정렬 타이머(t-reordering timer)를 트리거링하고(1i-35) 타이머가 구동되는 동안 4번에 해당하는 데이터가 도착되기를 기다릴 수 있다. 즉, 타이머가 구동되는 동안 수신되는 데이터들은 모두 버퍼에 저장되어야 하며, 4번보다 큰 PDCP 일련번호를 가지는 데이터들은 순서가 정렬되지 않았기 때문에 상위 계층 장치로 데이터가 전달될 수 없다. 따라서 도 1i의 1i-20 과 같이 LTE 기지국으로부터 수신하는 데이터들과 1i-25와 같이 NR 기지국으로부터 수신하는 데이터들의 PDCP 일련번호들을 순서 정렬했을 때 중간에 아직 수신되지 않은 데이터(1i-30)가 있다면 타이머가 트리거링되고, 타이머가 트리거링 되는 동안 1i-25와 같이 NR 기지국처럼 높은 데이터 전송률로 데이터가 수신될 수 있는데도 불구하고, 모든 데이터들을 버퍼에 저장해야 한다. 또한, PDCP 윈도우도 더 이상 움직일 수 없게 된다.

PDCP 재정렬 타이머 값이 3초로 설정이 된다고 가정하고 NR 기지국이 최대 전송률 20Gbps로 서비스를 지원한다면 3초 x 20Gbps / 8 bits = 7.5Gbytes 의 버퍼 크기가 요구될 수 있다. 즉, 단말의 버퍼 크기가 7.5 기가 바이트보다 작거나 버퍼 크기의 남아 있는 용량이 7.5 기가 바이트보다 작다면 상기와 같은 예제에서 버퍼 오버 플로우 현상이 빈번하게 발생할 수 있다. 또한 버퍼의 크기는 DRAM과 같은 비싼 메모리로 구성되기 때문에 단말의 가격과 밀접한 관련이 있다. 따라서 효율적인 버퍼 오버 플로우 문제 해결 방법이 필요하다.

일 실시예에 따른 버퍼 오버 플로우 문제를 탐지하는 방법은 다음의 조건들 중에 하나의 조건 또는 복수 개의 조건을 만족한 경우 버퍼 오버 플로우 문제가 예상되거나 발생한 것으로 판단할 수 있다. 또한 일 실시예에 따르면, 버퍼 오버 플로우 문제가 발생한 경우, PDCP 계층 장치 또는 RLC 계층 장치 또는 MAC 계층 장치 또는 PHY 계층 장치에 버퍼 오버 플로우 문제가 발생했다는 지시자(indication)를 보내어 버퍼 오버 플로우 문제를 알릴 수 있다. 또한, 일 실시예에 따르면 버퍼 오버 플로우 문제가 해소된 경우, PDCP 계층 장치 또는 RLC 계층 장치 또는 MAC 계층 장치 또는 PHY 계층 장치에 버퍼 오버 플로우 문제가 해소되었다는 지시자(indication)을 보내어 버퍼 오버 플로우 문제가 해소되었다는 것을 알릴 수 있다.

일 실시예에 따라, 버퍼 오버 플로우 문제가 예상되거나 발생했다고 판단할 수 있는 하나의 조건 또는 복수 개의 조건들은 하기와 같다.

1. 버퍼에 남아 있는 용량이 일정 임계치보다 작은 경우

2. 버퍼에 저장된 데이터의 총 용량이 일정 임계치보다 큰 경우

3. 버퍼의 총 용량만큼 데이터가 저장된 경우

4. 버퍼의 남아 있는 용량과 현재 데이터 수신율을 고려할 때 버퍼 오버 플로우가 예상되는 경우

5. 버퍼의 남아 있는 용량과 현재 데이터 수신율을 고려할 때 소정의 시간 내에 버퍼 오버 플로우가 예상되는 경우

또한 버퍼 오버 플로우 문제가 해소되었다고 판단할 수 있는 하나의 조건 또는 복수 개의 조건들은 하기와 같다.

1. 버퍼에 남아 있는 용량이 일정 임계치보다 큰 경우

2. 버퍼에 저장된 데이터의 총 용량이 일정 임계치보다 작은 경우

3. 버퍼의 총 용량보다 적은 데이터가 저장된 경우

4. 버퍼의 남아 있는 용량과 현재 데이터 수신율을 고려할 때 버퍼 오버 플로우 해소가 예상되는 경우

5. 버퍼의 남아 있는 용량과 현재 데이터 수신율을 고려할 때 소정의 시간 내에 버퍼 오버 플로우 해소가 예상되는 경우

전술한 바와 같이 버퍼 오버플로우 현상이 발생하면 즉, 더 이상 수신한 데이터를 저장할 버퍼 공간이 없으면, 단말은 상위 계층 장치에서 데이터를 폐기하기 시작한다. 따라서 유실이 없는 서비스를 지원해야 하는 경우, 상위 계층 장치(예를 들면 TCP/IP 계층 장치)는 상위 계층에서 사용하는 일련번호를 기반으로 유실된 데이터들에 대해서 NACK을 기지국 상위 계층 장치에게 송신해야 한다. 따라서 NACK을 지시하는 데이터가 PDCP 계층 장치, RLC 계층 장치, MAC 계층 장치, PHY 계층 장치의 데이터 처리를 거쳐 송신되고, 기지국의 PHY 계층 장치, MAC 계층 장치, RLC 계층 장치, PDCP 계층 장치, 그리고 상위 계층 장치의 데이터 처리를 거쳐 수신될 수 있다. 이 경우, 수신단(기지국)의 상위 계층 장치는 NACK이 발생한 데이터에 대해서 재전송을 수행할 수 있다. 재전송 되는 데이터는 다시 기지국의 PDCP 계층 장치, RLC 계층 장치, MAC 계층 장치, PHY 계층 장치의 데이터 처리를 거쳐 송신되고, 단말의 PHY 계층 장치, MAC 계층 장치, RLC 계층 장치, PDCP 계층 장치, 그리고 상위 계층 장치의 데이터 처리를 통하여 수신될 수 있다. 전술한 바와 같이 상위 계층에서 수행하는 재전송은 굉장히 비효율적이며, 큰 전송 지연을 초래할 수 있다.

버퍼 오버 플로우 현상으로 인해 상위 계층에서 데이터가 폐기되면 상위 계층의 재전송을 유발하게 되어 큰 전송 지연이 초래될 수 있다. 특히, 송신단(기지국)은 수신단(단말)에서 버퍼 오버 플로우와 같은 문제가 발생했는지 알지 못하기 때문에 지속적으로 데이터를 전송하게 되고, 이에 따라 계속적으로 전송 자원이 낭비되게 된다.

개시된 실시예에서는 버퍼 오버 플로우 현상이 전술한 조건들을 기반으로 탐지된 경우, 하위 계층 장치에서 데이터를 폐기하고 재전송을 요청하여 전송 지연을 줄일 수 있는 방안들을 제시한다. 여기에서, 하위 계층 장치는 PHY 계층 장치 또는 MAC 계층 장치 또는 RLC 계층 장치 또는 PDCP 계층 장치일 수 있다.

본 개시의 제 1 실시 예에서는 버퍼 오버 플로우 현상이 전술한 조건들에 의해서 탐지된 경우, PHY 계층 장치에서 기지국에게 데이터 전송 중지를 요청할 수 있다. 즉, 버퍼 오버 플로우 현상이 탐지되면 단말은 PHY 계층 장치에 버퍼 오버 플로우 현상이 발생했다는 지시자를 보내어 알릴 수 있다. PHY 계층 장치는 오버 플로우 현상이 발생했다는 지시자를 수신하면, L1 시그날링으로 CQI(Channel QualityIndicator)를 기지국에게 보고할 때, 미리 정해진 CQI 테이블의 소정의 값을 지시할 수 있다. CQI 테이블의 소정의 값(예를 들면 Index 0)은 단말이 CQI를 측정하였을 때 현재 채널 상태가 좋지 않다거나 소정의 이유로 더 이상 하향 링크 데이터를 전송하지 말라는 것을 지시할 수 있다. 즉, 단말의 PHY 계층 장치는 L1 시그날링으로 기지국에게 하향 링크 데이터를 받을 수 없다는 것을 지시할 수 있다.

만약 버퍼 오버 플로우 문제가 해소되었다고 판단되면 단말은 PHY 계층 장치에게 버퍼 오버 플로우 문제가 해소되었다는 지시자(indication)를 보낼 수 있다. 오버 플로우 문제가 해소되었다는 지시자를 수신한 PHY 계층 장치는 측정한 CQI 값을 기반으로 L1 시그날링을 통해, CQI 테이블에서 하향 링크 데이터 전송을 다시 요청할 수 있음을 나타내는 소정의 값(예를 들면 Index 0이 아닌 CQI 측정 값에 해당하는 Index)을 기지국에게 보고할 수 있다. 이에 따라, 기지국이 하향링크 데이터 전송을 다시 재개할 수 있다.

따라서, 제 1 실시 예에 따르면, 버퍼 오버 플로우 문제가 해소될 때까지 기지국에게 데이터 전송을 중지할 것을 요청할 수 있어, 불필요한 전송 자원 낭비를 막을 수 있다.

본 개시의 제 2 실시 예에서는 버퍼 오버 플로우 현상이 전술한 조건들에 의해서 탐지된 경우, MAC 계층 장치에서 데이터를 폐기할 수 있다. 즉, 버퍼 오버 플로우 현상이 탐지되면 단말은 MAC 계층 장치에 버퍼 오버 플로우 현상이 발생했다는 지시자를 보내어 이를 알릴 수 있다. 버퍼 오버 플로우 현상이 발생했다는 지시자를 수신하면 MAC 계층 장치는 이후 수신되는 모든 데이터들(예를 들면 MAC PDU)을 바로 폐기하기 시작한다. 그리고 MAC 계층 장치는 버퍼 오버 플로우 현상이 발생했다는 지시자를 수신한 이후의 모든 데이터들이 성공적으로 수신하지 못하였다는 NACK을 기지국에게 보낼 수 있다. MAC 계층 장치는 버퍼 오버 플로우가 해소되었다는 지시자를 받기 전까지 전술한 절차를 수행할 수 있다.

만약 버퍼 오버 플로우 문제가 해소되었다고 판단되면 단말은 MAC 계층 장치에게 버퍼 오버 플로우 문제가 해소되었다는 지시자(indication)를 보낼 수 있다. 버퍼 오버 플로우 문제가 해소되었다는 지시자를 수신한 MAC 계층 장치는 수신한 데이터들의 폐기를 중지하고 이후로 수신되는 데이터들에 대해서 정상적으로 데이터를 역다중화하여 상위 계층 장치들로 데이터를 전달할 수 있다.

따라서, 제 2 실시 예에 따르면, 버퍼 오버 플로우 문제가 해소될 때까지 기지국으로부터 수신한 데이터를 MAC 계층 장치에서 폐기하고 성공적인 전달이 수행되지 않았다는 NACK을 기지국에게 보냄으로써, 기지국이 재전송을 지속적으로 수행하도록 하거나 새로운 전송을 수행하도록 한다. 이로 인해, 전송 자원이 낭비될 수 있지만 상위 계층 장치(예를 들면 TCP/IP 계층 장치)에서 비효율적인 재전송을 수행하는 것을 막을 수 있다. 또한 버퍼 오버 플로우 문제가 해소되면 MAC 계층 장치에서 폐기한 데이터들에 대해, 큰 전송 지연을 초래할 수 있는 상위 계층 장치(예를 들면 TCP/IP 계층 장치)의 비효율적인 재전송이 수행되는 것이 아니라 MAC 계층 장치 또는 RLC 계층 장치에서 재전송을 수행하게 되므로 전송 지연을 줄일 수 있다.

도 1j는 본 개시에 따른 제 3 실시 예를 설명하기 위한 AM 모드 RLC 계층 장치의 기본 동작을 설명한 도면이다.

AM(Acknowledged Mode) 모드 RLC 계층 장치는 송신 RLC 계층 장치와 수신 RLC 계층 장치로 구분될 수 있다. 송신 RLC 계층 장치와 수신 RLC 계층 장치는 각각 송신 RLC 윈도우와 수신 RLC 윈도우를 구동하며, 송신 윈도우 변수들과 수신 윈도우 변수들 그리고 여러 종류의 타이머들(예를 들면 t-reassembly 타이머 또는 t-reordering 타이머, 폴링(polling) 타이머 등)을 관리할 수 있다. 그리고 RLC 일련번호를 기준으로 송신 RLC 윈도우와 수신 RLC 윈도우는 업데이트되고 이동할 수 있다.

설명의 편의를 위해서 3비트의 길이를 갖는 RLC 일련번호를 사용한다고 가정하면 RLC 일련번호는 0~7까지 사용될 수 있으며, 송신 RLC 윈도우와 수신 RLC 윈도우는 RLC 일련번호 공간의 반절인 2^(3-1)=4 의 크기를 가질 수 있다. 먼저 송신 RLC 계층 장치는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 순으로 생성된 데이터들에게 RLC 일련번호를 할당하고 데이터를 구성하여 수신단으로 전송을 수행할 수 있다(1j-05). 송신 RLC 계층 장치의 송신 RLC 윈도우는 수신 RLC 계층 장치로부터 RLC 상태 보고(RLC Status PDU)를 수신하고 순서대로 성공적인 전달(ACK)이 확인된 RLC 일련번호만큼만 이동할 수 있다. 즉, RLC 상태 보고에서 성공적인 전달이 확인되지 않으면 송신 RLC 윈도우는 움직일 수 없다. 그리고 송신 RLC 계층 장치는 RLC 상태 보고가 올 때마다 재전송을 수행할 수 있다. 또한 송신 RLC 계층 장치는 송신 RLC 윈도우 내의 데이터들에 대해서만 전송 또는 재전송을 수행할 수 있다.

만약 송신 RLC 계층 장치가 RLC 일련번호 0, 1, 2, 3에 해당하는 데이터들을 전송하고(1j-05), 전송 도중에 RLC 일련번호 2번에 해당하는 데이터가 유실되고, 수신 RLC 계층 장치에서 RLC 일련번호 0, 1, 3에 해당하는 데이터들만을 수신하면(1j-10) RLC 일련번호 2번에 해당하는 데이터가 유실로 의심되기 때문에 데이터를 얼마나 기다릴 것인지 결정하기 위해 타이머를 트리거링할 수 있다. 타이머가 만료되면 수신 RLC 계층 장치는 RLC 일련번호 0, 1, 3에 대한 데이터는 성공적으로 수신하였고(ACK) RLC 일련번호 2번에 해당하는 데이터는 성공적으로 수신하지 못하였다는(NACK) 것을 지시하는 RLC 상태 보고를 구성하여 송신 RLC 계층 장치로 전송할 수 있다(1j-20). RLC 상태 보고를 수신한 송신 RLC 계층 장치는 RLC 일련번호 0, 1가 순서대로 성공적으로 전달되었다는 것을 확인하였기 때문에 수신 RLC 윈도우의 하위 경계(lower edge)를 2까지 이동할 수 있다(1j-25). 그리고, 송신 RLC 계층 장치는 RLC 일련번호 2번에 해당하는 데이터를 재전송하고, RLC 일련번호 4, 5번에 해당하는 데이터를 전송할 수 있다. 만약 RLC 일련번호 4, 5번에 해당하는 데이터는 성공적으로 수신되고, RLC 일련번호 2번에 해당하는 데이터가 다시 유실된다면, 소정의 이유로 RLC 상태 보고가 트리거링되고 구성되어, 수신 RLC 계층 장치는 RLC 일련번호 4, 5번은 성공적으로 수신되었고, RLC 일련번호 2번에 해당하는 데이터가 유실되었다는 것을 송신 RLC 계층 장치에게 지시할 수 있다. RLC 상태 보고를 트리거링하는 소정의 이유에는 RLC 계층 장치에서 재정렬 또는 조립 타이머(t-reordering timer 또는 t-reassembly timer)가 만료한 경우, 또는 일정 개수 이상의 RLC 계층 데이터(RLC PDU 또는 RLC SDU)를 전송한 경우 또는 일정 양 이상의 RLC 계층 데이터(RLC PDU 또는 RLC SDU)를 전송한 경우, RLC 헤더에 폴(poll) 비트가 설정된 데이터를 수신하는 경우 등이 포함될 수 있다.

전술한 바와 같이 송신 RLC 계층 장치는 RLC 상태 보고에 의해서만 송신 RLC 윈도우를 이동시킬 수 있으며, 전송할 수 있는 데이터는 송신 RLC 윈도우 내에 있는 데이터로 한정될 수 있다. 또한, 송신 RLC 계층 장치는 RLC 상태 보고를 수신하고 NACK을 수신한 데이터들에 대해서 재전송을 수행할 수 있다.

본 개시의 제 3 실시 예에서는 버퍼 오버 플로우 현상이 전술한 조건들에 의해서 탐지된 경우, 베어러 별로 AM 모드 RLC 계층 장치에서 데이터 수신율을 제어할 수 있다.

도 1k 및 도 1l은 본 개시의 제 3 실시 예를 보다 구체적으로 설명하는 도면이다.

도 1k를 참조하면, 단말은 버퍼 오버 플로우 현상이 탐지되면 RLC 계층 장치에 버퍼 오버 플로우 현상이 발생했다는 지시자를 보내어 이를 알릴 수 있다(1k-05). 버퍼 오버 플로우 현상이 발생했다는 지시자를 수신하면 수신 RLC 계층 장치(1k-10)는 이후 수신되는 모든 데이터들(예를 들면 RLC PDU)을 바로 폐기하기 시작한다. 그리고 수신 RLC 계층 장치(1k-10)는 수신 윈도우 변수들을 더 이상 업데이트 하지 않으며, 수신 윈도우도 이동시키지 않을 수 있다. 그리고 수신 RLC 계층 장치(1k-10)는 RLC 상태 보고를 생성하지 않을 수 있다. 수신 RLC 계층 장치(1k-10)는 RLC 상태 보고를 트리거링하는 폴링이 송신단 RLC 계층 장치에서 이루어져도 RLC 상태 보고를 생성하여 전송하지 않을 수 있다. 즉, 수신 RLC 계층 장치(1k-10)는 수신한 데이터의 RLC 헤더에 폴(poll) 비트가 설정되어 있더라도 수신한 데이터를 바로 폐기하고 RLC 상태 보고를 트리거링 하지 않을 수 있다(1k-15). 또한 수신 RLC 계층 장치(1k-10)는 재정렬 또는 재조립 타이머를 구동하지 않을 수 있다. 수신 RLC 계층 장치(1k-10)는 타이머가 이미 구동중이라면 타이머를 리셋하고 초기화할 수 있다. 수신 RLC 계층 장치(1k-10)는 만약 타이머가 만료하더라도 RLC 상태 보고를 트리거링하지 않을 수 있다. 전술한 절차는 단말의 수신 RLC 계층 장치(1k-10)가 버퍼 오버 플로우가 해소되었다는 지시자를 받기 전까지 수행될 수 있다.

본 개시의 제 3 실시 예에서 버퍼 오버 플로우 현상이 탐지되었을 때 단말의 수신 RLC 계층 장치(1k-10)는 이후 수신되는 데이터들을 모두 폐기하고, 수신 RLC 윈도우 이동 및 윈도우 변수들의 업데이트를 중지하고, 타이머를 중지 및 초기화하고 구동하지 않고, RLC 상태 보고를 전송하지 않을 수 있다. 수신 RLC 계층 장치(1k-10)에서 RLC 상태 보고를 전송하지 않으면 기지국의 송신 RLC 계층 장치는 송신 RLC 윈도우 내의 데이터들에 대해서만 전송을 수행하고 더 이상의 데이터를 전송할 수 없다. 왜냐하면 송신 RLC 계층 장치는 RLC 상태 보고를 기반으로 송신 RLC 윈도우를 움직이고, 데이터를 계속하여 전송할 수 있기 때문이다. 따라서 계속하여 RLC 상태 보고가 수신되지 않는다면 기지국의 송신 RLC 계층 장치는 주기적으로 또는 폴링 타이머가 만료할 때마다 RLC 상태 보고를 요청하는 폴링을 수행할 뿐 계속적인 데이터 전송을 수행할 수 없다. 따라서 단말 측면에서 보면 복수 개의 베어러 중에서 AM 모드 RLC 계층 장치에 대해서만 데이터 수신율이 현저히 떨어지게 될 수 있다. 또한 기지국 측면에서는 복수 개의 베어러 중에서 상기 AM 모드 RLC 계층 장치만 데이터 전송을 일시적으로 중지하고 RLC 상태 보고가 수신될 때까지 기다리게 된다.

따라서, 일 실시예에 따르면, 버퍼 오버 플로우 현상으로 버려질 데이터에 대해서 불필요한 재전송을 수행할 필요가 없고, 이를 단말의 AM 모드 RLC 계층 장치가 데이터 수신률을 조절할 수 있으므로, 버퍼 오버 플로우 현상이 해소될 때까지 전송 자원의 낭비를 막을 수 있다.

도 1l에서와 같이 버퍼 오버 플로우 현상이 해소되면 단말은 버퍼 오버 플로우 현상이 해소되었다는 지시자(Indication 2)를 단말의 AM 모드 RLC 계층 장치에게 지시할 수 있다(1l-05). 만약 버퍼 오버 플로우 현상이 해소되었다는 지시자를 수신하면 수신 RLC 계층 장치(1l-10)는 이후로 수신되는 데이터들(예를 들면 RLC PDU)들을 더 이상 폐기하지 않고 정상적으로 수신하며 데이터를 처리를 진행할 수 있다. 또하느 수신 RLC 계층 장치(1l-10)는, 현재 수신된 RLC PDU들과 현재 버퍼에 저장된 데이터들(RLC PDU 또는 RLC SDU)을 기준으로 윈도우 변수들을 고려하여 RLC 일련번호들에 대한 성공적인 전달 여부에 대해서 RLC 상태 보고를 구성하고 이를 송신 RLC 계층 장치로 전송할 수 있다(1l-15).

기지국의 송신 RLC 계층 장치는 RLC 상태 보고를 수신하면 성공적으로 수신(ACK)되었다고 지시된 RLC 일련번호들을 기준으로 순서대로 성공적으로 전달된 RLC 일련번호들만큼 윈도우를 이동하고, 새로운 데이터 전송을 시작할 수 있다(1l-15). 그리고 기지국의 송신 RLC 계층 장치는 RLC 상태 보고에서 성공적으로 수신되지 않았다고(NACK) 지시된 RLC 일련번호들에 대해서는 재전송을 수행할 수 있다(1l-15). 따라서 버퍼 오버 플로우 현상이 해소되면 상위 계층 장치(예를 들면 TCP/IP 계층 장치)에서 재전송을 수행하는 것이 아니라, 수신 RLC 계층 장치에서 유실되거나 버퍼 오버 플로우 현상으로 인해 폐기된 데이터들에 대해서 송신 RLC 계층 장치가 재전송을 수행함에 따라 전송 지연을 줄일 수 있다.

즉, 본 개시의 제 3 실시 예에서는 단말의 버퍼 오버 플로우 현상의 탐지 및 해소에 따라서 베어러 별로 AM 모드로 동작하는 단말의 RLC 계층 장치가 수신되는 데이터를 폐기하고 RLC 상태 보고의 전송을 조절함으로써 기지국의 송신 RLC 계층 장치가 전송하는 데이터의 전송률을 베어러 별로 조절할 수 있다.

전술한 본 개시의 제 3 실시 예에서는 버퍼 오버 플로우 문제가 해소될 때까지 단말(수신단)의 수신 RLC 계층 장치가 RLC 상태 보고를 기지국(송신단)의 송신 RLC 계층 장치로 송신하지 않을 수 있다.

한편, 본 개시의 제 3-1 실시 예에서는 버퍼 오버 플로우 문제가 해소되지 않더라도 간헐적으로 또는 전송을 지연시켜서 단말(수신단)의 수신 RLC 계층 장치가 기지국(송신단)의 송신 RLC 계층 장치로 RLC 상태 보고를 송신할 수 있다.

만약 단말(수신단)의 수신 RLC 계층 장치가 지속적으로 RLC 상태 보고(RLC Status PDU)를 보내지 않으면 기지국(송신단)의 송신 RLC 계층 장치는 송신 윈도우 내의 데이터에 대해 모두 전송을 수행하고 나서, 송신한 데이터들 중에 성공적인 전달이 확인되지 않은 데이터에 대해서 폴(poll) 비트를 1로 설정하여 재전송을 수행할 수 있다. 그리고 송신 RLC 계층 장치는 폴 재전송 타이머(t-pollretransmit)를 구동하고, 폴 재전송 타이머가 만료하면 상기 데이터에 대해서 폴 비트를 설정하여 다시 재전송을 수행할 수 있다. 그리고 송신 RLC 계층 장치는 상기 동작을 반복하며, 상기 동작을 반복하다가 최대 재전송 횟수를 초과하면 단말과의 연결을 기지국이 끊어버리고 다시 연결을 하도록 할 수 있다.

따라서 본 개시의 제 3-1 실시 예에서는 전술한 바와 같이 기지국이 단말과의 연결 자체를 끊어버리는 현상을 방지하기 위해서 RLC 상태 보고를 간헐적으로 또는 전송을 지연시켜서 보낼 수 있다.

본 개시의 제 3-1 실시 예에서 단말(수신단)의 수신 RLC 계층 장치가 RLC 상태 보고를 보내는 방법은 다음과 같다.

제 1 방법 : 단말은 버퍼 오버 플로우 현상이 탐지되면 단말의 수신 RLC 계층 장치에게 이를 알리고, 수신 RLC 계층 장치는 이후로 수신되는 데이터들(예를 들면 RLC PDU)을 모두 폐기할 수 있다. 그리고 수신 RLC 계층 장치는 RLC 상태 보고가 폴링에 의해서 트리거링 될 때마다 버려진 데이터들에 대해서 RLC 상태 보고를 기지국(송신단) RLC 계층 장치로 전송할 수 있다. 수신 RLC 계층 장치는 폴링에 의해서 트리거링 되는 경우에만 RLC 상태 보고를 수행함으로써 기지국이 단말과의 연결 자체를 끊어 버리는 현상을 지연시킬 수 있다.

제 2 방법 : 단말은 버퍼 오버 플로우 현상이 탐지되면 단말의 수신 RLC 계층 장치에게 이를 알리고, 수신 RLC 계층 장치는 이후로 수신되는 데이터들(예를 들면 RLC PDU)을 모두 폐기할 수 있다. 하지만 수신 RLC 계층 장치는 데이터를 폐기할 때 RLC 일련번호를 모두 기억해놓을 수 있다. 즉, 기지국(송신단)으로부터 RLC 일련번호 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 번에 해당하는 데이터들을 수신하면 이 번호들을 저장해놓고 저장된 RLC 일련번호의 데이터들은 폐기할 수 있다. 저장된 RLC 일련번호는 기지국(송신단)의 송신 RLC 계층 장치가 송신 윈도우 내에서 전송할 수 있는 데이터들의 범위를 단말이 측정하기 위해 사용될 수 있다. 즉, 송신 RLC계층 장치는 RLC 상태 보고가 단말의 수신 RLC 계층 장치에서 오지 않더라도 송신 윈도우 내에 있는 데이터들은 계속적으로 전송할 수 있다. 그러다가 송신 RLC 계층의 송신 RLC 윈도우 내에 있는 데이터들을 다 전송하고 더 이상 데이터들을 전송할 수 없으면 기존에 전송을 수행했던 데이터들 중에 성공적인 전달이 확인되지 않은 하나의 데이터에 폴비트를 1로 설정하고 폴링을 수행하여 단말의 수신 RLC 계층 장치에게 RLC 상태 보고를 요청할 수 있다. 따라서 단말의 수신 RLC 계층 장치는 수신되는 RLC 일련번호를 체크하다가 이미 수신되었던 RLC 일련번호인데 중복된 RLC 일련번호를 가지는 데이터가 또 다시 수신되고, 중복된 RLC 일련번호를 가지는 RLC 헤더에 폴 비트가 설정되어 있다면 그 때부터 RLC 상태 보고를 트리거링하고 기지국의 송신단 RLC 계층 장치로 RLC 상태 보고를 전송할 수 있다. 즉, 단말의 수신 RLC 계층 장치는 수신되는 RLC 일련번호를 체크하다가 이미 수신되었던 RLC 일련번호인데 중복된 RLC 일련번호를 가지는 데이터가 또 다시 수신되고, 중복된 RLC 일련번호를 가지는 RLC 헤더에 폴 비트가 설정되어 있을 때까지는 RLC 상태 보고를 전송하지 않도록 할 수 있다. 이에 따라, 단말의 수신 RLC 계층 장치는 기지국의 RLC 계층의 데이터 재전송 횟수가 증가하는 것을 지연시킬 수 있다. 즉, 송신단 RLC 계층 장치의 송신 윈도우가 정지(stall)될 때까지 수신 RLC 계층 장치의 RLC 상태 보고가 지연될 수 있다. 그리고 단말의 수신 RLC 계층 장치는 RLC 상태 보고가 폴링에 의해서 트리거링 될 때마다 버려진 데이터들에 대한 RLC 상태 보고를 기지국(송신단) RLC 계층 장치로 전송할 수 있다. 단말의 수신 RLC 계층 장치가 폴링에 의해서 트리거링 될 때만 RLC 상태 보고를 수행함으로써 기지국이 단말과의 연결 자체를 끊어 버리는 현상을 지연시킬 수 있다.

제 3 방법 : 단말은 버퍼 오버 플로우 현상이 탐지되면 단말의 수신 RLC 계층 장치에게 이를 알리고, 수신 RLC 계층 장치는 이후로 수신되는 데이터들(예를 들면 RLC PDU)을 모두 폐기할 수 있다. 하지만 수신 RLC 계층 장치는 데이터를 폐기할 때 RLC 일련번호를 모두 기억해놓을 수 있다. 즉, 기지국 (송신단)으로부터 RLC 일련번호 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 번에 해당하는 데이터들을 수신하면 이 번호들을 저장해놓고 저장된 RLC 일련번호의 데이터들은 폐기할 수 있다. 저장된 RLC 일련번호는 기지국(송신단)의 송신 RLC 계층 장치가 송신 윈도우 내에서 전송할 수 있는 데이터들의 범위를 단말이 측정하기 위해 사용될 수 있다. 즉, 송신 RLC계층 장치는 RLC 상태 보고가 단말의 수신 RLC 계층 장치에서 오지 않더라도 송신 윈도우 내에 있는 데이터들은 계속적으로 전송할 수 있다. 그러다가 송신 RLC 계층의 송신 RLC 윈도우 내에 있는 데이터들을 다 전송하고 더 이상 데이터들을 전송할 수 없으면 기존에 전송을 수행했던 데이터들 중에 성공적인 전달이 확인되지 않은 하나의 데이터에 폴비트를 1로 설정하고 폴링을 수행하여 단말의 수신 RLC 계층 장치에게 RLC 상태 보고를 요청할 수 있다. 따라서, 단말의 수신 RLC 계층 장치는 수신되는 RLC 일련번호를 체크하다가 이미 수신되었던 RLC 일련번호인데 중복된 RLC 일련번호를 가지는 데이터가 또 다시 수신되고, 중복된 RLC 일련번호를 가지는 RLC 헤더에 폴 비트가 설정되어 있다면 그 때부터 RLC 상태 보고를 트리거링하고 기지국의 송신단 RLC 계층 장치로 RLC 상태 보고를 전송할 수 있다. 즉, 단말의 수신 RLC 계층 장치는 수신되는 RLC 일련번호를 체크하다가 이미 수신되었던 RLC 일련번호인데 중복된 RLC 일련번호를 가지는 데이터가 또 다시 수신되고, 상기 중복된 RLC 일련번호를 가지는 RLC 헤더에 폴 비트가 설정되어 있을 때까지는 RLC 상태 보고를 전송하지 않도록 할 수 있다. 이에 따라, 단말의 수신 RLC 계층 장치는 기지국의 RLC 계층의 데이터 재전송 횟수가 증가하는 것을 지연시킬 수 있다. 즉, 송신단 RLC 계층 장치의 송신 윈도우가 정지(stall)될 때까지 수신 RLC 계층 장치의 RLC 상태 보고가 지연될 수 있다. 제 3의 방법에서는 제 2의 방법과는 달리 RLC 일련번호를 체크하다가 1번 중복하여 수신된 데이터에 폴비트가 설정되어 있을 경우, 첫 번째 RLC 상태 보고를 단말의 수신 RLC 계층 장치가 전송할 수 있다. 그리고 두 번째 및 n 번째 RLC 상태 보고는 하기 조건에 따라서 전송할 수 있다. 만약 RLC 일련번호를 체크하다가 1번 중복하여 수신된 데이터에 대해서 또 다시 중복된 데이터가 수신되고, 폴비트가 설정되어 있을 경우, 단말이 전송한 첫 번째 RLC 상태 보고가 유실되었다고 판단하고 단말은 첫 번째 RLC 상태 보고를 재전송할 수 있다. 즉, 연속하여 2번 중복하여 수신된 데이터 또는 3번 또는 n번 중복하여 동일한 데이터가 폴 비트가 설정된 채로 수신되면 단말은 송신한 RLC 상태 보고가 유실되었다고 판단하고 첫 번째 RLC 상태보고를 재전송할 수 있다.

RLC 상태 보고는 단말의 수신 RLC 계층 장치가 버퍼 오버플로우 현상이 탐지되기 전에 성공적으로 수신한 데이터들(ACK)과 그 이후에 폐기한 데이터들(NACK)를 반영하여 구성될 수 있다. 그러면 기지국의 송신 RLC 계층 장치는 수신한 RLC 상태 보고를 기반으로 송신 윈도우 내에 데이터들에 대해서 재전송을 수행할 수 있다.

단말의 수신 RLC 계층 장치는 다시 수신되는 RLC 일련번호를 체크하고 버퍼 오버 플로우가 해소될 때까지 데이터를 버릴 수 있다. RLC 일련번호를 체크할 때 2번 중복하여 수신되는 RLC 일련번호는 기지국이 송신 윈도우 내의 데이터에 대해서 RLC 상태 보고를 기반으로 재전송을 수행하는 것이다. 그런데 3번이상 중복하여 수신되는 RLC 일련번호의 RLC 헤더에 폴 비트가 설정된 경우는 기지국이 송신 윈도우 내의 데이터들에 대해서 모두 재전송을 완료하고 다시 더 이상 데이터를 전송할 수 없어서 재전송한 데이터들 중에 폴 비트를 설정하여 폴링을 수행한 것으로 판단할 수 있다. 따라서 상기처럼 3번 이상 중복하여 수신되는 RLC 일련번호의 RLC 헤더에 폴 비트가 설정된 경우에는, 단말은 두 번째 RLC 상태 보고를 트리거링하고 기지국에게 전송할 수 있다. 만약 RLC 일련번호를 체크하다가 3번 중복하여 수신된 데이터에 대해서 또 다시 중복된 데이터가 수신되고, 폴비트가 설정되어 있을 경우, 단말은 전송한 두 번째 RLC 상태 보고가 유실되었다고 판단하고 두 번째 RLC 상태 보고를 재전송할 수 있다.

즉, 연속하여 중복하여 수신된 데이터 또는 n번 중복하여 동일한 데이터가 폴 비트가 설정된 채로 수신되면 단말은 송신한 RLC 상태 보고가 유실되었다고 판단하고 두 번째 RLC 상태보고를 재전송할 수 있다. RLC 상태 보고는 단말의 수신 RLC 계층 장치가 버퍼 오버플로우 현상이 탐지되기 전에 성공적으로 수신한 데이터들(ACK)과 그 이후에 폐기한 데이터들(NACK)를 반영하여 구성될 수 있다. 그러면 기지국의 송신 RLC 계층 장치는 수신한 RLC 상태 보고를 기반으로 송신 윈도우 내에 데이터들에 대해서 또 다시 재전송을 수행하게 된다. 전술한 방법을 반복하여 수행함으로써 기지국이 단말의 연결을 끊는 현상을 굉장히 오랫동안 지연시킬 수 있다.

전술한 본 개시의 제 3-1 실시 예에서 RLC 상태 보고를 지연시켜서 보내는 제 3의 방법은 하나의 RLC 일련번호에 해당하는 데이터만 연속하여 기지국이 재전송하고 최대 재전송 횟수가 빠르게 증가하여 기지국과 단말의 연결이 끊어지는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 제 3-1 실시예에서 제 3 의 방법은 기지국이 RLC 상태 보고를 기반으로 NACK으로 지시된 모든 데이터들을 다시 재전송하도록 하고, 재전송된 데이터들의 재전송 횟수를 각각 증가시키도록 할 수 있다. 제 3-1 실시예에서 제 3 의 방법은 또 다시 RLC 상태 보고를 보내어, 기지국이 다시 RLC 상태 보고를 기반으로 NACK으로 지시된 모든 데이터들을 다시 재전송하도록 하고, 재전송된 데이터들의 재전송 횟수를 각각 증가시키도록 하는 절차를 반복하도록 할 수 있다. 따라서 각 RLC 데이터(RLC PDU)의 재전송 횟수가 증가하는 시간이 지연될 수 있다. 상기와 같은 절차를 통해 기지국이 데이터를 전송하는 전송 자원의 낭비를 초래하기는 하지만 단말에서 발생한 버퍼 오버 플로우 현상이 해소될 때까지 시간을 벌 수 있으며, 상위 계층(예를 들면 TCP/IP 계층)에서 비효율적인 재전송이 발생하지 않도록 할 수 있다. 또한, 상기와 같은 절차를 통해, 버퍼 오버 플로우 현상이 해소되면 RLC 상태 보고로 RLC 계층 장치에서 폐기한 데이터들에 대해서 NACK으로 지시하여 재전송을 수행하도록 할 수 있으므로, 유실된 데이터가 없도록 할 수 있다.

RLC 일련번호의 길이가 3비트(0~2^3-1)이고, 한번의 시간 단위동안 1개의 데이터를 보낼 수 있으며, 폴링 재전송 타이머 값은 시간 단위의 2배이고, 최대 재전송 횟수는 5번이라고 가정하면 전술한 제 3 방법은 다음과 같이 재전송 횟수를 증가시키고 연결이 끊어지는 시간을 최대한 지연시킬 수 있다. 즉, 전술한 제 3 방법에 따르면 버퍼 오버 플로우 현상이 해소될 때까지 긴 시간을 기다릴 수 있다. 여기에서 송신 윈도우의 크기는 RLC 일련번호의 반절인 4의 크기를 갖는다. 하기 테이블을 참조하면, 단말의 수신 RLC 계층 장치는 다음과 같이 RLC 일련번호를 체크할 수 있다.

일반적인 경우, 즉, 폴링이 자주 발생하고, RLC 상태 보고를 자주 보내는 경우, 다음과 테이블과 같이 하나 또는 적은 개수의 RLC 데이터가 계속하여 재전송되고, 재전송 횟수가 빠르게 증가하므로 연결이 빨리 끊길 수 있다.

또한 본 개시의 제 3 실시 예에서처럼 오버 플로우 현상 발생 후에 RLC 계층 장치에서 이후로 수신되는 데이터들을 폐기하고, 오버 플로우 현상이 해소될 때까지 RLC 상태 보고를 전송하지 않으면 다음 테이블과 같이 기지국이 단말과의 연결을 끊는 현상을 지연시키기 어려울 수 있다. 하지만, 제 3 실시 예의 방법은 구현상 가장 간단한 방법으로 구현 복잡도를 최소화할 수 있다.

상기 예시를 살펴 보면 본 개시의 제 3 실시예에서 RLC 상태 보고 방법 중 제 3의 방법을 적용하였을 때 기지국이 단말과의 연결을 끊는 현상을 굉장히 오랫동안 지연시킬 수 있으며, 지연되는 시간동안 단말의 오버 플로우 현상이 해소되는 것을 기대할 수 있다.

전술한 예에서는 RLC 일련번호의 길이가 3비트인 것으로 가정했지만 16비트 또는 18 비트로 사용될 수 있기 때문에 기지국이 단말과의 연결을 끊는 현상을 훨씬 더 오랫동안 지연시킬 수 있으며, 지연되는 시간동안 단말의 오버 플로우 현상이 해소되는 것을 기대할 수 있다.

전술한 예에서, 기지국의 최대 재전송 횟수 또는 폴링 재전송 타이머 값을 고려하여 구현할 때 기지국이 단말에게 설정해준 RLC 계층 장치의 최대 재전송 횟수 또는 폴링 재전송 타이머 값을 고려하여 구현할 수 있다. 일반적인 경우, 기지국의 RLC 계층 장치와 단말의 RLC 계층 장치는 동일한 조건에 구현될 수 있기 때문이다.

또한, 본 개시의 제 3 실시 예의 제 3의 방법을 응용해서, 단말의 수신 RLC 계층 장치에서 오버 플로우 현상이 탐지되면 수신되는 모든 데이터(RLC PDU)를 모두 폐기하는 것이 아닌 일부는 수신하고 RLC 상태보고로 ACK를 보내는 방법을 적용할 수도 있다. 예를 들면 응용된 실시예에서는 RLC 일련번호를 트래킹하여, 송신 RLC 계층 장치의 송신 윈도우가 스톨(stall)되고 폴링으로 설정되고 재전송이 된 데이터는 폐기하지 않고 수신 처리할 수 있다. 또한, 본 개시의 제 3 실시 예의 RLC 상태 보고 제 3의 방법을 응용하여, 단말의 수신 RLC 계층 장치에서 오버 플로우 현상이 탐지되면 수신되는 모든 데이터(RLC PDU)를 모두 폐기하는 것이 아니라 일부는 수신하고 RLC 상태보고로 ACK를 보내는 방법을 적용할 수도 있다. 예를 들면, RLC 일련번호를 트래킹하여 송신 RLC 계층 장치의 송신 윈도우가 스톨(stall)되고 폴링으로 설정되고 재전송이 된 데이터에 대해서는 폐기하지 않고 수신 처리할 수 있다.

본 개시의 제 3 실시 예에서 버퍼 오버 플로우 현상이 탐지되면, 단말의 RLC 계층 장치는 이후로 수신되는 데이터들을 모두 폐기하기 시작한다. 이하에서는, 버퍼 오버 플로우 현상이 탐지되고, 단말의 RLC 계층 장치에서 이후로 수신되는 데이터들을 폐기할 때 데이터들을 구분하여 폐기하는 제 3-1 실시 예에 대해 설명하도록 한다.

본 개시의 제 3-1 실시 예는 버퍼 오버 플로우 현상이 탐지되었을 때 단말의 수신 RLC 계층 장치가 이후로 수신되는 데이터들을 구분하여 폐기하는 방법에 관한 것이다.

본 개시의 제 3-1 실시 예는 버퍼 오버 플로우 현상이 탐지되면 단말의 수신 RLC 계층 장치가 이후로 수신되는 데이터들을 모두 폐기하는 것이 아니고, 수신되는 데이터들 중에서 RLC data PDU 만 폐기하도록 하고, RLC Control PDU는 폐기하지 않고 수신하여 읽어들일 수 있다.

RLC Control PDU는 단말의 RLC 계층 장치에서만 정보를 읽어 들이고, 폐기하는 데이터이기 때문에 버퍼 오버 플로우에 큰 영향을 끼치는 데이터가 아니다. RLC Control PDU의 일 예인, 기지국으로부터 수신한 RLC 상태 보고(RLC Status PDU)는, 단말이 상향 링크로 전송한 데이터들에 대해 성공적인 전달 여부를 RLC 일련번호를 기준으로 알려주기 때문에 단말이 상향 링크로 정상적인 데이터 전송 및 재전송을 수행할 수 있도록 폐기하지 말고 처리할 필요가 있다. 즉, 하향 링크 데이터로 인한 단말의 버퍼 오버 플로우 발생으로 인해, 수신되는 RLC Control PDU의 한 종류인 RLC 상태 보고(RLC Status PDU)를 폐기할 경우, 단말이 상향 링크 데이터 전송에 대한 성공적인 전달 유무를 알 수 없기 때문에 악영향을 받을 수 있다.

따라서 버퍼 오버 플로우 현상이 발생하더라도 단말의 수신 RLC 계층 장치는 이후로 수신되는 데이터(RLC PDU)들에 대해서 헤더를 검사하고 RLC Control PDU인 경우(예를 들어 RLC 상태 보고인 경우) RLC control PDU를 폐기하지 말고 읽어 들여서 정보를 확인하고 획득하여 상향 링크 데이터 전송을 정상적으로 수행할 수 있도록 한다. 그리고, 단말의 수신 RLC 계층 장치는 수신되는 데이터(RLC PDU)들에 대해서 헤더를 검사한 결과 RLC data PDU인 경우, 이를 바로 폐기할 수 있다.

즉, 본 개시의 제 3-1 실시 예에서, 버퍼 오버 플로우가 발생하는 경우, 단말의 수신 RLC 계층 장치는 이후로 수신되는 데이터들에 대해 헤더를 검사하여 RLC data PDU는 폐기하는 반면에, RLC control PDU는 폐기하지 않고, RLC control PDU를 읽어 들이고 필요한 정보를 저장할 수 있다.

본 개시의 제 3-2 실시 예는, 버퍼 오버 플로우 현상이 탐지되었을 때 단말의 수신 RLC 계층 장치가 이후로 수신되는 데이터들을 구분하여 폐기하는 또 다른 방법에 관한 것이다.

본 개시의 제 3-2 실시 예는, 버퍼 오버 플로우 현상이 탐지되면 단말의 수신 RLC 계층 장치는, 수신되는 데이터들 중에서 RLC Control PDU는 폐기하지 않고 수신하여 읽어 들이고, RLC data PDU들 중에서 PDCP 헤더를 검사하여 PDCP control PDU도 폐기하지 않고 수신하여 읽어 들이고, RLC data PDU들 중에서 PDCP 헤더를 검사하여 PDCP data PDU들만을 폐기할 수 있다.

RLC Control PDU는 RLC 계층 장치에서만 정보를 읽어 들이고, 폐기하는 데이터이기 때문에 버퍼 오버 플로우에 큰 영향을 끼치는 데이터가 아니다. 또한 PDCP Control PDU는 PDCP 계층 장치에서만 정보를 읽어 들이고, 폐기하는 데이터이기 때문에 버퍼 오버 플로우에 큰 영향을 끼치는 데이터가 아니다.

RLC Control PDU의 일 예로서 기지국으로부터 수신한 RLC 상태 보고(RLC Status PDU)는 단말이 상향 링크로 전송한 데이터들에 대해 성공적인 전달 여부를 RLC 일련번호를 기준으로 알려주기 때문에 단말이 상향 링크로 정상적인 데이터 전송 및 재전송을 수행할 수 있도록 폐기하지 말고 처리할 필요가 있다. 즉, 하향 링크 데이터로 인한 단말의 버퍼 오버 플로우로 인해, 수신되는 RLC Control PDU의 한 종류인 RLC 상태 보고(RLC StatusPDU)를 폐기할 경우, 단말이 상향 링크 데이터 전송에 대한 성공적인 전달 유무를 알 수 없기 때문에 악영향을 받을 수 있다.

따라서 버퍼 오버 플로우 현상이 발생하더라도 단말의 수신 RLC 계층 장치는 이후로 수신되는 데이터(RLC PDU)들에 대해서 헤더를 검사하고 RLC Control PDU인 경우(예를 들어 RLC 상태 보고인 경우), RLC control PDU를 폐기하지 말고 읽어 들여서 정보를 확인하고 획득함으로써 상향 링크 데이터 전송을 정상적으로 수행할 수 있다.

또한, 단말의 수신 RLC 계층 장치 혹은 수신 PDCP 계층 장치는 수신되는 RLC data PDU(혹은 RLC SDU 혹은 PDCP PDU)의 PDCP 헤더를 검사할 수 있다. 검사 결과, PDCP control PDU인 경우, 예를 들어 Interspersed ROHC feedback 인 경우, 이 정보는 단말의 상향 링크 데이터의 헤더 압축에 필요한 정보이므로 폐기되지 않아야 상향 링크 데이터의 헤더 압축에 악영향을 받지 않을 수 있다. 따라서 PDCP control PDU는 폐기되지 말아야 한다. 또한, PDCP control PDU가 PDCP status report 인 경우에도 단말의 상향 링크 데이터에 대한 성공적인 전달 여부를 나타내는 정보이기 때문에 상향 링크 데이터의 버퍼 관리 및 효율적인 전송을 위해서 유용한 정보이기 때문에 폐기되지 않는 게 좋다.

그리고 단말의 수신 RLC 계층 장치 혹은 수신 PDCP 계층 장치는 만약 수신되는 데이터(RLC PDU)들에 대해서 헤더를 검사한 결과 RLC data PDU(혹은 RLC SDU 혹은 PDCP PDU)의 PDCP 헤더를 검사했을 때 PDCP data PDU인 경우는 상위 계층으로 전달해야 하는 데이터로 간주할 수 있으므로 바로 폐기할 수 있다.

즉, 본 개시의 제 3-2 실시 예에서, 버퍼 오버 플로우가 발생하는 경우, 단말의 수신 RLC 계층 장치는 이후로 수신되는 데이터들에 대해 RLC 헤더를 검사하여 RLC control PDU는 폐기하지 않고 정보를 읽어 들이고 필요한 정보를 저장하고, RLC data PDU 중에서 PDCP 헤더를 검사하여 PDCP control PDU는 폐기하지 않고 정보를 읽어 들이고 필요한 정보를 저장하는 반면에, RLC data PDU 중에서 PDCP data PDU는 폐기할 수 있다.

도 1m은 하기 본 개시에서 제안하는 제 4 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.

본 개시의 제 4 실시 예에서는 버퍼 오버 플로우 현상이 상기에서 설명한 조건들에 의해서 탐지된 경우, 베어러 별로 UM 모드 RLC 계층 장치의 데이터에 대해서 데이터를 폐기(drop 또는 discard)할 수 있다.

도 1m에서 단말은 버퍼 오버 플로우 현상이 탐지되면(1m-05) UM 모드 RLC 계층 장치에 버퍼 오버 플로우 현상이 발생했다는 지시자를 보내어 버퍼 오버 플로우 현상이 발생한 것을 알릴 수 있다(1m-10). UM 모드 RLC 계층 장치는 버퍼 오버 플로우 현상이 발생했다는 지시자를 수신하면 UM 모드 수신 RLC 계층 장치(1m-15)에서 수신되었던 데이터들에 대해서 데이터 폐기를 진행할 수 있다. 즉, 본 개시의 제 4 실시 예에서 폐기하는 데이터는 새로 수신되는 데이터들이 아닌 이미 수신되었던 데이터들에 해당한다. RLC UM 모드에서는 제 3실시 예에서 설명한 RLC AM 모드와 다르게 RLC 상태 보고라는 것이 지원되지 않으며, 재전송도 지원되지 않는다. RLC UM 모드에서 수신되는 서비스들은 유실이 발생하더라도 전송 지연에 민감한 서비스에 적용된다. 따라서 단말의 수신 UM 모드 RLC 계층 장치는 버퍼 오버 플로우 현상이 발생했다는 지시자를 받으면 단말의 수신 UM 모드 RLC 계층 장치에서 이미 수신한 데이터들 중에 가장 오래되었던 데이터들부터 버퍼에서 폐기를 시작하고 새로 수신한 데이터들은 상위 계층 장치로의 전달을 위해서 버퍼에 저장할 수 있다(1m-20, 1m-25, 1m-30). 데이터 폐기 절차의 주체는 RLC 계층 장치가 아닐 수 있으며, 상위 계층(application layer entity) 장치일 수 있도 있고, 단말 자체일 수 있다. 즉, 본 개시의 제 4실시 예에서는 버퍼 오버 플로우 현상이 탐지되면 베어러 별로 RLC UM 모드로 동작하는 단말의 RLC 계층 장치에 대해서 FIFO(First In First Out)방식으로 오래된 데이터들부터 버퍼에서 폐기하는 것을 특징으로 한다. 전송 지연에 민감한 서비스에서 오래된 데이터는 이미 유효하지 않을 가능성이 높기 때문에 오래된 데이터 처리로 인한 병목 현상(bottleneck)을 최소화하고 최근에 수신한 데이터들을 처리하여 상위 계층으로 전달하는 절차를 수행할 수 있다. 전술한 절차는 단말의 수신 RLC 계층 장치가 버퍼 오버 플로우가 해소되었다는 지시자를 받기 전까지 수행될 수 있다.

전술한 예에서 폐기되는 오래된 데이터의 기준을 결정하기 위해 각 데이터 별로 유효 타이머가 구동될 수도 있으며, RLC 일련번호 기준으로 오래된 순서가 기록될 수 있다. 또한, 단말의 수신 RLC 계층 장치는 버퍼 오버 플로우 현상 탐지 시 새로 수신되는 데이터의 양만큼 버퍼에 오래된 데이터를 폐기할 수 있으며, 미리 정해진 데이터의 양 또는 크기 만큼씩의 데이터를, 일정 주기마다 또는 버퍼 오버 플로우 현상이 해소될 때까지 폐기할 수 있다.

전술한 예에서 버퍼 오버 플로우가 해소되었다는 지시자를 수신하면 UM 모드의 수신 RLC 계층 장치는 데이터 폐기 절차를 중단할 수 있다.

따라서 본 개시의 제 4 실시 예를 기반으로 선택적으로 UM 모드 RLC 계층 장치에서 수신된 오래된 데이터들부터 폐기함으로써, UM 모드 RLC 계층 장치로 서비스 받는 데이터의 전송 지연을 줄일 수 있으며, 버퍼 오버 플로운 현상을 완화시킬 수 있다.

본 개시의 제 5 실시 예에서는 버퍼 오버 플로우 현상이 전술한 조건들에 의해서 탐지된 경우, PDCP 계층 장치에서 PDCP 재정렬 타이머(t-reordering timer)를 바로 만료시키고 윈도우를 이동시키며 데이터들을 상위 계층으로 전달하여 데이터 처리를 진행할 수 있다.

도 1i에서 설명한 바와 같이 PDCP 재정렬 타이머를 구동하는 동안 수신되는 데이터들을 상위 계층으로 전달하지 못하고 저장해야 하는 동작 때문에 버퍼 오버 플로우 현상이 발생할 수 있다. 따라서 단말에서 버퍼 오버 플로우 현상이 탐지 또는 예상되면 PDCP 계층 장치에서 PDCP 재정렬 타이머를 바로 만료시키고, 저장된 데이터들을 오름 차순으로 상위 계층 장치로 전달하여 데이터 처리를 진행할 수 있도록 한다. 또 다른 방법으로 PDCP 재정렬 타이머 값이 0으로 설정된 것처럼 동작할 수 있다. 또한, PDCP 계층 장치는 데이터를 수신하자마자 바로 상위 계층으로 전달할 수도 있다. 전술한 절차는 단말의 수신 PDCP 계층 장치가 버퍼 오버 플로우가 해소되었다는 지시자를 받기 전까지 수행할 수 있다. 버퍼 오버 플로우가 해소되었다는 지시자가 수신되면 수신 PDCP 계층 장치는 전술한 절차를 중단하고 정상적으로 PDCP 재정렬 타이머를 다시 구동할 수 있다.

도 1n은 일 실시예에 따라 오버 플로우 현상을 처리하는 단말 동작을 나타낸 도면이다.

본 개시에서 단말(1n-01)은 버퍼 오버 플로우 현상이 전술한 조건들을 기반으로 탐지된 경우(1n-05), PHY 계층 장치 또는 MAC 계층 장치 또는 RLC 계층 장치 또는 PDCP 계층 장치에 버퍼 오버 플로우 현상이 발생했다는 지시자를 보내어 이를 알릴 수 있다(1n-10). 단말(1n-01)이 버퍼 오버 플로우 현상이 발생했다는 지시자를 수신하면 제 1 실시 예, 제 2 실시 예, 제 3 실시 예, 제 4 실시 예, 제 5 실시 예에 따라 단말의 PHY 계층 장치 또는 MAC 계층 장치 또는 RLC 계층 장치 또는 PDCP 계층 장치는 상기 본 발명에서 제안된 버퍼 오버 플로우 해결 절차를 수행할 수 있으며, 버퍼 오버 플로우 해결 절차를 버퍼 오버 플로우가 해소되었다는 지시자를 받기 전까지 수행할 수 있다(1n-15). 만약 버퍼 오버 플로우 문제가 해소되었다고 판단되면 단말은 PHY 계층 장치 또는 MAC 계층 장치 또는 RLC 계층 장치 또는 PDCP 계층 장치에 버퍼 오버 플로우 문제가 해소되었다는 지시자(indication)를 보낼 수 있다.(1n-20) 버퍼 오버 플로우 문제가 해소되었다는 지시자를 수신한 단말의 PHY 계층 장치 또는 MAC 계층 장치 또는 RLC 계층 장치 또는 PDCP 계층 장치는 버퍼 오버 플로우 현상이 탐지되기 전의 원래 절차를 수행할 수 있다(1n-25).

도 1o는 일 실시예에 따른 단말의 블록도이다.

도 1o를 참고하면, 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(1o-10), 기저대역(baseband)처리부(1o-20), 저장부(1o-30) 및 제어부(1o-40)를 포함할 수 있다.

RF처리부(1o-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 즉, RF처리부(1o-10)는 기저대역처리부(1o-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환할 수 있다. 예를 들어, RF처리부(1o-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 도 1o에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, RF처리부(1o-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, RF처리부(1o-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, RF처리부(1o-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 RF 처리부(1o-10)는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다. RF처리부(1o-10)는 제어부의 제어에 따라 다수의 안테나 또는 안테나 요소들을 적절하게 설정하여 수신 빔 스위핑을 수행하거나, 수신 빔이 송신 빔과 공조되도록 수신 빔의 방향과 빔 너비를 조정할 수 있다.

기저대역처리부(1o-20)는 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1o-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(1o-20)는 RF처리부(1o-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1o-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(1o-20)는 RF처리부(1o-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다.

기저대역처리부(1o-20) 및 RF처리부(1o-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 기저대역처리부(1o-20) 및 RF처리부(1o-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 기저대역처리부(1o-20) 및 RF처리부(1o-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 기저대역처리부(1o-20) 및 RF처리부(1o-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 무선 접속 기술들은 LTE 망, NR 망 등을 포함할 수 있다. 또한, 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.

저장부(1o-30)는 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(1o-30)는 제어부(1o-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공할 수 있다.

제어부(1o-40)는 단말의 전반적인 동작들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1o-40)는 기저대역처리부(1o-20) 및 RF처리부(1o-10)을 통해 신호를 송수신할 수 있다. 또한, 제어부(1o-40)는 저장부(1o-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 제어부(1o-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1o-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.

도 1p는 일 실시예에 따른 기지국의 블록도이다.

도 1p에 도시된 바와 같이, 기지국은 RF처리부(1p-10), 기저대역처리부(1p-20), 백홀통신부(1p-30), 저장부(1p-40), 제어부(1p-50)를 포함할 수 있다.

RF처리부(1p-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 즉, RF처리부(1p-10)는 기저대역처리부(1p-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환할 수 있다. 예를 들어, RF처리부(1p-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 도 1p에서는, 하나의 안테나만이 도시되었으나, RF처리부(1p-10)는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, RF처리부(1p-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, RF처리부(1p-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, RF처리부(1p-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. RF 처리부(1p-10)는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.

기저대역처리부(1p-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1p-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(1p-20)는 RF처리부(1p-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1p-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(1p-20)는 RF처리부(1p-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 기저대역처리부(1p-20) 및 RF처리부(1p-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이에 따라, 기저대역처리부(1p-20) 및 RF처리부(1p-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.

통신부(1p-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다.

저장부(1p-40)는 전술한 기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장할 수 있다. 특히, 저장부(1p-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(1p-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 저장부(1p-40)는 제어부(1p-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공할 수 있다.

제어부(1p-50)는 주기지국의 전반적인 동작들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1p-50)는 기저대역처리부(1p-20) 및 RF처리부(1p-10)를 통해 또는 통신부(1p-30)를 통해 신호를 송수신할 수 있다. 또한, 제어부(1p-50)는 저장부(1p-40)에 데이터를 기록하고, 읽을 수 있다. 이를 위해, 제어부(1p-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.

청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.

소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.

이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.

또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.

상술한 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 개시된 기술적 사상이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.

한편 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 개시된 기술적 사상의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 개시된 기술적 사상의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

이동통신시스템에서 단말이 데이터 수신율을 제어하는 방법에 있어서,
상기 단말의 버퍼에 남아있는 용량 및 상기 버퍼에 저장된 데이터의 용량 중 적어도 하나를 이용하여, 기 설정된 조건에 따라 오버플로우의 발생 여부에 관한 정보를 결정하는 단계;
상기 결정에 기초하여, 상기 버퍼에 오버플로우가 발생하거나 발생할 것으로 예측되는 경우, 상기 단말에 포함된 하위 계층 장치로부터 기지국에 데이터 전송 중지 요청 또는 데이터 재전송 요청을 전송하는 단계; 및
상기 기 설정된 조건에 따라 상기 오버플로우가 해소된 것으로 판단되는 경우, 상기 기지국에 데이터를 요청하는 단계를 포함하는, 방법.