KR20230090633A - 차세대 이동 통신 시스템에서 데이터 압축 해제 에러를 방지하는 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 발명은 차세대 이동 통신 시스템에서 데이터 압축 해제 에러를 방지하는 방법 및 장치를 개시한다.
Description
본 발명은 차세대 이동 통신 시스템에서 데이터 압축 해제 에러를 방지하는 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 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 Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 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 혹은 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.
차세대 이동 통신 시스템에서 하향 링크는 높은 주파수 대역의 사용과 넓은 대역폭의 사용으로 더 많은 전송 자원을 확보할 수 있다. 또한 기지국에서는 물리적으로 더 많은 안테나를 설치하여 사용할 수 있기 때문에 빔 포밍 이득과 높은 신호 세기를 얻을 수 있어서 동일한 주파수/시간 자원에 더 많은 데이터를 실어서 하향 링크로 데이터를 단말에게 전송할 수 있다. 하지만 상향 링크의 경우, 물리적으로 단말은 작은 크기를 가지고 있으며, 상향 링크 주파수는 높은 주파수 대역과 넓은 대역폭의 사용이 어려우므로 상향 링크 전송 자원이 하향 링크 전송 자원에 비해 병목 현상이 발생할 수 있다. 또한 단말의 최대 송신 파워는 기지국보다 훨씬 작기 때문에 상향 링크 데이터 전송 시에 커버리지가 작아진다는 문제 또한 가지고 있다. 따라서 상향 링크 데이터를 압축하여 전송 자원을 효율적으로 사용할 필요가 있다.
상향 링크 데이터를 압축하는 방법 또는 사용자 데이터 압축 방법(예를 들면 Uplink Data Compression, 이하 UDC)은 이전의 데이터를 기반으로 연쇄적으로 데이터 압축을 수행하는 방식이다. 따라서 일련의 압축된 데이터들 중 중간에 하나의 데이터가 유실 또는 폐기되거나, 압축 해제가 실패하게 되면 상기 유실 또는 폐기되거나, 압축 해제가 실패한 데이터 이후의 데이터에 대해서는 모두 데이터 압축 해제에 실패하게 된다.
송신단 PDCP 계층 장치는 상위 계층 장치로부터 데이터를 수신할 때마다 각 데이터 별로 PDCP 폐기 타이머를 구동하고, 상향 링크 데이터 압축 절차 또는 사용자 데이터 압축 방법 (Uplink data compression, 이하 UDC) 또는 UDC 압축 절차 또는 UDC 압축 방법이 설정되었다면 송신 UDC 버퍼의 컨텍스트를 기반으로 상향 링크 압축 절차를 수행할 데이터에 대해 상향 링크 압축 절차를 적용하고, 상기 송신 UDC 버퍼 컨텍스트를 기반으로 체크섬 필드를 계산하여 체크섬 필드값을 얻어 내고, UDC 적용 여부를 지시하는 지시자를 설정하고 UDC 헤더에 구성하고, 상기에서 압축 절차를 적용한 데이터의 압축 적용 전 원본 데이터를 기반으로 송신 UDC 버퍼를 업데이트할 수 있다. 그리고 상기 상향 링크 데이터 압축이 수행된 데이터에 암호화를 수행하고, PDCP 일련번호를 할당하고 PDCP 헤더를 구성하여 PDCP PDU를 생성하고 전송할 수 있다. 수신단 PDCP 계층 장치에서는 수신하는 데이터들을 PDCP 일련번호 기준 또는 COUNT 값 기준으로 재정렬을 수행하고, 또는 RLC 계층 장치에서 RLC 일련번호를 기준으로 수신하는 데이터들에 대해 순서를 정렬하여 상기 수신단 PDCP 계층 장치에 전달해주면, 상기 수신단 PDCP 계층 장치는 데이터(예를 들면 PDCP PDU 또는 PDCP SDU) 별로 사용자 데이터 압축 절차(Uplink data compression, 이하 UDC)가 적용 되었는지 여부를 UDC 헤더의 지시자로 확인하고, UDC 헤더의 체크섬 필드 값을 기반으로 송신 UDC 버퍼와 현재 수신 UDC 버퍼의 컨텍스트가 동기가 맞는지 또는 동일한 컨텍스트를 가지는지를 확인할 수 있다. 만약 체크섬 필드 값을 계산했을 때 송신 UDC 버퍼와 현재 수신 UDC 버퍼의 컨텍스트가 동기가 맞지 않거나 또는 컨텍스트가 다르다는 것이 확인되면 체크섬 실패 또는 압축 해제 에러가 발생하게 되고, 송신단으로 PDCP 제어 데이터를 전송하여 체크섬 실패 또는 압축 해제 에러가 발생하였다는 것을 지시할 수 있다. 송신단 PDCP 계층 장치는 상기 PDCP 제어 데이터(체크섬 실패에 대한 피드백)를 수신하면 송신단 UDC 버퍼를 초기화하고, 새로운 데이터들 또는 전송되지 않았지만 이미 UDC 압축이 적용된 데이터들에 대해서 새로 UDC 압축을 적용할 수 있다. 하지만 상기에서 PDCP 제어 데이터를 수신하기 전에 송신단 PDCP 계층 장치에서 미리 데이터 처리를 수행하고 생성해놓은 데이터들 또는 이미 하위 계층 장치로 전달된 데이터들은, 수신단 PDCP 계층 장치에서 수신되면 체크섬 실패를 다시 발생시키거나 또는 에러를 발생시킬 것이며, 또는 송신 UDC 버퍼가 초기화되었다는 지시자를 포함하지 않은 데이터들은 폐기될 것이다. 따라서 상기에서 불필요한 데이터 전송으로 인해 전송 자원이 낭비될 수 있다.
따라서 본 발명에서는 상기 사용자 데이터 압축 또는 압축 해제 절차에서 발생할 수 있는 체크섬 실패에 대해서 불필요한 데이터 전송을 방지하는, 효율적인 송신단 PDCP 계층 장치 동작 또는 수신단 PDCP 계층 장치 동작을 제안하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 무선 통신 시스템에서 송신 PDCP 계층 장치(단말 또는 기지국)이 상향 링크 또는 하향 링크로 데이터를 전송할 때에 데이터를 압축하고 송신하고, 수신 PDCP 계층 장치(기지국 또는 단말)에서 이를 수신하여 압축 해제하는 절차를 제안하고, 구체적인 헤더 포맷, 압축 해제 실패 시 해결 방법, 송신 PDCP 계층 장치에서 PDCP 폐기 타이머에 의해 폐기되는 경우 이를 해결하는 방법 등 송신단에서 데이터를 압축하고 전송하고 수신단에서 이를 압축 해제하는 데이터 송수신 절차에 대한 지원 방법을 제안한다. 또한 상기 방법은 기지국이 단말에게 하향 링크 데이터를 전송할 때에 데이터를 압축해서 전송하고 단말이 압축된 하향 링크 데이터를 수신하여 압축 해제하는 절차에도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에서는 송신단에서 데이터를 압축하여 전송함으로써, 더 많은 데이터를 전송할 수 있도록 함과 동시에 커버리지를 향상시키는 효과를 가져오도록 한다.
또한, 본 발명에서는 상기 사용자 데이터 압축 또는 압축 해제 절차(Uplink Data Compression, 이하 UDC)에서 발생할 수 있는 체크섬 실패에 대해서 불필요한 데이터 전송을 방지하는 효율적인 송신단 PDCP 계층 장치 동작 또는 수신단 PDCP 계층 장치 동작을 제안하여, 불필요한 전송 자원 낭비와 불필요한 데이터 프로세싱을 줄일 수 있도록 한다. 또한 본 발명에서는 사용자 데이터 압축 방법을 기지국이 단말에게 설정하는 방법들을 제안할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .
도 5는 본 발명에서 제안하는 단말이 네트워크와 연결을 설정할 때 기지국이 상향 링크 데이터 압축을 수행할 지 여부를 설정하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에서 제안하는 상향 링크 데이터 압축(Uplink Data Compression)을 수행하는 절차와 데이터 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에서 적용될 수 있는 상향 링크 데이터 압축 방법의 한 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에서 설명한 상향 링크 데이터 압축 방법의 압축 해제 실패가 발생하는 문제를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 체크섬 실패 처리 방법에서 적용될 수 있는 PDCP control PDU 포맷을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 일 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하고 SDAP 제어 데이터를 처리하는 일 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명에서 SDAP 헤더 또는 계층 장치가 설정되었을 때 제안하는 이더넷 (EthHC, Ethernet Header Compression) 헤더 압축 방법을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명에서 단말의 동작을 나타낸 도면이다.
도 14는 핸드오버 절차에서 발생하는 UDC 압축 해제 실패 문제를 설명하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .
도 5는 본 발명에서 제안하는 단말이 네트워크와 연결을 설정할 때 기지국이 상향 링크 데이터 압축을 수행할 지 여부를 설정하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에서 제안하는 상향 링크 데이터 압축(Uplink Data Compression)을 수행하는 절차와 데이터 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에서 적용될 수 있는 상향 링크 데이터 압축 방법의 한 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에서 설명한 상향 링크 데이터 압축 방법의 압축 해제 실패가 발생하는 문제를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 체크섬 실패 처리 방법에서 적용될 수 있는 PDCP control PDU 포맷을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 일 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하고 SDAP 제어 데이터를 처리하는 일 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명에서 SDAP 헤더 또는 계층 장치가 설정되었을 때 제안하는 이더넷 (EthHC, Ethernet Header Compression) 헤더 압축 방법을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명에서 단말의 동작을 나타낸 도면이다.
도 14는 핸드오버 절차에서 발생하는 UDC 압축 해제 실패 문제를 설명하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한 도면이다.
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 1gPP LTE(1rd 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 1은 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1을 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 구성된다. 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 접속한다.
도 1에서 ENB(1a-05 ~ 1a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(1a-35)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. 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 담당한다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 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 사용한다. 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) 방식을 적용한다. S-GW(1a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(1a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 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 이루어진다. 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 support for RLC AM): PDCP PDU routing for transmission and PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection 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 수행한다. 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(Duplicate detection (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 수행한다. 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 한다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템(이하 NR 혹은 5G)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 혹은 NR 기지국)(1c-10) 과 NR CN (1c-05, New Radio Core Network)로 구성된다. 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 접속한다.
도 3에서 NR gNB(1c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. 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, 이를 NR NB(1c-10)가 담당한다. 하나의 NR gNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 현재 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 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) 방식을 적용한다. NR CN (1c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME (1c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB (1c-30)와 연결된다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .
도 4를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR PDCP(1d-05, 1d-40), NR RLC(1d-10, 1d-35), NR MAC(1d-15, 1d-30)으로 이루어진다. NR PDCP (1d-05, 1d-40)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 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)
- 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.)
상기에서 NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 말하며, 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 순서를 고려하지 않고, 바로 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC(1d-10, 1d-35)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 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(Duplicate detection)
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection)
- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard)
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
상기에서 NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 혹은 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한 상기에서 RLC PDU들을 수신하는 순서대로 (일련번호, Sequence number의 순서와 상관없이, 도착하는 순으로) 처리하여 PDCP 장치로 순서와 상관없이(Out-of sequence delivery) 전달할 수도 있으며, segment 인 경우에는 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 segment들을 수신하여 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, 처리하여 PDCP 장치로 전달할 수 있다. 상기 NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고 상기 기능을 NR MAC 계층에서 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수 있다.
상기에서 NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 혹은 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 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)
- 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)
NR PHY 계층(1d-20, 1d-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.
본 발명에서는 무선 통신 시스템에서 단말이 상향 링크로 데이터를 전송할 때에 데이터를 압축하고 기지국에서 이를 압축 해제하는 절차를 제안하고, 구체적인 헤더 포맷, 압축 해제 실패 시 해결 방법 등 송신단에서는 데이터를 압축하고 전송하고, 수신단에서는 이를 압축해제하는 데이터 송수신 절차에 대한 지원 방법을 제안한다. 또한 본 발명에서 제안하는 방법은 기지국이 단말에게 하향 링크 데이터를 전송할 때에 데이터를 압축해서 전송하고 단말이 압축된 하향 링크 데이터를 수신하여 압축 해제하는 절차에도 적용될 수 있다. 상기와 같이 본 발명에서는 송신단에서 데이터를 압축하여 전송함으로써, 더 많은 데이터를 전송할 수 있도록 함과 동시에 커버리지를 향상시키는 효과를 가져오도록 한다.
사용자 데이터 압축 방법(Uplink data compression, 이하 UDC 압축 방법) 또는 상향 링크 데이터를 압축하는 방법은 이전의 데이터를 기반으로 연쇄적으로 데이터 압축을 수행하는 방식이다. 따라서 일련의 압축된 데이터들 중에 중간에 하나의 데이터가 유실 또는 폐기되거나, 압축 해제가 실패하게 되면 상기 유실 또는 폐기되거나, 압축 해제가 실패한 데이터 이후의 데이터에 대해서는 모두 데이터 압축 해제에 실패하게 된다.
상기 사용자 데이터 압축 방법의 절차는 송신단 PDCP 계층 장치에서 수행된다. 구체적으로 송신단 PDCP 계층 장치는 상위 계층 장치로부터 데이터를 수신할 때마다 각 데이터 별로 PDCP 폐기 타이머를 구동하고, 상향 링크 압축 절차가 설정되었다면 송신 UDC 버퍼의 컨텍스트를 기반으로 상향 링크 압축 절차를 수행할 데이터에 대해 상향 링크 압축 절차를 적용하고, 상기 송신 UDC 버퍼 컨텍스트를 기반으로 체크섬 필드를 계산하여 체크섬 필드값을 얻어 내고 UDC 적용 여부를 지시하는 지시자를 설정하고 UDC 헤더에 구성하고, 상기에서 압축 절차를 적용한 데이터의 압축 적용 전 원본 데이터를 기반으로 송신 UDC 버퍼를 업데이트할 수 있다. 그리고 상기 상향 링크 데이터 압축이 수행된 데이터에 암호화를 수행하고, PDCP 일련번호를 할당하고 PDCP 헤더를 구성하여 PDCP PDU를 생성하고 전송할 수 있다. 수신단 PDCP 계층 장치에서는 수신하는 데이터들을 PDCP 일련번호 기준 또는 COUNT 값 기준으로 재정렬을 수행하고, 또는 RLC 계층 장치에서 RLC 일련번호를 기준으로 수신하는 데이터들에 대해 순서를 정렬하여 상기 수신단 PDCP 계층 장치에 전달해주면, 상기 수신단 PDCP 계층 장치는 데이터(예를 들면 PDCP PDU 또는 PDCP SDU) 별로 사용자 데이터 압축 절차(UDC, Uplink data compression)가 적용 되었는지 여부를 UDC 헤더의 지시자로 확인하고, UDC 헤더의 체크섬 필드 값을 기반으로 송신 UDC 버퍼와 현재 수신 UDC 버퍼의 컨텍스트가 동기가 맞는지 또는 동일한 컨텍스트를 가지는지를 확인할 수 있다. 만약 체크섬 필드 값을 계산했을 때 송신 UDC 버퍼와 현재 수신 UDC 버퍼의 컨텍스트가 동기가 맞지 않거나 또는 컨텍스트가 다르다는 것이 확인되면 체크섬 실패 또는 압축 해제 에러가 발생하게 되고, 송신단으로 PDCP 제어 데이터를 전송하여 체크섬 실패 또는 압축 해제 에러가 발생하였다는 것을 지시할 수 있다. 송신단 PDCP 계층 장치는 상기 PDCP 제어 데이터(체크섬 실패에 대한 피드백)를 수신하면 송신단 UDC 버퍼를 초기화하고 새로운 데이터들 또는 전송되지 않았지만 이미 UDC 압축이 적용된 데이터들에 대해서 새로 UDC 압축을 적용할 수 있다. 하지만 상기에서 PDCP 제어 데이터를 수신하기 전에 송신단 PDCP 계층 장치에서 미리 데이터 처리를 수행하고 생성해놓은 데이터들 또는 이미 하위 계층 장치로 전달된 데이터들은 수신단 PDCP 계층 장치에서 수신되면 체크섬 실패를 다시 발생시키거나 또는 에러를 발생시킬 것이며 또는 송신 UDC 버퍼가 초기화되었다는 지시자를 포함하지 않은 데이터들은 폐기될 것이다. 따라서 상기에서 불필요한 데이터 전송으로 인해 전송 자원이 낭비될 수 있다.
따라서 본 발명에서는 상기 사용자 데이터 압축 또는 압축 해제 절차에서 발생할 수 있는 체크섬 실패에 대해서 불필요한 데이터 전송을 방지하는 효율적인 송신단 PDCP 계층 장치 동작 또는 수신단 PDCP 계층 장치 동작을 제안한다.
또한 본 발명의 다음에서는 기지국이 RRC 메시지로 단말에게 설정 정보를 전송하여 단말의 베어러 또는 계층 장치 또는 기능을 설정할 때 불필요한 데이터 처리로 인한 프로세싱 지연을 방지하고 효과적인 데이터 처리를 수행할 수 있도록 하는 설정 방법들을 제안한다.
본 발명에서 PDCP SDU는 송신 PDCP 계층 장치가 상위 계층 장치로부터 수신한 원본 데이터를 지시할 수 있으며, PDCP PDU는 송신 PDCP 계층 장치에서 데이터 처리를 모두 수행하고 하위 계층 장치로 전송할 데이터를 지시할 수 있다. 상기에서 데이터 처리는 PDCP 계층 장치에 설정된 무결성 보호 및 검증 또는 헤더 압축 또는 사용자 계층 데이터 압축 또는 암호화 절차 등의 처리를 포함할 수 있다. 또한 상기 PDCP SDU를 데이터 처리하여 생성한 PDCP PDU는 상기 PDCP SDU와는 다른 별도의 데이터이며, 상기 PDCP PDU를 폐기하여도 PDCP SDU는 저장되어 있으며, PDCP 데이터 폐기 타이머에 의해서만 PDCP SDU를 폐기하는 것을 특징으로 할 수 있다.
도 5는 본 발명에서 제안하는 단말이 네트워크와 연결을 설정할 때 기지국이 상향 링크 데이터 압축을 수행할 지 여부를 설정하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에서 단말이 RRC 유휴 모드(RRC idle mode) 혹은 RRC 비활성화 모드(RRC Inactive mode 혹은 lightly-connected mode)에서 RRC 연결 모드(RRC connected mode)로 전환하여 네트워크와 연결을 설정하는 절차를 설명하며, 상향 링크 데이터 압축(Uplink Data Compression, UDC)을 수행할 지 여부를 설정하는 절차를 설명한다.
도 5에서 기지국은 RRC 연결 모드에서 데이터를 송수신하는 단말이 소정의 이유로 혹은 일정 시간 동안 데이터의 송수신이 없으면 RRCConnectionRelease 메시지를 단말에게 보내어 단말을 RRC 유휴 모드로 전환하도록 할 수 있다(1e-01). 추후에 현재 연결이 설정되어 있지 않은 단말(이하 idle mode UE)은 전송할 데이터가 발생하면 기지국과 RRC connection establishment과정을 수행한다. 단말은 랜덤 액세스 과정을 통해서 기지국과 역방향 전송 동기를 수립하고 RRCConnectionRequest 메시지를 기지국으로 전송한다(1e-05). 상기 메시지에는 단말의 식별자와 연결을 설정하고자 하는 이유(establishmentCause) 등이 수납된다.
기지국은 단말이 RRC 연결을 설정하도록 RRCConnectionSetup 메시지를 전송한다(1e-10). 상기 메시지에는 각 로지컬 채널 별(logicalchannelconfig)로 혹은 베어러 별로 혹은 각 PDCP 장치 별(PDCP-config)로 상향 링크로 데이터 압축 방법(UDC)을 사용할지 말지 또는 하향 링크로 데이터 압축 방법을 사용할지 말지를 지시하는 정보를 포함할 수 있으며, 또는 UDC 컨텍스트(또는 UDC 프로토콜 또는 UDC 버퍼 컨텍스트)를 계속 사용할지를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다. 또한 더 구체적으로 각 로지컬 채널 혹은 베어러 혹은 각 PDCP 장치(혹은 SDAP 장치)에서 어떤 IP flow 혹은 어떤 QoS flow에 대해서만 상향 링크 데이터 압축 방법(UDC)을 사용할지를 지시할 수 있다(SDAP 장치에게 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용하거나 사용하지 않을 IP flow 혹은 QoS flow에 대한 정보를 설정하여 SDAP 장치가 PDCP 장치에게 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용할지 사용하지 않을지를 각 QoS flow에 대해서 지시해줄 수도 있다. 혹은 PDCP 장치가 각 QoS flow를 스스로 확인하고, 상향 링크 압축 방법을 적용할지 적용하지 않을지를 결정할 수도 있다). 또한 상기에서 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용할 것을 지시한다면 상향 링크 데이터 압축 방법에서 사용할 미리 정의된 라이브러리(library) 혹은 사전정보(Dictionary)에 대한 식별자 혹은 상향 링크 데이터 압축 방법에서 사용할 버퍼 사이즈 크기 등을 지시할 수 있다. 또한 상기 메시지는 상향 링크 압축 해제를 수행하도록 셋업(setup)하거나 해제(release)하는 명령을 포함할 수 있다. 또한 상기에서 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용하도록 설정할 때는 항상 RLC AM 베어러(ARQ 기능, 재전송 기능이 있어 손실이 없는 모드)로 설정할 수 있으며, 헤더 압축 프로토콜(ROHC) 또는 EHC 압축 방법과는 함께 설정하지 않을 수 있다. 또한 상기 메시지에는 RRC 연결 구성 정보 등이 수납 된다. RRC 연결은 SRB (Signaling Radio Bearer)라고도 하며, 단말과 기지국 사이의 제어 메시지인 RRC 메시지 송수신에 사용된다.
RRC 연결을 설정한 단말은 RRCConnetionSetupComplete 메시지를 기지국으로 전송한다 (1e-15). 만약 기지국이 현재 연결을 설정하고 있는 단말에 대한 단말 능력을 모른다면 혹은 단말 능력을 파악하고 싶다면, 단말의 능력을 물어보는 메시지를 보낼 수 있다. 그리고 단말은 자신의 능력을 보고하는 메시지를 보낼 수 있다. 상기 메시지에서 단말이 상향 링크 데이터 압축 방법(Uplink Data Compression, UDC) 또는 하향 링크 데이터 압축 방법을 사용할 수 있는 지 여부를 나타낼 수 있으며, 이를 지시하는 지시자를 포함하여 보낼 수 있다. 상기 RRCConnetionSetupComplete 메시지에는 단말이 소정의 서비스를 위한 베어러 설정을 MME에게 요청하는 SERVICE REQUEST라는 제어 메시지가 포함되어 있다. 기지국은 RRCConnetionSetupComplete 메시지에 수납된 SERVICE REQUEST 메시지를 MME로 전송하고(1e-20), MME는 단말이 요청한 서비스를 제공할지 여부를 판단한다. 판단 결과 단말이 요청한 서비스를 제공하기로 결정하였다면 MME는 기지국에게 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST라는 메시지를 전송한다(1e-25). 상기 메시지에는 DRB(Data Radio Bearer) 설정 시 적용할 QoS (Quality of Service) 정보, 그리고 DRB에 적용할 보안 관련 정보 (예를 들어 Security Key, Security Algorithm) 등의 정보가 포함된다. 기지국은 단말과 보안을 설정하기 위해서 SecurityModeCommand 메시지(1e-30)와 SecurityModeComplete 메시지(1e-35)를 교환한다. 보안 설정이 완료되면 기지국은 단말에게 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 전송한다(1e-40). 상기 메시지에는 각 로지컬 채널 별(logicalchannelconfig)로 혹은 베어러 별로 혹은 각 PDCP 장치 별(PDCP-config)로 상향 링크로 데이터 압축 방법(UDC)을 사용할지 말지 또는 하향 링크로 데이터 압축 방법을 사용할지 말지를 지시하는 정보를 포함할 수 있으며 또는 UDC 컨텍스트(또는 UDC 프로토콜 또는 UDC 버퍼 컨텍스트)를 계속 사용할지를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다. 또한 더 구체적으로 각 로지컬 채널 혹은 베어러 혹은 각 PDCP 장치(혹은 SDAP 장치)에서 어떤 IP flow 혹은 어떤 QoS flow에 대해서만 상향 링크 데이터 압축 방법(UDC)을 사용할지를 지시할 수 있다(SDAP 장치에게 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용하거나 사용하지 않을 IP flow 혹은 QoS flow에 대한 정보를 설정하여 SDAP 장치가 PDCP 장치에게 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용할지 사용하지 않을지를 각 QoS flow에 대해서 지시해줄 수도 있다. 혹은 PDCP 장치가 각 QoS flow를 스스로 확인하고, 상향 링크 압축 방법을 적용할 지 하지 않을지를 결정할 수도 있다). 또한 상기에서 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용할 것을 지시한다면 상향 링크 데이터 압축 방법에서 사용할 미리 정의된 라이브러리(library) 혹은 사전정보(Dictionary)에 대한 식별자 혹은 상향 링크 데이터 압축 방법에서 사용할 버퍼 사이즈 크기 등을 지시할 수 있다. 또한 상기 메시지는 상향 링크 압축 해제를 수행하도록 셋업(setup)하거나 해제(release)하는 명령을 포함할 수 있다. 또한 상기에서 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용하도록 설정할 때는 항상 RLC AM 베어러(ARQ 기능, 재전송 기능이 있어 손실이 없는 모드)로 설정할 수 있으며, 헤더 압축 프로토콜(ROHC)와는 함께 설정하지 않을 수 있다. 또한 상기 메시지에는 사용자 데이터가 처리될 DRB의 설정 정보가 포함되며, 단말은 상기 정보를 적용해서 DRB를 설정하고 기지국에게 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 전송한다(1e-45).
단말과 DRB 설정을 완료한 기지국은 MME에게 INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE 메시지를 전송하고 (1e-50), 이를 수신한 MME는 S-GW와 S1 베어러를 설정하기 위해서 S1 BEARER SETUP 메시지와 S1 BEARER SETUP RESPONSE 메시지를 교환한다(1e-055, 1e-60). S1 베어러는 S-GW와 기지국 사이에 설정되는 데이터 전송용 연결이며 DRB와 1대 1로 대응된다. 상기 과정이 모두 완료되면 단말은 기지국과 S-GW를 통해 데이터를 송수신한다(1e-65, 1e-70).
이처럼 일반적인 데이터 전송 과정은 크게 RRC 연결 설정, 보안 설정, DRB설정의 3단계로 구성된다. 또한 기지국은 소정의 이유로 단말에게 설정을 새로 해주거나 추가하거나 변경하기 위해서 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 전송할 수 있다(1e-75). 상기 메시지에는 각 로지컬 채널 별(logicalchannelconfig)로 혹은 베어러 별로 혹은 각 PDCP 장치 별(PDCP-config)로 상향 링크로 데이터 압축 방법(UDC)을 사용할지 말지 또는 하향 링크로 데이터 압축 방법을 사용할지 말지를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 또한 더 구체적으로 각 로지컬 채널 혹은 베어러 혹은 각 PDCP 장치(혹은 SDAP 장치)에서 어떤 IP flow 혹은 어떤 QoS flow에 대해서만 상향 링크 데이터 압축 방법(UDC)을 사용할지를 지시할 수 있다(SDAP 장치에게 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용하거나 사용하지 않을 IP flow 혹은 QoS flow에 대한 정보를 설정하여 SDAP 장치가 PDCP 장치에게 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용할지 사용하지 않을지를 각 QoS flow에 대해서 지시해줄 수도 있다. 혹은 PDCP 장치가 각 QoS flow를 스스로 확인하고, 상향 링크 압축 방법을 적용할 지 하지 않을지를 결정할 수도 있다). 또한 상기에서 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용할 것을 지시한다면 상향 링크 데이터 압축 방법에서 사용할 미리 정의된 라이브러리(library) 혹은 사전정보(Dictionary)에 대한 식별자 혹은 상향 링크 데이터 압축 방법에서 사용할 버퍼 사이즈 크기 등을 지시할 수 있다. 또한 상기 메시지는 상향 링크 압축 해제를 수행하도록 셋업(setup)하거나 해제(release)하는 명령을 포함할 수 있다. 또한 상기에서 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용하도록 설정할 때는 항상 RLC AM 베어러(ARQ 기능, 재전송 기능이 있어 손실이 없는 모드)로 설정할 수 있으며, 헤더 압축 프로토콜(ROHC)와는 함께 설정하지 않을 수 있다.
또한 본 발명에서는 상기 RRC 메시지(예를 들면 RRCSetup 메시지 또는 RRCResume 메시지 또는 RRCReconfiguration 메시지)로 상기 이더넷 헤더 압축 방법(또는 ROHC 헤더 압축 방법)과 UDC 압축 방법을 동시에 설정할 경우, 압축률은 크게 향상되지 않으면서 데이터 처리 프로세싱 부담과 복잡도만 올라가기 때문에 상기 UDC 압축 방법과 이더넷 헤더 압축 방법(또는 ROHC 헤더 압축 방법)을 동시에 설정하지 않도록 제한하는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 이더넷 헤더 압축 방법(또는 ROHC 헤더 압축 방법)은 PDCP 계층 장치의 상향링크 또는 하향링크 별로 설정될 수 있으며, UDC 압축 방법이 설정되지 않을 때 설정될 수 있다. 또한 UDC 압축 방법도 PDCP 계층 장치의 상향링크 또는 하향링크 별로 설정될 수 있으며, 이더넷 헤더 압축 방법(또는 ROHC 헤더 압축 방법)이 설정되지 않을 때 설정될 수 있다. 하지만 상기에서 RRC 메시지로 이더넷 헤더 압축 방법과 ROHC 헤더 압축 방법은 동시에 설정할 수 있도록 하여 이더넷 헤더 또는 TCP/IP 헤더를 독립적으로 각각 헤더 압축 절차를 수행하도록 하여 압축률을 크게 향상시킬 수 있도록 설정할 수 있다. 또한 상기 RRC 메시지에서 이더넷 헤더 압축 방법의 경우, 피드백 기반으로 수행하는 방법이기 때문에 단반향 또는 한방향 링크(uni-directional link)(예를 들면 RLC UM 계층 장치를 적용하며 단방향으로만 데이터 송신이 가능한 베어러)에서는 적용될 수 없기 때문에 설정될 수 없도록 하고 양방향 링크(bi-directional link)에서만 설정될 수 있다는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한 상기 RRC 메시지에서 UDC 압축 방법을 하향 링크 또는 상향 링크에 설정한 경우, 상기 UDC 압축 방법이 설정된 LTE 또는 NR PDCP 계층 장치와 연결된 LTE RLC 계층 장치에는 비순서 전달 기능을 설정할 수 없도록 제한할 수 있다. 또한, 상기 RRC 메시지에서 LTE 또는 NR PDCP 계층 장치와 연결된 LTE RLC 계층 장치에서 비순서 전달 기능을 설정한 경우, UDC 압축 방법을 설정할 수 없도록 제한할 수 있다. 즉, 상기 RRC 메시지에서 LTE 또는 NR PDCP 계층 장치와 연결된 LTE RLC 계층 장치에서 비순서 전달 기능을 설정하지 않은 경우, UDC 압축 방법을 설정하도록 할 수 있다. 또한, 상기 RRC 메시지에서 NR PDCP 계층 장치에 비순서 전달 기능을 설정한 경우, UDC 압축 방법을 설정할 수 없도록 제한할 수 있다. 즉, 상기 RRC 메시지에서 NR PDCP 계층 장치에 비순서 전달 기능을 설정하지 않은 경우, UDC 압축 방법을 설정하도록 할 수 있다. 또한 본 발명에서는 제안하는 UDC 압축 방법 또는 UDC 압축 해제 방법은 RLC UM 모드에도 확장되어 상향 링크 또는 하향 링크에 대해서 설정될 수 있다.
또한 상기 RRC 메시지에서 베어러 별로 PDCP 계층 장치 설정 정보에서 상향 링크 데이터 압축(Uplink Data Compression, UDC) 압축 방법을 하향 링크 또는 상향 링크에 대해 설정한 경우, 상기 상향 링크 데이터 압축 방법이 설정된 LTE 또는 NR PDCP 계층 장치와 연결된 LTE RLC 계층 장치 또는 NR PDCP 계층 장치에는 비순서 전달 기능을 설정할 수 없도록 제한할 수 있다. 왜냐하면 PDCP 계층 장치가 상향 링크 데이터 압축(Uplink Data Compression, UDC) 압축 방법이 적용된 데이터들에 대해서 압축 해제 절차를 수행할 때 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값의 오름차순의 순서대로 압축 해제 절차를 적용해야 하기 때문에 RLC 계층 장치로부터 비순서로 전달된 데이터를 순서 정렬 기능이 없는 PDCP 계층 장치가 그대로 순서에 맞지 않게 압축 해제 절차를 수행하게 되면 압축 해제 실패가 발생하기 때문이다.
또한 본 발명의 다음에서는 기지국이 상기 RRC 메시지(예를 들면 RRCRelease 메시지 또는 RRCReconfiguration 메시지 또는 RRCResume 메시지)로 단말에게 설정 정보를 전송하여 단말의 베어러 또는 계층 장치 또는 기능을 설정할 때 불필요한 데이터 처리로 인한 프로세싱 지연을 방지하고 효과적인 데이터 처리를 수행할 수 있도록 하는 설정 방법들을 제안한다. 기지국 또는 네트워크는 RRC 메시지로 단말에게 설정 정보를 전송할 때 다음의 설정 방법들을 적용할 수 있다. 하기에서 송신단은 단말 또는 기지국 또는 네트워크를 지시할 수 있으며 수신단은 기지국 또는 네트워크 또는 단말을 지시할 수 있다.
- 제 1의 설정 방법: 기지국(또는 네트워크)은 ROHC 압축 방법을 설정하지 않을 때 또는 EHC 압축 방법을 설정하지 않을 때(또는 하향 링크 또는 상향 링크에 대한 EHC 압축 방법을 설정하지 않을 때) 단말에게 UDC 압축 방법을 설정할 수 있도록 한다. 또 다른 방법으로 기지국(또는 네트워크)은 ROHC 압축 방법을 설정할 때 또는 EHC 압축 방법을 설정할 때(또는 하향 링크 또는 상향 링크에 대한 EHC 압축 방법을 설정하지 않을 때) 단말에게 UDC 압축 방법을 설정하지 않도록 한다. 상기 제 1의 설정 방법을 적용함으로써, 기지국은 단말에게 불필요한 압축 절차를 여러 개 설정하지 않도록 하여 데이터 처리 전송 지연을 방지할 수 있다.
- 제 1-1의 설정 방법: 기지국(또는 네트워크)은 ROHC 압축 방법을 설정하지 않을 때 또는 EHC 압축 방법을 설정하지 않을 때(또는 상향 링크에 대한 EHC 압축 방법을 설정하지 않을 때) 단말에게 UDC 압축 방법을 설정할 수 있도록 한다. 또 다른 방법으로 기지국(또는 네트워크)은 ROHC 압축 방법을 설정할 때 또는 EHC 압축 방법을 설정할 때(또는 상향 링크에 대한 EHC 압축 방법을 설정하지 않을 때) 단말에게 UDC 압축 방법을 설정하지 않도록 한다. 즉, EHC 압축 방법은 상향 링크 또는 하향 링크에 대해서 설정할 수 있으며, UDC 압축 방법은 상향 링크에 대해서만 설정될 수 있기 때문에 상향 링크 에 대한 EHC 압축 방법 설정과 UDC 압축 방법의 설정만 제한하고 하향 링크에 대한 EHC 압축 방법과 UDC 압축 방법은 함께 설정하도록 할 수 있다. 상기 제 1-1의 설정 방법을 적용함으로써, 기지국은 단말에게 불필요한 압축 절차를 여러 개 설정하지 않도록 하여 데이터 처리 전송 지연을 방지할 수 있다.
- 제 2의 설정 방법: 기지국(또는 네트워크)은 UDC 압축 방법을 설정할 때 만약 상기 UDC 압축 방법을 설정하는 단말의 PDCP 계층 장치가 LTE(또는 E-UTRA) PDCP 계층 장치라면 상기 PDCP 계층 장치에서 재정렬을 사용하는 경우 또는 스플릿 베어러(split bearer)로 설정된 경우, 또는 LWA(LTE-WLAN aggregation) 베어러로 설정된 경우에 상기 UDC 압축 방법을 설정할 수 없도록 할 수 있다. 또 다른 방법으로 기지국(또는 네트워크)은 UDC 압축 방법을 설정할 때 만약 상기 UDC 압축 방법을 설정하는 단말의 PDCP 계층 장치가 E-UTRA PDCP 계층 장치라면 상기 PDCP 계층 장치에서 재정렬(또는 재정렬 타이머가 설정된 경우 또는 구동되는 경우)을 사용하지 않는 경우 또는 스플릿 베어러(split bearer)로 설정되지 않은 경우, 또는 LWA(LTE-WLAN aggregation) 베어러로 설정되지 않은 경우에 또는 상기 PDCP 계층 장치가 AM 모드로 동작하는 RLC 계층 장치와 연결된 경우에만 상기 UDC 압축 방법을 설정하도록 할 수 있다. 상기와 같이 설정하는 방법을 통해 LTE(또는 E-UTRA) PDCP 계층 장치의 구현 복잡도를 낮출 수 있으며 AM 모드로 동작하는 RLC 계층 장치와 연결된 PDCP 계층 장치에 대해서만 UDC 압축 방법의 설정을 허용하도록 하여 데이터 유실로 인한 압축 해제 실패를 줄일 수 있도록 할 수 있다. 하지만 상기에서 기지국(또는 네트워크)은 UDC 압축 방법을 설정할 때 만약 상기 UDC 압축 방법을 설정하는 단말의 PDCP 계층 장치가 NR PDCP 계층 장치라면 재정렬(또는 재정렬 타이머가 설정된 경우 또는 구동되는 경우)을 사용하는 경우 또는 스플릿 베어러(split bearer)로 설정된 경우, 또는 LWA(LTE-WLAN aggregation) 베어러로 설정된 경우에도 상기 UDC 압축 방법을 설정하도록 할 수 있다. 상기 NR PDCP 계층 장치는 많은 서비스를 지원하기 때문에 네트워크의 설정 자유도를 높이기 위해서 UDC 압축 방법을 상기의 경우들에 대해서 허용할 수 있으며 또는 복수 개의 RLC 계층 장치들(AM 모드로 동작하는 또는 UM 모드로 동작하는 RLC 계층 장치들)이 하나의 PDCP 계층 장치와 연결된 구조에 대해서도 설정이 가능하도록 하여 데이터 유실에 취약한 UDC 압축 방법에 대해 데이터 전송 경로를 많이 설정하여 전송 신뢰도를 높이도록 할 수 있다. 또한 상기 NR PDCP 계층 장치에서 재정렬 절차를 수행하는 경우 또는 재정렬 타이머가 구동 중인 경우, 수신단은 재정렬 타이머가 만료한 후에 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값의 오름차순으로 UDC 압축 해제 절차를 수행할 수 있다.
- 제 2-1의 설정 방법: 기지국(또는 네트워크)은 UDC 압축 방법을 설정할 때 만약 상기 UDC 압축 방법을 설정하는 단말의 PDCP 계층 장치가 LTE(또는 E-UTRA) PDCP 계층 장치라면 상기 PDCP 계층 장치에서 재정렬을 사용하는 경우 또는 스플릿 베어러(split bearer)로 설정된 경우, 또는 LWA(LTE-WLAN aggregation) 베어러로 설정된 경우에 상기 UDC 압축 방법을 설정할 수 없도록 할 수 있다. 또 다른 방법으로 기지국(또는 네트워크)은 UDC 압축 방법을 설정할 때 만약 상기 UDC 압축 방법을 설정하는 단말의 PDCP 계층 장치가 E-UTRA PDCP 계층 장치라면 상기 PDCP 계층 장치에서 재정렬(또는 재정렬 타이머가 설정된 경우 또는 구동되는 경우)을 사용하지 않는 경우 또는 스플릿 베어러(split bearer)로 설정되지 않은 경우, 또는 LWA(LTE-WLAN aggregation) 베어러로 설정되지 않은 경우에 또는 상기 PDCP 계층 장치가 AM 모드로 동작하는 RLC 계층 장치와 연결된 경우에만 상기 UDC 압축 방법을 설정하도록 할 수 있다. 상기와 같이 설정하는 방법을 통해 LTE(또는 E-UTRA) PDCP 계층 장치의 구현 복잡도를 낮출 수 있으며 AM 모드로 동작하는 RLC 계층 장치와 연결된 PDCP 계층 장치에 대해서만 UDC 압축 방법의 설정을 허용하도록 하여 데이터 유실로 인한 압축 해제 실패를 줄일 수 있도록 할 수 있다. 하지만 상기에서 기지국(또는 네트워크)은 UDC 압축 방법을 설정할 때 만약 상기 UDC 압축 방법을 설정하는 단말의 PDCP 계층 장치가 NR PDCP 계층 장치라면 재정렬(또는 재정렬 타이머가 설정된 경우 또는 구동되는 경우)을 사용하는 경우 또는 스플릿 베어러(split bearer)로 설정된 경우, 또는 LWA(LTE-WLAN aggregation) 베어러로 설정된 경우에 상기 PDCP 계층 장치(또는 베어러)와 연결된 하나 또는 복수개의 RLC 계층 장치들이 AM 모드로 동작하는(또는 설정된) 경우에만 상기 UDC 압축 방법을 설정하도록 할 수 있다. 상기 NR PDCP 계층 장치는 많은 서비스를 지원하기 때문에 네트워크의 설정 자유도를 높이기 위해서 UDC 압축 방법을 상기의 경우들에 대해서 허용할 수 있으며 또는 복수 개의 RLC 계층 장치들이 하나의 PDCP 계층 장치와 연결된 구조에 대해서도 설정이 가능하도록 하되, AM 모드로 동작한 RLC 계층 장치와 연결된 베어러(또는 스플릿 베어러)에 대해서만 UDC 압축 방법을 설정할 수 있도록 하고 데이터 유실에 취약한 UDC 압축 방법에 대해 데이터 전송 경로를 많이 설정하여 전송 신뢰도를 높이도록 할 수 있다. 즉, UM 모드로 동작하는 RLC 계층 장치와 연결된 PDCP 계층 장치에 대해서는 UDC 압축 방법을 설정할 수 없도록 제한할 수 있다. 또 다른 방법으로 PDCP 계층 장치와 연결된 복수 개의 RLC 계층 장치들 중에서 적어도 하나의 RLC 계층 장치가 AM 모드로 동작하는 경우에만 UDC 압축 방법을 설정하도록 할 수도 있다. 또한 상기 NR PDCP 계층 장치에서 재정렬 절차를 수행하는 경우 또는 재정렬 타이머가 구동 중인 경우, 수신단은 재정렬 타이머가 만료한 후에 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값의 오름차순으로 UDC 압축 해제 절차를 수행할 수 있다.
- 제 3의 설정 방법: 기지국(또는 네트워크)은 UDC 압축 방법을 설정할 때 만약 상기 UDC 압축 방법을 설정하는 단말의 PDCP 계층 장치에 비순서 전달 지시자(PDCP out-of-order delivery)가 설정된 경우, UDC 압축 방법을 설정할 수 없도록 제한할 수 있다. 또 다른 방법으로 기지국(또는 네트워크)은 UDC 압축 방법을 설정할 때 만약 상기 UDC 압축 방법을 설정하는 단말의 PDCP 계층 장치에 비순서 전달 지시자(PDCP out-of-order delivery)가 설정되지 않은 경우, UDC 압축 방법을 설정하도록 할 수 있다. 즉, PDCP 계층 장치의 비순서 전달 기능과 UDC 압축 방법을 동시에 설정하지 않도록 하여 순서대로 압축 해제 절차를 수행해야 하는 UDC 압축 방법에서 에러가 발생하지 않도록 할 수 있다.
- 제 4의 설정 방법: 기지국(또는 네트워크)은 UDC 압축 방법을 설정할 때 또는 RRC 메시지로 PDCP 계층 장치의 설정을 재설정할 때(예를 들면 처음으로 설정할 때) 또는 ReconfigurationWithSync를 설정할 때(예를 들면 핸드오버 또는 셀그룹 변경할 때) 상기 UDC 압축 방법을 사용하는 단말의 PDCP 계층 장치에서 UDC 압축 컨텍스트 또는 UDC 버퍼를 그대로 계속 사용하라는 것을 지시자로 지시(또는 설정)할 수 있으며, 상기 지시자는 상향 링크에 대해서만 지시될 수 있다는 것을 특징으로 할 수 있다. 또는 상기 지시자는 보안키 설정 정보가 변경되지 않는 경우에만 지시될 수도 있으며 또는 PDCP 데이터 복구 절차(PDCP data recovery)를 단말에게 지시하는 지시자와 함께 설정될 수 있다. 보안키가 변경되면 데이터들(PDCP SDU)에 대해서 새로 다시 UDC 압축 방법을 적용하고, 업데이트된 보안키로 보안 절차(암호화 절차 또는 무결성 보호 절차)를 새로 적용해야 하는데 상기에서 UDC 압축 컨텍스트 또는 UDC 버퍼를 초기화하지 않는다면 동일한 데이터에 대해서 다시 UDC 압축 방법을 적용하는 것이 구현으로 굉장히 복잡하기 때문이다. 왜냐하면 UDC 압축 절차는 이전 데이터의 연관성으로 UDC 압축 컨텍스트 또는 UDC 버퍼가 계속해서 변경되기 때문이다. 또 다른 방법으로 상기 UDC 압축 방법을 사용하는 단말의 PDCP 계층 장치에서 UDC 압축 컨텍스트 또는 UDC 버퍼를 그대로 계속 사용하라는 것을 지시자로 지시(또는 설정)할 수 있으며(예를 들면 보안키 변경 시에도 설정하도록 할 수 있다), 또는 함께 PDCP 재수립 절차를 단말이 수행하도록 지시자로 지시할 수 있다. 상기에서 단말이 PDCP 재수립 절차를 수행할 때 단말은 상기에서 만약 상기 지시자가 설정되지 않은 경우에는 UDC 압축 버퍼를 초기화하고(예를 들면 버퍼의 값을 모두 0의 값으로 설정하고) 또는 상기 버퍼의 사전 설정 값(예를 들면 pre-dictionary 또는 dictionary)이 설정되었다면 상기 사전 설정 값으로 상기 버퍼를 초기화 또는 채울 수 있다(또 다른 방법으로 상기 사전 설정 값으로 버퍼를 채울 것인지 또는 채우지 않을 것인지도 설정해줄 수도 있다). 또 다른 방법으로 상기에서 단말이 PDCP 재수립 절차를 수행할 때 단말은 항상 UDC 압축 버퍼를 초기화하고(예를 들면 버퍼의 값을 모두 0의 값으로 설정하고) 또는 상기 버퍼의 사전 설정 값(예를 들면 pre-dictionary 또는 dictionary)이 설정되었다면 상기 사전 설정 값으로 상기 버퍼를 초기화 또는 채울 수 있다(또 다른 방법으로 상기 사전 설정 값으로 버퍼를 채울 것인지 또는 채우지 않을 것인지도 설정해줄 수도 있다).또한 상기 PDCP 재수립 절차에서 단말은 하위 계층 장치로부터 성공적인 전달이 확인되지 않은 첫 번째 데이터(PDCP SDU)부터 COUNT 값 또는 PDCP 일련번호의 오름차순으로 데이터들에 대해 전송 또는 재전송 절차를 수행할 때 ROHC 압축 방법 또는 EHC 압축 방법이 설정된 경우에는 상기 데이터들에 대해 ROHC 압축 방법 또는 EHC 압축 방법을 수행할 수 있으며 또는 UDC 압축 방법이 설정된 경우에는 상향 링크 데이터(PDCP SDU)에 대해서 UDC 압축 방법을 수행할 수 있다. 또 다른 방법으로 상기 PDCP 재수립 절차의 데이터 전송 또는 재전송 절차에서 UDC 압축 방법이 설정된 경우에는 UDC 압축 컨텍스트 또는 UDC 버퍼를 그대로 계속 사용하라는 지시자가 설정되지 않은 경우에만 상향 링크 데이터(PDCP SDU)에 대해서 UDC 압축 방법을 수행할 수 있다. 또 다른 방법으로 상기 PDCP 재수립 절차의 데이터 전송 또는 재전송 절차에서 UDC 압축 방법이 설정된 경우에는 상향 링크 데이터(PDCP SDU)에 대해서 UDC 압축 방법을 새로 수행하지 않고, 기존에(또는 이전에) 압축된 데이터들에 대해서 보안 절차(암호화 절차 또는 무결성 보호 절차)만 새로운 보안키로 적용하고 데이터를 처리하여 하위 계층 장치로 전송할 수 있다. 왜냐하면 데이터들(PDCP SDU)에 대해서 새로 다시 UDC 압축 방법을 적용하려면 상기에서 UDC 압축 컨텍스트 또는 UDC 버퍼를 초기화하지 않는다면 동일한 데이터에 대해서 다시 UDC 압축 방법을 적용하는 것이 구현으로 굉장히 복잡하기 때문이다. 왜냐하면 UDC 압축 절차는 이전 데이터의 연관성으로 UDC 압축 컨텍스트 또는 UDC 버퍼가 계속해서 변경되기 때문이다. 상기에서 PDCP 재수립 절차를 단말이 수행할지 또는 수행하지 않을 지는 기지국이 RRC 메시지의 지시자로 지시할 수 있으며, 단말은 상기 RRC 메시지에서 PDCP 재수립 절차를 지시하는 지시자(reestablishPDCP)가 지시된 경우 또는 UDC 압축 버퍼(또는 UDC 프로토콜 컨텍스트)를 계속 사용하라는 지시자가 설정되지 않은 경우, UDC 압축 방법 또는 UDC 설정 정보를 해제하는 절차를 수행할 수 있다. 그리고 단말은 상기 PDCP 재수립 절차를 수행할 때 만약 상기 RRC 메시지에서 새로 UDC 압축 방법 또는 UDC 설정 정보가 설정된 경우, 새로 설정하여 UDC 압축 버퍼를 초기화하고 UDC 압축 방법을 적용할 수 있다. 즉, 상기에서 UDC 압축 방법 또는 UDC 설정 정보를 해제하는 절차는 상기 RRC 메시지의 PDCP 계층 장치 설정 정보에서 새로 설정된 UDC 압축 방법 관련 설정 정보를 적용하기 전에 수행할 수 있다.
- 제 5의 설정 방법: 상기에서 기지국(또는 네트워크)이 UDC 압축 방법을 베어러들에 설정할 때 SRB에는 설정할 수 없도록 하고, DRB들에 대해서만 상기 UDC 압축 방법을 설정할 수 있도록 제한할 수 있다. 왜냐하면 SRB에 대해 UDC 압축 방법을 설정하여도 압축률이 크게 향상되지 않으며 단말 구현 복잡도만 증가되기 때문이다. 또 다른 방법으로 상기에서 기지국(또는 네트워크)이 UDC 압축 방법을 베어러들에 설정할 때 SRB에는 설정할 수 없도록 하고, DRB들 중에서 AM 모드로 동작하는 RLC 계층 장치가 설정된 베어러에 대해서만 상기 UDC 압축 방법을 설정할 수 있도록 제한할 수 있다. 왜냐하면 데이터 유실이 발생할 수 있는 UM 모드로 동작하는 RLC 계층 장치가 설정된 베어러의 경우, UDC 압축 해제 실패가 빈번하게 발생하여 성능 저하를 발생시킬 수 있기 때문이다. 따라서 단말은 상기 RRC 메시지에서 PDCP 재수립 절차를 지시하는 지시자(reestablishPDCP)가 지시된 경우 또는 UDC 압축 버퍼(또는 UDC 프로토콜 컨텍스트)를 계속 사용하라는 지시자가 설정되지 않은 경우, SRB가 아닌 경우에 대해서 또는 DRB에 대해서만(또는 AM모드를 사용하는 RLC 계층 장치가 설정된 AM DRB에 대해서만) UDC 압축 방법 또는 UDC 설정 정보를 해제하는 절차를 수행할 수 있다. 그리고 단말은 상기 PDCP 재수립 절차를 수행할 때 만약 상기 RRC 메시지에서 새로 UDC 압축 방법 또는 UDC 설정 정보가 설정된 경우, 새로 설정하여 UDC 압축 버퍼를 초기화하고 UDC 압축 방법을 적용할 수 있다. 즉, 상기에서 UDC 압축 방법 또는 UDC 설정 정보를 해제하는 절차는 상기 RRC 메시지의 PDCP 계층 장치 설정 정보에서 새로 설정된 UDC 압축 방법 관련 설정 정보를 적용하기 전에 수행할 수 있다.
- 제 6의 설정 방법: 상기 RRC 메시지를 수신하였을 때 UDC 압축 방법 또는 UDC 설정 정보를 해제하는 절차를 수행할 수 있다. 그리고 단말은 만약 상기 RRC 메시지에서 새로 UDC 압축 방법 또는 UDC 설정 정보가 설정된 경우, 새로 설정하여 UDC 압축 버퍼를 초기화하고 UDC 압축 방법을 적용할 수 있다. 즉, 상기에서 UDC 압축 방법 또는 UDC 설정 정보를 해제하는 절차는 상기 RRC 메시지의 PDCP 계층 장치 설정 정보에서 새로 설정된 UDC 압축 방법 관련 설정 정보를 적용하기 전에 수행할 수 있다.
- 제 7의 설정 방법: 단말이 RRC INACTIVE 모드에서 이동하다가 RRC 연결을 설정할 필요가 발생하여, RRCResumeRequest 메시지를 전송할 때 또는 전송하려고 할 때 저장된 단말의 설정 정보를 복구할 수 있는데, 상기 설정 정보를 복구할 때 UDC 압축 방법 또는 UDC 관련 설정 정보는 제외하고 복구할 수 있다. 또 다른 방법으로 단말이 RRC INACTIVE 모드에서 이동하다가 RRC 연결을 설정할 필요가 발생하여, RRCResumeRequest 메시지를 전송할 때 또는 전송하려고 할 때 저장된 단말의 설정 정보를 복구할 수 있는데, RRC 메시지(예를 들면 RRCRelease) 메시지에서 UDC 버퍼 컨텍스트 또는 UDC 설정 정보를 계속 사용하라는 지시자를 설정해주지 않은 경우에 상기 설정 정보를 복구할 때 UDC 압축 방법 또는 UDC 관련 설정 정보는 제외하고 복구할 수 있다.
도 6은 본 발명에서 제안하는 상향 링크 또는 하향 링크 데이터 압축(Uplink or downlink Data Compression)을 수행하는 절차와 데이터 구성을 나타낸 도면이다.
도 6에서 상향 링크 데이터(1f-05)는 비디오 전송, 사진 전송, 웹 검색, VoLTE와 같은 서비스들에 해당하는 데이터로 생성될 수 있다. 응용 계층(application layer) 장치에서 생성된 데이터들은 네트워크 데이터 전송 계층에 해당하는 TCP/IP 혹은 UDP를 통해 처리되고, 각 헤더(1f-10, 1f-15)를 구성하고 PDCP 계층에 전달될 수 있다. 상기 PDCP 계층은 상위 계층으로부터 데이터(PDCP SDU)를 수신하면 다음과 같은 절차를 수행할 수 있다.
만약 도 5에서 1e-10 혹은 1e-40 혹은 1e-75 와 같은 RRC 메시지에 의해서 PDCP 계층에서 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용하도록 설정하였다면 1f-20과 같이 PDCP SDU에 대해서 상향 링크 데이터 압축(Uplink Data Compression) 방법을 수행하여 상향 링크 데이터를 압축하고, 그에 상응하는 UDC 헤더(압축된 상향 링크 데이터를 위한 헤더, 1f-25)를 구성하고, UDC 헤더를 제외하고 압축된 데이터에 대해 암호화(ciphering)을 수행하고, 설정되었다면 무결성 보호(Integrity protection)을 수행하고 PDCP 헤더(1f-30)를 구성하여 PDCP PDU를 구성할 수 있다. 상기에서 PDCP 계층 장치는 UDC 압축/압축해제 장치를 포함하고 있으며, 상기 RRC 메시지에서 설정된 대로 각 데이터에 대해서 UDC 절차를 수행할지 수행하지 않을 지 판단하고, 상기 UDC 압축/압축해제 장치를 사용한다. 송신단에서는 송신 PDCP 계층 장치에서 UDC 압축 장치를 이용하여 데이터 압축을 수행하고, 수신단에서는 수신 PDCP 계층 장치에서 UDC 압축 해제 장치를 사용하여 데이터 압축 해제를 수행한다.
상기에서 설명한 도 6 절차는 단말이 상향 링크 데이터 압축할 때 뿐만아니라 하향 링크 데이터를 압축하는 데에도 적용할 수 있다. 또한 상기 상향 링크 데이터에 대한 설명은 하향 링크 데이터에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명에서 적용될 수 있는 상향 링크 데이터 압축 방법의 한 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 DEFLATE 기반 상향 링크 데이터 압축 알고리즘에 대한 설명을 나타낸 도면이며, DEFLATE 기반 상향 링크 데이터 압축 알고리즘은 손실이 없는 압축 알고리즘이다. 상기 DEFLATE 기반 상향 링크 데이터 압축 알고리즘은 기본적으로 LZ77 알고리즘과 호프만(Huffman) 코딩을 결합하여 상향 링크 데이터를 압축한다. 상기 LZ77 알고리즘은 데이터의 중복된 배열을 찾는 동작을 수행하고, 중복된 배열을 찾을 때 슬라이딩 윈도우를 통해 슬라이딩 윈도우 내에서 중복된 배열을 찾아서 중복된 배열이 있는 경우, 슬라이딩 윈도우 내에서 중복된 배열이 있는 위치와 중복된 정도를 길이로 나타내어 표현하여 데이터 압축을 수행한다. 상기 슬라이딩 윈도우는 상향 링크 데이터 압축 방법(UDC)에서 버퍼라고도 불리며, 8킬로바이트 혹은 32킬로바이트로 설정될 수 있다. 즉, 상기 슬라이딩 윈도우 혹은 버퍼는 8192 개 혹은 32768 개의 문자들에 대해서 기록하고 중복된 배열을 찾아서 위치와 길이로 표현하여 압축을 수행할 수 있다. 따라서 상기 LZ 알고리즘은 슬라이딩 윈도우 방식이기 때문에 즉, 이전에 코딩한 데이터들을 버퍼에 업데이트하고, 다시 바로 다음 데이터들에 코딩을 수행하기 때문에 연속되는 데이터들 간에 상관관계를 갖게 된다. 따라서 먼저 코딩한 데이터들이 정상적으로 디코딩 되어야만 그 다음 데이터들이 정상적으로 디코딩이 가능하다. 상기에서 LZ77 알고리즘으로 위치와 길이로 표현되어 압축된 코드들(위치, 길이 등의 표현)은 호프만(Huffman) 코딩을 통하여 한번 더 압축이 수행된다. 상기 호프만 코딩은 다시 중복된 코드들을 찾으면서 중복된 정도가 많은 코드에는 짧은 표기를 사용하고, 중복된 정도가 적은 코드에는 긴 표기를 사용하여 다시 한번 압축을 수행한다. 상기 호프만 코딩은 접두사 코딩(prefix code)이고, 모든 코드가 뚜렷이 구분되는 특징(Uniquely decodable)을 가지고 있는 최적의 코딩 방식이다.
송신단에서는 상기에서 설명한 것과 같이 원래 데이터(1g-05)에 LZ77 알고리즘을 적용하여 인코딩을 수행하고(1g-10), 버퍼를 업데이트(1g-15)하고, 상기 버퍼의 컨텐츠(혹은 데이터)에 대한 체크섬(checksum) 비트들을 생성하여 UDC 헤더에 구성할 수 있다. 상기 체크섬 비트들은 수신단에서 버퍼 상태의 유효성 여부를 판단하기 위해 사용된다. 상기 LZ77 알고리즘으로 인코딩된 코드들을 호프만 코딩으로 한번 더 압축하여 상향 링크 데이터로 전송할 수 있다(1g-25). 수신단에서는 상기 수신한 압축된 데이터를 송신단의 반대로 압축 해제 절차를 수행한다. 즉, 호프만 디코딩을 수행하고(1g-30), 버퍼를 업데이트하고(1g-35), 업데이트된 버퍼의 유효성 여부를 UDC 헤더의 체크섬 비트들로 확인한다. 상기 체크섬 비트들이 오류 없다고 판단되면 LZ77 알고리즘으로 디코딩을 수행하여(1g-40) 데이터를 압축 해제하고 원래의 데이터를 복원하여 상위 계층으로 전달할 수 있다(1g-45).
상기에서 설명한 바와 같이 상기 LZ 알고리즘은 슬라이딩 윈도우 방식이기 때문에 즉, 이전에 코딩한 데이터들을 버퍼에 업데이트하고, 다시 바로 다음 데이터들에 코딩을 수행하기 때문에 연속되는 데이터들 간에 상관관계를 갖게 된다. 따라서 먼저 코딩한 데이터들이 정상적으로 디코딩 되어야만 그 다음 데이터들이 정상적으로 디코딩이 가능하다. 따라서 수신 PDCP 계층 장치는 PDCP 헤더의 PDCP 일련번호를 확인하고 UDC 헤더를 확인(데이터 압축을 수행했는지 수행하지 않았는지를 지시하는 지시자를 확인)하여 데이터 압축 절차가 적용된 데이터들에 대해서 PDCP 일련번호의 오름차순 순으로 데이터 압축 해제 절차를 수행한다.
본 발명에서 제안하는 기지국이 단말에게 상향 링크 데이터 압축(Uplink data compression, UDC) 설정을 수행하는 절차와 단말이 상향 링크 데이터 압축(UDC)을 수행하는 절차는 다음과 같다.
기지국은 도 5에서 1e-10 혹은 1e-40 혹은 1e-75 와 같은 RRC 메시지로 단말에게 RLC AM 모드를 설정한 베어러 혹은 로지컬 채널에 상향 링크 데이터 압축을 수행할 것을 설정하거나 혹은 해제할 수 있다. 또한 상기 RRC 메시지를 이용하여 단말의 PDCP 계층 장치의 UDC 장치(혹은 프로토콜)를 리셋(reset)할 수 있다. 상기에서 UDC 장치(혹은 프로토콜)를 리셋한다는 것은 단말의 상향링크 데이터 압축을 위한 UDC 버퍼를 리셋한다는 의미이며, 단말의 UDC 버퍼와 기지국의 상향 링크 데이터 압축 해제를 위한 UDC 버퍼 간의 동기를 맞추기 위함이다. 상기에서 UDC 장치의 버퍼를 리셋하는 동작은 새로운 PDCP control PDU를 정의하여 상기 RRC 메시지를 대신하여 PDCP control PDU로 송신단(기지국)이 수신단(단말)의 UDC 버퍼를 리셋하고 송수신단 간 사용자 데이터 압축 및 압축 해제를 위한 동기화를 위해 사용될 수 있다. 또한 상기 RRC 메시지를 이용하여 베어러 별 혹은 로지컬 채널 별 혹은 PDCP 계층 장치 별로 상향 링크 데이터 압축 수행 여부를 수행할 수 있으며, 더 구체적으로 하나의 베어러 혹은 로지컬 채널 혹은 PDCP 계층 장치 내에서 각 IP flow(혹은 QoS flow) 별로 상향 링크 데이터 압축 해제를 수행할 지 수행하지 않을 지를 설정해줄 수 있다.
또한 상기 RRC 메시지로 기지국은 단말에게 PDCP 폐기 타이머(PDCP discard timer) 값을 설정해줄 수 있다. 상기 PDCP 폐기 타이머 값은 상향 링크 데이터 압축을 수행하지 않는 데이터를 위한 PDCP 폐기 타이머 값과 상향 링크 데이터 압축을 적용하는 데이터를 위한 PDCP 폐기 타이머 값을 별도로 설정해줄 수도 있다.
단말은 상기 RRC 메시지로 소정의 베어러 혹은 로지컬 채널 혹은 PDCP 계층 장치에 대해서(혹은 소정의 베어러 혹은 로지컬 채널 혹은 PDCP 계층 장치의 어떤 QoS flow들에 대해서) 상향 링크 데이터 압축을 수행할 것을 설정 받았다면 상기 설정에 맞게 PDCP 계층 장치의 UDC 장치에서 버퍼를 리셋하고, 상향 링크 데이터 압축 절차를 준비한다. 그리고 상위 계층으로부터 데이터를 수신하면(PDCP SDU) 만약 PDCP 계층 장치에 대해서 상향 링크 데이터 압축을 수행하도록 설정되었다면 상기에서 수신한 데이터에 대해서 상향 링크 데이터 압축을 수행한다. 만약 PDCP 계층 장치의 특정 QoS flow들에 대해서만 상향 링크 데이터 압축을 수행하도록 설정되었다면 상위 SDAP 계층의 지시 혹은 QoS flow 식별자를 확인하여 상향 링크 데이터 압축 수행 여부를 판단하고 상향 링크 데이터 압축을 수행한다. 그리고 만약 상향 링크 데이터 압축(UDC)을 수행하고 상기 데이터 압축에 맞게 버퍼를 업데이트하였다면 UDC 버퍼를 구성한다. 상기에서 상향 링크 데이터 압축(UDC)를 수행하면 상위 계층으로부터 수신한 PDCP SDU를 더 작은 크기를 갖는 UDC 압축 데이터(UDC block)으로 압축할 수 있다. 그리고 압축한 UDC 압축 데이터에 대한 UDC 헤더를 구성한다). 상기 UDC 헤더에는 상향 링크 데이터 압축을 수행하였는지 수행하지 않았는 지를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다(예를 들어 UDC 헤더에서 1비트 지시자로 0이면 UDC 적용, 1이면 UDC 미적용). 상기에서 상향 링크 데이터 압축을 적용하지 않은 경우는 상위 계층으로부터 수신한 PDCP SDU 데이터 구조가 반복적인 데이터 구조를 가지지 않아서 상기에서 설명한 UDC 압축 방법(DEFLATE 알고리즘)으로 데이터 압축이 수행될 수 없는 경우를 포함할 수 있다. 상기에서 상위 계층으로부터 수신한 데이터(PDCP SDU)에 대해서 상향 링크 데이터 압축(UDC)를 수행하고, UDC 버퍼를 업데이트하였다면 수신단 PDCP 계층 장치에서 상기 업데이트된 UDC 버퍼의 유효성을 확인하기 위해서 체크섬(checksum) 비트들을 계산하여 상기 UDC 버퍼에 포함하여 구성할 수 있다(상기 체크섬 비트들은 소정의 길이를 가지며 예를 들면 4비트로 구성될 수 있다). 상기에서 송신 PDCP 계층 장치는 송신 UDC 버퍼를 초기화하고, 상기 송신 UDC 버퍼를 초기화하고 새롭게 UDC 압축을 적용한 첫 번째 데이터의 UDC 헤더(1i-02)에 1비트를 정의하고 설정하여 수신 PDCP 계층 장치에게 수신 UDC 버퍼를 초기화하고 상기 UDC 헤더(1i-02)가 설정된 데이터부터 초기화된 수신 UDC 버퍼로 새롭게 UDC 압축 해제를 수행하라고 지시할 수도 있다. 예를 들면 도 9의 1i-05와 같이 FR 필드를 정의하고 이를 통해 지시할 수 있다. 또한 상기에서 UDC 압축 절차가 설정된 송신 PDCP 계층 장치에서 상위 계층으로부터 수신된 데이터에 대해서 UDC 압축 절차를 적용하였는지 적용하지 않았는지는 상기 UDC 헤더(1i-02)의 1비트 예를 들면 FU 필드(1i-10)를 정의하고 이를 통해 지시할 수 있다.
단말은 상기에서 상향 링크 데이터 압축 해제를 적용한 혹은 적용하지 않은 데이터에 대해 암호화(ciphering)을 수행하고 설정되었다면 무결성 보호(Integrity protection)을 수행하고 하위 계층으로 전달한다.
도 8은 본 발명에서 설명한 상향 링크 또는 하향 링크 데이터 압축 방법의 압축 해제 실패가 발생하는 문제를 나타낸 도면이다.
도 7에서 설명한 바와 같이 상향 링크 데이터 압축(UDC)을 수행하는 알고리즘(DEFLATE 알고리즘(LZ77알고리즘 수행 후 호프만 코딩 수행))은 송신단에서 데이터 압축을 수행할 때 이전에 압축을 수행하였던 데이터를 버퍼에 업데이트하고, 그 버퍼를 기반으로 그 다음에 압축을 수행할 데이터와 비교를 하고, 반복적인 구조를 찾아서 위치 및 길이로 압축을 수행하는 방식이다. 따라서 수신단에서 압축해제를 수행할 때에도 송신단에서 압축을 수행한 순서대로 압축해제를 수행해야만 압축해제가 성공적으로 발생할 수 있다. 예를 들면 송신단에서 PDCP 일련번호 1, 3, 4, 5 의 데이터에 대해서 UDC 압축을 수행하고, PDCP 일련번호 2에 대해서는 UDC 압축을 수행하지 않았다고 한다면(1h-05) 수신단에서도 수신한 데이터에 대해서 PDCP 계층 장치에서 PDCP 일련번호 1, 3, 4, 5의 순서로 압축해제를 수행해야 성공적으로 압축 해제를 수행할 수 있다. 상기에서 송신단에서는 UDC 압축을 수행한 경우, 이를 UDC 헤더에서 지시하기 때문에 수신단에서도 UDC 압축이 적용 되었는지 여부를 UDC 헤더를 확인하여 판단할 수 있다. 만약 상기에서 일련의 UDC 압축 해제를 수행하는 과정에서 만약 PDCP 일련번호 3번(1h-15)이 유실된다면 그 이후의 UDC 압축 해제는 모두 실패하게 된다. 즉, PDCP 일련번호 4, 5번에 대한 데이터에 대해서는 UDC 압축 해제를 수행할 수 없게 된다(1h-10). 따라서 상향 링크 압축 해제 절차에서는 유실된 데이터(패킷)이 발생되면 안되며, 수신단에서 송신단에서 데이터를 UDC 압축한 순서대로 압축 해제를 수행해야만 한다. 따라서 손실이 없고 재전송 기능이 있는 RLC AM 모드에 대해서 구동해야 한다.
하지만 상기에서 설명한 유실된 데이터는 PDCP 계층 장치의 PDCP 폐기 타이머에 의해서 발생할 수도 있다. 즉, PDCP 계층 장치에서는 상위 계층으로부터 수신한 데이터(패킷 혹은 PDCP SDU)마다 상기 RRC 메시지에서 설정해준 PDCP 폐기 타이머 값으로 타이머를 구동한다. 그리고 상기 타이머가 만료하면 그 타이머에 상응하는 데이터를 폐기하게 된다. 따라서 UDC 압축을 수행한 데이터에 대한 타이머가 만료하면 상기 데이터가 버려질 수 있기 때문에 그 이후에 UDC 압축이 수행된 데이터들은 수신단에서 UDC 압축해제 실패가 발생할 수 있다.
본 발명의 상기 도 7에서 설명한 바와 같이 상향 링크 데이터 압축(UDC)을 수행하는 알고리즘(DEFLATE 알고리즘(LZ77알고리즘 수행 후 호프만 코딩 수행))은 송신단에서 상향 링크 데이터 압축을 수행할 때 상향 링크 데이터 압축을 수행하고 나서 현재의 버퍼 컨텐츠(contents)로 체크섬을 생성하여 UDC 버퍼에 구성한다. 그리고 압축이 수행된 데이터의 원래 데이터를 이용하여 버퍼를 업데이트하고, 그리고 그 버퍼를 기반으로 그 다음에 압축을 수행할 데이터와 비교를 하고, 반복적인 구조를 찾아서 위치 및 길이로 압축을 수행하는 방식이다. 상기에서 UDC 헤더에 있는 체크섬 비트들은 수신단 PDCP 계층 장치의 UDC 장치(혹은 기능)가 데이터 압축 해제를 수행하기 전에 현재 버퍼 상태의 유효성을 판단하기 위한 것이다. 즉, 수신단에서 데이터 압축 해제를 수행하기 전에 UDC 헤더의 체크섬 비트들로 현재 수신단 UDC 버퍼의 유효성을 확인하고 체크섬 에러가 없으면 데이터 압축 해제를 수행하고 체크섬 실패가 발생하면 데이터 압축 해제를 수행하지 않고 송신단에 체크섬 실패를 보고하여 복구해야 한다.
수신단에서 압축해제를 수행할 때에도 송신단에서 압축을 수행한 순서대로 압축해제를 수행해야만 압축해제가 성공적으로 발생할 수 있다. 예를 들면 송신단에서 PDCP 일련번호 1, 3, 4, 5 의 데이터에 대해서 UDC 압축을 수행하고, PDCP 일련번호 2에 대해서는 UDC 압축을 수행하지 않았다고 한다면 수신단에서도 수신한 데이터에 대해서 PDCP 계층 장치에서 PDCP 일련번호 1, 3, 4, 5의 순서로 압축해제를 수행해야 성공적으로 압축 해제를 수행할 수 있다. 상기에서 송신단에서는 UDC 압축을 수행한 경우, 이를 UDC 헤더에서 지시하기 때문에 수신단에서도 UDC 압축이 적용되었는 지 여부를 UDC 헤더를 확인하여 판단할 수 있다. 만약 상기에서 일련의 UDC 압축 해제를 수행하는 과정에서 만약 PDCP 일련번호 3번에서 체크섬 실패(Checksum failure)가 발생한다면 그 이후의 UDC 압축 해제는 모두 실패할 수 있다. 즉, PDCP 일련번호 4, 5번에 대한 데이터에 대해서는 UDC 압축 해제를 성공적으로 수행할 수 없게 된다.
본 발명에서는 상기에서 설명한 체크섬 실패 문제를 해결하기 위한 체크섬 실패 처리 방법을 다음에서 제안한다.
도 9는 본 발명의 체크섬 실패 처리 방법에서 적용될 수 있는 PDCP control PDU 포맷을 설명한다.
도 9에서 D/C 필드는 PDCP 계층에서 일반적인 데이터인지 혹은 PDCP 계층 제어 정보(PDCP control PDU)인지를 구분하는 필드이며, PDU Type 필드는 상기 PDCP 계층 제어 정보 중에 어떤 정보인지를 지시하는 필드이다. 그리고 본 발명에서 제안하는 체크섬 실패 처리 방법에 피드백을 위한 PDCP control PDU 포맷에는 1i-01과 같이 체크섬 실패가 발생했는지 발생하지 않았는지를 지시하는 1비트 지시자(FE 필드)를 정의하고 사용할 수 있다. 상기 1비트 지시자 값이 0이면 UDC 압축 해제가 정상적으로 수행되고 있음을 지시하며, 상기 1비트 지시자 값이 1이면 UDC 압축 해제시에 체크섬 실패가 발생하였음을 지시하며, 송신 PDCP 계층 장치의 UDC 버퍼를 초기화(reset)하라는 것을 지시할 수 있다.
1g-01 포맷을 정의하기 위해서 PDU type을 예약된 값들(예를 들면 011 혹은 100-111 사이의 임의의 예약된 값)을 할당하여 새로운 PDCP control PDU를 정의하고 상기 정의된 PDU type을 가지는 PDCP control PDU가 체크섬 실패를 지시하는 기능을 수행하는 피드백을 역할을 하도록 할 수 있다.
Table 1: PDU type
본 발명에서 상기 도 9에서 제안한 PDCP control PDU를 적용한 체크섬 실패 처리 방법에 대한 제안하는 실시 예는 다음과 같다.
- 수신단(기지국)은 상향 링크 데이터 압축(UDC) 해제를 수행하려고 하는 데이터에 대한 수신 UDC 버퍼의 체크섬 실패(checksum failure)를 확인하면 PDCP Control PDU를 단말에게 전송하여 체크섬 실패가 발생하였다는 것을 지시한다. 상기 PDCP Control PDU는 새로운 PDCP Control PDU를 정의해서 사용할 수도 있고, 기존에 존재하는 PDCP Control PDU에 새로운 지시자를 정의하고 포함하여 변형하여 사용할 수도 있다. 또 다른 방법으로 PDCP 일련번호 대신에 체크섬 실패가 발생하였기 때문에 UDC 버퍼를 리셋하라는 지시자를 정의하고 이를 지시할 수 있다.
- 수신단 동작: 상기에서 체크섬 실패가 발생하면 수신단은 UDC 버퍼를 바로 초기화할 수 있다. 그리고, 새로 수신하는 데이터들을 PDCP 일련번호로 재정렬을 수행한 후 PDCP 일련번호의 오름차순으로 각 데이터의 UDC 헤더를 확인하고 UDC 체크섬 실패로 인해 송신단 UDC 버퍼가 리셋되었다는 지시자가 되었으니 수신 UDC 버퍼를 초기화하라는 지시가 포함되지 않았고, UDC 압축이 수행되었다고 지시된 데이터들은 폐기하고, 새로 수신하는 데이터들의 UDC 헤더에 UDC 체크섬 실패로 인해 송신단 UDC 버퍼가 리셋되었다는 지시자가 포함되지 않았고, UDC 압축이 수행되지 않았다고 지시된 데이터들은 PDCP 일련번호 순으로 중간에 갭(Gap)이 없이 모두 수신된 경우, PDCP 일련번호의 오름 차순으로 처리하여 상위 계층 장치로 전달할 수 있다. 그리고 UDC 헤더에 UDC 체크섬 실패로 인해 송신단 UDC 버퍼가 리셋되었고 수신 UDC 버퍼를 리셋하라는 지시자가 포함된 데이터들로부터 수신 UDC 버퍼를 초기화하고 PDCP 일련번호의 오름차순으로 UDC 압축된 데이터들에 대해 압축해제를 다시 시작할 수 있다.
- 송신단 동작: 송신단(단말)은 상기 PDCP Control PDU를 수신하면 UDC 송신 버퍼를 리셋(초기화)하고 UDC 송신 버퍼를 초기화하기 전에 UDC 압축 절차가 수행되고 생성된 데이터들 중에 아직 전송되지 않은 데이터들(예를 들면 PDCP PDU)이 있다면 폐기하고, 아직 전송되지 않은 데이터들의 원본 데이터들(예를 들면 PDCP SDU)에 대해서 초기화된 송신 UDC 버퍼를 기반으로 다시 상향 링크 데이터 압축(UDC)을 수행하고 UDC 버퍼를 업데이트하고 체크섬 비트들을 UDC 헤더에 포함하고 UDC 헤더와 데이터 부분에 암호화를 수행하고 PDCP 헤더를 생성하고 PDCP PDU를 구성하여 하위 계층으로 전달할 수 있다. 또한 상기 새로 구성한 PDCP PDU의 UDC 헤더 혹은 PDCP 헤더에 송신단 버퍼를 리셋했다는 지시자 또는 수신단 버퍼를 초기화하라는 지시를 포함하여 전달할 수 있으며, 아직 전송되지 않은 PDCP 일련번호를 오름차순으로 새로 할당할 수도 있다. (즉, 한 번 PDCP 일련번호 또는 HFN 또는 COUNT 값과 보안키로 암호화하여 전송했던 데이터를 또 다시 같은 PDCP COUNT 값과 보안키로 암호화하여 재전송하면 해킹 위험이 높아지므로, 하나의 PDCP COUNT 값에 대해서는 한 번의 암호화 및 전송을 한다는 규칙을 따를 수 있다). 또 다른 방법으로 체크섬 실패가 발생했다는 지시를 받았을 때 송신 UDC 버퍼를 리셋하고 송신단에서 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터에 해당하는 PDCP 일련번호보다 크거나 같은 데이터에 대해서 혹은 새로 구성할 PDCP PDU에 대해서만 새로 UDC 압축을 수행하고, 하위 계층으로 전달할 수 있다. 또한 상기 새로 구성한 PDCP PDU의 UDC 헤더 혹은 PDCP 헤더에 송신단 UDC 버퍼를 리셋했다는 지시자(혹은 수신단 UDC 버퍼를 리셋하라는 지시자)를 포함하여 전달할 수 있다(즉, 한 번 PDCP COUNT 값과 보안키로 암호화하여 전송했던 데이터를 또 다시 같은 PDCP COUNT 값과 보안키로 암호화하여 재전송하면 해킹 위험이 높아지므로, 하나의 PDCP COUNT 값에 대해서는 한 번의 암호화 및 전송을 한다는 규칙을 따를 수 있다).
상기에서 상기 사용자 데이터 압축 또는 압축 해제 절차에서 발생할 수 있는 체크섬 실패에 대해서 불필요한 데이터 전송을 방지하는 효율적인 송신단 PDCP 계층 장치 동작 또는 수신단 PDCP 계층 장치 동작을 제안한다.
구체적으로 상향 링크 데이터 압축 절차(UDC, Uplink data compression)가 설정된 경우에 송신 PDCP 계층 장치는 상위 계층 장치로부터 수신한 제 1의 데이터들(예를 들면 PDCP SDU) 중에 제 1-1의 데이터(예를 들면 PDCP SDU)에 대해서는 상향 링크 데이터 압축 절차를 적용하고 UDC 헤더의 지시자로 UDC 압축 절차를 적용하였음을 지시할 수 있고, 제 2-1의 데이터(예를 들면 PDCP SDU)에 대해서는 UDC 압축 절차를 적용하지 않고 UDC 헤더의 지시자로 UDC 압축 절차를 적용하지 않았음을 지시할 수 있다. 상기에서 제 1-1의 데이터는 상위 계층 장치(예를 들면 응용 계층 장치)로부터 수신한 일반적인 데이터를 포함할 수 있다. 반면에 제 2-1의 데이터는 상위 계층 장치(예를 들면 응용 계층 장치)에서 이미 압축을 한번 적용한 데이터를 포함할 수 있으며, 이미 압축을 한번 적용한 데이터이기 때문에 UDC 압축 절차를 적용하여도 압축률이 향상되지 않으므로 UDC 압축 절차를 적용하지 않을 수 있다(어떤 데이터에 UDC 압축 절차를 적용할 지 또는 적용하지 않을 지가 RRC 메시지로 설정될 수도 있다). 또한 상기 제 2-1의 데이터는 상위 계층 장치(예를 들면 SDAP 계층 장치)로부터 수신한 SDAP 제어 데이터(SDAP control PDU 또는 end marker)를 포함할 수 있으며, UDC 압축 절차를 SDAP 헤더나 SDAP 제어 데이터에 적용하지 않도록 하여 단말 구현의 복잡도를 줄이고, CU-DU(Central Unit-Distributed Unit split) 스플릿 구조로 구현한 기지국의 DU에서 SDAP 헤더 또는 SDAP 제어 데이터의 정보를 읽어 들이기 용이하도록 할 수 있다.
상기에서 송신단의 PDCP 계층 장치의 데이터 처리 절차는 다음을 포함할 수 있다. 상기 송신단의 PDCP 계층 장치는 상위 계층 장치로부터 수신한 데이터들에 대해 상위 계층 장치로부터 수신한 제 1-1의 데이터(예를 들면 PDCP SDU 또는 상위 계층 장치 데이터 또는 응용 계층 장치 데이터)에 대해서는 상향 링크 데이터 압축 절차를 적용하고 UDC 헤더의 지시자로 UDC 압축 절차를 적용하였음을 지시하고 상기 UDC 헤더와 압축된 데이터에 대해 암호화 절차를 적용하고(암호화 절차가 설정되었다면) PDCP 헤더를 생성하고 접합하여 제 1-2의 데이터(예를 들면 PDCP data PDU 또는 PDCP PDU)로 처리해놓을 수 있다(만약 무결성 보호 절차가 설정되었다면 상기 PDCP 헤더 또는 SDAP 헤더 또는 UDC 헤더 또는 압축된 데이터(만약 암호화 절차가 적용되었다면 상기 PDCP 헤더 또는 SDAP 헤더 또는 암호화 절차가 적용된 UDC 헤더 또는 암호화 절차가 적용된 압축된 데이터)에 대해 무결성 보호 절차를 수행하고 4바이트 크기의 MAC-I 필드를 상기 압축된 데이터 뒤에 접합하여 상기 제 1-2의 데이터를 생성할 수 있다). 하지만 상기 PDCP 계층 장치의 상위 SDAP 계층 장치에 SDAP 헤더가 설정된 경우, 상기 데이터에 접합된 SDAP 헤더에는 암호화 절차 또는 UDC 압축 방법을 적용하지 않는다. 상기에서 암호화 절차를 용이하도록 하기 위해서 SDAP 헤더는 PDCP 헤더의 뒤에 그리고 UDC 헤더의 앞에 접합 또는 위치될 수 있다.
또한 송신단의 PDCP 계층 장치의 데이터 처리 절차는 다음을 포함할 수 있다. 상기 송신단의 PDCP 계층 장치가 상위 계층 장치로부터 수신한 제 2-1의 데이터들(예를 들면 PDCP SDU 또는 상위 계층 장치 데이터 또는 응용 계층 장치 데이터 또는 SDAP 제어 데이터(SDAP control PDU))에 대해서는 UDC 압축 절차를 적용하지 않고 UDC 헤더의 지시자로 UDC 압축 절차를 적용하지 않았음을 지시하고 상기 UDC 헤더와 제 2-1의 데이터에 대해 암호화 절차를 적용하고(암호화 절차가 설정되었다면) PDCP 헤더를 생성하고 제 2-2의 데이터(예를 들면 PDCP data PDU 또는 PDCP PDU)로 처리해놓을 수 있다(만약 무결성 보호 절차가 설정되었다면 상기 PDCP 헤더 또는 SDAP 헤더 또는 UDC 헤더 또는 제 2-1의 데이터(만약 암호화 절차가 적용되었다면 상기 PDCP 헤더 또는 SDAP 헤더 또는 암호화 절차가 적용된 UDC 헤더 또는 암호화 절차가 적용된 제 2-1의 데이터)에 대해 무결성 보호 절차를 수행하고 4바이트 크기의 MAC-I 필드를 상기 압축된 데이터 뒤에 접합하여 상기 제 2-2의 데이터를 생성할 수 있다). 상기에서 제 2-1의 데이터는 응용 계층 장치의 데이터 또는 압축 기능을 적용한 응용 계층의 데이터 또는 SDAP 계층 장치의 SDAP 제어 데이터(SDAP control PDU) 또는 PDCP 계층 장치에서 생성한 PDCP 제어 데이터(PDCP control PDU)를 포함할 수 있다. 또한 SDAP 제어 데이터(SDAP control PDU) 또는 SDAP 계층 장치의 SDAP 헤더가 설정된 경우, 상기 데이터에 접합된 SDAP 헤더에는 암호화 절차 또는 UDC 압축 방법을 적용하지 않는다. 상기에서 단말은 상기와 같이 처리된 데이터들(예를 들면 PDCP data PDU 또는 PDCP PDU 또는 예를 들면 제 1-2의 데이터 또는 제 2-2의 데이터)을 상향 링크 전송 자원을 수신하면 전송하기 위해 저장해놓고 있는데 만약 송신단(예를 들면 단말)의 상기 PDCP 계층 장치가 수신단의 PDCP 계층 장치로부터 체크섬 실패 또는 UDC 압축 해제 실패 또는 에러를 지시하는 PDCP 제어 데이터(UDC 체크섬 실패를 지시하는 피드백)를 수신하면 송신 PDCP 계층 장치는 미리 생성된 또는 저장된 또는 미리 프로세싱된 상기 데이터들(예를 들면 PDCP data PDU 또는 PDCP PDU 또는 예를 들면 제 1-2의 데이터 또는 제 2-2의 데이터)을 효율적으로 처리하기 위해 송신 PDCP 계층 장치는 다음의 방법들 중에 하나의 방법 또는 다음의 방법들을 기반으로 응용된 방법을 수행할 수 있다.
- 제 1의 방법: 만약 송신단의 PDCP 계층 장치에 UDC 압축 또는 압축 해제 절차가 설정되었고, 송신단의 PDCP 계층 장치가 수신단의 PDCP 계층 장치로부터 체크섬 실패가 발생했다는 PDCP 제어 데이터(PDCP control PDU)를 수신한다면 송신단의 PDCP 계층 장치는 사용자 데이터 압축(UDC 압축)을 위한 송신 UDC 버퍼를 초기화할 수 있다. 또는 만약 PDCP 계층 장치에 UDC 압축 또는 압축 해제 절차가 설정되었고, 송신단의 PDCP 계층 장치가 수신단의 PDCP 계층 장치로부터 체크섬 실패가 발생했다는 PDCP 제어 데이터(PDCP control PDU)를 수신한다면 미리 생성된 또는 저장된 또는 미리 프로세싱된 또는 PDCP 폐기 타이머가 아직 만료되지 않은 데이터들(예를 들면 PDCP PDU 또는 PDCP data PDU 또는 제 1-2의 데이터 또는 제 2-2의 데이터)을 폐기할 수 있으며 또는 상기 데이터들(예를 들면 PDCP PDU 또는 PDCP data PDU 또는 제 1-2의 데이터 또는 제 2-2의 데이터)이 하위 계층 장치들로 전달되었다면 하위 계층 장치(예를 들면 RLC 계층 장치)로 상기 데이터들(예를 들면 PDCP PDU 또는 PDCP data PDU 또는 제 1-2의 데이터 또는 제 2-2의 데이터)에 대해 데이터 폐기 지시자를 보내어 하위 계층 장치(예를 들면 RLC 계층 장치)가 상기 데이터들을 폐기하도록 할 수 있다. 또는 상기에서 송신단 PDCP 계층 장치가 하위 계층 장치(예를 들면 RLC 계층 장치)로 폐기 지시자를 보낼 때 PDCP 사용자 데이터(PDCP data PDU)에 대해서만 폐기 지시자를 보내고 PDCP 제어 데이터에 대해서는 폐기 지시자를 보내지 않는 것을 특징으로 할 수 있다. 또는 송신단 PDCP 계층 장치는 상기 절차에서 아직 전송된 적이 없지만 폐기된 데이터(예를 들면 PDCP PDU 또는 PDCP data PDU 또는 제 1-2의 데이터 또는 제 2-2의 데이터) 또는 하위 계층 장치로 아직 전송된 적이 없는 데이터들 또는 하위 계층 장치로부터 성공적인 전달이 확인되지 않은 데이터들 또는 새로 전송할 데이터들에 대해 PDCP SN 또는 COUNT 값의 오름차순으로 초기화된 송신 UDC 버퍼를 기반으로 UDC 압축 방법을 적용하고 제 1-2의 데이터를 다시 생성하고 상기 제 1-1의 데이터와 맵핑된 PDCP 일련번호(또는 새로운 PDC 일련번호)를 PDCP 헤더에 설정할 수 있으며, 또는 제 2-1의 데이터에 대해서 다시 PDCP SN 또는 COUNT 값의 오름차순으로 PDCP 데이터 처리를 수행하여 제 2-2의 데이터를 다시 생성하고 상기 제 2-1의 데이터와 맵핑된 PDCP 일련번호(또는 새로운 PDC 일련번호)를 PDCP 헤더에 PDCP 헤더에 설정하도록 PDCP 일련번호 갭이 발생하지 않도록 또는 최소화하도록 할 수 있다. 상기에서 제 1-1의 데이터 또는 제 2-1의 데이터에 해당하는 PDCP 폐기 타이머는 재시작하거나 또는 초기화하지 않도록 하고 그대로 구동할 수 있다. 또 다른 방법으로 송신단 PDCP 계층 장치는 상기 절차에서 아직 전송된 적이 없지만 폐기된 데이터(예를 들면 PDCP PDU 또는 PDCP data PDU 또는 제 1-2의 데이터 또는 제 2-2의 데이터)들 또는 하위 계층 장치로 아직 전송된 적이 없는 데이터들 중에 가장 낮은 PDCP 일련번호(또는 COUNT 값) 또는 하위 계층 장치로부터 성공적인 전달이 확인되지 않은 첫 번째 데이터(또는 COUNT 값이 가장 작은 데이터, 예를 들면 PDCP PDU 또는 PDCP data PDU 또는 제 1-2의 데이터 또는 제 2-2의 데이터)부터 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값의 오름차순으로 연속된 데이터들(또는 새로 전송할 데이터들을 포함하여)에 대해서 초기화된 송신 UDC 버퍼를 기반으로 UDC 압축 방법을 적용하고 제 1-2의 데이터를 다시 생성하고 상기 제 1-1의 데이터와 맵핑된 PDCP 일련번호(또는 새로운 PDC 일련번호)를 PDCP 헤더에 설정하여 데이터 전송을 수행할 수 있다(예를 들면 COUNT 값 3번, 5번, 7번에 대해서 성공적인 전달이 하위 계층 장치로부터 확인되지 않은 경우(예를 들면 RLC 계층 장치의 RLC 상태 보고로부터 성공적인 전달이 확인되지 않은 경우) 상기 송신 PDCP 계층 장치는 3번, 4번, 5번, 6번, 7번, 8번, 9번과 같이 오름차순의 연속된 데이터들에 초기화된 송신 UDC 버퍼를 기반으로 새로 UDC 절차를 적용할 수 있다). 또한 제 2-1의 데이터에 대해서 다시 PDCP SN 또는 COUNT 값의 오름차순으로 PDCP 데이터 처리 절차를 수행하여 제 2-2의 데이터를 다시 생성하고 상기 제 2-1의 데이터와 맵핑된 PDCP 일련번호(또는 새로운 PDC 일련번호)를 PDCP 헤더에 PDCP 헤더에 설정하도록 PDCP 일련번호 갭이 발생하지 않도록 또는 최소화하도록 할 수 있다. 또 다른 방법은 상기 제 2-1의 데이터는 UDC 절차를 적용하지 않았기 때문에 폐기하지 않고 계속 데이터 전송을 수행할 수도 있다. 상기에서 제 1-1의 데이터 또는 제 2-1의 데이터에 해당하는 PDCP 폐기 타이머는 재시작하거나 또는 초기화하지 않도록 하고 그대로 구동할 수 있다.
- 제 2의 방법: 만약 송신단의 PDCP 계층 장치에 UDC 압축 또는 압축 해제 절차가 설정되었고, 송신단의 PDCP 계층 장치가 수신단의 PDCP 계층 장치로부터 체크섬 실패가 발생했다는 PDCP 제어 데이터(PDCP control PDU)를 수신한다면 송신단의 PDCP 계층 장치는 사용자 데이터 압축(UDC 압축)을 위한 송신 UDC 버퍼를 초기화할 수 있다. 또는 만약 PDCP 계층 장치에 UDC 압축 또는 압축 해제 절차가 설정되었고, 송신단의 PDCP 계층 장치가 수신단의 PDCP 계층 장치로부터 체크섬 실패가 발생했다는 PDCP 제어 데이터(PDCP control PDU)를 수신한다면 미리 생성된 또는 저장된 또는 미리 프로세싱된 또는 PDCP 폐기 타이머가 아직 만료되지 않은 데이터들 중에서 UDC 압축 절차가 적용된 제 1-2의 데이터(또는 PDCP data PDU)들만 폐기할 수 있으며 또는 상기 UDC 압축 절차가 적용된 제 1-2의 데이터들(예를 들면 PDCP PDU 또는 PDCP data PDU)이 하위 계층 장치들로 전달되었다면 하위 계층 장치(예를 들면 RLC 계층 장치)로 상기 UDC 압축 절차가 적용된 제 1-2의 데이터들(예를 들면 PDCP PDU 또는 PDCP data PDU)에 대해 데이터 폐기 지시자를 보내어 하위 계층 장치가 상기 UDC 압축 절차가 적용된 제 1-2의 데이터들(예를 들면 PDCP PDU 또는 PDCP data PDU)을 폐기하도록 할 수 있다. 또는 상기에서 송신단 PDCP 계층 장치가 하위 계층 장치(예를 들면 RLC 계층 장치)로 폐기 지시자를 보낼 때 PDCP 사용자 데이터(PDCP data PDU)에 대해서만 폐기 지시자를 보내고 PDCP 제어 데이터에 대해서는 폐기 지시자를 보내지 않는 것을 특징으로 할 수 있다. 또는 송신단 PDCP 계층 장치는 상기 절차에서 아직 전송된 적이 없지만 폐기된 데이터(예를 들면 PDCP PDU 또는 PDCP data PDU 또는 제 1-2의 데이터) 또는 하위 계층 장치로 아직 전송된 적이 없는 데이터들 또는 하위 계층 장치로부터 성공적인 전달이 확인되지 않은 데이터들 또는 새로 전송할 데이터들에 대해서 PDCP SN 또는 COUNT 값의 오름차순으로 초기화된 송신 UDC 버퍼를 기반으로 UDC 압축 방법을 적용하고 제 1-2의 데이터를 다시 생성하고 상기 제 1-1의 데이터와 맵핑된 PDCP 일련번호(또는 새로운 PDC 일련번호)를 PDCP 헤더에 설정하도록 PDCP 일련번호 갭이 발생하지 않도록 또는 최소화하도록 할 수 있다. 상기에서 제 1-1의 데이터에 해당하는 PDCP 폐기 타이머는 재시작하거나 또는 초기화하지 않도록 하고 그대로 구동할 수 있다. 또 다른 방법으로 송신단 PDCP 계층 장치는 상기 절차에서 아직 전송된 적이 없지만 폐기된 데이터(예를 들면 PDCP PDU 또는 PDCP data PDU 또는 제 1-2의 데이터)들 또는 하위 계층 장치로 아직 전송된 적이 없는 데이터들 중에 가장 낮은 PDCP 일련번호(또는 COUNT 값) 또는 하위 계층 장치로부터 성공적인 전달이 확인되지 않은 첫 번째 데이터(또는 COUNT 값이 가장 작은 데이터, 예를 들면 PDCP PDU 또는 PDCP data PDU 또는 제 1-2의 데이터)부터 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값의 오름차순으로 연속된 데이터들(또는 새로 전송할 데이터들을 포함하여)에 대해서 초기화된 송신 UDC 버퍼를 기반으로 UDC 압축 방법을 적용하고 제 1-2의 데이터를 다시 생성하고 상기 제 1-1의 데이터와 맵핑된 PDCP 일련번호(또는 새로운 PDC 일련번호)를 PDCP 헤더에 설정하여 데이터 전송을 수행할 수 있다(예를 들면 COUNT 값 3번, 5번, 7번에 대해서 성공적인 전달이 하위 계층 장치로부터 확인되지 않은 경우(예를 들면 RLC 계층 장치의 RLC 상태 보고로부터 성공적인 전달이 확인되지 않은 경우) 상기 송신 PDCP 계층 장치는 3번, 4번, 5번, 6번, 7번, 8번, 9번과 같이 오름차순의 연속된 데이터들에 초기화된 송신 UDC 버퍼를 기반으로 새로 UDC 절차를 적용할 수 있다). 상기에서 제 2-1의 데이터는 UDC 절차를 적용하지 않았기 때문에 폐기하지 않고 계속 데이터 전송을 수행할 수도 있다. 상기에서 제 1-1의 데이터 또는 제 2-1의 데이터에 해당하는 PDCP 폐기 타이머는 재시작하거나 또는 초기화하지 않도록 하고 그대로 구동할 수 있다.
- 제 3의 방법: 만약 송신단의 PDCP 계층 장치에 UDC 압축 또는 압축 해제 절차가 설정되었고, 송신단의 PDCP 계층 장치가 수신단의 PDCP 계층 장치로부터 체크섬 실패가 발생했다는 PDCP 제어 데이터(PDCP control PDU)를 수신한다면 송신단의 PDCP 계층 장치는 사용자 데이터 압축(UDC 압축)을 위한 송신 UDC 버퍼를 초기화할 수 있으며 또는 송신단의 상기 PDCP 계층 장치에 연결된 RLC 계층 장치(또는 복수 개의 RLC 계층 장치들)에 대해 RLC 계층 장치 재수립 절차(RLC re-establishment)를 수행할 수 있다. 상기에서 RLC 계층 장치는 AM 모드로 동작하는 RLC 계층 장치들을 지시할 수 있다. 또 다른 방법으로 상기 RLC 계층 장치는 UM 모드로 동작하는 RLC 계층 장치들로 확장되어 적용될 수도 있다. 상기에서 RLC 계층 장치 재수립 절차는 LTE(E-UTRA) RLC 계층 장치의 경우, RLC 계층 장치들의 송신 또는 수신 윈도우 변수들(state variable)을 모두 0의 값으로 초기화하고 또는 재정렬 타이머가 구동 중이라면 상기 타이머를 중지 또는 초기화하고 저장된 데이터들 중에 재조립이 완료된 완전한 데이터(complete RLC PDU)는 상위 계층 장치로 전달할 수 있다. 또한 상기에서 RLC 계층 장치 재수립 절차는 NR RLC 계층 장치의 경우, RLC 계층 장치들의 송신 또는 수신 윈도우 변수들(state variable)을 모두 0의 값으로 초기화하고 또는 재조립 타이머가 구동 중이라면 상기 타이머를 중지 또는 초기화하고 저장된 데이터들 중에 재조립이 완료되지 않은 데이터들(segment)을 폐기할 수 있다. 상기에서 PDCP 제어 데이터를 전송한 수신단의 PDCP 계층 장치와 연결된 RLC 계층 장치(또는 복수 개의 RLC 계층 장치들)에 대해서도 RLC 계층 장치 재수립 절차(RLC re-establishment)를 수행할 수 있으며, 상기에서 PDCP 제어 데이터를 전송했을 때 또는 FR 비트가 1로 설정되어 UDC 버퍼 초기화를 지시하는 데이터를 수신할 때 상기 RLC 계층 장치 재수립 절차를 수행할 수 있다. 상기에서 송신단 PDCP 계층 장치는 상기 절차에서 아직 전송된 적이 없지만 폐기된 데이터(예를 들면 PDCP PDU 또는 PDCP data PDU 또는 제 1-2의 데이터 또는 제 2-2의 데이터) 또는 하위 계층 장치로 아직 전송된 적이 없는 데이터들 또는 하위 계층 장치로부터 성공적인 전달이 확인되지 않은 데이터들 또는 새로 전송할 데이터들에 대해 PDCP SN 또는 COUNT 값의 오름차순으로 초기화된 송신 UDC 버퍼를 기반으로 UDC 압축 방법을 적용하고 제 1-2의 데이터를 다시 생성하고 상기 제 1-1의 데이터와 맵핑된 PDCP 일련번호(또는 새로운 PDC 일련번호)를 PDCP 헤더에 설정할 수 있으며, 또는 제 2-1의 데이터에 대해서 다시 PDCP SN 또는 COUNT 값의 오름차순으로 PDCP 데이터 처리를 수행하여 제 2-2의 데이터를 다시 생성하고 상기 제 2-1의 데이터와 맵핑된 PDCP 일련번호(또는 새로운 PDC 일련번호)를 PDCP 헤더에 PDCP 헤더에 설정하도록 PDCP 일련번호 갭이 발생하지 않도록 또는 최소화하도록 할 수 있다. 상기에서 제 1-1의 데이터 또는 제 2-1의 데이터에 해당하는 PDCP 폐기 타이머는 재시작하거나 또는 초기화하지 않도록 하고 그대로 구동할 수 있다. 또 다른 방법으로 송신단 PDCP 계층 장치는 상기 절차에서 아직 전송된 적이 없지만 폐기된 데이터(예를 들면 PDCP PDU 또는 PDCP data PDU 또는 제 1-2의 데이터 또는 제 2-2의 데이터)들 또는 하위 계층 장치로 아직 전송된 적이 없는 데이터들 중에 가장 낮은 PDCP 일련번호(또는 COUNT 값) 또는 하위 계층 장치로부터 성공적인 전달이 확인되지 않은 첫 번째 데이터(또는 COUNT 값이 가장 작은 데이터, 예를 들면 PDCP PDU 또는 PDCP data PDU 또는 제 1-2의 데이터 또는 제 2-2의 데이터)부터 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값의 오름차순으로 연속된 데이터들(또는 새로 전송할 데이터들을 포함하여)에 대해서 초기화된 송신 UDC 버퍼를 기반으로 UDC 압축 방법을 적용하고 제 1-2의 데이터를 다시 생성하고 상기 제 1-1의 데이터와 맵핑된 PDCP 일련번호(또는 새로운 PDC 일련번호)를 PDCP 헤더에 설정하여 데이터 전송을 수행할 수 있다(예를 들면 COUNT 값 3번, 5번, 7번에 대해서 성공적인 전달이 하위 계층 장치로부터 확인되지 않은 경우(예를 들면 RLC 계층 장치의 RLC 상태 보고로부터 성공적인 전달이 확인되지 않은 경우) 상기 송신 PDCP 계층 장치는 3번, 4번, 5번, 6번, 7번, 8번, 9번과 같이 오름차순의 연속된 데이터들에 초기화된 송신 UDC 버퍼를 기반으로 새로 UDC 절차를 적용할 수 있다). 또한 제 2-1의 데이터에 대해서 다시 PDCP SN 또는 COUNT 값의 오름차순으로 PDCP 데이터 처리 절차를 수행하여 제 2-2의 데이터를 다시 생성하고 상기 제 2-1의 데이터와 맵핑된 PDCP 일련번호(또는 새로운 PDC 일련번호)를 PDCP 헤더에 PDCP 헤더에 설정하도록 PDCP 일련번호 갭이 발생하지 않도록 또는 최소화하도록 할 수 있다. 또 다른 방법은 상기 제 2-1의 데이터는 UDC 절차를 적용하지 않았기 때문에 폐기하지 않고 계속 데이터 전송을 수행할 수도 있다. 상기에서 제 1-1의 데이터 또는 제 2-1의 데이터에 해당하는 PDCP 폐기 타이머는 재시작하거나 또는 초기화하지 않도록 하고 그대로 구동할 수 있다. 또 다른 방법으로 상기 송신 PDCP 계층 장치는 PDCP 재수립 절차를 수행하거나 또는 PDCP 데이터 복구 절차를 수행할 수도 있다.
상기 본 발명에서 제안하는 제 1의 방법 또는 제 2의 방법은 LTE PDCP 계층 장치 또는 NR PDCP 계층 장치에 적용될 수 있다.
상기 본 발명에서 제안하는 제 1의 방법 또는 제 2의 방법에 따라 폐기 지시자를 수신한 하위 계층 장치는 다음과 같이 동작할 수 있다. 상기에서 하위 계층 장치는 AM 모드(Acknowledged Mode)로 동작하는 복수 개의 AM RLC 계층 장치들일 수 있으며, 상기 폐기 지시자를 수신한 각 AM RLC 계층 장치들은 다음에서 제안한 절차들을 수행할 수 있다. 또 다른 방법으로 상기 제안한 절차를 확장하여 상기에서 하위 계층 장치는 UM 모드(Unacknowledged Mode)로 동작하는 복수 개의 UM RLC 계층 장치들일 수 있으며, 상기 폐기 지시자를 수신한 각 UM RLC 계층 장치들은 다음에서 제안한 절차들을 수행할 수 있다.
- 상기에서 LTE(또는 E-UTRA) PDCP 계층 장치 또는 NR PDCP 계층 장치로부터 데이터(예를 들면 PDCP 사용자 데이터)를 폐기하라는 지시자를 수신하였고, 만약에 상기 폐기 지시자를 수신한 RLC 계층 장치가 LTE RLC 계층 장치라면
■ LTE RLC 계층 장치는 상위 계층 장치(PDCP 계층 장치)로부터 수신한 사용자 데이터(PDCP PDU 또는 PDCP Data PDU 또는 RLC SDU)에 대해서 만약 상기 사용자 데이터의 일부가 RLC 사용자 데이터(RLC data PDU)에 아직 맵핑이 되지 않았다면 또는 RLC 사용자 데이터로 생성되지 않았다면 상기 사용자 데이터를 폐기한다(When indicated from upper layer (i.e. PDCP) to discard a particular RLC SDU, the transmitting side of an AM RLC entity or the transmitting UM RLC entity shall discard the indicated RLC SDU if no segment of the RLC SDU has been mapped to a RLC data PDU yet.). 따라서 만약 상기 사용자 데이터의 일부가 RLC 사용자 데이터(RLC data PDU)에 이미 맵핑이 되었다면 또는 RLC 사용자 데이터로 생성되었다면 상기 사용자 데이터를 폐기하지 않고 데이터 전송을 수행할 수 있다. 예를 들면 상기에서 폐기하라는 지시자로 폐기가 지시된 데이터가 이미 분할되어 상기 데이터의 일부가 segment로 전송되었다면 상기 데이터를 폐기하지 않을 수 있으며, 또는 상기에서 폐기하라는 지시자로 폐기가 지시된 데이터가 이미 전송되었다면(또는 재전송할 데이터에 해당된다면) 또는 RLC 계층 장치의 데이터(예를 들면 RLC PDU 또는 UMD PDU 또는 AMD PDU)로 생성되었다면 폐기하지 않을 수 있다.
- 상기에서 LTE(또는 E-UTRA) PDCP 계층 장치 또는 NR PDCP 계층 장치로부터 데이터(예를 들면 PDCP 사용자 데이터)를 폐기하라는 지시자를 수신하였고, 만약에 상기 폐기 지시자를 수신한 RLC 계층 장치가 NR RLC 계층 장치라면
NR RLC 계층 장치는 상위 계층 장치(PDCP 계층 장치)로부터 수신한 사용자 데이터(PDCP PDU 또는 PDCP Data PDU 또는 RLC SDU)에 대해서 만약 상기 사용자 데이터 또는 상기 사용자 데이터의 일부가 하위 계층 장치로 전달된 적이 없다면 또는 보내진 적이 없다면 상기 사용자 데이터를 폐기한다(When indicated from upper layer (i.e. PDCP) to discard a particular RLC SDU, the transmitting side of an AM RLC entity or the transmitting UM RLC entity shall discard the indicated RLC SDU, if neither the RLC SDU nor a segment thereof has been submitted to the lower layers). 따라서 만약 상기 사용자 데이터 또는 사용자 데이터의 일부가 하위 계층 장치로 전달된 적이 있다면 또는 보내진 적이 있다면 상기 사용자 데이터를 폐기하지 않고 데이터 전송을 수행할 수 있다. 따라서 NR RLC 계층 장치는 LTE RLC 계층 장치와 달리 상기 사용자 데이터를 RLC 사용자 데이터로 생성하였다고 할지라도 하위 계층 장치로 전달하지 않았다면 폐기할 수 있기 때문에 더 많은 데이터를 폐기할 수 있고, 불필요한 데이터 전송을 더 효율적으로 방지할 수 있다. 예를 들면 상기에서 폐기하라는 지시자로 폐기가 지시된 데이터가 이미 분할되어 상기 데이터의 일부가 segment로 전송되었다면 상기 데이터를 폐기하지 않을 수 있으며, 또는 상기에서 폐기하라는 지시자로 폐기가 지시된 데이터가 이미 전송되었다면(또는 재전송할 데이터에 해당된다면) 폐기하지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 폐기하라는 지시자로 폐기가 지시된 데이터가 RLC 계층 장치의 데이터(예를 들면 RLC PDU 또는 UMD PDU 또는 AMD PDU)로 생성되었다고 할지라도 하위 계층 장치(MAC 계층 장치)로 전달하지 않았다면 폐기할 수 있다.
상기 본 발명에서 제안하는 제 1의 방법 또는 제 2의 방법을 송신 PDCP 계층 장치에서(예를 들면 단말 또는 네트워크 또는 기지국) 적용하게 되면 PDCP 일련번호 갭(gap) 또는 차이가 발생하여 수신단의 PDCP 계층 장치(예를 들면 네트워크 또는 기지국 또는 단말)에서 재정렬 타이머로 인한 전송 지연이 발생할 수 있다. 상기와 같은 PDCP 계층 장치의 재정렬 타이머로 인한 전송 지연을 막기 위해 수신 PDCP 계층 장치는 UDC 압축 해제 에러 또는 체크섬 실패가 발생했을 때 또는 상기 PDCP 제어 데이터를 전송하는 경우 또는 PDCP 재수립 절차를 수행할 때 본 발명에서 제안하는 다음의 방법들 중에 하나 또는 응용된 방법을 적용할 수 있다.
- 제 4의 방법: 상기 제 4의 방법에서 수신단의 PDCP 계층 장치가 NR PDCP 계층 장치라면 또는 수신단의 PDCP 계층 장치는 UDC 압축 방법에 관한 체크섬 실패가 발생하였다면 또는 상기 체크섬 실패로 인해 PDCP 제어 데이터(PDCP control PDU)를 송신하였다면 상기 수신단의 PDCP 계층 장치는 그 이후로 수신한 데이터들에 대해서 상기 체크섬 실패가 발생한 데이터의 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값보다 큰 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값에 해당하는 데이터를 수신하면 UDC 헤더의 FR 비트를 확인하여 FR비트가 1로 설정되어 송신 UDC 버퍼가 초기화되었다는 것을 지시하는 데이터를 수신하기 전까지는 계속하여 수신하는 데이터들을 버퍼에 저장할 수 있다. 상기에서 상기 체크섬 실패가 발생한 데이터의 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값보다 작은 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값에 해당하는 데이터를 수신하면 UDC 헤더의 지시자를 확인하여 UDC 압축 방법이 적용된 데이터는 UDC 압축 해제가 발생할 것이기 때문에 폐기할 수 있다. 또 다른 방법으로 상기 저장하는 데이터들에 대해 UDC 헤더를 확인하여 UDC 압축 방법이 적용되지 않은 데이터들은 먼저 처리해서 상위 계층으로 전달할 수도 있다. 만약 수신한 데이터의 UDC 헤더의 FR비트가 1로 설정되어 송신 UDC 버퍼가 초기화되었다는 것을 지시하는 데이터를 지시한다면 재정렬 타이머가 구동 중이라면 재정렬 타이머는 중지하고 초기화할 수 있으며 또는 저장된 데이터들 중에서 상기에서 UDC 헤더의 FR비트가 1로 설정된 데이터의 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값과 같거나 또는 더 큰 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값에 해당하는 데이터들에 대해 연속적으로 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값의 갭 없이 순차적으로 데이터들을 처리하고(예를 들면 UDC 헤더의 지시자 기반으로 UDC 압축 해제 방법을 적용 또는 적용하지 않고) 상위 계층 장치로 전달할 수 있다. 만약 상기에서 UDC 헤더의 FR비트가 1로 설정된 데이터의 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값과 같거나 또는 더 큰 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값에 해당하는 데이터들에 대해 연속적으로 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값의 갭 없이 순차적으로 데이터들을 처리할 때 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값의 갭이 확인된다면 또는 상기와 같이 데이터를 처리하고 재정렬을 위한 변수를 현재 재정렬 변수 값 또는 상기에서 UDC 헤더의 FR비트가 1로 설정된 데이터의 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값보다 크면서 상위 계층 장치로 전달되지 않은 첫 번째 데이터의 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값으로 업데이트할 수 있다. 그리고 상기에서 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값의 갭이 확인된다면 예를 들면 다음에 수신될 것이라고 예상되는 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값이 재정렬 변수 값보다 크다면 재정렬 타이머를 시작 또는 재시작할 수 있다.
- 제 5의 방법: 상기 제 5의 방법에서 수신단의 PDCP 계층 장치가 LTE PDCP 계층 장치라면 또는 수신단의 PDCP 계층 장치는 UDC 압축 방법에 관한 체크섬 실패가 발생하였다면 또는 상기 체크섬 실패로 인해 PDCP 제어 데이터(PDCP control PDU)를 송신하였다면 상기 수신단의 PDCP 계층 장치는 그 이후로 수신한 데이터들에 대해서 상기 체크섬 실패가 발생한 데이터의 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값보다 큰 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값에 해당하는 데이터를 수신하면 UDC 헤더의 FR 비트를 확인하여 FR비트가 1로 설정되어 송신 UDC 버퍼가 초기화되었다는 것을 지시하는 데이터를 수신하기 전까지는 계속하여 수신하는 데이터들을 폐기할 수 있다. 왜냐하면 LTE RLC 계층 장치가 순서대로 정렬을 해서 보내주기 때문이다. 또 다른 방법으로 상기 저장하는 데이터들에 대해 UDC 헤더를 확인하여 UDC 압축 방법이 적용되지 않은 데이터들은 먼저 처리해서 상위 계층으로 전달할 수도 있다. 만약 수신한 데이터의 UDC 헤더의 FR비트가 1로 설정되어 송신 UDC 버퍼가 초기화되었다는 것을 지시하는 데이터를 지시한다면 재정렬 타이머가 구동 중이라면 재정렬 타이머는 중지하고 초기화할 수 있으며 또는 그 이후로 수신하는 데이터들 또는 저장된 데이터들 중에서 상기에서 UDC 헤더의 FR비트가 1로 설정된 데이터의 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값과 같거나 또는 더 큰 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값에 해당하는 데이터들에 대해 연속적으로 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값의 갭 없이 순차적으로 데이터들을 처리하고(예를 들면 UDC 헤더의 지시자 기반으로 UDC 압축 해제 방법을 적용 또는 적용하지 않고) 상위 계층 장치로 전달할 수 있다. 만약 상기에서 UDC 헤더의 FR비트가 1로 설정된 데이터의 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값과 같거나 또는 더 큰 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값에 해당하는 데이터들에 대해 연속적으로 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값의 갭 없이 순차적으로 데이터들을 처리할 때 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값의 갭이 확인된다면 또는 상기와 같이 데이터를 처리하고 재정렬을 위한 변수를 현재 재정렬 변수 값 또는 상기에서 UDC 헤더의 FR비트가 1로 설정된 데이터의 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값보다 크면서 마지막으로 상위 계층 장치로 전달한 데이터 또는 상위 계층 장치로 전달되지 않은 첫 번째 데이터의 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값으로 업데이트할 수 있다. 그리고 상기에서 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값의 갭이 확인된다면 예를 들면 다음에 수신될 것이라고 예상되는 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값이 재정렬 변수 값보다 크다면 재정렬 타이머를 시작 또는 재시작할 수 있다.
상기에서 UDC 버퍼를 초기화한다는 것은 UDC 버퍼의 값들을 모두 0으로 초기화하는 것을 지시할 수 있다. 또 다른 방법으로 RRC 메시지로 미리 사전 정보(predefined dictionary)가 설정된 경우, 상기에서 UDC 버퍼를 초기화한다는 것은 상기 사전 정보를 UDC 버퍼의 값들에 입력 및 초기화하는 것을 지시하도록 할 수도 있다. 상기 초기화된 송신 UDC 버퍼를 이용하여 새롭게 UDC 압축 절차를 적용하고 UDC 헤더를 각각 생성하여 구성한 후, 암호화 또는 무결성 보호 절차를 적용하여 데이터 전송을 수행할 수 있다. 상기에서 송신 UDC 버퍼를 초기화하고 처음으로 UDC 압축 절차를 적용하여 데이터 처리를 수행한 첫 번째 데이터(PDCP PDU)의 UDC 헤더에는 1비트 지시자를 이용하여 송신 PDCP 계층 장치의 송신 UDC 버퍼를 초기화했다는 것을 지시할 수 있으며 또는 수신 PDCP 계층 장치의 수신 UDC 버퍼를 초기화하라고 지시할 수 있다. 왜냐하면 송신 UDC 버퍼를 초기화하고 새롭게 UDC 압축을 수행한 데이터를 수신 PDCP 계층 장치가 알 수 없기 때문에 상기 UDC 버퍼의 1비트 지시자를 이용하여 송신 PDCP 계층 장치가 지시하여 수신 PDCP 계층 장치가 상기 1비트 지시자를 확인하고 수신 UDC 버퍼를 초기화하고 상기 데이터부터 초기화된 수신 UDC 버퍼를 이용하여 UDC 압축 해제 절차를 수행할 수 있다. 따라서 수신 PDCP 계층 장치는 수신한 데이터(예를 들면 PDCP PDU)의 UDC 헤더에 1비트 지시자가 수신 UDC 버퍼를 초기화하라고 지시한다면 송신 UDC 버퍼가 이미 초기화되었고, 상기 데이터에 새로 UDC 압축이 적용되었다는 것을 알 수 있다. 따라서 수신 PDCP 계층 장치는 수신 UDC 버퍼를 초기화하고 상기 데이터부터 초기화된 수신 UDC 버퍼를 이용하여 UDC 압축 해제 절차를 적용할 수 있다.
또한 본 발명의 상기에서는 상기와 같이 상위 계층 장치로부터 수신한 데이터(예를 들면 PDCP SDU) 전체에 대해 압축을 수행하는 UDC 압축 방법을 제안하지만 상위 계층 장치가 이더넷 프로토콜인 경우 또는 상위 계층 장치가 SDAP 계층 장치이고 SDAP 계층 장치의 상위 계층 장치가 이더넷 프로토콜인 경우, PDCP 계층 장치가 상위 계층 장치로부터 수신한 데이터(예를 들면 PDCP SDU)에 대해 이더넷 헤더에 해당하는 상위 계층 장치의 헤더 부분에만 이더넷 헤더 압축 방법(EHC, Ethernet header compression)을 적용하는 방법도 제안한다.
또한 본 발명의 상기에서는 상기와 같이 상위 계층 장치로부터 수신한 데이터(예를 들면 PDCP SDU) 전체에 대해 압축을 수행하는 UDC 압축 방법을 제안하지만 상위 계층 장치가 TCP 또는 IP 프로토콜인 경우 또는 상위 계층 장치가 SDAP 계층 장치이고 SDAP 계층 장치의 상위 계층 장치가 TCP 또는 IP 프로토콜인 경우, PDCP 계층 장치가 상위 계층 장치로부터 수신한 데이터(예를 들면 PDCP SDU)에 대해 TCP 또는 IP 헤더에 해당하는 상위 계층 장치의 헤더 부분에만 ROHC 헤더 압축 방법을 적용하는 방법도 제안한다.
또한 본 발명에서는 기지국이 RRC 메시지로 상기 이더넷 헤더 압축 방법(또는 ROHC 헤더 압축 방법)과 UDC 압축 방법을 동시에 설정할 경우, 압축률은 크게 향상되지 않으면서 데이터 처리 프로세싱 부담과 복잡도만 올라가기 때문에 상기 UDC 압축 방법과 이더넷 헤더 압축 방법(또는 ROHC 헤더 압축 방법)을 동시에 설정하지 않도록 제한하는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 이더넷 헤더 압축 방법(또는 ROHC 헤더 압축 방법)은 PDCP 계층 장치의 상향링크 또는 하향링크 별로 설정될 수 있으며, UDC 압축 방법이 설정되지 않을 때 설정될 수 있다. 또한 UDC 압축 방법도 PDCP 계층 장치의 상향링크 또는 하향링크 별로 설정될 수 있으며, 이더넷 헤더 압축 방법(또는 ROHC 헤더 압축 방법)이 설정되지 않을 때 설정될 수 있다. 하지만 상기에서 RRC 메시지로 이더넷 헤더 압축 방법과 ROHC 헤더 압축 방법은 동시에 설정할 수 있도록 하여 이더넷 헤더 또는 TCP/IP 헤더를 독립적으로 각각 헤더 압축 절차를 수행하도록 하여 압축률을 크게 향상시킬 수 있도록 설정할 수 있다. 또한 상기 RRC 메시지에서 이더넷 헤더 압축 방법의 경우, 피드백 기반으로 수행하는 방법이기 때문에 단반향 또는 한방향 링크(uni-directional link)(예를 들면 RLC UM 계층 장치를 적용하며 단방향으로만 데이터 송신이 가능한 베어러)에서는 적용될 수 없기 때문에 설정될 수 없도록 하고 양방향 링크(bi-directional link)에서만 설정될 수 있다는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한 상기 RRC 메시지에서 UDC 압축 방법을 하향 링크 또는 상향 링크에 설정한 경우, 상기 UDC 압축 방법이 설정된 LTE 또는 NR PDCP 계층 장치와 연결된 LTE RLC 계층 장치에는 비순서 전달 기능을 설정할 수 없도록 제한할 수 있다. 또한 본 발명에서는 제안하는 UDC 압축 방법 또는 UDC 압축 해제 방법은 RLC UM 모드에도 확장되어 상향 링크 또는 하향 링크에 대해서 설정될 수 있다.
본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 일 실시 예를 다음과 같이 제안한다. 상기 실시 예에서는 사용자 데이터 압축 방법을 SDAP 헤더에 적용하지 않는 것을 특징으로 하며, SDAP 헤더는 암호화하지 않고, UDC 헤더를 암호화하는 것을 특징으로 하며, UDC 헤더를 SDAP 헤더 뒤에 부착하는 것 또는 UDC 헤더를 압축한 UDC 블록의 바로 앞에 부착하고 UDC 헤더 앞에 SDAP 헤더를 부착하는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기와 같은 특징으로 인해 SDAP 헤더의 정보를 송신단 또는 수신단에서 복호화 절차 필요 없이 SDAP 헤더의 QoS 정보를 활용할 수 있다는 장점을 가진다. 예를 들면 기지국의 경우, 스케쥴링에 상기 QoS 정보를 사용할 수 있고, 또한 단말 구현에서도 상위 계층 데이터를 수신할 때마다 SDAP 헤더를 생성할 필요 없이 하드웨어 가속기로 UDC 절차를 수행하고 UDC를 바로 생성하여 부착하고 암호화를 수행하고, SDAP 헤더는 나중에 붙일 수 있기 때문에 단말 구현에도 용이하다. 또한 UDC 헤더를 암호화하여 보안성을 강화할 수 있다. 또한 상기 실시 예에서 SDAP 헤더의 위치와 UDC 헤더의 위치를 바꿈으로써, 사용자 데이터 압축 절차를 수행할 때 SDAP 헤더를 제외하고 프로세싱하거나 SDAP 헤더를 떼고 프로세싱을 하고 다시 붙이는 불필요한 절차를 줄일 수 있게 되고, UDC 헤더와 UDC 데이터 블록에 대해서 하나의 일원화된 절차를 수행할 수 있다는 장점을 가질 수 있다.
도 10은 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 일 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 10 에서 SDAP 계층 장치는 도 5에서와 같이 RRC 메시지에 의해서 SDAP 계층 장치가 사용하도록 설정되었거나 혹은 SDAP 헤더를 사용하도록 설정된 경우 그리고 사용자 데이터 압축(Uplink data compression, UDC)을 설정한 경우, 상위 계층으로부터 데이터를 수신하면 1j-05와 같이 SDAP 헤더를 생성하고 구성하여 PDCP 계층 장치에게 전달할 수 있다. 상기 PDCP 계층 장치는 상위 SDAP 계층 장치로부터 수신한 PDCP SDU(SDAP 헤더와 IP 패킷, 1j-06)에서 SDAP 헤더를 제외한 나머지 데이터 부분에 사용자 데이터 압축 절차를 수행할 수 있다(1j-07). 그리고 체크섬 필드를 계산하고 UDC 적용 여부를 설정하여 UDC 헤더를 생성하고 압축된 UDC 데이터 블록 바로 앞에 (SDAP 헤더 뒤에) 부착할 수 있다(1j-10). 그리고 무결성 보호가 설정되었다면 무결성 보호(Integrity protection)를 암호화 절차 수행 전에 상기 SDAP 헤더와 UDC 헤더와 압축된 UDC block과 PDCP 헤더에 대해 무결성 보호를 적용하고 나서 상기 UDC 헤더와 압축된 UDC block에 대해 암호화를 수행할 수 있다. 데이터를 구성하고 PDCP 헤더(1j-20)를 생성하고 구성하여 SDAP 헤더를 먼저 접합하고 PDCP 헤더를 접합한 후 하위 계층으로 전달하여 데이터 처리를 RLC 계층 장치와 MAC 계층 장치에서 진행할 수 있다.
도 11은 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하고 SDAP 제어 데이터를 처리하는 일 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 11에서 SDAP 계층 장치는 도 5에서와 같이 RRC 메시지에 의해서 SDAP 계층 장치가 사용하도록 설정되었거나 혹은 SDAP 헤더를 사용하도록 설정된 경우 그리고 사용자 데이터 압축(Uplink data compression, UDC)을 설정한 경우, 상위 계층(SDAP 계층 장치)으로부터 SDAP 제어 데이터(1k -05)를 수신하면(상기 SDAP 계층 장치는 SDAP 사용자 데이터(SDAP data PDU)의 경우는 SDAP 헤더의 1비트 D/C 필드를 1로 설정하여 SDAP 사용자 데이터 또는 SDAP 헤더임을 지시하고, SDAP 제어 데이터(SDAP control PDU)의 경우는 상기 SDAP 헤더의 1비트 D/C 필드를 0으로 설정하여 SDAP 제어 데이터임을 지시할 수 있다) 송신 PDCP 계층 장치는 상위 SDAP 계층 장치로부터 수신한 SDAP 제어 데이터에 사용자 데이터 압축 절차를 수행하지 않는 다(1k-07). 그리고 상기 SDAP 제어 데이터에 대한 UDC 헤더를 생성하지 않는 것을 특징으로 한다(1k-10). 그리고 무결성 보호가 설정되었다면 무결성 보호(Integrity protection)를 암호화 절차 수행 전에 상기 PDCP 헤더와 SDAP 제어 데이터에 대해 무결성 보호를 적용하고 나서 상기 SDAP 제어 데이터에는 암호화를 수행하지 않는 것을 특징으로 할 수 있다. 그리고 상기 SDP 제어 데이터의 맨 앞에 PDCP 헤더를 구성하고 접합하여 하위 계층 장치로 전달할 수 있다.
상기 본 발명의 일 실시 예에서 제안하는 PDCP 헤더의 1비트 지시자 또는 SDAP 제어 데이터 또는 SDAP 헤더의 1비트 D/C 필드는 UDC 헤더의 유무를 지시할 수 있도록 하는 기능을 가지며, 또는 상위 계층으로부터 수신한 SDAP 헤더와 데이터에 대해 사용자 압축 절차를 적용하지 않은 경우, UDC 헤더를 생략하고, 상기 PDCP 헤더의 1비트 지시자로 UDC 헤더가 부착되지 않았음을 지시하도록 하여 오버헤드를 줄일 수도 있다.
상기 본 발명의 다음에서는 일 실시 예로써, 상기 본 발명의 실시 예들을 확장한 송신 또는 수신 PDCP 계층 장치가 상위 계층 장치 또는 하위 계층 장치로부터 SDAP 헤더와 상위 계층 데이터를 수신하는 경우와 SDAP 제어 데이터를 수신하는 경우를 구분하여 서로 다른 데이터 처리를 수행하는 단말 또는 기지국의 PDCP 계층 장치의 동작을 제안한다.
- 도 5에서와 같이 RRC 메시지에 의해서 SDAP 계층 장치가 사용하도록 설정되었거나 혹은 SDAP 헤더를 사용하도록 설정된 경우 그리고 사용자 데이터 압축(Uplink data compression, UDC)을 설정한 경우,
■ 만약 상위 계층 장치(SDAP 계층 장치)로부터 수신한 데이터(예를 들면 PDCP SDU)가 SDAP 헤더와 상위 계층 데이터로 구성되어 있다면 또는 SDAP 제어 데이터가 아니라면 (송신 PDCP 계층 장치가 상위 계층 장치로부터 수신한 데이터(PDCP SDU)를 처리할 때 SDAP 헤더 또는 SDAP 제어 데이터의 1비트 D/C 필드를 먼저 확인하고 구분할 수 있다. 그리고 UDC 헤더의 1비트 지시자 또는 PDCP 헤더의 1비트 지시자로 SDAP 헤더 또는 SDAP 제어 데이터(또는 압축 여부)인지를 지시할 수도 있다. 또 다른 방법으로 수신한 데이터의 크기가 1바이트를 초과한다면 SDAP 제어 데이터가 아니라고 판단할 수 있으며, SDAP 헤더와 데이터가 포함되어 있다고 판단할 수 있다. 하지만 만약 수신한 데이터의 크기가 1바이트라면 SDAP 제어 데이터라고 판단할 수 있다.)
◆ 송신 PDCP 계층 장치는 본 발명의 일 실시 예(도 10)의 절차를 수행한다. 예를 들면 송신 PDCP 계층 장치는 SDAP 헤더를 제외하고 UDC 압축 절차를 적용하고 무결성 보호가 설정되었다면 수행하고 UDC 헤더를 SDAP 헤더 뒤에 부착하고, SDAP 헤더를 제외한 UDC 헤더와 압축된 데이터를 암호화하여 PDCP 헤더를 맨 앞에 접합하고 하위 계층 장치로 전달한다.
■ 만약 상위 계층 장치(SDAP 계층 장치)로부터 수신한 데이터(예를 들면 PDCP SDU)가 SDAP 헤더와 상위 계층 데이터로 구성되어 있지 않다면 또는 SDAP 제어 데이터라면 (송신 PDCP 계층 장치가 상위 계층 장치로부터 수신한 데이터(PDCP SDU)를 처리할 때 SDAP 헤더 또는 SDAP 제어 데이터의 1비트 D/C 필드를 먼저 확인하고 구분할 수 있다. 그리고 UDC 헤더의 1비트 지시자 또는 PDCP 헤더의 1비트 지시자로 SDAP 헤더 또는 SDAP 제어 데이터(또는 압축 여부)인지를 지시할 수도 있다. 또 다른 방법으로 수신한 데이터의 크기가 1바이트를 초과한다면 SDAP 제어 데이터가 아니라고 판단할 수 있으며, SDAP 헤더와 데이터가 포함되어 있다고 판단할 수 있다. 하지만 만약 수신한 데이터의 크기가 1바이트라면 SDAP 제어 데이터라고 판단할 수 있다.)
◆ 송신 PDCP 계층 장치는 본 발명의 일 실시 예(도 11)의 절차를 수행한다. 예를 들면 송신 PDCP 계층 장치는 SDAP 제어 데이터에 무결성 보호가 설정되었다면 수행하며 UDC 압축 절차 또는 암호화 절차를 적용하지 않고, UDC 헤더를 생성하지 않고, PDCP 헤더를 접합하여 하위 계층 장치로 전달한다.
■ 만약 하위 계층 장치(RLC 계층 장치)로부터 수신한 데이터(예를 들면 PDCP PDU)가 SDAP 헤더와 상위 계층 데이터로 구성되어 있다면 또는 SDAP 제어 데이터가 아니라면(수신 PDCP 계층 장치가 하위 계층 장치로부터 수신한 데이터(PDCP PDU)를 처리할 때 SDAP 헤더 또는 SDAP 제어 데이터의 1비트 D/C 필드를 먼저 확인하고 구분할 수 있다. 또 다른 방법으로 UDC 헤더의 1비트 지시자 또는 PDCP 헤더의 1비트 지시자를 확인하고 구분할 수도 있다. 또 다른 방법으로 상기 수신 PDCP 계층 장치는 하위 계층으로부터 수신한 데이터의 크기를 확인하여 데이터 프로세싱을 수행할 수 있다. 예를 들면 상기에서 수신한 데이터의 PDCP 헤더를 제외한 데이터의 크기가 1바이트이면 SDAP 제어 데이터를 지시하고, 1바이트를 초과하면 SDAP 사용자 데이터(또는 SDAP 헤더)를 지시할 수 있다. 또 다른 방법으로 상기에서 PDCP 헤더를 제외한 데이터의 크기가 2바이트(1바이트 UDC 헤더와 1바이트 SDAP 제어 데이터)이면 SDAP 제어 데이터를 지시하고, 2바이트를 초과하면 SDAP 사용자 데이터(또는 SDAP 헤더)를 지시할 수 있다. 또 다른 방법으로 하위 계층으로부터 수신한 데이터의 크기가 PDCP 헤더의 크기와 UDC 헤더의 크기와 SDAP 제어 데이터의 크기를 합한 크기면 SDAP 제어 데이터를 지시하고, 상기에서 PDCP 헤더의 크기와 UDC 헤더의 크기와 SDAP 제어 데이터의 크기를 합한 크기를 초과하면 SDAP 사용자 데이터(또는 SDAP 헤더)를 지시할 수 있다. 또 다른 방법으로 예를 들면 상기에서 제안한 실시 예를 적용하는 경우, 수신 PDCP 계층 장치는 하위 계층으로부터 수신한 데이터의 크기를 확인하여 PDCP 헤더를 제외한 데이터의 크기가 1바이트이면 SDAP 제어 데이터를 지시하고, 1바이트를 초과하면 SDAP 사용자 데이터(또는 SDAP 헤더)를 지시할 수 있다. 또 다른 방법으로 하위 계층으로부터 수신한 데이터의 크기가 PDCP 헤더의 크기와 SDAP 제어 데이터의 크기를 합한 크기면 SDAP 제어 데이터를 지시하고, 상기에서 PDCP 헤더의 크기와 SDAP 제어 데이터의 크기를 합한 크기를 초과하면 SDAP 사용자 데이터(또는 SDAP 헤더)를 지시할 수 있다.)
◆ 수신 PDCP 계층 장치는 본 발명의 일 실시 예(도 10)의 절차를 수행한다. 예를 들면 수신 PDCP 계층 장치는 SDAP 헤더를 제외하고 UDC 헤더와 데이터에 복호화 절차를 수행하고, 무결성 보호가 설정되었다면 무결성 검증을 수행하고 UDC 헤더에 UDC 압축 절자가 적용되었다는 지시자가 있다면 UDC 압축 해제 절차를 수행하고, 상위 계층 장치로 전달한다.
■ 만약 하위 계층 장치(RLC 계층 장치)로부터 수신한 데이터(예를 들면 PDCP PDU)가 SDAP 헤더와 상위 계층 데이터로 구성되어 있지 않다면 또는 SDAP 제어 데이터라면(수신 PDCP 계층 장치가 하위 계층 장치로부터 수신한 데이터(PDCP PDU)를 처리할 때 SDAP 헤더 또는 SDAP 제어 데이터의 1비트 D/C 필드를 먼저 확인하고 구분할 수 있다. 또 다른 방법으로 UDC 헤더의 1비트 지시자 또는 PDCP 헤더의 1비트 지시자를 확인하고 구분할 수도 있다. 또 다른 방법으로 상기 수신 PDCP 계층 장치는 하위 계층으로부터 수신한 데이터의 크기를 확인하여 데이터 프로세싱을 수행할 수 있다. 예를 들면 수신한 데이터의 PDCP 헤더를 제외한 데이터의 크기가 1바이트이면 SDAP 제어 데이터를 지시하고, 1바이트를 초과하면 SDAP 사용자 데이터(또는 SDAP 헤더)를 지시할 수 있다. 또 다른 방법으로 상기에서 PDCP 헤더를 제외한 데이터의 크기가 2바이트(1바이트 UDC 헤더와 1바이트 SDAP 제어 데이터)이면 SDAP 제어 데이터를 지시하고, 2바이트를 초과하면 SDAP 사용자 데이터(또는 SDAP 헤더)를 지시할 수 있다. 또 다른 방법으로 하위 계층으로부터 수신한 데이터의 크기가 PDCP 헤더의 크기와 UDC 헤더의 크기와 SDAP 제어 데이터의 크기를 합한 크기면 SDAP 제어 데이터를 지시하고, 상기에서 PDCP 헤더의 크기와 UDC 헤더의 크기와 SDAP 제어 데이터의 크기를 합한 크기를 초과하면 SDAP 사용자 데이터(또는 SDAP 헤더)를 지시할 수 있다. 또 다른 방법으로 예를 들면 상기에서 제안한 실시 예를 적용하는 경우, 수신 PDCP 계층 장치는 하위 계층으로부터 수신한 데이터의 크기를 확인하여 PDCP 헤더를 제외한 데이터의 크기가 1바이트이면 SDAP 제어 데이터를 지시하고, 1바이트를 초과하면 SDAP 사용자 데이터(또는 SDAP 헤더)를 지시할 수 있다. 또 다른 방법으로 하위 계층으로부터 수신한 데이터의 크기가 PDCP 헤더의 크기와 SDAP 제어 데이터의 크기를 합한 크기면 SDAP 제어 데이터를 지시하고, 상기에서 PDCP 헤더의 크기와 SDAP 제어 데이터의 크기를 합한 크기를 초과하면 SDAP 사용자 데이터(또는 SDAP 헤더)를 지시할 수 있다)
◆ 수신 PDCP 계층 장치는 본 발명의 일 실시 예(도 11)의 절차를 수행한다. 예를 들면 수신 PDCP 계층 장치는 SDAP 제어 데이터에 대해 복호화 절차를 수행하지 않고, 무결성 보호가 설정되었다면 무결성 검증을 수행하고 UDC 헤더가 없고 SDAP 제어 데이터에는 UDC 압축이 적용되지 않기 때문에 UDC 압축 해제 절차를 수행하지 않고, 상위 계층 장치로 전달한다.
도 12는 본 발명에서 SDAP 헤더 또는 계층 장치가 설정되었을 때 제안하는 이더넷 (EthHC, Ethernet Header Compression) 헤더 압축 방법을 나타낸 도면이다.
도 12에서 상위 계층 데이터(1l-05)는 비디오 전송, 사진 전송, 웹 검색, VoLTE와 같은 서비스들에 해당하는 데이터로 생성될 수 있다. 응용 계층(application layer) 장치에서 생성된 데이터들은 네트워크 데이터 전송 계층에 해당하는 TCP/IP 혹은 UDP를 통해 처리될 수 있고, 또는 이더넷 프로토콜을 통해 처리되고 SDAP 계층 장치에서 처리되고 각 헤더(1l-10, 1l-15, 1l-20)를(상위 계층 헤더 또는 이더넷 헤더 또는 SDAP 헤더) 구성하고 PDCP 계층에 전달될 수 있다. 상기 PDCP 계층은 상위 계층으로부터 데이터(PDCP SDU)를 수신하면 다음과 같은 절차를 수행할 수 있다.
만약 도 5에서와 같은 RRC 메시지에 의해서 PDCP 계층에서 헤더 압축(ROHC) 또는 이더넷 헤더 압축 절차를 사용하도록 설정하였다면 1l-21과 같이 ROHC로 TCP/IP 헤더를 압축하고 1l-22와 같이 PDCP 계층 장치에서 SDAP 헤더를 제외하고 이더넷 헤더(1l-20)에 대해서 이더넷 헤더 압축 절차를 수행할 수 있다. 그리고 이더넷 헤더의 압축 여부를 지시하기 위한 필드 또는 이더넷 헤더의 어떤 필드들이 압축되었는지(생략되었는지) 또는 압축되지 않았는지(생략되지 않았는지)를 지시하기 위한 필드 또는 컨텍스트 식별자를 가지는 별도의 EHC(Ethernet header compression, 1l-40) 헤더를 구성하고 압축된 헤더 앞에 구성할 수 있다. 만약 무결성 검증이 설정되었다면 SDAP 헤더, PDCP 헤더, EHC 헤더, 압축된 헤더들과 데이터에 대해 무결성 보호(Integrity protection)를 수행할 수 있다. 그리고 SDAP 헤더를 제외한 EHC 헤더와 압축된 헤더들과 데이터에 암호화(ciphering) 절차를 수행하고, PDCP 헤더(1l-30)를 구성하여 PDCP PDU를 구성할 수 있다. 수신단에서는 수신 PDCP 계층 장치에서 SDAP 헤더를 제외한 EHC 헤더와 압축된 헤더들과 데이터에 대해 복호화(deciphering) 절차를 수행할 수 있다. 또한 만약 무결성 보호 또는 검증 절차가 설정되었다면 PDCP 헤더, EHC 헤더, 압축된 헤더들과 데이터에 대해 무결성 검증 (Integrity verification)를 수행할 수 있다. 상기에서 PDCP 계층 장치는 헤더 압축/압축해제 장치를 포함하고 있으며, 상기 RRC 메시지에서 설정된 대로 각 데이터에 대해서 헤더 압축을 수행할지 수행하지 않을 지 판단하고, 상기 헤더 압축/압축해제 장치를 사용한다. 송신단에서는 송신 PDCP 계층 장치에서 헤더 압축 장치를 이용하여 이더넷 헤더 또는 상위 계층 헤더(예를 들면 TCP/IP 헤더)를 압축을 수행하고, 수신단에서는 수신 PDCP 계층 장치에서 헤더 압축 해제 장치를 사용하여 이더넷 헤더 또는 상위 계층 헤더(예를 들면 TCP/IP 헤더)에 대해 헤더 압축 해제를 수행한다. 상기에서 암호화 절차 또는 복호화 절차는 PDCP 헤더 또는 SDAP 헤더를 제외한 EHC 헤더 또는 이더넷 헤더 압축 방법으로 압축된 이더넷 헤더 또는 ROHC 헤더 압축 방법으로 압축된 상위 계층 헤더 또는 나머지 데이터에 적용할 수 있다. 또한 무결성 보호 또는 검증 절차는 PDCP 헤더 또는 SDAP 헤더 또는 EHC 헤더 또는 이더넷 헤더 압축 방법으로 압축된 이더넷 헤더 또는 ROHC 헤더 압축 방법으로 압축된 상위 계층 헤더 또는 나머지 데이터에 적용될 수 있다.
상기에서 설명한 도 12 절차는 단말이 상향 링크 헤더 압축할 때 뿐만아니라 하향 링크 데이터를 헤더 압축하는 데에도 적용할 수 있다. 또한 상기 상향 링크 데이터에 대한 설명은 하향 링크 데이터에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
상기 본 발명에서 제안하는 이더넷 헤더에 이더넷 헤더 압축을 수행하는 방법은 고정적인 정보를 지시하는 또는 가지는 필드들은 생략하고, 변경된 또는 변경되는 정보들만을 지시하여 헤더의 크기를 줄이는 방법이다. 따라서 처음에는 전체 헤더 정보와 압축을 위한 설정 정보(예를 들면 이더넷 프로토콜을 위한 트래픽(또는 서비스) 별 식별자(타입) 또는 트래픽(또는 서비스) 별 일련번호, 압축율 관련 정보 또는 압축 여부 지시자 등)을 포함하여 전송할 수 있다. 그리고 처음에 전송한 전체 정보 대비 변경되지 않은 정보 또는 고정적인 정보에 해당하는 필드들(예를 들면 송신 주소 필드 또는 수신 주소 필드(MAC address), 또는 프리앰블 필드 또는 SFD(start of Frame Delimiter) 또는 FCS(Frame CheckSum) 또는 이더넷 타입 필드 또는 Q-Tage 필드 등)은 생략하고 또는 전송하지 않고 변경된 또는 변경될 수 있는 정보에 해당하는 필드들만을 포함하여 헤더를 구성하여 헤더의 크기를 줄일 수 있도록 한다. 또는 상기 전체 헤더를 가지는 데이터에 대한 성공적인 수신의 응답으로 피드백을 수신하였을 때 헤더 필드들을 압축 할 수 있으며 또는 처음에 전송한 전체 정보 대비 변경되지 않은 정보 또는 고정적인 정보에 해당하는 필드들(예를 들면 송신 주소 필드 또는 수신 주소 필드(MAC address), 또는 프리앰블 필드 또는 SFD(start of Frame Delimiter) 또는 FCS(Frame CheckSum) 또는 이더넷 타입 필드 또는 Q-Tage 필드 등)은 생략하고 또는 전송하지 않고 변경된 또는 변경될 수 있는 정보에 해당하는 필드들만을 포함하여 헤더를 구성하여 헤더의 크기를 줄일 수 있도록 한다. 또 다른 방법으로 압축이 가능한 필드들과 압축이 가능하지 않은 필드들을 구분하여 압축이 가능한 필드들 값은 처음에 전송한 완전한 헤더의 필드값들과 동일한 값이 계속 포함된다고 가정할 수 있기 때문에 상기 압축이 가능한 필드들만을 압축(또는 생략)해서 전송하고, 압축이 가능하지 않은 필드들은 압축(또는 생략)하지 않고 항상 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한 상기 압축이 가능한 필드들 중에 하나의 필드라도 이전에 전송한 완전한 헤더의 필드값과 변경된 값이 있다면 다시 완전한 헤더를 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다. 그리고 수신 PDCP 계층 장치에서는 완전한 헤더를 수신할 때마다 송신 PDCP 계층 장치에게 완전한 헤더를 잘 받았다는 피드백을 항상 전송해주는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 제안한 이더넷 헤더 압축 방법은 상위 계층 장치의 SDAP 제어 데이터 (SDAP control PDU)와 SDAP 헤더에는 적용하지 않는 것을 특징으로 할 수 있다. 따라서 네트워크 구현에서 압축되지 않은 상기 SDAP 제어 데이터 또는 SDAP 헤더의 QoS 정보 등을 읽어 들이고 빠르게 전송 자원을 스케줄링해줄 수 있으며, 단말 구현에서는 수신단에서 압축 해제 전에 상기 QoS 정보를 SDAP 제어 데이터 또는 SDAP 헤더로부터 읽어 들일 수 있기 때문에 구현을 간소화할 수 있으며, 송신단에서는 상기 SDAP 제어 데이터 또는 SDAP 헤더 생성을 PDCP 계층 장치의 헤더 또는 데이터 압축 처리 절차 또는 암호화 절차와 병렬적으로 수행할 수 있기 때문에 데이터 프로세싱 시간을 줄일 수 있다. 또한 송신 PDCP 계층 장치 또는 수신 PDCP 계층 장치는 상위 계층 장치 또는 하위 계층 장치로부터 수신한 데이터의 SDAP 헤더의 1비트 지시자를 확인하여 SDAP 제어 데이터(SDAP control PDU)인지 또는 SDAP 헤더를 가진 SDAP 사용자 데이터(SDAP Data PDU)인지를 구별하여 상기에서 제안한 것과 같이 데이터를 처리할 수 있다. 또 다른 방법으로 송신 PDCP 계층 장치 또는 수신 PDCP 계층 장치는 상위 계층 장치 또는 하위 계층 장치로부터 수신한 데이터의 크기(예를 들면 1바이트를 초과하는 지 여부, 1바이트이면 SDAP 제어 데이터이고 1바이트 초과이면 SDAP 사용자 데이터라고 판단할 수 있다)를 확인하여 SDAP 제어 데이터(SDAP control PDU)인지 또는 SDAP 헤더를 가진 SDAP 사용자 데이터(SDAP Data PDU)인지를 구별하여 상기에서 제안한 것과 같이 데이터를 처리할 수 있다.
본 발명의 다음에서는 유실을 가정한 데이터 서비스에 대해서 또는 RLC UM 모드와 연결된 또는 설정된 PDCP 계층 장치에서 UDC 압축 방법 또는 사용자 데이터 압축 절차를 적용할 때 유실에 민감하지 않은 사용자 데이터 압축 절차를 수행할 수 있도록 하는 방법들을 제안한다.
본 발명에서 유실을 고려한 UDC 압축 방법 또는 사용자 데이터 압축을 수행하는 제 1의 방법은 다음과 같다.
상기 제 1의 방법은 도 5에서와 같이 RRC 메시지로 새로운 제 2의 타이머 값을 설정해줄 수 있으며, 상기 제 2의 타이머는 데이터 압축 방법(예를 들면 UDC, Uplink data compression)이 상기 베어러 또는 PDCP 계층 장치에 설정된 경우에 함께 설정되거나 적용될 수 있다. 상기 제 2의 타이머 값은 제 1의 타이머 값보다 작은 값으로 설정될 수 있으며, 수신 PDCP 계층 장치가 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값을 기반으로 수신하는 데이터들을 오름차순으로 순서 재정렬을 수행할 때 일련번호 갭(gap)이 발생하면 트리거링 또는 시작될 수 있다. 그리고 상기 일련번호 갭이 채워지면 상기 제 2의 타이머를 중지할 수 있다. 만약 상기 일련번호 갭이 채워지지 않아서 상기 제 2의 타이머가 만료하는 경우, 수신 PDCP 계층 장치는 송신 PDCP 계층 장치로 데이터 압축 방법을 위한 버퍼를 초기화하라는 지시 또는 데이터 압축 해제 실패가 발생하였다는 정보를 PDCP 제어 데이터(PDCP control PDU)에 포함하여 전송할 수 있고 수신 PDCP 계층 장치는 바로 데이터 압축 방법을 위한 버퍼를 초기화하거나 또는 송신 PDCP 계층 장치로부터 데이터 압축 방법을 위한 버퍼를 초기화했다는 또는 초기화하라는 지시를 수신하면 데이터 압축 방법을 위한 버퍼를 초기화할 수 있다. 상기에서 제 2의 타이머 값은 MAC 계층 장치 또는 RLC 계층 장치의 재전송 시간 또는 성공적인 전달 확인까지 소요되는 시간을 고려하여 설정될 수 있다. 또한 상기에서 제 2의 타이머가 만료하면 송신 PDCP 계층 장치로부터 데이터 압축 방법을 위한 버퍼를 초기화했다는 또는 초기화하라는 지시를 수신하기 전에 수신된 데이터들에 대해서는 복호화 또는 사용자 데이터 압축 해제 절차를 수행하지 않고 폐기할 수 있다.
본 발명에서 유실을 고려한 UDC 압축 방법 또는 사용자 데이터 압축을 수행하는 제 2의 방법은 다음과 같다.
상기 제 2의 방법은 도 5에서와 같이 RRC 메시지로 새로운 제 3의 타이머 값(또 다른 방법으로 데이터 최대 개수)을 설정해줄 수 있으며, 상기 제 3의 타이머는 데이터 압축 방법(예를 들면 UDC, Uplink data compression)이 상기 베어러 또는 PDCP 계층 장치에 설정된 경우에 함께 설정되거나 적용될 수 있다. 상기 제 3의 타이머 값은 제 1의 타이머 값보다 작은 값으로 설정될 수 있으며, 수신 PDCP 계층 장치는 상기 제 3의 타이머 값이 설정되면 제 3의 타이머를 시작할 수 있다. 상기 제 3의 타이머는 수신 PDCP 계층 장치가 주기적으로 송신 PDCP 계층 장치로 데이터 압축 방법을 위한 버퍼를 초기화하라는 지시를 PDCP 제어 데이터(PDCP control PDU)에 포함하여 전송하기 위해서 사용될 수 있다. 즉, 상기 제 3의 타이머가 만료할 때마다(또 다른 방법으로 압축되어 또는 UDC 절차가 적용되어 하위 계층으로 전달된 데이터의 개수가 상기 데이터 최대 개수에 도달할 때마다) 수신 PDCP 계층 장치는 송신 PDCP 계층 장치로 데이터 압축 방법을 위한 버퍼를 초기화하라는 지시를 PDCP 제어 데이터(PDCP control PDU)에 포함하여 전송할 수 있다. 그리고 수신 PDCP 계층 장치는 상기 PDCP 제어 데이터를 전송한 후 또는 상기 타이머가 만료하고 나서 바로 또는 송신 PDCP 계층 장치로부터 데이터 압축 방법을 위한 버퍼를 초기화했다는 또는 초기화하라는 지시를 수신하면 상기 제 3의 타이머를 재시작할 수 있다. 또 다른 방법으로 상기 제 3의 타이머는 송신 PDCP 계층 장치에 적용될 수 있으며, 송신 PDCP 계층 장치는 주기적으로 데이터 압축 방법을 위한 버퍼를 초기화하기 위해서 상기 제 3의 타이머를 시작할 수 있다. 즉, 상기 제 3의 타이머가 만료할 때마다 송신 PDCP 계층 장치는 데이터 압축 방법을 위한 버퍼를 초기화하고, UDC 헤더의 1비트 지시자를 설정하고 전송하여 수신 PDCP 계층 장치에게 버퍼가 초기화되었음을 또는 버퍼를 초기화하라는 것을 지시할 수 있다. 그리고 송신 PDCP 계층 장치는 상기에서 버퍼를 초기화하고 나서 또는 상기 타이머가 만료하고 나서 바로 또는 UDC 헤더에 1비트 지시자를 설정하고 전송한 후에 상기 제 3의 타이머를 재시작할 수 있다. 상기에서 제 3의 타이머 값은 MAC 계층 장치 또는 RLC 계층 장치의 재전송 시간 또는 성공적인 전달 확인까지 소요되는 시간을 고려하여 설정될 수 있다. 또한 상기에서 제 3의 타이머가 만료하면 송신 PDCP 계층 장치로부터 데이터 압축 방법을 위한 버퍼를 초기화했다는 또는 초기화하라는 지시를 수신하기 전에 수신된 데이터들에 대해서는 복호화 또는 사용자 데이터 압축 해제 절차를 수행하지 않고 폐기할 수 있다.
본 발명에서 유실을 고려한 UDC 압축 방법 또는 사용자 데이터 압축을 수행하는 제 3의 방법은 다음과 같다.
상기 제 3의 방법은 데이터 압축 방법을 수행할 때 버퍼에 입력하고 사용할 미리 정의된 라이브러리(library) 혹은 사전정보(Dictionary)에 대한 설정 정보를 포함할 수 있으며, 데이터 압축 또는 압축 해제 방법을 시작하는 초기에 버퍼에 상기 라이브러리 또는 사전정보를 입력하고 압축을 수행하면서 일련의 패킷 들로 상기 버퍼를 업데이트하면서 데이터 압축 또는 압축 해제 절차를 진행할 것인지 아니면 데이터 압축 또는 압축 해제를 위한 버퍼에 상기 미리 정의된 라이브러리(library) 혹은 사전정보(Dictionary)를 입력하고, 상기 버퍼를 일련의 데이터들로 더 이상 업데이트하지 않고, 상기 라이브러리 또는 사전정보를 고정 버퍼값으로 유지하고, 상기 고정된 버퍼값을 기반으로 데이터 압축 또는 압축 해제 절차를 수행할 것인지를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 따라서 만약 상기에서 고정된 버퍼값을 사용하라는 지시자가 설정되면 송신 PDCP 계층 장치는 도 7 또는 도 8에서 설명한 것과 다르게 사용자 데이터 압축을 적용하는 데이터들로 계속하여 버퍼를 업데이트하지 않고, 고정된 버퍼값을 이용하여 데이터들에 사용자 데이터 압축 절차를 적용할 수 있으며, 수신 PDCP 계층 장치도 수신하는 데이터에 사용자 데이터 압축 해제 절차를 수행할 때마다 버퍼값을 업데이트하지 않고, 상기 고정된 버퍼값을 송신 PDCP 계층 장치와 같이 동일하게 사용하고, 상기 고정된 버퍼값을 수신되는 데이터들에 적용하여 사용자 데이터 압축 해제 절차를 수행할 수 있다.
본 발명에서 유실을 고려한 UDC 압축 방법 또는 사용자 데이터 압축을 수행하는 제 4의 방법은 다음과 같다.
상기 제 4의 방법은 데이터 압축 방법이 적용되는 PDCP 계층 장치와 연결된 RLC 계층 장치에 대한 설정 정보를 포함할 수 있으며, 상기 RLC 계층 장치에 대한 설정 정보에는 상기 RLC 계층 장치의 수신 동작에서 수신하는 데이터들에 대해서 RLC 일련번호를 기준으로 순서를 정렬하여 PDCP 계층 장치로 전달할 것인지(순서 전달 기능 설정) 또는 수신하는 데이터들에 대해서 분할되지 않은 데이터 또는 재조립이 완료된 데이터에 대해서는 RLC 일련번호의 순서와는 상관없이 바로 PDCP 계층 장치로 전달하도록 할 것인지(비순서 전달 기능 설정)를 지시하는 지시자 또는 정보를 포함할 수 있다. 따라서 만약 상기에서 RLC 계층 장치가 순서 전달 기능으로 설정되었다면 수신 PDCP 계층 장치는 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값을 기반으로 수신하는 데이터들을 오름차순으로 순서 재정렬을 수행할 때 일련번호 갭(gap)이 발생하면 사용자 데이터 압축 해제 에러가 발생했다는 PDCP 제어 데이터를 트리거링하고 구성하여 송신 PDCP 계층 장치로 전송할 수 있다. 즉, 수신 PDCP 계층 장치는 송신 PDCP 계층 장치로 데이터 압축 방법을 위한 버퍼를 초기화하라는 지시 또는 데이터 압축 해제 실패가 발생하였다는 정보를 PDCP 제어 데이터(PDCP control PDU)에 포함하여 전송할 수 있고 수신 PDCP 계층 장치는 바로 데이터 압축 방법을 위한 버퍼를 초기화하거나 또는 송신 PDCP 계층 장치로부터 데이터 압축 방법을 위한 버퍼를 초기화했다는 또는 초기화하라는 지시를 수신하면 데이터 압축 방법을 위한 버퍼를 초기화할 수 있다. 또한 상기에서 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값의 갭(gap)이 발생하면 송신 PDCP 계층 장치로부터 데이터 압축 방법을 위한 버퍼를 초기화했다는 또는 초기화하라는 지시를 수신하기 전에 수신된 데이터들에 대해서는 복호화 또는 사용자 데이터 압축 해제 절차를 수행하지 않고 폐기할 수 있다.
한편, 본 발명에서 송신단 PDCP 계층 장치에서 PDCP 폐기 타이머를 구동하고 상기 PDCP 폐기 타이머의 만료로 인해 아직 전송되지 않았으며, 사용자 압축 절차(UDC)가 적용된 데이터가 폐기되었을 때의 단말 동작을 상기 도 10을 참조하여 설명하기로 한다.
도 10에서 단말(1j-01)은 상위 계층 장치로부터 데이터를 수신할 때마다(1j-05) 수신되는 데이터 별로 PDCP 폐기 타이머를 구동할 수 있다(1j-10). 상기 데이터(PDCP SDU)에 대해 만약 PDCP 계층 장치에 대해서 상향 링크 데이터 압축을 수행하도록 설정되었다면 상기에서 수신한 데이터에 대해서 상향 링크 데이터 압축을 수행한다. 그리고 상향 링크 데이터 압축(UDC)을 수행하고 상기 데이터 압축에 맞게 버퍼를 업데이트하며, 송신 UDC 버퍼를 구성한다. 상기에서 상향 링크 데이터 압축(UDC)를 수행하면 상위 계층으로부터 수신한 PDCP SDU를 더 작은 크기를 갖는 UDC 압축 데이터(UDC block)으로 압축할 수 있다(1j-15). 그리고 압축한 UDC 압축 데이터에 대한 UDC 헤더를 구성한다). 상기 UDC 헤더에는 상향 링크 데이터 압축을 수행하였는지 수행하지 않았는 지를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다(예를 들어 UDC 헤더에서 1비트 지시자로 0이면 UDC 적용, 1이면 UDC 미적용).
상기에서 상위 계층으로부터 수신한 데이터(PDCP SDU)에 대해서 상향 링크 데이터 압축(UDC)를 수행하고, UDC 버퍼를 업데이트하였다면 수신단 PDCP 계층 장치에서 상기 업데이트된 UDC 버퍼의 유효성을 확인하기 위해서 체크섬(checksum) 비트들을 계산하여 상기 UDC 버퍼에 포함하여 구성할 수 있다(상기 체크섬 비트들은 소정의 길이를 가지며 예를 들면 4비트로 구성될 수 있다).
단말은 상기에서 상향 링크 데이터 압축 해제를 적용한 혹은 적용하지 않은 데이터에 대해 설정되었다면 무결성 보호(Integrity protection)을 수행하고 암호화(ciphering)을 수행하고 하위 계층으로 전달한다(1j-20).
만약 송신 PDCP 계층 장치에서 PDCP 폐기 타이머의 만료로 인해 아직 전송되지 않았으며, UDC 압축이 수행된 데이터를 폐기하게 된다면(1j-30), 상기에서 폐기된 데이터의 다음 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터를 전송하고, 나머지 데이터들(폐기된 데이터의 다음 PDCP 일련번호보다 큰 PDCP 일련번호를 가지며, 사용자 데이터 압축이 적용되었고 아직 전송되지 않고 저장된 데이터들)을 모두 폐기할 수 있으며, 하위 계층 장치로 상기 데이터들이 이미 전달되었으면 폐기하라는 지시자를 하위 계층 장치로 보낼 수 있다. 상기 송신 PDCP 계층 장치에 대해서는 체크섬 실패가 발생했다는 PDCP control PDU가 수신되기 전까지 데이터 전송을 중지할 수 있다. 왜냐하면 상기에서 UDC 압축된 데이터들의 중간 또는 일부 데이터가 폐기되었기 때문에 미리 사용자 데이터 압축이 수행되었고, 상기 폐기된 데이터보다 PDCP 일련번호가 높은 데이터들(예를 들면 PDCP PDU)에 대해서는 수신 PDCP 계층 장치에서 체크섬 실패가 발생할 것 이라는 것이 자명하기 때문이다. 따라서 폐기된 데이터의 다음 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터를 전송하면 수신 PDCP 계층 장치에서 체크섬 실패를 확인하고, PDCP control PDU를 전송해줄 것이라는 걸 예상할 수 있다.
따라서 송신 PDCP 계층 장치는 체크섬 실패가 발생했다는 PDCP control PDU를 수신하면 또는 상기 PDCP control PDU를 수신하기 전에 사용자 데이터 압축을 위한 송신 버퍼를 초기화하고(이미 상기에서 송신 UDC 버퍼를 초기화했다면 초기화하지 않는다), PDCP 폐기 타이머가 아직 만료하지 않았고, 아직 전송되지 않은 데이터들부터 또는 PDCP 폐기 타이머가 아직 만료하지 않았고, 마지막으로 전송한 데이터(폐기된 데이터의 다음 PDCP 일련번호에 해당하여 전송된 데이터)부터 다시 사용자 데이터 압축 절차를 수행하고, 새로운 PDCP 일련번호 또는 아직 전송되지 않은 첫 PDCP 일련번호부터 오름차순으로 할당하여 데이터(예를 들면 PDCP PDU)를 암호화하고 생성하여 준비할 수 있다. 상기 새로 생성하고 준비된 데이터들은 상기 체크섬 실패가 발생하였다는 것을 지시하는 PDCP control PDU를 수신한 이후부터 송신 PDCP 계층 장치에서 전송을 다시 시작할 수 있다. 즉, 하위 계층 장치로 데이터를 전달할 수 있다.
도 13은 본 발명에서 단말의 동작을 나타낸 도면이다.
만약 단말(1m-01)의 송신단의 PDCP 계층 장치에 UDC 압축 또는 압축 해제 절차가 설정되었고, 송신단의 PDCP 계층 장치가 수신단의 PDCP 계층 장치로부터 체크섬 실패가 발생했다는 PDCP 제어 데이터(PDCP control PDU)를 수신한다면(1m-05) 송신단의 PDCP 계층 장치는 사용자 데이터 압축(UDC 압축)을 위한 송신 UDC 버퍼를 초기화할 수 있다. 또는 만약 PDCP 계층 장치에 UDC 압축 또는 압축 해제 절차가 설정되었고, 송신단의 PDCP 계층 장치가 수신단의 PDCP 계층 장치로부터 체크섬 실패가 발생했다는 PDCP 제어 데이터(PDCP control PDU)를 수신한다면 미리 생성된 또는 저장된 또는 미리 프로세싱된 또는 PDCP 폐기 타이머가 아직 만료되지 않은 데이터들에 대해 본 발명에서 제안한 제 1의 방법 또는 제 2의 방법을 적용하여 데이터 폐기 절차를 수행할 수 있다(1m-10). 또한 만약 상기 데이터 폐기 절차에서 데이터 폐기 지시자를 수신한 RLC 계층 장치가 LTE RLC 계층 장치라면(1m-15) 본 발명의 상기에서 제안한 LTE RLC 계층 장치의 데이터 폐기 방법을 적용할 수 있으며(1m-20), 만약 상기 데이터 폐기 절차에서 데이터 폐기 지시자를 수신한 RLC 계층 장치가 NR RLC 계층 장치라면(1m-15) 본 발명의 상기에서 제안한 NR RLC 계층 장치의 데이터 폐기 방법을 적용할 수 있다(1m-25).
도 14는 핸드오버 절차에서 발생하는 UDC 압축 해제 실패 문제를 설명하는 도면이다.
도 14에서 단말은 소스 기지국(1n-01)이 서비스하는 셀에서 RRC 연결 모드에서 데이터 전송 또는 수신을 하며 서비스를 지원 받을 수 있다. 상기에서 단말은 UDC 압축 방법이 설정되어 있으며, 상향 링크 데이터를 전송할 때 상기 본 발명에서 제안한 바와 같이 UDC 압축 절차를 적용하여 압축된 데이터를 전송할 수 있다. 상기 도 14에서는 단말은 상향 링크로 데이터를 PDCP 일련번호 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11에 해당하는 데이터들에 대해 UDC 압축 방법을 적용하여 압축하고 전송을 수행할 수 있다. 상기에서 소스 기지국은 상기 단말이 전송한 상향 링크 데이터들(PDCP 일련번호 0~11에 해당하는 데이터들)에 대해 모두 성공적으로 수신을 완료하였으며(1), RLC 상태 보고로 PDCP 일련번호 9번에 해당하는 데이터들까지 성공적으로 수신하였음을 단말에게 알려 주었다(2). 그리고 소스 기지국은 단말에게 타겟 기지국(1n-02)으로 RRCReconfiguration 메시지로 핸드오버를 지시하였다(3). 그러면 단말은 타겟 기지국으로(1n-02) 핸드오버 절차를 수행하고 상기 RRC 메시지에서 PDCP 재수립 절차를 지시한 경우, PDCP 재수립 절차를 수행하면서 UDC 압축 버퍼를 초기화하고(버퍼 값을 0으로 초기화하거나 또는 사전 정보가 설정되었다면 사전 값(dictionary 또는 pre-dictionary)으로 초기화될 수 있다) 성공적인 전달이 확인되지 않은 첫 번째 데이터인 10번부터 시작해서 11번, 12번, 13번에 대해 COUNT 값(또는 PDCP 일련번호)의 오름 차순으로 UDC 압축 방법을 적용하여 새로 UDC 압축을 수행할 수 있다(4). 그리고 상기 초기화된 압축 버퍼를 기반으로 새로 UDC 압축된 10번, 11번, 12번, 13번에 대한 데이터들을 전송할 수 있다(5). 상기에서 초기화된 압축 버퍼를 기반으로 UDC 압축 절차를 적용할 때 10번은 초기화된 압축 버퍼를 기반으로 압축하고, 11번은 10번의 데이터를 기반으로 압축하고, 12번은 11번의 데이터를 기반으로 압축하고, 13번은 12번의 데이터를 기반으로 압축 절차를 연쇄적으로 수행하게 된다. 따라서 데이터가 하나라도 유실되면 유실된 데이터보다 큰 PDCP 일련번호(또는 COUNT)값을 갖는 데이터들은 UDC 압축 해제 실패가 발생하게 된다.
상기 단말이 전송한 데이터들을 타겟 기지국이 모두 성공적으로 수신하였지만 데이터 중복 탐지 절차에 의해서 상기 10번과 11번에 해당하는 이미 이전에 성공적으로 수신하였기 때문에(소스 기지국에서 이미 성공적으로 수신하였기 때문에) 상기 타겟 기지국은 상기 10번과 11번을 중복 수신된 데이터로 탐지하고 바로 폐기할 수 있다. 그리고 상기 12번의 데이터와 13번 데이터에 대해서 UDC 압축 해제 절차를 적용할 수 있으며, 이 경우, 10번과 11번의 데이터가 폐기되었기 때문에 10번과 11번을 기반으로 압축된 12번과 13번에 대한 압축 해제는 실패하게 된다(6).
상기와 같이 핸드오버 시, UDC 압축 방법을 적용하는 경우, 수신단(네트워크 또는 기지국 또는 단말)에서 UDC 압축 해제 실패 문제가 발생하게 된다. 따라서 본 발명에서는 상기 압축 해제 실패 문제를 해결하기 위한 방법들을 다음에서 제안한다. 하기 방법들은 각각 적용될 수 있으며, 서로 조합되어 적용될 수도 있다.
- 제 1의 방법: 수신단(예를 들면 타겟 기지국)은 중복된 패킷을 수신한 경우, 중복된 패킷을 폐기하기 전에 상기 중복된 패킷들을 압축 해제하고 또는 중복된 패킷들로 UDC 버퍼(예를 들면 압축 해제 버퍼)를 업데이트하고 폐기하도록 하여 그 이후에 수신된 패킷들에 대해서 압축 해제 실패 문제가 발생하지 않도록 할 수 있다. 또한, 상기 수신단(예를 들면 타겟 기지국)은 송신단(예를 들면 단말)에게 PDCP 상태 보고를 전송하지 않도록 할 수 있다. 왜냐하면 송신단이 PDCP 재수립 절차를 통해 새로 전송하기 위해 새로 UDC 압축한 데이터들이 상기 PDCP 상태 보고 수신으로 폐기되면 수신단에서 UDC 압축 해제 실패 문제가 발생할 수 있기 때문이다.
- 제 2의 방법: 수신단(예를 들면 소스 기지국)은 송신단(예를 들면 단말)에게 RRC 메시지로 핸드오버를 지시하기 전에 또는 핸드오버를 지시할 때 PDCP 상태 보고를 함께 전송해줄 수 있다. 상기에서 수신단(예를 들면 소스 기지국)이 PDCP 상태 보고를 송신단에 전송해준다면 성공적으로 전달이 완료된 데이터들을 상기 PDCP 상태 보고를 기반으로 모두 폐기하기 때문에 중복된 패킷들이 생성되지 않는다. 즉, 송신단(예를 들면 단말)이 PDCP 재수립 절차를 통해 새로 UDC 압축 절차를 수행한 데이터들은 모두 중복된 데이터들이 아니고 새로 전송한 데이터들이기 때문에 수신단(예를 들면 타겟 기지국)에서 UDC 압축 해제 실패 문제가 발생하지 않는다.
- 제 3의 방법: 송신단(예를 들면 단말)은 상기 RRC 메시지에서 핸드오버가 지시되면(예를 들면 reconfigurationWithSync 지시자가 포함된 경우) 또는 PDCP 재수립 절차가 지시되면 UDC 압축 버퍼를 초기화하고 UDC 압축 절차를 데이터에 적용할 때 소정의 개수에 해당하는 데이터들에 대해서는 압축을 수행하지 않고 또는 UDC 헤더의 FU 비트를 0으로 설정하여 UDC 압축 절차가 적용되지 않았다는 것을 지시하도록 하여 데이터를 구성한 후, 전송을 수행할 수 있다. 상기에서 소정의 개수는 RRC 메시지로 설정될 수 있으며 또는 단말 구현으로 임의의 개수를 설정할 수 있다. 또 다른 방법으로 상기 소정의 개수는 수신단(예를 들면 타겟 기지국)으로부터 PDCP 상태 보고를 수신할 때까지의 데이터 개수를 의미할 수 있다. 예를 들면 송신단(예를 들면 단말)은 상기 RRC 메시지에서 핸드오버가 지시되면(예를 들면 reconfigurationWithSync 지시자가 포함된 경우) 또는 PDCP 재수립 절차가 지시되면 UDC 압축 버퍼를 초기화하고 UDC 압축 절차를 데이터에 적용할 때 수신단(예를 들면 타겟 기지국)으로부터 PDCP 상태 보고를 수신할 때까지 데이터들에 대해 압축을 수행하지 않고 또는 UDC 헤더의 FU 비트를 0으로 설정하여 UDC 압축 절차가 적용되지 않았다는 것을 지시하도록 하여 데이터를 구성한 후, 전송을 수행할 수 있다. 상기에서 PDCP 상태 보고를 수신하면 송신단(예를 들면 단말)은 상기 초기화된 UDC 압축 버퍼를 기반으로 압축 절차를 적용하고 또는 UDC 헤더의 FU 비트를 1로 설정하여 데이터를 구성하여 전송을 수행할 수 있다.
- 제 4의 방법: 송신단(예를 들면 단말)은 상기 RRC 메시지에서 핸드오버가 지시되면(예를 들면 reconfigurationWithSync 지시자가 포함된 경우) 또는 PDCP 재수립 절차가 지시되면 UDC 압축 버퍼를 초기화하고 UDC 압축 절차를 데이터에 적용할 때 소정의 개수에 해당하는 데이터들에 대해서는 계속하여 초기화된 버퍼를 기반으로 압축을 수행하고 또는 UDC 헤더의 FR 비트를 1으로 설정하여 UDC 버퍼를 초기화하도록 계속 지시하여 데이터를 구성한 후, 전송을 수행할 수 있다. 상기에서 소정의 개수는 RRC 메시지로 설정될 수 있으며 또는 단말 구현으로 임의의 개수를 설정할 수 있다. 또 다른 방법으로 상기 소정의 개수는 수신단(예를 들면 타겟 기지국)으로부터 PDCP 상태 보고를 수신할 때까지의 데이터 개수를 의미할 수 있다. 예를 들면 송신단(예를 들면 단말)은 상기 RRC 메시지에서 핸드오버가 지시되면(예를 들면 reconfigurationWithSync 지시자가 포함된 경우) 또는 PDCP 재수립 절차가 지시되면 UDC 압축 버퍼를 초기화하고 UDC 압축 절차를 데이터에 적용할 때 수신단(예를 들면 타겟 기지국)으로부터 PDCP 상태 보고를 수신할 때까지 데이터들에 대해서 계속하여 초기화된 버퍼를 기반으로 압축을 수행하고 또는 UDC 헤더의 FR 비트를 1으로 설정하여 UDC 버퍼를 초기화하도록 계속 지시하여 데이터를 구성한 후, 전송을 수행할 수 있다 상기에서 PDCP 상태 보고를 수신하면 송신단(예를 들면 단말)은 상기 초기화된 UDC 압축 버퍼를 기반으로 압축 절차를 적용하고 또는 UDC 헤더의 FU 비트를 1로 설정하여 또는 FR 비트를 0으로 설정하여 데이터를 구성하여 전송을 수행할 수 있다.
- 제 5의 방법: 송신단(예를 들면 단말)은 수신단(소스 기지국 또는 타겟 기지국)으로부터 PDCP 상태 보고(또는 PDCP 제어 데이터 또는 RRC 메시지로 지시자)를 수신할 때마다 UDC 압축 버퍼를 초기화하도록 하고, 초기화 후 전송하는 첫 번째 데이터에 대해 UDC 헤더의 FR 비트를 1로 설정하여 UDC 버퍼의 초기화를 지시하도록 할 수 있다. 상기와 같은 절차로 인해 수신단은 상기 PDCP 상태 보고(또는 PDCP 제어 데이터 또는 RRC 메시지로 지시자)를 전송하는 것으로 압축 해제 실패 문제를 사전에 방지할 수 있다.
상기 도 14에서 설명한 UDC 압축 해제 실패 문제는 핸드오버 절차에서 중복된 패킷이 아니라 순서에 맞지 않는 패킷들이 비순서(out-of-order)로 수신된 경우에도 발생할 수 있다. 따라서 상기에서 수신단은 수신된 데이터들에 대해 UDC 압축 해제 절차를 적용하려고 할 때(또는 PDCP 재정렬 타이머가 만료하여 UDC 압축 해제 절차를 적용하려고 할 때) 만약 상기 데이터들이 순서에 맞지 않는 다면 또는 상기 데이터들의 PDCP 일련번호(또는 COUNT 값)들 사이에 유실이거나 또는 상기 데이터들보다 작은 PDCP 일련번호(또는 COUNT 값)보다 작은 값에 해당하는 데이터에 대해 유실이 있다면 UDC 압축 해제 실패를 예상할 수 있기 때문에 상기 데이터들에 대해 UDC 압축 해제 절차를 수행하지 않고 또는 상기 데이터들을 폐기할 수 있다.
도 15에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시하였다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(1o-10), 기저대역(baseband)처리부(1o-20), 저장부(1o-30), 제어부(1o-40)를 포함한다.
상기 RF처리부(1o-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1o-10)는 상기 기저대역처리부(1o-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 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. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(1o-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1o-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1o-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다. 상기 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.
상기 기저대역처리부(1o-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1o-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1o-20)은 상기 RF처리부(1o-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1o-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1o-20)은 상기 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 복원한다.
상기 기저대역처리부(1o-20) 및 상기 RF처리부(1o-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1o-20) 및 상기 RF처리부(1o-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(1o-20) 및 상기 RF처리부(1o-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(1o-20) 및 상기 RF처리부(1o-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 LTE 망, NR 망 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(1o-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 상기 저장부(1o-30)는 상기 제어부(1o-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(1o-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1o-40)는 상기 기저대역처리부(1o-20) 및 상기 RF처리부(1o-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1o-40)는 상기 저장부(1o-30)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1o-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 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 16은 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, TRP(또는 기지국)은 RF처리부(1p-10), 기저대역처리부(1p-20), 백홀통신부(1p-30), 저장부(1p-40), 제어부(1p-50)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(1p-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1p-10)는 상기 기저대역처리부(1p-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(1p-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(1p-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1p-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1p-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
상기 기저대역처리부(1p-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1p-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1p-20)은 상기 RF처리부(1p-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1p-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1p-20)은 상기 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 복원한다. 상기 기저대역처리부(1p-20) 및 상기 RF처리부(1p-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1p-20) 및 상기 RF처리부(1p-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 통신부(1p-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다.
상기 저장부(1p-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(1p-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(1p-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(1p-40)는 상기 제어부(1p-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(1p-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1p-50)는 상기 기저대역처리부(1p-20) 및 상기 RF처리부(1p-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(1p-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1p-50)는 상기 저장부(1p-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1p-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 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, 본 발명이 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 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Claims (1)
- 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서,
기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계;
상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및
상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 신호 처리 방법.
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