WO2013065911A1 - Lte 시스템에서 tdd 다운링크 데이터 전송 장치 및 방법 - Google Patents

Lte 시스템에서 tdd 다운링크 데이터 전송 장치 및 방법 Download PDF

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WO2013065911A1
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data
queue
pdu
subframe
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PCT/KR2012/001420
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정진섭
지승환
권오걸
김용희
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주식회사 이노와이어리스
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    • H04W72/1273—Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows of downlink data flows

Definitions

  • the present invention relates to a TDD (Time Division Duplulexing) downlink data transmission apparatus and method in a Long Term Evolution (LTE) system.
  • the present invention relates to a TDD downlink signal transmitted in 1 ms units in Layer 2 while maximizing throughput.
  • LTE Long Term Evolution
  • 3G 3G mobile communication
  • the LTE is based on the standard release 'Release 8', which was finalized in December 2008 by the 3rd Generation Partnership Project (3GPP), a third generation mobile telecommunication standardization organization.
  • the channel bandwidth is 1.25 ⁇ 20. MHz
  • the maximum transmission rate of the downlink is 100Mbps
  • the maximum transmission rate of the uplink is 50Mbps based on the 20MHz bandwidth.
  • Wireless multiple access and multiplexing is based on OFDM (Orthogonal Frequency Division), and high-speed packet data transmission is based on MIMO (multiple input / output).
  • LTE Advanced is an evolution of this LTE, hereinafter referred to collectively as '3GPP LTE'.
  • the first method uses FDD (Frequency Division Duplexing) to divide uplink and downlink into frequency bands
  • TDD Time Division Duplexing
  • FIG. 1 is a table defining lengths of uplink and downlink transmission intervals in a TDD scheme of an LTE system.
  • the lengths of the transmission intervals of the uplink and the downlink in the time domain are determined through signaling called a 'UL / DL configuration' as shown in FIG. 1.
  • "D" is a downlink subframe
  • "U” is an uplink subframe
  • “S” is a special subframe in which downlink data and uplink data are simultaneously transmitted.
  • Consists of 10 ms and each subframe consists of 1 ms again, so that a total of 10 subframes exist in one frame.
  • a downlink to uplink transition is performed at a period of 5 ms.
  • one downlink subframe and four uplink subframes are included in one frame.
  • a signal analysis device for a general LTE system that is, an LTE measuring instrument, includes a layer 3 processor 100, a layer 2 processor 200, and a layer 1 processor 300.
  • the layer 3 processor 100 is responsible for processing IP (Internet Protocol) data.
  • the layer 2 processor 200 performs HARQ with respect to Packet Data Convergence Protocol (PDCP) that performs compression and termination of an IP header, transmission of user data, and maintenance of a sequence number for a radio bearer, and transmission error control.
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • Hybrid Automatic Repeat reQuest is a lower layer of the Radio Link Control (RLC) and data transmission protocol and includes a Media Access Control (MAC) processing unit that is part of the data link layer.
  • MAC Media Access Control
  • the layer 1 processor 300 is in charge of processing a physical layer.
  • the layer 3 processing unit 100 is typically implemented as a general-purpose OS such as Windows wmWindows) or Linux processed by the CPU, and the layer 2 processing unit 200 is a DSP (Digital).
  • the signal processor is implemented by dedicated firmware processed by a signal processor
  • the layer-1 processor 300 is implemented by firmware processed by a DSP or a field programmable gate array (FPGA).
  • the layer 2 processor 200 and the layer 1 processor 300 may sufficiently process an event of 1 ms corresponding to one subframe
  • the layer 3 processor 100 may include a non-real time operating system such as Windows or Linux. Because it is implemented as Non-Real Time OS), it cannot handle 1ms event properly. For this reason, the layer 2 processing unit 200 buffers the IP data received from the layer 3 processing unit 100, processes the data in units of 1 ms, and transfers the data to the layer 1 processing unit 300.
  • the transmission block size of the downlink data in a special subframe is only up to 75% of the transport block size of the general downlink subframe. That is, since the transport block sizes of the downlink data of the special subframe and the downlink subframe are different from each other, data loss occurs when the buffered data is cut and transmitted in units of 1 ms.
  • data is transmitted without allocating downlink data to a special subframe (A method) or data is transmitted by reducing the transport block size of all downlink subframes by the transport block size of a special subframe. B) is adopted.
  • An object of the present invention is to provide an apparatus and method for transmitting TDD downlink data in an LTE system capable of transmitting a TDD downlink signal in units of 1 ms in Layer 2 while satisfying throughput. It is done.
  • a data buffer for sequentially loading the IP data to be delivered aperiodically in the layer 3 processing unit; Instructs generation of a normal downlink subframe PDU queue and a special subframe PDU queue at a rate suitable for UL / DL configuration information, and loads the data loaded in the normal downlink subframe PDU queue and the special subframe PDU queue.
  • the normal downlink subframe PDU queue and the special subframe PDU queue are generated by the transmission control unit which sequentially transmits the layer 1 processing unit to the layer 1 processing unit in the order defined in the UL / DL configuration and the loading control unit.
  • the TDD downlink data transfer device in is provided.
  • the UL / DL configuration information may be obtained from the layer 1 processor.
  • a TDD downlink data transmission method is provided in an LTE system in which the size of one transport block of the subframe PDU queue is determined to be smaller than the size of one transport block of the conventional downlink subframe PDU queue.
  • the IP data loaded in the data buffer is further divided and sequentially.
  • the UL / DL configuration information and the information on the transmission error may be obtained from a layer 1 processor.
  • the apparatus and method for transmitting TDD downlink data in the LTE system of the present invention it is possible to achieve maximum throughput in downlink data transmission without developing new firmware for TDD. Furthermore, by adopting the double buffering scheme, it is possible to efficiently cope with the existing HARQ.
  • 1 is a table defining the length of the uplink and downlink transmission interval in the TDD frame structure of the LTE system.
  • Figure 2 is a general block diagram of a signal analysis device for LTE system.
  • FIG. 3 is a block diagram of a TDD downlink data transmission apparatus in the LTE system of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a TDD downlink data transmission method in the LTE system of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the principle of a TDD downlink data transmission method in a specific UL / DL configuration in the LTE system of the present invention.
  • the TDD downlink data transmission apparatus may include a PDCP data buffer 220 and UL / that sequentially load IP data transmitted aperiodically from the layer 3 processor 100.
  • the downlink subframe protocol data unit (PDU) queues (hereinafter simply referred to as 'N / S PDU queues') and the special subframe PDU queues (hereinafter referred to as simply 'S / S PDU queues') are provided at a ratio suitable for the DL configuration information.
  • PDU downlink subframe protocol data unit
  • the N / S Ret PDU queue generator 242 and the S / S Ret PDU queue generator 244 for retransmission to satisfy the HARQ protocol.
  • the N / S Ret PDU queue generator 242 and the S / S Ret PDU queue generator 244 may also be further provided with the N / S Ret PDU queue and the S / S Ret according to the instructions of the transmission controller 210. Create a PDU queue.
  • the N / S Ret PDU queue and the S / S Ret PDU queue may have the same structure as the N / S PDU queue and the S / S PDU queue.
  • the N / S Ret PDU queue generator 242 and the S / S Ret PDU queue generator 244 combine to form the retransmission PDU queue generator 240.
  • the transmission controller 210 may obtain UL / DL configuration information from the layer 1 processor 300.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a TDD downlink data transmission method in the LTE system of the present invention, and it is clear that the transmission control unit 210 is mainly performed.
  • step S10 IP data received from the layer 3 processor 100 is sequentially loaded into the PCCP data buffer 220.
  • step S20 it is determined whether the UL / DL configuration information has been obtained from the layer 1 processing unit 300. If not, the process proceeds to step S30.
  • the N / S PDU queue generator 232 and the S / S PDU queue generator 234 are instructed according to the obtained UL / DL configuration information to generate the N / S PDU queue and the S / S PDU queue.
  • the N / S Ret PDU queue generator 242 and the S / S Ret PDU queue generator 244 may be instructed to further generate the N / S Ret PDU queue and the S / S Ret PDU queue.
  • N / S PDU queues and S / S PDU queues corresponding to two transport blocks will be created.
  • the UL / DL configuration is no.
  • N / S PDU queues and S / S PDU queues corresponding to 4 and 2 transport blocks will be created.
  • N / S PDU queues and S / S PDU queues corresponding to 6 and 2 transport blocks will be created.
  • N / S PDU queues and S / S PDU queues corresponding to 6 and 1 transport blocks will be created.
  • N / S PDU queues and S / S PDU queues corresponding to 7 and 1 transport blocks will be created.
  • N / S PDU queues and S / S PDU queues corresponding to 8 and 2 transport blocks, respectively, will be created.
  • N / S PDU queues and S / S PDU queues corresponding to two transport blocks will be created.
  • the size of one transport block of the S / S PDU queue will be at most 75% of the size of one transport block of the N / S PDU queue.
  • step S40 data loaded in the PDCP data buffer 220 is sequentially loaded into the N / S PDU queue and the S / S PDU queue generated in the previous step S30.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a principle of a TDD downlink data transmission method in a specific UL / DL configuration in the LTE system of the present invention. A transmission method corresponding to the UL / DL configuration corresponding to 1 is described.
  • the UL / DL configuration is configured as shown in FIG.
  • the N / S PDU queue generator 232 and the S / S PDU queue generator 234 first generate a PDU queue for RLC according to the instruction of the transmission control unit 210, respectively.
  • the queue generator 232 generates a queue corresponding to four downlink transmission blocks, while the S / S PDU queue generator 234 corresponds to a size of up to 75% of two special frame transmission blocks, that is, downlink transmission blocks. Create a transport block.
  • the N / S PDU queue and the S / S PDU queue thus generated are sequentially loaded after the IP data loaded in the PDCP data buffer 220 is processed by the RLC protocol. Accordingly, downlink subframe data corresponding to 0, 4, 5, and 9 are sequentially loaded in the N / S PDU queue, while downlink corresponding to 1 and 6 are included in the S / S PDU queue. The data is loaded sequentially.
  • the N / S PDU queue generator 232 and the S / S PDU queue generator 234 respectively generate a PDU queue for the MAC according to the instruction of the transmission control unit 210.
  • the N / S PDU queue generator ( 232 generates a queue corresponding to four downlink transmission blocks, while the S / S PDU queue generator 234 generates a queue corresponding to two special frame transmission blocks.
  • the N / S Ret PDU queue generator 242 and the S / S Ret PDU queue generator 244 also have N / S Ret PDU queues corresponding to four downlink transmission blocks and 2 according to the instruction of the transmission control unit 210. Creates an S / S Ret PDU queue corresponding to two special frame transport blocks.
  • step S50 the transmission control unit 210 transfers the data loaded in the N / S PDU queue and the S / S PDU queue every 1 ms in the order and stacking order according to the corresponding UL / DL configuration information.
  • the corresponding UL / DL configuration is No. 1
  • data loaded in the downlink transmission block unit at the rightmost side of the N / S PDU queue is transmitted in downlink subframe No.
  • the S / S PDU queue is next.
  • Data loaded on the right side of is transmitted in special subframe No.
  • step S60 it is determined whether a transmission error has occurred, and information on whether a transmission error has occurred may be obtained from the layer 1 processor 300.
  • the downlink subframe or special subframe data in which the transmission error occurs is immediately read from the N / S Ret PDU queue or the S / S Ret PDU queue and retransmitted.
  • subframe data is not transmitted in order.
  • the transmitting end numbered the data during transmission or retransmission, the receiving end can process the data without any problem according to the number.
  • the TDD downlink data transmission apparatus and method in the LTE system of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and may be variously modified and implemented within the range allowed by the technical idea of the present invention.
  • transmission control section 220 PDCP data buffer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 쓰루풋을 최대한 만족시키면서 레이어2에서 1㎳ 단위로 TDD 다운링크 신호를 전송할 수 있도록 한 LTE 시스템에서 TDD 다운링크 데이터 전송 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 특징에 따르면, 레이어3 처리부에서 비주기적으로 전달되는 IP 데이터를 순서대로 적재하는 데이터 버퍼; UL/DL 컨피규레이션 정보에 적합한 비율로 통상의 다운링크 서브프레임 PDU큐와 특수 서브프레임 PDU 큐의 생성을 지시하고, 상기 통상의 다운링크 서브프레임PDU 큐와 상기 특수 서브프레임 PDU 큐에 적재된 데이터를 UL/DL 컨피규레이션에서 규정된 순서 및 적재 순서대로 순차적으로 레이어1 처리부에 전달하는 전송 제어부 및 상기 전송 제어부의 지시에 따라 상기 통상의 다운링크 서브프레임 PDU 큐와 상기 특수 서브프레임 PDU 큐를 생성하여 상기 데이터 버퍼에 적재된 데이터를 적재하는 통상의 다운링크 서브프레임 PDU 큐 생성기 및 특수 서브프레임 PDU 큐 생성기를 포함하여 이루어지되, 상기 특서 서브프레임 PDU 큐의 1개의 전송 블록의 사이즈는 상기 통상의 다운링크 서브프레임 PDU 큐의 1개의 전송 블록의 사이즈보다 작은 값으로 정해지는 LTE 시스템에서 TDD 다운링크 데이터 전송 장치가 제공된다.

Description

LTE 시스템에서 TDD 다운링크 데이터 전송 장치 및 방법
본 발명은 LTE(Long Term Evolution) 시스템에서 TDD(Time Division Duplulexing) 다운링크 데이터 전송 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 쓰루풋을 최대한 만족시키면서 레이어2에서 1㎳ 단위로 TDD 다운링크 신호를 전송할 수 있도록 한 LTE 시스템에서 TDD 다운링크 데이터 전송 장치 및 방법에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이 LTE(Long Term Evolution)는 3세대 이동통신(3G)을 '장기적으로 진화'시킨 기술이라는 뜻에서 붙여진 명칭으로서, 현재 와이브로 에볼루션과 더불어 4세대 이동통신 기술의 유력한 후보 가운데 하나로 꼽힌다.
이러한 LTE는 3세대 이동통신 무선표준화 단체인 3GPP(3rd Generation Partnership Project；3세대 파트너십 프로젝트)가 2008년 12월 확정한 표준규격 '릴리스(Release) 8'을 기반으로 하는데, 채널 대역폭은 1.25~20㎒이고, 20㎒ 대역폭을 기준으로 하향링크의 최대 전송속도는 100Mbps, 상향링크의 최대 전송속도는 50Mbps이다.
무선 다중접속 및 다중화 방식은 OFDM(직교주파수분할), 고속 패킷 데이터 전송 방식은 MIMO(다중 입출력)를 기반으로 한다. LTE Advanced는 이러한 LTE의 진화된 버전인데, 이하에서는 이들을 총칭하여 '3GPP LTE'라 한다.
한편, LTE 시스템에서 업링크(Uplink)와 다운링크(Downlink)를 구분하는 방식은 두 가지의 형태로 지원되고 있다. 첫 번째 방식은 FDD(Frequency Division Duplexing)로써 업링크와 다운링크를 주파수 대역으로 구분하여 사용하는 방식이며, 두 번째 방식은 TDD(Time Division Duplexing)로써 시간 영역으로 업링크와 다운링크를 구분하여 사용하는 방식이다.
도 1은 LTE 시스템의 TDD 방식의 프레임 구조에서 업링크와 다운링크 전송구간의 길이를 정의한 테이블이다. LTE 시스템의 TDD 방식에서 시간 영역에서의 업링크와 다운링크의 전송 구간의 길이는 도 1에 도시한 바와 같은 'UL/DL 컨피규레이션'(Configuration)이라고 하는 시그널링을 통하여 결정되는데, 그 값에 따라 총 7가지의 형태로 업링크와 다운링크가 구분된다. 도 1에서 "D"는 다운링크 서브프레임, "U"는 업링크 서브프레임, "S"는 다운링크 데이터와 업링크 데이터가 동시에 전송되는 특수 서브프레임(special subframe)인바, 1개의 프레임(frame)은 10㎳로 이루어지고 각 서브프레임은 다시 1㎳로 이루어져서 1개의 프레임에 총 10개의 서브프레임이 존재하게 된다. 도 1에서, 예를 들어 1번 컨피규레이션(configuration)의 경우에는 5㎳의 주기로 다운링크에서 업링크로의 전환이 이루어지는데 이에 따라 1개의 프레임에는 각각 4개의 다운링크 서브프레임과 업링크 서브프레임 및 2개의 특수 서브프레임이 존재한다.
도 2는 LTE 시스템용 신호 분석 장치의 일반적인 블록 구성도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 일반적인 LTE 시스템용 신호 분석 장치, 즉 LTE 계측기에는 레이어3 처리부(100), 레이어2 처리부(200) 및 레이어1 처리부(300)가 구비된다. 레이어3 처리부(100)는 IP(Internet Protocol) 데이터의 처리를 담당한다. 레이어2 처리부(200)는 IP 헤더의 압축 및 그 해지, 사용자 데이터의 전송 및 라디오 베어러(Radio Bearer)에 대한 시퀀스 번호 유지 등을 수행하는 PDCP(Packet Data Convergence Protocol), 전송오류제어와 관련하여 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 처리를 담당하는 RLC(Radio Link Control) 및 자료 전송 프로토콜의 하부 계층으로 데이터 링크 계층의 일부인 MAC(Media Access Control) 처리부를 포함하여 이루어진다. 마지막으로 레이어1 처리부(300)는 물리 계층(PHYsical layer)의 처리를 담당한다.
한편, 종래 LTE 시스템용 신호 분석 장치에서 통상적으로 레이어3 처리부(100)는 CPU에 의해 처리되는 윈도우wmWindows)나 리눅스(Linux)와 같은 범용 OS로 구현되고, 레이어2 처리부(200)는 DSP(Digital Signal Prpcosser)에 의해 처리되는 전용의 펌웨어로 구현되며, 레이어1 처리부(300)는 DSP나 FPGA(Field Programmable Gate Array)에 의해 처리되는 펌웨어로 구현된다. 그런데, 레이어2 처리부(200)와 레이어1 처리부(300)는 서브프레임 1개에 해당하는 1㎳의 이벤트를 충분히 처리할 수 있으나 레이어3 처리부(100)는 윈도우즈나 리눅스와 같은 비실시간 운영 체제(Non-Real Time OS)로 구현되고 있기 때문에 1㎳ 이벤트를 제대로 처리하지 못한다. 이 때문에 레이어2 처리부(200)에서는 레이어3 처리부(100)로부터 전달받은 IP 데이터를 버퍼링해두었다가 1㎳ 단위로 처리하여 레이어1 처리부(300)로 전달하게 된다.
그러나 전술한 바와 같은 종래의 TDD 다운링크 데이터 처리 방식에 따르면, 특수 서브프레임에서 다운링크 데이터의 전송 블록 사이즈(Transmittion Block Size)가 일반적인 다운링크 서브프레임의 전송 블록 사이즈에 비해 최대 75% 밖에 안되기 때문에, 즉 특수 서브프레임과 다운링크 서브프레임의 다운링크 데이터의 전송 블록 사이즈가 서로 상이하기 때문에 버퍼링된 데이터를 1㎳ 단위로 끊어서 전송하는 경우에 데이터가 손실되는 문제가 발생한다.
이를 해결하기 위해 종래에는 특수 서브프레임에는 다운링크 데이터를 할당하지 않고 데이터를 전송(A 방안)하거나 아니면 모든 다운링크 서브프레임의 전송 블록 사이즈를 특수 서브프레임의 전송 블록 사이즈만큼 줄여서 데이터를 전송(방안 B)하는 방식을 채택하고 있다.
그러나 전술한 A 방안 및 B 방안을 채택한 경우에 다운링크 서브프레임과 특수 서브프레임의 최대 전송 블록 사이즈로 데이터를 전송했을 때보다 도 1의 우측에 도시한 바와 같이 각 UL/DL 컨피규레이션에 대하여 낮은 스루풋 레이트(throughput rate)를 초래하기 때문에 그만큼 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 쓰루풋을 최대한 만족시키면서 레이어2에서 1㎳ 단위로 TDD 다운링크 신호를 전송할 수 있도록 한 LTE 시스템에서 TDD 다운링크 데이터 전송 장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 레이어3 처리부에서 비주기적으로 전달되는 IP 데이터를 순서대로 적재하는 데이터 버퍼; UL/DL 컨피규레이션 정보에 적합한 비율로 통상의 다운링크 서브프레임 PDU큐와 특수 서브프레임 PDU 큐의 생성을 지시하고, 상기 통상의 다운링크 서브프레임PDU 큐와 상기 특수 서브프레임 PDU 큐에 적재된 데이터를 UL/DL 컨피규레이션에서 규정된 순서 및 적재 순서대로 순차적으로 레이어1 처리부에 전달하는 전송 제어부 및 상기 전송 제어부의 지시에 따라 상기 통상의 다운링크 서브프레임 PDU 큐와 상기 특수 서브프레임 PDU 큐를 생성하여 상기 데이터 버퍼에 적재된 데이터를 적재하는 통상의 다운링크 서브프레임 PDU 큐 생성기 및 특수 서브프레임 PDU 큐 생성기를 포함하여 이루어지되, 상기 특서 서브프레임 PDU 큐의 1개의 전송 블록의 사이즈는 상기 통상의 다운링크 서브프레임 PDU 큐의 1개의 전송 블록의 사이즈보다 작은 값으로 정해지는 LTE 시스템에서 TDD 다운링크 데이터 전송 장치가 제공된다.
전술한 제1 특징에서, HARQ 프로토콜을 만족시키기 위해 재전송을 위한 통상의 재전송 다운링크 서브프레임 PDU 큐 생성기 및 특수 재전송 서브프레임 PDU 큐 생성기를 더 구비하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 UL/DL 컨피규레이션 정보는 레이어1 처리부로부터 획득하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, LTE 시스템의 레이어2 처리부에 의해 수행되고, 레이어3 처리부로부터 비주기적으로 전달받은 IP 데이터를 데이터 버퍼에 순차적으로 적재하는 (a) 단계; UL/DL 컨피규레이션 정보에 따라 통상의 다운링크 서브프레임 PDU 큐 및 특수 서브프레임 PDU 큐를 생성한 후에 상기 데이터 버퍼에 적재된 IP 데이터를 구분하여 순차적으로 적재하는 (b) 단계 및 미리 정해진 주기마다 상기 통상의 다운링크 서브프레임 PDU 큐 및 특수 서브프레임 PDU 큐에 적재된 데이터를 상기 UL/DL 컨피규레이션 정보에 따른 순서 및 적재 순서대로 레이어1 처리부로 전송하는 (c) 단계를 포함하여 이루어지되, 상기 특수 서브프레임 PDU 큐의 1개의 전송 블록의 사이즈는 상기 통상의 다운링크 서브프레임 PDU 큐의 1개의 전송 블록의 사이즈보다 작은 값으로 정해지는 LTE 시스템에서 TDD 다운링크 데이터 전송 방법이 제공된다.
전술한 제2 특징에서, HARQ 프로토콜을 만족시키기 위해 재전송을 위한 통상의 재전송 다운링크 서브프레임 PDU 큐와 특수 재전송 서브프레임 PDU 큐를 더 생성한 후에 상기 데이터 버퍼에 적재된 IP 데이터를 구분하여 순차적으로 적재하는 (b') 단계 및 전송 에러가 발행한 경우에 그 즉시 전송 에러가 발생된 다운링크 서브프레임 또는 특수 서브프레임 데이터를 상기 재전송 다운링크 서브프레임 PDF 큐 또는 상기 특수 재전송 서브프레임 PDU 큐로부터 읽어들여 재전송하는 (d) 단계를 더 구비한 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 UL/DL 컨피규레이션 정보 및 상기 전송 에러에 관한 정보는 레이어1 처리부로부터 획득하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 LTE 시스템에서 TDD 다운링크 데이터 전송 장치 및 방법에 따르면, TDD를 위한 새로운 펌웨어를 개발하지 않고도 다운링크 데이터 전송시에 최대의 스루풋을 달성할 수가 있다. 나아가, 이중 버퍼링 방식을 채택함으로써 기존의 HARQ에도 효율적으로 대처할 수가 있다.
도 1은 LTE 시스템의 TDD 방식의 프레임 구조에서 업링크와 다운링크 전송구간의 길이를 정의한 테이블.
도 2는 LTE 시스템용 신호 분석 장치의 일반적인 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 LTE 시스템에서 TDD 다운링크 데이터 전송 장치의 블록 구성도.
도 4는 본 발명의 LTE 시스템에서 TDD 다운링크 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 5는 본 발명의 LTE 시스템에서 특정 UL/DL 컨피규레이션에서 TDD 다운링크 데이터 전송 방법의 원리를 예시적으로 보인 도.
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 LTE 시스템에서 TDD 다운링크 데이터 전송 장치 및 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 LTE 시스템에서 TDD 다운링크 데이터 전송 장치의 블록 구성도로서, 레이어2 처리부를 구성하고 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 LTE 시스템에서 TDD 다운링크 데이터 전송 장치는 크게 레이어3 처리부(100)에서 비주기적으로 전달되는 IP 데이터를 순서대로 적재하는 PDCP 데이터 버퍼(220), UL/DL 컨피규레이션 정보에 적합한 비율로 통상의 다운링크 서브프레임 PDU(Protocol Data Unit) 큐(이하 간단히 'N/S PDU 큐'라 한다)와 특수 서브프레임 PDU 큐(이하 간단히 'S/S PDU 큐'라 한다)의 생성을 지시하고 N/S PDU 큐와 S/S PDU 큐에 적재된 데이터를 UL/DL 컨피규레이션에서 규정된 순서 및 적재 순서(FIFO) 대로 순차적으로 레이어1 처리부(300)에 전달하는 전송 제어부(210) 및 전송 제어부(210)의 지시에 따라 N/S PDU 큐와 S/S PDU 큐를 생성하는 N/S PDU 큐 생성기(232) 및 S/S PDU 큐 생성기(234)를 포함하여 이루어진다. N/S PDU 큐 생성기(232) 및 S/S PDU 큐 생성기(234)가 합쳐져서 최초 전송 PDU 큐 생성기(230)를 구성한다.
한편, 본 발명의 LTE 시스템에서 TDD 다운링크 데이터 전송 장치에 따르면, HARQ 프로토콜을 만족시키기 위해 재전송(Retransmission)을 위한 N/S Ret PDU 큐 생성기(242) 및 S/S Ret PDU 큐 생성기(244)를 추가로 구비할 수 있는데, N/S Ret PDU 큐 생성기(242) 및 S/S Ret PDU 큐 생성기(244) 역시 전송 제어부(210)의 지시에 따라 N/S Ret PDU 큐와 S/S Ret PDU 큐를 생성하게 된다. N/S Ret PDU 큐 및 S/S Ret PDU 큐는 N/S PDU 큐 및 S/S PDU 큐와 동일한 구조로 이루어질 수 있다. N/S Ret PDU 큐 생성기(242) 및 S/S Ret PDU 큐 생성기(244)가 합쳐져서 재전송 PDU 큐 생성기(240)를 구성한다.
전술한 구성에서, 전송 제어부(210)는 UL/DL 컨피규레이션 정보를 레이어1 처리부(300)로부터 획득할 수 있다.
도 4는 본 발명의 LTE 시스템에서 TDD 다운링크 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도인바, 전송 제어부(210)를 주체로 하여 수행됨을 밝혀둔다.
도 4에 도시한 바와 같이, 단계 S10에서는 레이어3 처리부(100)로부터 전달받은 IP 데이터를 PCCP 데이터 버퍼(220)에 순차적으로 적재한다.
다음으로 단계 S20에서는, 예를 들어 레이어1 처리부(300)로부터 UL/DL 컨피규레이션 정보가 입수되었는지를 판단하는데, 입수되지 않은 경우에는 단계 S20을 반복 수행하는 반면에 입수된 경우에는 단계 S30으로 진행하여 입수된 UL/DL 컨피규레이션 정보에 따라 N/S PDU 큐 생성기(232) 및 S/S PDU 큐 생성기(234)에 지시하여 N/S PDU 큐 및 S/S PDU 큐를 생성하게 된다. 물론 이 단계 S30에서 N/S Ret PDU 큐 생성기(242) 및 S/S Ret PDU 큐 생성기(244)에 지시하여 N/S Ret PDU 큐 및 S/S Ret PDU 큐를 추가로 생성할 수 있다.
여기에서, 금번의 UL/DL 컨피규레이션이 도 1의 No. 0에 해당하는 경우에 각각 2개 전송 블록에 해당하는 N/S PDU 큐와 S/S PDU 큐가 생성될 것이다. 마찬가지 방식으로 UL/DL 컨피규레이션이 No. 1에 해당하는 경우에는 각각 4개 및 2개의 전송 블록에 해당하는 N/S PDU 큐와 S/S PDU 큐가 생성될 것이고, No. 2에 해당하는 경우에는 각각 6개 및 2개의 전송 블록에 해당하는 N/S PDU 큐와 S/S PDU 큐가 생성될 것이며, No. 3에 해당하는 경우에는 각각 6개 및 1개의 전송 블록에 해당하는 N/S PDU 큐와 S/S PDU 큐가 생성될 것이고, No. 4에 해당하는 경우에는 각각 7개와 1개의 전송 블록에 해당하는 N/S PDU 큐와 S/S PDU 큐가 생성될 것이며, No. 5에 해당하는 경우에는 각각 8개 및 2개의 전송 블록에 해당하는 N/S PDU 큐와 S/S PDU 큐가 생성될 것이고, 마지막으로 No. 6에 해당하는 경우에는 각각 2개의 전송 블록에 해당하는 N/S PDU 큐와 S/S PDU 큐가 생성될 것이다.
여기에서 S/S의 PDU 큐의 1개의 전송 블록의 사이즈는 N/S PDU 큐의 1개의 전송 블록의 사이즈의 최대 75%가 될 것이다.
다음으로, 단계 S40에서는 앞선 단계 S30에서 생성된 N/S PDU 큐 및 S/S PDU 큐에 PDCP 데이터 버퍼(220)에 적재된 데이터를 순차적으로 적재하게 된다.
도 5는 본 발명의 LTE 시스템에서 특정 UL/DL 컨피규레이션에서 TDD 다운링크 데이터 전송 방법의 원리를 예시적으로 보인 도인바, No. 1에 해당하는 UL/DL 컨피규레이션에 대응되는 전송 방법을 설명하고 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, UL/DL 컨피규레이션이 도 1의 No. 1에 해당하는 경우에 N/S PDU 큐 생성기(232)와 S/S PDU 큐 생성기(234)는 각각 전송 제어부(210)의 지시에 따라 먼저 RLC를 위한 PDU 큐를 생성하는데, N/S PDU 큐 생성기(232)는 4개의 다운링크 전송 블록에 해당하는 큐를 생성하는 반면에 S/S PDU 큐 생성기(234)는 2개의 특수 프레임 전송 블록, 즉 다운링크 전송 블록의 최대 75% 사이즈에 해당하는 전송 블록을 생성한다.
그리고 이렇게 생성된 N/S PDU 큐와 S/S PDU 큐에는 PDCP 데이터 버퍼(220)에 적재된 IP 데이터가 RLC 프로토콜에 의해 처리된 후에 순차적으로 적재된다. 이에 따라 N/S PDU 큐에는 0번, 4번, 5번 및 9번에 해당하는 다운링크 서브프레임 데이터가 순차적으로 적재되는 반면에 S/S PDU 큐에는 1번과 6번에 해당하는 다운링크 데이터가 순차적으로 적재된다.
마찬가지 방법으로, N/S PDU 큐 생성기(232)와 S/S PDU 큐 생성기(234)는 각각 전송 제어부(210)의 지시에 따라 MAC을 위한 PDU 큐를 생성하는데, N/S PDU 큐 생성기(232)는 4개의 다운링크 전송 블록에 해당하는 큐를 생성하는 반면에 S/S PDU 큐 생성기(234)는 2개의 특수 프레임 전송 블록에 해당하는 큐를 생성한다. 이와 함께 N/S Ret PDU 큐 생성기(242)와 S/S Ret PDU 큐 생성기(244) 역시 전송 제어부(210)의 지시에 따라 4개의 다운링크 전송 블록에 해당하는 N/S Ret PDU 큐와 2개의 특수 프레임 전송 블록에 해당하는 S/S Ret PDU 큐를 생성한다.
다시 도 4로 돌아가서, 단계 S50에서 전송 제어부(210)는 1㎳마다 N/S PDU 큐와 S/S PDU 큐에 적재된 데이터를 해당 UL/DL 컨피규레이션 정보에 따른 순서 및 적재 순서대로 레이어1 처리부(300)로 전송한다. 이에 따라 해당 UL/DL 컨피규레이션이 No.1인 경우에 N/S PDU 큐의 최우측에 다운링크 전송 블록 단위로 적재된 데이터가 0번 다운링크 서브프레임으로 전송되고, 다음으로 S/S PDU 큐의 우측에 적재된 데이터가 1번 특수 서브프레임으로 전송되고, 다음으로 N/S PDU 큐의 우측에서 두 번째에 적재된 데이터가 4번 다운링크 서브프레임으로 전송되고, 다음으로 N/S PDU 큐의 우측에서 세 번째에 적재된 데이터가 5번 다운링크 서브프레임으로 전송되고, 다음으로 S/S PDU 큐의 좌측에 적재된 데이터가 6번 특수 서브프레임으로 전송되고, 마지막으로 N/S PDU 큐의 최좌측에 적재된 데이터가 9번 다운링크 서브프레임으로 전송된다.
다시 도 4로 돌아가서, 단계 S60에서는 전송 에러가 발생했는지를 판단하는데, 전송 에러 발생 여부에 관한 정보는 레이어1 처리부(300)로부터 획득할 수 있다. 단계 S60에서의 판단 결과, 전송 에러가 발생한 경우에는 그 즉시 전송 에러가 발생된 다운링크 서브프레임 또는 특수 서브프레임 데이터를 N/S Ret PDU 큐 또는 S/S Ret PDU 큐로부터 읽어들여 재전송하는데, 이와 같이 재전송이 일어날 경우에는 서브프레임 데이터가 순서대로 전송되지 않으나 송신단에서는 전송 또는 재전송시에 데이터에 번호를 부여하여 전송하기 때문에 수신단에서는 이러한 번호에 따라 아무런 문제 없이 데이터를 처리할 수가 있다.
본 발명의 LTE 시스템에서 TDD 다운링크 데이터 전송 장치 및 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
(부호의 설명)
100: 레이어3 처리부, 200: 레이어2 처리부,
210: 전송 제어부, 220: PDCP 데이터 버퍼,
230: 최초 PDU 큐 생성기, 232: N/S PDU 큐 생성기,
234: S/S PDU 큐 생성기, 340: 재전송 PDU 큐 생성기,
242: N/S Ret PDU 큐 생성기, 244: S/S Ret PDU 큐 생성기,
300: 레이어1 처리부

Claims (6)

  1. 레이어3 처리부에서 비주기적으로 전달되는 IP 데이터를 순서대로 적재하는 데이터 버퍼;
    UL/DL 컨피규레이션 정보에 적합한 비율로 통상의 다운링크 서브프레임 PDU큐와 특수 서브프레임 PDU 큐의 생성을 지시하고, 상기 통상의 다운링크 서브프레임PDU 큐와 상기 특수 서브프레임 PDU 큐에 적재된 데이터를 UL/DL 컨피규레이션에서 규정된 순서 및 적재 순서대로 순차적으로 레이어1 처리부에 전달하는 전송 제어부 및
    상기 전송 제어부의 지시에 따라 상기 통상의 다운링크 서브프레임 PDU 큐와 상기 특수 서브프레임 PDU 큐를 생성하여 상기 데이터 버퍼에 적재된 데이터를 적재하는 통상의 다운링크 서브프레임 PDU 큐 생성기 및 특수 서브프레임 PDU 큐 생성기를 포함하여 이루어지되,
    상기 특서 서브프레임 PDU 큐의 1개의 전송 블록의 사이즈는 상기 통상의 다운링크 서브프레임 PDU 큐의 1개의 전송 블록의 사이즈보다 작은 값으로 정해지는 LTE 시스템에서 TDD 다운링크 데이터 전송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    HARQ 프로토콜을 만족시키기 위해 재전송을 위한 통상의 재전송 다운링크 서브프레임 PDU 큐 생성기 및 특수 재전송 서브프레임 PDU 큐 생성기를 더 구비한 것을 특징으로 하는 LTE 시스템에서 TDD 다운링크 데이터 전송 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 UL/DL 컨피규레이션 정보는 레이어1 처리부로부터 획득하는 것을 특징으로 하는 LTE 시스템에서 TDD 다운링크 데이터 전송 장치.
  4. LTE 시스템의 레이어2 처리부에 의해 수행되고,
    레이어3 처리부로부터 비주기적으로 전달받은 IP 데이터를 데이터 버퍼에 순차적으로 적재하는 (a) 단계;
    UL/DL 컨피규레이션 정보에 따라 통상의 다운링크 서브프레임 PDU 큐 및 특수 서브프레임 PDU 큐를 생성한 후에 상기 데이터 버퍼에 적재된 IP 데이터를 구분하여 순차적으로 적재하는 (b) 단계 및
    미리 정해진 주기마다 상기 통상의 다운링크 서브프레임 PDU 큐 및 특수 서브프레임 PDU 큐에 적재된 데이터를 상기 UL/DL 컨피규레이션 정보에 따른 순서 및 적재 순서대로 레이어1 처리부로 전송하는 (c) 단계를 포함하여 이루어지되,
    상기 특수 서브프레임 PDU 큐의 1개의 전송 블록의 사이즈는 상기 통상의 다운링크 서브프레임 PDU 큐의 1개의 전송 블록의 사이즈보다 작은 값으로 정해지는 LTE 시스템에서 TDD 다운링크 데이터 전송 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    HARQ 프로토콜을 만족시키기 위해 재전송을 위한 통상의 재전송 다운링크 서브프레임 PDU 큐와 특수 재전송 서브프레임 PDU 큐를 더 생성한 후에 상기 데이터 버퍼에 적재된 IP 데이터를 구분하여 순차적으로 적재하는 (b') 단계 및
    전송 에러가 발행한 경우에 그 즉시 전송 에러가 발생된 다운링크 서브프레임 또는 특수 서브프레임 데이터를 상기 재전송 다운링크 서브프레임 PDF 큐 또는 상기 특수 재전송 서브프레임 PDU 큐로부터 읽어들여 재전송하는 (d) 단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 LTE 시스템에서 TDD 다운링크 데이터 전송 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 UL/DL 컨피규레이션 정보 및 상기 전송 에러에 관한 정보는 레이어1 처리부로부터 획득하는 것을 특징으로 하는 LTE 시스템에서 TDD 다운링크 데이터 전송 방법.
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