WO2014182134A1 - 이중연결 시스템에서 멀티 플로우를 고려한 순차적 전달 방법 및 장치 - Google Patents

이중연결 시스템에서 멀티 플로우를 고려한 순차적 전달 방법 및 장치 Download PDF

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정명철
허강석
안재현
권기범
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Pantech Co Ltd
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    • H04W84/045—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using private Base Stations, e.g. femto Base Stations, home Node B

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to an in-sequence delivery method and apparatus therefor in consideration of multi-flow in a wireless communication system supporting dual connectivity.
  • HetNet heterogeneous network
  • a macro cell In a heterogeneous network environment, a macro cell is a large coverage cell, and a small cell such as a femto cell and a pico cell is a small coverage cell. Compared to macro cells, small cells such as femto cells and pico cells are also referred to as low power networks (LPNs) because they use low power. Coverage overlap occurs between multiple macro cells and small cells in a heterogeneous network environment.
  • LPNs low power networks
  • the terminal may perform wireless communication through two or more base stations among the base stations configuring at least one serving cell. This is called dual connectivity, and a wireless communication system supporting the dual connectivity is called a dual connectivity system.
  • one of the plurality of physically or logically divided base stations constituting the dual connection may be a macro base station (or anchor base station), and the other may be a small base station (or assisting base station).
  • the terminal may be a 'dual connectable terminal' capable of dual connectivity and a 'dual connectable terminal' unable to support dual connectivity.
  • the macro base station performs data flow control, security, and header compression in accordance with the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) for data transmitted to a small base station through a radio bearer (RB). Manage.
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • RB radio bearer
  • a wireless communication system is a single flow structure in which a service is provided to a terminal through one RB for one EPS bearer service.
  • one EPS bearer may provide a service to a terminal through two RBs configured in a macro cell and a small cell instead of one RB. That is, the service may be provided to the terminal through the multi-flow.
  • RLC acknowlegdged mode when a received RLC packet data unit (RDU PDU) is received out of order in downlink, the RLC entity reorders the RLC PDUs.
  • RLC AM a missing RLC PDU may be retransmitted at the receiver at the receiver.
  • the RLC entity reassembles an RLC Service Date Unit (SDU) based on the rearranged RLC PDUs and sequentially delivers them to a higher layer (ie, PDCP entity).
  • SDU RLC Service Date Unit
  • PDCP entity ie, PDCP entity
  • the PDCP entity should receive the RLC SDUs sequentially, except for re-establishment of the lower layer.
  • an RLC entity for a small base station and an RLC entity for a macro base station are divided to receive each RLC SDU, obtain a PDCP SDU, and deliver the same to a higher layer.
  • the PDCP entity PDCP SDUs may not be acquired sequentially. Therefore, in case of a UE using a multiflow, a new scheme for sequential delivery of PDCP SDUs from a PDCP entity to a higher layer is required.
  • An object of the present invention is to provide a sequential delivery method and apparatus in consideration of multi-flow in a dual connectivity system.
  • Another technical problem of the present invention is to provide a method and apparatus for sequentially delivering a PDCP SDU to a higher layer by a PDCP entity in a terminal in a multiflow structure.
  • Another technical problem of the present invention is to configure a sequential delivery timer in a terminal in a multiflow structure.
  • a UE bears one EPS (Evolved Packet System) bearer through a macro eNB and a small eNB.
  • EPS Evolved Packet System
  • the method includes receiving Packet Data Convergence Protocol (PDCP) Packet Data Units (PDUs) through the macro base station and the small base station, obtaining PDCP Service Data Units (PDDUs) corresponding to the PDCP PDUs, and Receiving information on a sequential timer for the PDCP SDUs from a macro base station through a radio resource control (RRC) message, wherein the PDCP SDUs are indicated by a predefined PDCP Sequence Number (SN); do.
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • PDUs Packet Data Units
  • RRC radio resource control
  • a method for transmitting multi-flow data for one EPS bearer from a macro base station through a macro base station and a small base station to a terminal in a wireless communication system supporting dual connectivity includes generating PDCP PDUs according to a PDCP SN of a PDCP SDU at a PDCP entity for a packet received by the macro base station, a Radio Link Control (RLC) entity of the macro base station according to a predetermined rule of the PDCP PDUs, and the Distributing to an RLC entity of a small base station and transmitting to the terminal, and transmitting an RRC message including information on the sequential timer for the PDCP SDUs to the terminal.
  • RLC Radio Link Control
  • one evolved packet system (EPS) bearer through a macro base station and a small base station in a wireless communication system supporting dual connectivity It provides a terminal for receiving multi flow data for.
  • the terminal receives Packet Data Convergence Protocol (PDCP) Packet Data Units (PDUs) through the macro base station and the small base station, and a sequential timer for the PDCP SDUs through a radio resource control (RRC) message from the macro base station.
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • PDUs Packet Data Units
  • RRC radio resource control
  • Receiving unit for receiving information about, and a processor for obtaining PDCP SDUs (Service Data Units) corresponding to the PDCP PDUs, characterized in that the PDCP SDUs are indicated by a predefined PDCP Sequence Number (SN) .
  • PDCP SDUs Service Data Units
  • SN predefined PDCP Sequence Number
  • the present invention in performing a downlink transmission of a multi-flow in a dual connectivity system, even if a PDCP PDU is received out of sequence in a PDCP entity of a UE, it can be sequentially delivered to an upper layer of a PDCP SDU. And the transmission efficiency can be improved.
  • FIG. 1 shows a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a radio protocol architecture for a user plane.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a radio protocol structure for a control plane.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an outline of an example of an RLC sublayer model to which the present invention is applied.
  • FIG 5 shows an example of a dual connection situation of a terminal applied to the present invention.
  • FIG. 6 shows an example of an EPS bearer structure when a single flow is configured.
  • FIG. 7 shows an example of a network structure of a macro base station and a small base station in a single flow in a dual connectivity situation.
  • FIG. 8 shows an example of an EPS bearer structure when multi-flow is configured in a dual connection situation.
  • FIG 9 shows an example of the network structure of the macro base station and the small base station in the multi-flow.
  • FIG. 10 illustrates a packet forwarding process in the case of a single flow in consideration of dual connectivity.
  • FIG. 11 illustrates a packet forwarding process in the case of multi-flow when considering dual connectivity.
  • FIG. 12 illustrates an example of PDCP PDU reception timing in a PDCP entity of a terminal.
  • FIG. 13 shows an example of sequential higher layer transmission according to a PDCP Sequence Number (SNCP) in a PDCP entity of a UE.
  • SNCP PDCP Sequence Number
  • FIG. 14 illustrates a PDCP SDU sequential delivery method performed by a terminal considering a multiflow according to the present invention.
  • 15 is a block diagram of a macro base station, a small base station and a terminal according to the present invention.
  • the present specification describes a wireless communication network
  • the operation performed in the wireless communication network is performed in the process of controlling the network and transmitting data in the system (for example, the base station) that is in charge of the wireless communication network, or the corresponding wireless Work may be done at the terminal coupled to the network.
  • the E-UMTS system may be a Long Term Evolution (LTE) or LTE-A (Advanced) system.
  • Wireless communication systems include Code Division Multiple Access (CDMA), Time Division Multiple Access (TDMA), Frequency Division Multiple Access (FDMA), Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA), Single Carrier-FDMA (SC-FDMA), and OFDM-FDMA
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • FDMA Frequency Division Multiple Access
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier-FDMA
  • OFDM-FDMA OFDM-FDMA
  • Various multiple access schemes such as OFDM, TDMA, and OFDM-CDMA may be used.
  • the E-UTRAN provides a base station 20 (evolved NodeB: eNB) which provides a control plane (CP) and a user plane (UP) to a user equipment (UE). Include.
  • eNB evolved NodeB
  • CP control plane
  • UP user plane
  • UE user equipment
  • the terminal 10 may be fixed or mobile and may be called by other terms such as mobile station (MS), advanced MS (AMS), user terminal (UT), subscriber station (SS), and wireless device (Wireless Device). .
  • MS mobile station
  • AMS advanced MS
  • UT user terminal
  • SS subscriber station
  • Wireless Device Wireless Device
  • the base station 20 generally refers to a station communicating with the terminal 10, and includes a base station (BS), a base transceiver system (BTS), an access point, and a femto-eNB. It may be called other terms such as a pico base station (pico-eNB), a home base station (Home eNB), a relay (relay).
  • the base stations 20 may be connected to each other through an X2 interface.
  • the base station 20 is connected to a Serving Gateway (S-GW) through an MME (Mobility Management Entity) and an S1-U through an Evolved Packet Core (EPC) 30, more specifically, an S1-MME through an S1 interface.
  • S1 interface exchanges OAM (Operation and Management) information for supporting the movement of the terminal 10 by exchanging signals with the MME.
  • OAM Operaation and Management
  • the EPC 30 includes an MME, an S-GW, and a packet data network-gateway (P-GW).
  • the MME has access information of the terminal 10 or information on the capability of the terminal 10, and this information is mainly used for mobility management of the terminal 10.
  • the S-GW is a gateway having an E-UTRAN as an endpoint
  • the P-GW is a gateway having a PDN (Packet Data Network) as an endpoint.
  • Integrating the E-UTRAN and the EPC 30 may be referred to as an EPS (Evoled Packet System), and the traffic flows from the radio link that the terminal 10 connects to the base station 20 to the PDN connecting to the service entity are all IP. It works based on (Internet Protocol).
  • EPS Evoled Packet System
  • the radio interface between the terminal and the base station is called a Uu interface.
  • the layers of the radio interface protocol between the terminal and the network are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) reference model, which are well known in a communication system. It may be divided into a second layer L2 and a third layer L3.
  • OSI Open System Interconnection
  • the physical layer belonging to the first layer provides an information transfer service using a physical channel
  • the RRC (Radio Resource Control) layer located in the third layer exchanges an RRC message for the UE. Control radio resources between network and network.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a radio protocol architecture for a user plane
  • FIG. 3 is a block diagram showing a radio protocol architecture for a control plane.
  • the user plane is a protocol stack for user data transmission
  • the control plane is a protocol stack for control signal transmission.
  • a physical layer (PHY) layer provides an information transfer service to a higher layer using a physical channel.
  • the physical layer is connected to a medium access control (MAC) layer, which is an upper layer, through a transport channel.
  • MAC medium access control
  • Data is transmitted through a transport channel between the MAC layer and the physical layer. Transport channels are classified according to how data is transmitted over the air interface.
  • data is transmitted through a physical channel between different physical layers (ie, between physical layers of a transmitter and a receiver).
  • the physical channel may be modulated by an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme and utilizes time and frequency as radio resources.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the physical downlink control channel (PDCCH) of the physical channel informs the UE of resource allocation of a paging channel (PCH) and downlink shared channel (DL-SCH) and hybrid automatic repeat request (HARQ) information related to the DL-SCH.
  • the PDCCH may carry an uplink scheduling grant informing the UE of resource allocation of uplink transmission.
  • a physical control format indicator channel (PCFICH) informs the UE of the number of OFDM symbols used for PDCCHs and is transmitted every subframe.
  • the PHICH physical hybrid ARQ Indicator Channel
  • the physical uplink control channel (PUCCH) carries uplink control information such as HARQ ACK / NAK, scheduling request, and CQI for downlink transmission.
  • a physical uplink shared channel (PUSCH) carries an uplink shared channel (UL-SCH).
  • the MAC layer may perform multiplexing or demultiplexing into a transport block provided as a physical channel on a transport channel of a MAC service data unit (SDU) belonging to the logical channel and mapping between the logical channel and the transport channel.
  • SDU MAC service data unit
  • the MAC layer provides a service to a Radio Link Control (RLC) layer through a logical channel.
  • RLC Radio Link Control
  • the logical channel may be divided into a control channel for transmitting control region information and a traffic channel for delivering user region information.
  • Functions of the RLC layer include concatenation, segmentation, and reassembly of RLC SDUs.
  • the RLC layer In order to guarantee the various quality of service (QoS) required by the radio bearer (RB), the RLC layer has a transparent mode (TM), an unacknowledged mode (UM), and an acknowledged mode (Acknowledged Mode). Three modes of operation (AM).
  • the RLC SDUs are supported in various sizes, and for example, may be supported in units of bytes.
  • RLC protocol data units PDUs are defined only when a transmission opportunity is notified from a lower layer (eg, MAC layer), and when the transmission opportunity is notified, the RLC PDUs are delivered to the lower layer. The transmission opportunity may be informed with the size of the total RLC PDUs to be transmitted.
  • a lower layer eg, MAC layer
  • the transmission opportunity may be informed with the size of the total RLC PDUs to be transmitted.
  • the RLC layer will be described in detail with reference to FIG. 4.
  • Functions of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer in the user plane include delivery of user data, header compression, and ciphering.
  • Functions of the PDCP layer in the user plane include the transfer of control plane data and encryption / integrity protection.
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • the RRC layer is responsible for the control of logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, re-configuration, and release of RBs.
  • RB means a logical path provided by the first layer (PHY layer) and the second layer (MAC layer, RLC layer, PDCP layer) for data transmission between the terminal and the network.
  • the configuration of the RB means a process of defining characteristics of a radio protocol layer and a channel to provide a specific service, and setting each specific parameter and operation method.
  • the RB may be further classified into a signaling RB (SRB) and a data RB (DRB).
  • SRB signaling RB
  • DRB data RB
  • the NAS layer is located above the RRC layer and performs functions such as session management and mobility management.
  • the UE If there is an RRC connection between the RRC layer of the UE and the RRC layer of the E-UTRAN, the UE is in an RRC connected state, otherwise it is in an RRC idle state.
  • the downlink transmission channel for transmitting data from the network to the UE includes a BCH (Broadcast Channel) for transmitting system information and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages.
  • Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • the uplink transport channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RACH) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages.
  • RACH random access channel
  • SCH uplink shared channel
  • BCCH broadcast control channel
  • PCCH paging control channel
  • CCCH common control channel
  • MCCH multicast control channel
  • MTCH multicast traffic
  • the physical channel is composed of several symbols in the time domain and several sub-carriers in the frequency domain.
  • One sub-frame consists of a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • One subframe consists of a plurality of resource blocks, and one resource block consists of a plurality of symbols and a plurality of subcarriers.
  • each subframe may use specific subcarriers of specific symbols (eg, the first symbol) of the corresponding subframe for the physical downlink control channel (PDCCH).
  • the transmission time interval (TTI) which is a unit time for transmitting data, is 1 ms corresponding to one subframe.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an example of an RLC sublayer model to which an embodiment of the present invention is applied.
  • RLC entities are classified into different RLC entities according to data transmission schemes. For example, there is a TM RLC entity 400, a UM RLC entity 420, and an AM RLC entity 440.
  • the UM RLC entity 400 may be configured to receive or forward RLC PDUs over logical channels (eg, DL / UL DTCH, MCCH or MTCH).
  • the UM RLC entity may deliver or receive a UMD PDU (Unacknowledged Mode Data PDU).
  • the UM RLC entity consists of a sending UM RLC entity or a receiving UM RLC entity.
  • the transmitting UM RLC entity receives the RLC SDUs from the upper layer and sends the RLC PDUs to the peer receiving UM RLC entity via the lower layer.
  • the sending UM RLC entity constructs UMD PDUs from the RLC SDUs, the total size of the RLC PDUs indicated by the lower layer by segmenting or concatenating the RLC SDUs when a specific transmission opportunity is notified by the lower layer.
  • the UMD PDUs are configured to be within and the related RLC headers are included in the UMD PDU.
  • the receiving UM RLC entity delivers the RLC SDUs to the upper layer and receives the RLC PDUs from the peer receiving UM RLC entity through the lower layer.
  • the receiving UM RLC entity detects whether the UMD PDUs have been received in duplicate, discards the duplicate UMD PDUs, and when the UMD PDUs are received out of sequence.
  • Reorder the UMD PDUs detect loss of UMD PDUs in the lower layer to avoid excessive reordering delays, reassemble RLC SDUs from the rearranged UMD PDUs, and In addition, the reassembled RLC SDUs are delivered to an upper layer in an ascending order of an RLC sequence number, and UMD PDUs cannot be reassembled into an RLC SDU due to a loss of UMD PDUs belonging to a specific RLC SDU in a lower layer. Can be discarded.
  • the receiving UM RLC entity Upon RLC re-establishment, the receiving UM RLC entity, if possible, reassembles the RLC SDUs from the received UMD PDUs out of sequence and forwards them to the higher layer, and the remaining UMD PDUs that could not be reassembled into RLC SDUs. Discard all, initialize the relevant state variables and stop the associated timers.
  • the AM RLC entity 440 may be configured to receive or deliver RLC PDUs through logical channels (eg, DL / UL DCCH or DL / UL DTCH).
  • the AM RLC entity delivers or receives an AMD PDU or ADM PDU segment, and delivers or receives an RLC control PDU (eg, a STATUS PDU).
  • the STATUS PDU is sent at the next transmission opportunity. Accordingly, the UE estimates the size of the STATUS PDU and considers the STATUS PDU as data available for transmission in the RLC layer.
  • the AM RLC entity is composed of a transmitting side and a receiving side.
  • the transmitter of the AM RLC entity receives the RLC SDUs from the upper layer and sends the RLC PDUs to the peer AM RLC entity via the lower layer.
  • the transmitter of the AM RLC entity configures AMD PDUs from RLC SDUs, it splits the RLC SDUs to fit within the total size of the RLC PDU (s) indicated by the lower layer when a particular transmission opportunity is notified by the lower layer. Segment or concatenate to configure AMD PDUs.
  • the transmitter of the AM RLC entity supports retransmission of RLC data PDUs (ARQ).
  • the AM RLC entity repartitions the RLC data PDU into AMD PDU segments. (re-segment)
  • the number of re-segmentation is not limited.
  • the transmitter of the AM RLC entity creates AMD PDUs from RLC SDUs received from the upper layer or AMD PDU segments from RLC data PDUs to be retransmitted, the relevant RLC headers are included in the RLC data PDU.
  • the receiver of the AM RLC entity delivers the RLC SDUs to the upper layer and receives the RLC PDUs from the peer AM RLC entity via the lower layer.
  • the receiver of the AM RLC entity When the receiver of the AM RLC entity receives the RLC data PDUs, it detects whether the RLC data PDUs have been received in duplicate, discards the duplicate RLC data PDUs, and receives the RLC data PDUs out of sequence. Reorder the order of RLC data PDUs, detect the loss of RLC data PDUs occurring in the lower layer, request retransmission to the peer AM RLC entity, and reassemble RLC SDUs from the rearranged RLC data PDUs. reassemble, and deliver the reassembled RLC SDUs to an upper layer in reassembled order.
  • the receiver of the AM RLC entity When resetting the RLC, the receiver of the AM RLC entity, possibly out of sequence, reassembles the RLC SDUs from the received RLC data PDUs and delivers them to the higher layer, all remaining RLC data PDUs that cannot be reassembled into RLC SDUs. Discard it, initialize the relevant state variables and stop the associated timers.
  • FIG 5 shows an example of a dual connectivity situation of a terminal applied to an embodiment of the present invention.
  • a terminal 550 located in a service area of a macro cell in a macro base station may serve a small cell in a small base station (or assisting base station) 510. This is the case when entering an area over-laid with a region.
  • the network configures dual connectivity for the terminal.
  • the user data arriving at the macro cell may be delivered to the terminal through the small cell in the small base station.
  • the F2 frequency band is assigned to the macro base station
  • the F1 frequency band is assigned to the small base station.
  • the terminal may receive a service through the F2 frequency band from the macro base station, and may receive a service through the F1 frequency band from the small base station.
  • FIG. 6 shows an example of an EPS bearer structure when a single flow is configured.
  • an RB is a bearer provided in a Uu interface to support a service of a user.
  • each bearer is defined for each interface to ensure independence between the interfaces.
  • Bearers provided by the wireless communication system are collectively referred to as EPS (Evolved Packet System) bearers.
  • the EPS bearer is a transmission path generated between the UE and the P-GW.
  • the P-GW may receive IP flows from the Internet or send IP flows to the Internet.
  • One or more EPS bearers may be configured per terminal, each EPS bearer may be divided into an E-UTRAN Radio Access Bearer (E-RAB) and an S5 / S8 bearer, and the E-RAB may be a Radio Bearer (RB) or an S1.
  • E-RAB E-UTRAN Radio Access Bearer
  • S5 / S8 bearer S5 / S8 bearer
  • RB Radio Bearer
  • the IP flow may have different Quality of Service (QoS) characteristics, and IP flows having different QoS characteristics may be mapped and transmitted for each EPS bearer.
  • QoS Quality of Service
  • the EPS bearer may be classified based on an EPS bearer identity.
  • the EPS bearer identifier is allocated by the UE or MME.
  • P-GW Packet Gateway
  • EPS bearer is defined between the terminal and the P-GW.
  • EPS bearer is further subdivided between nodes, defined as RB between UE and BS, S1 bearer between BS and S-GW, and S5 / S8 bearer between S-GW and P-GW in EPC. do.
  • Each bearer is defined through QoS.
  • QoS is defined through data rate, error rate, delay, and the like.
  • each QoS is determined for each interface.
  • Each interface establishes a bearer according to the QoS that it must provide. Since bearers of each interface provide QoS of all EPS bearers by interface, EPS bearers, RBs, and S1 bearers are basically in a one-to-one relationship.
  • the LTE wireless communication system is basically a single flow structure, one RB is configured for one EPS bearer.
  • one EPS bearer is mapped with the S1 bearer through one RB.
  • one EPS bearer is serviced through one RB.
  • one RB eg, PDCP entity, RLC entity, MAC entity, PHY layer
  • one RB is configured in the terminal.
  • 7 shows an example of a network structure of a macro base station and a small base station in a single flow in a dual connectivity situation. 7 illustrates a case where a service is provided to a terminal through two EPS bearers.
  • a macro base station includes two PDCP entities, an RLC entity, a MAC entity, and a PHY layer
  • a small base station includes an RLC entity, a MAC entity, and a PHY layer
  • the EPS bearer # 1 700 provides a service to the terminal through the RB (PDCP / RLC / MAC / PHY) configured in the macro base station.
  • the EPS bearer # 2 750 provides a service to the terminal through the PDCP entity configured in the macro base station and the RB (RLC / MAC / PHY) configured in the small base station. Therefore, a service is provided through one RB per EPS bearer in a single flow.
  • FIG. 8 shows an example of an EPS bearer structure when multi-flow is configured in a dual connection situation.
  • a service is provided through two RBs respectively configured for the macro base station and the small base station instead of one RB for one EPS bearer.
  • the terminal may simultaneously receive a service through one RB configured in the macro base station and one RB configured in the small base station for one EPS bearer.
  • This is a form in which one EPS bearer provides a service through two RBs.
  • the case in which one EPS bearer provides a service to a terminal through two or more RBs may be regarded as a multi-flow.
  • FIG 9 shows an example of the network structure of the macro base station and the small base station in the multi-flow.
  • a macro base station includes a PDCP entity, an RLC entity, a MAC entity, and a PHY layer
  • a small base station includes an RLC entity, a MAC entity, and a PHY layer.
  • an RB is configured for each of the macro base station and the small base station for one EPS bearer 900 to provide a service to the terminal. That is, a macro base station and a small base station provide a service to a terminal through multiflow for one EPS bearer.
  • the packet forwarding process may be represented as follows.
  • FIG. 10 illustrates a packet forwarding process in the case of a single flow in consideration of dual connectivity.
  • the macro base station 1030 receives packets for each of two EPS bearers through the P-GW and the S-GW.
  • the flow through which packets are sent is mapped to each EPS bearer.
  • Packets transmitted through the EPS bearer # 1 are called packet 1
  • packets transmitted through the EPS bearer # 2 are assumed to be packet 2.
  • the PDCP 1035-1 of the macro base station 1030 receives Packet 1 from the S-GW, and the PDCP 1035-2 receives Packet 2 from the S-GW.
  • the PDCP 1035-1 generates PDCP PDU1 based on Packet 1, and the PDCP PDU1 is delivered to the RLC 1040 of the macro base station 1030, and each entity and the MAC 1045 through the PHY 1050. It is transformed into a form suitable for the layer and transmitted to the terminal 1000.
  • the PDCP 1035-2 of the macro base station 1030 generates a PDCP PDU2 based on the packet 2, and transmits the PDCP PDU2 to the RLC 1070 of the small base station 1060, and sends a MAC 1075 and a PHY 1080. ) Is transformed into a format suitable for each entity and layer and transmitted to the terminal 1000.
  • the terminal 1000 has a radio protocol entity for each of the EPS bearer # 1 and the EPS bearer # 2.
  • a PDCP / RLC / MAC / PHY entity exists for the EPS bearer # 1 and a PDCP / RLC / MAC / PHY entity (or layer) exists for the EPS bearer # 2.
  • PHY 1005-1, MAC 1010-1, RLC 1015-1, and PDCP 1020-1 exist for EPS bearer # 1, such as service data and packets for EPS bearer # 1.
  • PHY 1005-2, MAC 1010-2, RLC 1015-2, and PDCP 1020-2 exist for EPS bearer # 2, and service data and packets for EPS bearer # 2 are present.
  • the macro base station 1030 and the small base station 1060 may be connected through an X2 interface. That is, the macro base station 1030 transfers the PDCP PDU2 of the PDCP 1035-2 to the RLC 1040 of the small base station 1060 through the X2 interface.
  • the X2 interface may use other expressions indicating an X3 interface or an interface between other macro base stations and small base stations.
  • a transmission delay of about 20 to 60 ms may occur.
  • the terminal 1000 includes the RLC 1015-1 for the EPS bearer # 1, the PDCP 1020-1 for the EPS bearer # 2, and the RLC 1015-2 and the PDCP 1020-2 for the EPS bearer # 2. Since it is configured separately, no problem occurs even when sequential delivery of RLC SDUs is performed from the RLC entity of the AM to the PDCP entity.
  • FIG. 11 illustrates a packet forwarding process in the case of multi-flow when considering dual connectivity.
  • the macro base station 1130 receives packets for one EPS bearer through the P-GW and the S-GW.
  • the macro base station 1130 and the small base station 1160 each constitute an RB for the one EPS bearer.
  • the macro base station 1130 configures the PDCP 1135, the RLC 1140, the MAC 1145, and the PHY 1150, and the small base station 1140 includes the RLC 1170, the MAC 1175, and the PHY 1180. ).
  • the PDCP 1135 of the macro base station 1130 receives the packet from the S-GW.
  • the PDCP 1135 generates PDCP PDUs based on the packet, and generates the PDCP PDUs according to a predefined rule or any method according to the RLC 1140 of the macro base station 1130 and the RLC 1170 of the small base station 1160.
  • PDCP PDUs having odd SNs among PDCP PDUs are transmitted to the RLC 1140 of the macro base station 1130, and PDCP PDUs having even SNs are transmitted to the RLC 1170 of the small base station 1160.
  • the RLC 1140 generates an RLC PDU1 (s), and the RLC PDU1 (s) is transformed into a format suitable for each entity and layer through the MAC 1145 and the PHY 1150 and transmitted to the UE 1100.
  • the RLC 1170 generates an RLC PDU2 (s), and the RLC PDU2 (s) is transformed into a format suitable for each entity and layer through the MAC 1175 and the PHY 1180 and transmitted to the UE 1100. do.
  • the terminal 1100 two radio protocol entities exist for the EPS bearer.
  • the terminal 1100 includes a PDCP / RLC / MAC / PHY entity (or layer) as an RB corresponding to the macro base station 1130, and an RLC / MAC / PHY entity (as an RB corresponding to the small base station 1160). Or hierarchy).
  • the PHY 1105-1, the MAC 1110-1, the RLC 1115-1, and the PDCP 1120 corresponding to the macro base station 1130 exist for the EPS bearer, and the small base station 1160 is present.
  • the PDCP 1120 is a PDCP entity simultaneously corresponding to the macro base station 1130 and the small base station 1160. That is, in this case, two RLC entities 1115-1 and 1115-2 exist at the terminal 1100, but the two RLC entities 1115-1 and 1115-2 have one PDCP entity 1120. Corresponds to.
  • the macro base station 1130 and the small base station 1160 may be connected through an X2 interface. That is, the macro base station 1130 transmits some of the PDCP PDUs of the PDCP 1135-2 to the RLC 1140 of the small base station 1160 through the X2 interface.
  • the X2 interface may use another expression (for example, Xn) indicating an X3 interface or an interface between other macro base stations and small base stations.
  • Xn another expression
  • a transmission delay of about 20 to 60 ms may occur.
  • the PDCP entity 1120 of the terminal 1100 receives RLC SDUs (ie, PDCP PDUs) from two RLC entities 1115-1 and 1115-2, respectively, and generates PDCP SDUs and delivers them to a higher layer. Due to the transmission delay, a time difference occurs between the RLC SDUs (ie, PDCP PDUs) received by the PDCP entity 1120 from those received from the RLC entity 1115-1, and from the RLC entity 1115-2.
  • the PDCP entity 1120 may have a problem in performing sequential transmission to the upper layer of the PDCP SDU.
  • one PDCP 1135 exists in the macro base station 1130 and one PDCP entity 1120 exists in the UE 1100 for multiflow in a dual connectivity environment.
  • RLC entities 1140 and 1170 exist in the macro base station 1130 and the small base station 1130, respectively, and two RLC entities 1115-1 and 1115-2 exist correspondingly to the terminal 1100. . That is, in the RLC entities 1115-1 and 1115-2 stages of the UE 1110, in-sequence delivery to the upper layer may be guaranteed.
  • RLC SDUs ie, PDCP PDUs
  • Sequential delivery at the RLC entity 1115-1, 1115-2 end does not guarantee sequential reception of PDCP PDUs at the PDCP entity end.
  • the transmission of the PDCP PDU (s) from the PDCP entity 1135 of the macro base station 1130 to the RLC entity 1170 of the small base station 1160 may involve a transmission delay of 20 to 60 ms.
  • a time delay may occur between the transmission of the PDCP PDU (s) towards the RLC entity 1140 of 1130 and the transmission of the PDCP PDU (s) towards the RLC entity 1170 of the small base station 1130.
  • the PDCP entity 1120 of the terminal 1100 may not receive the PDCP PDU (s) sequentially.
  • 12 illustrates an example of PDCP PDU reception timing in a PDCP entity of a terminal.
  • 12 exemplarily shows a time when a PDCP PDU transmitted through a macro base station and a PDCP PDU transmitted through a small base station arrive at a PDCP entity of a terminal.
  • the macro base station may determine a PDCP PDU to be transmitted through the macro base station and a PDCP PDU to be transmitted through the small base station for the service for one EPS bearer.
  • an odd number of PDCP sequence numbers (SN) is transmitted through a macro base station and an even number is transmitted through a small base station as an example.
  • a transmission delay difference between a reception time at a terminal of a PDCP PDU transmitted through a macro base station and a reception time at a terminal of a PDCP PDU transmitted through a small base station A transmission delay of about 20 to 60 ms may occur in the PDCP PDU transmitted through the small base station.
  • the PDCP entity of the UE receives the PDCP PDUs out of order, and the PDCP entity directly transmits them to a higher layer (for example, an application layer). If so, there is a problem that sequential transmission is not performed.
  • the PDCP PDU transmitted from one PDCP entity of the macro base station in the multi-flow structure is transmitted through the RLC entity of the macro base station and the RLC entity of the small base station, a time delay in receiving the PDCP PDU from the PDCP entity of the UE is increased. Therefore, there is a problem in performing sequential transmission of the PDCP SDU from the PDCP entity to the higher layer.
  • the PDCP entity of the terminal reads the received PDCP PDU and decompresses the header, and transmits the PDCP SDU to the upper layer. At this time, if there is a PDCP SDU with an SN smaller than the sequence number (SN) of the current PDCP SDU, the PDCP SDU is transmitted to the upper layer in order from the smallest SN to the largest SN.
  • SN sequence number
  • the transmission side of the PDCP entity may operate a discard timer.
  • the duration of the removal timer may be configured from a higher layer, and the timer is started when the PDCP SDU is received from the higher layer.
  • the removal timer expires, the PDCP entity removes the corresponding PDCP SDU. Therefore, even in the conventional case, due to the expiration of the removal timer, PDCP SDU of a specific SN could be missed.
  • the removal timer may have expired.
  • the base station drives a discard timer for each PDCP SDU processed by the PDCP entity of the base station during downlink transmission. If the amount of packets flowing into the PDCP is greater than a certain standard due to the removal of the timer, the unprocessed packets are removed within the duration of the removal timer, and the corresponding packet is based on a retransmission request performed by a higher layer. Processing may be newly performed.
  • the PDCP entity of the macro base station may separate and transmit the PDCP PDU through the macro base station and the small base station due to the multi-flow.
  • a time difference may occur when the PDCP PDU is received by the PDCP entity of the UE due to a delay caused by different paths.
  • PDCP sequence number (PDCP SN) of the PDCP SDU corresponding to the PDCP PDU received at the PDCP entity if the PDCP SN of the PDCP SDU is not sequential (i.e. if the SN before the PDCP SN of the PDCP SDU is missing), An in-sequence timer for the PDCP SDU is driven. At this time, the duration of the sequential timer may be determined in consideration of PDCP PDU transmission path reception delay in case of multi-flow. Or it can be determined considering the situation of the whole system.
  • the PDCP SDU is transmitted to a higher layer. This is because if the PDCP PDU corresponding to the PDCP SDU for the missing PDCP SN is not received at the PDCP entity of the UE until the sequential timer expires, the PDCP SDU is removed by the elapse of the removal timer at the PDCP entity transmitter of the macro base station. Because it can be seen.
  • a PDCP PDU corresponding to the PDCP SDU for the PDCP SN that precedes (i.e. is missing) the PDCP SN of the PDCP SDU is received at the PDCP entity of the UE, and the PDCP SDU is received.
  • the sequential timer expires, and the corresponding PDCP SDUs are sequentially transmitted to higher layers.
  • TCP Transmission Control Protocol
  • TCP Transmission Control Protocol
  • a window that can be transmitted by the TCP terminal may be reduced, which may reduce transmission efficiency. Therefore, even if a delay time is added in transmitting a packet or the like to a higher layer in a certain radio protocol stage, it may be more advantageous in terms of overall network performance to ensure sequential transmission as described above.
  • FIG. 13 shows an example of sequential higher layer transmission according to a PDCP Sequence Number (SNCP) in a PDCP entity of a UE.
  • FIG. 13 illustrates a case where an PDCP SN odd number is received by a terminal through a macro base station and a PDCP SN even number is received by a terminal through a small base station.
  • SNCP PDCP Sequence Number
  • the PDCP SDU # 1 may be transmitted to a higher layer because there is no previous or missing PDCP SN.
  • the PDDP PDU corresponding to PDCP PDU # 2 was not received when the PDCP PDU corresponding to the PDCP SDU # 3 is received by the PDCP entity of the UE. In this case, therefore, the sequential timer for PDCP PDU # 3 is driven.
  • the sequential timers are similarly driven.
  • PDCP SDU # 2 is present in the PDCP entity of the UE before the sequential timer for PDCP SDU # 3 expires (that is, received by the PDCP PDU corresponding to PDCP SDU # 2), the UE then PDCP after PDCP SDU # 1. It is confirmed that SDU # 2 and PDCP SDU # 3 exist sequentially, and the PDCP SDU # 2 and PDCP SDU # 3 are sequentially delivered to the upper layer. At this time, the sequential timer for PDCP SDU # 3 expires or expires. However, even in this case, PDCP SDU # 4 has not arrived yet, and the sequential timer for PDCP SDU # 5 and the sequential timer for PDCP SDU # 7 still work.
  • PDCP SDU # 4 exists in the PDCP entity of the UE before the sequential timer for PDCP SDU # 5 expires
  • the UE transmits PDCP SDU # 4 and PDCP SDU # 5 to the higher layer, PDCP SDU # 5
  • the UE transmits PDCP SDU # 6 and PDCP SDU # 7 to a higher layer, and PDCP SDU # 7 The sequential timer for expires or expires.
  • the sequential timer duration may be set when configuring the PDCP entity at the macro base station.
  • the sequential timer duration may be set in consideration of the transmission delay time of the backhaul between the macro base station and the small base station.
  • the sequential timer may be transmitted from the macro base station to the terminal through an RRC message.
  • the sequential timer may be included in a PDCP-config (config) which is an RRC information element with the following syntax.
  • the PDCP-config information element includes an inseqTimer field.
  • the inseqtimer field indicates a sequential timer value.
  • the inseqtimer field is driven when the PDCP SDUs corresponding to the PDCP PDUs received at the PDCP entity are not sequentially formed of the PDCP SN. That is, when the PDCP SDU of PDCP SN # n-1 smaller than the PDCP SN #n of the PDCP SDU is missing, the sequential timer may be driven with respect to the PDCP SDU of the corresponding PDCP SN #n.
  • FIG. 14 illustrates a PDCP SDU sequential delivery method performed by a terminal considering multi flow according to an embodiment of the present invention.
  • the UE checks whether the acquired PDCP SDUs are sequentially present in the PDCP SN (S1400).
  • the terminal drives a sequential timer for the PDCP SDU of PDCP SN #n (S1410).
  • the PDCP SDU of PDCP SN # n-1 and the PDCP of PDCP SN #n Sequential delivery is performed to an upper layer of the SDU (S1420).
  • the UE transmits the PDCP SDU of PDCP SN #n to the upper layer (S1430). This is because the PDCP SDU of the PDCP SN # n01 is removed by the PDCP removal timer, not due to the reception delay of the PDCP PDU transmission path due to dual connectivity.
  • 15 is a block diagram of a macro base station, a small base station and a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 1500 may configure a dual connectivity with the macro base station 1530 and the small base station 1560.
  • the terminal 1500, the macro base station 1530, and the small base station 1560 according to the present invention support the above-described multiflow.
  • the macro base station 1530 includes a macro transmitter 1535, a macro receiver 1540, and a macro processor 1550.
  • the macro receiver 1540 receives a packet for one EPS bearer from the S-GW.
  • the macro processor 1550 controls the PDCP entity of the macro base station 1530 to generate PDCP PDUs.
  • the macro processor 1550 distributes the PDCP PDUs according to a predetermined criterion, transfers (or transmits) a part of the PDCP PDUs to the RLC entity of the macro base station 1540, and transmits the PDCP PDUs to the terminal through the macro transmitter 1535.
  • the macro processor 1550 transmits (or delivers) the remaining part to the RLC entity of the small base station 1560 through the macro transmitter 1535.
  • PDCP SDUs corresponding to PDCP PDUs may be identified and indicated as SN.
  • the macro processor 1550 generates information about a sequential timer for the PDCP SDU and transmits the information to the terminal through the macro transmitter 1535.
  • Information about the sequential timer may be defined for each PDCP SDU.
  • the macro transmitter 1535 may include information about the sequential timer in the RRC message (eg, an RRC connection reconfiguration message) and transmit the same to the terminal 1500.
  • the small base station 1560 includes a small transmitter 1565, a small receiver 1570, and a small processor 1580.
  • the small receiver 1570 receives a PDCP PDU from the macro base station 1530.
  • the small processor 1580 processes the PDCP PDU by controlling the RLC entity, MAC entity, and PHY layer of the small base station 1530, and transmits the PDCP PDU to the terminal through the small transmitter 1565.
  • the terminal 1500 includes a terminal receiver 1505, a terminal transmitter 1510, and a terminal processor 1520.
  • the terminal processor 1520 performs functions and controls necessary to implement the above-described features of the present invention.
  • the terminal receiver 1505 receives information about a sequential timer from the macro base station 1530.
  • the information about the sequential timer may be defined for each PDCP SDU, and the information about the sequential timer may be included in an RRC message (for example, an RRC connection reconfiguration message) and received by the terminal receiver 1505.
  • the terminal transmitter 1510 may transmit an RRC connection reconfiguration complete message to the macro base station 1530.
  • the terminal receiver 1505 receives data for the PDCP PDU from the macro base station 1530 and the small base station 1560, respectively.
  • the terminal processor 1505 interprets the data and controls the PHY layer s, the MAC entity s, the RLC entity s, and the PDCP entity of the terminal 1500 to obtain a PDCP SDU.
  • the terminal processor 1505 checks the PDCP SN of the PDCP SDU obtained from the PDCP entity and checks whether there is a missing PDCP SDU of PDCP SN # n-1. If there is a missing PDCP SDU of PDCP SN # n-1, the terminal processor 1505 drives the sequential timer for the PDCP SDU of the next PDCP SN #n of the missing PDCP SN # n-1.
  • the terminal processor 1505 acquires the PDCP SDU of the missing PDCP SN # n-1 before the sequential timer expires, the PDCP SDU of the PDCP SN # n-1 and the PDCP SDU of the PDCP SN #n Sequential delivery to higher layers is performed.
  • the terminal processor 1505 transfers the PDCP SDU of the PDCP SN #n to a higher layer without waiting for the SDU of the missing PDCP SN # n-1 to be obtained.

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Abstract

본 발명은 이중 연결(dual connectivity)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말(UE)이 매크로 기지국(Macro eNB) 및 스몰 기지국(Small eNB)을 통하여 하나의 EPS(Evolved Packet System) 베어러(bearder)에 대한 멀티 플로우(multi flow) 데이터를 수신하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 상기 단말의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 엔티티(entity)는 상기 매크로 기지국의 PDCP 엔티티로부터 상기 매크로 기지국 및 상기 스몰 기지국을 통하여 PDCP PDU들을 수신하는 단계, 상기 PDCP PDU(Packet Data Unit)들에 대응하는 PDCP SDU(Service Data Unit)들을 획득하는 단계, 및 상기 매크로 기지국으로부터 RRC(radio resource control) 메시지를 통하여 상기 PDCP SDU들에 대한 순차 타이머에 관한 정보를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 PDCP SDU들은 미리 정의된 PDCP SN(Sequence Number)으로 지시됨을 특징으로 한다.

Description

이중연결 시스템에서 멀티 플로우를 고려한 순차적 전달 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이중 연결(dual connectivity)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 멀티 플로우를 고려한 순차적 전달(in-sequence delivery) 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
셀 내부의 핫 스팟(hotspot)과 같은 특정 지역에서는 특별히 많은 통신 수요가 발생하고, 셀 경계(cell edge) 또는 커버리지 홀(coverage hole)과 같은 특정 지역에서는 전파의 수신 감도가 떨어질 수 있다. 무선 통신 기술이 발달함에 따라, 핫 스팟이나, 셀 경계, 커버리지 홀과 같은 지역에서 통신을 가능하게 하기 위한 목적으로 매크로 셀(Macro Cell)내에 스몰 셀(small cell)들, 예를 들어, 피코 셀(Pico Cell), 펨토 셀(Femto Cell), 마이크로 셀(Micro Cell), 원격 무선 헤드(remote radio head: RRH), 릴레이(relay), 중계기(repeater)등이 함께 설치된다. 이러한 네트워크를 이종 네트워크(Heterogeneous Network: HetNet)라 부른다. 이종 네트워크 환경에서는 상대적으로 매크로 셀은 커버리지(coverage)가 큰 셀(large cell)이고, 펨토 셀과 피코 셀과 같은 스몰 셀은 커버리지가 작은 셀이다. 매크로 셀에 비하여 펨토 셀과 피코 셀과 같은 스몰 셀은 저전력을 사용하기에 저전력네트웍(LPN: Low Power Network)라고도 한다. 이종 네트워크 환경에서 다수의 매크로 셀들 및 스몰 셀들 간에 커버리지 중첩이 발생한다.
단말은 적어도 하나의 서빙셀을 구성하는 기지국들 중 둘 이상의 기지국을 통하여 무선 통신을 수행할 수 있다. 이를 이중 연결(dual connectivity)이라 하고, 상기 이중 연결을 지원하는 무선 통신 시스템을 이중 연결 시스템이라 한다. 이때, 이중 연결을 구성하는 물리적으로 또는 논리적으로 구분된 복수의 기지국들 중 하나는 매크로 기지국(또는 앵커기지국)이고, 다른 하나는 스몰 기지국(또는 어시스팅 기지국)일 수 있다. 단말은 이중 연결이 가능한 ‘이중 연결 가능 단말’과 이중 연결 지원이 불가능한 ‘이중 연결 불가능 단말’일 수 있다.
매크로 기지국은 무선베어러(Radio Bearer:RB)를 통해 스몰 기지국으로 전송되는 데이터들에 대한 패킷 데이터 수렴 규약(PDCP: Packet Data Convergence Protocol)에 따라서 데이터 흐름 제어, 보안 및 해더압축(Header compression) 등을 관리한다.
일반적으로 무선 통신 시스템은 하나의 EPS 베어러 서비스를 위하여 하나의 RB를 통하여 서비스가 단말에 제공되는 싱글 플로우 구조이다. 그러나, 이중 연결을 지원하는 무선 통신 시스템의 경우 하나의 EPS 베어러를 하나의 RB가 아닌 매크로 셀과 스몰 셀에 각각 설정되는 두 개의 RB를 통하여 서비스를 단말에 제공할 수 있다. 즉, 멀티 플로우를 통하여 서비스가 단말로 제공될 수 있다.
RLC AM(Acknowlegdged mode)의 경우 하향링크에서 단말의 RLC 엔티티는 수신한 RLC PDU(Packet Data Unit)가 순차에 어긋나게 수신된 경우, 상기 RLC PDU를 재배열(reorder)한다. RLC AM의 경우 수신 측에서 수신누락된 RLC PDU를 송신 측에서 다시 재전송 (retransmission) 할 수 있다. 상기 RLC 엔티티는 상기 재배열된 RLC PDU를 기반으로 RLC SDU(Service Date Unit)를 재조립(reassemble)하고, 상위 계층(즉, PDCP 엔티티)으로 순차적으로 전달한다. RLC AM 의 경우 RLC PDU의 재배열(Reordering)과 재전송(Retransmission) 방식을 통하여 순차적인 전달이 가능하다. 다시 말해, PDCP 엔티티는 하위 계층의 재설정(re-establishment)를 제외한 경우, RLC SDU를 순차적으로 전달받아야 한다. 그러나 멀티 플로우가 구성되는 단말의 경우 스몰 기지국에 대한 RLC 엔티티와 매크로 기지국에 대한 RLC 엔티티가 구분되어 각각의 RLC SDU를 수신하고, PDCP SDU를 획득하여 상위 계층으로 전달할 수 있고, 이 경우 PDCP 엔티티에서는 PDCP SDU를 순차적으로 획득하지 못할 수 있다. 따라서, 멀티 플로우를 사용하는 단말의 경우 PDCP 엔티티에서 상위계층으로 PDCP SDU의 순차적인 전달을 위한 새로운 방안이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 이중연결 시스템에서 멀티 플로우를 고려한 순차적 전달 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 멀티 플로우 구조에서 단말 단에서의 PDCP 엔티티가 PDCP SDU를 상위계층으로 순차적으로 전달하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 멀티 플로우 구조에서 단말에 순차적 전달 타이머를 구성함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 이중 연결(dual connectivity)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말(UE)이 매크로 기지국(Macro eNB) 및 스몰 기지국(Small eNB)을 통하여 하나의 EPS(Evolved Packet System) 베어러(bearder)에 대한 멀티 플로우(multi flow) 데이터를 수신하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 상기 매크로 기지국 및 상기 스몰 기지국을 통하여 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) PDU(Packet Data Unit)들을 수신하는 단계, 상기 PDCP PDU들에 대응하는 PDCP SDU(Service Data Unit)들을 획득하는 단계, 및 상기 매크로 기지국으로부터 RRC(radio resource control) 메시지를 통하여 상기 PDCP SDU들에 대한 순차 타이머에 관한 정보를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 PDCP SDU들은 미리 정의된 PDCP SN(Sequence Number)으로 지시됨을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 양태에 따르면, 이중 연결(dual connectivity)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 매크로 기지국에서 상기 매크로 기지국 및 스몰 기지국을 통하여 하나의 EPS 베어러에 대한 멀티 플로우 데이터를 단말로 전송하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 상기 매크로 기지국이 수신하는 패킷에 대하여 PDCP 엔티티에서 PDCP SDU의 PDCP SN에 따라 PDCP PDU들을 생성하는 단계, 상기 PDCP PDU들을 정해진 규칙에 따라 상기 매크로 기지국의 RLC(Radio Link Control) 엔티티 및 상기 스몰 기지국의 RLC 엔티티에 분배하여 상기 단말로 전송하는 단계, 및 상기 PDCP SDU들에 대한 순차 타이머에 관한 정보를 포함하는 RRC 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 이중 연결(dual connectivity)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 매크로 기지국(Macro eNB) 및 스몰 기지국(Small eNB)을 통하여 하나의 EPS(Evolved Packet System) 베어러(bearder)에 대한 멀티 플로우(multi flow) 데이터를 수신하는 단말을 제공한다. 상기 단말은 상기 매크로 기지국 및 상기 스몰 기지국을 통하여 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) PDU(Packet Data Unit)들을 수신하고, 상기 매크로 기지국으로부터 RRC(radio resource control) 메시지를 통하여 상기 PDCP SDU들에 대한 순차 타이머에 관한 정보를 수신하는 수신부, 및 상기 PDCP PDU들에 대응하는 PDCP SDU(Service Data Unit)들을 획득하는 프로세서를 포함하되, 상기 PDCP SDU들은 미리 정의된 PDCP SN(Sequence Number)으로 지시됨을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 이중 연결 시스템에서 멀티 플로우(multi flow)를 하향링크 전송을 수행함에 있어, 단말의 PDCP 엔티티에 비순차적으로 PDCP PDU가 수신되더라고도, PDCP SDU의 상위 계층으로 순차적 전달을 수행할 수 있고, 전송 효율을 향상할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다.
도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명이 적용되는 RLC 서브계층 모델의 일 예의 개요를 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명에 적용되는 단말의 이중 연결 상황의 일 예를 나타낸다.
도 6은 싱글 플로우가 구성된 경우의 EPS 베어러 구조 예를 나타낸다.
도 7은 이중 연결 상황에서, 싱글 플로우일때 매크로 기지국 및 스몰 기지국의 네트워크 구조의 예를 나타낸다.
도 8은 이중 연결 상황에서, 멀티 플로우가 구성된 경우의 EPS 베어러 구조 예를 나타낸다.
도 9는 멀티 플로우일때 매크로 기지국 및 스몰 기지국의 네트워크 구조의 예를 나타낸다.
도 10은 이중 연결을 고려할 때, 싱글 플로우인 경우 패킷 전달 과정을 나타낸다.
도 11은 이중 연결을 고려할 때, 멀티 플로우인 경우 패킷 전달 과정을 나타낸다.
도 12는 단말의 PDCP 엔티티에서 PDCP PDU 수신 타이밍의 예를 나타낸다.
도 13은 단말의 PDCP 엔티티에서 PDCP SN(Sequence Number)에 따른 순차적 상위 계층 전송의 예를 나타낸다.
도 14는 본 발명에 따른 멀티 플로우를 고려한 단말에 의해 수행되는 PDCP SDU 순차 전달 방법을 나타낸다.
도 15는 본 발명에 따른 매크로 기지국, 스몰 기지국 및 단말의 블록도이다.
이하, 본 명세서에서는 본 발명과 관련된 내용을 본 발명의 내용과 함께 예시적인 도면과 실시 예를 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한 본 명세서는 무선 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 무선 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 무선 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선 네트워크에 결합한 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다. 이는 E-UMTS 시스템(Evolved- Universal Mobile Telecommunications System)의 네트워크 구조일 수 있다. E-UMTS 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 또는 LTE-A(advanced)시스템 일 수 있다. 무선통신 시스템은 CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UTRAN은 단말(10; User Equipment, UE)에게 제어 평면(control plane:CP)과 사용자 평면(user plane:UP)을 제공하는 기지국(20; evolved NodeB :eNB)을 포함한다.
단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), AMS(Advanced MS), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 지점(station)을 말하며, BS(Base Station, BS), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 펨토 기지국(femto-eNB), 피코 기지국(pico-eNB), 홈기지국(Home eNB), 릴레이(relay) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core, 30), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다. S1 인터페이스는 MME와 신호를 교환함으로써 단말(10)의 이동을 지원하기 위한 OAM(Operation and Management) 정보를 주고받는다.
EPC(30)는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet data network-Gateway)를 포함한다. MME는 단말(10)의 접속 정보나 단말(10)의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말(10)의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN(Packet Data Network)을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.
E-UTRAN과 EPC(30)를 통합하여 EPS(Evoled Packet System)라 불릴 수 있으며, 단말(10)이 기지국(20)에 접속하는 무선링크로부터 서비스 엔티티로 연결해주는 PDN까지의 트래픽 흐름은 모두 IP(Internet Protocol) 기반으로 동작한다.
단말과 기지국간의 무선 인터페이스를 Uu 인터페이스라 한다. 단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 제1계층(L1), 제2계층(L2), 제3계층(L3)로 구분될 수 있다. 이 중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제3계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 RRC 메시지를 교환하여 단말과 네트워크 간에 무선자원을 제어한다.
도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이고, 도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위 계층인 매체접근제어(Medium Access Control: MAC) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결된다. MAC 계층과 물리계층 사이에서 전송채널을 통해 데이터가 전달된다. 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 전송되는가에 따라 전송채널이 분류된다.
또한, 서로 다른 물리계층 사이(즉, 송신기와 수신기의 물리계층 사이)에서 물리채널을 통해 데이터가 전달된다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있으며, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용한다.
일 예로, 물리채널 중 PDCCH(physical downlink control channel)는 단말에게 PCH(paging channel)와 DL-SCH(downlink shared channel)의 자원 할당 및 DL-SCH와 관련된 HARQ(hybrid automatic repeat request) 정보를 알려주며, PDCCH는 단말에게 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 스케줄링 그랜트를 나를 수 있다. 또한, PCFICH(physical control format indicator channel)는 단말에게 PDCCH들에 사용되는 OFDM 심벌의 수를 알려주고, 매 서브프레임마다 전송된다. 또한, PHICH(physical Hybrid ARQ Indicator Channel)는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ ACK/NAK 신호를 나른다. 또한, PUCCH(Physical uplink control channel)은 하향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NAK, 스케줄링 요청 및 CQI와 같은 상향링크 제어 정보를 나른다. 또한, PUSCH(Physical uplink shared channel)은 UL-SCH(uplink shared channel)을 나른다.
MAC 계층은 논리채널과 전송채널간의 맵핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(service data unit)의 전송채널 상으로 물리채널로 제공되는 전송블록(transport block)으로의 다중화 또는 역다중화를 수행할 수 있다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC(Radio Link Control) 계층에 서비스를 제공한다. 논리채널은 제어 영역 정보의 전달을 위한 제어채널과 사용자 영역 정보의 전달을 위한 트래픽 채널로 나눌 수 있다.
RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)를 포함한다. 무선 베어러(Radio Bearer:RB)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드를 제공한다.
RLC SDU들은 다양한 사이즈로 지원되며, 일 예로 바이트(byte) 단위로 지원될 수 있다. RLC PDU(protocol data unit)들은 하위계층(예, MAC 계층)으로부터 전송 기회(transmission opportunity)가 통보(notify)될 때에만 규정되며, 상기 전송기회가 통보될 때 RLC PDU들은 하위계층으로 전달된다. 상기 전송기회는 전송될 총 RLC PDU들의 크기와 함께 통보될 수 있다. 이하 도 4에서 RLC 계층에 대해서 자세히 설명한다.
사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)를 포함한다. 사용자 평면에서의 PDCP 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결점 보호(integrity protection)를 포함한다.
RRC 계층은 RB들의 구성(configuration), 재구성(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제1 계층(PHY 계층) 및 제2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다. RB가 구성된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling RB), DRB(Data RB)로 구분될 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지 및 NAS(Non-Access Stratum) 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
NAS 계층은 RRC 계층 상위에 위치하며 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우 단말은 RRC 연결 상태(RRC connected state)에 있고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(RRC idle state)에 있다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크 전송채널로는 시스템정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향링크 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향링크 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향링크 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향링크 SCH(Shared Channel)가 있다.
전송채널 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
물리채널(Physical Channel)은 시간 영역에서 여러 개의 심벌과 주파수 영역에서 여러 개의 부반송파(Sub-carrier)로 구성된다. 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼(Symbol)들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원블록(Resource Block)들로 구성되며, 하나의 자원블록은 복수의 심볼들과 복수의 부반송파(sub-carrier)들로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 위해 해당 서브프레임의 특정 심볼들(가령, 첫 번째 심볼)의 특정 부반송파들을 이용할 수 있다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 1개의 서브프레임에 해당하는 1ms이다.
도 4는 본 발명의 실시예가 적용되는 RLC 서브계층 모델의 일 예의 개요를 나타낸 도이다.
도 4를 참조하면, 임의의 RLC 엔티티(entity)는 데이터 전송 방식에 따라 서로 다른 RLC 엔티티로 분류된다. 일 예로, TM RLC 엔티티(400), UM RLC 엔티티(420), AM RLC 엔티티(440)가 있다.
UM RLC 엔티티(400)는 RLC PDU들을 논리채널들(예, DL/UL DTCH, MCCH 또는 MTCH)을 통해 수신 또는 전달되도록 구성될 수 있다. 또한, UM RLC 엔티티는 UMD PDU(Unacknowledged Mode Data PDU)를 전달하거나 수신할 수 있다.
UM RLC 엔티티는 송신 UM RLC 엔티티 또는 수신 UM RLC 엔티티로 구성된다.
송신 UM RLC 엔티티는 상위 계층으로부터 RLC SDU들을 수신하고 RLC PDU들을 하위 계층을 통해 피어 수신 UM RLC 엔티티로 전송한다. 송신 UM RLC 엔티티가 RLC SDU들로부터 UMD PDU들을 구성할 때, 하위계층에 의해 특정 전송 기회가 통보되면 RLC SDU들을 분할(segment)하거나 연접(concatenate)하여 하위계층에 의해 지시된 RLC PDU들의 총 크기 이내가 되도록 UMD PDU들을 구성하고, UMD PDU내에 관련 RLC 헤더들이 포함되도록 구성한다.
수신 UM RLC 엔티티는 상위 계층으로 RLC SDU들을 전달하고 하위 계층을 통해 피어(peer) 수신 UM RLC 엔티티로부터 RLC PDU들을 수신한다. 수신 UM RLC 엔티티가 UMD PDU들을 수신했을 때, 수신 UM RLC 엔티티는 UMD PDU들이 중복으로 수신되었는지 여부를 감지하여 중복된 UMD PDU들은 폐기하고, UMD PDU들이 순차에서 벗어나(out of sequence) 수신된 경우 UMD PDU들의 순서를 재배열(reorder)하고, 하위계층에서의 UMD PDU들의 손실을 감지하여 과도한 재배열 지연들을 방지하고(avoid), 재배열된 UMD PDU들로부터 RLC SDU들을 재조립(reassemble)하고, 상기 재조립된 RLC SDU들을 RLC SN(sequence number)의 오름차순(ascending order)으로 상위계층으로 전달하고, 하위계층에서의 특정 RLC SDU에 속한 UMD PDU 손실로 인해 RLC SDU로 재조립이 불가능한 UMD PDU들은 폐기할 수 있다. RLC 재설정(re-establishment)시, 수신 UM RLC 엔티티는 가능하다면 순차에서 벗어나 수신된 UMD PDU들로부터 RLC SDU들을 재조립하여 상위계층으로 전달하고, RLC SDU들로 재조립할 할 수 없었던 남아있는 UMD PDU들은 모두 폐기하고, 관련 상태 변수들을 초기화하고 관련 타이머들을 중지한다.
한편, AM RLC 엔티티(440)는 RLC PDU들을 논리채널(예, DL/UL DCCH or DL/UL DTCH)들을 통해 수신 또는 전달되도록 구성될 수 있다. AM RLC 엔티티는 AMD PDU 또는 ADM PDU 세그먼트(segnement)를 전달하거나 수신하고, RLC 제어 PDU(예, STATUS PDU)를 전달하거나 수신한다.
만약, STATUS PDU가 트리거되어 있으며 차단타이머(t-StatusProhibit)가 진행중(running)이지 않거나 만료되었을 때, 상기 STATUS PDU는 다음 전송 기회에 전송된다. 따라서 단말은 STATUS PDU의 크기를 예측하고, RLC 계층에서 전송을 위해 사용 가능한 데이터로써 상기 STATUS PDU를 고려한다.
AM RLC 엔티티는 송신부(transmitting side)와 수신부(receiving side)로 구성된다.
AM RLC 엔티티의 송신부는 상위 계층으로부터 RLC SDU들을 수신하고 RLC PDU들을 하위 계층을 통해 피어 AM RLC 엔티티로 전송한다. AM RLC 엔티티의 송신부는 RLC SDU들로부터 AMD PDU들을 구성할 때, 하위계층에 의해 특정 전송 기회가 통보될 때 하위계층에 의해 지시된 RLC PDU(들)의 총 크기 내로 맞추기 위해 RLC SDU들을 분할(segment)하거나 연접(concatenate)하여 AMD PDU들을 구성한다. AM RLC 엔티티의 송신부는 RLC data PDU들의 재전송(ARQ)을 지원한다. 만일 재전송될 상기 RLC data PDU가 하위계층에 의해 특정 전송 기회가 통보될 때 하위계층에 의해 지시된 RLC PDU(들)의 총 크기 내로 맞지 않는다면 AM RLC 엔티티는 RLC data PDU를 AMD PDU segment들로 재분할(re-segment)한다.
이때, 재분할의 개수(the number of re-segmentation)는 제한되지 않는다. AM RLC 엔티티의 송신부가 상위계층으로부터 수신된 RLC SDU들로부터 AMD PDU들을 만들거나 또는 재전송될 RLC data PDU들로부터 AMD PDU 세그먼트들을 만들 때, RLC data PDU안에 관련 RLC 헤더들이 포함된다.
AM RLC 엔티티의 수신부는 상위 계층으로 RLC SDU들을 전달하고 RLC PDU들을 하위 계층을 통해 피어 AM RLC 엔티티로부터 수신한다.
AM RLC 엔티티의 수신부는 RLC 데이터 PDU들을 수신했을 때, RLC 데이터 PDU들이 중복으로 수신되었는지 여부를 감지하고, 중복된 RLC 데이터 PDU들은 폐기하고, RLC 데이터 PDU들이 시퀀스에서 벗어나(out of sequence) 수신된 경우 RLC 데이터 PDU들의 순서를 재배열(reorder)하고, 하위계층에서 발생한 RLC 데이터 PDU들의 손실을 감지하고 피어 AM RLC 엔티티에 재전송을 요구하고, 재배열된 RLC 데이터 PDU들로부터 RLC SDU들을 재조립(reassemble)하고, 상기 재조립된 RLC SDU들을 재조립된 순차대로(in sequence) 상위계층으로 전달한다.
RLC 재설정시, AM RLC 엔티티의 수신부는 가능하다면 시퀀스에서 벗어나 수신된 RLC 데이터 PDU들로부터 RLC SDU들을 재조립하여 상위계층으로 전달하고, RLC SDU들로 재조립할 할 수 없는 남아있는 RLC 데이터 PDU들을 모두 폐기하고, 관련 상태 변수들을 초기화하고 관련 타이머들을 중지한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 적용되는 단말의 이중 연결 상황의 일 예를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 매크로 기지국(또는 앵커(anchor) 기지국, 500) 내 매크로 셀의 서비스 지역에 위치하는 단말(550)이 스몰 기지국(또는 어시스팅(assisting) 기지국, 510) 내 스몰 셀의 서비스 지역과 중첩(over-laid)된 지역으로 진입한 경우이다.
매크로 기지국 내 매크로 셀을 통한 기존 무선 연결 및 데이터 서비스 연결을 유지한 채로 스몰 기지국 내 스몰 셀을 통한 추가적인 데이터 서비스를 지원하기 위하여, 네트워크는 단말에 대하여 이중 연결을 구성한다.
이에 따라, 매크로 셀에 도착한 사용자 데이터는 스몰 기지국내 스몰 셀을 통해 단말에게 전달될 수 있다. 구체적으로, F2 주파수 대역이 매크로 기지국에 할당되고, F1 주파수 대역이 스몰 기지국에 할당된다. 단말은 매크로 기지국으로부터 F2 주파수 대역을 통해 서비스를 수신하는 동시에, 스몰 기지국으로부터 F1 주파수 대역을 통해 서비스를 수신할 수 있는 상황이다.
도 6은 싱글 플로우가 구성된 경우의 EPS 베어러 구조 예를 나타낸다.
도 6을 참조하면, RB는 사용자의 서비스를 지원하기 위해 Uu 인터페이스에서 제공되는 베어러(bearer)이다. 상기 무선통신 시스템에서는 각 인터페이스마다 각각의 베어러를 정의하여, 인터페이스들간의 독립성을 보장하고 있다.
상기 무선통신 시스템이 제공하는 베어러를 총칭하여 EPS(Evolved Packet System) 베어러라고 한다. EPS 베어러는 단말과 P-GW 간에 생성되는 전송로(transmission path)이다. P-GW는 인터넷으로부터 IP 플로우를 수신 또는 인터넷으로 IP 플로우를 전송할 수 있다. EPS 베어러는 단말당 하나 이상 구성될 수 있으며, 각 EPS 베어러는 E-RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer) 및 S5/S8 베어러로 나누어질 수 있고, 상기 E-RAB는 RB(Radio Bearer), S1 베어러로 나누어질 수 있다. 즉, 하나의 EPS 베어러는 각각 하나의 RB, S1 베어러, S5/S8 베어러에 대응된다. 어떤 서비스(또는 어플리케이션)을 이용하는가에 따라 IP 플로우는 다른 QoS(Quality of Service) 특성을 가질 수 있고, 각 EPS 베어러별로 서로 다른 QoS 특성을 가지는 IP 플로우가 맵핑되어 전송될 수 있다. EPS 베어러 식별자(EPS bearer identity)를 기반으로 EPS 베어러가 구분될 수 있다. 상기 EPS 베어러 식별자는 UE 또는 MME에 의하여 할당(allocate)된다.
P-GW(Packet Gateway)는 본 발명에 따른 무선통신 네크워크(예를 들어 LTE 네트워크)와 다른 네트워크 사이를 연결하는 네트워크 노드이다. EPS 베어러는 단말과 P-GW사이에 정의된다. EPS 베어러는 각 노드(node) 사이에 더욱 세분화되어, 단말과 기지국 사이는 RB, 기지국과 S-GW 사이는 S1 베어러, 그리고 EPC 내부의 S-GW와 P-GW 사이는 S5/S8 베어러로 정의된다. 각각의 베어러는 QoS를 통해 정의된다. QoS는 데이터율(data rate), 에러율(error rate), 지연(delay) 등을 통해 정의된다.
따라서, 상기 무선통신 시스템이 전체적으로 제공해야 하는 QoS가 EPS 베어러로 정의되고 나면, 각 인터페이스마다 각각의 QoS가 정해진다. 각 인터페이스는 자신이 제공해야 하는 QoS에 맞춰 베어러를 설정하는 것이다. 각 인터페이스의 베어러는 전체 EPS 베어러의 QoS를 인터페이스별로 나누어 제공하므로, EPS 베어러와 RB, S1 베어러 등은 모두 기본적으로 일대일의 관계에 있다.
즉, LTE 무선 통신 시스템은 기본적으로 싱글 플로우 구조로서, 하나의 EPS 베어러를 위하여 하나의 RB가 구성된다. 다시 말해, 하나의 EPS 베어러는 하나의 RB를 통하여 S1 베어러와 맵핑된다. 싱글 플로우의 경우 하나의 EPS 베어러가 하나의 RB를 통하여 서비스된다. 이 경우 기지국에는 해당 EPS 베어러를 위하여 하나의 RB(예를 들어, PDCP 엔티티, RLC 엔티티, MAC 엔티티, PHY 계층)가 설정되고, 단말에서도 하나의 RB가 설정된다.
도 7은 이중 연결 상황에서, 싱글 플로우일때 매크로 기지국 및 스몰 기지국의 네트워크 구조의 예를 나타낸다. 도 7은 두 EPS 베어러를 통하여 단말에 서비스가 제공되고 있는 경우이다.
도 7을 참조하면, 매크로 기지국은 2개의 PDCP 엔티티, RLC 엔티티, MAC 엔티티, 그리고 PHY 계층을 포함하지만, 스몰 기지국은 RLC 엔티티, MAC 엔티티 그리고 PHY 계층을 포함한다. EPS 베어러 #1(700)은 매크로 기지국에 구성된 RB(PDCP/RLC/MAC/PHY)를 통하여 단말에 서비스를 제공한다. 반면에 EPS 베어러 #2(750)는 매크로 기지국에 구성된 PDCP 엔티티와 스몰 기지국에 구성된 RB(RLC/MAC/PHY)를 통하여 단말에 서비스를 제공한다. 따라서, 싱글 플로우에서 하나의 EPS 베어러 별로 하나의 RB를 통하여 서비스가 제공된다.
도 8은 이중 연결 상황에서, 멀티 플로우가 구성된 경우의 EPS 베어러 구조 예를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 멀티 플로우가 구성된 경우 하나의 EPS 베어러에 대하여 하나의 RB가 아닌 매크로 기지국 및 스몰 기지국에 각각 구성된 2개의 RB를 통하여 서비스가 제공된다. 단말은 하나의 EPS 베어러에 대하여 매크로 기지국에 구성된 RB와 스몰 기지국에 구성된 RB를 통하여 동시에 서비스를 제공받을 수 있다. 이는 하나의 EPS 베어러가 두 개의 RB를 통하여 서비스를 제공하는 형태이다. 상기와 같이 하나의 EPS 베어러가 두 개 이상의 RB를 통하여 단말에 서비스를 제공하는 경우를 멀티 플로우가 구성되었다고 볼 수 있다.
도 9는 멀티 플로우일때 매크로 기지국 및 스몰 기지국의 네트워크 구조의 예를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 매크로 기지국은 PDCP 엔티티, RLC 엔티티, MAC 엔티티, 그리고 PHY 계층을 포함하지만, 스몰 기지국은 RLC 엔티티, MAC 엔티티 그리고 PHY 계층을 포함한다. 도 9에서는 도 7과 달리 하나의 EPS 베어러(900)에 대하여 매크로 기지국 및 스몰 기지국에 RB가 각각 구성되어 단말에 서비스를 제공한다. 즉, 하나의 EPS 베어러에 대하여 매크로 기지국 및 스몰 기지국이 멀티플로우를 통하여 단말에 서비스를 제공한다.
한편, 이중 연결을 고려할 때, 싱글 플로우인 경우와 멀티 플로우인 경우 패킷 전달 과정은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
도 10은 이중 연결을 고려할 때, 싱글 플로우인 경우 패킷 전달 과정을 나타낸다.
도 10을 참조하면, 매크로 기지국(1030)은 P-GW 및 S-GW를 통하여 2개의 EPS 베어러 각각에 대한 패킷들을 수신한다. 여기서 패킷들이 전송되는 플로우는 각 EPS 베어러에 맵핑된다. EPS 베어러 #1을 통하여 전송되는 패킷들을 패킷1이라 하고, EPS 베어러 #2를 통하여 전송되는 패킷들을 패킷2라고 가정한다.
매크로 기지국(1030)의 PDCP(1035-1)은 패킷1을 S-GW로부터 수신하고, PDCP(1035-2)는 패킷2를 S-GW로부터 수신한다. PDCP(1035-1)은 패킷1을 기반으로 PDCP PDU1을 생성하고, 상기 PDCP PDU1은 매크로 기지국(1030)의 RLC(1040)으로 전달되고, MAC(1045), PHY(1050)를 통하여 각 엔티티 및 계층에 맞는 형식으로 변형되어 단말(1000)로 전송된다.
매크로 기지국(1030)의 PDCP(1035-2)는 패킷2를 기반으로 PDCP PDU2를 생성하고, 상기 PDCP PDU2는 스몰 기지국(1060)의 RLC(1070)로 전달하고, MAC(1075), PHY(1080)을 통하여 각 엔티티 및 계층에 맞는 형식으로 변형되어 단말(1000)로 전송된다.
단말(1000)에는 EPS 베어러 #1 및 EPS 베어러 #2 각각에 대하여 무선 프로토콜 엔티티가 존재한다. 다시 말해 단말(1000)에는 EPS 베어러 #1에 대하여 PDCP/RLC/MAC/PHY 엔티티(또는 계층)가 존재하고, EPS 베어러 #2에 대하여 PDCP/RLC/MAC/PHY 엔티티(또는 계층)이 존재한다. 구체적으로 EPS 베어러 #1에 대하여 PHY(1005-1), MAC(1010-1), RLC(1015-1), 및 PDCP(1020-1)이 존재하여 EPS 베어러 #1에 대한 서비스 데이터 및 패킷 등을 처리한다. EPS 베어러 #2에 대하여 PHY(1005-2), MAC(1010-2), RLC(1015-2), 및 PDCP(1020-2)가 존재하며, EPS 베어러 #2에 대한 서비스 데이터 및 패킷 등을 처리한다.
한편, 매크로 기지국(1030)과 스몰 기지국(1060)은 X2 인터페이스를 통하여 연결될 수 있다. 즉, 매크로 기지국(1030)는 PDCP(1035-2)의 PDCP PDU2를 X2 인터페이스를 통하여 스몰 기지국(1060)의 RLC(1040)로 전달한다. 여기서 X2 인터페이스는 X3 인터페이스 혹은 기타 매크로 기지국과 스몰 기지국 간의 인터페이스를 지칭하는 다른 표현이 사용될 수 있다. 이 경우 상기 매크로 기지국(1030)과 스몰 기지국(1060) 간의 X2 인터페이스가 비-이상적인 백홀(non-ideal backhaul)로 구성된 경우 약 20~60ms 정도의 전송 지연이 발생할 수 있다. 다만, 이 경우에도 단말(1000)에는 EPS 베어러 #1에 대한 RLC(1015-1), PDCP(1020-1)와 EPS 베어러 #2에 대한 RLC(1015-2), PDCP(1020-2)가 따로 구성되므로, AM의 RLC 엔티티에서 PDCP 엔티티로 RLC SDU의 순차적인 전달을 수행하는 경우에도 문제가 발생하지 않는다.
도 11은 이중 연결을 고려할 때, 멀티 플로우인 경우 패킷 전달 과정을 나타낸다.
도 11을 참조하면, 매크로 기지국(1130)은 P-GW 및 S-GW를 통하여 하나의 EPS 베어러에 대한 패킷들을 수신한다. 상기 하나의 EPS 베어러에 대하여 매크로 기지국(1130) 및 스몰 기지국(1160)은 각각 RB를 구성한다. 구체적으로 매크로 기지국(1130)은 PDCP(1135), RLC(1140), MAC(1145), PHY(1150)을 구성하고, 스몰 기지국(1140)은 RLC(1170), MAC(1175), PHY(1180)을 구성한다.
매크로 기지국(1130)의 PDCP(1135)는 패킷을 S-GW로부터 수신한다. PDCP(1135)은 패킷을 기반으로 PDCP PDUs를 생성하고, 미리 정의된 규칙 또는 임의의 방법을 따라 상기 PDCP PDUs를 매크로 기지국(1130)의 RLC(1140) 및 스몰 기지국(1160)의 RLC(1170)로 적절히 배분하여 전달한다. 예를 들면, PDCP PDU 들 중에 홀수 번의 SN 를 가지는 PDCP PDU는 매크로 기지국(1130)의 RLC(1140)로 전송하고, 짝수 번의 SN를 가지는 PDCP PDU는 스몰 기지국(1160)의 RLC(1170)로 전송할 수 있다.
RLC(1140)은 RLC PDU1(s)를 생성하고, 상기 RLC PDU1(s)는 MAC(1145), PHY(1150)를 통하여 각 엔티티 및 계층에 맞는 형식으로 변형되어 단말(1100)로 전송된다. 또한, RLC(1170)은 RLC PDU2(s)를 생성하고, 상기 RLC PDU2(s)는 MAC(1175), PHY(1180)을 통하여 각 엔티티 및 계층에 맞는 형식으로 변형되어 단말(1100)로 전송된다.
단말(1100)에는 EPS 베어러에 대하여 두개의 무선 프로토콜 엔티티가 존재한다. 다시 말해 단말(1100)에는 매크로 기지국(1130)에 대응하는 RB로서 PDCP/RLC/MAC/PHY 엔티티(또는 계층)가 존재하고, 스몰 기지국(1160)에 대응하는 RB로서 RLC/MAC/PHY 엔티티(또는 계층)이 존재한다. 구체적으로 EPS 베어러에 대하여 매크로 기지국(1130)에 대응하는 PHY(1105-1), MAC(1110-1), RLC(1115-1), 및 PDCP(1120)이 존재하고, 스몰 기지국(1160)에 대응하는 PHY(1005-2), MAC(1010-2), RLC(1015-2)가 존재한다. PDCP(1120)는 매크로 기지국(1130) 및 스몰 기지국(1160)에 동시에 대응되는 PDCP 엔티티이다. 즉, 이 경우는 단말(1100) 단에 2개의 RLC 엔티티(1115-1, 1115-2)가 존재하나, 상기 두 개의 RLC 엔티티(1115-1, 1115-2)는 하나의 PDCP 엔티티(1120)에 대응한다.
상술한 바와 같이 매크로 기지국(1130)과 스몰 기지국(1160)은 X2 인터페이스를 통하여 연결될 수 있다. 즉, 매크로 기지국(1130)는 PDCP(1135-2)의 PDCP PDUs 중 일부를 X2 인터페이스를 통하여 스몰 지기국(1160)의 RLC(1140)로 전달한다. 여기서 X2 인터페이스는 X3 인터페이스 혹은 기타 매크로 기지국과 스몰 기지국 간의 인터페이스를 지칭하는 다른 표현(예를 들어 Xn)이 사용될 수 있다. 이 경우 상기 매크로 기지국(1130)과 스몰 기지국(1160) 간의 X2 인터페이스가 비-이상적인 백홀로 구성된 경우 약 20~60ms 정도의 전송 지연이 발생할 수 있다. 단말(1100)의 PDCP 엔티티(1120)는 두개의 RLC 엔티티(1115-1, 1115-2)로부터 RLC SDU(즉, PDCP PDU)들을 각각 수신하고, PDCP SDU를 생성하여 상위 계층으로 전달해야 하는데, 상기 전송 지연으로 인하여 PDCP 엔티티(1120)에서 수신하는 RLC SDU(즉 ,PDCP PDU)들은 RLC 엔티티(1115-1)로부터 수신되는 것과, RLC 엔티티(1115-2)로부터 수신되는 것에 시간차가 발생하고, PDCP 엔티티(1120)는 PDCP SDU의 상위 계층으로의 순차적 전송을 수행함에 있어 문제가 발생할 수 있다.
도 11에서 볼 수 있는 바와 같이 이중 연결 환경에서 멀티 플로우를 위하여 매크로 기지국(1130)에 하나의 PDCP(1135)가 존재하고, 단말(1100)에 하나의 PDCP 엔티티(1120)가 존재한다. 그리고, 매크로 기지국(1130) 및 스몰 기지국(1130)에 RLC 엔티티(1140, 1170)가 각각 존재하고, 단말(1100)에도 이에 대응하여 2개의 RLC 엔티티(1115-1, 1115-2)가 존재한다. 즉, 단말(1110)의 RLC 엔티티(1115-1, 1115-2) 단에서는 상위 계층으로 순차적인(in-sequence) 전달이 보장될 수 있다. 하지만 단말(1110)의 PDCP 엔티티(1120) 단에서는 하나의 RLC 엔티티가 아닌 두개의 RLC 엔티티(1115-1, 1115-2)로부터 RLC SDU(즉, PDCP PDU)가 전달된다. RLC 엔티티(1115-1, 1115-2) 단에서의 순차적인 전달이 PDCP 엔티티 단에서의 PDCP PDU의 순차적인 수신을 보장하지 못한다. 또한, 매크로 기지국(1130)의 PDCP 에티티(1135)로부터 스몰 기지국(1160)의 RLC 엔티티(1170)로의 PDCP PDU(s)의 전송은 20~60ms의 전송 지연을 수반할 수 있으며, 매크로 기지국(1130)의 RLC 엔티티(1140)를 향한 PDCP PDU(s)의 전송과 스몰 기지국(1130)의 RLC 엔티티(1170)을 향한 PDCP PDU(s)의 전송 사이에는 시간지연이 발생할 수 있다. 결국 매크로 기지국(1130)의 PDCP 엔티티(1135)에서 전송한 PDCP PDU(s)를 단말(1100) 단의 PDCP 엔티티(1120)에서 수신함에 있어도 매크로 기지국의 RLC 이하 단을 통한 전송과 스몰 기지국의 RLC 이하 단을 통한 전송에 있어 수신시간에 차이가 발생하고, 단말(1100) 단의 PDCP 엔티티(1120)는 PDCP PDU(s)를 순차적으로 수신하기 어렵게 된다.
도 12는 단말의 PDCP 엔티티에서 PDCP PDU 수신 타이밍의 예를 나타낸다. 도 12는 매크로 기지국을 통하여 전송된 PDCP PDU와 스몰 기지국을 통하여 전송된 PDCP PDU가 단말의 PDCP 엔티티에 도착하는 시간을 예시적으로 나타낸다. 매크로 기지국은 하나의 EPS 베어러에 대한 서비스에 대하여 매크로 기지국을 통하여 전송할 PDCP PDU와 스몰 기지국을 통하여 전송할 PDCP PDU를 결정할 수 있다. 도 12에서는 PDCP SN(Sequence Number) 중 홀수 번은 매크로 기지국을 통하여 전송하고, 짝수 번은 스몰 기지국을 통하여 전송한 경우를 예시적으로 나타낸다.
도 12를 참조하면, 매크로 기지국을 통하여 전송된 PDCP PDU의 단말에서의 수신 시점과 스몰 기지국을 통하여 전송된 PDCP PDU의 단말에서의 수신 시점은 시간 지연 차이가 있다. 스몰 기지국을 통하여 전송되는 PDCP PDU에 약 20~60ms의 전송 지연이 발생할 수 있다. 이러한 경우 단말의 PDCP 엔티티가 두 개의 RLC 엔티티로부터 전달받는 RLC (AMD) SDU의 시간 차이로 인하여 비순차적으로 PDCP PDU를 수신하게 되고, PDCP 엔티티가 이를 바로 상위계층(예를 들어 어플리케이션 계층)으로 전송하게 될 경우, 순차적인 전송이 수행되지 않는 문제점이 있다.
즉, 멀티 플로우 구조에서 매크로 기지국의 하나의 PDCP 엔티티에서 전송된 PDCP PDU가 매크로 기지국의 RLC 엔티티 및 스몰 기지국의 RLC 엔티티를 통하여 전송되기에 단말의 PDCP 엔티티에서 PDCP PDU를 수신함에 있어, 시간 지연이 발생하고, 따라서 PDCP 엔티티에서 상위계층으로 PDCP SDU의 순차적인 전송을 수행하는 데 있어 문제가 발생하게 된다.
단말의 PDCP 엔티티는 수신한 PDCP PDU를 판독(deciphering) 및 헤더 압축해제(header decompression)하고, PDCP SDU를 상위 계층으로 전송한다. 이 때, 만약 현재의 PDCP SDU의 SN(sequence number)보다 작은 SN의 PDCP SDU가 존재하면 작은 SN부터 큰 SN 순으로 PDCP SDU를 상위 계층으로 전송한다.
한편, PDCP 엔티티의 전송부(transmission side)는 제거 타이머(discard timer)를 운용할 수 있다. 상기 제거 타이머의 지속시간(duration)은 상위 계층으로부터 구성될 수 있으며, 상위계층으로부터 PDCP SDU를 수신하면 타이머가 시작된다. 상기 제거 타이머가 만료되면 PDCP 엔티티는 해당하는 PDCP SDU를 제거한다. 따라서, 기존의 경우에도 제거 타이머의 만료로 인하여 특정 SN의 PDCP SDU가 빠질 수 있었다.
즉, 이중 연결 상황에서 멀티 플로우를 지원하는 경우, PDCP 엔티티에 PDCP PDU가 순차적으로 수신되지 않는 경우, 다음과 같은 두 가지 경우 중 어느 하나로 파악할 수 있다. 하지만, 아래의 두 경우 중 어느 경우인지는 구분되지 않을 수 있다.
첫째, 제거 타이머 만료된 경우일 수 있다. 기지국에서는 하향링크 전송 시에 기지국의 PDCP 엔티티에서 처리하는 PDCP SDU마다 제거 타이머(discard timer)를 구동한다. 상기 제거 타이머의 구동에 의하여 PDCP로 유입되는 패킷의 양이 일정 기준보다 많을 경우 등의 경우, 제거 타이머 지속시간 내에 처리되지 않은 패킷은 제거하고, 상위 계층에서 수행되는 재전송 요구 등을 기반하여 해당 패킷에 대한 처리가 새로이 수행될 수 있다.
둘째, PDCP PDU 전송경로 수신지연의 경우일 수 있다. 매크로 기지국의 PDCP 엔티티에서는 멀티 플로우로 인하여 매크로 기지국 및 스몰 기지국을 통하여 PDCP PDU를 분리하여 전송할 수 있다. 이 경우 서로 다른 경로로 인하여 발생하는 지연으로 인하여 단말의 PDCP 엔티티에서 PDCP PDU 수신시 시간차가 발생할 수 있다.
이와 같은 상황에서 상기 멀티 플로우 전송경로 수신지연의 경우와 PDCP 제거 타이머 만료의 경우와 구분하여, 단말의 PDCP 엔티티에서 PDCP SDU를 순차적으로 상위계층으로 전송할 수 있는 방안이 요구된다.
멀티 플로우를 고려하는 상위계층으로의 PDCP SDU 순차적 전송 방법은 다음과 같다.
PDCP 엔티티에서 수신된 PDCP PDU에 대응하는 PDCP SDU의 PDCP SN(sequence number)를 확인하고, 만약 PDCP SDU의 PDCP SN가 순차적이 아니라면(즉, 상기 PDCP SDU의 PDCP SN 앞의 SN이 누락되었다면), 상기 PDCP SDU에 대한 순차 타이머(in-sequence timer)를 구동한다. 이 때 상기 순차 타이머의 지속시간은 멀티 플로우의 경우 PDCP PDU 전송경로 수신지연을 고려하여 정해질 수 있다. 혹은 시스템 전체의 상황을 고려하여 정해질 수 있다.
만약, PDCP SDU에 대한 순차 타이머가 만료되는 경우 상위 계층으로 상기 PDCP SDU를 전송한다. 이는 상기 순차 타이머가 만료되기까지 누락된 PDCP SN에 대한 PDCP SDU에 대응하는 PDCP PDU가 단말의 PDCP 엔티티에 수신되지 않는 경우, 해당 PDCP SDU는 매크로 기지국의 PDCP 엔티티 송신부에서 제거 타이머의 경과에 의하여 제거된 것으로 볼 수 있기 때문이다.
만약, PDCP SDU에 대한 순차 타이머가 동작중에(running) 상기 PDCP SDU의 PDCP SN보다 앞서는(즉, 누락되었던) PDCP SN에 대한 PDCP SDU에 대응하는 PDCP PDU가 단말의 PDCP 엔티티에 수신되어, PDCP SDU의 순차적 전송이 가능한 경우, 상기 순차 타이머는 만료되고, 해당 PDCP SDU는 순차적으로 상위 계층으로 전송된다.
TCP(Transmission Control Protocol) 등은 순차적으로 패킷이 수신되는 것을 기반하여 설계되어 있는 프로토콜이다. 구현에 따라서 TCP에 패킷이 수신되지 않는 경우 TCP 단에서 전송할 수 있는 윈도우(window)가 줄어들 수 있고, 이는 전송효율을 감소시킬 수 있다. 따라서, 일정 무선 프로토콜 단에서 상위 계층으로 패킷 등을 전송함에 있어 지연시간이 추가되더라도 상기와 같이 순차적인 전송을 보장함이 네트워크 전반적인 성능에 있어서는 더 유리할 수 있다.
도 13은 단말의 PDCP 엔티티에서 PDCP SN(Sequence Number)에 따른 순차적 상위 계층 전송의 예를 나타낸다. 도 13은 PDCP SN 홀수번은 매크로 기지국을 통하여 단말로 수신되고, PDCP SN 짝수번은 스몰 기지국을 통하여 단말로 수신되는 경우이다.
도 13을 참조하면, PDCP SDU #1은 이전 또는 누락된 PDCP SN이 없기 때문에 상위 계층으로 전송될 수 있다. 하지만, PDCP SDU #3의 경우 단말의 PDCP 엔티티에 상기 PDCP SDU #3에 대응하는 PDCP PDU가 수신되는 시점에는 PDCP PDU #2에 대응하는 PDDP PDU가 수신되지 못하였다. 따라서 이 경우 PDCP PDU #3에 대한 순차 타이머가 구동된다. PDCP SDU #5, PDCP SDU #7의 경우도 마찬가지로 순차 타이머가 각각 구동된다.
PDCP SDU #3에 대한 순차 타이머가 만료되기 전에 단말의 PDCP 엔티티에 PDCP SDU #2가 존재(즉, PDCP SDU #2에 대응하는 PDCP PDU가 수신)하는 경우, 단말은 PDCP SDU #1 이후에 PDCP SDU #2 및 PDCP SDU #3이 순차적으로 존재함을 확인하고, 상기 PDCP SDU #2 및 PDCP SDU #3을 상위계층으로 순차적으로 전달한다. 이 때 PDCP SDU #3에 대한 순차 타이머는 만료 또는 종료된다. 하지만, 이 경우에도 아직 PDCP SDU #4가 도착하지 않았고, PDCP SDU #5에 대한 순차 타이머, PDCP SDU #7에 대한 순차 타이머는 여전히 동작한다.
이후, PDCP SDU#5에 대한 순차 타이머가 만료 되기 전에 단말의 PDCP 엔티티에 PDCP SDU #4가 존재하는 경우, 단말은 PDCP SDU #4 및 PDCP SDU #5를 상위 계층으로 전송하고, PDCP SDU#5에 대한 순차 타이머는 만료 또는 종료된다.
또한, PDCP SDU#7에 대한 순차 타이머가 만료 되기 전에 단말의 PDCP 엔티티에 PDCP SDU #6가 존재하는 경우, 단말은 PDCP SDU #6 및 PDCP SDU #7을 상위 계층으로 전송하고, PDCP SDU#7에 대한 순차 타이머는 만료 또는 종료된다.
상기에서 순차 타이머 지속시간은 매크로 기지국에서 PDCP 엔티티를 구성할 때 설정될 수 있다. 상기 순차 타이머 지속시간은 매크로 기지국과 스몰 기지국 간 백홀의 전송 지연시간을 고려하여 설정될 수 있다.
상기 순차 타이머는 RRC 메시지를 통하여 매크로 기지국에서 단말로 전송될 수 있다. 구체적으로 예를 들어 상기 순차 타이머는 RRC 정보 요소인 PDCP-구성(config)에 다음과 같은 구문으로 포함될 수 있다.
표 1
Figure PCTKR2014004189-appb-T000001
표 1을 참조하면, PDCP-구성(config) 정보 요소는 inseqTimer 필드를 포함한다. 상기 inseqtimer 필드는 순차 타이머 값을 지시한다. 상기 inseqtimer 필드는 PDCP 엔티티에 수신되는 PDCP PDU에 대응하는 PDCP SDU가 PDCP SN의 순차적으로 형성되지 않는 경우, 구동된다. 즉, PDCP SDU의 PDCP SN #n보다 작은 PDCP SN #n-1의 PDCP SDU가 누락된 경우, 해당 PDCP SN #n의 PDCP SDU에 대하여 순차 타이머가 구동될 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 플로우를 고려한 단말에 의해 수행되는 PDCP SDU 순차 전달 방법을 나타낸다.
도 14를 참조하면, 단말은 획득한 PDCP SDU들이 PDCP SN의 순차적으로 존재하는지 확인한다(S1400).
단말은 PDCP SN #n의 PDCP SDU가 존재하나 PDCP SN #n-1의 PDCP SDU가 누락된 경우, 상기 PDCP SN #n의 PDCP SDU에 대한 순차 타이머를 구동한다(S1410).
단말은 PDCP SN #n의 PDCP SDU에 대한 순차 타이머가 만료되기 전 PDCP SN #n-1의 PDCP SDU를 획득하게 된 경우, 상기 PDCP SN #n-1의 PDCP SDU와 상기 PDCP SN #n의 PDCP SDU의 상위 계층으로 순차적 전달을 수행한다(S1420).
만약, S1410에서 PDCP SN #n의 PDCP SDU에 대한 순차 타이머가 만료되는 경우, 단말은 PDCP SN #n의 PDCP SDU를 상위 계층으로 전달한다(S1430). 이 경우는, 이중 연결에 의한 PDCP PDU 전송경로 수신지연에 의한 경우가 아닌, PDCP 제거 타이머에 의하여 상기 PDCP SN #n01의 PDCP SDU가 제거된 것으로 볼 수 있기 때문이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 매크로 기지국, 스몰 기지국 및 단말의 블록도이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 단말(1500)은 매크로 기지국(1530) 및 스몰 기지국(1560)과 이중 연결(daul connectivity)를 구성할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 단말(1500), 매크로 기지국(1530) 및 스몰 기지국(1560)은 상술한 멀티 플로우를 지원한다.
매크로 기지국(1530)은 매크로 전송부(1535), 매크로 수신부(1540) 및 매크로 프로세서(1550)를 포함한다.
매크로 수신부(1540)은 S-GW로부터 하나의 EPS 베어러에 대한 패킷을 수신한다. 매크로 프로세서(1550)는 매크로 기지국(1530)의 PDCP 엔티티를 제어하여 PDCP PDU들을 생성한다. 매크로 프로세서(1550)는 상기 PDCP PDU들을 정해진 기준에 따라 분배하여 일부를 매크로 기지국(1540)의 RLC 엔티티로 전달(또는 전송)하고 매크로 전송부(1535)를 통하여 단말로 전송한다. 매크로 프로세서(1550)는 나머지 일부를 매크로 전송부(1535)를 통하여 스몰 기지국(1560)의 RLC 엔티티로 전송(또는 전달)한다. 이 경우 PDCP PDU들에 대응하는 PDCP SDU들은 SN으로 구분 및 지시될 수 있다.
또한, 매크로 프로세서(1550)는 PDCP SDU에 대한 순차 타이머에 대한 정보를 생성하고 매크로 전송부(1535)를 통하여 단말로 전송한다. 상기 순차 타이머에 대한 정보는 PDCP SDU마다 정의될 수 있다. 매크로 전송부(1535)는 상기 순차 타이머에 대한 정보를 RRC 메시지(예를 들어, RRC 연결 재구성 메시지)에 포함하여 단말(1500)로 전송할 수 있다.
스몰 기지국(1560)은 스몰 전송부(1565), 스몰 수신부(1570) 및 스몰 프로세서(1580)을 포함한다.
스몰 수신부(1570)은 매크로 기지국(1530)으로부터 PDCP PDU를 수신한다.
스몰 프로세서(1580)는 스몰 기지국(1530)의 RLC 엔티티, MAC 엔티티, 및 PHY 계층을 제어하여 상기 PDCP PDU를 처리하고, 스몰 전송부(1565)를 통하여 단말로 전송한다.
단말(1500)은 단말 수신부(1505), 단말 전송부(1510) 및 단말 프로세서(1520)을 포함한다. 단말 프로세서(1520)는 상술한 바와 같은 본 발명의 특징이 구현되도록 필요한 기능과 제어를 수행한다.
단말 수신부(1505)는 매크로 기지국(1530)으로부터 순차 타이머에 대한 정보를 수신한다. 상기 순차 타이머에 대한 정보는 PDCP SDU마다 정의될 수 있으며, 상기 순차 타이머에 대한 정보는 RRC 메시지(예를 들어, RRC 연결 재구성 메시지)에 포함되어 단말 수신부(1505)가 수신할 수 있다. 이 경우 단말 전송부(1510)는 매크로 기지국(1530)으로 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 전송할 수도 있다.
또한, 단말 수신부(1505)는 매크로 기지국(1530) 및 스몰 기지국(1560)으로부터 각각 PDCP PDU에 대한 데이터를 수신한다.
단말 프로세서(1505)는 상기 데이터를 해석하고, 단말(1500)의 PHY 계층(s), MAC 엔티티(s), RLC 엔티티(s), 및 PDCP 엔티티를 제어하여 PDCP SDU를 획득한다.
단말 프로세서(1505)는 PDCP 엔티티에서 획득한 PDCP SDU의 PDCP SN을 확인하고, 누락된 PDCP SN #n-1의 PDCP SDU가 있는지 확인한다. 누락된 PDCP SN #n-1의 PDCP SDU가 있는 경우 단말 프로세서(1505)는 상기 누락된 PDCP SN #n-1의 다음 PDCP SN #n의 PDCP SDU에 대하여 상기 순차 타이머를 구동한다.
만약 단말 프로세서(1505)가 상기 순차 타이머가 만료되기 전에 상기 누락된 PDCP SN #n-1의 PDCP SDU를 획득하는 경우 상기 PDCP SN #n-1의 PDCP SDU 및 상기 PDCP SN #n의 PDCP SDU의 상위계층으로의 순차적 전달을 수행한다.
만약 단말 프로세서(1505)는 상기 순차 타이머가 만료된 경우, 상기 누락된 PDCP SN #n-1의 SDU가 획득되기까지 기다리지 않고, 상기 PDCP SN #n의 PDCP SDU를 상위계층으로 전달한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 이중 연결(dual connectivity)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말(UE)이 매크로 기지국(Macro eNB) 및 스몰 기지국(Small eNB)을 통하여 하나의 EPS(Evolved Packet System) 베어러(bearder)에 대한 멀티 플로우(multi flow) 데이터를 수신하는 방법으로,
    상기 매크로 기지국 및 상기 스몰 기지국을 통하여 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) PDU(Packet Data Unit)들을 수신하는 단계;
    상기 PDCP PDU들에 대응하는 PDCP SDU(Service Data Unit)들을 획득하는 단계; 및
    상기 매크로 기지국으로부터 RRC(radio resource control) 메시지를 통하여 상기 PDCP SDU들에 대한 순차 타이머에 관한 정보를 수신하는 단계를 포함함을 특징으로 하되,
    상기 PDCP SDU들은 미리 정의된 PDCP SN(Sequence Number)으로 지시됨을 특징으로 하는, 수신 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 획득한 PDCP SDU들의 각 PDCP SN을 확인하고, 상기 PDCP SDU에 대하여 상기 PDCP SN에 따라 PDCP 엔티티에서 상위 계층으로 순차적 전달(in-sequence delivery)를 수행하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는, 수신 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    PDCP SN #n의 PDCP SDU를 획득하였음에도 불구하고, 누락된 PDCP SN #n-1의 PDCP SDU가 있는지 확인하는 단계;
    상기 누락된 PDCP SN#n-1의 PDCP SDU가 있는 경우, 상기 PDCP SN#n의 PDCP SDU에 대하여 상기 순차 타이머를 구동하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 수신 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    만약 상기 PDCP SN#n의 PDCP SDU에 대한 순차 타이머가 만료되는 경우, 상기 PDCP SN #n-1의 PDCP SDU가 없음에도 불구하고, 예외적으로 상기 PDCP SN#n의 PDCP SDU를 PDCP 엔티티의 상위 계층으로 전달함을 특징으로 하는, 수신 방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    만약 상기 PDCP SN#n의 PDCP SDU에 대한 순차 타이머가 만료되기 전에, 상기 PDCP SN#n-1의 PDCP SDU를 획득하는 경우, PDCP SN의 순차에 따라 상기 PDCP SN#n-1의 PDCP SDU 및 상기 PDCP SN#n의 PDCP SDU를 상위 계층으로 전달함을 특징으로 하는, 수신 방법.
  6. 제 3항에 있어서
    상기 RRC 메시지는 PDCP-구성(config) 정보 요소(information element, IE)를 포함하고,
    상기 PDCP-구성 정보 요소는 상기 순차 타이머의 값을 지시하는 필드를 포함함을 특징으로 하는, 전송 방법.
  7. 이중 연결(dual connectivity)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 매크로 기지국에서 상기 매크로 기지국 및 스몰 기지국을 통하여 하나의 EPS 베어러에 대한 멀티 플로우 데이터를 단말로 전송하는 방법으로
    상기 매크로 기지국이 수신하는 패킷에 대하여 PDCP 엔티티에서 PDCP SDU의 PDCP SN에 따라 PDCP PDU들을 생성하는 단계;
    상기 PDCP PDU들을 정해진 규칙에 따라 상기 매크로 기지국의 RLC(Radio Link Control) 엔티티 및 상기 스몰 기지국의 RLC 엔티티에 분배하여 상기 단말로 전송하는 단계; 및
    상기 PDCP SDU들에 대한 순차 타이머에 관한 정보를 포함하는 RRC 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 전송 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 순차 타이머에 관한 정보를 포함하는 상기 RRC 메시지는 RRC 연결 재구성(RRC connection reconfiguration) 메시지임을 특징으로 하는, 전송 방법.
  9. 제 7항에 있어서
    상기 RRC 연결 재구성 메시지는 PDCP-구성(config) 정보 요소(information element, IE)를 포함하고,
    상기 PDCP-구성 정보 요소는 상기 순차 타이머의 값을 지시하는 필드를 포함함을 특징으로 하는, 전송 방법.
  10. 이중 연결(dual connectivity)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 매크로 기지국(Macro eNB) 및 스몰 기지국(Small eNB)을 통하여 하나의 EPS(Evolved Packet System) 베어러(bearder)에 대한 멀티 플로우(multi flow) 데이터를 수신하는 단말로서,
    상기 매크로 기지국 및 상기 스몰 기지국을 통하여 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) PDU(Packet Data Unit)들을 수신하고, 상기 매크로 기지국으로부터 RRC(radio resource control) 메시지를 통하여 상기 PDCP SDU들에 대한 순차 타이머에 관한 정보를 수신하는 수신부; 및
    상기 PDCP PDU들에 대응하는 PDCP SDU(Service Data Unit)들을 획득하는 프로세서를 포함하되,
    상기 PDCP SDU들은 미리 정의된 PDCP SN(Sequence Number)으로 지시됨을 특징으로 하는, 단말.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 획득한 PDCP SDU들의 각 PDCP SN을 확인하고, 상기 PDCP SDU에 대하여 상기 PDCP SN에 따라 PDCP 엔티티에서 상위 계층으로 순차적 전달(in-sequence delivery)를 수행함을 특징으로 하는, 단말.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 프로세서는 PDCP SN #n의 PDCP SDU를 획득하였음에도 불구하고, 누락된 PDCP SN #n-1의 PDCP SDU가 있는지 확인하고, 상기 누락된 PDCP SN#n-1의 PDCP SDU가 있는 경우, 상기 PDCP SN#n의 PDCP SDU에 대하여 상기 순차 타이머를 구동함을 특징으로 하는, 단말.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 프로세서는 만약 상기 PDCP SN#n의 PDCP SDU에 대한 순차 타이머가 만료되는 경우, 상기 PDCP SN #n-1의 PDCP SDU가 없음에도 불구하고, 예외적으로 상기 PDCP SN#n의 PDCP SDU를 PDCP 엔티티의 상위 계층으로 전달함을 특징으로 하는, 단말.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 프로세서는 만약 상기 PDCP SN#n의 PDCP SDU에 대한 순차 타이머가 만료되기 전에, 상기 PDCP SN#n-1의 PDCP SDU를 획득하는 경우, PDCP SN의 순차에 따라 상기 PDCP SN#n-1의 PDCP SDU 및 상기 PDCP SN#n의 PDCP SDU를 상위 계층으로 전달함을 특징으로 하는, 단말.
  15. 제 12항에 있어서
    상기 RRC 메시지는 PDCP-구성(config) 정보 요소(information element, IE)를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 PDCP-구성 정보 요소를 기반으로 상기 순차 타이머의 값을 판단함을 특징으로 하는, 단말.
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