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KR100750023B1 - 무선통신시스템에서 데이터 패킷을 전송하기 위한 방법 - Google Patents

무선통신시스템에서 데이터 패킷을 전송하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신시스템에서 데이터 패킷들을 전송하기 위한 방법에 관한 것이다. 데이터 패킷들의 전송에 있어서 제 1우선순위(Prio)를 가진 데이터 흐름의 데이터 패킷들에 대한 전송은 제 2우선순위(Prio)가 제 1우선순위(Prio)보다 높은 경우에 제 2우선순위(Prio)의 전송에 의하여 인터럽트된다.

Description

무선통신시스템에서 데이터 패킷을 전송하기 위한 방법{METHOD FOR THE TRANSMISSION OF DATA PACKETS IN A RADIO COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 무선 통신시스템의 블록도.
도 2는 송신 및 수신 무선국에서 본 발명에 따른 절차적 흐름을 나타낸 개략도.
본 발명은 무선 통신시스템, 특히 이동 무선시스템에서 데이터 패킷을 전송하기 위한 방법 및 무선 국에 관한 것이다.
무선통신시스템들에서, 음성, 이미지 정보 또는 다른 데이터와 같은 정보는 송신 및 수신 무선국(기지국 및 이동국)사이의 무선 인터페이스를 통해 전자기파들에 의하여 전송된다. 전자기파들은 각 시스템에 제공된 주파수 대역내에 있는 캐리어 주파수들로 방사된다. 대략 2000 MHz의 주파수 대역내의 주파수들이 무선 인터페이스를 통해 CDMA 또는 TD/CDMA 전송 방법들을 사용하는 미래의 이동 무선 시스템들, 예컨대 UMTS(범용이동통신시스템) 또는 다른 3세대 시스템들을 위하여 제공된다. 주파수 분할 다중접속(FDMA), 시분할 다중접속(TDMA) 또는 코드분할 다중접속(CDMA)로서 공지된 방법이 신호 소스들을 구별하기 위하여 사용된다.
UMTS 표준의 사양의 일부로서, 패킷 전송들을 위하여 최적인 방법들이 현재 규정되어 있다. 상기 방법의 예로서 UMTS 표준의 FDD(주파수 분할 듀플렉스) 및 TDD(시분할 듀플렉스) 모드들에 대한 고속 다운링크 패킷 접속(HSDPA)으로서 공지된 방법이 있다. 이들 방법은 서비스 품질(QoS)과 관련하여 다른 요건들을 가진 서비스들을 제공할 수 있다. 이러한 방식에서, 기지국(NB-노드 B)은 다른 사용자들의 데이터를 스케줄링할뿐만아니라 재전송, 즉 부정확하게 수신된 데이터 패킷들의 반복 전송을 수행하며, 이는 하이브리드 ARQ(HARQ) 프로세스로서 언급된다. 하이브리드 ARQ 방법들은 부정확하게 수신된 데이터 패킷들이 수신기내의 저장장치(버퍼)에 저장됨으로써 후속하는 재전송 및 적용가능한 경우에 데이터 패킷들의 수정된 전송들과 결합될 수 있다는 사실로부터 장점을 갖는다. 불량한 데이터 패킷들이 수신측에서 제거되는 공지된 순수 ARQ 방법들과 대조적으로, 상기 방법은 이미 수신된 데이터 패킷들로부터 장점을 취하여 수신품질을 증가시키기 위하여 유리하게 사용될 수 있다.
적용가능한 경우에 다른 서비스 품질요건들을 갖는 다른 서비스들의 데이터 패킷들을 전송하기 위한 효율적인 시간계획(스케줄링) 메커니즘을 실행하기 위하여, 가능한 높은 데이터율 서비스들을 위한 자원들의 할당 뿐만아니라 HARQ 프로토콜들의 제어가 기지국에서 수행된다. 그럼에도 불구하고, 예컨대 다른 사용자들에 대한 입력 데이터 및 상기 사용자들의 버퍼상태에 관한 완전한 정보는 그 정보가 소위 고레벨 서비스 무선 네트워크 제어기들(SRNC)에서만 이용가능하기 때문에 기지국에서 이용가능하지 않다. 흐름 제어 메커니즘들은 가능한 다른 SRNC들로부터 기지국으로 다른 사용자들의 데이터를 효율적으로 전송하기 위하여 사용된다. 더욱이, 한 사용자의 데이터 흐름들 그리고 사용자들 사이의 데이터 흐름들은 각 경우에서 요구된 서비스 품질과 관련하여, 즉 전송지연, 데이터율, 허용가능한 에러율 등과 관련하여 다를 수 있다.
흐름 제어 메커니즘으로 인하여 이행될 높은 요건들 및 복잡성때문에, 추가 메커니즘들은 다른 사용자들에 대한 다른 데이터 스트림들과 관련한 서비스 품질 요건들을 충족시키기 위한 효율적인 스케줄링 프로세스를 보장하기 위하여 기지국에서 이용가능해야 한다. 다른 데이터 스트림들의 서비스 품질 조절이 무선 네트워크 제어기(RNC)의 흐름 제어 메커니즘에 의하여 할당된 우선순위 값들에 기초한 다는 것이 가정된다. 이들 우선순위 값들은 데이터 스트림들의 서비스 품질 파라미터들로부터 유도된다. 기지국이 무선 네트워크 제어기로부터 각 데이터 스트림에 대한 우선순위 값들을 수신한다는 것이 추가로 가정된다.
HSDPA의 스케줄링 프로세스에서 서비스 품질과 관련한 고려사항은 UMTS 표준의 설명과정에서 아직 논의되지 않았다. UMTS 발표문 99에서 공지된 방법들과 비교하여, 자원들의 HSDPA 부분에서는 제어 무선 네트워크 제어기들(CRNC)에 의하여 제어되며, 자원들의 다른 부분은 기지국에서 제어된다. 그 결과, 기지국은 서비스되는 무선셀내의 모든 자원들을 제어할 수 없고 단지 HSDPA에 할당된 자원들만을 제어할 수 있다. 각각의 서비스 품질 요건들에 따라, 다른 HSDPA 데이터가 HARQ 메커니즘에 의하여 다르게 처리되어야 한다. 더욱이, 기지국들에서의 스케줄링은 매우 동적인 프로세스이며, 기지국에서 이용가능한 버퍼용량도 마찬가지로 고려되어야 한다.
기지국은 사용자 터미널로의 다른 서비스 품질 요건들을 갖는 다른 접속들의 데이터 스트림들 및/또는 데이터 패킷들의 전송을 제어 및 수행해야 한다는 기술된 사실때문에, 한 서비스의 데이터 패킷들에 대한 재전송은 예컨대 추가 서비스의 데이터 패킷들에 대한 전송에서 지연을 유발할 수 있다. 이러한 경우에, 수신측의 사용자에 대해 바람직하지 않은 지연들을 유발할 수 있는 추가 서비스의 소정의 서비스 품질을 충족시키는 것이 더이상 가능하지 않다.
본 발명의 목적은 패킷 데이터의 전송동안 소정의 서비스 품질 요건들이 충족되도록 하는 방법 및 무선 국을 제공하는데 있다. 이러한 목적은 독립항들의 특징에 의하여 달성된다. 본 발명의 유리한 개선점은 각각의 종속항들로부터 유도될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조로하여 이하에서 상세히 설명될 것이다.
도 1은 상호접속되는 다수의 스위칭 장치들(MSC:이동 교환국)을 가진 전형적인 무선 통신시스템을 도시한다. 스위칭 장치들(MSC)중 적어도 한 스위칭 장치는 일반적으로 예컨대 고정 네트워크 통신시스템(PSTN-공중교환 전화망)과 같은 추가 통신시스템에 대한 액세스 포인트를 형성한다. 기지국들(NB)(노드 B)은 무선 통신시스템의 송신/수신장치들로서 스위칭 장치들(MSC)에 접속된다. 기지국들(NB)은 통신 접속부들을 통해 터미널들에, 특히 무선 인터페이스를 통해 사용자 터미널들(UE)에 링크되며, 상기 터미널들은 이동 또는 고정 터미널들일 수 있다.
도 1에 도시된 기지국(NB)과 상기 기지국(NB)의 무선 커버리지 영역내에 있는 사용자 터미널(UE) 사이에는 단방향 또는 양방향 통신 접속이 존재하는데, 업링크(UL)는 사용자 터미널(UE)로부터 기지국(NB)으로의 링크이며 및/또는 다운링크(DL)는 기지국(NB)으로부터 사용자 터미널(UE)로의 링크이다.
무선 인터페이스를 통해 송신 및 수신 무선국 사이에서 데이터 스트림들 또는 데이터 패킷들이 전송되는 다른 서비스들의 서비스 품질 요건들을 충족시키기 위해, 송신 무선국이 높은 우선순위를 가진 데이터 스트림을 위하여 특정 우선순위를 가진 데이터 스트림의 진행중인 HARQ 전송을 무시할 수 있다는 것이 본 발명에 따라 제안된다. 수신 무신국은 현재의 HARQ 프로토콜과 무관하게 각각의 데이터 패킷의 수신을 확인하거나 또는 확인하지 않는다. 수신 무선국이 데이터 패킷을 정확하게 수신하지 않은 경우에, HARQ 프로토콜에 따르면 상기 수신 무선국은 송신 무선국에 NACK(부정응답) 메시지를 전송하여 상기 특정 데이터 패킷의 재전송을 요구한다. 만일 수신 무선국이 이어서 데이터 패킷의 반복된 버전을 수신하지 않으면, HARQ 프로토콜로서 예컨대 RLC(무선 링크 제어) 계층과 같은 높은 계층들은 데이터 패킷의 재전송을 다시 요구할 수 있거나 예컨대 소위 비디오 전송과 같은 스트리밍(streaming) 서비스들에서 상기 데이터 패킷없이 처리를 재시작하는 것을 결정한다.
수신 무선국에서는 부정확하게 수신된 데이터 패킷의 예상되는 재전송이 발 생하지 않는다는 것을 결정하기 위한 여러 수단이 존재한다. 한 옵션에 대한 예는 타이머를 정하는 것인데, 상기 타이머가 만료된 후에는, 후속해서 정확하게 수신되는 데이터 패킷들이 높은 처리 계층들로 전송될 것이다. 게다가, 예컨대 데이터 패킷 시퀀스 번호들 또는 소위 중지 및 대기 방식들을 위한 채널 구조들이, 비록 앞선 데이터 패킷의 재전송이 아직 완료되지 않았을지라도, 새로운 데이터 패킷 또는 데이터 패킷의 첫번째 전송이 수신되는 경우에 사용될 수 있다.
데이터 패킷의 재전송이 발생하지 않는다는 것에 관한 결정을 빠르게 하기 위하여, 본 발명에 따르면, 패킷의 재전송은 예컨대 특정 우선순위를 가진 진행중인 HARQ 전송이 보통 다른 높은 우선순위를 가진 데이터 스트림을 위하여 종료되는 데이터 스트림들의 우선순위 지시자 및/또는 서비스 품질에 의하여 수신 이동국에 알려진다. 이에 의하여, 수신 무선국은 새로운 데이터 스트림을 유리하게 인식할 수 있다.
도 2는 송신 및 수신 무선국사이에서 데이터를 전송하기 위한 본 발명에 따른 방법의 전형적인 흐름도를 도시한다. 송신 무선국, 본 실시예에서 유닛(A)으로 지시된 기지국(NB) 또는 터미널(UE)은 다수의 논리적 또는 물리적 전송 채널로 구성된 HSDPA 채널의 제 1 채널(1)을 통해 제 1우선순위(Prio 1)를 가진 제 1 데이터 패킷(packet 1)을 수신 무선국, 본 예에서 유닛(B)으로 지시된 사용자 터미널(UE) 또는 기지국(NB)에 전송한다. 각각의 채널은 각 데이터 스트림 또는 서비스에 할당된다. 예컨대 제 1 데이터 패킷(packet 1)의 전송동안 발생된 문제점들로 인하여, 상기 데이터 패킷은 수신 무선국 유닛(B)에 의하여 정확하게 수신되지 않으며 NACK 의 전송에 의하여 송신 무선국으로부터 다시 요구된다(도시안됨). 그 결과, 송신 무선국 유닛(A)은 제 2채널(Channel 2)을 통해 동일한 우선순위(Prio 1)를 가진 추가 서비스에 대한 제 2 데이터 패킷(Packet 2)을 전송하며, 상기 데이터 패킷은 수신 무선국 유닛(B)에 의하여 정확하게 수신되며 ACK의 전송에 의하여 긍정응답된다(도시안됨). 그 다음에, 송신 무선국 유닛(A)은 부정확하게 수신된 제 1 데이터 패킷(Packet 1)의 재전송 대신에 높은 우선순위(Prio 5)를 가진 서비스에 대한 제 3 데이터 패킷을 제 1 채널(Channel 1)을 통해 전송한다. 수신 무선국 유닛(B)은 재전송을 위하여 요구된 제 1 데이터 패킷(Packet 1)이 송신 무선국 유닛(A)에 의하여 전송되지 않았다는 것을 데이터 스트림의 서비스 품질 지시자 및/또는 제 3 데이터 패킷(Packet 3)의 다른 우선순위에 기초하여 검출할 수 있다. 전술한 바와같이, 높은 프로토콜 계층으로의 시그널링에 의하여 제 1 데이터 패킷에 대한 반복요구를 초기화하는 것이 가능하다.
전송될 각각의 데이터 패킷은 우선순위 값(Prio)과 유리하게 링크되며, 이에 따라 높은 우선순위 값은 데이터 프레임의 높은 우선순위를 명시한다. 그러나, 이는 비록 우선순위 값들이 다른 서비스 품질 요건들을 규정할 수 있을지라도 높은 서비스 품질 요건들을 반드시 의미하는 것이 아니다. 송신 무선국, 예컨대 기지국은 우선순위 값들의 자동할당을 유리하게 수행할 수 있거나, 또는 무선 네트워크 제어기(RNC)에 의하여 수신된 각 데이터 스트림에 대한 우선순위 값들을 선택적으로 유지할 수 있다. 알고리즘은 송신 무선국에서 수행될 수 있으며, 또한 서비스 품질 요건들의 함수에 따라 우선순위 값들을 정한다.
송신 및 수신 무선 국이 전송채널 파라미터들, 예컨대 전송 시간간격, 코딩율 등에 대한 정보를 가지고 있기 때문에, 상기 정보는 송신 무선국에 의하여 취해진 결정들을 인식하기 위하여 수신측에서 부가적으로 사용될 수 있으며, 즉 도 2에서 유닛(B)은 우선순위 값(Prio 5)이 더 강력한 코딩 때문에 우선순위 값(Prio 1)보다 더 중요하다는 것을 인식한다.
본 발명에 따른 방법은 서비스 품질 요건들을 동시에 이행하면서 효율적인 동작 스케줄링 알고리즘들을 유리하게 지원한다. 더욱이, 무선 네트워크 제어기들(RNC)과 기지국 사이의 흐름제어의 결함은 해결될 수 있다. 왜냐하면, 기지국은 무선 네트워크 제어기에 의한 사양과 무관하게 서비스 품질 요건들을 이행하는데 더 자유롭기 때문이다. 더욱이, 수신 무선국은 송신 무선국에 의하여 취해진 모든 결정들을 유리하게 인터럽트할 수 있으며, 그 결과 HARQ 프로토콜의 잘못된 해석이 방지된다.
일반적으로, 본 발명에 따른 방법은 서비스 품질 요건들을 완전하게 동시에 지원하면서 재전송을 위한 동적 메커니즘을 지원하는 가능성을 유리하게 열어놓는다. 우선순위 값들은 송신 및 수신 무선국사이의 낮은 우선순위를 가진 진행중인 HARQ 패킷 전송을 버리는 것을 결정하기 위하여 HARQ 프로토콜에서 평가된다.
본 발명은 패킷 데이터의 전송동안 소정의 서비스 품질 요건들이 충족되도록 하는 방법 및 무선 국을 제공할 수 있다.

Claims (6)

  1. 제 1우선순위(Prio 5)를 가진 데이터 스트림의 데이터 패킷(Packet 3)이 제 1 무선국(NB, UE, Unit A)에 의하여 제 2 무선국(UE, NB, Unit B)에 전송되며, 상기 데이터 패킷(Packet 3)이 정확하게 수신되지 않는 경우에는, 상기 제 1 무선국(NB, UE, Unit A)에 의한 상기 데이터 패킷(Packet 3)의 재전송이 상기 제 2 무선국(UE, NB, Unit B)에 의하여 요구되는,
    무선통신시스템에서 데이터 패킷들을 전송하기 위한 방법으로서,
    상기 제 1 우선순위(Prio 5)를 가진 데이터 스트림의 데이터 패킷(Packet 3)의 재전송은, 제 2 우선순위(Prio 1)가 상기 제 1 우선순위(Prio 5)보다 높은 경우에 상기 제 2 우선순위(Prio 1)를 가진 데이터 스트림의 데이터 패킷(Packet 1)이 상기 제 2 무선국(UE, NB, Unit B)에 전송되도록 하기 위하여, 상기 제 1 무선국(NB, UE, Unit A)에 의하여 인터럽트되고,
    상기 우선순위들(Prio 1, Prio 5)은 각각의 서비스 품질 요건과 무관하게 규정되는, 전송 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 각각의 데이터 패킷(Packet 3, Packet 1)에는 우선순위 및/또는 서비스 품질 지시자가 제공되는, 전송 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 부정확하게 수신된 데이터 패킷의 재전송은 ARQ 기반 프로세스에 따라 실행되는, 전송 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 ARQ 기반 프로세스는 시간간격의 만료시에 종료되는, 전송 방법.
  6. 제 1항에 기재된 방법에 따라 데이터 패킷들을 전송하기 위한, 무선 통신시스템의 무선국.
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