KR20090087773A - 이동 통신 시스템에서 패킷 데이터 유닛의 재전송 및 상태보고 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서 폴링 및 수신 상태 보고 메시지의 교환에 관한 것으로, 재전송된 폴링 정보를 수신한 장치가 수신 상태 보고 메시지를 신속하게 생성하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

LTE(Long Term Evolution), RLC(Radio Link Control), LSI(Last Segment Indicator)

Description

이동 통신 시스템에서 패킷 데이터 유닛의 재전송 및 상태 보고 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RETRANSMITTION PACKET DATA UNIT AND REPORTING STATUS IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신 시스템에서 데이터의 재전송 및 상태 보고를 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 이동통신 시스템에서 패킷 데이터 유닛(PDU)의 재전송 및 상태 보고를 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신 시스템은 사용자에게 이동성을 확보하면서 통신을 제공하기 위한 기술이다. 이러한 이동통신 시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 음성 뿐 아니라 데이터 서비스를 제공하는 형태로 발전하고 있다. 이와 같이 데이터 서비스를 제공할 수 있는 이동통신 시스템은 크게 북미 방식의 CDMA 방식과 유럽식의 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 방식으로 구분된다.

상기 UMTS 방식의 이동통신 시스템은, 유럽식 이동통신 시스템인 GSM(Global System for Mobile Communications)과 GPRS(General Packet Radio Services)을 기 반으로 하고 광대역(Wideband) 부호분할 다중접속(Code Division Multiple Access, 이하 CDMA라 한다)을 사용하는 제3 세대 비동기 이동통신 시스템이다.

현재 UMTS 표준화를 담당하고 있는 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는 UMTS 시스템의 차세대 이동통신 시스템으로서 LTE(Long Term Evolution)에 대한 논의가 진행 중이다. LTE는 최대 100 Mbps 정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술로서 2010년 정도에 상용화하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나, 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 논의 중에 있다.

도 1은 차세대 이동통신 시스템 구조의 일 예를 도시한 것이다. 여기에서는 UMTS 시스템을 기반으로 하는 시스템 구조를 도시하였다.

도 1을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 무선 액세스 네트워크(Evolved Radio Access Network, 이하 E-RAN라 한다)(110, 112)는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB 또는 Node B라 한다)(120, 122, 124, 126, 128)과, 상위 노드(Access Gateway라 한다)(130, 132)의 2 노드 구조로 단순화된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE라 한다)(101)은 E-RAN(110, 112)에 의해 인터넷 프로토콜(Internet Protocol, 이하 IP라 한다) 네트워크로 접속한다.

ENB(120 내지 128)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응되며, UE(101)와 무선 채널로 연결된다. 기존 노드 B와 달리 상기 ENB(120 내지 128)는 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 상황 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 ENB(120 내지 128)가 담당한다. 최대 100 Mbps의 전송속도를 구현하기 위해서 LTE는 최대 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다.

도 2에서 보는 것과 같이 LTE 시스템의 무선 프로토콜은 PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(205, 240), RLC(Radio Link Control)(210, 235), MAC (Medium Access Control)(215, 230)으로 이루어진다. PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(205, 240)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당하고, 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(210, 235)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. 이하의 설명에서 특정 프로토콜 계층 장치에서 출력되는 패킷을 상기 프로토콜의 PDU라고 칭한다. MAC(215, 230)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 물리 계층(220, 225)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고 OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다.

RLC 장치는 일정한 조건이 만족되면 RLC 상태 보고 메시지(이하 STATUS REPORT)를 전송해서, 정상적으로 수신한 RLC PDU들의 일련 번호(이하 ACK 정보)와 재전송이 필요한 RLC PDU들의 일련 번호(이하 NACK 정보)를 보고한다. 상기 일정한 조건에는 상대편 RLC 장치로부터 폴링 PDU를 수신하는 경우가 포함된다.

RLC 장치는 폴링 PDU를 수신하면 해당 시점까지의 수신 상태 정보를 수납한 STATUS REPORT를 생성한다. 이때 폴링 PDU를 수신하는 즉시 STATUS REPORT를 생성하는 것보다는, 폴링 PDU에 대한 HARQ 순서 재정렬이 완료된 후 STATUS REPORT를 생성하는 것이 바람직하다. STATUS REPORT는 통상, 해당 시점까지 성공적으로 수신한 RLC PDU의 일련 번호 중 가장 높은 일련 번호(이하 ACK 정보)와 수신하지 못한 RLC PDU의 일련 번호들(이하 NACK 정보)을 수납한다. 상기 NACK 정보는 해당 RLC PDU에 대한 재전송 요청이기 때문에 HARQ 프로세스에서 처리 중인 RLC PDU에 대한 NACK 정보를 전송하면 불필요한 재전송이 유발될 수 있다. 따라서 수신 장치는 폴링 PDU를 수신하면, 폴링 PDU보다 낮은 일련 번호를 가지는 RLC PDU들의 순서가 모두 재정렬된 후 STATUS REPORT를 생성한다.

폴링 PDU란 일반적인 RLC PDU의 헤더에 정의된 폴 비트가 셋 된 RLC PDU를 의미한다. 소정의 조건이 만족되면 폴링이 트리거 되었다고 하며 송신 장치는 전송하는 RLC PDU의 폴 비트를 YES로 셋 한다. 폴링 트리거 조건 중 가장 대표적인 것은 마지막 RLC PDU를 전송하는 경우이다. 마지막 RLC PDU는 정상적인 ARQ 절차로는 성공적인 전송 여부를 판단할 수 없기 때문에, 폴링 타이머를 이용해서 상기 폴링 비트가 셋 된 마지막 RLC PDU 전송의 신뢰도를 보장한다.

그러면 도 3을 참조하여 상기한 과정을 보다 자세히 살펴보기로 한다. 도 3은 폴링 타이머를 사용하는 경우 RLC PDU의 송/수신 신호 흐름도이다.

송신 장치(310)는 315단계에서 일련번호가 x인 폴링 PDU를 전송하고, 상기 폴링 PDU의 전송이 완료되는 등의 일정 조건이 충족되면 참조부호 325의 시간 동안 소정의 폴링 타이머를 구동한다. 이때, 상기 폴링 PDU의 전송이 실패하거나, 수신 장치(305)가 폴링 PDU를 잘 수신하였지만 STATUS REPORT(320)의 전송이 실패하면, 송신 장치(310)는 폴링 타이머가 만료될 때까지 STATUS REPORT를 수신하지 못한다. 이처럼 폴링 타이머가 만료될 때까지 폴링 PDU에 대한 응답인 STATUS REPORT가 수신되지 않으면, 송신 장치는 330단계와 같이 폴링 PDU를 재전송 한다.

상기 재전송된 폴링 PDU는, 인접한 RLC PDU들보다 최소한 폴링 타이머 이후에 전송되는 것이기 때문에, 상기 폴링 PDU보다 낮은 일련 번호에서 미수신 PDU가 존재한다 하더라도, 상기 미수신 PDU들이 HARQ 프로세스에서 처리되고 있을 가능성은 거의 없다. 그러므로 상기 재전송된 폴링 PDU에 대해서 순서 재정렬이 완료될 때까지 대기하는 것은 오히려 STATUS REPORT의 생성을 지연시켜서 ARQ 성능을 저하시키는 결과로 이어진다.

따라서 본 발명에서는 이동통신 시스템에서 수신된 PDU에 대하여 신속한 상태 보고를 할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.

또한 본 발명에서는 이동통신 시스템에서 ARQ 성능을 증대시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시 예에 따라 폴링 패킷 데이터 유닛(PDU)을 전송하는 방법은, 상기 폴링 PDU의 전송 이후 미리 결정된 시간 동안 상기 전송된 폴링 PDU의 상태 보고를 수신하지 못하는 경우 재전송임을 알리는 정보를 포함하는 재전송할 폴링 PDU를 생성하는 과정과, 상기 재전송할 폴링 PDU를 재전송하는 과정을 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따라 폴링 패킷 데이터 유닛(PDU)를 전송하는 이동통신 시스템에서 상기 폴링 PDU의 수신 상태 보고 방법은, 상기 폴링 PDU가 수신될 시 재전송 폴링 PDU인가를 검사하는 과정과, 재전송된 폴링 PDU인 경우 즉시 재전송된 폴링 PDU의 수신 상태 보고를 위한 메시지를 생성하여 보고하는 과정을 포함한다.

본 발명에 따르면 폴링 타이머의 만료로 인해 재전송되는 폴링 PDU를 수신한 후 STATUS REPORT를 생성함에 있어서 부가되는 지연을 줄인다.

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

본 발명에서, 송신 장치는 일반적인 폴링 PDU와 폴링 타이머의 만료로 인해 재전송되는 폴링 PDU가 구별될 수 있도록 폴링 PDU를 생성/전송하고, 수신 장치는 일반적인 폴링 PDU에 대해서는 순서 재정렬이 완료된 후 STATUS REPORT를 생성하고, 폴링 타이머가 만료되어서 재전송되는 폴링 PDU에 대해서는 소정의 다른 절차를 적용해서 STATUS REPORT를 생성함으로써 STATUS REPORT의 생성이 불필요하게 지연되지 않도록 한다.

도 4는 본 발명에 따른 RLC 장치에서 송신할 폴링 PDU의 생성시 제어 흐름도이다. 이하의 설명에서 송신 장치는 RLC 장치로 가정하여 설명하기로 한다. 그러나 ARQ 방식을 사용하는 다른 특정한 장치로 대체 또는 변경되어도 동일한 동작을 수 행할 수 있음은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.

RLC 장치는 405 단계에서 임의의 폴링 트리거 조건이 만족되면 410 단계로 진행한다. 상기 폴링 트리거 조건은 아래와 같은 경우가 될 수있다.

(1) 전송 버퍼의 마지막 RLC PDU 전송.

(2) 소정의 n개의 RLC PDU를 폴링을 셋 하지 않고 전송.

(3) 폴링 타이머 만료.

410 단계로 진행하면, RLC 장치는 폴링 트리거 조건이 폴링 타이머의 만료에 따른 것인지 검사한다. 다시 말해서 폴링 타이머가 만료되어서 폴링이 트리거 되었는지 검사한다. 폴링 타이머의 만료에 따라서 폴링 PDU를 재전송하는 것이라면 RLC 장치는 420 단계로 진행하고, 그렇지 않다면 415 단계로 진행한다. 415 단계에서 RLC 장치는 통상적인 폴링 PDU를 전송한다. 다시 말해서 전송하고자 하는 RLC PDU의 폴 비트를 셋 해서 전송한다. 반면에 420 단계로 진행하면, RLC 장치는 재전송되는 폴링 PDU라는 것을 표시하기 위해서 특수한 포맷의 폴링 PDU를 생성해서 전송한다. 재전송되는 폴링 PDU임을 나타내는 특수한 포맷의 폴링 PDU로는 여러 가지 방법을 사용할 수 있다. 본 발명에서는 여러 가지 방법들 중 하기의 4 가지 방법을 예시한다. 그러나 하기 4가지 방법 이외에 다른 방법들로도 특수한 포맷의 폴링 PDU의 전송을 알릴 수 있다면 본 발명과 동일한 결과를 가질 수 있다.

(1) 페이로드 크기가 0 바이트인 마지막 세그먼트

(2) 페이로드 크기가 0 바이트인 첫번째 세그먼트

(3) 폴링 정보를 수납한 제어 PDU

(4) 페이로드 크기가 0 바이트인 RLC PDU

상기 4가지 예를 첨부된 도 5를 참조하여 살펴보기로 한다. 도 5는 본 발명에 따른 특수한 폴링 PDU의 전송을 알릴 수 있는 포맷의 형태를 도시한 도면이다.

상기 4가지 예시 중 페이로드가 0 바이트인 마지막 세그먼트(525)란, 애초에 전송되었던 폴링 PDU의 페이로드 마지막에 0 바이트를 수납한 RLC PDU이다. LTE에서 RLC PDU의 크기는 전송 당시의 채널 상황 등에 따라 다양하게 설정될 수 있으며, 재전송 시 원래 RLC PDU의 크기를 적용할 수 없다면 상기 원래 RLC PDU를 분할하여 재전송한다. 임의의 RLC PDU를 분할하여 재전송하기 위해 RLC 장치는 원래 RLC PDU의 페이로드를 적절한 크기로 분할하고, 원래의 RLC 헤더(515)와 페이로드 사이에 분할 서브 헤더(520)를 삽입한다. 상기 분할 서브 헤더는 오프셋과 마지막 세그먼트 지시자 정보(LSI : Last Segment Indicator)로 구성된다. 또한 오프셋은 분할되어 재전송되는 RLC PDU 페이로드의 첫 번째 바이트가 원래 RLC PDU 페이로드의 몇 번째 바이트인지를 지시하는 정보이고, 마지막 세그먼트 지시자는 상기 분할된 RLC PDU가 마지막 세그먼트인지를 나타내는 1 비트 정보이다.

페이로드가 0 바이트인 마지막 세그먼트는 원래의 RLC PDU의 RLC 헤더(505)를 그대로 사용하고, 분할 서브 헤더(520)의 오프셋에 원래의 RLC PDU 페이로드의 크기에 해당하는 값을 수납하고, 마지막 세그먼트 지시자를 'YES'로 셋 함으로써 구성된다. 상기 페이로드가 0 바이트인 마지막 세그먼트는 정상적인 경우에는 결코 발생하지 않으므로, 폴링 PDU의 재전송으로 용도를 한정한다.

페이로드가 0 바이트인 첫 번째 세그먼트(550)는, 애초에 전송되었던 폴링 PDU의 페이로드의 첫 번째 0 바이트를 수납한 RLC PDU이다. 페이로드가 0 바이트인 첫 번째 세그먼트는 원래의 RLC PDU의 RLC 헤더(530)를 그대로 사용하고, 분할 서브 헤더(545)의 오프 셋을 0으로 설정하고, 마지막 세그먼트 지시자를 'NO'로 설정함으로써 구현된다. 상기 페이로드가 0 바이트인 첫 번째 세그먼트 역시 정상적인 경우에는 결코 발생하지 않으므로, 폴링 PDU의 재전송으로 용도를 한정한다.

폴링 정보는 제어 PDU에 수납되어서 전송될 수도 있다. RLC 헤더의 첫 번째 비트(555)는 해당 RLC PDU가 데이터 PDU인지 제어 PDU인지를 지시하며, 상기 첫 번째 비트를 제어 PDU를 지시하는 값으로 설정하고, 소정의 타입 필드(560)에 폴링 제어 PDU를 지시하는 정보를 삽입하고, 폴링 PDU의 SN(565)을 상기 타입 필드 뒤에 수납함으로써, 폴링 제어 PDU를 구현할 수 있다.

RLC 헤더만 존재하는 RLC PDU는 말 그대로 RLC 헤더만 존재하고 페이로드는 존재하지 않는 것이다. RLC 헤더의 첫 번째 비트(570)로 데이터 PDU를 지시하는 값을 수납하고, 폴링 비트(P), 확장 비트(E) 등 여타 RLC 헤더 필드들(575)을 적절한 값으로 설정하고, 원래 폴링 PDU의 SN을 RLC SN 필드에 수납하고 페이로드를 추가하지 않으면, RLC 헤더만 존재하는 RLC PDU가 구성된다. RLC PDU의 전체 길이는 MAC 헤더에서 지시되므로, 상기 RLC PDU의 크기를 지시하는 값을 RLC 헤더의 크기와 동일하게 설정하면, 수신하는 RLC 장치는 상기 RLC PDU에 페이로드가 존재하지 않는다는 것을 인지할 수 있다. 상기 RLC 헤더만 존재하는 RLC PDU는 정상적인 경우에는 결코 발생하지 않으므로, 폴링 PDU의 재전송으로 용도를 한정한다.

도 6에은 본 발명의 일 실시 예에 따른 RLC 수신 장치에서 폴링 PDU의 수신 시 제어 흐름도이다. 도 6에서는 폴링 비트가 'YES'로 셋 되어 있으며 페이로드 크기가 0인 마지막 세그먼트를 수신한 경우 RLC 장치의 동작의 예이다.

수신 장치는 605 단계에서 폴링 비트가 'YES'로 셋 된 RLC PDU를 수신하면, 610 단계로 진행해서 상기 RLC PDU가 임의의 RLC PDU에서 분할되어 재전송되는 PDU이고 마지막 세그먼트인지 검사한다. 다시 말해서 상기 수신한 RLC PDU에 분할 서브 헤더가 포함되어 있고, 분할 서브 헤더의 마지막 세그먼트 지시자가 'YES'로 셋 되어 있는지 검사해서, 상기 조건이 모두 만족하면 615 단계로, 두 조건 중 하나라도 만족하지 않으면 620 단계로 진행한다. 상기 615 단계에서 RLC 장치는 상기 RLC PDU에 페이로드가 포함되어 있는지 검사한다. 즉, 하위 계층이 전달한 RLC PDU에서 분할 서브 헤더를 포함한 모든 RLC 헤더를 제거했을 때 남는 부분이 있는지 검사한다. 남는 부분이 있다면 페이로드의 크기가 0 바이트가 아니므로 620 단계로 진행하고, 남는 부분이 없다면 페이로드의 크기가 0 바이트이므로 625 단계로 진행한다.

620 단계로 진행하였다는 것은, 수신한 폴링 PDU가 '페이로드의 크기가 0 바이트인 마지막 세그먼트'가 아니며, 폴링 타이머의 만료에 따라 재전송된 폴링 PDU가 아니라는 것을 의미하므로, RLC 장치는 통상적인 절차에 따라서 폴링을 처리한다. 다시 말해서 상기 폴링 PDU의 일련 번호 보다 낮은 일련 번호의 RLC PDU들의 HARQ 순서 재정렬이 완료된 후 STATUS REPORT를 생성/전송한다. 상기 STATUS REPORT가 생성되는 시점은 STATUS REPORT의 전송 준비가 완료된 시점, 즉 STATUS REPORT 전송을 위한 전송 자원이 할당된 시점이 될 수도 있다.

반면에 625 단계로 진행하였다는 것은, 수신한 폴링 PDU가 '페이로드의 크기가 0 바이트인 마지막 세그먼트'이며, 폴링 타이머의 만료에 따라 재전송된 폴링 PDU임을 의미한다. RLC 장치는 상기 폴링 PDU를 수신하면 HARQ 순서 재정렬 여부를 고려하지 않고 즉시 STATUS REPORT를 생성/전송한다. 상기 STATUS REPORT가 생성되는 시점은 STATUS REPORT의 전송 준비가 완료된 시점, 즉 STATUS REPORT 전송을 위한 전송 자원이 할당된 시점이 될 수도 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 RLC 수신 장치에서 폴링 PDU의 수신 시 제어 흐름도이다. 도 7에서는 폴링 비트가 'YES'로 셋 되어 있으며 페이로드 크기가 0 바이트인 첫 번째 세그먼트를 수신한 RLC 장치의 동작의 예이다.

705 단계에서 RLC 장치는 폴링 비트가 'YES'로 셋 된 RLC PDU를 수신하면, 710 단계로 진행해서 상기 RLC PDU가 임의의 RLC PDU에서 분할되어 재전송되는 PDU이며, 첫 번째 세그먼트인지 검사한다. 다시 말해서 상기 수신한 RLC PDU에 분할 서브 헤더가 포함되어 있고, 분할 서브 헤더의 마지막 세그먼트 지시자가 'NO'로, 오프 셋이 0으로 설정되어 있는지 검사해서, 상기 조건들이 모두 만족하면 715 단계로 진행하고, 세 조건 중 하나라도 만족하지 않으면 720 단계로 진행한다. 715 단계로 진행하면 RLC 장치는 상기 RLC PDU에 페이로드가 포함되어 있는지 검사한다. 즉 하위 계층이 전달한 RLC PDU에서 분할 서브 헤더를 포함한 모든 RLC 헤더를 제거했을 때, 남는 부분이 있는지 검사한다. 남는 부분이 있다면 페이로드의 크기가 0 바이트가 아니므로 720 단계로 진행하고, 남는 부분이 없다면 페이로드의 크기가 0 바이트이므로 725 단계로 진행한다.

720 단계로 진행하였다는 것은, 수신한 폴링 PDU가 '페이로드의 크기가 0 바이트인 첫번째 세그먼트'가 아니며, 따라서 폴링 타이머의 만료에 따라 재전송된 폴링 PDU가 아니라는 것을 의미하므로, RLC 장치는 통상적인 절차에 따라서 폴링을 처리한다. 즉 상기 폴링 PDU의 일련 번호 보다 낮은 일련 번호의 RLC PDU들의 HARQ 순서 재정렬이 완료된 후 STATUS REPORT를 생성/전송한다. 상기 STATUS REPORT가 생성되는 시점은 STATUS REPORT의 전송 준비가 완료된 시점, 즉 STATUS REPORT 전송을 위한 전송 자원이 할당된 시점이 될 수도 있다.

반면에 725 단계로 진행하였다는 것은, 수신한 폴링 PDU가 '페이로드의 크기가 0 바이트인 첫 번째 세그먼트'이며, 폴링 타이머의 만료에 따라 재전송된 폴링 PDU임을 의미한다. 폴링을 처리하는 동작의 일관성을 위해서 '페이로드의 크기가 0 바이트인 첫 번째 세그먼트'를 수신한 RLC 장치는 상기 세그먼트보다 낮은 일련 번호의 모든 RLC PDU들의 HARQ 순서 재정렬이 완료될 때가지 대기한 후 STATUS REPORT를 생성한다. 폴링 타이머가 만료된 후 재전송된 폴링 PDU를 수신하였다는 것은, 상기 폴링 PDU 보다 낮은 일련 번호를 가지는 미수신 PDU가 존재할 가능성이 상당히 낮다는 것을 의미한다. 그러므로 상기와 같이 HARQ 순서 재정렬이 완료되기를 기다린다 하더라도 실질적으로는 거의 지연이 발생하지 않는다. 참고로 '페이로드 크기가 0 바이트인 마지막 세그먼트'의 경우에는 HARQ 순서 재정렬이 완료되기를 기다리면, 상기 RLC PDU의 이전 페이로드들이 미수신 PDU로 간주되기 때문에 항상 HARQ 순서 재정렬 지연이 발생한다.

통상적인 STATUS REPORT에는 아직 수신한 적이 없는, 혹은 미수신 PDU로 분 류되지 않은 RLC PDU에 대한 NACK 정보가 수납되지 않는다. 그렇지만, '페이로드의 크기가 0 바이트인 첫번째 세그먼트'를 수신하였다는 것은 상대편 RLC 장치가 폴링 PDU 전체를 재전송하는 대신 페이로드 크기가 0 바이트인 첫 번째 세그먼트만 재전송한 것을 의미하므로, RLC 장치는 생성되는 STATUS REPORT에 상기 '페이로드의 크기가 0 바이트인 첫 번째 세그먼트' 전체를 미수신 PDU로 간주하고, 상기 페이로드의 크기가 0 바이트인 첫 번째 세그먼트의 원래 RLC PDU 전체에 대한 NACK 정보를 STATUS REPORT에 수납한다. 상기 STATUS REPORT가 생성되는 시점은 STATUS REPORT의 전송 준비가 완료된 시점, 즉 STATUS REPORT 전송을 위한 전송 자원이 할당된 시점이 될 수도 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 RLC 수신 장치에서 폴링 PDU의 수신 시 제어 흐름도이다. 도 8에서는 폴링 제어 PDU를 수신한 RLC 장치의 동작의 예이다.

805 단계에서 RLC 장치는 폴링 제어 PDU를 수신한다. 폴링 제어 PDU는 RLC 헤더의 소정의 비트, 예컨대 첫 번째 비트가 제어 PDU를 지시하는 소정의 값으로 설정되고, 이후 소정의 필드에 폴링 제어 PDU임을 나타내는 타입 정보와 폴링 시 수신 상태가 보고되어야 할 가장 높은 RLC 일련 번호가 수납된 것이다.

810 단계에서 RLC 장치는 즉시 STATUS REPORT를 생성한다. 이때, 상기 STATUS REPORT에는 폴링 제어 PDU에 수납된 일련 번호에 해당하는 RLC PDU에 대한 ACK 또는 NACK이 수납된다. RLC 장치는 상기 일련 번호에 해당하는 RLC PDU를 성공적으로 수신하였었다면 상기 RLC PDU에 대한 ACK을 수납한다. 상기 일련 번호에 해 당하는 RLC PDU를 수신한 적이 없다면, 상기 RLC PDU에 대한 NACK을 수납한다. 상기 일련 번호에 해당하는 RLC PDU를 일부만 수신하였다면, 상기 RLC PDU의 나머지 부분 모두에 대한 NACK을 수납한다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 RLC 수신 장치에서 폴링 PDU의 수신 시 제어 흐름도이다. 도 9에서는 RLC 헤더만 존재하는 폴링 PDU를 수신한 RLC 장치의 동작의 예이다.

905 단계에서 폴링 비트가 'YES'로 셋 된 RLC PDU를 수신하면, RLC 장치는 910 단계로 진행해서 상기 RLC PDU가 임의의 RLC PDU에서 분할되어 재전송되는 PDU인지 검사한다. 분할 재전송되는 PDU라면, 즉 상기 RLC PDU에 분할 서브 헤더가 포함되어 있다면, RLC 장치는 920 단계로 진행한다. 반면에 분할 서브 헤더가 포함되어 있지 않으면 RLC 장치는 915 단계로 진행한다. 915 단계에서 RLC 장치는 상기 RLC PDU에 페이로드가 포함되어 있는지 검사한다. 즉 하위 계층이 전달한 RLC PDU에서 RLC 헤더를 제거했을 때 남는 부분이 있는지 검사한다. 남는 부분이 있다면 페이로드의 크기가 0 바이트가 아니므로 920 단계로 진행하고, 남는 부분이 없다면 페이로드의 크기가 0 바이트이므로 925 단계로 진행한다.

920 단계로 진행하였다는 것은, 수신한 폴링 PDU가 정상적인 폴링 PDU라는 것을 의미하므로 RLC 장치는 통상적인 절차에 따라서 폴링을 처리한다. 즉 상기 폴링 PDU의 일련 번호 보다 낮은 일련 번호의 RLC PDU들의 HARQ 순서 재정렬이 완료된 후 STATUS REPORT를 생성/전송한다. 상기 STATUS REPORT가 생성되는 시점은 STATUS REPORT의 전송 준비가 완료된 시점, 즉 STATUS REPORT 전송을 위한 전송 자 원이 할당된 시점이 될 수도 있다.

925 단계로 진행하였다는 것은, 수신한 폴링 PDU가 'RLC 헤더만 존재하는 RLC PDU' 이며, 폴링 타이머의 만료에 따라 재전송된 폴링 PDU임을 의미한다. 그러므로 RLC 장치는 상기 폴링 PDU를 수신하면 상기 폴링 PDU 보다 낮은 일련 번호의 RLC PDU들 중 HARQ 순서 재정렬이 완료되지 않은 RLC PDU가 있다 하더라도 즉시 STATUS REPORT를 생성/전송한다. 상기 STATUS REPORT가 생성되는 시점은 STATUS REPORT의 전송 준비가 완료된 시점, 즉 STATUS REPORT 전송을 위한 전송 자원이 할당된 시점이 될 수도 있다. RLC 수신 장치는 930 단계로 진행해서 상기 RLC 헤더만 존재하는 RLC PDU를 수신 버퍼에서 제거한다. 이는 차후 동일한 일련 번호를 가지는 정상적인 RLC PDU를 수신하기 위해서이다.

도 10은 본 발명에 따른 RLC 장치의 내부 구성도이다.

도 10을 참조하면, RLC 장치(1040)는 전송 제어부(1005), 전송 버퍼(1010), 프레이밍 장치(1015), 재전송 버퍼(1020), 수신 상태 보고 처리부(1040), 수신 버퍼(1045), 폴링 정보 처리부(1055) 등으로 구성된다.

한편, RLC 장치는 다중화 장치(1025)와 역다중화 장치(1050)에 연결된다. 다중화 장치(1025)는 다수의 RLC 장치로부터 전달되는 RLC PDU들을 하나의 HARQ 패킷으로 다중화한다. 역다중화 장치(1050)는 HARQ 프로세서(processor)에서 전달된 HARQ 패킷을 역다중화해서, 적절한 RLC 장치로 전달한다. HARQ processor(1030)는 소정의 HARQ 동작을 통해 HARQ 패킷을 송수신하는 장치이며, 송수신부(1035)는 HARQ 패킷을 무선 신호로 변조해서 송신하고, 무선 신호를 복조하는 장치이다.

그러면, 상기 RLC 장치(1040)의 내부 구성 동작을 상세히 설명하기로 한다. 상위 계층에서 전달된 데이터는 전송 버퍼(1010)에 저장되고, 차후에 전송 제어부(1005)의 제어에 따라 적절한 크기의 RLC PDU로 프레이밍 되어서 전송된다. 전송 제어부(1005)는 전송하고자 하는 데이터의 양을 하위 계층으로 보고하고, 하위 계층으로부터 다음 전송 주기에 전송할 데이터의 양을 통보 받으며, 전송할 데이터의 양에 따라 다음 전송 주기에 전송할 데이터를 결정한다.

상기 전송하고자 하는 데이터의 양은 전송 버퍼(1010)에 저장되어 있는 데이터의 양, 재전송 버퍼에 저장되어 있는 데이터의 양, 수신 상태 보고와 같은 여타 제어 정보의 크기가 모두 고려된 것이다.

전송 제어부(1005)는 폴링 PDU를 수신하면, 상기 폴링 PDU의 종류에 따라서 적절한 시점에 수신 상태 보고를 생성하도록 수신 상태 보고 처리부(1040)를 제어한다. 예컨대 일반적인 폴링 PDU를 수신하였다면, 전송 제어부(1005)는 상기 폴링 PDU보다 낮은 일련 번호를 가지는 모든 RLC PDU들이 HARQ 순서 재정렬된 후 STATUS REPORT를 생성하도록 수신 상태 보고 처리부를 제어한다. 반면에 페이로드의 크기가 0 바이트인 마지막 세그먼트를 수신하였으며, 전송 제어부(1005)는 상기 마지막 세그먼트가 폴링 PDU라면 즉시 STATUS REPORT를 생성하도록 수신 상태 보고 처리부를 제어한다. 페이로드의 크기가 0 바이트인 첫번째 세그먼트를 수신하였으며, 상기 첫 번째 세그먼트가 폴링 PDU라면, 전송 제어부(1005)는 상기 세그먼트 보다 낮은 일련 번호를 가지는 모든 RLC PDU들이 HARQ 순서 재정렬된 후 STATUS REPORT를 생성하고, 상기 STATUS REPORT에 상기 폴링 PDU 전체에 대한 NACK 정보를 수납하도 록 수신 상태 보고 처리부(1040)를 제어한다. 폴링 정보를 수납한 제어 PDU를 수신하였다면, 전송 제어부(1005)는 수신 버퍼에 저장되어 있는 RLC PDU들을 참조해서 STATUS REPORT를 즉시 생성하도록 수신 상태 보고 처리부(1040)를 제어한다. 이때 상기 제어 PDU에 수납된 일련 번호에 해당하는 RLC PDU에 대한 NACK 정보가 상기 STATUS REPORT에 포함되도록 한다.

또한 RLC 헤더만 존재하는 폴링 PDU를 수신하였다면, 전송 제어부(1005)는 수신 버퍼(1045)에 저장되어 있는 RLC PDU들을 참조해서 STATUS REPORT를 즉시 생성하도록 수신 상태 보고 처리부(1040)를 제어한다. 이때 전송 제어부(1005)는 상기 헤더만 존재하는 폴링 PDU에 대한 NACK 정보가 상기 STATUS REPORT에 포함되도록 한다. 그리고 전송 제어부(1005)는 상기 헤더만 존재하는 폴링 PDU를 삭제하도록 수신 버퍼(1045)를 제어한다.

전송 제어부(1005)는 폴링 PDU를 재전송할 때, 폴링 타이머의 만료에 의한 재전송이라면, 미리 정의된 포맷의 폴링 PDU를 구성해서 전송한다. 예를 들어 페이로드의 크기가 0 바이트인 마지막 세그먼트, 페이로드의 크기가 0 바이트인 첫 번째 세그먼트, 폴링 정보를 수납한 제어 PDU, RLC 헤더만 존재하는 PDU 등이 해당된다.

프레이밍부(1015)는 전송 버퍼(1010)에서 전달하는 데이터에 RLC 헤더를 부착해서 RLC PDU를 만든다. 상기 RLC PDU는 다중화기(1025)로 전달되는 동시에 재전송 버퍼(1020)에 저장되며, 재전송 버퍼(1020)에 저장된 RLC PDU는 상대편 RLC 장치의 요청에 따라 재전송되거나, 성공적으로 전송된 것이 확인되면 제거된다. 폴링 정보 처리부(1055)는 소정의 조건이 충족되면 RLC PDU의 폴 비트를 셋 한다. 역다중화기(1050)에서 전달된 RLC PDU는 수신 버퍼(1045)에 저장되고, 상태 보고 처리부(1040)는 소정의 상태 보고 발생 조건이 만족되면, 전송 제어부(1005)에게 상태 보고를 전송해야 한다는 것을 보고한다. 수신 상태 보고 처리부(1040)는 전송 제어부(1005)가 상태 보고 전송을 명령하면, 수신 버퍼(1045)에 저장된 RLC PDU들의 일련 번호를 검사해서, 성공적으로 수신된 RLC PDU들과 재전송을 요청할 RLC PDU들의 일련 번호를 인지하고, 이에 따라 수신 상태 보고를 구성한다. 그리고, 구성된 수신 상태 보고를 전송한다.

도 1은 LTE 이동 통신 시스템의 구조를 도시한 도면,

도 2는 LTE 이동 통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 도시한 도면,

도 3은 폴링 타이머의 동작을 설명한 도면,

도 4은 폴링 PDU를 전송하는 RLC 장치 동작을 도시한 도면,

도 5는 폴링 타이머의 만료로 인해 재전송되는 폴링 PDU의 포맷을 도시한 도면,

도 6은 페이로드의 크기가 0 바이트인 마지막 세그먼트를 수신한 단말의 동작을 도시한 도면,

도 7은 페이로드의 크기가 0 바이트인 첫번째 세그먼트를 수신한 단말의 동작을 도시한 도면,

도 8은 폴링 정보를 수납한 제어 PDU를 수신한 단말의 동작을 도시한 도면,

도 9는 RLC 헤더로만 구성된 폴링 PDU를 수신한 단말의 동작을 도시한 도면,

도 10은 본 발명의 장치를 도시한 도면.

Claims (2)

1. 폴링 패킷 데이터 유닛(PDU)를 전송하는 이동통신 시스템에서 상기 폴링 PDU의 재전송 방법에 있어서,

   상기 폴링 PDU의 전송 이후 미리 결정된 시간 동안 상기 전송된 폴링 PDU의 상태 보고를 수신하지 못하는 경우 재전송임을 알리는 정보를 포함하는 재전송할 폴링 PDU를 생성하는 과정과,

   상기 재전송할 폴링 PDU를 재전송하는 과정을 포함하는 이동통신 시스템에서 패킷 데이터 유닛 전송 방법.
2. 폴링 패킷 데이터 유닛(PDU)를 전송하는 이동통신 시스템에서 상기 폴링 PDU의 수신 상태 보고 방법에 있어서,

   상기 폴링 PDU가 수신될 시 재전송 폴링 PDU인가를 검사하는 과정과,

   재전송된 폴링 PDU인 경우 즉시 재전송된 폴링 PDU의 수신 상태 보고를 위한 메시지를 생성하여 보고하는 과정을 포함하는 이동통신 시스템에서 재전송된 패킷 데이터 유닛의 상태 보고 방법.

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