KR101503247B1 - 윈도우의 콘텐트 동기화 기반 게이트웨이, 기지국 및 방법 - Google Patents

윈도우의 콘텐트 동기화 기반 게이트웨이, 기지국 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 윈도우-기반 콘텐트 동기화 기술을 위한 게이트웨이, 기지국 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 게이트웨이는: 데이터 패킷을 수신하는 수신 유닛; 미리 결정된 패킷 수가 윈도우를 형성하도록 상기 데이터 패킷을 카운팅하는 윈도우 카운팅 유닛으로서, 상기 수는 윈도우 크기인, 상기 윈도우 카운팅 유닛; 상기 패킷의 시퀀스 번호를 발생시키는 시퀀스 번호 카운팅 유닛; 상기 패킷들에 대한 시간스탬프를 설정하는 시간스탬프 설정 유닛; 및 송신될 패킷 내에 상기 발생된 시퀀스 번호, 상기 시간스탬프 및 바이트 카운트를 포함시키는 프로세싱 유닛을 포함한다. 본 발명에 따른 기지국은 데이터 패킷을 수신하는 수신 유닛; 상기 데이터 패킷으로부터 시퀀스 번호, 시간스탬프 및 바이트 카운트 정보를 추출하는 정보 추출 유닛; 윈도우를 형성하도록 추출된 시퀀스 번호에 기초하여 상기 수신된 패킷들을 카운팅하는 윈도우 카운팅 유닛; 및 추출된 시간스탬프에 기초하여 현재 윈도우 내의 패킷들에 대하여 예상된 무선 인터페이스 송신 시간을 설정하는 프로세싱 유닛을 포함한다. 본 발명에 따른 게이트웨이 또는 기지국은 통계적 멀티플렉싱과 양호하게 동작하고, 동기 프로세싱 지연 및 제어 패킷 부하 면에서 개선된 전체 성능을 갖는다.

Description

윈도우의 콘텐트 동기화 기반 게이트웨이, 기지국 및 방법{GATEWAY AND BASE STATION BASED ON CONTENT SYNCHRONIZATION OF WINDOW AND ITS METHOD}
본 발명은 모바일 통신 단일 주파수 네트워크(mobile communication single frequency network)에서의 동기화 기술에 관한 것이며, 특히, 윈도우-기반 콘텐트 동기화 기술(window-based content synchronization technology)를 위한 게이트웨이(gateway), 기지국(base station) 및 방법에 관한 것이다.
RAN3#57bis 및 RAN2#59bis 미팅(meeting)에서, 통계적 멀티플렉싱(statistical multiplexing)이 EMBMS 멀티플렉싱 동작에 대한 요건으로서 동의된다. 콘텐트 동기화를 위한 기존의 메커니즘(mechanism)에 따르면, 게이트웨이는 데이터 패킷(data packet)들이 무선 인터페이스(air interface)에서의 고정된 송신 레이트(transmission rate)에 기초하여 계층 2(L2)에서 분할(segmenting) 및 연결(concatenating)되는지를 결정한다. 통계적 멀티플렉싱의 경우에, 무선 인터페이스에서의 송신 레이트는 시간이 지남에 따라 변화되어, 게이트웨이가 데이터 패킷들이 분할 및 연결되는지의 여부를 결정할 수 없게 된다. 따라서, 독립적인 시스템으로서 콘텐트 동기화에 대한 해결책을 설계하기 위하여, 콘텐트 동기화를 다른 동작들로부터 분리하는 것이 필요하다. 결과적으로, 콘텐트 동기화를 위한 기존의 메커니즘은 통계적 멀티플렉싱과 협동할 수 없다. 통계적 멀티플렉싱과 훌륭하게 협동하고 EMBMS의 지연/로버스트니스 요건(dealy/robustness requirement)들을 충족시키기 위하여, 콘텐트 동기화 메커니즘 설계가 개정되어야 한다.
[R3-071920 MBSFN scheduling and content synchronization, Nokia, Nokia Siemens Network, 2007-10]에서, Nokia는 단순히 통계적 멀티플렉싱들과 협동할 수 있는, 고정된 버스트 길이(burst length)에 기초한 콘텐트 동기화에 대한 해결책을 제안하였다. 그러나, 일부 핵심들이 이 해결책에서 명백하게 설명되지 않았다. 더욱이, 이 해결책은 1 초 프로세싱 지연 요건을 성취하기 위하여 상당한 제어 패킷 부하를 필요로 한다. 반면에, Nokia 해결책에서의 제어 메커니즘은 유연성이 없다. 추가적으로, Nokia 해결책에서 파라미터 설정(parameter setting)의 하나의 선택만이 적용 가능하다는 것이 시뮬레이션(simulation)에 의해 발견되었다.
그러므로, Nokia 해결책의 상기 결점들을 극복할 수 있는 콘텐트 동기화의 해결책이 필요하다.
본 발명에 따르면, "윈도우-기반 해결책"이라고 칭해지며 통계적 멀티플렉싱과 양호하게 동작하는 콘텐트 동기화 설계에 대한 ALU 제안이 제공된다.
상기 결점들을 극복하기 위하여, 기지국들로 송신될 데이터 패킷을 수신하는 수신 유닛; 미리 결정된 패킷 수가 윈도우를 형성하도록 상기 송신될 데이터 패킷을 카운팅(counting)하는 윈도우 카운팅 유닛으로서, 상기 수는 윈도우 크기인, 상기 윈도우 카운팅 유닛; 상기 송신될 패킷의 시퀀스 번호를 발생시키는 시퀀스 번호 카운팅 유닛; 상기 윈도우 내의 모든 패킷들에 대한 시간스탬프(timestamp)들이 서로 관련되도록 상기 윈도우 내의 각각의 패킷에 대한 시간스탬프를 설정하는 시간스탬프 설정 유닛; 및 상기 송신될 패킷 내에 상기 발생된 시퀀스 번호, 상기 시간스탬프 및 바이트 카운트(byte count)를 포함시키는 프로세싱 유닛을 포함하고, 상기 바이트 카운트는 이전 윈도우 내의 모든 패킷들의 바이트들의 량이며, 상기 윈도우의 각각의 패킷에 포함된 바이트 카운트는 동일한, 게이트웨이가 제공된다.
바람직하게는, 상기 프로세싱 유닛은 상기 시퀀스 번호, 상기 시간스탬프 및 상기 바이트 카운트를 포함하는 동기 프로토콜의 계층을 상기 송신될 패킷의 헤더에 추가한다.
바람직하게는, 상기 윈도우 내의 모든 패킷들은 상기 게이트웨이가 상기 윈도우의 제 1 패킷을 송신하는 시간 더하기 최대 송신 지연, 최대 프로세싱 지연 및 지연 마진(delay margin)으로서 규정되는 동일한 시간스탬프를 가지며, 상기 최대 송신 지연은 상기 게이트웨이로부터 상기 게이트웨이와 연관된 모든 기지국들로의 패킷의 송신에 필요한 최대 지연이고, 상기 최대 프로세싱 지연이 L2에서 프로세싱되는 것으로부터 기지국들 모두에서 무선 인터페이스를 통하여 송신되는 것까지의 패킷에 필요한 최대 프로세싱 지연이다.
바람직하게는, 상기 게이트웨이는: 상기 수신 유닛이 데이터를 수신하지 않는 기간을 측정하는 타이머(timer); 상기 타이머가 만료될 때 동기 제어 패킷을 발생시키는 동기 제어 패킷 발생 유닛; 및 상기 발생된 동기 제어 패킷을 송신하는 송신 유닛을 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 동기 제어 패킷은 송신될 다음 패킷의 시퀀스 번호인 시퀀스 번호; 상기 게이트웨이가 상기 동기 제어 패킷을 발생시키는 시간 더하기 최대 송신 지연, 최대 프로세싱 지연 및 지연 마진인 시간스탬프; 및 상기 동기 제어 패킷 전에 종료되는 윈도우에서 송신되는 패킷들의 총 바이트 카운트를 포함한다.
바람직하게는, 상기 타이머의 길이가 상기 동기 제어 패킷의 미리 결정된 재송신 수(N)로 나누어지는 지연 마진으로 설정된다.
바람직하게는, 상기 게이트웨이는 윈도우의 크기를 설정하고 상기 윈도우의 크기를 상기 게이트웨이와 연관된 모든 기지국들에 통지하는 윈도우 설정 유닛을 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 게이트웨이로부터 데이터 패킷을 수신하는 수신 유닛; 상기 수신된 데이터 패킷으로부터 시퀀스 번호, 시간스탬프 및 바이트 카운트 정보를 추출하는 정보 추출 유닛; 윈도우를 형성하도록 추출된 시퀀스 번호에 기초하여 상기 수신된 패킷들을 카운팅하는 윈도우 카운팅 유닛; 및 상기 윈도우 내의 데이터 패킷들을 프로세싱하고, 추출된 시간스탬프에 기초하여 현재 윈도우 내의 패킷들에 대하여 예상된 무선 인터페이스 송신 시간을 설정하는 프로세싱 유닛을 포함하는 기지국이 제공된다.
바람직하게는, 상기 현재 윈도우 내의 패킷들에 대한 상기 예상된 무선 인터페이스 송신 시간은 다음 윈도우 내의 데이터 패킷들에 대한 동기 프로토콜에 포함된 시간스탬프로 설정된다.
바람직하게는, 상기 기지국은 상기 수신된 데이터 패킷을 분석하여, 상기 수신된 패킷이 동기 제어 패킷인지를 결정하는 동기 제어 패킷 결정 유닛을 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 동기 제어 패킷은 송신될 다음 패킷의 시퀀스 번호인 시퀀스 번호; 시간스탬프; 및 상기 동기 제어 패킷 전에 종료되는 윈도우에서 송신되는 패킷들의 총 바이트 카운트를 포함한다.
바람직하게는, 상기 수신된 패킷이 동기 제어 패킷일 때, 상기 윈도우 카운팅 유닛이 상기 동기 제어 패킷에 포함된 시퀀스 번호에 기초하여 윈도우를 형성한다.
바람직하게는, 상기 기지국은 상기 수신된 패킷 또는 동기 제어 패킷의 시퀀스 번호에 기초하여 패킷 손실이 존재하는지를 결정하고, 패킷 손실이 존재할 때 패킷 손실 프로세스를 수행하는 패킷 손실 결정 유닛을 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 패킷 손실 결정 유닛은 이전에 수신된 패킷의 시퀀스 번호 및 현재 수신된 패킷 또는 동기 제어 패킷의 시퀀스 번호 사이의 연속성(continuity)에 기초하여 패킷 손실이 존재하는지를 결정한다.
바람직하게는, 상기 패킷 손실 프로세스는 다수의 패킷들을 재발생시켜서, 재발생된 패킷들의 수가 불연속적인 시퀀스 번호들 사이의 차이가 되도록 하고 상기 재발생된 패킷들의 바이트 카운트가 현재 윈도우 내의 수신된 패킷들의 총 바이트 카운트 및 다음 윈도우의 데이터 패킷들에 포함된 바이트 카운트 또는 동기 제어 패킷에 포함된 총 바이트 카운트 사이의 차이가 되도록 하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 재발생될 각각의 패킷들의 길이는 상기 재발생될 패킷들의 수가 1 보다 더 클 때 임의로 선택되거나 고르게 할당될 수 있다.
바람직하게는, 상기 기지국은 다수의 연속적인 패킷들 또는 다수(N)의 연속적인 동기 제어 패킷들이 손실될 때 네트워크 송신 실패를 게이트웨이에 통지하는 경보 유닛을 더 포함하고, 상기 연속적인 패킷들의 수는 윈도우의 크기에 대응하고, 상기 수(N)는 미리 결정된 재송신 수에 대응한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 기지국들로 송신될 데이터 패킷을 수신하는 단계; 미리 결정된 패킷 수가 윈도우를 형성하도록 상기 송신될 데이터 패킷을 카운팅하는 단계로서, 상기 수는 윈도우 크기인, 상기 카운팅 단계; 상기 송신될 패킷의 시퀀스 번호를 발생시키는 단계; 상기 윈도우 내의 모든 패킷들에 대한 시간스탬프들이 서로 관련되도록 상기 윈도우 내의 각각의 패킷에 대한 시간스탬프를 설정하는 단계; 및 상기 송신될 패킷 내에 상기 발생된 시퀀스 번호, 상기 시간스탬프 및 바이트 카운트 포함시키는 단계를 포함하고, 상기 바이트 카운트는 이전 윈도우 내의 모든 패킷들의 바이트들의 량이며, 상기 윈도우의 각각의 패킷에 포함된 바이트 카운트는 동일한, 콘텐트 동기화를 위하여 게이트웨이에서 데이터 패킷들을 프로세싱하는 방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 송신될 패킷 내에 상기 발생된 시퀀스 번호, 상기 시간스탬프 및 상기 바이트 카운트 포함시키는 단계는 상기 시퀀스 번호, 상기 시간스탬프 및 상기 바이트 카운트를 포함하는 동기 프로토콜의 계층을 상기 송신될 패킷의 헤더에 추가하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 윈도우 내의 모든 패킷들은 상기 게이트웨이가 상기 윈도우의 제 1 패킷을 송신하는 시간 더하기 최대 송신 지연, 최대 프로세싱 지연 및 지연 마진으로서 규정되는 동일한 시간스탬프를 가지며, 상기 최대 송신 지연이 상기 게이트웨이로부터 상기 게이트웨이와 연관된 모든 기지국들로의 패킷의 송신에 필요한 최대 지연이고, 상기 최대 프로세싱 지연은 L2에서 프로세싱되는 것으로부터 기지국들 모두에서 무선 인터페이스를 통하여 송신되는 것까지의 패킷에 필요한 최대 프로세싱 지연이다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 수신 유닛이 데이터를 수신하지 않는 기간을 측정하는 단계; 및 타이머가 만료될 때 동기 제어 패킷을 발생시키는 단계; 및 상기 발생된 동기 제어 패킷을 송신하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 동기 제어 패킷은 송신될 다음 패킷의 시퀀스 번호인 시퀀스 번호; 상기 게이트웨이가 상기 동기 제어 패킷을 발생시키는 시간 더하기 최대 송신 지연, 최대 프로세싱 지연 및 지연 마진인 시간스탬프; 및 상기 동기 제어 패킷 전에 종료되는 윈도우에서 송신되는 패킷들의 총 바이트 카운트를 포함한다.
바람직하게는, 타이밍의 길이는 상기 동기 제어 패킷의 미리 결정된 재송신 수(N)로 나누어지는 지연 마진으로 설정된다.
바람직하게는, 상기 방법은 윈도우의 크기를 설정하고 상기 윈도우의 크기를 게이트웨이와 연관된 모든 기지국들에 통지하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 더 부가적인 양상에 따르면, 게이트웨이로부터 데이터 패킷을 수신하는 단계; 상기 수신된 데이터 패킷으로부터 시퀀스 번호, 시간스탬프 및 바이트 카운트 정보를 추출하는 단계; 윈도우를 형성하도록 추출된 시퀀스 번호에 기초하여 상기 수신된 패킷들을 카운팅하는 단계; 및 상기 윈도우 내의 데이터 패킷들을 프로세싱하고, 추출된 시간스탬프에 기초하여 현재 윈도우 내의 패킷들에 대하여 예상된 무선 인터페이스 송신 시간을 설정하는 단계를 포함하는, 콘텐트 동기화를 위하여 기지국에서 데이터 패킷들을 프로세싱하는 방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 추출된 시간스탬프에 기초하여 현재 윈도우 내의 패킷들에 대하여 예상된 무선 인터페이스 송신 시간을 설정하는 단계는 상기 현재 윈도우 내의 패킷들에 대한 상기 예상된 무선 인터페이스 송신 시간을 다음 윈도우 내의 데이터 패킷들에 대한 동기 프로토콜에 포함된 시간스탬프로 설정하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 수신된 데이터 패킷을 분석하여, 상기 수신된 패킷이 동기 제어 패킷인지를 결정하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 동기 제어 패킷은 송신될 다음 패킷의 시퀀스 번호인 시퀀스 번호; 시간스탬프; 및 상기 동기 제어 패킷 전에 종료되는 윈도우에서 송신된 패킷들의 총 바이트 카운트를 포함한다.
바람직하게는, 상기 수신된 패킷이 동기 제어 패킷일 때, 윈도우는 상기 동기 제어 패킷에 포함된 시퀀스 번호에 기초하여 형성된다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 수신된 패킷 또는 동기 제어 패킷의 시퀀스 번호에 기초하여 패킷 손실이 존재하는지를 결정하는 단계, 및 패킷 손실이 존재할 때 패킷 손실 프로세스를 수행하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 패킷 손실이 존재하는지를 결정하는 단계는: 이전에 수신된 패킷의 시퀀스 번호 및 현재 수신된 패킷 또는 동기 제어 패킷의 시퀀스 번호 사이의 연속성에 기초하여 패킷 손실이 존재하는지를 결정하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 패킷 손실 프로세스는 다수의 패킷들을 재발생시켜서, 재발생된 패킷들의 수가 불연속적인 시퀀스 번호들 사이의 차이가 되도록 하고 상기 재발생된 패킷들의 바이트 카운트가 현재 윈도우 내의 수신된 패킷들의 총 바이트 카운트 및 다음 윈도우의 데이터 패킷들에 포함된 바이트 카운트 또는 동기 제어 패킷에 포함된 총 바이트 카운트 사이의 차이가 되도록 하는 것을 포함한다.
바람직하게는, 재발생될 각각의 패킷들의 길이가 상기 재발생될 패킷들의 수가 1 보다 더 클 때 임의로 선택되거나 고르게 할당될 수 있다.
바람직하게는, 상기 방법은 다수의 연속적인 패킷들 또는 다수(N)의 연속적인 동기 제어 패킷들이 손실될 때 네트워크 송신 실패를 게이트웨이에 통지하는 단계를 더 포함하고, 상기 연속적인 패킷들의 수는 윈도우의 크기에 대응하고, 상기 수(N)는 미리 결정된 재송신 수에 대응한다.
본 발명에 따른 해결책은 (1) 통계적 멀티플렉싱과 양호하게 동작할 수 있고; (2) 동기 프로세싱 지연 및 제어 패킷 부하에서 우수한 전체 성능에 도달한다는 점에서 종래 기술에 비하여 장점들을 갖는다.
도 1은 본 발명이 구현될 수 있는 네트워크의 구조를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 동기 프로토콜 PDU의 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 게이트웨이의 블록도.
도 4는 게이트웨이의 동작을 도시한 흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 동기 제어 패킷 및 윈도우 사이의 관계를 도시한 개략도.
도 6은 본 발명에 따른 기지국의 블록도.
도 7은 기지국의 동작을 도시한 흐름도.
본 발명의 상기 특징들 및 장점들은 도면들을 참조하여 다음의 상세한 설명으로부터 더 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 개념이 구현될 수 있는 네트워크의 구조를 도시한다. 도시된 바와 같이, 액세스 게이트웨이(GW)가 S1 인터페이스라고 칭해지는 인터페이스를 통하여 복수의 기지국들(eNB1, eNB2 및 eNB3)에 접속된다. 복수의 기지국(eNB)들은 도 1에 파선들로 도시된 바와 같이 메시 형태(mesh form)로 상호접속된다. 기지국들 사이의 인터페이스는 X2 인터페이스라고 칭해진다. 복수의 사용자 장비(UE)들, 즉, UE11 및 UE12, UE21 내지 UE23 및 UE31 내지 UE33이 기지국들(eNB1 내지 eNB3)의 각각의 셀들에서 도시되어 있다.
동기 프로토콜의 설명
본 발명에 따른 윈도우-기반 콘텐트 동기화를 위한 방법의 기본적인 개념이 도 2에 도시되어 있다. M1 인터페이스에서의 각각의 동기 프로토콜 PDU는 동기 PDU 헤더 내에 패킷 송신 시간 및 패킷 손실 프로세싱의 표시를 위해 게이트웨이에 의해 설정되는 시간스탬프 및 바이트 카운트 정보를 지닌다. 다음에서, 본 발명에 따른 콘텐트 동기 프로토콜에서 사용되는 바와 같은 핵심 용어들이 상세히 설명될 것이다.
1) 윈도우
윈도우는 특정 수의 패킷들로 이루어진다. 윈도우의 크기, 즉, 본원에서 패킷들의 수는 SFN에서 각각의 eNB에 의해 미리-구성 및 인지된다. 제 1 윈도우는 세션의 시작 후에 SN=0의 패킷으로 시작된다. 게이트웨이가 동기 제어 패킷을 송신할 때, 윈도우는 상기 윈도우의 크기에 아직 도달되지 않았을지라도 즉시 종료되어야 한다.
동기 제어 패킷은 장시간 동안 데이터 패킷이 도착되지 않았다는 것으로 표시하고, 이는 이하에서 규정될 것이다.
2) 시간스탬프
각각의 윈도우는 시간스탬프로 구성된다. 윈도우 내의 제 1 패킷에 대하여, Ttx = Trx + TMaxDelay이고, 여기서, Ttx는 게이트웨이가 MBMS 데이터 패킷을 수신하는 시간으로서 규정된다. 패킷 Pn에 대응하는 시간 스탬프가 Tn으로서 도 2에 도시되어 있다. TMaxDelay는 게이트웨이 및 eNB 사이의 최대 송신 지연, 지연 마진, 및 최대 eNB L2 프로세싱 시간으로 이루어지고, TMaxDelay = TTransDelay + TMargin + TProcTime로서 규정된다.
윈도우 내의 모든 패킷들에 대한 시간스탬프들은 서로 연관되어, 윈도우 내의 패킷의 시간스탬프가 동일한 윈도우 내의 임의의 다른 패킷의 시간스탬프로부터 유도될 수 있다. 예를 들어, 윈도우 내의 패킷들에 대한 시간스탬프들은 (도시된 바와 같이) 동일하거나, 산술적으로 전진하거나, 또는 다르게 설정될 수 있다.
3) 예상된 송신 시간
일단 eNB가 다음 윈도우에 관련된 패킷 또는 동기 제어 패킷을 수신하면, 이것은 이전 윈도우의 모든 패킷들이 프로세싱 및 송신될 수 있다는 것을 의미한다. 다음 윈도우에 관련된 패킷의 시간스탬프 또는 동기 제어 패킷에 포함된 시간스탬프는 eNB에서, 이전 윈도우 내의 모든 패킷들의 송신이 제 1 송신 기회와 함께, 또는 표시된 시간 후에 무선 인터페이스를 통하여 시작되어야 한다는 것을 나타낸다.
패킷 n에 대한 예상된 송신 시간은 패킷 n의 시간스탬프가 아니고, 다음 윈도우 내의 패킷의 시간스탬프 또는 바로 뒤의 동기 제어 패킷의 시간스탬프이다. 이 방식으로, 윈도우 내의 패킷들에 대한 예상된 송신 시간에서, 가장 큰 S1 인터페이스 지연을 갖는 eNB까지도 포함하는 모든 eNB들이 다음 윈도우 또는 동기 제어 패킷에서 적어도 다수(N)의 데이터 패킷을 수신할 수 있다는 것이 보증될 수 있다. 따라서, 예상된 송신 시간에서, 윈도우 내의 모든 패킷들이 수신 또는 복구되었다는 것이 보증되어, 동기화가 보장될 수 있다. 물론, 예상된 송신 시간은 또 다른 시간이 eNB들에 의해 획득될 수 있는 한, 패킷 n의 시간스탬프에 기초하여 또 다른 시간으로 설정될 수 있다.
4) 분할 및 연결(Segmentation and Concatenation)
송신 블록의 송신 시간보다 더 빠른 예상된 송신 시간을 갖는 RLC 버퍼 내의 모든 패킷들이 송신 블록에서 프로세싱될 수 있는데, 즉, 분할, 연결 또는 필링(filling)될 수 있다.
서비스 멀티플렉싱에 대하여, 송신 블록의 송신 시간이 "멀티플렉싱 기간 시작 시간"일 수 있다.
5) 바이트 카운트
바이트 카운트는 전체의 이전 윈도우 내의 모든 패킷들의 바이트의 량을 포함한다. 윈도우의 모든 패킷들에 포함된 바이트 카운트는 동일하다. 바이트 카운트는 손실된 패킷들의 총 길이를 결정하도록 한다.
6) 시퀀스 번호
시퀀스 번호(SN)는 eNB들에서 만약 있다면, 손실된 패킷들의 수를 계산하는데 사용된다.
7) 서비스 데이터 유닛(Service Data Unit: SDU) 당 하나의 길이 표시자(Length Indicator: LI) 원리
eMBMS에 대한 "SDU 당 하나의 LI" 원리를 갖는 라디오 링크 제어 프로토콜 데이터 유닛(Radio Link Control Protocol Data Unit: RLC PDU)이 권장된다. 그러므로, 다수의 패킷들은 콘텐트 동기화에서 복구될 수 있다.
8) 통계적 멀티플렉싱
상기 콘텐트 동기화 메커니즘은 스케줄링 기간에 프로세싱될 각각의 서비스의 데이터가 상이한 eNB들 사이에서 동일하고 일관적인 것을 보장할 수 있다.
비례하는 공정성 스케줄링(fairness scheduling)이 통계적 멀티플렉싱에서 적용될 수 있다.
동기 제어 패킷
MBMS 게이트웨이는 eNB들에 전달되는 패킷들의 상태를 모니터링한다. 처음에, 동기 제어 패킷에 대한 미리 결정된 재송신 수(N)는 S1 인터페이스에서 동기 제어 패킷의 신뢰 가능한 송신을 성취하기 위하여 설정된다. 일단 TMargin/N의 시간 간격 동안 데이터 패킷이 송신되지 않았다는 것이 발견되면, 게이트웨이는 eNB들로 동기 제어 패킷을 송신한다.
동기 제어 패킷은 다음 패킷의 SN, 이전 윈도우에서 송신된 패킷들에 대한 총 바이트 카운트, 및 Ttx = Trx + TMaxDelay의 새로운 시간스탬프 값을 갖는 동기 헤더를 포함하고, 여기서, Trx는 게이트웨이가 동기 제어 패킷을 발생시키는 시간으로서 규정된다.
이 동기 제어 패킷은 eNB들에서 동기 제어 패킷의 신뢰 가능한 수신을 보장하기 위하여 TMargin의 간격 동안 eNB들로 N번 송신될 수 있다.
동기 제어 패킷은 상기 패킷 내의 플래그(flag)를 설정하거나 또는 다른 종래의 방식들을 사용함으로써 데이터 패킷과 구별될 수 있다.
패킷 손실의 복구
패킷 손실은 정상적인 상황들에서는 발생하지 않고, 상이한 eNB들 사이의 일관성(consistency)이 콘텐트 동기화 메커니즘에 의해 유지될 수 있다. 그러나, 패킷 손실이 발생하는(예를 들어, 새로운 시간스탬프를 포함하는 최종 패킷이 손실되는) 특정한 경우에, 관련된 eNB에서의 각각의 서비스에 대한 자원 할당이 현재 스케줄링 기간 동안 다른 eNB들과 상이하기 때문에, 콘텐트 동기화가 서비스 멀티플렉싱에서 손상될 것이다.
이 문제를 해결하기 위하여, 윈도우 메커니즘 및 동기 제어 패킷이 특정 패킷 손실 경우에 기인하는 동기화의 손실로부터 복구하도록 설계된다.
eNB들은 다음의 정확하게 수신된 패킷의 SN으로부터 패킷 손실을 인식할 수 있다.
동기 계층은 다음의 정확한 패킷에 의해 복구되는 예상된 송신 시간과 함께 더미 패킷(dummy packet)들을 RLC 버퍼 내로 배치한다. 더미 패킷의 부분들을 포함하는 모든 송신 블록들이 무선 인터페이스에서 뮤트(mute)일 것이다.
RAN2에서, RLC로 하여금 복수의 RLC SDU들을 연결하도록 하기 위하여, 길이 표시자(LI) 필드에 의해 표시될 수 있는 RLC 페이로드(payload)의 변화가 발생할 수 있다. "SDU 당 하나의 LI"의 RLC PDU 포맷으로, 임의의 패킷 손실은 eNB들이 손실된 패킷들의 수 및 손실된 패킷들의 총 크기를 인지하고 이들을 함께 연결하는 한, 복구될 수 있다.
비정상적인 상황
게이트웨이 또는 O&M은 다수의 연속적인 패킷들 또는 다수(N)의 연속적인 동기 제어 프레임들이 손실된 경우에 비정상적인 네트워크 송신 문제를 통지받을 수 있고, 상기 연속적인 패킷들의 수는 윈도우의 크기에 대응한다.
본 발명의 상기 양상들 및 다른 양상들이 도면들을 참조하여 다음에 더 상세화될 것이다.
도 3은 액세스 게이트웨이와 연관된 복수의 기지국(eNB)들 사이의 콘텐트 동기화를 성취하기 위한 본 발명에 따른 게이트웨이를 도시한다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 게이트웨이(GW)(100)는 윈도우의 크기를 설정하고, 상기 윈도우의 크기를 자신(100)과 연관된 모든 eNB들에 통지하는 윈도우 설정 유닛(101); 윈도우 내의 IP 패킷들을 카운팅하는 GW 윈도우 카운팅 유닛(102); 각각의 IP 패킷에 대한 시퀀스 번호를 발생시키기 위하여 송신될 IP 패킷들을 카운팅하는 시퀀스 번호 카운팅 유닛(103); 타이밍 동작을 수행하는 타이머(104); 송신될 IP 패킷을 수신하는 GW 수신 유닛(105); 송신될 IP 패킷을 프로세싱하는 GW 프로세싱 유닛(106); 동기 제어 패킷을 발생시키는 동기 제어 패킷 발생 유닛(107); 상기 프로세싱 유닛(106)에 의해 프로세싱된 IP 패킷 또는 상기 동기 제어 패킷 발생 유닛(107)에 의해 발생된 동기 제어 패킷을 상기 게이트웨이와 연관된 모든 기지국들로 송신하는 GW 송신 유닛(108); 및 시간스탬프를 설정하는 시간스탬프 설정 유닛(109)을 포함한다. 본 발명에 따른 게이트웨이(100)의 동작이 도 4에 도시되어 있다.
최초에, 게이트웨이(100)의 윈도우 설정 유닛(101)이 윈도우 크기(WINDOW_SIZE)에 대한 파라미터를 규정하고, 기지국들에 통지한다. 편의상, 윈도우 크기는 WINDOW_SIZE=5인 것으로 가정되고, 여기서, 숫자 5는 S1 인터페이스에서의 5개의 패킷들을 나타낸다. 서비스가 제 1 윈도우가 시작되는 0의 시퀀스 번호를 갖는 제 1 패킷에서 시작된다는 것이 부가적으로 가정된다. 따라서, 시퀀스 번호 카운팅 유닛(103)은 시퀀스 번호(SN)를 제로(zero)로부터 카운팅하고, GW 윈도우 카운팅 유닛(102)이 또한 윈도우를 WINDOW_COUNT로서 카운팅한다. 이 방식으로, GW 수신 유닛(105)이 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 센터(broadcast multicast service center)로부터 송신된 IP 패킷을 수신할 때, 시퀀스 번호 카운팅 유닛(103)이 IP 패킷의 시퀀스 번호를 발생시키기 위하여 시퀀스 번호를 1씩 증가시킨다. IP 패킷은 후술되는 바와 같이, GW 프로세싱 유닛(106)에 의해 프로세싱되고 나서, IP 멀티캐스트 방식으로 게이트웨이(100)와 연관된 모든 기지국들로 GW 송신 유닛(108)에 의해 송신된다.
첫째로, 게이트웨이는 3개의 항목들: 1) 시퀀스 번호가 라운드-빈 방식(round-bin manner) 예를 들어, 0으로부터 65535까지 카운팅되는 시퀀스 번호 카운팅 유닛(103)에 의해 카운팅되는 시퀀스 번호; 2) 본 발명의 실시예에서, 윈도우의 제 1 패킷이 게이트웨이로부터 송신되는 시간 더하기 게이트웨이로부터 상기 게이트웨이와 연관된 모든 기지국들로의 패킷의 송신에 필요한 최대 지연인 최대 송신 지연, L2에서 프로세싱되는 것으로부터 기지국들 모두에서 무선 인터페이스를 통하여 송신되는 것까지의 패킷에 필요한 최대 프로세싱 지연인 최대 프로세싱 지연 및 지연 마진인 시간 스탬프; 및 3) 이전 윈도우 내의 모든 패킷들의 바이트들의 량을 나타내는 바이트 카운트를 포함하는 동기 프로토콜의 계층을 각각의 패킷 헤더에 추가하며, 윈도우의 각각의 패킷에 포함된 바이트 카운트는 동일하다.
본 발명의 이 실시예에 따르면, 윈도우 내의 모든 패킷들의 시간스탬프들은 동일하도록 설정된다. 즉, 윈도우 내의 모든 패킷들은 제 1 패킷의 시간스탬프인 동일한 시간스탬프를 갖는다. 물론, 윈도우 내의 시간스탬프들은 상기 시간스탬프들이 서로 연관되는 한, 상술된 바와 같이 상이할 수 있다. 즉, 윈도우 내의 시간스탬프들 사이의 위치 관계가 이들의 대응하는 시퀀스 번호들로부터 유도될 수 있으므로, 패킷의 시간스탬프가 동일한 윈도우 내의 다른 패킷들의 시간스탬프들로부터 유도될 수 있다.
게이트웨이는 각각의 패킷의 헤더에 동기 프로토콜의 계층을 추가하고, 패킷을 IP 멀티캐스트 방식으로 게이트웨이와 연관된 모든 기지국들로 송신한다.
GW 송신 유닛(108)이 패킷을 송신할 때마다, GW 윈도우 카운팅 유닛(102)이 윈도우 카운트를 1씩 증가시킨다. 윈도우 카운트가 윈도우 크기(WINDOW_SIZE)(예를 들어, 5)에 도달할 때, 이것은 다음 데이터 패킷이 새로운 윈도우의 시작이라는 것을 나타낸다. 이 때, 윈도우 카운트는 리셋(reset)되고, GW 수신 유닛(105)은 다음 IP 패킷을 수신하는 것을 대기한다.
게이트웨이는 자신에 의해 수신될 다음 패킷이 장시간 동안 도착하지 못하는 경우를 피하기 위하여 타이머, 예를 들어, 타이머(104)로 구성된다. 타이머의 길이는 T이도록 설정되고, 여기서, T = 지연 마진/N이고, N은 상기 규정된 바와 같은 수이다. 타이머는 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스로부터 송신된 패킷이 다음 패킷의 도착 없이 게이트웨이에 도착한 이래로 T의 길이의 기간이 경과될 때 만료된다. 이와 같이, 게이트웨이는 현재 윈도의 종료를 나타내는 동기 제어 패킷을 기지국들로 송신한다. 이 경우에, 윈도우는 윈도우의 크기에 아직 도달되지 않았을지라도 종료된다. 동기 제어 패킷은 동기 제어 패킷 발생 유닛(107)에 의해 발생되고, 다음의 필드들: 송신될 다음 데이터 패킷의 시퀀스 번호인 시퀀스 번호; 동기 제어 패킷이 게이트웨이로부터 송신되는 시간 더하기 최대 송신 지연, 최대 프로세싱 지연 및 지연 마진인 시간스탬프; 및 현재 종료되는 윈도우 내의 모든 패킷들의 총 바이트 카운트를 포함한다. 타이머의 길이 T는 T=지연 마진/N으로서 설정되어, 동기 제어 패킷의 신뢰 가능한 송신을 보증하기 위하여 동기 제어 패킷이 지연 마진의 지속기간 내에서 N번 재송신될 수 있게 된다.
다음 데이터 패킷이 게이트웨이에 도착할 때, 상기 다음 데이터 패킷은 모든 관련된 동작들이 이전 윈도우와 동일한 새로운 윈도우의 시작을 나타낸다.
동기 제어 패킷이 시퀀스 번호 필드를 가질지라도, 이는 송신될 다음 데이터 패킷의 시퀀스 번호를 나타낸다. 따라서, 동기 제어 패킷은 도 5에 도시된 바와 같이, 시퀀스 번호의 카운팅과 관련되지 않는다.
본 발명에 따른 게이트웨이는 수신된 IP 패킷 또는 동기 제어 패킷을 자신의 연관된 기지국들로 송신하기 위하여 상기 프로세스를 주기적으로 수행한다.
도 6은 본 발명에 따른 기지국을 도시한다. 본 발명에 따른 기지국(Node B)(200)은 패킷을 수신하는 NB 수신 유닛(201); 수신된 데이터로부터 시퀀스 번호, 시간스탬프 및 바이트 카운트를 추출하는 정보 추출 유닛(202); 상기 수신된 패킷이 동기 제어 패킷인지를 결정하는 동기 제어 패킷 결정 유닛(203); 패킷 손실이 존재하는지를 결정하는 패킷 손실 결정 유닛(204); 윈도우의 IP 패킷들을 카운팅하는 NB 윈도우 카운팅 유닛(205); 윈도우 내의 모든 IP 패킷들을 프로세싱하는 NB 프로세싱 유닛(206); 게이트웨이로부터 수신된 IP 데이터 패킷을 버퍼링하는 기지국 버퍼(207); 상기 패킷 손실 결정 유닛(204)이 패킷 손실이 존재한다고 결정할 때 패킷 손실 프로세스를 수행하는 패킷 손실 프로세싱 유닛(208)을 포함한다.
도 7은 도 6의 기지국(200)의 동작을 도시한다. 다시, 서비스가 제 1 윈도우가 시작되는 0의 시퀀스 번호를 갖는 제 1 패킷에서 시작된다. 물론, 윈도우의 시작을 기지국에 나타내기 위하여 N개의 동기 제어 패킷들이 서비스 데이터 패킷의 시작 전에 송신될 수 있다.
기지국의 NB 수신 유닛(201)은 제 1 윈도우의 제 1 패킷으로부터 데이터 패킷들을 수신한다. 기지국이 패킷을 수신할 때마다, 정보 추출 유닛(202)은 패킷의 동기 프로토콜로부터 다음 필드들: 시퀀스 번호; 이전 윈도우의 패킷이 무선 인터페이스를 통하여 송신되었던 시간을 나타내는 시간스탬프; 및 이전 윈도우에서 아마도 손실되었던 패킷의 바이트들의 수를 복구하기 위한 바이트 카운트의 값들을 추출한다.
여기서, 패킷 손실 결정 유닛(204)은 시퀀스 번호의 연속성에 기초하여 수신된 패킷 이전에 패킷 손실이 존재하는지를 결정할 수 있다. 패킷 손실이 존재하는 경우에, 상기 패킷 손실 결정 유닛은 수신된 패킷의 시퀀스 번호 및 최종적으로 수신된 패킷의 시퀀스 번호 사이의 차이에 기초하여 얼마나 많은 패킷들이 손실되었는지를 결정할 수 있다. 한편, 윈도우 카운팅 유닛(205)은 수신된 데이터 패킷의 시퀀스 번호를 카운팅한다. 카운트가 윈도우 크기에 도달할 때, 이것은 다음 데이터 패킷이 새로운 윈도우의 시작이라는 것을 나타낸다. 윈도우의 카운팅은 수신된 데이터 패킷이라기보다는 오히려, 시퀀스 번호에 기초한다. 예를 들어, 현재 윈도우가 0의 시퀀스 번호를 갖는 패킷에서 시작한다고 가정하면, 0, 1, 2, 3 및 6의 각각의 시퀀스 번호들을 갖는 패킷들이 수신된다. 이 경우에, 현재의 윈도우 내의 패킷들은 각각 0, 1, 2, 3 및 4의 시퀀스 번호들을 가지며, 다음 윈도우 내의 패킷들은 각각 5, 6, ...의 시퀀스 번호를 갖는다. 6의 시퀀스 번호를 갖는 패킷의 수신 시에, 패킷 손실 결정 유닛(203)은 시퀀스 번호 6 및 최종적으로 수신된 패킷의 시퀀스 번호 3 사이의 차이 뿐만 아니라, 5의 윈도우 크기에 기초하여 현재의 윈도우에 대해 2개의 패킷들이 손실되었고 다음 윈도우에 대해 하나의 패킷이 손실되었다고 결정할 수 있다. 패킷 손실의 결정 시에 패킷 손실에 대한 프로세스가 수행된다.
기지국이 윈도우의 모든 패킷들을 수신하였고 다음 윈도우의 데이터 패킷들을 수신하기 시작할 때마다, 기지국의 프로세싱 유닛(206)은 모든 패킷들이 수신되는 윈도우의 패킷들을 프로세싱한다. 즉, 프로세싱 유닛(206)은 다음 윈도우의 데이터 패킷 내의 동기 프로토콜에 포함된 시간스탬프를 현재 윈도우의 데이터 패킷들에 할당하고, 이를 윈도우의 모든 데이터 패킷들과 함께 L2 (RLC) 버퍼 내로 배치되는 예상된 무선 인터페이스 송신 시간이라고 명명한다. 예상된 무선 인터페이스 송신 시간은 데이터 패킷이 정확하게 그 시간에서 또는 그 시간보다 더 늦게 무선 인터페이스를 통해 송신되어야 하는 무선 인터페이스 프로토콜 프레임의 송신 블록 내로 필링된다는 것을 의미한다.
기지국이 윈도우의 모든 패킷들을 수신하였고 다음 윈도우의 데이터 패킷을 수신하기 시작할 때마다, 윈도우의 모든 패킷들은 기지국의 L2 사용자 인터페이스에 의해 프로세싱될 수 있고, 무선 인터페이스를 통하여 송신될 수 있다. 물론, L2 버퍼 내에 유지되고 무선 인터페이스를 통하여 송신되지 않았던 이 윈도우 이전의 윈도우에 속하는 임의의 패킷이 무선 인터페이스를 통하여 순차적으로 송신되는 것이 필요하다.
동기 제어 패킷의 수신 시의 프로세스
기지국의 동기 패킷 결정 유닛(203)이 하나 이상의 연속적인 동기 제어 패킷들이 수신되었다고 결정할 때, 이것은 현재 윈도우가 동기 제어 패킷들에 의해 종료되고 현재 윈도우의 최종 패킷이 동기 제어 패킷의 시퀀스 번호 빼기 1인 시퀀스 번호를 갖는다는 것을 나타낸다. 이 경우에, 윈도우 내의 패킷들이 도 5에 도시되어 있다. 이러한 패킷들에 대한 모든 프로세스들은 윈도우의 모든 패킷들이 수신되는 경우와 동일하다. 즉, 기지국은 동기 제어 패킷에 포함된 시간스탬프를 현재 윈도우의 데이터 패킷들에 할당하고, 이를 윈도우의 모든 데이터 패킷들과 함께 L2 (RLC) 버퍼 내로 배치되는 예상된 무선 인터페이스 송신 시간이라고 명명한다.
패킷 손실에 대한 프로세스
기지국이 패킷을 수신하고 패킷 손실 결정 유닛(204)이 수신된 패킷의 시퀀스 번호 및 최종적으로 수신된 패킷의 시퀀스 번호 사이의 불연속성을 검출하는 경우에, 이것은 패킷 손실이 존재하고 패킷 손실 프로세싱 유닛(208)에 의해 동기화 복구 프로세스가 필요하다는 것을 나타낸다. 기지국이 윈도우의 모든 패킷들을 수신하였고 다음 윈도우의 데이터 패킷들을 수신하기 시작할 때마다, 또는 현재 윈도우가 동기 제어 패킷에 의해 종료될 때마다, 기지국은 현재 윈도우에서 수신된 모든 패킷들의 총 바이트 카운트를 획득하고, 다음 윈도우의 데이터 패킷 또는 동기 제어 패킷으로부터 바이트 카운트를 추출한다. 현재 윈도우에서 손실된 모든 패킷들의 총 바이트 카운트가 상기 추출된 바이트 카운트로부터 총 바이트 카운트를 감산함으로써 계산될 수 있다. 현재 윈도우에서 손실된 패킷들의 수가 불연속적 시퀀스 번호들에 기초하여 획득될 수 있다. 손실된 패킷들은 재발생에 의해 복구된다. 손실된 패킷의 수가 1과 동일한 경우에, 손실된 패킷의 길이는 현재 윈도우에서 손실된 것으로 결정되는 단일 패킷의 바이트 카운트이다. 손실된 패킷들의 수가 1 보다 더 큰 경우에, 손실된 패킷들의 총 길이가 현재 윈도우에서 손실된 것으로 결정되는 모든 패킷들의 총 바이트 카운트이다. 각각의 패킷의 길이는 임의로 또는 균일하게 할당될 수 있다. 재발생된 패킷들은 더미로서 식별되고, 무효한 데이터 콘텐트를 갖지만, 실제 패킷들과 동일한 총 길이를 갖는다. L2는 어느 패킷이 복구된 더미 패킷인지를 인지하고, 이와 같은 더미 패킷을 포함하는 송신 블록은 무선 인터페이스를 통하여 송신될 때 송신 전력을 가지지 않는데, 즉, 상기 송신 블록이 사일런트(silent)이다.
본 발명에 따르면, 기지국은 다수의 연속적인 패킷들 또는 다수(N)의 연속적인 동기 제어 프레임들이 손실되는 경우에 비정상적인 네트워크 송신 문제를 게이트웨이 또는 O&M에 통지하는 경보 유닛(209)을 더 포함하고, 상기 연속적인 패킷들의 수는 윈도우의 크기에 대응한다.
ALU 및 Nokia 해결책들 사이의 성능 비교
R3-071920 MBSFN scheduling and content synchronization, Nokia, Nokia Siemens Network, 2007-10에서, Nokia는 단순히 고정된 버스트 길이에 기초한 콘텐트 동기화에 대한 해결책을 제안하였다. 이의 "총 카운터 프레임"은 본 발명의 동기 제어 패킷과 유사하고, (본 발명에서 이전 윈도우인) 이전 버스트의 총 바이트 카운트, 시간스탬프, 및 이전 버스트 내의 패킷들의 총수를 포함하는 유사한 정보를 갖는다. 그러나, Nokia의 해결책에서, 고정된 길이 버스트는 우선 예를 들어, 1 초 또는 또 다른 값으로서 규정된다. "총 카운터 프레임"의 발생 빈도가 상기 버스트 길이에 따라 규정된다. 동기 프로세싱 지연이 또한 이 버스트 길이에 의해 영향을 받는다. Nokia 해결책에 대한 시뮬레이션에 따르면, 0.5s로 설정된 버스트 타이밍 길이만이 제어 패킷들의 수 및 동기 계층 프로세싱 지연의 성능에 대해 수용 가능하다.
본 발명에 따른 ALU 해결책에서, 윈도우 크기 및 버스트 타이밍 길이는 성능에 대한 결정적인 2개의 팩터들이다. 제어 패킷들의 수 및 동기 계층 프로세싱 지연 면에서 성능을 제어하기 위하여 이러한 2개의 파라미터들을 결합하는 것이 더 유연하다. 시뮬레이션에 따르면, ALU 해결책에 대한 적절한 파라미터 설정은 5의 윈도우 크기 및 0.1s의 버스트 타이밍 길이이다.
Nokia 해결책에 대한 파라미터 설정은 0.5s의 버스트 타이밍 길이일 수 있다.
본원에서, 상기 파라미터 설정이 제공되면, 다음 비교가 제어 패킷들의 수 및 동기 계층 프로세싱 지연 면에서 ALU 및 Nokia 해결책들의 성능들 사이에서 행해진다.
동기 계층 프로세싱 지연의 성능에 대하여, ALU 해결책은 0.6768s를 획득하였고, Nokia 해결책은 0.6582s를 획득하였고, 이들 사이의 차이는 0.0186s였다. 따라서, 이러한 2개의 해결책들은 유사한 동기 계층 프로세싱 지연 성능을 갖는다. 그러나, 제어 패킷들의 수에 대하여, 이러한 2개의 해결책들 사이에 상당한 차이가 존재한다. ALU 해결책은 695개의 제어 패킷들만을 발생시키는 반면, Nokia 해결책은 ALU 해결책의 17.25 배만큼인 11989개의 제어 패킷들을 갖는다. 전체적으로, ALU 해결책이 Nokia 해결책보다 더 우수하다.
산업상 이용가능성
본 발명에 따른 콘텐트 동기화는 통계적 멀티플렉싱과 양호하게 동작할 수 있고, 더 적은 지연 패킷 부하로 기본적인 1 초 프로세싱 지연 요건을 충족시킨다.
본 발명이 바람직한 실시예들과 함께 상술되었을지라도, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 임의의 변경들 및 대안들이 행해질 수 있다는 점이 당업자에 의해 이해될 수 있다. 그러므로, 이러한 변경들 및 대안들은 첨부된 청구항들에 의해서만 규정되는 본 발명의 범위에 의해 포함된다.

Claims (36)

  1. 기지국에 있어서:
    게이트웨이로부터 데이터 패킷을 수신하는 수신 유닛;
    상기 수신된 데이터 패킷으로부터 시퀀스 번호, 시간스탬프 및 바이트 카운트 정보를 추출하는 정보 추출 유닛;
    윈도우를 형성하도록 추출된 시퀀스 번호에 기초하여 상기 수신된 패킷들을 카운팅하는 윈도우 카운팅 유닛; 및
    상기 윈도우 내의 데이터 패킷들을 프로세싱하고, 추출된 시간스탬프에 기초하여 현재 윈도우 내의 패킷들에 대하여 예상된 무선 인터페이스 송신 시간을 설정하는 프로세싱 유닛을 포함하는, 기지국.
  2. 콘텐트 동기화를 위하여 게이트웨이에서 데이터 패킷들을 프로세싱하는 방법에 있어서:
    기지국들로 송신될 데이터 패킷을 수신하는 단계;
    미리 결정된 패킷 수가 윈도우를 형성하도록 상기 송신될 데이터 패킷을 카운팅하는 단계로서, 상기 수는 윈도우 크기인, 상기 카운팅 단계;
    상기 송신될 패킷의 시퀀스 번호를 발생시키는 단계;
    상기 윈도우 내의 모든 패킷들에 대한 시간스탬프들이 서로 관련되도록 상기 윈도우 내의 각각의 패킷에 대한 시간스탬프를 설정하는 단계; 및
    상기 송신될 패킷 내에 상기 발생된 시퀀스 번호, 상기 시간스탬프 및 바이트 카운트를 포함시키는 단계로서, 상기 바이트 카운트는 이전 윈도우 내의 모든 패킷들의 바이트들의 량이며, 상기 윈도우의 각각의 패킷에 포함된 바이트 카운트는 동일한 상기 포함시키는 단계를 포함하는, 데이터 패킷 프로세싱 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 윈도우 내의 모든 패킷들은 상기 게이트웨이가 상기 윈도우의 제 1 패킷을 송신하는 시간 더하기 최대 송신 지연, 최대 프로세싱 지연 및 지연 마진으로서 규정되는 동일한 시간스탬프를 가지며, 상기 최대 송신 지연은 상기 게이트웨이로부터 상기 게이트웨이와 연관된 모든 기지국들로의 패킷의 송신에 필요한 최대 지연이고, 상기 최대 프로세싱 지연은 L2에서 프로세싱되는 것으로부터 기지국들 모두에서 무선 인터페이스를 통하여 송신되는 것까지의 패킷에 필요한 최대 프로세싱 지연인, 데이터 패킷 프로세싱 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 게이트웨이의 수신 유닛이 데이터를 수신하지 않는 기간을 측정하는 단계; 및 타이밍이 만료될 때 동기 제어 패킷을 발생시키는 단계; 및 상기 발생된 동기 제어 패킷을 송신하는 단계를 더 포함하는, 데이터 패킷 프로세싱 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 동기 제어 패킷은 송신될 다음 패킷의 시퀀스 번호인 시퀀스 번호; 상기 게이트웨이가 상기 동기 제어 패킷을 발생시키는 시간 더하기 최대 송신 지연, 최대 프로세싱 지연 및 지연 마진인 시간스탬프; 및 상기 동기 제어 패킷 전에 종료되는 윈도우에서 송신되는 패킷들의 총 바이트 카운트를 포함하는, 데이터 패킷 프로세싱 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 타이밍의 길이는 상기 동기 제어 패킷의 미리 결정된 재송신 수(N)로 나누어지는 지연 마진으로 설정되는, 데이터 패킷 프로세싱 방법.
  7. 콘텐트 동기화를 위하여 기지국에서 데이터 패킷들을 프로세싱하는 방법에 있어서:
    게이트웨이로부터 데이터 패킷을 수신하는 단계;
    상기 수신된 데이터 패킷으로부터 시퀀스 번호, 시간스탬프 및 바이트 카운트 정보를 추출하는 단계;
    윈도우를 형성하도록 추출된 시퀀스 번호에 기초하여 상기 수신된 패킷들을 카운팅하는 단계; 및
    상기 윈도우 내의 데이터 패킷들을 프로세싱하고, 추출된 시간스탬프에 기초하여 현재 윈도우 내의 패킷들에 대하여 예상된 무선 인터페이스 송신 시간을 설정하는 단계를 포함하는, 데이터 패킷 프로세싱 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 추출된 시간스탬프에 기초하여 현재 윈도우 내의 패킷들에 대하여 예상된 무선 인터페이스 송신 시간을 설정하는 단계는 상기 현재 윈도우 내의 패킷들에 대한 상기 예상된 무선 인터페이스 송신 시간을 다음 윈도우 내의 데이터 패킷들에 대한 동기 프로토콜에 포함된 시간스탬프로 설정하는 단계를 포함하는, 데이터 패킷 프로세싱 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 수신된 데이터 패킷을 분석하여, 상기 수신된 패킷이 동기 제어 패킷인지를 결정하는 단계를 더 포함하는, 데이터 패킷 프로세싱 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 동기 제어 패킷은 송신될 다음 패킷의 시퀀스 번호인 시퀀스 번호; 시간스탬프; 및 상기 동기 제어 패킷 전에 종료되는 윈도우에서 송신되는 패킷들의 총 바이트 카운트를 포함하는, 데이터 패킷 프로세싱 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 수신된 패킷이 동기 제어 패킷일 때, 윈도우는 상기 동기 제어 패킷에 포함된 시퀀스 번호에 기초하여 형성되는, 데이터 패킷 프로세싱 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 수신된 패킷 또는 동기 제어 패킷의 시퀀스 번호에 기초하여 패킷 손실이 존재하는지를 결정하는 단계, 및 패킷 손실이 존재할 때 패킷 손실 프로세스를 수행하는 단계를 더 포함하는, 데이터 패킷 프로세싱 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    패킷 손실이 존재하는지를 결정하는 단계는: 이전에 수신된 패킷의 시퀀스 번호 및 현재 수신된 패킷 또는 동기 제어 패킷의 시퀀스 번호 사이의 연속성에 기초하여 패킷 손실이 존재하는지를 결정하는 단계를 포함하는, 데이터 패킷 프로세싱 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 패킷 손실 프로세스는 다수의 패킷들을 재발생시켜서, 상기 재발생된 패킷들의 수는 불연속적인 시퀀스 번호들 사이의 차이가 되도록 하고 상기 재발생된 패킷들의 바이트 카운트는 현재 윈도우 내의 수신된 패킷들의 총 바이트 카운트 및 다음 윈도우의 데이터 패킷들에 포함된 바이트 카운트 또는 동기 제어 패킷에 포함된 총 바이트 카운트 사이의 차이가 되도록 하는 단계를 포함하는, 데이터 패킷 프로세싱 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    다수의 연속적인 패킷들 또는 다수(N)의 연속적인 동기 제어 패킷들이 손실될 때 네트워크 송신 실패를 게이트웨이에 통지하는 단계를 더 포함하고, 상기 연속적인 패킷들의 수는 윈도우의 크기에 대응하고, 상기 수(N)는 미리 결정된 재송신 수에 대응하는, 데이터 패킷 프로세싱 방법.
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