KR20040069570A - 이동통신 시스템에서 라디오 링크 프로토콜 데이터의재전송 요구 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

이동단말과 둘 이상의 ARQ 채널을 설정할 수 있는 이동통신 시스템에서 RLP 프레임의 재전송 요구 장치 및 방법에 관한 기술이다.

나. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제

이동단말의 RLP 계층에서 재전송 시간을 단축하며, 효율적으로 재전송이 이루어질 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.

다. 발명의 해결방법의 요지

본 발명의 장치는, 둘 이상의 자동 재전송 채널을 가지는 이동통신 시스템에서 라디오 링크 프로토콜 데이터의 재전송 요구를 위한 이동단말 장치로서, 기지국으로부터 수신되는 부호화된 프레임을 복호화하고, 복호화 실패 시 미리 설정된 횟수까지 재전송을 요구하며, 복호화에 성공한 프레임과 함께 재전송 횟수 값을 상위로 전송하는 물리계층과, 상기 물리계층에서 수신된 프레임의 복호화 결과에 따른 각 채널의 상태 정보들을 저장하고, 상기 물리계층에서 복호화에 성공한 프레임을 수신할 때, 상기 저장된 각 채널의 상태 정보와 상기 프레임을 함께 상위로 전달하고, 특정 채널의 복호화 종료 검출 시 해당 채널의 상태 정보를 상위로 전달하는 맥 계층과, 상기 맥 계층을 통해 프레임 수신 시 시퀀스 번호를 검사하여 미 수신 프레임을 검사하고, 미 수신 프레임이 존재할 경우 수신된 프레임을 큐에 임시 저장하고, 상기 수신된 프레임과 함께 상태 정보로부터 미 수신된 프레임의 상태 값을 저장하며, 상기 맥 계층으로부터 복호화 종료 신호 수신 시 해당 채널의 미 수신 프레임에 대한 재전송을 요구하는 라디오 링크 프로토콜 계층을 포함한다.

라. 발명의 중요한 용도

이동단말과 둘 이상의 ARQ 채널을 설정할 수 있는 이동통신 시스템에서 RLP 프레임 재전송 시에 사용된다.

Description

이동통신 시스템에서 라디오 링크 프로토콜 데이터의 재전송 요구 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR REQUIRING RETRANSMISSION OF RADIO LINK PROTOCOL DATA IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신 시스템에서 라디오 링크 프로토콜(RLP : Radio Link Protocol) 데이터의 전송 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 라디오 링크 프로토콜 데이터의 재전송 장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로 이동통신 시스템은 음성 서비스(Voice Service)를 기본으로 하며, 부가적으로 데이터 서비스(Data Service)를 제공하여 왔다. 그런데, 데이터 서비스에 대한 사용자 요구가 증대되면서 고속의 데이터 서비스를 위한 시스템이 속속 개발되어 고속 데이터 서비스만을 제공하는 1x EV-DO 시스템과 음성 서비스 및 다중의 고속 데이터 서비스를 제공할 수 있는 1x EV_DV 시스템이 등장하기에 이르렀다. 이러한 1x EV-DV 시스템은 코드분할 다중접속(CDMA) 방식에서 채택하여 사용하고 있다. 그러면 CDMA 2000의 표준 협의에서 논의된 1x EV-DV에 대하여 살펴본다.

현재 1x EV-DV는 CDMA2000 표준의 Release C 표준으로 확정되었으며, 1x EV-DV에는 순방향 패킷 데이터 채널(Forward Packet Data Channel: 이하 "F-PDCH"라 함)을 이용한 데이터 전송 방법이 새로이 추가되었다. F-PDCH는 이전의 고속 데이터 서비스를 이용하여 사용하는 순방향 부가 채널(Forward Supplemental Channel : 이하 "F-SCH"라 함)과는 몇 가지 면에서 차이를 보이고 있다. 이 가운데에서 F-PDCH는 4 채널의 복합 자동 재전송(Hybrid ARQ) 방식을 사용하고 있으며, 이는 RLP패킷의 전송 순서를 바꾸어 놓을 수 있다. 또한 재전송에 의해 RLP 간의 전송 지연이 훨씬 커지는 특징을 가지고 있다. 기존에 제안된 RLP 전송 방법은 순방향 기본 채널(Forward Fundamental Channel : F-FCH) 또는 순방향 전용 제어 채널(Forward Dedicate Control Channel : F-DCCH) 또는 F-SCH와 같이 회선형에 가까운 채널을 통한 데이터 전송에 적합하게 설계되어 있다. 따라서, RLP 전송 방법을 F-PDCH를 통한 데이터 전송에 그대로 적용하는 경우 상당한 성능 저하를 가져오게 된다.

이를 개선하기 위해 F-PDCH로 데이터를 전송하기에 적합한 RLP 전송 방법에 대하여 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러면 1x EV-DV 시스템에서 F-PDCH를 이용한 데이터 전송 방법에 대하여 살펴본다.

먼저 F-PDCH를 이용한 데이터 전송의 특징에 대하여 살펴본다. F-PDCH는 이동단말간 시분할(Time Division Multiplexing : TDM) 방식으로 공유하여 사용된다. 또한 기지국은 이동단말이 수신하는 순방향 채널의 채널 품질(Channel Quality : CQ) 정보를 피드백 받아서 F-PDCH로의 전송 시점 및 전송율, 패킷 크기, 전송 slot 수 등을 결정하는 방법이 사용되고 있다. 뿐만 아니라 동시에 2개의 이동단말에게 전송할 수 있는 코드분할 다중(Code Division Multiplexing : CDM) 방법 등의 기술이 적용되고 있다. 여기서는 본 발명에서 다루고 있는 문제점만을 지적하기 위하여 단순한 경우의 전송 예를 기술한다.

도 1은 F-PDCH로 4개의 ARQ 채널을 통해 데이터 전송을 수행하는 경우의 타이밍도이다. 이하 도 1을 참조하여 F-PDCH로 4개의 ARQ 채널을 통해 데이터 전송이 이루어지는 경우에 대하여 설명한다. 또한 상기 도 1을 설명함에 있어서, CDM을 고려하지 않고 한 슬롯 동안 하나의 이동단말로만 인코더 패킷(Encoder Packet : EP)이 전송되는 것으로 가정하며, 하나의 이동단말에 4개의 ARQ 채널이 할당된 경우로 가정하여 설명한다. 또한, 하나의 RLP 프레임이 하나의 EP로 만들어진다고 가정한다.

상기한 바와 같이 구성되는 경우에 기지국의 물리계층(BS PHY Layer)(110)은 air를 통해 이동단말로 송신할 인코더 패킷을 전송한다. 그러면 이동단말의 물리계층(MS PHY Layer)(120)으로 전달된다. 그리고 기지국은 특정한 인코더 패킷을 전송한 후 해당 이동단말로부터 acknowledgement(이하 'ACK'라 칭함)를 수신하기 전까지 상기 인코더 패킷을 전송한 해당 채널을 이용하여 데이터를 전송하지 않는다. 그러나 해당 이동단말에 다른 채널이 존재하는 경우에는 다른 채널로 다음 데이터를 전송한다.

그러면 이를 도 1을 참조하여 설명한다. 기지국은 이동단말과 4개의 ARQ 채널이 할당되어 있으므로, 각 채널로 4번의 인코더 패킷 데이터를 전송할 수 있다. 즉, 도 1에서 A1은 첫 번째 ARQ 채널을 의미하며, A2는 두 번째 ARQ 채널을 의미하고, A3은 세 번째 그리고, A4는 네 번째 ARQ 채널을 의미한다. 상기 각 ARQ 채널은 TDM되어 있으므로 순차적으로 A1, A2, A3, A4의 순으로 데이터 전송이 이루어진다. 또한 도 1에서 각 채널의 (y, z)로 표시된 부분에서 y는 전송하는 인코더 패킷의 순번(Sequency Number)을 의미하며, z는 0을 초기 전송으로 하고 그 이후의 1부터 재전송 횟수를 알리는 값이 된다.

상기 도 1에 도시한 바와 같이 기지국의 물리계층(110)은 4개의 ARQ 채널을통해 1, 2, 3, 4의 순번을 가지는 인코더 패킷을 각각 전송한다. 그러면 이동단말의 물리계층(120)은 이를 수신하여 복호화를 수행하고, 오류 여부를 검사한다. 상기 검사결과 오류가 발생한 경우라면 이동단말은 NACK 신호를 기지국으로 전송하고, 오류가 발생하지 않고 정상적으로 수신된 경우라면 ACK 신호를 기지국으로 전송한다. 이에 따라 ACK 신호를 수신한 기지국은 해당 ARQ 채널을 통해 다음 순번의 인코더 패킷을 초기 전송하게 된다. 그리고 NACK 신호를 수신하면 기지국은 NACK 신호를 수신한 해당 ARQ 채널로 전송된 인코더 패킷에 대한 재전송을 수행한다. 이때 재전송이 이루어지는 시점은 일정한 기준 시점에 이루어지지 않고, 기지국의 스케줄링에 따라 다르게 결정된다.

따라서 이동단말의 물리계층(120)은 순차적으로 수신되는 인코더 패킷에 대하여 정상적으로 수신된 즉, 복호화를 수행한 결과 오류가 없는 경우 이를 이동단말의 라디오 링크 프로토콜 계층(MS RLP Layer)(130)으로 전달한다. 이에 따라 기지국의 물리계층(110)에서 전송된 인코더 패킷이 이동단말의 라디오 링크 프로토콜 계층(130)으로 전달되기까지 소요되는 전송 지연 시간은 일정하지 않게 된다. 즉, 이동단말의 물리계층에서 복호화가 연속적으로 실패하는 경우 이동단말의 라디오 링크 프로토콜 계층(130)으로 전달되는 시간은 점점 지연이 발생하기 때문이다. 이러한 예를 상기 도 1을 참조하여 설명하면, 두 번째 ARQ 채널을 통해 전송된 인코더 패킷은 초기 전송에서 복호화에 성공한 경우가 된다. 따라서 기지국의 물리계층(110)에서 이동단말의 라디오 링크 프로토콜 계층으로 전달되기까지 소요되는 시간은 상기 도 1에 도시한 바와 같은 시간이 소요된다. 그러나, 첫 번째 ARQ채널을 통해 전송되는 인코더 패킷의 경우는 1회 재전송이 이루어진 경우에 복호화에 성공하였다. 따라서 첫 번째 ARQ 채널과 두 번째 ARQ 채널을 통해 전송되는 전송 시간의 지연간에 상당한 차이를 가지게 된다.

따라서 기지국에서는 인코더 패킷을 1, 2, 3, …의 순서로 전송하지만, 이동단말에서 실제로 수신하는 순서는 기지국에서 전송하는 순서와 다르게 수신이 이루어진다. 즉, 상기 도 1과 같이 전송되는 경우에 상기 이동단말의 라디오 링크 프로토콜 계층(130)에서 수신되는 인코더 패킷의 순번은 2, 1, 6, 4, 3의 순서로 이루어진다. 이와 같이 전송이 이루어지는 이유는 전술한 바와 같이 기지국은 전송에 성공한 ARQ 채널을 통해 다음 순번의 인코더 패킷을 전송하고, 전송에 실패한 인코더 패킷은 해당 ARQ 채널로 재전송을 수행하기 때문이다. 그러므로 1x EV-DV 시스템에서는 이동단말이 수신하는 인코더 패킷의 수신 순서가 실제로 전송하는 순서와 다를 수 있다. 뿐만 아니라 인코더 패킷의 전송 지연 시간의 차이가 크게 발생할 수 있다.

라디오 링크 프로토콜(RLP)은 NACK 신호의 전송을 기반으로 한 프로토콜로써 IS-2000에 적합하도록 만들어져 있다. 따라서 상기와 같이 인코더 패킷의 전송 지연 시간 차이가 크고, 전송 순서가 달라지는 경우 하기와 같은 문제가 발생할 수 있다.

첫째로, 라디오 링크 프로토콜 전송 방식을 1x EV-DV 시스템에 그대로 사용할 경우 데이터 지연 등으로 인한 성능 저하를 초래할 수 있다. 그 이유는 전술한 바와 같이 라디오 링크 프로토콜 전송 방식이 NACK 신호의 전송을 기반으로 하고있기 때문이다. 즉, 1x EV-DV 시스템의 경우 복합 자동 재전송(HARQ) 방식을 채택하고 있기 때문에 물리계층에서의 재전송을 인하여 재전송 지연시간이 크다는 문제가 있다.

둘째로, 1x EV-DV 시스템은 4개의 ARQ 채널을 사용하고 있다. 따라서 전술한 바와 같이 수신되는 인코더 패킷의 순서가 송신한 순서와 다를 수 있다. 이와 같이 수신되는 순서가 전송한 순서와 달라질 경우 라디오 링크 프로토콜 방식에서는 자동으로 재전송을 요구하는 NACK 신호를 전송하게 된다. 그런데 1x EV-DV 시스템은 물리계층에서 재전송을 요구하도록 구성되어 있으므로 이동단말의 물리계층(120)에서 이미 재전송이 요구된 상태이거나 또는 기지국의 물리계층(110)에서 이미 재전송을 수행한 상태일 수 있다. 그런데도 불구하고, 라디오 링크 프로토콜에서 다시 재전송을 요구하게 되는 경우 재전송을 요구하기 위해 무선 자원의 낭비가 발생하며, 기지국에서는 중복된 재전송을 수행할 수 있다. 이러한 경우에도 무선 자원의 낭비가 발생한다. 이와 같은 현상으로 인하여 1x EV-DV 시스템 전체의 성능이 저하되는 문제를 초래할 수 있다.

또한 만일 이러한 문제를 IR(Increase Redundancy) 계층에 변화를 통해 해결하고자 한다면, IR 계층의 복잡도가 증가되는 문제가 발생한다. 또한 IR 계층의 복잡도를 증가시키지 않는 방향으로 IR 계층의 변경을 꾀하는 경우에는 시스템의 성능 개선이 미비해지는 문제가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 이동통신 시스템에서 라디오 링크 프로토콜 데이터를 전송함에 있어서 전송 효율을 높일 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 1x EV-DV 시스템의 라디오 링크 프로토콜 계층에서 물리계층의 손실된 인코더 패킷의 데이터에 대한 재전송을 요구하는 신호를 송신하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이동통신 시스템에서 라디오 링크 프로토콜 데이터 전송 시 불필요한 재전송이 발생하지 않도록 하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이동통신 시스템에서 라디오 링크 프로토콜 데이터 전송 시 시스템의 복잡도를 줄일 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이동통신 시스템에서 라디오 링크 프로토콜 계층에서 수신된 데이터를 상위 계층으로 전달 지연을 줄일 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 둘 이상의 자동 재전송 채널을 가지는 이동통신 시스템에서 라디오 링크 프로토콜 데이터의 재전송 요구를 위한 이동단말 장치로서, 기지국으로부터 수신되는 부호화된 프레임을 복호화하고, 복호화 실패 시 미리 설정된 횟수까지 재전송을 요구하며, 복호화에 성공한 프레임과 함께 재전송 횟수 값을 상위로 전송하는 물리계층과, 상기 물리계층에서 수신된 프레임의 복호화 결과에 따른 각 채널의 상태 정보들을 저장하고, 상기 물리계층에서 복호화에 성공한 프레임을 수신할 때, 상기 저장된 각 채널의 상태 정보와 상기프레임을 함께 상위로 전달하고, 특정 채널의 복호화 종료 검출 시 해당 채널의 상태 정보를 상위로 전달하는 맥 계층과, 상기 맥 계층을 통해 프레임 수신 시 시퀀스 번호를 검사하여 미 수신 프레임을 검사하고, 미 수신 프레임이 존재할 경우 수신된 프레임을 큐에 임시 저장하고, 상기 수신된 프레임과 함께 상태 정보로부터 미 수신된 프레임의 상태 값을 저장하며, 상기 맥 계층으로부터 복호화 종료 신호 수신 시 해당 채널의 미 수신 프레임에 대한 재전송을 요구하는 라디오 링크 프로토콜 계층을 포함한다.

또한 상기 맥 계층에서 복호화 종료의 검출은,

상기 물리계층으로부터 복호화 종료 신호가 수신되는 경우 검출이 이루어지거나, 상기 물리계층의 AI_SN 신호의 토글 여부를 검사함으로써 검출한다.

그리고 상기 라디오 링크 프로토콜 계층은,

상기 맥 계층으로부터 수신된 프레임의 시퀀스 번호 검사 결과 이전의 모든 프레임이 수신된 경우 이를 상위로 전달하는 동작을 더 수행하며, 상기 맥 계층으로부터 수신된 프레임의 검사결과 미 수신 프레임이 존재하는 경우 상기 프레임과 함께 수신된 상태 정보를 이용하여 다른 채널의 상태 정보를 변경하는 동작을 더 수행한다.

그리고 상기 물리계층은,

특정 채널로 수신되는 프레임이 미리 설정된 재전송 횟수 이상 불량으로 수신되는 경우 복호화 완료 신호를 생성하여 상기 맥 계층으로 전송하는 동작을 더 수행한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 둘 이상의 자동 재전송 채널을 가지는 이동통신 시스템의 이동단말 장치에서 라디오 링크 프로토콜 데이터의 재전송 요구를 위한 방법으로서, 상기 이동단말의 물리계층은, 기지국으로부터 수신되는 부호화된 프레임을 복호화하고, 복호화 실패 시 미리 설정된 횟수까지 재전송을 요구하며, 복호화에 성공한 프레임과 함께 재전송 횟수 값을 상위로 전송하는 과정과, 상기 이동단말의 맥 계층은, 상기 물리계층에서 수신된 프레임의 복호화 결과에 따른 각 채널의 상태 정보들을 저장하고, 상기 물리계층에서 복호화에 성공한 프레임을 수신할 때, 상기 저장된 각 채널의 상태 정보와 상기 프레임을 함께 상위로 전달하고, 특정 채널의 복호화 종료 검출 시 해당 채널의 상태 정보를 상위로 전달하는 과정과, 상기 라디오 링크 프로토콜 계층은, 상기 맥 계층을 통해 프레임 수신 시 시퀀스 번호를 검사하여 미 수신 프레임을 검사하고, 미 수신 프레임이 존재할 경우 수신된 프레임을 큐에 임시 저장하고, 상기 수신된 프레임과 함께 상태 정보로부터 미 수신된 프레임의 상태 값을 저장하며, 상기 맥 계층으로부터 복호화 종료 신호 수신 시 해당 채널의 미 수신 프레임에 대한 재전송을 요구하는 과정을 포함한다.

도 1은 F-PDCH로 4개의 ARQ 채널을 통해 데이터 전송을 수행하는 경우의 타이밍도,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 이동단말의 라디오 링크 프로토콜 계층에서 재전송 요구 신호 송신을 위한 블록 구성도,

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 기지국에서 이동단말로 프레임 데이터가 전송될 경우에 프레임 및 신호의 흐름을 설명하기 위한 도면,

도 4a 내지 도 4c는 이동단말의 맥 계층과 물리계층에서 수신되는 프레임의 상태 정보와 그에 따른 프레임 수신 상태를 설명하기 위한 도면,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이동단말의 맥 계층에서 프레임 수신 시의 제어 흐름도,

도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이동단말의 RLP 계층에서 프레임 수신 시의 제어 흐름도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

또한 하기 설명에서는 구체적인 메시지 등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 이동단말의 라디오 링크 프로토콜 계층에서 재전송 요구 신호 송신을 위한 블록 구성도이다. 이하 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 블록 구성 및 그에 따른 동작 및 신호 등을 상세히 설명한다.

먼저 도 2에 도시한 이동단말(210)과 기지국(220)에 계층 구조들에 대하여 설명한다. 또한 상기 도 2에는 본 발명에 필요한 이동단말(210)과 기지국(220)의 계층 구조만을 도시하였으며, 이하의 설명에서도 부득이한 경우를 제외하면 상기 도시된 계층만으로 설명한다.

상기 이동단말(210)은 라디오 링크 프로토콜 계층(RLP Layer : 이하 "RLP 계층"이라 함)(211)과 맥(MAC Layer)(212)과 물리계층(PHY Layer)(213)을 구비한다. 물리계층(213)은 프레임 데이터의 송신 시에 상기 RLP 계층(211)으로부터 맥 계층(212)을 통해 전달된 프레임 데이터를 Air 상태로 전달하기 위한 처리를 수행하여 기지국(220)으로 전송한다. 또한 물리계층(213)은 기지국(220)으로부터 프레임 데이터의 수신 시에 수신된 프레임을 복호화(Decoding)하고 이를 맥 계층(212)을 통해 RLP 계층(211)으로 전달한다. 기지국(220) 또한 RLP 계층(221)과 물리계층(222)을 구비한다. 일반적으로 상기 기지국(220)에도 맥 계층을 구비한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어서 특별한 동작을 수행하지 않으므로 이를 도시하지 않았으며, 설명도 생략한다. 또한 상기 도 2에 도시한 바와 같이 프레임 데이터가 기지국(220)에서 이동단말(220)로 전송되는 경우 즉, 순방향 데이터 송신을 설명하며, 특히 순방향 데이터 송신 중에서도 재전송이 이루어지는 경우에 대하여 설명한다.

기지국(220)의 RLP 계층(221)은 송신할 데이터가 발생하면, 라디오 링크 프로토콜 프레임 데이터(RLP Frame Data : 이하 "프레임 데이터"라 함)로 구성하여 이를 물리계층(222)으로 전달한다. 그러면 물리계층(222)은 전술한 바와 같이 RLP 계층(221)으로부터 수신된 프레임 데이터를 부호화(Encoding)하고, 이를 설정된 채널을 통해 이동단말(210)로 전달한다. 이때 1x EV-DV 시스템의 경우에는 기지국(220)으로부터 이동단말(210)로 설정 가능한 ARQ 채널이 4개까지 가능하다. 따라서 기지국(220)은 이동단말(210)로 최대 4개의 ARQ 채널을 통해 데이터를 전송할 수 있다. 이와 같이 기지국(220)의 물리계층(222)으로부터 이동단말(210)의 물리계층(213)으로 데이터가 전송되면, 이동단말(210)의 물리계층(213)은 수신된 부호화 프레임을 복호화 한다. 그리고 복호화 결과 수신된 프레임의 데이터가 정상적으로 수신된 경우 즉, 오류가 없이 수신된 경우에 물리계층(213)은 이를 맥 계층(212)을 통해 상위 계층인 RLP 계층(211)으로 전달한다. 그리고, 상기기지국(220)의 물리계층(222)으로 수신 양호 신호인 "ACK 신호"를 전송한다. 이동단말(210)의 물리계층(213)은 본 발명에 따라 미리 설정된 횟수의 재전송이 완료되면, 즉 미리 설정된 재전송 횟수만큼 디코딩에 성공하지 못하는 경우에 이를 맥 계층(212)을 통해 RLP 계층(211)으로 전달할 수 있어야 한다.

한편 상기 맥 계층(212)은 물리계층(213)으로부터 ACK 신호와 함께 물리계층 프레임이 수신되는 경우 이를 RLP 계층(211)으로 전달한다. 그러나 소정 패킷이 수신되고 복호화를 수행한 결과가 정상이 아닌 경우에 맥 계층(212)은 본 발명에 따라 이를 검출하여 각 채널에 대한 상태(status) 정보를 저장한다. 또한 상기 맥 계층(212)은 물리계층(213)에서 디코딩 종료 신호를 수신하거나 또는 물리계층의 AI_SN(ARQ Identifier Sequence Number) 값의 토글 여부를 검사하여 디코딩 종료를 검출하고, 이를 RLP 계층(211)으로 전달한다. 상기 AI_SN 값은 0과 1로 된 sequence 번호로써 EP를 전송할 때 0, 1로 차례로 바꾸어 번호를 붙이게 된다. 이로 인해 AI_SN의 값이 토글되면 이전 EP의 전송이 끝나고 새로운 EP가 전송됨을 알 수 있다. 따라서 물리계층(213)과 맥 계층(212) 사이에는 이를 수용할 수 있도록 인터페이스의 추가 또는 변경이 이루어져야 한다. 먼저 현재 표준에서 물리계층(213)과 맥 계층(212)간에 정의되어 있는 프리미티브를 살펴보면 하기 <표 1>과 같이 도시할 수 있다.

Primitive Type	Primitive	Parameters	Primitive Used In
Response	PHY-DecodedFPDCH	acid, ep, sys_time,num_slots	Mobile Stationn

상기 <표 1>에 기재되어 있는 각 파라미터들에 대하여 1x EV-DV 표준에 채택된 바에 따라 설명하면 하기와 같다.

"Indicates that an encoder packet has been decoded (successfully or unsuccessfully) on the FPDCH.

acid is set to the ARQ Channel Identifier for the decoded encoder packet;

ep is set to the decdode encoder packtet or is set to NULL if the encoder packet was not successfully decoded;

sys_time is set to the system time(in 1.25ms units) for the first slot of the successfully or unsuccessfully decoded encoder packet; and

num_slots is set to the length in 1.25ms slots of the successfully or unsuccessfully decoded encoder packet.

상기 <표 1>에 도시한 바와 같은 프리미티브 값을 이용하여 본 발명을 적용할 수 있다. 즉, 맥 계층(212)은 상기한 값들을 이용하여 각 채널의 상태 값을 저장하거나 또는 그에 따라 복호화 완료(Dec_End) 상태를 검출할 수 있다. 이와 다른 방법으로 맥 계층(212)에서 보다 효율적으로 복호화 안료를 검출하기 위해 상기 <표 1>을 수정하여 하기 <표 2>와 같은 프리미티브 값과 그에 따른 파라미터들을 추가하여 구성할 수도 있다.

Primitive Type	Primitive	Parameters	Primitive Used In
Response	PHY-EndDecodedFPDCH	acid, sys_time	Mobile Station

상기 <표 2>에 도시한 프리미티브 값과 그에 따른 파라미터에 대하여 설명하면 하기와 같다.

"Indicates that decoding processing of an encoder packet has been ended on the F-PDCH.

acid is set to the ARQ Channel Identifier for the decoded encoder packet;

sys_time is set to the system time(in 1.25ms units) for the first slot of the successfully or unsuccessfully decoded encoder packet."

즉, 상기와 같이 순방향 패킷 데이터 채널의 복호화 완료 정보를 수신하도록 함으로써 맥 계층(212)에서 물리계층을 감시하지 않고도 복호화 완료 상태를 검출할 수도 있다.

또한 상기 맥 계층(212)은 본 발명에 따라 복호화에 성공하여 물리계층(213)으로부터 복호화된 프레임을 수신하여 이를 RLP 계층(211)으로 전달하면서, 저장되어 있는 상태 정보(Status Information)를 함께 전달한다.

RLP 계층(211)은 상태 정보와 복호화 프레임을 수신하면 수신되지 않은 프레임이 존재하는가를 검사하고, 모든 프레임이 수신된 경우 이를 상위 계층으로 전달한다. 그러나 모든 프레임이 수신되지 않은 경우 즉, 미 수신된 프레임이 존재하는 경우 RLP 계층(211)은 현재 수신된 프레임을 큐(Queue)에 임시 저장하고, 상기 프레임과 함께 수신된 상태 정보를 이용하여 미 수신 프레임에 대한 상태 값을 링크하여 저장한다. 이에 대하여는 후술되는 도면들을 참조하여 더 상세히 설명하기로한다.

상기 RLP 계층(211)은 상기 상태 정보가 저장된 프레임에 대하여 복호화 완료 신호가 수신되는 경우 즉, 더 이상 프레임을 수신할 수 없는 경우에 재전송을 요구하는 신호를 생성하여 이를 맥 계층(212) 및 물리계층(213)을 통해 기지국(220)의 RLP 계층(210)으로 전달한다. 이를 기지국(210)에서 RLP 계층(221)로부터의 재전송이 이루어지도록 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 기지국에서 이동단말로 프레임 데이터가 전송될 경우에 프레임 및 신호의 흐름을 설명하기 위한 도면이다. 이하 도 3을 참조하여 본 발명에 따라 기지국(210)의 각 계층들에서 이동단말(220)의 각 계층들로 데이터가 전송되는 과정과, 그에 따른 신호의 흐름에 대하여 설명한다. 또한 상기 도 3에서는 기지국(210)과 이동단말(220)간에 4개의 ARQ 채널이 설정된 경우를 가정한다. 그리고 상기 도 3에서 기지국(210)에서 이동단말(220)로 전송되는 프레임의 점선은 전송에 실패한 경우 즉, 복호화 결과 오류가 발생한 경우이며, 실선으로 표시한 부분은 전송에 성공한 경우를 의미한다. 또한 상기 도 3에서 물리계층간의 ACK/NAK 신호의 전송은 도시하지 않았다. 그리고, 상기 기지국의 물리계층(222)에 도시한 프레임에 "(x, y) z"에서 x는 전송되는 프레임의 시퀀스 번호를 의미하고, y는 전송 횟수를 의미하며, z는 ARQ 채널의 번호를 의미한다. 따라서 상기 y가 "0"의 값을 가지는 경우는 초기 전송이며, 1은 1회 재전송을 의미하고, 2는 2회 재전송을 의미한다.

기지국(220)의 RLP 계층(221)은 채널이 설정되면, 송신할 시퀀스 번호 1, 2,3, 4의 프레임을 순차적으로 기지국의 물리계층(222)으로 전달한다. 그러면 기지국의 물리계층(222)은 ① ∼ ④와 같이 이를 이동단말(210)로 전달한다. 이동단말(210)의 물리계층은 ① ∼ ④를 통해 프레임을 수신하면, 이에 대한 복호화를 수행한다. 본 발명의 실시 예에서는 상기 ① ∼ ④를 통해 수신된 프레임을 물리계층(213)에서 복호화에 실패한 프레임으로 가정한다. 그러면 이동단말의 맥 계층(212)은 이에 대하여 상태 정보들을 가지게 된다. 그러면 이를 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 설명한다.

도 4a 내지 도 4c는 이동단말의 맥 계층과 물리계층에서 수신되는 프레임의 상태 정보와 그에 따른 프레임 수신 상태를 설명하기 위한 도면이다. 이하 도 3과 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 프레임의 수신 상태 정보 및 그에 따른 동작을 상세히 설명한다.

먼저 ①의 경우에 대하여 살펴본다. 이동단말(210)의 물리계층(213)은 프레임을 수신하여 복호화를 수행한다. 이때 상기 프레임에 대한 복호화 결과가 실패가 되므로 단말기의 물리계층(213)은 기지국(220)의 물리계층(222)으로 NAK 신호를 송신한다. 이때 이동단말(210)의 맥 계층(212)은 ARQ 1 채널에 대하여 (0, 1, 1, 1)과 같은 상태 정보를 저장한다. 여기서 상기 "(a, b, c, d)" 중 'a'는 ARQ 1 채널에 대한 상태 정보를 의미하며, 'b'는 ARQ 2 채널에 대한 상태 정보를 의미하고, 'c'는 ARQ 3 채널에 대한 상태 정보를 의미하며, 'd'는 ARQ 4 채널에 대한 상태 정보를 의미한다. 또한 상기 상태 값으로 저장된 '0'은 busy 상태를 의미하고, '1'은 idle 상태를 의미한다. 따라서 상기 ARQ 1 채널에 대하여 저장된 상태 정보를 다시설명하면 ARQ 1 채널은 busy 상태이며, ARQ 2 내지 ARQ 4 채널은 idle 상태가 된다.

따라서 ②의 경우에는 ARQ 2 채널에 대하여 (0, 0, 1, 1)의 상태 정보가 저장된다. 여기서 ARQ 채널이 복호화에 성공하지 못한 상태이므로 ARQ 1 채널에 대하여 '0'의 값을 가진다. 또한 ARQ 2 채널에 대하여도 동일하게 '0'의 값을 가진다. 이때 ARQ 1 채널에 저장되어 있는 상태 정보는 변경되지 않고 유지된다. 왜냐하면, ARQ 2 채널은 ARQ 1 채널보다 늦은 시점에 데이터 전송이 이루어졌기 때문이다. 따라서 ARQ 1 채널의 상태 정보는 변경할 필요가 없다. 이와 같은 과정을 통해 ③의 경우에는 ARQ 3 채널에 대한 상태 정보만이 (0, 0, 0, 1)로 추가되고, ④의 경우에는 ARQ 4 채널에 대한 상태 정보가 (0, 0, 0, 0)로 추가된다.

즉, 상기 단말기의 맥 계층(212)은 도 3의 301단계에서 ARQ 1 채널에 대한 상태 정보를 저장하며, 302단계에서 ARQ 2 채널에 대한 상태 정보를 저장하고, 303단계에서 ARQ 3 채널에 대한 상태 정보를 저장하며, 304단계에서 ARQ 4 채널에 대한 상태 정보를 저장한다. 즉, 이와 같은 정보에 대하여 다시 설명하면, 상기 각 ARQ 채널 상태 정보는 프레임이 수신될 경우에 다른 채널의 상태와 자신의 채널에 대한 상태 정보를 저장하게 되는 것이다.

이동단말(210)의 물리계층(213)은 ARQ 1 채널부터 ARQ 4 채널까지 모두 수신된 프레임에 오류가 발생하였으므로 기지국(220)의 물리계층(222)으로 재전송을 요구하는 NAK 신호를 전송한다. 그러면 기지국(220)의 물리계층(222)은 물리계층에서의 재전송이 이루어진다.

이와 같이 재전송이 이루어지면, ⑤와 같이 ARQ 1 채널을 통해 최초 전송된 프레임을 다시 재전송 한다. 상기 ⑤의 경우에도 복호화에 실패한 경우이다. 따라서 이동단말(210)의 맥 계층(212)은 물리계층(213)에서 복호화 실패에 따른 정보를 수신한다. 그러나, 맥 계층(212)은 다른 채널의 상태 정보를 변경하지 않는다. 이는 상기 ARQ 1 채널을 통해 프레임이 전송되었을 때, 상태 정보를 그대로 유지하기 위함이다. 즉, 각 ARQ 채널의 상태 정보들은 초기 전송 시점에서의 다른 채널의 상태 정보를 저장한다. 그리고, 복호화가 종료되거나 또는 복호화에 성공한 경우에 모든 ARQ 채널의 상태 정보들이 변경되어 저장된다. 따라서 ⑤의 경우에는 ARQ 1 내지 ARQ 4 채널의 각 상태 정보들은 ④의 경우와 동일한 상태를 유지하게 된다.

그리고 ⑥과 같이 ARQ 2 채널을 통해 SEQ 2의 프레임에 대하여 재전송이 이루어지고, 상기 프레임의 복호화에 성공하는 경우 물리계층(213)은 복호화에 성공한 프레임을 상기 맥 계층(212)을 통해 RLP 계층(211)으로 전달한다. 이때 맥 계층(212)은 복호화에 성공한 경우이므로, ARQ 1 내지 ARQ 4 채널의 상태 정보를 변경한다. 즉, ARQ 2 채널은 idle 상태가 되므로 ARQ 1 내지 ARQ 4 채널에 대하여 저장되어 있는 각 상태 값들을 idle을 나타내는 "1"로 설정한다. 이때, 상기 ARQ 1 채널은 ARQ 2 채널에 대하여 이미 "1"로 설정된 상태이므로 그 값을 변경하지 않는다. 또한 이와 같이 ARQ 2 채널을 통해 수신된 시퀀스 번호 2의 프레임이 성공하여 RLP 계층(211)으로 전달할 경우에 맥 계층(212)은 ARQ 2 채널에 대하여 저장된 상태 값을 RLP 계층(211)으로 전달한다. 또한 맥 계층(212)은 ARQ 2 채널에 대하여 저장된 상태 값을 RLP 계층(211)으로 전달한 후 상태 정보를 삭제한다. 이와 다른방법으로 상기 ARQ 2 채널에 대하여 저장된 상태 정보를 그대로 유지할 수도 있다.

그러면 RLP 계층(211)은 수신된 프레임의 시퀀스 번호를 통해 미 수신된 프레임이 존재하는가를 검사한다. ⑥의 경우에는 시퀀스 번호 1의 프레임이 미 수신된 상태이므로 미 수신 프레임이 존재하는 경우가 된다. 이와 같이 미 수신 프레임이 존재하는 경우 RLP 계층(211)은 수신된 프레임을 큐(Queue)(도 2에 도시하지 않음)에 저장한다. 또한 미 수신된 프레임인 시퀀스 번호 1의 프레임에 대하여는 상기 맥 계층(212)으로부터 수신된 상태 정보를 링크하여 저장한다. 상기 맥 계층(212)으로부터 수신된 상태 정보는 (0, 1, 1, 1)과 같은 상태가 된다. 즉, ARQ 1 채널은 복호화가 진행 중이고, ARQ 2 채널은 복호화에 성공하였으므로 idle 상태로 변경되었으며, ARQ 3 및 ARQ 4 채널은 ②의 경우에 설정된 상태와 같이 idle 상태 값을 가진다. 따라서 상기 도 4a의 참조부호 410과 같이 수신된 프레임은 큐에 저장되며, 수신되지 않은 프레임에 대하여는 상태 정보를 저장하게 된다.

그리고 ⑦의 경우와 같이 ARQ 3 채널에 대하여 재전송 된 프레임이 복호화에 실패하는 경우에 각 ARQ 채널들의 상태 정보는 상기 ⑥의 경우에 변경한 상태를 유지한다. 다음으로 ⑧의 경우는 ARQ 4 채널을 통해 재전송된 프레임의 복호화가 성공한 경우가 된다. 이와 같이 ARQ 4 채널을 통해 재전송 된 프레임의 복호화가 성공하면, 물리계층(213)은 복호화에 성공한 프레임을 맥 계층(212)을 통해 RLP 계층(211)으로 전달한다. 또한 상기 맥 계층(212)은 상기 복호화에 성공한 프레임을 전송한 ARQ 채널의 상태 정보를 각 ARQ 채널 정보에 반영하여 갱신한다. 따라서 상기 ARQ 1 내지 ARQ 4 채널의 상태 정보들 중 ARQ 4 채널에 대한 값을 idle을 나타내는 "1"의 상태로 변경한다. 이때에도 이미 "1"로 설정되어 있는 ARQ 1 내지 ARQ 3 채널에 대하여는 변경을 수행하지 않는다. 또한 상기 ARQ 2 채널에 존재하던 상태 정보를 삭제한 경우에는 ARQ 2 채널의 상태 정보에는 이러한 값이 반영되지 않는다. 즉, ARQ 4 채널에 대하여 복호화에 성공한 경우라도 새로이 상태 정보를 생성하여 구비하지 않는다.

상기 맥 계층(212)은 전술한 바와 같이 물리계층(213)으로부터 복호화에 성공한 프레임을 수신하면 해당하는 ARQ 채널에 대하여 저장되어 있는 상태 정보와 복호화에 성공한 프레임을 RLP 계층(211)으로 전달한다. 그러면 RLP 계층(211)은 수신된 프레임의 시퀀스 번호로부터 미 수신된 프레임을 검사한다. 이때에야 비로써 시퀀스 번호 3의 프레임이 미 수신된 상태임을 알 수 있다. 그리고, 상기 RLP 계층(211)은 해당하는 프레임과 함께 수신된 프레임으로 인하여 미 수신이 확인된 프레임에 대하여 상태 값을 링크하여 저장한다. 그리고 만일 미 수신 프레임이 존재하지 않는다면, 상기 RLP 계층(211)은 상기 프레임을 상위로 전달할 수 있는 상태인가를 검사한다. 여기서 상위로 전달할 수 있는 상태란, 이전에 상위로 전달한 프레임 이후 모든 프레임이 수신되었는가를 검사하는 것이다. 이를 상술하면 하기와 같다.

먼저 시퀀스 번호 1의 프레임을 상위로 전달한 후 시퀀스 번호 2의 프레임이 수신된 경우 시퀀스 번호 2의 프레임은 상위로 전달할 수 있다. 또한 만일 시퀀스 번호 1의 프레임을 상위로 전달한 후 시퀀스 번호 3의 프레임이 수신되어 큐에 저장된 상태이고, 그 이후에 시퀀스 번호 2의 프레임이 수신되었다면, 시퀀스 번호 2와 시퀀스 번호 3의 프레임을 상위로 전달할 수 있는 상태가 된다. 즉, RLP 계층(211)은 이전에 상위로 프레임을 전송한 이후 수신된 프레임이 상위로 전송한 프레임의 이후 번호부터 미 수신된 프레임이 없이 계속하여 수신된 경우에 수신된 모든 프레임들을 상위로 전달한다.

따라서 상기 ⑧의 경우와 같은 상태는 시퀀스 번호 1과 시퀀스 번호 3의 프레임이 미 수신된 상태이므로 상위로 전달할 수 없는 상태이다. 그러므로 RLP 계층(211)은 이를 상위로 전달하지 않고 대기한다.

다음으로 ⑨의 경우에 대하여 설명한다. 또한 본 발명의 실시 예에서는 물리계층(213)에서 재전송이 2회인 경우로 가정하여 설명한다. 즉, 물리계층(213)은 ⑨와 같이 미리 설정된 2회의 재전송에도 불구하고 복호화에 실패한 경우 상기 <표 2>와 같은 프리미티브 값을 이용하여 복호화 완료(Dec_End) 신호를 맥 계층(212)으로 전달할 수 있다. 이와 다른 방법으로 맥 계층(212)은 물리계층(213)의 AI_SN 값의 토글 여부를 검사하여 복호화 완료를 검출할 수도 있다. 이와 같은 방법을 통해 복호화가 완료된 경우 맥 계층(212)은 상기 ARQ 1 채널에 대하여 상태 값을 idle을 나타내는 "1"로 설정하며, 다른 ARQ 채널의 상태 정보들에도 이를 반영하도록 한다. 따라서 ARQ 1 채널에 대하여 다른 채널의 ARQ 상태 값들은 "0"으로 설정되어 있거나 또는 상태 값이 존재하지 않는다. 그러므로 상태 값이 존재하는 ARQ 채널에서는 ARQ 1 채널의 상태 값을 "1"로 설정한다. 이와 같이 ARQ 1 채널에 대하여 상태 값을 "1"로 설정하는 이유는 ARQ 1 채널로 더 이상 시퀀스 번호 1의 프레임이 재전송 되지 않기 때문이다.

이와 같이 맥 계층(212)에서 상태 값의 변경이 이루어지면, 이를 RLP 계층(211)으로 전달한다. 그러면 상기 RLP 계층(211)은 시퀀스 번호 1에 대한 상태 값을 변경한다. 즉, 상기 도 4a에서 저장된 상태 값인 (0, 1, 1, 1)의 상태 값이 도 4b에 도시한 바와 같이 (1, 1, 1, 1)로 갱신된다. 상기 RLP 계층(211)은 모든 ARQ 채널에 대한 상태 값이 1로 설정되면, 상기 채널을 통해 더 이상 해당 프레임이 물리계층에서의 재전송이 이루어지지 않기 때문에 RLP 계층의 NAK 신호를 전송한다. 즉, 도 3의 ⑨'과 같이 RLP 계층간 NAK 신호가 전송된다. 그리고 상기 RLP 계층(211)과 맥 계층(212)에서는 해당 시퀀스 번호에 대한 상태 값을 삭제한다. 이와 같이 RLP 계층(211)에서 삭제하는 이유는 다른 ARQ 채널을 통해 해당 프레임이 전송될 수 있기 때문이며, 상기 ARQ 채널의 상태 값을 삭제하는 이유는 해당 ARQ 채널을 통해 동일한 프레임이 더 이상 수신되지 않기 때문이다. 그러나 기지국의 스케줄링에 의해 동일한 ARQ 채널을 통해 동일한 프레임이 전송될 수도 있으나, 이는 기지국에서 스케줄링에 의거하여 재전송이 이루어지는 경우이므로 항상 변할 수 있기 때문이다.

기지국의 RLP 계층(221)은 ⑨'과 같이 RLP 계층간 NAK 신호를 수신하면, 해당하는 프레임의 재전송 스케줄링에 따라 해당 프레임을 물리계층(222)으로 전달한다. 도 3에서는 이와 같은 스케줄링에 따라 ARQ 4번 채널을 통해 시퀀스 번호 1의 프레임이 전송되는 경우로 가정하였다. 즉, ⑫의 시점에 시퀀스 번호 1의 프레임에 대하여 RLP 계층간 재전송이 이루어진다.

그러면 ⑩의 시점의 전송에 대하여 살펴본다. ⑩의 시점과 같이 시퀀스 번호5의 프레임이 수신되어 복호화에 성공하면, 물리계층(213)은 이를 맥 계층(212)을 통해 RLP 계층(211)으로 전달한다. 그러면 맥 계층(212)은 ARQ 2 채널의 상태 값을 전술한 바와 같이 갱신한다. 즉, 각 ARQ 채널에 대하여 상태 값을 갱신한다. 이때 ARQ 2 채널이 상기 ⑥의 경우에 삭제한 경우라면, 새로이 상태 정보를 생성한다. 이와 같이 새로이 상태 정보를 생성할 때, ARQ 1 채널은 전송이 완료되어 RLP 계층간 NAK 신호가 기지국으로 전송된 상태이므로 현재 ARQ 1 채널을 통해 수신될 수 있는 데이터가 없는 상태이다. 따라서 ARQ 1 채널은 idle 상태이며, ARQ 2 채널은 전송에 성공하였으므로 1의 상태 값을 가진다. 그리고 ARQ 3의 채널은 현재 수신할 프레임이 존재하므로 busy 상태이고, ARQ 4채널은 상기 ⑧의 시점에서 복호화에 성공한 상태이므로 idle 상태가 된다. 따라서 상기 ARQ 2 채널에 저장되는 상태 값은 (1, 1, 0, 1)이 된다.

그런 이후 ⑪의 경우에 대하여 살펴본다. ⑪의 경우는 상기 기지국의 물리계층(222)에서 ARQ 3 채널을 통해 시퀀스 번호 3의 프레임에 대하여 2회째 재전송을 수행하는 경우이다. 이와 같이 2번째 재전송이 이루어지고, 이동단말(210)의 물리계층(213)에서 복호화에 성공한 경우이다. 따라서 이동단말(210)의 물리계층(213)은 복호화에 성공한 프레임을 맥 계층(212)을 통해 RLP 계층(211)으로 전달한다. 이에 따라 맥 계층(212)은 도 4b에 도시한 바와 같이 ARQ 2 및 ARQ 3 채널의 상태 정보에서 ARQ 3 채널에 대한 상태 값을 1로 갱신한다. 이와 같이 ARQ 채널 1의 상태 정보가 1로 갱신되어 모든 채널에 대한 상태가 1로 설정되면, 즉 모든 ARQ 채널이 idle 상태인 경우 상기 상태 정보들을 삭제한다. 또한 상기 상태 정보들은 전술한 바와 같이 해당 채널로 새로운 데이터가 수신될 때까지 유지되도록 구성할 수도 있다. 그리고 맥 계층(212)은 물리계층(213)으로부터 수신된 프레임과 상태 값을 RLP 계층(211)으로 전달한다. 이를 통해 RLP 계층(211)은 해당하는 프레임을 큐에 정렬하여 저장하고, 상위로 전달할 수 있는 상태인가를 검사한다. 상기 도 3과 같이 데이터가 전송된 경우에는 시퀀스 번호 1의 프레임이 아직 수신되지 않은 상태이므로 RLP 계층(211)은 아직 프레임들을 상위로 전달할 수 없는 상태가 된다. 따라서 RLP 계층(211)은 수신된 프레임들을 큐에 저장하게 되며, 상기 시퀀스 번호 3에 대하여 저장하고 있던 상태 값은 삭제한다.

다음으로 ⑫의 전송이 이루어지는 경우에 대하여 설명한다. ⑫의 경우는 기지국(220)에서 idle 상태에 있는 ARQ 4 채널로 시퀀스 번호 1의 프레임을 전송하는 경우이다. 이는 전술한 바와 같이 스케줄링에 의거하여 RLP 계층간 재전송이 이루어지는 경우이므로 동일한 ARQ 채널을 통해서 동일한 시퀀스 번호의 프레임이 재전송 되지 않을 수 있기 때문이다. 이와 같이 ARQ 4 채널로 시퀀스 번호 1의 프레임이 재전송 되고, 이동단말(210)의 물리계층(213)에서 해당 프레임에 대하여 복호화에 성공한 경우로 도시하고 있다. 이러한 경우 전술한 바와 같이 물리계층(213)은 수신된 프레임을 맥 계층(212)을 통해 RLP 계층(211)으로 전송한다.

그러면 맥 계층(212)은 ARQ 4 채널에 대하여 상태 정보를 갱신한다. 이때 상태 정보는 ARQ 1 채널 내지 ARQ 3 채널은 이전에 이미 idle 상태이므로 모두 1로 설정된다. 또한 상기 ARQ 4 채널에 대하여도 복호에 성공한 상태이므로 1로 설정된다. 이와 같이 설정되어 상기 맥 계층(212)에서 ARQ 4 채널에 대한 상태 정보는(1, 1, 1, 1)로 설정이 이루어진다. 그런 후 맥 계층(212)은 상기 각 ARQ 채널에 대한 모든 상태가 idle 상태로 천이한 경우이므로 맥 계층(212)에서 이를 삭제한다. 그리고 이를 RLP 계층(211)으로 전달한다. 그러면 RLP 계층(211)은 수신된 프레임을 큐에 저장하고, 해당 프레임에 대하여 저장된 상태 정보를 삭제한다. 이때 저장되는 프레임은 시퀀스 번호 1의 프레임이다. 따라서 RLP 계층(211)은 시퀀스 번호 1 내지 시퀀스 번호 5까지의 프레임을 상위로 전달할 수 있다. 왜냐하면 RLP 계층(211)에서 상위로 프레임을 전달할 수 있는 조건인 연속하는 모든 시퀀스 번호의 프레임이 수신된 상태이기 때문이다. 이와 같이 모든 시퀀스 번호의 프레임이 수신된 상태가 되면, 상기 RLP 계층(211)은 상위로 전달할 수 있는 모든 프레임을 상위로 전달한 후 큐에서 상위로 전달한 프레임들을 삭제한다.

다음으로 도 3에 도시한 ⑬ 시점 이후 과정은 전술한 상태에 따라 다시 수행된다. 전술한 과정의 맥 계층(212) 및 RLP 계층(211)에서의 과정은 상기 도 4c에 도시한 바와 같은 과정을 통해 상태 정보들이 변경된다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이동단말의 맥 계층에서 프레임 수신 시의 제어 흐름도이다. 이하 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 이동단말의 맥 계층에서 프레임 수신 시 제어 과정을 상세히 설명한다.

맥 계층(212)은 500단계에서 대기상태를 유지한다. 그리고 맥 계층(212)은 502단계로 진행하여 물리계층(213)으로 특정 ARQ 채널을 통해 수신된 프레임의 복호화에 실패한 프레임이 존재하는가를 검사한다. 상기 502단계의 검사결과 복호화에 실패한 프레임이 존재하는 경우 504단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우 510단계로 진행한다. 그러면 먼저 504단계로 진행하는 경우를 살펴본다. 상기 맥 계층(212)이 504단계로 진행하는 경우는 물리계층에서 소정의 프레임을 수신하고, 수신된 프레임의 복호화에 실패한 경우가 된다. 이러한 경우 맥 계층(212)은 해당 ARQ 채널에 대한 상태 정보가 존재하는가를 검사한다. 상기 상태 정보는 상기 도 4a 내지 도 4c에 도시한 바와 같은 상태 정보가 된다. 상기 상태 정보가 존재하는 채널인 경우 맥 계층(212)은 500단계로 진행하며, 상태 정보가 존재하지 않는 경우 506단계로 진행한다. 상기 맥 계층(212)은 506단계로 진행하면, 해당 채널의 상태 정보를 상기 도 4a 내지 도 4c에 예시한 바와 같이 생성하여 저장한 후 500단계로 진행한다.

상기 도 5의 실시 예에서는 상기 도 3 및 도 4a 내지 도 4c의 설명에서 특정 채널로 데이터 전송이 완료되거나 또는 복호화가 종료된 경우에 상태 정보를 삭제하는 경우로 가정하여 예시한 것이다. 만일 상태 정보가 삭제되지 않는다면, 504단계에서는 새로운 상태 정보로 갱신할 필요가 있는가를 검사하여 새로운 상태 정보로 갱신할 필요가 있는 경우 506단계로 진행하도록 한다. 그리고 506단계에서는 새로운 상태 정보로 갱신이 필요한 경우이므로 즉, 모든 채널에 대한 상태 정보가 1로 설정된 경우이므로 새로이 상태 정보를 갱신하여 저장한 후 500단계로 진행하도록 한다.

한편 상기 502단계에서 510단계로 진행하는 경우 맥 계층(212)은 물리계층(213)으로부터 복호화 종료(Dec_End) 신호가 수신되는가 또는 AI_SN 신호의 토글이 발생하였는가를 검사한다. 상기 510단계의 검사결과 복호화 종료 신호가수신되거나 또는 AI_SN 신호의 토글이 발생한 경우 512단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우 520단계의 검사를 수행한다.

그러면 다음으로 510단계에서 512단계로 진행하는 경우에 대하여 살펴본다. 맥 계층(212)은 512단계로 진행하면, 해당 채널의 상태 정보를 초기화하고 다른 채널의 상태 정보를 갱신한다. 이와 같이 복호화 종료 신호가 수신되거나 또는 AI_SN 신호의 토글이 발생하는 경우는 상기 도 4b에서 설명한 ⑨의 경우가 된다. 따라서 이러한 경우 맥 계층은 해당 채널의 상태 정보를 갱신하며, 다른 채널에 구비된 복호화 종료 신호가 수신된 채널의 상태 정보를 idle 상태로 갱신하도록 한다. 그런 후 맥 계층(212)은 514단계로 진행하여 해당 채널의 상태 정보를 RLP 계층(211)으로 전달한다. 이후 맥 계층(212)은 500단계로 진행하게 된다.

다른 한편 상기 510단계에서 520단계로 진행하면 맥 계층(212)은 물리계층(213)으로부터 복호화에 성공한 프레임이 수신되는가를 검사한다. 상기 520단계의 검사결과 복호화에 성공한 프레임이 수신되는 경우 522단계로 진행하고 그렇지 않은 경우 500단계로 진행한다. 맥 계층(212)은 522단계로 진행하면 상기 물리계층(213)으로부터 수신된 프레임과 상기 프레임이 수신된 채널의 상태 정보를 RLP 계층(211)으로 전달한다. 이때 전달되는 정보는 상기 도 4a 또는 도 4b에서 설명한 ⑥의 시점 또는 ⑧의 시점과 같이 전달되는 상태 정보가 된다.

또한 상기 504단계 내지 상기 506단계에서 상술한 바와 같이 상태 정보가 모두 idle 상태이거나 또는 수신된 프레임의 복호화에 성공한 경우 해당 채널의 상태 정보를 삭제하는 경우로 설명하였다. 따라서 맥 계층(212)은 522단계 수행 후 524단계로 진행하여 해당 채널의 상태 정보를 삭제한 후 500단계로 진행한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이동단말의 RLP 계층에서 프레임 수신 시의 제어 흐름도이다. 이하 도 6을 참조하여 이동단말의 RLP 계층에서 프레임 수신 시 제어 과정을 상세히 설명한다.

RLP 계층(211)은 600단계에서 대기상태를 유지한다. 여기서 대기상태란, 상기 맥 계층(212)으로부터 상태 정보 또는 프레임과 상태 정보 등의 수신을 대기하는 상태를 말한다. 그리고 RLP 계층(211)은 602단계로 진행하여 맥 계층(212)으로부터 프레임과 상태 정보가 수신되었는가를 검사한다. 상기 602단계의 검사결과 프레임과 함께 상태 정보가 수신되는 경우 604단계로 진행하고 그렇지 않은 경우 620단계로 진행한다.

그러면 먼저 602단계에서 604단계로 진행하는 경우에 대하여 설명한다. RLP 계층(211)은 604단계로 진행하는 경우 맥 계층(212)으로부터 수신된 프레임을 큐에 임시 저장한다. 그리고 606단계로 진행하여 상기 큐에 저장한 프레임이 RLP 계층(211)에서 상태 정보를 관리하고 있던 프레임인가를 검사한다. 상기 606단계의 검사결과 상태 정보를 관리하고 있던 프레임인 경우 608단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우 610단계로 진행한다. 상기 RLP 계층(211)은 608단계로 진행하면 즉, 상기 수신되어 큐에 저장한 프레임이 RLP 계층(211)에서 상태 정보를 관리하던 프레임인 경우 상기 프레임에 대한 상태 정보를 삭제한 후 610단계로 진행한다.

상기 RLP 계층(211)은 606단계 또는 608단계에서 610단계로 진행하면, 상기 큐에 저장한 프레임으로부터 새로운 미 수신 프레임이 존재하는가를 검사한다. 상기 610단계의 검사결과 새로운 미 수신 프레임이 존재하는 것으로 검사되면 RLP 계층(211)은 612단계로 진행하고, 새로운 미 수신 프레임이 존재하지 않는 것으로 검사되면 614단계로 진행한다. 즉, 612단계로 진행하는 경우는 도 4a의 ⑥의 경우 또는 도 4b의 ⑧의 경우가 된다. 이와 같이 새로운 미 수신 프레임이 존재하는 경우 RLP 계층(211)은 612단계로 진행하여 미 수신된 프레임에 대한 상태 정보를 생성하고, 이를 수신된 프레임의 상태 정보를 이용하여 링크한다. 또한 상기 수신된 프레임으로부터 기존에 저장된 상태 정보의 갱신이 필요한 경우 이에 대한 갱신을 수행한다. 이러한 동작을 수행한 후 RLP 계층(211)은 600단계의 대기상태로 진행한다.

이와 달리 상기 610단계에서 614단계로 진행하는 경우 즉, 수신된 프레임으로부터 미 수신 프레임이 존재하지 않는 경우가 된다. 이러한 경우는 2가지 경우가 있을 수 있다. 즉, 도 4b에 도시한 ⑩의 경우 또는 ⑪의 경우와 같이 미 수신 프레임들이 이미 미 수신 상태임을 알 수 있는 상태인 경우가 있을 수 있다. 이와 다른 경우로 미 수신 프레임이 존재하지 않는 경우로 도 4c의 ⑫의 경우 또는 ⑬의 경우 또는 ⑭의 경우와 같이 모든 프레임이 정상적으로 수신된 상태인 경우가 있다. 따라서 상기 610단계에서 614단계로 진행하면 RLP 계층(211)은 수신된 프레임을 상위로 전달 가능한 상태인가를 검사한다. 즉, 현재 수신된 프레임을 포함하여 그 이전까지의 시퀀스 번호를 가지는 모든 프레임이 정상적으로 수신되었는가를 검사한다. 상기 614단계의 검사결과 모든 프레임이 정상적으로 수신된 경우 RLP 계층(211)은 616단계로 진행하여 상위로 전달 가능한 모든 프레임들을 상위 계층으로 전달한다. 그리고 RLP 계층(211)은 상위로 전달한 프레임들을 큐에서 삭제한다. 그러나 현재수신된 프레임이 상위로 전달할 수 없는 상태 즉, 미 수신 프레임이 존재하여 상위로 전달이 불가능한 상태인 경우 600단계의 대기상태로 진행한다.

다른 한편 상기 602단계에서 620단계로 진행하면 RLP 계층(211)은 맥 계층(212)으로부터 상태 정보만 수신되었는가를 검사한다. 상기 620단계의 검사결과 상태정보만 수신된 경우 622단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우 600단계로 진행한다. 그러면 맥 계층(212)으로부터 상태 정보만 수신된 경우에 대하여 살펴본다. RLP 계층(211)은 상태 정보만 수신되어 622단계로 진행하면, 상기 수신된 상태 정보를 이용하여 갱신할 수 있는 모든 프레임의 상태 정보를 갱신한다. 즉, 상기 도 4b의 ⑨의 경우와 같이 ARQ 1 채널의 상태 정보가 수신되면 ARQ 3 채널로 수신할 프레임 3의 상태 정보가 갱신되어야 한다. 이와 같이 다른 상태 정보를 갱신해야 할 필요가 있는 상태 정보들에 대하여 상태 정보를 갱신한 후 RLP 계층(211)은 624단계로 진행한다. 624단계로 진행하면, RLP 계층(211)은 RLP 계층간 NAK 신호를 전송해야할 상태 정보가 존재하는가를 검사한다. 즉, 상기 도 4b에 도시한 ⑫의 맥 계층(213)과 동일하게 RLP 계층(211)에도 정보가 저장된다. 이러한 검사는 현재 프레임이 수신되지 않았고, 모든 채널이 idle 생태를 가지고 있는 상태 정보가 존재하는가를 검사하는 것이다. 상기 626단계의 검사결과 도 4b의 ⑫와 같이 더 이상 해당 채널로 미 수신된 프레임의 수신될 가능성이 없는 경우에는 RLP 계층간 NAK 신호를 전송하여 물리계층간에 새로운 채널을 통해 해당 프레임을 재수신 받도록 한다. 즉, RLP 계층(211)은 626단계로 진행하여 RLP 계층의 NAK 신호를 생성하여 전송한다. 그러나 624단계의 검사결과 RLP 계층간 NAK 신호를 송신해야할 상태 정보를 가지지 않은 경우 RLP 계층(211)은 600단계의 대기상태로 진행한다.

이상에서 상술한 바와 같이 이동통신 시스템에서 라디오 링크 프로토콜 데이터를 순방향으로 전송할 경우에 불필요한 라디오 링크 프로토콜 재전송 신호의 전송을 방지하여 무선 채널 자원을 효율적으로 사용할 수 있고, 아울러 정확한 시점에서 재전송을 요구할 수 있게 되어 재전송 시간을 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims (7)

1. 둘 이상의 자동 재전송 채널을 가지는 이동통신 시스템에서 라디오 링크 프로토콜 데이터의 재전송 요구를 위한 이동단말 장치에 있어서,

   기지국으로부터 수신되는 부호화된 프레임을 복호화하고, 복호화 실패 시 미리 설정된 횟수까지 재전송을 요구하며, 복호화에 성공한 프레임과 함께 재전송 횟수 값을 상위로 전송하는 물리계층과,

   상기 물리계층에서 수신된 프레임의 복호화 결과에 따른 각 채널의 상태 정보들을 저장하고, 상기 물리계층에서 복호화에 성공한 프레임을 수신할 때, 상기 저장된 각 채널의 상태 정보와 상기 프레임을 함께 상위로 전달하고, 특정 채널의 복호화 종료 검출 시 해당 채널의 상태 정보를 상위로 전달하는 맥 계층과,

   상기 맥 계층을 통해 프레임 수신 시 시퀀스 번호를 검사하여 미 수신 프레임을 검사하고, 미 수신 프레임이 존재할 경우 수신된 프레임을 큐에 임시 저장하고, 상기 수신된 프레임과 함께 상태 정보로부터 미 수신된 프레임의 상태 값을 저장하며, 상기 맥 계층으로부터 복호화 종료 신호 수신 시 해당 채널의 미 수신 프레임에 대한 재전송을 요구하는 라디오 링크 프로토콜 계층을 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 맥 계층에서 복호화 종료의 검출은,

   상기 물리계층으로부터 복호화 종료 신호가 수신되는 경우 검출이 이루어짐을 특징으로 하는 상기 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 맥 계층에서 복호화 종료의 검출은,

   상기 물리계층의 AI_SN 신호의 토글 여부를 검사함으로써 검출함을 특징으로 하는 상기 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 라디오 링크 프로토콜 계층은,

   상기 맥 계층으로부터 수신된 프레임의 시퀀스 번호 검사 결과 이전의 모든 프레임이 수신된 경우 이를 상위로 전달하는 동작을 더 수행함을 특징으로 하는 상기 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 라디오 링크 프로토콜 계층은,

   상기 맥 계층으로부터 수신된 프레임의 검사결과 미 수신 프레임이 존재하는 경우 상기 프레임과 함께 수신된 상태 정보를 이용하여 다른 채널의 상태 정보를 변경하는 동작을 더 수행함을 특징으로 하는 상기 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 물리계층은,

   특정 채널로 수신되는 프레임이 미리 설정된 재전송 횟수 이상 불량으로 수신되는 경우 복호화 완료 신호를 생성하여 상기 맥 계층으로 전송하는 동작을 더 수행함을 특징으로 하는 상기 장치.
7. 둘 이상의 자동 재전송 채널을 가지는 이동통신 시스템의 이동단말 장치에서 라디오 링크 프로토콜 데이터의 재전송 요구를 위한 방법에 있어서,

   상기 이동단말의 물리계층은, 기지국으로부터 수신되는 부호화된 프레임을 복호화하고, 복호화 실패 시 미리 설정된 횟수까지 재전송을 요구하며, 복호화에 성공한 프레임과 함께 재전송 횟수 값을 상위로 전송하는 과정과,

   상기 이동단말의 맥 계층은, 상기 물리계층에서 수신된 프레임의 복호화 결과에 따른 각 채널의 상태 정보들을 저장하고, 상기 물리계층에서 복호화에 성공한 프레임을 수신할 때, 상기 저장된 각 채널의 상태 정보와 상기 프레임을 함께 상위로 전달하고, 특정 채널의 복호화 종료 검출 시 해당 채널의 상태 정보를 상위로 전달하는 과정과,

   상기 라디오 링크 프로토콜 계층은, 상기 맥 계층을 통해 프레임 수신 시 시퀀스 번호를 검사하여 미 수신 프레임을 검사하고, 미 수신 프레임이 존재할 경우 수신된 프레임을 큐에 임시 저장하고, 상기 수신된 프레임과 함께 상태 정보로부터미 수신된 프레임의 상태 값을 저장하며, 상기 맥 계층으로부터 복호화 종료 신호 수신 시 해당 채널의 미 수신 프레임에 대한 재전송을 요구하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.