KR20090086033A - 이동 통신 시스템에서 전송 패킷 구성 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서 전송 패킷 구성 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 이동 통신 시스템에서 적어도 하나의 패킷 데이터 유닛(Packet Data Unit : PDU)을 포함하는 패킷을 구성하는 방법에 있어서, 우선 순위에 따라 순차적으로 MAC(Medium Access Control) PDU에 수납되는 RLC(Radio Link Control) PDU의 마지막 부분에 분할되어 수납되는 RLC SDU(Service Data Unit) 세그먼트(segment)의 최소 크기를 결정하는 최소 분할 파라미터를 결정하는 과정; 상기 MAC PDU의 잔여 MAC 페이로드(Payload)에 수납할 수 있는 RLC PDU 크기의 근사값을 계산하는 과정; 상기 최소 분할 파라미터와 상기 RLC PDU 크기의 근사값을 합산한 값을 상기 잔여 MAC 페이로드의 크기와 비교하여 상기 RLC PDU의 크기를 결정하는 과정; 및 상기 결정된 크기에 따라 상기 RLC SDU 세그먼트를 선택적으로 포함하는 RLC PDU를 생성하여 출력하는 과정을 포함한다.
LTE, MAC PDU, RLC PDU, RLC SDU

Description

이동 통신 시스템에서 전송 패킷 구성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONSISTING TRANSMISSION PACKET IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동 통신 시스템에서 이동 단말의 전송 패킷 구성 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 이동 단말의 무선 링크 제어(RLC) 프로토콜 데이터 유닛(PDU)의 크기를 결정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
이동 통신 시스템에서 UMTS 시스템은 셀룰러, 무선전화, 무선가입자망, 무선 LAN 및 위성통신 등의 다양한 시스템을 통합하고, 세계 어디서나 통화가 가능하도록 하기 위한 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 시스템이다. 이것은 유럽식 이동통신 시스템인 GSM(Global System for Mobile Communication)과 GPRS(General Packet Radio Services)을 기반으로 하고 광대역(Wideband) 부호분할 다중접속(Code Division Multiple Access : 이하 "CDMA"라 칭함)을 사용하는 비동기 방식의 제3세대 이동 통신 시스템이다.
UMTS에서 인터넷 프로토콜(Internet Protocol : 이하 "IP"라 칭함)과 같은 패킷 프로토콜을 사용하는 패킷 교환 방식의 접속은 가상 접속이라는 개념을 지원 하여, 네트워크 내의 다른 어떠한 종단에라도 항상 접속이 가능하다. 또한 이동 전화나 컴퓨터 사용자들이 전세계 어디에 있든지 간에 패킷 기반의 텍스트, 디지털화된 음성이나 비디오 및 멀티미디어 데이터를 2Mbps 이상의 고속으로 전송할 수 있는 일관된 서비스를 제공한다.
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 2010년 정도를 상용화 목표로 하여 최대 100 Mbps 정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 이동 통신을 구현하는 기술이다. 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있다. 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 하여 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나, 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 논의 중에 있다. 이하에서 도 1을 참조하여 차세대 이동통신 시스템 구조의 일 예를 설명한다.
도 1은 일반적인 차세대 이동통신 시스템 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
차세대 무선 액세스 네트워크(Evolved Radio Access Network : 이하 "E-RAN"이라 칭함)(110, 112)는 차세대 기지국(Evolved Node B : 이하 "ENB"라 칭함)(120, 122, 124, 126, 128)과, SGSN(Serving GPRS Support Node)기능과 GGSN(Gateway GPRS Support Node) 기능을 담당하는 상위 노드(Access Gateway)(130, 132)의 2노드 구조로 단순화된다. 사용자 단말(User Equipment : 이하 "UE"라 칭함)(101)은 E-RAN(110, 112)에 의해 인터넷 프로토콜(Internet Protocol : 이하 "IP"라 칭함) 네트워크로 접속한다.
ENB(120 내지 128)는 UMTS 시스템의 Node B에 대응되며, UE(101)와 무선 채널로 연결된다. 상기 ENB(120 내지 128)는 상기 Node B에 비해 보다 복잡한 역할을 수행하며, 하나의 ENB는 통상적으로 다수의 셀들을 제어한다. LTE에서는 음성패킷망(Voice over Internet Protocol, 이하 "VoIP"라 칭함)과 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 된다. 따라서, 상기 UE(101)들의 상황 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 상기 ENB(120 내지 128)가 담당한다. 또한, UMTS 시스템의 RNC가 수행한 에러가 발생한 프레임을 재전송 하는 ARQ(Automatic Repeat Request) 및 무선 자원과 핸드오버를 결정하는 무선 자원 제어(Radio Resource Control : 이하 "RRC"라 칭함) 기능을 수행한다.
상기 UE(101)와 상기 ENB(120 내지 128)는 최대 100 Mbps의 전송속도를 구현하기 위해서 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : 이하 "OFDM"이라 칭함)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 단말의 채널 상태에 따라 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding : 이하 "AMC"라칭함) 방식을 적용한다.
도 2는 일반적인 이동 단말과 차세대 기지국의 프로토콜 스택 구조도이다.
이동 단말과 차세대 기지국은 모두 동일한 형태를 가지며, PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(220, 255), RLC(Radio Link Control)(225, 250), MAC(Medium Access Control)(230, 245) 및 물리 계층(235, 240)으로 이루어진다. 그러면 이하에서 각 프로토콜 계층에서 이루어지는 동작을 설명함에 있어서 UE(205)가 데이터를 송신하고 ENB(210)가 상기 데이터를 수신할 경우, 무선 프로토콜 계층에서 패킷을 처리하는 과정을 설명한다.
상기 PDCP 계층(255)은 패킷 교환 영역에서만 사용되며, 무선채널에서 패킷 데이터의 전송 효율을 높일 수 있도록 상기 UE(205)에서 송신하고자 하는 패킷 데이터에 IP패킷의 헤더를 압축하여 PDCP PDU(Packet Data Unit : 이하 특정 프로토콜 계층 장치에서 출력되는 패킷을 상기 프로토콜의 "PDU"라 칭함)로 출력한다.
상기 RLC 계층(225)은 무선 구간에 맞는 적절한 크기의 데이터를 구성하기 위하여 상위 계층으로부터 전달된 데이터를 RLC SDU들로 분할하고, 상기 분할된 RLC SDU들을 연결하여 RLC PDU를 구성하고, 패킷의 전송 실패시 ARQ동작을 수행한다.
상기 MAC 계층(230)은 논리 채널과 전송 채널 사이의 매핑을 담당하는 계층으로써, 다수의 RLC 요소(Entity)들과 연결되어, 상기 출력된 RLC PDU들을 다중화하여 MAC PDU로 출력한다.
상기 물리계층(235)은 무선 전송 기술을 이용한 정보 전송 서비스를 제공하는 계층으로써, 상기 다중화 된 MAC PDU를 채널 코딩 및 변조하여 출력한 후 무선 채널로 전송한다.
상기 ENB(210)의 상기 물리계층(240)은 상기 UE(205)로부터 수신한 상기 패킷 데이터를 채널 디코딩 및 복조하여 상위 계층으로 출력한다. 상기 채널 디코딩 및 복조되어 출력된 데이터는 MAC PDU의 형태로 MAC 계층(245)으로 입력된다. 그러 면 MAC 계층(245)은 MAC PDU로부터 MAC SDU들을 역다중화하여 분리한다. 즉, MAC SDU들은 RLC PDU이 된다. 상기 RLC 계층(250)은 RLC PDU들로부터 원래의 RLC SDU를 복구하기 위해 상기 RLC PDU의 정보를 해석하여 RLC SDU로 분리한 후 이를 상위 계층으로 출력한다. 상기 RLC 계층(250)의 상위 계층인 상기 PDCP 계층(255)은 RLC SDU들로부터 IP헤더의 복원을 담당한다.
상기 UE(205)와 상기 ENB(210)는 프로토콜 스택의 구조가 동일하므로 이상에서 설명한 과정의 역과정 또한 동일하게 수행된다. 즉, 상기 ENB(210)가 데이터를 송신하고 UE(205)가 상기 데이터를 수신하는 경우에도, 상기 무선 프로토콜 계층에서 패킷을 처리하는 과정이 동일하게 수행된다.
상기에서 살펴본 바와 같이, LTE와 같은 차세대 이동 통신 시스템에서는 모든 서비스가 패킷 기반으로 제공되기 때문에, VoIP가 핵심 서비스 중 하나이다. VoIP 트래픽은 크기가 작은 패킷이 일정한 주기를 가지고 지속적으로 발생하기 때문에 기지국 스케줄러 기반의 이동 통신 시스템에서는 과도한 오버 헤드가 발생될 수 있다. 예를 들어, 12.2 kbps AMR 코덱 모드로 동작하는 VoIP 서비스에서는 35 바이트 정도의 크기를 가지는 패킷이 20 msec 마다 발생한다. VoIP 패킷 하나 하나를 일반적인 스케줄링 방식으로 지원하려면, 패킷이 발생할 때마다 스케줄링을 요청하는 정보와 역방향 전송 자원 할당 정보 등이 전송되기 때문에 상기 제어 정보에 의한 오버 헤드가 실제 사용자 데이터보다 커질 수 있다. 이러한 문제점을 완화하기 위해 LTE에서는 반영구적 전송 자원 할당 기법(persistent scheduling)을 사용한다. 이하에서 도 3을 참조하여 반영구적 전송 자원 할당 기법에 대해 설명한 다.
도 3은 반영구적 전송 자원 할당 기법에 따라 데이터의 전송이 이루어지는 일반적인 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
ENB(310)는 315단계에서 UE(305)에게 주기적으로 반복되는 반영구적 전송 자원과 상기 반영구적 전송 자원에 적용할 반영구적 전송 포맷을 지시한다. 상기 UE(305)는 320 및 325단계에서 별도의 제어 신호 교환 없이 상기 반영구적 전송 자원을 통해 데이터를 전송하고, 상기 반영구적 전송 자원을 통해 전송되는 데이터에는 반영구적 전송 포맷이 적용된다. 상기 전송 포맷은 변조 방식, 패킷의 크기, 채널 코딩 방식 및 코딩율 등을 통칭하며, 상기 반영구적 전송 포맷은 단말이 반영구적 전송 자원을 통해 데이터를 전송함에 있어서 상기 데이터에 적용하는 전송 포맷을 의미한다. 단말과 기지국 사이의 무선 채널을 통해 교환되는 패킷을 MAC PDU라 하므로, 상기 전송 포맷에서 패킷의 크기는 MAC PDU의 크기를 의미한다. 이하 설명의 편의를 위해서 반영구적 전송 자원을 통해 전송되는 MAC PDU의 크기를 반영구적 MAC PDU 크기로 명명한다. 상기의 반영구적 전송 자원 할당 기법을 사용하면 하나의 제어 메시지로 복수의 MAC PDU 전송에 사용할 전송 자원과 전송 포맷을 동시에 지시하기 때문에 오버헤드를 크게 줄일 수 있다. 이하에서 도 4를 참조하여, 상기 반영구적 MAC PDU 크기의 설정에 대해 설명한다.
도 4는 헤더 압축을 거친 VoIP 패킷의 크기 분포를 도시한 도면이다.
일반적으로 헤더가 압축된 VoIP 패킷의 크기는 도 4와 같은 분포를 가진다. 가장 작은 패킷의 크기를 x 바이트라고 할 때, x 바이트 패킷이 가장 많이 발생하 고, x 바이트 보다 수 바이트 정도 큰 패킷이 낮은 빈도로 발생하고, 이 보다 큰 패킷은 극히 낮은 빈도로 발생한다. 상기와 같은 트래픽 특성을 고려할 때 반영구적 MAC PDU의 크기를 통상적으로 가장 작은 VoIP 패킷 보다 수 바이트 정도 큰 패킷을 전송할 수 있는 크기로 설정하는 것이 효율적이다. 반영구적 MAC PDU 크기를 가장 작은 VoIP 패킷에 맞춰서 설정하면, 가장 작은 VoIP 패킷보다 수 바이트 큰 패킷이 발생했을 때 상기 패킷을 분할해서 전송해야 한다. 분할 전송은 에러 발생률과 전송 지연을 증가시키기 때문에 가능한 피하는 것이 바람직하다.
반영구적 MAC PDU 크기를 가장 작은 VoIP 패킷보다 수 바이트 큰 크기를 기준으로 설정하면 상기 분할 발생 빈도를 낮출 수 있다. 물론 반영구적 MAC PDU의 크기를 가장 큰 VoIP 패킷의 크기에 맞추면, 분할 전송은 완벽하게 방지할 수 있지만, 대개의 경우 지나치게 많이 할당된 전송 자원은 패딩(padding)으로 사용되기 때문에 전송 자원을 낭비하는 문제점이 있다.
그런데 상기와 같이 분할 전송을 최대한 방지하기 위해 반영구적 MAC PDU의 크기를 가장 작은 패킷보다 수 바이트 큰 패킷을 전송할 수 있도록 설정하면, 애초의 의도와는 달리 VoIP 패킷의 분할 전송이 증가하는 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어 단말의 전송 버퍼에 여러 개의 VoIP 패킷이 저장되어 있고, 상기 패킷들이 모두 가장 작은 크기의 패킷이라면, 반영구적 전송 자원을 통해 전송될 MAC PDU 에는 전송 버퍼의 첫 번째 VoIP 패킷을 수납하고도 여분의 공간이 남는다. 일반적으로 단말은 MAC PDU의 가용한 모든 공간에 데이터를 수납하기 때문에, 단말은 상기 수 바이트의 남는 공간에 다음 VoIP 패킷을 분할해서 수납한다. 전술한 바와 같이 가 장 작은 크기의 패킷이 가장 빈번하게 발생하기 때문에 여분의 공간 역시 빈번하게 발생하며, 상기 분할 전송이 지속적으로 발생하는 문제점이 있다.
도 5은 반영구적 MAC PDU 크기를 결정하는 일 예를 도시한 도면이다.
반영구적 MAC PDU(501) 크기는 가장 작은 크기의 RLC SDU(515)에 통상적인 RLC 헤더(510)와 MAC 헤더(505)를 부가하고, 여기에 수 바이트의 마진(520)을 합한 값으로 구성된다. 그리고 RLC PDU(503) 크기는 RLC SDU(515)에 통상적으로 RLC 헤더(510)가 부가된 값으로 구성된다.
일반적으로 단말은 기지국으로부터 역방향 전송 자원을 할당 받고, 상기 전송 자원을 통해 전송할 MAC PDU의 크기를 전송 받은 후, 상기 MAC PDU에 다중화할 RLC PDU들의 크기를 결정한다. 상기 단말에 다수의 로지컬 채널(Logical Channel)이 구성되어 있을 때, 상기 단말은 로지컬 채널의 우선 순위와 로지컬 채널에 저장된 데이터의 양을 이용하여 상기 로지컬 채널 별로 RLC PDU의 크기를 결정한다. 상기 로지컬 채널은 특정한 서비스의 데이터를 처리하기 위해서 구성되는 PDCP 계층 또는 PDCP 계층의 처리를 위한 장치와 RLC 계층 또는 RLC 계층의 처리를 위한 장치를 의미하고, 각각의 로지컬 채널마다 전송 버퍼가 구비된다. VoIP 패킷 등과 같은 상위 계층 패킷들은 무선 채널을 통해 전송되기에 앞서 상기 전송 버퍼에 저장된다. 상기 로지컬 채널의 우선 순위는 호 설정 과정에서 지정된다.
도 6는 MAC PUD의 구성을 위한 RLC PDU의 크기를 결정하는 일반적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
단말에서 전송할 서로 다른 3 종의 데이터들이 존재하면, 예를 들어 도 6에 도시한 바와 같이 각각 로지컬 채널 1(605), 로지컬 채널 2(610), 로지컬 채널 3(615)로 구성된다. 이러한 경우 단말이 임의의 크기를 가지는 MAC PDU(610)를 생성할 때, 상기 로지컬 채널들의 우선 순위가 로지컬 채널 1, 로지컬 채널 2, 로지컬 채널 3의 순서라고 한다면, 상기 단말은 전송할 MAC 페이로드(655)에 가장 높은 우선 순위를 가지는 로지컬 채널 1(605)의 전송 버퍼(630)에 저장되어 있는 데이터를 최대한 수납한다. 즉, 로지컬 채널 1(605)에서 하기 <수학식 1>과 같은 크기의 RLC PDU(645)를 구성하여 MAC 페이로드(655)에 수납한다.
RLC PDU SIZE_m = MIN [MAC payload size, MAX RLC PDU SIZE_m]
상기 RLC PDU SIZE_m는 로지컬 채널 m의 RLC PDU 크기를 의미하며, 상기 MAX RLC PDU SIZE_m 는 로지컬 채널 m의 전송 버퍼의 모든 데이터를 페이로드에 수납한 RLC PDU의 크기이다. 상기 <수학식 1>은 로지컬 채널 m의 전송 버퍼에 저장되어 있는 데이터를 MAC 페이로드에 최대한 수납한 RLC PDU의 크기와 상기 MAC 페이로드 크기 중 작은 크기가 상기 로지컬 채널 m의 RLC PDU 크기가 됨을 의미한다.
상기 크기의 RLC PDU(645)를 MAC 페이로드(655)에 수납하고도, 상기 MAC 페이로드(655)에 여분의 공간이 남는다면, 상기 로지컬 채널 1(605)의 차하위 우선 순위인 로지컬 채널 2의 전송 버퍼(635)에 저장되어 있는 데이터를 최대한 수납한다. 즉, 상기 로지컬 채널 2에서 하기 <수학식 2>와 같은 크기의 RLC PDU(650)를 구성한 후 MAC 페이로드 부분(655)에 수납한다.
RLC PDU SIZE_n = MIN [Remaining MAC payload size, MAX RLC PDU SIZE_n]
상기 Remaining MAC payload size는 상위 우선 순위의 RLC PDU를 수납하고 남은 잔여 MAC 페이로드의 크기를 의미한다. 단말은 상기 잔여 MAC 페이로드의 크기가 0이 될 때까지 상기 수납 과정을 반복한다. 상기 <수학식 1>은 로지컬 채널 n의 전송 버퍼에 저장되어 있는 데이터를 상기 로지컬 채널 m의 RLC PDU를 수납하고 남은 MAC 페이로드에 최대한 수납한 RLC PDU의 크기와 상기 로지컬 채널 m의 RLC PDU를 수납하고 남은 MAC 페이로드의 크기 중 작은 크기가 상기 로지컬 채널 n의 RLC PDU 크기가 됨을 의미한다.
상술한 과정에서 살펴본 바와 같이, 단말은 우선 순위가 높은 로지컬 채널부터, 해당 시점의 해당 로지컬 채널에서 전송할 수 있는 최대 크기의 RLC PDU를 구성해서 MAC PDU의 페이로드에 수납한다. 여기서 RLC PDU는 RLC 헤더와 RLC 페이로드가 연접된 것이다. 임의의 로지컬 채널의 최대 RLC PDU 크기는 상기 로지컬 채널에 저장되어 있는 모든 데이터를 RLC 페이로드에 수납했을 때, RLC 페이로드와 RLC 헤더를 합한 크기이다. 이처럼 해당 시점의 해당 로지컬 채널에서 전송할 수 있는 최대 크기의 RLC PDU를 구성할 경우, VoIP와 매핑된 로지컬 채널에서는 VoIP 패킷이 지속적으로 분할 전송될 수 있다.
도 7은 반영구적인 자원의 할당 시 이동 단말에서 MAC PDU 다중화의 일반적인 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
상기 도 7을 설명함에 앞서, 가장 빈번하게 발생하는 RLC SDU의 크기가 36 바이트, RLC 헤더가 1 바이트, MAC 헤더가 1 바이트, 마진이 2 바이트, 반영구적 MAC PDU의 크기는 40 바이트라고 가정한다. 또한, x 번째 전송 시점에서 전송되어야 할 RLC SDU를 x 번째 RLC SDU(705), x+1번째에서 전송되어야 할 RLC SDU를 x+1번째 RLC SDU(710), 그리고 x+2번째 전송 시점에서 전송되어야 할 RCL SDU를 x+2번째 RLC SDU(715)라 한다. 이들은 모두 전송 버퍼에 저장되어 있으며, 다른 로지컬 채널에는 데이터가 저장되어 있지 않은 경우를 가정한 것이다.
이러한 경우 x번째 전송에서 반영구적 MAC PDU(720, 735)의 크기가 40 바이트이므로, 단말은 40 바이트로 전송할 수 있는 최대 크기의 RLC PDU, 즉 39 바이트의 RLC PDU를 생성한다. RLC PDU에 x 번째 RLC SDU(705)만 수납하면 RLC PDU(740)의 크기는 37 바이트가 된다. 따라서 단말은 상기 RLC PDU(745)에 x+1 번째 RLC SDU(710)의 일부를 분할해서 수납한다. 하나의 RLC PDU에 두 개의 RLC SDU가 수납되면 RLC PDU 헤더는 2 바이트이므로, x+1 번째 RLC SDU(710)의 첫 번째 1 바이트가 x 번째 전송되는 RLC PDU(720)의 마진(725)에 수납되어 전송된다. 이와 같은 분할 전송은 다음 번의 MAC PDU(735)의 전송에서도 동일하게 이루어진다. 즉, x+1 번째 전송되는 MAC PDU(735)에도 이전에 전송되고 남은 x+1 번째 RLC SDU(710)와 다음에 전송할 x+2 번째 RLC SDU의 일부가 분할되어 MAC PDU(735)의 마진(730)에 수납된 후 전송된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 할당된 반영구적 자원이 마진을 가지는 경우 MAC PDU에서 RLC SDU가 지속적으로 분할 전송되므로 전송 지연이 발생하며, 실시간 서비스 또는 유사 실시간 서비스와 같이 재전송을 요구할 수 없는 경우 수신된 패킷을 폐기해야 함으로 서비스 품질의 저하를 초래하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명에서는 전송 패킷의 불필요한 재전송을 방지할 수 있는 패킷 구성 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명에서는 서비스 품질 저하를 방지할 수 있는 패킷 구성 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명에서는 MAC PDU에 수납할 RLC PDU의 크기를 효율적으로 결정하는 패킷 구성 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명에서는 RLC PDU에 RLC SDU가 지나치게 작은 크기로 분할되어 수납되어 재전송 또는 서비스 품질 저하를 방지하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명에서는 RLC SDU의 전송 지연과 전송 오류를 줄일 수 있는 패킷 구성 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 적어도 하나의 패킷 데이터 유닛(Packet Data Unit : PDU)을 포함하는 패킷을 구성하는 방법에 있어서, 우선 순위에 따라 순차적으로 MAC(Medium Access Control) PDU에 수납되는 RLC(Radio Link Control) PDU의 마지막 부분에 분할되어 수납되는 RLC SDU(Service Data Unit) 세그먼트(segment)의 최소 크기를 결정하는 최소 분할 파라미터를 결정하는 과정; 상 기 MAC PDU의 잔여 MAC 페이로드(Payload)에 수납할 수 있는 RLC PDU 크기의 근사값을 계산하는 과정; 상기 최소 분할 파라미터와 상기 RLC PDU 크기의 근사값을 합산한 값을 상기 잔여 MAC 페이로드의 크기와 비교하여 상기 RLC PDU의 크기를 결정하는 과정; 및 상기 결정된 크기에 따라 상기 RLC SDU 세그먼트(segment)를 선택적으로 포함하는 RLC PDU를 생성하여 출력하는 과정을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 적어도 하나의 패킷 데이터 유닛(Packet Data Unit : PDU)을 포함하는 패킷을 구성하는 장치에 있어서, 우선 순위에 따라 순차적으로 MAC(Medium Access Control) PDU에 수납하고자 하는 RLC(Radio Link Control) PDU의 마지막 부분에 분할되어 수납되는 RLC SDU(Service Data Unit) 세그먼트(segment)의 최소 크기를 결정하는 최소 분할 파라미터를 결정하는 RRC 계층부; 상기 MAC PDU의 잔여 MAC 페이로드(Payload)에 수납할 수 있는 RLC PDU 크기의 근사값을 계산하고, 상기 최소 분할 파라미터와 상기 RLC PDU 크기의 근사값을 합산한 값을 상기 잔여 MAC 페이로드의 크기와 비교하여 상기 RLC PDU의 크기를 결정하는 RLC PDU 크기 결정부; 및 상기 결정된 RLC PDU의 크기에 따라 상기 RLC SDU 세그먼트를 선택적으로 포함하는 RLC PDU를 생성하여 출력하는 RLC 계층부를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 적어도 하나의 패킷 데이터 유닛(Packet Data Unit : PDU)을 포함하는 패킷을 구성하는 방법에 있어서, 우선 순위에 따라 순차적으로 MAC(Medium Access Control) PDU에 수납되는 RLC(Radio Link Control) PDU의 마지막 부분에 분할되어 수납되는 RLC SDU(Service Data Unit) 세 그먼트(segment)의 최소 크기를 결정하는 최소 분할 파라미터를 결정하는 과정; 정해진 기준에 따라 로지컬 채널 별 요구 RLC PDU의 크기를 결정하고, 상기 요구 RLC PDU의 크기를 초과하지 않는 범우 내에서 RLC PDU 크기의 근사값을 계산하는 과정; 상기 최소 분할 파라미터와 상기 RLC PDU 크기의 근사값을 합산한 값을 상기 요구 RLC PDU의 크기와 비교하여 상기 RLC PDU의 크기를 결정하는 과정; 및 상기 결정된 크기에 따라 상기 RLC SDU 세그먼트를 선택적으로 포함하는 RLC PDU를 생성하여 출력하는 과정을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 적어도 하나의 패킷 데이터 유닛(Packet Data Unit : PDU)을 포함하는 패킷을 구성하는 장치에 있어서, 우선 순위에 따라 순차적으로 MAC(Medium Access Control) PDU에 수납되는 RLC(Radio Link Control) PDU의 마지막 부분에 분할되어 수납되는 RLC SDU(Service Data Unit) 세그먼트(segment)의 최소 크기를 결정하는 최소 분할 파라미터를 결정하는 RRC 계층부; 정해진 기준에 따라 로지컬 채널 별 요구 RLC PDU의 크기를 결정하는 MAC 계층부; 상기 요구 RLC PDU의 크기를 초과하지 않는 범위 내에서 RLC PDU 크기의 근사값을 계산하고, 상기 최소 분할 파라미터와 상기 RLC PDU 크기의 근사값을 합산한 값을 상기 요구 RLC PDU의 크기와 비교하여 상기 RLC PDU의 크기를 결정하는 RLC PDU 크기 결정부; 및 상기 결정된 크기에 따라 상기 RLC SDU 세그먼트를 선택적으로 포함하는 RLC PDU를 생성하여 출력하는 RLC 계층부를 포함한다.
본 발명을 적용하면, RLC SDU가 지나치게 작은 크기로 분할되어 수납되지 않도록 RLC PDU의 크기를 결정함으로써, RLC SDU가 지속적으로 분할 전송되어 발생하는 각종 문제를 해결할 수 있는 이점이 있다. 따라서 본 발명에 의하면, 패킷 전송 시스템에서 서비스 품질 저하 또는 불필요한 재전송 및 전송 지연 등을 방지할 수 있는 이점이 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 하기 설명에서는 구체적인 특정 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 상세한 설명을 생략한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어서, 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 하지만, 동일한 부호를 사용하고 있다 하더라도 그 동작이 실시 예에 따라 달라짐을 명시한다.
먼저 본 발명에서 이루어지는 동작을 개략적으로 살펴보기로 한다.
설명에 앞서, 높은 우선 순위의 순서로 로지컬 채널들에서 생성된 RLC PDU들 의 크기를 결정하고, 상기 결정된 크기에 해당하는 RLC PDU를 MAC PDU에 수납했을 때, 수납 후에 남은 MAC PDU의 페이로드(이하, "잔여 MAC 페이로드"라 칭함)의 크기를 x 바이트라 가정한다. 또한 상기 잔여 MAC 페이로드에 수납하고자 하는 로지컬 채널의 전송 버퍼에 저장되어 있는 RLC SDU들을 높은 전송 우선 순위부터 순차적으로 수납했을 때, 상기 x 바이트를 초과하지 않는 최대 크기의 RLC PDU의 크기를 y 바이트라 가정한다.
상술한 기재를 참조하면, 단말은 임의의 로지컬 채널에서 생성할 RLC PDU의 크기를 아래와 같이 결정할 수 있다. 본 발명에서 단말은 x에서 y를 차감한 값이 미리 결정된 소정의 z 이하이면 RLC PDU의 크기를 y로 결정하고, x에서 y를 차감한 값이 소정의 z 이상이면 RLC PDU의 크기를 x로 결정한다. 그러면 이상에서 설명된 내용을 도면을 참조하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.
도 8은 본 발명에 따라 패킷(MAC PDU)을 구성할 시 RLC PDU의 크기 결정 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
MAC 페이로드(801)에는 각 로지컬 채널들 중 우선 순위가 높은 순서대로 각 로지컬 채널에 대응하는 RLC PDU(801, 803)를 수납한다. 도 8에서는 2개의 로지컬 채널에 대응하는 RLC PDU가 수납된 후 MAC 페이로드에 잔여 영역이 존재하는 경우를 도시하였다. 이와 같이 상위 우선 순위의 로지컬 채널에서 생성된 RLC PDU를 수납한 후 남은 잔여 MAC 페이로드의 크기 즉, 잔여 영역의 크기를 x 바이트(805)라 가정한다. 그리고 남은 로지컬 채널들에 저장되어 있는 RLC SDU들을 높은 전송 우선 순위부터 순차적으로 수납할 때, 해당 RLC SDU의 마지막 바이트가 포함되면서 x 바이트를 초과하지 않도록 RLC PDU를 구성한다. 예를 들어, 전송 우선 순위가 RLC SDU[k+1], RLC SDU[k+2], ... , RLC SDU[k+n]일 경우, 각각의 RLC SDU의 마지막 바이트가 포함되면서 x바이트를 초과하지 않도록 순차적으로 수납하여 RCL PDU를 구성한다. 이와 같이 구성된 RLC PDU의 최대 크기를 y 바이트(810)라 한다.
이와 같이 MAC PDU를 구성할 경우에 단말은 x에서 y를 차감한 값이 미리 결정된 소정의 z 이하이면 RLC PDU의 크기를 y로 결정한다. 반면에 x에서 y를 차감한 값이 미리 결정된 소정의 z 이상이면 RLC PDU의 크기를 x로 결정한다.
여기서 상기 z는 RLC PDU의 마지막 부분에 분할 수납되는 RLC SDU 세그먼트의 최소 크기를 제어하는 파라미터로서, 상기 z는 로지컬 채널별로 호 설정 과정에서 지시될 수도 있으며, 각 서비스 종류에 따라 미리 저장하고 있을 수도 있다. 다른 방법으로 특정한 채널을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 할당하여 제공할 수도 있다. 또 다른 방법으로 상기 z는 다른 통신 시에 제공되는 파라미터들을 이용하여 간접적으로 유추할 수도 있다. 예를 들어 z 값이 시그널링되지 않는 경우 로지컬 채널에서는 단위 프레이밍 헤더의 크기를 z 값으로 사용할 수도 있다.
이하에서는 상기 z를 RLC SDU 세그먼트의 '최소 분할 파라미터'라 칭하기로 하고, z와 혼용하여 사용하기로 한다. RLC PDU의 마지막 부분에 분할 수납될 수 있는 RLC SDU 세그먼트의 최소 크기는 [z-f] 바이트이다. 상기 f는 확장 비트, 길이 지시자 및 패딩으로 구성되는 단위 프레이밍 헤더의 크기로서, 상기 단위 프레이밍 헤더는 RLC PDU에 RLC SDU의 마지막 바이트가 수납될 때마다 추가되는 헤더로써 통상적으로 2바이트이다. 상기 길이 지시자는 관련된 RLC SDU의 마지막 바이트의 위 치를 지시한다. 즉, 상기 f는 마지막 RLC SDU의 크기 제한 값으로 이하에서는 설명의 편의를 위해 f와 '크기 제한 값'으로 병용하기로 한다.
만약 z 값으로 상기와 값이 단위 프레이밍 헤더의 크기를 사용하는 경우, RLC SDU 세그먼트의 최소 크기는 [z-f]이므로 RLC SDU 세그먼트의 최소 크기가 0이 된다. 이것은 z가 f 보다 크면 RLC SDU의 세그먼트가 항상 수납된다는 의미이다. 예를 들어, z 값이 2 바이트이고 RLC PDU 크기 근사값이 k 바이트이면, 잔여 MAC 페이로드 크기가 102 바이트 이상인 경우에만 RLC SDU 세그먼트를 수납 가능하고, MAC 페이로드의 크기가 101 바이트라면 RLC SDU 세그먼트를 수납하지 않는다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 패킷의 구성을 위한 이동 단말의 내부 블록 구성도이다.
RRC 계층부(905)는 RLC SDU의 최소 분할 파라미터인 z를 결정하여 RLC PDU 크기 결정부(910)로 제공한다. 상기 RLC PDU 크기 결정부(910)는 MAC 계층부(920)로부터 MAC PDU 크기를 미리 제공받는다. 따라서 RLC PDU 크기 결정부(910)는 RRC 계층부(905)로부터 제공받은 정보들 즉, 로지컬 채널별 우선 순위, 로지컬 채널에 저장된 RLC SDU들의 크기 및 상기 z 를 이용하여 각 로지컬 채널의 RLC PDU 크기를 결정한다. 또한, RLC PDU 크기 결정부(910)는 상기 제공받은 MAC PDU 크기 정보를 이용하여 상위 우선 순위부터 순차적으로 RLC PDU를 수납하고 남은 상기 잔여 MAC 페이로드의 크기, 상기 잔여 MAC 페이로드의 크기와 가장 근접한 RLC PDU의 크기로 결정되는 RLC PDU 크기 근사값 및 상기 RRC 계층부(905)로부터 통보되는 z값을 이용하여 RLC PDU들의 크기를 결정한다. 이러한 결정 동작에 대하여는 후술되는 제어 흐름도에서 보다 상세히 살피기로 한다.
이러한 과정을 통해 결정된 RLC PDU 크기들은 상기 RLC 계층부(915)에 구비된 다수의 RLC 요소(entity)들로 통보된다. 상기 RLC 계층부(915)는 상위 계층 데이터나 RRC 메시지의 신뢰성 있는 송수신을 담당하는 RLC 요소들의 집합이며, 상기 RLC 요소에는 상위 계층 데이터인 RLC SDU 혹은 RLC SDU 세그먼트가 저장된다. 각 RLC 요소는 상기 결정된 RLC PDU 크기에 따라 RLC PDU를 구성하고, 이것을 상기 MAC 계층부(920)로 전송한다. 상기 RLC PDU를 수신한 상기 MAC 계층부(920)는 상기 RLC 요소들이 전달한 RLC PDU들을 연접하여 MAC PDU를 구성한 후 물리 계층부(925)로 전달한다. 상기 물리 계층부(925)는 상기 RLC 계층부(915)로부터 전달받은 MAC PDU의 송수신을 수행한다. 즉, 부호화 및 변조 동작과 무선 채널로 전송을 위한 대역 상승 변환 및 전력 제어 동작 등을 수행한다. 이러한 과정은 일반적으로 무선 통신 시스템에서 이루어지는 과정이므로 여기서는 상세히 설명하지 않기로 한다.
도 10는 본 발명의 제 1실시 예에 따라 패킷에 수납할 RLC PDU의 크기를 결정하기 위한 제어 흐름도이다.
단말은 1005단계에서 로지컬 채널별로 적용할 z 값을 인지한다. 상기 z 값은 앞에서 설명한 바와 같이 호 설정 과정 등에서 직접적으로 시그날링 되거나, 다른 파라미터로부터 유추될 수도 있고, 주기적 또는 비주기적으로 특정 채널을 통해 알려줄 수도 있다. 상기 z값이 시그날링 되지 않은 로지컬 채널에서는 단위 프레이밍 헤더의 크기를 z 값으로 사용할 수 있다.
1010단계에서 단말은 RLC PDU 크기의 근사값을 계산한다. 여기서 RLC PDU 크 기의 근사값은 상기 잔여 MAC 페이로드의 범위를 초과하지 않는 범위 내에서 최대로 RLC SDU를 삽입한 RLC PDU의 크기이다. 이를 도 8을 참조하여 살펴보면, 상기 RLC PDU 크기의 근사값은 마지막 RLC SDU까지를 삽입하되, 상기 잔여 MAC 페이로드(도 8의 참조 번호 805)의 범위를 초과하지 않는 범위 내에서 최대로 RLC SDU를 삽입한 RLC PDU 크기(도 8의 참조 번호 810)를 의미한다. 즉 상기 RLC PDU 크기 근사값은 해당 로지컬 채널의 전송 버퍼에 저장되어 있는 RLC SDU들을 전송 우선 순위에 따라 마지막 바이트가 포함되도록 순차적으로 RLC PDU에 수납했을 때, 그 크기가 상위 우선 순위부터 RLC PDU를 수납하고 남은 상기 잔여 MAC 페이로드의 크기와 가장 근접한 RLC PDU의 크기이다.
상기 RLC PDU 크기의 근사값을 계산하는 과정의 일 예를 설명하면, 아래와 같다. 예를 들어, 상기 잔여 MAC 페이로드의 크기가 1000 byte이고, 로지컬 채널 a의 전송 버퍼에 저장된 RLC SDU들의 크기가 RLC SDU[n] = 200 byte, RLC SDU [n+1] = 500 byte, RLC SDU [n+2] = 290 byte, RLC SDU [n+3] = 300 byte라고 가정한다. 또한 상기 RLC SDU들의 전송 우선 순위가 일련 번호(n, n+1, n+2, n+3)에 반비례할 경우, RLC PDU에 상기 RLC SDU[n], RLC SDU [n+1], RLC SDU [n+2]의 마지막 바이트가 포함되도록 수납했을 때, 그 RLC PDU의 크기는 상기 잔여 MAC 페이로드의 크기인 1000 byte를 초과하지 않는다. 따라서 상기 RLC PDU 크기의 근사값은 990 byte에 RLC PDU의 기본 헤더 크기 1 byte 및 두 개의 단위 프레이밍 단위 헤더 4 byte를 합산한 995바이트이다. 이 경우 수납되는 RLC SDU는 세 개이나 추가되는 단위 프레이밍 헤더는 세 개가 아닌 두 개가 되는 이유는 RLC SDU의 마지막 바이트가 RLC PDU의 마지막 바이트와 일치하는 경우 해당 RLC SDU의 단위 프레이밍 헤더는 RLC PDU에 추가되지 않기 때문이다.
이와 같이 RLC PDU 크기의 근사값을 결정한 후, 1015단계로 진행하여 상기 RLC PDU 크기의 근사값과 상기 z를 합한 값과, 상기 잔여 MAC 페이로드의 크기를 비교한다. 상기 비교 결과, 상기 잔여 MAC 페이로드의 크기가 상기 RLC PDU 크기의 근사값과 상기 z를 합한 값보다 크거나 같은 경우 1020단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우 1025단계로 진행한다.
상기 1015단계에서 상기 잔여 MAC 페이로드의 크기가 상기 RLC PDU 크기의 근사값과 상기 z를 합한 값보다 크거나 같은 경우 즉, 상기 RLC PDU 크기의 근사값과 상기 z를 합한 값이 상기 잔여 MAC 페이로드의 크기보다 작거나 같다는 것은 RLC PDU의 마지막 부분에 RLC SDU를 분할 수납했을 때, 상기 분할 수납될 RLC SDU 세그먼트의 크기가 [z-f]보다 크다는 것을 의미하므로, 상기 단말은 RLC PDU의 크기를 잔여 MAC 페이로드 크기로 결정한다. 이 경우 RLC SDU 세그먼트는 RLC PDU의 마지막 부분에 분할 수납될 수 있다.
반면에 상기 1015단계에서 상기 잔여 MAC 페이로드의 크기가 상기 RLC PDU 크기의 근사값과 상기 z를 합한 값보다 작은 경우 즉, 상기 RLC PDU 크기의 근사값과 상기 z를 합산한 값이 상기 잔여 MAC 페이로드 크기보다 크다는 것은 RLC PDU의 마지막 부분에 RLC SDU를 분할 수납했을 때, 상기 분할 수납될 RLC SDU 세그먼트의 크기가 작아서 상기 RLC SDU를 분할 전송하는 것이 무의미하거나 비효율적이라는 것을 의미하므로, 상기 단말은 RLC PDU의 크기를 상기 1010단계에서 산출한 RLC PDU 크기 근사값으로 결정한다.
상기한 과정을 거친 후 1030단계에서 상기 결정된 크기의 RLC PDU를 생성하고, 1035단계에서 해당 시점의 잔여 MAC 페이로드의 크기에서 상기 결정된 RLC PDU의 크기와 MAC 서브 헤더의 크기를 차감하여 잔여 MAC 페이로드 크기를 갱신한다.
도 11은 본 발명의 제 2실시 예에 따라 RLC PDU의 크기를 결정하기 위한 제어 흐름도이다. 제 2실시 예 또한 제 1실시 예와 같이 RLC PDU 크기의 근사값을 이용하지만 제 1실시 예와는 다른 방식으로 결정된 RLC PDU 크기의 근사값을 이용한다.
1105단계에서 단말은 로지컬 채널 별로 적용할 z 값을 인지한다. 1110 단계에서 MAC 계층부(920)는 로지컬 채널 별 우선 순위와 저장된 데이터의 양을 이용해서 로지컬 채널 별 RLC PDU의 크기(이하, "요구 RLC PDU"라 칭함)를 결정하고, 이를 RLC 계층부(915)에 통보한다. 상기 요구 RLC PDU 크기를 전송 받은 RLC 계층부(915)는 1115단계에서 전송할 상위 계층 데이터의 크기와 우선 순위를 이용하여, 상기 요구 RLC PDU 크기를 초과하지 않는 범위 내에서 RLC PDU 크기의 근사값(approximate RLC PDU size)을 계산한다.
예를 들어, 상기 요구 RLC PDU의 크기가 1000 바이트이고, 해당 로지컬 채널에 저장되어 있는 상위 계층 패킷의 크기가 RLC SDU [n] = 200 byte, RLC SDU [n+1] = 500 byte, RLC SDU [n+2] = 250 byte, RLC SDU [n+3] = 300 byte일 경우, RLC SDU [n]에서 RLC SDU [n+3]까지 모든 상위 계층 패킷의 마지막 바이트가 포함되도록 RLC PDU를 구성하면, 그 RLC PDU의 크기는 페이로드 1290 바이트에 RLC 헤 더 크기를 합산한 것으로써, 상기 요구 RLC PDU의 크기 1000 바이트를 초과하므로 상기 RLC PDU 크기 근사값이 될 수 없다. 또한 RLC SDU [n]에서 RLC SDU [n+2]까지의 상위 계층 패킷의 마지막 바이트가 포함되도록 RLC PDU를 구성한다면, RLC PDU의 크기는 페이로드 950 바이트에 RLC 헤더 수 바이트를 합한 것이므로, 상기 값이 RLC PDU 크기 근사값이 될 수 있다.
이와 같이 RLC PDU의 근사값을 결정한 후, 1120 단계에서 RLC 계층부(915)는 상기 계산된 RLC PDU 크기 근사값에 상기 z를 합산한 값과 상기 요구 RLC PDU 크기를 비교한다. 상기 1120단계에서 상기 RLC PDU 크기가 상기 z값과 RLC PDU 크기의 근사값을 합산한 값보다 큰 경우 즉, 상기 z값과 RLC PDU 크기 근사값을 합산한 값이 상기 요구 RLC PDU 크기보다 작으면 1125 단계로 진행한다. 이것은 요구 RLC PDU 크기의 RLC PDU를 생성할 경우, RLC PDU의 마지막 부분에 [z-f] 이상의 크기를 가지는 RLC SDU 세그먼트가 분할 수납됨을 의미하므로, 상기 단말은 요구 RLC PDU의 크기를 RLC PDU의 크기로 결정한다.
반면 상기 1120단계에서 상기 요구 RLC PDU 크기가 상기 z값과 RLC PDU 크기의 근사값을 합산한 값 보다 작거나 같은 경우 즉, 상기 합산한 값이 상기 요구 RLC PDU 크기보다 크거나 같으면 1130 단계로 진행한다. 이것은, 요구 RLC PDU 크기의 RLC PDU를 생성할 경우, RLC PDU의 마지막 부분에 [z-f] 보다 작은 크기를 가지는 RLC SDU 세그먼트가 분할 수납됨을 의미하므로, 상기 단말은 작은 크기의 세그먼트가 비효율적으로 수납되는 것을 방지하기 위하여 상기 1115 단계에서 계산된 RLC PDU 크기 근사값을 RLC PDU 크기로 결정한다.
1135 단계에서 상기 RLC 계층부(1020)는 상기 결정한 RLC PDU의 크기에 따라 RLC PDU를 생성한 후 하위 계층으로 전달한다. 상기 생성된 RLC PDU의 크기가 상기 요구 RLC PDU의 크기보다 작다면, 다시 말해서 상기 RLC PDU의 크기가 요구 RLC PDU의 크기가 아니라 RLC PDU 크기 근사값이라면, 단말의 MAC 장치는 요구 RLC PDU 크기와 실제 RLC PDU 크기 사이의 차이만큼을 패딩으로 보정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 로지컬 채널의 우선순위, 저장된 RLC SDU의 크기 및 소정의 파라미터를 이용하여 RLC SDU가 지나치게 작은 크기로 분할되어 수납되지 않도록 RLC PDU의 크기를 결정함으로써, RLC SDU가 지속적으로 분할 전송되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 일반적인 차세대 이동통신 시스템 구조의 일 예를 도시한 도면,
도 2는 일반적인 이동 단말과 차세대 기지국의 프로토콜 스택 구조도,
도 3은 반영구적 전송 자원 할당 기법에 따라 데이터의 전송이 이루어지는 일반적인 과정을 설명하기 위한 예시도,
도 4는 헤더 압축을 거친 VoIP 패킷의 크기 분포를 도시한 도면,
도 5는 반영구적 MAC PDU 크기를 결정하는 일 예를 도시한 도면,
도 6은 MAC PUD의 구성을 위한 RLC PDU의 크기를 결정하는 일반적인 동작을 설명하기 위한 도면,
도 7은 반영구적인 자원의 할당 시 이동 단말에서 MAC PDU 다중화의 일반적인 동작을 설명하기 위한 예시도,
도 8은 본 발명에 따라 패킷(MAC PDU)을 구성할 시 RLC PDU의 크기 결정 동작을 설명하기 위한 예시도,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 패킷의 구성을 위한 이동 단말의 내부 블록 구성도,
도 10는 본 발명의 제 1실시 예에 따라 패킷에 수납할 RLC PDU의 크기를 결정하기 위한 제어 흐름도,
도 11은 본 발명의 제 2실시 예에 따라 RLC PDU의 크기를 결정하기 위한 제어 흐름도.

Claims (20)

  1. 이동 통신 시스템에서 적어도 하나의 패킷 데이터 유닛(Packet Data Unit : PDU)을 포함하는 패킷을 구성하는 방법에 있어서,
    우선 순위에 따라 순차적으로 MAC(Medium Access Control) PDU에 수납되는 RLC(Radio Link Control) PDU의 마지막 부분에 분할되어 수납되는 RLC SDU(Service Data Unit) 세그먼트(segment)의 최소 크기를 결정하는 최소 분할 파라미터를 결정하는 과정;
    상기 MAC PDU의 잔여 MAC 페이로드(Payload)에 수납할 수 있는 RLC PDU 크기의 근사값을 계산하는 과정;
    상기 최소 분할 파라미터와 상기 RLC PDU 크기의 근사값을 합산한 값을 상기 잔여 MAC 페이로드의 크기와 비교하여 상기 RLC PDU의 크기를 결정하는 과정; 및
    상기 결정된 크기에 따라 상기 RLC SDU 세그먼트를 선택적으로 포함하는 RLC PDU를 생성하여 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 구성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 최소 분할 파라미터는,
    각 서비스 종류에 따라 미리 설정되어 있는 값, 특정 채널을 통해 주기적으로 제공되는 값, 특정 채널을 통해 필요에 따라 제공되는 값, 다른 통신 시에 제공되는 파라미터들을 이용하여 추산할 수 있는 값 중 어느 하나임을 특징으로 하는 패킷 구성 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 RLC PDU 크기의 근사값은,
    상기 잔여 MAC 페이로드의 크기를 초과하지 않는 범위 내에서 최대로 상기 적어도 하나의 RLC SDU를 수납했을 때 상기 RLC PDU의 크기를 의미하며,
    상기 RLC PDU는 적어도 하나의 RLC SDU를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 구성 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 RLC PDU의 크기를 결정하는 과정은,
    상기 잔여 MAC 페이로드의 크기가 상기 최소 분할 파라미터와 상기 RLC PDU 크기의 근사값을 합산한 값보다 크거나 같을 경우, 상기 RLC PDU의 크기를 상기 잔여 MAC 페이로드의 크기로 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 구성 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 RLC PDU의 크기를 결정하는 과정은,
    상기 잔여 MAC 페이로드의 크기가 상기 최소 분할 파라미터와 상기 RLC PDU 크기의 근사값을 합산한 값보다 작을 경우, 상기 RLC PDU의 크기를 상기 RLC PDU 크기의 근사값으로 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 구성 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정된 크기의 RLC PDU를 생성한 후, 상기 잔여 MAC 페이로드의 크기에서 상기 생성된 RLC PDU의 크기와 MAC 서브 헤더의 크기를 차감하여 상기 잔여 MAC 페이로드 크기를 갱신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 구성 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 RLC SDU 세그먼트의 최소 크기는 상기 최소 분할 파라미터의 값에서 단위 프레이밍 헤더의 크기를 차감한 값으로 결정되며,
    상기 단위 프레이밍 헤더는 상기 RLC PDU에 RLC SDU의 마지막 바이트가 수납될 때마다 추가되는 헤더인 것을 특징으로 하는 패킷 구성 방법.
  8. 이동 통신 시스템에서 적어도 하나의 패킷 데이터 유닛(Packet Data Unit : PDU)을 포함하는 패킷을 구성하는 장치에 있어서,
    우선 순위에 따라 순차적으로 MAC(Medium Access Control) PDU에 수납하고자 하는 RLC(Radio Link Control) PDU의 마지막 부분에 분할되어 수납되는 RLC SDU(Service Data Unit) 세그먼트(segment)의 최소 크기를 결정하는 최소 분할 파라미터를 결정하는 RRC 계층부;
    상기 MAC PDU의 잔여 MAC 페이로드(Payload)에 수납할 수 있는 RLC PDU 크기의 근사값을 계산하고, 상기 최소 분할 파라미터와 상기 RLC PDU 크기의 근사값을 합산한 값을 상기 잔여 MAC 페이로드의 크기와 비교하여 상기 RLC PDU의 크기를 결정하는 RLC PDU 크기 결정부; 및
    상기 결정된 RLC PDU의 크기에 따라 상기 RLC SDU 세그먼트를 선택적으로 포함하는 RLC PDU를 생성하여 출력하는 RLC 계층부를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 구성 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 최소 분할 파라미터는,
    각 서비스 종류에 따라 미리 설정되어 있는 값, 특정 채널을 통해 주기적으로 제공되는 값, 특정 채널을 통해 필요에 따라 제공되는 값, 다른 통신 시에 제공되는 파라미터들을 이용하여 추산할 수 있는 값 중 어느 하나임을 특징으로 하는 패킷 구성 장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 RLC PDU 크기의 근사값은,
    상기 잔여 MAC 페이로드의 크기를 초과하지 않는 범위 내에서 최대로 상기 적어도 하나의 RLC SDU를 수납했을 때 상기 RLC PDU의 크기를 의미하며,
    상기 RLC PDU는 적어도 하나의 RLC SDU를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 구성 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 RLC PDU 크기 결정부는,
    상기 잔여 MAC 페이로드의 크기가 상기 최소 분할 파라미터와 상기 RLC PDU 크기의 근사값을 합산한 값보다 크거나 같을 경우, 상기 RLC PDU의 크기를 상기 잔여 MAC 페이로드의 크기로 결정하는 것을 특징으로 하는 패킷 구성 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 RLC PDU 크기 결정부는,
    상기 잔여 MAC 페이로드의 크기가 상기 최소 분할 파라미터와 상기 RLC PDU 크기의 근사값을 합산한 값보다 작을 경우, 상기 RLC PDU의 크기를 상기 RLC PDU 크기의 근사값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 패킷 구성 장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 RLC PDU 크기 결정부는,
    상기 결정된 크기의 RLC PDU를 생성한 후, 상기 잔여 MAC 페이로드의 크기에서 상기 생성된 RLC PDU의 크기와 MAC 서브 헤더의 크기를 차감하여 상기 잔여 MAC 페이로드 크기를 갱신하는 것을 특징으로 하는 패킷 구성 장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 RLC PDU 크기 결정부는,
    상기 최소 분할 파라미터의 값에서 단위 프레이밍 헤더의 크기를 차감한 값으로 상기 RLC SDU 세그먼트의 최소 크기를 더 결정하며,
    상기 단위 프레이밍 헤더는 상기 RLC PDU에 RLC SDU의 마지막 바이트가 수납될 때마다 추가되는 헤더인 것을 특징으로 하는 패킷 구성 장치.
  15. 이동 통신 시스템에서 적어도 하나의 패킷 데이터 유닛(Packet Data Unit : PDU)을 포함하는 패킷을 구성하는 방법에 있어서,
    우선 순위에 따라 순차적으로 MAC(Medium Access Control) PDU에 수납되는 RLC(Radio Link Control) PDU의 마지막 부분에 분할되어 수납되는 RLC SDU(Service Data Unit) 세그먼트(segment)의 최소 크기를 결정하는 최소 분할 파라미터를 결정하는 과정;
    정해진 기준에 따라 로지컬 채널 별 요구 RLC PDU의 크기를 결정하고, 상기 요구 RLC PDU의 크기를 초과하지 않는 범우 내에서 RLC PDU 크기의 근사값을 계산하는 과정;
    상기 최소 분할 파라미터와 상기 RLC PDU 크기의 근사값을 합산한 값을 상기 요구 RLC PDU의 크기와 비교하여 상기 RLC PDU의 크기를 결정하는 과정; 및
    상기 결정된 크기에 따라 상기 RLC SDU 세그먼트를 선택적으로 포함하는 RLC PDU를 생성하여 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 구성 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 RLC PDU의 크기를 결정하는 과정은,
    상기 요구 RLC PDU 가 상기 최소 분할 파라미터와 상기 RLC PDU 크기의 근사값을 합산한 값보다 크거나 같을 경우, 상기 RLC PDU의 크기를 상기 요구 RLC PDU 로 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 구성 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 RLC PDU의 크기를 결정하는 과정은,
    상기 요구 RLC PDU 가 상기 최소 분할 파라미터와 상기 RLC PDU 크기의 근사값을 합산한 값보다 작을 경우, 상기 RLC PDU의 크기를 상기 RLC PDU 크기의 근사값으로 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 구성 방법.
  18. 이동 통신 시스템에서 적어도 하나의 패킷 데이터 유닛(Packet Data Unit : PDU)을 포함하는 패킷을 구성하는 장치에 있어서,
    우선 순위에 따라 순차적으로 MAC(Medium Access Control) PDU에 수납되는 RLC(Radio Link Control) PDU의 마지막 부분에 분할되어 수납되는 RLC SDU(Service Data Unit) 세그먼트(segment)의 최소 크기를 결정하는 최소 분할 파라미터를 결정하는 RRC 계층부;
    정해진 기준에 따라 로지컬 채널 별 요구 RLC PDU의 크기를 결정하는 MAC 계층부;
    상기 요구 RLC PDU의 크기를 초과하지 않는 범위 내에서 RLC PDU 크기의 근사값을 계산하고, 상기 최소 분할 파라미터와 상기 RLC PDU 크기의 근사값을 합산한 값을 상기 요구 RLC PDU의 크기와 비교하여 상기 RLC PDU의 크기를 결정하는 RLC PDU 크기 결정부; 및
    상기 결정된 크기에 따라 상기 RLC SDU 세그먼트를 선택적으로 포함하는 RLC PDU를 생성하여 출력하는 RLC 계층부를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 구성 장 치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 RLC PDU 크기 결정부는,
    상기 요구 RLC PDU 가 상기 최소 분할 파라미터와 상기 RLC PDU 크기의 근사값을 합산한 값보다 크거나 같을 경우, 상기 RLC PDU의 크기를 상기 요구 RLC PDU의 크기로 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 구성 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 RLC PDU 크기 결정부는,
    상기 요구 RLC PDU 가 상기 최소 분할 파라미터와 상기 RLC PDU 크기의 근사값을 합산한 값보다 작을 경우, 상기 RLC PDU의 크기를 상기 RLC PDU 크기의 근사값으로 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 구성 장치.
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