KR20100051159A - 통신 시스템 및 그의 패킷 송수신 방법 - Google Patents

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본 발명은 ARQ 동작을 수행하는 송신측 RLC 엔티티 및 HARQ 동작을 수행하는 송신측 MAC 엔티티를 구비하는 송신 노드와 수신 노드를 포함하는 통신 시스템 및 그의 패킷 송수신 방법에 관한 것으로, 송신측 RLC 엔티티에서 송신측 MAC 엔티티를 통해 패킷을 수신 노드로 전송하고, 수신 노드에서 HARQ NACK 신호 수신 시, 송신측 MAC 엔티티에서 HARQ 실패 신호를 송신측 RLC 엔티티로 전송하고, HARQ 실패 신호 수신 시, 송신측 RLC 엔티티에서 송신측 MAC 엔티티를 통해 패킷을 수신 노드로 재전송한다. 본 발명에 따르면, 수신 노드에서 송신 노드로 모든 패킷에 대한 응답을 하지 않기 때문에, 통신 시스템에서 패킷을 송수신하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있다. 즉 통신 시스템에서 패킷을 송수신하는데 있어서 시간 지연이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 그리고 통신 시스템에서 각종 신호의 오버헤드가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
Figure P1020080110180
통신 시스템, 패킷, RLC, MAC, HARQ

Description

통신 시스템 및 그의 패킷 송수신 방법{COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD FOR SENDING OR RECEIVING PACKET THEREIN}
본 발명은 통신 시스템 및 그의 통신 방법에 관한 것으로, 특히 통신 시스템 및 그의 패킷 송수신 방법에 관한 것이다.
일반적으로 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 시스템은 유럽식의 GSM(Global System for Mobile communications)과 GPRS(General Packet Radio Services)를 기반으로 하고, CDMA(Code Division Multiple Access)를 사용하는 제 3 세대 비동기 이동 통신 시스템이다. 이러한 UMTS의 표준화를 위한 3GPP(3rd Generation Partnership Project)는 LTE(Long Term Evolution) 시스템과 같은 UMTS의 차세대 통신 시스템(EPS; Evolved Packet System)을 제안하고 있다. 이 때 차세대 통신 시스템은 고속 고품질의 패킷 송수신을 목적으로 한다.
이러한 통신 시스템에서, 오류 정정 기법으로 HARQ(Hybrid Automatic Repeat ReQuest) 및 ARQ(Automatic Repeat ReQuest)를 사용한다. HARQ는, 패킷 송신측으로부터 패킷 수신 시, 패킷 수신측에서 패킷에 오류가 존재하는지의 여부를 판단하고, 오류가 존재하면 해당 패킷의 재전송을 패킷 송신측에 요구하는 기법이다. 이 때 패킷 수신측은 패킷을 소프트 컴바이닝함으로써, 오류 발생 확률을 저하시킨다. 그리고 ARQ는, 패킷 송신측으로부터 패킷이 수신되어야 하나 수신되지 않으면, 패킷 수신측에서 해당 패킷의 재전송을 패킷 송신측에 요구하는 기법이다. 즉 통신 시스템은, 패킷 송신측에서 패킷 수신측으로 패킷 전송 중 패킷 유실 시, HARQ 및 ARQ를 이용하여 패킷을 복구한다.
그런데, 상기와 같은 통신 시스템에서 HARQ 및 ARQ를 이용하여 패킷을 송수신하는데 시간 지연이 발생할 수 있다. 이는 통신 시스템에서 자원을 낭비하는 문제점을 초래할 수 있다. 이로 인하여, 통신 시스템에서 제공하기 위한 서비스 수준을 보장하는 것이 어려워질 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 ARQ 동작을 수행하는 송신측 RLC 엔티티 및 HARQ 동작을 수행하는 송신측 MAC 엔티티를 구비하는 송신 노드와 수신 노드를 포함하는 통신 시스템에서 패킷 송수신 방법은, 송신측 RLC 엔티티에서 송신측 MAC 엔티티를 통해 패킷을 수신 노드로 전송하는 과정과, 상기 수신 노드에서 HARQ NACK 신호 수신 시, 상기 송신측 MAC 엔티티에서 HARQ 실패 신호를 상기 송신측 RLC 엔티티로 전송하는 과정과, 상기 HARQ 실패 신호 수신 시, 상기 송신측 RLC 엔티티에서 상기 송신측 MAC 엔티티를 통해 상기 패킷을 상기 수신 노드로 재전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 패킷 송수신을 위한 통신 시스템은, ARQ 동작을 수행하는 송신측 RLC 엔티티 및 HARQ 동작을 수행하는 송신측 MAC 엔티티를 구비하며, 상기 송신측 RLC 엔티티에서 상기 송신측 MAC 엔티티를 통해 패킷을 전송하는 송신 노드와, 상기 패킷 수신 시, 상기 수신된 패킷의 유실 여부를 판단하고, 상기 수신된 패킷 유실 시, HARQ NACK 신호를 상기 송신측 MAC 엔티티로 전송하는 수신 노드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때 본 발명에 따른 통신 시스템에 있어서, 상기 송신 노드는, 상기 HARQ NACK 신호 수신 시, 상기 송신측 MAC 엔티티에서 HARQ 실패 신호를 상기 송신측 RLC 엔티티로 전송하고, 상기 HARQ 실패 신호 수신 시, 상기 송신측 RLC 엔티티에서 상기 송신측 MAC 엔티티를 통해 상기 패킷을 상기 수신 노드로 재전송하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기와 같은 본 발명에 따른 통신 시스템 및 그의 패킷 송수신 방법은, 송신 노드로부터의 MAC PDU에 패킷 유실이 발생하지 않으면, 수신 노드에서 별도의 응답을 하지 않는다. 그리고 송신 노드로부터의 MAC PDU에 패킷 유실이 발생하면, 수신 노드에서 HARQ NACK 신호를 전송한다. 이로 인하여, 수신 노드에서 송신 노드로 모든 MAC PDU에 대한 응답을 하지 않기 때문에, 통신 시스템에서 패킷을 송수신하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있다. 즉 통신 시스템에서 패킷을 송수신하는데 있어서 시간 지연이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 그리고 통신 시스템에서 각종 신호의 오버헤드(overhead)가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 아울러, HARQ NACK 신호에 대응하여, 송신 노드의 송신측 MAC 엔티티가 아닌 송신측 RLC 엔티티에서 패킷의 재전송이 이루어짐에 따라, 송신측 MAC 엔티티에서 패킷이 제거되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 통신 시스템에서 제공하기 위한 서비스 수준을 보장하는 것은 물론, 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이 때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 통신 시스템을 도시하는 구성도이다. 이 때 통신 시스템은 UMTS 시스템을 기반으로 하는 경우를 가정하여 설명한다.
도 1을 참조하면, 차세대 무선 액세스 네트워크(Evolved UMTS Radio Access Network; E-UTRAN; 110)는 차세대 기지국(Evolved Node B; ENB; 120, 122, 124, 126 및 128)과 상위 노드(anchor node; 130, 132)의 2 노드 구조로 이루어진다. 이러한 E-UTRAN(110)에 의해, 사용자 단말(User Equipment; UE; 101)은 인터넷 프로토콜(Internet Protocol; IP) 네트워크(114)로 접속한다. 이 때 ENB(120, 122, 124, 126 및 128)는 UE(101)와 무선 채널로 연결된다. 여기서, LTE 시스템에서 IP를 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스되는 바, ENB(120, 122, 124, 126 및 128)는 UE(101)들의 상황 정보를 취합하여 스케줄링할 수 있다. 즉 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)나 E-DCH(Enhanced uplink Dedicated CHannel)와 마찬가지로, LTE 시스템에서 ENB(120, 122, 124, 126 및 128)와 UE(101) 사이에 HARQ 및 ARQ가 수행된다.
도 2는 본 발명이 적용되는 통신 시스템의 프로토콜 구조를 도시하는 구조도이다. 이 때 본 실시예에서 통신 시스템은 LTE 시스템인 경우를 가정하여 설명한 다.
도 2를 참조하면, LTE 시스템의 프로토콜은 패킷 송신측(200)과 패킷 수신측(250)으로 구분된다.
패킷 송신측(200)에서, LTE 시스템의 프로토콜은 송신측 상위 계층(205, 210 및 215), 송신측 RLC 계층(220, 225 및 230), 송신측 MAC 계층(240)으로 이루어진다. 송신측 상위 계층(205, 210 및 215)은 서비스 당 하나로 구성되며, IP 헤더 압축 등의 동작을 수행할 수 있다. 이러한 송신측 상위 계층(205, 210 및 215)은 패킷, 즉 SDU(Service Data Unit)를 제공한다. 송신측 RLC 계층(220, 225 및 230)은 각각 송신측 상위 계층(205, 210 및 215)에 개별적으로 연결된다. 이러한 송신측 RLC 계층(220, 225 및 230)은 송신측 상위 계층(205, 210 및 215)의 SDU를 적절한 크기로 재구성하여 RLC PDU(Packet Data Unit)를 생성하는 동작과 RLC PDU의 ARQ 동작을 수행한다. MAC 계층(240)은 다수개의 송신측 RLC 계층(220, 225 및 230)과 연결된다. 이러한 송신측 MAC 계층(240)은 RLC PDU들을 다중화하여 MAC PDU를 생성하는 동작을 수행한다. 그리고 송신측 MAC 계층(240)은 MAC PDU의 HARQ 동작을 수행하여 전송한다.
그리고 패킷 수신측(250)에서, LTE 시스템의 프로토콜은 수신측 MAC 계층(260), 수신측 RLC 계층(270, 275 및 280), 수신측 상위 계층(285, 290 및 295)으로 이루어진다. 수신측 MAC 계층(260)은 패킷 송신측(200)에서 수신되는 MAC PDU를 역다중화하여 RLC PDU들을 생성하는 동작을 수행한다. 즉 수신측 MAC 계층(260)은 MAC PDU를 다수개의 RLC PDU들로 분리한다. 수신측 RLC 계층(270, 275 및 280) 은 다수개로 이루어지며, 해당 RLC PDU를 SDU로 생성한다. 수신측 상위 계층(285, 290 및 295)은 각각 RLC 계층에 개별적으로 연결된다. 이러한 수신측 상위 계층(285, 290 및 295)은 서비스 당 하나로 구성되며, IP 헤더 복원 등의 동작을 수행할 수 있다.
이 때 송신측 RLC 계층(220, 225 및 230) 또는 수신측 RLC 계층(270, 275 및 280)의 구조는 하기 <표 1>과 같다. 즉 송신측 RLC 계층(220, 225 및 230) 또는 수신측 RLC 계층(270, 275 및 280)는 비승인 모드(Unacknowledged Mode; UM), 승인 모드(Acknowledged Mode; AM), 반승인 모드(Half-acknowledged Mode; HM) 등 중 어느 하나로 동작할 수 있다.
Figure 112008077131337-PAT00001
이러한 통신 시스템의 프로토콜 구조를 기반으로 하는 통신 시스템에서 패킷 송수신 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 통신 시스템에서 패킷 송수신 절차 수행 시 신호 흐름을 도시하는 흐름도이다. 이 때 본 실시예에서 송신측 RLC 계층(220, 225 및 230) 또는 수신측 RLC 계층(270, 275 및 280)이 비승인 모드로 동작하는 경우를 가정하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 송신 노드(320)는 일련 번호에 따라 패킷을 전송하고, 수신 노드(310)는 일련 번호에 따라 패킷을 수신한다. 이 때 수신 노드(310)에서, 수신측 RLC 엔티티(311)는 수신측 RLC 계층(270, 275 및 280)의 동작을 수행하고, 수신측 MAC 엔티티(315)는 수신측 MAC 계층(260)의 동작을 수행한다. 그리고 송신 노드(320)에서, 송신측 MAC 엔티티(321)는 송신측 MAC 계층(240)의 동작을 수행하고, 송신측 RLC 엔티티(325)는 송신측 RLC 계층(220, 225 및 230)의 동작을 수행한다.
즉 송신 노드(320)에서, 송신측 RLC 엔티티(325)는 331단계에서 전송을 위한 패킷으로 RLC PDU[n]를 생성하여 송신측 MAC 엔티티(321)로 전송한다. 이 때 n은 송신 노드(320)에서 전송하기 위한 RLC PDU의 일련 번호를 나타낸다. 즉 RLC PDU[n]는 일련 번호가 n인 RLC PDU를 의미한다. 그리고 RLC PDU[n] 수신 시, 송신측 MAC 엔티티(321)는 333단계에서 RLC PDU[n]로 MAC PDU[n]를 생성하여 수신 노드(310)에 1차(#1)로 전송한다. 이 때 MAC PDU[n]는 일련 번호가 n인 RLC PDU로부터 생성되는 MAC PDU를 의미한다. 이 후 수신 노드(310)에서, MAC PDU[n]에 오류가 존재하지 않으면, 수신측 MAC 엔티티(315)는 335단계에서 MAC PDU[n]에서 RLC PDU[n]를 생성하여 수신측 RLC 엔티티(311)으로 전송한다. 그리고 수신측 MAC 엔티티(315)는 337단계에서 HARQ ACK(ACKnowledge) 신호를 송신측 MAC 엔티티(321)로 전송한다.
한편, 송신 노드(320)에서, RLC PDU[n]를 전송한 시점으로부터 미리 설정된 패킷 전송 시간(t) 경과 시, 송신측 RLC 엔티티(325)는 341단계에서 전송을 위한 패킷으로 RLC PDU[n+1]를 생성하여 송신측 MAC 엔티티(321)로 전송한다. 그리고 RLC PDU[n+1] 수신 시, 송신측 MAC 엔티티(321)는 343단계에서 RLC PDU[n+1]로 MAC PDU[n+1]를 생성하여 수신 노드(310)에 1차로 전송한다. 이 후 수신 노드(310)에서, MAC PDU[n+1]에 오류가 존재하면, 수신측 MAC 엔티티(315)는 345단계에서 HARQ NACK(Negative ACKnowledge) 신호를 송신측 MAC 엔티티(321)로 전송한다.
다음으로, 송신 노드(320)에서, HARQ NACK 신호 수신 시, 송신측 MAC 엔티티(321)는 353단계에서 MAC PDU[n+1]를 수신 노드(310)에 m차(#m)로 재전송한다. 이 때 m은 2 이상이고, 미리 설정된 HARQ NACK 횟수, 즉 j 이하의 숫자 중 어느 하나일 수 있다. 이 후 수신 노드(310)에서, MAC PDU[n+1]에 오류가 존재하지 않으면, 수신측 MAC 엔티티(315)는 355단계에서 MAC PDU[n+1]에서 RLC PDU[n+1]를 생성하여 수신측 RLC 엔티티(311)으로 전송한다. 그리고 수신측 MAC 엔티티(315)는 357단계에서 HARQ ACK 신호를 송신측 MAC 엔티티(321)로 전송한다.
한편, 송신 노드(320)에서, RLC PDU[n+1]를 전송한 시점으로부터 미리 설정된 패킷 전송 시간 경과 시, 송신측 RLC 엔티티(325)는 361단계에서 전송을 위한 패킷으로 RLC PDU[n+2]를 생성하여 송신측 MAC 엔티티(321)로 전송한다. 그리고 RLC PDU[n+2] 수신 시, 송신측 MAC 엔티티(321)는 363단계에서 RLC PDU[n+2]로 MAC PDU[n+2]를 생성하여 수신 노드(310)에 1차로 전송한다. 이 후 수신 노드(310)에서, MAC PDU[n+1]에 오류가 존재하면, 수신측 MAC 엔티티(315)는 365단계에서 HARQ NACK 신호를 송신측 MAC 엔티티(321)로 전송한다.
다음으로, 송신 노드(320)에서, HARQ NACK 신호 수신 시, 송신측 MAC 엔티티(321)는 373단계에서 MAC PDU[n+2]를 수신 노드(310)에 k차(#k)로 전송한다. 이 때 k는 2 이상이고, 미리 설정된 HARQ NACK 횟수, 즉 j 이하의 숫자 중 어느 하나일 수 있다. 이 후 수신 노드(310)에서, MAC PDU[n+1]에 오류가 존재하면, 수신측 MAC 엔티티(315)는 375단계에서 HARQ NACK 신호를 송신측 MAC 엔티티(321)로 전송한다.
한편, 송신 노드(320)에서, RLC PDU[n+2]를 전송한 시점으로부터 미리 설정된 패킷 전송 시간 경과 시, 송신측 RLC 엔티티(325)는 381단계에서 RLC PDU[n+3]을 송신측 MAC 엔티티(321)로 전송한다. 이 때 송신측 RLC 엔티티(325)는 송신측 MAC 엔티티(321)에서 HARQ ACK 신호 수신 여부와 무관하게, RLC PDU[n+3]를 송신측 MAC 엔티티(321)로 전송한다. 이로 인하여, 송신측 MAC 엔티티(321)는 MAC PDU[n+2] 및 MAC PDU[n+3]를 수신 노드(310)로 전송해야 한다. 여기서, 송신측 MAC 엔티티(321)는 MAC PDU[n+2]를 재전송하기에 앞서, MAC PDU[n+3]를 전송할 수 있으며, MAC PDU[n+2] 또는 MAC PDU[n+3] 중 어느 하나를 제거할 수도 있다.
즉 본 실시예에서, MAC PDU 수신 시, 수신 노드(310)의 수신측 MAC 엔티티(315)는 MAC PDU에서 패킷 유실이 발생했는지의 여부를 판단한다. 그리고 MAC PDU에서 패킷 유실이 발생하지 않은 것으로 판단되면, 수신측 MAC 엔티티(315)는 HARQ ACK 신호를 전송하고, 그렇지 않으면, HARQ NACK 신호를 전송한다. 이 때 수신측 MAC 엔티티(315)는 오류가 존재하지 않는 MAC PDU를 수신할 때까지, HARQ NACK 신호를 전송할 수 있다. 즉 수신측 MAC 엔티티(315)는 1 이상이고 j 이하의 횟수로 HARQ NACK 신호를 전송할 수 있다. 또한 송신 노드(320)의 송신측 MAC 엔티티(321)는 HARQ ACK 신호를 수신할 때까지, MAC PDU를 재전송할 수 있다. 즉 송신측 MAC 엔티티(321)는 1 이상이고 j 이하의 횟수로 MAC PDU[n+1]를 전송할 수 있다. 아울러, 패킷을 전송하는데 있어서, 송신측 RLC 엔티티(325)에서 전송 결과와 무관하게 이루어지며, 송신측 MAC 엔티티(321)에서 전송 결과를 확인한다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 통신 시스템에서 패킷 송수신 절차 수행 시 신호 흐름을 도시하는 흐름도이다. 이 때 본 실시예에서 송신측 RLC 계층(220, 225 및 230) 또는 수신측 RLC 계층(270, 275 및 280)이 승인 모드로 동작하는 경우를 가정하여 설명한다.
도 4를 참조하면, 송신 노드(420)는 일련 번호에 따라 패킷을 전송하고, 수신 노드(410)는 일련 번호에 따라 패킷을 수신한다. 이 때 수신 노드(410)에서, 수신측 RLC 엔티티(411)는 수신측 RLC 계층(270, 275 및 280)의 동작을 수행하고, 수신측 MAC 엔티티(415)는 수신측 MAC 계층(260)의 동작을 수행한다. 그리고 송신 노드(420)에서, 송신측 MAC 엔티티(421)는 송신측 MAC 계층(240)의 동작을 수행하고, 송신측 RLC 엔티티(425)는 송신측 RLC 계층(220, 225 및 230)의 동작을 수행한다.
즉 송신 노드(420)에서, 송신측 RLC 엔티티(425)는 431단계에서 전송을 위한 패킷으로 RLC PDU[n]을 생성하여 송신측 MAC 엔티티(421)에 1차(#1)로 전송한다. 이 때 n은 송신 노드(420)에서 전송하기 위한 RLC PDU의 일련 번호를 나타낸다. 즉 RLC PDU[n]는 일련 번호가 n인 RLC PDU를 의미한다. 그리고 RLC PDU[n] 수신 시, 송신측 MAC 엔티티(421)는 433단계에서 RLC PDU[n]로 MAC PDU[n]를 생성하여 수신 노드(410)에 1차로 전송한다. 이 때 MAC PDU[n]는 일련 번호가 n인 RLC PDU로부터 생성되는 MAC PDU를 의미한다. 이 후 수신 노드(410)에서, MAC PDU[n]에 오류가 존재하지 않으면, 수신측 MAC 엔티티(415)는 435단계에서 MAC PDU[n]에서 RLC PDU[n]를 생성하여 수신측 RLC 엔티티(411)로 전송한다. 그리고 1차의 RLC PDU[n] 수신 시, 수신측 RLC 엔티티(411)는 437단계에서 STATUS PDU ACK(ACKnowledge) 신호를 송신 노드(420)로 전송한다. 즉 수신측 RLC 엔티티(411)는 STATUS PDU ACK 신호를 수신측 MAC 엔티티(415) 및 송신측 MAC 엔티티(421)를 통해 송신측 RLC 엔티티(425)로 전송한다.
한편, 송신 노드(420)에서, RLC PDU[n]를 전송한 시점으로부터 미리 설정된 패킷 전송 시간(t) 경과 시, 송신측 RLC 엔티티(425)는 441단계에서 전송을 위한 패킷으로 RLC PDU[n+1]를 생성하여 송신측 MAC 엔티티(421)에 1차로 전송한다. 그리고 RLC PDU[n+1] 수신 시, 송신측 MAC 엔티티(421)는 443단계에서 RLC PDU[n+1]로 MAC PDU[n+1]를 생성하여 수신 노드(410)로 1차로 전송한다. 이 후 수신 노드(410)에서, MAC PDU[n+1]에 오류가 존재하지 않으면, 수신측 MAC 엔티티(415)는 445단계에서 MAC PDU[n+1]에서 RLC PDU[n+1]를 생성하여 수신측 RLC 엔티티(411)로 전송한다. 이 때 1차의 RLC PDU[n+1] 유실 시, 수신측 RLC 엔티티(411)는 447단계에서 STATUS PDU NACK(Negative ACKnowledge) 신호를 송신 노드(420)로 전송한다. 즉 수신측 RLC 엔티티(411)는 STATUS PDU NACK 신호를 수신측 MAC 엔티티(415) 및 송신측 MAC 엔티티(421)를 통해 송신측 RLC 엔티티(425)로 전송한다.
다음으로, 송신 노드(420)에서, STATUS PDU NACK 신호 수신 시, 송신측 RLC 엔티티(425)는 449단계에서 RLC PDU[n+1]를 송신측 MAC 엔티티(421)에 2차로 재전송한다. 그리고 RLC PDU[n+1] 수신 시, 송신측 MAC 엔티티(421)는 451단계에서 RLC PDU[n+1]로 MAC PDU[n+1]를 생성하여 수신 노드(410)에 2차로 재전송한다. 이 후 수신 노드(410)에서, MAC PDU[n+1]에 오류가 존재하지 않으면, 수신측 MAC 엔티티(415)는 453단계에서 MAC PDU[n+1]에서 RLC PDU[n+1]를 생성하여 수신측 RLC 엔티티(411)로 전송한다. 그리고 2차의 RLC PDU[n] 수신 시, 수신측 RLC 엔티티(411)는 455단계에서 STATUS PDU ACK 신호를 송신 노드(420)로 전송한다. 즉 수신측 RLC 엔티티(411)는 STATUS PDU ACK 신호를 수신측 MAC 엔티티(415) 및 송신측 MAC 엔티티(421)를 통해 송신측 RLC 엔티티(425)로 전송한다.
한편, 송신 노드(420)에서, RLC PDU[n+1]를 전송한 시점으로부터 미리 설정된 패킷 전송 시간 경과 시, 송신측 RLC 엔티티(425)는 461단계에서 전송을 위한 패킷으로 RLC PDU[n+2]를 생성하여 송신측 MAC 엔티티(421)에 1차로 전송한다. 그리고 RLC PDU[n+2] 수신 시, 송신측 MAC 엔티티(421)는 463단계에서 RLC PDU[n+2]로 MAC PDU[n+2]를 생성하여 수신 노드(410)에 1차로 전송한다. 이 후 수신 노드(410)에서, MAC PDU[n+2]에 오류가 존재하면, 수신측 MAC 엔티티(415)는 465단계에서 HARQ NACK 신호를 송신측 MAC 엔티티(421)로 전송한다.
다음으로, 송신 노드(420)에서, HARQ NACK 신호 수신 시, 송신측 MAC 엔티티(421)는 MAC PDU[n+2]를 467단계에서 수신 노드(410)에 m차(#m)로 재전송한다. 이 때 m은 2 이상이고, 미리 설정된 HARQ NACK 횟수, 즉 j 이하의 숫자 중 어느 하나일 수 있다. 이 후 수신 노드(410)에서, MAC PDU[n+2]에 오류가 존재하면, 수신측 MAC 엔티티(415)는 469단계에서 HARQ NACK 신호를 송신측 MAC 엔티티(421)로 전송한다.
다음으로, 송신 노드(420)에서, j차의 MAC PDU[n+2]의 HARQ NACK 신호 수신 시, 송신측 MAC 엔티티(421)는 471단계에서 송신측 RLC 엔티티(425)로 HARQ 실패(failure) 신호를 전송한다. 그리고 HARQ 실패 신호 수신 시, 송신측 RLC 엔티티(425)는 473단계에서 RLC PDU[n+2]를 생성하여 송신측 MAC 엔티티(421)에 2차로 재전송한다. 그리고 RLC PDU[n+2] 수신 시, 송신측 MAC 엔티티(421)는 475단계에서 RLC PDU[n+2]로 MAC PDU[n+2]를 생성하여 수신 노드(410)에 m+1차로 재전송한다. 이 후 수신 노드(410)에서, MAC PDU[n+2]에 오류가 존재하지 않으면, 수신측 MAC 엔티티(415)는 477단계에서 MAC PDU[n+2]에서 RLC PDU[n+2]를 생성하여 수신측 RLC 엔티티(411)로 전송한다. 그리고 2차의 RLC PDU[n+2] 수신 시, 수신측 RLC 엔티티(411)는 479단계에서 STATUS PDU ACK 신호를 송신 노드(420)로 전송한다. 즉 수신측 RLC 엔티티(411)는 STATUS PDU ACK 신호를 수신측 MAC 엔티티(415) 및 송신측 MAC 엔티티(421)를 통해 송신측 RLC 엔티티(425)로 전송한다.
한편, 송신 노드(420)에서, RLC PDU[n+2]를 전송한 시점으로부터 미리 설정된 패킷 전송 시간 경과 시, 송신측 RLC 엔티티(425)는 481단계에서 전송을 위한 패킷으로 RLC PDU[n+3]를 생성하여 송신측 MAC 엔티티(421)에 1차로 전송한다. 이 때 송신측 RLC 엔티티(425)는 STATUS PDU ACK 신호 수신 시, RLC PDU[n+3]를 전송한다.
즉 본 실시예에서, MAC PDU 수신 시, 수신 노드(410)의 수신측 MAC 엔티티(415)는 MAC PDU에서 패킷 유실이 발생했는지의 여부를 판단한다. 그리고 MAC PDU에서 패킷 유실이 발생하지 않은 것으로 판단되면, 수신측 MAC PDU(415)는 RLC PDU를 수신측 RLC 엔티티(411)로 전송하고, 그렇지 않으면, HARQ NACK 신호를 송신측 MAC 엔티티(421)로 전송한다. 이 때 수신측 MAC 엔티티(315)는 오류가 존재하지 않는 MAC PDU를 수신할 때까지, HARQ NACK 신호를 전송할 수 있다. 즉 수신측 MAC 엔티티(315)는 1 이상이고 j 이하의 횟수로 HARQ NACK 신호를 전송할 수 있다.
아울러, 수신 노드(410)의 수신측 RLC 엔티티(411)는 특정 일련 번호의 RLC PDU의 유실이 발생했는지의 여부를 판단한다. 그리고 RLC PDU의 유실이 발생하지 않은 것으로 판단되면, 수신측 RLC 엔티티(411)는 STATUS PDU ACK 신호를 전송하고, 그렇지 않으면, STATUS PDU NACK 신호를 전송한다. 이 때 수신측 RLC 엔티티(411)는 해당 일련 번호의 RLC PDU를 수신할 때까지, STATUS PDU NACK 신호를 전송할 수 있다. 또한 송신 노드(420)의 송신측 RLC 엔티티(425)는 STATUS PDU ACK 신호를 수신할 때까지, 해당 일련 번호의 RLC PDU를 재전송할 수 있다. 게다가 송신측 RLC 엔티티(425)는 해당 일련 번호의 RLC PDU의 STATUS PDU ACK 신호를 수신 시, 다음 일련 번호의 RLC PDU를 전송할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 통신 시스템에서 패킷 송수신 절차 수행 시 신호 흐름을 도시하는 흐름도이다. 이 때 본 실시예에서 송신측 RLC 계층(220, 225 및 230) 또는 수신측 RLC 계층(270, 275 및 280)이 반승인 모드로 동작하는 경우를 가정하여 설명한다.
도 5를 참조하면, 송신 노드(520)는 일련 번호에 따라 패킷을 전송하고, 수신 노드(510)는 일련 번호에 따라 패킷을 수신한다. 이 때 수신 노드(510)에서, 수신측 RLC 엔티티(511)는 수신측 RLC 계층(270, 275 및 280)의 동작을 수행하고, 수신측 MAC 엔티티(515)는 수신측 MAC 계층(260)의 동작을 수행한다. 그리고 송신 노드(520)에서, 송신측 MAC 엔티티(521)는 송신측 MAC 계층(240)의 동작을 수행하고, 송신측 RLC 엔티티(525)는 송신측 RLC 계층(220, 225 및 230)의 동작을 수행한다.
즉 송신 노드(520)에서, 송신측 RLC 엔티티(525)는 531단계에서 전송을 위한 패킷으로 RLC PDU[n]을 생성하여 송신측 MAC 엔티티(521)에 1차(#1)로 전송한다. 이 때 n은 송신 노드(520)에서 전송하기 위한 RLC PDU의 일련 번호를 나타낸다. 즉 RLC PDU[n]는 일련 번호가 n인 RLC PDU를 의미한다. 그리고 RLC PDU[n] 수신 시, 송신측 MAC 엔티티(521)는 533단계에서 RLC PDU[n]로 MAC PDU[n]를 생성하여 수신 노드(510)에 1차로 전송한다. 이 때 MAC PDU[n]는 일련 번호가 n인 RLC PDU로부터 생성되는 MAC PDU를 의미한다. 이 후 수신 노드(510)에서, MAC PDU[n]에 오류가 존재하지 않으면, 수신측 MAC 엔티티(515)는 535단계에서 MAC PDU[n]에서 RLC PDU[n]를 생성하여 수신측 RLC 엔티티(511)으로 전송한다.
한편, 송신 노드(520)에서, RLC PDU[n]를 전송한 시점으로부터 미리 설정된 패킷 전송 시간 경과 시, 송신측 RLC 엔티티(525)는 541단계에서 전송을 위한 패킷으로 RLC PDU[n+1]를 생성하여 송신측 MAC 엔티티(521)에 1차로 전송한다. 그리고 RLC PDU[n+1] 수신 시, 송신측 MAC 엔티티(521)는 543단계에서 RLC PDU[n+1]로 MAC PDU[n+1]를 생성하여 수신 노드(510)에 1차로 전송한다. 이 후 수신 노드(510)에서, MAC PDU[n+1]에 오류가 존재하면, 수신측 MAC 엔티티(515)는 545단계에서 HARQ NACK 신호를 송신측 MAC 엔티티(521)로 전송한다.
다음으로, 송신 노드(520)에서, HARQ NACK 신호 수신 시, 송신측 MAC 엔티티(421)는 547단계에서 송신측 RLC 엔티티(525)로 HARQ 실패(failure) 신호를 전송한다. 그리고 HARQ 실패 신호 수신 시, 송신측 RLC 엔티티(525)는 569단계에서 RLC PDU[n+1]를 생성하여 송신측 MAC 엔티티(521)에 2차로 재전송한다. 그리고 RLC PDU[n+1] 수신 시, 송신측 MAC 엔티티(521)는 551단계에서 RLC PDU[n+1]로 MAC PDU[n+1]를 생성하여 수신 노드(510)에 2차로 재전송한다. 이 후 수신 노드(510)에서, MAC PDU[n+1]에 오류가 존재하지 않으면, 수신측 MAC 엔티티(515)는 553단계에서 MAC PDU[n+1]에서 RLC PDU[n+1]를 생성하여 수신측 RLC 엔티티(511)로 전송한다.
한편, 송신 노드(520)에서, RLC PDU[n+1]를 전송한 시점으로부터 미리 설정된 패킷 전송 시간 경과 시, 송신측 RLC 엔티티(525)는 555단계에서 전송을 위한 패킷으로 RLC PDU[n+2]를 생성하여 송신측 MAC 엔티티(521)에 1차로 전송한다.
이러한 본 발명의 제 3 실시예에 따른 통신 시스템에서 송신 노드(520)의 패킷 송신 절차를 보다 상세하게 설명하면, 다음과 같다. 도 6은 도 5에서 송신 노드(520)의 패킷 송신 절차를 도시하는 순서도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예의 송신 노드(520)는 611단계에서 RLC PDU[n]를 생성한다. 이 때 송신 노드(520)는 RLC PDU[n]를 임시 저장하기 위한 버퍼를 구비한다. 이 후 송신 노드(520)는 613단계에서 RLC PDU[n]로 MAC PDU[n]를 생성한다. 그리고 송신 노드(520)는 615단계에서 MAC PDU[n]를 전송한다. 이 때 MAC PDU[n]의 전송 시점으로부터 미리 설정된 패킷 전송 시간(t) 경과 시, 송신 노드(520)는 617단계에서 이를 감지하고, 618단계에서 n을 n+1로 변경한 다음, 611단계로 리턴한다.
계속해서, 617단계에서 패킷 전송 시간의 경과가 감지되지 않은 상태로, HARQ NACK 신호 수신 시, 송신 노드(520)는 619단계에서 이를 감지하고, 621단계에서 RLC PDU[n]로 MAC PDU[n]를 생성한다. 이 때 송신 노드(520)는 임시 저장된 RLC PDU[n]로 MAC PDU[n]를 재생성한다. 그리고 송신 노드(520)는 623단계에서 MAC PDU[n]를 재전송한다.
마지막으로, 송신 노드(520)는 625단계에서 패킷 전송 절차를 종료할 지의 여부를 판단한다. 이 때 패킷 전송 절차를 종료해야 하는 것으로 판단되면, 송신 노드(520)는 패킷 전송 절차를 종료한다. 또는 패킷 전송 절차를 종료하지 않을 것으로 판단되면, 송신 노드(520)는 617단계로 복귀한다. 즉 송신 노드(520)는 611단계 내지 625단계를 수차례 반복하여 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 통신 시스템에서 수신 노드(510)의 패킷 수신 절차를 보다 상세하게 설명하면, 다음과 같다. 도 7은 도 5에서 수신 노드(510)의 패킷 수신 절차를 도시하는 순서도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에서, MAC PDU 수신 시, 수신 노드(510)는, 711단계에서 이를 감지하고, 713단계에서 MAC PDU에 패킷 유실이 발생했는지의 여부를 판단한다. 이 때 패킷 유실이 발생하지 않은 것으로 판단되면, 수신 노드(510)는 패킷 수신 절차를 종료한다. 또는 패킷 유실이 발생한 것으로 판단되면, 수신 노드(510)는 715단계에서 HARQ NACK 신호를 전송한 다음, 패킷 수신 절차를 종료한다.
즉 본 실시예에 따르면, 송신 노드(520)로부터의 MAC PDU에 패킷 유실이 발생하지 않으면, 수신 노드(510)에서 별도의 응답을 하지 않는다. 그리고 송신 노드(520)로부터의 MAC PDU에 패킷 유실이 발생하면, 수신 노드(510)에서 HARQ NACK 신호를 전송한다. 이로 인하여, 수신 노드(510)에서 송신 노드(520)로 모든 MAC PDU에 대한 응답을 하지 않기 때문에, 통신 시스템에서 패킷을 송수신하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있다. 즉 통신 시스템에서 패킷을 송수신하는데 있어서 시간 지연이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 그리고 통신 시스템에서 각종 신호의 오버헤드(overhead)가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 아울러, HARQ NACK 신호에 대응하여, 송신 노드(520)의 송신측 MAC 엔티티(521)가 아닌 송신측 RLC 엔티티(525)에서 패킷의 재전송이 이루어짐에 따라, 송신측 MAC 엔티티(521)에서 패킷이 제거되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 통신 시스템에서 제공하기 위한 서비스 수준을 보장하는 것은 물론, 향상시킬 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 통신 시스템을 도시하는 구성도,
도 2는 본 발명이 적용되는 통신 시스템의 프로토콜 구조를 도시하는 구조도,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 통신 시스템에서 패킷 송수신 절차 수행 시 신호 흐름을 도시하는 흐름도,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 통신 시스템에서 패킷 송수신 절차 수행 시 신호 흐름을 도시하는 흐름도,
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 통신 시스템에서 패킷 송수신 절차 수행 시 신호 흐름을 도시하는 흐름도,
도 6은 도 5에서 송신 노드의 패킷 송신 절차를 도시하는 순서도, 그리고
도 7은 도 5에서 수신 노드의 패킷 수신 절차를 도시하는 순서도이다.

Claims (7)

  1. ARQ 동작을 수행하는 송신측 RLC 엔티티 및 HARQ 동작을 수행하는 송신측 MAC 엔티티를 구비하는 송신 노드와 수신 노드를 포함하는 통신 시스템에서 패킷 송수신 방법에 있어서,
    송신측 RLC 엔티티에서 송신측 MAC 엔티티를 통해 패킷을 수신 노드로 전송하는 과정과,
    상기 수신 노드에서 HARQ NACK 신호 수신 시, 상기 송신측 MAC 엔티티에서 HARQ 실패 신호를 상기 송신측 RLC 엔티티로 전송하는 과정과,
    상기 HARQ 실패 신호 수신 시, 상기 송신측 RLC 엔티티에서 상기 송신측 MAC 엔티티를 통해 상기 패킷을 상기 수신 노드로 재전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 송수신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 패킷 전송 과정은,
    상기 송신측 RLC 엔티티에서 상기 패킷으로 RLC PDU를 생성하여 저장하는 과정과,
    상기 송신측 RLC 엔티티에서 상기 저장된 RLC PDU를 상기 송신측 MAC 엔티티로 전송하는 과정과,
    상기 저장된 RLC PDU 수신 시, 상기 송신측 MAC 엔티티에서 상기 수신된 RLC PDU로 MAC PDU를 생성하여, 상기 수신 노드로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징 으로 하는 패킷 송수신 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 패킷 재전송 과정은,
    상기 송신측 RLC 엔티티에서 상기 저장된 RLC PDU를 상기 송신측 MAC 엔티티로 재전송하는 과정과,
    상기 저장된 RLC PDU 수신 시, 상기 송신측 MAC 엔티티에서 상기 MAC PDU를 생성하여, 상기 수신 노드로 재전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 송수신 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 패킷 수신 시, 상기 수신 노드에서 상기 수신된 패킷의 유실 여부를 판단하는 과정과,
    상기 수신된 패킷 유실 시, 상기 수신 노드에서 상기 HARQ NACK 신호를 상기 송신측 MCA 엔티티로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 송수신 방법.
  5. 패킷 송수신을 위한 통신 시스템에 있어서,
    ARQ 동작을 수행하는 송신측 RLC 엔티티 및 HARQ 동작을 수행하는 송신측 MAC 엔티티를 구비하며, 상기 송신측 RLC 엔티티에서 상기 송신측 MAC 엔티티를 통해 패킷을 전송하는 송신 노드와,
    상기 패킷 수신 시, 상기 수신된 패킷의 유실 여부를 판단하고, 상기 수신된 패킷 유실 시, HARQ NACK 신호를 상기 송신측 MAC 엔티티로 전송하는 수신 노드를 포함하며,
    상기 송신 노드는,
    상기 HARQ NACK 신호 수신 시, 상기 송신측 MAC 엔티티에서 HARQ 실패 신호를 상기 송신측 RLC 엔티티로 전송하고, 상기 HARQ 실패 신호 수신 시, 상기 송신측 RLC 엔티티에서 상기 송신측 MAC 엔티티를 통해 상기 패킷을 상기 수신 노드로 재전송하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 송신측 RLC 엔티티는,
    상기 패킷 전송 시, 상기 패킷으로 RLC PDU를 생성하여 저장하기 위한 버퍼를 구비하며, 상기 패킷 재전송 시, 상기 저장된 RLC PDU를 상기 송신측 MAC 엔티티로 재전송하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 송신측 MAC 엔티티는,
    상기 저장된 RLC PDU 수신 시, 상기 수신된 RLC PDU로 MAC PDU를 생성하여, 상기 수신 노드로 전송 및 재전송하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
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