KR20100105565A - 무선 통신 시스템에서 에러 제어 메시지들을 프로세싱하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 에러 제어 메시지들을 프로세싱하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

RLC ARQ 제어 메시지들과 같은 에러 제어 메시지들을 프로세싱하기 위한 방법들 및 장치들이 게시된다. 예시적인 방법은, 링크 자원들이 데이터를 송신하기 위해 필요하다는 것을 매체 액세스 제어기(MAC)에 시그널링하는 단계, 상기 데이터를 송신하기 위하여 링크 자원들이 스케줄링된다는 표시를 상기 MAC로부터 수신하는 단계, 및 현재 에러 제어 상태에 기반하여, 상기 표시를 수신한 후에 상기 에러 제어 메시지를 생성하는 단계를 포함한다. 그리고나서 상기 에러 제어 메시지는 송신을 위해 상기 MAC로 전송된다. 에러 제어 메시지의 송신에 대한 자원들이 스케줄링될 때까지 상기 에러 제어 메시지의 생성이 지연되기 때문에, 상태 제어 메시지들의 큐잉 및 송신이 방지된다.

Description

무선 통신 시스템에서 에러 제어 메시지들을 프로세싱하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING ERROR CONTROL MESSAGES IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 링크 자원들을 스케줄링(scheduling)하는 무선 시스템에서 에러 제어 메시지들의 프로세싱에 관한 것이다.
제 3세대 파트너십 프로젝트(3GPP)는 "롱텀 에볼루션(Long Term Evolution)" 또는 LTE로 공지된 진보된 무선 통신 시스템 사양을 선두적으로 개발하는 프로그램을 발주하였다. 표준화 논의에서, LTE 시스템들이 무선 링크 제어(radio link control: RLC) 프로토콜에서 자동 반복 요청(automatic repeat request: ARQ) 메커니즘을 사용할 것을 합의하였다. 지정된 ARQ 프로토콜은 수신 노드(node)에서 송신 노드로 상태 리포트들을 송신하기 위한 수단뿐만 아니라 송신 노드가 상태에 대하여 수신 노드를 폴링(polling)하는 수단을 제공하는 선택 반복 프로토콜("RLC 확인 모드"에서 사용되는)이다. 상태 리포트를 수신한 것에 응답하여, 송신 노드는 임의의 분실한 데이터(lost data)를 재송신하거나 알맞은 다른 동작들을 취할 수 있다. 폴에 응답하여, 수신기는 일반적으로 상태 리포트를 송신한다. 그러나 상태 리포트의 송신은 일부 환경들 하에서는 금지될 수 있다. 예를 들어, 이전 상태 리포트의 송신시에 개시된 상태 금지 타이머(timer)는 어느 시간 기간 동안에서의 상태 리포트를 금지할 수 있다.
3GPP 개발자들은 또한 폴 및 상태 트리거들(triggers)의 세트뿐만 아니라 폴 또는 상태 리포트에 대한 노드의 응답을 조정하는 타이머들을 지정하는데 합의하였다. 최근에 3GPP LTE 표준에 포함하기로 합의되었던 트리거들 및 타이머들의 예들은:
· 놓친 프로토콜 데이터 유닛(protocol data unit: PDU)의 검출 시의 자동 상태 리포팅;
· 송신기 버퍼(transfer buffer)에서의 최종 PDU를 송신한 것에 응답한 자동 폴링, 및 그에 따라 송신 노드에 데이터의 버스트(burst)가 완전히 수신되었다는 보증을 제공;
· 아주 빈번한 상태 리포팅은 불필요한 재송신들을 발생시킬 수 있으므로 노드가 상태 리포트들을 너무 자주 송신하지 못하게 하는 상태 금지 타이머; 및
· 상실되었을 수 있는 응답하지 않은 폴이 재송신되는 것을 보장하는 폴-재송신 타이머를 포함한다.
물론, 추가 트리거들 및 타이머들이 LTE에 또한 채택될 가능성이 있다. LTE에 대한 RLC ARQ 프로토콜은 궁극적으로 3GPP TS 25.322에 지정된 광대역-CDMA(W-CDMA) RLC 프로토콜과 많은 유사점을 가질 것이다. 확인 모드 외에도, LTE에 대한 RLC 프로토콜은 또한 미확인 모드뿐만 아니라 투명 모드를 포함할 것이다.
종래의 RLC ARQ 스킴에서, RLC 타이머들 및 상태 리포트들은 특정한 트리거들에 응답하여 생성된다. 예를 들어, 수신 노드가 폴을 수신하고 작동하고 있는 상태 금지 타이머가 존재하지 않는 경우에, 수신 노드는 현재 수신기 상태를 나타내는 상태 리포트를 즉시 발생시킨다. 전형적인 상태 리포트는 최종 수신된 프로토콜 데이터 유닛(PDU)에 대한 식별자 및/또는 성공적으로 수신되지 않았던 하나 이상의 PDU들에 대한 부정 확인(negative acknowledgement)을 포함할 수 있다. 이때 상태 리포트는 송신 노드로의 송신을 위한 매체 액세스 제어(medium access control: MAC) 계층에 공급된다. (당업자는 각각의 무선 통신 노드가 전형적으로 송신기 및 수신기를 포함할 것임을 인식할 것이다. 게다가, ARQ 스킴은 양 방향으로 구현될 수 있다. 본 명세서를 위해서, 용어 "송신 노드"는 확인 모드에서 하나 이상의 데이터 PDU들을 "수신 노드"로 송신 노드를 일반적으로 칭한다. 3GPP 용어에서, 확인 모드 데이터는 "확인 모드 RLC 엔티티(entity)의 송신 측"에 의해서 송신되고; PDU들은 "피어 엔티티(peer entity)" 또는 확인 모드 RLC 엔티티의 "수신 측"으로 송신된다. 상기 용법을 제공하기 위해서, 수신 노드는 상태 PDU를 송신 노드로 송신할 수 있다. 마찬가지로, 송신 노드는 상태 PDU를 수신할 수 있다.)
상태 금지 타이머를 사용하는 시스템들에서, 수신 노드는 전형적으로 상태 리포트가 RLC 계층에서 MAC 계층으로 전달되는 순간에 상태 금지 타이머를 개시한다. 이때, 심지어 상태 리포트에 대한 하나 이상의 트리거들이 사이사이에서 발생할지라도, 타이머가 경과하기 전까지 어떠한 부가 상태 리포트들도 허용되지 않는다. 그와 같은 트리거들은 다른 송신 노드로부터 수신된 다른 폴, 놓친 PDU의 검출 등일 수 있다. 그러므로 상태 금지 시간은 후속 상태 리포트가 적어도 상태 금지 타이머에 의해 지정된 기간까지 지연되는 것을 보장한다.
LTE 시스템에서, 업링크(모바일 대 지지국 송신)는 스케줄링된 자원으로, 여기서 스케줄링은 서비스하는 기지국(LTE에서 진화된 노드 B(evolved Node B) 즉, eNodeB)에 의해서 제어된다. 결과적으로, 이동국은 제공된 순간에 송신 자원으로 즉각적으로 액세스하지 않을 수 있다. 현재 업링크 자원들이 스케줄링되지 않을 때 이동국에서의 MAC 계층이 RLC 계층으로부터 상태 리포트를 수신하는 경우, 이동국은 자신이 상태 리포트를 eNodeB로 송신할 수 있기 전에 상기 자원들을 먼저 요청해야만 한다. 스케줄링이 eNodeB에 의해 제어되기 때문에, 업링크 자원들의 승인이 현저하게 지연되는 일이 발생할 수 있다. 예를 들어, 다수의 사용자 스케줄링은 자원들의 할당의 속도를 떨어뜨릴 수 있거나, 또는 최초의 스케줄링 요청은 송신 중에 상실될 수 있다. 결과적으로, 상태 리포트의 송신은 상태 리포트에 의해 특징지워지는 수신기 상태가 심지어 상태 리포트가 송신되기 전에 아웃데이트(outdate) 될 수 있는 정도까지 지연될 수 있다.
본원에서는 RLC ARQ 제어 메시지들과 같은 에러 제어 메시지들을 프로세싱하기 위한 방법들 및 장치들이 게시된다. 예시적인 방법은, 링크 자원들이 데이터를 송신하기 위해 필요하다는 것을 매체 액세스 제어기(MAC)에 시그널링하는 단계, 상기 데이터를 송신하기 위하여 링크 자원들이 스케줄링 된다는 표시를 상기 MAC로부터 수신하는 단계, 및 현재 에러 제어 상태에 기반하여, 상기 표시를 수신한 후에 상기 에러 제어 메시지를 생성하는 단계를 포함한다. 그리고나서 상기 에러 제어 메시지는 송신을 위해 상기 MAC로 전송된다. 에러 제어 메시지의 송신에 대한 자원들이 스케줄링될 때까지 상기 에러 제어 메시지의 생성이 지연되기 때문에, 상태 제어 메시지들의 큐잉(queuing) 및 송신이 방지된다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 상기 MAC는 상기 무선 링크 제어기(RLC)에 RLC ARQ 제어 메시지의 송신이 언제 시작되거나 확인되는지를 통지할 수 있다. 이 통지에 응답하여, 상기 RLC 제어기는 에러 제어 타이머를 시작하거나 재시작할 수 있다. 상기 타이머는 예를 들어 폴 타이머 또는 상태 금지 타이머를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명으로 인해, 에러 제어 메시지의 송신에 대한 자원들이 스케줄링될 때까지 상기 에러 제어 메시지의 생성이 지연되기 때문에, 상태 제어 메시지들의 큐잉 및 송신이 방지된다.
도 1은 본 발명에 따른 통신 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1의 시스템에서 사용될 수 있는 서너 통신 프로토콜 계층들을 도시한다.
도 3은 ARQ 상태 리포트의 형성에 대한 스케줄링 지연의 효과를 도시한다.
도 4는 ARQ 폴 타이머에 대한 스케줄링 지연의 효과를 도시한다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 ARQ 상태 리포트 발생의 타이밍을 도시한다.
도 6은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 폴 타이머 프로세싱을 도시한다.
도 7은 에러 제어 메시지들을 프로세싱하는 예시적인 방법을 도시한 논리 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 하나 이상의 실시예에 따른 무선 장치의 블록도이다.
도 1은 송신 노드(110) 및 수신 노드(120)를 포함하는 통신 시스템(10)의 개략도를 제공한다. 상술한 바와 같이, 송신 노드(110) 및 수신 노드(120)는 각각 완전한 송수신기를 포함하고; 용어 "송신" 및 "수신"은 확인 데이터 전송에서 특정한 종단점들을 기술하는데 사용된다. 그러므로 송신 노드(110)는 프로토콜 데이터 유닛들(PDU들)을 포함할 수 있는 하나 이상의 데이터 유닛들을 수신 노드(120)로 송신하고, 또한 폴링 요청과 같은 하나 이상의 에러 제어 메시지들을 송신할 수 있다. (아래에서 더 논의되겠지만, 폴과 같은 에러 제어 메시지는 동일한 프로토콜 데이터에 트래픽 데이터로 포함될 수 있다). 수신 노드(120)는 계속해서 상태 리포트와 같은 하나 이상의 에러 제어 메시지들 또는 수신이 성공되지 못한 PDU를 재송신하라는 요청을 하나 이상의 에러 제어 메시지들로 송신할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에서, 송신 노드(110)는 LTE eNodeB를 포함할 수 있고 수신 노드(120)는 LTE 호환 이동국을 포함할 수 있다. 이 경우에 도 1에 도시된 데이터 유닛들은 다운링크 상에서 eNodeB에 의해 송신되는 반면에, 하나 이상의 에러 제어 메시지들은 업링크 상에서 송신된다. 그러나 당업자들은 ARQ 스킴이 반대 방향으로 구현되어 업링크를 통해 PDU들을 전달할 때의 에러를 검출할 수 있음을 인식할 것이다. 이 경우에, 송신 및 수신 노드들의 역할들은 eNodeB 및 이동국 사이에서 반대가 된다.
본원에 게시된 발명의 기술들이 LTE 시스템을 참조하여 기술될지라도, 본 발명은 그와 같은 시스템으로 제한되지 않는다. 실제로, 당업자들은 다음의 설명을 판독하고 첨부된 도면을 조사하면, 본원에 설명된 기술들이 다양한 무선 시스템들, 특히 업링크, 다운링크, 또는 이 둘에서 송신 자원들을 동적으로 스케줄링하는 시스템들에 적용될 수 있음을 인식할 것이다.
도 1에서의 각각의 통신 노드는 3GPP에 의해 지정되는 LTE 프로토콜들과 같은 지정된 통신 프로토콜에 따라 동작하도록 구성된다. 도 2에는 여러 개의 프로토콜 계층들이 도시된다; 이 프로토콜 계층들은 아날로그 및 디지털 하드웨어, 적절한 소프트웨어로 구성되는 프로그램 가능 프로세서들. 또는 조합을 사용하여 각각의 통신 노드에서 구현될 수 있다. 특히, LTE 이동국일 수 있는 송신 노드(110)는 수신 노드(120), 예를 들어 LTE eNodeB의 프로토콜 스택(protocol stack)(220)에서의 대응하는 프로토콜 계층들과 통신하기 위해 프로토콜 스택(210)에서의 프로토콜 계층들을 사용할 수 있다.
프로토콜 스택들(210 및 220) 각각은 물리적 계층, 데이터 링크 계층, 및 네트워크 계층을 포함한다. 데이터 링크 계층은 두 서브 계층인 무선 링크 서브(RLC) 계층 및 매체 액세스 제어(MAC) 계층으로 분리된다. 이 예시적인 실시예에서 네트워크 계층은 제어 평면 프로토콜(RRC) 및 사용자 평면 프로토콜(IP)로 분할된다.
LTE 시스템에서, 물리적 계층은 다운링크를 위한 직교 주파수 분할 다중 액세스(Orthogonal Frequency Division Multiple Access: OFDMA) 기술, 및 밀접하게 관련된 업링크를 위한 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access: SC-FDMA)를 사용한다. 일반적으로, 물리적 계층은 공중(무선) 인터페이스를 통하여 데이터 전송을 제공하고 전송 채널들의 멀티플렉싱(multiplexing) 및 역멀티플렉싱(de-multiplexing), 송신 채널들의 물리적 채널들로의 매핑(mapping), 물리적 채널들의 변조 및 복조, 전송 에러 정정 인코딩 및 디코딩, 주파수 및 시간 동기화, 송신 전력 제어, RF 프로세싱 등과 같은 기능을 포함한다.
매체 액세스 제어(MAC) 계층은 일반적으로 피어 MAC 엔티티들 사이의 서비스 데이터 유닛들(service data units: SDU들)의 미확인 전송을 제공한다. MAC 기능들은 데이터 레이트(data rate)에 따른 각각의 송신 채널에 대한 적절한 송신 포맷을 선택하는 기능, 다양한 사용자들의 데이터 플로우들(flows) 사이의(다수의 사용자들을 지원하는 기지국에서) 우선권들을 처리하는 기능, 제어 메시지들을 스케줄링하는 기능, 더 높은 계층 PDU들을 멀티플렉싱 및 역멀티플렉싱하는 기능 등을 포함할 수 있다. LTE 시스템에서, 자원들의 스케줄링은 또한 MAC 계층에 의해 수행된다. 특히, 업링크 자원들은 MAC 계층에 의해 이동국에 대하여 요청될 수 있고 eNodeB 내의 대응하는 MAC 계층에 의해 이동국들 중에서 할당된다.
RLC 계층은 RLC 접속의 설정, 해제 및 유지, 가변 길이의 분할 및 재조립, 더 작은 RLC PDU들로 또는 더 작은 RLC PDU들로부터 더 높은 계층 PDU들, 연결, 재송신에 의한 에러 정정(ARQ), 더 높은 계층 PDU들의 시퀀스 내 전달, 복제 검출, 플로우 제어, 및 다른 기능들을 포함하는 다양한 기능들을 수행한다.
RRC 프로토콜은 무선 인터페이스를 통한 제어 시그널링, 예를 들어 무선 액세스 베어러(bearer) 제어 시그널링, 측정 리포팅 및 핸드오버(handover) 시그널링을 처리한다. 네트워크 계층의 사용자 평면 부분은 충분히 공지된 인터넷 프로토콜(IP)과 같은 계층 3 프로토콜들에 의해서 수행되는 통상의 기능들을 포함한다.
프로토콜 스택들(210 및 220)에서의 무선 링크 제어(RLC) 프로토콜 계층은 자동 반복 요청(ARQ) 메커니즘을 포함한다. 송신 노드(110)에서의 RLC 계층은 사용자 데이터를 수신하고, 그것을 분절화하고, 그것을 RLC PDU들로 전환한다. 일부 실시예들에서, 송신된 RLC PDU는 송신된 메시지가 데이터 PDU인지 제어 PDU인지를 표시하는 필드(field)를 포함할 수 있다. 다른 필드는 폴링 필드에 대응하고, 이 필드는 송신 노드(110)가 수신 노드로부터의 상태 리포트를 희망하고 있음을 표시하는 비트를 포함할 수 있다. RLC PDU는 데이터 PDU의 시퀀스 번호를 나타내는 "시퀀스 번호" 필드를 더 포함하고; 이 시퀀스 번호는 각각의 새로운 데이터 PDU 마다 증가될 수 있다. 최종적으로, 데이터 필드는 더 높은 레벨 데이터 정보의 세그먼트들(segments)을 포함한다. "길이 표시자" 및 확장 "E" 필드들은 또한 RLC PDU에 포함될 수 있다.
폴링 비트 P가 "1"로 설정되는 PDU에 응답하여, 수신 노드의 RLC 계층은 어떤 RLC PDU들이 적절히 수신되었는지를 표시하는 상태 리포트를 발생시킬 수 있다. LTE에서, 상태 리포트 PDU는 수신되지 않았거나 수신 노드에 의해 상실된 것으로 검출되지 않았던 PDU들 중에서 가장 낮은 시퀀스를 표시하는 확인 시퀀스 번호(Acknowledgement Sequence Number: ACL_SN)를 포함한다. 상태 리포트 PDU는 수신 노드에 의해 상실된 것으로 검출되지 않은 PDU들을 식별하는 하나 이상의 부정의 확인 시퀀스 번호(NACK_SN)를 더 포함할 수 있다. 그러므로 송신 노드(110)가 상태 리포트 PDU를 수신할 때, 송신 노드(110)는 ACK_SN에 대응하는 PDU까지(그러나 포함하지는 않는다)의 모든 PDU들이 하나 이상의 NACK_SN 필드들에 의해 식별되는 상기 PDU들을 제외하고 수신되었다고 결정한다.
간략하게 상술한 바와 같이, 일부 시스템들에서의 자원들의 동적 스케줄링은 여기서 논의되는 폴링 PDU들 또는 상태 리포트 PDU들과 같은 에러 제어 메시지들의 발생 및 상기 메시지들의 실제 송신 사이의 지연을 발생시킬 수 있다. 3GPP 광대역 CDMA 시스템들과 같이 송신 자원들이 영구적으로 이용 가능한 시스템들에서, RLC 제어 메시지(예를 들어 상태 리포트 PDU 또는 폴 PDU)는 전형적으로, 짧은 프로세싱 지연을 제외하고, 상기 메시지가 발생된 이후에 바로 송신된다. 그러므로 예를 들어, 상태 리포트가 송신되면, 이는 수신기 상태의 일반적으로 정확한 "스냅샷(snapshot)"을 제공한다. 대조적으로, LTE에서, 업링크는 엄격하게 스케줄링되고 이동국에서는 통상적으로 그와 같은 임의의 영속적인 자원들이 부족하다. 이동국이 스케줄링되지 않는 경우, 이동국의 MAC 계층은 우선 자신이 상태 리포트 PDU를 송신할 수 있기 전에 업링크 자원들을 요청해야 한다. 이 결과에 따른 지연으로 인해 상태 리포트 PDU는 자신이 실제로 eNodeB에 송신되기 전에 아웃데이트된다.
이 문제는 도 3에 도시되고, 여기서 eNodeB에서의 이벤트들은 상부 수평선을 따라 도시되고, 모바일 단말기에서의 이벤트들은 하부 수평선을 따라 도시된다. 도 3의 이벤트 플로우는 도면의 좌측에 도시된 바와 같이, eNodeB로부터 이동국으로의 폴 요청의 전송으로 시작한다. 상술한 바와 같이, 종래의 시스템에서, 모바일 단말기는 즉시 상태 리포트를 발생시킨다(프로세싱 지연들을 제외하고). 상술한 바와 같이, LTE 시스템에서, 이 상태 리포트는 하나 이상의 확인 모드 PDU들(또는 이들의 부분들)이 상실되었거나 성공하지 않게 프로세싱되었음을 나타낼 수 있다.
RLC 계층이 상태 리포트를 발생한 후에, 상태 리포트는 eNodeB로의 전달을 위해 MAC 계층으로 전송된다. 그러나 도시된 이벤트 플로우에서, 자원들은 업링크를 통하여 데이터를 송신하는데 즉시 이용 가능하지는 않다. 그러므로 MAC 계층은 스케줄링 요청을 송신함으로써, eNodeB로부터의 업링크 자원들을 요청한다. 상술한 바와 같이, 업링크 자원들의 승인은 상당한 지연들을 겪게 한다. 이 지연들은 단지 eNodeB가 많은 이동국들을 서비스하고 있기 때문에, 또는 eNodeB가 현재 더 높은 우선권 요청들로 자원들을 할당하고 있기 때문에 발생할 수 있다. 일부 경우들에서, eNodeB에 의해 성공적으로 수신되는 자원 요청의 실패에 의해 지연들이 발생되거나 악화될 수 있어서, 요청들이 반복되어야만 한다.
어떤 경우에는, 도 3에 도시된 이벤트 플로우에서 업링크 자원들의 승인은 결국 이동국에 의해, 그러나 상당한 스케줄링 지연 이후에 수신된다. 이 지연 기간은 RLC의 견지에서, 즉, MAC가 업링크 자원들의 승인을 수신할 때까지 에러 제어 메시지(상태 리포트)가 RLC에 의해 MAC로 전송되는 순간부터 도 3에 도시된다. 이 기간 동안, 여러 추가 RLC PDU들, 즉, PDU(1) 및 PDU(2)가 이동국에 의해 수신된다. 그러므로 상태 리포트가 도면의 우측에 도시된 바와 같이, eNodeB로 송신될 때까지, 상태 리포트는 이미 구식(out of date)이 된다. 상태 리포트가 PDU(1) 및 PDU(2)의 수신을 반영하지 않기 때문에, eNodeB에는 이동국 수신기의 현재 상태에 대한 부정확한 정보가 제공되었다. 이는 PDU(1) 및 PDU(2)의 재송신을 초래하여, 다운링크 자원들을 소비하고 잠재적으로 큐잉된 데이터에서의 부가적인 지연들을 발생시킨다.
스케줄링 지연들은 또한 에러 제어 프로세스들과 관련된 타이머들의 동작에 문제들을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 상태 금지 타이머와 같이 상태 리포트들의 송신을 제어하는 RLC 타이머 제어가 상태 리포트를 반송하는 PDU가 MAC 계층에 제공될 때 시작하면, 타이머는 아주 초기에 만료되는 일이 발생할 수 있다. 가장 최악의 경우는, RLC 계층이 MAC 계층에 서너 RLC 상태 리포트들을 공급할 수 있고, 상기 상태 리포트들 모두는 송신을 위해 큐잉된다. 이 상태 리포트들이 동일한 RLC PDU들에 대하여 부정 확인을 포함한다면, 동일한 PDU들은 피어 RLC 엔티티에 의해 서버 번 송신될 수 있다.
유사한 문제가 폴링을 제어하는 타이머에 적용될 수 있다. 폴 타이머가 폴을 반송하는 PDU가 MAC 계층에 공급될 때 시작되는 경우, 폴을 반송하는 PDU의 송신의 지연으로 인해 폴 타이머가 너무 일찍 경과되는 일이 발생할 수 있다. 이는 불필요하게 폴을 큐잉하거나 수신기로 송신하는 결과를 초래한다. 이는 도 4의 이벤트 플로우에 도시된다. 도 3에 있어서, eNodeB에서의 이벤트들은 상부 수평선을 따라 도시되고, 반면에 모바일 단말기에서의 이벤트들은 하부 라인을 따라 도시된다. 도면의 좌측에서, 폴링 제어 메시지(Poll 1)는 eNodeB에 의해 발생된다. 폴링 제어 메시지는 모바일 단말기로의 송신을 위해 MAC로 즉시 전송되고, 다른 폴 요청이 발생될 수 있기 이전에 최소 지연을 설정하는 폴 타이머가 시작된다. 그러나 Poll 1 메시지는 실제로, 백업된 송신 큐로부터의 스케줄링 지원들로부터 발생할 수 있는 상당한 지연 이후까지 모바일 단말기로 송신되지 않는다.
어떤 경우들에서, 폴 요청의 송신의 지연은 도 4에 도시되는 바와 같이, 폴 타이머가 만료되는 이후까지로 연장될 수 있다. 폴 타이머의 만료 시에, 이전 폴이 송신되지 않았음을 인지하지 않은 RLC 계층은 제 2 폴 요청(Poll 2)을 발생시킨다. 이 제 2 폴 요청은 MAC로 전송되고, 폴 타이머는 재시작한다.
최종적으로, 제 1 폴 요청(Poll 1)은 이동국으로 송신된다. 도시된 시나리오에서, 업링크 지연들은 중용하지 않고, 그래서 상태 리포트는 신속하게 복귀된다. 직후에, 제 2 폴 요청(Poll 2)은 eNodeB에 의해 송신되고 모바일 단말기에 의해 수신된다. 상태-금지 타이머가 모바일 단말기에 의한 다른 상태 리포트의 발생 및 송신을 금지할지라도, 제 2 폴 요청은 명백하게 불필요하고 시스템 자원들의 소비이다.
도 3 및 4는 무선 시스템에서 스케줄링된 자원들과의 스케줄링 및 큐잉 지연들로부터 발생할 수 있는 RLC 에러 제어 타이밍 문제들의 여러 개만을 도시한다. 다른 문제는 상태 리포트들 및 폴들이 더 높은 우선권 데이터가 이미 큐잉되기 때문에 지연될 수 있다는 점이다. 상이한 우선권을 갖는 다수의 베어러들, 또는 "논리 채널들"을 가지는 모바일 단말기(다운링크에 대한 수신 노드, 업링크에 대한 송신기)를 고려하자. 모바일 단말기는 가장 높은 우선권 베어러를 갖는 송신 버퍼에서 데이터를 갖고 모바일 단말기는 낮은 우선권의 베어러들과 관련된 PDU들의 송신을 위한 어떠한 대역폭도 남기지 않는 eNodeB로부터 스케줄링 승인들을 수신하는 것으로 가정한다. 더욱이, 더 낮은 우선권 베어러 상에서 상태 리포트 또는 폴을 송신하기 위한 트리거가 발생한다고 가정한다. 모바일 단말기는 이 PDU를 송신하기 위한 자원들이 없기 때문에, 상태 리포트들 또는 폴은 현저하게 지연될 수 있다. 상술한 시나리오에서처럼, 상태 리포트는 어떤 경우에 송신되기 전에 아웃데이트된다. 극단적은 경우에, 여러 상태 리포트들 및 폴들은 더 낮은 우선권의 베어러에 대한 자원들이 이용 가능해질 때까지 큐잉될 수 있어서, 이는 불필요한 재송신들로 이어진다.
상기 서너 문제들의 해결은, MAC 계층이 RLC PDU를 송신하기 위하여 자원들을 제공할 수 있을 때에만 에러 제어 메시지(예를 들어 ARQ 제어 정보를 반송하는 RLC PDU)가 생성되는 방식으로 초기에 기술된 종래의 ARQ 프로세서들을 수정하는 것이다. 일부 실시예들에서 이는 RLC 및 MAC 계층들 사이에 추가 또는 수정된 인터페이스를 제공함으로써 달성될 수 있다. 이 추가 인터페이스는 RLC 계층이 제어 정보를 반송하는 RLC PDU를 송신하기 위하여 MAC 계층을 요청하는 것을 가능하게 한다. 게다가, 이 추가 인터페이스는 MAC 계층이 RLC 계층을 통지하는 것을 가능하게 하고 이때 링크 자원들은 제어 정보를 반송하는 RLC PDU 계층을 송신하는데 이용 가능하다. 이 방식으로, 궁극적으로 전달되는 에러 제어 메시지가 RLC 계층의 상태의 갱신된 정보를 포함하도록, RLC 계층은 자원들까지 제어 정보를 실제로 생성하는 것을 연기할 수 있다.
이 인터페이스를 통해, 통신하고 있는 노드(예를 들어 이동국)의 RLC 계층은 먼저 상태 리포트와 같은 RLC ARQ 제어 메시지의 송신을 위한 MAC 계층에 대한 필요성을 보고할 수 있다. MAC 계층으로부터 RLC 계층으로 필요한 자원들이 이용 가능하다고(또는 곧 이용 가능할 것이다고) 통지할 때, RLC는, 관련 제어 정보(예를 들어 상태 리포트 정보)를 생성하고, 제어 정보를 RLC PDU로 패키징(packaging)하고, RLC PDU를 멀리 있는 노드로 송신하기 위해 MAC 계층으로 제공한다.
본 발명의 실시예들은 RLC PDU가 RLC 상태 리포트 또는 폴 중 하나를 반송하는 경우를 포괄하고 다른 에러 제어 메시지들에 유사하게 적용될 수 있다.
도 5는 도 3 및 도 4와 유사하게, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 시스템의 동작을 도시한 이벤트 흐름도를 제공한다. 도 3에서의 경우에서처럼, 폴 요청은 도면의 좌측에서, eNodeB에 의해 송신되고, 이동국에 의해 수신된다. 이 트리거에 응답하여, 모바일 단말기에서의 RLC 계층은 업링크 자원들이 에러 제어 메시지, 이 경우에는 상태 리포트를 송신하기 위해 필요할 것이라고 결정한다. 그러므로 RLC 계층은 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 업링크 자원들이 필요하다는 신호를 MAC 계층에 송신한다. MAC 계층은, 자원들이 이미 스케줄링되지 않은 경우, 스케줄러로부터의 업링크 자원들을 요청함으로써 응답한다.
당업자는 RLC 계층에서 MAC 계층으로 업링크 자원들이 필요하다는 신호를 송신하는 것이, 상기 자원들이 에러 제어 메시지의 송신에 필요하다는 것을 명확하게 표시할 수 있거나 표시할 수 없음을 인식할 것이다. 그러므로 일부 실시예들에서, RLC PDU가 계류중이고, 업링크 자원들이 이미 이용 가능하지 않은 경우에 스케줄링되어야만 한다고 단순하게 표시할 수 있다. 다른 실시예들에서 시그널링은, 자원들이 제어 메시지를 위해 필요하다고 명확하게 표시하는 것이 유용하다.
아무튼, 자원들의 실제 승인은 도 5에 도시된 바와 같이, 현저한 지연 이후에만 행해질 수 있다. 이 지연 동안, 여러 확인된 모드 RLC PDU들, PDU 3 및 PDU 4 스케줄링 지연 동안 이동국에서 수신된다. 그러나 이 시나리오에서, 상태 리포트는 생성되지 않았으며, 송신을 대기하는 MAC 층에서 큐잉되지 않는다. 대신, 도 5에 도시되는 바와 같이, RLC 계층은 업링크 자원 요청이 승인되었음(즉, 업링크 자원들이 이용 가능하다는 것을)을 MAC 계층이 RLC에 통지한 이후까지 상태 리포트 데이터의 생성을 연기한다. 그러므로 상태 리포트는 MACFH 전송되고 eNodeB로 송신될 때, 현재 데이터(PDU 3 및 PDU4의 상태를 포함하는)를 포함한다. 여전히 프로세싱 및 큐일 지연들이 존재할지라도, 이 지연들은 도 3에 도시된 상태와 비교하여 최소이다.
본 발명의 일부 실시예들은 상술한 상태 금지 타이머들 및 RLC ARQ 폴링과 같이, 에러 제어 프로세싱을 위하여 타이머들을 시작 및 재시작하는 유사한 기술들을 사용한다. 이 실시예들에서, 에러 제어 타이머의 활성화는 에러 제어 정보를 반송하는 RLC PDU가 멀리 있는 노드로 송신되었거나 막 송신되려 한다는 MAC 계층 통지(RLC 계층으로의)에 의해 트리거될 수 있다.
그와 같은 실시예에 대한 예시적인 동작은 도 6에 도시된다. 이 이벤트 플로우에서, 폴 요청은 도 4에 도시된 이벤트 플로우에서의 경우와 마찬가지로, eNodeB에서 트리거된다. 폴 요청을 반송하는 RLC PDU는 모바일 단말기로의 송신을 위해서 MAC로 전송된다. 그러나 이 경우에, 폴 타이머는 즉시 시작되지 않는다. 대신에, 폴 타이머는 폴 요청이 송신되었음을 MAC 계층이 RLC 계층에 통지한 이후까지 시작하지 않는다. 도 6에 도시되는 바와 같이, 이는 현저한 스케줄링/큐일 지연 이후에 발생할 것이다. 폴 요청이 실제로 전송된 시간에까지 또는 시간 근처에까지 폴 타이머의 시작이 연기되었기 때문에, 타이머는 모바일 단말기로부터의 상태 리포트의 수신 이전에 만료되지 않는다. 그러므로 폴 요청의 불필요한 재송신이 방지된다.
일부 실시예들에서, MAC 계층은, RLC ARQ 제어 정보를 반송하는 PDU가 시작했거나 또는 시작하려 한다는 것을 RLC 계층에 통지하도록 구성될 수 있다. 대신에 다른 실시예들에서, MAC 계층은, RLC ARQ 제어 정보를 반송하는 PDU가 MAC HARQ 계층에서 확인되었음을 RLC 계층에 통지할 수 있다. 당업자는 폴 타이머에 관한 상술한 기술들이 또한 상태 금지 타이머와 같은 다른 에러 제어 타이머들에 적용될 수 있음을 인식할 것이다.
도 7은 상술한 RLC 및 MAC 제어기들 중 하나 이상의 의해 실행될 수 있는 그러한 에러 제어 메시지들을 프로세싱하기 위한 예시적인 방법을 도시한 논리 흐름도이다. 도시된 방법에서, 본원에 게시된 본 발명의 기술들은 에러 제어 메시지의 생성 및 에러 제어 타이머의 활성 모두에 적용된다. 물론, 당업자는 본 발명의 많은 실시예들이 이 기술들을 양 에러 제어 프로세스들에 적용할 수 있으나 이 기술들을 양 기술들 말고 하나의 프로세스 또는 다른 프로세스에 적용할 수 있음을 인식할 것이다.
아무튼, 도 7의 예시적인 방법은 블록 710에서 통신 노드에서의 MAC 제어기로, 링크 자원들이 에러 제어 에러 제어 메시지의 송신을 위해 필요하다는 신호를 송신함으로써 시작한다. 상술한 바와 같이, 이는 여러 상이한 이벤트들 중 하나에 의해 트리거될 수 있다. 예를 들어, 수신하고 있는 노드에서의 폴 요청의 수신은 일반적으로 상태 리포트 프로세스를 트리거할 것이다. 그때 이 경우에, 블록 710에서의 링크 자원들을 위한 시그널링은 자원들이 상태 리포트를 송신하는 것이다. 다른 가능한 트리거 이벤트는 에러 제어 타이머의 만료이다. 예를 들어, 폴 타이머의 만료는 새로운 폴 요청을 트리거할 수 있고, 이 경우에, 블록 710에서의 시그널링은 새로운 폴 요청을 트리거하기 위한 자원들을 요청하는 것일 수 있다.
아무튼, 블록 720에서, MAC 제어기로부터 링크 자원들이 이용 가능하다는 표시가 수신된다. 자세히 상술된 바와 같이, 이는 자원들을 위한 요청 이후의 거의 즉시 발생할 수 있거나 현저한 스케줄링 지연 이후에 발생할 수 있다. 어느 경우이든지, 에러 제어 메시지는 블록 730에서, 링크 자원들이 이용 가능하다는 표시에 응답하여 생성된다. 그러므로 에러 제어 메시지 콘텐츠는 현재 상태에 기반하여 생성되고, 임의의 스케줄링 지연에 의해 "스테일(stale)"한 것으로 렌더링(rendering)되지 않는다. 블록 740에서, 에러 제어 메시지는 송신을 위해서 MAC 제어기로 전송된다. 블록 730의 메시지 생성 및 블록 740의 메시지 전송이 자원들이 이용 가능하다는 표시 이후로 연기되었기 때문에, MAC 제어기로의 전송 이후의 송신 지연들이 최소화된다.
블록 750에서, MAC 제어기로부터 에러 제어 메시지의 송신이 시작되었다는, 또는 완료되었다는 통지가 수신된다. 이 통지에 응답하여, 폴 타이머 또는 상태 금지 타이머와 같은, 적절한 에러 제어 타이머가 블록 760에 도시된 바와 같이, 활성화된다.
본원에 기술된 RLC 및 MAC 절차들은 초기에 논의된 프로토콜 스택들(210 및 220)의 각각의 RLC 및 MAC 계층들을 구현하는 RLC 제어기 및 MAC 제어기에 의해 각각 구현될 수 있다. 당업자는 이 절차들이 종래의 RLC 제어기 및 MAC 제어기들을 변형함으로써 구현될 수 있고, 상기 제어기들은 상술한 바와 같이, 하나 이상의 프로그램 가능 프로세서들, 하드웨어 회로들, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다.
게다가, 본원에 게시된 방법들은 상술한 LTE 모바일 단말기들 또는 eNodeB와 같이, 무선 링크의 하나의 또는 양 종단들에서 구현될 수 있다. 그러므로 도 8은 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 무선 통신 장치의 일반적인 특징들을 도시한다; 도시된 무선 장치(800)는, 다양한 실시예들에서, 모바일 단말기(셀룰러 폰, 무선 개인용 디지털 보조 장치(PDA), 무선 개인용 컴퓨터, 기계-대-기계 디바이스 등), 기지국, 반복기, 또는 무선 링크를 종료하는 다른 노드를 포함할 수 있다.
도 8의 무선 장치(800)는 안테나(815)를 통해 멀리 있는 송수신기와 하나 이상의 무선 링크에 걸쳐 통신하도록 동작하는 무선 송수신기(810)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 무선 송수신기(810)는 3GPP에 의해 공표된 무선 표준들 중 하나와 같은, 표준에 따라 포맷된 신호들을 수신하고 송신하도록 구성된다. 특히, 무선 송수신기(810)는 LTE 표준들에 다른 OFDMA 및 SC-FDMA 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다.
무선 장치(800)는 매체 액세스 제어 기능(820), 무선 링크 제어 기능(830) 및 다른 프로세싱(840)을 더 포함한다. MAC 및RLC 기능들의 일반적인 기능들은 위에서 논의된다; 이들 기능들은 아날로그 및 디지털 하드웨어 및 소프트웨어로 구성되는 프로그램 가능 프로세서들의 다양한 조합들 중 하나로 구현될 수 있다. 당업자는 이들 기능들뿐만 아니라 무선 장치(800)의 동작에 필요한 다른 기능들이 하나 또는 여러 프로그램 가능 프로세서들을 사용하여 구현될 수 있음을 인식할 것이다. 많은 실시예들에서, MAC(820) 및 RLC(830) 기능들은 도 2의 프로토콜 스택(210)과 같은 프로토콜 스택으로 구현되고, 프로토콜 스택은 상술한 다양한 RLC 및 MAC 기능들을 수행하는 소프트웨어로 구성되는 단일 마이크로프로세서 또는 주문형 반도체에서 구현된다.
특히, RLC 제어기(830)는 RLC 계층을 규정하는 소프트웨어로 프로그램된 마이크로프로세서에 의해 구현될 수 있고, 여기서 RLC 계층은 링크 자원들이 데이터를 송신하기 위해 필요하다는 신호를 매체 액세스 제어기로 송신하고, 데이터를 송신하기 위하여 링크 자원들이 스케줄링된다는 표시를 매체 액세스 제어기로부터 수신하고, 상기 표시에 응답하여, RLC 계층에 대한 현재 에러 제어 상태에 기반하여 에러 제어 메시지를 생성하도록 구성된다. 에러 제어 메시지는 제한되지 않지만 폴 요청 또는 상태 리포트를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, RLC 계층은 에러 제어 메시지의 송신이 시작되었다는 통지를 수신하고 상기 통지에 응답하여 에러 제어 타이머를 시작하도록 더 구성될 수 있다. 에러 제어 타이머는 제한되지 않지만 폴 타이머 또는 상태 금지 타이머를 포함할 수 있다.
유사하게, MAC 제어기(820)의 전부 또는 일부는 MAC 계층을 규정하는 소프트웨어로 프로그램된, 동일한 마이크로프로세서, 또는 하나 이상의 다른 마이크로프로세서들에서 구현될 수 있다. MAC 계층은 RLC 계층으로부터 링크 자원들이 송신을 위해 필요하다고 표시하는 신호를 수신하고, 필요한 만큼 링크 자원들을 요청하도록 구성된다. MAC 계층은 자원들의 승인을 수신할 때 RLC 계층을 통지하도록 더 구성된다. 일부 구성에서, MAC 계층은 에러 제어 메시지(RLC 계층에 의해 MAC로 제공된)가 송신되었을 때, 또는 일부 실시예에서 에러 제어의 송신이 촉박할 때를 RLC 계층에 통지하도록 더 구성된다.
물론 본 발명의 내용들은 본 발명의 필수적인 특징들을 벗어나지 않고, 본원에 명확하게 설명된 것 이의의 다른 방식들로 수행될 수 있다. 본 실시예들은 모든 면들에서 예시적인 것으로서 제한되지 않고 첨부된 청구항들의 의미 및 등가 범위 내에 해당하는 모들 변형들이 본원에 포함되도록 의도된 것으로 고려되어야 한다.

Claims (16)

  1. 무선 통신 시스템에서 에러 제어 메시지들을 프로세싱하기 위한 방법에 있어서:
    링크 자원들이 데이터를 송신하기 위해 필요하다는 것을 매체 액세스 제어기에 시그널링하는 단계;
    상기 데이터를 송신하기 위하여 링크 자원들이 스케줄링된다는 표시를 상기 MAC로부터 수신하는 단계;
    상기 표시에 응답하여, 현재 에러 제어 상태에 기반하여 에러 제어 메시지를 생성하는 단계; 및
    송신을 위해 상기 에러 제어 메시지를 상기 MAC로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에러 제어 메시지들을 프로세싱하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에러 제어 메시지는 자동 반복 요청(ARQ) 상태 리포트 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 에러 제어 메시지들을 프로세싱하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 에러 제어 메시지는 재송신 요청을 포함하는 것을 특징으로 하는 에러 제어 메시지들을 프로세싱하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 에러 제어 메시지는 자동 반복 요청(ARQ) 폴 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 에러 제어 메시지들을 프로세싱하기 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    링크 자원들이 상기 에러 제어 메시지를 송신하는데 이용 가능하다는 표시에 응답하여 에러 제어 타이머를 시작하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에러 제어 메시지들을 프로세싱하기 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 에러 제어 타이머는 폴 재송신 타이머 및 상태 금지 타이머 중 하나인 것을 특징으로 하는 에러 제어 메시지들을 프로세싱하기 위한 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 에러 제어 메시지의 송신이 시작되었다는 통지를 수신하는 단계; 및 상기 통지에 응답하여 에러 제어 타이머를 시작하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에러 제어 메시지들을 프로세싱하기 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 에러 제어 메시지가 확인되었다는 통지를 수신하는 단계; 및 상기 통지에 응답하여 에러 제어 타이머를 시작하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에러 제어 메시지들을 프로세싱하기 위한 방법.
  9. 무선 송수신기, 매체 액세스 제어기 및 무선 링크 제어기를 포함하는 무선 통신 장치에 있어서, 상기 무선 링크 제어기는:
    링크 자원들이 데이터를 송신하기 위해 필요하다는 것을 매체 액세스 제어기에 시그널링하고;
    상기 데이터를 송신하기 위하여 링크 자원들이 스케줄링된다는 표시를 상기 MAC로부터 수신하고;
    상기 표시에 응답하여, 현재 에러 제어 상태에 기반하여 에러 제어 메시지를 생성하고;
    송신을 위해 상기 에러 제어 메시지를 상기 무선 송수신기를 통해 상기 매체 액세스 제어기로 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 에러 제어 메시지는 자동 반복 요청(ARQ) 상태 리포트 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 에러 제어 메시지는 재송신 요청을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 에러 제어 메시지는 자동 반복 요청(ARQ) 폴 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 무선 링크 제어기는 링크 자원들이 상기 에러 제어 메시지를 송신하는데 이용 가능하다는 표시에 응답하여 에러 제어 타이머를 시작하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 에러 타이머는 폴 재송신 타이머 및 상태 금지 타이머 중 하나인 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 무선 링크 제어기는:
    상기 매체 액세스 제어기로부터 상기 에러 제어 메시지의 송신이 시작되었다는 통지를 수신하고;
    상기 통지에 응답하여 에러 제어 타이머를 시작하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 무선 링크 제어기는:
    상기 매체 액세스 제어기로부터 상기 에러 제어 메시지가 확인되었다는 통지를 수신하고;
    상기 통지에 응답하여 에러 제어 타이머를 시작하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
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