WO2010126325A2 - 이동통신 시스템에서 역방향 전송 자원을 처리하는 방법 및 장치 - Google Patents
이동통신 시스템에서 역방향 전송 자원을 처리하는 방법 및 장치 Download PDFInfo
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Definitions
- the present invention relates to a method and apparatus for processing the uplink transmission resource when a terminal receives a plurality of uplink transmission resource allocation information at the same time in a mobile communication system.
- a mobile communication system has been developed for the purpose of providing communication while securing user mobility.
- Such a mobile communication system has reached a stage capable of providing high-speed data communication service as well as voice communication due to the rapid development of technology.
- LTE Long Term Evolution
- 3GPP is working on the specification of Long Term Evolution (LTE).
- LTE is a technology that implements high-speed packet-based communication with a transmission rate of up to 100 Mbps higher than the currently provided data rate with a goal of commercialization in 2010.
- various methods are discussed. For example, a method of simplifying a network structure to reduce the number of nodes located on a communication path or a method of bringing wireless protocols as close to the wireless channel as possible is discussed.
- the data service unlike the voice service, is determined according to the amount of data to be transmitted and the channel conditions and resources that can be allocated. Therefore, in a wireless communication system such as a mobile communication system, management such as allocating transmission resources is performed in consideration of the amount of resources to be transmitted by the scheduler, the situation of the channel, and the amount of data. This is the same in LTE, one of the next generation mobile communication systems, and a scheduler located in a base station manages and allocates radio transmission resources.
- the reverse data transmission process can be described as follows.
- the base station allocates the reverse resource by transmitting a grant to the terminal based on the buffer status reported by the terminal.
- the terminal distributes the resources allocated through the grant for each logical channel and generates data according to the size of the resources allocated to the logical channel.
- the generated data is multiplexed onto a MAC PDU by a MAC device, and the transceiver device of the terminal transmits the MAC PDU to the allocated transmission resource.
- the above process is defined on the premise that the terminal receives only one grant at a time. Since one MAC PDU is generated by one grant, the current UE operation is designed on the premise that the UE generates only one MAC PDU at any time.
- the terminal should simultaneously receive a plurality of grants and generate and transmit a plurality of MAC PDUs, but the operation of the terminal is not defined.
- a method for processing a reverse transmission resource of a user terminal when receiving a plurality of grants, the step of summing the resources allocated for each grant, and the sum of the resources in the logical channel It is characterized in that it comprises a process for dispensing.
- the logical channel is stored in the MAC PDU such that data generated in the same logical channel is stored in the same MAC PDU as much as possible according to the data size of the distributed resource and the MAC PDU for each logical channel. And mapping the distributed resources to the mapped logical channels.
- the apparatus for processing reverse transmission resources of a user terminal a receiving device for receiving a plurality of grants, and when receiving the grants, the resources allocated for each grant And a resource allocator for summing and distributing the summed resources to logical channels.
- the resource allocating unit is configured to store data generated in the same logical channel as much as possible in the same MAC PDU according to the distributed resources for each logical channel and the data size of the MAC PDU.
- a logical channel is mapped to the MAC PDU, and the allocated resources are allocated for each mapped logical channel.
- a terminal receiving a plurality of grants simultaneously may generate higher layer data to be multiplexed into a plurality of MAC PDUs while minimizing overhead.
- FIG. 1 is a diagram illustrating the structure of an LTE mobile communication system
- FIG. 3 is a view illustrating the entire operation of the present invention by way of example
- FIG. 4 is a view for explaining the operation of the MAC device of the present invention.
- FIG. 6 is a diagram illustrating the structure of an RLC device and a MAC device according to an embodiment of the present invention.
- the present invention provides a method and apparatus for configuring data to be transmitted using the grants when the terminal receives a plurality of grants at the same time.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an LTE mobile communication system.
- E-RAN Evolved Radio Access Network
- ENB Next Generation base station
- EGGSN Access Gateway or enhanced Gateway GPRS Support Node
- UE user equipment
- IP Internet Protocol
- the ENBs 120 to 128 correspond to existing Node Bs of the UMTS system.
- the ENBs 120 to 128 are connected to the UE 101 by a radio channel and perform a more complicated role than the existing Node B.
- all user traffic including a real-time service such as Voice over IP (VoIP) through the Internet protocol is serviced through a shared channel, so a device for collecting and scheduling the situation information of UEs 101 is required.
- VoIP Voice over IP
- One ENB 120-128 typically controls a number of cells.
- OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
- AMC adaptive modulation & coding
- FIG. 2 is a diagram illustrating a radio protocol structure of an LTE mobile communication system.
- UE 101 and ENBs 120 to 128 are each hierarchically configured by PDCP (Packet Data Convergence Protocol) devices 205 and 240 and RLC (Radio). Link Control (210) devices 210 and 235, and Medium Access Control (MAC) devices 215 and 230.
- the PDCP devices 205 and 240 are responsible for operations such as IP header compression / restore, and the RLC devices 210 and 235 reconfigure PDCP PDUs (Packet Data Units) to appropriate sizes to perform ARQ operations.
- the MAC devices 215 and 230 are connected to various RLC devices 210 and 235 of the UE 101 or ENBs 120 to 128, which multiplex the RLC PDUs to the MAC PDU and demultiplex the RLC PDUs from the MAC PDU. Perform the action.
- the physical layer (PHY) devices 220 and 225 channel-code and modulate upper layer data and make OFDM symbols to transmit them to a wireless channel, or demodulate, channel decode, and transmit the received OFDM symbols through a wireless channel to a higher layer. It works.
- Data input to a protocol entity based on transmission is referred to as a service data unit (SDU), and output data is referred to as a protocol data unit (PDU).
- SDU service data unit
- PDU protocol data unit
- Data requiring similar quality of service is transmitted and received through one logical channel, and the logical channel specifically corresponds to the PDCP devices 205 and 240 and the RLC devices 210 and 235 configured to provide the quality of service.
- the logical channel specifically corresponds to the PDCP devices 205 and 240 and the RLC devices 210 and 235 configured to provide the quality of service.
- one logical channel is set per service, and an appropriate priority is set per logical channel according to the required quality of service of the service.
- the UE 101 upon receiving a plurality of grants, sums the resources allocated for each grant, distributes the summed resources to the logical channels, and distributes the resources allocated to the logical channels and the data size of the MAC PDU. Accordingly, logical channels are mapped to MAC PDUs, and resources allocated for each mapped logical channel are allocated. The UE 101 generates RLC PDUs corresponding to resources allocated for each logical channel, multiplexes the generated RLC PDUs into MAC PDUs, and transmits them through the resources allocated for each grant.
- the MAC 101 when the UE 101 receives a plurality of grants simultaneously from the ENBs 120 to 128, the MAC 101 generates MAC PDUs according to the size of the resource allocated to each grant and transmits the MAC PDUs indicated by each grant. Transmit backward through.
- Upper layer data that is, RLC PDUs are multiplexed into the MAC PDU.
- the present invention provides an operation and apparatus of the UE 101 for allocating resources allocated by the grant for each logical channel when receiving a plurality of grants at the same time.
- the overall operation of the present invention will be described by way of example.
- the size of the MAC header or RLC header is not considered for convenience.
- logical channels 305, 310, 315, and 317 are configured in the UE 101, 100 bytes of data are included in the logical channel 1 305, and 200 are stored in the logical channel 2 310.
- the byte data is stored in logical channel 3 315 of 1500 bytes, and in logical channel 4 317 of 200 bytes of data.
- Logical channel 1 (305) has a priority of 1
- logical channel 2 (310) has a priority of 2
- logical channel 3 (315) has a priority of 3
- logical channel 4 has a priority of 4
- logical The amount of tokens accumulated for each channel (305, 310, 315, 317) is infinite in logical channel 1 (305), 50 bytes in logical channel 2 (310), 50 bytes in logical channel 3 (315), and logical channel 4 (317).
- the token represents data for preferential transmission in the logical channels 305, 310, 315, and 317, and may be individually set in the logical channels 305, 310, 315, and 317.
- the UE 101 receives three grants, a resource is allocated for transmitting 200 bytes of MAC PDU in the first grant 320, and may transmit 150 bytes of MAC PDU in the second grant 325. Resources are allocated, and the third grant 330 is allocated a resource capable of transmitting 180 bytes of MAC PDU.
- the UE When a single grant is received, the UE distributes resources by logical channels 305, 310, 315, and 317 in consideration of only resources allocated by the grant. If it is applied to a situation where a large number of grants are received, a problem arises in that an overhead is increased by mixing data generated in multiple logical channels for each MAC PDU. For example, since the accumulated tokens should be allocated resources first, the MAC PDU corresponding to the first grant 320 has 100 bytes of logical channel 1 305, 50 bytes of logical channel 2 310, and logical channel 3 315. 50 bytes are stored.
- the MAC PDU corresponding to the second grant 325 is allocated all the resources for the token by storing 70 bytes of logical channel 4 (317), the rest according to the priority of the logical channels (305, 310, 315, 317) Since resources are allocated, 80 bytes of logical channel 2 310 are stored in the MAC PDU of the second grant 325. The remaining 70 bytes of logical channel 2 310 and 110 bytes of logical channel 3 315 are stored in the MAC PDU corresponding to the third grant 330.
- an integrated resource obtained by summing all the resources allocated by the grant is added.
- Resource distribution process since the integrated resource amount is 530 bytes in which 200 bytes, 150 bytes, and 180 bytes are added, the UE 101 distributes 530 bytes by logical channels 305, 310, 315, and 317.
- the amount of resources allocated to logical channel 1 305 is 100 bytes, and logical channel 2 310 is allocated a total of 200 bytes of 50 bytes corresponding to the token and 150 bytes allocated from the remaining resources after token resource allocation.
- Logical channel 3 (315) has a total of 160 bytes of resources, 50 bytes corresponding to the token and 110 bytes of the remaining resources after the token resource allocation, and 70 bytes of resources corresponding to the token on logical channel 4 (317). Is assigned.
- the UE 101 considers the data of any logical channel 305, 310, 315, 317 in a certain MAC PDU in consideration of the amount of resources allocated for each logical channel 305, 310, 315, 317 and the size of MAC PDUs to be generated. Decide how much to store.
- the UE 101 in order to prevent data generated in one logical channel 305, 310, 315, or 317 from being unnecessarily divided into several MAC PDUs, the UE 101 sequentially processes the logical channels 305, 310 from the largest MAC PDU. , 315, 317). In this case, there may be various rules for determining the logical channels 305, 310, 315, and 317 to start mapping.
- the UE 101 may have a logical channel 305, 310, 315, or 317 in which the most resources are distributed among the logical channels 305, 310, 315, and 317 in which resources are smaller than the largest MAC PDU 355.
- Data is mapped to the largest MAC PDU 355 and the same operation is repeated for the next largest MAC PDU 360, 365. That is, the UE 101 maps the logical channels 305, 310, 315, and 317 to the MAC PDUs 355, 360, and 365 in order from the largest data to the lowest data.
- the UE 101 maps the logical channels 305, 310, 315, and 317 in order from the largest to the smallest MAC PDUs 355, 360, and 365.
- the UE 101 maps the logical channels 305, 310, 315, and 317 from the largest to the smallest of the remaining sizes of the MAC PDUs 355, 360, and 365.
- the residual size of MAC PDU 355 after being mapped with data 340 of logical channel 2 310 is 0 bytes.
- the UE 101 selects the largest MAC PDU 360 including the remaining size and applies the same rule to determine the logical channels 305, 310, 315, 317 to map.
- the logical channels are distributed to the logical channels 305, 310, 315, and 317 that are smaller than the MAC PDU 360. Since channel 1 305, logical channel 3 315, and logical channel 4 317 exist, the logical channels 305, 310, 315, and 317 to which the largest resource is distributed are logical channel 3 315.
- the UE 101 maps the data 345 of the logical channel 3 315 and the MAC PDU 360. At this time, the remaining size of the MAC PDU 360 is 20 bytes.
- the largest MAC PDU 365 is 150 bytes, and resources smaller than 150 bytes among logical channels 305, 310, 315, and 317 that are not yet mapped with the MAC PDUs 355, 360, and 365 are distributed.
- Logical channels 305, 310, 315, and 317 are logical channel 1 305 and logical channel 4 317.
- the UE 101 maps the data 335 of the logical channel 1 305 to which the larger resource is allocated, with the MAC PDU 365. After the mapping process, the remaining size of the MAC PDU 365 is 50 bytes.
- the UE 101 applies the same rule to the largest remaining MAC PDU 365 after the mapping process. Since there are no logical channels 305, 310, 315, and 317 which are allocated resources smaller than 50 bytes of the remaining MAC PDUs 365 among the logical channels 305, 310, 315, and 317 that are not yet mapped with the MAC PDUs, The terminal maps the logical channels 305, 310, 315, and 317 to which resources closest to the 50 bytes are distributed and the remaining MAC PDUs 365. That is, the logical channel 4 317 and the residual MAC PDU 365 are mapped.
- the UE 101 applies the same rule to the largest remaining MAC PDU 360 after the mapping process. Since the logical channels 305, 310, 315, and 317 that are allocated the resources closest to 20 bytes of the remaining MAC PDUs 360 are logical channels 4 317, which have 20 bytes of resources remaining, the UE 101 has a logical channel. The process is completed by mapping the 20 bytes of 4 317 and the residual MAC PDU 360.
- the UE 101 allocates one or more resources to each of the logical channels 305, 310, 315, and 317.
- the logical channels 305, 310, 315, and 317 generate RLC PDUs using the allocated resources and deliver them to the MAC layer.
- the logical channels 305, 310, 315, and 317 preferentially give the PDUs to be retransmitted using the allocated resources, and if there are remaining resources, configure the new PDUs according to the size of the remaining resources. . If a plurality of resources are allocated to any of the logical channels 305, 310, 315, and 317, the UE 101 gives a transmission opportunity to the retransmitted RLC PDUs from the largest resource.
- the reason why such a large resource is preferentially used for the retransmission RLC PDU is that when the size of the retransmission RLC PDU is larger than the allocated resource, the retransmission RLC PDU must be divided to match the size of the allocated resource. This is because it is desirable to prevent transmission. For example, if a retransmission RLC PDU having a size of 40 bytes exists in logical channel 4 (317), the UE gives a transmission opportunity to the 40 byte retransmission RLC PDU in a larger resource, that is, a 50 byte resource, among allocated resources.
- a new 10-byte RLC PDU with a size of another resource and a 20-byte new RLC PDU with a size of another resource are configured and delivered to the MAC.
- the UE 101 transmits MAC PDUs 355, 360, and 365 to the ENBs 120 to 128.
- the MAC device 215 of the UE 101 proceeds to step 410 to calculate the amount of integrated resources.
- the amount of integrated resources is the sum of the resources allocated from each grant.
- the allocation of x bytes of resources in a grant is the same as the allocation of resources for transmitting x bytes of MAC PDU through the grant.
- the grant for initial transmission means a grant for allocating resources for initial transmission, not a grant for allocating resources for HARQ retransmission.
- the MAC device 215 of the UE 101 distributes resources for each logical channel by using the amount of the integrated resources. At this time, the MAC device 215 distributes resources according to priority and token set for each logical channel.
- the MAC device 215 of the UE 101 performs a logical channel-MAC PDU mapping process.
- the logical channel-MAC PDU mapping is performed using the data size of the MAC PDU and the amount of resources allocated to the logical channel, and is a process of determining which MAC PDU to map data to be generated in which logical channel.
- Logical Channel-MAC PDU mapping shall be defined such that data originating from one logical channel is stored in one MAC PDU if possible.
- the MAC device 215 of the UE 101 may define a logical channel-MAC PDU mapping process as follows. Mapping an arbitrary logical channel by x bytes to any MAC PDU means generating x bytes of data in the logical channel and corresponding to the MAC PDU.
- the MAC device 215 maps logical channels to MAC PDUs in order of data size from large to small.
- the MAC device 215 maps the logical channels in order from the largest MAC to the smallest MAC PDU.
- the MAC device 215 maps the logical channels in order from the largest to the smallest remaining size of the MAC PDU. That is, the MAC PDU having the largest size is mapped to the logical channel to which the largest amount of resources among the logical channels allocated or smaller than the size of the allocated MAC PDU is allocated as much as the amount of resources allocated to the logical channel.
- the resource with the size closest to the largest MAC PDU is assigned to the distributed logical channel. Map as much as the size of the MAC PDU.
- the size of the MAC PDU is updated to the value reduced by the size of the mapped resource, and the amount of resources allocated to the logical channel is updated to the value reduced by the amount of the mapped resource.
- the process is repeated using the size of the newly updated MAC PDU and the amount of resources allocated to the logical channel, and the process ends when the size of all MAC PDUs and the amount of resources allocated to all the logical channels are updated to zero. .
- one or more resources are mapped to each logical channel through the logical channel to MAC PDU mapping.
- One resource corresponds to a logical channel mapped to only one MAC PDU, and a resource equal to the number of mapped MAC PDUs corresponds to a logical channel mapped to several MAC PDUs.
- the size of the resources is equal to the size of the resource corresponding to the logical channel in the mapped MAC PDU.
- the MAC device 215 of the UE 101 allocates a resource corresponding to the size of the corresponding resource for each logical channel. At this time, several resources may be allocated to one logical channel. That is, the MAC device 215 multiplexes the RLC PDUs generated for each logical channel into MAC PDUs, and transmits them through the resources indicated by the grant in the ENBs 120 to 128.
- the RLC device 210 receives a resource from the MAC device 215 in step 505.
- One RLC device 210 may be assigned several resources, and the RLC device 210 configures an RLC PDU to be delivered to the MAC device 215 according to each resource size.
- the buffer of the RLC device 210 may store an RLC PDU requiring retransmission.
- the RLC device 210 checks whether a retransmission RLC PDU exists in step 510.
- the retransmission RLC PDUs are generally prioritized for retransmission in reverse sequential order. That is, the retransmission PDU having a lower serial number should be retransmitted first.
- the RLC device 210 proceeds to step 515. Since the size of the retransmission RLC PDU is already fixed, if the size of the resource is smaller than the size of the retransmission RLC PDU, the RLC device 210 divides the size of the retransmission RLC PDU according to the size of the resource. Such split retransmissions should be avoided whenever possible because they increase the overhead header. In the present invention, in order to prevent split retransmission of the retransmission RLC PDU as much as possible, resources from the largest resource among the plurality of resources are allocated to the retransmission RLC PDU.
- the size of the resource is updated by subtracting the already allocated size, and the operation of allocating the resource to the RLC PDU of the next retransmission priority is repeated.
- the RLC device 210 has been allocated 1000 bytes and 50 bytes of resources from the MAC device 215, and has to retransmit 300 and 500 byte RLC PDUs, and the 300 byte RLC PDU has a retransmission priority of 500 bytes. If the retransmission priority of the RLC PDU is high, the RLC device 210 first allocates a resource for the 300-byte retransmission RLC PDU from the resource of the largest 1000 bytes in size and updates the resource size to 700 bytes.
- the RLC device 210 checks whether a retransmission RLC PDU remains in step 520. In this case, if the retransmission RLC PDU remains as a result of the check in step 520, the RLC device 210 allocates resources to the retransmission RLC PDU of the next lower retransmission priority from the next larger resource in step 525. For example, since the next largest resource allocates 1000 bytes to 300 bytes, the remaining 700 bytes of resources, the RLC device 210 allocates resources for the 500 byte retransmission RLC PDU from the 700 bytes of resources. Thereafter, the RLC device 210 returns to step 520 to check whether there is a retransmission RLC PDU again. The RLC device 210 repeats steps 520 and 525 until there are no more retransmission RLC PDUs.
- the RLC device 210 proceeds to step 530 to generate new transmission RLC PDUs according to the size of the remaining resources. For example, in a 1000-byte resource, 800 bytes of resources are allocated to retransmission RLC PDUs and 200 bytes of resources remain. In a 50-byte resource, no resources are allocated to retransmission RLC PDUs, so 50-byte resources remain intact.
- the RLC device 210 generates 200 byte and 50 byte RLC PDUs to be newly transmitted. Thereafter, the RLC device 210 proceeds to step 535 and delivers the retransmitted RLC PDUs and the generated RLC PDUs to the MAC device 215 and ends the process.
- the RLC apparatus 210 allocates the resource for the retransmission RLC PDU from the largest resource in order to prevent partitioning of the retransmission RLC PDU.
- the RLC device 210 allocates resources from retransmission RLC PDUs having the highest retransmission priority, but allocates resources from resources closest in size among resources larger than the retransmission RLC PDUs. You can think of how to do it.
- the apparatus 210 first allocates a transmission resource for the retransmission RLC PDU to a 150-byte RLC PDU having the highest retransmission priority from a resource of 200 bytes that is the nearest resource among the resources larger than the size of the RLC PDU.
- the resource for the 250-byte RLC PDU having the next lower retransmission priority allocates the resource for the 250-byte RLC PDU from the 300-byte resource that is the nearest resource among the resources larger than the size of the RLC PDU.
- the resource for the 100-byte RLC PDU having the last retransmission priority allocates a resource from a resource of 100 bytes, which is the nearest resource among the resources larger than the size of the RLC PDU. Since two 50-byte resources remain after allocating resources for retransmission RLC PDUs, the RLC device 210 configures newly transmitted RLC PDUs according to the size of the remaining resources.
- the configuration of the UE 101 is as follows. 6 shows a structure of an RLC device and a MAC device of a UE.
- the MAC device 210 includes a multiplexing and demultiplexing device 610 and a resource allocating unit 615 and is connected to a transmitting / receiving device 605.
- the transceiver 605 is a device that processes signals transmitted and received through an LTE radio channel, and transmits the MAC PDU received through the radio channel to the multiplexing and demultiplexing apparatus 610, and the grant information is allocated to the resource allocation unit 615.
- the multiplexing and demultiplexing apparatus 610 multiplexes the RLC PDUs delivered by the RLC apparatus 620 into a single MAC PDU to the transceiver 605 or demultiplexes the MAC PDUs transmitted by the transceiver 605 to the RLC PDU.
- the resource allocator 615 analyzes the grant transmitted by the transmission / reception apparatus 605 and recognizes the total amount of resources allocated to the resource allocator 605. That is, upon receiving a single grant, the resource allocator 615 determines the amount of resources allocated through the grant. Alternatively, upon receiving a plurality of grants, the resource allocator 615 calculates a total amount, that is, an integrated resource as the sum of the resources allocated through each grant in the grants. The resource allocator 615 divides the integrated resource and distributes the resource for each logical channel in consideration of the total amount of the resource, the amount of data stored for each logical channel, the priority, and the amount of accumulated tokens.
- the resource allocator 615 maps MAC PDUs to be generated by the grants and logical channels to determine the size of resources to be allocated to each logical channel. As described above, when one logical channel is mapped to multiple MAC PDUs, a plurality of resources are allocated to the logical channel. The resource allocator 615 transfers the distributed resources to the transmission control unit 635 of the RLC apparatus 620.
- the RLC device 620 includes a transmission buffer 625, a framing device 630, and a transmission control unit 635.
- the transmission control unit 635 allocates resources to RLC PDUs to be retransmitted in consideration of the resource size delivered by the resource allocation unit 615, and generates a new RLC PDU if there are remaining resources.
- the transmission buffer 625 stores data transferred from an upper layer.
- the transmit buffer 625 also stores RLC PDUs for retransmission.
- the framing device 630 is a device for framing higher layer data into an RLC PDU and partitions or concatenates the higher layer data into an appropriate size and attaches predetermined header information.
- the framing device 630 may also repartition the RLC PDUs to be resized to appropriate sizes. At this time, also by attaching predetermined header information, the receiving device reconfigures the divided RLC PDU into the original RLC PDU.
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Abstract
본 발명은 이동통신 시스템에서 사용자 단말의 역방향 전송 자원을 처리하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 다수개의 그랜트들 수신 시, 그랜트 별로 할당된 리소스들을 합산하고, 합산된 리소스를 로지컬 채널들에 분배하고, 로지컬 채널 별로 분배된 리소스와 MAC PDU의 데이터 사이즈에 따라 로지컬 채널들을 MAC PDU들에 매핑하고, 매핑된 로지컬 채널 별로 분배된 리소스를 할당하도록 구성된다.
Description
본 발명은 이동통신 시스템에서 하나의 단말이 동시에 다수의 역방향 전송 자원 할당 정보를 수신했을 때 상기 역방향 전송 자원을 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 이동통신 시스템은 사용자의 이동성을 확보하면서 통신을 제공하기 위한 목적으로 개발되었다. 이러한 이동통신 시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 음성 통신은 물론 고속의 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 단계에 이르렀다.
근래에는 차세대 이동통신 시스템 중 하나로 3GPP에서 LTE(Long Term Evolution)에 대한 규격 작업이 진행 중이다. LTE는 2010년 정도를 상용화 목표로 해서, 현재 제공되고 있는 데이터 전송률보다 높은 최대 100 Mbps 정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다. 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나, 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 논의 중이다.
한편, 데이터 서비스는 음성 서비스와 달리 전송하고자 하는 데이터의 양과 채널 상황에 따라 할당할 수 있는 자원 등이 결정된다. 따라서 이동통신 시스템과 같은 무선 통신 시스템에서는 스케줄러에서 전송하고자 하는 자원의 양과 채널의 상황 및 데이터의 양 등을 고려하여 전송 자원을 할당하는 등의 관리가 이루어진다. 이는 차세대 이동통신 시스템 중 하나인 LTE에서도 동일하게 이루어지며 기지국에 위치한 스케줄러가 무선 전송 자원을 관리하고 할당한다.
역방향 데이터 전송 과정은 다음과 같이 설명할 수 있다. 기지국은 단말이 보고한 버퍼 상태 등을 바탕으로 단말에게 그랜트를 전송함으로써 역방향 리소스를 할당한다. 단말은 그랜트를 통해 할당 받은 리소스를 로지컬 채널 별로 분배하고, 로지컬 채널에 분배된 리소스의 크기에 맞춰 데이터를 생성한다. 그리고 상기 생성된 데이터는 MAC 장치에 의해서 MAC PDU에 다중화되고, 단말의 송수신 장치는 상기 MAC PDU를 할당 받은 전송 자원으로 전송한다. 상기 과정은 단말이 한 시점에 하나의 그랜트만 수신하는 것을 전제로 정의되었다. 하나의 그랜트에 의해서 하나의 MAC PDU가 생성되므로, 현재 단말 동작은 단말이 임의의 시점에 하나의 MAC PDU만을 생성하는 것을 전제로 설계되어 있다.
그런데, LTE 표준이 진화함에 따라서 한 단말이 여러 개의 순방향 링크를 통해 데이터를 수신하거나 여러 개의 역방향 링크로 데이터를 전송하는 방안이 논의 중이다. 즉, 단말이 동시에 다수개의 그랜트를 수신하고 다수개의 MAC PDU를 생성해서 전송해야 하지만 이에 대한 단말의 동작은 정의된 바가 없다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 사용자 단말의 역방향 전송 자원 처리 방법은, 다수개의 그랜트들 수신 시, 상기 그랜트 별로 할당된 리소스들을 합산하는 과정과, 상기 합산된 리소스를 로지컬 채널들에 분배하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 그리고 본 발명에 따른 역방향 전송 자원 처리 방법은, 상기 로지컬 채널 별로 상기 분배된 리소스와 MAC PDU의 데이터 사이즈에 따라, 동일한 로지컬 채널에서 발생한 데이터는 최대한 동일한 MAC PDU에 수납되도록 상기 로지컬 채널을 상기 MAC PDU에 매핑하는 과정과, 상기 매핑된 로지컬 채널 별로 상기 분배된 리소스를 할당하는 과정을 더 포함한다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 사용자 단말의 역방향 전송 자원 처리 장치는, 다수개의 그랜트들을 수신하기 위한 수신 장치와, 상기 그랜트들 수신 시, 상기 그랜트 별로 할당된 리소스들을 합산하고, 상기 합산된 리소스를 로지컬 채널들에 분배하기 위한 리소스 할당부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 그리고 본 발명에 따른 역방향 전송 자원 처리 장치에 있어서, 상기 리소스 할당부는, 상기 로지컬 채널 별로 상기 분배된 리소스와 MAC PDU의 데이터 사이즈에 따라, 동일한 로지컬 채널에서 발생한 데이터는 최대한 동일한 MAC PDU에 수납되도록 상기 로지컬 채널을 상기 MAC PDU에 매핑하고, 상기 매핑된 로지컬 채널 별로 상기 분배된 리소스를 할당한다.
본 발명을 적용하면 동시에 다수개의 그랜트를 수신한 단말이 오버 헤드를 최소화시키면서 다수의 MAC PDU에 다중화할 상위 계층 데이터를 생성할 수 있다.
도 1은 LTE 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면,
도 2는 LTE 이동 통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 전체 동작을 예를 들어 설명한 도면,
도 4는 본 발명의 MAC 장치의 동작을 설명한 도면,
도 5는 본 발명의 RLC 장치의 동작을 도시한 도면, 그리고
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 RLC 장치와 MAC 장치의 구조를 도시한 도면이다.
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.
본 발명에서는 단말이 동시에 다수개의 그랜트를 수신했을 때, 상기 그랜트들을 이용해서 전송할 데이터를 구성하는 방법 및 장치를 제시한다.
본 발명을 본격적으로 설명하기에 앞서 도 1과 도2를 통해 LTE 이동 통신 시스템에 대해서 좀 더 자세히 설명한다.
도 1은 LTE 이동 통신 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, LTE 이동 통신 시스템에 있어서, 차세대 무선 액세스 네트워크(Evolved Radio Access Network, 이하 E-RAN라 한다; 110, 112)는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB 또는 Node B라 한다; 120, 122, 124, 126, 128)과 상위 노드(Access Gateway 또는 enhanced Gateway GPRS Support Node, 이하 EGGSN이라 한다; 130, 132)의 2 노드 구조로 단순화된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE라 칭한다; 101)은 E-RAN(110, 112)에 의해 인터넷 프로토콜(Internet Protocol, 이하 IP라 한다) 네트워크(114)로 접속한다.
ENB(120 내지 128)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB(120 내지 128)는 UE(101)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE(101)들의 상황 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며 이를 ENB(120 내지 128)가 담당한다. 하나의 ENB(120 내지 128)는 통상적으로 다수의 셀들을 제어한다. 최대 100 Mbps의 전송속도를 구현하기 위해서 LTE는 최대 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 UE(101)의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다.
도 2는 LTE 이동 통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 도시하는 도면이다.
도 2를 참조하면, LTE 이동 통신 시스템의 무선 프로토콜에 따라, UE(101) 및 ENB(120 내지 128)는 각각 계층적으로 이루어지는 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 장치(205, 240), RLC(Radio Link Control) 장치(210, 235), MAC(Medium Access Control) 장치(215,230)를 포함한다. PDCP 장치(205, 240)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당하고, RLC 장치(210, 235)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. MAC 장치(215, 230)는 UE(101) 또는 ENB(120 내지 128)의 여러 RLC 장치(210, 235)들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 물리 계층(PHY) 장치(220, 225)는 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고 OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다. 전송을 기준으로 프로토콜 엔티티로 입력되는 데이터를 SDU(Service Data Unit), 출력되는 데이터를 PDU(Protocol Data Unit)이라고 한다.
비슷한 서비스 품질이 요구되는 데이터들은 하나의 로지컬 채널을 통해 송수신되며, 로지컬 채널은 구체적으로 상기 서비스 품질을 제공할 수 있도록 설정된 PDCP 장치(205, 240)와 RLC 장치(210, 235)에 대응한다. 통상 하나의 서비스 당 하나의 로지컬 채널이 설정되며, 상기 서비스의 요구 서비스 품질 등에 따라 로지컬 채널 당 적절한 우선 순위가 설정된다.
본 발명에 있어서, UE(101)는 다수개의 그랜트들 수신 시, 그랜트 별로 할당된 리소스들을 합산하고, 합산된 리소스를 로지컬 채널들에 분배하고, 로지컬 채널 별로 분배된 리소스와 MAC PDU의 데이터 사이즈에 따라 로지컬 채널들을 MAC PDU들에 매핑하고, 매핑된 로지컬 채널 별로 분배된 리소스를 할당한다. 그리고 UE(101)는 로지컬 채널 별로 할당된 리소스에 대응하여 RLC PDU들을 생성하고, 생성된 RLC PDU들을 MAC PDU들로 다중화하여 그랜트 별로 할당된 리소스를 통해 전송한다. 즉 UE(101)는 ENB(120 내지 128)들로부터 동시에 다수개의 그랜트를 수신하면, 각 그랜트에서 할당된 리소스의 크기에 맞춰서 MAC PDU들을 생성하고 상기 생성된 MAC PDU들을 각 그랜트가 지시한 전송 자원을 통해 역방향으로 전송한다. 상기 MAC PDU에는 상위 계층 데이터, 즉 RLC PDU들이 다중화된다. 본 발명에서는 동시에 다수개의 그랜트를 수신했을 때 상기 그랜트에서 할당된 리소스를 로지컬 채널 별로 할당하는 UE(101)의 동작과 장치를 제시한다.
도 3을 통해 본 발명의 전체 동작을 예를 들어 설명한다. 아래 예에서 편의상 MAC 헤더나 RLC 헤더의 크기는 고려하지 않는다.
도 3을 참조하면, UE(101)에 4 개의 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)들이 설정되어 있으며, 로지컬 채널 1(305)에는 100 바이트의 데이터가, 로지컬 채널 2(310)에는 200 바이트의 데이터가 로지컬 채널 3(315)에는 1500 바이트의 데이터가, 로지컬 채널 4(317)에는 200 바이트의 데이터가 저장되어 있다. 로지컬 채널 1(305)의 우선 순위는 1, 로지컬 채널 2(310)의 우선 순위는 2, 로지컬 채널 3(315)의 우선 순위는 3, 로지컬 채널 4(317)의 우선 순위는 4이고, 로지컬 채널(305, 310, 315, 317) 별로 축적된 토큰의 양은 로지컬 채널 1(305)은 무한대, 로지컬 채널 2(310)는 50 바이트, 로지컬 채널 3(315)은 50 바이트, 로지컬 채널 4(317)는 70 바이트이다. 이 때 토큰은 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)들에서 우선적으로 전송하기 위한 데이터를 나타내며, 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)들에 개별적으로 설정될 수 있다. 상기 시점에 UE(101)가 3 개의 그랜트를 수신하고, 첫번째 그랜트(320)에서는 200 바이트의 MAC PDU를 전송할 수 있는 리소스가 할당되고, 두번째 그랜트(325)에서는 150 바이트의 MAC PDU를 전송할 수 있는 리소스가 할당되고, 세번째 그랜트(330)에서는 180 바이트의 MAC PDU를 전송할 수 있는 리소스가 할당되었다.
단일 그랜트가 수신되면, 단말은 상기 그랜트에서 할당된 리소스만을 고려해서 로지컬 채널(305, 310, 315, 317) 별로 리소스를 분배하였다. 이를 다수의 그랜트를 수신한 상황에 그대로 적용하면 MAC PDU 마다 여러 로지컬 채널에서 발생한 데이터가 혼재함으로써 오버헤더가 가중되는 문제가 발생한다. 예컨대, 축적된 토큰 만큼은 우선적으로 리소스를 할당하여야 하므로, 첫번째 그랜트(320)에 대응되는 MAC PDU에는 로지컬 채널 1(305)의 100 바이트, 로지컬 채널 2(310)의 50 바이트 그리고 로지컬 채널 3(315)의 50 바이트가 수납된다. 두번째 그랜트(325)에 대응되는 MAC PDU에는 로지컬 채널 4(317)의 70 바이트를 수납함으로써 토큰에 대한 리소스가 모두 할당되고, 나머지는 로지컬 채널(305, 310, 315, 317) 별 우선 순위에 따라 리소스가 할당되므로, 두번째 그랜트(325)의 MAC PDU에 로지컬 채널 2(310)의 80 바이트가 수납된다. 그리고 세번째 그랜트(330)에 대응되는 MAC PDU에는 로지컬 채널 2(310)의 나머지 70 바이트와 로지컬 채널 3(315)의 110 바이트가 수납된다.
이와 같이 MAC PDU 마다 여러 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)의 데이터가 혼재되는 상황을 방지하기 위해서 본 발명에서는 여러 개의 그랜트가 동시에 수신되면 상기 그랜트에서 할당된 리소스들을 모두 합산한 통합 리소스를 이용해서 리소스 분배 과정을 수행한다. 도 3의 예에서 통합 리소스의 양은 200 바이트와 150 바이트와 180 바이트를 합산한 530 바이트이므로, UE(101)는 530 바이트를 로지컬 채널(305, 310, 315, 317) 별로 분배한다. 로지컬 채널 1(305)에 분배되는 리소스의 양은 100 바이트, 로지컬 채널 2(310)에는 토큰에 해당하는 50 바이트와 토큰 리소스 할당 후 남은 리소스 중 할당된 150 바이트로 총 200 바이트의 리소스가 할당되고, 로지컬 채널 3(315)에는 토큰에 해당하는 50 바이트와 토큰 리소스 할당 후 남은 리소스 중 할당된 110 바이트로 총 160 바이트의 리소스가 할당되고, 로지컬 채널 4(317)에는 토큰에 해당하는 70 바이트의 리소스가 할당된다.
UE(101)는 상기 로지컬 채널(305, 310, 315, 317) 별로 할당된 리소스의 양과 생성될 MAC PDU들의 크기를 고려해서 어떤 MAC PDU에 어떤 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)의 데이터를 얼마나 수납할지 결정한다. 이 때 한 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)에서 발생한 데이터가 불필요하게 여러 MAC PDU에 분할 수납되는 것을 방지하기 위해서, UE(101)는 가장 큰 MAC PDU부터 순차적으로 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)의 데이터를 매핑한다. 이 때 매핑을 시작할 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)을 결정하는 규칙으로는 여러 가지가 있을 수 있다. 예를 들어 UE(101)는 상기 가장 큰 MAC PDU(355)보다 작은 리소스가 분배된 로지컬 채널(305, 310, 315, 317) 중 가장 많은 리소스가 분배된 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)의 데이터를 상기 가장 큰 MAC PDU(355)와 매핑하고, 다음으로 큰 MAC PDU(360, 365)에 대해서 동일한 동작을 반복한다. 즉 UE(101)는 데이터의 사이즈가 큰 것에서 작은 순으로 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)을 MAC PDU(355, 360, 365)에 매핑한다. 그리고 UE(101)는 MAC PDU(355, 360, 365)의 사이즈가 큰 것에서 작은 것 순으로 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)을 매핑한다. 또한 UE(101)는 MAC PDU(355, 360, 365)의 잔여 사이즈가 큰 것부터 작은 것 순으로 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)을 매핑한다.
예를 들면, 가장 큰 MAC PDU(355)는 200 바이트로 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)에 분배된 모든 리소스 보다 크므로, 가장 큰 리소스가 분배된 로지컬 채널 2(310)의 데이터 (340)와 매핑된다. 로지컬 채널 2(310)의 데이터(340)와 매핑된 후 MAC PDU(355)의 잔여 크기는 0 바이트이다. UE(101)는 상기 잔여 크기를 포함해서 가장 큰 MAC PDU(360)를 선택하고 마찬가지 규칙을 적용해서 매핑할 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)을 결정한다. 아직 MAC PDU(355, 360, 365)와 매핑되지 않은 로지컬 채널(305, 310, 315, 317) 중 MAC PDU(360)보다 작은 리소스가 분배된 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)로는 로지컬 채널 1(305), 로지컬 채널 3(315), 로지컬 채널 4(317)가 존재하며, 이중 가장 큰 리소스가 분배된 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)은 로지컬 채널 3(315)이므로, UE(101)는 상기 로지컬 채널 3(315)의 데이터 (345)와 MAC PDU(360)을 매핑한다. 이 때 상기 MAC PDU(360)의 잔여 크기는 20 바이트가 된다. 상기 매핑 과정 후 가장 큰 MAC PDU(365)는 150 바이트이고, 아직 MAC PDU(355, 360, 365)와 매핑되지 않은 로지컬 채널(305, 310, 315, 317) 중 150 바이트 보다 작은 리소스가 분배된 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)은 로지컬 채널 1(305)과 로지컬 채널 4(317)가 있다. UE(101)는 이 중 더 큰 리소스가 할당된 로지컬 채널 1(305)의 데이터 (335)를 상기 MAC PDU(365)와 매핑한다. 상기 매핑 과정 후 MAC PDU(365)의 잔여 크기는 50 바이트이다.
UE(101)는 상기 매핑 과정 후 가장 큰 잔여 MAC PDU(365)에 동일한 규칙을 적용한다. 아직 MAC PDU와 매핑되지 않은 로지컬 채널(305, 310, 315, 317) 중 잔여 MAC PDU(365)의 50 바이트보다 작은 리소스가 분배된 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)이 존재하지 않으므로, 단말은 상기 50 바이트와 가장 근접한 리소스가 분배된 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)과 상기 잔여 MAC PDU(365)를 매핑한다. 즉, 로지컬 채널 4(317)와 잔여 MAC PDU(365)를 매핑하며, 결과적으로 로지컬 채널 4(317)에 분배된 70 바이트의 리소스 중 50 바이트는 상기 잔여 MAC PDU(365)와 매핑되고 로지컬 채널 4(317)에는 20 바이트의 리소스가 남는다. UE(101)는 상기 매핑 과정 후 가장 큰 잔여 MAC PDU(360)에 동일한 규칙을 적용한다. 잔여 MAC PDU(360)의 20 바이트와 가장 근접한 리소스가 분배된 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)은 20 바이트의 리소스가 남아 있는 로지컬 채널 4(317)이므로, UE(101)는 로지컬 채널 4(317)의 20 바이트와 잔여 MAC PDU(360)을 매핑함으로써 과정을 완료한다.
상기 과정을 거쳐서, UE(101)는 로지컬 채널(305, 310, 315, 317) 별로 하나 혹은 둘 이상의 리소스를 할당한다. 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)은 할당 받은 리소스들을 이용해서 RLC PDU를 생성해서 MAC 계층으로 전달한다. 이 때 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)은 할당 받은 리소스를 이용해서 재전송할 PDU들에 우선적으로 전송 기회를 부여하고, 남은 리소스가 있다면 잔여 리소스의 크기에 맞춰서 신규 전송되는 PDU를 구성한다. 임의의 로지컬 채널(305, 310, 315, 317)에 복수의 리소스가 할당되었다면, UE(101)는 크기가 가장 큰 리소스부터 재전송 RLC PDU들에게 전송 기회를 부여한다. 이처럼 크기가 큰 리소스를 우선적으로 재전송 RLC PDU에 사용하는 이유는, 재전송 RLC PDU의 크기가 할당 받은 리소스보다 큰 경우에는 재전송 RLC PDU를 분할해서 할당 받은 리소스의 크기에 맞춰야 하므로, 재전송 RLC PDU의 분할 전송을 방지하는 것이 바람직하기 때문이다. 예컨대 로지컬 채널 4(317)에 크기가 40 바이트인 재전송 RLC PDU가 존재한다면, 단말은 할당 받은 리소스 중 크기가 큰 리소스 즉, 50 바이트 리소스에서 상기 40 바이트 재전송 RLC PDU에 전송 기회를 부여한다. 그리고 남은 리소스의 크기에 맞춰서 10 바이트 크기의 신규 RLC PDU와 또 다른 리소스의 크기에 맞춰 20 바이트 크기의 신규 RLC PDU를 구성해서 MAC으로 전달한다. 그리고 UE(101)는 ENB(120 내지 128)로 MAC PDU(355, 360, 365)를 전송한다.
이러한 본 발명에 있어서, UE(101)의 각 구성 별 동작을 설명하면 다음과 같다.
도 4에 MAC 장치의 동작을 도시하였다.
도 4를 참조하면, 405 단계에서 동시에 여러 개의 최초 전송용 그랜트를 수신하면, UE(101)의 MAC 장치(215)는 410 단계로 진행해서 통합 리소스의 양을 산출한다. 통합 리소스의 양은 각 그랜트에서 할당된 리소스의 합이다. 그랜트에서 x 바이트의 리소스가 할당되었다는 것은 상기 그랜트를 통해 x 바이트의 MAC PDU를 전송할 수 있는 리소스가 할당되었다는 것과 동일한 의미이다. 상기 최초 전송용 그랜트란, HARQ 재전송을 위해서 리소스를 할당하는 그랜트가 아니라 최초 전송을 위해서 리소스를 할당하는 그랜트를 의미한다.
다음으로, UE(101)의 MAC 장치(215)는 415 단계에서 상기 통합 리소스의 양을 이용해서 로지컬 채널 별로 리소스를 분배한다. 이 때 MAC 장치(215)는 로지컬 채널 별로 설정된 우선 순위와 토큰에 따라 리소스를 분배한다. 그리고 UE(101)의 MAC 장치(215)는 420 단계에서 로지컬 채널 ― MAC PDU 매핑 과정을 수행한다. 상기 로지컬 채널 ― MAC PDU 매핑은 MAC PDU의 데이터 사이즈와 로지컬 채널에 분배된 리소스의 양을 이용해서 이뤄지며 어떤 로지컬 채널에서 발생할 데이터를 어떤 MAC PDU에 매핑할지 결정하는 과정이다. 로지컬 채널 ― MAC PDU 매핑은 한 로지컬 채널에서 발생한 데이터가 가능하면 한 MAC PDU에 수납되도록 정의되어야 한다. 예를 들어 UE(101)의 MAC 장치(215)는 아래 과정을 통해 로지컬 채널 ― MAC PDU 매핑 과정을 아래와 같이 정의할 수 있다. 임의의 로지컬 채널을 임의의 MAC PDU에 x 바이트 만큼 매핑한다는 것은, 상기 로지컬 채널에서 x 바이트 만큼의 데이터를 생성해서 상기 MAC PDU에 대응시킴을 의미한다.
[로지컬 채널―MAC PDU 매핑의 일 예]
MAC 장치(215)는 데이터의 사이즈가 큰 것에서 작은 것 순으로 로지컬 채널을 MAC PDU에 매핑한다. 그리고 MAC 장치(215)는 MAC PDU의 사이즈가 큰 것에서 작은 것 순으로 로지컬 채널을 매핑한다. 또한 MAC 장치(215)는 MAC PDU의 잔여 사이즈가 큰 것부터 작은 것 순으로 로지컬 채널을 매핑한다. 즉 크기가 가장 큰 MAC PDU를 분배된 리소스의 양이 상기 MAC PDU의 크기보다 작거나 같은 로지컬 채널들 중 가장 많은 리소스가 분배된 로지컬 채널에 상기 로지컬 채널에 분배된 리소스의 양만큼 매핑한다. 만약 상기 요건을 만족하는 로지컬 채널이 존재하지 않으면(즉 로지컬 채널에 분배된 리소스의 최소양이 MAC PDU의 최대크기보다 크다면), 가장 큰 MAC PDU와 가장 근접한 크기의 리소스가 분배된 로지컬 채널에 상기 MAC PDU의 크기 만큼 매핑한다. 상기 매핑 과정을 완료한 후, MAC PDU의 크기를 매핑된 리소스의 크기만큼 감한 값으로 갱신하고 로지컬 채널에 분배된 리소스의 양도 매핑된 리소스의 양만큼 감한 값으로 갱신하다. 상기 새롭게 갱신된 MAC PDU의 크기 및 로지컬 채널에 분배된 리소스의 양을 이용해서 상기 과정을 반복하며, 모든 MAC PDU의 크기와 모든 로지컬 채널에 분배된 리소스의 양이 0으로 갱신되면 과정을 종료한다.
이와 같이, 상기 로지컬 채널 ― MAC PDU 매핑을 통해 로지컬 채널 별로 하나 또는 하나 이상의 리소스들이 대응된다. 하나의 MAC PDU와만 매핑된 로지컬 채널에는 하나의 리소스가 대응되고 여러개의 MAC PDU와 매핑된 로지컬 채널에는 매핑된 MAC PDU의 개수와 동일한 수의 리소스가 대응된다. 상기 리소스들의 크기는 매핑된 MAC PDU에서 상기 로지컬 채널에 대응된 리소스의 크기와 동일하다.
다음으로, UE(101)의 MAC 장치(215)는 425단계에서 로지컬 채널 별로 대응된 리소스의 크기만큼의 리소스를 할당한다. 이 때 하나의 로지컬 채널에 여러 개의 리소스가 할당될 수 있다. 즉 MAC 장치(215)는 로지컬 채널 별로 생성되는 RLC PDU를 MAC PDU로 다중화해서, ENB(120 내지 128)에서 그랜트를 통해 지시된 리소스를 통해 전송한다.
도 5에 MAC 계층으로부터 리소스의 크기를 통보 받은 RLC 장치의 동작을 도시하였다.
도 5를 참조하면, RLC 장치(210)는 505 단계에서 MAC 장치(215)로부터 리소스를 할당 받는다. 하나의 RLC 장치(210)가 여러 개의 리소스를 할당 받을 수도 있으며, RLC 장치(210)는 각 각의 리소스 크기에 맞춰 MAC 장치(215)로 전달할 RLC PDU를 구성한다. RLC 장치(210)의 버퍼에는 재전송이 필요한 RLC PDU가 저장되어 있을 수 있다. 이 후 RLC 장치(210)는 510 단계에서 재전송 RLC PDU가 존재하는지 검사한다. 상기 재전송 RLC PDU들은 일반적으로 일련 번호의 역순으로 재전송 우선 순위가 결정된다. 즉 일련 번호가 낮은 재전송 PDU일수록 먼저 재전송되어야 한다.
이어서, 510 단계의 검사 결과 재전송 RLC PDU가 존재한다면, RLC 장치(210)는 515 단계로 진행한다. 재전송 RLC PDU의 크기는 이미 고정되어 있기 때문에 리소스의 크기가 재전송 RLC PDU의 크기보다 작으면, RLC 장치(210)는 재전송 RLC PDU의 크기를 리소스의 크기에 맞춰 분할한다. 이런 분할 재전송은 오버 헤더를 증가시키기 때문에 가능하면 피하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 재전송 RLC PDU의 분할 재전송을 최대한 방지하기 위해서 다수의 리소스 중 크기가 가장 큰 리소스부터 재전송 RLC PDU에 대한 리소스를 할당한다. 그리고 상기 리소스의 크기를 이미 할당된 크기를 감산해서 갱신하고 다음 재전송 우선 순위의 RLC PDU에 리소스를 할당하는 동작을 반복한다. 예를 들어 RLC 장치(210)가 MAC 장치(215)로부터 1000 바이트와 50 바이트의 리소스를 할당 받았으며, 300 바이트와 500 바이트의 RLC PDU를 재전송해야 하며, 300 바이트 RLC PDU의 재전송 우선 순위가 500 바이트 RLC PDU의 재전송 우선 순위가 높다면, RLC 장치(210)는 우선 크기가 가장 큰 1000 바이트의 리소스로부터 300 바이트 재전송 RLC PDU에 대한 리소스를 할당하고, 상기 리소스의 크기를 700 바이트로 갱신한다.
계속해서, RLC 장치(210)는 520 단계에서 재전송 RLC PDU가 남아 있는지 검사한다. 이 때 520 단계의 검사 결과 재전송 RLC PDU가 남아 있다면, RLC 장치(210)는 525 단계에서 다음으로 큰 리소스로부터 차하위 재전송 우선 순위의 재전송 RLC PDU에 리소스를 할당한다. 예컨대 다음으로 큰 리소스는 1000 바이트에서 300 바이트를 할당하고 남은 700 바이트의 리소스이므로, RLC 장치(210)는 상기 700 바이트의 리소스로부터 500 바이트 재전송 RLC PDU에 대한 리소스를 할당한다. 이 후 RLC 장치(210)는 520 단계로 회귀해서 재전송 RLC PDU 존재 여부를 다시 검사한다. RLC 장치(210)는 더 이상 재전송 RLC PDU가 존재하지 않을 때까지 520 단계 및 525 단계를 반복한다.
마지막으로, 510 단계 또는 520 단계의 검사 결과 재전송 RLC PDU가 남아있지 않으면, RLC 장치(210)는 530 단계로 진행해서 잔여 리소스들의 크기에 맞춰서 신규 전송용 RLC PDU들을 생성한다. 예컨대 1000 바이트의 리소스에서는 800 바이트의 리소스가 재전송 RLC PDU들에게 할당되고 200 바이트의 리소스가 남아 있으며, 50 바이트의 리소스에서는 재전송 RLC PDU들에게 할당된 리소스가 없으므로 50 바이트의 리소스가 고스란히 남아 있다. RLC 장치(210)는 새롭게 전송할 200 바이트와 50 바이트 크기의 RLC PDU들을 생성한다. 이 후 RLC 장치(210)는 535 단계로 진행해서 재전송 RLC PDU들과 생성된 RLC PDU들을 MAC 장치(215)로 전달하고 과정을 종료한다.
상기한 바와 같이, RLC 장치(210)는 재전송 RLC PDU가 있을 경우에는 재전송 RLC PDU의 분할을 방지하기 위해서 크기가 가장 큰 리소스부터 상기 재전송 RLC PDU용 리소스를 할당한다. 재전송 RLC PDU의 분할을 방지하는 또 다른 방법으로 RLC 장치(210)는 재전송 우선 순위가 가장 높은 재전송 RLC PDU부터 리소스를 할당하되, 상기 재전송 RLC PDU보다 큰 리소스 중 크기가 가장 근접한 리소스로부터 리소스를 할당하는 방법을 생각할 수도 있다. 그리고 할당된 리소스의 크기를 감산해서 상기 리소스의 크기를 갱신한 후 재전송 차하위 우선 순위의 재전송 RLC PDU에 대해서 동일한 방법으로 리소스를 할당하는 과정을 모든 재전송 RLC PDU들에 대해서 리소스가 할당되거나 잔여 리소스의 양이 0이될 때까지 반복하고, 남은 리소스가 있다면 잔여 리소스를 이용해서 신규로 전송할 RLC PDU를 생성할 수도 있다.
예컨대, MAC 장치(215)로부터 100 바이트, 200 바이트, 300 바이트의 리소스를 할당 받았을 때, 150 바이트, 250 바이트 및 100 바이트의 RLC PDU를 재전송해야 하며, 재전송 우선 순위도 동일한 순서라고 할 때, RLC 장치(210)는 먼저 재전송 우선 순위가 가장 높은 150 바이트 RLC PDU에 대해서는 상기 RLC PDU의 크기보다 큰 리소스 중 크기가 가장 근접한 리소스인 200 바이트의 리소스로부터 상기 재전송 RLC PDU에 대한 전송 자원을 할당한다. 그리고 차하위 재전송 우선 순위를 가지는 250 바이트 RLC PDU에 대한 자원은 상기 RLC PDU의 크기보다 큰 리소스 중 크기가 가장 근접한 리소스인 300 바이트의 리소스로부터 상기 250 바이트 RLC PDU에 대한 리소스를 할당한다. 그리고 마지막 재전송 우선 순위를 가지는 100 바이트 RLC PDU에 대한 자원은 상기 RLC PDU의 크기보다 큰 리소스 중 크기가 가장 근접한 리소스인 100 바이트의 리소스로부터 리소스를 할당한다. 재전송 RLC PDU들에 대한 리소스를 할당한 후 50 바이트 리소스 두 개가 남게되므로, RLC 장치(210)는 상기 잔여 리소스의 크기에 맞춰 신규로 전송할 RLC PDU들을 구성한다.
그리고 본 발명에 있어서, UE(101)의 구성을 설명하면 다음과 같다. 도 6에 UE의 RLC 장치와 MAC 장치의 구조를 도시하였다.
도 6을 참조하면, MAC 장치(210)는 다중화 및 역다중화 장치 (610) 및 리소스 할당부 (615)로 구성되며, 송수신 장치(605)와 연결된다. 송수신 장치(605)는 LTE 무선 채널을 통해 송수신되는 신호를 처리하는 장치이며, 무선 채널을 통해 수신한 MAC PDU를 다중화 및 역다중화 장치(610)로 전달하고, 그랜트 정보는 리소스 할당부(615)로 전달한다. 다중화 및 역다중화 장치(610)는 RLC 장치(620)가 전달하는 RLC PDU들을 하나의 MAC PDU로 다중화해서 송수신 장치(605)로 전달하거나 송수신 장치(605)가 전달한 MAC PDU를 RLC PDU로 역다중화해서 적절한 RLC 장치(620)로 전달한다. 리소스 할당부(615)는 송수신 장치(605)가 전달한 그랜트를 해석해서 자신에게 할당된 리소스의 총양을 인지한다. 즉 단일 그랜트 수신 시, 리소스 할당부(615)는 그랜트를 통해 할당된 리소스의 양을 파악한다. 또는 다수개의 그랜트 수신 시, 리소스 할당부(615)는 그랜트들에서 각각의 그랜트를 통해 할당된 리소스의 합으로 총양, 다시 말해 통합 리소스를 산출한다. 리소스 할당부(615)는 상기 리소스의 총양과 로지컬 채널 별로 저장되어 있는 데이터의 양, 우선 순위 및 축적된 토큰의 양 등을 고려해서, 통합 리소스를 분할하여 로지컬 채널 별로 리소스를 분배한다. 그리고 리소스 할당부(615)는 상기 그랜트들에 의해서 생성될 MAC PDU들과 로지컬 채널들을 매핑해서 각 로지컬 채널에 할당될 리소스의 크기를 결정한다. 전술한 바와 같이 하나의 로지컬 채널이 여러개의 MAC PDU들에 매핑될 경우 상기 로지컬 채널에는 다수의 리소스가 할당된다. 리소스 할당부(615)는 상기 분배된 리소스를 RLC 장치(620)의 전송 제어부(635)로 전달한다.
그리고 RLC 장치(620)는 전송 버퍼(625), 프레이밍 장치(630) 및 전송 제어부(635)를 포함한다. 전송 제어부(635)는 리소스 할당부(615)가 전달한 리소스 크기를 고려해서 재전송할 RLC PDU들에 리소스를 할당하고, 잔여 리소스가 있으면 신규 RLC PDU를 생성한다. 전송 버퍼(625)는 상위 계층에서 전달된 데이터가 저장된다. 전송 버퍼(625)에는 또한 재전송할 RLC PDU들도 저장된다. 프레이밍 장치(630)는 상위 계층 데이터를 RLC PDU로 프레이밍하는 장치이며 상위 계층 데이터를 적절한 크기로 분할하거나 연접하고 소정의 헤더 정보를 부착한다. 프레이밍 장치(630)는 또한 재전송할 RLC PDU를 적절한 크기로 재분할하기도 한다. 이 때 역시 소정의 헤더 정보를 부착함으로써 수신하는 장치가 분할된 RLC PDU를 원래의 RLC PDU로 재구성하도록 한다.
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.
Claims (14)
- 이동통신 시스템에서 사용자 단말의 역방향 전송 자원 처리 방법에 있어서,다수개의 그랜트들 수신 시, 상기 그랜트 별로 할당된 리소스들을 합산하는 과정과,상기 합산된 리소스를 로지컬 채널들에 분배하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 로지컬 채널 별로 상기 분배된 리소스와 MAC PDU의 데이터 사이즈에 따라, 동일한 로지컬 채널에서 발생한 데이터는 최대한 동일한 MAC PDU에 수납되도록 상기 로지컬 채널을 상기 MAC PDU에 매핑하는 과정과,상기 매핑된 로지컬 채널 별로 상기 분배된 리소스를 할당하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 방법.
- 제 2 항에 있어서, 상기 로지컬 채널들을 상기 MAC PDU들에 매핑하는 과정은,상기 로지컬 채널들을 상기 MAC PDU들의 상기 데이터 사이즈가 큰 것에서 작은 것 순으로 매핑하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 로지컬 채널들을 상기 MAC PDU들에 매핑하는 과정상기 로지컬 채널들의 상기 분배된 리소스가 큰 것에서 작은 것 순으로 상기 MAC PDU들에 매핑하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 방법.
- 제 2 항에 있어서, 상기 합산된 리소스를 로지컬 채널들에 분배하는 과정은,상기 로지컬 채널 별로 설정된 우선 순위와 상기 로지컬 채널들에서 우선적으로 전송하기 위한 데이터의 양으로 설정되는 토큰에 따라 상기 합산된 리소스를 분배하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 매핑된 로지컬 채널들에 재전송을 위한 RLC PDU가 존재하면, 상기 재전송을 위한 RLC PDU에 상기 할당된 리소스의 적어도 일부를 할당하는 과정과,상기 할당된 리소스의 나머지에 대응하는 사이즈로 초기전송을 위한 RLC PDU를 생성하는 과정과,상기 재전송을 위한 RLC PDU와 초기전송을 위한 RLC PDU를 상기 MAC PDU들로 다중화하여 상기 할당된 리소스를 통해 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 방법.
- 제 6 항에 있어서, 상기 재전송을 위한 RLC PDU에 상기 할당된 리소스의 적어도 일부를 할당하는 과정은,상기 로지컬 채널들의 상기 분배된 리소스가 큰 것에서 작은 것 순으로 상기 재전송을 위한 RLC PDU들에 할당하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 방법.
- 이동통신 시스템에서 사용자 단말의 역방향 전송 자원 처리 장치에 있어서,다수개의 그랜트들을 수신하기 위한 수신 장치와,상기 그랜트들 수신 시, 상기 그랜트 별로 할당된 리소스들을 합산하고, 상기 합산된 리소스를 로지컬 채널들에 분배하기 위한 리소스 할당부를 포함하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 장치.
- 제 8 항에 있어서, 상기 리소스 할당부는,상기 로지컬 채널 별로 상기 분배된 리소스와 MAC PDU의 데이터 사이즈에 따라, 동일한 로지컬 채널에서 발생한 데이터는 최대한 동일한 MAC PDU에 수납되도록 상기 로지컬 채널을 상기 MAC PDU에 매핑하고, 상기 매핑된 로지컬 채널 별로 상기 분배된 리소스를 할당하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 장치.
- 제 9 항에 있어서, 상기 리소스 할당부는,상기 로지컬 채널들을 상기 MAC PDU들의 상기 데이터 사이즈가 큰 것에서 작은 것 순으로 매핑하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 장치.
- 제 10 항에 있어서, 상기 리소스 할당부는,상기 로지컬 채널들의 상기 분배된 리소스가 큰 것에서 작은 것 순으로 상기 MAC PDU들에 매핑하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 장치.
- 제 9 항에 있어서, 상기 리소스 할당부는,상기 로지컬 채널 별로 설정된 우선 순위와 상기 로지컬 채널들에서 우선적으로 전송하기 위한 데이터의 양으로 설정되는 토큰에 따라 상기 합산된 리소스를 분배하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 매핑된 로지컬 채널들에 재전송을 위한 RLC PDU가 존재하면, 상기 재전송을 위한 RLC PDU에 상기 할당된 리소스의 적어도 일부를 할당하고, 상기 할당된 리소스의 나머지에 대응하는 사이즈로 초기전송을 위한 RLC PDU를 생성하기 위한 RLC 장치와,상기 재전송을 위한 RLC PDU와 초기전송을 위한 RLC PDU를 상기 MAC PDU들로 다중화하여 상기 할당된 리소스를 통해 전송하기 위한 다중화 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 장치.
- 제 13 항에 있어서, 상기 전송 제어부는,상기 로지컬 채널들의 상기 분배된 리소스가 큰 것에서 작은 것 순으로 상기 재전송을 위한 RLC PDU들에 할당하는 것을 특징으로 하는 역방향 전송 자원 처리 장치.
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