KR101107817B1

KR101107817B1 - 통신 방법

Info

Publication number: KR101107817B1
Application number: KR1020050026898A
Authority: KR
Inventors: 테크 후
Original assignee: 알카텔-루센트 유에스에이 인코포레이티드
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2012-01-31
Anticipated expiration: 2025-03-31
Also published as: US7957389B2; CN1677913A; US20050220032A1; KR20060045060A; JP4822728B2; JP2005295558A; CN1677913B; EP1583274A1

Abstract

무선 통신 방법이 제공된다. 본 방법은 데이터 패킷의 시퀀스내의 적어도 하나의 데이터 패킷에 대한 지연 상태(stalling condition)의 확률을 결정하는 단계를 포함한다. 또한, 본 방법은 지연 상태의 결정된 확률에 응답하여 플러쉬 코맨드를 송신하는 단계를 포함한다. 플러쉬 코맨드의 송신 이전에, 지연 상태에 대해 결정된 확률에 응답하여 대기 시간이 추정될 수 있다. 이러한 대기 시간은, 제 1 데이터 패킷이 송신될 수 있기 전에 필요한 시간 슬롯의 평균 수를 결정함으로써 추정될 수 있다. 추정된 대기 시간은, 지연 상태에 대해 결정된 확률(예를 들면, 무지연(no-stalling) 상태의 확률) 뿐만 아니라, 데이터 패킷의 시퀀스에서의 보다 낮은 순서(예를 들면, 이전) 지정을 갖는 다른 패킷의 성공적인 송신에 의존할 수 있다.

Description

통신 방법{METHOD OF STALL IDENTIFICATION AND RECOVERY}

도 1은 본 발명의 실시예의 흐름도,

도 2는 본 발명의 다른 실시예의 흐름도,

도 3은 본 발명의 한 가지 양상을 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 다른 양상을 도시한 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

20 : 데이터 패킷의 시퀀스내의 적어도 하나의 패킷에 대한 지연 상태의 확률을 결정

30 : 결정된 확률에 응답하여, 대기 시간을 추정

40 : 추정된 대기 시간이 경과된 후, 결정된 확률에 응답하여, 플러쉬 코맨드를 송신

본 발명은 원격 통신에 관한 것으로서, 특히 무선 통신에 관한 것이다.

무선 통신 시스템은 다수의 지리적으로 분포된 셀룰러 통신 사이트 또는 기지국을 이용한다. 각각의 기지국은 정착 또는 고정된 무선 통신 장치 또는 유닛으로/으로부터의 통신 신호 송신 및 수신을 지원한다. 각 기지국은 셀/섹터라고 통상적으로 지칭되는 특정 영역을 통한 통신을 처리한다. 무선 통신 시스템에 대한 전체 커버리지 영역은 전개된 기지국에 대한 셀들의 결합(union)에 의해 정의된다. 여기서, 인접하거나 근처에 있는 셀 사이트에 대한 커버리지 영역은, 가능한 경우, 시스템의 외곽 경계내의 연속적인 통신 커버리지를 보장하도록, 서로 중첩될 수 있다.

활성화될 때, 무선 유닛은 순방향 링크(forward link) 또는 다운링크(downlink)를 통해 적어도 하나의 기지국으로부터 신호를 수신하고, 역방향 링크(reverse link) 또는 업링크(uplink)를 통해 적어도 하나의 기지국으로 신호를 송신한다. 셀룰러 통신 시스템에 대한 링크 또는 채널을 정의하는 여러 가지 상이한 방안들이 있으며, 예를 들면, TDMA(time-division multiple access), FDMA(frequency-division multiple access) 및 CDMA(code-division multiple access) 방안이 포함된다. CDMA 통신에서, 상이한 무선 채널들이, 상이한 정보 스트림을 인코딩하는데 이용되는 상이한 채널화 코드 또는 시퀀스에 의해 구별되며, 상이한 정보 스트림은 그후에 동시 송신을 위해 하나 이상의 상이한 반송파 주파수에서 변조될 수 있다. 수신기는 적절한 코드 또는 시퀀스를 이용하여 수신 신호를 디코딩함으로써, 수신 신호로부터 특정 스트림을 복원할 수 있다.

음성 응용의 경우, 통상적인 셀룰러 통신 시스템은, 무선 유닛과 기지국 사 이에 전용 링크를 이용한다. 음성 통신은 본질상 지연을 허용하지 않는다(delay-intolerant). 따라서, 무선 셀룰러 통신 시스템내의 무선 유닛은 하나 이상의 전용 링크를 통해 신호를 송신 및 수신한다. 여기서, 각각의 활성 무선 유닛은 일반적으로, 업링크에 대한 전용 링크의 할당 뿐만 아니라, 다운링크에 대한 전용 링크의 할당을 필요로 한다.

인터넷의 급증 및 데이터에 대한 증가하는 요구로 인해, 자원 관리의 문제가, 셀룰러 통신 시스템에서 크게 대두되고 있다. 차세대 무선 통신 시스템은 인터넷 액세스 및 멀티미디어 통신을 지원하여 높은 레이트의 패킷 데이터 서비스를 제공할 것으로 예상된다. 그러나, 음성과는 달리, 데이터 통신은 본질상 비교적 지연을 허용(delay tolerant)하며, 잠재적으로 버스트를 갖고 있다. 그와 같이, 데이터 통신은 다운링크 또는 업링크에 대해 전용 링크를 요구하지 않으며, 그보다는, 하나 이상의 채널이 다수의 무선 유닛에 의해 공유될 수 있도록 한다. 이러한 배열에 의해, 업링크상의 각각의 무선 링크는 이용가능한 자원에 대해 경쟁하게 된다. 업링크에서 관리될 자원은, 예를 들면, 기지국에서의 수신 전력과, 각각의 사용자에 의해 생성된, 동일 섹터 또는 셀 및 다른 섹터 또는 셀내의 다른 사용자에 대한 간섭을 포함한다. 이것은 고정 송신 전력 예산(fixed transmit power budgets)을 포함하는 다운링크상의 관리될 자원과는 대조되는 것이다.

데이터 통신은 본질상 비교적 지연을 허용하고, 잠재적으로 버스트를 갖지만, 차세대 무선 통신 시스템에서 예상되는 한 가지 문제점은, 실패된 데이터 블록 또는 데이터 패킷 송신이다. 특히, 예를 들어, 기지국은 다수의 패킷으로부터 하 나 이상의 데이터 패킷을 식별된 무선 유닛으로 비성공적으로 송신할 수도 있다. 이러한 실패의 결과로서, 기지국은, 예를 들면, HARQ(hibrid automatic repeat request)와 같은 임의의 수의 재송신 기법을 이용하여, 무선 유닛에 의해 만족스럽지 못하게 수신된 데이터 패킷(들)을 전달할 수 있다. 기지국이 이전의 비성공적으로 송신된 패킷의 재송신을 시도하는 동안, 다른 데이터 패킷이 무선 유닛에 후속하여 송신될 수도 있다.

HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 시스템에서, 각각의 무선 유닛은 기지국에 의해 설정된 타이머를 이용한다. 패킷 데이터가 기지국으로부터 무선 유닛으로, 순차적인 방식으로 전송된다. 만족스러운 수신시에, 무선 유닛은 동일한 순차적 순서로 처리하기 위해, 그의 버퍼로부터 패킷 데이터를 전달한다. 만약, 수신 동안에, 무선 유닛이 수신 데이터 패킷의 시퀀스 순서에 갭이 발생된 것으로 결정한다면, 무선 유닛은 미싱(missing) 데이터 패킷(들)에 대한 타이머를 시작한다. 타이머는 송신 및/또는 수신 방안(들)에 의해, 미싱된 것으로서 인지된 각 데이터 패킷의 만족스러운 수신을 무선 유닛이 기다리는 시간 윈도우를 제공한다. 만약, 재송신 방안이, 타이머 윈도우가 패스되기 전에, 미싱 데이터 패킷(들)을 무선 유닛에 만족스럽게 전달하는 것을 실패한다면, 무선 유닛은 패킷(들)이 분실된 것으로 가정한다.

데이터 패킷은 다양한 이유로 인해 분실될 수 있다. 하나의 시나리오에서, 기지국은 데이터 패킷에 대한 최대 재송신 시도가 초과되어, 더 이상 재송신이 허용가능하지 않음을 결정할 수 있다. 둘째, 기지국은 데이터 패킷(들)의 송신 또 는 재송신을 일방적으로 중지시키도록 결정할 수 있다. 셋째, 기지국은 그의 자원이 상위 우선순위 고객(들) 또는 상위 우선순위 데이터에 대해 요구되는 것으로 결정하고, 따라서 "미싱" 데이터 패킷의 송신 및/또는 재송신을 종결시킬 수 있다. 넷째, 무선 유닛은 에러를 갖는, 송신된 데이터 패킷을 수신할 수 있다. 여기서, 무선 유닛은 NACK(예를 들면, 에러를 갖는 데이터 패킷의 수신을 나타내기 위한 부정적 승인)를 송신하지만, 기지국은 ACK(예를 들면, 무선 유닛이 데이터 패킷을 만족스럽게 수신했음을 나타내는 긍정적 승인)를 오류로 수신하므로, 기지국에서 재송신은 발생되지 않을 것이다.

따라서, HSDPA 시스템에서, 기지국은 미싱된 하나 이상의 패킷을, 송신 및/또는 재송신의 임의의 포인트에서 분실된 것으로서 결정할 수 있다. 그러나, 반대로, 무선 유닛은 미싱 데이터 패킷(들)을, 타이머가 만료하는 이후까지 분실된 것으로서 확정하지 않을 것이다. 따라서, 무선 유닛은, 수신 데이터 패킷을 처리하기 전에 타이머가 만료할 때까지 대기해야 하며/하거나, 다양한 다른 기법에 의해 분실된 패킷(들)을 복원하고자 시도한다. 타이머가 만료하는 것에 대한 이러한 지연 또는 대기 시간을, 때로는 지연 기간(stall period)이라고 지칭한다.

지연 기간의 길이는 비교적 상당한 시간일 수 있다. 기지국은 기지국에 의한 타이머의 설정보다 상당히 짧은 시간에, 예를 들면, 그의 재송신을 중지하거나, 또는 상위 우선순위 고객(들) 또는 상위 우선순위 데이터를 서빙하도록 결정함으로써, 미싱 패킷을 분실된 것으로서 결정할 수 있다. 타이머는 초기에 보수적으로(conservatively) 설정되어, 무선 유닛이 미싱 데이터 패킷에 대한 사전결정된 수의 재송신 시도를 처리할 수 있도록 한다. 각 송신의 완료 시간의 임의성으로 인해, 지정된 수의 재송신 시도를 완료하는 시간은 변할 수 있다. 따라서, 타이머는 보수적으로 설정되어, 유효 송신이 너무 이르게 종결되지 않도록 한다.

상술한 내용의 결과로서, 불필요한 지연을 회피하거나 최소화하는 효율적인 고속 데이터 통신을 지원하는 방법에 대한 요구가 존재한다. 더욱이, 무선 유닛에서의 지연 상태 기간의 영향을 최소화하는 방법에 대한 요구가 존재한다.

본 발명은 원격 통신 네트워크에서 지연 상태(stalling condition)의 영향을 최소화하는 데이터 통신을 위한 방법을 제공한다. 특히, 본 발명은 다수의 순차적 데이터 패킷들 중 하나가, 순서를 벗어난(out-of-order) 수신으로 인해 지연될 수 있는 확률을 결정하는 방법을 제공한다. 결정된 지연 상태의 확률을 가지고, 본 발명은 플러쉬 코맨드(flush command)를 송신하여, 지연 상태의 영향을 완화시킬 수 있다. 본 발명의 목적을 위해, 플러쉬 코맨드는 데이터 패킷이 지연되었는지 여부를 검출하기 위해서, 및 지연된 데이터 패킷이 무선 유닛에서의 특정 메모리 위치(예를 들면, 유한 버퍼의 일단부)에 대해 지정될 수 있는지 여부를 검출하기 위해, 기지국(예를 들면, 노드 B)과 교신할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 지연 상태의 확률은 데이터 패킷의 시퀀스내의 적어도 하나의 데이터 패킷에 대해 결정된다. 또한, 본 방법은 지연 상태의 결정된 확률에 응답하여 플러쉬 코맨드를 송신하는 단계를 포함한다. 플러쉬 코맨드의 송신 이전에, 지연 상태에 대해 결정된 확률에 응답하여, 대기 시간이 추정될 수 있다. 대기 시간은 하나의 데이터 패킷이 송신될 수 있기 전에 필요한 시간 슬롯의 평균 수를 결정함으로써 추정될 수 있다. 추정된 대기 시간은 지연 상태에 대해 결정된 확률(예를 들면, 무지연(no-stalling) 상태의 확률) 뿐만 아니라, 데이터 패킷의 시퀀스에서 낮은 순서(예를 들면, 이전) 지정을 갖는 다른 패킷의 성공적인 송신에 의존할 수 있다.

당업자라면, 첨부된 특허 청구 범위 및 도면과 함께 이하의 상세한 설명을 참조함으로써, 이러한 실시예 및 다른 실시예에 대해 명확히 이해할 것이다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조한, 비제한적인 실시예에 대한 설명으로부터 보다 잘 이해될 것이다.

본 출원에서의 도면은 실제 축적으로 도시되지 않은 단지 개략적으로 표현된 것이므로, 본 명세서에서 개시된 검사를 통해 당업자에 의해 결정될 수 있는 본 발명의 특정한 차원을 나타내도록 의도되지 않는다는 것이 강조되어야 한다.

본 발명은 원격 통신 시스템에서 지연 상태의 영향을 최소화하는 데이터 통신을 위한 방법을 제공한다. 특히, 본 발명은 다수의 순차적 데이터 패킷들 중 하나가, 순서를 벗어난 수신으로 인해 지연될 수 있는 확률을 결정하는 방법을 제공한다. 결정된 지연 상태의 확률을 가지고, 본 발명은 지연 상태의 영향을 완화시키기 위해 시도할 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예를 나타내는 흐름도가 도시되어 있다. 특히, 알고리즘 방법(10)은 원격 통신 네트워크에서 지연 상태의 영향을 최소화하기 위해 도시된다. 본 발명의 일례에서 지연 상태가 발생될 수 있음을 알아야 하며, 여기서 패킷은 HSDPA 및/또는 HSUPA(High Speed Uplink Packet Access)를 지원하여 송신된다. 따라서, 이들 패킷은 특정된 시퀀스 또는 순서를 가질 수 있다.

도 1의 알고리즘 방법(10)은 처음에 데이터 패킷의 시퀀스로부터의 적어도 하나의 패킷에 대한 지연 상태의 확률을 결정하는 단계(단계 20)를 포함할 수 있다. 지연 상태의 확률은 하나 이상의 시스템 파라미터에 응답하여 결정될 수 있다. 이러한 시스템 파리미터(들)은 기지국(예를 들면, 노드 B)에서 이용가능하고, 확정가능하고/하거나 계산가능할 수 있다. 하나 이상의 시스템 파라미터는, 예들 들면, 데이터 패킷의 시퀀스의 크기와, 반복 요청 프로세스의 수와, 반복 요청 프로세스의 수의 각각에 대한 적어도 하나의 우선순위와, 업링크를 통한 에러 확률(예를 들면, 업링크 승인 에러)과, 다운링크를 통한 에러 확률(예를 들면, 다운링크 패킷 송신 에러)을 포함할 수 있다.

일단, 적어도 하나의 패킷에 대한 지연 상태의 확률이 결정되면, 도 1의 알고리즘 방법(10)은 그 이후에, 지연 상태의 영향을 완화하기 위한 시도 이전에 대기 시간을 추정하는 단계(단계 30)를 포함할 수 있다. 대기 시간을 추정하는 단계는 지연 상태의 확률 결정에 응답하여 실행될 수 있다. 특히, 대기 시간을 추정하는 단계는 데이터 패킷의 시퀀스로부터의 하나의 데이터 패킷(예를 들면, 가장 최근의 데이터 패킷)이 송신 이전에(예를 들면, 가장 최근의 데이터 패킷의 송신 이전에) 겪을 수 있는 시간 슬롯의 수를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 일례에서, 시간 슬롯의 수는 평균일 수 있다.

시간 슬롯의 수를 결정하는 것은 수 개의 단계에 의해 실현될 수도 있음을 알아야 한다. 여기서, 가장 최근의 데이터 패킷은 송신을 위한 제 1 큐잉(queing)될 수 있다. 그 후, 가장 최근의 데이터 패킷보다 낮은 순서의 순차적 지정자를 가지며, 이전에 송신되었지만 아직 수신되지 않은 다른 데이터 패킷이 지연될 수 있는지 여부에 관한 결정이 수행되어야 한다. 이들 단계로부터, 가장 최근의 데이터 패킷에 대한 추정된 대기 시간의 중요성이 도출될 수 있다.

후속하여, 도 1의 알고리즘 방법(10)은 그 이후에, 플러쉬 코맨드를 송신하여 지연 상태의 영향을 완화시키는 단계(단계 40)를 포함할 수 있다. 플러쉬 코맨드의 송신은 결정된 확률에 응답하여 실행될 수 있다. 본 발명의 목적을 위해, 플러쉬 코맨드는 데이터 패킷이 지연되었는지 여부를 검출하기 위해서, 및 지연된 데이터 패킷이 무선 유닛에서의 특정 메모리 위치(예를 들면, 유한 버퍼의 일단부)에 대해 지정될 수 있는지 여부를 검출하기 위해, 기지국(예를 들면, 노드 B)과 교신할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 플러쉬 코맨드를 송신하는 단계는 가장 최근의 데이터 패킷보다 낮은 순서의 순차적 지정자를 가지며, 이전에 송신된 다른 데이터 패킷이 지연되었는지에 대한 결정에 응답하여, 전술한 가장 최근의 데이터 패킷을 송신함으로써 실현될 수 있다. 여기서, 수신기는 가장 최근의 데이터 패킷을 수신할 수 있다. 그 후, 지연된 데이터 패킷이 특정 메모리 위치에 대해 지정되었는지의 여부에 대한 결정이, 수신기 및/또는 송신기에서 수행될 수 있다. 일례에서, 특정 메모리 위치는 유한 메모리 버퍼의 일단부(예를 들면, 최상부 및 최하부)에 존재할 수 있다. 예를 들어, 지연된 데이터 패킷이 버퍼의 최하부에 대해 지정되었다면, 송신기는 플러쉬 코맨드를 실행함으로써, 가장 최근의 데이터 패킷이 인접 메모리 위치에서의 데이터 패킷을 밀어내고, 버퍼에서의 갭을 채우도록 할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 흐름도가 도시되어 있다. 특히, 알고리즘 방법(100)이, 원격 통신 네트워크에서의, 예를 들면, 기지국(예를 들면, 노드 B) 및 기지국 제어기(예를 들면, 무선 네트워크 제어기)와 같은, 하부 구조 요소들 사이의 지연 상태를 해결하기 위해 도시된다. 본 발명의 일례에서 지연 상태가 발생될 수 있음을 알아야 하며, 여기서 패킷은 HSDPA 및/또는 HSUPA와 같은 서비스를 지원하여 송신된다. 따라서, 이들 패킷은 특정된 시퀀스 또는 순서를 가질 수 있다.

도 2의 알고리즘 방법(100)은 데이터 패킷의 시퀀스로부터의 적어도 하나의 패킷에 대한 지연 상태의 확률을 결정하는 단계(단계 120)를 포함한다. 일례에서, 지연 상태의 확률을 결정하는 단계는 하나 이상의 시스템 파라미터에 응답하여 기지국(예를 들면, 노드 B)에서 수행될 수 있다. 이들 시스템 파라미터(들)은 기지국(예를 들면, 노드 B)에서 이용가능하고, 확정가능하고/하거나 계산가능할 수 있다. 하나 이상의 시스템 파라미터는, 예들 들면, 데이터 패킷의 시퀀스의 크기와, 반복 요청 프로세스의 수와, 반복 요청 프로세스의 수의 각각에 대한 적어도 하나의 우선순위와, 업링크를 통한 에러 확률과, 다운링크를 통한 에러 확률을 포함할 수 있다.

일단, 적어도 하나의 패킷에 대한 지연 상태의 확률이 결정되면, 도 2의 알고리즘 방법(100)은 결정된 확률에 응답하여 서비스 타임아웃(time-out) 조건에 대한 권고 범위를 계산하여 송신할 수 있다(단계 130). 서비스 타임아웃 조건은 기지국(예를 들면, 노드 B)에 의해 수행되어, 후속하여 기지국 제어기(예를 들면, 무선 네트워크 제어기)로 송신될 수 있다. 권고된 서비스 타임아웃 조건은, 네트워크 효율성을 유지하면서, 지연 상태를 최소화하기 위해, 제안된 타이머 범위에 대응할 수 있다.

특히, 제안된 타이머 범위로부터 선택된 것으로서, 타이머가 시작되어, 예를 들면, 데이터 패킷이 미싱된 것으로 간주될 수 있다. 일단 타이머가 만료되면, 지연 상태를 트리거한 미싱 데이터 패킷이 분실된 것으로 간주된다. 일단 타이머가 만료되면, 무선 유닛은 패킷이 분실된 상위층과 통신한다. 따라서, 상위층은 이러한 분실 패킷을 복원하고자 시도할 수 있다.

그 후, 기지국 제어기(예를 들면, 무선 네트워크 제어기)가 기지국(예를 들면, 노드 B)로부터의 서비스 타임아웃 조건에 대한 권고 범위를 수신할 수 있다. 호 셋업(call set-up) 동안에, 예를 들면, 서비스 타임아웃 조건 범위가 기지국 제어기(예를 들면, 무선 네트워크 제어기)에 의해 무선 유닛으로 송신될 수 있다. 그 후, 무선 유닛은 최적의 서비스 타임아웃 조건을 선택하여, 그 자신의 성능을 최대화한다. 따라서, 도 2의 알고리즘 방법(100)은, 호 셋업 동안에 기지국 제어기에 의해 결정된 것으로서, 서비스 타임아웃 조건 범위를 무선 유닛에 송신하는 단계(단계 140)를 또한 포함할 수 있다.

예시적인 실시예

예를 들면, UMTS(Universal Mobile Telecom Service)에서, HSDPA 및 HSUPA 기능에 대한 데이터 무결성이, 비동기-다운링크 동기-업링크 N-채널 하이브리드 자동-반복-요청(ARQ) 방안을 통해 유지될 수 있다. 이러한 타입의 ARQ 방법을 이용함으로써, 수신기는 그들의 원래 의도된 시퀀스로부터 패킷을 수용할 수 있다. 패킷이 그들의 적절한 순서로 상위층에 전달되도록 보장하기 위해, 재순서화 버퍼가 수신기 프로토콜내에 존재한다. 따라서, 시뮬레이션을 통한 넓은 범위의 시스템 파라미터 값에 걸친 재순서화 버퍼의 동작은 지연 상태의 해결과 관련될 수 있다. 수신기 재순서화 버퍼의 분석 모델은, 지연을 제거하기 위해 지연의 확률 및 예상되는 대기 시간을 도출함으로써 이용될 수 있다. 이와 관련하여, 송신기는 데드 페이즈(dead phase)의 경우, 수신기에서의 지연을 제거할지 여부 및 언제 제거할지를 결정할 수 있다.

전통적인 ARQ 방안에서와 같이, 각각의 데이터 패킷에 시퀀스 번호가 증가 순서로 할당될 수 있다. 패킷 전달은, 정보 비트에 대한 에러 검출 코드의 추가 및 패킷이 긍정적으로(예를 들면, ACK) 또는 부정적으로(예를 들면, NACK) 승인될 것을 요구하는 것에 의해 또한 보장될 수 있다. NACK의 경우, 패킷은 재송신되어 야 한다. 사전정의된 간격내에 어떠한 피드백 메시지도 수신되지 않는다면, 송신기는 이것을 NACK로서 해석하여, 패킷이 또한 재송신되도록 한다(따라서, 동기 업링크임).

예를 들면, UMTS에서, HSDPA 기능이 도입되어, 다운링크 성능의 최대 레이트 및 처리량을 증가시킬 수 있다. 향상의 한 영역은 응답성을 개선하여, 채널의 상태에 신속하게 적응하는 것이다. 따라서, 때로는 MAC-hs로 라벨링되는 MAC(medium access control) 엔티티의 추가는 기지국(예를 들면, 노드 B)에서 MAC 부층(sub-layer)의 일부로서 구현될 수 있다. 한 가지 ARQ 기법이, 기지국에서의 MAC-hs 엔티티내의 N ARQ 상태 머신 또는 프로세스를 통해 지원될 수 있다. 하나의 채널을 통해 ARQ 동작을 제어하는 하나의 ARQ 프로세스에 있어서, N 채널에 대해 N ARQ 프로세스가 존재할 수 있다. 각각의 무선 유닛의 경우, 새로운 송신 시퀀스 번호(TSN)이 N 채널내의 각 송신에 부가될 수 있다. 최대 8개까지의 동시 채널 또는 프로세스가, 단일 무선 유닛에 대해 존재할 수 있다. 이들 프로세스는 트래픽의 상이한 우선순위 클래스에 따라 서브그룹으로 분할될 수 있으며, TSN은 각각의 우선순위 클래스에 대해 고유한 것일 수 있다.

이러한 방안하에서, 데이터 패킷은 그들의 원래 순서로부터 벗어나 수신기에 도달할 수 있다. 상이한 HARQ 기법이 각각 상이한 수의 재송신을 요구할 수 있으므로, 재송신 프로세스는 랜덤한 시간에 성공적으로 수신될 수 있다. 데이터 패킷은 그들의 원래 순서로 상위층에 도달해야 하므로, 낮은 시퀀스 번호를 갖는 데이터 패킷이 아직 수신되지 않은 경우, 패킷은 상위층에 전달되지 않을 수 있다. 시퀀스를 벗어난 패킷(out-of-sequence packets)이 상위층에 미치는 영향은 특정 서비스에 대해 구성된 동작 모드에 의존할 수 있다.

미싱된 낮은 번호의 패킷으로 인해 패킷이 상위층에 도달되지 않는 경우, 미싱 패킷은 지연된 것으로 간주될 수 있다. 도 3을 참조하면, 수신기에서의 지연의 예가 도시된다. 여기서, 수신기에서의 재순서화 버퍼가 도시된다. 여기서, 패킷 #1, #2, #3, #4가 전송되었지만, 패킷 #2는 수신기에서 아직 정확하게 수신되지 않았다. 패킷 #1은 상위층으로 전달되지만, 재순서화 버퍼에 지연 또는 "갭"이 존재하여, 패킷 #3 및 #4가 상위층으로 전달되는 것을 방해한다.

시퀀스를 벗어난 전달로 인한, 재순서화 버퍼에서의 갭을 제거하기 위해, 두 개의 기본적인 지연 회피 메카니즘이 이용될 수 있다. 제 1 지연 회피 방안은 타이머 메카니즘을 이용한다. 여기서, 타이머는, 낮은 시퀀스 번호를 갖는 패킷의 미도달로 인해 패킷이 상위층으로 전달될 수 없는 경우에 시작될 수 있다. 타이머의 만료시에, 갭이 플러쉬될 수 있고, 보다 높은 RLC(radio link control) 층을 통해, 분실된 패킷의 복원이 달성되어야 한다. 그러나, 이러한 방법은 커다란 레이턴시(latency)를 도입하게 된다.

제 2의 지연 회피는 윈도우 기반 메카니즘일 수 있다. 여기서, 송신기는 수신기 재순서화 버퍼에서의 지연을 제거하기 위해, 패킷 시퀀스 번호의 모듈러 속성으로부터 도출된 규칙들의 세트하에 동작할 수 있다. 윈도우 크기는 수신기에서의 예상된 시퀀스 번호의 범위를 정의함으로써, 모호함을 제거하며, 윈도우 크기는 TSN 공간의 절반보다 클 수 없다. 예를 들어, TSN에 3 비트가 할당된다면, 시퀀스 번호 범위는 0, 1, 2, ..., 7일 수 있다. 송신기는 4 패킷(또는 그 미만)의 TSN 윈도우내의 패킷만을 송신할 수 있다. TSN #1, #2, #3이 수신되고, #0이 수신되지 않는다면, 송신기는 #0을 재송신하거나 또는 새로운 패킷 #4를 송신할 수 있다. 그러나, #4를 송신하는 것은 윈도우를 진행시켜, #0이 재송신되지 않을 것임을 수신기에 통신할 수 있다. 이것은 상위층으로 전달되지 않을 수 있는 보다 높은 번호의 패킷상의 패킷 #0에 의해 발생된 지연을 종료시킬 수 있다.

UMTS의 경우, 윈도우 크기는 수신기에서의 수용가능한 패킷 번호의 최대 범위를 정의할 수 있음을 알아야 한다. 그러한 최대 범위는 윈도우 크기 기반 기술에 대해 존재하지 않는다. 예를 들어, UMTS 윈도우 크기가 3이라면, 처음에 TSN{0,1,2}가 전송될 수 있다. 그러나, #1 및 #2가 수신되고, #0이 수신되지 않는다면, #0이 재송신되거나 또는 #3이 전송될 수 있다. #0이 전송된다면, 조합 {0}만이 허용될 수 있고, #3이 전송된다면, 윈도우가 진행되어, 허용된 조합은 {3,4,5}가 된다. 윈도우 크기 기반 방안의 경우 {0,4,5}가 허용될 수 있고, 여기서 패킷 번호의 범위는 3보다 클 수 있다. 예상된 시퀀스 번호의 범위는 증가되도록 허용될 수 있다. 한편, 윈도우 크기 정의는 재송신 또는 새로운 패킷의 송신 이전에 전송된 패킷의 수일 수 있다. 윈도우 크기 기반 기법은 이전의 윈도우에서의 적어도 하나의 패킷이 성공적으로 수신될 수 있는 한, 각 윈도우에 새로운 패킷을 전송할 수 있으며, 반대로 다른 UMTS 방안에서는, 새로운 윈도우가, 윈도우가 진행된 경우에, 새로운 패킷만을 전송할 수 있다.

더욱이, 하나의 UMTS N 채널 방안하에서, 각 프로세스는 특정 시간 슬롯에 관련되지 않을 수 있다. 여기서, 각 프로세스는, 상위 우선순위 클래스 트래픽 또는 보다 유리한 무선 조건을 갖는 사용자에 의한 선매권(pre-emption)으로 인해, 턴(turn)을 잃을 수 있다. 실제로, 송신기는, 상이한 우선순위 클래스의 존재 및 다른 사용자 또는 내부 우선순위 클래스로 인한 선매권으로 인해 수 개의 시간 슬롯에 대해, 사용자 또는 사용자내의 특정 우선순위 클래스에 아무것도 전송하지 않을 수 있다.

이전에 기술된 윈도우 크기 기반 기법은 무한 시퀀스 번호 공간을 가정하며, 하나의 UMTS 방안은 TSN에 할당된 비트의 수에 근거한 모둘러 방안을 정의할 수 있다. 직접적인 결과로서, 하나의 UMTS 방안은 전술한 윈도우 메카니즘하에서 동작해야 한다.

도 4를 참조하면, 송신 프로세스가 도시된다. 간략성을 위해, HARQ 프로세스의 수는 TSN 공간의 절반과 동일할 수 있는 것으로 가정된다. 또한, NACK로부터 ACK로의 피드백 채널에서의 에러는 고려되지 않는다. 전술한 개시 내용의 목적을 위해, 이하의 포인트가 주지되어야 한다. 첫째, 다수의 수신기 경우로부터의 역방향/순방향 페이즈 표기는 M=1로 설정하는 것에 의한다. 더욱이, 순방향 페이즈("F")는 패킷이 정확하게 수신될 수 있을 때까지, 열에서의 연속적인 슬롯의 시퀀스로서 정의될 수 있고, 역방향 페이즈("B")는 관련된 ACK가 송신기에서 수신될 수 있을 때까지, 반복을 따르는 열에서의 슬롯의 시퀀스로서 정의될 수 있다. 또한, 밑줄 F는 역방향 페이즈없이 발생될 수 있는 새로운 패킷 전이(들)을 식별한다(예를 들어, ACK는 제 1 시도에서 수신될 수 있음). 패킷 시퀀스 번호는 송신 프로세스를 더 설명하는데 도움이 될 수 있다. 또한, TSN에 대해 3 비트가 이용될 수 있고, 시퀀스 번호 공간은 0, 1, 2, ..., 7에 대응할 수 있으며, 4개의 재송신 프로세스가 이용되고, NACK →ACK 에러가 없음을 가정해야 한다(본 명세서에서 기술된 바와 같음). 모듈러 윈도우는 시퀀스 번호 공간의 절반의 크기, 예를 들면, 4를 가져야 한다는 다른 가정을 취한다.

제 1 프레임/주기에서, 패킷 #0, #1, #2, #3이, 프로세스 A, B, C, D에 의해 각각 전송될 수 있다. #0만이 성공적일 수 있다. 그러나, 대응하는 ACK가 또한 처음에 성공적일 수 있다.

제 2 프레임에서, 패킷 #4, #1, #2, #3이, 프로세스 A, B, C, D에 의해 각각 전송될 수 있다. 모듈러 윈도우는, 제 1 프레임 동안의 패킷 #0의 성공적인 수신으로 인해, 진행될 수 있다. 패킷 #2는 유일한 비성공적인 패킷일 수 있다. 도시된 바와 같이, 프로세스 A는 패킷 #2를 계속 송신하여, ACK가 정확하게 수신되지 않고, 따라서 결국 수신기에서 지연을 초래할 수 있다는 사실을 나타낸다.

제 3 프레임에서, 패킷 #4, #5, #2, #3이, 프로세스 A, B, C, D에 의해 각각 전송될 수 있다. 모듈러 윈도우는, 제 2 프레임 동안의 패킷 #1의 성공적인 수신으로 인해, 진행될 수 있다. 다시, 패킷 #2는 비성공적이다. 이전의 프레임 동안 ACK가 수신되지 않았으므로, 프로세스 A는 #4를 재송신할 수 있다. 한편, 프로세스 D는, 다음 패킷 번호 #6이 현재 윈도우의 밖에 존재하므로, 새로운 패킷을 송신하지 못할 수 있다. 이러한 환경을 지연 페이즈로서 지칭할 수 있다. 확실히, 송신기는 윈도우를 진행시키도록 결정할 수 있고, 따라서 재순서화 버퍼를 플러쉬함으로써, 데드 페이즈를 회피한다. 그러나, 그렇게 함으로써, 상위층에서의 패킷 복원으로 인해, 증가된 레이턴시가 도입될 수 있다.

프레임 4에서, 이전 프레임 동안의 패킷 #2의 실패로 인해, 따라서 윈도우를 진행시키는 것의 실패로 인해, 프로세스 A, B, D는 지연 페이즈를 겪을 수 있다. 그러나, 패킷 #2는 이제 성공적이어서 윈도우를 진행시키며, 4개의 새로운 패킷이 프레임 5에서 전송되도록 허용한다. 지연 페이즈는 각 프로세스에 대한 패킷 재생간의 시간을 증가시킨다. 더욱이, 송신 프로세스(열)는 더 이상 독립적일 수 없다. 특히, 하나의 프레임 동안의 하나의 프로세스에서의 송신 실패는, 다음 프레임에서 모든 다른 프로세스에서의 새로운 패킷의 송신을 방지할 수 있다.

예시적인 실시예를 참조하여 본 발명이 특정하게 설명되었지만, 그러한 설명은 본 발명을 제한하고자 하는 의미를 갖지 않는다. 본 발명이 설명되었지만, 당업자라면, 그러한 설명을 참조함으로써, 첨부된 특허 청구 범위에 인용된 바와 같은 본 발명의 정신을 벗어나지 않고서도, 본 발명의 추가적인 실시예 및 예시적인 실시예의 변형이 가능함을 명백히 이해할 것이다. 따라서, 방법, 시스템 및 기술된 방법 및 시스템의 부분들은, 네트워크 요소, 무선 유닛, 기지국, 기지국 제어기, 이동 스위칭 센터 및/또는 레이더(radar) 시스템과 같은 상이한 위치에서 구현될 수 있다. 더욱이, 당업자라면 그러한 개시 내용의 이점과 함께 이해할 수 있듯이, 기술된 시스템을 구현 및 이용하는데 요구되는 처리 회로는 ASIC(application specific integrated circuit), 소프트웨어 구동 처리 회로, 펌웨어, 프로그램가능 논리 장치, 하드웨어, 이산 구성 요소 또는 전술한 구성 요소 의 배열로 구현될 수 있다. 당업자라면, 이들 및 다양한 다른 변형, 배열 및 방법을, 본 명세서에서 예시 및 기술된 예시적인 응용을 엄격하게 따르지 않고서도, 그리고 본 발명의 정신 및 영역을 벗어나지 않고서도, 본 발명에 대해 수행할 수 있음을 쉽게 인식할 것이다. 따라서, 첨부된 특허 청구 범위는 본 발명의 진정한 영역에 속하는 것으로서의 임의의 그러한 변형 또는 실시예를 포함하는 것으로 고려된다.

본 발명에 따르면, 원격 통신 네트워크에서 지연 상태의 영향을 최소화하는 데이터 통신을 위한 방법을 제공할 수 있다.

Claims

송신 노드와 수신 노드 사이에서 적어도 하나의 통신 경로를 제공하는 무선 시스템에서의 통신 방법에 있어서,

상기 송신 노드의 송신기가 상기 송신 노드로부터 송신된 데이터 패킷의 시퀀스 내의 적어도 하나의 데이터 패킷에 대해 상기 수신 노드의 수신기에서 발생하는 지연 상태(stalling condition)의 확률을 결정하는 단계와,

상기 송신기가 상기 지연 상태의 상기 결정된 확률에 기초하여, 상기 지연 상태를 종료하도록 동작하는 플러쉬 코맨드(flush command)를 상기 수신기로 송신하는 단계를 포함하고,

상기 지연 상태의 확률은 상기 무선 시스템에 대해 상기 송신기에서 결정될 수 있는 적어도 하나의 시스템 파라미터의 상태와 관련하여 결정되는

통신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 송신 노드의 상기 송신기가 상기 플러쉬 코맨드를 송신하기 전에, 상기 지연 상태의 상기 결정된 확률의 함수로서, 대기 시간을 추정하는 단계를 포함하는

통신 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 대기 시간을 추정하는 단계는,

송신 이전에 적어도 제 1 데이터 패킷에 대한 시간 슬롯의 평균 갯수를 결정하는 단계를 포함하는

통신 방법.
제 3 항에 있어서,

대기하는 시간 슬롯의 평균 갯수를 결정하는 단계는,

송신을 위해 적어도 상기 제 1 데이터 패킷을 큐잉(queing)하는 단계와,

상기 제 1 데이터 패킷보다 낮은 순차적 지정자(designation)를 갖는 제 2 데이터 패킷이 지연되었는지를 판정하는 단계를 포함하는

통신 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 플러쉬 코맨드를 송신하는 단계는,

상기 제 2 데이터 패킷이 지연되었다는 결정에 응답하여, 상기 제 1 데이터 패킷을 송신하는 단계를 포함하는

통신 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 제 1 데이터 패킷을 송신하는 단계는,

상기 제 2 데이터 패킷이 특정 메모리 위치로 지정되었는지를 판정하는 단계를 포함하되,

상기 특정 메모리 위치는 유한 버퍼의 일단부에 존재하는

통신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 송신 노드의 상기 송신기가 상기 지연 상태의 상기 결정된 확률에 응답하여 서비스 타임아웃 조건(service time-out condition)에 대한 권고 범위를 송신하는 단계를 포함하되,

상기 서비스 타임아웃 조건은 고속 다운링크 패킷 액세스 서비스 및 고속 업링크 패킷 액세스 서비스 중 적어도 하나에 대응하는

통신 방법.
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 무선 시스템 파라미터는 상기 데이터 패킷의 시퀀스의 크기와, 반복 요청 프로세스의 수와, 상기 반복 요청 프로세스의 수의 각각에 대한 적어도 하나의 우선순위와, 업링크를 통한 에러 확률과, 다운링크를 통한 에러 확률을 포함하는

통신 방법.