KR100610658B1 - 데이터 패킷 접속을 위한 헤더 필드 압축 정의 방법, 압축 시스템, 이를 구비하는 네트워크 요소 및 이동국 - Google Patents

데이터 패킷 접속을 위한 헤더 필드 압축 정의 방법, 압축 시스템, 이를 구비하는 네트워크 요소 및 이동국 Download PDF

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Abstract

데이터 패킷 접속을 위한 헤더 필드 압축 정의 방법 및 헤더 필드 압축 시스템이 제공되는데, 압축기와 압축해제기의 동작을 제어하기 위한 콘텍스트가 상기 접속의 하나의 매개 변수로서 정의된다. 상기 압축기와 상기 압축해제기간의 데이터 전송에 대한 데이터 패킷 접속들을 식별하는데 사용되는 콘텍스트 식별자에 대해 길이가 정의되며, 상기 길이는 한 접속에 대해 전송된 압축된 데이터 패킷 접속들의 최대 수를 정의한다. 각 데이터 패킷 접속은 자기 자신의 콘텍스트 식별자에 의해 식별된다. 상기 접속의 매개 변수들은 상기 콘텍스트 식별자 길이에 의해 허용된 데이터 패킷 접속들의 수가 초과된다는 사실에도 불구하고 적어도 상기 정의된 콘텍스트 식별자의 길이에 의해 허용된 데이터 패킷 접속들의 헤더 필드들의 수가 압축될 수 있는 방식으로 정의된다.
데이터, 패킷, 접속, 콘텍스트, 식별자, 헤더, 필드, 압축, 압축해제, 길이

Description

데이터 패킷 접속을 위한 헤더 필드 압축 정의 방법, 압축 시스템, 이를 구비하는 네트워크 요소 및 이동국{Method for defining header field compression for data packet connection, header field compression system, network element and mobile station comprising header field compression system}
본 발명은 특히 이동 시스템들에 압축을 적용할 때, 데이터 패킷 접속을 위한 헤더 필드 압축 정의에 관한 것이다.
지난 수년동안 인터넷 프로토콜(IP: Internet Protocol) 기술의 급속한 진전은 전통적인 인터넷 데이터 전송의 범위를 넘어 다른 IP 기반 애플리케이션들을 사용하는 잠재력을 또한 확장하였다. 특히 IP 기반 전화 애플리케이션들은 빠른 속도로 개발되었고, 그 결과 전통적인 전화 네트워크들(PSTN/ISDN: Public Switched Telephone Network/Integrated Services Digital Network) 및 이동 네트워크들(PLMN: Public Land Mobile Network)에서조차 호 전송 경로의 항상 확장하는 부분은 원칙적으로 IP 기술을 사용하여 구현될 수 있다.
특히 이동 네트워크들에서, IP 기술은 많은 이점들을 제공하는데, 이것은 다양한 IP 음성 애플리케이션들에 의해 제공될 수 있는, 이동 네트워크들의 전통적인 음성 서비스들에 부가하여, 이동 네트워크들이 바람직하기로는 전형적으로 대부분패킷-교환 IP 기반 서비스들로서 구현되는 인터넷 브라우징, 이메일 서비스, 게임들 등과 같은, 점점 더 상이한 데이터 서비스들을 제공할 것이기 때문이다. 이러한 방식으로, 이동 시스템 프로토콜들에 배열된 IP 계층들은 오디오/비디오 서비스들 및 다양한 데이터 서비스들 양자를 서빙할 수 있다.
이동 네트워크들에서, 가능한 한 효과적으로 한정된 무선 자원들을 사용하는 것이 특히 중요하다. 그것으로서 이것은 상기 무선 인터페이스에서의 상기 IP 프로토콜들의 사용을 복잡하게 하는데, 이것은 IP 기반 프로토콜들에서 전송된 데이터의 다양한 헤더 필드들의 부분이 매우 크고, 대응적으로 페이로드의 부분이 작기 때문이다. 더욱이, 상기 무선 인터페이스의 비트 오류율(BER: Bit Error Rate)과 업링크 방향과 다운링크 방향의 결합 왕복 시간(RTT: Round Trip Time)이 열악한 조건에서 많이 증가할 수 있는데, 이것은 대부분의 알려진 헤더 필드 압축 방법들에서 문제들을 야기한다. 이것은 무선 인터페이스상에서의 데이터 전송에 특히 적합한 상이한 IP 프로토콜들에 적합한 헤더 필드 압축 방법을 개발할 필요를 생기게 하였다: 그러나 비트 오류율들과 왕복 시간들이 많이 증가하는 조건에서 사용될 수 있는 효과적인 헤더 필드 압축.
이러한 목적을 위하여, 인터넷 엔지니어링 태스크 포스(IETF: Internet Engineering Task Force)는 최근에 로버스트 헤더 압축(ROHC: Robust Header Compression)으로서 알려진 헤더 필드 압축 방법의 표준화에 대해 연구하고 있다. ROHC의 개발 배후의 하나의 아이디어는 데이터 패킷 내부 뿐만 아니라, 그들 간에도, 데이터 패킷 전송에 사용된 몇몇 IP 헤더 필드들 간에 많은 중복성이 존재한다는 것이다. 즉, 상기 헤더 필드들내의 많은 양의 정보는 상기 데이터 패킷들의 전송동안 전혀 변경되지 않고 따라서 그것이 전송될지라도 재구성하는 것은 용이하 다. 상기 헤더 필드들의 적은 부분만이 그들이 포함하는 정보가 압축동안 주의가 요구되도록 존재한다. 더욱이, ROHC은 몇몇 압축 레벨들을 포함하고, 상기 압축의 효율은 더 높은 레벨로 이동할 때 증가한다. 그러나, ROHC은 다음 레벨로 이동하기 전에 상기 레벨의 동작의 충분한 신뢰성이 항상 보장되는 방식으로 항상 가능한 가장 효과적인 압축을 사용하려고 할 것이다. 또한 ROHC은 하위 링크 계층에 의해 처리되는 압축 방법의 사용에 필수적인 몇몇 문제들을 남겨두는 전형적인 특징을 갖는다.
송신기와 수신기, 즉 압축기와 압축해제기간에 하위 링크 계층을 통해 협상되는 이러한 하나의 문제는 어떤 무선 링크상에서 사용된 콘텍스트 식별자(CID: Context IDentifier)의 길이의 정의이다. 상기 콘텍스트 식별자(CID)는 동일한 무선 링크상에서 전송된 몇몇 패킷 데이터 흐름들을 서로 구별하는데 사용된다. 상기 콘텍스트 식별자(CID)의 길이는 큰 값 또는 작은 값일 수 있는데, 큰 값을 갖는 경우, 상기 콘텍스트 식별자의 길이는 1 또는 2 바이트(8 또는 16 비트)일 수 있고, 작은 값을 갖는 경우, 그것은 0 바이트(0 비트)일 수 있다. 따라서, 작은 CID 길이(0 바이트)를 가지고, 상기 콘텍스트 식별자(CID)에 의해 서로 몇몇 동시 데이터 흐름들을 구별하는 것이 가능하지 않지만, ROHC는 내부 메커니즘을 포함하는데, 그 메커니즘에 의해, 상기 콘텍스트 식별자의 길이가 0 바이트로 정의되었을지라도, 최대 16개의 동시 데이터 흐름들이 서로 구별될 수 있다. 따라서 CID의 길이는 전송될 데이터의 압축이 시작되기 전에 협상되고, 그 후 상기 콘텍스트 식별자(CID)의 협상된 길이는 상기 업링크 방향과 다운링크 방향 양자에서 사용된 다.
상술된 구성에서의 하나의 문제는 예를 들어 상기 정의된 콘텍스트 식별자 길이에 의해 허용된 최대 수의 동시 데이터 접속들이 무선 베어러상에서 전송되고 단말기의 사용자가 하나 더 동시 데이터 흐름을 형성하기를 원하는 경우이다. 최대 수의 콘텍스트 식별자들이 이미 사용중이기 때문에, 콘텍스트 식별자는 신규 데이터 흐름을 위해 정의될 수 없다. 그래서, 상기 신규 데이터 흐름이 압축되어 전송될 필요가 있는 경우, 이미 사용중인 데이터 흐름 콘텍스트는 그것을 위해 정의될 것이다. 이것은 동일한 콘텍스트 식별자를 갖는 2개의 압축된 데이터 접속들이 설정된다는 것을 의미하는데, 상기 압축해제기는 서로 구별할 수 없고, 에러 상태가 상기 전체 압축 시스템에서 발생된다. 현재의 ROHC의 실행은 새로운 "가외의" 데이터 흐름에 대해 취해질 동작을 정의하지 않기 때문에, 상술된 문제는 무선 베어러가 상기 콘텍스트 식별자(CID)에 의해 허용된 최대 수의 데이터 접속들을 사용하고 상기 단말기의 사용자가 신규 데이터 흐름을 열려고 할 때 항상 발생한다. 더욱이, 예를 들어 ROHC를 이동 시스템들에 적용할 때, 어떤 상황들에서 사용된 단말기는 예를 들어 동시 데이터 접속들에 대해 메모리 공간에 기인한 자기 자신의 내부 제한들을 설정할 수 있고, 이들 제한들은 ROHC이 요구하는 것보다 더 엄격할 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 상기한 단점들을 감소시키기 위한 방법 및 상기 방법을 구현하는 장치를 개발하는 것이다. 본 발명의 목적은 독립항들에 설명된 것에 의해 특징지워지는 방법 및 시스템에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 종속항들에서 설명된다.
본 발명은 콘텍스트 식별자 길이에 의해 허용된 데이터 패킷 접속들의 수를 초과함에도 불구하고, 적어도 정의된 콘텍스트 식별자에 의해 허용된 데이터 패킷 접속 헤더 필드들의 수가 압축될 수 있는 방식으로, 무선 베어러 매개 변수들이 정의된다는 아이디어에 기초한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 이것은 압축되지 않은 데이터 흐름을 위해 상기 정의된 콘텍스트 식별자의 길이로부터 적어도 하나의 값을 할당함으로써 구현될 수 있다. 본 발명의 제2 실시예에 의하면, 압축은 이동 시스템의 수렴 프로토콜 계층에 의해 제어되고, 상기 이동 시스템은, 원래의 콘텍스트 식별자 길이에 의해 허용된 데이터 패킷 접속들의 수가 초과되는 경우, 상기 콘텍스트 식별자 길이의 신규 값이 모든 데이터 패킷 접속들의 헤더 필드들의 압축을 가능하게 하는 방식으로 무선 베어러 매개 변수들을 다시 정의하도록 지시받는다. 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의하면, 상기 콘텍스트 식별자 길이의 최대값에 의해 허용된 데이터 패킷 접속들의 수를 초과하는 것에 응답하여, 상기 수렴 프로토콜 계층은 상기 데이터 패킷 접속들이 할당되는 몇몇 링크-레벨 접속들을 상기 데이터 패킷 접속들을 위해 정의하도록 지시받는다.
본 발명의 방법 및 시스템은 상기 콘텍스트 식별자 필드의 길이에 의해 허용된 만큼 최대로 상기 무선 베어러상에서 전송되는 적어도 많은 데이터 접속들이 모든 경우에 압축될 수 있는 이점을 제공한다. 더욱이, 본 발명의 절차는 전송되는 데이터 접속들을 위한 압축의 불연속이 회피된다는 이점을 제공한다. 본 발명의 추 가 이점은 무선 자원들의 효과적인 사용에 유리한, 가능한 가장 효과적인 방식으로 헤더 필드 압축을 데이터 접속들에 적용하는 것을 가능하게 한다는 것이다.
하기에, 본 발명이 첨부된 도면들을 참조하여, 바람직한 실시예들에 의해 더 상세히 설명될 것이다.
도 1은 ROHC의 상이한 압축 레벨들간의 이동에 관한 블록도이다.
도 2는 ROHC의 상이한 동작 모드들간의 이동에 관한 블록도이다.
도 3은 UMTS 시스템의 단순화된 구조에 관한 블록도이다.
도 4a 및 도 4b는 사용자 데이터의 제어 시그널링 및 전송을 위한 UMTS 패킷 데이터 서비스의 프로토콜 스택들을 도시한 것이다.
도 5a 및 도 5b는 PDCP 계층의 동작 모드들을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 데이터 패킷 식별자 정의를 도시한 것이다.
하기에, 당해 헤더 필드 압축 방법 ROHC의 구현이 본 발명에 필수적인 부분들에 대해 설명된다. 당해 압축 방법의 더 상세한 설명에 대해서, 아직 완성되지 않은 인터넷 초안 "로버스트 헤더 압축(ROHC)", 2000년 10월 11일, 버전 04가 참조된다.
다른 압축 방법들에 있어서, 콘텍스트는 전형적으로 압축기와 압축해제기 양자를 위해 정의되는데, 상기 콘텍스트는 상기 압축기가 전송될 헤더 필드를 압축하기 위해서 사용하고 상기 압축해제기가 수신된 헤더 필드를 압축해제하기 위하여 사용하는 상태이다. 전형적으로, 상기 콘텍스트는 데이터 전송 접속을 통해 전송되거나(압축기) 수신된(압축해제기) 이전의 헤더 필드의 압축되지 않은 버전을 포함한다. 더욱이, 상기 콘텍스트는 데이터 패킷들의 순서 번호들 또는 타임 스탬프들과 같은, 데이터 패킷 흐름을 식별하는 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 콘텍스트는 전형적으로 전체 데이터 패킷 흐름에 대해 동일하게 유지되는 정적 정보 및 상기 데이터 패킷 흐름동안 변하는, 하지만 종종 정의된 패턴에 따라 그것을 행하는 동적 정보 양자를 포함한다.
ROHC은 압축이 최하위 레벨에서 시작되고 점점 더 상위 레벨들로 계속되는 방식으로 3개의 압축 레벨들을 사용한다. 기본 원리는, 압축해제기가 당해 레벨에서 압축해제를 수행하기에 충분한 정보를 가지고 있다는 사실에 관하여 충분한 확신을 상기 압축기가 가지는 방식으로, 압축이 최상위 가능 레벨에서 항상 수행된다는 것이다. 상이한 압축 레벨들간의 이동에 영향을 미치는 요인들은 연속적인 헤더 필드들의 변동과 상기 압축해제기로부터 수신된 긍정 응답 및 부정 응답이고, 아무런 응답들도 존재하지 않을 때, 특정 순차 카운터들의 만료이다. 유사하게, 상위 압축 레벨에서 하위 레벨로 이동하는 것이 가능하다.
ROHC이 인터넷 프로토콜(IP: Internet Protocol), 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP: User Datagram Protocol) 및 실시간 프로토콜(RTP: Real-Time Protocol) 프로토콜들과 관련하여 사용하는 압축 레벨들은 초기화/리프레시(IR: Initiation/Refresh), 1차(FO: First Order) 및 2차(SO: Second Order)이고, 이들 레벨들간의 이동은 도 1의 도면에 설명되어 있다. 상기 IR 레벨은 상기 압축해제기 를 위한 콘텍스트를 생성하거나 오류 상태로부터 복구하는데 사용된다. 상기 압축기는 헤더 필드 압축이 개시되거나 상기 압축해제기에 의해 요청되거나, 갱신 타이머가 만료될 때 상기 IR 레벨로 이동한다. 상기 IR 레벨에서, 상기 압축기는 압축되지 않은 포맷으로 IR 헤더 필드들을 송신한다. 상기 압축기는 상기 압축해제기가 갱신 정보를 수신했다고 확신하는 경우 상위 레벨로 이동하려고 한다.
상기 FO 레벨은 수신자에게 상기 데이터 패킷 흐름의 헤더 필드들에서의 불규칙들을 알리는데 사용된다. 상기 IR 레벨후에, 상기 압축기는 상기 헤더 필드들이 균일한 패턴을 형성하지 않거나(즉, 변경들이 예측될 수 없는 방식으로 연속적인 헤더 필드들이 무작위적으로 변하거나) 상기 압축해제기가 상기 헤더 필드들의 균일한 패턴을 정의하는 매개 변수들을 수신했다는 것을 상기 압축기가 확신할 수 없는 경우 상기 FO 레벨에서 동작한다. 이것은 예를 들어 음성을 전송할 때 전형적인 상황이다. 상기 FO 레벨에서, 상기 압축기는 압축된 FO 헤더 필드들을 송신한다. 상기 압축기는 상기 헤더 필드들이 균일한 패턴을 형성하고 상기 압축해제기가 상기 균일한 패턴을 정의하는 매개 변수들을 수신했다고 확신하는 경우 다시 상위 레벨로 이동하려고 한다. 상기 FO-레벨 데이터 패킷들은 전형적으로 콘텍스트 갱신 정보를 포함하는데, 이것은 성공적인 압축해제가 또한 연속적인 FO 헤더 필드들의 성공적인 전송을 요구한다는 것을 의미한다. 따라서, 상기 압축해제 프로세스의 성공은 손실되거나 손상된 FO-레벨 패킷들에 민감하다.
상기 SO 레벨에서, 압축은 최적이다. 상기 헤더 필드들은 실제로 상기 데이터 패킷들의 순서 번호들인 압축된 SO 헤더 필드들을 가지고 상기 압축기가 묘사하 는 균일한 패턴을 형성한다. 상기 헤더 필드들의 균일한 패턴들을 정의하는 매개 변수들에 대한 정보는 이미 FO 레벨에서 상기 압축해제기로 전송되고, 상기 매개 변수들 및 수신된 순서 번호들에 기초하여, 상기 압축해제기는 원래의 헤더 필드들을 외삽할 수 있다. 상기 SO 레벨에서 송신된 상기 데이터 패킷들은 실제로 서로 독립적이기 때문에, 압축해제의 오류 민감도는 또한 낮다. 상기 헤더 필드들이 더 이상 균일한 패턴을 형성하지 않을 때, 상기 압축기는 상기 FO 레벨로 다시 이동한다.
또한 압축해제는 상기 압축해제기의 콘텍스트 정의에 속박된 3개의 레벨들을 갖는다. 상기 압축해제기는 아무런 콘텍스트도 아직 정의되지 않았을 때(콘텍스트 없음) 최하위 레벨부터 그것의 동작을 항상 시작한다. 그래서 상기 압축해제기는 어떤 데이터 패킷들도 아직 압축해제하지 않았다. 상기 압축해제기가 정적 콘텍스트 정보 및 동적 콘텍스트 정보 양자를 포함하는 첫번째 데이터 패킷을 압축해제했을 때, 상기 압축해제기는 중간 레벨(정적 콘텍스트)을 넘어 최상위 레벨(완전 콘텍스트)로 직접 이동할 수 있다. 최상위 레벨에서의 몇몇 오류 상태의 결과로서, 상기 압축해제기는 중간 레벨로 이동하지만, 전형적으로 성공적으로 압축해제된 하나의 데이터 패킷조차도 상기 압축해제기를 상기 최상위 레벨로 복귀시킬 것이다.
상이한 압축 레벨들에 부가하여, ROHC은 3개의 다른 동작 모드들을 갖는다: 도 2의 도면에 도시된, 무방향 모드(U 모드), 양방향 낙관 모드(O 모드) 및 양방향 신뢰 모드(R 모드). 도 2에 의하면, 상술된 각 압축 레벨(IR, FO, SO)은 각 모드에서 기능하지만, 각 모드는 각 레벨에서 자기 자신의 방식으로 기능하고 또한 자기 자신의 방식으로 레벨들간의 이동에 대한 결정을 행한다. 각 압축 상태에 대한 상기 모드의 선택은 리턴 채널을 사용할 가능성, 오류 확률 및 분포, 상기 헤더 필드들의 크기의 변동에 대한 영향과 같은, 사용된 데이터 전송 접속의 매개 변수들에 의존한다.
무방향 모드에서, 데이터 패킷들은 압축기에서 압축해제기로만 전송되고, 그래서 ROHC의 U 모드는 리턴 채널의 사용이 가능하지 않거나 바람직하지 않은 경우 유용하다. U 모드에서, 상이한 압축 레벨들 간의 이동은 어떤 순차적인 카운터들의 만료의 결과로서 행해지거나 상기 헤더 필드 패턴들의 변동에 기초하여 행해진다. 아무런 리턴 채널도 사용되지 않기 때문에, U 모드에서의 압축은 덜 효과적이고 전송로상의 데이터 패킷들의 소실(disappearance)은 양방향 모드들 중 어느 하나에서보다 더 발생할 것 같다. ROHC을 사용하는 것은 항상 상기 U 모드에서 시작되고 상기 양방향 모드들 중 어느 하나로 이동하는 것은 상기 압축해제기가 적어도 한 패킷을 수신했을 때 발생할 수 있고, 상기 패킷에 대한 응답으로서, 상기 압축해제기는 모드 변경이 필요하다는 것을 나타낸다.
상기 양방향 낙관 모드는 상기 O 모드에서 리턴 채널이 오류 상태를 정정하는데 사용되고 상기 압축해제기로부터 상기 압축기로 중요한 콘텍스트 갱신들을 확인하는데 사용되는 것을 제외하곤 상기 무방향 모드와 유사하다. 순차 갱신들은 상기 O 모드에서 형성되지 않는다. 바람직하기로는 상기 O 모드는 적은 리턴 채널 트래픽을 가지고 최적 압축 효율을 요구하는 접속들에 적합하다. 상기 O 모드는 합리적으로 신뢰성있는 데이터 패킷 전송을 제공하는데, 상기 압축기와 상기 압축해제 기간의 동기는 전형적으로 잘 유지될 수 있고 데이터 패킷들은 좀처럼 손실되지 않으며 그들이 손실되는 경우, 무시해도 좋을 정도의 수가 손실된다. 하지만, 매우 높은 비트 오류율들에서, 데이터 패킷들은 상기 전송로상에서 손실될 수 있다.
상기 양방향 신뢰 모드는 상기한 모드들과 명백히 다르다. 상기 R 모드는 모든 콘텍스트 갱신들, 또한 순차 번호 갱신들을 확인하기 위하여 리턴 채널을 사용한다. 따라서, 상기 R 모드에서, 데이터 패킷들은 상기 압축기와 상기 압축해제기간에 거의 전적으로 신뢰성있게 전송될 수 있다. 헤더 필드들을 압축하는 것은 상기 R 모드에서 데이터 패킷들의 소실을 야기할 수 없다. 상기 R 모드의 단점은 어떤 경우에 상기 헤더 필드의 크기가 상기한 모드들에서보다 약간 더 크다는 것과 상기 리턴 채널 트래픽이 상당히 증가한다는 것이다.
ROHC의 상기 3개의 동작 모드들 및 3개의 압축 레벨들은 상기 헤더 필드들의 압축에 대한 다른 동작 상태들을 형성하는데, 각 상태는 상기 압축기와 상기 압축해제기의 동작의 정의 및 그들간의 패킷들의 전송을 필요로 한다. ROHC은 다른 동작 상태들에서 다른 패킷들을 사용한다. 당장에는, 6개의 다른 데이터 패킷 유형들이 ROHC을 위해 정의되는데, 그 중 4개는 상기 압축기로부터 상기 압축해제기로의전송을 위해 사용되고 2개는 상기 압축해제기로부터 상기 압축기로의 리턴 채널 데이터 패킷들로서 사용된다. 사용된 데이터 패킷 유형들의 수는 장래에 변경될 수 있지만, 모든 데이터 패킷 유형들은 매번 사용된 콘텍스트를 정의하는 콘텍스트 식별자(CID)가 상기 패킷을 상기 전송로에 송신하기 전에 각 데이터 패킷의 시작부에 첨부된다는 것을 특징으로 한다.
상기 콘텍스트 식별자(CID)의 길이는 상기 압축기와 압축해제기에 의해 각 데이터 패킷 흐름에 대해 개별적으로 협상된다. 상기 ROHC 정의들에 따라, 매번 사용된 하위 프로토콜 계층(링크 계층)은 상기 헤더 필드 압축에 사용된, 상기 콘텍스트 식별자의 길이와 같은, 매개 변수들의 협상을 위한 메커니즘을 제공한다. 상기 매개 변수들은 상기 압축을 시작하기 전에 협상되고, 이와 관련하여 상기 데이터 패킷 흐름의 콘텍스트 식별자의 길이는 종래 기술에 따라, 0, 8 또는 16 비트로 정의될 수 있다. 하나의 논리 데이터 순방향 채널상에서, 콘텍스트들이 상기 콘텍스트 식별자(CID)에 의해 서로 식별되고 구별되는 몇몇 데이터 패킷 흐름들을 동시에 전송하는 것이 가능하다. 다른 VoIP(IP를 통한 음성) 애플리케이션들의 전형인, 한 데이터 패킷 흐름만이 상기 채널상에서 전송되는 경우, 예를 들어, 상기 콘텍스트 식별자(CID)의 길이는 "작게" 형성되는데, 즉 0 값으로 주어진다. 그러나, 이 때조차도 내부 ROHC 메커니즘들에 의하여 서로 최대 16개의 동시 데이터 흐름들을 구별하는 것이 가능하다. 즉, 상기 콘텍스트 식별자(CID)의 길이가 0으로 정의되었을지라도 상기 원래의 데이터 흐름에 부가하여 15개의 신규 데이터 접속들이 항상 열려 있을 수 있다. 이것은 첫번째 데이터 접속이 어떤 콘텍스트 식별자없이 항상 전송되고, 다음 데이터 접속들에 대해, 첫번째 4 비트가 이것이 콘텍스트 식별자임을 나타내고, 다음 4 비트가 실제 콘텍스트 식별자 값을 나타내는, 한 바이트가 첨부되는 방식으로 구현된다. 상기 무선 베어러를 정의할 때, 몇몇 데이터 패킷 흐름들이 동일한 채널상에서 전송될 것이 명백한 경우, 바람직하기로는, 큰 값, 즉 1 또는 2 바이트(8비트 또는 16비트)가 상기 애플리케이션, 데이터 전송 프로토콜 및 상기 무선 베어러상에서 사용되는 채널 조건에 의존하는 상기 콘텍스트 식별자의 길이로서 정의된다.
상기 ROHC 명세들에 따른 헤더 필드 압축 방법이 적용되는 하나의 통신 시스템은 또한 범용 이동 통신 시스템(UMTS: Universal Mobile Telecommunication System)과 IMT-2000(국제 이동 전화 시스템)이라고 알려진 3세대 이동 시스템이다. 하기에서, 상기 UMTS 시스템의 구조가 도 3에 기초하여 단순화된 방식으로 설명된다.
도 3은 본 발명을 설명하는데 필수적인 블록들만을 포함하지만, 종래의 이동 전화 시스템이 또한 여기에서 더 상세히 설명될 필요가 없는, 다른 기능들 및 구조들을 포함한다는 것은 당업자에게 명백하다. 이동 전화 시스템의 주요 부분들은 핵심 네트워크(CN: Core Network), 상기 이동 전화 시스템의 고정 네트워크를 형성하는 UMTS 이동 전화 시스템 지상 무선 액세스 네트워크(UTRAN: UMTS Terrestrial Radio Access Network) 및 이동국 또는 사용자 장치(UE: User Equipment)이다. 상기 CN 및 UTRAN 간의 인터페이스는 Iu로서 지칭되며 UTRAN과 UE간의 무선 인터페이스는 Uu로서 지칭된다.
UTRAN은 전형적으로 몇몇 무선 네트워크 서브시스템들(RNS)을 포함하고, 상기 RNS들간의 인터페이스는 Iur(미도시)로서 지칭된다. RNS은 무선 네트워크 제어기(RNC: Radio Network Controller) 및 또한 노드들(B)로서 지칭되는 하나 이상의 기지국들(BS: Base Station)을 포함한다. 상기 RNC 및 BS간의 인터페이스는 Iub로서 지칭된다. 상기 기지국(BS)은 전형적으로 무선 경로 구현을 담당하고 상기 무선 네트워크 제어기(RNC)는 적어도 다음을 관리한다: 무선 자원들의 관리, 셀들간의 핸드오버 제어, 전력 조정, 타이밍 및 동기, 가입자 단말기를 페이징(paging)하는 것.
상기 핵심 네트워크(CN)는 이동 전화 시스템에 속하고 UTRAN 외부에 있는 기반 구조로 이루어져 있다. 상기 핵심 네트워크에서, 이동 스위칭 센터/방문자 위치 등록기(3G-MSC/VLR: Mobile Switching Centre/Visitor Location Register)는 홈 위치 등록기(HLR: Home Location Register) 및 바람직하기로는 인텔리전트 네트워크의 서비스 제어점(SCP: Service Control Point)에 접속된다. 상기 홈 위치 등록기(HLR) 및 상기 방문자 위치 등록기(VLR)는 이동 가입자들에 대한 정보를 포함한다: 상기 홈 위치 등록기(HLR)는 이동 네트워크에서의 모든 가입자들 및 그들이 가입하는 서비스들에 대한 정보를 포함하고, 상기 방문자 위치 등록기(VLR)는 어떤 이동 스위칭 센터(MSC)의 지역을 방문하는 이동국들에 대한 정보를 포함한다. 패킷 무선 시스템의 서빙 노드(3G-SGSN: 서빙 GPRS 지원 노드)로의 접속은 인터페이스 Gs'를 통해 형성되고 고정 전화망 PSTN/ISDN으로의 접속은 게이트웨이 이동 스위칭 센터(GMSC: Gateway Mobile Switching Centre)(미도시)를 통해 형성된다. 상기 서빙 노드(3G-SGSN)로부터 외부 데이터 네트워크(PDN)으로의 접속은, 상기 외부 네트워크(PDN)에 대한 추가 접속을 갖는 게이트웨이 노드 GGSN(게이트웨이 GPRS 지원 노드)로의 인터페이스 Gn을 통해 형성된다. 상기 이동 스위칭 센터(3G-MSC/VLR)와 상기 서빙 노드(3G-SGSN) 양자로부터 상기 무선 네트워크(UTRAN: UMTS 지상 무선 액세스 네트워크)로의 접속은 상기 인터페이스 Iu를 통해 설정된다. 상 기 핵심 네트워크(CN)가 GSM 시스템의 핵심 네트워크와 동일할 수 있는 방식으로 상기 UMTS 시스템이 설계된다는 것은 주목되어야 하는데, 예를 들어 이 경우 전체 네트워크 기반 구조를 재건할 필요가 없다.
또한 상기 UMTS 시스템은, 네트워크 요소들의 이름으로 GPRS 시스템에 대한 참조를 설명하는, GSM 네트워크에 접속된 GPRS 시스템에 따라 대부분 구현된 패킷 무선 시스템을 포함한다. 상기 UMTS 패킷 무선 시스템은 몇몇 게이트웨이 및 서빙 노드들을 포함할 수 있고, 몇몇 서빙 노드들(3G-SGSN)은 전형적으로 하나의 게이트웨이 노드(3G-GGSN)에 접속된다. 노드들 3G-SGSN 및 3G-GGSN 양자는 이동국의 이동성을 지원하는 라우터들로서 기능하는데, 라우터들은 상기 이동 시스템을 제어하고 그들의 위치 및 사용되는 프로토콜에 상관없이 이동국들에 데이터 패킷들을 보낸다. 상기 서빙 노드 3G-SGSN은 상기 무선 네트워크(UTRAN)를 통해 이동국(MS)과 접촉한다. 상기 서빙 노드 3G-SGSN의 태스크는 상기 이동국들로부터 데이터 패킷들을 수신하고 전송하기 위하여 그리고 그것의 서비스 지역에서 상기 이동국들의 위치를 추적하기 위하여, 그것의 서비스 지역에서 패킷 무선 접속들을 할 수 있는 이동국들을 검출하는 것이다. 더욱이, 상기 서빙 노드 3G-SGSN은 시그널링 인터페이스 Gs'를 통해 상기 이동 스위칭 센터(3G-MSC)와 방문자 위치 등록기(VLR)와 접촉하고 상기 인터페이스 Gr을 통해 홈 위치 등록기(HLR)와 접촉한다. 패킷 무선 서비스들과 관련되고 가입자-특정 패킷 데이터 프로토콜 콘텐츠를 포함하는 레코드들은 또한 상기 홈 위치 등록기(HLR)에 저장된다.
상기 게이트웨이 노드 3G-GGSN은 상기 UMTS 네트워크 패킷 무선 시스템 및 상기 외부 데이터 네트워크 PDN(패킷 데이터 네트워크: Packet Data Network) 간의 게이트웨이로서 동작한다. 외부 데이터 네트워크들은 제2 네트워크 오퍼레이터의 상기 UMTS 또는 GPRS 네트워크, 인터넷, X.25 네트워크 또는 사설 랜(private local area network)을 포함한다. 상기 게이트웨이 노드 3G-GGSN은 상기 인터페이스 Gi를 통해 상기 데이터 네트워크들과 접촉한다. 상기 게이트웨이 노드 3G-GGSN과 상기 서빙 노드 3G-SGSN 간에 전송되는 데이터 패킷들은 항상 상기 게이트웨이 터널링 프로토콜(GTP: Gateway Tunneling Protocol)에 따라 캡슐화된다. 상기 게이트웨이 노드 3G-GGSN은 또한 상기 이동국들의 패킷 데이터 프로토콜(PDP: Packet Data Protocol) 어드레스들 및 라우팅 정보, 즉 3G-SGSN 어드레스들을 포함한다. 따라서 상기 라우팅 정보는 상기 외부 데이터 네트워크와 상기 서빙 노드 3G-SGSN 사이에서 상기 데이터 패킷들을 링크하는데 사용된다. 상기 게이트웨이 노드 3G-GGSN과 상기 서빙 노드 3G-SGSN 간의 네트워크는 IP 프로토콜, 바람직하기로는 IPv6(인터넷 프로토콜, 버전 6)을 채용한다.
도 4a 및 도 4b는 상기 UMTS 시스템의 패킷 무선 서비스에서 제어 시그널링(제어 평면)과 사용자 데이터 전송(사용자 평면)을 위해 사용되는 UMTS 프로토콜 스택들을 도시한 것이다. 도 4a는 이동국(MS)과 핵심 네트워크(CN)간의 제어 시그널링을 위해 사용되는 프로토콜 스택을 도시한 것이다. 이동국(MS)의 이동성 관리(MM: Mobility Management), 호 제어(CC: Call Control) 및 세션 관리(SM: Session Management)는 상기 기지국들(BS)과 그들 사이에 위치한 상기 무선 네트워크 제어기(RNC)가 시그널링에 대해 투과적이 되는 방식으로 상기 이동국(MS)과 상 기 핵심 네트워크(CN)간의 최상위 프로토콜 계층들상에 시그널링된다. 이동국들(MS)과 기지국들(BS)간의 무선 링크들의 무선 자원 관리는 제어 데이터를 무선 네트워크 제어기(RNC)로부터 기지국들(BS)로 전송하는 무선 자원 관리 시스템(RRM: Radio Resource Management)에 의해 관리된다. 이동 시스템의 일반적인 관리와 관련된 이들 기능들은 비-액세스 층으로서 알려진, 핵심 네트워크 프로토콜들(CN protocols)이라고 불리우는 그룹을 형성한다. 대응적으로, 이동국(MS), 기지국(BS) 및 무선 네트워크 제어기(RNC)간의 무선 네트워크 제어와 관련된 시그널링은 무선 액세스 네트워크 프로토콜들(RAN protocols: Radio Access Network protocols)이라고 불리우는 프로토콜 계층들, 즉 액세스 층상에서 행해진다. 이들은 최하위 레벨에서 전송 프로토콜들을 포함하고 상기 전송 프로토콜들에 의해 전송된 제어 시그널링은 추가 처리를 위하여 상위 레벨들로 전송된다. 상위 액세스 층 계층들의 중 가장 핵심적인 것은 상기 이동국(MS)과 상기 무선 네트워크(UTRAN) 사이에서 무선 링크들을 설정하고, 구성하며, 유지하고 해제하는 것을 담당하며 상기 핵심 네트워크(CN)와 상기 무선 네트워크(RAN)로부터의 제어 정보를 상기 이동국(MS)으로 전송하는 것을 담당하는 무선 자원 제어 프로토콜(RRC protocol: Radio Resource Control protocol)이다. 게다가, 상기 무선 자원 제어 프로토콜(RRC)은 예를 들어, 애플리케이션-기반 용량 할당에서 상기 무선 자원 관리 시스템(RRM)의 명령들에 따라 무선 베어러에 대해 충분한 용량을 할당할 책임이 있다.
도 4b에 도시된 바와 같은 프로토콜 스택은 UMTS 패킷-교환 사용자 데이터를 전송하는데 사용된다. 상기 무선 네트워크(UTRAN)와 이동국(MS)간의 인터페이스 Uu 상에서, 물리 계층상의 하위-레벨 데이터 전송은 WCDMA 또는 TD-CDMA 프로토콜에 따라 수행된다. 상기 물리 계층 위의 MAC 계층은 상기 물리 계층과 RLC 계층 사이에서 데이터 패킷들을 전송하고 상기 RLC 계층은 상이한 무선 베어러들의 무선 링크들의 논리적인 관리를 처리한다. 상기 RLC 기능들은 예를 들어 전송되는 사용자 데이터(RLC-SDU)를 하나 이상의 RLC 데이터 패킷들(RLC-PDU)로 분할하는 것을 포함한다. RLC 위의 PDCP 계층의 데이터 패킷들(PDCP-PDU)내의 IP 헤더 필드들은 임의로 압축될 수 있다. 이 후에, 상기 PDCP-PDU들은 상기 RLC로 전송되고 그들은 하나의 RLC-SDU에 대응한다. 상기 사용자 데이터 및 상기 RLC-SDU들은 분할되고 RLC 프레임들에서 전송되며, 데이터 전송을 위해 필수적인 어드레스 및 검증 정보가 상기 RLC 프레임들에 부가된다. 또한 상기 RLC 계층은 손상된 프레임들의 재-전송을 처리한다. 상기 서빙 노드 3G-SGSN은 상기 무선 네트워크(RAN)를 통해 상기 이동국(MS)에서 오는 데이터 패킷들을 정확한 게이트웨이 노드 3G-GGSN으로 라우팅하는 것을 관리한다. 이 접속은 모든 사용자 데이터를 캡슐화하고 터널링하는 터널링 프로토콜(GTP)과 상기 핵심 네트워크를 통해 전송된 시그널링을 사용한다. 상기 GTP 프로토콜은 상기 핵심 네트워크에 의해 사용되는 IP의 상부에서 동작한다.
도 5는 상기 PDCP 계층의 기능적 모델을 도시한 것으로, 하나의 PDCP 실체가 각 무선 베어러에 대해 정의된다. 본 시스템들에서, 개별 PDP 콘텍스트(context)는 각 무선 베어러에 대해 정의되기 때문에, 하나의 PDCP 실체는 또한 각 PDP 콘텍스트에 대해 정의되고, 어떤 RLC 실체는 상기 RLC 계층상의 각 PDCP 실체에 대해 정의된다. 상술된 바와 같이, 상기 PDCP 계층은 원칙적으로 몇몇 PDP 콘텍스트들이 상기 PDCP 계층상에서 다중화되는 방식으로 기능적으로 구현될 수 있고, 그 경우 상기 PDCP 계층 아래의 RLC 계층상에서, 하나의 RLC 실체는 동시에 몇몇 무선 베어러들로부터 데이터 패킷들을 수신한다.
도 5b는 PDCP 실체가 2개의 상이한 애플리케이션들 A 및 B로부터 한 무선 베어러를 통해 데이터 패킷들을 수신하는 경우를 도시한 것이다. 상기 무선 베어러에서의 데이터 흐름들은 상기 PDCP 실체에서의 헤더 필드 압축기 이전의 IP 헤더 필드들에 기초하여 서로 구별되고, 그 후 상기 데이터 흐름들은 압축되기 위해 취해진다. 상기 압축기는 상기 데이터 흐름들을 개별 콘텍스트 식별자들로 정의함으로써 서로 상기 데이터 흐름들을 구별하고, 그것에 의해 상기 수신기의 압축해제기는 다시 상기 데이터 흐름들을 서로 구별하고 그들을 압축해제한다. 이것을 설명하기 위하여, 도 5b는 상기 압축기 실체를 2개의 개별 박스들로서 도시하지만, 실제로, 동일한 압축 실체내에 2개의 압축 콘텍스트들이 존재한다. 그러나, 상기 압축된 데이터 흐름들은 동일한 RLC 접속을 통해 전송된다.
각 PDCP 실체는 하나 이상의 헤더 필드 압축 알고리즘들을 사용할 수 있거나 어떤 것도 사용하지 않을 수 있다. 몇몇 PDCP 실체들은 또한 동일한 알고리즘을 사용할 수 있다. 상기 무선 자원 제어기(RRC)는 상기 알고리즘을 제어하는 매개 변수들 뿐만 아니라 각 PDCP 실체를 위해 적합한 알고리즘을 결정하고 선택된 알고리즘과 매개 변수들을 PDCP-C-SAP 포인트(PDCP 제어 서비스 액세스 포인트)를 통해 상기 PDCP 계층에 알린다. 사용된 압축 방법은 상기 접속에서 사용된 네트워크-레벨 프로토콜 유형에 의존하고, 상기 유형은 상기 PDP 콘텍스트가 활성화될 때 상기 무 선 자원 제어기에 알려진다.
따라서, 상기 UMTS 시스템에서, 전송되는 데이터 패킷들의 헤더 필드 압축 및 수신된 데이터 패킷들의 압축해제는 상기 수렴 프로토콜 계층 PDCP에서 행해진다. 상기 PDCP 계층의 태스크들은 채널 효율을 개선하는 것과 관련된 기능들을 포함하는데, 이것은 전형적으로 데이터 패킷 헤더 필드들의 압축 알고리즘들의 사용과 같은 상이한 최적화 방법들에 기초한다. 오늘날 UMTS를 위해 계획된 네트워크- 레벨 프로토콜들은 IP 프로토콜들이기 때문에, 사용된 압축 알고리즘들은 인터넷 엔지니어링 태스크 포스(IETF)에 의해 표준화된 것들이다. 따라서, 상기 ROHC 압축 방법은 UMTS 시스템을 위해 특히 적합하다. 상기 단말기의 PDCP 계층은 가능한 한 많은 네트워크-레벨 프로토콜 유형들을 갖는 접속 설정을 허용하기 위하여 전형적으로 몇몇 헤더 필드 압축 방법들을 지원한다.
ROHC를 UMTS의 수렴 프로토콜 계층에 적용할 때, 전송하는 PDCP와 수신하는 PDCP 양자는 전송되는 데이터 패킷들을 압축하고 수신된 데이터 패킷들을 압축해제하기 위한 압축기-압축해제기 쌍을 포함한다. 상기 수렴 프로토콜 계층 PDCP는 상기 압축 방법 ROHC에 각 무선 베어러를 위해 상기 콘텍스트 식별자의 길이를 협상하기 위한 메커니즘을 제공한다. 실제로, 상기 메커니즘은 상기 PDCP 계층이 상기 압축기와 상기 압축해제기의 메시지들을 RRC로 전송하고 상기 실제 협상이 RRC 시그널링에 의해 행해지는 방식으로 구현된다. 가능한 한 효과적으로 상기 무선 자원들을 사용할 수 있기 위하여, 바람직하기로는 상기 콘텍스트 식별자(CID)의 길이는 상기 무선 베어러를 위해 0으로 정의된다.
상기 무선 베어러를 위해 정의된 상기 콘텍스트 식별자(CID)의 길이가 "작고", 즉 0바이트이고, 모든 가능한 16개의 데이터 접속들이 사용중인 경우, 그리고 상기 단말기의 사용자가 이러한 정의를 갖는 무선 베어러를 위해 하나 더 동시 데이터 흐름을 설정하기를 원하는 경우, 문제 상황이 발생하는데, 이것은 17개의 동시 데이터 흐름들이 "작은" 콘텍스트 식별자를 가지고 서로 구별될 수 없기 때문이다. 신규 데이터 흐름은 ROHC 명세들에 따라 자기 자신의 콘텍스트 식별자에 의해 식별될 수 없기 때문에, 기존 데이터 흐름의 콘텍스트 식별자는 그것을 위해 정의될 것이다. 이러한 경우, 동일한 콘텍스트 식별자를 가진 2개의 데이터 흐름들은 동시에 전송되고, 이것은 압축해제기에서 에러 상태를 초래하는데, 이것은 상기 압축해제기가 더 이상 상기 데이터 접속들을 서로 구별할 수 없기 때문이다. 또한 상기 무선 베어러가 상기 콘텍스트 식별자(CID)의 길이를 위해 정의된 최대 수의 데이터 접속들을 사용하고 상기 단말기의 사용자가 신규 데이터 흐름을 열려고 시도할 때, 대응하는 문제가 어떤 다른 정의된 CID 길이 값을 가지고 발생할 수 있다. 헤더 필드 압축없이 무선 인터페이스상에서 몇몇 데이터 흐름들을 전송하는 것은 무선 자원들의 최적이 아닌 사용을 초래하는데, 이것은 전체 이동 시스템의 효과적인 사용에 방해가 된다.
그러나, 이제 상술된 문제들은 본 발명의 절차를 가지고 감소될 수 있는데, 무선 베어러의 매개 변수들은, 콘텍스트 식별자 길이에 의해 허용된 데이터 패킷 접속들의 수가 초과된다는 사실에도 불구하고 적어도 상기 정의된 콘텍스트 식별자의 길이에 의해 허용된 데이터 패킷 접속 헤더 필드들의 수가 압축될 수 있는 방식 으로 정의된다. 이러한 방식으로, 예를 들어 상기 무선 베어러 콘텍스트 식별자의 길이가 0으로 설정되거나 상기 단말기의 사용자가 상기 무선 베어러를 위해 17번째 동시 데이터 흐름을 설정하기를 원하는 경우, 적어도 원래의 16, 바람직하기로는 모든 17개의 데이터 흐름들은 ROHC를 사용하여 전송될 수 있다는 것을 보장하는 것이 가능하다. 대응적으로, 어떤 다른 정의된 CID 길이 값을 가지고, 상기 무선 베어러가 상기 콘텍스트 식별자(CID)의 길이를 위해 정의된 최대 수의 데이터 접속들을 사용하고, 상기 단말기의 사용자가 신규 데이터 흐름을 열려고 시도할 때, 적어도 데이터 접속들의 원래의 수에 대응하는 수, 바람직하기로는 모든 데이터 흐름들이 ROHC를 사용하여 전송될 수 있다는 것을 보장하는 것이 가능하다.
본 발명의 제1 실시예에 의하면, 상술된 정의는, 각 무선 베어러를 위해 협상된, 상기 콘텍스트 식별자(CID)의 길이, 즉 CID 공간의 적어도 하나의 값, 바람직하기로는 마지막 것이 항상 압축되지 않은 데이터 흐름을 위해 예약되는 방식으로 상기 ROHC 알고리즘이 정의되도록 ROHC에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 이미 사용중인 데이터 접속들이 압축되어 전송될 수 있고, 동시에 신규 데이터 접속이 압축없이 설정될 수 있다는 것을 보장하는 것이 가능하다. 상기 ROHC 알고리즘은 예를 들어 상기 콘텍스트 식별자의 길이가 0으로 설정되는 경우, 첫번째 15개의 데이터 흐름들이 압축되고, 상기 단말기의 사용자가 신규(16번째) 데이터 흐름을 형성하려고 시도하는 경우, 그것 및 그것 다음에 형성된 어떤 동시 데이터 흐름들이 상기 수신기로 압축되지 않고 전송되는 방식으로 상기 압축기와 상기 압축해제기간의 협상에 기초하여 정의될 수 있다. 상기 수신기에게 그들의 헤더 필드들이 압축 되지 않았고 따라서 그들이 상기 압축해제기를 지나 보내져야 한다고 알리기 위하여 CID 필드는 압축되지 않은 데이터 패킷들에 첨부된다. 또한 몇몇 압축되지 않은 데이터 흐름들을 위해 상기 무선 베어러에 대해 협상된 상기 콘텍스트 식별자 필드의 CID 공간의 몇몇 값들을 예약하는 것이 가능하다.
본 발명의 제2 실시예에 의하면, 상기 수렴 프로토콜 계층(PDCP)은 데이터 접속들의 수를 감시하고, 허용된 데이터 접속들의 수가 초과되는 경우 상기 PDCP 계층은 이것을 상기 무선 자원 제어 프로토콜 RRC에 알리는데, 상기 무선 자원 제어 프로토콜 RRC는 그다음 무선 베어러 재구성을 수행하고, 상기 재구성 동안 상기 무선 베어러 매개 변수들, 특히 상기 콘텍스트 식별자의 길이는 각 데이터 흐름의 헤더 필드들이 ROHC에 따라 압축될 수 있도록 다시 정의된다. 예를 들어, 상기 무선 베어러 콘텍스트 식별자의 길이가 0으로 설정되고 상기 PDCP 계층이 17개 이상의 동시 데이터 흐름들을 검출하는 경우, 상기 무선 베어러는 재구성되고, 상기 콘텍스트 식별자 필드의 최대 값은 0보다 더 크도록 정의된다. 이것은 각 무선 베어러의 데이터 접속들의 수를 감시하기 위하여 새로운 기능이 상기 PDCP 계층에 부가되도록 요구한다. 무선 베어러상의 데이터 접속들의 수가 상기 콘텍스트 식별자 길이의 최대 값에 대응하고, 신규 데이터 접속이 설정되는 경우, PDCP은 상술된 바와 같이 RRC에게 알린다. 또한 예를 들어 상기 단말기의 제한된 특성들로 인하여, 동시 데이터 접속들의 수가 RRC 시그널링을 통해 예를 들어 4개의 데이터 흐름들로 설정되는 것이 가능하다. 그다음 상기 PDCP 계층은 상술된 바와 같이 동시 데이터 접속들의 수를 감시할 수 있는 것이 필요한데, 이것은 상기 ROHC 메커니즘들이 동 시 데이터 접속들의 최고 수가 상기 콘텍스트 식별자 필드의 최대 값보다 더 작은 상황에 영향을 미치지 않기 때문이다.
상술된 제1 실시예 및 제2 실시예는 상기 PDCP 계층이 상기 제2 실시예에 따라 무선 베어러상에서의 데이터 접속들의 수를 감시하고 필요한 경우 헤더 필드 압축이 최대 콘텍스트 식별자 값에 의해 허용된 데이터 접속들의 수를 초과하는 가외의 데이터 접속들에 대해 수행되지 않는 것을 상기 제1 실시예에 따라 정의하는 방식으로 바람직한 실시예에 따라 상기 PDCP 계층에 의해 사용될 수 있다. 이것은 적어도 원래의 데이터 흐름들이 최적으로 압축되어 전송될 수 있음을 보장한다. 이러한 경우, 상기 무선 베어러의 콘텍스트 식별자의 길이가 예를 들어 0으로 정의되고, 상기 PDCP 계층이 17개의 동시 데이터 흐름들을 검출한다면, 마지막 (17번째) 흐름은 헤더 필드 압축없이 전송되고, 상기 PDCP 계층의 기능은 상기 신규 데이터 흐름을 상기 압축기를 지나 보낸다. 바람직한 실시예에 의하면, 상기 PDCP 계층의 기능은 또한 압축된 데이터 흐름들을 선택할 수 있고, 이 경우 상기 압축기를 지나 보내지는 상기 데이터 흐름은 자동으로 마지막으로 형성된 상기 데이터 흐름이 아니다.
제3 실시예에 의하면, 데이터 접속이 설정될 때 상기 신규 데이터 흐름들이 어떤 무선 베어러에 속하는지를 결정하는 상기 UMTS 실체(예를 들어 세션 관리자 프로토콜(SM))에게는, 상기 데이터 접속이 설정될 때, 특히 상기 무선 베어러 콘텍스트 식별자의 길이가 0으로 설정될 때, 동시 데이터 접속들의 수에 대해 상기 콘텍스트 식별자의 최대 값에 의해 야기된 제한들이 통지된다. 16개의 데이터 흐름들 이 사용중이고 17개 이상의 동시 데이터 흐름들에 대한 요구가 검출되는 경우, 신규 "가외의" 데이터 흐름이 자기 자신의 무선 베어러에 대해 정의될 수 있거나 첫번째 무선 베어러가 재구성되고 상기 콘텍스트 식별자 필드의 길이는 0보다 더 큰 값이 주어진다. 양자의 경우, 각 데이터 흐름의 헤더 필드들은 ROHC에 따라 압축될 수 있다. 이 실시예에서, 또한 상기 단말기의 제한된 특성들로 인하여, 동시 데이터 접속들의 최고 수가 예를 들어 4개의 데이터 흐름들만인 경우가 특히 고려되어야 한다. 이 경우, 상기 데이터 접속의 설정을 제어하는 실체는 상술된 바와 같이 동시 데이터 접속들의 수를 감시할 수 있는 것이 필요하다.
제4 실시예에 의하면, 상기 PDCP 계층의 데이터 패킷 구조내의 패킷 식별자들(PID)은 상기 콘텍스트 식별자의 길이에 필요한 변경들을 나타내는데 사용된다. 상기 PDCP 계층상에서, 상이한 압축 방법들이 상기 데이터 패킷들(PDU)에 첨부된 패킷 식별자들(PID)에 의해 표시되고 서로 구별된다. 각 PDCP 실체를 위해, 상기 패킷 식별자(PID)의 값들에 대한 표가 생성되는데, 상이한 압축 알고리즘들은 상이한 데이터 패킷들과 매칭되고, 상기 패킷 식별자(PID)의 값은 이들의 조합으로서 결정된다. 아무런 압축 알고리즘도 사용되지 않는 경우, 상기 패킷 식별자(PID)는 0값을 획득한다. n을 이전의 압축 알고리즘을 위해 정의된 마지막 PID 값이라고 할 때, 각 압축 알고리즘의 PID 값들이 n+1부터 시작하는 방식으로, PID 값들이 각 압축 알고리즘 및 상이한 데이터 패킷 유형들을 갖는 그것의 조합을 위해 연속적으로 정의된다. 압축 알고리즘들의 순서는 무선 자원 제어기(RRC)와의 협상시 결정된다. 상기 PID 값 표에 기초하여, 상기 패킷 데이터 접속의 양 종단들에서 상기 PDCP 실 체들은 송신되고 수신되는 데이터 패킷들의 압축 알고리즘들을 식별할 수 있다.
본 발명의 이 실시예에서, 이들 PID 값들은, 3개의 PID 값들이 도 6에 도시된 표에 따라 ROHC의 상이한 콘텍스트 식별자 필드 값들(0, 1 또는 2 바이트)에 대해 할당되는 방식으로 사용될 수 있다. 대안적으로, 2개의 PID 값들은 상기 CID 공간 값들을 "작음"(0 바이트) 그리고 "큼"(1 또는 2 바이트)을 나타내기 위하여 할당될 수 있다. 그다음 "큰" CID 공간 값을 가지고, 상기 CID 필드 확장 비트들은 이것이 8 비트 또는 16 비트 CID 필드와 관련되는지를 더 상세히 나타내는데 사용될 수 있다. 이제, 상기 무선 베어러의 콘텍스트 식별자 길이가 0으로 설정되고 상기 PDCP 계층이 17개의 동시 데이터 흐름들을 검출하는 경우, 상기 CID 필드 길이의 변경은 이들 PID 값들에 의해 수신하는 PDCP 실체에게 표시될 수 있다. 바람직하기로는, 상기 PID 값들은, 상기 무선 베어러가 재구성되거나 데이터 접속들의 수가 16으로 갈 때까지 전송된다.
제5 실시예에 의하면, 상기 CID 필드의 길이는, 상기 CID 공간의 최대 값이 초과되었을지라도 다시 정의되지 않지만, 개별 RLC 접속은 상이한 데이터 접속들을 위해 설정될 수 있다. 이것은 상기 CID 공간의 최대 값이 초과될 때, 각 신규 데이터 접속이 CID 필드 길이가 바람직하기로는 0인 개별 RLC 접속을 획득하는 방식으로 구현될 수 있다. 대안적으로, CID 필드 길이가 0으로 설정된 개별 RLC 접속은 각 데이터 흐름을 위해 정의될 수 있다. 더욱이, 상기 데이터 흐름들은 32개의 데이터 흐름들이 사용중인 경우 2개의 RLC 접속들에 분배될 수 있는데, 그 경우 상기 데이터 흐름들은 CID 필드 길이들이 바람직하기로는 0으로 유지되는 2개의 RLC 접 속들로 분배될 수 있다. 그다음 상기 PDCP 계층 명세들은 한 PDCP 실체가 동시에 몇몇 RLC 접속들을 사용하도록 허용하기 위하여 수정되어야 한다. 무선 자원들의 사용을 위하여, 이 실시예는 최적인데, 이것은 각 동시 데이터 흐름이 CID 필드없이(CID 길이 = 0) 전송될 수 있기 때문이며, 이 경우 상기 전송된 데이터의 페이로드 부분은 최대화될 수 있다.
제6 실시예에 의하면, 상기 콘텍스트 식별자의 정의된 최대 값을 초과하는 동시 데이터 접속들은 전송이 허용되지 않는다. 상기 무선 베어러의 콘텍스트 식별자 길이가 예를 들어, 0으로 설정되고, 사용중인 16개의 데이터 흐름들이 존재하며, 17번째 동시 데이터 흐름을 형성하는 시도가 행해지는 경우, 상기 PDCP 계층 및/또는 압축기는 상기 17번째 데이터 접속 설정을 허용하지 않을 것이고, 그것의 데이터 패킷들은 거절될 것이다.
이러한 방식으로, 본 발명의 절차는 모든 경우 상기 무선 베어러를 위해 정의된 콘텍스트 식별자 필드의 최대 길이에 의해 허용된 만큼 적어도 상기 무선 베어러상에서 전송된 많은 데이터 접속들을 압축하는 것이 가능하다는 것을 보장한다. 더욱이, 압축되어 전송된 데이터 접속들의 압축의 불연속은 본 발명의 절차에 의해 회피된다. 본 발명의 절차는 무선 자원들의 효과적인 사용을 위해 유리한, 가능한 가장 효과적인 방법으로 헤더 필드 압축을 데이터 접속들에 적용하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 절차는 예로서 UMTS 시스템을 사용하여 상기에 설명된다. 그러나, ROHC에 의한 헤더 필드 압축은 상기 UMTS 시스템에 속박되지 않고, 바람직하기로는 IP 데이터 패킷들을 전송하는 어떤 통신 시스템들에도 적용될 수 있다. 바람직하기로는 본 발명의 절차는 예를 들어 GSM 에지 무선 액세스 네트워크(GERAN: GSM Edge Radio Access Network)와 같은, 2세대 이동 시스템들의 추가 개발 프로젝트들에 적용될 수 있다.
기술이 진전될지라도 본 발명의 기본적인 아이디어가 많은 다른 방법들로 구현될 수 있다는 것은 당업자에게 명백하다. 따라서, 본 발명 및 본 발명의 실시예들은 상술된 예들에 한정되지 않고 청구항들의 범위내에서 변경될 수 있다.

Claims (19)

  1. 데이터 패킷 접속을 위한 헤더 필드 압축 정의 방법으로서, 콘텍스트는 압축기 및 압축해제기의 동작을 제어하기 위한 상기 접속의 하나의 매개 변수로서 상기 압축기 및 상기 압축해제기를 위해 정의되고, 상기 압축기와 상기 압축해제기간의 데이터 전송에 대한 데이터 패킷 접속들을 식별하는데 사용되는 콘텍스트 식별자에 대해 길이가 정의되며, 상기 길이는 한 접속에 대해 전송된 압축된 데이터 패킷 접속들의 최대 수를 정의하고, 각 데이터 패킷 접속은 자기 자신의 콘텍스트 식별자에 의해 식별되는 방법에 있어서,
    상기 콘텍스트 식별자 길이에 의해 허용된 데이터 패킷 접속들의 수가 초과되더라도, 적어도 상기 정의된 콘텍스트 식별자의 길이에 의해 허용된 데이터 패킷 접속들의 헤더 필드들의 수가 압축될 수 있는 방식으로 상기 접속의 매개 변수들을 정의하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 압축되지 않은 데이터 흐름을 위해 상기 정의된 콘텍스트 식별자의 길이의 적어도 하나의 값을 예약하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 압축은 이동 시스템의 수렴 프로토콜 계층에 의해 제어되고,
    상기 콘텍스트 식별자 길이에 의해 허용된 데이터 패킷 접속들의 수를 초과 하는 것에 응답하여 상기 콘텍스트 식별자 길이의 신규 값이 모든 데이터 패킷 접속들의 헤더 필드들의 압축을 가능하게 하는 방식으로 상기 이동 시스템에게 무선 베어러의 매개 변수들을 다시 정의하도록 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 콘텍스트 식별자 길이에 대한 신규 값을 정의하기 위하여 상기 수렴 프로토콜 계층의 데이터 패킷 식별자들을 위해 정의된 값들을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 압축은 이동 시스템의 수렴 프로토콜 계층에 의해 제어되고,
    신규 데이터 패킷 접속을 설정할 때, 상기 접속이 어떤 무선 베어러와 관련될 것인지를 결정하는 상기 이동 시스템 실체에 각 무선 베어러를 위해 정의된 동시 데이터 패킷 접속들의 최대 수를 알리며,
    상기 콘텍스트 식별자 길이에 의해 허용된 데이터 패킷 접속들의 수를 초과하는 것에 응답하여 상기 콘텍스트 식별자 길이의 신규 값이 모든 데이터 패킷 접속들의 헤더 필드들의 압축을 가능하게 하는 방식으로 상기 이동 시스템에게 상기 무선 베어러 매개 변수들을 다시 정의하도록 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 압축은 이동 시스템의 수렴 프로토콜 계층에 의해 제어되고,
    신규 데이터 패킷 접속을 설정할 때, 상기 접속이 어떤 무선 베어러와 관련될 것인지를 결정하는 상기 이동 시스템 실체에 각 무선 베어러를 위해 정의된 동시 데이터 패킷 접속들의 최대 수를 알리며,
    상기 콘텍스트 식별자 길이의 최대 값에 의해 허용된 데이터 패킷 접속들의 수를 초과하는 것에 응답하여 상기 이동 시스템에게 상기 초과된 데이터 패킷 접속들을 위해 신규 무선 베어러를 정의하도록 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 압축은 이동 시스템의 수렴 프로토콜 계층에 의해 제어되고,
    상기 콘텍스트 식별자 길이의 최대 값에 의해 허용된 데이터 패킷 접속들의 수를 초과하는 것에 응답하여 상기 수렴 프로토콜 계층 또는 상기 수렴 프로토콜 계층내의 상기 압축기에게 헤더 필드 압축없이 상기 초과된 데이터 패킷 접속들을 전송하도록 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 초과된 데이터 패킷 접속들에 식별자를 첨부하며, 상기 식별자에 기초하여 상기 데이터 패킷들은 압축해제없이 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 압축은 이동 시스템의 수렴 프로토콜 계층에 의해 제어되고,
    상기 콘텍스트 식별자 길이의 최대 값에 의해 허용된 데이터 패킷 접속들의 수를 초과하는 것에 응답하여 상기 데이터 패킷 접속들이 할당되는 몇몇 링크 레벨 접속들을 상기 데이터 패킷 접속들을 위해 정의하도록 상기 수렴 프로토콜 계층에게 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 압축은 이동 시스템의 수렴 프로토콜 계층에 의해 제어되고,
    상기 콘텍스트 식별자 길이의 최대 값에 의해 허용된 데이터 패킷 접속들의 수를 초과하는 것에 응답하여 상기 수렴 프로토콜 계층에게 상기 초과된 데이터 패킷 접속들을 거절하도록 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동 시스템은 상기 콘텍스트 식별자 길이의 최대 값에 의해 허용된 데이터 패킷 접속들의 수보다 더 작도록 동시 데이터 패킷 접속들의 수를 제한하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 압축기와 압축해제기를 포함하는 헤더 필드 압축 시스템으로서, 콘텍스트는 상기 압축기와 상기 압축해제기간의 데이터 패킷 접속을 위해 상기 접속의 하나의 매개 변수로서 정의되도록 되어 있고, 상기 콘텍스트는 상기 압축기와 상기 압축해제기의 동작을 제어하며 상기 데이터 패킷 접속들을 식별하기 위한 콘텍스트 식별자를 포함하고, 상기 압축기와 상기 압축해제기간의 데이터 전송을 위하여 상기 콘텍스트 식별자에 대해 길이가 정의되도록 되어 있으며, 상기 길이는 한 접속에 대해 전송된 압축된 데이터 패킷 접속들의 최대 수를 정의하고, 상기 데이터 패킷 접속들은 콘텍스트 식별자에 의해 식별되도록 되어 있는 헤더 필드 압축 시스템에 있어서,
    상기 콘텍스트 식별자 길이에 의해 허용된 데이터 패킷 접속들의 수가 초과되더라도, 적어도 상기 정의된 콘텍스트 식별자의 길이에 의해 허용된 데이터 패킷 접속들의 헤더 필드들의 수가 압축될 수 있는 방식으로 상기 접속의 상기 매개 변수들이 정의되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 헤더 필드 압축 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 정의된 콘텍스트 식별자의 적어도 하나의 값은 압축되지 않은 데이터 흐름을 위해 예약되는 것을 특징으로 하는 헤더 필드 압축 시스템.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 압축은 이동 시스템의 수렴 프로토콜 계층에 의해 제어되도록 되어 있고,
    상기 이동 시스템은, 상기 콘텍스트 식별자 길이에 의해 허용된 데이터 패킷 접속들의 수를 초과하는 것에 응답하여, 상기 콘텍스트 식별자 길이의 신규 값이 모든 데이터 패킷 접속들의 상기 헤더 필드들의 압축을 가능하게 하도록 무선 베어 러의 매개 변수들을 다시 정의하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 헤더 필드 압축 시스템.
  15. 제12항 또는 제13항에 있어서, 압축은 이동 시스템의 수렴 프로토콜 계층에 의해 제어되도록 되어 있고,
    상기 수렴 프로토콜 계층은, 상기 콘텍스트 식별자 길이의 최대값에 의해 허용된 데이터 패킷 접속들의 수를 초과하는 것에 응답하여, 상기 데이터 패킷 접속들이 할당되는 몇몇 링크-레벨 접속들을 상기 데이터 패킷 접속들을 위해 정의하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 헤더 필드 압축 시스템.
  16. 압축기와 압축해제기를 포함하는 헤더 필드 압축 시스템을 구비하는 이동통신 시스템의 네트워크 요소(RNC)에 있어서,
    상기 헤더 필드 압축 시스템은, 접속의 하나의 매개변수로서 압축기와 압축해제기 사이에 데이터 패킷 접속을 위한 컨텍스트를 정의하고, 상기 컨텍스트는 상기 압축기와 압축 해제기의 동작을 제어하고 상기 데이터 패킷 접속들을 식별하는 컨텍스트 식별자를 구비하며, 상기 압축기와 압축 해제기 사이의 데이터 전송을 위한 컨텍스트 식별자를 위한 길이를 정의하고, 상기 길이는 일 접속 상에 전송된 압축된 데이터 패킷 접속들의 최대 수를 정의하며, 자기 자신의 컨텍스트 식별자에 의해 각 데이터 패킷 접속을 식별하고,
    상기 네트워크 요소는 상기 이동 통신 시스템의 수렴 프로토콜 층으로부터 신호를 수신하고, 상기 신호는 각 무선 베어러를 위해 정의된 동시 데이터 패킷 접속들의 최대 수를 가리키며,
    상기 네트워크 요소는, 상기 컨텍스트 식별자 길이의 최대 값에 의해 허용된 데이터 패킷 접속들 수를 초과하는 것에 응답하여, 이동 통신 시스템에게 상기 초과된 데이터 패킷 접속들을 위해 새로운 무선 베어러를 정의할 것을 지시하는 것을 특징으로 하는 네트워크 요소(RNC).
  17. 압축기와 압축 해제기를 포함하는 헤더 필드 압축 시스템을 구비하는 이동통신 시스템의 이동국에 있어서,
    상기 헤더 필드 압축 시스템은, 접속의 하나의 매개변수로서 압축기와 압축해제기 사이에 데이터 패킷 접속을 위한 컨텍스트를 정의하고, 상기 컨텍스트는 상기 압축기와 압축 해제기의 동작을 제어하고 상기 데이터 패킷 접속들을 식별하는 컨텍스트 식별자를 구비하며, 상기 압축기와 압축 해제기 사이의 데이터 전송을 위한 컨텍스트 식별자를 위한 길이를 정의하고, 상기 길이는 일 접속 상에 전송된 압축된 데이터 패킷 접속들의 최대 수를 정의하며, 자기 자신의 컨텍스트 식별자에 의해 각 데이터 패킷 접속을 식별하고,
    상기 이동국은, 수렴 프로토콜 층 상에서, 새로운 데이터 패킷 접속을 확립할 때 어느 무선 베어러와 관련될지를 결정하는 이동 통신 시스템 실체에 무선 베어러 각각을 위해 정의된 동시 데이터 패킷 접속들의 최대 수를 신호하고,
    상기 이동국은, 상기 컨텍스트 식별자 길이의 최대 값에 의해 허용된 데이터 패킷 접속들 수를 초과하는 것에 응답하여, 상기 초과된 데이터 패킷 접속들을 위한 새로운 무선 베어러를 정의하도록, 상기 실체로부터의 명령을 수신하는 것을 특징으로 하는 이동국.
  18. 압축기와 압축 해제기를 포함하는 헤더 필드 압축 시스템을 구비하는 이동통신 시스템의 네트워크 요소(RNC)에 있어서,
    상기 헤더 필드 압축 시스템은, 접속의 하나의 매개변수로서 압축기와 압축해제기 사이에 데이터 패킷 접속을 위한 컨텍스트를 정의하고, 상기 컨텍스트는 상기 압축기와 압축 해제기의 동작을 제어하고 상기 데이터 패킷 접속들을 식별하는 컨텍스트 식별자를 구비하며, 상기 압축기와 압축 해제기 사이의 데이터 전송을 위한 컨텍스트 식별자를 위한 길이를 정의하고, 상기 길이는 일 접속 상에 전송된 압축된 데이터 패킷 접속들의 최대 수를 정의하며, 자기 자신의 컨텍스트 식별자에 의해 각 데이터 패킷 접속을 식별하고,
    상기 네트워크 요소는, 상기 컨텍스트 식별자 길이의 최대 값에 의해 허용된 데이터 패킷 접속들 수를 초과하는 것에 응답하여, 상기 이동 통신 시스템 또는 그 안의 압축기의 수렴 프로토콜 층에게 헤더 필드 압축 없이 상기 초과된 데이터 패킷을 전송할 것을 지시하는 것을 특징으로 하는 네트워크 요소.
  19. 압축기와 압축 해제기를 포함하는 헤더 필드 압축 시스템을 구비하는 이동 통신 시스템의 이동국에 있어서,
    상기 헤더 필드 압축 시스템은, 접속의 하나의 매개변수로서 압축기와 압축해제기 사이에 데이터 패킷 접속을 위한 컨텍스트를 정의하고, 상기 컨텍스트는 상기 압축기와 압축 해제기의 동작을 제어하고 상기 데이터 패킷 접속들을 식별하는 컨텍스트 식별자를 구비하며, 상기 압축기와 압축 해제기 사이의 데이터 전송을 위한 컨텍스트 식별자를 위한 길이를 정의하고, 상기 길이는 일 접속 상에 전송된 압축된 데이터 패킷 접속들의 최대 수를 정의하며, 자기 자신의 컨텍스트 식별자에 의해 각 데이터 패킷 접속을 식별하고,
    상기 이동국은, 상기 컨텍스트 식별자 길이의 최대 값에 의해 허용된 데이터 패킷 접속들 수를 초과하는 것에 응답하여, 헤더 필드 압축 없이 상기 초과된 데이터 패킷 접속들을 전송하도록, 새로운 데이터 패킷 접속을 확립할 때 어느 무선 베어러와 관련될지를 결정하는 이동 통신 시스템 실체로부터 명령을 수신하는 것을 특징으로 하는 이동국.
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