KR100864040B1 - 양방향 및 역방향 자원 예약 셋업 프로토콜 - Google Patents

양방향 및 역방향 자원 예약 셋업 프로토콜 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적어도 2명의 사용자(사용자 A 및 사용자 B) 사이에서 무선 패킷 세션을 확립하는 것에 관한 것이다. 상기 사용자들 중 적어도 한 사용자(사용자 A 또는 사용자 B)는 무선 사용자이다. 상기 적어도 2명의 사용자들 중 제1 사용자는 상기 적어도 2명의 사용자들 중 제2 사용자에게 예약 셋업 프로토콜 (RSVP) PATH 메시지(30)를 전송한다. RSVP PATH 메시지(30)는, 상기 제1 사용자만으로부터 제2 사용자로의 전송을 위한 자원을 예약하기 위한 정보, 또는 제1 사용자로부터 제2 사용자로의 전송 및 제2 사용자로부터 제1 사용자로의 전송을 위한 자원을 예약하기 위한 정보, 또는 제2 사용자만으로부터 제1 사용자로의 전송을 위한 자원을 예약하기 위한 정보를 포함한다. RSVP PATH 메시지의 수신에 응답하여, 제2 사용자는 제1 사용자에게 RSVP 예약 (RESV) 메시지(32)를 전송한다. 전송은 상기 예약된 자원들만을 사용하여 발생한다.
무선 패킷, 자원 예약, 무선 사용자 장비, 세션 확립

Description

양방향 및 역방향 자원 예약 셋업 프로토콜{BIDIRECTIONAL AND REVERSE DIRECTIONAL RESOURCE RESERVATION SETUP PROTOCOL}
도 1은 단순화된 무선 패킷 기반의 통신 시스템을 도시하는 도면.
도 2는 무선 패킷 세션을 확립하는 과정을 도시한 도면.
도 3은 양방향 예약 셋업 프로토콜을 이용하여 무선 패킷 세션을 확립하는 과정을 도시한 도면.
도 4는 역방향 예약 셋업 프로토콜을 이용하여 무선 패킷 세션을 확립하는 과정을 도시한 도면.
도 5는 양호한 예약 셋업 메시지의 단순화된 도면.
도 6은 양호한 순방향 예약 셋업 메시지의 단순화된 도면.
도 7은 양호한 역방향 예약 셋업 프로토콜 메시지의 단순화된 도면.
도 8은 양호한 양방향 예약 셋업 프로토콜 메시지의 단순화된 도면.
도 9는 양호한 양방향 예약 셋업 프로토콜 PATH 메시지의 도면.
도 10은 도 9의 SENDER_TSPEC의 도면.
도 11 및 12는 도 9의 ADSPEC의 도면.
도 13은 양호한 양방향-예약 셋업 프로토콜 예약 메시지의 도면.
도 14 및 15는 도 13의 양방향 예약 셋업 프로토콜 예약 메시지의 FLOWSPEC 의 도면.
도 16은 무선 사용자 장비의 단순화된 블럭도.
본 발명은 무선 패킷 기반의 통신에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 무선 통신 기반의 통신을 설정하는 것에 관한 것이다.
소정의 인터넷 응용을 위해, 필요한 서비스 품질(Quality Of Service; QOS)을 달성하도록 자원이 예약된다. 자원의 예약은 패킷 기반의 망이 회선 교환망(circuit switched network)처럼 동작하는 것을 허용한다. 도 1은, 두 명의 무선 사용자인 사용자 A와 사용자 B 사이에서 무선 인터넷, 무선 멀티미디어, 인터넷 프로토콜(Internet Protocol)을 통한 음성, 화상 회의 또는 화상 전화에 대한 것과 같이, 인터넷 기반등의 단순화된 무선 패킷 기반의 통신 세션을 도시하고 있다. 셋업 시간, 지연, 신뢰성, 완전성 및 QOS와 같은 퍼포먼스 요건은 세션마다 상이하다. 사용자 A는 사용자 장비(UE, 20)로 도시되어 있고, 사용자 B는 사용자 장비(UE, 22)로 도시되어 있다. 사용자 A는 셀룰러망(24)을 이용하여 패킷망(28)을 통해 송수신한다. 유사하게, 사용자 B는 셀룰러망(26)을 이용하여 패킷망(28)을 통해 송수신한다.
도 2는 이와 같은 세션을 확립하는 과정을 도시하고 있다. 사용자 A는 세션을 확립하기 위해 자원 예약 셋업 프로토콜(RSVP) PATH 메시지(30)를 전송한다. 상기 RSVP PATH 메시지(30)는 다양한 네트워크 라우터들(라우터 1 - 라우터 N)을 통해 사용자 B에게 전송된다. 각각의 라우터는 이 세션에 대해 자원이 이용가능한지의 여부를 판정한다. 적절한 자원이 이용가능하다면, RSVP PATH 메시지(30)가 갱신되고 다음 라우터에게 전송된다. 적절한 자원이 이용가능하지 않다면, 에러 메시지가 사용자 A에게 되전송된다. 사용자 B가 RSVP PATH 메시지(30)를 수신하면, 사용자 B는 자원을 예약하기 위한 RSVP 예약(RESV) 메시지(32)를 네트워크(24, 26, 28)의 도처에 전송함으로써 응답한다. RSVP RESV 메시지(32)가 네트워크를 통해 전송됨에 따라, 사용자 A로부터 사용자 B로의 통신을 지원하기 위한 자원들이 할당된다. 만일 자원이 성공적으로 할당되면, 사용자 A는 RSVP RESV 메시지(32)를 수신한다. 사용자 A는 RSVP RESV 메시지(32)의 수신을 접수확인통지하기 위해 확인 (RSVP Confirm) 메시지(34)를 사용자 B에게 전송한다.
사용자 A에 대한 사용자 B의 통신을 위한 자원을 할당하기 위해, 사용자 B는 다양한 네트워크 라우터들(라우터 1 - 라우터 N)을 경유해 RSVP PATH 메시지(30)를 사용자 A에게 전송한다. 사용자 A가 RSVP PATH 메시지(30)를 수신하면, 사용자 A는 자원을 예약하기 위한 RSVP RESV 메시지(32)를 네트워크(24, 26, 28)의 도처에 전송함으로써 응답한다. RSVP RESV 메시지(32)가 네트워크(24, 26, 28)를 통해 전송됨에 따라, 사용자 B로부터 사용자 A로의 통신을 지원하기 위한 자원들이 할당된다. 만일 자원들이 성공적으로 할당되면, 사용자 B는 RESV 메시지(32)를 수신한다. 사용자 B는 RSVP RESV 메시지(34)의 접수를 확인통지하기 위해 사용자 A에게 RSVP Confirm 메시지(34)를 전송한다.
자원 할당을 유지하기 위해, 네트워크(24, 26, 28)를 통해 REFRESH PATH 메시지(36)가 주기적으로 전송된다. 사용자 A는 자신의 전송을 위한 자원을 유지하기 위해 네트워크(24, 26, 28)를 통해 REFRESH PATH 메시지(36)를 사용자 B에게 전송하고, 사용자 B는 자신의 전송을 위한 자원을 유지하기 위해 네트워크(24, 26, 28)를 통해 REFRESH PATH 메시지(36)를 사용자 A에게 전송한다. 만일 REFRESH PATH 메시지(36)가 전송되지 않는다면, 할당된 자원들을 해제함으로써 예약 상태는 종료할 것이다.
자원을 할당하기 위해 이들 모든 메시지들을 전송하는 것은 귀중한 네트워크 자원들을 이용한다. 따라서, 무선 인터넷 세션을 확립하기 위해 대안적인 접근법을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명은 적어도 2명의 사용자들 사이에서 무선 패킷 세션을 확립하는 것에 관한 것이다. 사용자들 중 적어도 한명은 무선 사용자이다. 상기 적어도 2명의 사용자들 중 제1 사용자는 예약 셋업 프로토콜(RSVP) PATH 메시지를 상기 2명의 사용자들 중 제2 사용자에게 전송한다. RSVP PATH 메시지는 상기 제1 사용자로부터 제2 사용자로의 전송을 위한 자원을 예약하기 위한 정보; 또는 제1 사용자로부터 제2 사용자로의 전송 및 제2 사용자로부터 제1 사용자로의 전송을 위한 자원을 예약하기 위한 정보, 또는 제2 사용자로부터 제1 사용자로의 전송을 위한 자원을 예약하기 위한 정보를 포함한다. RSVP PATH 메시지의 수신에 응답하여, 제2 사용자 는 제1 사용자에게 RSVP 예약 (RESV) 메시지를 전송한다. 전송은 상기 예약된 자원들만을 사용하여 발생한다.
도 3은 양방향 자원 예약 셋업 프로토콜을 나타낸 도면이다. 사용자 A는 인터넷과 같은 양방향 패킷 기반의 사용자 B와의 세션을 확립하기를 원한다. 세션에 대해 비트 레이트 및 상대적 지연과 같은 요건들은 종래의 협상(negotiation)에 기초하고 있다. 사용자 A 및 B 모두가 무선 사용자들이거나 이들 중 한사람이 무선 사용자이고 다른 사람은 유선 사용자일 수도 있다. 세션을 개시하기 위해, 사용자 A(발원지 사용자)는 양방향 RSVP PATH 메시지(38)를 전송한다. 양방향 RSVP PATH 메시지(38)는, 사용자 A로부터 사용자 B로 전송되는 통신 및 사용자 B로부터 사용자 A로 전송되는 통신 양자 모두에 대한 자원 할당 정보를 포함한다. 이들 통신의 양호한 포멧은 도 8, 9, 10, 11, 및 12와 연계하여 보다 상세히 논의된다. 비록 본 발명이 주로 양방향 통신과 연계하여 기술되지만, 본 발명은 3-방향 호출(3-way calling)과 같은 다수 당사자간 통신에도 확장가능하다.
양방향 RSVP PATH 메시지(38)는 사용자 B로의 네트워크들의 다양한 라우터들(라우터 1 - 라우터 N)을 통해 전송된다. 사용자 B는 양쪽 사용자 모두에게 자원을 할당하기 위한 RSVP RESV 메시지(40)를 네트워크(24, 26, 28)를 통해 전송한다. 양호한 양방향 RSVP RESV 메시지(40)는 도 8, 13, 14, 및 15와 연계하여 보다 상세히 설명된다. 양방향 RSVP RESV 메시지(40)의 전송시, 각각의 네트워크는 사용자 A의 전송 및 사용자 B의 전송 양자 모두에 대해 자원을 할당한다. 자원이 성공적으로 할당되었다는 것을 가리키는 양방향 RSVP RESV 메시지(40)의 수신시, 사용자 A는 양방향 RSVP Confirm 메시지(42)를 네트워크를 통해 사용자 B에게 전송한다. 양방향 RSVP Confirm 메시지(42)를 수신하면, 사용자 A 및 B간의 양방향 통신이 개시된다. 요금청구(billing) 목적과 같은 경우에는, 발원지 사용자인 사용자 A가 세션에 대해 책임을 지는 것이 바람직하다. 발원지 사용자를 세션에 대해 책임지게 하면 요금청구 절차가 간소화된다.
자원 할당을 유지하기 위해, 사용자 A에 의해 양방향 REFRESH PATH 메시지(44)가 주기적으로 사용자 B에게 네트워크를 통해 전송된다. 양방향 REFRESH PATH 메시지(44)의 전송시, 이 네트워크는 양방향에 대해 자원할당을 유지한다.
양방향 메시지를 사용하게 되면 세션 확립에 필요한 오버헤드가 감소한다. 사용자 A 및 사용자 B 양쪽 모두가 RSVP PATH(30), RSVP RESV(32) 및 RSVP Confirm(34) 메시지를 전송하는 것 대신에, 한 사용자만 양방향 메시지를 전송한다. 이들 메시지들 각각에 의해 운반되는 정보는 통상 증가되지만, 메시지의 수를 줄임으로써, 전체 네트워크 오버헤드는 감소된다. 추가적으로, 양방향 메시징은, 한 방향으로의 자원은 확립되고 다른 방향으로의 자원은 확립되지 않는 콜 시나리오는 피한다. 감소된 오버헤드는 공중 자원상에 미치는 충격을 덜어주고 네트워크 성능을 향상시킨다.
도 4는 역방향 자원 예약 셋업 프로토콜을 도시한다. 사용자 A는 사용자 B만이 정보를 전송하는 인터넷 세션을 셋업하기를 원한다. 사용자 A 및 사용자 B 양쪽 모두가 무선 사용자이거나 둘 중 하나는 무선 사용자이고 나머지는 유선 사용자일 수도 있다. 세션을 개시하기 위해, 사용자 A(발원지 사용자)는 역방향 RSVP PATH 메시지(46)를 전송한다. 역방향 RSVP PATH 메시지(46)는 사용자 A로의 사용자 B의 전송을 위한 자원 할당 정보를 포함한다.
역방향 RSVP PATH 메시지(46)는 네트워크의 다양한 라우터들(라우터1 - 라우터 N)을 통해 사용자 B에게 전송된다. 사용자 B는 그 전송을 위한 자원을 할당하기 위해 역방향 RSVP RESV 메시지(48)를 전송한다. 역방향 RSVP RESV 메시지(48)의 수신시, 사용자 A는 사용자 B에게 역방향 RSVP RESV 확인 메시지(50)를 네트워크(24, 26, 28)를 통해 전송한다. 역방향 RSVP Confirm 메시지(50)의 수신시, 사용자 B는 사용자 A로의 데이타 전송을 개시한다. 양호하게는, 사용자 A가 (비록 사용자 A가 어떠한 실질적인 정보를 전송하고 있지는 않지만) 이 세션에 대해 책임을 지는 것이 바람직하다.
도 5는 단순화된 양호한 RSVP 메시지로서, RSVP PATH, RSVP RESV 및 RSVP Confirm 메시지를 총칭적으로 도시하고 있다. 양호한 메시지는 방향 지시자(direction indicator; 순방향, 역방향, 양방향) 및 객체들(581 - 58N)을 갖는 IP 헤드를 가진다. 양호하게는, 이 메시지는 RFC 2205에 기초하며 RFC 2205와 역방향으로 호환된다. 방향 지시자는 4비트 지시자이다. RFC 2205에 대해, 방향 지시자 541의 4비트는 순방향의 경우 값 "0000"을 할당받는다(발원지 사용자는 정보를 전송만한다). 양호한 순방향 RSVP 메시지가 도 6에 도시되어 있다. 여기에는, 순방향을 위한 객체들(58F1-58FN)["(FORWARD)"]만이 포함되어 있다. RFC 2205에서, 각 사용자(사용자 A 및 사용자 B 각각)는 발원지 사용자이다. 방향 지시자 542에 대한 값 "0011"은 역방향을 나타낸다(발원지 사용자는 정보를 수신만한다). 양호한 역방향 RSVP 메시지는 도 7에 도시되어 있다. 도 7에서, 객체들(58R1-58RN) 모두는 역방향["(REVERSE)"]을 위한 것이다. 방향 지시자 543에 대한 값 "1111"은 양쪽 방향 모두가 이용됨을 가리킨다(발원지 사용자는 송신 및 수신을 할 것이다). 양호한 양방향 RSVP 메시지는 도 8에 도시되어 있다. 도 8에서, "(FORWARD)" 58F1-58FN 객체와 "(REVERSE)" 58R1-58RN 객체들 양자 모두가 존재한다.
도 9는 RFC 2205와 호환되는 양호한 양방향 RSVP PATH 메시지를 나타낸다. 양방향 RSVP PATH 메시지는 "<Path Message>", "<Common Header>", "<INTEGRITY>", "<SESSION>", "<RSVP_HOP>", "<TIME_VALUES>", "<POLICY_DATA>", "<sender description>", "<sender descriptor>", "<SENDER_TEMPLATE>", "<SENDER_TSPEC>", "<ADSPEC>"에 대한 필드들을 가진다.
도 10은 "<SENDER_TSPEC>"을 도시한다. 도면의 상단을 따라 비트위치 0 내지 31를 가리키는 숫자들이 나열되어 있다. 양방향 RSVP PATH 메시지에 대해 도 10에 도시된 바와 같이, "(FORWARD)" 정보 및 "(REVERSE)" 정보 양자 모두가 포함되어 있다.
"<ADSPEC>" 필드에 대해서 도 11 및 도 12에 도시되어 있다. 도 11은 PATH Default ADSPEC을 도시하며, 도 12는 PATH Guaranteed Service ADSPEC을 도시하고 있다. 이들 도면들에 도시된 바와 같이, 양쪽 모두의 ADSPEC는 순방향 및 역방향 정보 모두를 포함한다.
도 13은 RFC 2205와 호환되는 양호한 양방향 RSVP RESV 메시지를 나타낸다. 양방향 RSVP RESV 메시지는 "<Resv Message>", "<Common Header>", "<INTEGRITY>", "<SESSION>", "<RESV_HOP>", "<TIME_VALUES>", "<RESV_CONFIRM>", "<SCOPE>", "<POLICY_DATA>", "<STYLE>", "<flow descriptor list>" 및 "<flow descriptor>"에 대한 필드들을 가진다.
방향 지시자는 "<flow descriptor list>"에 포함되어 있다. "<flow descriptor list>"의 2개의 양호한 FLOWSPEC이 도 14 및 도 15에 도시되어 있다. 도 14는 Guaranteed Service에 대한 FLOWSPEC이고 도 15는 Guaranteed Service Extension Format에 대한 FLOWSPEC이다. 양방향 RSVP RESV 메시지에 대해 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 순방향 정보 및 역방향 정보 양자 모두가 이 메시지에 의해 운반된다.
도 16은 양방향, 역방향, 순방향 예약 셋업 프로토콜 메시징에서 사용하기 위한 무선 사용자 장비의 블럭도이다. RSVP 메시지 발생기(72)는 RSVP PATH 메시지(양방향 RSVP 및 역방향 RSVP PATH 메시지 포함), RSVP RESV 메시지(양방향 RSVP 및 역방향 RSVP RESV 메시지 포함), RSVP Confirm 메시지(양방향 RSVP 및 역방향 RSVP Confirm 메시지 포함), 및 Refresh PATH 메시지(양방향 및 역방향 Refresh Path 메시지 포함)를 생성한다. RSVP 수신기는 다양한 RSVP 메시지를 수신하는데 이용된다. UE가 송수신하는 메시지는 앞서 언급한 바와 같이 UE가 발원지 사용자 또는 비발원지 사용자인지의 여부에 기초한다.
세션 데이타는 세션 데이타 전송기(76) 및 세션 데이타 수신기(78)를 사용하여 전송되고 수신된다. 공중 인터페이스를 통해 다양한 메시지와 통신을 주고 받기 위해 안테나(70) 또는 안테나 어레이가 사용된다.
자원을 할당하기 위해 불필요한 모든 메시지들을 전송하는 것은 귀중한 네트워크 자원들을 낭비하므로, 무선 인터넷 세션을 확립하기 위해 대안적인 접근법이 제공된다.

Claims (26)

  1. 패킷 기반 세션을 개시하기 위한 사용자 장치(UE)로서,
    상기 UE로부터 송신될 메시지를 위하여 자원이 예약되는지, 상기 UE로 송신될 메시지를 위하여 자원이 예약되는지, 또는 상기 UE로부터 및 상기 UE로 송신될 메시지를 위하여 자원이 예약되는지 여부를 가리키는 방향 지시(direction indication)를 포함하는 예약 셋업 프로토콜(Reservation Setup Protocol; RSVP) PATH 메시지를 구성하도록 구성되는 RSVP 메시지 생성기;
    다른 통신 디바이스로부터 RSVP PATH 메시지를 수신하도록 구성되는 RSVP 메시지 수신기;
    상기 UE로부터 데이터를 송신하도록 구성되는 세션 데이터 송신기; 및
    다른 통신 디바이스로부터 데이터를 수신하도록 구성되는 세션 데이터 수신기
    를 포함하는, 패킷 기반 세션을 개시하기 위한 사용자 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 RSVP 메시지 생성기는 다른 통신 디바이스로부터의 RSVP 예약(RESV) 메시지 수신을 나타내는 RSVP 확인(Confirm) 메시지를 송신하도록 구성되는 것인, 패킷 기반 세션을 개시하기 위한 사용자 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 RSVP 메시지 생성기, 상기 RSVP 메시지 수신기, 상기 세션 데이터 송신기, 및 상기 세션 데이터 수신기와 통신하는 안테나를 더 포함하는, 패킷 기반 세션을 개시하기 위한 사용자 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
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