KR100922690B1 - 다중 레이어 데이터 전송을 위한 베어러 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중 레이어 데이터 전송을 위한 베어러 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 다중 레이어 데이터 전송을 위해 최초로 베어러를 생성할 때 데이터 레이어 개수만큼의 베어러를 생성하고, 하나의 베어러를 제외한 나머지 베어러의 데이터 최고 전송률을 0Kbps로 설정해 둔다. 추후 사용자가 다중 레이어 데이터를 전송하는 경우, 상기 나머지 베어러의 최고 전송률을 변경하여, 미리 생성해 둔 베어러를 통해 다중 레이어 데이터를 전송하도록 한다. 따라서, 베어러 생성에 따른 지연 시간 없이 다중 레이어로 코딩된 데이터를 전송할 수 있게 된다.

다중 레이어 데이터, 베어러, 제어, IMS, PDP 콘택스트

Description

다중 레이어 데이터 전송을 위한 베어러 제어 방법 {Method of Controlling Bearers for Multiple Layer Data Transmission}

본 발명은 다중 레이어 데이터 전송을 위한 베어러 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 다중 레이어 데이터 전송을 위해 최초로 베어러를 생성할 때 데이터 레이어 개수만큼의 베어러를 생성하고, 하나의 베어러를 제외한 나머지 베어러의 데이터 최고 전송률을 0Kbps로 설정해 둔다. 추후 사용자가 다중 레이어 데이터를 전송하는 경우, 상기 나머지 베어러의 최고 전송률을 변경하여, 미리 생성해 둔 베어러를 통해 다중 레이어 데이터를 전송하도록 한다. 따라서, 베어러 생성에 따른 지연시간 없이 다중 레이어로 코딩된 데이터를 전송할 수 있게 된다.

IMS는 언제 어디서나 어떤 네트워크 플랫폼에서든지 사용자가 통신 단말에 관계없이 음성/화상 통화 서비스 및 멀티미디어 부가 서비스를 이용할 수 있도록 하기 위한 것으로, 기존의 이동 패킷망과 중첩된 SIP(Session initiation protocol) 기반의 새로운 코어 망이다.

도 1은 IMS 및 휴대인터넷(Wibro) All-IP 기반 통신망의 개략적인 구성도이다. 3GPP/3GPP2에서 정의된 바에 따르면, CSCF(Call Setup Control Function)은 3세대 통신망 상에서 다양한 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있도록 SIP 기반의 호 제어 기능을 제공하며, SIP 기반의 세션관리 기능을 수행한다. 구체적으로는, P-CSCF (Proxy-CSCF)는 사용자 단말이 IMS 코어 망에 접속하기 위한 최초 접속점 역할을 수행하며, PDF(Policy Definition Function) 기능을 통해서 ACR(Access Control Router)과 관련된 서비스 품질(Quality of Service; QoS)을 보장한다. I-CSCF (Interrogating-CSCF)는 착신 단말 사용자가 속한 IMS로 호를 연결하기 위한 중간 접속점 역할을 수행하며, HSS(Home Subscriber Server)와의 연동 등의 기능을 제공한다. 한편, S-CSCF(Serviec-CSCF)는 IMS의 모든 세션관리 기능 및 HSS와 연동하여 가입자 프로파일을 다운로드 받고, 이를 통해 AS(Application server)와 연동한다.

비디오 데이터와 같은 고용량의 멀티미디어 데이터를 효율적으로 전송하여 서비스 품질(Quality of Service; QoS)을 향상시키기 위해, 비디오 데이터를 다중 레이어로 코딩하는 방법이 시도되고 있다.

도 2는 비디오 데이터가 다중 레이어로 코딩되는 것을 도시한 도면으로, 하나의 비디오 데이터를 하나의 베이스 레이어(base layer)와 하나 이상의 인핸스먼트 레이어(enhancement layer)로 나누어서 코딩한 것을 보여준다.

이때, 베이스 레이어는 사용자들이 비디오 영상을 감상할 때 서비스 품질에 큰 영향을 미치는 데이터를 주로 포함하도록 코딩되며, 인핸스먼트 레이어에는 전송이 가능할 경우 서비스 품질을 더욱 향상시킬 수 있는 데이터가 포함된다. 상기 두 레이어에 실제로 포함되는 정보는 코딩 방식에 따라 달라질 수 있는데, 예를 들어, 기본적인 색깔과 사물의 형태를 나타내는 저주파 부분을 베이스 레이어에 포함시키고 사물의 외곽 선과 글씨 등을 나타내는 고주파 부분을 인핸스먼트 레이어에 포함시키는 방식, 보는 사람의 시각이 오래 머무는 영역을 베이스 레이어에 포함시키고 그 외의 배경을 인핸스먼트 레이어에 포함시키는 방식 등 다양한 코딩 방식이 있다.

이러한 방식들을 통해 생성된 다중 레이어 데이터를 전송할 때, 보다 중요한 데이터를 포함하는 베이스 레이어를 좋은 채널에 할당하여 그 전송을 보장하고, 채널의 조건을 측정하여, 그 채널을 통해 베이스 레이어를 전송하고 남은 부분을 통해 인핸스먼트 레이어를 추가적으로 전송함으로써 비디오 영상의 질을 향상시킬 수 있다.

그러나, 비디오 데이터를 효율적으로 전송하기 위한 애플리케이션 레벨에서의 다중 레이어 코딩과 같은 기술의 발전에 비해, 세션 레벨에서는 다중 레이어로 코딩된 데이터를 효율적으로 전송하기 위한 기술 발전이 미약한 실정이다.

PDP 콘택스트(Packet Data Protocol Context)는 ACR(Access Control Router)과 사용자 단말 사이의 세션을 생성하고 유지하기 위해 사용되는 프로토콜로서, 생성, 변경 및 제거의 세 가지 명령어를 가지며, 이들 명령어를 서로 교환하는 방식 으로 세션을 관리한다.

두 단말 간 All-IP 세션을 설정하기 위해서는, 우선 SIP와 세션 정보를 담고 있는 SDP(Session Description Protocol)를 상호 교환하여 세션 설정을 위한 필요한 정보를 교환하는 과정을 거쳐 애플리케이션 레벨에서의 세션을 설정하고, 실제 베어러의 자원을 예약하여 호가 이루어질 때 지연없이 소통될 수 있도록 제반 과정을 수행한다.

최초의 세션 생성을 위한 베어러는 GPRS(General Packet Radio Service)의 PDP 콘택스트를 이용하므로, 이 베어러 설정 절차는 기존의 GPRS 절차를 그대로 사용하게 된다. 이때 기존의 GPRS 절차와 새롭게 추가되는 애플리케이션 절차간의 연결이 필요하고, 이를 바인딩(binding) 메커니즘이라 하여 정책 정의 함수부(Policy Definition Fuction; PDF)와 ACR(Access Control Router)내에서 각기 지원하도록 되어 있다.

정책 정의 함수부는, 최초 호 설정 시 두 단말 간에 주고받는 SDP 정보에 따라 베어러가 예약되어 호가 성립되고 난 후, 애플리케이션 세션 상에서 코덱(Codec)의 변경 또는 데이터 전송률이 수정될 필요가 있을 때, 새롭게 요청되는 서비스 품질이 허용할 만한 수준인지 여부를 판단한다.

종래의 GPRS 시스템에서 비디오 데이터를 다중 레이어로 코딩하는 다중 레이어 코덱을 사용하기 위해서는, 추가적인 다중 레이어가 생성될 때마다 새롭게 베어러를 생성하는 과정을 거쳐야 한다. 이는 SIP/SDP를 사용한 양 단말간의 코덱을 협상하는 과정이 필요할 뿐만 아니라, GPRS 시스템에서 베어러의 생성에 걸리는 시간 이 추가되는 문제점을 갖는다.

즉, 사용자가 단일 레이어의 데이터를 사용하다가 다중 레이어의 데이터를 사용하는 경우, 여러 개의 베어러를 추가적으로 확보하기 위해서 많은 지연 시간이 발생하게 된다. 망에 새롭게 요청되는 서비스 품질이 허용할 만한 수준인지에 대한 인증이 필요한데, ACR에서 PDF를 통해서 이러한 인증 절차를 거치는 데 걸리는 시간이 지연 시간이 된다. 이처럼 다중 레이어의 데이터를 위한 베어러의 생성에 소요되는 시간이 길다는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서는, 다중 레이어 데이터 전송을 위해 최초로 베어러를 생성할 때 데이터 레이어 개수만큼의 베어러를 생성하고 하나의 베어러를 제외한 나머지 베어러의 데이터 최고 전송률을 0Kbps로 설정해 두었다가, 추후 사용자가 다중 레이어 데이터를 전송하는 경우, 상기 나머지 베어러의 최고 전송률을 변경하여, 미리 생성해 둔 베어러를 통해 다중 레이어 데이터를 전송하도록 하는 방법을 제공하고자 한다. 이를 통해, 베어러 생성에 따른 지연 시간 없이 다중 레이어로 코딩된 데이터를 전송할 수 있게 된다.

본 발명은 다중 레이어 데이터 전송을 위한 베어러 제어 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 다중 레이어로 코딩된 데이터를 전송하기 위한 최초의 베어러 생성시, 두 개 이상의 베어러를 생성하는 단계(a); 및 상기 생성된 두 개 이상의 베어러 중 하나의 베어러만을 이용하여 데이터를 전송하는 단계(b)를 포함한다.

본 발명에 의하면, 다중 레이어의 데이터 전송을 위해 추가적으로 필요한 베어러의 생성 및 인증에 소요되는 시간을 줄여서 서비스 품질을 보장할 수 있게 된 다.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명이 하기의 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 다중 레이어로 코딩된 데이터 전송을 위해 복수개의 상이한 PDP 주소를 할당하여 세션을 제어하는 것을 도시한 도면이다. 본 발명에서는 다중 레이어로 코딩된 데이터를 전송하기 위해 최초로 베어러를 생성할 때, 다중 레이어로 코딩된 데이터의 레이어 수를 미리 결정하고 그 개수만큼의 베어러를 생성한다.

이를 위해, 상기 데이터 레이어 수만큼의 PDP 컨택스트를 생성하고, 도 3에 도시된 바와 같이 각 레이어 별로 상이한 PDP 주소를 할당하여 세션을 생성한다. 이때, PDP 주소는 세션의 생성을 위해 필요한 것으로, 각 주소에 상이한 QoS 파라미터를 적용할 수 있다.

그러나, 상기한 바와 같이 생성한 데이터 레이어 수만큼의 베어러에 처음부터 주파수 자원을 정상적으로 할당하면, 자원의 낭비를 초래하게 된다. 따라서, 하나의 베어러, 즉 베이스 레이어의 전송을 위한 베어러를 제외한 나머지 베어러의 PDP 컨택스트의 QoS 파라미터 중 최고 전송률을 0Kbps로 제한해 둔다. 이를 통해, 주파수 자원의 낭비를 최소화할 수 있다.

상기한 바와 같이 생성된 복수개의 베어러 중 하나의 베어러를 통해 데이터 통신을 하던 사용자가 다중 레이어로 코딩된 데이터를 전송(또는 송신)하기 위해서는 상기 나머지 베어러의 최고 전송률을 다중 레이어 데이터의 전송에 적합하게 변경해 주어야 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 세션 정보를 변경하는 과정을 도시한 순서도로, 그 과정을 자세히 살펴보면 다음과 같다.

우선, 사용자 단말이 베어러의 PDP 콘택스트 정보 변경을 요청하는 PDP 콘택스트 업데이트 요청 메시지를 ACR(Access Control Router)로 전송하면(S10), ACR은 정책 정의 함수부(PDF)를 가지는 P-CSCF로 사용자가 요청한 세션 변경에 대한 정책 결정을 요청하는 COPS:REQ를 전송한다(S20). 이에 따라, P-CSCF는 변경 요청된 베어러의 QoS 파라미터를 다중 레이어 데이터 전송에 적합하도록 결정한다(S30). 이때, 본 발명의 실시예에 따르면, P-CSCF는 인핸스먼트 레이어를 위한 베어러의 최고 전송률을 해당 레이어의 전송에 적절한 값으로 상향 조정하고, 베이스 레이어를 위한 베어러의 최고 전송률은 하향 조정한다.

그 후, P-CSCF는 변경 요청된 베어러와 관련하여 결정된 정책 정보, 예를 들어 QoS 파라미터 값을 알리는 COPS:DEC를 ACR로 전송하고(S40), ACR은 이에 따라 복수개의 베어러의 최고 전송률을 P-CSCF에서의 결정 사항에 따라 변경한다(S50).

그 후, ACR은 P-CSCF의 PDF로 PDP 콘택스트의 정보 변경을 통보하는 COPS RPT 메시지를 전송하고(S60), 사용자 단말로 PDP 콘택스트 업데이트 요청에 대한 처리 결과를 전송한다(S70). 또한, 상기 COPS RPT 메시지를 전송과 처리 결과 전송은 동시에 또는 그 순서가 바뀌어 수행될 수도 있다.

본 발명에 따른 실시예는 상술한 것으로 한정되지 않고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.

본 발명에 의하면, 다중 레이어의 데이터 전송을 위해 추가적으로 필요한 베어러의 생성 및 인증에 소요되는 시간을 줄여서 서비스 품질을 보장할 수 있게 된다.

도 1은 IMS 및 휴대인터넷(Wibro) All-IP 기반 통신망의 개략적인 구성도.

도 2는 비디오 데이터가 다중 레이어로 코딩되는 것을 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 다중 레이어로 코딩된 데이터 전송을 위해 복수개의 상이한 PDP 주소를 할당하여 세션을 제어하는 것을 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 세션 정보를 변경하는 과정을 도시한 순서도이다.

Claims (7)

1. 다중 레이어로 코딩된 데이터를 전송하기 위한 최초의 베어러 생성시, 두 개 이상의 베어러를 생성하는 단계(a);

   상기 생성된 두 개 이상의 베어러 중 하나의 베어러를 제외한 나머지 베어러의 최고 전송률을 0Kbps로 설정하는 단계(b); 및

   상기 하나의 베어러만을 이용하여 데이터를 전송하는 단계(c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어러 제어 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 단계(a) 이전에, 상기 다중 레이어로 코딩된 데이터의 레이어 개수를 미리 결정하는 단계를 더 포함하며,

   상기 단계(a)는, 상기 레이어 개수만큼의 베어러를 생성하는 것을 특징으로 하는 베어러 제어 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 레이어 개수만큼의 베어러 생성을 위해, 상기 레이어 개수만큼의 PDP 컨택스트를 생성하고, 각 레이어 별로 상이한 PDP 주소를 할당하는 것을 특징으로 하는 베어러 제어 방법.
4. 삭제
5. 데이터 전송을 위해 두 개 이상의 베어러를 생성하고, 하나의 베어러를 제외한 나머지 베어러의 최고 전송률을 0Kbps로 설정함으로써 하나의 베어러만을 이용하여 데이터를 전송하던 중, 다중 레이어로 코딩된 데이터 전송을 개시하는 방법으로서,

   사용자 단말기가 ACR로 상기 생성된 베어러의 PDP 콘택스트 정보 변경을 요청하는 단계(a);

   상기 ACR이 P-CSCF로 사용자가 요청한 정보 변경에 대한 정책 결정을 요청하는 단계(b);

   상기 P-CSCF에서 상기 변경 요청된 베어러의 최고 전송률을 다중 레이어 데이터 전송에 적합하도록 결정하는 단계(c);

   상기 P-CSCF가 결정된 정책 정보를 상기 ACR로 전송하는 단계(d); 및

   상기 ACR이 상기 결정된 정책 정보에 따라 두 개 이상의 베어러의 최고 전송률을 변경하는 단계(e)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 레이어 데이터 전송 개시 방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 단계(c)에서, 상기 P-CSCF는 인핸스먼트 레이어를 위한 베어러의 최고 전송률을 상향 조정 결정하고, 베이스 레이어를 위한 베어러의 최고 전송률을 하향 조정 결정하는 것을 특징으로 하는 다중 레이어 데이터 전송 개시 방법.
7. 제5항에 있어서,

   상기 단계(e) 이후에,

   상기 ACR이 상기 P-CSCF로 PDP 콘택스트의 정보 변경을 통보하는 단계; 및

   상기 ACR이 상기 사용자 단말기로 PDP 콘택스트 정보 변경 결과를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 레이어 데이터 전송 개시 방법.

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