KR100941896B1 - 통신 시스템에서 구성 가능한 계층 및 프로토콜을 제공하는방법 및 장치 - Google Patents

통신 시스템에서 구성 가능한 계층 및 프로토콜을 제공하는방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

무선 인터페이스 계층화 구조의 계층 및 프로토콜은 모듈식으로 설계되고, 새로운 특징을 지원하도록 변경되고 업그레이드되며, 복잡한 작업을 수행하고, 추가적인 기능을 구현한다. 제 1 실체 (예를 들어, 액세스 터미널) 및 제 2 실체 (예를 들어, 무선 네트워크) 간의 데이터 통신을 개시하기 전에, 계층 및/또는 프로토콜의 세트가 절충을 위해 선택된다. 선택 계층 및 프로토콜 각각 (즉, 각각의 속성) 에 대해, 제 1 실체에서 수용 가능하다고 생각되는 속성치 리스트를 결정한다. 선택 속성 및 그와 관련된 속성치는 제 1 실체로부터 송신되고, 이에 응답하여, 처리 속성 리스트 및 그와 관련된 처리 속성치 리스트가 수신된다. 처리 속성치 리스트 각각은 제 2 실체에서 수용 가능하다고 생각되는 속성치를 포함한다. 그 다음, 제 1 실체의 계층 및 프로토콜은 처리 속성 및 그와 관련된 처리 속성치의 수신 리스트에 따라 구성된다. 구성 가능 계층 및 프로토콜에 관련된 다른 특징도 제공된다.
Figure R1020087005319
구성 가능 계층, 구성 가능 프로토콜, 통신 시스템

Description

통신 시스템에서 구성 가능한 계층 및 프로토콜을 제공하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING CONFIGURABLE LAYERS AND PROTOCOLS IN A COMMUNICATIONS SYSTEM}
본 발명은 무선 통신에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 통신 시스템에서 구성 가능한 계층 및 프로토콜을 제공하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
CDMA (code division multiple access) 변조 기술은, 시스템 사용자가 다수 존재하는 통신을 손쉽게 하는 몇가지 기술들 중의 하나이다. 시분할 다중접속 (예를 들어, TDMA 및 GSM), 주파수분할 다중접속 (FDMA), 및 ACSSB (amplitude companded single sideband) 와 같은 AM 변조 방식 등의 다른 다중 접속 통신 시스템 기술이 공지되어 있지만, CDMA 의 확산 스펙트럼 변조 기술은 다중 접속 통신 시스템용의 이들 다른 변조 기술에 비해 중요한 장점을 갖고 있다. 다중 접속 통신 시스템에서의 CDMA 기술의 이용이, 양자 모두 본 발명의 양수인에게 양도되며 참조에 의해 여기에 통합되어 있는, 1990년 2월 13일에 특허된 "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OF TERRESTRIAL REPEATERS" 라는 제목의 미국 특허 제 4,901,307 호 및 1992년 4월 7일에 특허된 "SYSTEM AND METHOS FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" 이라는 제목의 미국 특허 제 5,103,459 호에 개시되어 있다.
일반적으로 CDMA 시스템은 하나 이상의 특정 CDMA 표준에 따르도록 설계된다. 이러한 CDMA 표준의 예로는, "TIA/EIA/IS-95-A Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System", "TIA/EIA/IS-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System", "Recommended Minimum Performance Standard for Dual-Mode Spread Spectrum Cellular and PCS Mobile Stations" 라고 명명된 TIA/EIA/IS-98-A, -B, 및 -C 표준, 및 "The cdma2000 ITU-R RTT Candidate Submission" 을 들 수 있다. 새로운 CDMA 표준이 계속적으로 제안되며 이용을 위해 채택된다.
각각의 CDMA 표준은, 통신 장치들간 (예를 들어, 액세스 터미널과 무선 네트워크간) 의 통신을 지원하는 각 표준에 의해 이용되는 무선 인터페이스 프로토콜을 규정한다. 무선 인터페이스 프로토콜은, 그에 의해 특정한 기능이 수행될 메커니즘을 규정하며, 다양한 기능의 구현을 가능하게 하는 다수의 프로토콜을 포함할 수 있다.
관례적으로, 각 CDMA 표준은, 다수의 기능을 수행하며 고유한 개정 번호 (revision number) 에 의해 식별되는 특정한 무선 인터페이스 프로토콜을 채택한다. 일반적으로 기존 무선 인터페이스 프로토콜의 프레임워크 내에 새로운 속 성 (attributes), 메시지, 및 상태 기계 (state machine) 를 규정함으로써, 새로운 기능을 구현할 수 있다. 그 다음, 사전에 규정된 다른 속성, 메시지, 및 상태 기계와 함께 새로운 속성, 메시지, 및 상태 기계를 포함하는 새로운 무선 인터페이스 프로토콜이 규정된다. 마찬가지로, 기존의 프로토콜이 변경되거나 업데이트되면, 새로운 무선 인터페이스 프로토콜이 규정되고 새로운 개정이 할당된다.
관례적으로, 각 통신 장치 (예를 들어, 각각의 액세스 터미널 및 무선 네트워크) 는, 무선 인터페이스 프로토콜의 하나 이상의 완전 개정을 지원하도록 설계된다. 단일 개정에 의해 전체 무선 인터페이스 프로토콜이 규정되므로, 각 통신 장치가 어떤 기능을 그 개정에서 지원하고자 한다면, 각 통신장치는 요청되는 기능 모두를 특정 개정에서 지원해야 한다. 일반적으로 통신 장치는 하나 이상의 개정 (예를 들어, 개정의 범위) 을 지원하도록 설계된다. 그 다음, 통상적으로 지원되는 무선 인터페이스 프로토콜 개정들 중의 하나를 이용하여, 액세스 터미널과 무선 네트워크간의 통신이 실현된다.
증가된 무선 기능과 용량에 대한 소망으로 인해 무선 인터페이스 프로토콜이 훨씬 복잡해졌다. 특히, 무선 인터페이스 프로토콜은, 음성 통신, 데이터 송신 등을 포함하는, 다수의 복잡한 기능을 수행하도록 발전해왔다.
각각의 새로운 무선 인터페이스 프로토콜에 대한 새로운 개정을 규정하는 종래의 방법은, 최초 (original) CDMA 시스템 설계의 보다 단순한 프로토콜에 적합했 다. 기능의 수와 그 복잡성이 증가함에 따라, 종래의 방법은 거추장스럽고 부적합하다. 또한, 종래의 방법은, 기존 무선 인터페이스 프로토콜에서 추가적인 기능을 구현하는 것 또는 무선 인터페이스 프로토콜에 기능의 서브세트를 구현하는 것을 지원하기가 용이하지 않다. 따라서, 다양한 기능의 구현을 효율적으로 지원하는 무선 인터페이스 프로토콜 구조가 매우 요청된다.
본 발명의 실시예는, 제 1 실체 (entity ; 예를 들어, 액세스 터미널) 와 제 2 실체 (예를 들어, 데이터 네트워크) 간의 데이터 통신이 개시에 앞서 계층 또는 프로토콜을 구성하는 방법을 제공한다. 본 방법에 따르면, 하나 이상의 계층 및 하나 이상의 프로토콜의 세트가 절충 (negotiation) 을 위해 선택되는데, 선택된 계층 및 프로토콜 각각은, 제 1 실체와 제 2 실체 사이에서 절충될 속성에 대응된다. 선택 속성 각각에 대해, 선택 속성치의 리스트가 결정되는데, 이 리스트는 제 1 실체에서 수용 가능하다고 생각되는 하나 이상의 속성치를 포함한다. 선택 속성의 리스트 및 그들의 관련 속성치가 제 1 실체로부터 송신되며, 이에 대한 응답으로, 처리 속성의 리스트 및 그들과 관련된 처리 속성치의 리스트가 수신된다. 처리 속성치의 각 리스트는 제 2 실체에서 허용 가능하다고 생각되는 하나 이상의 속성치를 포함한다. 그 다음, 처리 속성과 그들과 관련된 처리 속성치의 수신 리스트에 따라, 제 1 실체의 계층과 프로토콜이 구성된다. 실시예에서, 각각의 처리 속성은 하나의 처리 속성치와 관련된다. 실시예에서, 제 1 실체에서 대응되는 처리 속성치가 수신되지 않으면, 제 1 실체의 계층과 프로토콜은 그들의 기정값 (defaut values) 으로써 구성된다.
제 1 또는 제 2 실체, 또는 양자는, (1) 세션 절충 이전의 비활성을 나타내는 비활성 상태, (2) 선택 속성의 리스트에 대한 세션 절충을 나타내는 초기화 상태, 및 (3) 제 1 및 제 2 실체간의 통신 활성을 나타내는 개방 상태를 포함하는, 다수의 상태를 가진 상태 기계를 구현할 수 있다. 초기화 상태는, (1) 액세스 터미널에 의해 선택된 속성에 대한 세션 절충을 나타내는 액세스 터미널 초기화 상태, 및 (2) 무선 네트워크에 의해 선택된 속성에 대한 세션 절충을 나타내는 무선 네트워크 초기화 상태를 포함하도록 구현될 수 있다.
제 1 및 제 2 실체간의 통신 세션은, 제 1 실체로부터 개방-요청 메시지를 송신하고 이러한 요청에 대한 수용 또는 거부를 나타내는 개방-응답 메시지를 수신함으로써, 확립될 수 있다. 개방-요청 및 개방-응답 메시지는, 공통 통신 채널에 의해 송신되고 수신될 수 있다.
선택 속성 및 그들과 관련된 속성치는, 하나 이상의 구성-요청 메시지에 의해 송신될 수 있고, 처리 속성 및 그들과 관련된 속성치는 하나 이상의 구성-응답 메시지에 의해 수신될 수 있다. 메시지는, 제 1 실체에 할당된 실체 식별자에 의해 식별될 수 있다. 선택 속성치의 리스트 각각의 요소는 제 1 실체의 선호도에 기초한 순서로 정렬될 수 있고, 수신된 구성-응답 메시지의 요소는 구성-요청 메시지의 요소의 순서에 대응되는 순서로 수신될 수 있다. 구성 정보는 전용 통신 채널에 의해 송신되고 수신될 수 있다.
제 1 및 제 2 실체는, 절충된 계층과 프로토콜의 구성이 완료되기 전에 디폴 트 계층과 프로토콜에 의해 통신할 수 있다. 하나의 구현에서, 제 1 실체 및 제 2 실체 모두가 절충될 속성의 세트를 선택한다면, 제 2 실체에 의해 선택된 세트의 절충에 앞서 제 1 실체에 의해 선택된 세트에 대한 절충이 완료된다.
본 발명의 다른 실시예는, 통신 시스템에서 구성 가능한 계층 또는 프로토콜, 또는 양자를 제공하는 방법을 제공한다. 본 방법에 따르면, 디폴트 계층과 프로토콜의 세트가 제 1 실체와 제 2 실체간의 통신을 위해 유지된다. 마찬가지로, 하나 이상의 구성 가능한 계층 및 하나 이상의 구성 가능한 프로토콜, 또는 이들 조합의 세트가 통신을 위해 유지되는데, 구성 가능한 계층 및 프로토콜 각각은 제 1 및 제 2 실체간에서 절충될 수 있는 속성에 대응한다. 구성 메시지의 세트가 제공되어 각각의 구성 가능 속성에 관련된 구성 정보를 송신하고 수신하는데 이용될 수 있다. 상태 기계가 제공되어 제 1 실체의 동작 상태를 추적한다. 상태 기계는 상술한 단계과 서브-단계를 포함할 수 있다.
디폴트 계층과 프로토콜의 세트는 일반적으로, 구성 가능한 속성 세트의 절충 및 구성을 지원하는 메시지를 송신하고 수신하는데 이용되는 구성 프로토콜을 포함한다. 구성 메시지는 통신 시스템의 세션층에서 구현될 수 있다. 각각의 구성 메시지는, 제 1 실체를 식별하는 실체 식별자 및 구성 메시지의 특정 순간을 식별하는 트랜잭션 식별자를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 제어기, 인코더, 변조기, 및 송신기를 구비하는 확산 스펙트럼 통신 시스템의 액세스 터미널을 제공한다. 제어기는 데이터 (예를 들어, 통화 및 신호 데이터) 를 수신하고 처리하며, 인코더는 처리 데이터를 인코딩하고, 변조기는 인코딩 데이터를 변조하며, 송신기는 변조 데이터를 송신 매체에 대한 송신에 적합한 아날로그 신호로 변환한다. 제어기는, 데이터 송신에 앞서 액세스 터미널에 의해 구성될 수 있는, 하나 이상의 계층 및 하나 이상의 프로토콜, 또는 이들의 조합으로써, 데이터 송신을 지원하는데 이용되는 계층과 프로토콜의 세트를 구현한다.
액세스 터미널은 수신기, 복조기, 및 디코더를 더 포함할 수 있다. 수신기는 포워드 링크 신호를 수신하고, 복조기는 수신된 포워드 링크 신호를 복조하며, 디코더는 복조된 신호를 디코딩하고, 제어기는 디코더로부터의 디코딩 데이터의 일부에 기초하여, 하나 이상의 구성 가능한 계층과 프로토콜을 구성한다.
또한, 본 발명은 무선 네트워크에 구성 가능한 계층과 프로토콜을 구현하기에 적합한 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명은 통신 시스템에서 구성 가능한 계층 및 프로토콜을 구현하는데 이용되는 기술을 제공한다. 무선 인터페이스 계층화 구조 (air interface layering architecture) 의 계층 및 프로토콜은 모듈별 설계이며, 새로운 특징을 지원하고, 복잡한 작업을 수행하며, 추가적인 기능을 구현하도록 변경되고 업그레이드될 수 있다. 액세스 터미널과 무선 네트워크는, 양자에 의해 공통적으로 지원되는 계층과 프로토콜을 이용하여 통신할 수 있고, 통신 세션의 개방시에 이러한 결정이 수행된다. 액세스 터미널과 무선 네트워크에 의해 지원되는 계층과 프로토콜의 기본 세트는 최소 레벨의 호환성을 보장한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 특징, 특질, 및 이점들을 보다 명확히 설명하며, 도면중 동일한 참조 부호로 대응하는 부재를 나타낸다.
도 1 은 다수의 사용자를 지원하는 확산 스펙트럼 통신 시스템 (100) 의 도면이다. 시스템 (100) 내에서, 액세스 터미널 (110A 내지 110C) 의 세트는, 기지국 송수신기 (BST ; 112A 내지 112F) 세트를 통한 무선 링크 (over-the-air links) 에 의해 무선 네트워크와 통신한다. 각각의 기지국 송수신기 (112) 는 기지국 제어기 (BSC ; 114) 및 방문자 위치 레지스터 (VLR ; 116) 에 접속된다. 또한, 기지국 제어기 (114A 및 114B ; 및 기지국 송수신기 (112)) 는, 도 1 의 점선으로 나타낸 바와 같이, 서로 직접적으로 접속할 수 있다.
여기에서 이용된 바와 같이, 액세스 터미널은 사용자에게 데이터 및/또는 음성 접속을 제공하는 장치이다. 액세스 터미널은, 셀룰러 전화, PDA (personal digital assistant), 또는 다른 형태의 자립형 데이터 장치와 같은 자립형 (stand-alone), 자기-보유형 (self-contained) 데이터 장치일 수 있다. 또한, 액세스 터미널은 데스크탑 또는 랩탑 개인용 컴퓨터와 같은 컴퓨팅 장치에 접속되도록 구성 가능한 유닛 또는 모듈일 수 있다. 여기에서 이용된 바와 같이, 무선 네트워크는, 데이터 네트워크 (예를 들어, 인터넷과 같은 PSDN) 와 액세스 터미널간에 데이터 및/또는 음성 접속을 제공하는 네트워크 장비 (예를 들어, 도 1 의 기지국 송수신기 (112), 기지국 제어기 (114), 및 방문자 위치 레지스터(116)) 이다. 이하에서 설명하는 바와 같이, 일반적으로 접속은 링크층에 제공된다.
도 2 는 무선 네트워크 (210) 및 액세스 터미널 (250) 실시예의 블록도이다. 무선 네트워크 (210) 에서, 버퍼 (212) 로부터의 통화 데이터 및 제어 시스템 (214) 으로부터의 제어 데이터는, 특정한 인코딩 포맷으로써 데이터를 인코딩하는 인코더 (216) 로 제공된다. 인코딩 포맷은, CDMA 시스템에 대해 일반적으로 이용되는, 예를 들어, CRC (cyclic redundancy check) 인코딩, 돌림형 (convolutional) 인코딩, 직렬-연결 코딩, 리드-솔로몬 블록 인코딩, Walsh 커버링, PN 확산 등을 포함할 수 있다. 인코딩 데이터는, 예를 들어, QPSK (quadrature phase shift keying), 오프셋 QPSK 등과 같은 특정한 변조 포맷으로써 데이터를 변조하는 변조기 (218) 로 제공된다. 송신기 (220) 는 변조된 데이터를 수신하여 아날로그 신호로 변환하고, 이 신호를 조정하며, 이 신호를 듀플렉서 (D ; 222) 및 안테나 (224) 에 의해 무선으로 송신한다.
액세스 터미널 (250) 에서, 송신 신호는 안테나 (252) 에 의해 수신되고, 듀플렉서 (D ; 254) 를 통해 경로 지정되어, 수신기 (256) 로 제공된다. 수신기 (256) 는 이 신호를 조정하여 조정 신호를 복조기 (258) 로 제공한다. 신호 조정은 필터링, 증폭, 주파수 변환 등을 포함할 수 있다. 복조기 (258) 는, 무선 네트워크 (210) 에서 이용된 변조 포맷에 상보적인 복조 포맷으로써 조정 신호를 복조한다. 디코더 (260) 는 복조 데이터를 수신하여 무선 네트워크 (210) 에서 이용된 인코딩 포맷에 상보적인 디코딩 포맷으로써 디코딩한다. 그 다음, 디코딩된 데이터는 제어기 (262) 로 제공된다.
액세스 터미널 (250) 로부터 무선 네트워크 (210) 로의 통화 및 제어 데이터 송신은 상보적인 신호 경로에 의해 발생한다. (도 2 에 나타내지 않은) 버퍼로부터의 통화 데이터 및 제어기 (262) 로부터의 제어 데이터는, 인코더 (264) 에 의해 인코딩되고, 변조기 (266) 에 의해 변조되며, 송신기 (268) 에 의해 조정되고, 듀플렉서 (254) 를 통해 경로 지정되어, 안테나 (224) 에 의해 송신된다. 무선 네트워크 (210) 에서, 송신 신호는 안테나 (224) 에 의해 수신되고, 듀플렉서 (222) 를 통해 경로 지정되며, RF 수신기 (226) 에 의해 조정되고, 복조기 (228) 에 의해 복조되며, 디코더 (230) 에 의해 디코딩되어, 제어 시스템 (214) 으로 제공된다.
여기에서 이용된 바와 같이, 포워드 송신은 무선 네트워크 (210) 로부터 액세스 터미널 (250) 로의 송신을 의미하며, 리버스 송신은 액세스 터미널 (250) 로부터 무선 네트워크 (210) 로의 송신을 의미한다. 리버스 경로상의 복조 및 디코딩 포맷은, 일반적으로 포워드 경로상의 그것과 상이할 수 있다.
많은 통신 시스템의 경우, 액세스 터미널과 무선 네트워크 사이의 통신은, 동작 모드, 지원되는 특징, 및 통신 시스템의 역량을 규정하는 "계층"의 세트에 의해 실현된다. 각 계층은, 계층의 기능을 수행하는 하나 이상의 계층 프로토콜 (또는 단순히 프로토콜) 로 구성된다. 각 계층은, 규정된 인터페이스에 의해, 자신보다 상부의 계층, 자신보다 하부의 계층, 또는 양자와 통신한다.
원래, IS-95 표준을 따르는 CDMA 시스템은, 계층과 그의 프로토콜을 규정하는 하나의 무선 인터페이스 프로토콜을 지원한다. 몇가지 측면에서, IS-95 표준은 기능에 의해 프로토콜을 분리하는 능력은 떨어진다. 최초의 무선 인터페 이스 프로토콜은, 향상된 MAC (Medium Access Control ; 매체 접근 제어) 기능과 같은 추가적인 기능을 지원하기 위해 여러 차례 변경되어 왔다. 추가적인 기능을 구현하기 위해, 처음의 무선 인터페이스 프로토콜에서 영향을 받은 계층에 필요한 변경을 행하고, 변경된 무선 인터페이스 프로토콜은 새로운 개정 번호로써 식별된다 (그리고, 일반적으로 새로운 표준으로 규정된다). 일반적으로 변경된 무선 인터페이스 프로토콜은, 기존의 시스템 및 표준과 최대한 호환성을 유지하기 위해, 처음의 무선 인터페이스 프로토콜의 구조 (예를 들어, 동일한 데이터 프레임 구조, 동일한 프레임 길이 등) 대부분을 유지한다.
일단 채택되어, 액세스 터미널과 프로토콜이 새로운 무선 인터페이스 프로토콜을 지원하도록 설계되면, 그 무선 인터페이스 프로토콜은 양자에 의해 실행될 수 있다. 새로운 무선 인터페이스 프로토콜을 생성하는 이러한 방법은 CDMA 시스템에 새로운 기능과 특징의 용이한 구현을 허용하지 않는다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 계층과 그들의 프로토콜은, 나머지 계층 (또는 프로토콜) 을 변경할 필요없이 각 계층 (또는 프로토콜) 을 변경하거나 업데이트할 수 있는 모듈 방식으로 설계된다. 계층들 사이의 인터페이스를 새로운 기능이 용이하게 지원될 수 있도록 규정하고 유지함으로써, 어느 정도 이를 실현할 수 있다. 또한, 모듈식 설계는 계층과 그 프로토콜(들)의 격리된 (isolated) 변경을 허용한다.
각 계층은, 그 계층의 기능을 수행하는 하나 이상의 프로토콜을 포함한다. 본 발명의 다른 태양에 따르면, 특정 계층의 프로토콜(들)은 액세스 터미널과 무 선 네트워크 사이에서 (예를 들어, 통신 세션의 개시시에) 개별적으로 절충될 수 있다. 액세스 터미널과 무선 네트워크 각각이 프로토콜의 상이한 세트를 지원하도록 설계될 수 있지만, 여전히 양자에 공통인 프로토콜에 의해 서로 통신할 수 있다. 절충된 계층과 프로토콜 특징은, 종래에 행해 왔던 것처럼, 각각의 변경을 새로운 무선 인터페이스 프로토콜로서 명시적으로 규정하거나 보유할 필요없이, 상이한 버전의 무선 인터페이스 프로토콜의 설계 및 이용에 융통성을 허용한다.
도 3 은 본 발명에 의해 지원되는 무선 인터페이스 계층화 구조 (300) 실시예의 도면이다. 도 3 에 나타낸 바와 같이, 계층화 구조 (300) 는, (1) 물리적 계층 (310), (2) 매체 접근 제어 (MAC ; medium access control) 계층 (314), (3) 보안 계층 (316), (4) 접속 계층 (318), (5) 세션층 (320), (6) 스트림 계층 (322), 및 (7) 응용 계층 (324) 의 7 개 계층을 포함한다. 본 발명의 보다 나은 이해를 위해, 각 계층의 주기능을 이하에서 간단히 설명한다.
물리적 계층 (310) 은, 액세스 터미널과 무선 네트워크간의 송신의 "물리적" 특성을 규정한다. 이들 물리적 특성은, 예를 들어, 포워드 및 리버스 링크에 대한 채널 구조, 송신 주파수, 출력 송신 전력 레벨, 변조 포맷, 인코딩 방식 등을 포함할 수 있다.
MAC 계층 (314) 은 물리적 계층 (310) 상부의 데이터를 송신하고 수신하는데 이용되는 절차를 규정한다.
보안 계층 (316) 은, 예를 들어, 인증 및 암호화 서비스를 포함할 수 있는 보안 서비스를 제공한다.
접속 계층 (318) 은 무선 링크 접속 확립 및 유지 서비스를 제공한다.
세션층 (320) 은 계층과 프로토콜 절충, 프로토콜 구성, 및 상태 유지 서비스를 제공한다. 세션층 (320) 은 이하에서 보다 상세히 설명한다.
스트림 계층 (322) 은 다양한 응용 스트림의 멀티플렉싱을 제공한다. 구체적인 실시예에서, 통신 시스템은, 스트림 0 내지 스트림 3 으로 명명된, 4 개의 응용 스트림을 지원한다. 실시예에서, 스트림 0 은 액세스 터미널과 무선 네트워크 사이의 신호에 이용되고, 스트림 1 은 패킷 데이터 송신에 이용되며, 스트림 2 및 스트림 3 은 다른 응용에 이용된다. 도 3 에 나타낸 바와 같이, 신호 스트림 (예를 들어, 스트림 0) 은 SLP (Signaling Link Protocol ; 330) 및 HMP (High Data Rate Messaging Protocol ; 332) 에 의해 지원되며, 패킷 데이터 스트림 (예를 들어, 스트림 1) 은 RLP (Radio Link Protocol ; 340) 및 PPP (Point to Point Protocol ; 342) 에 의해 지원된다. 실시예에서, 스트림 0 과 스트림 1 이 액세스 터미널과 무선 네트워크 사이에서 절충되지 않았다면, 디폴트 신호 스트림 (즉, 디폴트 HMP/SLP) 은 스트림 0 에 대한 디폴트로서 이용되고, 디폴트 패킷 서비스 (즉, 디폴트 PPP/RLP) 는 스트림 1 에 대한 디폴트로서 이용된다.
SLP (330) 는 신호 메시지용의 신뢰할 수 있는 "최상-작동"의 전달 메커니즘을 제공하며, HMP (332) 는 신호 메시지용의 메시지 송신 서비스를 제공한다. RLP (340) 는 특정하게 규정된 데이터 스트림에 대한 재송신 및 중복 (duplicate) 데이터 검출을 제공하며, IS-707 에서 일 구현예를 상세히 설명한다. IS-707 에서 설명한 것과 상이한 구현의 RLP (340) 를 설계하여 이용할 수 있으며, 이는 본 발명의 범위 이내이다. RLP (340) 가 디폴트 패킷 서비스 콘텍스트 (context) 에서 이용될 경우, RLP (340) 는 PPP 패킷을 전달하도록 규정될 수 있다. PPP (342) 는, 프레밍 (framing) 및 다중-프로토콜 지원을 제공하며, W. Simpson 에 의한 "The Point-to-Point Protocol (PPP)" (RFC 1661, July 1994) 에서 상세히 설명된다. PPP (342) 를 지배적으로 실행하는 프로토콜은 다양한 네트워크 관리 작업을 수행할 뿐만 아니라 통화 데이터를 전달할 수 있다.
도 3 은 본 발명에 의해 지원되는 계층화 구조의 구체적인 실시예를 나타낸다. 또한, 추가적인 계층, 더 적은 계층, 또는 상이한 계층을 가진 다른 계층화 구조도 본 발명에 의해 지원될 수 있다.
도 4a 내지 도 4c 각각은, 통신 시스템 (예를 들어, 도 1 의 통신 시스템(100)) 에 의해 지원되는 HDR 채널 구조 (410), 포워드 채널 구조 (420), 및 리버스 채널 구조 (440) 의 구체적 실시예의 도면이다. HDR 채널 구조 (410) 는, 무선 네트워크로부터 액세스 터미널로 데이터를 송신하는데 이용되는 포워드 채널 구조 (420) 및 액세스 터미널로부터 무선 네트워크로 데이터를 송신하는데 이용되는 리버스 채널 구조를 포함한다. 포워드 및 리버스 채널 구조는 필요한 기능을 제공하도록 설계되며, 각 채널 구조는 포워드 또는 리버스 링크에서의 데이터 송신의 특정한 속성에 기초하여 설계된다.
도 4b 는 포워드 채널 구조 (420) 실시예의 도면이다. 이 실시예에서, 포워드 채널 구조 (420) 는 파일럿 채널 (422), MAC 채널 (424), 하나 이상의 통화 채널 (426), 및 하나 이상의 제어 채널 (428) 을 포함한다. 또한, MAC 채널 (424) 은 포워드 활동 (activity) 채널 (432), 리버스 활동 채널 (434), 및 리버스 전력 제어 채널 (436) 을 포함한다. 이들 채널은 다양한 방식으로 설계될 수 있으며, 이는 본 발명의 범위 이내이다. 파일럿, MAC, 및 제어 채널은, 무선 네트워크와의 통신에서 다수의 액세스 터미널에 의해 공유되는 "공통" 채널이다. 통화 채널(들) 은 세션의 확립시에 액세스 터미널에 할당된 "전용" 채널(들)이다.
도 4c 는 리버스 채널 구조 (440) 실시예의 도면이다. 이 실시예에서, 리버스 채널 구조 (440) 는 하나 이상의 통화 채널 (442) 및 액세스 채널 (444) 을 포함한다. 또한, 통화 채널(들) (442) 은 파일럿 채널 (452), MAC 채널 (454), 및 하나 이상의 데이터 채널 (456) 을 포함한다. 또한, MAC 채널 (454) 은 리버스율 지시자 채널 (462) 및 데이터율 제어 채널 (464) 을 포함한다. 또한, 액세스 채널 (444) 은 파일럿 채널 (472), MAC 채널 (474), 및 하나 이상의 데이터 채널 (476) 을 포함한다. MAC 채널 (474) 은 리버스율 지시자 채널 (478) 을 더 포함할 수 있다. 또한, 이들 채널은 다양한 방식으로 설계될 수 있으며, 이는 본 발명의 범위 이내이다. 포워드 채널 구조의 경우와 같이, 통화 채널(들)은 "전용" 채널(들) 이고, 액세스 채널은 다른 액세스 터미널과 공유되는 "공통" 채널이다.
본 발명을 설명하기 위해 많은 용어가 이용되는데, 이들 용어는 다음과 같이 규정된다.
세션은 액세스 터미널과 무선 네트워크 사이의 공유 동작 상태를 의미한다. 공유 동작 상태는, 절충되어 액세스 터미널과 무선 네트워크 간의 통신에 이용할 수 있는, 프로토콜 및 프로토콜 구성을 저장한다. 본 발명의 일 태양에 따르면, 세션이 설정되었을때, 액세스 터미널과 무선 네트워크 사이에서 계층, 프로토콜, 및 프로토콜 구성이 절충될 수 있고, 몇가지 구현예에서는, 세션 동안의 언제라도 재절충될 수 있다. 실시예에서, 세션의 설정을 제외하면, 액세스 터미널은 개방 세션을 갖지 않고 무선 네트워크와 통신할 수 없다 (즉, 액세스 터미널은 세션 개방이라는 특별한 목적을 위해 무선 네트워크와 통신할 수 있다).
접속은, 액세스 터미널에 전용 무선-링크 자원 (예를 들어, 포워드 통화 채널, 리버스 통화 채널, 및 관련된 MAC 채널) 이 할당된, 특정한 상태의 무선-링크이다. 어떠한 특정 세션 동안, 액세스 터미널과 무선 네트워크는 여러번 접속을 개방하고 폐쇄할 수 있다. 실시예에서, 세션을 설정하는 것을 제외하면, 세션없이 접속은 존재하지 않는다.
스트림은 특정한 응용 정보를 송신하는데 이용되는 송신 채널이다. 스트림은 신호 정보, 통화 데이터, 다른 형태의 데이터, 또는 이들의 조합을 전달하도록 규정될 수 있다. 액세스 터미널과 무선 네트워크는 다중 스트림의 동시 송신을 지원하도록 설계될 수 있고, 일반적으로 그렇게 설계된다. 스트림은 상이한 품질의 서비스 (QoS) 요청을 가진 데이터 또는 다른 응용을 전달하는데 이용될 수 있다.
도 5 는, 도 3 의 계층화 구조용 계층 및 그 프로토콜의 구체적인 실시예의 도면으로서, 이는 도 4a 내지 도 4c 의 HDR 채널 구조 (410) 을 지원하는 설계이 다. 도 5 에 나타낸 바와 같이, 각 계층은, 계층의 기능을 수행하는 하나 이상의 프로토콜을 포함한다. 프로토콜은 신호 메시지 및/또는 헤더를 이용하여 무선 링크의 상대측의 다른 실체에 정보를 전달한다. 도 5 는 계층화 구조 (300) 의 계층에 포함된 몇가지 프로토콜을 나타낸다.
도 5 에 나타낸 실시예에서, MAC 계층 (314) 은 제어 채널 MAC 프로토콜 (514A), 포워드 통화 채널 MAC 프로토콜 (514B), 액세스 채널 MAC 프로토콜 (514C), 및 리버스 통화 채널 MAC 프로토콜 (514D) 를 포함한다. 제어 채널 MAC 프로토콜 (514A) 은, 제어 채널 (428) 을 송신하는 무선 네트워크 및 제어 채널 (428) 수신하는 액세스 터미널에 의해 이용되는 절차를 제공한다. 포워드 통화 채널 MAC 프로토콜 (514B) 은, 포워드 통화 채널 (426) 을 송신하는 무선 네트워크 및 포워드 통화 채널 (426) 을 수신하는 액세스 터미널에 의해 이용되는 절차를 제공한다. 액세스 채널 MAC 프로토콜 (514C) 은, 액세스 채널 (444) 을 송신하는 액세스 터미널 및 액세스 채널 (444) 을 수신하는 무선 네트워크에 의해 이용되는 절차를 제공한다. 그리고, 리버스 통화 채널 MAC 프로토콜 (514D) 은, 리버스 통화 채널 (442) 을 송신하는 액세스 터미널 및 리버스 통화 채널 (442) 을 수신하는 무선 네트워크에 의해 이용되는 절차를 제공한다.
보안 계층 (316) 은, 신호 송신의 절취를 방지하도록 설계된 영 이상의 보안 프로토콜을 포함한다. 실시예에서, 보안 계층 (316) 은, 서비스-절취 및 ID-절취를 방지하는 (도 4 에 나타내지 않은) 기본 보안 프로토콜을 포함한다. 민감한 데이터 통신은 일반적으로 종료 대 종료 (end-to-end) 인증 및 암호화를 이용하 여 보호될 수 있으며, 보안 계층 (316) 에서의 추가적인 보안은 일반적으로 필요치 않다. 그러나, 인터페이스를 제공하여 다양한 보안 프로토콜이, 필요한만큼 첨부될 수 있게 한다.
접속 계층 (318) 은, 무선 링크 관리 프로토콜 (518A), 초기화 상태 프로토콜 (518B), 휴지 상태 프로토콜 (518C), 접속 상태 프로토콜 (518D), 휴지 상태 감시 프로토콜 (518E), 접속 상태 감시 프로토콜 (518F), 패킷 통합 프로토콜 (518G), 경로 지정 업데이트 프로토콜 (518H), 및 오버헤드 메시지 프로토콜 (518I) 를 포함한다. 무선 링크 관리 프로토콜 (518A) 은, 액세스 터미널과 무선 네트워크가 접속되어 있는 동안 따라야 할 전반적인 상태 기계 관리를 제공한다. 초기화 상태 프로토콜 (518B) 은, 액세스 터미널이 무선 네트워크를 획득하기 위해 따라야 할 절차 및 무선 네트워크가 네트워크 획득을 지원하기 위해 따라야 할 절차를 제공한다. 휴지 상태 프로토콜 (518C) 은, 접속이 개방되지 않았을 경우, 액세스 터미널과 무선 네트워크가 따라야 할 절차를 제공한다. 접속 상태 프로토콜 (518D) 은, 접속이 개방되었을 경우, 액세스 터미널과 무선 네트워크가 따라야 할 절차를 제공한다. 휴지 상태 감시 프로토콜 (518E) 은, 접속이 개방되지 않았을 경우, 액세스 터미널과 무선 네트워크가 따라야 할 감시 절차를 제공한다. 접속 상태 감시 프로토콜 (518F) 은, 접속이 개방되었을 경우, 액세스 터미널과 무선 네트워크가 따라야 할 감시 절차를 제공한다. 패킷 통합 프로토콜 (518G) 은, 접속 계층 (318) 에 대한 송신 우선 순위 선정 ( transmit prioritizing) 및 패킷 캡슐화 (packet encapsulation) 를 제공한다. 경로 지 정 업데이트 프로토콜 (518H) 은, 액세스 터미널과 무선 네트워크 사이의 경로 지정을 유지하는 수단을 제공한다. 그리고, 오버헤드 메시지 프로토콜 (518I) 은, 접속 계층 (318) 의 프로토콜에 의해 이용된 정보를 보유하는 방송 메시지를 제공한다.
세션층 (320) 은 세션 부트 프로토콜 (520A) 및 세션 제어 프로토콜 (520B) 을 포함한다. 세션 부트 프로토콜 (520A) 은, 세션을 개시하는데 이용되는 개시 메시지 교환을 제공하며, 현재 세션이 없는 액세스 터미널을 거부하는 수단을 더 제공한다. 개시 메시지 교환은, 액세스 터미널에 UATI (Unicast Access Terminal Identifier) 를 할당하고, 차례로 절충되어 세션에서 이용될 프로토콜을 구성하는 세션 제어 프로토콜을 선택한다. UATI 는 여기서 "터미널 식별자 (terminal identifier)" 라고도 한다. 실시예에서, 세션 부트 프로토콜 (520A) 은 절충-불가능 (non-negotiable) 이다.
세션 제어 프로토콜 (520B) 은, 세션 동안에 이용될 프로토콜의 개시 절충 및 구성을 제공하며, 세션 감시 및 세션 폐쇄 절차도 지원한다. 실시예에서, 세션 제어 프로토콜 (520B) 은 2 가지 절충 단계 - 액세스 터미널 (AT) 의 초기화 절충 및 무선 네트워크 (RN) 의 초기화 절충을 지원한다. AT 초기화 절충 단계에서, 절충 교환은 액세스 터미널에 의해 개시된다. 이 단계는 일반적으로 세션에서 이용될 프로토콜을 절충하고 이 프로토콜 (예를 들어, 인증 키 (key) 길이) 에 대한 구성을 절충하는데 이용된다. RN 초기화 절충 단계에서, 절충 교환은 무선 네트워크에 의해 개시된다. 이 단계는 일반적으로 절충된 프로토콜에 의 해 이용될 디폴트 값을 오버라이드 (override) 하는데 이용된다. 또한, 세션 제어 프로토콜 (520B) 은 세션 부활 메커니즘 (session keep alive mechanism) 을 제공할 수 있다. 실시예에서, 세션 부활 메커니즘에 따르면, 얼마의 시간 동안 액세스 터미널과 무선 네트워크 사이에 아무 것도 흐르지 않으면, 하나의 실체는 응답하는 나머지 실체로 부활 메시지를 송신한다.
이하, 세션 부트 프로토콜 (520A) 및 세션 제어 프로토콜 (520B) 을 상세히 설명한다.
스트림 계층 (322) 은 스트림 프로토콜 (522A) 을 포함한다. 송신 방향에서, 스트림 프로토콜 (522A) 은 데이터 패킷에 스트림 헤더를 첨부하며 패킷이 옥텟 정렬 상태임을 보증한다. 수신 방향에서, 스트림 프로토콜 (522A) 은 스트림 헤더를 제거하며 패킷을 적절한 응용으로 포워드한다.
실시예에서, 프로토콜은 그들의 인터페이스 및 프로토콜 상태에 의해 규정된다. 구체적인 실시예에서, 4 가지 형태의 인터페이스가 규정되며, (1) 헤더 및 메시지, (2) 명령, (3) 지시 (indication), 및 (4) 공용 데이터를 포함한다. 다음의 설명에서, "실체 (entity)" 라는 용어는 액세스 터미널 또는 무선 네트워크 중의 하나를 지칭하는데 이용된다.
헤더 및 메시지는, 하나의 실체에서 실행중인 프로토콜과 나머지 실체의 동일한 프로토콜간의 통신에 이용된다.
명령은, 동일한 실체에서 상위 계층의 프로토콜이 하위 계층의 프로토콜로부터 서비스를 얻는데 이용된다. 예를 들어, 명령은, 하위 계층에서의 프로토콜 이 어떤 행동 (예를 들어, 현재 진행 중인 어떠한 액세스 시도를 중단하는 것) 을 취하도록 하기 위한, 상위 계층에 의한 프리미티브 (primitives) 로서 이용될 수 있다. 실시예에서, 명령이 동일한 계층의 프로토콜 사이에서 송신될 수는 있지만, 한 방향으로 제한된다 (즉, 특정한 프로토콜로부터의 명령을 수신하는 실체는 동일한 프로토콜에서 나머지 실체로 명령을 송신하는 것이 금지된다).
지시는, 이벤트의 발생에 관한 정보 (예를 들어, 어떤 이벤트가 발생했을 때, 통지를 제공하는 것) 를 전달하는 하위 계층 프로토콜에 의해 이용된다. 실시예에서, 상위 계층 또는 동일한 계층의 프로토콜은 지시를 수신하도록 등록될 수 있다. 실시예에서, 동일한 계층의 프로토콜 사이의 지시는 한 방향으로 제한된다 (즉, 프로토콜 A 가 프로토콜 B 로부터의 지시를 수신하도록 등록되면, 프로토콜 B 는 프로토콜 A 로부터의 지시를 수신하는 등록은 금지된다).
공용 데이터는, 제어된 방식으로 프로토콜들 사이에서 정보를 공유하는데 이용된다. 프로토콜은, 그들이 메시지를 통해 생성하거나 수신한 데이터 중의 일부를 다른 프로토콜에 도움이 되게 할 수 있다. 공용 데이터는, 상이한 계층의 프로토콜 사이뿐만 아니라 동일한 계층의 프로토콜 사이에서도 공유될 수 있다.
프로토콜 상태는 특정한 프로토콜의 특정한 동작 상태를 식별하는데 이용된다. 각 프로토콜 상태는, 예를 들어, 동작 조건, 실체의 환경 (예를 들어, 접속의 개방 여부, 세션의 개방 여부 등), 및 다른 팩터에 의존할 수 있는 행위 특성 (behavior characteristics) 의 특정한 세트와 관련될 수 있다. 프로토콜 상태들간의 천이 (transition) 는, 동작 상태에 의해서도 포착되는 특정한 이벤트의 발 생에 의해 트리거된다. 상태 천이를 유도할 수 있는 이벤트의 예로는 메시지의 수신, 상위 계층 프로토콜로부터의 명령, 하위 계층 프로토콜로부터의 지시, 및 타이머의 기한 만료를 들 수 있다.
무선 네트워크는 다수의 액세스 터미널과 동시에 통신할 수 있다. 무선 네트워크는, 무선 네트워크와 통신하며, 그 후 액세스 터미널에 대한 프로토콜 상태 기계를 유지하는 각각의 액세스 터미널에 대한 시그널링 프로토콜을 인스턴시에이트한다 (instantiate). 무선 네트워크는, 각각이 고유한 독립 상태 기계를 가진 시그널링 프로토콜의 다수 독립 인스턴시에이션 (instantiation) 을 보유할 수 있다.
실시예에서, 비활성 상태, 개방 상태, 및 폐쇄 상태가 다수의 프로토콜 각각에 대해 제공된다. 프로토콜이 특정 시간에서 기능하지 않을 경우, 비활성 상태로 진입한다. 예를 들어, 액세스 터미널의 액세스 채널 MAC 프로토콜은, 개방 접속을 가질 경우, 비활성 상태로 진입한다. 개방 상태는 (프로토콜에 응용가능한) 세션 또는 접속이 개방된 것을 나타내고, 폐쇄 상태는 세션 또는 접속이 폐쇄된 것을 나타낸다. 실시예에서, 비활성 상태를 제외한 특정한 프로토콜의 모든 상태에 개별적으로 명칭을 붙일 수도 있지만, 이들을 총칭하여 활성 상태라고 한다. 예를 들어, 포워드 통화 채널 MAC 프로토콜은, 비활성, 가변율, 및 고정율 상태의 3 개 상태를 갖도록 설계될 수 있는데, 가변 및 고정율 상태는 활성 상태라고 한다.
각 프로토콜은 다른 프로토콜과의 통신을 손쉽게 하는 명령의 세트를 지원한 다. 많은 프로토콜에 의해 지원되는 몇가지 공통 명령은 활성화, 비활성화, 개방, 및 폐쇄를 포함한다. 활성화는 비활성 상태로부터 어떤 다른 상태로 천이할 것을 프로토콜에 명령한다. 비활성화는 비활성 상태로의 천이를 프로토콜에 명령한다. 개방 (또는 폐쇄) 은 세션 개방 (또는 폐쇄) 또는 접속 개방 (또는 폐쇄) 에 관련된 기능을 수행할 것을 프로토콜에 명령한다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 세션이 설정되었을때, 다수의 응용, 계층, 프로토콜, 또는 구성 (즉, 응용, 계층, 및 프로토콜용의), 또는 이들의 조합을 절충하여 구성할 수 있다. 각각의 스트림, 계층, 및 프로토콜에는 일반적인 스트림, 계층, 또는 프로토콜 (예를 들어, 액세스 채널 MAC 프로토콜) 을 식별하는 고유한 식별자 (이하, 타입 (Type) 이라 함) 가 할당된다. 구체적인 구현예에서, 식별자는 8-비트값이다. (도 3 에 나타낸 바와 같은) 계층화 또한 절충될 수 있다.
실시예에서, 스트림, 계층, 또는 프로토콜은, 그 계층 또는 프로토콜의 구체적인 순간을 식별하는 서브타입 (예를 들어, 디폴트 액세스 채널 MAC 프로토콜 및 어느 날인가는 연장되고 확장된 액세스 채널 MAC 프로토콜 등) 과 더 관련될 수 있다.
도 3 에 나타낸 계층화 구조는 다양한 응용을 지원한다. 본 발명의 일 태양에 따르면, 최소한의 호환을 위해, 모든 액세스 터미널과 무선 네트워크에 의해 지원되는 디폴트 응용의 세트가 규정된다. 실시예에서, 디폴트 응용에는 디폴트 신호 응용 및 디폴트 패킷 응용이 포함된다. 디폴트 신호 응용은 한 실체 의 프로토콜과 다른 실체의 동일 프로토콜 사이에 메시지를 송신하는 수단을 제공한다. 디폴트 패킷 응용은 실체들 사이에 PPP 옥텟 스트림을 제공한다.
실시예에서, 디폴트 시그널링 프로토콜은, (1) 메시징 프로토콜 (예를 들어, HDR 메시징 프로토콜) 및 (2) 메시지 단편화, 재송신, 및 중복 데이터 검출을 제공하는 링크 계층 프로토콜 (예를 들어, 시그널링 링크 프로토콜 (SLP)) 을 포함한다. 실시예에서, 디폴트 패킷 응용은, (1) PPP 옥텟 스트림을 제공하는 (즉, IETF RFC 1661 에 의해 규정된 바와 같은) PPP 및 (2) 옥텟 재송신 및 중복 데이터 검출을 제공하는 링크 계층 프로토콜 (예를 들어, 무선 링크 프로토콜 (RLP)) 을 포함한다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 이용될 응용, 그를 통해 응용이 전달될 스트림, 계층, 프로토콜, 및 구성은 세션 절충의 일부로서 절충될 수 있다. 실시예에서, 세션 절충은 세션층에서 구현된다. 본 발명의 다른 태양에 따르면, 각각의 액세스 터미널 및 무선 네트워크는 기본적인 계층화 구조 및 기본적인 프로토콜 세트를 지원하도록 설계된다. 액세스 터미널과 무선 네트워크간 통신의 개시시에, 세션 절충이 수행되며, 기본 세트의 프로토콜 및 추가적인 프로토콜이 실체들 사이에서 절충될 수 있다.
디폴트 응용, 계층, 프로토콜, 및 구성의 세트는, 프로토콜이 절충될 때까지 실체들 사이의 통신을 지원하는데 이용된다. 각 계층은 영 이상의 디폴트 프로토콜을 포함한다. 디폴트 오버헤드 시그널링 프로토콜 메시지는 디폴트 계층, 프로토콜, 및 구성에 관련된 정보를 교환하는데 이용될 수 있다. 액세스 터미 널 및 무선 네트워크는, 세션 절충이 완료되어 절충된 계층, 프로토콜, 및 구성을 후속 통신에 이용하기 위해 적용할 때까지, 디폴트 설정을 이용한다.
도 6a 는, 액세스 터미널용의 세션 부트 프로토콜 (예를 들어, 도 5 의 세션 부트 프로토콜 (520A)) 실시예의 상태도로서, 비활성 상태 (610), 초기화 상태 (612), 및 세션 상태 (614) 를 포함한다. 도 6a 에 나타낸 바와 같이, 액세스 터미널용 세션 부트 프로토콜은 세션을 개방하기 위해 개시 상태로부터 비활성 상태 (610) 로 천이한다. 비활성 상태 (610) 에서는, 액세스 터미널과 무선 네트워크 사이에 통신이 없다. 활성화 메시지의 송신 또는 수신시에, 프로토콜은, 액세스 터미널과 무선 네트워크가 개방-요청 및 개방-응답 메시지를 교환하는 초기화 상태 (612) 로 천이한다. 프로토콜은, 수신된 개방-응답 메시지가 상기 요청이 거부되었음을 나타내면 비활성 상태 (610) 로 재천이하고, 상기 요청이 수용되었다면 세션 상태 (614) 로 천이한다. 개방-요청 및 개방-응답 메시지의 교환에 의해, 액세스 터미널에는 UATI (즉, 터미널 식별자) 가 할당되고, 세션 제어 프로토콜이 세션 절충에서의 이용을 위해 선택된다. 세션 상태 (614) 에서, 세션은 개방, 또는 초기화 상태 (612) 에서 선택된 세션 제어 프로토콜에 의해 절충되는 과정에 있다. 프로토콜은, 폐쇄 메시지의 송신 또는 수신시, 또는 무선 네트워크로부터의 거부 메시지 수신시에, 세션 상태 (614) 로부터 비활성 상태 (610) 로 재천이한다.
도 6b 는, 비활성 상태 (620), 초기화 상태 (622), 및 세션 상태 (624) 를 포함하는 무선 네트워크용의 세션 부트 프로토콜 실시예의 상태도이다. 무선 네트워크용의 세션 부트 프로토콜은, 세션을 개방하라는 지시의 수신시에 비활성 상태 (620) 로 진입한다. 프로토콜은, 액세스 터미널로부터 개방-요청 메시지의 수신시에, 비활성 상태 (620) 로부터 초기화 상태 (622) 로 천이한다. 개방-요청 메시지는 처리되며, 프로토콜은, 개방 요청의 거부를 나타내는 개방-응답 메시지의 송신시에 비활성 상태 (620) 로 재천이하고, 요청 수용을 나타내는 개방-응답 메시지의 수신시에 세션 상태 (624) 로 천이한다. 프로토콜은, 폐쇄 메시지의 송신 또는 수신시에, 세션 상태 (624) 로부터 비활성 상태 (620) 로 재천이한다.
도 6c 는, 비활성 상태 (630), AT 초기화 상태 (632), RN 초기화 상태 (634), 및 개방 상태 (636) 를 포함하는, 액세스 터미널용의 세션 제어 프로토콜 (예를 들어, 도 5 의 세션 제어 프로토콜 (520B)) 실시예의 상태도이다. 액세스 터미널용 세션 제어 프로토콜은, 세션 절충을 위해 개시 상태로부터 비활성 상태 (630) 로 천이한다. 비활성 상태 (630) 에서, 프로토콜은, 활성화 명령을 기다리며, 활성화 명령의 수신 또는 송신시에, AT 초기화 상태 (632) 로 천이한다. AT 초기화 상태 (632) 에서, 절충은 액세스 터미널의 개시 (initiative) 에서 수행되고, (예를 들어, 구성-완료 메시지의 송신에 의해 표시되는 바와 같은) 절충 수행의 완료시에, 프로토콜은 RN 초기화 상태 (634) 로 천이한다. RN 초기화 상태 (634) 에서, 절충은 무선 네트워크의 개시에서 수행되며, (예를 들어, 구성-완료 메시지의 수신에 의해 표시되는 바와 같은) 절충 수행의 완료시에, 프로토콜은 개방 상태 (636) 로 천이한다. 개방 상태 (636) 에서, 세션은 개방되고 액 세스 터미널과 무선 네트워크간의 (예를 들어, 스트림 0 내지 3 에 대한) 응용 통화를 교환하는데 이용될 수 있다. 프로토콜은, 세션의 폐쇄시에 (예를 들어, 폐쇄 메시지의 수신시에), 개방 상태 (636) 로부터 비활성 상태 (630) 로 재천이한다.
도 6d 는, 비활성 상태 (640), AT 초기화 상태 (642), RN 초기화 상태 (644), 개방 상태 (646), 및 폐쇄 상태 (648) 를 포함하는 무선 네트워크용 세션 제어 프로토콜 실시예의 상태도이다. 무선 네트워크용 세션 제어 프로토콜은 세션 절충을 위해 비활성 상태 (640) 로 천이한다. 비활성 상태 (640) 에서, 프로토콜은 활성화 명령을 기다리며, 활성화 명령의 수신 또는 송신시에, AT 초기화 상태 (642) 로 천이한다. AT 초기화 상태 (642) 에서, 액세스 터미널 초기화 절충이 수행되며, (예를 들어, 구성-완료 메시지의 수신에 의해 지시되는 바와 같이) 절충 수행의 완료시에, 프로토콜은 RN 초기화 상태 (644) 로 천이한다. RN 초기화 상태 (644) 에서, 무선 네트워크 초기화 절충이 수행되며, 수행의 완료시에 (예를 들어, 구성-완료 메시지의 송신에 의해 지시되는 바와 같이), 프로토콜은 개방 상태 (646) 로 천이한다. 개방 상태 (646) 에서, 세션은 개방되고, 액세스 터미널과 무선 네트워크간의 응용 통화를 교환하는데 이용될 수 있다. 프로토콜은, 폐쇄 메시지의 수신시에 개방 상태 (646) 로부터 비활성 상태 (640) 로 재천이하고, 폐쇄 메시지의 송신시에, 폐쇄 상태 (648) 로 천이한다. 폐쇄 상태 (648) 로부터, 프로토콜은, 폐쇄 메시지의 수신 또는 타이머의 기한 만료시에, 비활성 상태 (640) 로 재천이한다.
간략화를 위해, 도 6a 내지 도 6d 에 모든 천이를 나타내지는 않았다. 예를 들어, 도 6a 및 도 6b 에 비활성 천이는 나타내지 않았고, 도 6c 및 도 6d 에 실패 천이는 나타내지 않았다.
도 7a 는 세션 개방 단계 (610) 의 구체적 구현의 흐름도이다. 세션 개방 단계 (610) 의 프로토콜은 개방-요청 메시지 및 개방-응답 메시지를 이용하여 액세스 터미널이 액세스 터미널 식별자를 요청하고 수신할 수 있게 한다. 액세스 터미널은, 블록 710 에서, 리버스 공통 채널 (예를 들어, 도 4c 의 액세스 채널 (444)) 을 통해 개방-요청 메시지를 송신함으로써 메시지 교환을 개시하고, 랜덤 액세스 터미널 식별자로써 자신을 식별한다. 무선 네트워크는, 블록 712 에서, 개방-요청 메시지를 수신하고 절충한다.
블록 714 에서, 무선 네트워크는 개방 요청의 수용 또는 거부를 결정한다. 세션 요청이 수용되면, 무선 네트워크는, 블록 716 에서, 액세스 터미널 식별자를 액세스 터미널에 할당하고 할당된 식별자를 포함하는 개방-응답 메시지를 생성한다. 액세스 터미널 식별자는 세션이 지속되는 동안 액세스 터미널에 의해 이용된다. 이와 달리, 세션 요청이 거부되면, 무선 네트워크는, 블록 718 에서, 거부 이유를 포함하는 개방-응답 메시지를 생성한다. 또한, 개방-응답 메시지는, 액세스 터미널로부터 수신된 개방-요청 메시지로부터 추출된 랜덤 액세스 터미널 식별자를 포함한다. 그 다음, 블록 720 에서, 개방-응답 메시지가 포워드 공통 채널 (예를 들어, 제어 채널 (428)) 을 통해 액세스 터미널로 송신된다. 실시예에서, 세션 개방 단계 (610) 의 메시지는 (디폴트) 세션 프로토콜에 의해 수 행된다.
도 6b 에 나타낸 바와 같이, 세션 구성 단계 (620) 은 세션층/프로토콜 절충 서브-단계 (622), 세션층/프로토콜 구성 서브-단계 (624), 및 세션층/프로토콜 활성화 서브-단계 (626) 을 포함한다. 이하, 이들 서브-단계에 대해 상세히 설명한다.
도 7b 는 세션층/프로토콜 절충 서브-단계 (622) 의 구체적 구현예의 흐름도이다. 서브-단계 (622) 의 프로토콜은, 하나 이상의 구성-요청 메시지 및 구성-응답 메시지를 이용하여 액세스 터미널과 무선 네트워크가 상호 수용 가능한 계층, 프로토콜, 및 구성을 절충할 수 있게 한다.
처음에, 액세스 터미널은, 블록 730 에서, 절충될 계층 및 프로토콜 (또는 계층/프로토콜, 이들은 그들의 타입에 의해 식별된다) 의 세트를 식별한다. 선택된 계층 및 프로토콜 각각에 대해, 액세스 터미널은, 블록 732 에서, 수용 가능한 구성 (이들은 그들은 서브타입에 의해 식별된다) 의 세트를 식별한다. 그 다음, 액세스 터미널은, 블록 734 에서, 하나 이상의 구성-요청 메시지를 생성하고 리버스 전용 채널을 통해 무선 네트워크로 송신한다.
각 구성-요청 메시지는, 절충될 하나 이상의 대응 계층/프로토콜을 식별하는 하나 이상의 타입을 포함한다. 각 타입에 대해, 메시지는, 선호도가 감소하는 순서로 열거된 하나 이상의 수용 가능한 서브타입 리스트를 더 포함한다. 실시예에서, 메시지 처리를 간략히 하기 위해, 각 구성-요청 메시지는 하나 이상의 완전하며 순서가 정해진 서브타입 리스트 (즉, 서브타입 리스트는 구성-요청 메시지 내에서 분리되지 않으며 다수의 구성-요청 메시지를 통해 분리되지 않는다) 를 포함한다.
무선 네트워크는, 블록 736 에서, 구성-요청 메시지(들)을 수신하고, 블록 738 에서, 각 타입 및 그와 관련된 서브타입의 리스트를 식별한다. 구성-요청 메시지의 승인된 각 타입에 대해, 무선 네트워크는, 블록 740 에서, 액세스 터미널에 의해 수용 가능한 것으로 이미 식별된 서브타입의 관련 리스트로부터 수용 가능한 서브타입을 선택한다. 무선 네트워크가 타입을 승인하지 않거나 관련 리스트에서 수용 가능한 서브타입을 찾지 못하면, 그 타입은 스킵된다. 그 다음, 무선 네트워크는, 블록 742 에서, 무선 네트워크에 의해 처리된 타입(들) 및 각 타입에 대해 선택된 서브타입을 포함하는 구성-응답 메시지를 생성하여 송신한다. 무선 네트워크에 의해 스킵된 타입은 어떤 것이든 구성-응답 메시지로부터 제거된다. 실시예에서, 액세스 터미널에 의한 처리를 간략히 하기 위해, 구성-응답 메시지의 타입(들) 은 구성-요청 메시지에서 발견된 순서와 동일하게 서로 정렬된다.
액세스 터미널은, 블록 746 에서, 구성-응답 메시지를 수신하고, 블록 748 에서, 구성-응답 메시지의 타입(들)을 구성-요청 메시지의 타입(들)과 비교한다. 구성-응답 메시지에서 발견되지 않는 구성-요청 메시지의 각 타입에 대해, 액세스 터미널은, 블록 748 에서, 그 타입에 대한 서브타입을 디폴트 값으로 설정한다. 구성-응답 메시지의 각 타입에 대해, 액세스 터미널은, 블록 752 에서, 그 타입에 대한 서브타입을 수신된 구성-응답 메시지에서 발견된 관련 서브타입으로 설정 한다.
실시예에서, 무선 네트워크는, 블록 744 에서, 메시지 교환 동안의 어떤 순간에서든 액세스 터미널에 의해 선택된 타입 또는 서브타입이 동작하지 않는 것으로 결정되면, 구성 실패를 선언한다.
실시예에서, 액세스 터미널은, 블록 754 에서, 메시지 교환 동안의 어떤 순간에서든,
1) 수신된 구성-응답 메시지가 관련 구성-요청 메시지를 갖지 않음,
2) 구성-응답 메시지가 하나의 속성 (즉, 타입) 에 대해 다중 속성치 (즉, 다중 서브타입) 를 포함함,
3) 구성-응답 메시지가 관련된 구성-요청 메시지에서 발견되지 않는 속성을 포함함,
4) 구성-응답 메시지가 구성-요청 메시지에서 발견되지 않는 속성치를 포함함,
5) 구성-응답 메시지가 관련된 구성-요청 메시지의 순서와 상이한 순서로 속성을 포함함, 또는
6) 무선 네트워크에 의해 선택된 구성이 동작하지 않음으로 결정되면, 구성 실패를 선언한다.
또한, 구성 실패는, 액세스 터미널 및 무선 네트워크에 의해 몇가지 다른 조건에 기초하여서도 선언될 수 있다.
구성 실패가 선언되면, 실패를 선언하는 쪽은 세션을 폐쇄한다. 폐쇄-타 입 및 폐쇄-서브타입은 각각 링크 계층 프로토콜의 타입 및 서브타입으로 설정된다. 실시예에서, 액세스 터미널 및 무선 네트워크가 하나 이상의 세션층/프로토콜에 대한 구성에 동의할 수 없다면, 그 세션은 폐쇄된다.
일단 특정 계층/프로토콜에 대한 세션층/프로토콜 절충 서브-단계 (622) 가 완료되면, 액세스 터미널 및 무선 네트워크는 그 계층/프로토콜에 대한 세션층/프로토콜 구성 서브-단계 (624) 로 진입한다. 서브-단계 (624) 에서, 액세스 터미널 및 무선 네트워크는 세션층/프로토콜 절충 서브-단계 (622) 동안 절충된 계층 및 프로토콜의 구성을 결정한다. 서브-단계 (624) 에 대한 메시지는 그들의 개별적인 계층/프로토콜 타입에 의해 전달된다.
하나 이상의 선택된 계층/프로토콜에 대한 세션층/프로토콜 구성 서브-단계는 직렬로 수행되거나 구성 절차가 가속화 되도록 병렬로 수행될 수 있다. 호환성의 향상을 위해, 무선 네트워크는 직렬 및 병렬 구성 양자를 지원하도록 설계될 수 있고, 액세스 터미널은 직렬 또는 병렬 구성 중의 하나, 또는 가능하다면 양자를 지원하도록 설계될 수 있다.
구성 서브-단계 (624) 의 구현예는 구성될 특정 계층/프로토콜에 의존적이다. 구성 서브-단계 (624) 의 다양한 구현예를 고려할 수 있고, 이는 본 발명의 범위 내이다.
도 7c 는 세션층/프로토콜 활성화 서브-단계 (626) 실시예의 흐름도이다. 모든 절충 계층 및 프로토콜에 대한 세션층/프로토콜 구성 서브-단계 (624) 의 완료시에, 액세스 터미널과 무선 네트워크는 세션층/프로토콜 활성화 서브-단계 (626) 로 진입한다. 서브-단계 (626) 에서, 액세스 터미널과 무선 네트워크는 절충된 세션층과 프로토콜을 활성화한다. 서브-단계 (626) 의 메시지는 세션 프로토콜에 의해 전달된다.
실시예에서, 액세스 터미널은, 블록 780 에서, 리버스 전용 채널을 통해 세션-활성화-요청 메시지를 송신함으로써, 활성화 서브-단계 (626) 를 개시한다. 액세스 터미널이 절충된 계층과 프로토콜의 활성화를 위해 접속의 해제를 요청하면, 액세스 터미널은 이러한 요청을 세션-활성화-요청-메시지에서 나타낸다. 무선 네트워크는, 블록 782 에서, 이 메시지를 수신하고 절충한다. 그 다음, 무선 네트워크는, 블록 784 에서, 포워드 전용 채널을 통해 세션-활성화-응답 메시지를 송신한다. 접속 해제가 요청되면, 무선 네트워크는 이러한 요청을 세션-활성화-응답 메시지에서 나타낸다.
블록 786 에서, 액세스 터미널 또는 무선 네트워크가 절충된 계층 및 프로토콜의 활성화를 위해 접속의 해제를 요청했는지를 결정한다. 접속 해제가 요청되면, 액세스 터미널은, 블록 788 에서, 접속을 해제한다. 접속의 해제시에, 액세스 터미널과 무선 네트워크는, 블록 790 에서, 절충된 계층과 프로토콜을 활성화하고 이용한다. 다른 방법으로, 블록 792 에서, 액세스 터미널에 의해 세션-활성화-응답-메시지가 수신되었는지를 결정한다. 세션-활성화-응답 메시지가 수신되면, 액세스 터미널과 무선 네트워크는 절충된 계층과 프로토콜을 활성화하고 이용한다. 액세스 터미널은, 블록 794 에서 세션-활성화-응답 메시지의 수신시에, 확인 메시지를 무선 네트워크로 재송신한다.
블록 796 에서, 세션 동안, 상이한 계층, 프로토콜, 및/또는 구성이 획득된 것으로 결정되면, 블록 798 에서, 현 세션은 종결되고 새로운 세션이 확립된다.
실시예에서, 세션층/프로토콜 절충 서브-단계 (622) 는 선택된 계층 및 프로토콜 모두에 대해 수행될 수 있으며, 그 후, 세션층/프로토콜 구성 서브-단계 (624) 가 선택된 계층 및 프로토콜 각각에 대해 수행된다. 다른 방법으로, 그 후에는, 선택된 계층 및 프로토콜에 대한 세션층/프로토콜 구성 서브-단계 (624) 가 수반되는, 세션층/프로토콜 절충 서브-단계 (622) 가 특정한 수의 선택된 계층 및 프로토콜 (예를 들어, 하나의 계층 또는 프로토콜) 에 대해 수행될 수 있다 (예를 들어, 절충 및 구성 서브-단계가 각각의 계층 및 프로토콜에 대한 조합으로 수행된다).
도 8 은, 무선 네트워크와 통신 링크를 확립하는 액세스 터미널에 의해 개시되는 세션층/프로토콜 서브-단계 (622) 및 세션층/프로토콜 구성 서브-단계 (624) 의 구체적인 구현예의 메시지 흐름도이다. 액세스 터미널은, 개방 요청 메시지 (810) 를 공통 채널 (예를 들어, 도 4 의 액세스 채널, 또는 IS-95 호환 시스템의 액세스 채널) 에 의해 무선 네트워크로 송신함으로써, 세션 절충을 개시한다. 개방-요청 메시지는, 각각 무선 네트워크로의 메시지 및 트랜잭션을 식별하는 메시지 식별자 및 트랜잭션 식별자를 포함한다. 무선 네트워크는 개방-요청 메시지를 수신하고 처리하며, 개방-응답 메시지 (812) 를 액세스 터미널로 재송신한다. 개방-응답 메시지는 메시지 및 트랜잭션 식별자, 개방 요청의 결과에 대응되는 결과-부호, 및 요청이 수용되었을 경우라면 액세스 터미널 식별자를 포함한다.
그 다음, 액세스 터미널 및 무선 네트워크는 절충될 계층 및 프로토콜을 결정한다. 이는 액세스 터미널과 무선 네트워크 사이에서 할당된 포워드 및 리버스 통화 채널 (예를 들어, 도 4 의 포워드 통화 채널 (426) 및 리버스 통화 채널 (442)) 을 통한 메시지 (820 및 822) 의 교환에 의해 실현될 수 있다. 다중 메시지는 액세스 터미널 및 무선 네트워크에 의해 송신될 수 있다. 액세스 터미널에 의해 송신된 메시지(들)는 상징적으로 도 8 에서 메시지 820 으로서 표현되고, 무선 네트워크에 의해 송신된 메시지(들)는 메시지 822 로서 상징적으로 표현된다.
실시예에서, 개방-요청 및 개방-응답 메시지는, 다른 액세스 터미널에 의해 공유되는 공통 채널 (예를 들어, 액세스 채널 및 제어 채널) 에 의해 송신되지만, 절충 및 구성 메시지는 무선 네트워크에 의해 할당된 전용 채널에 의해 송신된다. 개방-요청 및 개방-응답 메시지는 짧아지도록 설계된다. 일반적으로 절충 및 구성 메시지는 보다 길고, 성능의 향상 (즉, 보다 짧은 응답 시간) 을 위해, 할당된 전용 채널에 의해 송신된다.
일단 계층 및 프로토콜이 선택되고 나면, 선택된 계층 및 프로토콜 각각에 대한 절충이 수행된다. 실시예에서, 하나의 실체 (예를 들어, 액세스 터미널) 에 의해 선택된 계층 및 프로토콜이 먼저 절충되고, 그 다음 나머지 실체 (예를 들어, 무선 네트워크) 에 의해 선택된 계층 및 프로토콜이 절충된다. 특정한 계층 또는 프로토콜을 절충하고 있는 실체는 나머지 실체로, 하나 이상의 선택 계층 및/또는 프로토콜과 선택 계층 및 프로토콜 각각에 대해 수용 가능한 구성의 리스 트를 포함하는, 구성-요청 메시지 (830 또는 840) 를 송신한다. (절충될 계층 및 프로토콜은 속성이라고도 하며, 구성은 속성치라고도 한다.)
나머지 실체는 구성-요청 메시지(들)을 수신하고, 절충될 계층 및/또는 프로토콜과 그들의 선택 구성을 포함하는, 대응되는 구성-응답 메시지(들) (832 또는 842) 로써 응답한다. 구성 요청/응답 메시지의 교환은 양 실체가 절충된 속성을 수용할 때까지 계속된다. 그 다음, 확인 메시지 (834 또는 844) 가, 절충된 속성의 수용을 확인하는 절충을 개시하는 실체에 의해 송신된다. 추가적으로 선택된 속성이 있다면, 유사한 방식으로 절충된다.
도 8 에서, 절충 메시지 (830 및 832) 및 확인 메시지 (834) 는 속성의 한 세트 (즉, 하나의 계층, 하나의 프로토콜 등) 에 대한 메시지를 나타낸다. 메시지의 다른 세트가, 절충을 위해 선택된 속성의 각 세트에 대해 송신된다. 도 8 에 나타낸 실시예에서, 무선 네트워크에 의한 절충을 위해 선택된 속성 세트에 대한 절충 메시지 (840 및 842) 및 확인 메시지 (844) 는 액세스 터미널에 의해 선택된 속성이 절충되고 난 후에 교환된다.
프로토콜 절충의 완료시에, 액세스 터미널과 무선 네트워크간의 통신은 절충된 계층 및 프로토콜을 이용하여 수행될 수 있다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 액세스 터미널 및 무선 네트워크는 메시지의 기본 세트를 지원하도록 설계된다. 실시예에서, 액세스 터미널 및 무선 네트워크는, 이하에서 상세히 설명되는, 표 1 에 열거된 메시지를 지원한다.
Figure 112008015712660-pat00001
도 9a 는 개방-요청 메시지용 포맷 실시예의 도면이다. 이 실시예에서, 개방-요청 메시지는 메시지-식별자 필드 (910) 및 트랜잭션-식별자 필드 (912) 를 포함한다. 실시예에서, 메시지-식별자 필드 (910) 는, 개방-요청 메시지를 식별하는 0x00 의 값을 가진 8-비트 필드이며, 트랜잭션-식별자 필드 (912) 또한, 송신된 각각의 새로운 개방-요청 메시지로써 증가되는 값을 가진 8-비트 필드이다.
도 9b 는 개방-응답 메시지용 포맷 실시예의 도면이다. 이 실시예에서, 개방-응답 메시지는 메시지-식별자 필드 (920), 트랜잭션-식별자 필드 (922), 결과-부호 필드 (924), 액세스-터미널-식별자 필드 (926), 및 세션-비활성-타이머 필드 (928) 를 포함한다. 실시예에서, 메시지-식별자 필드 (920) 는 개방-응답 메시지를 식별하는 0x01 의 값을 가진 8-비트 필드이며, 트랜잭션-식별자 필드 (922) 또한 처리되고 있는 대응 수신 개방-요청 메시지의 절충-식별자 필드 (912) 로부터의 값을 보유하는 8-비트 필드이다. 실시예에서, 결과-부호 필드 (924) 는, 개방 요청이 수용되면 0x00 의 값을, 밝혀지지 않은 이유로 개방 요청이 거부되면 0x01 의 값을, 그리고 자원의 부족으로 개방 요청이 거부된다면 0x02 의 값을 갖는 8-비트 필드이다. 또한, 결과-부호 필드에 대해 추가적이거나 상이한 값이 생성될 수 있다.
실시예에서, 액세스-터미널-식별자 필드 (926) 는, 세션의 지속을 위해 액세스 터미널에 의해 이용될 액세스 터미널 식별자로서 할당된 값을 갖는 4-옥텟 필드이다. 결과-부호 필드 (924) 의 값이 0x00 이면, 액세스-터미널-식별자 필드 (926) 는 0x00000000 으로 설정되며 액세스 터미널은 이 값을 무시한다. 실시예에서, 세션-비활성-타이머 필드 (928) 는 세션의 비활성 길이를 분으로 나타내는 값을 가진 8-비트 필드이다. 결과-부호 필드 (924) 의 값이, 개방 요청의 수용을 나타내는 0x00 이면, 무선 네트워크는 세션-비활성-타이머 필드 (928) 의 값을, 세션을 위해 이용되고 있는 세션 비활성 타이머로부터의 값으로 설정한다. 결과-부호 필드 (924) 의 값이, 개방 요청의 거부를 나타내는 0x00 이 아니면, 세션-비활성-타이머 필드 (928) 는 0x00 으로 설정되며, 액세스 터미널은 이 값을 무시한다.
도 9c 는 폐쇄 메시지용 포맷 실시예의 도면이다. 이 실시예에서, 폐쇄 메시지는 메시지-식별자 필드 (930), 트랜잭션-식별자 필드 (932), 폐쇄 이유 필드 (934), 추가 정보 길이 필드 (936), 및 추가 정보 필드 (938) 를 포함한다. 실시예에서, 메시지-식별자 필드 (930) 는, 폐쇄 메시지를 식별하는 0x02 의 값을 가진 8-비트 필드이며, 트랜잭션-식별자 필드 (932) 또한 각각의 새로운 송신 폐쇄 메시지로써 증가되는 값을 가진 8-비트 필드이다. 실시예에서, 폐쇄 이유 필드 (934) 는 폐쇄에 대한 이유를 식별하는 값을 가진 1-옥텟 필드이며, 추가 정보 길이 필드 (936) 는 후속의 추가 정보 필드 (938) 의 길이를 (옥텟으로) 식별하는 값을 가진 1-옥텟 필드이고, 추가 정보 필드 (938) 는 폐쇄에 관련된 추가적인 정보를 보유하는 가변 길이의 필드이다. 추가 정보 필드 (938) 용 포맷은 특정 폐쇄에 의존적이다.
도 9d 는 헬로우 메시지용 포맷 실시예의 도면이다. 이 실시예에서, 헬로우 메시지는, 헬로우 메시지를 식별하는 0x03 의 값을 가진 8-비트 메시지 식별자 필드 (940) 를 포함한다.
도 9e 는 구성-요청 메시지용 포맷 실시예의 도면이다. 이 실시예에서, 구성-요청 메시지는 타입 필드 (950), 메시지-식별자 필드 (952), 트랜잭션-식별자 필드 (954), 및 속성-리스트 필드 (956) 를 포함한다. 실시예에서, 타입 필드 (950) 는 구성될 프로토콜의 타입을 식별하는 값을 가진 8-비트 필드이며, 메시지-식별자 필드 (952) 는 구성-요청 메시지를 식별하는 0x04 의 값을 가진 8-비트 필드이고, 트랜잭션-식별자 필드 (954) 또한 각각의 새로운 송신 구성-요청 메시지로써 증가되는 값을 가진 8-비트 필드이다. 실시예에서, 속성-리스트 필드 (956) 는, 절충될 각 타입에 대한 수용 가능 서브타입 리스트를 포함하는 가변 길이의 필드로서, 각각의 리스트 요소는 하나 이상의 쌍 (타입, 서브타입) 을 포함한다. 실시예에서, 리스트가 하나 이상의 요소를 포함한다면, 요소의 선호도가 감소하는 순서로 정렬된다. 수신 실체는, 메시지의 길이를 이용함으로써, 구성-요청 메시지의 길이를 결정할 수 있다.
도 9f 는 구성-응답 메시지용 포맷 실시예의 도면이다. 이 실시예에서, 구성-응답 메시지는 타입 필드 (960), 메시지-식별자 필드 (962), 트랜잭션-식별자 필드 (964), 및 속성-리스트 필드 (966) 를 포함한다. 실시예에서, 타입 필드 (960) 는 구성될 프로토콜의 타입을 식별하는 값을 가진 8-비트 필드이고, 메시지-식별자 필드 (962) 는 구성-응답 메시지를 식별하는 0x05 의 값을 가진 8-비트 필드이며, 트랜잭션-식별자 필드 (964) 또한 절충되고 있는 수신 구성-요청 메시지의 트랜잭션-식별자 필드 (954) 로부터의 값을 보유하는 8-비트 필드이다.
실시예에서, 속성-리스트 필드 (966) 는, 각각의 절충된 타입에 대한 하나의 (또는 그 이상도 가능한) 수용 가능 서브타입을 포함하는 가변 길이 필드이다. 속성-리스트 필드 (966) 의 요소는 (타입, 서브타입) 쌍이다. 속성-리스트 필드 (966) 는 대응되는 구성-요청 메시지에서 발견되지 않는 요소를 보유하지 않으며, 속성-리스트 필드 (966) 의 요소는 대응되는 구성-요청 메시지에서 발견된 순서로 정렬된다. 또한, 수신 실체는, 메시지의 길이를 이용함으로써, 구성-응답 메시지의 길이를 결정할 수 있다.
도 9g 는 세션-활성화-요청 메시지용 포맷 실시예의 도면이다. 이 실시예에서, 세션-활성화-요청 메시지는 메시지-식별자 필드 (970), 트랜잭션-식별자 필드 (972), 및 접속-해제-지시 필드 (974) 를 포함한다. 실시예에서, 메시지-식별자 필드 (970) 는 세션-활성화-요청 메시지를 식별하는 0x06 의 값을 가진 8-비트 필드이고, 트랜잭션-식별자 필드 (972) 또한 각각의 새롭게 송신된 세션-활성화-요청 메시지로써 증가되는 값을 가진 8-비트 필드이다. 실시예에서, 접속-해제-지시 필드 (974) 는, 액세스 터미널이 세션층/프로토콜 절충 또는 구성 서브-단계으로 천이하기 위해 접속의 해제를 요청하면 0x01 의 값을, 그리고 그렇지 않으면 0x00 의 값을 갖는 1-옥텟 필드이다.
도 9h 는 세션-활성화-응답 메시지용 포맷 실시예의 도면이다. 이 실시예에서, 세션-활성화-응답 메시지는 메시지-식별자 필드 (980), 트랜잭션-식별자 필드 (982), 및 접속-해제-지시 필드 (984) 를 포함한다. 실시예에서, 메시지-식별자 필드 (980) 는, 세션-활성화-응답 메시지를 식별하는 0x07 의 값을 가진 8-비트 필드이고, 트랜잭션-식별자 필드 (982) 또한 처리되고 있는 수신 세션-활성화-요청 메시지의 트랜잭션-식별자 필드 (972) 로부터의 값을 보유하는 8-비트 필드이다. 실시예에서, 접속-해제-지시 필드 (984) 는, 액세스 터미널 또는 무선 네트워크 중의 하나가 세션층/프로토콜 절충 또는 구성 서브-단계로 천이하기 위해 접속의 해제를 요청하면 0x01 의 값을, 그렇지 않으면 0x00 의 값을 갖는 1-옥텟 필드이다.
도 9a 내지 도 9h 는, 응용, 계층 및 프로토콜의 구성에 이용될 수 있는 몇가지 메시지의 구체적 실시예의 도면이다. 상술한 것 이외에 추가적 및/또는 상이한 메시지 (예를 들어, 활성화 메시지, 구성 완료 메시지 등) 도 규정하여 이용할 수 있으며, 이는 본 발명의 범위 이내이다. 또한, 메시지가 도 9a 내지 도 9h 에 나타낸 것과 상이한 (또는 추가적인) 메시지 포맷, 필드, 및 필드 포맷을 갖도록 설계될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위 이내이다.
본 발명은 다양한 장점을 제공한다. 첫번째, 계층과 프로토콜의 모듈 설계는, 새로운 특징과 기능을 지원하는 통신 시스템의 변경과 업그레이드를 용이하게 한다. 액세스 터미널과 무선 네트워크는 양자에 의해 공통적으로 지원되는 계층과 프로토콜을 이용하여 통신할 수 있고, 이러한 결정은 세션의 개방시에 이루어진다. 두번째, 액세스 터미널과 무선 네트워크에 의해 지원되는 계층과 프로토콜의 기본 세트는 액세스 터미널과 무선 네트워크 사이에 최소 레벨의 호환성을 보장한다. 무선 네트워크가 이러한 시그널링 프로토콜과 장차 호환되기 위해서, 무선 네트워크는 제한된 기능의 세트를 구현하기만 하면 된다. 예를 들어, 무선 네트워크는 수신된 구성-요청 메시지에 응답하여 빈 (empty) 구성-응답 메시지를 송신할 수 있기만 하면 된다. 따라서, 본 발명의 시그널링 프로토콜은, 현재에는 필요하지 않은 구성이라 하더라도 장래 구성의 구현을 용이하게 한다.
본 발명은 다양한 방식으로 구현될 수 있고, 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 2 를 다시 참조하면, 본 발명은, 소프트웨어 및/또는 제어 시스템 (214) 및 제어기 (262) 내의 하드웨어, 또는 제어 시스템 (214) 및 제어기 (262) 에 접속된 다른 유닛의 조합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어는 하나 이상의 집적 회로, ASIC (application specific integrated circuit), DSP (digital signal processor), 제어기, 마이크로프로세서, 또는 상술한 기능을 수행하도록 설계된 다른 회로로 구현될 수 있다.
여기서 설명한 본 발명은 많은 확산 스펙트럼 통신 시스템에 적용될 수 있다. 본 발명은 현존하고 있는 CDMA 시스템 및 계속해서 검토되고 있는 새로운 시스템에 적용될 수 있다. 구체적인 CDMA 시스템은 상술한 미국 특허출원 제 08/963,386 호에 설명되어 있다. 다른 CDMA 시스템은 상술한 미국 특허 제 4,901,307 호 및 제 5,103,459 호에 개시되어 있다.
바람직한 실시예에 관한 상기의 설명으로 당업자라면 누구라도 본 발명을 이용할 수 있다. 당업자는 이들 실시예에 관한 다양한 변경이 가능함을 알 수 있고, 여기서 규정된 일반적인 원리는 발명 능력을 이용함이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기서 나타낸 실시예들에 한정되지 않으며 여기서 개시한 원리 및 신규한 특징들과 일치하는 가장 넓은 범위로 해석되어야 한다.
도 1 은 다수의 사용자를 지원하는 확산 스펙트럼 통신 시스템의 블록도이다.
도 2 는 무선 네트워크 및 액세스 터미널 실시예의 블록도이다.
도 3 은 본 발명에 의해 지원되는 무선 인터페이스 계층화 구조의 실시예의 도면이다.
도 4a 내지 도 4c 각각은 HDR (high data rate) 채널 구조, 포워드 채널 구조, 및 리버스 채널 구조의 구체적 실시예의 도면이다.
도 5 는 도 3 에 나타낸 계층화 구조에 대한 계층과 그들의 프로토콜의 구체적 실시예의 도면이다.
도 6a 및 도 6b 각각은 액세스 터미널 및 무선 네트워크에 대한 세션 부트 프로토콜 (session boot protocol) 실시예의 상태 도면이다.
도 6c 및 도 6d 각각은 액세스 터미널 및 무선 네트워크에 대한 세션 제어 프로토콜 실시예의 상태 도면이다.
도 7a 는 세션 개방 단계의 구체적 구현의 흐름도이다.
도 7b 및 도 7c 각각은 세션층/프로토콜 절충 서브-단계 및 세션층/프로토콜 활성화 서브-단계의 구체적 실시예의 흐름도이다.
도 8 은 액세스 터미널에 의해 초기화된 세션층/프로토콜 절충 및 구성 서브-단계의 실시예의 타이밍도이다.
도 9a 내지 도 9h 는 계층과 프로토콜의 절충 및 구성에서 이용된 다양한 메 시지용 포맷의 실시예의 도면이다.
* 도면의 주요 부호에 대한 설명
1: 확산 스펙트럼 통신 시스템 110A, 110B, 110C: 액세스 터미널
112: 송수신기 112A ~ 112F: 기지국 송수신기
114: 기지국 제어기 116: 위치 레지스터

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  26. 확산 스펙트럼 통신 시스템의 액세스 터미널로서,
    데이터를 수신하고 처리하도록 구성된 제어기,
    상기 제어기에 접속되고 상기 제어기로부터의 처리된 데이터를 인코딩하도록 구성된 인코더;
    상기 인코더에 접속되고 상기 인코더로부터의 인코딩된 데이터를 변조하도록 구성된 변조기; 및
    상기 변조기에 접속되고 상기 변조기로부터의 변조된 데이터를 송신 매체를 통한 송신을 위한 아날로그 신호로 변환하도록 구성된 송신기를 구비하고,
    상기 제어기는 데이터 송신을 지원하는데 이용되는 계층 및 프로토콜의 세트를 구현하도록 구성되고, 상기 데이터 송신 전에 하나 이상의 계층 및 하나 이상의 프로토콜 또는 이들의 조합을 협상 및 구성하도록 적응되며,
    상기 하나 이상의 계층 및 하나 이상의 프로토콜 또는 이들의 조합에 대한 구성은 상기 액세스 터미널과 무선 네트워크 사이에서 협상되는 속성에 대한 응답이며,
    상기 제어기는 상기 액세스 터미널로 하여금 (1) 상기 액세스 터미널에 수용가능한 상기 속성의 복수의 속성치를 포함하는 제 1 메시지를 상기 무선 네트워크로 전송하게 하고, (2) 상기 속성의 복수의 속성치의 서브세트를 적어도 포함하는 제 2 메시지를 상기 무선 네트워크로부터 수신하게 하며, 상기 서브세트는 상기 액세스 터미널 및 상기 무선 네트워크에 수용가능한 상기 속성의 속성치를 포함하고, 또한 (3) 상기 액세스 터미널 및 상기 무선 네트워크에 수용가능한 속성치를 상기 속성에 할당하게 함으로써 협상하는, 상기 할당된 속성치는 상기 서브세트로부터 선택되고,
    상기 액세스 터미널은,
    포워드 링크 신호를 수신하도록 구성된 수신기;
    상기 수신기에 접속되고 상기 수신된 포워드 링크 신호를 복조하도록 구성된 복조기; 및
    상기 복조기에 접속되고 상기 복조기로부터의 복조된 신호를 디코딩하여 디코딩된 데이터를 생성하도록 구성된 디코더를 더 구비하고,
    상기 제어기는 상기 디코더에 접속되고, 상기 디코더로부터의 디코딩된 데이터의 적어도 일부에 기초하여 하나 이상의 상기 구성 가능 계층 및 프로토콜을 구성하도록 동작하며,
    상기 수신기는 개방 요청 메시지를 수신하도록 더 적응되고,
    상기 제어기는 개방 응답 메시지로 상기 개방 요청 메시지에 응답하도록 더 적응되는, 액세스 터미널.
  27. 확산 스펙트럼 통신 시스템의 액세스 터미널로서,
    데이터를 수신하고 처리하도록 구성된 제어기,
    상기 제어기에 접속되고 상기 제어기로부터의 처리된 데이터를 인코딩하도록 구성된 인코더;
    상기 인코더에 접속되고 상기 인코더로부터의 인코딩된 데이터를 변조하도록 구성된 변조기; 및
    상기 변조기에 접속되고 상기 변조기로부터의 변조된 데이터를 송신 매체를 통한 송신을 위한 아날로그 신호로 변환하도록 구성된 송신기를 구비하고,
    상기 제어기는 데이터 송신을 지원하는데 이용되는 계층 및 프로토콜의 세트를 구현하도록 구성되고, 상기 데이터 송신 전에 하나 이상의 계층 및 하나 이상의 프로토콜 또는 이들의 조합을 협상 및 구성하도록 적응되며,
    상기 하나 이상의 계층 및 하나 이상의 프로토콜 또는 이들의 조합에 대한 구성은 상기 액세스 터미널과 무선 네트워크 사이에서 협상되는 속성에 대한 응답이며,
    상기 제어기는 상기 액세스 터미널로 하여금 (1) 상기 액세스 터미널에 수용가능한 상기 속성의 복수의 속성치를 포함하는 제 1 메시지를 상기 무선 네트워크로 전송하게 하고, (2) 상기 속성의 복수의 속성치의 서브세트를 적어도 포함하는 제 2 메시지를 상기 무선 네트워크로부터 수신하게 하며, 상기 서브세트는 상기 액세스 터미널 및 상기 무선 네트워크에 수용가능한 상기 속성의 속성치를 포함하고, 또한 (3) 상기 액세스 터미널 및 상기 무선 네트워크에 수용가능한 속성치를 상기 속성에 할당하게 함으로써 협상하는, 상기 할당된 속성치는 상기 서브세트로부터 선택되고,
    상기 제어기는 디폴트 계층 및 프로토콜의 세트를 구현하도록 더 적응되는, 액세스 터미널.
  28. 제 27 항에 있어서,
    하나 이상의 구성 가능 계층, 하나 이상의 구성 가능 프로토콜의 세트 또는 이들의 조합은 통신을 위해 유지되고, 각 구성 가능 계층 및 프로토콜은 협상가능 속성에 대응하는, 액세스 터미널.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 디폴트 계층 및 프로토콜의 세트는 상기 제 1 메시지 및 제 2 메시지를 송신 및 수신하기 위해 이용되는 구성 프로토콜을 포함하는, 액세스 터미널.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 1 메시지 및 제 2 메시지는 상기 통신 시스템의 세션층에서 구현되는, 액세스 터미널.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 제 1, 2 메시지의 각 메시지는 트랜잭션 식별자를 포함하는, 액세스 터미널.
  32. 확산 스펙트럼 통신 시스템의 액세스 터미널로서,
    데이터를 수신하고 처리하도록 구성된 제어기,
    상기 제어기에 접속되고 상기 제어기로부터의 처리된 데이터를 인코딩하도록 구성된 인코더;
    상기 인코더에 접속되고 상기 인코더로부터의 인코딩된 데이터를 변조하도록 구성된 변조기; 및
    상기 변조기에 접속되고 상기 변조기로부터의 변조된 데이터를 송신 매체를 통한 송신을 위한 아날로그 신호로 변환하도록 구성된 송신기를 구비하고,
    상기 제어기는 데이터 송신을 지원하는데 이용되는 계층 및 프로토콜의 세트를 구현하도록 구성되고, 상기 데이터 송신 전에 하나 이상의 계층 및 하나 이상의 프로토콜 또는 이들의 조합을 협상 및 구성하도록 적응되며,
    상기 하나 이상의 계층 및 하나 이상의 프로토콜 또는 이들의 조합에 대한 구성은 상기 액세스 터미널과 무선 네트워크 사이에서 협상되는 속성에 대한 응답이며,
    상기 제어기는 상기 액세스 터미널로 하여금 (1) 상기 액세스 터미널에 수용가능한 상기 속성의 복수의 속성치를 포함하는 제 1 메시지를 상기 무선 네트워크로 전송하게 하고, (2) 상기 속성의 복수의 속성치의 서브세트를 적어도 포함하는 제 2 메시지를 상기 무선 네트워크로부터 수신하게 하며, 상기 서브세트는 상기 액세스 터미널 및 상기 무선 네트워크에 수용가능한 상기 속성의 속성치를 포함하고, 또한 (3) 상기 액세스 터미널 및 상기 무선 네트워크에 수용가능한 속성치를 상기 속성에 할당하게 함으로써 협상하는, 상기 할당된 속성치는 상기 서브세트로부터 선택되며,
    상기 속성은 전용 채널을 통해 협상되는, 액세스 터미널.
  33. 확산 스펙트럼 통신 시스템의 액세스 터미널로서,
    데이터를 수신하고 처리하는 수단;
    상기 처리된 데이터를 인코딩하는 수단;
    상기 인코딩된 데이터를 변조하는 수단;
    상기 변조된 데이터를 송신 매체를 통한 송신을 위한 아날로그 신호로 변환하는 수단; 및
    상기 액세스 터미널과 무선 네트워크 사이에서 데이터 송신을 지원하는데 이용되는 계층 및 프로토콜의 세트를 협상 및 구성하는 수단을 구비하고,
    하나 이상의 계층, 하나 이상의 프로토콜 또는 이들의 조합은, 상기 데이터의 송신 이전에 구성가능하고,
    상기 하나 이상의 계층, 하나 이상의 프로토콜 또는 이들의 조합에 대한 구성은, 상기 액세스 터미널과 상기 무선 네트워크 사이에서 메세지의 교환을 통해 협상되는 속성에 대한 응답이며,
    상기 협상 및 구성하는 수단은, (1) 상기 액세스 터미널로부터 상기 무선 네트워크로 상기 액세스 터미널에 수용가능한 상기 속성의 복수의 속성치를 포함하는 제 1 메시지를 전송하도록 정렬되고, (2) 상기 무선 네트워크로부터 상기 액세스 터미널로 상기 속성의 복수의 속성치의 서브세트를 적어도 포함하는 제 2 메시지를 수신하도록 정렬되고, 상기 서브세트는 상기 액세스 터미널 및 상기 무선 네트워크에 수용가능한 상기 속성의 속성치를 포함하고, 또한 (3) 상기 액세스 터미널 및 상기 무선 네트워크에 수용가능한 속성치를 상기 속성에 할당하도록 정렬되는, 상기 할당된 속성치는 상기 서브세트로부터 선택된, 액세스 터미널.
  34. 제 33 항에 있어서,
    포워드 링크 신호를 수신하는 수단;
    상기 수신된 포워드 링크 신호를 복조하는 수단; 및
    상기 복조된 신호를 디코딩하여 디코딩된 데이터를 생성하는 수단을 더 구비하고,
    상기 협상 및 구성하는 수단은, 상기 디코딩된 데이터의 적어도 일부에 기초하여 하나 이상의 상기 구성 가능 계층 및 프로토콜을 구성하는 수단을 구비하는, 액세스 터미널.
  35. 데이터를 수신하고 처리하는 단계;
    상기 처리된 데이터를 인코딩하는 단계;
    상기 인코딩된 데이터를 변조하는 단계;
    상기 변조된 데이터를 송신 매체를 통한 송신을 위한 아날로그 신호로 변환하는 단계; 및
    액세스 터미널과 무선 네트워크 사이에서 데이터 송신을 지원하는데 이용되는 계층 및 프로토콜의 세트를 협상 및 구성하는 단계를 포함하고,
    하나 이상의 계층, 하나 이상의 프로토콜 또는 이들의 조합은, 상기 데이터의 송신 이전에 구성가능하고,
    상기 하나 이상의 계층, 하나 이상의 프로토콜 또는 이들의 조합에 대한 구성은, 상기 액세스 터미널과 상기 무선 네트워크 사이에서 메세지의 교환을 통해 협상되는 속성에 대한 응답이며,
    상기 협상 및 구성하는 단계는, (1) 제 1 통신 장치로부터 제 2 통신 장치로, 상기 제 1 통신 장치에 수용가능한 상기 속성의 복수의 속성치를 포함하는 제 1 메시지를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 제 1, 2 통신 장치는 상기 액세스 터미널 및 상기 무선 네트워크를 포함하는 그룹으로부터 선택되고, (2) 상기 제 2 통신 장치로부터 상기 속성의 복수의 속성치의 서브세트를 적어도 포함하는 제 2 메시지를 상기 제 1 통신 장치에서 수신하는 단계를 포함하고, 상기 서브세트는 상기 제 1 통신 장치 및 상기 제 2 통신 장치에 수용가능한 상기 속성의 속성치를 포함하고, 또한 (3) 상기 제 1 통신 장치에서, 상기 제 1 통신 장치 및 상기 제 2 통신 장치에 수용가능한 속성치를 상기 속성에 할당하는 단계를 포함하는, 상기 할당된 속성치는 상기 서브세트로부터 선택된, 방법.
  36. 제 35 항에 있어서,
    포워드 링크 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신된 포워드 링크 신호를 복조하는 단계; 및
    상기 복조된 신호를 디코딩하여 디코딩된 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 협상 및 구성하는 단계는, 상기 디코딩된 데이터의 적어도 일부에 기초하여 하나 이상의 상기 구성 가능 계층 및 프로토콜을 구성하는 단계를 포함하는, 방법.
  37. 제 35 항에 있어서,
    상기 속성은 전용 채널을 통해 협상되는, 방법.
  38. 제 35 항에 있어서,
    상기 속성은 무선 인터페이스 계층에 대응하는, 방법.
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