KR101061013B1 - 통신 시스템에서 하위층들을 통한 데이터 라우팅 - Google Patents

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Abstract

하위층 경로들을 통해 프로토콜 스택의 하위층들을 거쳐 데이터를 라우팅하는 기술들이 설명된다. 하위층 경로는 패킷들에 대한 플로우, 링크 층에서의 링크 및 물리 층에서의 채널로 구성될 수 있다. 패킷이 애플리케이션으로부터 수신될 수 있다. 적어도 하나의 이용 가능한 하위층 경로 중에서 패킷에 대한 가장 바람직한 하위층 경로가 선택될 수 있다. 이용 가능한 하위층 경로(들)는 패킷들의 처리(예를 들어, 최선 플로우 또는 QoS), 링크 층에서 사용되는 프로토콜들, 물리 층에서의 채널 타입들, 및/또는 다른 요소들에 기초한 선호도 순서로 정렬될 수 있다. 패킷은 선택된 하위층 경로를 통해 전송될 수 있다. 적어도 하나의 이용 가능한 하위층 경로 중에 패킷에 대한 가장 높은 우선순위의 하위층 경로가 없다면 가장 높은 우선순위의 하위층 경로가 (예를 들어, 병렬로) 셋업될 수 있다.

Description

통신 시스템에서 하위층들을 통한 데이터 라우팅{DATA ROUTING VIA LOWER LAYERS IN A COMMUNICATION SYSTEM}
본 출원은 "Routing Packets in CDMA EvDO Rev A System"이라는 명칭으로 2006년 6월 19일자 제출된 예비 출원 60/815,040호에 대한 우선권을 주장하며, 이는 본원의 양수인에게 양도되었고 이로써 본원에 참고로 포함된다.
본 개시는 일반적으로 통신에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 통신 시스템에서 데이터를 라우팅하는 기술들에 관한 것이다.
통신 시스템에서, 단말은 다양한 층으로 구성된 프로토콜 스택을 이용하여 다른 단말 또는 서버와 데이터를 교환할 수 있다. 각 층은 특정 기능들을 수행할 수 있고 바로 위 층으로부터 데이터를 전송하는 메커니즘을 제공할 수 있다. 각 층에 대한 전송 메커니즘은 하나 이상의 전송 수단을 포함할 수 있으며, 이는 층마다 다른 명칭으로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 한 층에 대한 전송 수단은 "플로우(flow)"로 지칭되고, 다른 층에 대한 전송 수단은 "링크"로 지칭되며, 또 다른 전송 수단은 "채널"로 지칭된다. 각 층에 대한 전송 수단은 서로 다른 특징을 가질 수 있다. 예를 들어, 하나의 플로우는 데이터의 최선(best effort) 전달을 제공할 수 있는 반면, 다른 플로우는 특정 서비스 품질(QoS) 보증을 갖는 데이터를 전달할 수 있다.
일반적으로, 프로토콜 스택 아래로 데이터를 전달하고, 각 층에서 데이터를 처리하여, 처리된 데이터를 프로토콜 스택의 최하위층에서부터 수신 엔티티로 전송함으로써 데이터가 전송될 수 있다. 데이터가 프로토콜 스택에서 아래로 전달될 때 데이터를 각 층에서 바람직한 특징들을 갖는 적절한 전송 수단(예를 들어, 플로우, 링크 또는 채널)에 매핑함으로써 데이터의 적절한 처리 및 양호한 성능이 달성될 수 있다. 이는 데이터가 각 층에 의해 적절히 처리되어 데이터 송신을 위해 바람직한 성능을 갖게 할 수 있다.
각 층에서 적절한 전송 수단의 선택은 여러 가지 이유로 도전적일 수 있다. 첫째, 각 층의 전송 수단은 동적으로 변하는 상태를 가질 수 있고, 각 전송 수단은 임의의 소정 순간에 이용 가능할 수도 있고 가능하지 않을 수도 있다. 둘째, 어떤 한 층에서의 전송 수단과 다른 층에서의 전송 수단 간의 매핑에 제한이 있을 수도 있다.
따라서 효율적인 방식으로 프로토콜 스택의 층들을 거쳐 데이터를 라우팅하는 기술이 당업계에 필요하다.
여기서는 하위층(lower layer) 경로들을 통해 프로토콜 스택의 하위층들을 거쳐 데이터를 효율적으로 라우팅하는 기술들이 설명된다. 하위층 경로는 데이터가 프로토콜 스택의 하위층들(예를 들어, 링크 층 및 물리 층)을 거쳐 전송될 수 있게 하는 경로이다. 하위층 경로는 패킷들에 대한 플로우, 링크 층에서의 링크 및 물리 층에서의 채널로 구성될 수 있다. 하나의 단말에 다수의 하위층 경로가 가능할 수도 있으며, 단말에 구성된 플로우들, 링크들 및 채널들의 상태들에 따라 이들 하위층 경로 전부 또는 서브세트가 임의의 소정 순간에 사용하기 위해 이용 가능할 수 있다.
한 설계로, 전송될 패킷이 예를 들어 애플리케이션으로부터 수신될 수 있다. 적어도 하나의 이용 가능한 하위층 경로 중에서 패킷에 대한 가장 바람직한 하위층 경로가 선택될 수 있다. 상기 이용 가능한 하위층 경로(들)는 (예를 들어, 최선 플로우보다 높은 선호도(preference)를 갖는 QoS 플로우를 갖는) 패킷들의 처리, 링크 층에서 사용되는 프로토콜들, 물리 층에서의 채널 타입들, 및/또는 다른 요소들에 기초한 선호도 순서로 정렬될 수 있다. QoS 플로우를 갖는 하위층 경로가 패킷에 지정되고 이용 가능하다면 이러한 경로가 선택될 수 있다. QoS 플로우를 갖는 하위층 경로가 패킷에 지정되지 않고 이용 가능하지 않다면 최선 플로우를 갖는 하위층 경로가 선택될 수 있다. 어떤 경우에든, 패킷은 선택된 하위층 경로를 통해 전송될 수 있다. 상기 적어도 하나의 이용 가능한 하위층 경로 중에 상기 패킷에 대한 가장 높은 우선순위의 하위층 경로가 없다면 상기 가장 높은 우선순위의 하위층 경로가 셋업될 수 있다.
본 개시의 각종 형태 및 특징이 하기에 더 상세히 설명된다.
도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 도 1의 각종 엔티티에서의 예시적인 프로토콜 스택들을 나타낸다.
도 3은 단말에서의 하위층들에 대한 처리를 나타낸다.
도 4는 가장 바람직한 경로를 통해 패킷을 전송하기 위한 프로세스를 나타낸다.
도 5a는 QoS 플로우를 갖는 경로를 선택하기 위한 프로세스를 나타낸다.
도 5b는 최선 플로우를 갖는 경로를 선택하기 위한 프로세스를 나타낸다.
도 5c는 바람직한 경로를 선택하기 위한 프로세스를 나타낸다.
도 6은 하위층들에 대한 경로 라우팅을 수행하기 위한 프로세스를 나타낸다.
도 7은 단말의 블록도를 나타낸다.
여기서 설명하는 기술들은 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 시스템, 시분할 다중 액세스(TDMA) 시스템, 주파수 분할 다중 액세스(FDMA) 시스템, 직교 FDMA(OFDMA) 시스템, 단일 반송파 FDMA(SC-FDMA) 시스템, 근거리 통신망(LAN), 무선 LAN(WLAN) 등과 같은 다양한 통신 시스템 및 네트워크에 사용될 수 있다. "네트워크"와 "시스템"이라는 용어는 흔히 서로 교환할 수 있게 사용된다. CDMA 시스템은 cdma2000, 범용 지상 무선 액세스(UTRA) 등과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. cdma2000은 IS-2000, IS-95 및 IS-856 표준을 커버한다. UTRA는 광대역 CDMA(W-CDMA) 및 시분할 동기 CDMA(TD-SCDMA)를 포함한다. TDMA 시스템은 글로벌 이동 통신 시스템(GSM)과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. OFDMA 시스템은 진화한 UTRA(E-UTRA), IEEE 802.11, IEEE 802.16, IEEE 802.20, Flash-OFDM
Figure 112009003350521-pct00001
등과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. 이러한 다양한 무선 기술 및 표준은 공지되어 있다. UTRA, E-UTRA 및 GSM은 "3세대 파트너십 프로젝트"(3GPP)라는 명칭의 기구로 부터의 문서들에 기술되어 있다. cdma2000은 "3세대 파트너십 프로젝트 2"(3GPP2)라는 명칭의 기구로부터의 문서들에 기술되어 있다. 3GPP 및 3GPP2 문서들은 공개되어 이용 가능하다.
간결성을 위해, 이러한 기술들의 특정 형태들은 IS-856을 구현하는 고속 패킷 데이터(HRPD) 시스템에 대해 설명된다. HRPD는 CDMA2000 1xEV-DO, 1xEV-DO, 1x-DO, DO, 고속 데이터(HDR) 등으로도 지칭된다.
도 1은 무선 통신 시스템(100)을 나타내며, 이는 HRPD 시스템일 수 있다. 무선 시스템(100)은 (ⅰ) 단말들에 대한 무선 통신을 지원하는 액세스 네트워크(120) 및 (ⅱ) 통신 서비스를 지원하기 위해 다양한 기능을 수행하는 네트워크 엔티티들을 포함한다. 액세스 네트워크(120)는 임의의 수의 기지국(130) 및 임의의 수의 기지국 제어기/패킷 제어 기능(BSC/PCF; 132)을 포함할 수 있다. 기지국은 일반적으로 단말들과 통신하는 고정국이며 액세스 포인트, 노드 B, 진화한 노드 B(eNode B) 등으로도 지칭될 수 있다. BSC/PCF(132)는 한 세트의 기지국들에 연결되며, 자신의 제어 하에 기지국들에 대한 조정 및 제어를 제공하고, 이들 기지국에 대한 데이터를 라우팅한다.
인터넷 프로토콜(IP) 게이트웨이(140)는 액세스 네트워크(120)와 통신하는 단말들에 대한 데이터 서비스들을 지원하며 패킷 데이터 서빙 노드(PDSN)로 지칭될 수도 있다. IP 게이트웨이(140)는 단말들에 대한 데이터 세션들의 설정, 유지 및 종료를 책임질 수 있으며, 또 단말들에 동적 IP 어드레스를 할당할 수 있다. IP 게이트웨이(140)는 다른 네트워크 엔티티들과 통신하여 데이터 서비스들을 지원할 수 있다. IP 게이트웨이(140)들은 데이터 네트워크(들)(160)에 연결될 수 있으며, 데이터 네트워크는 코어 네트워크, 사설 데이터 네트워크들, 공공 데이터 네트워크들, 인터넷 등을 포함할 수 있다. IP 게이트웨이(140)는 데이터 네트워크(들)(160)를 통해 서버(170)와 같은 다양한 엔티티와 통신할 수 있다. 무선 시스템(100)은 도 1에 도시하지 않은 다른 네트워크 엔티티들을 포함할 수도 있다.
단말은 액세스 네트워크(120)와 통신하여 무선 시스템(100)에 의해 지원되는 다양한 통신 서비스를 얻을 수 있다. 단말(110)은 이동국, 사용자 장비, 사용자 단말, 가입자 유닛, 스테이션 등으로도 지칭될 수 있다. 단말(110)은 셀룰러폰, 개인 디지털 보조기기(PDA), 무선 모뎀, 핸드헬드 디바이스, 랩탑 컴퓨터 등일 수 있다. 단말(110)은 액세스 네트워크(120)와 통신하여 서버(170)와 같은 다른 엔티티들과 데이터를 교환할 수 있다.
도 2는 액세스 단말(110)과 서버(170) 간의 통신을 위한 도 1의 각종 엔티티에서의 예시적인 프로토콜 스택들을 나타낸다. 각 엔티티에 대한 프로토콜 스택은 애플리케이션 층, 전송 층, 네트워크 층, 링크 층 및 물리 층을 포함할 수 있다.
단말(110)은 하이퍼텍스트 전송 프로토콜(HTTP), 파일 전송 프로토콜(FTP), 실시간 전송 프로토콜(RTP), 세션 시작 프로토콜(SIP) 및/또는 애플리케이션의 다른 프로토콜들을 이용하여 서버(170)와 통신할 수 있다. 애플리케이션 층 데이터는 송신 제어 프로토콜(TCP), 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 및/또는 전송 층의 다른 프로토콜들을 이용하여 전송될 수 있다. 이러한 다양한 프로토콜은 공지되어 있다. 전송 층 데이터는 IP 패킷으로 캡슐화될 수 있으며, 이는 액세스 네트워 크(120), IP 게이트웨이(140) 및 가능하면 다른 엔티티들을 통해 단말(110)과 서버(170) 사이에 교환될 수 있다.
단말(110)과 액세스 네트워크(120) 사이의 링크 층은 통상적으로 액세스 네트워크에 의해 사용되는 무선 기술에 좌우된다. HRPD의 경우, 링크 층은 무선 링크 프로토콜(RLP)을 통한 점대점 프로토콜(PPP)로 구현된다. 단말(110)은 IP 게이트웨이(140)와의 PPP 세션을 유지할 수 있고 RLP를 통해 액세스 네트워크(120)와 데이터를 교환할 수 있다. RLP는 무선 또는 에어 링크 인터페이스, 예를 들어 HRPD에 대한 IS-856의 상부에서 동작한다. 액세스 네트워크(120)는 물리 층의 상부에서 동작하는 기술 종속적 인터페이스(예를 들어, A10 및 A11 인터페이스)를 통해 IP 게이트웨이(140)와 통신할 수 있다. A10은 데이터 인터페이스이고 A11은 PCF(134)와 IP 게이트웨이(140) 간의 시그널링 인터페이스이다. IP 게이트웨이(140)는 링크 층 및 물리 층에서 IP를 통해 서버(170)와 통신할 수 있다.
도 3은 단말(110)에서의 하위층들에 대한 처리를 나타낸다. 단말(110)은 무선 단말(100)로부터의 임의의 통신 서비스들을 사용할 수 있는 Q개의 액티브 애플리케이션을 가질 수 있으며, 여기서 Q ≥ 1이다. Q개의 애플리케이션은 IP를 통한 음성(VoIP), 비디오, 화상 회의, 단문 서비스(SMS), 인스턴트 메시징(IM), 푸시-투-톡(PTT), 웹 브라우징 등에 대한 것일 수 있다. 이들 Q개의 애플리케이션은 HTTP, FTP, RTP, SIP 및/또는 애플리케이션 층의 다른 프로토콜들을 이용할 수 있다. Q개의 애플리케이션은 회화, 스트리밍, 대화, 배경과 같은 서로 다른 클래스에 속하는 데이터를 가질 수 있다. 서로 다른 클래스의 데이터는 서로 다른 처리 에 의해 전송될 수 있으며, 최선 또는 QoS로 수량화될 수 있다. 예를 들어, 대화 및 배경 클래스에 대한 데이터는 최선에 의해 전송될 수 있고, 회화 및 스트리밍 클래스에 대한 데이터는 특정 QoS 보증에 의해 전송될 수 있다.
Q개의 애플리케이션으로부터의 데이터는 데이터 프로토콜 스택에 의해 처리되어 K개의 플로우에 매핑될 수 있으며, K ≥ 1이다. 데이터 프로토콜 스택은 TCP, UDP, IP 및/또는 전송 층 및 네트워크 층의 다른 프로토콜들을 구현할 수 있다. 플로우는 하나 이상의 필터링 기준에 매칭하는 패킷들의 스트림이며, 필터링 기준은 포트 번호, 프로토콜, 소스 및/또는 목적지 어드레스 등에 대한 것일 수 있다. K개의 플로우는 (예를 들어, PPP, RLP 및/또는 다른 프로토콜들에 대한) 링크 층에 의해 처리되어 L개의 링크에 매핑될 수 있으며, L ≥ 1이다. 링크는 링크 층에서의 전송 수단이며 (예를 들어, 데이터 처리를 위한) 특정한 특징들을 가질 수 있고, 그리고/또는 특정 링크 프로토콜(예를 들어, 고 레벨 데이터 링크 제어(HDLC), 로버스트(robust) 헤더 압축(ROHC) 또는 널(Null))과 관련될 수 있다. L개의 링크는 매체 액세스 제어(MAC) 및 물리 층들에 의해 처리되어 M개의 채널에 매핑될 수 있으며, M ≥ 1이다. MAC은 링크 층의 일부로 간주할 수 있지만 도 3의 물리 층과 함께 도시된다. 채널은 물리 층에서의 전송 수단이며, 예를 들어, 데이터 레이트와 같은 특정한 특성들과 관련될 수 있다.
서로 다른 무선 기술들 및 시스템들에서 하위층들에 대한 처리는 서로 다를 수 있다. 더욱이, 서로 다른 무선 기술들 및 시스템들에서 각 층에서의 전송 수단은 서로 다른 용어로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 링크들은 HRPD에서는 RLP 인스 턴스로, W-CDMA에서는 논리 채널 등으로 지칭될 수 있다. 채널은 HRPD에서는 트래픽 채널로, W-CDMA에서는 물리 채널 등으로 지칭될 수 있다. 간결성을 위해, 아래에서 기술들의 특정 형태들은 HRPD에 대해 구체적으로 설명된다.
HRPD는 서로 다른 특징을 갖는 플로우들을 지원한다. 플로우는 (ⅰ) 특정 QoS 보증 없는 데이터를 전송하는 최선 플로우 또는 (ⅱ) 어떤 QoS 보증들을 갖는 데이터를 전송하는 QoS 플로우일 수 있다. 서로 다른 QoS 보증으로 서로 다른 QoS 플로우가 정의될 수 있다. 플로우는 링크 층에서의 ROHC, HDLC 또는 널/IP와 같은 플로우 프로토콜과 관련될 수 있다. HDLC 플로우는 PPP에서 HDLC 프레임화(또는 HDLC 프로토콜)에 의해 데이터를 전송한다. IP 플로우는 PPP에서의 프레임화 없이(또는 널 프로토콜), 그리고 대신 RPL에 의해 제공되는 프레임화에 의해 원본 IP 패킷으로서 데이터를 전송한다. ROHC 플로우는 PPP 또는 RLP에서의 ROHC 프레임화(또는 ROHC 프로토콜에 의해 헤더 압축 패킷으로서 데이터를 전송한다. (ⅰ) 최선 및/또는 QoS와 같은 서로 다른 데이터 처리 및 (ⅱ) HDLC, 널/IP 및 ROHC와 같은 서로 다른 플로우 프로토콜에 대해 서로 다른 플로우가 정의될 수 있다. 각 플로우에는 고유의 플로우 ID가 할당될 수 있다. 표 1은 HRPD에서 설정될 수 있는 몇몇 플로우들을 기재하고 있으며 플로우 ID 및 각 플로우에 대한 짧은 설명을 제공한다. 최선을 갖는 HDLC 프레임화 데이터를 운반하기 위해 하나의 최선 HDLC 플로우가 설정될 수 있으며 255의 플로우 ID가 할당될 수 있다. 최선을 갖는 원본 IP 패킷들을 운반하기 위해 하나의 최선 IP 플로우가 설정될 수 있으며 254의 플로우 ID가 할당될 수 있다. 일반적으로, 각 프로토콜 타입에 대해 하나의 최선 플로우가 설정될 수 있다. 모든 프로토콜 타입에 대해 HRPD에 QoS 플로우가 254개까지 설정될 수 있으며 0 내지 253의 플로우 ID가 할당될 수 있다.
플로우 플로우 ID 경계(bound) 링크 설명
최선 HDLC 플로우 255 제 1 링크 HDLC 프레임화를 이용하여 최선을 갖는 데이터를 전송하는 플로우
최선 IP 플로우 254 제 2 링크 RLP에 의해 제공되는 프레임화 및 최선에 의해 원본 IP 패킷들로서 데이터를 전송하는 플로우
QoS IP
플로우		 0 내지 253 제 1 또는 제 2 링크 특정 QoS 보증들을 갖는 데이터를 전송하는 플로우
HRPD는 두 가지 타입의 링크(또는 RLP 인스턴스) - 제 1 링크 및 제 2 링크를 지원한다. 하나의 제 1 링크는 초기 데이터 세션 셋업 및 IP 어드레스 할당의 일부로서 설정될 수 있다. 제 1 링크는 최선 및 QoS HDLC 플로우를 운반하는데 사용될 수 있다. 제 2 링크는 L-1개까지 설정될 수 있으며 제 1 링크를 통해 전송되지 않은 다른 플로우들을 운반하는데 사용될 수 있다. 제 2 링크들은 초기 데이터 세션 셋업 도중이 아니라 요구에 따라 설정될 수 있다. 각 링크는 특정 프로토콜(예를 들어, HDLC, 널/IP, ROHC 등)에 의해 구성될 수 있으며, 이와 동일한 프로토콜의 하나 이상의 플로우를 운반할 수 있다. 예를 들어, HDLC에 대해 구성된 링크는 최선 및 QoS HDLC 플로우를 운반할 수 있지만 IP 플로우들이나 ROHC 플로우들은 운반하지 않는다. 표 2는 HRPD에서 두 가지 타입의 링크를 기재하고 있으며 각 타입의 링크에 대한 짧은 설명을 제공한다.
링크 링크 수 설명
제 1 링크 1 데이터 세션 셋업에서 설정되며 최선 및 QoS HDLC 플로우를 운반하는 디폴트 링크
제 2 링크 0 내지 L-1 특정 프로토콜에 대한 요구에 따라 설정되며 이러한 동일한 프로토콜의 플로우들을 운반하고 제 1 링크를 통해 전송되지 않은 링크
HRPD는 두 가지 타입의 채널 - 트래픽 채널 및 시그널링 채널을 지원한다. 트래픽 채널은 데이터 운반시 또는 이에 대한 필요에 따라 설정될 수 있으며 무선 자원들을 보존하기 위해 필요하지 않을 때에는 해제될 수 있다. 트래픽 채널의 데이터 레이트는 데이터 요건들, 무선 자원들의 이용 가능성, 및/또는 다른 요소들을 기초로 구성될 수 있다. HRPD에서, 소정 방향(예를 들어, 순방향 또는 역방향)에 대해 하나의 트래픽 채널이 이용 가능할 수 있으며 해당 방향에서 모든 링크에 사용될 수 있다. 일반적으로, 시스템에 따라 임의의 소정 순간에 트래픽 채널이 L개까지, 예를 들어 모든 링크에 대해 하나의 트래픽, 링크마다 하나의 트래픽 등이 이용 가능할 수 있다. 링크와 트래픽 채널 사이에 다대일 매핑 또는 일대일 매핑이 있을 수 있다. 어떤 경우에든, 각 링크는 특정 트래픽 채널에 따를 수 있다.
시그널링 채널은 항상 이용 가능할 수도 있는 낮은 데이터 레이트의 채널이다. HRPD에서, 소정 방향에는 하나의 시그널링 채널이 이용 가능할 수 있으며 그 방향에서 모든 링크에 대한 시그널링을 전송하는데 사용될 수 있다. 데이터를 전송하기 위한 트래픽 채널의 셋업을 피하기 위해 저용량 및 작은 패킷 크기의 데이터가 시그널링 채널을 통해 전송될 수도 있다. 시그널링 채널은 원래 대응하는 트래픽 채널에 관련된 데이터를 운반할 수 있다. 일반적으로, 시스템에 따라 임의의 소정 순간에 시그널링 채널이 L개까지, 예를 들어 모든 링크에 대해 하나의 채널, 링크마다 하나의 시그널링 채널 등이 이용 가능할 수도 있다. 링크와 시그널링 채널 사이에 다대일 매핑 또는 일대일 매핑이 있을 수 있다. 어떤 경우에든, 각 링크는 특정 트래픽 채널에 따를 수 있다. 표 3은 두 가지 타입의 채널을 기재하고 있으며 각 타입의 채널에 대한 짧은 설명을 제공한다. 트래픽 채널 수 및 시그널링 채널 수는 상술한 바와 같이 시스템에 좌우될 수 있다.
채널 채널 수 설명
트래픽 채널 0 내지 L 관련 링크에 대한 데이터를 운반하기 위해 요구에 따라 설정되는 채널
시그널링 채널 0 내지 L 관련 링크에 대한 저용량 데이터를 운반할 수 있는 채널
플로우들은 Q개의 애플리케이션으로부터 데이터 스트림을 운반할 수 있으며, 이는 SIP, RTP 등에 대한 것일 수 있다. 각 데이터 스트림은 적당한 플로우에 매핑될 수 있으며, 각 플로우는 임의의 수의 데이터 스트림을 운반할 수 있다. 예를 들어, 단말(110)은 VoIP 애플리케이션에 대한 RTP 및 SIP 스트림을 운반하기 위한 하나 이상의 플로우를 가질 수 있으며 브라우저 애플리케이션에 대한 데이터 스트림을 운반하기 위한 다른 최선 플로우를 가질 수 있다. 각 플로우는 트래픽 필터 템플릿(TFT)의 하나 이상의 패킷 필터와 매치하는 패킷들을 운반할 수 있다. 패킷 필터는 IP 어드레스, TCP/UDP 포트 번호 등을 기초로 패킷들을 식별할 수 있다.
HRPD에서, RLP 인스턴스(또는 링크)들에 대한 QoS가 승인될 수 있다. QoS V프로파일로 지칭되는 한 세트의 QoS 파라미터들에 의해 소정의 RLP 인스턴스에 대한 바람직한 QoS가 지정될 수 있다. Q개의 애플리케이션은 특정 QoS 요건들을 가질 수 있다. 단말(110)은 모든 애플리케이션의 QoS 요건들을 만족할 수 있는 하나 이상의 QoS 프로파일을 결정할 수 있다. 하나 이상의 QoS 프로파일에 대해 QoS 프로파일마다 하나씩 하나 이상의 RLP 인스턴스가 설정될 수 있다. 각 플로우는 해당 플로우에 대한 (존재한다면) QoS 요건들을 만족할 수 있는 RLP 인스턴스에 매핑될 수 있다. 각 RLP 인스턴스는 QoS 요건들이 해당 RLP 인스턴스에 대해 승인된 QoS 프로파일에 의해 충족될 수 있는 임의의 수의 플로우를 운반할 수 있다.
HRPD의 경우, 각 플로우는 특정 링크(또는 RLP 인스턴스)에 매핑될 수 있으며, 각 링크는 하나 이상의 플로우를 운반할 수 있다. 각 링크는 특정 트래픽 채널 및 특정 시그널링 채널에 관련될 수 있다.
하위층 경로는 데이터가 하위층들, 예를 들어 링크 층 및 물리 층을 거쳐 전송될 수 있게 하는 경로이다. 하위층 경로는 도 3에 나타낸 것과 같이 특정 플로우, 특정 링크 및 특정 채널로 구성될 수 있다. 단말은 K개의 플로우, L개의 링크 및 M개의 채널을 가질 수 있으며, K ≥ 1, L ≥ 1, M ≥ 1이다. 각 플로우가 임의의 링크에 매핑될 수 있고 각 링크가 임의의 채널을 통해 전송될 수 있다면, K개의 플로우, L개의 링크 및 M개의 채널로 K×L×M개의 서로 다른 하위층 경로가 형성될 수 있다. 그러나 각 플로우는 임의의 링크에 매핑될 수 있지만 각 링크는 특정 채널을 통해 전송된다면, K개의 플로우 및 L개의 링크로 서로 다른 하위층 경로가 K×L개까지 형성될 수 있다. 예를 들어 데이터 처리, 플로우 프로토콜 등으로 인해 플로우 대 링크의 매핑에 제약이 있다면 K×L개보다 적은 하위층 경로가 가능할 수도 있다. 이 설명에서 하위층 경로는 간단히 "경로"로 지칭된다.
가능한 모든 경로가 임의의 소정 순간에 사용하도록 이용 가능한 것은 아닐 수도 있다. 예를 들어, 플로우가 활성화되지 않거나, 링크가 접속되지 않거나 또는 채널이 해제된다면 소정의 경로는 이용 가능하지 않을 수도 있다. 이용 가능한 경로들은 서로 다른 특징들, 예를 들어 서로 다른 데이터 처리, 서로 다른 플로우 프로토콜, 서로 다른 데이터 레이트 등을 가질 수 있다. 각 패킷을 전송하기에 가장 적합한 경로를 선택하는 것이 바람직하며, 적합성은 데이터 처리, 플로우 프로토콜, 데이터 레이트 등에 의해 수량화될 수 있다.
경로들에는 서로 다른 선호도가 할당될 수 있으며, 소정의 경로에 대한 선호도는 특정 패킷을 전송하기 위해 해당 경로를 이용하는 것에 대한 바람직함을 나타낼 수 있다. 플로우, 링크 및 채널로 구성된 소정의 경로에서, 이 경로의 선호도는 플로우에 의한 데이터 처리, 링크에 사용되는 프로토콜, 및 데이터 전송에 사용되는 채널의 타입을 기초로 결정될 수 있다.
경로들의 선호도는 플로우들에 의한 데이터 처리에 좌우될 수 있다. QoS 플로우들은 특정 QoS 보증을 제공하도록 구성될 수 있으며, 이에 따라 어떠한 QoS 보증도 제공하지 않는 최선 플로우들에 비해 바람직할 수 있다. 서로 다른 QoS 보증으로 서로 다른 QoS 플로우가 구성될 수 있다. 패킷의 QoS 요건들 및 이용 가능한 QoS 플로우들의 QoS 보증을 기초로 패킷에 적절한 QoS 플로우가 선택될 수 있다. QoS 플로우가 이용 가능하지 않다면, 패킷에 대해 최선 플로우들이 고려될 수 있다.
최선 플로우들은 서로 다른 선호도를 가질 수 있으며, 이는 프로토콜 오버헤드, CPU/처리 효율(또는 연산 강도) 등과 같은 다양한 요소를 기초로 결정될 수 있다. 예를 들어, IP 플로우는 HDLC 플로우보다 적은 오버헤드를 가질 수 있기 때문에 최선 IP 플로우가 최선 HDLC 플로우보다 바람직할 수 있으며 RLP 프레임화가 HDLC 프레임화보다 간단하기 때문에 더 CPU 효율적일 수도 있다. ROHC 플로우 또는 헤더 압축이 가능한 다른 어떤 플로우는 헤더 압축으로 인해 헤더 압축이 가능하지 않은 비슷한 플로우보다 적은 프로토콜 오버헤드를 가질 수 있지만, 더 CPU 집약적일 수도 있다. 그러므로 ROHC 플로우는 헤더 오버헤드를 줄이기 위해 작은 패킷들을 전송하는 애플리케이션들(예를 들어, 텔넷, 텍스트 메시징, VoIP 등과 같은 실시간 애플리케이션들)에 더 적합할 수도 있다.
애플리케이션은 해당 애플리케이션에 의해 생성된 데이터의 특징들을 알 수도 있고 하위층들을 통한 라우팅을 돕기 위한 정보를 제공할 수도 있다. 애플리케이션은 더 양호한 라우팅 결정을 하는데 사용될 수 있는 플로우 처리 파라미터들을 제공할 수 있다. 애플리케이션은 데이터를 적절한 최선 플로우에 결합하기 위한 하나 이상의 TFT를 설치할 수도 있다. 패킷들을 특정 최선 플로우들(또는 최선 TFT들)에 결합하는데 사용되는 TFT들은 패킷들을 특정 QoS 플로우들(또는 QoS TFT들)에 결합하는데 사용되는 TFT들과 다를 수도 있다. 최선 TFT들의 포맷 및/또는 의미론(semantics)은 QoS TFT들과 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. QoS TFT들은 소정의 QoS TFT들에 매치하는 패킷이 해당 TFT에 관련된 QoS 플로우에 매핑될 수 있도록 본래 이진일 수도 있다. QoS TFT들에 매치하지 않는 패킷들은 최선 플로우들을 통해 전송될 수 있다. 그러나 최선 TFT들은 지시 대신 힌트로 간주할 수 있다. 예를 들어, 패킷이 소정의 최선 TFT에 매치하지만 어떠한 이유로 관련 최선 플로우가 이용 가능하지 않다면, 패킷은 여전히 다른 어떤 최선 플로우를 통해 전송될 수 있다. (ⅰ) 최선 플로우들에 대한 자원 예약이 없고 (ⅱ) 다양한 최선 플로우들 간에 유일한 차이점은 이들 플로우에 사용되는 프로토콜, 링크 프레임화 등과 같은 구성일 수도 있기 때문에 소정의 패킷은 여러 가능한 최선 플로우 중 임의의 플로우를 통해 전송될 수 있다.
각 플로우는 특정 링크에 결합될 수 있다. 이 경우, 플로우가 선택되면, 링크 또한 함축적으로 선택된다. 각 링크는 특정 트래픽 채널 및 특정 시그널링 채널에 관련될 수 있다. 플로우가 선택되면, 링크가 알려지고, 해당 링크에 대한 트래픽 채널 또는 시그널링 채널이 데이터 전송에 사용될 수 있다.
트래픽 채널이 시그널링 채널보다 바람직할 수도 있고 이용 가능하다면 사용을 위해 선택될 수도 있다. 트래픽 채널이 이용 가능하지 않다면, 트래픽 채널 해제를 기다리거나 덜 바람직한 플로우를 통해 데이터를 전송하는 대신, 적절하다면 시그널링 채널이 사용될 수도 있다. 그러나 단지 저용량 데이터 또는 작은 패킷들 또는 낮은 레이턴시 요건들을 갖는 패킷들을 시그널링 채널을 통해 전송하는 것이 적절할 수 있다. 애플리케이션은 데이터 특징들을 알 수 있으며, 이 정보를 플로우 처리 파라미터들의 일부로서 제공할 수 있다. 트래픽 채널이 이용 가능하지 않고 데이터가 시그널링 채널을 통해 전송될 수 없다면, 데이터를 전송하기 위해 다음으로 바람직한 플로우가 고려될 수 있다.
한 가지 설계로, 상술한 고려사항들을 기초로 다음 순서의 선호도가 정의될 수 있다:
1. 트래픽 채널을 통한 QoS 플로우
2. 시그널링 채널을 통한 QoS 플로우
3. 트래픽 채널을 통한 가장 바람직한 최선 플로우(예를 들어, 최선 IP 플로우)
4. 시그널링 채널을 통한 가장 바람직한 최선 플로우
5. 트래픽 채널을 통한 두 번째로 가장 바람직한 최선 플로우(예를 들어, RLP 프레임화에 의한 최선 ROHC 플로우)
6. 시그널링 채널을 통한 두 번째로 가장 바람직한 최선 플로우
7. 트래픽 채널을 통한 세 번째로 가장 바람직한 최선 플로우(예를 들어, 최선 HDLC 플로우)
8. 시그널링 채널을 통한 세 번째로 가장 바람직한 최선 플로우
9. 트래픽 채널을 통한 네 번째로 가장 바람직한 최선 플로우(예를 들어, HDLC 프레임화에 의한 최선 ROHC 플로우)
10. 시그널링 채널을 통한 네 번째로 가장 바람직한 최선 플로우
11. 플로우들 및 채널들의 다른 조합들
패킷은 이 패킷이 이용 가능하다면 패킷에 대한 가장 높은 우선순위의 경로(또는 가장 바람직한 경로)를 통해 전송될 수 있다. 가장 높은 우선순위의 경로가 이용 가능하지 않다면, 패킷은 모든 경로 중 이용 가능하며 패킷에 적절한 가장 바람직한 경로를 통해 전송될 수 있다. 경로들은 패킷에 적합한 경로가 식별될 때까지 가장 바람직한 경로에서 시작하여 한 번에 한 개씩 고려될 수 있다.
가장 높은 우선순위의 경로가 이용 가능하지 않다면, 패킷은 여전히 더 낮은 선호도의 경로를 통해 전송될 수 있다. 가장 높은 우선순위의 경로는 적절하다면 다음 패킷들이 이 경로를 통해 전송될 수 있도록 병렬로 셋업될 수 있다. 경로 셋업은 플로우가 중지되는 경우에는 플로우의 활성화, 링크가 다운되는 경우에는 링크 접속, 트래픽 채널이 이용 가능하지 않은 경우에는 트래픽 채널 제기, 또는 이러한 동작들의 임의의 조합을 일으킬 수 있다. 셋업 시간에 따라, 가장 높은 우선순위 경로가 셋업될 수 있기 전에 덜 바람직한 경로를 통해 1보다 많은 패킷이 전송될 수 있다.
가장 높은 우선순위 경로의 셋업 시도 여부에 관한 결정이 다양한 요소를 기초로 이루어질 수 있다. 가장 높은 우선순위 경로의 셋업은 덜 바람직한 경로를 통해 전송된 모든 패킷에 대해 셋업이 시도되고 셋업 시도가 계속해서 실패하는 경우에 특히 비용이 들 수 있다. 이 경우, 셋업이 주기적인 간격으로 시도되도록 셋업 시도가 조절될 수 있다. 셋업 시도는 플로우 처리 파라미터들을 통해 애플리케이션에 의해 제어될 수도 있다. 예를 들어, 애플리케이션이 하나 또는 더 적은 패킷을 전송하고 있음을 알고 있다면, 가장 높은 우선순위 경로의 셋업에 이점이 거의 없을 수도 있다. 이 경우, 가장 높은 우선순위 경로의 셋업 시도 없이 1보다 적은 패킷이 덜 바람직한 경로를 통해 전송될 수 있다.
애플리케이션은 또한 데이터가 어떻게 전송될 수 있는지에 관한 선호를, 예를 들어 플로우 처리 파라미터들을 이용하여 나타낼 수 있다. 예를 들어, VoIP 애플리케이션은 QoS 플로우를 통해 VoIP 패킷들을 전송하는 것을 선호할 수도 있다. QoS 플로우가 중단된다면, VoIP 애플리케이션은 어떠한 QoS 보증도 없이 최선 플로우를 통해 패킷들을 전송하는 대신 패킷들을 누락하는 것을 선호할 수도 있다. 다른 예로서, 시그널링(예를 들어, SIP) 애플리케이션은 QoS 플로우가 이용 가능하다면 이를 통해 또는 QoS 플로우가 이용 가능하지 않다면 QoS 플로우가 활성화되길 기다리는 대신 최선 플로우를 통해 (예를 들어, VoIP 호출을 종료하기 위한) 시그널링 메시지를 전송하는 것을 선호할 수도 있다.
간결성을 위해, 패킷에 대한 경로를 선택하기 위한 특정 설계가 뒤에 설명된다. 이 설계는 플로우, 링크 및 채널은 HRPD에 대해 상술되었다고 가정한다.
플로우는 다음 상태들 중 하나를 가질 수 있다:
● 널(null) - 플로우가 설정되지 않고 데이터 전송에 사용될 수 없다.
● 활성화(activated) - 플로우가 셋업되어 온 상태이며, 데이터 전송에 사용될 수 있고, 예를 들어 자원 예약이 이용 가능하고 (존재한다면) QoS가 보증된다. 또는
● 중단(suspended) - 플로우가 셋업되지만 온 상태가 아니며, 데이터 전송에 사용될 수 없고, 예를 들어 자원 예약에 실패하고 그리고/또는 QoS가 셋업되지만 보증되지 않는다.
링크는 다음 상태들 중 하나를 가질 수 있다:
● 널 - 링크가 구성되지 않고 데이터 운반에 사용될 수 없다.
● 접속(connected) - 링크가 구성되어 활성화되며, 데이터 전송에 사용될 수 있고, 예를 들어 트래픽 채널이 이용 가능하다. 또는
● 비접속(not connected) - 링크가 구성되지만 활성화되지 않으며, 예를 들어 트래픽 채널이 이용 가능하지 않다.
링크는 트래픽 채널 및 시그널링 채널과 관련될 수 있다. 트래픽 채널은 필요에 따라 제기되고 필요하지 않을 때 해제될 수 있다. 시그널링 채널은 항상 이용 가능하며 작은 양의 데이터 전송에 사용될 수 있다. 링크는 트래픽 채널이 이용 가능하지 않다면 접속되지 않지만 그럼에도 시그널링 채널을 이용하여 데이터를 전송하는데 사용될 수 있다.
도 4는 가장 바람직한 경로를 통해 패킷을 전송하기 위한 프로세스(400)의 설계를 나타낸다. 처음에, 애플리케이션으로부터 패킷이 수신될 수 있다(블록 410). QoS 플로우를 갖는 경로가 패킷에 지정되어 있고 이용 가능하다면, 이러한 경로를 통해 패킷이 전송될 수 있다(블록 420). 블록 422에서 결정되는 것과 같이 블록 420에서 패킷이 전송된다면, 프로세스는 종료한다. 패킷에 QoS 경로가 지정되지 않거나 QoS 경로는 지정되지만 패킷이 어떠한 이유로 이 경로를 통해 전송될 수 없다면, 블록 420에서 패킷은 전송되지 않는다. 이 경우, 최선 플로우를 갖는 경로가 패킷에 지정되어 있고 이용 가능하다면, 이러한 경로를 통해 패킷이 전송될 수 있다(블록 430). 블록 432에서 결정되는 것과 같이 블록 430에서 패킷이 전송된다면, 프로세스는 블록 450으로 진행한다.
패킷에 최선 경로가 지정되지 않거나 최선 경로는 지정되지만 어떠한 이유로 패킷이 이 경로를 통해 전송될 수 없다면, 블록 430에서 패킷이 전송되지 않는다. 이 경우, 패킷은 만약 존재한다면, 이용 가능한 경로들 중에서 가장 바람직한 경로를 통해 전송될 수 있다(블록 440). 패킷이 패킷에 대한 가장 높은 우선순위의 경로를 통해 전송되지 않는다면 이 경로가 셋업될 수 있다(블록 450). 블록 450은 패킷이 어떤 경로를 통해서도 전송되지 않더라도 수행될 수 있다. 블록 420, 430 및 440은 후술하는 바와 같이 수행될 수 있다.
도 5a는 도 4의 블록 420에 대한 프로세서의 설계를 나타낸다. 패킷이 임의의 QoS 플로우에 속하는지 여부를 결정하기 위해 QoS 플로우들에 대한 한 세트의 패킷 필터들로 패킷이 필터링될 수 있다(블록 512). 블록 514에서 결정되는 바와 같이 패킷이 어떠한 패킷 필터에 매치하고 하나의 QoS 플로우에 속한다면, 이 QoS 플로우를 갖는 경로(FQk , LQl , C)가 식별될 수 있다(블록 516). 이 경로는 채널(C)을 통해 전송된 링크(LQl )에 매핑된 적절한 QoS 보증들을 갖는 QoS 플로우(FQk )로 구성될 수 있다. 플로우(FQk )가 활성화되는지 여부에 대한 결정이 이루어질 수 있다(블록 518). 플로우(FQk )가 활성화된다면, 링크(LQl )가 접속되는지 여부에 대한 결정이 이루어질 수 있다(블록 520). 플로우(FQk )가 활성화되고 링크(LQl )가 접속된다면, 플로우(FQk ), 링크(LQl ) 및 트래픽 채널(Ctr )을 통해 또는 경로(FQk , LQl , Ctr )를 통해 패킷이 전송될 수 있으며, 이는 가장 바람직한 QoS를 제공할 수 있다(블록 522).
플로우(FQk )는 활성화되지만 링크(LQl )가 접속되지 않는다면, 패킷이 링크(LQl )에 대한 시그널링 채널을 통해 전송될 수 있는지 여부에 관한 결정이 이루어질 수 있다(블록 524). 블록 524에서의 결정은 애플리케이션 방침, 패킷 크기, 시그널링 채널의 특징 및/또는 데이터 레이트 등과 같은 다양한 요소에 좌우될 수 있다. 블록 524에 대한 응답이 'Yes'라면, 패킷은 플로우(FQk ), 링크(LQl ) 및 시그널링 채널(CS )을 통해 또는 경로(FQk , LQl , CS )를 통해 패킷이 전송될 수 있다(블록 526). 블록 514에서 패킷이 어떠한 패킷 필터와도 매치하지 않는다면, 또는 블록 518에서 플로우(FQk )가 중단된다면, 또는 블록 524에서 링크(LQl )가 접속되지 않고 패킷이 시그널링 채널을 통해 전송될 수 없다면, 블록 420에서 패킷이 전송되지 않는다.
도 5b는 도 4의 블록 430에 대한 프로세서의 설계를 나타낸다. 패킷이 임의의 최선 플로우에 속하는지 여부를 결정하기 위해 최선 플로우들에 대한 한 세트의 패킷 필터들로 패킷이 필터링될 수 있다(블록 532). 블록 534에서 결정되는 바와 같이 패킷이 어떠한 패킷 필터에 매치하고 특정 최선 플로우에 속한다면, 이 최선 플로우를 갖는 경로(FBEk , LBEl , C)가 식별될 수 있다(블록 536). 이 경로는 채널(C)을 통해 전송된 링크(LBEl )에 매핑된 최선 플로우(FBEk )로 구성될 수 있다. 플로우(FBEk )가 활성화되는지 여부에 대한 결정이 이루어질 수 있다(블록 538). 플로우(FBEk )가 활성화된다면, 링크(LBEl )가 접속되는지 여부에 대한 결정이 이루어질 수 있다(블록 540). 플로우(FBEk )가 활성화되고 링크(LBEl )가 접속된다면, 플로우(FBEk ), 링크(LBEl ) 및 트래픽 채널(Ctr )을 통해 또는 경로(FBEk , LBEl , Ctr )를 통해 패킷이 전송될 수 있으며, 이 경로는 이 패킷에 대해 가장 바람직한 최선 경로로서 지정될 수 있다(블록 542).
플로우(FBEk )는 활성화되지만 링크(LBEl )가 접속되지 않는다면, 패킷이 링크(LBEl )에 대한 시그널링 채널을 통해 전송될 수 있는지 여부에 관한 결정이 이루어질 수 있다(블록 544). 응답이 'Yes'라면, 패킷은 플로우(FBEk ), 링크(LBEl ) 및 시그널링 채널(CS )을 통해 또는 경로(FBEk , LBEl , CS )를 통해 전송될 수 있다(블록 546). 블록 534에서 패킷이 어떠한 패킷 필터와도 매치하지 않는다면, 또는 블록 538에서 플로우(FBEk )가 중단된다면, 또는 블록 544에서 링크(LBEl )가 접속되지 않고 패킷이 시그널링 채널을 통해 전송될 수 없다면, 블록 430에서 패킷이 전송되지 않는다.
도 5c는 도 4의 블록 440에 대한 프로세서의 설계를 나타낸다. 패킷에 대해 아직 고려되지 않은 어떠한 경로도 없는지에 대한 결정이 처음에 이루어질 수 있다(블록 522). 모든 경로가 고려되었다면, 패킷은 추후의 송신을 위해 큐에 저장될 수 있으며(블록 554) 프로세스는 종료한다. 그렇지 않으면, 아직 고려되지 않은 모든 경로 중 가장 바람직한 경로(Fk , Ll , C)가 식별될 수 있다(블록 556). 패킷은 경로들에 대한 선호도의 특정한 순서를 가질 수 있다. 예를 들어, 선호도 순서는 (ⅰ) 만약 존재한다면 패킷에 지정된 QoS 플로우와 동일한 프로토콜을 이용하는 최선 플로우를 갖는 경로, (ⅱ) 최선 ROHC 플로우를 갖는 경로, (ⅲ) 최선 IP 플로우를 갖는 경로, (ⅳ) 최선 HDLC 플로우를 갖는 경로, (ⅴ) 기타를 포함할 수 있다. 일반적으로, 선호도 순서는 애플리케이션 방침, 플로우 프로토콜의 시스템 정의 선호도 등에 좌우될 수 있다.
플로우(Fk )가 활성화되는지 여부에 대한 결정이 이루어질 수 있다(블록 558). 플로우(Fk )가 활성화된다면, 링크(Ll )가 접속되는지 여부에 대한 결정이 이루어질 수 있다(블록 560). 플로우(Fk )가 활성화되고 링크(Ll )가 접속된다면, 플로우(Fk ), 링크(Ll ) 및 트래픽 채널(Ctr )을 통해 또는 경로(Fk , Ll , Ctr )를 통해 패킷이 전송될 수 있으며, 이 경로는 선호도 순서를 기초로 이용 가능한 모든 경로 중 이 패킷에 대해 가장 바람직한 경로이다(블록 562). 플로우(Fk )가 활성화되지만 링크(Ll )가 접속되지 않는다면, 패킷이 링크(Ll )에 대한 시그널링 채널을 통해 전송될 수 있는지 여부에 관한 결정이 이루어질 수 있다(블록 564). 응답이 'Yes'라면, 패킷은 플로우(Fk ), 링크(Ll ) 및 시그널링 채널(CS )을 통해 또는 경로(Fk , Ll , CS )를 통해 전송될 수 있다(블록 566). 블록 558에서 플로우(Fk )가 중단된다면, 또는 블록 564에서 링크(Ll )가 접속되지 않고 패킷이 시그널링 채널을 통해 전송될 수 없다면, 프로세스는 블록 552로 돌아가 패킷에 대한 다른 경로의 식별을 시도한다.
도 6은 하위층들에 대한 경로 라우팅을 수행하기 위한 프로세스(600)를 나타낸다. 다른 엔티티로 전송될 패킷이 수신될 수 있다(블록 612). 적어도 하나의 이용 가능한 하위층 경로 중에서 패킷에 대한 가장 바람직한 하위층 경로가 선택될 수 있다(블록 614). 선택된 하위층 경로를 통해 패킷이 전송될 수 있다(블록 616). 패킷에 대한 가장 높은 우선순위의 하위층 경로가 적어도 하나의 이용 가능한 하위층 경로 중에 있지 않다면 이 경로가 셋업될 수 있다(블록 618).
이용 가능한 각 하위층 경로는 링크 층 및 물리 층을 통해 데이터를 운반할 수 있으며 적어도 하나의 기준에 매치하는 패킷들에 대한 플로우, 링크 층에서의 링크(예를 들어, HRPD의 RLP 인스턴스) 및 물리 층에서의 채널을 포함할 수 있다. 이용 가능한 하위층 경로(들)는 (ⅰ) 예를 들어 최선 플로우보다 높은 선호도를 갖는 QoS 플로우를 갖는 패킷들의 처리, (ⅱ) 링크 층에 사용되는 프로토콜들(예를 들어, HDLC, 널/IP, ROHC 등)과 같은 구성, (ⅲ) 물리 층에서의 채널 타입들(예를 들어, 트래픽 채널 및 시그널링 채널) 및/또는 (ⅳ) 다른 요소들에 기초한 선호도 순서로 정렬될 수 있다.
블록 614에서, QoS 플로우를 갖는 하위층 경로가 패킷에 지정되고 이용 가능하다면 이러한 경로가 선택될 수 있다. QoS 플로우를 갖는 하위층 경로가 패킷에 지정되지 않거나 이용 가능하지 않다면 최선 플로우를 갖는 하위층 경로가 선택될 수 있다. 예를 들어, 패킷은 적어도 하나의 QoS 플로우에 대한 적어도 하나의 패킷 필터로 필터링될 수 있다. 패킷이 QoS 플로우에 대한 패킷 필터와 매치한다면, 이 QoS 플로우를 갖는 하위층 경로가 패킷에 대한 가장 바람직한 하위층 경로로서 선택될 수 있다. (ⅰ) QoS 플로우가 활성화되고 선택된 하위층 경로에 대한 링크가 접속된다면 트래픽 채널을 통해 또는 (ⅱ) 예를 들어 도 5a에 나타낸 것과 같이, QoS 플로우가 활성화되고 링크가 접속되지 않으며 시그널링 채널이 이용 가능하며 패킷을 운반할 수 있다면 시그널링 채널을 통해 패킷이 전송될 수 있다.
패킷은 적어도 하나의 최선 플로우에 대한 적어도 하나의 패킷 필터로 필터링될 수 있다. 패킷이 최선 플로우에 대한 패킷 필터와 매치한다면, 이 최선 플로우를 갖는 하위층 경로가 패킷에 대한 가장 바람직한 하위층 경로로서 선택될 수 있다. (ⅰ) 최선 플로우가 활성화되고 선택된 하위층 경로에 대한 링크가 접속된다면 트래픽 채널을 통해 또는 (ⅱ) 예를 들어 도 5b에 나타낸 것과 같이, 최선 플로우가 활성화되고 링크가 접속되지 않으며 시그널링 채널이 이용 가능하며 패킷을 운반할 수 있다면 시그널링 채널을 통해 패킷이 전송될 수 있다.
간결성을 위해, 상기 기술들의 특정 형태들은 HRPD에 대해 그리고 플로우, 링크(또는 RLP 인스턴스) 및 채널로 구성된 하위층 경로에 대해 구체적으로 설명되었다. 기술들은 또한 다른 무선 통신 시스템들과 무선 기술들에 사용될 수도 있다. 서로 다른 시스템 및 무선 기술은 서로 다른 타입의 채널, 이들 채널을 통한 데이터 전송에 대한 서로 다른 타입의 방침 및 규칙 등을 가질 수 있다. 예를 들어, 다음은 어떤 기술 지정 특징 및 동작이다:
● IEEE 802.11은 시그널링 채널들을 통한 데이터 전송을 지원하지 않고 또한 모든 플로우가 관련되는 단일 링크를 지원한다.
● 어떤 UMTS 무선 기술들(예를 들어, EDGE, GPRS, W-CDMA 등)은 단문 서비스(SMS)를 이용하여 시그널링 채널들을 통해 데이터를 전송한다.
● GPRS 및 W-CDMA는 동일한 2차 링크를 통해 다수의 압축 프로토콜을 구성할 수 있다.
● CDMA2000 1X는 단문 데이터 버스트(SDB)를 사용하여 시그널링 채널들을 통해 패킷들을 전송한다.
● HRPD는 링크당 하나의 RLP 인스턴스 및 모든 링크에 대한 단일 트래픽 채널을 사용한다. 그러므로 트래픽 채널이 다운된다면, 모든 링크 또한 다운될 것이다. 이러한 특징은 라우팅 알고리즘을 간소화하는데 사용될 수 있다.
일반적으로, 하위층 경로들은 서로 다른 무선 기술 및 시스템마다 서로 다른 방식으로 정의될 수 있다. 하위층 경로들은 MAC 플로우, 논리 채널 등과 같은 데이터 링크 층 아래의 엔티티들을 포함할 수 있다. 임의의 소정 무선 기술 또는 시스템에는, 이용 가능한 경로들에 대한 선호도의 특정 순서가 있을 수 있다. 단말에서의 라우팅 프로시저는 각 패킷에 대한 가장 바람직한 하위층 경로를 선택하기 위해 지원되는 무선 기술의 특정 특징들을 고려할 수 있다.
여기서 설명한 기술들은 양호한 성능을 달성하기 위해 패킷들에 적합한 하위층 경로들을 선택한다. 이 기술들은 하위층들(예를 들어, 링크 층 및 물리 층)을 통한 라우팅을 수행하고 각 패킷에 대한 다음 호핑 노드(예를 들어, 기지국)로의 적합한 하위층 경로를 찾는다. 이 기술들은 서로 다른 IP 어드레스를 갖는 서로 다른 디바이스/스테이션으로 패킷들을 전송하기에 적합한 통신 루트들을 찾는 표준 IP 라우팅과는 다른 문제를 해결한다.
도 7은 도 1의 단말(110)의 설계의 블록도를 나타낸다. 역방향 링크(또는 업링크)에서, 단말(110)에 의해 전송될 데이터 및 시그널링이 적용 가능한 무선 기술(예를 들어, HRPD, CDMA2000 1X, W-CDMA, GSM 등)에 따라 인코더(722)에 의해 처리(예를 들어, 포맷화, 인코딩 및 인터리빙)되고 변조기(MoD; 724)에 의해 추가 처리(예를 들어, 변조, 채널화 및 스크램블링)되어 출력 칩들을 생성한다. 송신기(TMTR; 732)는 출력 칩들을 조정(예를 들어, 아날로그 변환, 필터링, 증폭 및 주파수 상향 변환)하고 역방향 링크 신호를 생성하며, 이 신호는 안테나(734)를 통해 전송된다.
순방향 링크(또는 다운링크)에서, 안테나(734)는 기지국에 의해 전송되는 순방향 링크 신호들을 수신하여 수신 신호를 제공한다. 수신기(RCVR; 736)는 수신 신호를 조정(예를 들어, 필터링, 증폭, 주파수 하향 변환 및 디지털화)하여 샘플들을 제공한다. 복조기(Demod; 726)는 샘플들을 처리(예를 들어, 디스크램블링, 채널화 및 복조)하여 심벌 추정치들을 제공한다. 디코더(728)는 심벌 추정치들을 추가 처리(예를 들어, 디인터리빙 및 디코딩)하여 디코딩된 데이터를 제공한다. 인코더(722), 변조기(724), 복조기(726) 및 디코더(728)는 모뎀 프로세서(720)에 의해 구현될 수 있다. 이러한 유닛들은 단말(110)이 통신하는 시스템에 의해 사용되는 무선 기술(예를 들어, HRPD, CDMA2000 1X, W-CDMA, GSM 등)에 따른 처리를 수행한다.
제어기/프로세서(740)는 단말(110)에서의 동작을 제어한다. 제어기/프로세서(740)는 도 4 내지 도 5c의 프로세스(400), 및/또는 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 다른 프로세스들을 구현할 수도 있다. 메모리(742)는 단말(110)에 대한 데이터 및 프로그램 코드들을 저장한다. 메모리(742)는 하위층 경로들에 대한 정보, 예를 들어 활성화 및 중단된 플로우들, 접속 및 접속 해제된 링크들, 이용 가능한 채널 등에 관한 정보를 저장할 수 있다.
여기서 설명하는 기술들은 각종 수단에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 이들 기술은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에서, 상기 기술들을 수행하는데 사용되는 처리 유닛들은 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC), 디지털 신호 프로세서(DSP), 디지털 신호 처리 디바이스(DSPD), 프로그래밍 가능 로직 디바이스(PLD), 현장 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서, 전자 디바이스, 여기서 설명하는 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛, 컴퓨터, 또는 이들의 조합 내에 구현될 수 있다.
펌웨어 및/또는 소프트웨어에서 구현의 경우, 상기 기술들은 여기서 설명하는 기능들을 수행하는 모듈(예를 들어, 프로시저, 함수 등)로 구현될 수 있다. 펌웨어 및/또는 소프트웨어 명령들은 메모리(예를 들어, 도 7의 메모리(742)에 저장될 수 있으며 프로세서(예를 들어, 프로세서(740))에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내에 또는 프로세서 외부에 구현될 수 있다. 펌웨어 및/또는 소프트웨어 명령들은 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 비휘발성 랜덤 액세스 메모리(NVRAM), 프로그래밍 가능 판독 전용 메모리(PROM), 전기적으로 삭제 가능한 PROM(EEPROM), FLASH 메모리, 콤팩트 디스크(CD), 자기 또는 광 데이터 저장 디바이스 등과 같은 다른 프로세스 판독 가능 매체에 저장될 수도 있다.
여기서 설명하는 기술들을 구현하는 장치는 독립형 유닛일 수도 있고 디바이스의 일부일 수도 있다. 디바이스는 (ⅰ) 독립형 집적 회로(IC), (ⅱ) 데이터 및/또는 명령들을 저장하기 위한 메모리 IC들을 포함할 수 있는 하나 이상의 IC로 이루어진 세트, (ⅲ) 이동국 모뎀(MSM)과 같은 ASIC, (ⅳ) 다른 디바이스들 내에 삽입될 수 있는 모듈, (ⅴ) 셀룰러폰, 무선 디바이스, 핸드셋 또는 모바일 유닛, (ⅵ) 기타일 수 있다.
본 개시의 상기 설명은 당업자들이 본 개시를 제작 또는 사용할 수 있도록 제공된다. 이들 실시예에 대한 다양한 변형이 당업자들에게 쉽게 명백할 것이며, 본원에 정의된 일반 원리들은 개시의 진의 또는 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형에 적용될 수 있다. 따라서 본 개시는 여기서 설명한 예시들로 한정되는 것이 아니라 본원에 개시된 원리 및 신규한 특징들에 부합하는 가장 넓은 범위에 따르는 것이다.

Claims (30)

  1. 하위층(lower layer)들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 장치로서,
    전송할 패킷을 수신하고, 적어도 하나의 이용 가능한 하위층 경로 중에서 상기 패킷을 위한 하위층 경로를 선택하고, 상기 선택된 하위층 경로를 통해 상기 패킷을 전송하도록 구성되는 프로세서; 및
    상기 프로세서에 연결되는 메모리를 포함하며,
    상기 프로세서는 적어도 하나의 서비스 품질(QoS) 플로우(flow)에 대한 적어도 하나의 패킷 필터로 상기 패킷을 필터링하고, 상기 패킷이 QoS 플로우에 대한 패킷 필터와 매치(match)한다면 상기 패킷을 위한 하위층 경로로서 상기 QoS 플로우를 갖는 하위층 경로를 선택하도록 구성되는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각각의 이용 가능한 하위층 경로는 링크 층 및 물리 층을 통해 데이터를 운반하는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    각각의 이용 가능한 하위층 경로는 패킷들에 대한 플로우, 링크 층에서의 링크 및 물리 층에서의 채널을 포함하는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 링크는 고속 패킷 데이터(HRPD: High Rate Packet Data)에서의 무선 링크 프로토콜(RLP: Radio Link Protocol) 인스턴스에 대응하는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 패킷에 대해 지정되고 이용가능하다면 서비스 품질(QoS) 플로우를 갖는 하위층 경로를 선택하고, 상기 QoS 플로우를 갖는 하위층 경로가 상기 패킷에 대해 지정되지 않거나 이용 가능하지 않다면 최선(best effort) 플로우를 갖는 하위층 경로를 선택하도록 구성되는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 QoS 플로우가 활성화되고 상기 선택된 하위층 경로에 대한 링크가 접속된다면 트래픽 채널을 통해 상기 패킷을 전송하도록 구성되는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 QoS 플로우가 활성화되고, 상기 링크가 접속되지 않으며, 시그널링 채널이 이용 가능하여 상기 패킷을 운반할 수 있다면, 상기 시그널링 채널을 통해 상기 패킷을 전송하도록 구성되는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 적어도 하나의 최선 플로우에 대한 적어도 하나의 패킷 필터로 상기 패킷을 필터링하고, 상기 패킷이 최선 플로우에 대한 패킷 필터와 매치한다면 상기 패킷을 위한 하위층 경로로서 상기 최선 플로우를 갖는 하위층 경로를 선택하도록 구성되는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 최선 플로우가 활성화되고 상기 선택된 하위층 경로에 대한 링크가 접속된다면 트래픽 채널을 통해 상기 패킷을 전송하도록 구성되는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 최선 플로우가 활성화되고, 상기 링크가 접속되지 않으며, 시그널링 채널이 이용 가능하여 상기 패킷을 운반할 수 있다면, 상기 시그널링 채널을 통해 상기 패킷을 전송하도록 구성되는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    각각의 하위층 경로는 플로우를 포함하고, 상기 적어도 하나의 이용 가능한 하위층 경로는 패킷들의 처리에 기초한 선호도(preference) 순서로 정렬되며, 서비스 품질(QoS) 플로우는 최선 플로우보다 높은 선호도를 갖는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 이용 가능한 하위층 경로는 링크 층에서 사용되는 프로토콜들에 기초한 선호도 순서로 정렬되는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 이용 가능한 하위층 경로는 물리 층에서의 채널 타입들에 기초한 선호도 순서로 정렬되는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 적어도 하나의 이용 가능한 하위층 경로 중에 상기 패킷에 대한 가장 높은 우선순위의 하위층 경로가 없다면 상기 가장 높은 우선순위의 하위층 경로를 셋업하도록 구성되는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 장치.
  16. 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 방법으로서,
    전송할 패킷을 수신하는 단계;
    적어도 하나의 이용 가능한 하위층 경로 중에서 상기 패킷을 위한 하위층 경로를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 하위층 경로를 통해 상기 패킷을 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 패킷을 위한 하위층 경로를 선택하는 단계는,
    적어도 하나의 서비스 품질(QoS) 플로우에 대한 적어도 하나의 패킷 필터로 상기 패킷을 필터링하는 단계; 및
    상기 패킷이 QoS 플로우에 대한 패킷 필터와 매치한다면 상기 패킷을 위한 하위층 경로로서 상기 QoS 플로우를 갖는 하위층 경로를 선택하는 단계를 포함하는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 패킷을 위한 하위층 경로를 선택하는 단계는,
    상기 패킷에 대해 지정되고 이용 가능한 경우, 서비스 품질(QoS) 플로우를 갖는 하위층 경로를 선택하는 단계; 및
    상기 QoS 플로우를 갖는 하위층 경로가 상기 패킷에 대해 지정되지 않거나 이용 가능하지 않은 경우, 최선 플로우를 갖는 하위층 경로를 선택하는 단계를 포함하는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 방법.
  18. 삭제
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 패킷을 위한 하위층 경로를 선택하는 단계는,
    적어도 하나의 최선 플로우에 대한 적어도 하나의 패킷 필터로 상기 패킷을 필터링하는 단계; 및
    상기 패킷이 최선 플로우에 대한 패킷 필터와 매치한다면 상기 패킷을 위한 하위층 경로로서 상기 최선 플로우를 갖는 하위층 경로를 선택하는 단계를 포함하는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 이용 가능한 하위층 경로 중에 상기 패킷에 대한 가장 높은 우선순위의 하위층 경로가 없다면 상기 가장 높은 우선순위의 하위층 경로를 셋업하는 단계를 더 포함하는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 방법.
  21. 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 장치로서,
    전송할 패킷을 수신하기 위한 수단;
    적어도 하나의 이용 가능한 하위층 경로 중에서 상기 패킷을 위한 하위층 경로를 선택하기 위한 수단; 및
    상기 선택된 하위층 경로를 통해 상기 패킷을 전송하기 위한 수단을 포함하며,
    상기 패킷을 위한 하위층 경로를 선택하기 위한 수단은,
    적어도 하나의 서비스 품질(QoS) 플로우에 대한 적어도 하나의 패킷 필터로 상기 패킷을 필터링하기 위한 수단; 및
    상기 패킷이 QoS 플로우에 대한 패킷 필터와 매치하는 경우 상기 패킷을 위한 하위층 경로로서 상기 QoS 플로우를 갖는 하위층 경로를 선택하기 위한 수단을 포함하는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 패킷을 위한 하위층 경로를 선택하기 위한 수단은,
    상기 패킷에 대해 지정되고 이용 가능한 경우, 서비스 품질(QoS) 플로우를 갖는 하위층 경로를 선택하기 위한 수단; 및
    상기 QoS 플로우를 갖는 하위층 경로가 상기 패킷에 대해 지정되지 않거나 이용 가능하지 않은 경우, 최선 플로우를 갖는 하위층 경로를 선택하기 위한 수단을 포함하는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 장치.
  23. 삭제
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 패킷을 위한 하위층 경로를 선택하기 위한 수단은,
    적어도 하나의 최선 플로우에 대한 적어도 하나의 패킷 필터로 상기 패킷을 필터링하기 위한 수단; 및
    상기 패킷이 최선 플로우에 대한 패킷 필터와 매치하는 경우, 상기 패킷을 위한 하위층 경로로서 상기 최선 플로우를 갖는 하위층 경로를 선택하기 위한 수단을 포함하는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 장치.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 이용 가능한 하위층 경로 중에 상기 패킷에 대한 가장 높은 우선순위의 하위층 경로가 없는 경우, 상기 가장 높은 우선순위의 하위층 경로를 셋업하기 위한 수단을 더 포함하는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 장치.
  26. 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 프로세서 판독가능 매체로서,
    전송할 패킷을 수신하기 위한 명령들;
    적어도 하나의 이용 가능한 하위층 경로 중에서 상기 패킷을 위한 하위층 경로를 선택하기 위한 명령들; 및
    상기 선택된 하위층 경로를 통해 상기 패킷을 전송하기 위한 명령들을 저장하며,
    상기 프로세서 판독가능 매체는,
    적어도 하나의 서비스 품질(QoS) 플로우에 대한 적어도 하나의 패킷 필터로 상기 패킷을 필터링하기 위한 명령들; 및
    상기 패킷이 QoS 플로우에 대한 패킷 필터와 매치하는 경우 상기 패킷을 위한 하위층 경로로서 상기 QoS 플로우를 갖는 하위층 경로를 선택하기 위한 명령들을 추가적으로 저장하는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 프로세서 판독가능 매체.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 패킷에 대해 지정되고 이용 가능한 경우, 서비스 품질(QoS) 플로우를 갖는 하위층 경로를 선택하기 위한 명령들; 및
    상기 QoS 플로우를 갖는 하위층 경로가 상기 패킷에 대해 지정되지 않거나 이용 가능하지 않은 경우, 최선 플로우를 갖는 하위층 경로를 선택하기 위한 명령들을 추가적으로 저장하는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 프로세서 판독가능 매체.
  28. 삭제
  29. 제 26 항에 있어서,
    적어도 하나의 최선 플로우에 대한 적어도 하나의 패킷 필터로 상기 패킷을 필터링하기 위한 명령들; 및
    상기 패킷이 최선 플로우에 대한 패킷 필터와 매치하는 경우, 상기 패킷을 위한 하위층 경로로서 상기 최선 플로우를 갖는 하위층 경로를 선택하기 위한 명령들을 추가적으로 저장하는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 프로세서 판독가능 매체.
  30. 제 26 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 이용 가능한 하위층 경로 중에 상기 패킷에 대한 가장 높은 우선순위의 하위층 경로가 없는 경우, 상기 가장 높은 우선순위의 하위층 경로를 셋업하기 위한 명령들을 추가적으로 저장하는, 하위층들을 통해 데이터를 라우팅하기 위한 프로세서 판독가능 매체.
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