KR101126802B1 - 버퍼 상태 보고 - Google Patents
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Abstract
기지국이 QoS(Quality of Service) 인식 업링크 자원 할당을 수행하는 것을 허용하는, 특히 3GPP 네트워크들에 적용할 수 있는, 이동 통신 환경에서의 버퍼 상태 보고를 제공하는 시스템이 제안된다. 상기 시스템은 두 가지 유형의 버퍼 상태 보고들을 이용한다 ? 절대 버퍼 상태 보고들 및 상대 버퍼 상태 보고들. 절대 버퍼 상태 보고들은 애플리케이션의 시작에서 또는 버퍼 레벨이 임계치들보다 위로 또는 아래로 설정될 때 보내진다. 그렇지 않은 경우 상대 버퍼 상태 보고들이 보내지는데, 이것은 마지막 송신된 절대 버퍼 상태 보고에 관하여 현재 버퍼 레벨을 인코딩한다.
Description
본 발명은 이동 통신 네트워크들, 특히 3GPP 표준 또는 그의 균등물 또는 파생물들에 따라 동작하는 네트워크들(그러나 이에 제한되지 않음)에서 버퍼 상태를 보고하는 것에 관한 것이다.
이동 통신 네트워크들에서, 데이터를 보내기를 바라는 UE(User Equipment)는 송신을 위해 버퍼링한 데이터의 양을 나타내는 버퍼 상태 보고들을 기지국(eNodeB)에 송신한다. 그에 응하여, 기지국은 UE가 그의 데이터를 송신할 수 있도록 적절한 시스템 자원들 및 송신 기회들을 UE에 할당한다. 3GPP에서는, 제안된 HSUPA(High-Speed Uplink Packet Access)에 비해 더 나은 QoS-인식 스케쥴링을 지원하기 위해 더욱 상세한 버퍼 상태 보고들이 행해져야 한다는 최근의 이해가 있어 왔다. 본 발명자는, 필요한 제어 시그널링 오버헤드(control signalling overhead)를 최소화시키도록, 버퍼 상태를 보고하는 방식에 대한 개선들이 필요하다는 것을 깨달았다.
본 기술 분야에 지식을 가진 자들의 이해의 효율성을 위해 본 발명이 3G 시스템의 환경에서 상세히 설명될 것이지만, 버퍼 상태 보고의 원리들은 다른 시스템들, 예를 들면, 모바일 디바이스 또는 UE(User Equipment)가 요구받은 대로 변경된 시스템의 대응하는 엘리먼트들을 갖는 (eNodeB에 대응하는) 몇몇 다른 디바이스들 중 하나와 통신하는 다른 CDMA 또는 무선에 적용될 수 있다.
제1 양태에 따르면, 본 발명은 모바일 디바이스로부터 기지국으로 버퍼 상태 정보를 신호하는 방법을 제공하는데, 상기 방법은: 상기 모바일 디바이스에 대한 현재 버퍼 상태 정보를 결정하는 단계; 상기 현재 버퍼 상태 정보와 하나 이상의 정의된 기준(criteria) 사이의 관계를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 관계에 따라 상기 현재 버퍼 상태를 나타내는 절대 버퍼 상태 보고(absolute buffer status report), 또는 이전 버퍼 상태 보고 이후에 상기 버퍼 상태의 변화를 나타내는 상대 버퍼 상태 보고(relative buffer status report)를 상기 기지국에 보내는 단계를 포함한다.
상기 관계를 결정하는 단계에서 이용된 상기 버퍼 상태 정보는, 예를 들면, 상기 버퍼에 현재 수용된 데이터의 양 또는 데이터가 상기 버퍼 안으로 기록되고 있는 속도(rate)를 포함할 수 있다. 상기 보내진 보고들은 상기 관계를 결정하기 위해 이용된 상기 데이터와 동일한 유형의 버퍼 상태 데이터 또는 상이한 유형들의 버퍼 상태 데이터를 포함할 수 있다.
상기 결정된 관계는 상기 버퍼 상태 정보가 어떤 한도 내에 있거나 또는 그것이 어떤 정의된 값보다 더 크거나 또는 더 작다는 결정일 수 있다. 예를 들면, 상기 현재 버퍼 상태 정보가 이전 측정 이후에 데이터가 상기 버퍼 안으로 기록되고 있는 속도의 변화를 포함한다면, 결정되는 상기 관계는 상기 현재 버퍼 상태 정보가 상기 정의된 속도의 변화를 넘는지 그 아래인지 일 것이다.
상기 상대 버퍼 상태 보고는 상기 이전의 버퍼 상태 보고 이후에 상기 버퍼 내에 유지되는 데이터의 양 또는 상기 이전의 버퍼 상태 보고 이후에 데이터가 상기 버퍼 안으로 기록되고 있는 속도의 변화를 나타낼 수 있다. 바람직하게는, 상기 상대 버퍼 상태 보고는 마지막 송신된 절대 버퍼 상태 보고 이후의 상기 버퍼 상태의 변화를 나타내는데, 이것이 다른 경우라면 생길지도 모르는 에러들의 전파를 회피하기 때문이다.
본 방법은 또한 마지막 송신된 절대 버퍼 상태 보고 이후의 상기 버퍼 상태의 상기 변화를 결정하기 위해 상기 현재 버퍼 상태 정보와 마지막 절대 버퍼 상태 보고에 대응하는 버퍼 상태 정보를 차분(differencing)하는 단계를 포함할 수 있다.
하나의 실시예에서, 상기 이동 통신 디바이스는 동시에 상이한 유형의 데이터를 송신할 수 있고 여기에서 상기 버퍼 상태 보고들은 각 유형의 데이터에 대한 버퍼 상태 정보를 포함한다. 각 유형의 데이터는 바람직하게는 무선 베어러 그룹(radio bearer group)에 연관되고 상기 버퍼 상태 보고들은 각 무선 베어러 그룹에 대한 버퍼 상태 정보를 포함한다. 이것은 상기 기지국이 상기 버퍼의 데이터의 양뿐만 아니라 상이한 트래픽 유형들에 연관된 상대적인 우선 순위에 기초하여 (상기 이동 통신 디바이스로부터 상기 기지국으로 데이터를 통신하기 위해 이용되는) 업링크 자원들을 할당할 수 있게 한다.
본 발명은 또한 이동 통신 디바이스에 자원들을 할당하는 방법을 제공하는데, 상기 방법은: 상기 이동 통신 디바이스로부터 이전에 수신되고 이전 시점에서의 상기 이동 통신 디바이스 내의 상기 버퍼 상태를 나타내는 버퍼 상태 정보를 저장하는 단계; 이전 버퍼 상태 보고 이후에 상기 이동 통신 디바이스 내의 상기 버퍼 상태의 변화를 나타내는 상대 버퍼 상태 보고를 상기 이동 통신 디바이스로부터 수신하는 단계; 상기 이동 통신 디바이스 내의 현재 버퍼 상태를 결정하기 위해 상기 저장된 버퍼 상태 보고 및 상기 상대 버퍼 상태 보고를 이용하는 단계; 및 상기 결정된 현재 버퍼 상태에 따라 상기 이동 통신 디바이스에 자원들을 할당하는 단계를 포함한다.
상기 저장된 버퍼 상태 정보는 바람직하게는 상기 이전 시점에서의 상기 버퍼 상태를 나타내는 절대 버퍼 상태 보고이거나 또는 그것은 그러한 절대 상태 보고로부터 획득되고 하나 이상의 차후의 상대 버퍼 상태 보고로 업데이트된 버퍼 상태 정보일 수 있다. 바람직하게는, 본 방법은 상기 저장된 절대 버퍼 상태 보고 및 마지막 상대 버퍼 상태 보고만 이용하여 상기 이동 통신 디바이스 내의 상기 현재 버퍼 상태를 결정한다.
하나의 실시예에서, 상기 기지국이 상기 이동 통신 디바이스로부터 새로운 절대 버퍼 상태 보고를 수신할 때, 그것은 상기 저장된 절대 버퍼 상태 보고를 상기 새로운 절대 버퍼 상태 보고로 교체한다.
상기 기지국은 바람직하게는 다수의 상이한 모바일 디바이스들로부터 그러한 버퍼 상태 보고들을 수신할 것이고 그들의 송신 요구들에 따라 이용가능한 자원들을 할당할 것이다. 상기 이동 디바이스들이 상이한 우선 순위들을 갖는 상이한 유형의 데이터를 송신하는 경우에, 상기 기지국은 바람직하게는 그 디바이스로부터 수신된 상기 버퍼 상태 보고들에 기초할 뿐만 아니라 다른 디바이스들로부터 보내지는 데이터 및 그 데이터의 우선 순위에 따라 하나의 모바일 디바이스에 자원들을 할당한다.
본 발명은, 모든 개시된 방법들에 대해서, 대응하는 장비 상에서 실행하기 위한 대응하는 컴퓨터 프로그램들 또는 컴퓨터 프로그램 제품들, 상기 장비 자체(사용자 장비, 노드들 또는 그의 구성요소들) 및 상기 장비를 업데이팅하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예가, 예로서, 첨부 도면들을 참고로 하여 이제 설명될 것이다.
도 1은 실시예가 적용가능한 유형의 이동 통신 시스템을 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 시스템의 기지국 형성 부분을 개략적으로 나타내는 도면.
도 3은 도 1에 도시된 시스템의 이동 통신 디바이스 형성 부분을 개략적으로 나타내는 도면.
도 4는 도 1에 도시된 이동 통신 디바이스 및 기지국에서 이용되는 프로토콜 스택의 3개 계층들을 나타내는 도면.
도 5a는 HTTP 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타내는 도면.
도 5b는 FTP 파일 다운로드 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타내는 도면.
도 5c는 FTP 파일 업로드 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타내는 도면.
도 5d는 멀티미디어 비디오 공유 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타내는 도면.
도 5e는 멀티미디어 메시징/멀티플레이어 게임들/푸쉬 투 토크(push to talk) 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타내는 도면.
도 5f는 VoIP 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타내는 도면.
도 6a는 단일 서비스 경우에 대한 절대 및 상대 버퍼 상태 보고들의 송신을 나타내는 도면.
도 6b는 다중 서비스 경우에 대한 절대 및 상대 버퍼 상태 보고들의 송신을 나타내는 도면.
도 7은 3GPP LTE 표준의 TCP 기반 응용들에 대한 트래픽 모델을 나타내는 도면.
도 8은 3GPP LTE 표준의 HTTP 웹 브라우징 트래픽에 대한 일반적인 모델을 나타내는 도면.
도 9는 FTP 트래픽에 대한 일반적인 모델을 나타내는 도면.
도 10은 멀티미디어 비디오 공유의 업링크의 일반적인 패턴을 나타내는 도면.
도 11은 멀티미디어 메시징/멀티플레이어 게임들/푸쉬-투-토크의 일반적인 패턴을 나타내는 도면.
도 12는 VoIP 트래픽의 일반적인 패턴을 나타내는 도면.
도 13은 단일 서비스 경우의 절대 및 상대 버퍼 상태 보고들의 송신을 나타내는 도면.
도 14는 다중 서비스 경우의 절대 및 상대 버퍼 상태 보고들의 송신을 나타내는 도면.
도 15는 절대 및 상대 버퍼 상태 보고들 양쪽 모두를 이용한 에러 핸들링 동작을 나타내는 도면.
[본 발명을 수행하기 위한 최상의 모드]
[개관]
도 1은 이동(셀룰러) 통신 시스템(1)을 개략적으로 나타내는데, 여기에서 이동 전화(MT)(3-0, 3-1 및 3-2)의 사용자들은 기지국들(5-1 또는 5-2) 중 하나의 기지국 및 전화 네트워크(7)를 통해 (도시되지 않은) 다른 사용자들과 통신할 수 있다. 많은 수의 업링크 및 다운링크 통신 자원들(서브-캐리어들, 타임 슬롯들 등)이 이동 전화들(3)과 기지국(5) 사이의 무선 링크에 대해 이용가능하다. 이러한 실시예에서, 기지국들(5)은 이동 전화(3)에 보내질 데이터의 양에 따라 각 이동 전화(3)에 다운링크 자원들을 할당한다. 유사하게, 기지국들(5)은 이동 전화(3)가 기지국(5)으로 보내야 하는 데이터의 양 및 유형에 따라 각 이동 전화(3)에 업링크 자원들을 할당한다. 이것을 가능하게 하기 위해, 각 이동 전화(3)는 그것의 기지국(5)에 규칙적인 버퍼 상태 보고들을 보내어, 그것이 송신을 위해 그것의 버퍼들 내에 갖는 데이터의 양 및 유형을 기지국(5)에 알린다. 이러한 실시예에서, 이동 전화들(3)은 이하의 두 가지 유형의 버퍼 상태 보고들을 보내도록 배열된다:
1. 이동 전화의 버퍼 내의 데이터의 양을 나타내는 절대 버퍼 상태 보고들; 및
2. 마지막 절대 버퍼 상태 보고 이후에 이동 전화의 버퍼 내의 데이터의 양의 변화를 나타내는 상대 버퍼 상태 보고들.
본 발명자들은 이러한 배열이 QoS 인식 스케쥴링에 필요한 시그널링 오버헤드(signalling overhead)를 현저하게 감소시킬 수 있다는 것을 발견했다.
[기지국]
도 2는 이 실시예에서 이용된 각각의 기지국들(5)의 주요 구성요소들을 나타내는 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 각 기지국(5)은 하나 이상의 안테나(23)를 통해 이동 전화들(3)로 신호들을 송신하고 그로부터 신호들을 수신하도록 동작가능하고 네트워크 인터페이스(25)를 통해 전화 네트워크(7)로 신호들을 송신하고 그로부터 신호들을 수신하도록 동작가능한 트랜스시버 회로(21)를 포함한다. 제어기(27)는 메모리(29)에 저장된 소프트웨어에 따라 트랜스시버 회로(21)의 동작을 제어한다. 소프트웨어는, 무엇보다도, 운영 체제(31), 자원 할당 모듈(33) 및 다운링크 스케쥴러(35)를 포함한다. 자원 할당 모듈(33)은 각 이동 전화(3)에 업링크 및 다운링크 통신을 위한 전술한 통신 자원들을 할당하도록 동작가능하고 다운링크 스케쥴러는 할당된 자원들에 기초하여 각 이동 전화(3)로의 다운링크 데이터의 송신을 스케쥴링한다.
[이동 전화]
도 3은 도 1에 도시된 각각의 이동 전화들(3)의 주요 구성요소들을 나타내는 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 이동 전화들(3)은 하나 이상의 안테나(73)를 통해 기지국(5)으로 신호들을 송신하고 그로부터 신호들을 수신하도록 동작가능한 트랜스시버 회로(71)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 이동 전화(3)는 또한 이동 전화(3)의 동작을 제어하고 트랜스시버 회로(71)에 그리고 확성기(77), 마이크(79), 디스플레이(81) 및 키패드(83)에 연결된 제어기(75)를 포함한다. 제어기(75)는 메모리(85) 내에 저장된 소프트웨어 명령어들에 따라 동작한다. 도시된 바와 같이, 이들 소프트웨어 명령어들은, 무엇보다도, 운영 체제(87), 업링크 스케쥴러(89) 및 버퍼 상태 보고 모듈(90)을 포함한다. 이 실시예에서, 메모리는 또한 업링크 데이터 버퍼(91)를 제공한다. 업링크 스케쥴러(89)는 이동 전화(3)의 업링크 송신을 위해 기지국(5)에 의해 이동 전화(3)에 할당된 자원들에 따라 버퍼(91)로부터의 업링크 데이터의 송신을 스케쥴링할 책임이 있고; 버퍼 상태 보고 모듈(90)은 버퍼 상태 정보를 결정하고 그것을 기지국에 신호할 책임이 있다.
상기의 설명에서, 기지국(5) 및 이동 전화들(3)은 이해를 돕기 위해 별개의 자원 할당, 스케쥴링 및 버퍼 상태 보고 모듈들을 갖는 것으로서 설명된다. 이들 모듈들이, 예를 들면, 현존하는 시스템이 본 발명을 구현하도록 변경된 특정한 응용들에 대해서는 이러한 방식으로 제공될 수 있지만, 다른 응용들에서는, 예를 들면, 본 발명의 특징들을 처음부터 염두에 두고 설계된 시스템들에서는, 이들 모듈들이 전체 운영 체제 또는 코드에 내장될 수 있고 따라서 이들 모듈들은 별개의 엔티티들로 분별될 수 없다.
[동작]
도 4는 이동 전화들(3) 및 기지국들(5)에서 이용된 프로토콜 스택들의 일부분(하위 3개 계층들)을 나타낸다. 제1 계층은 무선 통신 채널(radio communication channel)을 통해 데이터를 실제로 송신할 책임이 있는 물리 계층(L1)이다. 그 위는 제2 계층(L2)이 있고, 이것은 3개의 부-계층(sub-layer) ? 무선 인터페이스(air interface)에 대한 액세스를 제어할 책임이 있는 L2/MAC(Medium Access Control layer); 데이터 패킷들의 연결 및 분할, 패킷들의 확인응답(acknowledgment) 및 필요한 경우에 데이터 패킷들의 재전송을 할 책임이 있는 L2/OARQ(Outer ARQ layer); 및 헤더를 압축하고 암호화할 책임이 있는 L2/PDCP(PDCP layer) ? 으로 나뉘어진다. 제2 계층의 위에는 기지국(5) 및 이동 전화(3) 사이의 무선 인터페이스에 이용되는 무선 자원들을 제어할 책임이 있는 RRC(Radio Resource Control) 계층(L3/RRC)이 있다. 도시된 바와 같이, L2/외부 ARQ(Outer ARQ) 계층은 C-면(C-plane) 데이터 및 U-면 데이터의 송신을 관리하기 위해 이용되는 많은 수의 외부 ARQ 엔티티들(95)을 포함하고 L2/PDCP 계층은 C-면 및 U-면 데이터를 처리하기 위해 이용되는 PDCP 엔티티들(97)을 포함한다.
도 4는 또한 송신될 데이터의 각 소스에 할당된 무선 베어러들(98)을 나타낸다. 몇몇 소프트웨어 애플리케이션들은 동시에 동작하고 있을 수 있고 각 애플리케이션들은 데이터를 보내고 및/또는 수신하고 있을 수 있다. 무선 베어러들은 또한 그들의 데이터 유형들에 따라 그룹들로 그룹화된다. 예를 들면, 사용자는 이동 전화(3) 상의 소프트웨어를 이용하여 인터넷 상의 웹사이트에 사진을 업로드하고 있을 수 있고 동시에, 그는 네트워크 서버로부터 파일을 다운로드하고 있을 수 있다. 각각의 무선 베어러는 각 작업에 연관될 것이고 이 경우에, 그들은 양쪽 모두 FTP(File Transfer Protocol)에 관한 것이기 때문에, 두 개의 무선 베어러들은 동일한 무선 베어러 그룹 내에 있을 것이다. 사용자가 그 후 음성 통화를 한다면, (또 다른 무선 베어러 그룹에 속하는) 또 다른 무선 베어러가 음성 통화에 대한 데이터 송신 및 수신을 제어하는 데에 이용될 것이다. 또한, 음성 통화 데이터가 더욱 긴급한 것이기 때문에, 그것은 FTP 데이터보다 더 높은 우선 순위를 할당받는다. 업링크에 대해서 기지국(5)에 의해 할당된 통신 자원들은 그들의 할당된 우선 순위들 및 데이터 속도들에 따라, 무선 베어러들(98) 사이에서 공유된다. RRC 계층(96)은 각 무선 베어러(98)에 대한 데이터 속도 및 우선 순위를 설정한다. 업링크 스케쥴러(89)는 그 후 RRC 계층(96)에 의해 무선 베어러들에 할당된 데이터 속도들 및 우선 순위들에 기초하여 송신을 위한 각 무선 베어러(98)의 데이터 패킷들의 스케쥴링을 제어한다.
일반적으로, 이동 전화(3)에 의해 요구되는 업링크 자원들은 그것이 송신해야 하는 데이터 속도가 변할 때 시간에 따라 변할 것이다. 이것은 상이한 유형들의 데이터에 대해서 도 5a 내지 5f에 도시되는데, 여기에서 데이터의 양은 플롯의 높이에 의해 표현된다. 특히, 도 5a는 HTTP 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타내고; 도 5b는 FTP 파일 다운로드 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타내고; 도 5c는 FTP 파일 업로드 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타내고; 도 5d는 멀티미디어 비디오 공유 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타내고; 도 5e는 멀티미디어 메시징/멀티플레이어 게임들/푸쉬 투 토크(push to talk) 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타내고; 도 5f는 VoIP 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 멀티미디어 메시징과 같은 일부 애플리케이션들은 사실상 예측할 수 없는 버스티 트래픽(bursty traffic)을 생성하는데, 그에 반하여 VoIP와 같은 다른 것들은 더욱 예측가능하고 지속 스케쥴링을 통한 자원들의 반-정적 할당(semi-static allocation)을 허용한다. 그러나, TCP 기반 트래픽 또는 멀티미디어 비디오 공유 트래픽의 경우에, 비트 속도들(bit rates)은 초기 시작 단계 이후에는 더욱 안정된다.
이 실시예에서, 임의의 시점에서 업링크 자원들의 할당을 최적화하는 시도를 하기 위해, 기지국(5)(및 특히 자원 할당 모듈(33))은 동적으로 그들의 필요들에 기초하여 각 이동 전화(3)에 할당된 자원들을 조절한다. 송신되기 전에, 각 무선 베어러(98)에 연관된 업링크 데이터는 업링크 송신 버퍼(91)에 버퍼링된다. 따라서, 데이터 속도가 변함에 따라, 버퍼(91)는, 필요한 자원들과 현재 할당된 자원들 사이의 차이에 따라 채워지거나 비워질 것이다. 결과적으로, 버퍼(91)의 데이터의 양을 기지국(5)에 신호함으로써, 기지국(5)은 동적으로 각 이동 전화(3)에 할당된 자원들을 조절할 수 있다. 기지국(5)이 송신되고 있는 상이한 유형들의 데이터에 요구되는 QoS(quality of service)를 고려하여 업링크 자원들을 할당할 수 있도록, 이동 전화들(3)에 의해 송신된 버퍼 상태 보고들은 각각의 상이한 그룹들의 무선 베어러들(98)에 대한 버퍼 상태를 포함한다. 이런 방법으로, 기지국(5)은 그것이 서비스하고 있는 각 이동 전화(3)에 대해서, 전화기(3)가 어느 정도의 HTTP 웹 브라우징 트래픽을 송신해야 하는지; 전화기(3)가 어느 정도의 FTP 트래픽을 송신해야 하는지; 전화기(3)가 어느 정도의 멀티미디어 비디오 공유 트래픽을 송신해야 하는지; 전화기(3)가 어느 정도의 VoIP 트래픽을 송신해야 하는지 등을 알 것이다. 기지국(5)은 따라서 각 이동 전화(3)가 송신해야 하는 데이터에 연관된 우선 순위에 기초하여 이용가능한 업링크 자원들을 모든 이동 전화들(3) 사이에 할당할 수 있다.
본 발명자는, 각각이 상이한 무선 베어러 그룹들에 대한 버퍼 상태 정보를 포함하는, 규칙적인 버퍼 상태 보고들을 보내는 것은 현저한 시그널링 오버헤드를 요구할 것이고 비트 속도들이 상당히 일정하게 유지되는 지속된 기간들이 존재하기 때문에 많은 시간 동안 불필요하다는 것을 알았다. 따라서, 본 발명자는 이동 전화들(3)이 두 가지 유형의 버퍼 상태 보고들 ? 절대 버퍼 상태 보고 및 상대 버퍼 상태 보고를 보내는 것을 제안한다.
[절대 버퍼 상태 보고(ABSR)]
이들은 각각의 무선 베어러 그룹들에 대한 버퍼 상태를 포함할 것이고 애플리케이션이 막 시작된 때 및 안정된 값에 도달하기 전에 비트 속도가 시간에 따라 변할 때 세션 시작 단계 동안 보내질 수 있다. 절대 버퍼 상태 보고들은 본질적으로 이동 전화의 버퍼(91) 내의 (또는 대안적으로 트래픽 흐름 내의) 데이터의 양이 소정의 임계값보다 위에 있게 될 때 (또는 그보다 아래에 있게 될 때) 트리거되는 이벤트일 것이다.
[상대 버퍼 상태 보고(RBSR)]
이들은 마지막 보내진 절대 버퍼 상태 보고에 관한 (순간적인 비트 속도의 변화를 나타내는) 차분(differential) 버퍼 상태만 포함할 것이고 애플리케이션들이 비교적 안정된 비트 속도들에 도달되면 주기적으로 보내질 수 있다. 상대 버퍼 상태 보고들은 데이터 PDU(Protocol Data Unit)의 버퍼 상태 정보를 피기백(piggyback)하는 것을 가능하게 하는 작은 크기의 것일 것이기 때문에, 업링크 자원들을 요청하기 위해 주기적으로 절대 버퍼 상태 보고들을 보내는 것에 대한 업링크 오버헤드를 상당히 감소시킨다. 상대 버퍼 상태 보고들은 각 무선 베어러 그룹에 대한 차분 버퍼 상태 정보를 포함할 것이고, 이에 따라 기지국(5)은 그것이 서비스하고 있는 이동 전화들(3) 사이에서 QoS 인식 업링크 자원 할당들을 수행할 수 있게 된다.
도 6a 및 6b는, 각각, 단일 서비스 경우(파일 업로드) 및 다중 서비스 경우(파일 업로드 + 웹 브라우징 트래픽에 대한 TCP/RLC 확인응답들)에 대한 절대 및 상대 버퍼 상태 보고들의 예시의 이용을 나타낸다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 절대 버퍼 상태 보고들(111)은, 애플리케이션이 막 시작된 때 및 비트 속도가 변할 때, 처음에 보내진다. 그 후에, 상대 버퍼 상태 보고들(113)은 데이터 속도가 상당히 일정하게 유지되는 동안 주기적으로 보내진다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 두 개의 사용자 데이터 소스들(하나는 파일 업로드이고 다른 것은 수신된 사용자 데이터 패킷들에 대한 확인응답들)이 존재하기 때문에, 요구되는 데이터 속도는 도시된 기간에 걸쳐 더욱 많이 변하고 따라서 더욱 많은 절대 버퍼 상태 보고들(111)이 보내진다.
이 실시예에서, 버퍼 상태 보고 모듈(90)은 버퍼(91)의 데이터의 양과 저장된 상한 임계치(TU) 및 저장된 하한 임계치(TL)를 비교함으로써 절대 버퍼 상태 보고를 보낼지 상대 버퍼 상태 보고를 보낼지를 결정한다. 버퍼의 데이터의 양이 상한 임계치보다 위에 있거나 또는 하한 임계치보다 아래에 있다면, 버퍼 상태 보고 모듈(90)은 절대 버퍼 상태 보고를 보낼 것이고, 그렇지 않으면 그것은 상대 버퍼 상태 보고를 보낼 것이다. 본 기술 분야에 숙련된 자들은 알 수 있는 바와 같이, 측정된 버퍼 상태 정보로부터 상대 버퍼 상태 보고를 산출할 수 있기 위해, 버퍼 상태 보고 모듈(90)은 보내진 마지막 절대 버퍼 상태 보고에서 송신된 버퍼 상태 정보를 저장해야 하고, 이 정보는 메모리(85)에 저장된다.
기지국(5) 및 특히 자원 할당 모듈(33)의 동작에 관하여, 그것은 그것이 서비스하고 있는 다양한 이동 전화들(3)로부터 수신된 절대 버퍼 상태 보고들을 계속 추적해야 할 것이고, 그것이 동적 자원 할당을 수행할 수 있도록, 수신된 상대 버퍼 상태 보고들과 함께 그것들을 이용하여 각 이동 전화(3)의 현재 버퍼 상태를 결정한다.
본 기술 분야에 숙련된 자들은 알 수 있는 바와 같이, 상대 버퍼 상태 보고들이 요구되는 정보를 인코딩할 수 있는 상이한 방법들이 존재한다. 예를 들면, 그것들은 마지막 송신된 절대 버퍼 상태 보고의 비트들의 수보다 더 많거나 또는 더 적은 비트들의 수의 카운트(count) 또는 마지막 절대 버퍼 상태 보고 이후의 백분율 변화(예를 들면 25%의 증가)를 포함할 수 있다. 상대 버퍼 상태 보고들은 또한, 예를 들면, 이하를 포함할 수 있다:
1. 마지막 절대 버퍼 상태 보고 이후에 (소정의 임계치들 내에서) 각 무선 베어러 그룹에 대한 버퍼로부터 추가되거나 또는 제거된 바이트들의 수; 또는
2. 마지막 ABSR에서 보고되는 사이즈의 백분율로서의 현재 버퍼 사이즈, 예를 들면, 25% 증가와 함께 0 내지 200퍼센트; 또는
3. 기지국(5) 및 이동 전화(3)는 상위 계층들에 의한 기준 버퍼 사이즈를 동의할 수 있고, 그런 경우 상대 버퍼 상태 보고는 이 기준의 백분율로서 현재 크기를 신호할 수 있다; 또는
마지막 상대 버퍼 상태 보고에 관한 버퍼 상태의 변화를 나타내는 상대 버퍼 상태 보고들을 이용하는 것도 가능할 것이다. 그러나, 이것은 하나의 상대 버퍼 상태 보고가 손실되면(기지국(5)에 의해 수신되지 않으면), 다음의 절대 버퍼 상태 보고까지 차후의 보고들을 통해 에러가 전파할 것이기 때문에 바람직하지 않다. 상대 보고들이 마지막 절대 버퍼 상태 보고에 관하여 만들어질 때, 손실된 상태 보고들은 다음의 상대 버퍼 상태 보고가 정확할 것이기 때문에 문제가 되지 않는다.
본 기술 분야에 숙련된 자들은 알 수 있는 바와 같이, 이동 전화들(3)이 절대 버퍼 상태 보고를 보낼지 상대 버퍼 상태 보고를 보낼지를 결정할 수 있는 다양한 방법들이 또한 존재한다. 상기의 예에서, 버퍼 상태 보고 모듈(90)은 버퍼의 데이터의 양을 상한 및 하한 임계치들과 비교했다. 대안적으로, 데이터가 버퍼(91) 안으로 기록되고 있는 속도가 상한 및 하한 임계치들과 비교될 수 있다. 대안적으로 또한, 현재 시점과 이전 시점 사이에 데이터 속도의 차이 또는 버퍼에 저장된 데이터의 실제 양의 차이가 정의된 값과 비교될 수 있고, 그 결과는 절대 버퍼 상태 보고를 보낼지 상대 버퍼 상태 보고를 보낼지를 규정한다.
추가적으로, 본 기술 분야에 숙련된 자들은 알 수 있는 바와 같이, 절대 버퍼 상태 보고를 보낼지 상대 버퍼 상태 보고를 보낼지를 결정하는 데에 이용된 버퍼 상태 정보는 보고에 포함된 버퍼 상태 데이터와 다를 수 있다. 예를 들면, 결정은 데이터가 버퍼(91) 안으로 기록되고 있는 속도에 기초하여 행해질 수 있지만, 보고는 보고가 절대 버퍼 상태 보고인지 상대 버퍼 상태 보고인지에 따라, 버퍼(91)에 포함된 데이터의 실제 양에 관한 카운트 또는 버퍼(91)의 데이터의 양의 변화에 관한 카운트를 포함할 수 있다.
본 기술 분야에 숙련된 자들은 알 수 있는 바와 같이, 기지국(5) 및 이동 전화들(3)의 동작들은 전용 하드웨어 회로들에 의해 또는 소프트웨어에 의해 제어되는 프로그램가능한 제어기들에 의해 제어될 수 있다. 소프트웨어는 제조할 때에 또는 그 후 원격 사이트(remote site)로부터 소프트웨어를 다운로드한 후에 설치될 때 제공될 수 있다.
또한, 상대 버퍼 상태 보고들은 또한 VoIP 서비스 동안 유음구간(talk spurt) 기간으로부터 무음(silent) 기간으로 스위칭하고 무음 기간으로부터 유음구간 기간으로 스위칭하기 위한 기지국(5)에 대한 표시로서 이용될 수 있다. 이동 전화(3)로부터의 이러한 표시에 기초하여, 기지국(5)은 유음구간 기간으로부터 무음 기간으로 스위칭할 때 지속적으로 할당된 업링크 자원들을 해제하거나 또는 무음 기간으로부터 유음구간 기간으로 스위칭할 때 업링크 자원들을 재할당할 수 있다.
다양한 다른 변경들은 본 기술 분야에 숙련된 자들이 알 것이고 여기에서 더욱 상세히 설명되지 않을 것이다.
이하는 본 발명들이 현재 제안된 3GPP LTE 표준에서 구현될 수 있는 방식에 대한 상세한 설명이다. 다양한 특징들이 본질적인 또는 필수적인 것으로서 설명되지만, 이것은 단지 제안된 3GPP LTE 표준에 대한, 예를 들면, 그 표준에 의해 부과된 다른 요건들에 기인하는 케이스일 수 있다. 이들 진술들은, 따라서, 어떤 식으로도 본 발명으로 제한하는 것으로 해석되지 말아야 한다.
[소개/배경]
이전의 RAN 2 미팅에서는 E-UTRAN에 대한 버퍼 보고가 버퍼 보고의 콘텐트들 및 입도(granularity)에 관하여 활발히 논의되었다. 전체 버퍼 상태 및 최고 우선 순위 논리 채널의 버퍼 상태만 NB에 보고되는 HSUPA에 비해 더 나은 QoS-인식 스케쥴링을 지원하도록 더욱 상세한 버퍼 상태 보고가 eNB에 보고되어야 한다는 것은 이제 RAN 2 내에서는 일반적인 이해이다. 일반적으로 QoS-인식 스케쥴링을 갖고 동시에 무선 베어러 보고마다(per Radio Bearer Reporting)에 비해 제어 시그널링 오버헤드를 제한하기 위하여 무선 베어러 그룹 기반 버퍼 상태 보고가 LTE에서 채택될 것이라는 것은 합당하다. 이 기고문에서, 우리는 다양한 애플리케이션들에 대한 업링크 트래픽 모델을 연구하고 제어 시그널링 오버헤드를 최소화하는 최적화된 보고를 제안한다.
[업링크의 주요 애플리케이션들의 소스 트래픽 모델]
소스 트래픽 모델은 본질적으로 두 부분으로 구성된다: 사용자 활동들에 대한 도착 프로세스(arrival process) 및 활동 단계를 설명하는 프로세스. 도착 프로세스는 사용자가 그의 활동을 시작할 때 순간들(instants)을 결정한다. 그러한 순간들은 도착 시간들로 표시된다. WWW 사용자들을 고려하면, 사용자가 그의 웹 브라우징 세션을 시작하는 순간이 HTTP 애플리케이션에 대한 도착 시간이다. 도착 프로세스에 대한 모델링 접근 방법들은 여기에서 고려되지 않으며 간략함을 위해 다양한 애플리케이션들에 대해서 동일한 것으로 가정된다.
설명되는 트래픽 모델들은 세션이 일반적으로 적절한 분산에 의해 기술되는 몇몇의 임의의 수의 ON/OFF 기간들로 구성되는 ON/OFF 모델의 일반적인 형태에 기초한다. 각 ON 기간은 또한 임의의 수의 패킷들, 패킷들 지속 기간들, 패킷 itert-도착 시간들 등에 의하여 상술될 것이다.
활동 단계에 대한 모델들은 업링크 트래픽 패턴들에 초점을 맞추어 상이한 서비스들에 대해 개별적으로 이하의 섹션들에서 설명될 것이다. 또한, TCP 기간 애플리케이션들에 대해서, 트래픽 모델은 느린 시작 이후의 활동 단계 동안 안정된 최대 비트 속도를 가정한다. 지연 컴포넌트들(delay components)은 도 7에 예시된다.
HTTP 웹 브라우징 트래픽
웹 브라우징 모델은 그것의 단순한 형태에서 ON/OFF 모델인데, 여기에서 ON 상태는 하나의 웹 요청을 수락한 후에 그것에 속하는 모든 객체들을 페치하기(fetching) 위한 활동을 나타내고, OFF 상태는 웹 요청의 모든 객체들이 검색된 후의 무음 기간을 나타낸다. 웹 트래픽은 본질적으로 도 8에 도시된 바와 같이 ON 기간 동안 안정된 스트림으로 광범위한 다운링크 및 업링크의 TCP/ARQ 확인응답들이다.
FTP 트래픽
FTP 서비스는 장기 활동 단계(prolonged active phase)를 갖는 하나의 웹 요청만으로 웹 세션과 같은 FTP 파일 전송을 기술함으로써 포함될 수 있다. FTP 파일 전송은 도 9에 도시된 방식으로 수행된다.
멀티미디어 비디오 공유
실시간 비디오 공유와 같은 이미징 서비스는 당신 쪽의 전화 연결에서 무슨 일이 일어나고 있는지를 상대 쪽에 보여주는 것에 관한 것이다. 현재 네트워크들의 비디오 스트리밍 코덱들로부터의 초기 추정들에 기초하여, 하한 비트 속도 제한은 일반적으로 수십 초로부터 수 분으로 변하는 기간 동안에 약 40 내지 64 kbps이다. 스트리밍 트래픽의 경우에 자원들은 도 10에 도시된 바와 같이 지속적으로 할당되나, 스트리밍 트래픽이 MBR과 GBR 사이에서 변동할 수 있기 때문에, 우리는 자원들을 동적으로 할당하는 것이 더욱 효율적일 수 있다고 생각한다.
멀티미디어 메시징/멀티플레이어 게임들/푸쉬-투-토크
이들 애플리케이션들은 사용자 액션에 따르는 불규칙적인 간격에서의 데이터의 짧은 버스트들(bursts)을 특징으로 한다. 일반적인 패턴은 도 11에 도시된다.
VoIP
VoIP 애플리케이션은 도 12에 도시된 방식으로 유음구간 동안 20㎳마다 일정한 크기의 패킷들을 생성할 것이다.
멀티미디어 메시징/멀티플레이어 게임들/푸쉬-투-토크 애플리케이션들은 사실상 예측할 수 없는 트래픽 버스트를 생성하고 업링크 eNB 스케쥴러는 자원들을 적절히 할당하기 위해 정확한 버퍼 상태를 필요로 한다.
VoIP의 경우에 패킷들은 유음구간 동안 20㎳마다 생성되고 자원들은 지속적인 스케쥴링을 통해 반 정적 방식으로 할당될 것이고 따라서 VoIP에 대한 동적 자원 할당들은 본 문서에서 추가로 고려되지 않는다.
TCP 기반 트래픽 또는 멀티미디어 비디오 공유의 경우에 애플리케이션들은 시작한 후에 안정된 비트 속도에 이를 것이고 UE는 활동 단계 동안 주기적으로 업링크 자원들을 요청해야 할 것이다. 우리는 그러한 경우에 버퍼 상태를 보고하는 업링크 시그널링 오버헤드가 상당히 최적화될 수 있다고 믿는다.
[버퍼 상태 보고]
무선 세계에서 이용되고 있는 가장 공통적인 애플리케이션들에 대한 트래픽 패턴들에 기초하여 우리는 이하의 두 가지 요건들을 만족시키는 최적화된 버퍼 상태 보고 매커니즘에 대한 매커니즘을 정의할 수 있다:
1. QoS 인식 스케쥴링을 수행하기에 충분한 버퍼 상태 보고의 입도(granularity)
2. 제어 시스널링 오버헤드를 최소화함.
LTE 시스템의 경우, 우리는 동일한 우선 순위를 갖는 무선 베이러 그룹들에 기초한 버퍼 상태 보고들은 QoS 인식 스케쥴링을 수행하기에 충분할 것이라고 생각한다. 이러한 스킴에서 UE는 보고마다 모든 RBG(Radio Bearer Groups)의 버퍼 상태를 포함할 것이고 그 결과로서 특히 많은 RBG가 있다면 오버헤드를 초래할 것이다.
섹션 2의 다양한 애플리케이션들의 트래픽 패턴들을 보면 우리는 FTP(파일 업로드), SMTP(이메일 전송) 및 HTTP(TCP/RLC 확인응답들)와 같은 TCP 기반 애플리케이션들에 대한 비트 속도가 TCP 느린 시작 단계 후에 상당히 일정하게 유지될 지속된 시간 기간들(ON 기간)이 존재한다는 것을 발견한다. 멀티미디어 비디오 공유 애플리케이션들의 경우에, 거의 일정한 비트 속도가 또한 ON 기간들 동안 유지될 것이다.
이것을 고려하면, 우리는 UE가 특히 비트가 상당히 일정할 때의 지속 기간 동안에 보고마다 모든 RBG(Radio Bearer Groups)의 버퍼 상태를 계속 보고한다면 큰 오버헤드가 존재할 것이라고 생각한다. 업링크 오버헤드를 감소시키기 위해 우리는 두 가지 종류의 버퍼 보고들을 가질 것을 제안한다.
절대 버퍼 상태 보고들
상대 버퍼 상태 보고들
절대 버퍼 상태 보고들(ABSR): 이들은 모든 무선 베어러 그룹들의 버퍼 상태를 포함할 것이고 애플리케이션이 막 시작되고 비트 속도가 안정된 값에 도달하기 전에 시간에서 변하는 세션 시작 단계 동안 보내질 수 있다. 절대 버퍼 상태 보고들은 본질적으로 UE 버퍼 내의 (또는 대안적으로 트래픽 흐름 내의) 데이터의 양이 소정의 임계값보다 위에 있게 될 때 (또는 그보다 아래에 있게 될 때) 트리거되는 이벤트일 것이다.
상대 버퍼 상태 보고들(RBSR): 이들은 마지막 보내진 절대 버퍼 상태 보고에 관한 (순간적인 비트 속도의 변화를 나타내는) 차분 버퍼 상태만 포함할 것이고 애플리케이션들이 비교적 안정된 비트 속도들에 도달되면 주기적으로 보내질 수 있다. 상대 버퍼 상태 보고들은 데이터 PDU의 버퍼 정보를 피기백하는 것을 가능하게 하는 작은 크기의 것일 것이기 때문에, 업링크 자원들을 요청하기 위해 주기적으로 절대 버퍼 상태 보고들을 보내는 것에 대한 업링크 오버헤드를 상당히 감소시킨다.
상대 버퍼 상태 보고들은 이하를 포함할 수 있다:
1. 마지막 절대 버퍼 상태 보고 이후에 소정의 임계치들 내에서 버퍼들에 추가되거나 또는 그로부터 제거된 바이트들의 수; 또는
2. 마지막 ABSR에서 보고되는 사이즈의 백분율로서의 현재 버퍼 사이즈, 예를 들면, 25% 증가와 함께 0 내지 200퍼센트; 또는
3. eNB 및 UE가 상위 계층들에 의한 기준 버퍼 사이즈를 동의할 수 있고, 그런 경우 상대 버퍼 상태 보고는 이 기준의 백분율로서 현재 크기를 신호할 수 있다;
4. RBSR은 또한 VoIP 서비스 동안 유음구간 기간으로부터 무음 기간으로 스위칭하고 무음 기간으로부터 유음구간 기간으로 스위칭하기 위한 eNB에 대한 표시로서 이용될 수 있다. UE로부터의 이러한 표시에 기초하여, eNB는 유음구간 기간으로부터 무음 기간으로 스위칭할 때 지속적으로 할당된 업링크 자원들을 해제하거나 또는 무음 기간으로부터 유음구간 기간으로 스위칭할 때 자원들을 재할당할 수 있다.
단일 서비스 및 다중 서비스 경우들에 대해서 조합으로 절대 및 상대 버퍼 상태 보고들을 이용하는 것을 나타내는 예는 도 13 및 14에 도시된다.
[결론]
우리는 LTE에서 버퍼 상태를 보고하기 위한 시그널링 오버헤드를 감소시키도록 절대 버퍼 상태 보고들에 추가로 상대 버퍼보고들을 갖는 것을 제안한다. UE는 애플리케이션이 안정된 비트 속도에 도달된 후에 절대 버퍼 상태 보고로부터 상대 버퍼 상태 보고로 스마트하게 스위칭할 수 있다. 단일 및 다중 서비스 경우들에 대한 절대로부터 상대 버퍼 상태 보고로의 이용은 시그널링 오버헤드의 감소를 설명하기 위해 예시되었다. 그러한 스킴들에 의해, 시그널링 오버헤드는 QoS-인식 스케쥴링을 수행하기 위해 업링크 eNB 스케쥴러에 제공되는 정보의 입도의 손실 없이 수용가능한 한도로 유지될 수 있다.
[참고 자료들]
[1] R2-060829, Buffer Reporting for E-UTRAN, Nokia.
[2] R2-061915, Comparison of UL buffer reporting/scheduling schemes in LTE, Motorola
[부록 : 에러 핸들링]
우리는 절대 및 상대 버퍼 상태 보고의 조합이 업링크 eNB 스케쥴러가 QoS-인식 스케쥴링을 수행하기 위한 견고한 메커니즘을 제공할 것으로 믿는다.
상대 버퍼 상태 보고(RBSR)는 마지막 보내진 ABSR에 관한 (순간적인 비트 속도의 변화를 나타내는) 차분 버퍼 상태이기 때문에, 심지어 RBSR 중 하나가 손실되는 경우에도, 다음 스케쥴된 간격에서 UE는 마지막 ABSR에 관한 차분을 다시 보고하거나 또는 버퍼가 소정의 임계치로 증가한다면 ABSR을 보낼 것이다. 네트워크는 도 15에 도시된 바와 같이 손실된 RBSR 후에 다음의 RBSR 또는 ABSR을 수신할 때 적절하게 자원들을 할당할 수 있을 것이다.
마지막으로, 본 발명의 예들이 이하에 열거될 것이다.
예 1은 이동 통신 디바이스로부터 기지국으로 버퍼 상태 정보를 신호하는 방법을 기술하는데, 상기 방법은,
상기 이동 통신 디바이스에 대한 현재 버퍼 상태 정보를 결정하는 단계;
상기 현재 버퍼 상태 정보와 하나 이상의 정의된 기준 사이의 관계를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 관계에 따라 상기 현재 버퍼 상태를 나타내는 절대 버퍼 상태 보고, 또는 이전의 버퍼 상태 보고 이후의 상기 버퍼 상태의 변화를 나타내는 상대 버퍼 상태 보고를 상기 기지국으로 보내는 단계
를 포함한다.
예 2는 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 버퍼 상태 정보는 상기 버퍼에 현재 수용된 데이터의 양을 포함한다.
예 3은 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 버퍼 상태 정보는 데이터가 상기 버퍼 안으로 기입되고 있는 속도를 포함한다.
예 4는 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 절대 버퍼 상태 보고는 상기 버퍼 내에 수용된 데이터의 전체 양을 나타낸다.
예 5는 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 절대 버퍼 상태 보고는 데이터가 상기 버퍼 안으로 기입되고 있는 속도를 나타낸다.
예 6은 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 상대 버퍼 상태 정보는 상기 이전의 버퍼 상태 보고 이후에 상기 버퍼 내에 수용된 데이터의 양의 변화를 나타낸다.
예 7은 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 상대 버퍼 상태 정보는 마지막 절대 버퍼 상태 보고 이후에 미리 결정된 임계치들 내에서 상기 버퍼에 추가되거나 또는 그로부터 제거된 바이트들의 수를 나타낸다.
예 8은 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 상대 버퍼 상태 보고는 마지막 절대 버퍼 상태 보고에서 보고된 버퍼 크기의 백분율로서 현재 버퍼 크기를 나타낸다.
예 9는 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 상대 버퍼 상태 보고는 미리 정의된 기준 버퍼 크기의 백분율로서 상기 버퍼의 현재 크기를 나타낸다.
예 10은 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 상대 버퍼 상태 보고는 상기 이전의 버퍼 상태 보고 이후에 데이터가 상기 버퍼 안으로 기입되고 있는 속도의 변화를 나타낸다.
예 11은 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 상대 버퍼 상태 보고는 마지막 송신된 절대 버퍼 상태 정보 이후에 상기 버퍼 상태의 변화를 나타낸다.
예 12는 상기 현재 버퍼 상태 정보와 마지막 절대 버퍼 상태 보고에 대응하는 상기 버퍼 상태 정보를 차분하여 마지막 송신된 절대 버퍼 상태 보고 이후의 상기 버퍼 상태의 변화를 결정하는 단계를 포함하는 상기 방법을 기술한다.
예 13은 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 하나 이상의 기준은 상한 및 하한을 포함하고, 여기에서 상기 결정된 관계는 상기 현재 버퍼 상태 정보가 상기 상한 및 하한 내에 있는지를 결정한다.
예 14는 상기 현재 버퍼 상태 정보가 상기 상한 및 하한 밖에 있다면 상기 절대 버퍼 상태 보고를 보내고 상기 현재 버퍼 상태 정보가 상기 상한 및 하한 내에 있다면 상기 상대 버퍼 상태 정보를 보내는 단계를 포함하는 상기 방법을 기술한다.
예 15는 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 하나 이상의 기준은 데이터가 상기 버퍼 안으로 기입되고 있는 속도의 정의된 변화를 포함하고, 여기에서 상기 현재 버퍼 상태 정보는 이전 측정 이후에 데이터가 상기 버퍼 안으로 기입되고 있는 속도의 변화를 포함하고, 여기에서 상기 관계는 상기 현재 버퍼 상태 정보가 상기 속도의 정의된 변화보다 위에 있는지 또는 그보다 아래에 있는지이다.
예 16은 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 이동 통신 디바이스는 상이한 유형의 데이터를 송신할 수 있고 여기에서 상기 버퍼 상태 보고들은 각 유형의 데이터에 대한 버퍼 상태 정보를 포함한다.
예 17은 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 각 데이터 유형은 무선 베어러 그룹과 연관되고 여기에서 상기 버퍼 상태 보고들은 각 무선 베이러 그룹에 대한 버퍼 상태 정보를 포함한다.
예 18은 각 무선 베어러 그룹 내에서 다수의 소스들로부터의 데이터를 송신하는 단계를 포함하는 방법을 기술한다.
예 19는 상기 기지국이 VoIP 서비스 동안 유음구간 기간과 무음 기간 사이에서 스위칭해야 한다는 것을 상대 버퍼 상태 보고에서 표시하는 단계를 포함하는 상기 방법을 기술한다.
예 20은 이동 통신 디바이스에 자원들을 할당하는 방법을 기술하는데, 상기 방법은,
상기 이동 통신 디바이스의 이전의 버퍼 상태를 나타내는, 상기 이동 통신 디바이스로부터 이전에 수신된 버퍼 상태 정보를 저장하는 단계;
이전의 버퍼 상태 보고 이후에 상기 이동 통신 디바이스 내의 상기 버퍼 상태의 변화를 나타내는 상대 버퍼 상태 보고를 상기 이동 통신 디바이스로부터 수신하는 단계;
상기 이동 통신 디바이스 내의 현재 버퍼 상태를 결정하기 위해 상기 저장된 버퍼 상태 정보 및 상기 상대 버퍼 상태 보고를 이용하는 단계; 및
상기 이동 통신 디바이스 내의 상기 결정된 현재 버퍼 상태에 따라 상기 이동 통신 디바이스에 자원들을 할당하는 단계
를 포함한다.
예 21은 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 이용하는 단계는 상기 이동 통신 디바이스 내의 상기 현재 버퍼 상태를 결정하기 위해 저장된 절대 버퍼 상태 보고 및 상기 상대 버퍼 상태 보고만을 이용한다.
예 22는 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 이용하는 단계는 상기 이동 통신 디바이스 내의 상기 현재 버퍼 상태를 결정하기 위해 저장된 절대 버퍼 상태 보고, 상기 수신된 상대 버퍼 상태 보고 및 하나 이상의 이전에 수신된 상대 버퍼 상태 보고들을 이용한다.
예 23은 이동 통신 디바이스로부터 새로운 절대 버퍼 상태 보고를 수신하고 상기 저장된 버퍼 상태 정보를 상기 새로운 절대 버퍼 상태 보고로 업데이트하는 단계를 포함하는 상기 방법을 기술한다.
예 24는 복수의 이동 통신 디바이스들로부터 버퍼 상태 보고들을 수신하는 단계를 포함하는 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 할당하는 단계는 또한 적어도 하나의 다른 이동 통신 디바이스로부터 수신된 버퍼 상태 보고들에 따라 상기 이동 통신 디바이스들에 자원들을 할당한다.
예 25는 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 버퍼 상태 보고들은 상기 이동 통신 디바이스로부터 송신된 상이한 데이터 유형들 ? 상기 데이터 유형들은 상이한 우선 순위들을 가짐 ? 에 대한 버퍼 상태 정보를 포함하고, 여기에서 상기 할당하는 단계는 상기 상이한 데이터 유형들에 대하여 수신된 상기 버퍼 상태 정보에 따라 상기 이동 통신 디바이스에 자원들을 할당한다.
예 26은 상기 방법을 기술하는데 여기에서 상기 상대 버퍼 상태 보고는 유음구간 및 무음 기간 사이에서 스위칭하기 위한 표시를 포함하고, 여기에서, 스위칭하기 위한 상기 표시를 수신하는 것에 응하여, 상기 방법은 상기 이동 통신 디바이스에 지속적으로 할당된 업링크 자원들을 해제하거나 또는 재할당하는 단계를 포함한다.
예 27은 이동 통신 디바이스를 기술하는데, 상기 이동 통신 디바이스는:
상기 이동 통신 디바이스에 대한 현재 버퍼 상태 정보를 결정하기 위한 수단;
상기 현재 버퍼 상태 정보와 하나 이상의 정의된 기준 사이의 관계를 결정하기 위한 수단; 및
상기 결정된 관계에 따라 상기 현재 버퍼 상태를 나타내는 절대 버퍼 상태 보고, 이전 버퍼 상태 보고 이후의 상기 버퍼 상태의 변화를 나타내는 상대 버퍼 상태 보고를 기지국으로 보내기 위한 수단
을 포함한다.
예 28은 이동 통신 디바이스를 기술하는데, 상기 이동 통신 디바이스는:
상기 이동 통신 디바이스에 대한 현재 버퍼 상태 정보를 결정하고;
상기 현재 버퍼 상태 정보와 하나 이상의 정의된 기준 사이의 관계를 결정하고;
상기 결정된 관계에 따라 상기 현재 버퍼 상태를 나타내는 절대 버퍼 상태 보고, 이전 버퍼 상태 보고 이후의 상기 버퍼 상태의 변화를 나타내는 상대 버퍼 상태 보고를 기지국으로 보내도록
프로그램 제어하에서 동작가능한 제어기
를 포함한다.
예 29는 예 2 내지 19 중 어느 하나의 방법을 수행하도록 동작가능한 이동 통신 디바이스를 기술한다.
예 30은 기지국을 기술하는데, 상기 기지국은:
이동 통신 디바이스로부터 이전에 수신되고 상기 이동 통신 디바이스 내의 이전의 버퍼 상태를 나타내는 버퍼 상태 정보를 저장하기 위한 수단;
이전 버퍼 상태 보고 이후에 상기 이동 통신 디바이스 내의 버퍼 상태의 변화를 나타내는 상대 버퍼 상태 보고를 상기 이동 통신 디바이스로부터 수신하기 위한 수단;
상기 이동 통신 디바이스 내의 현재 버퍼 상태를 결정하기 위해 상기 저장된 버퍼 상태 정보 및 상기 상대 버퍼 상태 보고를 이용하기 위한 수단; 및
상기 이동 통신 디바이스 내의 상기 결정된 현재 버퍼 상태에 따라 상기 이동 통신 디바이스에 자원들을 할당하기 위한 수단
을 포함한다.
예 31은 기지국을 기술하는데, 상기 기지국은:
이동 통신 디바이스 내의 이전의 버퍼 상태에 관한 버퍼 상태 정보를 저장하고;
이전의 버퍼 상태 보고 이후의 상기 이동 통신 디바이스 내의 버퍼 상태의 변화를 나타내는 상대 버퍼 상태 보고를 상기 이동 통신 디바이스로부터 수신하고;
상기 이동 통신 디바이스 내의 현재 버퍼 상태를 결정하기 위해 상기 저장된 버퍼 상태 정보 및 상기 상대 버퍼 상태 보고를 이용하고;
상기 이동 통신 디바이스 내의 상기 결정된 현재 버퍼 상태에 따라 상기 이동 통신 디바이스에 자원들을 할당하도록
프로그램 제어 하에서 동작가능한 제어기
를 포함한다.
예 32는 예들 21 내지 26 중 어느 하나의 방법을 수행하도록 동작가능한 기지국을 기술한다.
예 33은 컴퓨터 디바이스가 예들 1 내지 26 중 어느 하나의 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 구현가능한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 구현가능한 명령어 제품을 기술한다.
예 34는 이동 통신 디바이스로부터 기지국으로 버퍼 상태 정보를 신호하는 방법을 기술하는데, 상기 방법은:
상기 이동 통신 디바이스에 대한 현재 버퍼 상태 정보를 결정하는 단계;
상기 현재 버퍼 상태 정보와 하나 이상의 정의된 기준 사이의 관계를 결정하는 단계;
상기 결정된 관계에 따라 상기 현재 버퍼 상태를 나타내는 버퍼 상태 보고를 상기 기지국으로 보내는 단계; 및
상기 기지국이 VoIP 서비스 동안 유음구간 기간과 무음 기간 사이에서 스위칭해야 한다는 것을 상기 버퍼 상태 보고에서 표시하는 단계
를 포함한다.
예 35는 이동 통신 디바이스로부터 기지국으로 버퍼 상태 정보를 신호하는 방법을 기술하는데, 상기 방법은:
상기 통신 디바이스로부터 상기 기지국으로 상이한 데이터 유형들을 송신하는 단계 ? 각 데이터 유형은 각각의 무선 베어러 그룹과 연관되어 있음 ?;
송신 버퍼 내에 송신될 데이터를 버퍼링하는 단계;
각 무선 베어러 그룹에 대해 상기 송신 버퍼 내의 버퍼링된 데이터에 대한 버퍼 상태 정보를 결정하는 단계;
상기 결정된 버퍼 상태 정보에 따라 각 무선 베어러 그룹에 대한 상기 현재 버퍼 상태를 나타내는 버퍼 상태 보고를 상기 기지국에 보내는 단계; 및
상기 기지국이 VoIP 서비스 동안 유음구간 기간과 무음 기간 사이에서 스위칭해야 한다는 표시를 상기 버퍼 상태 보고 내에 포함하는 단계
를 포함한다.
예 36은 이동 통신 디바이스에 자원들을 할당하는 방법을 기술하는데, 상기 방법은:
이동 통신 디바이스로부터 데이터를 수신하는 단계;
상기 기지국이 VoIP 서비스 동안 유음구간 기간과 무음 기간 사이에서 스위칭해야 한다는 것을 표시하는 버퍼 상태 보고를 상기 이동 통신 디바이스로부터 수신하는 단계; 및
상기 수신된 표시에 따라 상기 이동 통신 디바이스에 지속적으로 할당된 업링크 자원들을 해제하거나 또는 재할당하는 단계
를 포함한다.
예 37은 이동 통신 디바이스에 자원들을 할당하는 방법을 기술하는데, 상기 방법은:
이동 통신 디바이스로부터 상이한 데이터 유형들을 수신하는 단계;
각 데이터 유형에 대한 버퍼 상태 정보 및 상기 기지국이 VoIP 서비스 동안 유음구간 기간 및 무음 기간 사이에서 스위칭해야 한다는 표시를 갖는 버퍼 상태 보고를 상기 이동 통신 디바이스로부터 수신하는 단계; 및
상기 수신된 표시에 따라 상기 이동 통신 디바이스에 지속적으로 할당된 업링크 자원들을 해제하거나 또는 재할당하는 단계
를 포함한다.
본 출원은, 그 전체가 본원에 참조로서 포함되는, 2007년 6월 19일에 출원된 영국 특허 출원 제 0711884.7에 기초하며 그로부터의 우선권을 주장한다.
도 2는 도 1에 도시된 시스템의 기지국 형성 부분을 개략적으로 나타내는 도면.
도 3은 도 1에 도시된 시스템의 이동 통신 디바이스 형성 부분을 개략적으로 나타내는 도면.
도 4는 도 1에 도시된 이동 통신 디바이스 및 기지국에서 이용되는 프로토콜 스택의 3개 계층들을 나타내는 도면.
도 5a는 HTTP 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타내는 도면.
도 5b는 FTP 파일 다운로드 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타내는 도면.
도 5c는 FTP 파일 업로드 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타내는 도면.
도 5d는 멀티미디어 비디오 공유 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타내는 도면.
도 5e는 멀티미디어 메시징/멀티플레이어 게임들/푸쉬 투 토크(push to talk) 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타내는 도면.
도 5f는 VoIP 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타내는 도면.
도 6a는 단일 서비스 경우에 대한 절대 및 상대 버퍼 상태 보고들의 송신을 나타내는 도면.
도 6b는 다중 서비스 경우에 대한 절대 및 상대 버퍼 상태 보고들의 송신을 나타내는 도면.
도 7은 3GPP LTE 표준의 TCP 기반 응용들에 대한 트래픽 모델을 나타내는 도면.
도 8은 3GPP LTE 표준의 HTTP 웹 브라우징 트래픽에 대한 일반적인 모델을 나타내는 도면.
도 9는 FTP 트래픽에 대한 일반적인 모델을 나타내는 도면.
도 10은 멀티미디어 비디오 공유의 업링크의 일반적인 패턴을 나타내는 도면.
도 11은 멀티미디어 메시징/멀티플레이어 게임들/푸쉬-투-토크의 일반적인 패턴을 나타내는 도면.
도 12는 VoIP 트래픽의 일반적인 패턴을 나타내는 도면.
도 13은 단일 서비스 경우의 절대 및 상대 버퍼 상태 보고들의 송신을 나타내는 도면.
도 14는 다중 서비스 경우의 절대 및 상대 버퍼 상태 보고들의 송신을 나타내는 도면.
도 15는 절대 및 상대 버퍼 상태 보고들 양쪽 모두를 이용한 에러 핸들링 동작을 나타내는 도면.
[본 발명을 수행하기 위한 최상의 모드]
[개관]
도 1은 이동(셀룰러) 통신 시스템(1)을 개략적으로 나타내는데, 여기에서 이동 전화(MT)(3-0, 3-1 및 3-2)의 사용자들은 기지국들(5-1 또는 5-2) 중 하나의 기지국 및 전화 네트워크(7)를 통해 (도시되지 않은) 다른 사용자들과 통신할 수 있다. 많은 수의 업링크 및 다운링크 통신 자원들(서브-캐리어들, 타임 슬롯들 등)이 이동 전화들(3)과 기지국(5) 사이의 무선 링크에 대해 이용가능하다. 이러한 실시예에서, 기지국들(5)은 이동 전화(3)에 보내질 데이터의 양에 따라 각 이동 전화(3)에 다운링크 자원들을 할당한다. 유사하게, 기지국들(5)은 이동 전화(3)가 기지국(5)으로 보내야 하는 데이터의 양 및 유형에 따라 각 이동 전화(3)에 업링크 자원들을 할당한다. 이것을 가능하게 하기 위해, 각 이동 전화(3)는 그것의 기지국(5)에 규칙적인 버퍼 상태 보고들을 보내어, 그것이 송신을 위해 그것의 버퍼들 내에 갖는 데이터의 양 및 유형을 기지국(5)에 알린다. 이러한 실시예에서, 이동 전화들(3)은 이하의 두 가지 유형의 버퍼 상태 보고들을 보내도록 배열된다:
1. 이동 전화의 버퍼 내의 데이터의 양을 나타내는 절대 버퍼 상태 보고들; 및
2. 마지막 절대 버퍼 상태 보고 이후에 이동 전화의 버퍼 내의 데이터의 양의 변화를 나타내는 상대 버퍼 상태 보고들.
본 발명자들은 이러한 배열이 QoS 인식 스케쥴링에 필요한 시그널링 오버헤드(signalling overhead)를 현저하게 감소시킬 수 있다는 것을 발견했다.
[기지국]
도 2는 이 실시예에서 이용된 각각의 기지국들(5)의 주요 구성요소들을 나타내는 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 각 기지국(5)은 하나 이상의 안테나(23)를 통해 이동 전화들(3)로 신호들을 송신하고 그로부터 신호들을 수신하도록 동작가능하고 네트워크 인터페이스(25)를 통해 전화 네트워크(7)로 신호들을 송신하고 그로부터 신호들을 수신하도록 동작가능한 트랜스시버 회로(21)를 포함한다. 제어기(27)는 메모리(29)에 저장된 소프트웨어에 따라 트랜스시버 회로(21)의 동작을 제어한다. 소프트웨어는, 무엇보다도, 운영 체제(31), 자원 할당 모듈(33) 및 다운링크 스케쥴러(35)를 포함한다. 자원 할당 모듈(33)은 각 이동 전화(3)에 업링크 및 다운링크 통신을 위한 전술한 통신 자원들을 할당하도록 동작가능하고 다운링크 스케쥴러는 할당된 자원들에 기초하여 각 이동 전화(3)로의 다운링크 데이터의 송신을 스케쥴링한다.
[이동 전화]
도 3은 도 1에 도시된 각각의 이동 전화들(3)의 주요 구성요소들을 나타내는 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 이동 전화들(3)은 하나 이상의 안테나(73)를 통해 기지국(5)으로 신호들을 송신하고 그로부터 신호들을 수신하도록 동작가능한 트랜스시버 회로(71)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 이동 전화(3)는 또한 이동 전화(3)의 동작을 제어하고 트랜스시버 회로(71)에 그리고 확성기(77), 마이크(79), 디스플레이(81) 및 키패드(83)에 연결된 제어기(75)를 포함한다. 제어기(75)는 메모리(85) 내에 저장된 소프트웨어 명령어들에 따라 동작한다. 도시된 바와 같이, 이들 소프트웨어 명령어들은, 무엇보다도, 운영 체제(87), 업링크 스케쥴러(89) 및 버퍼 상태 보고 모듈(90)을 포함한다. 이 실시예에서, 메모리는 또한 업링크 데이터 버퍼(91)를 제공한다. 업링크 스케쥴러(89)는 이동 전화(3)의 업링크 송신을 위해 기지국(5)에 의해 이동 전화(3)에 할당된 자원들에 따라 버퍼(91)로부터의 업링크 데이터의 송신을 스케쥴링할 책임이 있고; 버퍼 상태 보고 모듈(90)은 버퍼 상태 정보를 결정하고 그것을 기지국에 신호할 책임이 있다.
상기의 설명에서, 기지국(5) 및 이동 전화들(3)은 이해를 돕기 위해 별개의 자원 할당, 스케쥴링 및 버퍼 상태 보고 모듈들을 갖는 것으로서 설명된다. 이들 모듈들이, 예를 들면, 현존하는 시스템이 본 발명을 구현하도록 변경된 특정한 응용들에 대해서는 이러한 방식으로 제공될 수 있지만, 다른 응용들에서는, 예를 들면, 본 발명의 특징들을 처음부터 염두에 두고 설계된 시스템들에서는, 이들 모듈들이 전체 운영 체제 또는 코드에 내장될 수 있고 따라서 이들 모듈들은 별개의 엔티티들로 분별될 수 없다.
[동작]
도 4는 이동 전화들(3) 및 기지국들(5)에서 이용된 프로토콜 스택들의 일부분(하위 3개 계층들)을 나타낸다. 제1 계층은 무선 통신 채널(radio communication channel)을 통해 데이터를 실제로 송신할 책임이 있는 물리 계층(L1)이다. 그 위는 제2 계층(L2)이 있고, 이것은 3개의 부-계층(sub-layer) ? 무선 인터페이스(air interface)에 대한 액세스를 제어할 책임이 있는 L2/MAC(Medium Access Control layer); 데이터 패킷들의 연결 및 분할, 패킷들의 확인응답(acknowledgment) 및 필요한 경우에 데이터 패킷들의 재전송을 할 책임이 있는 L2/OARQ(Outer ARQ layer); 및 헤더를 압축하고 암호화할 책임이 있는 L2/PDCP(PDCP layer) ? 으로 나뉘어진다. 제2 계층의 위에는 기지국(5) 및 이동 전화(3) 사이의 무선 인터페이스에 이용되는 무선 자원들을 제어할 책임이 있는 RRC(Radio Resource Control) 계층(L3/RRC)이 있다. 도시된 바와 같이, L2/외부 ARQ(Outer ARQ) 계층은 C-면(C-plane) 데이터 및 U-면 데이터의 송신을 관리하기 위해 이용되는 많은 수의 외부 ARQ 엔티티들(95)을 포함하고 L2/PDCP 계층은 C-면 및 U-면 데이터를 처리하기 위해 이용되는 PDCP 엔티티들(97)을 포함한다.
도 4는 또한 송신될 데이터의 각 소스에 할당된 무선 베어러들(98)을 나타낸다. 몇몇 소프트웨어 애플리케이션들은 동시에 동작하고 있을 수 있고 각 애플리케이션들은 데이터를 보내고 및/또는 수신하고 있을 수 있다. 무선 베어러들은 또한 그들의 데이터 유형들에 따라 그룹들로 그룹화된다. 예를 들면, 사용자는 이동 전화(3) 상의 소프트웨어를 이용하여 인터넷 상의 웹사이트에 사진을 업로드하고 있을 수 있고 동시에, 그는 네트워크 서버로부터 파일을 다운로드하고 있을 수 있다. 각각의 무선 베어러는 각 작업에 연관될 것이고 이 경우에, 그들은 양쪽 모두 FTP(File Transfer Protocol)에 관한 것이기 때문에, 두 개의 무선 베어러들은 동일한 무선 베어러 그룹 내에 있을 것이다. 사용자가 그 후 음성 통화를 한다면, (또 다른 무선 베어러 그룹에 속하는) 또 다른 무선 베어러가 음성 통화에 대한 데이터 송신 및 수신을 제어하는 데에 이용될 것이다. 또한, 음성 통화 데이터가 더욱 긴급한 것이기 때문에, 그것은 FTP 데이터보다 더 높은 우선 순위를 할당받는다. 업링크에 대해서 기지국(5)에 의해 할당된 통신 자원들은 그들의 할당된 우선 순위들 및 데이터 속도들에 따라, 무선 베어러들(98) 사이에서 공유된다. RRC 계층(96)은 각 무선 베어러(98)에 대한 데이터 속도 및 우선 순위를 설정한다. 업링크 스케쥴러(89)는 그 후 RRC 계층(96)에 의해 무선 베어러들에 할당된 데이터 속도들 및 우선 순위들에 기초하여 송신을 위한 각 무선 베어러(98)의 데이터 패킷들의 스케쥴링을 제어한다.
일반적으로, 이동 전화(3)에 의해 요구되는 업링크 자원들은 그것이 송신해야 하는 데이터 속도가 변할 때 시간에 따라 변할 것이다. 이것은 상이한 유형들의 데이터에 대해서 도 5a 내지 5f에 도시되는데, 여기에서 데이터의 양은 플롯의 높이에 의해 표현된다. 특히, 도 5a는 HTTP 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타내고; 도 5b는 FTP 파일 다운로드 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타내고; 도 5c는 FTP 파일 업로드 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타내고; 도 5d는 멀티미디어 비디오 공유 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타내고; 도 5e는 멀티미디어 메시징/멀티플레이어 게임들/푸쉬 투 토크(push to talk) 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타내고; 도 5f는 VoIP 트래픽에 대한 데이터 송신의 일반적인 모델을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 멀티미디어 메시징과 같은 일부 애플리케이션들은 사실상 예측할 수 없는 버스티 트래픽(bursty traffic)을 생성하는데, 그에 반하여 VoIP와 같은 다른 것들은 더욱 예측가능하고 지속 스케쥴링을 통한 자원들의 반-정적 할당(semi-static allocation)을 허용한다. 그러나, TCP 기반 트래픽 또는 멀티미디어 비디오 공유 트래픽의 경우에, 비트 속도들(bit rates)은 초기 시작 단계 이후에는 더욱 안정된다.
이 실시예에서, 임의의 시점에서 업링크 자원들의 할당을 최적화하는 시도를 하기 위해, 기지국(5)(및 특히 자원 할당 모듈(33))은 동적으로 그들의 필요들에 기초하여 각 이동 전화(3)에 할당된 자원들을 조절한다. 송신되기 전에, 각 무선 베어러(98)에 연관된 업링크 데이터는 업링크 송신 버퍼(91)에 버퍼링된다. 따라서, 데이터 속도가 변함에 따라, 버퍼(91)는, 필요한 자원들과 현재 할당된 자원들 사이의 차이에 따라 채워지거나 비워질 것이다. 결과적으로, 버퍼(91)의 데이터의 양을 기지국(5)에 신호함으로써, 기지국(5)은 동적으로 각 이동 전화(3)에 할당된 자원들을 조절할 수 있다. 기지국(5)이 송신되고 있는 상이한 유형들의 데이터에 요구되는 QoS(quality of service)를 고려하여 업링크 자원들을 할당할 수 있도록, 이동 전화들(3)에 의해 송신된 버퍼 상태 보고들은 각각의 상이한 그룹들의 무선 베어러들(98)에 대한 버퍼 상태를 포함한다. 이런 방법으로, 기지국(5)은 그것이 서비스하고 있는 각 이동 전화(3)에 대해서, 전화기(3)가 어느 정도의 HTTP 웹 브라우징 트래픽을 송신해야 하는지; 전화기(3)가 어느 정도의 FTP 트래픽을 송신해야 하는지; 전화기(3)가 어느 정도의 멀티미디어 비디오 공유 트래픽을 송신해야 하는지; 전화기(3)가 어느 정도의 VoIP 트래픽을 송신해야 하는지 등을 알 것이다. 기지국(5)은 따라서 각 이동 전화(3)가 송신해야 하는 데이터에 연관된 우선 순위에 기초하여 이용가능한 업링크 자원들을 모든 이동 전화들(3) 사이에 할당할 수 있다.
본 발명자는, 각각이 상이한 무선 베어러 그룹들에 대한 버퍼 상태 정보를 포함하는, 규칙적인 버퍼 상태 보고들을 보내는 것은 현저한 시그널링 오버헤드를 요구할 것이고 비트 속도들이 상당히 일정하게 유지되는 지속된 기간들이 존재하기 때문에 많은 시간 동안 불필요하다는 것을 알았다. 따라서, 본 발명자는 이동 전화들(3)이 두 가지 유형의 버퍼 상태 보고들 ? 절대 버퍼 상태 보고 및 상대 버퍼 상태 보고를 보내는 것을 제안한다.
[절대 버퍼 상태 보고(ABSR)]
이들은 각각의 무선 베어러 그룹들에 대한 버퍼 상태를 포함할 것이고 애플리케이션이 막 시작된 때 및 안정된 값에 도달하기 전에 비트 속도가 시간에 따라 변할 때 세션 시작 단계 동안 보내질 수 있다. 절대 버퍼 상태 보고들은 본질적으로 이동 전화의 버퍼(91) 내의 (또는 대안적으로 트래픽 흐름 내의) 데이터의 양이 소정의 임계값보다 위에 있게 될 때 (또는 그보다 아래에 있게 될 때) 트리거되는 이벤트일 것이다.
[상대 버퍼 상태 보고(RBSR)]
이들은 마지막 보내진 절대 버퍼 상태 보고에 관한 (순간적인 비트 속도의 변화를 나타내는) 차분(differential) 버퍼 상태만 포함할 것이고 애플리케이션들이 비교적 안정된 비트 속도들에 도달되면 주기적으로 보내질 수 있다. 상대 버퍼 상태 보고들은 데이터 PDU(Protocol Data Unit)의 버퍼 상태 정보를 피기백(piggyback)하는 것을 가능하게 하는 작은 크기의 것일 것이기 때문에, 업링크 자원들을 요청하기 위해 주기적으로 절대 버퍼 상태 보고들을 보내는 것에 대한 업링크 오버헤드를 상당히 감소시킨다. 상대 버퍼 상태 보고들은 각 무선 베어러 그룹에 대한 차분 버퍼 상태 정보를 포함할 것이고, 이에 따라 기지국(5)은 그것이 서비스하고 있는 이동 전화들(3) 사이에서 QoS 인식 업링크 자원 할당들을 수행할 수 있게 된다.
도 6a 및 6b는, 각각, 단일 서비스 경우(파일 업로드) 및 다중 서비스 경우(파일 업로드 + 웹 브라우징 트래픽에 대한 TCP/RLC 확인응답들)에 대한 절대 및 상대 버퍼 상태 보고들의 예시의 이용을 나타낸다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 절대 버퍼 상태 보고들(111)은, 애플리케이션이 막 시작된 때 및 비트 속도가 변할 때, 처음에 보내진다. 그 후에, 상대 버퍼 상태 보고들(113)은 데이터 속도가 상당히 일정하게 유지되는 동안 주기적으로 보내진다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 두 개의 사용자 데이터 소스들(하나는 파일 업로드이고 다른 것은 수신된 사용자 데이터 패킷들에 대한 확인응답들)이 존재하기 때문에, 요구되는 데이터 속도는 도시된 기간에 걸쳐 더욱 많이 변하고 따라서 더욱 많은 절대 버퍼 상태 보고들(111)이 보내진다.
이 실시예에서, 버퍼 상태 보고 모듈(90)은 버퍼(91)의 데이터의 양과 저장된 상한 임계치(TU) 및 저장된 하한 임계치(TL)를 비교함으로써 절대 버퍼 상태 보고를 보낼지 상대 버퍼 상태 보고를 보낼지를 결정한다. 버퍼의 데이터의 양이 상한 임계치보다 위에 있거나 또는 하한 임계치보다 아래에 있다면, 버퍼 상태 보고 모듈(90)은 절대 버퍼 상태 보고를 보낼 것이고, 그렇지 않으면 그것은 상대 버퍼 상태 보고를 보낼 것이다. 본 기술 분야에 숙련된 자들은 알 수 있는 바와 같이, 측정된 버퍼 상태 정보로부터 상대 버퍼 상태 보고를 산출할 수 있기 위해, 버퍼 상태 보고 모듈(90)은 보내진 마지막 절대 버퍼 상태 보고에서 송신된 버퍼 상태 정보를 저장해야 하고, 이 정보는 메모리(85)에 저장된다.
기지국(5) 및 특히 자원 할당 모듈(33)의 동작에 관하여, 그것은 그것이 서비스하고 있는 다양한 이동 전화들(3)로부터 수신된 절대 버퍼 상태 보고들을 계속 추적해야 할 것이고, 그것이 동적 자원 할당을 수행할 수 있도록, 수신된 상대 버퍼 상태 보고들과 함께 그것들을 이용하여 각 이동 전화(3)의 현재 버퍼 상태를 결정한다.
본 기술 분야에 숙련된 자들은 알 수 있는 바와 같이, 상대 버퍼 상태 보고들이 요구되는 정보를 인코딩할 수 있는 상이한 방법들이 존재한다. 예를 들면, 그것들은 마지막 송신된 절대 버퍼 상태 보고의 비트들의 수보다 더 많거나 또는 더 적은 비트들의 수의 카운트(count) 또는 마지막 절대 버퍼 상태 보고 이후의 백분율 변화(예를 들면 25%의 증가)를 포함할 수 있다. 상대 버퍼 상태 보고들은 또한, 예를 들면, 이하를 포함할 수 있다:
1. 마지막 절대 버퍼 상태 보고 이후에 (소정의 임계치들 내에서) 각 무선 베어러 그룹에 대한 버퍼로부터 추가되거나 또는 제거된 바이트들의 수; 또는
2. 마지막 ABSR에서 보고되는 사이즈의 백분율로서의 현재 버퍼 사이즈, 예를 들면, 25% 증가와 함께 0 내지 200퍼센트; 또는
3. 기지국(5) 및 이동 전화(3)는 상위 계층들에 의한 기준 버퍼 사이즈를 동의할 수 있고, 그런 경우 상대 버퍼 상태 보고는 이 기준의 백분율로서 현재 크기를 신호할 수 있다; 또는
마지막 상대 버퍼 상태 보고에 관한 버퍼 상태의 변화를 나타내는 상대 버퍼 상태 보고들을 이용하는 것도 가능할 것이다. 그러나, 이것은 하나의 상대 버퍼 상태 보고가 손실되면(기지국(5)에 의해 수신되지 않으면), 다음의 절대 버퍼 상태 보고까지 차후의 보고들을 통해 에러가 전파할 것이기 때문에 바람직하지 않다. 상대 보고들이 마지막 절대 버퍼 상태 보고에 관하여 만들어질 때, 손실된 상태 보고들은 다음의 상대 버퍼 상태 보고가 정확할 것이기 때문에 문제가 되지 않는다.
본 기술 분야에 숙련된 자들은 알 수 있는 바와 같이, 이동 전화들(3)이 절대 버퍼 상태 보고를 보낼지 상대 버퍼 상태 보고를 보낼지를 결정할 수 있는 다양한 방법들이 또한 존재한다. 상기의 예에서, 버퍼 상태 보고 모듈(90)은 버퍼의 데이터의 양을 상한 및 하한 임계치들과 비교했다. 대안적으로, 데이터가 버퍼(91) 안으로 기록되고 있는 속도가 상한 및 하한 임계치들과 비교될 수 있다. 대안적으로 또한, 현재 시점과 이전 시점 사이에 데이터 속도의 차이 또는 버퍼에 저장된 데이터의 실제 양의 차이가 정의된 값과 비교될 수 있고, 그 결과는 절대 버퍼 상태 보고를 보낼지 상대 버퍼 상태 보고를 보낼지를 규정한다.
추가적으로, 본 기술 분야에 숙련된 자들은 알 수 있는 바와 같이, 절대 버퍼 상태 보고를 보낼지 상대 버퍼 상태 보고를 보낼지를 결정하는 데에 이용된 버퍼 상태 정보는 보고에 포함된 버퍼 상태 데이터와 다를 수 있다. 예를 들면, 결정은 데이터가 버퍼(91) 안으로 기록되고 있는 속도에 기초하여 행해질 수 있지만, 보고는 보고가 절대 버퍼 상태 보고인지 상대 버퍼 상태 보고인지에 따라, 버퍼(91)에 포함된 데이터의 실제 양에 관한 카운트 또는 버퍼(91)의 데이터의 양의 변화에 관한 카운트를 포함할 수 있다.
본 기술 분야에 숙련된 자들은 알 수 있는 바와 같이, 기지국(5) 및 이동 전화들(3)의 동작들은 전용 하드웨어 회로들에 의해 또는 소프트웨어에 의해 제어되는 프로그램가능한 제어기들에 의해 제어될 수 있다. 소프트웨어는 제조할 때에 또는 그 후 원격 사이트(remote site)로부터 소프트웨어를 다운로드한 후에 설치될 때 제공될 수 있다.
또한, 상대 버퍼 상태 보고들은 또한 VoIP 서비스 동안 유음구간(talk spurt) 기간으로부터 무음(silent) 기간으로 스위칭하고 무음 기간으로부터 유음구간 기간으로 스위칭하기 위한 기지국(5)에 대한 표시로서 이용될 수 있다. 이동 전화(3)로부터의 이러한 표시에 기초하여, 기지국(5)은 유음구간 기간으로부터 무음 기간으로 스위칭할 때 지속적으로 할당된 업링크 자원들을 해제하거나 또는 무음 기간으로부터 유음구간 기간으로 스위칭할 때 업링크 자원들을 재할당할 수 있다.
다양한 다른 변경들은 본 기술 분야에 숙련된 자들이 알 것이고 여기에서 더욱 상세히 설명되지 않을 것이다.
이하는 본 발명들이 현재 제안된 3GPP LTE 표준에서 구현될 수 있는 방식에 대한 상세한 설명이다. 다양한 특징들이 본질적인 또는 필수적인 것으로서 설명되지만, 이것은 단지 제안된 3GPP LTE 표준에 대한, 예를 들면, 그 표준에 의해 부과된 다른 요건들에 기인하는 케이스일 수 있다. 이들 진술들은, 따라서, 어떤 식으로도 본 발명으로 제한하는 것으로 해석되지 말아야 한다.
[소개/배경]
이전의 RAN 2 미팅에서는 E-UTRAN에 대한 버퍼 보고가 버퍼 보고의 콘텐트들 및 입도(granularity)에 관하여 활발히 논의되었다. 전체 버퍼 상태 및 최고 우선 순위 논리 채널의 버퍼 상태만 NB에 보고되는 HSUPA에 비해 더 나은 QoS-인식 스케쥴링을 지원하도록 더욱 상세한 버퍼 상태 보고가 eNB에 보고되어야 한다는 것은 이제 RAN 2 내에서는 일반적인 이해이다. 일반적으로 QoS-인식 스케쥴링을 갖고 동시에 무선 베어러 보고마다(per Radio Bearer Reporting)에 비해 제어 시그널링 오버헤드를 제한하기 위하여 무선 베어러 그룹 기반 버퍼 상태 보고가 LTE에서 채택될 것이라는 것은 합당하다. 이 기고문에서, 우리는 다양한 애플리케이션들에 대한 업링크 트래픽 모델을 연구하고 제어 시그널링 오버헤드를 최소화하는 최적화된 보고를 제안한다.
[업링크의 주요 애플리케이션들의 소스 트래픽 모델]
소스 트래픽 모델은 본질적으로 두 부분으로 구성된다: 사용자 활동들에 대한 도착 프로세스(arrival process) 및 활동 단계를 설명하는 프로세스. 도착 프로세스는 사용자가 그의 활동을 시작할 때 순간들(instants)을 결정한다. 그러한 순간들은 도착 시간들로 표시된다. WWW 사용자들을 고려하면, 사용자가 그의 웹 브라우징 세션을 시작하는 순간이 HTTP 애플리케이션에 대한 도착 시간이다. 도착 프로세스에 대한 모델링 접근 방법들은 여기에서 고려되지 않으며 간략함을 위해 다양한 애플리케이션들에 대해서 동일한 것으로 가정된다.
설명되는 트래픽 모델들은 세션이 일반적으로 적절한 분산에 의해 기술되는 몇몇의 임의의 수의 ON/OFF 기간들로 구성되는 ON/OFF 모델의 일반적인 형태에 기초한다. 각 ON 기간은 또한 임의의 수의 패킷들, 패킷들 지속 기간들, 패킷 itert-도착 시간들 등에 의하여 상술될 것이다.
활동 단계에 대한 모델들은 업링크 트래픽 패턴들에 초점을 맞추어 상이한 서비스들에 대해 개별적으로 이하의 섹션들에서 설명될 것이다. 또한, TCP 기간 애플리케이션들에 대해서, 트래픽 모델은 느린 시작 이후의 활동 단계 동안 안정된 최대 비트 속도를 가정한다. 지연 컴포넌트들(delay components)은 도 7에 예시된다.
웹 브라우징 모델은 그것의 단순한 형태에서 ON/OFF 모델인데, 여기에서 ON 상태는 하나의 웹 요청을 수락한 후에 그것에 속하는 모든 객체들을 페치하기(fetching) 위한 활동을 나타내고, OFF 상태는 웹 요청의 모든 객체들이 검색된 후의 무음 기간을 나타낸다. 웹 트래픽은 본질적으로 도 8에 도시된 바와 같이 ON 기간 동안 안정된 스트림으로 광범위한 다운링크 및 업링크의 TCP/ARQ 확인응답들이다.
FTP 서비스는 장기 활동 단계(prolonged active phase)를 갖는 하나의 웹 요청만으로 웹 세션과 같은 FTP 파일 전송을 기술함으로써 포함될 수 있다. FTP 파일 전송은 도 9에 도시된 방식으로 수행된다.
실시간 비디오 공유와 같은 이미징 서비스는 당신 쪽의 전화 연결에서 무슨 일이 일어나고 있는지를 상대 쪽에 보여주는 것에 관한 것이다. 현재 네트워크들의 비디오 스트리밍 코덱들로부터의 초기 추정들에 기초하여, 하한 비트 속도 제한은 일반적으로 수십 초로부터 수 분으로 변하는 기간 동안에 약 40 내지 64 kbps이다. 스트리밍 트래픽의 경우에 자원들은 도 10에 도시된 바와 같이 지속적으로 할당되나, 스트리밍 트래픽이 MBR과 GBR 사이에서 변동할 수 있기 때문에, 우리는 자원들을 동적으로 할당하는 것이 더욱 효율적일 수 있다고 생각한다.
이들 애플리케이션들은 사용자 액션에 따르는 불규칙적인 간격에서의 데이터의 짧은 버스트들(bursts)을 특징으로 한다. 일반적인 패턴은 도 11에 도시된다.
VoIP 애플리케이션은 도 12에 도시된 방식으로 유음구간 동안 20㎳마다 일정한 크기의 패킷들을 생성할 것이다.
멀티미디어 메시징/멀티플레이어 게임들/푸쉬-투-토크 애플리케이션들은 사실상 예측할 수 없는 트래픽 버스트를 생성하고 업링크 eNB 스케쥴러는 자원들을 적절히 할당하기 위해 정확한 버퍼 상태를 필요로 한다.
VoIP의 경우에 패킷들은 유음구간 동안 20㎳마다 생성되고 자원들은 지속적인 스케쥴링을 통해 반 정적 방식으로 할당될 것이고 따라서 VoIP에 대한 동적 자원 할당들은 본 문서에서 추가로 고려되지 않는다.
TCP 기반 트래픽 또는 멀티미디어 비디오 공유의 경우에 애플리케이션들은 시작한 후에 안정된 비트 속도에 이를 것이고 UE는 활동 단계 동안 주기적으로 업링크 자원들을 요청해야 할 것이다. 우리는 그러한 경우에 버퍼 상태를 보고하는 업링크 시그널링 오버헤드가 상당히 최적화될 수 있다고 믿는다.
[버퍼 상태 보고]
무선 세계에서 이용되고 있는 가장 공통적인 애플리케이션들에 대한 트래픽 패턴들에 기초하여 우리는 이하의 두 가지 요건들을 만족시키는 최적화된 버퍼 상태 보고 매커니즘에 대한 매커니즘을 정의할 수 있다:
1. QoS 인식 스케쥴링을 수행하기에 충분한 버퍼 상태 보고의 입도(granularity)
2. 제어 시스널링 오버헤드를 최소화함.
LTE 시스템의 경우, 우리는 동일한 우선 순위를 갖는 무선 베이러 그룹들에 기초한 버퍼 상태 보고들은 QoS 인식 스케쥴링을 수행하기에 충분할 것이라고 생각한다. 이러한 스킴에서 UE는 보고마다 모든 RBG(Radio Bearer Groups)의 버퍼 상태를 포함할 것이고 그 결과로서 특히 많은 RBG가 있다면 오버헤드를 초래할 것이다.
섹션 2의 다양한 애플리케이션들의 트래픽 패턴들을 보면 우리는 FTP(파일 업로드), SMTP(이메일 전송) 및 HTTP(TCP/RLC 확인응답들)와 같은 TCP 기반 애플리케이션들에 대한 비트 속도가 TCP 느린 시작 단계 후에 상당히 일정하게 유지될 지속된 시간 기간들(ON 기간)이 존재한다는 것을 발견한다. 멀티미디어 비디오 공유 애플리케이션들의 경우에, 거의 일정한 비트 속도가 또한 ON 기간들 동안 유지될 것이다.
이것을 고려하면, 우리는 UE가 특히 비트가 상당히 일정할 때의 지속 기간 동안에 보고마다 모든 RBG(Radio Bearer Groups)의 버퍼 상태를 계속 보고한다면 큰 오버헤드가 존재할 것이라고 생각한다. 업링크 오버헤드를 감소시키기 위해 우리는 두 가지 종류의 버퍼 보고들을 가질 것을 제안한다.
절대 버퍼 상태 보고들(ABSR): 이들은 모든 무선 베어러 그룹들의 버퍼 상태를 포함할 것이고 애플리케이션이 막 시작되고 비트 속도가 안정된 값에 도달하기 전에 시간에서 변하는 세션 시작 단계 동안 보내질 수 있다. 절대 버퍼 상태 보고들은 본질적으로 UE 버퍼 내의 (또는 대안적으로 트래픽 흐름 내의) 데이터의 양이 소정의 임계값보다 위에 있게 될 때 (또는 그보다 아래에 있게 될 때) 트리거되는 이벤트일 것이다.
상대 버퍼 상태 보고들(RBSR): 이들은 마지막 보내진 절대 버퍼 상태 보고에 관한 (순간적인 비트 속도의 변화를 나타내는) 차분 버퍼 상태만 포함할 것이고 애플리케이션들이 비교적 안정된 비트 속도들에 도달되면 주기적으로 보내질 수 있다. 상대 버퍼 상태 보고들은 데이터 PDU의 버퍼 정보를 피기백하는 것을 가능하게 하는 작은 크기의 것일 것이기 때문에, 업링크 자원들을 요청하기 위해 주기적으로 절대 버퍼 상태 보고들을 보내는 것에 대한 업링크 오버헤드를 상당히 감소시킨다.
상대 버퍼 상태 보고들은 이하를 포함할 수 있다:
1. 마지막 절대 버퍼 상태 보고 이후에 소정의 임계치들 내에서 버퍼들에 추가되거나 또는 그로부터 제거된 바이트들의 수; 또는
2. 마지막 ABSR에서 보고되는 사이즈의 백분율로서의 현재 버퍼 사이즈, 예를 들면, 25% 증가와 함께 0 내지 200퍼센트; 또는
3. eNB 및 UE가 상위 계층들에 의한 기준 버퍼 사이즈를 동의할 수 있고, 그런 경우 상대 버퍼 상태 보고는 이 기준의 백분율로서 현재 크기를 신호할 수 있다;
4. RBSR은 또한 VoIP 서비스 동안 유음구간 기간으로부터 무음 기간으로 스위칭하고 무음 기간으로부터 유음구간 기간으로 스위칭하기 위한 eNB에 대한 표시로서 이용될 수 있다. UE로부터의 이러한 표시에 기초하여, eNB는 유음구간 기간으로부터 무음 기간으로 스위칭할 때 지속적으로 할당된 업링크 자원들을 해제하거나 또는 무음 기간으로부터 유음구간 기간으로 스위칭할 때 자원들을 재할당할 수 있다.
단일 서비스 및 다중 서비스 경우들에 대해서 조합으로 절대 및 상대 버퍼 상태 보고들을 이용하는 것을 나타내는 예는 도 13 및 14에 도시된다.
[결론]
우리는 LTE에서 버퍼 상태를 보고하기 위한 시그널링 오버헤드를 감소시키도록 절대 버퍼 상태 보고들에 추가로 상대 버퍼보고들을 갖는 것을 제안한다. UE는 애플리케이션이 안정된 비트 속도에 도달된 후에 절대 버퍼 상태 보고로부터 상대 버퍼 상태 보고로 스마트하게 스위칭할 수 있다. 단일 및 다중 서비스 경우들에 대한 절대로부터 상대 버퍼 상태 보고로의 이용은 시그널링 오버헤드의 감소를 설명하기 위해 예시되었다. 그러한 스킴들에 의해, 시그널링 오버헤드는 QoS-인식 스케쥴링을 수행하기 위해 업링크 eNB 스케쥴러에 제공되는 정보의 입도의 손실 없이 수용가능한 한도로 유지될 수 있다.
[참고 자료들]
[1] R2-060829, Buffer Reporting for E-UTRAN, Nokia.
[2] R2-061915, Comparison of UL buffer reporting/scheduling schemes in LTE, Motorola
[부록 : 에러 핸들링]
우리는 절대 및 상대 버퍼 상태 보고의 조합이 업링크 eNB 스케쥴러가 QoS-인식 스케쥴링을 수행하기 위한 견고한 메커니즘을 제공할 것으로 믿는다.
상대 버퍼 상태 보고(RBSR)는 마지막 보내진 ABSR에 관한 (순간적인 비트 속도의 변화를 나타내는) 차분 버퍼 상태이기 때문에, 심지어 RBSR 중 하나가 손실되는 경우에도, 다음 스케쥴된 간격에서 UE는 마지막 ABSR에 관한 차분을 다시 보고하거나 또는 버퍼가 소정의 임계치로 증가한다면 ABSR을 보낼 것이다. 네트워크는 도 15에 도시된 바와 같이 손실된 RBSR 후에 다음의 RBSR 또는 ABSR을 수신할 때 적절하게 자원들을 할당할 수 있을 것이다.
마지막으로, 본 발명의 예들이 이하에 열거될 것이다.
예 1은 이동 통신 디바이스로부터 기지국으로 버퍼 상태 정보를 신호하는 방법을 기술하는데, 상기 방법은,
상기 이동 통신 디바이스에 대한 현재 버퍼 상태 정보를 결정하는 단계;
상기 현재 버퍼 상태 정보와 하나 이상의 정의된 기준 사이의 관계를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 관계에 따라 상기 현재 버퍼 상태를 나타내는 절대 버퍼 상태 보고, 또는 이전의 버퍼 상태 보고 이후의 상기 버퍼 상태의 변화를 나타내는 상대 버퍼 상태 보고를 상기 기지국으로 보내는 단계
를 포함한다.
예 2는 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 버퍼 상태 정보는 상기 버퍼에 현재 수용된 데이터의 양을 포함한다.
예 3은 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 버퍼 상태 정보는 데이터가 상기 버퍼 안으로 기입되고 있는 속도를 포함한다.
예 4는 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 절대 버퍼 상태 보고는 상기 버퍼 내에 수용된 데이터의 전체 양을 나타낸다.
예 5는 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 절대 버퍼 상태 보고는 데이터가 상기 버퍼 안으로 기입되고 있는 속도를 나타낸다.
예 6은 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 상대 버퍼 상태 정보는 상기 이전의 버퍼 상태 보고 이후에 상기 버퍼 내에 수용된 데이터의 양의 변화를 나타낸다.
예 7은 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 상대 버퍼 상태 정보는 마지막 절대 버퍼 상태 보고 이후에 미리 결정된 임계치들 내에서 상기 버퍼에 추가되거나 또는 그로부터 제거된 바이트들의 수를 나타낸다.
예 8은 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 상대 버퍼 상태 보고는 마지막 절대 버퍼 상태 보고에서 보고된 버퍼 크기의 백분율로서 현재 버퍼 크기를 나타낸다.
예 9는 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 상대 버퍼 상태 보고는 미리 정의된 기준 버퍼 크기의 백분율로서 상기 버퍼의 현재 크기를 나타낸다.
예 10은 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 상대 버퍼 상태 보고는 상기 이전의 버퍼 상태 보고 이후에 데이터가 상기 버퍼 안으로 기입되고 있는 속도의 변화를 나타낸다.
예 11은 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 상대 버퍼 상태 보고는 마지막 송신된 절대 버퍼 상태 정보 이후에 상기 버퍼 상태의 변화를 나타낸다.
예 12는 상기 현재 버퍼 상태 정보와 마지막 절대 버퍼 상태 보고에 대응하는 상기 버퍼 상태 정보를 차분하여 마지막 송신된 절대 버퍼 상태 보고 이후의 상기 버퍼 상태의 변화를 결정하는 단계를 포함하는 상기 방법을 기술한다.
예 13은 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 하나 이상의 기준은 상한 및 하한을 포함하고, 여기에서 상기 결정된 관계는 상기 현재 버퍼 상태 정보가 상기 상한 및 하한 내에 있는지를 결정한다.
예 14는 상기 현재 버퍼 상태 정보가 상기 상한 및 하한 밖에 있다면 상기 절대 버퍼 상태 보고를 보내고 상기 현재 버퍼 상태 정보가 상기 상한 및 하한 내에 있다면 상기 상대 버퍼 상태 정보를 보내는 단계를 포함하는 상기 방법을 기술한다.
예 15는 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 하나 이상의 기준은 데이터가 상기 버퍼 안으로 기입되고 있는 속도의 정의된 변화를 포함하고, 여기에서 상기 현재 버퍼 상태 정보는 이전 측정 이후에 데이터가 상기 버퍼 안으로 기입되고 있는 속도의 변화를 포함하고, 여기에서 상기 관계는 상기 현재 버퍼 상태 정보가 상기 속도의 정의된 변화보다 위에 있는지 또는 그보다 아래에 있는지이다.
예 16은 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 이동 통신 디바이스는 상이한 유형의 데이터를 송신할 수 있고 여기에서 상기 버퍼 상태 보고들은 각 유형의 데이터에 대한 버퍼 상태 정보를 포함한다.
예 17은 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 각 데이터 유형은 무선 베어러 그룹과 연관되고 여기에서 상기 버퍼 상태 보고들은 각 무선 베이러 그룹에 대한 버퍼 상태 정보를 포함한다.
예 18은 각 무선 베어러 그룹 내에서 다수의 소스들로부터의 데이터를 송신하는 단계를 포함하는 방법을 기술한다.
예 19는 상기 기지국이 VoIP 서비스 동안 유음구간 기간과 무음 기간 사이에서 스위칭해야 한다는 것을 상대 버퍼 상태 보고에서 표시하는 단계를 포함하는 상기 방법을 기술한다.
예 20은 이동 통신 디바이스에 자원들을 할당하는 방법을 기술하는데, 상기 방법은,
상기 이동 통신 디바이스의 이전의 버퍼 상태를 나타내는, 상기 이동 통신 디바이스로부터 이전에 수신된 버퍼 상태 정보를 저장하는 단계;
이전의 버퍼 상태 보고 이후에 상기 이동 통신 디바이스 내의 상기 버퍼 상태의 변화를 나타내는 상대 버퍼 상태 보고를 상기 이동 통신 디바이스로부터 수신하는 단계;
상기 이동 통신 디바이스 내의 현재 버퍼 상태를 결정하기 위해 상기 저장된 버퍼 상태 정보 및 상기 상대 버퍼 상태 보고를 이용하는 단계; 및
상기 이동 통신 디바이스 내의 상기 결정된 현재 버퍼 상태에 따라 상기 이동 통신 디바이스에 자원들을 할당하는 단계
를 포함한다.
예 21은 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 이용하는 단계는 상기 이동 통신 디바이스 내의 상기 현재 버퍼 상태를 결정하기 위해 저장된 절대 버퍼 상태 보고 및 상기 상대 버퍼 상태 보고만을 이용한다.
예 22는 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 이용하는 단계는 상기 이동 통신 디바이스 내의 상기 현재 버퍼 상태를 결정하기 위해 저장된 절대 버퍼 상태 보고, 상기 수신된 상대 버퍼 상태 보고 및 하나 이상의 이전에 수신된 상대 버퍼 상태 보고들을 이용한다.
예 23은 이동 통신 디바이스로부터 새로운 절대 버퍼 상태 보고를 수신하고 상기 저장된 버퍼 상태 정보를 상기 새로운 절대 버퍼 상태 보고로 업데이트하는 단계를 포함하는 상기 방법을 기술한다.
예 24는 복수의 이동 통신 디바이스들로부터 버퍼 상태 보고들을 수신하는 단계를 포함하는 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 할당하는 단계는 또한 적어도 하나의 다른 이동 통신 디바이스로부터 수신된 버퍼 상태 보고들에 따라 상기 이동 통신 디바이스들에 자원들을 할당한다.
예 25는 상기 방법을 기술하는데, 여기에서 상기 버퍼 상태 보고들은 상기 이동 통신 디바이스로부터 송신된 상이한 데이터 유형들 ? 상기 데이터 유형들은 상이한 우선 순위들을 가짐 ? 에 대한 버퍼 상태 정보를 포함하고, 여기에서 상기 할당하는 단계는 상기 상이한 데이터 유형들에 대하여 수신된 상기 버퍼 상태 정보에 따라 상기 이동 통신 디바이스에 자원들을 할당한다.
예 26은 상기 방법을 기술하는데 여기에서 상기 상대 버퍼 상태 보고는 유음구간 및 무음 기간 사이에서 스위칭하기 위한 표시를 포함하고, 여기에서, 스위칭하기 위한 상기 표시를 수신하는 것에 응하여, 상기 방법은 상기 이동 통신 디바이스에 지속적으로 할당된 업링크 자원들을 해제하거나 또는 재할당하는 단계를 포함한다.
예 27은 이동 통신 디바이스를 기술하는데, 상기 이동 통신 디바이스는:
상기 이동 통신 디바이스에 대한 현재 버퍼 상태 정보를 결정하기 위한 수단;
상기 현재 버퍼 상태 정보와 하나 이상의 정의된 기준 사이의 관계를 결정하기 위한 수단; 및
상기 결정된 관계에 따라 상기 현재 버퍼 상태를 나타내는 절대 버퍼 상태 보고, 이전 버퍼 상태 보고 이후의 상기 버퍼 상태의 변화를 나타내는 상대 버퍼 상태 보고를 기지국으로 보내기 위한 수단
을 포함한다.
예 28은 이동 통신 디바이스를 기술하는데, 상기 이동 통신 디바이스는:
상기 이동 통신 디바이스에 대한 현재 버퍼 상태 정보를 결정하고;
상기 현재 버퍼 상태 정보와 하나 이상의 정의된 기준 사이의 관계를 결정하고;
상기 결정된 관계에 따라 상기 현재 버퍼 상태를 나타내는 절대 버퍼 상태 보고, 이전 버퍼 상태 보고 이후의 상기 버퍼 상태의 변화를 나타내는 상대 버퍼 상태 보고를 기지국으로 보내도록
프로그램 제어하에서 동작가능한 제어기
를 포함한다.
예 29는 예 2 내지 19 중 어느 하나의 방법을 수행하도록 동작가능한 이동 통신 디바이스를 기술한다.
예 30은 기지국을 기술하는데, 상기 기지국은:
이동 통신 디바이스로부터 이전에 수신되고 상기 이동 통신 디바이스 내의 이전의 버퍼 상태를 나타내는 버퍼 상태 정보를 저장하기 위한 수단;
이전 버퍼 상태 보고 이후에 상기 이동 통신 디바이스 내의 버퍼 상태의 변화를 나타내는 상대 버퍼 상태 보고를 상기 이동 통신 디바이스로부터 수신하기 위한 수단;
상기 이동 통신 디바이스 내의 현재 버퍼 상태를 결정하기 위해 상기 저장된 버퍼 상태 정보 및 상기 상대 버퍼 상태 보고를 이용하기 위한 수단; 및
상기 이동 통신 디바이스 내의 상기 결정된 현재 버퍼 상태에 따라 상기 이동 통신 디바이스에 자원들을 할당하기 위한 수단
을 포함한다.
예 31은 기지국을 기술하는데, 상기 기지국은:
이동 통신 디바이스 내의 이전의 버퍼 상태에 관한 버퍼 상태 정보를 저장하고;
이전의 버퍼 상태 보고 이후의 상기 이동 통신 디바이스 내의 버퍼 상태의 변화를 나타내는 상대 버퍼 상태 보고를 상기 이동 통신 디바이스로부터 수신하고;
상기 이동 통신 디바이스 내의 현재 버퍼 상태를 결정하기 위해 상기 저장된 버퍼 상태 정보 및 상기 상대 버퍼 상태 보고를 이용하고;
상기 이동 통신 디바이스 내의 상기 결정된 현재 버퍼 상태에 따라 상기 이동 통신 디바이스에 자원들을 할당하도록
프로그램 제어 하에서 동작가능한 제어기
를 포함한다.
예 32는 예들 21 내지 26 중 어느 하나의 방법을 수행하도록 동작가능한 기지국을 기술한다.
예 33은 컴퓨터 디바이스가 예들 1 내지 26 중 어느 하나의 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 구현가능한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 구현가능한 명령어 제품을 기술한다.
예 34는 이동 통신 디바이스로부터 기지국으로 버퍼 상태 정보를 신호하는 방법을 기술하는데, 상기 방법은:
상기 이동 통신 디바이스에 대한 현재 버퍼 상태 정보를 결정하는 단계;
상기 현재 버퍼 상태 정보와 하나 이상의 정의된 기준 사이의 관계를 결정하는 단계;
상기 결정된 관계에 따라 상기 현재 버퍼 상태를 나타내는 버퍼 상태 보고를 상기 기지국으로 보내는 단계; 및
상기 기지국이 VoIP 서비스 동안 유음구간 기간과 무음 기간 사이에서 스위칭해야 한다는 것을 상기 버퍼 상태 보고에서 표시하는 단계
를 포함한다.
예 35는 이동 통신 디바이스로부터 기지국으로 버퍼 상태 정보를 신호하는 방법을 기술하는데, 상기 방법은:
상기 통신 디바이스로부터 상기 기지국으로 상이한 데이터 유형들을 송신하는 단계 ? 각 데이터 유형은 각각의 무선 베어러 그룹과 연관되어 있음 ?;
송신 버퍼 내에 송신될 데이터를 버퍼링하는 단계;
각 무선 베어러 그룹에 대해 상기 송신 버퍼 내의 버퍼링된 데이터에 대한 버퍼 상태 정보를 결정하는 단계;
상기 결정된 버퍼 상태 정보에 따라 각 무선 베어러 그룹에 대한 상기 현재 버퍼 상태를 나타내는 버퍼 상태 보고를 상기 기지국에 보내는 단계; 및
상기 기지국이 VoIP 서비스 동안 유음구간 기간과 무음 기간 사이에서 스위칭해야 한다는 표시를 상기 버퍼 상태 보고 내에 포함하는 단계
를 포함한다.
예 36은 이동 통신 디바이스에 자원들을 할당하는 방법을 기술하는데, 상기 방법은:
이동 통신 디바이스로부터 데이터를 수신하는 단계;
상기 기지국이 VoIP 서비스 동안 유음구간 기간과 무음 기간 사이에서 스위칭해야 한다는 것을 표시하는 버퍼 상태 보고를 상기 이동 통신 디바이스로부터 수신하는 단계; 및
상기 수신된 표시에 따라 상기 이동 통신 디바이스에 지속적으로 할당된 업링크 자원들을 해제하거나 또는 재할당하는 단계
를 포함한다.
예 37은 이동 통신 디바이스에 자원들을 할당하는 방법을 기술하는데, 상기 방법은:
이동 통신 디바이스로부터 상이한 데이터 유형들을 수신하는 단계;
각 데이터 유형에 대한 버퍼 상태 정보 및 상기 기지국이 VoIP 서비스 동안 유음구간 기간 및 무음 기간 사이에서 스위칭해야 한다는 표시를 갖는 버퍼 상태 보고를 상기 이동 통신 디바이스로부터 수신하는 단계; 및
상기 수신된 표시에 따라 상기 이동 통신 디바이스에 지속적으로 할당된 업링크 자원들을 해제하거나 또는 재할당하는 단계
를 포함한다.
본 출원은, 그 전체가 본원에 참조로서 포함되는, 2007년 6월 19일에 출원된 영국 특허 출원 제 0711884.7에 기초하며 그로부터의 우선권을 주장한다.
Claims (37)
- 이동 통신 디바이스로부터 기지국으로 버퍼 상태 정보를 신호하는 방법으로서,
상기 이동 통신 디바이스에 대한 현재 버퍼 상태를 결정하는 단계;
애플리케이션이 시작되는 경우 및 데이터 속도가 변경되는 경우, 상기 현재 버퍼 상태를 나타내는 절대 버퍼 상태 보고를 상기 기지국으로 보내는 단계; 및
상기 데이터 속도가 안정 상태에 도달하는 경우, 이전의 버퍼 상태 보고 이후의 상기 현재 버퍼 상태의 변화를 나타내는 상대 버퍼 상태 보고를 상기 기지국으로 주기적으로 보내는 단계
를 포함하는 방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 상대 버퍼 상태 보고는, 버퍼로 데이터가 기입되고 있는 경우에 상기 데이터 속도가 일정하게 유지된다는 것을 나타내는 방법.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 현재 버퍼 상태는 이전의 측정 이후에 버퍼로 데이터가 기입되고 있는 데이터 속도의 변화를 포함하며, 상기 현재 버퍼 상태는, 상기 데이터 속도가 상기 데이터 속도의 정의된 변화보다 위에 있는지 또는 상기 데이터 속도의 정의된 변화보다 아래에 있는지를 나타내는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 이동 통신 디바이스는 상이한 데이터 유형들을 송신할 수 있으며, 상기 절대 버퍼 상태 보고는 데이터 속도가 변경된 각 데이터 유형에 대한 버퍼 상태 정보를 포함하는 방법.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 기지국이 VoIP 서비스 동안에 유음구간 기간과 무음 기간 사이에서 스위칭해야 한다는 것을 상기 상대 버퍼 상태 보고에서 표시하는 단계를 포함하는 방법.
- 이동 통신 디바이스에 자원들을 할당하는 방법으로서,
세션의 시작 시에 상기 이동 통신 디바이스 내의 이전의 데이터 속도를 나타내는, 상기 이동 통신 디바이스로부터 이전에 수신된 절대 버퍼 상태 정보를 저장하는 단계;
이전의 버퍼 상태 보고 이후에 상기 이동 통신 디바이스 내의 버퍼 상태에서 데이터 속도가 변경되어 일정하게 유지된다는 것을 나타내는 상대 버퍼 상태 보고를 상기 이동 통신 디바이스로부터 수신하는 단계;
상기 이동 통신 디바이스 내의 버퍼 상태의 현재 데이터 속도를 결정하기 위해서 상기 저장된 버퍼 상태 정보 및 상기 상대 버퍼 상태 보고를 이용하는 단계; 및
상기 이동 통신 디바이스 내의 결정된 현재 버퍼 상태에 따라 상기 이동 통신 디바이스에 자원들을 할당하는 단계
를 포함하는 방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제20항에 있어서, 복수의 이동 통신 디바이스들로부터 버퍼 상태 보고들을 수신하는 단계를 포함하며, 상기 할당하는 단계는, 적어도 하나의 다른 이동 통신 디바이스로부터 수신된 버퍼 상태 보고들에 따라 또한 상기 이동 통신 디바이스들에 자원들을 할당하는 방법.
- 제20항에 있어서, 상기 버퍼 상태 보고들은 상이한 데이터 속도로 상기 이동 통신 디바이스로부터 송신된 상이한 데이터 유형들 - 상기 데이터 유형들은 상이한 우선순위들을 가짐 - 에 대한 버퍼 상태 정보를 포함하며, 상기 할당하는 단계는, 상기 상이한 데이터 유형들에 대하여 수신된 상기 버퍼 상태 정보에 따라 상기 이동 통신 디바이스에 자원들을 할당하는 방법.
- 제20항에 있어서, 상기 상대 버퍼 상태 보고는 유음구간과 무음 기간 사이에서 스위칭하라는 표시를 포함하며, 상기 스위칭하라는 표시를 수신하는 것에 응답하여, 상기 방법은, 상기 이동 통신 디바이스에 지속적으로 할당된 업링크 자원들을 해제하거나 또는 재할당하는 단계를 포함하는 방법.
- 이동 통신 디바이스로서,
상기 이동 통신 디바이스에 대한 현재 버퍼 상태를 결정하는 수단;
애플리케이션이 시작되는 경우 및 데이터 속도가 변경되는 경우, 상기 현재 버퍼 상태를 나타내는 절대 버퍼 상태 보고를 기지국으로 보내는 수단; 및
상기 데이터 속도가 안정 상태에 도달하는 경우, 이전의 버퍼 상태 보고 이후의 버퍼 상태에서의 상기 데이터 속도의 변화를 나타내는 상대 버퍼 상태 보고를 상기 기지국으로 주기적으로 보내는 수단
을 포함하는 이동 통신 디바이스. - 이동 통신 디바이스로서,
상기 이동 통신 디바이스에 대한 현재 버퍼 상태의 정보를 결정하고;
애플리케이션이 시작되는 경우 및 데이터 속도가 변경되는 경우, 상기 현재 버퍼 상태를 나타내는 절대 버퍼 상태 보고를 기지국으로 보내며;
상기 데이터 속도가 안정 상태에 도달하는 경우, 상기 절대 버퍼 상태 보고 이후의 상기 현재 버퍼 상태에서의 상기 데이터 속도의 변화를 나타내는 상대 버퍼 상태 보고를 상기 기지국으로 주기적으로 보내도록
프로그램 제어 하에서 동작가능한 제어기
를 포함하는 이동 통신 디바이스. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 이동 통신 디바이스로부터 기지국으로 버퍼 상태 정보를 신호하는 방법으로서,
상기 이동 통신 디바이스에서,
상기 이동 통신 디바이스에 대한 현재 버퍼 상태의 정보를 결정하는 단계;
상기 현재 버퍼 상태의 정보와 하나 이상의 정의된 기준 사이의 관계를 결정하는 단계;
상기 결정된 관계에 따라 상기 현재 버퍼 상태를 나타내는 버퍼 상태 보고를 상기 기지국으로 보내는 단계; 및
상기 기지국이 VoIP 서비스 동안에 유음구간 기간과 무음 기간 사이에서 스위칭해야 한다는 것을 상기 버퍼 상태 보고에서 표시하는 단계
를 포함하는 방법. - 이동 통신 디바이스로부터 기지국으로 버퍼 상태 정보를 신호하는 방법으로서,
상기 이동 통신 디바이스에서,
상기 이동 통신 디바이스로부터 상기 기지국으로 상이한 데이터 유형들을 송신하는 단계 - 각 데이터 유형은 각각의 무선 베어러 그룹과 연관되어 있음 -;
송신 버퍼 내에 송신될 데이터를 버퍼링하는 단계;
각 무선 베어러 그룹에 대하여 상기 송신 버퍼 내에 버퍼링된 데이터에 대한 버퍼 상태 정보를 결정하는 단계;
상기 결정된 버퍼 상태 정보에 따라 각 무선 베어러 그룹에 대한 현재 버퍼 상태를 나타내는 버퍼 상태 보고를 상기 기지국으로 보내는 단계; 및
상기 기지국이 VoIP 서비스 동안에 유음구간 기간과 무음 기간 사이에서 스위칭해야 한다는 표시를 상기 버퍼 상태 보고에 포함시키는 단계
를 포함하는 방법. - 이동 통신 디바이스에 자원들을 할당하는 방법으로서,
기지국에서,
이동 통신 디바이스로부터 데이터를 수신하는 단계;
상기 기지국이 VoIP 서비스 동안에 유음구간 기간과 무음 기간 사이에서 스위칭해야 한다는 것을 표시하는 버퍼 상태 보고를 상기 이동 통신 디바이스로부터 수신하는 단계; 및
상기 수신된 표시에 따라 상기 이동 통신 디바이스에 지속적으로 할당된 업링크 자원들을 해제하거나 또는 재할당하는 단계
를 포함하는 방법. - 이동 통신 디바이스에 자원들을 할당하는 방법으로서,
기지국에서,
이동 통신 디바이스로부터 상이한 데이터 유형들을 수신하는 단계;
각 데이터 유형에 대한 버퍼 상태 정보 및 상기 기지국이 VoIP 서비스 동안에 유음구간 기간 및 무음 기간 사이에서 스위칭해야 한다는 표시를 갖는 버퍼 상태 보고를 상기 이동 통신 디바이스로부터 수신하는 단계; 및
상기 수신된 표시에 따라 상기 이동 통신 디바이스에 지속적으로 할당된 업링크 자원들을 해제하거나 또는 재할당하는 단계
를 포함하는 방법.
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