KR101457823B1 - 모바일 무선 장치에서 네트워크 혼잡 동안의 무선 자원 재설정 시그널링 - Google Patents

모바일 무선 장치에서 네트워크 혼잡 동안의 무선 자원 재설정 시그널링 Download PDF

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모바일 무선 통신 장치에서의 무선 링크 제어 방법. 모바일 무선 장치는 보류 데이터 버퍼 내의 데이터 패킷을 위한 무선 자원을 무선 통신 네트워크와 설정하기 위해 서비스 요청 시퀀스를 전송한다. 전송된 서비스 요청 시퀀스에 응답하여 무선 자원이 할당되지 않을 때, 모바일 무선 장치는 보류 데이터 버퍼에 대한 최소 임계치를 설정하고, 최소 임계치 초과의 모든 보류 데이터 패킷을 폐기시키며, 가장 오래된 보류 데이터 패킷을 폐기시킨다. 모바일 무선 장치는, 무선 자원이 할당될 때까지 또는 보류 데이터 패킷 버퍼가 빌 때까지, 전송하는 동작 및 폐기시키는 동작을 반복한다. 최대 재시도 간격 값에 도달할 때까지 각각의 서비스 요청 시퀀스를 전송한 후에 연속적인 서비스 요청들 사이의 재시도 간격이 증가된다.

Description

모바일 무선 장치에서 네트워크 혼잡 동안의 무선 자원 재설정 시그널링{RADIO RESOURCE RE-ESTABLISHING SIGNALING DURING NETWORK CONGESTION IN A MOBILE WIRELESS DEVICE}
기술된 실시예는 일반적으로 무선 이동 통신에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 모바일 무선 통신 장치에서 무선 액세스 네트워크 혼잡 기간 동안 무선 자원 시그널링 방법 및 장치가 기술되어 있다.
휴대폰 또는 무선 PDA(personal digital assistant) 등의 모바일 무선 통신 장치는, 예를 들어, 음성 통신, 문자 메시지 전송, 인터넷 브라우징, 및 전자 메일을 비롯한 아주 다양한 통신 서비스를 제공할 수 있다. 모바일 무선 통신 장치는 중복하는 "셀들"의 무선 통신 네트워크에서 동작할 수 있고, 각각의 셀은 셀에 위치하는 무선 네트워크 서브시스템(radio network subsystem, RNS)으로부터 연장되는 무선 신호 커버리지의 지리적 영역을 제공한다. 무선 네트워크 서브시스템은 GSM(Global System for Communications) 네트워크에서의 기지국 송수신기(base transceiver station, BTS) 또는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 네트워크에서의 노드 B를 포함할 수 있다. 유휴 상태에 있든 능동 연결되어 있든 간에, 모바일 무선 통신 장치는 무선 통신 네트워크에서의 "서비스 제공" 셀과 연관되어 있을 수 있고 모바일 무선 통신 장치와도 연관되어 있을 수 있는 이웃 셀을 알고 있을 수 있다.
모바일 무선 통신 장치는 음성 연결 및 데이터 연결 둘 다를, 어떤 경우에, 무선 통신 네트워크의 무선 액세스 부분에 대한 무선 네트워크 서브시스템에 의해 할당된 무선 자원을 통해 동시에 지원할 수 있다. 음성 및 데이터 연결은 또한 모바일 무선 통신 장치를 공중 전화망(public switched telephone network, PSTN) 및/또는 공중 데이터망(public data network, PDN)에 상호연결시키는 코어 네트워크의 회선 교환 영역 및/또는 패킷 교환 영역을 통한 경로를 포함할 수 있다. 데이터 연결이 모바일 무선 통신 장치와 패킷 데이터 네트워크 사이에서 패킷[프로토콜 데이터 단위(protocol data unit, PDU)라고도 함]을 라우팅하기 위해, PDP(packet data protocol, 패킷 데이터 프로토콜) 컨텍스트가 활성화될 수 있다. 몇가지 상이한 네트워크 요소가 PDP 컨텍스트를 활성화시키는 데 관여되어 있고 PDP 컨텍스트를 설정하는 것이 사용자가 인지가능할 정도의 시간을 필요로 할 수 있기 때문에, 전송할 데이터 패킷이 없을 때 데이터 연결이 유휴 상태로 된 후에도 PDP 컨텍스트를 유지하는 것이 바람직할 수 있다. 그렇지만, 무선 액세스 네트워크에서의 무선 자원이 부족할 수 있고, 무선 통신 네트워크는, PDP 컨텍스트를 유지하고 따라서 데이터 연결을 보존 모드(preservation mode)에 두면서, 유휴 기간 동안 데이터 연결을 위해 할당된 무선 자원을 해제할 수 있다. 새로운 데이터 패킷이 공중 데이터망으로 전송되기 위해 모바일 무선 통신 장치에 도달할 때, 새로운 데이터 패킷을 전송하는 데 사용할 새로운 무선 자원이 무선 네트워크 서브시스템에 의해 할당될 수 있다.
무선 액세스 네트워크에서 통신 트래픽이 많은 기간 동안, 무선 네트워크 서브시스템은 데이터 연결을 위해 필요한 새로운 무선 자원을 모바일 무선 통신 장치에 할당하지 않기로 할 수 있다. 이 상황에서, PDP 컨텍스트는 활성인 채로 있을 수 있는 반면, 패킷의 전송을 지원하기 위한 기본 데이터 연결이 이용가능하지 않을 수 있다. 그러면, 모바일 무선 통신 장치는 송신되지 않은 데이터 패킷을 보류 데이터 버퍼(pending data buffer)에 축적할 수 있고, 무선 자원이 무선 네트워크 서브시스템에 의해 할당될 때까지 무선 자원에 대한 서비스 요청을 반복하여 전송할 수 있다. 이들 반복된 서비스 요청은 이미 과부하된 무선 액세스 네트워크에 불필요한 수준의 시그널링 트래픽을 부가할 수 있다.
따라서, 무선 액세스 네트워크 혼잡 기간 동안 모바일 무선 통신 장치와 무선 통신 네트워크의 무선 네트워크 서브시스템 사이의 무선 자원 시그널링을 수정할 필요가 있다.
기술된 실시예는 일반적으로 무선 이동 통신에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 모바일 무선 통신 장치에서 무선 액세스 네트워크 혼잡 기간 동안 무선 자원 시그널링 방법 및 장치가 기술되어 있다.
일 실시예에서, 모바일 무선 장치에서의 무선 링크 제어 방법은 적어도 하기의 단계들을 포함할 수 있다. 모바일 무선 장치와 무선 통신 네트워크 사이의 패킷 데이터 프로토콜 컨텍스트가 활성인 동안 그리고 데이터 패킷을 전송하는 데 사용할 무선 자원이 무선 통신 네트워크에 의해 할당되지 않는 동안, 모바일 무선 장치는 보류 데이터 패킷이 보류 데이터 패킷 버퍼에 존재할 때 하기의 단계들을 반복하여 실행한다. 전송할 각각의 새로운 데이터 패킷을 수신한 후에 재시도 카운터(retry counter)가 영이 아닌 최대 정수 재시도 값(retry value)으로 설정된다. 모바일 무선 장치에서의 송수신기는 재시도 카운터가 영이 아닐 때 모바일 무선 장치와 무선 통신 네트워크 사이에 무선 자원을 설정하기 위해 서비스 요청을 전송한다. 무선 자원을 설정하기 위해 각각의 서비스 요청을 전송한 후에, 재시도 카운터가 감소된다.
다른 실시예에서, 모바일 무선 장치에서의 무선 링크 제어 방법은 적어도 하기의 단계들을 포함할 수 있다. 보류 데이터 패킷 버퍼에서의 데이터 패킷에 대해, 모바일 무선 장치는 모바일 무선 장치와 무선 통신 네트워크 사이에 무선 자원을 설정하기 위해 서비스 요청 시퀀스를 전송한다. 전송된 서비스 요청 시퀀스에 응답하여 무선 통신 네트워크에 의해 무선 자원이 할당되지 않을 때, 보류 데이터 패킷 버퍼에 대한 임계치가 최소 임계값으로 설정된다. 설정된 임계치 초과의 모든 보류 데이터 패킷 및 보류 데이터 패킷 버퍼에서의 가장 오래된 보류 데이터 패킷이 폐기된다. 무선 통신 네트워크에 의해 무선 자원이 할당되거나 보류 데이터 패킷 버퍼가 빌 때까지 전송하는 단계 및 폐기시키는 단계가 반복된다.
또 다른 실시예에서, 모바일 무선 장치가 기술되어 있다. 모바일 무선 장치는 데이터 패킷을 발생하도록 구성되어 있는 응용 프로그램 프로세서, 및 응용 프로그램 프로세서로부터 데이터 패킷을 수신하고 데이터 패킷을 무선 통신 네트워크로 전송하도록 구성되어 있는 송수신기를 포함한다. 송수신기는 전송할 각각의 새로운 데이터 패킷을 수신한 후에 재시도 카운터를 영이 아닌 최대 정수 재시도 값으로 리셋시키도록 구성되어 있다. 데이터 패킷을 전송하는 데 사용할 무선 자원이 무선 통신 네트워크에 의해 할당되지 않는 동안, 그리고 재시도 카운터가 영이 아닐 때, 송수신기는 모바일 무선 장치와 무선 통신 네트워크 사이에 무선 자원을 설정하기 위해 서비스 요청을 전송하도록 구성되어 있다. 송수신기는 무선 자원을 설정하기 위해 각각의 서비스 요청을 전송한 후에 재시도 카운터를 감소시키도록 구성되어 있다.
추가의 실시예에서, 모바일 무선 장치에서의 프로세서에 의해 실행가능한 비일시적 컴퓨터 프로그램 코드를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체는 적어도 다음과 같은 것들을 포함한다. 보류 데이터 버퍼 내의 데이터 패킷을 수신한 후에 모바일 무선 장치와 무선 네트워크 사이에 무선 자원을 설정하기 위해 서비스 요청 시퀀스를 전송하는 비일시적 컴퓨터 프로그램 코드. 전송된 서비스 요청 시퀀스에 응답하여 무선 자원이 할당되지 않을 때 보류 데이터 패킷 버퍼 내의 적어도 하나의 보류 데이터 패킷을 폐기시키는 비일시적 컴퓨터 프로그램 코드. 무선 네트워크에 의해 무선 자원이 할당되거나 보류 데이터 패킷 버퍼가 빌 때까지 전송하는 동작 및 폐기시키는 동작을 반복하는 비일시적 컴퓨터 프로그램 코드.
첨부 도면과 함께 기술된 이하의 설명을 참조하면, 본 발명 및 그의 이점이 가장 잘 이해될 수 있다.
도 1은 무선 셀룰러 통신 네트워크 내에 위치하는 모바일 무선 통신 장치를 나타낸 도면.
도 2는 무선 통신 네트워크에 대한 계층적 아키텍처를 나타낸 도면.
도 3은 모바일 무선 통신 장치의 패킷 데이터 연결에 대한 상태 천이도.
도 4는 모바일 무선 통신 장치의 구성요소를 나타낸 도면.
도 5는 모바일 무선 통신 장치와 무선 통신 네트워크의 구성요소 간의 연결을 나타낸 도면.
도 6은 성공한 무선 자원 할당에 대한 모바일 무선 통신 장치와 무선 통신 네트워크 간의 메시지 시퀀스를 나타낸 도면.
도 7은 성공하지 못한 무선 자원 할당에 대한 모바일 무선 통신 장치와 무선 통신 네트워크 간의 메시지 시퀀스를 나타낸 도면.
도 8은 성공하지 못한 무선 자원 할당에 대한 모바일 무선 통신 장치와 무선 통신 네트워크 간의 다른 메시지 시퀀스를 나타낸 도면.
도 9는 성공하지 못한 무선 자원 할당에 대한 모바일 무선 통신 장치와 무선 통신 네트워크 간의 반복된 서비스 요청 시퀀스를 나타낸 도면.
도 10은 모바일 무선 통신 장치에서의 일련의 보류 데이터 패킷으로 인한 반복된 서비스 요청 시퀀스를 나타낸 도면.
도 11은 도 10의 보류 데이터 패킷의 시퀀스에 대한 제한적인 반복된 서비스 요청을 갖는 서비스 요청 시퀀스를 나타낸 도면.
도 12는 도 10의 보류 데이터 패킷의 시퀀스에 대한 점점 더 많이 지연된 서비스 요청을 갖는 대안의 서비스 요청 시퀀스를 나타낸 도면.
도 13은 무선 액세스 네트워크 혼잡 동안 모바일 무선 통신 장치와 무선 통신 네트워크의 무선 네트워크 서브시스템 사이의 무선 자원 시그널링을 수정하는 방법을 나타낸 도면.
도 14는 무선 액세스 네트워크 혼잡 동안 모바일 무선 통신 장치와 무선 통신 네트워크의 무선 네트워크 서브시스템 사이의 무선 자원 시그널링을 수정하는 제2 방법을 나타낸 도면.
이하의 설명에는, 기술된 실시예의 기초를 이루는 개념에 대한 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 구체적인 상세가 서술되어 있다. 그렇지만, 기술된 실시예가 이들 구체적인 상세의 일부 또는 전부 없이도 실시될 수 있다는 것이 기술 분야의 당업자에게는 명백할 것이다. 다른 경우에, 기초를 이루는 개념을 불필요하게 모호하게 하는 것을 피하기 위해 공지된 프로세스 단계가 상세히 기술되어 있지 않다.
모바일 무선 통신 장치는 무선 통신 네트워크를 통한 음성 연결 및 데이터 연결 둘 다를 포함한 다수의 서비스를 제공할 수 있다. 모바일 무선 통신 장치가 무선 통신 네트워크에 "연결(attached)"될 때 그리고 "상위 계층" 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 컨텍스트가 설정될 때, 무선 통신 네트워크를 통한 모바일 무선 통신 장치와 외부 데이터 네트워크 사이의 데이터 연결이 "활성"인 것으로 간주될 수 있다. 무선 액세스 베어러(radio access bearer, RAB) 등의 무선 액세스 네트워크 자원이 모바일 무선 통신 장치와 무선 통신 네트워크의 무선 액세스 부분에서의 무선 네트워크 서브시스템 사이에서 패킷[프로토콜 데이터 단위(protocol data unit, PDU)라고도 함]을 전송하는 데 사용될 수 있다. 무선 자원이 다수의 모바일 무선 통신 장치 사이에서 공유될 수 있고, 무선 통신 네트워크의 무선 액세스 부분에 대해 제한된 무선 주파수 대역폭이 할당되어 있는 경우, 무선 액세스 베어러가 모바일 무선 통신 장치로부터 해제될 수 있고 데이터 연결이 유휴 상태로 될 때 재할당될 수 있다. 무선 자원이 할당될 수 없을 지라도, PDP 컨텍스트가 활성인 채로 있을 수 있다. 이 상태는 "보존 모드(preservation mode)"라고 공지될 수 있다.
PDP 컨텍스트가 활성인 경우, 모바일 무선 통신 장치에서의 상위 계층 프로세스는 무선 통신 네트워크로의 전송을 위해 계속해서 데이터 패킷을 하위 계층 프로세스로 송신할 수 있지만, 무선 통신 네트워크에 의해 할당된 무선 자원이 없는 경우, 데이터 패킷이 보류 데이터 버퍼에 축적될 수 있다. 보류 데이터 버퍼에서의 각각의 새로운 데이터 패킷은 무선 자원에 대해 모바일 무선 통신 장치로부터 무선 통신 네트워크에서의 무선 네트워크 서브시스템(RNS)로의 서비스 요청을 트리거할 수 있다. 네트워크 혼잡 기간 동안, 예컨대, 모바일 무선 통신 장치로부터의 서비스 요청에 대해 이용가능한 무선 자원이 불충분할 수 있을 때, 무선 자원이 할당되지 않을 수 있다. 모바일 무선 통신 장치는 이어서 보류 데이터 버퍼에서의 각각의 보류 패킷에 대한 최대 재시도 횟수까지 무선 자원에 대한 서비스 요청을 재전송할 수 있다. 상위 계층 보류 데이터 패킷의 수가 많으면 서비스 요청 재시도 횟수가 많아질 수 있다. 이러한 서비스 요청 시퀀스는 이미 혼잡되어 있을 수 있는 무선 통신 네트워크의 무선 액세스 부분에 상당한 시그널링 부하를 부가할 수 있다.
무선 통신 네트워크의 무선 액세스 부분에서의 혼잡 기간 동안 서비스 요청의 수를 제한하기 위해 그리고 무선 액세스 네트워크에 대한 시그널링 부하를 저하시키기 위해 하나 이상의 상이한 조치가 단독으로 또는 결합하여 취해질 수 있다. 첫째, 요청된 무선 자원이 임의의 보류 데이터 패킷을 전송하기 위해 모바일 무선 통신 장치에 의해 사용될 수 있기 때문에, 다수의 보류 데이터 패킷에 대한 서비스 요청이 서로 통합될 수 있고, 따라서 보류 데이터 패킷당 서비스 요청의 총수를 제한할 수 있다. 둘째, 그 보류 데이터 패킷에 대해 특정의 서비스 요청이 행해지지 않았을 때에도, 보류 데이터 버퍼에 대한 임계치를 낮추고 그로써 보다 오래된 데이터 패킷을 보다 일찍 폐기시킴으로써 보류 데이터 패킷의 수가 제한될 수 있다. 셋째, 보다 오랜 기간에 걸쳐 시그널링 부하를 확산시키기 위해 보류 데이터 패킷에 대한 각각의 서비스 요청 시퀀스가 재시도된 후에 연속적인 서비스 요청들 간의 시간이 증가될 수 있다. 보류 데이터 버퍼 내의 보류 데이터 패킷의 수를 제한하는 것과 함께, 서비스 요청이 총수가 더 적을 수 있음과 동시에 보다 적은 빈도로 발생할 수 있다. 네트워크 혼잡이 해소될 때, 모바일 무선 통신 장치가 서비스 요청에 대한 응답을 적시에 수신할 수 있도록 하기 위해 서비스 요청들 사이의 재시도 간격이 최대 수로 제한될 수 있다. 무선 액세스 네트워크 혼잡 동안 모바일 무선 통신 장치와 무선 통신 네트워크의 무선 네트워크 서브시스템 사이의 무선 자원 시그널링을 수정하는 방법 및 장치의 부가의 상세가 이하에 기술되어 있다.
도 1은 모바일 무선 통신 장치(106)가 연결될 수 있는 중복하는 무선 통신 셀들의 무선 통신 네트워크(100)를 나타낸 것이다. 각각의 무선 통신 셀은 중앙집중식 무선 네트워크 서브시스템으로부터 연장되는 지리적 영역을 담당할 수 있다. 모바일 무선 통신 장치(106)는 무선 통신 네트워크(100) 내의 다수의 상이한 셀 - 각각의 셀은 모바일 무선 통신 장치(106)로부터 상이한 거리에 위치해 있음 - 로부터 통신 신호를 수신할 수 있다. 모바일 무선 통신 장치(106)는 서비스 제공 셀(102) 내의 무선 네트워크 서브시스템(104)에 연결될 수 있고, 무선 통신 네트워크(100)에서의 이웃 셀 - 이웃 셀(110) 내의 무선 네트워크 서브시스템(108) 등 - 을 인식할 수 있다. 모바일 무선 통신 장치(106)를 셀에 연결시키는 무선 자원이 제한되고 다수의 모바일 무선 통신 장치 간에 공유될 수 있다.
도 2는 UMTS 및 GSM 무선 액세스 네트워크 요소 둘 다를 포함하는 무선 통신 네트워크에 대한 혼성 계층적 아키텍처(200)를 나타낸 것이다. GSM 무선 통신 네트워크에서 동작하는 모바일 무선 통신 장치(106)는 이동국(MS)(204)이라고 할 수 있는 반면, UMTS 네트워크에서 동작하는 모바일 무선 통신 장치(106)는 사용자 장비(UE)(202)라고 할 수 있다. [모바일 무선 통신 장치(106)는 상이한 무선 네트워크(wireless radio network) 기술을 사용하는 다수의 무선 통신 네트워크(GSM 네트워크 및 UMTS 네트워크 등)에 연결할 수 있는 능력을 포함할 수 있고, 따라서 이하의 설명은 또한 이러한 "다중-네트워크" 장치는 물론 단일 네트워크 장치에 적용할 수 있다.] MS(204)는 기지국 서브시스템(base station subsystem, BSS)(218)이라고 하는 무선 네트워크 서브시스템을 통해 GSM 무선 통신 네트워크에 연결될 수 있다. BSS(218)는 MS와 무선 통신 네트워크 사이에서 무선 주파수 신호를 전송 및 수신하는 기지국 송수신기(BTS)(220), 및 코어 네트워크(236)와 MS(204) 사이에서의 통신을 관리하는 기지국 제어기(base station controller, BSC)를 포함할 수 있다. GSM 무선 통신 네트워크에서, MS(204)는 한번에 하나의 BSS에 연결될 수 있다. MS(204)가 GSM 무선 통신 네트워크 전체에 걸쳐 이동하기 때문에, BSC(222)는 MS(204)가 상이한 셀에 위치하는 상이한 BTS(220)로 핸드오버하는 것을 관리할 수 있다. GSM 무선 액세스 네트워크 BSS(218)는 회선 교환 및 패킷 교환 능력을 제공하는 중앙 집중식 코어 네트워크(236)에 연결된다. 패킷 교환 능력은 MS(204)와 외부 데이터 네트워크 사이에서 인터넷 프로토콜(IP) 패킷을 전송하는 GPRS(General Packet Radio Service)를 제공할 수 있다.
코어 네트워크(236)는 음성 트래픽을 외부 PSTN(public switched telephone network)으로 및 그로부터 전달할 수 있는 회선 교환 영역(circuit switched domain)(238) 및 데이터 트래픽을 외부 PDN(public data network)으로 및 그로부터 전달할 수 있는 패킷 교환 영역(packet switched domain)(240)을 포함할 수 있다. 회선 교환 영역(238)은 모바일 가입자를 다른 모바일 가입자에 또는 게이트웨이 MSC(GMSC)(230)를 통해 다른 네트워크 상의 가입자에 연결시키는 다수의 이동 교환국(mobile switching center, MSC)(228)을 포함할 수 있다. 패킷 교환 영역(240)은 하나 이상의 게이트웨이 GPRS 지원 노드(gateway GPRS support node, GGSN)(226)를 통해 모바일 가입자들 간에 그리고 PDN(234)에서의 다른 데이터 소스 및 싱크로 데이터 트래픽을 라우팅하는 서비스 제공 GPRS 지원 노드(serving GPRS support node, SGSN)(224)라고 하는 다수의 지원 노드를 포함할 수 있다. 코어 네트워크(236)는 상이한 무선 링크 기술을 사용하는 다수의 무선 링크 액세스 네트워크 서브시스템에 의해 공통으로 사용될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, UTRAN(UMTS terrestrial radio access network)(214) 및 GSM BSS(218) 둘 다가 동일한 코어 네트워크(236)에 연결될 수 있다.
코어 네트워크(236)의 회선 교환 영역(238) 및 패킷 교환 영역(240) 각각은 병렬로 동작할 수 있고, 이들 영역 둘 다는 상이한 무선 액세스 네트워크에 동시에 연결될 수 있다. UMTS 무선 액세스 네트워크에서의 UTRAN(214)은 다수의 무선 네트워크 서브시스템(RNS)(216)을 포함할 수 있다. 각각의 RNS(216)는 무선 주파수 신호를 전송 및 수신하는 "노드 B"(206/210) 그리고 "노드 B"(206/210) 네트워크 요소와 코어 네트워크(236) 사이의 통신을 관리하는 무선 네트워크 제어기(radio network controller, RNC)(208/212)를 포함할 수 있다. GSM 무선 액세스 네트워크에서의 MS(204)와 달리, UE(202)는 2개 이상의 무선 네트워크 서브시스템(RNS)(216)에 동시에 연결될 수 있다. 하나의 RNS(216)는 1차 노드 B(primary Node B)(206)를 통해 UE(202)와 코어 네트워크(236) 사이의 논리 연결을 유지하는 "서비스 제공" 무선 네트워크 제어기(serving radio network controller, SRNC)(208)를 포함할 수 있다. 제2 RNS(216)는 1차 노드 B(206)를 통해 무선 링크를 보완하는 2차 노드 B(secondary Node B)(210)를 통해 부가의 무선 링크 자원을 제공하는 "드리프트" 무선 네트워크 제어기(drift radio network controller, DRNC)(212)를 포함할 수 있다.
UMTS 무선 통신 네트워크는 광대역 코드 분할 다중 접속(wideband code division multiple access, W-CDMA)이라고 하는 무선 통신 무선 링크(wireless communication radio link) 기술을 사용할 수 있다. W-CDMA 전송은 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 변조에 기초한 비교적 넓은 대역폭을 차지할 수 있다. UMTS 네트워크에서 UE(202)와 RNS(216) 사이의 전송은 확산 코드에 의해 변조될 수 있고, RNS(216)에 연결된 각각의 UE(202)는 상이한 확산 코드를 사용할 수 있지만 동일한 주파수 스펙트럼을 사용하여 동시에 전송할 수 있다. 수신 신호는 이를 정확하게 정합된 역확산 코드와 상관시킴으로써 변조될 수 있다. W-CDMA에서 사용되는 일련의 확산 코드가 상호 직교일 수 있기 때문에, 모든 신호가 중복되고 동일한 주파수 스펙트럼을 동시에 사용하더라도, 특정의 UE로 보내지도록 의도된 신호가 다른 UE로 전송되는 신호로부터 분리될 수 있다. UMTS 확산 스펙트럼 신호는 GSM 신호에 의해 사용되는 보다 좁은 200 kHz 채널 대역폭에 비해 보다 넓은 5 MHz 채널 대역폭을 차지할 수 있다.
UE(202)가 RNS(216)와 통신하기 위해, 특정의 주파수 및 확산 코드를 가지는 무선 액세스 베어러(RAB)와 같은 무선 자원이 UE(202)로부터의 서비스 요청에 응답하여 RNS(216)에 의해 할당될 수 있다. 다수의 UE(202) 간에 무선 주파수 스펙트럼을 공유하기 위해, 무선 자원이, 요청되고 이용가능할 때, 할당될 수 있고, 사용되지 않을 때, 할당 해제될 수 있다. 무선 통신 네트워크의 GPRS 능력을 사용하기 위해, UE(202)는 네트워크에 "연결"될 수 있고 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 컨텍스트를 "활성화"시킬 수 있다. 네트워크에 연결함으로써, UE(202)는 그 자신을 드러내고, 무선 통신 네트워크(100)는 UE(202)의 위치를 확인한다. PDP 컨텍스트를 활성화시키는 것은 UE(202)와 RNS(216) 사이의 "공중" 인터페이스를 거쳐 무선 자원을 통한 IP 트래픽 전송을 가능하게 해줄 수 있다. UE(202)는 IP 주소를 획득할 수 있고 UMTS 네트워크를 통해 QoS(quality of service, 서비스 품질) 프로파일을 갖는 논리적 연결을 설정할 수 있다. UE(202)는 다수의 PDP 컨텍스트를 동시에 활성화시킬 수 있고, 각각의 PDP 컨텍스트는 상이한 RAB를 사용할 수 있다.
도 3은 UE(202)에 대한 간단한 상태도(300)를 나타낸 것이다. UE(202)가 무선 통신 네트워크(100)에서의 GPRS 이동성 관리 시스템에 연결되어 있지 않을 때, UE(202)는 모바일 관리(mobile management, MM) 유휴 모드 등의 비활성 상태(302)에 있을 수 있다. PDP 컨텍스트가 활성화될 때(천이 306), UE(202)의 상태가 활성 상태(304)로 변할 수 있다. PDP 컨텍스트와 연관된 QoS 프로파일로의 변화가 일어날 때 등의 PDP 컨텍스트가 수정될 때에도(천이 310), UE(202)는 여전히 활성 상태(304)에 있을 수 있다. 활성 상태(304)에 있는 동안, UE(202)에 할당된 무선 자원(예컨대, 무선 액세스 베어러)이 UE(202)와 연관되어 있는 RNS(216) 내의 서비스 제공 무선 네트워크 제어기(SRNC)(208)의 요청 시에 해제될 수 있다. 연관된 RAB가 해제될 때에도, PDP 컨텍스트는 코어 네트워크(CN)(236)에 의해 보존된 채로 있을 수 있다. 연관된 RAB를 갖지 않는 활성 PDP 컨텍스트에 대한 RAB를 재설정하기 위해, UE(202)는 무선 자원의 새로운 할당을 요구하는 서비스 요청 메시지를 RNS(216)로 송신할 수 있다. 네트워크 혼잡의 결과, 어떤 RAB도 할당되지 않을 수 있지만, UE(202)는 여전히 활성 상태에 있을 수 있다. 데이터 연결이 더 이상 필요하지 않는 경우, PDP 컨텍스트가 비활성화될 수 있고(천이 308), UE(202)는 비활성 상태(302)로 되돌아갈 수 있다.
도 4는 UE(202) 등의 모바일 무선 통신 장치(106)의 전형적인 구성요소를 나타낸 것이다. 응용 프로그램 프로세서(AP)(402)는 IP 스택을 유지하는 것 및 데이터 연결을 요청하고 해제하는 것 등의 상위 계층 기능을 수행할 수 있다. 모바일 무선 통신 장치(106) 내의 송수신기(XCVR)(404)는 상위 계층 시그널링 및 데이터 패킷에 대응하는 하위 계층 패킷을 무선 "공중" 인터페이스를 통해 무선 통신 네트워크(100) 내의 RNS(216)로 전송 및 그로부터 수신할 수 있다.
도 5는 모바일 무선 통신 장치(106)에서의 AP(402)[UE(202)와 동등함]와 무선 통신 네트워크(100)에서의 코어 네트워크(236) 사이에 상위 계층 PDP 컨텍스트(504)가 설정될 수 있다는 것을 나타낸 것이다. 이 상위 계층 PDP 컨텍스트(504)는 송수신기(404)와 무선 네트워크 서브시스템(RNS)(216) 내의 노드 B(206) 사이의 하위 계층 무선 액세스 베어러(RAB)(502)에 의해 지원될 수 있다. 무선 통신 네트워크(100)의 무선 액세스 부분에 대해 할당된 어떤 무선 자원[하위 계층 RAB(502)]도 없이 PDP 컨텍스트(504)가 활성일 수 있는 동안, 코어 네트워크(CN)(236)를 통해 AP(402)와 공중 데이터망(PDN)(234) 사이에서 데이터 패킷이 전달될 수 없다. RNS(216) 내의 비활동 타이머는 모바일 무선 통신 장치(106)의 데이터 연결이 유휴 상태일 때[송수신기(404) 내의 패킷 데이터 버퍼가 비어 있고 타이머가 만료될 때 등] 사용할 다른 모바일 무선 통신 장치에 대한 "고비용의" 무선 자원을 해제할 수 있다. 서비스 제공 무선 네트워크 제어기(SRNC)(208)는 비활동 타이머에 기초하여 또는 모바일 무선 통신 장치(106)로부터의 시그널링 연결 해제 표시에 응답하여 시그널링 연결 해제를 송신할 수 있다. PDP 컨텍스트(504)는 설정하는 데 상당한 시간을 필요로 할 수 있는데, 그 이유는 PDP 컨텍스트 설정에 다수의 네트워크 구성요소가 관여되어 있을 수 있기 때문이다. 따라서, 어떤 RAB도 할당되어 있지 않을 때에도, PDP 컨텍스트(504)는 활성인 채로 있을 수 있다. XCVR(404)이 전송할 부가의 상위 계층 패킷을 AP(402)로부터 수신할 때, XCVR(404)은 다음에 기술하는 바와 같이 시그널링 메시지의 교환을 통해 새로운 상위 계층 패킷을 전송하는 데 사용할 무선 자원을 요청할 수 있다. 보통의 네트워크 부하 조건 하에서, 새로운 무선 액세스 베어러(502)를 설정하는 것은 완전히 새로운 PDP 컨텍스트(504)를 설정하는 것보다 더 빠를 수 있다.
도 6은 보류 데이터 패킷을 전송하는 데 사용할 무선 자원의 할당을 요청하기 위한 UE(202)와 RNS(216) 사이의 시그널링 메시지 교환(600)을 나타낸 것이다. 서비스 요청(602)이 UE(202)로부터 RNS(216)로 송신될 수 있다. 주목할 점은, 이 시그널링 메시지 교환(600)이 데이터 패킷 전송을 지원하도록 요청받은 것과 별개의 시그널링 무선 자원을 사용할 수 있다는 것이다. 시그널링 무선 자원이 다수의 UE(202)에 의해 공유될 수 있고, 단지 제한된 처리 능력을 제공할 수 있으며, 따라서 상당한 패킷 데이터 트래픽을 지원하지 못할 수 있다. RNS(216) 내의 SRNC(208)와 무선 자원 제어(RRC) 연결을 설정하는 것(단계 604) 및 그에 뒤이은 CN(236)으로의 직접 전송 메시지 전달(direct transfer messaging) 그리고 UE(202)의 인증을 보장하기 위한 보안 모드 절차(608)를 비롯한 몇개의 연속적인 단계들이 UE(202)와 RNS(216) 사이에 시그널링 연결을 설정하기 위해 행해질 수 있다. 시그널링 연결을 설정한 후에, RNS(216)는 무선 액세스 베어러(RAB)(즉, 무선 자원)를 UE(202)에 할당할 수 있고(610), 설정된 데이터 연결을 통한 패킷 데이터 전송이 행해질 수 있다. 도 6에서의 일련의 단계들은 UE(202)에의 무선 자원 할당에 대한 성공한 요청을 나타낸 것이다.
도 7은 UE(202)에의 무선 자원 할당에 대한 성공하지 못한 요청을 나타낸 것이며, 여기서 RNS(216)는 시그널링 연결을 설정하고 이어서 RRC 연결 해제 메시지(704)를 송신함으로써 시그널링 연결을 해제한다. 이 경우에, 어떤 무선 자원도 UE(202)에 할당되지 않고, UE(202)는 성공하지 못한 이유를 알지 못할 수 있다. 어떤 경우에, RNS(216)는 시그널링 연결을 설정한 후에 선택적인 서비스 수락 메시지(702)를 송신할 수 있고, 이어서 나중에 무선 자원을 실제로 할당하지 않고 RRC 연결을 해제할 수 있다(704). 어느 경우든지, UE(202)는 데이터 연결을 통해 데이터 패킷을 송신할 수 없는데, 그 이유는 무선 액세스 부분이 설정되지 않았기 때문이다.
도 8은 다른 성공하지 못한 무선 자원 서비스 요청을 나타낸 것이며, 여기서 RNS(216)는 시그널링 연결을 설정한 후에 서비스 거부 메시지(802)를 송신한다. 서비스 거부 메시지(802)는 서비스 거부의 이유를 포함할 수 있다. RNS(216)는 그 후에 RRC 연결 해제 메시지(704)를 송신함으로써 시그널링 연결을 해제할 수 있다. 다시 말하지만, 어떤 무선 자원도 UE(202)에 할당될 수 없다. 초기 서비스 요청이 송신되지 않은 채로 있고 따라서 UE(202) 내의 데이터 버퍼에 계속 보류되어 있을 수 있는 보류 데이터 패킷에 의해 촉발될 수 있기 때문에, UE(202)는 하나의 보류 패킷(900)에 대해 도 9에 나타낸 바와 같이 반복된 서비스 요청을 발생할 수 있다. 도 9에서의 도면을 간단화하기 위해, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같은 시그널링 연결을 설정하는 단계들이 도시되어 있지 않지만, 이들이 행해질 수 있다.
도 9에 예시된 바와 같이, 어떤 무선 자원도 UE(202)에 할당되지 않은 경우, 서비스 요청(902) 다음에 서비스 실패(904)가 올 수 있다. 도 6 내지 도 8은 대표적인 무선 자원 서비스 요청 실패를 나타낸 것이다. RNS(216)로부터의 서비스 실패 응답(904)도 역시 RNS에 의해 송신되지 않거나 UE(202) 내의 XCVR(404)에 의해 수신되지 않을 수 있다. 각각의 서비스 요청(902) 이후에, UE(202) 내의 XCVR(404)는 서비스 요청(902)을 반복하기 전에 재시도 간격(906) 동안 기다릴 수 있다. 재시도 간격(906)은 UE(202)에 의해 지정될 수 있다. XCVR(404)이 서비스 요청 절차를 포기하고 보류 패킷을 폐기(단계 908)할 수 있기 전에 최대 수의 서비스 요청까지 재시도될 수 있다. 한 예시적인 실시예에서, 재시도 간격(906)은 10 내지 30초 떨어져 있도록 설정될 수 있고, 최대 재시도 횟수는 각각의 보류 패킷(900)에 대해 2 내지 4로 설정될 수 있다. [재시도 간격(906) 및 최대 재시도 횟수에 대한 다른 영이 아닌 정수값도 사용될 수 있다.] 하나의 보류 패킷(900)으로 인해, 보류 데이터 패킷을 전송하는 데 사용할 무선 자원을 UE(202)에 할당하려고 하는 여러번의 시도 동안 XCVR(404)과 RNS(216) 사이에서 상당한 수의 시그널링 메시지가 교환될 수 있다.
UE(202)의 AP(402)에서의 상위 계층 기능이 무선 자원 할당이 없다는 것을 알지 못할 수 있고 전송을 위해 부가의 데이터 패킷을 계속하여 XCVR(404)로 송신할 수 있으며, 그 결과 데이터 패킷의 깊은(deep) 백로그(backlog)가 발생할 수 있다. 각각의 데이터 패킷(900)은 서비스 요청(902)에 대한 새로운 일련의 시그널링 메시지를 발생할 수 있고, 이는 시그널링 무선 자원에 과부하가 걸리게 함으로써 네트워크 혼잡을 증가시킨다. 도 10은 4개의 보류 데이터 패킷(1002/1004/1006)을 나타낸 것이고, 각각의 데이터 패킷은 최대 수의 서비스 요청(SR) 재시도를 발생하며, 연속적인 서비스 요청들은 재시도 간격(906)만큼 떨어져 있다. XCVR(404) 내의 비교적 깊은 데이터 패킷 버퍼를 사용하여, AP(402)는 1 분 내에 50 내지 100개 초과의 데이터 패킷을 XCVR(404)로 송신할 수 있고, 그 결과 XCVR(404)에 의해 RNS(216)에 수백개의 서비스 요청이 발생될 수 있다. 그 결과, 과도하게 많은 수의 시그널링 메시지가 XCVR(404)과 RNS(216) 사이에서 전송될 수 있고, 이미 혼잡되어 있는 무선 액세스 네트워크에 과부하가 걸리게 할 수 있다. 무선 자원이 이용가능하지 않을 때 PDP 컨텍스트가 여전히 활성인 채로 있을 수 있기 때문에, AP(402)에서의 상위 계층 응용 프로그램은 무선 자원 차단을 알지 못할 수 있고, 이전의 데이터 패킷에 대한 확인 응답이 수신되지 않을 때 RNS(216)로의 전송을 위해 데이터 패킷을 XCVR(404)로 자동으로 재전송할 수 있다.
도 11은 UE(202) 내의 XCVR(404)과 무선 통신 네트워크(100) 내의 RNS(216) 사이에서의 수정된 무선 자원 시그널링에서의 방법에 대한 메시지 시퀀스(1200)를 나타낸 것이다. 각각의 상위 계층 보류 데이터 패킷에 대한 새로운 일련의 서비스 요청이 필요하지 않을 수 있는데, 그 이유는 할당해주기를 바라는 동일한 무선 자원이 모든 보류 데이터 패킷에 대해 사용될 수 있기 때문이다. 각각의 보류 데이터 패킷에 대해 최대 수의 서비스 요청 재시도를 송신하기보다는, 각각의 새로운 상위 계층 데이터 패킷이 AP(402)로부터 XCVR(404)에 의해 수신될 때 재시도 카운터가 리셋될 수 있다. 최대 수의 재시도가 이어서 각각의 보류 데이터 패킷에 대해서보다는 모든 보류 데이터 패킷에 대해 적용될 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 데이터 패킷(1002)은 제1 서비스 요청 시퀀스를 개시할 수 있다. 제1 서비스 요청 시퀀스가 진행 중인 동안, 제2 데이터 패킷(1004)이 XCVR(404)에 의해 수신될 수 있고, 새로운 제2 서비스 요청 시퀀스가 시작될 수 있다. 새로운 제2 서비스 요청 시퀀스는 새로 수신된 제2 데이터 패킷(1004) 및 제1 수신된 데이터 패킷(1002) 둘 다를 포함할 수 있다. 제1 패킷(1002)에 대한 제1 서비스 요청 시퀀스만이 효과적으로 종료될 수 있다.
제2 서비스 요청 시퀀스 동안, 제3 데이터 패킷(1006)이 XCVR(404)에 의해 수신될 수 있고, 이는 3개의 보류 데이터 패킷 모두에 적용될 수 있는 또 다른 새로운 서비스 요청 시퀀스를 트리거할 수 있다. 어떤 무선 자원도 RNS(216)에 의해 할당되지 않은 경우, XCVR(404)은 최대 수의 서비스 서비스 요청 재시도를 포함하는 서비스 요청 시퀀스를 송신한 후에 모든 보류 데이터 패킷을 폐기할 수 있다. 서비스 요청 시퀀스가 언제라도 현재의 보류 데이터 패킷 모두에 적용될 수 있다.
XCVR(404) 내의 데이터 패킷 버퍼는, 데이터 패킷 버퍼가 오버플로우를 피할 수 있도록, 보류 데이터 패킷의 총수를 제한하는 임계치를 포함할 수 있다. 데이터 버퍼 내의 데이터 패킷의 수가 임계치를 초과할 때, 새로운 데이터 패킷이 수신됨에 따라, 가장 오래된 데이터 패킷이 폐기되어, 데이터 버퍼에 보다 새로운 데이터 패킷를 위한 공간을 남겨둘 수 있다. 타임스탬프가 또한 데이터 패킷과 연관될 수 있고, 시간 임계치보다 더 오랫동안 보류된 채로 있는 패킷이 폐기될 수 있다.
도 12는 XCVR(404)과 RNS(216) 사이의 무선 자원 시그널링을 수정하는 다른 방법에 대한 제2 시퀀스(1200)를 나타낸 것이다. 제1 보류 데이터 패킷(1002)에 대한 제1 일련의 서비스 요청을 송신한 후에, UE(202)에서의 패킷 데이터 제어 절차(packet data control procedure, PDCP)는 무선 통신 네트워크의 무선 액세스 부분이 반복된 서비스 요청에 응답하여 무선 자원을 할당하지 않았다는 것을 나타낼 수 있는 "정체 상태"로 변할 수 있다. 정체 상태에 있는 동안, UE(202)는 XCVR(404) 내의 보류 데이터 패킷 버퍼에 대한 임계치를 보다 작은 값으로 변경할 수 있고, 그 결과 보다 오래된 데이터 패킷이 보다 일찍 폐기될 수 있는데, 그 이유는 보류 데이터 패킷 버퍼가 보다 조기에 오버플로우될 수 있기 때문이다. 예를 들어, 정체 상태로 변한 후에 패킷 데이터 버퍼가 단지 2개의 데이터 패킷의 임계치로 감소되는 경우, 3번 패킷이 도달할 때, 데이터 패킷 버퍼 오버플로우로 인해 1번 보류 패킷이 폐기될 수 있다.
다수의 성공하지 못한 서비스 요청 시퀀스 각각 이후에 각각의 일련의 다수의 서비스 요청에 대해 연속적인 서비스 요청들 사이의 재시도 간격이 또한 증가될 수 있다. 예를 들어, 각각의 일련의 서비스 요청 이후에 재시도 간격이 최대 재시도 간격 값까지 2배씩 증가될 수 있다. 대표적인 실시예로서, 기본 재시도 간격이 30초일 수 있고, 각각의 일련의 서비스 요청에 대한 기본 재시도 횟수가 서비스 요청 절차에서 4로 설정될 수 있다. 처음 4번의 서비스 요청 재시도 후에, 기본 재시도 간격이 60초로 증가될 수 있고, 이어서 또 다시 120초로 증가될 수 있다. 그 다음 서비스 요청 절차(도시 생략)에 대해, 재시도 간격이 180초(이전의 재시도 간격의 2배 미만임)의 최대 재시도 간격 값에서 최대값에 이를 수 있다. 최대 재시도 간격 값은, 여전히 혼잡으로부터의 복원이 악영향을 받지 않도록 해주면서, 무선 통신 네트워크에 대한 전체 시그널링 부하를 최소로 하는 레벨로 설정될 수 있다.
RNS(216)가 무선 액세스 베어러를 UE(202)에 할당할 때, PDCP는 다시 "정체" 상태로부터 "정상" 상태로 변할 수 있고, 보류 데이터 패킷 버퍼의 임계치가 기본값으로 리셋될 수 있다. 재시도 간격도 역시 기본값으로 리셋될 수 있다. 도 11 및 도 12에 도시된 2개의 서비스 요청 시퀀스에 부가하여, XCVR(404)은, XCVR(404)에 의해 판정되는 바와 같이, 정체 네트워크 조건이 존재할 때 AP(402)에 통지할 수 있다. 정체 네트워크 조건을 인식한 후에, AP(402)는 정체 네트워크 조건이 진정될 때까지 XCVR(404)로 송신되는 데이터 패킷의 빈도수 및 개수를 제한하기로 할 수 있다. XCVR(404)로 송신되는 데이터 패킷의 양을 제한하는 것은 데이터 패킷을 수신한 것에 응답하여 XCVR(404)에 의해 발생되는 서비스 요청의 수를 제한할 수 있으며, 그로써 네트워크 혼잡이 개선될 때까지 무선 액세스 인터페이스를 통한 시그널링 트래픽을 감소시킨다.
도 13은 무선 액세스 네트워크 자원 혼잡을 참작하기 위해 무선 자원 시그널링을 수정하는 대표적인 방법(1300)을 나타낸 것이다. 도 13에 예시된 방법(1300)은 도 11에 도시된 시퀀스(1100)에 대응할 수 있다. 단계(1302)에서, UE(202)에서의 XCVR(404)은 무선 통신 네트워크로 전송하기 위해 UE(202)의 AP(402)에서의 상위 계층 프로세스로부터 송신되는 임의의 보류 데이터 패킷이 존재하는지를 검사할 수 있다. 하나 이상의 보류 패킷이 버퍼에 존재할 때, XCVR(404)은 단계(1304)에서 새로운 데이터 패킷이 보류 데이터 패킷 버퍼에 수신되었는지를 판정할 수 있다. 수신된 임의의 새로운 데이터 패킷으로 인해, 단계(1306)에서 재시도 카운터가 기본 최대 재시도 카운터 값으로 리셋될 수 있다. 새로운 데이터 패킷이 수신되지 않은 경우, XCVR(404)은 단계(1316)에서 재시도 카운터가 0인지 - 보류 데이터 패킷에 대해 최대 수의 재시도가 행해졌는지를 나타낼 수 있음 - 를 판정할 수 있다. 이 방법은 종료될 수 있다(그리고 보류 데이터 패킷이 폐기될 수 있다). 최대 수의 서비스 요청 재시도가 행해지지 않은 경우(즉, 재시도 카운터가 0이 아닌 경우), 또는 단계(1304)에서 새로운 데이터 패킷을 수신하고나서 단계(1306)에서 재시도 카운터를 리셋한 후에, 보류 데이터 패킷을 무선 통신 네트워크로 전송하는 데 사용할 무선 자원을 요청하는 서비스 요청이 단계(1308)에서 XCVR(404)에 의해 RNS(216)로 송신될 수 있다. 무선 액세스 베어러(RAB)가 단계(1310)에서 할당되는 경우, 이 방법은 종료할 수 있지만, 무선 자원이 할당되지 않은 경우, 단계(1312)에서, 재시도 카운터가 감소될 수 있다. 단계(1314)에서, 재시도 간격 동안 기다린 후에, XCVR(404)은 새로운 데이터 패킷이 수신되었는지를 검사하기 위해 되돌아갈 수 있고, 그로써 서비스 요청 재시도 절차를 재시작한다. 도 13에 도시된 방법(1300)에 의해, 적어도 각각의 보류 데이터 패킷에 대한 재시도 횟수의 최대 재시도 값이 얻어질 수 있다. 따라서, 모든 보류 데이터 패킷이 적어도 최소 횟수의 서비스 요청 재시도를 겪을 수 있다. 무선 자원에 대한 각각의 서비스 요청이 XCVR(404) 내의 데이터 버퍼에 있는 모든 보류 데이터 패킷에 적용될 수 있다.
도 14는 무선 액세스 네트워크 자원 혼잡이 존재할 때 무선 자원을 요청하는 경우 무선 자원 시그널링을 수정하는 제2 방법(1400)을 나타낸 것이다. 단계(1402)에서, UE(202) 내의 XCVR(404)은 AP(402)로부터 수신되는 제1 보류 데이터 패킷을 위한 무선 액세스 자원에 대한 최대 재시도 값의 서비스 요청을 송신할 수 있다. 단계(1402) 동안 RNS(216)에 의해 무선 액세스 자원이 할당되지 않는 경우, UE(202)는 무선 액세스 네트워크가 혼잡되어 있다는 것(즉, 정체 상태에 있다는 것)을 식별할 수 있다. 정체 상태에서, UE(202)는 단계(1404)에서 보류 데이터 패킷 버퍼에 대한 임계치를 낮출 수 있고, 그로써 보다 오래된 보류 데이터 패킷이 보류 데이터 패킷 버퍼로부터 보다 빨리 플러시된다. 단계(1406)에서, 저하된 임계치 초과의 모든 보류 데이터 패킷이 폐기될 수 있다. 저하된 임계치 미만이더라도, 단계(1406)를 통하는 제1 사이클에서의 제1 보류 데이터 패킷 또는 일련의 서비스 요청이 행해진 가장 최근의 데이터 패킷에 대응할 수 있는 가장 오래된 보류 데이터 패킷이 또한 폐기될 수 있다. 보류 데이터 패킷에 대해 최대 수의 서비스 요청 재시도가 행해진 후에 보류 데이터 패킷이 폐기될 수 있다. 데이터 패킷을 폐기한 후에, 단계(1408)에서, XCVR(404)은 데이터 버퍼에 남아 있는 보류 데이터 패킷이 있는지를 판정할 수 있다. 보류 데이터 패킷 버퍼가 비어 있는 경우, 프로세스가 종료될 수 있다.
보류 데이터 패킷이 여전히 보류 데이터 패킷 버퍼에 남아 있는 경우, XCVR(404)은, 단계(1410)에서, 현재 재시도 간격이 최대 재시도 간격 값 미만인 경우 연속적인 서비스 요청들 사이의 재시도 간격을 증가시킬 수 있다. 단계(1412)에서, XCVR(404)은 이어서 최대 수의 서비스 요청을 송신할 수 있고, 각각의 연속적인 서비스 요청은 재시도 간격 값만큼 서로 떨어져 있다. 단계(1412)에서 일련의 서비스 요청이 보류 데이터 패킷 버퍼 내의 가장 오래된 보류 데이터 패킷에 적용될 수 있다. 단계(1414)에서, XCVR(404)은 무선 자원(즉, 무선 액세스 베어러)이 RNS(216)에 의해 할당되었는지를 판정할 수 있다. 무선 자원이 할당되지 않은 경우, 단계(1406)에서, 가장 오래된 보류 데이터 패킷이 폐기될 수 있고, 프로세스가 반복될 수 있다. 무선 액세스 베어러가 할당되었거나 보류 데이터 패킷 버퍼가 비면, 단계(1416)에서, 재시도 간격이 기본 재시도 간격 값으로 리셋될 수 있고, 프로세스가 종료될 수 있다.
도 13 및 도 14에 예시된 방법들에 부가하여, 무선 액세스 자원에 대한 서비스 요청의 수를 줄이기 위해 다른 방법들이 단독으로 또는 결합하여 사용될 수 있다. XCVR(404)에서의 하위 계층 기저대역 프로세스는 정체 상태(즉, 부적당한 무선 액세스 자원이 할당되어 있는 혼잡된 네트워크)가 존재한다는 것을 UE(202)의 AP(402)에서의 상위 계층 프로세스(예컨대, IP 스택 관리)에 통지할 수 있다. 특정의 기간 내에 무선 자원에 대한 특정의 수의 서비스 요청이 전송된 후에 XCVR(404)에 의해 정체 상태가 선언될 수 있다. AP(402)에서의 상위 계층 프로세스는 이어서 전송을 위해 송신되는 데이터 패킷의 수는 물론, 연속적인 데이터 패킷들 사이의 기간을 관리할 수 있다. AP(402)에서의 상위 계층 프로세스에 의한 전송의 이러한 관리는 XCVR(404)의 보류 데이터 패킷 버퍼에 보류 중인 데이터 패킷의 수를 저하시킬 수 있고, 그로써 무선 자원에 대한 서비스 요청의 개수 및 빈도수를 저하시킬 수 있다. 대표적인 실시예에서, 상위 계층 프로세스는 TCP 연결을 개시하려고 하는 연속적인 TCP(Transmission Control Protocol) SYN 패킷을 분산시키기 위해 정체 상태 동안 보다 긴 백오프 타이머(back off timer)를 사용할 수 있다. 상위 계층 프로세스는 또한 IP 주소를 찾는 연속적인 DNS(Domain Name Server) 질의들 사이에 보다 긴 기간 동안 기다릴 수 있다. 그렇지만, AP(402)에서의 상위 계층 프로세스는 적어도 어떤 데이터 패킷을 XCVR(404)에서의 하위 계층 프로세스로 계속하여 송신해야만 하고, 정체 조건이 해결되었다는 표시를 기다려서는 안된다. 반복된 서비스 요청의 결과 궁극적으로 RNS(216)로부터의 무선 자원의 할당이 일어나도록 하기 위해 빈번하지는 않지만 안정된 데이터 패킷 스트림이 필요할 수 있다. 보류 데이터 패킷이 없는 경우, XCVR(404)은 서비스 요청을 송신하지 않을 것이고, 서비스 요청이 없는 경우, 무선 자원이 할당되지 않을 것이다. 이 결과, 교착 상태가 발생할 수 있는데, 그 이유는 RRC 연결이 RNS(216)에 의해 해제되면 UE(202)에 의한 무선 자원에 대한 이전의 서비스 요청이 본질적으로 만료될 수 있기 때문이다.
기술된 실시예의 다양한 측면이 소프트웨어, 하드웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구현될 수 있다. 기술된 실시예는 또한 제조 동작을 제어하는 컴퓨터 판독가능 매체 상의 컴퓨터 판독가능 코드로서 또는 열가소성 성형 부분을 제작하는 데 사용되는 제조 라인을 제어하는 컴퓨터 판독가능 매체 상의 컴퓨터 판독가능 코드로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 그 후에 컴퓨터 시스템에 의해 판독될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 장치이다. 컴퓨터 판독가능 매체의 일례는 판독 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, CD-ROM, DVD, 자기 테이프, 광 데이터 저장 장치, 및 반송파를 포함한다. 컴퓨터 판독가능 매체는 또한, 컴퓨터 판독가능 코드가 분산 방식으로 저장 및 실행되도록, 네트워크-연결 컴퓨터 시스템을 거쳐 배포될 수 있다.
기술된 실시예의 다양한 측면, 실시예, 구현예 또는 특징이 개별적으로 또는 임의의 조합으로 사용될 수 있다. 이상의 설명은, 설명을 위해, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 특정의 용어를 사용하였다. 그렇지만, 기술 분야의 당업자에게는 본 발명을 실시하는 데 구체적인 상세가 필요하지 않다는 것이 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 특정 실시예에 대한 이상의 설명은 예시 및 설명을 위해 제시되어 있다. 이들 설명은 총망라한 것이 아니며 또한 본 발명을 개시된 정확한 형태로 제한하기 위한 것도 아니다. 기술 분야의 당업자에게는 상기 개시 내용을 바탕으로 많은 수정 및 변형이 가능하다는 것이 명백할 것이다.
본 발명의 원리 및 그의 실제 응용을 가장 잘 설명함으로써 당업자가 본 발명 및 생각되는 특정의 용도에 적합한 다양한 수정을 갖는 다양한 실시예를 가장 잘 이용할 수 있게 해주기 위해 이들 실시예가 선택되어 기술되었다.

Claims (25)

  1. 모바일 무선 장치에서의 무선 링크 제어 방법으로서,
    전송할 복수의 새로운 데이터 패킷 각각을 수신한 후에 재시도 카운터(retry counter)를 영이 아닌 최대 정수 재시도 값(retry value)으로 리셋시키는 단계;
    상기 재시도 카운터가 영이 아닐 때 상기 모바일 무선 장치와 무선 통신 네트워크 사이에 무선 자원들을 설정하기 위해 서비스 요청을 전송하는 단계; 및
    무선 자원들을 설정하기 위해 각각의 서비스 요청을 전송한 후에 상기 재시도 카운터를 감소시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 리셋시키는 단계는 상기 모바일 무선 장치와 상기 무선 통신 네트워크 사이의 패킷 데이터 프로토콜 컨텍스트(packet data protocol context)가 활성인 동안 그리고 데이터 패킷들을 전송하는 상기 무선 통신 네트워크에 의해 무선 자원들이 할당되지 않는 동안 수행되는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 재시도 카운터를 감소시킨 후 그리고 후속 서비스 요청을 전송하기 전에 재시도 간격(retry interval) 동안 기다리는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 무선 자원들은 데이터 패킷들을 전송하는 하나 이상의 무선 액세스 베어러(radio access bearer)를 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    보류 데이터 패킷 버퍼(pending data packet buffer)를 유지하는 단계; 및
    각각의 새로운 보류 데이터 패킷을 수신할 때, 상기 보류 데이터 패킷 버퍼 내의 하나 이상의 보류 데이터 패킷을 폐기시키는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 가장 오래된 보류 데이터 패킷들은 보다 새로운 보류 데이터 패킷들보다 먼저 폐기되는 방법.
  7. 모바일 무선 장치에서의 무선 링크 제어 방법으로서,
    보류 데이터 패킷 버퍼 내의 데이터 패킷을 위한 무선 자원들을 상기 모바일 무선 장치와 무선 통신 네트워크 사이에 설정하기 위해 서비스 요청 시퀀스를 전송하는 단계; 및
    상기 전송된 서비스 요청 시퀀스에 응답하여 무선 자원들이 할당되지 않을 때:
    상기 보류 데이터 패킷 버퍼에 대한 임계치를 최소 임계값으로 설정하는 단계;
    상기 설정된 임계치를 초과하는 모든 보류 데이터 패킷들 및 가장 오래된 보류 데이터 패킷을 폐기시키는 단계; 및
    상기 무선 통신 네트워크에 의해 무선 자원이 할당되거나 상기 보류 데이터 패킷 버퍼가 빌 때까지 상기 전송하는 단계 및 상기 폐기시키는 단계를 반복하는 단계
    를 포함하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 보류 데이터 패킷 버퍼가 비어 있지 않을 때,
    상기 폐기시키는 단계 후에, 연속적인 서비스 요청들 사이의 재시도 간격이 최대 재시도 간격 값 미만일 때 상기 재시도 간격을 증가시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 재시도 간격을 증가시키는 단계는 상기 재시도 간격을 상기 최대 재시도 간격 값까지 2배 증가시키는(doubles) 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 할당된 무선 자원은 하나 이상의 무선 액세스 베어러인 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 무선 자원이 할당된 후에, 상기 재시도 간격을 기본 재시도 간격 값으로 리셋시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  12. 모바일 무선 장치로서,
    프로세서, 및
    상기 프로세서와 데이터 통신하고 있는 송수신기
    를 포함하고, 상기 송수신기는,
    데이터 패킷들을 수신하고;
    상기 데이터 패킷들을 무선 통신 네트워크로 전송하며;
    전송할 각각의 새로운 데이터 패킷을 수신한 후에 재시도 카운터를 영이 아닌 최대 정수 재시도 값으로 리셋시키고;
    상기 데이터 패킷들을 전송하는 상기 무선 통신 네트워크에 의해 무선 자원들이 할당되지 않을 때 그리고 상기 재시도 카운터가 영이 아닐 때:
    상기 모바일 무선 장치와 상기 무선 통신 네트워크 사이에 무선 자원들을 설정하기 위해 서비스 요청을 전송하고;
    무선 자원들을 설정하기 위해 각각의 서비스 요청을 전송한 후에 상기 재시도 카운터를 감소시키도록 구성되어 있는 모바일 무선 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 송수신기는 또한 상기 재시도 카운터를 감소시킨 후 재시도 간격 동안 기다리도록 구성되어 있는 모바일 무선 장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 송수신기는 또한 무선 자원들이 미리 정해진 시간 간격 내에 상기 무선 통신 네트워크에 의해 서비스 요청 시퀀스에 할당되지 않을 때 정체 상태(stalled state)의 통지를 송신하도록 구성되어 있는 모바일 무선 장치.
  15. 제14항에 있어서, 데이터 패킷들은 상기 정체 상태 동안 보다 적은 빈도로 상기 송수신기로 송신되는 모바일 무선 장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 송수신기는 또한,
    보류 데이터 버퍼를 유지하고;
    상기 정체 상태 동안 상기 보류 데이터 버퍼 내의 하나 이상의 보류 데이터 패킷을 폐기시키도록 구성되어 있는 모바일 무선 장치.
  17. 제16항에 있어서, 가장 오래된 보류 데이터 패킷들은 보다 새로운 보류 데이터 패킷들보다 먼저 폐기되는 모바일 무선 장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 정체 상태 동안 상기 보류 데이터 버퍼에 적어도 하나의 데이터 패킷을 유지하기 위해 데이터 패킷들이 상기 송수신기로 송신되는 모바일 무선 장치.
  19. 모바일 무선 장치에서의 무선 링크 제어기로서,
    상기 모바일 무선 장치에서 전송할 각각의 새로운 데이터 패킷을 수신한 후에 재시도 카운터를 영이 아닌 최대 정수 재시도 값으로 리셋시키고;
    상기 모바일 무선 장치와 무선 통신 네트워크 사이의 패킷 데이터 프로토콜 컨텍스트(packet data protocol context)가 활성인 동안 그리고 데이터 패킷들을 전송하는 상기 무선 통신 네트워크에 의해 무선 자원들이 할당되지 않는 동안,
    상기 재시도 카운터가 영이 아닐 때 상기 모바일 무선 장치와 상기 무선 통신 네트워크 사이에 무선 자원들을 설정하기 위해 서비스 요청을 전송하고;
    무선 자원들을 설정하기 위해 각각의 서비스 요청을 전송한 후에 상기 재시도 카운터를 감소시키도록
    구성되어 있는 무선 링크 제어기.
  20. 제19항에 있어서, 상기 무선 링크 제어기는 또한,
    상기 재시도 카운터를 감소시킨 후 그리고 후속 서비스 요청을 전송하기 전에 재시도 간격(retry interval) 동안 기다리도록 구성되어 있는 무선 링크 제어기.
  21. 제19항에 있어서, 상기 무선 링크 제어기는 또한,
    보류 데이터 패킷 버퍼(pending data packet buffer)를 유지하고;
    각각의 새로운 보류 데이터 패킷을 수신할 때, 상기 보류 데이터 패킷 버퍼 내의 하나 이상의 보류 데이터 패킷을 폐기시키도록 구성되어 있는 무선 링크 제어기.
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