KR102067589B1 - 무선 통신에서 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법 및 시스템 - Google Patents

무선 통신에서 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

여기에서의 다양한 실시예들은 무선 통신에서 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법 및 시스템을 제공한다. 상기 방법은 UE와 기지국간에서 진화된 패킷 시스템(Evolved Packet System: EPS) 베어러의 데이터 패킷들을 전달하기 위한 다수의 무선 베어러들을 생성하는 과정과, 송신기가 제1 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 상기 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러의 데이터 패킷들을 프로세싱하는 과정과, 상기 EPS 베어러의 프로세싱된 데이터 패킷들을 상기 연관되는 무선 베어러들로 분산시키는 과정과, 제2 집합의 프로세싱 기능들을 독립적으로 사용함으로써 상기 EPS 베어러의 분산된 데이터 패킷들을 병렬로 프로세싱하는 과정과, 상기 각 무선 베어러의 프로세싱된 데이터 패킷들을 수신기로 송신하는 과정과, 상기 수신기가 물리 채널을 통해 상기 데이터 패킷들을 수신하는 과정과, 상기 수신기가 상기 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러의 수신된 데이터 패킷들을 프로세싱하는 과정을 포함한다.

Description

무선 통신에서 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR PARALLELIZING PACKET PROCESSING IN WIRELESS COMMUNICATION}
본 발명의 실시예들은 무선 통신 분야에 관한 것으로서, 특히 무선 통신 시스템들에서 데이터 패킷을 프로세싱하는 방법에 관한 것이다. 여기에서의 실시예들은 특히 무선 이동 통신에서 송신기 및 수신기에서 데이터 패킷들의 프로세싱을 병렬화하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
최근 수년간, 몇몇 광대역 무선 기술들이 광대역 가입자들의 증가되는 수를 만족시키고, 보다 많고, 그리고 보다 나은 어플리케이션들 및 서비스들을 제공하도록 발전되어 왔다. 3세대 파트너쉽 프로젝트 2(3rd Generation Partnership Project 2: 3GPP2)는 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access 2000: CDMA 2000), 1x EVDO(1x Evolution Data Optimized) 및 UMB(Ultra Mobile Broadband) 시스템들을 개발한 바 있다. 3세대 파트너쉽 프로젝트(3rd Generation Partnership Project: 3GPP)는 광대역 코드 분할 다중 접속(Wideband Code Division Multiple Access: WCDMA), 고속 패킷 억세스(High Speed Packet Access: HSPA) 및 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE) 시스템들을 개발한 바 있다. 점점 더 많은 사람들이 이동 통신 시스템들의 사용자들이 되고, 점점 더 많은 서비스들이 이런 시스템들을 통해 제공되기 때문에, 큰 용량(capacity)과, 높은 처리량(throughput) 및 더 낮은 레이턴시(latency)를 가지는 진보된 무선 통신 시스템에 대한 필요성이 증가되고 있다.
상기 진보된 무선 통신 시스템들에 대한 핵심적인 목표들 중 하나는 초당 50 기가 비트들(giga bits per second: Gbps)의 정도의 피크 데이터 레이트(peak data rate) 및 1 Gbps의 평균 사용자 처리량을 지원하는 것이다. 모바일 핸드셋(mobile handset)들에서 LTE와, 진보된 와이맥스(Advanced WiMAX)와 같은 가장 최근의 무선 통신 기술들의 구현은 현재 최대 초당 100 메카비트들(megabits per second: Mbps)의 프로토콜 스택 매체 억세스(medium access: MAC) 계층 처리량을 지원하는 것이다. 하지만, 상기 Gbps 정도의 매우 높은 데이터 레이트를 지원하는 것은 상기 모바일 핸드셋에서 지속적인 과제가 되게 된다.
다양한 기능들이 무선 통신에서 상기 송신기 및 수신기에서의 패킷 프로세싱에 관련된다. 종래 기술에서는 패킷 프로세싱 기능들의 개수를 감소시키고 간략화시킴으로써 상기 패킷 프로세싱 시간을 감소시키는 몇몇 기술들이 존재한다. 또한, 종래 기술에서는 병렬화에 의해 상기 패킷 프로세싱 시간을 감소시키는 몇몇 기술들이 존재한다. 일 예로,
a) MAC 계층에서의 인크립션(encryption) 대신 패킷 데이터 컨버젼스 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol: PDCP) 계층에서의 인크립션:은 UE에 의한 업링크 송신 동안 보안 및 다른 패킷 프로세싱 기능들의 병렬 프로세싱을 가능하게 한다.
b) 다중 플로우(Multi flow) (다수(multiple)의 무선 베어러들/진화된 패킷 시스템 (Evolved Packet System: EPS) 베어러들) 아키텍쳐(architecture):는 다양한 EPS 베어러들 혹은 IP 플로우들의 패킷들의 병렬 프로세싱을 가능하게 한다.
관련 기술의 상기와 같은 예제들 및 그와 관련되는 제한들은 설명되기 위해 의도된 것일 뿐 그에만 한정되는 것은 아니다. 관련 기술의 다른 제한들은 상세한 설명을 읽고 도면들을 연구할 경우 자명할 것이다.
진보된 무선 통신 기술에서, 단일 EPS 베어러 혹은 IP 플로우 (소스 어드레스(source address), 데스티네이션 어드레스(destination address) 및 포트 번호(port number))의 데이터 처리량 역시 Gbps 정도일 것이다 (일 예로, 3D 비디오 스트리밍(video streaming), 초고화질(ultra high definition) 비디오 스트리밍). 현재의 방법들은 EPS 베어러 혹은 IP 플로우의 패킷들의 프로세싱의 제한된 병렬화만을 제공하고 있다. 전체 패킷 프로세싱을 병렬화하는 것은 패킷들간의 상호 의존 때문에 가능할 수 없다. 일 예로, 어느 한 패킷의 자동 반복 요구(Automatic Repeat Request: ARQ) 윈도우 업데이트(window update)는 다른 패킷의 ARQ 윈도우 업데이트와 병렬로 발생할 수 없다.
상기한 바와 같은 관점에서, 보다 짧은 시간에서 많은 개수의 데이터 패킷들의 보다 빠른 프로세싱을 가능하게 하는 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법 및 시스템을 제공하는 것에 대한 필요성이 존재한다.
여기에서의 다양한 실시예들은 무선 통신에서 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 사용자 단말기(User Equipment: UE)와 기지국(base station: BS)간에서 진화된 패킷 시스템(Evolved Packet System: EPS) 베어러의 데이터 패킷들을 전달하는 다수의 무선 베어러들을 생성하는 과정과, 송신기가 상기 다수의 무선 베어러들과 연관되며, 제1 집합의 프로세싱 기능들이 적용되는 상기 EPS 베어러의 데이터 패킷들을 프로세싱하는 과정과, 상기 EPS 베어러의 프로세싱된 데이터 패킷들을 상기 연관되는 다수의 무선 베어러들로 분산시키는 과정과, 상기 EPS 베어러의 분산된 데이터 패킷들을 병렬로 프로세싱하는 과정과, 상기 EPS 베어러의 각 무선 베어러의 프로세싱된 데이터 패킷들을 상기 UE와 BS간의 물리 채널을 통해 상기 수신기로 송신하는 과정과, 상기 수신기가 상기 물리 채널을 통해 상기 데이터 패킷들을 수신하는 과정과, 수신기가 상기 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러의 수신된 데이터 패킷들을 프로세싱하는 과정을 포함하며, 제2 집합의 프로세싱 기능들은 상기 EPS 베어러의 각 무선 베어러의 데이터 패킷들에 독립적으로 적용됨을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방법의 상기 제1 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 상기 송신기가 상기 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러의 데이터 패킷들을 프로세싱하는 과정은 상기 EPS 베어러의 데이터 패킷들을 시퀀스 넘버링(sequence numbering)하는 과정을 포함하며, 상기 시퀀스 넘버링은 상기 데이터 패킷이 상기 수신기에서 재정렬될 필요가 있을 경우 수행됨을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 상기 송신기가 상기 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러의 데이터 패킷들을 프로세싱하는 과정은 상기 EPS 베어러의 데이터 패킷들을 시퀀스 넘버링하는 과정과, 상기 EPS 베어러의 데이터 패킷들의 헤더(header)를 압축하는 과정과, 상기 EPS 베어러의 데이터 패킷들에 보안을 적용하는 과정을 더 포함하며, 상기 시퀀스 넘버링은 상기 데이터 패킷이 상기 수신기에서 재정렬될 필요가 있을 경우 수행됨을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 상기 송신기가 상기 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러의 데이터 패킷들을 프로세싱하는 과정은 상기 EPS 베어러의 데이터 패킷들을 시퀀스 넘버링하는 과정과, 상기 EPS 베어러의 데이터 패킷들의 헤더를 압축하는 과정을 더 포함하며, 상기 시퀀스 넘버링은 상기 데이터 패킷이 상기 수신기에서 재정렬될 필요가 있을 경우 수행됨을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 상기 EPS 베어러의 무선 베어러로 분산된 데이터 패킷들을 병렬로 프로세싱하는 과정은 시퀀스 넘버링(sequence numbering)과, 헤더 압축과, 보안과, ARQ 및 PDU 생성 기능들을 상기 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러의 무선 베어러의 데이터 패킷들에 적용하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 상기 EPS 베어러의 무선 베어러로 분산된 데이터 패킷들을 병렬로 프로세싱하는 과정은 ARQ 및 PDU 생성 기능들을 상기 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러의 각 무선 베어러의 데이터 패킷들에 적용하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 상기 EPS 베어러의 무선 베어러로 분산된 데이터 패킷들을 병렬로 프로세싱하는 과정은 헤더 압축과, 보안과, ARQ 및 PDU 생성 기능들을 상기 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러의 각 무선 베어러의 데이터 패킷들에 적용하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 상기 EPS 베어러의 무선 베어러로 분산된 데이터 패킷들을 병렬로 프로세싱하는 과정은 보안과, ARQ 및 PDU 생성 기능들을 상기 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러의 각 무선 베어러의 데이터 패킷들에 적용하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 EPS 베어러와 연관되는 다수의 무선 베어러들은 상기 데이터 패킷들에 동일한 프로세싱 기능들을 적용하도록 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 EPS 베어러와 연관되는 다수의 무선 베어러들은 동일한 프로토콜 서브 계층 파라미터(protocol sub layer parameter) 및 구성들로 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 다수의 무선 베어러들에 의한 데이터 패킷들의 프로세싱은 별도의 프로세싱 코어(processing core)들에서 병렬로 실행됨을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 연관되는 무선 베어러들 중 상기 EPS 베어러의 다수의 데이터 패킷들을 분산시키는 과정은 상기 연관되는 무선 베어러들로부터의 다수의 데이터 패킷들을 동일하게 분산시키는 과정과, 각 무선 베어러와 연관되는 송신 버퍼 상태(buffer status)를 기반으로 상기 데이터 패킷들을 분산시키는 과정과, 상기 다수의 무선 베어러들이 프로세싱되는 프로세싱 코어(processing core)의 프로세싱 캐퍼빌리티(capability)를 기반으로 상기 데이터 패킷들을 분산시키는 과정 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수신기가 상기 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러의 수신된 데이터 패킷들을 프로세싱하는 과정은 상기 EPS 베어러와 연관되는 각 무선 베어러의 데이터 패킷들을 병렬로 프로세싱하는 과정과, 상기 EPS 베어러와 연관되는 다수의 무선 베어러들에 의해 프로세싱되는 데이터 패킷들을 프로세싱하는 과정을 더 포함하며, 상기 제1 집합의 프로세싱 기능들은 상기 EPS 베어러의 각 무선 베어러의 데이터 패킷들에 독립적으로 적용되며, 상기 제2 집합의 프로세싱 기능들은 상기 EPS 베어러의 데이터 패킷들에 적용됨을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 상기 EPS 베어러와 연관되는 각 무선 베어러의 데이터 패킷들을 병렬로 프로세싱하는 과정은 PDU 프로세싱, ARQ, 보안, 시퀀스 넘버 검사(sequence number checking) 및 헤더 압축 해제 기능들을 상기 다수의 데이터 패킷들에 적용하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 상기 EPS 베어러와 연관되는 각 무선 베어러의 데이터 패킷들을 병렬로 프로세싱하는 과정은 PDU 프로세싱 및 ARQ 기능들을 상기 다수의 데이터 패킷들에 적용하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 상기 EPS 베어러와 연관되는 각 무선 베어러의 데이터 패킷들을 병렬로 프로세싱하는 과정은 PDU 프로세싱, ARQ, 보안, 헤더 압축 해제 기능들을 상기 다수의 데이터 패킷들에 적용하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 상기 EPS 베어러와 연관되는 각 무선 베어러의 데이터 패킷들을 병렬로 프로세싱하는 과정은 PDU 프로세싱, ARQ, 보안 기능들을 상기 데이터 패킷들에 적용하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 집합의 프로세싱 기능을 사용하여 상기 EPS 베어러와 연관되는 상기 다수의 무선 베어러들에 의해 프로세싱되는 상기 데이터 패킷들을 프로세싱하는 과정은 재정렬 기능을 상기 EPS 베어러의 다수의 데이터 패킷들에 적용하는 과정을 포함하며, 상기 재정렬 기능들은 상기 패킷이 상기 수신기에서 재정렬될 필요가 있을 경우 적용됨을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 집합의 프로세싱 기능을 사용하여 상기 EPS 베어러와 연관되는 상기 다수의 무선 베어러들에 의해 프로세싱되는 상기 데이터 패킷들을 프로세싱하는 과정은 보안, 시퀀스 넘버 검사(sequence number checking), 헤더 압축 해제 및 재정렬 기능을 상기 EPS 베어러의 데이터 패킷들에 적용하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 집합의 프로세싱 기능을 사용하여 상기 EPS 베어러와 연관되는 상기 다수의 무선 베어러들에 의해 프로세싱되는 데이터 패킷들을 프로세싱하는 과정은 시퀀스 넘버 검사(sequence number checking) 및 재정렬 기능을 상기 EPS 베어러의 데이터 패킷들에 적용하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 집합의 프로세싱 기능을 사용하여 상기 EPS 베어러와 연관되는 상기 다수의 무선 베어러들에 의해 프로세싱되는 데이터 패킷들을 프로세싱하는 과정은 시퀀스 넘버 검사(sequence number checking), 재정렬 및 헤더 압축 해제 기능을 상기 EPS 베어러의 데이터 패킷들에 적용하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 EPS 베어러는 다운링크 EPS 베어러이고, 상기 송신기는 상기 기지국임을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 EPS 베어러는 업링크 EPS 베어러이고, 상기 송신기는 상기 UE임을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다수의 무선 베어러들에 상응하는 EPS 베어러를 생성하는 과정은 상기 BS가 상기 EPS 베어러에 대해 필요로 되는 무선 베어러들의 개수를 결정하는 과정과, 상기 BS가 하나 혹은 그 이상의 연결 구성 메시지들을 상기 UE로 송신하여 상기 EPS 베어러와 연관되는 다수의 무선 베어러들을 성립하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 BS는 1개의 EPS 베어러가 다수의 무선 베어러들에 매핑될 경우 상기 UE에서 병렬 프로세싱을 위해 사용될 수 있는 프로세싱 코어(processing core)들의 개수와, 각 프로세싱 코어의 캐퍼빌리티와, 각 프로세싱 코어의 사용 계수와, 상기 EPS 베어러의 QoS 중 적어도 하나를 기반으로 상기 EPS 베어러와 연관될 무선 베어러들의 개수를 결정함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 UE에 의해 프로세싱 코어들의 개수와, 각 프로세싱 코어의 캐퍼빌리티 및 각 프로세싱 코어의 사용 계수 중 적어도 하나가 상기 UE에 의해 상기 BS로 송신되는 상기 UE 캐퍼빌리티 리스트로 지시됨을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 UE에 의해 프로세싱 코어들의 개수와, 각 프로세싱 코어의 캐퍼빌리티 및 각 프로세싱 코어의 사용 계수 중 적어도 하나가 상기 UE에 의해 상기 BS로 송신되는 상기 연결 셋업 메시지로 지시됨을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 UE에서 프로세싱 코어들의 개수는 상기 업링크의 경우에 송신 프로세싱 코어들을 포함하고, 상기 다운링크의 경우에 수신 프로세싱 코어들을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프로세싱 코어의 프로세싱 캐퍼빌리티는 상기 송신 프로세싱 코어들에 의해 프로세싱될 수 있는 최대 데이터 레이트와, 상기 수신 프로세싱 코어들에 의해 프로세싱될 수 있는 최대 데이터 레이트와, 각 프로세싱 코어의 클럭 레이트(clock rate) 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 EPS 베어러와 연관되는 무선 베어러들의 개수는 상기 연결 구성 메시지로 시그널됨을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 무선 베어러의 EPS 베어러와 연관되는 EPS 베어러 타입은 상기 연결 구성 메시지로 시그널됨을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 동일한 EPS 베어러 식별자는 상기 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러의 각 무선 베어러의 생성 동안 연결 구성 메시지로 시그널됨을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다수의 무선 베어러들에 상응하는 EPS 베어러를 생성하는 과정은 상기 UE가 상기 EPS 베어러에 대해 필요로 되는 무선 베어러들의 개수를 결정하는 과정과, 성립될 필요가 있는 상기 EPS 베어러에 대한 무선 베어러들의 결정된 개수를 상기 BS로 송신하는 과정과, 상기 EPS 베어러와 연관되는 다수의 무선 베어러들을 성립하기 위해 상기 BS가 상기 UE로 상기 연결 구성 메시지를 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 UE는 1개의 EPS 베어러가 다수의 RB들에 매핑될 경우 상기 UE에서 병렬 프로세싱을 위해 사용될 수 있는 프로세싱 코어들의 개수와, 각 프로세싱 코어의 캐퍼빌리티와, 각 프로세싱 코어의 사용 계수와, 상기 EPS 베어러의 QoS 중 적어도 하나를 기반으로 성립될 필요가 있는 상기 EPS 베어러와 연관되는 무선 베어러들의 개수를 결정함을 특징으로 한다.
여기에서의 실시예들은 또한 무선 통신에서 패킷 프로세싱을 병렬화하는 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 사용자 단말기(User Equipment: UE)와 기지국(base station: BS)간에서 진화된 패킷 시스템(Evolved Packet System: EPS) 베어러의 데이터 패킷들을 전달하는 다수의 무선 베어러들을 생성하도록 구성되는 수단과, 송신기가 상기 다수의 무선 베어러들과 연관되며, 제1 집합의 프로세싱 기능들이 적용되는 상기 EPS 베어러의 데이터 패킷들을 프로세싱하고; 상기 EPS 베어러의 프로세싱된 데이터 패킷들을 상기 연관되는 다수의 무선 베어러들로 분산시키고; 상기 EPS 베어러의 분산된 데이터 패킷들을 병렬로 프로세싱하고; 상기 EPS 베어러의 각 무선 베어러의 프로세싱된 데이터 패킷들을 상기 UE와 BS간의 물리 채널을 통해 송신하도록 구성되는 송신기 유닛과, 상기 물리 채널을 통해 상기 송신기로부터 송신된 데이터 패킷들을 수신하고, 상기 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러의 수신된 패킷들을 프로세싱하도록 구성되는 수신기 유닛을 포함함을 특징으로 한다.
상기에서는 일반적으로 본 발명의 다양한 측면들에 대해 개략적으로 설명하였으며, 보다 완전하고 구체적인 설명을 보다 잘 이해하도록 하는 목적으로 하기의 설명이 이루어진다. 하기의 설명을 참조하여 본 발명은 여기에서 설명 및 도시되는 방법 혹은 사용 어플리케이션에 한정되지 않는다는 것이 보다 명확하게 이해될 것이다. 본 발명의 다른 이점들 및 목적들은 본 발명의 범이 내에서 여기에 포함되는 구체적인 설명 및 도시들로부터 명백하게 혹은 자명하다는 것이 의도로 된다.
다른 목적들, 특징들, 및 이점들이 바람직한 실시예에 대한 하기와 같은 설명 및 첨부 도면들로부터 해당 기술 분야의 당업자들에게 발견될 것이다:
도 1은 종래 기술 설명에 따른, 무선 베어러, S1 베어러 및 S5/S8 베어러에 매핑되는 EPS 베어러의 아키텍쳐의 블록 다이아그램이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, EPS 베어러의 다수의 무선 베어러들로의 매핑을 도시하고 있는 시스템 레벨 아키텍쳐 다이아그램이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 다른, EPS 베어러가 다수의 무선 베어러들에 매핑될 경우 각 무선 베어러를 프로세싱하는 시스템을 도시하고 있는 사시도이다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른, EPS 베어러가 다수의 무선 베어러들에 매핑될 경우 각 무선 베어러를 프로세싱하는 시스템을 도시하고 있는 사시도이다.
도 4a-4h는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러 패킷을 병렬로 프로세싱하는 방법을 설명하는 플로우 차트들을 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 송신 버퍼 상태를 기반으로 하나 혹은 그 이상의 무선 베어러들로의 데이터 패킷들의 분산을 도시하고 있는 개략적 다이아그램이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, EPS 베어러들의 병렬화를 위해 예약되는 프로세싱 코어들을 도시하고 있는 블록 다이아그램이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 캐퍼빌리티 협상시 UE 캐퍼빌리티 지시(indication)를 제공하는 UE와 기지국간의 신호 플로우를 도시하고 있는 플로우 다이아그램이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 캐퍼빌리티 협상 후의 제1 EPS 베어러 셋업을 보여주는 상기 UE와 기지국간의 신호 플로우를 도시하고 있는 플로우 다이아그램이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 캐퍼빌리티 협상 후 다음 EPS 베어러 셋업을 도시하고 있는 상기 UE와 기지국간의 신호 플로우를 도시하고 있는 플로우 다이아그램이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, UE 프로세싱 캐퍼빌리티가 연결 요구로 송신될 경우 EPS 베어러 셋업을 제공하는 상기 UE와 기지국간의 신호 플로우를 도시하고 있는 플로우 다이아그램이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, UE 프로세싱 캐퍼빌리티 지시자(indicator)를 도시하고 있는 테이블이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른, 무지향성 (다운링크) EPS 베어러에 대해 다수의 무선 베어러들을 성립하는 시그널링 프로세스를 도시하고 있는 플로우 다이아그램이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른, 무지향성 (업링크) EPS 베어러에 대해 다수의 무선 베어러들을 성립하는 시그널링 프로세스를 도시하고 있는 플로우 다이아그램이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른, 양방향성 EPS 베어러에 대해 다수의 무선 베어러들을 성립하는 시그널링 프로세스를 도시하고 있는 플로우 다이아그램이다.
본 발명의 특정 특징들이 일부 도면들에서는 도시되어 있고, 다른 도면들에서는 도시되어 있지 않을 지라도, 이는 오직 편의만을 위한 것일 뿐 각 특징은 본 발명에 따라 다른 모든 특징들 혹은 임의의 특징과 결합될 수 있다.
본 발명은 무선 통신에서 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법 및 시스템을 제공한다. 본 발명의 실시예들에 대한 하기의 상세한 설명에서, 본 발명의 실시예들의 일부를 형성하고, 본 발명이 실현될 수 있는 특정 실시예들을 도시함으로써 보여지는 첨부 도면들이 참조로 된다. 이런 실시예들은 해당 기술 분야의 당업자들이 본 발명을 실현하기에 충분히 구체적이고, 다른 실시예들이 사용될 수 있고, 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 변경들이 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 하기의 상세한 설명은 본 발명의 사상을 한정하는 것으로 간주되어서는 안되며, 본 발명의 범위는 오직 첨부되는 청구항들에 의해서만 정의된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 다수의 무선 베어러들이 사용자 단말기(User Equipment: UE)와 상기 기지국 혹은 eNB간에 생성되어 EPS 베어러의 IP 패킷들/데이터 패킷들을 전달할 수 있다. EPS 베어러는 다수의 무선 베어러들에 매핑된다. EPS 베어러와 연관되는 모든 무선 베어러들은 동일한 특성들을 가진다. 즉, 이런 무선 베어러 각각의 PDCP 엔터티, RLC 엔터티 구성은 동일하다. 다수의 무선 베어러들이 EPS 베어러에 대해서 상기 UE와 eNB간에 생성된다고 할지라도, 오직 1개의 S1 베어러만이 상기 eNB와 서빙 게이트웨이(serving gateway)간에 생성되고, 상기 EPS 베어러에 대해서 오직 1개의 S5/S8 베어러만 상기 서빙 게이트웨이와 PDN 게이트웨이간에서 생성된다. 여기서 상기 EPS 베어러는 EPS 베어러와 연관되는 패킷들의 병렬 프로세싱을 가능하게 한다.
도 1은 종래 기술 설명에 따른, 무선 베어러, S1 베어러 및 S5/S8 베어러로의 EPS 베어러 매핑의 아키텍쳐(architecture)의 블록 다이아그램이다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같은 현재 무선 통신 기술(일 예로, LTE)에서의 사용자 플레인(user plane) 아키텍쳐는 사용자 단말기(user equipment: UE), 향상된 노드 비(enhanced node B: eNB) 혹은 기지국, 서빙 게이트웨이 및 패킷 데이터 네트워크(packet data network: PDN) 게이트웨이를 포함한다. 진화된 패킷 서비스(Evolved Packet Service: EPS) 베어러가 어플리케이션 패킷(application packet)들 (혹은 인터넷 프로토콜(internet protocol: IP) 패킷)의 전송을 위해 상기 UE와 PDN 게이트웨이간에 성립된다. 상기 EPS 베어러는 상기 UE와 PDN 게이트웨이간에 정의되어 있는 QoS를 가지는 IP 패킷 플로우에 상응하는 베어러이다. 여기서, 상기 EPS 베어러는 양방향성이거나 혹은 무지향성일 수 있다. 다수의 베어러들이 다른 QoS 스트림들 혹은 연결을 다른 PDN들에게 제공하기 위해 UE에 대해서 성립될 수 있다. 일 예로, 사용자는 동시에 웹 브라우징(web browsing) 혹은 파일 전달 프로토콜(File Transfer Protocol: FTP) 다운로드를 동시에 수행하면서 음성 (VoIP) 호에 참여할 수 있다. VoIP 베어러는 상기 음성 호 동안 필수적인 QoS를 제공할 것이며, 이에 반해 베스트-에포트(best-effort) 베어러는 상기 웹 브라우징 혹은 FTP 세션(session)에 적합할 것이다. 유사하게, 상기 S5/S8는 상기 PDN 게이트웨이와 서빙 게이트웨이간에 EPS 베어러의 패킷을 전송한다. 상기 S1 베어러는 서빙 게이트웨이와 eNB간의 EPS 베어러의 패킷을 전송한다. 상기 S-GW는 S1 베어러와 S5/S8 베어러간의 일대일 매핑을 저장한다. 상기 베어러는 두 인터페이스들에 걸쳐 상기 GTP 터널 ID에 의해 식별된다. 무선 베어러(radio bearer: RB)는 UE와 이 노드 비(eNodeB)간의 EPS 베어러의 패킷들을 전송한다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 상기 EPS 베어러, 무선 베어러, S1 베어러 및 S5/S8 베어러들간의 일대일 매핑이 존재한다.
도 2의 본 발명의 일 실시예에 따른, EPS 베어러의 다수의 무선 베어러들로의 매핑을 도시하고 있는 시스템 레벨 아키텍쳐 다이아그램이다. 다수의 무선 베어러들 (206a 내지 206n)은 상기 UE(201)과 eNB (202)간에 생성되어 EPS 베어러(205)의 데이터 패킷들/IP 패킷들을 전달할 수 있다. 여기서, 상기 EPS 베어러(205)는 다수의 무선 베어러들(206a-206n)에 매핑된다.
여기에서의 일 실시예에 따르면, 1개의 데이터 패킷/IP 패킷 플로우는 EPS 베어러(205)에 매핑되고, 여기서 상기 EPS 베어러(205)는 다수의 무선 베어러들(206a-206n)과 연관된다. 다른 실시예에서, 다수의 데이터 패킷/IP 패킷 플로우들은 EPS 베어러(205)에 매핑되고, 여기서 상기 EPS 베어러(205)는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 다수의 무선 베어러들(206a-206n)과 연관된다. 상기 EPS 베어러(205)와 연관되는 다수의 무선 베어러들(206a-206n)은 동일한 특성들을 가진다, 즉, 이런 무선 베어러 각각에 대한 PDCP 엔터티 및 RLC 엔터티 구성 및 이런 베어러들의 데이터 패킷들에 적용되는 프로세싱 기능들은 동일하다. 다수의 무선 베어러들이 EPS 베어러(205)에 대해 상기 UE(201) 및 eNB(202)간에 생성될 지라도, 오직 1개의 S1 베어러(207)만 상기 eNB(202)와 서빙 게이트웨이(203)간에서 생성되고, 상기 EPS 베어러(205)에 대해 오직 1개의 S5/S8 베어러(208)만 상기 서빙 게이트웨이(203) 및 상기 PDN 게이트웨이(204)간에서 생성된다.
상기 UE(201)는 다수의 무선 베어러들에 연관되는 EPS 베어러에 대해 상기 업링크에서 다수의 무선 베어러들(206a 내지 206n)을 사용하여 EPS 베어러(205)의 데이터 패킷들/IP 패킷들을 송신한다. 상기 eNB(202)는 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러에 대해 상기 업링크에서 다수의 무선 베어러들(206a 내지 206n)을 사용하여 EPS 베어러(205)의 데이터 패킷들/IP 패킷들을 수신한다. 상기 eNB(202)는 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러에 대해 상기 다운링크에서 다수의 무선 베어러들을 사용하여 EPS 베어러(205)의 데이터 패킷들/IP 패킷들을 송신한다. 상기 UE(201)는 다수의 무선 베어러들에 연관되는 EPS 베어러에 대해 상기 다운링크에서 다수의 무선 베어러들(206a 내지 206n)을 사용하여 EPS 베어러(205)의 데이터 패킷들/IP 패킷들을 수신한다. 상기 UE(201) 및 eNB(202)는 상기 UE(201) 및 eNB(202)간에서 상기 물리 캐리어(209)를 사용하여 EPS 베어러(205)와 연관되는 다수의 무선 베어러들의 패킷들을 송/수신한다.
도 3a-도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른, EPS 베어러가 다수의 무선 베어러들에 매핑될 경우, 각 무선 베어러를 프로세싱하는 시스템을 도시하고 있는 사시도이다. 여기에서의 상기 EPS 베어러(205)는 상기 EPS 베어러(205)와 연관되는 데이터 패킷들의 병렬 프로세싱을 가능하게 한다. 다른 무선 베어러들에 매핑되는 EPS 베어러의 패킷들은 병렬로 프로세싱될 수 있다. 각 무선 베어러는 도 3a 및 도 3b에 도시되어 있는 바와 같이 별도의 프로세싱 코어(processing core)에서 프로세싱될 수 있다.
각각이 다수의 무선 베어러들과 연관되는 다수의 EPS 베어러들이 공존할 수 있다. 도 3b에 도시되어 있는 바와 같이, 다수의 무선 베어러들과 연관되는 두 개의 EPS 베어러들이 공존하며, 여기서 EPS 베어러 1은 세 개의 무선 베어러들과 연관되고, EPS 베어러 2는 두 개의 무선 베어러들과 연관된다. 상기 무선 베어러 프로세싱 각각은 다른 프로세싱 코어에서 수행된다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 송신기에서 EPS 베어러와 연관되는 데이터 패킷들을 프로세싱하는 방법을 도시하고 있는 플로우 다이아그램이다. 상기 송신기에서, 즉 업링크의 경우 UE에서, 그리고 다운링크의 경우 eNB에서, 상기 수신된 데이터 패킷들이 1개의 무선 베어러와 연관되는 EPS 베어러 혹은 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러에 속하는지가 결정된다(404). 상기 데이터 패킷들이 다운링크의 경우에는 서빙 게이트웨이로부터 eNB에 의해 수신되고, 업링크의 경우에는 어플리케이션 계층 혹은 IP 계층으로부터 수신된다(402). 상기 송신기는 먼저 상기 알려진 방법들을 사용하여 상기 수신된 IP 패킷의 EPS 베어러를 결정하고, 그리고 나서 상기 결정된 EPS 베어러에 대해 상기 저장되어 있는 무선 베어러 구성을 사용하여 이를 결정한다. 상기 송신기는 또한 상기 EPS 베어러 타입이 상기 EPS 베어러 생성시의 시그널링(signaling)에서 사용될 경우 상기 EPS 베어러 타입을 사용하여 이를 결정할 수 있다.
상기 데이터 패킷들이 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러에 속할 경우, 상기 EPS 베어러의 데이터 패킷들은 제1 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 프로세싱된다. 상기 제1 집합의 프로세싱 기능들은 상기 무선 베어러들에 걸쳐 데이터 패킷들의 시퀀스 넘버링(sequence numbering)의 기능을 포함한다(406). 상기 데이터 패킷들에는 상기 무선 베어러들에 걸쳐 상기 데이터 패킷들을 분산시키기 전에 시퀀스 넘버(sequence number)들이 할당된다. 이 기능은 상기 수신기에서 순차 배달시 필요로 하는 EPS 베어러에 대해서만 적용된다. 일 예로, 업링크의 경우에서, 상기 시퀀스 넘버링은 eNB가 서빙 게이트웨이로 상기 데이터 패킷들을 순차적으로 배달해야만 할 경우 필요로 된다. 상기 제1 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 프로세싱된 데이터 패킷들은 그리고 나서 상기 EPS 베어러와 연관되는 무선 베어러들에 걸쳐 분산된다(408).
410에서, EPS 베어러의 무선 베어러들에 걸친 패킷들의 프로세싱이 수행된다. 무선 베어러들에 대해 정의되는 상기 프로세싱 기능들은 상기 EPS 베어러의 각 무선 베어러의 패킷들에 독립적으로 적용된다. 각 무선 베어러 프로세싱은 상기 EPS 베어러의 다른 무선 베어러들의 무선 베어러 프로세싱에 대해 병렬로 수행된다. 상기 EPS 베어러와 연관되는 각 무선 베어러의 데이터 패킷들의 프로세싱은 제2 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 병렬로 수행된다. 제2 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 병렬로 상기 EPS 베어러의 분산된 데이터 패킷들을 프로세싱하는 것은 상기 데이터 패킷들에 시퀀스 넘버링, 헤더 압축, 보안, ARQ 및 PDU 생성 기능들을 적용하는 것을 포함한다. 상기 PDU 생성은 프래그멘테이션(fragmentation) 및 패킹(packing) 기능들을 포함한다. 헤더 압축, 보안 및 ARQ는 상기 무선 베어러 성립 동안 상기 무선 베어러들에 대해 이네이블(enable)될 경우 적용된다. 그리고 나서 상기 송신기는 상기 EPS 베어러의 각 무선 베어러의 프로세싱된 데이터 패킷들을 상기 UE와 BS간의 물리 채널을 통해 상기 수신기로 송신한다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 수신기에서 EPS 베어러와 연관되는 데이터 패킷들을 프로세싱하는 방법을 도시하고 있는 플로우 다이아그램이다. 상기 수신기에서(즉, 다운링크의 경우 UE 및 업링크의 경우 eNB), 물리 계층은 상기 물리 캐리어에서 (다운링크의 경우 eNB로부터 및 업링크의 경우 UE로부터) 상기 패킷들을 수신한다. 상기 물리 계층은 상기 수신된 패킷들을 프로세싱하고, 상기 수신된 MAC PDU들을 상기 MAC 계층으로 송신한다.
상기 MAC 계층 엔터티는 상기 RLC PDU들을 디멀티플렉싱하고, 상기 RLC PDU들을 적합한 RLC 엔터티로 패스(pass)한다. 상기 RLC 엔터티는 헤더 파싱(parsing), 언패킹(unpacking), 리어셈블리(reassembly) 기능들 및 ARQ 기능들 (시퀀스 넘버 검사(sequence number checking), ARQ 윈도우 프로세싱(ARQ window processing))을 적용하여 상기 PDCP PDU들을 생성하고, 상기 PDCP PDU들을 적합한 PDCP 엔터티로 패스한다. 무선 베어러의 상기 RLC 엔터티는 상기 RLC 엔터티의 무선 베어러와 연관되는 EPS 베어러가 또한 다른 무선 베어러들과 연관되고 재정렬이 상기 EPS 베어러에 대해 이네이블될 경우 상기 재정렬 기능들을 수행할 수 없다.
그리고 나서, 상기 PDCP 엔터티의 무선 베어러와 연관되는 EPS 베어러가 또한 다른 무선 베어러들과 연관되고 재정렬이 상기 EPS 베어러에 대해 이네이블될 경우, 상기 PDCP 엔터티는 상기 보안 및 헤더 압축 해제 기능들을 적용하고, 상기 생성된 패킷들을 재정렬 엔터티로 송신한다. 상기 수신기가 eNB, UE이거나 혹은 서빙 게이트웨이인 경우, 상기 재정렬 엔터티는 상기 EPS 베어러의 무선 베어러들에 걸쳐 상기 패킷들을 재정렬하고, 상기 패킷들을 IP 계층으로 송신한다.
여기에서의 다른 실시예에 따르면, 상기 수신기가 eNB일 경우 상기 수신기가 UE이거나 혹은 서빙 게이트웨이인 경우, 상기 PDCP 엔터티의 무선 베어러와 연관되는 EPS 베어러가 오직 1개의 무선 베어러와 연관되거나, 혹은 상기 PDCP 엔터티의 무선 베어러와 연관되는 EPS 베어러가 다수의 무선 베어러들과 연관되고 재정렬이 상기 EPS 베어러에 대해 이네이블되지 않을 경우, 상기 PDCP 엔터티는 상기 보안 및 헤더 압축 해제 기능들을 적용하고, 상기 생성된 패킷들을 IP 계층으로 송신한다.
도 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 송신기에서 EPS 베어러와 연관되는 데이터 패킷들을 프로세싱하는 방법을 도시하고 있는 플로우 다이아그램이다. 다운링크의 경우에, 상기 데이터 패킷들은 서빙 게이트웨이로부터 eNB에 의해 수신되고, 업링크의 경우에, 패킷들은 어플리케이션 계층 혹은 IP 계층으로부터 수신된다. 상기 송신기에서, 즉 업링크의 경우 UE 및 다운링크의 경우 eNB에서, 상기 수신된 데이터 패킷들이 1개의 무선 베어러와 연관되는 EPS 베어러에 속하는지 혹은 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러에 속하는지가 결정된다.
상기 데이터 패킷들이 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러에 속할 경우, 상기 EPS 베어러의 데이터 패킷들은 상기 송신기에 의해 제1 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 프로세싱된다. 상기 제1 집합의 프로세싱 기능들은 상기 무선 베어러들에 걸쳐 데이터 패킷들의 시퀀스 넘버링의 기능을 포함한다. 상기 데이터 패킷들에는 상기 무선 베어러들에 걸쳐 상기 데이터 패킷들을 분산시키기 전에 시퀀스 넘버들이 할당된다. 시퀀스 넘버링은 상기 수신기에서 순차 배달시 필요로 하는 EPS 베어러에 대해서만 적용된다. 일 예로, 업링크의 경우에서, 상기 시퀀스 넘버링은 eNB가 서빙 게이트웨이로 상기 데이터 패킷들을 순차적으로 배달해야만 할 경우 필요로 된다. 상기 제1 집합의 프로세싱 기능들은 또한 헤더 압축을 포함하고, 보안 기능을 상기 무선 베어러들에 걸쳐 패킷들에 적용하는 것을 포함한다. 상기 제1 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 프로세싱된 데이터 패킷들은 그리고 나서 상기 EPS 베어러와 연관되는 무선 베어러들에 걸쳐 분산된다. 또한, 상기 송신기는 상기 EPS 베어러와 연관되는 각 무선 베어러의 데이터 패킷들을 제2 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 병렬로 프로세싱한다. 여기에서의 상기 제2 집합의 프로세싱 기능들은 ARQ 기능들 및 PDU 생성 기능들을 상기 데이터 패킷들에 적용하는 것을 포함한다. 상기 ARQ 기능들은 ARQ 블록 생성 및 ARQ 윈도우 프로세싱을 포함하고, 상기 PDU 생성 기능들은 패킷 프래그멘테이션 및 패킹을 포함한다. 그리고 나서 상기 송신기는 상기 EPS 베어러의 각 무선 베어러의 프로세싱된 데이터 패킷들을 상기 UE와 BS간의 물리 채널을 통해 상기 수신기로 송신한다. 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러의 경우에서, 단일 PDCP 엔터티는 이 EPS 베어러의 무선 베어러들에 걸쳐 유지될 수 있고, 이에 반해 상기 RLC 엔터티는 무선 베어러별로 유지된다. 상기 제1 집합의 프로세싱 기능들은 PDCP 엔터티에 의해 수행된다. 상기 제2 집합의 프로세싱 기능들은 RLC 엔터티에 의해 수행된다.
도 4d는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 수신기에서 EPS 베어러와 연관되는 데이터 패킷들을 프로세싱하는 방법을 도시하고 있는 플로우 다이아그램이다. 여기에서의 상기 수신기는 상기 EPS 베어러와 연관되는 각 무선 베어러의 데이터 패킷들을 제1 집합의 프로세싱 기능들 및 부가적으로 제2 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 병렬로 프로세싱한다. 상기 제1 집합의 프로세싱 기능들은 PDU 프로세싱 및 ARQ 기능들을 상기 데이터 패킷들에 적용하는 것을 포함한다. 상기 제2 집합의 프로세싱 기능들은 보안, 시퀀스 넘버 검사(sequence number checking), 헤더 압축 해제 및 재정렬 기능을 상기 EPS 베어러의 데이터 패킷들에 적용하는 것을 포함한다.
상기 EPS 베어러가 다수의 무선 베어러들과 연관될 경우, 단일 PDCP 엔터티가 상기 EPS 베어러의 무선 베어러들에 걸쳐 유지될 수 있고, 이에 반해 상기 RLC 엔터티는 무선 베어러 별로 유지된다. 상기 제1 집합의 프로세싱 기능들은 RLC 엔터티에 의해 수행된다. 상기 제2 집합의 프로세싱 기능들은 PDCP 엔터티에 의해 수행된다.
도 4e는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 송신기에서 EPS 베어러와 연관되는 데이터 패킷들을 프로세싱하는 방법을 도시하고 있는 플로우 다이아그램이다. 상기 데이터 패킷들은 다운링크의 경우에 서빙 게이트웨이로부터 eNB에 의해 수신되고, 업링크의 경우에 어플리케이션 계층 혹은 IP 계층으로부터 수신된다. 상기 송신기에서, 즉, 업링크의 경우 UE 및 다운링크의 경우 eNB에서, 상기 수신된 데이터 패킷들이 1개의 무선 베어러와 연관되는 EPS 베어러에 속하는지 혹은 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러에 속하는지가 결정된다.
상기 데이터 패킷들이 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러에 속할 경우, 상기 EPS 베어러의 데이터 패킷들은 상기 송신기에 의해 제1 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 프로세싱된다. 상기 제1 집합의 프로세싱 기능들은 상기 무선 베어러들에 걸쳐 데이터 패킷들의 시퀀스 넘버링의 기능을 포함한다. 상기 데이터 패킷들에는 상기 무선 베어러들에 걸쳐 상기 데이터 패킷들을 분산시키기 전에 시퀀스 넘버들이 할당된다. 시퀀스 넘버링은 상기 수신기에서 순차 배달시 필요로 하는 EPS 베어러에 대해서만 적용된다. 일 예로, 업링크의 경우에서, 상기 시퀀스 넘버링은 eNB가 서빙 게이트웨이로 상기 데이터 패킷들을 순차적으로 배달해야만 할 경우 필요로 된다. 상기 제1 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 프로세싱된 데이터 패킷들은 그리고 나서 상기 EPS 베어러와 연관되는 무선 베어러들에 걸쳐 분산된다. 또한, 상기 송신기는 상기 EPS 베어러와 연관되는 각 무선 베어러의 데이터 패킷들을 제2 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 병렬로 프로세싱한다. 여기에서의 상기 제2 집합의 프로세싱 기능들은 헤더 압축, 보안, ARQ 기능들 및 PDU 생성 기능들을 상기 데이터 패킷들에 적용하는 것을 포함한다. 상기 ARQ 기능들은 ARQ 블록 생성 및 ARQ 윈도우 프로세싱을 포함하고, 상기 PDU 생성 기능들은 패킷 프래그멘테이션 및 패킹을 포함한다. 그리고 나서 송신기는 상기 EPS 베어러의 각 무선 베어러의 프로세싱된 데이터 패킷들을 상기 UE와 BS간의 물리 채널을 통해 상기 수신기로 송신한다. 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러의 경우에서, 단일 PDCP 엔터티는 이 EPS 베어러의 무선 베어러들에 걸쳐 유지될 수 있고, 이에 반해 상기 RLC 엔터티는 무선 베어러별로 유지된다. 상기 제1 집합의 프로세싱 기능들은 PDCP 엔터티에 의해 수행된다. 상기 제2 집합의 프로세싱 기능들은 RLC 엔터티에 의해 수행된다.
EPS 베어러가 다수의 무선 베어러들과 연관될 경우, 상기 PDCP 엔터티(보안 기능 및 헤더 압축이 없는)는 무선 베어러들 별로 유지되고, 이에 반해 상기 보안 기능 및 헤더 압축은 상기 EPS 베어러의 무선 베어러들에 걸쳐 유지된다.
도 4f는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 송신기에서 EPS 베어러와 연관되는 데이터 패킷들을 프로세싱하는 방법을 도시하고 있는 플로우 다이아그램이다. 상기 수신기가 상기 EPS 베어러의 무선 베어러로의 분산된 데이터 패킷들을 병렬로 프로세싱하는 것은 헤더 파싱, 패킷 언패킹 및 리어셈블리를 포함하는 PDU 프로세싱과 같은 프로세싱 기능들과, SN 검사 및 ARQ 윈도우 프로세싱, 보안을 적용하는 것과 같은 ARQ 생성 기능들과, 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러의 각 무선 베어러의 데이터 패킷들에 대한 헤더 압축 해제 기능들과 같은 프로세싱 기능들을 사용하는 것을 포함한다. 상기 분산된 데이터 패킷들의 프로세싱은 상기 데이터 패킷들의 시퀀스 넘버 검사 및 재정렬을 더 포함한다.
여기에서의 상기 EPS 베어러가 다수의 무선 베어러들과 연관될 경우, 상기 PDCP 엔터티(보안 기능 및 헤더 압축이 없는)는 무선 베어러들 별로 유지되고, 이에 반해 상기 보안 기능 및 헤더 압축은 상기 EPS 베어러의 무선 베어러들에 걸쳐 유지된다.
도 4g는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 송신기에서 EPS 베어러와 연관되는 데이터 패킷들을 프로세싱하는 방법을 도시하고 있는 플로우 다이아그램이다. 상기 데이터 패킷들은 다운링크의 경우에 서빙 게이트웨이로부터 eNB에 의해 수신되고, 업링크의 경우에 어플리케이션 계층 혹은 IP 계층으로부터 수신된다. 상기 송신기에서, 즉, 업링크의 경우 UE 및 다운링크의 경우 eNB에서, 상기 수신된 데이터 패킷들이 1개의 무선 베어러와 연관되는 EPS 베어러에 속하는지 혹은 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러에 속하는지가 결정된다.
상기 데이터 패킷들이 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러에 속할 경우, 상기 EPS 베어러의 데이터 패킷들은 상기 송신기에 의해 제1 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 프로세싱된다. 상기 제1 집합의 프로세싱 기능들은 상기 무선 베어러들에 걸쳐 데이터 패킷들의 시퀀스 넘버링의 기능을 포함한다. 상기 데이터 패킷들에는 상기 무선 베어러들에 걸쳐 상기 데이터 패킷들을 분산시키기 전에 시퀀스 넘버들이 할당된다. 시퀀스 넘버링은 상기 수신기에서 순차 배달시 필요로 하는 EPS 베어러에 대해서만 적용된다. 일 예로, 업링크의 경우에서, 상기 시퀀스 넘버링은 eNB가 서빙 게이트웨이로 상기 데이터 패킷들을 순차적으로 배달해야만 할 경우 필요로 된다. 또한, 상기 제1 집합의 프로세싱 기능들은 헤더 압축을 포함한다. 상기 제1 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 프로세싱된 데이터 패킷들은 상기 EPS 베어러와 연관되는 무선 베어러들에 걸쳐 분산된다. 또한, 상기 송신기는 상기 EPS 베어러와 연관되는 각 무선 베어러의 데이터 패킷들을 제2 집합의 프로세싱 기능들을 사용하여 병렬로 프로세싱한다. 여기에서의 상기 제2 집합의 프로세싱 기능들은 보안, ARQ 기능들 및 PDU 생성 기능들을 상기 데이터 패킷들에 적용하는 것을 포함한다. 상기 ARQ 기능들은 ARQ 블록 생성 및 ARQ 윈도우 프로세싱을 포함하고, 상기 PDU 생성 기능들은 패킷 프래그멘테이션 및 패킹을 포함한다. 그리고 나서 송신기는 상기 EPS 베어러의 각 무선 베어러의 프로세싱된 데이터 패킷들을 상기 UE와 BS간의 물리 채널을 통해 상기 수신기로 송신한다.
EPS 베어러가 다수의 무선 베어러들과 연관될 경우, PDCP 엔터티(헤더 압축 및 시퀀스 넘버링이 없는)는 무선 베어러들 별로 유지되고, 이에 반해 상기 압축 기능은 상기 EPS 베어러의 무선 베어러들에 걸쳐 유지된다.
도 4h는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 수신기에서 EPS 베어러와 연관되는 데이터 패킷들을 프로세싱하는 방법을 도시하고 있는 플로우 다이아그램이다. 상기 수신기가 다수의 무선 베어러들과 연관되는 상기 EPS 베어러의 데이터 패킷들을 프로세싱하는 것은 보안, ARQ 및 PDU 생성 기능들을 다수의 무선 베어러들과 연관되는 EPS 베어러의 각 무선 베어러의 데이터 패킷들에 적용하는 것과 같은 프로세싱 기능들을 사용하는 것을 포함한다.
상기 EPS 베어러의 데이터 패킷들을 병렬로 프로세싱하는 것은 상기 EPS 베어러의 데이터 패킷들의 해더를 압축 해제하는 것과, 이중 검출에 대한 시퀀스 넘버 검사와, 상기 데이터 패킷들이 재정렬될 필요가 있을 경우 재정렬하는 것을 포함하는 제2 집합의 프로세싱 기능들을 적용하는 것을 더 포함한다.
EPS 베어러가 다수의 무선 베어러들과 연관될 경우, PDCP 엔터티(헤더 압축 해제 기능 및 시퀀스 넘버 검사가 없는)는 무선 베어러들 별로 유지되고, 이에 반해 상기 압축 해제 기능은 상기 EPS 베어러의 무선 베어러들에 걸쳐 유지된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 송신 버퍼 상태를 기반으로 하나 혹은 그 이상의 무선 베어러들로의 데이터 패킷들의 분산을 도시하고 있는 개략적 다이아그램이다. 상기 데이터 패킷들은 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 각 무선 베어러의 송신 버퍼 상태를 기반으로 상기 송신기에 의해 상기 연관되는 무선 베어러들 간에서 분산된다. 이는 1개의 무선 베어러의 패킷들이 재송신들 때문에 무선 베어러 버퍼의 블로킹(blocking)으로 인해 손실되고 있을 수 있다는 상황을 고려할 것이다. 여기서, 상기 데이터 패킷들은 우선 순위의 순서대로 분산된다. 상기 송신 버퍼에서 송신되어야 하는 적은 패킷들을 가지는 상기 무선 베어러에는 더 높은 우선 순위가 부여된다. 일 실시예에서, 모든 무선 베어러들의 송신 버퍼들은 충분히 많은 데이터 패킷들이 유용할 경우 동일하도록 유지된다. 그 송신 버퍼가 적어도 최소로 찬(full) 무선 베어러가 먼저 최대 원하는 레벨까지 데이터 패킷들로 채워지고, 그리고 나서 송신 버퍼가 두 번째로 찬 무선 베어러가 최대 상기 원하는 레벨까지 데이터 패킷들로 채워지고, 등등 이다.
여기에서의 다른 실시예에 따르면, 상기 데이터 패킷들은 여기에서의 일 실시예에 따른 상기 송신기에 의해 상기 연관되는 무선 베어러들간에서 동일하게 분산된다. 일 예로, 무선 베어러 'n'은 상기 조건 'Packet SN' mod 'N' = n를 만족하는 주어진 패킷들이고, 여기서 'N'은 무선 베어러들의 전체 개수이다. 여기서, 상기 데이터 패킷들의 동일한 분산 방법은 상기 수신기로 알려져 있을 수도 있고 혹은 알려져 있지 않을 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 데이터 패킷들은 상기 무선 베어러들이 프로세싱되는 프로세싱 코어의 프로세싱 캐퍼빌리티를 기반으로 분산된다. 일 예로, EPS 베어러가 두 개의 무선 베어러들 RB1 및 RB2과 연관될 경우, RB1은 코어 1에서 프로세싱되고, RB2는 코어 2에서 프로세싱된다. 상기 코어 1의 프로세싱 캐퍼빌리티는 상기 코어 2의 프로세싱 캐퍼빌리티의 두 배이다. 따라서, 이 경우, RB1은 RB2에 비해서 두 배의 IP 패킷들을 획득할 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, EPS 베어러들의 병렬화를 위해 예약되는 다수의 프로세싱 코어들을 도시하고 있는 블록 다이아그램이다. 상기 EPS 베어러 생성 동안, 무선 베어러들의 개수는 1개의 EPS 베어러가 다수의 RB들에 매핑될 경우 상기 UE에서 지원되는, 병렬 프로세싱을 위해 사용될 수 있는 프로세싱 코어들의 최대 개수와, 각 프로세싱 코어/체인(chain)의 캐퍼빌리티와, 상기 EPS 베어러의 데이터 레이트와, 이미 존재하고 있는 베어러들 및 상기 이미 성립되어 있는 EPS 베어러에 의해 사용되는 프로세싱 코어들/체인들의 개수 중 적어도 하나를 기반으로 결정된다.
여기에서의 일 실시예에 따르면, 상기 최대 유용 프로세싱 코어들의 서브 집합만이 상기 UE에 의해 단일 EPS 베어러의 프로세싱의 병렬화를 위해 사용되도록 예약된다. 병렬화를 필요로 하지 않는 상기 다수의 EPS 베어러들은 단일 프로세싱 코어에서 프로세싱될 수 있다.
여기에서의 상기 실시예들에 따르면, "프로세싱 체인들"은 적어도 "프로세싱 코어"를 내포한다. 일 실시예에서, 각 무선 베어러에 대한 계층 2 프로세싱은 별도의 프로세싱 코어에서 수행되고, 상기 계층 1 프로세싱은 단일 기저대역(baseband) 프로세싱 체인에서 수행된다. 다른 실시예에서, 각 무선 베어러는 계층 2 프로세싱에 대한 전용 프로세싱 코어를 가지고, 계층 1 프로세싱에 대한 전용 기저대역 프로세싱 코어를 가진다. 다른 실시예에서, 각 무선 베어러에 대한 계층 2 프로세싱은 별도의 프로세싱 코어에서 수행되고, 상기 계층 1 프로세싱은 2개 이상의 기저 대역 프로세싱 코어들에서 수행되지만 상기 계층 2 프로세싱 코어들과 계층 1 프로세싱 체인들간의 일대일 매핑은 존재하지 않는다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 캐퍼빌리티 협상시 UE 캐퍼빌리티 지시를 제공하는 UE와 기지국간의 신호 플로우를 도시하고 있는 플로우 다이아그램이다. 상기 파워 온(power on) 후에, 상기 UE(201)는 EPS 베어러가 다수의 무선 베어러들에 매핑될 경우 상기 무선 베어러들의 병렬 프로세싱을 위해 사용될 수 있는 코어들의 개수와, 각 코어의 프로세싱 캐퍼빌리티를 상기 eNB(202)와 공유한다. 상기 UE(201)는 캐퍼빌리티 협상 동안 상기 eNB(202)와 상기 프로세싱 코어들의 UE 캐퍼빌리티에 대한 정보를 교환한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 캐퍼빌리티 협상 후의 제1 EPS 베어러 셋업을 보여주는 상기 UE와 기지국간의 신호 플로우를 도시하고 있는 플로우 다이아그램이다. 파워 온 후에 상기 제1 EPS 베어러의 셋업에 대해서, 상기 프로세싱 코어들의 UE 캐퍼빌리티가 파워 온 시 상기 캐퍼빌리티 협상 동안 이미 교환되어 있을 경우, 상기 UE(201)는 상기 eNB(202)로 RRC 연결 셋업 요구(RRC Connection Setup Request) 메시지로 셋업될 연결에 대한 QoS를 송신한다. 상기 eNB(202)는 상기 캐퍼빌리티 협상 단계에서 수신된 UE의 프로세싱 캐퍼빌리티 정보와 상기 요구되는 EPS 베어러의 QoS를 기반으로, 상기 요구되는 EPS 베어러가 매핑되어야만 하는 무선 베어러들의 개수를 연산한다. 상기 eNB(202)는 그리고 나서 구체적인 사항들을 가지는 요구된 EPS 베어러 정보와 상기 무선 베어러들의 개수를 RRC 연결 셋업 응답(RRC Connection Setup Response)으로 상기 UE(201)에게 송신한다. 상기 UE(201)는 상기 eNB(202)로부터 상기 정보를 수신할 경우, 상기 eNB(202)로 RRC 연결 셋업 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지를 송신한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 캐퍼빌리티 협상 후 다음 EPS 베어러 셋업을 도시하고 있는 상기 UE와 기지국간의 신호 플로우를 도시하고 있는 플로우 다이아그램이다. 상기 UE(201)는 셋업 될 연결에 대한 QoS를 RRC 연결 셋업 요구(RRC Connection Setup Request) 메시지로 상기 eNB(202)에게 송신한다. 상기 eNB는 상기 캐퍼빌리티 협상 단계에서 수신된 UE의 프로세싱 캐퍼빌리티 정보와, 상기 요구된 EPS 베어러 및 현재 진행중인 EPS 베어러들의 QoS를 기반으로, 다음 EPS 베어러들의 성립을 위한, 상기 요구된 EPS 베어러가 매핑될 필요가 있는 무선 베어러들의 개수를 결정한다. 상기 eNB(202)는 그리고 나서 이 정보를 상기 RRC 연결 셋업 응답으로 상기 UE(201)로 송신한다. 상기 UE(201)는 상기 eNB(202)로부터 상기 정보를 수신할 경우 상기 eNB(202)로 RRC 연결 셋업 완료 메시지를 송신한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, UE 프로세싱 캐퍼빌리티가 연결 요구로 송신될 경우 EPS 베어러 셋업을 제공하는 상기 UE와 기지국간의 신호 플로우를 도시하고 있는 플로우 다이아그램이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, UE(201)는 상기 캐퍼빌리티 협상 단계 대신에 연결 셋업 시간 동안 프로세싱 코어들/체인들의 캐퍼빌리티에 대한 정보를 교환한다. 상기 UE(201)는 이미 성립되어 있는 EPS 베어러들에 대해서 이미 사용되고 있는 프로세싱 코어들 및 그 상응하는 프로세싱 캐퍼빌리티를 추정함으로써 EPS 베어러들의 병렬화에 유용한 상기 프로세싱 코어들로부터 유용한 프로세싱 코어들을 연산한다. 상기 UE(201)는 그리고 나서 상기 유용한 프로싱 코어들의 개수 및 각 프로세싱 코어의 프로세싱 캐퍼빌리티에 대한 정보를 상기 RRC 연결 셋업 요구로 송신한다. 상기 eNB는 상기 유용한 프로세싱 코어들의 개수 값과, 각 프로세싱 코어의 프로세싱 캐퍼빌리티와, 상기 요구되는 EPS 베어러의 QoS를 기반으로 상기 요구된 EPS 베어러가 매핑될 필요가 있는 RB들의 개수를 결정한다. 상기 eNB(202)는 그리고 나서 이 정보를 상기 RRC 연결 셋업 응답으로 상기 UE(201)로 송신한다. 상기 eNB(202)로부터 상기 정보를 수신할 경우, 상기 UE(201)는 상기 eNB(202)로 RRC 연결 셋업 완료 메시지를 송신한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 eNB는 상기 요구되는 EPS 베어러가 매핑되는 무선 베어러들의 개수에 대한 정보를 단일 메시지로 송신할 수 있고, 상기 메시지는 각 무선 베어러에 대한 구성과, 상기 무선 베어러들의 ID들과, 상기 EPS 베어러의 ID를 포함한다. 동일한 EPS 베어러에 매핑되는 상기 무선 베어러들 각각의 구성은 동일할 수 있다는 것에 유의하여야만 할 것이다. 상기 구성은 상기 PDCP 및 RLC 구성들을 포함한다. 일 예로, 이는 하기와 같이 나타내질 수 있다:
Figure 112015095621159-pct00001
상기 UE는 상기와 같은 메시지를 기반으로 무선 베어러들 RB_ID1 및 RB_ID2가 EPS 베어러 EPS_ID1와 연관된다는 것을 식별할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 eNB는 상기 요구되는 EPS 베어러가 매핑되는 무선 베어러들의 개수에 대한 정보를 다수의 메시지들로 송신할 수 있고, 각 메시지는 상기 무선 베어러에 대한 구성과, 상기 무선 베어러의 ID와, 상기 EPS 베어러의 ID를 포함한다. 상기와 같은 다수의 메시지들을 수신할 경우, 상기 UE는 각 메시지에 존재하는 상기 무선 베어러 ID 및 EPS 베어러 ID를 기반으로 EPS 베어러와 연관되는 무선 베어러들을 식별할 수 있다. 일 예로, 이는 하기와 같이 나타내질 수 있다:
Figure 112015095621159-pct00002
상기 메시지들, 연결 셋업 응답 및 연결 셋업 응답 2를 기반으로, 상기 UE는 무선 베어러들 RB_ID1 및 RB_ID 2가 EPS 베어러 EPS_ID1와 연관된다는 것을 식별할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, UE 프로세싱 캐퍼빌리티 지시자를 도시하고 있는 테이블이다. 상기 각 프로세싱 코어의 프로세싱 캐퍼빌리티는 각 프로세싱 코어에 대한 프로세싱 캐퍼빌리티 지시자(Processing Capability Indicator)를 사용하여 상기 eNB(202)로 알려진다. 상기 프로세싱 캐퍼빌리티 지시자는 프로세싱 코어의 물리 프로세싱 캐퍼빌리티에 대한 양자화된 지시자이다. 일 예로, 상기 프로세싱 캐퍼빌리티 지시자는 프로세싱 코어/체인의 클럭 속도(clock speed)를 나타낼 수 있다.
여기에서의 다른 실시예에 따르면, 상기 유용한 프로세싱 코어들의 개수는 상기 모든 프로세싱 코어들의 캐퍼빌리티들이 동일할 경우 지시된다. 다수의 프로세싱 코어들이 동일한 프로세싱 캐퍼빌리티를 가질 경우, 상기 프로세싱 캐퍼빌리티는 그룹화된 방식으로 지시될 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 UE의 프로세싱 캐퍼빌리티는 UE 클래스(class)를 통해 지시될 수 있다. 일 예로, 각각이 'x'의 프로세싱 캐퍼빌리티를 가지는 'n'개의 코어들을 가지는 UE에게는 UE 클래스 값(UE Class Value) 'A'에 의해 지시될 수 있고, 이에 반해 각각이 'y'의 프로세싱 캐퍼빌리티를 가지는 'm'개의 코어들을 가지는 UE에게는 다른 UE 클래스 값 'B'를 사용하여 지시될 수 있다. UE가 각각이 'x'의 프로세싱 캐퍼빌리티를 가지는 'n'개의 코어들과 각각이 'y'의 프로세싱 캐퍼빌리티를 가지는 'm'개의 코어들을 가질 경우, 상기 UE에게는 다른 UE 클래스 값 'C'를 사용하여 지시될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른, 무지향성 (다운링크) EPS 베어러에 대해 다수의 무선 베어러들을 성립하는 시그널링 프로세스를 도시하고 있는 플로우 다이아그램이다. 상기 eNB(202)는 이동 단말기 혹은 코어 네트워크(core network)로부터의 EPS 베어러 성립 요구를 기반으로 상기 EPS 베어러에 대한 무선 베어러 성립을 트리거(trigger)한다. 상기 eNB(202)는 그리고 나서 매핑될 상기 EPS 베어러에 대해 필요로 되는 무선 베어러들의 개수를 결정한다. 상기 eNB(202)는 그리고 나서 무선 베어러들의 개수, PDCP 구성, RLC 구성, 논리 채널 ID 및 EPS 베어러 ID를 RRC 연결 재구성(RRC connection reconfiguration) 메시지를 통해 상기 UE(201)로 송신한다. 상기 eNB로부터 수신된 정보를 기반으로, 상기 UE(201)는 1개의 집합의 PDCP/RLC 구성이 상기 다수의 무선 베어러들에 대해 수신되기 때문에 동일한 EPS 베어러에 대해 성립되는 무선 베어러들의 개수를 알게 된다. 상기 UE(201)는 그리고 나서 상기 eNB(202)로 RRC 연결 재구성 완료(RRC Connection Reconfiguration Complete) 메시지를 송신한다. 또한, 상기 eNB(202)는 상기 결정된 개수의 무선 베어러들을 사용하여 상기 EPS 베어러의 데이터 패킷들을 상기 UE(201)로 송신한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른, 무지향성 (업링크) EPS 베어러에 대해 다수의 무선 베어러들을 성립하는 시그널링 프로세스를 도시하고 있는 플로우 다이아그램이다. 상기 eNB(202)는 이동 단말기 혹은 코어 네트워크로부터의 EPS 베어러 성립 요구를 기반으로 상기 EPS 베어러에 대한 무선 베어러 성립을 트리거(trigger)한다. 상기 eNB(202)는 그리고 나서 매핑될 상기 EPS 베어러에 대해 필요로 되는 무선 베어러들의 개수를 결정한다. 상기 eNB(202)는 그리고 나서 무선 베어러들의 개수, PDCP 구성, RLC 구성, 논리 채널 ID 및 EPS 베어러 ID를 RRC 연결 재구성 메시지를 통해 상기 UE(201)로 송신한다. 상기 eNB로부터 수신된 정보를 기반으로, 상기 UE(201)는 1개의 집합의 PDCP/RLC 구성이 상기 다수의 무선 베어러들에 대해 수신되기 때문에 동일한 EPS 베어러에 대해 성립되는 무선 베어러들의 개수를 알게 된다. 상기 UE(201)는 그리고 나서 상기 eNB(202)로 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 송신한다. 또한, 상기 eNB(202)는 상기 결정된 개수의 무선 베어러들을 사용하여 상기 UE(201)에 의해 송신된 상기 EPS 베어러의 데이터 패킷들을 수신한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른, 양방향성 EPS 베어러에 대해 다수의 무선 베어러들을 성립하는 시그널링 프로세스를 도시하고 있는 플로우 다이아그램이다. 상기 eNB(202)는 이동 단말기 혹은 코어 네트워크로부터의 EPS 베어러 성립 요구를 기반으로 상기 EPS 베어러에 대한 무선 베어러 성립을 트리거(trigger)한다. 상기 eNB(202)는 그리고 나서 매핑될 상기 EPS 베어러에 대해 필요로 되는 무선 베어러들의 개수를 결정한다. 상기 eNB(202)는 그리고 나서 무선 베어러들의 개수, PDCP 구성, RLC 구성, 논리 채널 ID 및 EPS 베어러 ID를 RRC 연결 재구성 메시지를 통해 상기 UE(201)로 송신한다. 상기 eNB로부터 수신된 정보를 기반으로, 상기 UE(201)는 1개의 집합의 PDCP/RLC 구성이 상기 다수의 무선 베어러들에 대해 수신되기 때문에 동일한 EPS 베어러에 대해 성립되는 무선 베어러들의 개수를 알게 된다. 상기 UE(201)는 그리고 나서 상기 eNB(202)로 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 송신한다. 상기 양방향성 시그널링의 경우에서, 상기 UE(201) 및 eNB (202) 둘 다는 상기 다수의 무선 베어러들을 사용하여 상기 EPS 베어러의 데이터 패킷들을 서로에게 송신하고, 서로로부터 수신한다.
여기에서의 일 실시예에 따르면, 신규 EPS 베어러가 성립될 필요가 있을 경우, 자원 제어 기반 승인 제어 절차가 수행될 필요가 있고, 여기서, 상기 신규 EPS 베어러 요구는 충분한 양의 프로세싱 자원들이 유용할 경우 수락되고, 그렇지 않을 경우 상기 신규 EPS 베어러 요구는 거절된다. 다른 실시예에서, 충분한 양의 프로세싱 자원들이 유용하지 않을 경우, 하나 혹은 그 이상의 기존의 낮은 우선 순위 EPS 베어러들은 중단/종료되고, 상기 신규 EPS 베어러 요구가 처리된다. 이와는 달리, 상기 낮은 우선 순위 EPS 베어러의 종료는 사용자 결정을 기반으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 UE는 유용한 프로세싱 코어들의 개수와, 각 프로세싱 코어의 프로세싱 캐퍼빌리티 및 성립될 필요가 있는 EPS 베어러의 QoS를 기반으로 상기 EPS 베어러가 매핑될 필요가 있는 무선 베어러들의 개수를 결정한다. 상기 UE는 상기 EPS 베어러가 매핑될 필요가 있는 무선 베어러들의 결정된 개수를 상기 연결 셋업 요구 메시지로 상기 eNB로 송신한다. 상기 eNB는 상기 UE의 추천을 수락할 수 있다. 상기 eNB가 상기 무선 베어러들의 개수를 변경하기를 원할 경우, 상기 eNB는 요구된 EPS 베어러가 매핑될 필요가 있는 무선 베어러들의 개수를 감소시킬 수 있고, 상기 UE로 상기 요구된 EPS 베어러가 매핑될 필요가 있는 무선 베어러들의 개수를 통신할 수 있다.
본 실시예들은 특정 예제 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 다양한 수정들 및 변경들이 상기 다양한 실시예들의 보다 넓은 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 이런 실시예들에 대해 이루어질 수 있음은 분명할 것이다. 게다가, 여기에서 설명되는 상기 다양한 디바이스들, 모듈들 등은 머신 리드 가능 매체(machine readable medium)에 포함되는 하드웨어 회로, 펌웨어, 및/혹은 소프트웨어를 사용하여 이네이블 및 동작될 수 있다. 여기에서의 실시예들이 다양한 특정 실시예들을 참조하여 설명된다고 할지라도, 해당 기술 분야의 당업자가 수정들을 가지고 본 발명을 실현하는 것은 자명할 것이다. 하지만, 상기와 같은 모든 수정들은 청구항들의 범위 내에 존재한다고 간주된다. 또한, 하기와 같은 청구항들은 여기에서 설명되는 실시예들의 모든, 일반적이면서도 특정한 기능들을 커버하는 의도를 가진다는 것이 이해되어야만 할 것이고, 언어 형태인 상기 실시예들의 범위에 관한 모든 구문들은 상기 실시예들간에 존재한다는 것이 이해되어야만 할 것이다.

Claims (35)

  1. 무선 통신에서 사용자 단말기 (User Equipment: UE)가 패킷 프로세싱 (packet processing)을 병렬화하는 방법에 있어서,
    상기 UE와 기지국 (base station: BS) 간에서 데이터 패킷들을 전송하거나 수신하는 다수의 무선 베어러들을 생성하는 과정;
    제1 집합의 프로세싱 기능들을 적용하여 제1 데이터 패킷들을 프로세싱하는 과정;
    상기 프로세싱된 제1 데이터 패킷들을 상기 다수의 무선 베어러들로 분산시키는 과정;
    제2 집합의 프로세싱 기능들을 적용하여 상기 분산된 제1 데이터 패킷들을 병렬로 프로세싱하는 과정; 및
    상기 병렬로 프로세싱된 제1 데이터 패킷들을 상기 BS로 송신하는 과정을 포함하며,
    상기 다수의 무선 베어러들은 진화된 패킷 시스템 (Evolved Packet System: EPS) 베어러와 연관됨을 특징으로 하는 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 집합의 프로세싱 기능들을 적용하여 상기 제1 데이터 패킷들을 프로세싱하는 과정은,
    상기 제1 데이터 패킷들을 시퀀스 넘버링 (sequence numbering)하는 과정;
    상기 제1 데이터 패킷들의 헤더 (header)를 압축하는 과정; 및
    상기 제1 데이터 패킷들에 보안을 적용하는 과정 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 시퀀스 넘버링은 상기 제1 데이터 패킷들이 상기 BS에서 재정렬될 필요가 있을 경우 수행됨을 특징으로 하는 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 집합의 프로세싱 기능들을 적용하여 상기 분산된 제1 데이터 패킷들을 병렬로 프로세싱하는 과정은,
    시퀀스 넘버링, 헤더 압축, 보안, 자동 반복 요구 (ARQ) 또는 패킷 데이터 유닛 (PDU) 생성 기능들 중 적어도 하나를 상기 분산된 제1 데이터 패킷들에 적용하는 과정을 포함하며,
    상기 제2 집합의 프로세싱 기능들은 상기 분산된 제1 데이터 패킷들에 각각 독립적으로 적용됨을 특징으로 하는 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 무선 베어러들은 상기 제1 데이터 패킷들에 동일한 프로세싱 기능들을 적용하도록 구성됨을 특징으로 하는 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 무선 베어러들은 동일한 프로토콜 서브 계층 파라미터 (protocol sub layer parameter) 및 구성들로 구성됨을 특징으로 하는 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 데이터 패킷들의 프로세싱은 별도의 프로세싱 코어 (processing core)들에서 병렬로 실행됨을 특징으로 하는 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프로세싱된 제1 데이터 패킷들을 상기 다수의 무선 베어러들로 분산시키는 과정은,
    상기 다수의 무선 베어러들에 상기 프로세싱된 제1 데이터 패킷들을 동일하게 분산시키는 과정;
    각 무선 베어러와 연관되는 송신 버퍼 상태 (buffer status)를 기반으로 상기 프로세싱된 제1 데이터 패킷들을 분산시키는 과정; 및
    상기 다수의 무선 베어러들이 프로세싱되는 프로세싱 코어의 프로세싱 캐퍼빌리티를 기반으로 상기 프로세싱된 제1 데이터 패킷들을 분산시키는 과정 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 BS로부터 제2 데이터 패킷들을 수신하는 과정;
    제3 집합의 프로세싱 기능들을 적용하여 상기 수신된 제2 데이터 패킷들을 병렬로 프로세싱하는 과정; 및
    제4 집합의 프로세싱 기능들을 적용하여 상기 병렬로 프로세싱된 제2 데이터 패킷들을 프로세싱하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3 집합의 프로세싱 기능들을 적용하여 상기 수신된 제2 데이터 패킷들을 병렬로 프로세싱하는 과정은,
    PDU 프로세싱, ARQ, 보안, 시퀀스 넘버 검사 (sequence number checking) 및 헤더 압축 해제 기능 중 적어도 하나를 상기 수신된 제2 데이터 패킷들에 적용하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제4 집합의 프로세싱 기능들을 적용하여 상기 병렬로 프로세싱된 제2 데이터 패킷들을 프로세싱하는 과정은,
    재정렬 기능을 상기 병렬로 프로세싱된 제2 데이터 패킷들에 적용하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제4 집합의 프로세싱 기능들을 적용하여 상기 병렬로 프로세싱된 제2 데이터 패킷들을 프로세싱하는 과정은,
    보안, 시퀀스 넘버 검사, 헤더 압축 해제 또는 재정렬 기능 중 적어도 하나를 상기 병렬로 프로세싱된 제2 데이터 패킷들에 적용하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 무선 베어러들을 생성하는 과정은,
    상기 BS로부터 하나 혹은 그 이상의 연결 구성 메시지들을 수신하여 상기 다수의 무선 베어러들을 성립하는 과정을 포함하고,
    상기 EPS 베어러에 대해 필요로 되는 상기 다수의 무선 베어러들의 개수는 상기 BS에 의해 결정되며, 상기 하나 혹은 그 이상의 연결 구성 메시지들로 시그널됨을 특징으로 하는 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    프로세싱 코어들의 개수와, 각 프로세싱 코어의 프로세싱 캐퍼빌리티 및 각 프로세싱 코어의 사용 계수 중 적어도 하나가 UE 캐퍼빌리티 리스트 또는 연결 셋업 메시지에 지시되어 상기 BS로 송신됨을 특징으로 하는 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 프로세싱 코어들의 개수는,
    업링크의 경우에 송신 프로세싱 코어들을 포함하고, 다운링크의 경우에 수신 프로세싱 코어들을 포함함을 특징으로 하는 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 각 프로세싱 코어의 프로세싱 캐퍼빌리티는,
    상기 송신 프로세싱 코어들에 의해 프로세싱될 수 있는 최대 데이터 레이트와, 상기 수신 프로세싱 코어들에 의해 프로세싱될 수 있는 최대 데이터 레이트, 및 각 프로세싱 코어의 클럭 레이트 (clock rate) 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 EPS 베어러와 연관되는 EPS 베어러 타입은 상기 하나 혹은 그 이상의 연결 구성 메시지들로 시그널됨을 특징으로 하는 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    동일한 EPS 베어러 식별자는 각 무선 베어러의 생성 동안 상기 하나 혹은 그 이상의 연결 구성 메시지들로 시그널됨을 특징으로 하는 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 무선 베어러들을 생성하는 과정은,
    상기 UE가 상기 EPS 베어러에 대해 필요로 되는 무선 베어러들의 개수를 결정하는 과정;
    성립될 필요가 있는 상기 EPS 베어러에 대한 무선 베어러들의 결정된 개수를 상기 BS로 송신하는 과정; 및
    상기 BS로부터 연결 구성 메시지를 수신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    1개의 EPS 베어러가 상기 다수의 무선 베어러들에 매핑될 경우, 상기 UE에서 병렬 프로세싱을 위해 사용될 수 있는 프로세싱 코어들의 개수와, 각 프로세싱 코어의 프로세싱 캐퍼빌리티와, 각 프로세싱 코어의 사용 계수 및 상기 EPS 베어러의 서비스 품질 (QoS) 중 적어도 하나를 기반으로 상기 다수의 무선 베어러들의 개수가 상기 BS에 의해 결정됨을 특징으로 하는 패킷 프로세싱을 병렬화하는 방법.
  20. 무선 통신에서 패킷 프로세싱(packet processing)을 병렬화하는 사용자 단말기 (User Equipment: UE)에 있어서,
    기지국 (base station: BS)과 통신을 수행하는 송수신부; 및
    상기 송수신부를 제어하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    여기서 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 UE와 상기 BS 간에서 데이터 패킷들을 전송하거나 수신하는 다수의 무선 베어러들을 생성하고,
    제1 집합의 프로세싱 기능들을 적용하여 제1 데이터 패킷들을 프로세싱하고,
    상기 프로세싱된 제1 데이터 패킷들을 상기 다수의 무선 베어러들로 분산시키고,
    제2 집합의 프로세싱 기능들을 적용하여 상기 분산된 제1 데이터 패킷들을 병렬로 프로세싱하고,
    상기 병렬로 프로세싱된 제1 데이터 패킷들을 상기 BS로 송신하도록 상기 송수신부를 제어하도록 구성되고,
    상기 다수의 무선 베어러들은 진화된 패킷 시스템 (Evolved Packet System: EPS) 베어러와 연관됨을 특징으로 하는 패킷 프로세싱을 병렬화하는 UE.
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