KR102398970B1 - 패킷 기반 음성 통화에서 데이터 전송을 제어하는 방법 및 장치 - Google Patents

패킷 기반 음성 통화에서 데이터 전송을 제어하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

패킷 기반 음성 통화 기능을 제공하는 전자 장치가 개시된다. 상기 전자 장치는 송신 안테나 및 수신 안테나, 상기 송신 안테나를 이용하여 상향링크 채널을 형성하고, 상기 수신 안테나를 이용하여 하향링크 채널을 형성하고, 상기 상향링크 채널 및 상기 하향링크 채널을 이용하여 패킷 기반 음성 통화를 수행하는 통신 회로를 포함한다. 상기 통신 회로는 상기 하향링크 채널과 관련된 정보를 획득하고, 상기 획득된 정보에 기초하여 다운로드 스케줄을 판단하고, 상기 기지국에 대한 전송 요청부터 승인 시점까지의 소요 시간을 판단하고, 상기 다운로드 스케줄 및 상기 소요 시간에 기초하여 상기 상향링크 채널을 통한 음성 패킷의 송신 동작을 수행할 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

패킷 기반 음성 통화에서 데이터 전송을 제어하는 방법 및 장치{Method and Apparatus for Controlling Data Transmission in Voice Call under Packet-switched Network}
본 발명의 다양한 실시 예들은 VoLTE와 같은 음성 통화 시에 전력 소모를 감소시키기 위해 데이터 전송 시점을 제어하는 기술과 관련된다.
3GPP(The 3rd Generation Partnership Project) 표준에서는, VoLTE(Voice over Long Term Evolution)에서의 전력 소모를 감소시키기 위해서 CDRX(Connected Disconnection Reception), SPS(Semi-Persistent Scheduling) 등의 방안을 정의하고 있다. 예를 들어, CDRX의 경우, 기지국이 단말이 하향링크 채널(downlink channel)을 모니터링 하지 않아도 되는 구간에 대한 정보(예: 스케줄링 정보)를 단말로 제공하면, 해당 구간 동안 단말은 전력 절감(power saving)이 가능하다. 또한 SPS의 경우, 기지국이 데이터 전송을 위한 자원을 반-지속적으로(semi-persistent) 설정하여 단말에 할당하면, 단말이 무선 자원을 기지국으로 요청하는 프로세스가 최소화 될 수 있고, 결과적으로 단말의 소모 전류를 감소시킬 수 있다.
단말은 하향링크를 통한 데이터 수신 및 상향링크(uplink)를 통한 데이터 송신을 모두 수행하지 않을 때 최적의 전력 절감이 가능하다. 그러나 일반적으로 하향링크를 통해 데이터를 수신하게 되면, 단말은 상향링크를 통해 데이터 수신에 대한 ACK 또는 NACK 정보를 송신해야 한다. 또한 상향링크를 통해 데이터를 송신하는 경우에도, 하향링크를 통해 기지국으로부터 ACK/NACK 정보를 수신해야 한다. 따라서, 단말이 데이터를 업로드 하거나 다운로드 하는 동작 중 어느 하나의 동작을 수행하더라도, 사실상 하향링크 및 상향링크와 관련된 대부분의 모듈 또는 기능이 동작하게 된다.
위에서 언급한 바와 같이, VoLTE를 수행하는 단말에서 상향링크와 하향링크를 통한 데이터 송/수신의 동기화(synchronization)이 이루어지지 않으면, CDRX나 SPS가 적용되더라도 효율적인 전력 절감이 어려울 수 있다.
본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은, 상향링크와 하향링크의 동작 싱크(sync)를 조절하는 방법 및 추가적인 응용 예시들을 제시함으로써, 1 주기 당 최대 idle 구간을 확보하여 VoLTE 수행 단말에서 전력 소모를 감소시키는 방법을 제공하고자 한다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 송신 안테나 및 수신 안테나, 상기 송신 안테나를 이용하여 상향링크 채널을 형성하고, 상기 수신 안테나를 이용하여 하향링크 채널을 형성하고, 상기 상향링크 채널 및 상기 하향링크 채널을 이용하여 패킷 기반 음성 통화를 수행하는 통신 회로를 포함한다. 상기 통신 회로는 상기 하향링크 채널과 관련된 정보를 획득하고, 상기 획득된 정보에 기초하여 다운로드 스케줄을 판단하고, 상기 기지국에 대한 전송 요청부터 승인 시점까지의 소요 시간을 판단하고, 상기 다운로드 스케줄 및 상기 소요 시간에 기초하여 상기 상향링크 채널을 통한 음성 패킷의 송신 동작을 수행할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 패킷 기반 네트워크를 통해 음성통화를 수행할 때, 단말의 전력 소모를 감소시킬 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 단말의 예시적인 구성을 나타낸다.
도 2는 일 실시 예에 따른 음성 데이터 패킷의 예시적인 전송 패턴을 나타낸다.
도 3a는 일 실시 예에 따른, CDRX가 적용되고 SPS가 적용되지 않은 단말의 예시적인 다운로드 동작을 나타낸다.
도 3b는 일 실시 예에 따른, CDRX가 적용되고 SPS도 적용된 단말의 예시적인 다운로드 동작을 나타낸다.
도 4a는 일 실시 예에 따른, CDRX가 적용되고 SPS가 적용되지 않은 단말의 예시적인 업로드 동작을 나타낸다.
도 4b는 일 실시 예에 따른, CDRX가 적용되고 SPS가 적용되지 않은 단말의 업로드 동작의 다른 예시를 나타낸다.
도 4c는 일 실시 예에 따른 CDRX가 적용되고 SPS가 적용된 단말의 예시적인 업로드 동작을 나타낸다.
도 5는 일 실시 예에 따른 다운로드 및 업로드 상황에서 단말의 통신 회로의 활성화/아이들(idle) 상태를 나타낸다.
도 6은 일 실시 예에 따른 단말의 업로드 스케줄을 제어하는 프로세스를 나타낸다.
도 7은 일 실시 예에 따른 음성 데이터 패킷을 번들링(bundling)한 상황에서 통신 회로의 활성화/아이들 상태를 나타낸다.
도 8은 일 실시 예에 따른 음성 데이터 패킷의 번들링 프로세스를 나타낸다.
도 9는 일 실시 예에 따른 복수의 단말 사이에서 발생 가능한 딜레이를 측정하는 프로세스를 나타낸다.
도 10은 일 실시 예에 따른 다양한 조건에 따라 단말의 업로드 스케줄을 제어하는 프로세스를 나타낸다.
도 11은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 예시적인 구성을 나타낸다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성(또는 설정)된 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 문서의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC (desktop PC), 랩탑 PC(laptop PC), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면 웨어러블 장치는 엑세서리 형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체 형(예: 전자 의복), 신체 부착 형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식 형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다. 또한, 본 문서에서 전자 장치는, 통신 공학에서 일반적으로 통용되는 사용자 단말(user equipment, UE)을 의미할 수 있다. 그러나 본 발명의 실시 예들은, 패킷 교환 방식의 네트워크(Packet-switched Network)를 통해 음성 통화 서비스를 제공할 수 있는 전자 장치에 적용될 수 있다. 예를 들어, LTE 네트워크 환경에서 VoLTE를 지원하는 스마트폰이나 태블릿과 같은 전자 장치들은 전술한 사용자 단말, 또는 단순히 단말에 해당할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 단말의 예시적인 구성을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 단말(UE) 100은 프로세서 110, 통신 회로(a circuit for communication) 120, 통신 회로 120과 연결되는 안테나 131 및 안테나 132, 보이스 엔진(voice engine) 140, 마이크(microphone) 151, 스피커 153, 메모리 160, 및 디스플레이 170을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서는, 단말 100은, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성 요소를 추가적으로 구비할 수 있다. 또한 단말 100에 포함된 여러 구성 요소들은 버스(bus)를 통해 연결될 수 있다. 버스 110는 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 및/또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다.
프로세서 110은 CPU(Central Processing Unit) 또는 AP(Application Processor)와 같이 연산 능력을 구비한 하드웨어에 해당할 수 있다. 통신 회로 120은 CP(Communication Processor), 또는 모뎀(modem)으로 이해될 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서 110과 통신 회로 120은 하나의 통합 칩(integrated chip), 예를 들어 SoC(System on Chip)에 포함될 수 있다. 프로세서 110 또는 통신 회로 120은, 예를 들면, 단말 100의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
통신 회로 120은 복수의 안테나 131, 132와 연결될 수 있다. 통신 회로 120은 안테나 131, 132를 이용하여 무선 통신을 수행할 수 있다. 무선 통신은, 예를 들면 셀룰러 통신 프로토콜로서, 예를 들면 LTE(Long-Term Evolution), LTE-A(LTE-Advanced), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband CDMA), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 중 적어도 하나에 해당할 수 있다. 본 문서에 개시되는 실시 예에서는, 패킷 기반 음성 통화(예: VoLTE)를 지원하는 네트워크(예: LTE, LTE-A 등)를 기준으로 설명한다.
통신 회로 120은 전력 관리 모듈(예: PMIC(power management integrated circuit)로 하여금 안테나로 급전(feeding)하여 네트워크 탐색 및 신호 송수신 등의 동작이 수행되도록 할 수 있다.
단말 100은 복수의 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단말 100은 적어도 하나의 송신 안테나와 적어도 하나의 수신 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송신 안테나는 안테나 131로, 수신 안테나는 안테나 132로 이해될 수 있다. 송신 안테나는 수신 안테나로 동작할 수도 있다. 단말 100의 사용자가 VoLTE를 이용한 음성 통화를 수행하는 경우, 데이터 송신(자신의 음성 패킷 전송)과 데이터 수신(상대방의 음성 패킷 수신)은 독립적으로 수행되기 때문에, 단말 100은 2개 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 제1 안테나(예: 안테나 131)는 기지국과 상향링크(uplink) 채널을 형성하고, 제2 안테나(예: 안테나 132)는 기지국과 하향링크(downlink) 채널을 형성할 수 있다. 상향링크 채널과 하향링크 채널은 서로 다른 주파수 대역을 가질 수 있다. 다만 어떤 실시 예에서, 예를 들어 단말 100이 TDD(Time Division Duplex) 방식의 통신을 지원하는 경우, 상향링크 채널과 하향링크 채널은 실질적으로 동일한 주파수 대역을 가질 수도 있다. 본 문서에서는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식의 통신을 기준으로 설명한다.
보이스 엔진(voice engine) 140은 마이크 151을 통해 획득된 사용자의 음성(speech)을 음성 데이터 패킷(단순히 음성 패킷(voice packet))으로 변환할 수 있다. 또한 통신 회로 120을 통해 수신되는 통화 상대방의 음성 패킷을 디코딩하여 스피커 153으로 출력할 수 있다. 보이스 엔진 140은 보코더(vocoder)로 이해될 수 있다. 또한 보이스 엔진 140은 하드웨어로 구현될 수 있으며, 일 실시 예에서는 통신 회로 120나 SoC의 일부로 구현될 수도 있다. 또한, 어떤 실시 예에서는 보이스 엔진 140은 소프트웨어 모듈의 형태로 구현될 수도 있다.
메모리 160은, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리 160은, 예를 들면, 단말 100의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 메모리 160은 소프트웨어 및/또는 프로그램 140을 저장할 수 있다.
디스플레이 170은, 예를 들면, 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display (LCD)), 발광 다이오드(Light-Emitting Diode (LED)) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(Organic LED (OLED)) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템(microelectromechanical systems, MEMS) 디스플레이, 또는 전자 종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이 170은, 예를 들면, 사용자에게 각종 컨텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이 170은, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스처, 근접, 또는 호버링(hovering) 입력을 수신할 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 음성 데이터 패킷의 예시적인 전송 패턴을 나타낸다.
도 2는 VoLTE를 통한 음성 통화에서의 12.2kbps AMR(adaptive multi rate) 음성 패킷의 예시적인 전송 패턴에 해당할 수 있다. 도 1의 전송 패턴은, 크게 음성 통화의 시작 및 필요할 때마다 시스템 데이터(systematic data)를 전송하는 Transient state와 실질적인 음성 통화가 수행되는 Steady state로 구분될 수 있다. Steady state는 다시 실제 음성 데이터가 송신되는 talk spurt 구간(이하 제1 구간)과 묵음 구간(이하 제2 구간)인 silent period로 구분될 수 있다. AMR-WB(AMR-wideband)의 경우, 레이트(rate)에 따라 전송되는 음성 패킷의 크기(packet size)가 증가하고, VoLTE의 경우 음성 데이터에 L2 헤더(L2 header)와 IP 헤더가 추가될 수 있다.
제1 구간은 실제로 사용자가 이야기하고 있는 구간을 포함하여, 마이크 151을 통해 유의미한 소리가 획득되는 구간에 해당할 수 있다. 예를 들어, 제1 구간은 마이크를 통해 통신 회로 120을 통해 전송될 데이터가 획득되는 구간에 해당할 수 있다. 제2 구간은 사용자가 이야기를 하고 있지 않거나 전송할 데이터가 획득되지 않는 구간에 해당할 수 있다. 그러나 음성 통화 상태를 유지하기 위해 단말 100은 제2 구간에서도 주기적으로 소정의 데이터를 전송할 수 있다. 제2 구간에서의 전송 주기(예: 160ms)는, 무선 자원의 효율적인 사용을 위해 제1 구간에서의 전송 주기(예: 20ms)보다 상대적으로 길게 설정된다.
Transient state 구간은 약 40~60ms 정도 유지될 수 있다. 이 구간에서는, 예를 들어 95byte의 데이터가 20ms 단위로 전송될 수 있고, 이 경우 약 38kbps의 데이터 전송률을 갖는다.
제1 구간과 제2 구간은 사용자의 음성 통화 패턴에 따라서 가변적으로 결정된다. 예를 들어, 사용자가 음성통화 내내 계속해서 이야기하는 경우, 제1 구간이 전체 음성 통화의 대부분을 차지할 수 있다. 그러나 사용자가 음성 통화 동안 주로 상대방의 말을 듣고 있는 경우, 제2 구간이 전체 음성 통화의 대부분을 차지할 수 있다. 제1 구간과 제2 구간은 이와 같이 사용자의 통화 패턴에 따라 다운로드와 업로드에서 독립적으로 운용된다. 일 실시 예에 따르면, 다운로드가 수행될 때, 업로드 동작을 적어도 일부 중첩시킴으로써 통신 회로 120이 데이터 송수신을 하지 않는 구간(예: idle 구간)을 최대한 길게 확보할 수 있다. 이를 통해, 단말 100은 전력 소모를 절감할 수 있다. 이와 관련하여, 도 5를 참조하여 후술한다.
제1 구간이 지속되는 동안, 통신 회로 120은 35~40byte를 20ms 주기로 전송할 수 있고 이 경우 약 14~16kbps의 데이터 전송률을 갖는다. 또한 제2 구간이 지속되는 동안, 통신 회로 120은 10~15byte를 160ms 주기로 전송할 수 있고, 이 경우 약 0.5~0.75kbps의 데이터 전송률을 갖는다. 이와 같은 전송 주기 및/또는 패킷 사이즈는 통신 규격, 통신 방식, 음성 통화의 종류 등에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 이하에서는 도 3a, 3b, 4a, 4b, 4c를 참조하여 CDRX 주기가 20ms인 경우 하향링크를 통한 데이터 수신 및 상향링크를 통한 데이터 수신 동작을 설명한다.
도 3a는 일 실시 예에 따른, CDRX가 적용되고 SPS가 적용되지 않은 단말의 예시적인 다운로드 동작을 나타낸다. 일 실시 예에 따르면, VoLTE 통화 시에 통신 회로 120의 동작은 CDRX와 SPS의 적용 여부에 따라 달라지게 된다. CDRX가 적용되지 않을 경우 단말 100은 매 서브프레임(subframe)마다 하향링크 데이터를 모니터링 해야 하기 때문에, 전력 절감은 상대적으로 어렵다. 따라서 CDRX가 적용되는 상태에서, SPS가 적용되거나 적용되지 않는 실시 예에 대하여 설명한다. 참고로 도 3a 및 본 문서에 첨부된 다양한 도면들은 실제 상황과는 차이가 있을 수 있는 이상적인 상황을 가정하였다.
도 3a에 도시된 예시에서, DRX(또는 CDRX) 주기는 20ms로 설정될 수 있다. 또한 On-duration Timer는 4ms로 설정될 수 있다. 여기서 CDRX 주기는 통신 회로 120이 데이터의 수신 동작을 수행하는 주기에 해당하고, On-duration Timer는 하향링크 서브프레임에서 단말 100(통신 회로 120)이 DRX로부터 깨어난 이후에 PDCCH((Physical Downlink Control Channel)를 수신하기 위해 대기하는 시간에 해당한다. 만약 통신 회로 120이 성공적으로 PDCCH를 디코딩하면 통신 회로 120은 깬 상태를 유지하고 Inactivity Timer가 시작될 수 있다. 여기서, 1ms는 1 서브프레임으로 이해될 수 있다. 다시 말해서, DRX 주기는 20 서브프레임, On-duration Timer는 4 서브프레임으로 이해될 수 있다. 도시된 예시에서, 만약 제1 DRX 주기에 통신 회로 120이 활성화 상태로 진입하였는데 기지국으로부터 어떠한 데이터도 수신되지 않는 경우, 통신 회로 120은 On-duration Timer 동안(즉, 4ms 동안) 활성화 상태를 유지한 후, idle 상태로 진입할 수 있다. 이 상태로 16ms가 더 경과하면, 즉 제2 DRX 주기가 시작되면 통신 회로 120은 다시 활성화 상태로 진입하고 데이터 수신을 대기할 수 있다.
도 3a의 예시에서, 제1 DRX 주기에 통신 회로 120이 활성화되고, 1ms 시점에 제어 채널(예: PDCCH)로 다운로드 승인(Download grant; DL grant) 및 데이터 채널(예: PDSCH(Physical Downlink Control Channel)로 음성 패킷이 수신(기호 ‘↓’ 표시)될 수 있다. 제어 채널을 통해 수신된 메시지는 DRX-Inactivity Timer를 포함할 수 있다. DRX-Inactivity Timer는 통신 회로 120이 PDCCH를 디코딩 한 시점부터 대기하는 시간에 해당할 수 있다. 도시된 예시에서 DRX-Inactivity Timer는 4ms 이하로 설정되는 경우, 통신 회로 120이 활성화 상태를 유지하는 시간(음영 표시된 영역)은 5ms에 해당하게 된다. 만약 DRX-Inactivity Timer가 7ms로 설정된 경우, 활성화 상태는 8ms동안 유지될 수 있다.
도시된 예시에서는 2ms 시점에 PDCCH가 디코딩(기호 ‘●’표시)되고, 3ms 시점에 수신된 음성 패킷이 보이스 엔진 140(예: vocoder)로 제공(기호 ‘◎’ 표시)될 수 있다. 보이스 엔진 140에 의해 음성 패킷은 복호화되어 스피커 153으로 출력될 수 있다.
5ms 시점에 통신 회로 120은 수신된 HARQ ID(Hybrid Automated Repeat Request IDentificatoin)에 대한 ACK를 전송(기호 ‘↑’ 표시)할 수 있다. ACK 전송으로 데이터 수신 프로세스는 완료된다. 도 3a에서는 데이터 수신과 함께 도시되었으나, ACK 전송은 상향링크 채널을 통해 수행된다. 이와 같은 전송 패턴은 제2 DRX 주기 또는 그 이후의 DRX 주기에서 반복적으로 수행될 수 있다. On-duration Timer, DRX-Inactivity Timer와 같은 파라미터나 ACK의 전송 시점 등은 기지국에서 보내는 제어 메시지의 내용, 네트워크의 환경 등에 의해 각각의 DRX 주기마다 달라질 수 있다. 이에 따라 통신 회로 120이 활성화를 유지하는 시간 또는 idle 상태를 유지하는 시간 역시 달라질 수 있다.
도시된 예시에서, 표시된 ACK 전송 외에 데이터 송신이 없다고 가정하면, 통신 회로 120이 데이터 송신 및 수신을 수행하지 않을 수 있는 구간(슬립(sleep) 구간)은 15ms이며, 이 구간 동안 통신 회로 120은 절전 모드(power saving mode)로 동작할 수 있다. 그러나 이는 실제로 통신 회로 120이 15ms 동안 슬립할 수 있다는 의미하지 않는다. 15ms는 특정 블록(block)을 게이팅(gating)하거나 OFF하기 위한 처리 시간 및 해당 블록의 재구동을 위해 필요한 셋업 및 안정화 시간을 모두 포함하는 개념으로 이해될 수 있다. 즉, 실제 슬립이 가능한 구간 및 OFF 가능한 블록은 단말 100 또는 통신 회로 120의 하드웨어 구현에 따라 달라질 수 있다.
여기서 슬립 구간은 음성 통화를 종료하고 통신 회로 120에 공급되는 전력이 차단되는 것을 의미하는 것은 아니다. 슬립 구간은, 통신 회로 120에서 데이터 송신 및 수신을 수행하지 않아서, 안테나로 전류를 제공하는 동작을 일시적으로 중지하거나 보이스 엔진 140의 동작을 중지시키는 등, 통신 회로 120 및 단말 100이 전력 소모를 감소시킬 수 있는 구간으로 이해될 수 있다. 슬립 구간이라는 표현은 비활성화(inactive) 구간, 또는 idle 구간 등으로 대체될 수 있다.
도 3b는 일 실시 예에 따른, CDRX가 적용되고 SPS도 적용된 단말의 예시적인 다운로드 동작을 나타낸다. 예를 들어, 특정 DRX 주기에 단말 100이 PDCCH에서 SPS 승인(SPS grant)을 통해 SPS 자원을 할당 받으면, 다른 설정 메시지를 수신하지 않는다면, 다음 DRX 주기에는 PDCCH를 통한 DL grant의 수신 없이 PDSCH에서 데이터 수신을 시작할 수 있다. 상기한 차이점 외에는 도 3a와 동일한 시나리오로 데이터 다운로드가 수행될 수 있다.
이하에서는 도 4a 및 도 4c를 이용한 업로드 시나리오를 설명한다. 도 3a 및 도 3b에서 설명한 다운로드 시나리오(상대방의 음성 패킷을 수신하는 동작)와 독립적으로 업로드 시나리오(자신의 음성 패킷을 전송하는 동작)가 진행될 수 있다.
도 4a는 일 실시 예에 따른, CDRX가 적용되고 SPS가 적용되지 않은 단말의 예시적인 업로드 동작을 나타낸다.
음성 통화 중인 사용자로부터 음성 데이터를 획득하면, 보이스 엔진 140은 음성 데이터 패킷을 생성하여 전송을 위해 통신 회로 120으로 제공할 수 있다. 통신 회로 120은 보이스 엔진 140으로부터 음성 패킷을 전달받으면, 이를 트리거로 하여 업로드 동작을 시작할 수 있다. 이 때, 음성 패킷은 통신 회로 120에서 접근 가능한 버퍼에 임시적으로 저장될 수 있다.
도 4a를 참조하면, 2ms 시점에서 통신 회로 120은 기지국으로 업로드를 위한 자원 할당을 요청할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로 120은 업로드를 위한 SR(scheduling request)을 기지국으로 전송할 수 있다. 이 전송에 응답하여 5ms 시점에 승인이 이루어지고, 9ms 시점에 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)를 통해 음성 패킷을 업로드 할 수 있다. 기지국으로부터 13ms 시점에 ACK가 수신되면 통신 회로 120은 보이스 엔진 140으로부터 다음 음성 데이터 전송 요청이 있을 때까지(도시된 예시에서는 20ms 시점까지) 7ms 동안 슬립 구간으로 진입할 수 있다.
그러나 만약 요청된 SR에 대해 충분한 승인이 이루어지지 않은 경우, 즉 기지국에서 할당한 무선 자원으로는 버퍼에 저장된 음성 패킷을 모두 전송하는 것이 어렵다고 판단되는 경우에는 BSR(buffer status report)을 기지국으로 전송하고, 새로 승인을 받아야 음성 패킷을 전송할 수 있다. 이와 관련하여 도 4b를 참조하여 설명한다.
도 4b는 일 실시 예에 따른, CDRX가 적용되고 SPS가 적용되지 않은 단말의 업로드 동작의 다른 예시를 나타낸다.
도 4b의 예시에서는, 2ms 시점에 SR이 전송되고 5ms 시점에 승인이 이루어졌으나, 음성 패킷을 전송하기에 승인이 충분하지 않기 때문에 9ms 시점에 BSR을 보내서 12ms 시점에 새롭게 승인이 이루어진다. 이제 통신 회로 120은 16ms 시점에 PUSCH를 통해 음성 패킷을 전송하고 20ms 시점에 ACK를 수신하여 송신 프로세스를 종료할 수 있다.
그러나 도 2에서 전술한 바와 같이, 제1 구간(Talk Spurt)에서는 20ms 주기로 데이터 송신이 발생할 수 있고, 통신 회로 120은 슬립 상태로 진입하지 못하고 지속적으로 활성화 상태를 유지하게 될 수 있다.
도 4c는 일 실시 예에 따른 CDRX가 적용되고 SPS가 적용된 단말의 예시적인 업로드 동작을 나타낸다.
SPS가 적용된 경우, 특별한 사정이 없는 한, 통신 회로 120은 다음 주기에서 음성 패킷을 송신하기 위해 SR 요청이나 승인 과정 없이 데이터를 송신할 수 있다. 따라서, 도시된 바와 같이 소정 주기에 업로드에 대한 SPS 승인(UL SPS grant)가 획득되면, 해당 주기에는 ACK 수신까지 총 9ms 동안 활성화 상태를 유지하지만, 다음 주기에는 승인 과정이 생략될 수 있기 때문에, ACK 수신까지 6ms 동안 활성화 상태를 유지하는 것으로 충분하다.
도 5는 일 실시 예에 따른 다운로드 및 업로드 상황에서 단말의 통신 회로의 활성화/아이들(idle) 상태를 나타낸다.
도시된 예시에서, 20ms 구간을 기준으로 할 때, 통신 회로 120(예: CP)는 3~7ms 구간에서 다운로드를 수행(또는 다운로드의 수행 없이 On-duration 구간을 유지)하고, 1~7ms 구간에서 업로드를 수행한다. 이 경우, CP는 7ms 동안 활성화 상태를 유지하고 13ms 동안 아이들 상태를 유지할 수 있다. 다시 말해서, 다운로드 구간과 업로드 구간의 합집합(union)에 해당하는 구간 동안 CP는 활성화 상태를 유지하고, 다운로드와 업로드 모두 수행하지 않는 구간에서 아이들 상태를 유지할 수 있다.
만약 도시된 예시 대신, 업로드 구간은 동일하지만 12~16ms 구간에서 다운로드가 수행된다면, CP는 1~7ms에서 활성화, 8~11ms에서 아이들, 12~16ms에서 활성화, 17~20ms에서 아이들 상태에 진입할 수 있다. 실제 동작에서는 wake-up 및 안정화에 소요되는 시간 등으로 인해 사실상 CP가 지속적으로 활성화 상태를 유지하거나, 또는 지속적으로 활성화 상태인 경우보다 전력 소모가 심할 수 있다. 따라서, 통신 회로 120은 업로드 구간과 다운로드 구간을 최대한 중첩시켜서 아이들 구간을 최대로 확보하면 전력 절감 효과를 얻을 수 있다. 통신 회로 120은 음성 통화 중 다운로드에 대해서는 수동적으로 동작할 수 밖에 없기 때문에, 업로드 스케줄을 제어하여 다운로드-업로드 싱크(sync)를 조절하여 도 5에 도시된 것과 같은 중첩 구간을 조절할 수 있다. 이와 관련하여, 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 일 실시 예에 따른 단말의 업로드 스케줄을 제어하는 프로세스를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 동작 610에서 단말 100은 하향링크 채널과 관련된 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로 120은 DRX 주기에서 획득되는 DRX 주기(예: 20ms), On-duration Timer(예: 5ms)과 같은 인자(parameter) 값을 획득할 수 있다.
동작 620에서, 단말 100은 다운로드의 스케줄을 판단할 수 있다. 즉, 통신 모듈 120은 다음 DRX 주기에서 다운로드를 위해 통신 모듈 120이 활성화되어야 되는 시점을 판단할 수 있다. 특별한 사정이 없다면 DRX 주기 및 On-duration Timer에 의해 최소 몇 ms동안 단말 100이 다운로드를 수행하거나 다운로드를 위해 대기할 것인지 판단할 수 있다.
동작 630에서 단말 100은 음성 데이터 패킷을 획득할 수 있다. 예를 들어, 마이크 151을 통해 획득된 발화(speech)가 보이스 엔진 140에 의해 패킷화 되어 통신 모듈 120으로 제공될 수 있다.
도 6, 또는 후술하는 도 9나 도 10에 도시된 프로세스와 관련하여, 각 동작들의 수행 순서는, 논리적으로 모순되지 않는 한 변경될 수 있다. 예를 들어, 동작 630의 음성 데이터 패킷 획득은 동작 610 전에, 또는 동작 620 전에 수행될 수 있다.
동작 640에서, 통신 회로 120은 데이터 전송의 승인 시점까지 소요되는 시간을 판단할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로 120은 SR이나 BSR을 전송한 시점부터 승인 시점까지 소요되는 시간을 학습할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로 120은 SR/BSR 전송 시점부터 승인 시점까지 소요되는 평균 시간을 소요 시간으로 설정할 수 있다. 또는, 네트워크 상태에 따라서 소요 시간을 다르게 판단할 수 있다. 예를 들어, 네트워크 상태가 양호한 경우, 소요 시간이 3ms인 경우, 네트워크 상태가 상대적으로 나쁜 경우, 소요 시간을 5ms로 설정할 수 있다.
일 실시 예에서, 상향링크에서 SPS가 적용되는 경우, SR이나 BSR의 전송이 생략 가능하기 때문에, 통신 회로 120은 SR/BSR의 전송 대신 다운로드 스케줄을 고려하여 PUSCH 등을 통해 음성 패킷을 전송할 수 있다.
동작 650에서, 단말 100은 다운로드 스케줄 및 판단된 소요 시간에 기초하여 음성 패킷의 송신 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로 120은 보이스 엔진 140으로부터 음성 패킷이 제공되면 1~2ms 이내에 SR/BSR을 전송하는 대신, 예상되는 다운로드 스케줄에 따라 SR/BSR을 전송할 수 있다. 구체적으로, 통신 회로는 음성 패킷의 송신 동작에 의해 예상되는 업로드 구간과, 다운로드 스케줄에 의해 예상되는 다운로드 구간이 적어도 일부 중첩되도록 기지국으로 SR을 전송할 수 있다. 이 중첩되는 구간이 많을수록 통신 회로 120이 아이들 상태에 들어갈 수 있는 구간이 확보되기 때문에, 통신 회로 120은 중첩되는 구간이 최대가 되도록 SR/BSR을 전송할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로 120은 음성 패킷을 제공받은 시점으로부터 3~5ms 정도 대기한 이후에 SR/BSR을 전송할 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 음성 데이터 패킷을 번들링(bundling)한 상황에서 통신 회로의 활성화/아이들 상태를 나타낸다.
일 실시 예에 따르면, SPS가 적용되지 않는 경우, 예를 들어 PDCCH를 통해 수신한 메시지에 SPS 승인이 포함되어 있지 않는 경우, 업로드 구간과 다운로드 구간의 싱크를 조절하는 것으로는 전력 절감의 효과가 상대적으로 적을 수 있다. 이 경우, CDRX 주기를 2배로 하는 번들링 방식이 적용될 수 있다. 예를 들어, 20ms 주기로 DRX 동작이 수행되는 경우, 40ms주기로 음성 데이터를 송수신 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, VoLTE 통화를 위해서는 음성 패킷 또는 SID(silence insertion descriptor) 패킷이 주기적으로 송수신 되어야 한다. 여기서 음성 패킷은 제1 구간(Talk Spurt)에서, SID 패킷은 제2 구간(Silence Period)에서 송수신되는 패킷에 해당한다. SID 패킷은 160ms마다 송수신하지 않는 경우 통화 연결이 해제될 수 있기 때문에 주기를 조정하기 어렵지만, 음성 패킷의 경우 40ms 주기로 송수신하여도 통화 연결이 해제될 가능성이 매우 낮다. 따라서, 도 7에 도시된 바와 같이 번들링 이전에 20ms 주기로 동작하던 음성 패킷 전송을, 2개의 DRX 주기를 묶어서(bundling) 40ms 주기로 전송하여 전체 아이들 구간을 증가시킬 수 있다. 이와 관련된 프로세스를 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8은 일 실시 예에 따른 음성 데이터 패킷의 번들링 프로세스를 나타낸다.
도 8의 프로세스는 도 6의 동작 620 이후에 수행될 수 있다. 전술하였지만, 630 이후에 수행되는 것으로 이해될 수도 있다. 이 경우, 동작 810에서 YES로 분기하는 동작 630은 동작 640으로 대체될 수 있다.
또한 도 8의 프로세스는, 예를 들어 제1 단말이 도 8의 프로세스를 수행하는 경우, 제1 단말과 음성 통화를 수행하는 제2 단말 역시 일 실시 예에 따른 번들링을 지원하는 경우에 적용될 수 있다. 제1 단말이 번들링을 지원하는 단말이고 제2 단말은 번들링을 지원하지 않는 단말인 경우에는 제2 단말은 물론 제1 단말 역시 번들링을 수행하지 않을 수 있다. 이를 위해서, 제1 단말은 동작 820에서 번들링을 수행하기 전에(예: 동작 810 이전 또는 동작 810과 동작 820 사이에서) 제2 단말이 번들링을 지원하는지 여부를 판단할 수 있다. 이와 관련하여, 도 9를 참조하여 설명한다.
동작 810에서, 통신 회로 120은 하향링크 채널과 관련된 정보에서 SPS 적용 여부를 판단할 수 있다. 만약 SPS가 적용된 경우, 동작 630으로 진행하여 도 6에서 전술한 음성 패킷 송신 동작을 수행할 수 있다.
SPS가 적용되지 않은 경우, 동작 820에서 통신 회로 120은 음성 패킷의 전송 주기를 묶을 수 있다. 예를 들어, 각각 20ms의 제1 주기와 제2 주기를 번들링할 수 있다. 이 경우, 번들링된 주기는 40ms가 된다.
동작 830에서, 통신 회로 120은 제1 주기의 다운로드 동작 구간(예: On-Duration 구간)과 제2 주기의 다운로드 동작 구간 사이에 상향링크 동작 구간이 위치하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 동작 840에서 제2 주기의 다운로드 동작 구간 이후에는 통신 회로 120이 아이들 상태로 진입할 수 있다.
이와 같은 번들링은 딜레이 또는 네트워크 상태를 고려하여 적응적으로 ON/OFF 될 수 있다. 예를 들어, 네트워크 상태가 악화되거나 딜레이가 커지는 경우, 번들링을 해제하여 다시 20ms 주기로 음성 패킷 전송을 수행할 수 있다. 즉, 음성 패킷의 전송 주기를 늘리면 상대적으로 아이들 구간을 더 확보할 수 있지만, 상대방 목소리가(혹은 자신의 목소리가 상대방에게) 딜레이 되거나, 통화 품질이 낮아져서 사용성이 저하될 가능성이 있다. 따라서 네트워크 상황에서 음성 패킷의 전송 주기를 증가시키는 것이 통화 품질을 유지할 수 있는지 확인하는 과정이 필요하다. 이와 관련된 프로세스를 도 9를 참조하여 설명한다.
도 9는 일 실시 예에 따른 복수의 단말 사이에서 발생 가능한 딜레이를 측정하는 프로세스를 나타낸다.
일 실시 예에 따르면, 제1 단말과 제2 단말이 VoLTE 통화를 수행중인 경우, 제1 단말과 제2 단말 사이에 미리 정의된 포맷의 데이터를 교환함으로써 종단간 딜레이(end to end delay)를 확인할 수 있다. 예를 들어 미리 정의된 데이터를 음성 패킷에 붙여서 전송하거나, SID에 포함하건, RTCP(RTP control protocol) XR(Extended XR) 블록을 사용하거나, RTP/AVPF(RTCP based feedback)을 사용할 수 있다.
도 9의 프로세스는 적절한 시점에 수행될 수 있다. 예를 들어, VoLTE를 이용한 음성 통화를 위한 채널이 형성되는 시점에 수행될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 음성 통화 중에도 네트워크 상태 등의 통화 환경의 변화를 반영하기 위해 주기적으로 또는 임의적으로 수행될 수 있다.
도 9를 참조하면, 동작 910에서 제1 단말은 제1 데이터와 함께 제1 단말의 로컬 시간(제1 TS(timestamp))정보를 제2 단말로 전송할 수 있다. 동작 920에서 제2 단말은 제1 데이터와 제1 TS를 수신할 수 있다.
제2 단말이 본 문서에 개시된 번들링을 지원하는 경우 제1 데이터를 수신한 시간을 저장하고, 동작 930에서 제2 데이터와 함께 제1 TS를 제1 단말로 전송할 수 있다. 여기서 제1 데이터와 제2 데이터는 미리 정의된 데이터로, 사실상 동일한 데이터일 수 있다.
제1 단말이 번들링을 지원하는 단말이고 제2 단말도 번들링을 지원하는 단말인 경우, 제2 단말은 동작 920 및 동작 930을 수행하도록 미리 정의될 수 있다. 다시 말해서, 번들링을 지원하는 단말은, 상대 단말로부터 타임 스탬프를 포함하는 지정된 데이터를 수신하면, 그 타임 스탬프를 저장한 후 다시 제1 단말로 지정된 데이터를 발송하는 동작을 수행할 수 있다. 만약 제2 단말이 동작 920 및/또는 동작 930을 수행하지 않아서 제1 단말이 동작 940을 수행하지 못하는 경우, 즉 제2 단말로부터 제1 TS가 포함된 데이터를 반환받지 못하는 경우, 제1 단말은 제2 단말이 번들링을 지원하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 또는, 다른 실시 예에서, 제1 단말이 제2 단말로부터 에러 메시지 또는 제2 단말이 번들링을 지원하지 않음을 지시하는 메시지를 수신하는 경우에도, 제1 단말은 제2 단말이 번들링을 지원하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 도 8의 프로세스는 중단되고, 동작 630에서 업링크 타이밍 제어 동작을 계속 수행할 수 있다.
동작 940에서 제1 단말은 제2 데이터 및 제1 TS를 수신할 수 있다. 동작 950에서 제1 단말은 제1 TS와 제2 데이터의 수신 시점을 비교하여 제1 딜레이를 획득할 수 있다. 여기서 제1 딜레이는 데이터 전송에 소요된 시간 및 제2 단말이 데이터를 처리하고 응답하는데 소요되는 딜레이(processing delay 및 response delay)를 포함할 수 있다.
동작 960에서, 제1 단말은 제3 데이터와 제3 TS를 제2 단말로 전송할 수 있다. 여기서 제3 TS는 제3 데이터를 전송하는 시점의 제1 단말의 로컬 시간에 해당할 수 있다.
동작 970에서 제2 단말은 제3 데이터 및 제3 TS를 수신할 수 있다. 동작 980에서 제2 단말은 현재 데이터를 받은 로컬 시간과 이전에 기록한 시간의 차이를 계산하여 딜레이를 획득할 수 있다.
도 9의 프로세스를 참고하면, 3번의 데이터 패킷 교환을 통해 제1 단말과 제2 단말 모두 상대 단말과의 딜레이 값(종단간 전송 딜레이 + 처리 딜레이 + 응답 딜레이)을 획득할 수 있다. 딜레이 값은 1회 또는 주기적인 전송을 통해 모니터링 될 수 있다.
도 10은 일 실시 예에 따른 다양한 조건에 따라 단말의 업로드 스케줄을 제어하는 프로세스를 나타낸다. 도 10은 전술한 여러 조건을 적용하였을 때 수행 가능한 전체적은 프로세스로 이해될 수 있다.
동작 610, 동작 620에서 단말 100은 CDRX와 SPS의 적용(승인) 여부 및 각종 파라미터(예: On-Duration Timer) 값을 확인할 수 있다.
동작 1010에서, 단말 100은 VoLTE 통화에 사용되는 지터(jitter)를 판단하여 음성 데이터의 변조가 임계 값(TH1, 예: 50ms) 이하인지 여부를 판단할 수 있다. 만약 동작 1020에서 지터가 임계 값을 초과하는 경우, 음성 패킷의 전송 주기를 증가시키는 번들링을 적용하는 것은 통화 품질에 문제가 발생할 가능성이 높기 때문에, 단말 100은 동작 630으로 진행하여 도 6의 프로세스를 수행할 수 있다.
동작 1020에서 지터가 임계 값 이하인 경우, 동작 1030에서 단말 100은 음성 통화를 수행하는 단말로 미리 정의된 데이터를 교환하여 딜레이를 판단할 수 있다. 딜레이가 임계 값(TH2, 예: 400ms) 이하인 것으로 판단되면, 동작 820으로 진행하여 번들링을 적용할 수 있다. 만약 딜레이가 임계 값 이하인 경우, 단말 100은 동작 630으로 진행하여 도 6의 프로세스를 수행할 수 있다.
도 11은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 예시적인 구성을 나타낸다.
도 11을 참조하면, 전자 장치 1101은, 예를 들면, 도 1에 도시된 단말 100의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치 1101은 하나 이상의 프로세서(예: AP) 1110, 통신 모듈 1120, 가입자 식별 모듈 1124, 메모리 1130, 센서 모듈 1140, 입력 장치 1150, 디스플레이 1160, 인터페이스 1170, 오디오 모듈 1180, 카메라 모듈 1191, 전력 관리 모듈 1195, 배터리 1196, 인디케이터 1197, 및 모터 1198을 포함할 수 있다.
프로세서 1110은, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서 1110에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서 1110은, 예를 들면, SoC(system on chip)로 구현될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서 1110은 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서(image signal processor)를 더 포함할 수 있다. 프로세서 1110은 도 11에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈 1121)를 포함할 수도 있다. 프로세서 1110은 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장(store)할 수 있다.
통신 모듈 1120은, 도 1의 통신 인터페이스 170과 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈 1120은, 예를 들면, 셀룰러 모듈 1121, Wi-Fi 모듈 1122, 블루투스 모듈 1123, GNSS 모듈 1124(예: GPS 모듈, Glonass 모듈, Beidou 모듈, 또는 Galileo 모듈), NFC 모듈 1125, MST 모듈 1126, 및 RF(radio frequency) 모듈 1127을 포함할 수 있다.
셀룰러 모듈 1121은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈 1121은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드) 1129를 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치 1101의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈 1121은 프로세서 1110이 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈 1121은 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다.
Wi-Fi 모듈 1122, 블루투스 모듈 1123, GNSS 모듈 1124, NFC 모듈 1125, 또는 MST 모듈 1126 각각은, 예를 들면, 해당하는 모듈을 통해서 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈 1121, Wi-Fi 모듈 1122, 블루투스 모듈 1123, GNSS 모듈 1124, NFC 모듈 1125, 또는 MST 모듈 1126 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 IC(integrated chip) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다.
RF 모듈 1127은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈 1127은, 예를 들면, 트랜시버(transceiver), PAM(power amp module), 주파수 필터(frequency filter), LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈 1121, Wi-Fi 모듈 1122, 블루투스 모듈 1123, GNSS 모듈 1124, NFC 모듈 1125, MST 모듈 1126 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다.
가입자 식별 모듈 1129는, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 및/또는 내장 SIM(embedded SIM)을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID (integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI (international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.
메모리 1130(예: 메모리 160)는, 예를 들면, 내장 메모리 1132 또는 외장 메모리 1134를 포함할 수 있다. 내장 메모리 1132는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등), 비-휘발성(non-volatile) 메모리 (예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), 마스크(mask) ROM, 플래시(flash) ROM, 플래시 메모리(예: 낸드플래시(NAND flash) 또는 노아플래시(NOR flash) 등), 하드 드라이브, 또는 SSD(solid state drive) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
외장 메모리 1134는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(MultiMediaCard), 또는 메모리 스틱(memory stick) 등을 더 포함할 수 있다. 외장 메모리 1134는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치 1101과 기능적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다.
보안 모듈 1136은 메모리 1130보다 상대적으로 보안 레벨이 높은 저장 공간을 포함하는 모듈로써, 안전한 데이터 저장 및 보호된 실행 환경을 보장해주는 회로일 수 있다. 보안 모듈 1136은 별도의 회로로 구현될 수 있으며, 별도의 프로세서를 포함할 수 있다. 보안 모듈 1136은, 예를 들면, 탈착 가능한 스마트 칩, SD(secure digital) 카드 내에 존재하거나, 또는 전자 장치 1101의 고정 칩 내에 내장된 내장형 보안 요소(embedded secure element(eSE))를 포함할 수 있다. 또한, 보안 모듈 1136은 전자 장치(201)의 운영 체제(OS)와 다른 운영 체제로 구동될 수 있다. 예를 들면, 보안 모듈 1136은 JCOP(java card open platform) 운영 체제를 기반으로 동작할 수 있다.
센서 모듈 1140은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치 1101의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈 1140은, 예를 들면, 제스처 센서 1140A, 자이로 센서 1140B, 기압 센서 1140C, 마그네틱 센서 1140D, 가속도 센서 1140E, 그립 센서 1140F, 근접 센서 1140G, 컬러 센서 1140H(예: RGB 센서), 생체 센서 1140I, 온/습도 센서 1140J, 조도 센서 1140K, 또는 UV(ultra violet) 센서 1140M 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈 1140은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG(electromyography) 센서, EEG(electroencephalogram) 센서, ECG(electrocardiogram) 센서, IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈 1140은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치 1101은 프로세서 1110의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈 1140을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서 1110이 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈 1140을 제어할 수 있다.
입력 장치 1150은, 예를 들면, 터치 패널(touch panel) 1152, (디지털) 펜 센서(pen sensor) 1154, 키(key) 1156, 또는 초음파(ultrasonic) 입력 장치 1158을 포함할 수 있다. 터치 패널 1152는, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널 1152는 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널 1152는 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다.
(디지털) 펜 센서 1154는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 시트(sheet)를 포함할 수 있다. 키 1156은, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치 1158은 마이크(예: 마이크 1188)를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.
디스플레이 1160(예: 디스플레이 170)은 패널 1162, 홀로그램 장치 1164, 또는 프로젝터 1166을 포함할 수 있다. 패널 1162는, 도 1의 디스플레이 170과 동일 또는 유사한 구성을 포함할 수 있다. 패널 1162는, 예를 들면, 유연하게(flexible), 투명하게(transparent), 또는 착용할 수 있게(wearable) 구현될 수 있다. 패널 1162는 터치 패널 1152와 하나의 모듈로 구성될 수도 있다. 홀로그램 장치 1164는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터 1166은 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치 1101의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 디스플레이 1160은 상기 패널 1162, 상기 홀로그램 장치 1164, 또는 프로젝터 1166를 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.
인터페이스 1170은, 예를 들면, HDMI 1172, USB 1174, 광 인터페이스(optical interface) 1176, 또는 D-sub(D-subminiature) 1178을 포함할 수 있다. 인터페이스 1170은, 예를 들면, 도 1에 도시된 통신 인터페이스 170에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스 1170은, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD 카드/MMC 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
오디오 모듈 1180은, 예를 들면, 소리(sound)와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈 1180의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 1에 도시된 입출력 인터페이스 150에 포함될 수 있다. 오디오 모듈 1180은, 예를 들면, 스피커 1182, 리시버 1184, 이어폰 1186, 또는 마이크 1188 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.
카메라 모듈 1191은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시 예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, ISP(image signal processor), 또는 플래시(flash)(예: LED 또는 제논 램프(xenon lamp))를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈 1195는, 예를 들면, 전자 장치 1101의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈 1195는 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit), 또는 배터리 또는 연료 게이지(battery or fuel gauge)를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리 1196의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리 1196은, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 및/또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.
인디케이터 1197은 전자 장치 1101 혹은 그 일부(예: 프로세서 1110)의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터 1198은 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동(vibration), 또는 햅틱(haptic) 효과 등을 발생시킬 수 있다. 도시되지는 않았으나, 전자 장치 1101은 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치는, 예를 들면, DMB(Digital Multimedia Broadcasting), DVB(Digital Video Broadcasting), 또는 미디어플로(MediaFLOTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있다.
본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성 요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 본 문서에서 기술된 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성 요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성 요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은, 예를 들면, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. "모듈"은, 예를 들면, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component), 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면, "모듈"은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서 110)에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 메모리 160이 될 수 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM, DVD(Digital Versatile Disc), 자기-광 매체(magneto-optical media)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM, RAM, 또는 플래시 메모리 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
다양한 실시 예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
그리고 본 문서에 개시된 실시 예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 발명의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 패킷 기반 음성 통화 기능을 제공하는 전자 장치에 있어서,
    송신 안테나, 수신 안테나, 및 통신 회로를 포함하고, 상기 통신 회로는,
    상기 송신 안테나를 이용하여 상향링크 채널을 형성하고,
    상기 수신 안테나를 이용하여 하향링크 채널을 형성하고,
    상기 상향링크 채널 및 상기 하향링크 채널을 이용하여 패킷 기반 음성 통화를 수행하고,
    상기 하향링크 채널과 관련된 정보를 획득하고,
    상기 획득된 정보에 기초하여 다운로드 스케줄을 판단하고,
    기지국에 대한 전송 요청부터 승인 시점까지의 소요 시간을 판단하고,
    상기 다운로드 스케줄 및 상기 소요 시간에 기초하여 상기 상향링크 채널을 통한 음성 패킷의 송신 동작을 수행하고,
    상기 다운로드 스케줄로부터 예측된 다운로드 구간과 상기 음성 패킷의 송신으로부터 예측된 상향링크 구간 사이의 중첩 구간이 최대화 되도록 스케줄링 요청을 상기 기지국으로 송신하도록 설정되는, 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 패킷 기반 음성 통화는 PS 네트워크(packet switched network)에 기반한 VoLTE를 포함하는, 전자 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 통신 회로는 상기 하향링크 채널과 관련된 정보에 포함된 DRX 주기 및 On-Duration Timer에 기초하여 다운로드 스케줄을 판단하도록 설정되는, 전자 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 통신 회로는, 음성 데이터의 송수신 동작 구간 및 상기 음성 데이터의 수신 대기 구간에서 활성화 상태를 유지하고, 상기 송수신 동작 구간 및 상기 수신 대기 구간을 제외한 구간에서 절전 모드로 진입하도록 설정되는, 전자 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 통신 회로는, 상기 절전 모드에서 상기 송신 안테나, 상기 수신 안테나 중 적어도 하나에 대한 급전을 중지하도록 설정되는, 전자 장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    보이스 엔진을 더 포함하고,
    상기 통신 회로는, 상기 절전 모드에서 상기 보이스 엔진에 대한 전력 제공을 중지하도록 설정되는, 전자 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    마이크 및 상기 마이크와 연결되는 보이스 엔진을 더 포함하고,
    상기 마이크를 통해 음성 입력이 획득되면, 상기 보이스 엔진은 상기 음성 입력을 상기 음성 패킷으로 변환하고 상기 통신 회로로 제공하도록 설정되는, 전자 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 통신 회로는 상기 보이스 엔진으로부터 상기 음성 패킷을 제공받으면, 상기 다운로드 스케줄 및 상기 소요 시간에 기초하여 상기 상향링크 채널을 통한 상기 음성 패킷의 송신 동작을 수행하도록 설정되는, 전자 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    스피커 및 상기 스피커와 연결되는 보이스 엔진을 더 포함하고,
    상기 통신 회로를 통해 음성 패킷이 수신되면, 상기 보이스 엔진은 상기 음성 패킷을 복호화하여 상기 스피커를 통해 출력하도록 설정되는, 전자 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 통신 회로는 네트워크 상태(network status)에 더 기초하여 상기 소요 시간을 판단하도록 설정되는, 전자 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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