KR19990045775A - 셀룰러 통신 시스템의 패킷 교환 무선 채널 승인 제어 - Google Patents

셀룰러 통신 시스템의 패킷 교환 무선 채널 승인 제어 Download PDF

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KR19990045775A
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칼 마그너스 돈버그
마그너스 앤더손
올레 이리크 그럼런드
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에를링 블로메, 타게 뢰브그렌
텔레폰아크티볼타게트 엘엠 에릭슨
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Abstract

패킷 교환 무선 채널(PRCH)에 승인을 제어하는 방법 및 시스템이 제공된다. PRCH 승인 제어 기능(416)은 승인을 PRCH에 요청하는 사용자에 대해 승인 요청을 평가한다. 승인 요청 각각은 요청하는 사용자에 대해 추정된 데이터 트래픽 및 우선 순위값을 포함한다. PRCH를 현재 사용하고 요청하는 사용자의 우선 순위와 같거나 높은 우선 순위를 갖는 하나 이상의 패킷 호출로부터의 추정된 데이터 트래픽 플러스 요청하는 패킷에 의해 요구되는 추정된 데이터 트래팩이 최대 허용가능한 트래픽 레벨보다 적으면, 패킷 호출이 승인(710)으로 허가된다.

Description

셀룰러 통신 시스템의 패킷 교환 무선 채널 승인 제어
셀룰러 통신 시스템내에서 다수의 각종 서비스를 제공하는 것이 개발됨에 따라, 패킷 교환 서비스는 셀룰러 통신 분야에서 중요한 역할을 할 것이다. 다수의 컴퓨터 및 관련된 데이터 서비스를 셀룰러 시스템에 응용하는 것이 셀룰러 통신 시스템의 무선 링크를 통해 단일 또는 다수의 데이터 패킷의 이송을 요구한다. e-메일 및 텔리 뱅킹 등의 상기 서비스는 저장 및 순방향 단거리 메시지 서비스로써 실행될 수 있었다. 그러나 터미널 에뮬레이션, 근거리 통신망, 은행 서버 액세스, 및 신용 카드 확인 등의 다른 서비스는 대화형 사용법, 단시간 지연 및 넓게 변하는 신호의 데이터 패킷을 취급하기 위한 능력을 요구한다. 미래의 셀룰러 시스템은 그런 서비스를 효과적인 패킷-데이터 서비스로써 지원해야 한다.
패킷 데이터 서비스의 중요한 인식은 현재 ETSI(European Technical Standards Institute)의 노력의 결과로써 유럽의 2+ GSM(Group Special Mobile) 셀룰러 시스템용 서비스를 개발해 왔다. 그 인식이 RACE II CODIT(Code Division Testbed) 프로젝트 R2020의 개발하에서 패킷 데이터 서비스 능력을 현재 UMTS(Universal Mobile Telephone System)으로 설계하는 노력을 기울여왔다. CODIT프로젝트는 CDMA 기술을 사용하는 미래의 이동 통신 시스템을 이룰 목적으로 유럽 공동체에 의해 설정된다.
셀룰러 통신망에서 패킷 교환된 데이터 서비스는 패킷 교환된 무선 채널(PRCH)의 공유된 다운링크(DL)상에서 망 사용자로부터 패킷 교환된 이동국에 송신되는 이동 사용자로의 호출 및 PRCH의 업링크(UL)를 공유하는 하나 이상의 이동 사용자에 의해 특징지어진다. DL PRCH는 큐된 베이시스상에서 망 사용자에 의해 공유된다. UL PRCH는 이동 사용자가 요구함에 따라 임의의 형태로 채널을 액세스하는 각 이동 사용자에 의해 공유되어 데이터를 시스템에 송신한다.
액세스를 PRCH로 허여하는 일반적인 방법은 패킷 교환 경쟁 모드를 통한다. 현재 형성된 CODIT UMTS 패킷 데이터 서비스는 경쟁 모드 형태이다. 패킷 교환된 경쟁 모드에서, 이동 사용자는 데이터를 이송할 때 데이터 패킷을 PRCH상에서 송신한다. 송신하는 이동 사용자의 식별은 각 데이터 패킷에 포함된다. 이동 사용자에 의한 데이터 패킷의 송신은 패킷 데이터 채널이 임의로, 또는 다른 이동국에 의해 현재 사용되지 않는다는 것을 표시하는 휴지 신호를 감지할 때 행해진다. 2개 이상의 이동 사용자가 휴지 패킷 데이터 채널에 대해 동시에 경쟁하면, 시스템은 하나의 액세스만으로 하여금 채널에 허여하게 된다. 채널 액세스를 하지 못한 이동 사용자는 시스템에 의해 수락될 때까지 데이터 패킷의 송신을 반복해야 한다. 이동 사용자에 데이터 패킷을 송신하는 시스템 사용자는 큐에 위치함으로써 다운링크에 대해 또한 경쟁한다.
그런 시스템에서 각 사용자가 임의의 형태로 패킷 교환 채널을 액세스하기 때문에, 셀룰러 시스템의 패킷 교환 무선 채널간에 사용자의 제어안된 흐름은 시스템에서 패킷 송신 지연을 야기한다. 지연은 업링크상에서 이동 사용자 및 업링크상에서 이동 사용자에 송신하는 망 사용자 모두로 하여금 요금을 지불하게 한다. 패킷 교환 채널상에서 패킷 호출수가 증가함에 따라, 각 패킷 호출용 평균 송신 지연이 증가한다. 어떤 응용에서 지연은 수락되지 않는다.
그러므로, 패킷 송신 지연을 제어하는 방법 및 시스템이 셀룰러 시스템의 하나 이상의 패킷 교환 무선 채널상에서 필요로 한다. 경쟁하는 패킷 호출이 미리 설정된 기준에 따라 패킷 무선 채널에 승인되기 위해 선택적으로 선택될 수 있었으면, 긴 패킷 지연 시간을 허용할 수 없었던 응용에서 패킷 교환 채널 사용자의 자연이 방지 및 감소될 수 있었다.
하나 이상의 패킷 교환 무선 채널간에 우선 순위화된 사용자의 흐름을 최대 허용가능한 패킷 송신 지연을 갖는 각 패킷 교환 무선 채널로써 관리하는 방법 및 시스템은 그런 필요성을 충족한다.
본 발명은 패킷 교환 통신 시스템, 및 특히 셀룰러 통신 시스템에서 패킷 교환 무선 채널 승인을 제어하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 실행되는 셀룰러 통신 시스템의 블록 다이어그램.
도 2는 본 발명에 따라 실행되는 셀룰러 통신 시스템의 패킷 교환 기능에 대한 제어 평면 프로토콜 구조의 예시도.
도 3A 및 3B는 본 발명에 따라 동작하는 셀룰러 시스템 패킷 무선 채널의 다운링크 및 업링크 각각상에서 신호 교환의 예시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 동작하는 셀룰러 시스템내의 패킷 무선 트래픽 관리 기능의 기능 블록 다이어그램.
도 5A-5D는 본 발명의 실시예에 따른 패킷 무선 채널 관리기 기능에 의해 추종되는 처리 단계를 예시하는 흐름 다이어그램.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 패킷 무선 채널 제어기 트래픽 감독 기능에 의해 추종되는 처리 단계를 예시하는 흐름 다이어그램.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 패킷 무선 채널 제어기 승인 제어 기능에 의해 추종되는 처리 단계를 예시하는 흐름 다이어그램.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 패킷 무선 채널 제어기 정체 제어 기능에 의해 추종되는 처리 단계를 예시하는 흐름 다이어그램.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 패킷 무선 채널 자원 관리기 기능에 의해 추종되는 처리 단계를 예시하는 흐름 다이어그램.
본 발명은 셀룰러 통신 시스템에서 패킷 교환 무선 채널 승인 제어의 방법 및 시스템을 제공한다. 본 발명은 패킷 교환 무선 채널(PRCHs)에 사용자로 하여금 액세스를 허여하는 패킷 호출에서 비용을 물리게 되는 최대 평균 시간 지연을 설정하도록 시스템 운용자에게 허여한다. 시스템의 하나 이상의 PRCHs상에서 최대 평균 시간 지연을 설정함으로써, 시스템 운용자는 PRCH 사용자가 수락불가능한 패킷 송신 지연을 받지 않는 것으로 확정될 수 있다. 긴 패킷 지연을 허용할 수 없는 더 높은 우선 순위 패킷 호출이 낮은 우선 순위를 갖는 패킷 호출전에 PRCH로 승인될 수 있다. 그것은 사용자 각각이 PRCH를 사용하는 것을 경쟁하는 종래의 경쟁 모드 패킷 교환 시스템과 연관된 문제를 방지한다. 그런 종래의 시스템에서, 데이터 패킷 송신용 평균 시간 지연은 PRCH에 대해 경쟁하는 사용자수가 증가함에 따라 증가한다.
일 실시예에서, 본 발명은 시스템의 각 PRCH용 PRCH 승인 제어 기능을 구비한다. 승인 제어 기능이 패킷 호출용 PRCH의 사용을 요청하는 PRCH 관리기로부터 승인 요청을 수신한다. 승인 제어 기능은 승인 허가 또는 승인 거부 메시지를 PRCH 관리기로 발생시킨다. PRCH 승인 제어 기능은 패킷 호출의 우선 순위와 같거나 더 높은 우선 순위를 갖는 현재의 패킷 호출로부터의 트래픽 플러스 패킷 호출에 의해 요구되는 추정된 데이터 트래픽이 최대 허용가능한 트래픽보다 적어지는 지를 결정함으로써 PRCH상에서 패킷 호출용 사용자의 승인 요청을 평가한다. 분리 또는 결합된 평가는 업링크 및 다운링크에 대해 행해진다. 예 결정이 이루어지면, 승인 제어 기능이 승인 허가된 메시지를 PRCH 메시지에 발생시키고, 패킷 호출이 PRCH에 승인된다.
도 1는 본 발명을 수행하는 셀룰러 통신 시스템(100)의 블록 다이어그램을 예시한다. 셀룰러 시스템(100)은 이동 제어 노드(mobile control node; MCN)(102)와; 무선망 제어기(radio network controllers; RNCs)(104, 106)와; 기지국(BSs)(108, 110, 112, 114, 116 및 118)과, 이동국(MSs)(120, 122 및 124)를 구비한다. 각 기지국(108, 110, 112, 114, 116 및 118)은 시스템 무선 통신을 기지국의 셀로 불리우는 무선 커버리지 영역내에서 제어한다.
이동국(120, 122 및 124)은 이동국이 위치되는 기지국의 커버리지 영역에 따라 기지국(108, 110, 112, 114, 116 및 118)중 특정한 기지국과 통신한다. 도 1에서 이동국(120, 122 및 124)은 무선 인터페이스(128, 130 및 132)를 경유해서 기지국(108, 112 및 116) 각각과 통신되도록 도시된다. 기지국(108, 110 및 112)은 무선망 제어기(104)에 연결되고, 기지국(114, 116 및 118)은 무선망 제어기(106)에 연결된다. 무선망 제어기(104 및 106)는 교대로 이동 제어 노드(102)에 연결된다. 이동 제어 노드(102)는 셀룰러 시스템의 상호연결을 고정망(126)에 지원하는 교환 센터이다. 이동 제어 노드(102)는 지상 통신선 또는 다른 등가의 연결에 의해 고정망(126)에 연결될 수 있다. 고정망(126)은 인터넷망, 공중 교환 전화망(PSTN), 집적 서비스 디지털망(ISDN), 패킷 교환 공중 데이터망(PSPDN) 또는 X.25 시스템을 구비한다. 도 1의 셀룰러 통신 시스템이 특정한 구성으로서 도시되는 동안, 블록 다이어그램은 본 발명을 수행하게 하는 시스템의 전형적인 구성으로만 되도록 의도된다. 본 발명은 사용자들이 패킷 교환 무선 채널(packet switched radio channel; PRCH)에 대해 경쟁하는 패킷 교환 무선 시스템에 적용된다.
본 발명의 실시예에서, 셀룰러 시스템(100)은 CODIT(Code Division Testbed) UMTS(Universal Mobile Telephone System) 프로젝트에 따라 본 발명의 PRCH 트래픽 관리 기능에 의해 제어된 CODIT/UMTS에 대해 지정된 PRCH 컨텐션(contension) 모드 액세스로써 동작한다. UMTS는 직접 시퀀스 코드 분할 다중 액세스(DS-CDMA)를 다중 속도 무선 인터페이스 구조로써 사용하는 이동 통신 시스템이다. CODIT/UMTS 시스템에서 패킷 무선 서비스는 하나 이상의 PRCHs를 경유해서 이동국(120, 122 및 124)에 제공된다. 각 기지국(108, 110, 112, 114, 116 및 118)은 무선망 제어기(104 및 106) 또는 이동 제어 노드(102)의 요청에서 하나 이상의 PRCHs를 설정 및 종료시킨다. PRCH는 9.6kbps(협대역 채널) 또는 64kbps(중간 대역 채널)까지의 가변 이동국 데이터 속도에서 업링크(UL) 및 다운링크(DL) 모두상에서 독립적으로 동작될 수 있는 전이중, 비대칭 채널이다. MCN(102)은 다수의 이동국을 단일 셀내의 단일 PRCH에 연결 등록할 수 있다. 몇개의 기지국을 PRCH상에서 구별하기 위해, MCN(102)은 그것이 액세스를 허가할 때 가상 연결 식별자(virtual connection identifier; VCI)를 각각의 이동국에 할당한다. VCI는 k비트 번호로 표시되고 MCN(102)에 의해 제어된 영역내의 특정한 어드레스로서 서비스한다.
PRCH는 10ms 시간 슬롯으로 구성되어 이동국(120, 122 및 124) 및 망간의 분할된 패킷을 이동시킨다. DL상에서, 이동 제어 노드(102)는 UL상에서 액세스 및 데이터 이송을 제어하는 이동국 데이터 패킷 및 정보를 하나의 이동국 또는 동시에 복수의 이동국으로 송신할 수 있다. UL상에서, 이동국은 같은 기지국의 커버리지내라면 액세스를 UL PRCH에 공유한다. PRCH에 액세스를 얻게 한후, 이동국은 패킷을 물리적인 채널을 통해 시스템에 송신한다. 논리 채널(PRCH)은 물리적인 데이터 채널(PDCH) 및 물리적인 제어 채널(PCCH)을 구비하는 2개의 물리적인 채널로 맵된다. 2개의 기지국 송수신기는 하나의 PRCH를 지원하도록 요구된다.
도 2는 CODIT/UMTS의 패킷 교환 기능용 프로토콜 스택(200)을 예시한다. 이동국에서 이동국 프로토콜 스택(MS/PS)(218)은 망층(202)과, 데이터-링크 제어(DLC)층(204)과, 매체 액세스 제어(MAC)층(206)과, 물리적인 층(208)을 구비한다. 망측상에서, 망 프로토콜 스택(NW/PS)(220)은 MCN 또는 RNC중 하나내에 각기 위치된 망층(210) 및 DLC층(212)과, 기지국 및 MCN 또는 RNC내에 위치된 매체 액세스층(MAC)(214)과, 물리적인 층(216)을 구비한다.
망층(202)의 연결없는 패킷 서비스(CLIPS) 엔티티는 패킷 서비스를 이동국에 제공한다. 망층(210)의 CLPS는 등록, 인증, VCIs를 할당과 관리 및 패킷 데이터망에 대한 인터페이싱의 기능을 구비한다. 패킷 호출동안, CLPS 엔티티는 논리 링크 어드미니스트레이터(administrator)(LLA)를 사용해서 패킷 서비스 설정 신호를 전용 제어 채널(DCCH 및 CC)을 경유해서 초기에 루트시킨다. 패킷 서비스 설정후, 이동국은 PRCH에 연결 등록될 수 있고 이동국 데이터 패킷을 포함하는 CLPS간의 모든 메시지들은 DLC를 통해 패킷-무선(PR) 제어 엔티티로 통과된다. PR 엔티티는 핸드오버, 연결 재설정 등의 일반적인 이동 전화 시스템 기능에 대해 또한 책임진다.
PRCH상에서 송신되는 패킷이 분할되고, 수신측에서 송신 에러를 검출하는 블록 코드(BC)로써 보호되고, 중첩해서 인코드되고, 인터리브되고(IL), 멀티플렉서(MUX)를 통해 교환된후 PDCH를 통해 송신된다. 예를 들어 전력 제어용 제어 정보는 PCCH를 경유해서 또한 이송된다. 수신측상에서, 프라그먼트(fragment)는 수신된 샘플로부터 재구성되고, 패킷으로 재조립되고, 연결없는 패킷 서비스(CLPS) 엔티티로 순방향 진행된다. 수신측상의 블록 디코더가 에러 패킷 프라그먼트의 수신을 검출할 때, 패킷 무선 제어 기능은 그 재전송을 요청한다. 셀룰러 시스템(100)에서 기지국(108, 110, 112, 114, 116 및 118)에 의해 제어된 셀들중에서 분배된 몇 개의 PRCHs가 있다.
도 3A 및 3B는 본 발명에 따라 동작하는 셀룰러 시스템 PRCH의 업링크(UL) 및 다운링크(DL) 각각상에서 신호 교환을 예시한다. 도 3A 및 3B는 이동국(MS)(300) 및 망(NW)(302)간의 신호 교환을 도시한다. 이동국(300)은 이동국 프로토콜 스택(MS/PS)(218) 및 이동국 시스템 관리기(MS/SM)(220)로서 기능적으로 도시된다. 망(302)은 망 프로토콜 스택(NW/PS)(222) 및 망 시스템 관리기(NW/SM)(224)로서 기능적으로 도시된다. 프로토콜 스택은 데이터 송신용이며 시스템 관리기는 망 및 이동국간의 연결의 제어 및 감독용이다.
업링크(UL) 패킷 송신 및 수신에 대해서 다음의 스킴(scheme)은 사용된다(단계는 도 3A의 화살표 번호에 대응한다).
1U. MS/PS(218)는 다른 종류의 세 개 패킷을 NW/PS(222)에 보낼수 있고, 그중 2개는 확인을 요구한다.
a. 확인을 요구하는 패킷:
· 사용자 데이터를 포함하는 패킷; 및
· 사용자 데이터를 편승된(piggy-backed) 다운링크 리포트(DLRs)로써
포함하는 패킷.
b. 확인을 요구하지 않는 패킷:
· DLRs만을 포함하는 패킷.
확인을 요구하는 패킷이 송신될 때 타이머는 MS/SM(220)에서 세트된다.
확인이 수신되기전에 타이머가 종료하면 패킷은 상실(lost)된다.
2U. 모든 UL 데이터 패킷에 대해, 품질 샘플은 NW/SM(224)로 송신된다. UL 패킷의 끝에서 패킷 정지 신호는 마지막 품질 샘플이 그 특정한 패킷에 대해 송신되는 것을 표시하는 NW/SM(224)에 송신된다.
3U. UL 데이터 패킷을 수신한후, UL 패킷 리포트는 NW/SM(224)에 송신된다. 상기 리포트는 트래픽 감독용으로 요구된 정보를 포함한다.
4U. UL 패킷이 편승된 DLR을 포함하면 또는 패킷이 단독의 DLR이면, DL 품질 추정치는 인출되어 NW/SM(224)로 순방향 진행된다.
5U. 송신된 UL 데이터 패킷이 확인을 요구하면, 확인 메시지는 NW/PS(222)로부터 MS/PS(218)로 송신된다. 메시지는 DL 이동국 정보 패킷상에서 단독 또는 편승될 수 있다.
6U. MS/PS(218)에서 확인을 수신할 때, 패킷 확인된 신호는 MS/SM(220)으로 송신된다. 상기 단계 1에서 도입된 타이머가 종료되기 전에 확인이 수신되지 않으면, 패킷 상실된 메시지는 MS/SM(220)으로 송신된다.
DL 패킷 송신 및 수신에 대해서 다음의 스킴이 사용된다(단계는 도 3B에서 화살표 번호에 대응한다):
1D. NW/PS(222)는 다른 종류의 세 개 패킷을 MS/PS(218)에 보낼수 있고, 그중 2개는 확인을 요구한다.
a. 확인을 요구하는 패킷:
· 사용자 데이터를 포함하는 패킷; 및
· 사용자 데이터를 이전에 수신된 UL 패킷용으로 편승된(piggy-
backed) 확인/확인안됨(ack/nack) 정보로써 포함하는 패킷.
b. 확인을 요구하지 않는 패킷:
· 이전에 수신된 UL 패킷용으로 ack/nack 정보만을 포함하는 패킷.
확인을 요구하는 패킷이 송신될 때 타이머는 세트된다.
확인이 수신되기 전에 타이머가 종료하면, 패킷은 상실된다.
2D. DL 데이터 패킷이 송신될 때, DL 패킷 리포트는 NW/SM(224)로 송신된다. 리포트는 트래픽 감독용으로 요구된 정보를 포함한다.
3D. DL 데이터 패킷을 MS/PS(218)에서 수신할 때, 품질 샘플들이 각 프레임에 대해 인출되고 MS/SM(220)에 송신된다. DL 패킷의 끝에서, 패킷 정지 신호는 마지막 품질 샘플이 그 특정한 패킷에 대해 송신되는 것을 표시하는 MS/SM(220)으로 송신된다.
4D. 패킷 정지 신호를 수신한후, 품질 추정치는 MS/PS(218)로 송신된다. 상기 추정치는 DL상에 송신된 패킷 모두의 품질의 측정이다.
5D. ack/nack 메시지 및 품질 추정치를 포함하는 다운링크 리포트(DLR)는 사용자 데이터를 포함하는 각기 수신된 DL 패킷용 NW/PS(222)에 송신된다. DLR은 UL 사용자 데이터 패킷상에서 단독 또는 편승되어 송신될 수 있다. DLR을 NW/PS(222)에서 수신한후, 품질 추정치가 NW/SM(224)로 순방향 진행된다.
6D. DLR에서 ack/nack정보가 확인을 포함하면, 패킷 확인된 신호는 NW/SM(224)로 송신된다. 상기 단계 1에서 도입된 타이머가 종료하기전에 확인이 수신되지 않으면, 패킷 상실된 메시지는 NW/SM(224)에 송신된다.
도 4는 본 발명에 따라 동작하는 셀룰러 시스템내의 패킷 무선 트래픽 관리 기능의 기능 블록 다이어그램이다. NW/SM(224)에서 논리적으로 위치되는 패킷 무선 트래픽 관리의 기능성은 세 개의 주요 블록인 PRCH 관리기(402), 자원 관리기(404) 및 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 및 406d)를 구비한다. 보통, 시스템의 각 기지국에 대해 하나의 PRCH 관리기(402)가 있다. 기지국은 하나 이상의 셀를 지원한다면, 각 셀에 대해 하나의 PRCH 관리기(402)가 있다. PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 및 406d)수는 셀에서 패킷 교환된 트래픽에서 필요한 PRCH수 및 사용가능한 자원에 좌우된다. 도 4에 도시된 실시예는 셀에서 4개의 PRCHs를 갖는다. 각 PRCH 제어기는 하나의 PRCH를 제어한다. PRCH 관리기(402)는 사용자로 하여금 셀의 PRCH에 액세스하도록 할 때 불러내어진다. NW/PS(222)를 경유해서 서비스 요청의 수신이 PRCH 관리기(402)를 불러낸다. 패킷 호출이 정체에 기인해서 PRCH로부터 배출되면 PRCH 관리기(402)는 또한 불러내어지고 패킷 호출 배출된 표시는 PRCH 제어기로부터 수신된다. 또한, 자원 관리기로부터 내부 발생된 승인 큐 신호 또는 PRCH 설정 허가/거부 또는 복구 허가/거부 신호는 수신된다.
서비스 요청은 어떤 다음의 상황에서 수신될 수 있었다. 즉,
1) 새로운 사용자는 PRCH에 액세스하길 원하여 패킷 교환 서비스를 초기화한다.
2) 사용자는 다른 셀의 PRCH로부터 PRCH 관리기(402)를 위치시킨 셀의 PRCH까지 핸드오버되도록 원한다.
3) 사용자는 상실된 PRCH 연결을 재설정하길 원한다.
4) 사용자는 그 트래픽 요구사항을 갱신하길 원하고, 하기를 참조하시오.
상기 목록된 각 트래픽 이벤트는 PRCH 관리기로 순방향 진행되는 서비스 요청을 결과적으로 한다. 서비스 요청은 PRCH 관리기(402)의 서비스 요청 평가 기능(408)에 의한 평가에 대해 필요한 정보를 포함한다. 정보는,
· 요청 형태
· 요구되어 추정된 평균 사용자 데이터 트래픽, Pave(PRCH의 최대 사용자 비 트속도로 스케일된). 그것은 UL 및 DL 각각에 대해 분리된 파라미터를 구비한다.
· 요구되어 추정된 최대 사용자 데이터 트래픽, Pave(PRCH의 최대 사용자 비 트속도로 스케일된). 그것은 UL 및 DL 각각에 대해 분리된 파라미터를 구비한다.
· 우선 순위, Pri. 상기 파라미터는 간격[0, Primax]내의 값이라고 가정 한다. 우선 순위는 호출을 초기화하거나 호출되는 이동국의 베이시스 (basis)상에서 또는 다른 베이시스상에서 할당될 수 있다.
서비스 요청은 서비스 요청 평가 기능(408)을 통해 평가된다. 서비스 요청 평가에서, PRCH 관리기(402)는 패킷 호출용 PRCH 승인 요청을 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 또는 406d)중 하나에 송신한다. PRCH 관리기(402)는 승인이 허가되거나 패킷 호출이 어떤 PRCHs에서 승인되지 않을 때까지 각 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 또는 406d)를 시험한다. 패킷 호출이 어떤 존재하는 PRCHs에서 승인되지 않으면, PRCH 관리기(402)는 서비스 요청이 거부되야 되는지 또는 패킷 호출이 승인 큐 취급 기능(410)을 사용함으로써 승인 큐(420)에 있어야 하는지를 결정한다.
승인 큐에서 위치된 패킷 호출이 일시적으로 정지되고, 즉 정보가 사용자들간에 교환되지 않는다. 패킷 호출이 승인 큐에 위치되지 않으면, 서비스 거부 신호는 사용자에게 송신된다. 패킷 호출이 승인 큐에 위치되면, PRCH 관리기는 패킷 호출 연장 표시 신호를 송신함으로써 사용자에게 알린다.
패킷 호출이 정체에 기인해서 PRCH로부터 배출될 때 패킷 호출 배출된 표시 신호는 PRCH 제어기로부터 PRCH 관리기(402)에서 수신된다. 패킷 호출 배출된 표시 신호는 패킷 호출 배출된 평가 기능(422)을 통해 평가된다. 패킷 호출 배출된 평가 기능(422)에서 PRCH 관리기(402)는 배출된 패킷 호출용 PRCH 승인 요청을 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 또는 406d)중 하나에 송신한다. PRCH 관리기(402)는 승인이 허가되거나 배출된 패킷 호출이 어떤 PRCHs에서 승인되지 않을 때까지 각 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 또는 406d)를 시험한다.
패킷 호출이 어떤 존재하는 PRCHs에서 승인되지 않으면, PRCH 관리기(402)는 패킷 호출이 거부되야 되는지 또는 배출된 패킷 호출이 승인 큐 취급 기능을 사용함으로써 승인 큐(420)에 있어야 하는지를 결정한다. 배출된 패킷 호출이 승인 큐(420)에 위치되면, 패킷 호출이 일시적으로 정지되고 패킷 호출 정지 표시 신호는 NW/PS(222)를 경유해서 사용자에게 송신된다. 배출된 패킷 호출이 승인 큐(420)에 위치되지 않으면, 패킷 호출 분리 표시 신호는 NW/PS(222)를 경유해서 송신된다.
패킷 호출 승인 큐 신호는 승인 큐(420)가 검사되는 것을 표시한다. 승인 큐 신호는 시스템 운용자가 바라는 타이머 세트에 의해 발생된다. 패킷 호출 승인 큐 신호는 승인 큐 취급 기능(410)을 통해 평가된다. 승인 큐 취급 기능에서 PRCH 관리기(402)는 최고 우선순위를 갖는 승인 큐에서 패킷 호출용 PRCH 승인 요청을 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 또는 406d)중 하나에 송신한다. PRCH 관리기(402)는 승인이 허가되거나 패킷 호출이 어떤 PRCHs에서 승인되지 않을 때까지 승인 요청을 각 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 또는 406d)에 송신한다. 패킷 호출이 어떤 PRCHs에 승인되면, 패킷 호출 재개 표시 신호는 NW/PS(222)를 경유해서 사용자에게 송신된다.
PRCH 관리기(402)는 새로운 PRCH를 설정하거나 존재하는 PRCH를 PRCH 관리 기능(412)을 통해 복구하는 것이 필요할 때를 또한 결정한다. PRCH 설정 및 PRCH 복구(404) 모두의 경우에서, 설정 또는 복구 요청 신호는 PRCHs용 시스템 자원의 할당을 제어하는 자원 관리기(404)에 송신된다. 자원 관리기(404)는 설정 요청 허가 또는 설정 요청 거부 신호를 PRCH 관리기(402)에 송신함으로써 또는 복구 요청 허가 또는 복구 요청 거부 신호를 PRCH 관리기(402)로 송신함으로써 요청을 거부 또는 허가한다.
각 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 및 406d)는 트래픽을 셀의 하나의 PRCH상에서 감독한다. 셀에서 각 PRCH에 대해 하나의 PRCH 제어기가 있다. 각 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 및 406d)는 PRCH상에서 트래픽 정보를 수신하고 그것은 패킷 리포트에서 NW/PS(222)로부터 제어한다. 패킷 리포트는 관련한 PRCH에 대해 PRCH 트래픽 감독 기능(414a, 414b, 414c 또는 414d)에 의해 평가된다. 승인 요청이 PRCH 관리 (402)로부터 수신될 때, 패킷 리포트에 포함된 정보는 새로운 패킷 호출이 PRCH 승인 제어 기능(416a, 416b, 416c 또는 416d)을 통해 PRCH로 승인될 수 있는지를 결정하기 위해 사용된다. 패킷 리포트에 포함된 정보는 PRCH 정체 제어 기능(418a, 418b, 418c 또는 418d)이 PRCH 과부하에 기인해서 이미 승인된 패킷 호출를 배출하기 위해 사용되야 하는지를 결정하기 위해 사용된다. 상기 경우에 패킷 호출 배출된 표시 신호는 PRCH 관리기로 송신된다. PRCH 관리기는 패킷 호출이 패킷 호출된 평가 기능(422)을 통해 일시적으로 연장 또는 분리되는지를 결정한다. 상기 결정에 따라, 사용자는 패킷 호출 연장 표시 신호 또는 패킷 호출 분리 표시 신호에 의해 알려진다.
자원 관리기(404)는 패킷 무선 채널에 대해 시스템 자원의 할당을 제어한다. PRCH 관리기(402)는 새로운 PRCH가 PRCH 설정/복구 요청을 자원 관리기(404)에 송신함으로써 설정 또는 복구되는 것을 요청한다. PRCH 관리기(404)는 승인 큐(420)의 크기를 연속 조정한다. 승인 큐(Pq)에서 모든 패킷 호출의 총 요청된 트래픽이 승인 큐에 대해 설정된 리미트(limit) PnewPRCH를 초과할 때마다, PRCH 설정 요청은 더 높은 레벨 자원 관리기(404)에 송신된다. PnewPRCH가 제로로 설정되면, PRCH 관리기는 존재하는 PRCHs가 충분하자마자 더 많은 자원을 항시 요청한다. PRCH에 연결 등록된 사용자수가 제로이자마자, PRCH 복구 요청이 자원 관리기(404)에 송신된다. 허가되면, PRCH는 복구된다.
PRCH 관리기(402) 및 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 및 406d)가 도 1에 도시된 시스템과 같은 셀룰러 시스템의 기지국, 무선망 제어기 및 이동 제어 노드로 실행될 수 있다. 실제 실행은 하드웨어 또는 소프트웨어에서 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합에서 하나 이상의 프로세서와 결부해서 동작한다. 상기 기능 형태를 실행하기 위한 프로세서 및 소프트웨어는 상기 기술에 양호하게 공지된다.
도 5A, 5B, 5C 및 5D는 본 발명의 실시예에 따른 PRCH 관리기(402)에 의해 추종되는 서비스 요청 평가, 패킷 배출된 평가, 승인 큐 취급 및 PRCH 관리 처리 단계 각각을 예시하는 트래픽 흐름 다이어그램을 도시한다.
PRCH 관리기(402)는 도 5A의 단계 502의 대기 상태에 있는 동안 입력을 수신한다. 입력은 서비스 요청, 패킷 호출 배출된 표시, 내부 발생된 승인 큐 신호 또는 PRCH 설정 허가 또는 거부된 신호 또는 자원 관리기(404)로부터 수신된 복구 허가 또는 거부된 신호이다. 단계 504에서 서비스 요청이 NW/PS(222)로부터 수신되는지를 결정한다. 서비스 요청이 수신되지 않으면, 처리는 도 5B의 단계 534로 이동한다. 그러나, 서비스 요청이 수신되면, 처리는 단계 506로 이동하고 서비스 요청 평가를 시작한다.
단계 506의 서비스 요청 평가는 단계(508, 510, 512, 514, 516, 518 및 520)에서 요청하는 PRCH 승인을 포함한다. PRCH에 대한 승인이 허가되거나 PRCHs가 남아있지 않을 때까지 서비스 요청 평가는 각 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 및 406d)에 대해 시퀀스적으로 반복된다. 단계 508에서 PRCH 관리기(402)는 PRCH 승인 요청을 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 및 406d)에 송신한다. 처리는 PRCH 관리기(402)가 응답에 대해 대기함에 따라 단계 510로 이동한다. PRCH 관리기(402)는 응답이 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 및 406d)로부터 수신되는지를 결정하기 위해 주기적으로 검사한다. 응답이 수신되지 않으면, 처리는 510의 대기 상태로 되돌아 이동한다. 그러나, 응답이 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 및 406d)로부터 수신되는 것이 단계 512에서 결정되면, PRCH 승인 요청 처리는 끝나고 응답이 승인 허가인데서 처리는 단계 514로 이동한다. 응답이 승인 허가이면, 서비스 요청 평가 처리는 단계 520에서 끝나고 처리는 단계 522로 이동한다.
그러나, 단계 514에서 응답이 승인 허가되지 않는 것으로 결정되면, 그것은 승인 거부 응답이고, 현재의 응답은 승인 요청을 송신할 수 있었던 마지막 PRCH 제어기로부터 송신되는지를 결정하는데서 처리는 단계 516로 이동한다. 마지막 제어기가 아니라면, 처리는 단계 518로 이동하고 다음의 PRCH에 대해 단계 506의 서비스 요청 평가 처리를 계속한다. 승인 허가 응답이 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 및 406d)로부터 수신될 때까지 또는 모든 PRCH 제어기가 승인을 거부할 때까지 단계 506의 서비스 요청 평가 처리는 반복된다. 서비스 요청 평가 처리가 끝났을 때 처리는 단계 522로 이동한다.
단계 522에서 승인 허가 응답이 어떤 PRCH 제어기로부터 수신되는지가 결정된다. 승인 허가가 PRCH 제어기로부터 수신되면, 처리는 서비스 허가 신호가 NW/PS(308)을 경유해서 사용자에 송신되는 단계 524로 이동한다. 단계 524로부터 처리는 도 5B의 단계 534로 이동한다. 그러나, 단계 522에서 승인 허가가 PRCH 제어기로부터 되지 않는 것으로 결정되면 처리는 단계 528로 이동한다. 단계 528에서 패킷 호출이 PRCH 승인 큐에 있으면 PRCH 관리기(402)는 승인 큐 취급 기능(410)을 사용하는 것을 결정한다. 다음의 판정 기준이 실행되면:
Pave(r)+Pq(r)＜Pmax(r)
패킷 호출을 승인 큐에 있게 하는 것이 결정되고 Pave(r)는 서비스 요청 r의 함수로써 사용자에 대해 추정된 평균 데이터 트래픽이다. Pq(r)은 서비스 요청 형태 r의 승인 큐에서 모든 패킷 호출의 요청된 트래픽이다. 그것은 현재의 큐 크기의 측정이다. Pmax(r)은 서비스 요청의 함수로써 승인 큐(420)에서 최대 허용 요청된 트래픽이다. 서비스 요청 r의 다른 형태에 대해 다른 Pmax를 갖는 것이 가능하다. 그럼으로써 다른 서비스 요청간의 우선 순위 선정은 행해질 수 있다. 예를 들어, 핸드오프동안 PRCH를 요청할 때 Pmax(r)는 첫 번째로 PRCH에 액세스를 요청할 때의 Pmax(r)보다 더 높다.
단계 528에서 패킷 호출이 PRCH 승인 큐에 있는지가 결정되면, 호출 아이덴 티티는 승인 큐(420)에 위치되고 처리는 서비스 요청 신호가 NW/PS(222)를 경유해서 사용자에게 송신되는 단계 531로 이동한다. 처리는 패킷 호출 연장 표시 신호가 NW/PS(308)을 경유해서 사용자에 송신되는 단계 532로 이동한다. 처리는 도 5B의 단계 534로 이동한다. 그러나, 패킷 호출이 PRCH 승인 큐(420)에 있게 되지 않는 것으로 결정되면 처리는 단계 530로 이동하고 서비스 거부 신호(428)는 사용자에게 송신된다. 처리는 도 5B의 단계 534로 이동한다.
도 5B의 단계 534에서, 패킷 호출 배출된 표시가 수신된다. 입력이 패킷 호출 배출된 표시가 아니라면, 처리는 도 5C의 단계 562로 이동한다. 그러나, 패킷 호출 배출된 표시가 수신되는 것으로 단계 534에서 결정되면, 처리는 단계 536로 이동한다. 단계 536에서 배출된 패킷 호출용 PRCH 승인 요청이 PRCH 관리기(402)로부터 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 또는 406d)에 송신된다. 단계 536의 승인 요청 처리는 단계 538, 540, 542, 546, 548 및 550를 포함한다. 승인이 모든 PRCHs에 요청될 때까지 단계 536는 각 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 또는 406d)에 대해 반복된다. 단계 538에서 PRCH 관리기(402)는 PRCH 승인 요청을 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 또는 406d)에 송신한다. 처리는 PRCH 관리기(402)가 응답에 대해 대기함에 따라 단계 540으로 이동한다. PRCH 관리기(402)는 응답이 PRCH 제어기(406)로부터 수신되는지를 결정하기 위해 단계 542에서 주기적으로 검사한다. 응답이 수신되지 않으면, 처리는 단계 540의 대기 상태로 되돌아 이동한다. 그러나, 응답이 승인 요청을 송신하는 PRCH 제어기로부터 수신되는 것을 단계 542에서 결정되면, 처리는 승인을 허가하면 응답이 결정되는지를 결정하는 단계 544로 이동한다. 응답이 승인 허가되면, 패킷 호출 배출된 평가는 단계 550에서 끝나고 처리는 단계 552로 이동한다. 그러나, 단계 544에서 응답이 승인 허가되지 않는 것으로 결정되면, 승인 거부 응답이고 처리는 승인 거부 응답이 요청을 송신할 수 있었던 마지막 PRCH 제어기로부터 송신되는지를 결정하는 단계 546로 이동한다. 마지막 PRCH 제어기가 아니라면, 처리는 단계 566로 이동하고 다음 PRCH에 대해 단계 536의 승인 요청 처리를 반복한다. 승인 허가 응답이 PRCH 제어기로부터 수신될 때까지 또는 모든 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 및 406d)가 승인을 거부할 때까지 단계 536의 패킷 호출 배출된 평가는 반복된다. 단계 536의 패킷 호출 배출된 평가가 끝났을 때, 처리는 단계 552로 이동한다.
단계 552에서 승인 허가 응답이 단계 536동안 어떤 PRCH 제어기로부터 수신되는지가 결정된다. 승인 허가가 PRCH 제어기로부터 수신되면, 처리는 패킷 호출 갱신 표시 신호가 NW/PS(222)를 경유해서 사용자에게 송신되는 단계 554로 이동한다. 단계 554로부터 처리는 도 5C의 단계 562로 이동한다. 그러나, 단계 552에서 승인 허가가 수신되지 않으면, 처리는 단계 556으로 이동한다. 단계 556에서 배출된 패킷 호출이 PRCH 승인 큐에 있으면 PRCH 관리기(402)는 승인 큐 취급 기능(410)을 사용해서 결정한다. 같은 승인 판정 기준이 도 5A의 단계 528에서 설명했듯이 단계 556에서 사용된다. 단계 556에서 배출된 패킷 호출을 승인 큐(420)에 위치시키는 것이 결정되면, 처리는 단계 560으로 이동하고 패킷 호출 연장 표시 신호는 NW/PS(222)를 경유해서 사용자에게 송신된다. 처리는 도 5C의 단계 560으로부터 단계 562로 이동한다. 그러나, 배출된 패킷 호출을 승인 큐(420)에 위치하지 않도록 단계 556에서 결정되면, 처리는 단계 558로 이동하고 패킷 호출 분리 표시 신호는 NW/PS(222)를 경유해서 사용자에게 송신된다. 처리는 도 5C의 단계 558로부터 단계 562로 이동한다.
도 5C의 단계 562에서 승인 큐 신호가 수신된다. 승인 큐 신호가 수신되지 않으면, 처리는 도 5D의 단계 584로 이동한다. 그러나, 승인 큐 신호가 수신되는 것으로 결정되면, 처리는 단계 563로 이동한다. 단계 563에서 어떤 패킷 호출이 PRCH 승인 큐에 있는지가 결정된다. 패킷 호출이 셀의 PRCH 승인 큐에 있지 않으면, 처리는 도 5AD에서 단계 502의 대기 상태로 이동한다. 단계 502에서 처리는 입력에 대해 대기한다. 그러나, PRCH 승인 큐(420)가 패킷 호출을 포함하는 단계 563에서 결정되면, 처리는 단계 564로 이동한다. 단계 564에서 승인 큐(420)에서 최고 우선 순위를 갖는 패킷 호출용 PRCH 승인 요청이 PRCH 관리기(402)로부터 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 또는 406d)로 송신된다.
단계 564의 승인 요청 처리는 단계 566, 568, 570, 572, 574, 576 및 578을 포함한다. PRCH에 대한 승인이 허가될 때까지 또는 승인이 모든 PRCHs에 대해 요청할 때까지 각 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 또는 406d)에 대해 단계 564는 반복된다. 단계 566에서 PRCH 관리기(402)는 PRCH 승인 요청을 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 또는 406d)에 송신한다. 처리는 PRCH 관리기(402)가 응답에 대해 대기함에 따라 단계 568로 이동한다. PRCH 관리기(402)는 응답이 PRCH 제어기(406)로부터 수신되는지를 결정하기 위해 단계 570에서 주기적으로 검사한다. 응답이 수신되지 않으면, 처리는 568의 대기 상태로 되돌아 이동한다. 그러나, 응답이 승인 요청을 송신했던 PRCH 제어기로부터 수신되는 것이 단계 570에서 결정되면 그 단계 에서 응답이 승인 허가인지가 결정된다. 응답이 승인 허가되면, 승인 요청은 단계 578에서 끝나고 처리는 단계 586로 이동한다. 그러나, 단계 572에서 응답이 승인 허가되지 않는 것으로 결정되면, 승인 거부 응답으로 되고 처리는 응답 거부 응답이 승인 요청을 송신할 수 있었던 마지막 PRCH 제어기로부터 송신되는지가 결정되는 단계 574로 이동한다.
마지막 PRCH 제어기가 아니라면, 처리는 단계 566으로 이동하고 다음의 PRCH에 대해 승인 요청 처리를 반복한다. 승인 허가 응답이 PRCH 제어기로부터 수신될 때까지 또는 모든 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 및 406d)가 승인을 거부할 때까지 단계 564의 승인 요청 평가는 반복된다. 단계 564의 승인 요청 처리가 끝나고 처리는 단계 580으로 이동한다.
단계 580에서 승인 허가 응답이 단계 564에서 어떤 PRCH 제어기로부터 수신되는지가 결정된다. 승인 허가 응답이 PRCH 제어기로부터 수신되면, 승인 큐(420)에서 최고 우선 순위를 갖는 패킷 호출이 큐로부터 제거되고 처리는 패킷 호출 재개 표시 신호가 NW/PS(222)를 경유해서 송신되는 단계 582로 이동한다. 단계 582로부터 처리는 도 5D의 단계 584로 이동한다. 그러나, 단계 580에서 승인 허가가 수신되지 않으면 처리는 도 5D의 단계 584로 직접적으로 이동한다.
도 5D의 단계 584에서 PRCH 설정 허가가 자원 관리기(402)로부터 수신되는 것이 결정된다. PRCH 설정 허가가 자원 관리기(402)로부터 수신되면, 처리는 단계 586으로 이동하고 PRCH 관리기는 새로운 PRCH 제어기를 발생시킨다. 그러나, 단계 584에서 PRCH 복구 허가가 수신되지 않는 것으로 결정되면, 처리는 PRCH 복구 허가가 자원 관리기(402)로부터 수신되는지가 결정되는 단계 588로 이동한다. PRCH 설정 허가가 수신되면, 처리는 PRCH 관리기가 복구 요청을 송신했었던 PRCH 제어기로부터 자원을 재할당한다. 다음에, 처리는 단계 592로 이동한다. 그러나, 단계 590에서 PRCH 설정 허가가 설정되지 않으면, 처리는 단계 592로 직접적으로 이동한다.
단계 592에서 승인 큐에서 모든 패킷 호출에 대해 요청된 트래픽은 평가된다. 다음에, 단계 594에서 새로운 PRCH가 요구되는지가 결정된다. 승인 큐(Pq)에서 모든 패킷 호출의 총 요청된 트래픽이 승인 큐에 대해 설정된 리미트 PnewPRCH를 초과하면, 새로운 PRCH가 요구되고 처리는 단계 506으로 이동한다. 단계 596에서 PRCH 설정 요청이 자원 관리기(404)로 송신된다. 단계 596으로부터 처리는 단계 502의 대기 상태로 복귀한다. 그러나, 단계 594에서 새로운 PRCH가 요구되지 않는 것이 결정되면, 2처리는 단계 597로 이동한다. 단계 597에서 각 PRCH상에서 패킷 호출수는 평가된다. 다음에, 단계 598에서 패킷 호출을 이송하지 않는 PRCH가 존재하는지가 결정된다. 패킷 호출을 이송하지 않는 PRCH가 존재하지 않는 것으로 결정되면, 처리는 도 5A의 단계 502로 복귀한다. 그러나, 단계 598에서 패킷 호출을 이송하지 않는 하나 이상의 PRCHs가 존재하는 것이 결정되고, 처리는 PRCH 복구 요청이 패킷 호출을 이송하지 않는 각 PRCH에 대해 자원 관리기(404)에 송신되는 단계 599로 이동한다. 단계 599에서 처리는 도 5A의 단계 502의 대기 상태로 복귀한다.
도 6, 7 및 8는 본 발명에 따른 PRCH 트래픽 감독, PRCH 승인 제어 및 PRCH 정처 제어 처리 각각에 대해 추종된 단계를 도시하는 흐름 다이어그램을 예시한다. PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 및 406d) 각각은 데이터 트래픽, 평균 패킷 지연 및, 또한 PRCH용 수신 승인 요청을 연속 감독한다.
PRCH 관리기(402)로부터 입력을 수신시 초기에 작동할 때, 처리는 도 6의 단계 602의 대기 상태에 있다. 단계 602의 대기 상태에 있는 동안, 각 PRCH 제어기(406a, 406b, 406c 및 406d)는 NW/PS(222)로부터 패킷 리포트의 형태로 입력을 수신하고, PRCH 정체 검사를 포함하는 내부 발생된 작동 신호 또는 PRCH 관리기(402)로부터의 승인 요청이 행해져야 한다. 입력 수신시 처리는 패킷 리포트가 수신되는 것으로 결정되는 단계 604로 이동한다. 패킷 리포트가 수신되지 않는 것으로 결정되면, 처리는 도 7의 단계 708로 직접적으로 이동한다. 그러나, 단계 604에서 패킷 리포트가 수신되는 것이 결정되면, 처리는 PRCH 트래픽 감독기 기능(428)이 관련한 PRCH에 대해 PRCH상에서 패킷 지연 및 부하를 포함하는 트래픽 통계를 포함하는 단계 606으로 이동한다. 트래픽 통계는 패킷 리포트에 포함된 정보를 사용해서 갱신된다. 각 패킷 리포트는 다음의 정보를 포함한다.
1) UL용 이동 사용자 엔티티 송신 또는 DL용 망 사용자 엔티티 송신.
2) 패킷 크기.
3) 시간 소인(패킷이 발생될 때를 표시하는)
4) 포켓 형태(UL 또는 DL)
패킷 리포트에서 포함된 정보를 사용할 때 PRCH 제어기는 평균 패킷 지연(T)의 추정치 및 각 패킷 호출(Pi)로부터의 데이터 트래픽의 추정치를 계산한다. 상기 양은 승인 제어 처리(도 7) 및 정체 제어 처리(도 8)에 대해 사용된다. 트래픽 통계를 갱신한후 처리는 도 7의 단계 708로 이동한다.
도 7은 본 발명의 패킷 무선 채널 승인 제어 기능에 의해 수행된 단계를 예시한다. 단계 708에서 입력이 승인 요청인지가 결정된다. 승인 요청이 수신되지 않으면, 처리는 도 8의 단계 818로 직접적으로 이동한다. 그러나, 단계 708에서 승인 요청이 수신되는 것이 결정되면, 처리는 승인 요청이 평가되는 단계 710로 이동한다.
PRCH 승인 제어 기능(416)은 다음의 판정 기준이 실행되면 PRCH 승인 요청을 허여한다:
Pave+ pi＜pto1, iεU(Pri)
· Pave는 새로운 패킷 호출용으로 요구된 평균 데이터 트래픽.
· Pi는 패킷 호출 i로부터 추정된 데이터 트래픽.
· U(프리(Pri))는 프리와 같거나 더 높은 우선 순위를 갖는 패킷 호출.
· pt01은 PRCH상의 최대 허용가능한 데이터 트래픽.
상기 식으로부터, 새로운 패킷 호출의 우선 순위와 같거나 더 높은 우선 순위를 갖는 패킷 호출로부터의 트래픽이 최대 허용가능한 트래픽(pto1)보다 적어야 한다. 그러므로, 총 트래픽(우선 순위에 무관해서 모든 패킷 호출을 포함하는)이 최대 허용가능한 트래픽(pto1)을 초과하지만 높은 우선 순위 패킷 호출이 PRCH를 사용하기 위해 허여된다. 그 경우에 정체 제어 기능(도 8)은 낮은 우선 순위 패킷 호출을 배출하여 총 트래픽은 최대 허용가능한 트래픽(pto1) 이하에 있게 된다. 최대 허용가능한 트래픽(pto1)은 다음의 관계식에 따라 최대 허용가능한 지연(Tto1)과 연관된다.
pto1= pi+△pp
△p=f (Ttol-T)
여기서 f는 그 독립 변수와 같은 부호를 갖는 함수이다. T는 PRCH 트래픽 감독 기능에 의해 계산되는 평균 패킷 지연의 추정치이다. PRCH 제어기 트래픽 감독 기능은 T를 연속 조정하기 때문에, pto1는 상기 식에 따라 연속 갱신된다. pto1은 최대 허용가능한 지연(Ttol)을 결과로 하는 트래픽 레벨에 대응한다.
다음에 단계 712에서 PRCH에 대한 승인이 허가 또는 거부되는지가 결정된다. 승인이 허가되면 처리는 승인 허가가 PRCH 관리기(402)에 송신되는 단계 714로 이동한다. 승인이 허가되지 않으면 처리는 거부된 승인이 PRCH 관리기가 PRCH 관리기(402)로 송신되는 단계 716으로 이동한다. PRCH 승인 제어 기능(416)은 단계 714 또는 716 각각에서 승인 허가 또는 거부를 송신하고, 처리는 도 8의 단계 818로 이동한다.
단계 818에서 PRCH 정체 제어 기능(418)은 PRCH상에서 정체를 평가한다. 정체가 PRCH상에서 없는 것으로 결정되면, 처리는 도 6에서 단계 602의 대기 상태로 복귀한다. 그러나, 단계 820에서 정체가 있는 것으로 결정되면, 처리는 평가가 패킷 호출을 배출하는 것에 관해 이루어지는 단계 822로 이동한다. 정체를 계산하기 위해, 평균 패킷 지연(T)이 검사된다. 시스템 운용자에 의해 설정된 지연 경보 레벨(Tcon)은 정체 상황, 즉 허용가능한 평균 패킷 지연을 다시 얻기 위해 PRCH로부터 하나 이상의 패킷 호출을 배출하는 것이 필요할 때를 검출하기 위해 사용된다.
T＜Tcon이면 PRCH상에서 정체가 없고 처리가 도 6에서 단계 602의 대기 상태로 복귀한다. 그러나, 단계 820에서 T≥Tcon으로 결정되면 정체가 있고 처리는 단계 822로 이동하고, 거기에서 평가는 어느 패킷 호출을 배출하는지에 관해 이루어진다. 단계 822의 평가는 다음의 방법으로 행해진다.
1) 낮은 우선 순위 패킷 호출로써 시작할 때, 다음의 검사가 모든 패킷 호출에 대해 행해진다:
Pi≤Pmax(i)
Pi는 패킷 호출 i에 대해 추정된 트래픽이고 Pmax(i)는 같은 패킷 호출에 대해 요구된 최대 데이터 트래픽이다. 상기 식이 실행되지 않으면, 패킷 호출 i는 PRCH로부터 배출된다.
2) 식이 모든 패킷 호출에 대해 실행되면, 하나 이상의 최저 우선 순위 패킷 호출이 배출된다.
그러므로, 그 서비스 요청에 의해 설정된 최대치를 초과하는 추정된 트래픽을 갖는 패킷 호출이 우선 배출된다. 모든 패킷 호출의 추정된 트래픽이 그 리미트 이하이면 하나 이상의 최저 우선 순위 패킷 호출이 배출된다.
패킷 호출이 정체에 기인해서 PRCH로부터 배출될 때, 패킷 호출 배출된 표시(요청 재개)는 패킷 호출이 PRCH로부터 배출되는 것을 표시하는 단계 824에서 PRCH 관리기(402)로 송신된다. 패킷 호출 배출된 표시를 송신한후 PRCH 제어기 처리는 도 6에서 단계 602의 대기 상태로 이동한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 자원 관리 기능에 의해 추종된 처리 단계를 예시하는 흐름 다이어그램이다. 자원 관리기 처리는 입력이 PRCH 관리기(402)로부터 수신될 때 단계 902의 상태에 있다. 입력이 PRCH 설정 요청 또는 PRCH 복구 요청이다. 입력을 수신할 때, 처리는 단계 904로 이동한다. 단계 904에서 입력이 PRCH 설정 요청인지가 결정된다. 입력이 PRCH 설정 요청이면, 처리는 단계 906으로 이동한다.
단계 906에서 PRCH 설정 요청이 평가된다. 충분한 자원이 새로운 PRCH로 하여금 설정되도록 허여하기 위해 셀내에 있는지를 결정함으로써 설정 요청을 평가한다. 단계 906에서 처리는 단계 910으로 이동한다. 단계 910에서 설정 요청 평가는 표시되는지가 결정되고 새로운 PRCH는 설정된다. 새로운 PRCH가 설정되는 것으로 결정되면, 처리는 PRCH 설정 허가가 PRCH 관리기(402)로 송신되는 단계 916로 이동한다. 다음에, 단계 918에서, 자원 관리기는 새로운 PRCH에 대해 자원을 할당한다. 단계 918로부터, 처리는 단계 902의 대기 상태로 복귀한다. 그러나, 단계 910에서 설정 요청 평가는 새로운 PRCH가 설정되지 않는 것을 표시하는 것으로 결정되면, 처리는 거부된 PRCH 설정이 PRCH 관리기(402)로 송신되는 단계 914로 이동한다. 단계 914로부터 처리는 단계 902의 대기 상태로 복귀한다.
입력이 단계 904에서 PRCH 설정 요청으로 되지 않도록 결정되지 않으면, 그것은 PRCH 복구 요청이다. 상기 경우에 처리는 단계 904로부터 단계 912까지 이동한다. 단계 912에서 PRCH 복구 요청이 평가된다. 자원 관리기는 전체 시스템 관점으로부터 PRCH를 복구하기 위해 수락가능한지를 결정함으로써 PRCH 복구 요청을 평가한다. 예를 들어, 둘러싸인 셀의 PRCHs상에서 트래픽 부하는 고려될 수 있었다. 단계 912로부터 처리는 단계 920으로 이동한다. 단계 920에서 PRCH 복구 요청 평가가 표시하는지가 결정되고 PRCH는 복구된다. PRCH가 복구되는 것으로 결정되면, 처리는 PRCH 복구 허가가 PRCH 관리기(402)로 송신되는 단계 922로 이동한다. 다음에, 단계 926에서, 자원 관리기는 PRCH를 복구시킨다. 단계 926으로부터 처리는 단계 902의 대기 상태로 복귀한다. 그러나, 단계 920에서 PRCH 복구 요청 평가는 PRCH가 복구되지 않는 것을 표시하는 것으로 결정되고, 처리는 PRCH 복구 거부가 PRCH 관리기(402)로 송신되는 단계 924로 이동한다. 단계 924로부터 처리는 단계 902에서 대기 상태로 복귀한다.
상기 설명으로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 방법 및 시스템은 셀룰러 통신 시스템의 하나 이상의 PRCHs상에서 우선 순위화된 사용자용 패킷 트래픽을 관리하기 위해 시스템 운용자에 의해 사용될 수 있다. 시스템 운용자는 PRCH에 대한 최대 평균 시간 지연을 설정할 수 있다. 사용자는 가입된 서비스 레벨에 따라 우선 순위화될 수 있거나 우선 순위는 만들어지는 호출 형태에 따라 사용자에 의해 자동으로 할당 또는 선택될 수 있었다. 더 높은 우선 순위 레벨은 시스템을 사용하는 더 높은 과금율을 물게 한다. 더 높은 과금율을 지불하는 것은 정체 상황에서 더 낮은 우선 순위를 갖는 다른 사용전에 및 시스템에 액세스하기를 시도할 때 사용자로 하여금 우선 순위화되도록 허여한다. 패킷 호출에 의해 요구되는 추정된 데이터 트래픽 및 패킷 호출의 우선 순위를 토대로 해서 패킷 트래픽 관리 결정을 함으로써, 시스템 운용자는 PRCH 사용자가 수락불가능한 PRCH 지연에 받지 않는 것으로 확정될 수 있다.
본 발명의 동작 및 구성이 앞선 설명으로 명백함이 믿어지고, 본원에서 도시 및 설명된 발명이 특정한 실시예로서 설명되는 동안, 변화 및 변경이 다음의 청구항에서 한정했듯이 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어남이 없이 본원에서 이루어진다.

Claims (24)

  1. 데이터 패킷을 적어도 하나의 패킷 무선 채널상에서 각기 송수신할 수 있는 복수의 송수신국을 구비하는 셀룰러 통신 시스템에서, 승인을 패킷 교환 무선 채널로 제어하는 방법에 있어서,
    요청된 패킷 호출에 대해 승인 요청을 패킷 교환 무선 채널로 수신하는 단계와; 상기 승인 요청을 평가하는 단계와;
    상기 승인 요청이 허가되는 지를 평가하는 상기 단계의 결과로부터 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 승인을 패킷 교환 무선 채널로 제어하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 결정 단계동안 아니오 결정에 응답해서, 상기 패킷 호출용 승인 거부 메시지를 송신하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 패킷 교환 무선 채널에 대해 승인을 제어하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 결정 단계동안 예 결정에 응답해서, 상기 패킷 호출용 승인 허가 메시지를 송신하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 패킷 교환 무선 채널에 대해 승인을 제어하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 결정 단계는 상기 요청된 패킷 호출용 추정된 데이터 트래픽과 함께 상기 패킷 무선 채널을 현재 사용하는 다른 패킷 호출에 의해 발생되는 추정된 데이터 트래픽이 상기 패킷 무선 채널용 최대 허용가능한 레벨내에 있는 지를 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 패킷 교환 무선 채널에 대해 승인을 제어하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 각 패킷 호출이 우선 순위값으로 할당되고 상기 각 다른 패킷 호출이 상기 패킷 호출의 우선 순위값만큼의 큰 우선 순위를 갖는 것을 특징으로 하는 패킷 교환 무선 채널에 대해 승인을 제어하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 승인 요청이 상기 패킷 요청 호출의 상기 우선 순위값을 구비하는 것을 특징으로 하는 패킷 교환 무선 채널에 대해 승인을 제어하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 승인 요청이 상기 요청된 패킷 호출용 상기 추정된 데이터 트래픽값을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 패킷 교환 무선 채널에 대해 승인을 제어하는 방법.
  8. 제4항에 있어서, 상기 승인 요청이 상기 요청된 패킷 호출용 상기 추정된 데이터 트래픽값을 구비하는 것을 특징으로 하는 패킷 교환 무선 채널에 대해 승인을 제어하는 방법.
  9. 제4항에 있어서, 상기 최대 허용가능한 트래픽 레벨이 상기 패킷 무선 채널을 사용하는 모든 패킷 호출로부터 추정된 데이터 트래픽의 합 플러스 값 △P로서 형성되고, 거기에서 △P는 상기 패킷 무선 채널상에서 최대 허용가능한 패킷 지연 및 추정된 평균 패킷 지연간의 차의 함수인 것을 특징으로 하는 패킷 교환 무선 채널에 대해 승인을 제어하는 방법.
  10. 제4항에 있어서, 상기 복수의 송수신국이 복수의 이동국 및 적어도 하나의 기지국을 구비하고, 상기 수신 단계는 이동국으로부터 기지국으로의 통신에 사용된 패킷 교환 무선 채널에 승인 요청을 수신하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 패킷 교환 무선 채널에 대해 승인을 제어하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 복수의 송수신국이 복수의 이동국 및 적어도 하나의 기지국을 구비하고, 상기 수신 단계는 이동국 통신으로 기지국에 대해 사용된 패킷 교환 무선 채널에 승인 요청을 수신하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 패킷 교환 무선 채널에 대해 승인을 제어하는 방법.
  12. 데이터 패킷을 패킷 교환 무선 채널상에서 각기 송수신하는 셀룰러 통신 시스템에서, 패킷 교환 무선 채널에 승인을 제어하는 장치에 있어서,
    요청된 패킷 호출에 대해 승인 요청을 패킷 교환 무선 채널로 수신하는 수단과;
    상기 승인 요청을 평가하고 결과를 발생시키는 수단과;
    상기 승인 요청이 허가되는 지를 상기 결과로부터 결정하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 패킷 교환 무선 채널에 승인을 제어하는 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 승인 요청이 허가되지 않는 것을 결정하는 상기 수단에 의해 결정된 결정에 응답해서 상기 요청된 패킷 호출용 승인 거부 메시지를 송신하는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 패킷 교환 무선 채널에 승인을 제어하는 장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 승인 요청이 허가되는 것을 결정하는 상기 수단에 의해 결정된 결정에 응답해서 패킷 교환 무선 채널상에서 패킷 호출용으로 요청된 승인을 허가하는 승인 허가 메시지를 송신하는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 패킷 교환 무선 채널에 승인을 제어하는 장치.
  15. 제12항에 있어서, 상기 결정 수단은 상기 요청된 패킷 호출용 추정된 데이터 트래픽과 함께 상기 패킷 무선 채널상에서 발생된 다른 패킷 호출에 의해 발생되는 추정된 데이터 트래픽이 상기 패킷 무선 채널용 최대 허용가능한 트래픽 레벨내에 있는 지를 결정하는 것을 특징으로 하는 패킷 교환 무선 채널에 승인을 제어하는 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 각 패킷 호출이 우선 순위값으로 할당되고 각 상기 다른 패킷 호출은 상기 패킷 호출의 적어도 우선 순위값만큼의 큰 우선 순위를 갖는 것을 특징으로 하는 패킷 교환 무선 채널에 승인을 제어하는 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 승인 요청이 상기 요청된 패킷 호출의 상기 우선 순위값을 구비하는 것을 특징으로 하는 패킷 교환 무선 채널에 승인을 제어하는 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 승인 요청은 상기 패킷 호출용 상기 추정된 데이터 트래픽값을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 패킷 교환 무선 채널에 승인을 제어하는 장치.
  19. 제15항에 있어서, 상기 승인 요청은 상기 요청된 패킷 호출용 상기 추정된 데이터 트래픽값을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 패킷 교환 무선 채널에 승인을 제어하는 장치.
  20. 제15항에 있어서, 상기 최대 허용가능한 트래픽 레벨이 상기 패킷 무선 채널을 사용하는 모든 패킷 호출로부터 추정된 데이터 트래픽의 합 플러스 값 △P로서 형성되고, 거기에서 △P는 상기 패킷 무선 채널상에서 최대 허용가능한 패킷 지연 및 추정된 평균 패킷 지연간의 차의 함수인 것을 특징으로 하는 패킷 교환 무선 채널에 승인을 제어하는 장치.
  21. 제12항에 있어서, 상기 복수의 송수신국이 복수의 이동국 및 적어도 하나의 기지국을 구비하고, 상기 수신 수단은 이동국으로부터 기지국으로의 통신에 사용된 패킷 교환 무선 채널에 승인 요청을 패킷 호출에 대해 수신하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 패킷 교환 무선 채널에 승인을 제어하는 장치.
  22. 제12항에 있어서, 상기 복수의 송수신국이 복수의 이동국 및 적어도 하나의 기지국을 구비하고, 상기 수신 수단은 기지국으로부터 이동국으로의 통신에 대해 사용된 패킷 교환 무선 채널에 승인 요청을 패킷 호출에 대해 수신하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 패킷 교환 무선 채널에 승인을 제어하는 장치.
  23. 패킷 교환 무선 채널상에서 제1송수신기 및 제2송수신기간에 데이터 패킷을 송신하는 방법에서, 패킷 교환 무선 채널상에서 선택된 데이터 패킷을 송신하기위해 요청을 선택적으로 승인하는 방법에 있어서,
    패킷 교환 무선 채널상에서 선택된 데이터 패킷을 송신하기위해 제1송수신기 요청 승인에서 승인 요청을 수신하는 단계와;
    상기 수신 단계동안 수신된 승인 요청을 평가하는 단계와;
    상기 승인 요청이 상기 평가 단계동안 수행된 평가에 응답해서 허가되는 지를 표시하는 메시지를 발생시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 요청 승인 방법.
  24. 패킷 교환 무선 채널상에서 제1송수신기 및 제2송수신기간에 데이터 패킷을 송신할 수 있는 통신 시스템에서, 패킷 교환 무선 채널상에서 선택된 데이터 패킷을 송신하기위해 요청을 선택적으로 승인하는 장치에 있어서,
    패킷 교환 무선 채널상에서 선택된 데이터 패킷을 송신하기위해 승인을 요청하는 승인 요청을 수신하는 승인 요청 수신기와;
    상기 승인 요청 수신기에 결합되어 상기 승인 요청 수신기에 의해 수신된 승인 요청을 평가하는 평가기와;
    상기 평가기에 결합되어 승인 요청이 상기 평가기에 의해 수행된 평가에 응답해서 허가되는 지를 표시하는 메시지를 발생시키는 메시지 발생기를 구비하는 것을 특징으로 하는 요청 승인 장치.
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