KR20020073516A - 해제 모드의 애플리케이션-기반 선택을 갖는 패킷 무선서비스에서의 정보 전송 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

일반 패킷 무선 서비스(GPRS) 세션의 부분을 형성하는 다중-계층 통신 프로토콜의 애플리케이션 계층에서 실행하는 애플리케이션이 조용한 (비활동) 기간들에 애플리케이션 실행 동안 해제되지 않는 일시적 블록 흐름(TBF)의 설정 및 해제를 위해 신호 전송할 수 있는 방법이 제공된다. 음성, 텔넷 또는 웹 브라우징과 같은 애플리케이션들은 GPRS 상에서 운반되는 활동 기간들 사이에 비활동 기간들을 구비하는 특정 트래픽 유형 데이터를 구비하는 경우, 세션은 다중 활동 기간들로 구성된다. 현재 TBF 해제 절차들은 그러한 세션들 동안 다중 TBF 설정들로 인도된다. 설명된 방법을 가지고, 특정 유형의 TBF는 활동 데이터 전송들 사이에서 비활동 기간들을 가지는 데이터 전송들을 포함하는 세션 동안 다중 TBF 설정들의 필요성을 크게 감소시키는 이러한 TBF의 해제를 위한 특정 절차들을 가지고 설정될 수 있다.

Description

해제 모드의 애플리케이션-기반 선택을 갖는 패킷 무선 서비스에서의 정보 전송 방법 및 장치{Method and arrangement for transferring information in a packet radio service with application-based choice of release mode}
"이동 원격통신 시스템(mobile telecommunications system)"이라는 말은 일반적으로 이동국의 사용자가 시스템의 서비스 지역내에서 이동하는 경우 시스템의 고정 부분들 및 이동국(MS)간의 무선 통신 접속을 가능하게 하는 어떤 원격통신 시스템을 지칭한다. 전형적인 이동 통신 시스템은 공중 육상 이동 통신망(PLMN; Public Land Mobile Network)이다. 지금 사용되는 대부분의 이동 원격통신 시스템들은 유럽 및 미국을 포함하는 다른 곳에서 보통 사용되는 공지된 이동 통신 세계화 시스템(GSM)과 같은 제2 세대 시스템들에 속한다. 본 발명은 특히 보통 인터넷이라 불리는 글로벌 통신 네트워크와 사용하는 것들인, 데이터 통신들과 이동전화(telephony)를 결합하는 제3 세대 시스템인 범용 이동 통신 시스템(UMTS; Universal Mobile Telecommunications System)의 아키텍처의 부분을 형성하는 일반 패킷 무선 서비스(GPRS; general packet radio service)에 특히 적용된다. 데이터 통신들은 또한 인터넷과 연관되는 멀티미디어 서비스들을 포함할 수 있다. 인터넷 실시간 서비스들을 포함하는 그러한 서비스들은 지난 수년에 걸쳐 인기를 얻고 있다. 인터넷 프로토콜(IP) 전화와 오디오 스트리밍 및 비디오 스트리밍과 같은 상이한 스트리밍 애플리케이션들은 이미 인터넷에서 아주 일반적이다. 더욱이, 이들 실시간 서비스들에 대한 무선 액세스 요구는 가까운 시일내에 기하급수적으로 증가할 것으로 예상된다. GPRS와 같은 패킷 교환 무선 네트워크들은 비용 효율적인 방식으로 인터넷 서비스들과 같은 데이터 서비스들을 제공하도록 설계된다. GPRS에 있어서, 채널들은 한 사용자에게 계속적으로 전용되지 않고 다중 사용자들간에 공유된다. 이 절차는 효율적인 데이터 멀티플렉싱을 용이하게 한다. 그러나, GPRS는 원래 IP 전화 세션들과 같은 지연 민감 실시간 데이터를 전송하도록 설계되지 않았다. 일반적으로, GPRS는 활동(active) 데이터 전송 기간들 사이에 비교적 짧은 비활동(inactive) 기간들(어떠한 데이터도 전송되지 않는)을 구비하는 데이터를 전송하는 애플리케이션들을 위해 특히 설계되지 않았다. 이러한 이유로, GPRS는 현재 실시간 트래픽에 관한 요구사항들을 단지 부분적으로 만족하는 다양한 기술적인 해결책들을 포함한다. 본 명세서에서 정의되는 바와 같이, "특정 트래픽 클래스(specific traffic class)"라는 말은 네트워크 자원들이 활동 기간들 사이에 있을 수 있는 비활동 기간들 동안에 해제되지 않는 데이터 전송에 해당한다. 그러한 예는 종래의 음성 접속 또는 예를 들어 텔넷(telnet)과 같은 상호작용 접속이다. 그것은 UMTS에서 매우 유익하고, 또한 텔넷과 같은 상호작용 데이터 전송 애플리케이션들에서 사용될 수 있다.
본 발명의 사상뿐만 아니라 선행기술 해결책들의 문제들을 더 잘 이해하기 위하여, 제3 세대 디지털 셀룰러 무선 시스템 구조가 우선 설명되고 그 다음 GPRS가 보다 상세하게 설명된다.
도 1a는 공지된 GSM 시스템에 관하여 완전히 새롭지는 않지만 그럼에도 불구하고 공지된 구성요소들 및 새로운 구성요소들을 포함하는 미래의 셀룰러 무선 시스템 버전을 나타낸다. 단말기들은 기지국들 및 기지국 제어기들을 포함하는 무선 액세스 네트워크(RAN; radio access network)에 접속된다. 셀룰러 무선 시스템의 핵심 네트워크는 이동 서비스 교환 센터들(MSCs; mobile services switching centers), 다른 네트워크 구성요소들(GSM에서, 예를 들어 서빙 GPRS 지원 노드(SGSN; Serving GPRS Support Node) 및 게이트웨이 GPRS 지원 노드(GGSN; Gateway GPRS Support Node)) 및 관련된 전송 시스템들을 포함한다. GSM에서 발전된 GSM+ 사양들에 따라, 핵심 네트워크는 또한 새로운 서비스들을 제공할 수 있다.
새로운 기술, GSM 발전 향상된 데이터율(EDGE; Enhanced Data Rates for GSM Evolution)은 무선 멀티미디어 애플리케이션들의 예상 수요 및 보다 많은 시장 배치를 만족시키기 위하여 회선 교환 및 패킷 교환 양자의 데이터 액세스율 및 네트워크 용량을 증가시킬 것이다. 회선 교환의 전송 속도는 고속 회선 교환 데이터(HSCSD; High Speed Circuit Switched Data)의 도입으로 증가하고 있고 한편패킷 데이터율은 일반 패킷 무선 서비스(GPRS)에 의해 제공되고 있다. 향상된 변조를 갖는 새로운 무선 인터페이스 기술인 EDGE는 HSCSD 및 GPRS 데이터율을 3배까지 증가시킨다. EDGE 변조는 패킷 교환 서비스에 의해 제공되는 데이터 처리율을 캐리어(carrier)당 400 kbit/s 이상 증가시킨다. 유사하게, 회선 교환 데이터의 데이터율이 증가될 수 있거나 종래의 데이터율이 용량을 절약하는 더 적은 시간슬롯들을 사용하여 달성될 수 있다. 따라서, 이러한 고속 데이터 서비스들은 향상된 GPRS(EGPRS; Enhanced GPRS) 및 향상된 회선 교환 데이터(ECSD; Enhanced Circuit Switched Data)로 지칭된다.
네트워크에서 EGPRS 및 HSCSD의 이러한 조합은 GSM EDGE 무선 액세스 네트워크(GERAN; GSM EDGE Radio Access Network)로 알려져 있다. 도 1c는 네트워크의 EGPRS 및 ECSD 분기들을 포함하는 GERAN을 도시한다. 정식으로 GERAN은 GSM 및 EDGE 기반 200 kHz 무선 액세스 네트워크를 기술하는데 사용되는 용어이다. 상기 GERAN은 GSM/EDGE 릴리스 99에 기초를 두고 GSM 릴리스 2000 및 다음의 릴리스들에 대해 모든 새로운 특징들을 포함하며 이전 릴리스들에 완전히 역방향으로 호환가능하다.
GERAN에 있어서, 예를 들어 적응 다중율 코덱(AMR; Adaptive Multirate Codec)을 사용하는 패킷 음성 서비스가 구현될 수 있다. 그러한 서비스들은 전형적으로 침묵(무음성)의 기간을 가지는 실시간 애플리케이션의 한 유형을 나타낸다. 그러한 애플리케이션들을 처리하는 절차들이 요구된다.
도 1b는 일반 패킷 무선 서비스(GPRS)의 아키텍처를 도시한다. 설명된 바와같이, 이전 GPRS는 현재 GSM 시스템에 기초를 두는 새로운 서비스이지만 본 명세서에서 설명되는 일반 원리들은 일반 무선 액세스 네트워크(GRAN; General Radio Access Network)에 적용될 수 있다. GPRS는 3GPP 및 유럽 전기통신 표준 협회(ETSI; European Telecommunications Standard Institute)에서 UMTS 및 GSM 단계 2+의 표준화 작업의 목적들 중의 하나이다. GPRS 동작 환경은 GPRS 백본 네트워크에 의해 상호 접속되는 하나 이상의 서브네트워크 서비스 영역들을 포함한다. 서브네트워크는 본 명세서에서 서빙 GPRS 지원 노드들(153, SGSN)로서 지칭되는 다수의 패킷 데이터 서비스 노드들(SN)을 포함하고, 그들 각각은 몇몇 기지국들(152), 즉 셀들을 경유하여 이동 데이터 단말기들(151)을 위한 패킷 서비스를 제공할 수 있는 그러한 방식으로 이동 원격통신 시스템에(전형적으로 상호작용 유닛을 통해 기지국에) 접속된다. 중간 이동 통신 네트워크는 지원 노드 및 이동 데이터 단말기들(151) 사이에서 패킷-교환 데이터 전송을 제공한다. 상이한 서브네트워크들은 외부 데이터 네트워크에, 예를 들어 GPRS 게이트웨이 지원 노드들(154, GGSN)을 경유하여 공중 데이터 네트워크(155, PDN; Public Data Network)에 접속된다. GPRS 서비스는 이동 원격통신 시스템의 적합한 부분들이 액세스 네트워크로서 기능하는 경우 이동 데이터 단말기들 및 외부 데이터 네트워크들 사이에서 패킷 데이터 전송의 제공을 허가한다.
GPRS 서비스들을 액세스하기 위하여, 이동국은 우선 GPRS 접속(attachment)을 수행함으로써 네트워크에 자신의 존재를 알린다. 이 동작은 이동국 및 SGSN 사이에서 논리 링크를 설정하고 이동국으로 하여금 GPRS상에서 단문 서비스들(158,159, SMS; Short Message Services), SGSN을 경유한 호출(paging) 및 들어오는 GPRS 데이터의 통지를 가능하게 한다. 보다 상세하게는, 즉 GPRS 접속 절차에서 이동국이 GPRS 네트워크에 접속하는 경우 SGSN은 이동성 관리 콘텍스트(MM context; mobility management context)를 생성한다. 또한, 사용자 인증이 상기 GPRS 접속 절차에서 SGSN에 의해 수행된다. GPRS 데이터를 전송하고 수신하기 위하여, MS는 PDP 활성화 절차(패킷 데이터 프로토콜)를 요청함으로써 사용하기를 원하는 패킷 데이터 어드레스를 활성화한다. 이 동작은 해당 GGSN에 이동국을 알리고, 외부 데이터 네트워크들과의 상호 작용이 시작될 수 있다. 보다 상세하게는, PDP 콘텍스트는 이동국, GGSN 및 SGSN에서 생성된다. 패킷 데이터 프로토콜 콘텍스트는 PDP 유형(예를 들어 X.25 또는 IP), PDP 어드레스(예를 들어 X.121 어드레스), 서비스 품질(QoS; Quality of Service) 및 네트워크 서비스 액세스 포인트 식별자(NSAPI; Network Service Access Point Identifier)와 같은 상이한 데이터 전송 매개변수들을 정의한다. 상기 MS는 특정 메시지, PDP 콘텍스트 활성화 요청(Activate PDP Context Request)을 가지고 PDP 콘텍스트를 활성화하고, TLLI, PDP 유형, PDP 어드레스, 요청된 QoS 및 NSAPI 및 옵션으로 액세스 포인트 명칭(APN; access point name)에 대한 정보를 제공한다.
도 1b는 또한 다음의 GSM 기능 블록들을 도시한다; 이동 교환 센터(MSC; Mobile Switching Center)/방문자 위치 레지스터(VLR; Visitor Location Register)(160), 홈 위치 레지스터(157, HLR; Home Location Register) 및 장치 신원확인 레지스터(161, EIR; Equipment Identity Register). 상기 GPRS 시스템은 보통 또한 다른 공중 육상 이동 통신망(156, PLMN)에 접속된다.
디지털 데이터 전송 프로토콜들을 적용하는 기능들은 보통 스택의 다양한 계층들의 작업들뿐만 아니라 상기 계층들간의 데이터 전송이 정확하게 정의되는 개방 시스템 인터페이스(OSI; Open Systems Interface) 모델에 따른 스택으로서 설명된다. 디지털 무선 데이터 전송 시스템의 예로서 본 명세서에서 설명되는 GSM 시스템 단계 2+에 있어서, 5개의 동작 계층들이 정의되어 있다.
이동국(MS)은 상위-레벨 제어 프로토콜(212) 및 상위-레벨 애플리케이션들을 서빙하는 프로토콜(213)을 포함해야 한다. 상기 프로토콜들 중에서 전자는 데이터 전송 접속들에 접속되는 제어 기능들을 실현시키기 위하여 RRC 계층(206)과 통신하고, 후자는 사용자에게 직접 제공되는 그러한 데이터(예를 들어 디지털로 부호화된 음성)를 전송하기 위하여 LLC 계층(204)과 직접 통신한다. GSM 시스템의 이동국에 있어서, 상기 블록들(212 및 213)은 상술된 MM 계층에 포함된다.
GPRS에 있어서, 일시적 블록 흐름(TBF; Temporary Block Flow)이 패킷 데이터 채널 상에서 데이터 패킷들을 전송하기 위해 생성된다. 상기 TBF는 패킷 데이터 물리 채널들 상에서 논리 링크 제어(LLC; Logical Link Control) 패킷 데이터 유닛들(PDU; Packet Data Units)의 단일 방향 전송을 지원하기 위하여 2개의 무선 자원(RR; Radio Resource) 동료 엔티티들(peer entities)에 의해 사용되는 물리적인 접속이다. 상기 TBF는 전송되는 데이터가 없는 경우 보통 항상 해제된다. 그러한 해제는 조용한(silent) 기간들이 때때로 발생할 수 있는 경우 음성 서비스들 및 오디오 또는 비디오 스트리밍과 같은 다른 실시간 서비스들에 문제를 일으킨다. 또한 일반적으로 상기 애플리케이션이 활동 전송 기간들 사이에 비교적 짧은 비활동 기간들을 가지는 경우 문제가 있다. 그러한 애플리케이션들은 텔넷 및 웹 브라우징을 포함할 수 있다. 이들 조용하거나 "비활동(passive)" 기간들 동안 데이터들이 전송되지 않고 상기 TBF는 따라서 보통 해제된다. 활동 기간이 다시 시작하는 경우 상기 TBF 설정 절차가 충분히 빨리 설정되기에는 너무 길어서 바람직하지 않은 음성 품질이 된다.
현재 GSM 단계 2+ 사양의 GPRS에서 자원 할당의 예는 다음에 더 상세하게 설명된다.
상기 GSM 단계 2+에 있어서, 업링크(uplink) 자원 할당은 현재 다음과 같이 명시된다: 이동국(MS)은 패킷 채널 요청(PACKET CHANNEL REQUEST) 메시지를 네트워크에 전송함으로써 업링크 무선 자원들을 요청한다. 다양한 액세스 유형 값들이 상기 요청 메시지에 대해 명시된다. 데이터 전송에 대해 '1 단계 액세스(one phase access)', '2 단계 액세스(two phase access)' 및 '짧은 액세스(short access)' 유형 값들이 정의된다. '짧은 액세스' 유형 값을 사용하여, 상기 MS는 얼마 안되는 RLC 데이터 블록들을 전송하기 위해 상기 무선 자원들을 요청할 수 있고 따라서 계속적인 데이터 흐름들을 전송하는데 적용할 수 없다.
네트워크가 1 단계 액세스를 나타내는 패킷 채널 요청 메시지를 수신하는 경우, 네트워크는 하나 또는 몇 개의 패킷 데이터 채널들(PDCH; Packet Data Channels) 상에서 무선 자원들을 할당할 수 있다. 상기 할당은 상기 요청 메시지에 포함된 정보에 기초한다. 다음 표는 패킷 채널 요청 메시지의 11 비트 메시지 내용들의 예를 나타낸다:
비트들
11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 패킷 채널 액세스
0 m m m m m p p r r r 1 단계 액세스 요청<다중슬롯클래스: 비트 (5)><우선순위: 비트 (3)><임의비트들: 비트 (3)>
1 0 0 n n n p p r r r 짧은 액세스 요청<블록들의 수: 비트 (3)><우선순위: 비트 (2)><임의비트들: 비트 (3)>
1 1 0 0 0 0 p p r r r 2 단계 액세스 요청<우선순위: 비트 (2)><임의비트들: 비트 (3)>
1 1 0 0 0 1 r r r r r 페이지 응답<임의비트들: 비트 (5)>
1 1 0 0 1 0 r r r r r 셀 갱신<임의비트들: 비트 (5)>
1 1 0 0 1 1 r r r r r 이동성 관리 절차<임의비트들: 비트 (6)>
1 1 0 1 0 0 r r r r r TBF 설정 없는 단일 블록<임의비트들: 비트 (5)>
다른 모든 경우 보류
1 단계 액세스를 나타내는 11 비트 패킷 채널 요청 메시지는 이동국의 다중슬롯 클래스를 나타내는 5개의 비트들의 한 필드, 요청된 우선순위를 나타내는 2개의 비트들의 한 필드 및 임의(random) 참조(임의 이동국 식별 정보)를 나타내는 3개의 비트들의 한 필드를 구비한다.
다음 표는 패킷 채널 요청 메시지의 8 비트 메시지 내용들의 예를 나타낸다:
비트들
8 7 6 5 4 3 2 1 패킷 채널 액세스
1 m m m m m r r 1 단계 액세스 요청<다중슬롯클래스: 비트 (5)><임의비트들: 비트 (2)>
0 0 n n n r r r 짧은 액세스 요청<블록들의 수: 비트 (3)><임의비트들: 비트 (3)>
0 1 0 0 0 r r r 2 단계 액세스 요청<임의비트들: 비트 (3)>
0 1 0 0 1 r r r 페이지 응답<임의비트들: 비트 (3)>
0 1 0 1 0 r r r 셀 갱신<임의비트들: 비트 (3)>
0 1 0 1 1 r r r 이동성 관리 절차<임의비트들: 비트 (3)>
0 1 1 0 0 r r r TBF 설정 없는 단일 블록<임의비트들: 비트 (3)>
다른 모든 경우 보류
1 단계 액세스를 나타내는 8 비트 패킷 채널 요청 메시지는 이동국의 다중슬롯 클래스를 나타내는 5개의 비트들의 한 필드 및 임의 참조를 나타내는 2개의 비트들의 한 필드를 구비한다. 할당된 무선 자원들에 대한 정보는 패킷 업링크 할당 메시지를 가지고 이동국에 전송된다.
네트워크가 2 단계 액세스를 나타내는 패킷 채널 요청 메시지를 수신하는 경우, 제한된 무선 자원을 하나의 패킷 데이터 채널에 할당할 수 있다. 상기 할당된 무선 자원들은 패킷 업링크 할당 메시지를 가지고 이동국에 전송된다. 이 할당 후에 이동국은 상기 할당된 무선 자원을 사용하여 네트워크에 패킷 자원 요청 메시지를 전송한다. 상기 메시지는 예를 들어 요청된 대역폭 및 우선순위와 같은 상기 요청된 무선 자원들 및 이동국의 무선 능력을 보다 정확하게 정한다. 상기 패킷 자원 요청 메시지에서 수신된 정보에 기초하여, 네트워크는 하나 또는 몇 개의 패킷 데이터 채널들을 상기 TBF에 할당할 수 있고 패킷 업링크 할당 메시지를 가지고 상기할당된 무선 자원을 이동국에 알린다.
그러한 구성에 있어서, 예로서 상기 GPRS 제어 채널을 사용하여 자원들의 요청이 수행된다. 또한 셀이 GPRS 제어 채널을 포함하지 않는 경우(비록 그것이 GPRS를 지원한다 하더라도) 자원들을 요청하는 다른 방식들이 있다. 이 경우에 있어서 상기 자원 요청은 GSM 제어 채널을 사용하여 수행될 수 있다.
선행기술에 있어서, 상기 업링크 무선 자원 할당은 다음 문제들을 일으킬 수 있다:
상기 패킷 채널 요청 및 상기 패킷 자원 요청 메시지들에 포함되는 상기 우선순위 필드가 전송되는 데이터의 특성들(예를 들어 지연 민감 실시간 트래픽)을 정하지 않는 경우, 네트워크는 필요한 무선 자원들을 상기 MS에 제공할 수 없을 수 있다. 따라서, 예를 들어 GPRS를 사용한 음성 전송은 충분한 품질에 도달하지 않을 수 있다.
디폴트 RLC 모드는 1 단계 액세스에서 확인 모드(acknowledged mode)이다. 실시간 트래픽이 비확인(unacknowledged) RLC 모드를 사용하여 전송될 것이기 때문에, 2 단계 액세스가 사용되어야 한다. 2 단계 액세스를 사용하여, 추가 무선 자원 요청 정보가 네트워크에 제공될 수 있다. 그러나, 2 단계 액세스는 채널 할당 절차에 추가 지연을 야기하는데, 이것은 이동국이 하나 대신에 2개의 요청 메시지들을 네트워크에 전송해야하기 때문이다. 추가 무선 자원 요청 정보에도 불구하고 네트워크는 지연 민감 실시간 트래픽을 전송하는 이동국에 필요한 무선 자원들을 제공할 수 있다는 것이 보장되지 않는다.
업링크 전송을 위한 무선 자원들을 할당하는 경우, 다운링크 무선 자원들이 동시에 할당될 수 없는데, 이것은 다운링크 일시적 블록 흐름(TBF)이 다운링크 패킷들 없이 생성될 수 없기 때문이다. 따라서, 이동국이 다운링크 패킷을 수신하려고 하는 경우, 네트워크가 패킷 전송을 위한 무선 자원들을 할당할 수 없는 경우가 있을 수 있다.
다운링크 무선 자원 할당이 현재 다음과 같이 명시된다: 네트워크가 할당된 무선 자원들을 구비하지 않고 그 셀 위치가 알려진 이동국에 대한 데이터를 수신하는 경우, 네트워크는 패킷 다운링크 할당 메시지를 이동국에 전송함으로써 하나 또는 몇 개의 패킷 데이터 채널들 상에서 무선 자원들을 할당한다. 이동국이 할당 메시지를 수신하는 경우, 무선 링크 제어(RLC; Radio Link Control) 데이터 블록들을 위해 상기 할당된 패킷 데이터 채널들에 청취를 시작한다.
다운링크 무선 자원 할당에 있어서, 다음 문제들이 발생할 수 있다:
(SGSN으로부터 들어오는) 데이터에 첨부된 정보가 전송되는 데이터의 특성들(예를 들어 지연 민감 실시간 트래픽)을 정하지 않는 경우, 네트워크는 필요한 다운링크 무선 자원들을 상기 MS에 제공할 수 없을 수 있다.
또한, 예를 들어 양방향으로, 다운링크 및 업링크로 지연 민감 실시간 트래픽을 전송할 필요가 있는 경우, 이동국은 네트워크가 이동국에 전송 허가를 할당하는 경우에만 업링크 무선 자원들을 요청할 수 있다. 이것은 몇 초와 같이 시간의 가변량의 지연을 야기할 수 있다.
다운링크 전송을 위한 무선 자원들을 할당하는 경우, 업링크 무선 자원들이동시에 할당될 수 없는데, 이것은 업링크 일시적 블록 흐름이 업링크 패킷들 없이 생성될 수 없기 때문이다. 따라서, 이동국이 업링크 무선 자원들을 요청할 수 있지만 네트워크는 상기 요청된 무선 자원들을 할당할 수 없는 경우가 있을 수 있다.
업링크 무선 자원 할당해제(deallocation)는 현재 다음과 같이 명시된다: 모든 업링크 RLC 데이터 블록은 카운트다운 값(CV; countdown value) 필드를 포함한다. 이동국이 BS_CV_MAX(방송 매개변수) 보다 큰 네트워크로 전송되도록 남겨진 RLC 데이터 블록들을 구비하는 경우 상기 CV는 15가 되는 것이 참조 [1](표 1 참조)에 명시된다. 그렇지 않은 경우 이동국은 네트워크에 상기 CV 필드를 갖는 나머지 RLC 데이터 블록들의 수를 나타낸다. 상기 CV 값이 '0'으로 세팅된 최종 RLC 데이터 블록이 네트워크에 전송된다. 참조 [1]은 또한 일단 이동국이 '15'와는 다른 CV 값을 전송한 경우 어떤 새로운 RLC 데이터 블록들을 삽입(enqueue)하지 않을 것이라는 것을 정한다. 이것은 상기 새로운 RLC 데이터 블록들이 진행중인 TBF 동안 전송되지 않을 것이라는 것을 의미한다. 일단 네트워크가 상기 CV 필드가 '0'으로 세팅된 RLC 데이터 블록을 수신하는 경우, TBF 해제 절차들이 시작된다.
업링크 무선 자원 할당해제에 있어서, 다음 문제들이 발생할 수 있다:
예를 들어 지연 민감 실시간 데이터가 현재 GPRS 규칙들에 따라 무선 인터페이스 상에서 전송되는 경우, 이동국은 세션당 몇 개의 TBF들을 설정해야 하는데, 이것은 비활동 기간 동안 이동국이 네트워크로 전송될 RLC 데이터 블록들을 구비하지 않고 따라서 CV 값 '0'은 업링크 TBF를 종료시키기 때문이다. TBF 설정 절차들은 시간이 걸리기 때문에, 지연 민감 트래픽은 좋은 품질을 가지고 전송될 수 없다. 또한, 이동국이 업링크 무선 자원들을 요청하는 경우 자유로운 무선 자원들이 항상 이용 가능하다는 보장이 없다.
다운링크 무선 자원 할당해제는 현재 다음과 같이 명시된다: 모든 다운링크 RLC 데이터 블록이 RLC 헤더에 최종 블록 표시자(FBI; Final Block Indicator) 필드를 포함한다. 참조 [1]은 상기 FBI 필드를 '1'로 세팅함으로써 네트워크는 이동국에 다운링크 TBF의 해제를 나타낸다고 정한다. 네트워크는 이동국에 전송할 더 이상의 RLC 데이터 블록들을 구비하지 않는 경우 상기 FBI 필드를 '1'로 세팅한다. FBI 필드가 '1'로 세팅된 RLC 데이터 블록을 수신한 후에 이동국은 상기 이동국이 FBI 정보를 수신했다고 상기 네트워크에 확인할 것이다. 네트워크가 확인 메시지를 수신하는 경우, 상기 TBF는 해제된다.
다운링크 무선 자원 할당해제에 있어서, 다음 문제들이 발생할 수 있다:
예를 들어 지연 민감 실시간 트래픽이 현재 GPRS 규칙들에 따라 무선 인터페이스 상에서 전송되는 경우, 네트워크는 세션당 몇 개의 TBF들을 설정해야 하는데, 이것은 비활동 기간 동안 네트워크가 이동국으로 전송될 RLC 데이터 블록들을 구비하지 않고 따라서 FBI 값 '1'은 다운링크 TBF를 종료시키기 때문이다. 또한, 네트워크가 다운링크 무선 자원들을 할당하려고 하는 경우 자유로운 무선 자원들이 항상 이용 가능하다는 보장이 없다.
업링크 및 다운링크 전송 허가들을 할당하는 경우 또한 문제들이 발생한다: 예를 들어 지연 민감 실시간 데이터 트래픽이 패킷 데이터 채널/채널들(PDCH)상에서 전송되는 경우, 적합한 전송 허가들이 상기 데이터를 전송하기 위해 제공된다는보장이 없는데, 이것은 현재 네트워크가 전송되는 데이터(예를 들어 지연 민감 데이터)의 특성들에 대해 알 수 없기 때문이다.
선행기술 사양의 추가 문제는 네트워크가 업링크 및 다운링크 방향들을 독립하여 전송 허가들을 할당하는데, 즉 이동국이 다음 데이터를 수신하고 이동국이 다음 데이터를 전송할 수 있도록 제어한다는 특징에 관련된다. 그러나, 예를 들어 음성과 연관되는 지연 민감 데이터와 같은 몇몇 유형들의 애플리케이션 생성된 데이터는 엄격한 지연 요구들을 구비한다. 따라서, 그러한 지연 민감 데이터 사용자가 전송할 것이 있을 때마다, 허가 가능한 서비스 레벨을 유지하기 위하여 그렇게 할 수 있어야 한다. 하나 보다 많은 사용자가 동일한 패킷 데이터 채널에 할당되는 경우, 어떤 시점에 2 이상의 사용자들이 동시에 전송을 필요로 하는 경우가 있을 수 있고 단 한사람만이 상기 채널 상에서 서비스될 수 있다. 음성 대화에 있어서 접속 시간의 많은 부분이 조용하다. 따라서, 통계상으로 하나의 패킷 데이터 채널에 하나보다 많은 음성 사용자들을 멀티플렉싱하는 것이 가능할 것이다. 그러나 GPRS 채널 보유(reservation) 시스템은 이 필요성을 지원할 만큼 충분히 정교하게 구성되어있지 않다. 따라서 지연 민감 데이터 전송의 단 한 사용자만이 하나의 패킷 채널에 할당될 수 있고, 이것은 채널 용량의 사용이 최적화되어있지 않다는 것을 의미한다.
네트워크는 이동국이 예를 들어 지연 민감 데이터를 업링크 방향으로 전송하기를 원하는 것을 알고 있는 경우, 상기 네트워크는 요청되는 만큼의 업링크 자원들을 상기 이동국에 보유한다. 이것은 당연히 상기 네트워크가 이용 가능한 요청된자원들을 구비해야한다고 요구한다. 그러한 할당은 상기 패킷 데이터 채널이 일시적으로 상기 업링크 방향으로 단일 이동국에 전용된다는 것을 의미할 수 있다. 그러한 업링크 지연 민감 데이터 전송에서 활동이지 않은 기간 동안, 상기 네트워크는 상기 할당된 채널들의 업링크 전송 허가들을 다른 이동국들에 할당할 수 있다. 예를 들어 지연 민감 데이터를 전송하는 이동국이 패킷 데이터 채널의 업링크 용량을 보유하기 때문에, 동일 패킷 데이터 채널에 할당되는 다른 이동국들에는 그들이 업링크 방향으로 전송될 데이터를 구비하는지를 결정하기 위한 전송 허가가 할당될 수 없다. 또한, 동일 패킷 데이터 채널에 할당된 하나 보다 많은 이동국은 예를 들어 지연 민감 데이터를 동시에 전송할 필요가 있는 경우, 단 하나만이 서비스될 수 있다. 따라서, 허가 가능한 서비스 품질을 제공하기 위하여 상기 네트워크는 예를 들어 지연 민감 데이터를 전송하는 이동국의 수를 패킷 데이터 채널들의 수에 따라 제한하도록 강요된다.
RLC/MAC 계층 TBF 제어
이들 문제들을 해결하는 한가지 기술은 세션의 비활동 기간 동안이지만 동일한 물리적인 자원이 여전히 다중 사용자들 사이에서 공유될 수 있도록 패킷 무선 서비스의 물리적인 접속을 계속 유보하는 것이다. 이러한 절차에 있어서, TBF는 또한 이동국 및 네트워크 사이에서 전송되는 것이 없는 경우 기능적(functional)으로 유지된다. 상기 절차는 일반적으로 활동 전송간에 비활동 기간들을 가지는 트래픽 유형들을 지원한다. 상기 절차는 TBF 설정 지연들을 허가하지 않는 실시간 서비스들에 특히 유익하다.
따라서 활동 기간의 끝에 비활동 기간이 상기 활동 기간을 뒤따르는지(그리고 따라서 적어도 하나 이상 활동 기간이 뒤따를 예정이기 때문에 그 접속은 해제되지 않아야 한다) 또는 접속이 해제될 수 있는지(더 이상의 활동 기간들이 뒤따르지 않는다)에 대해 네트워크에 알려질 수 있다. 상기 네트워크에는 또한 패킷 데이터 채널이 다른 일시적 블록 흐름들에 할당될 수 있는지 여부에 대해 알려질 수 있다. 정보는 예를 들어 활동 기간 동안에는 패킷 데이터 채널 상에서 또는 언제 어느 때는 제어 채널 상에서 전송될 수 있다. 패킷 데이터 채널 상에서 상기 정보는 예를 들어 데이터 블록의 MAC 헤더 필드에서 전송될 수 있다. 대안으로 별개의 시그널링(signalling) 메시지가 사용될 수 있다. 전송되는 데이터가 없는 경우에조차 이 정보를 가지고 이용 가능한 생성된 일시적 블록 흐름을 유지하는 것이 가능하다. 활동 기간이 비활동 기간 후에 시작하는 경우, 접속은 생성된 TBF를 다시 사용하여 시작하고, 패킷 데이터 채널의 있을 수 있는 다른 사용자들은 다른 채널들에 할당될 수 있다.
일반적으로, 상기 TBF는 복수의 방법론들 중의 하나를 사용하여 제어될 수 있다. 따라서 그 해제에 관한 제어 정보가 신호될 때까지 또는 최대 유지 타이머(예를 들어 10분까지)가 만료되는 경우까지 TBF는 계속 남아있을 수 있다. 그러한 발생시에 상기 TBF는 해제된다. 하나의 대안은 TBF가 MAC 계층에서 설정되는 것이다. 제2 대안은 애플리케이션 계층이 TBF를 계속 남아있도록 세팅하는 것이다. 제3 대안은 TBF의 해제가 데이터 필드에 놓여질 수 있다는 것이고 상기 데이터 필드에서 종료(end)의 정보가 표현되거나 별개의 데이터 패킷이 (데이터 채널에서) 전송되거나, 별개의 데이터 패킷이 시그널링 채널에서 전송되거나 타이머가 사용된다(타이머의 만료는 TBF의 해제를 시작한다).
이들 문제들을 해결하는 다른 기술에 있어서 몇 개의 트래픽 유형 (예를 들어 지연 민감) 데이터 흐름들이 동일 패킷 데이터 채널에 할당된다. 업링크 채널 상에서, 하나의 이동국이 전송을 시작한 후에, 다른 이동국들이 즉시 다른 채널들에 재할당될 수 있거나 상기 이동국들이 전송하려는 의도를 나타낼 수 있도록 전송 허가가 상기 이동국들에 주기적으로 할당될 수 있다. 다운링크 채널 상에서, 하나의 이동국이 전송을 시작한 후에, 다른 이동국들도 또한 즉시 다른 채널들에 재할당될 수 있거나 다른 하나의 이동국이 동일 채널 상에서 데이터를 수신하기 시작할 때까지 데이터가 전송되지 않을 수 있다.
추가로 상기 네트워크에는 또한 반대 데이터 전송 방향으로 TBF를 할당할 필요성에 대해 알려질 수 있다. 예를 들어, 업링크 TBF가 할당되는 경우, 비록 그 순간에 전송될 다운링크 데이터가 없다 하더라도 다운링크 TBF도 또한 할당된다. 이 정보는 별개의 정보 구성요소로서 시그널링 메시지에서 또는 다른 목적으로 정보 구성요소에서 전송될 수 있다. 일시적 데이터 흐름들은 또한 상기 데이터가 트래픽 유형(예를 들어 지연 민감)인 경우, 데이터 전송 양방향으로 자동으로 할당될 수 있다(예를 들어 접속 설정 단계 동안).
본 발명은 일반적으로 패킷 무선 서비스에서의 정보 전송 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히 활동 전송들간에 비활동 기간들을 구비하는 트래픽 유형이 있는 어떤 경우들에서 음성, 텔넷(telnet), 웹 브라우징과 같은 데이터를 전송하는 것을 지향한다. 본 발명은 특히 일시적 블록 흐름(TBF; Temporary Block Flow) 설정 및 해제의 애플리케이션 기반 선택을 지향한다.
도 1a 및 도 1b는 선행기술 셀룰러 통신 시스템을 도시한다.
도 1c는 GSM Edge 무선 액세스 네트워크를 도시한다.
도 2는 선행기술 셀룰러 통신 시스템의 프로토콜 레벨들을 도시한다.
도 3은 업링크 RLC 데이터 블록에서 선행기술 MAC 헤더를 도시한다.
도 4a는 TBF 해제 표시를 갖지 않는 업링크 RLC 데이터 블록의 MAC 헤더를 도시한다.
도 4b는 TBF 해제 표시를 갖는 업링크 RLC 데이터 블록의 MAC 헤더를 도시한다.
도 5는 업링크 RLC 블록들의 전송을 위한 흐름도를 도시한다.
도 6은 업링크 RLC 블록들의 수신을 위한 흐름도를 도시한다.
도 7은 다운링크 RLC 블록들의 전송을 위한 흐름도를 도시한다.
도 8은 다운링크 RLC 블록들의 수신을 위한 흐름도를 도시한다.
도 9는 지연 민감 데이터 흐름의 활동 및 비활동 기간들의 TDMA 프레임들을 도시한다.
도 10은 본 발명에 따른 이동국의 블록도를 도시한다.
도 11a는 본 발명에 따른 일 유형의 통지 방법을 사용한 TBF 설정의 흐름도이다.
도 11b는 도 11a에 도시된 통지 방법의 변형을 사용한 TBF 설정의 흐름도이다.
도 12는 본 발명에 따른 스누퍼(snooper) 방법을 사용한 TBF 설정의 흐름도이다.
도 13a는 본 발명에 따른 통지 방법을 사용한 TBF 해제의 흐름도이다.
도 13b는 시간 타임아웃의 결과로서 TBF 해제의 흐름도이다.
도 14는 도 13에 도시된 통지 방법을 사용한 TBF 해제를 도시하는 도면이다.
도 15는 본 발명에 따른 스누퍼 방법을 사용한 TBF 해제의 흐름도이다.
도 16은 도 15에 도시된 스누퍼 방법을 사용한 TBF 해제를 도시하는 도면이다.
애플리케이션 계층 TBF 제어
따라서 본 발명의 목적은 R97 및 99 GPRS RLC/MAC 표준(참조 [2])에서 명시된 바와 같이 데이터 버퍼가 비어 있게 되는 경우 일시적 블록 흐름이 해제되는 문제를 극복하는 것이다. 이 특정 문제는 전송이 조용한 기간들에 의해 분리되는 다중 전송 기간들로 구성되는 애플리케이션들에 관한 것이다. 이것은 특히 음성 서비스에 대한 문제인데 이것은 대화 동안, 밀리초(milliseconds)에서 수십 초까지 변하는 종종 많은 조용한 기간 및 활동 기간들이 있기 때문이다. 현재 사양들에 따라, TBF는 각 활동 기간에서 별개로 설정되어야 하고 조용한 기간이 시작하는 경우 분해(tear down)된다. TBF의 이러한 분해는 TBF 설정 절차가 비교적 길고 불필요한 시그널링이 발생되게 하기 때문에 문제이다. 따라서 음성, 텔넷, 멀티미디어 등과 같은 많은 애플리케이션들에 대해 현재 GPRS RLC/MAC 표준에서 제공되는 해결책은 특히 바람직한 것은 아니다.
추가로, 현재 글로벌 발전 향상된 데이터율(EDGE; Enhanced Data Rates for Global Evolution), 단계 II 표준은 구현되는 과정에 있다. 광대역 CDMA(WCDMA; Wideband CDMA) 기반 UMTS 지상 무선 액세스 네트워크(UTRAN; UMTS Terrestrial Radio Access Network)와 같은 동일한 핵심 네트워크에 인터페이스하는 GSM/EDGE 기반 무선 액세스 네트워크(EGPRS)의 표준 및 설계에 관한 집중적인 토론이 있다. GSM/EDGE RAN에 있어서 실시간 음성 접속들은 패킷 교환 무선 인터페이스 상에서 운반된다. 따라서 실시간으로 그리고 활동 전송간에 비활동 기간들을 가지는 다른 트래픽 유형 애플리케이션들에서 이들 기술들의 성공적인 사용을 달성하기 위하여, TBF의 불필요한 분해를 최소화하는 방법이 결정되어야 한다.
따라서 본 발명의 목적은 RLC/MAC 계층이 포함되는 상술된 해결책을 수립한다. 본 발명에 있어서, 상위 레벨 시그널링 메시지들이 특정 유형 TBF 설정의 트리거링에 참여하기 위하여 그리고 트리거로서 그러한 특정 유형 TBF의 해제에 참여하기 위하여 사용된다. 정보는 특정 프리미티브들(primitives)을 경유하여 프로토콜 스택을 통해 하위 계층들에 전송된다.
요약하면, 본 발명은 활동 기간들 및 비교적 짧은 비활동 기간들을 가지는 데이터 전송에서 특히 유익하고 어떤 관점에서 필수적이다. 음성 통신이 전송되는 경우에 있어서, 음성에서의 중단으로 인한 TBF들의 재설정을 몇 번이고 되풀이하여 요청하지 않도록 TBF가 항상 유지되는 것이 아주 중요하다. 음성 통신에 관하여, 따라서 조용한 기간들 동안 TBF들이 해제되어지는 경우 TBF 설정은 너무 많은 지연을 일으킬 것이고 따라서 음성 통신의 품질이 수용될 수 없을 것이다.
(텔넷과 같은) 상호작용(interactive) 데이터 전송들의 경우에 있어서, 비록 TBF의 해제로 인한 더 늦은 응답들이 있다 하더라도 그 애플리케이션이 동작을 계속할 것이기 때문에 지연 요건들은 음성 전송에 관한 것과 동일하지 않다. 그러나 그러한 애플리케이션에서 전송되는 것이 없는 경우에조차 TBF를 계속 유지함으로써 공통 제어 채널(CCCH; common control channel) 사용(공통 자원)의 최소화가 되고 패킷 공통 제어 채널(PCCCH; packet common control channel)은 데이터가 전송될 수 있기 전에 더 적은 지연들로 인하여 물론 다른 유사한 애플리케이션들에서 텔넷의 사용이 훨씬 더 편안하게 할 것이다.
따라서, 기본적으로 본 발명의 사상은 몇몇 애플리케이션들, 특히 음성은 조용한 기간들 동안조차 통신 경로가 유지되는 것을 요구하기 때문에 무선 링크제어(RLC) 버퍼가 비어 있게 된 후에 즉시 TBF를 해제하지 않는 것이다.
상기 사양들을 통해 지연 민감 데이터에 참조가 이루어지고 이것은 활동 기간들간에 비활동 기간들을 가지는 트래픽 유형 데이터의 부분집합을 언급한다는 것을 주의해야 한다.
따라서 본 명세서에 포함되는 설명은 그러한 데이터 전송들의 특정 예로서 제공되는 지연 민감 실시간 데이터 전송과 함께 활동 기간들간에 비교적 짧은 비활동 기간들(전송되는 데이터가 없음)을 가지는 데이터의 전송을 주로 다룬다.
추가로, 포함된 설명은 지연 민감 실시간 데이터 전송에 특정된 섹션들을 포함한다. UMTS 트래픽 클래스 또는 트래픽 유형에 있어서, 전형적으로 4개의 카테고리들이 있음을 더 주의해야 한다: 즉, 대화식(conversational), 스트리밍(streaming), 상호작용(interactive) 및 배경(background). 따라서 예를 들어, 음성을 운반하는 지연 민감 실시간 데이터는 대화식 트래픽 클래스에 속하는 것으로 고려될 수 있다. 대화식 트래픽 클래스는 예를 들어 음성 침묵으로 인한 비교적 긴 시간 지연이 발생하는 경우조차 데이터 통신 경로들을 유지하기 위하여 충분한 용량 보유 및 낮은 지연과 같은 데이터 전송에 관한 어떤 요구들을 구비한다. 상호작용 트래픽 클래스는 그러한 엄격한 지연이나 용량 요건들을 구비하지 않지만 그럼에도 불구하고 낮은 지연과 같은 것에서 유익할 수 있다(TBF들을 계속 설정할 필요가 없는 경우).
GPRS에 있어서 전형적으로 5개의 상이한 매개변수들을 구비하는 서비스 품질(QoS) 및 이들 매개변수들을 조절하는데 사용될 수 있는 수많은 상이한 변형들의 사용으로 인하여 트래픽 클래스들의 분명한 분할은 없다.
따라서, 본 명세서에 설명된 사상은 상이한 그룹들로 분류될 수 있는 상이한 유형들의 데이터가 있다는 것이다. 예를 들어, UMTS 트래픽 클래스 카테고리들이 사용되는 경우, 음성, 실시간 비디오 등은 대화식 클래스에 있을 수 있고, 비디오 클립들 또는 네트워크 무선은 스트리밍 클래스에 있을 수 있으며, 웹 브라우징 및 텔넷은 상호작용 클래스에 있을 수 있고, 마지막으로 이메일 및 파일 전송 프로토콜(FTP; file transfer protocol)은 배경 클래스에 있을 수 있다. 그러나, 현재 GPRS에 있어서 QoS 비트들의 어떤 조합들이 어떤 유형의 트래픽으로 해석(예를 들어 특정 비트 조합을 가지고 음성 통신에서와 같이 활동 기간들간에 전송되는 데이터가 없는 조용한 간격들이 있는 실시간 데이터 접속이 가정되는 것으로 해석될 수 있다)되도록 분할은 전형적으로 상이하고 정의된 매개변수 집합에 기초를 둘 것이다. 따라서 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 설명되는 새로운 TBF 해제 절차가 특정 트래픽 유형(상술된 4개의 UMTS 트래픽 클래스들과 같은)에 대해서 뿐만 아니라 기존 또는 다른 TBF 해제 모드들을 사용하는 다른 트래픽 유형들에 대해 사용될 수 있다. 어떤 경우에, 특정 TBF 해제 절차에 관하여 사용하기 위해 어떤 클래스가 선택될 수 있다는 것을 주의해야 한다. 더욱이, 상기 TBF가 접속을 통해 계속 유지되고(조용한 기간들 동안을 포함하여) 특정 메시지에 관한 접속의 종료가 수신되는 경우 또는 긴 타임아웃이 초과된 경우(장시간동안 수신되는 데이터 패킷들이 없다)에만 해제되도록 모든 트래픽 클래스들이 새로운 TBF 해제를 구비할 수 있는 것이 실현 가능할 것이다.
따라서 본 발명의 목적은 GPRS 상에서 운반되는 애플리케이션(오디오 또는 비디오를 스트리밍하는 것과 같은 몇몇 예들에 있어서 음성, 텔넷 또는 웹 브라우징과 같은)이 TBF의 특정 유형을 트리거(trigger)할 수 있고 애플리케이션 요구들에 따라 TBF 제어 이벤트의 트리거링에 참여하기 위하여 TBF의 설정 및 해제 모드가 정해질 수 있고 상위 계층 프로토콜 애플리케이션으로부터 RLC/MAC 계층으로 신호 전송되는 방법을 제공하는 것이다. 따라서 조용한 기간들에 의해 분리되는 다중 전송 기간들로 구성되는 전송들의 애플리케이션들은 그러한 조용한 기간들 동안 사용되고 있는 TBF들을 잃지 않고 상기 TBF를 불필요하게 해제하는 대신, 상위 계층 프로토콜은 상기 애플리케이션을 가장 적합하게 하는 특정 유형의 TBF 해제 모드를 선택할 수 있고 따라서 빈번한 TBF 설정 및 해제 절차들 및 그로 인해 요청되는 시그널링이 크게 감소된다.
도입
도 1a, 도 1b 및 도 2는 선행기술 설명에서 상술되었다. 다음에는, 특정 트래픽 유형(예를 들어 지연 민감 데이터)을 나타내는 원리들 및 자원들을 할당하는 원리들이 예로서 GPRS 시스템에서 실시예를 사용하여 먼저 설명된다. 다음은 RLC/MAC 계층에서 일시적 블록 흐름(TBF) 설정 및 해제 제어에 관한 설명이 제공된다. 이 섹션에서는 해제 정보를 MAC 헤더에 배치하는 것이 도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명된다. 이 방법의 단계들은 도 5 내지 도 9를 참조하여 설명된다. 그 다음 이 섹션에 관한 이동국 및 셀룰러 시스템이 도 10을 참조하여 설명된다. 그 다음 일시적 블록 흐름(TBF)의 설정 및 해제의 본 애플리케이션 계층 제어의 설명이 도 11a 내지 도 16을 참조하여 제공된다.
RLC/MAC TBF 제어
업링크 자원 할당에 있어서, 이동국은 특정 트래픽 유형(예를 들어 지연 민감 데이터) 전송을 위해 무선 자원들을 요청함을 네트워크에 나타낸다. 상기 네트워크는 상기 이동국이 상기 요청된 서비스 레벨을 제공하기에 충분한 무선 자원들을 할당하기 위한 정보를 필요로 한다. 상기 정보는 다음 방식들 중의 하나를 통해 상기 네트워크에 제공될 수 있는데, 여기서 몇몇 시스템 특정 메시지 명칭들이 본 개시의 애플리케이션성을 제한하는 의도 없이 예들로서 사용된다:
- 상기 이동국은 패킷 채널 요청(PACKET CHANNEL REQUEST) 메시지를 상기 네트워크에 전송하고, 상기 메시지는 특정 트래픽 유형(예를 들어 지연 민감 데이터) 전송을 식별하는데 사용되는 특정 유형이다;
- 채널 요청 설명(CHANNEL REQUEST DESCRIPTION) 정보 요소 또는 다른 대응하는 정보 요소가 패킷 자원 요청(PACKET RESOURCE REQUEST) 메시지에 포함되고 이 정보 요소는 전송되는 특정 트래픽 유형(예를 들어 지연 민감 데이터)을 나타내는 정보를 포함한다; 또는
- 상기 이동국에 의해 상기 네트워크로 전송되는 패킷 채널 요청 또는 패킷 자원 요청 메시지와 같은 무선 자원 요청 메시지에 우선순위 필드 또는 다른 필드가 포함되고 상기 필드는 전송되는 트래픽 유형을 식별한다.
특정 트래픽 유형(예를 들어 지연 민감) 데이터 전송을 위해 요청되는 무선 자원들에 관한 정보에 추가하여, 무선 요청 정보가 또한 요청된 자원들을 보다 정확하게 명시하는 다음의 추가 매개변수들을 포함할 수 있다;
- 요청된 패킷 데이터 채널들의 개수;
- 통신이 단방향 또는 양방향인지 여부에 대한 정보. 이 정보는 네트워크로 하여금 이동국이 또한 다운링크 자원들을 요청하는지 여부를 결정할 수 있게 한다. 업링크 무선 자원들과 함께 동시에 다운링크 자원들을 보유함으로써 이동국이 다운링크 데이터를 수신하지만 네트워크는 그 순간에 다운링크 무선 자원들을 보유할 수 없는 상황을 피하는 것이 가능하다;
- 제1 메커니즘 - 업링크 상태 플래그(USF; Uplink State Flag):
비활동 기간이 시작되는 경우, 네트워크는 이동국이 전송될 데이터를 가지는지 아닌지 여부를 N번째 블록 기간마다 상기 이동국을 "폴링(polls)"(USF를 사용하여 전송 허가를 할당)한다.
- 제2 메커니즘, 이동국으로부터의 통지:
비활동 기간이 시작되는 경우, 이동국은 전송될 데이터보다 더 많이 가지고 있는 경우 네트워크에 통지한다. 이 통지는 제어 메시지(예를 들어 RACH 메시지)를 네트워크에 전송함으로써 수행된다. 이 메커니즘이 사용되는 경우 네트워크가 이동국을 폴링할 필요는 없다. 따라서 이 메커니즘은 N개의 비활동 블록 기간들의 개념을 사용하지 않는다.
따라서 기본적으로 네트워크가 특정 이동국이 활동적(active)이 되었는지 여부에 관한 정보를 수신할 수 있는 2가지 방법들이 있다. 제1 방법에 있어서, 네트워크는 이동국이 전송할 것을 가지고 있는지 여부를 "문의한다(ask)". 매 N번째 블록마다 사용자를 위한 할당은 이러한 문의 과정을 나타낸다.
제2 방법에 있어서, 이동국은 전송할 것을 가지고 있다는 것을 네트워크에게 통지한다. 예를 들어 임의 액세스 채널(RACH; random access channel)을 사용함으로써 이것을 할 수 있다.
따라서 이동국이 단지 전송할 데이터를 가지고 있는 경우 네트워크에 통지하기 때문에 상기 MS 통지 방법은 N번째 블록의 할당을 요구하지 않는다. 상기 MS가 전송할 것을 가지고 있는지 여부를 네트워크가 "문의"하는 경우에 있어서, 상기 MS가 전송할 것을 가지고 있는지를 폴링하거나 문의하는 것은 상기 MS가 활동적이 되었는지에 대한 정보를 획득하는데 사용된다. 업링크 전송 허가들의 USF 기반 시그널링은 현재 사용되고 있는 GPRS 특정 구현이다. 다른 폴링 방법들이 물론 사용될 수 있다.
패킷 채널 요청 메시지의 길이가 단지 11 또는 8 비트이기 때문에, 상기 매개변수들을 상기 메시지에 포함하는 것은 어려울 수 있다. 따라서 요청된 무선 자원들의 보다 정확한 설명이 필요한 경우, 특정 트래픽 유형(예를 들어 지연 민감) 데이터 전송을 위해 무선 자원들을 요청하는 경우 2 단계 액세스를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
또한 1 단계 액세스가 사용되는 경우 채널 요청을 위한 디폴드 값들이 있을 수 있다. 예를 들어, 지연 민감 데이터 전송을 위한 무선 자원들을 요청하는 경우 하나의 패킷 데이터 채널 및 단지 업링크 무선 자원들이 디폴트로서 보유될 수 있다. 몇몇 패킷 데이터 채널들을 보유할 필요가 있는 경우 무선 자원들의 변경이 추가 시그널링 절차를 통해 발생할 수 있다.
다운링크 자원 할당에 있어서, 네트워크가 할당된 다운링크 무선 자원들을 가지고 있지 않는 이동국에 데이터를 전송할 필요가 있는 경우 또는 이동국이 업링크 TBF 설정 절차 동안 다운링크 TBF의 설정을 요청하는 경우 상기 절차가 시작한다. 네트워크는 패킷 데이터에 첨부된 정보에 기초하여 충분한 무선 자원들을 할당한다. 요청된 서비스 레벨을 제공하기 위해 네트워크가 충분한 무선 자원들을 할당할 수 있도록 상기 정보는 특정 트래픽 유형(예를 들어 지연 민감 실시간 트래픽) 데이터 전송을 위해 무선 자원들이 요청된다는 표시를 포함한다. 예를 들어 데이터의 트래픽 유형 요구들은 서비스 품질(QoS) 프로필에 포함되는 정보 요구에 표시될 수 있다. 데이터 전송의 지연 민감성도 또한 상기 QoS 프로필의 새로운 필드에 또는 네트워크, 예를 들어 SGSN으로부터, BSS로 전송되는 데이터에 첨부되는 새로운정보 요소에 표시될 수 있다.
추가로 다음 매개변수들이 요청된 무선 자원들을 보다 정확하게 설명하기 위하여 SGSN으로부터 수신되는 정보에 포함될 수 있다:
- 요청된 패킷 데이터 채널들의 개수;
- 통신이 단방향 또는 양방향인지 여부에 대한 정보. 이것은 네트워크로 하여금 이동국이 또한 업링크 무선 자원들을 요청하는지 여부를 결정할 수 있게 한다. 업링크 무선 자원들과 함께 동시에 다운링크 자원들을 보유함으로써 이동국이 업링크 데이터를 전송할 필요가 있지만 네트워크는 그 순간에 업링크 무선 자원들을 보유할 수 없는 상황을 피하는 것이 가능하다.
상술된 바와 같이, USF "폴링" 기술 또는 통지 기술이 사용될 수 있다.
도 3은 참조 [1](표 1 참조)에 현재 명시된 업링크 RLC 데이터 블록의 선행기술 MAC 헤더를 나타낸다. 상기 헤더에서 페이로드 유형 필드는 RLC/MAC 블록의 나머지에 포함되는 데이터의 유형을 나타낸다. 카운트다운 값(CV; Countdown Value) 필드는 이동국에 의해 네트워크로 하여금 현재 업링크 TBF를 위해 남아있는 RLC 데이터 블록들의 수를 계산하도록 허가하기 위해 전송된다. 이 절차는 상술되었다.
스톨 표시자(SI; Stall Indicator) 비트는 이동국의 RLC 전송 윈도우가 진행할 수 있는지, 즉 RLC 전송 윈도우가 스톨되지 않고 있는지 또는 그것이 진행할 수 없는지, 즉 RLC 전송 윈도우가 스톨되고 있는지를 나타낸다. 이동국은 모든 업링크 RLC 데이터 블록들에서 상기 SI 비트를 세팅한다. RLC 비확인 모드에서 SI는 항상'0'으로 세팅되어진다.
재시도(R; Retry) 비트는 이동국이 가장 최근 채널 액세스 동안 패킷 채널 요청 메시지를 한번 또는 한번보다 많이 전송했는지 여부를 나타낸다.
특정 트래픽 유형 데이터(상기 설명에서 활동 기간들 사이에 비활동 기간들을 가지는 데이터)가 이동국으로부터 네트워크로 전송되는 경우 상기 RLC/MAC 데이터 블록은 RLC 블록이 접속의 최종 것인지 아닌지를 나타내는 필드를 포함할 수 있다. 이 필드는 이 명세서에서 TBF 해제(TR; TBF Release)로 지칭된다. RLC 블록이 최종 것인 경우, 상기 TR 필드는 값 "1"로 세팅되고 TBF는 해제되는 것으로 고려된다. 그렇지 않은 경우 TR 필드가 "0"으로 세팅되고 네트워크는 TBF가 오픈(open)된 것으로 고려한다. 상기 TR 필드는 상기 스톨 표시자(SI) 필드를 대체할 수 있는데, 이것은 RLC가 비확인 모드에서 동작하는 경우 상기 SI 필드가 사용되지 않기 때문이다. 상기 TR 필드는 또한 그 일부를 대체함으로써 상기 CV 필드에 포함될 수 있다.
그러한 특정 트래픽 유형 데이터가 네트워크로 전송되는 경우, RLC/MAC 데이터 블록은 이동국이 전송될 RLC 데이터 블록들보다 더 많이 가지는지 여부 또는 네트워크가 다음 N개의 업링크 허가들을 다른 이동국들에 제공할 수 있는지에 대한 정보를 포함한다.
예를 들어, 이 정보가 또한 RLC/MAC 헤더에서 네트워크에 제공될 수 있고 상기 필드는 본 명세서에서 "CV'"로 지칭된다. 상기 CV' 필드는 선행기술 사양의 CV 필드 모두 또는 부분을 대체할 수 있다.
그러한 예에 있어서, 이동국이 특정 트래픽 유형 데이터(활동 기간들 사이에 비활동 기간들을 가지는 데이터)를 네트워크에 전송하고 CV'≠0인 경우, 네트워크는 그것을 이동국이 전송될 데이터 블록들보다 더 많이 가지고 네트워크는 따라서 다음의 업링크 전송 허가들을 동일한 이동국에 또한 할당할 수 있다는 것을 의미한다고 해석한다. 상기 CV' 값이 "0"으로 세팅되는 경우, 네트워크는 그것을 제1 이동국이 그 때 전송될 RLC 데이터 블록들보다 더 많이 구비하지 않고 네트워크는 따라서 다음의 N개의 업링크 전송 허가들을 어떤 다른 이동국/이동국들에 제공할 수 있다는 것을 의미한다고 해석한다. 그러나, 특정 트래픽 유형 데이터를 전송하는 제1 이동국이 업링크 전송 허가를 너무 오래 기다리도록 요구되지 않도록 보장하기 위하여, 폴링(polling) 메커니즘이 사용되는 경우 네트워크는 제1 이동국을 위해 매 N 블록 기간마다 업링크 전송 기간을 제공한다. 물론, 통지 메커니즘이 사용되는 경우, 이동국이 더 이상의 전송될 데이터를 가지지 않는 경우 이동국은 네트워크에 통지한다. 그 때 이동국이 전송되는 RLC 데이터 블록들을 구비하는 경우, 이동국은 상술된 바와 같은 RLC 데이터 블록들에 RT 및 CV' 필드들을 포함한다. 이동국이 그 때 네트워크에 전송될 데이터를 가지지 않는 경우, 이동국은 업링크 전송 허가를 생략할 수 있거나 패킷 무의미 제어 블록(Packet Dummy Control Block) 또는 시그너링 메시지를 전송할 수 있다.
이동국에 전송될 데이터가 없을 때 다운링크 일시적 블록 흐름이 또한 유지되는 경우 및 네트워크가 다운링크 TBF를 해제할 때를 결정할 수 없는 경우, 이동국은 다운링크 TBF가 해제될 수 있는 경우 네트워크에 통지해야 한다. 이것은RLC/MAC 데이터 블록 헤더에 네트워크가 업링크 및 다운링크 일시적 블록 흐름들 양자를 해제할 것인지를 나타내는 비트를 도입함으로써 달성될 수 있다. 이동국은 또한 업링크 일시적 블록 흐름의 해제에 앞서 다운링크 일시적 블록 흐름의 해제를 나타내는 RLC/MAC 제어 시그널링 메시지를 네트워크에 전송할 수 있다. 또한 다운링크 데이터의 최종 전송으로부터 소정 시간이 경과한 후 다운링크 일시적 블록 흐름을 해제하는 타이머 기능을 구비하는 것이 가능하다. 네트워크는 TBF가 해제될 때를 결정할 수 있는 논리 엔티티(entity)를 포함할 수 있다.
도 4a는 다운링크 TBF 해제 표시를 포함하지 않는 업링크 RLC 데이터 블록의 MAC 헤더의 예를 나타낸다. TBF 해제(TR)는 지연 민감 데이터를 전송하는 이동국이 업링크 TBF의 해제를 요청하는지 아닌지를 나타낸다.
도 4b는 헤더의 비트 6에 다운링크 TBF 해제(DTR; Downlink TBF Release) 표시를 포함하는 업링크 RLC 데이터 블록의 MAC 헤더의 예를 나타낸다. 상기 다운링크 TBF 해제는 지연 민감 데이터를 전송하는 이동국이 또한 다운링크 TBF의 해제를 요청하는지 아닌지를 나타낸다. 상기 DTR 필드가 사용되는 경우 모든 업링크 RLC 데이터 블록들에 제공될 수 있고 따라서 예를 들어 하나의 카운트 값(CV'; Count Value) 필드 비트를 차지한다. CV' 필드가 '0'(사실상 3개의 LSb들)으로 세팅되고 TR 필드가 '1'로 세팅되는 경우에만 DTR 필드는 사실상 MAC 헤더에 포함될 수 있고, 따라서 정상 동작에서 CV' 필드를 위해 4 비트들을 남겨둔다.
설명된 바와 같은 매개변수들은 상술된 바와 같은 현재 업링크 RLC/MAC 데이터 블록에 포함될 수 있거나, 새로운 RLC/MAC 데이터 블록이 정해질 수 있다. 새로운 데이터 블록이 정해지는 경우, 페이로드 유형이 상기 블록의 유형을 식별하는데 사용될 수 있다.
도 5는 이동국으로부터 네트워크로 RLC 블록을 전송하는 단계들의 흐름도를 나타낸다(500). MAC 헤더 필드의 다음 매개변수들이 예들로서 제공된다; 정보를 전송하는 많은 다른 방식들이 적용될 수 있다. 단계 502에서, 이동국은 전송되는 RLC 블록이 TBF의 데이터 블록에서 최종 것인지를 체크한다. 최종 것인 경우, 이동국은 MAC 헤더의 매개변수들 CV'=0 및 TR=1을 세팅하고(단계 504), 상기 블록을 전송한다. 매개변수 TR=1은 TBF가 해제될 수 있다는 것을 의미한다(단계 506).
단계 502에서 상기 RLC 블록이 상기 TBF의 최종 것이 아닌 경우, 이동국은 단계 510에서 상기 RLC 블록이 버퍼에서 최종 것인지를 체크한다. 최종 것인 경우, 이동국은 매개변수들 CV'=0 및 TR=0을 세팅하고(단계 512), 상기 블록을 전송한다. 이것은 데이터 흐름이 비활동 기간(passive period)을 시작하지만 상기 TBF는 해제되지 않는다는 것을 의미한다. 상기 RLC 블록이 이동국의 버퍼에서 최종 것이 아닌 경우, 매개변수들은 CV'=0이외의 값 및 TR=0으로 세팅되고(단계 520), 상기 블록이 전송된다. 그 수가 CV'에 표시될 수 있을 만큼 충분히 작은 경우, 상기 CV' 값은 상기 버퍼내의 남아 있는 블록들의 개수일 수 있다. 예를 들어, 상기 CV'은 현재 사양(ETSI GSM 06.60 참조)의 CV 매개변수로서 사용될 수 있다.
블록이 이전 단계들 중의 어느 하나에서 전송된 후에, 버퍼내에 전송될 데이터 블록이 있는 경우 단계 500으로부터 동작이 계속된다(530).
도 6은 이동국으로부터 네트워크로 RLC 블록을 수신하는 단계들의 흐름도를나타낸다(600). 단계 602에서 네트워크는 수신된 RLC 블록으로부터 TR 매개변수의 값을 체크한다. 매개변수 TR=1인 경우, 업링크 TBF는 해제된다(단계 604). 그 다음, 다운링크 TBF의 해제는 그것이 요청되는지 여부에 의존한다(단계 606 및 단계 608).
단계 602에서 매개변수 TR=0인 경우, 네트워크는 다음으로 매개변수(CV')의 값을 체크한다(단계 610). CV'=0인 경우, 이것은 데이터 흐름에서 비활동 전송 기간이 있다는 것을 의미하고, 패킷 데이터 채널은 다른 이동국(다른 이동국들)을 위해 예정될 수 있다(단계 612). 그러나, 매개변수(CV')가 0과는 다른 경우, 채널 허가는 동일한 이동국을 위해 예정된다(단계 620).
블록이 이전 단계들에서 수신되고 처리된 후에, 수신되는 새로운 데이터 블록이 있는 경우 동작은 단계 600으로부터 계속된다(630).
도 7은 네트워크로부터 이동국으로 RLC 블록들의 전송을 위한 흐름도를 나타낸다(700). 단계 702에서, 네트워크는 전송될 RLC 블록이 TBF의 데이터 블록에서 최종 것인지를 체크한다. 최종 것인 경우, 네트워크는 매개변수 최종 블록 표시자 FBI=1을 세팅한다. 또한 유효한 관련 보유 블록 기간(RRBP; Relative Reserve Block Period) 필드를 세팅하고(단계 710), 상기 블록을 전송한다(단계 720). 매개변수 FBI=1은 현재 블록이 일시적 블록 필드에서 최종 RLC 블록이고 따라서 TBF가 해제될 수 있다는 것을 의미한다. RRBP 필드의 할당은 이동국이 FBI=1을 가지고 RLC 데이터 블록의 수신을 나타내는 제어 메시지를 네트워크에 전송할 수 있도록 하나의 업링크 전송 블록이 수신 이동국을 위해 할당된다는 것을 의미한다.
단계 702에서 상기 RLC 블록이 상기 TBF의 최종 것이 아닌 경우, 네트워크는 매개변수 FBI=0을 세팅한다(단계 704). 이것은 데이터 흐름이 비활동 기간을 시작할 수 있거나 시작할 수 없지만, TBF는 해제되지 않는다는 것을 의미한다. 네트워크는 또한 필요한 경우 유효한 RRBP를 세팅한다(단계 704).
이 다음, 네트워크는 데이터 블록을 전송한다(단계 720). 상기 블록이 이전 단계들 중의 어느 하나에서 전송된 후에, 버퍼내에 전송될 데이터 블록이 있는 경우 동작은 단계 700으로부터 계속된다(730).
도 8은 네트워크로부터 이동국으로 RLC 블록을 수신하는 단계들의 흐름도를 나타낸다. 단계 602에서 이동국은 수신된 RLC 블록으로부터 FBI 매개변수의 값을 체크한다. 매개변수 FBI=1인 경우, 다운링크 TBF 해제 절차가 시작된다(단계 810). 단계 802에서 매개변수 FBI≠1인 경우, 이것은 이동국이 현재 TBF의 수신 절차를 계속한다는 것을 의미한다(단계 830).
도 9는 시간 슬롯(5)이 패킷 데이터 채널에서 사용되는 연속적인 TDMA 프레임들을 나타낸다. TDMA 프레임들(900 및 902)에서, 패킷 데이터 채널이 지연 민감 데이터 전송의 활동 접속을 위해 할당된다. 활동 기간이 비활동(조용한) 기간으로 변화되는 경우, 네트워크는 프레임 904에서 전송 허가를 제2 접속으로 할당한다. 비활동 기간 동안(프레임들 904-912), 네트워크는 또한 주기적으로 채널 요청을 위해 제1 접속의 이동국으로 전송 허가를 할당한다(프레임 908). 활동 기간이 다시 시작되는 경우(프레임들 914, 916), 업링크 데이터 전송을 위한 허가가 다시 상기 제1 접속에 제공될 수 있다. 상기 제2 접속이 또한 지연 민감 데이터를 전송하고있는 경우, 접속들 중의 하나가 상기 비활동 기간의 시작시에 또는 종료시에 다른 하나의 패킷 데이터 채널에 재할당될 수 있다.
동일한 패킷 데이터 채널이 몇 개의 비활동 접속들에 할당되는 경우, 모든 다른 지연 민감 사용자들은 그들 중 하나가 전송을 시작하는 경우 다른 패킷 데이터 채널들에 재할당될 수 있다. 대안으로 그들은 동일한 패킷 데이터 채널상에 업링크 전송 허가를 기다릴 수 있다. 사실상 재할당되는 각 이동국에 새로운 패킷 데이터 채널 할당을 포함하는, 패킷 업링크 할당(PACKET UPLINK ASSIGNMENT)과 같은 시그널링 메시지를 전송함으로써 재할당이 수행될 수 있다. 다른 대안은 재할당되는 모든/몇몇 이동국들에 새로운 패킷 데이터 채널 할당들을 포함하는, 패킷 재할당(PACKET REALLOCATION)과 같은 신호 시그널링 메시지를 전송하는 것이다. 단 하나의 시그널링 메시지를 사용하는 것은 다른 목적들을 위해 보다 많은 자유로운 무선 용량을 남겨두는 것이다.
네트워크가 이동국을 위해 지연 민감 데이터를 수신하는 경우, 상기 네트워크는 필요한 만큼 많은 이동국으로의 다운링크 패킷 데이터 채널 용량을 보유한다. 이것은 당연히 네트워크가 이용가능한 필요한 자원들을 구비하는 것을 요구한다. 이것은 패킷 데이터 채널이 다운링크 방향으로 단일 이동국을 위해 일시적으로 전용된다는 것을 의미할 수 있다. 비활동 기간들 동안 다운링크 지연 민감 데이터 전송에서 네트워크는 다운링크 전송 허가들을 다른 이동국들에 할당할 수 있고 따라서 네트워크는 다른 이동국들에 데이터를 전송할 수 있다. 네트워크가 동시에 동일 패킷 채널/채널들상에서 하나보다 많은 이동국에 지연 민감 데이터를 수신하고 따라서 하나를 제외한 전부를 막아야 하는 상황을 방지하기 위하여, 네트워크는 지연 민감 데이터 전송을 사용하는 다른 이동국들을 다른 패킷 데이터 채널들에 분배할 수 있다. 상기 분배는 다음 메커니즘들을 사용하여 수행될 수 있다:
빠른 다운링크 할당
네트워크가 이동국을 위해 지연 민감 데이터를 수신하는 경우, 동일한 패킷 데이터 채널상에 있는 다른 지연 민감 데이터 사용자들에게 재할당한다. 지연 둔감(insensitive) 데이터 사용자들은 다른 패킷 데이터 채널들에 재할당될 수 있거나 대안으로 동일한 패킷 데이터 채널상에서의 전송 허가를 기다릴 것이다. 네트워크는 재할당되는 모든/몇몇 이동국들에 새로운 패킷 데이터 채널 할당들을 포함하는, 패킷 다운링크 할당(PACKET DOWNLINK ASSIGNMENT)과 같은 시그널링 메시지를 전송한다.
늦은 다운링크 할당
네트워크가 이동국을 위해 지연 민감 데이터를 수신하는 경우, 동일한 패킷 데이터 채널상에 있는 다른 이동국들을 즉시 재할당하지 않는다. 네트워크가 이동국을 위해 지연 민감 데이터를 수신하고 상기 네트워크가 이미 동일한 패킷 데이터 채널상에서 어떤 다른 이동국에 지연 민감 데이터를 전송하고 있는 경우에만, 상기 네트워크는 새로운 패킷 데이터 채널을 상기 이동국에 할당한다. 새로운 패킷 데이터 채널은 예를 들어 패킷 다운링크 할당 시그널링 메시지를 이동국에 전송함으로써 할당된다.
네트워크는 지연 민감 데이터가 다운링크 전송 허가를 너무 오래대기(queue)할 필요가 없도록 보장해야 한다. 네트워크는 또한 다른 이동국들의 다른 일시적 블록 흐름들에 관한 시그널링 메시지들이 패킷 데이터 채널을 과도하게 점유하지 않도록 보장해야 한다. 이것은 다른 일시적 블록 흐름들의 시그널링 메시지들에 비해 지연 민감 데이터 전송에 동일하거나 더 높은 우선순위를 제공함으로써 수행될 수 있다.
네트워크가 전송될 지연 민감 데이터를 일시적으로 구비하지 않는 경우, 일시적 블록 흐름을 유지하고 최종 버퍼링된 RLC 데이터 블록을 전송한 후에 상기 FBI 필드를 값 "1"로 세팅하지 않는다. 이동국은 다운링크 TBF의 종료를 제어하거나 네트워크는 TBF가 해제될 때를 결정할 수 있는 논리 엔티티를 포함할 수 있다.
도 10은 이동국(100)의 블록도를 나타낸다. 상기 이동국은 기지국들로부터 무선 주파수 신호들을 수신하는 안테나(101)를 포함한다. 수신된 RF 신호는 스위치(102)를 가지고 RF 수신기(111)에 인도되고, 상기 RF 수신기에서 RF 신호는 증폭되고 디지털로 변환된다. 그 다음 상기 신호는 블록(112)에서 검출되고 복조된다. 복조기의 유형은 시스템 무선 인터페이스에 따라 결정된다. 그것은 QAM 복조기 또는 RAKE 합성기(combiner)를 포함할 수 있다. 암호해독(deciphering) 및 디인터리빙(deinterleaving)이 블록 113에서 수행된다. 이 다음, 상기 신호는 신호 유형(음성/데이터)에 따라 처리된다. 상기 수신된 패킷 데이터는 스피커를 가지고 사운드(음성 신호)로 변환될 수 있다. 또는 상기 수신된 패킷 데이터는 비디오 모니터와 같은 별개의 장치에 연결될 수 있다. 제어 유닛(103)은 메모리(104)에 저장된 프로그램에 따라 수신기 블록들을 제어한다.
신호의 전송에 있어서, 상기 제어 유닛은 신호의 유형에 따라 신호 처리 블록(133)을 제어한다. 블록(121)은 추가로 상기 신호에 대해 암호화 및 인터리빙을 수행한다. 블록 122에서는 부호화된 데이터로부터 버스트(burst)들이 형성된다. 상기 버스트들은 추가로 블록 123에서 변조되고 증폭된다. RF 신호는 전송을 위해 상기 스위치(102)를 경유하여 상기 안테나(101)에 인도된다. 처리 및 전송 블록들이 또한 상기 제어 유닛에 의해 제어된다. 특히 상기 제어 유닛은 본 발명에 따라 RLC 블록의 MAC 헤더 매개변수들이 부호화되고 전송되는 그러한 방식으로 전송 블록들을 제어한다. 또한 본 발명에 따라 할당된 패킷 데이터 채널이 사용되는 그러한 방식으로 채널 선택이 상기 제어 유닛에 의해 제어된다.
일반적으로, 원격통신 장치에서 정보의 처리는 마이크로프로세서(들)의 형태를 갖는 처리 기능 및 메모리 회로들의 형태를 갖는 메모리의 구성에서 이루어진다. 그러한 장치들은 이동국들 및 고정 네트워크 구성요소들의 기술로부터 그 자체로서 알려져 있다. 공지된 원격통신 장치를 본 발명에 따른 원격통신 장치로 변환하기 위하여 마이크로프로세서(들)로 하여금 상술된 동작들을 수행하도록 명령하는 기계-판독 가능 명령들의 집합을 메모리 수단에 저장하는 것이 필요하다. 그러한 명령들의 구성 및 메모리에의 저장은 본 명세서에서 교시하는 것과 결합되는 경우 당업자의 능력내에 있는 공지된 기술을 포함한다. 네트워크 측면에서, 본 발명에 따른 특징들은 예를 들어 이동국들을 위해 업링크 및 다운링크 전송 허가들을 할당하는 예를 들어 패킷 제어 유닛(PCU; Packet Control Unit)내에서 구현될 수 있다. 상기 패킷 제어 유닛은 예를 들어 기지국 송수신기(BTS), 기지국 제어기(BCS) 또는서빙 GPRS 지원노드(SGSN)에 위치될 수 있다.
다음 데이터 전송 기간에 대한 정보가 패킷 데이터 채널 상에서 전송될 수 있거나 GSM 시스템의 느린 대응 제어 채널(SACCH; Slow Associated Control CHannel)과 같은 어떤 제어 채널상에서 시그널링 메시지내에서 전송될 수 있다. 따라서 RLC 블록의 MAC 헤더 필드의 매개변수들은 단지 예들로서 제공된다; 해당 정보를 전송하기 위한 많은 다른 시그널링 가능성들이 존재한다. 특히 상기 SACCH 또는 비교되는 제어 채널의 사용은 현재 활동 기간인지 아닌지에 상관없이 언제든지 그러한 정보의 전송을 가능하게 할 것이다.
TBF 설정 및 해제의 상기 RLC/MAC 제어는 어떤 방식으로 음성 데이터의 전송에 제한되지 않고 비활동 및 활동 기간들을 갖는 어떤 데이터 흐름들이 전송되는 패킷 무선 서비스에서 적용될 수 있다. 일 예는 비디오 데이터 전송이고, 여기서 움직이고/바뀌는 비디오 이미지는 활동 데이터 흐름을 요구할 것이고 정지 비디오 이미지 기간들은 이미지 갱신을 위해 데이터 전송을 요청하지 않을 것이다. 본 발명은 또한 원격 컴퓨터와의 텔넷 상호작용과 같은 다양한 인터넷 사용들에 적용가능하다.
상기 설명은 실시간 데이터 전송을 위한 TBF의 RLC/MAC 계층 제어의 예시적인 실시예를 나타낸다. 이러한 TBF 제어는 아래 충분히 설명되는 바와 같이 TBF의 애플리케이션 계층 제어를 위한 하위 계층들에서 사용된다.
TBF의 애플리케이션 레벨 제어
본 발명은 일반 패킷 무선 서비스(GPRS)상에서 다중-레벨 통신의 애플리케이션 레벨에서 일시적 블록 흐름(TBF)의 제어를 지향한다. 특히 애플리케이션의 실행동안 존재할 수 있는 비활동 또는 조용한 기간들 동안 TBF의 해제를 금지할 필요성을 갖는 애플리케이션들을 지향한다. 그러한 애플리케이션들은 음성 애플리케이션들, 인터넷 상에서 원격 컴퓨터들과의 텔넷 상호작용뿐만 아니라 인터넷 상에서의 웹 브라우징을 포함한다.
본 발명에 따라, 상기 애플리케이션은 TBF가 정해질 수 있고 조용한 또는 비활동 기간의 발생 동안 TBF를 해제하는 것 대신에 애플리케이션 요구들에 따라 TBF 제어 이벤트를 트리거하기 위하여 상위 계층 프로토콜 애플리케이션으로부터 RLC/MAC 계층으로 신호 전송될 수 있도록 TBF의 설정 및 해제에 참여한다. 요약하면, 상기 애플리케이션은 RLC/MAC 계층에 정보를 전달하고 이 정보에 기초하여 특정 유형 TBF가 설정되거나 해제된다. TBF 설정 및 해제의 RLC/MAC 계층 구현은 상술된 바와 같다.
특히, 호출 제어 시그널링의 상이한 유형들이 2명의 사용자들간에 단 대 단(end-to-end) 접속 및 무선 베어러(bearer)들을 설정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, GSM/EDGE RAN (EGRS) H.323 또는 SIP 상의 음성 통신에서 시그널링이 사용될 수 있다. 또한 예를 들어 ETSI GSM 04.08 호출 제어 사양에서 설명된 다른 접속 제어 시그널링이 존재하고 사용될 수 있다는 것을 주의한다.
TBF 설정
이동국(사용자)이 음성 접속을 시작하는 경우, 어떤 유형의 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 콘텍스트가 네트워크로부터 요청된다. 이 콘텍스트 정보로부터 또는전송된 시그널링 메시지로부터, 음성 또는 다른 실시간 트래픽 유형 애플리케이션의 존재가 결정될 수 있다. 그러한 정보는 특정 유형의 TBF(일 구현에서 상기 TBF는 다른 애플리케이션들에서 사용되는 것과 동일한 것일 수 있다)와 결합하여 프로토콜 스택을 통해 RLC/MAC 계층에 전달될 수 있다. 이 특정 유형의 TBF는 상위 계층 애플리케이션이 상기 특정 유형 TBF가 설정되도록 하는데 참여하기 때문 뿐 아니라 이 특정 유형 TBF는 상위 계층 애플리케이션이 상기 특정 유형 TBF가 해제될 수 있다고 신호를 보내는 경우 해제되기 때문에 의미 있다. 따라서 상기 애플리케이션은 TBF의 지속기간을 제어하는데 참여한다.
아직 전송될 데이터가 없는 경우 미리 TBF가 설정될 수 있다. 또한 제1 데이터 패킷들이 RLC/MAC 계층에 도달하는 것과 동시에만 TBF가 설정될 수 있다. 특정 유형의 TBF는 비록 무선 접속에 관한 용량이 RLC/MAC 계층에서 TBF의 상술된 제어에서 설명된 바와 같이 다른 이동국들에 제공될 수 있는 경우조차 무선 접속이 해제되는 것을 방지한다. 어떤 애플리케이션들에 있어서, PDP 유형 콘텍스트는 TBF 설정 및 해제 섹션에서 설명된 바와 같이 설정 및 해제에 관한 정상적인 TBF 절차들을 사용한다.
복수의 특정 유형 TBF들이 있을 수 있다는 것을 주의해야 한다. 따라서 특유한 특정 유형 TBF는 상기 애플리케이션이 전송/수신하려고 하는 데이터 정보 또는 콘텍스트에 따라 상기 애플리케이션에 의해 결정될 수 있다. 그러한 특정 유형 TBF 각각에 대해, 상기 TBF는 활동 및 비활동 기간들 양자 동안 계속 유지될 것이고, 또는 상기 TBF는 상기 애플리케이션이 전송 자원들을 요청하는 경우 상기 애플리케이션에 의해 계속 유지되도록 선택될 수 있다.
통지 방법
도 11a에 가장 잘 도시되는 바와 같이, 애플리케이션이 특정 트래픽 유형 데이터(예를 들어 비활동 기간들을 가지는 실시간 데이터)를 전송하는 경우, 상기 애플리케이션은 상술된 RLC/MAC TBF 섹션에서 설명된 바와 같은 TBF 해제 메커니즘을 사용하는 TBF의 특정 유형의 설정을 시작하기 위하여 GPRS 구성요소들(프로토콜들)을 통지한다. 간단한 실시예에 있어서, 대안을 갖지 않는 단 하나의 TBF 해제가 이용가능하다. 그러한 실시예에 있어서, 이동국은 단지 데이터를 중계하고 사용자 애플리케이션들과 통신하지 않는다.
도 11a를 다시 참조하면, 상기 애플리케이션은 우선 상기 애플리케이션이 특정 트래픽 유형 데이터 전송을 요청할 것인지를 결정한다(단계 1900). 상기 애플리케이션은 특정 유형의 TBF 설정을 GPRS 구성요소들에 즉시 통지할 수 있다(단계 1910). 도 11b에 도시된 바와 같이, 상기 애플리케이션은 특정 트래픽 유형 전송이 막 시작된 후(단계들 1912, 1910, 1916), 그 경우에 상기 접속은 실제 특정 트래픽 유형 데이터 전송이 일어나기 전에 설정되는 특정 트래픽 유형 전송 특성을 요청하지 않는다고 GPRS 구성요소들에 통지할 수 있다. 어느 한 경우에서, 상기 애플리케이션은 예를 들어 특정 메시지를 데이터 메시지들에 의해 사용되는 경로와 동일한 경로(경로 1903, 1905, 1907; 1909, 1911, 1913, 1915)를 사용하여 상기 GPRS 구성요소에 전송할 수 있고, 여기서 적어도 하나의 특정 형식이 (특정 메시지를) 상기 GPRS 구성요소에 통지하기 위한 데이터 패킷에 사용되거나 상기 애플리케이션이PDP 콘텍스트 등을 활성화 및 비활성화하는 것과 같은 그러한 목적들을 위해 현재 사용되는 특정 제어 경로(1925; 1927)를 사용할 수 있다(주의-AT-명령들(attention-AT-commands)의 사용과 같은).
GPRS 구성요소들이 특정 TBF 설정을 시작할 필요가 있는 것으로 해석될 수 있는 통지를 수신하는 경우, 비록 RLC/MAC 및 상기 애플리케이션간에 직접적인 접속이 수행되지 않는다 하더라도 상기 RLC/MAC가 이 정보를 수신하는 것을 보장하기 위하여 정보가 상기 RLC/MAC에 전송된다(단계 1916). 그러한 상황은 상기 애플리케이션이 GPRS 이동성 관리(MM; Mobility Management) 계층과 통신하는 경우 발생할 수 있다. 상기 RLC/MAC는 그 다음 RLC/MAC TBF 설정 및 해제에 관하여 상술된 바와 같은 절차들을 사용하여 특정 유형의 TBF 설정(단계 1918)을 시작한다.
모든 이들 상황들에 있어서, 본 발명은 트래픽 유형 데이터 전송들을 위해 GPRS를 사용한 통신들을 최적화하기 위하여 대응하는 TBF 해제 모드와 연관되는 선택된 특정 유형 TBF를 결정하기 위한 애플리케이션 레벨에서 실행하는 애플리케이션을 제공한다.
스누퍼 방법론(Snooper Methodology)
도 12에 가장 잘 도시된 바와 같이, GPRS의 몇몇 구현들에 있어서, 실제로 전송되고 있는 경우 데이터 트래픽을 관찰할 수 있는 구성요소인 스누퍼가 존재한다. 상기 스누퍼 구성요소는 GPRS 구성요소(프로토콜)에 포함될 수 있거나 상기 애플리케이션 및 상기 GPRS 구성요소들 사이에 위치될 수 있다. 상기 스누퍼 구성요소는 상기 애플리케이션 그 자체내에 조차 위치될 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 이동국 애플리케이션은 데이터 패킷들을 생성하고 특정 트래픽 유형의 데이터 전송을 요구하는 데이터 패킷들은 이들 패킷들과 연관되는 고유 식별을 구비한다(단계 1950). 상기 패킷들은 상기 스누퍼에 의해 관찰되고(단계 1952) 그들의 의도된 목적지로 계속 진행한다(단계 1954). 상기 스누퍼 구성요소는 상기 애플리케이션이 특정 트래픽 유형 데이터를 포함한다고 판단한 경우(단계 1956), 상기 스누퍼는 RLC/MAC에 트래픽 유형 데이터 전송을 통지하고(단계 1958), RLC/MAC는 그 다음 상술된 바와 같이 특정 유형의 TBF를 설정한다(단계 1960). 간단한 실시예에 있어서, 단 하나의 TBF 유형만이 상기 시스템에 의해 사용될 수 있다. 상술된 바와 같이, 상기 스누퍼는 상기 MS 애플리케이션 그 자체내에 위치될 수 있거나 RLC/MAC 계층에 위치될 수 있다. 상기 RLC/MAC 계층으로의 통지는 상기 스누퍼가 이 계층에 위치되지 않는 경우 발생한다.
이 스누퍼 구성요소는 따라서 또한 상기 애플리케이션에 전송되는 데이터 패킷들뿐만 아니라 상기 애플리케이션에서 생성되는 데이터 패킷들을 관찰할 수 있다. 상기 스누퍼 구성요소는 전송되는 데이터 패킷들의 내용들을 해석할 수 있고 그것에 의해 상기 애플리케이션이 활동 기간들 사이에 비활동 기간들을 가지는 데이터를 나타내는 특정 트래픽 유형의 데이터 패킷을 생성하고 있는지를 안다. 상기 스누퍼가 특정 형식 데이터 패킷(예를 들어 상기 애플리케이션/프로토콜이 그의 동료 엔티티와 접속을 설정하는데 사용하는 특정 패킷)을 통지하는 경우, 상기 스누퍼는 RLC/MAC 계층을 사용하여 특정 유형의 TBF 설정 절차의 시작에 참여한다.
하나의 간단한 구현에 있어서, 상기 RLC/MAC 계층은 상기 애플리케이션으로부터 수신된 메시지들을 가지고 연관된 매개변수들에 관한 서비스 품질(QoS)을 관찰한다. 보통 제1 데이터 패킷이 관찰되고 이 데이터 패킷 헤더가 특정 트래픽 유형 데이터 전송을 나타내는 특정 유형들의 정보를 포함하는 경우, 상술된 방식으로 특정 TBF는 RLC/MAC에 의해 설정된다. 다시 간단한 실시예에 있어서, 단 하나의 TBF 유형만이 상기 시스템에 의해 사용될 수 있다.
TBF 해제
어떤 유형의 상위 계층 시그널링 메시지(H.245 엔드세션명령(H.245 endSessionCommand) 또는 TCP/IP 핀 명령(TCP/IP FIN COMMAND)과 같은)가 수신되는 경우, 정보는 프로토콜 스택을 통해 TBF가 해제(분해(tear down))되는 RLC/MAC 계층으로 전달된다. 상기 TBF의 해제 또는 분해는 한 방향(업링크와 같은)으로만 일어날 수 있고 또는 양방향에 TBF들이 있는 경우에 양 TBF들(업링크 및 다운링크)은 RLC/MAC TBF 설정 및 해제에 관하여 상술된 바와 같이 동시에 해제(분해)될 수 있다. TBF들의 종료는 RLC 데이터 블록의 부분으로서 동료(peer)에 전달될 수 있거나 별개의 시그널링 메시지에서 전달될 수 있다.
또한 그러나 해제 정보를 포함하는 메시지가 손실되는 경우 TBF를 해제하는 메커니즘이 있어야 한다. 이러한 경우를 고려하여, RLC/MAC 버퍼가 소정 길이의 시간을 초과하여 비어있는 경우 TBF를 해제하는 타이머(도 13b 및 도 15에서 타이머 단계 1014 참조)가 있다.
통지 방법
TBF 해제는 통지 방법을 가지고 전달될 수 있다. 도 13a에 도시된 바와 같이, 전송되는 특정 트래픽 유형 데이터가 더 이상 없는 경우 또는 세션이 종료된 경우(단계 1980), 상기 애플리케이션은 상기 GPRS 구성요소에 이 애플리케이션 상태를 통지한다(단계 1982). 상기 애플리케이션은 데이터 메시지들을 위해 사용되는 것과 동일한 경로(1981)를 사용하여 상기 GPRS 구성요소에 특정 메시지를 생성함으로써 상기 GPRS 구성요소에 이 상태를 통지할 수 있다(여기서 특정 형식이 그러한 정보를 포함하는 데이터 형식을 위해 사용된다). 또는 상기 애플리케이션은 PDP 콘텍스트 등을 활성화 및 비활성화하는 것과 같은(AT 명령들과 같은) 다른 목적들을 위해 현재 사용되는 특정 제어 경로(1983)를 사용할 수 있다. 그러한 경우에 있어서 상기 애플리케이션이 상기 GPRS 프로토콜 스택을 제어하는 것이 허가 가능하고 관련된다는 것을 주의해야 한다.
상기 GPRS 구성요소들이 TBF 해제 절차를 시작하는 통지를 수신하는 경우, 이 정보는 상기 애플리케이션 및 상기 RLC/MAC가 서로에게 직접 전달하지 않는 경우, 상기 RLC/MAC 계층에 전송된다(단계 1984). 다시, RLC/MAC TBF 설정 및 해제에 관하여 상술된 절차들이 특정 유형의 TBF를 해제하기 위하여 사용된다.
도 13b는 상기 MS 애플리케이션에 의해 생성된 모든 패킷들(단계 1985)이 타이머 기능(단계 1014)에 의해 관찰되고 어떤 소정 길이의 시간 동안 어떠한 패킷들도 보여지지 않는 경우 타임아웃이 발생하고 특정 유형 TBF가 해제되는(단계 1016) 것을 도시한다. 타임아웃이 발생하지 않는 경우 패킷들은 그들의 목적지로 진행한다(단계 1987).
도 14는 설명된 통지 방법으로 애플리케이션 계층으로부터 RLC/MAC 계층으로특정 유형의 TBF 해제의 통지를 도시한다.
스누퍼 방법(Snooper Method)
스누퍼 구성요소는 데이터 트래픽이 전송되는 경우 데이터 트래픽을 관찰하는 것이다. 그러한 구성요소는 GPRS 구성요소들(프로토콜들)에 포함될 수 있거나 상기 애플리케이션 및 GPRS 구성요소들 사이에 또는 상기 애플리케이션 그 자체에 위치될 수 있다. 상기 스누퍼 구성요소가 상기 RLC/MAC 계층에 위치되지 않는 경우, 상기 스누퍼 구성요소는 상기 RLC/MAC에 TBF 해제를 통지하기 위하여 TBF의 설정 및 해제에 관하여 상술된 메커니즘들을 사용한다. 상기 스누퍼 방법론은 도 15를 참조하여 가장 잘 표시된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 이동국은 데이터 패킷들을 생성할 수 있다(단계 1000). 상기 스누퍼 구성요소는 TBF의 해제(예를 들어 TCP/IP 핀(FIN) 명령)를 나타내는 특정 형식 데이터 패킷이 수신되었는지를 결정하기 위하여 이들 데이터 패킷들을 관찰한다(단계 1010). 특정 형식 데이터 패킷이 수신된 경우(단계 1012) 상기 스누퍼 구성요소는 (단계 1020)에 의해 도시된 바와 같이 TBF의 해제를 시작하고 상기 패킷들(있는 경우)은 의도된 목적지로 전송된다(단계 1022). 특정 형식 데이터 패킷이 수신되지 않은 경우, 상기 패킷들은 그들의 목적지로 계속 진행한다(단계 1020). 표시된 바와 같이, TBF의 해제를 나타내는 특정 데이터 패킷은 상기 H.245 엔드세션명령 또는 상기 TCP/IP FIN 명령과 같은 상기 애플리케이션이 그의 동료 엔티티에 접속하여 사용하는 데이터 패킷일 수 있다. 따라서 상기 스누퍼 구성요소는 전송되고 수신되는 데이터 패킷들을 관찰하고 전송되는 데이터 패킷들의 내용들을 해석할 수 있다; 즉, 사용되는 프로토콜/애플리케이션을 안다. 그렇게 함으로써, 그러한 해제를 나타내는 특정 패킷의 수신을 결정하는 경우 TBF의 해제를 시작하기 위하여 상술된 바와 같은 검사를 수행할 수 있다.
더욱이, 도 15에 도시된 바와 같이, 타이머 단계(단계 1014)는 데이터 패킷들의 흐름을 관찰한다. 데이터 패킷들이 어떤 소정 길이의 시간 동안 나타나지 않는 경우, 상기 타이머는 TBF의 해제를 시작한다(단계 1016). 이 타이머 기능은 상기 애플리케이션이 TBF 해제를 나타내는 특정 유형의 데이터 패킷을 발생하는데 실패하는 경우에 워치독(watchdog) 유형 기능이다. 따라서, TBF 설정을 기다리지 않고 활동적이 되는 후에 애플리케이션들은 무선 인터페이스 상에서 데이터를 전송하기 시작할 수 있다. 다른 한편, 세션이 종료한 경우, 상기 TBF(및 따라서 일시적 흐름 신원확인(TFI; Temporary Flow Identity))가 상술된 방법론에 따라 어떤 타임아웃이 발생한 후가 아니라 즉시 해제될 수 있다.
도 16은 애플리케이션 계층으로부터 RLC/MAC 계층으로의 스누퍼 특정 유형의 TBF 해제 방법을 도시한다.
상기 예들에 있어서, 상기 애플리케이션에 의해 특정 유형의 TBF를 생성하는 해결책이 예를 들어 비활동 기간들에 의해 분리되는 다중 활동 기간들을 가지는 실시간 데이터(예를 들어 음성 통신)에 대해 최적이다. 또한 예를 들어 웹 브라우징 및 텔넷 유형 접속들에 유용할 수 있다.
표 1
참조들
[1] 디지털 셀룰러 원격통신 시스템(단계 2+); 일반 패킷 무선 서비스(GPRS); 이동국(MS) - 기지국 시스템(BSS) 인터페이스; 무선 링크 제어/매체 액세스 제어(RLC/MAC) 프로토콜(GSM 04.60 버전 6.1.0); 유럽 전기통신 표준 기구.
[2] GSM 04.60, "디지털 셀룰러 원격통신 시스템(단계 2+); 일반 패킷 무선 서비스(GPRS); 무선 링크 제어/매체 액세스 제어(RLC/MAC) 프로토콜", 1998년 7월.
상술된 목적들이 정식으로 달성되었고, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 상기 방법을 수행하는데 어떤 변경들이 수행될 수 있기 때문에, 상술된 것에 포함되거나 첨부한 도면들에 도시된 모든 것이 예시적인 것이고 제한하는 의미가 아닌 것으로 해석될 의도인 것이 당업자에게 명백하다.
또한 다음 청구범위는 본 명세서에 설명된 본 발명의 일반적이고 특정의 특징들의 모두와 언어의 문제로서 이 범위에 들어가는 것으로 말할 수 있는 본 발명의 범위의 모든 진술들을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (48)

  1. 애플리케이션이 실행되는 애플리케이션 계층 및 복수의 하위 레벨 계층들을 포함하는 다중-계층 프로토콜에 따라 데이터 흐름을 전송(transfer)하는 방법으로서, 상기 방법은 네트워크 및 적어도 하나의 이동국을 포함하는 원격통신 시스템의 패킷 무선 서비스에 물리적인 접속을 생성함으로써 데이터 흐름을 전송하고, 상기 물리적인 접속은 패킷 데이터 채널상에서 데이터 패킷들을 전송하며, 상기 데이터 패킷들의 데이터 흐름은 적어도 하나의 활동(active) 데이터 전송 기간을 포함하는 방법에 있어서,
    상기 물리적인 접속은 상기 물리적인 접속의 설정 및 해제를 정하고 신호하는 설정(setup) 및 해제(release) 정보에 의해 설정 및 해제되어야 하고, 상기 물리적인 접속의 상기 설정 및 해제가 정해져서 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션에서 상기 멀티-계층 프로토콜의 하위 레벨 계층으로 신호되며, 상기 물리적인 접속의 설정 및 해제를 위한 제어 이벤트들은 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션의 요구들(requirements)에 기초하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션으로부터 상기 설정 및 해제 정보를 수신하는 상기 하위 레벨 계층은 무선 링크 제어/매체 액세스 제어(RLC/MAC; radio link control/medium access control) 계층인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션으로부터 상기 설정 및 해제 정보를 수신하는 상기 하위 레벨 계층은 무선 링크 제어(RLC; radio link control) 계층인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션으로부터 상기 설정 및 해제 정보를 수신하는 상기 하위 레벨 계층은 매체 액세스 제어(MAC; medium access control) 계층인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 설정 및 해제 정보는 상기 패킷 데이터 채널상에서 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 데이터 흐름을 전송하는 상기 방법은 상기 애플리케이션의 시작시에 패킷 데이터 프로토콜(PDP; packet data protocol)의 생성을 요구하고, 콘텍스트(context) 정보의 적어도 부분은 상기 프로토콜 스택을 통해 무선 링크 제어/매체 액세스 제어(RLC/MAC) 계층에 전달되며, 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션이 특정 트래픽(traffic) 유형 애플리케이션이 되도록 정해지는 경우 상기 물리적인 접속은 비활동 기간(inactive period) 동안 해제되지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 데이터 흐름은 데이터 블록들로 구성되도록 정해지고 상기 설정 및 해제 정보는 데이터 블록의 헤더에서 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 무선 서비스는 GPRS이고 상기 헤더는 RLC 블록의 MAC 헤더인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 무선 서비스는 GPRS이고, 추가로 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션이 특정 트래픽 유형 데이터를 전송하는 경우 상기 애플리케이션은 소정 양보다 더 적은 비활동 기간이 발생하는 경우 해제되지 않는 특정 유형의 일시적 블록 흐름(TBF; Temporary Block Flow)을 설정하기 위하여 GPRS 프로토콜들에 통지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 한 세트의 특정 유형 TBF들이 있고, 상기 애플리케이션은 상기 애플리케이션의 요구들에 기초하는 특정 유형 TBF를 설정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션은 상기 애플리케이션의 초기화시에 상기 특정 유형의 TBF를 상기 GPRS 프로토콜에 통지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션은 상기 애플리케이션에 의해 생성되는 데이터 메시지들을 위한 경로와 동일한 경로를 사용함으로써 상기 특정 유형의 TBF를 상기 GPRS 프로토콜에 통지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 GPRS 프로토콜은 특정 유형의 TBF를 설정하기 위한 통지를 수신하는 경우, 비록 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션이 상기 RLC/MAC 계층과 직접 통신하지 않는다고 하더라도 상기 RLC/MAC가 상기 특정 유형의 TBF를 시작하는 것을 보장하기 위하여 상기 RLC/MAC 계층에 상기 통지를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제11항에 있어서, 데이터 흐름을 전송하는 상기 방법은 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션의 시작시에 패킷 데이터 프로토콜(PDP)의 생성을 요구하고, 콘텍스트 정보의 적어도 부분은 상기 프로토콜 스택을 통해 무선 링크 제어/매체 액세스 제어(RLC/MAC) 계층에 전달되며; 추가로 상기 애플리케이션은 상기 PDP를 활성화하고 비활성화하는데 사용되는 특정 제어 경로를 사용하여 상기 특정 유형의 TBF를 상기 GPRS 프로토콜에 통지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 GPRS 프로토콜은 특정 유형의 TBF를 설정하기 위한 통지를 수신하는 경우, 비록 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션이 상기 RLC/MAC 계층과 직접 통신하지 않는다고 하더라도 상기 RLC/MAC가 상기 특정 유형의 TBF를 시작하는 것을 보장하기 위하여 상기 RLC/MAC 계층에 상기 통지를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제9항에 있어서, 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션은 특정 트래픽 유형 전송이 막 시작하려고 하는 경우에만 상기 특정 유형의 TBF를 상기 GPRS 프로토콜에 통지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션은 데이터 메시지들을 위한 경로와 동일한 경로를 사용하여 상기 특정 유형의 TBF를 상기 GPRS 프로토콜에 통지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제13항에 있어서, 상기 GPRS 프로토콜은 특정 유형의 TBF를 설정하기 위한 통지를 수신하는 경우, 비록 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션이 상기 RLC/MAC 계층과 직접 통신하지 않는다고 하더라도 상기 RLC/MAC가 상기 특정 유형의 TBF를 시작하는 것을 보장하기 위하여 상기 RLC/MAC 계층에 상기 통지를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제16항에 있어서, 데이터 흐름을 전송하는 상기 방법은 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션의 시작시에 패킷 데이터 프로토콜(PDP)의 생성을 요구하고, 상기 PDP 콘텍스트의 적어도 부분은 상기 프로토콜 스택을 통해 무선 링크 제어/매체 액세스 제어(RLC/MAC) 계층에 전달되며; 추가로 상기 애플리케이션은 상기 PDP를 활성화하고 비활성화하는데 사용되는 특정 제어 경로를 사용하여 상기 특정 유형의 TBF를 상기 GPRS 프로토콜에 통지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제16항에 있어서, 데이터 흐름을 전송하는 상기 방법은 상기 애플리케이션이 실행되기 전에 패킷 데이터 프로토콜(PDP)의 초기화를 요구하고, 상기 PDP 콘텍스트 정보의 적어도 부분은 상기 프로토콜 스택을 통해 무선 링크 제어/매체 액세스 제어(RLC/MAC) 계층에 전달되며; 추가로 상기 애플리케이션은 상기 PDP를 활성화하고 비활성화하는데 사용되는 특정 제어 경로를 사용하여 상기 특정 유형의 TBF를 상기 GPRS 프로토콜에 통지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 GPRS 프로토콜은 특정 유형의 TBF를 설정하기 위한 통지를 수신하는 경우, 비록 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션이 상기 RLC/MAC 계층과 직접 통신하지 않는다고 하더라도 상기 RLC/MAC가 상기 특정 유형의 TBF를 시작하는 것을 보장하기 위하여 상기 RLC/MAC 계층에 상기 통지를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제19항에 있어서, 상기 제어 경로는 상기 TBF의 설정 및 해제와 상이할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제10항에 있어서, 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션은 상기 애플리케이션의 초기화시에 상기 특정 유형의 TBF를 상기 GPRS 프로토콜에 통지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션은 상기 애플리케이션에 의해 생성되는 데이터 메시지들을 위한 경로와 동일한 경로를 사용함으로써 상기 특정 유형의 TBF를 상기 GPRS 프로토콜에 통지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 GPRS 프로토콜은 특정 유형의 TBF를 설정하기 위한 통지를 수신하는 경우, 비록 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션이 상기 RLC/MAC 계층과 직접 통신하지 않는다고 하더라도 상기 RLC/MAC가 상기 특정 유형의 TBF를 시작하는 것을 보장하기 위하여 상기 RLC/MAC 계층에 상기 통지를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제23항에 있어서, 데이터 흐름을 전송하는 상기 방법은 상기 애플리케이션계층에서 실행되는 상기 애플리케이션의 시작시에 패킷 데이터 프로토콜(PDP)의 생성을 요구하고, 상기 PDP 콘텍스트 정보의 적어도 부분은 상기 프로토콜 스택을 통해 무선 링크 제어/매체 액세스 제어(RLC/MAC) 계층에 전달되며; 추가로 상기 애플리케이션은 상기 PDP를 활성화하고 비활성화하는데 사용되는 특정 제어 경로를 사용하여 상기 특정 유형의 TBF를 상기 GPRS 프로토콜에 통지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 GPRS 프로토콜은 특정 유형의 TBF를 설정하기 위한 통지를 수신하는 경우, 비록 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션이 상기 RLC/MAC 계층과 직접 통신하지 않는다고 하더라도 상기 RLC/MAC가 상기 특정 유형의 TBF를 시작하는 것을 보장하기 위하여 상기 RLC/MAC 계층에 상기 통지를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제10항에 있어서, 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션은 특정 트래픽 유형 전송이 막 시작하려고 하는 경우에만 상기 특정 유형의 TBF를 상기 GPRS 프로토콜에 통지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션은 데이터 메시지들을 위한 경로와 동일한 경로를 사용하여 상기 특정 유형의 TBF를 상기 GPRS 프로토콜에 통지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제25항에 있어서, 상기 GPRS 프로토콜은 특정 유형의 TBF를 설정하기 위한 통지를 수신하는 경우, 비록 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션이 상기 RLC/MAC 계층과 직접 통신하지 않는다고 하더라도 상기 RLC/MAC가 상기 특정 유형의 TBF를 시작하는 것을 보장하기 위하여 상기 RLC/MAC 계층에 상기 통지를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제28항에 있어서, 데이터 흐름을 전송하는 상기 방법은 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션의 시작시에 패킷 데이터 프로토콜(PDP)의 생성을 요구하고, 상기 PDP 콘텍스트 정보의 적어도 부분은 상기 프로토콜 스택을 통해 무선 링크 제어/매체 액세스 제어(RLC/MAC) 계층에 전달되며; 추가로 상기 애플리케이션은 상기 PDP를 활성화하고 비활성화하는데 사용되는 특정 제어 경로를 사용하여 상기 특정 유형의 TBF를 상기 GPRS 프로토콜에 통지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제28항에 있어서, 데이터 흐름을 전송하는 상기 방법은 상기 애플리케이션이 실행되기 전에 패킷 데이터 프로토콜(PDP)의 초기화를 요구하고, 상기 PDP 콘텍스트의 적어도 부분은 상기 프로토콜 스택을 통해 무선 링크 제어/매체 액세스 제어(RLC/MAC) 계층에 전달되며; 추가로 상기 애플리케이션은 상기 PDP를 활성화하고 비활성화하는데 사용되는 특정 제어 경로를 사용하여 상기 특정 유형의 TBF를상기 GPRS 프로토콜에 통지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제31항에 있어서, 상기 GPRS 프로토콜은 특정 유형의 TBF를 설정하기 위한 통지를 수신하는 경우, 비록 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션이 상기 RLC/MAC 계층과 직접 통신하지 않는다고 하더라도 상기 RLC/MAC가 상기 특정 유형의 TBF를 시작하는 것을 보장하기 위하여 상기 RLC/MAC 계층에 상기 통지를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제1항에 있어서, 상기 무선 서비스는 GPRS이고, 추가로 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션이 특정 트래픽 유형 데이터를 전송하는 경우 상기 애플리케이션은 소정 양보다 더 적은 비활동 기간이 발생하는 경우 해제되지 않는 일시적 블록 흐름(TBF)을 설정하기 위하여 GPRS 프로토콜들에 통지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제34항에 있어서, 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션은 상기 애플리케이션의 초기화시에 상기 특정 유형의 TBF를 상기 GPRS 프로토콜에 통지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션은 상기 애플리케이션에 의해 생성되는 데이터 메시지들을 위한 경로와 동일한 경로를 사용함으로써 상기 특정 유형의 TBF를 상기 GPRS 프로토콜에 통지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제36항에 있어서, 상기 GPRS 프로토콜은 특정 유형의 TBF를 설정하기 위한 통지를 수신하는 경우, 비록 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션이 상기 RLC/MAC 계층과 직접 통신하지 않는다고 하더라도 상기 RLC/MAC가 상기 특정 유형의 TBF를 시작하는 것을 보장하기 위하여 상기 RLC/MAC 계층에 상기 통지를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제35항에 있어서, 데이터 흐름을 전송하는 상기 방법은 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션의 시작시에 패킷 데이터 프로토콜(PDP)의 생성을 요구하고, 상기 PDP 콘텍스트 정보의 적어도 부분은 상기 프로토콜 스택을 통해 무선 링크 제어/매체 액세스 제어(RLC/MAC) 계층에 전달되며; 추가로 상기 애플리케이션은 상기 PDP를 활성화하고 비활성화하는데 사용되는 특정 제어 경로를 사용하여 상기 특정 유형의 TBF를 상기 GPRS 프로토콜에 통지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 제38항에 있어서, 상기 GPRS 프로토콜은 특정 유형의 TBF를 설정하기 위한 통지를 수신하는 경우, 비록 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션이 상기 RLC/MAC 계층과 직접 통신하지 않는다고 하더라도 상기 RLC/MAC가 상기 특정 유형의 TBF를 시작하는 것을 보장하기 위하여 상기 RLC/MAC 계층에 상기 통지를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  40. 제34항에 있어서, 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션은 특정 트래픽 유형 전송이 막 시작하려고 하는 경우에만 상기 특정 유형의 TBF를 상기 GPRS 프로토콜에 통지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  41. 제40항에 있어서, 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션은 데이터 메시지들을 위한 경로와 동일한 경로를 사용하여 상기 특정 유형의 TBF를 상기 GPRS 프로토콜에 통지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  42. 제37항에 있어서, 상기 GPRS 프로토콜은 특정 유형의 TBF를 설정하기 위한 통지를 수신하는 경우, 비록 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션이 상기 RLC/MAC 계층과 직접 통신하지 않는다고 하더라도 상기 RLC/MAC가 상기 특정 유형의 TBF를 시작하는 것을 보장하기 위하여 상기 RLC/MAC 계층에 상기 통지를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  43. 제40항에 있어서, 데이터 흐름을 전송하는 상기 방법은 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션의 시작시에 패킷 데이터 프로토콜(PDP)의 생성을 요구하고, 상기 PDP 콘텍스트 정보의 적어도 부분은 상기 프로토콜 스택을 통해 무선 링크 제어/매체 액세스 제어(RLC/MAC) 계층에 전달되며; 추가로 상기 애플리케이션은 상기 PDP를 활성화하고 비활성화하는데 사용되는 특정 제어 경로를 사용하여 상기 특정 유형의 TBF를 상기 GPRS 프로토콜에 통지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  44. 제40항에 있어서, 데이터 흐름을 전송하는 상기 방법은 상기 애플리케이션이 실행되기 전에 패킷 데이터 프로토콜(PDP)의 초기화를 요구하고, 상기 PDP 콘텍스트의 적어도 부분은 상기 프로토콜 스택을 통해 무선 링크 제어/매체 액세스 제어(RLC/MAC) 계층에 전달되며; 추가로 상기 애플리케이션은 상기 PDP를 활성화하고 비활성화하는데 사용되는 특정 제어 경로를 사용하여 상기 특정 유형의 TBF를 상기 GPRS 프로토콜에 통지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  45. 제43항에 있어서, 상기 GPRS 프로토콜은 특정 유형의 TBF를 설정하기 위한 통지를 수신하는 경우, 비록 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션이 상기 RLC/MAC 계층과 직접 통신하지 않는다고 하더라도 상기 RLC/MAC가 상기 특정 유형의 TBF를 시작하는 것을 보장하기 위하여 상기 RLC/MAC 계층에 상기 통지를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  46. 제1항에 있어서, 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션은 상기 물리적인 접속이 소정 양보다 적은 비활동 기간의 발생시에 해제되지 않는다는 것을 나타내는 특정 형식 데이터 패킷을 생성하고, 추가로 상기 애플리케이션에 의해 생성되는 상기 데이터 패킷들은 특정 프로토콜(스누퍼(snooper))에 의해 관찰되며 상기 특정 형식 데이터 패킷이 관찰되는 경우 특정 유형의 일시적 블록 흐름(TBF)이 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  47. 제1항에 있어서, 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션은 상기 물리적인 접속이 소정 양보다 적은 비활동 기간의 발생시에 해제되지 않는다는 것을 나타내는 특정 형식 데이터 패킷을 생성하고, 추가로 상기 애플리케이션에 의해 생성되는 상기 데이터 패킷들은 특정 프로토콜(스누퍼)에 의해 관찰되며 상기 특정 형식 데이터 패킷이 관찰되는 경우 일시적 블록 흐름(TBF)이 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  48. 제46항에 있어서, 상기 애플리케이션은 상기 애플리케이션 계층에서 실행되는 상기 애플리케이션에 의해 첫번째 생성된 데이터 패킷의 RLC/MAC 헤더에 서비스 품질(QoS; quality-of-service) 매개변수를 포함하는 특정 형식 데이터 패킷을 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
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