KR20030011914A - 패킷-교환 데이터 전송에서 데이터 전송 자원들의 할당 - Google Patents

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Abstract

단말기 및 운용 실체가 무선 베어러에 대한 자원들을 정의하기 위해 정의되는 고정 네트워크를 포함하는 패킷-교환 통신 시스템에서 데이터 전송 자원들을 할당하는 방법이 제공된다. 무선 베어러 자원들은 상기 무선 베어러상에서 상기 단말기에 의해 사용되는 애플리케이션에 기초하여 상기 단말기에 대해 정의되고, 상기 무선 베어러 자원들을 정의하기 전에 상기 데이터 패킷들내의 헤더 필드들의 상기 사용된 압축 방법이 선택되며, 상기 자원들은 또한 상기 자원들이 데이터 패킷들내의 헤더 필드들의 상기 선택된 압축 방법에 의해 요구되는 용량을 포함하는 방식으로 정의된다. 상기 단말기에 의해 지원되는, 데이터 패킷들내의 헤더 필드들의 상기 압축 방법들은 사용될 상기 압축 방법을 정의하기 위한 상기 고정 네트워크내의 상기 운용 실체로 전송된다. 데이터 패킷들내의 헤더 필드들의 상기 선택된 압축 방법이 양방향 접속을 필요로 하는 경우, 용량이 두 방향으로 상기 무선 베어러에 대해 정의된다.

Description

패킷-교환 데이터 전송에서 데이터 전송 자원들의 할당{Allocating data transmission resources in packet-switched data transmission}
범용 이동 통신 시스템(UMTS: Universal Mobile Telecommunication System)및 국제 이동 전화 시스템(IMT-2000: International Mobile Telephone System)이라고 불리우는 3세대 이동 시스템들은 회선-교환 음성 서비스들을 제공할 뿐만 아니라, 예를 들어 GSM 시스템을 위해 설계된 패킷 무선 네트워크 일반 패킷 무선 서비스(GPRS: General Packet Radio Service)의 방식으로 패킷-교환 서비스들을 제공할 것이다. 패킷-교환 데이터 전송은 이동국에 의한 상이한 데이터 서비스들의 사용을 가능하게 하고, 다른 한편으로, 필요한 경우 각 사용자를 위해, 이동 시스템의 자원들, 특히 무선 인터페이스의 할당을 가능하게 한다.
UMTS 시스템에서 단말기의 사용자가 예를 들어 네트워크로부터 상기 단말기로 비디오 파일을 다운로드하기 위하여, 패킷-교환 애플리케이션을 사용하고자 할 때, 상기 UMTS 시스템의 무선 자원 관리 시스템(RRM: Radio Resource Managementsystem)은 사용되는 애플리케이션에 의존할 뿐만 아니라 이용가능한 무선 베어러 매개 변수들에 의존하는 애플리케이션-기반 용량 예약을 무선 베어러(radio bearer)에 할당한다. 전형적인 단방향 데이터 전송에 있어서, 예를 들어 상기 네트워크로부터 파일을 다운로드할 때, x 비트/초의 데이터 전송 속도(data rate)가 다운링크 방향으로(기지국으로부터 상기 단말기로) 단말기에 할당될 수 있고 업링크 방향으로(상기 단말기로부터 상기 기지국으로) 0 비트/초의 데이터 전송 속도가 할당될 수 있다. 이러한 애플리케이션에 있어서, 상기 업링크 데이터 전송은 전형적으로 필요하지 않고 따라서, 자원들을 그것에 할당할 필요가 없다.
상기 무선 베어러를 정의하는 매개 변수들 중 하나는 데이터 패킷들의 헤더 필드들을 압축하기 위해 상기 단말기에 의해 사용되는 방법이다. 전송되는 데이터 패킷들의 헤더 압축 및 수신되는 데이터 패킷들의 헤더 압축해제는 상기 UMTS 시스템의 패킷 데이터 수렴 프로토콜(PDCP: Packet Data Convergence Protocol) 계층에서 수행된다. 단말기의 상기 PDCP 계층은 전형적으로 가능한 한 많은 네트워크 계층 프로토콜 유형들과의 접속 설정을 가능하게 하기 위하여 몇몇 헤더 압축 방법들을 지원한다. 또한 몇몇 헤더 압축 방법들은 상이한 긍정응답들을 행하고 오류 상황들을 해결하기 위하여 역방향 접속을 필요로 할 수 있다. 따라서 어떤 대역폭은 상기 역방향 접속을 위해 예약될 필요가 있지만, 다른 한편으로, 상기 헤더 필드의 압축은 순방향 접속을 위한 대역폭에 대한 필요를 감소시킨다.
상기한 구성이 갖는 문제가 양방향 접속을 필요로 하는 헤더 압축 방법과 함께 애플리케이션-기반 용량 할당을 사용하는 것에 기인한다. 상기 단말기가 그것에이용가능한 양방향 접속을 필요로 하는 헤더 압축 방법들만을 갖는 경우 그리고 상기 단말기가 용량 할당 요청을 상술된 네트워크로부터 파일을 다운로드하는 것과 같은, 전형적으로 단방향성인 애플리케이션으로 송신하는 경우, 상기 무선 자원 관리 시스템(RRM)은 상기 애플리케이션에 기초하여 상기 무선 베어러를 위해 단방향 접속만을 할당한다. 따라서 이용가능한 압축 방법들은 기능하지 않고 상기 접속은 새로운 용량 할당 요청들을 포함하는 특정 구성들을 사용하여 상기 역방향 접속을 위해 또한 적합한 대역폭을 예약하는 것없이 설정될 수 없다. 이것은 모든 상황에서 가능하지 않고, 어떤 경우에 이러한 구성은 무선 자원들의 최적 할당을 복잡하게 만든다.
본 발명은 패킷-교환 데이터 전송에서 데이터 전송 자원들을 할당하는 것에 관한 것으로 특히 무선 패킷-교환 데이터 전송에서 무선 인터페이스 자원들을 최적화하는 것에 관한 것이다.
도 1은 UMTS 시스템의 구조에 관한 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 UMTS 제어 시그널링 및 사용자 데이터 전송을 위해 사용되는 프로토콜 스택들을 도시한 것이다.
도 3은 PDCP 계층의 기능 모델의 블록도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예의 용량 할당 시그널링을 도시한 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 단점들을 감소시키기 위하여 개선된 방법 및 상기 방법을 구현하는 장치를 개발하는 것이다. 본 발명의 목적은 독립항들에 기술된 것을 특징으로 하는 방법 및 시스템에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 종속항들에서 설명된다.
본 발명은 무선 베어러를 설정하기 전에 이미 상기 무선 링크상에서 사용될 압축 방법을 선택하는 것에 근거하고, 이 정보는 아마도 선택된 양방향 압축 알고리즘을 용량 할당에서 고려하고 다운링크 및 업링크 양자를 위해 필요한 용량을 할당하는 상기 무선 자원 관리 시스템(RRM)으로 전송된다.
본 발명의 방법 및 시스템은 양방향 접속을 필요로 하는 헤더 압축 방법들이 상기 애플리케이션을 위하여 단방향 무선 베어러만을 필요로 할 무선 베어러들상에서 즉시 기능하는 이점을 제공한다. 추가 이점은 역방향 접속을 설정하기 위하여 아무런 별도의 시그널링이 필요하지 않다는 것인데, 이것은 상기 양방향 특성이 이미 상기 무선 베어러가 설정될 때 고려되었기 때문이다. 다른 추가적인 이점은 상기 무선 베어러에 할당되는 전체 대역폭은 상기 압축 방법에 의해 요구되는 대역폭 및 더 적은 양의 데이터로서 상기 압축 알고리즘의 사용으로부터 파생되는 이점 양자를 고려할 때 최적화될 수 있다는 것이다.
다음에, 본 발명이 첨부된 도면들을 참조하여, 바람직한 실시예들에 의해 설명될 것이다.
다음에, 본 발명이 예로서 UMTS 시스템에 의한 패킷 무선 서비스를 사용하여 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 상기 UMTS 시스템에만 한정되지 않고, 그것의 패킷 데이터 접속들의 용량 할당이 사용되는 헤더 압축 방법들이 고려될 것을 요구하는 어떤 패킷-교환 데이터 전송 방법에도 적용될 수 있다.
UMTS 이동 전화 시스템의 구조가 도 1에 도시된다. 도 1은 본 발명을 설명하는데 필수적인 블록들만을 포함하지만, 종래의 이동 전화 시스템이 또한 여기에서 더 상세히 설명될 필요가 없는, 다른 기능들 및 구조들을 포함한다는 것은 당업자에게 명백하다. 이동 전화 시스템의 주요 부분들은 핵심 네트워크(CN: Core Network), UMTS 이동 전화 시스템 지상 무선 액세스 네트워크(UTRAN: UMTS Terrestrial Radio Access Network) 및 이동국 또는 사용자 장치(UE: User Equipment)이다. 상기 CN 및 UTRAN 간의 인터페이스는 Iu로서 지칭되며 UTRAN과 UE간의 무선 인터페이스는 Uu로서 지칭된다.
UTRAN은 전형적으로 몇몇 무선 네트워크 서브시스템들(RNS)을 포함하고, 상기 RNS들간의 인터페이스는 Iur(미도시)로서 지칭된다. RNS는 무선 네트워크 제어기(RNC: Radio Network Controller) 및 또한 노드들(B)로서 지칭되는 하나 이상의 기지국들(BS: Base Station)을 포함한다. 상기 RNC 및 B간의 인터페이스는 Iub로서 지칭된다. 상기 기지국(BS)은 전형적으로 무선 경로 구현을 담당하고 상기 무선 네트워크 제어기(RNC)는 적어도 다음을 관리한다: 무선 자원들의 관리, 셀들간의 핸드오버 제어, 전력 조정, 타이밍 및 동기, 가입자 단말기를 페이징(paging)하는 것.
상기 핵심 네트워크(CN)는 이동 전화 시스템에 속하고 UTRAN 외부에 있는 기반 구조로 이루어져 있다. 상기 핵심 네트워크에서, 이동 스위칭 센터/방문자 위치 등록기(3G-MSC/VLR: Mobile Switching Centre/Visitor Location Register)는 홈 위치 등록기(HLR: Home Location Register) 및 바람직하기로는 인텔리전트 네트워크의 서비스 제어점(SCP: Service Control Point)에 접속된다. 상기 홈 위치등록기(HLR) 및 상기 방문자 위치 등록기(VLR)는 이동 가입자들에 대한 정보를 포함한다: 상기 홈 위치 등록기(HLR)는 이동 네트워크에서의 모든 가입자들 및 그들이 가입하는 서비스들에 대한 정보를 포함하고, 상기 방문자 위치 등록기(VLR)는 어떤 이동 스위칭 센터(MSC)의 지역을 방문하는 이동국들에 대한 정보를 포함한다. 패킷 무선 시스템의 서빙 노드(3G-SGSN: 서빙 GPRS 지원 노드)로의 접속은 인터페이스 Gs'를 통해 형성되고 고정 전화망 PSTN/ISDN으로의 접속은 게이트웨이 이동 스위칭 센터(GMSC: Gateway Mobile Switching Centre)(미도시)를 통해 형성된다. 상기 서빙 노드(3G-SGSN)로부터 외부 데이터 네트워크(PDN)으로의 접속은, 상기 외부 네트워크(PDN)에 대한 추가 접속을 갖는 게이트웨이 노드 GGSN(게이트웨이 GPRS 지원 노드)로의 인터페이스 Gn을 통해 형성된다. 상기 이동 스위칭 센터(3G-MSC/VLR)와 상기 서빙 노드(3G-SGSN) 양자로부터 상기 무선 네트워크(UTRAN: UMTS 지상 무선 액세스 네트워크)로의 접속은 상기 인터페이스 Iu를 통해 설정된다. 상기 핵심 네트워크(CN)가 GSM 시스템의 핵심 네트워크와 동일할 수 있는 방식으로 상기 UMTS 시스템이 설계된다는 것은 주목되어야 하는데, 예를 들어 그 경우 전체 네트워크 기반 구조를 재건할 필요가 없다.
또한 상기 UMTS 시스템은, 네트워크 요소들의 이름으로 GPRS 시스템에 대한 참조를 설명하는, GSM 네트워크에 접속된 GPRS 시스템에 따라 대부분 구현된 패킷 무선 시스템을 포함한다. 상기 UMTS 패킷 무선 시스템은 몇몇 게이트웨이 및 서빙 노드들을 포함할 수 있고, 몇몇 서빙 노드들(3G-SGSN)은 전형적으로 하나의 게이트웨이 노드(3G-GGSN)에 접속된다. 노드들 3G-SGSN 및 3G-GGSN 양자는 이동국의 이동성을 지원하는 라우터들로서 기능하는데, 라우터들은 상기 이동 시스템을 제어하고 그들의 위치 및 사용되는 프로토콜에 상관없이 이동국들에 데이터 패킷들을 보낸다. 상기 서빙 노드 3G-SGSN은 상기 무선 네트워크(UTRAN)를 통해 이동국(MS)과 접촉한다. 상기 서빙 노드 3G-SGSN의 태스크는 상기 이동국들로부터 데이터 패킷들을 수신하고 전송하기 위하여 그리고 그것의 서비스 지역에서 상기 이동국들의 위치를 추적하기 위하여, 그것의 서비스 지역에서 패킷 무선 접속들을 할 수 있는 이동국들을 검출하는 것이다. 더욱이, 상기 서빙 노드 3G-SGSN은 시그널링 인터페이스 Gs'를 통해 상기 이동 스위칭 센터(3G-MSC)와 방문자 위치 등록기(VLR)와 접촉하고 상기 인터페이스 Gr을 통해 홈 위치 등록기(HLR)와 접촉한다. 패킷 무선 서비스들과 관련되고 가입자-특정 패킷 데이터 프로토콜 콘텐츠를 포함하는 레코드들은 또한 상기 홈 위치 등록기(HLR)에 저장된다.
상기 게이트웨이 노드 3G-GGSN은 상기 UMTS 네트워크 패킷 무선 시스템 및 상기 외부 데이터 네트워크 PDN(패킷 데이터 네트워크: Packet Data Network) 간의 게이트웨이로서 동작한다. 외부 데이터 네트워크들은 제2 네트워크 오퍼레이터의 상기 UMTS 또는 GPRS 네트워크, 인터넷, X.25 네트워크 또는 사설 랜(private local area network)을 포함한다. 상기 게이트웨이 노드 3G-GGSN은 상기 인터페이스 Gi를 통해 상기 데이터 네트워크들과 접촉한다. 상기 게이트웨이 노드 3G-GGSN과 상기 서빙 노드 3G-SGSN 간에 전송되는 데이터 패킷들은 항상 상기 게이트웨이 터널링 프로토콜(GTP: Gateway Tunneling Protocol)에 따라 캡슐화된다. 상기 게이트웨이 노드 3G-GGSN은 또한 상기 이동국들의 패킷 데이터 프로토콜(PDP: PacketData Protocol) 어드레스들 및 라우팅 정보, 즉 3G-SGSN 어드레스들을 포함한다. 따라서 상기 라우팅 정보는 상기 외부 데이터 네트워크와 상기 서빙 노드 3G-SGSN 사이에서 상기 데이터 패킷들을 링크하는데 사용된다. 상기 게이트웨이 노드 3G-GGSN과 상기 서빙 노드 3G-SGSN 간의 네트워크는 IP 프로토콜, 바람직하기로는 IPv6(인터넷 프로토콜, 버전 6)을 채용한다.
도 2a 및 도 2b는 상기 UMTS 시스템의 패킷 무선 서비스에서 제어 시그널링(제어 평면)과 사용자 데이터 전송(사용자 평면)을 위해 사용되는 UMTS 프로토콜 스택들을 도시한 것이다. 도 2a는 이동국(MS)과 핵심 네트워크(CN)간의 제어 시그널링을 위해 사용되는 프로토콜 스택을 도시한 것이다. 이동국(MS)의 이동성 관리(MM: Mobility Management), 호 제어(CC: Call Control) 및 세션 관리(SM: Session Management)는 상기 기지국들(BS)과 그들 사이에 위치한 상기 무선 네트워크 제어기(RNC)가 시그널링에 대해 투과되는 방식으로 상기 이동국(MS)과 상기 핵심 네트워크(CN)간의 최상위 프로토콜 계층들상에 시그널링된다. 이동국들(MS)과 기지국들(BS)간의 무선 링크들의 무선 자원 관리는 제어 데이터를 무선 네트워크 제어기(RNC)로부터 기지국들(BS)로 전송하는 무선 자원 관리 시스템(RRM: Radio Resource Management)에 의해 관리된다. 이동 시스템의 일반적인 관리와 관련된 이들 기능들은 비-액세스 층으로서 알려진, 핵심 네트워크 프로토콜들(CN protocols)이라고 불리우는 그룹을 형성한다. 대응적으로, 이동국(MS), 기지국(BS) 및 무선 네트워크 제어기(RNC)간의 무선 네트워크 제어와 관련된 시그널링은 무선 액세스 네트워크 프로토콜들(RAN protocols: Radio Access Network protocols)이라고 불리우는 프로토콜 계층들, 즉 액세스 층상에서 행해진다. 이들은 그 제어 시그널링이 추가 처리를 위하여 상위 레벨들로 전송되는 최저 레벨의 전송 프로토콜들을 포함한다. 상위 액세스 층 계층들의 중 가장 핵심적인 것은 상기 이동국(MS)과 상기 무선 네트워크(UTRAN) 사이에서 무선 링크들을 설정하고, 구성하며, 유지하고 해제하는 것을 담당하며 상기 핵심 네트워크(CN)와 상기 무선 네트워크(RAN)로부터의 제어 정보를 상기 이동국(MS)으로 전송하는 것을 담당하는 무선 자원 제어 프로토콜(RRC protocol: Radio Resource Control protocol)이다. 게다가, 상기 무선 자원 제어 프로토콜(RRC)은 예를 들어, 애플리케이션-기반 용량 할당에서 상기 무선 자원 관리 시스템(RRM)의 명령들에 따라 무선 베어러에 대해 충분한 용량을 할당할 책임이 있다.
도 2b에 도시된 바와 같은 프로토콜 스택은 UMTS 패킷-교환 사용자 데이터를 전송하는데 사용된다. 상기 무선 네트워크(UTRAN)와 이동국(MS)간의 인터페이스 Uu상에서, 물리 계층상의 하위-레벨 데이터 전송은 WCDMA 또는 TD-CDMA 프로토콜에 따라 수행된다. 상기 물리 계층 위의 MAC 계층은 상기 물리 계층과 RLC 계층 사이에서 데이터 패킷들을 전송하고 상기 RLC 계층은 상이한 무선 베어러들의 무선 링크들의 논리적인 관리를 처리한다. 상기 RLC 기능들은 예를 들어 전송되는 사용자 데이터(RLC-SDU)를 하나 이상의 RLC 데이터 패킷들(RLC-PDU)로 분할하는 것을 포함한다. 상위 계층들의 헤더 필드들을 포함하여, 상기 RLC 위의 PDCP 계층의 데이터 패킷들(PDCP-PDU)은 임의로 압축될 수 있다. 이 후에, 상기 PDCP-PDU들은 상기 RLC로 전송되고 그들은 하나의 RLC-SDU에 대응한다. 상기 사용자 데이터 및 상기 RLC-SDU들은 분할되고 RLC 프레임들에서 전송되며, 데이터 전송을 위해 필수적인 어드레스 및 검증 정보가 상기 RLC 프레임들에 부가된다. 또한 상기 RLC 계층은 손상된 프레임들의 재-전송을 처리한다. 상기 서빙 노드 3G-SGSN은 상기 무선 네트워크(RAN)를 통해 상기 이동국(MS)에서 오는 데이터 패킷들을 정확한 게이트웨이 노드 3G-GGSN으로 라우팅하는 것을 관리한다. 이 접속은 모든 사용자 데이터를 캡슐화하고 터널링하는 터널링 프로토콜(GTP)과 상기 핵심 네트워크를 통해 전송된 시그널링을 사용한다. 상기 GTP 프로토콜은 상기 핵심 네트워크에 의해 사용되는 IP의 상부에서 동작한다.
상기 PDCP 계층의 태스크들 중 하나는 상위의 애플리케이션-레벨 계층들에서 오는 데이터 패킷들을 하위의 링크-레벨 계층들 위에 투과적으로 전송하는 것을 가능하게 하는 것이고 역으로 UMTS 단말기들 및 상기 무선 네트워크(UTRAN)의 요소들사이에서도 마찬가지이다. 따라서, 그것이 이미 지원되는 IP 프로토콜들(IPv4, IPv6)보다도 다른 네트워크-레벨 프로토콜들의 데이터 패킷들을 전송할 수 있는 방식으로 상기 PDCP 계층을 변경하는 것이 가능해야 한다.
상기 PDCP 계층의 다른 중요한 태스크는 채널 효율을 개선하는 것과 관련된 기능들을 포함한다. 이들 기능들은 전형적으로 데이터 패킷 헤더 필드들의 압축 알고리즘들과 같은, 상이한 최적화 방법들에 근거한다. 오늘날 상기 UMTS를 위해 계획되는 네트워크-레벨 프로토콜들은 IP 프로토콜들이기 때문에, 사용되는 압축 알고리즘들은 인터넷 엔지니어링 태스크 포스(IETF: Internet Engineering Task Force)에 의해 표준화된 것들이다. 그러나, 각 경우에 사용되는 네트워크-레벨 프로토콜에 따라 선택된 어떤 헤더 압축 알고리즘을 상기 PDCP에 적용하는 것이 가능하다. 몇몇 헤더 압축 알고리즘들은 다양한 긍정응답들을 처리하고 오류들로부터의 복구를 관리하는 것이 가능하도록 상기 단말기와 상기 네트워크간에 양방향 접속을 필요로 할 수 있다.
또한 상기 PDCP 계층의 태스크들은 UMTS 무선 네트워크 서브시스템들간의 내부 핸드오버들에서 데이터 패킷들(PDCP-SDU) 및 관련된 PDCP 순서 번호들을 새로운 무선 네트워크 서브-시스템으로 전송하는 것을 포함한다(SRNS 재배치). 다른 태스크는 필요한 경우, 몇몇 무선 베어러들을 하나의 그리고 동일한 RLC 실체로 다중화하는 것이다.
도 3은 상기 PDCP 계층의 기능적 모델을 도시한 것으로, 하나의 PDCP 실체가 각 무선 베어러에 대해 정의된다. 본 시스템에서, 개별 PDP 콘텍스트(context)는 각 무선 베어러에 대해 정의되기 때문에, 하나의 PDCP 실체는 또한 각 PDP 콘텍스트에 대해 정의되고, 어떤 RLC 실체는 상기 RLC 계층상의 각 PDCP 실체에 대해 정의된다. 상술된 바와 같이, 상기 PDCP 계층은 원칙적으로 몇몇 PDP 콘텍스트들이 상기 PDCP 계층상에서 다중화되는 방식으로 동작가능하게 구현될 수 있고, 그 경우 상기 PDCP 계층 아래의 RLC 계층상에서, 하나의 RLC 실체는 동시에 몇몇 무선 베어러들로부터 데이터 패킷들을 수신한다.
각 PDCP 실체는 하나 이상의 헤더 압축 알고리즘들을 사용할 수 있거나 어떤 것도 사용하지 않을 수 있다. 몇몇 PDCP 실체들은 또한 동일한 알고리즘을 사용할 수 있다. 상기 무선 자원 제어기(RRC)는 상기 알고리즘을 제어하는 매개 변수들 뿐만 아니라 각 PDCP 실체를 위해 적합한 알고리즘을 결정하고 선택된 알고리즘과 매개 변수들을 PDCP-C-SAP 포인트(PDCP 제어 서비스 액세스 포인트)를 통해 상기 PDCP 계층에 알린다. 사용된 압축 방법은 상기 접속에서 사용된 네트워크-레벨 프로토콜 유형에 의존하고, 상기 유형은 상기 PDP 콘텍스트가 활성화될 때 상기 무선 자원 제어기에 알려진다.
상기 PDCP 계층상에 다양한 압축 방법들을 나타내고 식별하는 것은 상기 데이터 패킷들(PDU)에 첨부된 패킷 식별자들(PID)에 의해 행해진다. 각 PDCP 실체의 상기 패킷 식별자(PID) 값들에 대해 표가 생성되고, 상이한 압축 알고리즘들은 상이한 데이터 패킷들에 매칭되고 상기 패킷 식별자(PID)의 값은 이들의 조합으로서 결정된다. 아무런 압축 알고리즘도 사용되지 않는 경우, 상기 패킷 식별자(PID)는 0 값을 획득한다. 각 압축 알고리즘과 상이한 데이터 패킷 유형들과의 그것의 조합을 위해, 각 압축 알고리즘의 PID 값들이 n+1부터 시작하는 방식으로 PID 값들이 순차적으로 결정되는데, 여기에서 n은 이전의 압축 알고리즘에 대해 정의된 최종 PID 값이다. 상기 압축 알고리즘들의 순서는 상기 무선 자원 제어기(RRC)와 협의하여 결정된다. 상기 패킷 데이터 접속의 각 종단에서의 상기 PDCP 실체들은 상기 PID 값 표에 근거하여 전송되고 수신된 데이터 패킷들의 압축 알고리즘들을 식별할 수 있다. 그러나, 이 정보는 상기 무선 자원 제어기(RRC)에 저장되지 않는다.
예를 들어 이동국(MS)의 애플리케이션이 무선 베어러를 설정하기 위하여 요청을 상기 네트워크에 전송하는, 애플리케이션-기반 용량 할당에 있어서, 용량 요청은 제어 시그널링으로서 상기 이동국(MS)으로부터 핵심 네트워크 접속들을 관리하는 기능 세션 관리(SM: Session Management)로 전송되는데, 그것으로부터 상기 용량 요청은 상기 서빙 노드 3G-SGSN의 대응하는 기능 SM으로 전송된다. 상기 서빙 노드 3G-SGSN은 상기 용량 요청에 따른 무선 자원들이 이용가능한지에 대해 상기 무선 네트워크 제어기(RNC)의 무선 자원 관리 시스템(RRM)과 협의한다. 충분한 자원들이 존재하는 경우, 상기 서빙 노드 3G-SGSN은 그 태스크들이 상이한 무선 베어러들에 가능한 한 최적으로 제한된 무선 자원들을 할당하는 것을 포함하는 상기 무선 자원 관리 시스템(RRM)에 상기 자원 할당 태스크를 제공한다. 상기 무선 자원 관리 시스템(RRM)은 어떤 종류의 무선 자원 매개 변수들이 상기 애플리케이션들을 사용하는데 최적이 될 것인지를 결정하고 상기 이용가능한 무선 자원 용량에 따라 상기 무선 베어러를 위해 가장 적합한 매개 변수들을 정의한다. 상기 무선 자원 관리 시스템(RRM)은 실제 무선 자원 할당을 수행하는 상기 무선 자원 제어 프로토콜(RRC)에 명령들을 전송한다. 단방향 접속만을 필요로 하는 애플리케이션들을 위해, 전형적으로 모든 이용가능한 용량, 예를 들어 x kbit/s가 한 방향, 전형적으로 다운링크 방향에 대해 할당되고, 무 용량, 즉 0 kbit/s가 다른 방향, 즉 업링크 방향에 대해 할당된다. 상기 단말기가 양방향 접속을 필요로 하는 헤더 압축 알고리즘을 사용하려고 시도하거나 강요받는 경우, 상기 네트워크와 상기 단말기간의 데이터 전송은 성공하지 않을 것이다.
이제 본 발명에 의해, 상기 무선 링크를 위해 사용되는 압축 방법이 상기 무선 베어러를 설정하기 전에 이미 선택되는 방식으로, 그리고 용량 할당시 아마도 선택된 양방향 압축 알고리즘을 고려하는 상기 무선 자원 관리 시스템(RRM)에 상기정보를 전송하는 방식으로 이것은 회피될 수 있다. 이 경우, 상기 무선 베어러를 위해 할당된 전체 대역폭은 상기 압축 방법에 의해 요구되는 대역폭 및 더 적은 양의 데이터로서 상기 압축 알고리즘을 사용하는 것으로부터 파생되는 이점 양자를 고려함으로써 최적화될 수 있다.
이것은 양방향 접속을 위한 용량을 할당하기 위한 일 실시예의 시그널링을 보여주는 도 4에 의해 설명될 수 있다. 상기 사용자 장치(UE)의 PDCP 계층은 양방향 접속을 필요로 하는 적어도 하나의 압축 알고리즘을 지원한다. 상기 사용자 장치(UE)에 의해 지원되는 압축 알고리즘들에 대한 정보는 예를 들어, 그 자체로서 알려진 UE_능력 메시지내에서, 상기 무선 베어러가 설정될 때 상기 무선 네트워크 제어기(RNC)의 무선 자원 제어 계층(RRC)으로 전송된다(400). 상기 무선 네트워크 제어기(RNC)는 상기 무선 베어러상에서 사용될 압축 알고리즘을 결정하고(402) 이것을 상기 무선 자원 관리 시스템(RRM)에 알린다(404). 애플리케이션-기반 용량 할당 요청에 응답하여, 상기 서빙 노드 3G-SGSN과 상기 무선 네트워크 제어기(RNC)의 상기 무선 자원 관리 시스템(RRM)은 상술된 바와 같이 충분한 무선 자원들이 존재하는지에 대해 협의한다. 충분한 자원들이 이용가능한 경우, 상기 RRM은 가능한 최적의 대역폭이 상기 애플리케이션에 기초하여 정의되는 방식으로, 하지만 상기 압축 알고리즘에 의해 설정된 가능한 제한들을 고려하는 방식으로 용량을 상기 무선 베어러에 할당한다. 이들 조건들에 기초하여, 상기 RRM은 상기 무선 자원 제어기(RRC)가 어떻게 구성될 것인지를 결정하고 상기 구성 명령들을 상기 RRC에 알린다(406). 상기 구성에 기초하여, 상기 RRC는 당해 무선 베어러에 최종 용량 할당을행하는데(408), 상기 할당은 또한 필요한 경우, 역방향 접속을 위해 할당된 충분한 용량이 존재한다는 것을 보장한다.
상기 절차는 다음 예에 의해 설명될 수 있다. 단말기의 사용자가 네트워크로부터 비디오 파일을 다운로드하기를 원하고, 상기 비디오 파일을 재생하는데 사용되는 애플리케이션에 기인하여, 다운링크 방향으로의 필요한 데이터 전송 속도는 100 kbit/s이고 업링크 방향으로의 데이터 전송 속도는 0 kbit/s이다. 상기 단말기에 의해 전송된 상기 UE_능력 메시지에 기초하여, 상기 무선 자원 제어기(RRC)는, 상기 단말기와 상기 기지국 양자의 PDCP 실체들이 양방향 접속을 필요로 하는, 인터넷 표준 제안 RFC2507에 따른 헤더 압축 알고리즘을 지원한다는 것을 알게 된다. 상기 RRC는 상기 무선 베어러에 대한 압축 알고리즘을 선택하고 그것을 상기 무선 자원 관리 시스템(RRM)에 알린다. 상기 압축 알고리즘을 사용하는 것은 예를 들어 업링크 방향에서 5 kbit/s의 데이터 전송 속도를 필요로 한다. 상기 전체 데이터 전송중 상기 헤더 필드의 부분(proportion)은 예를 들어 30 kbit/s로 추정되고 (상기 페이로드 데이터의 부분은 70 kbit/s이다), 상기 헤더 압축 이후의 상기 헤더 필드의 부분이 예를 들어 10 kbit/s인 경우, 상기 다운링크 방향의 데이터 전송 속도는 80 kbit/s로 설정될 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 RRM은 80 kbit/s가 다운링크를 위해 할당되고 5 kbit/s가 업링크를 위해 할당되는 방식으로 구성되도록 상기 무선 자원 제어기(RRC)를 설정하는데, 요망되는 압축 방법의 동작은 보장되며 상기 애플리케이션-기반 용량 할당에 대해서 상기 다운링크 방향으로 절약된 20 kbit/s는 다른 사용자에게 할당될 수 있다.
상기에서, 본 발명이 무선 패킷-교환 데이터 전송, 특히 상기 UMTS 시스템의 무선 자원들과 관련하여 설명되었다. 그러나, 본 발명은 무선 데이터 전송에만 제한되지 않고, 또한 애플리케이션-기반 데이터 전송 용량 할당을 채용하는, 유선에 의한 패킷-교환 데이터 전송에서도 사용될 수 있다. 전송 제어 프로토콜(TCP: Transmission Control Protocol) 또는 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP: User Datagram Protocol) 접속들과 같은, 인터넷 프로토콜(IP: Internet Protocol)에 기반한 접속들상에서, 아마도 사용된 헤더 압축 방법들은 수신측에 알려지고 데이터 전송 자원들은 할당된 데이터 전송 자원들에서의 상기 헤더 압축 방법들에 의해 요구되는 용량을 고려하여 상기 단말기에 할당된다.
기술이 진보할지라도, 본 발명의 기본적인 아이디어가 많은 다른 방법들로 구현될 수 있다는 것은 당업자에게 명백하다. 따라서, 본 발명 및 본 발명의 실시예들은 상술된 예들에 한정되지 않고, 청구항들의 범위내에서 변경될 수 있다.

Claims (10)

  1. 단말기 및 운용 실체가 무선 베어러에 대한 자원들을 정의하기 위해 정의되는 고정 네트워크를 포함하는 패킷-교환 통신 시스템에서 데이터 전송 자원들을 할당하는 방법으로서, 상기 무선 베어러상에서 상기 단말기에 의해 사용되는 애플리케이션에 기초하여 무선 베어러 자원들이 상기 단말기에 대해 정의되는 방법에 있어서,
    상기 무선 베어러에 대한 자원들을 정의하기 전에 상기 무선 베어러상에서 사용되는 데이터 패킷들내의 헤더 필드들의 압축 방법을 정의하는 단계; 및
    상기 자원들이 또한 데이터 패킷들내의 헤더 필드들의 상기 선택된 압축 방법에 의해 요구되는 용량을 포함하는 방식으로 상기 무선 베어러의 자원들을 정의하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단말기에 의해 지원되는, 데이터 패킷들내의 헤더 필드들의 상기 압축 방법들을 사용될 상기 압축 방법을 정의하기 위한 상기 고정 네트워크내의 상기 운용 실체에 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 양방향 접속을 필요로 하는 데이터 패킷들내의 헤더 필드들의 상기 선택된 압축 방법에 응답하여 상기 무선 베어러에 대해 두 방향으로 용량을 정의하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패킷 교환 통신 시스템은 범용 이동 통신 시스템(UMTS: Universal Mobile Telecommunication System)이고 상기 무선 베어러에 대한 자원들을 정의하기 위한 상기 운용 실체는 무선 자원 제어 프로토콜(RRC: Radio Resource Control protocol) 및 무선 자원 관리 시스템(RRM: Radio Resource Management system)인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 무선 자원 관리 시스템(RRM)에서 상기 무선 베어러의 자원들을 정의하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 정의된 무선 베어러 자원들을 상기 무선 베어러의 상기 무선 자원들을 할당하는 상기 무선 자원 제어 프로토콜(RRC)로 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단말기(UE)의 수렴 프로토콜(PDCP)에 의해 지원되는, 데이터 패킷들내의 헤더 필드들의 상기 압축 방법들을 사용될 상기 압축 방법을 정의하기 위한 무선 네트워크 제어기(RNC: Radio Network Controller)로 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 단말기 및 무선 베어러에 대한 자원들을 정의하기 위한 운용 실체를 포함하는 고정 네트워크를 포함하는 패킷-교환 통신 시스템으로서, 상기 무선 베어러의 자원들이 상기 무선 베어러상에서 상기 단말기에 의해 사용되는 애플리케이션에 기초하여 정의되도록 되어 있는 패킷-교환 통신 시스템에 있어서,
    상기 무선 베어러 자원들을 정의하기 전에 상기 무선 베어러상에서 사용되는 데이터 패킷들내의 헤더 필드들의 압축 방법이 정의되도록 되어 있고,
    상기 자원들이 또한 데이터 패킷들내의 헤더 필드들의 상기 선택된 압축 방법에 의해 요구되는 용량을 포함하는 방식으로 상기 무선 베어러 자원들이 정의되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 패킷-교환 통신 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 단말기에 의해 지원되는, 데이터 패킷들내의 헤더 필드들의 상기 압축 방법들은 사용될 상기 압축 방법을 정의하기 위한 상기 고정 네트워크내의 상기 운용 실체에 전송되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 패킷-교환 통신 시스템.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 패킷-교환 통신 시스템은 범용 이동 통신 시스템(UMTS: Universal Mobile Telecommunication System)이고 상기 무선 베어러에 대한 자원들을 정의하기 위한 상기 운용 실체는 무선 자원 제어 프로토콜(RRC: Radio Resource Control protocol) 및 무선 자원 관리 시스템(RRM: Radio Resource Management system)인 것을 특징으로 하는 패킷-교환 통신 시스템.
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