KR20030063474A - 비트율 결정 - Google Patents

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KR20030063474A
KR20030063474A KR10-2003-7008667A KR20037008667A KR20030063474A KR 20030063474 A KR20030063474 A KR 20030063474A KR 20037008667 A KR20037008667 A KR 20037008667A KR 20030063474 A KR20030063474 A KR 20030063474A
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쿠우시넨자르모
투루넨마티
오잘라마르쿠
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노키아 코포레이션
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Abstract

본 발명은 통신 장치(60)에서 비트율을 결정하는 방법으로서, 상기 통신 장치는 제2 통신 장치로 정보를 전송하기 위한 프로토콜 스택을 포함하고, 상기 프로토콜 스택은 프로토콜 층(103)을 포함하며, 상기 프로토콜 층은 상기 프로토콜 층을 통해 제1 정보를 전송하기 위한 논리 채널(141 - 144)을 제공하는 비트율 결정 방법에 관한 것이다. 상기 방법에 따라, 상기 제1 정보는 상기 논리 채널(141 - 144)을 경유하여 상기 프로토콜 층(103)을 통해 전송되고, 상기 논리 채널(141 - 144)에서의 비트율은 상기 프로토콜 층(103)으로부터 획득할 수 있는 제2 정보를 기초로 하여 결정된다. 본 발명은 또한 상기 통신 장치(60)가 정보를 수신하는 경우 비트율을 결정하는 방법 뿐만 아니라 대응하는 전송 및 수신 통신 장치들(60)에 관한 것이다.

Description

비트율 결정{Determination of bit rate}
상업적인 통신 네트워크들, 특히 셀룰러 무선 네트워크들은 최근 크게 인기가 증가하고 있다. 이러한 증가는 제공되는 서비스들의 수에서의 증가 및 통신 네트워크들의 품질 개선에 적어도 부분적으로 기인한다. 처음에는, 셀룰러 무선 네트워크들은 주로 음성 전송을 지원하도록 설계되었다. 그러나, 상기 셀룰러 무선 네트워크들은 인터넷으로의 액세스를 제공하는 서비스들뿐만 아니라, 짧은 메시징, 이미지 메시징 및 멀티미디어 서비스들과 같은 많은 다른 서비스들을 이미 제공하거나 가까운 미래에 제공할 것이다. 이들 신규 서비스들 중의 몇몇은 예를 들어, 네트워크의 데이터 전송율에 관련하여 네트워크에 보통보다 더 엄격한 요건들을 둔다.
국제 특허 출원 WO 00/33592는 사용자가 그의/그녀의 현재 위치에서 접속을 설정하는 경우 네트워크가 아마 접속을 위해 제공할 수 있는 비트율의 예상을 셀룰러 무선 네트워크에서의 이동국의 사용자에게 제공하는 시스템을 기술한다. 예상되는 비트율은 이동국에 의해 수신된 신호의 품질 및 이동국 및 기지국의 데이터 전송 특성들을 기초로 하여 결정된다.
국제 특허 출원 WO 00/33592에서 기술된 방법은 단지 예상 비트율만을 제공한다. 상기 방법은 통신 장치 및 네트워크 사이에 이미 존재하는 접속에서 달성된 실제 비트율에 대한 실시간 또는 최신 정보를 제공하지 않는다.
본 발명은 통신 장치에서의 비트율 결정에 관한 것이다. 특히, 그러나 반드시 그런 것은 아니고, 본 발명은 제3 세대 이동 네트워크를 위해 예정된 통신 장치에서의 비트율 결정에 관한 것이다.
도 1은 제3 세대 통신 장치의 프로토콜 레벨들의 구조의 부분을 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비트율 결정을 위한 구성을 도시한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터베이스의 정보 내용을 도시한다.
도 4는 업링크 동작에서 통신 장치에서의 본 발명에 따른 비트율 결정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 다운링크 동작에서 통신 장치에서의 본 발명에 따른 비트율 결정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명을 수행하는데 적합한 이동국의 블록들을 도시하는 블록도이다.
지금, 최신 비트율 또는 적어도 거의 최신 비트율을 결정하기 위한 목적으로 새로운 해결책이 발명되었다. 본 발명의 목적들 중의 하나는 제1 및 제2 통신 장치 사이의 실제 정보 흐름에 기초하여, 종래 기술에 의해 제공되는 것보다 더 정확한 비트율 추정을 계산하는 것이다. 본 발명은 통신 장치에서 실제 접속을 최적화하는데 사용될 수 있다. 제3 세대 통신 장치에서의 활동중인 TCP/IP 접속은 최적화될 수 있는 접속의 예이다.
본 발명의 제1 태양에 따라, 제1 통신 장치에서 비트율을 결정하는 방법으로서, 상기 제1 통신 장치는 제2 통신 장치로 정보를 전송하기 위한 프로토콜 스택을 포함하고, 상기 프로토콜 스택은 프로토콜 층을 포함하며, 상기 프로토콜 층은 상기 프로토콜 층을 통해 제1 정보를 전송하기 위한 논리 채널을 제공하고, 상기 제1 정보는 상기 논리 채널을 경유하여 상기 프로토콜 층을 통해 전송되는 비트율 결정 방법이 제공된다.
상기 방법은 상기 논리 채널에서의 비트율이 상기 프로토콜 층으로부터 획득할 수 있는 제2 정보를 기초로 하여 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 태양에 따라, 제1 통신 장치에서 비트율을 결정하는 방법으로서, 상기 제1 통신 장치는 제2 통신 장치로부터 정보를 수신하기 위한 프로토콜 스택을 포함하고, 상기 프로토콜 스택은 프로토콜 층을 포함하며, 상기 프로토콜 층은 상기 프로토콜 층을 통해 제1 정보를 전송하기 위한 논리 채널을 제공하고, 상기 제1 정보는 상기 논리 채널을 경유하여 상기 프로토콜 층을 통해 전송되는 비트율 결정 방법이 제공된다.
상기 방법은 상기 논리 채널에서의 비트율이 상기 프로토콜 층으로부터 획득할 수 있는 제2 정보를 기초로 하여 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3 태양에 따라, 제1 통신 장치는 제2 통신 장치로 정보를 전송하기 위한 프로토콜 스택을 포함하고, 상기 프로토콜 스택은 프로토콜 층을 포함하며, 상기 프로토콜 층은 상기 프로토콜 층을 통해 제1 정보를 전송하기 위한 논리 채널을 제공하도록 정해지고, 상기 제1 통신 장치는 상기 논리 채널을 경유하여 상기 프로토콜 층을 통해 상기 제1 정보를 전송하기 위한 처리 요소를 포함하는 제1 통신 장치가 제공된다.
상기 제1 통신 장치는 상기 프로토콜 층으로부터 획득할 수 있는 제2 정보를 기초로 하여 상기 논리 채널에서의 비트율을 결정하기 위한 처리 요소를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제4 태양에 따라, 제1 통신 장치는 제2 통신 장치로부터 정보를 수신하기 위한 프로토콜 스택을 포함하고, 상기 프로토콜 스택은 프로토콜 층을 포함하며, 상기 프로토콜 층은 상기 프로토콜 층을 통해 제1 정보를 전송하기 위한논리 채널을 제공하도록 정해지고, 상기 제1 통신 장치는 상기 논리 채널을 경유하여 상기 프로토콜 층을 통해 상기 제1 정보를 전송하기 위한 처리 요소를 포함하는 제1 통신 장치가 제공된다.
상기 제1 통신 장치는 상기 프로토콜 층으로부터 획득할 수 있는 제2 정보를 기초로 하여 상기 논리 채널에서의 비트율을 결정하기 위한 처리 요소를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 정보는 바람직하기로는 상기 제1 통신 장치로부터 상기 제2 통신 장치로 전송되는 실제 정보, 즉 데이터, 음성, 비디오 이미지들 또는 멀티미디어 데이터이다. 상기 제2 정보는 바람직하기로는 상기 통신 장치에서 이용가능한 제어 정보이다.
상기 제1 통신 장치는 바람직하기로는 셀룰러 통신 네트워크의 단말기이고 상기 제2 통신 장치는 바람직하기로는 셀룰러 통신 네트워크의 네트워크 요소이다. 대안으로, 상기 제1 통신 장치는 셀룰러 통신 네트워크의 네트워크 요소이고 상기 제2 통신 장치는 셀룰러 통신 네트워크의 단말기이다. 바람직하기로는, 상기 셀룰러 네트워크는 제3 세대 이동 네트워크이다. 바람직하기로는, 상기 제1 통신 장치는 광대역 부호 분할 다중 접속(WCDMA; Wideband Code Division Multiple Access) 프로토콜 스택을 사용하여 통신하는 장치이다. 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 통신 장치는 셀룰러 네트워크 통신 기능들을 제공하고 개인용 컴퓨터(PC)에 결합될 수 있는 무선 카드이다. 이 실시예에 있어서, 비트율 값/비트율 값들은 상기 무선 카드로부터 PC내의 애플리케이션/애플리케이션들로 전송될 수 있다. 대안으로, 비트율 결정에 사용되는 상기 제2 정보는 상기 무선 카드로부터 PC로 전송될 수 있다. 따라서, 상기 비트율 결정은 PC에서 수행될 수 있다.
바람직하기로는, 상기 프로토콜 층을 통해 정보가 논리 채널에서 전송되는 상기 프로토콜 층은 WCDMA 프로토콜 스택의 매체 접근 제어(MAC; Medium Access Control) 층이다.
바람직하기로는, 상기 비트율은 논리 채널에서의 정보의 흐름을 제어하는 제어 정보를 기초로 하여 결정된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제어 정보는 논리 채널에서의 정보 흐름을 제어하는데 사용되는 전송 형식이다. 상기 제어 정보를 기초로 하여 비트율이 결정되는 상기 제어 정보는 바람직하기로는 전송되는 실제 정보로부터 분리된다.
바람직하기로는, 상기 제어 정보는 WCDMA 프로토콜 스택의 프로토콜 층으로부터 획득된다.
바람직하기로는, 비트율을 결정하기 위하여 프로토콜 층으로부터 획득된 제어 정보는 주어진 논리 채널에서 매개변수들인 전송 블록 크기(TBS; Transmission Block Size) 및 전송 시간 간격(TTI; Transmission Time Interval)의 값들을 포함하고, 매개변수(TBS)는 매개변수(TTI)에 의해 명시되는 시간 간격으로 전송될 수 있는 데이터의 양을 명시한다. 바람직하기로는, 그것은 또한 논리 채널을 식별하기 위한 논리 채널 식별자를 포함한다.
바람직하기로는, 상기 제1 통신 장치가 정보를 전송하는 경우, 상기 WCDMA 프로토콜 스택의 RLC 층으로부터 오는 데이터 블록이 상기 WCDMA 프로토콜 스택의MAC 층의 논리 채널로부터 물리 층의 전송 채널로 전송되는 경우, 매개변수들(TBS 및 TTI)의 값들이 상기 WCDMA 프로토콜 스택의 MAC 층으로부터 취해진다. 바람직하기로는, 상기 제1 통신 장치가 정보를 수신하는 경우, 상기 WCDMA 프로토콜 스택의 물리 층의 전송 채널로부터 오는 데이터 블록이 MAC 층의 논리 채널로부터 상기 WCDMA 프로토콜 스택의 RLC 층으로 전송되는 경우, 매개변수들(TBS 및 TTI)의 값들이 상기 MAC 층으로부터 취해진다.
바람직하기로는, 제1 시간 기간 동안 특정 논리 채널 ID에 의해 식별되는 논리 채널에서의 비트율은 매개변수들(TBS 및 TTI)을 기초로 하여 결정되고, 매개변수(TBS)의 값은 매개변수(TTI)에 의해 표시되는 시간 기간 동안 얼마나 많은 데이터가 전송될 수 있는지를 나타낸다. 바람직하기로는, 매개변수들(TBS 및 TTI)의 값들은 TTI에 의해 정의되는 시간 기간 동안 한번만 비트율 결정에 사용하기 위해 상기 MAC 층으로부터 취해진다. 대안으로, 매개변수들(TBS 및 TTI)은 단지 각 매개변수의 값에 변경이 일어나는 경우 MAC 층으로부터 취해진다.
바람직하기로는, 상기 논리 채널에서의 비트율은 수학적 계산에 의하여 결정되고, 매개변수(TBS)의 값은 매개변수(TTI)의 값에 의해 나누어진다.
바람직하기로는, 상기 비트율 값 및/또는 이렇게 결정된 평균은 상기 제1 통신 장치가 이용할 수 있는 메모리에 유지되고 갱신된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 이것은 데이터베이스에서 발생한다. 상기 메모리는 상기 제1 통신 장치내에 또는 상기 제1 통신 장치 외부에 위치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 통신 장치가 PC에 결합되는 셀룰러 네트워크 통신 기능들을 갖는 무선 카드인 경우,상기 제1 통신 장치가 이용할 수 있는 메모리는 상기 PC내에 위치될 수 있다. 상기 평균은 러닝(running) 평균으로서 계산될 수 있다.
바람직하기로는, 상기 비트율 값 및/또는 이렇게 결정된 평균은 상기 제1 통신 장치의 프로토콜 층들 및 다른 애플리케이션들이 사용하기 위해 제공된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1 통신 장치의 프로토콜 층들 및 다른 애플리케이션들은 데이터베이스로부터 비트율 값에 대해 조회할 수 있다. 상기 애플리케이션들 및 다른 프로토콜 층들은 전송되는 정보 흐름을 최적화하기 위하여 상기 조회에 응답하여 획득되는 비트율 값을 사용할 수 있다. 상기 제1 통신 장치가 PC에 결합되는 셀룰러 네트워크 통신 기능들을 갖는 무선 카드인 경우, 상기 비트율 값 및/또는 평균 비트율 값은 상기 무선 카드가 결합되는 PC내의 애플리케이션들에 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 업링크 및/또는 다운링크 방향으로 하나보다 많은 논리 채널을 사용하는 주어진 패킷 교환 접속(PDP 콘텍스트)에서의 비트율이 결정된다. 주어진 방향으로 전체 비트율을 결정하기 위하여, PDP 콘텍스트가 사용중인 상기 방향으로 논리 채널들에 대한 비트율 값들이 합계된다.
이하 본 발명은 첨부한 도면들을 참조하여 상세하게 기술될 것이다.
도 1은 제3 세대 이동 통신 네트워크인 범용 이동 통신 시스템(UMTS; Universal Mobile Telecommunications System)의 단말기에서의 프로토콜 레벨들의 구조의 부분을 도시한다. 도 1에 도시된 단말기는 WCDMA 기법을 사용한다. 상기 단말기는 패킷 교환 및 회선 교환 데이터 전송 및 수신을 지원한다.
도 1은 단말기의 WCDMA 프로토콜 층들을 나타낸다: 패킷 데이터 수렴 프로토콜(PDCP; Packet Data Convergence Protocol)(101), 무선 링크 제어-사용자 플레인(RLC-U; Radio Link Control - User Plane)(102), 매체 접근 제어(MAC; Medium Access Control)(103) 및 물리 층(104).
업링크 동작(단말기로부터 기지국으로 데이터 전송)에서, 상기 PDCP 층은 전송되는 패킷들의 헤더들을 압축한다. 시스템에 이용가능한 제한된 무선 자원들을 더 잘 이용하기 위하여 압축이 요구된다.
다운링크 동작(기지국으로부터 단말기로 전송된 데이터 수신)에서, 상기PDCP 층은 수신된 패킷들의 헤더들을 압축 해제한다. 패킷 헤더 압축 및 압축 해제는 적어도 TCP/IP 패킷들 또는 UDP/IP(사용자 데이터그램 프로토콜/인터넷 프로토콜) 패킷들에 대해 수행될 수 있다. PDCP 제어 블록(111)은 PDCP 층의 동작을 제어한다.
UMTS 시스템에서, 상이한 유형의 서비스들 및 애플리케이션들은 상이한 서비스 품질(QoS)을 요구하는 상이한 클래스들로 분할된다. 예를 들어, 단말기의 (패킷-기반 비디오 스트리밍 애플리케이션과 같은) 스트리밍 애플리케이션들 및 월드 와이드 웹 브라우저 애플리케이션은 비트율 및 잔류 비트 오류 비와 같은 접속의 상이한 매개변수들에 대한 상이한 요건들을 부과한다. 애플리케이션들은 또한 예를 들어 재전송들의 이용에 대한 요건들을 부과할 수 있다. 패킷 데이터 프로토콜(PDP; Packet Data Protocol) 콘텍스트(121, 122)는 서비스 품질(QoS)에 관한 정보를 PDCP 층에 제공한다. 상기 단말기는 상기 네트워크와 하나 이상의 동시 PDP 콘텍스트들을 가질 수 있다. 네트워크 층 서비스 액세스 포인트 식별자(NSAPI; Network Layer Service Access Point Identifier)는 PDCP 층 레벨에서 PDP 콘텍스트를 식별하는 식별자이다. PDP 콘텍스트들은 패킷 교환 데이터 전송에서 사용되고, (음성 호 또는 회선 교환 데이터 호(예를 들어 비디오 호)와 같은) 회선 교환 서비스들을 제공하는 회선 교환 애플리케이션들(123)은 PDCP 층을 전혀 사용하지 않고 PDCP 층 없이 RLC-U 층 위에서 동작한다.
업링크 동작에서, 전송되는 패킷들은 PDCP 층으로부터 RLC-U 층의 RLC-U 유닛들(131 - 132)로 전달된다. RLC-U 유닛들은 각 NSAPI에 대응하는 하나의 무선 액세스 베어러 식별자(RAB_ID; Radio Access Bearer Identifier)가 있는 그러한 방식으로 RAB_ID 식별자에 의하여 식별된다. RLC 제어 블록은 RLC-U 층의 동작을 제어한다.
RLC-U 유닛은 PDCP 층에 의해 RLC-U 유닛에 전송되는 패킷들을 하나 이상의 논리 채널에 매핑하고 데이터 패킷들을 MAC 층(103)에 전송한다. 궁극적으로, 하나의 PDP 콘텍스트는 하나 이상의 논리 채널들을 사용할 수 있다.
회선 교환 애플리케이션들과 관련하여, RLC-U 유닛(133)은 회선 교환 애플리케이션(123)으로부터 직접 전송되는 정보 흐름을 갖는다. 상기 정보 흐름은 음성 정보(음성 호) 또는 데이터(데이터 호) 또는 양자(예를 들어, 멀티미디어 호)를 포함할 수 있다. RLC-U 유닛은 MAC 층의 논리 채널에 정보 흐름을 전송한다.
다운링크 동작에서, 수신된 데이터 패킷들은 업링크에서 전송되는 패킷들에 반대 방향으로 RLC-U 유닛들을 통해 전달된다. 그들의 경로는 MAC 층의 논리 채널들로부터 RLC-U 유닛들을 통해 PDCP 층으로 간다.
MAC 층에서, 데이터 패킷들은 MAC 층의 논리 채널들에서 흐른다. 업링크 동작에서, MAC 층은 회선 교환 정보 흐름 및 논리 채널들에서 흐르는 데이터 패킷들을 무선 링크 상에서 전송하기 위해 물리 층의 전송 채널들로 매핑한다. 상기 MAC 층은 이용가능한 무선 자원들이 초과되지 않는 그러한 방식으로 상이한 논리 채널들 간에 이용가능한 무선 자원들을 할당한다. 이상적으로 이것은 가능한 한 효율적으로 이용가능한 무선 자원들을 사용하는 그러한 방식으로 수행된다.
다운링크 동작에서, MAC 층은 물리 층으로부터 논리 채널로 회선 교환 서비스들과 관련된 정보 흐름 및 데이터 패킷들을 수신하고, 상기 패킷들 및 회선 교환 정보 흐름을 RLC-U 유닛들에 전송한다. MAC 층의 논리 채널들은 논리 채널 식별자(ID)에 의해 식별된다. 논리 채널들은 단방향 채널들이다.
업링크 동작에서, 물리 층(104)은 패킷 교환 데이터 및 회선 교환 서비스들과 관련된 정보의 흐름을 채널 부호화하고 인터리빙하며 그것을 기지국에 전송할 책임을 진다. 다운링크 동작에서, 물리 층은 기지국으로부터 전송된 회선 교환 서비스들과 관련된 정보 흐름 및 패킷 교환 데이터를 수신하고 디-인터리빙하며 채널 복호화한다.
도 1의 좌측은 상술된 프로토콜 층들에 연결된 제어 기능 블록들(105)을 도시한다. 호 제어(Call Control) 블록(CC)은 회선 교환 서비스들의 제어에 관련된 동작들을 수행한다. 특히, 상기 호 제어 블록은 호 설정 요청을 수락하고 거절한다. 회선 교환 접속들에서 이동성 관리(Mobility Management) 블록(MM)은 단말기의 로밍(roaming)에 관련된 동작들을 수행한다.
그 중에서도 특히, 세션 관리(Session Management) 블록(SM)은 PDP-콘텍스트들의 활성화, 수정 및 비활성화에 관련된 동작들을 수행한다. 패킷 교환 동작에서, 상기 세션 관리 블록은 RRL 층과 함께 프로토콜 스택의 구성을 제어한다. GMM(일반 패킷 무선 시스템(GPRS; General Packet Radio System), 이동성 관리) 블록은 패킷 교환 동작에서 이동성 관리(예를 들어 핸드오버들)를 책임진다.
RRC 층은 단말기 및 네트워크 사이에서 많은 종류의 제어 정보의 시그널링을 책임지는 프로토콜 층이다. RRC 층은 하위 프로토콜 층들(MAC 층 및 물리 층)의 제어 매개변수들을 설정하고 주로 단말기 및 네트워크간의 접속들의 설정을 책임진다.
RLC-C 층(무선 링크 제어 - 제어 플레인(Radio Link Control - Control Plane))은 단말기 및 네트워크 사이에서 시그널링 메시지들의 전송에 관련된 특정 동작들을 수행한다. 시그널링 메시지들의 전송에 관여하는 RLC-C 층, 및 실제 사용자 데이터(전송되는 실제 정보)의 전송에 관여하는 RLC-U 층(RLC-U 유닛들)은 함께 전체로서 RLC 층을 형성한다.
제어 기능 블록들(105)은 접속에 의해 사용되는 논리 채널들의 식별자들(ID들) 뿐만 아니라 주어진 접속의 NSAPI 및 RAB_ID 식별자를 알고 있다. 제어 기능 블록들은 또한 논리 채널의 방향(업링크(UL)/다운링크(DL))을 알고 있다.
WCDMA 시스템에 있어서, 무선 자원들의 할당은 다음과 같이 수행된다. 단말기 및 네트워크 사이에 접속이 설정되는 경우, 또는 무선 자원들이 재할당되는 경우, RRC 층은 접속에 사용될 MAC 층의 각 논리 채널에 한 세트의 전송 형식들을 할당한다. 전송 형식 세트(141 - 144)는 하나 이상의 전송 형식들(1A, 1B, 1C; 2A, 2B; 3A, 3B; 4A)을 포함한다. 전송 형식은 전형적으로 제어 정보를 포함하는 데이터 구조이고, 상기 제어 정보에 따라 정보의 전송 및 수신이 제어된다. 상기 제어 정보는 특히 매개변수들인 전송 블록 크기(TBS) 및 전송 시간 간격(TTI)을 포함한다. 따라서, 전송 형식은 시간 기간(TTI) 동안 논리 채널을 경유하여 전송될 수 있는 데이터 블록의 크기(TBS)를 명시한다. 전형적인 TBS 매개변수 값들은 예를 들어 80, 160, 320, 640 또는 1280 비트들이다. 매개변수(TTI)는 전송 형식 세트의 모든전송 형식들에 대해 동일하다. 그것은 30ms와 같은 10ms의 배수이다.
데이터 블록들의 전송 동안, MAC 층은 각 데이터 블록의 전송에서 사용하는 논리 채널에 할당된 전송 형식 세트 중 어느 전송 형식을 독립적으로 선택할 수 있다. 동시에 활동중인 몇 개의 논리 채널들이 있는 경우, 이용가능한 무선 자원들이 초과되지 않는 그러한 방식으로 MAC 층은 상이한 논리 채널들에서 사용되는 전송 형식들을 선택한다. 다른 한편, 무선 자원들이 가능한 한 효율적으로 사용되는 그러한 방식으로 MAC 층은 전송 형식들을 선택한다. 상이한 논리 채널들에서 동시에 사용중인 전송 형식들을 포함하는 전송 형식들의 그룹은 전송 형식 조합으로 지칭된다. 2개의 상이한 전송 형식 조합들이 도 1에 도시된다. 제1 조합(151)에서, 논리 채널(1)은 전송 형식(1B)을 사용하고, 논리 채널(2)은 전송 형식(2B)을 사용하며, 논리 채널(3)은 전송 형식(3A)을 사용하고, 논리 채널(4)(회선 교환 서비스)은 디폴트 전송 형식(4A)을 사용한다. 제2 조합(152)에서, 논리 채널(1)은 전송 형식(1A)을 사용하고, 논리 채널(2)은 전송 형식(2A)을 사용하며, 논리 채널(3)은 전송 형식(3B)을 사용하고, 논리 채널(4)은 디폴트 전송 형식(4A)을 사용한다.
다운링크 동작에서, 도 1에서의 정보 흐름(데이터 블록들의 흐름)은 도면의 아래에서 위로 진행한다. 물리 층으로부터 수신된 데이터 블록들을 올바르게 독출할 수 있기 위하여, MAC 층은 송신기에서 사용된 전송 형식을 알아야 한다. 송신기에서, 전송 형식 표시자(TFI), 즉 주어진 비트 패턴은 전송되는 데이터 블록과 관련된다. 상기 TFI는 (예를 들어, 네트워크에서의) 송신기에서 사용되는 전송 형식을 수신단(예를 들어, 단말기)에서의 MAC 층에 통보한다.
이하, 제3 세대 이동 네트워크의 단말기에서 구현되는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하는 도 2를 참조하여 예에 의하여 본 발명이 기술될 것이다. 도 1로부터 알려진 프로토콜 층들 PDCP(101), RLC-U(102), MAC(103) 및 WCDMA 물리 층(104)은 도면의 우측에 도시된다. 도 1로부터 알려진 제어 기능 블록들(105)은 도면의 중앙에 공통 블록으로서 도시된다. 상기 제어 기능 블록들(105)은 프로토콜 층들(101-104) 및 데이터베이스 블록(209)에 연결된다. 예를 들어, 인터넷 프로토콜(IP; Internet Protocol), 전송 제어 프로토콜(TCP; Transmission Control Protocol), 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP; User Datagram Protocol), 하이퍼텍스트 전송 프로토콜(HTTP; HyperText Transfer Protocol) 뿐만 아니라 무선 애플리케이션 프로토콜(WAP; Wireless Application Protocol) 프로토콜들일 수 있는 사용자 프로토콜들(206)은 프로토콜 스택의 PDCP 층 상부에 위치된다. 애플리케이션 층(207)은 사용자 프로토콜들(206) 상부에 있다.
MAC 층은 비트율 추정 블록(208)에 연결되고, 상기 비트율 추정 블록은 데이터베이스 블록(209)에 연결된다. 사용자 프로토콜들(206) 및 애플리케이션 층(207)은 데이터베이스 블록(209)에 비트율 조회들을 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, MAC 층이 논리 채널로부터 물리 층의 전송 채널로 데이터 블록을 전송하는 경우, 매개변수들(TBS 및 TTI)의 값들뿐만 아니라 논리 채널의 식별자(ID)가 MAC 층으로부터 비트율 추정 블록(208)으로 전송된다. 단 하나의 논리 채널이 있는 경우, 항상 논리 채널 식별자(ID)를 사용할 필요가 전혀 없고, 이러한 이유로 논리 채널 식별자(ID)는 MAC 층으로부터 비트율 추정블록으로 항상 전송될 필요는 없다.
상기 비트율 추정 블록(208)은 매개변수들(TBS 및 TTI)를 사용하여 논리 채널에서의 비트율을 계산한다. 계산 과정의 상세한 설명은 도 4의 기술에서 더 상세하게 설명될 것이다.
비트율 추정 블록은 계산한 비트율 및 논리 채널 식별자(ID)를 데이터베이스 블록(209)에 전송하고, 상기 데이터베이스 블록은 본 발명에 따라 데이터베이스에서 접속들에 대한 정보를 유지한다. 상기 데이터베이스 블록은 제어 기능 블록들(105)에 연결되고, 논리 채널의 방향(UL/DL)뿐만 아니라, 논리 채널 식별자(ID)에 대응하는 NSAPI 및 RAB_ID 식별자 값들을 획득한다.
사용자 프로토콜들(206) 및 애플리케이션 층(207)의 애플리케이션들은 데이터베이스 블록(209)에 조회들을 수행할 수 있다. 그들은 주어진 NSAPI에 의해 식별되는 특정 접속(PDP 콘텍스트)에서 업링크 또는 다운링크 방향으로 달성된 비트율에 대해 데이터베이스 블록에 문의할 수 있다. 이 경우에, NSAPI 및 방향(UL/DL)에 대한 정보는 데이터베이스 블록에 전달된다. 상기 조회에 응답하여, 데이터베이스 블록은 비트율에 대한 정보를 상기 조회의 발신자에게 반환한다. 사용자 프로토콜들 및 애플리케이션 층의 애플리케이션들에 의해 수행된 조회들의 상세한 설명은 본 명세서에서 나중에 다시 설명될 것이다. 상기 데이터베이스는 본 발명의 대안적인 실시예들의 설명에서 다시 고려되는 몇몇 대안적인 방식들로 구현될 수 있다.
도 3은 데이터베이스 블록에 의해 유지되는 데이터베이스가 바람직하게 포함하는 데이터를 도시한다. 여기에 제시된 데이터에 추가하여, 데이터베이스(31)는본 발명의 대안적인 실시예들의 기술에서 설명되는 바와 같이 다른 데이터를 포함할 수 있다.
도 3은 또한 데이터베이스(31)에 대한 가능한 구조를 도시하지만, 상기 데이터베이스(31)는 또한 본 발명의 특징들을 벗어나지 않으면서 다른 방식들로 구현될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 예를 들어, 하나의 집중된 데이터베이스 대신에, 각각의 상이한 논리 채널에 대해 별개의 데이터베이스를 형성하는 것이 가능하다.
도 3에 도시된 예에 있어서, 데이터베이스(31)의 열(301) "논리 채널 ID(Logical Channel ID)"는 논리 채널 식별자(ID)를 나타낸다. 열(302) "UL/DL"은 다운링크(셀룰러 네트워크 기지국으로부터 단말기로) 또는 업링크(단말기로부터 기지국으로)인 논리 채널의 방향을 나타낸다. 이 예에서, 업링크 및 다운링크 방향들은 각각 숫자 1 및 0으로 표시된다. 열(303) "NSAPI"는 논리 채널 식별자(ID)에 대응하는 PDP 콘텍스트의 NSAPI 식별자를 나타낸다. 열(304) "RAB_ID"는 논리 채널 식별자(ID)에 대응하는 RAB_ID 식별자를 나타낸다. 바람직하기로는, 상술된 모든 식별자들 및 접속 방향을 나타내는 값들은 정수들이다. 상기 데이터베이스는 반드시 RAB_ID 식별자들을 포함할 필요는 없는데, 왜냐하면 특정 NSAPI에 대응하는 RAB_ID 식별자는 필요한 경우 제어 기능 블록들로부터 검색될 수 있기 때문이다. 전형적으로, 모든 다른 식별자들은 논리 채널 식별자(ID)를 기초로 하여 제어 기능 블록들로부터 검색될 수 있다. 그러나, 데이터베이스(31)에서의 다른 식별자들의 존재는 예를 들어 애플리케이션 층의 애플리케이션에 의해 수행된 비트율 조회에대해 응답하는 경우 처리 작업들을 간단하게 하는데, 왜냐하면 이 경우에 필요한 식별자들이 데이터베이스(31)로부터 직접 발견될 수 있고 제어 기능 블록들로부터 별도로 요청될 필요가 없기 때문이다.
열(305) "비트율(Bit Rate)"는 비트율 추정 블록에 의해 계산되고 데이터베이스 블록에 전송된 각 논리 채널에 대한 비트율 값들(값들 1 내지 4)을 유지하고, 각 논리 채널은 논리 채널 식별자(ID)에 의해 식별된다. 가장 간단한 형태에서 데이터베이스는 논리 채널 식별자들(ID) 및 비트율 값들만을 포함한다.
도 3에 있어서, 데이터베이스(31)의 열들은 도 1에 도시된 예에 대응하는 값들을 포함한다. 값(1)이 할당된 NSAPI는 그 값이 1인 RAB_ID에 매핑된다. 상기 RAB_ID는 그 다음 그 식별자들이 1 및 2인 MAC 층의 2개의 상이한 논리 채널들에 매핑된다. 값(2)이 할당된 NSAPI는 값(2)을 갖는 RAB_ID에 매핑되고 그 다음 RAB_ID는 이 채널의 식별자가 3인 MAC 층의 단일 논리 채널에 매핑된다. 값(3)이 할당된 RAB_ID은 이 채널의 식별자가 4인 MAC 층의 하나의 논리 채널에 매핑된다. 회선 교환 애플리케이션(이 경우에 그 RAB_ID는 3이다)은 PDCP 층을 전혀 사용하지 않고 따라서 NSAPI 식별자를 구비하지 않는다. 도 1은 정보의 전송을 나타내기 때문에, 모든 논리 채널들(1 내지 4)은 업링크 채널들이다(UL/DL = 1).
도 4의 흐름도는 셀룰러 통신 네트워크의 이동국에서 업링크 방향으로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비트율 결정 방법을 도시한다. 우선, 단말기 및 네트워크간의 접속이 설정된다(블록 41). 단말기에서 RRC 블록이 주로 접속을 설정하는 책임을 진다. 접속의 설정은 PDCP 층으로부터 데이터 블록들의 전송 및 수신을 위해 하나 이상의 데이터 스트림들, 소위 데이터 파이프(pipe)들의 생성이 된다. 상기 데이터 파이프들은 RLC-U 층 및 MAC 층을 통해 물리 층으로 통한다. 데이터 파이프는 RLC-U 유닛으로부터 MAC 층의 하나보다 많은 논리 채널로 통하는 갈림(branch)들로 분할될 수 있다.
RRC 블록은 각 논리 채널에 한 세트의 전송 형식들을 할당한다(블록 42). 블록 43에서, 데이터베이스 블록의 데이터베이스는 초기화된다. 초기화 과정에서, 데이터베이스는 제어 기능 블록들로부터 접속에 사용되는 NSAPI 및 RAB_ID 식별자들뿐만 아니라 논리 채널 식별자들(ID들)을 획득하고 데이터베이스에 기록한다.
실제 데이터 전송이 시작되는 경우, MAC 층은 RLC-U 블록으로부터 전송되는 데이터 블록들을 수신한다. 데이터 블록의 전송과 관련하여, MAC 층은 RRC 블록에 의해 이전에 명시된 전송 형식 세트로부터 각 전송 논리 채널에서 사용되는 전송 형식을 선택한다(블록 44). 그 다음 상기 데이터 블록은 전송된다(블록 45). 데이터 블록들을 전송하는 경우, MAC 층은 물리 층의 전송 채널들에 논리 채널들을 매핑한다. 매핑의 결과, 상기 데이터 블록들은 물리 층에 전송되고, 상기 물리 층은 무선 링크 상에서 데이터 블록들의 실제 전송을 책임진다. 상기 MAC 층이 무선 링크 상에서의 전송용 물리 층으로 데이터 블록들을 전송할 뿐 아니라 상기 데이터 블록들에 다른 동작들을 수행한다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 예를 들어, MAC 층은 어떤 암호화 동작들을 수행한다.
MAC 층이 데이터 블록을 논리 채널로부터 전송용 물리 층으로 전송하는 경우, 상기 MAC 층은 매개변수들(TBS 및 TTI)의 값들뿐만 아니라 당해 논리 채널의식별자(ID)를 비트율 추정 블록에 제공한다(블록 46).
상술된 바와 같이, 전송 형식은 시간 기간(TTI) 동안 RLC-U 유닛으로부터 MAC 층의 논리 채널을 통해 전송용 물리 층의 전송 채널로 전송되는 데이터 블록의 크기(TBS)를 정의한다. 당연히, RLC-U 유닛이 전송될 데이터(전송될 데이터 블록)를 갖는 경우에만 데이터 블록의 전송이 일어난다. 다른 한편, RLC-U 유닛이 하나의 TBS를 초과하는 전송될 데이터의 양을 갖는 경우, 나머지 데이터 블록들은 다음 전송 시간 간격 또는 간격들(TTI) 동안 MAC 층의 제어하에 전송된다. 시간 간격 동안 사용중인 전송 형식에 의존하여, 상이한 양의 데이터가 상이한 전송 시간 간격들(TTI)에서 전송될 수 있다. 즉 전송 형식은 매개변수(TBS)에 의하여 당해 시간 간격 동안 전송될 데이터 블록의 크기를 정의한다. 상술된 바와 같이, 상이한 전송 시간 간격들(TTI) 동안 상이한 논리 채널들에 대한 전송 형식들, 즉 전송 형식 조합은 현재 이용가능한 데이터 양에 의존하여 MAC 층에 의해 독립적으로 선택된다.
데이터 블록이 MAC 층으로부터 물리 층으로 전송되는 경우 매개변수들(TBS 및 TTI)의 값들은 MAC 층으로부터 비트율 추정 블록들로 전달되기 때문에, 상기 비트율 추정 블록은 특정 논리 채널 식별자(ID)에 의해 식별된 논리 채널에서 시간 간격(TTI) 동안 달성된 비트율을 추정할 수 있다. 데이터 블록의 크기(TBS)를 전송 시간 간격(TTI)으로 나눔으로써 비트율이 계산된다(블록 47). 예를 들어, TBS 및 TTI가 각각 640 비트들 및 30 ms인 경우, 비트율은 640/0.030 bit/s, 즉 대략 21.3kbit/s이다. 이것은 당해 30 ms 시간 간격 동안 논리 채널에서의 비트율을 나타낸다. 이 비트율은 순시 비트율로 지칭될 것이다.
논리 채널 식별자(ID) 뿐만 아니라 매개변수들(TBS 및 TTI)의 값들은 시간 간격(TTI) 동안 한번만 제공되는 것으로 충분하다. 논리 채널에서 흐르는 데이터 블록들이 없기 때문에, 매개변수들(TBS 및 TTI)의 값들은 비트율 추정 블록에 전달되지 않는다. 바람직하기로는, 비트율 추정 블록은 따라서 논리 채널이 유휴(IDLE) 상태에 있는, 즉 어떠한 데이터도 전송 시간 간격(TTI) 동안 상기 논리 채널을 통해 전송되지 않는다고 단정한다.
상기 비트율 추정 블록은 당해 논리 채널의 식별자(ID)와 함께 상기 계산된 비트율을 데이터베이스 블록에 전송한다. 상기 데이터베이스 블록은 당해 논리 채널의 식별자(ID)를 기초로 하여 데이터베이스내의 논리 채널에 대한 비트율 값을 갱신한다(블록 48). 매개변수들(TBS 및 TTI)의 값들이 시간 간격(TTI) 동안 비트율 추정 블록에 전달되지 않는 경우, MAC 층은 상기 특정 TTI 동안 전송용 물리 층에 데이터 블록을 전송하지 않는다. 따라서, 데이터베이스내의 비트율 값이 갱신되지 않고 이전 비트율 값이 유효하게 남아있다. 이 경우에 있어서, 논리 채널의 전송 형식이 변경되지 않았다고 가정하면, 데이터베이스에서의 비트율 값은 논리 채널에서의 최대 이용가능한 비트율을 나타낸다. 상기 과정은 다음 데이터 블록을 전송하기 위해 블록 48로부터 블록 45로 복귀한다. 다음 데이터 블록의 전송을 위해 논리 채널에 대해 새로운 전송 형식이 선택될 수 있는 경우 블록 48로부터의 화살표는 점선으로서 블록 44로 계속한다.
도 5의 흐름도는 셀룰러 통신 네트워크의 이동국에서 다운링크 방향으로 본 발명에 따른 비트율 결정 방법을 도시한다. 네트워크 및 단말기간의 접속은 도 4의기술에서 설명된 것과 동일한 방식으로 설정된다(블록 51).
RRC 블록은 한 세트의 전송 형식들을 MAC 층의 각 논리 채널에 할당한다(블록 52). RRC 블록은 접속 설정 단계 동안, 다른 동등, 이 예에서 네트워크와의 접속에 사용되도록 상기 전송 형식 세트를 일치시킨다. 데이터베이스 블록의 데이터베이스는 블록 43에서와 같은 방식으로 블록 53에서 초기화된다. 이 다음, 데이터 블록들의 수신이 시작된다(블록 54). 수신된 데이터 블록들을 독출할 수 있기 위하여, MAC 층은 우선 각 수신 논리 채널에서 사용중인 전송 형식을 결정한다(블록 55). 상술된 바와 같이, 송신기(네트워크)는 전송 형식 표시자(TFI)를 각 전송된 데이터 블록과 관련시킨다. MAC 층은 전송 형식을 결정하기 위하여 이 정보를 사용한다.
데이터 블록들을 수신하는 경우, MAC 층은 물리 층으로부터 도달하는 데이터 블록을 RLC-U 층의 RLC-U 유닛에 전송한다. 데이터 블록을 전송하는 경우, MAC 층은 논리 채널의 식별자(ID) 및 매개변수들(TBS 및 TTI)의 값들을 비트율 추정 블록에 제공한다(블록 56).
비트율 추정 블록은 당해 TTI 동안 논리 채널 식별자(ID)에 의해 식별된 논리 채널에서 달성된 비트율을 계산한다. 데이터 블록들의 전송과 관련하여 기술된 것에 대응하는 방식으로, 비트율은 수신된 데이터 블록의 크기(TBS)를 전송 시간 간격(TTI)로 나눔으로써 추정된다(블록 57). MAC 층이 데이터 블록들을 전송하지 않는 경우, 매개변수들(TBS 및 TTI)의 값들은 비트율 추정 블록에 전달되지 않는다.
비트율 추정 블록은 당해 논리 채널의 식별자(ID) 뿐만 아니라 계산된 비트율을 데이터베이스 블록에 전송한다. 데이터베이스 블록은 당해 논리 채널의 식별자(ID)를 기초로 하여, 데이터베이스내의 논리 채널에 대한 비트율 값을 갱신한다(블록 58). 매개변수들(TBS 및 TTI)의 값들이 비트율 추정 블록에 전달되지 않는 경우, 데이터베이스를 갱신하기 위한 어떠한 비트율 값도 데이터베이스 블록에 전송되지 않는다. 과정은 다음 데이터 블록의 수신을 위해, 블록 58로부터 블록 54로 복귀한다.
다음에는, 본 발명의 몇몇 다른 바람직하고 대안적인 실시예들이 기술될 것이다. 논리 채널에서 사용중인 전송 형식은 제1 전송 시간 간격이 종료하고 제2 전송 시간 간격이 시작하는 순간에 변경될 수 있다. 대응하여, 전송 형식이 변경되는 경우, 비트율도 또한 변경될 수 있다. 비트율은 전송 형식 세트 중 어느 전송 형식이 현재 논리 채널에서 사용중인지에 크게 의존하여 변경될 수 있다. 따라서, 더 긴 시간 기간 동안 비트율 동작의 전반적인 그림을 얻기 위하여, 현재 전송 시간 간격(TTI)(또는 막 종료된 것)에서 실시간 또는 현재 비트율에 더하여, 비트율 평균들을 데이터베이스에 유지하는 것이 실제적이다.
본 발명의 대안적인 실시예에 있어서, 현재 전송 시간 간격(또는 막 종료된 것)에 대한 순시 비트율에 더하여, 각 논리 채널에 대한 비트율 평균이 데이터베이스 블록의 데이터베이스에 유지된다. 바람직하기로는, 이것은 러닝(running) 평균의 형태로 구현된다. 상기 러닝 평균은 주어진 논리 채널에 대한 비트율 추정 블록에 의해 계산된 주어진 수(예를 들어 10)의 최신 비트율 값들을 고려한다. 데이터베이스 블록이 비트율 추정 블록으로부터 신규 비트율 값을 수신하는 경우, 데이터베이스는 10개의 가장 최근 순시 비트율 값들을 합하고, 그 합을 10으로 나누어서 그 결과를 데이터베이스에 저장함으로써 상기 러닝 평균을 갱신한다. 따라서, 이 실시예에 있어서, 어떤 주어진 시간에 데이터베이스는 10개의 가장 최근 비트율 값들 및 그들의 평균을 포함한다.
전송 시간 간격(TTI)이 이들 10개의 시간 기간들 동안 변경되는 경우, 상기 평균은 반드시 실제 평균 비트율에 대한 정확하게 올바른 값을 나타내는 것은 아니다. MAC 층이 현재 접속의 중간에 매개변수의 값(TTI)이 이전 전송 형식 세트에서의 값들과 상이한 신규 전송 형식 세트를 갖는 경우, 전송 시간 간격(TTI)의 길이는 변경될 수 있다. 이 경우에, 보다 정확한 비트율 값은 합 ∑[ai(TBS/TTI)i]으로부터 획득된다. 여기서, 인덱스(i)는 1부터 10까지이고, (TBS/TTI)i는 전송 시간 간격(i)에서의 순시 비트율이며, ai는 전송 시간 간격(i)에 대한 가중치 계수이다. 각 전송 시간 간격에 대해, 가중치 계수(ai)는 수학식 ai= TTIi/(∑TTI)로부터 계산된다. 여기서, TTIi는 전송 시간 간격의 길이이고, ∑TTI는 모든 전송 시간 간격들의 길이들의 합이다(이 경우에 10개의 가장 최근 전송 시간 간격들의 합). 본 발명의 대안적인 실시예에 있어서, 데이터베이스 블록은 상술된 수학식을 사용하여 비트율 추정 블록에 의해 상기 데이터베이스 블록에 전달된 순시 비트율들을 기초로 하여 비트율 평균을 계산한다.
본 발명의 다른 대안적인 실시예에 있어서, 러닝 평균 대신에 고정 평균이 계산된다. 이 경우에 주어진 시간 순간 이후에 (예를 들어 PDP 콘텍스트의 활성화 순간 이후에) 비트율 추정 블록에 의해 데이터베이스 블록에 전달된 모든 비트율 값들을 사용하여 평균이 계산된다.
본 발명의 다른 대안적인 실시예에 있어서, 데이터베이스 블록은 MAC 층의 전체 용량에 대한 정보를 유지한다. 데이터베이스 블록들은 전체 MAC 층의 전체 비트율을 얻기 위하여 모든 논리적인 채널들의 비트율 값들을 스캔하고 주기적으로 (예를 들어 0.2 초 간격으로) 합하고, 전체 비트율 값을 데이터베이스에 기록한다. 여기서 진행중인 전송/수신이 없는 경우 데이터베이스에서의 비트율 값은 반드시 실제 비트율을 나타낸다기 보다는 오히려 논리 채널에서의 최대 이용가능한 용량을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 논리 채널이 유휴(IDLE) 상태에 있는 경우, 즉 전송/수신 데이터 블록들이 아닌 경우, "구식(out-of-date)" 비트율 값이 당해 채널에 대해 데이터베이스에 기록될 수 있는데, 왜냐하면, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 전송/수신이 발생되는 경우에만 값이 갱신되기 때문이다. 상기 구식 비트율 값은 전체 비트율을 결정하는 경우 무시된다. 예를 들어, 데이터베이스 블록은 최종 비트율 값 갱신이 수행된 순간을 기록할 수 있고 현재 순간 이전에 실질적으로 하나보다 많은 전송 시간 간격(TTI)에서 최종 갱신이 수행된 경우 비트율 값은 "구식"이라고 단정한다.
(데이터 전송 및 데이터 수신 예들에서) 본 발명의 바람직한 실시예의 상기 설명과 관련하여, 논리 채널에 흐르는 데이터 블록들이 없는 경우, 매개변수들(TBS및 TTI)의 값들이 비트율 추정 블록에 전달되지 않는다고 상술되었다. 더욱이, 매개변수들(TBS 및 TTI)의 값들이 시간 기간(TTI) 동안 비트율 추정 블록에 전달되지 않은 경우 비트율 값은 데이터베이스에 갱신되지 않고 이전 비트율 값이 유효하게 남아있다고 상술되었다.
그러나, 본 발명의 다른 대안적인 실시예는 다른 방식으로 동작한다. 데이터 블록들이 논리 채널에서 흐르지 않는 경우, 매개변수들(TBS 및 TTI)의 값들은 여전히 비트율 추정 블록에 전달되지 않는다. 비트율 추정 블록은 따라서 논리 채널이 유휴 상태에 있다고, 즉 어떠한 데이터도 당해 전송 시간 간격(TTI) 동안 상기 논리 채널을 통과하지 않는다고 단정한다. 따라서, 이 실시예에서, 비트율 추정 블록은 논리 채널의 식별자(ID)와 함께, 데이터베이스 블록에 비트율 값 0을 전송한다. 데이터베이스 블록은 비트율 값 0을 가지고 식별자(ID)에 의해 명시된 논리 채널에 대한 데이터베이스 엔트리를 갱신한다. 이런 식으로, 어떠한 데이터도 전송/수신되지 않고 있는 경우에조차 데이터베이스가 최신으로 유지될 수 있다.
상술된 바와 같이, 사용자 프로토콜들 및 애플리케이션 층의 애플리케이션들은 데이터베이스로부터 순시 비트율 값들 및/또는 평균들을 요청할 수 있다. 이들 조회들은 특정 프로그램 과정에 따라 발생한다. 데이터베이스로부터 얻어진 응답에 의존하여, 프로토콜들 및 애플리케이션들은 자신의 동작을 적합하게 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 패킷-기반 비디오 애플리케이션은 NSAPI에 의해 식별된 특정 접속(PDP 콘텍스트)에서 업링크 방향으로 달성된 비트율에 대해 데이터베이스 블록에 문의한다. PDP 콘텍스트는 하나 이상의 개별 논리 채널들을 사용할 수 있기 때문에(PDP 콘텍스트는 하나 이상의 논리 채널에 매핑될 수 있다), 주어진 PDP 콘텍스트에 대한 비트율은 PDP 콘텍스트에 의해 사용된 논리 채널들에서의 비트율들을 합함으로써 획득될 수 있다. 비디오 애플리케이션은 프로그램 과정에 따라 NSAPI 및 방향(UL)을 데이터베이스 블록에 전송한다. 상기 NSAPI 및 방향(UL)을 기초로 하여, 데이터베이스 블록은 NSAPI에 의해 식별되는 PDP 콘텍스트에서 업링크 방향으로 동작하는 논리 채널들의 비트율 값들을 검색한다. 데이터베이스 블록은 NSAPI에 의해 식별되는 접속에 사용되는 전체 비트율을 획득하기 위하여 상이한 논리 채널들의 비트율 값들을 합한다. 상기 요청에 의존하여, 데이터베이스 블록은 최근 전송 시간 간격 동안의 전체 비트율, PDP 콘텍스트에 의해 사용중인 상이한 논리 채널들에서의 비트율들의 러닝 평균들의 합 또는 이들 두 값들을 비디오 애플리케이션에 반환할 수 있다. 디폴트로 데이터베이스는 가장 최근 전송 시간 간격(TTI) 동안 당해 PDP 콘텍스트에 의해 사용중인 상이한 논리 채널들에서의 비트율들의 합을 반환한다. 이것은 MAC 층 레벨에서 당해 PDP 콘텍스트에 대한 전체 비트율 값을 나타낸다.
응답을 수신한 후에, 비디오 애플리케이션은 이용가능한 MAC 층 비트율을 기초로 하여 프로토콜 층에 전송하는 데이터 흐름을 적합하게 할 수 있다. 예를 들어, 이용가능한 비트율이 낮은 경우, 비디오 애플리케이션은 비디오 스트림에서 전송되는 데이터의 양을 감소시킬 수 있다. 예를 들어 전송되는 이미지의 해상도 또는 프레임 반복율을 감소시킴으로써, 비디오 스트림에서의 데이터의 양이 감소될 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 비디오 애플리케이션은 이용가능한 비트율을 기초로 하여 비디오 스트림의 압축을 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 여기서, 상기 조회에 응답하여 획득되는 비트율 값은 이용가능한 비트율을 나타낸다. 다시 말하면, 비디오 애플리케이션은 조회에 응답하여 획득된 비트율 값이 그 시간 순간에 달성될 수 있는 비트율을 나타낸다고 가정한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, TCP/IP 스택(사용자 프로토콜들에 속하는, 도 2 참조)은 유사한 방식으로 데이터베이스 블록으로부터 비트율을 요청하고, 상기 데이터베이스 블록에 의해 공급되는 비트율 값을 기초로 하여 단-대-단(end-to-end) IP 페이로드 압축을 시작하거나 종료하는 결정을 한다. 대안으로 또는 추가로, TCP/IP 스택은 예를 들어 이용가능한 비트율이 낮은 경우 윈도우의 크기가 감소되고 이용가능한 비트율이 높은 경우 윈도우의 크기가 증가되는 그러한 방식으로, 비트율을 기초로 하여 "TCP 신축 윈도우(TCP Sliding Window)" 메커니즘을 조정할 수 있다. 이런 식으로, 본 발명은 예를 들어 TCP/IP 접속을 최적화하기 위한 수단을 제공한다.
본 발명의 대안적인 실시예에 있어서, 순시 비트율 값들 및/또는 비트율 평균들은 데이터베이스 블록으로부터 사용자 프로토콜들 및/또는 애플리케이션 층의 애플리케이션들로 자동으로 전송된다. 예를 들어, 애플리케이션의 제어하에 프로그램 과정은 값들의 전송이 시작되는 때와 종료되는 때를 결정하는데 사용될 수 있다.
더욱이, 본 발명의 실시예에 있어서, 특정 방향으로 2 이상의 PDP 콘텍스트들의 전체 비트율은 당해 방향으로 PDP 콘텍스트들에서 사용중인 논리 채널들의 비트율을 합함으로써, 또는 상이한 PDP 콘텍스트들에 대해 획득된 비트율 값들을 합함으로써 결정된다.
더욱이, 본 발명의 실시예에 있어서, 실제 비트율의 추정은 MAC 층 이외의 다른 층의 레벨에서 계산된다. 예를 들어, PDCP 층의 처리율 추정은 상이한 프로토콜 층들에서 추가 및/또는 삭제된 제어 정보 및 헤더들의 효과를 고려함으로써 MAC 층에서 결정된 비트율을 기초로 하여 계산될 수 있다.
본 발명은 주로 소프트웨어에 의한 통신 장치에서 구현된다. 도 6은 본 발명을 수행하는데 적합한 이동국의 블록도이다. 이동국(60)은 처리 수단(CPU), 무선부(RF) 및 사용자 인터페이스(UI)를 포함한다. 상기 무선부(RF) 및 사용자 인터페이스(UI)는 처리 수단(CPU)에 접속된다. 상기 사용자 인터페이스는 이동국(60)의 사용을 가능하게 하기 위하여 디스플레이 및 키보드를 포함한다. 상기 처리 수단(CPU)은 마이크로프로세서(도 6에 미도시), 메모리(MEM) 및 소프트웨어(SW)를 포함한다. 이동국(60)의 소프트웨어(SW)는 메모리(MEM)에 저장된다. 상기 메모리(MEM)는 바람직하기로는 랜덤 액세스 메모리(RAM) 및 읽기 전용 메모리(ROM)를 포함한다. 마이크로프로세서는 소프트웨어(SW)를 기초로 하여 무선부의 사용, 사용자 인터페이스(UI) 상에 정보의 표시 및 사용자 인터페이스(UI)로부터 수신된 입력들의 독출과 같은 이동국(60)의 동작을 제어한다. 소프트웨어(SW)는 WCDMA 프로토콜 스택을 포함하고, 상기 WCDMA 프로토콜 스택에 따라 무선부(RF)는 안테나(ANT)에 의하여 데이터 블록들의 무선 전송 및 수신을 수행한다. 상기 WCDMA 프로토콜 스택은 MAC 층을 포함한다. 본 발명에 따른 비트율 결정 및 데이터베이스의 유지는 소프트웨어(SW) 및 메모리(MEM)를 사용하여 마이크로프로세서에 의해 수행된다. 본 발명에 따른 데이터베이스는 이동국(60)이 이용할 수 있는 메모리에서 구현된다. 이동국은 또한 음성 신호를 수신하고 재생하기 위하여 마이크로폰 및 스피커(도 6에 미도시)를 포함할 수 있다.
본 발명은 단말기에서 비트율 결정에 사용될 수 있을 뿐 아니라 다른 동등의 WCDMA 프로토콜 스택에서 사용될 수 있다. 여기서 다른 동등은 단말기에 데이터를 전송하고/전송하거나 단말기로부터 데이터를 수신하는 기지국과 같은 셀룰러 통신 네트워크의 네트워크 요소이다.
이 설명에 있어서, 본 발명의 구현 및 실시예들은 예들의 도움으로 설명되었다. 본 발명은 상술된 실시예들의 상세한 설명들에 제한되지 않고 본 발명은 또한 본 발명의 특징들을 벗어나지 않으면서 다른 형태들로 구현될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 그러므로, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 예시적이고 제한하지 않는 것으로 고려되어야 한다. 따라서, 본 발명을 구현하고 이용하는 가능성들은 첨부된 청구범위에 의해서만 제한된다. 균등한 구현들을 포함하여 청구범위에서 정의된 본 발명의 상이한 대안적인 구현들은 본 발명의 범위내에 속한다.

Claims (36)

  1. 제1 통신 장치에서 비트율을 결정하는 방법으로서, 상기 제1 통신 장치는 제2 통신 장치로 정보를 전송하기 위한 프로토콜 스택을 포함하고, 상기 프로토콜 스택은 프로토콜 층을 포함하며, 상기 프로토콜 층은 상기 프로토콜 층을 통해 제1 정보를 전송하기 위한 논리 채널을 제공하고, 상기 제1 정보는 상기 논리 채널을 경유하여 상기 프로토콜 층을 통해 전송되는 비트율 결정 방법에 있어서,
    상기 논리 채널에서의 비트율은 상기 프로토콜 층으로부터 획득할 수 있는 제2 정보를 기초로 하여 결정되는 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 정보는 상기 프로토콜 층으로부터 선택되고, 상기 제2 정보는 얼마나 많은 제1 정보가 주어진 제1 시간 기간 동안 상기 논리 채널을 경유하여 상기 프로토콜 층을 통해 전송되는지를 나타내고;
    상기 논리 채널에서 상기 제1 시간 기간 동안의 비트율은 상기 프로토콜 층으로부터 선택된 상기 제2 정보를 기초로 하여 결정되는 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 비트율은 상기 제2 정보를 기초로 하여 결정되고, 상기 제2 정보는 상기 논리 채널에서의 정보의 흐름이 제어되는 제어 정보인 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 비트율은 상기 제2 통신 장치로 전송되는 상기 제1 정보에 관하여 분리된 제2 정보를 기초로 하여 결정되고, 상기 제2 정보는 상기 프로토콜 층의 동작을 제어하도록 정해진 제어 정보인 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 논리 채널에서 흐르는 상기 제1 정보를 제어하는데 전송 형식이 사용되고, 상기 비트율은 상기 논리 채널에서 사용중인 전송 형식을 기초로 하여 결정되는 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 프로토콜 스택은 광대역 부호 분할 다중 접속(WCDMA; Wideband Code Division Multiple Access) 프로토콜 스택이고, 상기 제1 통신 장치는 상기 WCDMA 프로토콜 스택을 사용하여 상기 제2 통신 장치와 통신하는 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 프로토콜 층을 통해 상기 제1 정보가 상기 논리 채널을 경유하여 전송되는 상기 프로토콜 층은 WCDMA 프로토콜 스택의 매체 접근 제어(MAC; Medium Access Control) 층인 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 통신 장치는 셀룰러 통신 네트워크의 무선 단말기이고 상기 제2 통신 장치는 셀룰러 통신 네트워크의 네트워크 요소인 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 통신 장치는 셀룰러 통신 네트워크의 네트워크 요소이고 상기 제2 통신 장치는 셀룰러 통신 네트워크의 무선 단말기인 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  10. 제5항에 있어서, 상기 전송 형식은 매개변수들인 전송 블록 크기(TBS; Transmission Block Size) 및 전송 시간 간격(TTI; Transmission Time Interval)을 포함하고, 주어진 논리 채널에서의 비트율은 상기 매개변수들의 값들을 기초로 하여 결정되는 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  11. 제1항에 있어서, 하나보다 많은 논리 채널이 상기 프로토콜 층을 통해 통과하고 상기 하나보다 많은 논리 채널 각각은 논리 채널 식별자에 의해 식별되는 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 논리 채널 식별자에 의해 식별되는 논리 채널에서 제1 시간 기간 동안의 비트율은 매개변수들(TBS 및 TTI)을 기초로 하여 결정되고, 상기 매개변수(TBS)의 값은 매개변수(TTI)에 의해 정의되는 시간 기간 동안전송될 수 있는 데이터의 양을 결정하는 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  13. 제12항에 있어서, 매개변수(TTI)의 값은 상기 제1 시간 기간의 길이를 결정하는 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  14. 제6항에 있어서, 상기 제2 정보를 기초로 하여 상기 비트율이 결정되는 상기 제2 정보는 상기 WCDMA 프로토콜 스택의 RLC 층으로부터 오는 데이터 블록을 상기 데이터 블록의 전송과 관련하는 상기 WCDMA 프로토콜 스택의 MAC 층의 논리 채널로부터 물리 층의 전송 채널로 전송하는 것에 응답하여 상기 WCDMA 프로토콜 스택의 MAC 층으로부터 취해지는 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  15. 제12항 또는 제14항에 있어서, 상기 제2 정보를 기초로 하여 상기 비트율이 결정되는 상기 제2 정보는 상기 제1 시간 기간 동안 한번만 상기 프로토콜 층으로부터 취해지는 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  16. 제12항에 있어서, 상기 논리 채널에서의 상기 비트율은 수학적 계산에 의하여 결정되고, 매개변수(TBS)의 값은 매개변수(TTI)의 값에 의해 나누어지는 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  17. 제12항에 있어서, 상기 논리 채널에서의 비트율 값은 반복적으로 결정되는것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 반복적으로 결정된 비트율 값은 상기 제1 통신 장치가 이용할 수 있는 메모리에 유지되고 갱신되는 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 논리 채널에서의 평균 비트율이 계산되는 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 평균은 러닝(running) 평균으로서 계산되는 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 평균은 상기 제1 통신 장치가 이용할 수 있는 메모리에 유지되고 갱신되는 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  22. 제1항에 있어서, 상기 결정된 비트율의 값은 상기 제1 통신 장치에서의 애플리케이션에 제공되는 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  23. 제22항에 있어서, 애플리케이션에 제공되는 상기 비트율 값은 상기 애플리케이션에 의해 생성되는 정보 흐름을 최적화하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  24. 제1항에 있어서, 상기 결정된 비트율은 상기 제1 통신 장치에서의 다른 프로토콜 층에 제공되는 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  25. 제24항에 있어서, 다른 프로토콜 층에 제공되는 상기 비트율 값은 상기 다른 프로토콜 층에 의해 전송되는 정보 흐름을 최적화하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  26. 제1항에 있어서, 하나보다 많은 논리 채널이 상기 프로토콜 층을 통해 통과하고, 패킷 데이터 프로토콜(PDP; Packet Data Protocol) 콘텍스트(context)는 상기 제1 정보를 상기 제2 통신 장치로 전송하기 위하여 하나보다 많은 논리 채널을 사용하며,
    상기 시간 기간 동안 주어진 방향(UL/DL)으로 상기 PDP 콘텍스트의 전체 비트율은 상기 방향으로 상기 PDP 콘텍스트에 의해 사용중인 상기 논리 채널들의 상기 비트율 값들을 더함으로써 결정되는 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  27. 제1 통신 장치에서 비트율을 결정하는 방법으로서, 상기 제1 통신 장치는 제2 통신 장치로부터 정보를 수신하기 위한 프로토콜 스택을 포함하고, 상기 프로토콜 스택은 프로토콜 층을 포함하며, 상기 프로토콜 층은 상기 프로토콜 층을 통해 제1 정보를 전송하기 위한 논리 채널을 제공하고, 상기 제1 정보는 상기 논리 채널을 경유하여 상기 프로토콜 층을 통해 전송되는 비트율 결정 방법에 있어서,
    상기 논리 채널에서의 비트율은 상기 프로토콜 층으로부터 획득할 수 있는 제2 정보를 기초로 하여 결정되는 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 제1 통신 장치는 WCDMA 프로토콜 스택을 포함하고, 상기 제2 정보를 기초로 하여 상기 비트율이 결정되는 상기 제2 정보는 상기 WCDMA 프로토콜 스택의 MAC 층으로부터 취해지는 것을 특징으로 하는 비트율 결정 방법.
  29. 제1 통신 장치(60)는 제2 통신 장치로 정보를 전송하기 위한 프로토콜 스택을 포함하고, 상기 프로토콜 스택은 프로토콜 층(103)을 포함하며, 상기 프로토콜 층은 상기 프로토콜 층을 통해 제1 정보를 전송하기 위한 논리 채널(141 - 144)을 제공하도록 정해지고,
    상기 제1 통신 장치는 상기 논리 채널을 경유하여 상기 프로토콜 층(103)을 통해 상기 제1 정보를 전송하기 위한 처리 요소(CPU)를 포함하는 제1 통신 장치에 있어서,
    상기 프로토콜 층으로부터 획득할 수 있는 제2 정보를 기초로 하여 상기 논리 채널(141 - 144)에서의 비트율을 결정하기 위한 처리 요소(CPU, 208)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 통신 장치.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 프로토콜 층으로부터 상기 제2 정보를 선택하기 위한 처리 요소(CPU)로서, 상기 제2 정보는 얼마나 많은 제1 정보가 제1 시간 기간 동안 상기 논리 채널을 경유하여 상기 프로토콜 층을 통해 전송되는지를 나타내는 처리 요소(CPU); 및
    상기 프로토콜 층으로부터 선택된 상기 제2 정보를 기초로 하여 상기 제1 시간 기간 동안 상기 논리 채널에서의 비트율을 결정하기 위한 처리 요소(CPU, 208)를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 통신 장치.
  31. 제29항에 있어서, 상기 논리 채널에서의 비트율 값을 반복적으로 결정하기 위한 처리 요소(CPU, 208)를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 통신 장치.
  32. 제31항에 있어서, 상기 제1 통신 장치는 데이터베이스(209)를 포함하고, 상기 반복적으로 결정된 비트율 값은 상기 제1 통신 장치가 이용할 수 있는 메모리에 유지되고 갱신되는 것을 특징으로 하는 제1 통신 장치.
  33. 제29항에 있어서, 상기 논리 채널에서의 비트율의 평균을 계산하기 위한 처리 요소(CPU, 208, 209)를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 통신 장치.
  34. 제33항에 있어서, 러닝(running) 평균으로서 상기 평균을 계산하기 위한 처리 요소(CPU, 208, 209)를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 통신 장치.
  35. 제33항에 있어서, 상기 평균을 유지하고 갱신하기 위한 데이터베이스(209)를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 통신 장치.
  36. 제1 통신 장치(60)는 제2 통신 장치로부터 정보를 수신하기 위한 프로토콜 스택을 포함하고, 상기 프로토콜 스택은 프로토콜 층(103)을 포함하며, 상기 프로토콜 층은 상기 프로토콜 층을 통해 제1 정보를 전송하기 위한 논리 채널(141 - 144)을 제공하도록 정해지고,
    상기 제1 통신 장치는 상기 논리 채널을 경유하여 상기 프로토콜 층(103)을 통해 상기 제1 정보를 전송하기 위한 처리 요소(CPU)를 포함하는 제1 통신 장치에 있어서,
    상기 프로토콜 층으로부터 획득할 수 있는 제2 정보를 기초로 하여 상기 논리 채널(141 - 144)에서의 비트율을 결정하기 위한 처리 요소(CPU, 208)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 통신 장치.
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