KR20040038603A

KR20040038603A - 무선 이동국의 ｑｏｓ관리 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20040038603A
Application number: KR1020030047293A
Authority: KR
Inventors: 수딘드라펀달리카헐
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2004-05-08
Also published as: US20040085922A1

Abstract

본 발명은, 무선 네트워크의 영역 내에 위치한 무선 이동국과 통신하는 상기 무선 네트워크의 사용을 위한 무선 이동국의 QoS 관리 장치 및 무선 이동국의 QoS 관리 방법에 관한 것이다. 본 무선 이동국의 QoS 관리 장치는 상기 무선 네트워크에 연결되며, QoS 변수를 요구하는 프로토콜에서 데이터 패킷의 송수신을 지원하는 QoS 변수를 갖는 무선 링크를 상기 무선 네트워크에 제공하는 QoS 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 무선 네트워크에서 무선 이동국이 새로운 무선 링크들을 생성하는 최적의 시간을 자동으로 결정할 수 있도록 하는 향상된 무선 이동국의 QoS 관리 장치 및 방법이 제공된다.

Description

무선 이동국의 ＱＯＳ관리 장치 및 방법{apparatus and method for QoS management in a wireless mobile station}

본 발명은 무선 네트워크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 핸드폰과 같은 무선 이동국에서 QoS(Quality of Service) 관리 장치 및 방법에 관한 것이다.

RF(Radio Frequency) 스펙트럼은 한정된 자원이다. 스펙트럼의 작은 부분만이 각 통신 회사에 할당될 수 있다. 그러므로 할당된 스펙트럼은 많은 사용자가 스펙트럼에 억세스할 수 있도록 하기 위해 효율적으로 사용되어야 한다. 다중화 변조(Multiple access modulation)기술은 RF 스펙트럼을 가장 효율적으로 이용한 기술 중에 하나이다. 그런 변조 기술로서 TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), CDMA(Code Division Multiple Access)가 있다.

가입자를 유치하고 유지하기 위해, 무선 서비스 제공자는 종종 소비자에게 적합한 사용자 서비스를 개발한다. 이를 수행하기 위한 하나의 중요한 방법은 보다 저렴하고 신뢰 가능하게 하면서 기존의 네트워크 장비의 성능을 향상시키는 것이다. 이렇게 함으로써, 서비스 제공자는 무선 네트워크의 용량을 유지하거나 향상시키면서도 인프라 구조와 운영비용을 감소시킬 수 있다. 동시에, 서비스 제공자는 통신 서비스의 질과 사용자가 이용할 수 있는 서비스 양을 증가시키려고 노력한다.

핸드폰과 같은 무선 이동국은 대역폭 이용이 최적화된 시스템에 마련되는 것이 바람직하다. 무선 이동국이 이용할 수 있는 대역폭의 크기는 현재 무선 이동국에서 활성화된 무선 링크들 중에서 할당되어야 한다. 무선 이동국과 무선 네트워크 사이의 각 무선 링크는 무선 이동국과 무선 네트워크 양측에서 모두 자원을 소모한다.

3세대 무선 네트워크 표준은 요구되는 다중적이고 동시적인 무선 링크들을 생성하고 제거하기 위한 방법 및 무선 네트워크 기술을 제공한다. 3세대 무선 네트워크의 주 제어기는 무선 링크들이 생성되고 제거될 때를 결정하는 중요한 기능을 한다.

그런데, 현재 3세대 무선 네트워크 표준은 무선 이동국이 새로운 무선 링크들을 생성하는 최적의 시간을 자동으로 결정하도록 하는 방법 또는 기술을 제공하지 않는다.

따라서, 본 발명의 제1목적은, 무선 네트워크에서 무선 이동국이 새로운 무선 링크들을 생성하는 최적의 시간을 자동으로 결정할 수 있도록 하는 향상된 무선 이동국의 QoS 관리 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 제2목적은 무선 네트워크에서 무선 이동국이 대역폭 이용을 최적화하기 위해 무선 링크를 생성하고 제거할 수 있도록 하는 향상된 무선 이동국의 QoS 관리 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 무선 이동국을 포함하는 무선 네트워크의 예시도,

도 2는 본 발명에 따른 무선 이동국의 상세한 예시도,

도 3은 본 발명에 따른 무선 이동국의 동작 흐름도,

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 무선 네트워크 101, 102, 103 : 기지국

111, 112, 113, 114 : 이동국 121, 122, 123 : 셀

140 : 이동 교환국 150 : PSDN

210 : RF 송수신기 215 : 송신부

225 : 수신부 240 : 제어부

245 : I/O 인터페이스 280 : 메모리

281 : 기본 운영 시스템 282 : QoS 데이터베이스

283 : 무선 링크 데이터베이스 284 : QoS 관리 응용 프로그램

285 : IP 응용 프로그램

상기 목적들은, 본 발명에 따라, 무선 네트워크의 영역 내에 위치한 무선 이동국과 통신하는 상기 무선 네트워크의 사용을 위한 무선 이동국의 QoS 관리 장치에 있어서, 상기 무선 네트워크에 연결되며, QoS 변수를 요구하는 프로토콜에서 데이터 패킷의 송수신을 지원하는 QoS 변수를 갖는 무선 링크를 상기 무선 네트워크에 제공하는 QoS 제어기를 포함하는 것에 의해 달성된다.

또한 상기 목적들은, 본 발명의 다른 견지에 따르면, 상기 무선 네트워크 내에 위치한 무선 이동국과 통신하는 복수의 기지국들과, 상기 이동국내에 마련되어, 상기 무선 네트워크에 연결되어 QoS 변수를 요구하는 프로토콜에서 데이터 패킷의 송수신을 지원하는 QoS 변수를 가지는 무선 링크를 제공하는 QoS 제어기를 갖는 QoS 관리를 제공하는 장치를 포함하는 무선 네트워크에 의해 달성될 수 있다.

한편, 상기 목적들은, 본 발명의 또 다른 견지에 따르면, 무선 네트워크의 영역 내에 위치한 무선 이동국과 통신하는 무선 네트워크에서 무선 이동국의 QoS 관리를 제공하는 방법에 있어서, 상기 무선 이동국내에 QoS 제어기를 마련하는 과정과; QoS 변수를 요구하는 프로토콜에서 데이터 패킷의 송수신을 지원하는 QoS 변수를 갖는 무선 링크를 상기 무선 네트워크에 제공하는 과정을 포함하는 무선 이동국의 QoS 관리를 제공하는 방법에 의해서도 달성될 수 있다.

본 발명의 장치는 무선 이동국내에 마련되는 QoS 제어기를 갖는다. QoS 제어기는 무선 이동국으로부터 무선 네트워크로 무선 링크를 제공한다. 무선 링크는 QoS를 요구하는 프로토콜에서 데이터 패킷의 전송 및 수신을 지원하는 QoS 변수를 가진다.

본 발명의 QoS 제어기는 제어부와, 제어부와 연결되어 동작하는 QoS 관리 응용 프로그램과 QoS 데이터 베이스, 무선 링크 데이터베이스를 보유하는 메모리를 갖는다. 제어부는 QoS 관리 응용 프로그램을 수행시켜 개인 데이터 패킷이 QoS 요구를 포함하는지 판단한다. 만약 데이터 패킷이 QoS 요구를 포함하지 않으면, QoS 관리 응용 프로그램은 데이터 패킷을 선택된 무선 링크를 통해 전송되도록 한다.

만약 데이터 패킷이 QoS 요구를 포함하면, QoS 관리 응용 프로그램은 데이터 패킷에 대해 QoS 요구를 일치시키는 무선 링크를 제공한다. 이러한 일치는 정확하거나, 대략적이거나, 가장 바람직하거나, 유사한 것일 수 있다. QoS 관리 응용 프로그램은 먼저 무선 링크 데이터 베이스를 참조하여 적절한 무선 링크가 존재하는지 판단한다. 만약 적절한 무선 링크가 존재하면, 그 무선 링크가 무선 링크 데이터 베이스로부터 선택되며, 선택된 무선 링크를 통해 데이터 패킷이 전송된다.

만약 무선 링크가 무선 링크 데이터 베이스에 존재하지 않으면 QoS 관리 응용 프로그램은 적절한 QoS 변수를 갖는 새로운 무선 링크를 활동적으로 생성하고, 새로운 무선 링크를 무선 링크 데이터 베이스에 추가하여 새로운 무선 링크로 데이터 패킷을 전송한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 당업자는 본 발명과 동일한 목적을 수행하기 위해 다른 구조로 수정하거나 설계변경시 기초로서 공개된 개념과 특징적인 구조를 사용할 수 있다.

도 1 내지 3은 본 발명의 원리를 서술하기 위해 도면으로 표시한 것이며, 발명의 범위를 한정해서 해석되어서는 안될 것이다.

도 1은 무선 네트워크(100)의 예를 도시한 것이다. 무선 이동국(111)은 본 발명의 원리에 따라 동작한다. 무선 네트워크(100)는 복수의 셀(121-123), 복수의 기지국들(101~103)을 가진다. 기지국들(101-103)은 CDMA(Code Division Multiple Access)채널들을 통해 복수의 이동국들(111-114)과 통신한다. 이동국들(111-114)은 일반적인 핸드폰, PCS(Personal Communication System), 휴대용 컴퓨터, 원격 장치, PDA(Personal Digital Assistant), 무선 링크를 통해 기지국과 통신할 수 있는 어느 하나의 무선 통신 장치가 될 수 있다. 고정된 단말기를 포함하는 다른 타입의 단말기들이 무선 네트워크(100)에 존재할 수 있다. 그러나, 간단하게 이동국만을 도시하였다.

점선은 기지국들(101-103)이 위치한 셀(121-123)의 경계를 대략 표시한 것이다. 셀은 대략 원형으로 도시하였으며, 선택된 셀 형상과 사용자 의사에 따라 선택적으로 다른 형태를 가질 수 있다.

셀들(121-123)은 복수의 섹터(미도시)를 갖는다. 지향성 안테나로 표시된 각 섹터는 기지국과 연결된다. 도 1의 구조는 셀의 중앙에 기지국을 도시한다. 다른 구조는 섹터들의 모서리에 지향성 안테나가 위치한다. 본 발명의 시스템은 특정 셀 구조에 한정되지 않는다.

본 발명의 구조에서, 각 기지국들(101, 102, 103)은 기지국 제어기(BSC)와 하나 이상의 기지국 송수신기 서브 시스템(BTS)을 포함한다. 기지국 제어기와 기지국 송수신기 서브 시스템은 당업자에게 알려진 기술이다. 기지국 제어기는 무선 통신 자원을 관리하며, 무선 통신 네트워크 내에서 특정 셀을 위한 기지국 송수신기를 포함하는 장치이다. 기지국 송수신기 서브 시스템은 RF(Radio Frequency) 송수신기, 안테나와 각 셀에 위치한 전기 장치를 포함한다. 이 장치는 공기 조절부, 가열부, 전원부, 전화선 인터페이스, RF 송신기 및 RF 수신기를 포함한다. 본 발명의 동작 설명을 간단하고 명확하게 하기 위해 각 셀들(121-123)내의 송수신기 서브시스템과 각 송수신 서브시스템과 연결된 기지국 제어기는 기지국(101, 102, 103)들로 표시된다.

기지국들(101, 102, 103)은 음성과 데이터 신호를 상호 간에 그리고 통신선(131)을 통해 공중 전화통신망(PSTN ; 미도시)과 교환 이동국(mobile switching center : 140)으로 전송한다. 교환 이동국(140)은 공중 전화 통신망 또는 인터넷과 같이 무선 네트워크내의 가입자와 외부 네트워크 사이에 서비스와 정합을 제공하는 스위칭 장치이다. 통신선(131)은 기지국 제어기(BSC) 내의 각 보코더와 교환 이동국(140)내에서 스위치 소자를 연결한다. 각 링크는 PCM(Pulse Code Mudulation)에서 음성 신호의 전송을 위한 디지털 경로를 제공한다. 본 발명의 구조에서 통신선(131)은 T1 선, T3 선, 광 파이버 선, 네트워크 백본 연결을 포함하는 적합한 연결 수단일 수 있다. 통신선(131)은 수개의 다른 데이터 링크일 수 있다. 각 데이터 링크는 기지국들(101, 102, 103) 중 하나를 이동 교환국(140)에 연결한다.

기지국들(101, 102, 103)은 상호 간, 전송선(131)과 PSDN(Packet Data Service Node : 150)을 통한 인터넷 데이터 또는 다른 패킷 네트워크간의 패킷 데이터와 같은 데이터 신호들을 전송한다.

또한, 전송선(131)은 이동국(140)과 기지국들(101, 102, 103)간의 음성과 데이터 회로의 연결을 설정하기 위해 사용되는 이동국(140)과 기지국들(101, 102, 103)간 제어신호를 전송하기 위한 연결 경로를 제공한다. 당업자는 전송선(131)의 연결이 아날로그 음성 밴드 신호의 전송 경로, PCM 형식의 음성 신호를 전송하기 위한 디지털 경로, IP(Internet Protocol) 형식의 음성 신호를 전송하기 위한 디지털 경로, ATM(Asynchronous Transfer Mode) 형식의 음성 신호를 전송하기 위한 디지털 경로, 그 외에 다른 연결 전송 프로토콜의 음성 신호를 전송하기 위한 디지털 경로를 제공한다는 것을 알고 있을 것이다. 또한, 당업자는 전송선(131)의 연결이 신호 통신규약(protocol)에서 아날로그 또는 디지털 제어신호를 전송하기 위한 전송 경로를 제공한다는 것을 알 수 있을 것이다.

무선 네트워크(100)의 예로, 제1 이동국(111)은 제1 셀(121)내에 위치하여 제1 기지국(101)과 통신한다. 제3 이동국(113)은 제2 셀(122)내에 위치하여 제2 기지국(102)과 통신한다. 제4 이동국(114)은 제3 셀(123)내에 위치하여, 제3 기지국(103)과 통신한다. 또한, 제2 이동국(112)은 제3 셀(123)에 인접한 제1 셀(121)에 위치한다. 제2 이동국(122)의 화살표 방향은 제2 이동국(112)이 제3 셀(123)으로 이동함을 나타낸다. 제2 이동국(112)이 제3 셀(123)로 이동함에 따라 제2 셀(121)로부터 벗어나서 핸드오프가 발생할 것이다.

핸드오프 처리는 제1 셀로부터의 호 제어를 제2 셀로 전환하는 것이다. 핸드오프에는 소프트 핸드오프와 하드 핸드오프 두 가지가 있다. 소프트 핸드오프는 이동국과 제1 셀내의 기지국간의 연결이 절단되기 전에 이동국과 제2 셀 내의 기지국간의 연결이 이루어지는 것이다. 하드 핸드오프는, 이동국과 제1 셀 내의 기지국의 연결이 절단된 후에 이동국과 제2 셀 내의 기지국과 새로운 연결이 이루어지는 것이다.

예를 들어, 복수의 각 이동국(111-114)이 CDMA 채널을 통해 각 기지국 (101-103)과 통신한다고 가정하자. 제2 이동국(112)이 제1 셀(121)로부터 제3 셀(123)로 이동함에 따라, 제2 이동국(112)은 제3 기지국(103)으로부터의 제어신호, 제1 기지국(101)로부터의 비트 에러율의 증가, 신호 시간 지연, 다른 특징을 감지함에 따라 핸드오프가 요구됨을 인식한다. 제3 기지국(103)에 의해 전송된 제어신호의 길이, 제1 기지국(101)로부터 수신된 신호의 비트 에러율, 시간 지연이 한계치를 초과할 때, 제1 기지국(101)은 제2 이동국(112)과 제2 기지국(112)에 핸드오프가 요구된다는 신호를 제공하여 핸드오프 처리를 초기화한다. 제3 기지국(103)과 제2 이동국(112)은 통신 링크의 설정을 협상하는 절차를 진행한다. 호는 제1 기지국(101)에서 제3 기지국(103)으로 이동된다. 유휴(idle) 핸드오프는 일반적인 트래픽 채널에서 음성 및/또는 데이터 신호를 전송하는 것이라기 보다는 제어 또는 페이징 채널에서 통신하는 이동 장치의 셀들간의 핸드오프이다.

무선 네트워크(100)에서 무선 장치들은 오디오 스트림 응용프로그램 또는 비디오 스트림 응용프로그램과 같은 실시간 응용 프로그램을 동작시킬 수 있다. 무선 네트워크(100)는 PDSN(150)과 전송라인(131)을 통한 인터넷으로부터 실시간 데이터를 수신하고 순방향 채널을 통해 실시간으로 데이터를 무선 장치로 전송한다. 예를 들어, 제2 이동국(112)은 인터넷을 웹 서핑하여 웹사이트 "www.mp3.com"의 음악, "www.broadcast.com"과 같은 웹사이트의 스포츠 방송과 같은 오디오 스트리밍을 제공받을 수 있는 제3세대 핸드폰을 포함한다. 제2 이동국(112)은 "www.CNN.com"과 같은 뉴스 웹사이트로부터의 비디오 스트림을 볼 수 있다. 메모리와 무선 전화 크기의 증가를 피하기 위해, 무선 네트워크(100)의 하나 이상의 기지국들은 제2 이동국(112)으로 전송될 실시간 데이터를 버퍼링할 수 있는 실시간 데이터 버퍼를 제공한다.

도 2는 본 발명에 따른 무선 이동국(111)의 상세한 도면을 도시한 것이다. 무선 이동국(111)은 안테나(205), RF 송수신기(210), 송신부(215), 마이크(220), 수신부(225), 스피커(230), 제어부(240), 입출력 인터페이스(245), 키패드(250), 표시부(255)로 구성된다. 무선 이동국(111)은 기본 운영 시스템 프로그램(281)을 저장하는 메모리(280), QoS(Quality of Service) 데이터 베이스(282), 무선 링크 데이터 베이스(283), QoS 관리 응용프로그램(284)과 인터넷 프로토콜 응용 프로그램(285)을 더 가진다.

RF 송수신기(210)는 무선 네트워크(100)의 기지국에 의해 전송된 입력 RF 신호를 안테나(205)로 수신한다. RF 송수신기(210)는 입력 RF 신호를 다운 컨버팅하여 IF(Intermediate Frequency) 또는 기저대역 신호를 생성한다. IF 또는 기저대역 신호는 수신부(225)로 보내져, 처리된 기적대역 신호를 필터링, 디코딩, 기저대역 또는 IF 신호를 디지털화하여 디지털화된 기저대역 신호로 처리하게 된다. 수신부(225)는 처리된 기저대역 신호(예를 들어 음성 데이터)를 스피커(230)로 전송하거나 더 많은 처리(예를 들어 웹 브라우징)를 위해 제어부(240)로 전송한다.

수신부(215)는 마이크(220)로 입력된 아날로그 또는 디지털 음성 데이터, 제어부(240)로부터의 다른 기저대역 데이터(예를 들어 웹 데이터, 이메일, 양방향 비디오게임 데이터)를 수신한다. 수신부(215)는 출력 기적 대역 데이터를 인코딩, 멀티플레싱, 디지털화하여 처리된 기저대역 또는 IF 신호를 생성한다. RF 송수신기(210)는 수신부(215)로부터 처리된 기저대역 또는 IF 신호를 수신한다. RF 송수신기(210)는 기저대역 또는 IF 신호를 RF신호로 업 컨버팅하여 안테나(205)를 통해 송신한다.

본 발명에서, 제어부(240)는 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컨트롤러이다. 메모리(280)는 제어부(240)에 연결된다. 메모리(280)는 RAM(Random Access Memory)와 같은 메모리, 다양한 형태의 ROM(Read Only Memory), 플래쉬 RAM으로 구성될 수 있다. 메모리(280)는 데이터를 저장하는 마이크로 하드 드라이브 또는 지울 수 있는 저장 매체와 같은 타입을 포함할 수 있다. 제어부(240)는 메모리(280)에 저장된 기본 운영 시스템 프로그램(281)을 동작시켜 무선 이동국(111)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(240)는 RF 송수신기(210), 수신부(225)와 송신부(215)에 의해 순방향 채널 신호의 수신과 역방향 채널 신호의 전송을 제어한다.

제어부(240)는 메모리(280)에 상주하는 다른 처리와 프로그램을 수행할 수 있다. 제어부(240)는 처리를 수행하여 필요에 따라 데이터를 메모리(28)에 입출력할 수 있다. 제어부(240)는 I/O 인터페이스(245)에 연결된다. I/O 인터페이스(245)에 의해 이동국은 랩탑(laptop) 컴퓨터와 핸드헬드(handheld) 컴퓨터와 같은 다른 장치에 연결될 수 있다. I/O 인터페이스(245)는 다른 기능 추가장치와 제어부(240)간의 통신 경로이다.

제어부(240)는 키패드(250)와 표시부(255)에 연결된다. 키패드(250)는 이동국(111)의 사용자가 이동국(111)에 데이터를 입력하기 위해 사용된다. 표시부(255)는 웹사이트로부터의 적어도 하나의 제한된 텍스트 및/또는 그래픽을 표시할 수 있는 액정표시장치가 될 수 있다. 다른 형태의 표시부를 사용할 수도 있다.

본 발명에 따라, 제어부(240)는 QoS 관리 응용 프로그램(284)을 동작시키고, QoS 데이터 베이스(282)에 억세스하고, 무선 링크 데이터베이스(283)에 억세스한다. 제어부(240)와 메모리(28)는 이동국(111)내의 QoS 제어기를 구성한다. 더 상세히 설명하면, QoS 제어기는 QoS 변수를 필요로 하는 프로토콜에서 데이터 패킷의 송수신을 지원하는 QoS 변수를 가지는 무선 링크를 제공할 수 있다.

QoS 데이터베이스(282)는 IP(Internet Protocol)에 의해 지원되는 다양한 프로토콜을 위한 QoS 요구를 포함한다.

다른 프로토콜은 다른 요구를 가진다. 예를 들어, FTP(File Transfer Protocol)은 다양한 비트 레이트를 가지며, 시간에 둔감하고 비동기적이다. WWW(World Wide Web)은 다양한 비트 레이트를 가지며, 시간에 민감하고 비동기적이다. RTP(Real Time Protocol)은 일정한 비트 레이트를 가지며, 시간에 민감하고 동기적이다.

QoS 데이터베이스(282)는 QoS 데이터베이스(282)내에 저장된 각 프로토콜에따른 정보를 포함한다. 각 프로토콜에 대한 정보는 프로토콜 ID(Identifier), 고정적이거나 가변적인 비트 레이트 정보, 프로토콜이 시간에 민감한지 여부에 대한 정보, 다른 다양한 QoS 변수를 포함한다. QoS 데이터베이스(282)에 저장되는 정보는 메모리(280)의 다양한 형태 중에서 ROM(Read Only Memory)으로 구현될 수 있다.

무선 링크 데이터베이스(283)는 이동국(111)내에서 활성화된 특정 무선 링크에 따른 정보를 포함한다. 무선 링크 데이터베이스(283)는 개별적인 프로토콜 ID를 특정 QoS변수를 갖는 특정 무선 링크로 맵핑하여, 전송 및 수신 데이터 패킷이 공개된 프로토콜을 가지도록 지원한다. 무선 링크 데이터베이스(283)에 저장된 정보는 이동국(111)에서 동작되는 응용프로그램의 형식에 따라 역동적이며 가변된다.

무선 링크 데이터베이스(283)에서 입력은 무선 링크가 생성될 때마다 저장공간을 차지한다. 그러므로 무선 링크 데이터베이스(283)는 메모리(280)의 다양한 형태 중에 RAM(Random Access Memory)으로 구현된다.

본 발명에 따라 제어부(240)는 메모리(280)에 저장된 IP 응용프로그램(285)과 QoS 관리 응용 프로그램(284)을 수행한다. QoS 관리 응용 프로그램(284)은 출력되는 각 IP 데이터 패킷의 프로토콜 ID를 억세스하여 데이터 패킷의 프로토콜 형식을 판단한다. QoS 관리 응용 프로그램(284)은 출력되는 데이터 패킷의 프로토콜 ID와 QoS 관리 데이터베이스(282) 내의 QoS와 비교하여 출력 데이터 패킷이 특별한 QoS 요구를 가지는지 인식한다. 만약 QoS 관리 데이터베이스(282)내의 QoS 내용과 일치하지 아니하면, 출력 데이터 패킷은 정상적으로 처리되어 표준 무선 링크를 통해 전송된다. 표준 무선 링크는 특별한 QoS 요구를 제공하지 않는 것이다.

한편, 만약 QoS 데이터베이스(282)내의 QoS 내용과 일치하면, QoS 관리 응용 프로그램(284)은 특별한 QoS 조작을 위해 출력 데이터 패킷에 표시를 한다. QoS 관리 응용 프로그램은 무선 링크 데이터베이스(283)에 억세스하여 데이터 패킷의 전송을 지원하는 적절한 QoS 변수를 가지는 무선 링크가 활성화되어 있는지 판단한다. 만약 정확한 일치, 대략적인 일치, 이용 가능한 일치 등이 있으면, 무선 링크는 적절한 QoS변수를 가질 수 있다. QoS 관리 응용 프로그램(284)은 무선 링크 데이터 베이스(283)에서 적절한 무선 링크를 검색하지 않는다. QoS 관리 응용 프로그램(284)은 QoS 데이터베이스(282)에 저장된 데이터를 사용하여 새로운 무선 링크를 생성한다. QoS 관리 응용 프로그램(284)은 새로운 무선 링크를 무선 링크 데이터베이스(283)에 추가한다. QoS 관리 응용 프로그램(284)은 데이터 패킷을 새로운 무선 링크를 통해 전송한다.

QoS 관리 응용 프로그램(284)이 새로운 무선 링크를 생성하는 동안, 출력 데이터 패킷은 전송 또는 삭제를 위해 배열된다. QoS 관리 응용 프로그램(284)은 QoS 데이터베이스(32)내에 저장된 정보에 기초하여 출력 데이터 패킷을 배열하고 삭제하는 것을 결정한다.

QoS 관리 응용 프로그램(284)은 또한, 특정한 시간 주기동안 무선 링크를 통해 데이터가 전송되지 아니하면 무선 링크를 종료할 수 있다. 종래의 무선 네트워크에서 이러한 특징을 무선 이동국에서 이용할 수 없다. 예를 들어, UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 무선 네트워크 제어기(Radio Network Controller)는 각 무선 링크를 통해 트래픽 양을 계속해서모니터한다. 무선 네트워크 제어기는 트래픽 양이 선택된 한계치 아래도 떨어질 때 무선 이동국에 하나 이상의 무선 링크에 인접하도록 요구할 것이다.

본 발명에 따라, 무선 이동국(111)은 같은 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부(240)는 IP 응용 프로그램(285)을 동작시키는 것을 완료한 후에, 제어부(240)는 QoS 관리 응용 프로그램(284)을 동작시켜 IP 응용 프로그램(285)과 연결하여 데이터를 전송하는데 사용되는 무선 링크를 종료하도록 할 수 있다. 무선 링크는 즉시 제거된다. 무선 링크를 개방된 상태로 유지하기 위한 충분한 데이터 트래픽을 가지고 있지 않다는 것을 판단하기 위해 주 제어기(예를 들어 무선 네트워크 제어기)가 기다릴 필요가 없다. 본 발명의 특징은 동일한 기지국에 의해 서비스 받는 다른 이동국들에 의한 무선 자원의 신속한 재사용을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이동국(111)은 무선 링크들의 사용에 관한 통계적인 정보를 수집한다. QoS 관리 응용 프로그램(284)은 정보를 획득하고, 그 정보를 메모리(280)에 저장할 수 있다. 통계적인 정보는 메모리(280)로부터 갱신되고 분석되어 이동국(111)의 하드웨어와 소프트웨어의 동작을 향상시킬 수 있다. 무선 링크의 사용에 관하여 통계적인 정보를 수집하는 작업은 현재 기지국에서 주 제어기(예를 들어 무선 네트워크 제어기)에 의해 수행된다. 주 제어기에 의해 수집된 통계적인 정보는 전체 네트워크의 동작에 적합한 정보 내에 있는 네트워크 기초이다. 본 발명의 이동국(111)에 의해 수집된 통계정보는 이동국(111)의 무선 링크 사용에만 관련된다. 도 3은 본 발명에 따른 무선 이동국(111)의 동작을 도시한 것이다. 이동국(111)은 IP 응용 프로그램(285)을 동작시켜 무선 네트워크의전송을 위한 IP 데이터 패킷을 생성한다(단계 305), QoS 관리 응용 프로그램(284)은 데이터 패킷이 QoS요구를 가지는 판단한다(단계310). 만약 QoS 요구가 없으면, 데이터 패킷은 선택된 무선 링크를 통해 전송된다(단계325).

만약, 데이터 패킷이 QoS요구를 가지면, QoS 관리 응용 프로그램(284)은 무선 링크 데이터베이스(283)에 기초하여, 적절한 QoS용량을 가지는 데이터 패킷을 위해 이용 가능한 무선 링크가 존재하는지 결정한다(단계 315). 이때, 이용 가능한 적합한 무선 링크가 존재하면, 무선 링크가 선택되고 데이터 패킷은 선택된 무선 링크를 통해 전송된다(단계 325).

만약 이용 가능한 적합한 무선 링크가 존재하지 않으면, QoS 관리 응용 프로그램(284)은 적합한 새로운 무선 링크를 생성하여, 생성된 새로운 무선 링크를 무선 링크 데이터베이스(283)에 추가한다(단계 320). 그때, 새로운 무선 링크가 선택되고, 데이터 패킷은 선택된 무선 링크를 통해 전송된다(단계 325). 이러한 처리가 각 데이터 패킷에 대해 계속되고 반복된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 무선 네트워크에서 무선 이동국이 새로운 무선 링크들을 생성하는 최적의 시간을 자동으로 결정할 수 있다. 또한, 무선 네트워크에서 무선 이동국이 대역폭 이용을 최적화하기 위해 무선 링크를 생성하고 제거할 수 있다.

Claims

무선 네트워크의 영역 내에 위치한 무선 이동국과 통신하는 상기 무선 네트워크의 사용을 위한 무선 이동국의 QoS 관리 장치에 있어서,

상기 무선 네트워크에 연결되며, QoS 변수를 요구하는 프로토콜에서 데이터 패킷의 송수신을 지원하는 QoS 변수를 갖는 무선 링크를 상기 무선 네트워크에 제공하는 QoS 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 이동국의 QoS 관리 장치.
제1항에 있어서, 상기 QoS 제어기는 상기 무선 이동국내에 마련되는 제어부, 상기 제어부와 연결되어 동작하는 QoS 관리 응용 프로그램, QoS 데이터 베이스, 무선 링크 데이터 베이스를 저장하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 이동국의 QoS 관리 장치.
제2항에 있어서, 상기 제어부는 상기 메모리에 저장된 적어도 하나의 IP 응용 프로그램을 동작시켜 상기 무선 네트워크를 통한 전송을 위한 적어도 하나의 IP 데이터 패킷을 생성하는 것을 특징으로 하는 무선 이동국의 QoS 관리 장치.
제3항에 있어서, 상기 QoS 관리 응용 프로그램은 적어도 하나의 IP 데이터 패킷을 전송하기 위한 QoS 변수를 갖는 무선 링크를 제공하는 것을 특징으로 하는 무선 이동국의 QoS 관리 장치.
제4항에 있어서, 상기 QoS 관리 응용 프로그램은 상기 무선 링크 데이터 베이스에 억세스 하여 상기 QoS 변수를 가지는 상기 무선 링크를 제공하는 것을 특징으로 하는 무선 이동국의 QoS 관리 장치.
제4항에 있어서, 상기 QoS 관리 응용 프로그램은 상기 QoS 데이터 베이스에 저장된 데이터를 이용하여 새로운 무선 링크를 생성하여 QoS 변수를 가지는 상기 무선 링크를 제공하는 것을 특징으로 하는 무선 이동국의 QoS 관리 장치.
제6항에 있어서, 상기 QoS 관리 응용 프로그램은 상기 무선 링크 데이터베이스에 상기 새로운 무선 링크를 저장하는 것을 특징으로 하는 무선 이동국의 QoS 관리 장치.
제6항에 있어서, 상기 QoS 관리 응용 프로그램이 새로운 무선 링크를 생성하는 동안, 상기 QoS 관리 응용 프로그램은 전송을 위한 출력 데이터 패킷을 정렬하거나 출력 데이터 패킷을 삭제하는 것을 특징으로 하는 무선 이동국의 QoS 관리 장치.
제4항에 있어서, 상기 QoS 관리 응용 프로그램은 상기 무선 링크로 적어도 하나의 IP 패킷을 전송한 후 상기 무선 링크의 동작을 종료시키는 것을 특징으로하는 무선 이동국의 QoS 관리 장치.
무선 네트워크에 있어서,

상기 무선 네트워크 내에 위치한 무선 이동국과 통신하는 복수의 기지국들과,

상기 무선 네트워크에 연결되어 QoS 변수를 요구하는 프로토콜에서 데이터 패킷의 송수신을 지원하는 QoS 변수를 가지는 무선 링크를 제공하는 QoS 제어기를 갖는 QoS 관리를 제공하는 장치를 가지는 이동국을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크.
제10항에 있어서, 상기 QoS 제어기는 상기 무선 이동국내에 마련되는 제어부와, 상기 제어부와 연결되어 QoS 관리 응용프로그램, 복수의 QoS 데이터베이스, 무선 링크 데이터베이스를 갖는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크.
제11항에 있어서, 상기 제어부는 상기 메모리에 저장된 적어도 하나의 IP 응용프로그램을 동작시켜 상기 무선 네트워크를 통해 전송을 위한 적어도 하나의 IP 패킷 데이터를 생성하며;

상기 QoS 관리 응용 프로그램은 적어도 하나의 IP 데이터 패킷을 전송하기 위해 QoS 변수를 가지는 무선 링크를 제공하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크.
제12항에 있어서, 상기 QoS 관리 응용프로그램은 상기 무선 링크 데이터베이스에 억세스 함으로써 상기 QoS 변수를 갖는 상기 무선 링크를 제공하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크.
제12항에 있어서, 상기 QoS 관리 응용프로그램은 상기 QoS 데이터베이스에 저장된 데이터를 이용하여 새로운 무선 링크를 생성하여 상기 QoS 변수를 갖는 상기 무선 링크를 제공하고, 상기 새로운 무선 링크를 상기 무선 링크 데이터베이스에 저장하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크.
제14항에 있어서, 상기 QoS 관리 응용프로그램이 상기 새로운 무선 링크를 생성하는 동안 상기 QoS 관리 응용프로그램은 전송할 출력 데이터 패킷을 정렬하고 출력 데이터 패킷을 삭제하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크.
제12항에 있어서, 상기 QoS 관리 응용프로그램은 상기 무선 링크로 상기 적어도 하나의 IP 데이터 패킷을 전송한 후에 상기 무선 링크를 제거하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크.
무선 네트워크의 영역 내에 위치한 무선 이동국과 통신하는 무선 네트워크에서 무선 이동국의 QoS 관리 방법에 있어서,

다양한 프로토콜별 QoS 요구 정보가 저장된 QoS 데이터베이스를 미리 마련하는 과정과;

상기 무선 네트워크로 전송할 IP 패킷을 생성하는 과정과;

상기 IP 패킷을 분석하여 QoS요구를 포함하는지 체크하는 과정과;

상기 IP 패킷이 QoS요구를 포함하는 경우, 상기 QoS요구에 적합한 무선링크가 존재하는지 체크하는 과정과;

상기 QoS요구에 적합한 무선링크가 존재하지 아니하면 상기 QoS 데이터베이스에 기초하여 새로운 무선링크를 생성하는 과정과;

상기 생성된 무선링크를 통해 IP패킷을 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 이동국의 QoS 관리 방법.
제17항에 있어서, 무선 링크 데이터베이스를 포함하며;

상기 생성된 새로운 무선링크를 상기 무선링크 데이터베이스에 추가하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 이동국의 QoS 관리 방법.
제17항에 있어서, 상기 QoS요구에 적합한 무선링크가 존재하는지 체크하는 과정은, 상기 IP 패킷을 전송하기 위한 QoS 변수를 갖는 무선링크가 상기 무선링크 데이터베이스에 존재하는지 체크하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 이동국의 QoS 관리 방법.
제17항에 있어서, 상기 새로운 무선링크를 생성하는 과정은 상기 QoS 데이터베이스에 저장된 다양한 프로토콜별 QoS 요구정보를 이용하여 새로운 무선 링크를 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 이동국의 QoS 관리 방법.
제18항에 있어서, 상기 QoS요구에 적합한 무선링크가 존재하는지 체크하는 과정에서 상기 QoS요구에 적합한 무선링크가 상기 무선 링크 데이터 베이스에 존재하면,

상기 무선 링크 데이터 베이스에서 적절한 무선 링크를 선택하여 선택된 무선 링크를 통해 데이터 패킷을 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 이동국의 QoS 관리 방법.