KR20050010872A - 통신 시스템에서의 패킷 흐름 처리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 패킷 흐름들을 처리하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 일실시예에서, 자원 예약 메시지는 연관된 패킷 흐름의 흐름 처리를 결정하기 위해서 사용되는 패킷 흐름 파라미터 정보를 포함한다. 패킷 흐름 매핑이 연관된 패킷 흐름의 서비스 품질에 기초한다. 다른 실시예에서는, 베어러 접속이 흐름 처리에 관한 정보를 위해서 형성되고 모니터링된다.

Description

통신 시스템에서의 패킷 흐름 처리{PACKET FLOW PROCESSING IN A COMMUNICATION SYSTEM}
데이터 통신들을 지원하는 통신 시스템들은 종종 인터넷 프로토콜(IP) 구성요소나 부분을 포함하는데, 여기서 데이터는 IP 포맷으로 통신된다. 마찬가지로, 통신 시스템은 IP 시스템과 통신할 수 있거나, IP 노드와의 통신에 관여할 수 있다. 이러한 통신에 있어서, 데이터는 패킷들로 전송되고, 패킷 시퀀스는 "패킷 흐름"으로 지칭된다. 상기 패킷 흐름을 처리하기 위해서, 통신 시스템의 인프라구조 엘리먼트(들)는 특정 정보를 필요로 한다. 예컨대, 상기 인프라구조 엘리먼트(들)는 자신이 패킷 흐름을 적절한 링크-레이어 접속부들에 전달할 수 있기 위해서 헤더 압축 및/또는 매핑 정보를 필요로 할 수 있다.
본 발명은 2002년 6월 10일에 특허 출원된 제 10/170,059호 "PACKET FLOW PROCESSING IN A COMMUNICATION SYSTEM"에 대한 우선권을 청구하며, 상기 특허 출원은 본 발명의 양수인에게 양도되었고 본 명세서에서 참조문헌으로서 특별히 포함된다.
본 발명은 통신 시스템에서의 패킷 흐름 처리과정에 관한 것으로서, 더 상세히는, 인터넷 프로토콜(IP) 구성요소를 구비한 통신 시스템에서 여러 서비스 인스턴스들을 지원하기 위한 패킷 흐름 매핑 및 처리에 관한 것이다.
도 1은 통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 PDSN이 흐름 처리 및 패킷 흐름을 위한 매핑을 RSVP 메시지(들)로부터 결정하는 처리과정에 대한 호 흐름도를 나타낸다.
도 3은 PDSN이 흐름 처리 및 매핑을 "스니핑(sniffing)" SIP(Session Initiation Protocol) 메시지들로부터 결정하는 처리과정에 대한 호 흐름도를 나타낸다.
도 4는 Resource Reservation Protocol을 지원하는 통신 시스템을 나타낸다.
도 5는 패킷 흐름들을 처리하도록 적응된 이동국을 나타낸다.
도 6 내지 8은 여러 실시예들에 따른 패킷 흐름 처리과정을 나타낸다.
도 9는 MCFTP(Multi-Channel Flow Treatment Protocol) 패킷 포맷을 나타낸다.
그러므로, 이러한 정보를 필요로 하는 인프라구조 엘리먼트들에 패킷 흐름 정보를 제공하는 것이 본 기술분야에서 필요하다. 마찬가지로, 통신 시스템에서 패킷 흐름들을 매핑시키고 처리하기 위한 효율적인 방법이 필요하다.
본 명세서에서 사용되는 "예시적인"이란 단어는 "일예, 인스턴스, 또는 예시로서 제공된다는 것"을 의미하도록 사용된다. 본 명세서에서 "예시적인 것"으로서설명되는 임의의 실시예가 다른 실시예들에 비해 바람직하거나 유리한 것으로서 반드시 이해될 필요는 없다.
도 1은 데이터 통신을 위해 적응된 통신 시스템(100)이다. 상기 통신 시스템(100)은 기지국(BS;104)과 통신하는 이동국(MS;102)을 포함한다. BS(104)는 도한 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN;106)뿐만 아니라 음성 통신 처리를 위한 다른 구성요소들(미도시)과도 통신한다. PDSN(106)은 IP 통신들을 지원하는 네트워크들과 같은 데이터 네트워크와 MS(102) 및 BS(104)에 대한 인터페이스로서 기능을 한다.
MS(102)는 데이터 통신을 지원하는데, 여기서는 수 개의 A10 접속부들 및 서비스 옵션(SO) 접속들이 도시되어 있다. SO 접속부는 패킷 데이터 서비스들과 같은 선택된 서비스 옵션의 통신을 위해 사용된다. 다음으로, A10 접속부는 PDSN(106)과 BS(104)간에 인터넷 프로토콜(IP)을 전송하기 위한 링크를 제공한다. SO 접속부는 MS(102)와 BS(104)간에 IP 패킷들을 전송하기 위한 링크를 제공한다. SO 접속부(MS-BS)와 A10 접속부(BS-PDSN)간의 일-대-일 매핑이 존재한다. MS(102)가 여러 동시 접속들을 지원할 때의 여러 A10/SO 접속부 쌍이 도 1에 도시되어 있다. 즉, MS(102)는 여러 패킷 흐름들을 동시에 처리할 수 있다. 각각의 패킷 흐름이 A10 접속부 또는 링크에 할당된다. A10 링크에 패킷 흐름을 할당하는 것은 패킷 흐름 "매핑"으로서 지칭되며 PDSN에 의해서 결정된다. 도 1의 시스템(100)에 적용할 수 있는 이러한 매핑을 위한 여러 기준 및 알고리즘들이 있다.
위에서 설명된 바와 같이, MS(102)와 BS(104)간의 각각의 SO 접속부 또는 링크는 BS(104)와 PDSN(106)간의 대응하는 A10 접속부 또는 링크를 구비한다. 이러한 것은 BS(104)에 점선으로서 도시되어 있다. SO/A10 접속부들은 VoIP(Voice over IP) 통신과 같은 양방향성 또는 상호대화방식 통신을 위해 사용될 수 있거나, 인터넷 소스로부터 데이터나 정보 스트리밍을 다운로딩하는 것과 같은 단방향성 통신을 위해서 사용될 수 있다. 데이터 통신 타입의 수가 증가할 수록, SO/A10 접속부들은 더욱더 많은 이런 통신들을 위해서 구현될 수 있다. 패킷 흐름들의 상이한 QoS 요구들을 충족시키기 위해서 여러 SO 접속부들(서비스 인스턴스로도 알려져 있음)이 필요하다는 것을 주시하자. 예컨대, MS(102)는 두 개의 액티브 SO 접속부들을 구비할 수 있다. 제 1 SO 접속부는 전송 레이턴시가 있는 대신에 무선으로 신뢰적인 전송을 제공하기 위해서 재전송 메커니즘들을 가지며, 따라서 신뢰적인 전송을 필요로 하는 데이터 전송에 사용된다. 제 2 SO 접속부는 재전송 메커니즘들을 갖지 않을 수 있으며, 신속한 전송을 필요로 하는 데이터 전송에 사용된다.
PDSN(106)은 AAA(Authentication Accounting and Authorization;112)를 또한 포함한다. AAA(112)는 접속들을 인증하고 캐리어나 서비스 제공자에 의한 요금 징수 등을 계속 알고 있도록 제공된다. PDSN(106)은 CN(Corresponding Node;108)뿐만 아니라 다른 소스들(110)로부터도 패킷 흐름들을 수신한다. CN(108)은 인터넷 상의 노드, 서비스 제공자, 단말기 등일 수 있다. 즉, CN(108)은 정보 소스이거나 통신에 관련된 것이다. PDSN(106)은 여러 소스들로부터 여러(f) 패킷 흐름들을 수신할 수 있는데, 여기서 상기 패킷 흐름들은 MS(102)와 같은 여러 관련자들로 향한다. 각각의 패킷 흐름은 상응하는 SO/A10 접속부에 매핑되며, 상기 관련자들에 의해서 협상된 파라미터들에 다라 처리된다.
각 패킷 흐름의 흐름 매핑 및 처리는 서비스 인스턴스들이 MS(102)와 같은 정해진 사용자에 대해서 셋업될 경우에 특히 중요하다. 만약 MS(102)가 여러 액티브 서비스 인스턴스들을 가지며 여러 헤더 압축 알고리즘들을 사용한다면, PDSN(106)은 각각의 서비스 인스턴스와 연관된 패킷 흐름들을 처리하기 위한 정보를 원할 것이다. 정보는 각각의 패킷 흐름을 위해 사용되는 특정 헤더 압축 알고리즘 및 각각의 A10 접속부로의 각각의 패킷 흐름의 매핑을 포함한다(그러한 것들로 제한되지는 않음).
본 명세서에서 아래에 설명되는 실시예는 새로운 오브젝트로서 지칭되는 흐름 처리를 포함하고 있는 RSVP 메시지를 통해서 흐름 처리 정보를 제공하는 한 방법이다. RSVP 메시지는 인터넷을 통한 통합 서비스들을 위해서 설계된 자원 예약 셋업 프로토콜이며, R.Branden 등에 의해서 RFC 2205의 "Resource ReSerVation Protocol(RSVP)"에 설명되어 있다. RSVP 프로토콜은 호스트가 특정 할당 데이터 샘플들 또는 흐름들을 위해 네트워크로부터의 특정 서비스 품질들을 요청하기 위해 사용된다. RSVP는 또한 QoS(Quality-of-Service) 요청들을 상기 흐름들의 경로(들)을 따라 있는 모든 노드들에 전달하며 상태를 형성하고 유지하여 상기 요청된 서비스를 제공하기 위해 라우터들에 의해서 사용된다. RSVP 요청들은 일반적으로 데이터 경로를 따라 있는 각각의 노드에서 자원들이 예약되도록 할 것이다. RSVP 메시지는 양방향성 패킷 흐름들(예컨대, 상호대화방식 VoIP 세션)이나 단방향성 패킷 흐름들(예컨대, 스트리밍 세션)을 위한 패킷 필터들을 제공한다. 패킷 필터들은 특정 패킷 흐름을 인지하기 위해서 노드에 의해 사용된다.
RSVP는 특정 목적지 및 전송-레이어 프로토콜을 갖는 데이터 흐름인 것으로서 "세션"을 정의한다. RSVP는 각각의 세션을 개별적으로 처리한다. RSVP 세션은 3부분(DestAddress, Protocolld [DstPort])으로 정의된다. 여기서 DestAddress, 데이터 패킷들의 IP 목적지 주소는 유니캐스트 또는 멀티캐스트 어드레스일 수 있다. Protocolld는 IP 프로토콜 ID이다. 선택적인 DstPort 파라미터는 "범용 목적지 포트(generalized destination port)", 즉 전송 또는 애플리케이션 프로토콜 레이어에서 일부 추가적인 디멀티플렉싱 포인트이다. DstPort는 User Datagram Protocol/Transmission Control Protocol(UDP/TCP) 목적지 포트 필드에 의해서나, 또 다른 전송 프로토콜에서의 그에 상응하는 필드에 의해서나, 또는 일부 애플리케이션-특정 정보에 의해서 정의될 수 있다.
주 서비스 인스턴스를 형성할 때, MS(102)SMS 보조 서비스 인스턴스를 셋업하기로 결정하는 경우에는 QoS(Quality of Service) 자원들을 요청하기 위해서 RSVP PATH 및 RESV 메시지들을 전송한다. RSVP RESV 메시지들에서, MS(102)는 IP 어드레스 및 포트 번호들을 통해서 패킷 흐름을 특징화시킬 것이며, 코덱 타입 및 헤더 압축 타입을 전달한다. RSVP RESV 메시지를 수신하였을 때, PDSN은 정보를 검사할 것이며, BS로의 새로운 A10 접속을 요청하고 Filter Spec 및 선택적으로 Session Class(RSVP 타입 프로토콜들에 대해 아래에서 정의됨)에 의해서 특징화되는 패킷 흐름과 상기 새롭게 형성된 A10 접속을 연관시킬 것이다. 도 4는 RFC 2205에 부합하는 RSVP 메시지의 포맷을 상세히 설명한다. RSVP 메시지는 패킷 흐름 처리 및/또는 매핑을 위해서 PDSN에 의해 요구되는 정보를 전송하는데 사용될수 있는 메시지의 예로서 도시되어 있다. 대안적인 실시예들이 동일하거나 유사한 정보를 제공하기 위해서 다른 메시지들을 구현할 수 있다.
RSVP 타입 프로토콜들에 대한 설명 전반에 걸쳐서 지향성 용어들은 데이터 흐름 방향에 따라 정해진다는 것을 주시하자. 예약 요청들을 전달하는 RSVP 메시지들은 수신기들에서 발신되어 송신기(들)로 업스트림 전달된다. 특히, 지향성 용어 "업스트림" 대 "다운스트림", "이전 홉(hop)" 대 "다음 홉", 및 "인입 인터페이스" 대 "인출 인터페이스"가 데이터 흐름 방향에 대해서 정해진다.
도 4는 RSVP 프로토콜을 구현하는 호스트(401) 및 라우터(450)를 구비한 통신 시스템을 도시한다. 도시된 바와 같이, 호스트(401)는 RSVP 처리 유닛(404)에 단방향적으로 연결된 애플리케이션 유닛(404)을 포함한다. RSVP 처리 유닛은 전송하기에 적합한 RSVP 메시지 및 컨텐트를 결정하며, 또한 라우터(450)로부터 수신되는 이러한 RSVP 메시지들 및 컨텐트를 고려한다. RSVP 처리 유닛(404)은 방법 제어 유닛(policy control unit;406)에 연결된다. 호스트(401) 내에서의 통신은 통신 버스(420)를 통해서 이루어진다. 호스트(401)는 또한 허용 제어 유닛(408), 패킷 스케줄러(410), 및 분류기(412)를 포함한다.
도 4를 계속해서 참조하면, 라우터(450)는 호스트(401) 내의 유닛들과 유사한 유닛들을 포함하지만, 구성은 약간 다른 방식으로 구현될 수 있다. 라우터(450)는 루팅 유닛(452), RSVP 처리 유닛(454), 방법 제어 유닛(456), 허용 제어 유닛(458), 패킷 스케줄러(460), 분류기(462), 통신 버스(480)를 통해 통신하는 모든 것들을 구비한다. RSVP 처리 유닛(404)은 RSVP 메시지들을 RSVP 처리 유닛(454)에 통신하고 또한 그로부터 통신한다.
시스템(400) 내에서는, "트래픽 제어"로 총괄하여 지칭되는 메커니즘들을 통해 특정 데이터 흐름에 대한 서비스 품질이 구현된다. 이러한 메커니즘들은 (1) 패킷 분류기(분류기(412, 462)), (2) 허용 제어 유닛(허용 제어(408, 458)), 및 (3) "패킷 스케줄러"(패킷 스케줄러(410, 460)) 또는 특정 패킷이 전송될 때를 결정하기 위한 일부 다른 링크-레이어-의존 메커니즘을 포함한다. "패킷 분류기" 메커니즘이나 분류기(412, 462)는 각각의 패킷에 대한 QoS 부류(그리고 어쩌면 루트)를 결정한다. 각각의 인출 인터페이스에서는, "패킷 스케줄러"나 다른 링크-레이어-의존 메커니즘이 약속된 QoS를 달성한다. 트래픽 제어는 통합 서비스들에 의해서 정의되는 QoS 서비스 모델들을 구현한다.
예약 셋업 동안에, RSVP QoS 요청이 두 국부 결정 모듈들, 즉 "허용 제어 유닛"(허용 제어(408, 458)) 및 "방법 제어 유닛"(406, 456)에 전송된다. 허용 제어 유닛(408, 458)은 노드가 요청된 QoS를 공급하기 위해서 이용가능한 충분한 자원들을 가지고 있는지 여부를 결정한다. 방법 제어 유닛(406, 456)은 사용자가 예약을 하도록 관리상의 허가를 받았는지 여부를 결정한다. 만약 두 검사 모두가 성공적이라면, 파라미터들이 패킷 분류기 및 링크 레이어 인터페이스(예컨대 패킷 스케줄러)에서 세팅됨으로써 원하는 QoS를 획득한다. 만약 어느 한 검사가 실패한다면, RSVP 프로그램은 요청을 발신하는 애플리케이션 처리에 에러 통보 신호를 보낸다.
RSVP 프로토콜 메커니즘들은 멀티캐스트나 유니캐스트 전달 경로들로 이루어진 그물망(mesh)을 통해 분산된 예약 상태를 생성하고 유지하기 위한 일반적인 기능을 제공한다. RSVP 자체는 QoS 및 방법 제어 파라미터들을 불분명한 데이터로서 전송하고 조종함으로써 그것들을 해석을 위한 적합한 트래픽 제어 및 방법 제어 모듈들에 전달한다. 큰 멀티캐스트 그룹과 그로 인한 멀티캐스트 트리 형태의 멤버쉽은 시간에 따라 변하기 쉽기 때문에, RSVP 설계는 RSVP에 대한 상태 및 트래픽 제어 상태가 형성되었다가 라우터들 및 호스트들에서 점차적으로 파괴된다고 가정한다. 이를 위해서, RSVP는 "소프트" 상태를 설정하는데, 즉, RSVP가 예약된 경로(들)을 따라 상태를 유지하기 위해서 주기적인 리프레쉬 메시지들을 전송한다. 리프레쉬 메시지가 존재하는 경우에는, 상기 상태는 자동적으로 종료되어 삭제된다. 요약하자면, RSVP는 다음과 같은 속성들을 갖는다:
1. RSVP는 유니캐스트 및 다수-대-다수 멀티캐스트 애플리케이션들 양쪽 모두를 위한 자원 예약을 함으로써 그룹 멤버쉽을 변경할 뿐만 아니라 루트들도 변경하도록 동적으로 적응한다.
2. RSVP는 단순해진다. 즉, 단방향성 데이터 흐름들을 위한 예약들을 제공한다.
3. RSVP는 수신기-지향된다. 즉, 데이터 흐름의 수신기는 그 흐름을 위해 사용되는 자원 예약을 개시하여 유지한다.
4. RSVP는 라우터들 및 호스트들에서 "소프트" 상태를 유지함으로써, 라우팅 변경들로의 동적인 멤버쉽 변경들 및 자동 적응을 위한 훌륭한 지원을 제공한다.
5. RSVP는 루팅 프로토콜이 아니지만 현재 그리고 미래의 루팅 프로토콜들을 제공한다.
6. RSVP는 RSVP에 대해 불분명한 트래픽 제어 및 방법 제어 파라미터들을 전송하고 유지한다.
7. RSVP는 다양한 애플리케이션들을 적합시키기 위해서 수 개의 예약 모델들을 제공한다.
8. RSVP는 RSVP를 지원하지 않는 라우터들을 통해 분명한 동작을 제공한다.
9. RSVP는 IPv4 및 IPv6을 제공한다.
기본적인 RSVP 예약 요청은 "필터 스펙"과 함께 "흐름 스펙"으로 구성되고, 상기 쌍은 "흐름 설명자(flow descriptor)"로 지칭된다. 상기 흐름 스펙은 원하는 QoS를 정한다. 필터 스펙은 세션 규격과 함께 데이터 패킷 세트 -"흐름"-을 정함으로써 흐름 스펙에 의해 정해진 QoS를 수신한다. 흐름 스펙은 노드의 패킷 스케줄러나 다른 링크 레이어 메커니즘에서 파라미터들을 세팅하기 위해 사용되는 반면에, 필터 스펙은 패킷 분류기에서 파라미터들을 세팅하기 위해 사용된다. 특정 세션으로 주소지정되지만 그 세션을 위한 필터 스펙들 중 임의의 스펙에 매칭하지 않는 데이터 패킷들이 최선의 노력이 이루어지는 트래픽으로서 처리된다.
예약 요청의 흐름스펙은 서비스 부류 및 두 세트의 수치 파라미터들을 일반적으로 포함할 것인데, 상기 수치 파라미터는 (1) 원하는 QoS를 정의하는 "Rspec"('예약'을 나타내는 R), 및 (2) 데이터 흐름을 나타내는 "Tspec"('트래픽"을 나타내는 T)이다. Tspec 및 Rspec의 포맷 및 컨텐츠는 시스템에 의해서 결정되며 RSVP에 대해 일반적으로 불분명하다.
필터 스펙의 정확한 포맷은 어떤 IP 버전들이 사용 중인지에 따라 따르다.현재 버전들은 IPv4 또는 IPv6인 것으로 고려된다. 다른 해결책에 따르면, 필터 스펙들은 정해진 세션에서 패킷들의 임의적인 서브세트들을 선택할 수 있다. 이러한 서브세트들은 송신기들(즉, 송신기 IP 어드레스 및 범용 소스 포트)에 의해서나, 더 높은 레벨의 프로토콜에 의해서나, 또는 패킷에서 임의의 프로토콜 헤더들의 임의의 필드들에 의해서 정해질 수도 있다. 예컨대, 필터 스펙들은 애플리케이션-레이어 헤더의 필드들에서 선택함으로써 계층적으로 인코딩된 비디오 스트림의 상이한 서브흐름들을 선택하기 위해 사용될 수도 있다. 간략성을 위해서(그리고 레이어 침해를 최소화하기 위해서), 현재의 RSVP 규격에서 정의된 기본 필터 스펙 포맷은 매우 제한된 형태: 송신기 IP 어드레스 및 선택적으로는 UDP/TCP 포트 번호 SrcPort를 갖는다.
각각의 중간 노드에서는, 예약 요청이 다음과 같은 두 가지의 일반적인 액션을 트리거한다:
1. 링크를 통한 예약:
RSVP 처리는 허용 제어 및 방법 제어 유닛에 요청을 보낸다. 어느 한 곳에서 테스트가 실패하면, 예약은 거절되고 RSVP 처리는 에러 메시지를 적합한 수신기(들)에 보낸다. 둘 모두가 성공하면, 노드는 필터 스펙에 의해서 정해진 데이터 패킷들을 선택하도록 패킷 분류기를 세팅하고, 그것은 흐름 스펙에 의해서 정해지는 원하는 QoS를 획득하기 위해서 적합한 링크 레이어와 상호작용한다.
RSVP QoS 요청을 충족시키기 위한 상세한 규칙들은 각각의 인터페이스를 통해 사용하고 있는 특정 링크 레이어 기술에 의존한다. 간단한 특정 통신 회선에있어서, 상기 원하는 QoS는 예컨대 링크 레이어 구동기에서 패킷 스케줄러로부터 획득될 것이다. 만약 링크-레이어 기술이 고유의 QoS 측정 성능을 구현한다면, RSVP는 요청된 QoS를 획득하기 위해서 링크 레이어와 협상한다. QoS를 제어하기 위한 액션들은, 비록 RSVP 예약 요청이 수신기(들)의 다운스트림에서 발신될 지라도, 데이터가 링크-레이어 매체에 들어가는 곳, 즉, 논리 또는 물리 링크의 업스트림 단부에서 발생한다.
2. 요청 업스트림 전송:
예약 요청이 적합한 송신기들을 향하여 업스트림쪽으로 전파된다. 정해진 예약 요청이 전파되는 송신기 호스트들 세트는 그 요청의 "범위(scope)"로 지칭된다.
노드가 업스트림쪽으로 전송하는 예약 요청은 자신이 두 가지 이유 때문에 다운스트림으로부터 수신한 요청과는 다를 수 있다. 트래픽 제어 메커니즘은 흐름 스펙 홉마다(flowspec hop-by-hop) 변경될 수 있다. 더 중요하게는, 동일한 송신기(또는 송신기들 세트)로부터의 멀티캐스트 트리(들)로 이루어진 상이한 다운스트림 브랜치들로부터의 예약들은 예약들이 업스트림쪽으로 이동할 때 "합병"되어야 한다.
수신기가 예약 요청을 발신하였을 때, 상기 수신기는 자신의 요청이 (어쩌면) 네트워크에 설치되었다는 것을 알려주도록 확인 메시지를 또한 요청할 수 있다. 성공적인 예약 요청은 기존의 예약이 요청된 것과 동일하거나 그 보다 더 큰 지점에 도달할 때까지 멀티캐스트 트리를 따라 업스트림쪽으로 전파한다. 그 지점에서, 도착하는 요청은 적소에서 예약과 합병되며 추가적으로 전송되지 않고, 이어서 노드는 예약 확인 메시지를 수신기에 다시 전송한다.
두 개의 기본 RSVP 메시지 타입, 즉 RESV 및 PATH가 존재한다. 각각의 수신기 호스트는 RSVP 예약 요청(RESV) 메시지를 송신기들을 향해 업스트림쪽으로 전송한다. 이러한 메시지들은 데이터 패킷들이 송신기 선택에 있어 포함되는 모든 송신기 호스트들쪽으로의 업스트림을 사용할 역방향 경로(들)를 정확하게 따라야 한다. RESV 메시지는 경로(들)를 따라서 있는 각각의 노드에서 "예약 상태"를 생성 및 유지하게 한다. RESV 메시지들은 마지막으로 송신기 호스트들 자체에 전달되고, 그로 인해 호스트들은 경로를 따라서 첫 번째 홉을 위한 적합한 트래픽 제어 파라미터들을 셋업할 수 있다.
각각의 RSVP 송신기 호스트는 데이터의 경로들을 따라서 루팅 프로토콜(들)에 의해서 제공되는 유니/멀티캐스트 루트들을 따라 다운스트림쪽으로 RSVP "PATH" 메시지들을 전송한다. 이러한 RSVP PATH 메시지들은 그 길을 따라 있는 각각의 노드에 "경로 상태"를 저장한다. 이러한 경로 상태는 이전 홉 노드의 적어도 유니캐스트 IP 어드레스를 포함하고, 이는 RESV 메시지들을 역방향으로 홉마다 루팅하기 위해 사용된다. 미래의 설계는 정보를 직접 전송하는 역방향 경로를 제공하는 루팅 프로토콜들을 구현할 수 있어서 경로 상태의 역방향-루팅 기능을 대체한다는 것을 주시하자.
PATH 메시지는 이전의 홉 어드레스 이외에도 다음과 같은 정보를 포함한다:
1. 송신기 템플릿
PATH 메시지는 송신기 템플릿을 전달하기 위해 필요한데, 상기 송신기 템플릿은 송신기가 발신할 데이터 패킷들의 포맷을 나타낸다. 이러한 템플릿은 동일 링크를 통해 동일 세션에서 다른 송신기들의 패킷으로부터 이러한 송신기의 패킷들을 선택하는데 사용될 수 있는 필터 스펙의 형태이다. 송신기 템플릿은 RESV 메시지들에 나타나는 필터 스펙들과 동일하게 나타나는 전력 및 포맷을 정확히 갖는다. 그러므로, 송신기 템플릿은 송신기 IP 어드레스 및 선택적으로는 UDP/TCP 송신기 포트를 단지 정할 수 있으며, 세션에 대해 정해지는 프로토콜 Id를 가정한다.
2. 송신기 Tspec
PATH 메시지는 송신기가 생성할 데이터 흐름의 트래픽 특징을 정하는 송신기 Tspec를 전달하는데 필요하다. 이러한 Tspec는 과도한 예약 및 어쩌면 불필요한 허용 제어 실패를 방지하기 위해서 트래픽 제어에 의해 사용된다.
3. Adspec
경로 메시지는 "Adspec"로서 알려진 OPWA 광고 정보의 패키지를 전달할 수 있다. PATH 메시지를 통해 수신되는 Adspec는 국부 트래픽 제어에 전달되는데, 상기 국부 트래픽 제어는 업데이팅된 Adspec를 반송하고, 상기 업데이팅된 버전은 이어서 PATH 메시지들을 통해 다운스트림쪽으로 전송된다. PATH 메시지들은 데이터와 동일한 소스 및 목적지 어드레스들로 전송됨으로써, 그것들은 비-RSVP 클라우드를 통해 정확하게 루팅될 것이다. 다른 한편으로는, RESV 메시지들은 홉마다 전송되고, 각각의 RSVP-대화 노드는 이전 RSVP 홉의 유니캐스트 어드레스에 RESV 메시지를 전송한다.
도 2는 MS(102), BS(104)(패킷 제어 기능(PFC) 동작을 포함함), PDSN(106), AAA(108), 및 CN(110) 사이의 양방향성 상호대화방식 호 처리과정을 나타낸다. 흐름은 1 내지 16으로 표기된 단계들(도 2에서)에서 연대순으로 설명된다.
단계(1)에서는, 이동국이 애플리케이션들에 의해 트리거된 세션 개시 프로토콜(SIP) 시그널링을 전송할 수 있기 이전에, 패킷 데이터 서비스들 SO 33에 대한 것과 같은 서비스 옵션(SO)을 형성한다. 도시된 예에서는, 무선 링크 프로토콜(RLP) 재전송이 인에이블된다. 이는 SIP 메시지들이 무선을 통해 신뢰적으로 전송되도록 하는 메커니즘을 제공한다. SIP는 2002년 2월 21일에 J.Rosenberg 등에 의해서 Internet Engineering Task Force에서 공표된 "SIP:Session Initiation Protocol"(문헌 번호 draft-ieff-sip-rfc2543bis-08.ps) 및 1999년 3월에 M.Handley 등에 의해서 Network Working Group에 공표된 "SIP:Session Initiation Protocol"(문헌 번호 RFC 2543)에 상세히 설명되어 있다.
세션 개시 프로토콜(SIP)은 하나 이상의 관련자들을 갖는 세션들을 생성, 변경, 및 종료하기 위한 애플리케이션-레이어 제어(시그널링) 프로토콜이다. 이러한 세션들은 인터넷 전화 통화, 다중매체 배포, 및 다중매체 회의를 포함한다. 세션들을 생성하기 위해 사용되는 SIP 인버테이션(invitation)은 관련자들이 한 세트의 호환 매체 타입에 동의할 수 있게 하는 세션 설명들을 전달한다. SIP는 프록시 서버들로 지칭되는 엘리먼트들을 사용함으로써, 사용자의 현재 위치로 요청을 루팅하는 것을 돕고, 서비스들에 대해서 사용자들을 인증하고 허가하며, 제공자 호-루팅 방법을 구현하며, 사용자들에게 특징들을 제공한다. SIP는 또한 사용자들로 하여금 프록시 서버들이 사용하기 위한 그들의 현재 위치를 업로딩할 수 있도록 하는 등록 기능을 제공한다. SIP는 수 개의 상이한 전송 프로토콜들에 더하여 실행된다.
단계(2)에서는, MS가 PDSN과의 점-대-점(PPP) 세션을 형성한다. 이는 링크 레이어를 위한 베어러 접속(bearer connection)을 제공함으로써, 패킷 흐름을 위한 접속 형성을 가능하게 한다. PPP는 1994년 7월에 W.Simpson에 의해서 RFC 1661로서 Network Working Group에 의해 공표된 "The Point-to-Point Protocol(PPP)"에 상세히 설명되어 있다.
단계(3)에서는, PDSN이 MS 네트워크 액세스 식별자(NAI) 및 크리덴셜(credential)을 포함하는 액세스 요청을 AAA에 전송한다. NAI는 MS에 대한 고유 식별자이다. 크리덴셜은 CHAP(Challenge Handshake Authentication Protocol)(단순 IP가 사용되는 경우)나 Foreign Agent Challenge(이동 IP가 사용되는 경우)에 대한 응답으로 MS에 의해서 계산되는 인증자이다.
단계(4)에서는, 이동국이 성공적으로 인증되는 경우에, AAA가 사용자 가입 프로파일을 포함하는 액세스 수락을 전송한다. 상기 프로파일은 두 부분, 즉 OTA(Over The Air) 구성요소 및 IP 구성요소로 구성된다.
단계(5)에서는, PDSN이 사용자 IP 가입 프로파일을 수신하여 캐쉬하며, 사용자 OTA 가입 프로파일을 BS에 전송한다.
단계(6)에서는, 이동국이 PPP/SO33을 통해 SIP 시그널링을 전송한다. SIP 시그널링은 CN과의 가상 베어러 접속을 셋업하기 위해 제공된다. 이는 패킷 흐름이 전송되도록 하는 IP 베어러 접속이다. 단계(7)에서는, SIP 시그널링(예컨대, 183 세션 프로그레스)에 의해 트리거되었을 때, CN이 RSVP PATH 메시지를 MS에 전송한다. CN은 상기 CN에 의해서 생성될 패킷 흐름을 특징화하는 표준 RSVP 오브젝트들 송신기 템플릿 및 송신기 트래픽 스펙(Tspec)을 RSVP PATH 메시지에 포함시킨다. 단계(8)에서는, PDSN이 RSVP PATH 메시지를 MS에 전송한다. 단계(9)에서는, RSVP PATH 메시지를 수신하였을 때, MS가 패킷 흐름을 수신하기 위해 원하는 QoS 파라미터들(즉, 대역폭 및 지연)을 계산하기 위해서 상기 메시지에 포함되어 있는 정보를 사용한다. 이어서, 이동국은 경로를 따라 있는 자원을 예약하기 위해서 RSVP RESV 메시지를 CN에 전송한다. RSVP RESV 메시지는 흐름 스펙, 필터 스펙, 및 처리 스펙을 포함하는데, 그것은 본 명세서에서 3GPP2로서 지칭되고 또한 cdma2000 표준으로서 지칭되는 "3rd Generation Partnership Project 2"란 명칭의 컨소시엄에 의해서 제공되는 표준을 지원하는 시스템들에 특정된 새로운 RSVP 오브젝트이다.
흐름 스펙은 원하는 QoS를 규정한다. 흐름 스펙은 노드의 패킷 스케줄러나 다른 링크 레이어 메커니즘에서 파라미터들을 세팅하기 위해 사용된다. 예약 요청에서의 흐름 스펙은 일반적으로 서비스 부류 및 두 세트의 수치 파라미터, 즉 (1)원하는 QoS를 정하는 "Rspec"('예약'을 나타내는 R) 및 데이터 흐름을 나타내는 "Tspec"('트래픽'을 나타내는 T)을 포함할 것이다. Tspec 및 Rspec의 포맷들 및 컨텐츠는 통합된 서비스 모듈들에 의해서 결정되며 RSVP에 대해서 일반적으로 불분명하다.
필터 스펙은 QoS가 흐름 스펙에 의해서 정해지는 패킷 흐름을 위한 패킷 필터를 정의한다. 필터 스펙은 패킷 분류기에서 파라미터들을 세팅하는데 사용된다. 특정 세션으로 주소지정되지만 그 세션을 위한 필터 스펙들 중 임의의 스펙에 매칭되지 않는 데이터 패킷들이 최선의 노력이 이루어지는 트래픽으로서 처리된다.
새로운 RSVP 오브젝트인 처리 파라미터는 패킷 흐름에서 사용되어야 하는 헤더 압축 타입을 전달한다.
RSVP RESV 메시지를 수신하였을 때, PDSN은 PDSN 로딩 및 국부적인 방법, 이동국 도달능력, 및 사용자의 IP 가입 프로파일에 기초하여 인증을 수행한다. 만약 PDSN이 RSVP RESV 메시지를 거부한다면, PDSN은 RSVPTear 메시지는 CN에 전송하고, PATHear 메시지를 MS에 전송한다. 그렇지 않고 만약 RSVP RESV가 인증된다면, PDSN은 RSVP RESV 메시지의 처리 스펙을 검사한다. 처리 스펙은 MS가 패킷 흐름 상에서 사용하길 원하는 헤더 압축 타입을 포함하고 있다. PDSN은 새로운 A10이 필요한지 여부를 결정한다. 만약 필요하다면, PDSN은 A11 등록 업데이트(RUP) 메시지를 BS에 전송하여 새로운 A10 접속을 요청한다(단계 10).
예컨대, 만약 헤더 압축 타입이 LLAROHC라면, PDSN은 MS와 새로운 A10 접속을 형성하고 또한 SO 61과 같은 선택된 서비스 옵션 인스턴스의 설정을 개시하기 위해서 A11을 통해 BS에 통보를 제공한다.
만약 헤더 압축 타입이 ROHC라면, PDSN은 MS와 새로운 A10 접속을 형성하고 또한 SO 33과 같은 보조 서비스 옵션 인스턴스의 설정을 개시하기 위해서(RLP 재전송없이) A11을 통해 BS에 통보를 전송한다.
헤더 압축 타입과 SO 사이의 결합은 PDSN이나 BS에서 이루어진다. 만약 결합이 PDSN에서 이루어진다면, A11 RUP 메시지는 SO 번호를 포함할 것이고, BS는 MS와의 서비스 협상을 개시하기 위해서 그것을 사용한다. 만약 결합이 BS에서 이루어진다면, A11 RUP 메시지는 헤더 압축 타입을 포함할 것이고, BS는 SO 번호와 그것을 결합할 것이며 MS와의 서비스 협상을 개시하기 위해서 그것을 사용한다.
단계(11)에서는, BS가 A11 등록 확인(RACK) 메시지로 응답한다. 단계(12)에서는, BS가 A11 시그널링 메시지에서 규정된 SO를 호 할당 메시지(CLAM)를 통해 MS에 접속하기 위해 시도한다. 단계(13)에서는, BS가 선택된 SO에 접속한다. 단계(14)에서는, BS가 A10 접속을 설정하기 위해서 A11 RRQ(Registration Request)를 전송한다. 단계(15)에서는, PDSN이 A11 RRP(Registration Reply)로 응답한다.
단계(16)에서는, 새로운 A10 접속이 성공적으로 설정되었을 때, PDSN이 단계(9)에서 RSVP 메시지의 필터 스펙으로부터 획득되는 패킷 필터들과 새롭게 설정된 A10 접속을 결합한다. 이는 패킷 필터들의 설명을 적합시키는 패킷 흐름 상에서 흐름 매핑을 PDSN이 수행하도록 한다. PDSN은 RSVP RESV 메시지로부터 처리 스펙을 제거하며, 그것을 CN에 전송한다. 만약 어떤 이유(들)로 인해서 새로운 A10 접속이 종료 이후에 설정되지 않는다면, PDSN은 PATHear 메시지를 MS에 전송한다.
이 시점에서부터, 패킷 흐름은 PDSN을 통해 CN으로부터 MS까지 처리된다. PDSN은 패킷 흐름 상에서 적절한 헤더 압축을 수행하며, 패킷 흐름을 적합한 A10 접속에 전송한다.
도 2는 CN으로부터 MS로의 단일 지향성 통신을 나타낸다는 점을 주시하자.CN과 MS간의 상호대화방식의 양방향성 통신을 위해서, MS 및 CN 모두는 소스이면서 목적지이다. 그러므로, 도 2에 도시되고 위에서 설명된 단계들 이외에도, 대칭적인 단계들이 MS로부터 개시된다. 예컨대, MS는 RSVP PATH 메시지를 또한 전송한다. 마찬가지로, PDSN은 RSVP PATH 메시지를 CN에 전송한다. CN은 RSVP RESV 메시지를 제공하고, PDSN은 RSVP RESV 메시지를 MS에 전송한다. CN으로부터의 RSVP RESV 메시지는 단계(10)에서와 같이 A10 접속 설정을 요청하기 위해서 PDSN을 반드시 트리거하지는 않을 것이다.
어떠한 RLP 재전송도 인에이블되지 않는 보조 SO 33에 대한 현존하는 A10 접속의 경우에 있어서는, 하나의 실시예가 현존하는 접속을 활용한다. 대안적인 실시예에 따르면, BS는 MS와의 또 다른 보조 SO 33을 설정한다. 이 경우에, 만약 MS가 거절된다면, 현존하는 보조 SO 33은 새로운 코덱을 또한 전송하기 위해서 사용된다.
도 2는 IP 통신을 위해 적응되고 패킷 흐름들을 처리할 수 있는 스펙트럼-확산 통신 시스템에서의 호 흐름을 도시하고 있다. 대안적인 통신 시스템들이 패킷 흐름을 처리하기 위해 필요한 정보를 제공하기 위해서 이용될 수 있다. 이러한 정보는 상기 예에서 상세히 설명된 특정 정보로 제한되지는 않지만, 시스템 구성요소들에 의해서 요구되거나 필요로 하는 임의의 정보를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 단계들의 순서는 정해진 시스템의 설계 및 필요에 따라 변경될 수 있다. 도 2의 호 흐름은 패킷 흐름 처리과정에 대한 예로서 제공된다.
본 명세서에서 아래에 설명되는 실시예는 RSVP 메시지를 통해 흐름 처리 및흐름 매핑 정보를 제공하는 다른 방법이다. 상기 흐름 처리 및 매핑 정보는 RSVP RESV 메시지를 통해 전달되는 표준 RSVP 오브젝트들로부터 유도될 수 있고, 어떠한 새로운 RSVP 오브젝트도 이전 방법에서와 같이 정의될 필요는 없다.
호 흐름은 도 2에서와 동일하다. 한 가지 차이점은 단계(9)에서 RSVP RESV 메시지만이 흐름 스펙 및 필터 스펙을 포함한다는 점이다. 어떤 헤더 압축 타입이 패킷 흐름 상에서 사용되어야 하는지를 명확하게 알려주는 처리 스펙은 없다. 대신에, PDSN은 헤더 압축 타입을 암시적으로 결정하기 위해 흐름 스펙을 사용한다.
흐름 스펙은 Reservation Spec(Rspec) 및 Traffic Spec(Tspec)을 포함한다. Rspec는 서비스 레이트를 나타내고, Tspec는 CN이 생성할 트래픽을 특징화하기 위해서 토큰 버킷 파라미터들(버킷 레이트, 피크 레이트, 버킷 깊이, 최대 패킷 크기)을 나타낸다. Rspec 및 Tspec 모두는 20ms 마다 음성 프레임을 출력하는 CDMA 음성 코덱(예컨대, 13-kbps PureVoice, 8-kbps EVRC, 8-kbps SMV, 또는 4-kbps SMV)를 특징화시킨다. PDSN은 흐름 스펙에서 파라미터 값들에 기초하여 CDMA 음성 코덱을 인지하도록 구성된다. 만약 매칭이 존재하고 MS가 LLAROHC할 수 있다면, PDSN은 새로운 A10 접속을 설정하도록 BS에 요청하고, BS는 MS와의 SO 61을 설정한다. 만약 매칭이 존재하지 않는다면, PDSN은 결국 패킷 흐름이 CDMA 음성 코덱들 이외의 실시간 코덱을 전달하도록 하고, 이 경우에, 만약 MS가 ROHC할 수 있고 현재 어떠한 보조 SO 33도 가지고 있지 않다면, PDSN은 새로운 A10 접속을 설정하도록 BS에 요청하고, BS는 MS와의 보조 SO 33(디스에이블된 RLP 재전송)을 설정한다.
상이한 코덱이 CDMA 코덱과 동일한 Rspec 및 Tspec 설명을 가질 수 있다는것이 가능하다. 예컨대, 코덱 X는 서비스 레이트 8 kbps, 20-ms로 일정한 패킷간 간격, 및 171 비트와 헤더 오버헤드의 합인 최대 패킷 크기로서 특징되고, 그것은 EVRC 특징과 동일하다. 이러한 컨트리뷰션은 0-바이트 헤더 압축이 마치 EVRC인 것처럼 코덱 X를 전달하는 패킷 흐름에 적용되도록 권장한다. 비록 코덱 X의 더 낮은-레이트 프레임 크기들이 EVRC의 프레임 크기와 다를 수 있지만, 각각의 더 낮은-레이트 프레임은 패딩될 수 있으며 CDMA 물리-레이어 프레임에 조화될 수 있다(충만, 1/2, 1/4, 또는 1/8).
도 3은 PDSN이 "스니핑" SIP 메시지로부터의 흐름 처리 및/또는 매핑을 결정하는 호 흐름 처리과정을 도시한다. 스니핑은 특정 정보를 찾기 위해 메시지를 검사하는 처리를 나타낸다. 통상, 노드는 특정 정보에 대해서 스니핑하는 반면에 모든 다른 정보는 무시할 것이다. 도 3에 도시된 실시예에서, PDSN은 정해진 패킷 흐름의 처리 및/또는 정해진 패킷 흐름의 매핑을 결정하는데 필요한 특정 정보를 스니핑한다. PDSN은 SIP 시그널링 메시지들을 스니핑한다. PDSN은 SIP 메시지의 다른 컨텐트는 무시한다. 대안적인 실시예들은 이러한 처리를 위해서나 또는 PDSN의 다른 동작을 위해서 SIP 메시지 내의 다른 컨텐트를 적용할 수 있다.
도 3에 도시된 실시예는 흐름 처리 및 흐름 매핑 정보를 결정하기 위한 대안적인 방법을 제공하는데, 여기서 이러한 결정은 PDSN 스니핑 세션 개시 프로토콜(SIP) 메시지들에 기초한다. 이 방법은 IP 어드레스, 포트 번호들, 및 CN에 의해 생성될 새로운 패킷 흐름의 코덱을 결정하기 위해서 SIP 메시지들을 스니핑하기 위해서 PDSN에 의존한다. 이는 PDSN이 흐름 처리 및 흐름 매핑을 결정하기 위한 충분한 정보를 제공한다. PDSN은 또한 새로운 A10 접속이 패킷 흐름을 전송하기 위해 필요한지 여부를 결정한다. 만약 필요하다면, PDSN은 A10 접속을 설정하도록 BS에 요청하고, BS는 MS와의 새로운 서비스 인스턴스 설정을 개시한다.
SIP 메시지들을 스니핑하는 것은 PDSN이 IP 패킷이 SIP 메시지를 전달하고 있는지를 인지하고 SIP 메시지로부터 기본적인 정보를 골라내는 것을 필요로 한다. PDSN은 패킷의 목적지 포트 번호를 검사한다. 만약 그것이 5060이라면, 전송 페이로드는 SIP 메시지를 전달한다. 많은 SIP 메시지 및 필드들이 존재한다는 것을 주시하자. PDSN은 SIP INVITE 및 SIP 200 OK 메시지들을 주시하며, 다른 SIP 메시지들을 무시하도록 선택할 수 있다. SIP는 다양한 메시지들을 정의한다는 것을 주시하자. SIP INVITE 메시지는 사용자나 서비스가 세션에 관련하도록 초대되고 있다는 것을 나타낸다. SIP 200 OK 메시지는 요청이 성공적으로 이루어졌다는 것을 나타낸다. PDSN은, SIP INVITE 및 SIP 200 OK 메시지들 내에서, IP 어드레스 정보를 전달하는 접속 필드, 포트 번호 정보를 전달하는 매체 필드, 및 코덱 타입을 전달하는 속성 필드를 주시한다. 코덱 타입에 기초해서, PDSN은 어떤 헤더 압축 타입이 패킷 흐름에서 사용되어야 하는지를 결정한다. 예컨대, 만약 코덱 타입이 CDMA 코덱(예컨대, PureVoice, EVRC, 또는 SMV)을 나타낸다면, 링크-레이어-보조 로버스트 헤더 압축(LLAROHC)이 사용될 것이고, 만약 코덱 타입이 CDMA 코덱 이외의 다른 코덱을 나타낸다면, 로버스트 헤더 압축(ROHC)이 사용될 것이다. 대안적인 시스템이 다수의 코덱 타입들 중 임의의 코덱 타입을 지원할 수 있고, 본 명세서에 제공되는 특정의 상세내용은 일예로서 제공된다.
PDSN이 헤더 압축 타입을 결정한 이후에는, 상기 PDSN은 새로운 A10 접속이 새로운 패킷 흐름을 위해 필요한지 여부를 결정한다. 만약 필요하다면, PDSN은 A10 접속을 설정하도록 BS에 요청하고, 상기 BS는 MS와의 새로운 서비스 인스턴스 설정을 개시한다. A10 접속이 성공적으로 설정되었을 때, PDSN은 SIP 메시지들을 스니핑하여 획득되는 패킷 필터들, 즉 SIP INVITE 및 SIP 200 OK 메시지들의 접속 필드 및 매체 필드와 상기 A10 접속을 결합한다.
도 5는 패킷 흐름들을 처리하도록 적응된 MS(500)를 도시한다. MS(500)는 안테나(510), 수신기(520) 및 송신기(530)를 구비한다. 수신기(520) 및 송신기(530)는 중앙 처리 유닛(CPU;540)에 각각 연결된다. CPU(540) 및 메모리(550)는 통신 버스(560)에 각각 연결된다. 또한, 패킷 흐름 셋업 유닛(570), 패킷 흐름 처리 유닛(580), 및 패킷 흐름 결정 유닛(590)은 통신 버스(560)에 각각 연결된다. 패킷 흐름 결정 유닛(590)은 통신이 단방향성인지 또는 양방향성인지를 결정한다. 패킷 흐름 셋업 유닛(570)은 코덱 타입 및 헤더 압축과 같은 패킷 흐름의 특징들을 결정한다. 패킷 흐름 셋업 유닛(570) 및 패킷 흐름 결정 유닛(590)은 도 2 및 3에 도시된 바와 같이 패킷 흐름의 전송을 위한 초기 액세스 및 셋업에 관련된다. 일단 통신이 설정되면, 패킷 흐름 처리 유닛(580)은 설정된 특정 파라미터들에 따라 패킷 흐름을 처리한다.
본 발명은 IP 헤더, 프로토콜 타입들, 및 잘 알려진 포트 번호들의 필드로 전달되는 DSCP(Differentiated Service Code Point)에 의존하지 않고 RSVP 메시지들을 통해 패킷 흐름 파라미터들을 통신하기 위한 유동적인 방법을 제공한다.RSVP 메시지와 같은 메시지의 사용은 양방향성 및 단방향성 패킷 흐름들을 위해 사용될 수 있다.
패킷 흐름 정보를 제공하기 위해서 현존하는 메시지들을 사용하는 것은 효율적인 무선-자원 할당 및 사용 기준을 달성한다. 일실시예에서, 통신을 위한 새로운 베어러 접속, 즉, 새로운 A10 접속은 RSVP 예약이 인증될 때까지 설정되지 않는다. 이는 거절되었을 때 베어러 접속(즉, 보조 SO, A8/A10 접속)의 종료를 필요로 하지 않도록 한다.
대안적인 실시예에서는, 추가적인 서비스 인스턴스 셋업이 도 6에 도시된 바와 같이 개시될 수 있다. 도 6의 호 흐름 다이어그램은 MS가 설정된 주 서비스 인스턴스와 이미 액티브되었을 때 추가의 서비스 인스턴스 셋업 절차를 도시한다. 상기 절차는 다음과 같다:
단계 a에서, PDSN은 추가 서비스 인스턴스를 설정하기로 결정하고, A11-등록 업데이트 메시지를 PCF에 전송한다. A11-등록 업데이트 메시지는 PDSN으로 하여금 적용된 헤더 압축 알고리즘을 알릴 수 있게 한다. PDSN은 타이머 "T'regupd"로서 지칭되는 등록 업데이트 메시지와 연관된 타이머를 동작시킨다.
단계 b에서, PCF는 추가 서비스 인스턴스를 요청하기 위해서 A9-BS 서비스 요청 메시지를 BS에 전송하며, 타이머 "Tbsreq9"로 지칭되는 타이머를 동작시킨다. 헤더 압축 알고리즘과 서비스 옵션간의 매핑이 PCF나 BS에서 수행될 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 결정은 TSG-A(Technical Specification Group)에 의해서 수행된다. 만약 매핑이 PCF에 의해 수행된다면, 현존하는 A9-BS 서비스 요청 메시지에 대해서는 어떠한 변경도 이루어지지 않는다. 만약 매핑이 BS에서 수행된다면, PCF는 A9-BS 서비스 요청 메시지를 통해 적용된 헤더 압축 알고리즘을 BS에 알릴 것이다. 예컨대, 매핑 테이블이 다음과 같이 정해질 수 있다:
헤더 압축 알고리즘 서비스 옵션
ROHC SO33
LLAROHC SO60 또는 SO61
단계 c에서, BS는 추가 서비스 요청 메시지를 MSC에 전송하며 타이머 "T303"으로 지칭되는 타이머를 동작시킴으로써 추가 서비스 인스턴스를 재접속시킨다.
단계 d에서, MSC는 BS와 PCF간의 A8(예컨대 사용자 트래픽) 접속 및 무선 자원들 할당을 요청하기 위해서 할당 요청 메시지를 BS에 전송한다. 다음으로, MSC는 타이머 "T10"로서 지칭되는 타이머를 동작시킨다. MSC로부터 할당 요청 메시지를 수신하였을 때, BS는 타이머 T303을 정지시킨다.
단계 e에서, BS는 A9-BS 서비스 응답을 통해 응답한다. PCF는 A9-BS 서비스 응답 메시지를 수신하였을 때 타이머 Tbsreq9를 정지시킨다.
단계 f에서, BS로부터 성공적으로 A9-BS 서비스 응답 메시지를 수신하였을 때, PCF는 A11-등록 확인을 통해 응답한다. PDSN은 타이머 T'regupd를 정지시킨다.
단계 g에서, BS는 CC 상태 머신(호 제어 상태 머신)의 설정을 개시하기 위해서 무선 인터페이스의 트래픽 채널을 통해서 호 할당 메시지를 전송할 수 있다.
단계 h에서, BS는 ⅰ)서비스 접속 메시지; ⅱ)일반 핸드오프 방향 메시지; 또는 ⅲ) 범용 핸드오프 방향 메시지 중 하나를 MS에 전송함으로써 추가 서비스 옵션 접속을 유도한다.
단계 i에서, MS와 BS간에 서비스 협상이 수행될 수 있다. 단계 j에서, MS는 서비스 협상 절차가 완료되었을 때 서비스 접속 완료 메시지를 통해 응답한다.
단계 k에서, BS는 A9(예컨대 시그널링) 접속을 통해서 추가 서비스 인스턴스를 위해 BS와 PCF사이에 A8(즉, 사용자 트래픽)을 설정할 목적으로 A9-셋업-A8 메시지를 PCF에 전송한다. 다음으로, BS는 타이머 "TA8-Setup"으로 지칭되는 타이머를 동작시킨다.
단계 l에서, PCF는 이동국과 연관된 A10 접속이 존재하며 추가적인 A10 접속이 셋업될 필요가 있다는 것을 인지한다. PCF는 A11-등록 요청 메시지를 상응하는 PDSN에 전송한다. PCF는 타이머 "T'regreq"로서 지칭되는 타이머를 동작시킨다.
단계 m에서, PDSN은 수락 표시를 가진 A11-등록 회답 메시지를 전송함으로써 접속을 수락한다.
단계 n에서, PCF는 이러한 패킷 서비스 요청을 위한 A8(예컨대, 사용자 트래픽) 접속의 셋업을 완료하도록 A9-접속-A8 메시지를 통해 응답한다. A9-접속-A8 메시지를 PCF로부터 수신하였을 때, BS는 타이머 TAB-Setup를 정지시킨다.
단계 o에서, 무선 서비스 접속 및 A10 접속이 설정된 이후에는, BS가 할당 완료 메시지를 MSC에 전송한다. 다음으로, MSC는 자신이 할당 요청 메시지를 전송하였을 때 타이머 T10를 정지시킨다(단계 d 참고).
PDSN은 시스템에 의해서 제공되는 메시지들을 사용하여 새로운 A10 접속의 추가를 위한 요청을 개시할 수 있다. PDSN은 새로운 A10 접속의 추가를 요청하기 위해서 A11-등록 업데이트 메시지를 PCF에 전송한다. PDSN은 새로운 A10 접속을 설정하도록 PCF에 요청하기 위해서 'Add New Connection'으로 세팅된 메시지 내의 코드 필드를 갖는 A11-등록 업데이트 메시지를 전송한다. 다음으로, PDSN은 A11-등록 업데이트 메시지를 전송한 이후에 "T'regupd"로서 지칭되는 등록 업데이트와 연관된 타이머를 동작시키고, PCF로부터 A11-등록 Ack 메시지를 기다린다.
만약 타이머 T'regupd가 만료되면, PDSN은 A11-등록 업데이트 메시지를 PCF에 구성가능한 횟수만큼 재전송할 수 있다. PCF로부터의 응답없이 구성가능한 횟수만큼의 재전송 이후에, 세션 설정 절차는 실패한 것으로 간주될 수 있지만, 현존하는 A10 접속(들)은 접속되어 유지될 것이다.
PCF는 요청된 동작이 BS, PCF, 및 MSC에 의해 성공적으로 제공될 수 있는 경우에 상기 요청된 A10 접속이 수락되었다는 것을 확인응답하기 위해서 A11-등록 확인 메시지를 PDSN에 전송한다.
'Add New Connection'으로 세팅된 메시지의 코드 필드를 갖는 A11-등록 업데이트 메시지가 수신되었을 때, 만약 PCF가 요청된 A10 접속을 지원한다면, PCF는 A9-BS 서비스 요청 메시지를 BS에 전송할 것이다. 만약 MSC 및 BS가 새로운 접속을 지원한다면, PCF는 메시지의 상태 필드를 'New Connection Accepted'로 세팅함으로써 그것을 알릴 것이다. 메시지가 수신되었을 때, PDSN은 A11-등록 업데이트 메시지가 전송되었을 경우에는 타이머 T'regupd를 정지시킬 것이고 A11-Ack가 수신될 경우에는 상기 타이머를 정지시킬 것이다.
'Add New Connection'으로 세팅된 메시지의 코드 필드를 갖는 A11-등록 업데이트 메시지가 수신되었을 때, 만약 PCF가 요청된 A10 접속을 지원하지 않거나 또는 요청된 접속이 BS로부터 수신되는 A9-BS 서비스 응답 메시지에 의해 거부된다면, PCF는 그 메시지의 상태 필드를 'New Connection Denied'로 세팅함으로써 그것을 알릴 것이다. 메시지가 수신되었을 때, PDSN은 타이머 T'regupd를 정지시킨다.
만약 PDSN이 PCF로부터 A11-등록 확인 메시지를 수신하지 못하였다면, PDSN은 새로운 설정이 실패한 것으로 간주하기 이전에 구성가능한 횟수만큼 A11-등록 업데이트 메시지를 재전송할 수 있다.
위에서 설명된 메시지들 각각은 시스템에 의해서 정해진 임의의 수의 필드들 및 코드들을 포함할 수 있다. 예컨대, 3GPP2에서 설계를 위해 제안된 바와 같이, A11-등록 업데이트 메시지는 코드를 포함한다. 코드 정보 엘리먼트는 메시지가 추가 접속을 요청하거나 현존하는 접속에 대해 업데이트를 요청할 때 포함된다. 코드 엘리먼트는 A11-등록 요청 메시지를 처리한 결과를 식별한다. 예컨대, 코드(십진수) 33은 "Add New Connection"을 나타낸다.
마찬가지로, A11-등록 업데이트 메시지가 A11-등록 업데이트 메시지를 처리한 결과를 식별하는 연관된 상태 엘리먼트를 갖는다. 예컨대, 상태(10진수) 149는 "New Connection Accepted"를 나타내고, 상태(십진수) 150은 "New ConnectionDeclined"를 나타낸다.
또한, (16진수 값)OAH의 Normal Vendor/Organization Specific Extension(NVSE)-Application Type이 헤더 압축 알고리즘을 나타낸다. 다음으로, 애플리케이션 서브타입들이 특정 알고리즘을 식별하기 위해 사용된다. 예컨대, (16진수 값)O1H는 ROHC(Robust Header Compression)를 식별하는 반면에, (16진수 값)02H는 LLAROHC(Link-Layer Assisted ROHC)를 식별한다. MN 세션 참조 ID 필드는 이동국에서 패킷 데이터 서비스 인스턴스를 고유하게 식별하는데 사용된다. MN 세션 참조 ID는 이동국으로부터 PCF에 전송된다. 애플리케이션 타입 OAH(헤더 압축 알고리즘)에 있어서 MN 세션 참조 ID 필드는 옥텟 11의 헤더 압축 알고리즘을 포함한다.
다중-채널 흐름 처리 프로토콜(MCFTP)은 새로운 PPP 프로토콜 타입으로서 정의된다. MCFTP는 얼마나 많은 흐름들이 MS와 PDSN사이의 기초적인 서비스 인스턴스 접속들에 매핑되어야 하는 지와 같이 0바이트 헤더 압축을 위한 SR_ID와 패킷 흐름들 사이의 바인딩(binding)에 대한 정보를 전달한다. MCFTP는 또한 헤더 제거 모드가 MS와 PDSN사이에서 사용되는 경우에는 MS로부터의 IR-스태틱 정보를 PDSN에 전달한다. MCFTP의 정보 엘리먼트는 필요시 프로토콜의 쉬운 확장을 가능하게 하는 타입, 길이, 값(TLV) 원리들을 따라 설계된다.
임의의 MCFTP 패킷이 통신될 수 있기 이전에, PPP는 네트워크-레이어 프로토콜 단계에 도달할 것이다. MCFTP 패킷은 도 9에 도시되어 있다. 하나 이상의 MCFTP 패킷이 PPP 정보 필드들에 포함될 수 있고, 여기서 프로토콜 번호는 프로토콜 x0289(MCFTP)를 나타낸다. MCFTP는 다음과 같은 세 개의 메시지 포맷들을 사용한다:
·MCFTP-요청(연산 코드=1)
·MCFTP-응답(연산 코드=2)
·MCFTP-거절(연산 코드=7).
MCFTP-요청 메시지 포맷은 1인 코드를 가지고 전송되며, 표 1에 도시된 필드들을 포함한다.
표 1. MCFTP 요청 메시지 포맷
필드 필드 길이 값
코드 1 바이트 1
ID 1 바이트 요청자에 의해서 세팅된 요청을 식별하는 ID 필드
길이 2 바이트 패킷에 대한 바이트 단위의 최대 길이
옵션 가변(TLV 포맷) -트래픽 흐름 템플릿(TFT): 타입=1
MCFTP-응답 메시지는 성공적으로 수신되어 처리된 MCFTP-요청 메시지에 대한 응답으로 전송된다. 그것은 비어 있는 바디(body)나 포함된 IR-스태틱 정보 중 어느 하나를 갖는 간단한 MCFTP 패킷이다. MCFTP-응답 메시지 포맷은 2인 코드를 가지고 전송되며, 표 2에 도시된 필드들을 포함한다.
표 2. MCFTP 응답 메시지 포맷
필드 필드 길이 값
코드 1 바이트 2
ID 1 바이트 상응하는 요청을 매칭하기 위해 사용되는 ID 필드
길이 2 바이트 패킷에 대한 바이트 단위의 최대 길이
옵션 가변(TLV 포맷) -IR-스태틱: 타입=1
MCFTP-거절 메시지는 수신기가 수신된 옵션이나 서브-옵션을 식별할 수 없을 대와 같이 처리될 수 없는 MCFTP-요청 메시지에 대한 응답으로 전송된다. MCFTP-거절 패킷 포맷은 7인 코드를 가지고 전송되며, 표 3에 도시된 필드들을 포함한다.
표 3. MCFTP 거절 패킷 포맷
필드 필드 길이 값
코드 1 바이트 7
ID 1 바이트 상응하는 요청을 매칭하기 위해 사용되는 ID 필드
길이 2 바이트 패킷에 대한 바이트 단위의 최대 길이
거절-코드 1 바이트 - 1 패킷 필터 추가 실패- 2 패킷 필터 이용불가능- 3 성공적이지 않은 TFT 처리과정- 4 평가 시간순서 경쟁
일실시예에 따르면, 흐름 매핑을 위한 방법, 즉, 간단한 MCFTP 방법은 국부적인 RSVP 방법과 결합된다. 특히, 간단한 MCFTP는 0 바이트 헤더 압축 NHP 패킷에 CID(Context ID)가 존재하지 않기 때문에 SR-ID(서비스 참조 식별)와 ID 흐름사이에 바인딩을 설정하기 위해 0 바이트 헤더 압축을 위해서만 사용된다. 간단한 MCFTP는 자신이 0 바이트 헤더 압축 제거 모드를 위한 SR_ID 바인딩 및 IR-스태틱과 같은 링크 레이어 파라미터들을 포함할 때 UDP를 대신해서 PPP를 통해 실행된다. 국부적인 RSVP가 MCFTP 요청을 이동 노드에 전송하는 PDSN을 트리거하기 위해서 사용된다. 이러한 방법은 표준의 국부적인 RSVP 메시지들 및 오브젝트들을 사용한다. 현존하는 RSVP 오브젝트들은 PDSN이 코덱 특징들을 결정하여 어떤 헤더 압축 방법이 패킷 흐름에서 사용되어야 하는지를 결정하도록 하는 충분한 정보를 전달한다. 어떠한 3GPP2-특정 RSVP 오브젝트들이 필요하다. PDSN은 또한 새로운 A10 접속이 IP 흐름을 전송하기 위해서 필요한지 여부를 결정한다. 만약 필요하다면, PDSN은 A10 접속을 설정하도록 RN에 요청하고, 상기 RN은 MS와의 새로운 서비스 인스턴스 설정을 개시하고, 서비스 협상이 MS와 RN 사이에서 수행될 수 있다.새로운 서비스 인스턴스가 설정된 이후에는, PDSN이 IP 흐름과 SR_ID 사이의 바인딩을 나타내기 위해서 PPP를 통해 MCFTP를 전송할 것이다. 만약 헤더 제거 모드가 사용된다면, MS는 MCFTP를 사용함으로써 PDSN에 IR-스태틱 파라미터들을 PPP를 통해서 전송할 것이다.
도 7은 PDSN 및 MS가 CN(Correspondent Node)에 의해 생성될 패킷 흐름에 대한 흐름 처리 및 매핑을 어떻게 결정하는지를 나타낸다.
1. 이동국은 주 서비스 인스턴스들(즉, 인에이블된 RLP 재전송들을 갖는 SO 33)을 설정한다. 이동국은 나중에 무선을 통한 신뢰적인 전송을 제공하는 주 서비스 인스턴스를 통해서 SIP 및 RSVP 메시지들을 전송한다. 이동국은 PDSN과의 PPP 세션을 설정한다. 이동국은 PPP IPCP 단계 동안에 PDSN에 자신의 헤더 압축 성능(예컨대 ROHC, LLAROHC, VJHC)를 알려준다.
2. PDSN은 이동국의 네트워크 액세스 식별자(NAI) 및 기준을 포함하는 액세스 요청을 AAA에 전송한다. 크리덴셜은 CHAP(간단한 IP가 사용되는 경우)나 FA 챌린지(이동국 IP가 사용되는 경우)에 응답하여 이동국에 의해 계산되는 인증자이다.
3. 만약 이동국이 성공적으로 인증된다면, AAA는 사용자 가입 프로파일을 포함하는 액세스 수락을 전송한다.
4. PDSN은 사용자 가입 프로파일을 RN에 전송할 수 있다. 이 때에, PDSN은 다음과 같이 주 서비스 인스턴스를 위한 패킷 필터를 설정할 수 있다. 모든 인입 IP 패킷들은 목적지 IP 어드레스가 매칭되는 경우에 GRE 터널(A10 접속) x에 매칭된다.
표 4. 사용자 가입 프로파일 정보
GRE 키 x
소스 IP 어드레스 *
소스 포트 번호 *
소스 IP 어드레스 MS IP 어드레스
목적지 포트 번호 *
IP 프로토콜 *
목적지 "*"는 폭 매치를 나타낸다는 것을 주시하자.
5. 나중에 언젠가는, 이동국과 CN은 SIP 시그널링을 교환한다.
6. SIP 시그널링(예컨대, 183 세션 프로그래스)에 의해 트리거링되었을 때, 이동국은 송신기(즉, CN)를 대신하여 RSVP 예약 셋업을 개시하기 위해 로컬 RSVP 프록시를 시그널링하도록 PDSN에 PATH 요청 메시지를 전송한다. PATH 요청 메시지는 PDSN으로 향한다. 이동국은 IPCP 동안에 PDSN의 IP 어드레스를 복원한다. LI(Localized Idendification) 플래그 세트를 가진 PATH 요처 메시지는 메시지 타입 필드와는 다른 표준 경로 메시지와 동일하다. PATH 요청 메시지는 이동국 사용자의 희망이나 인입 트래픽 특징들의 최적의 추정에 기초하거나 또는 전송하기 이전의 애플리케이션 레벨 세션 시그널링(예컨대, SIP)에 기초하여, 세션 오브젝트, 예상된 송신기를 정하기 위한 송신기 템플릿, 및 트래픽 규격(TSpec)을 포함한다.
7. PDSN, 또는 국부적인 RSVP 프록시가 PATH 요청 메시지를 수신하였을 때, PDSN은 메시지가 액세스 네트워크 내에서 머무를 것이라는 것을 검출한다. 메시지 타입은 상기 프록시가 다운스트림 흐름을 위한 RSVP 예약을 개시해야 하고 경로 메시지의 필드를 채우기 위해 메시지 내의 정보를 사용해야 한다는 것을 알린다. 그러므로, PDSN은 경로 메시지를 LI 플래그 세트를 갖는 이동 노드에 전송한다. 세션 오브젝트 및 송신기 템플릿이 본래 "백워드(backwards)"로 세팅되었기 때문에, 상기 프록시는 이러한 엔트리들을 경로 메시지에 있는 그대로 직접 복사할 수 있다.
8. 이동 노드는 LI 플래그 세트를 가진 RESV 메시지를 통해 응답한다.
9. RSVP RESV 메시지를 수신하였을 때, PDSN은 PDSN 로딩 및 국부적인 방법, 이동 도달능력, 및 사용자의 IP 가입 프로파일에 기초하여 인증을 수행한다. 만약 인증된다면, PDSN은 흐름 스펙 및 필터 스펙에 기초하여 흐름 처리 및 매핑을 결정한다.
PDSN은 어떤 헤더 압축 방법이 패킷 흐름에 대해 사용되어야 하는지를 결정하기 위해서 흐름 스펙을 사용한다. 흐름 스펙은 예약 스펙(Rspec) 및 트래픽 스펙(Tspec)을 포함한다. Rspec는 서비스 레이트를 나타내고, Tspec는 CN이 생성할 트래픽을 특징화하기 위해서 토큰 버킷 파라미터들(버킷 레이트, 피크 레이트, 버킷 깊이, 최대 패킷 크기)을 나타낸다. Rspec 및 Tspec 모두는 20ms마다 음성을 출력하는 CDMA 음성 코덱(13-kbps PureVoice, 8-kbps EVRC, 8-kbps SMV, 또는 4-kbps SMV)을 특징화할 수 있다. 다른 코덱들이 동일한 Rspec 및 Tspec 설명을 갖는다는 것을 주시하자. 예컨대, 코덱 X는 서비스 레이트 8 kbps, 20-ms의 일정한 패킷간 간격, 및 171 비트들과 헤더 오버헤드의 합인 최대 패킷 크기로서 특징되는데, 그것은 EVRC 특징과 동일하다. 0-바이트 헤더 압축이 마치 EVRC인 것처럼 코덱 X를 전달하는 패킷 흐름에 적용될 수 있다. 비록 코덱 X의 더 낮은-레이트 프레임 크기들이 EVRC의 프레임 크기들과 다를 수 있지만, 각각의 더 낮은-레이트 프레임은 패딩될 수 있으며 CDMA 물리-레이어 프레임에 조화될 수 있다(최대, 1/2, 1/4, 또는 1/8).
PDSN은 흐름 스펙의 파라미터 값들에 기초하여 CDMA 음성 코덱을 인지하도록 구성된다. 만약 매칭이 이루어지고 MS가 LLAROHC할 수 있다면, PDSN은 새로운 A10 접속을 설정하도록 RN에 요청하고, 상기 RN은 MS와의 SO 61을 설정한다. 만약 매칭이 이루어지지 않는다면, PDSN은 결국 IP 흐름이 CDMA 음성 코덱들 이외의 다른 실시간 코덱을 전달하도록 하고; 이 경우에, MS가 ROHC할 수 있고 현재 어떠한 보조 데이터 서비스 옵션(SO 33)도 갖지 않는다면, PDSN은 새로운 A10 접속을 설정하도록 RN에 요청하고, 상기 RN은 MS와의 보조 SO 33(디스에이블되는 RLP 재전송)을 설정한다.
PDSN은 흐름 매핑을 위한 필터 스펙을 사용한다. 필터 스펙은 CN에 의해서 생성될 패킷 흐름의 소스 어드레스 및 포트 번호를 전달한다. 만약 PDSN이 새로운 A10 접속을 요청하면, PDSN은 필터 스펙에 설명된 패킷 흐름을 상기 새로운 접속과 연관시킨다.
10. 만약 PDSN이 패킷 흐름을 위해 새로운 A10 접속이 필요하다고 결정한다면, PDSN은 새로운 A10 접속을 요청하기 위해서 A11 등록 업데이트(RUP) 메시지를 RN에 전송한다. 상기 메시지는 MS와의 적절한 SO를 설정하기 위해서 RN을 트리거하라는 통보를 전달한다. 상기 메시지는 또한 SO 설정에 있어 필요할 수 있는 QoS 파라미터들을 전달할 수 있다.
11. RN은 만약 자신이 PDSN에 의해 요청된 새로운 A10 접속을 제공할 수 있다면 A11 등록 확인(RACK) 메시지를 통해 응답한다.
12. RN은 A11 시그널링 메시지에 규정된 SO를 호 할당 메시지를 통해서 MS에 접속시키려 시도한다.
13. RN 및 이동국은 SO에 동의하기 위해서 서비스 협상을 수행할 것이다. 이 예에서, MS는 헤더 제거 모드를 나타내는 SO62를 요청한다.
14. RN은 SR_ID를 할당하며 SO62를 접속한다. 표 5는 RN 설정을 나타낸다.
표 5. RN 설정 정보
SO 33
SR_ID 1(단계 1에서의 주 SI 셋업)
GRE 키 x
SO 62
SR_ID 2
GRE 키 y
15. RN은 새로운 A10 접속을 설정하기 위해서 A11 RRQ를 전송한다. A11 RRQ 메시지를 통해서, RN은 무선으로 접속되는 서비스 옵션 및 SR_ID를 또한 알려준다.
16. PDSN은 A11 RRP를 통해 응답한다. 새로운 A10 접속이 성공적으로 설정되었을 때, PDSN은 새롭게 설정된 A10 접속을 RSVP 메시지의 필터 스펙으로부터 획득된 순방향 패킷 필터들과 연관시킨다. 이 때에, PDSN은 주 서비스 인스턴스 및 보조 서비스 인스턴스 양쪽 모두를 위해 패킷 필터를 설정할 수 있다. 이 경우에, PDSN은 보조 서비스 인스턴스를 위해 패킷 필터를 먼저 적용할 것이다.
표 6. 패킷 필터에 대한 지정
GRE 키 x
소스 IP 어드레스 *
소스 포트 번호 *
목적지 IP 어드레스 MS IP 어드레스
목적지 포트 번호 *
IP 프로토콜 *
GRE 키 y
소스 IP 어드레스 CN IP 어드레스
소스 포트 번호 CN 포트 번호
목적지 IP 어드레스 MS IP 어드레스
목적지 포트 번호 MS 포트 번호
IP 프로토콜 UDP
헤더 처리 LLAROHC 헤더 제거 모드
17. PDSN은 SR_ID 및 IP 흐름의 바인딩을 나타내는 MCFTP 요청을 PPP(주 서비스 인스턴스)를 통해서 MS에 전송한다.
18. MS는 SO 62(LLAROHC 헤더 제거 모드)가 본 예에서 사용될 때는 SR-스태틱 정보를 나타내는 MCFTP 응답을 PDSN에 전송한다.
19. IP 패킷들은 애플리케이션 및 CN 사이에서 흐름을 시작할 수 있다.
ROHC를 위한 흐름 매핑 및 처리의 호 흐름은, CID(Context ID)가 각각의 ROHC 패킷에 포함됨으로써 수신측이 CID를 통한 IP 흐름을 구별할 수 있기 때문에 MCFTP가 필요하지 않다는 점을 제외하고는, LLAROHC와 유사하다.
도 8은 PDSN 및 MS가 ROHC를 위한 CN(Correspondent Node)에 의해서 생성될 패킷 흐름에 대해 흐름 처리 및 매핑을 어떻게 결정하는지를 나타낸다. 첫번째 단계(1) 내지 단계(9)는 도 7에 도시된 것과 같다는 것을 알아두자. 다음의 설명은 도 8에서의 단계(10)에서 시작한다.
10. 만약 새로운 A10 접속이 패킷 흐름을 위해 필요하다고 PDSN이 결정한다면, 상기 PDSN은 새로운 A10 접속을 요청하기 위해서 A11 등록 업데이트(RUP) 메시지를 RN에 전송한다. 상기 메시지는 MS와의 적절한 SO를 설정하기 위해서 RN을 트리거시키라는 통보를 전달한다. 상기 메시지는 또한 SO 설정에서 필요할 수 있는 서비스 품질(QoS) 파라미터들을 전달할 수 있다.
11. RN은 만약 자신이 PDSN에 의해서 요청된 새로운 A10 접속을 지원할 수 없다면 A11 등록 확인(RACK) 메시지를 통해 응답한다.
12. RN은 호 할당 메시지를 통해서 SO33을 MS에 접속시키고자 시도한다.
13. RN은 SR_ID를 할당하며, SO33을 이동국에 접속시킨다.
표 7. RN 설정
SO 33
SR_ID 1(단계 1에서의 주 SI 셋업)
GRE 키 x
SO 33
SR_ID 2
GRE 키 y
14. RN은 새로운 A10 접속을 설정하기 위해서 A11 ARQ를 전송한다. 이러한 메시지를 통해서 RN은 무선을 통해 접속되는 서비스 옵션 및 SR_ID를 또한 알린다.
15. PDSN은 A11 RRP를 통해 응답한다. 새로운 A10 접속이 성공적으로 설정되었을 때, PDSN은 새롭게 설정된 A10 접속을 RSVP 메시지의 필터 스펙으로부터 획득된 순방향 패킷 필터들과 연관시킨다. 이 때에, PDSN은 주 서비스 인스턴스 및 보조 서비스 인스턴스 양쪽 모두를 위한 패킷 필터를 설정할 수 있다. 이 경우에, PDSN은 보조 서비스 인스턴스를 위한 패킷 필터를 먼저 적용할 것이다.
표 8. 패킷 필터 정보
GRE 키 x
소스 IP 어드레스 *
소스 포트 번호 *
목적지 IP 어드레스 MS IP 어드레스
목적지 포트 번호 *
IP 프로토콜 *
GRE 키 y
소스 IP 어드레스 CN IP 어드레스
소스 포트 번호 CN 포트 번호
목적지 IP 어드레스 MS IP 어드레스
목적지 포트 번호 MS 포트 번호
IP 프로토콜 UDP
헤더 처리 ROHC
16. MS 및 PDSN 모두는 IR(Initialization and Refresh) 패킷들을 제 2 SO3을 통해서 전송한다.
17. IP 패킷들은 애플리케이션과 CN 사이에서 이동될 수 있다.
LLA-ROHC에 비해서, MCFTP는 몇 가지 장점을 제공한다. PDSN은 패킷 필터 및 SR_ID의 바인딩을 MS에 전달하기 위해서 MCFTP를 사용한다. MCFTP의 필요성은 다음의 TE-MT(Terminal Equipment-Mobile Terminal) 예에서 기술된다. 일부 이유로 인해서, TE(예컨대, 랩톱)는 두 VoIP(VoIP) 세션들을 동시에 설정하길 원할 수 있는데, 상기 세션들 각각은 EVRC를 사용한다. 비록 MT(예컨대, 네트워크-모델 핸드셋)이 VoIP 흐름들 모두에 대한 패킷 필터 정보를 포함하고 있는 RSVP 메시지들을 스니핑할 수 있지만, MT는 PDSN이 바인딩에 대해서 MT에 통보하기 위해 MCFTP를 사용하지 않는 경우에는 패킷 필터와 SR_ID 사이의 바인딩을 모른다. 주시: 본 예에서, EVRC를 사용하는 VoIP 세션들 모두에 대한 RSVP 파라미터들은 MT에 대한 것들과 정확히 동일하게 보일 것이다.
헤더 제거 모드의 경우에, MS는 "풀 헤더" 정보를 PDSN에 전달하기 위해서MCFTP를 사용할 필요가 있다. LLA-ROHC는 링크 레이어 보조 헤더 압축임을 주시하자. 또한, 헤더 제거 모드는 3GPP2 특정 모드이고; 따라서, 동작을 보조하기 위해서 3GPP2 특정 링크 프로토콜(간단한 MCFTP)을 생성하는 것은 문제가 되지 않는다. ROHC에 비해서, MCFTP는 심지어 TE가 두 개의 실시간 세션들을 동시에 설정하길 원할 경우에도 필요하지 않다. 예컨대, 비-CDMA 코덱을 사용하는 것은 0-바이트 헤더 압축을 이용할 수 없다. RSVP 파라미터들에 기초해서, RSVP 메시지를 스니핑하는 MT는 두 개의 실시간 세션들이 유사한 무선 QoS를 필요로 하는지 여부를 알 것이다. 본 예는 또한 다음과 같은 두 가지 경우를 고려한다:
1. 만약 세션들이 무선 QoS를 필요로 한다면, 단지 하나의 제 2 SO 33만이 양쪽 흐름들을 위해 필요하고, MT는 상기 흐름들의 패킷 필터를 제 2 SO 33에 상응하는 동일한 SR_ID에 매핑시킬 수 있다. RSVP 파라미터들에 기초해서, 네트워크측은 PDSN이 양쪽 흐름들을 위해 하나의 제 2 SO 33을 설정하도록 RAN을 트리거링시키는 동일한 결과를 만들 것이다. ROHC 초기화 동안에, MT는 ROHC IR 패킷들을 (제 2 SO 33을 통해서) PDSN에 전송하고, 각각의 흐름에 대한 헤더 압축 상태가 CID에 의해서 식별된다.
2. 만약 세션이 상이한 무선 QoS(한 무선 QoS는 어떠한 RLP 재전송도 필요로 하지 않고, 다른 한 무선 QoS는 상기 한 무선 QoS와 동일한 최대 재전송을 갖는 RLP 재전송을 필요로 한다)를 필요로 한다면, 두 제 2 SO 33들이 필요하다. MT는, RSVP에 기초해서, 어떤 IP 흐름이 어떤 제 2 SO 33을 통해 전송되어야 하는지를 알게 되고; 따라서, MT는 패킷 필터와 SR_ID간의 바인딩을 알게 된다. ROHC 초기화동안에, MT는 적절한 제 2 SO 33을 통해서 각각의 실시간 세션에 대한 ROHC IR 패킷을 전송하고, IR 패킷은 상응하는 A10 접속을 통해서 PDSN에 의해 수신된다. IR 패킷은 PDSN과 적절한 A10 접속을 바인딩시키기 위해서 상기 PDSN에 대한 충분한 패킷 필터 정보를 갖는다.
레이어화 원리에 기초해서 MCFTP를 위해 (UDP 데이트그램 대신에) PPP 프레임이 권고된다. MCFTP의 사용은 ⅰ) 패킷 필터들과 SR_ID간의 바인딩; 및 2) LLA-ROHC 헤더 제거 모드가 사용될 경우 "풀 헤더" 정보를 전달한다. MCFTP는 링크 레이어(예컨대, PPP)에서 전송되어야 한다. 엄격히 말해서 MCFTP를 전송하기 위해 UDP를 사용하는 것은 "레이어 침해"이고 따라서 권고되지 않는다. 본 명세서에서 설명된 방법은 PDSN에서 패킷 필터를 설정하기 위해 현존하는 RSVP 파라미터들(흐름 스펙 및 필터 스펙)에 의존한다. EVRC 코덱을 위한 토큰 버킷 파라미터들을 세팅하는 한 예는 다음과 같이 리스트된다:
·버킷 깊이=1(소스는 일정한 비트 레이트)
·피크 레이트=(176 비트들/풀-레이트 프레임)*(50 풀-레이트/초)+(320 IP 오버헤드 비트들/프레임)*(50 프레임들/초)=24.8 kbps
·최대 패킷 크기=176 비트들+320 오버헤드 비트들=496 비트들.
현존하는 RSVP 파라미터들은 PDSN에서 패킷 필터를 형성하기에 충분하다. 본 명세서에서 설명된 방법은 레이어화 침해없이 매우 정당하다. 또한, 표준 RSVP 오브젝트들 및 작용들이 임의의 3GPP2-특정 RSVP 오브젝트를 필요로 하지 않고도 사용된다. 간단한 MCFTP는 단지 링크 레이어 연관된 0 바이트 헤더 압축으로 제한된다.이러한 간단한 MCFTP는 MS와 PDSN 양쪽 모두를 위해 구현하기 쉽다. 본 발명은 랩톱과 이동 단말기 사이에 특수 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)를 필요로 하지 않는데, 그 이유는 그것이 SO의 형성을 개시하고 이동국과 네트워크 사이의 서비스 구성을 협상하기 위해 네트워크에 의존하기 때문이다. 비록 MCFTP 모듈과 LLAROHC 모듈간의 인터페이스가 TFT(Traffic Flow Template)와 SR_ID의 정보를 전달하기 위해 필요할 지라도, 그것은 이동 단말기에 의해 총체적으로 제어될 수 있다.
당업자라면 정보 및 신호들이 여러 상이한 공학 및 기술들 중 임의의 공학 및 기술을 사용하여 표현될 수 있다는 것을 알 것이다. 예컨대, 위의 설명 전반에 걸쳐 참조될 수 있는 데이터, 지시들, 명령들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들, 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자계들 또는 입자들, 광자계들 또는 입자들, 또는 그것들의 임의의 결합으로 표현될 수 있다.
당업자라면, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명되어진 여러 도시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 그것들의 결합으로 구현될 수 있다는 것을 또한 알 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 그러한 상호변경가능성을 명확히 도시하기 위해서, 여러 도시적인 구성성분들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들이 일반적으로 그것들의 기능과 관련하여 위에서 설명되었다. 그러한 기능이 하드웨어로서 구현되는지 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 전체적인 시스템에 부가되는 특정 애플리케이션 및 설계의 제한 사항에 의존한다. 숙련된 기술자라면 각각의 특정 애플리케이션에 대해 가변적인 방법들로 상기 설명된 기능을 구현할 수 있지만, 그러한 구현 결정은 본 발명의 범위로부터 벗어나는 것으로서 이해되지 않아야 한다.
본 명세서에 개시된 실시예들과 연관하여 설명된 여러 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들은 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 범용 프로세서, DSP(digital signal processor), ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 또는 다른 프로그램가능 논리 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 논리 장치, 이산 하드웨어 성분들, 또는 그것들의 임의의 결합으로 구현되거나 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 선택적으로는, 그 프로세서는 임의의 종래 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 결합, 예컨대, DSP와 마이크로프로세서의 결합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 관련한 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 그러한 구성으로 구현될 수 있다.
본 명세서에서 설명된 실시예들과 관련하여 설명된 방법이나 알고리즘의 단계들은 하드웨어나, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈, 또는 그 둘의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드디스크, 제거가능 디스크, CD-ROM, 또는 해당 분야에 알려져 있는 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수 있다. 예시적인 저장 매체가 프로세서에 연결됨으로써, 그 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독하거나 그 저장 매체에 정보를 기록할 수 있다. 선택적으로,저장 매체는 프로세서에 통합될 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC에 상주할 수 있다. ASIC는 이동 유닛에 상주할 수 있다. 선택적으로, 프로세서와 저장 매체는 사용자 단말기 내에 이산적인 성분들로서 상주할 수 있다.
개시된 실시예들에 대한 앞선 설명은 당업자가 본 발명을 제작하거나 사용할 수 있을 정도로 제공되었다. 그러한 실시예들의 다양한 변경은 당업자에게는 쉽게 자명해질 것이고, 본 명세서에서 정의된 일반적인 원리는 본 발명의 사상이나 범위로부터 벗어나지 않으면서 다른 실시예에도 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 도시된 실시예들로 제한되도록 의도되지 않고 본 명세서에 개시된 원리들 및 신규한 특징들에 부합하는 가장 넓은 범위가 제공될 것이다.

Claims (25)

  1. 통신 시스템에서 패킷 흐름들(packet flows)을 처리하기 위한 방법으로서,
    요청된 패킷 흐름에 대한 적어도 하나의 패킷 흐름 파라미터를 결정하는 단계; 및
    상기 패킷 흐름들의 흐름 처리를 알려주기 위한 예약 메시지를 통해서 상기 적어도 하나의 패킷 흐름 파라미터를 상기 통신 시스템의 인프라구조 엘리먼트에 제공하는 단계를 포함하는 패킷 흐름 처리 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 패킷 흐름 파라미터는 헤더 압축 정보인 것을 특징으로 하는 패킷 흐름 처리 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 패킷 흐름 파라미터는 코덱 정보인 것을 특징으로 하는 패킷 흐름 처리 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 예약 메시지는 자원 예약 프로토콜 메시지인 것을 특징으로 하는 패킷 흐름 처리 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 패킷 흐름은 연관된 서비스 품질 요건을 갖고, 상기 패킷 흐름은 상기 서비스 품질 요건에 기초하여 링크에 매핑되는 것을 특징으로 하는 패킷 흐름 처리 방법.
  6. 통신 시스템에서 패킷 흐름들을 처리하기 위한 방법으로서,
    패킷 흐름을 위해서 송신기와 수신기 사이에 베어러 접속(bearer connection)을 형성하는 단계;
    상기 패킷 흐름의 적어도 하나의 패킷 흐름 파라미터를 상기 송신기로부터 수신하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 패킷 흐름 파라미터를 상기 수신기에 제공하는 단계를 포함하는 패킷 흐름 처리 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 송신기는 원격 사용자이고, 상기 수신기는 인터넷 노드인 것을 특징으로 하는 패킷 흐름 처리 방법.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 패킷 흐름을 처리하기 위해 새로운 링크를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 흐름 처리 방법.
  9. 통신 시스템에서 패킷 흐름들을 처리하기 위한 장치로서,
    요청된 패킷 흐름에 대한 적어도 하나의 패킷 흐름 파라미터를 결정하기 위한 수단; 및
    상기 패킷 흐름들의 흐름 처리를 알려주기 위한 예약 메시지를 통해서 상기적어도 하나의 패킷 흐름 파라미터를 상기 통신 시스템의 인프라구조 엘리먼트에 제공하기 위한 수단을 포함하는 패킷 흐름 처리 장치.
  10. 통신 시스템에서 패킷 흐름들을 처리하기 위한 장치로서,
    패킷 흐름을 위해서 송신기와 수신기 사이에 베어러 접속을 형성하기 위한 수단;
    상기 패킷 흐름의 적어도 하나의 패킷 흐름 파라미터를 상기 송신기로부터 수신하기 위한 수단; 및
    상기 적어도 하나의 패킷 흐름 파라미터를 상기 수신기에 제공하기 위한 수단을 포함하는 패킷 흐름 처리 장치.
  11. 패킷 흐름들을 처리하기 위한 제어 프로세서; 및
    상기 제어 프로세서에 연결되는 패킷 흐름 결정 유닛을 포함하고,
    상기 패킷 흐름 결정 유닛은 패킷 흐름의 적어도 하나의 패킷 흐름 파라미터를 결정하도록 적응되는 원격국 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제어 프로세서에 연결되는 패킷 흐름 셋업 유닛을 더 포함하고,
    상기 패킷 흐름 셋업 유닛은 예약 메시지를 통해 상기 적어도 하나의 패킷 흐름 파라미터를 제공하도록 적응되는 것을 특징으로 하는 원격국 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제어 프로세서에 연결된 패킷 흐름 처리 유닛을 더 포함하고,
    상기 패킷 흐름 처리 유닛은 상기 적어도 하나의 패킷 흐름 파라미터에 따라 상기 패킷 흐름을 처리하는 것을 특징으로 하는 원격국 장치.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 적어도 하나의 패킷 흐름 파라미터는 헤더 압축 정보인 것을 특징으로 하는 원격국 장치.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 적어도 하나의 패킷 흐름 파라미터는 코덱 정보인 것을 특징으로 하는 원격국 장치.
  16. 제 11항에 있어서, 상기 예약 메시지는 자원 예약 프로토콜 메시지인 것을 특징으로 하는 원격국 장치.
  17. 통신 시스템에서 패킷 흐름들을 처리하기 위한 방법으로서,
    송신기와 수신기 사이에 베어러 접속을 형성하는 단계 - 상기 베어러 접속은 인터넷 프로토콜 통신을 지원함 -;
    상기 베어러 접속을 통한 패킷 흐름 파라미터 정보의 전송을 모니터링하는 단계;
    패킷 흐름에 대한 패킷 흐름 파라미터 정보를 검출하는 단계; 및
    상기 패킷 흐름 파라미터 정보의 검출에 따라서, 상기 패킷 흐름 파라미터 정보를 상기 수신기에 제공하는 단계를 포함하는 패킷 흐름 처리 방법.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 베어러 접속은 세션 개시 프로토콜을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 패킷 흐름 처리 방법.
  19. 제 17항에 있어서, 상기 패킷 흐름 파라미터 정보에 기초해서 상기 패킷 흐름의 흐름 처리를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 흐름 처리 방법.
  20. 제 17항에 있어서, 상기 패킷 흐름 파라미터 정보는 상기 베어러 접속을 통해서 전송되는 인버테이션 메시지(invitation message)에 포함되는 것을 특징으로 하는 패킷 흐름 처리 방법.
  21. 통신 시스템에서 패킷 흐름들을 처리하기 위한 방법을 구현하는 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    송신기와 수신기 사이에 베어러 접속을 형성하는 단계 - 상기 베어러 접속은 인터넷 프로토콜 통신을 지원함 -;
    상기 베어러 접속을 통한 패킷 흐름 파라미터 정보의 전송을 모니터링하는단계;
    패킷 흐름에 대한 패킷 흐름 파라미터 정보를 검출하는 단계; 및
    상기 패킷 흐름 파라미터 정보의 검출에 따라서, 상기 패킷 흐름 파라미터 정보를 상기 수신기에 제공하는 단계를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 패킷 흐름 파라미터 정보에 기초해서 흐름 처리를 결정하고;
    상기 패킷 흐름과 연관된 서비스 품질에 기초해서 흐름 매핑을 결정하도록 또한 적응되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  23. 무선 통신 시스템에서 추가 서비스 인스턴스를 제공하기 위한 방법으로서,
    이동국을 위한 다중 서비스 옵션 요청을 수신하는 단계;
    패킷 데이터 서비스 노드에서 추가 서비스 인스턴스의 형성에 대한 필요성을 결정하는 단계;
    헤더 압축 알고리즘을 식별하는 등록 업데이트 메시지를 패킷 제어 기능 노드에 전송하는 단계; 및
    등록 확인을 수신하는 단계를 포함하는 추가 서비스 인스턴스 제공 방법.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 등록 업데이트 메시지에 대해 제 1 타이머를 개시하는 단계; 및
    상기 제 1 타이머의 만료시에 미리 결정된 횟수만큼 상기 등록 업데이트 메시지를 재전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 추가 서비스 인스턴스 제공 방법.
  25. 무선 통신 장치에서 추가 서비스 인스턴스를 수신하기 위한 방법으로서,
    제 1 서비스 옵션을 형성하는 단계;
    상기 제 1 서비스 옵션과 함께 동시에 제 2 서비스 옵션을 요청하는 단계;
    제 2 서비스 옵션 접속을 식별하는 메시지를 수신하는 단계;
    상기 제 2 서비스 옵션 접속을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 및 제 2 서비스 옵션 접속들을 통해 통신하는 단계를 포함하는 추가 인스턴스 수신 방법.
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