KR20050026056A

KR20050026056A - 시그널링 및 데이터 트래픽 채널을 통한 패킷 데이터유닛의 통신

Info

Publication number: KR20050026056A
Application number: KR1020057001641A
Authority: KR
Inventors: 크리스토페 재네테아우; 알렉산드루 페트레스쿠; 미구엘 카탈리나
Original assignee: 모토로라 인코포레이티드
Priority date: 2002-07-29
Filing date: 2003-07-23
Publication date: 2005-03-14
Also published as: JP2005535192A; CN1672373A; US20050201412A1; EP1387533A1; FI20050087A; WO2004014026A1; AU2003250181A1

Abstract

본 발명은 터미널(1)과 게이트웨이(2)사이의 시그널링 채널들(3)과 데이터 트래픽 채널들(4)을 통해 패킷 데이터 유닛들, 특히 IPv4 또는 IPv6 PDU들의 통신 방법에 관한 것이다. 시그널링 채널(3)은 서비스 품질 및 활용도의 디폴트 레벨을 제공하고 데이터 트래픽 채널들(4)은 수요에 따라 활용가능하며 가변 레벨의 서비스 품질로 허가된다. 시그널링 채널들(3) 각각에 대응하는 시그널링 채널 프로파일과 데이터 트래픽 채널들(4)의 각각에 대응하는 복수의 데이터 트래픽 채널 프로파일들은 구축되고 상기 대응하는 채널을 통한 전송용으로 적합한 패킷 데이터 유닛들의 특성을 정의한다. 패킷 데이터 유닛의 특성은 시그널링 채널 프로파일과 비교되고, 상기 패킷 데이터 유닛은 만일 그 특성들이 시그널링 채널 프로파일에 부합되는 경우에 그 시그널링 채널을 통해 전송된다. 만일 그와 부합되지 않는 경우, 상기 패킷 데이터 유닛의 특성들은 상기 데이터 트래픽 채널 프로파일들 중 적어도 하나와 비교되고, 상기 패킷 데이터 유닛은 그 특성들이 상기 데이터 트래픽 채널 프로파일과 부합되는 경우에 그 데이터 트래픽 채널을 통해 전송된다.

바람직하기로는, 시그널링 채널 프로파일들은 푸싱(pushing) 또는 풀링(pulling)에 의해 게이트웨이로부터 터미널에 다운로드된다.

Description

시그널링 및 데이터 트래픽 채널을 통한 패킷 데이터 유닛의 통신{COMMUNICATION OF PACKET DATA UNITS OVER SIGNALLING AND DATA TRAFFIC CHANNELS}

본 발명은 시그널링 및 데이터 트래픽 채널을 통한 패킷 데이터 유닛의 통신에 관한 것이다.

많은 수의 다른 유선 및 무선 데이터 통신 기술은 예컨대, QoS-인에이블되는, 즉, 서비스 파라미터(예컨대, 대역폭, 지연, 지터, 송신 에러에 대한 신뢰성 및 접속의 드롭-아웃(drop-out))의 다른 품질을 갖는 채널들간 데이터 트래픽에 선택이 제공되는, UMTS UTRAN(Terrestrial Radio Access Network), HiperLAN/2 및 IEEE 802.11e 무선기술로 개발되었다. QoS 파라미터의 다른 레벨의 제공은 세션의 개념을 암시하며, 이들 QoS-인에이블된 액세스 기술의 대부분(또는 심지어 모두)은 접속 지향 인터페이스를 상부층(예컨대, IP)에 제공한다. 이들 인터페이스에 대한 실제 모델은 시그널링 채널이 QoS의 디폴트 레벨 및 이용가능성을 제공하는데 반해 데이터 트래픽 채널이 수용에 이용가능하며 QoS의 가변 레벨을 갖는 권한에 종속되는 데이터 트래픽 채널 및 시그널링의 세트로서 제시된다.

따라서, QoS-인에이블된 인터페이스는,

·데이터 트래픽 채널을 조작(예컨대, 오픈/클로즈)하기 위해 액세스 특정 시그널링을 전달하고, 상부층 시그널링, 예컨대 IP 시그널링으로 고려되는 IP 패킷을 전달하는데 - 이는 데이터 트래픽 채널을 오픈함이 없이 패킷이 전송되게 함 - 사용되는 하나 이상의 의사-영구(때때로 '항상-이용가능함') 시그널링 채널과,

·선택된 QoS 레벨을 갖는 데이터 트래픽을 전달하는데 사용되는 여러 데이터 트래픽 채널(특정 QoS의)

을 포함한다. 무선 리소스가 불충분하기 때문에, 데이터 트래픽 채널은 접속 인정 제어 관리에 일반적으로 종속되고, 이런 채널의 오픈은 네트워크에 의해 인정되는, 오픈할 성공적인 권한을 암시한다.

상부층 패킷 데이터 유닛('PUD'), 예컨대 IP 패킷이 어느 채널상에서 전송되는지를 결정하는게 필요하게 된다. TCP/IP에서 사용자 플레인(plane) 및 제어 플레인의 개념이 없기 때문에, IP 패킷을 시그널링 및 데이터로서 완전히 카테고리화하는 것은 불가능하다. 결국, 시그널링 또는 데이터 트래픽 채널을 통해 전송되야할지를 알기 위하여 패킷의 타입을 결정하는 메카니즘이 필요하게 된다. 더욱이, IP 패킷의 타입이 결정되면, 패킷이 동일 타입의 다른 채널중에서 전송되는 채널을 식별하기 위한 메카니즘이 여전히 필요하게 된다.

또한 패킷 데이터 유닛을 라우팅하기 위하여 제어 플레인/사용자 플레인 전형을 지원하는 상부층에 의존하는 것이 가능하다. 이는 'UMTS'(universal mobile telecommunications system) 및 'GPRS'(general packet radio service) 표준 및 다른 유사한 표준에서의 경우이다. UMTS의 경우에, 'AS'(access stratum) 및 'NAS'(non access stratum)을 포함하는 전체 프로토콜 스택은 제어 및 사용자 플레인을 지원하기 위해 동일 방식으로 표준화된다. 이 경우, NAS 프로토콜의 제어 플레인(GPRS, GPRS 'GMM' 및 SM의 경우에)은 AS 제어 플레인 인터페이스(예컨대, 'RRC'(radio resource control) 인터페이스)에 의존하며, NAS 프로토콜의 사용자 플레인은 AS 사용자 플레인 인터페이스(예컨대, 'PDCP'(packet data convergence protocol))에 의존한다. 이런 접근법은 하부층(AS 프로토콜)의 표준화에 따라서 상부층(예컨대, NAS 프로토콜)의 표준화를 요구하여, 상부층의 제어(또는 사용자) 프리미티브(primitive)의 하부 층으로 매핑이 최종적으로 정의된다. 이런 접근법의 주요 결점은 액세스 기술(예컨대, UMTS AS)의 표준에 무관하게 표준화되는 상부층의 데이터 패킷 유닛(예컨대, IP)에 대해 작동하지 않고 제어 플레인/사용자 플레인 전형을 지원하지 않는다는데 있다.

데이터 패킷 라우팅과 관련된 기술의 다른 타입은 HiperLAN/2 프로토콜 스택에서 패킷 기저 수렴층의 'SSCS'(service specific convergence sub-layers)이다. SSCS의 목적은 상부층(예컨대, 이더넷)으로부터 'DLC'(data link control layer)에 의해 제공된 서비스로의 서비스 요청을 적응하는데 있다. 지금은 단지 이더넷 SSCS까지만 표준화가 되어 있고, IP 또는 다른 상위층 데이터 트래픽 프로토콜에 대해서는 없다. 더욱이, 이더넷 SSCS는 HiperLAN/2 네트워크를 스위칭된 이더넷의 무선 세그먼트와 유사하게 하는 것을 목적으로 하기 때문에 매우 기본이 된다. 이 경우, DLC의 제어 플레인/사용자 플레인은 단지 2개(데이터) 채널이 지원되기 때문에 숨겨지며, 각 채널은 통계적으로 미리구축되고, 2개의 다른 우선순위의 이더넷 프레임을 전달하는데 사용된다. 이 경우, HiperLAN/2 시스템은 진보된 QoS 특징이 지원되지 않기 때문에 '사용중'이다.

"IP 및 포워딩의 분리용 요건"으로 제목이 붙은 인터넷 엔지니어링 태스크포스 드레프트 〈draft-anderson-forces-reas-02.txt〉는 IP 디바이스(주로 라우터)에서 제어 소자 및 포워딩 소자를 분리시키기 위해 매우 높은 레벨의 모델을 제시하며, 이들 컴포넌트를 접속하기 위한 표준화된 메카니즘 세트에 대한 요건을 논의한다. 이하에서는, 일반적인 방식으로 포워딩 소자(예컨대, 포워딩 테이블)의 임의의 타입과 다이알로그하기 위해 제어 소자(예컨대, 라우팅 데몬(routing daemon))의 인에이블링에 초점이 맞쳐 있다(예컨대, 포워딩 소자 능력의 발견). 이런 점에서, 제어 및 포워딩 소자는 제어/시그널링으로 고려되는 IP 프로토콜의 세트(예컨대, 라우팅 프로토콜)와 함께 IP 디바이스내에서 명확하게 식별된다. 여기서, 본 명세서는 QoS-인에이블된 액세스 기술을 통해 운반되는 데이터 및 시그널링 IP 패킷들간을 구별하기 위한 일반적인 메카니즘에 관한 것이 아니다.

<발명의 요약>

본 발명은 첨부된 특허청구범위에 개시된 복수의 데이터 트래픽 채널과 적어도 하나이 시그널링 채널을 통해 패킷 데이터의 통신용 방법 및 장치를 제공한다.

도 1은 예로서 제공되는 본 발명의 일 실시예에 따르는 시그널링 채널 및 데이터 트래픽 채널을 통해 패킷 데이터 유닛의 통신 방법의 개요도이다.

도 2는 도 1에 예시된 통신 방법에 사용되는 알고리즘의 개요도이다.

도 3은 도 1에 예시된 방법에 의한 통신용 시스템의 개요도이다.

도 4는 도 1에 예시된 방법에서 데이터 트래픽 채널을 생성하는 방법의 개요도이다.

첨부된 도면에 예시된 본 발명의 실시예는 복수의 시그널링 채널(3)(도 1에 도시된 채널)과 복수의 데이터 트래픽 채널(4)을 통해 터미널(1)과 무선 게이트웨이(2) 사이에서 패킷 데이터 유닛, 예컨대 101 및 201의 통신 방법을 제공한다. 시그널링 채널(3)은 의사 영구 이용가능성을 갖는 서비스의 품질의 디폴트 레벨을 제공한다. 데이터 트래픽 채널(4)은 수요에 이용가능하며, 서비스의 품질의 가변 레벨을 갖는 권한에 종속된다.

UMTS에서 NAS(GMM+SM) 및 AS(RRC, PDCP) 프로토콜을 갖는 전술한 예에 있어서, '시그널링 채널' 및 '데이터 트래픽 채널'은 다음과 같은 NAS에 의해 액세스되는 AS 인터페이스에서 식별된다:

·AS는 무선 프로토콜 스택을 표현하며, NAS의 AS 인터페이스는 소위 무선 인터페이스이다.

·NAS는 상부층 프로토콜이다. 즉, NAS 패킷은 소위 패킷 데이터 유닛이다.

·RRC 인터페이스(즉, AS 인터페이스의 일부)에 의해 제공된 DIRECT_TRANSFER_REQ로 불리는 RRC(AS의 일부) 프리미티브는 상부층 패킷 데이터 유닛이 피어 엔트리(모바일 터미널 또는 게이트웨이)에 직접 전달되게 한다: 이런 프리미티브는 시그널링 채널을 구현한다.

·RRC 인터페이스에 의해 제공된 "시그널링 채널"의 다른 예는 방송 또는 페이징 서비스이다.

·PDCP 인터페이스(즉, AS 인터페이스의 일부)에 의해 제공된 PDCP_DATA_REQ로 불리는 PDCP(AS의 일부)는 상부층 패킷 데이터 유닛이 피어(모바일 터미널 또는 게이트웨이)에서 소위 무선 베어러(bearers)로 전송되게 한다; QoS의 다른 레벨을 지원하며 오픈 및 클로즈되야만 하는 무선 베어러는 데이터 트래픽 채널을 구현한다.

본 방법은 터미널(1) 및 게이트웨어(2)로부터 패킷 데이터의 전송용 선택 단계 102, 202를 포함하며, 여기서 적당한 채널은 채널(3 및 4)중에서 선택된다.

특히(배타적이지 않게) IP 패킷을 통해 패킷 데이터 유닛을 어느 채널이 전송하는지 결정하기 위하여, 시그널링 채널(3)에 대응하는 시그널링 채널 프로파일 및 데이터 트래픽 채널(4)들 중 각각의 채널들에 대응하는 복수의 데이터 트래픽 채널 프로파일이 구축된다. 채널 프로파일은 대응하는 채널을 통한 전송에 적합한 패킷 데이터 유닛의 특징을 정의한다. 이들 채널 프로파일은 TCP/IP 스택(103, 203)과 QoS-인에이블된 스택(104, 204) 사이에 인터페이스를 형성하기 위하여 선택 단계 102 및 202에서 사용된다.

패킷 데이터 유닛이 전송될 때, 그 특징은 시그널링 채널 프로파일과 먼저 비교되며, 패킷 데이터 유닛은 그 특징이 시그널링 채널 프로파일과 일치하는 경우 그 시그널링 채널(3)을 통해 전송된다. 그 특징이 시그널링 채널 프로파일과 일치하지 않는 경우, 패킷 데이터 유닛의 특징은 데이터 트래픽 채널 프로파일중 하나와 다음에 비교되며, 패킷 데이터 유닛은 그 특징이 데이터 트래픽 채널 프로파일과 일치하는 경우 그 데이터 트래픽 채널(4)을 통해 전송된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 이런 절차는 터미널(1) 및 게이트웨이(2)로부터 패킷 데이터 유닛 모두를 전송하는데 적용된다. 더욱이, 양측(모바일 터미널 및 무선 게이트웨이)에서, 절차는 동적으로 관리되어, 시스템이 데이터 트래픽 채널(4)의 QoS 문맥에 의해 요구되는 정보의 교환을 구비하며 응답하고 다른 것과 통신하기 위하여 한 게이트웨어(2)와의 통신으로부터 터미널(1)의 이동성의 경우에 조차도 충분히 유연하게 기능하게 된다.

보다 상세히, TCP/IP 패킷 데이터 유닛의 경우에, 채널 프로파일(3 및 4)은 인커밍 IP 패킷이 대응하는 채널상에 전송되야 하는지 여부를 결정하는데 사용된다. IP 패킷은, 2개의 시그널링 채널(3) 및 3개의 오픈된 데이터 트래픽 채널(4)의 경우에 대한 방법의 알고리즘을 예시한 도 2에 도시된 바와 같이, 다음의 순서로 다른 채널 프로파일과 비교되야 한다:

·먼저, IP 패킷의 특징은 ('항상 이용가능한', 즉 의사 영구) 시그널링 채널(3)의 시그널링 채널 프로파일 SCP1 및 SCP2와 비교된다. 모든 시그널링 채널(3)의 시그널링 채널 프로파일은 정합이 발견될 때까지 다른 프로파일 이후에 하나를 취한다. 시그널링 채널 프로파일의 순서는 매우 중요하지 않다. 그러나, 본 발명의 바람직한 실시예에서, IP 패킷의 특징에 의해 만족되는 최상의 확률을 갖는 시그널링 채널 프로파일은 성능을 최적화히기 위해 먼저 테스트된다.

。단계 5에서, IP 패킷의 특징은 시그널링 채널 프로파일 SCP1과 비교된다. 특징이 시그널링 채널 프로파일 SCP1과 정합된다면, 패킷은 대응하는 단계 6에서 시그널링 채널을 통해 전송된다. 특징이 시그널링 채널 프로파일 SCP1과 정합하지 않으면, IP 패킷의 특징은 단계 7에서 시그널링 채널 프로파일 SCP2과 비교된다. 특징이 시그널링 채널 프로파일 SCP2와 정합한다면, 패킷은 단계 8에서 대응하는 시그널링 채널을 통해 전송된다.

·IP 패킷이 임의의 시그널링 채널 프로파일을 충족하지 않는다면, 이는 오픈된 데이터 트래픽 채널(4)의 데이터 트래픽 채널 프로파일 DCP1, DCP2 및 DCP3과 비교된다. 다시 한번, 데이터 트래픽 채널 프로파일의 순서는 매우 중요치 않으나, 본 발명의 바람직한 실시예에서, IP 패킷의 특징에 의해 만족되는 최상의 확률을 갖는 데이터 트래픽 채널 프로파일은 성능을 최적화하기 위하여 먼저 테스트된다.

。단계 9에서, IP 패킷의 특징은 데이터 트래픽 채널 프로파일 DCP1과 비교된다. 특징이 데이터 트래픽 채널 프로파일 DCP1에 정합된다면, 패킷은 단계 10에서 대응하는 시그널링 채널을 통해 전송된다. 특징이 데이터 트래픽 채널 프로파일 DCP1에 정합되지 않는다면, IP 패킷의 특징은 단계 11에서 데이터 트래픽 채널 프로파일 DCP2과 비교된다. 특징이 데이터 트래픽 채널 프로파일 DCP2에 정합된다면, 패킷은 단계 12에서 대응하는 시그널링 채널을 통해 전송된다. 특징이 데이터 트래픽 채널 프로파일 DCP2에 정합되지 않는다면, IP 패킷의 특징은 단계 13에서 데이터 트래픽 채널 프로파일 DCP2과 비교된다. 특징이 데이터 트래픽 채널 프로파일 DCP3에 정합된다면, 패킷은 단계 14에서 대응하는 시그널링 채널을 통해 전송된다.

。IP 패킷이 임의의 데이터 트래픽 채널 프로파일을 만족하지 않는다면, 데이터 트래픽 채널을 오픈하는 단계 15에서 선택되는 모드에 의존하는 2가지 경우가 고려된다(암시 또는 명시됨).

·명시 모드에서, 데이터 트래픽 채널은 외부 소스로부터, 예컨대 사용자 또는 네트워킹 미들웨어로부터 명시 트리거에 응답해서만 오픈될 수 있다. 이 경우, 연관된 데이터 트래픽 채널 프로파일은 대응하는 데이터 트래픽 채널 프로파일이 생성될 때 이런 외부 트리거에 의해 생성된다. 단계 16에서, IP 패킷이 임의의 데이터 트래픽 채널상에 전송될 수 없는 경우, 본 발명의 일 실시예에서, 패킷은 조용히 제거되며, 다른 실시예에서, 외부 소스는 이런 패킷에 대한 새로운 데이터 트래픽 채널을 오픈하도록 통지 및 문의받는다.

·암시 모드에서, 데이터 트래픽 채널은 이 패킷에 정합되는 오픈된 데이터 트래픽 채널이 없다면 IP 패킷이 전송되야 할 때 자동적으로 오픈된다. 이 경우, 단계 17에서, 새로운 데이터 트래픽 채널은 오픈되며, 연관된 데이터 트래픽 채널 프로파일은 전송될 IP 패킷의 파라미터에 기초하여 동적으로 생성되고, 패킷은 이런 채널을 통해 전송된다.

채널 프로파일의 세만틱은 방화벽에 사용되는 필터링 규칙(허용, 부인)과 유사하다. 각각의 인커밍 IP 패킷의 특징은 IP 패킷이 연관된 채널을 통해 전송될 수 있는지 여부를 결정하기 위해 규칙(즉, 채널 프로파일)과 비교된다.

채널 프로파일의 세만틱은 복잡한 필터링 규칙이 지원될 수 있도록 그래뉼러리티(granularrity)의 다른 레벨을 지원할 만큼 충분히 유연해야만 한다. 이들은 IP 패킷의 여러 관련 필드에 기초하여 필터링 규칙(또한 이런 패킷에 밀봉화된 여러 표준 프로토콜)을 정의할 수 있다. 이런 파라미터의 예는 다음과 같다:

·소스 및 목적지 IP 어드레스.

·IPv6 확장 헤더(예컨대, 모바일-IPv6용).

·밀봉화된 프로토콜(ICMP, TCP, UDP,...).

·표준 밀봉화된 프로콜의 임의의 메시지(즉, ICMPv6에서 라우터 광고).

·소스 및 목적지 운송 프로토콜 포트(TCP 또는 UDP 포트 등).

·트래픽 클래스.

·플로우 라벨.

시그널링 채널 프로파일의 예는,

·모든 IP 패킷의 부인과,

·그러나, ICMPv6 라우터 권유

일 수 있다.

데이터 트래픽 채널 프로파일의 예는,

·모든 IP 패킷의 부인과,

·그러나, 임의의 FTP 플로우

일 수 있다.

채널 프로파일의 채널 프로파일 신택스에 관해서, 여러 표현 포맷이 사용될 수 있다: 본 발명의 일 실시예에서, 채널 프로파일은 텍스트에 의해 표현된다; 본 발명의 바람직한 실시예에서, 채널 프로파일은 확장가능한 마크-업 언어(XML)에 의해 표현된다. 그러나, 정책상 다른 표준 표현이 사용될 수 있음을 이해해야 한다.

상기 예시적인 시그널링 채널 프로파일의 텍스트 표현은,

이다.

상기 예시적인 데이터 트래픽 채널 프로파일의 텍스트 표현은,

이다.

채널 프로파일의 세만틱 및 신텍스는 이런 프로파일이 다운로드되야 할 때(이는 후술됨) 이들이 무선 인터페이스상에서 전송되는 바이트의 양을 최소화하기 위하여 가능한 컴팩트하도록 선택된다.

시그널링 채널은 모바일 터미널(1)이 무선 게이트웨이에 부착(무선 접속된)될 때 자동으로 오픈된다. 따라서, 이들은 IP와 같은 상부층에 의해 '항상 이용가능한' 것으로 여겨진다. 그 결과, 연관된 시그널링 채널 프로파일은 임의의 상부층 패킷이 무선 채널을 통해 전송되야 하기 이전에 이용가능해야만 한다.

터미널(1)용 시그널링 채널 프로파일의 동적 관리는 게이트웨이(2)와는 다른다. 터미널(1)에는 2개의 대안, 특히 모바일 터미널에 적합한 것이 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 시그널링 채널 프로파일은 기동시 즉시 이용가능하도록 모바일 터미널상에서 미리 구성된다. 이들 프로파일은 외부 데이터에 의해 예컨대, 사용자 또는 네트워킹 미들웨어로부터, 요구된다면 다른 시그널링 채널 프로파일을 요구하는 다른 오퍼레이터에 로밍할 때 순차적으로 변경된다.

도 3에 예시된 본 발명의 다른 실시예에서, 시그널링 채널 프로파일은 모바일 터미널이 부착되는 무선 게이트웨이(2)를 통해 네트워크(18)로부터 동적으로 다운로드된다. 네트워크에 부착되자마자, 모바일 터미널은 무선을 통해 임의의 상부층 패킷 데이터 유닛을 전송할 수 있기 전에 네트워크로부터 시그널링 채널 프로파일을 다운로드한다.

본 발명의 이런 실시예의 일 변형에서, 시그널링 채널 프로파일은 무선, 예컨대 방송 또는 멀티캐스트 채널을 통해 반복적으로(그리고 주기적으로) 방송된다. 이는 푸쉬 접근법이다.

본 발명의 다른 변형 실시예에서, 시그널링 채널 프로파일은 적합한 시그널링에 의해 네트워크로부터 모바일 터미널에 의해 요청된다. 이것은 풀(Pull) 접근법이다.

이용되는 시그널링 채널 프로파일이 모바일 터미널이 접속하는 네트워크에 따라 변할 확률이 높기 때문에, 그들은 네트워크-의존형으로 고려될 수 있다. 상이한 네트워크간의 모바일 터미널 로밍(또는 심지어 이동없이 핸딩 오버)의 견지에서, 다음에 이러한 문제(모바일 터미널에 대한)는 새로운 네트워크와 함께 이용되는 시그널링 채널 프로파일을 가능한 신속하게 발견하는 것이다. 두번째 접근법(동적 다운로드)은 모바일 터미널이 진행중인 시그널링 채널 프로파일을 얻을 수 있도록 하기 때문에 여기서는 큰 장점이 있다. 모바일 터미널로 송신되는 시그널링 채널 프로파일은 각각의 무선 게이트웨이상에서 수동으로 구성될 수 있다. 그러나, 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에서는, 시그널링 채널 프로파일은 코어 네트워크(19)내의 폴리시(policy) 서버(18)내에 저장되고, 적합한 네트워크 관리를 통해 네트워크(19)의 무선 게이트웨이(2)로 자동으로 푸쉬된다. 물론, 필요하다면, 네트워크내의 상이한 무선 게이트웨이(2)에 대한 상이한 시그널링 채널 프로파일을 지원하는 것도 가능하다.

무선 게이트웨이(2)에 있어서, 2종류의 시그널링 채널 프로파일, 즉, 시그널링 채널당 2개의 시그널링 채널 프로파일이 네트워크측에서 관리된다.

ㆍ무선 게이트웨이측상의 시그널링 채널과 관련되고, 어느 시그널링 채널상에서 네트워크(19)로부터 모바일 터미널(1)로 송신되는 IP 패킷이 송신되어야하는지를 선택하는데 이용되는 송신 시그널링 채널 프로파일(20), 및

ㆍ시그널링 채널상에서 수신되는 IP 패킷이, 모바일 터미널이 채널상에서 송신되는 것과 부합하는지를 검사하기 위해 무선 게이트웨이에 의해 이용되는 수신 시그널링 채널 프로파일(21). 착신 IP 패킷이 이러한 시그널링 채널과 정합하지 않으면, 무선 게이트웨이는 그것을 네트워크(19)로 전송하지 않아야 한다. 그 발신 IP 패킷을 위해 모바일 터미널에 의해 이용되는 시그널링 채널 프로파일은 검사를 위해 무선 게이트웨이에 의해 이용되는 수신 시그널링 채널 프로파일(21)과 동일한 것이 예상된다는 것을 유의한다. 전술한 바와 같이, 모바일 터미널(1)은 무선 게이트웨이(2)를 통해 네트워크로부터 그들을 동적으로 다운로드할 수 있다.

전술한 바와 같이, 송신 및 수신 시그널링 채널(20 및 21)은 각각의 무선 게이트웨이(2)상에서 수동으로 구성될 수 있다. 그러나, 도 3에 도시된 본 발명의 양호한 실시예에서, 시그널링 채널(20 및 21)은 코어 네트워크내의 폴리시 서버(18)내에 저장되고, 22에 도시된 바와 같이 적합한 네트워크 관리를 통해 원하는 무선 게이트웨이(2)로 자동으로 송신되고, 다음에 터미널(1)이 부착되는 무선 게이트웨이(2)는 23에 도시된 바와 같이 수신 시그널링 채널 프로파일(20)을 터미널(1)로 전송한다. 이러한 SCPs, 즉, 게이트웨이 관점으로부터의 호출된 수신 SCPs는 다음에 터미널에 의해 전송 SCPs로서 이용된다.

모바일 터미널(1)이 상이한 네트워크(24)의 무선 게이트웨이(2)로 핸드오버될 때, 네트워크(24)의 폴리시 서버(18)가 네트워크(24)의 무선 게이트웨이(2)로 푸쉬(전송 시그널링 채널 프로파일(25)에 부가됨)로 푸쉬되는 대응하는 수신 시그널링 채널 프로파일(26)은 27에 도시된 바와 같이 동적으로 터미널(1)로 전송되고, 이것은 이전의 시그널링 프로파일 채널 프로파일을 대체한다.

이제 모바일 터미널(1) 및 무선 게이트웨이(2) 모두에 대한 데이터 트래픽 채널 프로파일 관리로 돌아가면, 데이터 트래픽 채널은, 그 하나가 오픈될 때 채널에 의해 지원되는 바람직한 QoS를 특정할 수 있는 견지에서는 QoS-어웨어(aware)이다. 각각의 데이터 트래픽 채널(4)은 또한 데이터 트래픽 채널 프로파일과 관련되어, 이러한 채널을 통해 송신될 수 있는 IP 패킷의 유형을 식별한다.

명시 모드에서, 데이터 트래픽 채널 프로파일은 요구되는 QoS 클래스와 함께, 새로운 데이터 트래픽 채널이 오픈될 때, 그것을 생성하는 소스에 의해 패스된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 암시 모드(디폴트 행위에 부가)에서, 데이터 트래픽 채널은, IP 패킷(29)가 송신을 위해 나타나고, 이미 오픈된 데이터 트래픽 채널(30)중 임의의 하나상에서 송신될 수 없을 때 단계(28)에서 자동으로 오픈될 수 있다. 이러한 경우에, 데이터 트래픽 채널 프로파일 및 데이터 트래픽 채널에 연관된 QoS는 동적으로 생성된다:

데이터 트래픽 채널 프로파일은 IP 패킷(29)의 파라미터로부터 동적으로 생성된다. 패킷(29)의 어느 파라미터가 고려되는지를 알기 위해서, 데이터 트래픽 채널 프로파일 템플릿(31)은 단계(32)에서 이용된다. 이러한 템플릿은 상이한 유형의 데이터 트래픽 채널 프로파일이 송신되는 IP 패킷에 의존하여 동적으로 생성될 수 있도록 구성될 수 있다.

데이터 트래픽 채널 프로파일 템플릿(31)은 패킷이 속하는 애플리케이션(QoS 요구사항을 가짐)을 가능한 많이 식별하기를 시도한다. 이 경우에 적어도, 다음의 파라미터가 고려된다;

ㆍIP 소스 어드레스

ㆍIP 목적지 어드레스

ㆍ캡슐화된 전송 프로토콜(TCP, UDP,...)

ㆍ소스 및 목적지 전송 프로토콜 포트(TCP 또는 UDP 포트...)

ㆍ트래픽 클래스

ㆍ플로우 레벨

데이터 트래픽 채널과 연관된 QoS 레벨은 단계(32)에서, QoS 매핑 테이블(33)을 통해 IP 패킷의 파라미터로부터 동적으로 생성된다. 이러한 테이블은 상이한 유형의 QoS 매핑이 형성될 수 있도록 구성될 수 있다. 더 구체적으로, IPv6 표준에 적합한 실시예에서, 데이터 트래픽 채널의 QoS 클래스는 적합한 매핑 테이블을 통해 IP 패킷의 IPv6 트래픽 클래스 필드("DiffServ DSCP" 포함)로부터 도출된다.

단계(34)에서, 데이터 트래픽 채널 프로파일 및 연관된 QoS는 새로운 데이터 트래픽 채널을 오픈할 때, 피어(peer) 엔티티(무선 게이트웨이(2)로의 모바일 터미널(1) 또는 그 반대)로 전달되어, 양 단부 모두가 채널의 특성을 알 수 있게 되고, 그곳으로 데이터를 송신할 수 있게 되며(특히, 양 방향 데이터 트래픽 채널의 경우); 이것은 데이터 트래픽 채널을 오픈할 때, 모바일 터미널(1)과 무선 게이트웨이(2)간에 교환되는 시그널링의 일부가 될 수 있다. 물론, 특이한 경우라면, 피어 엔티티가 새로 오픈된 데이터 트래픽 채널을 위해, 그 자체의 데이터 트래픽 채널 프로파일을 이용하게 되는 몇몇 경우(폴리시 사유로 인함)가 있을 수 있다; 이 경우에, 데이터 트래픽 채널의 하나의 단부로부터 송신을 위해 이용되는 데이터 트래픽 채널 프로파일은 다른 단부로부터 송신을 위해 이용되는 것과 다르게 되는 것이다.

최종적으로, 단계(34)에서, IP 패킷(29)은 새로운 데이터 트래픽 채널(4)을 통해 송신된다.

전술한 방법은, QoS-인에이블된 액세스 기술의 IP 패킷과 같은 상부층 패킷 데이터 유닛의 어느 채널이 송신되어야 하는지를 결정하기 위한 일반적인 메커니즘을 제공한다. 이러한 방법은 각 채널과 연관된 채널 프로파일을 이용한다. 채널 프로파일은 이러한 채널을 통해 전달될 수 있는 IP 패킷의 유형을 기술한다. 이러한 방법은 다음을 포함한다.

ㆍ시그널링 채널들을 위한 시그널링 채널 프로파일들

ㆍ데이터 트래픽 채널들을 위한 데이터 트래픽 채널 프로파일들

ㆍ채널 프로파일들에 기초하는 채널 식별을 위한 알고리즘

모바일 터미널 및 무선 게이트웨이 양자 모두에서의 이러한 채널 프로파일의 동적 관리는 다양한 이동성 및 QoS 컨텍스트에 충분히 적용될 수 있도록 전술한 방법이 유연해지도록 한다. 채널 프로파일의 동적 관리는 다음을 포함한다.

ㆍ시그널링 채널 프로파일을 무선 게이트웨이로 분배

ㆍ무선 게이트웨이에서 시그널링 채널당 2개의 시그널링 채널 프로파일들:

о그 중 하나는 이러한 채널상에서 어느 패킷 데이터 유닛이 송신되는지를 결정; 이것은 송신 시그널링 채널로 명칭됨.

о다른 하나는 모바일 터미널에 의해 송신되는 착신 패킷 데이터 유닛(이러한 시그널링 채널을 통해 뭇너 게이트웨이에 의해 수신됨)이 시그널링 채널 프로파일과 부합하는지를 검사; 이는 수신 시그널링 채널 프로파일로 명칭됨.

ㆍ네트워크로부터 모바일 터미널 시그널링 채널 프로파일의 동적 다운로드

ㆍ데이터 트래픽 채널 프로파일 템플릿(및 qos 매핑 테이블)에 기초하는 데이터 트래픽 채널의 동적 오프닝

ㆍ피어 엔티티에 대해 새로 오픈된 데이터 트래픽 채널의 데이터 트래픽 채널 프로파일의 확산.

첨부 도면에 도시된 이러한 방법은 일반적이고, 다음에 적용된다.

ㆍQoS-인에이블된 엑세스 기술의 최상부에서 운용되는 다양한 상부-층 프로토콜(IP 또는 다른것).

ㆍ액세스로서 또는 백본(backbone)내에서 이용되는 다양한 QoS-인에이블 유선 또는 무선 기술(예컨대, UTRAN, HIPERLAN/2, IEEE802.11e)

ㆍ액세스로서 또는 백본내에서 이용되는 다양한(심지어 비-QoS-어웨어) 접속-방향 유선 또는 무선 기술

이러한 방법은 상부 층(예컨대, IP 스택) 및 고려되는 QoS-인에이블된 액세스 기술의 프로토콜 스택간의 컨버젼스(convergence) 층내에서 구현될 수 있다.

Claims

터미널(1)과 게이트웨이(2)사이의 적어도 하나의 시그널링 채널(3) -상기 시그널링 채널(3)은 서비스 품질 및 활용도의 디폴트 레벨을 제공함- 과 복수의 데이터 트래픽 채널들(4) -상기 데이터 트래픽 채널들(4)은 수요에 따라 활용가능하며 가변 레벨의 서비스 품질로 허가됨- 을 통한 패킷 데이터 유닛들의 통신 방법에 있어서,

상기 시그널링 채널(3)에 대응하는 시그널링 채널 프로파일과 상기 데이터 트래픽 채널들(4)의 각각에 대응하는 복수의 데이터 트래픽 채널 프로파일들이 구축되고 상기 대응하는 채널을 통한 전송용으로 적합한 패킷 데이터 유닛들의 특성을 정의하며, 패킷 데이터 유닛의 특성은 상기 시그널링 채널 프로파일과 비교되고, 상기 패킷 데이터 유닛은 만일 그 특성들이 상기 시그널링 채널 프로파일에 부합되는 경우에 그 시그널링 채널을 통해 전송되고, 만일 그와 부합되지 않는 경우, 상기 패킷 데이터 유닛의 특성들은 상기 데이터 트래픽 채널 프로파일들 중 적어도 하나와 비교되고, 상기 패킷 데이터 유닛은 그 특성들이 상기 데이터 트래픽 채널 프로파일과 부합되는 경우에 그 데이터 트래픽 채널을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 데이터 패킷 유닛들은 인터넷 프로토콜의 버전 4 또는 버전 6 또는 다른 버전에 따라 인터넷 프로토콜 데이터 패킷을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 패킷 데이터 유닛들의 특성은 상기 채널 프로파일과 비교되고 상기 전송 채널은 상기 터미널로부터 상기 패킷 데이터 유닛들의 전송 이전에 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패킷 데이터 유닛들의 특성은 상기 채널 프로파일들과 비교되고 상기 전송 채널은 상기 게이트웨이로부터 상기 패킷 데이터 유닛들의 전송 이전에 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 채널 프로파일들은 상기 데이터 패킷 유닛들이 시그널링 채널 또는 데이터 트래픽 채널을 통해 프로파일 헤더들내의 필드의 함수로서 선택적으로 전송되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
제5항에 있어서, 상기 채널 프로파일들은 상기 데이터 패킷 유닛들이 시그널링 채널 또는 데이터 트래픽 채널을 통해 프로파일 헤더들내의 소스 및/또는 수신지 필드의 함수로서 선택적으로 전송되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 채널 프로파일들은 상기 데이터 패킷 유닛들이 시그널링 채널 또는 데이터 트래픽 채널을 통해 상기 소스 및/또는 수신지 필드내에 포함된 IP 어드레스의 함수로서 선택적으로 전송되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 채널 프로파일들은 상기 데이터 패킷 유닛들이 시그널링 채널 또는 데이터 트래픽 채널을 통해 상기 소스 및/또는 수신지 필드내에 포함된 전송 프로토콜 포트의 함수로서 선택적으로 전송되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 채널 프로파일들은 상기 데이터 패킷 유닛들이 시그널링 채널 또는 데이터 트래픽 채널을 통해 그들이 포함하는 확장 헤더들의 필드값의 함수로서 선택적으로 전송되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 채널 프로파일들은 상기 데이터 패킷 유닛들이 시그널링 채널 또는 데이터 트래픽 채널을 통해 그들이 포함하는 캡슐화된 프로토콜 헤더들의 필드값의 함수로서 선택적으로 전송되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 데이터 트래픽 채널들의 오프닝(opening) 및 관련 데이터 트래픽 채널 프로파일들의 생성은 명확하게 트리거되고, 어떤 채널 프로파일에도 부합되지 않는 데이터 패킷 유닛의 성공하지 못한 전송을 상기 터미널에 통지하는 것을 포함하는 하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 새로운 데이터 트래픽 채널의 오프닝과 관련 데이터 트래픽 채널 프로파일의 생성은 어떤 현재 채널 프로파일에도 부합되지 않는 데이터 패킷 유닛의 경우에 암시적으로(implicitly) 트리거되고나서, 상기 데이터 패킷 유닛은 상기 새로운 데이터 트래픽 채널상에 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
제12항에 있어서, 상기 새로운 데이터 트래픽 채널의 오프닝과 관련 데이터 트래픽 채널 프로파일의 생성은 상기 터미널과 상기 게이트웨이 중 어느 하나에 의해 트리거되고, 상기 터미널과 상기 게이트웨이 중 다른 하나에 상기 관련 데이터 트래픽 채널 프로파일을 전송하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 새로운 데이터 트래픽 채널의 QoS 파라미터들은 QoS 매핑 테이블로부터 상기 데이터 패킷 유닛내의 필드내의 정보의 함수로서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 시그널링 채널 프로파일들은 상기 터미널내에 저장되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 시그널링 채널 프로파일들은 상기 터미널에 다운로드되는 것을 특징으로 하는 방법.
제16항에 있어서, 적어도 상기 시그널링 채널 프로파일들은 상기 게이트웨이로부터 상기 터미널에 다운로드되는 것을 특징으로 하는 방법.
제16항 또는 제17항에 있어서, 적어도 상기 시그널링 채널 프로파일들은 반복적으로 브로트캐스트 또는 멀티캐스트되는 것을 특징으로 하는 방법.
제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 시그널링 채널 프로파일들은 상기 터미널로부터의 요구에 응답하여 상기 터미널에 다운로드되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 게이트웨이로부터 전송될 패킷 데이터 유닛들의 특성은 전송 시그널링 채널 프로파일들과 비교되고 상기 전송 채널은 패킷 데이터 유닛들의 전송전에 선택되며, 상기 게이트웨이에 수신된 패킷 데이터 유닛들의 특성은 상기 게이트웨이에 의해 포워딩되기 전에 수신 시그널링 채널 프로파일들과 비교되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제20항에 청구된 바와 같은, 적어도 하나의 시그널링 채널과 복수의 데이터 트래픽 채널들을 통해 게이트웨이와 패킷 데이터 유닛들의 통신 방법에 이용하기 위한 터미널로서, 패킷 데이터 유닛의 특성들과 상기 시그널링 채널 프로파일을 비교하고, 만일 상기 시그널링 채널 프로파일과 부합되는 경우 그 시그널링 채널을 통해 상기 패킷 데이터 유닛의 전송을 인에이블하고, 만일 그와 부합되지 않는다면, 상기 패킷 데이터 유닛의 특성들과 상기 데이터 트래픽 채널 프로파일들 중 적어도 하나와 비교하고, 만일 상기 데이터 트래픽 채널 프로파일과 부합되는 경우에는 그 데이터 트래픽 채널을 통해 상기 패킷 데이터 유닛의 전송을 인에이블하기 위한 채널 선택 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 터미널.
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은, 적어도 하나의 시그널링 채널 및 복수의 데이터 트래픽 채널들을 통해 터미널과 패킷 데이터 유닛들의 통신 방법에 이용하기 위한 게이트웨이로서, 패킷 데이터 유닛의 특성과 상기 시그널링 채널 프로파일을 비교하고, 만일 상기 시그널링 채널 프로파일과 부합되는 경우 그 시그널링 채널을 통해 상기 패킷 데이터 유닛의 전송을 인에이블하고, 만일 그와 부합되지 않는다면, 상기 패킷 데이터 유닛의 특성들과 상기 데이터 트래픽 채널 프로파일들 중 적어도 하나와 비교하고, 만일 상기 데이터 트래픽 채널 프로파일과 부합되는 경우에는 그 데이터 트래픽 채널을 통해 상기 패킷 데이터 유닛의 전송을 인에이블하기 위한 채널 선택 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트웨이.