KR20060092141A - 이동국과 무선 네트워크 사이의 통신 방법 및 이동국 - Google Patents

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Abstract

무선 통신 시스템(20)은 결합된 물리적 트래픽 채널(44, 46)을 통해 이동국(22) 및 무선 네트워크(24) 사이의 통신을 허용한다. 개시된 예에서, 이동국(22)은 다수의 물리적 트래픽 채널(44, 46)을 통해 통신의 각종 부분을 송신하는 다수의 무선 액세스 단말(40, 42)을 갖는다. 개시된 예에서, 각각의 무선 액세스 단말(40, 42)은 채널(44, 46) 중 하나를 이용한다. 알려진 멀티링크 PPP 프로토콜은 결합된 물리적 트래픽 채널(44, 46)을 통해 통신되고 이동국(22) 또는 네트워크(24)의 적절한 부분에서 통신을 재결합될 부분으로 분할하는 것을 용이하게 한다. 개시된 예에서, 결합된 물리적 트래픽 채널(44, 46)을 이용하여 획득 가능한 스루풋은 개별적인 채널 스루풋 용량의 집합 또는 합산에 근접한다.

Description

이동국과 무선 네트워크 사이의 통신 방법 및 이동국{COMBINING MULTIPLE PHYSICAL TRAFFIC CHANNELS IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 설계된 방식으로 트래픽 채널을 이용하는 무선 통신 시스템의 선택된 부분을 개략적으로 도시하는 도면,
도 2는 도 1의 실시예의 선택된 부분을 개략적으로 도시하는 도면,
도 3은 예시적인 실시예에서 사용된 시그널링 스트로티지를 개략적으로 도시하는 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
20 : 통신 시스템 22 : 이동국
24 : 무선 네트워크 26 : 기지국 안테나
28 : 기지국 트랜시버 30 : 라우터
32 : 무선 네트워크 제어기 34 : PSDN
36 : 인터넷 접속
본 발명은 원격 통신에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 무선 통신 시스템에 관한 것이다.
무선 통신 시스템이 알려져 있으며 폭넓게 이용되고 있다. 이러한 시스템의 가장 일반적인 용도는 셀 전화를 이용하여 음성(voice) 통신을 위한 것이다. 최근, 데이터 통신, 비디오 통신, 및 음성, 데이터, 비디오의 결합에 대해 이러한 시스템을 이용하는 것이 대중적으로 성장해 왔다. 무선 서비스 공급자가 이들의 성능을 증대시킴에 따라, 이러한 서비스에 대한 요구가 증가하고 있다.
무선 서비스 공급자에 당면하는 하나의 도전 과제는 이들 시스템의 용량 및 성능을 계속해서 업그레이드하는 것이다. 당 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 개선된 서비스 또는 새로운 서비스를 제공하는 방식을 찾고자 항상 시도하고 있다. 이 분야에서는 당야한 개선점이 이루어져 오고 있다. 예를 들면, 대역폭 및 스루풋을 증대시키기 위해 각종 시그널링(signaling) 기법 및 채널 구성이 제안되어 왔다.
모든 무선 기술은 시스템의 설계에 근거하여 성취 가능한 스루풋에 대해 제한을 둔다. 일단 무선 통신 시스템이 전개되면, 성취 가능한 사용자 스루풋 성능에 효과적으로 하드 캡(hard cap)이 존재한다. 예를 들면, 몇몇 EVDO 시스템은 전형적으로 역방향 링크(즉, 이동국으로부터 기지국으로) 상에서 153.6 Kbps 채널 레이트까지 지원한다. 보다 높은 스루풋 성능이 요구되는 상황의 경우, 무선 통신 시스템은 보다 높은 스루풋을 지원할 수 있는 개선된 기술로 업그레이드되거나 대 체되어야 한다. 이러한 업그레이드 또는 대체 프로세스는 고가이며, 다수의 경우, 실행 불가능하다.
보다 높은 스루풋 용량이 요구되는 하나의 사례는 무선 데이터 액세스 기술을 지원하는 것이다. 예를 들어, 특정의 데이터 애플리케이션 또는 프로그램은 현존의 무선 통신 시스템과 함께 이용할 수 없는데, 그 이유는 이들 시스템에 의해 입수 가능한 스루풋은 이러한 애플리케이션을 이용하여 데이터 통신을 지원하는데 적합하지 않기 때문이다.
현존의 시스템의 완전한 대체 또는 재설계를 필요로 하지 않는 경제적인 방식으로 무선 통신 시스템의 스루풋 용량을 증대시킬 필요성이 존재한다. 본 발명은 이러한 필요성을 다루는 것이다.
복수의 무선 액세스 단말을 갖는 이동국과 무선 네트워크 사이에 통신하는 예시적인 개시된 방법은, 단말의 각각에 대해 물리적 트래픽 채널을 이용하고, 물리적 트래픽 채널 중 하나를 이용하여 통신의 첫 번째 부분 및 물리적 트래픽 채널 중 다른 하나를 이용하여 통신의 두 번째 부분을 송신하는 것을 포함한다. 무선 네트워크 및 이동국 사이의 단일의 통신을 위해 2 이상의 트래픽 채널을 이용하여 입수 가능한 스루풋을 증가시키고, 이로 인해 폭넓은 범위의 데이터 애플리케이션에 대해 무선 통신을 가능하게 한다.
일례에서는 통신 부분들 사이의 관계를 표시하는 통신의 제 1 및 제 2 부분 각각의 통신에 표시부를 제공한다. 복수의 물리적 트래픽 채널을 통해 통신의 수신기는 의도하는 대로 표시부를 해석하고 통신을 취급하는 각각의 채널로부터 통신의 부분을 결합한다.
일례에서, 물리적 트래픽 채널의 각각은 스루풋을 갖고, 본 방법은 2개의 채널의 합산에 대응하는 결합된 채널을 통해 통신을 위한 집합적인 통신 스루풋을 달성한다. 많은 예에서, 집합적인 통신 스루풋은 개별적인 트래픽 채널의 스루풋의 수치적인 합산보다 작다.
당 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술하는 상세한 설명으로부터 본 발명의 각종 특성 및 장점이 명백해질 것이다. 상세한 설명과 함께 첨부하는 도면이 이하 간략하게 기술되어 있다.
도 1은 무선 통신 시스템(20)의 선택된 부분을 개략적으로 도시한다. 이동국(22)은 무선 네트워크(24)와 통신한다. 도시된 예는 기지국 안테나(26), 기지국 트랜시버(28), 라우터(30), 무선 네트워크 제어기(32), 패킷 데이터 서빙 노드(PDSN)(34)와 같은 무선 네트워크의 알려진 구성요소를 포함한다. 이러한 예에서, 무선 네트워크(24)는 소프트웨어 애플리케이션 서버(38)와 같은 하나 이상의 원격으로 위치하는 디바이스를 갖는 인터넷 접속(36)을 통해 통신할 수 있다.
도시된 예에서, 이동국(22)은 각종 데이터 통신을 성취하는 애플리케이션 서버(38)와 통신할 수 있다. 도시된 예는 적절한 애플리케이션 성능에 대해 높은 데 이터 스루풋이 요구되는 상황을 취급하는데 매우 적합하다. 도시된 이동국(22)은 복수의 무선 액세스 단말(40, 42)을 포함한다. 일례에서, 이동국(22)은 네트워크 컴퓨터를 포함하며 무선 액세스 단말(40, 42)은 상업적으로 입수 가능한 공기 카드를 포함한다. 일례의 무선 액세스 단말은 AirPrime 5220 PCMCIA RVDO 공기 카드로서 알려져 있다. 무선 액세스 단말을 이동국(22)에 접속하는 각종 알려진 기술이 사용될 수 있다. 일례에서, 이동국(22)은 2 이상의 무선 액세스 단말을 이미 갖는다. 다른 예에서, 단말은 원하는 경우 이동국에 선택적으로 접속된다.
각각의 무선 액세스 단말(40, 42)은 기지국(26)과 물리적 트래픽 채널을 통해 통신한다. 도시된 예에서, 무선 액세스 단말(40)은 첫 번째 물리적 트래픽 채널(44)을 통해 통신하는 한편, 무선 액세스 단말(42)은 두 번째 물리적 트래픽 채널(46)을 통해 통신한다. 물리적 트래픽 채널의 각각은, 예를 들어, 음성 또는 데이터 패킷 중 적어도 하나를 전송한다. 물리적 트래픽 채널의 각각은 스루풋 용량 또는 대역폭을 갖는다. 도시된 예에서, 2개의 물리적 트래픽 채널(44, 46)을 단일의 논리 채널로 결합하고 이들을 이용하여 이동국(22) 및 기지국(26) 사이의 통신을 적어도 부분적으로 동시에 송신하여 증대된 스루풋 용량을 제공한다.
일례에서, 각각의 물리적 트래픽 채널은 153.6 Kbps의 스루풋 레이팅을 갖는다. 일례의 배치에 의해, 2개의 무선 액세스 단말(40, 42) 및 결합된 물리적 트래픽 채널(44, 46)(무선 액세스 디바이스 당 하나의 채널)을 이용하여, 예를 들어, FTP 업로드 통신을 위해 대략 289 Kbps의 집합적인 스루풋을 제공한다. 이러한 예는 1x EV-DO 통신 표준안 및 적절하게 구성된 무선 액세스 단말(40, 42)을 이용하 는 것을 포함한다. 본 발명에 의해 다른 통신 표준안 또는 프로토콜이 유용하다. EV-DO은 논의를 위한 예로서 제공된다. 일례에서, 채널(44 및 46)의 각각에 대해 각종 프로토콜이 이용된다.
결합된 물리적 트래픽 채널(44, 46)에 의해, 이동국(22)은 통신 시스템(20)보다 높은 스루풋에서 통신할 수 있으며 달리 제공될 수도 있다. 이러한 예는 채널(44, 46)을 임의의 방식으로 변경하는 것을 필요로 하지 않으며 무선 네트워크(24)를 변경하는 것도 필요로 하지 않는다. 일례의 무선 네트워크(24) 및 몇몇 전형적인 무선 네트워크 사이의 하나의 차이점은 결합된 채널의 각각에 대해 대응하는 R=P 세션을 확립함으로써 결합된 물리적 트래픽 채널을 통해 통신을 취급할 수 있다는 점이다.
물리적 트래픽 채널 및 물리적 제어 채널 사이의 차이점을 인식하는 것이 중요하다. 예를 들어, 물리적 트래픽 또는 데이터 채널(PDDCH)과 결합하여 물리적 제어 채널(PDCCH)을 이용하는 것이 알려져 있다. 이러한 결합은 데이터 채널 PDDCH 상에서 데이터 또는 다른 트래픽(즉, 통신)의 스루풋을 증대시키지 않는다. 본 발명의 논의된 실시예에 의해, 결합된 물리적 트래픽 채널은 이들이 단일의 논리적 채널이며, 예를 들어, 물리적 채널 중 하나의 거의 2배일 수 있는 증대된 스루풋을 제공하는 것처럼 동작한다.
일례에서, 알려진 멀티링크 PPP 프로토콜은 물리적 트래픽 채널(44, 46)을 결합하는데 사용된다. 도 2에 개략적으로 도시한 바와 같이, 이동국(22) 상에서 실행되는 적절한 애플리케이션(50)은 인터넷 프로토콜 통신(52) 및 알려진 멀티링 크 PPP 프로토콜(54)을 이용한다. 다수의 물리적 채널(44, 46)은 이동국 측에서 통신의 IP 패킷 스트림을 다수의 물리적 채널로 효과적으로 분할하는 역할을 하는 멀티링크 PPP 프로토콜(54)과 결합하여 사용된다. PSDN(34)은 멀티링크 PPP 프로토콜(54)을 이용하여 결합된 채널의 수에 대응하는 R-P 세션의 수를 확립한다.
이 예에서, 멀티링크 PPP 프로토콜은 무선 네트워크 제어기(32) 및 PSDN(34) 사이의 인터페이스에서 대응하는 R-P 세션 상에서 상주한다. 네트워크 측에서, 멀티링크 PPP 프로토콜(54)은 분할된 IP 패킷 스트림을, 이동국(22)으로부터 최초의(즉, 멀티링크 PPP 프로토콜을 이용하여 분할되기 전에) 통신에 대응하는 단일의 IP 패킷 스트림으로 재결합하는 역할을 한다.
IP 프로토콜(52)의 상부에서 실행되는 임의의 애플리케이션(50)은 멀티링크 PPP 프로토콜(54) 및 다수의 물리적 채널(44, 46)에 의해 영향을 받지 않는다. 그러나, 이와 동시에, 애플리케이션(50)은 결합된 물리적 트래픽 채널로부터 집합적인 대역폭 또는 스루풋을 획득한다.
일례에서는 IETF RFC 1990에서 기술한 바와 같은 멀티링크 PPP 프로토콜을 이용한다. 도 3을 참조하면, 멀티링크 번들(multilink bundle)은 통신의 LCP 네고시에이션(negotiation) 단계 동안 셋업된다. 이 번들은 도 1의 예에서 이동국(22) 및 PSDN(24)에 대응하는 종단점 식별자(62, 64)에 의해 식별된다. 도 3에 도시한 통신의 흐름은 업링크 또는 다운링크 방향성 통신에 적용될 수 있음에 주의해야 한다. 따라서, 종단점(62, 64)이 이동국 또는 패킷 데이터 서빙 노드 중 특정의 하나에 연관되는 것으로 간주될 필요는 없다.
일례에서, 적절한 종단점 식별자를 표시함으로써 부가적인 멤버 링크가 알려진 방식으로 번들을 결합할 수 있다. 각각의 멤버 링크 셋업은 대응하는 물리적 트래픽 채널의 확립을 또한 트리거한다. 각각의 멤버 링크는 LCP 메시지를 이용하여 알려진 방식으로 개별적으로 해제될 수 있다. 이와 달리 번들은 전체적으로 해제될 수 있다.
각각의 멤버 링크에 대해 개별적인 IPCP 네고시에이션이 요구되지 않는다. 멀티링크 번들은 IP 어드레스, DNS 어드레스 등과 같은 고유의 IP 프로토콜 세팅을 갖는다. 일단 멀티링크 번들이 셋업되면, 멀티링크 PPP 프로토콜은 새로운 프로토콜 ID, 단편화 표시부 및 시퀀스 번호를 포함하는, 패킷에 대해 알려진 PPP 오버헤드에 덧붙여 헤더를 부가한다. 이들은 수신 단에서의 종단점이 복수의 결합된 물리적 트래픽 채널을 통해 송신된 패킷을 리어셈블링(reassembling)하고 리시퀀싱(resequencing)할 수 있도록 사용된다.
도 3에 개략적으로 도시한 바와 같이, 통신은 복수의 IP 패킷(66, 68, 70, 72)을 포함한다. 송신 단에서의 종단점 식별자(62)는 통신을 효과적으로 분할하고, 패킷의 일부(즉, 제 1 부분)를 물리적 트래픽 채널 중 하나에 할당하며 나머지 패킷(즉, 통신의 제 2 부분)을 다른 채널에 할당한다. 도시된 예에서, 패킷(68, 72)은 물리적 트래픽 채널(44) 상에서 송신되는 한편, 패킷(66, 70)은 물리적 트래픽 채널(46) 상에서 송신된다. 결과적으로 패킷은 단편화 식별부를 포함하는 식별자 정보 및 시퀀스 정보를 이용하여 수신된 패킷을 도 3의 우측에 도시한 바와 같은 단일의 통신으로 재결합하는 종단점 식별자(62)에 의해 수신된다.
도시된 예는 2개의 물리적 트래픽 채널을 포함하지만, 본 발명의 구현을 위해 3개 이상이 이용될 수 있다. 물리적 트래픽 채널을 단일의 논리적 채널로 효과적으로 결합하는 것은 폭넓은 범위의 데이터 애플리케이션이 무선 통신 네트워크와 이용될 수 있도록 증대된 스루풋 성능을 제공한다.
본 발명에서 선행된 설명은 본질적으로 제한하는 것이라기보다는 예시적인 것이다. 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 개시된 예에 대한 변형예 및 수정예가 본 발명의 본질로부터 반드시 벗어나지 않는다는 것이 명백해질 것이다. 본 발명에 제공된 보호받고자 하는 범위는 이하의 청구 범위에 의해서만 결정될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 현존의 시스템의 완전한 대체 또는 재설계를 필요로 하지 않는 경제적인 방식으로 무선 통신 시스템의 스루풋 용량을 증대시킬 수 있게 된다.

Claims (10)

  1. 복수의 액세스 단말을 갖는 이동국 및 무선 네트워크 사이에 통신하는 방법으로서,
    무선 액세스 단말의 첫 번째 단말과 연관된 첫 번째 물리적 트래픽 채널 상에서 이동국 및 무선 네트워크 사이의 통신의 첫 번째 부분을 송신하는 단계와,
    무선 액세스 단말의 두 번째 단말과 연관된 두 번째 물리적 트래픽 채널 상에서 통신의 두 번째 부분을 송신하는 단계를 포함하는
    통신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    통신의 첫 번째 및 두 번째 부분 각각의 송신에 통신 부분들 사이의 관계를 표시하는 표시부(an indication)를 제공하는 단계를 포함하는
    통신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    통신 부분들 각각의 송신에, 송신에 사용된 프로토콜의 식별부(an identification), 단편화 표시부 및 시퀀스 식별자를 제공하는 단계를 포함하는
    통신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    통신의 제 1 및 제 2 부분을 연관시키는 멀티링크 PPP 프로토콜을 이용하는 단계를 포함하는
    통신 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    각각의 물리적 트래픽 채널 상에서 통신의 제 1 및 제 2 부분을 동시에 송신하는 단계를 포함하는
    통신 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    각각의 물리적 트래픽 채널은 스루풋(throughput)을 가지며, 각각의 물리적 트래픽 채널 스루풋의 합산에 대응하는 제 1 및 제 2 물리적 트래픽 채널을 통해 통신을 위한 집합적 송신 스루풋을 성취하는 것을 포함하는
    통신 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    무선 네트워크에서 단일의 종료점으로의 통신을 방향 설정하는 단계를 포함하는
    통신 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    단일의 어드레스가 무선 액세스 단말과 연관된 복수의 링크 전체에 대응하도록 이동국에 대한 단일의 어드레스를 이용하는 단계를 포함하는
    통신 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    첫 번째 물리적 트래픽 채널을 통해 첫 번째 통신 프로토콜을 이용하고, 두 번째 물리적 트래픽 채널을 통해 두 번째 통신 프로토콜을 이용하는 단계를 포함하는
    통신 방법.
  10. 대응하는 복수의 물리적 트래픽 채널 상에서 통신하여, 이동국이 무선 액세스 단말의 첫 번째 단말 및 물리적 트래픽 채널의 첫 번째 채널을 이용하여 통신의 첫 번째 부분을 통신하고, 무선 액세스 단말의 두 번째 단말 및 물리적 트래픽 채널의 두 번째 채널을 이용하여 통신의 적어도 하나의 다른 부분을 통신하는 복수의 무선 액세스 단말을 구비하는
    이동국.
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