KR20070086177A - Ｐｏｃ 조정 플로어 및 패킷 스케줄링 - Google Patents

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KR20070086177A
KR20070086177A KR1020077013407A KR20077013407A KR20070086177A KR 20070086177 A KR20070086177 A KR 20070086177A KR 1020077013407 A KR1020077013407 A KR 1020077013407A KR 20077013407 A KR20077013407 A KR 20077013407A KR 20070086177 A KR20070086177 A KR 20070086177A
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주니어. 윌리암 피. 알버트
세나카 발라수리야
하오 비
무랄리 나라시마
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모토로라 인코포레이티드
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Abstract

PoC(Push-to-X over Cellular) 서비스를 위한 이 조정된 플로어 및 패킷 스케줄링(coordinated floor and packet scheduling)은, PoC 서버(251)에 의해 PoC 플로어 승인(floor grant;272)이 된 후까지, 패킷 데이터 슬롯 할당을 지연한다. 슬롯 할당과 플로어 승인 간의 시간 기간을 감소시킴으로써, 본 방법은, 통신 디바이스(211)가 PoC 플로어 승인을 대기하는 동안, 패킷 데이터 네트워크 자원들의 낭비를 감소시킨다. PoC 호출 세션 셋업은, 발신 통신 디바이스(originating communication device;211)가 PoC 플로어 요청 메시지(270)를 PoC 서버(251)로 전송하고, PoC 서버(251)가 "플로우 승인" 처리 유형을 갖는 PoC 플로어 승인 메시지(272)를 PCF(packet control function;232)에 송신하고, PCF(232)는 패킷 데이터 슬롯들을 발신 통신 디바이스에 할당하여 활성 패킷 데이터 세션(active packet data session;280)을 셋업하고, PoC 플로어 승인 및 패킷 데이터 슬롯 할당 메시지(285)를 발신 통신 디바이스(211)로 통신하는 것을 포함한다.
PoC 서비스, 조정된 플로어 및 패킷 스케줄링, 플로어 승인, PCF, 패킷 데이터 슬롯 할당, 활성 패킷 데이터 세션

Description

ＰＯＣ 조정 플로어 및 패킷 스케줄링{PUSH-TO-X OVER CELLULAR COORDINATED FLOOR AND PACKET SCHEDULING}
본 명세는 일반적으로 셀룰러 전화 통신 시스템에서의 PTX(push-to-X) 서비스에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 특정 PoC(PTX over Cellular) 접속 셋업에서 낭비되는 네트워크 용량의 감소에 관한 것이다.
PTT(Push-to-talk)는, 단일 사용자가, 또 다른 사용자 또는 사용자 그룹으로 음성 정보의 전송을 위해 통신 채널을 상호배타적으로 사용하는 통신의 하프-듀플렉스(half-duplex) 모드를 말한다. 동작 관점에서, 발신자는 모바일 디바이스 상의 PTT 스위치를 누르고, "준비(ready)" 톤을 기다릴 수 있고, 모바일 디바이스의 마이크로폰으로 발화(speak)하고나서, PTT 스위치를 해제한다. 이 시점에서, 이전에 호출된 당사자가 그 자신의 모바일 디바이스 상의 PTT 스위치를 눌러서, "준비" 톤을 기다리고, 마이크로폰으로 발화하고, PTT 스위치를 해제할 수 있다. 이 프로시저는, 발신자가 되어 한 명 이상의 호출되는 당사자들에게 송신하는 서로 다른 당사자들에 의해, 대화가 완료될 때까지 반복될 수 있다.
PTT 서비스는 표준 전화 서비스의 통상적 다이얼링과 발신음(ringing) 시퀀스를 쓰지 않는다. 그러나, 사용자가 PTT 서비스를 시작하는 순간(보통 PTT 스위 치를 눌러 지시됨)과, PTT 접속이 셋업되는 순간(보통 "준비" 톤으로 지시됨) 사이의 시간 지연이 존재한다. 이 시간 지연 동안, 발신자의 모바일 디바이스는 보통 통신 기반구조로의 데이터 접속을 위한 패킷 데이터 슬롯들을 할당받는다; 그러나, PTT 접속이 셋업되고, 발신자가 발화를 송신할 수 있음을 나타내는 "플로어(floor)"를, 모바일 디바이스가 아직 승인받지 못했다. 패킷 데이터 슬롯 할당과 플로어 승인 간의 이 시간 지연은, 정보가 전송되지 않아서 네트워크 용량이 낭비되는 활성 패킷 데이터 세션의 일부를 나타낸다.
당업자라면, 첨부 도면과 이하 상세한 설명을 주의 깊게 고려함으로써, 본 개시의 다양한 양태, 특징, 및 이점이 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 일 샘플 시스템 실시예에 따른 PTT 능력을 갖춘 3G(3rd Generation) CDMA(Code Division Multiple Access;CDMA 1x) 시스템 아키텍처를 나타낸다.
도 2는 제1 실시예에 따라서 도 1에 도시된 3G CDMA 1x 시스템을 통해 PTT 호출을 셋업하는 샘플 신호 흐름도를 나타낸다.
도 3은 제2 실시예에 따라서 도 1에 도시된 3G CDMA 1x 시스템을 통해 PTT 호출을 셋업하는 샘플 신호 흐름도를 나타낸다.
도 4는, 도 2와 도 3에 도시된 제1과 제2 실시예에 따라서, 도 1에 도시된 3G CDMA 1x 시스템의 PoC 서버에서 PoC 플로어 요청을 프로세싱하는 흐름도를 나타낸다.
도 5는 제3 실시예에 따라서 도 1에 도시된 3G CDMA 1x 시스템을 통해 PTT 호출을 셋업하는 샘플 신호 흐름도를 나타낸다.
도 6은, 도 1에 도시된 3G CDMA 1x 시스템의 패킷 데이터 서빙(serving) 노드에서 PoC 플로어 승인을 프로세싱하는 흐름도를 나타낸다.
PoC 서비스용 조정된 플로어 및 패킷 스케줄링을 위한 이 방법은, PoC 플로어가 PoC 서버에 의해 승인될 때까지 패킷 데이터 슬롯 할당을 지연한다. 슬롯 할당과 플로어 승인 간의 시간을 감소시킴으로써, 이 방법은, 통신 디바이스가 PoC 플로어 승인을 기다리는 동안의 패킷 데이터 네트워크 자원의 낭비를 감소시킨다. PoC 호출 세션의 셋업은, 발신 통신 서비스가 PoC 서버로 PoC 플로어 요청 메시지를 전송하고, PoC 서버가 PoC 플로어 승인 메시지를 PCF(packet control function)에 송신하고, PCF가 패킷 데이터 슬롯들을 발신 통신 디바이스에 할당하여 활성 패킷 데이터 세션을 셋업하고, PoC 플로어 승인과 패킷 데이터 슬롯 할당을 발신 통신 디바이스로 통신하는 것을 포함한다.
도 1은, 샘플 시스템 실시예에 따른 PTT 능력을 갖춘 3G CDMA 1x 시스템 아키텍처를 나타낸다. PTT는 잘 알려진 PTX 하프-듀플렉스 통신 서비스의 일례이다. 그러나, 이 실시예는, PT-Video(push-to-video), PT-Voicemail(push-to-voicemail), 및 이것과 다른 PTM(push-to-media)의 조합과 같은 다른 PTX 서비스들로 확장될 수 있다. 이 시스템 실시예가 CDMA 1X 시스템이지만, GSM/GPRS 시스템은 본 특허 출원서에 개시된 개념을 사용하여, 다양한 GSM 시스템 구성요소(예를 들어, 게이트웨이 GPRS 지원 노드 및 서빙 GPRS 지원 노드 등) 간의 상이한 메시지 들을 생성하도록 대체될 수 있다. 또한, 통신 기술들의 혼합본, 병합본, 및 미래 진화본뿐만이 아니라, WLAN(wireless local area network) 기술은 본 특허 출원서에 개시된 개념, 특히, VOIP(voice-over-IP) 프로토호출 아키텍처에 사용될 수 있다.
이 PTT 시스템(100)에서, 발신 통신 디바이스(111)는 무선 액세스 네트워크(121)와 무선 통신한다. 이 무선 액세스 네트워크(121)는 패킷 데이터 코어 네트워크(131)와 접속하고, 이 패킷 데이터 코어 네트워크(131)는 인터넷(161)을 통해 PTT 무선 자원 제어기(141)(때때로, PTT 무선 자원 관리자로서 지칭됨) 및 PTT 서버(151)(때때로, PTT 데이터 스위치로서 지칭됨)와 접속한다. 반송파 네트워크, 과금 서버, 데이터베이스, 및 다른 장치와 같은, 다른 소자(191)가 또한 인터넷(161)에 결합된다.
이 예에서, 호출된 통신 디바이스(115)는 상이한 무선 액세스 네트워크(125)와 무선 통신한다. 무선 액세스 네트워크(125)는 패킷 데이터 코어 네트워크(135)와 접속하고, 패킷 데이터 코어 네트워크(135)는 IP(Internet Protocol)를 사용하여 인터넷(161)을 통해 PTT 무선 자원 제어기(141)와 PTT 서버(151)와 접속한다. 물론, 호출된 통신 디바이스(115)는 동일한 무선 액세스 네트워크에 의해 발신 통신 디바이스(111)로서 역할할 수 있다.
본 실시예의 세부사항을 제공할 목적으로, 한 개 이상의 통신 디바이스가, PDA(personal digital assistant), 포켓 PC, 또는 랩톱 컴퓨터와 같은 또 다른 유형의 무선 통신 디바이스로서 구현될 수 있지만, 통신 디바이스(111, 115)는 무선 CDMA 1X 전화 사용자 장치로서 도시된다. 또한, 통신 디바이스는 육상통신선(landline) 전화, 데스크톱 컴퓨터, 또는 케이블 모뎀과 같은 유선 디바이스일 수 있다. 본 실시예에서, 통신 디바이스가 CDMA 1X 사용자 장치이므로, 무선 액세스 네트워크(121, 125)는 CDMA 1X 무선 액세스 네트워크이다; 그러나, WLAN, CDMA2000, 및 GSM/GPRS와 같은 다른 무선 액세스 네트워크가 적절한 호환성 통신 디바이스들에 가용하다.
무선 액세스 네트워크(121, 125) 각각은, 회로-스위치되는 세션 셋업을 돕는 BSC(base station controller;123, 127)와 MSC(mobile switching center;122,126)를 포함한다. 무선 액세스 네트워크는, 각각이, 패킷 데이터 세션 셋업을 돕는, PCF(packet control function;132, 136)와 PDSN(packet data serving node;133, 137)을 포함하는 패킷 데이터 코어 네트워크(131, 135)에 접속된다. 반면, 패킷 데이터 코어 네트워크(131, 135)는 인터넷(161)을 통해 PTT 무선 자원 제어기(141)와 PTT 서버(151)에 접속된다.
발신 통신 디바이스(111)가 PoC 호출에 대해 동작할 때, 통신 디바이스(111)로부터 무선 액세스 네트워크(121)와 패킷 데이터 코어 네트워크(131)의 다양한 소자들로 신호가 송신되어 PoC 호출을 셋업한다. 발신 통신 디바이스(111)는 플로어를 요청하는 메시지를 PTT 서버(151)에게 송신한다. PTT 서버(151)가 플로어를 승인할 때, 그것은 PCF(132)로 메시지를 송신하고나서, [BSC(123)와] 활성 패킷 데이터 세션을 셋업한다. 활성 패킷 데이터 세션이 완전히 셋업될 때, BSC(123)는, 플로어 승인과 함께 패킷 데이터 슬롯 할당을 포함하는, 조합된 플로어 및 패킷 승인 메시지를 발신 통신 디바이스(111)로 송신한다. 이 시점에서, 발신 통신 디바이스(111)는 보통 "준비" 톤을 발생시키고, 발신 사용자는 발화하고, 디바이스(111)는 호출된 PoC 통신 디바이스(115)로 송신되는 패킷을 전송한다.
PoC 플로어가 승인될 때까지 활성 패킷 데이터 세션의 완료를 지연시킴으로써, PTT 시스템(100)은, 디바이스(111)가 패킷 데이터 슬롯을 사용하도록 허용될 때까지, 발신 모바일 디바이스(111)에의 패킷 데이터 슬롯 할당을 지연한다. 이 플로어 및 패킷 스케줄링의 조정은 업링크 패킷 데이터 용량의 낭비를 최소화시킨다.
도 2는, 제1 실시예에 따라서, 도 1에 도시된 3G CDMA 1x 시스템(100)을 통해 PTT 호출을 설정하는 샘플 신호 흐름도(200)를 나타낸다. 수직선(211)은, 도 1에 도시된 통신 디바이스(111)와 같은, 발신 통신 디바이스(MS)로 그리고 발신 통신 디바이스(MS)로부터의 신호를 나타낸다. 수직선(223)은, 도 1에 도시된 CDMA 1x 무선 액세스 네트워크(121)와 같은 무선 액세스 네트워크의 구성요소로서 구현될 수 있는, 기지국 제어기(BSC)로 그리고 기지국 제어기로부터의 신호를 나타낸다. 수직선(232)은, 도 1에 도시된 RAN(121)과 같은, 무선 액세스 네트워크의 구성요소로서 구현될 수 있는, PCF(packet control function)로 그리고 PCF로부터의 신호를 나타낸다. 수직선(233)은, 도 1에 도시된 패킷 데이터 코어 네트워크(131)와 같은, 패킷 데이터 코어 네트워크의 구성요소로서 구현될 수 있는, PDSN(packet data serving network)으로 그리고 PDSN으로부터의 신호를 나타낸다. 수직선(251)은, 도 1에 도시된 PTT 서버(151)로서 구현될 수 있는, PoC 서버로 그리고 PoC 서 버로부터의 신호를 나타낸다.
초기에, 발신 통신 디바이스(MS)는, 이 디바이스가 PDSN(233)을 통해 자신과 연관된 패킷 데이터 코어 네트워크에 등록되지만, 통신 디바이스와 자신과 연관된 무선 액세스 네트워크 간에 활성 트래픽 채널이 존재하지는 않는 휴지(dormant) 패킷 데이터 세션(240)에 있다. 사용자가 PTT 스위치를 눌러서 일-대-일(one-to-one) 또는 일-대-다(one-to-many) PoC 호출을 위한 서비스를 요청할 때, PTT 세션을 요청하는 발신 메시지(260)가 발신 통신 디바이스(211)로부터 BSC(223)로 송신된다.
이 메시지(260)는, (1) PoC 발신이 PoC 접속을 위한 것이라는 지시, 그리고 (2) 호출된 통신 디바이스(들)의 ID(identification)를 위한 필드들을 포함한다. ID는, NAI(Network Access Identifier), MIN(mobile identification number), IMSI(International Mobile Station Identity), 디렉토리 번호, 또는 통신 디바이스를 위한 다른 유형의 ID의 형태의 사용자 식별자 또는 그룹 식별자일 수 있다. 다른 경우, 한 개의 PoC 발신 메시지는 필드(2)에 복수의 ID를 포함하여, 이 ID들이 호출된 개별 통신 디바이스들의 위치를 파악하기 위해 사용되는 복수의 메시지로 분리될 수 있다.
네트워크는 공지된 기술들을 사용하여 호출된 통신 디바이스의 위치를 파악하고, 그들을 페이징하고, 호출된 통신 디바이스들에게 공지된 방법들에 따라 PoC 호출을 수신하기 위해 준비하도록 지시한다. 한편, 발신 통신 디바이스(211)는 PoC 플로어 요청 메시지(270)를 PoC 서버(251)로 송신한다. 이 PoC 플로어 요청 메시지(270)는 SIP(session initiation protocol) 인바이트(invite) 메시지에 내포될 수 있거나, 또는 명백한 RTCP(real-time control protocol) 메시지일 수 있다. 발신 메시지 또는 짧은 데이터 버스트(burst)가 무선 층에서 이 PoC 플로어 요청 메시지(270)를 송신하도록 사용될 수 있음을 유의해라. 일반적으로, SIP 인바이트 메시지는, 호출된 PoC 통신 디바이스를 위한 복수의 어드레스 또는 그룹 어드레스를 포함한다.
호출된 통신 디바이스(들)이 PoC 호출을 수신하기 위한 준비를 완료했을 때, PoC 서버(251)는 PoC 플로어 승인 메시지(272)를 PDSN(233)을 통해 PCF(232)로 송신하다. 이 시점에서, PCF(232)는 접속 메시지(275)를 송신하여 휴지 패킷 데이터 세션(240)을 활성화시키고, BSC(223)는 발신 통신 디바이스(211)가 사용하기 위한 패킷 데이터 슬롯들을 할당한다. 이 제1 실시예에서, 패킷 데이터 세션(280)은 SO33(Service Option 33) 프로토콜에 의해 제어된다. 물론, 다른 패킷 데이터 프로토호출 이, 특히 기술이 발전함에 따라, 사용될 수 있다.
활성 패킷 데이터 세션(280)이 셋업된 후, BSC(223)는, (1) 발신 통신 디바이스(211)에게 플로어를 가졌음을 통지하고, 또한 (2) 디바이스(211)에게, 요청된 PoC 통신을 위해 그것이 사용할 수 있는 패킷 데이터 슬롯들에 대해 알리는, 조합된 플로어 및 패킷 승인을 포함하는 메시지(285)를 송신한다. 이 시점에서, 발신 통신 디바이스(211)의 사용자는, PoC 호출 세션(290)을 사용하여, 하프-듀플렉스 음성 또는 다른 호출 통신을 송신할 수 있다.
호출된 PoC 통신 디바이스가 통신하기를 바라면, 사용자는 PTX 스위치를 눌 러서, 메시지(270)와 같은 PoC 플로어 요청을 트리거링한다. 이 시점에서, PoC 플로어 요청은 일반적으로, 무선 층에서 발신 메시지 또는 짧은 데이터 버스트를 사용하여 송신되는 RTCP 메시지의 형태이다. (호출 세션이 이미 셋업되었으므로, PoC 플로어 요청으로서 SIP 메시지의 사용은 이 상황에서 적절치 못하다.) PoC 서버(251)가 이 후속적 PoC 플로어 요청을 승인할 때, 새 발신 통신 디바이스를 위한 신호 흐름은 전술한 바와 같이 계속된다.
PoC 서버(251)에 의해 PoC 플로어가 승인된 후까지, 활성 패킷 데이터 세션(280)의 지연은 업링크 패킷 데이터 용량의 낭비를 감소시킨다. 일반적으로, 활성 패킷 데이터 세션은, PoC 서버(251)로부터 PoC 플로어 승인 메시지(272)가 송신되기 전에, 셋업된다. 그러므로, PoC 서버(251)에 의해 PoC 플로어 요청이 프로세스되어 승인되는 동안, 업링크 패킷 데이터 슬롯들은 통신을 위해 사용되지 않고 예비된다. 업링크 패킷 데이터 슬롯들이 예비되어 사용되지 않는 시간 기간의 감소는 네트워크 자원을 더욱 효율적으로 사용하도록 한다.
도 3은, 제2 실시예에 따라서, 도 1에 도시된 3G CDMA 1x 시스템을 통해 PTT 호출을 셋업하는 샘플 신호 흐름도(300)를 나타낸다. 이 제2 실시예는, 도 2에 도시된 PoC 발신 메시지(260)와 PoC 플로어 요청 메시지(270)가 발신 통신 디바이스(311)로부터의 한 개의 메시지(360)로 조합된다는 점을 제외하고는, 도 2에 도시된 제1 실시예와 매우 유사하다. 이 실시예는 PTX 호출 셋업 상황 동안에 유용하다.
수직선(311)은, 도 1에 도시된 통신 디바이스(111)와 같은, 발신 통신 디바 이스(MS)로 그리고 MS로부터의 신호를 나타낸다. 수직선(323)은, 도 1에 도시된 CDMA 1x 무선 액세스 네트워크(121)와 같은 무선 액세스 네트워크의 구성요소로서 구현될 수 있는, 기지국 제어기(BSC)로 그리고 기지국 제어기(BSC)로부터의 신호를 나타낸다. 수직선(332)은, 도 1에 도시된 RAN(121)과 같은, 무선 액세스 네트워크의 구성요소로서 구현될 수 있는, PCF로 그리고 PCF로부터의 신호를 나타낸다. 수직선(333)은, 도 1에 도시된 패킷 데이터 코어 네트워크(131)와 같은, 패킷 데이터 코어 네트워크의 구성요소로서 구현될 수 있는, PDSN으로 그리고 PDSN으로부터의 신호를 나타낸다. 수직선(351)은, 도 1에 도시된 PTT 서버(151)로서 구현될 수 있는, PoC 서버로 그리고 PoC 서버로부터의 신호를 나타낸다.
초기에, 발신 통신 디바이스(MS)는, 이 디바이스가 PDSN(333)을 통해 자신과 연관된 패킷 데이터 코어 네트워크에 등록되지만, 통신 디바이스와 자신과 연관된 무선 액세스 네트워크 간에 활성 트래픽 채널이 존재하지는 않는 휴지 패킷 데이터 세션(340)에 있다. 사용자가 PTT 스위치를 눌러서 PoC 호출을 위한 서비스를 요청할 때, 전술한 바와 같이 호출된 통신 디바이스(들)과의 PTT 세션을 요청하는 PoC 발신 및 플로어 요청 메시지(360)는 발신 통신 디바이스(311)로부터 BSC(323)로 송신된다. 도 2의 PoC 발신 메시지(260)의 PoC 발신 지시 및 호출된 통신 디바이스 식별자에 추가하여, PoC 발신 및 플로어 요청 메시지(360)는 BSC(323)에게 PoC 플로어 요청 메시지(370)를 PoC 서버(351)로 송신하도록 지시한다. 이것은 PoC 플로어 요청을 위한 분리된 업링크 메시지에 대한 필요성을 제거한다.
도 3의 나머지 신호 흐름들은, 도 2의 것들과 동일하고 도 2를 참조하여 전 술된 유사한 메시지와 세션을 나타내는 참조 부호들을 갖는다. 호출된 PoC 통신 디바이스가 참여하기를 바라면, 사용자는 PTX 스위치를 눌러서, 도 2에 도시된 메시지(270)와 같은 PoC 플로어 요청을 트리거링한다. 이 시점에서, PoC 플로어 요청은 일반적으로, 무선 층에서 발신 메시지 또는 짧은 데이터 버스트를 사용하여 전송되는 RTCP 메시지의 형태이다. (호출 세션이 이미 셋업되었으므로, PoC 플로어 요청으로서 SIP 메시지의 사용은 이 상황에서 적절치 못하다.) 도 2에서 전술된 바와 같이, 새 발신 통신 디바이스를 위한 신호 흐름이 계속된다. 도 2에서와 같이, 제2 실시예는, PoC 서버(351)에 의해 PoC 플로어가 승인된 후까지, 활성 패킷 데이터 세션을 지연시킨다. 도 2의 2개의 메시지(260 및 270)가 한 개의 메시지(360)로 조합될 때, 업링크 패킷 데이터 용량을 추가로 절약할 수 있다.
도 4는, 도 2 및 도 3에 도시된 제1과 제2 실시예에 따라서, 도 1에 도시된 3G CDMA 1x 시스템의 PTT 서버(151)에서 PoC 플로어 요청을 프로세싱하는 흐름도(400)를 나타낸다. 시작 단계(410)에서, PoC 서버(151)는 PoC 플로어 요청을 수신한다. 제1 실시예에 따르면, PoC 플로어 요청은, 도 2에서 도시된 발신 통신 디바이스(211)로부터의 메시지(270)이다. 제2 실시예에 따르면, PoC 플로어 요청은 도 3에 도시된 BSC(323)로부터의 메시지(370)이다. PoC 플로어 요청이 어디서 오는지에 무관하게, PoC 서버는 호출된 통신 디바이스(들)와 직접적으로 및/또는 간접적으로 PoC 호출에 대해 이들을 준비하도록 동작한다. 호출된 통신 디바이스가 PoC 호출에 대해 준비되었을 때, PoC 서버는 단계(420)에서 도 1에 도시된 PCF(132)로 PoC 플로어 승인 메시지를 송신한다. PoC 플로어 승인 메시지는 PCF(132)를 트리거링하여, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 활성 패킷 데이터 세션(280)을 셋업한다. PoC 서버가 PoC 호출에서 계속 관련되지만, PoC 호출 셋업 프로시저는 단계(490)에서 완료된다.
도 5는, 제3 실시예에 따라서, 도 1에 도시된 3G CDMA 1x 시스템을 통해 PTT 호출을 셋업하는 샘플 신호 흐름도(500)를 나타낸다. 이 제3 실시예에서, PDSN은 TFT(traffic flow template)를 사용하여 PoC 서버로부터의 특정 PoC 플로어 제어 메시지들을 식별하고 수정하여, PCF가 수정된 PoC 플로어 제어 메시지를 수신한 후에 활성 패킷 데이터 세션을 셋업할 수 있도록 한다.
수직선(511)은, 도 1에 도시된 통신 디바이스(111)와 같은, 발신 통신 디바이스(MS)로 그리고 MS로부터의 신호를 나타낸다. 수직선(523)은, 도 1에 도시된 CDMA 1x 무선 액세스 네트워크(121)와 같은 무선 액세스 네트워크의 구성요소로서 구현될 수 있는, 기지국 제어기로 그리고 기지국 제어기로부터의 신호를 나타낸다. 수직선(532)은, 도 1에 도시된 RAN(121)과 같은, 무선 액세스 네트워크의 구성요소로서 구현될 수 있는, PCF로 그리고 PCF로부터의 신호를 나타낸다. 수직선(533)은, 도 1에 도시된 패킷 데이터 코어 네트워크(131)와 같은, 패킷 데이터 코어 네트워크의 구성요소로서 구현될 수 있는, PDSN으로 그리고 PDSN으로부터의 신호를 나타낸다. 수직선(551)은, 도 1에 도시된 PTT 서버(151)로서 구현될 수 있는, PoC 서버로 그리고 PoC 서버로부터의 신호를 나타낸다.
초기에, 발신 통신 디바이스(MS)는, 이 디바이스가 PDSN(533)을 통해 자신과 연관된 패킷 데이터 코어 네트워크에 등록되지만, 통신 디바이스와 자신과 연관된 무선 액세스 네트워크 간에 활성 트래픽 채널이 존재하지는 않는 휴지 패킷 데이터 세션(540)에 있다. PDSN(533)에 의해 PoC 플로어 제어 메시지(572)가 수신되기 전에, 발신 통신 디바이스(511)는 트래픽 흐름 템플렛 메시지(545)를 사용하여 트래픽 흐름 템플렛을 셋업한다. 이 메시지(545)는 정보 요소를 사용하여, PDSN(533)이, 플로어 제어 메시지가 플로어 요청, 플로어 승인, 플로어 접수, 플로어 거절, 플로어 취소, 플로어 해제, 플로어 유휴(idle), 또는 다른 플로어 제어 처리 유형인지의 여부를 나타내는 특정 값들에 대해 PoC 서버(551)로부터의 인입(incoming) PoC 플로어 제어 메시지를 검사해야 함을 나타낸다.
이 시스템에서 메시지의 층 구조로 인해, BSC(523)는, 메시지가 PoC 플로어 제어 메시지인지의 여부 또는 PoC 플로어 제어 메시지가 특정하게 PoC 플로어 승인 메시지인지의 여부를 쉽게 판정할 수 없다. 환언하면, BSC는, 메시지가 PoC 플로어 제어 메시지 또는 더 구체적으로 PoC 플로어 승인 메시지임을 나타내는 메시지의 영역을 검사하도록 동작하지 않는다. 제3 실시예에서, 트래픽 흐름 템플렛 메시지(545)는 PDSN(533)에게, PoC 플로어 승인을 나타내는 값에 대한 인입 PoC 플로어 제어 메시지를 검사하여 PoC 플로어 승인을 포함하는 PoC 플로어 제어 메시지를 수정하도록 지시함으로써, PCF(532)와 BSC(523)가 더 쉽게 메시지를 PoC 플로어 승인 메시지로서 식별할 수 있도록 한다. 환언하면, GRE(Generic Routing Encapsulation) 헤더 또는 페이로드(payload)를 수정하여 PoC 플로어 승인을 나타낸다.
사용자가 PTT 스위치를 눌러 PoC 호출을 위한 서비스를 요청할 때, 한 개 이 상의 호출된 통신 디바이스와의 PTT 세션을 요청하는 PoC 발신 메시지(560)는 발신 통신 디바이스(511)로부터 BSC(523)로 송신된다. 다음, 발신 이동국(511)은 PoC 플로어 요청 메시지(570)를 PoC 서버(551)로 송신한다. 제3 실시예가 발신과 PoC 플로어 요청을 위한 2개의 메시지의 사용을 나타내지만, 이들 2개의 메시지는 도 3에 도시된 메시지(360)와 같은 한 개의 메시지로 대체될 수 있음을 유의해라.
네트워크는 공지된 기술들을 사용하여 호출된 통신 디바이스의 위치를 파악하고, 그들을 페이징하고, 호출된 통신 디바이스들에게 공지된 방법들에 따라 PoC 호출을 수신하기 위해 준비하도록 지시한다. 호출된 통신 디바이스가 PoC 호출을 수신하기 위한 준비를 완료했을 때, PoC 서버(551)는, "플로어 승인"을 나타내는 처리 유형을 갖는 PoC 플로어 제어 메시지(572)를 PDSN(533), PCF(532), 및 BSC(523)를 통해 MS(511)로 송신한다. "플로어 승인"을 나타내는 처리 유형을 갖는 PoC 플로어 제어 메시지(572)가 PDSN(533)에서 수신되어 트래픽 흐름 템플렛의 기준과 매치될 때, PDSN(533)은 수정된 PoC 플로어 제어 메시지(573)를 생성하여 그것을 PCF(532)로 송신한다.
PoC 플로어 제어 메시지(573)는, PoC 플로어 승인 메시지를 포함하는 IP(internet protocol) 패킷이 GRE 패킷에 캡슐화되고 GRE 패킷이 메시지(573)가 PoC 플로어 승인임을 나타내는 특별 플래그로 표시되도록 수정된다. PCF(532)는, 메시지(573)가 PoC 플로어 승인임을 나타내는 특별 플래그로 표시된 GRE 패킷과 함께 PoC 플로어 승인 메시지(573)를 BSC(523)로 송신하고, 이것은 BSC(523)가, 발신 통신 디바이스(511)에 의해 사용되는 패킷 데이터 슬롯들을 할당하도록 트리거링한 다. 패킷 데이터 슬롯들이 할당된 후, BSC(523)는, PoC 플로어 승인 및 패킷 데이터 슬롯 할당 정보를 포함하는 PoC 플로어 및 패킷 승인 메시지(585)를 송신한다. 이제, 발신 통신 디바이스(511)의 사용자는 PoC 호출 세션(590)을 사용하여 하프-듀플렉스 음성 또는 다른 호출 통신을 송신할 수 있다.
호출된 PoC 통신 디바이스가 참여하기를 원하면, 사용자는 PTX 스위치를 눌러 메시지(570)와 같은 PoC 플로어 요청을 트리거링한다. 이 시점에서, PoC 플로어 요청은 일반적으로, 무선 층에서 발신 메시지 또는 짧은 데이터 버스트를 사용하여 전송되는 RTCP 메시지의 형태이다. (호출 세션이 이미 셋업되었으므로, PoC 플로어 요청으로서 SIP 메시지의 사용은 이 상황에서 적절치 못하다.) PoC 서버(551)가 이 후속적 PoC 플로어 요청을 승인했을 때, 새 발신 통신 디바이스에 대한 신호 흐름은 전술한 바와 같이 계속된다.
제3 실시예는, PDSN(533)에서, "플로어 승인" 처리 유형의 PoC 플로어 제어 메시지를 식별하여 수정하는 특별 메커니즘인, 트래픽 흐름 템플렛을 사용하여, PCF(532)와 BSC(523)가 다른 플로어 제어 처리 유형들과 다른 IP 패킷들로부터 플로어 승인을 구별하는 것을 용이하게 하여, 조정된 플로어 및 패킷 스케줄링을 용이하게 하는 것을 나타낸다. PoC 서버(551)에 의해 PoC 플로어가 승인된 후까지, 활성 패킷 데이터 세션의 지연을 용이하게 하여, 시스템은 업링크 패킷 데이터 용량의 낭비를 감소시켜서, 네트워크 자원을 더욱 효율적으로 사용하도록 한다. BSC(523)가 IP 패킷을 검사할 수 있는 경우, 환언하면, PDSN(533)과 유사한 능력을 갖는 경우의 또 다른 실시예에서, MS(511)는 BSC(523)에 트래픽 흐름 템플렛을 셋 업할 수 있고, "플로어 승인"을 나타내는 처리 유형을 갖는 PoC 플로어 제어 메시지(572)가 BSC(523)에서 수신되어 트래픽 흐름 템플렛의 기준과 매치할 때, BSC(523)는 발신 통신 디바이스에 의해 사용되는 패킷 데이터 슬롯들을 할당한다. 패킷 데이터 슬롯들이 할당된 후, BSC(523)는, PoC 플로어 승인 및 패킷 데이터 슬롯 할당 정보를 포함하는 PoC 플로어 및 패킷 승인 메시지(585)를 송신한다. 이제, 발신 통신 디바이스(511)의 사용자는 PoC 호출 세션(590)을 사용하여 하프-듀플렉스 음성 또는 다른 호출 통신을 송신할 수 있다.
도 6은, 제3 실시예에 따라서, 도 1에 도시된 3G CDMA 1x 시스템의 PDSN(133)에서 PoC 플로어 제어 메시지를 프로세싱하는 흐름도(600)를 나타낸다. 단계(610)는 PoC 플로어 제어 메시지를 수신한다. 단계(620)에서, "플로어 승인" 처리 유형의 플로어 제어 메시지의 위치를 파악하는 트래픽 흐름 템플렛 셋업이 존재하지 않는다고 결정되면, 단계(630)에서, PoC 플로어 제어 메시지는 PCF로 전달되고, 단계(690)에서 그 흐름이 종료된다.
단계(620)에서, "플로어 승인" 처리 유형의 플로어 제어 메시지의 위치를 파악하는 트래픽 흐름 템플렛 셋업이 존재한다고 결정되면, 단계(640)에서, PoC 플로어 제어 메시지의 정보 요소와 트래픽 흐름 필터 정보 요소를 비교한다. 단계(640)에서, 매칭되지 않는다고 결정되면(즉, PoC 플로어 제어 메시지의 처리 유형이 "플로어 승인"이 아님), 단계(630)에서, PoC 플로어 제어 메시지는 PCF로 전달된다. 그러나, 매칭되면(즉, PoC 플로어 제어 메시지의 처리 유형이 "플로어 승인"임), 단계(650)에서, PoC 플로어 제어 메시지가 수정되어 PCF로 전달되고, 단 계(690)에서 종료된다.
수정된 메시지는, PoC 플로어 제어 메시지가 "플로어 승인" 처리 유형임을 나타내기 위해 표시되는 GRE 헤더를 갖는다. BSC가 GRE 헤더에서 표시를 발견할 때, 그 메시지를 PoC 플로어 승인으로서 인식하여, 활성 패킷 데이터 세션을 셋업한다.
PoC 서버에 의해 PoC 플로어 승인 메시지가 전송 된 후까지, 활성 패킷 데이터 세션의 셋업을 지연시킴으로써, 조정된 플로어 및 패킷 스케줄링은 업링크 패킷 데이터 네트워크 자원을 더욱 효율적으로 사용하도록 한다. 일반적으로, PoC 서버는 PoC 플로어 승인 메시지를 PCF로 송신하고, 이것은 발신 통신 디바이스로의 패킷 데이터 슬롯들의 할당을 트리거링한다. 일단, 활성 패킷 데이터 세션이 PCF에 의해 셋업되면, BSC는 발신 통신 디바이스에게 그것이 플로어를 가졌고 또한 PoC 호출에 대해 어느 패킷 데이터 슬롯을 사용할지를 통지한다. 제1 실시예는 분리된 PoC 발신과 PoC 플로어 요청 메시지를 사용한다. 제2 실시예는, 조합된 PoC 발신과 PoC 플로어 요청 메시지를 사용한다. 제3 실시예는 트래픽 흐름 필터를 사용하여 "플로어 승인" 처리 유형의 플로어 제어 메시지들을 다른 플로어 제어 메시지들로부터 구별하고, 플로어 승인 메시지들을 수정하여 PCF가 활성 패킷 데이터 세션을 셋업하는 것을 용이하게 한다.
실시예들이 PTT에 대해 설명되었지만, 당업자라면, 그 개념들이, PT-Video PT-Voicemail과 같은, PTX 서비스에도 동일하게 적용가능함을 이해할 것이다. 결국, PTT는 PTX로서 집합적으로 알려진 다양한 하프-듀플렉스 서비스의 부분집합이 다. 더욱이, PoC 플로어가, 음성과 같은 단일 미디어 또는 음성 및 비디오와 같은 복수 미디어 유형에 적용가능함을 이해해야 한다. 유사하게, PoC가 음성에만 제한되는 것이 아니라, 다른 PTX 서비스, 자원, 및 미디어 유형에도 적용됨을 유의해야 한다. 또한, 본 발명이 단지 PoC 세션의 시작에만 적용되는 것이 아니라 PoC 플로어 승인 메시지가 전송될 때 PoC 세션 동안에 언제든지 적용됨을 또한 이해해야 한다.
본 개시가, 발명자들이 그 소유권을 확립하고 당업자가 본 발명을 만들어 사용하도록 하는 방식으로 기재된 본 발명의 양호한 실시예들과 최상의 모드인 것으로서 현재 간주되는 것을 포함하지만, 본 명세서에 개시된 양호한 실시예들의 다수의 동격들이 존재하고, 본 발명의 범위와 취지로부터 벗어남이 없이, 본 출원서의 계류 중에 이루어진 임의의 보정본들과 발행되는 이들 청구항들의 모든 동격들을 포함하여, 양호한 실시예들에 의해서가 아니라 첨부된 청구범위에 의해 제한되어야 하는 수정본과 변형본이 만들어질 수 있음을 이해할 것이다.
또한, 제1과 제2, 위와 아래 등과 같은 관계 용어들이, 만약 존재하면, 반드시 그런 개체, 항목, 또는 액션 간의 임의의 실제 그런 관계 또는 순서를 요구하거나 내포함이 없이, 단지 한 개의 개체, 항목, 또는 액션으로부터 다른 것을 구별하기 위해서만 사용됨이 이해될 것이다. 본 발명의 많은 기능과 많은 원칙이 소프트웨어 프로그램 또는 명령들로 가장 잘 구현된다. 당업자라면, 예를 들어, 가용한 시간, 현재 기술, 및 경제적 고려에 의해 동기화되는 가능한 많은 노력과 많은 설계 선택에도 불구하고, 본 명세서에 기재된 개념들과 원칙들에 의해 안내될 때, 최 소 실험으로 그런 소프트웨어 명령들과 프로그램을 쉽게 생성할 수 있을 것이 기대된다. 그러므로, 그런 소프트웨어의, 만약 존재하면, 추가 논의는, 본 발명에 따른 원칙들과 개념들을 모호하게 하는 임의의 위험을 최소화하고 간결하게 하기 위해 제한될 것이다.

Claims (10)

  1. 통신 세션을 위한 플로어 및 패킷 스케줄링(floor and packet scheduling)을 조정(coordinate)하는 방법으로서,
    플로어 승인(floor grant) 메시지가 수신된 후까지, 발신 통신 디바이스(originating commuication device)로의 무선 자원 할당을 지연시키는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지연 단계 후, 상기 발신 통신 디바이스로 조합된 플로어 승인 및 무선 자원 할당 메시지를 송신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 지연 단계 전에, 상기 통신 세션의 플로어를 요청하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 요청 단계는, 기지국 제어기(base station controller;BSC)로 발신 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 요청 단계는, 기지국 제어기로 발신 메시지와 조합된 플로어 요청 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 기지국 제어기로부터 서버로 상기 플로어 요청 메시지를 송신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 무선 자원의 할당은 패킷 데이터 슬롯인 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 발신 통신 디바이스와 PCF(packet control function) 간의 활성 패킷 데이터 세션(active packet data session)을 셋업하는 단계를 더 포함하는 방법.
  9. 플로어 제어 메시지를 수신하는 단계;
    상기 플로어 제어 메시지가 플로어 승인 메시지인지의 여부를 판정하는 단계; 및
    상기 플로어 제어 메시지를 수정하여 플로어 승인을 나타내는 수정된 플로어 제어 메시지를 생성하는 단계
    를 포함하는 패킷 데이터 서빙(serving) 네트워크에서의 방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 수정된 플로어 제어 메시지를 PCF로 송신하는 단계를 더 포함하는 방법.
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