KR20070120979A

KR20070120979A - 무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR20070120979A
Application number: KR1020077022883A
Authority: KR
Inventors: 크리스터 선드베르그
Original assignee: 텔레폰악티에볼라겟엘엠에릭슨(펍)
Priority date: 2005-04-06
Filing date: 2005-04-06
Publication date: 2007-12-26
Also published as: CN101156479B; EP1867184A1; US20160081126A1; US8144610B2; CA2596943A1; ES2359068T3; TW200704073A; US20120147819A1; MY146672A; US20150071230A1; CN101156479A; PL1867184T3; ATE498294T1; US9713178B2; KR101165492B1; TWI387276B; US20090073890A1; US8897222B2; CA2596943C; DE602005026337D1

Abstract

본 발명은 무선 통신에 관한 것이다. 특히, 무선 패킷 데이터 통신에 관한 것이다. 또한, 회선 교환 및 패킷 교환 접속 각각의 접속 개시를 구별함으로써 지연을 감소시키는 것에 관한 것이다.

회선 교환 접속, 패킷 교환 접속, 타이머

Description

무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 방법 및 시스템{A METHOD AND SYSTEM FOR UPLINK ESTABLISHMENT IN A WIRELESS CELLULAR COMMUNICATOIN}

본 발명은 무선 통신에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 무선 패킷 데이터 통신에 관한 것이다. 또한, 업링크 통신 채널을 설정할 때 지연 감소에 관한 것이다.

다수의 사용자가 공통 자원을 멀티플렉싱하는 것이 종래 기술에 널리 공지되었다. FDM(주파수 분할 멀티플렉스), TDM(시분할 멀티플렉스) 및 CDM(코드 분할 멀티플렉스)가 멀티플렉싱 원리의 예로 널리 공지되었다.

또한, 다수의 큐잉(queuing) 질서가 멀티플렉싱된 자원 상에서 트래픽을 스케줄링하기 위해 공지된다.

[Linkoping 2003, LiTH-ISY-EX-3369-2003, 'Implementing an application for communication and quality measurements over UMTS networks', Kristian Nilsson, Kenth Fredholm]은 UMTS(범용 이동 통신 시스템)에서 IP(인터넷 프로토콜)을 통한 음성 시뮬레이션을 설명한다. 석사 논문은 QoS(서비스 품질), AMR(적응형 멀티 전송률), RTP(실시간 트랜스포트 프로토콜), RTCP(실시간 트랜스포트 제어 프로토콜) 및 SIP(세션 개시 프로토콜)과 같은 개념을 포함한다.

AMR은 예컨대, 12.2kbit/s 및 4.75kbit/s를 포함하는 여러 비트 전송률로 동 작할 수 있다. 백그라운드 잡음은 1.8kbit/s로 생성된다. AMR 프레임은 AMR 헤더, AMR 보조 정보 및 AMR 코어 프레임을 포함한다.

- AMR 헤더는

* 프레임 유형 및

* 프레임 품질 표시자를 포함한다.

- AMR 보조 정보는

* 모드 표시,

* 모드 요청 및

* CRC 패리티 비트를 포함한다.

- AMR 코어 프레임은 세 개의 등급의 데이터 비트인

* 클래스 A,

* 클래스 B 및

* 클래스 C로 나뉘는 미세음(comfort noise) 데이터 또는 음성 데이터를 포함한다.

미세 잡음은 클래스 A 비트 필드에서 전송된다. 클래스 A 비트에서 등급화된 음성 데이터는 대부분 중요하게 여겨지는 비트이고, 클래스 C 비트에서 등급화된 음성데이터는 결과적인 (디코딩된) 음성 품질에 대해 하위이다. UMTS에서, SCR(소스 제어 레이트) 동작은 AMR에 필수적이고, 전송 데이터 전송률을 제어한다.

RTP는 여러 저레벨 프로토콜들을 지원하지만, 전형적으로 도1에서 도시된 바와 같이 UDP(사용자 데이터그램 프로토콜)를 통해 동작한다. RTP 및 UDP 둘 다는 일반적으로 도1에서와 같이 프로토콜 스택에서 전송 계층 프로토콜이라 칭해진다. 애플리케이션 계층에서, 멀티미디어 애플리케이션의 AMR 프레임들은 RTP 패킷들로 전송된다. 석사 논문에서 도3.2는 UMTS 네트워크를 통해 두 개의 AMR 사이에서 전화가 가능하게 되는 종단간 통신 세션의 개시의 개요도를 도시한다.

2002년 6월, IEEE Wireless Communications, pp. 76-83, Hossam Fattah, Cyril Leung에 의한 'An Overview of Scheduling Algorithms in Wireless Multimedia Networks'는 다수의 스케줄링 알고리즘 및 그 중에서도 CDMA 네트워크에서의 스케줄링을 설명한다. 하나의 알고리즘인 스케줄링된 CDMA는 하나 이상의 패킷을 포함하는, 캡슐이라 칭해지는 고정-크기 유닛에서 BS 및 MS 간에 데이터 교환을 나타낸다. 업링크 스케줄링을 위해, MS가 전송하기 위한 새로운 패킷들을 가질 때마다 캡슐 전달 요청이 이동국에 의해 기지국으로 전송된다. 매시간 슬롯마다, 스케줄러는 우선순위 또는 지연 민감성에 따라 순서가 정해진 공통 큐로부터 캡슐 전달 요청을 선택한다. 기지국은 전달 허용 캡슐을 선택된 이동국으로 전송하여 그들의 캡슐 전달 시간 및 전력 레벨을 그들에게 알린다.

U.S. 특허 출원 US2004/018446호는 VSS(음성 스트리밍 서비스)를 제공하는 GPRS 네트워크와 같은, 스트리밍 모드 서비스를 제공하는 패킷-교환 데이터 네트워크를 나타내고, VSS를 지원하는 서버 및 VSS 서버를 포함한다. VSS 서버는 패킷-교환 네트워크의 기능에 대한 정보 및 네트워크의 다양한 부분에서 통신 조건을 모은다. 네트워크에 연결된 단말기(A)가 제2 단말기(B)와의 음성 접속을 설정하기를 원할 때, 이는 접속 설정 동안, 기지국 및 단말기(A) 간의 링크를 고려하는 그의 기 지국으로부터 정보를 수신한다. 정보는 적합한 동작 모드, 저장-및-재생 모드 또는 스트리밍 모드를 선택하는데 사용된다.

3^rd Generation Partnership Project(3GPP): Technical Specification Group Core Network, Mobile radio interface layer 3 specification, (Release 1998), 3GPP TS 04.08 v7.21.0, France, December 2003은 무선 링크 제어(RLC)를 위한 절차를 규정하고 호출 제어(CC), 이동성 관리(MM), 무선 자원(RR), 관리 및 세션 관리(SM)를 위한 무선 인터페이스에서 사용되는 절차를 규정한다. 문단 3.5.2.1.2는 패킷 액세스 절차의 개시 및 채널 요청을 설명한다. 이동국은 RACH 상에서 CHANNEL REQUEST 메시지의 전송을 스케줄링하고 패킷 유휴 모드를 떠나는 것을 스케줄링함으로써 패킷 액세스 절차를 개시한다. 이동국의 RR 엔티티는 RACH 상에서 CHANNEL REQUEST 메시지를 스케줄링한다.

3^rd Generation Partnership Project(3GPP): Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network, General Packet Radio Service(GPRS), Mobile Station(MS)-Base Station System(BSS) interface, Radio Link Control/Medium Access Control(RLC/MAC) protocol, (Release 1999), 3GPP TS 04.60 v8.25.0, France, September 2004는 범용 패킷 무선 서비스(GPRS), 매체 액세스 제어/무선 링크 제어(MAC/RLC) 계층을 위한 무선 인터페이스(기준 지점 Um)에서 사용되는 절차를 규정한다. 현재 문서는 GPRS 및 EGPRS(범용 패킷 무선 서비스 및 강화 범용 패킷 무선 서비스) 무선 인터페이스(Um)의 RLC/MAC 계층 기능에 대한 모든 설명을 제공한다. 이러한 TS내에서, GPRS라는 용어는 명백하게 다른 방법으로 서술되지 않는 한 GPRS 및 EGPRS라 칭해진다. 문단 7.1.2.1.1은 PRACH 상에서 액세스 지속성 제어에 관한 것이다. PRACH 제어 파라미터(IE)는 액세스 지속성 제어를 포함하고, PBCCH(패킷 브로드캐스트 제어 채널) 및 PCCCH(패킷 공통 제어 채널) 상에서의 브로드캐스트일 것이다. PRACH 제어 파라미터(IE)에 포함된 파라미터는:

- 각 무선 우선 순위(i)(i=1,2,3,4)에 대한, MAX_RETRANS;

- 각 무선 우선 순위(i)(i=1,2,3,4)에 대한 PERSISTENCE_LEVEL(P(i))로 구성된, PERSISTENCE_LEVEL(여기서 P(i)∈{0,1,…,14,16}. PRACH 제어 파라미터들(IE)이 PERSISTENCE_LEVEL 파라미터를 포함하지 않는다면, 이는 모든 무선 우선순위들에 대해 P(i)=0이라 해석될 것이다;

- 다음 TDMA 프레임을 결정하도록 사용되는 S; 및

- 다음 TDMA 프레임을 결정하도록 사용되는 값 TX_INT(T)을 포함한다.

이동국은 최대 M+1을 만들 것이고, M은 특정한 우선순위에 대한 파라미터(MAX_RETRANS)의 값을 수신받고, PACKET CHANNEL REQUEST(또는 EGPRS PACKET CHANNEL REQUEST) 메시지를 전송하도록 시도한다. 각각의 PACKET CHANNEL REQUEST(또는 EGPRS PACKET CHANNEL REQUEST) 메시지를 전송한 후에, 이동국은 그의 PCCCH_GROUP에 상응하는 완전한 PCCCH을 청취할 것이다.

이동국은 패킷 액세스 절차의 개시에서 타이머(T3186)를 시작할 것이다. 타이머(T3186)의 종료시, 패킷 액세스 절차가 중단될 것이고, 패킷 액세스 실패가 상위 계층에 표시될 것이며, 이동국은 패킷 유휴 모드로 되돌아갈 것이다. PACKET CHANNEL REQUEST(또는 EGPRS PACKET CHANNEL REQUEST) 메시지를 전송하기 위한 제1 시도가 이동국에 대한 PCCCH_GROUP 에 의해 규정된 PDCH 상의 제1 사용 가능한 PRACH 블록에서 개시될 수 있다. 이동국은 랜덤으로 일정한 확률 분포를 갖는 선택된 PRACH 블록 내에서 네 개의 TDMA 프레임들 중 하나를 선택할 것이다. 각각의 시도 동안, 이동국은 세트{0,1,…,15}에서 일정한 확률 분포를 갖는 랜덤 값(R)을 가져온다. 이동국은 P(i)(여기서, i는 설정된 TBF 무선 우선순위)가 R보다 작거나 같다면 PACKET CHANNEL REQUEST 메시지를 전송하도록 허용된다. 각각의 시도 후에, S 및 T 파라미터는 연속적인 시도를 행하도록 허용될 수 있는 다음 TDMA 프레임을 결정하는데 사용된다. 잠재적으로 메시지를 포함하는 TDMA 프레임들을 제외한 PACKET CHANNEL REQUEST(또는 EGPRS PACKET CHANNEL REQUEST) 메시지를 전송하기 위한 두 개의 연속적인 시도들 간에 이동국에 대한 PCCCH_GROUP에 의해 규정된 PDCH 상의 PRACH에 속하는 TDMA 프레임의 수는 세트 {S, S+1, …, S+T-1}에서 일정한 확률 분포를 갖는 각각의 전송을 위해 도출된 랜덤값이다. 문단 8.1.2.5는 다운링크 RLC 데이터 블록 전송 동안에 업링크 TBF 설정을 설명한다. 이동국은 PACKET DOWNLINK ACK/NACK 메시지에 채널 요청 설명 정보 요소를 포함함으로써 다운링크 TBF 동안 업링크 전송 설정을 요청할 수 있다. 개시는 LLC PDU의 전송을 위해 상위 계층으로부터 요청에 의해 트리거된다. 상위계층으로부터 요청은 패킷 전송에 관련될 무선 우선 순위를 규정한다. 이런 요청시,

-네트워크로의 액세스가 허용되면, 이동국은 패킷 액세스 절차를 개시한다.

-그렇지 않으면, 이동국에서 RR-서브 계층이 요청을 거절한다.

이동국은 PACCH상의 PACKET DOWNLINK ACK/NACK 메시지에 채널 요청 설명 정보 요소를 전송하고 타이머를 시작함으로써 패킷 액세스 절차를 개시한다.

3GPP TS 44.060은 사양 3GPP TS 04.08 및 3GPP TS 04.60에서 대안적인 절차를 설명한다.

3^rd Generation Partnership Project(3GPP): Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network, General Packet Radio Service(GPRS), Mobile Station(MS)-Base Station System(BSS) interface, Radio Link Control/Medium Access Control(RLC/MAC) protocol (Release 5), 3GPP TS 44.060 v5.13.0, France, September 2004는 GSM/EDGE 무선 액세스 네트워크(GERAN) 및 이동국(MS) 간의 무선 인터페이스의 물리 링크 제어 함수를 포함하는, 무선 링크 제어(RLC) 계층 및 매체 액세스 제어(MAC) 계층을 위한 절차를 규정한다. 업링크 상태 플래그(USF)는 여러 이동국으로부터 업링크 무선 블록을 멀티플렉싱하는 것을 허용하도록 패킷 데이터 채널(들)(PDCH)(들) 상에서 사용된다. RR(무선 자원) 접속은 정보 플로우의 교환을 지원하기 위한 네트워크 및 이동국 간에 설정된 물리 접속이다. TBF(일시적인 블록 플로우)는 A/Gb 모드에서, 패킷 데이터 물리 채널들 상의 LLC(논리 링크 제어) PDS들의 방향지어지지 않은 전송을 지원하기 위해서 두 개의 RR 피어 엔티티에 의해 사용되는 물리 접속이다. (A/Gb 모드는 GERAN 및 A 및/또는 Gb 인터페이스를 통해 코어 네트워크(CN)에 접속될 때 MS의 동작 모드이다; A 인터페이스는 BBS(기지국 서브 시스템) 및 2G MSC(이동 교환국) 사이의 인터페이스이고, Gb 인터페이스는 BBS 및 2G SGSN(서비스 GPRS 지원 노드) 사이의 인터페이스이다.) Iu 모드에서, TBF는 기본적인 물리 서브-채널 상의 RLC PDU의 방향지어지지 않은 전송을 지원하기 위해 두 개의 MAC 엔티티에 의해 제공되는 논리적인 접속이다. (Iu 모드는 GERAN 또는 UTRAN 및 Iu 인터페이스를 통해 CN에 접속될 때 MS의 동작 모드이다; Iu 인터페이스는 BSS 또는 RNC(무선 네트워크 제어기 및 3G MSC 또는 3G SGSN 사이의 인터페이스이다.) 확장된 업링크 TBF 모드에서, 업링크 TBF는 일시적인 비활성 기간 동안 유지될 수 있는데, 여기서 이동국은 전송하기 위한 어떠한 RLC 정보도 가지고 있지 않다.

이동국은 그의 PCCCH_GROUP(패킷 공통 제어 채널 그룹)에 상응하는 PRACH(패킷 랜덤 액세스 채널) 상의 PACKET CHANNEL REQUEST 메시지의 전송을 스케줄링하고 동시에 패킷 유휴 모드를 떠남으로써 패킷 액세스 절차를 개시한다. PACKET CHANNEL REQUEST 메시지에 대한 응답을 기다리는 동안, 이동국은 그의 PCCCH_GROUP에 상응하는 완전한 PCCCH(패킷 공통 제어 채널)을 모니터링할 것이다. 완전한 PCCCH를 모니터링하는 동안, 이동국은 PCCCH 상에서 수신된 메시지에 포함된 PERSISTENCE_LEVEL 파라미터의 어떤 사건을 디코딩할 것이다. 이동국은 PERSISTENCE_LEVEL 파라미터를 수신할 때, PERSISTENCE_LEVEL 파라미터의 값이 이어지는 다음 PACKET CHANNEL REQUEST 시도에 고려될 것이다. 파라미터 PERSISTENCE_LEVEL은 각각의 무선 우선순위(i)(i=1,2,3,4)에 대한 감지 레벨(P(i); 여기서 P(i)∈{0,1,…, 14,16})을 포함한다. PACKET CHANNEL REQUEST (또는 EGPRS PACKET CHANNEL REQUEST) 메시지를 전송하기 위한 제1 시도는 이동국에 대한 PCCCH_GROUP에 의해 규정된 PDCH(패킷 데이터 채널) 상의 제 사용 가능한 PRACH 블록에서 개시될 수 있다. 이동국은 랜덤으로 일정한 확률 분포를 갖는 선택된 PRACH 블록 내에서 네 개의 TDMA 프레임들 중 하나를 선택할 것이다. 각각의 시도를 위해서, 이동국은 세트{0,1,…,15}에서 일정한 확률 분포를 갖는 랜덤 값(R)을 도출할 것이다. 이동국은 P(i)가 R보다 작거나 동일하게 제공되는 PACKET CHANNEL REQUEST 메시지를 전송하도록 허용된다. 결과적으로, P(i)가 작을수록, 감지도가 크다.

이동국은 일반적으로 RLC 데이터 PDU들의 슬라이딩 전송 윈도우와 함께 동작한다. 기술적인 사양 3GPP TS 44.060의 확장된 업링크 TBF 모드에서, 윈도우 내에서 사용 가능한 어떠한 RLC 데이터 블록도 없다면, 이동국은 RLC 데이터 블록을 전송하는 것을 멈출 것이다. 이동국은 RLC 데이터 블록이 윈도우에서 사용 가능하게 될 때, RLC 데이터 블록을 계속 전송할 것이다.

GSM/GPRS 및 GSM/EGPRS에서 UMTS 상응의 TBS들은 RAB들(무선 액세스 베리어)이다.

3^rd Generation Partnership Project(3GPP): Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network, Multiplexing and multiple access on the radio path (Release 5), 3GPP TS 45.002 v5.12.0, France, April 2004는 논리 채널들을 지원하기 위해 필요로 되는 무선 서브 시스템의 물리 채널을 규정한다. 이는 논리 채널의 설명 및 주파수 호핑, TDMA (시분할 다중 액세스) 프레임들, 시간-슬롯 및 버스트의 정의를 포함한다. PRACH(패킷 랜덤 액세스 채널) 또는 CPRACH(소형 패킷 랜덤 액세스 채널) 상의 액세스 버스트로써 전송되는 PACCH(패킷 관련 제어 채널)과 다른 채널을 위한 업링크 파트에서, 논리 채널 유형은 블록 헤더 파트에 포함된 메시지 유형으로써 나타내질 것이다. 액세스 버스트로써 전송된 PACCH에 대해서, 논리 채널 유형은 다운링크 상에서 상응하는 폴링 메시지로써 나타내진다. PRACH 또는 CPRACH 유형에 대해서, 논리 채널 유형은 블록-바이-블록 기반 상에서 다운링크를 하는, USF로써 나타내진다.

MAC 계층은 할당 전략에 따른 데이터 및 음성 사용자에 공통인 통신 자원(공중 인터페이스)의 공유에 책임이 있다.

예컨대, GSM/GPRS에서, BSS(기지국 서브시스템)의 MAC은 사용 가능한 시간 슬롯을 통해 여러 TBF들에 속하는 RLC 블록을 스케줄링하고, 예컨대, 요청 충돌로 인한 갈등을 해결하고, 사용 가능한 시간 슬롯이 존재한다면, 업링크 TBF들이 MT(이동 단말기)들을 요청하도록 할당하고, MT가 소정의 시간 동안에 비활성이라면 TBF 비할당을 업링크하는 것을 알리고, 시간 슬롯 쌍에 개별적인 음성 호출을 할당하며, 음성 통신 동안 사용 시간 슬롯 쌍이 사용 가능하도록 TBF의 비할당 동안 필요로 되는 만큼 시그널링하는 업링크 및 다운링크의 관리에 책임이 있다. 업링크 방향으로, MT의 MAC은 어떠한 TBF도 아직 설정되지 않은 데이터의 전송을 위해 BSS로의 업링크 TBF들의 요청 전송을 개시하는데 책임이 있다. 일단 TBF 설정이 확인되면, 하나 이상의 조각화된 LLC PDU들을 반송하는 MT의 MAC는 BSS에 의해 할당된 시간-슬롯을 통해 RLC PDU들을 보낸다. MT는 전송하기 위한 부가적이 데이터가 없을 때까지 전송을 계속하거나 허용된 가장 많은 수의 RLC 블록을 전송한다. TBF는 그 후에 릴리스된다. 각각의 TBF는 양방향으로 유일한 일시적인 플로우 아이덴티티(TFI)를 네트워크에 의해 할당받는다.

도2는 LLC PDU들 및 RLC PDU들의 조각/재조합을 개략적으로 도시한다. LLC PDU는 프레임 헤더인 <<FH>>, LLC 데이터 또는 제어 정보인 <<Information field>> 및 프레임 확인 순서인 <<FCS>>를 포함한다. 무선 블록은 16-비트 블록 확인 순서인 <<BCS>>에 의해 완성되는 RLC 데이터인 <<Inro field>>, 또는 RLC/MAC 제어 블록인 <<Info field>>으로 구성된다. 무선 블록은 네 개의 일반적인 버스트에 의해 물리 채널 상에서 반송된다.

어떠한 상기 문서도 이동국이 PS 접속의 설정 개시시 즉시 채널 요청을 전송하도록 허용한다는 것을 개시하지 않는다.

다중 액세스 시스템의 일반적인 문제점은 예컨대, QoS에 관한 세션의 여러 필요 조건을 충족하는 것이다. 다른 문제점은 어떻게 트래픽을 통신 자원에 할당하고 전송 단계를 스케줄링 할 때, 이런 요구 조건을 통합하느냐는 것이다.

다수의 사용자 액세스에서, 지연 또는 레이턴시(latency)가 주로 중요한 것이다. 짧은 지연 또는 낮은 레이턴시에 대한 요구는 음성과 같은 실시간 애플리케이션이 패킷 교환 접속을 통해 제공될 때 직접적이다. 하나의 이런 예시적인 애플리케이션은 셀룰러(PoC)를 통해 푸쉬-투-토크(push-to-talk)이다.

일반적으로, 이는 사용자가 예컨대, 지연 이후가 될 때까지 버튼을 누르는 것에 대한 어떤 응답을 받지 않거나, 다른 파티가 응답을 대기하면서 이야기를 멈출지라도 대화 동안 그의 음성 메시지를 얻을 수 없을 때, 업링크 방향에서 문제가 있다. 전형적인 기존 시스템에서 TBF 설정에 책임이 있는 무선 접속의 네트워크 측이라는 것을 기억하자.

결과적으로, 업링크 통신 채널 스케줄링 및 일시적으로 무선 전송에 의해 활성화 상태가 아니고, 활성 상태로 들어가는 사용자를 위한 패킷 데이터 전송 설정을 효율적으로 제공할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 사용자 장비 또는 사용자가 활성 상태로 들어갈 때, 업링크 통신 채널 설정을 위해 필요로 되는 시간을 감소시키는 것이다.

다른 목적은 TBF 설정을 위해 결정적인 채널 요청 시간을 제공하는 것이다.

또한, 효율적으로 업링크 TBF를 스케줄링하여 설정하거나 여러 통신 시스템에서 사건에 상응하는 방법 및 시스템을 제공한다.

다른 목적은 유용한 PoC를 나타내는 업링크 통신 채널 설정의 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

마지막 목적은 지연 시간에 독립적인 패킷 교환 업링크 통신 채널 설정의 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

이러한 목적들은 업링크 스케줄링 또는 업링크 통신 채널 설정 및 관련된 시그널링 방법 및 시스템에 의해 성취된다.

도1은 종래 기술에 따른 멀티미디어 애플리케이션을 반송하는 RTP 계층, UDP 계층, IP 트랜스포트 계층 및 네트워크 프로토콜 계층으로 된 프로토콜 스택을 원 칙적으로 도시하는 도면;

도2는 종래 기술에 따른 LLC PDU들 및 RLC PDU들의 조각/재조합을 개략적으로 설명하는 도면;

도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 장치의 블록도; 및

도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 장치의 블록도.

지연 민감성 애플리케이션에 대해서, 낮은 레이턴시가 중요하다.

다수의 사용자 액세스에서, 지연 또는 레이턴시가 주로 중요하다. 짧은 지연 또는 낮은 레이턴시에 대한 요구는 실시간 애플리케이션, 예컨대 음성이 패킷 교환 접속을 통해 제공될 때 직접적이다. 하나의 이런 예시적인 애플리케이션은 셀룰러(PoC)를 통한 푸쉬-투-토크이다.

예컨대, PoC의 장거리 전화(toll) 품질은 지연 감소를 요청한다. 본 발명은 이런 지연 감소를 제공한다. 또한, 셀룰러를 통한 웹-브라우징을 개선할 것이다.

본 발명은 사용자 장비 또는 사용자가 설정된 TBF(들)를 사용하지 않는다면, TBF(들)이 기술에 공지되고 새롭게 개시될 필요가 있는, 기준을 릴리즈(release) 하는 것에 따라 릴리즈된다. 개시는 하나 이상의 채널 요청 메시지의 전송을 포함한다. 지연 및 레이턴시는 채널 요청을 위해 요구되는 시간이 감소되는 경우에 감소될 수 있다. 이점에 있어서, 종래 해결 방안은 지나치게 지연된 TBF 설정을 포함한다.

지연 및 레이턴시를 더 감소시키기 위해서, 본 발명에 따른 전송 스케줄링이 지속적인 것이 바람직하다. 그래서 USF 플래그들은 규칙적인 전송 스케줄링보다 더 자주 전송되고, 이는 이동국 상의 요구 조건을 증가시켜 스케줄링 정보를 활발히 수신할 수 있음으로써, 최적일지라도, 본 발명은 덜 바람직하게 규칙적인 지속적이지 않은 스케줄링의 경우에 비해 전력 소비가 다소 증가한다. 성취되는 이점은 사용자 장비의 잠재적으로 다른 엔티티를 기다리지 않고, 사용자 장비 또는 사용자의 엔티티가 한번에 더 많은 수의 블록을 전송할 수 있다는 것이다.

일반적으로, 종래 기술의 지연된 업링크 TBF 설정은 특히 업링크 방향에서 문제가 있다. 다운링크 방향에서, 기지국은 데이터를 다수의 사용자에게 전송하고, 자원은 효율적으로 할당될 수 있고, (무선 사용자 장비로 전파 시간 지연없이) 전송자 측에서 사용 가능한 정보에 관하여 스케줄링된다.

데이터를 전송하는 것이 아니라 가능한 데이터를 수신하는 사용자 장비 또는 사용자가 동작하지 않게 될 때, 데이터의 전송을 위해 이미 설정된 TBF는 새로운 데이터가 초 순서대로 시간 프레임 동안 도달하지 않는 한 릴리스된다. 사용자 장비 또는 사용자가 이런 시간 프레임 이후에 활성화되어 데이터가 도달한다면, TBF는 새롭게 설정될 필요가 있다. 설정하는데는 시간이 걸린다. 평균 지연은 TBF 설정에 의해 거의 60-113 미리초만큼 감소될 수 있고 본 발명에 따라 스케줄링할 수 있다는 것을 식별할 한다. 유사한 접속을 통한 대화에 포함된 두 개의 파티로, 감지된 효과는 두 배가 된다. 효과는 명확하게 두드러진다. 이는 특히, 예컨대, PoC에서 음성 통신의 경우 및 셀룰러를 통한 웹-브라우징인 경우이다.

본 발명은 패킷 교환 접속 및 TBF 설정이 사용자 장비에 의해 전송된 채널 요청 메시지의 관점에서 채널 요청으로 개시된다는 것이다. 채널 요청은 또한 회선 교환 접속을 위해 필요하다. 본 발명에 따라, 회선 교환 접속을 위해, 채널 요청 메시지는 랜덤으로 분배된 지연 시간 종료까지 전송되는 것이 아니라, 패킷 교환 접속을 위해, 채널 요청 메시지가 셀룰러 무선 통신 시스템을 통해 통신할 때, 랜덤으로 분배된 시간 지연에 상응하는 시간을 기다리지 않고 즉시 전송된다.

본 발명은 회선 교환 접속을 위해, 일반적으로 전체 통신 세션, 예컨대, 전화 호출을 위해 설정된 단지 하나의 접속이 있다는 것에 따른다. 설정된 호출의 시간 지연은 전형적으로 0-226 미리초의 범위에서 랜덤 시간 지연만큼 증가되는데, 이는 사용자에게 매우 중요할 수 있다. 랜덤 지연을 사용함으로써, 다른 사용자로부터의 동시적인 채널 요청의 충돌이 해결된다. 또한, 두 개의 초기 채널 요청 메시지가 때맞춰 일치한다면, 반복되는 채널 요청이 대부분 아마도 일치하지 않을 것이고, 접속이 설정될 수 있다.

그러나 패킷 교환 접속을 위해, 하나 이상의 채널 요청 메시지는 주로 사용자에 의해 감지되는 바와 같이 통신 세션 동안 필요로 된다. 예시적인 통신 세션은 웹 브라우징 및 푸쉬-투-토크 통신을 포함한다.

웹 브라우징일 때, 획득한 정보를 판독하는 사용자는 인터럽트 될 수 있거나 바빠질 수 있다. 사용자가 판독을 마치거나 어떠한 이유에서든지 다시 활성화될 때, TBF 설정은 (이미 획득한 정보가 요청될 때까지 시간 경과에 따라) 이미 설정된 TBF가 릴리스되었는지 여부에 따라 새롭게 필요로 될 수 있다. 대부분의 시스템에서, TBF는 몇 초 예컨대, 1.5초의 범위에서, 시간 프레임 이후에 릴리스된다. 패 킷 교환 접속의 경우에, 지연 감소는 예컨대, 새롭게 요청을 전송하는 사용자 또는 사용자 장비가 큰 레이턴시 및 긴 응답 시간보다 대부분의 사용자에게 덜 성가시게 할 것이기 때문에 감소된 충돌 위험을 우선으로 한다.

유사한 이론이 예를 들어 푸쉬-투-토크 통신 세션을 위해 유지된다. 본 발명을 설명하는 예시적인 상황에서, 제1 TBF/패킷 교환 접속은 셀룰러 무선 통신 시스템에서 패킷 교환 접속을 통해 제1 사용자 정보를 수신하는 한 명 이상의 사용자에게 제1 사용자 정보를 나타내는 제1 사용자들에게 나타내는 제1 사용자를 위해 설정되어, 수신하는 사용자가 수신된 정보에 응답한다. 제1 사용자가 부가적인 정보를 제공하기 원하면, 하나 이상의 응답의 지속이 제1 사용자의 TBF 릴리스를 위해 소정의 시간을 초과할 수 있고, TBF는 제1 사용자가 부가적인 정보를 제공하기를 원할 때 새롭게 설정되어야만 한다. 결과적으로, TBF는 정보를 제공하기 위해서 제1 사용자를 위해 새롭게 설정되어야만 한다. 이는 적어도 레이턴시가 충분히 작아서, 가능하지는 않을지라도 충돌이 사용자에게 명백해지거나 사용자 애플리케이션이 매우 빠르다면, 충돌 위험이 작고 충돌의 불편함이 (가능하지는 않을지라도) 일반적으로 큰 지연 및 레이턴시를 우선으로 하기 때문에, 대부분의 사용자를 위해 감소된 시간 지연이 감소된 충돌 위험에 우선적이라는 결론을 가져온다.

본 발명이 GSM 시스템에 적용될 때, 본 발명의 바람직한 실시예는 3GPP 사양의 타이머(T3120)를 제어하여 회선 교환 접속을 위한 랜덤 지연 시간을 포함하고 패킷 교환 접속을 위해 0으로 설정된다. 다른 실시예에 따라, 타이머(T3120)는 항상 랜덤 지연 시간을 포함하지만, 타이머는 패킷 교환 접속을 위해서가 아니라 회 선 교환 접속을 위해 적용된다. TBF 설정의 시간 지연은 이로써 평균 사용자의 회선 교환 접속을 위한 채널 요청 메시지의 지연에 비해 전형적으로 60-113 미리초로 감소될 수 있다.

도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 장치인 <<App1>>의 블록도를 도시한다. 타이머인 <<Cl1>>가 종료된 것을 <<Cl1μ>>가 확인한 후에 필요로 되는 프로세싱 수단인 <<μ1>>은 하나 이상의 업링크인 <<UL>> TBF들, 하나 이상의 채널 요청 메시지를 전송 결과 송수신 수단인 <<T1>>을 개시한다. 타이머인 <<Cl1>>은 또한 회선 교환 접속을 개시할 때 채널 요청을 위한 <<Cl1μ>> 타이밍 정보를 제공한다. 타이머인 <<Cl1>>은 접속이 회선 교환 접속인지 패킷 교환 접속인지에 따라 다르게 결정되는 지연을 제공한다. 바람직하게는 타이머인 <<Cl1>>에 의해 지연이 제공되는 <<Cl1μ>>는 패킷 교환 접속을 위해 0으로 설정된다. 회선 교환 접속을 위해서, 타이머는 의사-랜덤 지연 시간을 제공하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 의사-랜덤 지연 시간이 직사각형으로 분배되는데, 즉, 양자화된 지연 값에 대해 직사각형 확률 밀도 함수 또는 직사각형 확률 분포를 갖는다.

도4는 본 발명에 제2 실시예에 따른 장치인 <<App2>>의 블록도를 도시한다. 타이머인 <<Cl2>>는 회선 교환 접속을 개시할 때, <<Cl2μ>> 타이밍 정보를 채널 요청을 위한 프로세싱 수단인 <<μ>>에 제공한다. 그 결과 전송기 수단인 <<T2>>는 이상의 채널 요청 메시지를 전송한다. 타이머는 의사-랜덤 지연 시간을 바람직하게 제공한다. 바람직하게는 의사-랜덤 지연 시간이 직사각형으로 분배된다. 프로세싱 수단인 <<μ2>>는 타이머인 <<Cl2>>가 중단된 것을 <<Cl2μ>>가 확인하지 않고, 하 나 이상의 채널 요청 메시지를 전송하는 전송기 수단인 <<T2>>에 의해 하나 이상의 업링크인 <<UL>> TBS들 또는 패킷 교환 접속을 개시한다.

이런 특허 명세서에서, IP, UDP, RTP, SIP, TBF, RAB, BSS, MT, MS, GSM, GPRS, EGPRS, UMTS 또는 CDMA 2000과 같은 약어가 적용된다. 그러나 본 발명은 이런 약어로 된 엔티티를 갖는 시스템에 국한되는 것이 아니라, 아날로그적으로 동작하는 모든 통신 시스템에서 유지된다.

본 발명은 상기 상세하게 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아니라고 의도된다. 변화 및 수정이 본 발명을 벗어나지 않고 행해질 수 있다. 다음 청구항의 범위 내에서 모든 수정을 커버한다.

Claims

무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 방법에 있어서,

접속 유형에 기초하여 접속 개시가 지연되는 것을 특징으로 하는 무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 방법.
제 1항에 있어서,

상기 접속 개시 지연이 채널 요청 메시지를 전송하는 것의 지연을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 방법.
제 1항에 있어서,

상기 접속 개시가 회선 교환 접속을 위해 지연되고, 패킷 교환 접속을 위해 지연되지 않는 것을 특징으로 하는 무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 방법.
제 2항에 있어서,

상기 채널 요청 메시지가 회선 교환 접속을 위해 지연되고, 패킷 교환 접속을 위해 지연되지 않는 것을 특징으로 하는 무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 지연이 회선 교환 접속을 위한 의사-랜덤 시간 지연 및 패킷 교환 접속을 위한 결정적인 시간 지연을 포함하도록 하는 것을 특징으로 하는 무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 방법.
제 5항에 있어서,

상기 결정적인 시간 지연이 0인 것을 특징으로 하는 무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 방법.
제 5항에 있어서,

상기 의사-랜덤 시간 지연이 직사각형 확률 밀도 함수 또는 직사각형 확률 분포를 갖는 것을 특징으로 하는 무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 셀룰러 통신 시스템이 GPRS 또는 EGPRS를 갖는 GSM 시스템인 것을 특징으로 하는 무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 방법.
제 8항에 있어서,

패킷 교환 접속을 위해 타이머(T3120)를 무시하는 것을 특징으로 하는 무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 방법.
제 8항에 있어서,

상기 타이머(T3120)가 패킷 교환 접속을 위해 0으로 설정되는 것을 특징으로 하는 무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 방법.
무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 장치에 있어서,

접속 유형에 따라 접속 개시를 지연시키도록 배열된 접속 개시를 위한 프로세싱 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 장치.
하나 이상의 채널 요청 메시지를 전송하는 전송 수단을 포함하는 제 11항에 따른 장치에 있어서,

상기 접속 개시 지연이 채널 요청 메시지의 전송 지연을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 장치.
제 11항에 있어서,

상기 접속 개시가 회선 교환 접속의 개시를 위해 지연되고, 패킷 교환 접속의 개시를 위해 지연되지 않는 것을 특징으로 하는 무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 장치.
제 12항에 있어서,

상기 채널 요청 메시지가 회선 교환 접속을 위해 지연되고, 패킷 교환 접속을 위해 지연되지 않는 것을 특징으로 하는 무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 장치.
제 11항 또는 제 12항에 있어서,

회선 교환 접속을 위한 의사-랜덤 지연 및 패킷 교환 접속을 위한 결정적인 시간 지연을 발생시키는 타이머를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 장치.
제 15항에 있어서,

상기 결정적인 시간 지연이 0인 것을 특징으로 하는 무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 장치.
제 15항에 있어서,

상기 의사-랜덤 시간 지연이 직사각형 확률 밀도 함수 또는 직사각형 확률 분포를 갖는 것을 특징으로 하는 무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 장치.
제 11항 또는 제 12항에 있어서,

회선 교환 접속을 위한 의사-랜덤 시간 지연 및 패킷 교환 접속을 위한 시간 지연을 발생시키는 타이머를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 장치.
제 11항 또는 제 12항에 있어서,

상기 셀룰러 통신 시스템이 GPRS 또는 EGPRS를 갖는 GSM 시스템인 것을 특징으로 하는 무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 장치.
제 19항에 있어서,

패킷 교환 접속을 위해 타이머(T3120)를 무시하는 것을 특징으로 하는 무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 장치.
제 19항에 있어서,

타이머(T3120)가 패킷 교환 접속을 위해 0으로 설정되는 것을 특징으로 하는 무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 장치.
제 11항 또는 제 12항에 있어서,

상기 장치가 사용자 장비 또는 이동국에 포함되거나, 사용자 장비 또는 이동국인 것을 특징으로 하는 무선 셀룰러 통신에서 업링크 설정 장치.
통신 시스템에 있어서,

제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 프로세싱 수단을 포 함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
통신 시스템에 있어서,

제 11항 내지 제 22항 중 어느 한 항의 다수의 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.