KR20150106258A - 무선 통신 시스템에서 베어러의 비트레이트를 동적으로 운영하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 베어러의 비트레이트를 동적으로 운영하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 베어러의 비트레이트를 동적으로 운영하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 무선 통신 시스템에서 기지국의 베어러 운영 방법은 비트레이트 정보가 동적으로 조절 가능한 동적 베어러를 단말에 대해 설정하는 단계, 상기 단말로부터 상기 단말의 채널 상태 또는 비디오 버퍼 상태 중 적어도 하나를 포함하는 보고 메시지를 수신하는 단계, 상기 동적 베어러에 대해 적용될 수정된 비트레이트 정보와, 상기 수정된 비트레이트 정보가 적용될 시간 정보를 결정하는 단계, 및 상기 수정된 비트레이트 정보와 시간 정보를 상기 단말에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 베어러의 비트레이트를 동적으로 운영하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR OPERATING A BITRATE OF BEARER DYNAMICALLY IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선 통신 시스템에서 베어러의 비트레이트를 동적으로 운영하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 점차로 음성 뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하고 있으며, 현재에는 고속의 데이터 서비스를 제공할 수 있는 정도까지 발전하였다. 그러나 현재 서비스가 제공되고 있는 이동 통신 시스템에서는 자원의 부족 현상 및 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
이러한 요구에 부응하여 차세대 이동 통신 시스템으로 개발 중인 중 하나의 시스템으로써 3GPP(The 3rd Generation Partnership Project)에서 LTE(Long Term Evolution)에 대한 규격 작업이 진행 중이다. LTE는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다.
이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나, 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 있다.
한편, 사용자가 비디오 서비스를 제공받는 경우, 대역폭 보장을 필요로 하는 비디오 플로우에 대한 서비스 품질(Quality of Service)을 조절하기 위해, LTE에서는 GBR(Guaranteed Bit Rate) 베어러를 정의하고 있다.
GBR 트래픽은 GBR(Guaranteed Bit Rate), MBR((Maximum Bit Rate), ARP(Allocation and Retention Priority)등과 같은 파라미터를 포함할 수 있다. 상기 GBR은 네트워크에서 보장해야 하는 대역폭(bitrate)을 지시하며, 상기 MBR은 자원 타입(resource type)인 경우 사용되는 파라미터로 네트워크에서 허용된 최대 대역폭을 지시하며, 상기 ARP는 종래 베어러를 삭제하고 새로운 베어러를 생성할 지 또는 새로운 베어러 생성을 거절할 것인지를 지시하는 파라미터이다.
그런데 GBR 및 상응하는 파라미터를 정적으로 운영하는 경우, 망의 혼잡 상황 또는 단말의 버퍼 상황에 따라 네트워크의 전체 효율이 급격하게 떨어질 수 있다. 이는 QoS 또는 사용자 경험 품질(Quality of Experience, QoE)를 악화시키킬 우려가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 베어러의 특성을 동적으로 가변시키는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
보다 구체적으로, 본 발명은 베어러에 대한 GBR 값을 동적으로 조절하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 무선 통신 시스템에서 단말의 베어러 운영 방법은 비트레이트 정보가 동적으로 조절 가능한 동적 베어러를 설정하는 단계, 상기 단말의 채널 상태 또는 비디오 버퍼 상태 중 적어도 하나를 포함하는 보고 메시지를 기지국으로 전송하는 단계, 상기 기지국으로부터 상기 동적 베어러에 대해 적용될 수정된 비트레이트 정보와, 상기 수정된 비트레이트 정보가 적용될 시간 정보를 수신하는 단계, 및 상기 시간 정보 동안 상기 수정된 비트레이트 정보에 따라 상기 베어러를 통해 트래픽을 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 무선 통신 시스템에서 기지국의 베어러 운영 방법은 비트레이트 정보가 동적으로 조절 가능한 동적 베어러를 단말에 대해 설정하는 단계, 상기 단말로부터 상기 단말의 채널 상태 또는 비디오 버퍼 상태 중 적어도 하나를 포함하는 보고 메시지를 수신하는 단계, 상기 동적 베어러에 대해 적용될 수정된 비트레이트 정보와, 상기 수정된 비트레이트 정보가 적용될 시간 정보를 결정하는 단계, 및 상기 수정된 비트레이트 정보와 시간 정보를 상기 단말에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 무선 통신 시스템에서 단말의 베어러 운영 방법은 비트레이트 정보가 동적으로 조절 가능한 동적 베어러를 설정하는 단계, 상기 단말의 채널 상태 또는 비디오 버퍼 상태 중 적어도 하나를 확인하는 단계, 상기 확인 결과에 기반하여, 상기 동적 베어러에 대해 적용될 수정된 비트레이트 정보와 상기 수정된 비트레이트 정보가 적용될 시간 정보를 결정하는 단계, 및 상기 결정된 수정된 비트레이트 정보와 시간 정보를 포함하는 비트레이트 수정 요청 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 무선 통신 시스템에서 기지국의 베어러 운영 방법은 비트레이트 정보가 동적으로 조절 가능한 동적 베어러를 단말에 대해 설정하는 단계, 상기 단말로부터, 상기 단말의 채널 상태 또는 비디오 버퍼 상태 중 적어도 하나를 포함하는 비트레이트 수정 요청 메시지를 수신하는 단계, 상기 수정된 비트레이트 정보와 시간 정보를 수용할 것인지 여부를 결정하는 단계, 및 상기 결정 결과에 따른 비트레이트 정보와 시간 정보를 포함하는 확인 메시지를 상기 단말에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 무선 통신 시스템에서 베어러를 동적으로 운영하는 단말은 신호를 송수신하는 송수신부, 및 비트레이트 정보가 동적으로 조절 가능한 동적 베어러를 설정하고, 상기 단말의 채널 상태 또는 비디오 버퍼 상태 중 적어도 하나를 포함하는 보고 메시지를 기지국으로 전송하며, 상기 기지국으로부터 상기 동적 베어러에 대해 적용될 수정된 비트레이트 정보와 상기 수정된 비트레이트 정보가 적용될 시간 정보를 수신하고, 상기 시간 정보 동안 상기 수정된 비트레이트 정보에 따라 상기 베어러를 통해 트래픽을 수신하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 무선 통신 시스템에서 베어러를 동적으로 운영하는 기지국은 신호를 송수신하는 송수신부, 및 비트레이트 정보가 동적으로 조절 가능한 동적 베어러를 단말에 대해 설정하고, 상기 단말로부터 상기 단말의 채널 상태 또는 비디오 버퍼 상태 중 적어도 하나를 포함하는 보고 메시지를 수신하며, 상기 동적 베어러에 대해 적용될 수정된 비트레이트 정보와 상기 수정된 비트레이트 정보가 적용될 시간 정보를 결정하고, 상기 수정된 비트레이트 정보와 시간 정보를 상기 단말에 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 무선 통신 시스템에서 베어러를 동적으로 운영하는 단말은 신호를 송수신하는 송수신부, 및 비트레이트 정보가 동적으로 조절 가능한 동적 베어러를 설정하고, 상기 단말의 채널 상태 또는 비디오 버퍼 상태 중 적어도 하나를 확인하며, 상기 확인 결과에 기반하여 상기 동적 베어러에 대해 적용될 수정된 비트레이트 정보와 상기 수정된 비트레이트 정보가 적용될 시간 정보를 결정하고, 상기 결정된 수정된 비트레이트 정보와 시간 정보를 포함하는 비트레이트 수정 요청 메시지를 상기 기지국으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 무선 통신 시스템에서 베어러를 동적으로 운영하는 기지국은 신호를 송수신하는 송수신부, 및 비트레이트 정보가 동적으로 조절 가능한 동적 베어러를 단말에 대해 설정하고, 상기 단말로부터 상기 단말의 채널 상태 또는 비디오 버퍼 상태 중 적어도 하나를 포함하는 비트레이트 수정 요청 메시지를 수신하며, 상기 수정된 비트레이트 정보와 시간 정보를 수용할 것인지 여부를 결정하고, 상기 결정 결과에 따른 비트레이트 정보와 시간 정보를 포함하는 확인 메시지를 상기 단말에 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 베어러의 특성을 동적으로 변경할 수 있다. 이에 따라 사용자 경험 품질을 향상시키고 네트워크 전체의 효율을 증가시킬 수 있다.
도 1은 가변의 비트레이트에 의해 운용되는 무선 통신 시스템을 도시하는 도면.
도 2는 동적 GBR 베어러에 따른 스케쥴러로의 자원 요청에 대한 예시를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 동적으로 GBR을 조절하는 실시예를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, 동적 GBR 베어러를 설정하는 과정을 도시하는 순서도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예의 개념을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 동적 GBR 조절 과정을 도시하는 순서도.
도 7은 본 발명의 제2 실시예의 개념을 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 동적 GBR 조절 과정을 도시하는 순서도.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 개념을 도시하는 도면.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따라 베어러를 동적으로 조절하는 과정을 도시하는 순서도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
일반적으로, 비디오 트래픽은 가변의 비트레이트(Variable Bitrate, VBR)를 통해 송수신된다.
이러한 가변의 비트레이트에 의해 운용되는 무선 통신 시스템이 도 1에서 도시된다.
도 1a에서 도시되는 바와 같이, 단말이 기지국으로부터 전송되는 신호를 수신하는 경우, 수신된 신호의 세기가 일정 값 이상일 수 있다. 이 경우, 기지국은 단말에 대해 높은 데이터 전송율(Data Rate)을 제공할 수 있다.
반면, 도 1b에서 도시되는 바와 같이, 단말이 기지국으로부터 전송되는 신호를 수신하는 경우, 수신된 신호의 세기가 일정 값 이하일 수 있다. 이 경우, 기지국은 단말에 대해 낮은 데이터 전송율을 제공할 수 있다.
도 1c에서 도시되는 바와 같이 기지국은 근접한 단말 또는 신호 품질이 양호한 단말에 대해서는 보다 높은 데이터 전송율을 제공하고, 원거리의 단말 또는 신호 품질이 불량한 단말에 대해서는 작은 데이터 전송율을 제공할 수 있다.
이러한 VBR 트래픽을 제어하기 위해, MBR 값은 일반적으로 GBR보다 높게 설정될 수 있다. 네트워크가 혼잡 상태가 아닌 경우, 베어러는 GBR보다 더 높은 대역폭을 수신할 수 있다. 반면, 네트워크가 혼잡 상태인 경우 또는 혼잡 상태에 가까워지는 경우, 여분의 대역폭은 사용될 수 없을 것이다. GBR 값을 최소 데이터 전송율보다 높게 설정하면, 비디오 플로우의 전송율이 낮아지는 경우, 예약된 대역폭은 낭비가 될 수 있다.
현재 운영 중인 GBR 베어러의 또 다른 중요한 문제점은, 단말의 수신 신호 세기가 작아짐에 따라 RAN(Radio Access Network)의 효율이 급격하게 떨어질 수 있다는 것이다. GBR 베어러는 단말에 대해 고정된 대역폭으로 예약되어야 하기 때문에, 단말에 대한 신호 세기가 낮아지는 경우, GBR 트래픽에 대해 더 많은 자원 블록을 할당할 수 있는 스케쥴링 알고리즘이 필요하다.
만약, 단말이 약한 신호 또는 이동성으로 인해, 필요한 GBR을 수신받지 못한다면, 낭비된 GBR은 비디오 플로우에 제공될 수 없으며, 이는 사용자의 QoE에 영향을 줄 수 있다.
현재 또는 미래의 무선 통신 시스템에서는 스몰 셀들로 인해, 잦은 핸드 오버가 수행될 것으로 예측될 수 있는데, 이러한 핸드 오버는 비디오 플로우에 대한 대역폭을 보장하는데 영향을 미칠 수 있다. 또한, 밀리미터파(mmWave)를 사용하는 5G 무선 통신 시스템에서는 새도우잉(shadowing) 및 이동성으로 인한 신호 세기 변화가 보다 급격해질 수 있다.
5G 무선 통신 시스템에서는 많은 양의 비디오 플로우가 예상되는 바, 사용자들은 HD 스트리밍 또는 온라인 게임과 같은 온라인 비디오 서비스를 많이 이용할 것이다. 이 경우, 사용자가 사용하는 단말이 기지국으로부터 수신하는 신호의 세기가 약해지는 경우, 셀 전체 용량(cell capacity)는 저하될 수 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하고자 한다.
비디오에 대한 QoE를 정의하는 파라미터는 예를 들어, 최초 버퍼링 시간(Initial Buffering Time), 재버퍼링 주파수(Frequency of Re-buffering), 재버퍼링 기간(Re-buffering duration) 중 적어도 하나에 의해 정의될 수 있다. 상기 파라미터들은 비디오의 QoE 저하에 영향을 줄 수 있다.
비디오 QoE를 개선시키기 위해서는 상기의 파라미터들이 향상될 필요가 있다. 예를 들어, 상기 파라미터들을 동적으로 조절하거나 또는 베어러의 특성을 정의할 신규 파라미터의 도입이 필요할 수 있다.
모바일 비디오에서는 상기 재버퍼링 주파수는 채널 품질 변화 및 이동성으로 인해 발생될 수 있다. 이를 방지하기 위해 대역폭을 미리 예약하는 방법을 고려해볼 수 있으나, 상기의 문제들을 효과적으로 해결할 수 없다. 대역폭 예약을 많이 할수록 대역폭의 낭비를 가져올 수 있으며, 신호 품질이 나빠지면 셀 용량이 저하될 수 있다.
본 발명은 단말에 대한 채널 품질 및 비디오 버퍼 정도를 고려하여 GBR을 동적으로 조절하는 동적 GBR 메커니즘(Dynamic GBR Mechanism)을 제안한다.
본 발명의 실시예는 하기와 같은 상황에서 적용될 수 있다.
우선, 가정해볼 수 있는 첫 번째 시나리오로서, 사용자가 버스 또는 기차를 타고 있는 동안 한 시간 분량의 온라인 HD 비디오를 시청하고 있다고 가정한다. 이때, 사용자 단말(이하, 단말)이 복수 개의 기지국을 지나고(경유하고) 있고, 또한 네트워크가 연속적으로 신호 품질 및 비디오의 버퍼 상태를 감시하고 있는 경우, GBR은 하기와 같이 조절될 수 있다.
단말이 기지국에 근접하는 경우(신호 품질이 좋아지는 경우), GBR 값은 증가될 수 있으며, 이에 따라 단말은 더 많은 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 단말은 버퍼 사이즈를 증가시킬 수 있다.
반면, 단말이 셀 경계에 근접하는 경우(신호 품질이 나빠지는 경우), 또는 핸드오버를 수행하는 경우, GBR 값은 감소될 수 있으며, 보다 큰 값의 GBR은 추후에 다시 획득될 수 있다.
이 경우, 상기 비디오 플로우에 대해 예약된 대역폭은 끊임없이 동적으로 조절되며, 사용자는 리버퍼링 없이 상기 HD 비디오를 시청할 수 있다.
가정해볼 수 있는 또 다른 시나리오로서, 두 명이 사용자가 동일한 HD 스트리밍 비디오를 시청하고 있고, 네트워크가 혼잡 상태에 근접하고 있다고 가정한다.
두 사용자에 대한 패널 품질이 모두 나빠지는 경우, 제1 사용자의 버퍼 상태가 언더 런(under run) 상태이고, 제2 사용자는 재생을 위해 충분한 버퍼를 가지고 있는 경우, 제2 사용자의 GBR 값은 작게 그리고 제1 사용자에 대한 GBR 값은 높게 조절된다. 이 경우, 제1 사용자는 상기 HD 비디오를 연속적으로 재생할 수 있다.
또한, 제1 사용자가 보다 좋은 신호 품질을 가지고 제2 사용자는 나쁜 신호 품질을 가지는 경우, 제1 사용자에 대한 GBR은 잠시 동안 증가되고, 이후에 GBR 값은 작아진다. 이 경우, 제2 사용자는 신호 품질이 향상된 이후에 대역폭을 사용할 수 있도록, 현재의 GBR 값은 작게 설정된다.
이러한 방식에 따라 두 사용자에 대한 비디오 QoE는 증가되고, 셀 용량 역시 향상될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 동적 GBR 메커니즘에 있어서, 베어러의 GBR 값은 고정되지 않는다. 즉, 베어러의 GBR 값은 가변일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 베어러는 평균 GBR, 최대 GBR, 허용 시간 중 적어도 하나의 파라미터에 의해 정의될 수 있다. 이 경우, 상기 평균 GBR은 해당 베어러에 의해 사용되도록 허가된 평균 GBR이다. 상기 평균 GBR은 플로우의 종류, 정책, 사용자의 가입 정보(subscription) 등에 의해 결정될 수 있다. 최대 GBR은 요청에 기반하여 획득 가능한 최대 GBR 값이다. 상기 최대 GBR은 기지국(또는 셀)의 전체 용량(whole capacity)에 기반하여 결정될 수 있다. 허용 시간은 최대 GBR이 요청된 경우 높은 GBR에 대한 최대 허용 시간이다.
어떠한 경우라도, 단말은 평균 GBR이상으로 추가적인 자원보다 더 많은 자원을 획득할 수는 없다. PCRF는 상기의 베어러 특성을 가지고 베어러를 인가한다.
본 발명의 실시예에 따른 동적 GBR에 의해 획득될 수 있는 추가 자원적인 자원 허용량은 하기의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 1]
추가 자원 허용량 = (최대 GBR - 평균 GBR) * 허용 시간
기지국은 상기의 추가 자원 허용량 범위 내에서 추가적인 자원을 단말에게 허용할 수 있다. 이 경우, 기지국은 계속적으로, 단말에게 지원될 수 있는 GBR을 모니터링할 수 있다. 만약 단말에게 추가적으로 허용해 줄 수 있는 추가 자원 허용량이 고갈되면, 기지국은 상기 단말에 대한 GBR 값을 다시 평균 GBR로 재설정할 수 있다.
단말에 대한 (현재의) 신호 세기와 비디오 버퍼 사이즈에 기반하여, GBR 값은 상기의 스케쥴링 메커니즘에 따라 기지국에서 조절될 수 있다. 이러한 GBR의 변화는 기지국의 스케줄러가 비디오 플로우에 대한 무선 자원을 조절하도록 하여, RAN의 효율성을 향상시키도록 한다.
동적 GBR 베어러에 따른 스케쥴러로의 자원 요청에 대한 예시가 도 2에서 도시된다.
도 2에서 도시되는 바와 같이, 단말에 대한 비디오 버퍼 사이즈가 크거나 또는 단말에 대한 신호 세기가 일정 값 이상인 경우, 베어러에 대해 설정된 GBR 값을 증가시켜 보다 높은 데이터 전송율로 조절한다.
반면, 단말에 대한 비디오 버퍼 사이 사이즈가 작거나 또는 단말에 대한 신호 세기가 일정 값 미만인 경우, 베어러에 대해 설정된 GBR 값을 낮추어 낮은 데이터 전송율로 조절한다.
본 발명의 실시예에 따른 동적 GBR 메커니즘에 있어서, 단말이 기지국으로부터의 강한 신호 세기의 영향에 있을 때, GBR 값은 커지도록 조절되어 단말의 버퍼에 더 많은 데이터가 다운로드될 수 있다. 또한, 단말이 기지국으로부터의 약한 신호 세기 영향에 있거나 또는 핸드오버 중인 경우, GBR 값은 작아지도록 조절될 수 있다.
신호 세기가 작은 동안 플로우에 대한 예약된 대역폭이 줄어들기 때문에, RAN의 용량이 저하되지 않는다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 동적으로 GBR을 조절하는 실시예를 도시하는 도면이다.
우선, GBR 값을 동적으로 조절하기 위해, 기지국은 동적 GBR로 설정된 베어러에 의해 소비되는 여분의 자원(extra resource)을 연속적으로 모니터링한다. 단말이 평균 GBR 이상으로 획득할 수 있는 여분의 자원은 상기의 수학식 1과 같다.
그리고, 임의의 셀에서 적어도 하나의 단말들에게 할당한 자원은 하기의 수학식 2에 따라 연속적으로 모니터링될 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00001
여기서, GBRi는 수학식 1에 의해 결정되는 추가 자원 허용량이다. 상기 GBRi는 도 3의 빗금친 각각의 영역을 의미할 수 있다.
그리고 증가된 GBR(예를 들어, 최대 GBR)이 적용될 수 있는 시간 구간은 하기의 수학식 3에 의해 결정될 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00002
여기서 GBRreq는 단말 또는 기지국에 의해 요청된 GBR 값이다. 상기 GBR 요청 값은 최대 GBR보다 클 수 없다. 이에 따라, 상기 요청된 GBR 값이 최대 GBR보다 작으면, 적용할 수 있는 시간 구간이 길어질 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, 동적 GBR 베어러를 설정하는 과정을 도시하는 순서도이다.
상기한 바와 같이, GBR 베어러와 관련된 일반적인 파라미터는 GBR, MBR, ARP를 포함할 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예에 따른 동적 GBR 파라미터는 평균 GBR, 최대 GBR, 허용 시간, ARP를 포함할 수 있다.
하기되는 바와 같이, 동적 GBR 베어러는 비디오 플로우에 대해 설정될 수 있다. 비디오 플로우 정보는 AF(Application Function) 또는 TDF(Traffic Detection Function)로부터 획득될 수 있다. 비디오 플로우가 감지되면, 동적 GBR 베어러는 일반적인 전용 베어러 설정 절차(normal dedicated bearer setup procedure)를 통해 설정될 수 있다. 이 경우, PCRF는 사용자 가입 정보(subscription)를 확인하고, 베어러에 대한 QoS 파라미터를 인가(authorize)할 수 있다. 다시 말해, PCRF는 비디오 플로우가 감지되면, GBR을 동적으로 조절하기 위한 베어러 설정 절차를 수행할 수 있다. PCRF가 베어러에 대한 QoS 파라미터를 인가하면, 동적 GBR 베어러가 설정될 수 있다.
상기의 과정을 도 4를 참고하여 구체적으로 설명하도록 한다.
우선, AF(470)는 S405 단계에서 서비스 통지 메시지를 PCRF(460)에 전송한다. 그러면, PCRF(460)는 S410 단계에서 IP-CAN 세션 수정 메시지를 PDN GW(450) 에 전송할 수 있다. 만약, PCRF(460)가 비디오 플로우를 감지한 경우라면, 정책 및 과금 규칙을 준비하기 위해, S415 단계에서 평균 GBR, 최대 GBR, 허용 시간 등에 대한 정보를 PDN GW(450)에 전송할 수 있다.
그러면, PDNGW(450)는 S420 단계에서 베어러 생성 요청 메시지를 서빙 GW(440)에 전송하고, 서빙 GW(440)는 S425 단계에서 베어러 생성 요청 메시지를 MME(430)에게 전송한다.
그러면, MME(430)는 S430 단계에서 베어러 설정 요청 또는 세션 관리 요청 메시지를 기지국(eNodeB, 420)에 전송할 수 있다. 그러면 기지국(420)은 S435 단계에서, RRC 연결 재설정 메시지를 단말(UE, 410)에게 전송한다. 그러면 단말(410)은 S440 단계에서 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 기지국(420)으로 전송하고, 기지국(420)은 S445 단계에서 베어러 설정 응답 메시지를 MME(430)에게 전송한다.
이후, 단말(410)은 S450 단계에서, 다이렉트 전송 메시지를 기지국(420)에 한다. 그러면, 기지국(420)은 S455 단계에서, 세션 관리 응답 메시지를 MME(430)에게 전송한다. 그러면, MME(430)는 S460 단계에서, 베어러 생성 응답 메시지를 서빙 GW(440)에 전송하고, 서빙 GW(440)는 S465 단계에서 베어러 생성 응답 메시지를 PDN GW(450)에 전송한다.
그러면, PDN GW(450)는 IP-CAN 세션 수정 메시지를 다시 PCRF(460)에 전송하여, 동적 GBR 베어러 설정 절차를 완료한다.
이하에서는, 동적 GBR을 운영하는 본 발명의 다양한 실시예에 대해 기술하도록 한다.
우선, 첫 번째 실시예는 기지국 제어 하의 동적 GBR 메커니즘이다.
기지국 제어 하의 동적 GBR 메커니즘에서, 단말은 신호 품질(예를 들면, 기지국으로부터의 수신 신호 세기) 및 버퍼 정보를 기지국으로 보고한다. 그러면, 기지국은 상기 신호 품질 및 버퍼 정보에 기반하여 해당 베어러에 대해 설정될 GBR 값을 결정한다.
베어러 값은 기지국의 스케쥴링 이전에 조절되어, 스케쥴링 과정은 해당 베어러에 대해 조절된 GBR 값을 사용할 수 있다.
이 경우, GBR 값은 단말의 신호 품질이 설정 값 이상이거나 또는 버퍼가 언더 런 상태에 가까울수록 추가 자원 허용량 내에서 증가될 수 있다. 그리고 GBR 값은 단말의 신호 품질이 설정 값 미만이거나 또는 단말의 버퍼 상태가 충분한 경우 감소될 수 있다.
기지국은 평균 GBR 이상으로 해당 베어러에 할당된 여분의 자원을 유지한다. 그리고 추가 자원 허용이 더 이상 불가능한 경우, 조절된 GBR 값은 다시 평균 GBR로 재설정될 수 있다.
상기한 본 발명의 첫 번째 실시예에 대한 개념이 도 5에서 도시된다.
우선, 동적 GBR 베어러가 설정되면, 기지국은 추가 자원 허용량 범위 내에서 GBR을 동적으로 조절할 수 있다. 본 실시예에 따르면 기지국은 동적 GBR의 동작(operation)을 전반적으로 제어한다. 단말은 단순히 신호 세기 및 버퍼 상태에 대한 정보만을 기지국으로 보고한다. 그러면, 기지국은 허용된 자원 범위 내에서 조절 가능한 GBR 값을 확인하고 이를 해당 베어러에 적용할 수 있다.
수정된 GBR 값 적용 후, 설정된 시간이 경과하면 상기 수정된 GBR 값은 다시 (이전의) 평균 GBR 값으로 복귀될 수 있다.
도 5에서 도시되는 바와 같이, S540 단계에서 PCRF는 비디오 플로우에 대한 동적 GBR을 설정한다. 이 경우, AF는 비디오 플로우에 대한 설정을 지시(indicate)할 수 있으며, TDF는 비디오 플로우를 감지하고 동적 GBR 설정을 트리거할 수 있다.
단말은 S510 또는 S530 단계에서 도시되는 바와 같이, 버퍼 상태 및 신호 세기에 대한 정보를 기지국으로 보고할 수 있다. 그러면 기지국은 S520 단계에서 도시되는 바와 같이 단말에게 허용할 수 있는 범위 내에서 해당 베어러의 GBR 값을 업데이트할 수 있다.
도 6은 본 발명의 첫 번째 실시예에 의한 동적 GBR 조절 과정을 도시하는 순서도이다.
우선, S605 단계에서 단말(610), 기지국(620), PCRF(630)는 도 4에서 도시된 절차 등을 통해 동적 GBR 베어러를 설정할 수 있다. 상기 동적 GBR 베어러는 GBR 값이 동적으로 조절될 수 있는 특성을 가지는 베어러를 의미할 수 있다. 이 경우, 상기 동적 GBR 베어러의 특성(property)을 결정짓는 파라미터는 평균 GBR, 최대 GBR, 허용 시간을 포함할 수 있다.
그리고 단말(610)은 S610 단계에서, 채널 품질 정보 및 버퍼 정보(비디오 버퍼 정보)를 수집한다. 그리고 단말(610)은 상기 수집된 정보를 S615 단계에서, 기지국(620)으로 보고할 수 있다.
그러면, 기지국(620)은 단말(610)에 대한 베어러의 GBR 값을 조절할 수 있다고 판단한 경우, S620 단계에서 요구되는(가능한) GBR 값(GBR 1) 및 허용 시간(T1)을 결정한다. 그리고 기지국(620)은 S625 단계에서, 자원 할당에 대한 GBR 값을 수정한다. 즉, 기존의 GBR 값을 GBR 1 값으로 수정한다.
그리고 기지국(620)은 S630 단계에서, 상기 조절된 GBR 값(GBR1) 및 상기 조절된 GBR 값이 적용되는 시간(T1)에 대한 정보를 단말(610)에 전송한다.
그리고 기지국(620)은 S635 단계에서, 타이머를 구동한다. 상기 타이머는 상기 T1 의 경과 여부를 모니터링하기 위한 것이다. 그리고 기지국(620)이 S640 단계에서, 상기 구동된 타이머가 만료되었음을 감지하면, 기지국(620)은 S645 단계에서 자원 할당에 대한 GBR 값을 수정한다. 이 경우, 기지국(620)은 조절 이전의 값인 평균 GBR 값으로 수정할 수 있다.
그리고, 기지국(620)은 S650 단계에서, 상기 평균 GBR 값을 단말(610)에 전달한다. 이 경우, 시간 정보의 경우, 기지국(620)은 무한대(infinity)로 설정할 수 있다.
다음으로, 두 번째 실시에는 단말 제어 하의 동적 GBR 메커니즘이다.
단말 제어 하의 동적 GBR 메커니즘에서, 단말은 측정된 신호 품질 및 버퍼 상태에 기반하여, 필요한 GBR 값을 결정할 수 있다. GBR 값이 결정되면, 단말은 상기 GBR 값에 대한 정보를 기지국으로 보고하여 기지국의 스케쥴링 이전에 변경된 GBR 값이 적용될 수 있도록 한다.
GBR 값이 변경될 때마다, 기지국은 평균 GBR 이상의 여분의 자원에 대해 계속적으로 모니터링한다. 여분의 자원이 허용치를 초과한 경우, GBR 값은 다시 평균 GBR 값으로 재설정될 수 있다.
상기한 본 발명의 두 번째 실시예에 대한 개념이 도 7에서 도시된다.
단말은 S710 단계에서와 같이, 단말의 버퍼 상태 및 신호 세기에 대한 정보를 확인할 수 있다. 그리고 상기 단말에 대해 허가된 평균 GBR 값 및 허여 시간에 대한 정보 역시 확인할 수 있다.
그리고 단말은 S720 단계에서와 같이, 동적 GBR의 필요 여부를 측정 또는 평가할 수 있다. 예를 들어, 단말은 신호 세기가 일정 값 이상인 경우 현재 설정된 베어러에 대한 GBR 값을 증가시키도록 결정할 수 있다.
이 경우, 단말은 기지국에게 GBR 업데이트 요청 메시지를 전송하고, 기지국이 이를 허여할 수 있다. 이러한 과정 중, 기지국은 S730 단계에서 허용된 자원 범위 내에서, GBR 값 및 허용 시간을 조절할 수 있다.
S740 단계에 대한 설명은 도 5의 S540 단계에 상응하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 8은 본 발명의 두 번째 실시예에 의한 동적 GBR 조절 과정을 도시하는 순서도이다.
우선, S805 단계에서 단말(810), 기지국(820), PCRF(830)는 도 4에서 도시된 절차 등을 통해 동적 GBR 베어러를 설정할 수 있다. 이 경우, 상기 동적 GBR 베어러의 특성을 결정짓는 파라미터는 평균 GBR, 최대 GBR, 허용 시간을 포함할 수 있다.
그리고 단말(810)은 S810 단계에서, 채널 품질 정보 및 버퍼 정보(비디오 버퍼 정보)를 수집한다. 그리고 단말(810)은 상기 수집된 채널 품질 정보 및 버퍼 정보에 기반하여 비디오 플로우를 제공받고 있는 베어러에 대한 GBR 값을 조절할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 기지국에 대한 신호 품질이 일정 값 이상인 경우, GBR 값을 보다 높게 설정할 수 있다. 이러한 과정을 통해, 단말(810)은 조절될 GBR 값(GBR1) 및 상기 조절된 GBR 값이 적용될 허용 시간(T1)에 대한 정보를 결정할 수 있다.
그리고 단말(810)은 S815 단계에서, 상기 조절될 GBR 값(GBR1) 및 상기 조절될 GBR 값이 적용될 허용 시간(T1)에 대한 정보를 포함하는 GBR 수정 요청 메시지를 기지국(820)으로 전송할 수 있다.
그러면, 기지국(820)은 단말(810)이 전송한 조절될 GBR 값 및 상기 조절될 GBR 값이 적용될 허용 시간에 대한 정보에 기반하여, 단말(810)의 요청을 그대로 수용할 것인지 또는 수정하여 수용할 것인지 여부를 결정한다.
수정하여 수용할 것으로 결정한 경우에 대해 기술한다면, 기지국(820)은 S820 단계에서, 단말(810)에게 허용해 줄 수 있는 조절된 GBR 값(GBR2)과, 허용 시간(T2)에 대한 정보를 결정한다. 그리고 기지국(820)은 S825 단계에서, 자원 할당 시 상기 조절된 GBR 값(GBR2)을 반영한다.
기지국(820)은 S830 단계에서, 수정된 GBR 값(GBR2)과, 허용 시간(T2)에 대한 정보를 단말(810)에 전송한다.
그리고 기지국(820)은 S835 단계에서, 타이머를 구동한다. 상기 타이머는 상기 T2 의 경과 여부를 모니터링하기 위한 것이다. 그리고 기지국(820)이 S840 단계에서, 상기 구동된 타이머가 만료되었음을 감지하면, 기지국(820)은 S845 단계에서 자원 할당에 대한 GBR 값을 수정한다. 이 경우, 기지국(820)은 조절 이전의 값인 평균 GBR 값으로 수정할 수 있다.
그리고, 기지국(820)은 S850 단계에서, 상기 평균 GBR 값을 단말(810)에 전달한다. 이 경우, 기지국(820)은 시간 정보를 무한대(infinity)로 설정할 수 있다.
본 발명의 세 번째 실시예에 따르면, 단말과 PCRF의 상호 동작을 통해 동적 GBR 메커니즘을 구현할 수 있다.
상기 세 번째 실시예는 베어러 특성(property)을 수정하는 것 없이 GBR을 동적으로 수정할 수 있다. 상기 세 번째 실시예에 따르면, GBR 베어러가 설정되면, PCRF는 평균 GBR, 최대 GBR, 허여 시간이 단말에게 전송한다. 그러면, 단말은 베어러 수정(bearer modification) 절차를 PCRF에 대해 수행할 것을 트리거할 수 있다. 이 경우, 상기 PCRF는 GBR 수정을 허가하기 전에는 허여 시간 내에서 평균 GBR을 유지할 수 있다.
단말이 GBR 수정을 요청할 때 마다, 상기 요청은 수정이 요청되는 시간 즉, 수정될 GBR이 적용될 허여 시간에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 허여 시간이 만료되면, PCRF는 GBR 값을 평균 GBR 값으로 재설정할 수 있다.
상기의 세 번째 실시예에 따르면, 베어러 설정 메커니즘에 심각한 수정을 가할 필요가 없다.
상기한 본 발명의 세 번째 실시예에 대한 개념도가 도 9에서 도시된다.
도 9에서 도시되는 바와 같이, PCRF(910) 는 S910 단계에서, 비디오에 대한 GBR 베어러를 설정할 수 있다. 이후, 단말(920)은 S920 단계에서, 단말의 버퍼 상태 및 신호 세기에 대한 정보를 획득할 수 있다. 또한, 단말(920)은 상기 단말에 대해 인가된 평균 GBR 값 및 허여 시간에 대한 정보를 확인할 수 있다.
그리고 단말(920)은 필요 시 GBR 업데이트 요청 메시지를 PCRF(910)로 전송할 수 있다.
그러면, PCRF(910)는 S940 단계에서, 상기 단말(910)에 대한 베어러의 GBR 값을 동적으로 조절할 수 있으며, 설정된 허여 시간 경과 후에는 다시 본래의 평균 GBR 값으로 재설정할 수 있다.
도 10은 본 발명의 세 번째 실시예에 따라 베어러를 동적으로 조절하는 과정을 도시하는 순서도이다.
우선, S1010 단계에서, 단말(1000)과 PCRF(1010) 사이에 GBR 베어러가 설정될 수 있다.
그러면, PCRF(1010)는 S1020 단계에서, 상기 설정된 베어러에 대한 평균 GBR, 허여 시간에 대한 정보를 상기 단말(1000)에게 전송할 수 있다.
그리고 단말(1000)은 단말의 버퍼 상태 또는 신호 품질을 측정할 수 있다. 그리고 단말(1000)이 베어러에 대한 GBR 값을 조절하는 것이 가능할 것으로 판단한 경우, 단말(1000)은 S1030 단계에서 PCRF(1010)에게 베어러 수정 요청 메시지를 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 베어러 수정 요청 메시지는 수정될 GBR 값(GBR1) 및 상기 수정될 GBR 값이 적용될 허여 시간(T1)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
이 경우, PCRF(1010)는 단말(1000)이 전송한 조절될 GBR 값 및 상기 조절될 GBR 값이 적용될 허용 시간에 대한 정보에 기반하여, 단말(1000)의 요청을 그대로 수용할 것인지 또는 수정하여 수용할 것인지 여부를 결정한다.
수정하여 수용할 것으로 결정한 경우에 대해 기술한다면, PCRF(1010)는 단말(1000)에게 인가할 수정된 GBR 값(GBR2) 및 상기 수정된 GBR 값(GBR2)이 적용될 허여 시간(T2)을 단말(1000)에 전송한다.
그리고 단말(1000)과 PCRF(1010)는 S1050 단계에서, GBR 베어러 수정 절차를 진행한다.
그리고 PCRF(1010)는 S1060 단계에서 타이머를 구동한다. 상기 타이머는 상기 T2 의 경과 여부를 모니터링하기 위한 것이다. 그리고 PCRF(1010)가 S1070 단계에서, 상기 구동된 타이머가 만료되었음을 감지하면, PCRF(1010)는 S1080 단계에서 GBR 베어러 수정 절차를 수행할 수 있다. 이 경우, PCRF(1010)는 조절 이전의 값인 평균 GBR 값으로 수정할 수 있다.
그리고, PCRF(1010)는 S1090 단계에서, 인가된 GBR(평균 GBR), 시간 정보를 단말(1000)에 전송할 수 있다. 이 경우, PCRF(1010)는 시간 정보를 무한대(infinity)로 설정할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 11에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말은 무선 통신부(1110)와 제어부(1120)를 포함할 수 있다.
무선 통신부(1110)(또는, 송수신부)는 기지국과 무선 채널을 통해 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 스케쥴링 정보, 채널 상태 정보, 단말의 버퍼 상태 정보와 같은 제어 정보를 포함할 수 있으며, 또는 데이터(또는 트래픽)를 포함할 수 있다.
제어부(1120)는 단말이 본 발명의 실시예에 따라 동작할 수 있도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 제어부(1120)는 비트레이트 정보가 동적으로 조절 가능한 동적 베어러를 설정할 수 있다. 그리고 제어부(1120)는 상기 단말의 채널 상태 또는 비디오 버퍼 상태 중 적어도 하나를 포함하는 보고 메시지를 기지국으로 전송하며, 이에 대응하여 상기 기지국으로부터 상기 동적 베어러에 대해 적용될 수정된 비트레이트 정보와 상기 수정된 비트레이트 정보가 적용될 시간 정보를 수신할 수 있다. 그리고 제어부(1120)는 상기 시간 정보 동안 상기 수정된 비트레이트 정보에 따라 상기 베어러를 통해 트래픽을 수신하도록 제어할 수 있다.
이 경우, 상기 동적 베어러는 최대 비트레이트 값, 평균 비트레이트 값, 상기 최대 비트레이트 값이 적용될수 있는 허용 시간 중 적어도 하나의 파라미터에 의해 특성이 결정될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 제어부(1120)는 비트레이트 정보가 동적으로 조절 가능한 동적 베어러를 설정할 수 있다. 그리고 제어부(1120)는 상기 단말의 채널 상태 또는 비디오 버퍼 상태 중 적어도 하나를 확인하며, 상기 확인 결과에 기반하여 상기 동적 베어러에 대해 적용될 수정된 비트레이트 정보와 상기 수정된 비트레이트 정보가 적용될 시간 정보를 결정할 수 있다. 그리고 제어부(1120)는 상기 결정된 수정된 비트레이트 정보와 시간 정보를 포함하는 비트레이트 수정 요청 메시지를 상기 기지국으로 전송하도록 제어할 수 있다.
그리고 제어부(1120)는 상기 기지국으로부터 상기 비트레이트 수정 요청 메시지에 대응하는 응답 메시지를 수신하고, 상기 응답 메시지에 포함된 비트레이트 정보와 시간 정보에 따라 상기 동적 베어러를 통해 트래픽을 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(1120)는 상기 응답 메시지에 포함된 상기 시간 정보에 따른 시간이 만료된 후, 상기 동적 베어러에 대해 적용될 비트레이트 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 제어할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 12에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말은 통신부(1210)와 제어부(1220)를 포함할 수 있다.
통신부(1210)(또는, 송수신부)는 단말과는 무선 채널을 통하여 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 스케쥴링 정보, 채널 상태 정보, 단말의 버퍼 상태 정보와 같은 제어 정보를 포함할 수 있으며, 또는 데이터(또는 트래픽)를 포함할 수 있다.
또한, 통신부(1210)는 무선 통신 시스템의 코어 네트워크 노드들 예를 들어, PCRF, MME(Mobility Management Entity, 이동성 관리 엔티티), 서빙 게이트웨이 등과는 유선 인터페이스를 통해 신호를 송수신할 수 있다.
제어부(1220)는 기지국이 본 발명의 실시예에 따라 동작할 수 있도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다.
제1 실시예에 따른 제어부(1220)는 비트레이트 정보가 동적으로 조절 가능한 동적 베어러를 단말에 대해 설정할 수 있다. 그리고 제어부(1220)는 상기 단말로부터 상기 단말의 채널 상태 또는 비디오 버퍼 상태 중 적어도 하나를 포함하는 보고 메시지를 수신할 수 있다. 그리고 제어부(1220)는 상기 동적 베어러에 대해 적용될 수정된 비트레이트 정보와 상기 수정된 비트레이트 정보가 적용될 시간 정보를 결정하고, 상기 수정된 비트레이트 정보와 시간 정보를 상기 단말에 전송하도록 제어할 수 있다.
이 경우, 상기 동적 베어러는 최대 비트레이트 값, 평균 비트레이트 값, 상기 최대 비트레이트 값이 적용될수 있는 허용 시간 중 적어도 하나의 파라미터에 의해 그 특성이 결정될 수 있다.
제2 실시예에 따른 제어부(1220)는 비트레이트 정보가 동적으로 조절 가능한 동적 베어러를 단말에 대해 설정할 수 있다. 그리고 제어부(1220)는 상기 단말로부터 상기 단말의 채널 상태 또는 비디오 버퍼 상태 중 적어도 하나를 포함하는 비트레이트 수정 요청 메시지를 수신하며, 상기 수정된 비트레이트 정보와 시간 정보를 수용할 것인지 여부를 결정할 수 있다. 그리고 제어부(1220)는 상기 결정 결과에 따른 비트레이트 정보와 시간 정보를 포함하는 확인 메시지를 상기 단말에 전송하도록 제어할 수 있다.
이 경우, 제어부(1220)는 상기 기지국의 적어도 하나의 단말에게 추가적으로 허용할 수 있는 자원의 양을 확인하고, 상기 확인 결과에 따라 상기 단말에게 설정할 수 있는 최대 비트레이트 값 및 허용 시간을 결정할 수 있다. 그리고 제어부(1220)는 상기 결정된 최대 비트레이트 값 및 허용 시간에 기반하여 상기 단말의 비트레이트 수정 요청을 수용할 것인지 여부를 결정할 수 있다.
상술한 본 발명에 따르면 베어러의 특성을 동적으로 변경할 수 있다. 이에 따라 사용자 경험 품질을 향상시키고 네트워크 전체의 효율을 증가시킬 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (32)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말의 베어러 운영 방법에 있어서,
    비트레이트 정보가 동적으로 조절 가능한 동적 베어러를 설정하는 단계;
    상기 단말의 채널 상태 또는 비디오 버퍼 상태 중 적어도 하나를 포함하는 보고 메시지를 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 기지국으로부터 상기 동적 베어러에 대해 적용될 수정된 비트레이트 정보와, 상기 수정된 비트레이트 정보가 적용될 시간 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 시간 정보 동안 상기 수정된 비트레이트 정보에 따라 상기 동적 베어러를 통해 트래픽을 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 베어러 운영 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 동적 베어러는,
    최대 비트레이트 값, 평균 비트레이트 값, 상기 최대 비트레이트 값이 적용될수 있는 허용 시간 중 적어도 하나에 의해 특성(property)이 결정되는 것을 특징으로 하는 단말의 베어러 운영 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 시간 정보에 따른 시간이 만료된 후, 상기 동적 베어러에 대해 적용될 비트레이트 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 베어러 운영 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전송 단계는,
    상기 단말의 채널 상태가 설정된 값 이상인 경우, 상기 보고 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 단말의 베어러 운영 방법.
  5. 무선 통신 시스템에서 기지국의 베어러 운영 방법에 있어서,
    비트레이트 정보가 동적으로 조절 가능한 동적 베어러를 단말에 대해 설정하는 단계;
    상기 단말로부터 상기 단말의 채널 상태 또는 비디오 버퍼 상태 중 적어도 하나를 포함하는 보고 메시지를 수신하는 단계;
    상기 동적 베어러에 대해 적용될 수정된 비트레이트 정보와, 상기 수정된 비트레이트 정보가 적용될 시간 정보를 결정하는 단계; 및
    상기 수정된 비트레이트 정보와 시간 정보를 상기 단말에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 베어러 운영 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 동적 베어러는,
    최대 비트레이트 값, 평균 비트레이트 값, 상기 최대 비트레이트 값이 적용될수 있는 허용 시간 중 적어도 하나에 의해 특성(property)이 결정되는 것을 특징으로 하는 기지국의 베어러 운영 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 결정 단계는,
    상기 기지국의 적어도 하나의 단말에게 추가적으로 허용할 수 있는 자원의 양을 확인하는 단계; 및
    상기 확인 결과에 따라 상기 단말에게 설정할 수 있는 최대 비트레이트 값 및 허용 시간을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 베어러 운영 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 전송 단계 이후에, 상기 시간 정보에 대응하는 타이머를 구동하는 단계; 및
    상기 타이머 구동 만료 시, 상기 동적 베어러의 비트레이트를 평균 비트레이트로 재설정하기 위한 메시지를 상기 단말에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 베어러 운영 방법.
  9. 무선 통신 시스템에서 단말의 베어러 운영 방법에 있어서,
    비트레이트 정보가 동적으로 조절 가능한 동적 베어러를 설정하는 단계;
    상기 단말의 채널 상태 또는 비디오 버퍼 상태 중 적어도 하나를 확인하는 단계;
    상기 확인 결과에 기반하여, 상기 동적 베어러에 대해 적용될 수정된 비트레이트 정보와 상기 수정된 비트레이트 정보가 적용될 시간 정보를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 수정된 비트레이트 정보와 시간 정보를 포함하는 비트레이트 수정 요청 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 베어러 운영 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 동적 베어러는,
    최대 비트레이트 값, 평균 비트레이트 값, 상기 최대 비트레이트 값이 적용될수 있는 허용 시간 중 적어도 하나에 의해 특성(property)이 결정되는 것을 특징으로 하는 단말의 베어러 운영 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상기 비트레이트 수정 요청 메시지에 대응하는 응답 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 응답 메시지에 포함된 비트레이트 정보와 시간 정보에 따라 상기 동적 베어러를 통해 트래픽을 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 베어러 운영 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 응답 메시지에 포함된 상기 시간 정보에 따른 시간이 만료된 후, 상기 동적 베어러에 대해 적용될 비트레이트 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 베어러 운영 방법.
  13. 무선 통신 시스템에서 기지국의 베어러 운영 방법에 있어서,
    비트레이트 정보가 동적으로 조절 가능한 동적 베어러를 단말에 대해 설정하는 단계;
    상기 단말로부터, 상기 단말의 채널 상태 또는 비디오 버퍼 상태 중 적어도 하나를 포함하는 비트레이트 수정 요청 메시지를 수신하는 단계;
    상기 수정된 비트레이트 정보와 시간 정보를 수용할 것인지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 결정 결과에 따른 비트레이트 정보와 시간 정보를 포함하는 확인 메시지를 상기 단말에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 베어러 운영 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 동적 베어러는,
    최대 비트레이트 값, 평균 비트레이트 값, 상기 최대 비트레이트 값이 적용될수 있는 허용 시간 중 적어도 하나에 의해 특성(property)이 결정되는 것을 특징으로 하는 기지국의 베어러 운영 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 결정 단계는,
    상기 기지국의 적어도 하나의 단말에게 추가적으로 허용할 수 있는 자원의 양을 확인하는 단계;
    상기 확인 결과에 따라 상기 단말에게 설정할 수 있는 최대 비트레이트 값 및 허용 시간을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 최대 비트레이트 값 및 허용 시간에 기반하여, 상기 단말의 비트레이트 수정 요청을 수용할 것인지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 기지국의 베어러 운영 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 전송 단계 이후에, 상기 시간 정보에 대응하는 타이머를 구동하는 단계; 및
    상기 타이머 구동 만료 시, 상기 동적 베어러의 비트레이트를 평균 비트레이트로 재설정하기 위한 메시지를 상기 단말에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 베어러 운영 방법.
  17. 무선 통신 시스템에서 베어러를 동적으로 운영하는 단말에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    비트레이트 정보가 동적으로 조절 가능한 동적 베어러를 설정하고, 상기 단말의 채널 상태 또는 비디오 버퍼 상태 중 적어도 하나를 포함하는 보고 메시지를 기지국으로 전송하며, 상기 기지국으로부터 상기 동적 베어러에 대해 적용될 수정된 비트레이트 정보와 상기 수정된 비트레이트 정보가 적용될 시간 정보를 수신하고, 상기 시간 정보 동안 상기 수정된 비트레이트 정보에 따라 상기 베어러를 통해 트래픽을 수신하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  18. 제17항에 있어서, 상기 동적 베어러는,
    최대 비트레이트 값, 평균 비트레이트 값, 상기 최대 비트레이트 값이 적용될 수 있는 허용 시간 중 적어도 하나에 의해 특성(property)이 결정되는 것을 특징으로 하는 단말.
  19. 제17항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 시간 정보에 따른 시간이 만료된 후, 상기 동적 베어러에 대해 적용될 비트레이트 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  20. 제17항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말의 채널 상태가 설정된 값 이상인 경우, 상기 보고 메시지를 상기 기지국으로 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  21. 무선 통신 시스템에서 베어러를 동적으로 운영하는 기지국에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    비트레이트 정보가 동적으로 조절 가능한 동적 베어러를 단말에 대해 설정하고, 상기 단말로부터 상기 단말의 채널 상태 또는 비디오 버퍼 상태 중 적어도 하나를 포함하는 보고 메시지를 수신하며, 상기 동적 베어러에 대해 적용될 수정된 비트레이트 정보와 상기 수정된 비트레이트 정보가 적용될 시간 정보를 결정하고, 상기 수정된 비트레이트 정보와 시간 정보를 상기 단말에 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  22. 제21항에 있어서, 상기 동적 베어러는,
    최대 비트레이트 값, 평균 비트레이트 값, 상기 최대 비트레이트 값이 적용될수 있는 허용 시간 중 적어도 하나에 의해 특성(property)이 결정되는 것을 특징으로 하는 하는 기지국.
  23. 제21항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 기지국의 적어도 하나의 단말에게 추가적으로 허용할 수 있는 자원의 양을 확인하고, 상기 확인 결과에 따라 상기 단말에게 설정할 수 있는 최대 비트레이트 값 및 허용 시간을 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  24. 제21항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 전송 이후에 상기 시간 정보에 대응하는 타이머를 구동하고, 상기 타이머 구동 만료 시 상기 동적 베어러의 비트레이트를 평균 비트레이트로 재설정하기 위한 메시지를 상기 단말에 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  25. 무선 통신 시스템에서 베어러를 동적으로 운영하는 단말에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    비트레이트 정보가 동적으로 조절 가능한 동적 베어러를 설정하고, 상기 단말의 채널 상태 또는 비디오 버퍼 상태 중 적어도 하나를 확인하며, 상기 확인 결과에 기반하여 상기 동적 베어러에 대해 적용될 수정된 비트레이트 정보와 상기 수정된 비트레이트 정보가 적용될 시간 정보를 결정하고, 상기 결정된 수정된 비트레이트 정보와 시간 정보를 포함하는 비트레이트 수정 요청 메시지를 상기 기지국으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  26. 제25항에 있어서, 상기 동적 베어러는,
    최대 비트레이트 값, 평균 비트레이트 값, 상기 최대 비트레이트 값이 적용될수 있는 허용 시간 중 적어도 하나에 의해 특성(property)이 결정되는 것을 특징으로 하는 단말.
  27. 제25항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 기지국으로부터 상기 비트레이트 수정 요청 메시지에 대응하는 응답 메시지를 수신하고, 상기 응답 메시지에 포함된 비트레이트 정보와 시간 정보에 따라 상기 동적 베어러를 통해 트래픽을 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  28. 제27항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 응답 메시지에 포함된 상기 시간 정보에 따른 시간이 만료된 후, 상기 동적 베어러에 대해 적용될 비트레이트 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  29. 무선 통신 시스템에서 베어러를 동적으로 운영하는 기지국에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    비트레이트 정보가 동적으로 조절 가능한 동적 베어러를 단말에 대해 설정하고, 상기 단말로부터 상기 단말의 채널 상태 또는 비디오 버퍼 상태 중 적어도 하나를 포함하는 비트레이트 수정 요청 메시지를 수신하며, 상기 수정된 비트레이트 정보와 시간 정보를 수용할 것인지 여부를 결정하고, 상기 결정 결과에 따른 비트레이트 정보와 시간 정보를 포함하는 확인 메시지를 상기 단말에 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  30. 제29항에 있어서, 상기 동적 베어러는,
    최대 비트레이트 값, 평균 비트레이트 값, 상기 최대 비트레이트 값이 적용될수 있는 허용 시간 중 적어도 하나에 의해 특성(property)이 결정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  31. 제29항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 기지국의 적어도 하나의 단말에게 추가적으로 허용할 수 있는 자원의 양을 확인하고, 상기 확인 결과에 따라 상기 단말에게 설정할 수 있는 최대 비트레이트 값 및 허용 시간을 결정하며, 상기 결정된 최대 비트레이트 값 및 허용 시간에 기반하여 상기 단말의 비트레이트 수정 요청을 수용할 것인지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  32. 제29항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 전송 단계 이후에 상기 시간 정보에 대응하는 타이머를 구동하고, 상기 타이머 구동 만료 시 상기 동적 베어러의 비트레이트를 평균 비트레이트로 재설정하기 위한 메시지를 상기 단말에 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
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