WO2016171477A1 - 통합 라디오 어플리케이션의 관리 방법 및 이를 이용하는 재구성 가능한 모바일 장치 - Google Patents

통합 라디오 어플리케이션의 관리 방법 및 이를 이용하는 재구성 가능한 모바일 장치 Download PDF

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WO2016171477A1
WO2016171477A1 PCT/KR2016/004133 KR2016004133W WO2016171477A1 WO 2016171477 A1 WO2016171477 A1 WO 2016171477A1 KR 2016004133 W KR2016004133 W KR 2016004133W WO 2016171477 A1 WO2016171477 A1 WO 2016171477A1
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WO
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radio
csl
applications
muri
rcf
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PCT/KR2016/004133
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최승원
김경훈
금동현
김용
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한양대학교 산학협력단
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Publication date
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    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/50—Service provisioning or reconfiguring
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/0003—Software-defined radio [SDR] systems, i.e. systems wherein components typically implemented in hardware, e.g. filters or modulators/demodulators, are implented using software, e.g. by involving an AD or DA conversion stage such that at least part of the signal processing is performed in the digital domain
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W4/60—Subscription-based services using application servers or record carriers, e.g. SIM application toolkits
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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Definitions

  • the present invention relates to a method of managing an integrated radio application and to a reconfigurable mobile device using the same, more particularly to a reconfigurable mobile having a multi-radio interface for controlling execution of a hardware-independent integrated radio application.
  • SDR Software Defined Radio
  • SDR technology reduces fixed hardware functionality on the user's mobile device from a signal processing perspective, expands the hardware portion programmable by radio applications, and increases the flexibility of the system by using expanded software programmability.
  • Wireless technology reduces fixed hardware functionality on the user's mobile device from a signal processing perspective, expands the hardware portion programmable by radio applications, and increases the flexibility of the system by using expanded software programmability.
  • the structure of such an SDR terminal should be open, distributed, object oriented, and software controllable.
  • multimode SDR capable of accommodating various wireless standards for global communication.
  • research on multi-mode SDR is being actively conducted.
  • Another object of the present invention is a control method of an integrated radio application capable of converting from one radio application to several radio applications or from several radio applications to one radio application according to a wireless environment such as a handover, and the like.
  • the present invention provides a reconfigurable mobile device using the same.
  • a reconfigurable mobile device for executing a communication radio application comprising: a communication service layer; A radio control framework on a radio computer; And a multi-radio interface that is an interface between the communication service layer and the radio control framework.
  • the multi-radio interface may provide at least one or more types of services to the communication service layer among administrative services, access control services, and data flow services.
  • the communication service layer may include at least one of an administrator, a mobility policy manager, a networking stack, and a monitor.
  • the management service is used by an administrator of the communication service layer, i) install or uninstall at least one integrated radio application on the mobile device in conjunction with the radio control framework, or ii) at least one integrated radio application installed. Create or remove an instance of, iii) obtain or configure a parameter of at least one unified radio application instance, or iv) request a list of the installed at least one unified radio application.
  • the access control service is used by the mobility policy manager of the communication service layer, and may provide information exchange for selecting radio access technology (RAT) between the communication service layer and the radio control framework.
  • RAT radio access technology
  • the data flow service may be used to exchange messages for user data transmission or messages for user data reception between the networking stack of the communication service layer and the radio control framework.
  • the radio control framework may include at least one of a configuration manager, a radio connection manager, a flow controller, and a multiradio controller.
  • the configuration manager may install or uninstall a radio application, create or delete an instance, and manage access to radio parameters of the radio applications.
  • the radio connection manager may perform activation or deactivation of radio applications according to user requirements and management of user data flows that may be switched from one radio application to another.
  • the flow controller may perform transmission and reception and flow control of user data packets.
  • the multi-radio controller may schedule a request for radio resources raised from simultaneously running radio applications in order to detect interoperability problems between radio applications in advance.
  • a communication service layer CSL
  • a radio control framework RCF
  • a multi-radio interface between the communication service layer and the radio control framework A method of managing Unified Radio Applications (URA) in a reconfigurable mobile device having a MUltiRadio Interface (MURI), the method comprising: requesting installation of at least one URA via MURI from a CSL to an RCF; Responding to the installation request of the URA via MURI from the RCF to the CSL; Requesting an instance of the installed at least one URA via MURI from CSL to RCF; And responding to an instance creation request of the URA via MURI from the RCF to the CSL.
  • URA Unified Radio Applications
  • the CSL includes at least one of an Administrator, a Mobility Policy Manager, a Networking Stack, and a Monitor, wherein at least one URA is installed and the at least one URA is installed.
  • the instantiation of can be requested by the administrator.
  • the method of managing an integrated radio application may include requesting parameters for at least one instance of the URA generated through MURI from CSL to RCF; And transmitting a parameter for the requested at least one instance of the URA via MURI from the RCF to the CSL.
  • a communication service layer (CSL), a radio control framework (RCF), and a multi-radio between the communication service layer and the radio control framework
  • CSL communication service layer
  • RCF radio control framework
  • UUA Unified Radio Applications
  • step; Transmitting information related to the wireless environment from the RCF to the CSL, through the MURI; Based on the information related to the wireless environment, the CSL requesting the RCF to activate the URA installed through the MURI; And in response to the activation or deactivation request, the RCF notifying the CSL, via MURI, of approval or failure of activation of the installed URA.
  • the management method of the integrated radio application the CSL to the RCF, through the MURI, requesting the data flow generation for the integrated radio application approved for activation; And from the RCF to the CSL, via MURI, sending an acknowledgment of the data flow creation request.
  • the method of managing an integrated radio application may include requesting a change in the generated data flow from CSL to RCF through MURI; And transmitting an acknowledgment of the data flow change request from the RCF to the CSL, via the MURI.
  • an integrated radio application in a reconfigurable mobile device having a multi-radio interface connecting a service between a communication service layer and a radio control framework on a radio computer is provided.
  • a method of controlling comprising: the communication service layer receiving an integrated radio application list from a radio control framework, and activating or deactivating one or more radio applications based on the integrated radio application list.
  • the communication service layer receiving an integrated radio application list from a radio control framework, and activating or deactivating one or more radio applications based on the integrated radio application list.
  • one or more radio applications may be activated or deactivated at the same time.
  • the receiving and activating or deactivating may be performed through an interface between the communication service layer and the radio control framework.
  • the interface may support at least one or more types of services between an administrative service, an access control service, and a data flow service between the communication service layer and the radio control framework.
  • At least one of the management service, the access control service, and the data flow service may be provided by the communication service layer.
  • a reconfigurable mobile device having a multi-radio interface for connecting a service between a communication service layer and a radio control framework on a radio computer to control an integrated radio application.
  • a radio environment detector for receiving a list of integrated radio applications from the radio control framework, a radio application (RA) activator for activating one or more radio applications based on the list of integrated radio applications, and
  • a reconfigurable mobile device is provided that includes an RA deactivator that deactivates one or more radio applications based on the unified radio application list.
  • one or more radio applications may be activated or deactivated simultaneously, and the RA activator and the RA deactivator may be in the form of a module or component, such as a URA activation / deactivation unit that changes the state of the URAs including one or more RAs. It can be provided.
  • an integrated radio application in a reconfigurable mobile device having a multi-radio interface connecting a service between a communication service layer and a radio control framework on a radio computer comprising: detecting a wireless environment including a first wireless environment and a wireless environment including a second wireless environment different from the first wireless environment, and detecting a third wireless environment different from the first wireless environment and the second wireless environment.
  • a second radio application that operates in a third radio environment It provides a control method of an integrated radio application, comprising a data flow control step of converting the data.
  • an integrated radio application in a reconfigurable mobile device having a multi-radio interface connecting a service between a communication service layer and a radio control framework on a radio computer comprising: a wireless environment sensing step of detecting a wireless environment including a first wireless environment, a second wireless environment different from the first wireless environment in the first wireless environment, and a third wireless different from the first and second wireless environments Determining a handover from the first wireless environment to the second and third wireless environments in response to sensing the environment, and a first radio application operating in the first wireless environment when performing the handover. 2
  • the second radio application operating in the wireless environment and the third radio application operating in the third wireless environment Comprising a data flow control step of converting the indications, there is provided a control method of the integrated radio applications.
  • the radio environment sensing step, the handover decision step, and the data flow control may be performed through an interface between the communication service layer and the radio control framework.
  • a reconfigurable mobile device having a multi-radio interface for connecting a service between a communication service layer and a radio control framework on a radio computer to control an integrated radio application.
  • a radio environment detection unit for detecting one or more wireless environments, one-to-many handover according to the detection of a plurality of other wireless environments in one wireless environment or the detection of another wireless environment in a plurality of wireless environments
  • a handover determination unit for recognizing many-to-one handovers, and second and third operating independently of the first radio application operating in the first wireless environment in the second and third wireless environments when performing the handover. Convert to radio applications or in second and third wireless environments
  • a data flow control unit for converting second and third radio applications in operation to a first radio application operating in a first wireless environment is provided.
  • the communication service layer may perform the first function of the radio environment sensing unit, the second function of the handover determination unit, and the third function of the data flow control unit by operations of the manager, the mobility policy manager, the networking stack, and the monitor. Can be.
  • an integrated radio application in a reconfigurable mobile device having a multi-radio interface connecting a service between a communication service layer and a radio control framework on a radio computer is provided.
  • a method of controlling comprising: monitoring one or more integrated radio applications of a mobile device, detecting resource related errors of the integrated radio application through monitoring, and delivering an error message for the detected error to the communication service layer It provides a control method of an integrated radio application, comprising the step of.
  • the monitoring, sensing and communicating may be performed through an interface between the communication service layer and the radio control framework.
  • a reconfigurable mobile device having a multi-radio interface for connecting a service between a communication service layer and a radio control framework on a radio computer to control an integrated radio application.
  • device comprising: a monitoring unit for monitoring one or more integrated radio applications of the mobile device, an error detecting unit for detecting resource related errors of the integrated radio application through monitoring, and an error message for the detected error to the communication service layer. It provides a reconfigurable mobile device comprising an error report unit.
  • an integrated radio application in a reconfigurable mobile device having a multi-radio interface connecting a service between a communication service layer and a radio control framework on a radio computer is provided.
  • the method of control wherein the communication service layer receives a list of integrated radio applications from the radio control framework, activates one or more radio applications based on the list of integrated radio applications, or deactivates one or more radio applications based on the list of integrated radio applications.
  • the user terminal can control the operation of a plurality of radio applications or change the combination of radio applications in operation according to the surrounding environment such as a wireless environment.
  • the user terminal can be converted from one radio application to several radio applications or from several radio applications to one radio application according to a wireless environment such as a handover.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating four interfaces of a reconfigurable mobile device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a Unified Modeling Language (UML) class block diagram of radio computer interfaces of the mobile device of FIG. 1.
  • UML Unified Modeling Language
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an interconnection between a Communication Service Layer (CSL) and a Radio Control Framework (RCF) using a MultiRadio Interface (MURI) of the mobile device of FIG. .
  • CSL Communication Service Layer
  • RCF Radio Control Framework
  • MURI MultiRadio Interface
  • UML Unified Modeling Language
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a relationship between a multi-radio interface (MURI), a radio computer, and a radio controller user of FIG. 4.
  • MURI multi-radio interface
  • FIG. 6 is an exemplary diagram of a UML class for the basic service of the multi-radio interface (MURI) of FIG. 4.
  • MURI multi-radio interface
  • FIG. 7 is a flowchart of a method for managing an integrated radio application in the reconfigurable mobile device of FIG.
  • FIG. 8 is a flow chart of another embodiment of a method for managing an integrated radio application in the reconfigurable mobile device of FIG.
  • FIG. 9 is a flow chart of another embodiment of a method for managing an integrated radio application in the reconfigurable mobile device of FIG.
  • first, second, A, and B may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • the term “and / or” includes any combination of a plurality of related items or any of a plurality of related items.
  • a channel is a designated part of the ability to transmit information with certain characteristics provided by the user network interface.
  • an over-the-air wireless propagation channel is used to carry the information signal from the transmitter to the receiver.
  • the Communication Services Layer is a layer related to generic applications that support communication services.
  • the communication service layer supports general applications such as Internet access.
  • the communication service layer may provide at least some of the following three services to the radio control framework through a multiradio interface (MURI).
  • the first service is an administrative related service, which is related to installing / uninstalling radio applications, creating / deleting instances, and obtaining a list of radio applications about status of installations, instances, and activities. to be.
  • the second service is a service related to access control, which is related to launching / deactivating a radio application, generating a data flow, creating a network assignment, and obtaining a list of radio applications for each installation, instance, activity, and the like.
  • the third service is a service related to data flow, which is related to sending and receiving user data.
  • the communication service layer may be an administrator, a mobility policy manager, a networking stack. It may be implemented as at least one or more applications including at least some of a networking stack and a monitor.
  • the networking stack may include a protocol stack that operates at the communication service layer.
  • An administrator of CSL supports administrative services as a device configuration application.
  • the administrator may instruct the configuration manager (CM) of the radio control framework (RCF) to install or uninstall a radio application, or receive a response to a request from the CM of the RCF. .
  • CM configuration manager
  • RCF radio control framework
  • MVM Mobility Policy Manager
  • RATs radio access technologies
  • MURI multiradio interface
  • the CSL's networking stack supports reconfigurable mobile device data flow services.
  • the networking stack may be a TCP / IP stack, but is not limited thereto.
  • the data flow service may be represented as a set of (logical) link layer services provided in a uniform form regardless of the activation of the URAs.
  • the communication service layer may include only some of the above-described components or may include additional components other than the above-described components. Also, components incorporating functions of at least two or more of the aforementioned components may be included in the communication service layer.
  • the above-described components are merely examples of the components that the communication service layer should have in order to support the services that the communication service layer should perform. That is, the communication service layer is defined by the role that the communication service layer plays, and the configuration of the communication service layer is not limited by the above-described components.
  • Link refers to connecting a location to another location through certain Radio Access Technologies (RATs) for the purpose of transmitting and receiving digital information.
  • RATs Radio Access Technologies
  • each link is carried through a predetermined channel.
  • a radio application is software that generates a transmit RF signal and decodes a received RF signal.
  • the software can run on a specific radio platform or on a Radio Virtual Machine (RVM) that is part of a radio platform.
  • RVM Radio Virtual Machine
  • radio applications can be represented in other forms. That is, radio applications can be represented in the form of source codes, intermediate representations (IRs), and executable codes, and each of the source codes and intermediate representations is a radio library native implementation.
  • Call and Radio Hardware Abstraction Layer (Radio HAL) call may include a radio library, the execution code may be for a specific radio platform.
  • a radio computer is a hardware part of a mobile device that runs on a radio operating system (ROS), where radio applications can run.
  • the radio computer basically includes programmable processors, hardware accelerators, peripherals, and the like.
  • the peripheral device may include an RF part.
  • the Radio Control Framework is a control framework that is part of the operating system that extends operating system capabilities in terms of radio resource management.
  • the radio control framework includes a configuration manager (CM), a radio connection manager (RCM), a flow controller (FC), a multiradio controller (MRC), and a resource manager (Resource manager).
  • CM configuration manager
  • RCM radio connection manager
  • FC flow controller
  • MRC multiradio controller
  • RM resource manager
  • the Radio Control Framework can basically be part of the operating system.
  • the configuration manager of the RCF performs installation / uninstallation of a radio application, creation / deletion of an instance, and management of access to radio parameters of radio applications for a multi-radio terminal device.
  • the RCF's radio connection manager performs activation / deactivation of radio applications according to user requirements and overall management of user data flows that can be switched from one radio application to another.
  • the flow controller of the RCF performs transmission and reception and flow control of user data packets.
  • the RCF's multi-radio controller schedules requests for radio resources raised from concurrently running radio applications.
  • RCF's resource manager can manage radio resources, computing resources, or both to share multi-radio resources between active radio applications while meeting real-time requirements.
  • the radio control framework may include only some of the five components described above, or may further include components other than the five components.
  • the radio control framework may consist of components incorporating the functionality of at least two or more components described below.
  • the function and role of the radio control framework are defined by the functions performed by the components described below, and the configuration of the radio control framework is not limited by the exemplary components described below. That is, the radio control framework may have various configurations for performing at least some of the functions of the components described below.
  • Reconfigurable Mobile Devices are mobile devices with radio communication capabilities that support radio reconfiguration.
  • reconfigurable mobile devices include, but are not limited to, smartphones, feature phones, tablets, and laptops.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating four interfaces of a reconfigurable mobile device according to an embodiment of the present invention.
  • the reconfigurable MD can simultaneously execute multiple / multiple radios and configure radios by a new Radio Application Package (RAP). You can change it. All radio applications (RAs) may be referred to as Unified Radio Applications (URAs) when they exhibit common attributes or characteristics in terms of requirements related to radio reconfiguration of the mobile device.
  • RAP Radio Application Package
  • a reconfigurable mobile device In order to run multiple / multiple integrated radio applications, a reconfigurable mobile device (hereinafter referred to simply as mobile device) is a communications services layer (CSL), a radio control framework (RCF), a radio platform. (Radio Platform) and four sets of interfaces for their interconnection.
  • CSL communications services layer
  • RCF radio control framework
  • Radio Platform Radio Platform
  • Mobile Device Architecture includes the MultiRadio Interface (MURI), the Reconfigurable Radio Frequency Interface (RRFI), the Unified Radio Application Interface (URAI), and the Radio Programming Interface (URI). It may include a set of four interfaces such as Radio Rrogramming Interface (RPI).
  • MURI MultiRadio Interface
  • RRFI Reconfigurable Radio Frequency Interface
  • URAI Unified Radio Application Interface
  • URI Radio Programming Interface
  • RPI Radio Rrogramming Interface
  • MURI is the interface between the communication service layer and the radio control framework.
  • RRFI is an interface between an integrated radio application and an RF transceiver.
  • URAI is the interface between the integrated radio application and the radio control framework.
  • RPI is an interface for independent and uniform production (programming) of radio applications.
  • FIG. 2 is a Unified Modeling Language (UML) class block diagram of radio computer interfaces of the mobile device of FIG. 1.
  • UML Unified Modeling Language
  • the mobile device according to the present embodiment can be seen as a Radio Computer when individual integrated radio applications are designed as predetermined software entities.
  • the radio computer is a UML class (IMURI) of a radio computer interface connected to MURI, a UML class (IRRFI) of a radio computer interface connected to RRFI, a UML class (IURAI) and an RPI of a radio computer interface connected to URAI. It may include a UML class (IRPI) of a radio computer interface related to.
  • Unified Modeling Language may be used to define information models and protocols related to RRFI, MURI, etc., but is not limited thereto. Other modeling languages may also be used.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an interconnection between a Communication Service Layer (CSL) and a Radio Control Framework (RCF) using a MultiRadio Interface (MURI) of the mobile device of FIG. . That is, FIG. 3 shows how the communication service layer (CSL) and the radio control framework (RCF) interact with each other using a multiradio interface (MURI).
  • CSL Communication Service Layer
  • RCF Radio Control Framework
  • MURI MultiRadio Interface
  • the multi-radio interface includes a communication service layer and a radio control frame for three types of services: administrative services, access control services, and data flow services. Support interface between walks.
  • At least one of Administrative Services, Access Control Services, and Data Flow Services is a component of a communication service layer using a multi-radio interface and the configuration of the radio control framework. It may be provided by the interlocking of the elements. Meanwhile, as mentioned above, the radio control framework may operate in a radio computer and provide an operating environment of a unified radio application by interworking with a communication service layer.
  • Administrative services are mainly used by components such as administrators included in the communication service layer. Administrators can install or remove new unified radio applications on reconfigurable mobile devices and create or remove instances of unified radio applications. Installation and loading may be performed during runtime as well as at device startup time to establish a network connection when reconfiguring the available integrated radio applications.
  • the multiradio interface can detect when and how to reconfigure a mobile device without making any assumptions.
  • Access Control Services are primarily used by the Mobility Policy Manager (MPM), which is included in the communications service layer, and refers to user policies and the use of other Radio Access Technologies (RATs). It is used to keep and choose between them.
  • MPM Mobility Policy Manager
  • RATs Radio Access Technologies
  • Such reference and modeling of selection algorithms are not basically included in the scope of the present invention, but the multi-radio interface specification does not include the communication service layer and radio control.
  • the references themselves may be generated locally in applications or end user settings as well as in a distributed manner from a network operator or a cognitive radio management framework.
  • Data Flow Services is primarily used by a network stack, such as Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP / IP) stack, included in the communication service layer of a reconfigurable mobile device.
  • the data flow service can thus represent the configuration of (logical) link layer services, which can be provided uniformly regardless of the activation of the integrated radio application.
  • each of the R-FUNC-RAT-01 to R-FUNC-RAC-06 may represent a different radio environment using different radio access technologies.
  • the mobile device component or radio computer component described above may support multi-radio interface system requirements.
  • UML 4 is an exemplary diagram of Unified Modeling Language (UML) of radio computer classes associated with a multi-radio interface of a reconfigurable mobile device according to another embodiment of the present invention.
  • UML Unified Modeling Language
  • radio computer classes related to a multi-radio interface are defined as follows:
  • the RadioComputer class includes all integrated radio applications (URAs) related to information about hardware and software related resources and interactions of reconfigurable mobile devices.
  • the above information may include, for example, the RadioComputer class including computational / spectral resource usage, collection of context information, channel measurement results, and the like. Can be.
  • the RadioComputer class may be associated with the RCUser class through the IMURI class.
  • the RCUser class describes information related to a user of a radio computer. Each instance of each RCUser class depends on one instance of the RadioComputer class.
  • the RadioApp class describes the installed radio application. Each instance of a Radio Computer class may be involved in zero or some instances of the RadioApp class. Each instance of a RadioApp class may be associated with one instance of a RadioOS class.
  • the RadioOS class describes the installed radio operating system. Each instance of the RadioComputer class may be associated with zero or one instance of the RadioOS class. Each instance of the RadioOS class may be associated with zero or several instances of the RadioApp class.
  • the RCProfile class contains general information about a radio computer, for example, a terminal identification (ID). Each instance of the radiocomputer class may contain only one instance of the RCProfile class as a member.
  • ID terminal identification
  • the RCCapabilities class contains information regarding radio computer capabilities, including hardware, software, transmission and measurement capabilities such as supported radio access technologies (RATs) and maximum transmit power. Each instance of the radiocomputer class may contain only one instance of the RCCapabilities class as a member.
  • RATs radio access technologies
  • the Channel class includes one radio channel, and one radio channel may or may not be used by an active radio link.
  • Each instance of the radiocomputer class may contain zero, one or several instances of the Channel class as members (0 .. *).
  • the symbol (O .. *) means zero to several.
  • at least one channel class may be used.
  • the ChannelProfile class contains general information about the radio channel, such as channel ID, center frequency, bandwidth, and radio access technology used. Each instance of the Channel class may include only one instance of the ChannelProfile class as a member.
  • the ChannelMeasurements class provides current measurements such as instantaneous measurement data and related metadata related to the current radio channel, and applied measurements such as interference and load measurements. Include configuration.
  • Each instance of the Channel class may include only one instance of the ChannelMeasurements class as a member.
  • the antenna class includes information on antenna selection.
  • Each instance of the link class may include at least one instance of the antenna class as a member 1.
  • the antenna class may include an antenna profile class as a subclass.
  • the AntennaProfile class contains general information about the antenna, such as the antenna port, applicable frequency range, and antenna gain. Each instance of the antenna class may include only one instance of the antenna profile as a member.
  • the RCConfiguration class contains information about the current configuration of the radio computer.
  • Each instance of the RadioComputer class may include only one instance of the RCConfiguration class as a member.
  • the Link class contains information about one active integrated radio application and corresponding connection between a reconfigurable mobile device and a Radio Access Network (RAN).
  • Each instance of the RCConfiguration class may contain zero, one or several instances of the Link class as members (0 .. *).
  • Each instance of the link class may be associated with one instance of the channel class.
  • the LinkProfile class includes general information about a currently active connection, such as a link identifier, a serving cell ID, a channel used, and the like. Each instance of a link class may contain only one instance of the link profile class as a member.
  • the LinkMeasurements class contains instantaneous measurement data related to the currently active connection, such as Block Error Rate (BLER), Power, and Signal to Interference plus Noise Ratio (SINR). Includes current measurements such as instantaneous measurement data and related metadata.
  • BLER Block Error Rate
  • SINR Signal to Interference plus Noise Ratio
  • Each instance of the Link class may contain only one instance of the LinkMeasurements class as a member.
  • the RFConfiguration class contains information about the configuration of an RF transceiver.
  • Each instance of the Link class can have only one instance of the RFConfgurable class as a member.
  • the TxPath class includes information about one transmission path.
  • Each instance of the RFConfiguration class may contain zero or one instance of the TxPath class as member (0,1).
  • Receive Path (RxPath) class contains information about one receive path.
  • Each instance of the RFConfiguration class can have only one instance of the RxPath class as a member.
  • the RCMeasurements class provides current measurements related to reconfigurable mobile devices, that is, instantaneous measurement data and associated metadata such as battery capacity, user mobility, mobile device positioning, and connection history. Connection history information may be included.
  • Each instance of a radiocomputer can have only one instance of an RFMeasurements class as a member.
  • the Channel class is separated from the Link class, but is not limited thereto, and channel measurement based on any mobile device configuration may or may not be used in the final link configuration.
  • Each class of the above-described radio computer may be defined using the Unified Modeling Language (UML) diagram of FIG. 4 describing the relationship between all classes of the radio computer and a predetermined template as shown in Tables 3 to 20 below. have.
  • UML Unified Modeling Language
  • Radio computer classes defined in the above manner are shown in Tables 3 to 20 below. Tables 3-20 illustrate in detail all the operations associated with the radio computer classes described above.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a relationship between a multiradio interface (MURI), a radio computer, and a radio controller user of FIG. 4.
  • MURI multiradio interface
  • the multi-radio interface MURI is an interface installed in a radio computer, but the multi-radio interface MURI should be an interface required for a user class RCUser.
  • the multi-radio interface (IMURI) class may be associated with at least one instance of the RCUser class as a member of a RadioComputer class.
  • FIG. 6 is an exemplary diagram of a UML class for the basic service of the multi-radio interface (MURI) of FIG. 4.
  • MURI multi-radio interface
  • the multi-radio interface supports three basic services, namely, administrative services, access control services, and data flow services.
  • each instance of the multi-radio interface (IMURI) class may include one instance of each of an administrative service (IAdministrativeServices), an access control service (IAccessControlServices) class, and an data flow service (IDataFlowServices) class.
  • IAdministrativeServices an administrative service
  • IAccessControlServices an access control service
  • IDataFlowServices data flow service
  • the interface of the management service can be used to send the following messages.
  • the messages transmitted from the communication service layer to the radio control framework are as follows.
  • the interface of the access control service can be used to send the following messages.
  • the messages transmitted from the communication service layer to the radio control framework are as follows.
  • messages for the access control service transmitted from the radio control framework to the communication service layer are as follows.
  • the interface of the data flow service can be used to send the following messages.
  • the message for the data flow service transmitted from the communication service layer to the radio control framework may include a request of user data transfer.
  • the messages for the data flow service transmitted from the radio control framework to the communication service layer may include a confirmation of user data transfer and a failure of user data transfer.
  • the above messages may basically include messages for a Sending User Data service and a Receiving User Data service.
  • Each interface class related to the above-described multi-radio interface includes a Unified Modeling Language (UML) diagram of FIG. 6 describing the relationship between the interface classes related to the multi-radio interface and a predetermined template as shown in Tables 24 to 26 below. Can be defined using.
  • UML Unified Modeling Language
  • Tables 24 to 26 illustrate in detail all operations associated with the three interface classes described above.
  • the multi-radio interface providing three basic services may support activation / deactivation of RAs. That is, a reconfigurable mobile device can support simultaneous execution of multiple radio access technologies (RATs) and can have a combination of radio applications that are optimal depending on the communication environment of the current terminal.
  • RATs radio access technologies
  • the mobility policy manager (MPM) of the communication service layer receives the current radio application list (RAs List) information from the configuration manager (CM) of the radio control framework to activate or deactivate one or more radio applications. / deactivation) to the Radio Connection Manager (RCM) of the Radio Control Framework.
  • the radio connection manager (RCM) may execute the command and return the result to the mobility policy manager (MPM).
  • the multi-radio interface may support flexible data flow. That is, the reconfigurable mobile device detects the occurrence of a situation requiring a change, separation, or merge of the data flow currently used according to the terminal communication environment (for example, vertical). Handover).
  • the mobility policy manager (MPM) of the communication service layer requests a change data flow request, a split data flow request, or a merge data flow request (RCM) from the radio connection manager (RCM) of the radio control framework. You can send a message for. In response to this message, the radio connection manager may perform the service and send an acknowledgment or failure message to the mobility policy manager.
  • MPM mobility policy manager
  • RCM merge data flow request
  • the multi-radio interface may support error reporting. That is, when a reconfigurable mobile device executes several radio access technologies (RATs) simultaneously, unexpected errors may occur. In this situation, the connection manager (CM) of the radio control framework may report the corresponding error to the mobility policy manager (MPM) of the communication service layer.
  • RATs radio access technologies
  • MPM mobility policy manager
  • the multi-radio controller recognizes and notifies the connection manager, and the connection manager may report the error to the mobility policy manager.
  • the reconfigurable mobile device detects an error exceeding the capability of the terminal, that is, the reconfigurable mobile device, and / or a resource collision related error of radio applications operating on the mobile device, and reports the detected error to the communication service layer. By doing so, it is possible to prevent problems such as incomplete operation or unwanted stop of the mobile device.
  • the control unit of the mobile device mentioned in the following description may be a component or a combination of components using a service supported by a multi-radio interface, and may be a component of a real-time operating system and / or radio control framework of a radio computer (eg, multi It may be a radio controller, a radio controller, or a component of a communication service layer, or the controller of the mobile device mentioned in the following description may correspond to at least one component of the communication service layer. It may be a combination of at least one component of the radio control framework.
  • FIG. 7 is a flowchart of a method of controlling an integrated radio application in a reconfigurable mobile device according to an embodiment of the present invention.
  • the reconfigurable mobile device detects a wireless environment of the mobile device (S71).
  • the communication service layer of the reconfigurable mobile device may receive a list of integrated radio applications from the radio control framework.
  • This step may include determining whether the wireless environment has changed from an environment suitable for single mode to an environment suitable for multimode.
  • the multimode refers to a specific radio access environment in which a plurality of different radio modes (RATs) are mixed
  • the single mode refers to a specific radio access environment in which only a single radio method exists.
  • two or more radio applications may be simultaneously activated based on the integrated radio application list or at least one radio application may be activated in addition to the currently active radio application (S73). As such, one or more radio applications may be activated simultaneously in this step.
  • This step is for determining whether the wireless environment is maintained in multimode or single mode.
  • the reconfigurable mobile device recognizes the change in the wireless environment and deactivates one or more radio applications based on the integrated radio application list (S76). In this step, one or more radio applications may be deactivated at the same time.
  • FIG. 8 is a flowchart of a method for managing an integrated radio application in a reconfigurable mobile device according to another embodiment of the present invention.
  • the reconfigurable mobile device detects a wireless environment including a first wireless environment and a second wireless environment different from the first wireless environment (S81).
  • the handover may be a vertical handover, but is not limited thereto. That is, the handover may be a horizontal handover or a combination of both (vertical handover and horizontal handover).
  • vertical handover refers to a function of maintaining a service when a terminal capable of multiple / multiple access between different networks is applied, and handover of which an OSI (Open System Interconnection) layer 3 IP address is changed. May be referred to.
  • horizontal handover may refer to a function of maintaining a service when a mobile device moves between mobile communication cells in a network to which the same technology is applied.
  • the controller of the reconfigurable mobile device determines a handover from the first and second wireless environments to the third wireless environment or detects the first wireless environment according to the detection of a third wireless environment different from the first wireless environment and the second wireless environment.
  • a handover from the first wireless environment to the second and third wireless environments is detected by detecting a second wireless environment different from the first wireless environment and a third wireless environment different from the first and second wireless environments. It is determined (S83).
  • the control unit of the reconfigurable mobile device performs data flow for the first radio application operating in the first wireless environment and the second radio application operating in the second wireless environment for many-to-one (N: 1) handover.
  • Data flow control is performed to change the data flow in order to deliver the second radio application operating in the wireless environment and the third radio application operating in the third wireless environment (S84).
  • the controller of the reconfigurable mobile device may perform general handover control (S85).
  • the control unit of the reconfigurable mobile device performs a many-to-many handover by simultaneously or sequentially performing one-to-many or many-to-one handover Data flow control can be performed.
  • FIG. 9 is a flowchart of a method of controlling an integrated radio application in a reconfigurable mobile device according to another embodiment of the present invention.
  • the reconfigurable mobile device monitors radio applications operating in the mobile device (S91).
  • the control unit operating on the radio computer of the reconfigurable mobile device may detect an error related to a spectral resource of radio applications, for example.
  • the controller may transmit an error report or an error message for the error to the communication service layer of the reconfigurable mobile device (S93). If an error is not detected, the current error reporting interface may be terminated before the error report.
  • the reconfigurable mobile device is an integrated radio application as a reconfigurable mobile device having a multi-radio interface connecting a service between a communication service layer and a radio control framework on a radio computer.
  • the control may include three groups of steps as follows.
  • the communication service layer receives an integrated radio application list from the radio control framework and simultaneously activates or deactivates one or more radio applications based on the integrated radio application list.
  • the third step is to monitor the radio applications running on the mobile device, and if the monitoring detects resource related errors such as errors related to the spectral resource of the radio applications, an error message for the corresponding error is transmitted to the communication service layer. It's a step.
  • the radio reconfiguration related architecture module of the reconfigurable mobile device described above may include all necessary abstract data definitions used in the attribute definition. To illustrate this, it is shown in Tables 27 to 29.

Landscapes

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Abstract

통합 라디오 어플리케이션의 관리 방법 및 이를 이용하는 재구성 가능한 모바일 장치가 개시된다. 재구성 가능한 모바일 장치는, 통신 라디오 어플리케이션을 실행하는 재구성 가능한 모바일 장치로서, 통신 서비스 계층, 라디오 컴퓨터 상의 라디오 컨트롤 프레임워크, 및 통신 서비스 계층과 라디오 컨트롤 프레임워크 간의 인터페이스인 멀티라디오 인터페이스를 구비하고, 멀티라디오 인터페이스는, 관리 서비스, 접속 제어 서비스 및 데이터 흐름 서비스 중 적어도 한 종류 이상의 서비스를 통신 서비스 계층에게 제공한다.

Description

통합 라디오 어플리케이션의 관리 방법 및 이를 이용하는 재구성 가능한 모바일 장치
본 발명은 통합 라디오 어플리케이션의 관리 방법 및 이를 이용하는 재구성 가능한 모바일 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하드웨어 독립적인(hardware-independent) 통합 라디오 어플리케이션의 실행을 제어하기 위한 멀티라디오 인터페이스를 구비하는 재구성 가능한 모바일 장치와 이러한 재구성 가능한 모바일 장치에서 구현되는 통합 라디오 어플리케이션의 관리 방법에 관한 것이다.
소프트웨어 정의 라디오(Software Defined Radio, SDR)는 다양한 무선 접속 환경에 유연하게 적응가능한 시스템 구축을 위하여 개방형 구조 단일 하드웨어 플랫폼상에 객체지향 구조 응용소프트웨어(Application)를 다운로드하여 전역(global) 통신을 가능케 하는 기술이다.
SDR 기술은 신호처리 관점에서 사용자의 모바일 장치(Mobile Device)에서 고정된 하드웨어 기능을 축소하고, 라디오 어플리케이션에 의해 프로그램 가능한 하드웨어 부분을 확장하며, 확장된 소프트웨어 프로그램 능력을 이용하여 시스템의 유연성을 증대시키는 무선 기술이다.
이러한 SDR 단말기(Terminal Device)의 구조는 개방성, 분산성, 객체지향성, 소프트웨어 제어성을 구비하여야 한다. 특히, 전역 통신을 위해 여러 가지 무선 규격을 수용할 수 있는 멀티모드 SDR이 요구되고 있다. 이러한 분위기에서 현재 멀티모드 SDR에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 발명의 목적은 여러 개의 라디오 어플리케이션의 동작을 제어하거나 무선 환경 등의 주위 환경에 따라 동작 중인 라디오 어플리케이션의 조합을 변경할 수 있는 통합 라디오 어플리케이션의 제어 방법 및 이를 이용하는 재구성 가능한 모바일 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 핸드오버(Handover) 등의 무선 환경에 따라 하나의 라디오 어플리케이션에서 여러 개의 라디오 어플리케이션으로 변환하거나 여러 개의 라디오 어플리케이션에서 하나의 라디오 어플리케이션으로 변환할 수 있는 통합 라디오 어플리케이션의 제어 방법 및 이를 이용하는 재구성 가능한 모바일 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 모바일 장치의 모뎀칩의 트랜시버들 등에서 발생하는 에러 메시지를 처리할 수 있는 통합 라디오 어플리케이션의 제어 방법 및 이를 이용하는 재구성 가능한 모바일 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 전술한 기능들을 구비하며 사용자의 모바일 장치 하드웨어와 사용자 어플리케이션에 비의존적으로 동작하는 통합 라디오 어플리케이션을 제어하는 방법 및 이를 이용하는 재구성 가능한 모바일 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에서는, 통신 라디오 어플리케이션을 실행하는 재구성 가능한 모바일 장치(Reconfigurable Mobile Device)로서, 통신 서비스 계층; 라디오 컴퓨터 상의 라디오 컨트롤 프레임워크; 및 통신 서비스 계층과 라디오 컨트롤 프레임워크 간의 인터페이스인 멀티라디오 인터페이스를 구비하는 재구성 가능한 모바일 장치를 제공한다. 여기서, 멀티라디오 인터페이스는, 관리 서비스(Administrative Services), 접속 제어 서비스(Access Control Services) 및 데이터 흐름 서비스(Data Flow Services) 중 적어도 한 종류 이상의 서비스를 통신 서비스 계층에게 제공할 수 있다.
여기에서, 통신 서비스 계층은 관리자(Administrator), 이동성 정책 매니저(Mobility Policy Manager), 네트워킹 스택(Networking Stack) 및 모니터(Monitor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기에서, 관리 서비스는, 통신 서비스 계층의 관리자에 의해 사용되며, i) 라디오 컨트롤 프레임워크와 연동하여 모바일 장치에 적어도 하나의 통합 라디오 어플리케이션을 설치 또는 제거하거나, ii) 설치된 적어도 하나의 통합 라디오 어플리케이션의 인스턴스를 생성 또는 제거하거나, iii) 적어도 하나의 통합 라디오 어플리케이션 인스턴스의 파라미터를 획득 또는 구성하거나, iv) 상기 설치된 적어도 하나의 통합 라디오 어플리케이션의 리스트를 요청하는데 이용될 수 있다.
여기에서, 접속 제어 서비스는, 통신 서비스 계층의 이동성 정책 매니저에 의해 사용되며, 통신 서비스 계층과 라디오 컨트롤 프레임워크 간에 무선 접속 기술(Radio Access Technology, RAT) 선택을 위한 정보 교환을 제공할 수 있다.
여기에서, 데이터 흐름 서비스는, 사용자 데이터 전송을 위한 메시지 또는 사용자 데이터 수신을 위한 메시지를 통신 서비스 계층의 네트워킹 스택과 라디오 컨트롤 프레임워크 간에 교환하는데 이용될 수 있다.
여기에서, 라디오 컨트롤 프레임워크는, 설정 매니저(Configuration Manager), 라디오 연결 매니저(Radio Connection Manager), 플로우 컨트롤러(Flow Controller) 및 멀티라디오 컨트롤러(Multiradio Controller) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 설정 매니저는 라디오 어플리케이션의 인스톨 또는 언인스톨, 인스턴스(instance)의 생성 또는 삭제, 그리고 라디오 어플리케이션들의 라디오 파라미터들에 대한 액세스 관리를 수행할 수 있다. 라디오 연결 매니저는 사용자 요구에 따른 라디오 어플리케이션들의 활성화 또는 비활성화와, 하나의 라디오 어플리케이션으로부터 다른 라디오 어플리케이션으로 스위칭될 수 있는 사용자 데이터 흐름의 관리를 수행할 수 있다. 플로우 컨트롤러는 사용자 데이터 패킷의 송신과 수신 및 흐름 제어를 수행할 수 있다. 그리고 멀티라디오 컨트롤러는 라디오 어플리케이션들 간의 상호 운용성 문제를 미리 감지하기 위해서, 동시에 실행되는 라디오 어플리케이션들로부터 제기되는 라디오 자원(radio resources)에 대한 요구를 스케줄링할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에서는, 통신 서비스 계층(Communication Services Layer, CSL), 라디오 컨트롤 프레임워크(Radio Control Framework, RCF), 및 통신 서비스 계층과 라디오 컨트롤 프레임워크 간의 멀티라디오 인터페이스(MUltiRadio Interface, MURI)를 구비한, 재구성 가능한 모바일 장치에서 통합 라디오 어플리케이션(Unified Radio Applications, URA)을 관리하는 방법으로서, CSL에서 RCF로 MURI를 통하여 적어도 하나의 URA의 설치를 요청하는 단계; RCF에서 CSL로 MURI를 통하여 URA의 설치 요청에 응답하는 단계; CSL에서 RCF로 MURI를 통하여 상기 설치된 적어도 하나의 URA의 인스턴스 생성을 요청하는 단계; 및 RCF에서 CSL로 MURI를 통하여 URA의 인스턴스 생성 요청에 응답하는 단계를 포함하는, 통합 라디오 어플리케이션의 관리 방법이 제공된다.
여기에서, CSL은 관리자(Administrator), 이동성 정책 매니저(Mobility Policy Manager), 네트워킹 스택(Networking Stack) 및 모니터(Monitor) 중 적어도 하나를 포함하고, 적어도 하나의 URA의 설치와 상기 설치된 적어도 하나의 URA의 인스턴스 생성은 관리자에 의해서 요청될 수 있다.
여기에서, 통합 라디오 어플리케이션의 관리 방법은, CSL에서 RCF로 MURI를 통하여 생성된 적어도 하나의 URA의 인스턴스에 대한 파라미터를 요청하는 단계; 및 RCF에서 CSL로 MURI를 통하여 상기 요청된 적어도 하나의 URA의 인스턴스에 대한 파라미터를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에서는, 통신 서비스 계층(Communication Services Layer, CSL), 라디오 컨트롤 프레임워크(Radio Control Framework, RCF), 및 상기 통신 서비스 계층과 라디오 컨트롤 프레임워크 간의 멀티라디오 인터페이스(MUltiRadio Interface, MURI)를 구비한, 재구성 가능한 모바일 장치에서 통합 라디오 어플리케이션(Unified Radio Applications, URA)을 관리하는 방법으로서, CSL에서 RCF로, MURI를 통하여, 무선 환경에 대한 측정 요청을 전송하는 단계; RCF에서 CSL로, MURI를 통하여, 무선 환경에 관련된 정보를 전송하는 단계; 무선 환경에 관련된 정보에 기초하여, CSL가 RCF에게, MURI를 통하여 설치된 URA의 활성화를 요청하는 단계; 및 활성화 또는 비활성화 요청에 응답하여, RCF가 CSL에게, MURI를 통하여, 상기 설치된 URA의 활성화의 승인 또는 실패를 통지하는 단계를 포함하는, 통합 라디오 어플리케이션의 관리 방법이 제공된다.
여기에서, 통합 라디오 어플리케이션의 관리 방법은, CSL에서 RCF로, MURI를 통하여, 상기 활성화가 승인된 통합 라디오 어플리케이션에 대한 데이터 흐름 생성을 요청하는 단계; 및 RCF에서 CSL로, MURI를 통하여, 데이터 흐름 생성 요청에 대한 승인을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기에서, 통합 라디오 어플리케이션의 관리 방법은, CSL에서 RCF로, MURI를 통하여, 상기 생성된 데이터 흐름에 대한 변경을 요청하는 단계; 및 RCF에서 CSL로, MURI를 통하여, 데이터 흐름 변경 요청에 대한 승인을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에서는, 통신 서비스 계층과 라디오 컴퓨터상의 라디오 컨트롤 프레임워크 간의 서비스를 연결하는 멀티라디오 인터페이스를 구비한 재구성 가능한 모바일 장치(Reconfigurable mobile device)에서 통합 라디오 어플리케이션을 제어하는 방법으로서, 통신 서비스 계층이 라디오 컨트롤 프레임워크로부터 통합 라디오 어플리케이션 리스트를 수신하는 단계, 및 통합 라디오 어플리케이션 리스트에 기초하여 하나 이상의 라디오 어플리케이션을 활성화 또는 비활성화하는 단계를 포함하는, 통합 라디오 어플리케이션의 제어 방법을 제공한다.
여기에서, 하나 이상의 라디오 어플리케이션들은 동시에 활성화 또는 비활성화될 수 있다.
여기에서, 상기 수신하는 단계 및 상기 활성화 또는 비활성화하는 단계는 통신 서비스 계층과 라디오 컨트롤 프레임워크와의 인터페이스를 통해 수행될 수 있다. 상기 인터페이스는 통신 서비스 계층과 라디오 컨트롤 프레임워크 사이에서 관리 서비스(Administrative Services), 접속 제어 서비스(Access Control Services) 및 데이터 흐름 서비스(Data Flow Services) 중 적어도 한 종류 이상의 서비스를 지원할 수 있다.
여기에서, 관리 서비스, 접속 제어 서비스, 및 데이터 흐름 서비스 중 적어도 하나 이상은 통신 서비스 계층에 의해 제공될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에서는, 통합 라디오 어플리케이션을 제어하기 위하여 통신 서비스 계층과 라디오 컴퓨터상의 라디오 컨트롤 프레임워크 간의 서비스를 연결하는 멀티라디오 인터페이스를 구비하는 재구성 가능한 모바일 장치(Reconfigurable Mobile Device)로서, 통신 서비스 계층이 라디오 컨트롤 프레임워크로부터 통합 라디오 어플리케이션 리스트를 수신하는 무선환경 감지부, 통합 라디오 어플리케이션 리스트에 기초하여 하나 이상의 라디오 어플리케이션을 활성화하는 라디오 어플리케이션(Radio Application, RA) 활성화부, 및 통합 라디오 어플리케이션 리스트에 기초하여 하나 이상의 라디오 어플리케이션을 비활성화하는 RA 비활성화부를 포함하는, 재구성 가능한 모바일 장치를 제공한다.
여기에서, 하나 이상의 라디오 어플리케이션들은 동시에 활성화 또는 비활성화될 수 있고, RA 활성화부와 RA 비활성화부는 하나 이상의 RA를 포함하는 URAs의 상태를 변경하는 URAs 활성화/비활성화부와 같이 하나의 모듈이나 구성부 형태를 구비할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에서는, 통신 서비스 계층과 라디오 컴퓨터상의 라디오 컨트롤 프레임워크 간의 서비스를 연결하는 멀티라디오 인터페이스를 구비한 재구성 가능한 모바일 장치(Reconfigurable Mobile Device)에서 통합 라디오 어플리케이션을 제어하는 방법으로서, 제1 무선 환경 및 제1 무선 환경과 다른 제2 무선 환경을 포함한 무선 환경을 감지하는 무선환경 감지 단계, 제1 무선 환경 및 제2 무선 환경과 다른 제3 무선 환경의 감지에 따라 제1 및 제2 무선 환경들에서 제3 무선 환경으로의 핸드오버를 인식하는 핸드오버 판단 단계, 및 핸드오버의 수행시에 제1 무선 환경에서 동작하는 제1 라디오 어플리케이션과 제2 무선 환경에서 동작하는 제2 라디오 어플리케이션을 제3 무선 환경에서 동작하는 제3 라디오 어플리케이션으로 변환하는 데이터 흐름 제어 단계를 포함하는, 통합 라디오 어플리케이션의 제어 방법을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에서는, 통신 서비스 계층과 라디오 컴퓨터상의 라디오 컨트롤 프레임워크 간의 서비스를 연결하는 멀티라디오 인터페이스를 구비한 재구성 가능한 모바일 장치(Reconfigurable Mobile Device)에서 통합 라디오 어플리케이션을 제어하는 방법으로서, 제1 무선 환경을 포함한 무선 환경을 감지하는 무선환경 감지 단계, 제1 무선 환경에서 제1 무선 환경과 다른 제2 무선 환경과 제1 및 제2 무선 환경들과 다른 제3 무선 환경을 감지함에 따라 제1 무선 환경에서 제2 및 제3 무선 환경들로의 핸드오버를 인식하는 핸드오버 판단 단계, 및 핸드오버의 수행시에 제1 무선 환경에서 동작하는 제1 라디오 어플리케이션을 제2 무선 환경에서 동작하는 제2 라디오 어플리케이션 및 제3 무선 환경에서 동작하는 제3 라디오 어플리케이션으로 변환하는 데이터 흐름 제어 단계를 포함하는, 통합 라디오 어플리케이션의 제어 방법을 제공한다.
여기에서, 무선환경 감지 단계, 핸드오버 판단 단계, 및 데이터 흐름 제어는, 통신 서비스 계층과 상기 라디오 컨트롤 프레임워크와의 인터페이스를 통해 수행될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에서는, 통합 라디오 어플리케이션을 제어하기 위하여 통신 서비스 계층과 라디오 컴퓨터상의 라디오 컨트롤 프레임워크 간의 서비스를 연결하는 멀티라디오 인터페이스를 구비하는 재구성 가능한 모바일 장치(Reconfigurable mobile device)로서, 하나 이상의 무선 환경을 감지하는 무선환경 감지부, 하나의 무선 환경에서 다른 복수의 무선 환경들의 감지에 따라 또는 복수의 무선 환경들에서 다른 하나의 무선 환경의 감지에 따라 일대다 핸드오버 또는 다대일 핸드오버를 인식하는 핸드오버 판단부, 및 핸드오버의 수행시에 제1 무선 환경에서 동작하는 제1 라디오 어플리케이션을 제2 및 제3 무선 환경들에서 독립적으로 동작하는 제2 및 제3 라디오 어플리케이션들로 변환하거나 제2 및 제3 무선 환경들에서 동작하는 제2 및 제3 라디오 어플리케이션들을 제1 무선 환경에서 동작하는 제1 라디오 어플리케이션으로 변환하는 데이터 흐름 제어부를 포함하는, 재구성 가능한 모바일 장치를 제공한다.
여기에서, 통신 서비스 계층은, 관리자, 이동성 정책 매니저, 네트워킹 스택 및 모니터의 동작들에 의해, 무선환경 감지부의 제1 기능, 핸드오버 판단부의 제2 기능 및 데이터 흐름 제어부의 제3 기능을 수행할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에서는, 통신 서비스 계층과 라디오 컴퓨터상의 라디오 컨트롤 프레임워크 간의 서비스를 연결하는 멀티라디오 인터페이스를 구비한 재구성 가능한 모바일 장치(Reconfigurable mobile device)에서 통합 라디오 어플리케이션을 제어하는 방법으로서, 모바일 장치의 하나 이상의 통합 라디오 어플리케이션을 모니터링하는 단계, 모니터링을 통해 통합 라디오 어플리케이션의 리소스(resource) 관련 에러를 감지하는 단계, 및 감지된 에러에 대한 에러 메시지를 통신 서비스 계층으로 전달하는 단계를 포함하는, 통합 라디오 어플리케이션의 제어 방법을 제공한다.
여기에서, 모니터링하는 단계, 감지하는 단계 및 전달하는 단계는, 통신 서비스 계층과 상기 라디오 컨트롤 프레임워크와의 인터페이스를 통해 수행될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에서는, 통합 라디오 어플리케이션을 제어하기 위하여 통신 서비스 계층과 라디오 컴퓨터상의 라디오 컨트롤 프레임워크 간의 서비스를 연결하는 멀티라디오 인터페이스를 구비하는 재구성 가능한 모바일 장치(Reconfigurable mobile device)로서, 모바일 장치의 하나 이상의 통합 라디오 어플리케이션들을 모니터링하는 모니터링부, 모니터링을 통해 통합 라디오 어플리케이션의 리소스 관련 에러를 감지하는 에러 감지부, 및 감지된 에러에 대한 에러 메시지를 통신 서비스 계층으로 전달하는 에러 보고부를 포함하는, 재구성 가능한 모바일 장치를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에서는, 통신 서비스 계층과 라디오 컴퓨터상의 라디오 컨트롤 프레임워크 간의 서비스를 연결하는 멀티라디오 인터페이스를 구비한 재구성 가능한 모바일 장치(Reconfigurable mobile device)에서 통합 라디오 어플리케이션을 제어하는 방법으로서, 통신 서비스 계층이 라디오 컨트롤 프레임워크로부터 통합 라디오 어플리케이션 리스트를 수신하고, 통합 라디오 어플리케이션 리스트에 기초하여 하나 이상의 라디오 어플리케이션을 활성화하거나, 통합 라디오 어플리케이션 리스트에 기초하여 하나 이상의 라디오 어플리케이션을 비활성화하는 단계; 하나의 무선 환경에서 다른 복수의 무선 환경들을 감지하거나 복수의 무선 환경들에서 다른 하나의 무선 환경을 감지함에 따른 일대다 핸드오버 또는 다대일 핸드오버를 판단하고 핸드오버의 수행시에 제1 무선 환경에서 동작하는 제1 라디오 어플리케이션을 제2 및 제3 무선 환경들에서 독립적으로 동작하는 제2 및 제3 라디오 어플리케이션들로 변환하거나 제2 및 제3 무선 환경들에서 동작하는 제2 및 제3 라디오 어플리케이션들을 제1 무선 환경에서 동작하는 제1 라디오 어플리케이션으로 변환하는 단계; 및 재구성 가능한 모바일 장치의 하나 이상의 통합 라디오 어플리케이션들을 모니터링하고, 모니터링을 통해 하나 이상의 라디오 어플리케이션들의 리소스 관련 에러를 감지하면 감지된 에러에 대한 에러 메시지를 통신 서비스 계층으로 전달하는 단계를 포함하는, 통합 라디오 어플리케이션의 제어 방법을 제공한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 통합 라디오 어플리케이션의 관리 방법 및 이를 이용하는 재구성 가능한 모바일 장치를 채용하면, 표준 베이스밴드 API(application programming interface)를 사용하여 서로 다른 구조의 모뎀칩을 가진 사용자 단말에서 동일한 라디오 어플리케이션을 실행할 수 있다.
또한, 상기의 사용자 단말에서 여러 개의 라디오 어플리케이션의 동작을 제어하거나 무선 환경 등의 주위 환경에 따라 동작 중인 라디오 어플리케이션의 조합을 변경할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기의 사용자 단말에서 핸드오버(Handover) 등의 무선 환경에 따라 하나의 라디오 어플리케이션에서 여러 개의 라디오 어플리케이션으로 변환하거나 여러 개의 라디오 어플리케이션에서 하나의 라디오 어플리케이션으로 변환할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기의 사용자 단말 즉, 모바일 장치의 모뎀칩의 트랜시버들 등에서 발생하는 에러 메시지를 효과적으로 처리할 수 있는 통합 라디오 어플리케이션의 제어 방법 및 이를 이용하는 재구성 가능한 모바일 장치를 제공할 수 있다.
또한, 전술한 기능들 중 적어도 하나를 구비하며 사용자의 모바일 장치 하드웨어와 사용자 어플리케이션에 비의존적으로 동작하는 통합 라디오 어플리케이션을 효과적으로 제어할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 재구성 가능한 모바일 장치의 4개의 인터페이스들을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 도 1의 모바일 장치의 라디오 컴퓨터 인터페이스들의 UML(Unified Modeling Language) 클래스 블록도이다.
도 3은 도 1의 모바일 장치의 멀티라디오 인터페이스(MUltiRadio Interface, MURI)를 이용하는 통신 서비스 계층(Communication Service Layer, CSL)과 라디오 컨트롤 프레임워크(Radio Control Framework, RCF) 간의 상호 접속을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 재구성 가능한 모바일 장치의 멀티라디오 인터페이스와 관련된 라디오 컴퓨터 클래스들의 UML(Unified Modeling Language) 클래스의 예시도이다.
도 5는 도 4의 멀티라디오 인터페이스(MURI), 라디오 컴퓨터 및 라디오 컨트롤러 유저 간의 관계를 나타낸 개략도이다.
도 6은 도 4의 멀티라디오 인터페이스(MURI)의 기본 서비스에 대한 UML 클래스의 예시도이다.
도 7은 도 1의 재구성 가능한 모바일 장치에서 통합 라디오 어플리케이션을 관리하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 8은 도 1의 재구성 가능한 모바일 장치에서 통합 라디오 어플리케이션을 관리하는 방법의 다른 실시예에 대한 흐름도이다.
도 9는 도 1의 재구성 가능한 모바일 장치에서 통합 라디오 어플리케이션을 관리하는 방법의 또 다른 실시예에 대한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
이하에서 설명되는 통합 라디오 어플리케이션의 설치, 실행 또는 관리 방법, 통신 서비스 계층, 라디오 컨트롤 프레임워크, 및 전반적인 재구성 가능 단말 장치의 구조와 동작 등은 동 출원인의 공개특허공보 제10-2012-0073107호(2012.07.04) 출원, 공개특허공보 제10-2012-0125963호(2012.11.19) 출원, 공개특허공보 제10-2013-0116037호(2013.10.22) 출원 및 공개특허공보 제10-2013-0116039호(2013.10.22) 출원에 기반하고 있다. 따라서, 상기 출원들의 명세서의 전체 내용은 본 명세서의 일부로서 병합될 수 있다.
본 발명을 설명하기 위해서 전반적으로 사용되는 용어들에 대한 간략한 정의들을 정리한다. 아래 용어들 이외의 용어들에 대해서는 본 명세서내의 적절한 부분에서 정의를 제공한다.
채널(Channel)은 사용자 네트워크 인터페이스에서 제공되는 특정 특성을 가진 정보 전송 능력의 지정 부분이다. 여기서, 공중(over-the-air) 무선 전파 채널(wireless propagation channel)은 송신기에서 수신기로 정보 신호를 운반하는데 사용된다.
통신 서비스 계층(Communication Services Layer, CSL)은 통신 서비스를 지원하는 일반 응용프로그램(generic applications)에 관련된 계층이다. 여기서, 통신 서비스 계층은 인터넷 접속과 같은 일반 어플리케이션을 지원한다.
좀더 구체적으로, 통신 서비스 계층은 멀티라디오 인터페이스(multiradio interface, MURI)를 통하여 다음의 3가지 서비스들 중 적어도 일부를 라디오 컨트롤 프레임워크에 제공할 수 있다. 첫 번째 서비스는, 관리(administrative)에 관련된 서비스로서 라디오 어플리케이션의 인스톨/언인스톨, 인스턴스(instance)의 생성/삭제 그리고 인스톨, 인스턴스, 활동 등의 상태(status)에 대한 라디오 어플리케이션의 목록 획득에 관련된 서비스이다. 두 번째 서비스는, 접속 제어에 관련된 서비스로서 라디오 어플리케이션의 실행/비실행, 데이터 흐름 생성, 네트워크 할당 생성 그리고 각 인스톨, 인스턴스, 활동 등의 상태에 대한 라디오 어플리케이션의 목록 획득에 관련된 서비스이다. 마지막으로 세번째 서비스는, 데이터 흐름에 관련된 서비스로서 사용자 데이터를 보내고 받는데 관련된 서비스이다.
상술한 세 가지 서비스들 중 적어도 일부 서비스를 제공하기 위한 통신 서비스 계층 구성의 하나의 예로서, 통신 서비스 계층(communication services layer, CSL)은 관리자(administrator), 이동성 정책(mobility policy) 매니저, 네트워킹 스택(networking stack) 및 모니터(monitor) 중 적어도 일부를 포함하는 적어도 하나 이상의 어플리케이션으로 구현될 수 있다. 네트워킹 스택은 통신 서비스 계층에서 동작하는 프로토콜 스택(protocol stack)을 포함할 수 있다.
CSL의 관리자(Administrator)는, 장치 구성 어플리케이션으로서 관리자 서비스(administrative services)를 지원한다. 관리자는 라디오 어플리케이션(Radio Application)의 인스톨, 언인스톨을 라디오 컨트롤 프레임워크(radio control framework, RCF)의 설정 매니저(configuration manager, CM)에 지시하거나, RCF의 CM으로부터 요청에 대한 응답을 수신할 수 있다.
CSL의 이동성 정책 매니저(Mobility Policy Manager, MPM)는, 접속 제어 서비스(access control services)를 지원하며 사용자 정책과 다른 무선 접속 기술들(RATs)의 사용과 연관된 선호도/우선권(preference)을 유지하고, 멀티라디오 인터페이스(multiradio interface, MURI)를 통하여, CSL과 RCF 간의 RAT 선택 결정의 정보 교환을 포함할 수 있다.
CSL의 네트워킹 스택(Networking stack)은 재구성 가능한 모바일 장치의 데이터 플로우 서비스(data flow services)를 지원한다. 네트워킹 스택은 TCP/IP 스택일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 이 경우, 데이터 플로우 서비스는 URAs의 활성화에 관계없이 균일한 형태로 제공되는 (논리적) 링크 레이어 서비스의 셋으로 표현될 수 있다.
한편, 통신 서비스 계층은 상술된 구성요소들 중 일부만 포함할 수도 있고, 상술된 구성요소들 이외의 추가적인 구성요소를 포함할 수도 있다. 또한, 통신 서비스 계층 내에는 적어도 둘 이상의 상술된 구성요소들의 기능이 통합된 구성요소들이 포함될 수도 있다. 또한, 상술한 구성요소들은 통신 서비스 계층이 수행하여야 하는 서비스들을 지원하기 위하여 통신 서비스 계층이 구비하여야 하는 구성요소들의 일 예일뿐이다. 즉, 통신 서비스 계층은 통신 서비스 계층이 수행하는 역할에 의해서 정의되며, 상술된 구성요소들의 예시에 의해서 통신 서비스 계층의 구성이 한정되는 것은 아니다.
링크(Link)는 디지털 정보의 전송과 수신을 목적으로 하는 소정 무선 접속 기술(Radio Access Technologies, RATs)을 통해 어느 위치와 다른 위치를 접속하는 것을 지칭한다. 여기서, 각 링크는 소정 채널을 통해 전달된다.
라디오 어플리케이션(Radio Application, RA)은 전송 RF 신호의 생성과 수신 RF 신호의 디코딩을 수행하는 소프트웨어이다. 이 소프트웨어는 특정 라디오 플랫폼이나 라디오 플랫폼의 일부인 라디오 가상 머신(Radio Virtual Machine, RVM)에서 실행될 수 있다. 그리고 라디오 어플리케이션들은 다른 형태로 표현될 수 있다. 즉, 라디오 어플리케이션들은 소스 코드(Source Codes), 중간 표현(Intermediate Representations, IRs), 실행 코드(Executable Codes) 형태로 표현될 수 있으며, 소스 코드 및 중간 표현 각각은 라디오 라이브러리 기본 구현(Radio Library native implementation) 콜과 라디오 하드웨어 추상화 계층(Radio HAL: Radio Hardware Abstraction Layer) 콜을 호출하는 라디오 라이브러리를 포함할 수 있고, 실행 코드는 특정 라디오 플랫폼용일 수 있다.
라디오 컴퓨터(Radio Computer)는 라디오 운영체제(Radio Operating System, ROS)에서 동작하는 모바일 장치의 하드웨어 부분이며, 라디오 컴퓨터에서는 라디오 어플리케이션들이 실행될 수 있다. 여기서, 라디오 컴퓨터는 기본적으로 프로그래머블 프로세서(programmable processors), 하드웨어 가속기(hardware accelerators), 주변장치(peripherals) 등을 포함한다. 주변장치는 고주파 처리부(RF part)를 포함할 수 있다.
라디오 컨트롤 프레임워크(Radio Control Framework, RCF)는 무선 자원 관리 면에서 운영체제 능력을 확장하는 운영체제의 일부분인 컨트롤 프레임워크이다. 여기서, 라디오 컨트롤 프레임워크는 설정 매니저(Configuration Manager, CM), 라디오 연결 매니저(Radio Connection Manager, RCM), 플로우 컨트롤러(Flow Controller, FC), 멀티라디오 컨트롤러(Multiradio Controller, MRC) 및 리소스 매니저(Resource Manager, RM) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 리소스 매니저는 기본적으로 운영체제의 일부분일 수 있다.
RCF의 설정 매니저는 멀티라디오 단말 장치에 대한 라디오 어플리케이션의 인스톨/언인스톨, 인스턴스(instance)의 생성/삭제와 라디오 어플리케이션들의 라디오 파라미터들에 대한 액세스 관리를 수행한다.
RCF의 라디오 연결 매니저는 사용자 요구들에 따른 라디오 어플리케이션들의 활성화/비활성화 및 하나의 라디오 어플리케이션으로부터 다른 라디오 어플리케이션으로 스위칭될 수 있는 사용자 데이터 흐름의 전체적인 관리를 수행한다.
RCF의 플로우 컨트롤러는 사용자 데이터 패킷의 송신과 수신 및 흐름 제어를 수행한다.
RCF의 멀티라디오 컨트롤러는 라디오 어플리케이션들간의 상호 운용성 문제를 미리 감지하기 위해서, 동시에 실행되는 라디오 어플리케이션들로부터 제기되는 라디오 자원들(radio resources)에 대한 요구들을 스케줄링한다.
RCF의 리소스 매니저는 실시간 요구사항을 충족시키면서 동시에 활성화된 라디오 어플리케이션들 간에 멀티라디오 자원을 공유하기 위한 무선 자원, 컴퓨팅 자원, 또는 이들 모두를 관리하는 역할을 수행할 수 있다.
한편, 라디오 컨트롤 프레임워크는 전술되는 5가지 구성요소들 중 일부만 포함할 수도 있고, 5가지 구성요소 이외의 구성요소를 더 포함할 수도 있다. 또는, 라디오 컨트롤 프레임워크는 적어도 둘 이상의 후술되는 구성요소들의 기능이 통합된 구성요소들로 구성될 수도 있다. 라디오 컨트롤 프레임워크의 기능 및 역할은 후술되는 구성요소들이 수행하는 기능에 의해서 정의되며, 후술되는 예시적 구성요소들에 의해서 라디오 컨트롤 프레임워크의 구성이 한정되는 것은 아니다. 즉, 라디오 컨트롤 프레임워크는 후술되는 구성요소들의 기능들 중 적어도 일부를 수행하기 위한 다양한 구성을 가질 수 있다.
재구성 가능한 모바일 장치(Reconfigurable Mobile Device)는 라디오 재구성을 지원하는 라디오 통신 능력을 갖춘 모바일 장치이다. 여기서, 재구성 가능한 모바일 장치는 스마트폰(Smartphones), 피처폰(Feature Phones), 태블릿(Tablets) 및 랩탑(Laptops)을 포함하나, 이에 한정되지는 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 재구성 가능한 모바일 장치의 4개의 인터페이스들을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 재구성 가능한 모바일 장치(Reconfigurable MD)는 다종/다중 라디오(multiple radios)를 동시에 실행할 수 있고 새로운 라디오 어플리케이션 패키지(Radio Application Package, RAP)에 의해 라디오들의 설정을 변경할 수 있다. 모든 라디오 어플리케이션들(RAs)은 모바일 장치의 라디오 재구성과 관련된 요구사항의 관점에서 공통 속성이나 특성을 나타낼 때 통합 라디오 어플리케이션(Unified Radio Applications, URAs)으로 지칭될 수 있다.
다종/다중 통합 라디오 어플리케이션을 실행하기 위하여, 재구성 가능한 모바일 장치(이하, 간략히 모바일 장치라고도 한다)는 통신 서비스 계층(Communication Services Layer, CSL), 라디오 컨트롤 프레임워크(Radio Control Framework, RCF), 라디오 플랫폼(Radio Platform) 및 이들의 상호 연결을 위한 4 세트의 인터페이스들을 포함할 수 있다.
모바일 장치 아키텍처(Mobile Device Architecture)는 멀티라디오 인터페이스(MUltiRadio Interface, MURI), 재구성 가능 RF 인터페이스(Reconfigurable Radio Frequency Interface, RRFI), 통합 라디오 어플리케이션 인터페이스(Unified Radio Application Interface, URAI), 및 라디오 프로그래밍 인터페이스(Radio Rrogramming Interface, RPI)와 같은 4개의 인터페이스들의 세트를 포함할 수 있다.
MURI는 통신 서비스 계층과 라디오 컨트롤 프레임워크 간의 인터페이스이다. RRFI는 통합 라디오 어플리케이션과 RF 송수신기(RF Transceiver) 간의 인터페이스이다. URAI는 통합 라디오 어플리케이션과 라디오 컨트롤 프레임워크 간의 인터페이스이다. 그리고 RPI는 라디오 어플리케이션의 독립적이고 균일한 생산(프로그래밍)을 위한 인터페이스이다.
도 2는 도 1의 모바일 장치의 라디오 컴퓨터 인터페이스들의 UML(Unified Modeling Language) 클래스 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 모바일 장치는 개개의 통합 라디오 어플리케이션들이 소정의 소프트웨어 엔티티들로서 설계될 때 라디오 컴퓨터(Radio Computer)로서 보여질 수 있다.
전술한 경우, 라디오 컴퓨터는 MURI에 연결되는 라디오 컴퓨터 인터페이스의 UML 클래스(IMURI), RRFI에 연결되는 라디오 컴퓨터 인터페이스의 UML 클래스(IRRFI), URAI에 연결되는 라디오 컴퓨터 인터페이스의 UML 클래스(IURAI) 및 RPI에 관련된 라디오 컴퓨터 인터페이스의 UML 클래스(IRPI)를 포함할 수 있다.
통합 모델링 언어(Unified Modeling Language, UML)는 RRFI, MURI 등과 관련된 정보 모델과 프로토콜을 정의하는데 사용될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 다른 모델링 언어도 사용될 수 있다.
도 3은 도 1의 모바일 장치의 멀티라디오 인터페이스(MUltiRadio Interface, MURI)를 이용하는 통신 서비스 계층(Communication Service Layer, CSL)과 라디오 컨트롤 프레임워크(Radio Control Framework, RCF) 간의 상호 접속을 나타낸 블록도이다. 즉, 도 3은 통신 서비스 계층(CSL)과 라디오 컨트롤 프레임워크(RCF)가 멀티라디오 인터페이스(MURI)를 이용하여 어떻게 서로 상호 작용하는지는 나타낸다.
도 3에 도시한 바와 같이, 멀티라디오 인터페이스는 관리 서비스(Administrative Services), 접속 제어 서비스(Access Control Services) 및 데이터 흐름 서비스(Data Flow Services)의 3 종류의 서비스를 위한 통신 서비스 계층과 라디오 컨트롤 프레임워크 간의 인터페이스를 지원한다.
관리 서비스(Administrative Services), 접속 제어 서비스(Access Control Services) 및 데이터 흐름 서비스(Data Flow Services) 중 적어도 하나 이상은 멀티라디오 인터페이스를 이용하는 통신 서비스 계층의 구성요소들과 상기의 라디오 컨트롤 프레임워크의 구성요소들의 연동에 의해 제공될 수 있다. 한편, 앞서 언급한 바와 같이, 라디오 컨트롤 프레임워크는 라디오 컴퓨터에서 동작하며 통신 서비스 계층과 연동하여 통합 라디오 어플리케이션(Unified Radio Application)의 동작 환경을 제공할 수 있다.
멀티라디오 인터페이스를 통해 지원되는 3종류의 서비스를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 각 서비스를 위해서, 멀티라디오 인터페이스를 이용하는 주체 또는 연동의 객체가 되는 통신 서비스 계층의 구성요소들과 라디오 컨트롤 프레임워크의 구성요소들은 이후에 상술된다.
관리 서비스(Administrative Services)는 통신 서비스 계층에 포함되는 관리자(Adminstrator) 등의 구성요소에 의해 주로 사용된다. 관리자는 재구성 가능한 모바일 장치에 새로운 통합 라디오 어플리케이션을 설치하거나 제거할 수 있고, 통합 라디오 어플리케이션의 인스턴스(instance)를 생성하거나 제거할 수 있다. 설치(Installation) 및 로딩(loading)은 이용 가능한 통합 라디오 어플리케이션을 재구성할 때 네트워크 접속을 설정하기 위한 장치 스타업 시간에서뿐만 아니라 실행 시간 동안에 실시될 수 있다. 멀티라디오 인터페이스는 어떠한 가정을 하지 않고 언제 그리고 어떻게 모바일 장치에 대한 재구성이 필요한지 검출할 수 있다.
접속 제어 서비스(Access Control Services)는 통신 서비스 계층에 포함된 이동성 정책 매니저(Mobility Policy Manager, MPM)에 의해 주로 사용되며, 사용자 정책과 다른 무선 접속 기술(Radio Access Technologies, RATs)의 용도에 관련된 참조를 유지하고 이들 사이에서 선택하도록 사용된다. 이러한 참조와 선택 알고리즘의 모델링(예를 들어, 어떠한 무선 환경에서 어떤 RAT가 선택될 것인지에 대한 선택 알고리즘)은 기본적으로 본 발명의 범위에 포함되지는 않으나, 멀티라디오 인터페이스 사양은 통신 서비스 계층과 라디오 컨트롤 프레임워크 사이의 RAT 선택 결정의 정보 교환을 포함할 수 있다. 참조 자체는 어플리케이션들이나 최종 사용자 설정에서 국부적으로 생성될 수 있을 뿐 아니라 네트워크 운영자(network operator)나 인지 라디오 관리 프레임워크(cognitive radio management framework)로부터의 분배 방식으로 생성될 수 있다.
데이터 흐름 서비스(Data Flow Services)는 재구성 가능한 모바일 장치의 통신 서비스 계층에 포함된 네트워크 스택(networking stack) 예컨대 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 스택에 의해 주로 사용된다. 따라서 데이터 흐름 서비스는 (논리) 링크 계층 서비스(link layer services)의 설정을 표현할 수 있고, 이것은 통합 라디오 어플리케이션의 활성화와 관계없이 일률적으로 제공될 수 있다.
통신 서비스 계층(CSL)과 라디오 컨트롤 프레임워크(RCF)의 주요 구성요소(Entity/Component/Unit)와 모바일 장치의 시스템 요구사항(System Requirements)을 매핑하면 다음의 표 1 및 표 2와 같다. 시스템 요구사항에서 R-FUNC-RAT-01 내지 R-FUNC-RAC-06 각각은 다른 무선 접속 기술을 이용하는 서로 다른 무선 환경을 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2016004133-appb-T000001
Figure PCTKR2016004133-appb-T000002
표 1 및 표 2에 나타낸 바와 같이, 상술한 모바일 장치 구성요소 또는 라디오 컴퓨터 구성요소는 멀티라디오 인터페이스 시스템 요구사항을 지원할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 재구성 가능한 모바일 장치의 멀티라디오 인터페이스와 관련된 라디오 컴퓨터 클래스들의 UML(Unified Modeling Language) 예시도이다.
도 4을 참조하면, 본 실시예에 따른 멀티라디오 인터페이스에 관련된 라디오 컴퓨터 클래스들을 정의하면 다음과 같다:
라디오컴퓨터(RadioComputer) 클래스는 재구성 가능한 모바일 장치의 하드웨어 및 소프트웨어 관련 리소스 및 상호 작용에 대한 정보와 관련된 모든 통합 라디오 어플리케이션(URAs)을 포함한다. 상기의 정보는 예를 들어 라디오컴퓨터(RadioComputer) 클래스는 계산/스펙트럼 리소스 용도(computational/spectral resource usage), 상황 정보의 수집(collection of context information), 채널 측정 결과(channel measurement results) 등을 포함할 수 있다. 라디오컴퓨터(RadioComputer) 클래스는 IMURI 클래스를 통해 사용자(RCUser) 클래스와 연관될 수 있다.
사용자(RCUser) 클래스는 라디오 컴퓨터의 사용자와 관련된 정보를 서술한다. 각 RCUser 클래스의 각 인스턴스는 라디오 컴퓨터(RadioComputer) 클래스의 하나의 인스턴스에 종속된다.
라디오앱(RadioApp) 클래스는 설치된 라디오 어플리케이션을 서술한다. 라디오 컴퓨터(Radio Computer) 클래스의 각 인스턴스는 라디오앱(RadioApp) 클래스의 제로(zero) 또는 일부의 인스턴스들에 관여할 수 있다. 라디오앱(RadioApp) 클래스의 각 인스턴스는 라디오 운영체제(RadioOS) 클래스의 하나의 인스턴스와 관련될 수 있다.
라디오운영체제(RadioOS) 클래스는 설치된 라디오 운영체제를 서술한다. 라디오컴퓨터(RadioComputer) 클래스의 각 인스턴스는 라디오운영체제(RadioOS) 클래스의 제로(zero) 또는 하나의 인스턴스에 관여할 수 있다. 라디오운영체제(RadioOS) 클래스의 각 인스턴스는 라디오앱(RadioApp) 클래스의 제로(zero) 또는 수 개의 인스턴스들과 관련될 수 있다.
RC프로파일(RCProfile) 클래스는 라디오 컴퓨터 예를 들어 단말 식별자(terminal Identification, ID)에 관한 일반 정보를 포함한다. 라디오컴퓨터 클래스의 각 인스턴스는 RC프로파일(RCProfile) 클래스의 하나의 인스턴스만을 멤버로서 포함할 수 있다.
RC능력(RCCapabilities) 클래스는 하드웨어, 소프트웨어, 전송 및 측정 능력들 예컨대 지원 무선 접속 기술(RATs)과 최대 전송 전력을 포함한 라디오 컴퓨터 능력에 관한 정보를 포함한다. 라디오컴퓨터 클래스의 각 인스턴스는 능력(RCCapabilities) 클래스의 하나의 인스턴스만을 멤버로서 포함할 수 있다.
채널(Channel) 클래스는 하나의 라디오 채널을 포함하며, 하나의 라디오 채널은 활성 라디오 링크에 의해 사용되거나 사용되지 않을 수 있다. 라디오컴퓨터 클래스의 각 인스턴스는 채널(Channel) 클래스의 제로, 하나 또는 수 개의 인스턴스들을 멤버(0..＊)로서 포함할 수 있다. 기호 (O..＊)는 제로 내지 수 개를 의미한다. 활성 라디오 링크의 경우, 적어도 하나의 채널 클래스가 이용될 수 있다.
채널프로파일(ChannelProfile) 클래스는 채널 ID, 중심 주파수, 대역폭 및 사용 무선 접속 기술과 같은 무선 채널에 관한 일반 정보를 포함한다. 채널(Channel) 클래스의 각 인스턴스는 채널프로파일(ChannelProfile) 클래스의 하나의 인스턴스만을 멤버로서 포함할 수 있다.
채널측정(ChannelMeasurements) 클래스는 현재의 무선 채널과 관련된 순시 측정 데이터 및 관련 메타데이터(instantaneous measurement data and related metadata)와 같은 현재 측정값과, 간섭(interference) 및 부하 측정(load measurements)과 같은 적용 측정 구성을 포함한다. 채널(Channel) 클래스의 각 인스턴스는 채널측정(ChannelMeasurements) 클래스의 하나의 인스턴스만을 멤버로서 포함할 수 있다.
안테나(Antenna) 클래스는 안테나 선택에 관한 정보를 포함한다. 링크 클래스의 각 인스턴스는 안테나 클래스의 적어도 하나의 인스턴스를 멤버(1..＊)로서 포함할 수 있다. 안테나 클래스는 안테나프로파일(AntennaProfile) 클래스를 하위 클래스로 포함할 수 있다.
안테나프로파일(AntennaProfile) 클래스는 안테나 포트, 적용가능한 주파수 범위, 안테나 이득과 같은 안테나의 일반 정보를 포함한다. 안테나(Antenna) 클래스의 각 인스턴스는 안테나프로파일(AntennaProfile) 클래스의 하나의 인스턴스만을 멤버로서 포함할 수 있다.
RC구성(RCConfiguration) 클래스는 라디오 컴퓨터의 현재 구성에 관한 정보를 포함한다. 라디오컴퓨터(RadioComputer) 클래스의 각 인스턴스는 RC구성(RCConfiguration) 클래스의 하나의 인스턴스만을 멤버로서 포함할 수 있다.
링크(Link) 클래스는 하나의 활성된 통합 라디오 어플리케이션 및 재구성 가능한 모바일 장치와 무선 접속 네트워크(Radio Access Network, RAN) 사이의 대응 접속에 관한 정보를 포함한다. RC구성(RCConfiguration) 클래스의 각 인스턴스는 링크(Link) 클래스의 제로, 하나 또는 수 개의 인스턴스들을 멤버(0..*)로서 포함할 수 있다. 링크 클래스의 각 인스턴스는 채널 클래스의 하나의 인스턴스와 관련될 수 있다.
링크프로파일(LinkProfile) 클래스는 현재 활성된 접속 예컨대 링크 식별자(link Identification), 서비스콜 식별자(serving cell ID), 사용 채널(channel used) 등에 관한 범용 정보를 포함한다. 링크(Link) 클래스의 각 인스턴스는 링크프로파일 클래스의 하나의 인스턴스만을 멤버로서 포함할 수 있다.
링크측정(LinkMeasurements) 클래스는 블록 에러율(Block Error Rate, BLER), 전력(Power), 및 신호대 간섭 포함 잡음율(Signal to Interference plus Noise Ratio, SINR) 등의 현재 활성화된 접속에 관련된 순시 측정 데이터 및 관련 메타데이터(instantaneous measurement data and related metadata)와 같은 현재 측정값을 포함한다. 링크(Link) 클래스의 각 인스턴스는 링크측정(LinkMeasurements) 클래스의 하나의 인스턴스만을 멤버로서 포함할 수 있다.
RF구성(RFConfiguration) 클래스는 RF 송수신기의 구성에 관한 정보를 포함한다. 링크(Link) 클래스의 각 인스턴스는 RF구성(RFConfgurable) 클래스의 하나의 인스턴스만을 멤버로서 가질 수 있다.
송신경로(TxPath) 클래스는 하나의 송신 경로에 관한 정보를 포함한다. RF구성(RFConfiguration) 클래스의 각 인스턴스는 송신경로(TxPath) 클래스의 제로 또는 하나의 인스턴스를 멤버(0,1)로서 포함할 수 있다.
수신경로(RxPath) 클래스는 하나의 수신 경로에 관한 정보를 포함한다. RF구성(RFConfiguration) 클래스의 각 인스턴스는 수신경로(RxPath) 클래스의 하나의 인스턴스만을 멤버로 가질 수 있다.
RC측정(RCMeasurements) 클래스는 재구성 가능한 모바일 장치와 관련된 현재 측정값 즉 순시 측정 데이터와 그 관련 메타데이터, 예컨대, 배터리 용량(battery capacity), 사용자 이동성(user mobility), 모바일 장치 위치 결정, 및 접속 이력 정보(connection history information)를 포함할 수 있다. 라디오컴퓨터의 각 인스턴스는 RF측정(RCMeasurements) 클래스의 하나의 인스턴스만을 멤버로 가질 수 있다. 여기서, 채널(Channel) 클래스는 링크(Link) 클래스로부터 분리되나, 이에 한정되지 않고, 임의의 모바일 장치 구성에 기초한 채널 측정이 최종 링크 구성에 사용되거나 사용되지 않을 수 있다.
정보 모델의 클래스 정의(Class Definitions for Information Model)
전술한 라디오 컴퓨터의 각 클래스는 라디오 컴퓨터의 모든 클래스들 간의 관계를 서술하는 도 4의 UML(Unified Modeling Language) 다이어그램과 아래의 표 3 내지 20과 같은 소정의 템플릿(template)을 이용하여 정의될 수 있다.
전술한 방식으로 정의된 라디오 컴퓨터 클래스들을 나타내면 다음의 표 3 내지 20과 같다. 표 3 내지 20에서는 위에서 설명한 라디오 컴퓨터 클래스들과 관련된 모든 동작을 상세히 예시한다.
Figure PCTKR2016004133-appb-T000003
Figure PCTKR2016004133-appb-T000004
Figure PCTKR2016004133-appb-T000005
Figure PCTKR2016004133-appb-T000006
Figure PCTKR2016004133-appb-T000007
Figure PCTKR2016004133-appb-T000008
Figure PCTKR2016004133-appb-T000009
Figure PCTKR2016004133-appb-T000010
Figure PCTKR2016004133-appb-T000011
Figure PCTKR2016004133-appb-T000012
Figure PCTKR2016004133-appb-T000013
Figure PCTKR2016004133-appb-T000014
Figure PCTKR2016004133-appb-T000015
Figure PCTKR2016004133-appb-T000016
Figure PCTKR2016004133-appb-T000017
Figure PCTKR2016004133-appb-T000018
Figure PCTKR2016004133-appb-T000019
Figure PCTKR2016004133-appb-T000020
도 5는 도 4의 멀티라디오 인터페이스(MURI), 라디오 컴퓨터 및 라디오 컨트롤러 유저 간의 관계를 나타낸 개략도이다.
본 실시예에 따른 멀티라디오 인터페이스(MURI)는 라디오 컴퓨터(RadioComputer)에 설치된 인터페이스이지만, 멀티라디오 인터페이스(MURI)는 사용자(RCUser) 클래스에 필요한 인터페이스이어야 한다.
전술한 관계를 UML 클래스로 나타내면 도 5와 같다. 즉, 멀티라디오인터페이스(IMURI) 클래스는 라디오컴퓨터(RadioComputer) 클래스의 멤버로서 사용자(RCUser) 클래스의 적어도 하나의 인스턴스와 관련될 수 있다.
도 6은 도 4의 멀티라디오 인터페이스(MURI)의 기본 서비스에 대한 UML 클래스의 예시도이다.
본 실시예에 따른 멀티라디오 인터페이스는 3개의 기본 서비스들 즉, 관리 서비스(Administrative Services), 접속 제어 서비스(Access Control Services), 및 데이터 흐름 서비스(Data Flow Services)를 지원한다.
전술한 3개의 기본 서비스들을 UML 클래스로 나타내면 도 6과 같다. 즉, 멀티라디오인터페이스(IMURI) 클래스의 각 인스턴스는 관리서비스(IAdministrativeServices), 접속제어서비스(IAccessControlServices) 클래스, 및 데이터흐름서비스(IDataFlowServices) 클래스 각각의 하나의 인스턴스를 멤버로서 포함할 수 있다.
전술한 멀티라디오 인터페이스를 통해 지원되는 3개의 기본 서비스들을 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
관리 서비스(Administrative Services)
통신 서비스 계층의 관리자와 관련된 관리 서비스의 개관을 나타내면 아래의 표 21과 같다.
Figure PCTKR2016004133-appb-T000021
관리 서비스의 인터페이스는 다음과 같은 메시지들을 전송하는데 사용될 수 있다. 먼저 통신 서비스 계층에서 라디오 컨트롤 프레임워크로 전송되는 메시지들을 예시하면 다음과 같다.
- 통합 라디오 어플리케이션의 설치 요청 또는 제거 요청(Request of installation/uninstallation of an URA)
- 통합 라디오 어플리케이션의 인스턴스 생성 요청 또는 삭제 요청(Request of creating/deleting an instance of an URA)
- 통합 라디오 어플리케이션의 파라미터 획득 요청 또는 구성 요청(Request of getting/configuring parameters of an URA)
- 설치되거나 예시되거나 활성화된 통합 라디오 어플리케이션 리스트의 요청(Request of installed/instantiated/activated URA(s) list)
다음으로 라디오 컨트롤 프레임워크에서 통신 서비스 계층으로 전송되는 메시지들을 예시하면 다음과 같다.
- 통합 라디오 어플리케이션의 설치 승인 또는 제거 승인(Confirmation of installation/uninstallation of URA)
- 통합 라디오 어플리케이션 인스턴스의 생성 승인 또는 삭제 승인(Confirmation of the creation/deletion of a URA instance)
- 통합 라디오 어플리케이션 설치 실패 또는 제거 실패(Failure of URA installation/uninstallation)
- 통합 라디오 어플리케이션 인스턴스의 생성 실패 또는 삭제 실패(Failure of the creation/deletion of an URA instance)
- 통합 라디오 어플리케이션 파라미터의 정보(Information of URA parameters)
- 통합 라디오 어플리케이션 리스트 검색(URA(s) list retrieving)
접속 제어 서비스(Access Control Services)
접속 제어와 관련된 접속 제어 서비스의 개관을 나타내면 아래의 표 22와 같다.
Figure PCTKR2016004133-appb-T000022
접속 제어 서비스의 인터페이스는 다음과 같은 메시지들을 전송하는데 사용될 수 있다. 먼저 통신 서비스 계층에서 라디오 컨트롤 프레임워크로 전송되는 메시지들을 예시하면 다음과 같다.
- 통합 라디오 어플리케이션의 활성 요청 또는 비활성 요청(Request of activation/deactivation of an URA)
- 설치되거나 예시되거나 활성화된 통합 라디오 어플리케이션 리스트의 요청(Request of installed/instantiated/activated URA(s) list)
- 무선 환경에 대한 측정 요청(Request of measurements for radio environment)
- 모바일 장치(MD) 능력에 대한 측정 요청(Request of measurements for MD capabilities)
- 데이터 흐름 생성에 대한 요청(Request for the creation of a data flow)
- 데이터 흐름 종료에 대한 요청(Request for the termination of a data flow)
- 네트워크 및 논리 무선 링크 연계에 대한 요청(Request for the creation of a network and logical radio link association)
- 데이터 흐름 변경에 대한 요청(Request for changing a data flow)
다음으로 라디오 컨트롤 프레임워크에서 통신 서비스 계층으로 전송되는 접속 제어 서비스를 위한 메시지들을 예시하면 다음과 같다.
- 통합 라디오 어플리케이션 활성화의 승인(Confirmation of an URA activation)
- 데이터 흐름 생성의 승인(Confirmation of data flow creation)
- 네트워크 및 논리 무선 링크 연계의 생성 승인(Confirmation of the creation of a network and logical radio link association)
- 데이터 흐름 변경의 승인(Confirmation of changing a data flow)
- 데이터 흐름 변경의 실패(Failure of the changing a data flow)
- 통합 라디오 어플리케이션 활성화의 실패(Failure of an URA activation)
- 네트워크 및 논리 연계의 생성 실패(Failure of the creation of a network and logical association)
- 데이터 흐름 생성의 실패(Failure of data flow creation)
- 통합 라디오 어플리케이션 리스트 검색(URA(s) list retrieving)
- 무선 환경 관련 정보(Information related to the radio environment)
- 모바일 장치(MD) 능력에 관한 정보(Information about MD capabilities)
- 에러에 관한 정보(Information about errors)
데이터 흐름 서비스(Data Flow Services)
데이터 흐름과 관련된 서비스의 개관을 나타내면 아래의 표 23과 같다.
Figure PCTKR2016004133-appb-T000023
데이터 흐름 서비스의 인터페이스는 다음과 같은 메시지들을 전송하는데 사용될 수 있다. 먼저 통신 서비스 계층에서 라디오 컨트롤 프레임워크로 전송되는 데이터 흐름 서비스를 위한 메시지는 사용자 데이터 전송에 대한 요청(Request of user data transfer)을 포함할 수 있다.
그리고, 라디오 컨트롤 프레임워크에서 통신 서비스 계층으로 전송되는 데이터 흐름 서비스를 위한 메시지들은 사용자 데이터 전송 승인(Confirmation of user data transfer)과 사용자 데이터 전송 실패(Failure of user data transfer)를 포함할 수 있다.
물론, 상기의 메시지들은 사용자 데이터 전송(Sending User Data) 서비스와 사용자 데이터 수신(Receiving User Data) 서비스를 위한 메시지들을 기본적으로 포함할 수 있다.
전술한 멀티라디오 인터페이스와 관련된 각 인터페이스 클래스는 멀티라디오 인터페이스에 관련된 인터페이스 클래스들 간의 관계를 서술하는 도 6의 UML(Unified Modeling Language) 다이어그램과 아래의 표 24 내지 26과 같은 소정의 템플릿(template)을 이용하여 정의될 수 있다.
전술한 방식으로 정의된 멀티라디오 인터페이스 클래스들을 나타내면 다음의 표 24 내지 26과 같다. 표 24 내지 26에서는 위에서 설명한 3개의 인터페이스 클래스들과 관련된 모든 동작을 상세히 예시한다.
Figure PCTKR2016004133-appb-T000024
Figure PCTKR2016004133-appb-T000025
Figure PCTKR2016004133-appb-T000026
전술한 실시예에 의하면, 3개의 기본 서비스들을 제공하는 멀티라디오 인터페이스는 라디오 어플리케이션들의 활성화 또는 비활성화(Activation/Deactivation of RAs)를 지원할 수 있다. 즉, 재구성 가능한 모바일 장치는 멀티 무선 접속 기술(RATs)의 동시 실행을 지원할 수 있고 현재 단말기의 통신환경에 따라 최적인 라디오 어플리케이션들의 조합을 가질 수 있다.
이 경우, 통신 서비스 계층의 이동성 정책 매니저(MPM)가 라디오 컨트롤 프레임워크의 설정 매니저(CM)로부터 현재의 라디오 어플리케이션 리스트(RAs List) 정보를 제공받아 하나 혹은 여러 개의 라디오 어플리케이션의 활성 또는 비활성(activation/deactivation)을 라디오 컨트롤 프레임워크의 라디오 연결 매니저(RCM)에게 명령할 수 있다. 라디오 연결 매니저(RCM)는 해당 명령을 수행하고 결과를 이동성 정책 매니저(MPM)에게 돌려줄 수 있다.
또한, 멀티라디오 인터페이스는 플렉서블 데이터 흐름(Flexible Data Flow)을 지원할 수 있다. 즉, 재구성 가능한 모바일 장치는 단말기 통신 환경에 따라 현재 사용하고 있는 데이터 흐름(data flow)의 변경(move), 분리(separate) 또는 병합(combine)이 필요한 상황 발생을 감지한다(예를 들어, 수직 핸드오버).
이 경우, 통신 서비스 계층의 이동성 정책 매니저(MPM)는 라디오 컨트롤 프레임워크의 라디오 연결 매니저(RCM)에게 변경 데이터 흐름 요청, 분리 데이터 흐름 요청 또는 병합 데이터 흐름 요청(request moving/separating/combining data flows)을 위한 메시지를 전송할 수 있다. 이러한 메시지에 응하여 라디오 연결 매니저는 해당 서비스를 수행하고 승인 또는 실패 메시지를 이동성 정책 매니저로 전송할 수 있다.
또한, 멀티라디오 인터페이스는 에러 보고(Error Reporting)를 지원할 수 있다. 즉, 재구성 가능한 모바일 장치가 여러 개의 무선 접속 기술(RATs)을 동시에 실행하다 보면 예상치 못한 에러가 발생할 수 있다. 이런 상황에서 라디오 컨트롤 프레임워크의 연결 매니저(CM)가 통신 서비스 계층의 이동성 정책 매니저(MPM)에게 해당 에러(error)를 보고할 수 있다.
예를 들어, 스펙트럼 리소스(spectral resource) 충돌이 발생한 경우, 이를 멀티라디오 컨트롤러(Multi-radio Controller, MRC)가 인지하고 연결 매니저에게 알리고 연결 매니저는 해당 에러를 이동성 정책 매니저에게 보고할 수 있다.
이와 같이 본 실시예예 따른 재구성 가능한 모바일 장치는 단말기 즉 재구성 가능한 모바일 장치의 능력을 초과하는 에러 및/또는 모바일 장치에서 동작하는 라디오 어플리케이션들의 리소스 충돌 관련 에러를 감지하고 감지된 에러를 통신 서비스 계층에 보고함으로써 모바일 장치의 불완전한 동작이나 원하지 않는 동작 정지 등의 문제 발생을 방지할 수 있다.
이하에서는, 실제 본 발명에 따른 통신 서비스 계층, 라디오 컨트롤 프레임워크, 멀티라디오 인터페이스를 구비한 모바일 장치가, 멀티 모드 환경, 핸드오버 환경, 에러 보고가 필요한 환경에서 실제 동작하는 절차가 설명된다.
이하의 설명에서 언급되는 모바일 장치의 제어부는 멀티라디오 인터페이스가 지원하는 서비스를 이용하는 구성요소 또는 구성요소들의 결합일 수 있으며, 라디오 컴퓨터의 실시간 운영체제 및/또는 라디오 컨트롤 프레임워크의 구성요소(예컨대, 멀티라디오 컨트롤러(Multi-radio Controller) 또는 라디오 컨트롤러(Radio Controller), 또는 통신 서비스 계층의 구성요소일 수 있다. 또는, 이하의 설명에서 언급되는 모바일 장치의 제어부는 통신 서비스 계층의 적어도 하나의 구성요소와 라디오 컨트롤 프레임워크의 적어도 하나의 구성요소의 결합일 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 재구성 가능한 모바일 장치에서 통합 라디오 어플리케이션을 제어하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 재구성 가능한 모바일 장치는 모바일 장치의 무선 환경을 감지한다(S71). 본 단계에서 재구성 가능한 모바일 장치의 통신 서비스 계층은 라디오 컨트롤 프레임워크로부터 통합 라디오 어플리케이션 리스트를 수신할 수 있다.
다음, 무선 환경이 멀티모드에 적합한 환경인지를 판단한다(S72). 본 단계는 무선 환경이 싱글모드가 적합한 환경에서 멀티모드에 적합한 환경으로 변경되었는지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
여기서, 멀티모드는 서로 다른 복수의 무선 방식들(RATs)이 혼합되어 있는 특정 무선 접속 환경을 지칭하며, 싱글모드는 단일 무선 방식만이 존재하는 특정 무선 접속 환경을 지칭한다.
멀티모드이면, 통합 라디오 어플리케이션 리스트에 기초하여 동시에 둘 이상의 라디오 어플리케이션들을 활성화하거나, 현재 활성화된 라디오 어플리케이션 이외에 추가로 적어도 하나 이상의 라디오 어플리케이션을 활성화할 수 있다(S73). 이와 같이, 본 단계에서는 하나 이상의 라디오 어플리케이션들이 동시에 활성화될 수 있다.
다음, 무선 환경이 멀티모드에 적합한 환경을 유지하고 있는지를 판단한다(S74). 본 단계는 무선 환경이 멀티모드로 유지되는지 혹은 싱글모드로 변환되었는지를 판단하기 위한 것이다.
멀티모드에 적합한 환경이면, 무선 환경이 변화되지 않은 것으로 판단하고 현재의 멀티모드로 동작하고 있는 라디오 어플리케이션들의 제어 상태를 유지한다(S75).
한편, 멀티모드에 적합한 환경이 아니라면, 재구성 가능한 모바일 장치는 무선 환경의 변화를 인식하고, 통합 라디오 어플리케이션 리스트에 기초하여 하나 이상의 라디오 어플리케이션들을 비활성화한다(S76). 본 단계에서 하나 이상의 라디오 어플리케이션들이 동시에 비활성화될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 재구성 가능한 모바일 장치에서 통합 라디오 어플리케이션을 관리하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 재구성 가능한 모바일 장치는 제1 무선 환경 및 제1 무선 환경과 다른 제2 무선 환경을 포함한 무선 환경을 감지한다(S81).
다음, 재구성 가능한 모바일 장치의 핸드오버를 판단한다(S82). 핸드오버는 수직 핸드오버(Vertical Handover)일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 즉, 핸드오버는 수평 핸드오버이거나 이 둘(수직 핸드오버 및 수평 핸드오버)의 조합일 수 있다. 여기서, 수직 핸드오버는 서로 다른 기술이 적용되는 망들 간에 다종/다중 접속(Multiple Interface) 가능한 단말이 이동할 때 서비스를 유지하는 기능을 지칭하며, OSI(Open System Interconnection) 3계층 IP 주소가 변하는 핸드오버를 지칭할 수 있다. 그리고 수평 핸드오버는 동일 기술이 적용되는 네트워크 안에서 이동통신 셀 상호 간 등에서 모바일 장치가 이동할 때 서비스가 유지되는 기능을 지칭할 수 있다.
다음, 재구성 가능한 모바일 장치의 제어부는 제1 무선 환경 및 제2 무선 환경과 다른 제3 무선 환경의 감지에 따라 제1 및 제2 무선 환경들에서 제3 무선 환경으로의 핸드오버를 판단하거나 제1 무선 환경에서 제1 무선 환경과 다른 제2 무선 환경 및 제1 및 제2 무선 환경들과 다른 제3 무선 환경을 감지함에 따라 제1 무선 환경에서 제2 및 제3 무선 환경들로의 핸드오버를 판단한다(S83).
핸드오버이면, 재구성 가능한 모바일 장치의 제어부는 다대일(N:1) 핸드오버를 위하여 제1 무선 환경에서 동작하는 제1 라디오 어플리케이션과 제2 무선 환경에서 동작하는 제2 라디오 어플리케이션에 대한 데이터 흐름을 제3 무선 환경에서 동작하는 제3 라디오 어플리케이션으로 전달하기 위해 데이터 흐름을 변경하거나, 일대다(1:M) 핸드오버를 위하여 제1 무선 환경에서 동작하는 제1 라디오 어플리케이션에 대한 데이터 흐름을 제2 무선 환경에서 동작하는 제2 라디오 어플리케이션 및 제3 무선 환경에서 동작하는 제3 라디오 어플리케이션으로 전달하기 위해 데이터 흐름을 변경하는 데이터 흐름 제어를 수행한다(S84).
다대일 핸드오버 또는 일대다 핸드오버가 아니면, 재구성 가능한 모바일 장치의 제어부는 일반 핸드오버 제어를 수행할 수 있다(S85).
한편, 다대다(N:M 또는 M:N) 핸드오버의 경우에도, 본 실시예에 따른 재구성 가능한 모바일 장치의 제어부는, 일대다 또는 다대일 핸드오버를 동시에 또는 순차적으로 수행하여 다대다 핸드오버를 위한 데이터 흐름 제어를 수행할 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 재구성 가능한 모바일 장치에서 통합 라디오 어플리케이션을 제어하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 재구성 가능한 모바일 장치는 모바일 장치에서 동작하는 라디오 어플리케이션들을 모니터링한다(S91).
다음, 리소스 관련 에러가 발생하였는지를 판단한다(S92). 본 단계에서 재구성 가능한 모바일 장치의 라디오 컴퓨터 상에서 동작하는 제어부는 예를 들어 라디오 어플리케이션들의 스펙트럼 리소스(spectral resource)에 관련된 에러를 감지할 수 있다.
에러가 감지되면, 제어부는 에러에 대한 에러 보고 또는 에러 메시지를 재구성 가능한 모바일 장치의 통신 서비스 계층으로 전달할 수 있다(S93). 한편, 에러가 감지되지 않으면, 에러 보고 전에 현재의 에러 보고 인터페이스(Error Reporting Interface)를 종료할 수 있다.
한편, 전술한 실시예들에 있어서, 재구성 가능한 모바일 장치는 통신 서비스 계층과 라디오 컴퓨터상의 라디오 컨트롤 프레임워크 간의 서비스를 연결하는 멀티라디오 인터페이스를 구비한 재구성 가능한 모바일 장치(Reconfigurable mobile device)로서 통합 라디오 어플리케이션의 제어를 위하여 다음과 같은 3개 그룹의 단계들을 포함할 수 있다.
첫 번째는, 통신 서비스 계층이 라디오 컨트롤 프레임워크로부터 통합 라디오 어플리케이션 리스트를 수신하고, 통합 라디오 어플리케이션 리스트에 기초하여 하나 이상의 라디오 어플리케이션들을 동시에 활성화하거나 비활성화하는 단계이다.
두 번째는, 하나의 무선 환경에서 다른 복수의 무선 환경들을 감지하거나 복수의 무선 환경들에서 다른 하나의 무선 환경을 감지함에 따른 일대다 핸드오버 또는 다대일 핸드오버를 판단하고 핸드오버의 수행시에 제1 무선 환경에서 동작하는 제1 라디오 어플리케이션을 제2 및 제3 무선 환경들에서 독립적으로 동작하는 제2 및 제3 라디오 어플리케이션들로 변환하거나 제2 및 제3 무선 환경들에서 동작하는 제2 및 제3 라디오 어플리케이션들을 제1 무선 환경에서 동작하는 제1 라디오 어플리케이션으로 변환하는 단계이다.
세 번째는, 모바일 장치에서 동작하는 라디오 어플리케이션들을 모니터링하고, 모니터링을 통해 라디오 어플리케이션들의 스펙트럼 리소스(spectral resource)에 관련된 에러 등의 리소스 관련 에러를 감지하면 해당 에러에 대한 에러 메시지를 통신 서비스 계층으로 전달하는 단계이다.
전술한 재구성 가능한 모바일 장치의 라디오 재구성 관련 아키텍처 모듈은 속성 정의에 사용된 모든 필수 추상 데이터 정의를 포함할 수 있다. 이를 예시하면, 다음의 표 27 내지 29와 같다.
Figure PCTKR2016004133-appb-T000027
Figure PCTKR2016004133-appb-T000028
Figure PCTKR2016004133-appb-T000029
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 통신 라디오 어플리케이션을 실행하는 재구성 가능한 모바일 장치(Reconfigurable Mobile Device)로서,
    통신 서비스 계층;
    라디오 컴퓨터 상의 라디오 컨트롤 프레임워크; 및
    상기 통신 서비스 계층과 상기 라디오 컨트롤 프레임워크 간의 인터페이스인 멀티라디오 인터페이스를 구비하고,
    상기 멀티라디오 인터페이스는, 관리 서비스(Administrative Services), 접속 제어 서비스(Access Control Services) 및 데이터 흐름 서비스(Data Flow Services) 중 적어도 한 종류 이상의 서비스를 상기 통신 서비스 계층에게 제공하는, 재구성 가능한 모바일 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 통신 서비스 계층은 관리자(Administrator), 이동성 정책 매니저(Mobility Policy Manager), 네트워킹 스택(Networking Stack) 및 모니터(Monitor) 중 적어도 하나를 포함하는, 재구성 가능한 모바일 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 관리 서비스는, 상기 통신 서비스 계층의 관리자에 의해 사용되며,
    i) 상기 라디오 컨트롤 프레임워크와 연동하여 상기 모바일 장치에 적어도 하나의 통합 라디오 어플리케이션을 설치 또는 제거하거나,
    ii) 설치된 적어도 하나의 통합 라디오 어플리케이션의 인스턴스를 생성 또는 제거하거나,
    iii) 상기 적어도 하나의 통합 라디오 어플리케이션 인스턴스의 파라미터를 획득 또는 구성하거나,
    iv) 상기 설치된 적어도 하나의 통합 라디오 어플리케이션의 리스트를 요청하는데 이용되는, 재구성 가능한 모바일 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 접속 제어 서비스는, 상기 통신 서비스 계층의 이동성 정책 매니저에 의해 사용되며, 상기 통신 서비스 계층과 상기 라디오 컨트롤 프레임워크 간에 무선 접속 기술(Radio Access Technology, RAT) 선택을 위한 정보 교환을 제공하는 서비스인, 재구성 가능한 모바일 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터 흐름 서비스는, 사용자 데이터 전송을 위한 메시지 또는 사용자 데이터 수신을 위한 메시지를 상기 통신 서비스 계층의 네트워킹 스택과 상기 라디오 컨트롤 프레임워크 간에 교환하는데 이용되는, 재구성 가능한 모바일 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 라디오 컨트롤 프레임워크는,
    라디오 어플리케이션의 인스톨 또는 언인스톨, 인스턴스(instance)의 생성 또는 삭제, 그리고 라디오 어플리케이션들의 라디오 파라미터들에 대한 액세스 관리를 수행하는 설정 매니저(Configuration Manager);
    사용자 요구에 따른 라디오 어플리케이션들의 활성화 또는 비활성화와, 하나의 라디오 어플리케이션으로부터 다른 라디오 어플리케이션으로 스위칭될 수 있는 사용자 데이터 흐름의 관리를 수행하는 라디오 연결 매니저(Radio Connection Manager);
    사용자 데이터 패킷의 송신과 수신 및 흐름 제어를 수행하는 플로우 컨트롤러(Flow Controller); 및
    라디오 어플리케이션들 간의 상호 운용성 문제를 미리 감지하기 위해서, 동시에 실행되는 라디오 어플리케이션들로부터 제기되는 라디오 자원(radio resources)에 대한 요구를 스케줄링하는 멀티라디오 컨트롤러(Multiradio Controller) 중 적어도 하나를 포함하는, 재구성 가능한 모바일 장치.
  7. 통신 서비스 계층(Communication Services Layer, CSL), 라디오 컨트롤 프레임워크(Radio Control Framework, RCF), 및 상기 통신 서비스 계층과 라디오 컨트롤 프레임워크 간의 멀티라디오 인터페이스(MUltiRadio Interface, MURI)를 구비한, 재구성 가능한 모바일 장치에서 통합 라디오 어플리케이션(Unified Radio Applications, URA)을 관리하는 방법으로서,
    상기 CSL에서 상기 RCF로 상기 MURI를 통하여 적어도 하나의 URA의 설치를 요청하는 단계;
    상기 RCF에서 상기 CSL로 상기 MURI를 통하여 상기 URA의 설치 요청에 응답하는 단계;
    상기 CSL에서 상기 RCF로 상기 MURI를 통하여 상기 설치된 적어도 하나의 URA의 인스턴스 생성을 요청하는 단계; 및
    상기 RCF에서 CSL로 상기 MURI를 통하여 상기 URA의 인스턴스 생성 요청에 응답하는 단계를 포함하는, 통합 라디오 어플리케이션을 관리하는 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 CSL은 관리자(Administrator), 이동성 정책 매니저(Mobility Policy Manager), 네트워킹 스택(Networking Stack) 및 모니터(Monitor) 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 적어도 하나의 URA의 설치와 상기 설치된 적어도 하나의 URA의 인스턴스 생성은 상기 관리자에 의해서 요청되는,
    통합 라디오 어플리케이션의 관리 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 CSL에서 상기 RCF로 상기 MURI를 통하여 생성된 적어도 하나의 URA의 인스턴스에 대한 파라미터를 요청하는 단계; 및
    상기 RCF에서 상기 CSL로 상기 MURI를 통하여 상기 요청된 적어도 하나의 URA의 인스턴스에 대한 파라미터를 상기 CSL에게 전송하는 단계를 더 포함하는,
    통합 라디오 어플리케이션의 관리 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 라디오 컨트롤 프레임워크는,
    라디오 어플리케이션의 인스톨 또는 언인스톨, 인스턴스(instance)의 생성 또는 삭제, 그리고 라디오 어플리케이션들의 라디오 파라미터들에 대한 액세스 관리를 수행하는 설정 매니저(Configuration Manager);
    사용자 요구에 따른 라디오 어플리케이션들의 활성화 또는 비활성화와, 하나의 라디오 어플리케이션으로부터 다른 라디오 어플리케이션으로 스위칭될 수 있는 사용자 데이터 흐름의 관리를 수행하는 라디오 연결 매니저(Radio Connection Manager);
    사용자 데이터 패킷의 송신과 수신 및 흐름 제어를 수행하는 플로우 컨트롤러(Flow Controller); 및
    라디오 어플리케이션들 간의 상호 운용성 문제를 미리 감지하기 위해서, 동시에 실행되는 라디오 어플리케이션들로부터 제기되는 라디오 자원(radio resources)에 대한 요구를 스케줄링하는 멀티라디오 컨트롤러(Multiradio Controller) 중 적어도 하나를 포함하는, 통합 라디오 어플리케이션의 관리 방법.
  11. 통신 서비스 계층(Communication Services Layer, CSL), 라디오 컨트롤 프레임워크(Radio Control Framework, RCF), 및 상기 통신 서비스 계층과 라디오 컨트롤 프레임워크 간의 멀티라디오 인터페이스(MUltiRadio Interface, MURI)를 구비한, 재구성 가능한 모바일 장치에서 통합 라디오 어플리케이션(Unified Radio Applications, URA)을 관리하는 방법으로서,
    상기 CSL에서 상기 RCF로, 상기 MURI를 통하여, 무선 환경에 대한 측정 요청을 전송하는 단계;
    상기 RCF에서 상기 CSL로, 상기 MURI를 통하여, 상기 무선 환경에 관련된 정보를 전송하는 단계;
    상기 무선 환경에 관련된 정보에 기초하여, 상기 CSL가 상기 RCF에게, 상기 MURI를 통하여 설치된 URA의 활성화를 요청하는 단계; 및
    상기 활성화 또는 비활성화 요청에 응답하여, 상기 RCF가 상기 CSL에게, 상기 MURI를 통하여, 상기 설치된 URA의 활성화의 승인 또는 실패를 통지하는 단계를 포함하는, 통합 라디오 어플리케이션의 관리 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 CSL은 관리자(Administrator), 이동성 정책 매니저(Mobility Policy Manager), 네트워킹 스택(Networking Stack) 및 모니터(Monitor) 중 적어도 하나를 포함하는, 통합 라디오 어플리케이션의 관리 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 CSL에서 상기 RCF로, 상기 MURI를 통하여, 상기 활성화 승인된 통합 라디오 어플리케이션에 대한 데이터 흐름 생성을 요청하는 단계; 및
    상기 RCF에서 상기 CSL로, 상기 MURI를 통하여, 상기 데이터 흐름 생성 요청에 대한 승인을 전송하는 단계를 더 포함하는,
    통합 라디오 어플리케이션의 관리 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 CSL에서 상기 RCF로, 상기 MURI를 통하여, 상기 생성된 데이터 흐름에 대한 변경을 요청하는 단계; 및
    상기 RCF에서 상기 CSL로, 상기 MURI를 통하여, 상기 데이터 흐름 변경 요청에 대한 승인을 전송하는 단계를 더 포함하는,
    통합 라디오 어플리케이션의 관리 방법.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 라디오 컨트롤 프레임워크는,
    라디오 어플리케이션의 인스톨 또는 언인스톨, 인스턴스(instance)의 생성 또는 삭제, 그리고 라디오 어플리케이션들의 라디오 파라미터들에 대한 액세스 관리를 수행하는 설정 매니저(Configuration Manager);
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