KR101403257B1 - 이동 통신 시스템에서 인터넷 프로토콜을 통해 패킷서비스를 지원하는 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패킷 서비스를 지원하는 이동 통신 시스템에서, 전송자원을 효율적으로 할당하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 패킷 서비스를 지원하는 이동통신 시스템에서 연속적 자원을 할당하는 방법에 있어서, 상기 패킷 서비스를 위해 사용 가능한 코덱 모드들 각각에 대응한 패킷의 크기와 상태를 미리 정의하고, 상위 노드로부터 패킷을 수신한 경우, 상기 수신한 패킷의 크기와 상기 미리 정의된 패킷의 크기들을 비교하는 과정과, 상기 비교 결과에 의해 상기 수신한 패킷의 상태를 판단하는 과정과, 상기 판단한 패킷의 상태에 상응한 발생 주기에 따른 가변적 길이를 가지는 자원과 상기 자원의 할당 주기를 결정하는 과정과, 단말에게 상기 자원 할당 주기를 포함하는 자원 할당 정보를 송신하는 과정과, 상기 자원 할당 주기마다 상기 단말에게 상기 판단한 패킷의 상태에 의해 결정된 자원을 할당하는 과정을 포함한다.

과도 상태(Transient state), 통화 상태(Talkspurt state), 묵음 상태(Silent state), 반영구적 전송자원(persistent resource), 전송자원 할당 인터벌(resource allocation interval), 전송자원 할당 타이밍(resource allocation timing)

Description

이동 통신 시스템에서 인터넷 프로토콜을 통해 패킷 서비스를 지원하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING EFFICIENT PACKET SERVICE OVER INTERNET PROTOCOL IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동 통신 시스템에서 패킷 서비스를 지원하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 인터넷 프로토콜을 통해 패킷 서비스를 지원하기 위하여 가변 전송자원 할당 주기를 이용하여 전송자원을 할당하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

Universal Mobile Telecommunication Service (이하 'UMTS'라 칭함)시스템은 유럽식 이동통신 시스템인Global System for Mobile Communications(GSM)과 General Packet Radio Services(GPRS)을 기반으로 하여 광대역(Wideband) 부호분할 다중접속(Code Division Multiple Access: 이하 'CDMA'라 한다)을 사용하는 제3 세대 비동기 이동통신 시스템이다.
현재 UMTS 시스템을 기반으로 제3세대 표준화를 담당하고 있는 표준화 기구(3rd Generation Partnership Project, 이하 '3GPP'라 칭함)에서는 다양한 서비스들을 제공하기 위한 차세대 이동통신 시스템에 대한 표준화 작업이 진행 중에 있다. 특히, 3GPP에서는 현재 차세대 이동 통신 시스템 중 하나인 LTE(Long Term Evolution) 시스템에 대한 표준화 논의가 진행 중이다.
LTE 시스템은 대략 2010년을 상용화를 목표로 하고 있으며, 아직 정확하게 정해지지 않았으나, 최대 100 Mbps 정도의 전송 속도를 가지고 고속 패킷 서비스를 지원할 예정이다. 또한 LTE 시스템을 위해 여러 가지 통신 기술들이 제안되고 있는 실정이며, 일 예로, 상위 네트워크의 구조를 간단히 하는 즉, 통신로 상에 위치하는 노드들의 수를 줄이는 방안이나, 무선 프로토콜들을 이용한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 논의 중에 있다.
또한, LTE 시스템에서 가장 널리 사용될 것으로 예상되는 패킷 서비스로는, 인터넷 프로토콜 기반으로 음성 서비스를 제공하는 서비스, Voice over Internet protocol(이하 'VoIP'라 칭함)가 기본적이라고 할 수 있다. 이하, VoIP 서비스는 본 발명에서 설명의 편의를 위하여 일 예로 사용되는 실시간 패킷 서비스의 형태이며, 여타 다른 차세대 통신 시스템에서 제안되는 음성 서비스도 본 발명이 적용됨을 물론이다.
상기 VoIP 서비스의 특징은, 음성 패킷이 일정한 주기를 가지고 발생한다는 점이다. 이와 관련하여 LTE 시스템에서는 반영구적 전송자원의 할당에 대하여 논의 중에 있다. 상기 반영구적 전송 자원의 할당을 통해 시스템 노드간의 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있는 장점이 있기 때문이다.
그런데, 현재 이동통신 시스템에서는 VoIP 서비스를 지원함에 따른 반영구적 전송자원 할당에 관한 아이디어만 언급하고 있을 뿐, 반영구적 전송자원의 구체적인 할당 방법 또는 반영구적 전송자원의 구체적인 이용 방법에 대한 시나리오가 제안되지 않은 실정이다.
즉, 실제 현재 이동통신 시스템은 반영구적 전송자원을 할당하여 시스템의 노드간의 시그널링 오버헤드를 줄이는 장점을 제공한다는 언급만 존재할 뿐이며, 실제로는 반영구적 전송자원 할당을 적용할 수 없는 문제점을 가지고 있는 상태이다. 따라서, 상기 반영구적 전송자원의 할당과 관련하여 구체적인 시그널링 시나리오가 필요한 상태이다.

따라서, 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 창안된 본 발명은 이동통신 시스템에서 패킷 서비스를 지원하기 위한 반영구적 전송자원을 할당하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 이동통신 시스템에서 정해진 주기를 가지고 발생하는 패킷들에 대응하여 가변적인 할당 주기를 가지고 반영구적 전송자원을 할당하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 이동통신 시스템에서 패킷의 크기에 대응하여 상이한 전송자원 할당 인터벌을 가지고 반영구적 전송자원을 할당하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 이동통신 시스템에서 패킷의 변경된 상태에 대응하여 상이한 전송자원 할당 인터벌을 획득하고, 상기 인터벌을 이용하여 정해진 반영구적 전송자원을 통해 패킷을 자동 재전송 수행하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 이동통신 시스템에서 패킷의 변경 상태에 대응하는 상이한 길이의 전송자원 할당 주기에 대응하는 반영구적 전송자원을 할당하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

이러한 본 발명이 제안하는 패킷 서비스를 지원하는 이동통신 시스템에서 연속적 자원을 할당하는 방법은, 상기 패킷 서비스를 위해 사용 가능한 코덱 모드들 각각에 대응한 패킷의 크기와 상태를 미리 정의하고, 상위 노드로부터 패킷을 수신한 경우, 상기 수신한 패킷의 크기와 상기 미리 정의된 패킷의 크기들을 비교하는 과정과, 상기 비교 결과에 의해 상기 수신한 패킷의 상태를 판단하는 과정과, 상기 판단한 패킷의 상태에 상응한 발생 주기에 따른 가변적 길이를 가지는 자원과 상기 자원의 할당 주기를 결정하는 과정과, 단말에게 상기 자원 할당 주기를 포함하는 자원 할당 정보를 송신하는 과정과, 상기 자원 할당 주기마다 상기 단말에게 상기 판단한 패킷의 상태에 의해 결정된 자원을 할당하는 과정을 포함한다.

또한 본 발명이 제안하는 패킷 서비스를 지원하는 이동통신 시스템에서 연속적 자원을 할당하는 장치는, 상기 패킷 서비스를 위해 사용 가능한 코덱 모드들 각각에 대응한 패킷의 크기와 상태를 미리 정의하고, 상위 노드로부터 패킷을 수신한 경우, 상기 수신한 패킷의 크기와 상기 미리 정의된 패킷의 크기들을 비교하고, 상기 비교 결과에 의해 상기 수신한 패킷의 상태를 판단하고, 상기 판단한 패킷의 상태에 상응한 발생주기를 판단하고, 상기 판단한 패킷의 상태에 상응한 발생 주기에 따른 가변적 길이를 가지는 자원과 상기 자원의 할당주기를 결정하고, 상기 자원 할당주기마다 단말에게 상기 판단한 패킷의 상태에 의해 결정된 자원을 할당하는 스케줄러와, 상기 단말에게 상기 자원 할당 주기를 포함하는 자원 할당 정보를 송신하는 송신부를 포함한다.

본 발명을 적용하면, 이동통신 시스템에서 인터넷 프로토콜을 통해 패킷 서비스를 지원하는 경우, 별도의 시그널링 없이 통신 장치에 반영구적 전송자원을 할당하는 장점을 가지게 된다. 또한, 패킷의 크기 및 상태 변경을 고려하여 반영구적 전송자원을 할당함에 따라 보다 효율적으로 반영구적 전송자원을 사용하게 되는 장점을 가지게 된다. 또한, 반영구적 전송자원 식별자에 대응하는 할당 패턴을 확인하여 반영구적 전송자원 할당에 따른 시그널링 오버헤드를 감소화시키는 장점을 제공하게 된다.

이하 본 발명에서는 인터넷 프로토콜을 통해 패킷을 송수신하는 이동통신 시스템을 예를 들어 설명할 것이며, 특히 이러한 시스템에서 실시간으로 발생하는 패킷을 위한 반영구적 전송자원의 할당 방안을 제공하고자 한다. 상기 실시간 패킷의 가장 기본적인 형태로는 음성 패킷을 예로 들 수 있다. 여기서, 패킷은 연속적으로 발생하는 정해진 크기의 데이터들을 의미한다. 이하 설명의 용이를 위하여 모든 형태의 패킷 또는 트래픽을 혼용하여 사용 가능하나, 이는 모두 특정 서비스의 데이터들의 집합을 의미한다.

이하 본 발명에서 통신 장치는, 단말(terminal), 휴대폰 장치(portable telephone), 개인 휴대 정보 단말기(Personal Digital Assistants), 휴대용 컴퓨터 등과 같이, 이동 가능하며 특정 통신 네트워크와 통신할 수 있는 모든 접속 장치들을 포함함을 특징으로 한다. 또한, 특정 서비스를 지원하는 네트워크의 특정 노드와 통신을 수행하는 모든 전자 통신 장치를 포함함을 특징으로 한다. 이하 본 발명에서는 설명의 용이를 위하여 상기 통신 장치를 '단말'로 통칭하여 설명함을 기본으로 한다.

또한, 본 발명은 설명의 용이를 위하여 UMTS 시스템에 기반한 차세대 이동 통신 시스템인 LTE 시스템을 일 실시 예로 설명하나, 다른 통신 시스템에 기반한 타 차세대 이동 통신 시스템에 적용 가능함을 물론이다. 또한, 본 발명은 스케줄링이 적용되는 타 이동통신 시스템에 적용 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 차세대 무선 액세스 네트워크(Evolved UMTS Radio Access Network: 이하 'E-UTRAN'라 한다)(110)는 차세대 기지국 장치(Evolved Node B, 이하 'ENB'라 한다)(120, 122, 124, 126, 128)와 앵커 노드(anchor node)(130, 132)의 2 노드 구조로 단순화된다.

단말(User Equipment: 이하 'UE'라 한다)(101)은 E-UTRAN(110)에 의해 인터넷 프로토콜(Internet Protocol, 이하 'IP'라 한다) 네트워크로 접속하는 통신 장치를 의미한다. 따라서, 상기 UE(110)은 인터넷 통신이 가능한 이동 통신 장치를 포함한다.

상기 ENB(120 내지 128)는 제3세대 이동 통신 시스템에서 존재하던 기지국 장치, 또는 노드 B(Node B)에 대응되는 노드로, UE(101)와 무선 채널을 연결하여 통신을 수행하는 장치를 포함한다. 여기서, 상기 ENB(120 내지 128) 각각은 기존의 기지국 장치 또는 노드 B와 달리 보다 복잡한 역할을 수행할 것이다.

부가적으로 설명하면, 상기 LTE 시스템은 실시간 서비스 및 공용 채널(shared channel)을 통해 모든 사용자 트래픽을 서비스하고자, 다수의 UE들의 상황 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하다. 이에 따라, 상기 ENB(120 내지 128)들 각각은 상기 스케줄링 장치를 포함하여 상기 다수의 UE들에 대하여 스케줄링을 담당할 예정이다.

이하, 본 발명에서 공용 채널은, 고속 순방향 패킷 접속(High Speed Downlink Packet Access, HSDPA)의 고속 패킷 데이터 공용 채널(High Speed Packet Data Shared Channel, HS-PDSCH)이나 향상된 역방향 전송(Enhanced uplink Dedicated Channel, E-DCH)의 향상된 전용 물리 데이터 채널(Enhanced- Dedicated Physical Data Channel, E-DPDCH)과 같은 사용자 트래픽을 전송하는 채널을 포함함을 특징으로 한다.

한편, HSDPA나 E-DCH서비스를 지원하는 이동 통신 시스템과 마찬가지로, LTE 시스템에서도 ENB(120 내지 128)와 UE(101) 사이에 복합 자동 재전송(Hybrid ARQ, 이하 'HARQ'라 칭함)기법이 수행될 것으로 예상된다. 그러나, HARQ 기법만으로는 다양한 서비스 품질(Quality of Service, 이하 'QoS'라 칭함)의 요구(requirement)를 충족할 수 없으므로, 상위 계층에서 별도의(Outer) ARQ가 수행될 수 있으며, 상기 별도의 ARQ(이하 'outer-ARQ'라 한다)도 역시 단말(101)과 ENB(120 내지 128)사이에서 수행 가능하다. 여기서, HARQ란, 이전에 수신한 데이터를 폐기하지 않고 재전송된 데이터와 소프트 컴바이닝함으로써 수신 성공률을 높이는 기법이다.

좀 더 자세히 설명하면, HARQ 수신측은 수신한 패킷의 오류 존재 여부를 판단한 뒤, 상기 오류 존재 확인 여부에 따라 HARQ 긍정적 인지(positive Acknowledgement, 이하 'HARQ ACK'라 칭함) 신호, 또는 HARQ 부정적 인지(negative Acknowledgement, 이하 'HARQ NACK'라 칭함) 신호를 송신측으로 전송한다. 따라서, 송신측은 상기 HARQ ACK/NACK 신호에 따라 HARQ 패킷의 재전송이나 또는 새로운 HARQ 패킷의 전송을 실행한다. 그리고, HARQ 수신측은 재전송된 패킷을 이전에 수신한 패킷과 소프트 컴바이닝하여 오류 발생 확률을 줄인다.

하기에서는 본 발명에 따라 스케줄링 기법이 적용되는 차세대 이동 통신 시스템에 대하여 간략하게 설명하고자 한다. 특히, 상기 스케줄링 기법에 따른 스케 줄러 장치는 본 발명의 일 실시 예에 따라 ENB에 포함되는 것으로 설명한다. 이때, 역방향 패킷의 송수신은 아래와 같은 과정을 거친다.

ENB에 포함되어 있는 특정 스케줄링 장치는 임의의 UE에게 사용자 패킷을 전송하거나 또는 UE로부터 역방향 사용자 패킷을 수신하기 위하여 즉, UE로 하여금 사용자 패킷을 전송하도록 하기 위하여, 상기 UE에게 전송자원을 할당하여야 한다. 상기 전송자원은 미리 정해진 채널을 통해 UE에게 시그널링 된다. 일 예로, 상기 전송자원은 제어 메시지에 포함되어 상기 UE로 시그널링 된다. 상기 제어 메시지가 전송되는 특정 채널로는 일 예로 그랜트 채널이 있다.

또한, LTE 시스템은 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(OFDM; Orthogonal Frequency Division Multiplexing)을 무선 접속 기술로 사용할 것으로 예상된다. 그리고 UE의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩율(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 'AMC'라 한다) 방식이 적용될 것으로 예상된다. 상기 OFDM 기술이 적용되는 시스템에서 전송자원은, 특정 기간 동안의 특정 주파수 대역을 의미한다. 따라서, 현재 논의 중이기는 하지만, LTE 시스템에서 전송자원은 전체 시스템 주파수 대역을 24 개로 분할해서 사용할 것으로 예상된다.

그리고, 상기 전송자원을 표현하기 위하여 소정 길이의 비트맵을 사용하고, 10비트 내외 길이의 UE 식별자를 사용한다고 가정하는 경우, 상기 전송자원에 관한 할당 정보는 최소 34 비트 길이로 설정될 것이다.

이와 관련하여 패킷을 전송할 때마다 상기 전송자원에 관한 할당 정보를 전 송하는 것은, 일정 크기의 패킷이 지속적으로 발생하는 특정 서비스 일예로, VoIP 서비스에서는 매우 비효율적이다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 반영구적 스케줄링(persistent scheduling)이라는 기법을 고려한다. 상기 반영구적 스케줄링은 임의의 UE에게 특정 전송자원이 할당되면, 상기 전송자원이 해제될 때까지 상기 UE는 계속적으로 상기 할당된 전송자원을 사용할 수 있는 기법이다.

도 2는 본 발명에 따른 반영구적 스케줄링의 개념을 설명한 도면이다.

도 2를 참조하면, 단계 205에서 특정 UE A(205)는 'x'라는 전송자원을 할당받은 상태이다. 상기 전송자원은 반영구적 전송자원(persistent resource)이며, 그랜트 채널을 통해 상기 UE A로 할당된다.

전송자원 할당 타이밍(resource allocation timing, 213)마다 UE A(205)은 할당된 전송자원 x를 이용해서 역방향 패킷을 전송한다. 210 단계는 UE A(205)가 전송자원 x를 이용해서 패킷을 전송하는 것을 보여주고 있다. 즉, UE A(205)의 HARQ를 적용함에 따른 초기 전송을 교시하고 있다. 그 후, HARQ 기법과 관련하여 ENB로부터 HARQ ACK을 수신할 때까지 UE A(205)는 소정의 시점에서 상기 x를 이용해서 HARQ 재전송을 수행한다(215, 220, 223).

즉, 반영구적 전송자원 스케줄링 기법을 통해 UE A(205)는 전송자원 할당 타이밍(213)마다 별도의 전송자원 할당정보를 수신하지 않더라도, 다르게 말하면, ENB은 상기 전송자원과 관련하여 전송자원 할당 정보를 UE A(205)로 전송하지 않더라도 상기 반영구적 전송자원을 자동으로 할당한다.

한편, 전송자원 할당 인터벌(resource allocation interval, 225)은 전송자원이 할당되는 할당 주기를 나타내는 것으로, 이는 HARQ 기법에 따라 재전송 시 전송자원이 할당되는 주기를 포함한다. 즉, 상기 인터벌(225)을 가지고 전송자원이 자동적으로 할당됨에 따라 상기 인터벌은 주기와 같은 의미로 사용 가능하다. 또한, 상기 인터벌(225)은 VoIP 서비스에 따라 일정 크기의 음성 패킷이 발생하는 패킷 발생 주기에 따라 설정된다.

따라서, UE A(205)은 전송자원 할당 인터벌(225)에 따라, 전송자원 할당 타이밍(213)마다 일정 크기의 전송자원을 ENB로부터 별도의 시그널링 없이 자동적으로 할당받음으로써, 상기 전송자원과 관련된 할당 정보와 관련하여 ENB와의 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있는 장점을 가진다.

한편, 상기 전송자원 할당 인터벌(225)과 관련하여 실제 VoIP 서비스에 따른 VoIP 트래픽의 패킷 발생 주기는 크게 두 가지로 구별된다. 그러나, 도 2에 도시한 바와 같은 하나의 전송자원 할당 인터벌만을 사용하는 경우에는, 상기 패킷 발생 주기와 전송자원 할당 인터벌이 상이한 경우, 상기 반영구적 전송자원 스케줄링 기법을 적용할 수 없는 문제점이 발생할 수 있다.

도 3은 본 발명의 VoIP 서비스에 따른 음성 트래픽의 특징을 도시한 도면이다. 여기서, UMTS를 기반으로 하는 이동통신 시스템에서는 VoIP 서비스와 관련하여 AMR 코덱 및 헤더 압축 기법을 적용한다.

도 3을 참조하면, VoIP 서비스의 패킷 발생 주기는 크게 3가지로 구별된다.

1. 과도 상태(transient state, 305)는 헤더 압축되지 않은 패킷이 전송되는 기간을 의미한다. 상기 과도 상태(305)에서는 대략 800 비트 크기의 비교적 크기가 큰 패킷들이 발생한다. 왜냐하면 상기 과도 상태(305) 동안 헤더 압축 장치는 최초 수 개의 패킷의 헤더를 압축하지 않은 채 전송하기 때문이다.

2. 통화 상태(talkspurt state, 310)는 사용자가 실제 음성 데이터를 발생하는 상태로, 상기 과도 상태(305)가 종료되면, 헤더 압축 장치가 음성 패킷의 헤더를 압축하여 전송하는 기간을 의미한다. 상기 통화 상태(310)에서 발생하는 패킷의 크기는 대략 300 비트 길이의 연속적인 패킷(325)이 발생한다. 상기 압축된 헤더의 크기는 헤더의 필드 값 변경 여부에 따라 조금씩 차이가 있으며, 일반적으로 24 비트 크기를 가지고 설정된다. 또는 상기 24 비트보다 큰 크기를 가지고 설정 가능하다.

3. 묵음 상태(silent state, 315)는 사용자가 음성 데이터를 발생시키지 않는 휴지 기간을 의미한다. 상기 묵음 상태(315)에서 발생하는 패킷의 크기는 대략 100 비트 길이의 패킷(230)이 발생한다.

여기서, 상기 과도 상태(305)와 통화 상태(310)의 정해진 패킷 발생 주기는 20 msec이고, 상기 묵음 상태(315)의 정해진 패킷 발생 주기는 160 msec이다.

그런데, 상기 음성 패킷의 전송과 관련하여 전송자원을 할당하는 주기 즉, 전송자원 할당 인터벌(225)이 20 msec에 맞춰 설정되는 경우, 160 msec 주기의 묵음 상태에서는 반영구적 전송자원이 사용되지 못하다는 문제점이 발생한다.

상술한 바와 같이, 현재 차세대 이동 통신 시스템에서 VoIP 서비스를 위한 반영구적 전송자원 스케줄링 기법은 UE와 ENB간의 시그널링 오버헤드를 줄이는 장점을 제공할 것으로 예상되나, 실제 반영구적 전송자원을 이용하기 위한 구체적인 시나리오는 제안되지 않은 실정이다.

따라서, 본 발명은 VoIP 서비스를 지원함에 있어서, 다양한 패킷 발생 주기를 고려하여 반영구적 전송자원을 할당하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다. 즉, ENB가 임의의 시점에 어떤 전송자원 할당 주기를 가지고 전송자원이 할당되는지를 UE에게 시그널링함으로써, 보다 효율적으로 반영구적 전송자원을 할당하고자 한다. 또한, 가변 전송자원 할당 인터벌을 이용하여 전송자원을 할당함에 따라 패킷을 효율적으로 송수신하는 방안을 제안하게 된다.

도 4는 본 발명에 따라 음성 패킷의 발생 주기와 관련하여 반영구적 전송자원을 할당하는 개념을 설명한 도면이다.

도 4를 참조하면, VoIP 서비스에서 음성 패킷은 일정한 주기를 가지고 통화 상태(405)와 묵음 상태(430) 중 하나로 존재하게 된다. 여기서 과도 상태는 일시적으로 음성 패킷이 발생한 상태로, 일정한 시간이 경과한 후에 상기 음성 패킷은 상기 통화 상태(405) 또는 묵음 상태(430)로 존재한다.

이와 관련하여 스케줄링 장치는 VoIP 패킷의 상태를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라, 패킷의 상태에 따른 적합한 반영구적 전송자원을 할당한다. 이때, 스케줄링 장치는 상기 결정된 패킷의 상태에 따른 반영구적 전송자원과, 상기 반영구적 전송자원의 전송자원 할당 주기를 그랜트 채널을 통해 UE에게 시그널링한다. 따라서, UE는 통보된 전송자원 할당 주기마다 DL-SCH(Downlink-Shared Channel)을 확인하여 자동적으로 반영구적 전송자원을 할당받는다. 상기 DL-SCH은 사용자 데이터가 전송되는 채널을 의미한다.

스케줄링 장치는 VoIP 패킷의 상태가 통화 상태임을 확인하고(405), UE에게 상기 통화 상태에서 발생하는 패킷을 처리할 수 있는 크기의 반영구적 전송자원을 할당한다. 이때, 상기 스케줄링 장치는 20 msec 주기로 전송자원을 할당한다(410). 따라서, 반영구적 전송자원 할당 시점(440)을 기준으로 UE는 20 msec 주기를 가지고 자동적으로 반영구적 전송자원을 할당받는다. 또한, UE는 20 msec 주기내에서 HARQ 동작을 수행한다. 상기 DL-SCH상에 도시된 각각의 직사각형은 반영구적 전송자원을 통해 이루어지는 HARQ 동작을 표시한 것이다. 즉 하나의 직사각형(415)은 HARQ 최초 전송(417)과 재전송(419, 421)을 포함한다.

그 후, UE은 반영구적 전송자원 할당 시점(440)으로부터 통화 상태에 따른 전송자원 할당 주기인 20 msec(423)가 지난 시점(425)에서 ENB로부터 자동적으로 할당되는 반영구적 전송자원을 이용하여 새로운 음성 패킷을 전송한다. 그리고, 상기 전송된 음성 패킷에 대하여 순방향 HARQ 동작을 수행한다.

한편, 스케줄링 장치는 VoIP 패킷의 상태가 묵음 상태임을 확인하고(430), UE에게 묵음 상태에서 발생하는 패킷을 처리할 수 있는 크기의 순방향 반영구적 전송자원을 할당한다. 이때, 상기 스케줄링 장치는 160 msec 길이의 전송자원 할당 주기를 함께 시그널링한다(435). UE은 상기 반영구적 전송자원이 새롭게 할당된 시점을 새로운 전송자원 할당 시점(435)으로 인지하고, 상기 전송자원 할당 시점을 기준으로 순방향 HARQ 동작을 수행한다. 또한, 상기 전송자원 할당 시점(435)을 기 준으로 160 msec마다 새로운 HARQ 패킷이 전송되는 것으로 간주하고, 순방향 HARQ 수신 동작을 수행한다.

전술한 바와 같이, 스케줄링 장치는 VoIP 패킷의 상태에 따라 가변적인 길이를 가지는 전송자원 할당 주기를 이용하여 상기 할당 주기에 대응하여 자동적으로 반영구적 전송자원을 UE에게 할당한다. 즉, UE는 VoIP 패킷의 상태에 따른 전송자원 할당 주기를 이용하여, 자동적으로 할당되는 반영구적 전송자원을 통해 HARQ 재전송을 수행한다.

<제1 실시 예>

도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 스케줄링 장치와 UE 간의 시그널링 흐름을 보여주는 도면이다. 본 발명에서 스케줄링 장치는 ENB에 포함되어 구비될 수 있다. 또한 도 5에서는, UE와 통신을 수행하는 독립적인 시스템 노드를 표현하고자 상기 스케줄링 장치를 ENB로 도시하여 설명하고자 한다.

도 5를 참조하면, ENB(510)은 UE(505)와의 호 설정과 관련하여, UE 또는 상위 노드로부터 호와 관련된 파라미터들을 통보받는다. 상기 호와 관련된 파라미터로는 VoIP 서비스를 위한 코덱 종류 및 특정 코덱의 모드 등이 있을 수 있다. 특히, 본 발명에서 ENB(510)은 해당 코텍의 모드를 이용하여 통화 상태 또는 묵음 상태에 따른 패킷 발생 주기를 확인할 수 있다.

일 예로, UMTS 시스템에서 주로 사용하는 AMR 코덱의 경우, 통화 상태의 패킷 발생 주기는 20 msec이고, 묵음 상태의 패킷 발생 주기는 160 msec이다. 또한, 이하 다른 코덱을 사용하는, 경우 통화 상태 또는 묵음 상태에 따른 패킷 발생 주기는 상기 언급된 주기와는 상이한 주기를 가질 수도 있다. 그러나, 본 발명은 이렇게 상이한 패킷 발생 주기를 적용하는 경우도 포함함은 물론이다.

515 단계에서, ENB(510)은 UE와의 호 설정시, VoIP 서비스와 관련하여 통화 상태에 따른 반영구적 전송자원 할당 주기 또는 묵음 상태에 따른 반영구적 전송자원 할당 주기 즉, 특정 패킷의 발생 주기를 고려한 전송자원 할당 주기를 포함하는 무선 베어러의 설정 메시지를 UE(505)에게 전송한다.

이때, ENB(510)은 상기 전송자원 할당 주기를 보다 용이하게 시그널링하고, 사용 가능한 특정 코덱의 다수의 패킷 발생 주기들을 구별하는 식별자를 사용할 수도 있다. 상기 언급한 바와 같이, AMR 코덱의 경우 전송자원 할당 주기는 크게 20 msec와 160 msec로 구별 할 수 있다. 따라서, ENB (510)은 전송자원 할당 주기 1을 20 msec으로 설정하고, 전송자원 할당 주기 2을 160 msec으로 설정하여 UE(505)에게 시그널링 할 수 있다. 이때, UE(505)도 동일한 AMR 코덱을 사용함에 따라 상기 언급된 전송자원 할당 주기에 관하여 인지하고 있는 상태이다.

상기 515 단계에서 ENB (510)와 UE (505)간의 무선 베어러가 성공적으로 설정되고 임의의 시간이 흐른 후, 517 단계에서 ENB (510)는 상위 노드로부터 VoIP 호 즉, VoIP 세션이 시작됨을 전달 받는다.

520 단계에서 ENB (510)은 상기 전달 받은 VoIP 호와 AMR 코덱에 정의되어 있는 패킷의 크기와 비교하여 상기 호의 상태를 확인한다. 그리고, 상기 호의 상태에 따른 패킷 발생 주기를 확인하여 반영구적 전송자원을 할당한다.

여기서, 일반적으로 VoIP 호에 따른 패킷은 IP/UDP/RTP 헤더와 페이로드로 구성된다. 즉, AMR 코덱으로부터 발생한 음성 프레임은 인터넷 프로토콜(IP)/사용자 데이터 프로토콜(User Datagram Protocol, 이하 'UDP'라 한다)/실시간 전송 프로토콜(Real-time Transport Protocol, 이하 'RTP'라 칭한다)엔터티를 통해 최종적으로 VoIP 패킷으로 구성된다.

또한, 상기 IP/UDP/RTP 헤더의 크기는 IP 버전 6(IPv6)을 기준으로 풀 헤더는 60 바이트이며, 압축된 헤더는 3 ~ 15 바이트 정도의 크기를 가지는 것으로 정의되어 있다. 또한, AMR 코덱은 각 코덱의 모드에 따라 상이한 크기의 페이로드를 가진다.

따라서, VoIP 패킷의 크기는 사용하는 AMR 코덱 모드에 따라 일정한 범위 내의 값을 즉, 일정한 크기를 가지게 된다. 하기의 <표 1>은 코덱 모드에 따른 VoIP 패킷의 크기를 정의한 표이다.

상기 <표 1>에서 AMR SID는 묵음 상태(silent period)에서 발생하는 패킷의 크기를 의미하며, 나머지는 각각의 코덱 모드의 통화 구간에서 발생하는 패킷의 크기를 의미한다.

따라서, ENB (510)가 VoIP 서비스에 따라 사용 가능한 코덱을 알고 있다면, 즉, <표 1>을 미리 인지하고 있다면 상기 <표 1>의 정보를 이용해서 수신한 VoIP 호로부터 현재 VoIP 패킷의 상태를 유추할 수 있다.

예를 들어, 임의의 VoIP 호와 관련하여 AMR 12.2 kbps 코덱 모드가 사용되는 것을 가정하는 경우, 상기 과도 상태에서는 97 바이트 크기의 패킷이 발생하고, 통화 상태에서는 35 ~ 47 바이트 크기의 패킷이 발생하고, 묵음 상태에서는 10 ~ 22 바이트 크기의 패킷이 발생한다.

그러므로, ENB(510)은 수신한 패킷의 크기가 97 바이트 내외라면 VoIP 세션이 과도 상태임을, 수신한 패킷의 크기가 35 ~ 47 바이트 사이라면 통화 상태임을, 수신한 패킷의 크기가 22 바이트 보다 작다면 묵음 상태임을 인지한다.

따라서, 상기 520 단계에서 ENB(510)은 상위 노드로부터 전달된 VoIP 패킷을 통해 할당할 반영구적 전송자원을 결정하고, 상기 반영구적 전송자원에 따른 전송자원 할당 주기를 결정한다. 그리고, 결정된 전송자원과, 할당 주기를 그랜트 채널을 통해 UE(505)에게 통보한다.

통상적으로 VoIP 호에 따른 패킷은 과도 상태에서 시작한다. 여기서, 세션은 정해진 기간 동안 연속적으로 전송되는 패킷들을 의미한다. 따라서, 처음으로 수신한 VoIP 패킷은 풀 헤더를 가지는 97 바이트 크기의 패킷일 가능성이 높다. 이 경우 ENB(510)은 97 바이트를 전송할 수 있는 전송자원을 반영구적으로 할당하고, 상기 반영구적 전송자원의 전송자원 할당 주기는 20 msec임을 UE(505)에게 시그널링한다.

525 단계에서 UE(505)은 상기 반영구적 전송자원을 통해 수신되는 패킷에 대해서 HARQ 수신 동작을 수행한다. 상기 HARQ 수신 동작은 HARQ ACK을 수신할 때까지 반복된다.

임의의 시간이 경과된 후, ENB (510)은 새롭게 발생한 VoIP 패킷을 전송자원 할당 주기만큼의 시간 즉, 20 msec 이 경과한 후, 자동적으로 할당된 반영구적 전송자원을 통해 UE(505)로 전송한다. 즉, 단계 530에서 UE(505)은 이전 반영구적 전송자원 할당 시점(525)로부터 전송자원 할당 인터벌인 20 msec가 경과한 시간(527)에서 새롭게 발생한 VoIP 패킷을 수신하며, 상기 수신한 패킷에 대하여 HARQ 수신 동작을 수행한다.

여기서, 상기 과도 상태의 패킷 발생 주기는 통화 상태의 패킷 발생 주기와 동일하다. 따라서, 과도 상태와 통화 상태에는 동일한 전송자원 할당 주기를 사용한다.

한편, 임의의 시점인 537 단계에서 ENB(510)은 묵음 상태에 해당하는 크기의 패킷을 수신하고, 이에 VoIP 세션이 묵음 상태로 천이하였음을 인지한다.

540 단계에서 ENB (510)은 묵음 상태의 패킷을 전송할 수 있는 크기의 전송자원을 반영구적 전송자원으로 할당하고, 상기 반영구적 전송자원을 그랜트 채널을 통해 UE(505)에게 시그널링한다. 이 때, 상기 반영구적 전송자원의 전송자원 할당 주기도 함께 시그널링한다. 상기 언급한 바와 같이, 묵음 상태의 전송자원 할당 주기는 160 msec이다.

545 단계에서 UE(505)은 상기 반영구적 전송자원이 할당되는 시점(540)에서, 상기 묵음 상태를 위한 반영구적 전송자원을 통해 수신되는 패킷에 대해서 HARQ 수신 동작을 수행한다.

550 단계에서 ENB (510)은 160 msec이 경과한 후, 새로운 SID 패킷을 묵음 상태에 해당하는 반영구적 전송자원을 통해 전송한다. 그리고, UE(505)은 수신된 패킷에 대해서 HARQ 수신 동작을 수행한다.

상기와 같이 본 발명은 UE(505)와 ENB (510)이 사용 가능한 AMR 코덱의 모드를 확인하여 발생한 패킷의 상태를 확인하고, 해당 패킷의 발생 주기를 고려하여 반영구적 전송자원을 주기적으로 할당하도록 한다. 여기서, 상기 반영구적 전송자원은 상기 전송자원 할당 주기마다 ENB (510)로부터 UE(505)로 별도의 전송자원 할당 정보의 전송 없이, 별도의 시그널링 없이 자동으로 할당되는 전송자원이다.

도 6는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 패킷 상태에 따라 상이한 전송자원 할당 주기를 적용하여 반영구적 전송자원을 할당하는 스케줄링 장치의 동작을 도시한 신호 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 605 단계에서 ENB은 UE와 VoIP 패킷 송신 및 HARQ 동작에 따른 재전송을 위하여 무선 베어러를 설정한다.

여기서, ENB는 무선 베어러를 설정시, VoIP 서비스의 품질을 만족시키기 위해서 발생한 음성 프레임을 프로토콜 패킷으로 구성하는 계층과, 상기 패킷의 헤더를 처리하는 계층과, 상기 패킷을 무선 채널을 통해 전송하기 적합한 형태로 변환하는 계층과, 상기 패킷을 무선 채널을 통해 전송하는 계층을 포함한다.

예를 들어, 무선링크제어(Radio Link Control, 이하 'RLC'라 칭함) 엔터티, 매체 접속 제어(Medium Access Control, 이하 ‘MAC'라 칭함) 엔터티 등을 포함한다. 여기서, 상기 패킷 데이터 컨버젼시 프로토콜계층(Packet Data Convergence Protocol, 이하‘PDCP'라 칭함)은 상기 패킷의 암호화 및 역암호화 동작과 관련하여 헤더 압축/복원장치 및 비화/역비화 장치를 포함할 수 있다.

610 단계에서 ENB은 VoIP 서비스의 요구 서비스 품질을 고려해서 스케줄링 정보를 결정하고, 결정된 스케줄링 정보를 UE에게 전송한다. 이때, 상기 스케줄링 정보는 제어 메시지를 통해 UE로 전송된다.

여기서, 상기 스케줄링 정보로는 VoIP 서비스를 위한 장치들의 구성 정보, 상기 VoIP 패킷에 대응하여 정해지는 일정한 크기의 반영구적 전송자원과, 상기 VoIP 패킷의 발생 주기에 따른 반영구적 전송자원의 할당 주기 등이 있다. 일 예로, 상기 VoIP 패킷이 통화 상태 또는 과도 상태라면, 상기 반영구적 전송자원의 할당 주기를 20 msec로 사용되고, 상기 VoIP 패킷이 묵음 상태라면, 반영구적 전송자원의 할당 주기를 160 msec로 사용한다.

615 단계에서 상위 노드로부터 임의의 시점에 첫번째 VoIP 패킷이 ENB에 도착하면, ENB은 상기 VoIP 패킷의 크기를 확인하여 상기 VoIP 호가 어떤 상태인지 확인한다. 즉, 상기 VoIP 패킷이 과도 상태에서 발생한 패킷인지, 통화 상태에서 발생한 패킷인지, 또는 묵음 상태에서 발생한 패킷인지 확인한다.

620 단계에서 상기 확인한 패킷의 상태에 따른 반영구적 전송자원의 크기와 상기 반영구적 전송자원의 할당 주기를 결정한다. 예를 들어, VoIP 서비스를 위하여 12.2 kbps 코덱 모드를 사용하는 경우, 통화 상태에서 발생한 패킷이라면, 35 바이트 정도를 처리할 수 있는 전송자원을 반영구적 전송자원으로 할당하고, 이 때 상기 전송자원의 할당 주기는 20 msec으로 결정된다.

625 단계에서 ENB은 상기 할당된 반영구적 전송자원과 결정된 전송자원 할당 주기를 UE에게 전송한다. 상기 ENB은 그랜트 채널을 통해 상기 정보들을 UE에게 전송한다. 이때, 상기 할당 주기는 별도의 필드로 전송되거나, 기존 필드의 일부로 통합되어 전송될 수 있다.

630 단계에서 ENB은 할당된 반영구적 전송자원을 통해 VoIP 패킷을 전송한다.

635 단계에서 상위 노드로부터 VoIP 패킷이 도착함을 확인한 ENB은, 640 단계에서 상기 VoIP 패킷의 크기를 확인하여 상기 VoIP 호가 어떤 상태인지 확인한다. 이때, 상기 640 단계에서 ENB은 이전에 할당된 반영구적 전송자원이 변경되어야 할지 또는 상기 반영구적 전송자원의 할당 주기를 변경해야 할지 확인한다. 상기 640 단계에서 상기 스케줄링 정보를 변경하는 것으로 결정한 경우, 즉, 새로운 패킷의 상태가 이전 패킷의 상태와 달라 반영구적 전송자원 및 그에 따른 할당 주기가 변경해야 하는 경우는, 645 단계로 진행한다.

645 단계에서 ENB은 상기 635 단계의 VoIP 패킷에 대응하는 반영구적 전송자원을 새롭게 할당하고, 상기 새롭게 할당된 반영구적 전송자원의 할당 주기를 결정하여, 이를 UE에게 전송한다.
그런 후, 650 단계에서 ENB은 새롭게 할당된 반영구적 전송자원을 통해 VoIP 패킷을 전송하고, 635 단계로 진행해서 새로운 VoIP 패킷이 도착할 때까지 대기한다.

한편, 상기 640 단계의 확인 결과, 이전에 할당된 전송자원을 변경하지 않는 경우, 655 단계에서 ENB은 이전에 할당된 반영구적 전송자원을 통해 635 단계에서 발생한 VoIP 패킷을 전송한다.

도 7a와 도 7b는 본 발명에 따른 스케줄링 정보를 전송하는 메시지의 포맷을 도시한 도면으로, 특히, 새롭게 정의된 전송자원 할당 인터벌을 포함하는 전송자원 할당 정보 메시지의 구조이다.

도 7a을 참조하면, 스케줄링 정보는 UE 식별자(705)과, 상기 UE에 할당되는 전송자원에 관한 정보(710)와, 상기 전송자원의 특성을 나타내는 기간에 관한 정보(715)와, 상기 할당되는 전송자원의 할당 간격(720)과, 그 외의 전송자원 할당과 관련한 제어 정보 등을 포함한다.

UE 식별자(705)는 VoIP 서비스를 위한 특정 크기의 전송자원을 할당받는 특정 UE와 타 UE들을 구별하기 위한 식별 정보이다.

전송자원 정보(710)는 할당받은 전송자원을 위한 논리적 식별 정보이다.

기간 정보(715)는 할당되는 전송자원의 사용 유효한 구간에 관한 정보이다. 예를 들어 상기 기간에 관한 정보(715)가 2 비트로 구성되는 경우, 상기 2비트로 표현되는 각각의 코드 포인트는 UE와 상호간에 서로 정해진 의미들을 포함한다. 예를 들어, 코드 포인트 0은 할당된 전송자원이 한 번의 서브 프레임(sub-frame)동안에만 유효한 것을 의미한다. 코드 포인트 1은 전송자원이 미리 정해진 n개의 서브 프레임 동안 유효한 것을 의미한다. 코드 포인트 2는 새롭게 반영구적 전송자원이 할당될 때까지 현재 할당되는 반영구적 전송자원이 유효함을 의미한다. 코드 포인트 3은 아직 정의된 바 없으나, 시스템 운용자에 의해 미리 주어지는 기간동안 전송자원이 유효함을 의미한다. 상기 코드 포인트 3은 UE와 정의된 임의의 값이 할당될 수도 있다.

할당 인터벌(720)은 새롭게 정의된 필드로, 반영구적 전송자원이 자동적으로 할당되는 시간 간격을 의미한다. 즉, 임의의 이전 시간에 할당된 반영구적 전송자원은 상기 할당 인터벌(720)이 경과한 후, 자동적으로 할당된다. 여기서, 상기 할당 인터벌(720)은 코드 포인트 형태로 매핑되어 전송될 수도 있다. 이때, 상기 할당 인터벌과 코드 포인트간의 관계는 호 설정 과정에서 정의될 수 있다.

예를 들어, 할당 인터벌(720)의 필드 값이 '0'으로 설정되는 경우, 임의의 반영구적 전송자원의 할당 간격은 20 msec를 의미할 수 있다. 할당 인터벌(720)의 필드 값이 '1'로 설정되는 경우, 임의의 반영구적 전송자원의 할당 간격은 160 msec를 의미할 수 있다.

도 7b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스케줄링 정보를 전송하는 메시지 포맷을 도시한 도면이다.

도 7b를 참조하면, 스케줄링 정보는 UE 식별자(730)와, 전송자원 정보(735)와, 상기 전송자원의 특성을 나타내는 기간에 관한 정보(740)와, 그 외의 제어 정보 등을 포함한다. 여기서, UE 식별자(730)와, 상기 UE에 할당되는 전송자원에 관한 정보(735)는 도 7a에 언급된 바와 동일하다.

특히, 도 7b의 기간에 관한 정보(740)는 할당되는 전송자원의 사용 유효한 구간에 관한 정보와 상기 전송자원의 전송 할당 간격인 인터벌을 동시에 표현할 수 있다.

예를 들어, 상기 기간에 관한 정보(740)가 2비트로 구성되는 경우, 코드 포인트 0은 할당된 전송자원이 한 번의 서브 프레임(sub-frame)동안에만 유효한 것을 의미한다. 코드 포인트 1은 전송자원이 미리 정해진 n개의 서브 프레임 동안 유효한 것을 의미한다. 한편, 코드 포인트 2는 20 msec 인터벌을 가지고 반영구적 전송자원이 할당되며, 새로운 반영구적 전송자원이 할당될 때까지 이전에 할당된 반영구적 전송자원은 유효함을 의미한다. 코드 포인트 3은 160 msec 인터벌을 가지고 반영구적 전송자원이 할당되며, 새로운 반영구적 전송자원이 할당될 때까지 이전에 할당된 반영구적 전송자원은 유효함을 의미한다. 따라서, 도 7b은 도 7a와 같이 구별되어 정해지는 할당 간격(720) 필드를 구성하지 않아도 되는 장점을 부가적으로 가진다.

도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따라 전송자원 할당 인터벌을 포함하는 메시지를 시그널링 받는 UE의 동작을 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 805 단계에서 UE은 ENB과 호 설정에 따른 무선 베어러를 설정한다. 이때, 호 설정 정보는 VoIP 패킷 수신 및 수신된 VoIP 패킷에 대한 HARQ 동작을 수행하기 위한 정보도 포함할 수 있다.

여기서, 상기 UE는 VoIP 서비스를 지원하기 위하여 음성 프레임을 패킷으로 구성하여 해당 패킷을 처리하는 전반의 장치 및 엔터티들 즉, PDCP 엔터티(헤더 압축/복원 장치, 비화/역비화 장치), MAC 엔터티, RLC 엔터티 등을 포함하고 있다. 따라서, 상기 무선 베어러 설정시, UE는 ENB로부터 VoIP 서비스를 위한 해당 장치들의 구성 정보를 전달 받고, 상기 구성 정보를 참조해서 무선 베어러를 설정한다.

810 단계에서 UE은 설정된 무선 베어러를 통해 VoIP 서비스와 관련하여 스케줄링 정보를 획득한다. 상기 스케줄링 정보는 도 7a 및 도 7b와 같은 정보를 포함한다.

815 단계에서 UE은 ENB로부터 반영구적 전송자원이 할당되는지 모니터링 한다. 본 발명에 따라 반영구적 전송자원을 할당하는 채널은 그랜트 채널을 일 예로 든다.

820 단계에서 UE은 그랜트 채널을 통해 반영구적 전송자원을 할당 받고,상기 할당 받은 반영구적 전송자원의 인터벌을 획득한다. 상기 할당 인터벌은 이전의 호 설정시 획득한 스케줄링 정보를 통해 유추 가능하다.

825 단계에서 UE는 할당 받은 반영구적 전송자원을 이용하여 VoIP 패킷을 수신하고, 상기 수신된 VoIP 패킷에 대하여 HARQ 동작도 수행한다.

830 단계에서 UE는 다음 번째 반영구적 전송자원의 할당 시점을 계산한다. 이는 상기 반영구적 전송자원을 할당 받은 시점을 기준으로 해당 반영구적 전송자원의 할당 인터벌을 반영하여 계산할 수 있다. 따라서, UE는 상기 할당 주기가 경과한 시점에서 자동으로 반영구적 전송자원을 할당받는다.

그 후, 소정의 시간이 경과한 임의의 시점 즉, 835 단계에서 UE는 그랜트 채널을 모니터링하여 이전의 반영구적 전송자원과는 상이한 새로운 반영구적 전송자원이 할당되는지 또는 상기 해당 전송자원과 관련하여 새로운 전송자원 할당 인터벌이 전송되는지 확인한다. 즉, 변경된 스케줄링 정보가 시그널링 되는지 확인한다. 이때, 새롭게 변경된 스케줄링 정보가 전송되면 840 단계로 진행하고, 이전의 전송자원 또는 전송자원 할당 주기를 유지하는 경우는 850 단계로 진행한다.

840 단계에서 UE는 상기 새롭게 할당된 반영구적 전송자원을 통해 VoIP 패킷을 수신하고, 상기 수신된 패킷에 대해서 HARQ 수신 동작을 수행한다. 845 단계에서 UE는 상기 새롭게 할당된 반영구적 전송자원과 관련하여 전송자원 할당 인터벌을 새로운 값으로 갱신한 뒤, 830 단계로 진행한다. 그리고, 상기 갱신된 전송자원 할당 인터벌을 이용해서 다음 전송자원 할당 시점을 계산한다.

한편, 850 단계에서 UE은 이전에 할당 받은 반영구적 전송자원을 통해 VoIP 패킷을 수신하고, 수신된 패킷에 대해서 HARQ 수신 동작을 수행한다. 상기 언급한 바와 같이 제1 실시 예에서는 그랜트 채널을 통해 스케줄링 정보를 전송하는 방안을 설명하고 있다.

<제2 실시 예>

본 발명의 제2 실시 예에서는 스케줄링 정보를 명시적으로 전송하지 않고, 전송자원이 할당되는 채널 상황이나 전송되는 패킷의 크기를 통해 상기 스케줄링 정보를 유도하는 방안을 제안하고자 한다. 따라서, 상기 제2 실시 예는 상기 제1 실시 예에 언급된 스케줄링 정보를 포함하는 메시지 크기 증가를 방지할 수 있다. 앞서 살펴본 바와 같이, 과도 상태 또는 통화 상태의 패킷 발생 주기는 20 msec이고, 묵음 상태의 패킷 발생 주기는 160 msec이다. 그리고 묵음 상태에서 발생하는 패킷은 상기 과도 상태 또는 통화 상태에서 발생하는 패킷에 비해 그 크기가 현저하게 작다. 따라서, 전송되는 패킷의 크기를 참조해서 현재 VoIP 호가 어떤 상태인지 판단 가능하며, 현재 상태로부터 전송자원의 할당 인터벌을 판단할 수 있다.

일 예로, 상기 <표 1>에서 본 것과 같이, 묵음 상태에서 발생하는 SID 패킷의 크기는 헤더 압축 상태에 따라 차이가 있지만, 대체적으로 10 바이트 정도이고 최대 22 바이트이다. 그렇다면 패킷의 크기가 22 바이트 이하라면 전송자원 할당 주기가 160 msec인 것으로, 패킷의 크기가 23 바이트 이상이라면 전송자원 할당 주기가 20 msec인 것으로 판단할 수 있다.

또한, DL-SCH을 통해 패킷을 전송할 때, 전송되는 패킷의 크기는 DL-SCH의 일부 전송자원을 이용해서 명시적으로 전송될 수도 있다. 이러한 경우, 상기 전송되는 패킷의 크기로부터 전송자원의 할당 주기를 유도할 수 있다.

한편, 패킷의 크기가 명시적으로 시그널링 되지 않는 경우, 특히 역방향 전송에서는 해당 패킷의 크기를 전송자원의 크기와 변조 방식 등으로부터 유도할 수도 있는데, 이런 경우에는 상기 패킷의 크기를 유도할 수 있는 정보들로부터 패킷의 크기를 유도한 뒤 전송자원 할당 주기를 유도할 수도 있다.

도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 UE과 ENB간의 시그널링 흐름을 보여주는 도면이다.

도 9를 참조하면, ENB(910)은 호 설정 시 UE 또는 상위 노드로부터 호와 관련된 파라미터를 통보 받는다. 상기 호 관련 파라미터로는 VoIP 호를 위한 사용 가능한 코덱 종류 및 해당 코덱의 모드 등이 있을 수 있다.

ENB(910)은 해당 코덱의 모드를 이용하여 통화 상태 또는 묵음 상태에서의 패킷 발생 주기를 확인할 수 있다. 또한, 전송자원 할당 주기 판단 기준을 결정한다.

상기 전송자원 할당 주기 판단 기준은, 전송자원 할당 주기를 판단할 수 있는 기준으로, 예를 들어 패킷의 크기를 상기 전송자원 할당 주기 판단의 근거로 한다면, 상기 전송자원 할당 주기 판단 기준은 전송자원 할당 주기 1에서 발생하는 패킷 크기와 전송자원 할당 주기 2에서 발생하는 패킷 크기 사이의 어떤 값이 될 수 있다. 만약 패킷 크기가 명시적으로 전송되지 않는 시스템이라면, 전송자원의 크기와 변조 방식을 상기 전송자원 할당 주기 판단 기준으로 사용할 수도 있다.

LTE 시스템에서는 0.5 msec 동안의 375 khz 대역폭이 최소 전송자원으로 할당된다고 가정하자. 이때, 상기 0.5 msec 동안의 375 khz 대역폭을 전송자원 블록(resource block)이라고 한다. 상기 하나의 전송자원 블록은 채널 코딩되지 않고 변조되지 않은 125개의 비트(uncoded and unmodulated bit)들로 구성 가능하다. 이때, QPSK 변조가 적용되는 전송자원 블록이 하나 할당된다고 가정하면, 상기 전송자원 블록은 250 개의 채널 코딩되지 않은 비트들이 전송될 수 있다.

따라서, 상기 묵음 상태에서는 250 개의 채널 코딩되지 않은 비트를 이용하면, 80 비트 정도의 SID 패킷에 1/3 채널 코딩을 적용할 수 있다. 한편, 통화 상태에서는 250 비트 보다 큰 패킷이 발생하므로, QPSK가 적용되는 하나의 전송자원 블록으로는 상기 통화 상태의 패킷을 전송할 수 없다.

그러므로, 전송자원 블록이 하나 할당되고 QPSK가 적용되는 경우에는, 묵음 상태 패킷이 전송되는 것이므로, 전송자원 할당 주기가 160 msec인 것으로 판단할 수 있다. 한편, 전송자원 블록이 적어도 두 개 이상이 할당되거나, 변조 방식으로 16QAM이나 64QAM 같은 것이 적용되는 경우에서는 전송자원 할당 주기가 20 msec인 것으로 판단할 수 있다.

따라서, 915 단계에서 ENB(910)은 전송자원 할당 주기 판단 기준을 결정해서 UE에게 알려준다. 상기 판단 기준은 VoIP 무선 베어러 설정 메시지에 포함되어서 전송될 수 있다.

상기 전송자원 할당 주기 판단 기준으로는 아래의 2 가지 중 하나가 사용될 수 있다.

<전송자원 할당 주기 판단 기준>

기준 1: 패킷 크기

기준 2: 전송자원 블록의 개수와 변조 방식

상기 기준 1을 사용하는 경우, UE는 수신한 패킷의 크기를 기준으로 패킷의 크기가 기준 1 보다 크면 전송자원 할당 주기가 20 msec(전송자원 할당 주기 1)인 것으로 판단한다. 반면에, 수신한 패킷의 크기가 기준 1 보다 작으면 전송자원 할당 주기가 160 msec(전송자원 할당 주기 2)인 것으로 판단한다.

한편, 상기 기준 2를 사용하는 경우, UE은 할당 받은 반영구적 전송자원 블록 개수와 변조 방식이 일치하면 전송자원 할당 주기가 160 msec인 것으로 판단한다. 한편, 전송자원 블록의 개수가 증가되어 할당되거나, 또는 상이한 변조 방식이 적용된 경우는, 전송자원 할당 주기가 20 msec인 것으로 판단한다.

ENB(910)은 UE(905)와의 무선 베어러 설정을 완료하고 임의의 시간이 흐른 후, 917단계에서 상위 노드로부터 VoIP 패킷이 전달됨을 확인한다.

920 단계에서 ENB(910)은 상기 전달 받은 VoIP 패킷과 AMR 코덱에 정의되어 있는 패킷의 크기와 비교하여 상기 패킷의 상태와 상기 패킷 상태에 따른 발생 주기를 확인한다. 그리고, 상기 패킷 상태를 고려해서 반영구적 전송자원을 할당하고, 적용할 변조 방식을 결정한다. 이때, ENB(910)은 그랜트 채널을 통해 반영구적 전송자원을 할당한다. 이때, 변조 방식도 함께 시그널링 될 수 있다.

이미 언급한 바와 같이, VoIP 패킷은 과도 상태에서 시작함에 따라 초기 수신한 VoIP 패킷은 풀 헤더를 가지는 97 바이트 크기의 패킷일 가능성이 높다. 이 경우 ENB(910)은 97 바이트를 전송할 수 있는 크기의 전송자원을 반영구적으로 할당할 수 있다. 또한, 이때 상기 반영구적 전송자원의 할당 주기는 20 msec이다.

따라서, ENB(910)은 상기 반영구적 전송자원을 통해 VoIP 패킷을 전송하며, 이때, 상기 전송자원은 전송되는 패킷의 크기에 관한 정보를 포함할 수 있다.

925 단계에서 UE(905)은 상기 반영구적 전송자원을 통해 패킷을 수신하고 수신한 패킷에 대하여 HARQ 수신 동작을 수행한다.

960 단계에서 UE(905)가 전송자원 할당 주기 판단 기준으로 기준 1, 즉 패킷 크기를 사용하며, 할당된 전송자원을 통해 패킷 크기 정보를 명시적으로 수신하면, UE(905)는 수신된 패킷의 크기와 전송자원 할당 주기 판단 기준을 비교하여 현재의 전송자원 할당 주기를 확인한다. 또는 기준 2를 적용하는 경우, 전송자원 블록의 개수와 변조 방식을 이용하여 전송자원 할당 주기를 확인할 수 있다. 도 9는 기준 1을 예를 들어 설명한다.

그 후, 927 단계에서 ENB(910)은 상위 노드로부터 새로운 VoIP 패킷이 도착함을 확인한다. 그리고, 930 단계에서 925 단계의 전송자원 할당 주기만큼의 시간이 흐른 후, 즉, 20 msec 이 경과한 후, 반영구적 전송자원을 통해 상기 VoIP 패킷을 전송한다. 따라서, UE(905)은 이전의 반영구적 전송자원 할당 시점으로부터 전송자원 할당 주기만큼 시간이 흐른 시점에서 자동적으로 할당되는 반영구적 전송자원을 통해 VoIP 패킷을 수신하고, 수신된 VoIP 패킷에 대해서 HARQ 수신 동작을 수행한다.

임의의 시간이 경과된 후, 점에 묵음 상태에 해당하는 패킷 크기를 가지는 패킷을 수신하면, ENB은 VoIP 세션이 묵음 상태로 천이하였음을 인지한다.

940 단계에서 ENB은 묵음 상태에서 발생하는 패킷을 전송할 수 있는 크기의 전송자원을 반영구적으로 할당하고, 상기 반영구적 전송자원을 그랜트 채널을 통해 UE에게 시그널링한다.

945 단계에서 UE은 상기 반영구적 전송자원이 할당된 시점에, 상기 반영구적 전송자원을 통해 수신되는 신호에 대해서 HARQ 수신 동작을 수행한다.

이때, 패킷의 크기 정보가 명시적으로 수신되면 UE은 상기 패킷의 크기와 전송자원 할당 주기 판단 기준을 비교해서 전송자원 할당 주기가 20 msec에서 160 msec으로 변경되었음을 인지한다.

즉, 947 단계에서 UE은 수신하는 패킷의 크기가 기준 1 보다 작으므로 전송자원 할당 주기가 160 msec으로 변경되었다는 것을 인지한다. 또는 전송자원 블록의 개수와 변조 방식을 참조해서 전송자원 할당 주기가 변경되었다는 것을 인지한다. 다시 말해서, 상기 할당된 전송자원 블록의 수와 변조 방식이 기준 2와 일치하므로 전송자원 할당 주기가 160 msec으로 변경되었음을 인지한다.

950 단계에서 ENB은 새로운 전송자원 할당 주기 이후에 SID 패킷을 새롭게 할당된 반영구적 전송자원을 통해 전송하며, UE은 이전 반영구적 전송자원 할당 시점에서 새로운 전송자원 할당 주기만큼 흐른 시점에 반영구적 전송자원을 통해 수신되는 신호에 대해서 HARQ 수신 동작을 수행한다.

도 10는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 ENB의 동작을 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 1005 단계에서 ENB은 VoIP 패킷 송수신을 위한 무선 베어러 설정 과정을 수행한다.

1010 단계에서 ENB은 VoIP 패킷의 송수신에 반영구적 전송자원을 사용하고자 한다면, 전송자원 할당 주기 구성 정보를 UE에게 전송한다. 즉, 통화 상태 또는 과도 상태에서는 전송자원 할당 주기 1이 사용되고, 전송자원 할당 주기 1의 크기는 20 msec이고, 묵음 상태에서는 전송자원 할당 주기 2가 사용되고, 전송자원 할당 주기 2의 크기는 160 msec라는 것을 UE에게 시그널링한다. 또한, ENB은 UE에게 전송자원 할당 주기 판단 기준을 UE에게 시그널링한다.

상기 전송자원 할당 주기 판단 기준으로 패킷의 크기 또는 전송자원 블록의 개수와 변조 방식이 사용될 수 있다. 여기서, 상기 전송자원 할당 주기 판단 기준으로 패킷의 크기가 사용되는 경우에, ENB은 전송자원 할당 주기 판단의 기준으로 소정의 값을 시그널링하고, UE는 수신하는 패킷의 크기와 상기 소정의 값을 비교해서, 패킷의 크기가 상기 소정의 값보다 크면 전송자원 할당 주기를 전송자원 할당 주기 1로, 패킷의 크기가 상기 소정의 값보다 작으면 전송자원 할당 주기를 전송자원 할당 주기 2로 판단한다.

한편, 상기 전송자원 할당 주기 판단 기준으로 전송자원 블록의 개수와 변조 방식이 사용되는 경우에, ENB은 전송자원 할당 주기 판단의 기준으로 소정의 값을 시그널링하고, UE은 전송자원 블록의 개수와 변조 방식이 상기 소정의 값과 일치하면 전송자원 할당 주기를 전송자원 할당 주기 2로 판단한다. 그렇지 않으면 전송자원 할당 주기 1로 판단한다.

또한, 상기 전송자원 할당 주기 정보와 전송자원 할당 주기 판단 기준은 무선 베어러 설정 과정에서 제어 메시지를 통해 전달될 수 있다.

1015 단계에서 ENB에 첫번째 VoIP 패킷이 도착하면, ENB은 상기 VoIP 패킷이 과도 상태에서 발생한 패킷인지, 또는 통화 상태에서 발생한 패킷인지, 또는 묵음 상태에서 발생한 패킷인지 판단한다.

그리고 1020 단계에서 상기 판단에 따라 반영구적으로 할당할 전송자원의 크기와 전송자원 할당 주기를 판단한다.

예를 들어 12.2 kbps 코덱 모드의 통화 상태에서 발생한 패킷이라면, 반영구적으로 할당할 전송자원의 크기는 35 바이트이며, 전송자원 할당 주기는 20 msec이다.

ENB은 1025 단계에서 상기 판단된 크기의 반영구적 전송자원을 UE에게 할당한다. 상기 전송자원 할당은 그랜트 채널을 통해 이뤄질 수 있다. 1030 단계에서 ENB은 상기 할당된 반영구적 전송자원을 이용해서 UE에게 패킷을 전송한다. 이때, ENB은 상기 반영구적 전송자원의 일부를 사용해서 패킷 크기 정보를 시그널링 할 수 있다.

1035 단계에서 ENB은 새로운 VoIP 패킷이 도착하면, 1040 단계에서 상기 VoIP 패킷이 어떤 상태에서 발생한 패킷인지 판단하고, 반영구적 전송자원의 크기를 변경하거나 전송자원 할당 주기를 변경할 필요가 있는지 판단한다. 이때, 상기 새로운 패킷의 상태가 이전 패킷의 상태와 달라 전송자원 할당 주기를 변경할 수 있으면 1045 단계로 진행한다.

한편, 새로운 패킷의 상태가 이전 패킷의 상태와 동일하다면, 전송자원 할당 주기를 변경할 필요가 없으며 1055 단계로 진행한다.

1045 단계에서 ENB은 새로운 반영구적 전송자원과 변조 방식을 결정해서, 그랜트 채널을 통해 상기 정보를 UE에게 시그널링한다. 그리고 1050 단계에서 새롭게 할당된 반영구적 전송자원을 이용해서 VoIP 패킷을 전송하고 1035 단계로 진행해서 새로운 VoIP 패킷이 도착할 때까지 대기한다.

또한, 1055 단계에서 ENB은 이전에 할당되어 있던 반영구적 전송자원을 이용해서 VoIP 패킷을 전송하고 1035 단계로 진행해서 새로운 VoIP 패킷이 도착할 때까지 대기한다.

도 11는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 UE의 동작을 도시한 도면이다.

1105 단계에서 UE은 ENB과 VoIP 패킷 송수신을 위한 무선 베어러 설정 과정을 수행한다. 무선 베어러는 특정한 서비스 품질을 만족시키기 위해서 서비스 별로 구성되는 2 계층 장치와 엔터티(configuration)의 집합 등을 포함한다. 예를 들어 헤더 압축/복원 장치 및 비화/역비화 장치를 포함하는 엔터티, RLC 엔터티, MAC 엔터티(configuration) 등이 이에 속한다. ENB은 VoIP 서비스의 요구 서비스 품질을 고려해서, 상기 엔터티들의 구성 정보를 결정하고, 상기 결정된 정보를 제어 메시지에 수납해서 UE에게 전송한다. 따라서, UE는 상기 구성 정보들을 참조해서 무선 베어러를 설정한다.

1110 단계에서 UE은 ENB으로부터 전송자원 할당 주기 정보와 전송자원 할당 주기 판단 정보를 취득한다. 예를 들어 UE은 전송자원 할당 주기 1은 20 msec, 전송자원 할당 주기 2는 160 msec이라는 사실과, 전송자원 할당 주기의 판단 기준이 될 패킷의 크기를 ENB으로부터 취득한다. 또는 전송자원 할당 주기의 판단 기준이 될 반영구적 전송자원 블록의 개수와 변조 방식을 ENB으로부터 취득한다.

1115 단계에서 UE는 반영구적 전송자원 정보가 수신될 때까지, 그랜트 채널을 감시한다.

1120 단계에서 반영구적 전송자원 정보가 수신되면, 1125 단계에서 할당된 반영구적 전송자원을 통해 수신되는 신호에 대해서 HARQ 수신 동작을 수행한다. UE은 상기 과정에서 전송자원 할당 주기를 판단할 정보를 취득한다. 예를 들어 전송되는 패킷의 크기 또는 할당된 반영구적 전송자원 블록의 개수와 변조 방식 정보를 취득한다.

그리고 1130 단계에서 상기 정보로부터 반영구적 전송자원의 전송자원 할당 주기를 판단한다. 즉 패킷의 크기가 기준값 보다 작으면 전송자원 할당 주기를 160 msec으로, 상기 기준값보다 크면 20 msec으로 판단한다. 또는 할당 받은 반영구적 전송자원 블록의 개수와 변조 방식이 미리 통보 받은 값과 일치하면 전송자원 할당 주기를 160 msec으로, 그렇지 않다면 전송자원 할당 주기를 20 msec으로 판단한다.

1135 단계에서 UE은 상기 반영구적 전송자원을 할당 받은 시점에서 상기 유도한 전송자원 할당 주기 이후의 시점을 다음 전송자원 할당 시점으로 판단한다.

1140 단계에서 UE은 상기에서 확인한 다음 전송자원 할당 시점까지 전송자원 할당 주기와 관련된 파라미터가 새롭게 시그널링 되는지 검사하고, 만약 새롭게 시그널링 되었다면, 상기 새로운 파라미터를 이용해서 전송자원 할당 주기를 유도한 뒤, 전송자원 할당 주기가 변경되는지 검사한다.

새롭게 수신한 패킷의 크기로부터 유도한 전송자원 할당 주기가 이전 전송자원 할당 주기와 다르다면 상기 판단 과정의 결과는 참이며 1150 단계로 진행한다. 또는 새롭게 시그널링 된 반영구적 전송자원과 변조 방식으로부터 유도한 전송자원 할당 주기가 이전 전송자원 할당 주기와 다르다면 상기 판단 과정의 결과는 참이며 1150 단계로 진행한다. 상기 판단 과정의 결과가 거짓이면 1160 단계로 진행한다.

1150 단계에서 UE은 반영구적 전송자원을 통해 수신되는 신호에 대해서 HARQ 수신 동작을 수행하고, 1155 단계로 진행해서 전송자원 할당 주기를 새로운 값으로 갱신하고 1135 단계로 진행해서 상기 새로운 전송자원 할당 주기를 이용해서 다음 전송자원 할당 시점을 계산한다.

한편, 1160 단계에서 UE은 반영구적 전송자원을 통해 수신되는 신호에 대해서 HARQ 수신 동작을 수행하고, 1135 단계로 진행해서 다음 전송자원 할당 시점을 계산한다.

도 12는 본 발명에 따른 스케줄링 장치를 도시한 도면이다.

도 12를 참조하면, 스케줄링 장치는 전송 버퍼(1205), 상태 천이 판단부(1210), 스케줄러(1215), 송수신 장치(1220)로 구성된다.

상위 노드에서 전송된 VoIP 패킷은 전송 버퍼(1205)에 저장되고, 상태 천이 판단부(1210)는 전송 버퍼에 저장된 VoIP 패킷의 크기를 확인하여 VoIP 세션의 상태가 과도 상태인지, 통화 상태인지, 묵음 상태인지 판단한다.

또한, 상태 천이 판단부(1210)는 현재 VoIP 세션의 상태가 이전 상태와 다르다는 것을 확인하면, 스케줄러(1215)에게 새로운 상태에 따라 요구되는 전송자원의 크기와 전송자원 할당 주기를 통보한다.

스케줄러(1215)는 상태 천이 판단부(1210)가 전송자원의 크기와 전송자원 할당 주기를 통보하면, 적절한 반영구적 전송자원을 UE에게 할당한다. 상기 반영구적 전송자원 할당 정보는 그랜트 채널을 통해 전송된다. 상기 반영구적 전송자원 할당 정보에는 상기 반영구적 전송자원의 할당 주기 정보도 포함한다. 즉, 통화 상태 또는 과도 상태에서는 20 msec의 전송자원 할당 주기가 사용되고, 묵음 상태에서는 160 msec의 전송자원 할당 주기가 사용됨을 포함한다.

송수신 장치(1220)는 상위 계층로부터 전달받은 패킷을 할당된 OFDM 전송자원에 실어서 UE로 전송한다.

도 13는 본 발명에 따른 수신 장치를 도시한 도면이다.

도 13을 참조하면, 수신 장치는 수신 버퍼(1305), 전송자원 할당 시점 계산부(1310), 그랜트 채널 처리부(1315), 송수신 장치(1320)로 구성된다.

전송자원 할당 시점 계산부(1310)는 수신 버퍼(1305)에 도착하는 VoIP 패킷의 크기를 통해, 또는 그랜트 채널을 통해 수신되는 전송자원 할당 주기 정보를 통해, 해당 시점의 전송자원 할당 주기를 인지하고, 상기 전송자원 할당 주기로부터 전송자원 할당 시점을 계산한다.

전송자원 할당 시점 계산부(1310)는 전송자원 할당 시점이 되면, 반영구적 전송자원을 통해 VoIP 패킷을 수신할 것을 송수신 장치(1320)로 명령한다.

그랜트 채널 처리부(1315)는 스케줄링 장치로부터 전송하는 그랜트 채널을 수신해서, 반영구적 전송자원 할당 정보를 전송자원 할당 시점 계산부(1310)에게 전달한다. 즉, 그랜트 채널 처리부(1315)는 그랜트 채널에 포함되어 있는 전송 할당 주기 정보 또는 할당 기간 필드의 값을 통해 전송자원 할당 주기가 20 msec인 반영구적 전송자원 할당인지 160 msec인 반영구적 전송자원 할당인지를 판단한 후, 전송자원 할당 시점 계산부(1310)에 전달한다.

수신 버퍼(1305)는 송수신 장치(1320)가 전달하는 VoIP 패킷을 상위 계층으로 전달할 때까지 저장한다.

< 제 3 실시 예>

본 발명의 제 3 실시 예에서는 하나의 UE에 여러 개의 반영구적 전송자원이 할당되어 있을 때, 상기 반영구적 전송자원을 개별적으로 할당, 변경, 또는 해제하는 장치 및 방법을 제시하고자 한다.

앞서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 패킷의 크기와 발생 주기가 비교적 일정한 서비스에 대해서는 반영구적 전송자원을 할당함으로써, 전송자원 할당 과정에 수반되는 오버헤드를 줄이는 방안을 제안한다. 상기 서비스의 가장 대표적인 예로 VoIP를 설명하며, 또 다른 예로 양방향 게이밍(interactive gaming)이나 화상 통화 (video telephony) 등을 들 수 있다. 이와 같이 반영구적 전송자원을 할당함으로써 이득을 볼 수 있는 서비스의 종류가 다양하기 때문에, 하나의 UE에 상기 서비스들이 동시에 구동되어 상기 UE에 여러 개의 반영구적 전송자원이 할당되는 경우를 완전히 배제할 수 없다.

반영구적 전송자원은 원칙적으로 그랜트 채널을 통해 할당, 변경, 또는 해제하는 것이 가능해야 하며, 여러 개의 반영구적 전송자원이 할당된 UE에게 임의의 반영구적 전송자원 변경 혹은 해제 정보를 전송할 때, 상기 정보가 어떤 반영구적 전송자원에 관한 것인지를 UE가 인지하여야 한다.

본 발명에서는 그랜트 채널을 통해 반영구적 전송자원을 할당할 때, 상기 반영구적 전송자원에 대한 '반영구적 전송자원 식별자'를 함께 시그날링하고, 향후 반영구적 전송자원과 관련된 신호에 상기 반영구적 전송자원 식별자를 함께 수납함으로써, 상기 신호가 어떤 반영구적 전송자원에 관한 것인지를 나타내도록 한다.

따라서, 도 14는 본 발명에 따라 반영구적 전송자원 식별자와 스케줄링 정보를 함께 전송하는 것을 제안한다. 즉, 본 발명의 제 3 실시 예에 따라 새롭게 정의된 반영구적 전송자원 식별자를 포함하는 메시지의 구조이다.

도 14를 참조하면, 그랜트 채널을 통해 전송되는 전송자원 할당 정보에는 UE 식별자 정보(1405)와, 전송자원에 관한 정보(1410)와, 할당 기간 정보(1415) 등이 포함된다. 여기서, UE 식별자 정보(1405)는 전송자원을 할당받을 UE의 식별자이고, 전송자원 정보(1410)는 할당받을 전송자원에 대한 논리적 식별자를 포함하며, 예를 들어 CRC와 같은 정보에 포함되어서 전송될 수도 있다.

앞서 설명한 바와 같이 한편, 전송자원 할당 기간 정보(1415)를 통해서 ENB은 할당되는 전송자원이 반영구적 전송자원인지 또는 일반적인 전송자원인지 지시할 수 있다.

또한, 상기 전송자원 할당 정보(1410)에는 상기 정보들 외에도 여러 가지 여타 정보가 포함되는데, 예를 들어 HARQ 식별자나 다중입력/다중출력(Multiple Input Multiple Output, 이하 'MIMO'라 칭함) 같은 정보가 있다. 한편, 상기 HARQ 식별자 또는 MIMO 같은 정보는 반영구적 전송자원 할당시에는 필요치 않기 때문에, 상기 여타 정보(1425)들 중 일부를 사용해서 반영구적 전송자원 식별자(1420) 전송시 함께 사용할 수 있다.

예를 들어, 일반적인 전송자원 할당 정보에서는 HARQ 식별자를 나타내는 필드가, 반영구적 전송자원 할당 정보에서는 반영구적 전송자원 식별자를 나타내도록 할 수 있다. 이 경우, UE는 할당 기간 정보(1415)를 해석해서, 일반적인 전송자원 할당 정보인지 또는 반영구적 전송자원과 관련된 정보인지를 판단한다.

만약, 반영구적 전송자원과 관련된 정보라면, 소정의 필드 예를 들어 HARQ 식별자 필드를 반영구적 전송자원 식별자로 판단한다.

한편, 반영구적 전송자원 식별자(1420)는, 전송자원 할당 정보를 통해 반영구적 전송자원을 할당할 때 수납된다. 향후 상기 반영구적 전송자원을 해제하거나 변경할 때, 동일한 식별자를 사용함으로써, 해제 또는 변경의 대상이 되는 반영구적 전송자원을 식별하도록 한다.

도 15는 본 발명의 제3 실시 예의 통신 장치의 동작을 도시한 도면이다. 여기서, 통신 장치는 UE를 일 예로 든다.

1505 단계에서 UE은 그랜트 채널을 통해 반영구적 전송자원을 할당받는다. 상기 그랜트 채널은 L1/L2 제어 채널이라고도 불리우며, 이하 L1/L2 제어 채널이라는 용어를 사용한다.

UE은 1510 단계에서 상기 할당 받은 반영구적 전송자원을 반영구적 전송자원 풀에 등록하고, 상기 반영구적 전송자원을 사용해서 패킷 송수신을 진행한다.

상기 반영구적 전송자원 풀은 아래의 <표 2>와 같은 정보를 가지는 데이터 베이스이다

반영구적 전송자원 식별자	반영구적 전송자원	할당 패턴
0	R2 ~ R4	패턴 1
1	R6	패턴 1
2	R11	패턴 2

반영구적 전송자원을 할당한다는 것은 특정한 전송자원에 대한 사용권리를 특정 시점마다 특정 UE에게 별도의 시그날링 없이 부여한다는 것을 의미한다. 상기 할당 패턴은 반영구적 전송자원을 사용할 수 있는 시점에 대한 정보이며, 예를 들어 주기, 혹은 주기의 집합으로 표현될 수 있다.

여기서, 도 16를 참조하여 설명하기로 한다. 도 16은 본 발명에 따른 전송자원 할당 패턴과 주기의 관계를 도시한 도면이다. 예를 들어, 반영구적으로 할당된 전송자원(1620)이 소정의 주기 1(1605)과 소정의 주기 2(1610)에 따라 반복적으로 UE에게 할당되도록 설정할 수도 있으며, 이 경우 상기 할당 패턴은 상기 주기 1과 주기 2에 관한 정보로 구성된다.

1515 단계에서 UE은 이 후 L1/L2 제어 채널을 지속적으로 모니터링한다. 1520 단계에서 상기 채널을 통해 반영구적 전송자원 할당과 관련된 전송자원 할당 정보를 수신한 UE는 상기 전송자원 할당 정보의 반영구적 전송자원 식별자를 검사한다. 이때, 상기 식별자가 새로운 반영구적 전송자원에 대한 식별자인지 또는 이미 사용하고 있는 반영구적 전송자원의 식별자인지 확인한다. 만약에 새로운 반영구적 전송자원에 대한 식별자라면 1525 단계로 진행하고, 이미 사용하고 있는 반영구적 전송자원의 식별자라면 1535 단계로 진행한다.

우선, 1525 단계에서 UE은 상기 식별자를 통해 전송자원 할당 정보에 수납된 전송자원이 새로운 반영구적 전송자원으로 할당된다는 것을 인지하고, 기존의 반영구적 전송자원뿐만 아니라 상기 새로운 반영구적 전송자원을 이용해서 패킷을 송수신한다. UE은 1530 단계에서 상기 새로운 반영구적 전송자원을 반영구적 전송자원 풀에 등록하고, 1515 단계로 회귀해서 L1/L2 제어 채널을 감시한다.

한편, 1535 단계에서 UE은 전송자원 할당 정보에 수납된 반영구적 전송자원 식별자와 동일한 식별자를 가지는 반영구적 전송자원을 상기 새롭게 수신한 전송자원 할당 정보에 수납된 전송자원으로 대체한다.

1540 단계에서 UE은 상기 변경된 반영구적 전송자원으로 반영구적 전송자원 풀에 갱신한다.

1545 단계에서, 상기 1535 단계에서 진행된 반영구적 전송자원 변경이 실제로는 반영구적 전송자원 해제였다면, 즉 전송자원 할당 정보에 수납된 전송자원 정보가 '전송자원 없음'을 지시하면, 해당 반영구적 전송자원 식별자가 더 이상 사용되지 않는 것으로 인지하고 할당된 전송 자원을 해제한다. 그 후, 1515 단계로 회귀해서 L1/L2 제어 채널을 감시한다.

도 17은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 통신 장치를 도시한 도면이다.

도 17을 참조하면, 통신 장치는 수신 버퍼(1705)와, 반영구적 전송자원 처리부(1710)와, 그랜트 채널 처리부(1715)와, 송수신 장치(1720)로 구성된다.

반영구적 전송자원 처리부(1710)는 그랜트 채널 처리부(1315)로부터 반영구적 전송자원과 관련된 전송자원 할당 정보를 전달 받아서, 반영구적 전송자원 풀을 관리한다. 이때, 상기 전송자원 풀은 반영구적 전송자원 식별자와, 할당 패턴과 같은 파라미터를 가지고 데이터베이스 형태로 관리된다. 한편, 상기 반영구적 전송 자원 처리부(1710)는 임의의 반영구적 전송자원의 전송자원 할당 시점이 되면, 송수신 장치(1720)를 제어하여 해당 반영구적 전송자원을 통해 패킷을 수신한다.

그랜트 채널 처리부(1715)는 ENB으로부터 전송하는 그랜트 채널을 수신해서, 반영구적 전송자원 할당 정보를 반영구적 전송자원 처리부(1710)로 전달한다. 즉, 반영구적 전송자원의 식별자에 대응하는 할당 패턴을 확인하여 전송자원 처리부(1710)로 전달한다.

수신 버퍼(1705)는 송수신 장치(1720)를 통해 수신한 패킷을 상위 계층으로 전달할 때까지 저장한다.

상기 전술한 바와 같이, 제3 실시 예에 따라 L1/L2 제어 채널을 통해 반영구전 전송자원의 할당 상태의 변경을 인지하고, 상기 반영구적 전송자원의 식별자에 대응하는 할당 패턴을 고려하여 패킷을 수신함에 따라 별도의 시그널링 없이 반영구적 전송자원을 이용하는 장점을 제공하게 된다.

도 1은 본 발명이 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 일 예를 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 반영구적 스케줄링을 적용한 일 예를 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 음성 트래픽의 특징을 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따라 음성 트래픽의 상태에 따라 상이한 전송자원 할당 주기를 이용하여 반영구적 전송자원을 할당하는 개념을 설명한 도면.

도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 시스템 시그널링을 도시한 도면.

도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따라 스케줄링 장치가 음성 트래픽을 전송하는 동작을 설명한 도면.

도 7 a와 도 7b는 본 발명에 따라 스케줄링 정보를 전송하는 메시지의 구조를 도시한 도면.

도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따라 통신 장치가 음성 트래픽을 수신하는 동작을 설명한 도면.

도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 시스템 시그널링을 도시한 도면.

도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따라 스케줄링 장치가 음성 트래픽을 전송하는 동작을 도시한 도면.

도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 통신 장치가 음성 트래픽을 수신하는 동작을 도시한 도면.

도 12는 본 발명에 따른 스케줄링 장치의 구조를 도시한 도면.

도 13은 본 발명에 따른 통신 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 14는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 스케줄링 정보를 전송하는 메시지의 구조를 도시한 도면.

도 15는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 통신 장치가 음성 트래픽을 수신하는 동작을 도시한 도면.

도 16은 본 발명에 따라 반영구적 전송자원의 할당 패턴의 일 예를 도시한 도면.

도 17은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 통신 장치를 구조를 도시한 도면.

Claims (18)

1. 패킷 서비스를 지원하는 이동통신 시스템에서 연속적 자원을 할당하는 방법에 있어서,

   상기 패킷 서비스를 위해 사용 가능한 코덱 모드들 각각에 대응한 패킷의 크기와 상태를 미리 정의하고, 상위 노드로부터 패킷을 수신한 경우, 상기 수신한 패킷의 크기와 상기 미리 정의된 패킷의 크기들을 비교하는 과정과,

   상기 비교 결과에 의해 상기 수신한 패킷의 상태를 판단하는 과정과,

   상기 판단한 패킷의 상태에 상응한 발생 주기에 따른 가변적 길이를 가지는 자원과 상기 자원의 할당 주기를 결정하는 과정과,

   단말에게 상기 자원의 할당 주기를 포함하는 자원 할당 정보를 송신하는 과정과,

   상기 자원의 할당 주기마다 상기 단말에게 상기 판단한 패킷의 상태에 의해 결정된 자원을 할당하는 과정을 포함하는 연속적 자원 할당 방법.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 판단한 패킷의 상태에 상응한 발생 주기는,

   상기 판단한 패킷의 헤더가 압축되지 않은 상태로 전송되는 구간을 나타내는 제1상태와, 상기 판단한 패킷의 헤더가 압축된 상태로 전송되는 구간을 나타내는 제2상태 및 상기 판단한 패킷이 전송되지 않는 구간을 나타내는 제3상태를 포함함을 특징으로 하는 연속적 자원 할당 방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 자원의 할당 주기는,

   상기 제1상태 내지 제3상태를 구분하여 서로 다른 길이를 가짐을 특징으로 하는 연속적 자원 할당방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 상위 노드로부터 새로운 패킷이 수신되면, 상기 할당된 자원 및 상기 자원 할당 주기의 변경 여부를 결정하는 과정과,

   상기 결정 결과, 상기 자원 및 상기 자원 할당 주기의 변경이 요구되지 않으면, 상기 자원을 사용하여 상기 새로운 패킷을 상기 단말에게 송신하는 과정을 더 포함하는 연속적 자원 할당방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 자원 할당 정보는,

   상기 할당된 자원의 사용 유효 구간에 관한 정보를 포함함을 특징으로 하는 연속적 자원 할당방법.
7. 패킷 서비스를 지원하는 이동통신 시스템에서 연속적 자원을 수신하는 방법에 있어서,

   기지국으로부터 자원 할당 정보를 제어 채널을 통해서 수신하고,상기 자원 할당 정보를 통해서 패킷의 상태의 상응하여 결정된 자원 할당 주기를 획득하는 과정과,

   상기 자원 할당 주기마다 상기 패킷의 상태에 의해 결정된 자원을 할당받고, 상기 자원을 이용하여, 상기 패킷을 수신하고상기 수신한 패킷에 대한 재전송을 수행하는 과정을 포함하며;

   상기 패킷의 상태는,

   상기 패킷과, 상기 패킷 서비스를 위해 사용 가능한 코덱 모드들 각각에 대응하여 미리 정의된 패킷의 크기들과 비교를 통해 판단된 것임을 특징으로 하는 연속적 자원 수신 방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 제어 채널을 모니터링하여 변경된 자원 할당 주기를 포함하는 자원 할당 정보가 수신되었는 지 확인하는 과정과,

   상기 확인 결과, 상기 변경된 자원 할당 주기가 수신된 경우, 상기 변경된 자원 할당 주기마다 새로운 자원을 할당받는 과정과,

   상기 새로운 자원을 이용하여 송신된 패킷을 수신하고, 상기 패킷에 대한 재전송을 수행하는 과정을 더 포함하는 연속적 자원 수신 방법.
9. 삭제
10. 패킷 서비스를 지원하는 이동통신 시스템에서 연속적 자원을 할당하는 장치에 있어서,

    상기 패킷 서비스를 위해 사용 가능한 코덱 모드들 각각에 대응한 패킷의 크기와 상태를 미리 정의하고, 상위 노드로부터 패킷을 수신한 경우, 상기 수신한 패킷의 크기와 상기 미리 정의된 패킷의 크기들을 비교하고, 상기 비교 결과에 의해 상기 수신한 패킷의 상태를 판단하고, 상기 판단한 패킷의 상태에 상응한 발생주기를 판단하고, 상기 판단한 패킷의 상태에 상응한 발생 주기에 따른 가변적 길이를 가지는 자원과 상기 자원의 할당 주기를 결정하고, 상기 자원의 할당 주기마다 단말에게 상기 판단한 패킷의 상태에 의해 결정된 자원을 할당하는 스케줄러와,

    상기 단말에게 상기 자원의 할당 주기를 포함하는 자원 할당 정보를 송신하는 송신부를 포함하는 연속적 자원 할당장치.
11. 삭제
12. 제 10항에 있어서,

    상기 판단한 패킷의 상태에 상응한 발생 주기는,

    상기 판단한 패킷의 헤더가 압축되지 않은 상태로 전송되는 구간을 나타내는 제1상태와, 상기 판단한 패킷의 헤더가 압축된 상태로 전송되는 구간을 나타내는 제2상태 및 상기 판단한 패킷이 전송되지 않는 구간을 나타내는 제3상태를 포함함을 특징으로 하는 연속적 자원 할당장치.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 자원의 할당 주기는,

    상기 제1상태 내지 제3상태를 구분하여 서로 다른 길이를 가짐을 특징으로 하는 연속적 자원 할당장치.
14. 제 10항에 있어서,

    상기 스케줄러는,

    상기 상위 노드로부터 새로운 패킷이 수신되면, 상기 할당된 자원 및 상기 자원 할당 주기의 변경 여부를 결정하고, 상기 결정 결과, 상기 자원 및 상기 자원 할당 주기의 변경이 요구되지 않으면, 상기 자원을 사용하여 상기 새로운 패킷을 상기 단말에게 송신하도록 상기 송신부를 제어함을 특징으로 하는 연속적 자원 할당장치.
15. 제 14항에 있어서,

    상기 자원 할당 정보는,

    상기 할당된 자원의 사용 유효 구간에 관한 정보를 포함함을 특징으로 하는 연속적 자원 할당장치.
16. 패킷 서비스를 지원하는 이동통신 시스템에서 연속적 자원을 수신하는 장치에 있어서,

    기지국으로부터 제어 채널을 통해서 수신되는 자원 할당 정보를 통해서 패킷의 상태에 상응하여 결정된 자원 할당 주기를 획득하는 제어부와,

    상기 자원 할당 주기마다 상기 패킷의 상태에 의해 결정된 자원을 할당받고, 상기 자원을 이용하여 상기 패킷을 수신하고, 상기 패킷에 대한 재전송을 수행하는 송수신부를 포함하며;

    상기 패킷의 상태는,

    상기 패킷과, 상기 패킷 서비스를 위해 사용 가능한 코덱 모드들 각각에 대응하여 미리 정의된 패킷의 크기들과 비교를 통해 판단된 것임을 특징으로 하는 연속적 자원 수신 장치.
17. 제 16항에 있어서,

    상기 제어부는,

    상기 제어 채널을 모니터링하여 변경된 자원 할당 주기를 포함하는 자원 할당 정보가 상기 송수신부를 통해서 수신되었는 지 확인하고, 상기 확인 결과, 상기 변경된 자원 할당 주기가 수신된 경우, 상기 변경된 자원 할당 주기마다 새로운 자원을 할당 받고, 상기 새로운 자원을 이용하여 송신된 패킷의 수신 및 재전송을 수행하도록 상기 송수신부를 제어함을 특징으로 하는 연속적 자원 수신 장치.
18. 삭제

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