KR20060011678A - 보이스 오버 아이피 서비스를 제공하는 이동통신시스템에서 실시간 전송 프로토콜 패킷과 실시간 전송제어 프로토콜 패킷의 구분 전송 방법 및 장치 - Google Patents

보이스 오버 아이피 서비스를 제공하는 이동통신시스템에서 실시간 전송 프로토콜 패킷과 실시간 전송제어 프로토콜 패킷의 구분 전송 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 베어러 상단에서 역다중화기가 RTP 패킷과 RTCP 패킷을 구분하는 방법 및 장치에 대한 것으로서, RTP 패킷과 RTCP 패킷은 동일한 IP 주소를 가지지만, 상이한 서비스 품질을 요구하므로, 상이한 무선 베어러를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 역다중화기가 수신한 패킷의 PT 필드의 비트 값이나 상기 PT 필드의 비트 값을 이용하여 PDCP 계층에서 작성된 CID 확인 정보를 이용해서 RTP 패킷과 RTCP 패킷을 구분하는 방법을 제시한다. 또한 본 발명의 다른 실시예에서는 호 설정 시 RTP 패킷과 RTCP 패킷이 사용할 UDP 포트 번호를 SDP를 이용하여 단말과 RNC에게 제공하고, 단말과 RNC의 역다중화기는 그 UDP 포트 번호를 이용하여 RTP 패킷과 RTCP 패킷을 구분하게 된다.
따라서 본 발명에 의하면, VoIP 서비스를 제공하는 UMTS 방식의 이동통신 시스템에서 서로 다른 특성을 갖는 RTP 패킷과 RTCP 패킷을 용이하게 구분하는 방안을 제공할 수 있다.
VoIP, RTP, RTCP, 패킷, 무선 베어러, 역다중화기

Description

보이스 오버 아이피 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에서 실시간 전송 프로토콜 패킷과 실시간 전송 제어 프로토콜 패킷의 구분 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CLASSIFYING AND TRANSMITTING A REALTIME TRANSPORT PROTOCOL PACKET AND A REALTIME TRANSPORT PROTOCOL PACKET IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 본 발명이 적용되는 VoIP 서비스를 제공하는 이통통신 시스템의 망 구성을 나타낸 블록 구성도
도 2a 및 도 2b는 RTC 패킷과 RTCP 패킷의 데이터 포맷을 각각 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 1 실시예에 따라 RTC 패킷과 RTCP 패킷을 구분하여 역방향 전송하는 단말(UE)의 내부 계층 구조를 나타낸 계층도
도 4는 본 발명의 1 실시예에 따라 RTC 패킷과 RTCP 패킷을 구분하여 순방향 전송하는 기지국과 기지국 제어기의 내부 계층 구조를 나타낸 계층도
도 5는 본 발명의 1 실시예에 따라 RTC 패킷과 RTCP 패킷을 구분하여 전송하는 역다중화기의 동작을 나타낸 순서도
도 6은 본 발명의 1 실시예에 따른 RTC 패킷과 RTCP 패킷의 구분 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 7은 본 발명의 2 실시예에 따라 RTC 패킷과 RTCP 패킷을 구분하여 역방향 전송하는 단말(UE)의 내부 계층 구조를 나타낸 계층도
도 8은 본 발명의 2 실시예에 따라 RTC 패킷과 RTCP 패킷을 구분하여 순방향 전송하는 기지국(Node B)과 기지국 제어기(RNC)의 내부 계층 구조를 나타낸 계층도
도 9는 본 발명의 3 실시예에 따른 RTC 패킷과 RTCP 패킷의 구분 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도
본 발명은 무선 베어러를 통해 패킷을 송수신하는 이동통신 시스템의 패킷 전송 방법 및 그 장치에 대한 것으로서, 특히 보이스 오브 아이피(Voice over Internet Protocol : 이하 "VoIP") 서비스를 제공하는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Systems) 시스템에서 실시간 전송 프로토콜(Realtime Transport Protocol : 이하 "RTP") 패킷과 실시간 전송 제어 프로토콜(Realtime Transport Control Protocol : 이하 "RTCP") 패킷을 구분하여 서로 다른 무선 베어러(Radio Bearer : RB)로 전송하는 방법과 그 장치에 대한 것이다.
일반적인 데이터 전송 방법에서 음성 서비스는 공중교환망(Public Switched Telephone Network : PSTN)과 같은 회선망(Circuit Switched Network)을 통해 제공되고, 패킷 서비스는 IP(Internet Protocol) 망인 패킷망(Packet Service Data Network : PSDN)을 통해 제공되었으나 IP 망을 통해서도 음성 서비스를 제공하고자 제안된 기술이 잘 알려진 VoIP이다. 상기 VoIP는 인터넷과 같은 IP 망의 발달과 회선망의 56kbps 음성 대역폭을 극복하여 고품질의 음성 통화가 가능하고, 인터넷 사용료만으로 저렴하게 국제 전화를 이용할 수 있다는 점 이외에도 각종 응용 솔루션과 부가 서비스 제공이 가능한 장점에 의해 그 이용자가 급속도로 증가되고 있다.
이러한 VoIP 서비스는 기존 유선망을 통해 제공되었으나, 무선통신 기술의 발전에 따라 표준단체인 3GPP 등에서는 이동 단말을 통해서도 VoIP 서비스를 제공받을 수 있도록 VoIP 통신을 지원하는 방안이 논의되고 있다. 상기 VoIP는 음성 부호화기(codec)에서 발생한 음성 프레임을 IP/UDP/RTP 패킷으로 만들어 전송하는 통신 기법을 의미하며, 상기 VoIP를 이용하면 패킷망을 통해 음성 서비스를 제공할 수 있다.
상기 VoIP에서 음성 데이터는 RTP에 의해서 패킷화되며, 상기 RTP는 RTCP라는 제어 프로토콜을 수반한다. 즉 VoIP 어플리케이션에서는 하기와 같은 서로 다른 성질을 갖는 RTP 패킷과 RTCP 패킷의 지속적으로 발생한다.
먼저 RTP는 비교적 단 주기마다 일정한 크기의 패킷을 발생시킨다. 상기 RTP 패킷의 발생 주기는 코덱의 종류에 따라 결정된다. 예를 들어 AMR(Adaptive Multi Rate) 코덱은 20 msec 마다 246 비트 크기의 음성 데이터를 발생시킨다. 반면에 RTCP는 비교적 장 주기를 가지고 가변적인 크기를 가지는 RTCP 패킷을 발생시킨다. 예를 들어 RTCP에 의하면, 어떤 순간에는 5 초만에 200 바이트 크기의 RTCP 패킷이 발생하는가 하면, 또 다른 순간에는 2.5 초만에 100 바이트 크기의 RTCP 패킷이 발 생할 수 있다. 또 다른 차이점으로 음성 데이터가 실리는 RTP 패킷은 지연에 민감하기 때문에, 발생하면 지체없이 전송되어야 한다. 그러나 RTCP 패킷은 지연에 비교적 둔감하기 때문에, 일정한 버퍼링 지연(buffering delay)를 감내할 수 있다.
상기와 같은 차이를 고려할 때, RTP 트래픽과 RTCP 트래픽을 하나의 무선 베어러를 통해 송수신하는 것은 비효율적이며, 각 트래픽에 특화된 무선 베어러를 통해 송수신하는 것이 바람직하다. 예를 들어 RTP 패킷의 트래픽은 RLC(Radio Link Control) 비확인 모드(Unacknowledged Mode : UM)로 동작하는 일정한 전송율을 가지는 무선 베어러를 통해 송수신되어야 하며, RTCP 패킷의 트래픽은 재전송이 가능한 RLC 확인 모드(Acknowledge Mode : AM)으로 동작하고, 가변적인 전송율을 가지고 우선 순위가 낮은 무선 베어러를 통해 송수신되어야 한다. 이처럼 RTP 패킷과 RTCP 패킷을 서로 다른 무선 베어러를 통해 송수신하기 위해서는, RTP 패킷과 RTCP 패킷이 각각 해당 무선 베어러로 입력되기 전에 분류되어야 한다.
본 발명의 목적은 VoIP 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에서 RTP 패킷과 RTCP 패킷을 구분하여 서로 다른 무선 베어러를 통해 전송하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 패킷 데이터 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에서 실시간 전송 패킷을 전송하는 방법에 있어서, 상기 입력된 패킷의 헤더 정보로부터 실시간 전송 프로토콜(RTP) 패킷의 페이로드 타입 필드에 대응되는 위치에 포함된 필드 값을 분석하는 과정과, 상기 필드 값이 지정된 범위의 비트 값에 포함되는 지 확인하는 과정과, 상기 필드 값이 상기 지정된 범위를 벗어난 경우 상기 입력된 패킷을 실시간 전송 제어 프로토콜(RTCP) 패킷을 처리하는 제1 무선 베어러 계층으로 전달하는 과정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 패킷 데이터 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에서 실시간 전송 패킷을 전송하는 장치에 있어서, 입력된 패킷의 헤더 정보로부터 실시간 전송 프로토콜(RTP) 패킷의 페이로드 타입 필드에 대응되는 위치에 포함된 필드 값을 분석하고 상기 필드 값이 지정된 범위의 비트 값에 포함되는 지 확인하는 역다중화기와, 상기 필드 값이 상기 지정된 범위를 벗어난 경우 상기 입력된 패킷을 실시간 전송 제어 프로토콜(RTCP) 패킷을 처리하는 무선 베어러로 전달하는 제1 무선 베어러 계층과, 상기 필드 값이 상기 지정된 범위에 포함된 경우 상기 입력된 패킷을 상기 RTP 패킷을 처리하는 무선 베어러로 전달하는 제2 무선 베어러 계층을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 VoIP 서비스를 제공하는 이통통신 시스템의 망 구성을 나타낸 블록 구성도로서, 최근 3GPP에서는 다중화/역다중화 장치를 라디오 프로토콜의 상위에 구비하여 RTP 패킷과 RTCP 패킷을 구분하여 전송하는 방안을 검토 중이다.
즉 도 1을 참조하면, 단말(User Equipment : UE)(105)에는 RTP 패킷과 RTCP 패킷을 발생시키는 소정 VoIP 어플리케이션(110)과 RTP 패킷과 RTCP 패킷을 서로 다른 무선 베어러로 역다중화하여 전송하는 다중화기/역다중화기(115)가 구비된다. 상기 다중화기/역다중화기(115)를 통과한 RTP 패킷(130)과 RTCP 패킷(125)은 각각 분배된 무선 베어러를 통해 기지국(Node B)을 경유하여 기지국 제어기(Radio Network Controller : 이하 "RNC")(120)로 전송된다. 상기 RNC(120)의 다중화기/역다중화기(135)는 수신한 RTP 패킷과 RTCP 패킷을 다중화하여 유선 베어러로 전달하고, 유선 베어러로 전달된 다중화된 RTP 패킷과 RTCP 패킷(145)은 IP 망(150)을 통해 핵심망(Core Network : 이하 "CN")(140)에 접속된 유선 전화기(160)로 전송된다.
역으로 상대측 통화자가 사용하는 유선 전화기(160)에서 발생하여 다중화 전송된 RTP 패킷과 RTCP 패킷(145)은 유선 베어러를 통해 RNC(120)로 전달되고, RNC(120)의 다중화기/역다중화기(135)는 수신된 패킷을 RTP 패킷(130)과 RTCP 패킷(125)으로 구분한 후, 구분된 패킷을 서로 다른 무선 베어러를 통해 단말(105)로 역다중화하여 전송한다. 그리고 단말(105)의 다중화기/역다중화기(115)는 수신된 RTP 패킷(130)과 RTCP 패킷(125)을 VoIP 어플리케이션(110)으로 전달한다. 상기 단 말(105)과 RNC(120)에 각각 구비되는 다중화기/역다중화기(115, 135)의 역할은 수신한 IP 패킷을 RTP 패킷과(130) RTCP 패킷(125)로 구분해서 적절한 무선 베어러로 전달하는 것이다. 여기서 RTP 패킷(130)과 RTCP 패킷(125)은 UDP(User Datagram Protocol) 포트 번호를 통해 구별이 가능한데 RTP 패킷과 RTCP 패킷은 아래 규칙 1, 2에 따라 UDP 포트 번호를 할당받기 때문이다.
1. RTP 패킷은 짝수의 UDP 포트 번호를 가진다.
2. RTCP 패킷은 RTP 패킷의 UDP 포트 번호 보다 1이 큰 홀수의 UDP 포트 번호를 가진다.
따라서 단말(105)과 RNC(120)의 다중화기/역다중화기(115, 135)는 패킷 구분을 위한 별도의 정보가 없더라도 수신한 패킷의 UDP 포트 번호를 검사하는 것 만으로 RTP 패킷과 RTCP 패킷을 구분할 수 있다. 그런데 최근에 개정된 RTP 규격(RFC 3550)에 따르면, UDP 포트 번호를 상기 규칙에 구애받지 않고 자유롭게 할당하는 방안이 도입되었다. 이는 NAT(Network Address Translator) 등의 노드가 특정한 UDP 포트 번호를 요구할 수 있기 때문이다.
그러므로 개정된 RTP 규격에 의하면, 단말(105)과 RNC(120)의 다중화기/역다중화기(115, 135)는 더 이상 수신한 패킷의 UDP 포트 번호를 이용하여 RTP 패킷과 RTCP 패킷을 구별할 수 없는 문제점이 발생된다. 본 발명에서는 상기한 문제점을 해결하기 위해 RTP 패킷의 페이로드 타입(Payload Type : 이하 "PT") 필드와 RTCP 패킷의 PT 필드를 이용하여 개정된 RTP 규격에서 RTP 패킷과 RTCP 패킷을 구별하는 방안을 제시한다. 또한 본 발명의 다른 실시예에서는 단말이 RTP 패킷에 사용될 UDP 포트 번호와 RTCP 패킷에 사용될 UDP 포트 번호를 RNC에게 알려주는 방안을 제시한다.
이하에서는 먼저 도 2 내지 도 6을 참조하여 도 1의 단말과 RNC에 구비되는 다중화기/역다중화기가 RTC 패킷과 RTCP 패킷의 PT 필드를 이용하여 RTC 패킷과 RTCP 패킷을 구분하는 본 발명의 1 실시예를 설명하기로 한다.
도 2a 및 도 2b는 RTC 패킷과 RTCP 패킷의 데이터 포맷을 각각 나타낸 것이다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 RTP 패킷의 PT(Payload Type) 필드(210)와 RTCP 패킷의 PT(Packet Type) 필드(220)는 거의 동일한 부분에 위치한다. 정확히 말하자면, RTP 패킷의 PT 필드(210)의 PT 값은 RTCP 패킷의 PT 필드(220)의 PT 값에서 최상위 비트(Most Significant Bit : MSB)를 제외한 7 비트와 일치한다. 여기서 RTP 패킷의 PT 값은 RTP 패킷의 페이로드의 코덱 정보를 나타내며, 그 값은 호 설정 과정에서 미리 결정된다. 그리고 RTP 패킷의 PT 값 중 72부터 76 까지 값들은 사용되지 않는 값으로 정의되어 있다.
한편 RTCP 패킷의 PT 값은 RTCP 패킷의 종류를 나타내며, 그 값은 200부터 204 까지의 값만을 사용할 수 있다. 그리고 RTCP 패킷의 PT 값에서 MSB 1 비트를 제외하면, 그 값은 RTP 패킷의 PT 값과 동일하게 72부터 76 사이의 값이 된다. 따라서 72부터 76 까지 값들은 사용하지 않는 RTP 패킷의 PT 값과 MSB 1 비트를 제외한 PT 값이 72부터 76 까지의 값을 갖는 RTCP 패킷의 PT 값은 서로 겹치지 않게 된다.
그리고 RTP 패킷과 RTCP 패킷이 동일한 하위 계층 즉 IP와 UDP 계층를 통해 송수신된다는 것을 감안하면, RTP 패킷과 RTCP 패킷은 상기한 특징을 갖는 PT 값을 이용하여 구분될 수 있다. 이에 따라 본 발명에서는 단말과 RNC의 다중화기/역다중화기가 수신한 패킷을 일단 RTP 패킷으로 간주하고, 수신된 패킷의 PT 값을 해석하여 그 값이 72부터 76 사이의 값이라면 RTCP 패킷으로 결정하고, 그 이외의 값이라면 RTP 패킷으로 결정한다.
도 3은 본 발명의 1 실시예에 따라 RTC 패킷과 RTCP 패킷을 구분하여 역방향 전송하는 단말(UE)의 내부 계층 구조를 나타낸 계층도이다.
도 3에서 단말의 코덱(305)에서 발생한 VoIP 음성 데이터는 RTP 계층(310) 과 UDP/IP 계층(320)을 거쳐 역다중화기(325)로 입력된다. 상기 RTP 계층(310)에서 발생된 음성 데이터의 전송 중에 RTCP 계층(315)은 제어 정보와 RTP 송신에 관한 통계 정보 등을 담고 있는 RTCP 패킷을 예컨대, 5 초 주기로 발생하여 역다중화기(325)로 전송한다. 그리고 역다중화기(325)는 수신된 패킷의 PT 값을 분석하여 PT 값이 72부터 76 사이의 값이라면, RTCP 패킷을 위해 설정된 제1 무선 베어러(RB) 계층(335)으로 수신된 패킷을 입력하고, PT가 72부터 76 사이의 값이 아닌 다른 값이라면, 수신된 패킷을 RTP 패킷을 위해 설정된 제2 RB 계층(330)으로 입력한다.
여기서 RTCP 패킷을 위해 설정된 제1 RB 계층(335)은 RTCP 패킷 처리에 적합하게 구성된 PDCP(Packet Data Convergence Protocol), RLC(Radio Link Control) 등으로 구성되며, RTP 패킷을 위해 설정된 제2 RB 계층(330)은 RTP 패킷 처리에 적합하게 구성된 PDCP, RLC 등으로 구성된다.
통상적으로 RB 계층은 서비스 품질(Quality of Service : QoS) 요구 조건을 참조하여 제공되는 어플리케이션 별로 구성되며, 특정 트랜스포트 채널과 연결된다. 상기 트랜스포트 채널은 맥(MAC)(340) 계층과 물리(PHY) 계층(345) 사이에 위치하는 채널로 상기 물리 계층상에서 데이터를 처리하는 방식에 의해 정의된다. 예를 들어 채널 코딩 방식, 채널 코딩율, CRC(Cyclic Redundancy Code)의 크기 등이 트랜스포트 채널을 규정할 수 있다. 다시 말해서 임의의 어플리케이션의 QoS 요구 조건은 RB 계층과 트랜스포트 채널에 의해서 구현된다.
한편 제2 RB 계층(330)에서 처리된 RTP 패킷은 MAC 계층(340)에서 적절한 트랜스포트 채널로 전달된다. 그리고 물리 계층(345)은 상기 트랜스포트 채널에 정의된 방식으로 RTP 패킷을 처리한 뒤 무선 채널로 전송한다. 또한 제1 RB 계층(335)에서 처리된 RTCP 패킷은 MAC 계층 (340)에서 적절한 트랜스포트 채널로 전달된다. 그리고 물리 계층(345)은 상기 트랜스포트 채널에 정의된 방식으로 RTCP 패킷을 처리한 뒤 무선 채널로 전송한다.
역으로 무선 채널을 통해 수신된 패킷은 물리 계층(350)과 MAC 계층(355)을 경유하여 RTP 패킷을 처리하도록 설정된 제2 RB 계층(365) 또는 RTCP 패킷을 처리하도록 설정된 제1 RB 계층(360)으로 전달된다. 이 때 트랜스포트 채널과 RB 사이의 매핑 관계가 이용된다. 그리고 상기 제1 또는 제2 RB 계층(360, 365)에서 처리된 패킷은 다중화기(370)로 전달되고, 다중화기(370)는 전달된 패킷들을 UDP/IP 계층(375)으로 전달한다. 이후 RTP 패킷은 IP/UDP 계층(375)과 RTP 계층(385)을 거쳐 코덱(390)으로 입력되고, 코덱(390)은 RTP 패킷에 실린 음성 데이터를 실제 음성으 로 변환한다. 그리고 제어를 위한 RTCP 패킷은 UDP/IP 계층(375)을 거쳐 RTCP 계층(380)으로 전달된다.
도 4는 본 발명의 1 실시예에 따라 RTC 패킷과 RTCP 패킷을 구분하여 순방향 전송하는 기지국(Node B)과 기지국 제어기(RNC)의 내부 계층 구조를 나타낸 계층도이다.
도 4에서 물리 계층(445, 450)은 기지국(Node B)에 위치하고, 나머지 계층들은 기지국 제어기(RNC)에 위치한다. 먼저 RNC의 각 계층 동작을 살펴보면, CN으로부터 전달된 RTP 패킷과 RTCP 패킷은 GTP(GPRS Tunnelling Protocol) 터널 계층(420)을 거쳐 역다중화기(425)로 입력된다. 상기 GTP 터널 계층(420)은 RNC와 CN 사이에서 패킷 데이터를 송수신하기 위한 유선 베어러를 구성하며, 상기 유선 베어리인 GTP 터널은 GTP 헤더에 부가되는 TEID(Tunnel Endpoint ID)에 의해 식별된다. RTP 패킷과 RTCP 패킷을 포함한 VoIP 패킷들은 호 별로 설정되는 상기 GTP 터널을 통해 송수신되며, 상기 GTP 터널 계층(420)은 상기 TEID를 이용하여 상기 VoIP 패킷을 역다중화기(425)로 전달하는 역할을 한다.
그리고 상기 역다중화기(425)는 수신된 패킷의 PT 값을 분석하여 PT 값이 72부터 76 사이의 값이라면, RTCP 패킷을 위해 설정된 제1 RB 계층(435)으로 수신된 패킷을 입력하고, PT가 72부터 76 사이의 값이 아닌 다른 값이라면, 수신된 패킷을 RTP 패킷을 위해 설정된 제2 RB 계층(430)으로 입력한다. 여기서 RTCP 패킷을 위해 설정된 제1 RB 계층(435)은 RTCP 패킷 처리에 적합하게 구성된 PDCP, RLC 등으로 구성되며, RTP 패킷을 위해 설정된 제2 RB 계층(330)은 RTP 패킷 처리에 적합하게 구성된 PDCP, RLC 등으로 구성된다.
그리고 제2 RB 계층(430)에서 처리된 RTP 패킷은 MAC 계층(440)에서 트랜스포트 채널로 전달되고, 물리 계층(445)은 해당 트랜스포트 채널의 채널 코딩 방식과 채널 코딩율 등에 따라 RTP 패킷을 처리한 뒤 무선 채널로 전송한다. 또한 제1 RB 계층(435)에서 처리된 RTCP 패킷은 MAC 계층(440)에서 트랜스포트 채널로 전달되고, 물리 계층(445)은 해당 트랜스포트 채널의 채널 코딩 방식과 채널 코딩율 등에 따라 RTCP 패킷을 처리한 뒤 무선 채널로 전송한다.
역으로 무선 채널로부터 수신된 패킷은 물리 계층(450)과 MAC 계층(455)을 경유하여 RTCP 패킷을 처리하는 제1 RB 계층(460)과, RTP 패킷을 처리하는 제2 RB 계층(465)으로 각각 전달되며, 이때 트랜스포트 채널과 RB 사이의 매핑 관계가 이용된다. 상기 제1 또는 제2 RB 계층(460, 465)에서 처리된 패킷은 다중화기(470)로 전달되고, 다중화기(370)는 그 패킷들을 다중화하여 VoIP 패킷으로 출력한다. 이후 VoIP 패킷은 GTP 터널 계층(475)으로 전달되고, GTP 터널은 VoIP 패킷을 CN으로 전송한다.
도 5는 본 발명의 1 실시예에 따라 RTC 패킷과 RTCP 패킷을 구분하여 전송하는 역다중화기의 동작을 나타낸 순서도로서, 이 역다중화기는 도 3과 도 4의 계층 구조를 갖는 단말과 RNC에 구비된다. 따라서 도 5에서 설명하는 역다중화기는 단말의 역방향 전송 방향과 RNC의 순방향 전송 방향에 위치하며, RTP 패킷과 RTCP 패킷을 분류하는 역할을 한다.
501 단계에서 RNC의 역다중화기(425)가 CN으로부터 IP/UDP 패킷을 수신하거 나 단말의 역다중화기(325)가 상위 계층으로부터 IP/UDP 패킷을 수신하면, 역다중화기(325, 425)는 503 단계로 진행하여 수신된 패킷의 RTP 헤더에 포함된 PT 필드(210, 220)의 PT 값을 분석한다. 상기 503 단계의 분석된 PT 값이 72부터 76 사이의 값으로 확인된 경우 역다중화기(325, 425)는 수신된 패킷을 RTCP 패킷으로 판정하여 RTCP 패킷에 대한 PDCP, RLC 처리를 수행하는 제1 RB 계층(335, 435)으로 전달한다. 그리고 상기 503 단계의 분석된 PT 값이 72부터 76 이외의 값으로 확인된 경우 역다중화기(325, 425)는 수신된 패킷을 RTP 패킷으로 판정하여 RTP 패킷에 대한 PDCP, RLC 처리를 수행하는 제2 RB 계층(330, 430)으로 전달한다.
상기한 동작을 위해 단말과 RNC에 포함된 역다중화기는 호 설정 과정에서 무선 베어러(RB)가 RTP 패킷을 전송하는 RB와 RTCP 패킷을 전송하는 RB를 각각 인지하여야 하고, 단말과 RNC에게는 관련 정보가 전달되어야 한다.
도 6은 본 발명의 1 실시예에 따른 RTC 패킷과 RTCP 패킷의 구분 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 이는 특히 VoIP 서비스를 제공하는 UMTS 망의 단말(UE)과, RNC, SGSN(Serving GPRS Support Node) 및 GGSN(Gate GPRS Support Node) 간의 제어 신호 교환 과정을 나타낸 것이다.
도 6에서 상기 SGSN는 상기 RNC와 GGSN 사이에 연결되어 패킷의 흐름을 제어하고, 상기 GGSN은 상기 SGSN과 CN 사이에 연결되어 CN과의 패킷 송수신을 제어하는 NE(Network Entity)를 의미한다. 601 단계에서 단말(UE)은 호를 설정하고자 하는 상대편과 VoIP 호 설정 신호를 교환한다. 상기 호 설정 신호 교환은 세션 개시 프로토콜(Session Initiation Protocol : SIP)을 통해 수행되고, 호 설정에 필요한 파라미터들은 세션 디스크립션 프로토콜(Session Description Protocol : SDP)을 통해 교환된다. 상기 SDP를 통해 교환되는 파라미터로는 예컨대, 호를 통해 교환되는 미디어의 종류와 요구 대역폭과 코덱(codec) 정보 등이 있을 수 있다. 그리고 단말은 상기 호 설정 과정에서 수신한 SDP 파라미터를 통해 설정하고자 하는 호가 VoIP 호 인지를 판단할 수 있다.
이후 603 단계에서 단말은 패킷 전송을 위한 무선 베어러 설정을 위해 활성 PDP 환경 요구 메시지(Activate PDP(Packet Data Protocol) Context Request Message)를 SGSN으로 전송한다. 상기 활성 PDP 환경 요구 메시지는 RTP 패킷의 서비스 품질(QoS) 정보가 포함된다. 여기서 단말은 상기 601 단계에서 획득된 SDP 파라미터를 통해 상기 QoS 정보를 인지한다. 또한 상기 603 단계에서 단말은 설정되는 호가 VoIP 호와 같이 RTCP 패킷의 송수신이 필요한 호라면, 상기 활성 PDP 환경 요구 메시지에 RTCP 패킷의 QoS 정보도 함께 포함하여 전송한다. 그리고 상기 QoS 정보에는 패킷이 전송되는 요구 대역폭, 우선 순위 또는 트래픽의 종류 등이 포함될 수 있다.
그리고 605 단계에서 상기 활성 PDP 환경 요구 메시지를 수신한 SGSN은 RNC와 단말 사이의 무선 베어러를 설정하기 위해 RAB 할당 요구 메시지(RAB(Radio Access Bearer) Assignment Request Message)를 RNC로 전송한다. 상기 RAB 할당 요구 메시지에는 RTP 패킷과 RTCP 패킷의 QoS 정보가 포함된다. 그리고 607 단계에서 RNC는 상기 RAB 할당 요구 메시지를 수신하면, 그 메시지에 포함된 정보를 근거로 RNC의 무선 베어러(RB)와 다중화기/역다중화기를 설정한다.
상기 607 단계를 보다 상세히 설명하면, RNC는 RAB 할당 요구 메시지에 포함된 RTP 패킷의 QoS 정보와 RTCP 패킷의 QoS 정보를 이용하여 RTP 패킷용 무선 베어러의 구성 정보와 RTCP 패킷용 무선 베어러의 구성 정보를 결정하여 RNC의 RTP 패킷용 및 RTCP 패킷용 무선 베어러를 각각 설정한다.
또한 상기 607 단계에서 RNC는 다중화기/역다중화기를 구성한 후, 상기 다중화기/역다중화기를 각각 RTP 패킷용 및 RTCP 패킷용 무선 베어러와 각각 연결한다. 그리고 RNC는 단말에게 무선 베어러 설정 메시지(Radio Bearer Setup Message)를 전송한다. 상기 무선 베어러 설정 메시지에는 RTP 패킷용 무선 베어러의 구성 정보와 RTP 지시자(indicator) 그리고, RTCP 패킷용 무선 베어러의 구성 정보와 RTCP 지시자가 포함된다.
한편 상기 607 단계에서 단말이 상기 무선 베어러 설정 메시지를 수신하면, 단말은 RTP 패킷용 무선 베어러와 RTCP 패킷용 무선 베어러 그리고 다중화기/역다중화기를 구성한 후, 단말의 다중화기/역다중화기와 RTP 패킷용 및 RTCP 패킷용 무선 베어러를 각각 연결한다. 또한 단말은 RTP 지시자와 RTCP 지시자를 통해 상기 무선 베어러들 중 어떤 베어러가 RTP 패킷용 무선 베어러이며, 어떤 베어러가 RTCP 무선 베어러인지를 인지한다. 그리고 상기 과정을 완료한 단말은 RNC로 응답 메시지를 전송하고, RNC가 그 응답 메시지를 수신하면, 상기 607 단계는 완료된다.
이후 609 단계에서는 RNC와 SGSN 사이에 유선 베어러가 설정된다. 이는 VoIP 호를 서비스할 순방향 GTP 터널과 역방향 GTP 터널이 RNC와 SGSN 사이에 설정됨을 의미한다. 상기 유선 베어러를 설정하는 과정에 대한 상세한 설명은 본 발명의 요 지와 무관하므로 생략하기로 한다.
상기한 과정에 따라 무선 및 유선 베어러 설정이 완료되면, SGSN과 단말 사이에 VoIP 패킷을 교환할 준비가 완료된다. 이후 611 단계에 따라 임의의 시점에 GGSN으로부터 전송된 VoIP 패킷 스트림이 RNC에 도착하면, RNC의 역다중화기(425)는 수신한 패킷의 PT 값을 확인하여 수신한 패킷이 RTP 패킷인지 RTCP 패킷인지를 구분한 후, 613 단계에서 구분된 패킷의 종류에 따라 역다중화를 수행한다. 따라서 615 단계에서 RTP 패킷은 RTP 패킷용 무선 베어러를 통해 단말로 전송되고, 617 단계에서 RTCP 패킷은 RTCP 패킷용 무선 베어러를 통해 단말로 전송된다.
역으로 도 6에는 도시되지 않았으나, 단말의 상위 계층에서 VoIP 패킷이 발생하면, 단말의 역다중화기(325)는 수신한 패킷의 PT 값을 확인하여 수신한 패킷이 RTP 패킷인지 RTCP 패킷인지를 구분한 후, 구분된 패킷의 종류에 따라 역다중화를 수행한다. 따라서 RTP 패킷은 RTP 패킷용 무선 베어러를 통해 RNC로 전송되고, RTCP 패킷은 RTCP 패킷용 무선 베어러를 통해 RNC로 전송되어 SGSN과 GGSN을 경유하여 CN에 연결된 상대 단말로 전송된다. 이 역 과정에 대한 상세한 설명은 도 6의 과정들과 유사한 형태로 진행되므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기한 1 실시예는 다중화기/역다중화기가 도시되지 않은 PDCP(Packet Data Convergence Protoco)l 계층의 상단에 위치한다. 그러나 다중화기/역다중화기가 PDCP 계층의 하단에 위치하는 구조도 배제할 수 없으며, 본 발명에 의하면, 이러한 계층 구조 하에서도 RTP 패킷과 RTCP 패킷의 구분 전송을 위한 역다중화는 도 2에서 설명한 PT 값을 이용하여 수행될 수 있다.
이하에서는 단말과 RNC의 다중화기/역다중화기가 PDCP 계층의 하단에 위치하는 경우 RTP 패킷과 RTCP 패킷을 구분하여 서로 다른 무선 베어러를 통해 전송하도록 제안된 본 발명의 2 실시예에 따른 단말과 RNC의 다중화기/역다중화기의 계층 구조와 그 동작을 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 2 실시예에 따라 RTC 패킷과 RTCP 패킷을 구분하여 역방향 전송하는 단말(UE)의 내부 계층 구조를 나타낸 계층도이다.
도 7에서 단말의 코덱(705)에서 발생한 VoIP 음성 데이터는 RTP 계층(710)과 UDP/IP 계층(720)을 경유하여 PDCP 계층(723)으로 입력된다. 상기 PDCP 계층(723)은 헤더 압축과 복원을 담당하는 엔터티(Entity)이다. 상기 PDCP 계층(723)에서 헤더가 압축된 RTP 패킷은 역다중화기(725)로 입력된다. 또한 RTCP 패킷도 RTCP 계층(715)과 UDP/IP 계층(720) 그리고 PDCP 계층(723)을 경유하여 역다중화기(725)로 전달된다.
상기 PDCP 계층(723)에는 ROHC(Robust Header Compression)이라는 헤더 압축 프로토콜이 구비되는데, 상기 헤더 압축 프로토콜은 패킷 스트림 식별을 위한 CID(Context ID)와, 압축된 IP/UDP/RTP 헤더 그리고, 페이로드가 포함된 형태로 압축한다. 상기 헤더 압축 프로토콜에 따라 동작되는 하나의 헤더 압축 장치(도시되지 않음)는 다수의 패킷 스트림을 개별적으로 압축할 수 있으며, 압축된 패킷 스트림은 상기 CID로 식별된다. 다시 말해 도 2의 패킷 구조에서는 RTP 패킷과 RTCP 패킷이 동일한 헤더 압축 장치에 의해서 압축되며, RTP 패킷과 RTCP 패킷 스트림은 서로 다른 CID를 가지게 돤다.
따라서 단말의 역다중화기(725)는 상기 CID를 이용해서 RTP 패킷과 RTCP 패킷을 구별할 수 있다. 그러나 어떤 CID가 RTP 패킷을 나타내고, 어떤 CID가 RTCP 패킷을 나타내는지를 알 수 없으므로 CID의 확인을 위한 정보(이하, "CID 확인 정보"라 칭함)는 PDCP 계층(723)을 통해 역다중화기(725)로 제공된다.
상기 PDCP 계층(723)은 수신한 패킷의 헤더를 압축하면서 해당 패킷에 할당한 CID와 PT 값 사이의 대응 관계를 이용하여 상기 CID 확인 정보를 추출한다. 즉 특정 패킷 스트림(여기서 패킷 스트림은 동일한 IP 주소와 동일한 UDP 포트 쌍을 갖는 패킷들의 집합을 의미하며, 특정 VoIP 호에서 발생하는 RTP 패킷들은 동일한 IP 주소와 UDP 포트를 공유하므로, 하나의 패킷 스트림으로 분류할 수 있으며, RTCP 패킷들 역시 동일한 IP 주소와 UDP 포트를 공유하므로 하나의 패킷 스트림으로 분류할 수 있다.)의 PT 값들이 72 부터 76 사이의 값을 갖는다면, 패킷 스트림은 RTCP 패킷 스트림이며, 72 부터 76 사이가 아닌 다른 값을 갖는다면 RTP 패킷 스트림이다.
그리고 상기 PDCP 계층(723)는 특정 CID가 RTP 패킷 스트림인지, RTCP 패킷 스트림인지를 확인한 뒤, 역다중화기(725)로 CID와 RTP 패킷 스트림과의 대응 관계 및, CID와 RTCP 패킷 스트림과의 대응 관계를 상기 CID 확인 정보로 작성하여 역다중화기(725)로 통보한다. 따라서 역다중화기(725)는 상기 CID 확인 정보를 통해 수신된 패킷 스트림과 CID 사이의 관계를 인지하면, CID 값을 이용해서 VoIP 패킷을 RTCP 패킷용으로 구성된 제1 RLC 계층(735) 또는 RTP 패킷용으로 구성된 제2 RLC 계층(730)으로 전달한다.
그리고 RTCP 패킷 전송을 위해 설정된 제1 RLC 계층(735)은 예를 들어 재전송이 가능한 RLC 확인 모드(Acknowledge Mode : AM)로 동작하는 RLC 엔터티로 동작될 수 있으며, RTCP 패킷을 처리하기 위한 트랜스포트 채널과 연결된다. 또한 RTP 패킷 전송을 위해 설정된 제2 RLC 계층(730)은 RLC 비확인 모드(Unacknowledged Mode : UM)로 동작하는 RLC 엔터티가 될 수 있으며, RTP 패킷을 처리하기 위한 트랜스포트 채널과 연결된다.
그리고 상기 제1 및 제2 RLC 계층(735, 730)을 통해 처리된 VoIP 패킷들은 MAC 계층(740)과 물리 계층(745)을 통해 무선 채널로 전송된다.
역으로 무선 채널을 통해 수신된 패킷은 물리 계층(750)과 MAC 계층(755)을 통해 RTCP 패킷을 처리하는 제1 RLC 계층(760) 또는 RTC 패킷을 처리하는 제2 RLC 계층(765)으로 전달된다. 이때 트랜스포트 채널과 RLC 계층 사이의 매핑 관계는 호 설정 과정에서 정립된다. 이후 제1 RCL 계층(760)와 제2 RCL 계층(765)에서 처리된 패킷은 다중화기(770)로 전달되고, 다중화기(770)는 전달된 패킷들을 PDCP 계층(773)으로 전달한다.
그러면 상기 PDCP 계층(773)은 전달받은 패킷의 헤더를 복원한 뒤 UDP/IP 블록(775)으로 전달한다. 이후 RTP 패킷은 UDP/IP 계층(775)과 RTP 계층(785)을 거쳐 코덱(790)으로 입력되고, 코덱(790)은 RTP 패킷에 실린 음성 데이터를 실제 음성으로 변환한다. 그리고 제어를 위한 RTCP 패킷은 UDP/IP 계층(775)을 거쳐 RTCP 계층(780)으로 전달된다.
도 8은 본 발명의 2 실시예에 따라 RTC 패킷과 RTCP 패킷을 구분하여 순방향 전송하는 기지국(Node B)과 기지국 제어기(RNC)의 내부 계층 구조를 나타낸 계층도이다.
도 8에서 물리 계층(845, 850)은 기지국(Node B)에 위치하고, 나머지 계층들은 RNC에 위치한다. 도 8의 계층 구조에서 RTP 패킷과 RTCP 패킷을 구분하는 동작은 본질적으로 단말에서의 동작과 동일하다. 즉 PDCP 계층이 CID와 패킷 스트림 사이의 매칭 관계를 역다중화기(825)에 통보하면, 역다중화기(825)는 CID를 이용해서 RTP 패킷과 RTCP 패킷을 구분한 후, 하위 계층으로 전달하는 것이다. 이하 도 8의 계층 간 동작을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
먼저 CN에서 전달된 RTC 패킷과 RTCP 패킷은 GTP 터널 계층(820)을 거쳐 PDCP 계층(823)으로 입력된다. 상기 PDCP 계층(823)은 헤더의 압축과 복원을 담당한다. 또한 PDCP 계층(823)는 패킷 스트림의 PT 값을 분석해서 패킷 스트림과 CID의 대응 관계를 확인한 뒤, 어떤 CID가 RTP 패킷에 해당하고, 어떤 CID가 RTCP 패킷에 해당하는 지를 나타내는 CID 확인 정보를 역다중화기(825)로 전달한다.
역다중화기(825)는 CID 확인 정보를 근거로 수신한 패킷을 구분한 후, RTCP 패킷은 RTCP 패킷을 처리하는 제1 RLC 계층(835)로 전달하고, RTP 패킷은 RTP 패킷을 처리하는 제2 RLC 계층(830)으로 전달한다. 그리고 RTP 패킷 또는 RTCP 패킷은 상기 제1 및 제2 RLC 계층(835, 830)에서 처리된 뒤, MAC 계층(840)과 물리 계층(845)을 거쳐 무선 채널로 전송된다.
역으로 무선 채널을 통해 수신된 패킷은 물리 계층(850)과 MAC 계층(855)을 통해 RTCP 패킷을 처리하는 제1 RLC 계층(860)으로 전달되거나 또는 RTP 패킷을 처 리하는 제2 RLC 계층(865)으로 전달된다. 이때 트랜스포트 채널과 제1 및 제2 RLC 계층(860, 865) 사이의 매핑 관계는 호 설정 과정에서 정립된다.
그리고 상기 제1 또는 제2 RLC 계층(860, 865)에서 처리된 패킷은 다중화기(870)로 전달되고, 다중화기(870)는 전달된 패킷들을 다중화하여 PDCP 계층(873)으로 전달한다. PDCP 계층(873)은 다중화기(870)으로부터 전달받은 패킷의 헤더를 복원한 뒤, GTP 터널 계층(875)으로 전달한다. 이후 GTP 터널 계층(875)는 VoIP 패킷을 CN으로 전송한다. 한편 상기한 2 실시예에서 단말과, RNC, SGSN 및 GGSN 간의 전반적인 제어 신호 흐름은 전술한 1 실시예의 제어 신호 흐름과 동일하므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 1 실시예와 2 실시예에서는 단말과 RNC의 다중화기/역다중화기에 RTP 패킷과 RTCP 패킷을 구별할 수 있는 별도의 정보가 주어지지 않을 때 다중화기/역다중화기가 RTP 패킷과 RTCP 패킷에 포함된 PT 값을 이용하여 RTP 패킷과 RTCP 패킷을 구별하는 방안을 제시하였다.
이하 설명될 본 발명의 3 실시예에서는 RTP 패킷 스트림이 사용할 UDP 포트(이하 "RTP 포트") 번호와 RTCP 스트림이 사용할 UDP 포트(이하 "RTCP 포트") 번호를 단말과 RNC의 다중화기/역다중화기에 통보하고, 다중화기/역다중화기는 상기 RTP 포트 번호와 RTCP 포트 번호를 이용해서 다중화/역다중화를 수행하는 방법을 제시한다. 여기서 상기 RTP 포트 번호와 RTCP 포트 번호는 SDP를 통해 호를 설정할 단말에게 알려지게 되므로, 단말은 자신의 다중화기/역다중화기에 RTP 포트 번호와 RTCP 포트 번호를 입력하고, RNC의 다중화기/역다중화기에 RTP 포트 번호와 RTCP 포트 번호를 통보할 수 있다.
그리고 단말이 RNC에게 RTP 포트 번호와 RTCP 포트 번호를 통보하는 제어 메시지로는 여러 가지 방안을 생각할 수 있지만, 본 실시예에서는 도 6의 603 단계와 605 단계에서 설명한 활성 PDP 환경 요구 메시지와 RAB 할당 요구 메시지에 RTP 포트 번호와 RTCP 포트 번호를 포함하여 전송하는 방법을 제시한다.
도 9는 본 발명의 3 실시예에 따른 RTC 패킷과 RTCP 패킷의 구분 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 이는 도 6과 마찬가지로 VoIP 서비스를 제공하는 UMTS 망의 단말(UE)과, RNC, SGSN 및 GGSN 간의 제어 신호 교환 과정을 나타낸 것이다.
901 단계에서 단말(UE)은 호를 설정하고자 하는 상대편과 VoIP 호 설정 신호를 교환한다. 상기 호 설정 신호 교환은 세션 개시 프로토콜(SIP)을 통해 수행되고, 호 설정에 필요한 파라미터들은 세션 디스크립션 프로토콜(SDP)을 통해 교환된다. 상기 SDP를 통해 교환되는 파라미터로는 예컨대, 호를 통해 교환되는 미디어의 종류와 요구 대역폭과 코덱(codec) 정보 등이 있을 수 있다. 만약 설정하고자 하는 호가 VoIP 호라면, RTP 포트 번호와 RTCP 포트 번호도 상기 SDP를 통해 단말에게 통보된다. 그리고 단말은 상기 호 설정 과정에서 수신한 SDP 파라미터를 통해 설정하고자 하는 호가 VoIP 호 인지를 판단할 수 있다.
이후 903 단계에서 단말은 패킷 전송을 위한 RNC와 단말 간의 무선 베어러 설정을 위해 활성 PDP 환경 요구 메시지(Activate PDP Context Request Message)를 SGSN으로 전송한다. 상기 활성 PDP 환경 요구 메시지는 RTP 패킷의 QoS 정보와 RTCP 패킷의 QoS 정보에 더하여 RTP 포트 번호와 RTCP 포트 번호가 포함된다. 여기서 단말은 상기 901 단계에서 획득된 SDP 파라미터를 통해 상기 QoS 정보를 인지한다.
그리고 905 단계에서 상기 활성 PDP 환경 요구 메시지를 수신한 SGSN은 RNC와 단말 사이의 무선 베어러를 설정하기 위해 RAB 할당 요구 메시지(RAB Assignment Request Message)를 RNC로 전송한다. 상기 RAB 할당 요구 메시지에는 RTP 패킷과 RTCP 패킷의 QoS 정보는 물론 RTP 포트 번호와 RTCP 포트 번호가 포함된다. 그리고 907 단계에서 RNC는 상기 RAB 할당 요구 메시지를 수신하면, 그 메시지에 포함된 정보를 근거로 RNC의 무선 베어러(RB)와 다중화기/역다중화기를 설정한다.
상기 907 단계를 보다 상세히 설명하면, RNC는 RAB 할당 요구 메시지에 포함된 RTP 패킷의 QoS 정보와 RTCP 패킷의 QoS 정보를 이용하여 RTP 패킷용 무선 베어러의 구성 정보와 RTCP 패킷용 무선 베어러의 구성 정보를 결정하여 RNC의 RTP 패킷용 및 RTCP 패킷용 무선 베어러를 각각 설정한다.
또한 RNC는다중화기/역다중화기를 구성한 후, 상기 다중화기 역다중화기를 RTP 패킷용 무선 베어러 및 RTCP 패킷용 무선 베어러와 연결하고, RTP 포트 번호와 RTCP 포트 번호를 기억한다. 그리고 RNC는 단말에게 무선 베어러 설정 메시지(Radio Bearer Setup Message)를 전송한다. 상기 무선 베어러 설정 메시지에는 RTP 패킷용 무선 베어러의 구성 정보와 RTP 지시자 그리고, RTCP 패킷용 무선 베어러의 구성 정보와 RTCP 지시자가 포함된다.
한편 상기 907 단계에서 단말이 상기 무선 베어러 설정 메시지를 수신하면, 단말은 RTP 패킷용 무선 베어러와 RTCP 패킷용 무선 베어러 그리고 다중화기/역다중화기를 구성한 후, 단말의 다중화기/역다중화기와 RTP 패킷용 및 RTCP 패킷용 무선 베어러를 각각 연결한다. 또한 단말은 RTP 지시자와 RTCP 지시자를 통해 상기 무선 베어러들 중 어떤 베어러가 RTP 패킷용 무선 베어러이며, 어떤 베어러가 RTCP 무선 베어러인지를 인지한다. 여기서 단말은 SDP 파라미터를 통해 RTP 포트 번호와 RTCP 포트 번호를 이미 인지하고 있는 상태이다.
그리고 상기 과정을 완료한 단말은 RNC로 응답 메시지를 전송하고, RNC가 그 응답 메시지를 수신하면, 상기 907 단계는 완료된다.
이후 909 단계에서는 RNC와 SGSN 사이에 유선 베어러가 설정된다. 이는 VoIP 호를 서비스할 순방향 GTP 터널과 역방향 GTP 터널이 RNC와 SGSN 사이에 설정됨을 의미한다. 상기 과정들이 완료되면, SGSN과 단말 사이에 VoIP 패킷을 교환할 준비가 완료된 것이다. 이후 911 단계와 같이 임의의 시점에 GGSN으로 부터 VoIP 패킷이 RNC에 도착하면, RNC는 913 단계에서 수신한 패킷의 UDP 포트 번호(즉 RTP 포트 번호와 RTCP 포트 번호)를 이용해서 RTP 패킷과 RTCP 패킷을 역다중화하고, RTP 패킷은 RTP 패킷용 무선 베어러로 전송하고, RTCP 패킷은 RTCP 패킷용 무선 베어러로 전송한다. 단말이 VoIP 패킷을 RTP 패킷과 RTCP 패킷으로 구분하는 동작도 상기와 동일하다.
역으로 도 9에는 도시되지 않았으나, 단말의 상위 계층에서 VoIP 패킷이 발생하면, 단말의 역다중화기는 수신한 패킷의 UDP 포트 번호(즉 RTP 포트 번호와 RTCP 포트 번호)을 확인하여 수신한 패킷이 RTP 패킷인지 RTCP 패킷인지를 구분한 후, 구분된 패킷의 종류에 따라 역다중화를 수행한다. 따라서 RTP 패킷은 RTP 패킷용 무선 베어러를 통해 RNC로 전송되고, RTCP 패킷은 RTCP 패킷용 무선 베어러를 통해 RNC로 전송되어 SGSN과 GGSN을 경유하여 CN에 연결된 상대 단말로 전송된다. 이 역 과정에 대한 상세한 설명은 도 9의 과정들과 유사한 형태로 진행되므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, VoIP 서비스를 제공하는 UMTS 방식의 이동통신 시스템에서 RTP 패킷과 RTCP 패킷을 용이하게 구분하는 방안을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, VoIP 통신 시 서로 다른 특성을 갖는 RTP 패킷과 RTCP 패킷을 각 트래픽에 특화된 서로 다른 무선 베어러를 통해 송수신 할 수 있다.

Claims (14)

  1. 패킷 데이터 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에서 실시간 전송 패킷을 전송하는 방법에 있어서,
    상기 입력된 패킷의 헤더 정보로부터 실시간 전송 프로토콜(RTP) 패킷의 페이로드 타입 필드에 대응되는 위치에 포함된 필드 값을 분석하는 과정과,
    상기 필드 값이 지정된 범위의 비트 값에 포함되는 지 확인하는 과정과,
    상기 필드 값이 상기 지정된 범위를 벗어난 경우 상기 입력된 패킷을 실시간 전송 제어 프로토콜(RTCP) 패킷을 처리하는 제1 무선 베어러 계층으로 전달하는 과정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 필드 값이 상기 지정된 범위에 포함된 경우 상기 입력된 패킷을 상기 RTP 패킷을 처리하는 제2 무선 베어러 계층으로 전달하는 과정을 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 필드 값은 상기 RTP 패킷의 경우 상기 페이로드 타입 필드에 포함된 비트 값임을 특징으로 하는 상기 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 필드 값은 상기 RTCP 패킷의 경우 패킷 타입 필드에 포함된 비트 값임을 특징으로 하는 상기 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 비트 값의 범위는 십진수로 72부터 76 사이로 정해짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 실시간 전송 프로토콜 패킷(RTP) 패킷과 상기 실시간 전송 제어 프로토콜(RTCP) 패킷은 소정 네트워크 엔터티의 역다중화기를 통해 서로 다른 무선 베어러로 전달되도록 구분됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 네트워크 엔터티는 상기 패킷 서비스를 제공받는 단말임을 특징으로 하는 상기 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 네트워크 엔터티는 상기 패킷의 송수신을 중계하는 기지국 제어기임을 특징으로 하는 상기 방법.
  9. 패킷 데이터 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에서 실시간 전송 패킷을 전송하는 방법에 있어서,
    패킷 데이터 집중 프로토콜(PDCP) 계층으로부터 역다중화기로 실시간 전송 프로토콜(RTP) 패킷과 실시간 전송 제어 프로토콜(RTCP) 패킷을 구별하는 소정 식별 정보가 전송되는 과정과,
    상기 역다중화기가 상기 식별 정보를 근거로 상기 입력된 패킷을 확인하여 상기 입력된 패킷이 상기 RTCP 패킷에 대응되는 경우 상기 RTCP 패킷을 처리하는 제1 무선 베어러 계층으로 전달하는 과정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 역다중화기가 상기 식별 정보를 근거로 상기 입력된 패킷을 확인하여 상기 입력된 패킷이 상기 RTP 패킷에 대응되는 경우 상기 RTP 패킷을 처리하는 제2 무선 베어러 계층으로 전달하는 과정을 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 PDCP 계층은 상기 입력된 패킷의 페이로드 타입 필드에 포함된 비트 값을 확인하여 상기 식별 정보를 작성함을 특징으로 하는 상기 방법.
  12. 패킷 데이터 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에서 실시간 전송 패킷을 전송하는 방법에 있어서,
    호 설정 신호 교환 시 실시간 전송 프로토콜(RTP) 패킷과 실시간 전송 제어 프로토콜(RTCP) 패킷이 사용하는 UDP 포트 번호와 서비스 품질 정보를 각각 네트워크 엔터티로 통보하는 과정과,
    상기 네트워크 엔터티가 상기 UDP 포트 번호와 상기 서비스 품질 정보를 근거로 상기 RTP 패킷용 제1 무선 베어러를 설정하는 과정과,
    상기 네트워크 엔터티가 상기 UDP 포트 번호와 상기 서비스 품질 정보를 근거로 상기 RTCP 패킷용 제2 무선 베어러를 설정하는 과정과,
    상기 네트워크 엔터티가 상기 UDP 포트 번호를 이용하여 상기 역다중화기에 상기 제1 및 제2 무선 베어러를 각각 연결하는 과정과,
    상기 역다중화기가 상기 UDP 포트 번호를 근거로 입력된 패킷을 상기 제1 또는 제2 무선 베어러로 전달하는 과정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  13. 패킷 데이터 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에서 실시간 전송 패킷을 전송하는 장치에 있어서,
    입력된 패킷의 헤더 정보로부터 실시간 전송 프로토콜(RTP) 패킷의 페이로드 타입 필드에 대응되는 위치에 포함된 필드 값을 분석하고 상기 필드 값이 지정된 범위의 비트 값에 포함되는 지 확인하는 역다중화기와,
    상기 필드 값이 상기 지정된 범위를 벗어난 경우 상기 입력된 패킷을 실시간 전송 제어 프로토콜(RTCP) 패킷을 처리하는 무선 베어러로 전달하는 제1 무선 베어러 계층과,
    상기 필드 값이 상기 지정된 범위에 포함된 경우 상기 입력된 패킷을 상기 RTP 패킷을 처리하는 무선 베어러로 전달하는 제2 무선 베어러 계층을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  14. 패킷 데이터 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에서 실시간 전송 패킷을 전송하는 장치에 있어서,
    입력된 패킷의 페이로드 타입 필드에 포함된 비트 값을 확인하여 실시간 전송 프로토콜(RTP) 패킷과 실시간 전송 제어 프로토콜(RTCP) 패킷을 구분하는 소정 식별 정보를 작성하는 패킷 데이터 집중 프로토콜(PDCP) 계층과,
    상기 PDCP 계층으로부터 전달된 상기 식별 정보를 근거로 상기 입력된 패킷 을 상기 RTCP 패킷과 상기 RTP 패킷으로 구분하여 출력하는 역다중화기와,
    상기 역다중화기로부터 전달된 상기 RTCP 패킷을 처리하여 RTCP 패킷용 무선 베어러로 전송하는 제1 무선 베어러 계층과,
    상기 상기 역다중화기로부터 전달된 상기 RTP 패킷을 처리하여 RTP 패킷용 무선 베어러로 전송하는 제2 무선 베어러 계층을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 상기 장치.
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