(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＱｏＳが要求される第１サービスのためのデータと前記第１サービスより低い優先順位を有するＱｏＳが要求されない第２サービスのためのデータを送信する送信器と、前記送信器からのデータを受信する受信器と、を含む通信システムで、前記第１サービスの品質を保証するために、前記送信器でデータを送信する方法において、
前記受信器から混雑指示メッセージが通報される時、第１区間で送信されている前記第１サービスのためのデータの伝送率を予め設定された伝送率だけ減少させる過程と、
前記減少された第１サービスのためのデータの伝送率が最小要求データ伝送率より大きい時、前記減少されたデータの伝送率に応じて前記第１区間以後の第２区間で前記第１サービスのためのデータを送信する過程と、
前記減少された第１サービスのためのデータの伝送率が前記最小要求データ伝送率より小さいか、同一である時、前記最小要求データ伝送率に応じて前記第２区間で前記第１サービスのためのデータを送信する過程と、を含むことを特徴とする前記方法。
【請求項２】
前記減少された第１サービスのためのデータの伝送率が前記最小要求データ伝送率より小さいか、同一である時、前記データ伝送率を前記最小要求データ伝送率に固定させることを特徴とする請求項１に記載の前記方法。
【請求項３】
前記送信されるデータは無線リンクプロトコールパケットデータであることを特徴とする請求項１に記載の前記方法。
【請求項４】
前記無線リンクプロトコールパケットデータは予め設定された大きさを有する複数個の伝送単位に分割され、前記各伝送単位のパケットデータは予め設定された時間間隔に送信されることを特徴とする請求項１に記載の前記方法。
【請求項５】
前記伝送単位は非同期伝送モードセルであることを特徴とする請求項４に記載の前記方法。
【請求項６】
前記受信器から混雑指示メッセージが通報される時、前記第１区間で送信されている前記第２サービスのためのデータの伝送率を予め設定された伝送率だけ減少させる過程と、
前記減少された第２サービスのためのデータの伝送率が予め設定された最小保証要求データ伝送率より大きい時、前記減少されたデータの伝送率に応じて前記第２区間で前記第２サービスのためのデータを送信する過程と、
前記減少された第２サービスのためのデータの伝送率が前記最小保証要求データ伝送率より小さいか、同一である時、前記最小保証要求データ伝送率に応じて前記第２区間で前記第２サービスのためのデータを送信する過程と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の前記方法。
【請求項７】
ＱｏＳが要求される第１サービスのためのデータと前記第１サービスより低い優先順位を有するＱｏＳが要求されない第２サービスのためのデータを送信するデータ送信装置と、前記データ送信装置からのデータを受信するデータ受信装置と、を含む通信システムで、前記第１サービスの品質を保証するための前記データ送信装置において、
前記データ受信装置から混雑指示メッセージを受信する受信器と、
前記混雑指示メッセージの受信に応答して第１区間で送信されている前記第１サービスのためのデータの伝送率を予め設定された伝送率だけ減少させる制御器と、
前記制御器の制御下で、前記減少された第１サービスのためのデータの伝送率が予め設定された最小要求データ伝送率より大きい時、前記減少されたデータの伝送率に応じて前記第１区間以後の第２区間で前記第１サービスのためのデータを送信し、前記減少された第１サービスのためのデータの伝送率が前記最小要求データ伝送率より小さいか、同一である時、前記最小要求データ伝送率に応じて前記第２区間で前記第１サービスのためのデータを送信する送信器と、を含むことを特徴とするデータ送信装置。
【請求項８】
前記減少された第１サービスのためのデータの伝送率が前記最小要求データ伝送率より小さいか、同一である時、前記データ伝送率を前記最小要求データ伝送率に固定させることを特徴とする請求項７に記載のデータ送信装置。
【請求項９】
前記送信器は無線リンクプロトコールパケットデータを送信することを特徴とする請求項７に記載のデータ送信装置。
【請求項１０】
前記送信器は前記無線リンクプロトコールパケットデータを予め設定された大きさを有する複数個の伝送単位に分割し、前記各伝送単位のパケットデータを予め設定された時間間隔に送信することを特徴とする請求項９に記載のデータ送信装置。
【請求項１１】
前記伝送単位は非同期伝送モードセルであることを特徴とする請求項１０に記載のデータ送信装置。
【請求項１２】
前記制御器は、前記受信器からデータ混雑制御を要求する混雑指示メッセージが通報される時、前記第１区間で送信されている前記第２サービスのためのデータの伝送率を予め設定された伝送率だけ減少させる動作をさらに遂行することを特徴とする請求項７に記載のデータ送信装置。
【請求項１３】
前記送信器は前記制御器の制御下で、前記減少された第２サービスのためのデータの伝送率が予め設定された最小保証要求データ伝送率より大きい時、前記減少されたデータの伝送率に応じて前記第２区間で前記第２サービスのためのデータを送信し、前記減少された第２サービスのためのデータの伝送率が前記最小保証要求データ伝送率より小さいか、同一である時、前記最小保証要求データ伝送率に応じて前記第２区間で前記第２サービスのためのデータを送信する動作をさらに遂行することを特徴とする請求項１２に記載のデータ送信装置。
【請求項１４】
ＱｏＳが要求される第１サービスのためのデータと前記第１サービスより低い優先順位を有するＱｏＳが要求されない第２サービスのためのデータを送信する送信器と、前記送信器からのデータを受信する受信器と、を含む通信システムで、前記第１サービスの品質を保証するために、前記送信器でデータを送信する方法において、
初期伝送区間で、前記第１サービスのためのデータの伝送率を前記第１サービスの品質を保証するために要求される最小データ伝送率に設定し、前記設定された最小データ伝送率に応じて前記第１サービスのためのデータを送信する過程と、
前記初期伝送区間で前記第１サービスのためのデータの伝送が完了された後、予め設定された時間が経過された第１伝送区間で、前記設定された最小データ伝送率を予め設定された第１伝送率だけ上向調節し、前記上向調節された伝送率に応じて前記第１サービスのためのデータを送信する過程と、
前記受信器から混雑指示メッセージが通報される第２伝送区間で、前記上向調節されたデータの伝送率を予め設定された第２伝送率だけ下向調節し、前記下向調節された伝送率、または前記最小データ伝送率に応じて前記第１サービスのためのデータを送信する過程と、を含むことを特徴とする前記方法。
【請求項１５】
前記第２伝送区間で前記第１サービスのためのデータを送信する過程は、
前記上向調節されたデータの伝送率を前記第２伝送率だけ下向調節する過程と、
前記下向調節されたデータの伝送率と前記最小データ伝送率を比較する過程と、
前記下向調節されたデータの伝送率が前記最小データ伝送率より大きい時、前記下向調節されたデータの伝送率に応じて前記第１サービスのためのデータを送信する過程と、
前記下向調節されたデータの伝送率が前記最小データ伝送率より小さいか、同一である時、前記最小データ伝送率に応じて前記第１サービスのためのデータを送信する過程と、を含むことを特徴とする請求項１４に記載の前記方法。
【請求項１６】
前記送信されるデータは無線リンクプロトコールパケットデータであることを特徴とする請求項１４に記載の前記方法。
【請求項１７】
前記無線リンクプロトコールパケットデータは予め設定された大きさを有する複数個の伝送単位に分割され、前記各伝送単位のパケットデータは予め設定された時間間隔に送信されることを特徴とする請求項１６に記載の前記方法。
【請求項１８】
前記伝送単位は非同期伝送モードセルであることを特徴とする請求項１７に記載の前記方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデータサービスのための通信システムに関するもので、特に相異なる優先順位を有するサービスに対する品質の保証を可能にするデータ伝送方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的にＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)２０００、ＷＣＤＭＡ／ＵＭＴＳ(Wideband Code Division Multiple Access/Universal Mobile Telecommunications System)、ＧＰＲＳ(General Packet Radio System)及びＣＤＭＡ２０００ １ｘＥＶ−ＤＯ(Evolution-Data Only)のような移動通信システムは、基地局制御器(ＢＳＣ:Base Station Controller)と、基地局(ＢＴＳ:Base Transceiver System)と、移動端末と、を含む。前記基地局制御器は前記基地局と有線に連結されており、前記基地局は前記移動端末と無線に連結され通信する。このような移動通信システムは典型的に移動加入者に音声サービスのみを提供する形態であったが、最近には音声サービスだけではなくデータサービスも支援する形態に発展している。前記データサービスには注文型ビデオ(ＶＯＤ：Video On-Demand)、注文型オーディオ(ＡＯＤ：Audio On-Demand)、ウェブブラウジング(web browsing)、ファイル伝送(file transfer)などがある。
【０００３】
一方、典型的な移動通信システムはすべての加入者に同一の品質に音声サービスを提供した。これとは異なり、最近に研究及び開発されている移動通信システムでは多くの料金を支払う加入者にはより多様なサービスを提供し、少ない料金を支払う加入者には一部のサービスのみを提供する方案が考慮されている。また前記最近の移動通信システムでは同一のサービスに対しても相異なる品質のサービスが提供されるようにする方案が考慮されている。即ち、最近の移動通信事業者は音声サービス及びデータサービスを含むマルチメディア(multimedia)サービスを加入者に提供するためのシステムを構築しており、この時、加入者をクラス(class)に区分し、各クラス別に相異なる数のサービス及び相異なる品質のサービスが提供されるようにする方案を考慮している。そのため、マルチメディアサービスを提供する移動通信システムでは可能であれば、サービス別に該当するサービス品質(ＱｏＳ:Quality of Service)が保証されるようにする方案、または不可能であっても最小限優先順位が高いサービスに対しては、ＱｏＳが保証されるようにする方案が研究される必要がある。
【０００４】
しかし、現在まで考慮された移動通信システムは、送信のためのデータ(例:パケット、非同期伝送モード(ＡＴＭ)セル)を該当サービスのために連結された伝送リンクに伝達する送信器構造と、前記データを前記伝送リンクから受信して上位階層にトランスペアレント(transparent)に伝達する受信器構造のみを有している。このような従来技術、即ち現在までの移動通信システムが有する問題点を整理してみると、次のようである。
【０００５】
一番目、ＱｏＳ保証のための移動通信システム内部での別の支援動作がない。これによって、すべてのデータサービスに対するＱｏＳ定義がない状態であり、また、前記システム内部でサービス別に差別的な支援が不可能な状態である。即ち、移動通信システムにより提供される各種サービスに要求されるＱｏＳを無線リンク区間だけではなく前記システム内部でも満足させる必要があるにも関わらず、このような処理が従来技術による移動通信システムでは遂行されていない。
【０００６】
二番目、移動通信システム内部でＱｏＳ支援が不可能であるので、前記システム内部で混雑(congestion)区間が発生する場合、データ伝送が遅延され、データの損失が発生する。
【０００７】
三番目、移動通信システムのＢＳＣとＢＴＳを連結する伝送リンクに瞬間的にデータが集中される場合がある。特に高速データサービスの場合に、データの集中度(burstness)が相対的に高いので、瞬間的に多量のデータが集中されることがある。しかし、従来技術による移動通信システムの送信端では伝送リンクの状態(伝送するデータが瞬間的に集中されるか)に関係なし、伝送するデータが生じると、すぐ伝送リンクに伝達するので、伝送するデータが瞬間的に集中される場合、伝送リンクで大きな損失が発生することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の目的は、データサービスのための通信システムでサービス別にサービス品質(ＱｏＳ)を満足できるように処理する方法及び装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、データサービスのための通信システムで、データ混雑が発生する場合にもサービス別にＱｏＳが満足されるようにする方法及び装置を提供することにある。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、移動通信システムの基地局制御器(ＢＳＣ)及び基地局(ＢＴＳ)で発生するデータの伝送遅延及び損失を防止する方法及び装置を提供することにある。
【００１１】
本発明のさらに他の目的は、移動通信システムのＢＳＣとＢＴＳ間の伝送リンクに瞬間的にデータが集中されることによる損失を防止する方法及び装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するための本発明は、相異なるサービス品質(ＱｏＳ)が要求されるデータサービスのための通信システムで、サービスをＱｏＳが要求されるサービス(ＱｏＳサービス)と要求されないサービス(非ＱｏＳサービス)に区分して差別的に処理することにより、サービス別に品質が最大限保証されるようにすることを特徴とする。また、本発明は伝送リンクの効率を極大化するために、伝送リンクの状況を考慮して伝送されるデータの伝送率を動的に調節することを特徴とする。また、本発明は伝送リンクを優先順位に応じて確保して混雑区間の発生時にもＱｏＳが要求されるサービスの品質は保証されるようにすることを特徴とする。また、本発明はデータ伝送時、混雑区間を最小化するためにデータの集中度(burstness)を調節することを特徴とする。これによって、本発明はデータサービスのための通信システムでサービス別にＱｏＳが最大限保証されるようにする。
【００１３】
本発明の第１見地(Aspect)によると、第１サービスのためのデータと前記第１サービスより低い優先順位を有する第２サービスのためのデータを送信する送信器と、前記送信器からのデータを受信する受信器と、を含む通信システムで、前記第１サービスの品質を保証するために、前記送信器でデータを送信する方法は、前記受信器からデータ混雑制御を要求する混雑指示メッセージが通報される時、第１区間で送信されている前記第１サービスのためのデータの伝送率を予め設定された伝送率だけ減少させる過程を含む。また前記方法は、前記減少された第１サービスのためのデータの伝送率が予め設定された最小要求データ伝送率より大きい時、前記減少されたデータの伝送率に前記第１区間以後の第２区間で前記第１サービスのためのデータを送信する過程を含む。また前記方法は、前記減少された第１サービスのためのデータの伝送率が前記最小要求データ伝送率より小さいか、同一である時、前記最小要求データ伝送率に前記第２区間で前記第１サービスのためのデータを送信する過程を含む。
【００１４】
望ましくは、前記送信されるデータは無線リンクプロトコール(ＲＬＰ)パケットデータである。
望ましくは、前記送信されるＲＬＰパケットデータは予め設定された大きさを有する複数個の伝送単位に分割され、前記各伝送単位のパケットデータは予め設定された時間間隔に送信される。
望ましくは、前記伝送単位は非同期伝送モード(ＡＴＭ)セルである。
【００１５】
本発明の第２見地によると、第１サービスのためのデータと前記第１サービスより低い優先順位を有する第２サービスのためのデータを少なくとも送信する送信器と、前記送信器からのデータを受信する受信器と、を含む通信システムで、前記第１サービスの品質を保証するために、前記送信器でデータを送信する方法は、初期伝送区間で、前記第１サービスのためのデータの伝送率を前記第１サービスの品質を保証するために要求される最小データ伝送率に設定し、前記設定された最小データ伝送率に前記第１サービスのためのデータを送信する過程を含む。また前記方法は、前記初期伝送区間で前記第１サービスのためのデータの伝送が完了された後、予め設定された時間が経過された第１伝送区間で、前記設定された最小データ伝送率を予め設定された第１伝送率だけ上向調節し、前記上向調節された伝送率に前記第１サービスのためのデータを送信する過程を含む。また前記方法は、前記受信器からデータ混雑制御を要求する混雑指示メッセージが通報される第２伝送区間で、前記上向調節されたデータの伝送率を予め設定された第２伝送率だけ下向調節し、前記下向調節された伝送率、または前記最小データ伝送率に前記第１サービスのためのデータを送信する過程を含む。
【００１６】
望ましくは、前記第２伝送区間で前記第１サービスのためのデータを送信する過程は、前記上向調節されたデータの伝送率を前記第２伝送率だけ下向調節する過程と、前記下向調節されたデータの伝送率と前記最小データ伝送率を比較する過程と、前記下向調節されたデータの伝送率が前記最小データ伝送率より大きい時、前記下向調節されたデータの伝送率に前記第１サービスのためのデータを送信する過程と、前記下向調節されたデータの伝送率が前記最小データ伝送率より小さいか、同一である時、前記最小データ伝送率に前記第１サービスのためのデータを送信する過程を含む。
望ましくは、前記送信されるデータは無線リンクプロトコール(ＲＬＰ)パケットデータである。
望ましくは、前記送信されるＲＬＰパケットデータは予め設定された大きさを有する複数個の伝送単位に分割され、前記各伝送単位のパケットデータは予め設定された時間間隔に送信される。
望ましくは、前記伝送単位は非同期伝送モード(ＡＴＭ)セルである。
【００１７】
【発明の実施形態】
以下、本発明の望ましい実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の発明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
【００１８】
下記では、先ずデータサービスのための通信システムの例として、移動通信システムが説明される。本発明は移動通信システムに適用される例として後述される。しかし、本発明の思想及び範囲は移動通信システムのみに適用されるものではなく、データサービスのためのすべての通信システムにも同一に適用されることができることに注意すべきである。次に、本発明の実施形態に応じてサービス別にサービス品質(ＱｏＳ)が最大限保証されるようにする動作が説明される。特に、本発明ではシステムで提供されるサービスをＱｏＳが要求されるサービス(優先順位が高いサービス)とＱｏＳが要求されないサービス(相対的に優先順位が低いサービス)に区分して差別的に処理することを特徴とする。前記本発明の実施形態による動作は、サービス別に伝送リンクの状況を考慮してデータ伝送率(data rate)を動的に調節する動作と、データ伝送の混雑区間を最小化するためにデータの集中度(burstness)を調整(regulation)する動作に区分され説明される。本発明の実施形態によると、ＱｏＳが要求されるサービスに対するデータ伝送率の動的調節(Data Rate Dynamic Control)動作は、伝送リンク(link)の状態が良好な場合に応じた動的データ伝送率状態(Dynamic Rate State)と、伝送リンクの状態が良好でない場合に応じた固定データ伝送率状態(Circuit Type Fixed Rate State)に区分される。このようなデータ伝送率の動的調節動作は、ＱｏＳが要求されるサービスに対しては伝送リンクの状態が良好でないとしても最小限のデータ伝送率が保証されるようにするためのものである。
【００１９】
本発明の具体的な説明前に、下記で使用される用語に対して整理すると、次のようである。“データ”はシステムからサービスのために提供されるデータであり、インタネットプロトコール網(Internet Protocol Network)でのパケット(packet)及び非同期伝送モード網(ＡＴＭ(Asynchronous Transfer Mode)  Network)でのＡＴＭセル(Cell)を通称する意味として使用される。下記では前記データを場合によってパケット、ＡＴＭセル、フレームまたはトラヒック(traffic)にも使用するが、これらの意味は同一であることに注意すべきである。“ＱｏＳサービス”はＱｏＳが要求されるサービスであり、システムで提供されるサービス中、相対的に優先順位が高いサービスを意味する。“非ＱｏＳサービス(Non-QoS Service)”はＱｏＳが要求されないサービスであり、システムで提供されるサービス中、相対的に優先順位が低いサービスを意味する。
【００２０】
“サービス(service)”は加入者に提供される音声サービス及びデータサービスを通称するもので、使用されるサービスの類型は下記＜表１＞のように整理されることができ、このようなサービスは加入者の等級に応じて下記＜表２＞のように整理されることができる。下記の＜表１＞及び＜表２＞でVoiceは音声サービス、ＶＯＤは注文型ビデオ(Video On-Demand)サービス、File Transferはファイル伝送サービス、ＭＯＤは注文型(Music On-Demand)サービス、Web Surfingはウェブサーフィンサービスをそれぞれ意味する。下記＜表１＞でサービス類型が低い番号を有するサービスであるほど高い優先順位(priority)を有するように設定されることができる。下記＜表２＞は加入者の等級が四つに分類された場合を示すもので、一番高い等級の加入者はプリミアム加入者(Premium Class Subscriber)であり、その次の等級の加入者はゴールド加入者(Gold Class Subscriber)であり、その次の等級の加入者はシルバー加入者(Silver Class Subscriber)であり、一番低い等級の加入者はブロンズ加入者(Bronze Class Subscriber)である。高い等級の加入者であるほど多くの種類のサービスを受ける。下記＜表１＞及び＜表２＞で示しているサービスの類型及び加入者の等級は一つの例にすぎなく、システムに応じて可変的であることに注意すべきである。
【００２１】
【表１】
0003999643.tif 000002
【００２２】
【表２】
0003999643.tif 000003
【００２３】
図１は本発明が適用される移動通信システムの網構成を示す図であり、このような通信システムは移動加入者に音声サービスだけではなくデータサービスも支援する。図１に示された構造は移動通信システムの構造を一般化して表示したもので、構成要素の名称は移動通信システムが使用するシステム(例：ＩＳ−２０００、ＷＣＤＭＡ、ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ２０００ １ｘＥＶ−ＤＯ、ＧＰＲＳ、１ｘＥＶ−ＤＶ)によって可変的である。
【００２４】
前記図１を参照すると、移動通信システムは使用者である移動端末(ＭＳｓ：Mobile Stations)１１、１２と、前記移動端末１１、１２と無線に接続される基地局(ＢＴＳｓ)２０、３０と、前記基地局２０、３０と有線に接続される基地局制御器(ＢＳＣ)４０を含む。前記基地局制御器４０は移動交換機(ＭＳＣ:Mobile Switching Center)５０とゲートウェイ(ＧＷ:Gateway)６０に接続される。前記移動交換機５０は公衆網(ＰＳＴＮ:Public Switched Telephone Network)に接続され、前記ゲートウェイ６０はインタネット(Internet)／パケットデータ網(ＰＳＤＮ:Public Serving Data Network)に接続される。前記基地局制御器４０の制御下で、前記移動端末１１が前記移動交換機５０を通じてＰＳＴＮに接続される場合、前記移動端末１１には音声サービスが提供され、前記移動端末１１が前記ゲートウェイ６０を通じてインタネット／ＰＳＤＮに接続される場合、前記移動端末１１にはデータサービスが提供される。
【００２５】
前記基地局２０、３０はそれぞれ高周波スケジューラ(Radio Frequency -Scheduler)２１、３１を含み、前記基地局制御器４０は選択及び分配部(ＳＤＵ:Selection ＆ Distribution Unit)／無線リンクプロトコール(ＲＬＰ:Radio Link Protocol)部４１を含む。前記ＲＦスケジューラ２１、３１は前記基地局２０、３０が無線資源を効率的に使用し、複数の使用者が限定された無線資源を適切に使用するようにするためのものである。前記ＳＤＵは複数の基地局にトラヒックを伝送し、複数の基地局から受信した同一の移動端末のデータをコンバイン(combining)する。このようなＳＤＵは前記ゲートウェイ６０の内部に位置して同一の機能を遂行することもできるが、ここでは前記基地局制御器４０の内部に含まれることに仮定する。前記ＲＬＰは前記ゲートウェイ６０から受信されるパケットのトラヒックをエラー制御プロトコールフレーム構造に変更して前記基地局２０、３０に伝送する。この時、前記基地局２０、３０は使用者に対して限定された大きさのバッファ空間を有することに注意すべきである。従って、前記基地局２０、３０に該当使用者に割り当て可能な量以上のトラヒックが前記基地局制御器４０から受信されると、必ず前記基地局２０、３０の内部ではトラヒックの損失が発生する。このようなトラヒックの損失を防止するために、各種の流れ制御(flow control)動作が遂行される。
【００２６】
図２は図１に示された基地局制御器(ＢＳＣ)４０の構成を示す図である。
【００２７】
前記図２を参照すると、前記基地局制御器４０は主制御器(Main Controller)４１０、ラインインターフェース(Line Interface)(またはネットワークインターフェース)４２０、スイッチ(またはルータ)(Switch or Router)４３０及びラインインターフェース(Line Interface)４４０を含む。前記主制御器４１０は前記基地局制御器４０を全般的に制御する。前記ラインインターフェース４２０はゲートウェイ(ＧＷ:Gateway)６０との連結のためのものであり、前記ラインインターフェース４４０は基地局２０との連結のためのものである。前記スイッチ４３０は前記基地局制御器４０内のトラヒックをルーティングする。前記ＳＤＵ(Selection ＆ Distribution Unit)プロセッサ４１はソフトハンドオバ(Soft Handover)時に二つ以上のリンクから送受信されるトラヒックを多重化／逆多重化する。前記ＲＬＰ(Radio Link Protocol)プロセッサ４１は無線リンクのエラー復旧を支援する。
【００２８】
図３は図１に示された基地局(ＢＴＳ)２０の構成を示す図である。ここでは基地局が図１の基地局２０であることに仮定するが、基地局３０の場合にも同一である。
【００２９】
前記図３を参照すると、前記基地局２０は主制御器(Main Processor)２１０、ラインインターフェース(Line Interface)２２０、スイッチ(またはルータ)(Switch or Router)２３０、チャネルカード(Channel Cards)２４１〜２４３、高周波(ＲＦ:Radio Frequency)送受信器(Transmitter/Receiver)２５０及びＲＦスケジューラ(Scheduler)２１を含む。前記主制御器２１０は前記基地局２０を全般的に制御する。前記ラインインターフェース２２０は前記基地局制御器４０との連結のためのものである。前記ＲＦ送受信器２５０は移動端末(ＭＳ:Mobile Station)１１とのデータ及び制御信号を送受信するためのものである。前記スイッチ２３０は前記基地局内のトラヒック経路を決定する。前記ＲＦスケジューラ２１は無線資源の効率的な管理を支援する。前記ＲＦスケジューラ２１は図示されたように分離された独立的なプロセッサであることもでき、チャネルカード２４１〜２４３の内部にソフトウェアとして具現されることもできる。
【００３０】
図４は図３に示されたチャネルカード２４１の構成を示す図である。この構成はチャネルカード２４１であることに仮定されるが、他のチャネルカード２４２〜２４３の場合にも同一である。
【００３１】
前記図４を参照すると、前記チャネルカード２４１は入／出力インターフェース(Input/Output Interface)２４−１、主制御器(Main Processor)２４−２、メモリ(Memory)２４−３、変調器(Modulator)２４−４及び復調器(Demodulator)２４−５を含む。前記入／出力インターフェース２４−１は前記スイッチ２３０との連結のためのものである。前記変調器２４−４は前記ＲＦ送受信器２５０のＲＦ送信器２５１を通じて前記移動端末１１に送信されるデータ及び制御信号を変調する。前記復調器２４−５は前記ＲＦ送受信器２５０のＲＦ受信器２５２を通じて前記移動端末１１から受信されるデータ及び制御信号を復調する。前記メモリ２４−３は前記移動端末１１に伝送されるパケットデータを前記基地局制御器４０から受信して一時的に貯蔵する内部バッファを有する。また前記メモリ２４−３は各種制御情報を貯蔵することができる。
【００３２】
図５は本発明の実施形態による通信システムの送信器(transmitter)と受信器(receiver)間のプロトコール階層(protocol layer)構造を示す図である。このようなプロトコール階層構造は、送信器と受信器が無線リンクプロトコール(ＲＬＰ:Radio Link Protocol)に応じてデータを送受信する場合によるものである。通信システムが図１に示された移動通信システムに適用される場合、送信器は図２に示されたＢＳＣのＳＤＵ／ＲＬＰプロセッサ４１になることができ、受信器は図３に示されたＢＴＳのチャネルカード２４１〜２４３になることができる。
【００３３】
前記図５を参照すると、送信器(またはソース(source))５００−１は、シグナリング処理(Signaling Process)部５１０−１、ＲＬＰ処理(ＲＬＰ Process)部５２０−１、バッファ(Buffers)５４０−１、流れ制御処理(Flow Control Process)部５５０−１、伝送率制御(Rate Control)＆集中度調整(Burstness Regulation)処理部５６０−１、伝達階層(Transport Layer)５７０−１で構成される。前記送信器５００−１と類似に、受信器(またはデステネイション(destination))５００−２は、それぞれシグナリング処理部５１０−２、ＲＬＰ処理部５２０−２、バッファ５４０−２、流れ制御処理部５５０−２、伝送率制御＆集中度調整処理部５６０−２、伝達階層５７０−２で構成される。前記送信器５００−１と前記受信器５００−２は伝送リンク(Link)５８０を通じて接続される。前記伝送リンク５８０は一つ、または複数個の優先順位及び非優先順位を支援する。
【００３４】
前記送信器５００−１のシグナリング処理部５１０−１及びＲＬＰ処理部５２０−１により処理されたＲＬＰフレーム(またはＲＬＰパケット)は、流れ制御処理部５５０−１により流れ制御される。この時、優先順位による流れ制御処理のために複数のバッファ５４０−１が設けられる。前記バッファ５４０−１は図示されたように上位優先順位のためのバッファ(Highest Priority Buffer)、中間優先順位のためのバッファ(Moderate Priority Buffer)、下位優先順位のためのバッファ(Lowest Priority Buffer)で構成されることができる。前記流れ制御処理部５５０−１により流れ制御されたＲＬＰフレームは、伝送率制御＆集中度調整処理部５６０−１により伝送率制御及び集中度調整処理が遂行される。前記伝送率制御＆集中度調整処理部５６０−１により処理されたＲＬＰフレームは、伝達階層５７０−１により伝送に適合した形態である伝送フレームに処理された後、リンク５８０に送信される。
【００３５】
前記リンク５８０に送信された伝送フレームは前記受信器５００−２の伝達階層５７０−２に受信される。前記伝達階層５７０−２は受信された伝送フレームを受信処理した後、受信ＲＬＰフレームを出力する。伝送率制御＆集中度調整処理部５６０−２は前記伝達階層５７０−２から出力される受信ＲＬＰフレームに対して伝送率制御及び集中度調整処理を遂行する。流れ制御処理部５５０−２は前記伝送率制御＆集中度調整処理部５６０−２により処理されたＲＬＰフレームを流れ制御する。この時、優先順位による流れ制御処理のために複数のバッファ５４０−２が設けられる。前記バッファ５４０−２は図示されたように上位優先順位のためのバッファ(Highest Priority Buffer)、中間優先順位のためのバッファ(Moderate Priority Buffer)、下位優先順位のためのバッファ(Lowest Priority Buffer)で構成されることができる。前記流れ制御処理部５５０−２により処理されたＲＬＰフレームは、シグナリング処理部５１０−２及びＲＬＰ処理部５２０−２に受信され処理される。
【００３６】
前記図５に示されたように本発明の実施形態による通信システムの送信器及び受信器は、サービス優先順位に応じてデータを処理する。特に、本発明は提供されるサービスをサービス優先順位に応じてＱｏＳが要求されるサービスとＱｏＳが要求されないサービスに区分し、伝送リンクの状況を考慮して伝送率制御及び集中度調整動作を遂行することを特徴とする。このようにサービスを区分し、差別的に処理することは、ＱｏＳが要求されるサービスのみに対しては最大限ＱｏＳが保証されるようにするためである。例えば、前記送信器は第１サービスのためのデータと前記第１サービスより低い優先順位を有する第２サービスのためのデータを送信する。この時、前記送信器は前記サービス中、前記第１サービスの品質が保証されるようにすることを特徴とする。このような差別的な処理のために本発明の実施形態ではＱｏＳが要求されるサービスに対しては、下記＜表３＞に示されたようなシステム情報を使用し、ＱｏＳが要求されないサービスに対しては下記＜表４＞に示されたようなシステム情報を使用する。
【００３７】
下記＜表３＞はＱｏＳサービスのためのシステム情報を示す。サービス流れ識別者(Service_Flow_Identifier)は該当サービスを識別する識別者である。最小要求データ伝送率(Required_Minimum_Rate)は該当サービスを支援するために要求される最小限の帯域を意味する。最大許容データ伝送率(Allowed_  Maximum_Rate)は該当サービスを支援するために許容される最大限の帯域を意味する。現在データ伝送率(Current_Rate)は該当サービスの現在データ伝送率を意味する。本発明は前記のようなシステム情報を利用して混雑区間(congestion period)が発生しない場合のように、システムの資源に余裕がある場合には該当サービスが最大許容データ伝送率まで提供されるようにする。一方、本発明は混雑区間が発生する場合のように、システムの資源が不足した場合でも該当サービスが最小要求データ伝送率を保証するようにする。
【００３８】
【表３】
0003999643.tif 000004
【００３９】
下記＜表４＞は非ＱｏＳサービスのためのシステム情報を示す。サービス流れ識別者(Service_Flow_Identifier)は、該当サービスを識別する識別者である。最小保証要求データ伝送率(Required_Starvation_Rate)は該当サービスに最小限保証すべきである伝送率である。前記要求データ伝送率の値はシグナリングを伝送することができる水準の値に設定されることができる。現在データ伝送率(Current_Rate)は該当サービスの現在データ伝送率を意味する。
【００４０】
【表４】
0003999643.tif 000005
【００４１】
図６Ａ乃至図６Ｃは図５に示された送信器５００−１と受信器５００−２間を連結するリンク５８０の構成例を示す図である。図６Ａに示されたようにＱｏＳが要求されないサービスは優先順位が支援されない(または優先順位が低い)一つの伝送リンク(Non-Prioritized Link)を通じて提供される。前記図６Ａでは優先順位が支援されない一つの伝送リンクを通じてサービスが提供される場合のみを示しているが、優先順位が支援されない複数個の伝送リンクを通じたサービスも可能である。ＱｏＳが要求されるサービスに対する伝送リンク(Prioritized Link)は図６Ｂ及び図６Ｃに示されたように構成されることができる。前記図６Ｂ及び図６Ｃは該当サービスの優先順位が支援される(または優先順位が高い)一つのリンクを通じて提供され、優先順位が支援されない一つ、または複数(例:２個)のリンク(Non-Prioritized Link)を通じて提供される場合を示している。勿論、システムの具現に従ってＱｏＳが支援されるサービスに対する伝送リンクが複数個である場合もある。下記では説明の便宜上、図６Ａと図６Ｂに示されたように伝送リンクが構成される場合のみを限定して説明する。
【００４２】
図７は本発明の実施形態によるデータ送信装置の構成を示す図である。このようなデータ送信装置は、第１サービスのためのデータと前記第１サービスより低い優先順位を有する第２サービスのためのデータを送信する。この時、前記サービス中、前記第１サービスの品質が保証されるようにする。
【００４３】
前記図７を参照すると、前記データ送信装置はレジスタ６１１〜６１４、カウンター６１５、タイマ６２１、６２２、受信器６３０、制御器６４０、送信バッファ６５０及び送信器６６０を含む。前記レジスタ６１１は該当サービスのデータ伝送率を増加させるための周期値ＩＮＣ_ＲＡＴＥを貯蔵する。前記レジスタ６１２は該当サービスのデータ伝送率を増加させる時に増加される伝送率単位値ＩＮＣ_ＤＥＧＲＥＥを貯蔵する。前記レジスタ６１３は該当サービスのデータ伝送率を減少させる時に減少される伝送率単位値ＤＥＣ_ＤＥＧＲＥＥを貯蔵する。前記レジスタ６１４はＱｏＳサービス中で後述される固定データ伝送率状態に遷移(転換)されたサービスをさらに動的データ伝送率状態に遷移させるための周期値ＤＥＣ_ＲＡＴＥを貯蔵する。前記カウンター６１５は前記受信器６３０により一つの混雑指示メッセージが受信される時、すぐデータ伝送率を減少させるか、それとも複数個の混雑指示メッセージが受信される時、データ伝送率を減少させるかを決定するパラメータ値をカウントする。前記タイマ６２１は前記制御器６４０の制御下に駆動(活性化)及び駆動停止(非活性化)され、予め設定された時間値を提供する。前記タイマ６２１により提供される時間値は前記レジスタ６１１に貯蔵される値ＩＮＣ_ＲＡＴＥを決定する。前記タイマ６２２は前記制御器６４０により駆動(活性化)及び駆動停止(非活性化)され、予め設定された時間値を提供する。前記タイマ６２２により提供される時間値は前記レジスタ６１４に貯蔵される値ＤＥＣ_ＲＡＴＥを決定する。
【００４４】
前記受信器６３０は混雑指示メッセージを受信する。この混雑指示メッセージは通信システムの受信器(前記図５の５００−２)から伝送される情報であり、データ伝送区間に発生した混雑の制御を要請する情報である。送信装置５００−１から混雑指示情報、または混雑指示者が受信されると、前記受信装置５００−２は前記混雑指示メッセージを送信する。例えば、前記混雑指示情報にはＡＴＭを基にする通信システムでＥＦＣＩ(Explicit Forward Congestion Indicator)が使用されることができる。前記ＥＦＣＩは公知されたように特定時間区間で伝送されるデータの量が予め設定された臨界値より大きいか、同一である時、１に設定(set)され、小さい時に０に設定されるビットである。本発明はＥＦＣＩのような混雑指示情報を生成する動作と直接的な関連がないので、これに対する具体的な説明は省略する。前記送信バッファ６５０は伝送データを貯蔵する。この送信バッファ６５０は上述した図５に示されたように、サービス別優先順位に応じて複数個のバッファとして構成されることができる。
【００４５】
前記制御器６４０は前記レジスタ６１１〜６１４に貯蔵された値と、前記カウンター６１５によるカウント値と、前記タイマ６２１、６２２によるタイマ満了値を受信し、また前記受信器６３０に混雑指示メッセージが受信されたか否かを示す情報を前記受信器６３０から受信する。これによって前記制御器６４０は伝送されるデータの伝送率を決定する動作を遂行する。例えば、前記制御器６４０はＱｏＳが要求されるサービスのためのデータの伝送率を動的伝送率状態(モード)、または固定伝送率状態(モード)で決定する。前記動的伝送率状態で前記制御器６４０はサービスのためのデータの伝送率を動的に調節(増加、または減少)させ決定する。前記固定伝送率状態で前記制御器６４０はサービスのためのデータの伝送率が少なくとも最小要求データ伝送率になるように決定する。他の例に、前記制御器６４０はＱｏＳが要求されないサービスのためのデータの伝送率を動的伝送率状態で決定する。前記動的伝送率状態で前記制御器６４０はサービスのためのデータ伝送率を動的に調節(増加、または減少)させ決定する。
【００４６】
前記送信器６６０は前記送信バッファ６５０に貯蔵された送信のためのデータを前記制御器６４０により決定されたデータ伝送率に応じて送信する。また前記送信器６６０はデータ伝送の集中度減少のための集中度調整動作も遂行する。前記集中度調整動作は送信されるデータを予め設定された大きさを有する複数個の伝送単位(例:ＡＴＭセル)に分割し、この時、各伝送単位のデータは予め設定された時間間隔に伝送する。このような集中度調整動作は後述される図１６の説明からより明確になるだろう。
【００４７】
図８は本発明の実施形態による動的データ伝送率調節動作の概略的な処理流れを示す図である。このような処理流れは図５に示された送信器の構成下で、より具体的には図７に示された送信装置の構成下で遂行される。
【００４８】
前記図８を参照すると、７０１段階ではサービスのためのデータが伝送される。初期に伝送されるデータの伝送率は、ＱｏＳが要求されるサービスのためのデータである場合には、予め設定された最小要求データ伝送率(Required _Minimum _Rate)に決定され、ＱｏＳが要求されないサービスのためのデータである場合には、予め設定された最小保証要求データ伝送率(Required_Starvation_Rate)に設定される。７０２段階では伝送されるデータの混雑区間が発生したか否かが判断される。これは伝送データの混雑区間が発生したか否かを示す情報が受信されたか否かを判断することにより確認可能である。データの混雑区間が発生しない場合、予め設定された時間が経過したか否かが７０３段階で判断される。前記設定された時間が経過されたことに判断される場合、７０４段階でデータ伝送率を上向調節する(増加させる)動作が遂行される。一方、データの混雑区間が発生した場合には、ＱｏＳサービスを提供するための７０５段階〜７０９段階、または非ＱｏＳサービスを提供するための７１０段階〜７１３段階の動作が遂行される。
【００４９】
ＱｏＳサービスを提供する時、７０５段階ではＱｏＳサービスのためのデータの伝送率を下向調節する(減少させる)動作が遂行される。７０６段階では前記下向調節されたデータ伝送率を前記最小要求データ伝送率と比較する。前記下向調節されたデータ伝送率が最小要求データ伝送率より小さいか、同一である場合、７０７段階では次の区間で伝送するデータのデータ伝送率が前記最小要求データ伝送率に決定される。その後、７０８段階ではデータ伝送率調節モードが固定伝送率モードに転換される。一方、前記７０６段階で前記下向調節されたデータ伝送が前記最小要求データ伝送率より大きい場合、７０９段階では次の区間で伝送するデータのデータ伝送率が前記調節されたデータ伝送率に決定される。
【００５０】
一方、非ＱｏＳサービスを提供する時、７１０段階では非ＱｏＳサービスのためのデータの伝送率を下向調節する(減少させる)動作が遂行される。７１１段階では前記下向調節されたデータ伝送率を最小保証要求データ伝送率(Required_Starvation_Rate)と比較する。前記下向調節されたデータ伝送率が前記最小保証要求データ伝送率より小さいか、同一である場合、７１２段階では次の区間で伝送するデータのデータ伝送率が前記最小保証要求データ伝送率に決定される。前記７１１段階で前記下向調節されたデータ伝送が前記最小保証要求データ伝送率より大きい場合、７１３段階では次の区間で伝送するデータのデータ伝送率が前記調節されたデータ伝送率に決定される。
【００５１】
前記７０７段階、７０９段階、７１２段階、または７１３段階でデータ伝送の混雑区間以後の次の区間で使用されるデータ伝送率が決定された後には、７０１段階に戻して該当するデータ伝送率にデータを伝送する動作が遂行される。前記固定伝送率モードに転換した以後にはＱｏＳサービスのためのデータが前記最小要求データ伝送率に伝送されることにより、混雑区間が発生した場合にも前記最小要求データ伝送率へのサービスが保証される。
【００５２】
図９は本発明の実施形態による非ＱｏＳサービスのための伝送率制御動作の原理を示す図である。
【００５３】
前記図９を参照すると、非ＱｏＳサービスのための伝送率制御動作は、動的伝送率モード(状態)(Dynamic Rate State)９００で遂行される。前記動的伝送率状態９００は非混雑(Non-Congestion)状態(混雑区間が発生しない状態)９１０、伝送率増加(Rate-Increase)状態９２０、混雑(Congestion)状態９３０、伝送率減少(Rate-Decrease)状態９４０で構成される。前記非混雑状態９１０では伝送率増加状態９２０に遷移される。伝送率増加状態９２０で混雑区間が発生すると、混雑状態９３０に遷移される。混雑状態９３０では伝送率減少状態９４０に遷移され、データの伝送率を減少させる動作が遂行される。
【００５４】
図１０は本発明の実施形態によるＱｏＳサービスのための伝送率制御動作の原理を示す図である。
【００５５】
前記図１０を参照すると、ＱｏＳサービスのための伝送率制御動作は、動的伝送率モード(状態)１０１０と、固定伝送率モード(状態)(Circuit Type fixed Rate State)１０００で遂行される。前記動的伝送率状態１０１０は非混雑(Non-Congestion)状態(混雑区間が発生しない状態)１０２０、伝送率増加(Rate-Increase)状態１０３０、混雑(Congestion)状態１０４０、伝送率減少(Rate-Decrease)状態１０５０で構成される。非混雑状態１０２０では伝送率増加状態１０３０に遷移され、データの伝送率を増加させる動作が遂行される。伝送率増加状態１０３０で混雑区間が発生すると、混雑状態１０４０に遷移される。混雑状態１０４０では伝送率減少状態９４０に遷移され、データの伝送率を減少させる動作が遂行される。
【００５６】
もし、前記動的伝送率モード１０１０の遂行中に混雑区間が深化される場合には、固定伝送率モード１０００に状態遷移される。ここで混雑区間が深化される場合とは、上述した図８に示されたように混雑区間の発生に応じてデータ伝送率を下向調節し、この下向調節されたデータ伝送率が最小要求データ伝送率(Required_Minimum_Rate)より小さいか、同一である場合を意味する。前記固定伝送率モード１０００では前記最小要求データ伝送率にデータを伝送するようになる。前記固定伝送率モード１０００から前記動的伝送率モード９００への遷移は、図７に示されたＤＥＣ_ＲＡＴＥタイマ６２２が満了される場合に生じる。
【００５７】
図１１は本発明の実施形態による通信システムの初期動作に対する処理流れを示す図である。
【００５８】
前記図１１を参照すると、１１０１段階では通信システムのブーティング手順(system booting procedure)が遂行され、１１０２段階では前記ブーティング手順に応じてパラメータを設定及び初期化する動作が遂行される。特に、前記１１０２段階では図７のＤＥＣ_ＲＡＴＥタイマ６２２を活性化させる動作が遂行される。
【００５９】
図１２は本発明の実施形態による通信システムの受信器で混雑指示メッセージを生成する動作の処理流れを示す図である。
【００６０】
前記図１２を参照すると、１２０１段階で受信器は送信器から伝送されたデータ(パケット、またはセル)の受信を待機する。１２０２段階でデータが受信されたことに判断されると、１２０３段階では受信されたデータに混雑指示ビット、または混雑指示情報が含まれているかを確認する動作が遂行される。もし、混雑指示情報が受信データに含まれていると、１２０５段階に直接進行して混雑指示メッセージを送信器に送信する。混雑指示情報が受信データに含まれていないとしても、１２０４段階でデータ損失が検出されると、前記１２０５段階に進行して混雑指示メッセージを送信器に送信する。混雑指示情報が受信データに含まれていないか、データの損失が検出されないと、受信したデータを正常的に処理するようになる。
【００６１】
図１３は本発明の実施形態による通信システムの送信器での初期データ伝送動作の処理流れを示す図である。このような処理流れは図７に示された制御器６４０により遂行される。
【００６２】
前記図１３を参照すると、１３０１段階で前記制御器６４０は初期に伝送するためのデータの伝送率を、ＱｏＳサービスのためのデータである場合には、最小要求データ伝送率(Required_Minimum_Rate)に設定し、非ＱｏＳサービスのためのデータである場合には、最小保証要求データ伝送率(Required_  Starvation_Rate)に設定する。次に、前記制御器６４０は１３０２段階乃至１３０５段階でそれぞれ該当サービスに対するレジスタ６１１のＩＮＣ_ＲＡＴＥ値、レジスタ６１２のＩＮＣ_ＤＥＧＲＥＥ値、レジスタ６１３のＤＥＣ_ＤＥＧＲＥＥ値、カウンター６１５のＤＥＣ_ＣＯＵＮＴＥＲ値を設定する。このような設定値は事前に運用者により最適の値として設定されることができる。最後に、１３０６段階で前記制御器６４０はＩＮＣ_ＲＡＴＥタイマ６２２を駆動する。前記初期データ伝送動作時、前記送信器は動的伝送率モードに設定される。
【００６３】
図１４は本発明の実施形態による通信システムの送信器によるＱｏＳサービスに対するデータ伝送率制御動作の処理流れを示す図である。このような処理流れは図７に示された制御器６４０により遂行される。
【００６４】
前記図１４を参照すると、１４０１段階で前記制御器６４０は混雑指示メッセージの受信、またはタイマ６２１、６２２の満了を待機する。前記１４０１段階遂行中に一つのイベント(event)が発生することに１４０２段階で判断される場合、前記制御器６４０は対応する動作を遂行する。前記１４０２段階でイベントが発生することに判断される場合は三つの場合に区分される。一つは通信システムの受信器から混雑指示メッセージが受信される場合である。他の一つはＩＮＣ_ＲＡＴＥタイマ６２１が満了される場合である。他の一つはＤＥＣ_ＲＡＴＥタイマ６２２が満了される場合である。
【００６５】
一番目のイベントに対しては１４０３段階乃至１４１０段階の動作が遂行される。前記一番目のイベントは現在のデータ伝送率の減少を意味する。前記制御器６４０は混雑指示メッセージの受信に応答して１４０３段階で現在のデータ伝送率を予め設定された伝送率だけ減少させる。例えば、現在のデータ伝送率(Current_Rate)を１／２、またはレジスタ６１３の貯蔵値ＤＥＣ_ＤＥＧＲＥＥだけ減少させる。このような例以外に多様な幅の伝送率減少が可能である。１４０４段階では前記減少されたデータ伝送率と最小要求データ伝送率(Required_Min_Rate)を比較する。前記減少されたデータ伝送率が前記最小要求データ伝送率より大きい時、前記制御器６４０は１４０９段階に進行してＩＮＣ_ＲＡＴＥタイマ６２１を再駆動させる。前記１４０９段階が遂行された以後には１４１０段階に進行するようになる。
【００６６】
一方、前記減少されたデータ伝送率が前記最小要求データ伝送率より小さいか、同一である時、前記制御器６４０は１４０５段階で現在のデータ伝送率モードが固定伝送率モードであるかを判断する。現在のデータ伝送率モードが固定伝送率モードである場合、前記制御器６４０は１４１０段階に進行してＤＥＣ_ＲＡＴＥタイマ６２２を再駆動させる。現在のデータ伝送率モードが動的伝送率モードである場合、前記制御器６４０は１４０６段階に進行する。１４０６段階で前記制御器６４０は次の区間で伝送されるデータの伝送率を前記最小要求データ伝送率に設定する。１４０７段階で前記制御器６４０はデータ伝送率モードを固定伝送率モードに遷移させる。１４０８段階で前記制御器６４０はＩＮＣ_ＲＡＴＥタイマ６２１の駆動を停止させる。前記１４０８段階の遂行以後、前記制御器６４０は前記１４１０段階に進行してＤＥＣ_ＲＡＴＥタイマ６２２を再駆動させる。前記１４１０段階を遂行した以後には１４０１段階にリターンする。
【００６７】
二番目のイベントに対しては１４１１段階の動作が遂行される。前記二番目のイベントはＩＮＣ_ＲＡＴＥタイマ６２１が満了される場合であり、これは現在のデータ伝送率の増加を意味する。１４１１段階で前記制御器６４０は現在のデータ伝送率をレジスタ６１２に貯蔵された値ＩＮＣ_ＤＥＧＲＥＥだけ増加させる。前記１４１１段階を遂行した以後には１４０１段階にリターンする。
【００６８】
三番目のイベントに対しては１４１２段階乃至１４１４段階の動作が遂行される。前記三番目のイベントはＤＥＣ_ＲＡＴＥタイマ６２２が満了される場合であり、これは現在の固定伝送率モードから動的伝送率モードへの転換を意味する。１４１２段階で前記制御器６４０は現在伝送率モードが固定伝送率モードであるかを判断する。動的伝送率モードである場合には１４０１段階にリターンする。固定伝送率モードである場合には１４１３段階で前記制御器６４０は現在固定伝送率モードに動作中であるすべてのサービスを動的伝送率モードに遷移させる。１４１４段階で前記制御器６４０はＩＮＣ_ＲＡＴＥタイマ６２１を駆動させる。前記１４１４段階を遂行した以後には１４０１段階にリターンする。
【００６９】
図１５は本発明の実施形態による通信システムの送信器による非ＱｏＳサービスに対するデータ伝送率制御動作の処理流れを示す図である。このような処理流れは図７に示された制御器６４０により遂行される。
【００７０】
前記図１５を参照すると、１５０１段階で前記制御器６４０は混雑指示メッセージの受信、またはタイマ６２１の満了を待機する。前記１５０１段階遂行中に一つのイベント(event)が発生することに１５０２段階で判断される場合、前記制御器６４０は対応する動作を遂行する。前記１５０２段階でイベントが発生することに判断される場合は二つの場合に区分される。一つは通信システムの受信器から混雑指示メッセージが受信される場合である。他の一つはＩＮＣ_ＲＡＴＥタイマ６２１が満了される場合である。
【００７１】
一番目のイベントに対しては１５０４段階乃至１５０８段階の動作が遂行される。前記一番目のイベントは現在のデータ伝送率の減少を意味する。前記制御器６４０は混雑指示メッセージの受信に応答して１５０４段階で現在のデータ伝送率を予め設定された伝送率だけ減少させる。例えば、現在のデータ伝送率(Current_Rate)を１／２、またはレジスタ６１３の貯蔵値ＤＥＣ_ＤＥＧＲＥＥだけ減少させる。このような例以外に多様な幅の伝送率減少が可能である。１５０５段階では前記減少されたデータ伝送率と最小保証要求データ伝送率(Required_Starvation_Rate)を比較する。前記減少されたデータ伝送率が前記最小保証要求データ伝送率より大きい時、前記制御器６４０は１５０７段階に進行してＩＮＣ_ＲＡＴＥタイマ６２１を再駆動させる。前記１５０７段階が遂行された以後には１５０８段階に進行するようになる。前記減少されたデータ伝送率が前記最小保証要求データ伝送率より小さいか、同一である時、前記制御器６４０は１５０６段階で次の区間で伝送されるデータの伝送率を前記最小保証要求データ伝送率に設定する。１５０７段階で前記制御器６４０はＩＮＣ_ＲＡＴＥタイマ６２１を再駆動させ、１５０８段階に進行する。前記１５０８段階で前記制御器６４０はＤＥＣ_ＲＡＴＥタイマ６２２を再駆動させる。前記１５０８段階を遂行した以後には１５０１段階にリターンする。
【００７２】
二番目のイベントに対しては１５０３段階の動作が遂行される。前記二番目のイベントはＩＮＣ_ＲＡＴＥタイマ６２１が満了される場合であり、これは現在のデータ伝送率の増加を意味する。１５０３段階で前記制御器６４０は現在のデータ伝送率をレジスタ６１２に貯蔵された値ＩＮＣ_ＤＥＧＲＥＥだけ増加させる。前記１５０３段階を遂行した以後には１５０１段階にリターンする。
【００７３】
本発明の実施形態によるデータ集中度減少のための集中度調整動作は、上述したようにデータ伝送率が決定された状態で前記決定されたデータ伝送率に応じてデータ(ＡＴＭセル、またはＩＰパケット)を伝送する時、集中度減少のための集中度調整処理に該当する。ここでは伝送率制御の基本単位がＡＴＭセル単位であり、図１及び図５に示されたようにＡＴＭを基にする通信システムで適用される場合に説明される。しかし、これと同一の動作がＩＰ網にも適用されることができ、この場合は伝送率制御の単位がＩＰパケット単位になる。集中度調整を考慮したＡＴＭセル伝送周期及び伝送量算出方案は、次のように遂行される。
【００７４】
さらに図１及び図５を参照すると、図１のＳＤＵ／ＲＬＰプロセッサ４１(図５のＲＬＰ処理部５２０−１)は、伝送のためのデータをＡＴＭセル単位に仮想チャネル(ＶＣ:Virtual Channel)を通じて伝送する。前記ＳＤＵ／ＲＬＰプロセッサ４１は流れ制御を通じて伝送するＲＬＰパケットをサービスの優先順位を考慮して伝送バッファ５４０−１に貯蔵する。前記ＳＤＵ／ＲＬＰプロセッサ４１はバックホール(backhaul)の集中度を最小化するために、伝送バッファ５４０−１に貯蔵されたＲＬＰパケットをＡＴＭセル単位に伝送する。前記ＳＤＵ／ＲＬＰプロセッサ４１はＡＴＭセル伝送周期(TX_interval)を下記＜数１＞のように決定することができる。
【００７５】
【数１】
0003999643.tif 000006
【００７６】
ここで、ｙは最小要求データ伝送率の分母であるセカンド(second)に該当する値であり、Ｘは最小要求データ伝送率の分子に該当する値であるビット(bit)量をＲＬＰ個数に換算した値であり、ｎは一つのＲＬＰパケットを伝送するのに必要なＡＴＭセル個数である。
【００７７】
前記ＳＤＵ／ＲＬＰプロセッサ４１はＡＴＭセル伝送周期ごとに一つのＡＴＭセルを伝送することを原則にする。前記ＴＸ_IntervalがＳＤＵ／ＲＬＰプロセッサ４１のセル伝送周期の最小単位(例:１．２５ms)より小さいと、前記ＳＤＵ／ＲＬＰプロセッサ４１はセル伝送周期を１．２５msに固定した後、前記伝送周期で二つ以上のセルを伝送する。
【００７８】
本発明の実施形態による集中度調整を考慮したＡＴＭセル伝送の例が図１６に示されている。
【００７９】
前記図１６を参照すると、単位時間(１秒)当たりＲＬＰフレーム(Frame)は４個のＲＬＰパケット(Packet)ＲＬＰ＃０、ＲＬＰ＃１、ＲＬＰ＃２、ＲＬＰ＃３で構成される。即ち、一つのＲＬＰパケットは２５０msに該当する。前記一つのＲＬＰパケットは集中度調整されＡＴＭセル単位に伝送される。即ち、ＲＬＰパケットは予め設定された大きさを有する複数個の伝送単位(４個のＡＴＭセル)に分割され、前記各伝送単位のＡＴＭセルは予め設定された時間間隔(１.２５ms)に送信される。このようにＲＬＰパケットデータを複数個の伝送単位に分割し、前記各伝送単位のパケットデータを予め設定された時間間隔に送信されるようにすることにより、データの集中度が分散されるものである。これによってデータ伝送の混雑区間も防止することができる。
【００８０】
以上、具体的な実施例に参照して説明したが、本発明はこれに限るものでなく、各種の変形が本発明の特許請求の範囲を逸脱しない限り、該当技術分野における通常の知識をもつ者により可能なのは明らかである。
【００８１】
【発明の効果】
上述したようにように、本発明はデータサービスのための通信システムで、サービスをＱｏＳが要求されるサービス及びＱｏＳが要求されないサービスに区分して差別的に支援することにより、ＱｏＳが要求されるサービスの品質を最大限保証することができるとの利点がある。この時、伝送リンクの状況を考慮して混雑区間を回避する動的伝送率制御動作を可能にし、伝送リンクに優先順位を確保して混雑区間発生時にもＱｏＳサービスの品質が保証されるようにする利点がある。また、伝送データに対して集中度調整動作を遂行することにより混雑区間を最小化することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明が適用される移動通信システムの構成を示す図である。
【図２】  図１に示された基地局制御器(ＢＳＣ)の構成を示す図である。
【図３】  図１に示された基地局(ＢＴＳ)の構成を示す図である。
【図４】  図３に示されたチャネルカードの構成を示す図である。
【図５】  本発明の実施形態による通信システムの送信器と受信器間のプロトコール階層構造を示す図である。
【図６Ａ】  図５に示された送信器と受信器間を連結するリンクの構成例を示す図である。
【図６Ｂ】  図５に示された送信器と受信器間を連結するリンクの構成例を示す図である。
【図６Ｃ】  図５に示された送信器と受信器間を連結するリンクの構成例を示す図である。
【図７】  本発明の実施形態によるデータ送信装置の構成を示す図である。
【図８】  本発明の実施形態による動的データ伝送率調節動作の概略的な処理流れを示す図である。
【図９】  本発明の実施形態による非ＱｏＳサービスのための伝送率制御動作の原理を示す図である。
【図１０】  本発明の実施形態によるＱｏＳサービスのための伝送率制御動作の原理を示す図である。
【図１１】  本発明の実施形態による通信システムの初期動作に対する処理流れを示す図である。
【図１２】  本発明の実施形態による通信システムの受信器で混雑指示メッセージを生成する動作の処理流れを示す図である。
【図１３】  本発明の実施形態による通信システムの送信器での初期データ伝送動作の処理流れを示す図である。
【図１４】  本発明の実施形態による通信システムの送信器でのＱｏＳサービスに対するデータ伝送率制御動作の処理流れを示す図である。
【図１５】  本発明の実施形態による通信システムの送信器での非ＱｏＳサービスに対するデータ伝送率制御動作の処理流れを示す図である。
【図１６】  本発明の実施形態によるデータ集中度減少のための集中度調整動作の一例を示す図である。
【符号の説明】
１１・１２    移動端末
２０・３０    基地局
２１          ＲＦスケジューラ
４０          基地局制御器
５０          移動交換機
６０          ゲートウェイ
２１０        主制御器
２４１〜２４３    チャネルカード
２５０        高周波送受信器
２２０・４２０・４４０        ラインインターフェース
２３０・４３０        スイッチ（またはルータ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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