KR100546002B1 - 무선이동통신시스템의 자원 할당방법 및 패킷 그루핑 기능을 갖는 기지국 시스템과 단말 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직교주파수분할다중(OFDM : orthogonal frequency division multiplexing) 기반 무선이동통신시스템에서, 순방향 전송 또는 역방향 전송되는 세션에 대해 다수의 개수의 패킷을 그루핑하여 그룹으로 묶여진 패킷들에게 무선 자원을 할당하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 무선이동통신시스템에서의 자원 할당방법은, 연속적으로 입력되는 역방향 또는 순방향 패킷들을 최대 상기 무선이동통신시스템의 논리블록당 한 번에 전송할 수 있는 패킷의 개수(K)씩 그룹으로 묶는 그루핑단계와; 상기 그루핑단계에서 묶여진 패킷 그룹마다 상기 논리블록을 할당하는 논리블록할당단계를 포함한다.

OFDM, 무선통신시스템, 보장서비스, 저전력, 그루핑, grouping

Description

무선이동통신시스템의 자원 할당방법 및 패킷 그루핑 기능을 갖는 기지국 시스템과 단말 시스템 {Method of resource allocation in OFDM based mobile wireless communication system}

도 1은 일반적인 무선이동통신시스템의 개략적인 망 구성도,

도 2는 일반적인 무선이동통신시스템에서 단말과 기지국 사이에 교환되는 제어정보를 도시한 도면,

도 3은 종래기술에 따른 순방향 전송의 자원 할당방법을 설명하기 위하여 도시한 도면,

도 4는 종래기술에 따른 역방향 전송의 자원 할당방법을 설명하기 위하여 도시한 도면,

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 순방향 전송의 자원 할당방법을 위한 기지국의 구성 블록도,

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 역방향 전송의 자원 할당방법을 위한 단말의 구성 블록도,

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 패킷 그루핑방법을 도시한 동작 흐름도,

도 8은 본 발명의 성능평가 결과 그래프이다.

본 발명은 직교주파수분할다중(OFDM : orthogonal frequency division multiplexing) 기반 무선이동통신시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 순방향 전송 또는 역방향 전송되는 세션에 대해 다수의 패킷을 그루핑하여 그룹으로 묶여진 패킷들에게 무선 자원을 할당하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 패킷 그루핑 기능을 갖는 기지국 시스템과 단말 시스템에 관한 것이다.

무선이동통신시스템이 보편화됨에 따라 음성 및 고용량 영상을 포함한 멀티미디어 데이터 전송을 위한 고품질 서비스에 대한 필요성이 증대되고 있다. 최고의 품질 서비스는 패킷이 네트워크를 통과할 때 발생하는 지연의 한계를 보장하는 실시간 서비스 즉, 보장 서비스이다. 보장 서비스를 제공하는 자원 스케줄러는 최고의 품질을 제공하기 위해서 최악의 경우에 발생할 수 있는 최대 무선자원 요구량을 기반으로 승인 제어를 통해서 실시간 보장 가능한 세션수를 결정한다.

직교주파수분할다중(OFDM) 기반 무선이동통신시스템은 단위 무선자원에 여러 개의 패킷을 함께 실어서 보냄으로써, 이론적으로 고용량 데이터 전송이 가능한 시스템이다. 그러나, 함께 실을 수 있는 패킷들은 순방향의 경우 동일한 단말로 향하는 패킷들로 한정되며, 역방향의 경우 같은 단말에서 생성된 패킷들로 제한된다.

도 1은 일반적인 무선이동통신시스템의 개략적인 망 구성도이다. 이 무선이 동통신시스템은 기지국(100)과 다수의 단말들(101, 102, 103)을 포함하며, 기지국(100)과 다수의 단말들(101, 102, 103) 사이에 순방향 또는 역방향 데이터의 전송이 가능하다.

직교주파수분할다중(OFDM) 기반 무선 통신 채널은 다중경로 페이딩(multi-path fading)이 작으므로 한 셀 내에서 위치와 시간에 따른 톤(tone)의 품질 변화가 적다. 또한, OFDM 기반 무선 통신 채널은 시간에 따른 OFDM 심볼 당 각 논리채널이 사용하는 톤을 랜덤 패턴으로 변경함으로써, 멀티셀 환경에서 발생하는 셀 간 간섭을 평준화하여 각 논리채널들의 품질을 비슷하게 만든다.

OFDM 기반 무선이동통신시스템에서 무선 자원은 일정시간구간에서 일정 수의 논리채널로 나누어진 동일한 크기의 논리블록으로 구성되며, 주기마다 일정 수의 논리블록을 갖는다. 각 논리블록은 서로 다른 단말에게 할당될 수 있으며 한 단말이 전체 논리블록을 모두 사용할 수도 있다.

도 2는 일반적인 무선이동통신시스템에서 단말과 기지국 사이에 교환되는 제어정보를 도시한 도면이다.

단말들(101, 102, 103)은 채널 품질정보 예컨대, SINR(Signal-to-Interference Noise Ratio)값을 기지국(100)에게 주기적으로 제공한다. 기지국(100)은 SINR값을 통해서 순방향 논리블록에 대해서 목적 BER(Bit Error Rate) 혹은 FER(Frame Error Rate)을 만족하는 변조방식과 코드율을 결정하고, 변조방식과 코드율이 정해지면 논리블록에 실리는 데이터 비트수가 결정되며, 논리블록에는 동일한 L 비트 크기인 맥(MAC) 패킷 단위로 다수의 맥(MAC) 패킷이 실린다. 따라서, 논리블록의 크기가 동일하더라도 사용자의 현재 채널 품질에 따라 논리블록 당 실을 수 있는 맥(MAC) 패킷의 개수가 달라진다.

또한, 기지국(100)은 역방향 논리블록에 대해서 사용되는 변조방식과 코드율 정보를 단말들(101, 102, 103)에게 알려준다. 이 정보는 변조방식이 주파수분할다중방식(FDD)인 경우에는 단말들(101, 102, 103)로부터 수신된 역방향 논리블록에서 추출한 SINR값을 통해 결정할 수 있으며, 변조방식이 시간분할다중방식(TDD)인 경우에는 단말들(101, 102, 103)이 주기적으로 보고하는 SINR값을 그대로 사용할 수 있다. 따라서, 다운 링크 논리블록의 경우와 마찬가지로 단말들(101, 102, 103)은 기지국(100)으로부터 제공되는 정보를 통해 역방향 논리블록 당 실을 수 있는 최대 맥(MAC) 패킷의 개수를 알 수 있다.

유선망에서의 보장 서비스는 실시간 세션이 생성하는 패킷이 네트워크를 통과할 때 소요되는 종단간 지연의 한계를 보장하고 패킷 손실이 없음을 보장하는 것이다.

일반적으로 무선망에서의 보장 서비스는 무선망이 갖는 속성 때문에 채널 오류에 의한 일부 패킷 손실은 허용하지만 손실되지 않는 모든 패킷에 대해서 종단간 지연의 한계를 보장한다.

도 3은 종래기술에 따른 순방향 전송의 자원 할당방법을 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 기지국(100)은 망에서의 보장서비스를 제공하기 위해서 자원할당스케줄러(300), 예컨대 WFQ(Weighted Fair Queuing) 스케줄러나 서비스 곡선 스케줄러 등을 사용할 수 있다. 기지국의 자원할당스케줄러(300)는 각 세션의 헤드에 있는 패킷의 실시간 요구에 맞추어 무선자원인 논리블록을 할당한다.

도 4는 종래기술에 따른 역방향 전송의 자원 할당방법을 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 단말들(101, 102, 103)은 트래픽이 발생하면 논리블록요구기(400)를 사용하여 기지국의 자원할당스케줄러(300)에게 논리블록을 요청하고 역방향 무선자원을 할당받는다.

이러한 종래의 자원할당방법들은 스케줄러가 실시간을 보장할 수 있는 세션의 수가 매우 적다는 문제점이 있다. 다시 설명하면, 각 단말은 한 개의 패킷이 도착하더라도 이 후 도착하는 패킷을 기다리지 않고 하나의 논리블록을 스케줄러에게 요구한 후 할당받기 때문에 하나의 논리블록 당 K 개의 맥(MAC) 패킷이 같이 실릴 수 있더라도 단위 시간 동안에 도착한 패킷의 개수와 동일한 개수의 논리블록을 스케줄러로부터 할당받은 경우 패킷 당 하나의 논리블록이 할당되어 자원 소모가 비효율적인 상황이 발생하게 되는 문제점이 있다.

또한, 이렇게 비효율적으로 패킷 당 논리블록의 할당이 빈번하게 발생하게 되는 경우, 기지국은 패킷이 도착할 때마다 논리블록을 할당해서 단말에게 전달해야 하고 단말은 논리블록을 수신할 때마다 액티브 상태가 되어야 하기 때문에 단말의 전력 소모가 증가하는 문제점이 있다.

상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은 논리블록당 다수의 패킷을 묶어서 전송하는 기능을 갖는 무선이동통신시스템에서 패킷 그루핑방법을 적용하여 자원을 할당하는 방법을 제공하는 데 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 패킷 그루핑 기능을 갖는 기지국 시스템과 단말 시스템을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 무선이동통신시스템에서의 자원 할당방법은, 연속적으로 입력되는 역방향 또는 순방향 패킷들을 최대 상기 무선이동통신시스템의 논리블록당 한 번에 전송할 수 있는 패킷의 개수(K)씩 그룹으로 묶는 그루핑단계와;

상기 그루핑단계에서 묶여진 패킷 그룹마다 상기 논리블록을 할당하는 논리블록할당단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 순방향 트래픽을 다수의 단말에게 전달하는 기지국 시스템은, 다수의 실시간 세션에 대해 연속적으로 입력되는 순방향 패킷들을 최대 상기 무선이동통신시스템의 논리블록당 한 번에 전송할 수 있는 패킷의 개수(K)씩 그룹으로 묶는 다수의 그루퍼와;

상기 다수의 그루퍼에서 묶여진 그룹 패킷에 대해 무선자원을 할당하는 자원할당스케줄러를 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 역방향 트래픽을 기지국에게 전달하는 단말 시스템은, 연속적으로 입력되는 역방향 패킷들을 최대 무선이동통신시스템의 논리블록당 한 번에 전송할 수 있는 패킷의 개수(K)씩 그룹으로 묶는 그루퍼와;

상기 그루퍼에서 묶여진 그룹 패킷에 대해 상기 기지국의 자원할당스케줄러에게 역방향 논리블록을 요청하여 할당받는 논리블록요구기를 구비한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 한 실시예에 따른 무선이동통신시스템의 자원 할당방법 및 패킷 그루핑 기능을 갖는 기지국 시스템과 단말 시스템을 상세하게 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 순방향 전송의 자원 할당방법을 위한 기지국의 구성 블록도이다. 기지국(100)은 실시간 세션의 입력 트래픽을 다수의 패킷으로 묶는 다수의 그루퍼(500, 501, 502)와, 다수의 그루퍼(500, 501, 502)에서 묶여진 패킷 묶음에 대해 무선자원을 할당하는 자원할당스케줄러(300)를 구비한다.

패킷 묶음은 버스티성(burstiness)이

비트이고, 평균 데이터율이

bps인 고정비트율(CBR) 세션 i가 논리블록당

개의 맥(MAC) 패킷을 전송할 수 있는 무선채널을 통과한다고 가정한다.

순방향의 경우, 세션 i가 논리블록을 요구하기 이전에 다수의 그루퍼(500, 501, 502)는

bps의 비율로 데이터가 입력될 때 최대

개의 패킷을 그룹으로 묶어서 자원할당스케줄러(300)에게 제공한다. 여기서,

값은 단말마다 채널 품질에 의해 변화하고,

값은 세션 i가 처음 연결할 때 트래픽 스펙, 예를 들면 RSVP(resource Reservation Protocol)의 TSpec으로부터 결정되며 변하지 않는 값이다.

순방향으로 각 세션으로부터 기지국에 도착한 패킷들은 할당된 그루퍼를 통과한 후 그룹으로 재구성된다. 자원할당스케줄러(300)는 기존의 패킷 기반 알고리즘을 변형한 그룹 기반 알고리즘으로서, 각 그룹을 마치 동일한 크기(실제 각 그룹들을 구성하는 패킷들의 양은 다를 수도 있지만)의 "가상패킷"으로 취급함으로써 구현된다. 예를 들어, WFQ 알고리즘을 자원할당스케줄러로 사용하는 경우, 가중치에 따라서 가상패킷 당 타임스탬프(time-stamp)값을 할당하고, 낮은 타임스탬프값을 이용하여 논리블록을 할당한다. 또한, 서비스곡선알고리즘을 자원할당스케줄러로 사용하는 경우에는, 서비스 곡선에 따라서 가상 패킷 당 데드라인(deadline)값을 할당하고, 낮은 데드라인값을 이용하여 논리블록을 할당한다. 가상패킷 수신단말은 제어정보를 통해서 수신시점을 미리 알 수 있기 때문에 수신시점에만 단말이 데이터 수신회로에 전력을 공급한다. 이럴 경우, 단말의 전력 소모는 수신 가상패킷의 개수에 비례하며, 그루퍼를 이용하여 패킷을 그룹으로 묶으면 그 개수가 줄어들어서 단말의 데이터 수신을 위한 전력 소모를 줄일 수 있다.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 역방향 전송의 자원 할당방법을 위한 단말의 구성 블록도이다. 각 단말들(101, 102, 103)은 입력 트래픽을 다수의 패킷으로 묶는 그루퍼(600)와, 그루퍼(600)에서 묶여진 패킷 묶음에 대해 기지국의 자원할당스케줄러(300)에게 논리블록을 요청하고 역방향 무선자원을 할당받는 논리블록 요구기(400)를 구비한다.

역방향 채널품질이 논리블록당 K 개의 맥(MAC) 패킷을 전송할 수 있고 단말에서 보내는 역방향 평균 데이터율이

bps일 때, 그루퍼(600)는

bps의 비율로 입력되는 데이터에 대해 최대 K개의 패킷을 그룹으로 묶어서 논리블록요구기(400)에게 제공한다. 역방향 전송에서도 패킷의 묶음을 마치 동일한 크기의 하나의 "가상패킷"으로 취급한다.

기지국의 자원할당스케줄러(300)는 패킷 기반 스케줄러 알고리즘을 그룹 기반으로 변형하여 사용한다. 예컨대, WFQ 알고리즘을 자원할당 스케줄러로 사용하는 경우 가중치에 따라서 가상패킷 당 타임스탬프(time-stamp)값을 할당하고, 가장 작은 타임스탬프값을 갖는 가상패킷에게 서비스 가능한 논리블록을 선정하고, 그 결정된 스케줄을 해당 가상패킷을 전송할 단말에게 제어채널을 통해 알려준다. 그러면 그 단말은 그 스케줄된 시점에 할당된 역방향 논리블록에 해당 가상패킷을 실어서 기지국에게 전송한다. 논리블록에 데이터를 실어서 기지국에게 전달하는 단말은 송신시점에만 데이터 송신회로에 전력을 공급한다. 이럴 경우, 단말의 전력 소모는 송신 가상패킷의 개수에 비례하며, 그루퍼를 이용하여 패킷을 그룹으로 묶으면 그 개수가 줄어들어서 단말의 데이터 송신을 위한 전력 소모를 줄일 수 있다.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 그루퍼의 패킷 그룹핑방법을 도시한 동작 흐름도이다. 그루퍼에게 새로운 패킷이 도착하면(S701), 도착된 패킷이 새로운 그룹의 첫 번째 패킷, 즉 패킷 개수 카운터 N=0인 지를 판단한다(S703). 단계 S703의 판단 결과, 첫 번째 패킷이면 타이머를 설정하고(S704), 현재 그룹이 갖는 패킷 개수 카운터 N을 1 증가시킨다(S705). 타이머는 현재시각과

시간을 더한 값으로 설정하는데, 이 시간이 현재부터

bps의 비율로 계속해서 데이터가 입력되었을 때 하나의 그룹이 생성되는 시간이다. 그리고, 패킷 개수 카운터가 K개가 되는 지를 확인한다(S706). 단계 S706의 확인 결과 N=K이면, 해당 그룹에 포함된 K개의 패킷들을 모두 출력하고(S707), 패킷 개수 카운터 N을 초기화한 후(S708), 타이머를 종료한다(S709).

한편, 단계 S706의 확인 결과, 패킷 개수 카운터 N이 K개가 아니면 단계 S701로 진행하여 새로운 패킷이 도착되기를 대기한다.

한편, 한 그룹에 포함된 패킷이 K개가 모이지 않더라도 타이머값이 종료되면(S702), 단계 S707로 진행하여 해당 그룹에 포함된 패킷들을 모두 출력하고, N값을 0으로 초기화한다(S708).

따라서, 그루퍼를 이용하면 패킷들이 묶여져서 하나의 논리블록에 함께 실릴 수 있기 때문에 일정 시간에 출력되는 그룹의 수를 크게 줄일 수 있다.

이하에서는 그루퍼를 이용하기 전과, 그루퍼를 이용한 후를 수식을 이용하여 비교함으로써, 본 발명의 효과를 입증한다.

만일

-그루퍼를 사용하지 않는다면, 길이가 t인 시간 구간 동안 입력되는 패킷 데이터 양이

비트보다 크지 않을 때 그 구간 동안 출력되는 최대 패킷 수는

이다.

CBR 세션 i가 생성하는 패킷 데이터 양은 길이가 t인 임의의 시간 구간 동안

비트보다 크지 않고, 생성하는 패킷의 크기는 동일한 크기 L비트라고 가정하자. 그러면 세션 i의 트래픽이

-그루퍼를 통과했을 때 t인 시간 구간 동안 출력되는 그룹수는

개를 넘지 않는다.

즉, 본 발명의 첫 번째 효과는 그루퍼를 사용했을 때 자원할당 스케줄러에게 요구하는 최대 논리블록의 개수가 1/K만큼 줄어든다는 것이다.

본 발명을 사용하였을 때, 출력되는 그룹수가

를 넘지 않는다는 것을 증명해 보면 다음과 같다.

임의의 시간 구간

동안 출력되는 그룹 수를

로 표기한다.

동안 타이머 종료와 K 개의 도착 패킷에 의해서 생성된 그룹 수를 각각

와

로 표기하면 아래의 [수학식 1]을 얻을 수 있다.

[수학식 1]

다음 세 가지 경우에 대해서

의 최대값을 도출하면 다음과 같다.

첫 번째 경우는,

구간 동안 출력된 첫 번째 그룹이 t₁ 시간 이전에 도착한 패킷을 포함하고 그 그룹 생성 방식이 K 개의 패킷 도착으로 만들어진 경우이다.

세션 i가 생성하는 패킷 데이터 양은 길이가 t인 임의의 시간 구간 동안

비트보다 크지 않다.

구간 동안 타이머 종료에 의해서 그루퍼로부터 출력된 그룹 수가

개라고 가정하고, 이 구간 동안 세션 i로부터 입력된 데이터들 중 타이머 종료에 의해서 생성된 그룹들에 포함된 데이터들을 제외한 것들을

라고 표기한다. 타이머 종료에 의한 시간 구간은

이므로,

은

구간에다가

을 뺀 시간 구간 동안 입력될 수 있는 최대 데이터 양으로서, 아래의 수학식 2와 같다.

[수학식 2]

그리고,

중 KL 비트가 함께 모였을 때 하나의 그룹으로 출력되므로

는 아래의 수학식 3과 같다.

[수학식 3]

위의 수학식 3에서 1을 더한 것은 t₁ 시간 이전에 도착한 패킷을 포함하는 그 첫번째 그룹을 의미한다. 따라서,

는 아래의 수학식 4와 같다.

[수학식 4]

두 번째 경우는

구간 동안 출력된 첫 번째 그룹이 t₁ 시간 이전에 도착한 패킷을 포함하고, 그 그룹 생성 방식이 타이머 종료에 의해 만들어진 경우이다.

구간 동안 타이머 종료에 의해서 그루퍼로부터 출력된 그룹수가

+1 개라고 가정한다. 여기서, 1을 더한 것은 타이머 종료에 의해서 생성된 그 첫 번째 그룹을 의미한다. 또한,

구간 동안 세션 i로부터 입력된 데이터들 중 타이머 종료에 의해서 생성된 그룹들에 포함된 데이터들을 제외한 것들을

라고 표기하면,

는 아래의 수학식 5와 같다.

[수학식 5]

그리고,

중 KL 비트가 함께 모였을 때 하나의 그룹으로 출력되므로

는 아래의 수학식 6과 같고,

는 아래의 수학식 7과 같다.

[수학식 6]

[수학식 7]

세 번째 경우는,

구간 동안 출력된 첫 번째 그룹이 t₁ 시간 이전에 도착한 패킷을 포함하지 않는 경우이다.

구간 동안 타이머 종료에 의해서 그루퍼로부터 출력된 그룹수가

라고 가정한다. 또한,

구간 동안 세션 i로부터 입력된 데이터들 중 타이머 종료에 의해서 생성된 그룹들에 포함된 데이터들을 제외한 것들을

라고 표기하면,

는 아래의 수학식 8과 같다.

[수학식 8]

그리고,

중 KL 비트가 함께 모였을 때 하나의 그룹으로 출력되므 로

는 아래의 수학식 9와 같고,

는 아래의 수학식 10과 같다.

[수학식 9]

[수학식 10]

본 발명의 두 번째 효과는 상술하였던 첫 번째 효과의 결과로 파생되는 중요한 이점으로서,

-그루퍼를 사용하면 최악의 경우 논리블록 요구량을 약 1/K로 줄이므로 보장서비스를 제공할 수 있는 세션수를 최대 K배 늘릴 수 있다는 것이다. 이 두 번째 효과에 대해 구체적인 예를 들어 설명한다.

기지국에 11.3 ms당 16개의 논리블록을 갖고 각 논리블록은 단말의 채널 품질에 따라 1 개에서 최대 10개까지 맥(MAC) 패킷을 함께 실을 수 있고, 각 맥 패킷의 크기가 240 비트이고, 이 기지국에 버스트성이 8000 비트이고 평균 데이터율이 128 Kbps인 세션들이 보장 서비스를 요구한다고 가정한다.

도 8은 기지국이 WFQ 알고리즘을 자원할당 스케줄러로 사용하고 기지국에서 단말까지의 지연의 한계가 각각 50 ms와 100 ms인 경우, 제안하는 그루퍼를 사용하는 경우와 그렇지 않은 경우에 승인할 수 있는 세션의 수를 표시한다.

그루퍼를 사용한 경우들은 논리블록당 실을 수 있는 패킷 개수가 커질 때 승인할 수 있는 세션수가 증가하지만, 그루퍼를 사용하지 않은 경우는 그렇지 않음을 알 수 있다.

이 실험 결과가 얻어진 방법을 보이기 위해 K값이 3이고 지연의 한계가 100 ms 인 경우를 고려하면, 각 세션에 (3, 128 Kbps)-그루퍼가 사용되면 시스템이 보장할 수 있는 용량이 994 Kbps(=1415 논리블록/초 * 3패킷/논리블록 * 240 비트)가 된다. 그루퍼를 사용하지 않은 경우 시스템이 보장할 수 있는 용량은 하나의 논리블록이 하나의 패킷을 보내는 경우이므로 331 Kbps가 된다. 각 그루퍼는 최대 5.493(=3 * 240 / 128K) ms 의 지연을 발생시킬 수 있으므로 WFQ 알고리즘은 그루퍼를 사용할 때와 그렇지 않을 때 각각 100 ms와 94.507 ms의 지연의 한계를 보장하면 된다.

각 세션에 128 Kbps의 서비스를 보장하면, 지연의 한계는 62.9(=(8000+240) / 128K) ms가 되므로, 두 경우 모두 128 Kbps를 가중치로 할당하면 지연 한계를 보장할 수 있다. 이때, 만일 보장해야 하는 지연의 한계가 62.9 ms 보다 더 작다면 지연을 줄이기 위해서 더 큰 가중치를 할당해야 한다. 따라서, 그루퍼를 사용할 때와 그렇지 않을 때 승인할 수 있는 세션의 수는 각각 7(=994/128K)개와 2(=331/128K)개이다.

본 발명의 세 번째 효과는 상술하였던 첫 번째 효과의 결과로 파생되는 이점으로서, 그루퍼를 사용하면 패킷들이 지연의 한계를 위반하지 않는 범위내에서 최대로 묶여서 하나의 논리블록에 함께 실리게 되므로 단위 시간에 요구하는 평균 논리블록 개수가 줄어든다. 따라서, 기지국에서 단말들에게 입력되는 트래픽양이 많을 때 더 많은 패킷들을 단말들에게 전달할 수 있게 된다.

본 발명의 네 번째 효과는 상술하였던 두 번째 효과의 결과로 파생되는 이점으로서, 가상패킷(그룹)을 수신하는 단말은 제어정보채널을 통해서 수신시점을 미리 알 수 있으므로, 수신시점에만 단말의 데이터 수신회로에 전력을 공급하기 때문에 단말의 소모전력은 가상패킷 개수에 비례하게 되고 그루퍼에 의해 이 가상패킷의 개수가 줄어들기 때문에 단말의 데이터 수신을 위한 전력 소모를 줄일 수 있는 이점이 있다. 아울러, 단말의 데이터 송신을 위한 전력 소모도 줄일 수 있다.

이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 일 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 자원할당 스케줄러에게 요구하는 무선자원의 양을 줄일 수 있고, 보장서비스를 제공할 수 있는 실시간 세션 수를 증가시킬 수 있으며, 논리블록 자원의 효율적 사용에 의한 전체 무선용량이 향상되고, 단말이 소모하는 전력을 감소시킬 수 있는 잇점이 있다.

Claims (12)

1. 연속적으로 입력되는 역방향 또는 순방향 패킷들을 최대 무선이동통신시스템의 논리블록당 한 번에 전송할 수 있는 패킷의 개수(K)씩 그룹으로 묶는 그루핑단계와;

   상기 그루핑단계에서 묶여진 패킷 그룹마다 상기 논리블록을 할당하는 논리블록할당단계를 포함한 것을 특징으로 하는 무선이동통신시스템의 자원 할당방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 그루핑단계는,

   새로운 패킷이 입력되면, 상기 새로 입력된 패킷이 새로운 그룹의 첫 번째 패킷인 지를 체크하는 그룹시작감지단계와,

   상기 그룹의 패킷 개수를 1 증가시키는 패킷개수증가단계와,

   상기 그룹의 패킷 개수가 상기 K이면 상기 그룹에 포함된 패킷들에 대해 상기 논리블록할당단계를 수행하고, 그룹의 패킷 개수를 초기화하는 그루핑종료단계를 포함한 것을 특징으로 하는 무선이동통신시스템의 자원 할당방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 그루핑단계는,

   상기 그룹시작감지단계에서 새로 입력된 패킷이 새로운 그룹의 첫 번째 패킷 이면 타이머를 설정한 후 상기 패킷개수증가단계를 수행하고, 상기 그룹시작감지단계 내지 패킷개수증가단계를 수행하는 도중에 상기 타이머가 종료하면 상기 그룹에 포함된 패킷들에 대해 상기 논리블록할당단계를 수행하고, 그룹의 패킷 개수를 초기화하는 그루핑강제종료단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 무선이동통신시스템의 자원 할당방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 논리블록할당단계는,

   상기 패킷 그룹에 가중치에 따른 타임 스탬프값을 할당하고, 상기 타임 스탬프값이 작은 순서대로 상기 논리블록을 할당하는 것을 특징으로 하는 무선이동통신시스템의 자원 할당방법.
5. 순방향 트래픽을 다수의 단말에게 전달하는 기지국 시스템에 있어서,

   다수의 실시간 세션에 대해 연속적으로 입력되는 순방향 패킷들을 최대 상기 무선이동통신시스템의 논리블록당 한 번에 전송할 수 있는 패킷의 개수(K)씩 그룹으로 묶는 다수의 그루퍼와;

   상기 다수의 그루퍼에서 묶여진 그룹 패킷에 대해 무선자원을 할당하는 자원할당스케줄러를 구비한 것을 특징으로 하는 무선이동통신시스템의 기지국 시스템.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 그루퍼는,

   새로운 순방향 패킷이 입력되면 상기 새로 입력된 순방향 패킷이 새로운 순방향 그룹의 첫 번째 순방향 패킷인 지를 체크하고 상기 순방향 그룹의 패킷 개수를 1 증가시키고, 상기 순방향 그룹의 패킷 개수가 상기 K이면 상기 순방향 그룹에 포함된 순방향 패킷들을 상기 자원할당스케줄러에게 전달한 후 상기 그룹의 패킷 개수를 초기화하는 것을 특징으로 하는 무선이동통신시스템의 기지국 시스템.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 그루퍼는,

   상기 새로 입력된 순방향 패킷이 새로운 순방향 그룹의 첫 번째 순방향 패킷이면 타이머를 설정하고 상기 타이머가 종료하면 상기 순방향 그룹에 포함된 순방향 패킷들을 상기 자원할당스케줄러에게 전달한 후 상기 순방향 그룹의 패킷 개수를 초기화하는 것을 특징으로 하는 무선이동통신시스템의 기지국 시스템.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 자원할당스케줄러는,

   상기 순방향 패킷 그룹에 가중치에 따른 타임 스탬프값을 할당하고, 상기 타임 스탬프값이 작은 순서대로 순방향 논리블록을 할당하는 것을 특징으로 하는 무선이동통신시스템의 기지국 시스템.
9. 역방향 트래픽을 기지국에게 전달하는 단말 시스템에 있어서,

   연속적으로 입력되는 역방향 패킷들을 최대 무선이동통신시스템의 논리블록당 한 번에 전송할 수 있는 패킷의 개수(K)씩 그룹으로 묶는 그루퍼와,

   상기 그루퍼에서 묶여진 그룹 패킷에 대해 상기 기지국의 자원할당스케줄러에게 역방향 논리블록을 요청하여 할당받는 논리블록요구기를 구비한 것을 특징으로 하는 단말 시스템.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 그루퍼는,

    새로운 역방향 패킷이 입력되면 상기 새로 입력된 역방향 패킷이 새로운 역방향 그룹의 첫 번째 역방향 패킷인 지를 체크하고 상기 역방향 그룹의 패킷 개수를 1 증가시키고, 상기 역방향 그룹의 패킷 개수가 상기 K이면 상기 역방향 그룹에 포함된 패킷들을 상기 논리블록요구기에게 전달한 후 상기 역방향 그룹의 패킷 개수를 초기화하는 것을 특징으로 하는 단말 시스템.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 그루퍼는,

    상기 새로 입력된 역방향 패킷이 새로운 역방향 그룹의 첫 번째 역방향 패킷 이면 타이머를 설정하고 상기 타이머가 종료하면 상기 역방향 그룹에 포함된 역방향 패킷들을 상기 논리블록요구기에게 전달한 후 상기 역방향 그룹의 패킷 개수를 초기화하는 것을 특징으로 하는 단말 시스템.
12. 제 9 항에 있어서, 상기 자원할당스케줄러는 상기 역방향 패킷 그룹에 가중치에 따른 타임 스탬프값을 할당하고, 상기 타임 스탬프값이 작은 순서대로 상기 역방향 논리블록을 할당하는 것을 특징으로 하는 단말 시스템.

Images