KR100596638B1 - Radio resource management method and mobile device in mobile communication system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동통신 시스템의 무선 자원 관리 방법 및 그의 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a radio resource management method and a device thereof in a mobile communication system.
본 발명에서는 기지국이 현재 무선 접속 환경에서 현재의 무선 자원 활용 상태를 판단하여 변수를 설정하고, 사용자가 요청한 서비스를 데이터 요구 품질에 따라 데이터 특성을 구분하고, 무선 자원 할당 변수를 통해 무선 자원을 할당한 후, 무선 자원 할당 변수를 주기적으로 검사하여 무선 자원 활용 상태를 천이하여 무선 자원 할당 변수의 변경 여부를 결정한다. In the present invention, the base station determines the current radio resource utilization state in the current wireless access environment, sets the variable, classifies the data characteristics according to the data request quality of the service requested by the user, and allocates the radio resource through the radio resource allocation variable After that, the radio resource allocation variable is periodically checked to determine whether to change the radio resource allocation variable by changing the radio resource utilization state.
이러한 본 발명에 따르면, 현재 무선 접속 환경에서의 무선 활용도에 따라 사용자가 요청한 서비스를 데이터 요구 품질에 따라 구분하여 서비스별로 제공되는 성능 및 속도에 따라 무선 자원을 동적으로 할당함으로써 기지국은 사용자들에게 원활한 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있다. 또한 한정된 무선 자원을 보다 효율적으로 운영할 수 있고, 사용자에게 요구되는 서비스에 따라 무선 접속을 보장해주고, 한정된 무선 자원의 활용도를 높일 수 있다. According to the present invention, the base station is smoothly allocated to users by dynamically allocating radio resources according to the performance and speed provided for each service by dividing the service requested by the user according to the data demand quality according to the radio utilization in the current wireless access environment. Multimedia services can be provided. In addition, it is possible to operate the limited radio resources more efficiently, to ensure the wireless connection according to the service required by the user, and to increase the utilization of the limited radio resources.
차세대 이동통신 시스템, 무선 접속 제어 계층, 무선 자원 활용 상태, 무선 자원 할당 변수Next generation mobile communication system, radio access control layer, radio resource utilization status, radio resource allocation variable
Description
도 1은 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템의 개략적인 무선망 구조를 도시한 것이다.1 illustrates a schematic wireless network structure of a mobile communication system to which the present invention is applied.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기기국의 구조도이다. 2 is a structural diagram of a device station according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 무선 자원 관리 방법의 순서도이다. 3 is a flowchart illustrating a radio resource management method of a mobile communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 무선 자원 관리 방법에서 무선 자원 활용 상태 천이도이다. 4 is a radio resource utilization state transition diagram in a radio resource management method of a mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 무선 자원 관리 방법에서 이동 단말기로부터의 데이터 처리 과정을 나타낸 도이다. 5 is a diagram illustrating a data processing procedure from a mobile terminal in a radio resource management method of a mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 이동통신 시스템의 무선 자원 관리 방법에 관한 것으로, 무선 프로토콜 계층 중 무선 접속 제어 계층상에서 접속 품질을 보장해 주기 위한 이동통신 시스템의 무선 자원 관리 방법 및 그의 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radio resource management method of a mobile communication system, and more particularly, to a radio resource management method and apparatus thereof for ensuring a connection quality on a radio access control layer of a radio protocol layer.
이동통신 시스템은 한정된 무선자원을 사용하는 것으로서, 단말기와 기지국 사이의 거리 변화, 섀도윙(shadowing), 고속 페이딩(fast fading), 잡음(noise) 등의 영향으로 무선 링크의 전달특성이 시간에 따라 계속 변화한다. The mobile communication system uses a limited radio resource, and the propagation characteristics of the radio link change with time due to the change of distance between the terminal and the base station, shadowing, fast fading, and noise. Keep changing.
이동통신 시스템에서 링크 적응 기술은 한 셀(cell) 내의 여러 사용자에게 동시에 서비스를 제공할 때, 각 링크의 특성변화에 적응시켜 무선자원을 적절히 할당하고 제어하는 기술이다. In the mobile communication system, link adaptation technology is a technology for appropriately allocating and controlling radio resources by adapting to a change in characteristics of each link when simultaneously providing services to multiple users in a cell.
차세대 이동통신 시스템은 고속의 이동 인터넷을 비롯한 여러 가지 멀티미디어 통신 서비스를 제공하는 것을 목표로 하고 있어, 입력 부하로 시스템에 인가되는 멀티미디어 트래픽은 전통적인 음성 트래픽에 비해 훨씬 복잡하고 다양한 변화특성을 가진다. 이와 같이, 트래픽 변화에 적응시켜 무선자원을 적절히 할당하는 기술이 트래픽 적응 기술이다. The next generation mobile communication system aims to provide various multimedia communication services including high-speed mobile Internet, so that multimedia traffic applied to the system as an input load is much more complicated and varied than traditional voice traffic. As described above, a technique for adaptively allocating radio resources by adapting to traffic changes is a traffic adaptation technique.
이동통신 시스템에서 링크 적응 및 트래픽 적응 기술은 한정된 무선 자원을 이용하여 여러 사용자에게 다양한 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해 핵심적인 기술이다. In mobile communication systems, link adaptation and traffic adaptation technologies are core technologies for providing various multimedia services to various users using limited radio resources.
무선자원 관리 기술에는 호 수락 제어, 혼잡 제어, 동적 채널 할당, 핸드오프, 전력 제어, 전송율 제어, 패킷 스케쥴링, 부하 공유 방안, ARQ(Automatic Repeat Request) 등이 있다. Radio resource management technologies include call admission control, congestion control, dynamic channel allocation, handoff, power control, rate control, packet scheduling, load sharing scheme, and automatic repeat request (ARQ).
무선 자원 관리의 핵심 기술은 트래픽의 종류, 송신단의 시스템 특성, 채널 특성, 및 수신단으로부터 요구되는 정보를 받아 종합적으로 무선 구간의 자원을 관리하는 최적의 방안들을 구축하는 시스템 기술이다.The core technology of radio resource management is a system technology for constructing optimal schemes for comprehensively managing resources in a radio section based on the type of traffic, system characteristics of a transmitter, channel characteristics, and information required from a receiver.
무선 채널에서는 이메일, 파일전송, WWW(World Wide Web) 등의 다양한 서비스가 제공될 것으로 예측되는데, 이러한 서비스들은 각각이 다른 형태의 서비스 요구 조건을 가지고 있다. In the wireless channel, various services such as e-mail, file transfer, and the World Wide Web are expected to be provided. Each of these services has different types of service requirements.
화상전화와 같은 실시간 통신에서는 어느 정도의 전송 에러를 허용하지만, 최소한의 전송 속도를 유지하여야만 서비스가 이루어지고, 반면에 파일 전송과 같이 전송 지연에 어느 정도 민감하지 않은 서비스들은 전송 속도를 잠시 동안 최소로 떨어뜨릴 수 있다. 즉, 사용자의 서비스 형태에 따라 무선망의 혼잡도를 고려하여 전송율을 제어한다면 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있다. Real-time communications such as video telephony allow some transmission errors, but services must be maintained at minimum transmission speeds, while services that are not sensitive to transmission delays, such as file transfers, have a minimum transmission speed. You can drop it. That is, if the transmission rate is controlled in consideration of the congestion of the wireless network according to the service type of the user, the radio resource can be efficiently used.
스케쥴링은 서비스 요청에 대해 시스템을 효율적으로 활용하기 위해 전송할 사용자, 전송 시점, 전송율 등을 결정하는 기법이라 할 수 있다. 현재 무선 관리 연구 개발은 전력 제어, 전송율 제어, 패킷 스케쥴링, 혼잡 제어로 고려하는 것이 일반적인 추세이다. Scheduling is a technique for determining a user to be transmitted, a transmission time point, a transmission rate, etc. in order to efficiently utilize a system for a service request. Current wireless management research and development is generally considered to be power control, rate control, packet scheduling, and congestion control.
여기서, 혼잡 제어는 독립적인 기능이라기보다 상호 혼합된 상태, 예를 들어, 전력제어 + 전송율제어, 전력제어 + 스케쥴링, 전력제어 + 혼잡제어의 혼합된 기능이라 할 수 있다. Here, the congestion control may be referred to as a mixed function of a mixed state, for example, power control + rate control, power control + scheduling, power control + congestion control, rather than independent functions.
음성호 서비스 위주의 시스템과는 달리 패킷 트래픽은 버스트(burst)한 특징을 가질 뿐 아니라 트래픽별로 다양한 QoS를 요구한다. 또한 트래픽 특성과는 별도로 사용자간 혹은 서비스 간에 대한 우선권 지원이 가능한 스케쥴링 알고리즘을 제시해야 한다. 그러므로 유한한 무선 자원을 효과적으로 관리하기 위해서는 자원이 할당되어지는 호(traffic)에 대한 직접적인 제어가 요구된다.Unlike voice call service-oriented systems, packet traffic not only has bursty characteristics but also requires various QoS for each traffic. In addition, apart from traffic characteristics, a scheduling algorithm capable of supporting priority among users or services should be presented. Therefore, in order to effectively manage finite radio resources, direct control of the traffic to which resources are allocated is required.
고속 데이터 전송을 포함하여 멀티미디어 서비스를 위한 차세대 이동 통신 시스템에서 가장 중요한 부분을 차지하고 있는 무선 접속 기술은 물리계층과 프로토콜 계층으로 대별된다. Radio access technologies, which are the most important part of the next generation mobile communication system for multimedia services, including high-speed data transmission, are roughly classified into a physical layer and a protocol layer.
위에서 물리계층에 관한 기술은 변복조, 확산 /역확산, 채널 코딩, 그리고 여러 가지의 다이버시티 기법들로 구성되어 있으며 지금까지의 많은 노력에도 불구하고 무선 자원 관리(RRM, radio resource management)를 포함하는 프로토콜 분야는 상대적으로 취약한 실정이다.Above, the physical layer technology consists of modulation / demodulation, spreading / despreading, channel coding, and various diversity techniques, and includes radio resource management (RRM) despite many efforts up to now. The protocol field is relatively weak.
패킷 데이터 전송이 주가 되어질 차세대 이동 통신 시스템에서는 다양한 통신 서비스 품질 보장(QoS , quality of service)을 요구하는 트래픽 전송을 위해 호 수락 제어(CAC, call admission control)/혼잡제어(CC, congestion control), 동적 채널 할당(DCA, dynamic channel allocation), 핸드오프(handoff), 전력 제어(PC, power control), 전송율 제어(RC, rate control), 패킷 스케쥴링(scheduling), 회선??패킷이 공존하는 시스템에서의 하이브리드 스케쥴링(hybrid scheduling), ARQ 등이 무선 자원 활용에 있어서 중요한 역할을 하는 기능들이다. In next-generation mobile communication systems, where packet data transmission will be the dominant, call admission control (CAC) / congestion control (CC), for traffic transmission requiring various quality of service (QoS) In a system in which dynamic channel allocation (DCA), handoff, power control (PC), rate control (RC), packet scheduling, and circuit packet coexist Hybrid scheduling, ARQ, and so on are important functions for radio resource utilization.
무선 통신 상에서 인터넷을 비롯한 패킷 데이터 서비스에 대한 요구는 갈수록 심화 되고 있으나, 기존의 이동 통신 단말기는 음성 통화를 주로 서비스 하고고, SMS(Short Message Service) 등의 소량의 데이터를 전송할 수 있는 기능을 갖추고 있다. The demand for packet data service including the Internet is increasing in wireless communication, but the existing mobile communication terminal mainly provides voice calls, and has a function of transmitting a small amount of data such as SMS (Short Message Service). have.
이하, 종래 기술의 이동통신 시스템에서의 무선 자원 관리 기술에 대해 설명한다.Hereinafter, a radio resource management technique in a conventional mobile communication system will be described.
먼저, 종래 차세대 이동통신 시스템의 무선자원관리 프로토콜 처리 방법은 계층3(layer-3)을 호제어 기능 블록, 무선자원관리 기능 블록, 이동성 관리 기능 블록으로 나누고, 각 불록 간에 상관관계를 배제하여 독립성을 갖으며 새로운 기능의 변경이나 추가가 용이하도록 하는 것이다. 그러나 이러한 종래 기술은 무선 자원 관리 기능 블록에서 무선 자원 관리 프로토콜의 처리 방법만을 제시하고 있다.First, the radio resource management protocol processing method of the conventional next generation mobile communication system divides layer-3 into a call control function block, a radio resource management function block, and a mobility management function block, and excludes correlation between blocks. It is to make it easy to change or add new functions. However, this conventional technology only proposes a method of processing a radio resource management protocol in a radio resource management function block.
다른 종래 기술로는 이동통신 교환기의 패킷 서비스에 있어 라우팅 영역별로 설정된 QoS 제한 값과 요청된 QoS를 비교하여 자원을 할당함으로써, 특정 지역에 많은 서비스 가입자가 등록되어 있거나 그 지역의 트래픽 부하량이 큰 경우에 패킷 서비스 거절율을 줄이는 방법이 있다. 이러한 종래 기술은 이동통신 시스템의 서비스 품질 제어 방법을 제시하여 다수 가입자의 서비스 만족도를 향상시키는 것이다.Another conventional technique is to allocate resources by comparing a QoS limit set for each routing area with a requested QoS in a packet service of a mobile switching center, so that a large number of service subscribers are registered in a specific area or the traffic load in that area is high. There is a way to reduce the packet denial rate. This prior art proposes a service quality control method of a mobile communication system to improve service satisfaction of multiple subscribers.
또 다른 종래 기술로는 자원 가용율에 따른 등급을 정의하여 각 등급별로 알람을 이용하여 사용자에게 가용율 변경을 알리고, 사용자가 간단히 자원의 증설 또는 감설을 관리하도록 하는 무선 자원 관리 방법이 있다. 이러한 종래 기술은 기지국 관리자가 실시간적으로 기지국 자원 상태를 확인할 수 있도록 하고, 자원 증설 및 감설의 기준을 제시하여 기지국 자원 관리를 효율적으로 하도록 하는 것이다.Another conventional technology is a radio resource management method that defines a class according to resource availability rate to notify the user of the availability rate change by using an alarm for each class, and allows the user to simply manage the expansion or reduction of resources. This prior art allows the base station manager to check the base station resource status in real time, and to efficiently manage the base station resource by presenting the criteria for resource extension and reduction.
위에서 살펴본 바와 같이, 종래 기술에 따른 이동통신 시스템의 무선 자원 관리 기술은 제한된 무선 자원의 효율적 관리나 운영에 대한 언급 없어 무가입자의 요구에 따른 차별화된 서비스 요구에 능동적으로 대처하기 힘들고, 무선 자원 활용도 측면에서 많은 제약 조건을 가지고 있다는 문제점이 있다.As described above, the radio resource management technology of the mobile communication system according to the prior art does not mention the efficient management or operation of limited radio resources, and it is difficult to actively cope with the differentiated service requirements according to the needs of the subscribers, and the radio resource utilization There is a problem in that there are many constraints.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 현재 무선 접속 환경에서 무선 자원의 활용도에 따라 데이터 서비스별로 제공되는 성능 및 속도에 따라 무선 자원을 할당하여 사용자들에게 원활한 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 이동통신 시스템의 무선 자원 관리 방법을 제공하는 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention is to allocate the radio resources according to the performance and speed provided by each data service according to the utilization of the radio resources in the current wireless access environment radio resources of the mobile communication system for providing a smooth multimedia service to users It is to provide a management method.
이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 사용자가 요청한 서비스를 데이터 요구 품질에 따라 구분한 후에 현재의 무선 자원 활용 상태를 고려하여 무선 자원을 할당하도록 한다.In order to solve this problem, the present invention divides a service requested by a user according to data request quality, and then allocates a radio resource in consideration of a current radio resource utilization state.
본 발명의 특징에 따른 이동통신 시스템의 무선 자원 관리 방법은, 다수의 이동 단말기가 기지국을 통해 무선망 또는 유선망에 접속하면 상기 기지국이 한정된 무선 자원을 이용하여 다양한 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 이동통신 시스템의 무선 자원 관리 방법에 있어서, (a) 상기 이동통신 시스템의 무선 접속 환경에서 현재의 무선 자원 활용 상태를 판단하여 상기 무선 자원 할당 변수를 설정하는 단계; (b) 상기 이동 단말기를 통해 사용자가 요청한 서비스를 데이터 요구 품질에 따라 데이터 특성을 구분하고, 상기 (a) 단계에서 설정된 상기 무선 자원 할당 변수를 통해 분류하여 무선 자원을 할당하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계에서 무선 자원 할당이 이루어지면, 상기 (a) 단계에서 설정된 상기 무선 자원 할당 변수를 주기적으로 검사하여 상기 무선 자원 활용 상태를 천이한 후에 상기 무선 자원 할당 변수의 변경 여부를 결정하는 단계를 포함한다.In the radio resource management method of a mobile communication system according to an aspect of the present invention, when a plurality of mobile terminals access a wireless network or a wired network through a base station, the mobile communication system for providing a variety of multimedia services using a limited radio resources A radio resource management method of claim 1, comprising: (a) determining a current radio resource utilization state in a radio access environment of the mobile communication system and setting the radio resource allocation variable; (b) classifying data characteristics according to data request quality through a service requested by a user through the mobile terminal, and allocating radio resources by classifying them through the radio resource allocation variable set in step (a); And (c) when the radio resource allocation is performed in the step (b), after changing the radio resource utilization state by periodically checking the radio resource allocation variable set in the step (a), changing the radio resource allocation variable. Determining whether or not.
상기 (a) 단계의 무선 자원 활용 상태는, 상기 무선 자원의 초기, 또는 상 기 무선 자원이 해제되는 유휴 상태; 상기 유휴 상태에서 무선 자원이 할당되면 천이되어 사용자의 요구에 따라 무선 자원을 할당하고, 상기 무선 자원이 해제되면 상기 유휴 상태로 천이되는 자원 예약 상태; 상기 자원 예약 상태에서 무선 자원의 활용도가 무선 자원 할당 단위의 평균 사용율 이상이면 천이되고, 상기 평균 사용율 이하이면 상기 자원 예약 상태로 천이되는 자원 적응 상태; 및 상기 자원 적응 상태에서 무선 자원의 활용도가 상기 평균 사용율의 상한선을 초과하면 천이되고, 상기 평균 사용율의 상한선 미만이면 상기 자원 적응 상태로 천이되는 자원 감시 상태로 이루어지는 것이 바람직하다.The radio resource utilization state of step (a) may include an initial state of the radio resource or an idle state in which the radio resource is released; A resource reservation state that transitions when the radio resources are allocated in the idle state, allocates the radio resources according to a user's request, and transitions to the idle state when the radio resources are released; A resource adaptation state that transitions to a resource reservation state if the utilization of the radio resource in the resource reservation state is equal to or greater than an average utilization rate of a radio resource allocation unit; And a resource monitoring state in which the utilization of the radio resource in the resource adaptation state exceeds the upper limit of the average utilization rate, and transitions to the resource adaptation state if the utilization rate is less than the upper limit of the average utilization rate.
본 발명의 다른 특징에 따른 무선 자원 관리 장치는 다수의 이동 단말기가 통해 무선망 또는 유선망에 접속하면, 무선 자원을 이용하여 다양한 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 이동통신 시스템의 무선 자원 관리 장치에 있어서, 상기 이동통신 시스템의 무선 접속 환경에서 현재의 무선 자원 활용 상태를 측정하는 자원 활용 측정부; 상기 측정된 무선 자원 활용 상태에 따라 무선 자원 할당 변수를 설정하는 상태 천이부; 상기 이동 단말기를 통해 사용자가 요청한 서비스를 데이터 요구 품질에 따라 데이터 특성을 구분하고, 상기 설정된 무선 자원 할당 변수를 통해 분류하여 무선 자원을 할당하는 자원 할당부를 포함하고, 상기 자원 활용 측정부는 무선 자원 할당이 이루어지면 상기 설정된 상기 무선 자원 할당 변수를 주기적으로 검사하여, 상기 무선 자원 활용 상태가 천이되도록 한다. An apparatus for managing radio resources according to another aspect of the present invention is a radio resource management apparatus of a mobile communication system for providing various multimedia services using radio resources when a plurality of mobile terminals access a wireless network or a wired network. A resource utilization measuring unit configured to measure a current radio resource utilization state in a wireless access environment of the mobile communication system; A state transition unit for setting a radio resource allocation variable according to the measured radio resource utilization state; And a resource allocator configured to classify data characteristics according to data request quality through the mobile terminal according to the data request quality and classify the radio resources by allocating the radio resources by classifying the set radio resource allocation variable. If so, the set radio resource allocation variable is periodically checked to allow the radio resource utilization state to transition.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상 세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention.
먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 무선 자원 관리 방법에 대하여 도 1 내지 도 5를 참고로 하여 상세하게 설명한다.First, a radio resource management method of a mobile communication system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.
도 1은 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템의 개략적인 무선망 구조를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 구조도이다. 1 illustrates a schematic wireless network structure of a mobile communication system to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a structural diagram of a base station according to an embodiment of the present invention.
첨부한 도 1에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시 예에 이동 통신 시스템에는 다수의 무선 이동 단말기가 무선망을 통하여 기지국에 연결된다. As shown in FIG. 1, in a mobile communication system, a plurality of wireless mobile terminals are connected to a base station through a wireless network.
기지국(100)은 도 2에 도시되어 있듯이, 기지국 제어 장치(110), 디지털 신호 송수신 장치(120), 아날로그 신호 송수신 장치(130)를 포함한다. As shown in FIG. 2, the
기지국 제어 장치(110)는 무선 자원의 활용 상태를 측정하는 자원 활용 측정부(111), 무선 자원의 활용 상태에 따라 활용 상태를 천이시키는 상태 천이부(112), 입력되는 데이터에 대하여 무선 자원을 할당하는 자원 할당부(113)를 포함한다. The base
한편 디지털 송수신 장치(120)는 송/수신 기능을 선택적으로 수행하는 송신부(121)와, 수신부(122)를 포함할 수 있다. 송신부(121)는 위에 기술된 바와 같은 구조로 이루어지는 기지국 제어 장치(110)로부터 전달되는 각종 신호를 변조 및 부호화하며, 아날로그 신호 송수신 장치(130)는 변조 및 부호화된 신호를 무선(air)상으로 단말기들로 브로드캐스팅한다. Meanwhile, the
그리고, 아날로그 신호 송수신 장치(130) 및 디지털 송수신 장치(120)의 수신부(122)는 단말기들로부터 전송되는 각종 신호를 수신하여 기지국 제어 장치(110)로 전달한다. In addition, the
다음에는 이러한 구조를 토대로 하여 본 발명의 실시 예에 따른 무선 자원 관리 방법에 대하여 설명한다. Next, a radio resource management method according to an embodiment of the present invention will be described based on such a structure.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 무선 자원 관리 방법의 순서도이다. 3 is a flowchart illustrating a radio resource management method of a mobile communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
이러한 무성망 구조에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 무선 자원 관리 방법은 다수의 이동 단말기가 기지국을 통해 무선망 또는 유선망에 접속하면 기지국이 한정된 무선 자원을 이용하여 다양한 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 무선 자원 관리를 수행한다. In such an unstructured network structure, as shown in FIG. 3, the radio resource management method of the mobile communication system according to the embodiment of the present invention is a radio resource in which a base station is limited when a plurality of mobile terminals access a wireless network or a wired network through a base station. Radio resource management for providing various multimedia services is performed using.
구체적으로, 기지국(100)은 이동통신 시스템의 무선 접속 환경에서 현재의 무선 자원 활용 상태를 판단하여 무선 자원 할당 변수를 설정한다.(S1)In detail, the
이때, 각각의 무선 자원 활용 단위, 즉 무선 자원을 관리하는 계층에서는 도 4에 도시된 바와 같은 무선 자원 활용 상태를 갖는다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 무선 자원 관리 방법에서 무선 자원 활용 상태 천이도를 나타낸 도이다. At this time, each radio resource utilization unit, that is, a layer managing a radio resource, has a radio resource utilization state as shown in FIG. 4. 4 is a diagram illustrating a state transition of radio resource utilization in a radio resource management method of a mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
무선 자원 활용 상태는 무선 자원 할당 변수를 설정하는 기초가 되며 무선 자원 활용도에 따라 유휴 상태(IDLE), 자원 예약 상태(RE:RESOURCE RESERVATION), 자원 적응 상태(RF: RESOURCE FITNESS), 자원 감시 상태(RO: RESOURCE OBSERVATION)를 갖는다. The radio resource utilization state is the basis for setting the radio resource allocation variables, and according to the radio resource utilization state, idle state (IDLE), resource reservation state (RE: RESOURCE RESERVATION), resource adaptation state (RF: RESOURCE FITNESS), resource monitoring state ( RO: RESOURCE OBSERVATION.
유휴 상태는 무선 자원의 초기, 또는 무선 자원이 해제되는 상태이고, 유휴 상태에서 기지국(100)은 무선 자원 할당을 시작하고 자원 예약 상태로 천이하며, 자원 예약 상태에서 기지국(100)은 사용자의 요구에 따라 무선 자원을 제약 없이 할당한다.The idle state is an initial state of a radio resource or a state in which radio resources are released. In an idle state, the
기지국(100)의 자원 활용 측정부(111)는 은 무선 자원 활용도를 주기적으로 검사하여 상태 천이부(112)로 전달하며, 상태 천이부(112)는 무선 자원 활용도가 무선 자원 할당 단위의 평균 사용율 이상이면, 무선 자원 활용 상태를 자원 예약 상태에서 자원 적응 상태로 천이하고, 자원 적응 상태에서 무선 자원 활용도가 사용 상한선을 초과하면 자원 감시 상태로 천이한다. The resource utilization measuring unit 111 of the
자원 감시 상태에서 무선 자원 활용도가 사용 상한선 이하로 떨어지면 다시 자원 적응 상태로 천이하고, 자원 적응 상태에서 무선 자원 활용도가 평균 사용율 이하이면 다시 자원 예약 상태로 천이하며, 자원 예약 상태에서 무선 자원이 해제되면 초기의 유휴 상태로 천이한다. When the resource utilization state falls below the upper limit of usage, the radio resource transitions back to the resource adaptation state.In the resource adaptation state, when the radio resource utilization falls below the average utilization rate, the state transitions back to the resource reservation state. Transition to initial idle state.
한편, 기지국(100)의 상태 천이부(112)는 아래 표 1에 나타나 있듯이 무선 자원 할당을 관리 테이블에 의해 운영한다.Meanwhile, the
관리 테이블은 이동 단말기에서 전송된 데이터의 서비스 품질에 따라 데이터 서비스를 보장형 서비스(guaranteed service), 제어형 서비스(controlled load service), 최선형 서비스(best-effort service)로 구분하는데, 보장형 서비스는 실시간 서비스이면서 우선순위가 높은 서비스이고, 제어형 서비스는 일반적인 데이터 서비스이며, 최선형 서비스는 시간과 크게 밀접 관계가 없고 우선순위가 낮은 서비스이다. The management table classifies data services into guaranteed services, controlled load services, and best-effort services according to the quality of service of data transmitted from the mobile terminal. High-priority services, controlled services are general data services, and best-in-class services are not very closely related to time and are low priority services.
관리 테이블을 살펴보면, 유휴 상태에서는 사용자의 요구가 없으므로 모든 데이터 서비스에 자원이 할당되지 않고, 자원 예약 상태에서는 모든 데이터 서비스에 대해 사용자가 요구하는 무선 자원을 할당한다. Looking at the management table, since there is no user request in the idle state, resources are not allocated to all data services. In the resource reservation state, the radio resources required by the user are allocated to all data services.
자원 적응 상태에서는 보장형 및 제어형 서비스에 대해 사용자가 요구하는 무선 자원을 할당받고, 최선형 서비스에 대해 남은 자원 적응 상태의 자원을 유지하는 한도의 무선 자원을 부분적으로 할당받는다. In the resource adaptation state, the radio resources required by the user for the guaranteed and controlled services are allocated, and the radio resources of the limit for maintaining the resources of the resource adaptation state remaining for the best service are partially allocated.
자원 감시 상태에서는 현재 무선 자원을 활용중인 사용자의 보장형 서비스에 대해 서비스를 보장하지만 신규로 요청되는 서비스는 거절되고, 제어형 서비스에 대해 무선 자원을 부분적으로 할당하거나 서비스 대기 상태로 진입하며, 최선형 서비스에 대해 서비스 대기 상태로 진입한다. In the resource monitoring state, the service is guaranteed for the guaranteed service of the user who is currently using the wireless resource, but the newly requested service is rejected, the radio resource is partially allocated or the service is waiting for the controlled service, and the best service is Enters the service standby state.
이후, 기지국(100)의 자원 할당부(113)는 도 5에 도시된 바와 같이 이동 단말기를 통해 사용자가 요청한 서비스를 데이터 요구 품질에 따라 데이터 특성을 구분하고, 관리 테이블의 무선 자원 할당 변수를 참조하여 데이터를 분류하고 무선 자원을 할당한다.(S2, S3, S4). 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 무선 자원 관리 방법에서 이동 단말기로부터의 데이터 처리 과정을 나타낸 도이다. Subsequently, the
즉, 기지국은 이동 단말기가 초기 접속 및 인증이 완료된 상태에서 데이터를 전송하면, 데이터의 요구 품질에 따라 구분자를 통해 서비스 품질(QoS)을 설정한다. That is, when the mobile station transmits data in the state where the initial access and authentication is completed, the base station sets the quality of service (QoS) through the delimiter according to the required quality of the data.
그리고 기지국은 해당 데이터의 설정된 서비스 품질과 무선 자원 관리 상태에 따라 자원 할당 규칙을 설정하고, 이렇게 설정된 자원 할당 규칙에 따라 데이터가 대기열에 입력되면 스케줄러에 의해 할당받은 무선 자원을 통해 데이터 전송이 이루어지도록 한다.The base station sets a resource allocation rule according to the set quality of service and the radio resource management state of the data. When the data is input to the queue according to the set resource allocation rule, the base station transmits data through the radio resource allocated by the scheduler. do.
기지국(100)의 자원 활용 측정부(111)는 무선 자원 할당이 이루어지면 주기적으로 무선 자원 활용 상태를 검사하고 그 결과에 따라 상태 천이부(112)가 무선 자원 활용 상태를 위에 기술된 바와 같이 천이한 후에 무선 자원 할당 및 운영 변수 생성 규칙을 설정한다.(S5)The resource utilization measuring unit 111 of the
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 무선 자원 관리 방법은 특정한 위치 및 상황에 위치한 사용자가 무선 이동 단말기를 소지한 상태에서 무선 접속 서비스가 필요한 경우에 필요한 데이터 서비스에 따라 사용 가능한 무선 접속 형태가 다르므로 특정 서비스를 지원 받기 위해 필요한 무선 자원을 효율적으로 지원 받도록 한다. As described above, the radio resource management method of the mobile communication system according to an embodiment of the present invention can be used according to a data service required when a wireless access service is required in a state where a user located in a specific location and situation has a wireless mobile terminal. Since the connection type is different, it is necessary to efficiently support the radio resources required to support a specific service.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 무선 자원 관리 방법은 현재 무선 접속 환경에서의 무선 자원 활용도에 따라 사용자가 요구하는 데이터 서비스별 무선 자원 할당을 동적으로 수행함으로써 사용자에게 요구되는 서비스에 따른 접속 보장을 해주면서 무선 자원의 활용도를 높일 수 있다. That is, the radio resource management method of the mobile communication system according to an embodiment of the present invention dynamically performs radio resource allocation for each data service required by the user according to the radio resource utilization in the current wireless access environment, thereby providing a service required by the user. It is possible to increase the utilization of radio resources while ensuring connection accordingly.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 그 외의 다양한 변경이나 변형이 가능하다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited thereto, and various other changes and modifications are possible.
이와 같이, 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 무선 자원 관리 방법은 현재 무선 접속 환경에서의 무선 활용도에 따라 사용자가 요청한 서비스를 데이터 요구 품질에 따라 구분하여 서비스별로 제공되는 성능 및 속도에 따라 무선 자원을 동적으로 할당함으로써 기지국은 사용자들에게 원활한 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있고, 한정된 무선 자원을 보다 효율적으로 운영할 수 있는 효과가 있다. As described above, the radio resource management method of the mobile communication system according to the present invention divides the service requested by the user according to the data request quality according to the radio utilization in the current wireless access environment and allocates the radio resource according to the performance and speed provided for each service. By dynamically allocating, the base station can provide a smooth multimedia service to users and can operate a limited radio resource more efficiently.
이렇게 함으로써, 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 무선 자원 관리 방법은사용자에게 요구되는 서비스에 따라 무선 접속을 보장해주고, 한정된 무선 자원의 활용도를 높일 수 있는 효과가 있다.By doing so, the radio resource management method of the mobile communication system according to the present invention can guarantee the radio connection according to the service required by the user and increase the utilization of the limited radio resource.
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