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KR100704671B1 - 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 시스템 및 그방법 - Google Patents

초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 시스템 및 그방법 Download PDF

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KR100704671B1
KR100704671B1 KR1020040027082A KR20040027082A KR100704671B1 KR 100704671 B1 KR100704671 B1 KR 100704671B1 KR 1020040027082 A KR1020040027082 A KR 1020040027082A KR 20040027082 A KR20040027082 A KR 20040027082A KR 100704671 B1 KR100704671 B1 KR 100704671B1
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김주희
이숙진
김성경
신상림
김경수
Original Assignee
한국전자통신연구원
에스케이 텔레콤주식회사
주식회사 케이티프리텔
삼성전자주식회사
하나로텔레콤 주식회사
주식회사 케이티
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Abstract

본 발명은 효율적으로 스케줄링 및 트래픽 처리를 수행할 수 있는 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 시스템 및 그 방법은 기지국(AP)의 MAC 소프트웨어 모듈이 각 논리적 기능에 따라 다른 우선순위를 갖는 태스크로 구성하기 위해 프레임 동기에 따라 정확하게 동작해야 하는 스케줄링부, 상향 프레임 처리부 및 제어부에 높은 우선순위를 두고, 네트워크로부터 수신된 하향 패킷과 다수의 단말기로부터 수신된 상향 패킷을 처리하는 하향 패킷 처리부와 상향 패킷 처리부에 프로세서의 동작에 부하를 주지 않도록 낮은 우선순위를 갖도록 한다. 또한, 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 시스템 및 그 방법은 정확한 동작 시점이 요구되는 스케줄링부, 상향 프레임 처리부, 제어부에는 외부 클록 인터럽트에 따라 동작을 제어하고, 각 부는 쓰레드로 구동되어 셀 및 사용자 정보를 공유함으로써 각 프로세스간 통신 부하를 줄이도록 하여 실시간 트래픽 처리를 수행함과 동시에 고속의 패킷을 효율적으로 처리할 수 있도록 한다.
초고속 휴대 인터넷 시스템(HPI), MAC 소프트웨어 모듈, 태스크, 쓰레드, 클록 인터럽트

Description

초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR TRAFFIC PROCESSING OF HPI SYSTEM}
도 1은 초고속 휴대 인터넷(HPi) 시스템의 일반적인 망 구성을 도시한 것이다.
도 2는 초고속 휴대 인터넷 시스템의 기지국의 MAC 소프트웨어 모듈의 논리적 구조를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 시스템에서 하향 트래픽 처리를 위한 MAC 소프트웨어 모듈의 구성을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 시스템에서 상향 트래픽 처리를 위한 MAC 소프트웨어 모듈의 구성을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 방법의 태스크 동작 흐름을 도시한 것이다.
본 발명은 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 효율적인 트래픽 제어를 위한 기지국(AP) 내 MAC 소프트웨어 모듈 내의 태스크 동작 제어를 수행하는 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
초고속 휴대 인터넷(HPi, High-speed Portable Internet) 시스템은 2.3GHz주파수 대역에서 스펙트럼 사용 효율을 보장하는 무선 전송 기술을 사용하여 IP 기반 무선 데이터 서비스를 제공하는 3.5세대 이동 통신 시스템이다.
도 1은 초고속 휴대 인터넷(HPi) 시스템의 일반적인 망 구성을 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 초고속 휴대 인터넷(HPi) 시스템은 사용자 단말기(AT, Access Terminal), 및 AT의 무선 접속 및 네트워크 연결을 지원하는 기지국(AP, Access Point)으로 구성된다.
기지국(AP)은 사용자 데이터를 처리하는 트래픽 처리기(11), 제어 메시지들을 처리하는 제어기(12), 및 무선구간 데이터 송수신 기능을 수행하는 하드웨어 송수신기(13)를 포함한다.
트래픽 처리기(11)는 트래픽 처리 및 패킷 스케줄링을 주기능으로 수행하며, 무선 링크 제어, 재전송 제어, 무선 자원 관리, 유선구간과 무선구간사이의 패킷 정합 등을 수행하는 MAC 소프트웨어 모듈로 구현된다.
초고속 휴대 인터넷(HPi) 시스템은 5msec의 프레임 구조로 물리계층이 운용되므로, 초고속 휴대 인터넷 시스템에서 트래픽 처리기(11)는 매 프레임마다 동기 에 맞게 스케줄링을 수행한 후에 프레임 데이터의 생성 및 송신이 요구된다.
따라서 하드웨어 클록 신호에 따라 MAC 소프트웨어 모듈 및 하드웨어 모듈에서는 매 프레임 동기에 맞게 동작해야 한다. 그런데 상위 계층(IP 네트워크)으로부터 수신되는 트래픽은 주기적이 아니라 간헐적으로 다량 또는 소량 생성될 수 있는 트래픽 특성을 가지고 있다.
이로 인해, MAC 소프트웨어 모듈에서는 무작위의 트래픽을 신속하게 처리함과 동시에 일정 주기(프레임)마다 스케줄링을 하여 프레임 데이터를 생성 및 송신해야 한다.
이와 같이, 상위 계층에서 오는 트래픽의 주기와 양이 가변적이고, 다수의 트래픽 연결로 수신된 데이터를 스케줄링하여 무선 구간에 일정 주기로 프레임 데이터를 송신해야 하므로 MAC 소프트웨어 모듈의 효율적인 동작 시스템이 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 초고속 휴대 인터넷(HPi) 시스템에서 상/하향 트래픽을 처리하는 MAC 소프트웨어 모듈 구현시 고속의 상/하향 패킷을 신속하게 처리하고, 효율적인 스케줄링을 수행하여 정해진 시간 내에 송수신기로 프레임 데이터를 정확히 전달하며, 상향 프레임 데이터를 읽어올 수 있는 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 기지국의 MAC 소프트웨어 모듈을 각 논리적 기능에 따라 서로 다른 우선순위를 갖는 태스크로 구성한다.
본 발명의 첫 번째 특징에 따른 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 시스템은 네트워크로부터 수신된 프레임 데이터를 처리하기 위한 초고속 휴대 인터넷(HPi) 시스템의 트래픽 처리 시스템에 있어서, 상기 수신 프레임에서 IP 패킷을 추출하여 상기 IP 패킷에 관련 무선 연결 ID를 결정한 후에 서비스데이터유닛 (SERVICE DATA UNIT) 버퍼에 저장하는 하향 패킷 처리부; 상기 서비스데이터유닛 버퍼 상태, 무선 연결 파라미터, 무선 링크 상태를 고려하여 매 프레임마다 스케줄링을 수행하고, 상기 스케줄링된 정보를 정해진 시간 내에 송신하도록 하는 스케줄링부; 및 상기 하향 패킷 처리부 및 스케줄링부에서 사용하는 셀, 단말기, 트래픽의 설정/변경/해제 정보를 관리하고 제반 제어 동작을 수행하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 두 번째 특징에 따른 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 시스템은, 단말기로부터 수신된 프레임 데이터를 처리하기 위한 초고속 휴대 인터넷(HPi) 시스템의 트래픽 처리 시스템에 있어서, 상기 프레임 데이터를 매 프레임마다 읽어 들여 각각의 패킷 데이터 유닛으로 분류하는 상향 프레임 처리부; 상기 상향 프레임 처리부에서 전달되는 패킷 데이터 유닛을 재결합 및 분리하여 상위 네트워크로 전달하기 위한 서비스데이터유닛으로 생성하여 네트워크로 송신하는 상향 패킷 처리부; 및 상기 상향 프레임 처리부 및 상향 패킷 처리부에서 사용하는 셀, 단말기, 트래픽의 설정/변경/해제 정보를 관리하고 제반 제어 동작을 수행하는 제어부를 포함한다.
상기 단말기가 상향 프레임으로 접속할 수 있도록 상향 접속 스케줄링을 수 행하는 스케줄링부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 세 번째 특징에 따른 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 시스템은, 네트워크로부터 수신된 하향 패킷과 다수의 단말기로부터 수신된 상향 패킷을 처리하기 위한 초고속 휴대 인터넷(HPi) 시스템의 트래픽 처리 시스템에 있어서, 상기 상향 패킷을 매 프레임마다 읽어 들여 각각의 패킷 데이터 유닛으로 분류하는 상향 프레임 처리부; 상기 상향 프레임 처리부에서 전달되는 패킷 데이터 유닛을 재결합 및 분리하여 상위 네트워크로 전달하기 위한 서비스데이터유닛으로 생성하여 네트워크로 송신하는 상향 패킷 처리부; 상기 하향 패킷에서 IP 패킷을 추출하여 상기 IP 패킷에 관련 무선 연결 ID를 결정한 후에 서비스데이터유닛 (SERVICE DATA UNIT) 버퍼에 저장하는 하향 패킷 처리부; 상기 서비스데이터유닛 버퍼 상태, 무선 연결 파라미터, 무선 링크 상태를 고려하여 매 프레임마다 스케줄링을 수행하고, 상기 스케줄링된 정보를 정해진 시간 내에 송신하도록 하며, 상기 단말기가 접속할 수 있도록 상향 접속 스케줄링을 수행하는 상/하향 스케줄링부; 및 상기 상향 프레임 처리부, 상향 패킷 처리부, 하향 패킷 처리부, 및 상/하향 스케줄링부에서 사용하는 셀, 단말기, 트래픽의 설정/변경/해제 정보를 관리하고 제반 제어 동작을 수행하는 제어부를 포함한다.
상기 상향 프레임 처리부, 상/하향 스케줄링부, 및 제어부는 외부 클록 인터럽트에 따라 주프로세서에 의해 동작 제어되는 것이 바람직하다.
상기 주프로세서는 1 프레임을 다수개의 시간 조각으로 분할하여 정해진 시간 구간에 각 상향 프레임 처리부, 상/하향 스케줄링부, 및 제어부에 태스크 할당 하여 처리하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 상/하향 스케줄링부와 상향 프레임 처리부는 상향 패킷 처리부 및 하향 패킷처리부보다 높은 우선순위를 갖도록 설정하는 것이 바람직하다.
상기 하향 패킷 처리부, 상향 프레임 처리부, 상향 패킷 처리부, 스케줄링부, 제어부는 트래픽 처리에 필요한 사용자 정보와 셀 정보를 공유하기 위해 쓰레드로 구현되는 것이 바람직하다.
본 발명의 네 번째 특징에 따른 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 방법은 네트워크로부터 수신된 하향 패킷과 다수의 단말기로부터 수신된 상향 패킷을 처리하기 위한 초고속 휴대 인터넷(HPi) 시스템의 트래픽 처리 방법에 있어서, a) 상기 하향 패킷 처리를 위해 하향 패킷 처리 태스크, 하향 스케줄링 태스크, 제어 태스크가 동작되어 상기 하향 패킷을 송신을 위한 프레임 데이터로 생성하고, 그에 따른 프레임 정보 메시지를 정해진 시간 내에 송신하도록 하는 단계; b) 상기 상향 패킷 처리를 위해 상향 프레임 처리 태스크, 상향 패킷 처리 태스크, 상향 스케줄링 태스크, 및 제어 태스크가 동작되어 각각의 패킷 데이터 유닛으로 분류한 후에 서비스 데이터 유닛을 생성하여 상위 네트워크로 전달하는 단계; 및 c) 상기 a) 단계 및 b) 단계의 제반 동작을 제어하면서 셀, 단말기, 및 트래픽의 설정/변경/해제 기능을 수행하여 상기 a) 단계 및 상기 b) 단계에 필요한 제어 정보를 제공하는 단계를 포함한다.
상기 a) 단계 내지 c) 단계는, 상기 상향 및 하향 스케줄링 태스크, 상향 프레임 처리 태스크, 및 제어 태스크는 1 프레임 동작이 완료되면 세마포어 대기 상 태에 머물러 클록 인터럽트를 대기하고, 상향 및 하향 패킷 처리 태스크는 상기 주프로세스의 동작 제어를 받지 않도록 하는 것이 바람직하다.
상기 a) 단계 및 b) 단계는, 상기 상향 및 하향 스케줄링 태스크, 상향 프레임 처리 태스크, 및 제어 태스크의 경우에 1프레임을 다수개의 시간 조각으로 분할하여 정해진 시간 구간에 각 태스크에 할당하여 처리하도록 태스크 동작을 제어하는 것이 바람직하다.
상기 제어 태스크는 하향 스케줄링 태스크와 상향 프레임 처리 태스크보다 높은 우선순위를 갖도록 설정하고, 상기 하향 스케줄링 태스크와 상향 프레임 처리 태스크는 상향 및 하향 패킷 처리 태스크보다 높은 우선순위를 갖도록 설정하는 것이 바람직하다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 발명이 적용되는 초고속 휴대 인터넷 시스템에서 기지국의 MAC 소프트웨어 모듈 구조를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 초고속 휴대 인터넷 시스템의 기지국의 MAC 소프트웨어 모듈의 논리적 구조를 도시한 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 기지국의 MAC 소프트웨어 모듈은 하향 트래픽 처리부(51), 상향 트래픽 처리부(52), 무선링크 제어부(53)를 포함한다.
하향 트래픽 처리부(51)는 네트워크로부터 패킷을 수신하여 해당 무선 구간 연결을 검색하고 관련 큐에 분류하는 기능, 및 스케줄러에서 한 프레임 동안 수신한 패킷들에 대해 해당 연결 QoS 파라미터에 따라 스케줄링 한 후 프레임 데이터를 구성하여 송신하는 기능을 수행한다.
상향 트래픽 처리부(52)는 매 프레임 마다 하드웨어 수신기로부터 프레임 데이터를 수신한 후 제어 메시지를 분류하여 관련 블록에 전달하고, 트래픽의 경우에 각 PDU(Packet Data Unit)별로 큐에 저장하는 기능, 및 버퍼에 저장된 PDU를 처리하여 상위 네트워크로 전달할 SDU(Service Data Unit) 패킷을 생성하여 네트워크로 전달하는 기능을 수행한다.
무선링크 제어부(53)는 하드웨어 송수신기로부터 전달받은 무선링크 측정 정보에 맞게 무선 파라미터를 변경하고 이를 해당 단말기에 공지하는 기능, 및 단말기의 초기 접속을 지원하는 기능을 수행한다.
이와 같이, 기지국의 MAC 소프트웨어 모듈의 논리적인 기능 분류는 MAC 소프트웨어 구현에 있어서 하향 패킷 처리 태스크(TASK), 상향 패킷 처리 태스크, 상/하향 스케줄링 태스크, 상향 프레임 처리 태스크, 제어 태스크와 같이 5개의 동작 태스크로 재분류될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 시스템에서 하향 트래픽 처리를 위한 MAC 소프트웨어 모듈의 구성을 도시한 것이 고, 도 4는 상향 트래픽 처리를 위한 MAC 소프트웨어 모듈의 구성을 도시한 것이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 시스템은, 하향 패킷 처리부(110), 상/하향 스케줄링부(120), 상향 프레임 처리부(140), 상향 패킷 처리부(150), 제어부(160)를 포함한다.
하향 패킷 처리부(110)는 네트워크로부터 수신된 이더넷 프레임으로부터 IP 패킷을 추출하여 관련된 무선 연결 아이디(ID)를 결정하고 IP 헤더 압축 등을 수행한 후 무선 연결 SDU 버퍼(115)에 저장한다. 이러한 하향 패킷 처리부(110)는 매 패킷 수신마다 동작하고 고속 패킷 처리를 수행할 수 있도록 짧은 처리 시간을 갖도록 한다.
상/하향 스케줄링부(120)는 각 무선 연결별 SDU 버퍼(115) 상태 및 무선 연결 파라미터, 무선 링크 상태를 고려하여 한 프레임에 송신될 프레임 데이터를 생성하고, 그에 따라 프레임 정보 메시지를 꾸려 하드웨어 송신기로 이를 전달하는 동작을 수행한다.
또한 상/하향 스케줄링부(120)는 상향 프레임으로 단말기가 접속 할 수 있도록 상향 접속 스케줄링을 수행한다.
이러한 상/하향 스케줄링부(120)는 매 프레임마다 스케줄링을 수행해야 하며, 이렇게 스케줄링된 정보를 정해진 시간 구간 내에 하드웨어에 송신하여야 하므로 정확한 처리 시간 및 프레임마다 주기적인 동작이 요구된다.
상향 프레임 처리부(140)는 무선구간으로부터 수신한 프레임 데이터를 하드웨어 수신기로부터 읽어와 각각의 PDU를 분류한 후 해당 태스크에 전달하는 동작을 수행한다. 상향 프레임 처리부(140)는 정해진 시간 구간에 하드웨어로부터 프레임 데이터를 읽어들어야 하므로 정확한 처리 시작 시간 및 매 프레임마다 주기적인 동작이 요구된다.
상향 패킷 처리부(150)는 무선구간으로부터 수신한 MAC PDU를 처리하는 태스크로 재결합(reassembly) 및 분리(demultiplexing) 등을 수행하여 상위 네트워크로 전달할 SDU(즉, IP패킷)를 생성하고, 이 SDU를 이더넷으로 송신한다. 이러한 상향 패킷 처리부(150)는 고속의 패킷 처리를 위해 짧은 시간동안 동작하도록 한다.
제어부(160)는 MAC 소프트웨어 모듈의 전체적인 동작을 제어하는 태스크로서 셀(CELL) 설정/변경/해제 기능, 단말기(AT) 등록 및 설정/해제 기능, 트래픽 연결 설정/변경/해제 기능을 수행한다.
즉, 제어부(160)는 MAC 소프트웨어모듈 내 모든 태스크에서 사용하는 셀, AT, 트래픽 정보를 관리하고, MAC 소프트웨어모듈 내 전체 동작을 제어하므로 다른 태스크에 비해 높은 우선순위가 요구된다.
위에서 설명한 각 부들은 MAC 소프트웨어 모듈의 논리적인 기능에 따라 분류된 태스크들로서, 각 태스크는 자체 동작을 수행하기 위해서 필요한 셀, AT, 트래픽 정보를 제어부(160)로부터 제공받는다.
그런데, 고속의 트래픽을 처리해야 하는 각 태스크들이 제어 정보를 다른 태스크로부터 수신하기 위해 프로세스간 통신으로 인해 지연이 발생할 수 있어, 본 발명의 실시예에서는 MAC 소프트웨어모듈 내 모든 태스크를 쓰레드로 구현하여 제어 정보를 전역 변수로 저장/관리해서 공유할 수 있도록 한다.
한편, MAC 소프트웨어 모듈에서는 초소고 휴대 인터넷(HPi) 시스템의 요구사항에 따라 트래픽을 처리 하는데 있어 프레임 동기를 맞추기 위해서 외부 클록 인터럽트(1msec)를 제공받는다.
MAC 소프트웨어 모듈 내의 주프로세서는 각 태스크의 구동을 시작하는 프로세스로서 외부 클록 인터럽트에 따라 각각의 태스크의 동작을 제어한다.
이러한 주프로세서는 각각의 태스크의 동작을 제어하기 위해서 세마포어를 사용하는데, 특히 하향 스케줄링부(120)와 상향 프레임 처리부(140)가 프레임 데이터 송수신을 위해 정해진 시간 슬롯 이외에는 동작하지 않도록 하고 정해진 시간 슬롯을 가리키는 클록 인터럽트에 의해 동작되도록 한다.
주프로세서는 클록 인터럽트에 따라 상/하향 스케줄링부(120), 상향 프레임 처리부(140), 및 제어부(160)가 동작하도록 제어한다.
이때, 주프로세서는 상/하향 스케줄링부(120), 상향 프레임 처리부(140), 및 제어부(160)가 1 프레임 동작이 완료되면 세마포어 대기상태에 머물러서 클록 인터럽트를 기다리도록 한다.
프레임 주기에 상관없이 패킷 발생시마다 패킷 처리가 요구되는 상향 패킷 처리부(150) 및 하향 패킷 처리부(110)는 주프로세스의 동작 제어를 받지 않고 동작하도록 한다.
다음, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 초고속 휴대 인터넷 시스템 의 트래픽 처리 시스템의 동작에 대하여 자세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 방법의 태스크 동작 흐름을 도시한 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 방법에서 하향 트래픽 처리 과정은, 한 프레임의 첫 번째 하드웨어 클록을 수신하면 상/하향 스케줄링부(120)에 세마포어가 넘겨져서 그 동안 각 무선연결을 위해 버퍼에 쌓인 패킷들을 스케줄링하여 하나의 프레임 데이터를 구성한 후 하드웨어 송신기로 전달한다.
송신기에서는 수신한 프레임 데이터를 하드웨어적으로 처리하고(3msec 소요) 무선 구간으로 방송한다. 다음 프레임의 시작 시점에 무선구간으로 방송이 시작되기 위해 스케줄링 및 프레임 데이터 전달 시간은 2msec로 한정된다.
다음, 상향 트래픽 처리 과정은 이전 프레임 구간에서 무선 구간으로부터 수신한 프레임 데이터를 처리하여 MAC 소프트웨어 모듈 내 상향 프레임 처리부(140)로 전달되는데 소요되는 시간은 3msec이다.
상향 프레임 처리부(140)는 프레임의 네 번째 클록이 수신되었을 때 동작을 시작하여 하드웨어 처리가 끝난 프레임 데이터를 읽어온 후 분석하여 해당 태스크로 전달한다. 상향 프레임데이터 중에는 대역 요구 PDU 및 무선 링크 제어(ranging) 관련 메시지와 같은 긴급 처리가 요구되는 데이터가 포함되어 있으므로 상향 프레임 처리부(140)는 1msec이내로 동작하여 관련 태스크에 알려준다.
대역 요구 PDU의 경우에 다음 프레임의 상/하향 스케줄링부(120)가 동작하기 전에 전달되어야 해당 단말기에 다음 프레임에 바로 응답을 해 줄 수 있다. MAC 제어 메시지 중 긴급한 처리가 요구되는 Basic 관리 MAC 메시지 등의 신속한 처리를 위해 매 프레임의 세 번째 및 다섯 번째 클록이 수신되면 제어부가 구동된다.
상향 프레임 처리부(140), 상/하향 스케줄링부(120), 및 제어부(160)가 대기(동작하지 않는) 중인 상태일 때 상향 패킷 처리부(150)와 하향 패킷 처리부(110)는 수시로 동작하여 상/하향 스케줄링 처리 및 상향 프레임 처리 부하를 분산 시킨다.
한편, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 형태로 기록 매체(시디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 그 외의 다양한 변경이나 변형이 가능하다.
이와 같이, 본 발명의 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 시스템 및 그 방법은 정확한 프레임 동기에 맞는 처리를 요구하는 태스크와 신속한 패킷 처리를 요구하는 태스크를 분리하여 이중화된 동작 우선순위 체계를 갖게 하고, 외부 클록 인터럽트로 동작을 제어하여 고속의 패킷을 신속히 처리하고, 다수의 트래픽 연결을 정해진 시간에 효율적으로 처리하여 정확한 주기의 프레임 데이터 송수신을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (16)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 네트워크로부터 수신된 하향 패킷과 다수의 단말기로부터 수신된 상향 패킷을 처리하기 위한 초고속 휴대 인터넷(HPi) 시스템의 트래픽 처리 시스템에 있어서,
    상기 상향 패킷을 매 프레임마다 읽어 들여 각각의 패킷 데이터 유닛으로 분류하는 상향 프레임 처리부;
    상기 상향 프레임 처리부에서 전달되는 패킷 데이터 유닛을 재결합 및 분리하여 상위 네트워크로 전달하기 위한 서비스데이터유닛으로 생성하여 네트워크로 송신하는 상향 패킷 처리부;
    상기 하향 패킷에서 IP 패킷을 추출하여 상기 IP 패킷에 관련 무선 연결 ID를 결정한 후에 서비스데이터유닛(SERVICE DATA UNIT) 버퍼에 저장하는 하향 패킷 처리부;
    상기 서비스데이터유닛 버퍼 상태, 무선 연결 파라미터, 무선 링크 상태를 고려하여 매 프레임마다 스케줄링을 수행하고, 상기 스케줄링된 정보를 정해진 시간 내에 송신하도록 하며, 상기 단말기가 접속할 수 있도록 상향 접속 스케줄링을 수행하는 상/하향 스케줄링부; 및
    상기 상향 프레임 처리부, 상향 패킷 처리부, 하향 패킷 처리부, 및 상/하향 스케줄링부에서 사용하는 셀, 단말기, 트래픽의 설정/변경/해제 정보를 관리하고 제반 제어 동작을 수행하는 제어부
    를 포함하며,
    상기 상/하향 스케줄링부와 상향 프레임 처리부는 상향 패킷 처리부 및 하향 패킷처리부보다 높은 우선순위를 갖도록 설정되어 있으며, 상기 제어부는 상기 상/하향 스케줄링부 및 상향 프레임 처리부보다 높은 우선 순위를 갖도록 설정되어 있는 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 상향 프레임 처리부, 상/하향 스케줄링부, 및 제어부는 외부 클록 인터럽트에 따라 주프로세서에 의해 동작 제어되는 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 주프로세서는 1 프레임을 다수개의 시간 조각으로 분할하여 정해진 시간 구간에 각 상향 프레임 처리부, 상/하향 스케줄링부, 및 제어부에 태스크 할당하여 처리하도록 하는 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 시스템.
  7. 삭제
  8. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 상/하향 스케줄링부와 상향 프레임 처리부는 상기 상향 패킷의 프레임별 데이터의 송수신을 위해 정해진 시간 슬롯 이외에 동작되지 않도록 세마포어를 사용하고, 외부 클록 인터럽트에 따라 동작이 제어되는 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 시스템.
  9. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하향 패킷 처리부, 상향 프레임 처리부, 상향 패킷 처리부, 상/하향 스케줄링부, 제어부는 트래픽 처리에 필요한 사용자 정보와 셀 정보를 공유하기 위해 쓰레드로 구현되는 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 시스템.
  10. 네트워크로부터 수신된 하향 패킷과 다수의 단말기로부터 수신된 상향 패킷을 처리하기 위한 초고속 휴대 인터넷(HPi) 시스템의 트래픽 처리 방법에 있어서,
    a) 상기 하향 패킷 처리를 위해 하향 패킷 처리 태스크, 하향 스케줄링 태스크, 제어 태스크가 동작되어 상기 하향 패킷을 송신을 위한 프레임 데이터로 생성하고, 그에 따른 프레임 정보 메시지를 정해진 시간 내에 송신하도록 하는 단계;
    b) 상기 상향 패킷 처리를 위해 상향 프레임 처리 태스크, 상향 패킷 처리 태스크, 상향 스케줄링 태스크, 및 제어 태스크가 동작되어 각각의 패킷 데이터 유닛으로 분류한 후에 서비스 데이터 유닛을 생성하여 상위 네트워크로 전달하는 단계; 및
    c) 상기 a) 단계 및 b) 단계의 제반 동작을 제어하면서 셀, 단말기, 및 트래픽의 설정/변경/해제 기능을 수행하여 상기 a) 단계 및 상기 b) 단계에 필요한 제어 정보를 제공하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제어 태스크는 하향 스케줄링 태스크와 상향 프레임 처리 태스크보다 높은 우선순위를 갖도록 설정하고, 상기 하향 스케줄링 태스크와 상향 프레임 처리 태스크는 상향 및 하향 패킷 처리 태스크보다 높은 우선순위를 갖도록 설정되어 있는 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 a) 단계 내지 c) 단계는 각 태스크의 구동을 시작하는 주프로세스가 외부 클록 인터럽트에 의해 각각의 동작을 제어하는 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 주프로세스는 각 태스크의 동작을 제어하기 위해 세마포어를 사용하는 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 a) 단계 내지 c) 단계는,
    상기 상향 및 하향 스케줄링 태스크, 상향 프레임 처리 태스크, 및 제어 태스크는 1 프레임 동작이 완료되면 세마포어 대기 상태에 머물러 클록 인터럽트를 대기하고, 상향 및 하향 패킷 처리 태스크는 상기 주프로세스의 동작 제어를 받지 않도록 하는 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 a) 단계 및 b) 단계는,
    상기 상향 및 하향 스케줄링 태스크, 상향 프레임 처리 태스크, 및 제어 태스크의 경우에 1프레임을 다수개의 시간 조각으로 분할하여 정해진 시간 구간에 각 태스크에 할당하여 처리하도록 태스크 동작을 제어하는 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 방법.
  15. 삭제
  16. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 태스크들은 트래픽 처리에 필요한 사용자 정보 및 셀 정보를 공유하기 위해 쓰레드로 구현되는 초고속 휴대 인터넷 시스템의 트래픽 처리 방법.
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