KR20050050461A - Apparatus and method for time slot assignment analysis in tdma and hybrid traffic processing system using it - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
본 발명은 시간분할다중접속방식에서 타임 슬롯 할당 분석 장치 및 그 방법과 그를 이용한 하이브리드 트래픽 처리 시스템에 관한 것임.The present invention relates to an apparatus and method for analyzing time slot allocation in a time division multiple access method and a hybrid traffic processing system using the same.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention
본 발명은, 트래픽의 형태를 회선교환과 패킷교환으로 구분하고 타임슬롯의 할당을 회선교환용과 패킷교환용으로 일정량 할당하고 가변 타임슬롯을 두어 데이터 처리량을 향상시킬 수 있도록 하는 시간분할다중접속방식에서 타임 슬롯 할당 분석 장치 및 그 방법과 그를 이용한 하이브리드 트래픽 처리 시스템을 제공하고자 함.The present invention provides a time division multiple access scheme in which traffic types are divided into circuit switched and packet switched, time slots are allocated for circuit switching and packet switching, and a variable amount of time slots is used to improve data throughput. An apparatus and method for analyzing time slot allocation and a hybrid traffic processing system using the same are provided.
3. 발명의 해결방법의 요지 3. Summary of Solution to Invention
본 발명은, 시간분할다중접속방식에서 타임 슬롯 할당 분석 장치에 있어서, 위성 중계기의 회선이용 가능성을 판단하기 위한 이용가능 판단수단; 타임 슬롯 생성기로부터 생성된 타임 프레임내 회선교환 트래픽과 패킷교환 트래픽을 할당하기 위한 타임 슬롯 할당수단; 상기 타임 슬롯 할당수단으로부터 회선교환 트래픽을 타임 슬롯내에 배치하기 위한 회선교환 배치수단; 상기 타임 슬롯 할당수단으로부터 패킷교환 트래픽을 타임 슬롯내에 배치하기 위한 패킷교환 배치수단; 상기 회선교환 및 패킷교환 트래픽에 대한 잔여 트래픽이 존재하는지를 분별하기 위한 잔여 트래픽 분별수단; 상기 잔여 트래픽을 처리하기 위한 가변적인 타임 슬롯을 조정하기 위한 타임 슬롯 조정수단; 및 상기 타임 슬롯 조정 결과에 따라, 형성된 타임 슬롯을 재구성하기 위한 타임 슬롯 재구성수단을 포함함.The present invention provides a time slot assignment analysis apparatus in a time division multiple access method, comprising: available determination means for determining a line availability of a satellite repeater; Time slot allocating means for allocating intra-time circuit switched traffic and packet switched traffic generated from the time slot generator; Circuit-switched arranging means for arranging circuit-switched traffic from said time slot assigning means in a time slot; Packet switched arranging means for arranging packet switched traffic from the time slot assigning means into a time slot; Residual traffic classification means for discriminating whether there is residual traffic for the circuit switched and packet switched traffic; Time slot adjusting means for adjusting a variable time slot for processing the remaining traffic; And time slot reconstruction means for reconfiguring the formed time slots according to the time slot adjustment result.
4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention
본 발명은 위성통신시스템에서 시간분할다중접속 방식 등에 이용됨.The present invention is used for the time division multiple access method in the satellite communication system.
Description
본 발명은 시간분할다중접속방식에서 타임 슬롯 할당 분석 장치 및 그 방법과 그를 이용한 하이브리드 트래픽 처리 시스템에 관한 것으로, 특히 트래픽의 형태를 회선교환과 패킷교환 트래픽으로 구분하여 각각에 대해 일정량 만큼의 타임슬롯을 할당한 후 가변적인 타임슬롯 할당을 통해 전체시스템의 데이터 처리량을 향상시키기 위한 타임 슬롯 할당 분석 장치 및 그 방법과 그를 이용한 하이브리드 트래픽 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for analyzing time slot allocation in a time division multiple access method, a method thereof, and a hybrid traffic processing system using the same. Particularly, the traffic type is divided into circuit-switched and packet-switched traffic. The present invention relates to an apparatus and method for analyzing time slot allocation for improving data throughput of an entire system through variable timeslot allocation, and a hybrid traffic processing system using the same.
즉, 본 발명은 여러 가입자들이 전송할 트래픽의 형태에 따라 타임 슬롯 요구를 중심국으로 전송하고 중심국에서는 해당 단말지구국간의 초기 동기 수행에 따라 할당 요구에 대한 정보를 모든 송신단말 지구국에 전송하며, 단말지구국들은 자신들이 보낸 타임 슬롯 할당 정보에 대한 확인 메시지를 확인한 후에 이에 따라 전송할 데이터를 전송하거나 타임 슬롯 요구 메지시를 재전송함은 물론, 중심국으로 할당받은 타임 슬롯을 해당 단말지구국에서는 트래픽이 회선교환 트래픽과 패킷교환 트래픽으로 구성된 것을 판별하여 타임 슬롯을 할당하며 단위 프레임내 회선교환 트래픽용과 패킷교환 트래픽용으로 할당하고, 임의 영역의 타임 슬롯은 트래픽의 양에 따라 가변적으로 사용할 수 있도록 함으로써 회선교환 트래픽의 처리량에 변화를 가져오지 않으면서 패킷교환 트래픽을 처리하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있어 전체적으로 위성통신시스템에서의 트래픽 처리 효율을 향상시킬 수 있다. That is, the present invention transmits a time slot request to a central station according to the type of traffic to be transmitted by various subscribers, and the central station transmits information on the allocation request to all transmitting terminal earth stations according to initial synchronization between the terminal earth stations. After confirming the confirmation message about the time slot assignment information sent by them, they transmit the data to be transmitted or resend the time slot request message accordingly, and the traffic at the terminal earth station receives the time slot allocated to the central station. Determining what constitutes switched traffic, assigns time slots, allocates them for circuit-switched traffic and packet-switched traffic within a unit frame, and allows time slots in any area to be used in varying amounts according to the traffic volume. Make a difference It can reduce the time it takes to process packet switched traffic without improving the overall traffic processing efficiency in the satellite communication system.
종래 기술과 관련하여 "대역폭 할당방법 및 장치"(대한민국 등록특허공보 10-035500, 등록일자 2002.9.18)을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the "bandwidth allocation method and apparatus" (Korea Patent Publication No. 10-035500, registration date 2002.9.18) with respect to the prior art as follows.
이 특허는 TDMA 주파수 채널의 프레임내의 타임슬롯을 기지국과 하나 이상의 이동단말기간 실시간 콜 또는 비실시간 콜에 대해 프레임당 복수의 타임슬롯의 할당 요구를 수용하되 두개의 콜 중 어느 콜이 프레임당 복수의 타임슬롯의 할당을 요구하는 실시간 콜인지를 판별하는 기술에 관한 것으로, 기지국과 이동단말기간의 시간분할 방식으로 통신하는 경우 기지국으로부터 이동단말기의 역방향 대역폭 할당을 표시하여 할당 데이터를 송신하며 이동단말기가 기지국으로의 송신에 역방향 대역폭 할당을 사용하는 단계를 추가함으로써, 역방향 대역폭 할당이 요구신호에 따라서 변화하도록 하며, 트래픽 실시간콜과 비실시간콜로 구분한 후, 프레임당 복수의 타임슬롯을 할당하여 최대 대역폭 할당을 초과하지 않으면서 상기 콜에 대한 대역폭 요구에 따라 현재의 대역폭 할당을 변화시켜 통신한다. This patent addresses the request for the allocation of multiple timeslots per frame for timeslots in a frame of a TDMA frequency channel and for the base station and one or more mobile station real-time or non-real-time calls, wherein either of the two calls is multiple per frame. The present invention relates to a technique for determining whether a call is a real-time call requiring time slot allocation. In case of communicating with a base station in a time division method of a mobile station, the base station transmits allocation data by indicating a reverse bandwidth allocation of the mobile station. By adding a reverse bandwidth allocation to the transmission to the network, the reverse bandwidth allocation is changed according to the request signal, and divided into a real-time call and a non-real-time call, and then allocated a plurality of timeslots per frame to the maximum bandwidth allocation. Bandwidth requirements for the call without exceeding Therefore, it communicates by changing the current bandwidth allocation.
이와 같이, 이 특허는 실시간 호와 비실시간 호에 대한 타임슬롯 할당방법에 대해서만 제시하였을 뿐, 트래픽의 형태를 회선교환과 패킷교환 트래픽으로 구분하여 타임슬롯을 가변적으로 운용함으로써 데이터 처리량을 향상시킬 수 있는 방안에 대해서는 제시된 바가 없다.As such, the patent only proposes a time slot allocation method for real-time and non-real-time calls, and can improve data throughput by variably operating timeslots by dividing traffic types into circuit-switched and packet-switched traffic. There is no suggestion about the solution.
또한, 종래의 위성통신시스템에서 시간분할다중접속 방식을 이용한 데이터 전송 방법은 타임 슬롯을 트래픽 형태에 따라 할당하지 않고 고정적으로 타임 슬롯을 구성하여 회선교환 트래픽에 대해 무조건적인 우선권을 주어 패킷교환 트래픽 전송에 많은 처리시간이 요구되거나 아예 폐기되는 사례가 발생되어 위성에서의 트래픽 처리 효율면에서도 우수하지 못한 문제점이 있다.In addition, in the conventional satellite communication system, the data transmission method using the time division multiple access method does not allocate time slots according to traffic types, and configures time slots in a fixed manner, thereby giving unconditional priority to circuit switched traffic to transmit packet switched traffic. In this case, a lot of processing time is required or a case of discarding altogether occurs, and thus there is a problem in that it is not excellent in terms of traffic processing efficiency in satellite.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 트래픽의 형태를 회선교환과 패킷교환으로 구분하고 타임슬롯의 할당을 회선교환용과 패킷교환용으로 일정량 할당하고 가변 타임슬롯을 두어 데이터 처리량을 향상시킬 수 있도록 하는 시간분할다중접속방식에서 타임 슬롯 할당 분석 장치 및 그 방법과 그를 이용한 하이브리드 트래픽 처리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been proposed in order to solve the above problems, and the traffic type is divided into circuit switching and packet switching, and the time slot allocation is allocated in a fixed amount for circuit switching and packet switching, and the data is placed in a variable time slot. An object of the present invention is to provide an apparatus and method for analyzing time slot allocation in a time division multiple access method capable of improving throughput, and a hybrid traffic processing system using the same.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 시간분할다중접속방식에서 타임 슬롯 할당 분석 장치에 있어서, 위성 중계기의 회선이용 가능성을 판단하기 위한 이용가능 판단수단; 타임 슬롯 생성기로부터 생성된 타임 프레임내 회선교환 트래픽과 패킷교환 트래픽을 할당하기 위한 타임 슬롯 할당수단; 상기 타임 슬롯 할당수단으로부터 회선교환 트래픽을 타임 슬롯내에 배치하기 위한 회선교환 배치수단; 상기 타임 슬롯 할당수단으로부터 패킷교환 트래픽을 타임 슬롯내에 배치하기 위한 패킷교환 배치수단; 상기 회선교환 및 패킷교환 트래픽에 대한 잔여 트래픽이 존재하는지를 분별하기 위한 잔여 트래픽 분별수단; 상기 잔여 트래픽을 처리하기 위한 가변적인 타임 슬롯을 조정하기 위한 타임 슬롯 조정수단; 및 상기 타임 슬롯 조정 결과에 따라, 형성된 타임 슬롯을 재구성하기 위한 타임 슬롯 재구성수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a time slot allocation analysis apparatus in a time division multiple access method, comprising: available determination means for determining a line availability of a satellite repeater; Time slot allocating means for allocating intra-time circuit switched traffic and packet switched traffic generated from the time slot generator; Circuit-switched arranging means for arranging circuit-switched traffic from said time slot assigning means in a time slot; Packet switched arranging means for arranging packet switched traffic from the time slot assigning means into a time slot; Residual traffic classification means for discriminating whether there is residual traffic for the circuit switched and packet switched traffic; Time slot adjusting means for adjusting a variable time slot for processing the remaining traffic; And time slot reconstruction means for reconfiguring the formed time slots according to the time slot adjustment result.
또한, 본 발명은, 시간분할다중접속방식에서 타임 슬롯 할당 분석 방법에 있어서, 각 단말지구국으로부터 발생된 트래픽이 중계기내에 입력되는 제 1 단계; 상기 중계기내 이용 가능한 회선을 1차적으로 평가한 후 입력된 트래픽 형태를 분별하여 회선교환 트래픽과 패킷교환 트래픽을 분리하는 제 2 단계; 상기 분별된 트래픽의 형태에 따라, 회선교환 트래픽 및 패킷교환 트래픽을 처리하기 위한 타임 슬롯을 각각 할당하는 제 3 단계; 상기 트래픽 처리량에 대한 잔여 트래픽이 존재하는지를 평가하여 트래픽 처리에 필요한 타임 슬롯을 추가적으로 할당하고, 해당 타임 슬롯이 가변적으로 사용가능한 가변 타임 슬롯이면 이를 사용하는 제 4 단계; 및 상기 가변적인 타임 슬롯을 사용하고도 트래픽을 처리하는데 해당 타임 슬롯이 부족하면 상기 제 1 단계를 반복 수행하는 제 5 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention also provides a time slot allocation analysis method in a time division multiple access method, comprising: a first step of inputting traffic generated from each terminal earth station into a repeater; A second step of firstly evaluating a circuit available in the repeater and separating circuit type traffic and packet switched traffic by classifying input traffic types; A third step of allocating time slots for processing circuit-switched and packet-switched traffic, respectively, according to the type of fractionated traffic; A fourth step of evaluating whether there is residual traffic for the traffic throughput and additionally allocating a time slot necessary for traffic processing, and using the time slot if the corresponding time slot is variably available; And a fifth step of repeating the first step if the corresponding time slot is insufficient to process traffic even though the variable time slot is used.
또한, 본 발명은, 시간분할다중접속 방식이 적용되는 타임 슬롯 할당 분석 장치를 이용한 하이브리드 트래픽 처리 시스템에 있어서, 회선교환 및 패킷교환 트래픽을 발생하기 위한 트래픽 발생수단; 상기 트래픽 발생수단을 통해 트래픽 형태를 판단하기 위한 트래픽 형태 판단수단; 상기 트래픽 형태를 판단 결과에 따라, 회선교환 트래픽과 패킷교환 트래픽 특성에 맞게 프레임 구성의 타임 슬롯을 최적으로 할당하기 위한 타임 슬롯 분석 수단; 상기 할당된 타임 슬롯에 필요한 기준 클럭을 발생시켜 상기 타임 슬롯 할당수단에 제공하기 위한 기준클럭 발생수단; 타임 슬롯 형태를 만든 후 이를 상기 타임 슬롯 분석 수단에 제공하기 위한 타임 슬롯 제공수단; 상기 타임 슬롯 분석 수단을 통해 회선교환 트래픽 처리를 위한 타임 슬롯을 발생하는 회선교환 타임 슬롯 발생수단; 상기 타임 슬롯 분석 수단을 통해 패킷교환 트래픽 처리를 위한 타임 슬롯을 발생하는 패킷교환용 타임 슬롯 발생수단; 상기 타임 슬롯 분석 수단을 통해 단위프레임내 가변적인 타임 슬롯을 만들어 회선교환 트래픽과 패킷교환 트래픽의 양에 따라 가변적으로 타임 슬롯을 생성시키는 가변타임 슬롯 처리수단; 및 상기 트래픽의 형태와 무관하게 일정한 프레임을 구성하는데 사용되는 프레임 구성수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention also provides a hybrid traffic processing system using a time slot allocation analysis apparatus to which a time division multiple access scheme is applied, comprising: traffic generating means for generating circuit switched and packet switched traffic; Traffic type determining means for determining a traffic type through the traffic generating means; Time slot analysis means for optimally allocating a time slot of a frame structure according to a circuit switched traffic and a packet switched traffic characteristic according to the determination result of the traffic type; Reference clock generating means for generating a reference clock necessary for the allocated time slot and providing the same to the time slot assigning means; Time slot providing means for making a time slot form and providing it to the time slot analyzing means; Circuit-switched time slot generating means for generating a time slot for circuit-switched traffic processing through said time slot analyzing means; Packet slot time slot generating means for generating a time slot for packet switched traffic processing through the time slot analyzing means; Variable time slot processing means for generating a variable time slot in a unit frame through the time slot analyzing means to generate a time slot variably according to the amount of circuit switched traffic and packet switched traffic; And frame structuring means used to construct a constant frame regardless of the type of traffic.
본 발명은 회선교환 트래픽의 처리량에 영향을 주지 않으면서 패킷교환 트래픽의 처리 시간을 크게 줄일 수 있는 방법에 관한 것으로, 실제 전송에 필요한 타임 슬롯 할당이 중심국으로부터 각 단말지구국으로 할당된 이후, 또는 중심국에서 각 단말지구국에 할당되는 타임 슬롯을 트래픽 형태에 따라 할당하는 방법이다. 타임 슬롯의 할당 원칙으로는 회선교환 트래픽에 우선권을 주고 일정량 만큼을 패킷교환 트래픽용으로 할당하며 일정부분을 가변적으로 운용이 가능한 타임 슬롯 영역으로 두어, 이들 영역의 사용은 회선교환 트래픽과 패킷교환 트래픽의 양에 따라 공통으로 사용할 수 있게끔 함으로써 타임 슬롯의 효율적 활용을 가져와 전체 데이터 처리량을 향상시킬 수 있음은 물론 패킷교환 트래픽의 처리 시간 지연을 방지하기 위한 것이다. The present invention relates to a method that can significantly reduce the processing time of packet switched traffic without affecting the throughput of circuit switched traffic, wherein the time slot allocation required for actual transmission is allocated from the central station to each terminal earth station, or In the present invention, a time slot allocated to each UE earth station is allocated according to a traffic type. The principle of time slot allocation is to give priority to circuit-switched traffic, to allocate a certain amount for packet-switched traffic, and to make certain portions of the time-slot area variably manageable. In order to make common use according to the amount of time slots, it is possible to effectively utilize time slots to improve overall data throughput and to prevent processing time delay of packet switched traffic.
따라서, 본 발명에서는 기존의 고정적인 타임 슬롯으로 할당하지 않고 타임 슬롯의 할당시 일정량 만큼을 가변적으로 할당함은 물론 패킷교환 트래픽 처리를 위해서도 고정적인 타임 슬롯을 둠으로써, 회선교환 트래픽의 처리량과 패킷교환 트래픽 처리 지연을 동시에 해결하는 방법이다. 즉, 위성에서의 시간분할 다중접속 방식을 사용하는 시스템에서 중심국 및 단말지구국이 트래픽의 형태에 따라 타임 슬롯을 가변적으로 할당할 수 있는 방안을 적용함으로써, 트래픽 처리량 향상과 패킷 교환 트래픽의 처리 지연 문제를 동시에 해결할 수 있다. 가령, 전송할 데이터를 갖는 단말지구국에서는 타임 슬롯 할당 요구를 중심으로 전송할 때, 트래픽의 형태에 무관하게 타임 슬롯 할당 요구를 전송하고 중심국으로부터 할당받은 타임 슬롯을 효과적으로 사용하기 위해 트래픽 특성에 따라 구분된 타임 슬롯의 집합인 타임 프레임에 타임 슬롯을 회선교환 트래픽과 패킷교환 트래픽으로 할당하며, 트래픽 특성에 따라 구분된 타임 슬롯을 통해 트래픽을 처리할 수 있음으로써 다양한 특성의 트래픽 처리를 효율적으로 할 수 있다. 또한, 중심국에서는 단말지구국간, 단말지구국과 중심국간 타임 슬롯 할당에 필요한 초기 동기를 수행한 후, 초기 동기가 포착된 정보를 중심국에서 단말지구국으로 전송하여 모든 단말지구국에게 알려주어 단말지구국간의 충돌을 방지함은 물론, 타임 슬롯 할당 요구를 전송한 단말지구국들이 자신이 보낸 요구 정보의 포착 여부를 확인할 수 있게 한다. Therefore, the present invention not only allocates fixed time slots but also assigns a fixed amount of time slots and assigns fixed time slots for packet-switched traffic processing. It is a method to solve the switching traffic processing delay at the same time. That is, in the system using the time division multiple access method in the satellite, by applying the scheme that the central station and the terminal earth station can allocate the time slot variably according to the traffic type, it is possible to improve the traffic throughput and delay the processing of packet switched traffic. Can be solved at the same time. For example, the terminal earth station having the data to be transmitted is time divided according to the traffic characteristics to transmit the time slot allocation request regardless of the traffic type and to effectively use the time slot allocated from the central station when transmitting around the time slot allocation request. Time slots are assigned to circuit-switched and packet-switched traffic in a time frame, which is a set of slots, and the traffic can be processed through time slots classified according to the traffic characteristics. In addition, the central station performs initial synchronization necessary for time slot allocation between terminal earth stations, between the terminal earth station and the central station, and then transmits the captured information from the central station to the terminal earth station and informs all terminal earth stations of the collision between terminal earth stations. In addition, the terminal earth stations that transmit the time slot allocation request can check whether the request information sent by the terminal earth station is captured.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명에 따른 시간분할다중접속방식에서 타임 슬롯 할당 분석 장치를 이용한 하이브리드 트래픽 처리 시스템의 일실시예 구성도로서, 회선교환 트래픽과 패킷교환 트래픽이 위성중계기에 입력되는 경우 트래픽 특성에 맞게 타임 슬롯을 최적으로 할당함으로써, 위성에서의 회선교환용 트래픽 처리량에 영향을 최소화하면서 패킷교환 트래픽의 처리에 따른 시간을 줄이기 위한 것이다.1 is a configuration diagram of a hybrid traffic processing system using a time slot allocation analysis apparatus in a time division multiple access method according to the present invention, in which circuit-switched and packet-switched traffic is input to a satellite relay according to traffic characteristics. By optimally allocating time slots, the time required to process packet switched traffic is minimized while minimizing the impact on circuit switched traffic throughput at the satellite.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 시간분할다중접속방식에서 타임 슬롯 할당 분석 장치를 이용한 하이브리드 트래픽 처리 시스템은, 회선교환 및 패킷교환 트래픽을 발생하기 위한 트래픽 발생기(10)와, 트래픽 발생기(10)를 통해 트래픽 형태를 분별하기 위한 트래픽 형태 분별기(20)와, 트래픽 형태 분별기(20)로부터의 판단 결과에 따라, 회선교환 트래픽과 패킷교환 트래픽 특성에 맞게 프레임 구성의 타임 슬롯을 최적으로 할당하기 위한 타임 슬롯 할당 분석기(100)와, 타임 슬롯에 필요한 기준 클럭을 발생시켜 타임 슬롯 할당 분석기(100)에 제공하기 위한 기준클럭 발생기(30)와, 타임 슬롯 형태를 만든 후 이를 타임 슬롯 할당 분석기(100)에 제공하기 위한 타임 슬롯 생성기(40)와, 타임 슬롯 할당 분석기(100)를 통해 회선교환 트래픽 처리를 위한 타임 슬롯을 발생하는 회선교환용 타임 슬롯 처리기(50)와, 타임 슬롯 할당 분석기(100)를 통해 패킷교환 트래픽 처리를 위한 타임 슬롯을 발생하는 패킷교환용 타임 슬롯 처리기(60)와, 타임 슬롯 할당 분석기(100)를 통해 단위프레임내 가변적인 타임 슬롯을 만들어 회선교환 트래픽과 패킷교환 트래픽의 양에 따라 가변적으로 타임 슬롯을 생성시키는 가변타임 슬롯 처리기(70)와, 트래픽의 형태와 무관하게 일정한 프레임을 구성하는데 사용되는 프레임 구성기(80)를 구비한다.As shown in FIG. 1, a hybrid traffic processing system using a time slot allocation analysis apparatus in a time division multiple access method according to the present invention includes a traffic generator 10 for generating circuit switched and packet switched traffic, and a traffic generator. In accordance with the determination result from the traffic type classifier 20 and the traffic type classifier 20 for classifying the traffic types through 10, the time slot of the frame configuration is selected according to the circuit switched traffic and the packet switched traffic characteristics. The time slot assignment analyzer 100 for optimal allocation, the reference clock generator 30 for generating the reference clock required for the time slot and providing the time slot assignment analyzer 100, and the time slot form, and then time Time slot generator 40 for providing slot allocation analyzer 100 and other slots for circuit switched traffic processing through time slot allocation analyzer 100. Circuit-switched time slot processor 50 for generating slots, packet-switched time slot processor 60 for generating time slots for packet-switched traffic processing through time slot assignment analyzer 100, and time slot assignment The variable time slot processor 70 generates a variable time slot in the unit frame through the analyzer 100 to generate a time slot variably according to the amount of circuit switched traffic and packet switched traffic, and a constant frame regardless of the type of traffic. It has a frame configurator 80 used to construct.
이와 같이, 본 발명에 따른 시간분할다중접속방식에서 타임 슬롯 할당 분석 장치를 이용한 하이브리드 트래픽 처리 시스템은, 상기 중심국에서 다수의 단말지구국으로부터 전송되는 모든 타임 슬롯 할당 요구에 대해, 타임 슬롯의 동기를 수행하여 타임 슬롯 요구에 대한 동기가 포착되면, 포착된 타임 슬롯에 해당되는 타임 슬롯 요구 포착 확인 신호를 모든 단말지구국들이 인지할 수 있도록 중심국은 시스템내 단말지구국들이 인지할 수 있도록 실시간으로 알려주되 각 단말지구국들은 중심국으로부터 할당받은 타임 슬롯을 트래픽 형태에 따라 회선교환 트래픽에 우선적으로 일정량을 할당하고 패킷교환에도 할당하며, 마지막으로 가변 타임 슬롯을 두어 트래픽의 처리 용량에 따라 가변적으로 이를 사용하게 한다.As described above, the hybrid traffic processing system using the time slot allocation analysis apparatus in the time division multiple access method according to the present invention performs time slot synchronization for all time slot allocation requests transmitted from a plurality of terminal earth stations at the central station. When the synchronization of the time slot request is detected, the central station is informed in real time so that the terminal earth stations in the system can recognize the time slot request acquisition confirmation signal corresponding to the captured time slot. The earth stations allocate the time slots allocated from the central station to the circuit-switched traffic preferentially and the packet-switched ones according to the traffic type, and finally, the variable time slots are used according to the processing capacity of the traffic.
도 2 는 본 발명에 따른 시간분할다중접속방식에서 타임 슬롯 할당 분석 장치의 일실시예 구성도이다. 2 is a configuration diagram of an apparatus for analyzing time slot allocation in a time division multiple access method according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 시간분할다중접속방식에서 타임 슬롯 할당 분석 장치(타임 슬롯 할당 분석기(100))는, 위성 중계기의 회선이용 가능성을 판단하기 위한 중계기 회선의 이용가능성 판단기(170)와, 타임 슬롯 생성기(40)로부터 생성된 타임 프레임내 회선교환 트래픽과 패킷교환 트래픽을 할당하기 위한 타임 슬롯 할당기(160)와, 타임 슬롯 할당기(160)로부터 회선교환 트래픽의 경우 이를 타임 슬롯내에 배치하기 위한 회선교환 트래픽 할당기(110)와, 패킷교환 트래픽을 타임 슬롯내에 배치하기 위한 패킷교환 트래픽 할당기(120)와, 회선교환 및 패킷교환 트래픽에 대한 잔여 트래픽이 존재하는지를 분별하기 위한 잔여 트래픽 분별기(130)와, 잔여프레임을 처리하기 위한 가변적인 타임 슬롯을 구성하는데 사용되는 타임 슬롯 조정기(140)와, 타임 슬롯 조정에 따라 형성된 타임 슬롯을 재구성하기 위한 타임 슬롯 재구성기(150)를 구비한다.As shown in FIG. 2, in the time division multiple access method according to the present invention, the time slot assignment analysis apparatus (time slot assignment analyzer 100) determines availability of a repeater line for determining a line availability of a satellite repeater. Device 170, a time slot allocator 160 for allocating intra-timeframe circuit switched traffic and packet switched traffic generated from the time slot generator 40, and a time slot allocator 160 If there is a circuit switched traffic allocator 110 for placing it in a time slot, a packet switched traffic allocator 120 for placing a packet switched traffic in a time slot, and there is residual traffic for circuit switched and packet switched traffic. Residual traffic classifier 130 for discerning whether the information and time slot adjuster 140 used to configure a variable time slot for processing the residual frame And a time slot reconfigurer 150 for reconfiguring time slots formed according to the time slot adjustment.
여기서, 회선교환 트래픽 할당기(110)는, 중심국으로부터 전송이 허용된 단말지구국의 타임 슬롯에 트래픽의 형태가 회선교환 트래픽인 경우 이를 처리하기 위한 타임 슬롯 할당 알고리즘을 처리하는 곳으로, 이를 통해 회선교환용 타임 슬롯 처리기(50)로 해당 정보를 전송하며, 패킷교환 트래픽 할당기(120)는 패킷교환 트래픽에 대한 타임 슬롯 할당 알고리즘을 처리하여 패킷교환용 타임 슬롯 처리기(60)로 해당정보를 전송하며, 가변적인 타임 슬롯을 효율적으로 처리하기 위한 가변타임 슬롯 처리기(70)가 존재하여 회선교환 트래픽 처리량 저하를 방지하면서 패킷교환 트래픽 처리 시간 지연을 방지하는데 사용된다.Here, the circuit-switched traffic allocator 110 processes a time slot allocation algorithm for processing a case in which the type of traffic is a circuit-switched traffic in a time slot of a terminal earth station which is allowed to transmit from the central station. The corresponding information is transmitted to the time slot processor 50 for the exchange, and the packet switched traffic allocator 120 processes the time slot allocation algorithm for the packet switched traffic to transmit the information to the time slot processor 60 for the packet exchange. In addition, there is a variable time slot processor 70 for efficiently processing variable time slots, which is used to prevent delays in packet switched traffic processing time while preventing circuit switched traffic throughput degradation.
상기 중심국으로부터 단말지구국으로 전송된 타임 슬롯 할당 요구에 대한 포착 확인 신호 전송 체계는, 기존에 사용하는 중심국에서 공통채널을 통해 단말지구국으로 전송하는 기법과 트래픽 채널을 통해 전송되는 방법으로 전송한다.The acquisition acknowledgment signal transmission scheme for the time slot allocation request transmitted from the central station to the terminal earth station is transmitted by a method of transmitting from the central station to the terminal earth station through a common channel and a method transmitted through a traffic channel.
도 3 은 본 발명에 따른 시간분할다중접속방식에서 타임 슬롯 할당 분석 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a time slot allocation analysis method in a time division multiple access method according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 각 단말지구국으로부터 발생된 트래픽이 중계기내 입력되면(301), 중계기 회선이 존재하는지의 여부를 확인하여(302) 존재하지 않으면 대기(310)상태로 있고, 존재하면 입력된 트래픽 형태를 판단하여 회선교환 트래픽과 패킷교환 트래픽을 분리한다(303). As shown in FIG. 3, when traffic generated from each terminal earth station is input into the repeater (301), it is checked whether or not the repeater line exists (302), and if not present, it is in a standby (310) state. The circuit traffic is separated from the packet switched traffic by determining the input traffic type (303).
판단결과, 회선교환용 트래픽이면 회선교환용 타임 슬롯을 할당하고(304), 잔여트래픽이 존재하는지를 판단하여(305) 존재하면 회선교환용 타임 슬롯을 할당하는 과정(304)으로 진행하고, 잔여 트래픽이 존재하지 않으면 회선교환용 타임슬롯을 조정한 후(306) 잔여 타임 슬롯을 발생한 후(307), 패킷 교환용 추가 타임 슬롯을 할당하고(308), 잔여 타임 슬롯이 존재하는지를 확인하여 존재하면 중계기 회선 존재여부를 확인하는 과정(302)으로 진행한다.As a result, if the circuit-switching traffic is determined, the circuit-switching time slot is allocated (304), and if there is residual traffic (305), if it exists, the process proceeds to the process of allocating the circuit-switching time slot (304). If this does not exist, adjust the circuit-switched time slots (306) after generating the remaining time slots (307), allocate additional time slots for packet-switching (308), check if the remaining time slots exist, and if so, the repeater The flow proceeds to step 302 to check for the existence of a line.
판단결과, 패킷교환용 트래픽이면 패킷교환용 타임슬롯을 할당하고(311), 잔잔여트래픽이 존재하는지를 판단하여(312) 존재하면 패킷 교환용 추가 타임 슬롯을 할당하는 과정(308)으로 진행단다.As a result of the determination, if the traffic for packet switching is allocated (311), the time slot for packet switching is determined (312), and if there is residual traffic remaining (312), the process proceeds to assigning additional time slots for packet switching (308).
상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 시간분할다중접속방식에서 타임 슬롯 할당 분석 방법에 대한 동작 과정을 살펴보면 다음과 같다.An operation process for the time slot allocation analysis method in the time division multiple access method according to the present invention having the structure as described above is as follows.
각 단말지구국으로부터 발생된 트래픽은 중계기내 입력되고, 중계기내 이용 가능한 회선을 1차적으로 평가한 후 입력된 트래픽 형태를 분별하여 회선교환 트래픽과 패킷교환 트래픽을 분리한다. 회선교환 트래픽을 처리하기 위한 타임 슬롯을 할당하고 패킷교환 트래픽을 처리하기 위한 타임 슬롯이 각각 할당되며, 트래픽 처리량에 대한 잔여 트래픽이 존재하는지를 평가하여 트래픽 처리에 필요한 타임 슬롯을 추가적으로 할당하되 해당 타임 슬롯은 가변적으로 사용이 가능한 가변 타임 슬롯을 사용하게 된다. 가변적인 타임 슬롯을 모두 사용하고도 트래픽을 처리하는데 부족할 경우에는 중계기 회선 존재 판단기로 재입력되어 동일한 절차를 수행하게 된다. Traffic generated from each terminal earth station is inputted in the repeater, and the circuit type traffic and packet switched traffic are separated by first evaluating the type of traffic input after evaluating the available circuits in the repeater. Allocates time slots for handling circuit-switched traffic, assigns time slots for handling packet-switched traffic, and evaluates whether there is residual traffic for traffic throughput, and allocates additional time slots for traffic processing. Will use a variable time slot that can be used variably. If all of the variable time slots are used and insufficient to handle the traffic, the same procedure is performed by re-entering the repeater circuit presence determiner.
도 4 는 본 발명에 따른 위성통신망에서의 시간분할 다중화 기법으로 지구국간 통신 절차를 나타낸 일실시예 설명도로서, 지구국에서 시간분할 다중화 방식에 따라 위성을 접속하고 위성에서 위성스위칭 방식에 의거 해당 프레임을 원하는 목적지로 라우팅해 주는 절차에 대한 것이다.FIG. 4 is a diagram illustrating an embodiment of a communication procedure between earth stations using a time division multiplexing technique in a satellite communication network according to the present invention, wherein an earth station connects a satellite according to a time division multiplexing scheme and a corresponding frame based on a satellite switching scheme at a satellite It is about the process of routing to the desired destination.
도 4에 도시된 바와 같이, 일반적으로 시간분할 다중화 기법의 경우, 전송할 트래픽을 갖고 있는 송신국에서는 시스템 내 타임 슬롯 동기 정보를 관장하는 중심국의 제어에 의해 해당되는 타임 슬롯에서 트래픽을 전송하게 된다.As shown in FIG. 4, in general, in a time division multiplexing scheme, a transmitting station having traffic to be transmitted transmits traffic in a corresponding time slot by control of a central station that manages time slot synchronization information in a system.
도 5 는 본 발명에 따른 시간분할 다중접속방식에서의 하이브리드 트래픽 처리를 위한 가변적인 프레임 구조도이다.5 is a variable frame structure diagram for hybrid traffic processing in a time division multiple access method according to the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 타임 슬롯에 대해 많은 부분을 회선교환 트래픽 처리에 할당하여 트래픽의 처리량 저하를 방지하여 시스템의 데이터 처리량을 높이고 다소 적은 부분을 패킷교환 트래픽 처리에 타임 슬롯을 할당함으로써 패킷교환 트래픽을 처리하는데 소요되는 시간을 줄이며, 또한 트래픽의 형태에 따라 가변적으로 사용할 수 있는 가변적 타임 슬롯을 이용함으로써 패킷교환 트래픽 전송에 필요한 처리 시간을 줄여주면서 회선교환 트래픽 전송에 영향을 줄인다.As shown in Fig. 5, a large portion of time slots are allocated to circuit-switched traffic processing to prevent traffic deterioration, thereby increasing the data throughput of the system and assigning a small portion of time slots to packet-switched traffic processing. It reduces the time required to process the switched traffic, and also reduces the processing time required for transmitting the packet switched traffic by using a variable time slot that can be used variably according to the type of traffic, thereby reducing the effect on the circuit switched traffic transmission.
상술한 바와 같이, 본 발명은, 시간분할 다중접속 방식으로 복수개의 지구국들이 존재하고, 또한 지구국들이 갖는 트래픽의 특성이 회선교환 트래픽과 패킷교환 트래픽이 모두 혼재되는 하이브리드 트래픽 환경하에서 지구국들이 단순 중계형의 중계기 채널을 통해 회선교환 및 패킷교환 트래픽을 전송할 때, 중계기의 데이터 처리량(Throughput)을 향상시키면서 패킷교환 트래픽 전송에 필요한 전송시간을 줄일 수 있는 알고리즘에 관한 것으로, TDMA 프레임상에서는 트래픽을 위한 프레임 할당 원칙으로 회선교환 트래픽에 프레임의 일정량을 우선 할당하면서 잔여 프레임을 패킷교환 트래픽에 할당해 줌으로써 중계기의 데이터 처리량에 영향을 미치지 않으면서 패킷교환 트래픽의 지연 시간 영향을 줄인다. 또한, 회선교환 트래픽이 적을 경우에는 회선교환용으로 할당된 프레임을 패킷교환 트래픽으로 할당해 줌으로써 위성중계기의 전체 처리량 향상 및 패킷교환 트래픽 전송을 위한 지연시간을 줄인다. 이는 우주공간상에 존재하는 중계기의 처리 용량을 극대화함으로써, 한정된 자원의 효율적 활용뿐만 아니라 시간분할 다중화 방식에서 회선교환 트래픽과 패킷교환 트래픽이 혼재되는 상황에서 회선교환 트래픽 처리량의 극대화 및 패킷교환 트래픽의 처리 지연을 동시에 해결한다. 따라서, 본 발명을 시간분할 다중화 방식을 갖는 위성통신시스템에 적용할 경우, 중계기 데이터 처리량 향상 및 패킷교환 트래픽 전송을 위해 필요한 시간지연 특성을 개선하게 된다.As described above, according to the present invention, a plurality of earth stations exist in a time division multiple access scheme, and the earth stations are simply relayed in a hybrid traffic environment in which both of the circuit-switched and packet-switched traffic are mixed. When transmitting circuit-switched and packet-switched traffic through a repeater channel, the present invention relates to an algorithm that can reduce the transmission time required for transmitting packet-switched traffic while improving the data throughput of the repeater. In principle, by assigning a certain amount of frames to circuit-switched traffic, the remaining frames are allocated to packet-switched traffic to reduce the delay time of packet-switched traffic without affecting the data throughput of the repeater. In addition, when the circuit switching traffic is low, by allocating the frames allocated for circuit switching as packet switched traffic, the overall throughput of the satellite repeater is improved and the delay time for transmitting the packet switched traffic is reduced. By maximizing the processing capacity of the repeaters in space, it not only makes efficient use of limited resources, but also maximizes the throughput of circuit-switched traffic and packet-switched traffic in the situation where circuit-switched and packet-switched traffic are mixed in time division multiplexing. Resolve processing delays at the same time. Therefore, when the present invention is applied to a satellite communication system having a time division multiplexing scheme, it is possible to improve the time delay characteristics necessary for improving the repeater data throughput and packet switched traffic transmission.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.The method of the present invention as described above may be implemented as a program and stored in a computer-readable recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, etc.). Since this process can be easily implemented by those skilled in the art will not be described in more detail.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.
상기한 바와 같은 본 발명은, 위성에서의 트래픽 형태에 따라 타임 슬롯을 회선교환 트래픽에 많이 할당하여 위성시스템에서 처리하는 트래픽 처리량 성능 저하를 방지하고 타임 슬롯의 일정량을 무조건 적으로 패킷교환 트래픽에 할당하여 패킷교환 트래픽 처리에 소요되는 시간을 줄이며, 또한 트래픽의 처리량에 따라 회선교환 트래픽 또는 패킷교환 트래픽이 모두 사용할 수 있는 가변적인 타임 슬롯을 두어 시스템의 트래픽 처리량 및 패킷교환 트래픽 처리 시간 지연을 방지할 수 있는 효과가 있다.The present invention as described above, by assigning a large number of time slots to the circuit-switched traffic according to the type of traffic in the satellite to prevent performance degradation of the traffic throughput processed by the satellite system, and unconditionally assigns a certain amount of time slots to the packet switched traffic This reduces the time required to process packet-switched traffic, and also provides a variable time slot that can be used by both circuit-switched or packet-switched traffic, depending on the traffic throughput, to avoid delays in system traffic throughput and packet-switched traffic processing time. It can be effective.
또한, 본 발명은, 단말지구국들이 전송하고자 하는 트래픽의 형태에 따라 타임 슬롯을 할당해 줌으로써 단말지구국들의 데이터 처리량의 향상을 가능케 한다. 이에 따라, 중심국에서는 가능한 모든 타임 슬롯 할당을 필요한 초기 동기를 수행한 후, 초기 동기가 포착된 타임 슬롯 할당 정보를 모든 단말지구국에게 알려주고, 타임 슬롯 할당 요구를 전송한 단말지구국들이 중심국으로 보낸 타임 슬롯 할당 요구에 대한 응답에 따라 전송할 데이터를 전송하거나 응답을 받지 못한 단말지구국들은 타임 슬롯 할당 요구를 재전송함으로써, 단말지구국간의 타임 슬롯 중복에 따른 충돌을 감소시켜 네트워크 효율을 향상시키고, 타임 슬롯 할당요구 정보만을 재 전송함으로써 사용하는 중계기 자원을 이용하고 패킷교환 트래픽 지연에 대해 기존 기법 보다 우수한 성능을 얻을 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention enables the terminal earth stations to improve data throughput by allocating time slots according to the type of traffic to be transmitted. Accordingly, the central station performs the initial synchronization necessary for all possible time slot assignments, and then informs all terminal earth stations of the time slot assignment information in which the initial synchronization is acquired, and sends the time slots sent by the terminal earth stations to the central station. Terminal earth stations that transmit or receive no data according to the response to the allocation request retransmit the time slot allocation request, thereby reducing network collision due to time slot duplication between the terminal earth stations, thereby improving network efficiency and providing time slot allocation request information. By retransmitting the bay, it is possible to use the repeater resources used and obtain better performance than the conventional scheme for packet switched traffic delay.
도 1 은 본 발명에 따른 시간분할다중접속방식에서 타임 슬롯 할당 분석 장치를 이용한 하이브리드 트래픽 처리 시스템의 일실시예 구성도.1 is a configuration diagram of a hybrid traffic processing system using a time slot allocation analysis apparatus in a time division multiple access method according to the present invention.
도 2 는 본 발명에 따른 시간분할다중접속방식에서 타임 슬롯 할당 분석 장치의 일실시예 구성도.2 is a block diagram of an embodiment of an apparatus for analyzing time slot allocation in a time division multiple access method according to the present invention;
도 3 은 본 발명에 따른 시간분할다중접속방식에서 타임 슬롯 할당 분석 방법에 대한 일실시예 흐름도.3 is a flowchart illustrating a time slot allocation analysis method in a time division multiple access method according to the present invention;
도 4 는 본 발명에 따른 위성통신망에서의 시간분할 다중화 기법으로 지구국간 통신 절차를 나타낸 일실시예 설명도.4 is a diagram illustrating an embodiment of a communication procedure between earth stations in a time division multiplexing technique in a satellite communication network according to the present invention.
도 5 는 본 발명에 따른 시간분할 다중접속방식에서의 하이브리드 트래픽 처리를 위한 가변적인 프레임 구조도.5 is a variable frame structure diagram for hybrid traffic processing in time division multiple access according to the present invention;
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10 : 트래픽 발생기 20 : 트래픽 형태 분별기10: traffic generator 20: traffic type discriminator
30 : 기준클럭 발생기 40 : 타임슬롯 생성기30: reference clock generator 40: timeslot generator
50 : 회선교환용 타임슬롯 처리기 60 : 패킷교환용 타임슬롯 처리기50: time slot processor for circuit switching 60: time slot processor for packet switching
70 : 가변타임슬롯 처리기 80 : 프레임 구성기70: variable time slot processor 80: frame configurator
100 : 타임슬롯 할당 분석기100: timeslot allocation analyzer
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