KR20080062209A - Apparatus and method for call admission control in broadband wireless communication system - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 무선 용량 사용률을 도시하는 도면,1 is a diagram illustrating a radio capacity utilization rate in a broadband wireless communication system according to the prior art;
도 2는 본 발명에 다른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,2 is a block diagram of a base station in a broadband wireless communication system according to the present invention;
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국이 단말의 사용자 수준 수락 요청을 제어하는 절차를 도시하는 도면,3 is a diagram illustrating a procedure of controlling a user-level acceptance request of a terminal by a base station in a broadband wireless communication system according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국이 단말의 호 수락 요청을 제어하는 절차를 도시하는 도면, 및4 is a diagram illustrating a procedure of a base station controlling a call acceptance request of a terminal in a broadband wireless communication system according to an embodiment of the present invention; and
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 무선 용량 분포 측정 시점을 도시하는 도면.5 is a diagram illustrating a wireless capacity distribution measurement time point in a broadband wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 광대역 무선통신 시스템에 관한 것으로, 광대역 무선통신 시스템에서 호 수락 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a broadband wireless communication system, and to an apparatus and method for call admission control in a broadband wireless communication system.
일반적으로 유선 통신망은 입력 트래픽(Traffic)이 시간에 따라 변동하는 특성을 갖지만, 출력 대역은 일정하다. 하지만, 무선 통신망은 입력 트래픽뿐만 아니라 무선 용량도 시간에 따라서 변동하는 특성이 있다. 즉, 단말과 기지국 간의 거리에 따른 경로 손실(Path Loss) 및 건물 등의 지형 조건에 의한 전파 음영(Shadowing)으로 인한 슬로우 패이딩(Slow Fading), 단말의 고속 이동 및 다중 경로(Multi Path)로 인한 패스트 패이딩(Fast Fading) 등으로 인해 상기 무선 용량이 변동하게 된다. 또한, 인접 셀로부터의 간섭, 핸드오버, 망 진입 단말 등으로 인해 상기 무선 용량이 변동하게 된다. In general, the wired communication network has a characteristic that the input traffic fluctuates with time, but the output band is constant. However, the wireless communication network has a characteristic that not only the input traffic but also the wireless capacity varies with time. That is, path fading due to the distance between the terminal and the base station and slow fading due to shadowing due to terrain conditions such as buildings, high speed movement of the terminal, and multipath. Due to fast fading or the like, the wireless capacity is changed. In addition, due to interference from an adjacent cell, handover, network entry terminal, etc., the radio capacity is changed.
광대역 무선통신 시스템에서 무선 용량은 기지국과 단말 간의 신호대 간섭 및 잡음비(Signal to Interference and Noise Ratio, 이하 'SINR'이라 칭함)에 의해서 결정된다. 즉, 상기 SINR이 높을수록 상위 레벨의 변조 및 부호화(Modulation and Coding Scheme, 이하 'MCS'라 칭함)를 사용하여 높은 전송률로 통신을 수행하고, 상기 SINR이 낮을수록 하위 레벨의 MCS를 사용하여 낮은 전송률로 통신을 수행한다. 따라서, 상기 기지국과 단말 간 무선 용량은 상기 기지국이 어느 단말과 통신을 수행하는지, 즉, 스케줄링을 어떻게 하느냐에 따라 차이가 생길 수 있다.In a broadband wireless communication system, the radio capacity is determined by a signal to interference and noise ratio (hereinafter referred to as 'SINR') between a base station and a terminal. That is, the higher the SINR, the higher the modulation and coding (Modulation and Coding Scheme, hereinafter referred to as 'MCS') to communicate at a high data rate, the lower the SINR is lower using the lower level MCS Perform communication at the baud rate. Accordingly, the radio capacity between the base station and the terminal may vary depending on which terminal the base station communicates with, that is, how the scheduling is performed.
한편, 무선 자원은 한정되어 있기 때문에 단말에게 서비스 품질을 보장해주기 위하여 기지국은 접속되는 호(Call)의 수를 제한할 수 있어야 한다. 즉, 현재 자원 이용 상황을 고려하여 새로 유입되는 호의 허용 여부를 결정해야 하며, 이러 한 결정 과정을 호 수락 제어(Connection Admission Control, 이하 'CAC'라 칭함)라 한다.On the other hand, because the radio resources are limited, the base station should be able to limit the number of calls (Call) to ensure the quality of service to the terminal. That is, it is necessary to determine whether to allow a new incoming call in consideration of the current resource usage situation, and this decision process is called a call admission control (CAC).
종래의 CAC 방식에 따르면 기지국은 무선 용량 임계치를 고정적으로 설정하고, 요청된 호가 점유하게 될 용량을 고려하여 상기 임계치를 초과하지 않으면 호를 수락한다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 전체 트래픽 사용량(103)이 상기 임계치(Cth)(101)를 초과하지 않은 범위에서 호 수락이 이루어진다. 즉, 무선 용량 변화를 고려하지 않고 고정된 임계치를 사용함으로써, 단말에게 허용 가능한 무선 용량이 정확히 반영되지 않은 채 호 허용 여부가 결정되는 문제점이 있다. 더욱이, 입력되는 호의 통계적인 특성을 고려하지 않고 최대 요구 용량을 기준으로 상기 CAC를 수행하기 때문에, 무선 자원의 낭비가 발생하는 문제점이 있다.According to the conventional CAC scheme, the base station sets the radio capacity threshold fixedly and accepts the call if the threshold is not exceeded in consideration of the capacity that the requested call will occupy. For example, as shown in FIG. 1, call acceptance occurs within a range in which the total traffic usage 103 does not exceed the
따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 무선 용량 변화를 고려하여 호 수락 제어를 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for performing call admission control in consideration of a change in radio capacity in a broadband wireless communication system.
본 발명의 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 요청된 호의 종류에 따라 임계치를 조절하며 호 수락 제어를 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for adjusting a threshold value and performing call admission control in a broadband wireless communication system.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치는, 각 사용자 수준 수락 요청 타입에 대하여 수용 가능 단 말 수 및 현재 수용 상태 정보를 관리하는 관리부와, 단말로부터 사용자 수준 수락 요청 시, 상기 단말의 요청 타입을 확인하고, 해당 타입의 현재 수용 상태를 고려하여 상기 요청의 수락 여부를 결정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, in a broadband wireless communication system, a base station apparatus includes a management unit that manages the number of acceptable terminals and the current accommodating state information for each user level acceptance request type, and from the terminal. And a control unit for checking the request type of the terminal and determining whether to accept the request in consideration of the current acceptance status of the type.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치는, 호 수락이 요청되면, 상기 호에 대한 트래픽 전송률 확률 분포를 확인하는 호 관리부와, 프레임 내의 변조 및 부호화 레벨 분포를 이용하여 전체 프레임 사용률을 산출하고, 상기 호의 트래픽 전송률 확률 분포 정보를 이용하여 상기 호의 프레임 점유율을 산출하는 무선용량 관리부와, 상기 전체 프레임 사용률 및 상기 호의 프레임 점유율을 이용하여 상기 호의 수락 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention for achieving the above object, a base station apparatus in a broadband wireless communication system, the call management unit for confirming the traffic rate probability distribution for the call, if the call acceptance is requested, modulation and coding in the frame A radio capacity management unit calculates the total frame utilization rate using the level distribution, and calculates the frame occupancy rate of the call using the traffic rate probability distribution information of the call, and whether the call is accepted using the total frame utilization rate and the frame occupancy rate of the call. It characterized in that it comprises a control unit for determining.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 단말 수락 방법은, 단말로부터 사용자 수준 수락 요청이 발생하는지 확인하는 과정과, 상기 요청의 타입 및 해당 타입의 수용 가능 단말 수를 확인하는 과정과, 해당 타입의 현재 수용 상태를 고려하여 상기 요청의 수락 여부를 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a third aspect of the present invention for achieving the above object, a method for accepting a terminal by a base station in a broadband wireless communication system includes: checking whether a user level acceptance request is generated from the terminal, and accepting the request type and the type of the request. And determining whether to accept the request in consideration of the current acknowledgment state of the corresponding type.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 호 수락 방법은, 프레임 내의 변조 및 부호화 레벨 분포를 이용하여 전체 프레임 사용률을 산출하는 과정과, 호 수락이 요청되면, 상기 호에 대한 트래픽 전송률 확률 분포를 확인하는 과정과, 상기 호의 트래픽 전송률 확률 분포 정보를 이용하여 상기 호의 프레임 점유율을 산출하는 과정과, 상기 전체 프 레임 사용률 및 상기 호의 프레임 점유율을 이용하여 상기 호의 수락 여부를 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a fourth aspect of the present invention for achieving the above object, a call acceptance method of a base station in a broadband wireless communication system, the process of calculating the total frame utilization rate using the modulation and coding level distribution in the frame, the call acceptance request Determining a traffic rate probability distribution for the call, calculating a frame occupancy rate of the call using the traffic rate probability distribution information of the call, and using the total frame utilization rate and the frame occupancy rate of the call. And determining whether to accept the call.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단 된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하 본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 무선 용량의 변화 및 입력 트래픽(Traffic) 변화를 고려하여 단말의 상태 변화 및 호 수락 요청을 제어하기 위한 기술에 대해 설명한다. 이하 본 발명은 상기 무선통신 시스템은 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭함) 기반의 통신 시스템을 예로 들어 설명하며, 다른 무선통신 시스템에서도 동일하게 적용될 수 있다.Hereinafter, a description will be given of a technique for controlling a state change and a call acceptance request of a terminal in consideration of a change in radio capacity and a change in input traffic in a broadband wireless communication system. Hereinafter, the wireless communication system will be described using orthogonal frequency division multiplexing (hereinafter referred to as 'OFDM') based communication system as an example, and may be similarly applied to other wireless communication systems.
우선, 본 발명이 가정하고 있는 통신 시스템 환경에 대해 설명한다.First, the communication system environment assumed by the present invention will be described.
단말은 다수의 호(Call)를 가질 수 있으며, 상기 단말이 호를 갖기 위해서는 사용자 수준에서의 수락이 먼저 이루어져야 한다. 상기 사용자 수준에서 수락된 후, 상기 단말이 호 수락을 요청하면 시스템은 이를 수락할 것인지 판단하게 된다. 이때, 상기 사용자 수준에서의 해제가 발생하면, 상기 시스템은 해당 단말이 가지고 있는 모든 호를 해제한다.The terminal may have multiple Calls, and in order for the terminal to have a call, acceptance at the user level must be made first. After being accepted at the user level, if the terminal requests to accept the call, the system determines whether to accept it. At this time, if the release occurs at the user level, the system releases all calls that the terminal has.
먼저 상기 사용자 수준의 수락에 대해서 설명하면, 시스템은 상기 단말의 사용자 수준 수락 요청 타입을 분류하여 다른 기준을 적용한다. 상기 단말은 활성(Awake) 모드, 슬립(Sleep) 모드, 아이들(Idle) 모드의 세 가지 상태를 가질 수 있으며, 상기 활성 모드로 상태 변화하고자 하는 것을 사용자 수준 수락 요청이라 한다. 또한, 상기 상태 변화 외에, 인접 기지국으로부터 핸드오버해오는 경우 또는 단말의 전원이 온(On) 되어 새로이 망에 진입하는 경우도 사용자 수준 수락 요청이라 한다. 이때, 상기 사용자 수준 수락 요청 타입은 상기 활성 모드 이전의 상태에 따라 하기 <표 1>과 같이 두 가지로 분류된다.First, the user level acceptance will be described. The system classifies the user level acceptance request type of the terminal and applies another criterion. The terminal may have three states, namely, an awake mode, a sleep mode, and an idle mode, and the state change to the active mode is called a user level acceptance request. Also, in addition to the state change, when a handover is performed from a neighboring base station or when a terminal is powered on and enters a new network, it is referred to as a user level acceptance request. In this case, the user level acceptance request type is classified into two types according to the following Table 1 according to the state before the active mode.
상기 <표 1>과 같은 사용자 수준 수락 요청 타입 분류를 하고, 상기 활성 모드로 서비스할 수 있는 최대 단말 수를 각 타입별로 나누어 할당하여 독립적으로 수락을 판단하게 된다. 여기서, 각 타입별 할당 비율은 제 2 타입이 제 1 타입보다 높은 비율로 설정되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 일반적으로 상기 제 2 타입 경우의 접속 거부가 상기 제 1 타입 경우의 접속 거부보다 사용자 불만이 더 크기 때문이다. The user-level acceptance request type classification as shown in Table 1 is performed, and the maximum number of terminals that can be serviced in the active mode is divided and allocated to each type to independently determine acceptance. Here, it is preferable that the allocation ratio for each type is set to a ratio in which the second type is higher than the first type. This is because, in general, the denial of access in the second type case is greater in user dissatisfaction than in the first type case.
다음으로 호 수준의 수락에 대해서 설명하면, 상기 호는 긴급성 유무에 따라 긴급 호(Preemptive Call)와 일반 호(Normal Call)로 나뉜다. 또한, 상기 일반 호는 서비스에 따라 BE 호(Best Effort Call) 및 QoS 호(Quality of Service Call), 링크 방향에 따라 상향링크(Up Link) 및 하향링크(Down Link)로 나뉜다. 상기 각 호는 하기 <표 2>에 나타난 특징으로 정의된다.Next, the call level will be described. The call is divided into a preemptive call and a normal call according to whether there is an emergency. In addition, the general call is divided into a BE call (Best Effort Call) and a QoS call (Quality of Service Call) and an uplink and a downlink depending on the link direction according to a service. Each arc is defined by the features shown in Table 2 below.
상술한 바와 같이 호를 분류한 후, 요청된 호에 따라 각각의 방식을 적용하여 호 허용 여부를 결정하게 된다. After classifying the call as described above, it is determined whether to allow the call by applying each method according to the requested call.
이하 본 발명은 상술한 내용을 바탕으로 호 수락 제어를 수행하기 위한 기지국의 구성 및 동작 절차를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a configuration and an operation procedure of a base station for performing call admission control will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 다른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.2 is a block diagram of a base station in a broadband wireless communication system according to the present invention.
상기 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF(Radio Frequency) 수신기(201), 아날로그 디지털 변환기(Analog to Digital Converter, 이하 'ADC'라 칭함)(203), OFDM 복조기(205), 자원 디매핑기(207), 복조 및 복호화기(209), 메시지 확인부(211), 단말 정보 관리부(213), 호 관리부(215), 무선 용량 관리부(217) 및 제어부(219)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the base station includes a radio frequency (RF)
상기 RF 수신기(201)는 안테나를 통해 수신되는 RF신호를 기저대역 아날로그 신호로 변환한다. 상기 ADC(203)는 상기 RF 수신기(201)로부터 제공되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력한다. 상기 OFDM 복조기(205)는 상기 ADC(203)로부터 제공되는 시간 영역 신호를 고속 푸리에 변환(FFT : Fast Fourier Transform)하여 주파수 영역 신호를 출력한다. The
상기 자원 디매핑기(207)는 상기 OFDM 복조기(205)로부터 제공되는 주파수 영역에 매핑된 신호를 매핑되기 전 형태로 재구성한다. 상기 복조 및 복호화기(209)는 상기 자원 디매핑기(207)로부터 제공되는 신호를 해당 방식으로 복조 및 복호화하여 정보 비트열을 출력한다. 상기 메시지 확인부(211)는 상기 복조 및 복호화기(209)로부터 단말로부터 수신되는 메시지(예 : 사용자 수준 수락 요청 메시지, 호 수락 요청 메시지)의 비트열을 제공받아 상기 메시지의 내용을 확인한다.The
상기 단말 정보 관리부(213)는 셀 내에 위치하는 모든 단말들과 지속적인 시그널링을 수행하며 각 단말들의 상태 정보를 유지한다. 다시 말해, 셀 내에 위치한 각 단말이 활성 모드, 슬립 모드, 아이들 모드 중 어느 상태인지 모니터링한다. 특히, 본 발명에 따라 특정 단말이 사용자 수준 수락를 요청하는 경우, 상기 특정 단말의 요청이 상기 <표 1>에 나타난 타입 중 어느 타입인지 확인하고, 확인된 정보를 상기 제어부(219)로 제공한다. 또한, 상기 단말 정보 관리부(213)는 상기 두 타입별 수용 가능 단말 수 및 현재 수용 상태 정보를 관리한다. 즉, 기지국에서 수용 가능한 활성 모드 단말의 총 수를 각 타입에 일정 비율로 할당하여, 새로운 단말이 접속할 때마다 해당 타입의 현재 수용 상태 정보를 갱신한다. 상기 타입별 수용 가능 단말 수 및 현재 수용 상태 정보는 단말이 사용자 수준 수락 요청 시, 상기 제어부(219)로 제공된다.The
상기 호 관리부(215)는 단말과의 호에 대한 정보를 관리한다. 특히, 본 발명에 따라 단말로부터 호 연결이 요청되면, 상기 호의 타입, 즉, 긴급 호 인지 일반 호 인지 확인한다. 일반 호라면 QoS 호, BE 호인지 확인하고, 동시에 상향링크 호, 하향링크 호 인지 확인한다. 또한, 상기 호 관리부(215)는 상기 요청된 호의 트래픽 클래스를 확인한다. 상기 트래픽 클래스는 호의 프레임 점유율을 산출하기 위해 요구되는 정보로, 상기 호의 트래픽 전송률 확률 분포를 나타낸다. 여기서, 상기 호의 타입 및 트래픽 클래스는 해당 호의 서비스 제공 서버로부터의 스케줄링 지시를 통해 확인될 수 있다. 상기 확인된 호의 타입 정보는 상기 제어부(219)로 제공되고, 상기 트래픽 클래스 정보는 상기 무선 용량 관리부(217)로 제공된다.The
상기 무선 용량 관리부(217)는 무선 용량의 사용 현황, 즉, 전체 프레임 사용률 정보를 관리한다. 상기 전체 프레임 사용률은 각 호의 프레임 점유율의 합으로 산출되며, 하나의 호에 대한 프레임 점유율은 하기 <수학식 1>과 같이 나타낼 수 있다.The
상기 <수학식 1>에서 상기 Wnew는 새로운 호가 차지하는 프레임 점유율, 상기 Anew는 새로운 호의 트래픽 전송률을 의미하는 확률 변수, 상기 C는 새로운 호의 무선 용량을 의미하는 확률 변수를 나타낸다.In Equation 1, W new represents a frame occupancy occupied by a new call, A new represents a random variable representing a traffic rate of a new call, and C represents a random variable representing a radio capacity of a new call.
예를 들어, 상기 트래픽 전송률 확률 변수(Anew)의 분포는 트래픽 클래스별로 하기 <표 3>과 같이 나타낼 수 있다.For example, the distribution of the traffic rate probability variable A new may be expressed as shown in Table 3 below for each traffic class.
여기서, 상기 새로운 호에 대한 트래픽 클래스 정보는 상기 호 관리부(215)로부터 제공된다.Here, traffic class information for the new call is provided from the
또한, 상기 무선 용량(C)의 분포는 하기 <수학식 2>와 같이 산출된다. 여기서, 상기 무선 용량 분포는 변조 및 부호화(Modulation and Coding Scheme, 이하 'MCS'라 칭함) 레벨을 기반으로 측정된다. In addition, the distribution of the wireless capacity (C) is calculated as shown in
상기 <수학식 2>에서 상기 Pr[C=ck]는 임의의 호의 무선 용량이 ck가 될 확률, 상기 K는 MCS 레벨의 수, 상기 ck는 k 번 MCS 레벨의 무선 용량, nk는 프레임 내에서 k 번 MCS 레벨이 점유하는 슬롯의 총 수를 나타낸다.In
상기 무선 용량 분포를 이용하여 산출되는 각 호의 프레임 점유율의 평균 및 분산은 하기 <수학식 3>과 같이 나타낼 수 있다.The average and variance of the frame occupancy of each call calculated using the wireless capacity distribution may be expressed by Equation 3 below.
상기 <수학식 3>에서 상기 mnew는 해당 호의 프레임 점유율 평균, 상기 aj는 해당 호의 트래픽 전송률, 상기 ck는 k번 MCS 레벨의 무선 용량, 상기 qj는 새로운 호의 트래픽 전송률이 aj일 확률(Pr[Anew=aj]), 상기 pk는 새로운 호의 MCS 레벨이 ck일 확률(Pr[C=ck]), 상기 σ2 new는 해당 호의 프레임 점유율 분산을 나타낸다.The <Equation 3> the m new is the corresponding arc frame share average, the a j is the arc traffic rate, the c k is the radio capacity of k times the MCS level, the q j is a new call traffic rates a j In one Pr [A new = a j ], where p k is the probability that the MCS level of the new call is c k (Pr [C = c k ]), and σ 2 new denotes the variance of the frame occupancy of the call.
여기서, 상기 <수학식 2>와 같이 산출되는 무선 용량 분포는 주기적으로 갱신된다. 다시 말해, 상기 무선 용량 관리부(217)는 도 5와 같이 일정 주기(501)를 가지고 소정 개수의 프레임 구간(503) 동안 일정 프레임 간격(505) 마다 상기 <수학식 2>를 통해 상기 무선 용량의 분포 정보를 갱신한다. 그리고, 매번 새로운 호가 연결될 때마다 상기 <수학식 3>을 통해 해당 호의 프레임 점유율 평균 및 분산를 산출하고, 이를 누적하여 연결된 모든 호로 인한 전체 프레임 사용률 평균(M) 및 분산(V) 정보를 획득한다. 즉, 상기 무선 용량 관리부(217)는 상기 전체 프레임 사용률 평균(M) 및 분산(V) 정보를 유지하고, 새로운 호의 연결 요청이 발생하면, 상기 요청 발생 시점에서의 전체 프레임 사용률 정보 및 새로운 호의 프레임 점유율 정보를 상기 제어부(219)로 제공한다. 단, 상기 전체 프레임 사용률 평균(M) 및 분산(V) 정보는 상향링크와 하향링크를 구분하여 관리된다.Here, the wireless capacity distribution calculated as in
상기 제어부(219)는 상기 기지국의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 본 발명에 따라 단말의 사용자 수준 수락 요청 및 호 수락 요청의 허용 여부를 판단한다. 임의의 단말의 사용자 수준 수락 요청이 발생하는 경우, 상기 제어부(219)는 상기 단말 정보 관리부(213)로부터 상기 단말의 사용자 수준 수락 요청 타입 정보, 해당 타입의 수용 가능 단말 수 및 현재 수용 상태 정보를 제공받아 사용자 수준 수락 요청 허용 여부를 판단한다. 또한, 사용자 수준의 해제 요청이 발생하는 경 우, 즉, 인접 셀로의 핸드오버, 전원 오프(Off)로 인한 망 이탈, 아이들 모드 또는 슬립 모드로의 상태 변화 요청이 발생하는 경우, 상기 슬립 모드로의 상태 변화는 상기 슬립 모드 수용 가능 단말 수를 고려하여 해제시키고, 나머지 경우는 요청대로 해제시킨다. 이때, 만일 상기 슬립 모드 수용 가능 단말 수가 포화상태인 경우, 상기 제어부(219)는 해당 단말을 아이들 모드로 천이하도록 제어한다.The
또한, 단말로부터 호 수락 요청이 발생하는 경우, 상기 제어부(219)는 먼저 상기 단말로 할당된 CID(Connection ID) 수를 확인하여 추가적인 CID 할당이 가능한지 확인한다. 상기 CID 할당이 가능한 경우, 상기 제어부(219)는 상기 호 관리부(215)로부터 요청된 호에 대한 정보를 제공받고, 상기 무선 용량 관리부(217)로부터 현재 전체 프레임 사용률 정보를 제공받아 상기 호의 허용 여부를 판단한다. 이때, 상기 호의 종류의 따라 허용 여부의 판단 기준이 달라진다. 예를 들어, 긴급 호 또는 BE 호가 요청되는 경우, 무조건 호를 수락한다. 왜냐하면, 상기 긴급 호는 모든 다른 서비스에 비해 우선권을 가지는 서비스이고, 상기 BE 호는 스케줄링의 우선 순위가 가장 낮아 다른 호에 영향을 미치지 않기 때문에 위의 두 가지 경우에는 조건없이 호를 수락한다. 반면, QoS 호의 경우, 상기 무선 용량 관리부(217)로부터 제공되는 새로운 호의 프레임 점유율 정보 및 현재 전체 프레임 사용률 정보를 이용하여 요청된 호가 추가된 경우의 예상 전체 프레임 사용률을 산출한 후, 기준 사용률을 초과하지 않는다면 호를 수락한다. 여기서, 상기 기준 사용률 및 예상 전체 프레임 사용률의 산출 방식은 각 경우, 즉, 상향링크 제 2 타입 접속, 상향링크 제 1 타입 접속, 하향링크 제 2 타입 접속, 하향링크 제 1 타입 접속의 네 가지 경우에 따라 달라진다. 상기 경우에 따른 예상 전체 프레임 사용률 및 기준 사용률은 하기 <표 4>에 나타난 바와 같다.In addition, when a call acceptance request is generated from the terminal, the
상기 <표 4>에서 부등호의 왼쪽 항들은 예상 전체 프레임 사용률, 오른쪽 항은 기준 사용률을 나타낸다. 또한, 상기 MUL은 상향링크 전체 프레임 사용률 평균, 상기 mnew는 요청된 호의 프레임 점유율 평균, 상기 α1 및 α2는 목표 초과 용량 확률(Target Overflow Probability)에 의해 결정되는 변수, 상기 VUL은 상향링크 전체 프레임 사용률 분산, 상기 σ2 new는 요청된 호의 프레임 점유율 분산, 상기 MDL은 하향링크 전체 프레임 사용률 평균, 상기 VDL은 상향링크 전체 프레임 사용률 분산, 상기 β는 하향링크 프레임에서 맵(Map)을 제외한 트래픽 영역의 비율을 나타낸다. 여기서, 상기 α1 및 α2는 기 설정된 값이며, 예들 들면 하기 <표 5>과 같다.In Table 4, the left terms of the inequality sign indicate the expected total frame utilization rate, and the right term represents the reference utilization rate. In addition, the M UL is the uplink full frame utilization average, the m new is the frame occupancy average of the requested call, the α 1 and α 2 is a variable that is determined by the target Overflow Probability, the V UL is Uplink full frame utilization variance, sigma 2 new is the frame occupancy variance of the requested call, the M DL is the downlink full frame utilization average, the V DL is uplink full frame utilization variance, and β is a map in the downlink frame ( It shows the ratio of traffic area excluding map. Here, α 1 and α 2 are preset values, for example, as shown in Table 5 below.
다시 말해, QoS 호의 연결이 요청되는 경우, 상기 제어부(219)는 연결 요청된 호가 상기 <표 4>에 나타난 기준을 만족하면 상기 호를 수락한다. 그리고, 상기 제어부(219)는 상기 무선 용량 관리부(217)로 호의 허용 여부를 통보하여 전체 프레임 사용률 정보를 갱신하도록 제어한다. 즉, 상기 무선 용량 관리부(217)는 새로운 호의 프레임 점유율 평균 및 분산을 전체 프레임 사용율 평균 및 분산에 각각 가산한다. 또한, 상기 제어부(219)는 QoS 호가 해제되는 경우, 상기 해제된 호의 정보를 상기 무선 용량 관리부(217)로 제공하여 전체 프레임 사용률 정보를 갱신하도록 제어한다. 즉, 상기 무선 용량 관리부(217)는 새로운 호의 프레임 점유율 평균 및 분산을 전체 프레임 사용율 평균 및 분산에서 각각 감산한다. In other words, when the connection of the QoS call is requested, the
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국이 단말의 사용자 수준 수락 요청을 제어하는 절차를 도시하고 있다.3 is a flowchart illustrating a procedure for controlling a user-level acceptance request of a terminal by a base station in a broadband wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
상기 도 3을 참조하면, 상기 기지국은 301단계에서 단말의 사용자 수준 수락 요청이 발생하는지 확인한다. 다시 말해, 인접 셀로부터의 진입, 새로이 망에 진입, 아이들 모드나 슬립 모드에서 활성 모드로 상태 변화 등의 이벤트를 발생시키는 단말이 있는지 확인한다.Referring to FIG. 3, the base station determines whether a user level acceptance request of the terminal occurs in
상기 단말의 사용자 수준 수락 요청이 발생하면, 상기 기지국은 303단계로 진행하여 상기 단말의 사용자 수준 수락 요청 타입을 확인한다. 다시 말해, 상기 단말이 상기 <표 1>과 같이 분류된 두 타입 중 어느 타입에 포함되는지 확인한다.When the user level acceptance request of the terminal occurs, the base station determines the user level acceptance request type of the terminal in
상기 단말의 사용자 수준 수락 요청 타입을 확인한 후, 상기 기지국은 305단계로 진행하여 해당 타입으로 수용한 활성 모드 단말의 수를 확인한다. 즉, 상기 <표 1>과 같이 분류된 타입별로 수용 가능한 활성 모드 단말 수가 각각 관리되므로, 상기 기지국은 상기 확인된 타입의 사용자 수준 수락 요청을 허용할 수 있는지 확인한다.After checking the user level acceptance request type of the terminal, the base station determines the number of active mode terminals accommodated in the type in
만일, 상기 해당 타입의 활성 모드 단말 수가 포화상태라면, 상기 기지국은 307단계로 진행하여 상기 단말의 사용자 수준 수락 요청을 거부한다,If the number of active mode terminals of the corresponding type is saturated, the base station rejects the user level acceptance request of the terminal in
반면, 상기 해당 타입의 활성 모드 단말 수가 포화상태가 아니라면, 상기 기지국은 309단계로 진행하여 해당 타입의 수용 가능 단말 수를 하나 감소시키고 상기 단말의 사용자 수준 수락 요청을 허용한다.On the other hand, if the number of active mode terminals of the corresponding type is not saturated, the base station proceeds to step 309 and reduces the number of acceptable terminals of the type by one and allows the user level acceptance request of the terminal.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국이 단말의 호 수락 요청을 제어하는 절차를 도시하고 있다.4 is a flowchart illustrating a procedure of controlling a call acceptance request of a terminal by a base station in a broadband wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
상기 도 4를 참조하면, 상기 기지국은 401단계에서 호 수락 요청이 발생하는지 확인한다.Referring to FIG. 4, the base station determines whether a call accept request occurs in
상기 호 수락 요청이 발생하면, 상기 기지국은 403단계로 진행하여 상기 호 수락을 요청한 단말이 이미 할당받은 CID 개수를 확인한다.When the call acceptance request occurs, the base station proceeds to step 403 to check the number of CIDs already allocated by the terminal requesting the call acceptance.
만일, 상기 단말이 이미 할당받은 CID가 포화되었다면, 즉, 상기 단말이 CID를 더 이상 할당받을 수 없는 경우, 상기 기지국은 405단계로 진행하여 상기 호 연결을 거부한다.If the CID assigned by the terminal is already saturated, that is, when the terminal cannot receive the CID anymore, the base station rejects the call connection in
반면, 상기 단말이 이미 할당받은 CID가 포화가 아니라면, 즉, 상기 단말이 CID를 더 할당받을 수 있는 경우, 상기 기지국은 407단계로 진행하여 상기 요청된 호에 대한 정보를 확인한다. 즉, 상기 호가 긴급 호, BE 호 또는 QoS 호 인지 확인한다. 동시에, 상기 호가 상향링크인지 하향링크인지 확인한다. 또한, QoS 호인 경우, 상기 호의 트래픽 클래스 정보를 확인한다.On the other hand, if the CID already allocated by the terminal is not saturated, that is, if the terminal can be further allocated to the CID, the base station proceeds to step 407 and checks the information on the requested call. That is, it is checked whether the call is an emergency call, a BE call, or a QoS call. At the same time, it is checked whether the call is uplink or downlink. In addition, in case of a QoS call, the traffic class information of the call is checked.
상기 호에 대한 정보를 확인한 후, 상기 기지국은 409단계로 진행하여 상기 요청된 호가 QoS 호 인지 확인한다.After confirming the information on the call, the base station proceeds to step 409 and determines whether the requested call is a QoS call.
상기 호가 QoS 호가 아니면, 상기 기지국은 411단계로 진행하여 상기 호가 긴급 호 또는 BE 호 인지 확인한다.If the call is not a QoS call, the base station proceeds to step 411 to check whether the call is an emergency call or a BE call.
상기 호가 긴급 호 또는 BE 호라면, 상기 기지국은 421단계로 진행하여 상기 호의 연결을 허용한다.If the call is an emergency call or a BE call, the base station proceeds to step 421 to allow connection of the call.
상기 409단계의 확인 결과, 상기 호가 QoS 호라면, 상기 기지국은 413단계로 진행하여 상기 호의 프레임 점유율을 산출한다. 여기서, 상기 호의 프레임 점유율은 상기 <수학식 3>과 같이 산출된다.As a result of checking in
상기 호의 프레임 점유율을 산출한 후, 상기 기지국은 415단계로 진행하여 현재 기지국의 전체 프레임 사용률과 상기 호의 프레임 점유율을 이용하여 예상 전체 프레임 사용률을 산출한다. 이때, 상기 기지국의 전체 프레임 사용률은 링크 방향(상향링크 또는 하향링크)에 따라 다르게 관리되므로, 상기 호의 링크 방향과 일치되는 전체 프레임 사용률 정보를 선택하여 상기 예상 전체 프레임 사용률을 산출한다.After calculating the frame occupancy rate of the call, the base station proceeds to step 415 to calculate the estimated total frame occupancy rate using the total frame utilization rate of the current base station and the frame occupancy rate of the call. In this case, since the total frame utilization rate of the base station is managed differently according to a link direction (uplink or downlink), the estimated total frame utilization rate is calculated by selecting all frame utilization information matching the link direction of the call.
상기 예상 전체 프레임 사용률을 산출한 후, 상기 기지국은 417단계로 진행하여 상기 예상 전체 프레임 사용률과 기준 사용률을 비교한다. 여기서, 상기 기준 사용률은 상기 호의 링크 방향과 호를 요청한 단말의 사용자 수준 수락 타입에 따라 달라진다. 즉, 상기 <표 4>에 나타난 바와 같이 상향링크 제 2 타입 접속, 상향링크 제 1 타입 접속, 하향링크 제 2 타입 접속, 하향링크 제 1 타입 접속의 네 가지 경우에 따라 달라진다.After calculating the expected full frame usage rate, the base station proceeds to step 417 to compare the expected full frame usage rate with the reference usage rate. Here, the reference usage rate depends on the link direction of the call and the user level acceptance type of the terminal requesting the call. That is, as shown in Table 4, it depends on four cases of uplink second type access, uplink first type access, downlink second type access, and downlink first type access.
만일, 상기 예상 전체 프레임 사용률이 더 크면, 상기 기지국은 405단계로 진행하여 상기 호 연결을 거부한다.If the expected total frame utilization rate is greater, the base station rejects the call connection in
반면, 상기 기준 사용률이 더 크면, 상기 기지국은 419단계로 진행하여 상기 요청된 호의 프레임 점유율 평균 및 분산을 가산하여 현재 전체 프레임 사용률 정보를 갱신한다.On the other hand, if the reference utilization is greater, the base station proceeds to step 419 to add the frame occupancy average and variance of the requested call to update the current full frame utilization information.
상기 전체 프레임 사용률 정보를 갱신한 후, 상기 기지국은 421단계로 진행하여 상기 호 연결을 허용한다.After updating the full frame utilization information, the base station proceeds to step 421 to allow the call connection.
상기 도 3 및 도 4를 참조하여 상술한 실시 예는 단말의 사용자 수준 수락 요청 및 호를 수락하는 과정에 대해 설명하였다. 반대로, 상기 단말의 사용자 수준에서의 해제 시, 상기 단말이 슬립 모드로의 상태 변화를 요청하면, 기지국은 수용 가능한 슬립 모드 단말 수를 확인하여 포화상태가 아닌 경우, 상기 슬립 모드로의 상태 변화를 허용해야 한다. 하지만, 상기 슬립 모드 단말 수가 포화된 경우, 상기 기지국은 상기 단말을 아이들 모드로 천이시킨다. 또한, 상기 호 연결 해제 시, 상기 해제된 호로 인한 프레임 점유율만큼 전체 프레임 사용률을 감소시켜야 한다.The above-described embodiment with reference to FIGS. 3 and 4 has described a process of accepting a user level acceptance request and a call of the terminal. On the contrary, when the terminal requests the state change to the sleep mode during the release at the user level of the terminal, the base station checks the number of sleep mode terminals that can be accommodated, and when the terminal is not saturated, the base station detects the state change to the sleep mode. You must allow it. However, when the number of the sleep mode terminals is saturated, the base station transitions the terminal to the idle mode. In addition, when disconnecting the call, the overall frame utilization rate should be reduced by the frame occupancy rate due to the released call.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
상술한 바와 같이, 광대역 무선통신 시스템에서 무선 용량의 변화 및 입력 트래픽의 변화를 고려하여 호 수락 제어를 수행함으로써, 무선 자원의 낭비를 방지하고 각 트래픽에 대한 요구를 만족시킬 수 있다.As described above, call admission control is performed in consideration of a change in radio capacity and a change in input traffic in a broadband wireless communication system, thereby preventing waste of radio resources and satisfying the demand for each traffic.
Claims (46)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020060137698A KR20080062209A (en) | 2006-12-29 | 2006-12-29 | Apparatus and method for call admission control in broadband wireless communication system |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020060137698A KR20080062209A (en) | 2006-12-29 | 2006-12-29 | Apparatus and method for call admission control in broadband wireless communication system |
Publications (1)
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KR1020060137698A KR20080062209A (en) | 2006-12-29 | 2006-12-29 | Apparatus and method for call admission control in broadband wireless communication system |
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KR (1) | KR20080062209A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101007740B1 (en) * | 2008-11-28 | 2011-01-13 | 주식회사 케이티 | Method for call admission control and device thereof |
KR20190089319A (en) * | 2018-01-22 | 2019-07-31 | 에스케이텔레콤 주식회사 | Method for automatic neighbor relation using mobile terminal in inactive state, and base station for mobile communication applying same |
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2006
- 2006-12-29 KR KR1020060137698A patent/KR20080062209A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101007740B1 (en) * | 2008-11-28 | 2011-01-13 | 주식회사 케이티 | Method for call admission control and device thereof |
KR20190089319A (en) * | 2018-01-22 | 2019-07-31 | 에스케이텔레콤 주식회사 | Method for automatic neighbor relation using mobile terminal in inactive state, and base station for mobile communication applying same |
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