KR100347731B1 - Method for controlling traffic of wireless mobile station - Google Patents
Method for controlling traffic of wireless mobile station Download PDFInfo
- Publication number
- KR100347731B1 KR100347731B1 KR1019990054642A KR19990054642A KR100347731B1 KR 100347731 B1 KR100347731 B1 KR 100347731B1 KR 1019990054642 A KR1019990054642 A KR 1019990054642A KR 19990054642 A KR19990054642 A KR 19990054642A KR 100347731 B1 KR100347731 B1 KR 100347731B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- reservation
- terminal
- round robin
- traffic
- slot
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 71
- 241001522296 Erithacus rubecula Species 0.000 claims abstract description 41
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000013468 resource allocation Methods 0.000 claims description 8
- 238000007616 round robin method Methods 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 240000001973 Ficus microcarpa Species 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
- H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
- H04W28/0289—Congestion control
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
- H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
- H04W28/0284—Traffic management, e.g. flow control or congestion control detecting congestion or overload during communication
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/12—Wireless traffic scheduling
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W74/00—Wireless channel access
- H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
본 발명은 코드 분할 다중 접근과 패킷 예약 다중 접근의 결합 특성을 이용하여 멀티미디어 트래픽에서의 효율적인 자원 활용을 실현할 수 있도록 한 무선 이동 단말에서의 트래픽 제어 기법에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 프레임 구조를 예약 요청 구간, 음성 예약 구간 및 라운드 로빈 예약/임의 접근 경쟁 구간으로 분할하고, 예약 요청 구간을 서브 슬롯으로 분할하며, 채널 접근 허용 비율과 슬롯 접근 허용 함수에 의거하여 산출한 데이터 단말의 채널 접근 함수를 이용하여 경쟁 모드에서의 각 데이터 단말의 패킷 전송을 통제하며, 데이터 단말에 대해 입력 트래픽의 양에 따라 임의 접근 라운드 로빈 방식 또는 임의 접근 방식을 선택적(또는 적응적)으로 사용하도록 함으로써, 다수의 사용자간에 발생 가능한 상호 간섭을 억제하여 멀티미디어 트래픽에서의 자원 활용의 효율화를 실현할 수 있는 것이다.The present invention relates to a traffic control technique in a wireless mobile terminal that enables efficient resource utilization in multimedia traffic by using a combination of code division multiple access and packet reservation multiple access. Is divided into a reservation request section, a voice reservation section, and a round robin reservation / random access competition section, the reservation request section is divided into subslots, and the channel access of the data terminal calculated based on the channel access rate and the slot access function. Function to control the packet transmission of each data terminal in contention mode, and by selectively (or adaptively) using random access round robin or random access depending on the amount of input traffic for the data terminal, Multi-user by suppressing mutual interference that may occur between users of The efficiency of resource utilization in air traffic that will be realized.
Description
본 발명은 무선 이동 단말에서의 트래픽을 제어하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 통신 또는 휴대 통신에서 멀티미디어 서비스를 제공할 때 한정된 자원을 효율적으로 사용하는 데 적합한 무선 이동 단말의 트래픽 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling traffic in a wireless mobile terminal, and more particularly, to a traffic control method of a wireless mobile terminal suitable for efficiently using limited resources when providing a multimedia service in wireless or portable communication. It is about.
잘 알려진 바와같이, 현재 실용화되어 있는 매체 접속 방식으로는 주로 시간 분할 다중 접속 방식과 코드 분할 다중 접속 방식이 주로 이용되고 있는 데, 이들각 방식들은 다양한 수준의 서비스 품질을 만족시키는 데 있어서 서로 다른 장단점을 가지고 있다.As is well known, the time-division multiple access method and the code division multiple access method are mainly used as media access methods that are currently put into practice, and each of these methods has different advantages and disadvantages in satisfying various levels of service quality. Have
여기에서, 시간 분할 다중 접속 방식은 복잡도가 상대적으로 낮고 할당하는 슬롯의 개수를 달리함으로써 멀티미디어 서비스를 비교적 쉽게 구현할 수 있는 장점을 갖는 반면에 수용 가능한 사용자의 수에 많은 제약이 따른 단점을 가지며, 코드 분할 다중 접속 방식은 많은 수의 사용자를 수용할 수 있고 또한 여러 가지 형태의 간섭에 강한 장점을 갖는 반면에 고속 전송시 시스템의 복잡도가 높아지기 때문에 고속의 멀티미디어 서비스에는 부적합하다는 단점을 갖는다.In this case, the time division multiple access scheme has a relatively low complexity and a relatively easy implementation of multimedia services by varying the number of slots to be allocated, but has a disadvantage in that many restrictions are placed on the number of acceptable users. The partitioned multiple access scheme has the disadvantage of being unsuitable for high-speed multimedia services because it can accommodate a large number of users and has a strong advantage against various types of interference, while increasing the complexity of the system in high-speed transmission.
따라서, 상술한 두 방식의 문제점을 해결하기 위한 방안의 하나로서 두 방식의 특성을 서로 결합한 알고리즘이 소개되었는 데 그중 하나가 임의 접속 방식이다. 그러나, 이것은 슬롯화한 알로하(ALOHA)와 같은 방식으로 슬롯을 접근하므로 전체적으로 낮은 링크 효율을 갖는다는 문제가 있다.Therefore, as one of the methods for solving the problems of the two methods described above, an algorithm combining the characteristics of the two methods has been introduced, one of which is a random access method. However, this approach has a problem of low overall link efficiency since the slot is accessed in the same manner as slotted Aloha (ALOHA).
또한, 상술한 임의 접근 방식보다 진보된 형태의 알고리즘으로 복합형 코드 분할 다중 접속/패킷 예약 다중 접속 알고리즘이 소개되었는 데, 이 진보된 알고리즘에서는 슬롯의 접근을 예약한 단말의 수에 비례한 확률을 가지고 제어하는 방식이다. 따라서, 진보된 알고리즘은 상술한 임의 접근 방식보다는 좋은 성능을 보인다.In addition, a hybrid code division multiple access / packet reservation multiple access algorithm has been introduced as an advanced algorithm than the above-described random access scheme. In this advanced algorithm, a probability proportional to the number of terminals that reserved a slot access is provided. Control method. Thus, advanced algorithms perform better than the random approach described above.
그러나, 상술한 바와 같은 진보된 알고리즘은 패킷 예약 다중 접속 방식을 코드 분할 다중 접속 방식에 단순히 적용하였기 때문에 패킷끼리의 충돌에 의한 패킷 폐기율의 증가가 링크의 효율을 저하시킨다는 문제가 있으며, 또한 채널 접근수락 확률 함수를 최적화 시키기가 어렵기 때문에 효율적인 자원 할당이 곤란하다는 근본적인 문제를 갖는다. 따라서, 상술한 종래 방법에 따른 트래픽 제어 방법은 멀티미디어 서비스에 부적합하다는 근본적인 문제를 갖는다.However, the above-described advanced algorithm simply applies the packet reservation multiple access scheme to the code division multiple access scheme, and thus, there is a problem that an increase in the packet discard rate due to collision between packets lowers the efficiency of the link. It is a fundamental problem that efficient resource allocation is difficult because it is difficult to optimize the acceptance probability function. Therefore, the traffic control method according to the conventional method described above has a fundamental problem that it is not suitable for multimedia services.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 코드 분할 다중 접근과 패킷 예약 다중 접근의 결합 특성을 이용하여 멀티미디어 트래픽에서의 효율적인 자원 활용을 실현할 수 있는 무선 이동 단말에서의 트래픽 제어 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems of the prior art, by using a combination of code division multiple access and packet reservation multiple access traffic control in a wireless mobile terminal that can realize efficient resource utilization in multimedia traffic The purpose is to provide a method.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기설정된 자신의 서비스 영역에 속하는 다수의 무선 이동 단말에 대한 통신 서비스를 제공하는 적어도 하나의 기지국을 갖는 무선 이동 단말 시스템에서 채널 예약을 위한 트래픽을 제어하는 방법에 있어서, 음성 및/또는 데이터 트래픽에서의 각 프레임을 예약 요청 구간, N개의 슬롯으로 된 음성 예약 구간, N개의 슬롯으로 된 라운드 로빈 예약/임의 접근 경쟁 구간으로 분할하고, 상기 예약 요청 구간을 음성 단말을 위한 예약 요청 서브 슬롯과 데이터 단말을 위한 라운드 로빈 예약 요청 서브 슬롯으로 분할하며, 상기 방법은, 데이터 트래픽에 대해 입력 트래픽의 양에 따라 임의 접근 방식과 라운드 로빈 방식을 선택적으로 사용하여 패킷 전송을 위한 트래픽을 적응적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 단말에서의 트래픽 제어 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for controlling traffic for channel reservation in a wireless mobile terminal system having at least one base station providing communication service for a plurality of wireless mobile terminals belonging to a preset service area thereof. In the above, each frame in voice and / or data traffic is divided into a reservation request section, an N slot voice reservation section, an N slot round robin reservation / random access competition section, and the reservation request section is divided into a voice. The method is divided into a reservation request subslot for a terminal and a round robin reservation request subslot for a data terminal. The method includes packet transmission using a random access method and a round robin method according to the amount of input traffic for data traffic. Wireless traffic control characterized in that for adaptive A traffic control method in a mobile terminal is provided.
도 1은 본 발명에 따라 무선 이동 단말의 트래픽을 제어하는 방법을 적용하는 데 적합한 전형적인 무선 이동 단말 시스템의 개략적인 계통도,1 is a schematic schematic diagram of an exemplary wireless mobile terminal system suitable for applying a method for controlling traffic of a wireless mobile terminal according to the present invention;
도 2는 각 단말로부터 기지국으로 전송된 패킷의 상태를 일예로서 도시한 예시도,2 is an exemplary diagram showing a state of a packet transmitted from each terminal to a base station as an example;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 채용되는 프레임 구조도,3 is a frame structure diagram adopted in accordance with a preferred embodiment of the present invention,
도 4는 슬롯 접근 허용 함수와 채널 접근 허용 비율간의 관계를 일예로서 도시한 그래프,4 is a graph illustrating a relationship between a slot access function and a channel access ratio as an example;
도 5는 170개의 단말이 20개의 코드를 공유하고 있다고 가정할 때 채널 접근 허용 함수(CPR)의 변화에 따른 데이터 패킷의 지연 특성을 일예로서 보여주는 그래프,FIG. 5 is a graph illustrating delay characteristics of a data packet according to a change in a channel access permission function (CPR), assuming 170 terminals share 20 codes.
도 6은 본 발명에 따라 데이터 단말에서 입력 트래픽의 양에 따라 선택적으로 사용하는 라운드 로빈 방식을 설명하기 위해 도시한 구조도,6 is a structural diagram illustrating a round robin scheme selectively used according to the amount of input traffic in a data terminal according to the present invention;
도 7a, 7b 및 7c는 음성 단말이 예약 요청 서브 슬롯을 이용하여 예약을 요청하고, 음성 활성 구간에서 할당받은 슬롯을 통해 음성 패킷을 전송하며, 음성 휴지 구간에서 할당받은 슬롯을 해제하는 과정을 설명하기 위해 일예로서 도시한 예시도,7A, 7B, and 7C illustrate a process of a voice terminal requesting a reservation using a reservation request subslot, transmitting a voice packet through a slot allocated in a voice active period, and releasing the allocated slot in a voice idle period. Also illustrated as an example for the purpose of
도 8은 데이터 단말이 라운드 로빈 방식으로 예약을 요청하고, 할당받은 슬롯을 이용하여 패킷을 전송하며, 패킷 전송 완료후에 할당받은 슬롯을 해제하는 과정을 설명하기 위해 일예로서 도시한 예시도,8 is an example diagram illustrating a process of requesting a reservation by a data terminal in a round robin manner, transmitting a packet using an allocated slot, and releasing the allocated slot after packet transmission is completed;
도 9는 음성 단말의 수에 따라 패킷 폐기율이 가변하는 과정을 설명하기 위해 도시한 실험 그래프,9 is an experimental graph illustrating a process of changing a packet discard rate according to the number of voice terminals;
도 10은 본 발명에 따라 데이터 트래픽을 제어할 때, N이 40이고, 프레임에서의 구간 T3의 값이 9일 경우에 대해, 입력 트래픽의 양에 따라 임의 접근 방식에서 라운드 로빈 방식으로 전환하는 과정을 설명하기 위해 도시한 실험 그래프.10 is a process for switching from random access to round robin according to the amount of input traffic, when N is 40 and the value of the interval T3 in the frame is 9 according to the present invention. Experimental graph shown to illustrate.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
102/1 - 102/n : 무선 이동 단말 104 : 기지국102/1-102 / n: wireless mobile terminal 104: base station
본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above and other objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명의 핵심 기술요지는, 프레임 구조를 예약 요청 구간, 음성 예약 구간 및 라운드 로빈 예약/임의 접근 경쟁 구간으로 분할하고, 예약 요청 구간을 서브 슬롯으로 분할하며, 채널 접근 허용 비율(CPR : Channel access Permission Ratio)과 슬롯 접근 허용 함수에 의거하여 산출한 데이터 단말의 채널 접근 함수를 이용하여 경쟁 모드에서의 각 데이터 단말의 패킷 전송을 통제하며, 데이터 단말에 대해 입력 트래픽의 양에 따라 임의 접근 라운드 로빈 방식 또는 임의 접근 방식을 선택적(또는 적응적)으로 사용한다는 것으로, 이러한 기술적 수단을 통해 본 발명에서 목적으로 하는 바를 쉽게 달성할 수 있다.First, a key technical aspect of the present invention is to divide a frame structure into a reservation request section, a voice reservation section, and a round robin reservation / random access competition section, divide the reservation request section into subslots, and allow a channel access permission ratio (CPR: By using the channel access function of the data terminal calculated based on the Channel access Permission Ratio) and the slot access permission function, the packet transmission of each data terminal is controlled in the contention mode, and random access is made to the data terminal according to the amount of input traffic. By using a round robin or random approach selectively (or adaptive), it is possible through these technical means to easily achieve the objectives of the present invention.
도 1은 본 발명에 따라 무선 이동 단말의 트래픽을 제어하는 방법을 적용하는 데 적합한 전형적인 무선 이동 단말 시스템의 개략적인 계통도로써, 전형적인 무선 이동 단말 시스템은 다수의 무선 이동 단말(102/1 - 102/n)과 기지국(104)을 포함한다. 동도면에서는 이해의 편의상 단지 하나의 기지국만을 도시하였으나 실제로는 하나의 기지국 제어기(도시 생략)의 통제하에 귀속되는 기지국은 다수개가 존재한다.1 is a schematic schematic diagram of a typical wireless mobile terminal system suitable for applying a method for controlling traffic of a wireless mobile terminal in accordance with the present invention, wherein a typical wireless mobile terminal system comprises a plurality of wireless mobile terminals 102/1-102 /. n) and base station 104. In the figure, only one base station is shown for convenience of understanding, but in reality, there are a plurality of base stations belonging to one base station controller (not shown).
도 1을 참조하면, 각 무선 이동 단말(102/1 - 102/n)은, 예를들면 IMT-2000 등과 같이 패킷 통신을 수행하는 음성 또는 데이터 단말인 것으로, 슬롯이 시작되는 시점에서 기지국(104)으로부터 주어진 코드에서 사용 가능한 코드(즉, 예약되지 않은 코드)중 할당받은 코드 혹은 임의로 선택한 코드를 이용하여 기지국(104)으로 패킷을 전송한다.Referring to FIG. 1, each of the wireless mobile terminals 102/1-102 / n is a voice or data terminal that performs packet communication, for example, IMT-2000, and the like. Transmits the packet to the base station 104 using an assigned code or a randomly selected code among available codes (ie, unreserved codes) in a given code.
다음에, 기지국(104)에서는 자신의 서비스 영역에 있는 무선 이동 단말(음성 단말, 데이터 단말)들에 대한 통신 서비스의 설정(예를들면, 일반호 설정 및 해제, 이동 단말의 위치 등록 및 해제, 단말 상태 체크, 핸드 오프 처리, 부가 정보 서비스를 위한 호설정 및 해제, 슬롯 할당 및 해제 등) 등에 관련된 기능을 수행하며, 예약 접근 채널을 통해 각 무선 이동 단말로부터 예약 패킷이 수신될 때, 즉 특정 단말이 예약에 성공할 때 정보 패킷을 전송하는 데 필요한 코드와 슬롯에 대한 정보를 예약에 성공한 단말로 전송한다.Next, the base station 104 establishes a communication service for wireless mobile terminals (voice terminals, data terminals) in its service area (eg, general call setup and release, mobile terminal location registration and release, Terminal status check, handoff processing, call setup and release for additional information services, slot allocation and release, etc.), and when a reservation packet is received from each wireless mobile terminal through a reserved access channel, that is, When the terminal succeeds in the reservation, the terminal transmits information about a code and a slot necessary for transmitting the information packet to the terminal that has successfully reserved.
또한, 기지국(104)은 데이터 단말의 경쟁 모드시에 채널 허용 비율(CPR : channel permission rate)과 슬롯 접근 허용 함수에 의거하여 데이터 단말의 채널 접근 함수를 산출하고, 이 산출된 채널 접근 함수를 각 단말들에 브로드캐스팅 방식으로 전송함으로써, 각 데이터 단말에서의 패킷 전송을 통제한다.In addition, the base station 104 calculates a channel access function of the data terminal based on a channel permission rate (CPR) and a slot access permission function in the contention mode of the data terminal, and calculates each of the calculated channel access functions. By transmitting to the terminals in a broadcast manner, packet transmission at each data terminal is controlled.
더욱이, 기지국(104)은 데이터 단말에 대한 라운드 로빈 예약 모드시에 입력 트래픽의 양에 따라 임의 접근 라운드 로빈 방식 또는 임의 접근 방식을 선택적(또는 적응적)으로 사용하여 각 데이터 단말에서의 패킷 전송을 제어한다.Moreover, the base station 104 selectively (or adaptively) uses a random access round robin scheme or a random access scheme according to the amount of input traffic in the round robin reserved mode for the data terminal to perform packet transmission at each data terminal. To control.
이를 위하여, 본 발명에 따른 트래픽 제어 방법에서는, 일예로서 도 3에 도시된 바와같이, 시간축이 일정한 크기의 슬롯으로 나누어지고, 몇 개의 슬롯이 결합되어 하나의 프레임을 이루는 프레임 구조, 즉 프레임을 예약 요청 구간(T1), 음성 예약 구간(T2) 및 라운드 로빈 예약/임의 접근 경쟁 구간(T3)으로 분할하고, 또한 예약 요청 구간(T1)을 음성 단말을 위한 예약 요청 서브 슬롯 구간(t1)과 데이터 단말을 위한 라운드 로빈 예약 요청 서브 슬롯 구간(t2)으로 분할하는 프레임 구조를 채용한다. 여기에서, 각 구간별 슬롯들의 시간축은 다시 임의의 코드를 갖는 다수의 슬롯으로 나누어진다.To this end, in the traffic control method according to the present invention, as shown in FIG. 3 as an example, a time frame is divided into slots having a predetermined size, and a plurality of slots are combined to form a frame, that is, a frame is reserved. The request section T1, the voice reservation section T2, and the round robin reservation / random access competition section T3 are divided, and the reservation request section T1 is also reserved for the voice request terminal slot slot t1 and data. A frame structure is divided into a round robin reservation request subslot period t2 for the terminal. Here, the time axis of slots for each section is divided into a plurality of slots having arbitrary codes.
따라서, 본 발명에 따른 프레임 구조에서 한 슬롯 동안에는 여러 단말들이 서로 다른 코드(예를 들면, A, B, C, D, E, 등)를 사용해 기지국(104)으로 패킷을 전송하게 된다. 또한, 본 발명에서는 많은 단말들이 동시에 한 슬롯에 패킷을 보낼 때 발생하는 패킷간의 상호간섭에 의한 성능 저하를 방지하고, 또한 한정된 코드 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 공유 코드 개념을 사용한다.Therefore, in the frame structure according to the present invention, several terminals transmit packets to the base station 104 using different codes (for example, A, B, C, D, E, etc.) during one slot. In addition, the present invention uses a shared code concept to prevent performance degradation due to mutual interference between packets generated when many terminals simultaneously send packets to one slot, and to efficiently use limited code resources.
즉, 주어진 환경하에서 사용 가능한 공유 코드의 집합이 주어지면 네트워크내의 단말은 공유 코드중의 한 코드를 기지국(104)으로부터 할당 받거나(예약 모드) 혹은 하나의 코드를 임의로 선택하여(경쟁 모드) 패킷을 전송하게 된다. 따라서, 기지국(104)에서는 각 슬롯이 시작되는 시점에서 주어진 코드중 사용 가능한 코드(즉, 예약되지 않은 코드)를 모든 단말들에게 알려준다.That is, given a set of shared codes that can be used under a given environment, a terminal in a network may receive one of the shared codes from the base station 104 (reservation mode) or randomly select one code (competition mode) to generate a packet. Will be sent. Accordingly, the base station 104 informs all terminals of the available codes (ie, unreserved codes) among the given codes at the start of each slot.
이때, 모든 단말들이 서로 다른 코드를 선택하여 기지국에 패킷을 보냈다면 전송된 모든 패킷은 아무런 문제없이, 즉 일예로서 도 2에 도시된 슬롯 K+1과 K+3과 같이 모두 전송될 것이다. 만일, 둘 이상의 단말이 동일한 코드를 선택한 경우(즉, 도 2의 슬롯 K의 코드 C의 경우), 두가지의 상황에 따라 동일한 코드를 사용한 단말의 패킷은 충돌에 의해 폐기된다.At this time, if all the terminals select different codes and send packets to the base station, all the transmitted packets will be transmitted without any problem, that is, slots K + 1 and K + 3 shown in FIG. 2 as an example. If two or more terminals select the same code (that is, in the case of code C of slot K of FIG. 2), packets of the terminal using the same code are discarded by collision according to two situations.
보다 상세하게, 해당 슬롯을 통해 패킷을 전송한 단말의 수가 슬롯당 최대 사용자수(즉, 주어진 환경하에서 원하는 대로 비트 에러율을 보장하면서 동시에 전송할 수 있는 최대의 사용자수)를 넘을 경우(예를들어, 도 2의 슬롯 K의 경우 적어도 4명 이상), 해당 슬롯에서의 패킷 충돌이 다른 코드를 사용한 패킷에도 영향을 주기 때문에 그 슬롯을 통해 전송된 모든 패킷이 폐기된다. 이와는 달리, 해당 슬롯을 통해 패킷을 전송한 단말의 수가 슬롯당 최대 사용자수보다 작은 경우(예를들어, 도 2의 슬롯 K에서 B코드를 사용한 단말의 수가 2일 경우), 동일한 코드(예를들어, 슬롯 K에서 B코드)를 사용해 전송된 패킷만 폐기되고 다른 코드(예를들어, 슬롯 K에서 A코드)를 사용해 전송된 패킷은 폐기되지 않고 정확히 전달된다.More specifically, if the number of terminals transmitting a packet through the slot exceeds the maximum number of users per slot (i.e., the maximum number of users that can be transmitted simultaneously while guaranteeing the bit error rate as desired under a given environment) (e.g., In the case of slot K of FIG. 2, at least four or more persons), since packet collision in the slot also affects packets using other codes, all packets transmitted through the slot are discarded. On the contrary, when the number of terminals transmitting a packet through the corresponding slot is smaller than the maximum number of users per slot (for example, when the number of terminals using the B code in slot K of FIG. 2 is 2), the same code (for example, For example, only packets sent using slot B in slot K are discarded and packets sent using other codes (e.g., A code in slot K) are correctly delivered without being discarded.
한편, 음성 트래픽의 경우 프레임 전송율이 패킷 도착율로 정해진다. 즉 음성 트래픽은 한 프레임당 한 개의 패킷만 보내면 주어진 전송율을 만족시킬 수 있도록 하며, 이때 한 프레임당 슬롯의 수와 슬롯당 비트의 수는 주어진 환경하에서 구할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 일예로서 도 3에 도시된 바와같은 프레임 구조를 채용한다.On the other hand, for voice traffic, the frame rate is determined by the packet arrival rate. That is, if only one packet is sent per frame, the voice traffic can satisfy a given transmission rate. In this case, the number of slots per frame and the number of bits per slot can be obtained under a given environment. Accordingly, the present invention employs a frame structure as shown in FIG. 3 as an example.
도 3을 참조하면, T1은 예약 요청 구간을 나타내는 데, 일반적인 경우 예약 요구 등의 제어 메시지는 사용자의 실제 데이터보다 작은 정보량(작은 비트량)을 요구하기 때문에 해당 슬롯을 몇 개의 서브 슬롯으로 나누어 사용할 수 있다. 이때, 나눌 수 있는 최대의 서브 슬롯수는 주어진 파라메터값들에 의해 최적값을 구할 수 있다. 즉, 일예로서 T1 구간은 두 개의 구간(t1, t2)으로 나뉘는 데, 첫 번째 구간(t1)은 음성 단말을 위한 예약 요청 서브 슬롯이고, 두 번째 구간(t2)은 데이터 단말을 위한 라운드 로빈 예약 요청 서브 슬롯이다. 여기에서, 음성 트래픽의 경우 음성 활성 구간이 시작되는 시점에서 예약 요청 서브 슬롯을 통해 한 개의 슬롯을 예약하기 위한 메시지를 보내면 된다.Referring to FIG. 3, T1 indicates a reservation request interval. In general, since a control message such as a reservation request requires a smaller amount of information (smaller bit amount) than user's actual data, the slot is divided into several sub slots. Can be. At this time, the maximum number of sub-slots that can be divided can be obtained based on given parameter values. That is, as an example, the T1 section is divided into two sections t1 and t2, wherein the first section t1 is a reservation request subslot for the voice terminal and the second section t2 is a round robin reservation for the data terminal. Request subslot. In this case, in the case of voice traffic, a message for reserving one slot through a reservation request subslot may be transmitted at the time when the voice active interval starts.
또한, T2는 음성 예약 구간을 나타내는 데, 음성 단말의 예약 요청에 의해 예약된 자원이 이 구간에 할당되며, 이 구간에서의 자원 할당은 기지국에 의해 제어되기 때문에 충돌이나 간섭이 발생하지 않는다고 가정할 수 있다. 여기에서, 예약된 자원은 구간 T2에서 모든 슬롯에 균등하게 배분되도록 할당된다. 이 경우, 한 슬롯의 코드 사용 상황이 항상 기지국에 의해 감시되기 때문에 기지국은 각각의 단말에게 그 슬롯의 상황에 맞는 전력 수준을 요구할 수 있다. 따라서, 한 슬롯에 슬롯당 최대 사용자가 접근하는 경우가 드물다면 요구되는 단말의 전력 수준을 줄일 수가 있을 것이다.In addition, T2 represents a voice reservation section, and assumes that a resource reserved by a reservation request of a voice terminal is allocated to this section and that no collision or interference occurs because the resource allocation in this section is controlled by the base station. Can be. Here, the reserved resources are allocated to be equally distributed to all slots in the interval T2. In this case, since the code usage situation of one slot is always monitored by the base station, the base station may request a power level corresponding to the situation of the slot from each terminal. Therefore, if a maximum user per slot rarely approaches a slot, the required power level of the terminal may be reduced.
다음에, T3은 라운드 로빈 예약/임의 접근 경쟁 구간을 나타내는 것으로, 두가지 형태의 접근이 허용, 즉 작은 양의 데이터를 가지고 작은 접근 지연을 원하는 데이터를 위한 임의 접근에서의 자원이 이 구간에 할당되고, 라운드 로빈 예약 요청에 의한 데이터 단말의 자원이 이 구간에 할당된다. 이때, 경쟁에 의해 접근하는 단말은 현재 슬롯의 상태, 즉 슬롯의 예약 상황을 고려하여 접근 허용 여부가 결정된다.Next, T3 represents a round robin reservation / arbitrary contention competition interval in which two types of access are allowed, i.e. resources from random access for data with small amounts of data and small access delays are allocated to this interval. The resource of the data terminal by the round robin reservation request is allocated to this interval. At this time, the terminal accessing by competition is determined whether to allow access in consideration of the current state of the slot, that is, the reservation status of the slot.
한편, 본 발명에 따른 트래픽 제어 방법은 예약 모드, 경쟁 모드 및 라운드 로빈 예약 모드를 갖는다.Meanwhile, the traffic control method according to the present invention has a reservation mode, a competition mode, and a round robin reservation mode.
상기한 모드들 중 예약 모드의 경우, 예약 슬롯을 이용해 성공적으로 한 슬롯을 예약한 음성 단말은 기지국으로부터 한 개의 슬롯을 할당받게 되는 데, 이때 사용하게 될 코드도 함께 부여받게 되며, 해당 단말은 음성 활성 구간 동안 주어진 슬롯의 할당받은 코드를 독점적으로 사용하게 된다. 그리고, 음성 활성 구간이 끝나는 시점에서 예약은 해제되고, 해제된 자원은 다른 단말에게 할당된다.In the reserved mode of the above modes, a voice terminal that successfully reserves one slot by using a reserved slot is assigned one slot from a base station, and is also given a code to be used at this time, and the corresponding terminal is voiced. The assigned code of a given slot is used exclusively during the active period. At the end of the voice active period, the reservation is released, and the released resource is allocated to another terminal.
따라서, 음성 단말에서는 예약의 해제 시점을 기지국에게 알리기 위하여, 전송되는 패킷의 한 비트를 예약 해제 구분자 정보로 이용하는 데, 예를들어 예약 해제 구분자 정보 비트가 "1" 이면 해당 슬롯에 대한 예약을 계속 유지하라는 것을 의미하고, "0" 이면 해당 슬롯의 예약을 해제하라는 것을 의미한다. 따라서, 기지국에서는 수신된 패킷에 포함된 예약 해제 구분자 정보에 의거하여 할당된 해당 슬롯의 예약 유지 또는 예약 해제 등의 슬롯 제어를 수행하게 된다.Therefore, the voice terminal uses one bit of the transmitted packet as the reservation release identifier information to inform the base station of the release time of the reservation. For example, if the reservation release identifier information bit is "1", the reservation for the slot is continued. If it means "0", it means to reserve the slot. Accordingly, the base station performs slot control such as reservation maintenance or reservation cancellation of the corresponding slot based on the reservation release identifier information included in the received packet.
다음에, 경쟁 모드의 경우 자원을 획득하기 위한 두 가지의 경쟁 형태, 즉 예약 슬롯에서의 음성 단말들의 경쟁과 데이터 단말이 임의 접근 방식으로 패킷을 전송하는 경쟁 형태가 있다.Next, in the contention mode, there are two types of contention for acquiring resources, that is, contention of voice terminals in a reserved slot, and contention mode in which a data terminal transmits a packet in a random approach.
첫 번째, 음성 단말들이 경쟁하는 경우인 데, 하나의 슬롯에서 한 단말의 예약 메시지 도착율이 대략 1/(평균 음성 활성 구간 길이 + 평균 음성 휴지 구간 길이)로 매우 작기 때문에 어느 정도의 자원이 주어진다면 매우 작은 예약 서브 패킷 폐기율을 유지할 수 있다. 따라서, 음성 단말은 음성 활성 구간이 시작되면 여러개의 서브 슬롯중 하나를 임의로 선택하고, 사용 가능한 코드(예약 슬롯의 경우 모든 코드가 사용 가능)중 하나를 임의로 선택한 후, 선택된 서브 슬롯과 코드를 이용하여 예약 메시지(예약 패킷)를 전송한다. 이때, 간섭이나 충돌에 의해 예약 패킷이폐기되면, 해당 단말은 다음 프레임에서 다시 전송을 시도하게 된다.First, when voice terminals are competing, given a certain amount of resources because the arrival rate of a reservation message of one terminal in one slot is very small, approximately 1 / (average voice active interval length + average voice idle interval length). A very small reserved sub packet discard rate can be maintained. Therefore, when the voice active period starts, the voice terminal randomly selects one of a plurality of sub slots, randomly selects one of the available codes (all codes can be used in the case of a reserved slot), and then uses the selected sub slot and code. Send a reservation message (reservation packet). At this time, if the reservation packet is discarded due to interference or collision, the terminal attempts to transmit again in the next frame.
이때, 음성 패킷의 경우 지연에 민감한 특성을 갖기 때문에 어느 시간 이상 지연된 패킷은 쓸모가 없어 각 단말에서 전송하지 않고 폐기된다. 본 발명에서는 최대 허용 지연 시간을 한 프레임 시간으로 설정하였기 때문에 한 번의 예약 요청 메시지 폐기에 의해 한 개의 패킷이 폐기 처리된다.In this case, since the voice packet has a delay sensitive characteristic, a packet delayed for a certain time is not useful and is discarded without being transmitted from each terminal. In the present invention, since the maximum allowable delay time is set to one frame time, one packet is discarded by discarding one reservation request message.
두 번째, 데이터 단말들이 임의 접근 방식에 의해 패킷을 전송하려고 할 때 경쟁하는 경우인데, 데이터 단말은 우선 사용 가능한 코드중 임의로 한 개를 선택하고, 해당 슬롯에 이미 예약된 코드의 수, 즉 기지국으로부터 브로드캐스팅 방식으로 전송된 예약 코드수 정보(즉, 슬롯 접근 함수)에 의거하여 해당 슬롯에 패킷을 전송할 지의 여부를 결정한다. 만일, 해당 슬롯에 많은 수의 코드가 이미 예약되어 있다면 간섭이나 충돌에 의해 다른 예약된 코드들에 영향을 미치지 않도록 하기 위해 기지국에서는 전송 확률이 작은 채널 접근 함수를 전송하게 될 것이고, 이와는 달리 해당 슬롯에 적은 수의 코드만이 예약되어 있다면(즉, 사용 가능한 코드의 수가 많다면) 상대적으로 간섭이나 충돌의 확률이 적기 때문에 기지국에서는 상대적으로 전송 확률이 높은 채널 접근 함수를 전송하게 될 것이다. 즉, 기지국에서는 각 슬롯에 이미 예약된 사용자의 수에 의거하여 채널 접근 제어를 수행한다.Secondly, when data terminals are competing when trying to transmit a packet by random access, the data terminal first selects one of the available codes first, and the number of codes already reserved in the corresponding slot, that is, from the base station. Based on the reservation code number information (ie, slot access function) transmitted by the broadcasting method, it is determined whether to transmit a packet to the corresponding slot. If a large number of codes are already reserved in the slot, the base station will transmit a channel access function with a small probability of transmission in order not to affect other reserved codes by interference or collision. If only a small number of codes are reserved (i.e., a large number of available codes), the base station will transmit a channel transmission function with a relatively high probability of transmission because of the relatively low probability of interference or collision. That is, the base station performs channel access control based on the number of users already reserved in each slot.
따라서, 상술한 바와 같은 관점에서 기지국은 채널 접근 함수를 산출, 즉 현재의 트래픽 상황에 맞는 슬롯 접근 허용 함수와 채널 접근 허용 비율(CPR)에 의거하여 채널 접근 함수를 산출하며, 이와같이 산출된 채널 접근 함수를 각 단말들에 브로드캐스팅한다.Accordingly, in view of the above, the base station calculates the channel access function, that is, calculates the channel access function based on the slot access allowance function and the channel access allowance ratio (CPR) for the current traffic situation. Broadcast a function to each terminal.
도 4는 슬롯 접근 허용 함수와 채널 접근 허용 비율(CPR)간의 관계를 일예로서 도시한 그래프이다.4 is a graph illustrating an example of a relationship between a slot access permission function and a channel access permission ratio (CPR).
도 4를 참조하면, 주어진 함수는 일반적인 경향을 나타내는 함수이기 때문에 동적으로 변화하는 트래픽 상황에 맞추어 가기 위해서는 이 함수의 값이 동적으로 변화해야 할 필요가 있다. 그러나, 모든 트래픽 상황에 맞는 함수를 구한다는 것이 현실적으로 불가능하다는 점을 고려하여, 본 발명에서는 채널 접근 허용 함수(CPR)를 이용해 그 계산을 간단화시켰다. 여기에서, 채널 접근 허용 함수(CPR)값은 슬롯 접근 허용 허용 함수에 곱해져서 각 트래픽 상황에 맞는 최적의 채널 접근 함수가 생성된다.Referring to FIG. 4, since a given function represents a general trend, the value of this function needs to change dynamically in order to meet a dynamically changing traffic situation. However, in view of the fact that it is practically impossible to obtain a function suitable for all traffic conditions, the present invention simplifies the calculation using a channel access permission function (CPR). Here, the channel access permission function (CPR) value is multiplied by the slot access permission function to generate an optimal channel access function for each traffic situation.
도 5는 170개의 단말이 20개의 코드를 공유하고 있다고 가정할 때 채널 접근 허용 함수(CPR)의 변화에 따른 데이터 패킷의 지연 특성을 일예로서 보여주는 그래프이다.FIG. 5 is a graph illustrating delay characteristics of a data packet according to a change of a channel access permission function (CPR) as an example, when 170 terminals share 20 codes.
도 5를 참조하면, 채널 접근 허용 함수(CPR)가 증가할수록 채널 접근 확률이 증가하기 때문에 각 단말에서 데이터를 전송할 기회를 보다 더 많이 부여받게 됨을 보여준다. 그러나, 채널 접근 허용 함수(CPR)가 특정값(예를들어, CPR = 0.17) 이상일 때 패킷 전송의 지연값이 갑자기 커지는 것을 알 수 있는데, 이것은 기지국이 채널 접근 확률을 지나치게 많이 줌으로써 수많은 단말이 패킷을 전송한 결과로써 야기된 간섭에 기인하는 지연 증가이다. 그러므로, 상술한 트래픽 환경에서는 채널 접근 허용 함수(CPR)가 0.17의 값을 갖게 된다.Referring to FIG. 5, since the channel access probability increases as the CPR increases, each terminal receives more opportunities to transmit data. However, when the channel access permission function (CPR) is above a certain value (for example, CPR = 0.17), it can be seen that the delay value of the packet transmission is suddenly increased. This is an increase in delay due to interference caused as a result of the transmission. Therefore, in the above traffic environment, the channel access permission function (CPR) has a value of 0.17.
한편, 데이터 단말에서의 임의 접근 방식의 경우, 잘 알려진 바와같이, 낮은트래픽 상황에서는 대단히 좋은 성능을 나타내지만 트래픽의 양이 증가할수록 급격한 성능 저하를 가져온다. 이것은 임의 접근 방식이 갖는 근본적인 문제로, 어느 정도 이상의 양을 초과하는 트래픽 상황에서는 결코 바람직한 접근 제어 방식이 될 수 없다. 따라서, 본 발명에서는, 이러한 점을 개선하기 위하여, 임의 접근 방식과 함께 라운드 로빈 예약 서비스 기법을 적응적(선택적)으로 이용한다.On the other hand, the random access method in the data terminal, as is well known, shows a very good performance in a low traffic situation, but as the amount of traffic increases, a sharp performance decrease. This is a fundamental problem with random access, and it can never be the preferred access control in traffic situations that exceed a certain amount. Therefore, in the present invention, to improve this point, the round robin reservation service technique is adaptively (optionally) used with a random approach.
즉, 데이터 단말들은 호 설정 과정에서 기지국으로부터 예약 요청에 필요한 라운드 로빈 예약 요청 서브 코드(즉, 도 3의 서브 슬롯에 할당된 코드를 서브 코드라 칭함) 자원을 할당받는다. 따라서, 일예로서 도 6에 도시된 바와같이, 한 라운드 로빈 주기(L) 동안 모든 단말이 한 번 이상의 예약 요청을 할 수 있도록 아래의 수학식과 같이 한 라운드 로빈 주기당 프레임 수(K)를 결정한다.That is, the data terminals are allocated a round robin reservation request subcode (that is, a code assigned to the subslot of FIG. 3 called a subcode) resource required for a reservation request from a base station in a call setup process. Accordingly, as an example, as shown in FIG. 6, the number of frames per round robin period K is determined as in the following equation so that all terminals can make one or more reservation requests during one round robin period L. FIG. .
상기한 수학식 1에서, 참조부호 M은 한 프레임당 라운드 로빈 예약 요청 자원의 수를 나타내고, S는 한 라운드 로빈 주기 동안의 총 서브 코드의 수를 나타내며, Md는 호 요청이 받아들여진 데이터 터미널의 수를 나타낸다.In Equation 1, reference numeral M denotes the number of round robin reservation request resources per frame, S denotes the total number of subcodes during one round robin period, and Md denotes the number of data terminals for which the call request was accepted. Indicates a number.
즉, 버퍼에 송신할 패킷이 있는 데이터 단말은 라운드 로빈 예약 요청 슬롯에 자기의 차례가 돌아오면 주어진 서브 코드를 이용하여 기지국에 예약을 요청하며, 기지국에서는, 도 3에 도시된 구간 T3에 있는 자원을 예약 요청한 해당 데이터 단말에 할당한다. 이때, 할당된 자원은 매 프레임마다 해당 데이터 단말이 독점적으로 사용할 수 있게 된다. 그런 다음, 버퍼에 전송할 데이터가 더 이상 없게 되면 할당된 자원은 해제된다.That is, the data terminal having the packet to be transmitted to the buffer requests reservation from the base station using the given sub code when its turn returns to the round robin reservation request slot, and the base station requests the resource in the interval T3 shown in FIG. Is allocated to the corresponding data terminal for which the reservation is requested. In this case, the allocated resource may be exclusively used by the corresponding data terminal every frame. Then, the allocated resources are released when there is no more data to send to the buffer.
이후에, 해당 데이터 단말에서 새로운 패킷이 생성되면 상술한 바와 같은 과정들(즉, 예약 요청 과정, 자원 할당 과정, 패킷 전송 과정 등)을 반복함으로써, 패킷들을 기지국으로 전송한다. 상술한 바와같은 과정에서 데이터 단말이 자원을 할당받을 때 트래픽의 특성에 따라 하나 혹은 둘 이상의 자원을 할당받을 수 있으며, 할당할 자원이 부족한 경우, 기지국에서는 트래픽의 특성, 즉 우선순위에 의거하여 자원을 할당함으로써, 각 트래픽의 서비스 품질을 충족시킨다. 예를들어, 할당한 자원이 부족한 상태에서 음성과 데이터간이 자원 할당을 경합하는 경우 음성에 우선순위를 주어 자원을 할당하고, 데이터간이 자원 할당을 경합하는 경우 일정 전송율(CBR : constant bit rate), 실시간 가변 전송율(Rt-VBR : realtime variable bit rate), 비실시간 가변 전송율(Nrt-VBR : non-realtime variable bit rate), 가용 전송율(ABR : available bit rate), 비정의 전송율(UBR : unspecified bit rate) 등의 순서로 우선순위를 주어 자원을 할당한다.Subsequently, when a new packet is generated in the corresponding data terminal, the above-described processes (that is, a reservation request process, a resource allocation process, a packet transmission process, etc.) are repeated to transmit the packets to the base station. In the above-described process, when the data terminal is allocated resources, one or more resources may be allocated according to the characteristics of the traffic. If the resources to be allocated are insufficient, the base station may allocate resources based on the characteristics of the traffic, that is, priority. By allocating, to satisfy the quality of service of each traffic. For example, when resources are allocated between voice and data when there is not enough allocated resources, priority is given to voice when allocating resources between data and constant data rate. When content is allocated between data, constant bit rate (CBR), Real-time variable bit rate (Rt-VBR), non-realtime variable bit rate (Nrt-VBR), available bit rate (ABR), unspecified bit rate Resources are allocated with priority in order of).
보다 상세하게, 음성 단말이 기지국으로부터 자원을 할당받고, 할당받은 자원(슬롯)을 이용하여 기지국에 패킷을 전송하며, 할당받은 자원을 해제하는 과정에 대해 설명한다.In more detail, a process in which a voice terminal is allocated a resource from a base station, transmits a packet to the base station using the allocated resource (slot), and releases the allocated resource.
먼저, 음성 단말은 음성 활성 구간이 시작되면, 도 7a에 도시된 바와같이, 생성된 비트 스트림을 버퍼에 저장하고, 한 프레임 시간 동안 저장된 데이터에 헤더 등을 붙여 헤더와 페이로드로 된 패킷을 생성한다.First, when a voice active period starts, as shown in FIG. 7A, the voice terminal stores the generated bit stream in a buffer and attaches a header to the stored data for one frame time to generate a packet consisting of a header and a payload. do.
그런다음, 음성 단말에서는 도 3에 도시된 예약 요청 서브 슬롯을 이용하여 예약 요청을 위한 메시지를 기지국으로 전송하여 예약을 요청한다. 즉, 일예로서도 7b에 도시된 바와같이, 두 번째 서브 슬롯과 코드 A를 사용하여 예약을 요청하며, 그 요청의 결과로써 기지국으로부터 슬롯 2의 코드 C 자원을 할당받는다.Then, the voice terminal requests a reservation by transmitting a message for reservation request to the base station by using the reservation request subslot shown in FIG. 3. That is, as an example, as shown in FIG. 7B, a reservation request is made using a second subslot and code A, and as a result of the request, a code C resource of slot 2 is allocated from the base station.
이어서, 음성 단말은, 일예로서 도 7c에 도시된 바와같이, 프레임 K에서 K+9 시간 동안의 음성 활성 구간에서 생성된 패킷을 할당받은 자원을 통해 기지국으로 전송하며, 음성 활성 구간이 끝나면 기지국에서는 해당 음성 단말에 할당한 자원을 해제한다.Subsequently, as shown in FIG. 7C, the voice terminal transmits the packet generated in the voice active period for K + 9 hours in the frame K to the base station through the allocated resource. Releases the resources allocated to the voice terminal.
다음에, 데이터 단말이 라운드 로빈 방식으로 자원을 할당받아 기지국에 데이터 패킷을 전송하고, 할당된 자원을 해제하는 과정에 대하여 설명한다.Next, a process of transmitting data packets to the base station by allocating resources in a round robin manner and releasing the allocated resources will be described.
도 8은 데이터 단말이 라운드 로빈 방식으로 예약을 요청하고, 할당받은 슬롯을 이용하여 패킷을 전송하며, 패킷 전송 완료후에 할당받은 슬롯을 해제하는 과정을 설명하기 위해 일예로서 도시한 예시도이다.FIG. 8 is an exemplary diagram illustrating a process of requesting a reservation in a round robin manner, transmitting a packet using an allocated slot, and releasing the allocated slot after packet transmission is completed.
도 8에 있어서, 일예로서 데이터 단말의 예약 서브 코드가 라운드 로빈 주기(L)의 K+1번째 프레임에 할당되었다고 가정하면, 도 7b에 도시된 데이터 트래픽 생성 과정에서 세 번째 프레임 동안에 첫 번째 패킷이 발생했지만 해당 데이터 단말이 기지국에 예약 요청을 할 수 없기 때문에 해당 데이터 단말은 K-1 프레임이 시작될 때까지 기다린다. 이때, 기다리는 동안에 발생된 패킷은 단말의 버퍼에 저장된다.In FIG. 8, as an example, assuming that a reserved sub code of a data terminal is allocated to a K + 1th frame of a round robin period L, the first packet is generated during the third frame in the data traffic generation process illustrated in FIG. 7B. Although the data terminal cannot make a reservation request to the base station, the data terminal waits until the K-1 frame starts. At this time, the packet generated while waiting is stored in the buffer of the terminal.
그런 다음, K+1 프레임이 시작되면, K+1 프레임에 예약 요청 서브 코드를 이용해 기지국으로 예약을 요청하여, 기지국으로부터 한 개의 슬롯을 도 3에 도시된 구간 T3에 할당받고, 이 할당받은 구간의 슬롯을 이용하여 버퍼에 저장된 패킷을전송하며, 패킷의 전송이 완료되면 기지국에서는 할당받은 자원을 해제한다.Then, when a K + 1 frame starts, a reservation request is made to a base station using a reservation request sub code in a K + 1 frame, and one slot is allocated from the base station to the section T3 shown in FIG. The packet stored in the buffer is transmitted by using the slot of the base station. When the transmission of the packet is completed, the base station releases the allocated resource.
본 발명의 발명자들은 임의 접근 방식과 JCP(joint cdma prma(packet reservation multiful access)) 방식에 대해 음성 단말의 수 증감에 따른 패킷 폐기율의 증감에 대한 실험을 실시하였으며, 도 9에 도시된 바와같은 결과를 얻었다.The inventors of the present invention conducted an experiment on the increase and decrease of the packet discard rate according to the increase and decrease of the voice terminal for the random access method and the joint cdma prma (packet reservation multiful access) (JCP) method, as shown in FIG. Got.
본 실험에 있어서, 임의 접근 방식은 채널 접근시에 아무런 제약이 없는 경우로 모든 단말이 서로 다른 코드를 가지고 있다고 가정한 경우로써, 도 8에 도시된 그래프로부터 알 수 있는 바와같이, 채널 접근에 아무런 제약이 없기 때문에 음성 단말의 수가 증가할수록 간섭이 많이 일어나 패킷 폐기율이 증가됨을 알 수 있다.In the present experiment, the random access method is a case in which there is no restriction in channel access, and it is assumed that all terminals have different codes. As can be seen from the graph shown in FIG. Since there is no restriction, it can be seen that as the number of voice terminals increases, more interference occurs and the packet discard rate increases.
또한, JCP는 패킷 예약 다중 접근 방식을 이용해 제어하는 방식으로, 이것 역시 모든 단말이 서로 다른 코드를 가지고 있다고 가정하였다. JCP에서의 채널 접근은 각 슬롯에 이미 예약된 단말의 수에 의해 영향을 받는 데, 본 발명에 따른 트래픽 제어 방법은 JCP에서 사용한 방법과 유사하게 동작한다.In addition, JCP is controlled by using a packet reservation multiple access method, which also assumes that all terminals have different codes. Channel access in the JCP is affected by the number of terminals already reserved in each slot. The traffic control method according to the present invention operates similarly to the method used in the JCP.
본 실험에 있어서, N=x는 코드의 수를 9, 29, 40, 80, 200으로 단말의 수만큼씩 할당하여 공유하게 한 경우이다. 따라서, 코드의 수가 증가할수록 예약 요청 서브 슬롯에서 사용할 수 있는 코드의 수가 증가하므로, 동일한 코드의 선택으로 인해 발생하는 패킷 폐기율을 줄일 수 있어 트래픽 제어의 성능 향상을 실현할 수 있다. 이때, 도 9로부터 알 수 있는 바와 같이, 단말의 수가 어느 정도까지 증가하면 코드의 수가 패킷 폐기율에 큰 영향을 미치지 못하게 되는 데, 이것은 트래픽 제어 성능에 큰 영향을 미치는 것이 코드의 수가 아니라 사용 가능한 예약 자원의양임을 의미한다.In this experiment, N = x is a case in which the number of codes is allocated to the number of terminals by 9, 29, 40, 80, and 200 so as to be shared. Therefore, as the number of codes increases, the number of codes that can be used in the reservation request subslot increases, so that the packet discard rate caused by the selection of the same code can be reduced, thereby improving performance of traffic control. At this time, as can be seen from Figure 9, if the number of terminals increases to some extent, the number of codes does not have a significant effect on the packet discard rate, which has a large effect on the traffic control performance, rather than the number of codes available reservation It means the amount of resources.
따라서, 본 발명에서는 데이터 트래픽에 대해 입력 트래픽의 양에 따라 임의 접근 방식과 라운드 로빈 방식을 병행하여 선택적으로 사용하는 기법을 채용한다.Accordingly, the present invention employs a technique of selectively using a random access method and a round robin method in accordance with the amount of input traffic for data traffic.
도 10은 본 발명에 따라 데이터 트래픽을 제어할 때, N이 40이고, 프레임에서의 구간 T3의 값이 9일 경우에 대해, 입력 트래픽의 양에 따라 임의 접근 방식에서 라운드 로빈 방식으로 전환하는 과정을 설명하기 위해 도시한 실험 그래프로써, 본 발명에 따른 방법이 사후 예측 확률과 거의 근사한 성능을 보임을 알 수 있다.10 is a process for switching from random access to round robin according to the amount of input traffic, when N is 40 and the value of the interval T3 in the frame is 9 according to the present invention. As an experimental graph shown to illustrate, it can be seen that the method according to the present invention shows a performance almost close to the post prediction probability.
즉, 임의 접근 방식의 경우 트래픽의 양이 증가할수록 패킷의 전송 지연이 지수 함수적으로 증가하게 되는 데, 이러한 점을 고려하여 본 발명에서는 트래픽의 양이 기설정된 전환점에 도달하면, 임의 접근 단말들을 라운드 로빈 방식으로 전환시킨다.That is, in the case of the random access method, the transmission delay of the packet increases exponentially as the amount of traffic increases. Considering this, in the present invention, when the amount of traffic reaches a predetermined turning point, the random access terminals are selected. Switch to round robin.
도 10을 참조하면, 임의 접근 방식에 따른 실험 그래프와 라운드 로빈 방식에 따른 실험 그래프가 만나는 점(도 9에서 N=40이고 데이터 단말이 대략 180 이상일 경우)이 두가지 접근 방식(임의 접근 방식과 라운드 로빈 방식)이 전환해야 할 전환점(tradeoff point : TP)이 된다. 즉, 본 발명에 따른 트래픽 제어 방법에 따르면, 작은 양의 트래픽 상황에서는 임의 접근 방식을 사용하고, 입력 트래픽의 양이 증가하여 전환점(TP)에 도달하면, 라운드 로빈 방식으로 전환한다. 이때, 라운드 로빈 방식에서는 자원 요청을 할 수 있는 자원을 미리 부여받았기 때문에 임의 접근 방식에서 발생하는 간섭이나 충돌이 발생하기 않는다.Referring to FIG. 10, two approaches (an arbitrary approach and a round) where an experimental graph according to a random approach meets an experimental graph according to a round robin method (when N = 40 in FIG. 9 and the data terminal is about 180 or more) Robin method) is a tradeoff point (TP) to be switched. That is, according to the traffic control method according to the present invention, in a small traffic situation, a random approach is used, and when the amount of input traffic increases to reach the turning point TP, the traffic switching method is round robin. At this time, in the round robin method, since a resource for requesting a resource has been granted in advance, interference or collision occurring in a random access method does not occur.
여기에서, 임의 접근 방식에서 라운드 로빈 방식으로 전환하는 전환점은 시스템 파라메터로써, 본 발명에 따른 트래픽 제어 방법을 사용하는 시스템의 설계시에 혹은 시스템 업그레이드시의 시뮬레이션 등을 통해 미리 산출할 수 있으며, 이와같이 산출된 값을 셋팅하여 사용할 수 있다.Here, the switching point for switching from the random approach to the round robin method is a system parameter, which may be calculated in advance by designing a system using a traffic control method according to the present invention or by simulating a system upgrade. The calculated value can be set and used.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 프레임 구조를 예약 요청 구간, 음성 예약 구간 및 라운드 로빈 예약/임의 접근 경쟁 구간으로 분할하고, 예약 요청 구간을 서브 슬롯으로 분할하며, 채널 접근 허용 비율과 슬롯 접근 허용 함수에 의거하여 산출한 데이터 단말의 채널 접근 함수를 이용하여 경쟁 모드에서의 각 데이터 단말의 패킷 전송을 통제하며, 데이터 단말에 대해 입력 트래픽의 양에 따라 임의 접근 라운드 로빈 방식 또는 임의 접근 방식을 선택적(또는 적응적)으로 사용하도록 함으로써, 다수의 사용자간에 발생 가능한 상호 간섭을 억제하여 멀티미디어 트래픽에서의 자원 활용의 효율화(극대화)를 실현할 수 있다.As described above, according to the present invention, the frame structure is divided into a reservation request section, a voice reservation section, and a round robin reservation / random access competition section, a reservation request section is divided into subslots, a channel access allowance rate and a slot access allowance. It controls the packet transmission of each data terminal in contention mode by using the channel access function of the data terminal calculated based on the function, and selects the random access round robin or random access method for the data terminal according to the amount of input traffic. By using (or adaptively), it is possible to suppress mutual interference that can occur between a large number of users, thereby realizing (maximizing) resource utilization in multimedia traffic.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019990054642A KR100347731B1 (en) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | Method for controlling traffic of wireless mobile station |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019990054642A KR100347731B1 (en) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | Method for controlling traffic of wireless mobile station |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20010054039A KR20010054039A (en) | 2001-07-02 |
KR100347731B1 true KR100347731B1 (en) | 2002-08-09 |
Family
ID=19623345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019990054642A KR100347731B1 (en) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | Method for controlling traffic of wireless mobile station |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100347731B1 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100350236B1 (en) * | 2000-10-17 | 2002-08-27 | 한국과학기술원 | Flexible Admission Control Method for Real Time and Non Real Time Services in Wideband CDMA Cellular Systems |
KR100469414B1 (en) * | 2002-03-12 | 2005-02-02 | 엘지전자 주식회사 | Channel occupation rate controlling method for wireless packet data transmission system |
KR100911096B1 (en) * | 2002-09-30 | 2009-08-06 | 주식회사 케이티 | System for controlling real time data reservation code multiple access protocol in wireless personal area network and method thereof |
KR100788136B1 (en) * | 2004-09-21 | 2007-12-21 | 주식회사 케이티 | System for controlling Capture effect Based-Dynamic Time Division Multiple Access protocol in cellular wireless communication environment |
KR100745679B1 (en) * | 2005-12-08 | 2007-08-02 | 한국전자통신연구원 | Method and apparatus for packet scheduling using adaptation round robin |
-
1999
- 1999-12-03 KR KR1019990054642A patent/KR100347731B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20010054039A (en) | 2001-07-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kim et al. | PRMA/DA: A new media access control protocol for wireless ATM | |
US5751708A (en) | Access method for broadband and narrowband networks | |
EP0654916A2 (en) | A method of multiple access | |
KR20000015422A (en) | Multi-media service method on a sub-layer of a media access control in a mobile communication system | |
EP1258117A1 (en) | Capacity allocation for packet data bearers | |
Huang et al. | QoS-oriented access control for 4G mobile multimedia CDMA communications | |
Li et al. | Voice/data channel access integration in TDMA digital cellular networks | |
US7453860B2 (en) | Scheduling method for supplemental channel resource | |
KR100347731B1 (en) | Method for controlling traffic of wireless mobile station | |
KR20070056168A (en) | Data transmission method, system, base station, subscriber station, data processing unit, computer program distribution medium and baseband module | |
KR100240634B1 (en) | Media access control protocol of code division multiple access network | |
KR100347733B1 (en) | Method for controlling traffic of wireless mobile station | |
KR100678309B1 (en) | Medium access control frame processing method based code division multiple access mode | |
Yu et al. | Dynamic adaptive QoS provisioning over GPRS wireless mobile links | |
Boggia et al. | Scheduling channel time allocations in 802.15. 3 WPANs for supporting multimedia applications | |
KR100413222B1 (en) | Transmit method of request information for bandwidth allocation and mobile terminal using the same transmit method, and dynamic slot allocation method and base station of mobile communication system using the same allocation method | |
Inoue et al. | A new duplex method for integrated voice/data wireless communications | |
KR100260718B1 (en) | Wireless atm mac protocol unit | |
KR100606898B1 (en) | The method to manage radio resources for packet scheduling, and system using the same | |
Yu et al. | A Multiple Access Protocol for Multimedia Transmission over 5G Wireless Asynchronous Transfer Mode Network | |
Frigon | Dynamic reservation TDMA medium access control protocol for wireless ATM networks | |
Wang et al. | A hybrid adaptive wireless channel access protocol for multimedia personal communication systems | |
KR100347732B1 (en) | Method for controlling traffic of wireless mobile communications | |
Merakos et al. | Integrating data traffic in enhanced-TDMA digital cellular systems | |
Xie et al. | A protocol for multimedia CDMA personal communication networks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20050720 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |