KR100457035B1 - 이동 무선 네트워크를 위한 적응성 ｆｅｃ 알고리즘 - Google Patents

이동 무선 네트워크를 위한 적응성 ｆｅｃ 알고리즘 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 무선 네트워크에서 데이터 송수신시 적용하는 적응성 FEC 알고리즘에 대한 것으로, 더욱 구체적으로는 이동 무선 네트워크에서 수신 전파의 감도에 따라 감도가 약해서 데이터의 수신에 오류가 많이 발생할 때에는 더 많은 오류수정용 잉여 데이터를 보내고 수신 감도가 좋아서 데이터 오류가 적게 발생할 때에는 오류수정용 잉여 데이터를 적게 보냄으로써 데이터의 송수신 효율을 향상시킬 수 있는, 통신상태에 따른 FEC 알고리즘의 능동적 적용 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 적응성 FEC 알고리즘을 사용하면, 기존의 IS-95B 및 IS-95, IMT-2000 등의 이동 무선 네트워크에서 데이터 통신서비스를 제공할 때 현저히 향상된 성능의 데이터 전송 성능을 제공할 수 있다.

Description

이동 무선 네트워크를 위한 적응성 ＦＥＣ 알고리즘 {A FEC Adaptation Algorithm For Mobile Wireless Networks}
본 발명은 이동 무선 네트워크에서 데이터 송수신시 적용하는 적응성 FEC 알고리즘에 대한 것으로, 더욱 구체적으로는 이동 무선 네트워크의 상태, 즉, 수신 전파의 감도에 따라 감도가 약해서 데이터의 수신에 오류(에러)가 많이 발생할 때에는 더 많은 오류수정용 잉여 데이터를 보내고 수신 감도가 좋아서 데이터 오류가 적게 발생할 때에는 오류수정용 잉여 데이터를 적게 보냄으로써 데이터의 송수신 효율을 향상시킬 수 있는 구성으로 되어있다.
최근 들어 이동 무선 네트워크가 이동성이 제공하는 편리함 때문에 빠르게 보급·사용되고 있지만, 여전히 과도한 전파(propagation)오류 때문에 유선 네트워크에 비해서 낮은 성능을 보여주고 있다. 긴-시간 단위(long-time scale)에서 보면, 무선 전파오류의 크기와 변화율은 유선 네트워크의 오류크기보다 수백 배 큰 상태이다. 무선 네트워크의 평균 비트 오류율(Bit Error Rate: BER)은 신호 대 잡음비(SNR), 변조기술, 그리고 기타 다른 요인에 따라 10-6에서 10-1정도까지를 기록하는 반면 유선 네트워크는 전송 미디어의 종류에 따라 10-6부터 10-12정도까지를 기록하고 있다.
더구나 짧은-시간 단위(short-time scale)에서 보면, BER의 크기와 지속시간의 변동 또한 크고 빠르게 변화하는데 이러한 현상은, 특히, 배터리 지속시간의 제한이 있을 경우 이동 무선 네트워크를 위한 효율적인 오류 보정 알고리즘의 설계를 더욱 어렵게 하고 있다. 최근의 센서(sensor) 네트워크를 대상으로 한 실험 결과는 심각하고 변화하는 전파오류에 대한 적절하게 대응하는 준비를 하지 않을 경우 비트 오류 때문에 최대 50%까지의 막대한 패킷 손실을 입을 수 있음을 보여주고 있다.
무선 네트워크 상에서 이러한 긴-시간 단위와 짧은-시간 단위의 전파특성은 큰-단위 페이딩(large-scale fading)과 작은-단위 페이딩(small-scale fading)의 두 가지 전파모델로 설명될 수 있다. 큰-단위 페이딩은 평균 신호강도의 감쇠를 송신단과 수신단 사이(T-R)의 거리에 멱지수를 곱한 함수로 포착한다. 멱지수의 범위는 신호의 전파를 방해하는 장애물이 많은 정동에 따라 2에서 6이 사용된다. 이러한 큰-단위 페이딩이 특정한 T-R 거리에 따라 예상되는 신호의 강도를 예측하는 모델이라면, 작은-단위 페이딩은 T-R 거리의 미세한 차이에 따른 평균 신호 강도의 넓은 편차를 기술하는 것이다. 이러한 작은-단위 페이딩의 동요 현상은 주로 다중경로 간섭현상과 도플러효과라는 두 가지 물리적인 현상 때문에 발생한다.
이러한 긴-단위 시간 오류와 짧은-단위 시간 오류의 두 가지 무선 오류를 극복하기 위해서, 무선 네트워크 장비는 자신의 데이터링크 및 물리계층에 다양한 오류 회피 및 보정 기술을 적용하고 있다. 물리계층은 변조기술과 다중화 기술을 이용하여 전파오류를 극복하려고 하는 반면에 데이터링크계층은 자동 재전송 요구(automatic request: ARQ), 사전 오류 보정(forward error correction: FEC) 및 인터리빙(interleaving) 기술 등을 사용하고 있다. 변조는 각 논리적 심벌에 할당된 물리적 신호 사이를 가능한 한 분리시킴으로써 오류에 대한 저항성을 높이고자하는 기법이다. 자주 사용되는 다중화 기술에는 다음과 같은 두 가지 방법이 있다. 다이렉트 시퀀스 스프레드 스펙트럼(direct sequence spread spectrum: DS-SS)과 주파수 호핑 스프레드 스펙트럼(frequency hopping spread spectrum: FH-SS) 다중화 기술은 신호의 주파수 스펙트럼이나 캐리어 주파수를 무작위로 변경함으로써 전체 비트나 전체 프레임이 오염됨으로써 발생할 수 있는 잡음 신호의 폭발적인 발생을 회피하는 기법이다. 인터리빙 기술은 서로 다른 여러 개의 프레임에 하나의 데이터를 분산 배치함으로써 하나의 프레임에 복구할 수 없는 오류가 집중됨으로써 다수의 연속적인 비트 오류를 예방하는 기법이다. 앞에서 기술한 이러한 예방적인 기법들과는 달리 ARQ와 FEC 기술은 각각 순방향과 역방향의 방법으로 비트 오류를 수정한다.
대부분의 이동 무선 네트워크는 신뢰성을 향상시키기 위해서 이러한 종류의 다양한 기술들을 채택하고 있다. 특히 채널의 특성이 매우 나쁜 경우에는, 전송 효율의 악화를 막기 위해 매우 많은 검사 비트를 포함함에도 불구하고 FEC를 채택할 필요가 있다. 이때 효율성과 신뢰성의 상관관계를 허용하기 위해서 이동 무선 네트워크는 몇 가지 종류의 FEC를 채택하여 응용 프로그램의 요구와 통신 채널의 상태에 따라 선택적으로 사용할 수 있도록 한다. 예를 들어, 유럽의 2세대 이동 무선 전화 네트워크인 GSM 에서는 프레임 내에서 각각 0%, 25%, 33%, 50%의 비율로 검사 비트를 포함하는 채널 부호화 기법을 채택하고 있다. 그러나, 대부분의 이동 무선 네트워크는 채널의 상태가 폭넓게 변화하는 상태에 동적으로 적응할 수 있는 FEC 기술을 적용하지 않고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명은 이러한 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 일거에 해결하는 것을 목적으로 한다.
즉, 본 발명은 이동 무선 네트워크의 전파 상태에 따라 능동적으로 오류수정용 잉여 데이터의 부가량을 변화시켜 송수신의 신뢰성뿐만 아니라 효율성도 높일 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 무선이동통신 네트워크의 개략도이고;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 무선이동통신 단말기의 동적 FEC부의 블록도이고;
도 3은 도 2의 중앙처리장치의 하나의 실시예에 따른 대략적 구성 블록도이고;
도 4는 본 발명의 적응성 FEC 알고리즘에 의해 시간 변화에 따라 LCLT를 맞추는 하나의 예시적인 과정도이고;
도 5는 본 발명의 방법에 있어서 통신상태에 따라 FEC 알고리즘의 레벨이 변화하는 하나의 예시적인 단계도이고;
도 6은 도 5의 단계(S316)에 대한 더욱 구체적인 단계도이고;
도 7은 본 발명의 방법에 있어서, 현상태의 레벨 이외의 레벨에 대한 탈퇴시간을 일정한 수준으로 감소시키는 과정의 단계도이다
<도면의 주요부호에 대한 설명>
10 : 이동통신 단말기 20 : 이동통신 중앙통제부
100: 동적 FEC부 110: 중앙처리장치
112: 입출력기 114: 오류검출 부호기
116: 오류수정 부호기 118: 부호기
120: 변조기 122: 송신기
124: 수신기 126: 복호기
128: 오류수정 복호기 130: 오류검출 복호기
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동 무선 네트워크에서의 FEC 알고리즘의 적용 방법은,
(A) FEC 알고리즘을 평균 BER에 따라 다수개의 레벨(level)로 분할하여 설정하는 과정;
(B) 각각의 레벨에서의 FEC 알고리즘의 탈퇴시간을 설정하는 과정;
(C) 오염된 패킷의 손실로부터 얻을 수 있는 피드백 정보를 기반으로 하여,현재 통신상태에 적합한 레벨의 FEC 알고리즘을 선택하고, 당해 레벨의 탈퇴시간까지 FEC 알고리즘을 적용하는 과정;
(D) 상기 레벨의 탈회 후 새로운 패킷 손실의 발생을 감시하여 적합한 레벨의 FEC 알고리즘을 새로 정하고, 이 때 정해진 레벨의 탈퇴시간은 당해 레벨의 이전 탈퇴시간보다 길게 설정하는 과정;
(E) 상기 레벨의 탈퇴 후, 통신 완료시까지 (C)와 (D)를 반복하는 과정; 및,
(F) 상기 과정과는 별도로, 글로벌 폴링 타이머에 의해 일정한 주기 시간단위(주기적 시간: Tp)로 현재 레벨을 제외한 다른 레벨의 탈퇴시간을 줄이는 과정을 포함하는 것으로 구성되어있다.
본 발명의 적응성 FEC 알고리즘, 즉, FEC 알고리즘을 능동적으로 적용하는 방법은 이동 무선 네트워크의 평균 BER의 변동에 점진적인 적응성을 제공할 수 있으며, 또한 최소 패킷 왕복시간(round trip time: RTT)의 몇십배 정도 지속되는 짧은-단위 시간의 변동에도 적응할 수 있다. 이러한 네트워크에서 적응성의 문제는 오염된 패킷의 손실로부터 얻을 수 있는 피드백 정보를 기반으로 몇 개의 가능한 FEC 알고리즘 중에서 적절한 FEC 알고리즘을 검색하는 문제로 생각할 수 있다.
이러한 검색문제는 수신자의 변화하는 대역폭에 적절하게 대응하는 송신률을 제공할 수 있는 멀티캐스트 그룹의 개수를 찾는 수신자 기반 계층적 멀티캐스트(receiver-driven layered multicast: RLM) 기법이 풀고자하는 것과 다소 유사한 점이 있으나, RLM 알고리즘이 상대적으로 느리게 변화하는 상태의 진동을 추적하는 반면에, 본 발명은 빠른 링크 단위 피드백을 사용하여 상대적으로 짧은-단위 시간이지만 폭넓은 진동을 다룰 수가 있다. 또한, RLM 알고리즘은 자신의 대역폭 상태로부터 타 시스템에 필요한 보정을 계산해야 하므로 더 복잡하게 동작한다. 다른 시스템의 동작상태를 알아낸다는 것은, 저속의 피드백 속도와 통계적 다중화에서 발생하는 불확실성 때문에, RLM은 오직 평균적인 패킷 분실 성향만을 기반으로 해서 낮은 변화율만을 추적·적응할 수 있는 것이다. 예를 들어, RLM 알고리즘은 계층간 이동을 결정하기 위해, 평균 네트워크 혼잡도 측정을 세 가지: 100초, 10초, 1초 간격 단위로만 적용할 수 있다. 반면에, 본 발명은 자신의 측정 상태에 불확실성을 적게 포함한 상태에서 빠른 피드백 보다 더 긴 시간동안 지속되는 상태변화를 빠르게 추적할 수 있다.
이러한 차이점에 기반해서 볼 때, 본 발명의 방법은 각 패킷 손실에 따라 다음 레벨의 FEC로 정확하게 진입할 수 있다. 대부분의 흐름제어 알고리즘들은 급격한 변화를 걸러내기 위해 가중 평균치를 사용하지만, 본 발명의 방법은 RTT의 수십 배에 불과한 짧은 단위시간의 변화를 추적하려고 하므로, 빠른 응답성을 위해 값 1의 평탄화 요소를 사용한다. 각 패킷 손실에 대한 적응성 FEC의 신속한 대응은 RTT 보다 짧은 기간 동안의 변화에 대해 잘못된 예측을 할 수도 있으며, 결과적으로 과도한 검사 비트를 만들어낼 수 도 있다. 이러한 잘못 예측된 결과의 영향을 최소화하기 위해서 적응성 FEC 알고리즘은 더 이상의 패킷 손실이 없을 겨우 새로 가입된 레벨에서 빠르게 빠져 나오도록 하고 있다.
상기 과정(A)에서 다수의 레벨을 설정하는 기준은 특별히 한정되는 것은 아니며, 통신 상태의 일반적인 제약요소과 특정한 장소 등에서의 적응요소를 고려하여 FEC 알고리즘을 적용할 강도(strength)를 미리 설정하게 된다. 이러한 레벨은 적어도 2 이상으로서, 평균 BET의 변동폭이 매우 큰 경우에는 레벨의 설정 수를 많게 구성할 수도 있다.
과정(B)에서의 레벨별 탈퇴시간은 서로 동일하게 설정할 수도 있고, 상기와 같은 통신 제약요소 및 적응요소 등을 고려하여 차등있게 설정할 수도 있다. 바람직한 하나의 예로는 각 레벨의 탈퇴시간이 동일하고, 탈퇴시간의 최대 시간값(Tmax)과 최소 시간값(Tmin)이 설정되어있다.
과정(C)에서 패킷 손실을 감시하여 현재 통신상태에서의 평균 BER에 대해 적합한 레벨의 FEC 알고리즘을 선택하게 되는데, 당해 레벨의 FEC 알고리즘의 적용시간은 탈퇴시간에 의해 한정된다.
따라서, 과정(D)에서 당해 레벨의 탈퇴시간이 완료되면, 패킷 손실을 새로 감시하여 현재의 통신상태를 점검하고 그에따라 적합한 새로운 레벨의 FEC 알고리즘을 선택하여 적용하게 되는데, 이 때 레벨의 탈퇴시간은 당해 레벨의 이전 탈퇴시간보다 길어지게 설정된다. 따라서, 통신상태의 변동에 능동적으로 적응될 수 있게 되는데, 패킷 손실에 대한 피드백 없이도 적절한 현재 레벨로부터의 탈퇴 시간(드롭 시간)을 결정하기 위하여, 바람직한 예로서, 당해 레벨의 이전 탈퇴시간에 1 보다 큰 증가 팩터(α)를 곱하여 최대 Tmax까지 증가하는 새로운 탈퇴시간을 정한다. 여기서, α와 Tmax는 채널 상태가 호전되었는지 점검하는 주기를 결정함으로써, FEC의 안정화를 위한 부담의 발생량에 영향을 미친다는 점을 주목할 필요가 있다. 예를 들어, 더욱 작은 α값은 더 낮은 수준의 FEC 레벨로 이동하기 위해 더 자주 채널의 상태를 점검하게 된다.
과정 (E)에서는 현재의 통신상태에 따라 과정(C) 및 과정(D)가 반복되어 능동적으로 FEC 알고리즘을 적용한다.
과정 (F)에서는 레벨별 FEC 알고리즘의 탈퇴시간이 무한정으로 늘어나는 것을 방지하기 위하여, 현재의 FEC 알고리즘의 레벨이 아닌 다른 레벨의 탈퇴 시간을 축소시키기 위한 글로벌 폴링 타이머가 작동된다. 채널의 현재 상태를 알아내는 것과는 대조적으로, 일정한 시간 주기에 따라 단계적으로 탈퇴 타이머의 값을 재설정함으로써, 과거의 채널 상태를 잊어버릴 필요가 있다. 바람직한 예로는, 글로벌 폴링 타이머가 모든 주기적 시간(Tp)에서 동작될 때, 현재의 레벨이 아닌 다른 모든 FEC 레벨의 탈퇴 타이머 값을 최소 Tmin까지 축소시키기 위해 1 보다 작은 값의 축소 팩터 β를 곱하게 된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 내용을 상세히 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1은 이동 무선 네트워크를 도시한 개략도로서, 다수의 이동 무선 단말기(10)가 이동 무선 중앙통제국(20)에 무선으로 연결되어있다. 이동 무선 단말기(10)와 이동 무선 중앙통제국(20)에는 각각 본 발명에 따른 동적 FEC 알고리즘이 내장되어있다.
도 2는 이동 무선 단말기(10)의 동적 FEC부(100)의 블록도를 도시하고 있는바, 동적 FEC부(100)는 중앙처리장치(110)에 의해 일련의 과정이 통제된다. 오류 수정이 가능하면서 전송될 수 있는 데이터로 구성된 전송 FEC 데이터 패킷(TDFEC)은 마이크, 문자입력버튼 등과 같은 입출력기(112)로부터 입력된 데이터(TDORG)로부터 시작된다.
중앙처리장치(110)에 전기적으로 연결되어있는 오류검출 부호기(114)는 예를 들어 그곳에 내장되어있는 CRC(cyclical redundancy check) 알고리즘에 따라 오류검출 데이터(TDDET)를 TDORG에 부가한다.
오류검출 부호기(114)와 중앙처리장치(110)에 전기적으로 연결되어있는 오류수정 부호기(116)는, 중앙처리장치(110)로부터 설정받은 FEC 알고리즘의 레벨에 따라 오류수정 데이터(TDCOR)를 오류검출 부호기(114)로부터의 데이터 패킷에 부가한다. FEC 알고리즘은 오류수정 부호기(116)에 내장되어있고, 그것의 레벨은 중앙처리장치(110)에 의해 결정된다. 부가되는 TDCOR의 량은 설정된 FEC 알고리즘의 레벨이 높을수록 많아지며, 레벨이 "0"인 경우에는 부가되지 않는다.
이렇게 하여 얻어진 TDFEC는, 오류수정 부호기(116)에 전기적으로 연결되어있는 변조기(120)에 의해, 전송 주파수상에 변조된다. 변조기(120)에 전기적으로 연결되어있는 송신기(122)는 이러한 TDFEC를 증폭하고 여파(filter)하여 이동 무선 중앙통제국(20)으로 전송하게 된다.
한편, 수신 오류수정 FEC 데이터 패킷(RDFEC)은 수신기(124)에 의해 수신되어, 수신기(124)에 전기적으로 연결되어있는 복조기(126)에 의해, 무선 주파수로부터 추출된다. 복조기(126)에 전기적으로 연결되어있는 오류수정 복호기(128)는 중앙처리장치(110)에 의해 설정된 레벨 수준의 FEC 알고리즘에 따라 RDFEC의 오류를 수정하게 된다.
오류수정 복호기(128)에 전기적으로 연결되어있는 오류검출 복호기(130)는 오류검출 데이터(RDDET)를 분리하여 본래의 수신 데이터(RDORG)를 오류검출 복호기(130)에 전기적으로 연결되어있는 입출력기(112)로 보내게 된다. 분리된 RDDET는 중앙처리장치(110)로 전송된다.
이동 무선 중앙통제국(20)의 동적 FEC부도 이동 무선 단말기(10)의 상기 동적 FEC부(100)과 거의 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
도 3에는 도 2의 중앙처리장치(110)의 하나의 실시예에 따른 구성 블록도가 도시되어있다. 중앙처리장치(110)는 중앙처리부(CPU: 111), 송수신 버퍼(112), 데이터베이스(113), 탈퇴 타이머(114), 글로벌 폴링 타이머(115) 등을 포함하는 구성으로 되어있다. 데이터베이스(113)의 형태는 특별히 제한되는 것은 아니며, 또한 본 실시예에서 설정하는 구성에 필요하거나 또는 기능의 보완을 위한 또다른 모듈이 중앙처리장치(110)에 포함될 수도 있다.
중앙처리부(111)는 송수신 버퍼(112)를 통해 현재의 수신한 데이터를 통해현재의 통신상태를 감지하게 하여, FEC 알고리즘(113)의 현상태 레벨(LCLT)을 결정하고, 전기적으로 연결되어있는 오류수정 부호기(116) 및 오류수정 복호기(128)에 전송한다. 또한, 중앙처리부(111)는 탈퇴 타이머(114)의 탈퇴시간(TWDR)에 의해 LCLT의 탈퇴를 시행하고, 글로버 폴링 타이머(115)에 의해 LCLT이외의 레벨들(LOTH)에 대한 탈퇴시간을 주기적 시간(TP)으로 감소시킨다. 이러한 중앙처리부(111)의 작동에 대해서는 이하에서 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 적응성 FEC 알고리즘에 의해 시간 변화에 따라 LCLT를 맞추는 하나의 예시적인 과정도를 도시하고 있는바, 현재 FEC 레벨 값인 LCLT는 채널 상태, 즉, BER의 변동에 따라 짧은 시간 단위로 변하게 된다.
본 발명에 따른 적응성 FEC 알고리즘은 예를 들어 3 개의 레벨로 분할되어있고, 레벨이 올라갈수록 본래의 송신 데이터(TDORG)에 부가되는 오류수정 잉여 데이터의 량은 늘어나게 된다. 예를 들어, 도 4에서 보는 바와 같이, 3*Tr시간동안에 연속적인 3 개의 패킷 손실이 발생했을 때, Lcnt은 0 에서 3으로 변경하게 된다. 이때 Tr시간 값은 데이터 링크 계층에서 패킷 재전송에 필요한 타임아웃 값이다. 성공적인 FEC 레벨 적응이후에 적응성 FEC는 탈퇴 타이머가 동작하기 전까지 Lcnt를 3으로 유지한다.
시간 S3에서 탈퇴 타이머가 동작하면 적응성 FEC 알고리즘은 채널의 상태가 호전되었는지를 검사하기 위해 Lcnt를 2로 변경한다. 그러나, 적응성 FEC가 또 다른 패킷 손실을 겪게 된다면 적응성 FEC는 Lcnt를 다시 3으로 복구하고 증가 팩터 α를 곱함으로써 레벨 3의 탈퇴 타이머 S3을 증가시키게된다. 여기서, 증가 팩터 α값은 1 보다 큰 값이므로, α*S3는 S3보다 크게되어, 이전 보다 오랫동안 레벨 3에 머무르게 된다.
한편, Lcnt를 조정하는 것과는 별도로 글로벌 폴링 타이머는 Tp가 동작할 때마다 축소 팩터 β를 곱하여 다른 레벨의 탈퇴 타이머를 단축시키는바, 여기서 촉소 백터 β 값은 당연히 1 보다 작은 값이다.
도 5에는 본 발명의 방법에 있어서 통신상태에 따라 FEC 알고리즘의 레벨이 변화하는 하나의 예시적인 단계도가 도시되어있다.
단계(S301)에서 LCNT와 α의 값이 정해지는데, LCNT값의 설정은 특별히 제한되는 것은 아니며, 현재의 통신 상태를 고려하여 O 이상의 레벨로 설정할 수도 있다. 이상의 초기값이 설정되면, 송수신되는 데이터 패킷의 손실 발생을 감시한다(S302). 데이터 패킷의 손실 발생이 없으면(NO), LCNT는 레벨(0)으로 설정되어(S304), 레벨(0)에 대한 레벨 탈퇴 타이머가 작동되게 된다(S305). 탈퇴 타이머가 작동되는 동안에는 오류수정을 위한 잉여 데이터의 부가가 행해지지 않으며, 탈퇴시간이 완료(종료)되면(S305), S302로 되돌아가 데이터 패킷의 손실 발생을 감시하게 된다.
한편, 손실 발생이 있으면(YES), 데이터 패킷의 손실 발생 개수를 확인하게 되는데(S306), 예를 들어, N 개의 손실이 발생한 경우에 LCNT를 L(N)으로 설정하고(S307), L(N)의 레벨 탈퇴 타이머가 작동하게 된다. 각각의 레벨에 대한 탈퇴 타이머는 서로 동일하게 설정되어있을 수도 있고, 필요에 따라 다르게 설정되어있을 수도 있다. L(N)의 탈퇴시간인 TDRW가 완료되면, 현재의 레벨(LCNT)인 L(N)를 탈퇴하고(S309), 재차 데이터 패킷의 손실 발생을 감시하게 된다(S310).
감시 결과, 손실의 발생이 없으면(NO), 상기 S303 내지 S305와 마찬가지로, LCNT는 레벨(0)으로 설정되어(S311), 레벨(0)에 대한 레벨 탈퇴 타이머가 작동되며(S312), 탈퇴시간이 완료되면(S313), S310으로 되돌아가게 된다.
감시 결과, 손실의 발생이 있으면(YES), 손실 갯수를 확인하고, 확인 결과, 예를 들어, M 개의 손실이 발생하였으면, LCNT는 L(M)으로 설정되고(S315), L(M)의 레벨 탈퇴 타이머가 작동되게 된다(S316). 이 때, 탈퇴 타이머의 탈퇴시간(TDRW)은 당해 레벨(L(M))의 이전 탈퇴시간(OLD TDRW)에 증가 팩터(α)가 곱해진 새로운 탈퇴시간(NEW TDRW)으로 정해진다. 새로운 탈퇴시간(NEW TDRW)은 레벨에 설정되어있는 최대 탈퇴시간(TMAX)을 초과하지 않아야 하는데, 이에 대해서는 도 6을 참조하여 더욱 구체적으로 설명한다.
도 6을 참조하면, 탈퇴시간은 증가 팩터(α)에 의해 증가되는데(S320), 증가된 탈퇴시간(NEW TDRW= OLD TDRW* α)이 최대 탈퇴시간(TMAX)을 초과하였는지 여부를 판단하여(S321), 이를 초과하지 않으면(YES), 새로운 탈퇴시간(NEW TDRW)을 당해 레벨의 탈퇴시간(TDRW)으로 설정하고(S322), 이를 초과하면(NO), OLD TDRW을 당해 레벨(L(M))의 탈퇴시간으로 설정한다(S323). 그러나, S323에 있어서, OLD TDRW대신에 TMAX를 당해 레벨(L(M))의 탈퇴시간(TDRW)으로 설정하도록 구성할 수도 있다.
도 5를 다시 참조하면, 이와 같이 설정된 탈퇴시간(TDRW)이 완료될 때(S317) 당해 레벨(L(M))을 빠져나오고 다시 S310으로 되돌아가게 된다. 시간의 경과와 더불어 계속적으로 반복되는 후속 루프 과정인 S300은, 이전 과정과는 달리 레벨의 탈퇴시간이 조정된다는 점에 특징이 있다.
도 7에는 통신상태의 변동에 따라 FEC 알고리즘의 레벨이 조정되는 중에, 현상태의 레벨 이외의 레벨에 대한 탈퇴시간을 일정한 수준으로 감소시키는 과정의 흐름도가 도시되어있다.
우선, 주기적 시간(TP) 와 감소 팩터(β) 및 최소 탈퇴시간(TMIN)의 초기값이 설정되고(S401), 시간의 경과에 따라 TP에 도달하였는지 여부를 확인하게 된다(S402). 확인 결과, 아직 도달하지 않았으면(NO) 루프는 반복되며, TP에 도달하였으면(YES) LCNT를 확인한다(S403). LCNT는 현재 진행중이므로, 이외의레벨들(LCNT)에 대한 탈퇴시간을 감소시킨다(S404). 탈퇴시간(TDRW)의 감소는 당해 레벨의 이전 탈퇴시간(OLD TDRW)에 감소 팩터(β)를 곱하는 과정에 의해 진행된다. 그런 다음, 새로 계산된 탈퇴시간(NEW TDRW)이 TMIN이상인지를 판단하여(S405), 그 이상이면(YES) 새로운 탈퇴시간(NEW TDRW)을 당해 레벨의 탈퇴시간(TDRW)으로 설정하게 되고, 그 이하이면(NO) 이전의 탈퇴시간(OLD TDRW)을 당해 레벨의 탈퇴시간(TDRW)으로 설정(유지)한다. 그러나, 경우에 따라서는, 이하인 경우(N0)에 TDRW을 TMIN으로 설정하도록 구성할 수도 있다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명 내지 도면을 참조하여 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형이 가능할 것이다.
본 발명의 적응성 FEC 알고리즘, 즉, 통신상태에 따라 FEC 알고리즘을 능동적으로 변화시키는 방법을 사용하면, 기존의 IS-95B 및 IS-95, IMT-2000 등의 이동 무선 네트워크에서 데이터 통신서비스를 제공할 때 현저히 향상된 성능의 데이터 전송 성능을 제공할 수 있다.

Claims (4)

  1. 이동 무선 네트워크에서 FEC 알고리즘을 적용하는 방법에 있어서,
    (A) FEC 알고리즘을 평균 BER에 따라 다수개의 레벨(level)로 분할하여 설정하는 과정;
    (B) 각각의 레벨에서의 FEC 알고리즘의 탈퇴시간을 설정하는 과정;
    (C) 오염된 패킷의 손실로부터 얻을 수 있는 피드백 정보를 기반으로 하여, 현재 통신상태에 적합한 레벨의 FEC 알고리즘을 선택하고, 당해 레벨의 탈퇴시간까지 FEC 알고리즘을 적용하는 과정;
    (D) 상기 레벨의 탈회 후 새로운 패킷 손실의 발생을 감시하여 적합한 레벨의 FEC 알고리즘을 새로 정하고, 이 때 정해진 레벨의 탈퇴시간은 당해 레벨의 이전 탈퇴시간보다 길게 설정하는 과정;
    (E) 상기 레벨의 탈퇴 후, 통신 완료시까지 (C)와 (D)를 반복하는 과정; 및,
    (F) 상기 과정과는 별도로, 글로벌 폴링 타이머에 의해 일정한 주기 시간단위(Tp)로 현재 레벨을 제외한 다른 레벨의 탈퇴시간을 줄이는 과정을 포함하는 것으로 구성되어있는 것을 특징으로 하는, 통신상태에 따른 FEC 알고리즘의 능동적 적용 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 과정(B)에서 탈퇴시간의 최대 시간값(Tmax)과 최소 시간값(Tmin)을 각각 설정하는 것을 특징으로 하는, 통신상태에 따른 FEC 알고리즘의 능동적 적용 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 과정(D)에서 당해 레벨의 이전 탈퇴시간에 1 보다 큰 증가 팩터(α)를 곱하여 최대 Tmax까지 증가하는 새로운 탈퇴시간을 설정하는 것을 특징으로 하는, 통신상태에 따른 FEC 알고리즘의 능동적 적용 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 글로벌 폴링 타이머가 모든 Tp에서 동작될 때, 현재의 레벨이 아닌 다른 모든 FEC 레벨의 탈퇴 타이머 값을 최소 Tmin까지 축소시키기 위해 1 보다 작은 값의 축소 팩터 β를 곱하는 것을 특징으로 하는, 통신상태에 따른 FEC 알고리즘의 능동적 적용 방법.
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