KR100469414B1 - 무선 패킷 데이터 전송 시스템의 채널 점유율 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 패킷 데이터 전송 시스템에서 음성 및 영상 트래픽과 같은 실시간성을 요구하는 서비스에서 QoS를 보장할 수 있도록 하는, 무선 패킷 데이터 전송 시스템의 채널 점유율 제어방법에 관한 것으로, 기지국과 각 단말간에 송수신되는 데이터의 트래픽 특성을 모니터링하는 제1단계와; 상기 모니터링한 트래픽 특성과 기 저장되어 있던 트래픽 특성을 비교하여, 같은 값을 갖는지 여부에 의해 트래픽의 종류를 판단하는 제2단계와; 상기 판단 결과에 의해 음성이나 영상 트래픽인 경우, 해당 단말의 채널 점유율을 높여주는 제3단계에 의해 QoS(Quality of Service)를 보장하도록 이루어짐으로써 달성할 수 있다.

Description

무선 패킷 데이터 전송 시스템의 채널 점유율 제어방법{CHANNEL OCCUPATION RATE CONTROLLING METHOD FOR WIRELESS PACKET DATA TRANSMISSION SYSTEM}
본 발명은 무선 패킷 데이터 전송 시스템의 채널 점유율 제어방법에 관한 것으로, 특히 무선 패킷 데이터 전송 시스템에서 음성 및 영상 트래픽과 같은 실시간성을 요구하는 서비스에서 QoS를 보장할 수 있도록 하는, 무선 패킷 데이터 전송 시스템의 채널 점유율 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 음성과 영상 트래픽은 전송 에러에는 덜 민감하지만, 전송 지연(delay와 delay variance)에는 민감한 특성이 있다.
즉, 전송로 상에서 발생한 트래픽의 지연(delay와 delay variance)은, 영상 또는 음성 복원시 지터 성분이 되어 서비스 질을 저하시키는 요인으로 작용한다.
그러므로, 실시간 트래픽에서는 어느 정도의 비트 에러는 허용하더라도 지연을 감소시키는 것이 매우 중요하게 된다.
그러나, 종래에는 음성과 영상 트래픽을 구분하여 서비스하지 않기 때문에, 음성 및 영상 트래픽에 대한 QoS를 보장할 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 무선 패킷 데이터 전송 시스템의 각 단말에 채널 점유 상태를 브로드캐스트 하고, 음성 및 영상 트래픽에 대해서는 채널 점유율을 높여줌으로써, QoS를 보장할 수 있도록 하는 무선 패킷 데이터 전송 시스템의 채널 점유율 제어방법을 제공함에그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기지국과 각 단말간에 송수신되는 데이터의 트래픽 특성을 모니터링하는 제1단계와; 상기 모니터링한 트래픽 특성과 기 저장되어 있던 트래픽 특성을 비교하여, 같은 값을 갖는지 여부에 의해 트래픽의 종류를 판단하는 제2단계와; 상기 판단 결과에 의해 음성이나 영상 트래픽인 경우, 해당 단말의 채널 점유율을 높여주는 제3단계에 의해 QoS(Quality of Service)를 보장하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 패킷 데이터 전송 시스템의 동작을 설명하기 위한 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 데이터 전송을 위한 타임 슬롯의 구성을 보인 예시도.
도 3a는 무선 패킷 데이터의 음성 트래픽의 특성을 설명하기 위한 예시도.
도 3b는 음성 트래픽의 마르코프 모델링 특성을 보인 예시도.
도 4는 무선 패킷 데이터의 영상 트래픽의 특성을 설명하기 위한 예시도.
도 5는 실시간 특성에 따라 무선 QoS를 보장하는 방법을 보인 예시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 많은 특정 상세들은 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으며, 이들 특정 상세들 없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
그리고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도1은 본 발명에 따른 무선 패킷 데이터 전송 시스템의 동작을 설명하기 위한 예시도로서, 이에 도시한 바와 같이 하나의 채널을 다수의 단말(MS1 ~ MSn)이 시간을 달리하여 공유하도록 되어 있다.
기지국(10)은 순방향 신호 채널로 채널의 점유 상태를 각 단말(MS1 ~ MSn)로 브로드캐스트 한다.
가령, 특정 단말이 무선 채널을 점유하면 셀 내에 있는 모든 단말은 역방향채널이 아이들(idle) 상태가 될 때까지 데이터 전송을 보류하고, 데이터를 전송하던 단말이 데이터 전송을 종료하면, 기지국은 데이터 전송을 종료한 단말에게 다음에 전송을 시작할 타임 슬롯을 알려주고, 순방향 채널로 채널이 아이들(idle) 하다는 정보를 각 단말로 브로드캐스트 하는 것이다.
도2는 본 발명에 따른 데이터 전송을 위한 타임 슬롯의 구성을 보인 예시도로서, 데이터를 전송하고자 하는 단말은 기지국으로부터 수신한 자신의 타임슬롯이 아이들(idle) 한 경우에만 데이터 전송을 시작할 수 있다.
상기와 같이 단말마다 서로 다른 타임슬롯을 부여함으로써, 단말이 기지국에 액세스하는 경우 충돌을 회피할 수 있는 것이다.
여기서, 단말이 기지국에 액세스 할 수 있는 우선순위(priority)에 따라 단말이 갖는 타임슬롯의 수가 결정된다.
예컨대, 많은 타임슬롯을 가지고 있는 단말은 채널 점유 확률이 높고, 적은 타임슬롯을 갖는 단말은 채널 점유 확률이 적다. 이것이 무선 QoS의 기준이 되는 것이다.
무선 패킷 데이터 전송 시스템에서 사용되는 패킷의 구조는, 프리엠블(Preamble)과 데이터로 구성되는데, 프리엠블은 기지국에서 위상동기와 코드 동기를 획득하는데 사용되며, 이 정보를 바탕으로 데이터(payload)의 복조(demodulation) 및 디코딩을 수행하게 된다.
도3a는 무선 패킷 데이터의 음성 트래픽의 특성을 설명하기 위한 예시도로서, 음성은 유음구간(talk spurt)과 묵음구간(silence)으로 구성되어 있으며, 1/A는 묵음구간(silence)에 머무르는 시간의 평균을 의미하고, 1/B는 유음구간(talk spurt)에 머무르는 시간의 평균을 의미한다.
여기서, 묵음구간(silence)에서 유음구간(talk spurt)으로 천이하는 비율(rate)은 A이고, 유음구간(talk spurt)에서 묵음구간(silence)으로 천이하는 비율(rate)은 B이다.
그리고, 유음구간(talk spurt)에서 발생하는 트래픽율(traffic rate)은 Rp이다.
따라서, 본 발명에서는 기지국에서 트래픽 특성을 모니터링하다가, 도3a와 같은 트래픽 특성을 갖는 단말에게는 채널 점유율은 높여줌으로써 QoS를 보장한다.
즉, 보다 많은 타임슬롯을 단말에게 부여한다.
이때, 트래픽율 Rp는 기지국에서 수신한 데이터의 양과 1/B(유음구간(talk spurt)에 머무르는 시간의 평균)를 이용하여 구할 수 있다. 일반적으로 1/B는 0.4 sec이다.
상기와 같이 계산한 파라메터를 이용하여 파악한 트래픽 특성이 음성 트래픽 특성을 갖으면 QoS를 보장한다.
도3b는 음성 트래픽의 마르코프 모델링 특성을 보인 예시도이다.
다음, 도4는 무선 패킷 데이터의 영상 트래픽의 특성을 설명하기 위한 예시도로서, 상기 음성 트래픽의 경우와 마찬가지로 상기 도4와 같은 트래픽 특성을 갖는 경우 영상 트래픽으로 판단하여 QoS를 보장하게 된다.
즉, 기지국은 음성 데이터와 마찬가지로 수신 트래픽의 특성을 파악하여 평균값과 표준 편차를 구하고, 구한 평균과 표준 편차가 실험을 통하여 얻은 값과 일치하는 경우 영상 트래픽이라고 판단하게 된다.
판단의 기준이 되는 평균과 표준 편차는 화상 회의(video conference), 비디오폰(video phone), VOD 등에 대하여 각기 오랜 실험을 통하여 얻어야 한다. 이를 기준으로 영상 트래픽 인지 여부를 판단하게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명은 실시간성을 요구하는 트래픽을 무선 패킷 데이터 시스템의 무선 구간에서 QoS를 보장할 수 있도록 한다.
상기 실시예에서는 타임슬롯에 의해 QoS 보장하는 시스템의 경우를 예로 들었으나, 다른 종류의 QoS를 사용하는 시스템에도 적용될 수 있다.
도5는 실시간 특성에 따라 무선 QoS를 보장하는 방법을 보인 예시도로서, 음성 및 영상신호의 트래픽 특성을 이용하여 실시간 트래픽의 무선 QoS를 보장하는 방법, 그리고 음성/영상신호의 특징과 측정된 신호와의 상관관계(correlation)를 통하여 음성/영상 트래픽을 판단하는 방법이 모두 본 발명에 포함된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 무선 패킷 데이터 전송 시스템의 채널 점유율 제어방법은, 무선 패킷 데이터 전송 시스템의 각 단말에 채널 점유 상태를 브로드캐스트 하고, 음성 및 영상 트래픽에 대해서는 채널 점유율을 높여줌으로써, QoS를 보장할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 무선 패킷 데이터 전송 시스템에 있어서,
    기지국과 각 단말간에 송수신되는 데이터의 트래픽 특성을 모니터링하는 제1단계와;
    상기 모니터링한 트래픽 특성과 기 저장되어 있던 트래픽 특성을 비교하여, 같은 값을 갖는지 여부에 의해 트래픽의 종류를 판단하는 제2단계와;
    상기 판단 결과에 의해 음성이나 영상 트래픽인 경우, 해당 단말의 채널 점유율을 높여주는 제3단계에 의해 QoS(Quality of Service)를 보장하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 무선 패킷 데이터 전송 시스템의 채널 점유율 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 채널 점유율을 높이기 위해서는 타임슬롯을 많이 부여하고, 채널 점유율을 낮추기 위해서는 타임슬롯을 적게 부여하는 것을 특징으로 하는 무선 패킷 데이터 전송 시스템의 채널 점유율 제어방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 음성과 영상 트래픽의 판단 기준이 되는 트래픽의 평균과 표준 편차는, 화상 회의(video conference), 비디오폰(video phone), VOD 등의 각 영상 채널에 대한 실험을 통하여 산출함으로써, 각 영상 트래픽에 대한 채널 점유율을 조정할 수 있도록 이루어진 것을 특징으로 하는 무선 패킷 데이터 전송 시스템의 채널 점유율 제어방법.
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Citations (5)

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