KR100506018B1 - 우선순위를 결정하여 패킷을 전송하는 방법 및 그프로그램을 기록한 컴퓨터가 읽기 가능한 기록 매체 - Google Patents

우선순위를 결정하여 패킷을 전송하는 방법 및 그프로그램을 기록한 컴퓨터가 읽기 가능한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상이한 트래픽 특성을 갖는 패킷들을 다수의 사용자 단말기에 전송하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 패킷 전송의 우선순위 결정 방법은 전송 채널의 상태와, 시간에 따른 큐내의 데이터량과, 트래픽 특성에 따라서 수정된 지연 가능 시간에 기초하여 데이터 전송의 우선순위를 결정한다. 본 발명은, 상기 채널 상태를 파악하기 위하여 사용자 단말기의 SNR 정보를 수집하고, 큐의 상태를 특정시점의 큐내의 데이터량과 전송 데이터량의 평균을 이용하여 정의한다. 또한, 트래픽 특성에 따라서, 패킷 덩어리의 경우, 패킷 인터벌을 재정의 하여 수정된 지연 가능시간을 산출한다.
본 발명의 구성에 의하여, 트래픽 특성과 채널 상태 및 큐의 상태를 고려한 효율적이고 공평한 데이터 전송이 수행될 수 있다.

Description

우선순위를 결정하여 패킷을 전송하는 방법 및 그 프로그램을 기록한 컴퓨터가 읽기 가능한 기록 매체{A method for determining a priority of packet transmission and a computer-readable medium having the program therof}
본 발명은 패킷 방식의 음성 및 데이터 통신에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 채널 상태와 지연시간을 고려한 음성 및 데이터 패킷 전송을 위한 스케쥴링 방법에 관한 것이다.
이동 단말의 채널 환경은 단말이 위치한 영역에 따라서 양호한 채널 환경과 열악한 채널 환경으로 상대적으로 구분될 수 있다. 이러한 채널 환경 정보를 이용하여 단말의 채널 환경이 좋은 상태일 때, 패킷 데이터를 전송할 수 있다면 높은 데이터 레이트로 전송 가능하고 다수의 사용자들이 서로 채널을 공유할 수 있다.
하지만, 사용자들은 서로 다른 종류의 패킷 데이터 서비스를 이용하기 때문에 서로 다른 서비스를 비교적 공평하게 서비스하기 위하여 무선 채널 환경뿐만 아니라 서비스 특성도 고려한 패킷 스케쥴러가 필요하다. 데이터 전송 서비스는 실시간 데이터 서비스와 비실시간 데이터 서비스로 크게 구분할 수 있다. 예를 들면, 음성 통화를 위한 음성 데이터는 실시간 데이터 서비스에 속하며, http 또는 ftp와 같이 영상 컨텐츠 및 파일 서비스는 비실시간 데이터 서비스이다.
실시간 서비스의 경우에는 연속성을 위해 패킷과 패킷 사이의 지연 시간이 짧으며, 패킷 지연 가능 시간을 만족 시켜야 서비스가 가능하다.
반면에, 영상 데이터, http 또는 ftp와 같은 비실시간 데이터 서비스는 실시간 서비스의 요구가 상대적으로 적다. 이러한 비실시간 데이터 서비스는 여러 패킷들로 구성된 패킷 덩어리로 이루어져 있지만, 서비스를 요구한 사용자가 검사하는 시간등을 고려할 때, 상기 패킷 덩어리들 사이의 지연 시간이 비교적 길다.
도 1은 네트워크로부터 전송된 패킷들이 큐(queue)에 저장된 상태를 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 패킷들은 http 또는 ftp와 같이 트래픽 형식에 따라서, 전송되어져, 재분류되어 스케쥴러에 저장된다. 도시된 바와 같이, 스케쥴러에는 사용자 식별자(UID 1 ~ 4)별로 데이터가 저장되고, 이후 사용자별로 저장된 전송된다.
이 경우, 종래 기술에 따르면, 한 패킷이 지연 가능한 확률적 값을 이용하여 비실시간 패킷 서비스 데이터와 실시간 패킷 서비스 데이터를 차별화 하여 전송한다. 수학식 1은 상기 확률값 ??i을 정의한 것이다.
여기서,Wi는 큐에 저장된 데이터를 최소 데이터 레이트를 만족하면서 처리 가능한 시간을 나타내며, Ti 는 데이터 서비스를 만족하기 위하여 걸리는 일정한 시간을 의미한다.
그러나, 상기 확률값은 많은 실험을 거친 실험치를 기반으로 구해야 하므로 많은 표본과 수고가 필요하다. 또한, 큐의 상태와 패킷의 큐내 지속시간 및 패킷 발생 방법에 따라서 비실시간 서비스와 음성과 같은 실시간 서비스를 서로 상대적으로 비교를 할 수 있는 부가적인 스케쥴링 알고리즘이 필요하다.
한편, 패킷 데이터를 전송하는 EV-DO 시스템에서 순방향 데이터 전송 방식은 일정한 시간 간격으로 한 단말에게 기지국에서 전송 가능한 모든 전력을 사용하여 전송하는 방식을 사용한다.
여기서, 종래 기술에서 상기 시스템에 사용하는 스케쥴러인 PFS(Proportionally Fair Scheduler)는 각 슬롯마다 두 번씩 삽입되는 파일롯 버스트(burst)를 이용하여 측정한 무선 채널 정보를 사용하여 각 단말이 가장 좋은 무선 환경에서 패킷 데이터 전송이 가능하게 전송 순서를 정한다.
상기 스케쥴러가 결정하는 각 단말에게 전송 가능한 데이터 양, 변조 방식과 슬롯 길이(HDR 전송단위)는 각 단말의 채널 상황에 따라 달라진다. 슬롯의 길이는 1.67ms 이며, 한 패킷은 최고 16개 슬롯으로 구성된다. 단말은 SINR(signal to interference plus noise ratio)을 측정하고, 측정된 SINR로 전송가능한 데이터 레이트를 4비트 DRC(data rate control)값으로 나타낸다. 채널 상황을 고려한 DRC값은 역방향 DRC 채널로 기지국으로 전송된다. 이 정보는 1.67ms마다 연속적으로 보고 된다. 기지국내에 스케쥴러는 단말이 요구한 데이터 레이트로 단말에게 패킷 데이터양을 전송한다. PFS는 DRC/R 값이 가장 높은 단말에게 패킷 데이터 전송 기회를 부여한다. 여기서, R값은 각 단말에게 일정 시간 동안 전송된 평균 데이터양을 의미한다. 평균 데이터 레이트는 1000 슬롯동안 피드백 되면서 계속 변화한다. 변화되는 평균 데이터 레이트는 모든 사용자에게 상대적 공평성을 제공한다.
하지만, 상기 종래 기술은 데이터를 전송 하고자하는 모든 사용자들의 데이터들이 무한한 메모리 크기에 저장 가능한 비실시간 데이터만을 고려한다. 이와 같이, 무선 채널 환경만 고려한 스케쥴링은 음성 통화와 같은 실시간 데이터 서비스의 요구를 만족시킬 수 없는 문제점이 존재한다.
또 다른 종래기술인 M-LWDF(Modified Largest Weighted Delay First) 스케쥴링 알고리즘은 패킷이 지연되어 지연 임계치를 초과할 수 있는 확률적 값과 최소한 데이터 처리 요구량을 무선 채널 환경에 따른 사용자 데이터 요구량과 더불어 사용자간 우선순위를 결정하는 중요한 요소로 부가하였다. 이를 위하여, 큐에 저장된 각 사용자의 데이터양을 도착 데이터 레이트로 나누어서 큐 상태를 우선순위를 결정하는데 사용하였다.
하지만, 상기 M-LWDF는 패킷 지연 초과에 관한 확률적 값을 필요로 하고 각 사용자에 대한 최소한 데이터 처리 요구량에 대하여 합리적인 기준을 제시하지 않고 있다.
본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위하여, 실시간 서비스와 같은 트래픽 특성에 맞는 서비스 요구사항을 만족시키면서, 채널 상태를 고려한 따른 효율적이면서도 공평한 무선 자원 관리를 위한 패킷 우선순위 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상이한 트래픽 패킷들 간의 지연 시간 특성을 이용하여 패킷간의 상대적 우선순위를 부여하고, 같은 트래픽 종류 간에도 패킷간 우선순위를 차별화하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 패킷 지연 초과에 관한 확률적 값을 사용하지 않고 서비스 품질(QoS)을 만족시키기 위한 방법을 제안한다.
전술한 본 발명의 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 특징에 따른 패킷 전송 방법은,
채널의 전송 상태를 산출하는 제 1 단계와; 시간에 따른 큐내의 데이터량을 산출하는 제 2 단계와; 상기 패킷의 트래픽 특성에 따라서, 패킷 지연 가능 시간을 산출하는 제 3 단계와; 산출된 채널 상태의 양호도 및 큐내의 데이터량에 비례하고, 상기 패킷 지연 시간에 반비례하는 우선순위 결정치를 산출하여, 상기 우선순위 결정치가 큰 값의 사용자 단말기에게 패킷을 전송하는 제 4 단계를 포함한다.
또한, 상기 제 1 단계는, 무선 채널의 신호대 잡음비를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 단계는, 기존의 큐내에 존재하는 데이터량과 새로 도착한 데이터량을 측정하는 단계와; 전송된 데이터의 평균값을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 3 단계는, 트래픽 특성에 따라 패킷 간격을 산출하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 트래픽 특성이 음성 패킷인 경우, 일정한 패킷 간격을 산출하고, 상기 트래픽 특성이 패킷의 덩어리인 경우, 최소 데이터 레이트로 패킷을 재분할하여 시간에 따른 수정된 패킷 간격을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 2는 큐에 저장된 데이터의 종류를 도시하고 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 스케쥴러의 큐(11,12)의 저장된 데이터의 량은 각각 상이하다. 여기서, Qi(t)는 이미 저장된 데이터량을 의미하고, Ni는 새로 도착한 데이터량을 의미한다. r(t)는 사용자 단말기(31, 32)에 전송되는 데이터량을 의미한다.
대부분 무선 스케쥴러들이 많은 데이터를 전송하기 위하여 무선 채널 상태, 즉 단말이 요구하는 데이터 레이트를 패킷간 우선순위를 정할 때 중요한 요소로 이용한다. 그러나, 이러한 경우 전술한 바와 같이 큐의 크기가 무한하다고 가정하지만, 실제로 큐의 크기는 유한하다.
크기가 유한한 큐에 저장된 데이터는 데이터 도착 과정에 따라서 서로 다른 시간차를 가지고 큐에 도착한다. 큐에 저장된 각 사용자의 데이터양은 사용자마다 다르다. 따라서, 아무리 채널 상태가 데이터 전송의 우선순위가 할당되었다고 하더라도, 큐내에는 전송할 데이터가 없는 경우도 있다.
따라서, 큐의 크기가 유한하기 때문에 채널 상태가 상대적으로 나빠서 채널 상태가 좋은 사용자보다 적은 데이터양을 전송할 수 있다 하더라도 큐에 저장된 데이터양이 많은 사용자가 우선적으로 선택되어야 하는 경우가 존재한다.
따라서, 유한한 큐 상태를 유지하기 위하여 본 발명에서는 실질적으로 전송된 데이터 평균값, ,을 계산하여 알고리즘에 사용하고 서로 다른 큐 도착 시차를 패킷간 우선순위 결정에 이용한다.
이하의 수학식 2에서 QAi(t)는 사용자(i)에 대해여 큐에 저장된 모든 데이터를 정한 식이다.
본 발명에서는 큐에 저장된 모든 데이터와 전송된 데이터 평균량을 고려하기 때문에, 유한 크기의 큐가 넘치는 것을 방지하고, 큐에 데이터가 어느 정도 있나를 측정함에 의해 일정한 슬롯 동안 서비스된 정도를 상기 요소를 통해서 알 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 큐에 저장된 데이터들은 각 데이터 서비스의 특성에 따른 트래픽 특성과, 각 서비스 제공에 필요한 패킷 지연 가능한 시간도 각각 다르다.
도 3은 음성 서비스의 패킷 발생 형태를 도시한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 음성 서비스의 모든 패킷들이 일정한 크기 형태로 나누어져 일정한 간격으로 차례로 발생된다. 여기서, 패킷들의 일정한 크기와 간격은 음성이 단절되지 않고 서비스가 가능한 간격과 크기를 의미한다. 음성 패킷들 간의 일정한 간격(Vpi; Voice Packet Interval)은 일정하지만, 음성이 단절되지 않고 통화가 가능한 패킷이 큐에 저장될 수 시간은 아주 짧고 유한하다.
하지만, 전송 예정인 음성 패킷이 큐내 머무를 수 있는 시간은 도착시간이나 스케쥴러 주기, 스케줄링된 시점등에 따라서 항상 일정한 값을 유지하지 않고 시간에 따라 변하게 된다. 따라서, 본 발명은 패킷이 큐내에 머무르는 시간은 패킷 지연 가능시간 dij(t)를 수학식 3과 같이 새롭게 정의한다
여기서, 현재 스케쥴링 시간(CSTi(t))에서 j 번째 패킷의 도착시간(ATOPj(t); Arrival Time of Packet j)를 빼면 현재 전송하고자 하는 패킷 j가 큐내에서 머물렀던 시간을 계산할 수 있다. 패킷 지연 가능 시간 dij(t)는 음성 서비스를 요구한 i 사용자의 j 패킷에 대한 패킷 지연 가능 시간을 나타낸다.
만약, 여기서, 가 Vpi 보다 크면 음성이 단절되는 현상이 나타나게 된다.
도 4는 HTTP과 같은 패킷 덩어리의 발생 형태를 도시한 것이다.
음성 서비스와 달리 면에 HTTP와 같은 서비스는 여러 개 패킷들이 한 덩어리로 이루어져 있고, 패킷들간 도착 간격도 일정하지 않다. 도 4에 도시된 바와 같이, 패킷들의 도착 시간이 일정치 않지만 패킷 덩어리들의 도착 간격은 데이터를 읽는 시간등을 포함하기 때문에 음성과 같은 서비스에 비교하여 상당히 길다.
따라서, 패킷 덩어리의 지연 가능 시간 측면만을 고려한다면 http 서비스를 요구한 사용자가 http 서비스를 포기하지 않고 패킷 덩어리를 기다릴 수 있는 패킷 덩어리 지연 가능 시간의 평균시간으로 패킷 덩어리 지연 가능 시간을 정의할 수 있다.
이와 같은 패킷 지연 가능 시간에 대한 정의는 한꺼번에 큐에 저장된 모든 패킷 덩어리 데이터를 전송할 수 있다면 가능하지만 실제로 수시로 변하는 무선 채널 상황과 무선 자원을 여러 사용자가 서로 나누어 사용하기 때문에 가능하지 않다.
따라서, 각 채널에 최소의 무선 자원이 할당되었다고 가정한 후, 패킷 덩어리를 최소한 전송가능한 데이터 양으로 여러 번에 걸쳐서 나누어 전송해야만 사용자가 포기하지 않는 시간 내에 사용자가 요구한 패킷 덩어리를 전달할 수 있다.
그러므로, 본 발명의 실시예에서는 최소 데이터 레이트와 사용가능한 시간 정보를 고려하여 패킷 덩어리를 재분할한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 일정한 전송간격을 갖도록 재분할된 패킷 덩어리를 도시한 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 패킷 덩어리는 일정한 전송 간격을 갖는 최소 데이터 레이트의 패킷들로 다시 재분할된다. 이렇게 패킷 덩어리를 재분할하기 위하여 최소 데이터 레이트, 사용 가능한 시간 정보, 예상 전송 횟수등과 같은 파라미터가 정의 되어야하고 필요하다.
사용자(i)의 패킷 덩어리는 1,2,,j,,j+n개의 패킷들로 분해된다. 수학식 4와 같이, 최소 데이터 레이트 ,(Minimum Data Rate)는 사용자에게 할당 가능한 최소 대역폭(Bw)에 전송가능한 데이터 비트수,,를 곱한 후에 얻을 수 있다.
큐에 저장된 데이터양 QAi(t)를 최소 데이터 레이트 로 나누면, 최소 데이터 레이트로 데이터를 전송했을 경우 필요한 예상 전송 횟수 값을 구할 수 있다.
한편, 패킷 덩어리를 전송할 때, 사용 가능한 시간 정보,,는 사용자가 서비스를 포기하지 않고 견딜 수 있는 일정한 시간을 Et 라 하고, 패킷 덩어리 요구 시간(Packet call request time) Pct 라고 할 때 수학식 5와 같이 구해질 수 있다.
스케줄링 시간이 계속 증가할수록 사용 가능한 시간은 계속해서 감소되고, 사용 가능 시간이 0보다 작아지게 되면, 스케쥴러는 서비스 요구 사항을 만족 시키지 못한 경우가 발생한다.
수학식 6은 최소 데이터 레이트로 재분할된 패킷사이의 일정한 간격(Packet Interval) 를 정의한 것이다.
여기서 ,는 재분할된 패킷이 이 값보다 길게 큐에 머물지 않고 처리 되어야하는 시간을 의미하는 것이다.
하지만, 수학식 6에서 알수 있듯, 재분할된 패킷간의 일정한 간격 은 음성 패킷의 간격처럼 항상 일정한 값을 갖는 것은 아니고, 큐에 저장된 데이터 레이트 혹은 최소 데이터 레이트를 결정하는 무선 채널 정보등에 따라서 시간에 따라 변하게 된다. 이러한 특징은 도 5에 잘 나타나져 있다.
따라서, 패킷 덩어리 사용자 i의 패킷 j에 관한 패킷 지연 가능 시간 은 수학식 7로부터 구할 수 있다.
여기서, 는 j번째 패킷 요구 시간(Packet request time)을 의미한다.
본 발명에 따르면, 패킷 덩어리 형태의 발생 과정상 특성을 갖는 패킷 지연 가능 시간은 수학식4 ~ 수학식 7 과정을 거치면서 음성 패킷 지연 시간을 정의한 수학식 3과 유사한 형태로 만들어진다.
본 발명에서 제안하는 스케줄링 알고리즘은 채널상태, 큐의 상태 그리고 시간에 따라 변하는 패킷 지연 가능 시간등을 고려하여 패킷간 우선순위를 정한다. 각 사용자는 전송가능한 채널 상태를 구하기 위하여 기지국에서 전송하는 신호에 대한 잡음비 SNR값을 계산하여 기지국에 전송한다. SNR값을 기반으로 기지국에서는 각 사용자의 채널 상태에 비례하는 전송가능한 데이터 레이트, ,값을 결정한다. 우선순위의 결정치는 수학식 8의 값이 최대화되는 순으로 정해질 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 수학식 8의 값으로부터, 채널 상태와, 큐에 저장된 데이터 상태, 패킷 지연 가능시간이 고려되며, 이를 최대화하는 순으로 패킷은 전송되게 된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 패킷간의 우선순위 결정의 흐름을 도시한 흐름도이다.
단계(S100)에서 스케쥴러는 특정 시점에서의 스케쥴링을 시작한다. 이 때 각 사용자에 대한 큐에 저장된 패킷의 트래픽 특성, 채널 상태, 데이터 량, 지연 전송 가능 시간은 모두 상이하다.
단계(210)에서, 스케쥴러는 사용자 단말기의 SNR을 측정한다. 이러한 SNR의 측정은 파일롯 채널등을 이용한 공지의 기술로서 측정이 가능하다. 상기 SNR로부터 채널 상태가 파악되면, 단계(S220)에서는 전송가능한 데이터 레이트 를 산출한다.
상기 단계(S210)와 동시에, 단계(S310)에서는 큐에 저장된 데이터량을 측정한다. 상기 큐에 저장된 데이터량은 기존에 저장된 데이터량과 새로 도착한 데이터량을 고려하여 측정된다. 이후 단계(S310)에서는 평균 전송 데이터량을 더 고려하여 소정 슬롯동안 서비스된 정도를 산출한다. 상기 큐내에 저장된 데이터량과 소정 슬롯동안 서비스된 정도가 산출되면 현재 큐내의 데이터 상태가 산출될 수 있다.
상기 단계(S210, S310)와 동시에, 단계(S410)에서는 큐내에 저장된 데이터의 트래픽 특성에 기초하여 패킷 인터벌을 측정한다. 상기 트래픽이 음성 패킷이면, 상기 패킷 인터벌은 일정하지만, 패킷 덩어리의 형태인 경우에는 재분할하여 수정된 패킷 인터벌을 산출한다. 이 후, 단계(S420)에서는 상기 패킷 인터벌을 이용하여 패킷의 지연 가능 시간을 산출한다.
상기 단계(220, 320, 420)가 모두 완료되면, 단계(S500)에서는 패킷간의 우선순위를 결정하게 된다. 상기 우선순위 결정 방법은 수학식 8의 예시와 같이, 전송가능한 데이터 레이트 및 시간에 따른 큐내의 데이터량에 비례하고 지연 가능 시간에 반비례하는 우선순위를 위한 수치가 산출할 수 있다.
단계(S600)는 상기 우선순위 수치가 가장 높은 사용자에 대한 큐에 대해 소정 시간 동안 데이터 전송을 수행한다. 상기 소정 시간이 경과되면, 다시 단계(S100)로 돌아가 변경된 큐상태에 대해 스케쥴링을 수행하게 된다.
이하, 본 발명에 따른 실시예의 구체적인 예를 각각의 경우에 따라서 살펴본다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따라 음성 데이터를 복수의 사용자에게 전송하는 방법을 도시한 것이다.
본 발명의 실시예에서, 사용자 1, 사용자 2, 사용자 3이 존재하고, 사용자 1, 사용자 2는 기지국으로부터 동일한 거리에 위치하고, 사용자 3은 사용자 1, 2보다 기지국으로부터 매우 가까운 거리에 위치한다고 가정한다.
따라서, 사용자 1, 2의 채널 상태는 유사하지만, 사용자 3의 채널 상태는 다른 두 사용자에 비해 아주 좋게 된다.
도 7a를 통해 스케쥴링 시점(t1)에서 각 사용자의 평균 데이터 레이트와 큐에 저장된 데이터량이 유사한 것을 알수 있으며, 사용자 2의 지연 가능 시간이 사용자 1, 3 보다 짧은 것을 알수 있다.
하지만, 사용자 3의 채널 전송상태가 매우 좋다면, 시점(t1)에서는 사용자 3을 우선적으로 선택하여 데이터 전송을 행한다.
도 7b는 사용자 3에 대한 데이터 전송을 행한 후 시점(t2)의 큐상태와 지연 가능시간을 도시하고 있다. 시점(t2)에서 스케쥴러는 조건이 비슷한 두 사용자중 한 사용자를 선택해야 하는데, 음성 서비스를 보장하기 위하여 지연 가능 시간 dij(t) 값을 비교한 후 지연 가능 시간이 상대적으로 짧은 사용자 2를 선택하여 데이터를 전송하게 된다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 음성 데이터 서비스는 서비스의 단절 없이 효율적이고 공평하게 데이터 전송을 수행한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라서, 패킷 덩어리와 음성 패킷을 복수의 사용자에게 전송하는 방법을 도시한 것이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 사용자 1은 음성 패킷이 전송되어야 하고, 사용자 2에게는 비실시간 데이터인 패킷 덩어리가 전송되어야 한다.
이 경우, 두 사용자간에 무선 채널 상황이 서로 비슷하다면 패킷 지속 시간이 짧은 음성 사용자에게 우선 순위를 먼저 주어야 한다. 이러한 차별화는 도 7에 도시된 바와 같이 가 보다 훨씬 크기 때문에 본 발명의 실시예에 따를 경우 가능하다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예에 따라서, 복수의 사용자에게 패킷 덩어리를 전송하는 방법을 도시한 것이다.
도 9a 는 사용자 1 및 사용자 2 모두 패킷 덩어리로 발생되는 서비스를 이용한다고 가정한 경우를 도시한 것이다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 시점(t1)에서 는 두 사용자 모두 큐에 저장된 데이터 양은 비슷하고, 두 사용자의 지연 가능 시간값도 서로 유사하다. 하지만, 여기서 사용자 2가 상대적으로 채널 상태가 우수하다면, 시점(t1)에 사용자 2가 데이터를 전송한다.
전술한 바와 같이, 사용자 2가 데이터를 전송 했다면, 도 9b에 도시된 바와 같이, 시점(t2)에서 두 사용자의 큐내에 저장된 데이터량과 지연 가능 시간은 서로 차이가 나타나게 된다. 따라서, 시점(t2)에서는 큐내의 데이터량이 크고, 지연 가능이 짧은 사용자 1에게 데이터를 전송하게 된다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따를 경우, 스케쥴러는 사용자 2가 상대적인 채널 상태가 좋다고 하더라도, 시간에 따라 변하는 값 때문에 시점(t2)에는 사용자 1을 선택하여 패킷을 전송하게 된다.
그러므로, 본 발명의 구성에 의하여, 다양한 트래픽 특성을 가진 데이터 서비스를 공평하고 효율적으로 전송할 수 있게 된다.
전술한 패킷의 우선 순위를 부여하는 방법은 컴퓨터가 읽기 가능한 기록 매체에 기록되어, 효율적이고 공평한 데이터 전송 스케쥴링을 컴퓨터상에서 자동적으로 수행할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면, 확률적 값을 이용하지 않고 서로 다른 트래픽 특성을 가진 패킷에 대하여 채널 상태, 큐상태 및 지연 전송 시간을 고려한 효율적이고 공평한 전송을 수행할 수 있는 현저한 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 네트워크로부터 전송된 패킷들이 큐(queue)에 저장된 상태를 도시한 것이다.
도 2는 큐에 저장된 데이터의 종류를 도시하고 있다.
도 3은 음성 서비스의 패킷 발생 형태를 도시한 것이다.
도 4는 패킷 덩어리의 발생 형태를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 일정한 전송간격을 갖도록 재분할된 패킷 덩어리를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 패킷간의 우선순위 결정의 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따라 음성 데이터를 복수의 사용자에게 전송하는 방법을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라서, 패킷 덩어리와 음성 패킷을 복수의 사용자에게 전송하는 방법을 도시한 것이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예에 따라서, 복수의 사용자에게 패킷 덩어리를 전송하는 방법을 도시한 것이다.

Claims (6)

  1. 복수의 사용자 단말기들에게 데이터 패킷을 전송하는 방법에 있어서:
    채널의 전송 상태를 산출하는 제 1 단계와;
    시간에 따른 큐내의 데이터량을 산출하는 제 2 단계와;
    상기 패킷의 트래픽 특성에 따라서, 패킷 지연 가능 시간을 산출하는 제 3 단계와;
    산출된 채널 상태의 양호도 및 큐내의 데이터량에 비례하고, 상기 패킷 지연 시간에 반비례하는 우선순위 결정치를 산출하여, 상기 우선순위 결정치가 큰 값의 사용자 단말기에게 패킷을 전송하는 제 4 단계를
    포함하는 패킷 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단계는, 무선 채널의 신호대 잡음비를 측정함에 의해 채널의 전송 상태를 산출하는 패킷 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    제 2 단계는,
    기존의 큐내에 존재하는 데이터량과, 새로 도착한 데이터량과, 전송되어진 데이터의 평균값을 측정함에 의해, 시간에 따른 큐내의 데이터 상태를 산출하는 패킷 전송 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    제 3 단계는,
    트래픽 특성이 음성 패킷인 경우, 일정한 패킷 간격을 측정하고, 상기 트래픽 특성이 패킷의 덩어리인 경우, 최소 데이터 레이트로 패킷을 재분할하여 시간에 따른 수정된 패킷 간격을 측정함에 의해, 패킷의 지연 가능 시간을 산출하는 패킷 전송 방법.
  5. 제 1 내지 4 항중에 어느 하나의 항에 있어서,
    제 4 단계에 의해 선택된 사용자 단말기에게 미리 정해진 시간동안 데이터 전송을 수행하면, 다시 제 1, 2, 3 단계를 반복 수행하는 패킷 전송 방법.
  6. 복수의 사용자 단말기들에게 데이터 패킷을 전송하는 기능을 가진 프로그램이 기록된 컴퓨터가 읽기 가능한 기록 매체에 있어서:
    무선 채널의 신호대 잡음비를 측정하여 채널의 전송 상태를 산출하는 제 1 기능과;
    기존의 큐내에 존재하는 데이터량과 새로 도착한 데이터량과, 전송되어진 데이터의 평균값을 측정함에 의해, 시간에 따른 큐내의 데이터량을 산출하는 제 2 기능과;
    트래픽 특성이 음성 패킷인 경우, 일정한 패킷 간격을 측정하고, 상기 트래픽 특성이 패킷의 덩어리인 경우, 최소 데이터 레이트로 패킷을 재분할하여 시간에 따른 수정된 패킷 간격을 측정함에 의해, 트래픽 특성에 따른 패킷 지연 가능 시간을 산출하는 제 3 기능과;
    산출된 채널 상태의 양호도 및 큐내의 데이터량에 비례하고, 상기 패킷 지연 시간에 반비례하는 우선순위 결정치를 산출하여, 상기 우선순위 결정치가 큰 값의 사용자 단말기에게 패킷을 전송하는 제 4 기능
    을 포함하는 프로그램이 기록된 컴퓨터가 읽기 가능한 기록 매체.
KR10-2003-0062190A 2003-09-05 2003-09-05 우선순위를 결정하여 패킷을 전송하는 방법 및 그프로그램을 기록한 컴퓨터가 읽기 가능한 기록 매체 KR100506018B1 (ko)

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