KR100795565B1

KR100795565B1 - 이동통신 시스템에서 폴링리스트 관리 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100795565B1
Application number: KR1020060120717A
Authority: KR
Inventors: 김은경; 김경수
Original assignee: 한국전자통신연구원; 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2006-12-01
Publication date: 2008-01-21

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 폴링리스트 관리 방법 및 장치에 관한 것이다.

이를 위하여, 이동통신 시스템에서 상향링크 자원 할당을 요구하는 다수의 이동 단말들 간의 자원 할당 순위에 대한 정보가 저장되어 있는 폴링리스트(Polling List)를 관리하는 방법에 있어서, 이동 단말로부터 상향링크 자원 할당 요청이 있는지 판단하는 단계; 이동 단말로부터 상향링크 자원 할당 요청이 있는지 판단하는 단계에서 상향링크 자원 할당 요청이 있다고 판단된 경우, 폴링리스트의 액티브 리스트에 포함된 이동 단말의 QoS 서비스 플로우 파라미터를 이용하여 액티브 리스트에 존재하는 다수의 이동 단말들의 플로우 간의 폴링 순위를 계산하는 단계; 계산된 폴링 순위에 해당하는 액티브 리스트의 위치에 이동 단말의 플로우를 추가하는 단계; 및 추가된 액티브 리스트의 순서에 따라 이동 단말로 상향링크 자원을 할당하는 단계를 포함한다.

본 발명에 의하면, QoS 서비스 플로우 파라미터를 이용하여 이동 단말에 대한 폴링을 수행함으로써 QoS를 보장하면서 자원 효율성을 향상시키는 효과가 있다.

폴링, 폴링리스트, 상향링크, QoS 서비스 플로우 파라미터

Description

이동통신 시스템에서 폴링리스트 관리 방법 및 장치{Method and Apparatus for Managing Polling List in Mobile Communication System}

도 1은 종래 UGS 서비스에 따른 상향링크 자원에 대한 스케줄링 절차를 도시한 도면이다.

도 2는 종래 rtPS 서비스에 따른 상향링크 자원에 대한 스케줄링 절차를 도시한 도면이다.

도 3은 상향링크의 데이터 서비스 유형을 나타낸 도면이다.

도 4는 QoS 서비스 플로우 파라미터에 대한 단위 및 의미를 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 폴링리스트 관리 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 폴링리스트를 관리하는 방법을 나타낸 도면이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 폴링리스트 관리를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 이동통신 시스템에서 폴링리스트 관리 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 상향링크의 자원 할당을 요청하는 이동 단말에 대한 폴링을 수행하는 방법 및 그에 따른 장치에 관한 것이다.

일반적으로 IEEE 802.16e는 도시권 통신망(Metropolitan Area Network, 이하 "MAN"이라 지칭)을 지원하는 규격으로서, MAN은 LAN(Local Area Network)과 WAN(Wide Area Network)의 중간 정도의 지역을 망라하는 정보 통신망을 의미한다. 또한, 무선으로 망을 형성하여 통신 서비스를 제공하는 고정 광대역 무선 접속(Broadband Wireless Access, BWA)을 바탕으로 하는 광대역 무선 접속 통신망(Wireless MAN)이 제시되고 있으며, 이는 IEEE 802.16 Wireless MAN으로 명명되었다. 이 외에도, 이동을 하면서 데이터를 송수신하고자 하는 사용자가 증가함에 따라, Wireless MAN을 기반으로 하는 휴대 인터넷 시스템(WiBro/HPI: Wireless Broadband/High-speed Portable Internet)이 제공되고 있다.

이와 같은 IEEE 802.16 Wireless MAN 기반의 휴대 인터넷 시스템은 2.3GHz 주파수 대역에서 스펙트럼 사용 효율을 보장하는 무선 전송 기술을 사용하여 유선 인터넷에서 제공하는 다양한 형태의 IP 기반 무선 데이터 서비스(예를 들어, 스트리밍 비디오 서비스, FTP, 메일, 채팅 등)의 영상 및 고속 패킷 데이터 전송을 제공하는 3.5 세대 이동 통신 시스템이다.

한정된 자원을 사용하여 다양한 서비스를 제공하는 무선 시스템에서는 자원을 효율적으로 사용하기 위한 스케줄링 방안이 절실하게 요구된다. 이러한 스케줄 링 방안으로서, 이상적으로는 불필요하게 할당된 자원을 신속하게 회수하여 필요한 서비스를 위해 재할당되도록 하는 것이다. 그리고 무선 자원을 이용하여 전송되는 정보의 양을 줄임으로써, 잉여 자원을 다른 용도로 사용될 수 있도록 하는 방안이 필요하다.

종래 아이피 망을 기반으로 하는 음성 서비스(이하 VoIP 서비스라 칭함)를 위한 상향링크 스케줄링 방법은 다양하게 제안되었다. 그 대표적인 예가 자발적 그랜트 서비스(UGS; Unsolicited Grant Service, 이하 'UGS'라 칭함)와 실시간 폴링 서비스(rtPS; Real-Time Polling Service, 이하 'rtPS'라 칭함)이다.

UGS 서비스의 경우에는 사용자의 요청에 의해 고정된 크기의 상향링크 자원이 할당된다. 따라서 사용자는 고정된 크기의 상향링크 자원을 이용하여 자신이 전송하고자 하는 데이터를 기지국으로 전송하게 된다. 한편, rtPS 서비스의 경우에는 사용자의 주기적인 상향링크 자원 할당 요청에 응답하여 필요한 자원이 할당된다. 따라서 사용자는 자신이 전송하고자 하는 데이터의 양에 따라 적절한 자원을 할당받아 데이터를 전송하게 된다.

도 1을 참조하면, 시간 축에서 이동 단말의 상태는 크게 두 가지로 구분됨을 알 수 있다. 즉 이동 단말로부터 전송될 데이터 패킷이 존재하는 온 구간(Talk-spurt period)과 이동 단말로부터 전송될 데이터 패킷이 존재하지 않는 오프 구간(Silence period)으로 구분된다. 이때 온 구간(Talk-spurt period)과 오프 구 간(Silence period)에는 동일한 자원이 할당된다.

도 1에서는 최대 데이터 레이트인 Rate 1을 지원할 수 있는 자원이 고정적으로 할당된 예를 보이고 있다.

하지만, 이동 단말은 항상 자신에게 할당된 모든 자원을 사용하여 데이터를 전송하는 것은 아니다. 즉 이동 단말은 전송할 데이터가 존재하지 않는 오프 구간(Silence period, 110, 118)에서는 서비스를 유지하기 위해 필요한 최소 자원(일 예로써 Rate 1/8)만이 사용된다.

그리고 온 구간(Talk-spurt period)에서도 할당된 자원의 일부만이 사용되는 상황이 발생한다. 즉 이동 단말은 온 구간(Talkspurt period)에서 자신에게 할당된 자원의 일부 또는 전부를 사용하여 데이터 패킷들을 전송한다. 예컨대 112 구간에서는 최대 데이터 레이트(Rate 1)에 의해 데이터 패킷들을 전송한다. 이를 위해서는 할당된 모든 자원이 사용된다. 114 구간에서는 전송할 데이터 패킷의 감소로 Rate 1/2에 의해 데이터 패킷들을 전송한다. 이때에는 할당된 자원의 1/2만이 사용된다. 116 구간에서는 전송할 데이터 패킷이 추가로 감소됨에 따라 Rate 1/4에 의해 데이터 패킷들을 전송한다. 이때에는 할당된 자원의 1/4만이 사용된다. 그 후 전송할 데이터 패킷이 존재하지 않는 118 구간(Silence period)에서, 이동 단말은 최소자원만을 사용하게 된다. 최소 자원은 최소 데이터 레이트인 Rate 1/8을 지원하기 위한 자원에 해당한다.

전술한 바에서 알 수 있듯이, 최대 데이터 레이트를 사용하지 않는 구간(114, 116, 118)에서는 고정적으로 할당된 자원의 일부가 잉여 자원으로써 남게 된다. 이는 상향링크 스케줄링이 효율적으로 이루어지고 있다고 할 수 없을 것이다. 따라서 오프 구간(Silence period)뿐만 아니라 온 구간(Talk-spurt period)에서도 상향링크의 자원이 낭비되는 문제가 발생하게 된다.

도 2를 참조하면, 시간 축에서 이동 단말의 상태는 크게 두 가지로 구분됨을 알 수 있다. 즉 이동 단말로부터 전송될 데이터 패킷이 존재하는 온 구간(Talk-spurt period)과 이동 단말로부터 전송될 데이터 패킷이 존재하지 않는 오프 구간(Silence period)으로 구분한다.

rtPS 서비스에서 이동 단말은 상향링크 자원을 할당 받기 위해 기지국으로 자원 할당을 요청(212 내지 236)한다. 이때 이동 단말에 의해 할당이 요청되는 자원은 자신이 전송할 데이터 패킷의 양을 고려하여 결정한다. 기지국은 이동 단말로부터 요청된 상향링크 자원을 이동 단말에게 할당한다. 이동 단말은 기지국으로부터 할당된 자원을 이용하여 데이터 패킷을 전송한다(210, 220, 230).

한편, 이동 단말에 의해 데이터 패킷들이 전송되는 구간, 즉 온 구간(Talk-spurt period)은 사용되는 데이터 레이트에 의해 세개의 구간들(210, 220, 230)로 구분된다. 세 개의 구간들 중 첫 번째 구간(210)은 Rate 1에 의해 데이터 패킷을 전송하는 구간이며, 두 번째 구간(220)은 Rate 1/2에 의해 데이터 패킷을 전송하는 구간이다. 세 번째 구간(230)은 Rate 1/4에 의해 데이터 패킷을 전송하는 구간이다. 따라서 이동 단말이 구간별로 요청하는 자원이 서로 다르다. 210 구간에서 220 구간으로의 변경 및 220 구간에서 230 구간으로의 변경은 데이터 레이트의 감소에 따른 것이다.

이를 보다 구체적으로 살펴보면, 이동 단말은 오프 구간(Silence period)에서 전송할 데이터 패킷이 발생하면, 기지국으로 자원할당을 요청한다(212단계). 이에 대응하여 기지국은 최대 데이터 레이트(일 예로써 Rate 1)를 지원하기 위한 최대 자원을 할당한다. 이동 단말은 기지국에 의해 할당된 자원을 이용하여 Rate 1로써 데이터 패킷을 전송한다. 이와 같이 Rate 1로써 데이터 패킷을 전송하는 동작은 210 구간에서 반복적으로 수행된다.

210 구간에서 전송할 데이터 패킷 양의 감소로 인해 데이터 레이트의 변경이 필요하게 되면, 이동 단말은 감소된 데이터 레이트(Rate 1/2)를 지원하기 위한 자원의 할당을 요청한다(222단계). 그 후 기지국으로부터 할당된 자원에 의해 데이터 패킷을 전송한다. 이와 같이 Rate 1/2로써 데이터 패킷을 전송하는 동작은 220 구간에서 반복적으로 수행된다.

220 구간에서 데이터 레이트 감소가 추가로 요구되면, 이동 단말은 추가로 감소된 데이터 레이트(Rate 1/4)를 지원하기 위한 자원의 할당을 요청한다(232단계). 그 후 이동 단말은 Rate 1/4에 의해 데이터 패킷을 전송한다. Rate 1/4에 의해 데이터 패킷을 전송하기 위한 동작은 230 구간에서 반복적으로 수행된다.

이동 단말은 모든 데이터 패킷들의 전송이 완료되면, 최소 자원(일 예로 Rate 1/8을 지원하기 위한 자원)을 사용하는 오프구간(Silence period, 240 구간)에서의 동작을 수행한다.

전술한 바에서 알 수 있듯이, rtPS 서비스를 지원하기 위해서는 이동 단말에 의해 주기적으로 이루어지는 폴링 과정(상향링크 자원 요청 과정, 212 내지 218, 222 내지 226, 232 내지 236)이 반드시 필요하다. 이로 인해 동일한 자원에 의한 데이터 패킷의 전송이 요구되는 상황(210, 220, 230)에서도 주기적인 폴링 과정(214 내지 218, 224 내지 226, 234 내지 236)이 이루어져야 한다. 따라서 불필요한 폴링 과정의 수행으로 인해 상향링크의 자원이 낭비되어 자원의 효율성이 낮아지는 문제가 발생한다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 이동 단말에 대한 폴링을 수행하는 데 있어 QoS를 보장하면서 자원의 효율성을 향상시키는 방법 및 그에 따른 장치에 관한 것이다.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 이동통신 시스템에서 상향링크 자원 할당을 요구하는 다수의 이동 단말들 간의 자원 할당 순위에 대한 정보가 저장되어 있는 폴링리스트(Polling List)를 관리하는 방법에 있어서, 이동 단말로부터 상향링크 자원 할당 요청이 있는지 판단하는 단계; 상기 이동 단말로부터 상향링크 자원 할당 요청이 있는지 판단하는 단계에서 상향링크 자원 할당 요청이 있다고 판단된 경우, 상기 폴링리스트의 액티브 리스트(Active List)-여기서 액티브 리스트는 상향링크 자원 할당할 예정인 이동 단말들의 상향링크 자원 할당 우선 순위에 따라 다수의 이동 단말들의 플로우가 순서대로 저장되어 있는 리스트임-에 포함된 이동 단말의 QoS 서비스 플로우 파라미터(Quality of Service Service Flow Parameter)를 이용하여 상기 액티브 리스트에 존재하는 다수의 이동 단말들의 플로우 간의 폴링 순위를 계산하는 단계; 상기 계산된 폴링 순위에 해당하는 액티브 리스트의 위치에 상기 이동 단말의 플로우를 추가하는 단계; 및 상기 추가된 액티브 리스트의 순서에 따라 상기 이동 단말로 상향링크 자원을 할당하는 단계를 포함한다.

또한, 이동통신 시스템에서 상향링크 자원 할당을 요구하는 다수의 이동 단말들 간의 자원 할당 순위에 대한 정보가 저장되어 있는 폴링리스트(Polling List)를 관리하는 장치에 있어서, 이동 단말로부터 상향링크 자원 할당 요청이 있는지 판단하는 상태 구분부; 상기 상태 구분부의 판단 결과에 따라 상기 이동 단말의 플로우를 상기 폴링리스트의 액티브 리스트(Active List)-여기서 액티브 리스트는 상향링크 자원 할당할 예정인 이동 단말들의 상향링크 자원 할당 우선 순위에 따라 상기 이동 단말들의 플로우가 순서대로 저장되어 있는 리스트임-에 추가 또는 삭제하고, 상기 액티브 리스트에 포함된 상기 이동 단말의 QoS 서비스 플로우 파라미터(Quality of Service Service flow Parameter)를 이용하여 폴링 순위를 계산하고, 상기 이동 단말의 플로우를 계산된 폴링 순위에 해당하는 액티브 리스트의 위치에 추가하는 액티브 리스트 관리부; 상기 상태 구분부의 판단 결과에 따라 상기 이동 단말의 플로우를 상기 폴링리스트의 아이들 리스트(Idle List)-여기서 아이들 리스트는 상향링크 자원 할당이 필요하지 않은 이동 단말의 플로우가 저장되어 있는 리스트임-에 추가 또는 삭제하는 아이들 리스트 관리부; 및 상기 상태 구분부, 상기 액티브 리스트 관리부 및 상기 아이들 리스트 관리부의 동작을 관리하는 제어부를 포함한다.

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. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 3은 상향링크의 데이터 서비스 유형을 나타낸 도면이고, 도 4는 QoS 서비스 플로우 파라미터에 대한 단위 및 의미를 나타낸 도면이다.

여기서, 도 3의 상향링크의 데이터 서비스 유형과 도 4의 Qos 서비스 플로우 파라미터는 IEEE 802.16e 문건에서 정의하고 있는 내용으로 본 발명의 실시예에서는 간략히 설명하기로 한다.

도 3과 도 4를 참조하면, 상향링크는 도 3처럼 총 5개의 데이터 서비스 유형으로 나뉜다.

먼저, 자발적 그랜트 서비스(UGS: Unsolicited Grant Service, 이하 'UGS'라 칭함)는 고정된 구간 동안의 고정된 크기의 데이터 전송을 지원하며, 예를 들어 묵 음 처리 없는 VoIP(Voice over IP without silence suppression)와 같은 실시간 데이터 스트림이 해당된다.

여기서, UGS는 QoS 서비스 플로우 파라미터(Service Flow Parameter)로 Minimum Reserved Traffic Rate, Maximum Latency, SDU Size, Tolerated Jitter, Request/Transmission Policy 및 Unsolicited Grant Interval을 이용한다.

실시간 가변 레이트(RT-VR: Real-Time Variable Rate, 이하 'RT-VR'라 칭함)은 실시간 폴링 서비스(rtPS: real-time Polling Service, 이하 'rtPS'라 칭함)를 통해서 지원 가능하다. 여기서, rtPS는 고정된 구간 동안의 가변 크기의 데이터 전송을 지원하며, 예들 들어 MPEG 비디오가 해당된다.

여기서, RT-VR는 필수적인 QoS 서비스 플로우 파라미터로 Minimum Reserved Traffic Rate, Maximum Sustained Traffic Rate, Maximum Latency, Request/Transmission Policy, and Unsolicited Polling Interval을 이용한다.

확장된 실시간 가변 레이트(ERT-VR: Extended Real-Time Variable Rate, 이하 'ERT-VR'라 칭함)는 UGS와 같은 VoIP를 위해 제안된 스케줄링 방식이나, RT-VR처럼 가변 크기의 데이터를 지원하는 실시간 상향 링크 서비스 스케줄링이다. 대표적으로 묵음 처리 없는 VoIP를 지원한다.

여기서, ERT-VR은 필수적인 QoS 서비스 플로우 파라미터로 Maximum Latency, Tolerated Jitter, Minimum Reserved Traffic Rate, Minimum Sustained Traffic Rate, Traffic Priority, Request/Transmission Policy, and Unsolicited Grant Interval을 이용한다.

비실시간 가변 레이트(NRT-VR: Non Real-Time Variable Rate, 이하 'NRT-VR'라 칭함)은 비실시간 폴링 서비스(nrtPS: Non Real-Time Polling Service, 이하' nrtPS'라 칭함)를 통해서 지원 가능한 서비스이다. 여기서, nrtPS는 최소 데이터 비율(Minimum Data Rate)이 요구되는 가변 크 칭기의 데이터 전송을 지원하며 FTP같은 delay-tolerant data stream 서비스를 제공한다.

여기서, NRT-VR는 필수적인 QoS 서비스 플로우 파라미터로 Minimum Reserved Traffic Rate, Maximum Sustained Traffic Rate, Traffic Priority, and Request/Transmission Policy를 이용한다.

베스트 에포트(BE: Best Effort, 이하 'BE'라 칭함)는 최소 서비스 레벨(minimum service level)이 요구되지 않는 베스트 에포트 트래픽(best effort traffic)을 지원한다.

여기서, BE는 필수적인 QoS 서비스 플로우 파라미터로 Maximum Sustained Traffic Rate, Traffic Priority, and Request/Transmission Policy를 이용한다.

본 발명의 실시예에 따른 폴링리스트 관리 장치는 이동 단말로 이동통신 서비스를 제공하는 기지국의 내부에 포함된 장치이다.

도 5를 참조하면, 폴링리스트 관리 장치(510)는 상태 구분부(511), 액티브 리스트 관리부(512), 아이들 리스트 관리부(515) 및 제어부(518)를 포함한다.

상태 구분부(511)는 기지국(Base Station)의 송수신부(530)를 통해 수신되는 이동 단말의 상향링크 서비스 요청 트래픽의 존재 여부를 확인하여, 트래픽이 존재하는 경우를 액티브(Active)로 판단하고 트래픽이 존재하지 않는 경우를 아이들(Idle)로 판단한다.

액티브 리스트 관리부(512)는 기지국에 포함된 폴링리스트 저장부(550)의 액티브 리스트를 관리하며, 액티브 리스트 추가부(513)와 액티브 리스트 삭제부(514)를 포함한다.

액티브 리스트 추가부(513)는 상태 구분부(511)에서 액티브로 판단된 이동 단말의 플로우를 폴링리스트의 액티브 리스트에 추가한다. 이때, 액티브 리스트 추가부(513)는 이동 단말의 QoS 서비스 플로우 파라미터(Quality of Service Service flow Parameter)를 이용하여 폴링 순위를 계산하고, 이동 단말의 플로우를 계산된 폴링 순위에 해당하는 액티브 리스트의 위치에 추가한다.

액티브 리스트 삭제부(514)는 이동 단말로 폴링을 통해 자원을 할당한 후 이동 단말로부터 추가적인 자원 할당 요청이 없는 경우 폴링리스트의 액티브 리스트에서 이동 단말의 플로우를 삭제한다.

이때, 액티브 리스트 삭제부(514)에 의해 삭제된 이동 단말의 플로우는 아이들 리스트로 추가되는 것이 바람직하다.

아이들 리스트 관리부(515)는 기지국에 포함된 폴링리스트 저장부(550)의 아이들 리스트를 관리하며, 아이들 리스트 추가부(516)와 아이들 리스트 삭제부(517)를 포함한다.

아이들 리스트 추가부(516)는 상태 구분부(511)에서 아이들로 판단된 이동 단말의 플로우에 대하여 폴링리스트의 아이들 리스트에 추가한다.

아이들 리스트 삭제부(517)는 플로우가 아이들 리스트에 존재하는 이동 단말로부터 자원할당 요청이 있는 경우 아이들 리스트에서 플로우가 아이들 리스트에 존재하는 이동 단말의 플로우를 삭제한다.

제어부(518)는 상태 구분부(511), 액티브 리스트 관리부(512) 및 아이들 리스트 관리부(515)의 동작을 제어한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 폴링리스트를 관리하는 방법을 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 폴링리스트 관리를 설명하기 위한 도면이며, 이하 도 6과 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 폴링리스트를 관리하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 상태 구분부(511)는 이동 단말로부터 상향링크 자원 할당 요청이 있는지 판단한다(S610).

만일 단계 S610에서 상향링크 자원 할당 요청이 있다고 판단된 경우,

액티브 리스트 추가부(513)는 자원 할당을 요청한 이동 단말의 폴링 순위를 계산하고(S613), 이동 단말의 플로우를 계산된 폴링 순위에 해당하는 액티브 리스트(702)에 추가한다(S620).

여기서, 다수의 이동 단말들의 플로우의 폴링 순서를 계산하는 방법은 아래에서 수식과 함께 상세히 설명하기로 한다.

이어서, 기지국은 단계 S620에서 계산된 폴링 순서를 참조하여 다수의 이동 단말들로 상향링크 자원을 할당하고(S630), 상태 구분부(511)에서 상향링크 자원을 할당한 이동 단말로부터 추가적인 상향링크 자원 할당 요구가 있는지 판단한다(S640).

만일, 단계 S640에서 상향링크 자원 할당 요구가 없다고 판단된 경우, 액티브 리스트 삭제부(613)는 액티브 리스트(702)에서 자원을 할당한 이동 단말의 플로우를 액티브 리스트에서 삭제하고(S643), 아이들 리스트 추가부(615)에서 삭제된 이동 단말의 플로우를 아이들 리스트(701)에 추가한다(S615, S710).

만일 단계 S610에서 상향링크 자원 할당 요청이 없다고 판단된 경우, 아이들 리스트 추가부(615)는 자원 할당 요청이 없는 이동 단말의 플로우를 아이들 리스트(701)에 추가하고(S615), 추가 서비스 요청 판단부(614)는 이동 단말로부터 상향링크 자원 할당 요청이 있는지 판단한다(S660).

만일 단계 S660에서 상향링크 자원 할당 요청이 있다고 판단된 경우, 아이들 리스트 삭제부(616)는 아이들 리스트에서 이동 단말의 플로우를 삭제하고(S663), 단계 S610으로 진행한다(S730).

만일 단계 S660에서 상향링크 자원 할당 요청이 없다고 판단된 경우, 단계 S615로 진행한다.

만일 단계 S640에서 이동 단말로부터 추가적인 상향링크 자원 할당 요구가 있다고 판단된 경우, 단계 S610으로 진행한다(S750).

이하 본 발명의 실시예에 따른 폴링리스트 관리 장치에서 순서를 계산하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.

도 7과 같이, 폴링리스트는 폴링서비스를 제공받을 예정인 다수의 이동 단말 의 플로우가 저장되는 액티브 리스트(702)와 폴링서비스를 폴링서비스를 제공받을 예정이 없는 다수의 이동 단말의 플로우가 저장되는 아이들 리스트(701)로 구성된다.

폴링리스트 관리 장치(610)는 액티브 리스트에 추가되는 상향링크 자원의 할당을 요청하는 이동 단말의 플로우의 위치 결정을 할 때 기본적으로 이동 단말이 폴링서비스를 제공받고자하는 시간(T, Time to Expire)을 산출하고, 산출된 시간 순으로 정렬을 통해 순차적으로 폴링서비스를 제공한다. 이때, 폴링리스트 관리 장치(610)는 동일한 시간에 둘 이상의 플로우에 대하여 폴링서비스를 제공해야하는 경우 위에서 이미 언급한 도 3의 QoS Service Class(C)와 도 4의 Traffic Priority(P)를 이용하여 결정한다.

폴링리스트 관리 장치(610)는 이동 단말이 폴링서비스를 제공받고자하는 시간 T를 [수학식 1]을 이용하여 결정한다.

여기서, S는 서비스 데이터 유닛(SDU: Service Data Unit) 크기,

는 최대 지속 트래픽 레이트(Maximum Sustained Traffic Rate),

은 최소 점유 트래픽 레이트(Minimum Reserved Traffic Rate),

는 자발적 폴링 구 간(Unsolicited Polling Interval) 및

는 자발적 그랜트 구간(Unsolicited Grant Interval)을 의미한다.

만일, [수학식 1]에서 이용되는 파라미터 중 QoS 서비스에 따라 전달되지 않는 파라미터가 존재하는 경우, 해당 파라미터를 제외한 나머지 파라미터를 통해 시간(T)을 결정한다.

이때, 다수의 이동 단말에 대하여 [수학식 1]에서 산출된 시간이 동일한 경우, 아래의 [수학식 2]를 이용하여 폴링서비스 순서를 결정한다.

여기서,

는 폴링서비스를 제공받는 우선순위를 결정하는 기회값을 의미하며, 기회값이 클수록 폴링서비스를 제공받는 우선순위가 높아지는 것이 바람직하다. C는 QoS 서비스 클래스를 의미하고 P는 Traffic Priority를 의미하며, QoS 서비스 클래스는 0부터 4까지의 정수이고 Traffic Priority는 0부터 7까지의 정수인 것이 바람직하다. 또한, α와 β는 0과 1 사이의 상수로 임의로 기지국의 상황에 따라 변경 가능한 값인 것이 바람직하다.

따라서, 폴링리스트 관리 장치(610)는 [수학식 1]과 [수학식 2]에 의해서 산출된 값에 따라 액티브 리스트에 이동 단말들의 플로우를 추가하여, 기지국이 액티브 리스트에 따라 이동 단말로 상향링크의 자원을 할당할 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 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.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, QoS 서비스 플로우 파라미터(Quality of Service Service flow Parameter)를 이용하여 이동 단말에 대한 폴링을 수행함으로써 QoS를 보장하면서 자원의 효율성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims

이동통신 시스템에서 상향링크 자원 할당을 요구하는 다수의 이동 단말들 간의 자원 할당 순위에 대한 정보가 저장되어 있는 폴링리스트(Polling List)를 관리하는 방법에 있어서,

이동 단말로부터 상향링크 자원 할당 요청이 있는지 판단하는 단계;

상기 이동 단말로부터 상향링크 자원 할당 요청이 있는지 판단하는 단계에서 상향링크 자원 할당 요청이 있다고 판단된 경우, 상기 폴링리스트의 액티브 리스트(Active List)-여기서 액티브 리스트는 상향링크 자원 할당할 예정인 이동 단말들의 상향링크 자원 할당 우선 순위에 따라 다수의 이동 단말들의 플로우가 순서대로 저장되어 있는 리스트임-에 포함된 이동 단말의 QoS 서비스 플로우 파라미터(Quality of Service Service Flow Parameter)를 이용하여 상기 액티브 리스트에 존재하는 다수의 이동 단말들의 플로우 간의 폴링 순위를 계산하는 단계;

상기 계산된 폴링 순위에 해당하는 액티브 리스트의 위치에 상기 이동 단말의 플로우를 추가하는 단계; 및

상기 추가된 액티브 리스트의 순서에 따라 상기 이동 단말로 상향링크 자원을 할당하는 단계

를 포함하는 폴링리스트 관리 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 할당하는 단계 이후에

상기 이동 단말로부터 추가적인 상향링크 자원 할당 요청이 있는지 판단하는 단계;

상기 추가적인 상향링크 자원 할당 요청이 있는지 판단하는 단계에서 추가적인 상향링크 자원 할당 요청이 없다고 판단된 경우, 상기 액티브 리스트에서 상기 이동 단말의 플로우를 삭제하는 단계; 및

상기 액티브 리스트에서 삭제된 이동 단말의 플로우를 상기 아이들 리스트(Idle List)-여기서 아이들 리스트는 상향링크 자원 할당이 필요하지 않은 이동 단말의 플로우가 저장되어 있는 리스트임-에 추가하는 단계

를 추가로 포함하는 폴링리스트 관리 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 아이들 리스트에 추가하는 단계 이후에

상기 아이들 리스트에 포함된 이동 단말의 상향링크 자원 할당 요청이 있는지 판단하는 단계;

상기 이동 단말의 상향링크 자원 할당 요청이 있는지 판단하는 단계에서 자원 할당 요청이 있다고 판단된 경우, 상기 이동 단말의 플로우를 상기 아이들 리스트에서 삭제하는 단계; 및

상기 아이들 리스트에서 삭제된 상기 이동 단말의 플로우를 상기 액티브 리스트에 추가하는 단계

를 추가로 포함하는 폴링리스트 관리 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 이동 단말로부터 상향링크 자원 할당 요청이 있는지 판단하는 단계에서 상향링크 자원 할당 요청이 없다고 판단된 경우, 상기 이동 단말의 플로우를 폴링리스트의 아이들 리스트에 추가하는 단계

를 추가로 포함하는 폴링리스트 관리 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 폴링 순위를 계산하는 단계에서

상기 폴링 순위는 상기 이동 단말이 폴링서비스를 제공받고자하는 시간(T)을 오름차순으로 결정되며,

상기 이동 단말이 폴링서비스를 제공받고자하는 시간(T)은 다음의 관계식

(여기서, S는 서비스 데이터 유닛(SDU: Service Data Unit) 크기,
는 최대 지속 트래픽 레이트(Maximum Sustained Traffic Rate),
은 최소 점유 트래픽 레이트(Minimum Reserved Traffic Rate),
는 자발적 폴링 구 간(Unsolicited Polling Interval) 및
는 자발적 그랜트 구간(Unsolicited Grant Interval)을 의미한다.)

을 이용하여 계산하는 폴링리스트 관리 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 폴링 순위를 계산하는 단계에서

상기 이동 단말 이외에 폴링서비스를 제공받고자하는 시간(T)이 동일한 다른 이동 단말이 존재하는 경우 다음의 관계식

(여기서,
는 폴링서비스를 제공받는 우선순위를 결정하는 기회값을 의미하고, C는 0과 4사이의 정수를 갖는 QoS 서비스 클래스를 의미하고, P는 0과 7사이의 정수를 갖는 트래픽 우선권(Traffic Priority)를 의미하며, α와 β는 0과 1 사이의 상수를 의미함)

을 이용하여 계산하는 폴링리스트 관리 방법.
이동통신 시스템에서 상향링크 자원 할당을 요구하는 다수의 이동 단말들 간의 자원 할당 순위에 대한 정보가 저장되어 있는 폴링리스트(Polling List)를 관리하는 장치에 있어서,

이동 단말로부터 상향링크 자원 할당 요청이 있는지 판단하는 상태 구분부;

상기 상태 구분부의 판단 결과에 따라 상기 이동 단말의 플로우를 상기 폴링리스트의 액티브 리스트(Active List)-여기서 액티브 리스트는 상향링크 자원 할당할 예정인 이동 단말들의 상향링크 자원 할당 우선 순위에 따라 상기 이동 단말들의 플로우가 순서대로 저장되어 있는 리스트임-에 추가 또는 삭제하고, 상기 액티브 리스트에 포함된 상기 이동 단말의 QoS 서비스 플로우 파라미터(Quality of Service Service flow Parameter)를 이용하여 폴링 순위를 계산하고, 상기 이동 단말의 플로우를 계산된 폴링 순위에 해당하는 액티브 리스트의 위치에 추가하는 액티브 리스트 관리부;

상기 상태 구분부의 판단 결과에 따라 상기 이동 단말의 플로우를 상기 폴링리스트의 아이들 리스트(Idle List)-여기서 아이들 리스트는 상향링크 자원 할당이 필요하지 않은 이동 단말의 플로우가 저장되어 있는 리스트임-에 추가 또는 삭제하는 아이들 리스트 관리부; 및

상기 상태 구분부, 상기 액티브 리스트 관리부 및 상기 아이들 리스트 관리부의 동작을 관리하는 제어부

를 포함하는 폴링리스트 관리 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 상태 구분부는

상기 이동 단말로부터 상향링크 자원 할당 요청이 있는 경우 액티브(Active) 로 판단하고, 상기 이동 단말로부터 상향링크 자원 할당 요청이 없는 경우 아이들(Idle)로 판단하는 폴링리스트 관리 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 액티브 리스트 관리부는

상기 상태 구분부에서 상기 액티브로 판단한 경우, 상기 이동 단말의 폴링 순위를 계산하고, 상기 이동 단말의 플로우를 계산된 폴링 순위에 해당하는 액티브 리스트의 위치에 추가하는 액티브 리스트 추가부; 및

상향링크 자원 할당은 받은 이동 단말로부터 추가적인 상향링크 자원 할당 요청이 없는 경우 상기 액티브 리스트에서 상기 이동 단말의 플로우를 삭제하는 액티브 리스트 삭제부

를 포함하는 폴링리스트 관리 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 아이들 리스트 관리부는

상기 상태 구분부에서 상기 아이들로 판단한 경우, 상기 이동 단말의 플로우를 상기 아이들 리스트에 추가하는 아이들 리스트 추가부; 및

플로우가 아이들 리스트에 존재하는 이동 단말로부터 자원할당 요청이 있는 경우 아이들 리스트에서 상기 플로우가 아이들 리스트에 존재하는 이동 단말의 플로우를 삭제하는 아이들 리스트 삭제부

를 포함하는 폴링리스트 관리 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 액티브 리스트 삭제부에서 상기 액티브 리스트에서 삭제된 상기 이동 단말의 플로우는 상기 아이들 리스트 추가부에 의해 상기 아이들 리스트 추가부로 추가되는 폴링리스트 관리 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 액티브 리스트 추가부는

상기 이동 단말로 상향링크 자원을 할당하는 폴링 순서를 상기 이동 단말이 폴링서비스를 제공받고자하는 시간(T)의 오름차순으로 결정하며,

상기 이동 단말이 폴링서비스를 제공받고자하는 시간은

서비스 데이터 유닛(SDU: Service Data Unit)을 최대 지속 트래픽 레이트(Maximum Sustained Traffic Rate)로 나눈 값, 상기 서비스 데이터 유닛을 최소 점유 트래픽 레이트(Minimum Reserved Traffic Rate)로 나눈 값, 자발적 폴링 구간(Unsolicited Polling Interval) 값 및 자발적 그랜트 구간(Unsolicited Grant Interval) 값 중에서 최소값인 폴링리스트 관리 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 이동 단말 이외에 폴링서비스를 제공받고자하는 시간이 동일한 다른 이 동 단말이 존재하는 경우, 상기 폴링 순위는 기회값
가 큰 순서대로 결정되며,

상기 기회값은 0과 4사이의 정수를 갖는 QoS 서비스 클래스 값과 0과 1 사이의 상수인 α의 곱한 값과 0과 7사이의 정수를 갖는 트래픽 우선권(Traffic Priority) 값과 0과 1 사이의 상수인 β를 곱한 값을 합한 값인 폴링리스트 관리 장치.