KR100932264B1 - 피드백 메시지 기반의 상향 트래픽 전송 스케줄링 방법 및장치 - Google Patents

피드백 메시지 기반의 상향 트래픽 전송 스케줄링 방법 및장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피드백 메시지 기반의 상향 트래픽 전송 스케줄링 방법 및 장치에 관한 것이다.
단말에서 트래픽 양이 늘어나는 시점에 기지국으로 현 트래픽 양에 대한 정보를 포함하는 피드백 메시지를 전송하여, 기지국에서 단말의 트래픽 상황을 정확하게 예측하여 트래픽 전송 시간 자원을 할당할 수 있도록 한다. 따라서, 가변 비트 레이트 특성을 가진 트래픽에 대한 전송 속도의 변화에 대처할 수 있으며, 이에 따른 지연 속도를 줄일 수 있다.
Figure R1020070099794
스케줄링, 상향 트래픽, HCCA(Hybrid Coordination Function Coordination Channel Access), QoS, 폴링(Polling), 트래픽 전송 시간

Description

피드백 메시지 기반의 상향 트래픽 전송 스케줄링 방법 및 장치{Method and apparatus for scheduling in feedback based uplink}
본 발명은 단말로부터 피드백되는 메시지를 기반으로 하는 상향 트래픽 전송 스케줄링 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 들어 무선 랜(Wireless LAN) 시스템은, QoS(Quality of Service)를 보장하기 위하여 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access, 확장 분산 채널 경쟁) 방식과 HCCA(HCF(Hybrid Coordination Function) Coordination Channel Access, 혼합 통제 채널 경쟁) 방식을 기존의 무선 랜 시스템이 가지는 최선형(Best effort) 방식의 데이터 전송 방법에 추가하여 트래픽을 전송한다. 이와 같이 EDCA 방식과 HCCA 방식을 최선형 방식의 트래픽 전송 방법에 추가하여 트래픽을 전송하면, QAP(QoS Access Point, 이하 QAP라 지칭)는 트래픽의 특성에 따라 QSTA(QoS STAtion, 이하 QSTA라 지칭)에서 필요로 하는 QoS의 요구사항을 보장하도록 스케줄링을 할 수 있다.
여기서 EDCA는 사용자 우선 순위의 트래픽에 따른 차별화된 채널 접속을 지원하여 경쟁(contention) 기반의 차등 QoS를 보장하는 방식이다. HCCA는 HCF 비경 쟁 채널 접속 방식으로, QAP와 QSTA간에 미리 설정된 계약에 기반을 두고, TSPEC(Traffic Specification)이라고 하는 파라미터와 폴링(Polling) 기법을 이용하여 트래픽을 제어함으로써, QoS를 보장할 수 있는 방식이다.
특히, HCCA는 QAP가 TXOP(Transmission Opportunity, 트래픽 전송 시간)라는 연속적으로 트래픽 처리를 실행할 수 있는 시간 길이를 각각 다수의 QSTA에 할당할 수 있도록 한다. 이때 트래픽 전송 시간 값은 SI(Service Interval) 값을 바탕으로 주기적으로 다수의 QSTA에 할당된다. 여기서 다수의 QSTA는 각각 자신에게 주어진 트래픽 전송 시간 값에 따라 QAP로 데이터를 전송할 수 있는 상향 트래픽의 양이 결정되기 때문에, 초기에 트래픽 전송 시간 값이 어떻게 결정되는지가 TS(Traffic Stream, 트래픽 스트림)의 지연 속도에 큰 영향을 주다.
일반적으로 트래픽 전송 시간을 QSTA에 할당하는 방법은, 각 QSTA가 QAP에 요청한 트래픽 스트림의 수용 여부를 결정하는 어드미션 컨트롤 과정에서 할당된다. 다시 말해, QSTA가 QAP에 트래픽 스트림의 수용 여부를 요청하면, QAP는 트래픽 스트림의 평균 속도, 채널의 상태 등에 따라 각각의 QSTA에 대한 트래픽 전송 시간을 계산한 후 트래픽 스트림의 수락 여부를 결정한다. 만약 QAP가 특정 QSTA에 대한 트래픽 스트림을 수락하면, QAP는 해당 트래픽 스트림이 종료될 때까지 고정된 값의 트래픽 전송 시간을 SI(Service Interval, 서비스 구간) 주기로 QSTA에 할당한다.
그러나, 일반적으로 멀티미디어 트래픽 스트림의 전송 속도는 VBR(Variable Bit Rate, 가변 비트 레이트)의 특성을 갖고 있다. 이 때문에 특정 시점에서 트래 픽 스트림의 전송 속도가 평균 전송 속도보다 빠르거나 느려도 될 상황이 발생한다.
그러므로 일반적인 트래픽 전송 시간 할당 방법을 이용하면 한번 결정된 트래픽 전송 시간의 값 때문에 지연 속도가 증가될 수 있다. 다시 말해, 트래픽 스트림의 현재 전송 속도가 평균 전송 속도보다 느릴 경우에는 QSTA는 미리 결정된 트래픽 전송 시간 만으로도 트래픽을 처리할 수 있다. 그러나, 현재 시점에서 트래픽 스트림의 전송 속도가 평균 전송 속도보다 빠를 경우, QSTA는 주어진 트래픽 전송 시간 만으로 트래픽을 처리하기가 불가능해지고, 이는 지연 속도를 저하하는 요인이 된다.
따라서, 본 발명은 피드백 메시지를 기반으로, 단말에서 기지국으로 전송될 상향 트래픽을 스케줄링하는 방법 및 장치를 제공한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징인 단말이 스케줄링된 상향 트래픽을 전송하는 방법은,
제1 트래픽 전송 시간동안 제1 트래픽을 기지국으로 전송하고, 남은 제2 트래픽을 큐에 저장하는 단계; 다음 서비스 구간이 시작되기 전 상기 큐에 저장되어 있는 제2 트래픽을 상기 제1 트래픽 전송 시간동안 처리 가능한지 여부를 판단하는 단계; 상기 판단 결과에 따라 제2 트래픽 전송 시간의 할당을 요청하는 메시지를 생성하여 전송하는 단계; 상기 기지국으로부터 상기 제2 트래픽 전송 시간의 정보를 포함하는 메시지를 수신하고, 상기 제2 트래픽 전송 시간동안 상기 큐에 저장되어 있는 제2 트래픽을 전송하는 단계를 포함한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 기지국이 상향 트래픽을 스케줄링하는 방법은,
단말로부터 트래픽 전송 시간의 할당을 요청하는 메시지를 수신하는 단계; 상기 메시지에 포함되어 있는 상기 단말의 큐 길이 정보를 토대로, 상기 트래픽 전송 시간을 계산하는 단계; 및 상기 계산된 트래픽 전송 시간의 정보를 포함하는 메시지를 생성하여 상기 단말로 전송하는 단계를 포함한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 장치는,
제1 트래픽 전송 시간 동안 기지국으로 전송되지 않은 트래픽을 저장하는 트래픽 저장부; 상기 제1 트래픽 전송 시간 동안 상기 트래픽 저장부에 저장되어 있는 트래픽을 상기 기지국으로 전송할 수 있는지 여부를 판단하는 트래픽 처리 판단부; 및 상기 기지국으로 제2 트래픽 전송 시간의 할당을 요청하는 메시지--여기서 메시지는 상기 트래픽 저장부의 길이 정보를 포함함--를 생성하여 전송하는 메시지 생성부를 포함한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 장치는,
단말로부터 큐 길이 정보를 포함하는 메시지를 수신하는 메시지 수신부; 상기 큐 길이 정보를 토대로 상기 단말로 할당될 트래픽 전송 시간을 계산하는 트래픽 전송 시간 계산부; 및 상기 계산된 트래픽 전송 시간의 정보를 포함하는 메시지를 생성하여 상기 단말로 전송하는 메시지 생성부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 기지국은 트래픽을 전송한 해당 단말로부터 수신한 EQN 메시지를 토대로 스케줄링을 수행하므로 단말의 상태에 따라 트래픽 전송 시간을 할당할 수 있다.
또한, 멀티미디어 트래픽과 같은 가변 비트 레이트 특성을 가진 트래픽에 대한 전송 속도의 변화에 적절하게 대처할 수 있으며, 이에 따른 지연 속도를 줄일 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. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 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. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 명세서에서 이동국(Mobile Station, MS)은 단말(terminal), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따라 상향 트래픽을 스케줄링하는 장치 및 방법에 대해 설명하기 앞서, QoS가 보장될 수 있는 무선 랜 시스템에 대하여 먼저 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시스템의 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 시스템에서 QoS를 보장하는 데이터 전송을 위해, 공유 매체에 차별화된 접근 제어를 제공할 수 있는 BSS(Basic Service Set)(300)가 구성된다. 여기서 BSS(300) 내에 위치된 QAP(QoS Access Point, 이하 기지국이라 지칭)(100)에 다수의 QSTA(QoS Station, 이하, 단말이라 지칭)(200)이 무선으로 연결되어 통신을 주고받는다.
이때, QAP(100)는 일반적인 기지국의 역할도 수행하면서 QoS도 함께 보장하기 때문에 넓은 의미의 기지국이라 할 수 있으며, 이에 따라 본 발명의 실시예에서는 기지국이라 지칭한다. 이와 마찬가지로 QSTA(200) 역시 일반적인 단말로써의 기능을 수행할 뿐만 아니라 하나 이상의 채널 접근 메커니즘(예를 들어 EDCA, HCCA 등)을 사용하여 프레임 전송을 계속 유지할 수 있는 권한을 갖는다. 그러므로 본 발명의 실시예에서는 단말이라 지칭한다.
여기서 본 발명의 실시예에 따른 단말(200)과 기지국인 기지국(100)에 대하 여 다음 도 2 및 도 3을 참조로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 구조도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 구조도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 단말(200)은 트래픽 저장부(210), 트래픽 처리 판단부(220) 및 메시지 생성부(230)를 포함한다.
트래픽 저장부(210)는 처음 단말(200)에 할당된 TXOP(Transmission Opportunity, 트래픽 전송 시간) 동안 기지국(100)으로 전송되지 못한 트래픽을 저장한다. 본 발명의 실시예에서는 트래픽 저장부(210)를 "큐(Queue)"라고도 지칭하나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.
트래픽 처리 판단부(220)는 기지국(100)으로 전송되지 못하고 트래픽 저장부(210)에 저장된 트래픽이, 다음 트래픽 전송 시간 동안에 기지국(100)으로 전송할 수 있는지 여부를 판단한다. 여기서 트래픽 전송 시간은 기지국(100)이 처음 계산하여 단말(200)에 할당한 트래픽 전송 시간 값을 의미한다. 여기서 판단 기준은 하기에서 상세히 설명하기로 한다.
메시지 생성부(230)는 트래픽 처리 판단부(220)가 트래픽 저장부(210)에 저장된 트래픽이 트래픽 전송 시간 동안 처리될 수 없다고 판단할 경우, 트래픽 처리 판단부(220)에서 계산된 큐 길이 정보를 포함하는 EQN(Explicit Queue length Notification, 큐 길이 지시) 메시지를 생성하여 기지국(100)으로 전송한다.
본 발명의 실시예에 따른 기지국은 도 3에 도시된 바와 같이, 메시지 수신부(110), 트래픽 전송 시간 계산부(120) 및 폴링 메시지 생성부(130)를 포함한다.
메시지 수신부(110)는 단말(200)로부터 기지국(100)에 전송되지 못한 트래픽을 저장하고 있는 큐(또는 트래픽 저장부(210))의 길이 정보를 포함하는 메시지를 수신한다. 트래픽 전송 시간 계산부(120)는 메시지 수신부(110)에서 수신한 메시지 내의 큐 길이 정보를 토대로 단말(200)로 새로 할당될 트래픽 전송 시간을 계산한다.
폴링 메시지 생성부(130)는 트래픽 전송 시간 계산부(120)에서 새로 계산된 트래픽 전송 시간의 정보를 포함하는 폴링 메시지를 생성하여 단말(200)로 전송한다.
이어서 상기 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 시스템에서의 기지국(100)은 단말(200)이 요청한 트래픽 스트림(Traffic Stream)을 수용할지 여부를 판단하는 어드미션 컨트롤(admission control) 과정에서, 기지국(100)의 영역 내에 위치하는 다수의 단말(200) 각각에 대한 트래픽 전송 시간 값을 계산한다. 단말(200)에 대한 트래픽 전송 시간 값을 계산한 후, 기지국(100)은 ADDTS 요청 메시지(ADDTS.request, 트래픽 스트림 추가 요청 메시지)를 통해 단말(200)이 요청한 트래픽 스트림을 수락할지 여부를 결정한다.
만약 단말(200)에서 요청한 트래픽 스트림를 수락하는 것으로 결정하면, 기지국(100)은 SI(Service Interval) 및 단말(200)에 할당된 트래픽 전송 시간 값 등의 정보를 ADDTS 응답 메시지(ADDTS.response, 트래픽 스트림 추가 응답 메시지)에 담아 단말(200)로 알려준다. 이와 같은 메시지들(ADDTS 요청 메시지, ADDTS 응답 메시지)은 초기에 단말(200)이 기지국(100)에 접속했을 경우 한번만 사용되고, 이 들 과정을 통해 기지국(100)은 ADDTS 응답 메시지에 포함되어 있는 서비스 구간(SI: Service Interval) 주기로 단말(200)을 폴링하며, 다수의 단말(200)이 상향 트래픽을 전송할 수 있도록 해준다.
다수의 단말(200)들은 기지국(100)으로부터 트래픽을 전송해도 됨을 알리는 폴링 메시지를 수신하면, 그 동안 각자의 큐(queue)에 저장해 놓았던 트래픽을 각각의 단말(200)에 할당되어 ADDTS 응답 메시지에 포함되어 있는 트래픽 전송 시간동안 기지국(100)으로 전송한다. 여기서 각각의 단말(200)은 자신에게 주어진 서비스 구간에 따라 주기적으로 트래픽을 폴링하기 때문에, 큐에 저장되어 있는 트래픽은 다음 폴링 시점까지 큐에 저장해 놓은 상향 전송할 트래픽을 의미한다. 이때 폴링은 서비스 구간의 주기로 반복되며, 각각의 단말(200)은 자신의 폴링 시점이 언제쯤이 될 것인지를 미리 예측할 수 있다.
다음의 폴링 시점이 오기 전까지의 시간 중에 단말(200)은 큐의 길이를 확인하고, 다음 폴링시 이미 할당된 트래픽 전송 시간 동안 큐에 있는 모든 트래픽에 대한 처리가 가능한지 여부를 확인한다. 만약, 다음 폴링 시점 이전에 큐의 길이가 트래픽 전송 시간으로 처리가 불가능할 정도로 길어진 경우에는, 단말(200)은 다음 폴링이 발생하기 전에 미리 큐의 길이를 측정하여 EQN 메시지를 생성한다.
단말(200)은 자신이 생성한 EQN 메시지를 EDCA 동작 방식중 하나인 최상위 우선순위를 통해 기지국(100)에 전송한다. 여기서 최상위 우선순위에 따른 메시지 전송 방법은 이미 알려진 사항으로, 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이때 EQN 메시지의 이름은 크게 의미가 있는 것은 아니며, 단말(200)에서 상향 통신으로 기지국(100)에 전송해야 할 트래픽 양의 정보를 갖는 메시지를 의미한다. EQN 메시지와 QoS 제어 필드를 포함하는 MAC 헤더에 대하여 다음 도 4를 참조로 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 MAC 헤더의 예시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 MAC 헤더는 QoS 제어 필드(QoS Control)를 통해 트래픽에 대한 각종 QoS의 정보를 얻는다. 이때 프레임의 서브 타입에 따라, QoS 제어 필드를 구성하고 있는 각 비트는 역할을 달리한다. 그러므로, 본 발명의 실시예에 따른 EQN 메시지는 non-AP 단말에 의해 발생하도록 설정되어 있으며, TID(Traffic Identifier, 트래픽 지시자)와 큐 사이즈(Queue Size)에 대한 정보를 갖도록 설정하나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.
여기서 non-AP 단말은 기지국의 영역내에 위치하는 단말과 기지국 영역 밖의 단말 모두를 지칭하는 것으로써, 일반적인 단말을 총칭한다. 이 외에 도 3에 도시된 다수의 필드들은 이미 알려진 필드들로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다음은 상기 도 4에서 설명한 EQN 메시지를 전송하는 방법에 대하여 도 5를 참조로 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 EQN 메시지 전송의 예시도이다.
도 5에 도시된 서비스 구간 주기 동안 발생되는 프레임과 같이, 먼저 기지국(100)이 CF-Poll 프레임을 통해 i번째 단말을 폴링하고, 해당 단말은 서비스 구간 주기 동안 큐에 저장해 놓은 트래픽 스트림을 이미 할당된 트래픽 전송 시간 동 안에 기지국으로 전송한다고 가정한다. 여기서 전송되는 트래픽 스트림은 MPEG(Moving Picture Experts Group) 트래픽을 예로 하여 설명하나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.
단말이 자신에게 주어진 트래픽 전송 시간을 다 사용하면, 다음 트래픽 전송 시간이 올 때까지 단말은 트래픽을 큐(또는 트래픽 저장부)에 저장한다. 만약 단말이 저장하고 있는 트래픽 양이 다음 트래픽 전송 시간에서 모두 처리가 불가능하다고 판단하면, 다음 서비스 구간이 시작되기 직전의 적절한 시점에 EQN 프레임을 생성한다. 이때 트래픽 전송 시간에서 트래픽의 처리가 가능한지 여부를 결정하는 판단 기준은 다음 수학식 1을 통해 판단할 수 있다.
Figure 112007071336854-pat00001
단,
Figure 112007071336854-pat00002
여기서 Li는 i번째 단말의 최소 MSDU(MAC Service Data Unit) 크기, ρi는 i번째 단말의 평균 전송 속도, qi는 i번째 단말(200)이 tEQN 시점까지 보내지 못하고 저장해 놓은 큐의 길이를 의미한다. 여기서 큐 길이를 구하는 방법은 어떤 방식을 사용해도 무방하다. 계속해서, Ri는 물리적 전송 속도, M은 최대 할당 가능한 MSDU 크기, O는 오버헤드, ti EQN은 i번째 단말(200)이 EQN 메시지를 기지국에 보내는 시점이고 ti next는 i번째 단말(200)의 새로운 서비스 구간 시작 시점을 의미한다.
본 발명의 실시예에서는 ti EQN 이후부터 ti next까지의 큐 길이는 평균 전송 속도를 이용하여 예측하는 방법을 이용하나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다. 또한, EQN 메시지에 현재 큐의 길이 또는 TXOPi 값을 기록하고, 프레임을 EDCA 동작 방식 중 하나인 최상위 우선순위를 통해 기지국에 전송한다.
현재 큐의 길이에 대한 정보가 포함된 EQN 메시지를 수신한 기지국(100)은, EQN 메시지 내의 큐 길이 정보를 참조하여 트래픽 전송 시간을 재계산하고, 다음번 트래픽 전송 시간 할당 시점에 새로 계산된 트래픽 전송 시간 정보를 폴링 메시지에 포함하여 단말(200)에 전송한다. 여기서 만약 단말이 트래픽 전송 시간 값을 계산할 수 있다고 가정하면, 단말은 자신의 트래픽 전송 시간을 계산하여 기지국에 전송하고, 기지국(100)에서는 별도의 트래픽 전송 시간을 계산하지 않고 단말로부터 전송받은 트래픽 전송 시간을 이용할 수도 있다.
다음은 상기에서 살펴본 시스템에서, 하나의 서비스 구간 주기 동안에 이루어지는 기지국(100)과 단말(200)간의 메시지 교환 트래픽 전송 과정에 대하여 도 6을 참조로 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 EQN 메시지를 기반으로 하는 상향 통신의 흐름도이다.
도 6을 설명하기 앞서, 단말(200)과 기지국(100)간에는 초기 접속 철차가 이미 수행되어 있으며, 단말(200)과 기지국(100)은 각각 초기 접속 절차를 통해 구해진 QoS 데이터 프레임 전송 시간 정보(또는 '트래픽 시간 정보'라고도 지칭)를 갖고 있다고 가정한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 단말(200)은 QoS 데이터를 기지국(100)으로 전송하기 위해 기지국(100)으로부터 폴링(Polling) 메시지의 수신을 대기한다(S100). 기지국(100)이 폴링 메시지를 단말(200)로 전송하면(S110), 단말(200)은 폴링 메시지를 수신한 후 트래픽 저장부(도 2의 210)인 큐에 저장되어 있는 QoS 데이터(이하 설명의 편의를 위해 '트래픽'이라고 지칭)를 기지국(100)으로 전송한다(S120).
단말(200)로부터 전송된 트래픽을 수신한 기지국(100)은 자신이 트래픽을 이상 없이 수신하였음을 알리는 QoS Ack(QoS 확인) 메시지를 단말(200)에 전송한다. 기지국(100)으로부터 QoS 확인 메시지를 수신한 단말(200)은 트래픽 저장부(210)에 트래픽이 저장되어 있지 않은지 여부 즉, 큐 길이가 0인지 여부를 판단한다(S140).
만약 큐 길이가 0이면 트래픽 저장부(210)에 남아있는 트래픽이 없음을 의미하며, 단말(200)은 전송 완료를 알리는 QoS Null(전송 완료) 메시지를 기지국(100)에 전송한 후(S160) 폴링 메시지의 수신을 대기한다(S100). 이는 단말(200)의 트래픽은 애플리케이션 계층에서 오는 것이기 때문에, 전송 완료 메시지를 기지국(100)으로 보낸 이후에도 계속적으로 트래픽이 발생하여 단말(200)로 전달된다. 그러므 로 전송 완료 메시지를 기지국(100)으로 전송한 후에도 지속적으로 폴링 메시지의 수신을 대기하게 된다.
그러나, 큐 길이가 0이 아니면, 단말(200)은 초기 접속 절차를 통해 알고 있는 트래픽 시간 정보를 이용하여, S120 단계를 통해 기지국(100)으로 트래픽을 전송하고 남아 있는 시간이 트래픽 저장부(210)에 저장되어 있는 트래픽 중 1개의 트래픽을 충분히 전송할 수 있는지 여부를 판단한다(S150). 다시말해, 남아 있는 전송시간이 1개의 트래픽을 전송하기 위해 요구되는 전송시간보다 큰지 여부를 판단한다(S150).
만약, 남아 있는 전송시간이 1개의 트래픽을 전송하기 위해 요구되는 전송시간보다 큰 경우 해당 트래픽을 기지국(100)으로 전송한다. 이때, 트래픽은 하나의 서비스 간격(SI: Service Interval) 시간 내에서 반복적으로 기지국(100)에 전송될 수 있기 때문에, 폴링 메시지로부터 주어진 시간 내에서는 트래픽을 반복적으로 전송할 수 있다. 반면 남아 있는 전송시간이 1개의 트래픽을 전송하기 위해 요구되는 전송시간보다 작은 경우, 해당 트래픽 이후의 다수의 트래픽들은 트래픽 저장부(210)인 큐에 저장된다(S170). 이때 도 6에서는 S150 단계의 판단 단계와 S160의 전송 완료 메시지를 기지국(100)으로 전달하는 단계가 시간적으로 연이어 발생하는 것과 같이 도시되어 있으나, 반드시 이와 같이 진행되는 것은 아니다.
그 후 단말(200)은 서비스 구간 주기 동안에 큐에 저장된 트래픽을 다음 트래픽 전송 시간 동안 처리할 수 있는지 여부를 계산하여(S180), 트래픽을 처리할 수 있는지 여부를 판단한다(S190). 이때 판단 기준은 상기에서 설명한 수학식 1을 통해 판단한다.
만약 단말(200)이 큐에 저장되어 있는 트래픽을 다음 번 트래픽 전송 시간 동안에 처리할 수 있다고 판단하면, 단말(200)은 다음번 트래픽 전송 시간 동안에 트래픽을 기지국(100)으로 전송한다. 그러나, 단말(200)이 저장된 트래픽을 트래픽 전송 시간 동안에 처리할 수 없다고 판단하면, 단말(200)은 자신이 예측한 큐의 길이 정보를 포함하여 EQN 메시지를 생성하고(S200), 생성된 메시지를 기지국(100)으로 전송한다(S210).
여기서 EQN 메시지는 새로운 서비스 구간이 시작되기 전에 단말(200)이 EDCA 동작 방식을 통해 기지국(100)으로 전달하고(S170), 기지국은 전달받은 EQN 메시지로부터 현재 단말(200)이 어느 정도의 트래픽을 가지고 있는지 계산한다(S1220). 기지국(100)은 EQN 메시지를 전달한 단말(200)의 트래픽 전송 시간 값을 재계산하여 새로운 트래픽 전송 시간 값을 생성한다.
기지국(100)은 새롭게 계산된 트래픽 전송 시간 값을 다음 서비스 구간 주기에 CF-Poll 프레임을 통해 폴링(Polling) 메시지에 포함하여 단말(200)에 전달하고(S110), 단말(200)은 새롭게 주어진 트래픽 전송 시간 안에 상향 트래픽을 QoS 데이터 프레임으로 생성하여 기지국(100)에 전달한다(S120). QoS 데이터 프레임을 수신한 기지국(100)은, 자신이 트래픽을 이상 없이 수신하였음을 알리는 QoS 확인 메시지를 단말(200)에 전송한다(S130). 이와 같은 과정이 반복적으로 일어나 단말(200)은 기지국(100)으로 트래픽을 전송한다.
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.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 MAC 헤더의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 EQN 메시지 전송의 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 EQN 메시지를 기반으로 하는 상향 통신의 흐름도이다.

Claims (14)

  1. 단말이 제1 트래픽 전송 시간동안 제1 트래픽을 기지국으로 전송하고, 남은 제2 트래픽을 큐에 저장하는 단계;
    다음 서비스 구간이 시작되기 전 상기 큐에 저장되어 있는 상기 제2 트래픽을 상기 제1 트래픽 전송 시간동안 상기 기지국으로 전송 가능한지 여부를 판단하는 단계;
    상기 판단 결과에 따라, 상기 제2 트래픽을 전송하기 위한 제2 트래픽 전송 시간의 할당을 요청하는, 상기 제2 트래픽이 저장된 큐의 길이 정보를 포함하는 메시지를 생성하여 상기 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 기지국으로부터 상기 제2 트래픽 전송 시간의 정보를 포함하는 메시지를 수신하고, 상기 제2 트래픽 전송 시간동안 상기 큐에 저장되어 있는 제2 트래픽을 전송하는 단계
    를 포함하는 상향 트래픽 스케줄링 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 판단은 최소 MSDU(MAC Service Data Unit) 길이, 평균 트래픽 전송 속도, 상기 큐의 길이, 최대 MSDU 길이, 상기 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 시점 정보 및 새로운 서비스 구간이 시작되는 시점 정보를 통해 판단하는 상향 트래픽 스케줄링 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 트래픽을 큐에 저장하는 단계 이전에,
    상기 제1 트래픽 전송 시간이 포함된 폴링 메시지를 수신하는 단계;
    상기 전송된 제1 트래픽의 수신을 확인하는 확인 메시지를 수신하는 단계;
    상기 큐에 제2 트래픽이 저장되어 있는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 제1 트래픽 전송 시간 동안 제1 트래픽을 전송하고 남은 트래픽 전송 시간과 상기 제2 트래픽을 전송하는데 필요한 전송 시간을 비교하는 단계
    를 더 포함하는 상향 트래픽 스케줄링 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 트래픽이 존재하지 않으면, 상기 기지국으로 전송 완료 메시지를 전송하는 단계
    를 더 포함하는 상향 트래픽 스케줄링 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 남은 트래픽 전송 시간이 상기 필요한 전송 시간보다 작으면, 상기 제2 트래픽을 상기 큐에 저장하는 단계
    를 더 포함하는 상향 트래픽 스케줄링 방법.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 메시지는 확장 분산 채널 경쟁 방식으로 전송되는 상향 트래픽 스케줄링 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 메시지는 단말에 미리 설정된 서비스 구간이 시작되기 전에 전송하는 상향 트래픽 스케줄링 방법.
  9. 기지국이 상향 트래픽을 스케줄링하는 방법에 있어서,
    단말로부터 트래픽 전송 시간의 할당을 요청하는, 트래픽이 저장된 큐 길이 정보가 포함되어 있는 메시지를 수신하는 단계;
    상기 메시지에 포함되어 있는 상기 단말의 상기 큐 길이 정보를 토대로, 상기 트래픽 전송 시간을 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 트래픽 전송 시간의 정보를 포함하는 메시지를 생성하여 상기 단말로 전송하는 단계
    를 포함하는 상향 트래픽 스케줄링 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기지국은 혼합 통제 채널 경쟁 방식으로 상기 트래픽 전송 시간을 할당 하는 상향 트래픽 스케줄링 방법.
  11. 제1 트래픽 전송 시간 동안 기지국으로 전송되지 않은 트래픽을 저장하는 트래픽 저장부;
    상기 제1 트래픽 전송 시간 동안 상기 트래픽 저장부에 저장되어 있는 트래픽을 상기 기지국으로 전송할 수 있는지 여부를 판단하는 트래픽 처리 판단부; 및
    상기 트래픽 저장부에 저장되어 있는 트래픽을 전송하기 위한 제2 트래픽 전송 시간의 할당을 요청하기 위하여, 상기 트래픽 저장부의 길이 정보를 포함하는 메시지를 생성하여 상기 기지국으로 전송하는 메시지 생성부
    를 포함하는 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 트래픽 처리 판단부는,
    최소 MSDU(MAC Service Data Unit) 길이, 평균 트래픽 전송 속도, 큐의 길이, 최대 MSDU 길이, 상기 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 시점 정보 및 새로운 서비스 구간이 시작되는 시점 정보를 통해 판단하는 장치.
  13. 단말로부터 트래픽이 저장된 큐 길이 정보를 포함하는 메시지를 수신하는 메시지 수신부;
    상기 큐 길이 정보를 토대로 상기 단말로 할당될 트래픽 전송 시간을 계산하는 트래픽 전송 시간 계산부; 및
    상기 계산된 트래픽 전송 시간의 정보를 포함하는 메시지를 생성하여 상기 단말로 전송하는 메시지 생성부
    를 포함하는 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 수신한 메시지는 트래픽 지시자 정보를 더 포함하며,
    상기 큐 길이 정보 및 상기 트래픽 지시자 정보는 QoS(Quality of Service) 제어 필드에 기록되는 장치.
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