KR100933310B1 - 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기 및 그 무선자원 요청방법 - Google Patents

다중 주파수 채널 동시 접속 단말기 및 그 무선자원 요청방법 Download PDF

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Abstract

2개의 주파수 채널에 동시 접속하여 데이터를 송수신할 수 있는 단말기에 있어서, 2개의 주파수 채널 중 어느 것을 통하여 무선자원을 요청할 것인지를 선택할 수 있도록 하는 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기 및 그 무선자원 요청 방법이 개시된다.
본 발명에 의한 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기의 무선자원 요청 방법은, 상향링크를 통하여 기지국으로 송신되기 위한 데이터 패킷에 대하여, 상기 데이터 패킷의 최초 프레임부터 현재 프레임까지의 각 프레임에 대하여 제1 주파수 채널의 제1 캐리어-간섭잡음비 및 제2 주파수 채널의 제2 캐리어-간섭잡음비를 측정하는 단계, 상기 현재 프레임에서의 상기 제1 주파수 채널의 상기 제1 캐리어-간섭잡음비 이동평균값 및 상기 제2 주파수 채널의 상기 제2 캐리어-간섭잡음비 이동평균값을 산출하는 단계, 상기 데이터 패킷의 전송을 위한 무선자원 할당요청 시도회수에 따른 백오프스테이지값 및 간섭 윈도우값을 계산하는 단계 및 상기 백오프 스테이지값 및 상기 간섭 윈도우값에 의거하여 상기 제1 주파수 채널 및 상기 제2 주파수 채널 중 하나를 선택하여 무선자원 할당요청을 시도하는 단계를 포함한다.
와이브로, 다중 주파수 채널, 무선자원, WiBro, Random Access

Description

다중 주파수 채널 동시 접속 단말기 및 그 무선자원 요청 방법{MULTI-FA PERSONAL SUBSCRIBER STATION AND METHOD FOR REQUESTING RADIO RESOURCE THEREOF}
본 발명은 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기 및 그 무선자원 요청 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 2개의 주파수 채널(FA: Frequency Assignment)에 동시 접속하여 데이터를 송수신할 수 있는 단말기에 있어서, 2개의 주파수 채널 중 어느 것을 통하여 무선자원을 요청할 것인지를 선택할 수 있도록 하는 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기 및 그 무선자원 요청 방법에 관한 것이다.
IEEE802.16e를 기반으로 하는 무선 광대역 통신기술로서, 모바일 와이맥스 웨이브1(mobile WiMax Wave1), 모바일 와이맥스 웨이브2 및 와이브로(WiBro: Wireless Broadband Internet)가 있다. 이들 세 가지 무선 광대역 통신기술은 다음과 같은 상이한 특징을 가진다.
먼저, 모바일 와이맥스 웨이브2(이하 “웨이브2”라 한다)는 다중 입력 다중출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output), 어드밴스드 빔 형성(advanced beamforming), 주파수 재사용(frequency reuse), 채널 대역폭 디플로이먼트(channel bandwidth deployment), 스케일러블 OFDMA(scalable OFDMA)와 같은 가 장 다양한 기능을 지원한다.
다음으로, 모바일 와이맥스 웨이브1(이하 “웨이브1”이라 한다)도 몇 가지의 채널 대역폭과 주파수를 지원하지만, 웨이브1보다는 적은 기능을 지원한다.
한편, 와이브로는 웨이브1과 매우 유사한 특징을 가진다. 다만, 와이브로는 특정 채널 대역폭-주파수 조합, 즉 8.75MHz 채널 대역폭에 대한 2.3GHz 주파수만을 지원한다. 또한, 2007.12.현재 한국에서만 설치 및 운용되고 있다.
이들 세 가지의 무선 광대역 통신 기술은, 이와 같은 상이한 특징에도 불구하고, 본질적으로 상호 호환성을 제공할 수 있어야만 한다. 즉, 모든 웨이브1 단말기, 웨이브2 단말기 및 와이브로 단말기는, 다른 두 무선 광대역 통신망에서 운용될 수 있어야 한다.
이를 위해서는 현재 8.75MHz 채널 대역폭에 대한 2.3GHz 주파수라는 단일 주파수 채널(FA: Frequency Assignment) 만을 지원하는 현행 와이브로 망의 단말기 및 기지국이 20MHz 및 40MHz의 채널 대역폭도 지원하여야 한다.
TDMA/TDD 모드에서 각 단말기는 상향링크 데이터 전송을 위해서 주파수 채널별로 무선자원할당과정을 수행하여야 하므로, 한 단말기가 2개의 주파수 채널에 동시 접속하여 데이터를 전송하는 경우에 어떤 주파수 채널을 이용하여 어떤 무선자원을 요구할 것인지에 대한 절차가 필요하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 요청에 부응하여 착안된 것으로서, 2개의 주파수 채 널(FA: Frequency Assignment)에 동시 접속하여 데이터를 송수신할 수 있는 단말기에 있어서, 2개의 주파수 채널 중 어느 것을 통하여 무선자원을 요청할 것인지를 선택할 수 있도록 하는 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기 및 그 무선자원 요청 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기는, 단말기와 기지국 간 매체접속제어계층 간에 새로운 연결을 설정할 것을 기지국에 요청하고, 상기 기지국으로부터 전송된 제1 프로토콜 데이터 유닛을 재조립하여 제1 서비스 데이터 유닛을 생성하고, 제2 서비스 데이터 유닛을 분할하여 제2 프로토콜 데이터 유닛을 생성하며, 상기 기지국으로부터의 제1 주파수 채널의 매 프레임에 대한 제1 캐리어-간섭잡음비 및 상기 제2 주파수 채널의 매 프레임에 대한 제2 캐리어-간섭잡음비를 측정하여 상기 제1 주파수 채널 및 상기 제2 주파수 채널의 전파환경에 관한 측정을 수행하는 하이매체접속제어부를 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기의 무선자원 요청 방법은, 상향링크를 통하여 기지국으로 송신되기 위한 데이터 패킷에 대하여, 상기 데이터 패킷의 최초 프레임부터 현재 프레임까지의 각 프레임에 대하여 제1 주파수 채널의 제1 캐리어-간섭잡음비 및 제2 주파수 채널의 제2 캐리어-간섭잡음비를 측정하는 단계, 상기 현재 프레임에서의 상기 제1 주파수 채널의 상기 제1 캐리어-간섭잡음비 이동평균값 및 상기 제2 주파수 채널의 상기 제2 캐리어-간섭잡음비 이동 평균값을 산출하는 단계, 상기 데이터 패킷의 전송을 위한 무선자원 할당요청 시도회수에 따른 백오프스테이지값 및 간섭 윈도우값을 계산하는 단계 및 상기 백오프 스테이지값 및 상기 간섭 윈도우값에 의거하여 상기 제1 주파수 채널 및 상기 제2 주파수 채널 중 하나를 선택하여 무선자원 할당요청을 시도하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의한 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기 및 그 무선자원 요청 방법을 이용하면, 2개의 주파수 채널에 동시 접속하여 데이터를 송수신함에 있어서 2개의 주파수 채널 중에서 무선자원을 요청하고자 하는 주파수 채널을 선택할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기 및 그 무선자원 요청 방법을 이용하면, 단말기가 2개의 주파수 채널에 중복적으로 무선자원 요청이 이루어지는 것을 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기 및 그 무선자원 요청 방법을 이용하면, 와이브로 망과 모바일 와이맥스 웨이브1 및 모바일 와이맥스 웨이브2 단말기 간의 호환성을 제공함에 있어서 무선자원을 효율적으로 이용할 수 있는 효과가 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 여기 에서 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 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
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, 접근 단말 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), eNB(Evolved Node-B)송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
도 1은 하나의 셀 내에서 다중 주파수 채널 접속기능을 제공하는 휴대 인터넷망의 일례 를 나타낸 도면이다.
도 1에서 나타낸 바와 같이, 하나의 셀 내에서 무선 접근국(RAS), 즉 기지국(130)은 다수의 주파수 채널을 운용할 수 있다. 또한, 휴대 가입자국(PSS: Portable Subscriber Station), 즉 휴대 단말기(100,110,120)도 휴대 단말기의 특성에 따라 하나의 주파수 채널에 접속하여 운용될 수도 있고, 다수의 주파수 채널에 동시 접속하여 운용될 수도 있다.
현재 휴대 인터넷(Mobile WiMax) 중 특히 와이브로 망에서는 10MHz의 운용대역을 채택하고 있다. 그러나, 802.16m 표준에서는 10MHz 이외에도 20/40MHz의 가변 대역폭을 정의하고 있다. 따라서, 향후 고속 통신을 지원하기 위해서는 20 ~ 40 MHz에 대응하는 시스템의 개발이 요청된다.
따라서, 현행 10MHz 대응 시스템과의 호환성을 유지하면서도 미래의 기술 표준을 반영하기 위해서는, 도 1에서 나타낸 바와 같이 하나의 셀 내에서 10MHz 대역 접속 단말기(110), 20MHz 대역 접속 단말기(120) 및 2개의 10 MHz 대역 동시 접속 단말기(100) 모두가 동작하여야 한다.
즉, 어떤 휴대 단말기(110)는 제1 주파수 채널, 예컨대 10MHz 대역에 접속하 여 데이터를 주고 받는 한편, 다른 휴대 단말기(120)는 제1 주파수 채널과 다른 주파수 채널인 제2 주파수 채널, 예컨대 20MHz 대역에 접속하여 데이터를 주고 받는다. 즉, 휴대 단말기(120)는 웨이브1 방식 또는 웨이브2 방식의 단말기가 될 수 있다.
또 다른 휴대 단말기(100)는 복수의 제1 주파수 채널에 동시 접속하여, 데이터를 주고 받는다. 본 발명은 세번째의 휴대 단말기(100)와 그 무선자원 요청방법에 관한 것이다.
도 2는 와이브로 망에서 상향링크 무선자원이 할당되는 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 2에서 AT는 단말기(Access Terminal)를, RAS는 기지국(Radio Access Station)을 나타낸다.
단말기가 기지국으로 상향링크를 통하여 데이터 패킷을 전송하기 위해서는, 기지국이 단말기에 무선자원을 할당하는 과정이 선행되어야 한다.
먼저, 단말기에서 제n번째 프레임에서 상향링크 패킷이 도착하면, 단말기는 제(n+1)번째 프레임에서서 무선자원 할당코드를 기지국에 전송한다(S100). 일반적으로 이 과정은 무작위 코드(random code)를 무선자원 할당구간에 전송함으로써 수행된다. 만약 다른 단말기와 동일한 코드를 전송하여 충돌이 발생하면, 재전송을 수행한다. 이 때, 재전송하는 알고리즘, 즉 백오프 절차 알고리즘(backoff process algorithm)은 재전송 주기를 배수적으로 증가시킴으로써 충돌의 확률을 감소시킨 다.
제(n+3)번째 프레임에서 기지국은 단말기로부터의 무선자원 할당코드를 수신한다(S110).
제(n+4)번째 프레임에서 기지국은 단말기가 기지국으로 무선자원 할당요청 메시지(Bandwidth Request Message)를 전송하기 위한 상향링크 무선자원을 할당한다(S120).
단말기는, 무선자원 할당요청 메시지를 생성한 후 제(n+6)번째 프레임에서 기지국으로 이 메시지를 전송한다(S130). 이 메시지는 상향패킷을 위한 무선자원의 크기에 관한 정보를 포함한다.
제(n+8)번째 프레임에서 기지국은 단말기로부터의 무선자원 할당요청 메시지를 수신한다(S140).
제(n+9)번째 프레임에서 기지국은 무선자원 할당요청 메시지의 내용에 대응하는 상향링크 무선자원을 단말기에 할당한다(S150).
마지막으로, 단계 S150의 이후에, 기지국이 할당한 상향링크 무선자원을 통하여 제(n+11)번째 프레임에서 단말기가 데이터 패킷을 기지국으로 전송하게 된다.
도 3은 본 발명에 의한 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기의 일례를 나타낸 블록도이다.
도 3에서 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기(30)는, 하이MAC부(300), 제1 FA 로우MAC부(310), 제2 FA 로우MAC부(320), 제1 물리계층부(330) 및 제2 물리계층부(340)를 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기(30)는 USB 또는 PCMCIA 등의 인터페이스(31)를 통하여 TCP/IP 계층을 가지고 인터넷 응용프로그램을 수행할 수 있는 단말종단장치, 예컨대 노트북과 연결된다. 또한, 무선 인터페이스(32)를 통하여 기지국과 연결되며, 다시 인터넷과 연결된다.
도 3을 참조하여 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기(30)의 각 부분에 대해서 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 하이MAC부(300)는, 단말종단장치(노트북 컴퓨터 등)로부터 인터페이스(31)를 통하여 유입되는 패킷을 분류(classify)하고 새로운 QoS(Quality of Service)가 요구되는 서비스 플로우인지를 판단한 후, 단말기와 기지국의 매체접속제어(MAC: Meduim Access Control) 계층 간에 새로운 연결(connection)을 설정할 것을 요구한다.
연결이 설정되면, 하이MAC부(300)는 단말종단장치로부터 유입되는 TCP 패킷을 분류하여, 무선자원의 상황에 따라 패킷을 분할하여 프로토콜 데이터 유닛(PDU)을 생성한다. 또한, 로우MAC부(310,320)로부터 수신한 PDU를 재조립하여 서비스 데이터 유닛(SDU: Service Data Unit), 즉 TCP 패킷을 생성하여 단말종단장치로 전송하기도 한다.
또한, 제1 FA 로우MAC부(310) 및 제2 FA 로우MAC부(320)로 데이터를 송신하거나 이들로부터 데이터를 수신한다.
한편, 하이MAC부(300) 내의 스케줄러(302)는, 상향링크에 있어서 PDU 시퀀스 큐(queue)에 저장된 PDU를 우선순위에 따라 전송 순서를 결정하고, 무선 채널의 상태에 따라 전송할 데이터의 크기, 변조 및 코딩 방법을 결정하며, 매 프레임별로 송신할 데이터를 선택하며, 무선 구간 패킷의 송수신을 제어하고 무선 프레임의 자원관리 기능을 수행한다.
다음으로, 제1FA 로우MAC부(310) 및 제2FA 로우MAC부(320)는, 기지국에서 매 프레임마다 전송되는 업링크(uplink) 및 다운링크(donlink) MAP을 해석하며, 해석된 MAP에 따라 각 주파수 채널에 대한 물리계층부(330,340)를 제어한다. 또한, 기지국이 전송한 하향 PDU 버스트(PDU burst)를 물리계층부(330,340)로부터 수신하여 하이MAC부(300)로 전송한다. 또한, 하이MAC부(300)로부터 상향 PDU 버스트를 수신하면 이를 물리계층부(240,250)로 전송한다.
도 4는 본 발명에 의한 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기의 동작의 일례를 나타낸 도면이다.
도 4의 실시예는 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기 중 2개의 주파수 채널에 동시 접속하는 휴대 단말기에 관한 것이며, 도 3과 동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.
한편, 도 4에서 제1 주파수 채널의 기호는 FA0로, 제2 주파수 채널의 기호는 FA1로 각각 나타내었다.
도 4에서 하이MAC부(300)는 제1 주파수 채널과 제2 주파수 채널에 대하여 매 프레임마다 전파환경에 관한 측정을 수행하고, 측정에 따른 측정값을 주기적으로 기지국으로 전송한다.
일정 구간 동안의 전파환경에 관한 측정은 각 주파수 채널별로 수행된다. 또한, 본 발명에 의한 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기에서는 CINR 캐리어-간섭잡음비(CINR: Carrier to Interference Noise Ration)에 대한 지수식 이동평균을 이용하여 이러한 전파환경의 변화를 추정한다.
특히, 본 발명은 가장 최근의 측정값에는 적은 가중치를 부여하고, 오래된 값에 더욱 큰 가중치를 부여한다. 따라서, 단순 이동평균에 비해 변화추이를 더욱 정밀하게 표현할 수 있으므로, 갑작스런 전파환경의 변화에 의한 오류를 최소화할 수 있다.
수학식 1은 본 발명에 의한 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기에서 CINR 평균을 구하는 방법이다.
Figure 112007091189829-pat00001
여기에서,
Figure 112007091189829-pat00002
는 제n 주파수 채널의 제i번째 프레임에서의 CINR의 이동평균값을 뜻한다.
즉, 제n 주파수 채널의 제i번째 프레임에서의 CINR 이동평균값은, 제i번째(현재)프레임의 CINR값에 가중치(w)를 곱한 값과, 제n 주파수 채널의 제(i-1)번째 프레임까지의 CINR의 평균값에 가중치(1-w)를 곱한 값의 합이 되는 것이다.
수학식 1에 따르면, w 값의 범위가 일정한 값(예를 들어 1) 이하의 값이 되도록 제한함으로써, 현재 전파환경의 추세를 반영함과 동시에, 불규칙하게 발생하는 전파측정값에 따른 오류를 최소화할 수 있다.
또한, 가장 최근의 측정값, 즉 “현재 프레임”에서의 CINR 측정값에 적은 가중치를 부여하기 위해서는 w값을 1보다 매우 작은 크기로 반영을 하면 된다. 이에 따라, “과거부터 누적된 CINR의 평균측정값”에 부여되는 가중치인 (1-w)의 값은 w값보다 매우 크게 된다.
단말기는 이 CINR 이동평균값을 각 주파수 채널별로 균일하게 유지하도록 하며, 또한 이 CINR 이동평균값을 주기적으로 기지국에 전달한다.
따라서 본 발명에서는 상향링크 데이터가 발생하는 경우, 단말기는 각 주파수 채널별 CINR 이동평균값을 비교하고, 이 중 상대적으로 우수한 CINR 이동평균값을 가지는 주파수 채널 쪽을 선택하여 무선자원 요청을 시도하게 된다. 이 때, CINR 이동평균값의 수치가 높을수록 우수한 것으로 취급된다.
도 5는 본 발명에 의한 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기의 상향링크 무선자원 할당시도가 계속적으로 실패하는 경우의 경합 윈도우의 증가 추이를 나타낸 도면이다.
도 5에서 나타낸 무선자원 할당시도 절차에서 경합 윈도우(CW: Contention Window)의 크기는 아래의 수학식 2를 따라 결정된다.
Figure 112007091189829-pat00003
수학식 2를 참조하여 더욱 자세히 설명하면 아래와 같다.
먼저, 각 주파수 채널별 CINR 이동평균값을 측정한다. 그리고 CINR 측정값이 상대적으로 양호한(즉, 높은) CINR 이동평균값을 [CINRFA#n_AVG]이라 하고, 측정값이 상대적으로 불량한(즉, 낮은) CINR 이동평균값을 [CINRFA#(n+1)_AVG]이라 한다. 이 때, n은 무선자원 할당코드를 재전송하는 순서이고, k는 백오프 스테이지(backoff stage)이다. 또한, CW는 각 백오프 스테이지에서의 경합 윈도우(contention window)의 크기로서, n이 짝수이면 위 수학식 2에서의
Figure 112007091189829-pat00004
에 관한 식(이하 “짝수 공식”이라 한다)을, n이 홀수이면 위 수학식 2에서의
Figure 112007091189829-pat00005
에 관한 식(이하 “홀수 공식”이라 한다)을 따른다.
위 수학식 2의 공식을 따름으로써, 본 발명에 의한 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기의 상향링크 무선자원 할당동작은 두 주파수 채널에 대한 무선자원 할당시도가 실패할 때마다 백오프 스테이지가 1씩 증가하며, 이 때마다 경합 윈도우(CW)의 값은 최소 경합 윈도우(CWmin)의 2배씩 지수적으로 증가하는 원리로 수행된다.
도 5에서 나타낸 구체적인 예시단계를 참조하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 단말기(AT)와 기지국(RAS) 간에 2개의 주파수 채널(FA0,FA1)를 통하여 서비스플로우가 연결된다(S200).
단말기는 제1 주파수 채널의 CINR 이동평균값을 측정하여 기지국에 전송함과 함께(S210), 제2 주파수 채널의 CINR 이동평균값을 측정하여 기지국에 전송한다(S220).
첫번째 시도이므로 n=1이 된다. 또한, 이 때, 단말기는 첫번째 시도에서 CINR이동평균값이 높은 쪽의 주파수 채널을 선택하여 무선자원 할당코드를 전송한다. 이 때, 따라서, 수학식 2의 홀수공식을 따르면,
Figure 112007091189829-pat00006
의 값은 [20CWmin]이 된다. CWmin 중에서 임의의 시간을 선택하여 전파환경이 양호한 FA#n+1 채널로 무선자원 할당코드를 전송한다.
만약 첫번째 시도에서 무선자원 할당시도가 실패하면, n=2로 증가한다. 이 때, 지수적 백오프(exponential backoff)와 달리, 백오프 스테이지 값은 k=0이 되고, 경합 윈도우(CW)는 짝수공식에 따라
Figure 112007091189829-pat00007
= [20CWmin]이 된다. 이 경우, n=1일 때와 동일한 최소 경합 윈도우 중에서 임의의 시간을 선택하여 전파환경이 불량한 FA#n 채널로 무선자원 할당코드를 전송한다.
만약 두번째 시도에서도 무선자원 할당시도가 실패하면, n=3으로 증가한다. 또한, 백오프 스테이지 값은 k=1이 되며, 경합 윈도우(CW)는 홀수공식에 따라
Figure 112007091189829-pat00008
= [21CWmin]이 된다. 이 경우, [21CWmin] 중에서 임의의 시간을 선택하여 전파환경이 양호한 FA#(n+1) 채널로 무선자원 할당코드를 전송한다.
만약 세번째 시도에서도 무선자원 할당시도가 실패하면, n=4로 증가한다. 또한, 백오프 스테이지 값은 k=2가 되며, 경합 윈도우(CW)는 짝수공식에 따라
Figure 112007091189829-pat00009
= [21CWmin]이 된다. 이 경우, [21CWmin] 중에서 임의의 시간을 선택하여 전파환경이 양호한 FA#(n+1) 채널로 무선자원 할당코드를 전송한다.
이와 같이, 무선자원 할당시도가 실패할수록 백오프 스테이지는 1씩 증가하며, 또한 경합 윈도우의 값도 최소 경합 윈도우에 대하여 2의 배수로 지수적인 증가를 나타내게 된다. (다만, 백오프 스테이지 값이 동일한 경우에는 경합윈도우
Figure 112007091189829-pat00010
및
Figure 112007091189829-pat00011
의 값도 동일하다. 따라서 이 때의 2개의 주파수 채널 간의 경합 윈도우의 크기 또한 동일하게 된다.)
도 6은 본 발명에 의한 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기의 상향링크 무선자원 할당방법의 일례를 나타낸 흐름도이다.
특히 도 6의 실시예에서는 2개의 주파수 채널에 동시 접속하는 단말기에서의 상향링크 무선자원 할당방법에 관한 흐름을 나타내고 있다.
도 6에서 나타낸 바와 같이, 단말기는 먼저 매 프레임마다 2개의 주파수 채 널, 예컨대 제1 주파수 채널 및 제2 주파수 채널에 대하여 해당 프레임에서의 CINR값을 측정한다(S300).
그 후 단말기는 측정된 CINR값을 전송할 주파수 채널이 존재하는지 여부를 판단한다(S310). 만약 CINR값을 전송할 주파수 채널이 존재하면, 단말기는 단계S300에서 측정한 해당 프레임에서의 CINR값을 기지국으로 전송한다(S320).
또한, 단말기는 해당 프레임에서의 제1 주파수 채널 및 제2 주파수 채널의 CINR 이동평균값을 산출한다(S330). CINR 이동평균값을 산출하는 구체적인 방법에 대해서는 앞서 도 4 및 수학식 1을 참조하여 상세히 설명하였으므로 여기에서는 생략하기로 한다.
단말기는 단말종단장치, 예컨대 노트북 등으로부터 전송된, 상향링크를 통하여 기지국으로 전송할 데이터 패킷이 존재하는지 여부를 판단한다(S340). 상향링크를 통하여 전송할 데이터 패킷이 존재하면, 단말기는 기지국에 무선자원 할당요청을 시도하여야 하기 때문이다.
단말기는 기지국에 대하여 최초의 무선자원 할당요청을 시도하기 전에, 무선자원 할당요청 시도회수가 홀수인지 짝수인지를 판단한다(S350). 최초의 시도이므로 n=1, 즉 홀수가 되면, 단말기는 홀수 공식에 따라 백오프 스테이지(k)를 계산 하며(S365), 또한 홀수공식에 따른 간섭 윈도우값(CW)을 계산하여, 제1 주파수 채널과 제2 주파수 채널 중 간섭 윈도우값(CW)이 큰 채널, 즉 전파상황이 양호한 채널쪽으로 무선자원 할당코드를 전송한다(S375).
다음으로, 단말기는 무선자원이 성공적으로 할당되었는지 여부를 판단한 다(S385). 만약 무선자원이 성공적으로 할당되면, 상향링크를 통하여 전송될 데이터 패킷을 대기하는 단계가 진행된다(S400). 이후, 할당된 무선자원을 통하여 데이터 패킷이 기지국으로 전송된다.
반면, 단계 S385에서 무선자원 할당에 실패하는 경우에는, 무선자원 할당요청 시도회수(n)를 1만큼 증가시킨 후(S395), 다시 무선자원 할당요청 시도회수(n)가 홀수인지 짝수인지 여부를 판단하는 단계(S350)로 되돌아간다.
두번째로 무선자원 할당요청을 시도하는 경우에는 n=2, 즉 짝수가 되므로, 짝수공식에 따라 백오프 스테이지(k)를 계산하는 단계(S360) 및 짝수공식에 따라 간섭 윈도우값을 계산하고, 제1 주파수 채널과 제2 주파수 채널 중 전파상황이 불량한 채널로 무선자원 할당코드를 전송하는 단계(S370)가 수행된다.
단말기는 무선자원이 성공적으로 할당되었는지 여부를 판단한다(S380). 만약 무선자원이 성공적으로 할당되면, 상향링크를 통하여 전송될 데이터 패킷을 대기하는 단계가 진행된다(S400). 반면, 단계 S385에서 무선자원 할당에 실패하는 경우에는, 무선자원 할당요청 시도회수(n)를 1만큼 증가시킨 후(S390), 다시 무선자원 할당요청 시도회수(n)가 홀수인지 짝수인지 여부를 판단하는 단계(S350)로 되돌아간다.
무선자원 할당요청을 시도하는 단계(S350 ~ S395)는 기지국으로부터 단말기로 무선자원이 성공적으로 할당될 때까지 반복적으로 수행된다. 다만, 반복적으로 수행됨에 있어서 무선자원 할당요청 시도회수(n)가 증가함에 따라 간섭윈도우값(CW)이 최소 간섭윈도우값(CWmin)에 대하여 2의 배수로서 지수적으로 증가한다는 점은 앞서 도 5 및 수학식 2를 통하여 자세히 살펴본 바 있다.
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 하나의 셀 내에서 다중 주파수 채널 접속기능을 제공하는 휴대 인터넷망의 일례를 나타낸 도면,
도 2는 와이브로 망에서 상향링크 무선자원이 할당되는 절차를 나타낸 흐름도,
도 3은 본 발명에 의한 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기의 일례를 나타낸 블록도,
도 4는 본 발명에 의한 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기의 동작의 일례를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 의한 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기의 상향링크 무선자원 할당시도가 계속적으로 실패하는 경우의 경합 윈도우의 증가 추이를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 의한 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기의 상향링크 무선자원 할당방법의 일례를 나타낸 흐름도이다.
[도면부호의 간단한 설명]
100, 110, 120 . . . 휴대 단말기
130 . . . 기지국
140 . . . 무선접속제어장비(ACR)
150 . . . 인증서버(AAA)
160 . . . IP 네트워크
170 . . . 홈에이전트 서버(HA)

Claims (5)

  1. 복수의 프레임 각각에 대하여 제1 주파수 채널의 제1 캐리어-간섭잡음비 및 제2 주파수 채널의 제2 캐리어-간섭잡음비를 측정하는 단계,
    현재 프레임에서의 상기 제1 주파수 채널의 상기 제1 캐리어-간섭잡음비 이동평균값 및 상기 제2 주파수 채널의 상기 제2 캐리어-간섭잡음비 이동평균값을 산출하는 단계,
    데이터 패킷의 전송을 위한 무선자원 할당요청을 시도하는 단계, 그리고
    상기 무선자원 할당요청이 실패하면, 상기 무선자원 할당요청을 재시도하는 단계를 포함하며,
    무선자원 할당요청 시도회수가 홀수일 때에는 상기 제1 주파수 채널과 상기 제2 주파수 채널 중 더 큰 캐리어-간섭잡음비 이동평균값을 가지는 주파수 채널을 통하여 상기 무선자원 할당요청을 시도하고, 상기 무선자원 할당요청 시도회수가 짝수일 때에는 상기 제1 주파수 채널과 상기 제2 주파수 채널 중 더 작은 캐리어-간섭잡음비 이동평균값을 가지는 주파수 채널을 통하여 상기 무선자원 할당요청을 시도하는
    다중 주파수 채널 동시 접속 단말기의 무선자원 할당요청 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선자원 할당요청 시도회수에 따른 백오프스테이지값과 간섭 윈도우값을 계산하는 단계, 그리고
    상기 백오프 스테이지값과 상기 간섭 윈도우값에 기초하여 상기 무선자원 할당요청을 시도할 경합 윈도우를 결정하는 단계
    를 더 포함하는 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기의 무선자원 할당요청 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무선자원 할당요청 시도회수가 짝수 회인 경우, 상기 짝수 회 무선자원할당요청에 관한 상기 백오프 스테이지값 및 상기 간섭 윈도우값은, 상기 짝수 회보다 1만큼 작은 회수의 무선자원 할당요청에 관한 상기 백오프 스테이지 값 및 상기 간섭 윈도우값과 각각 동일한 값을 가지는 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기의 무선자원 할당요청 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 백오프 스테이지값이 1씩 증가할 때마다 상기 간섭 윈도우값이 2배씩 증가하는 다중 주파수 채널 동시 접속 단말기의 무선자원 할당요청 방법.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050181799A1 (en) * 2003-04-23 2005-08-18 Rajiv Laroia Methods and apparatus of enhancing performance in wireless communication systems

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20050181799A1 (en) * 2003-04-23 2005-08-18 Rajiv Laroia Methods and apparatus of enhancing performance in wireless communication systems

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KR101039958B1 (ko) 2009-09-18 2011-06-09 인하대학교 산학협력단 무선 네트워크에서의 충돌을 감소시키기 위한 백오프 방법

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