KR101173605B1 - 시간슬롯 위치이동을 이용한 시간슬롯 할당/회수 방법 및 이를 이용한 시분할 다중접속 통신 시스템 - Google Patents

시간슬롯 위치이동을 이용한 시간슬롯 할당/회수 방법 및 이를 이용한 시분할 다중접속 통신 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시간슬롯 위치이동을 이용한 시분할 다중접속 통신 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 시분할 다중접속망, 망 중심국 및 단말들로 이루어진 시분할 다중접속 통신 시스템에 있어서, 상기 망 중심국은, 상기 단말들로부터 정보 전송주기와 시간슬롯 할당 요청을 수신하는 수신기와, 상기 정보 전송주기에 따른 시간슬롯 할당 경우의 수에 대한 식별도를 작성하고, 할당 가능한 최적의 시간슬롯을 검색하며, 통신이 끝난 단말로부터 시간슬롯을 회수하는 망 중심국 제어기와, 상기 망 중심국 제어기에서 작성된 시간슬롯 할당 경우의 수에 대한 식별도를 이용하여 상기 단말에 시간슬롯을 할당하는 시간슬롯 관리기와, 상기 할당되는 시간슬롯의 정보를 단말에게 전달하는 송신기를 포함하며, 상기 망 중심국 제어기는 시간슬롯의 위치 이동을 통하여 단말이 요청한 전송주기의 시간슬롯을 검색하며, 상기 시간슬롯 관리기는 상기 검색에 의하여 도출된 시간슬롯을 상기 단말에 할당한다.
본 발명에 따르면, 시분할 다중접속 통신 시스템에서 시간슬롯의 빈번한 할당 및 반납으로 인한 시간슬롯 할당의 비효율적인 운영을 제어하여 효율적인 시간슬롯의 이용을 도모할 수 있다.

Description

시간슬롯 위치이동을 이용한 시간슬롯 할당/회수 방법 및 이를 이용한 시분할 다중접속 통신 시스템 {METHOD FOR ALLOTING TIME USING TIME SLOT REALLOCATION/WITHDRAWAL AND TIME DIVISION MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING THE METHOD}
본 발명은 시분할 다중접속 통신 시스템에서 기존에 할당된 시간슬롯의 위치이동을 제어하여 시간슬롯의 전체 이용효율을 개선하는 시간슬롯 위치이동을 이용한 시간슬롯 할당/회수 방법 및 이를 이용한 시분할 다중접속 통신 시스템에 관한 것이다.
다중접속(multiple access)이란 한정된 전송로를 효율적으로 이용하기 위하여, 여러 개의 단말장치가 하나의 통신회선을 통하여 결합된 형태로 신호를 전송하고 이를 수신측에서 원래의 형태로 분리해 주는 것이다. 다중접속에는 시분할 다중접속(TDMA: Time Division Multiple Access) 외에 주파수분할 다중접속(FDMA: Frequency Division Multiple Access)과 부호분할 다중접속(CDMA: Code Division Multiple Access)이 있다.
통신망에 가입한 단말은 자신이 전송할 데이터량에 따라, 필요한 양의 무선 통신자원을 망 중심국에 요청하고, 망 중심국은 상기 단말의 요청에 따라, 현재 통신자원 활용현황을 바탕으로 상기 단말에 적절한 무선 통신자원을 할당한다. 상기 망 중심국으로부터 무선 통신원을 할당받은 상기 단말은 해당 무선 통신자원을 독점적으로 사용하게 되고, 상기 단말의 통신이 종료되면 사용한 무선 통신자원을 다시 망 중심국에 반납하게 된다.
시분할 다중접속 시스템이란, 상기 무선 통신 자원의 단위가 시간슬롯인 경우를 의미하는데, 하나의 중계기를 매개로 하여 다수의 단말이 다중접속하여 동일 주파수대를 시간적으로 분할하여 신호가 겹치지 않도록 신호통신을 하는 방식을 말하며, 디지털 셀룰러폰 통신에 주로 사용되는 기술이다. 즉, 여러 단말이 시간적으로 분할하여 자신에게 할당된 시간슬롯 동안에만 신호를 송신하는 방식을 말하며, 이러한 방식을 이용할 경우 각 단말에는 서로 다른 시간 슬롯을 할당하여 송신신호의 충돌을 방지할 수 있다.
전통적인 방식의 시분할 다중접속 방식은 실제 전송할 데이터의 양에 상관없이 하나의 전송로의 데이터 전송시간을 일정한 시간 폭으로 나누므로 할당한 시간슬롯보다 긴 전송주기의 정보를 송신하는 경우에도 이미 할당한 시간슬롯을 모두 해당 단말에만 할당하여 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 단말이 전송하고자 하는 정보의 크기에 따라 시간슬롯의 할당을 요청하는 경우, 상기 요청에 따라 시간슬롯 할당 경우의 수를 고려하여 최적의 시간슬롯을 할당하는 알고리즘을 이용한 시간슬롯 관리 방법 및 장치가 기존에 제안되었다.
그러나, 상기 기존에 제안된 시간슬롯 관리 방법 및 장치에 따를 경우 할당되는 시점에서의 최적의 시간슬롯을 선택할 수는 있으나, 시간슬롯 할당 이후에 다른 단말의 시간슬롯 반납이 있을 경우, 기존에 최적의 시간슬롯이었던 것이 더 이상 최적의 시간슬롯이 아니게 되어 시간슬롯 운용효율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 시분할 다중접속 통신시스템에 있어서 기존에 할당된 시간슬롯을 제어하여 시간슬롯을 확보하는 시간슬롯 위치이동을 이용한 시간슬롯 할당/회수 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적은 시분할 다중접속 통신시스템에 있어서 기존에 할당된 시간슬롯을 제어하여 시간슬롯을 확보하는 시간슬롯 위치이동을 이용한 시간슬롯 할당/회수 방법을 이용한 시분할 다중접속 통신 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 본 발명의 목적에 따른 시간슬롯 위치이동을 이용한 시간슬롯 할당 방법은 시간슬롯 할당 경우의 수에 대한 식별도를 작성하는 단계와, 통신망의 운용을 개시하는 단계와, 단말로부터 정보 전송주기 정보와 시간슬롯 할당 요청의 수신 여부를 판단하는 단계와, 상기 단말의 전송주기 정보와 상기 식별도를 이용하여 할당 가능한 시간슬롯을 검색하는 단계를 포함하고, 할당 가능한 시간슬롯이 존재하지 않을 경우, 기존에 할당된 시간슬롯의 위치를 이동하는 단계와, 상기 단말에 할당할 시간슬롯이 확보되었는지 판단하는 단계와, 상기 단말에 할당할 시간슬롯이 확보된 경우, 상기 단말에 상기 확보된 시간슬롯을 할당하는 단계와, 상기 할당 경우의 수에 대한 식별도를 갱신하는 단계를 더 포함한다.
상기 본 발명의 세부적인 목적에 따른 시간슬롯 위치이동을 이용한 시간슬롯 할당 방법은 상기 단말의 전송주기 정보와 상기 식별도를 이용하여 할당 가능한 시간슬롯을 검색한 결과 할당 가능한 시간슬롯이 존재하는 경우, 상기 단말에 상기 할당 가능한 시간슬롯을 할당하는 단계와 상기 할당 경우의 수에 대한 식별도를 갱신하는 단계를 더 포함한다.
상기 본 발명의 세부적인 목적에 따른 시간슬롯 위치이동을 이용한 시간슬롯 할당 방법은 상기 기존에 할당된 시간슬롯의 위치를 이동하였음에도 상기 단말에 할당할 시간슬롯이 확보되지 않은 경우, 상기 단말에 시간슬롯 할당이 불가능함을 통보하는 단계를 더 포함한다.
상기 본 발명의 다른 목적에 따른 시간슬롯 위치이동을 이용한 시간슬롯 회수 방법은 할당 경우의 수에 대한 식별도를 파악하는 단계와, 단말로부터 시간슬롯 회수 요청을 수신하였는지 여부를 판단하는 단계와, 시간슬롯 회수에 따라 상기 할당 경우의 수에 대한 식별도를 갱신하는 단계와, 기존에 할당된 시간슬롯에 대한 위치이동을 통하여 전체 시간슬롯의 이용에 대한 최적화가 가능한지 여부를 판단하는 단계를 포함하고, 최적화가 가능한 경우, 기존에 할당된 시간슬롯의 위치를 이동하는 단계와 상기 할당 경우의 수에 대한 식별도를 갱신하는 단계를 더 포함한다.
상기 본 발명의 또 다른 목적에 따른 시간슬롯 위치이동을 이용한 시분할 다중접속 통신 시스템은 시분할 다중접속망, 망 중심국 및 단말들로 이루어진 시분할 다중접속 통신 시스템에 있어서, 상기 망 중심국이, 상기 단말들로부터 정보 전송주기와 시간슬롯 할당 요청을 수신하는 수신기와, 상기 정보 전송주기에 따른 시간슬롯 할당 경우의 수에 대한 식별도를 작성하고, 할당 가능한 최적의 시간슬롯을 검색하며, 통신이 끝난 단말로부터 시간슬롯을 회수하는 망 중심국 제어기와, 상기 망 중심국 제어기에서 작성된 시간슬롯 할당 경우의 수를 이용하여 상기 단말에 시간슬롯을 할당하는 시간슬롯 관리기와, 상기 할당되는 시간슬롯의 정보를 단말에게 전달하는 송신기를 포함하며, 상기 망 중심국 제어기는 시간슬롯의 위치 이동을 통하여 단말이 요청한 전송주기의 시간슬롯을 검색하며, 상기 시간슬롯 관리기는 상기 검색에 의하여 도출된 시간슬롯을 상기 단말에 할당한다.
상기 본 발명의 세부적인 목적에 따른 시간슬롯 위치이동을 이용한 시분할 다중접속 통신 시스템은 상기 시간슬롯의 위치를 이동한 경우, 상기 망 중심국 제어기는 시간슬롯 할당 경우의 수에 대한 식별도를 갱신한다.
상기 본 발명의 세부적인 목적에 따른 시간슬롯 위치이동을 이용한 시분할 다중접속 통신 시스템은 상기 시간슬롯의 위치 이동을 통하여 단말이 요청한 전송주기의 시간슬롯을 검색하여 할당 가능한 시간슬롯을 도출하는데 실패한 경우, 상기 망 중심국 제어기는 상기 단말에 시간슬롯 할당이 불가능함을 통보한다.
상기 본 발명의 세부적인 목적에 따른 시간슬롯 위치이동을 이용한 시분할 다중접속 통신 시스템은 상기 단말이, 망 중심국으로 단말의 전송주기 정보와 시간슬롯 할당요청 정보를 송신하고 통신이 종료된 경우 시간슬롯 회수요청 정보를 송신하는 송신기와, 상기 망 중심국으로부터 시간슬롯 할당정보를 수신하는 수신기와, 상기 시간슬롯 할당정보를 이용하여 시간슬롯을 운용하는 제어기를 포함한다.
본 발명에 따른 시간슬롯 위치이동을 이용한 시간슬롯 할당/회수 방법을 이용하면, 시분할 다중접속 통신 시스템에서 시간슬롯의 빈번한 할당 및 반납으로 인한 시간슬롯 할당의 비효율적인 운영을 제어하여 효율적인 시간슬롯의 이용을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 시분할 다중접속 통신 시스템의 구성에 대한 개념도이다.
도 2는 망 중심국과 단말 간의 시간슬롯의 할당 및 회수 과정에 대한 흐름도이다.
도 3a은 종래 기술에 따른 시간슬롯 할당 방법에 대한 흐름도이다.
도 3b는 종래 기술에 따른 시간슬롯 회수 방법에 대한 흐름도이다.
도 4a 내지 도 4f는 종래 기술에 따른 시간슬롯 할당 및 회수 방법에 대한 예시도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 시간슬롯 위치이동을 이용한 시간슬롯 할당 및 회수 방법에 대한 예시도이다.
도 6a은 본 발명에 따른 단말이 요청한 시간슬롯의 할당이 불가능한 상황에서 시간슬롯 위치이동을 이용한 시간슬롯 할당 방법에 대한 흐름도이다.
도 6b는 본 발명에 따른 단말에게 할당한 시간슬롯을 회수한 상황에서 전체 시간슬롯의 이용현황을 최적화하기 위한 시간슬롯 위치이동 방법에 대한 흐름도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 시분할 다중접속 통신 시스템의 구성에 대한 개념도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 시분할 다중접속망(110), 망 중심국(120) 및 단말(130, 140)들로 이루어진 시분할 다중접속 통신 시스템에 있어서, 상기 망 중심국(120)은, 정보 전송주기에 따른 시간슬롯 할당 경우의 수에 대한 식별도를 작성하고, 최적화 알고리즘에 따라 할당 가능한 시간슬롯을 검색하며, 통신이 끝난 단말로부터 시간슬롯을 회수하는 망 중심국 제어기(121)와, 상기 망 중심국 제어기에서 작성된 시간슬롯 할당 경우의 수를 이용하여 상기 단말에 최적의 할당 가능한 시간슬롯을 할당하는 시간슬롯 관리기(122)와, 상기 단말들과 시간슬롯 관련 정보를 송수신하는 송수신기(123)를 포함하며, 상기 망 중심국 제어기는 할당 가능한 시간슬롯을 검색하지 못한 경우 또는 전체 시간슬롯 이용 현황을 최적의 상태로 유지하고자 할 경우, 시간슬롯의 위치 이동을 통하여 단말이 요청한 전송주기의 시간슬롯을 검색하며, 상기 시간슬롯 관리기는 상기 검색에 의하여 도출된 시간슬롯을 상기 단말에 할당한다.
이때, 상기 단말은, 망 중심국으로 단말의 전송주기 정보와 시간슬롯 할당요청 정보를 송신하고 통신이 종료된 경우 시간슬롯 회수요청 정보를 송신하는 송신기(131)와, 상기 망 중심국으로부터 시간슬롯 할당정보를 수신하는 수신기(132)와, 상기 시간슬롯 할당정보를 이용하여 시간슬롯을 운용하는 제어기(133)를 포함할 수 있다.
구체적인 각 장치들의 기능은 다음과 같다. 각 단말은 시분할 다중접속망을 통해서 타 단말에 정보를 전송하게 되는데, 이때 망 중심국(120) 내의 망 중심국 제어기(121)에서는 단말의 정보 전송주기에 따라 적절히 필요한 시간슬롯을 최적화 알고리즘을 이용하여 검색한다. 만약, 단말에 할당 가능한 적절한 시간슬롯이 없는 경우 또는 전체 시간슬롯 이용 현황을 최적의 상태로 유지하고자 할 경우, 상기 제어기는 기존에 할당된 시간슬롯을 위치 이동을 통하여 단말이 요청한 전송주기의 시간슬롯을 검색한다. 상기와 같은 과정을 거쳐, 망 중심국(120)의 제어기(121)에서 적절한 시간슬롯을 검색하면, 시간슬롯 관리기(122)를 통하여 시간슬롯을 단말에 할당하고, 상기 할당된 시간슬롯 정보를 송수신기(123)를 통하여 단말에 제공한다. 단말은 수신기(132)를 통하여 시간슬롯 할당정보를 수신하며, 제어기(133)를 통하여 할당된 시간슬롯으로 정보를 전송하도록 전송신호를 제어하여 통신을 수행한다.
또한, 상기 시간슬롯의 위치 이동을 통하여 시간슬롯을 검색한 경우, 상기 망 중심국 제어기(121)는 시간슬롯 할당 경우의 수에 대한 식별도를 갱신할 수 있다. 반면에, 상기 시간슬롯의 위치 이동을 통하여 단말이 요청한 전송주기의 시간슬롯을 검색하여 할당 가능한 시간슬롯을 도출하는데 실패한 경우, 상기 망 중심국 제어기(121)는 상기 단말에 시간슬롯 할당이 불가능함을 통보하도록 구성할 수 있다.
이하, 종래 기술에 따른 시분할 다중접속 통신방법을 실시예를 통해 설명한다.
도 2는 망 중심국과 단말 간의 시간슬롯의 할당 및 회수 과정에 대한 흐름도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 통신을 개시하기 전에 망 중심국 제어기(121)에서는 전송주기에 따른 시간슬롯 할당 경우의 수에 대한 식별도를 작성한다(S201). 상기 시간슬롯 할당 경우의 수에 대한 식별도의 작성이 완성되면 망 중심국은 망 운영을 개시하고, 상기 망 운영이 개시된 후에 각 단말들은 초기 동기 획득 및 가입절차를 거쳐 시분할 다중접속망에 가입한다(S202). 상기 망 가입절차를 마친 단말은 단말의 송신기(131)를 이용하여 타 단말에 송신하고자 하는 정보의 전송주기를 망 중심국(120)에 보고하여 시간슬롯 할당을 요청(S203)하고, 상기 망 중심국(120)은 단말의 시간슬롯 할당 요청을 상기 망 중심국 송수신기(123)를 통하여 수신한다(S204). 다음으로 망 중심국 제어기(121)에서는 단말이 필요로 하는 시간슬롯을 검색(S205)한다. 상기 망 중심국(120)의 시간슬롯 관리기(122)에서는 상기 검색된 시간슬롯 중에서 단말에 할당할 시간슬롯을 결정(S206)하고, 상기 망 중심국 송수신기(123)는 시간슬롯 관리기(122)에서 결정된 시간슬롯 정보를 상기 단말에 송신(S207)한다. 이때, 단말은 상기 망 중심국(120)으로부터 할당받은 시간슬롯 정보를 수신기(132)를 통해서 수신(S208)하고, 할당된 시간슬롯을 통해 망으로 정보를 전송하여 통신을 수행하고, 상기 정보 전송을 마친 후 단말은 송신기(131)를 통해 상기 망 중심국(120)에, 단말에 할당된 시간슬롯의 회수를 요청(S209)하며, 상기 망 중심국(120)은 상기 망 중심국 송수신기(123)를 통해 회수요청을 수신(S210)한다. 상기 단말의 시간슬롯 회수 요청이 있는 경우, 망 중심국 제어기(121)는 회수 알고리즘에 의하여 단말에 할당된 시간슬롯을 망으로부터 회수(S211)한다.
도 3a은 종래 기술에 따른 시간슬롯 할당 방법에 대한 흐름도이다. 상기 망 중심국과 단말 간의 시간슬롯의 할당 과정에 있어서, 상기 망 중심국 제어기(121)에서는 도 3a의 방법을 사용한다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 시간슬롯 할당 방법은 먼저 할당 경우의 수에 대한 식별도를 작성하는 단계(S301)와, 망 운용을 개시하는 단계(S302)와, 단말로부터 상기 단말의 전송정보와 슬롯할당 요청을 수신하는 단계(S303)와, 상기 할당 경우의 수에 대한 식별도를 통해 상기 전송정보에 대한 최적의 시간슬롯을 검색하는 단계(S304)와, 최적의 시간슬롯이 있는지 판단하는 단계(S305)와, 최적의 시간슬롯이 있는 경우 상기 단말에 검색된 최적의 시간슬롯을 할당하는 단계(S306)와, 상기 할당 경우의 수에 대한 식별도를 갱신하는 단계(S308)를 포함한다. 또한, 상기 최적의 시간슬롯이 없는 경우에는 상기 단말에 할당이 불가능함을 통보하는 단계(S307)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
도 3b는 종래 기술에 따른 시간슬롯 회수 방법에 대한 흐름도이다. 상기 망 중심국(120)과 단말 간의 시간슬롯 회수 과정에 있어서, 상기 망 중심국 제어기(121)에서는 도 3b의 방법을 사용한다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 시간슬롯 회수 방법은 시간슬롯 회수를 개시하는 시점에서의 할당 경우의 수에 대한 식별도를 작성하는 단계(S311)와, 단말로부터 시간슬롯 회수 요청을 수신하는 단계(S312)와, 시간슬롯 회수에 따라 상기 할당 경우의 수에 대한 식별도를 갱신하는 단계(S313)를 포함한다.
도 4a 내지 도 4f는 종래 기술에 따른 시간슬롯 할당 방법에 대한 예시도이다. 상기, 도 3a의 종래 기술에 따른 시간슬롯 할당 방법에 대한 이해와 문제점을 밝히기 위해 실시예를 통하여 상기 방법에 대하여 설명한다. 실시예를 통한 설명을 위하여, 실시예에 사용되는 시분할 다중접속 통신 시스템은 프레임의 크기가 12초이고, 최소 전송주기가 6초, 최대 전송주기가 48초인 것으로 가정한다.
도 4a 내지 도 4f에 도시된 바와 같이, 하나의 프레임은 4개의 시간슬롯으로 구성되며, 시간슬롯은 망 중심국에 의해서 통제받는다. 최초 단말과의 통신을 수행하기 전에 망 중심국의 시간슬롯 관리기는 각 시간슬롯에 대한 할당 경우의 수를 초기화한다. 여기서, 초기화 과정은 각각의 시간슬롯에 어떤 전송주기의 메시지가 할당될 수 있는지를 파악하는 단계를 포함한다. 따라서, 단말과 통신을 수행하기 전, 도 4a와 같이 할당 경우의 수에 대한 식별도에는 어떠한 시간슬롯로 할당되지 않은 상태가 된다. 도 4a 내지 도 4e에서 0-X, 1-X, 2-X, 3-X는 각각 전송주기가 6초, 12초, 24초, 48초인 메시지를 의미한다. 즉, 어떠한 단말이 전송주기가 12초인 메시지 할당을 망 중심국에 요청하는 경우, 망 중심국은 1-0에서부터 1-3까지의 시간슬롯 중에서 무선자원을 가장 효율적으로 사용할 수 있는 시간슬롯을 선택하여 할당한다. 이는 즉, 하나 또는 그 이상의 임의의 단말이 동시 또는 추후에 시간슬롯의 할당을 요구하는 경우, 최대한 많은 단말에 시간슬롯을 할당해 줄 수 있도록 시간슬롯을 선택하는 것을 의미한다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 망 중심국의 시간슬롯 관리기가 초기화된 상태에서 단말이 24초의 전송주기를 갖는 정보에 대한 시간슬롯을 요청하는 경우, 망 중심국은 현재의 시간슬롯 할당상태에서 무선자원 활용을 극대화할 수 있는 시간슬롯을 선택하게 되는데, 아직 어떠한 시간슬롯도 할당되어 있지 않기 때문에 2-0에서부터 2-7 중에서 무작위로 하나의 시간슬롯을 선택하여 할당할 수 있다. 시간슬롯 0-0, 1-0, 2-0, 3-0, 3-8은 서로 시간슬롯을 공유하므로, 본 예시와 같이 2-0을 할당하는 것으로 가정하는 경우, 2-0의 할당으로 인하여 0-0, 1-0, 3-0, 3-8에 사용되는 시간슬롯은 더 이상 할당할 수 없게 된다. 이와 같은 할당 상태는 도 4b에 도시되어 있다. 도 4b 상태에서, 다른 단말이 다시 24초 전송주기 메시지에 대한 시간슬롯 할당을 요청하는 경우, 망 중심국의 시간슬롯 관리기는 선택 가능한 시간슬롯 2-1 내지 2-7 중에서 2-4를 할당하는 것이 가장 유리하다. 시간슬롯 2-4를 할당하는 것이 가장 유리한 이유는, 이미 2-0이 할당되어 있는 상태이므로, 2-4를 추가로 할당하더라도 할당 경우의 수가 3-4와 3-12만 사라지게 되어, 상대적으로 추후 할당 가능한 시간슬롯이 많기 때문이다. 도 4c에는 상기 시간슬롯 2-4를 할당한 후의 시간슬롯 식별도와 시간슬롯 할당 경우의 수가 나타난다. 도 4c 상태에서, 다시 다른 단말로부터 12초의 전송주기로 정보를 송신하기 위한 시간슬롯 할당 요청이 있는 경우, 현재 12초 전송주기의 할당 경우의 수는 시간슬롯 1-2 내지 시간슬롯 1-3이 된다. 여기서, 시간슬롯 1-1 또는 시간슬롯 1-3을 할당하는 경우, 시간슬롯 0-1의 할당 경우의 수가 삭제되어 6초 전송주기 메시지에 대한 시간슬롯 할당이 불가능하므로, 시간슬롯 1-2를 할당하여 시간슬롯 0-1의 할당 경우의 수를 유지하는 것이 유리하다. 도 4d에는 상기 시간슬롯 1-2를 할당한 후의 시간슬롯 식별도와 시간슬롯 할당 경우의 수가 나타난다. 도 4d 상태에서, 어떤 단말이 48초 전송주기의 시간슬롯을 요청하였다고 가정한다. 이 경우에 망 중심노드는 할당 요청을 받은 시점에서 할당 경우의 수 식별도를 통해 최적의 시간슬롯을 검색하게 되는데, 도 4d 상태에서는 48초 할당 경우의 수가 모두 동일한 상황이므로 할당 가능한 시간슬롯 중에서 무작위로 1개를 선택하게 된다. 망 중심국이 시간슬롯 3-1을 선택하여 단말에게 할당하였다고 가정할 때의 시간슬롯 식별도와 시간슬롯 할당 경우의 수가 도 4e에 나타난다. 도 4e의 상태에서 기존에 할당한 시간슬롯 2-0이 망 중심국에 의해 회수되었다고 가정하면, 할당 경우의 수 식별도는 도 4f와 같이 변경된다.
도 4f의 상태에서 단말이 6초 전송주기의 시간슬롯을 요청한 경우, 도 4f의 할당 경우의 수에 대한 식별도에서는 할당 가능한 6초 전송주기의 시간슬롯이 없기 때문에 시간슬롯의 할당이 불가능하다. 이는 도 4e에서 3-1 시간슬롯이 할당되어 6초 전송주기의 시간슬롯 경우의 수가 모두 사라졌기 때문이며, 할당 시점에서는 48초 전송주기의 시간슬롯 할당을 위하여 불가피하게 6초 전송주기의 시간슬롯을 포기하였다. 그러나, 그 후 시간슬롯 2-0이 회수됨에 따라 3-1 시간슬롯이 더 이상 48초 전송주기의 최적의 시간슬롯이 아닌 상황이 되었다. 이는, 실제 망 운용 중에서 단말에 대한 시간슬롯 할당 및 반납이 빈번히 발생하기 때문에 시간슬롯의 할당 시점과 그 이후 시점에서의 시간슬롯 활용 경우의 수에 대한 차이가 생겼기 때문이다. 즉, 시간슬롯 할당 시점에서는 최적의 시간슬롯이었지만 슬롯 할당 이후 타 단말의 시간슬롯 반납으로 인하여 이전에 할당한 시간슬롯이 더 이상 최적의 시간슬롯이 아니게 되며, 이로 인한 시간슬롯 운용효율의 저하가 발생하는 문제가 있다.
도 6a와 도 6b는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 구상된 본 발명에 따른 시간슬롯 위치이동을 이용한 시간슬롯 할당 및 회수 방법에 대한 흐름도이다.
도 6a는 구체적으로, 단말의 시간슬롯 할당 요청을 수신한 상태에서 최적의 시간슬롯이 없다고 판단될 경우에 기존에 할당된 시간슬롯의 위치이동을 통하여 시간슬롯을 확보하는 방안에 대한 것이다. 도 6a의 시간슬롯 위치이동을 이용한 시간슬롯 할당 방법은 시간슬롯 할당 경우의 수에 대한 식별도를 작성하는 단계(S601)와, 통신망의 운용을 개시하는 단계(S602)와, 단말로부터 정보 전송주기 정보와 시간슬롯 할당 요청의 수신 여부를 판단하는 단계(S603)와, 상기 단말의 전송주기 정보와 상기 식별도를 이용하여 할당 가능한 최적의 시간슬롯을 검색하는 단계(S604)를 포함하고, 할당 가능한 시간슬롯이 존재하지 않을 경우, 기존에 할당된 시간슬롯의 위치를 이동하는 단계(S606)와, 상기 단말에 할당할 시간슬롯이 확보되었는지 판단하는 단계(S607)와, 상기 단말에 할당할 시간슬롯이 확보된 경우, 상기 단말에 상기 확보된 시간슬롯을 할당하는 단계(S608)와, 상기 할당 경우의 수에 대한 식별도를 갱신하는 단계(S609)를 더 포함한다.
또한, 상기 단말의 전송주기 정보와 상기 식별도를 이용하여 할당 가능한 최적의 시간슬롯을 검색한 결과 상기 할당 가능한 시간슬롯이 존재하는 경우에도 상기 단말에 상기 할당 가능한 시간슬롯을 할당하는 단계(S608)와, 상기 할당 경우의 수에 대한 식별도를 갱신하는 단계(S609)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 단말에 할당할 시간슬롯이 확보되었는지 판단하여 상기 단말의 시간슬롯이 확보되지 않은 경우, 상기 단말에 시간슬롯 할당이 불가능함을 통보하는 단계(S610)를 더 포함할 수 있다.
나아가, 도 6a가 적용될 경우, 망 중심국 제어기에서 단말의 시간슬롯 회수 요청에 따른 시간슬롯 회수 방법은 도 3b의 방법이 적용된다.
한편, 도 6b는 본 발명에 따른 단말에게 할당한 시간슬롯을 회수한 상황에서 전체 시간슬롯의 이용현황을 최적화하기 위한 시간슬롯 위치이동 방법에 대한 흐름도이다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 시간슬롯 위치 이동을 이용한 시간슬롯 회수 방법은 시간슬롯 회수를 수행하는 시점에서의 할당 경우의 수에 대한 식별도를 파악하는 단계(S611)와, 단말로부터 시간슬롯 회수 요청을 수신하였는지 여부를 판단하는 단계(S612)와, 시간슬롯 회수에 따라 상기 할당 경우의 수에 대한 식별도를 갱신하는 단계(S613)와, 기존에 할당된 시간슬롯에 대한 위치이동을 통하여 전체 시간슬롯의 이용에 대한 최적화가 가능한지 여부를 판단하는 단계(S614)와, 상기 최적화가 가능한 경우, 기존에 할당된 시간슬롯의 위치를 이동하는 단계(S615)와, 상기 할당 경우의 수에 대한 식별도를 갱신하는 단계(S616)를 포함한다.
나아가, 도 6b가 적용될 경우, 망 중심국 제어기에서 단말의 시간슬롯 할당 요청에 따른 시간슬롯 할당 방법은 도 3a의 방법이 적용된다.
이하, 실시예를 통하여 상기 본 발명에 대한 시간슬롯 할당 방법의 이해를 돕고, 상기 종래 기술에 따른 시간슬롯 할당 방법의 문제점을 해결할 수 있는지 판단한다.
도 5a 및 도 5b는 종래 기술에 따른 시간슬롯 할당 방법의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 시간슬롯 위치이동을 이용한 시간슬롯 할당 방법에 대한 예시도이다. 상기 도 4f의 상황에 있어서는, 현재 6초 전송주기의 시간슬롯 할당이 불가능하다. 즉, 도 4f 상황에서는 시간슬롯 3-1을 시간슬롯 3-0 또는 3-8로 이동하여 시간슬롯 1-0을 부활시키는 것이 할당 슬롯 위치를 가장 적게 이동하면서 6초 전송주기 시간슬롯을 확보할 수 있는 방법이다. 본 예시에서는 망 중심국 제어기가 시간슬롯 3-1을 시간슬롯 3-0으로 이동시키기로 결정하였다고 가정한다. 즉, 망 중심국은 망 중심국 제어기의 결정에 따라 시간슬롯 3-1을 사용 중인 단말에게 앞으로 시간슬롯 3-0을 사용할 것을 명령하고, 이에 따라 단말의 제어기는 자신에게 할당된 시간슬롯을 시간슬롯 3-0으로 변경하게 된다. 시간슬롯의 변경이 완료되면 이를 망 중심국에 보고하고, 보고받은 망 중심국의 제어기는 할당 경우의 수에 대한 식별도를 갱신하게 된다. 갱신된 식별도는 도 5a에 나타난다. 도 5a 상태에서 6초 전송주기의 시간슬롯을 할당하게 되면, 시간슬롯 0-1을 할당한 후에 망 중심국 제어기는 할당 경우의 수에 대한 식별도를 갱신하게 되며, 그 결과는 도 5b에 나타난다.
상기와 같은 시간슬롯 확보 방법을 이용하면, 도 6a에 도시된 바와 같이 단말에게 시간슬롯을 할당하는 과정에서 시간슬롯의 위치 이동을 통한 시간슬롯의 확보가 가능하고, 나아가 도 6b에 도시된 바와 같이 단말의 시간슬롯을 회수하는 과정에서 시간슬롯의 위치 이동을 통한 시간슬롯의 확보도 가능하다.
결국, 상기와 같이 본 발명에 따른 시간슬롯 할당 방법을 이용하면, 시분할 다중접속 통신 시스템에서 시간슬롯의 빈번한 할당 및 반납으로 인한 시간슬롯 할당의 비효율적인 운영을 제어하여 효율적인 시간슬롯의 이용을 도모할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용이 가능함은 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110 : 다중접속 망 120 : 망 중심국
121 : 망 중심국 제어기 122 : 시간슬롯 관리기
123 : 송수신기 130 : 단말
131 : 송신기 132 : 수신기
133 : 제어기 140 : 단말

Claims (8)

  1. 시간슬롯 할당 경우의 수에 대한 식별도를 작성하는 단계;
    통신망의 운용을 개시하는 단계;
    단말로부터 정보 전송주기 정보와 시간슬롯 할당 요청의 수신 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 단말의 전송주기 정보와 상기 식별도를 이용하여 할당 가능한 시간슬롯을 검색하는 단계를 포함하고,
    할당 가능한 시간슬롯이 존재하지 않을 경우,
    기존에 할당된 시간슬롯의 위치를 이동하는 단계;
    상기 단말에 할당할 시간슬롯이 확보되었는지 판단하는 단계;
    상기 단말에 할당할 시간슬롯이 확보된 경우, 상기 단말에 상기 확보된 시간슬롯을 할당하는 단계; 및
    상기 할당 경우의 수에 대한 식별도를 갱신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시간슬롯 위치이동을 이용한 시간슬롯 할당 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 단말의 전송주기 정보와 상기 식별도를 이용하여 할당 가능한 시간슬롯을 검색한 결과 할당 가능한 시간슬롯이 존재하는 경우,
    상기 단말에 상기 할당 가능한 시간슬롯을 할당하는 단계; 및
    상기 할당 경우의 수에 대한 식별도를 갱신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시간슬롯 위치이동을 이용한 시간슬롯 할당 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 기존에 할당된 시간슬롯의 위치를 이동하였음에도 상기 단말에 할당할 시간슬롯이 확보되지 않은 경우, 상기 단말에 시간슬롯 할당이 불가능함을 통보하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시간슬롯 위치이동을 이용한 시간슬롯 할당 방법.
  4. 할당 경우의 수에 대한 식별도를 파악하는 단계;
    단말로부터 시간슬롯 회수 요청을 수신하였는지 여부를 판단하는 단계;
    시간슬롯 회수에 따라 상기 할당 경우의 수에 대한 식별도를 갱신하는 단계; 및
    기존에 할당된 시간슬롯에 대한 위치이동을 통하여 전체 시간슬롯의 이용에 대한 최적화가 가능한지 여부를 판단하는 단계를 포함하고,
    최적화가 가능한 경우,
    기존에 할당된 시간슬롯의 위치를 이동하는 단계; 및
    상기 할당 경우의 수에 대한 식별도를 갱신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시간슬롯 위치이동을 이용한 시간슬롯 회수 방법.
  5. 시분할 다중접속망, 망 중심국 및 단말들로 이루어진 시분할 다중접속 통신 시스템에 있어서,
    상기 망 중심국은,
    상기 단말들로부터 정보 전송주기와 시간슬롯 할당 요청을 수신하는 수신기;
    상기 정보 전송주기에 따른 시간슬롯 할당 경우의 수에 대한 식별도를 작성하고, 할당 가능한 시간슬롯을 검색하며, 통신이 끝난 단말로부터 시간슬롯을 회수하는 망 중심국 제어기;
    상기 망 중심국 제어기에서 작성된 시간슬롯 할당 경우의 수에 대한 식별도를 이용하여 상기 단말에 시간슬롯을 할당하는 시간슬롯 관리기; 및
    상기 할당되는 시간슬롯의 정보를 단말에게 전달하는 송신기를 포함하되,
    상기 망 중심국 제어기는 할당 가능한 시간슬롯이 존재하지 않을 경우, 시간슬롯의 위치 이동을 통하여 상기 단말의 할당 가능한 시간슬롯을 검색하며,
    상기 시간슬롯 관리기는 검색된 할당 가능한 시간슬롯을 상기 단말에 할당하는 것을 특징으로 하는 시간슬롯 위치이동을 이용한 시분할 다중접속 통신 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 시간슬롯의 위치를 이동한 경우,
    상기 망 중심국 제어기는 시간슬롯 할당 경우의 수에 대한 식별도를 갱신하는 것을 특징으로 하는 시간슬롯 위치이동을 이용한 시분할 다중접속 통신 시스템.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 시간슬롯의 위치 이동을 통하여 단말이 요청한 전송주기의 시간슬롯을 검색하여 할당 가능한 시간슬롯을 도출하는데 실패한 경우,
    상기 망 중심국 제어기는 상기 단말에 시간슬롯 할당이 불가능함을 통보하는 것을 특징으로 하는 시간슬롯 위치이동을 이용한 시분할 다중접속 통신 시스템.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 단말은,
    망 중심국으로 단말의 전송주기 정보와 시간슬롯 할당요청 정보를 송신하고 통신이 종료된 경우 시간슬롯 회수요청 정보를 송신하는 송신기;
    상기 망 중심국으로부터 시간슬롯 할당정보를 수신하는 수신기; 및
    상기 시간슬롯 할당정보를 이용하여 시간슬롯을 운용하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시간슬롯 위치이동을 이용한 시분할 다중접속 통신 시스템.


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