KR101343750B1 - 휴대인터넷에서 무선자원 할당 테이블 구성 방법 및 그를이용한 무선자원 할당 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대인터넷에서 무선자원 할당 테이블 구성 방법 및 그를 이용한 무선자원 할당 방법에 관한 것으로, 휴대인터넷 망의 MBSC에서 무선자원 할당 테이블에 전송할 서비스를 미리 할당하고 방송 편성을 미리 해둬, 시간대별 무선자원 ID의 변경만으로 용이하게 MBS 트래픽을 변경할 수 있는, 무선자원 할당 테이블 구성 방법 및 그를 이용한 무선자원 할당 방법을 제공하고자 한다.

이를 위하여, 본 발명은 휴대인터넷에서 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스(MBS)를 위한 무선자원 할당 테이블 구성 방법에 있어서, 무선자원 중 멀티캐스트용 대역을 할당하는 단계; 멀티캐스트하고자 하는 서비스에서 요구되는 필요 대역폭의 목록을 작성하는 단계; 상기 필요 대역폭의 목록에서 가장 큰 대역폭을 찾는 단계; 1단계의 서비스 수 및 제1 서비스 대역폭을 계산하여 무선자원 할당 테이블을 구성하는 단계; 상기 필요 대역폭의 목록에서 '상기 1단계의 서비스 대역폭/2'보다 작거나 같은 대역폭을 갖는 서비스 중 가장 큰 대역폭을 갖는 제2 서비스 대역폭을 찾는 제1 수행 단계; 및 다음 단계의 제1 중첩 가능한 서비스 수를 계산하고, 다음 단계의 제3 서비스 대역폭을 계산하여 상기 무선자원 할당 테이블을 구성하는 제2 수행 단계를 포함한다.

휴대인터넷, MBS, 무선자원, 무선자원 할당 테이블

Description

휴대인터넷에서 무선자원 할당 테이블 구성 방법 및 그를 이용한 무선자원 할당 방법{MBS resource allocation table configuration method in on wireless broadband access network, and MBS resource allocation method using it}

본 발명은 휴대인터넷에서 무선자원 할당 테이블 구성 방법 및 그를 이용한 무선자원 할당 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대인터넷 망에서 무선자원 할당 테이블에 전송할 서비스를 미리 할당하고 방송 편성을 미리 해둬, 시간대별 무선자원 ID의 변경만으로 용이하게 멀티캐스트 & 브로드캐스트 서비스(MBS : Multicast and Broadcast Service) 트래픽을 변경할 수 있는, 무선자원 할당 테이블 구성 방법 및 그를 이용한 무선자원 할당 방법에 관한 것이다.

휴대인터넷(WiBro)은 2.3GHz 대역을 활용해 사용 영역과 요금 측면에서 기존 시스템이 갖는 한계를 극복하고, ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line) 수준의 품질과 비용으로 정지 상태는 물론, 이동중에도 고속 인터넷 접속이 가능한 무선인터넷 서비스를 의미한다.

이러한 휴대인터넷은 기존 IMT-2000(International Mobile Telecommunication - 2000)에서 추구하는 이동중 전송속도보다 빠르며, WLAN(Wireless LAN)과는 달리 실내뿐만 아니라, 실외 이동 환경에서도 인터넷 서비스를 제공할 수 있다.

또한, 휴대인터넷은 기존 이동통신 서비스와 마찬가지로 셀간의 핸드오프를 지원하며, 이동중에도 끊김 없는 서비스 제공이 가능하다. 또한, 유선 인터넷과 마찬가지로 정액제 과금 기반의 상시 연결이 가능토록 하기 위해 대역 효율성의 극대화를 추구하고 있다. 즉, 경제성 확보를 통해 기존 이동통신 서비스가 가지고 있는 시장 한계를 극복하고, 나아가 노트북 PC를 포함한 다양한 휴대형 컴퓨터 단말을 이용해 유선과 동일한 인터넷 접속 환경을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그런데, 현재 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)/TDD(Time Division Multiplexing) 기술 기반의 휴대인터넷 규격에서 기지국(RAS : Radio Access Station)이 사용자에게 자원 할당을 알리기 위해 MAP 메시지를 전송하여야 한다. OFDMA 기술 기반에서의 MAP 메시지 사용 방식은 동적 자원 할당 방식을 적용하고 있으며, 이것은 자원이 할당되는 프레임마다 사용자에게 MAP 메시지를 전송해서 자원 할당 영역과 할당 시간 정보를 알려준다.

자원을 다수의 사용자가 공유하는 MBS(Multicast and Broadcast Service)의 경우에는 한 기지국 내에서 동일한 자원할당 영역과 할당 시간에 다수의 사용자가 서비스를 제공받으며, 현재 휴대인터넷 규격의 IOT(Inter Operability Test) 프로파일에 있는 Multi-BS-MBS의 경우에는 한 기지국 내가 아닌 동일한 MBS 존(zone) 내에 있는 모든 기지국에서 동일한 자원할당 영역과 할당 시간에 서비스를 제공하여야 한다.

또한, 휴대인터넷에서는 이동성을 지원하므로 서비스 제공받는 단말(MN : Mobile Node)이 없을 경우 기지국에서 무선자원을 할당하지 않고 MBS용의 무선자원을 다른 일반 트래픽용으로 할당하게 되면, 그 기지국으로 들어오는 사용자는 서비스를 제공받을 수 없거나 MBS용 무선자원 영역에 자원을 할당받아 서비스를 제공받게 되므로 서비스 연속성을 보장할 수 없을 뿐만 아니라, MBS용 무선자원에 다른 트래픽을 할당함으로써 인접 기지국에 간섭을 주게 되므로 성능 저하를 초래하게 된다.

그러므로, 일반적으로 사용자 유무에 상관없이 MBS 존(zone) 내의 모든 기지국에서 동일 서비스 채널에 대해 동일한 자원할당 영역과 할당 시간을 사용하게 된다.

따라서, 휴대인터넷 MBS의 경우, 하나의 자원을 여러 사용자들에게 공유하도록 함으로써 무선자원을 절약할 수 있는 이점에도 불구하고, 새로운 서비스 채널 추가 및 변경 등이 어려운 문제가 발생하게 된다.

정리해보면, MBS 트래픽은 다수의 사용자들이 주파수 자원을 공유하게 되므로 서비스 채널마다 동일한 무선자원을 사용하게 된다. 그러므로, 다수의 사용자가 동일한 무선자원을 공유하기 때문에 임의적으로 서비스 채널을 추가하거나 변경하는 것이 용이하지 않게 된다. 그러나, 원활한 서비스 제공을 위해서는 서비스 채널을 추가하거나 변경하는 것이 필수적이다.

이와 같이 동일한 무선자원을 다수의 사용자들이 공유함으로써 무선자원을 효과적으로 사용할 수 있는 MBS 기술은, 다수의 사용자들이 공통적으로 인지할 수 있는 무선자원 정보 및 같은 무선자원을 이용함으로써 얻을 수 있는 인접 기지국 간에 다이버시티(Diversity) 효과 등에 따라 서비스 채널을 변경하기가 용이하지 않은 문제점이 발생한다. 이러한 문제점은 결국 MBS를 제공하는 입장이나 다양한 서비스를 원하는 사용자 입장에서는 부정적인 결과를 초래한다

특히, 휴대인터넷에서는 IEEE 802.16e를 사용함에 있어 멀티캐스트를 위한 무선자원 할당을 망이 아닌 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스 센터(MBSC)에서 제공할 필요가 있다. 이때, MBSC는 각 서비스별로 멀티캐스트 주소, CID(Connection Identifier) 등의 무선 파라미터를 할당하고 가용 무선자원을 관리할 수 있어야 한다. 이러한 요구사항을 만족하는 새로운 무선자원 할당 알고리즘이 절실히 요구된다.

따라서, 본 발명은 휴대인터넷 망의 MBSC에서 무선자원 할당 테이블에 전송할 서비스를 미리 할당하고 방송 편성을 미리 해둬, 시간대별 무선자원 ID의 변경만으로 용이하게 MBS 트래픽을 변경할 수 있는, 무선자원 할당 테이블 구성 방법 및 그를 이용한 무선자원 할당 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 휴대인터넷에서 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스(MBS)를 위한 무선자원 할당 테이블 구성 방법에 있어서, 무선자원 중 멀티캐스트용 대역을 할당하는 단계; 멀티캐스트하고자 하는 서비스에서 요구되는 필요 대역폭의 목록을 작성하는 단계; 상기 필요 대역폭의 목록에서 가장 큰 대역폭을 찾는 단계; 1단계의 서비스 수 및 제1 서비스 대역폭을 계산하여 무선자원 할당 테이블을 구성하는 단계; 상기 필요 대역폭의 목록에서 '상기 1단계의 서비스 대역폭/2'보다 작거나 같은 대역폭을 갖는 서비스 중 가장 큰 대역폭을 갖는 제2 서비스 대역폭을 찾는 제1 수행 단계; 및 다음 단계의 제1 중첩 가능한 서비스 수를 계산하고, 다음 단계의 제3 서비스 대역폭을 계산하여 상기 무선자원 할당 테이블을 구성하는 제2 수행 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 제1 및 제2 수행 단계를 반복 수행하여, 3단계 또는 그 이상 단계의 제4 서비스 대역폭과 제2 중첩 가능한 서비스 수를 계산하여 상기 무선자원 할당 테이블을 구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은, 휴대인터넷에서 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스(MBS)를 위한 무선자원 할당 방법에 있어서, 멀티캐스트 무선자원 사용 최소 단위 시간을 정하여 타임블록을 정의하는 단계; 각 타임블록별로 타임블록 ID, 시작시간, 종료시간을 등록하는 단계; 무선 채널 ID, 타임블록 ID, 가용(Available)을 필드로 하는 스케쥴 테이블을 정의하는 단계; 상기 스케쥴 테이블의 내용을 각 무선 채널 ID와 타임블록 ID에 대해 결합 연산을 통해 채우는 단계; 및 대역폭을 필요로 하는 서비스에 대해 청약이 들어오면 청약된 서비스에 채널을 할당하는 채널 할당 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명은, 휴대인터넷 망에서 멀티캐스트 서비스를 함에 있어 무선자원을 효율적으로 관리할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 예상되는 서비스에 대한 무선자원 테이블을 사전에 설정하 여 관리함으로써 시간에 따라 서비스 채널의 변경을 용이하게 하여, 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스(MBS) 활성화를 도모할 수 있는 이점이 있다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 MBS 제공을 위한 휴대인터넷(WiBro) 망의 구성 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 통상 휴대인터넷(WiBro) 망은, 기지국(RAS)(12)과 무선접속을 통해 서비스를 제공하는 이동 단말(MN)(11), 이동 단말(MN)(11)과의 무선접속을 IP(Internet Protocol) 망과 연결해 주는 기지국(RAS)(12), 그리고 IP 접속 및 이동성 관리 등을 위한 제어국(ACR : Access Control Router)(13)으로 구성되어 있다.

특히, 본 발명에서와 같이 휴대인터넷(WiBro) MBS 제공을 위해서는, 기존 휴 대인터넷(WiBro) 망 구성요소에, MBS 서비스 채널들에 대해 각각 다른 IP 멀티캐스트 주소를 이용하여 멀티캐스트 데이터그램을 전송하고, MBS 존(Zone) 구성정보 및 다수의 사용자들이 무선자원을 공유하도록 무선 파라미터를 정의한 무선자원 할당 테이블을 기지국(12) 및 제어국(13)으로 통지하는 멀티캐스트 & 브로드캐스트 서비스 센터(MBSC)(16)를 추가한다.

무선 접속망 외부에서 패킷을 이동 단말(11)에게 전달시 라우터(AR : Access Router)(14)를 통해 기지국 장치(BS : Base Station)(12,13)에 전달하며, 기지국 장치(BS)(12,13)는 이동 단말(11)에게 패킷을 전달한다.

상기에서, 기지국(12) 및 제어국(13)은 하나의 기지국 장치(BS)에 통합 구성될 수 있으며, 별도로 분리 구성될 수도 있다.

휴대인터넷 망에서 MBS를 위한 무선자원 할당은, 도 2에 도시된 바와 같이 MBS MAP 메시지에 의해 할당되는데, 하향링크의 자원위치를 알려주는 DL-MAP상에 있는 MBS_MAP_IE가 MBS-MAP 메시지의 위치를 알려준다. 이때, MBS-MAP 메시지는 이동 단말(11)이 2~5 프레임(Frame) 이후에 수신할 MBS 할당 무선자원에 대한 액세스 정보를 제공하며, 최대 256 프레임(Frame) 이후에 수신할 다음(Next) MBS-MAP 메시지에 대한 정보를 제공한다.

여기에서 MBS 무선자원은 다수의 사용자에 의해 공유되므로 서비스 채널별로 각각 동일하게 정의되어야 하며, 이동 단말(11)이 MSB 존 내의 다른 기지국(12) 영역으로 이동한 경우에도 동일한 서비스를 제공받아야 한다.

이를 위해, 본 발명에서는 MBSC(16)가 도 3에 도시된 바와 같이 예상 서비스 에 대한 무선자원 크기 및 파라미터를 설정한 무선자원 할당 테이블을 사전에 작성하여 관리하며, MBS 존 내의 모든 기지국(12)과 제어국(13)에게 무선자원 할당 테이블을 통지한다.

MBS 무선자원은 사용자가 MBS와 유니캐스트(Unicast) 서비스를 동시 접속할 수 있도록 동일한 FA에 할당한다. 이때, MBS 자원을 예를 들면 전체 무선자원의 25% 정도 할당하며, 서비스 선호도에 따라 용이하게 증감할 수 있도록 한다. 물론, 하나의 FA 전체에 MBS를 할당할 수도 있다.

MBSC(16)는 제공 가능한 MBS 서비스 개수만큼 ID를 생성하여 서비스별로 사용할 무선자원 크기 및 무선 파라미터를 맵핑(Mapping)하여 MBS 무선자원 할당 테이블을 생성 관리한다.

즉, MBSC(16)는 우선 각 기지국(12)의 전체 무선자원 중 MBS 서비스를 위해 할당된 자원에 대해 "Area"라고 하는 MBS 무선자원의 할당 단위로 구분한다. 이때, 각각의 Area는 예상되는 서비스의 가장 큰 자원으로 정의하고(예를 들면, 1Mbps 단위, 500kbps 단위), 각각의 Area는 예상되는 서비스 중 가장 작은 단위(Sub-Area)로 잘게 쪼개 정의할 수 있다. 이때, 쪼개지는 단위(Sub-Area)별로 무선자원 ID를 부가하는데, 부가하는 방법은 첫 번째 디지트는 Area 번호(Area 1, Area 2, Area 3)로 하고('1', '2', '3' 등), 쪼개지는 단계에 따라 디지트를 추가하면서 ID를 부가한다. 예를 들어, 도 3에서 3단계로 구분하는 경우, 2단계에서는 '11', '12', '13', '14', '15', '16', 3단계에서는 '111', '112', '121', '122', '131', '132', '141', '142', '151', '152', '161', '162'로 쪼개지는 단계에 따라 디지트를 추가 하여 무선자원 ID를 부가한다. 또는, 다른 전송속도를 요하는 서비스를 혼합하여 전체 용량이 Area를 넘지 않는 조합으로 탑재할 수도 있다.

일 예로, 본 발명에서는 Area를 편의상 384kbps 단위로 할당한다.

이 Area(384kbps)는 가장 큰 단위인 384kbps의 서비스 채널(Video) 1개('1')를 할당할 수 있고(도 3의 Area 1 참조), 또는 64kbps 서비스 채널(Audio) 6개('11', '12', '13', '14', '15', 16')(도 3의 Area 1 참조), 또는 32kbps 서비스 채널(Data) 12개('111', '112', '121', '122', '131', '132', '141', '142', '151', '152', '161', '162')(도 3의 Area 1 참조)를 탑재할 수 있다.

이와 같이 Area에 384kbps 비디오(Video) 서비스 채널 1개, 또는 64kbps 오디오(Audio) 서비스 채널 6개, 또는 32kbps 데이터(Data) 서비스 채널 12개를 할당한 경우에는 다른 서비스 채널을 더 이상 할당할 수 없으나(도 3의 Area 1 참조), 다른 전송속도를 요하는 서비스 채널을 혼합하여 전체 용량이 Area를 넘지 않는 조합으로 탑재할 수도 있다. 즉, 64kbps 서비스 채널(Audio) 3개('21', '22', '23') 및 32kbps 서비스 채널(Data) 6개('241', '242', '251', '252', '261', '262')(도 3의 Area 2 참조) 등 다양한 조합으로 탑재할 수 있는 것이다.

이때, 할당되는 무선자원은 토지구획과 같이 물리적인 위치(시간과 주파수의 조합)이므로 할당된 영역에 중복하여 할당할 수 없다. 그러므로, 각각의 서비스 채널 단위마다 유일한 ID를 부여하여 ID만 확인해도 어느 무선자원 영역에 어떤 무선 파라미터로 할당했는지 알 수 있도록 한다.

이를 위해, 무선자원 할당 테이블 설계시, 전송속도 뿐만 아니라, 서비스 종 류에 따른 서비스품질(QoS)을 고려하여 예상 서비스를 고려하고 반영하여야 한다.

또한, 무선자원 할당 테이블에는 무선자원 ID(도 3에 나타난 '1', '11', '111' 등), QoS에 맞게 선택한 변조 및 코딩(Modulation & coding) 값, 휴대인터넷 무선 프레임 내 무선자원 시작 위치 및 크기, 그리고 휴대인터넷 규격[IEEE 802.16e]에서 정의된 값[TLV(Type Length Value)] 등이 포함되어야 한다.

이와 같이 MBSC(16)에서 정의된 무선자원 할당 테이블은 기지국(12) 및 제어국(13)을 관리하는 망관리 시스템(EMS : Element Management System)(15)을 통해 제어국(13)과 기지국(12)으로 전송된다. 이때, MBS 존 구성정보도 같이 전송된다. 만약, 무선자원 할당 테이블의 새로운 서비스 추가 및 새롭게 구성할 경우에는, MBSC(16)에서 변경후 망관리 시스템(15)을 통해 제어국(13)과 기지국(12)에 전송한다.

MBS 존 구성정보 및 무선자원 할당 테이블이 기지국(12) 및 제어국(13)에 전송되어 설정된 후, MBSC(16)는 서비스 채널을 IP 멀티캐스트 데이터그램으로 전송한다. 동일한 MBS 존 내에 있는 모든 기지국(12)은 같은 MCID(Multicast Connection ID)를 이용하여 다수의 사용자가 같은 접속 ID로 휴대인터넷의 동일한 무선자원을 공유하도록 하기 때문에, MBSC(16)는 IP 멀티캐스트 데이터그램 전송시 무선자원 할당 테이블에 정의된 무선자원 ID 뿐만 아니라 MCID 값도 알려준다.

그러므로, 도 4와 같이 시간대별로 무선자원 ID(예를 들면, "video 2 채널, audio 3 채널, interactive 5 채널, data 방송 1 채널 → video 2 채널, audio 1 채널, PTT 4 채널, interactive 3 채널, data 방송 3 채널 → video 3 채널")를 변 경할 수 있어, 용이하게 서비스 채널을 늘리거나 줄이거나 또는 다른 성격의 서비스로 변경할 수 있는 것이다.

결국, 무선자원 할당 테이블에 유일한 ID를 각각의 서비스 채널 단위마다 부여함으로써, 기지국(12) 및 제어국(13)에서 이 ID만 확인해도 어느 무선자원 영역에 어떤 무선 파라미터(예로서, 선택한 변조 및 코딩(Modulation & coding) 값, 휴대인터넷 무선 프레임 내 무선자원 시작 위치 및 크기, 그리고 휴대인터넷 규격에서 정의된 값 등)를 할당했는지를 알 수 있기 때문에, 추후 MBSC(16)가 서비스 채널 전송시 IP 멀티캐스트 주소, 무선자원 ID, MCID 등을 포함시켜 전송하면, 기지국(12) 및 제어국(13)에서는 무선자원 ID 확인만으로 도 5에 도시된 바와 같이 시간대별로 용이하게 변경 가능하면서도, 전송된 서비스 채널에 대하여 동일한 무선자원을 사용하여 휴대인터넷 MBS 성능을 유지하면서 서비스를 제공할 수 있는 것이다.

그럼, 무선자원 할당 테이블을 구성하는 방법에 대해 보다 상세하게 살펴보기로 한다.

A. WiBro 망의 무선자원 중 멀티캐스트용 대역(Band_Sum)을 할당한다.

여기서, 멀티캐스트 대역은 WiBro OFDMA의 하나의 프레임 중 트래픽을 전송하는 하향링크(DL) 전체 버스트에서 사전에 일부를 할당한다. 즉, 도 6에서 MBS Bursts에 해당된다(MBS burst에는 MBS 트래픽을 지정해 주는 MBS_MAP이 포함될 수 있음). 이하에서는 상기 "Band_Sum"을 1.152Mbps로 가정하여 설명한다.

B. 멀티캐스트하고자 하는 서비스에서 요구하는 필요 대역폭의 목록[B_List]을 작성한다.

여기서, 필요 대역폭의 목록(B_List)은, 일 예로 TV 방송 편성표처럼, 어느 시간에 몇 개의 방송 채널을 보낼지 사전에 편성하는 것이다. 그러므로, B_List라 하면, 특정 시간에 전송되는 채널 수이며, 예로서 "KBS(384kbps)", "MBC(128kbps)", "SBS(64kbps)" 등으로 볼 수 있다.

C. 필요 대역폭의 목록(B_List)에서 가장 큰 대역폭(Max_Band)을 찾는다. 이는 필요 대역폭의 목록(B_List)이 제시되면, 목록(B_List) 중 가장 큰 대역폭을 찾는 것이다. 즉, "Max_Band = 384kbps, KBS"이다.

D. 1단계 서비스 수(Num_Order1_Service)를 계산한다[Num_Order1_Service = Floor(Band_Sum/Max_Band)].

여기서, 1단계 서비스 수(Num_Order1_Service)를 계산하는 이유는, 최대 할당 단위인 Area 개수를 구하기 위함이다. 예로서, "Num_Order1_Service = Floor(1152/384) = Floor(3) = 3"이다. 그러므로, 1단계 서비스 수는 3개이다.

이때, 1단계 서비스에는 1 디지트의 번호를 부여한다. 즉, 3이므로 '1', '2', '3'의 Area 번호가 부여된다.

E. 1단계 서비스 대역폭(Order1_Service_Band)을 계산한다[Order1_Service_Band = Band_Sum /Num_Order1_Service]. 즉, 최대 할당 단위의 대역폭을 구한다.

여기서, 1단계 서비스 대역폭(Order1_Service_Band)은 MBS 서비스를 위해 할 당된 멀티캐스트용 대역폭을 1단계 서비스 수로 나눈 것이다. 따라서, 최대 할당 단위의 대역폭은 384kbps이다[1.152Mbps/3 = 384kbps]. 즉, "KBS"는 1번에 할당된다.

F. 필요 대역폭의 목록(B_list)에서 Order1_Service_Band/2 보다 작거나 같은 대역폭을 갖는 서비스 중 가장 큰 대역폭을 갖는 서비스의 대역폭(Order2_Band_min)을 찾는다. 여기서는 최대 할당 단위의 대역폭을 필요로 하는 B_List를 최대 할당 단위(Order1_Service_Band)에 할당하고, 그 다음 작은 대역폭을 구한다. 이는 작은 대역폭만 있어도 서비스 가능한 B_List를 큰 대역에 할당함으로써 발생하는 낭비를 제거하고, 주어진 시간에 될 수 있으면 많은 B_List를 송출하기 위함이다. 즉, 192kbps보다 작거나 같은 대역을 찾는다. 본 예에서 "Order2_Band_min"는 "128kbps"이다.

G. 다음 단계에 중첩가능 서비스 수(Num_Order2_Service)를 계산한다[Num_Order2_Service = Floor(Order1_Service_Band /Order2_Band_min)].

본 예에서는 "MBC = 128kbps"이므로, "Num_Order2_Service = Floor(384/128) = Floor(3) = 3"이다.

두 번째 서비스에는 2 디지트의 번호가 부여된다. 1번째 Area에 서비스가 할당되었고, 위 계산에 의거하여 서비스 수가 3이므로 '21', '22', '23'이 부여된다.

H. 다음 단계 서비스 대역폭(Order2_Service_Band)을 계산한다[Order2_Service_Band = Order1_Service_Band/Num_Order2_Service]. 이는 MBS 서비스를 위해 할당된 멀티캐스트용 대역폭을 2단계 서비스 수로 나눈 것이다.

본 예에서는 "Order2_Service_Band = 384/3 = 128"이다. 즉, 2단계 서비스 대역폭은 "128kbps"이고, '21'번에 할당된다.

I. 이와 유사하게 F, G, H 과정을 반복 수행하여, 3단계 또는 그 이상 단계의 서비스 대역폭과 중첩 서비스 수를 계산한다. 여기서는 B_List 중 2번째 할당 단위(Order2_Service_Band)에 할당하고, 그 다음 작은 대역폭을 구한다. 즉, 64kbps보다 작거나 같은 대역을 찾는다.

3단계 중첩 가능 서비스 수(Num_Order3_Service)는 Floor(Order2_Service_Band/Order3_Band_min)이다. 그리고, 3단계 서비스 대역폭(Order3_Service_Band)는 "Order2_Service_Band/Num_Order3_Service"이다.

본 예에서 "Order3_Band_min"는 "64kbps"이다.

또한, 본 예에서는 "SBS = 64kbps"이므로, "Num_Order3_Service = Floor(128/64) = Floor(2) = 2"이다.

세 번째 서비스에는 3 디지트의 번호가 부여된다. 1번째 Area에 서비스가 할당되었고, 2번째 Area의 '21'번에도 서비스가 할당되었으므로, '22'번에 '221', '222'가 부여된다.

따라서, "Order3_Service_Band = Order2_Service_Band/Num_Order3_Service"는 "128/2 = 64kbps"이다.

J. DB에 무선자원 할당 테이블을 도 7과 같이 구성한다. 도 7에서, 무선자원 할당 테이블의 필드는, ID, 레벨(Level), 대역폭(Bandwidth), 멀티캐스트 CID, 멀티캐스트 IP(Multicast IP) 주소, 멀티캐스트 포트(MPort)로 구성된다.

서비스가 더 있으면 대역폭에 맞춰 추가 할당 가능하며, 예로서 '1'번, '21'번, '221'번 이외의 비어있는 다른 ID에 할당 가능하다(예로서, '3'번, '23'번, '222'번 등).

K. Num_Order1_Service 만큼 DB에 레코드를 추가한다. 이때, ID 는 1부터 순차적으로 증가하여 부여한다.

레벨(Level)은 모두 '1'로 하며, 대역폭(Bandwidth)은 "Order1_Service_Band"로 부여한다.

L. i 단계 구역을 DB에 추가한다.

DB에서 레벨이 i-1 단계인 각각의 record(ID=X)에 대해 "Num_Order(i)_Service" 만큼 레코드를 추가한다. 이때, ID는 X.Y로 하며 Y는 1부터 순차적으로 증가한다.

레벨(Level)은 모두 'i'로 하며, 대역폭(Bandwidth)은 "Order(i)_Service_Band"로 부여한다. i는 2부터 차례로 증가시켜 수행한다. 즉, 즉, X가 1이면, Y는 1부터 "11, 12, 13…"이다.

M. DB에서 전체 레코드 수를 구한다(=전체 서비스 구역 총수). 이 값은 다음의 [수학식 1]로도 구할 수 있다.

i 단계 서비스구역 총수: TNS_Order(i)

TNS_Order(i) = TNS_Order(i-1)* Num_Order(i)_Service (i>1)

TNS_Order(1) = Num_Order1_Service(본 예에서는 '3'임)

전체 서비스 구역 총수(TNSA) = ∑i TNS_Order(i)

본 예에서는 "TNS_Order(1) = 3", "TNS_Order(2) = TNS_Order(1)*Num_Order2_service = 3*3 = 9", "TNS_Order(3) = TNS_Order(2)*Num_Order3_Service = 9*2 = 18"이다. 그러므로, TNSA는 '30'이다.

N. TNSA 개의 멀티캐스트 IP 대역을 할당받는다.

O. 할당받은 IP를 DB에 등록된 각 구역별로 하나씩 할당한다.

P. 각 레코드별로 CID도 순차적으로 할당한다.

이처럼, 무선자원 할당 테이블에 레코드(ID | IP Address | MCID)를 추가 할당한 예가 도 8에 도시되었다.

이제, 서비스별 무선자원 할당 방법에 대해 보다 상세하게 살펴보기로 한다.

무선자원 할당 방법은 상기에서 구성된 무선자원 할당 테이블을 이용하여 서비스별로 무선 채널을 할당하는 것이다.

A. 멀티캐스트 무선자원 사용 최소 단위 시간을 정한다(TM 분)

B. 24*60/TM 개의 타임블록(Timeblock)을 정의한다. 여기서는 하루를 분 단위로 계산한다. 즉, '1440TM'이다.

C. 각 타임블록별로 타임블록 ID, 시작시간, 종료시간을 등록한다.

D. DB에 무선 채널 ID, 타임블록 ID, 가용(Available)을 필드로 하는 도 9와 같은 스케쥴 테이블(Schedule Table)을 정의한다.

E. 스케쥴 테이블의 내용을 각 무선 채널 ID와 타임블록 ID에 대해 결합 연산(Join Operation)을 통해 채운다. 초기 Available 값은 '가용'으로 한다.

F. 대역폭 B를 필요로 하는 서비스에 대해 시간 T1부터 T2까지 청약이 들어오면, 다음과 같이 채널을 할당한다.

i) 시작시간, 종료시간이 T1, T2 사이에 중복되는 모든 타임블록 ID의 리스트를 만든다(T_List).

ii) "Order(i)_Service_Band >= B"이고 "Order(i+1)_Service_Band < B"인 i를 찾는다.

iii) 스케쥴 테이블에서 T_list에 속하는 모든 타임블록 ID에 대해 Available 값이 가용인 채널 ID의 리스트(C_List)를 만든다.

iv) C_List에서 레벨이 i인 채널이 있으면 그 중 하나를 선택한다(ID=X).

v) 스케쥴 테이블에서 채널 ID가 X로 시작하고 타임블록 ID가 T_List에 속하는 모든 레코드의 Available을 '사용'으로 변경한다.

vi) 청약된 서비스에 채널 ID가 X인 무선 파라미터를 할당한다.

도 9에서, TM1에서 사용하는 ID는 '1', '21', '221', '3'이다.

또한, TM2에서 사용하는 ID는 '1', '21', '221', '3'이다.

또한, TM3에서 사용하는 ID는 '1', '21', '22', '23', '3'이다.

또한, TM4 사용하는 ID는 '111', '112', '121', '122', '131', '132', '21', '22', '23', '3'이다.

또한, TM5 사용하는 ID는 '111', '112', '121', '122', '131', '132', '21', '22', '23', '3'이다.

또한, TM6에서 사용하는 ID는 '111', '112', '121', '122', '131', '132', '21', '23', '3'이다.

또한, TM7에서 사용하는 ID는 '111', '112', '121', '122', '131', '132', '21', '3'이다.

또한, TM8에서 사용하는 ID는 '111', '112', '121', '122', '131', '132', '211', '212', '3'이다.

또한, TM9에서 사용하는 ID는 '111', '112', '121', '122', '131', '132', '211', '212', '22', '23'이다.

또한, TM10에서 사용하는 ID는 '111', '112', '121', '122', '131', '132', '211', '212', '22', '23'이다.

…….

또한, TM1439에서 사용하는 ID는 '11', '12', '13', '31', '32'이다.

또한, TM1440에서 사용하는 ID는 '11', '12', '13', '31', '32'이다.

이처럼, MBS 트래픽은 1:1 연결에 의한 서비스가 아니라 무선자원을 다수의 단말이 공유하기 때문에 연결의 특성(서비스 속도, 무선접속 파라미터 등)을 변경하기 어려웠는데, 본 발명에서는 무선자원 할당 테이블에 전송할 서비스를 미리 할당하고 방송 편성을 미리 해둬, 시간대별 ID의 변경만으로 용이하게 MBS 트래픽 변 경이 가능하다.

한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

본 발명은 휴대인터넷에 이용될 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 MBS 제공을 위한 휴대인터넷(WiBro) 망의 구성 예시도,

도 2는 본 발명에 이용되는 MBS MAP 메시지를 나타낸 설명도,

도 3은 본 발명에 따른 MBS용 무선자원 할당 테이블 예시도,

도 4는 본 발명에 따른 시간대별 서비스 채널에 따른 무선자원 ID 할당 예시도,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 MBS 존(Zone)별 전송 패턴 및 컨텐츠 스케줄링 예시도,

도 6은 본 발명에 이용되는 MBS MAP 메시지에서 멀티캐스트 대역을 설명하기 위한 도면,

도 7은 본 발명에 따른 MBS용 무선자원 할당 테이블을 상세하게 설명하기 위한 도면,

도 8은 본 발명에 따른 MBS용 무선자원 할당 테이블에 레코드를 추가하는 과정을 설명하기 위한 도면,

도 9는 본 발명에 이용되는 스케쥴 테이블 예시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11 : 이동 단말(MN) 12 : 기지국(RAS)

13 : 제어국(ACR) 14 : 라우터(AR)

15 : 망관리 시스템(EMS)

16 : 멀티캐스트 & 브로드캐스트 서비스 센터(MBSC)

Claims (13)

1. 휴대인터넷에서 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스(MBS)를 위한 무선자원 할당 테이블 구성 방법에 있어서,

   무선자원 중 멀티캐스트용 대역을 할당하는 단계;

   멀티캐스트하고자 하는 서비스에서 요구되는 필요 대역폭의 목록을 작성하는 단계;

   상기 필요 대역폭의 목록에서 가장 큰 대역폭을 찾는 단계;

   1단계의 서비스 수 및 제1 서비스 대역폭을 계산하여 무선자원 할당 테이블을 구성하는 단계;

   상기 필요 대역폭의 목록에서 '상기 1단계의 서비스 대역폭/2'보다 작거나 같은 대역폭을 갖는 서비스 중 가장 큰 대역폭을 갖는 제2 서비스 대역폭을 찾는 제1 수행 단계; 및

   다음 단계의 제1 중첩 가능한 서비스 수를 계산하고, 다음 단계의 제3 서비스 대역폭을 계산하여 상기 무선자원 할당 테이블을 구성하는 제2 수행 단계

   를 포함하는 무선자원 할당 테이블 구성 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 수행 단계를 반복 수행하여, 3단계 또는 그 이상 단계의 제 4 서비스 대역폭과 제2 중첩 가능한 서비스 수를 계산하여 상기 무선자원 할당 테이블을 구성하는 단계

   를 더 포함하는 무선자원 할당 테이블 구성 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 1단계의 서비스 수(Num_Order1_Service)는,

   상기 멀티캐스트용 대역(Band_Sum)을 상기 필요 대역폭의 목록(B_List)에서 가장 큰 대역폭(Max_Band)으로 나눈 값을 플로어(Floor) 함수에 넣어 계산한 값[Num_Order1_Service = Floor(Band_Sum/Max_Band)]인 것을 특징으로 하는 무선자원 할당 테이블 구성 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 1단계의 제1 서비스 대역폭(Order1_Service_Band)은,

   최대 할당 단위의 대역폭으로, 상기 멀티캐스트용 대역(Band_Sum)을 상기 1단계 서비스 수(Num_Order1_Service)로 나눈 값[Order1_Service_Band = Band_Sum/Num_Order1_Service]인 것을 특징으로 하는 무선자원 할당 테이블 구성 방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 제1 수행 단계에서는,

   최대 할당 단위의 대역폭을 필요로 하는 상기 필요 대역폭의 목록(B_List)을 최대 할당 단위(Order1_Service_Band)에 할당하고, 그 다음 작은 상기 제2 서비스 대역폭(Order2_Band_min)을 구하는 것을 특징으로 하는 무선자원 할당 테이블 구성 방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 다음 단계의 제1 중첩 가능한 서비스 수(Num_Order2_Service)는,

   상기 제1 서비스 대역폭(Order1_Service_Band)을 상기 제2 서비스 대역폭(Order2_Band_min)으로 나눈 값을 플로어(Floor) 함수에 넣어 계산한 값[Num_Order2_Service = Floor(Order1_Service_Band/Order2_Band_min)]인 것을 특징으로 하는 무선자원 할당 테이블 구성 방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 다음 단계의 제3 서비스 대역폭(Order2_Service_Band)은,

   상기 제1 서비스 대역폭(Order1_Service_Band)을 상기 다음 단계의 중첩 가 능한 서비스 수(Num_Order2_Service)로 나눈 값[Order2_Service_Band = Order1_Service_Band/Num_Order2_Service]인 것을 특징으로 하는 무선자원 할당 테이블 구성 방법.
8. 제1항에 있어서,

   상기 무선자원 할당 테이블은,

   식별자(ID) 정보, 레벨(Level) 정보, 대역폭(Bandwidth) 정보, 연결 식별자(CID) 정보, 멀티캐스트 IP 주소, 멀티캐스트 포트 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선자원 할당 테이블 구성 방법.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 무선자원 할당 테이블의 전체 레코드(전체 서비스 구역 총수)를 구하여, 전체 서비스 구역 총수의 IP 대역을 할당받아, 할당받은 IP를 각 구역별로 하나씩 할당하고, 멀티캐스트 연결 식별자(CID) 정보를 순차적으로 할당하는 단계

   를 더 포함하는 무선자원 할당 테이블 구성 방법.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서,

    상기 무선자원 할당 테이블은,

    예상 서비스에 대한 무선자원 크기 및 파라미터가 설정된 것으로, 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스 센터(MBSC)에 의해 MBS 존 구성정보와 함께 기지국 장치로 전송되는 것을 특징으로 하는 무선자원 할당 테이블 구성 방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 MBSC는,

    MBS 서비스 채널들에 대해 각각 다른 IP 멀티캐스트 주소를 이용하여 멀티캐스트 데이터그램을 전송하고, IP 멀티캐스트 데이터그램 전송시, 상기 무선자원 할당 테이블에 정의된 무선자원 ID 뿐만 아니라, 멀티캐스트 연결 식별자(MCID) 정보를 함께 알려주는 것을 특징으로 하는 무선자원 할당 테이블 구성 방법.
12. 휴대인터넷에서 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스(MBS)를 위한 무선자원 할당 방법에 있어서,

    멀티캐스트 무선자원 사용 최소 단위 시간을 정하여 타임블록을 정의하는 단계;

    각 타임블록별로 타임블록 ID, 시작시간, 종료시간을 등록하는 단계;

    무선 채널 ID, 타임블록 ID, 가용(Available)을 필드로 하는 스케쥴 테이블 을 정의하는 단계;

    상기 스케쥴 테이블의 내용을 각 무선 채널 ID와 타임블록 ID에 대해 결합 연산을 통해 채우는 단계; 및

    대역폭을 필요로 하는 서비스에 대해 청약이 들어오면, 청약된 서비스에 채널을 할당하는 채널 할당 단계

    를 포함하는 무선자원 할당 방법.
13. 제12항에 있어서,

    상기 채널 할당 단계는,

    대역폭 B를 필요로 하는 서비스에 대해 시간 T1부터 T2까지 청약이 들어오면, 시작시간, 종료시간이 T1, T2 사이에 중복되는 모든 타임블록 ID의 리스트(T_List)를 생성하는 단계;

    단계 i의 서비스 대역폭(Order(i)_Service_Band)이 B 이상이고 단계 i+1의 서비스 대역폭(Order(i+1)_Service_Band)이 B 미만인 i를 찾는 단계;

    상기 스케쥴 테이블에서 상기 T_list에 속하는 모든 타임블록 ID에 대해 Available 값이 가용인 채널 ID의 리스트(C_List)를 만드는 단계;

    상기 C_List에서 레벨이 i인 채널이 있으면, 그 중 하나(ID=X)를 선택하는 단계;

    상기 스케쥴 테이블에서 채널 ID가 X로 시작하고 타임블록 ID가 상기 T_List 에 속하는 모든 레코드의 Available을 '사용'으로 변경하는 단계; 및

    청약된 서비스에 채널 ID가 X인 무선 파라미터를 할당하는 단계

    를 포함하는 무선자원 할당 방법.

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