KR19990038348A - 무선 패킷 시스템에서 통화 채널 예약을 이용한 무선 패킷 전송방법 - Google Patents

무선 패킷 시스템에서 통화 채널 예약을 이용한 무선 패킷 전송방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 통화 채널 예약을 이용한 무선 패킷 전송 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 무선 패킷 전송시 한번에 필요한 만큼의 채널을 확보하므로써 예약 절차를 간소화한 무선 패킷 전송 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 이동국은 전송하고자 하는 패킷 데이터를 전송 프레임의 크기로 분할한 후에 분할된 프레임 수에 대한 정보를 이용하여 통화 채널 할당을 기지국으로 요구하는 제 1 단계; 상기 기지국은 프레임 수에 대한 정보에 따라 할당 가능한 통화 채널을 상기 이동국에 할당한 후에 통화 채널 할당에 대한 정보를 상기 이동국으로 전송하는 제 2 단계; 및 채널 점유권을 할당받은 상기 이동국은 상기 기지국이 할당해 주는 통화 채널을 통하여 패킷 프레임을 상기 기지국으로 전송하는 제 3 단계를 포함한다.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 이동통신 시스템과 같은 무선 패킷 시스템에 이용됨.

Description

무선 패킷 시스템에서 통화 채널 예약을 이용한 무선 패킷 전송 방법
본 발명은 공통 채널을 사용하는 무선 패킷 시스템에서 통화 채널 예약을 이용한 무선 패킷 전송 방법에 관한 것으로, 특히 무선 패킷 전송시 한번에 필요한 만큼의 채널을 확보하므로써 예약 절차를 간소화한 무선 패킷 전송 방법에 관한 것이다.
이동통신 환경하에서 멀티미디어(Multi-media) 서비스를 수행하기 위해서는 버스트(Burst)한 트래픽을 효율적으로 전송할 수 있어야 한다. 그 방법으로써 공통 채널을 사용한 예약 방식에 의한 패킷 전송 방법이 많이 연구되어 오고 있다.
또한, 이동통신 환경하에서는 무선 프레임이 유선 프레임에 비해 짧게 구성되므로, 상위 계층으로부터 받은 패킷 데이터를 여러 무선 프레임으로 나누어 전송해야 한다. 따라서, 하나의 패킷을 전송하는 경우에 몇 개의 무선 프레임을 연속적으로 전송해야 하므로, 종래의 프레임 단위의 예약 방식을 사용하는 경우에는 무선 프레임 수 만큼의 예약 절차가 필요하게 된다.
즉, 종래의 무선 패킷 전송 방법은 이동국이 패킷을 전송하고자 하는 시점에서 매 무선 패킷 프레임마다 통화 채널을 예약한 후에 해당 패킷 프레임을 전송하는 절차로 이루어져 있다. 따라서, 패킷이 무선 프레임보다 짧거나 같은 경우에는 문제가 없으나, 패킷이 무선 프레임보다 긴 경우에는 패킷을 여러 무선 프레임으로 분할한 후에 전송하여야 하므로, 하나의 패킷을 전송하기 위하여 패킷이 분할된 수만큼의 예약 절차를 수행해야 하였다. 이에 따라 무선 패킷 시스템에 예약 절차만큼의 오버헤드가 걸리므로 무선 패킷 시스템의 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
예를 들어, 시분할 다중접속(TDMA) 시스템의 PRMA(Packet Reservaion Multiple Access) 방식에서는 타임 슬롯을 예약 채널과 통화 채널로 구분하여, 예약 채널은 충돌 기반의 접속 방식을 사용하고, 통화 채널은 예약에 의한 접속 방식을 사용한다. 이 경우에 매 프레임마다 예약 채널로 통화 채널을 예약한 후에 패킷 프레임을 전송하는 방식을 사용하므로 예약 채널의 용량이 커야 하는 부담이 있다.
이러한 단점을 극복하기 위하여 일단 통화 채널이 열린 경우에는 통화 채널을 통하여 예약 절차를 수행하는 방법(DQRUMA) 등이 고안되고 있으나, 이 방법 역시 매 프레임마다 통화 채널을 예약해야 하므로 예약 절차가 무선 패킷 시스템의 부하를 가중시켜 시스템의 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 매 무선 프레임마다 예약 절차를 수행하기 보다는, 이동국이 전송할 패킷 데이터가 분할된 무선 프레임 수에 대한 정보를 갖고 있으므로, 이 정보를 이용하여 기지국에 필요한 만큼의 자원을 한번에 예약하여 필요한 만큼의 채널을 확보한 후에 각 무선 프레임을 전송하므로써, 무선 패킷 시스템의 전송 효율을 높이고, 전송 지연을 감소시킨 무선 패킷 전송 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 이동국과 기지국간의 패킷 전송을 위한 채널의 구조도.
도 2 는 각 채널에서 전송되는 메시지의 포맷도.
도 3 은 본 발명에 따른 통화 채널 예약을 이용한 무선 패킷 전송 방법에 대한 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11 : 이동국 12 : 기지국
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 이동국은 전송하고자 하는 패킷 데이터를 전송 프레임의 크기로 분할한 후에 분할된 프레임 수에 대한 정보를 이용하여 통화 채널 할당을 기지국으로 요구하는 제 1 단계; 상기 기지국은 프레임 수에 대한 정보에 따라 할당 가능한 통화 채널을 상기 이동국에 할당한 후에 통화 채널 할당에 대한 정보를 상기 이동국으로 전송하는 제 2 단계; 및 채널 점유권을 할당받은 상기 이동국은 상기 기지국이 할당해 주는 통화 채널을 통하여 패킷 프레임을 상기 기지국으로 전송하는 제 3 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예를 상세히 설명한다.
무선 패킷 시스템에서 순방향(기지국에서 이동국으로)은 다중화를 통하여 프레임 전송이 이루어지고, 역방향(이동국에서 기지국으로)은 다중 접속을 통하여 프레임이 전송된다. 무선 패킷 시스템에서는 다중 접속 방식으로 예약 기반의 다중 접속 방식이 많이 연구되고 있으며, 이 방식에서는 예약을 위한 채널과 프레임 전송을 위한 채널로 전송 채널을 구분하고 있다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 이동국과 기지국간의 패킷 전송을 위한 채널의 구조도이다.
역방향 제어 채널(13)은 이동국(11)이 채널 예약을 위한 예약 정보를 기지국(12)으로 전송하기 위한 채널이고, 역방향 통화 채널(14)은 이동국(11)이 사용자 데이터를 기지국(12)으로 전송하기 위한 채널이다.
그리고, 순방향 제어 채널(15)은 기지국(12)이 역방향 채널 상태 및 이동국의 채널 점유권 정보를 이동국(11)으로 전송하기 위한 채널이고, 순방향 통화 채널(16)은 기지국(12)이 사용자 데아타를 이동국(11)으로 전송하기 위한 채널이다.
도 2 는 각 채널에서 전송되는 메시지의 포맷도이다.
역방향 제어 채널(13)에서 전송되는 메시지는 이동국 식별자(ID)(20), 요구 슬롯 수(21) 및 기타 정보(22)로 이루어지고, 순방향 제어 채널(15)에서 전송되는 메시지는 역방향 통화 채널 점유 식별자(ID)(23), 예약 요구 확인(24), 할당 슬롯 수(25) 및 기타 정보(26)로 이루어진다.
그리고, 역방향 통화 채널(14)과 순방향 통화 채널(16)에서 전송되는 메시지는 이동국 식별자(ID)(27), 기타 정보(28) 및 사용자 프레임(29)으로 이루어진다.
도 3 은 본 발명에 따른 통화 채널 예약을 이용한 무선 패킷 전송 방법에 대한 흐름도이다.
역방향 통화 채널 예약 절차는 충돌 기반의 다중 접속 방식의 역방향 제어 채널을 통해 이동국이 필요한 만큼의 역방향 통화 채널 슬롯의 예약을 기지국으로 요구하고, 기지국이 해당 슬롯을 할당한 후에 순방향 제어 채널을 통해 예약 내용을 이동국으로 통보하므로써 이루어진다.
역방향 데이터 전송 절차는 예약 절차를 마친 이동국에게 기지국이 채널 점유권을 순방향 제어 채널을 통해 알려주면, 이동국은 역방향 통화 채널을 통해 무선 패킷 데이터를 전송한다. 이때, 기지국은 할당된 수 만큼의 슬롯을 더 이상의 예약 절차없이 연속 할당해주고, 이에 따라 이동국은 연속적으로 프레임을 전송할 수 있다.
이러한 무선 패킷 전송 방법의 구체적인 일실시예를 도 3 을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 이동국이 상위 계층으로부터 전송하고자 하는 패킷 데이터를 받은 후에 무선 프레임의 크기로 프레임을 분할한다(31). 이때, 이동국은 무선 프레임 수에 대한 정보를 갖게 된다. 이후, 이동국은 역방향 제어 채널을 통하여 도 2 에 도시된 바와 같이 이동국 식별자(ID)와 프레임 수 만큼의 통화 채널 슬롯을 요구하는 메시지를 기지국으로 전송한다(32). 이때, 역방향 제어 채널은 충돌 기반의 접속 방식이 사용되므로 기지국으로부터 수신 확인이 있을 때까지 랜덤 접속을 수행한다.
다음으로, 기지국은 통화 채널 할당 알고리즘을 통하여 자원을 점검한 후에 할당 가능한 만큼의 채널 슬롯을 할당한다(33). 이때, 할당 가능한 채널 슬롯 수가 요청한 채널 슬롯 수보다 적은 경우에는 요청한 채널 슬롯 수와 실제 할당된 채널 슬롯 수가 다를 수 있다. 이후, 기지국은 순방향 제어 채널을 통하여 도 2 에 도시된 바와 같이 다음 역방향 통화 채널을 점유할 수 있는 이동국 식별자(ID)와 예약을 요구한 이동국에 대해서는 예약 확인 및 할당된 채널 슬롯 수에 대한 정보를 담은 메시지를 이동국으로 전송한다(34).
한편, 이동국은 통화 채널 슬롯 할당을 요구한 후에 순방향 제어 채널을 통해 역방향 통화 채널 점유권이 자신에게 할당되는지를 계속 감시하고 있다가(35) 순방향 제어 채널을 통해 자신에게 역방향 통화 채널 점유권이 주어지는 내용의 정보를 기지국으로부터 수신하면 그 다음 통화 채널 슬롯에 무선 패킷 프레임을 실어 기지국으로 전송한다(36).
이후, 기지국은 할당 슬롯 수 및 우선순위 등과 관련된 제어를 수행하고 수신된 무선 패킷 프레임에 대한 처리를 수행한다(37). 그리고, 기지국은 순방향 제어 채널을 통하여 이동국에 할당된 채널 슬롯 수 만큼의 점유권에 대한 제어 정보를 계속 이동국으로 전송한다(38).
이에 따라 점유권이 주어지는 한 이동국은 계속 무선 패킷 프레임을 기지국으로 전송한다(39).
상기의 절차에서 보여지듯이 상위 계층으로부터 받은 패킷의 길이가 무선 프레임보다 작거나 같은 경우에는 종래의 방법도 본 발명과 동일하게 한번의 예약 절차가 수행되지만, N개의 프레임으로 분할되는 경우에는 종래의 방법으로는 N번의 예약 절차가 수행되는데 반해 본 발명의 방법으로는 한번의 예약 절차로 줄어들게 된다.
이동통신 환경에서는 무선 채널의 특성으로 말미암아 전송 프레임을 작게 하는 것이 일반적이고, 그에 따라 전송하고자 하는 패킷은 여러 개의 무선 프레임으로 분할되는 것이 일반적인 상황이므로, 상기와 같은 본 발명은 특히 이동통신 시스템에 사용될 경우에 시스템의 성능을 크게 향상시킬 수 있다.
상기와 같은 본 발명은 코드분할다중접속(CDMA) 시스템 또는 시분할다중접속(TDMA) 시스템의 MAC(Media Access Control) 프로토콜의 채널 예약 알고리즘으로 사용될 수 있다. 코드분할다중접속(CDMA) 시스템에서 통화 채널의 예약은 멀티 코드를 통하여 이루어질 수 있고, 시분할다중접속(TDMA) 시스템에서 통화 채널의 예약은 타임 슬롯을 통하여 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같은 본 발명은, 이동국이 상위 계층으로부터 패킷을 받은 후에 무선 프레임으로 분할하면서 프레임 수에 관한 정보를 갖고 있으므로 예약 요구 시점에서 전송에 필요한 만큼의 슬롯을 한번에 요구하고, 기지국이 이를 관리/할당하므로써 예약 절차의 수를 줄일 수 있고, 이처럼 예약 절차 수를 줄이므로써 전송 효율 증대와 전달 지연 감소 등과 같은 시스템 성능을 향상시킬 수 있으며, 특히 프레임이 짧은 무선통신 환경에서는 더욱 큰 효과를 얻을 수 있다.

Claims (9)

  1. 이동국은 전송하고자 하는 패킷 데이터를 전송 프레임의 크기로 분할한 후에 분할된 프레임 수에 대한 정보를 이용하여 통화 채널 할당을 기지국으로 요구하는 제 1 단계;
    상기 기지국은 프레임 수에 대한 정보에 따라 할당 가능한 통화 채널을 상기 이동국에 할당한 후에 통화 채널 할당에 대한 정보를 상기 이동국으로 전송하는 제 2 단계; 및
    채널 점유권을 할당받은 상기 이동국은 상기 기지국이 할당해 주는 통화 채널을 통하여 패킷 프레임을 상기 기지국으로 전송하는 제 3 단계
    를 포함하는 무선 패킷 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단계는,
    상기 이동국이 상위 계층으로부터 전송하고자 하는 패킷 데이터를 받은 후에 무선 프레임의 크기로 프레임을 분할하여 프레임 수에 대한 정보를 얻는 제 4 단계; 및
    상기 이동국은 역방향 제어 채널을 통하여 이동국 식별자(ID)와 프레임 수 만큼의 통화 채널을 요구하는 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 제 5 단계
    를 포함하는 무선 패킷 전송 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는,
    상기 기지국은 통화 채널 자원을 점검한 후에 할당 가능한 만큼의 통화 채널을 상기 이동국에 할당하는 제 6 단계; 및
    상기 기지국은 순방향 제어 채널을 통하여 다음 역방향 통화 채널을 점유할 수 있는 이동국 식별자(ID)와 예약을 요구한 상기 이동국에 대해서는 예약 확인 정보와 할당된 채널에 대한 정보를 담은 메시지를 상기 이동국으로 전송하는 제 7 단계
    를 포함하는 무선 패킷 전송 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 3 단계는,
    통화 채널 할당을 요구한 상기 이동국은 순방향 제어 채널을 통해 역방향 통화 채널 점유권이 자신에게 할당되는지를 계속 감시하고 있다가 순방향 제어 채널을 통해 자신에게 역방향 통화 채널 점유권이 주어지는 내용의 정보를 상기 기지국으로부터 수신하면 통화 채널을 통하여 패킷 프레임을 상기 기지국으로 전송하는 제 8 단계;
    상기 기지국은 할당 채널과 우선순위에 관련된 제어를 수행하고, 수신된 패킷 프레임을 처리하는 제 9 단계;
    상기 기지국은 순방향 제어 채널을 통하여 상기 이동국에 할당된 통화 채널만큼의 점유권에 대한 제어 정보를 계속 상기 이동국으로 전송하는 제 10 단계; 및
    상기 이동국은 점유권이 주어지는 동안 계속 패킷 프레임을 상기 기지국으로 전송하는 제 11 단계
    를 포함하는 무선 패킷 전송 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 이동국과 기지국은,
    이동통신 시스템에 속하는 이동국과 기지국인 것을 특징으로 하는 무선 패킷 전송 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 이동통신 시스템은,
    코드분할다중접속(CDMA) 시스템인 것을 특징으로 하는 무선 패킷 전송 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 단계의 통화 채널 할당은,
    멀티 코드를 통하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 패킷 전송 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 이동통신 시스템은,
    시분할다중접속(TDMA) 시스템인 것을 특징으로 하는 무선 패킷 전송 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 단계의 통화 채널 할당은,
    타임 슬롯을 통하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 패킷 전송 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010008721A (ko) * 1999-07-02 2001-02-05 윤종용 무선교환시스템에서 롱 사이즈 데이터 메시지의 송/수신방법
KR100306169B1 (ko) * 1998-11-09 2001-11-02 윤종용 이통 통신시스템의 예약 다중 접속 제어장치 및 방법

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