KR20000025923A

KR20000025923A - 복수의 예약용 채널을 이용한 무선패킷 다중접근제어방법

Info

Publication number: KR20000025923A
Application number: KR1019980043223A
Authority: KR
Inventors: 송재섭; 송성규; 표현명
Original assignee: 이계철; 한국전기통신공사
Priority date: 1998-10-15
Filing date: 1998-10-15
Publication date: 2000-05-06

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 무선패킷 다중접근제어방법에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은, 무선 패킷 통신시스템에서 각각의 서비스품질에 대응하는 복수의 예약용 채널을 사용하여 다양한 서비스품질을 만족하고, 요구된 서비스품질을 식별하기 위한 기지국의 제어부하를 경감하여 트래픽 폭주시에도 각각의 서비스품질을 확보하기 위한 무선패킷 다중접근제어방법을 제공하고자 함.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은, 각 서비스품질에 대응하는 복수의 예약용채널을 설정하는 제 1 단계; 이동국이 해당 송신패킷에 필요한 서비스품질에 따라 복수의 예약용채널중 하나의 예약용 채널을 선택하여 예약신호를 기지국으로 송출하는 제 2 단계; 및 기지국이 정상으로 수신된 예약신호의 예약용채널에 대응하는 서비스품질에 따라 송신패킷의 통신채널로 송신제어를 수행하는 제 3 단계를 포함함.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 무선패킷 멀티미디어 통신시스템 등에 이용됨.

Description

복수의 예약용 채널을 이용한 무선패킷 다중접근제어방법

본 발명은 무선통신시스템에서 각 서비스품질(QoS : Quality of Service)에 대응하는 복수의 예약용 채널을 사용하여 다양한 서비스품질을 지원할 수 있도록 한 무선패킷 다중접근제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 음성, 동화상, 텍스트 및 그래픽 등의 멀티미디어 통신에서 미디어의 종류에 따라 서로 다른 품질이 요구되나, 무선 패킷통신시스템에서는 트래픽 양이 많은 경우에 충돌의 증가 등으로 인하여 다양한 품질요구를 만족시킬 수 없다. 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 예약형 랜덤 액세스(Random Access) 방식을 이용한 종래의 패킷 접근제어방법에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

만약, 랜덤 액세스로 패킷신호를 송신하면, 패킷의 길이가 길어짐에 따라 충돌시에 채널을 무효로 점유하게 되는 시간이 길어진다.

따라서, 이를 개선하기 위해, 송신패킷과 비교하여 매우 짧은 길이의 패킷인 예약신호를 설정하고, 패킷송신에 앞서 이러한 예약신호에 의해 채널을 요구/할당하므로써, 충돌에 의해 무효가 되는 시간이 단축되어 높은 처리량을 실현하는 예약형 랜덤 액세스방법이 사용되었다. 여기서, 예약신호의 송신채널로서는 송신패킷과 공용하는 방식 및 전용으로 설치하는 방식, 그리고 송신방법으로서는 슬롯화된 "ALOHA"방식과 반송파 감시 다중접근(CSMA : Carrier Sense Multiple Access) 방식 등이 존재한다.

이러한 예약형 랜덤 액세스방법으로는, 음성패킷과 데이터를 시분할다중화된 프레임상에서 액세스하는 패킷 예약 다중접근(PRMA : Packet Reservation Multiple Access) 방식이 있다. 이러한 예가 도 1에 도시되었다.

도 1 은 종래의 패킷예약다중접근(PRMA) 방식을 나타낸 설명도로서, 도면에서 "101"은 기지국에서 이동국으로의 하향채널, "102"는 이동국에서 기지국으로의 상향채널, "103"은 슬롯번호(즉, 1,2,3,4), "104"는 프레임번호(즉, [1],[2],[3], [4],[5],[6]), "105"는 단말a의 데이터패킷, "106"은 단말b의 예약신호(우선패킷), "107"은 단말b의 데이터패킷(우선패킷), "108"은 단말d의 예약신호(우선패킷), "109"는 단말c의 예약패킷(일반패킷), "110"은 단말d의 데이터패킷(우선패킷), "111"은 단말c의 데이터패킷(우선패킷), "112"는 통지제어정보(패킷 데이터용 채널), 및 "113"은 통지제어정보(예약용 채널)를 각각 나타낸다.

도 1을 참조하면, 채널은 4채널 시분할다중접근(4ch-TDMA : Time Division Multiple Access)되어 상향채널(102)에서는 이동국에서 기지국으로의 패킷신호가, 하향채널(101)에서는 기지국에서 이동국으로의 제어신호가 송신된다.

그리고, 상향채널(102)의 종류로는 데이터채널(Dch)과 예약용 채널(Rch)이 존재하고, 데이터가 송신되어 있지 않은 슬롯은 모두 예약채널로서 사용된다. 또한, 하향채널(101)의 제어시에는 각 슬롯(103)에 대응하는 상향채널(102)의 종류(Dch, Rch)를 통지제어정보(112,113)로서 알린다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 패킷예약다중접근(PRMA) 방식은 제1 프레임([1])의 제3 슬롯의 예약용 채널에서 단말b가 예약신호(106)를 송출하고, 제2 프레임([2])의 제3 슬롯이 데이터 채널로 변한 것을 받고, 단말b가 이후의 데이터 패킷(107)의 송신을 제3 프레임([3])에서 수행한다.

그러나, 제2 프레임([2])의 제4 슬롯에서는 단말c와 단말d의 예약(108,109)이 충돌하고 있기 때문에, 다음 프레임의 제4 슬롯은 예약용 채널 그대로이다. 따라서, 단말d는 계속해서 제3 프레임([3])의 제4 슬롯에서, 단말c는 한 프레임 기다려 제4 프레임([4])의 제1 슬롯에서 예약신호를 재전송한다. 이는 단말d의 패킷쪽이 단말c의 패킷보다 우선도가 높은 경우의 재전송 제어 예를 나타낸다.

한편, 광대역 종합정보통신망(B-ISDN : Broadband Integrated Service Digital Network)의 비동기전달모드(ATM : Asynchronous Transfer Mode)를 이용하여 음성과 동화상 및 텍스트와 그래픽 등과 같이 멀티미디어 통신을 동일 채널상에서 효율적으로 다중화하는 방식에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

이러한 방식은 모든 통신 데이터를 동일 형식의 패킷(즉, ATM 셀)으로 하여 다중화하는 방법으로서, 각각의 ATM 셀은 비동기로 전송 목적지에 분배된다.

그런데, 멀티미디어 통신은, 예를들면 음성에서는 실시간성이 요구되는 것에 비해 데이터에서는 오류율이 낮은 것이 요구되는 것처럼, 요구되는 품질이 미디어마다 서로 다르다.

그러므로, B-ISDN에서는 몇 가지 품질 파라미터를 조합한 복수의 서비스 클래스를 정의하고 있다. 즉, 단말은 호를 설정할 때에 미리 어느 서비스 클래스로 접속을 수행할지를 결정하여 상대 단말로 통지한다.

따라서, 단말측에는 각각의 서비스 클래스에 대응하는 복수의 프로토콜이 ATM 계층의 상위계층인 ATM 적응계층(AAL : ATM Adaptation Layer)에서 규정되어 있어 사용자의 요구에 따라 이들이 선택되어 사용된다. 이러한 B-ISDN에서 규정되어 있는 서비스 클래스(즉, 클래스 A 내지 D)가 (표 1)에 도시되었다.

상기한 바와 같이 B-ISDN의 ATM을 이용해 각 미디어의 데이터를 패킷화하여 통신을 하는 경우에, 미디어의 종류에 따라 서로 다른 품질이 요구된다.

그런데, 이와 같은 방식은 전송로로서 광섬유 등의 유선을 전제로 한 것이어서, 물리계층으로서는 ATM 적응계층이 그 기능을 실현하는데 충분한 성능을 갖고 있어야 하는 것이 표준으로 정해져 있어야만 한다.

한편, 무선 패킷통신에서는 물리계층이 랜덤 액세스되는 점에서, 상기 예약형 랜덤 액세스 방법과 같이 모든 패킷을 동일한 랜덤 액세스 프로토콜로 처리할 경우에, 특히 트래픽이 많을 때에는 충돌의 증가 등에 의해 다양한 서비스품질을 만족시킬 수 없는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 무선 패킷 통신시스템에서 각각의 서비스품질에 대응하는 복수의 예약용 채널을 사용하여 다양한 서비스품질을 만족하고, 요구된 서비스품질을 식별하기 위한 기지국의 제어부하를 경감하여 트래픽 폭주시에도 각각의 서비스품질을 확보하기 위한 무선패킷 다중접근제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 종래의 패킷예약다중접근(PRMA) 방식을 나타낸 설명도.

도 2 는 본 발명에 따른 무선패킷 다중접근제어방법에 대한 일실시예 설명도.

도 3 은 본 발명에 이용되는 도 2의 예약용 채널(상향)의 구조도.

도 4 는 본 발명에 따른 기지국에서의 각 슬롯 제어 과정을 나타낸 일실시예 상세 흐름도.

도 5 는 본 발명에 따른 이동국에서의 패킷송신 제어 과정을 나타낸 일실시예 상세 흐름도.

도 6 은 본 발명에 따른 무선패킷 다중접근제어방법에 대한 다른 실시예 설명도.

도 7 은 본 발명에 따른 도 6의 우선패킷의 트래픽이 많은 경우의 무선패킷 다중접근방법에 대한 설명도.

도 8 은 본 발명에 따른 우선패킷의 트래픽에 따라 기지국에서의 우선패킷 예약용채널 수를 제어하는 과정을 나타낸 일실시예 상세 흐름도.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선패킷 통신시스템에 적용되는 무선패킷 다중접근제어방법에 있어서, 기지국과 이동국간의 패킷 무선 전송로상에 통신채널과 각 서비스품질에 대응하는 복수의 예약용채널을 설정하는 제 1 단계; 상기 이동국이 해당 송신패킷에 필요한 서비스품질에 따라 상기 복수의 예약용채널중 하나의 예약용 채널을 선택하여 예약신호를 상기 기지국으로 송출하는 제 2 단계; 및 상기 기지국이 정상으로 수신된 예약신호의 예약용채널에 대응하는 서비스품질에 따라 송신패킷의 통신채널로 송신제어를 수행하는 제 3 단계를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 무선패킷 다중접근제어방법은 복수의 서비스품질을 실현하기 위해, 무선패킷의 예약형 랜덤 액세스 방식(도 1 참조)을 기반으로 하여 각각의 패킷에 요구되는 서비스품질에 맞는 복수의 예약용 채널을 설정하고, 이동국이 기지국으로 패킷을 송신할 때 송신패킷의 서비스품질에 맞게 적절한 예약용 채널을 선택하여 예약신호를 송출하면, 기지국에서 수신된 예약신호의 서비스품질에 맞게 송신패킷의 통신채널로의 송신제어를 수행한다. 또한, 본 발명은 우선도가 높은 패킷의 트래픽 부하가 증가되는 경우에, 우선도가 높은 패킷의 예약을 접수하는 채널수가 증가하여 우선도가 낮은 패킷을 접수하는 채널수를 감소시킨다.

따라서, 본 발명은 각각의 서비스 품질에 맞는 복수의 예약 채널을 가지고 있기 때문에, 각 서비스 클래스의 패킷이 다른 서비스 클래스의 패킷 트래픽 변동에 영향받지 않는다. 또한, 본 발명은 각각의 채널수가 트래픽에 따라 적응적으로 제어되기 때문에 트래픽이 높을 때에도 고품질이 요구되는 패킷의 품질유지가 가능할 뿐만아니라, 각 서비스 클래스에 맞게 채널이 설정되고 있기 때문에 기지국이 예약신호의 내용을 해독하지 않고도 수신 채널을 인식함에 따라 각 패킷의 서비스 클래스를 인식할 수 있다.

본 발명은 기지국과 이러한 기지국에 속한 복수의 이동국과의 사이에서 무선패킷 통신을 수행하는 무선패킷 통신시스템에 있어서, 이동국이 패킷을 기지국으로 송신할 때 패킷송신에 앞서 예약신호를 예약용채널에 삽입하여 기지국으로 송신하고, 기지국에서 이러한 예약신호가 정상으로 수신된 경우에 이동국에 대해 해당 패킷의 통신채널로의 송신허가를 주는 무선패킷 액세스 방법을 근간으로 한다.

도 2 는 본 발명에 따른 무선패킷 다중접근제어방법에 대한 일실시예 설명도로서, 도면에서 "201"은 하향채널(기지국→이동국), "202"는 상향채널(이동국→기지국), "203"은 슬롯번호(즉, 1,2,3,4), "204"는 프레임번호(즉, [1],[2],[3], [4],[5],[6]), "205"는 단말a의 데이터패킷, "206"은 단말b의 예약신호(우선패킷), "207"은 단말b의 데이터패킷(우선패킷), "208"은 단말d의 예약신호(우선패킷), "209"는 단말c의 예약패킷(일반패킷), "210"은 단말d의 데이터패킷(우선패킷), "211"은 단말c의 데이터패킷(우선패킷), "212"는 통지제어정보(우선패킷 데이터용 채널), "213"은 통지제어정보(일반패킷 데이터용 채널), 및 "214"는 통지제어정보(예약용 채널)를 각각 나타낸다.

본 실시예에서는 지원하는 서비스 클래스로서, (표 1)의 클래스 B와 클래스 C(또는, 클래스 D)를 고려한다. 여기서, 전자를 우선패킷, 후자를 일반패킷으로 정의한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 일실시예는 상향 패킷송신시의 채널의 시간차트(Time Chart)를 나타낸 것으로서, 여기에서는 기본이 되는 예약형 랜덤 액세스방법으로 PRMA(도 1 참조)를 이용한 경우에 대해 예시되었다.

도 2를 참조하면, 도 1에 도시된 바와 같이 채널은 4채널 시분할다중접속(4ch-TDMA)되어 있어 상향채널(202)에서는 이동국에서 기지국으로의 패킷신호가, 하향채널(201)에서는 기지국에서 이동국으로의 제어신호가 송신된다. 여기서, 상향채널(202)의 종류로는 데이터채널(Dch)과 예약용채널(Rch)이 있는데, 예약용채널(Rch)(301)은 다시 도 3에 도시된 바와 같이 우선패킷 예약용채널(RHch)(302)과 일반패킷 예약용채널(RNch)(303)로 구분된다.

한편, 하향채널(201)에서는 각 슬롯에 대응하는 상향채널(202)의 종별(즉, 데이터채널(Dch), 예약용채널(Rch))(204)이 알려져 있지만, 데이터채널(Dch)의 경우는 송신되고 있는 패킷의 종별(우선/일반)에 따라 다시 우선데이터채널(DHch)(212), 일반데이터채널(DNch)(213)로 구별된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선패킷 다중접근제어방법은 제1 프레임([1]) 제3 슬롯의 우선패킷 예약용채널(RHch)에 있어서 단말b가 예약신호(206)를 송출하고, 제2 프레임([2])의 제3 슬롯이 우선데이터채널(DHch)로 변한 것을 받아, 단말b는 이후의 데이터 패킷(207)의 송신을 제3 프레임([3])에서 수행한다. 이후에, 제2 프레임([2])의 제4 슬롯에서는 단말c 및 단말d가 각각 일반패킷 예약용채널(RNch) 및 우선패킷 예약용채널(RHch)로 각각 예약신호(208,209)를 송신한다.

이때, 기지국에서는 일반패킷 예약용채널(RNch)의 예약을 무시하고 우선도가 높은 우선패킷 예약용채널(RHch)의 예약을 받아, 제3 프레임([3])의 제4 슬롯을 우선데이터채널(DHch)로 바꾼다. 이후에, 단말c와 단말d는 이것을 받아, 우선패킷 예약용채널(RHch)에서 예약을 수행한 단말d만이 제4 슬롯([4])에 패킷(210)을 송신한다. 이때, 단말c는 제4 프레임([4])에서 예약신호를 재전송한다.

도 4 는 본 발명에 따른 기지국에서의 각 슬롯 제어 과정을 나타낸 일실시예 상세 흐름도로서, 기지국에서 정상으로 수신된 예약신호의 예약용채널에 대응하는 서비스품질에 따라 송신패킷을 통신채널로 제어하는 과정을 나타낸다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기지국에서 각 슬롯의 제어 과정은, 먼저 기지국에서 슬롯이 예약용채널(Rch)인 경우에 우선패킷 예약용채널(RHch)과 일반패킷 예약용채널(RNch)의 예약신호 유무를 분석한다(401,402).

만약, 예약신호가 없거나 잘못된 신호가 수신되면, 계속해서 하향채널의 해당 슬롯이 예약용채널(Rch)임을 알린다(403).

분석결과, 우선패킷 예약용채널(RHch)의 예약신호가 수신되면, 해당 슬롯을 우선데이터채널(DHch)로 하고 이를 하향채널로 알린다(404). 이후에, 해당 슬롯 상향채널에서 수신신호가 있는지를 검사하여(405), 데이터를 수신하고 있는 동안은 계속해서 우선데이터채널(DHch)로 하여 하향채널로 알리고(404), 데이터가 종료되면(즉, 수신신호가 없으면) 하향채널의 해당 슬롯이 예약용채널(Rch)임을 알린다(403).

분석결과, 우선패킷 예약용채널(RHch)의 예약신호가 수신되지 않고 일반패킷 예약용채널(RHch)의 예약신호가 수신되면, 해당 슬롯을 일반데이터채널(DNch)로 하고 이를 하향채널로 알린다(406). 이후에, 해당 슬롯 상향채널에서 수신신호가 있는지를 검사하여(407), 데이터를 수신하고 있는 동안은 계속해서 일반데이터채널(DNch)로 하여 하향채널로 알리고(406), 데이터가 종료되면(즉, 수신신호가 없으면) 하향채널의 해당 슬롯이 예약용채널(Rch)임을 알린다(403).

도 5 는 본 발명에 따른 이동국에서의 패킷송신 제어 과정을 나타낸 일실시예 상세 흐름도로서, 이동국에서 기지국으로 패킷을 송신할 때 이동국이 해당 송신패킷에 필요한 서비스품질에 따라 복수의 예약용채널중에서 하나의 예약용 채널을 선택하여 예약신호를 송출하는 과정을 나타낸다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이동국에서의 패킷송신 제어 과정은, 먼저 송신패킷이 발생한 이동국에서 발생된 패킷이 우선패킷인지 또는 일반패킷인지를 분석한다(501).

분석결과, 발생된 패킷이 우선패킷이면, 우선패킷 예약용채널(RHch)로 예약신호를 송신한 후에(502), 하향 프레임으로 우선데이터채널(DHch)이 통지되었는지를 검사한다(503).

검사결과, 하향프레임으로 우선데이터채널(DHch)이 통지되었으면 대응 슬롯에 패킷을 송신하고(504), 통지되지 않았으면 해당 패킷이 시간초과되었는지를 판단한다(505).

판단결과, 충돌 등에 의해 예약을 받을 수 없었던 경우나 이미 해당 패킷이 시간초과라면 송신을 정지하여 패킷을 폐기하지만(506), 그렇지 않으면 미리 정해진 재전송 알고리즘1에 의한 지연시간동안 기다린 후에(507), 다시 우선패킷 예약용채널(RHch)에 예약신호를 재전송한다(502).

분석결과, 발생된 패킷이 일반패킷이면, 일반패킷 예약용채널(RNch)로 예약신호를 송신한 후에(508), 하향 프레임으로 일반데이터채널(DNch)이 통지되었는지를 검사한다(509).

검사결과, 하향프레임으로 우선데이터채널(DHch)이 통지되었으면 대응 슬롯에 패킷을 송신하고(504), 통지되지 않았으면 미리 정해진 재전송 알고리즘2에 의한 지연시간동안 기다린 후에(510), 다시 일반패킷 예약용채널(RNch)에 예약신호를 재전송한다(508).

이러한 일반패킷의 제어흐름(508 내지 510)은 상기 우선패킷의 제어흐름(502 내지 507)에서 고려되었던 시간초과에 의한 패킷폐기 과정(506)을 패킷의 지연이 허락되는 점 또는 패킷폐기가 허락되지 않는 점 등에서 고려하지 않는다.

이제, 본 발명에 따른 무선패킷 다중접근제어방법의 다른 실시예를 상세히 설명한다.

도 6 은 본 발명에 따른 무선패킷 다중접근제어방법에 대한 다른 실시예 설명도로서, 도면에서 "601"은 통신채널, "602"는 예약용채널(상향), "603"은 데이터채널(상향, 하향), "604"는 하향제어채널, "605"는 프레임번호, "606"은 단말b의 예약신호(우선패킷), "607"은 단말a의 예약패킷(일반패킷), "608"은 단말a,b로의 송신허가, "609"는 단말b의 데이터패킷(우선패킷), "610"은 단말a의 데이터패킷(일반패킷), "611"은 우선패킷 예약용채널(RHch), 및 "612"은 일반패킷 예약용채널(RNch)을 각각 나타낸다.

도 7 은 본 발명에 따른 도 6의 우선패킷의 트래픽이 많은 경우의 무선패킷 다중접근방법에 대한 설명도로서, 도면에서 "701"은 통신채널, "702"는 프레임번호, "703"은 단말b의 예약신호(우선패킷), "704"는 단말c의 예약신호(우선패킷), "705,707"은 단말a의 예약패킷(일반패킷), "706"은 단말b,c로의 송신허가, "708"은 단말b의 데이터패킷(우선패킷), "709"는 단말c의 데이터패킷(우선패킷), "710"은 단말a로의 송신허가, "711"은 단말a의 데이터패킷(일반패킷), "712"는 우선패킷 예약용채널(RHch), 및 "713"은 일반패킷 예약용채널(RNch)를 각각 나타낸다.

본 실시예에서는 상기 일실시예에서와 같이 지원하는 서비스 클래스로서, (표 1)의 클래스B와 클래스C(또는, 클래스D)를 고려한다. 역시, 전자를 우선패킷, 후자를 일반패킷으로 정의한다.

본 실시예에서 통신채널(601,701)은 시분할다중접속 파복신방식(TDMA-TDD), 예약된 데이터를 송신하는 데이터채널(상향, 하향)(603), 예약수신 등의 제어정보를 알리는 하향제어채널(604)로 이루어진다. .

도 6을 참조하면, 제1 프레임([1])에 있어서, 우선패킷을 송신하는 단말b와 일반패킷을 송신하는 단말a가 각각 우선패킷 예약용채널(RHch)(611)과 일반패킷 예약용채널(RNch)(612)에서 예약신호(606,607)를 송신한다. 여기서, 예약용 채널은 5슬롯으로 구성되어, 그 중 2슬롯이 우선패킷 예약용채널(RHch)(611)로 할당되고, 나머지 3슬롯이 일반패킷 예약용채널(RNch)(612)로 할당되는데, 각각의 서비스 패킷은 대응하는 예약용 슬롯중 한 개를 랜덤으로 선택하여 예약신호를 송신한다.

현재, 데이터채널이 두 개의 패킷까지 송신할 수 있기 때문에, 기지국은 단말a와 단말b의 양 쪽에 송신허가를 알리고(608), 이것을 받은 각각의 단말은 제2 프레임([2])의 데이터채널에서 패킷을 송신한다(609,610).

도 7은 예약채널의 구조를 각각 평상시와 우선패킷의 트래픽이 증가한 경우에 관한 것으로, 예약용 채널 5슬롯중에 4슬롯이 우선패킷 예약용채널(RHch)(712)로 할당되고, 나머지 1슬롯이 일반패킷 예약용채널(RNch)(713)로 할당된다. 또한, 예약용 채널의 구조에 관한 정보는 하향제어채널에서 알린다. 여기서는, 제3 슬롯에서 우선패킷을 송신하는 단말b와 단말c, 및 일반패킷을 송신하는 단말a가 예약신호를 송신한다.

상기한 바와 같이, 데이터채널이 2개의 패킷까지 송신할 수 있기 때문에, 기지국은 우선도가 높은 단말b와 단말c로 송신허가를 보낸다(706). 이후에, 이를 수신받은 단말b와 단말c는 제4 프레임([4])의 데이터채널에서 패킷을 송신한다(708,709). 또한, 단말a는 제4 프레임([4])의 일반패킷 예약용채널(RNch)에서 예약신호를 재전송(707)하고, 기지국에서의 송신허가를 받아(710), 다음 프레임에서 패킷을 송신한다(711).

도 8 은 본 발명에 따른 우선패킷의 트래픽에 따라 기지국에서의 우선패킷 예약용채널 수를 제어하는 과정을 나타낸 일실시예 상세 흐름도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 우선패킷의 트래픽에 따라 기지국에서의 우선패킷 예약용채널(RHch) 수를 제어하는 과정은, 먼저 프레임 카운터(I)를 초기화(I=0)시킨다(801).

이후, 프레임 카운터를 하나씩 증가시킨(I=I+1) 후에(802), 프레임 카운터가 10인지를 분석한다(803). 여기서, 본 실시예에서는 우선패킷 예약용채널(RHch) 수를 10프레임마다 변화시키는 것을 가정한다.

분석결과, 프레임 카운터가 10이 아니면, 우선패킷 예약용채널(RHch)에 있어서의 예약신호수와 수신오류횟수(즉, 수신전계강도가 어느 일정치를 초과했음에도 불구하고 수신신호가 에러가 된 횟수)를 누적하여 우선패킷 예약용채널(RHch)의 트래픽을 집계한 후에(804), 프레임 카운터를 하나씩 증가시킨다(802).

분석결과, 프레임 카운터가 10이면, 10프레임마다 누적된 우선패킷 예약용채널(RHch)의 트래픽이 임의로 설정될 수 있는 파라미터(Tmax)보다 큰지를 검사한다(805).

검사결과, 우선패킷 예약용채널(RHch)의 트래픽이 파라미터(Tmax)보다 크면, 현재의 우선패킷 예약용채널(RHch) 수가 파라미터(Nmax)보다 작은지를 판단한다(806).

판단결과, 현재의 우선패킷 예약용채널(RHch) 수가 파라미터(Nmax)보다 작으면, 트래픽이 많기 때문에 채널수를 늘려주기 위하여 우선패킷 예약용채널(RHch) 수를 1개씩 증가(RHch수=RHch수+1)시킨 후에(본 실시예에서는 동시에 RNch수가 하나씩 감소함)(807) 프레임 카운터를 초기화시키고 우선패킷 예약용채널(RHch)의 트래픽 데이터를 리셋시켜(811) 프레임 카운터를 하나씩 증가시킨다(I=I+1)(802).

판단결과, 현재의 우선패킷 예약용채널(RHch) 수가 파라미터(Nmax)보다 작지 않으면, 프레임 카운터를 초기화시키고 우선패킷 예약용채널(RHch)의 트래픽 데이터를 리셋시킨 후에(811), 프레임 카운터를 하나씩 증가시킨다(I=I+1)(802).

검사결과, 우선패킷 예약용채널(RHch)의 트래픽이 파라미터(Tmax)보다 크지 않으면, 우선패킷 예약용채널(RHch)의 트래픽이 파라미터(Tmin)보다 작은지를 분석한다(808).

분석결과, 우선패킷 예약용채널(RHch)의 트래픽이 파라미터(Tmin)보다 작지 않으면 프레임 카운터를 초기화시키고 우선패킷 예약용채널(RHch)의 트래픽 데이터를 리셋시킨 후에(811) 프레임 카운터를 하나씩 증가시키고(I=I+1)(802), 작으면 현재의 우선패킷 예약용채널(RHch) 수가 파라미터(Nmin)보다 큰지를 판단한다(809).

판단결과, 현재의 우선패킷 예약용채널(RHch) 수가 파라미터(Nmin)보다 크면, 트래픽이 적기 때문에 채널수를 감소시키기 위하여 우선패킷 예약용채널(RHch) 수를 1개씩 감소(RHch수=RHch수-1)시킨 후에(본 실시예에서는 동시에 RNch수가 하나씩 증가함)(810) 프레임 카운터를 초기화시키고 우선패킷 예약용채널(RHch)의 트래픽 데이터를 리셋시켜(811) 프레임 카운터를 하나씩 증가시킨다(I=I+1)(802).

판단결과, 현재의 우선패킷 예약용채널(RHch) 수가 파라미터(Nmin)보다 크지 않으면, 프레임 카운터를 초기화시키고 우선패킷 예약용채널(RHch)의 트래픽 데이터를 리셋시킨 후에(811), 프레임 카운터를 하나씩 증가시킨다(I=I+1)(802).

상기한 바와 같은 본 실시예에서는, 우선패킷 예약용채널(RHch) 수를 트래픽에 따라 증감시킬 때, 다른 채널 일반패킷 예약용채널(RNch) 수를 감증시키지 않고 예약용 채널의 총수를 우선패킷 예약용채널(RHch) 수의 증감에 맞추어 증감시킬 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명은, 각각의 서비스 품질에 맞는 복수의 예약 채널을 가지고 있기 때문에, 각 서비스 클래스의 패킷이 다른 서비스 클래스의 패킷 트래픽 변동에 영향받지 않는다. 또한, 본 발명은 각각의 채널수가 트래픽에 따라 적응적으로 제어되기 때문에 트래픽이 높을 때에도 고품질이 요구되는 패킷의 품질유지가 가능할 뿐만아니라, 각 서비스 클래스에 맞게 채널이 설정되고 있기 때문에 기지국이 예약신호의 내용을 해독하지 않고도 수신 채널을 인식함에 따라 각 패킷의 서비스 클래스를 인식할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.

상기한 바와 같은 본 발명은, 각 서비스 클래스마다 예약 채널을 분할(즉, 우선도가 낮은 패킷의 트래픽이 증가해도 우선도가 높은 패킷에 그 영향이 파급하는 것을 막을 수 있는 등)하므로써, 서비스품질이 다른 패킷과 독립으로 제어 가능하게 되기 때문에 멀티미디어 무선 패킷 통신에 있어서 각각의 미디어에 요구되는 다양한 서비스품질을 만족시킬 수 있다. 또한, 트래픽의 변화에 따라 각 서비스 클래스용 예약 채널수를 변화시키므로써, 서비스품질이 다른 패킷간 트래픽의 불균형에 의한 랜덤 액세스의 효율저하를 막을 수 있고, 예약신호의 내용을 해독할 필요없이 해당 예약신호가 수신된 예약채널에 의해 식별될 수 있기 때문에 서비스품질을 식별하기 위한 기지국의 제어부하를 경감시키며, 트래픽이 많은 경우에도 각 서비스품질을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Claims

무선패킷 통신시스템에 적용되는 무선패킷 다중접근제어방법에 있어서,

기지국과 이동국간의 패킷 무선 전송로상에 통신채널과 각 서비스품질에 대응하는 복수의 예약용채널을 설정하는 제 1 단계;

상기 이동국이 해당 송신패킷에 필요한 서비스품질에 따라 상기 복수의 예약용채널중 하나의 예약용 채널을 선택하여 예약신호를 상기 기지국으로 송출하는 제 2 단계; 및

상기 기지국이 정상으로 수신된 예약신호의 예약용채널에 대응하는 서비스품질에 따라 송신패킷의 통신채널로 송신제어를 수행하는 제 3 단계

를 포함하여 이루어진 무선패킷 다중접근제어방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 단계의 복수의 예약용채널은,

각각의 서비스품질에 맞는 복수의 예약채널을 구비하되, 각각의 채널수가 트래픽에 따라 적응적으로 제어되고, 각 서비스 클래스마다 예약채널이 분할되어 서비스품질이 다른 패킷과 독립적으로 제어 가능하며, 트래픽의 변화에 따라 각 서비스 클래스용 예약 채널수를 변화시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 무선패킷 다중접근제어방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제 2 단계는,

송신패킷이 발생한 상기 이동국에서 발생된 패킷이 우선패킷인지 또는 일반패킷인지를 분석하는 제 4 단계;

상기 제 4 단계의 분석결과, 발생된 패킷이 우선패킷이면, 우선패킷 예약용채널(RHch)로 예약신호를 송신한 후에, 하향 프레임으로 우선데이터채널(DHch)이 통지되었는지를 검사하는 제 5 단계;

상기 제 5 단계의 검사결과, 하향프레임으로 우선데이터채널(DHch)이 통지되었으면 대응 슬롯에 패킷을 송신하고, 통지되지 않았으면 해당 패킷이 시간초과되었는지를 판단하는 제 6 단계;

상기 제 6 단계의 판단결과, 충돌 등에 의해 예약을 받을 수 없었던 경우나 이미 해당 패킷이 시간초과라면 송신을 정지하여 패킷을 폐기하고, 그렇지 않으면 제1 소정의 지연시간동안 기다린 후에, 다시 우선패킷 예약용채널(RHch)에 예약신호를 재전송하는 제 7 단계;

상기 제 4 단계의 분석결과, 발생된 패킷이 일반패킷이면, 일반패킷 예약용채널(RNch)로 예약신호를 송신한 후에, 하향 프레임으로 일반데이터채널(DNch)이 통지되었는지를 검사하는 제 8 단계; 및

상기 제 8 단계의 검사결과, 하향프레임으로 우선데이터채널(DHch)이 통지되었으면 대응 슬롯에 패킷을 송신하고, 통지되지 않았으면 제2 소정의 지연시간동안기다린 후에, 다시 일반패킷 예약용채널(RNch)에 예약신호를 재전송하는 제 9 단계

를 포함하여 이루어진 무선패킷 다중접근제어방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제 3 단계는,

상기 기지국에서 슬롯이 예약용채널(Rch)인 경우에 우선패킷 예약용채널(RHch)과 일반패킷 예약용채널(RNch)의 예약신호 유무를 분석하는 제 4 단계;

상기 제 4 단계의 분석결과, 예약신호가 없거나 잘못된 신호가 수신되면, 하향채널의 해당 슬롯이 예약용채널(Rch)임을 통지하는 제 5 단계;

상기 제 4 단계의 분석결과, 우선패킷 예약용채널(RHch)의 예약신호가 수신되면, 해당 슬롯을 우선데이터채널(DHch)로 하여 하향채널로 알리고, 해당 슬롯 상향채널에서 수신신호가 있는지를 검사하는 제 6 단계;

상기 제 6 단계의 검사결과, 데이터를 수신하고 있는 동안 계속해서 우선데이터채널(DHch)로 하여 하향채널로 알리고, 데이터가 종료되면(즉, 수신신호가 없으면) 하향채널의 해당 슬롯이 예약용채널(Rch)임을 알리는 제 7 단계;

상기 제 4 단계의 분석결과, 일반패킷 예약용채널(RHch)의 예약신호가 수신되면, 해당 슬롯을 일반데이터채널(DNch)로 하여 하향채널로 알리고, 해당 슬롯 상향채널에서 수신신호가 있는지를 검사하는 제 8 단계; 및

상기 제 8 단계의 검사결과, 데이터를 수신하고 있는 동안은 계속해서 일반데이터채널(DNch)로 하여 하향채널로 알리고, 데이터가 종료되면(즉, 수신신호가 없으면) 하향채널의 해당 슬롯이 예약용채널(Rch)임을 알리는 제 9 단계

를 포함하여 이루어진 무선패킷 다중접근제어방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 단계의 복수의 예약용 채널은,

5슬롯으로 구성되되, 그 중 2슬롯이 우선패킷 예약용채널(RHch)로 할당되고 나머지 3슬롯이 일반패킷 예약용채널(RNch)로 할당되며, 우선패킷의 트래픽이 증가한 경우에 예약용 채널 5슬롯중에 4슬롯이 우선패킷 예약용채널(RHch)로 할당되고 나머지 1슬롯이 일반패킷 예약용채널(RNch)로 할당되어, 각각의 서비스 패킷이 대응하는 예약용 슬롯중 한 개를 랜덤으로 선택하여 예약신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선패킷 다중접근제어방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 3 단계는,

프레임 카운터를 초기화시키는 제 4 단계;

상기 프레임 카운터를 하나씩 증가시킨 후에, 상기 프레임 카운터가 소정의 값인지를 분석하는 제 5 단계;

상기 제 5 단계의 분석결과, 상기 프레임 카운터가 상기 소정의 값이 아니면, 우선패킷 예약용채널에 있어서의 예약신호수와 수신오류횟수를 누적하여 우선패킷 예약용채널(RHch)의 트래픽을 집계한 후에, 상기 제 5 단계로 넘어가는 제 6 단계;

상기 제 5 단계의 분석결과, 상기 프레임 카운터가 상기 소정의 값이 아니면, 상기 누적된 우선패킷 예약용채널(RHch)의 트래픽이 제1 소정 파라미터(Tmax)보다 큰지를 검사하는 제 7 단계;

상기 제 7 단계의 검사결과, 우선패킷 예약용채널(RHch)의 트래픽이 상기 제1 소정 파라미터(Tmax)보다 크면, 현재의 우선패킷 예약용채널(RHch) 수가 상기 제1 소정 파라미터(Nmax)보다 작은지를 판단하는 제 8 단계;

상기 제 8 단계의 판단결과, 현재의 우선패킷 예약용채널(RHch) 수가 상기 제1 소정 파라미터(Nmax)보다 작으면, 트래픽이 많기 때문에 채널수를 늘려주기 위하여 우선패킷 예약용채널(RHch) 수를 하나씩 증가시킨 후에, 상기 프레임 카운터를 초기화시키고 우선패킷 예약용채널(RHch)의 트래픽 데이터를 리셋시켜 상기 제 5 단계로 넘어가는 제 9 단계;

상기 제 8 단계의 판단결과, 현재의 우선패킷 예약용채널(RHch) 수가 상기 제1 소정 파라미터(Nmax)보다 작지 않으면, 상기 프레임 카운터를 초기화시키고 우선패킷 예약용채널(RHch)의 트래픽 데이터를 리셋시킨 후에, 상기 제 5 단계로 넘어가는 제 10 단계;

상기 제 7 단계의 검사결과, 우선패킷 예약용채널(RHch)의 트래픽이 상기 제1 소정 파라미터(Tmax)보다 크지 않으면, 우선패킷 예약용채널(RHch)의 트래픽이 제2 소정 파라미터(Tmin)보다 작은지를 분석하는 제 11 단계;

상기 제 11 단계의 분석결과, 우선패킷 예약용채널(RHch)의 트래픽이 상기 제2 소정 파라미터(Tmin)보다 작지 않으면 상기 프레임 카운터를 초기화시키고 우선패킷 예약용채널(RHch)의 트래픽 데이터를 리셋시킨 후에 상기 프레임 카운터를 하나씩 증가시키고, 작으면 현재의 우선패킷 예약용채널(RHch) 수가 상기 제2 소정 파라미터(Nmin)보다 큰지를 판단하는 제 12 단계;

상기 제 12 단계의 판단결과, 현재의 우선패킷 예약용채널(RHch) 수가 상기 제2 소정 파라미터(Nmin)보다 크면, 트래픽이 적기 때문에 채널수를 감소시키기 위하여 우선패킷 예약용채널(RHch) 수를 1개씩 감소시킨 후에 상기 프레임 카운터를 초기화시키고 우선패킷 예약용채널(RHch)의 트래픽 데이터를 리셋시켜 상기 제 5 단계로 넘어가는 제 13 단계; 및

상기 제 12 단계의 판단결과, 현재의 우선패킷 예약용채널(RHch) 수가 상기 제2 소정 파라미터(Nmin)보다 크지 않으면, 상기 프레임 카운터를 초기화시키고 우선패킷 예약용채널(RHch)의 트래픽 데이터를 리셋시킨 후에, 상기 제 5 단계로 넘어가는 제 14 단계

를 포함하여 이루어진 무선패킷 다중접근제어방법.
대용량 프로세서를 구비한 무선패킷 통신시스템에,

기지국과 이동국간의 패킷 무선 전송로상에 통신채널과 각 서비스품질에 대응하는 복수의 예약용채널을 설정하는 기능;

상기 이동국이 해당 송신패킷에 필요한 서비스품질에 따라 상기 복수의 예약용채널중 하나의 예약용 채널을 선택하여 예약신호를 상기 기지국으로 송출하는 기능; 및

상기 기지국이 정상으로 수신된 예약신호의 예약용채널에 대응하는 서비스품질에 따라 송신패킷의 통신채널로 송신제어를 수행하는 기능

을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.