KR20000032939A - 아이엠티-2000시스템의 채널 할당 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패킷 통신시 처음 설정된 기본 대역 외에 추가로 대역이 필요한 경우 별도의 전용 채널을 설정하지 않고 이전에 사용하는 공용 트래픽 채널로 대역을 확장토록 한 IMT-2000 시스템의 채널 할당 방법에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은, 트래픽 채널이 초과하면 지연된 패킷 데이터의 우선 순위를 확인하는 우선 순위 확인단계와; 확인한 우선 순위에 따라 지연된 초과 패킷을 공용 트래픽 채널의 다수개 큐에 선택적으로 저장하는 초과 패킷 저장단계와; 초과 패킷 저장후 우선 순위가 높은 패킷 데이터를 먼저 처리하고, 초과 트래픽의 상태가 지속되는지를 확인하여 초과 트래픽 상태가 지속되지 않으면 전체 라디오 자원을 기본 대역으로 설정하는 기본대역 설정단계와; 우선 순위가 높은 패킷 데이터를 처리하는 도중에 초과 트래픽 상태가 지속되면 이용할 수 있는 라디오 링크가 존재하는지를 확인하고, 그 이용 가능한 라디오 링크의 존재 유무에 따라 초과 패킷을 버리거나 새로운 추가대역을 설정해주어 전체 라디오 자원을 확장하는 초과 패킷 처리단계를 순차 실행시킴으로써 현재 사용하고 있는 기본 대역 이외에 추가로 대역이 필요한 경우에도 전용채널을 할당하지 않고 공용 트래픽 채널의 대역 확장만으로 패킷 데이터의 서비스가 가능하다.

Description

아이엠티-2000 시스템의 채널 할당 방법

본 발명은 광대역-코드분할 다원접속(CDMA) 방식을 채용한 차세대 이동통신 시스템(IMT-2000 시스템)의 채널(Channel) 할당에 관한 것으로, 특히 패킷 통신시 처음 설정된 기본 대역 외에 추가로 대역이 필요한 경우 별도의 전용 채널을 설정하지 않고 이전에 사용하는 공용 트래픽 채널로 대역을 확장토록 한 IMT-2000 시스템의 채널 할당 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차세대 이동통신 시스템인 IMT-2000 시스템은, 기존의 여러 종류의 서비스를 제공하기 위하여 형성되어 있는 다양한 이동통신 망 및 서비스들을 하나로 통합하여 이를 통해 가능한 모든 이동통신 서비스가 제공되도록 한 시스템이다.

이러한 IMT-2000 시스템은 다양한 형태의 무선 접속 및 대용량의 가입자 수용 능력을 이용하여 멀티 서비스 및 멀티 환경에 대처할 수 있는 능력을 갖춤으로써 가입자에게 종합 이동통신 서비스를 제공코자 한 시스템이다.

즉, 서비스 측면에서는 음성과 2Mbps까지의 전송속도를 갖는 데이터, 영상 등의 멀티미디어 통신 및 국제 로밍 서비스를 제공하고, 망 측면에서는 ATM망을 기반으로 하는 유무선 통합 시스템을 구현토록 한 시스템이다.

첨부한 도면 도1은 향후 실용화될 IMT-2000 시스템을 위한 망 구조도이다.

여기서, UIM(User Identity Module)은 UIMF 기능을 포함하며, 망 또는 서비스 제공자에게 IMT-2000 사용자 및 이동 단말을 구별하기 위한 수단을 제공하며, 인증과 서비스 처리능력 기능을 제공한다.

또한, MT(Mobile Terminal)은 이동성 관리를 위해 망측과 인터렉션을 하는 MCF 기능, 사용자에게 서비스 액세스를 제공해주는 CCAF 기능, 단말측의 연관(association)과 접근 링크(access link) 제어를 담당하는 RACAF 기능, 단말측에서 접근 무선 링크의 적용과 상호연결을 제어하며, 무선채널 소스 및 에러 방지 부호화/복호화를 수행하는 MRTR 기능을 수행한다.

또한, BTS(Base Transceiver System)는 시스템 액세스 정보 방송을 위한 전반적인 제어를 담당하는 SIBF기능, BS접근 링크와 관련된 접근 무선 링크의 적용과 상호 연결을 제어하고, 핸드오버시 매크로 다이버시티를 실행하며, 무선채널 소스 및 에러 방지 부호화/복호화를 수행하는 RFTR 기능을 수행한다.

또한, BSC(Base Station Controller)은 단말과 망간 연관과 접근 링크들의 전반적인 제어를 수행하는 RACF 기능을 한다.

또한, MSC(Mobile Switching Center)는 호 및 연결 처리를 제어하는 CCF'기능, 상기 CCF'와 결합되어 있으며 CCF'와 SCF간 인터렉션을 의해서 요구되는 기능을 제공하는 SSF기능, 이동성 관리 등과 같은 비 호/비 베어러에 관련된 서비스의 처리 및 제어 기능을 수행하는 SACF기능, 교환기간 핸드오버를 위해 접근 링크를 제어하는 AFR기능을 수행한다.

또한, VLR(Visited Location Register)은 기본적인 단말 이동성 서비스 로직을 포함하며, 위치관리, 이동성 관리, 그리고 식별자 관리를 지원하기 위하여 다른 기능 개체들로부터 서비스 요청에 의해 인보크(Invoke)되며, 이동성 로직 인스턴스를 처리하는데 필요한 사용자나 망의 정보를 얻기 위해서 또는 부가적인 로직을 액세스하기 위해서 다른 기능개체들과 인터렉션을 하는 LRCF기능, 가입자 식별자, 위치 데이터를 저장하고 액세스하며, 데이터의 일치성을 검사하며, LRCF에게 실제 데이터 구조를 숨기고 논리적인 뷰(view)를 제공하는 LRDF기능을 제공한다.

또한, HLR(Home Location Register)은 홈 망에서의 LRCF 와 LRDF 기능을 수행한다.

그리고 AC(Authentication Center)는 인증을 위한 이동성 제어 로직을 포함하며, 단말 인증을 지원하기 위해서 다른 기능개체들의 서비스 요구에 의해 인보크 되며, 이동성 로직 인스턴스를 처리하는데 필요한 사용자나 망의 정보를 얻기 위해서 또는 부가적인 로직을 액세스하기 위해서 다른 기능개체들과 인터렉션을 수행하는 ACF기능, 인증 데이터의 저장과 액세스를 하며 데이터의 일치성을 검사하고, ACF나 LRCF에게 실제 데이터 구조를 숨기고 논리적인 뷰를 제공하는 ADF기능을 수행한다.

또한, SCP(Service Control Point)는, IMT-2000의 전반적인 지능망 서비스 제어 기능을 포함하며, 서비스 로직은 기본 호, 이동성, 비 호 절차들로부터의 이벤트를 기반으로 한 서비스 이벤트에 의해 인보크 된다. 서비스 로직 인스턴스를 처리하는데 필요한 서비스, 사용자, 그리고 망 정보를 얻기 위해서 또는 부가적인 로직을 액세스하기 위해서 다른 기능개체들과 인터렉션을 수행하는 SCF기능, 서비스와 망 관련된 데이터의 저장과 액세스를 하며 데이터 일치성을 검사하고, SCF에게 실제 데이터 구조를 숨기고 논리적인 뷰(view)를 제공하는 SDF기능을 수행한다.

또한, IP(Intelligent Peripheral)은 IN에서 제공하는 서비스 실행을 위해 요구되는 특별한 자원(즉, 디지트 수신, 방송, conference bridges), 이동 멀티미디어 서비스 및 패킷 데이터 전송에 필요한 특수한 자원을 제공하는 SRF 기능을 제공한다.

상기와 같은 다수의 기능을 수행하는 IMT-2000 시스템의 무선 채널은, 크게 전용채널(Dedicate Channel)과 공용채널(Common Channel)로 나뉠 수 있으며, 또한 상기 전용채널은 기본대역(Primary Channel)과 추가대역(Supplementary Channel)으로 나뉜다.

그리고 광대역-CDMA 시스템은 기본대역에 다양한 크기의 추가대역을 더해서 광대역의 서비스를 제공할 수 있다.

여기서 공용채널은 단말이 비통화(Idle) 상태일 때 기지국과 액세스 파라미터들을 주고받거나, 단문 메시지들을 전송하고자 할 때 전용채널을 설정하지 않고 짧은 시간 안에 보내기 위해 사용하는 채널이며, 단말이 전용채널을 할당받아 통신을 수행하는 중에는 사용자 데이터뿐만 아니라 시그널링 정보, 시스템 관리 정보까지 이 전용채널을 통해 전달되며 공용채널은 다른 Idle 상태의 단말을 위해 액세스하지 않는 것으로 되어 있다.

첨부한 도면 도2는 종래 IMT-2000 시스템의 채널 할당 방법을 보인 흐름도이다.

이에 도시된 바와 같이, 트래픽 채널이 초과하면 셀 손실 우선권(CLP : Cell Loss Priority)을 "1"로 세팅하고, 이용할 수 있는 라디오(Radio) 링크가 존재하는지를 확인하여, 이용할 수 있는 라디오 링크가 존재하지 않으면 초과 패킷을 버리게 된다. 이와는 달리 이용할 수 있는 라디오 링크가 존재하면 추가 대역을 설정하고(Te 시간 소요), Td의 시간동안 초과 트래픽이 존재하는지를 확인하여, 존재하면 전체 라디오 자원을 기본대역 + 추가대역으로 설정하고, 존재하지 않으면 추가 대역을 해제하게 된다.

즉, 기존의 채널 할당 방법은, 한 단말이 공용 채널로 액세스를 시도하다가 전송할 데이터가 있으면 전용 채널을 할당받고 이를 통해 데이터를 송, 수신한다.

여기서, 전용 채널이 할당되면 사용자 데이터뿐만 아니라 시그널링 정보, 채널 관리 정보 등이 이 채널을 통해 전달된다. 즉, 물리적인 전용 채널을 할당받게 되면 공용 채널에 대해 액세스를 하지 않는다.

따라서 종래의 채널 할당 방법은, 한 사용자가 처음 설정했던 대역폭으로 통신을 하던중, 순간적으로 트래픽이 증가하면(특히, VBR(Variable)서비스, ABR(Arbitrary)서비스시 트래픽 양이 증가함), 할당된 대역 밖의 초과 패킷은 망에서 버려지는 단점이 있다.

또한, 상기와 같이 할당된 대역 밖의 초과 패킷이 버려지는 것을 방지하기 위해서 종래에는 추가적인 대역폭을 새로 요구해서 대역을 설정하게 되는데, 이는 일시적인 데이터의 손실을 막기 위해 한정된 무선자원을 특정한 사용자에게 전용으로 할당한다는 의미가되어 자원이 낭비되는 문제점을 발생한다.

또한, 종래의 채널 할당방법을 적용하게 되면, 순간적으로 폭주하는 데이터는 추가대역을 잡기 위해 소비되는 시간에 이미 심각한 사용자 정보의 손실을 초래하기 때문에, 귀중한 무선자원을 사용하고도 효과적인 서비스 품질(QoS : Quality of Service)을 보장하기 어렵다는 단점을 유발한다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 채널 할당시 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명은 통신시 처음 설정된 기본 대역 외에 추가로 대역이 필요한 경우 별도의 전용 채널을 설정하지 않고 이전에 사용하는 공용 트래픽 채널로 대역을 확장토록 한 IMT-2000 시스템의 채널 할당 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 방법은,

트래픽 채널이 초과하면 지연된 패킷 데이터의 우선 순위를 확인하는 우선 순위 확인단계와;

상기 확인한 우선 순위에 따라 지연된 초과 패킷을 공용 트래픽 채널의 다수개 큐에 선택적으로 저장하는 초과 패킷 저장단계와;

상기 초과 패킷 저장후 우선순위가 높은 패킷 데이터를 먼저 처리하고, 초과 트래픽의 상태가 지속되는지를 확인하여 초과 트래픽 상태가 지속되지 않으면 전체 라디오 자원을 기본 대역으로 설정하는 기본대역 설정단계와;

상기 우선순위가 높은 패킷 데이터를 처리하는 도중에 초과 트래픽 상태가 지속되면 이용할 수 있는 라디오 링크가 존재하는지를 확인하고, 그 이용 가능한 라디오 링크의 존재 유무에 따라 초과 패킷을 버리거나 새로운 추가대역을 설정해주어 전체 라디오 자원을 확장하는 초과 패킷 처리단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기에서, 우선 순위 확인단계는, 지연에 민감한 서비스의 유, 무로 우선순위를 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 초과 패킷 저장단계는, 초과 패킷의 우선 순위를 확인한 결과 지연에 민감한 패킷일 경우 공용 트래픽 채널의 CLASS_1 큐에 초과 패킷을 저장하는 단계와, 초과 패킷의 우선 순위를 확인한 결과 지연에 민감하지 않은 패킷일 경우 공용 트래픽 채널의 CLASS_2 큐에 초과 패킷을 저장하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 초과 패킷 처리단계는, 이용할 수 있는 라디오 링크가 존재하는지를 확인하여 이용할 수 있는 라디오 링크가 없으면 초과 패킷을 버리는 단계와; 상기 이용할 수 있는 라디오 링크가 존재하면 새로운 추가 대역을 설정해주는 단계와, 상기 추가대역 설정후 전체 라디오 자원을 기본대역에 추가대역을 가산한 대역으로 설정하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

도1은 향후 상용화될 IMT-2000 시스템의 망 구조도,

도2는 종래 IMT-2000 시스템의 채널 할당 방법을 보인 흐름도,

도3은 본 발명에 의한 IMT-2000 시스템의 채널 할당 방법을 보인 흐름도,

도4는 본 발명에서 공용 트래픽 채널을 통해 다양한 종류의 서비스를 지원하기 위한 공용 트래픽 채널 다중화 원리도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

10 : CLASS_1 큐

20 : CLASS_2 큐

30 : 대역 가변 멀티플렉서

이하, 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도면 도3은 본 발명에 의한 채널 할당 방법을 보인 흐름도이다.

그리고 첨부한 도면 도4는 본 발명에서 공용 트래픽 채널을 통해 다양한 종류의 서비스를 지원하기 위한 공용 트래픽 채널 다중화 원리를 설명하기 위한 설명도로서, 참조번호 10은 지연에 민감한 패킷(압축 동영상 패킷)을 저장하는 CLASS_1 큐이고, 20은 지연에 민감하지 않은 패킷(전자 메일 패킷)을 저장하는 CLASS_2큐이며, 30은 상기 두 개의 큐(10)(20)에 각각 저장된 패킷을 멀티플렉싱하고 대역폭을 가변 시켜 출력하는 가변 대역 멀티플렉서이다.

이하, 본 발명의 작용을 첨부한 도면 도3 및 도4에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 IMT-2000 권고안에서 제안된 트래픽 채널 사용에 있어서 현재까지 그 사용 여부가 결정되지 않은 공용 트래픽 채널을 사용하여 트래픽 채널 폭주시 추가적인 전용채널 없이도 초과된 패킷의 전송이 원할히 이루어지도록 한 것이다.

이를 위해 초과 트래픽이 존재하는지를 확인하여, 초과 트래픽이 존재하는 경우 지연된 패킷의 우선 순위를 확인한다.

여기서 지연된 패킷의 우선 순위 확인은, 모든 패킷 데이터는 지연에 민감한 패킷 데이터(압축 동영상 패킷)와 지연에 민감하지 않은 패킷 데이터(전자 메일 패킷)로 구분되며, 이 구분에 의거 우선 순위가 결정된다.

따라서 상기와 같은 구분에 의거 지연된 패킷 데이터의 우선 순위를 확인하여, 지연에 민감한 패킷 데이터일 경우에는 도4에 도시된 공용 트래픽 채널의 CLASS_1 큐(10)에 초과 패킷을 저장하게 되고, 지연에 민감하지 않은 패킷 데이터는 도4에 도시된 공용 트래픽 채널의 CLASS_2 큐(20)에 저장을 한다.

이후 가변 대역 멀티플렉서(30)는 상기 CLASS_1큐(10)에 우선 순위를 높게 두고 처리시간을 길게 두는 방식으로 지연에 민감한 서비스의 패킷 데이터를 우선적으로 처리하는 방식으로 두 개의 큐에 저장된 패킷 데이터를 처리하게 된다.

즉, CLASS_1큐(10)에 저장되어 있는 패킷 데이터가 모두 처리되어 전송된 후에 CLASS_2큐(20)에 저장되어 있는 패킷 데이터를 처리하여 전송하게 된다.

이러한 패킷 처리 방식은 무작정 경쟁 방식으로 제공되던 기존의 공용 채널 사용방식을 탈피한 것이며, 기존에 경쟁 방식이 충돌이 발생한 경우 성능이 현저히 악화되는데, 상기와 같이 큐를 특성별로 분리한 후 지연에 민감한 패킷을 먼저 전송하는 방법으로 패킷 데이터를 처리하게 되면 상기와 같은 기존의 문제를 완전히 해소시킬 수 있다.

한편, 상기와 같은 방법으로 초과된 패킷을 처리하는 도중에 지연시간 Td의 시간동안 초과 트래픽의 상태가 지속되는지를 확인하여, 초과 트래픽의 상태가 지속되지 않은 경우에는 전체 라디오 자원을 기본대역으로만 설정한다.

그러나 상기 지연시간 Td의 시간 동안 초과 트래픽의 상태가 지속되면 상기와 같은 패킷 우선 순위 방식에 의해 패킷을 처리하는 것에 한계가 있으므로, 이 경우에는 공용 트래픽 채널의 대역을 가변 시키는 방법으로 채널 할당을 해준다.

즉, 상기 지연시간 Td의 시간 동안 초과 트래픽이 지속되면, 이용할 수 있는 라디오 링크가 존재하는지를 확인하여, 이용할 수 있는 라디오 링크가 존재하지 않는 경우에는 초과 패킷을 버리게 된다.

이와는 달리 이용할 수 있는 라디오 링크가 존재하는 경우에는 새로운 추가대역을 결정하여 트래픽 채널 대역을 설정한 후, 전체 라디오 자원을 기본대역과 추가대역을 합한 대역으로 재설정하게 된다.

즉, 본 발명은 VBR/ABR 서비스 제공시 순간적으로 증가하는 패킷 트래픽은 추가대역을 따로 할당하지 않은 채 모든 단말이 사용하는 공용 트래픽 채널로 전송을 시도하게 되는 것이다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, 패킷 전송시 초과 패킷이 발생하면 공용채널을 효과적인 방식으로 분할하여 사용하는 방법으로 초과 패킷을 처리함으로써, 별도의 추가대역을 할당하지 않고도 한정된 자원으로 보다 많은 사용자의 패킷 서비스를 제공해줄 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 광대역-CDMA 방식 시스템의 채널 할당 방법에 있어서,

   트래픽 채널이 초과하면 지연된 패킷 데이터의 우선 순위를 확인하는 우선 순위 확인단계와;

   상기 확인한 우선 순위에 따라 지연된 초과 패킷을 공용 트래픽 채널의 다수개 큐에 선택적으로 저장하는 초과 패킷 저장단계와;

   상기 초과 패킷 저장후 우선 순위가 높은 패킷 데이터를 먼저 처리하고, 초과 트래픽의 상태가 지속되는지를 확인하여 초과 트래픽 상태가 지속되면 전체 라디오 자원을 기본 대역으로 설정하는 기본대역 설정단계와;

   상기 우선 순위가 높은 패킷 데이터를 처리하는 도중에 초과 트래픽 상태가 지속되면 이용할 수 있는 라디오 링크가 존재하는지를 확인하고, 그 이용 가능한 라디오 링크의 존재 유무에 따라 초과 패킷을 버리거나 새로운 추가대역을 설정해주어 전체 라디오 자원을 확장하는 초과 패킷 처리단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 아이엠티-2000 시스템의 채널 할당 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 우선 순위 확인단계는, 지연에 민감한 서비스의 유, 무로 우선 순위를 판단하는 것을 특징으로 하는 아이엠티-2000 시스템의 채널 할당 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 초과 패킷 저장단계는, 초과 패킷의 우선 순위를 확인한 결과 지연에 민감한 패킷일 경우 공용 트래픽 채널의 CLASS_1 큐에 초과 패킷을 저장하는 단계와, 초과 패킷의 우선 순위를 확인한 결과 지연에 민감하지 않은 패킷일 경우 공용 트래픽 채널의 CLASS_2 큐에 초과 패킷을 저장하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 아이엠티-2000 시스템의 채널 할당 방법.
4. 재1항에 있어서, 상기 초과 패킷 처리단계는, 이용할 수 있는 라디오 링크가 존재하는지를 확인하여 이용할 수 있는 라디오 링크가 없으면 초과 패킷을 버리는 단계와; 상기 이용할 수 있는 라디오 링크가 존재하면 새로운 추가 대역을 결정 및 설정해주는 단계와, 상기 추가대역 설정후 전체 라디오 자원을 기본대역에 추가대역을 가산한 대역으로 설정하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 아이엠티-2000 시스템의 채널 할당 방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 CLASS_1큐와 CLASS_2큐에 각각 서비스별로 패킷을 구분하여 저장한 상태에서, 패킷 처리시 CLASS_1큐에 우선 순위를 높게 주고 처리시간도 CLASS_2큐 보다 더 길게 주어 패킷을 처리하는 단계를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 아이엠티-2000 시스템의 채널 할당 방법.