KR20030053048A - 자원 제어 시스템, 자원 제어 방법, 그리고 이들에사용하기 적합한 기지국 및 이동국 - Google Patents

자원 제어 시스템, 자원 제어 방법, 그리고 이들에사용하기 적합한 기지국 및 이동국 Download PDF

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KR20030053048A
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Abstract

본 발명의 목적은 주변 셀(peripheral cell)과 협력하여 자기 셀(own cell)의 자원을 제어함으로써 전체 시스템을 고려한 Qos 및 자원의 효율적인 사용을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다. 본 발명은 이동국과 제1 기지국 및 제2 기지국 각각 사이의 패킷 통신에 사용되는 자원 제어 시스템을 제공한다. 제1 기지국은 이동국과 통신하는 패킷의 Qos가 보장되어(ensured) 있는지 여부를 판단하거나 이동국과 통신되는 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어(secured) 있는지 여부를 판단하는 판단부 및 상기 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단되거나 필요한 자원이 확보되어 있지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 제2 기지국에 자원의 사용을 억제하도록 요구하는 제2 기지국 인터페이스를 포함한다. 제2 기지국은 상기 제1 기지국으로부터의 요구에 따라 상기 이동국과의 패킷 통신에 대해 자원의 사용을 억제하는 자원 사용 억제부를 포함한다.

Description

자원 제어 시스템, 자원 제어 방법, 그리고 이들에 사용하기 적합한 기지국 및 이동국 {RESOURCE CONTROL SYSTEM, RESOURCE CONTROL METHOD, AND BASE STATION AND MOBILE STATION SUITABLE FOR USE IN THE SAME}
본 발명은 패킷 이동 통신을 위한 자원 제어 시스템 및 자원 제어 방법에 관한 것이며, 이들에 사용하기 적합한 기지국 및 이동국에 관한 것이다.
본 출원은 2001년 12월 21일자로 출원된 일본 특허출원 제2001-390489호를 기초로 우선권을 주장하며, 그 기초 출원의 전체 내용은 본 명세서에 참조로서 통합된다.
CDMA(Code Division Multiple Access)를 이용하는 패킷 이동 통신에서, 업링크(uplink) 무선 채널의 용량은 기지국의 최대 허용 수신 전력에 따라 정해지고, 다운링크(downlink) 무선 채널의 용량은 기지국의 최대 전송 전력에 따라 정해진다. CDMA를 사용하는 패킷 이동 통신에서 송신 전력 제어(Transmission Power Control, TPC)가 수행되는 경우, 기지국의 수신 전력(업링크 방향) 또는 기지국의 송신 전력(다운링크 방향)은 기지국이나 이동국에 의해 수신된 간섭량에 따라 결정된다.
그러나, 전술한 종래의 패킷 이동 통신에서는 기지국이나 이동국에 의해 수신된 간섭량이 증가함에 따라 기지국의 전체 수신 전력(업링크 방향)이 그 최대 허용 수신 전력을 초과하고, 기지국의 전체 송신 전력(다운링크 방향)이 그 최대 송신 전력을 초과할 가능성이 증가한다.
그러므로, 기지국과 이동국 사이에서 패킷 송신 실패 또는 패킷 송신이 불가능해지고, 패킷 폐기(discard) 또는 패킷 송신 지연이 발생되는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 종래의 패킷 이동 통신에서 Qos(Quality of Service) 제어를 수행하는 기술이 알려져 있다.
종래 Qos 제어를 수행하는 패킷 이동 통신에서, 기지국은 간섭량, 자기 셀(own cell)의 자원량(무선 반송파 주파수, 타임 슬롯(time slot), 코드(code) 등), 및 자기 셀 내의 사용자의 트래픽 우선순위(traffic priority)에 따라 우선순위가 높은 사용자에게 자원을 할당하는 등 자원 제어를 개별적으로 수행한다.
그러나, 종래 Qos 제어를 수행하는 패킷 이동 통신에서는 개별 기지국 또는 이동국이 오직 다른 셀들로부터의 간섭량, 자기 셀의 자원량 및 자기 셀의 트래픽 우선순위에 따라서만 자원 제어를 개별적으로 수행하고, 자원 제어는 다른 셀들의 자원 제어와 협력하여 수행하도록 의도되지는 않는다.
따라서 전체 패킷 이동 통신 시스템의 관점에서 Qos가 개선될 수 없고 자원이 효율적으로 사용되지 못하는 문제가 있다.
예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이 실시간 사용자(A∼D)는 셀(1)에 집중되고 비실시간 사용자(G, H)는 셀(1)에 인접한 셀(2)에 집중되며, 셀(1)에서의 다운링크 트래픽이 혼잡 상태인 경우 각 이동국(10A∼10E)은 간섭량이 크다. 따라서, 각 이동국(10A∼10E)은 기지국(301)에 대해 고 레벨의 송신 전력(다운링크 방향)을 요구한다.
그 결과, 셀(1)의 기지국(301)이 이용 가능한 자원을 실시간 사용자(예를 들어, 사용자 A ∼ C)에게 종래의 Qos에 의해 했던 것처럼 우선적으로 할당하는 경우에도 기지국(301)은 일부 실시간 사용자(예를 들어, 사용자 D)에게 향하는 패킷을 전송할 수 없다. 그러므로 셀(1)에서는 소정의 경우에 패킷 전송의 지연 시간이 허용 지연 시간을 초과하기 때문에 패킷 폐기가 발생한다.
한편, 인접 셀(2)에서는 실시간 사용자(예를 들어, 사용자 F) 수가 적기 때문에 셀(2)의 기지국(302)은 자기 셀의 실시간 사용자(F)에게 패킷을 전송한 다음에도 할당 가능한 자원에 충분한 여유가 있다. 따라서, 기지국(302)은 사용자(G, H)에게 향하는 패킷(비실시간 패킷)을 기지국(302)의 최대 전송 전력이 될 때까지 전송할 수 있다.
전술한 바와 같이, 셀(1)에서는 실시간 패킷을 전송할 수 없지만 셀(2)에서는 실시간 패킷을 전송한 후에 비실시간 패킷도 전송할 수 있는 경우에, 패킷 이동 통신 시스템에서 전체 서비스 영역을 고려한 자원 이용의 효율 및 Qos 만족도가 낮은 문제가 있다.
특히, 셀 직경이 작은 마이크로셀(micro cell)과 4세대 이동 통신의 셀에서이동국이 각 서비스 영역에 불균일하게 분포되어 전술한 문제점은 두드러진다.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 이루어진 것이다. 본 발명의 목적은 주변 셀의 자원 제어와 협력하여 자기 셀의 자원 제어를 수행함으로써 전체 패킷 이동 통신 시스템을 고려한 효율적인 자원의 사용 및 Qos 향상을 가능하게 하는 자원 제어 시스템 및 자원 제어 방법을 제공하고, 이들에 사용하기 적합한 기지국 및 이동국을 제공하는 것이다.
구체적으로, 본 발명의 목적은 Qos 만족도 및 시스템 용량 향상을 가능하게 하는 자원 제어 시스템 및 자원 제어 방법을 제공하고, 이들에 사용하기 적합한 기지국 및 이동국을 다음과 같은 방식으로 제공하는 것이다.
특정 셀의 기지국은 간섭의 영향을 받기 쉬운 주변 셀의 기지국에 의한 비실시간 패킷, 우선순위가 낮은 패킷 또는 Qos에 여유가 있는 실시간 패킷에 대한 자원의 사용을 일시적으로 억제한다.
그러므로 상기한 특정 셀에서 주변 셀로부터의 간섭은 감소되고 실시간 패킷의 송신 지연 허용 시간의 초과로 발생한 패킷 폐기 또는 실시간 패킷의 전송 실패로 발생된 패킷 폐기는 감소된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 제어 시스템의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 트래픽 유형을 나타내는 표이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 트래픽 유형을 나타내는 표이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자원 할당 제어 요구를 나타내는 표이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이동국의 기능 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자원 제어 시스템의 동작을 나타내는 타임 차트이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자원 제어 시스템의 동작을 나타내는 타임 차트이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 기능 블록도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 자원 할당 제어 요구를 나타내는 표이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 이동국의 기능 블록이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 자원 제어 시스템의 동작을 나타내는 타임 차트이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 자원 제어 시스템의 동작을 나타내는 타임 차트이다.
본 발명의 제1 특징은 제1 기지국, 제2 기지국 및 이동국을 포함하는 패킷 이동 통신 환경에서의 자원 제어 시스템으로 요약되며, 이 자원 제어 시스템은 이동국과 제1 기지국 및 제2 기지국 각각 사이의 패킷 통신에 사용되는 자원을 제어한다. 상기 제1 기지국은 판단부와 제2 기지국 인터페이스를 포함한다. 상기 판단부는 상기 제1 기지국과 상기 이동국 사이에 통신되는 패킷의 Qos가 보장되어(ensured) 있는지 여부를 판단하거나 상기 제1 기지국과 상기 이동국 사이에 통신되는 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어(secured) 있는지 여부를 판단한다. 상기 제2 기지국 인터페이스는 상기 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단된 경우 또는 상기 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 제2 기지국에 자원의 사용을 억제하도록 요구한다. 상기 제2 기지국은 상기 제1 기지국으로부터의 요구에 따라 상기 이동국과 상기 제2 기지국 사이의 패킷 통신에 대해 자원의 사용을 억제하는 자원 사용 억제부를 포함한다.
본 발명의 제1 특징에서, 상기 제1 기지국은 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단된 경우 또는 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 제2 기지국에 관한 정보를 상기 이동국에 요구하는 제2 기지국 정보 요구부를 포함하고, 상기 제2 기지국 인터페이스는 수신된 상기 제2 기지국에 관한 정보에 따라 상기 제2 기지국에 자원의 사용을 억제하도록 요구하며, 상기 이동국은 상기 제1 기지국으로부터의 요구에 따라 간섭 레벨이 높은 상기 제2 기지국에 관한 정보를 상기 제1 기지국으로 송신하는 제2 기지국 정보 송신기를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1 특징에서, 상기 판단부는 상기 제1 기지국과 상기 이동국 사이에 통신되는 패킷의 트래픽 유형(traffic type)을 인식하고 각 트래픽 유형에 대해 미리 정해진 소정 임계값을 상기 패킷의 Qos와 비교하여 상기 패킷의 Qos가 보장되어 있는지 여부를 판단하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1 특징에서, 상기 판단부는 DSCP에 의해 상기 패킷의 트래픽 유형을 인식하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1 특징에서, 상기 이동국은 업링크 패킷 판단부 및 통지부를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 업링크 패킷 판단부는 상기 제1 기지국으로 향하는 상기 업링크 패킷의 트래픽 유형을 인식하고 각 패킷 유형에 대해 미리 정해진 소정 임계값과 상기 패킷의 Qos를 비교함으로써 상기 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있는지 여부를 판단한다. 상기 통지부는 상기 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단된 경우 상기 제1 기지국에 상기 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않다고 통지한다. 또한, 상기 제1 기지국의 상기 제2 기지국 인터페이스는 상기 이동국으로부터 수신된 상기 통지에 따라 상기 제2 이동국에 자원의 사용을 억제하도록 요구하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1 특징에서, 버퍼 체류 시간(buffer residence time), 지연 지터(delay jitter), 오류율(error rate) 및 패킷 전송 속도(transmission rate of packet) 중 적어도 하나를 패킷의 Qos로 사용하는 것이 바람직하다..
본 발명의 제1 특징에서, 상기 제2 기지국 인터페이스는 상기 패킷의 Qos가 보장되어 있는 것을 검출한 경우 상기 제2 기지국에 상기 자원 사용의 억제를 해제하도록 요구하고, 상기 제2 기지국은 자원 사용 억제 해제부를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 자원 사용 억제 해제부는 상기 제1 기지국으로부터의 해제 요구에 따라 상기 이동국과 상기 제2 기지국 사이의 패킷 통신에 대해 상기 자원 사용의억제를 해제한다.
본 발명의 제2 특징은 제1 기지국, 제2 기지국 및 이동국을 포함하는 패킷 이동 통신 환경에서의 제1 기지국으로 요약되며, 상기 제1 기지국은 상기 이동국과 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국 각각 사이의 패킷 통신에 사용되는 자원을 제어하는 자원 제어 시스템에서 사용된다. 상기 제1 기지국은 판단부와 제2 기지국 인터페이스를 포함한다. 상기 판단부는 상기 제1 기지국과 상기 이동국 사이에 통신되는 패킷의 Qos가 보장되어 있는지 여부를 판단하거나 상기 제1 기지국과 상기 이동국 사이에 통신되는 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있는지 여부를 판단한다. 상기 제2 기지국 인터페이스는 상기 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단된 경우 또는 상기 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 제2 기지국에 자원의 사용을 억제하도록 요구한다.
본 발명의 제3 특징은 제1 기지국, 제2 기지국 및 이동국을 포함하는 패킷 이동 통신 환경에서의 제2 기지국으로 요약되며, 상기 제2 기지국은 상기 이동국과 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국 각각 사이의 패킷 통신에 사용되는 자원을 제어하는 자원 제어 시스템에서 사용된다. 상기 제2 기지국은 상기 제1 기지국과 상기 이동국 사이에 통신되는 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단된 경우 또는 상기 제1 기지국과 상기 이동국 사이에 통신되는 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있지 않은 것으로 판단된 경우, 자원의 사용을 억제하도록 하는 상기 제1 기지국으로부터의 요구에 따라 상기 제2 기지국과 상기 이동국 사이에 통신되는 패킷에 대해 자원의 사용을 억제하는 자원 사용 억제부를 포함한다.
본 발명의 제4 특징은 제1 기지국, 제2 기지국 및 이동국을 포함하는 패킷 이동 통신 환경에서의 이동국으로 요약되며, 상기 이동국은, 상기 이동국과 제1 기지국 및 제2 기지국 각각 사이의 패킷 통신에 사용되는 자원을 제어하는 자원 제어 시스템에서 사용된다. 상기 이동국은 상기 제1 기지국에 대해 간섭 레벨이 높은 상기 제2 기지국에 관한 정보를 송신하는 제2 기지국 정보 송신기를 포함한다.
본 발명의 제5 특징은 제1 기지국, 제2 기지국 및 이동국을 포함하는 패킷 이동 통신 환경에서의 자원 제어 방법으로 요약되며, 본 발명의 방법은 상기 이동국과 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국 각각 사이의 패킷 통신에 사용된다. 이 방법은 단계 A 내지 단계 C를 포함한다. 단계 A에서는 상기 제1 기지국에서, 상기 제1 기지국과 상기 이동국 사이에서 통신되는 상기 패킷의 Qos가 보장되어 있는지 여부 또는 상기 제1 기지국과 상기 이동국 사이에서 통신되는 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있는지 여부를 판단한다. 단계 B에서는 상기 제1 기지국에서, 상기 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단된 경우 또는 상기 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 제2 기지국이 자원의 사용을 억제하도록 요구받는다. 단계 C에서는, 상기 제1 기지국으로부터의 요구에 따라 상기 제2 기지국에서 상기 제2 기지국과 이동국 사이의 패킷 통신에 대해 자원의 사용이 억제된다.
(제1 실시예에 따른 자원 제어 시스템의 구성)
본 발명의 제1 실시예에 따른 자원 제어 시스템의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 실시예에 따른 자원 제어 시스템의 전체 구성을나타내는 도면이다.
본 실시예에 따른 자원 제어 시스템은 "다운링크 자원(무선 채널)의 제어"를 수행하고자 한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 자원 제어 시스템은 복수의 셀(1∼7) 각각에 제공되는 복수의 기지국(301∼307)과 셀(1∼7) 내에 위치하는 복수의 이동국(10A∼10H)을 포함한다. 이동국(10A∼10H)은 각 셀(1∼7)의 기지국(301∼307)과 무선 링크를 확립한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제1 기지국(301), 제2 기지국(302) 및 이동국(10D)을 제공하는 패킷 이동 통신 환경에서, 본 실시예에 따른 자원 제어 시스템은 이동국(10D)과 제1 기지국(301) 및 제2 기지국(302) 각각 사이의 패킷 통신에 사용되는 자원(무선 채널)을 제어한다.
도 1에서, 이동국(10A∼10D)을 사용하는 실시간 사용자(A∼D) 각각과 이동국(10E)를 사용하는 비실시간 사용자(E)는 셀(1) 내에 위치한다. 이동국(10F)을 사용하는 실시간 사용자(F)와 이동국(10G, 10H)을 사용하는 비실시간 사용자(G, H) 각각은 셀(2)에 위치한다. 여기서, 이동국(10A∼10D,10F)은 음성 통화와 같은 실시간 통신을 위한 단말기이고, 이동국(10E, 10G, 10H)은 데이터 통화 등의 비실시간 통화를 위한 단말기이다.
본 실시예에 따른 자원 제어 시스템에서, 도 1에 도시한 바와 같이기지국(301)이 실시간 사용자(A∼D)에게 향하는 패킷(실시간 패킷)들을 소정의 타이밍으로 동시에 송신하는 경우, 셀(1)의 기지국(301)의 송신 전력은 기지국(301)의 최대 송신 전력을 초과한다. 따라서, 할당 가능한 자원이 부족하게 되고 기지국(301)은 실시간 사용자(D)에게 향하는 패킷을 전송할 수 없다.
그러나, 셀(2)의 기지국(302)이 자원의 사용을 억제하는 요구(자원 할당 제어 요구)를 수신하면, 기지국(302)은 비실시간 사용자(G∼H)에게 향하는 패킷(비실시간 패킷)들의 송신을 일시적으로 중지한다. 그러므로 셀(2)에서 셀(1)로의 간섭 효과는 감소되고, 실시간 사용자(A∼D)에게 향하는 셀(1)의 기지국(301)의 송신 전력은 감소된다. 따라서 셀(1)의 기지국(301)은 실시간 사용자(D)에게 향하는 패킷을 전송할 수 있게 된다.
도 2는 각 기지국(30)의 기능 블록도를 나타낸다. 기지국(30)은 다운링크 정보 수신기(31), 식별 회로(32), Qos 모니터링(monitoring) 회로(33), 자국 우선 제어 회로(self-station priority control circuit)(34), 질의 회로(35), 신호 다중화 회로(signal multiplexer circuit)(36), 부호화 회로(37), 변조 회로(38), 서큘레이터(circulator)(39), 무선 안테나(39a), 복조 회로(40), 복호 회로(41), 신호 역다중화 회로(signal demultiplexer circuit)(42), 업링크 정보 송신기(43), 주변 기지국 리스트 취득 회로(44), 및 주변 기지국 인터페이스(I/F) 회로(45)를 포함한다.
본 실시예에서, 식별 회로(32)와 Qos 모니터링 회로(33)는 상기 기지국(30)과 각 이동국(10) 사이에 통신되는 패킷의 Qos가 보장되어 있는지 여부 또는 상기 기지국(30)과 각 이동국(10) 사이에 통신되는 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있는지 여부를 판단하는 판단부를 구성한다.
주변 기지국 인터페이스 회로(45)는 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단된 경우 및 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있지 않은 것으로 판단된 경우, 제2 기지국(주변 기지국(30)) 각각에 자원의 사용을 억제하도록 요구하는 제2 기지국 인터페이스를 구성한다.
자국 우선 제어 회로(34)는 자원 사용 억제부 및 자원 사용 억제 해제부를 구성한다. 자원 사용 억제부는 제1 기지국(주변 기지국(30))으로부터의 요구에 따라 이동국(10)과의 패킷 통신에 대해 자원의 사용을 억제한다. 자원 사용 억제 해제부는 제1 기지국(주변 기지국(30))으로부터의 해제 요구에 따라 이동국(10)과의 패킷 통신에 대한 자원 사용의 억제를 해제한다.
다운링크 정보 수신기(31)는 식별 회로(32)에 접속된다. 다운링크 정보 수신기(31)는 상위 네트워크(upper network)(교환국, 무선 네트워크 제어기 등)로부터 다운링크 패킷(다운링크 정보)을 수신하고, 수신된 다운링크 패킷을 식별 회로(32)로 전송한다.
식별 회로(32)는 다운링크 정보 수신기(31), Qos 모니터링 회로(33) 및 자국 우선 제어 회로(34)에 접속된다. 식별 회로(32)는 다운링크 정보 수신기(31)로부터 수신된 다운링크 패킷의 트래픽 유형을 식별하고, 그 트래픽 유형과 관련된 Qos를 요구한다.
식별 회로(32)는 다운링크 정보 수신기(31)로부터 수신된 다운링크 패킷과 식별된 트래픽 유형을 자국 우선 제어 회로(34)로 송신하고, 식별된 Qos 요구를 Qos 모니터링 회로(33)로 송신한다.
본 실시예에서, 패킷의 트래픽 유형은 "DSCP(Diffserv Code Point)"로 식별된다. Diffserv는 거의 IP 네트워크 내의 라우터(router)에 표준 실장(standard implementation)되고 있는 인터넷을 통한 Qos 제어 방법이다(http://www.ietf.org/ html.charters/diffserv-charters.html 참조). IP 패킷의 헤더 필드는 "Diffserv 필드"를 가지고, 그 필드 중 6비트는 패킷의 "DSCP"를 나타낸다.
그러나, 본 발명은 이 Qos 제어 방법으로 한정되지 않는다. 패킷의 트래픽 유형은 무선 자원의 예약 시에 트래픽 유형을 선언하는 방법 또는 기타의 방법으로 결정할 수 있다.
도 3 및 도 4를 사용하여 본 실시예에 사용된 Qos 요구 및 패킷의 트래픽 유형을 설명한다.
본 발명에 사용된 패킷의 트래픽 유형으로 도 3에 도시한 바와 같이, 3 가지 유형, 즉 "EF(Expedited Forwarding)형", "AF(Assured Forwarding)형" 및 "BE(Best Effort)형"을 정의한다. 도 4에 도시한 바와 같이 "AF형"은 우선순위(패킷 전송 속도, 버퍼 길이 등)에 따라 4가지 클래스(클래스 1∼클래스 4)로 된다. 4가지 클래스 각각은 폐기 우선순위에 따라 3가지 레벨(레벨 1∼레벨 3)이 된다.
"EF형" 패킷의 "DSCP"는 "101110", "AF형" 패킷의 "DSCP"는 "XXXYY0", 그리고 "BE형" 패킷의 "DSCP"는 "000000"이다.
"AF형/클래스 1/레벨 1"의 "DSCP"는 "001010"이다. "AF형/클래스 1/레벨 2"의 "DSCP"는 "001100"이다. "AF형/클래스 1/레벨 3"의 "DSCP"는 "001110"이다.
"AF형/클래스 2/레벨 1"의 "DSCP"는 "010010"이다. "AF형/클래스 2/레벨 2"의 "DSCP"는 "010100"이다. "AF형/클래스 2/레벨 3"의 "DSCP"는 "010110"이다.
"AF형/클래스 3/레벨 1"의 "DSCP"는 "011010"이다. "AF형/클래스 3/레벨 2"의 "DSCP"는 "011100"이다. "AF형/클래스 3/레벨 3"의 "DSCP"는 "011110"이다.
"AF형/클래스 4/레벨 1"의 "DSCP"는 "100010"이다. "AF형/클래스 4/레벨 2"의 "DSCP"는 "100100"이다. "AF형/클래스 4/레벨 3"의 "DSCP"는 "100110"이다.
"EF형"은 최고 품질의 패킷을 최우선 클래스로 정의한다. "AF형"은 다음으로 최우선 클래스가 되는 패킷을 정의한다. "BE형"의 최고 수고형(best effort type) 패킷을 정의한다.
이하, "AF형/클래스 1/레벨 1∼3"은 "AF1형", "AF형/클래스 2/레벨 1∼3"은 "AF2형", "AF형/클래스 3/레벨 1∼3"은 "AF3형", 그리고 "AF형/클래스 4/레벨 1∼3"은 "AF4형"이라 총칭한다.
본 실시예에서 "EF형" 및 "AF4형" 패킷은 "실시간형" 패킷(실시간 패킷)"으로 정의된다. 다른 트래픽 유형의 패킷들은 "비실시간형" 패킷(비실시간 패킷)으로 정의된다.
또한 본 실시예에서, 하나의 "DSCP"는 하나의 "트래픽 유형"과 관련된다. 그러나 사용자의 희망에 따라 하나의 "DSCP"는 복수의 "트래픽 유형"과 관련될 수있다.
예를 들어, 비디오폰의 비디오 이미지 품질의 경우 "고", "중" 및 "저", 3가지 등급을 가질 수 있으며, 각 등급은 "AF4형", "AF3형" 및 "AF2형"과 관련된다. 사용자는 상기한 3가지 등급의 이미지 품질의 존재에 대해 사전에 통지를 받아 이미지 품질을 선택할 수 있다. 여기서, 사용자가 선택하는 경우 "DCSP"는 그 선택에 따른 패킷의 "트래픽 유형"과 관련된다. 예를 들어 사용자에 의해 선택되지 않는 경우, "DCSP"는 디폴트(default)로 "AF4형"과 관련된다.
Qos 모니터링 회로(33)는 식별 회로(32), 자국 우선 제어 회로(34), 질의 회로 및 주변 기지국 인터페이스 회로(45)에 접속된다. Qos 모니터링 회로(33)는 자국 우선 제어 회로(34)의 패킷 송신 버퍼(패킷 송신 큐) 내의 다운링크 패킷의 "Qos(본 실시예에서는 버퍼 체류 시간)"를 모니터링하고 다운링크 패킷의 Qos가 보장되어 있는지 여부를 판단한다.
Qos 모니터링 회로(33)는 오직 미리 정해진 트래픽 유형(예를 들어, 실시간 패킷 또는 우선순위가 높은 패킷)에 대해서만 다운링크 패킷의 Qos를 모니터링할 수 있다. 또한 Qos 모니터링 회로(33)는 모든 다운링크 패킷 중 Qos를 만족하지 않는 다운링크 패킷의 비율을 구할 수 있다. Qos 모니터링 회로(33)는 지연 지터, 오류율(PER) 또는 다운링크 패킷의 송신 속도를 모니터링할 수 있다.
구체적으로, 다운링크 패킷의 버퍼 체류 시간이 미리 정해진 임계값, 도 3의 "Qos 요구(허용 지연 시간)" 값을 초과하는 경우, Qos 모니터링 회로(33)는 다운링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단한 다음, 자국 우선 제어회로(34)에 다운링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않음을 통지한다.
또한 그 후에 다운링크 패킷의 버퍼 체류 시간이 미리 정해진 임계값, 도 3의 "Qos 요구(허용 지연 시간)" 값을 초과하는 경우, Qos 모니터링 회로(33)는 질의 회로(35)에 버퍼 체류 시간이 미리 정해진 임계값을 초과하였음을 통지한다.
여기서, Qos 모니터링 회로(33)는 다운링크 패킷이 자국 우선 제어 회로(34) 내의 미리 정해진 패킷 송신 버퍼에 저장된 시각과 다운링크 패킷이 자국 우선 제어 회로(34) 내의 미리 정해진 패킷 송신 버퍼에서 출력된 시각으로부터 상기한 다운링크 패킷의 버퍼 체류 시간을 결정한다. Qos 모니터링 회로(33)는 식별 회로(32)로부터 미리 정해진 임계값으로서 수신된 Qos 요구에 대한 값을 사용한다.
Qos 모니터링 회로(33)가 다운링크 패킷의 Qos가 보장되어 있음을 검출한 경우, Qos 모니터링 회로(33)는 주변 기지국 인터페이스(45)에 다운링크 패킷의 Qos가 보장되어 있음을 통지한다.
자국 우선 제어 회로(34)는 식별 회로(32), Qos 모니터링 회로(33), 신호 다중화 회로(36), 주변 기지국 리스트 취득 회로(44) 및 주변 기지국 인터페이스 회로(45)에 접속된다. 자국 우선 제어 회로(34)는 각각의 트래픽 유형에 대한 패킷 송신 버퍼를 포함한다.
자국 우선 제어 회로(34)는 식별 회로(32)로부터 수신된 다운링크 패킷을 식별 회로(32)로부터 수신된 트래픽 유형에 따라 미리 정해진 패킷 송신 버퍼에 저장한다. 이 때 자국 우선 제어 회로(34)는 다운링크 패킷을 저장한 시각을 기억한다.
자국 우선 제어 회로(34)는 각 트래픽 유형의 우선순위에 따라 각 패킷 송신 버퍼로부터 다운링크 패킷을 인출(추출)한 다음, 그 다운링크 패킷을 신호 다중화 회로(36)로 송신한다.
자국 우선 제어 회로(34)는 Qos 모니터링 회로(33) 및 주변 기지국 리스트 취득 회로(44)로부터의 통지에 따라 자원을 제어한다. 예를 들어 Qos 모니터링 회로(33) 및 주변 기지국 리스트 취득 회로(44)로부터의 통지에 따라, 자국 우선 제어 회로(34)는 자기 셀 내의 비실시간 패킷, 우선순위가 낮은 패킷 또는 Qos에 여유가 있는 실시간 패킷을 송신하기 위한 자원의 사용을 일시적으로 억제한다.
자국 우선 제어 회로(34)는 주변 기지국 인터페이스 회로(45)로부터의 자원 할당 제어 요구의 긴급도(urgency)에 따라 자원을 제어한다. 예를 들어 주변 기지국 인터페이스 회로(45)로부터의 자원 할당 제어 요구의 긴급도에 따라, 자국 우선 제어 회로(34)는 자국 셀 내의 비실시간 패킷, 우선순위가 낮은 패킷 또는 Qos에 여유가 있는 실시간 패킷을 송신하기 위한 자원의 사용을 일시적으로 억제한다.
전술한 자원 할당 제어 요구에 대한 일례는 도 5에 도시하였다. 예를 들어 도 5에 도시한 바와 같이, 자국 우선 제어 회로(34)는 긴급도가 "낮은(low)" 자원 할당 제어 요구를 수신하는 경우 "BE형" 패킷의 송신을 일시적으로 중지한다.
자국 우선 제어 회로(34)는 "중간(medium)" 긴급도의 자원 할당 제어 요구를 수신하는 경우 "BE형", "AF1형", "AF2형" 및 "AF3형" 패킷(비실시간 패킷)의 송신을 일시적으로 중지한다.
자국 우선 제어 회로(34)는 "높은(high)" 긴급도의 자원 할당 제어 요구를수신하는 경우 "BE형", "AF1형", "AF2형", "AF3형" 및 "AF4형" 패킷(비실시간 패킷 및 시간 충분한 실시간 패킷)의 송신을 일시적으로 중지한다.
전술한 경우에서, 자국 우선 제어 회로(34)는 이동국 등의 위치에 따라 전송 전력이 큰 패킷부터 시작하여 자원의 사용을 차례로 억제할 수 있다. 따라서 자국 우선 제어 회로(34)는 송신이 중지되는 패킷의 수를 줄이면서 자원의 사용을 억제할 수 있다.
또 주변 기지국 인터페이스 회로(45)로부터의 자원 할당 제어 해제 요구에 따라, 자국 우선 제어 회로(34)는 자기 셀 내의 비실시간 패킷, 우선순위가 낮은 패킷 또는 Qos에 여유가 있는 실시간 패킷에 대한 송신의 일시적인 중지를 해제한다.
질의 회로(35)는 Qos 모니터링 회로(33) 및 신호 다중화 회로(36)에 접속된다. Qos 모니터링 회로(33)로부터의 통지(다운링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않다는 통지)에 따라, 질의 회로(35)는 신호 다중화 회로(36)를 통해 패킷의 목적지(destination)인 이동국(10)에 이동국(10)이 간섭을 받기 쉬운 주변 기지국(30)(주변 기지국 리스트)에 관해 질의한다.
신호 다중화 회로(36)는 자국 우선 제어 회로(34), 질의 회로(35) 및 부호화 회로(37)에 접속된다. 신호 다중화 회로(36)는 자국 우선 제어 회로(34)로부터 수신된 다운링크 패킷과 질의 회로(35)로부터의 질의를 다중화하고, 다중화된 신호를 부호화 회로(37)로 송신한다
부호화 회로(37)는 신호 다중화 회로(36) 및 변조 회로(38)에 접속된다. 부호화 회로(37)는 신호 다중화 회로(36)로부터 수신된 다중화된 신호를 복호화하고 부호화된 신호를 변조 회로(38)로 송신한다
변조 회로(38)는 부호화 회로(37) 및 서큘레이터(39)에 접속된다. 변조 회로(38)는 부호화 회로(37)에서 부호화된 신호를 변조하고, 변조된 신호를 서큘큘레이터(39)로 송신한다.
서큘레이터(39)는 변조 회로(38), 무선 안테나(39a) 및 복조 회로(40)에 접속된다. 서큘레이터(39)는 변조 회로(38)에서 무선 안테나(39a)로의 다운링크 변조 신호의 송신 처리와 무선 안테나(39a)에서 복조 회로(40)로의 업링크 변조 신호의 수신 처리 사이를 전환한다.
복조 회로(40)는 서큘레이터(39) 및 복호 회로(41)에 접속된다. 복조 회로(40)는 서큘레이터(39)로부터 수신된 업링크 변조 신호를 복조하고, 복조된 신호를 복호 회로(41)로 송신한다.
복호 회로(41)는 복조 회로(40) 및 신호 역다중화 회로(42)에 접속된다. 복호 회로(41)는 복조 회로(40)로부터 수신된 부호화된 신호를 복호화하고, 복호화된 신호를 신호 역다중화 회로(42)로 송신한다
신호 역다중화 회로(42)는 복호 회로(41), 업링크 정보 송신기(43) 및 주변 기지국 리스트 취득 회로(44)에 접속된다. 신호 역다중화 회로(42)는 복호 회로(41)로부터 수신된 복호화된 신호를 역다중화하고 업링크 패킷과 주변 기지국 리스트를 추출한다. 그런 다음 신호 역다중화 회로(42)는 추출된 업링크 패킷을업링크 정보 송신기(43)로 송신하고, 주변 기지국 리스트를 주변 기지국 리스트 취득 회로(44)로 송신한다.
업링크 정보 송신기(43)는 신호 역다중화 회로(42)에 접속된다. 업링크 정보 송신기(43)는 신호 역다중화 회로(42)로부터의 업링크 패킷을 상위 네트워크로 송신한다.
주변 기지국 리스트 취득 회로(44)는 자국 우선 제어 회로(34), 신호 역다중화 회로(42) 및 주변 기지국 인터페이스 회로(45)에 접속된다. 주변 기지국 리스트 취득 회로(44)는 자국 우선 제어 회로(34)에 주변 기지국 리스트를 신호 역다중화 회로(42)로부터 수신하였음을 통지한다. 또한, 주변 기지국 리스트 취득 회로(44)는 주변 기지국 신호 역다중화 회로(42)로부터의 주변 기지국 리스트를 주변 기지국 인터페이스 회로(45)로 송신한다
주변 기지국 인터페이스 회로(45)는 Qos 모니터링 회로(33), 자국 우선 제어 회로(34) 및 주변 기지국 취득 회로(44)에 접속된다. Qos 모니터링 회로(33)로부터의 통지에 따라, 주변 기지국 인터페이스 회로(45)는 소정 주기로(certain cycle)(예를 들어 하나 또는 복수 프레임 간격) 또는 필요 할 때 주변 기지국 리스트 취득 회로(44)로부터의 주변 기지국 리스트를 사용하여 자원 할당 제어 요구 및 자원 할당 제어 해제 요구를 각 주변 기지국(30)으로 송신한다
주변 기지국 인터페이스 회로(45)가 Qos 모니터링 회로(33)로부터 다운링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않다는 통지를 수신한 경우, 주변 기지국 인터페이스 회로(45)는 "Qos가 보장되어 있지 않은 다운링크 패킷의 비율(Qos 불만족 사용자비율)"에 따라 주변 기지국 인터페이스 회로(45)가 자원 할당 제어 요구를 송신하는 주변 기지국의 수 및 긴급도를 결정한다.
구체적으로는, 도 5에 도시한 바와 같이, "Qos 불만족 사용자의 비율"이 "1/3 이하"이면 주변 기지국 인터페이스 회로(45)는 "낮은" 긴급도의 자원 할당 제어 요구를 하나의 주변 기지국(30)으로 송신한다.
"Qos 불만족 사용자의 비율"이 "1/3 초과 2/3 미만"이면 주변 기지국 인터페이스 회로(45)는 "중간" 긴급도의 자원 할당 제어 요구를 두 개의 주변 기지국(30)으로 송신한다
"Qos 불만족 사용자의 비율"이 "2/3 이상"이면 주변 기지국 인터페이스 회로(45)는 "높은" 긴급도의 자원 할당 제어 요구를 세 개의 주변 기지국(30)으로 송신한다
여기서, 자원 할당 제어 요구를 수신하는 주변 기지국(30)은 주변 기지국 리스트의 순서로 선택된다.
주변 기지국 인터페이스 회로(45)가 Qos 모니터링 회로(33)로부터 다운링크 패킷의 Qos가 보장되게 되었다는 통지를 수신한 경우, 주변 기지국 인터페이스 회로(45)는 자원 할당 제어 해제 요구를 미리 정해진 주변 기지국(30)으로 송신한다.
주변 기지국 인터페이스 회로(45)는 각 주변 기지국(30)으로부터의 자원 할당 제어 요구 및 자원 할당 제어 해제 요구를 자국 우선 제어 회로(34)로 송신한다.
자원 할당 제어 요구 및 자원 할당 제어 해제 요구가 일정 주기로 송신되는경우, 주변 기지국 인터페이스 회로(45)는 일정 주기로 각 주변 기지국(30)에 대해 자원 할당 제어 요구 및 자원 할당 제어 해제 요구가 존재하는지를 확인한다.
도 6은 실시간 통신을 위한 각 이동국(10)의 기능 블록도를 나타낸다. 이동국(10)은 서큘레이터(11), 무선 안테나(11a), 복조 회로(12), 복호 회로(13), 신호 역다중화 회로(14), 다운링크 정보 출력부(15), Qos 모니터핑 회로(16), 주변 기지국 검색 회로(17), 업링크 정보 입력부(18), 신호 다중화 회로(19), 부호화 회로(20) 및 변조 회로(21)를 포함한다.
실시예에서, 주변 기지국 검색 회로(17)는 제1 기지국(기지국(30))으로부터의 요구에 따라 간섭 레벨이 높은 제2 기지국에 관한 정보(주변 기지국 리스트)를 제1 기지국(기지국(30))으로 송신하는 제2 기지국 정보 송신기를 구성한다.
서큘레이터(11)는 무선 안테나(11a), 변조 회로(21) 및 복조 회로(12)에 접속된다. 서큘레이터(11)는 변조 회로(21)에서 무선 안테나(11a)로의 업링크 변조 신호의 송신 처리와 무선 안테나(11a)에서 복조 회로(12)로의 다운링크 변조 신호의 수신 처리 사이를 전환한다.
복조 회로(12)는 서큘레이터(11) 및 복호 회로(13)에 접속된다. 복조 회로(12)는 서큘레이터(11)로부터 수신된 변조된 다운링크 신호를 복조하고, 복조된 신호를 복호 회로(13)로 송신한다
복호 회로(13)는 복조 회로(12) 및 신호 역다중화 회로(14)에 접속된다. 복호 회로(13)는 복조 회로(12)로부터 수신된 부호화된 신호를 복호화하고, 복호화된신호를 신호 역다중화 회로(14)로 송신한다
신호 역다중화 회로(14)는 복호 회로(13), 다운링크 정보 출력부(15), Qos 모니터링 회로(16) 및 주변 기지국 리스트 검색 회로(17)에 접속된다. 신호 역다중화 회로(14)는 복호 회로(13)로부터 수신된 복호화된 신호를 역다중화하고 다운링크 패킷 및 질의를 추출한다. 신호 역다중화 회로(14)는 추출된 다운링크 패킷을 다운링크 정보 출력부(15)로 송신하고, 추출된 질의를 주변 기지국 검색 회로(17)로 송신한다.
다운링크 정보 출력부(15)는 신호 역다중화 회로(14)에 접속된다. 다운링크 정보 출력부(15)는 신호 역다중화 회로(14)로부터 수신된 다운링크 패킷을 출력한다. 다운링크 정보 출력부(15)는 예를 들어 이동국의 디스플레이 스크린, 스피커 등으로 구성된다.
Qos 모니터링 회로(16)는 신호 역다중화 회로(14) 및 주변 기지국 검색 회로(17)에 접속된다. Qos 모니터링 회로(16)는 일정한 간격으로 신호 역다중화 회로(14)로 송신되는 다운링크 패킷에 대한 "Qos(본 실시예에서는 지연 지터, 오류율(PER) 및 전송 속도 중 적어도 하나)"를 모니터링하고, 다운링크 패킷의 Qos가 보장되어 있는지 여부를 판단한다.
Qos 모니터링 회로(16)는 오직 미리 정해진 트래픽 유형(예를 들어, 실시간 패킷 또는 우선순위가 높은 패킷)에 대해서만 다운링크 패킷의 Qos를 감시할 수 있다. 또한 Qos 모니터링 회로(16)는 다운링크 패킷의 버퍼 체류 시간을 모니터링할 수 있다.
Qos 모니터링 회로(16)가 신호 역다중화 회로(14)로 송신되는 다운링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단한 경우, Qos 모니터링 회로(16)는 주변기지국 검색 회로(17)에 그 판단을 통지한다.
주변 기지국 검색 회로(17)는 신호 역다중화 회로(14), Qos 모니터링 회로(16) 및 신호 다중화 회로(19)에 접속된다. 신호 역다중화 회로(14)로부터의 질의 또는 Qos 모니터링 회로(16)로부터의 통지(다운링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않다는 통지)에 응답하여, 주변 기지국 검색 회로(17)는 주변 기지국(30)의 제어 신호(예를 들어, CPICH)의 수신된 신호 레벨을 측정하고, 상기한 수신 신호 레벨을 내림차순으로 정렬한 주변 기지국이 포함된 주변 기지국 리스트를 생성한다. 주변 기지국 검색 회로(17)는 그 후 주변 기지국 리스트를 다운링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않다는 통지와 함께 신호 다중화 회로(19)로 송신한다.
업링크 정보 입력부(18)는 신호 다중화 회로(19)에 접속된다. 업링크 정보 입력부(8)는 이동국(10)의 사용자로 하여금 데이터(음성 정보 포함)를 입력할 수 있게 하는 입력 인터페이스이며, 입력된 데이터에 기초하여 업링크 패킷을 생성하고, 생성된 업링크 패킷을 신호 다중화 회로(19)에 전송한다. 업링크 패킷의 생성에서, 업링크 정보 입력부(18)는 데이터의 콘텐츠에 따라 패킷 헤더에 DSCP(트래픽 유형)을 설정한다.
신호 다중화 회로(19)는 주변 기지국 검색 회로(17) 및 업링크 정보 입력부(18)에 접속된다. 신호 다중화 회로(19)는 주변 기지국 검색 회로(17)로부터의 주변 기지국 리스트 및 통지와 업링크 정보 입력부(18)로부터의 업링크 패킷을 다중화하고 다중화된 신호를 부호화 회로(20)로 송신한다.
부호화 회로(20)는 신호 다중화 회로(19) 및 변조 회로(21)에 접속된다. 부호화 회로(20)는 신호 다중화 회로(19)에서 다중화된 신호를 부호화하고 그 부호화된 신호를 변조 회로(21)로 송신한다.
변조 회로(21)는 부호화 회로(20) 및 서큘레이터(11)에 접속된다. 변조 회로(21)는 부호화 회로(20)에서 부호화된 신호를 변조하고 변조된 신호를 서큘레이터(11)에 송신한다.
(본 실시예에 따른 자원 제어 시스템의 동작)
본 실시예에 따른 자원 제어 시스템의 동작을 도면을 참조하여 설명한다. 도 7은 이동국(10)이 다운링크 패킷의 Qos를 모니터링하는 경우의 본 실시예에 따른 자원 제어 시스템의 동작을 나타내는 타임 차트이다. 도 8은 각 기지국(30)이 다운링크 패킷의 Qos를 모니터링하는 경우의 본 실시예에 따른 자원 제어 시스템의 동작을 나타내는 타임 차트이다.
먼저, 이동국(10)이 다운링크 패킷의 Qos를 모니터링하는 경우의 본 실시예에 따른 자원 제어 시스템의 동작을 설명한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 단계 701에서 이동국(10)의 Qos 모니터링 회로(16)는 신호 역다중화 회로(14)로 송신되는 다운링크 패킷에 대해 일정한 간격으로 "Qos(본 실시예에서는 지연 지터, 오류율(PER) 및 패킷의 전송 속도 중 적어도 하나)를 모니터링한다.
단계 702에서, Qos 모니터링 회로(16)는 신호 역다중화 회로(14)로 송신된다운링크 패킷의 Qos가 보장되어 있는지 여부를 판단한다. Qos 모니터링 회로(16)가 다운링크 패킷의 Qos가 보장되어 있는 것으로 판단한 경우, 동작(operation)은 단계 701로 되돌아간다. Qos 모니터링 회로(16)가 다운링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단한 경우, 동작은 단계 703으로 진행된다.
단계 703에서, Qos 모니터링 회로(16)는 주변 기지국 검색 회로(17)에 다운링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않음을 통지한다. 주변 기지국 검색 회로(17)는 각 주변 기지국(30)의 제어 신호(예를 들어, CPICH)의 수신된 신호 레벨을 측정하고, 주변 기지국 리스트를 생성한다(도 1에서 "a"로 나타냄).
단계 704에서, 주변 기지국 검색 회로(17)는 신호 다중화 회로(19), 부호화 회로(20), 변조 회로(21), 서큘레이터(11) 및 무선 안테나(11a)를 통해 다운링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않다는 통지 및 주변 기지국 리스트를 송신한다(도 1에서 "b"로 나타냄).
단계 705에서, 기지국(30)의 자국 우선 제어 회로(34)는 주변 기지국 리스트 취득 회로(44)로부터의 주변 기지국 리스트의 수신 통지에 따라 자원 할당 제어를 수행한다. 자세하게는, 기지국(30)의 자국 우선 제어 회로(34)는 자기 셀 내의 비실시간 패킷, 우선순위가 낮은 패킷 또는 Qos 여유가 있는 실시간 패킷을 송신하기 위한 자원의 사용을 일시적으로 억제한다.
단계 706에서, 자국 우선 제어 회로(34)가 주변 기지국 리스트 취득 회로(44)로부터 주변 기지국 리스트를 다시 수신하거나 주변 기지국 리스트 취득회로(44)를 통해 이동국(10)으로부터 "다운링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않다"는 통지를 수신한 경우, 주변 기지국 인터페이스 회로(45)는 자원 할당 제어 요구를 미리 정해진 주변 기지국(30)으로 송신한다(도 1에서 "c"로 나타냄).
단계 707에서, 각 주변 기지국(30)의 자국 우선 제어 회로(34)는 주변 기지국 인터페이스 회로(45)로부터 수신된 자원 할당 제어 요구(특히, 긴급도)에 따라 자원 할당 제어를 수행한다.
다음에, 본 실시예에 따른 자원 제어 시스템에서 기지국(30)이 다운링크 패킷의 Qos를 모니터링하는 경우의 동작을 설명한다.
도 8에 도시한 바와 같이 단계 801에서, 기지국(30)의 Qos 모니터링 회로(33)는 자국 우선 제어 회로(34)의 패킷 송신 버퍼 내의 다운 링크 패킷의 "Qos(본 실시예에서는 버퍼 체류 시간)를 모니터링한다.
단계 802에서, Qos 모니터링 회로(33)는 다운링크 패킷의 Qos가 보장되어 있는지 여부, 다시 말해 다운링크 패킷의 버퍼 체류 시간이 미리 정해진 임계값을 초과하는지 여부를 판단한다("도 3에서 Qos 요구"). Qos 모니터링 회로(33)가 다운링크 패킷의 Qos가 보장되어 있는 것으로 판단한 경우, 동작은 단계 801로 되돌아간다. Qos 모니터링 회로(33)가 다운링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단한 경우, 동작은 단계 803으로 진행된다.
단계 803에서, 자국 우선 제어 회로(34)는 자기 셀 내의 비실시간 패킷, 우선순위가 낮은 패킷 또는 Qos 여유가 있는 실시간 패킷을 송신하기 위한 자원의 사용을 일시적으로 억제한다.
단계 804에서, Qos 모니터링 회로(33)는 다운링크 패킷의 Qos가 보장되어 있는지 여부, 다시 말해 다운링크 패키시의 버퍼 체류 시간이 미리 정해진 임계값을 초과하는지 여부를 판단한다("도 3에서 Qos 요구"). Qos 모니터링 회로(33)가 다운링크 패킷의 Qos가 보장되어 있는 것으로 판단한 경우, 동작은 단계 801로 되돌아간다. Qos 모니터링 회로(33)가 다운링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단한 경우, 동작은 단계 805로 진행된다.
단계 805에서, Qos 모니터링 회로(33)로부터의 통지에 따라 질의 회로(35)는 다운 링크 패킷의 목적지인 이동국(10)에 간섭을 받기 쉬운 주변 기지국(30)을 질의한다. 이 질의는 신호 다중화 회로(36), 부호화 회로(37), 변조 회로(38), 서큘레이터(39) 및 무선 안테나(39a)를 통해 이루어진다.
단계 806에서, 이동국(10)의 주변 기지국 검색 회로(17)는 전술한 바와 같은 무선 안테나(11a), 서큘레이터(11), 복조 회로(12), 복호 회로(13) 및 신호 역다중화 회로(14)를 통해 수신된 질의에 응답하여 주변 기지국 리스트를 생성한다.
단계 807에서, 주변 기지국 검색 회로(17)은 신호 다중화 회로(19), 부호화 회로(20), 변조 회로(21), 서큘레이터(11) 및 무선 안테나(11a)를 통해 주변 기지국 리스트를 송신한다.
단계 808에서, 주변 기지국 인터페이스(45)는 자원 할당 제어 요구를 미리 정해진 주변 기지국(30)으로 송신한다.
단계 809에서, 각 주변 기지국(30)의 자국 우선 제어 회로(34)는 주변 기지국 인터페이스 회로(45)를 통해 수신된 자원 할당 제어 요구(특히, 긴급도)에 따라 자원 할당 제어를 수행한다.
(본 실시예에 따른 자원 제어 시스템의 작용 및 효과)
본 실시예의 자원 제어 시스템에 따라, 자국 우선 제어 회로(34)는 각 주변 기지국(30)의 요구에 따라 기지국(30)과 이동국(10) 사이의 패킷 통신에 대해 자원의 사용을 억제한다.
따라서, 각 기지국은 자율적으로 자원을 제어할 수 있고, 기지국을 제어하는 국(station)이 불필요하게 되므로 효율적인 자원 제어를 가능하게 한다.
본 실시예의 자원 제어 시스템에 따르면, 자기 셀(1)의 자원 제어는 주변 셀(2)의 자원 제어와 협력하여 수행될 수 있으므로 전체 패킷 이동 통신 시스템을 고려한 Qos 및 자원의 효율적인 사용을 향상시킬 수 있다.
(제2 실시예에 따른 자원 제어 시스템의 구성)
본 발명의 제2 실시예에 따른 자원 제어 시스템을 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예에 따른 자원 제어 시스템은 "업링크 자원(무선 채널) 제어"를 수행하고자 한다. 여기서, 제1 실시예에 따른 자원 제어 시스템의 구성과의 차이점을 주로 설명한다.
이 실시예에 따른 자원 제어 시스템은 기지국(30)이 식별 회로(32), 질의 회로(35) 및 주변 기지국 리스트 취득 회로(44)를 포함하지 않는 점이 제1 실시예에 따른 자원 제어 시스템과 다르다. 또한 기지국(30)에서, 본 실시예에 따른 자원 제어 시스템은 기능과 Qos 모니터링 회로(51), 자국 우선 제어 회로(52) 및 주변기지국 인터페이스 회로(53)의 배치가 제1 실시예의 그것과는 다르다.
본 실시예에 따른 자원 제어 시스템은 또한 이동국(10)이 주변 기지국 검색 회로(17)를 포함하지 않고 송신 제어 회로(61)를 포함하는 점이 제1 실시예에 따른 자원 제어 시스템과 다르다. 또한 본 실시예에 따른 자원 제어 시스템은 이동국(10)에서의 기능 및 Qos 모니터링 회로(62)의 배치가 제1 실시예의 그것과 다르다.
본 실시예에서, 이동국(10)의 Qos 모니터링 회로(62)는 제1 기지국(기지국(30))으로 향하는 업링크 패킷의 트래픽 유형을 인식하고, 각 트래픽 유형에 대해 미리 정해진 임계값과 업링크 패킷의 Qos를 비교하여 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있는지 여부를 판단하는 업링크 패킷 판단부를 구성한다.
이동국의 Qos 모니터링 회로(62)는 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단한 경우, 제1 기지국(기지국(30))의 판단을 통지하는 통지부를 구성한다.
기지국(30)의 Qos 모니터링 회로(51)는 신호 역다중화 회로(42), 업링크 정보 송신기(43) 및 자국 우선 제어 회로(52)에 접속된다. Qos 모니터링 회로(51)는 신호 역다중화 회로(42)에서의 "Qos(본 실시예에서는 업링크 패킷의 지연 지터, 오류율 및 전송 속도 중 적어도 하나)"를 모니터링하여 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있는지 여부를 판단하거나 새로운 업링크 패킷을 위해 필요한 자원이 확보되어 있는지 여부를 판단한다.
신호 역다중화 회로(42)를 통해 이동국(10)으로부터 수신된 예약신호(reservation signal)에 따라, Qos 모니터링 회로(51)는 자국 우선 제어 회로(52)에 예약 신호에 대응하는 업링크 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있는지 여부를 판단한 결과를 통지한다.
Qos 모니터링 회로(51)가 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않거나 새로운 업링크 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있지 않음을 검출한 경우, Qos 모니터링 회로(51)는 검출한 결과를 자국 우선 제어 회로(51)에 통지한다.
Qos 모니터링 회로(51)가 신호 역다중화 회로(42)를 통해 "이동국(10)으로부터 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않다는" 통지를 수신한 경우, Qos 모니터링 회로(51)는 통지의 수신을 자국 우선 제어 회로(52)에 통지한다.
자국 우선 제어 회로(52)는 신호 다중화 회로(36), Qos 모니터링 회로(51) 및 주변 기지국 인터페이스 회로(53)에 접속된다. 자국 우선 제어 회로(52)가 Qos 모니터링 회로(51)로부터 새로운 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있다는 통지를 수신한 경우, 자국 우선 제어 회로(52)는 업링크 패킷을 송신하기 위한 자원을 할당한 다음, 할당 결과를 신호 다중화 회로(36)를 통해 이동국(10)으로 송신한다. 이 경우에, 자국 우선 제어 회로(52)는 각 트래픽 유형에 대한 액세스 조건(예를 들어 평균 송신 간격)을 명기한다.
자국 우선 제어 회로(52)가 Qos 모니터링 회로(51)로부터 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않다는 통지 또는 새로운 업링크 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있지 않다는 통지를 수신한 경우 및 업링크 패킷이 비실시간 패킷인 경우, 자국 우선 제어 회로(52)는 업링크 패킷에 대한 자원 할당을 일정 시간동안 지연한다.
자국 우선 제어 회로(52)가 Qos 모니터링 회로(51)로부터 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않다는 통지 또는 새로운 업링 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있지 않은 통지를 수신한 경우 및 업링크 패킷이 실시간 패킷인 경우, 자국 우선 제어 회로(52)는 비실시간 패킷에 대한 업링크 자원의 할당을 일시적으로 억제한다.
그 후, 자국 우선 제어 회로(52)가 새로운 업링크 패킷을 위해 필요한 자원이 확보되어 있지 않다는 다른 통지를 수신한 경우, 자국 우선 제어 회로(52)는 통지의 수신을 주변 기지국 인터페이스 회로(53)에 통지한다.
자국 우선 제어 회로(52)는 주변 기지국 인터페이스 회로(53)로부터의 자원 할당 제어 요구의 긴급도에 따라 자원 제어를 실행한다. 예를 들어 주변 기지국 인터페이스 회로(53)로부터의 자원 할당 제어 요구의 긴급도에 따라, 자국 우선 제어 회로(52)는 자기 셀 내의 비 실시간 패킷, 우선순위가 낮은 패킷 또는 Qos에 여유가 있는 실시간 패킷을 송신하기 위한 자원의 사용을 일시적으로 억제한다.
전술한 자원 할당 제어 요구에 대한 일례를 도 10에 도시한다. 예를 들어 도 10에 도시한 바와 같이, 자국 우선 제어 회로(52)는 긴급도가 "낮은" 자원 할당 제어 요구를 수신한 경우 "BE형" 패킷의 송신을 일시적으로 중지한다.
자국 우선 제어 회로(52)는 긴급도가 "중간"인 자원 할당 제어 요구를 수신한 경우 "BE형", "AF1형", "AF2형" 및 "AF3형" 패킷(비실시간 패킷)의 송신을 일시적으로 중지한다.
자국 우선 제어 회로(52)는 긴급도가 "높은" 자원 할당 제어 요구를 수신한 경우 "BE형", "AF1형", "AF2형", "AF3형" 및 "AF4형" 패킷(비실시간 패킷 및 충분한 시간이 있는 실시간 패킷)의 송신을 일시적으로 중지한다.
전술한 경우에, 자국 우선 제어 회로(52)는 이동국 위치 등에 따라 전송 전력이 큰 패킷부터 차례로 자원의 사용을 억제할 수 있다. 따라서, 자국 우선 제어 회로(52)는 일시적으로 송신이 방해되는 패킷의 수를 줄이면서 자원의 사용을 억제할 수 있다.
또, 주변 기지국 인터페이스 회로(53)로부터의 자원 할당 제어 해제 요구에 따라 자국 우선 제어 회로(52)는 자기 셀 내의 비실시간 패킷, 우선순위가 낮은 패킷 또는 Qos에 여유가 있는 실시간 패킷에 대한 일시적인 송신 중지를 해제한다.
주변 기지국 인터페이스 회로(53)는 자국 우선 제어 회로(52)에 접속된다. 자국 우선 제어 회로(52)로부터의 통지에 따라, 일정 주기(예를 들어 하나 또는 복수 프레임 간격으로) 또는 필요할 때 주변 기지국 인터페이스 회로(53)는 자원 할당 제어 요구 및 자원 할당 제어 해제 요구를 각 주변 기지국(30)으로 송신한다.
주변 기지국 인터페이스 회로(53)가 주변 기지국 인터페이스 회로(52)로부터 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않다는 통지를 수신한 경우, 주변 기지국 인터페이스 회로(53)는 "Qos가 보장되어 있지 않은 업링크 패킷 비율(Qos 불만족 사용자 비율)" 또는 "할당된 자원이 불충분한 사용자"에 따라 자원 할당 제어 요구를 송신하는 주변 기지국의 수 및 긴급도를 결정한다.
구체적으로는 도 10에 도시한 바와 같이, "Qos 불만족 사용자 비율" 또는 "할당된 자원이 불충분한 사용자 비율"이 "1/3 이하"인 경우, 주변 기지국 인터페이스 회로(53)는 긴급도가 "낮은" 자원 할당 제어 요구를 하나의 주변 기지국(30)으로 송신한다.
"Qos 불만족 사용자 비율" 또는 "할당된 자원이 불충분한 사용자 비율"이 "1/3 초과 2/3 미만"인 경우, 주변 기지국 인터페이스 회로(53)는 긴급도 "중간"인 자원 할당 제어 요구를 두 개의 주변 기지국(30)으로 송신한다.
"Qos 불만족 사용자 비율" 또는 "할당된 자원이 불충분한 사용자 비율"이 "2/3 이상"인 경우, 주변 기지국 인터페이스 회로(53)는 긴급도가 "높은" 자원 할당 제어 요구를 세 개의 주변 기지국(30)으로 송신한다.
주변 기지국 인터페이스 회로(53)가 자국 우선 제어 회로(52)로부터 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있다는 검출 통지 또는 새로운 업링크 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있다는 검출 통지를 수신한 경우, 주변 기지국 인터페이스 회로(53)는 자원 할당 제어 해제 요구를 미리 정해진 주변 기지국(30)으로 송신한다.
주변 기지국 인터페이스 회로(53)는 주변 기지국(30)으로부터의 자원 할당 제어 요구 및 자원 할당 제어 해제 요구를 자국 우선 제어 회로(52)로 송신한다.
일정한 주기로 자원 할당 제어 요구 및 자원 할당 제어 해제 요구가 송신되면, 상기 일정한 주기로 주변 기지국 인터페이스 회로(53)는 각 주변 기지국(30)에 대한 자원 할당 제어 요구 및 자원 할당 제어 해제 요구의 존재를 확인한다.
도 11에 도시한 바와 같이, 이동국(10)의 업링크 정보 입력부(18)는 송신 제어 회로(61)에 접속된다. 업링크 정보 입력부(18)는 트래픽 유형 및 Qos 요구(패킷 전송 지연, 패킷 폐기율, 전송 속도 등)를 포함하는 예약 신호를 전송 제어 회로(61), 신호 다중화 회로(19), 부호화 회로(20), 변조 회로(21), 서큘레이터(11) 및 무선 안테나(11a)를 통해 송신한다.
송신 제어 회로(61)는 업링크 정보 입력부(18), 신호 다중화 회로(19) 및 Qos 모니터링 회로(62)에 접속된다. 송신 제어 회로(61)는 패킷 송신 버퍼로부터 업링크 패킷을 인출(추출)하고, 인출(추출)된 업링크 패킷을 기지국(30)으로부터의 자원 할당 지시에 따른 전송 타이밍 및 전송 전력으로 송신한다.
Qos 모니터링 회로(62)는 전송 제어 회로(61) 및 신호 다중화 회로(19)에 접속된다. Qos 모니터링 회로(62)는 송신 제어 회로(61)의 패킷 송신 버퍼 내의 업링크 패킷의 "Qos(본 실시예에서는 버퍼 체류 시간, 지연 지터, 오류율 및 전송 속도 중 적어도 하나)"를 모니터링하고, 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있는지 여부를 판단한다. Qos 모니터링 회로(62)는 또한 미리 정해진 기간동안 Qos가 보장되어 있지 않은 다운링크 패킷의 비율을 결정한다.
구체적으로, 업링크 패킷의 Qos가 미리 정해진 임계값(예를 들어 도 3의 "Qos 요구(허용 지연 시간)" 값)을 초과하는 경우, Qos 모니터링 회로(62)는 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단한 다음, 기지국(30)으로 그 결과를 통지한다.
(제3 실시예에 다른 자원 제어 시스템의 동작)
본 실시예에 따른 자원 제어 시스템의 동작을 도면을 참조하여 설명한다. 도 12는 본 실시예에 따른 자원 제어 시스템에서 이동국(10)이 예약 신호를 송신하는 경우의 동작을 나타낸 타임 챠트이다. 도 13은 본 실시예에 따른 자원 제어 시스템에서 이동국(10)이 예약 신호를 송신하지 않는 경우의 동작을 나타낸 타임 챠트이다.
먼저, 본 실시예에 따른 자원 제어 시스템에서 이동국(10)이 예약 신호를 송신하는 경우의 동작을 설명한다.
도 12에 도시한 바와 같이 단계 1201에서, 예약 신호는 이동국(10)의 업링크 정보 입력부(18), 우선 제어 회로(61), 신호 다중화 회로(19), 부호화 회로(20), 변조 회로(21), 서큘레이터(11) 및 무선 채널(11a)을 통해 이동국(10)이 위치한 셀 내의 기지국(30)으로 송신된다.
단계 1202에서, 기지국(30)의 Qos 모니터링 회로(51)는 예약 신호에 대응하는 새로운 업링크 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있는지 여부를 판단한다. 자원이 확보되어 있는 것으로 판단된 경우, 동작은 단계 1203으로 진행한다. 자원이 확보되어 있지 않은 것으로 판단된 경우, 동작은 단계 1205로 진행한다.
단계 1203에서, 자국 우선 제어 회로(52)는 상기한 업링크 패킷에 대해 자원을 할당한다. 단계 1204에서, 자국 우선 제어 회로(52)는 할당 결과를 신호 다중화 회로(36), 부호화 회로(37), 변조 회로(38), 서큘레이터(39) 및 무선 안테나(39a)를 통해 할당 결과를 이동국(10)으로 송신한다.
단계 1205에서, 자국 우선 제어 회로(52)는 업링크 패킷이 실시간 패킷인지 여부를 판단한다. 업링크 패킷이 실시간 패킷으로 판단된 경우, 동작은 단계 1207로 진행한다. 업링크 패킷이 실시간 패킷이 아닌 것으로 판단된 경우, 동작은 단계 1206으로 진행한다.
단계 1206에서, 자국 우선 제어 회로(52)는 일정 시간동안 업링크 패킷에 대한 자원의 할당을 연기한다.
단계 1207에서, 자국 우선 제어 회로(52)는 비실시간 패킷에 대한 업링크 자원의 할당을 일시적으로 억제한다. 그 후, 자국 우선 제어 회로(52)가 Qos 모니터링 회로(51)로부터 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않다는 다른 통지를 수신한 경우, 자국 우선 제어 회로(52)는 그 통신의 수신을 주변 기지국 인터페이스 회로(53)에 통지한다.
단계 1208에서, 자국 우선 제어 회로(52)로부터의 통지에 따라 주변 기지국 인터페이스 회로(53)는 일정한 주기(예를 들어 하나 또는 복수 프레임 간격) 또는 필요할 때 자원 할당 제어 요구를 각 주변 기지국(30)으로 송신한다.
단계 1209에서, 주변 기지국(30)의 자국 우선 제어 회로(52)는 주변 기지국 인터페이스 회로(53)를 통해 수신된 자원 할당 제어 요구(특히 긴급도)에 따라 자원 할당 제어를 수행한다.
단계 1210에서, 이동국과 기지국(30) 사이의 통신이 기지국(3)으로부터의 자원 할당 지시에 따른 전송 레벨 및 전송 타이밍으로 시작된다.
단계 1211에서, 기지국(30)의 Qos 모니터링 회로(51)는 신호 역다중화회로(42)의 업링크 패킷의 Qos를 모니터링한다. 단계 1212에서, Qos 모니터링 회로(51)는 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있는지 여부를 판단한다. 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있는 것으로 판단된 경우, 동작은 단계 1211로 되돌아 간다. 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단된 경우, 동작은 단계 1213으로 진행된다.
단계 1213에서, 기지국(30)의 자국 우선 제어 회로(52)는 자원 할당 제어를 수행한다. 구체적으로, 자국 우선 제어 회로(52)는 자기 셀 내의 비실시간 패킷, 우선순위가 낮은 패킷 또는 Qos에 여유가 있는 실시간 패킷을 전송하기 위한 자원의 사용을 일시적으로 억제한다.
단계 1214에서, Qos 모니터링 회로(51)가 상기한 자원 할당 제어에 의해서도 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단한 경우, 주변 기지국 인터페이스 회로(53)는 자원 할당 제어 요구를 미리 정해진 주변 기지국(30)으로 송신한다.
단계 1215에서, 주변 기지국(30)의 자국 우선 제어 회로(52)는 주변 기지국 인터페이스 회로(53)를 통해 수신된 자원 할당 제어 요구(특히 긴급도)에 따라 자원 할당 제어를 수행한다.
다음에, 본 실시예에 따른 자원 제어 시스템에서 이동국(10)이 예약 신호를 전송하지 않는 경우의 동작을 설명한다.
도 13에 도시한 바와 같이 단계 1301에서, 자국 우선 제어 회로(52)는 Qos 모니터링 회로(51)로부터 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있다는 통지를 수신한 경우, 자국 우선 제어 회로(52)는 업링크 패킷에 대해 자원을 할당하고, 각 트래픽 유형의 액세스 조건(예를 들어, 평균 송신 간격)을 결정한다.
단계 1302에서, 자국 우선 제어 회로(52)는 신호 다중화 회로(36), 부호화 회로(37), 변조 회로(38), 서큘레이터(39) 및 무선 안테나(39a)를 통해 할당 결과를 이동국(10)으로 송신한다.
단계 1303에서, 이동국(10)과 기지국(30) 사이의 통신이 기지국(30)으로부터의 자원 할당 지시에 따른 각 트래픽 유형의 액세스 조건(예를 들어, 평균 송신 간격) 하에서 시작된다.
단계 1304에서, 이동국(10)의 Qos 모니터링 회로(62)는 송신 제어 회로(61)에서의 업링크 패킷의 "Qos(본 실시예서는 버퍼 체류 시간)를 모니터링하고 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있는지 여부를 판단한다.
업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있는 것으로 판단된 경우, 동작은 단계 1303으로 되돌아간다. 업립크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단된 경우, 동작은 단계 1305로 진행된다. 단계 1305에서 Qos 모니터링 회로(62)는 기지국(30)에 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않음을 통지한다.
단계 1306에서, 기지국(30)의 자국 우선 제어 회로(52)는 자원 할당 제어를 수행한다. 구체적으로, 자국 우선 제어 회로(52)는 자기 셀 내의 비실시간 패킷, 우선순위가 낮은 패킷 또는 Qos에 여유가 있는 실시간 패킷의 송신을 위한 자원의 사용을 일시적으로 억제한다.
단계 1307에서, 주변 기지국 인터페이스 회로(53)가 이동국(10)으로부터 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않다는 다른 통지를 수신한 경우, 주변 기지국 인터페이스 회로(53)는 자원 할당 제어 요구를 미리 정해진 주변 기지국(30)으로 송신한다.
단계 1308에서, 주변 기지국(30)의 자국 우선 제어 회로(52)는 주변 기지국 인터페이스 회로(53)를 통해 수신된 자원 할당 제어 요구(특히, 긴급도에 관한)에 따라 자원 할당 제어를 수행한다.
(본 실시예에 따른 자원 제어 시스템의 작용 및 효과)
본 실시예의 자원 제어 시스템에 따르면, 자국 우선 제어 회로(52)는 각 주변 기지국(30)으로부터의 요구에 따라 기지국(30)과 이동국(10) 사이의 패킷 통신에 대한 자원의 사용을 억제한다.
따라서, 각 기지국은 자원을 자율적으로 제어할 수 있고, 기지국을 제어하는 국이 불필요하게 되어 효율적인 자원 제어를 가능하게 한다.
본 실시예의 자원 제어 시스템에 따르면, 자기 셀(1)의 자원 제어는 주변 셀(2)의 자원 제어와 협력하여 수행될 수 있으므로 전체 패킷 이동 통신 시스템을 고려한 Qos 또는 자원의 효율적인 사용을 향상시킬 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 자기 셀의 자원 제어는 주변 셀의 자원 제어와 협력하여 수행될 수 있으므로 전체 패킷 이동 통신 시스템을 고려한 Qos 또는 자원의 효율적인 사용을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 특정 셀의 기지국은 간섭을 받기 쉬운 주변 셀들의 기지국들에 의한 비실시간 패킷, 우선순위가 낮은 패킷 또는 Qos에 여유가 있는 실시간 패킷에 대한 자원의 사용을 일시적으로 억제한다.
따라서 전술한 특정 셀에서 주변 셀로부터의 간섭은 감소되고, 실시간 패킷의 송신 허용 지연 시간 초과로 발생되는 패킷 폐기 또는 실시간 패킷의 전송 실패로 발생되는 패킷 폐기는 감소되므로 Qos 만족도 및 시스템 용량을 향상시킬 수 있다.
특히, 직경이 작은 마이크로셀 또는 4세대 이동 통신 셀에서 이동국이 각 서비스 영역에서 불균일하게 분포되어 있기 때문에, 개선 효과는 훨씬 더 현저하다.
본 발명에 따르면, 핸드오버(hand-over)의 경우, 이동국이 이동하는 곳의 셀 내 자원 부족으로 인해 발생되는 실시간 통신의 강제적인 단절을 피할 수 있어 전체 시스템의 Qos를 향상시킬 수 있다.
추가적인 이점과 변형은 이 기술분야의 당업자에게 용이할 것이다. 따라서, 본 발명은 더 넓은 관점에서 상세한 설명과 명세서에 기술한 예시적인 실시예로 한정되지 않는다. 따라서, 첨부된 청구범위 및 그 등가물에 의해 정의되는 총체적인 발명 개념의 범위 또는 사상을 벗어나지 않는 다양한 변경이 가능하다.

Claims (24)

  1. 제1 기지국, 제2 기지국 및 이동국을 포함하는 패킷 이동 통신 환경에서 상기 이동국과 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국 각각 사이의 패킷 통신에 사용되는 자원을 제어하는 자원 제어 시스템으로서,
    상기 제1 기지국에 설치되고, 상기 제1 기지국과 상기 이동국 사이에 통신되는 패킷의 Qos(Quality of Service)가 보장되어 있는지 여부 또는 상기 제1 기지국과 상기 이동국 사이에 통신되는 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있는지 여부를 판단하는 판단부,
    상기 제1 기지국에 설치되고, 상기 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단된 경우 또는 상기 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 제2 기지국에 자원의 사용을 억제하도록 요구하는 제2 기지국 인터페이스, 및
    상기 제2 기지국에 설치되고, 상기 제1 기지국으로부터의 요구에 따라 상기 이동국과 상기 제2 기지국 사이의 패킷 통신에 대한 자원의 사용을 억제하는 자원 사용 억제부
    를 포함하는 자원 제어 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 기지국은 상기 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단된 경우 또는 상기 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 이동국에 상기 제2 기지국에 관한 정보를 요구하는 제2 기지국 정보 요구부를 포함하고,
    상기 제2 기지국 인터페이스는 상기 제2 기지국에 관한 수신된 정보에 따라 상기 제2 기지국에 자원의 사용을 억제하도록 요구하며,
    상기 이동국은 상기 제1 기지국으로부터의 요구에 따라 상기 제1 기지국으로 간섭 레벨이 높은 상기 제2 기지국에 관한 정보를 송신하는 제2 기지국 정보 송신기를 포함하는
    자원 제어 시스템.
  3. 제1항에서,
    상기 판단부는 상기 제1 기지국과 상기 이동국 사이에 통신되는 패킷의 트래픽 유형(traffic type)을 인식하고, 각 트래픽 유형에 대해 미리 정해진 소정 임계값을 상기 패킷의 Qos와 비교하여 상기 패킷의 Qos가 보장되어 있는지 여부를 판단하는 자원 제어 시스템.
  4. 제3항에서,
    상기 패킷의 트래픽 유형은 DSCP(Diffserv Code Point)에 의해 인식되는 자원 제어 시스템.
  5. 제1항에서,
    상기 이동국은
    상기 제1 기지국으로 향하는 업링크 패킷의 트래픽 유형을 인식하고 각 패킷 유형에 대해 미리 정해진 소정의 임계값과 상기 패킷의 Qos를 비교하여 상기 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있는지 여부를 판단하는 업링크 패킷 판단부, 및
    상기 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 제1 기지국에 상기 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않음을 통지하는 통지부를 포함하고,
    상기 제1 기지국의 상기 제2 기지국 인터페이스는 상기 이동국으로부터 수신된 통지에 따라 상기 제2 기지국에 자원의 사용을 억제하도록 요구하는
    자원 제어 시스템.
  6. 제1항에서,
    상기 패킷의 Qos로 버퍼 체류 시간, 지연 지터, 오류율 및 패킷 전송 속도 중 적어도 하나가 사용되는 자원 제어 시스템.
  7. 제1항에서,
    상기 제2 기지국 인터페이스는 상기 패킷의 Qos가 보장되어 있음을 검출한 경우, 상기 제2 기지국에 상기 자원 사용의 억제를 해제하도록 요구하고,
    상기 제2 기지국은 상기 제1 기지국으로부터의 해제 요구에 따라 상기 이동국과 상기 제2 기지국 사이의 패킷 통신에 대한 상기 자원 사용의 억제를 해제하는 자원 사용 억제 해제부를 포함하는
    자원 제어 시스템.
  8. 제1 기지국, 제2 기지국 및 이동국을 포함하는 패킷 이동 통신 환경에서 상기 이동국과 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국 각각 사이의 패킷 통신에 사용되는 자원을 제어하는 자원 제어 시스템에 사용되는 제1 기지국으로서,
    상기 제1 기지국과 상기 이동국 사이에 통신되는 패킷의 Qos가 보장되어 있는지 여부 또는 상기 제1 기지국과 상기 이동국 사이에 통신되는 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있는지 여부를 판단하는 판단부, 및
    상기 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단된 경우 또는 상기 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 제2 기지국에 자원의 사용을 억제하도록 요구하는 제2 기지국 인터페이스
    를 포함하는 제1 기지국.
  9. 제8항에서,
    상기 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단된 경우 또는 상기 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 이동국에 상기 제2 기지국에 관한 정보를 요구하는 제2 기지국 정보 요구부를 더 포함하며,
    상기 제2 기지국 인터페이스는 상기 이동국으로부터 수신된 상기 제2 기지국에 관한 상기 정보에 따라 상기 제2 기지국에 자원의 사용을 억제하도록 요구하는 제1 기지국.
  10. 제8항에서,
    상기 판단부는 상기 제1 기지국과 상기 이동국 사이에 통신되는 패킷의 트래픽 유형을 인식하고, 각 패킷 유형에 대해 미리 정해진 소정의 임계값과 상기 패킷의 Qos를 비교하여 상기 패킷의 Qos가 보장되어 있는지 여부를 판단하는 제1 기지국.
  11. 제10항에서,
    상기 판단부는 DSCP에 의해 상기 패킷의 트래픽 유형을 인식하는 제1 기지국.
  12. 제8항에서,
    상기 제2 기지국 인터페이스는 상기 이동국으로부터 상기 제1 기지국으로 향하는 상기 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않다는 판단의 통지를 수신한 경우, 상기 통지에 따라 상기 제2 기지국에 자원의 사용을 억제하도록 요구하는 제1 기지국.
  13. 제8항에서,
    상기 패킷의 Qos로 버퍼 체류 시간, 지연 지터, 오류율 및 패킷 전송 속도 중 적어도 하나가 사용되는 제1 기지국.
  14. 제8항에서,
    상기 제2 기지국 인터페이스는 상기 패킷의 Qos가 보장되어 있음을 검출한 경우, 상기 제2 기지국에 상기 자원 사용의 억제를 해제하도록 요구하는 제1 기지국.
  15. 제1 기지국, 제2 기지국 및 이동국을 포함하는 패킷 이동 통신 환경에서 상기 이동국과 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국 각각 사이의 패킷 통신에 사용되는 자원을 제어하는 자원 제어 시스템에 사용되는 제2 기지국으로서,
    상기 제1 기지국과 상기 이동국 사이에 통신되는 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단된 경우 또는 상기 제1 기지국과 상기 이동국 사이에 통신되는 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있지 않은 것으로 판단된 경우, 자원의 사용을 억제하도록 하는 상기 제1 기지국으로부터의 요구에 따라 상기 제2 기지국과 상기 이동국 사이의 패킷 통신에 대한 자원의 사용을 억제하는 자원 사용 억제부
    를 포함하는 제2 기지국.
  16. 제15항에서,
    상기 패킷의 Qos가 보장되어 있음이 검출된 경우, 상기 자원 사용의 억제를해제하도록 하는 상기 제1 기지국으로부터의 요구에 따라 상기 제2 기지국과 상기 이동국 사이의 패킷 통신에 대한 자원 사용의 억제를 해제하는 자원 사용 억제 해제부를 더 포함하는 제2 기지국.
  17. 제1 기지국, 제2 기지국 및 이동국을 포함하는 패킷 이동 통신 환경에서 상기 이동국과 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국 각각 사이의 패킷 통신에 사용되는 자원을 제어하는 자원 제어 시스템에 사용되는 이동국으로서,
    상기 제1 기지국으로부터의 요구에 따라 상기 제1 기지국으로 간섭 레벨이 높은 상기 제2 기지국에 관한 정보를 송신하는 제2 기지국 정보 송신기를 포함하는 이동국.
  18. 제1 기지국, 제2 기지국 및 이동국을 포함하는 패킷 이동 통신 환경에서 상기 이동국과 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국 각각 사이의 패킷 통신에 사용되는 자원을 제어하는 자원 제어 방법으로서,
    A) 상기 제1 기지국에서, 상기 제1 기지국과 상기 이동국 사이에서 통신되는 패킷의 Qos가 보장되어 있는지 여부 또는 상기 제1 기지국과 상기 이동국 사이에서 통신되는 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있는지 여부를 판단하는 단계,
    B) 상기 제1 기지국에서, 상기 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단된 경우 또는 상기 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 제2 기지국에 자원의 사용을 억제하도록 요구하는 단계, 및
    C) 상기 제2 기지국에서, 상기 제1 기지국으로부터의 요구에 따라 상기 제2 기지국과 상기 이동국 사이의 패킷 통신에 대한 자원의 사용을 억제하는 단계
    를 포함하는 자원 제어 방법.
  19. 제18항에서,
    상기 제1 기지국에서, 상기 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단된 경우 또는 상기 패킷에 대해 필요한 자원이 확보되어 있지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 이동국에 상기 제2 기지국에 관한 정보를 요구하는 단계, 및
    상기 이동국에서, 상기 제1 기지국으로부터의 요구에 따라 상기 제1 기지국으로 간섭 레벨이 높은 상기 제2 기지국에 관한 정보를 송신하는 단계
    를 더 포함하며,
    상기 단계 B)에서, 상기 수신된 제2 기지국에 관한 정보에 따라 상기 제2 기지국이 자원의 사용을 억제하도록 요구되는 자원 제어 방법.
  20. 제18항에서,
    상기 단계 A)에서, 상기 제1 기지국은 상기 제1 기지국과 상기 이동국 사이에 통신되는 패킷의 트래픽 유형을 인식하고, 각 패킷 유형에 대해 미리 정해진 소정의 임계값과 상기 패킷의 Qos를 비교하여 상기 패킷의 Qos가 보장되어 있는지 여부를 판단하는 자원 제어 방법.
  21. 제20항에서,
    단계 A)에서, 상기 패킷의 트래픽 유형은 DSCP에 의해 인식되는 자원 제어 방법.
  22. 제18항에서,
    상기 이동국에서, 상기 제1 기지국으로 향하는 업링크 패킷의 트래픽 유형을 인식하고, 각 트래픽 유형에 대해 미리 정해진 소정의 임계값과 상기 패킷의 Qos를 비교하여 상기 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있는지 여부를 판단하는 단계, 및
    상기 이동국에서, 상기 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 제1 기지국에 상기 업링크 패킷의 Qos가 보장되어 있지 않음을 통지하는 단계
    를 더 포함하며,
    상기 단계 B)에서, 상기 제1 기지국은 상기 이동국으로부터 수신된 상기 통지에 따라 상기 제2 기지국에 자원의 사용을 억제하도록 요구하는 자원 제어 방법.
  23. 제18항에서,
    상기 패킷의 Qos로 버퍼 체류 시간, 지연 지터, 오류율 및 상기 패킷의 전송 속도 중 적어도 하나가 사용되는 자원 제어 방법.
  24. 제18항에서,
    상기 제1 기지국에서, 상기 패킷의 Qos가 보장되어 있음이 검출된 경우, 상기 제2 기지국에 상기 자원 사용의 억제를 해제하도록 요구하는 단계, 및
    상기 제2 기지국에서, 상기 제1 기지국으로부터의 상기 해제 요구에 따라 상기 제2 기지국과 상기 이동국 사이의 상기 패킷 통신에 대한 상기 자원 사용의 억제를 해제하는 단계
    를 더 포함하는 자원 제어 방법.
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