KR100899827B1 - 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 고려한ＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ） 생성 방법및 장치 - Google Patents

휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 고려한ＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ） 생성 방법및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 고려한 PDU(Protocol Data Unit) 생성 방법 및 장치에 관한 것으로, 그 PDU 생성 방법은, 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 측정하는 단계: 그 측정된 채널의 상태 값을 미리 설정된 소정의 문턱값과 비교하여 SDU 패킹 여부를 결정하는 단계; 패킹여부 결정 단계에서 SDU를 패킹하기로 결정되면 SDU패킹을 수행하여 PDU를 생성하는 단계; 및 패킹여부 결정 단계에서 SDU를 패킹하지 않기로 결정되면 SDU 패킹하지 않고 PDU를 생성하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 휴대 인터넷 시스템에서 채널의 상태가 가변적일 때 상기 채널 환경에 따라 적응적으로 패킹을 수행할 수 있게 됨으로써 패킷 에러율을 낮추고 시스템의 과부하를 방지하고 전송 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 고려한 ＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ） 생성 방법 및 장치{Method and apparatus for generating PDU(Protocol Data Unit) considering channel condition in mobile internet system}
도 1은 광대역 무선 통신 시스템의 일반적인 구성을 도시한 것이다.
도 2a는 일반적인 광대역 무선 통신 시스템에서 가입자 스테이션의 프로토콜 스택 구조를 도시한 것이다.
도 2b는 광대역 무선 통신 시스템에서 SDU가 PDU로 패킹 또는 프래그먼트(fragment)되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일반적인 MAC PDU의 구조를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 의한 휴대 인터넷 시스템에서의 채널 상태를 고려한 PDU 생성 장치의 구성을 블록도로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 대 간섭 잡음비(CINR) 추정에 대한 구성을 블록도로 도시한 것이다.
도 6은 발명에 의한 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 고려한 SDU 패킹 방법을 흐름도로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 의한 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 고려한 SDU 패킹 방법을 보다 구체적으로 설명한 흐름도이다.
본 발명은 휴대 인터넷 시스템에서의 데이터 패킹에 관한 것으로, 특히 채널 환경에 따라 데이터 패킹(packing)을 유동적으로 수행할 수 있도록 하여 데이터 패킷의 전송 효율을 높일 수 있는, 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 고려한 PDU(Protocol Data Unit) 패킹 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 광대역 무선 통신 시스템의 일반적인 구성을 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 각 SS(Subscriber Station)(10,12)는 일반적으로 이동성을 가지며, 각각 BS(Base Station)(20,22)을 통해 백본 네트워크(30)에 연결된다. 상기 SS(10,12)는 BS(20,22)와 가입자가 접속할 수 있게 한다. BS(20,22)는 SS(10,12)에 대한 제어, 관리 및 접속성(connectivity)을 제공한다. 그리고 상기 백본 네트워크(30)는 SS(10,12)의 인증 및 서비스 인증을 위한 ASA(Authentication and Service Authorization Server)(40)에 연결된다. 각 SS(10,12)는 MAC(Medium Access Control) 계층 및 PHY(Physical) 계층을 갖는다. 도 2a를 참조하여 SS(10,12)의 프로토콜 스택(stack)을 설명한다.
도 2a는 일반적인 광대역 무선 통신 시스템에서 가입자 스테이션의 프로토콜 스택 구조를 도시한 것이고, 도 2b는 광대역 무선 통신 시스템에서 SDU(Service Data Unit)가 PDU(Protocol data unit)로 패킹 또는 프래그먼트(fragment)되는 경 우를 설명하기 위한 도면이다.
도 2a를 참조하면, 상위 계층(130)은 서비스 제공자, 사설 IP 네트워크 등으로부터 데이터 패킷을 MAC 계층(120)의 CS(Service Specific Convergence Sub-layer)(124)에 전달한다. 상위 계층(130)과 MAC 계층(120)의 최상위 계층인 CS(124) 사이에는 CS SAP(Service Access Point)가 있다.
상기 CS(124)는 데이터 패킷을 MAC SDU로 변환한 후 MAC CPS(Common Part Sub-layer)(122)으로 전달한다. MAC CPS(122)는 MAC SDU를 MAC PDU로 변환한 후 PHY 계층(110)에 전달한다.
그런데, 상기 MAC SDU가 상기 MAC PDU로 변환될 때, 그 크기는 전송에 적합하도록 규정된 MAC PDU의 크기보다 작을 수도 있고 클 수도 있다. 따라서 상기 MAC PDU를 형성할 때 패킹(Packing) 또는 분할(Fragmentation)이 수행된다.
만약 전송할 각 MAC SDU의 크기가 MAC PDU의 크기보다 작으면 하나의 MAC PDU에 복수 개의 MAC SDUs를 포함하도록 패킹이 이루어진다. 상기 패킹은 CPS 내에서 복수 개의 MAC SDUs를 모아 하나의 MAC PDU를 형성하는 과정을 의미한다. 이 때, 각 MAC SDU가 서로 다른 크기를 가지는 경우 동일 MAC PDU 안에서 패킹된 각각의 MAC SDU 앞에는 PSH(Packing Subheader)가 붙는다. 도 2b에서, SDU들(150,152)이 하나의 PDU(154)로 패킹되는 것을 볼 수 있다.
또한, 전송할 MAC SDU의 크기가 MAC PDU의 크기보다 크면 하나의 MAC SDU가 여러 개의 MAC PDU로 프래그멘테이션이 이루어진다. 상기 프래그멘테이션은 CPS 내에서 QoS 요구 사항에 따른 대역폭의 효율적인 사용을 위해 하나의 MAC SDU가 2 개 이상의 MAC PDUs로 분리되어 전송하는 과정을 뜻한다. MAC PDU에 포함된 프래그멘테이션된 MAC SDU 앞에는 FSH(Fragmentation SubHeader)가 부가된다. 도 2b에서, 하나의 SDU(160)가 2개의 PDU(162,164))로 프래그멘테이션 됨을 볼 수 있다. 2개의 PDU(162,164)는 하나의 SDU(160)의 조각(fragment) SDU 즉, 세그먼트된(segmented) SDU를 각각 포함한다.
도 3은 일반적인 MAC PDU의 구조를 도시한 것으로서, 일반적인 MAC PDU(170)는 GMH(Generic MAC header)(172), 일반적인 MAC 관리 메시지 및 사용자 데이터를 포함하는 페이로드(174) 및 에러 체크를 위한 CRC(176)를 포함하여 이루어진다.
상술한 바와 같이 MAC SDU의 MAC PDU로의 패킹은 IEEE 802.16e에 정의되어 있다. 하지만 패킹 기능 사용 여부를 결정하는 것은 명시되어 있지 않다. 즉 종래에는 채널 환경은 고려하지 않고 패킹 기능의 사용 여부 만으로 PDU를 생성하였다. 이로 인해 패킹 기능을 사용하기로 한 경우 채널의 신호 대 잡음비(SNR)가 커질 경우, 패킹 기능을 사용하지 않은 경우보다 더 많은 패킷 에러가 발생할 수 있다. 또한 반대로 패킹 기능을 사용하지 않기로 한 경우, 채널의 SNR이 낮아지면 패킹 기능을 사용하기로 한 경우 보다 전송 효율이 떨어질 수 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 휴대 인터넷 시스템에서 전송되는 패킷의 에러를 줄이고 전송 효율을 향상시키기 위해, 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 고려한 PDU 생성 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 고려한 PDU 생성 방법은, 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 측정하는 단계: 상기 측정된 채널의 상태 값을 미리 설정된 소정의 문턱값과 비교하여 SDU 패킹 여부를 결정하는 단계; 상기 패킹여부 결정 단계에서 SDU를 패킹하기로 결정되면 SDU패킹을 수행하여 PDU를 생성하는 단계; 및 상기 패킹여부 결정 단계에서 SDU를 패킹하지 않기로 결정되면 SDU 패킹하지 않고 PDU를 생성하는 단계를 포함함을 특징으로 한다. 상기 채널 상태 값은 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio)임이 바람직하다.
상기 CINR 측정은 추정된 채널 값의 파워를 계산하는 단계; 수신된 파일럿과 상기 추정된 채널 값의 차에 대한 파워를 구하는 단계; 및 상기 채널 파워와, 상기 채널 값의 차에 대한 파워를 자기 상관 함수를 이용한 잔차값(res)으로 보정한 값의 비를 이용하여 채널의 CINR을 추정하는 단계를 포함함이 바람직하다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 고려한 PDU 생성 장치는, 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 측정하는 채널상태 측정부: 상기 측정된 채널의 상태 값을 미리 설정된 소정의 문턱값과 비교하여 SDU패킹여부를 결정하는 SDU 패킹 결정부; 상기 결정결과, SDU를 패킹하기로 결정되면 SDU를 패킹하여 PDU를 생성하는 제1 PUD생성부 ; 및 상기 결정결과, SDU를 패킹하지 않기로 결정되면, SDU를 패킹하지 않고 PDU를 생성하는 제2 PDU생성부를 포함함을 특징으로 한다. 상기 SDU 패킹 결정부는 상기 채널 상태 측정부에 서 측정된 CINR이 소정의 문턱값보다 작으면 SDU패킹 기능을 활성화하고, 그렇지 않으면 SDU 패킹 기능을 비활성화함이 바람직하다.
상기 채널상태 측정부는 추정된 채널 값에 대한 파워와, 수신된 파일럿과 상기 추정된 채널 값의 차에 대한 파워의 비를 이용하여 채널의 CINR을 추정함이 바람직하다. 상기 채널상태 측정부는 상기 추정된 채널 값에대한 파워와, 상기 수신된 파일럿과 상기 추정된 채널 값의 차에 대한 파워를 자기상관함수를 이용한 잔차값(res)으로 보정한 값의 비를 이용하여 채널의 CINR을 추정함이 바람직하다. 상기 잔차값(res)은 상기 수신 파일럿과 추정채널값의 차에 대한 파워의 차이를 자기상관을 이용하여 계산됨이 바람직하다. 상기 채널 상태 측정은 송신기로부터 전송되어온 특정 신호의 CINR을 수신기가 추정하고, 상기 추정된 CINR을 소정의 피드백 채널(feedback channel)을 통해 측정함이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면 및 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 참고로, 하기 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명에 의한 휴대 인터넷 시스템에서의 채널 상태를 고려한 PDU 생성 장치의 구성을 블록도로 도시한 것으로서, 상기 채널 상태를 고려한 PDU 생성 장치는 채널상태 측정부(410), SDU패킹 결정부(420), 제1 PDU 생성부(430) 및 제2 PDU 생성부(440)를 포함하여 이루어진다.
상기 채널상태 측정부(410)는 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 측정한다. 상기 채널 상태값은 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio)임이 바람직하 다. 상기 채널상태 측정부(410)는 채널상태에 따라 적응적으로 패킹여부를 결정하기 위해 주기적으로 채널상태값, 바람직하기로는 CINR값을 측정한다.
상기 SDU 패킹 결정부(420)는 상기 채널상태 측정부(410)에서 측정된 채널의 상태 값, 예를 들어 CINR값을 미리 설정된 소정의 문턱값과 비교하여 SDU 패킹여부를 결정한다. 즉 상기 측정된 CINR값이 미리 설정된 문턱값보다 작으면 패킹기능을 활성화(enable)한다.
상기 제1 PDU 생성부(430)는 상기 SDU 패킹 결정부(420)에서 채널상태가 소정의 문턱값보다 좋아 SDU를 패킹하기로 결정되면, SDU를 패킹하여 PDU를 생성한다. 즉 상기 측정된 CINR값이 미리 설정된 문턱값보다 크면 채널 상태가 좋지 않다는 것을 의미하므로 패킹기능을 비활성화(disable)한다.
상기 제2 PDU 생성부(440)는 상기 SDU 패킹 결정부(420)에서 비교결과 채널상태가 소정의 문턱값보다 좋지 않으면 SDU를 패킹하지 않고 PDU를 생성한다.
그리고 상기 채널상태 측정부(410)에서 채널의 상태를 파악하는 방법은 송신기로부터 전송되어온 특정 신호의 CINR을 수신기가 추정하고, 추정된 CINR을 소정 피드백 채널(feedback channel)을 통해 송신기에 전송함으로써 채널 상태를 알 수 있게 된다. 여기서 상기 특정 신호는 해당 사용자에게 전송되는 신호를 의미한다.
본 발명에 있어서, 신호 대 간섭 잡음비(CINR)를 추정하는 방법을 일 예를 들어 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 대 간섭 잡음비(CINR) 추정에 대한 구성을 블록도로 도시한 것으로서, 채널파워 추정부(510), 채널파워 차분 계산 부(520), 제1CINR계산부(560), 제2CINR계산부(570) 및 잔차계산부(530)를 포함하여 이루어진다.
상기 채널파워 추정부(510)는 추정된 채널 값에 대한 파워를 계산한다. 일반적으로 수신된 프리앰블 파일럿(Preamble Pilots)은 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112007021486136-pat00001
여기서, 상기 수학식 1 에서 각 요소의 설명은 다음과 같다. P(k)는 한 프레임 내에서 인덱스 k를 갖는 수신된 프리앰블(preamble)이며, s는 프리앰블 이득(
Figure 112007021486136-pat00002
= 9 dB), h(k)는 타겟 사용자의 채널 응답, hi(k)는 간섭기(interferer)의 채널 응답, bi(k)는 이진수(간섭기의 마스크가 타겟 사용자의 마스크와 같으면 1, 그렇지 않으면 -1), n(k)는 분산(variance)
Figure 112007021486136-pat00003
을 갖는 복소 가우시안 잡음을 나타낸다.
수학식 1에서 수신된 프리앰블 P(K)를 포함하는 주변의 N 개의 제1 파일럿(톤)들에 대하여 평균을 취한 추정된 채널 값은 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112007021486136-pat00004
추정된 채널 값의 파워(power)는 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112007021486136-pat00005
상기 채널파워 차분 계산부(520)는 수신된 파일럿과 상기 추정된 채널 값의 차에 대한 파워를 구한다. 상기 파일럿은 프리앰블의 제1 파일럿(톤) 또는 상기 프리앰블 파일럿을 제외한 파일럿인 제2 파일럿을 나타낸다.
상기 수신된 제1 파일럿과 추정된 채널 값의 차이에 대한 파워는 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다. 수학식 4에서 p(k), pi(k), bi(k) 및 n(k)는 상호 간의 상관관계가 없고, l≠k관계가 성립한다면, bi(k)와 bi(j) 또한 상호 상관관계가 없다.
Figure 112007021486136-pat00006
Figure 112007021486136-pat00007
상기 제1CINR계산부(560)는 채널의 신호 대 잡음 비가 소정의 임계값보다 작으면, 상기 채널파워 추정부(510)에서 계산된 채널파워와, 상기 채널파워 차분 계산부(220)에서 구해진 채널파워 차의 비를 이용하여 채널의 CINR을 추정한다.
h(k)=h(l) 와 hi(k)=hi(l) 라고 가정할 때, 즉 플랫 페이딩(flat fading) 환경일 때, 수학식 3 과 수학식 4를 다시 정리하면, 수학식 5와 수학식 6과 같이 된다.
Figure 112007021486136-pat00008
Figure 112007021486136-pat00009
수학식 5와 수학식 6을 이용하여 프리앰블을 이용한 신호 대 간섭 잡음 비(CINR)를 추정한 것을 식으로 나타내면 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112007021486136-pat00010
그런데 낮은 신호 대 잡음 비(SNR)에서 수학식 7은 정확히 CINR을 추정할 수 있지만, 높은 SNR 에서는 수학식 8에 나타난 잔차항(residual term)에 크게 의존하기 때문에 부정확한 추정이 된다.
Figure 112007021486136-pat00011
수학식 7은 수학식 8에 나타난 잔차항(res)를 0으로 가정하여 프리앰블을 이용한 신호 대 간섭 잡음 비(CINR)을 추정한 것을 나타낸 것이다. 만약 상기 res가 0 이 아니면 채널추정을 위하여 사용된 채널계수는 상수가 아니다. 높은 SNR 에서는 상기 res는 잡음 간섭 파워(noise interference power)와 비교하여 간과할 수 없다.
상기 제2CINR계산부(570)는 채널의 신호 대 잡음 비가 소정의 임계값보다 크면, 상기 채널파워 추정부(510)에서 계산된 채널파워와, 상기 채널파워 차분 계산부(220)에서 계산된 채널파워를 자기상관함수를 이용한 잔차값(res)으로 보정한 값의 비를 이용하여 채널의 CINR을 추정한다.
상기 res 으로 보정한, 프리앰블을 이용한 채널의 CINR은 수학식 9와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112007021486136-pat00012
상기 잔차계산부(530)는 수신 파일럿과 추정채널값의 차에 대한 파워의 차이를 자기상관을 이용하여 잔차값(res)을 계산한다.
상기 잔차계산부(530)는 제1 파일럿 자기상관 계산부(540) 및 제2 파일럿 자기상관 계산부(550) 중 적어도 하나의 파일럿 자기상관 계산부를 포함한다.
상기 제1 파일럿 자기상관 계산부(540)는 채널신호 자신에 대한 자기상관을 AR(0)라 할 때, 상기 AR(0)을 테일러 시리즈를 이용하여 주파수 축상으로 배치된 프리앰블의 자기상관을 계산한다.
상기 제2 파일럿 자기상관 계산부(540)는 채널신호 자신에 대한 자기상관을 AR(0)라 할 때, 상기 AR(0)을 테일러 시리즈를 이용하여 시간 축 또는 주파수 축 상으로 배치된 파일럿의 자기상관을 계산한다.
상기 잔차값(res)는 상술한 바와 같이 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다. 도 3은 채널추정 시 N=3 을 가지는 대칭성을 유지할 때 res값을 최소화시키는 방법을 도시하고 있다.
프로세스의 평균(1차 평균)과 자기 상관함수(2차 평균)가 시간 축에 무관한 경우(wide sense stationary)와 N=3 을 가정하고 res를 유도하면 수학식 10과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112007021486136-pat00013
수학식 11은 자기상관(autocorrelation)을 정의한 것이다.
Figure 112007021486136-pat00014
(AR = Autocorrelation)
수학식 11을 이용하여 수학식 10을 다시 쓰면 수학식 12와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112007021486136-pat00015
수학식 13은 이웃한 제1 파일럿들 간의 상관(correlation)을 구한 것으로서, 지연없음(non-zero delay)를 가지는 채널 응답의 자기상관을 구할 수 있다.
Figure 112007021486136-pat00016
수학식 11을 이용하여 수학식 13에 나타난 AR(1)과 AR(2)를 구할 수 있다. 다만, AR(0)는 0 근처의 자기상관(autocorrelation)을 이용하여 추론한다.
수학식 14는 0 값 주변의 채널 응답의 자기상관 함수를 구하기 위하여 지연시간이 심볼의 구간에 비하여 작은 임의의 지연 파워 프로파일(delay power profile)을 가지는 페이딩 채널의 주파수 응답을 고려한 식을 나타낸다.
Figure 112007021486136-pat00017
수학식 15는 각 경로(path)에서 오는 페이딩은 서로간에 상관(correlation) 이 없는 독립성
Figure 112007021486136-pat00018
을 가진다는 가정 하에 채널의 상관을 구한 식을 나타낸다.
Figure 112007021486136-pat00019
수학식 15 에서 n 이 NFFT 에 비하여 매우 작을 때만 ht(n)은 0 값이 아니다.
테일러 시리즈(Taylor series)
Figure 112007021486136-pat00020
를 이용하여 자기상관 함수를 이용하여 AR(0)를 구하면, 수학식 16과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112007021486136-pat00021
수학식 17은 수학식 16을 이용하여 수학식 13을 정리한 식으로, 잔차항(residual term)을 통계적으로 구한 것이다. 하지만, 정확한 res 를 구하기 위해서는 많은 수의 제1 파일럿 샘플(pilot sample)을 필요로 한다.
수학식 14에서 테일러 시리즈 4차까지 유도하여 잔차항(residual term)을 구하면 더 정확한 잔차항을 구할 수 있다.
Figure 112007021486136-pat00022
상술한 내용은 프리앰블의 제1파일럿 기반 CINR 추정을 설명한 것이다. 상기 제1 파일럿을 제외한 제2 파일럿 기반 CINR 추정은 수학식 1부터 수학식 9까지 파 일럿 서브캐리어 이득이 2.5dB이고, 주파수 영역 또는 시간 영역에서의 평균값을 사용한다는 것을 제외하고는 프리앰블 기반 CINR 추정과 동일한 방법으로 이루어진다.
파일럿 서브캐리어를 이용한 CINR 추정은 수학식 18과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112007021486136-pat00023
파일럿 서브캐리어를 이용한 CINR 추정은 프리앰블(Preamble) 서브캐리어를 이용하여 CINR 을 추정하였을 때와 마찬가지로 수학식 8 에 나타난 잔차항(residual term)에 더욱 의존한다.
수학식 19는 수학식 8에 표현된 잔차항을 고려한 파일럿 서브캐리어 기반의 신호 대 간섭 잡음비를 추정한 식을 나타낸다.
Figure 112007021486136-pat00024
수학식 20은 수학식 16과 수학식 17을 이용하여 파일럿 서브캐리어 기반의 신호 대 잡음 비 추정에 맞게 다시 쓴 식을 나타낸다.
Figure 112007021486136-pat00025
수학식 21은 레일리(Rayleigh) 페이딩 채널의 자기상관 함수는 zero-th order 1종 베셀(Bessel) 함수인 관계를 이용하여 나타낸 것이다.
Figure 112007021486136-pat00026
수학식 22는 AR(0)를 구하여 최종적으로 잔차항을 통계적으로 구한 수학식을 나타낸다.
Figure 112007021486136-pat00027
정확한 잔차항을 구하여 CINR을 추정하기 위해서는 많은 수의 제2 파일럿 샘플이 필요하다.
한편, 본 발명에 의한 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 고려한 SDU 패킹 방법을 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명에 의한 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 고려한 SDU 패킹 방법을 흐름도로 도시한 것이다. 먼저, 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 측정한다.(S610 단계) 상기 측정된 채널의 상태 값을 미리 설정된 소정의 문턱값과 비교한다. (S620 단계) 상기 채널 상태값, 예를 들어 채널의 CINR 값이 미리 설정된 문턱값보다 작으면 SDU 패킹 기능을 활성화(enable)한다.(S630단계) 그렇지 않고 상기 채널상태값, 예를 들어 채널의 CINR 값이 미리 설정된 문턱값 보다 크면 SDU 패킹 기능을 비활성화(disable)한다.(S640단계)
상기 패킹여부 결정 단계에서 SDU 패킹 기능이 활성화되면 즉 SDU를 패킹하기로 결정되면 SDU패킹을 수행하여 PDU를 생성하고, 상기 패킹여부 결정 단계에서 SDU 패킹기능이 비활성화되면 즉 SDU를 패킹하지 않기로 결정되면 SDU 패킹하지 않고 PDU를 생성한다.(S650단계) 그리고 상기 휴대 인터넷 시스템은 와이브로 휴대 인터넷 시스템임이 바람직하다.
도 7은 본 발명에 의한 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 고려한 SDU 패킹 방법을 보다 구체적으로 설명한 흐름도이다.
먼저, 채널의 상태, 바람직하기로는 채널의 CINR을 측정한다.(S700단계) 상 기 CINR을 미리 설정된 문턱값과 비교한다.(S705단계) 만일 채널의 측정된 CINR값이 상기 문턱값보다 작으면 SDU 패킹기능을 활성화(enable)하여(S710단계), SDU 패킹을 수행하고, 그렇지 않으면 SUD 패킹기능을 비활성화(disable)하여(S735단계), SDU 패킹을 수행하지 않는다.
패킹이 활성화되면, 프래그먼트가 남아 있는지, 또는 프래그먼트가 남아있지 않다면 다음 SDU가 이용 가능한 대역폭에 맞는지 체크한다.(S715단계) 이용가능한 대역폭이 있다면 패킹 서브헤더와 SDU(또는 프래그먼트)를 부가한다.(S720단계) 만일 이용가능한 대역폭이 없다면 SDU를 잘라서 패킹 서브헤더와 프래그먼트를 부가한다.(S725단계) 그리고 나서 처리할 SDU가있는지 체크하여(S730단계), 있다면 S715단계를 수행한다.
한편, 패킹이 비활성화(disable)이면, 큐에 프래그먼트가 남아 있는지 체크한다.(S740단계) 만일 남아있지 않다면 프래그먼트가 필요한지 체크하여(S745단계), 프래그먼트가 필요하면 SDU 또는 SDU 프래그먼트를 잘라 페이로드에 부가한다.(S755단계) 필요하다면, 프래그먼트 서브헤더를 부가할 수도 있다. 프래그먼트가 필요하지 않으면 SDU를 페이로드에 부가한다.(S750단계)
그리고 상기 S740단계에서 큐에 프래그먼트가 남아 있다면, 프래그멘테이션(fragmentation) 서브헤더를 부가하고 그것을 처리할 루틴을 수행한다.(S760단계) 그리고 나서 프래그먼트가 필요한지 체크하여(S765단계), 필요하면 SDU 프래그먼트를 잘라 페이로드에 부가하고(S770단계), 필요하지 않다면 잘라진 SDU 프래그먼트를 페이로드에 부가한다.(S775단계)
마지막으로 다른 서브헤더들을 부가하고(S780단계), 암호화하고 GMH,CRC를 부가한 후(S785단계) PDU를 업/다운 링크 버스트에 부가한다.(S790단계)
한편, 상기한 본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프,플로피 디스크, 하드 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
그리고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 특정되는 것이며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해 석되어야 한다.
본 발명에 따르면, 휴대 인터넷 시스템에서 채널의 상태가 가변적일 때 상기 채널 환경에 따라 적응적으로 패킹을 수행할 수 있게 됨으로써 패킷 에러율을 낮추고 시스템의 과부하를 방지하고 전송 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 측정하는 단계:
    상기 측정된 채널의 상태 값을 미리 설정된 소정의 문턱값과 비교하여 SDU 패킹 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 패킹여부 결정 단계에서, SDU를 패킹하기로 결정되면 SDU패킹을 수행하여 PDU를 생성하고, SDU를 패킹하지 않기로 결정되면 SDU를 패킹하지 않고 PDU를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 채널 상태 값은 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio) 이고, 상기 측정된 CINR이 미리 설정된 문턱값보다 작으면 패킹기능을 활성화(enable)하고, 상기 패킹기능이 활성화되면 프래그먼트나 SDU가 대역폭에 맞는지 체크하여 대역폭에 맞으면 서브헤더와 SDU 또는 프래그먼트를 부가하고 대역폭에 맞지 않으면 프래그먼트 또는 SDU를 잘라서 패킹 서브헤더와 프래그먼트를 부가함을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 고려한 PDU 생성 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 패킹기능이 비활성화되면, 큐에 프래그먼트가 남아 있는지 체크하는 단계;
    만일 큐에 프래그먼트가 남아있지 않다면 프래그먼트가 필요한지 체크하여, 프래그먼트가 필요하면 SDU 또는 SDU 프래그먼트를 잘라 페이로드에 부가하고 필요에 따라 프래그먼트 서브헤더를 부가하고, 프래그먼트가 필요하지 않으면 SDU를 페이로드에 부가하는 단계; 및
    상기 큐에 프래그먼트가 남아 있다면 프래그멘테이션 서브헤더를 부가한 후, 프래그먼트가 필요하면 SDU 프래그먼트를 잘라 페이로드에 부가하고, 프래그먼트가 필요하지 않다면 잘라진 SDU 프래그먼트를 페이로드에 부가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 고려한 PDU 생성 방법.
  6. 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 측정하는 단계:
    상기 측정된 채널의 상태 값을 미리 설정된 소정의 문턱값과 비교하여 SDU 패킹 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 패킹여부 결정 단계에서, SDU를 패킹하기로 결정되면 SDU패킹을 수행하여 PDU를 생성하고, SDU를 패킹하지 않기로 결정되면 SDU를 패킹하지 않고 PDU를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 채널 상태 측정은,
    송신기로부터 전송되어온 특정 신호의 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio)을 수신기가 추정하고, 상기 추정된 CINR을 소정의 피드백 채널(feedback channel)을 통해 측정함을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 고려한 PDU 생성 방법.
  7. 제4항 또는 제6항에 있어서, 상기 CINR의 추정은
    추정된 채널 값의 파워를 계산하는 단계;
    수신된 파일럿과 상기 추정된 채널 값의 차에 대한 파워를 구하는 단계; 및
    상기 채널 파워와, 상기 채널 값의 차에 대한 파워를 자기 상관 함수를 이용한 잔차값(res)으로 보정한 값의 비를 이용하여 채널의 CINR을 추정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 고려한 PDU 생성 방법.
  8. 제4항 또는 제6항에 있어서, 상기 휴대 인터넷 시스템은
    와이브로 휴대 인터넷 시스템을 사용함을 특징으로 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 고려한 PDU 생성 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 측정하는 채널상태 측정부:
    상기 측정된 채널의 상태 값을 미리 설정된 소정의 문턱값과 비교하여 SDU패킹여부를 결정하는 SDU 패킹 결정부;
    상기 결정결과, SDU를 패킹하기로 결정되면 SDU를 패킹하여 PDU를 생성하는 제1 PUD생성부 ; 및
    상기 결정결과, SDU를 패킹하지 않기로 결정되면, SDU를 패킹하지 않고 PDU를 생성하는 제2 PDU생성부를 포함하고,
    상기 채널 상태 값은 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio)이며, 상기 채널상태 측정부는 추정된 채널 값에 대한 파워와, 수신된 파일럿과 상기 추정된 채널 값의 차에 대한 파워의 비를 이용하여 채널의 CINR을 추정함을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 고려한 PDU 생성 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 채널상태 측정부는
    상기 추정된 채널 값에대한 파워와, 상기 수신된 파일럿과 상기 추정된 채널 값의 차에 대한 파워를 자기상관함수를 이용한 잔차값(res)으로 보정한 값의 비를 이용하여 채널의 CINR을 추정함을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 고려한 PDU 생성 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 잔차값(res)은
    상기 수신 파일럿과 추정채널값의 차에 대한 파워의 차이를 자기상관을 이용하여 계산됨을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 고려한 PDU 생성 장치.
  14. 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 측정하는 채널상태 측정부:
    상기 측정된 채널의 상태 값을 미리 설정된 소정의 문턱값과 비교하여 SDU패킹여부를 결정하는 SDU 패킹 결정부;
    상기 결정결과, SDU를 패킹하기로 결정되면 SDU를 패킹하여 PDU를 생성하는 제1 PUD생성부 ; 및
    상기 결정결과, SDU를 패킹하지 않기로 결정되면, SDU를 패킹하지 않고 PDU를 생성하는 제2 PDU생성부를 포함하고,
    상기 채널 상태 측정은,
    송신기로부터 전송되어온 특정 신호의 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio)을 수신기가 추정하고, 상기 추정된 CINR을 소정의 피드백 채널(feedback channel)을 통해 측정함을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 고려한 PDU 생성 장치.
  15. 제11항 또는 제14항에 있어서, 상기 SDU 패킹 결정부는
    상기 채널 상태 측정부에서 측정된 CINR이 소정의 문턱값보다 작으면 SDU패킹 기능을 활성화하고, 그렇지 않으면 SDU 패킹 기능을 비활성화함을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템의 채널 상태를 고려한 PDU 생성 장치.
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