KR101342428B1 - 상이한 품질의 서비스 클래스 식별자들을 갖는 서비스들에 대한 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 진화된 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 시스템 및 방법 - Google Patents

상이한 품질의 서비스 클래스 식별자들을 갖는 서비스들에 대한 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 진화된 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

진화된 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스(e-MBMS) 시스템에서 상이한 품질의 서비스 클래스 식별자들(QCI들)을 갖는 서비스들에 대한 통계적 멀티플렉싱 방법은: 진화된 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 센터(eBM-SC)에서, e-MBMS 서비스들에 대한 통계적 멀티플렉싱 그룹 및 통계적 멀티플렉싱 그룹 정보를 결정하는 단계로서, 통계적 멀티플렉싱 그룹은 상이한 QCI들을 갖는 다중 서비스들로 이루어지고, 동일한 QCI를 갖는 서비스들은 통계적 멀티플렉싱 그룹에서 통계적 멀티플렉싱 서브그룹들을 구성하고, 통계적 멀티플렉싱 그룹 정보는 각 통계적 멀티플렉싱 서브-그룹의 QCI, 서비스 목록 및 집합된 번들 비트 레이트(ABBR), 및 통계적 멀티플렉싱 그룹의 ABBR을 포함하는, 상기 결정하는 단계; 및 MBMS 공동 엔티티(MCE)에서, 미리 규정된 기준에 따라서, eBM-SC에 의해 결정된 통계적 멀티플렉싱 그룹 정보에 기초하여 ABBR 그룹들을 결정하고, ABBR 그룹들의 서비스들에 대한 통계적 멀티플렉싱 스케줄링을 실행하여, 동일한 ABBR 그룹에 속하는 다중 서비스들이 상기 ABBR 그룹에 할당된 리소스들을 공유하도록 하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한 추가적인 이득을 달성함으로써, 리소스 소비를 감소시킨다.

Description

상이한 품질의 서비스 클래스 식별자들을 갖는 서비스들에 대한 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 진화된 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 시스템 및 방법{EVOLVED MULTIMEDIA BROADCAST MULTICAST SERVICE SYSTEM AND METHOD FOR PERFORMING STATISTICAL MULTIPLEXING FOR SERVICES WITH DIFFERENT QUALITY OF SERVICE CLASS IDENTIFIERS}
본 발명은 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 상이한 품질의 서비스 클래스 식별자들(QCI들)을 갖는 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 진화된 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스(e-MBMS, evolved Multimedia Broadcast Multicast Service) 시스템 및 방법에 관한 것이다.
오늘날, 모바일 기술의 빠른 발달에 의해, 많은 수의 멀티미디어 서비스들이 출현하고 있다. 어떤 애플리케이션 서비스들에 있어서, 다중 이용자들은, 주문형 비디오 시스템, 텔레비전 브로드캐스트, 비디오 컨퍼런스, 모바일 TV 등과 같이, 동일한 데이터를 동시에 수신할 수 있다. 모바일 네트워크 리소스들을 효율적으로 이용하기 위해서, WCDMA/GSM 글로벌 표준화 기구 3GPP는 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스(MBMS)/진화된 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스(e-MBMS)를 앞당긴다. MBMS/e-MBMS는 네트워크 리소스들을 공유하기 위해 단일 데이터 소스로부터 다중 이용자에게로 데이터가 송신되는 포인트-대-멀티포인트 서비스와 관련된다. 3GPP에 의해 규정된 MBMS/e-MBMS는 평문의 저 레이트 메시지들의 멀티캐스트 및 브로드캐스트 뿐만 아니라, 의심할 여지없이 향후 이동 데이터의 개발 동향에 따르는 고-레이트 멀티미디어 서비스들의 멀티캐스트 및 브로드캐스트를 가능하게 한다.
또한, 통계적 멀티플렉싱 기술은 멀티-스트림 송신 시스템에서 널리 이용된다. 멀티플렉싱 병렬 스트림들은 결과적으로 상당한 멀티플렉싱 이득을 발생시킨다. 멀티플렉싱 이득은 서비스들의 통계에 의해 달성되고, 즉, 스트림들 중 하나가 더 많은 대역폭들을 필요로 할 때, 몇몇 다른 스트림들은 통계적으로 저 비트 레이트 상태를 겪을 것이다. 물리 층 피드백과 같은 다른 것들보다는 애플리케이션 통계 특성들을 이용함으로써 이득이 달성되기 때문에, 통계적 멀티플렉싱은 브로드캐스트 시스템에 적용 가능하다. 멀티플렉싱 이득은 꽤 많고, 예를 들면, 30% 내지 40%의 이득이 DVB-H에서 달성될 수 있는 것이 발견되었다.
따라서, 더 높은 리소스 이용 효율성을 달성하기 위해서 MBMS/e-MBMS 시스템에서 통계적 멀티플렉싱을 실행하는 것이 필요하다.
동일한 품질의 서비스 클래스 식별자(QCI)를 갖는 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하는 기본 개념이 제안되어 있다.
도 1은 동일한 QCI를 갖는 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 기존의 진화된 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스(e-MBMS) 시스템의 개략도를 도시한다.
QCI는 서비스들의 서비스 레벨 품질을 달성함으로써 요구되는 비트 레이트, 비트 에러 레이트, 지연에 대한 요건 및 우선순위 레벨과 같은 파라미터들을 포함한다.
진화된 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 센터(eBM-SC)는 MBMS 서비스의 제공 및 관리를 달성한다. 콘텐트 제공자에 있어서, BM-SC는 MBMS 서비스 콘텐트의 입력부이다. 베어러 네트워크에 있어서, eBM-SC는 e-MBMS 서비스들의 승인과 개시 및 e-MBMS 서비스 콘텐트들의 스케줄링과 송신을 담당한다.
도 1에 도시되어 있는 것과 같이, eBM-SC는 먼저 동일한 QCI을 갖는 서비스들의 통계적 파라미터들을 획득하고, 통계적 멀티플렉싱 번들 및 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보를 결정하고, 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보는: 예를 들면, 시간적 모바일 그룹 확인(TMGI, Temporal Mobile Group Identify)의 목록에 의해 표시된 버들 내의 서비스들의 목록, 통계적 멀티플렉싱 번들에 의해 요청된 QCI 및 통계적 멀티플렉싱 번들의 집합된 번들 비트 레이트(ABBR, Aggregated Bundle Bit Rate)를 포함할 수도 있다. 이어서, eBM-SC는 ABBR의 인코더를 통지하여 인코더가 집합된 번들에서 다중 서비스들의 합동 인코딩을 행할 수 있도록 하고; 다중 서비스들의 데이터 스트림들의 총 코드 레이트가 일정하게 유지될 수 있도록 하고; 이들 서비스들이 총 코드 레이트를 합리적으로 공유할 수 있도록 한다. eBM-SC는 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보를 게이트웨이를 통해 MBMS 공동 엔티티(MCE)에 송신하여, MCE가 리소스 할당을 실행할 수 있도록 한다. 할당된 리소스들에 대해, MAC 멀티플렉싱을 통해, eNodeB는 동일한 멀티캐스트 채널(MCH)에 대해 서비스들을 멀티플렉싱하기 위해 동일한 송신 블록(TB)에 대해 IP 패킷들을 멀티플렉싱한다.
도 2는 동일한 QCI를 갖는 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 기존 방법의 개략도를 도시한다.
서비스 스트림 1(QCI1), 서비스 스트림 2(QCI1), 서비스 스트림 3(QCI2), 서비스 스트림 4(QCI3) 및 서비스 스트림 5(QCI4)를 포함하는 경우에 있어서, eBM-SC는 통계적 멀티플렉싱 번들 1{서비스 스트림 1(QCI1), 서비스 스트림 2(QCI1)}, 통계적 멀티플렉싱 번들 2{서비스 스트림 3(QCI2)}, 통계적 멀티플렉싱 번들 3{서비스 스트림 4(QCI3)} 및 통계적 멀티플렉싱 번들 4{서비스 스트림 5(QCI4)} 및 그들 각각의 ABBRsbundle(통계적 멀티플렉싱 번들들의 ABBR들)을 먼저 결정하고, 인코딩을 실행하기 위해 인코더를 제어한다. 통계적 멀티플렉싱 번들 1{서비스 스트림 1(QCI1), 서비스 스트림 2(QCI1)}, 통계적 멀티플렉싱 번들 2{서비스 스트림 3(QCI2)}, 통계적 멀티플렉싱 번들 3{서비스 스트림 4(QCI3)} 및 통계적 멀티플렉싱 번들 4{서비스 스트림 5(QCI4)} 및 eBM-SC에 의해 결정된 그들 각각의 ABBRsbundle에 기초하여, MCE는 리소스 할당을 실행하고 상이한 번들들의 서비스들을 상이한 MCH들에 할당한다.
방법에 의해 이용되는 시그널링 구조는 다음과 같다:
Session start{
Bundle ID list{
ABBRbundle{
TMGI list
}
}
}
Session update{
BundleID list{
ABBRbundle{
TMGI list
}
}
}
동일한 QCI를 갖는 서비스들의 합동 인코딩된 멀티플렉싱 스트림의 출력은 일정한 비트 레이트(CBR) 서비스와 유사하다는 것을 연구에 의해 알게 되었다. 도 3은 CBR 서비스의 할당된 비트 레이트 및 실시간 비트 레이트 간의 관계를 도시하는 개략도이다. 도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 연구는 결과적으로 CBR의 실시간 비트 레이트가 일정하지 않고 일부 변경들이 있지만, 또한 멀티플렉싱 이득을 제공할 것이라는 것을 보여준다.
도 4는 4개의 CBR 서비스들의 멀티플렉싱 이득을 도시하는 시뮬레이션 차트이다. 도 4에 도시되어 있는 것과 같이, 4개의 CBR 서비스들의 멀티플렉싱 이득은 16%에 근접할 수도 있다. 5M 대역폭에 있어서, 그것은 800Kbps와 동등하다. 본 발명의 발명자는 다중 CBR 서비스들의 멀티플렉싱 이득이 꽤 많다는 것을 인식하였다.
따라서, 발명자는 다음 결과들에 도달한다:
1. 더 많은 서비스들이 다중화될 수록, 더 높은 이득이 달성될 수 있다.
2. 인터넷 서비스 제공자(ISP)가 동일한 QCI를 갖는 서비스들을 합동-인코딩하도록 선택하면, 상이한 QCI들을 갖는 서비스들에 대해서, 이것은 각각 하나의 QCI 대해 각각 다중 합동-인코딩된 스트림들을 생성할 것이고, 멀티플렉싱 이득은 이들 스트림들이 함께 멀티플렉싱될 때 생성될 것이다.
따라서, 시스템 용량을 더 증가시키기 위해 상이한 QCI들을 갖는 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 진화된 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 시스템 및 방법이 제공된다.
본 발명의 목적은 시스템의 효율성을 더 향상시키기 위해 진화된 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스(e-MBMS) 시스템에서 상이한 QCI들을 갖는 서비스들의 효율적인 통계적 멀티플렉싱을 실행하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 진화된 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스(e-MBMS) 시스템에서 상이한 품질의 서비스 클래스 식별자들(QCI들)을 갖는 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 방법이 제공되고, 이 방법은: 진화된 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 센터(eBM-SC)에서, e-MBMS 서비스들에 대한 통계적 멀티플렉싱 번들 및 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보를 결정하는 단계로서, 통계적 멀티플렉싱 번들은 상이한 QCI들을 갖는 다중 서비스들로 구성되고, 동일한 QCI를 갖는 서비스들은 통계적 멀티플렉싱 번들에서 통계적 멀티플렉싱 서브-번들을 구성하고, 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보는 각 통계적 멀티플렉싱 서브-번들의 QCI, 서비스 목록 및 집합된 번들 비트 레이트(ABBR), 및 통계적 멀티플렉싱 번들의 ABBR을 포함하는, 상기 결정하는 단계; 및 MBMS 공동 엔티티(MCE)에서, 미리 결정된 기준에 따라서 eBM-SC에 의해 결정된 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보에 기초하여 ABBR 번들을 결정하고, 동일한 ABBR 번들에 속하는 다중 서비스들이 ABBR 번들에 할당된 리소스들을 공유하도록 ABBR 번들의 서비스들에 대한 통계적 멀티플렉싱 스케줄링을 실행하는 단계를 포함한다.
바람직하게, eBM-SC는 서비스들이 비트 에러 레이트에 대해 동일한 요건을 갖는다는 조건에 따라 통계적 멀티플렉싱 번들을 결정한다.
바람직하게, MCE는 1) 서비스들이 동일한 우선순위 레벨을 갖고/갖거나; 2) 서비스들이 지연에 대해 동일한 요건을 갖는다는 기준들에 따라 ABBR 번들을 결정한다.
바람직하게, eBM-SC는 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보를 게이트웨이를 통해 세션 시작 메시지에 의해 MCE에 송신한다.
바람직하게, eBM-SC는 새로운 서비스를 기존의 통계적 멀티플렉싱 번들에 부가하고, 및/또는 완료된 서비스를 기존의 통계적 멀티플렉싱 번들로부터 제거하도록 구성하는 것이 가능하다.
바람직하게, 서비스가 부가되거나 제거되는 경우에, eBM-SC에서, 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보가 재-결정되어 MCE에 송신되고, MCE에서, ABBR 번들이 재-결정된다.
바람직하게, eBM-SC는 세션 시작/세션 중단 메시지에 의해 서비스 부가/제거를 MCE에 통지한다.
바람직하게, eBM-SC는 통계적 멀티플렉싱 번들의 재-결정된 정보를 세션 업데이트 메시지에 의해 MCE에 송신한다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 진화된 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스(e-MBMS) 시스템이 제공되고, 이 시스템은: e-MBMS 서비스들에 대한 통계적 멀티플렉싱 번들 및 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보를 결정하도록 구성된 진화된 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 센터(eBM-SC)로서, 통계적 멀티플렉싱 번들은 상이한 QCI들을 갖는 다중 서비스들을 포함하고, 동일한 QCI를 갖는 서비스들은 통계적 멀티플렉싱 번들에서 통계적 멀티플렉싱 서브-번들을 구성하고, 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보는 각 통계적 멀티플렉싱 서브-번들의 QCI, 서비스 목록 및 집합된 번들 비트 레이트(ABBR), 및 통계적 멀티플렉싱 번들의 ABBR을 포함하는, 상기 진화된 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 센터(eBM-SC); 및 미리 결정된 기준에 따라서 eBM-SC에 의해 결정된 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보에 기초하여 ABBR 번들을 결정하고, 동일한 ABBR 번들에 속하는 다중 서비스들이 ABBR 번들에 할당된 리소스들을 공유하도록 ABBR 번들의 서비스들에 대한 통계적 멀티플렉싱 스케줄링을 실행하도록 구성된 MBMS 공동 엔티티(MCE)를 포함한다.
바람직하게, eBM-SC는: eMBMS 서비스의 통계적 파라미터를 획득하도록 구성된 파라미터 획득 수단; 및 파라미터 획득 수단에 의해 획득된 통계적 파라미터에 따라서 통계적 멀티플렉싱 번들 및 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보를 결정하도록 구성된 통계적 멀티플렉싱 번들 및 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보 결정 수단을 포함한다.
바람직하게, eBM-SC는 또한: 서비스들을 위한 애플리케이션 인코더들 간에 레이트 제어 조정을 실행하도록 구성된 인코더 조정 수단을 포함한다.
바람직하게, MCE는: 통계적 멀티플렉싱 서브-번들의 QCI, 서비스 목록 및 집합된 번들 비트 레이트(ABBR), 및 통계적 멀티플렉싱 번들의 ABBR을 추출하도록 구성된 파라미터 추출 수단; 및 미리 결정된 기준에 따라서 파라미터 추출 수단에 의해 추출된 파라미터에 기초하여 ABBR 번들을 결정하고, 동일한 ABBR 번들에 속하는 다중 서비스들이 ABBR 번들에 할당된 리소스들을 공유하도록 ABBR 번들의 서비스들에 대한 통계적 멀티플렉싱 스케줄링을 실행하도록 구성된 ABBR 번들 멀티플렉싱 수단을 포함한다.
바람직하게, eBM-SC는 서비스들이 비트 에러 레이트에 대해 동일한 요건을 갖는다는 조건에 따라 통계적 멀티플렉싱 번들을 결정한다.
바람직하게, MCE는 1) 서비스들이 동일한 우선순위 레벨을 갖고/갖거나; 2) 서비스들이 지연에 대해 동일한 요건을 갖는다는 기준들에 따라 ABBR 번들을 결정한다.
바람직하게, eBM-SC는 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보를 게이트웨이를 통해 세션 시작 메시지에 의해 MCE에 송신하고; eBM-SC는 세션 시작/세션 중단 메시지에 의해 서비스 부가/제거를 MCE에 통지하고/통지하거나; eBM-SC는 통계적 멀티플렉싱 번들의 재-결정된 정보를 세션 업데이트 메시지에 의해 MCE에 송신한다.
바람직하게, e-MBMS 시스템은 모바일 TV 시스템이다.
본 발명의 해결책을 이용함으로써, 시스템 용량을 더 증가시키기 위해 상이한 QCI들을 갖는 서비스들 간에 리소스들이 공유될 수 있다.
본 발명의 상기 및 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부 도면들과 함께 본 발명의 비제한적인 실시예들의 다음 상세한 설명을 참조함으로써 더 명백해질 것이다.
도 1은 동일한 QCI를 갖는 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 기존의 진화된 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스(e-MBMS) 시스템을 도시하는 개략도.
도 2는 동일한 QCI를 갖는 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 기존의 방법을 도시하는 개략도.
도 3은 CBR 서비스의 할당된 비트 레이트 및 실시간 비트 레이트 간의 관계를 도시하는 개략도.
도 4는 다중 CBR 서비스들의 멀티플렉싱 이득을 도시하는 시뮬레이션 차트.
도 5는, 본 발명에 따른, 상이한 QCI들을 갖는 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 e-MBMS 시스템을 도시하는 개략 블록도.
도 6은, 본 발명에 따른, 상이한 QCI들을 갖는 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 e-MBMS 시스템의 실시예를 도시하는 도면.
도 7은, 본 발명에 따른, 동일한 QCI를 갖는 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 방법을 도시하는 개략도.
본 발명의 실시예들은 이제 첨부 도면들을 참조하여 상세히 기술된다. 다음 설명들에서, 몇몇 구체적인 실시예들은 단지 설명의 목적을 위해서만 이용되고, 그들은 본 발명에 대한 임의의 제한으로서 이해되어서는 안 되며, 단지 본 발명의 예들이다. 본 발명의 모호한 이해를 피하기 위해 종래의 구조 또는 구성을 생략하면서, 개략도들은 단지 기존 시스템과의 차이점을 도시한다는 것을 주목할 필요가 있다.
도 5는, 본 발명에 따른 상이한 QCI들을 갖는 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 e-MBMS 시스템의 개략 블록도를 도시한다.
도 5에 도시되어 있는 것과 같이, e-MBMS 시스템은 (인코더를 갖는) 콘텐트 제공자, 진화된 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 센터(eBM-SC)(110), MCE(120) 및 기지국(eNB) 등을 포함한다.
본 발명에 따른 e-MBMS 시스템은 PDN 게이트웨이, e-MBMS 게이트웨이, 이용자 장비(UE, User Equipment) 등과 같은 기존의 e-MBMS 시스템에 포함되는 구성요소들을 또한 틀림없이 포함하여, e-MBMS 시스템의 기존의 기능들을 달성하도록 한다. 여기서, 도 5는 본 발명이 불명확해지는 것을 피하기 위해 본 발명의 기능들과 관련된 구성요소들만을 도시한다.
도시된 구성요소들은 또한 기존의 e-MBMS 시스템의 기능들을 달성하는 것 외에, 시스템의 효율성을 향상시키기 위해서 서비스들의 추가적인 통계적 멀티플렉싱을 실행할 수 있다.
인코더는 콘텐트 제공자 서버로부터 콘텐트들을 수신하여 인코딩하고, 인코딩된 콘텐트들을 eBM-SC(110)에 제공한다.
eBM-SC(110)는 인코딩된 e-MBMS 콘텐트들을 수신하고 송신한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, eBM-SC(110)는 또한, eBM-SC(110)가 서비스들의 정보를 학습할 수 있기 때문에, 종래 기술에서 eBM-SC 기능들을 실행하는 것을 제외하고 통계적 멀티플렉싱의 구성을 실행한다. 예를 들면, 모바일 TV의 경우에, eBM-SC(110)는 요구되는 TV 채널 조합의 정보를 학습할 수 있다. 예를 들면, eBM-SC(110)는, 예를 들면, 코딩이 일정한 비트 레이트(CBR)인지 또는 가변 비트 레이트(VBR)인지, 및 인코더가 MPEG4인지 또는 H.264인지와 같이, 서비스 영역들을 학습할 수 있고, 이용자 서비스 스트림들의 통계적 특성들을 학습하고 가능하게는 제어할 수 있다.
도 6은, 본 발명에 따른 상이한 QCI들을 갖는 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 e-MBMS 시스템의 실시예를 도시한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, eBM-SC(110)는 파라미터 획득 수단(1101), 통계적 멀티플렉싱 번들 및 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보 결정 수단(1102)을 포함한다. 상술된 바와 같은 파라미터 획득 수단(1101)은 서비스 조합의 정보를 얻기 위해 서비스들의 통계적 파라미터들을 획득하기 위해 이용되고, 통계적 멀티플렉싱 번들 및 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보 결정 수단(1102)은 파라미터 획득 수단에 의해 획득된 파라미터들에 따라 통계적 멀티플렉싱 번들 및 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보를 결정하기 위해 이용된다.
결정된 통계적 멀티플렉싱 번들은 상이한 QCI들을 갖는 서비스들을 포함하는 반면, 동일한 QCI를 갖는 서비스들은 통계적 멀티플렉싱 서브-번들을 구성한다. 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보는 각 통계적 멀티플렉싱 서브-번들의 QCI, 서비스 목록 및 ABBR, 및 통계적 멀티플렉싱 번들의 ABBR을 포함할 수도 있다. 서비스 목록은, 예를 들면, 시간적 모바일 그룹 확인(TMGI)의 목록에 의해 표현된다. eBM-SC(110)는 정보를 eMBMS 게이트웨이를 통해 MCE(120)에 송신한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, eBM-SC(110)는 또한 스트림 서비스들에 대한 애플리케이션 인코더들 간의 레이트 제어 조정을 실행하여 인코더가 VBR 서비스 트래픽을 발생시킬 수도 있지만 집합된 비트 레이트가 일정하게 유지될 수도 있도록 하기 위한 인코더 조정 수단(1103)을 포함할 수도 있다.
MCE(120)는 eBM-SC(110)로부터 송신된 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보에 따라 ABBR 번들들을 결정하고, 동일한 ABBR 번들에서 상이한 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 달성하기 위해 ABBR 번들의 서비스들에 대한 통계적 멀티플렉싱 스케줄링을 실행하며, 즉, 상이한 서비스들이 리소스들을 공유한다. eNodeB는 마지막으로 이용자가 관심을 갖는 서비스들을 이용자 장비(UE)에 제공할 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, MCE(120)는 파라미터 추출 수단(1201) 및 ABBR 번들 멀티플렉싱 수단(1202)을 포함할 수도 있다. 파라미터 추출 수단(1201)은, 각 통계적 멀티플렉싱 서브-번들의 QCI, 서비스 목록 및 ABBR, 및 통계적 멀티플렉싱 번들의 ABBR과 같이, eBM-SC(110)로부터 송신된 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보를 추출하도록 구성된다. ABBR 번들 멀티플렉싱 수단(1202)은 미리 결정된 기준에 따라서 파라미터 추출 수단에 의해 추출된 파라미터에 기초하여 ABBR 번들을 결정하고, 높은 리소스 이용 효율을 달성하기 위해 동일한 ABBR 번들에 속하는 서비스들을 멀티플렉싱하도록 구성된다.
다음에서, 본 발명에 따른 통계적 멀티플렉싱 방법이 도 7을 참조하여 상세히 기술될 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 도 5에 도시된 e-MBMS 시스템에서 통계적 멀티플렉싱 동작을 실행하는 개략도를 도시한다.
먼저, eBM-SC(110)는 통계적 멀티플렉싱 번들 및 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보 결정 수단을 이용하여 및 파라미터 획득 수단에 의해 획득된 서비스들의 통계적 파라미터들에 따라 통계적 멀티플렉싱 번들 및 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보를 결정한다. 예를 들면, eBM-SC(110)는 동일한 비트 에러 레이트들을 갖는 서비스들로 하여금 통계적 멀티플렉싱 번들을 구성할 수 있도록 할 수도 있다.
통계적 멀티플렉싱 번들이 결정된 후에, eBM-SC(110)는 서브-번들이 되는 번들 내에서 동일한 QCI를 갖는 서비스들을 결정하고, 소비자 만족을 충족시키기 위해 요구되는 서비스들의 이용가능한 대역폭, 비트 레이트 등을 포함한 서비스 배치들의 요건들에 따라서 서브-번들들의 ABBRsQCI(통계적 멀티플렉싱 서브-번들들의 ABBR들) 및 전체 통계적 멀티플렉싱 번들의 ABBRbundle을 결정한다.
이어서, eBM-SC(110)는 인코더를 구성한다. 인코더는 합동 인코딩 알고리즘에 의해 서비스의 출력 비트 레이트를 제어하여, 통계적 멀티플렉싱 서브-번득들의 서비스들의 출력 비트 레이트들의 합이 ABBRQCI와 대략 동일할 수 있고, 통계적 멀티플렉싱 번들의 모든 서비스들의 출력 비트 레이트들의 합이 ABBRbundle와 대략 동일할 수 있도록 한다. 특정 합동 인코딩 알고리즘은 기존의 합동 인코딩 기술을 이용할 수도 있다.
eBM-SC(110)에 의해 결정된 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보는 각 서비스에 대한 세션 시작 메시지를 통해 MCE(120)에 송신될 수 있다.
본 발명에 따른 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보의 시그널링 구조는 다음과 같다:
Session start{
Bundle ID list{
ABBRbundle
QCI list{
ABBRQCI
TMGI list
}
}
}
Session update{
Bundle ID list{
ABBRbundle
QCI list{
ABBRQCI
TMGI list
}
}
}
eBM-SC(110)는 새로운 서비스를 통계적 멀티플렉싱 번들에 부가할 수도 있고, 또한, 완료된 서비스를 번들로부터 제거할 수도 있다. eBM-SC(110)가 서비스를 부가/제거할 때, MCE(120)는, 예를 들면, 세션 시작 메시지/세션 중단 메시지를 통해 통지받을 수도 있다. 통계적 멀티플렉싱 번들이 변경될 때, 예를 들면, 새로운 서비스가 부가되거나 완료된 서비스가 제거될 때, eBM-SC(110)는 통계적 멀티플렉싱 번들 및 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보를 재-결정할 필요가 있다. 정보는 세션 업데이트 메시지를 통해 MCE(120)로 송신될 수도 있고, MCE(120)는, 예를 들면, 세션 업데이트 메시지 또는 리소스 기준 할당 메시지에서 다음 스케줄링 간격을 나타내는 시간 스탬프를 가지고 있는 다음의 간단한 메커니즘에 의해 실행될 수 있는 통계적 멀티플렉싱 번들의 새로운 정보에 따라서 스케줄링을 동시에 실행할 수도 있다.
MCE(120)는 미리 결정된 기준에 따라서 eBM-SC(110)로부터 송신된 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보에 기초하여 ABBR 번들을 결정하고, 결정된 ABBR 번들은 다중 통계적 멀티플렉싱 서브-번들들을 포함한다. MCE(120)는 결정된 ABBR 번들에 포함된 통계적 멀티플렉싱 서브-번들들의 ABBRsQCI 및 전체 통계적 멀티플렉싱 번들의 ABBRbundle에 기초하여 ABBR 번들에서 서비스들에 대한 리소스 할당을 실행한다. 동일한 ABBR 번들에 속하는 서비스들은 번들에 할당된 리소스들을 공유한다. 상이한 서비스들이 스케줄링되며, 즉, ABBR 번들의 리소스 할당 방법에 기초하여 멀티플렉싱된다.
예를 들면, MCE(120)는:
1. 서비스들은 동일한 우선순위 레벨을 갖고/갖거나;
2. 서비스들은 지연에 대해 동일한 요건을 갖는 기준들에 따라서 ABBR 번들을 결정할 수 있다.
다음 설명들은 예로서 기존의 기술에 관해 논의된 상황들을 고려하여 이루어진다. 기준은 동일한 우선순위 레벨을 갖는 서비스들로 간주된다.
서비스 스트림 1(QCI1), 서비스 스트림 2(QCI1), 서비스 스트림 3(QCI2), 서비스 스트림 4(QCI3) 및 서비스 스트림 5(QCI4)를 포함하는 상기 경우에 있어서, 동일한 QCI 및 그에 따른 동일한 우선순위 레벨을 갖는 서비스들은 동일한 MCH에 대해 멀티플렉싱되고, 즉, 하나의 통계적 멀티플렉싱 서브-번들 내에 있는 서비스들은 동일한 MCH에 대해 멀티플렉싱되고, MCE(120)는 대응하는 통계적 멀티플렉싱 서브-번들의 QCI 및 집합된 번들 비트 레이트, 즉, ABBRsQCI에 따라 리소스들을 할당한다. 예를 들면, 하나의 QCI의 대응하는 통계적 멀티플렉싱 서브-번들의 집합된 번들 비트 레이트, 즉, ABBRQCI가 600kbps인 경우에, MCE는 600kbps의 리소스들을 할당한다.
특정 기준에 따라서, MCH에 의해 할당된 리소스들이 2개의 QCI들에 대응하는 통계적 멀티플렉싱 서브-번들들의 ABBRsQCI의 합일 때, MCE는 또한 동일한 MCH에 대해 상이한 QCI들 및 동일한 우선순위 레벨을 갖는 서비스들을 멀티플렉싱한다.
예를 들면, 서비스 스트림 4(QCI3) 및 서비스 스트림 5(QCI4)은 동일한 우선순위 레벨을 갖지만 상이한 QCI들을 갖는 것으로 간주된다. 그러면, 서비스 스트림 4 및 서비스 스트림 5의 우선순위 레벨들이 동일한 것이 검출된 후에, MCE(120)는 도 7에 도시되어 있는 것과 같이 서비스 스트림 4 및 서비스 스트림 5를 동일한 MCH3에 할당하고, (ABBRQCI3+ABBRQCI4)의 리소스들을 할당한다.
또한, MCE(120)는 더 최적화될 수도 있다. 서비스들의 멀티플렉싱 이득은 하나의 서비스의 증가마다 증가할 것이며, 특정 증가는, ABBRbnndle이 참조될 수 있는 동안, 장기간 통계 및 서비스 모델들의 분석에 기초하여 얻어질 수 있다.
간단한 알고리즘은 다음과 같고:
Figure 112012018786939-pct00001
여기서, δ는, 본 발명에 따른 상이한 QCI들을 갖는 서비스들의 번들을 멀티플렉싱하기 위한 방법에 의해 얻어진 추가적인 멀티플렉싱 이득이다.
예를 들면, δ=5%이면, MCE는 (ABBRQCI3+ABBRQCI4)*0.95를 MCH3에 할당할 수 있다.
이러한 추정은 매우 정확하지 않기 때문에, 특정 마진이 보상을 위해 적절히 부가될 수도 있다.
분명히, ABBRbundle이 리소스 할당 기준을 위해 이용될 때, MCE(120)는 또한 모든 서비스 스트림들을 동일한 MCH에 할당할 수도 있다. MCE는 상이한 벤더들에 의해 개발되지만, 리소스 할당 및 채널 할당 알고리즘들은 내부적인 알고리즘들이다. 따라서, MCE는, 벤더들에 의해 설정된 알고리즘들에 따라서, 리소스 할당 및 채널 할당을 실행할 것이고, 서비스들에 대한 통계적 멀티플렉싱 스케줄링을 실행할 것이다.
도 4는 4개의 CBR 서비스들의 멀티플렉싱 이들을 예시하는 시뮬레이션 차트이다.
도 4로부터, 본 발명에 따른, 4개의 상이한 QCI들을 갖는 CBR 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 방법은 거의 16%의 이득을 획득할 수도 있으며, 즉, 16%의 리소스 소비를 감소시킬 수도 있다는 것을 알 수 있다. 분명히, 본 발명에 의해 달성되는 통계적 멀티플렉싱 이득은 멀티플렉싱된 서비스들의 수, 서비스 데이터, 채널 조건들 등을 변경한다.
본 발명에 따르면, 상이한 QCI들을 갖는 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하는 것은 또한 멀티플렉싱 이득을 발생시키고 리소스 소비를 감소시킨다.
상술된 실시예들은 예시적인 목적들을 위해서만 이용되고, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 본 발명의 범위 및 정신을 벗어나지 않고 형태 및 세부사항과 관련한 다양한 수정들 및 변경들이 이들 실시예들에 대해 실행될 수 있다는 것이 당업자들에 의해 이해되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들 및 그들의 등가물들에 의해 규정된다.
110: 진화된 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 센터(eBM-SC)
120: MBMS 공동 엔티티(MCE) 1202: ABBR 번들 멀티플렉싱 수단
1201: 파라미터 추출 수단 1101: 파라미터 획득 수단
1102: 통계적 멀티플렉싱 번들 및 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보 결정 수단
1103: 인코더 조정 수단

Claims (16)

  1. 진화된 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스(e-MBMS, evolved Multimedia Broadcast Multicast Service) 시스템에서 상이한 품질의 서비스 클래스 식별자들(QCI들)을 갖는 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 방법에 있어서:
    진화된 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 센터(eBM-SC)에서, e-MBMS 서비스들에 대한 통계적 멀티플렉싱 번들 및 상기 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보를 결정하는 단계로서, 상기 통계적 멀티플렉싱 번들은 상이한 QCI들을 갖는 다중 서비스들을 포함하고, 동일한 QCI를 갖는 서비스들은 상기 통계적 멀티플렉싱 번들에서 통계적 멀티플렉싱 서브-번들을 구성하고, 상기 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보는, 각 통계적 멀티플렉싱 서브-번들의 QCI, 서비스 목록 및 집합된 번들 비트 레이트(ABBR, Aggregated Bundle Bit Rate), 및 상기 통계적 멀티플렉싱 번들의 ABBR을 포함하는, 상기 결정하는 단계; 및
    MBMS 공동 엔티티(MCE)에서, 미리 결정된 기준에 따라서 eBM-SC에 의해 결정된 상기 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보에 기초하여 ABBR 번들을 결정하고, 동일한 ABBR 번들에 속하는 다중 서비스들이 상기 ABBR 번들에 할당된 리소스들을 공유하도록 상기 ABBR 번들의 상기 서비스들에 대한 통계적 멀티플렉싱 스케줄링을 실행하는 단계를 포함하는, 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 eBM-SC는, 서비스들이 비트 에러 레이트에 대해 동일한 요건을 갖는다는 조건에 따라, 상기 통계적 멀티플렉싱 번들을 결정하는, 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 MCE는:
    1) 서비스들이 동일한 우선순위 레벨을 갖고/갖거나;
    2) 서비스들이 지연에 대한 동일한 요건을 갖는 기준들에 따라 상기 ABBR 번들을 결정하는, 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 eBM-SC는 상기 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보를 게이트웨이를 통해 세션 시작 메시지에 의해 상기 MCE에 송신하는, 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 eBM-SC는 새로운 서비스를 기존의 통계적 멀티플렉싱 번들에 부가하고/부가하거나 완료된 서비스를 상기 기존의 통계적 멀티플렉싱 번들로부터 제거하도록 구성가능한, 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    서비스가 부가되거나 제거되는 경우에, 상기 eBM-SC에서, 상기 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보가 재-결정되어 상기 MCE에 송신되고, 상기 MCE에서, 상기 ABBR 번들이 재-결정되는, 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 eBM-SC는 세션 시작/세션 중단 메시지에 의해 서비스 부가/제거를 상기 MCE에 통지하는, 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 eBM-SC는 상기 재-결정된 상기 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보를 세션 업데이트 메시지에 의해 상기 MCE에 송신하는, 서비스들의 통계적 멀티플렉싱을 실행하기 위한 방법.
  9. 진화된 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스(e-MBMS) 시스템에 있어서:
    e-MBMS 서비스들에 대한 통계적 멀티플렉싱 번들 및 상기 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보를 결정하도록 구성된 진화된 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 센터(eBM-SC)로서, 상기 통계적 멀티플렉싱 번들은 상이한 QCI들을 갖는 다중 서비스들을 포함하고, 동일한 QCI를 갖는 서비스들은 상기 통계적 멀티플렉싱 번들에서 통계적 멀티플렉싱 서브-번들을 구성하고, 상기 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보는, 각 통계적 멀티플렉싱 서브-번들의 QCI, 서비스 목록 및 집합된 번들 비트 레이트(ABBR), 및 상기 통계적 멀티플렉싱 번들의 ABBR을 포함하는, 상기 진화된 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 센터(eBM-SC); 및
    미리 결정된 기준에 따라서 상기 eBM-SC에 의해 결정된 상기 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보에 기초하여 ABBR 번들을 결정하고, 동일한 ABBR 번들에 속하는 상기 다중 서비스들이 상기 ABBR 번들에 할당된 리소스들을 공유하도록 상기 ABBR 번들의 상기 서비스들에 대한 통계적 멀티플렉싱 스케줄링을 실행하도록 구성된 MBMS 공동 엔티티(MCE)를 포함하는, 진화된 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스(e-MBMS) 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 eBM-SC는:
    상기 eMBMS 서비스의 통계적 파라미터를 획득하도록 구성된 파라미터 획득 수단; 및
    상기 파라미터 획득 수단에 의해 획득된 상기 통계적 파라미터에 따라서 통계적 멀티플렉싱 번들 및 상기 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보를 결정하도록 구성된 통계적 멀티플렉싱 번들 및 상기 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보 결정 수단을 포함하는, 진화된 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스(e-MBMS) 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 eBM-SC는:
    서비스들을 위한 애플리케이션 인코더들 간에 레이트 제어 조정을 실행하도록 구성된 인코더 조정 수단을 추가로 포함하는, 진화된 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스(e-MBMS) 시스템.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 MCE는:
    통계적 멀티플렉싱 서브-번들의 상기 QCI, 상기 서비스 목록 및 상기 집합된 번들 비트 레이트(ABBR), 및 상기 통계적 멀티플렉싱 번들의 상기 ABBR을 추출하도록 구성된 파라미터 추출 수단; 및
    상기 미리 결정된 기준에 따라서 상기 파라미터 추출 수단에 의해 추출된 상기 파라미터에 기초하여 ABBR 번들을 결정하고, 동일한 ABBR 번들에 속하는 다중 서비스들이 상기 ABBR 번들에 할당된 상기 리소스들을 공유하도록 상기 ABBR 번들의 상기 서비스들에 대한 통계적 멀티플렉싱 스케줄링을 실행하도록 구성된 ABBR 번들 멀티플렉싱 수단을 포함하는, 진화된 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스(e-MBMS) 시스템.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 eBM-SC는 서비스들이 비트 에러 레이트에 대해 동일한 요건을 갖는다는 조건에 따라 상기 통계적 멀티플렉싱 번들을 결정하는, 진화된 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스(e-MBMS) 시스템.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 MCE는:
    1) 서비스들이 동일한 우선순위 레벨을 갖고/갖거나;
    2) 서비스들이 지연에 대한 동일한 요건을 갖는 기준들에 따라 상기 ABBR 번들을 결정하는, 진화된 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스(e-MBMS) 시스템.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 eBM-SC는 상기 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보를 게이트웨이를 통해 세션 시작 메시지에 의해 상기 MCE에 송신하고;
    서비스가 부가되거나 제거되는 경우에, 상기 eBM-SC에서, 상기 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보가 재-결정되고;
    상기 eBM-SC는 세션 시작/세션 중단 메시지에 의해 서비스 부가/제거를 상기 MCE에 통지하고/통지하거나;
    상기 eBM-SC는 상기 재-결정된 상기 통계적 멀티플렉싱 번들의 정보를 세션 업데이트 메시지에 의해 상기 MCE에 송신하는, 진화된 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스(e-MBMS) 시스템.
  16. 삭제
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