KR101385385B1 - Ｅ-ｍｂｍｓ를 위한 채널 인식 다운링크 주파수 영역 패킷 스케쥴링 방법 - Google Patents

Ｅ-ｍｂｍｓ를 위한 채널 인식 다운링크 주파수 영역 패킷 스케쥴링 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 E-MBMS(Evolved multimedia broadcast and multicast) 컨텐츠를 지원하는 MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 환경에서 패킷을 스케쥴링하는 패킷 스케쥴러(Packet scheduler)를 포함하는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 시스템에서의 채널 인식 다운링크 주파수 영역 패킷 스케쥴링(Channel-aware Downlink Frequency Domain Packet Scheduling) 방법에 있어서, 상기 패킷 스케쥴러는 같은 MBSFN 지역 내에 존재하는 동일한 컨텐츠를 갖는 MBMS 사용자(user)의 수를 최대로 하는 PRB(Physical Resource Blocks)를 선택하는 단계 및 상기 패킷 스케쥴러는 선택된 PRB를 상기 MBMS 사용자에게 할당하는 단계를 포함한다. 본 발명에 의하면 시스템 중단 성능뿐만 아니라 셀 가장 자리에 있는 사용자의 중단 가능성 및 처리 성능을 개선할 수 있는 효과가 있다.

Description

Ｅ-ＭＢＭＳ를 위한 채널 인식 다운링크 주파수 영역 패킷 스케쥴링 방법 {Channel-aware Downlink Frequency Domain Packet Scheduling method for E-MBMS}
본 발명은 3GPP LTE 규격에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 3GPP LTE 규격에서 채널 인식 다운링크 주파수 영역 패킷 스케쥴링에 관한 것이다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long term evolution) 시스템은 모바일 TV(mobile TV)와 같은 E-MBMS(Evolved multimedia broadcast and multicast) 기술을 효율적으로 구현할 수 있도록 구상되어 왔다.
멀티미디어 방송 멀티캐스트 서비스(MBMS: Multimedia Broadcast Muticast Service)는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) Release-6에서부터 표준화된 차세대 모바일 방송기술 중에서 중요한 기술이다.
MBMS는 동일한 컨텐츠를 전달하는 모든 사용자들에게 동일한 데이터 패킷을 전송함으로써 주파수 자원을 효율적으로 사용할 수 있다. 최근에는 모바일 텔레비전과 같이 멀티미디어 서비스인 비디오, 오디오 및 텍스트 서비스 등을 기반으로 고속의 멀티미디어 데이터 전송을 모바일 환경에서 서비스하는 것이 중요해지고 있기 때문에 현재 3GPP LTE(Long Term Evolution)에서는 MBMS를 인터넷 프로토콜 및 멀티캐스트를 기반으로 하여 고속의 모바일 멀티미디어 데이터 전송을 가능하도록 규격에서 정의하고 있다.
3GPP LTE 시스템에서 MBMS을 지원하는 방식으로는 단일 셀 MBMS 전송 방식과 멀티 셀 MBMS 전송 방식이 있고, eNB(evolved Node B)에서 MBMS를 동일한 컨텐츠를 가지는 모든 사용자에게 동시에 전달하고 있다.
싱글 셀 MBMS 전송 방식은 하나의 eNB내에서만 동일한 MBMS 컨텐츠를 가지는 모든 사용자들에게 동일한 컨텐츠를 전송하는 방식이고 멀티 셀 MBMS 전송 방식은 그룹으로 구성된 여러 개의 eNB들에게 동일한 MBMS 컨텐츠를 가지는 모든 사용자들에게 동시에 전송한다.
또한, E-MBMS는 낮은 전력소비와, 셀 경계에서 양호한 커버리지 특성을 구현하기 위한 3GPP Release-8 및 Release-9에서 포함된 기술이다.
E-MBMS는 동일한 MBMS 컨텐츠들이 동시에 다수의 사용자들에게 전송되도록 하는 특징이 있고, E-MBMS에서 PtP(Point to point) 전송 시에 PRB(Physical resource block) 소비가 발생한다. 여기서, PRB는 3GPP LTE 다운링크(downlink)에서 기본적인 스케쥴링(scheduling) 유닛(unit)이며, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기반 시스템에서 서브캐리어(subcarrier) 그룹으로 구성된다. 따라서, E-MBMS를 지원하기 위해서 PtM(point to multipoint) 전송 기술을 사용하는 것이 유용하다.
E-MBMS를 지원하기 위한 PtM 전송에는 두 가지 중요한 시나리오가 있다.
하나는 싱글 셀(single-cell) 구조의 싱글 셀 MBMS 전송이고, 다른 하나는 멀티 셀(multi-cell) 구조에서 MBSFN(MBMS single frequency network)이다.
MBSFN 전송은 MBMS 전송 기술의 일종으로서, eNBs(evolved node Bs)를 통해 동일한 MBMS 컨텐츠를 다수의 사용자들에게 전달하는 기술이다. 여기서 eNB는 LTE의 RAN(Radio access network)에서 복잡한 베이스 스테이션을 의미한다.
MBSFN은 동일한 지역을 커버하는 eNBs 그룹으로 이루어지고, 다수의 eNBs로부터 MBMS 사용자에게 전송되는 시동기된(time-synchronized) 동일한 MBMS 컨텐츠를 병합하는, 마크로-다이버시티(macro-diversity) 이득이라는 중요한 장점을 갖는다. 그러므로, MBSFN 전송은 3GPP LTE에서 새롭게 소개되는 주요한 특징이라고 할 수 있다.
또한, 패킷 스케쥴러(packet scheduler)는 3GPP LTE 시스템에서 중요한 RRM(radio resource management) 메커니즘 중 하나이다.
LTE 환경의 OFDM 다운링크 변조 방식에서 패킷 스케쥴러는 시간 영역 패킷 스케쥴링(TDPS : Time Domain Packet Scheduler)와 주파수 영역 패킷 스케쥴링(FDPS: Frequency Domain Packet Scheduler)으로 나누어져 패킷을 효율적으로 처리한다.
기본적인 기존의 FDPS 알고리즘은 PtP(Poitnt to Point) 전송 방식을 기반으로 하고, 직접적으로 PtM(Point to Multipoint) 방식을 지원하고 있지 않기 때문에 멀티 MBMS 컨텐츠를 지원하기 위하여 TTI(Transmit Time Interval)마다 PRB(Physical Resource Block)을 고정적으로 사용하는 알고리즘인 Blind FDPS을 사용하였다.
이렇게 PRB를 고정적으로 사용하는 것은 효율적이지 못하기 때문에 동적으로 PRB를 사용하여 주파수 다이버시티 효과가 있는 채널 인식 주파수 영역 패킷 스케쥴링(Channel-aware FDPS)이 더 효과적이다.
도 1은 MBMS 사용자의 서비스 지역의 예시도이다.
도 1을 참조하면, MBMS 사용자들은 세가지 지역에서의 서비스받는 경우를 고려할 수 있다.
첫번째 경우는, MBMS 사용자들이 non-MBSFN 환경에서 PTP 전송으로 지원되는 경우이다.
두번째 경우는, MBMS 사용자들이 싱글 셀 MBMS 지역에서 PTM 전송으로 지원되는 경우이다.
마지막으로, LTE specification에서 새롭게 소개되는 개념으로, 다수의 eNBs 그룹에서 지원되는 MBMS 사용자 영역인 MBSFN 환경에서 MBMS 사용자들이 PTM 전송 방식으로 지원되는 경우이다.
엄밀하게, PTP 전송은 활동중인 MBMS 사용자에 비례하여 동일한 수의 PRB를 요구하며, 반면 PTM 전송은 활동중인 MBMS 사용자의 수에 상관없이 MBMS 컨텐츠 형태에 따른 동일한 수의 PRB를 필요로 한다.
그러므로, PTM 전송은 PTP 전송보다 훨씬 적은 수의 PRB를 필요로 하며, MBSFN 영역에서 MBMS 사용자들이 싱글 셀 MBMS 영역의 MBMS 사용자보다 더 효율적이다.
도 2는 E-MBMS 구조를 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, E-BMSC(Evolved broadcast/multicast service center)는 MBMS 데이터를 3GPP LTE 시스템에 소개하는 역할을 하는 개체이다.
E-UTRAN(evolved UTRA network)는 eNB와 MCE(Multicast coordination entity)를 포함한다.
MCE는 같은 MBSFN 영역에 있는 모든 eNB와 연결되고, 동기식 멀티 셀 전송을 수행한다.
각각의 eNB는 EPC(evolved packet core)를 경유하여 MBMS 컨텐츠 프로바이더(provider)로부터 MBMS 데이터를 수신하고, 에어 인터페이스(air- interface)를 통해 수신한 MBMS 데이터를 MBMS 사용자에게 전달한다.
EPC에는 세 개의 주요 논리 노드(logical nodes)가 있다.
첫째는 MME(Mobile management entity)이고, 둘째는 E-BMSC이고, 셋째는 E-MBMS GW(gateway)이다.
여기서, MME는 사용자 및 세션 관리와 관련된 모든 control plane function을 담당한다.
E-BMSC는 MBMS 컨텐츠 프로바이더로부터 전송된 MBMS 데이터를 수신한다.
E-MBMS GW는 E-BMSC와 eNB 사이에 위치하고, UP(User plane)와 CP(Control plane)로 이루어진다. UP는 MBMS 데이터를 eNB로 전달하기 위하여 IP 멀티캐스트를 사용하고, CP는 MME를 경유하여 E-UTRAN에 대하여 MBMS 세션 컨트롤 시그널링(session control signalling)을 수행한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 동일한 MBSFN 지역에서 각 MBMS 사용자에게 PRB(Physical Resource Block)를 어떻게 할당할지 결정하는 MCH(Multicast channel) 관련 MBMS 스케쥴링 기반 효율적인 채널 인식 다운링크(Channel-aware downlink) FDPS(Frequency Domain Packet Scheduler) 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 FDPS는 같은 MBSFN 지역에서 동일한 컨텐츠를 갖는 MBMS 사용자의 수를 최대화하는 최적의 PRB를 찾는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 E-MBMS(Evolved multimedia broadcast and multicast) 컨텐츠를 지원하는 MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 환경에서 패킷을 스케쥴링하는 패킷 스케쥴러(Packet scheduler)를 포함하는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 시스템에서의 채널 인식 다운링크 주파수 영역 패킷 스케쥴링(Channel-aware Downlink Frequency Domain Packet Scheduling) 방법에 있어서, 상기 패킷 스케쥴러는 같은 MBSFN 지역 내에 존재하는 동일한 컨텐츠를 갖는 MBMS 사용자(user)의 수를 최대로 하는 PRB(Physical Resource Blocks)를 선택하는 단계 및 상기 패킷 스케쥴러는 선택된 PRB를 상기 MBMS 사용자에게 할당하는 단계를 포함한다.
상기 같은 MBSFN 지역 내에 존재하는 동일한 컨텐츠를 갖는 MBMS 사용자의 수를 최대로 하는 PRB가 둘 이상인 경우, 상기 패킷 스케쥴러는 상기 둘 이상의 PRB 중에서 스루풋(throughput)이 최대인 PRB를 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 패킷 스케쥴러는, Ek ,n은 MBMS 사용자 n이 PRB k에 할당될 때, SINR(Signal to interference plus noise ratio)th 를 만족하도록 제공될 수 있는 MBMS 사용자를 가리키고, SINRth는 필요 최소값인 SINR 값을 의미하고, Ek ,n은
Figure 112012052578341-pat00001
일 때,
Figure 112012052578341-pat00002
의 수학식을 이용하여 상기 PRB를 선택할 수 있다.
본 발명에 의하면 시스템 중단 성능뿐만 아니라 셀 가장 자리에 있는 사용자의 중단 가능성 및 처리 성능을 개선할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의한 채널 인식 다운링크 주파수 영역 패킷 스케쥴링 방법에 의하면, 종래 기술에 비해 MBMS 커버리지를 향상시킨다는 효과가 있다. 즉, 본 발명에 의하면 E-MBMS의 MBSFN 지역 내에서 보다 많은 MBMS 사용자가 동일한 컨텐츠를 전송하도록 하기 때문에, 보다 효율적으로 데이터를 전송할 수 있다.
도 1은 MBMS 사용자의 서비스 지역의 예시도이다.
도 2는 E-MBMS 구조를 보여주는 도면이다.
도 3은 LTE 시스템에서 E-MBMS의 다운링크 채널 구조를 보여준다.
도 4는 E-MBMS eNB의 기본 개념과 용어를 보여주는 도면이다.
도 5는 MBMS 커버리지(coverage) 내의 개념적인 MBMS 사용자 분포도로서, 세가지 방식의 경우가 도시되어 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 인식 다운링크 주파수 영역 패킷 스케쥴링 방법을 보여주는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조해서 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명에서 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)에서 E-MBMS(Evolved multimedia broadcast and multicast)는 PRB(Physical Resource Block)의 효율을 증가시키기 위한 공통 전송 채널인 MCH(Multicast channel)를 통해 제공된다.
도 3은 LTE 시스템에서 E-MBMS의 다운링크 채널 구조를 보여준다.
도 3에서 E-MBMS는 새로운 논리적 채널, 운송 채널 및 물리 채널을 갖는다.
E-MBMS의 RLC(Radio link control) 다운링크 채널에서 MTCH와 MCCH의 2개의 논리 채널이 있다.
MTCH는 MBMS 컨텐츠 프로바이더로부터 MBMS 사용자에게 트래픽 데이터를 전송하기 위한 point-to-multipoint 채널이다.
MCCH는 MBMS 컨텐츠 프로바이더로부터 MBMS 사용자에게 MBMS 제어 정보를 전송하기 위한 point-to-multipoint 채널이다.
그리고, 하나 이상의 MTCH와 하나의 MCCH는 MAC의 MCH에서 다중화되고, 물리 계층의 PMCH(Physical multicast channel)에서 매핑된다(mapped).
그러므로, MCH는 주파수 영역의 모든 자원을 사용하고, MCH 관련 MBMS 스케쥴링은 모든 TTI(transmission time interval)에서의 PRB 할당에 이용될 수 있다.
본 발명에서 패킷 스케쥴러(packet scheduler), HARQ(Hybrid automatic repeat request) 매니저, LA(Link adaptation) 및 CQI(Channel quality indicator) 매니저로 구성된 eNB를 갖는 3GPP LTE 다운링크를 가정한다.
도 4는 E-MBMS eNB의 기본 개념과 용어를 보여주는 도면이다.
패킷 스케쥴러(230)는 MCH 관련 MBMS 스케쥴링에 기반하고, TDPS(Time domain packet scheduler)(250) 및 FDPS(Frequency domain packet scheduler)(260)로 구성된다.
도 4를 참조하면, TDPS(250)는 스케쥴링 후보 MBMS 사용자(100)를 선택하고, FDPS(260)는 선택된 MBMS 사용자들에게 PRB를 할당한다. 이때, 입력 요소는 CQI(Channel Quality Indicator)이고, 출력 요소는 스케쥴링 결과(scheduling result)이다.
E-MBMS에서 통신 중단 가능성과 MBSFN 지역의 스루풋(throughput)은 동일한 컨텐츠를 요청하는 가장 약한 CQI를 갖는 MBMS 사용자에 의해 제한되기 때문에, FDPS(260)는 선택된 MBMS 사용자의 CQI를 최대한 이용하는 채널 인식 기술로 구현되는 것이 바람직하다.
그러므로, E-MBMS에서 채널 인식 FDPS(260)는 모든 MBMS 사용자 및 모든 PRB 정보를 필요로 하고, CQI 피드백 정보를 기반으로 MBMS 사용자를 동적으로 할당하는 최적의 PRB를 스케쥴할 수 있다.
이러한 이유로, 채널 인식 FDPS(260)는 MBMS 사용자의 숫자가 많이 증가하는 경우 발생하는 복잡성(complexity) 및 채널 피드백 오버헤드(overhead)와 같은 문제를 해결할 수 있어야 한다.
HARQ 매니저(240)는 사용자로부터의 ACK/NACK 피드백에 따라 재전송 여부를 결정한다.
MBSFN 지역에서 각 MBMS 사용자에 대한 재전송은 허용되지 않기 때문에, NACK를 수신할 때마다 같은 MBMS 컨텐츠를 수신하는 모든 MBMS 사용자들에게 동일하게 재전송이 수행된다.
또한, AMC(Adaptive modulation coding)를 갖는 LA(220)는 MBSFN 지역에서 같은 MBMS 컨텐츠를 수신하는 모든 MBMS 사용자에 의해 분할되기 때문에, 가장 약한 사용자가 QoS 조건을 만족하도록 조정된다.
CQI 매니저(210)는 CQI 정보를 관리하는 역할을 하고, 사용자의 CQI 정보는 AMC의 정확도 및 스케쥴링 성능에 중요한 효과를 제공한다.
E-MBMS는 동일한 MBSFN 지역에서 동시에 같은 컨텐츠를 다수의 MBMS 사용자에게 전달함에 있어서 같은 PRB(Physical Resource Block)를 효율적으로 분할하는 특징이 있다.
이러한 이유로, E-MBMS에서 MBSFN 지역 내에서 보다 많은 MBMS 사용자가 동일한 컨텐츠를 전송하도록 하는 것이 보다 효율적이다.
따라서, 본 발명의 FDPS는 같은 MBSFN 지역에서 동일한 컨텐츠를 갖는 MBMS 사용자의 수를 최대화하는 최적의 PRB를 찾는 것을 그 목적으로 한다.
결과적으로, 본 발명은 시스템 중단 성능뿐만 아니라 셀 가장 자리에 있는 사용자의 중단 가능성 및 처리 성능을 개선할 수 있다.
본 발명은 E-MBMS(Evolved multimedia broadcast and multicast) 컨텐츠를 지원하는 MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 환경에서 패킷을 스케쥴링하는 패킷 스케쥴러(Packet scheduler)(250)를 포함하는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 시스템에서의 채널 인식 다운링크 주파수 영역 패킷 스케쥴링(Channel-aware Downlink Frequency Domain Packet Scheduling) 방법에 대한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 인식 다운링크 주파수 영역 패킷 스케쥴링 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 패킷 스케쥴러(230)는 같은 MBSFN 지역 내에 존재하는 동일한 컨텐츠를 갖는 MBMS 사용자(user)의 수를 최대로 하는 PRB(Physical Resource Blocks)를 선택한다(S601).
그리고, 패킷 스케쥴러(230)는 선택된 PRB를 MBMS 사용자에게 할당한다(S603).
본 발명의 일 실시예에서, S601 단계에서 같은 MBSFN 지역 내에 존재하는 동일한 컨텐츠를 갖는 MBMS 사용자의 수를 최대로 하는 PRB가 둘 이상인 경우, 패킷 스케쥴러(230)는 둘 이상의 PRB 중에서 스루풋(throughput)이 최대인 PRB를 선택한다.
본 발명에서 같은 MBSFN 지역 내에 존재하는 동일한 컨텐츠를 갖는 MBMS 사용자의 수를 최대로 하는 최적의 PRB를 구하는 것은 다음 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012052578341-pat00003
여기서, Ek ,n은 MBMS 사용자 n이 PRB k에 할당될 때, SINR(Signal to interference plus noise ratio)th 를 만족하도록 제공될 수 있는 MBMS 사용자를 가리킨다. 여기서, SINRth는 필요 최소값인 SINR 값을 의미한다.
이때, Ek ,n은
Figure 112012052578341-pat00004
이다.
결국, 본 발명의 목적은
Figure 112012052578341-pat00005
을 최대화하는 최적의 PRB를 찾는 것이다.
그런데,
Figure 112012052578341-pat00006
을 최대화하는 PRB가 다수 존재하는 경우, 본 발명에서 제안된 방법은 다수의 PRB 중에서 스루풋(throughput)을 최대화하는 PRB를 선택한다.
예를 들어, PRB는 3이고, MBMS 사용자의 수는 10이라고 가정하자. 이때, eNB는
Figure 112012052578341-pat00007
,
Figure 112012052578341-pat00008
및
Figure 112012052578341-pat00009
을 계산한다.
첫번째 PRB, 두번째 PRB 및 세번째 PRB에 의해 제공되는
Figure 112012052578341-pat00010
,
Figure 112012052578341-pat00011
및
Figure 112012052578341-pat00012
의 수가 각각 9,9,5이면, 본 발명에서 제안하는 기법은 첫번째 PRB와 두번째 PRB를 최적의 PRB 후보로 선택하게 된다. 왜냐하면, 첫번째 PRB와 두번째 PRB가 9라는 동일한 값을 갖기 때문이다.
그리고, 본 발명에서 제안하는 기법은
Figure 112012052578341-pat00013
과
Figure 112012052578341-pat00014
중에서 더 큰 값을 갖는 PRB를 찾는다. 여기서 Tk ,n은 SINRth 를 만족하는 k번째 PRB에서의 n번째 사용자의 스루풋(throughput)을 가리킨다.
도 5는 MBMS 커버리지(coverage) 내의 개념적인 MBMS 사용자 분포도로서, 세가지 방식의 경우가 도시되어 있다. 즉, 도 5는 MBSFN 지역에서 같은 MBMS 컨텐츠를 전송하는 MBMS 커버리지 지역 내의 개념적인 MBMS 사용자 분포도이다.
도 5에서 동일한 MBMS를 전송하는 MBSFN 지역은 7개의 셀로 구성되어 있다고 가정한다. MBSFN 내의 음영 지역은 MBMS 사용자들이 동일한 MBMS 컨텐츠를 수신할 수 있는 MBMS 커버리지 영역을 의미한다. 역으로, E-MBMS에서 커버리지는 스루풋에 비례한다. 왜냐하면, 동일한 MBMS 컨텐츠를 전달하는 모든 MBMS 사용자는, 커버리지영역 내의 가장 불량한 SINR 값을 갖는 최악의 사용자에 의해 결정되는 MCS를 동일하게 사용하기 때문이다.
먼저, 도 5에서 세가지 방식의 MBMS 커버리지를 비교하면, 본 발명에서 제안하는 방식이 가장 큰 MBMS 커버리지 영역을 갖는다는 것을 알 수 있다. 그 이유는 전술한 바와 같이, 본 발명에서 MBMS 사용자의 수를 최대화하는 것이 목적이고, MBMS 사용자의 수가 증가하는 것이 MBMS 커버리지가 확대되는데 긍정적인 영향을 미치기 때문이다.
또한, 기존의 채널 인식 방식은 MBMS 커버리지 영역의 최대화보다는 스루풋(throughput)의 최대화를 목적으로 하기 때문에, 결과적으로 세가지 방식 중에서 가장 작은 MBMS 커버리지 영역을 갖게 된다.
그리고, 세가지 방식의 시스템 스루풋을 고찰하면, 기존 채널 인식 방식이 가장 좋은 시스템 스루풋 특성을 보인다. 그 이유는 기존 채널 인식 방식이 스루풋 최대화라는 목적을 달성하기 위하여 MBSFN 영역의 중앙에 위치한 높은 수치의 SINR 값을 갖는 MBMS 사용자를 선택하기 때문이다.
반면, 본 발명에서 제안된 방식은 기존 채널 인식 방식에 비해 낮은 시스템 스루풋 특성을 보이는데, 그 이유는 MBMS 사용자 수를 최대화하기 위하여 MBSFN 영역의 가장자리에 위치한 낮은 SINR 값을 갖는 MBMS 사용자가 선택되기 때문이다. 또한, 동일한 이유로 본 발명에서 제안하는 방식이 가장 넓은 MBMS 커버리지 특성을 갖게 된다.
결론적으로, 본 발명에서 제안하는 방식은 기존 채널 인식 방식에 비해 시스템 스루풋 특성을 다소 희생하면서 MBMS 커버리지 특성을 개선하는 것이라고 할 수 있다.
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
100 MBMS 사용자 200 eNB
210 CQI 매니저 220 LA
230 패킷 스케쥴러 240 HARQ 매니저
250 TDPS 260 FDPS

Claims (3)

  1. E-MBMS(Evolved multimedia broadcast and multicast) 컨텐츠를 지원하는 MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 환경에서 패킷을 스케쥴링하는 패킷 스케쥴러(Packet scheduler)를 포함하는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 시스템에서의 채널 인식 다운링크 주파수 영역 패킷 스케쥴링(Channel-aware Downlink Frequency Domain Packet Scheduling) 방법에 있어서,
    상기 패킷 스케쥴러는 같은 MBSFN 지역 내에 존재하는 동일한 컨텐츠를 갖는 MBMS 사용자(user)의 수를 최대로 하는 PRB(Physical Resource Blocks)를 선택하는 단계;
    상기 같은 MBSFN 지역 내에 존재하는 동일한 컨텐츠를 갖는 MBMS 사용자의 수를 최대로 하는 PRB가 둘 이상인 경우, 상기 패킷 스케쥴러는 상기 둘 이상의 PRB 중에서 스루풋(throughput)이 최대인 PRB를 선택하는 단계; 및
    상기 패킷 스케쥴러는 선택된 PRB를 상기 MBMS 사용자에게 할당하는 단계를 포함하되,
    상기 패킷 스케쥴러는, Ek,n은 MBMS 사용자 n이 PRB k에 할당될 때, SINR(Signal to interference plus noise ratio)th 를 만족하도록 제공될 수 있는 MBMS 사용자를 가리키고, SINRth는 필요 최소값인 SINR 값을 의미하고, Ek,n은
    Figure 112013102246979-pat00015
    일 때,
    Figure 112013102246979-pat00016

    의 수학식을 이용하여 상기 PRB를 선택하는 것을 특징으로 하는 채널 인식 다운링크 주파수 영역 패킷 스케쥴링 방법.
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"3GPP LTE 시스템에서 MBMS를 위한 채널 인식 패킷스케쥴링 알고리즘", 석사 학위논문, 2012. 02. *

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