KR101450192B1 - 광대역 무선 통신시스템에서 상향링크 스케줄링 장치 및방법 - Google Patents

광대역 무선 통신시스템에서 상향링크 스케줄링 장치 및방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선통신시스템에서 스케줄링 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 광대역 무선 통신 시스템의 우선 순위 기반 상향링크 스케줄링 장치 및 방법에 관한 것으로, 논리 채널 가운데 우선 순위가 높은 논리 채널의 데이터 매핑 과정시 다음 순위의 논리 채널에 포함된 서비스 데이터 유닛의 저장 시간인 데드라인을 확인하는 데드라인 확인부와, 상기 데드라인이 만료된 서비스 데이터 유닛의 우선 순위를 증가시키기 위한 값인 우선 순위 변수를 확인하는 우선 순위 변수 확인부와, 상기 우선 순위가 높은 논리 채널의 데이터 양이 전송 파워 양보다 많을 경우, 상기 전송 파워 양만큼 상기 논리 채널의 데이터를 전송 채널에 매핑시 다음 순위의 논리 채널의 서비스 데이터 유닛의 데드라인이 만료된 서비스 유닛의 논리 채널의 우선 순위를 변경하도록 처리하는 스케줄링 제어부를 포함하여 기존의 광대역 무선 통신 시스템의 실시간 서비스(real time service)에서 발생할 수 있는 지연 문제를 해결할 수 있다.
스케줄링, 상향 링크, 우선 순위, RLC 버퍼, 우선 순위 갱신

Description

광대역 무선 통신시스템에서 상향링크 스케줄링 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR UPLINK SCHEDULING IN BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신시스템에서 스케줄링 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 광대역 무선 통신 시스템의 우선 순위 기반 상향링크 스케줄링 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 통신시스템은 음성 서비스 위주로 발전해왔으며, 점차 음성뿐만 아니라 데이터 서비스 및 다양한 멀티미디어 서비스도 가능한 통신시스템으로 발전하고 있다. 그러나 음성 위주의 통신시스템은 전송 대역폭이 비교적 작고, 사용료가 비싸므로 급증하는 사용자들의 서비스 욕구를 충족시키지 못하였다. 게다가 통신 산업의 발달과 인터넷 서비스에 대한 사용자의 요구 증가로 인하여 인터넷 서비스를 효율적으로 제공할 수 있는 통신시스템에 대한 필요성이 증대되었다. 이에 따라 급증하는 사용자들의 요구를 충족시킬 정도의 광대역을 갖고 효율적으로 인터넷 서비스를 제공하기 위한 광대역 무선접속 시스템에 도입되었다. 대표적으로, 상기 광대역 무선접속 시스템은 IEEE 802.16 표준화 그룹에서 표준화되고 있다.
IEEE 802.16 표준은 종래의 음성 서비스를 위한 무선 기술에 비하여, 데이터의 대역폭이 넓어 짧은 시간에 많은 데이터를 전송할 수 있으며, 모든 사용자들이 채널(또는 자원)을 공유하여 채널을 효율적으로 사용하는 것이 가능하다. 또한 서비스 품질(QoS : Quality of Service)이 보장되어 사용자는 서비스의 특성에 따라 서로 다른 품질의 서비스를 제공받을 수 있다.
3GPP 기반의 무선 통신 시스템(LTE, HSPA evolution, HSPA, R'99)의 상향링크 스케줄러는 휴대용 단말기들에 대한 우선 순위를 계산하고, 우선 순위가 높은 단말부터 무선 자원을 할당하는 상향링크 스케줄링(uplink scheduling) 과정을 수행한다.
상기 3GPP 기반의 무선 통신 시스템 마다 상향 링크 스케줄링 방식의 명칭은 다르지만 기본 원칙은 같다. LTE의 dynamic scheduling 방식, HSPA의 E-TFC selection 방식, R'99의 TFC selection 방식 모두 우선 순위 스케줄링 방식을 사용한다. 즉, 우선 순위가 가장 높은 논리 채널(logical channel)을 우선적으로 TTI에 전송할 데이터를 결정하고, 전송 파워(power)가 허락하는 만큼의 데이터 다시 말해서, 상기 우선 순위가 가장 높은 논리 채널의 데이터를 전송 채널(transport channel)에 매핑하고, 만약 전송 파워가 남는다면 다음으로 높은 우선 순위를 가진 논리 채널(logical channel)의 데이터를 상기 전송 채널에 채워 전송하도록 처리한다.
도 1은 일반적인 광대역 무선 통신 시스템에서 수행하는 우선 순위 기반의 상향링크 스케줄 과정을 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, RLC 버퍼(101)에 논리 채널 A, B, C(logical channel A(105), logical channel B(107), logical channel C(109))가 존재하며, 상기 논리 채널 A(105)는 가장 높은 우선 순위(priority)를 가지고 있고, 논리 채널 C(109), 논리 채널 B(107) 순으로 우선 순위를 가지고 있다.
먼저, 기지국 제어기는 상기 도 1에서 도시한 바와 같이 TTI(Transmission Time Interval)에 허락된 전송 파워 만큼 논리 채널 A의 데이터(105)를 전송 채널에 매핑하고 전송 파워의 여분이 발생할 경우, 다음 순위를 가지는 논리 채널 C의 데이터(109)를 전송 채널에 매핑하여 전송한다.
이때 허락된 전송 파워를 다 채울 수 있는 논리 채널 A와 C의 데이터(105), (107)가 상기 RLC 버퍼(101)에 존재하는 한 우선 순위가 가장 낮은 논리 채널 B의 데이터(105)는 전송할 수 없게 된다.
상기와 같이 우선 순위 스케줄링 방식은 우선 순위가 낮은 논리 채널의 데이터가 우선 순위가 높은 논리 채널의 데이터에 의해 전송되지 않는 현상이 발생한다는 문제점 있다.
특히, 실시간 서비스(real time service)에서는 VoIP, streaming, video conference, gaming, TCP ACK와 같은 트래픽 고유의 성질에 따라 동적인(dynamic) 스케줄링 방식이 요구되는데 상기와 같은 문제로 인하여 화상 통신의 화면이 끊기는 현상, 게임시 반응을 안 하는 현상, TCP ACK의 delay에 따른 어플리케이 션(application)의 성능 저하와 같은 문제점을 일으킨다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 광대역 무선 통신 시스템에서 우선 순위가 낮은 논리 채널의 데이터의 전송 지연을 방지하기 위한 우선 순위 스케줄링 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광대역 무선 통신 시스템에서 우선 순위가 낮은 논리 채널의 우선 순위를 변경하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선 통신 시스템에서 RLC 버퍼에 존재하는 논리 채널의 데이터의 저장시간에 따라 논리 채널의 우선 순위를 변경하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선 통신 시스템에서 RLC 버퍼에 존재하는 논리 채널의 데이터의 저장시간에 따라 논리 채널의 데이터를 삭제하도록 처리하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 광대역 무선 통신시스템에서 우선 순위 기반의 상향링크 스케줄링 장치는 논리 채널 가운데 우선 순위가 높은 논리 채널의 데이터 매핑 과정시 다음 순위의 논리 채널에 포함된 서비스 데이터 유닛의 저장 시간인 데드라인을 확인하는 데드라인 확인부와, 상기 데드라인이 만료된 서비스 데이터 유닛의 우선 순위를 증가시키기 위한 값인 우선 순위 변수를 확인하는 우선 순위 변수 확인부와, 상기 우선 순위가 높은 논리 채널의 데이터 양이 전송 파워 양보다 많을 경우, 상기 전송 파워 양만큼 상기 논리 채널의 데이터를 전송 채널에 매핑시 다음 순위의 논리 채널의 서비스 데이터 유닛의 데드라인이 만료된 서비스 유닛의 논리 채널의 우선 순위를 변경하도록 처리하는 스케줄링 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 광대역 무선 통신시스템에서 우선 순위 기반의 상향링크 스케줄링 방법은 우선 순위가 높은 논리 채널의 데이터 양이 전송 파워 양보다 많을 경우, 상기 전송 파워 양만큼 상기 논리 채널의 데이터를 전송 채널에 매핑하는 과정과, 다음 순위의 논리 채널에 기 정의한 서비스 데이터의 저장 시간인 데드라인이 만료된 서비스 데이터 유닛이 존재하는지 확인하는 과정과, 상기 서비스 데이터 유닛이 존재할 경우, 해당 서비스 데이터 유닛의 우선 순위를 증가시키기 위한 값인 우선 순위 변수를 확인하여 상기 논리 채널의 우선 순위를 변경하는 과정과, 상기 서비스 데이터 유닛이 존재하지 않을 경우, 상기 서비스 데이터 유닛의 데드라인을 감소시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 광대역 무선 통신 시스템에서 우선 순위가 낮은 논리 채널의 우선 순위를 변경하여 우선 순위가 낮은 논리 채널의 데이터의 전송 지연을 방지하기 위한 우선 순위 스케줄링 장치 및 방법으로, 기존의 광대역 무선 통신 시스템의 우선 순위 스케줄링 과정에서 발생할 수 있는 현상 즉, 낮은 논리 채널의 데이터가 우선 순위가 높은 논리 채널의 데이터에 의해 전송되지 않는 현상을 방지할 수 있다. 본 발명의 효과를 상세히 말하면, 기존의 광대역 무선 통신 시스템의 실시간 서비스(real time service)에서 발생할 수 있는 화상 통신의 화면이 끊기는 현상, 게임시 반응을 안 하는 현상, TCP ACK의 delay에 따른 어플리케이션(application)의 성능 저하 문제를 해결할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 설명에서는 광대역 무선 통신 시스템에서 우선 순위가 낮은 논리 채널의 우선 순위를 변경하여 우선 순위가 낮은 논리 채널의 데이터의 전송 지연을 방지하기 위한 우선 순위 스케줄링 장치 및 방법에 대하여 설명할 것이다.
또한, 이하 설명에서 정의한 채널 정보는 논리 채널의 우선 순위를 나타내는 정보(Priority), 상기 논리 채널이 현재 우선권을 가지고 RLC 버퍼에 존재하는 시간을 나타내는 데드라인 정보(Deadline) 및, 상기 논리 채널의 데드라인이 만료될 경우, 논리 채널의 우선 순위를 변경하도록 하는 우선 순위 변수(Priority Step)를 포함한다.
여기에서, 데드라인 정보는 논리 채널이 현재의 우선 순위를 가지고 RLC 버퍼에 존재하는 시간으로, 논리 채널의 기존 우선 순위를 가지고 RLC 버퍼에 존재하는 시간을 나타내는 제 1 데드라인과, N-1th 데드라인이 만료되고 설정된 우선 순위를 가지고 상기 RLC 버퍼에 존재하는 시간을 나타내는 제 Nth 데드라인을 포함한다.
또한, 우선 순위 변수는 상기 논리 채널의 데드라인이 만료되었을 경우, 논리 채널의 우선 순위 변경을 위하여 해당 논리 채널의 우선 순위를 증가시키는 값으로, 제 1 데드라인이 만료될 경우, 해당 논리 채널의 우선 순위를 증가시키는 값인 제 1 우선 순위 변수와, Nth 데드라인이 만료될 경우, 해당 논리 채널의 우선 순위를 변경하는 값인 제 Nth 우선 순위 변수를 포함한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템의 상향 링크 스케줄러의 구성을 도시한 블럭도이다.
상기 도 2를 참조하면, 상기 상향 링크 스케줄러(200)는 스케줄링 제어부(202), 우선 순위 확인부(204), 데드라인 확인부(206) 및, 우선 순위 변수 확인부(208)를 포함하여 구성할 수 있다.
먼저, 상기 상향 링크 스케줄러(200)의 스케줄링 제어부(202)는 본 발명에 따라 우선 순위(priority)가 높은 논리 채널(Logical channel)의 데이터(SDU ; Service Data Unit)를 전송 채널(transport channel)로 매핑시 다음 순위의 논리 채널의 서비스 데이터 유닛의 데드라인을 확인하여 데드라인이 만료된 서비스 유닛의 논리 채널의 우선 순위를 변경하도록 처리한다.
이후, 상기 스케줄링 제어부(202)는 상기 변경된 우선 순위의 논리 채널을 선택하여 상기 선택한 논리 채널의 데이터를 전송 채널에 매핑하여 전송하도록 처리한다.
상기 우선 순위 확인부(204)는 상향링크 자원을 요청한 단말들의 우선 순위(priority)을 계산하고, 상기 계산된 우선권에 따라 상기 논리 채널을 정렬한다. 여기에서, 상기 우선 순위는 논리 채널의 우선 순위를 나타내는 정보(Priority), 상기 논리 채널이 현재 우선권을 가지고 RLC 버퍼에 존재하는 시간을 나타내는 데드라인 정보(Deadline) 및, 상기 논리 채널의 데드라인이 만료될 경우, 논리 채널의 우선 순위를 변경하도록 하는 우선 순위 변수(Priority Step)를 포함하는 채널 정보를 확인하여 계산할 수 있다.
상기 데드라인 확인부(206)는 상기 논리 채널의 우선 순위에 따른 선택된 논리 채널의 데이터 매핑 과정시 다음 순위의 논리 채널에 포함된 데이터(서비스 데이터 유닛)의 데드라인 정보를 확인하여 논리 채널의 우선 순위 변경 시점을 확인한다.
상기 우선 순위 변수 확인부(208)는 상기 논리 채널의 우선 순위 변경 시점에서 상기 채널 정보를 확인하여 우선 순위 변수를 확인한다. 상기 우선 순위 변수는 상기 우선 순위 변경을 위한 정보로 상기 변수 값만큼 논리 채널의 우선 순위가 높아진다.
이상은 광대역 무선 통신 시스템에서 우선 순위가 낮은 논리 채널의 우선 순위를 변경하여 우선 순위가 낮은 논리 채널의 데이터의 전송 지연을 방지하기 위한 우선 순위 스케줄링 장치에 대하여 설명하였고, 이하 설명에서는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템을 이용하여 우선 순위가 낮은 논리 채널의 우선 순위를 변경하여 우선 순위가 낮은 논리 채널의 데이터의 전송 지연을 방지하기 위한 우선 순위 스케줄링 방법에 대하여 설명할 것이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템의 상향 링크 스케줄링 과정을 도시한 흐름도이다.
상기 도 3은 논리 채널별 최대 한 번의 우선 순위 변경이 발생할 경우에 대한 스케줄링 방법으로 다양한 종류의 트래픽(traffic)을 동시에 지원하지 않는 시스템이나 서비스 성능의 저하가 일정한 트래픽에 적용할 수 있다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 광대역 무선 통신 시스템의 기지국 제어기는 먼저 301단계에서 논리 채널(logical channel)의 우선 순위(priority)를 확인한 후, 303단계로 진행하여 우선 순위가 높은 하나의 논리 채널을 선택한다. 여기에서, 상기 기지국 제어기는 하기 <표 1>과 같이 정의된 채널 정보를 이용하여 우선 순위를 확인할 수 있다.
LoCH ID Priority Deadline Priority Step
LoCH A k+1 None None
LoCH B k+2 N 2
상기 <표 1>과 같은 채널 정보는 논리 채널의 우선 순위를 나타내는 정보(Priority), 상기 논리 채널이 현재 우선권을 가지고 RLC 버퍼에 존재하는 시간을 나타내는 데드라인 정보(Deadline) 및, 상기 논리 채널의 데드라인이 만료될 경우, 논리 채널의 우선 순위를 변경하도록 하는 우선 순위 변수(Priority Step)를 포함한다. 상기 <표 1>을 분석해보면, 논리 채널 A(LoCH A)는 priority k+1을 가지고 데드라인이 설정되지 않은 채널을 의미하고, 논리 채널 B(LoCH B)는 상기 논리 채널 A보다 낮은 우선 순위를 가지고 데드라인이 N, 우선 순위 변수가 "2"인 채널을 의미한다. 상기 논리 채널 B의 우선 순위는 데드라인의 만료에 따라 우선 순위 변수를 적용하여 우선 순위가 2단계 높아진다.
이후, 상기 기지국 제어기는 305단계로 진행하여 선택한 논리 채널의 데이터 양을 확인한 후, 307단계로 진행하여 상기 선택한 논리 채널의 데이터 양이 전송 파워의 양보다 많은지 확인한다. 만일, 상기 확인 결과, 상기 선택한 논리 채널의 데이터 양이 전송 파워의 양보다 적을 경우, 상기 기지국 제어기는 323단계로 진행하여 우선 순위가 높은 논리 채널(LoCH A)의 데이터를 전송 채널에 매핑한 후, 325단계로 진행하여 다음 순위의 논리 채널의 데이터를 남은 전송 파워의 양만큼 상기 전송 채널(transport channel)에 매핑한다.
한편, 상기 확인 결과, 상기 선택한 논리 채널의 데이터 양이 전송 파워의 양보다 많을 경우, 상기 기지국 제어기는 309단계로 진행하여 전송 파워의 양만큼 상기 논리 채널의 데이터를 상기 전송 채널에 매핑한 후, 311단계로 진행하여 다음 순위의 논리 채널에 포함된 서비스 데이터 유닛의 데드라인 정보를 확인한다.
이후, 상기 기지국 제어기는 313단계로 진행하여 상기 데드라인 정보를 확인함에 따라 데드라인이 만료된 서비스 데이터 유닛이 존재하는지 검사한다. 만일, 상기 데드라인이 만료된 서비스 데이터 유닛이 존재하지 않음을 확인할 경우, 상기 기지국 제어기는 321단계로 진행하여 서비스 데이터 유닛의 데드라인 정보를 1씩 감소시킨 후, 상기 307단계의 과정을 반복 수행한다.
한편, 상기 데드라인이 만료된 서비스 데이터 유닛이 존재함을 확인할 경우, 상기 기지국 제어기는 315단계로 진행하여 상기 데드라인이 만료된 서비스 데이터 유닛의 우선순위 변수를 확인한 후, 317단계로 진행하여 상기 확인한 우선 순위 변수를 이용하여 논리 채널의 우선 순위를 변경한다. 여기에서, 상기 데드라인이 만료된 서비스 데이터 유닛은 RLC 버퍼에 존재하는 시간이 만료됨을 의미하는 것으로, 상기 논리 채널은 우선 순위 변수에 따라 새로운 우선 순위로 변경할 수 있다.
이후, 상기 기지국 제어기는 319단계로 진행하여 변경된 우선 순위에 따라 논리 채널의 데이터를 전송 채널에 매핑한다. 다시 말해서, 논리 채널의 우선 순위는 논리 채널 A에서 논리 채널 B로 변경되는 것이다.
이후, 상기 기지국 제어기는 본 알고리즘을 종료한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템의 상향 링크 스케줄링 과정을 도시한 흐름도이다.
상기 도 4는 논리 채널별 다수의 우선 순위 변경이 발생할 경우에 대한 스케줄링 방법으로 다양한 종류의 트래픽(traffic)을 동시에 지원하는 시스템이나 서비스 지연 시간에 따라 서비스의 성능이 변화하는 트래픽에 적용할 수 있다. 또한, 상기 도 4의 전체적인 과정은 상기 도 3의 과정과 유사하여 상기 도 3의 과정을 참조하여 설명할 것이다.
상기 도 4를 참조하면, 기지국 제어기는 상기 도 3의 317단계에서 시작한다. 먼저, 상기 기지국 제어기는 401단계에서 첫번째 우선 순위의 논리 채널(logical channel)의 순위가 변경되었는지 검사한다. 다시 말해서, 상기 401단계는 우선 순위가 좋은 논리 채널이 논리 채널 A에서 논리 채널 B로 변경되었는지 확인하는 과정이다.
만일, 상기 첫번째 우선 순위의 논리 채널의 순위가 변경되지 않음을 확인할 경우, 상기 기지국 제어기는 상기 도 3의 319단계로 진행한다.
한편, 상기 첫번째 우선 순위의 논리 채널의 순위가 변경됨을 확인할 경우, 상기 기지국 제어기는 403단계로 진행하여 다음 순위의 논리 채널에 포함된 서비스 데이터 유닛의 제 2 데드라인 정보를 확인한다.
여기에서, 상기 기지국 제어기는 하기 <표 2>와 같이 정의된 채널 정보를 이용하여 제 2 데드라인 정보를 확인할 수 있다.
LoCH ID Priority First Deadline First Priority Step Second Deadline Second Priority Step
LoCH A k+1 None None None None
LoCH B k+4 N 1 N 2
LoCH C k+2 None None None None
상기 <표 2>과 같은 채널 정보는 논리 채널의 우선 순위를 나타내는 정보(Priority), 논리 채널의 기존 우선권을 가지고 RLC 버퍼에 존재하는 시간을 나타내는 데드라인 정보(First deadline), N-1th deadline이 만료되고 설정된 우선 순위를 가지고 RLC 버퍼에 존재하는 시간을 나타내는 데드라인 정보(Nth deadline), First deadline이 만료되었을 때 논리 채널의 우선 순위를 변경하도록 하는 정보(First priority step), Nth deadline이 만료되었을 때 논리 채널의 우선 순위를 변경하도록 하는 정보(Nth priority step)를 포함한다.
상기 <표 2>를 분석해보면, 데드라인 정보가 "None"이라는 것은 논리 채널에 데드라인 정보가 설정되지 않아 시간에 따라 우선 순위가 변하지 않음을 뜻하고, 상기 데드라인 정보에 표시된 정수는 상기 논리 채널이 현재의 우선 순위를 가지고 RLC 버퍼에 존재하는 시간을 뜻한다. 또한, Priority step의 "None"이라는 정보는 논리 채널에 대한 우선 순위 변수가 설정되지 않음을 뜻한다.
이후, 상기 기지국 제어기는 405단계로 진행하여 제 2 데드라인이 만료된 서비스 데이터 유닛이 존재하는지 검사한다. 만일, 상기 제 2 데드라인이 만료된 서비스 데이터 유닛의 존재를 확인하지 않을 경우, 상기 기지국 제어기는 409단계로 진행하여 상기 서비스 데이터 유닛의 제 2 데드라인 정보를 1씩 감소시킨다. 이후, 상기 기지국 제어기는 상기 도 3의 307단계를 재수행한다.
한편, 상기 제 2 데드라인이 만료된 서비스 데이터 유닛의 존재를 확인할 경우, 상기 기지국 제어기는 407단계로 진행하여 상기 데드라인이 만료된 서비스 데이터 유닛의 제 2 우선 순위 변수를 확인한 후, 상기 도 3의 319단계를 재수행한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템의 상향 링크 스케줄링 과정을 도시한 흐름도이다.
상기 도 5는 상기 도 3 또는 상기 도 4의 과정에서 우선 순위 변수의 정보에 따라 RLC 버퍼에 저장된 서비스 데이터 유닛을 삭제하도록 하기 위한 방법이다.
또한, 상기 도 5의 전체적인 과정은 상기 도 3 및 상기 도 4의 과정을 포함하는 것을 상기 도 3 및 상기 도 4의 과정을 참조하여 설명할 것이다.
상기 도 5를 참조하면, 기지국 제어기는 상기 도 4의 403단계에서 시작한다. 먼저, 상기 기지국 제어기는 501단계에서 다음 순위의 논리 채널(logical channel)에 포함된 서비스 데이터 유닛의 제 2 데드라인 정보가 상기 서비스 데이터 유닛을 삭제하라고 하는 정보(Discard)인지 확인한다.
여기에서, 상기 기지국 제어기는 하기 <표 3>와 같이 정의된 채널 정보를 이용하여 제 2 데드라인 정보를 확인할 수 있다.
LoCH ID Priority First Deadline First Priority Step Second Deadline Second Priority Step
LoCH A k+1 None None None None
LoCH B k+4 N 1 M Discard
상기 <표 3>과 같은 채널 정보는 논리 채널의 우선 순위를 나타내는 정보(Priority), 논리 채널의 기존 우선권을 가지고 RLC 버퍼에 존재하는 시간을 나타내는 데드라인 정보(First deadline), N-1th deadline이 만료되고 설정된 우선 순위를 가지고 RLC 버퍼에 존재하는 시간을 나타내는 데드라인 정보(Nth deadline), First deadline이 만료되었을 때 논리 채널의 우선 순위를 변경하도록 하는 정보(First priority step), Nth deadline이 만료되었을 때 논리 채널의 우선 순위를 변경하도록 하는 정보(Nth priority step)를 포함한다.
상기 <표 3>를 분석해보면, 데드라인 정보가 "None"이라는 것은 논리 채널에 데드라인 정보가 설정되지 않아 시간에 따라 우선 순위가 변하지 않음을 뜻하고, 상기 데드라인 정보에 표시된 정수는 상기 논리 채널이 현재의 우선 순위를 가지고 RLC 버퍼에 존재하는 시간을 뜻한다. 또한, Priority step의 "None"이라는 정보는 논리 채널에 대한 우선 순위 변수가 설정되지 않음을 뜻하고, 상기 Priority step의 "Discard"라는 정보는 논리 채널의 우선 순위를 변경하지 않고 해당 논리 채널의 데이터를 삭제하라는 것을 뜻한다.
만일, 상기 제 2 데드라인 정보가 상기 서비스 데이터 유닛을 삭제하도록 하는 명령어가 아닐 경우, 상기 기지국 제어기는 상기 도 3의 319단계를 반복 수행한다.
한편, 상기 제 2 데드라인 정보가 상기 서비스 데이터 유닛을 삭제하도록 하는 명령어임을 확인할 경우, 상기 기지국 제어기는 503단계로 진행하여 해당하는 서비스 데이터 유닛을 RLC 버퍼에서 삭제(Discard)한 후, 본 알고리즘을 종료한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템의 상향 링크 스케줄링 과정을 상세히 도시한 도면이다.
도 6(a)는 RLC 버퍼에 저장되어 있는 논리 채널의 데이터를 전송 채널로 매핑하는 과정을 도시한 도면이다.
상기 도 6(a)를 참조하면, 상기 RLC 버퍼(RLC buffer)(601)에 우선 순위 k+1을 가지고 데드라인(deadline)이 설정되지 않은 논리 채널 A(603)와, 상기 논리 채널 A보다 낮은 우선 순위인 k+2를 가지고 데드라인은 "N", 우선 순위 변수(priority step)는 "2"를 가진 논리 채널 B(605)가 존재한다.
상기 도 6(a)의 "Start" 시점에 우선 순위가 높은 논리 채널 A가 현재 허락된 전송 파워보다 많은 양의 데이터(data)를 가지고 있어서 상기 논리 채널 A의 데이터만이 전송 채널(transport channel)에 매핑(607)되어 전송된다.
도 6(b)는 RLC 버퍼에 저장되어 있는 논리 채널의 우선 순위를 변경하는 과정을 도시한 도면이다.
상기 도 6(b)를 참조하면, 상기 "Start"시점부터 "N" TTI 까지 어플리케이션(application)으로부터 논리 채널 A의 서비스 데이터 유닛(SDU)들이 상기 RLC 버퍼로 전송되어 상기 논리 채널 A는 현재 허락된 전송 파워보다 많은 양의 데이터를 가지고 있는 것을 확인할 수 있다.
상기 논리 채널 B는 "M" TTI 후에 하나의 서비스 데이터 유닛이 전송되고 "N" TTI 후에 또 하나의 서비스 데이터 유닛이 전송된다. 이에 따라, 상기 논리 채널 B에는 서로 다른 데드라인을 가지는 3개의 서비스 데이터 유닛이 존재하게 된다.
이후, 상기 논리 채널 B의 서비스 데이터 유닛은 N TTI 후 데드라인이 완료되어 우선 순위 변수 값 "2"에 따라 우선 순위가 k+2에서 k로 증가됨(609)에 따라 상기 논리 채널 A의 서비스 데이터 유닛보다 높은 우선 순위를 갖게 된다.
따라서, 우선 순위 스케줄링(Priority scheduling)에 따라 상기 "K"의 우선 순위를 가지는 상기 논리 채널 B의 서비스 데이터 유닛이 우선적으로 상기 전송 채널에 매핑(611)되고 남은 전송파워는 다음 우선 순위인 논리 채널 A의 서비스 데이터 유닛을 스케줄링하여 전송한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템의 상향 링크 스케줄링 과정을 상세히 도시한 도면이다.
도 7(a)는 RLC 버퍼에 저장되어 있는 논리 채널의 데이터를 전송 채널로 매핑하는 과정을 도시한 도면이다.
상기 도 7(a)를 참조하면, 상기 RLC 버퍼(RLC buffer)(700)에 우선 순위 k+1을 가지고 데드라인이 설정되지 않은 논리 채널 A(701), 상기 논리 채널 A보다 낮은 우선 순위인 k+2를 가지고 있는 논리 채널 C(705), 그리고 가장 낮은 우선 순위인 k+4를 가지며 제 1 데드라인이 N, 제 1 우선 순위 변수 1과 제 2 데드라인이 M, 제 2 우선 순위 변수 2를 가진 논리 채널 B(703)가 존재한다.
먼저, "Start" 시점에서 우선 순위가 높은 논리 채널 A가 현재 허락된 전송 파워보다 많은 양의 데이터를 가지고 있기 때문에 상기 논리 채널 A의 데이터만 전송 채널에 매핑(707)된다.
도 7(b)는 RLC 버퍼에 저장되어 있는 논리 채널의 우선 순위 변경 과정을 도시한 도면이다.
상기 도 7(b)를 참조하면, 상기 "Start"시점부터 "N" TTI 까지 어플리케이션(application)으로부터 논리 채널 C에 포함된 하나의 서비스 데이터 유닛만이 상기 RLC 버퍼로 전송되었다. 상기 "Start" 시점에 상기 RLC 버퍼로 전송된 논리 채널 B의 서비스 데이터 유닛은 N TTI 후, 제 1 데드라인(first deadline)이 만료되고, 제 1 우선 순위 변수 값 "1"에 따라 상기 논리 채널 B의 우선 순위가 "k+4"에서 "k+3"으로 증가(709) 되었다.
하지만, 우선 순위 스케줄링(priority scheduling)에 따라 우선 순위가 높은 논리 채널 A와 C의 데이터가 현재 허락된 전송 파워만큼 전송 채널(transport channel)에 매핑(710), (711)되어 전송된다.
도 7(c)는 RLC 버퍼에 저장되어 있는 논리 채널의 우선 순위 변경 과정을 재수행하는 모습을 도시한 도면이다.
상기 도 7(c)를 참조하면, 상기 "After N" 시점부터 "M TTI" 시점까지 어플리케이션(Application)으로부터 RLC 버퍼로의 데이터 전송이 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다. 이때, 논리 채널 B의 서비스 데이터 유닛의 제 2 데드라인이 만료되고, 제 2 우선 순위 변수 값 "2"에 따라 상기 논리 채널 B의 우선 순위가 "k+3"에서 "k+1"로 증가(713) 되었다.
이후, 우선 순위 스케줄링에 따라 우선 순위가 높은 논리 채널 B의 서비스 데이터 유닛이 상기 전송 채널에 매핑(715)되고, 여유분의 전송 파워만큼 다음 순위의 논리 채널인 논리 채널 C의 서비스 데이터 유닛을 상기 전송 채널에 매핑하여 전송한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템의 상향 링크 스케줄링 과정을 상세히 도시한 도면이다.
도 8(a)는 RLC 버퍼에 저장되어 있는 논리 채널의 데이터를 전송 채널로 매핑하는 과정을 도시한 도면이다.
상기 도 8(a)를 참조하면, 상기 RLC 버퍼(RLC buffer)(800)에 우선 순위 k+1을 가지고 데드라인이 설정되지 않은 논리 채널 A(801), 상기 논리 채널 A보다 낮은 우선 순위인 k+4를 가지고, 제 1 데드라인이 N, 제 1 우선 순위 변수가 "2", 제 2 데드라인이 M, 제 2 우선 순위 변수가 "discard"인 논리 채널 B(803)가 존재한다.
먼저, "Start" 시점에서 우선 순위가 높은 논리 채널 A가 현재 허락된 전송 파워보다 많은 양의 데이터를 가지고 있기 때문에 상기 논리 채널 A의 데이터만 전송 채널(transport channel)에 매핑(805)된다.
도 8(b)는 RLC 버퍼에 저장되어 있는 논리 채널의 우선 순위 변경 과정을 도시한 도면이다.
상기 도 8(b)를 참조하면, 상기 "Start"시점부터 "N" TTI 까지 어플리케이션(Application)으로부터 논리 채널(logical channel A)의 서비스 데이터 유닛들이 상기 RLC 버퍼로 전송됨에 따라 상기 논리 채널 A는 현재 허락된 전송 파워보다 많은 양의 데이터를 가지고 있다.
상기 "Start" 시점에 상기 RLC 버퍼로 전송된 논리 채널 B의 서비스 데이터 유닛은 "N TTI" 이후, 제 1 데드라인이 만료되고, 제 1 우선 순위 변수 값 "2"에 따라 상기 논리 채널 B의 우선 순위가 "k+4"에서 "k+2"로 증가(807) 되었다.
하지만, 우선 순위 스케줄링(priority scheduling)에 따라 우선 순위가 높은 상기 논리 채널 A의 데이터만이 허락된 전송 파워만큼 전송 채널(transport channel)에 매핑되어 전송된다.
도 8(c)는 RLC 버퍼에 저장되어 있는 논리 채널의 서비스 데이터 유닛을 삭제하는 과정을 도시한 도면이다.
상기 도 8(c)를 참조하면, 상기 "After N" 시점부터 "M TTI" 시점까지 어플리케이션(Application)으로부터 논리 채널 A의 서비스 데이터 유닛들이 RLC 버퍼로 전송되어 짐에 따라 상기 논리 채널 A는 현재 허락된 전송 power 보다 많은 양의 데이터를 가지고 있다.
논리 채널 B 의 서비스 데이터 유닛의 제 2 데드라인이 만료되고, 제 2 우선 순위 변수 값이 "discard"로 설정됨에 따라 상기 RLC 버퍼에 저장되어 있는 논리 채널 B의 서비스 데이터 유닛은 삭제(809)되고, 상기 논리 채널 A의 데이터만이 허락된 전송 파워만큼 전송 채널에 매핑되어 전송된다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 일반적인 광대역 무선 통신 시스템에서 수행하는 우선 순위 기반의 상향링크 스케줄 과정을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템의 상향 링크 스케줄러의 구성을 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템의 상향 링크 스케줄링 과정을 도시한 흐름도,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템의 상향 링크 스케줄링 과정을 도시한 흐름도,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템의 상향 링크 스케줄링 과정을 도시한 흐름도,
도 6(a)는 RLC 버퍼에 저장되어 있는 논리 채널의 데이터를 전송 채널로 매핑하는 과정을 도시한 도면,
도 6(b)는 RLC 버퍼에 저장되어 있는 논리 채널의 우선 순위를 변경하는 과정을 도시한 도면,
도 7(a)는 RLC 버퍼에 저장되어 있는 논리 채널의 데이터를 전송 채널로 매핑하는 과정을 도시한 도면,
도 7(b)는 RLC 버퍼에 저장되어 있는 논리 채널의 우선 순위 변경 과정을 도시한 도면,
도 7(c)는 RLC 버퍼에 저장되어 있는 논리 채널의 우선 순위 변경 과정을 재 수행하는 모습을 도시한 도면,
도 8(a)는 RLC 버퍼에 저장되어 있는 논리 채널의 데이터를 전송 채널로 매핑하는 과정을 도시한 도면,
도 8(b)는 RLC 버퍼에 저장되어 있는 논리 채널의 우선 순위 변경 과정을 도시한 도면 및,
도 8(c)는 RLC 버퍼에 저장되어 있는 논리 채널의 서비스 데이터 유닛을 삭제하는 과정을 도시한 도면.

Claims (14)

  1. 광대역 무선 통신시스템에서 우선 순위 기반의 상향링크 스케줄링 장치에 있어서,
    논리 채널 가운데 우선 순위가 상대적으로 높은 제1 논리 채널의 데이터 매핑 과정시 다음 순위에 해당하는 제2 논리 채널에 포함된 서비스 데이터 유닛의 저장 시간인 데드라인을 확인하는 데드라인 확인부와,
    상기 데드라인이 만료된 상기 서비스 데이터 유닛의 우선 순위를 증가시키기 위한 값인 우선 순위 변수를 확인하는 우선 순위 변수 확인부와,
    상기 제1 논리 채널의 데이터 양이 전송 파워 양보다 많을 경우, 상기 전송 파워 양만큼 상기 제1 논리 채널의 데이터를 전송 채널에 매핑한 후에, 상기 서비스 데이터 유닛에 대응하는 상기 제2 논리 채널의 우선 순위를 변경하도록 처리하는 스케줄링 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스케줄링 제어부는,
    상기 서비스 데이터 유닛의 우선 순위를 증가시키기 위한 값인 상기 우선 순위 변수를 확인하여 상기 제2 논리 채널의 우선 순위를 변경하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 스케줄링 제어부는,
    상기 데드라인이 만료된 상기 서비스 데이터 유닛이 존재하지 않을 경우, 상기 서비스 데이터 유닛의 데드라인을 감소시키도록 처리하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 데드라인은,
    논리 채널의 기존 우선 순위를 가지고 RLC 버퍼에 존재하는 시간을 나타내는 제 1 데드라인과, N-1th 데드라인이 만료되고 설정된 우선 순위를 가지고 상기 RLC 버퍼에 존재하는 시간을 나타내는 제 Nth 데드라인 가운데 적어도 어느 한 가지를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 우선 순위 변수는,
    상기 제 1 데드라인이 만료될 경우, 해당 논리 채널의 우선 순위를 증가시키는 값인 제 1 우선 순위 변수와, 상기 Nth 데드라인이 만료될 경우, 해당 논리 채널의 우선 순위를 변경하는 값인 제 Nth 우선 순위 변수 가운데 적어도 어느 한 가지를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 스케줄링 제어부는,
    상기 서비스 데이터 유닛의 상기 우선 순위 변수에 따른 상기 제2 논리 채널의 우선 순위를 변경한 후, 상기 제1 논리 채널의 순위가 변경되지 않음을 확인할 경우, 상기 제 Nth 데드라인이 만료된 서비스 데이터 유닛을 이용하여 상기 논리 채널의 우선 순위를 변경하도록 처리하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 스케줄링 제어부는,
    상기 제 Nth 데드라인이 만료된 서비스 데이터 유닛이 존재하지 않을 경우, 상기 제 Nth 데드라인을 감소시키도록 처리하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 스케줄링 제어부는,
    상기 우선 순위 변수가 상기 서비스 데이터 유닛을 삭제하도록 하는 정보임을 확인할 경우, 상기 서비스 데이터 유닛을 삭제하도록 처리하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 광대역 무선 통신시스템에서 우선 순위 기반의 상향링크 스케줄링 방법에 있어서,
    우선 순위가 상대적으로 높은 제1 논리 채널의 데이터 양이 전송 파워 양보다 많을 경우, 상기 전송 파워 양만큼 상기 제1 논리 채널의 데이터를 전송 채널에 매핑하는 과정과,
    다음 순위의 제2 논리 채널에 기 정의한 서비스 데이터의 저장 시간인 데드라인이 만료된 서비스 데이터 유닛이 존재하는지 확인하는 과정과,
    상기 서비스 데이터 유닛이 존재할 경우, 상기 서비스 데이터 유닛의 우선 순위를 증가시키기 위한 값인 우선 순위 변수를 확인하여 상기 제2 논리 채널의 우선 순위를 변경하는 과정과,
    상기 서비스 데이터 유닛이 존재하지 않을 경우, 상기 서비스 데이터 유닛의 데드라인을 감소시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 데드라인은,
    논리 채널의 기존 우선 순위를 가지고 RLC 버퍼에 존재하는 시간을 나타내는 제 1 데드라인과, N-1th 데드라인이 만료되고 설정된 우선 순위를 가지고 상기 RLC 버퍼에 존재하는 시간을 나타내는 제 Nth 데드라인 가운데 적어도 어느 한 가지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 우선 순위 변수는,
    상기 제 1 데드라인이 만료될 경우, 해당 논리 채널의 우선 순위를 증가시키는 값인 제 1 우선 순위 변수와, 상기 Nth 데드라인이 만료될 경우, 해당 논리 채널의 우선 순위를 변경하는 값인 제 Nth 우선 순위 변수 가운데 적어도 어느 한 가지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 광대역 무선 통신시스템에서 우선 순위 기반의 상향링크 스케줄링 방법은,
    상기 서비스 데이터 유닛의 상기 우선 순위 변수에 따른 상기 제2 논리 채널의 우선 순위를 변경한 후, 상기 제1 논리 채널의 순위가 변경되지 않을 경우, 상기 제 Nth 데드라인이 만료된 서비스 데이터 유닛을 이용하여 상기 논리 채널의 우선 순위를 변경하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제 Nth 데드라인이 만료된 서비스 데이터 유닛이 존재하지 않을 경우, 상기 제 Nth 데드라인을 감소시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 광대역 무선 통신시스템에서 우선 순위 기반의 상향링크 스케줄링 방법은,
    상기 우선 순위 변수가 상기 서비스 데이터 유닛을 삭제하도록 하는 정보일 경우, 상기 서비스 데이터 유닛을 삭제하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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