KR101563746B1 - 상태 정보를 보고하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

상태 정보를 보고하는 방법이 제공된다. 수신기는 통신 채널 상에서 적어도 2개의 층 내로 인코딩된 서비스를 적어도 2개의 층의 서브세트를 통해서 수신한다. 수신기는 채널 품질 파라미터를 측정한다. 채널 품질 파라미터가 사전설정된 임계값에 도달하면, 수신기는 측정된 채널 품질 파라미터의 함수인 적어도 2개의 층의 수정된 서브세트를 통해서 서비스를 수신하고 자신의 상태 정보를 송신한다. 이로써, 신호 오버헤드가 저감된다.
상태 정보, 채널 품질 파라미터, 통신 채널

Description

상태 정보를 보고하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR REPORTING STATE INFORMATION}
본 발명은 무선 통신 분야에 관한 것이며, 특히 수신기의 상태 정보를 보고하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
IEEE 802.16 표준은 무선 MAN(Metropolitan Area Network)를 위한 고정형 BWA(Broadband Wireless Access) 표준 및 이동형 BWA 표준을 특정하고 있다. IEEE 802.16 표준은 상이한 주파수 대역에 대해 다른 물리층 기술들을 규정하고 있다.
현 통신 시스템에서는, 단일 소스에서 복수의 수신지로 데이터를 전송하기 위해서 멀티캐스트 기술 및 브로드캐스트 기술이 사용되고 있다. 무선 자원들을 효과적으로 이용하기 위해서, IEEE 802.16e 표준은 이동 네트워크 내에서 단일 지점에서 복수 지점들로의 전송을 표준화하는 MBS(Multicast and Broadcast Service)를 도입하였다. 이 MBS 서비스는 텍스트와 같은 저 비트-레이트 메시지의 멀티캐스트 서비스 및 브로드캐스트 서비스를 지원할뿐만 아니라, 고 비트-레이트 멀티미디어의 멀티캐스트 서비스 및 브로드캐스트 서비스도 지원하고 있다.
계층 부호화(layered coding)는 소스 데이터가 다수의 층으로 분할되는 데이 터 표현 기술이다. 이 층들은 일반적으로 이해도(intelligibility)를 위한 최소 정보를 포함하고 있는 기본층으로 불리는 최하위층 및 소스 데이터의 전체적 품질을 단계적으로 개선하는 추가 정보를 포함하고 있는 확장층들로 불리는 다른 층들로 구성된다. 이 계층 부호화 기술이 비디오 코덱에서 사용될 때에는, 비디오 데이터는 일반적으로 비교적 낮은 품질의 비디오를 포함하는 기본층과 단계적으로 더 높은 품질의 비디오를 포함하는 적어도 하나의 확장층으로 구성된 다수의 층들 내로 인코딩된다. 계층 부호화 통신 시스템의 수신기 측에서, 디코더는 자신의 선호 사항 및 디코딩 능력에 따라서 특정 품질의 비디오를 획득하기 위해서 이러한 층들의 특정 서브세트를 디코딩하도록 선택할 수 있다.
적응적 MCS(Modulation and Coding Scheme)는 WiMAX 기술에서 핵심적인 특징 중 하나인데, 높은 레벨의 MCS는 양호한 SNR(Signal to Noise Ratio) 영역에서 사용되고, 상대적으로 낮은 레벨의 MCS는 접속 품질 및 링크 안정성을 확보하기 위해서 사용된다. WiMAX 기술에 의해 지원되는 MCS에서는, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 및 64QAM인 세 개의 변조 타입의 범주가 존재한다.
적응적 MCS를 구현하기 위한 중요한 요구 사항 중 하나는 채널 품질에 대한 정확한 피드백 정보를 이동국(MS)으로부터 보고받아야 한다는 것이다. 이 표준에서는 이동국(MS)이 DL(Download Link) CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio) 값을 기지국(BS)에 보고하는 2 가지 종류의 메커니즘이 규정되어 있다.
제1 메커니즘은 REP-RSP(Channel Measurement Report-Response) MAC 메시지 에 의한 방식이다. 이 REP-RSP 메시지는 기지국으로부터의 REP-REQ 메시지에 응답하여 이동국에 의해 기지국으로 전송되며, 다운로드 링크의 물리적 CINR 또는 유효 CINR의 추정치를 기지국에 보고한다.
제2 메커니즘은 고속 피드백(CQICH) 채널로 해서 주기적으로 CINR을 보고하는 방식이다. 이 방식에서는, 기지국은 주기적으로 CINR(물리적 CINR 또는 유효 CINR)을 보고하기 위한 유니캐스트 업링크 기회가 제공되도록 하는 CQICH 제어 정보 요소를 사용하여 CQICH 서브 채널을 할당하고, 이동국은 매 프레임 중 할당된 CQICH 서브 채널을 통해 채널 품질 정보를 전송한다.
이러한 이동국들에 의해서 전송된 보고 메시지들은 폴링 주파수(polling frequency) 및 총 가입자 수의 함수인 소정의 양의 신호 오버헤드(signaling overhead)를 발생시킨다. 따라서, 소량의 신호 오버헤드로 해서 상태 정보를 보고할 수 있는 방법이 필요하다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 네트워크 내에서 수신기의 상태 정보를 보고하는 방법이 제공된다. 이 방법은 통신 채널 상에서 적어도 2개의 층으로 인코딩된 서비스를 적어도 2개의 층의 서브세트를 통해 수신하는 단계와, 채널 품질 파라미터를 측정하는 단계(202)와, 채널 품질 파라미터가 사전설정된 임계값에 도달하면, 측정된 채널 품질 파라미터의 함수로서 적어도 2개의 층의 수정된 서브세트를 통해 서비스를 수신하고 수신기의 상태 정보를 송신하는 단계(203)를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 네트워크 내에서 적어도 2개의 층으로 인코딩된 서비스를 수신하면서 상태 정보를 보고하는 수신기가 제공된다. 이 수신기는 채널 추정 모듈 및 서비스 관리 모듈을 포함한다. 채널 추정 모듈은 다운링크 채널의 채널 품질 파라미터를 측정하며, 적어도 2개의 층으로 인코딩된 서비스가 다운링크 채널 상에서 적어도 2개의 층의 서브세트를 통해 수신되고, 서비스 관리 모듈은 측정된 채널 품질 파라미터가 사전설정된 임계값 에 도달하면 적어도 2개의 층의 수정된 서브세트를 통한 서비스의 수신 변경시 수신기의 상태 정보를 송신한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 서비스가 통신 채널 상에서 적어도 2개의 층으로 인코딩되는 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 네트워크 내에서 자원을 할당하는 디바이스가 제공된다. 이 디바이스는 제1 모듈 및 제2 모듈을 포함한다. 제1 모듈은 적어도 2개의 층의 서브세트를 통해 서비스를 수신 중인 적어도 하나의 수신기로부터 상태 정보를 수신하며, 수신기에 의해 측정된 채널 품질 파라미터가 사전설정된 임계값에 도달하면 적어도 2개의 층의 수정된 서브세트를 통한 서비스의 수신 변경시 상태 정보가 수신기에 의해 송신되고, 제2 모듈은 수신된 적어도 하나의 수신기의 상태 정보의 함수로서 모든 서비스들의 자원 할당을 조절한다.
본 발명에 일 측면에 따르면, 수신 조건 정보의 요건을 충족시키는 이동국만이 보고 메시지를 송신하기 때문에, 신호 오버헤드가 크게 감소된다.
본 발명의 전술한 발명의 내용 및 후술할 상세한 설명은 오직 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것이다.
본 발명의 이해를 돕기 위해 본 출원에 포함되어 있고 본 출원의 일부를 구성하고 있는 첨부 도면들은 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 하고 있는 다음의 상세한 설명 부분과 함께 본 발명의 실시예를 나타내고 있다. 따라서, 본 발명이 이러한 실시예로만 한정되는 것은 아니다.
이제, 본 발명의 실시예가 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다. 다음의 상세한 설명 부분에서, 잘 알려진 기능들 및 구성들에 대한 몇몇 상세한 설명들은 본 발명의 설명을 간결하고 명료하게 하기 위해서 생략될 것이다.
본 실시예는 계층 부호화 기술을 사용하는 무선 네트워크의 상황에서 기술될 것이다. 가령, USA, NY 10016-5997, 3 Park Avenue New York 소재의 IEEE로부터 입수가능하며 2006년 2월 28일에 공표된 문헌 IEEE Std 802.16eTM-2005 및 문헌 IEEE Std 802.16TM-2004/Cor1-2005(Amendment and Corrigendum to IEEE Std 802.16-2004)은 계층 부호화 기술을 사용하는 무선 네트워크에 대한 소정의 측면들을 규정하고 있다. 본 명세서에서 기술될 실시예는 다음의 상세한 설명 부분에서 기술될 여러 변경 사항과 함께 상기 문헌들을 기반으로 하는 네트워크의 프레임 내에 배치된다. 그러나, 본 발명은 이러한 네트워크로만 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라, 가령 특정층에 진입하거나 특정층을 이탈하는 상태 변경 정보와 같은 상태 정보를 보고하기 위한 기지국(BS)의 기능 모듈들 및 이동국(MS)의 기능 모듈들을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
우선, 기지국 측의 기능 모듈들에 대하여 설명한다.
먼저, 계층 부호화된 비디오가 상부층으로부터 전달될 때에, MAC층 내의 분류기 모듈은 애플리케이션 패킷의 IP 어드레스를 서비스 플로우 ID로 변환하며 상부층 SDU(Service Data Unit)의 QoS(Quality of Service) 파라미터 정보를 기록한다. 이 QoS 파라미터 정보는 확보된 데이터 레이트, 지연 사항 및 지터 사항과 같은 통상적인 QoS 파라미터 이외에도 가령 기본층, 확장층 1, 등과 같은 각 층의 층 타입을 포함한다. 상이한 층들의 데이터 패킷들은 기본층 큐(Base Layer Queue) 및 적어도 하나의 확장층 큐(Enhancement Layer Queue)와 같은 해당 스케줄링 대기용 버퍼 내에 저장될 것이다.
이어서, 스케줄러 모듈은 물리층으로부터 보고된 피드백 정보와 함께 QoS 파라미터 정보를 평가하여, 시스템 효과를 증가시키기 위해서 각 프로그램에 대한 대역폭 자원을 소정의 스케줄링 알고리즘을 기반으로 하여 할당한다.
링크 적응 모듈은 적어도 하나의 이동국으로부터의 표시 메시지 내에 포함된 상태 정보를 수집하는 역할을 한다.
다음으로, 이동국 측의 기능 모듈들에 대하여 설명한다.
먼저, 채널 추정 모듈이 가령 다운링크 채널의 CINR 값을 추정함으로써 다운링크 채널의 하나 이상의 채널 품질 파라미터를 측정한다.
이어서, 서비스 관리 모듈은 서비스 생성 동안 기지국과 협상하여 조건표(condition table)를 획득하고, 또한 서비스 관리 모듈은 채널 추정 모듈에 의해서 추정된 다운링크 채널의 적어도 하나의 채널 품질 파라미터를 기반으로 하여 표시 메시지를 전송할 지의 여부를 결정한다. 메시지가 전송되어야 한다고 결정되면, 이하에서 기술될 MBS_IND 메시지와 같은 표시 메시지가 기지국에 전송되어 이동국의 상태 정보를 보고한다. 여기서, 이동국이 MBS 서비스에 대한 DSA(dynamic service addition) 요청을 기지국에 행하면, 기지국은 각 가용층의 정보, 이에 대응하는 임계 CINR 값 및 요청된 MBS 서비스에 대한 접속 식별자(CID)를 포함하는 응답 메시지를 이동국에게 전송한다. 이어서, 이동국은 MBS 서비스의 활성 상태 동안 층 타입, 임계 CINR 값 및 CID를 유효 수신 조건 정보로서 국부 메모리 내의 표에 저장한다. 이러한 조건표가 이동국 이외의 다른 디바이스에도 저장될 수 있음을 본 기술 분야의 당업자는 잘 알 것이다. 따라서, 본 예에서는, 수신 조건 제공 모듈이 사용되어 수신 조건 정보를 제공한다. 그러나, 이 조건표가 이동국 외부에 저장되어 있다면, 수신 조건 제공 모듈은 수신 조건 정보를 얻기 위해 외부 디바이스와 통신을 해야만 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 상태 정보를 보고하기 위해 이동국에 의해서 수행되는 방법을 설명하는 흐름도이다.
단계(201)에서, 이동국은 자신이 수신하기 원하는 MBS 서비스에 대한 수신 조건 정보를 포함하는 표를 획득한다.
예를 들면, 이 표는 다음과 같은 단계들을 거쳐서 획득된다. 먼저, 이동국이 MAC층 내에서 접속을 확립하는 동안 MBS 서비스를 수신하고자 요청하는 DSA(dynamic service addition) 요청을 기지국에 전송하면, 기지국은 수신 조건 정보를 포함하는 DSA 응답 메시지를 이동국에 전송하고, 이로써 이동국은 수신된 DSA 응답 메시지로부터 수신 조건 정보를 획득한다. 이어서, 이동국은 획득된 수신 정보를 저장 디바이스의 표 내에 저장하고 멀티캐스트 서비스의 활성 상태 동안 그 표를 유지한다. 3층 MBS 서비스의 표의 샘플이 이하에 도시되어 있다.
3층 MBS 서비스의 표의 샘플
층 타입 CID 유효 수신 CINR(dB)
기본층 5000 5
확장층 1 5001 14
확장층 2 5002 20
표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 이 표는 층 타입, CID(접속 식별자) 및 유효 수신 CINR과 같은 필드를 포함하고 있으며, 이 필드들의 기록 내용들은 모두가 다 DSA 응답 메시지로부터 획득된 것이다. MBS 서비스는 기본층, 확장층 1 및 확장층 2인 3층을 가지고 있으며, 각 층은 각 CID 및 각 유효 수신 CINR 값에 대응하고 있다. 이 샘플 표에 포함된 수신 정보는, 현 CINR의 실제 값이 5 dB의 임계값에 도달하면 이동국이 요청된 MBS 서비스의 기본층으로부터 데이터를 수신할 수 있는 자격을 구비하고 있으며, 현 CINR의 실제 값이 14 dB인 다른 임계값에 도달하면 이동국이 요청된 MBS 서비스의 확장층 1로부터 데이터를 추가로 수신할 수 있는 자격을 구비하고 있고, 현 CINR의 실제 값이 20 dB인 또 다른 임계값에 도달하면 이동국이 요청된 MBS 서비스의 기본층, 확장층 1 및 확장층 2로부터 모든 데이터를 수신할 수 있는 자격을 구비하고 있음을 나타내고 있다. 이 표에서 CID는 MBS 서비스의 서로 다른 층들을 식별하는데 사용된다.
한편, 이 수신 조건 정보는 표시 메시지를 전송하는 것과 같은 몇몇 동작들을 트리거(trigger)하기 위한 조건을 표시하는데 사용된다. 위의 표에서와 같이, 5 dB, 14 dB 및 20 dB와 같은 CINR의 임계값들은 이동국이 특정층에 진입하거나 특정층을 벗어나는 것과 같은 이동국의 상태 변경을 표시하는 메시지를 전송하도록 이동국을 트리거하기 위한 조건이 된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 이동국이 위치 A에서 위치 E로 이동하는 예를 개략적으로 설명하는 블록도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 도 3에 도시된 이동국의 이동에 대응하여 기지국과 이동국 간에 교환된 메시지를 설명하는 메시지 시퀀스 차트이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 3개의 수신 영역이 존재하는데, 내부에서 외부로 향하여 확장층 1 영역, 확장층 2 영역 및 기본층 영역이 존재한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 위치 A에 위치하는 이동국은 3층의 MBS 서비스에 진입하고 있으며, 따라서 이 이동국은 접속 확립 동안 그 요청된 MBS 서비스에 대한 수신 상태 정보를 표시하는 표를 생성하여 자신이 기본층에 진입한 사실을 표시하는 메시지를 기지국에 전송한다. 이동국이 위치 B로 이동하면, 이동국은 현 CINR 값이 확장층 1의 임계값에 도달하였음을 탐지한다. 따라서, 이동국은 확장층 1에 진입한 사실을 표시하는 메시지를 기지국에 전송한다. 이후에 위치 C, D 및 E로 이동하는 동안에, 이동국은 현 CINR 값의 변화를 인지하고 확장층 1을 떠나서 기본층으로 진입하고, 기본층을 떠나서 확장층 1에 재진입하고, 확장층 1을 떠나서 확장층 2에 진입한 사실들을 개별적으로 표시하는 메시지들을 기지국에 전송한다. 일반적으로, 이러한 표시 메시지는 저 지연의 전송을 보장하기 위해서 WiMAX 기술에서 제어 메시지 접속으로 해서 전송된다. 하나 이상의 표시 메시지가 상이한 이동국들에 의해서 동시에 전송될 수 있기 때문에, 충돌은 불가피하다. 따라서, 신뢰성을 개선하기 위해서 업링크 경합 기간에서는 몇 개의 후속하는 모의 통신(trials)이 채용될 수 있다. 또한, 어느 정도의 업링크 통신이 이미 WiMAX에서 이미 수행되고 있다면, 다른 이동국과의 충돌 확률을 낮추기 위해서 표시 메시지는 기존의 업링크 접속 상에서 피기백 방식(piggyback mode)에 의해서 전송될 수 있다.
표시 메시지의 포맷의 일 예가 아래의 표 2에 도시되어 있다.
MBS_IND 메시지 포맷
신택스 사이즈 노트(notes)
MBS_IND 메시지 포맷(){
관리 메시지 타입 8 비트
멀티캐스트 CID 16 비트
타입 1 비트 1: 진입 0: 이탈
}
관리 메시지 타입 필드는 현 표준과 양립하도록 제어 메시지 타입을 표시하는데 사용된다.
멀티캐스트 CID 필드는 접속 식별자를 표시하는데 사용되며, 또한 MBS 서비스의 층을 고유하게 식별하기 위해서 사용될 수 있다.
타입 필드는 멀티캐스트 CID 필드의 값에 의해 식별된 층으로 이동국이 진입하는지 아니면 이 식별된 층으로부터 이탈하는지의 여부를 표시하는데 사용된다.
또한, MBS_IND_ACK 메시지가 기지국에 의해서 사용되어 MBS_IND 메시지를 올바르게 수신하였다는 수신 확인 응답을 이동국에게 통지한다. 당업자들이라면 이 확인 메시지가 몇몇 환경에서는 반드시 필요한 것이 아님을 알 것이다.
단계(202)에서, 이동국은 다운링크 채널로부터 가령, CINR 값과 같은 채널 품질 파라미터를 측정한다.
이 채널의 CINR 값을 추정하기 위해서 수많은 방법이 사용될 수 있다.
프리앰블(preamble)로부터 CINR 값이 추정되는 경우에, 추정된 CINR 값은 이 프리앰블의 서브캐리어들 상에서의 CINR의 추정치일 것이다.
특정 순열 영역(specific permutation zone)에 대해서 CINR 값이 추정된 경우에는, 추정된 CINR 값이 특정 순열 영역의 부스팅되지 않은 데이터 서브캐리어(non-boosted data subcarriers) 상에서의 평균 CINR일 것이다.
단일 메시지의 CINR 값을 추정하는 다른 가능한 방법은 다음의 함수를 사용하여 신호 전력의 합 대 각 데이터 샘플에 대한 잔류 에러의 합의 비를 계산하는 것이다.
Figure 112009038647483-pat00001
여기서, r[k,n]은 프레임 유닛 내에서 시간 지수 k에서 측정된 메시지 내의 수신된 샘플 n을 나타내며, s[k,n]은 프레임 유닛 내에서 시간 지수 k에서 측정된 메시지 내의 검출된 샘플 또는 파일럿 샘플 n을 나타낸다.
단계(203)에서, 측정된 채널 품질 파라미터가 수신 상태 정보의 사전설정된 임계값에 도달한 사실을 이동국이 검출하면, 이동국은 측정된 채널 품질 파라미터에 대응하는 자신의 상태 정보를 표시 메시지를 전송함으로써 기지국에 보고할 것이다.
이동국은 가령, CINR 값과 같은 채널 품질 파라미터를 측정한다. 측정된 CINR 값이 수신 상태 정보의 사전설정된 임계값에 일단 도달하면, 이동국은 이 측정된 채널 품질 파라미터에 대응하는 자신의 현 상태 정보를 결정하고 가령, 특정층으로의 진입 또는 특정층으로부터의 이탈과 같은 상태 변경 정보와 같은 자신의 상태 정보를 보고하는 표시 메시지를 기지국에 전송한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 수신 조건 정보의 요건을 충족시키는 이동국만이 보고 메시지를 전송하기 때문에, 신호 오버헤드가 크게 감소된다. 또한, 채널 품질이 하나의 수신 조건을 충족하였다고 이동국이 판정하는 직후 이동국은 보고 메시지를 전송하기 때문에, 보고 메커니즘의 정확성이 증가한다.
선택적으로, 위의 단계들 이외에, 이동국들에 의해서 전송된 표시 메시지로부터 획득된 모든 MBS 서비스들에 대한 통계적 정보를 기반으로 하여, 기지국은 시스템의 효과를 개선하기 위해서 스케줄링 알고리즘을 사용하여 자원 할당 사항을 동적으로 조절할 수 있다.
MBS 서비스에 대하여 주파수 대역의 전체적인 효율적 사용을 위해, 기지국은 MBS 서비스에 대하여 자원 할당을 수행한다. 자원 스케줄링은 주기적으로 수행되며, 상이한 서브 채널들에 걸쳐 있는 전송 전력이 고정되고 서비스 전송 동안 변하지 않는다고 한다. 편의를 위해, 이하에서 사용되는 표기 사항에 대한 설명이 표 3에 나타나 있다.
표기 사항 리스트
λb 기본층 레이트
λ1 j 멀티캐스트 그룹 j에서 확장층 l 레이트
λmin, λmax 확장층에 대한 최소치 및 최대치
ej i 멀티캐스트 그룹 j에서 수신기 i에 대하여 예상된 대역폭
sej l 멀티캐스트 그룹 j에서 층 l의 주파수 대역 효율성
aj i 멀티캐스트 그룹 j에서 수신기 i에 대하여 할당된 대역폭
uj i 멀티캐스트 그룹 j에서 수신기 i에 대한 IFR(활용비)
bj 프로그램 j에 대해 할당된 대역폭
lj 프로그램 j의 확장층 개수
Uj 프로그램 j의 활용비
U 시스템 활용비
B 시스템에서 총 가용 대역폭
P 시스템에서 비디오 프로그램의 총 개수
Nenhance j 프로그램 j에서 확장층 수신 능력을 갖는 수신기의 개수
L 확장층의 최대 개수
이동국의 충족도는
Figure 112009038647483-pat00002
로 표시되는 할당된 대역폭 대 예상된 대역폭의 비에 의해서 규정된다. 각 층에 대한 MCS 모드의 맵핑이 기지국에서 사전 규정되고 각 이동국과는 동기화된다고 하면, 상이한 층들의 전송은 각기 다른 주파수 대역 효율성을 갖는다. 따라서, 멀티캐스트 그룹 j에서 이동국 i에 대한 활용비(utility ratio) 함수는 다음과 같이 규정될 수 있다.
Figure 112009038647483-pat00003
이 활용비는 채널 주파수 대역 효율성 및 사용자 충족도를 함께 고려한 결과를 반영하고 있다. 프로그램 j에 대한 활용비는 아래와 같이 모든 가입자에 대한 활용비 값들의 합이다.
Figure 112009038647483-pat00004
그래서, 시스템 활용비는 다음과 같이 된다.
Figure 112009038647483-pat00005
이 시스템 활용비는 모든 프로그램 또는 MBS 서비스에 대한 총 활용비 값으로서 규정된다. 시스템 활용비 U를 증가시키기 위해, 다음과 같은 2 가지 인자들이 고려될 필요가 있다.
(a)
Figure 112009038647483-pat00006
: 총 대역폭 벤치마크
(b)
Figure 112009038647483-pat00007
: 최소 보장된 기본층
상기 인자 (b)의 요건은 각 프로그램에 대한 최소 보장된 대역폭을 보존함으로써 충족될 수 있지만, 활용비 증분 문제는 NP-hard가 된다.
DES(dynamic exception satisfaction)로 명명되는 그리디 알고리즘(greedy algorithm)이 자원 할당을 실행하기 위해서 제안된다.
먼저, 기본층 영역에 대한 대역폭이 각 프로그램에 대해서 보존된다. 이어서, 확장층에 대해서, 소정의 시점에서의 가입자의 수의 함수로서 오더 리스트(order list)가 생성된다. 이 오더 리스트에서, 가장 인기있는 프로그램에는 다음의 2가지 방식에 따라서 더 많은 자원이 할당될 것이다.
(a) 이 프로그램에 대해서는 모든 확장층을 허용한다.
(b) 적어도 하나의 확장층에 대해서는 더 많은 자원을 할당한다.
한편, 몇몇 확장층을 방출하거나 대역폭 할당을 감소시킴으로써 가장 인기가 없는 프로그램은 다운그레이드(downgrade) 처리를 받는다.
이 알고리즘에 대한 의사 코드(pseudo-code)는 다음과 같다.
Figure 112009038647483-pat00008
Figure 112009038647483-pat00009
위의 인자 (b)를 고려하면, 위의 의사 코드의 단계 (3)에서, 먼저 각 비디오 프로그램 또는 MBS 서비스의 기본층에 대한 자원들을 λ min 으로 먼저 보존하며, 상기 각 비디오 프로그램 또는 MBS 서비스는 고정되거나 QPSK1/2에 변조된다.
다음의 단계(4) 내지 단계(12)가 그리디 알고리즘에 의해서 사용되며, 이로써 확장층에 대한 유효 수신 능력을 갖는 영역 내에 위치한 가입자들의 수에 의해서 표시되는 프로그램 인기도를 기반으로 하여 잔여 대역폭이 할당된다. 각 스케줄링 프로세스의 시작에서는, 각 프로그램의 가입자 분포의 통계 값이 단계(4)에서 계산된다. 이어서, 대역폭이 확장층의 순서로 할당되고, 각 스케줄링 회에서는, 프로그램이 증가하는 인기도에 따라서 서비스된다. 확장층을 수신할 수 있는 더 많은 가입자를 갖는 인기가 좋은 프로그램은 λ max 에 도달할 때까지 확장층을 부가하거나 자원들을 증가시킴으로써 업그레이드 처리를 받는다(단계 (8)). 이에 반해, 아주 작은 가입자 또는 수신기를 갖는 가장 인기가 없는 프로그램은 데이트 레이트를 λ min 으로 감소시킴으로써 자원들을 방출해야 한다. 하나의 층에 대하여 λ min = 0이면, 이 층은 제거될 것이다. 정상적인 프로그램에 있어서, λ l j 은 최소치 λ min 와 최대치 λ max 간의 값으로 설정될 수 있으며, 가령, 이 대역폭은 비례 공정성 알고리즘(proportioned fairness algorithm)을 사용하거나 평균값을 사용함으로써 분할될 수 있다(단계 (10)). 층들 간의 의존성을 고려하면, 하나의 층이 제거되는 경우, 연속하는 더 높은 층도 역시 제거될 것이다. 이러한 과정은, 전체 가용 대역폭이 모두 소비되거나 모든 프로그램들이 모두 서비스될 때까지, 비디오 프로그램들에 대해서 반복될 것이다.
DES 알고리즘은 다항식 시간(polynomial time)으로 실현될 수 있다. 복잡도(complexity)는 2개의 성분을 가지는데, 제1 성분은 그 복잡도가 0(P*1g(P))에 의해 그 경계가 정해지는 인기도 분류 성분이며, 여기서 P는 멀티캐스트 프로그램의 개수이다. 제2 성분은 각 층에서의 대역폭 할당 성분이며, 이 성분의 복잡도는 0(P*L)에 의해서 그 경계가 규정된다. 따라서, 복잡도는 0(P*1g(P)) + 0(P*L)이다. 일반적으로 말하자면, 시스템 내의 프로그램의 개수는 한정적이며, 상수 바운더리(constant boundary) E는 1g(P)에 대하여 1g(P) < E로 발견될 수 있다. 따라서, 본 제안된 알고리즘은 시스템의 효과를 개선하기 위해 다항식 시간으로 실현될 수 있다.
본 실시예의 변형예에 따르면, 수신 조건 정보는 접속 확립 동안에는 전송되지 않지만, 접속 확립 후에 전용 메시지로 해서 전송될 수 있다.
본 실시예의 변형예에 따르면, 표는 이 표가 이동국에 의해서 처음에 생성된 후에 이동국과 기지국 간의 신호 통신을 통해 이동국에 의해서 주기적으로 갱신된다.
본 실시예의 변형예에 따르면, 보고 동작을 트리거하기 위한 조건은 이동국의 구성을 고려할 수 있다. 가령, 몇몇 이동국은 더 많은 층에 가입함으로써 비디오 품질을 개선하고자 할 것이며, 다른 이동국은 전력 소비량 또는 디코딩 능력을 가만하여 한정된 수의 층들에만 가입할 것이다.
본 실시예의 변형예에 따르면, 보고된 메시지는 특정층을 진입하거나 특정층을 이탈하는 것을 표시하는 메시지로만 한정되는 것이 아니다. 당업자들이라면 이동국의 상태 정보를 표시하기 위해 다른 종류의 메시지들이 사용될 수 있음을 알 것이다.
당업자들이라면, 본 실시예의 변형예에 따라, 이동국이 보다 정확한 제어를 위해서 2개 이상의 채널 품질 파라미터를 측정할 수 있음을 알 것이다. 가령, CINR 이외에도, 변화 다운그레이드/업그레이드 경사도(variation downgrade/upgrade slope)가 보고 동작을 트리거하기 위한 기준으로서 사용될 수 있다. 이에 따라, 수신 조건 정보는 이에 대응하는 2개 이상의 채널 품질 파라미터를 포함하여야 한다.
본 발명의 변형예에 따르면, 수신 조건 정보는 유효 수신 CINR 필드 및 층을 고유하게 식별하는 식별자 필드만을 포함할 수 있다. 그리고, 보고 메시지 내에, 특정층을 진입/이탈하는 동작과 같은 특정층에 대한 동작을 표시하는 필드가 존재한다.
지금까지 본 발명을 구현하기 위한 여러 실례들이 기술되었다. 그러나, 다양한 수정 및 변경이 가능하다. 가령, 위의 예들과 다른 실례들에 속한 요소들이 본 발명을 달리 구현하기 위해서 결합, 보충, 수정 또는 제거될 수 있다. 또한, 다른 구조 및 프로세스가 본 명세서에서 개시된 구조 및 프로세스를 대신해서 사용될 수 있으며, 이로써 달성되는 실례들은 본 명세서에서 기술된 실례들과 적어도 실질적으로 동일한 기능으로 수행되거나 적어도 실질적으로 동일한 방식으로 실시되어 본 명세서에서 기술된 실례들과 동일한 결과를 낳을 수 있다는 것을 당업자들이라면 알 것이다. 따라서, 상술한 예들뿐만 아니라 이와 다른 예들도 본 출원에 의해서 고려될 수 있으며 본 발명의 범주 내에 속한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국(BS)의 기능 모듈 및 이동국(MS)의 기능 모듈을 개략적으로 나타내고 있는 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 상태 정보를 보고하기 위해 이동국에 의해서 수행되는 방법을 설명하는 흐름도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 이동국이 위치 A에서 위치 E로 이동하는 예를 개략적으로 설명하는 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 도 3에 도시된 이동국의 이동에 대응하여 기지국과 이동국 간에 교환된 메시지를 설명하는 메시지 시퀀스 차트.

Claims (12)

  1. 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 네트워크 내에서 수신기의 상태 정보를 보고하는 방법으로서 - 서비스는 계층 부호화 기술을 이용하여 적어도 2개의 층들로 인코딩되고, 각각의 층은 채널 품질의 관점에서 상기 층을 수신하기 위한 자격을 나타내는 사전설정된 임계값에 대응하며, 상기 적어도 2개의 층들 중에서 더 높은 층의 사전설정된 임계값은 더 큰 값에 대응함 -,
    상기 수신기측에서,
    상기 적어도 2개의 층들 전부에 대한 사전설정된 임계값들을 도출하는 단계;
    상기 적어도 2개의 층들의 서브세트(subset)를 통해 상기 서비스를 수신하는 단계;
    채널 품질 파라미터를 측정하는 단계(202); 및
    상기 채널 품질 파라미터가 증가하여 상기 사전설정된 임계값들 중 하나에 도달하는 경우, 상기 사전설정된 임계값들 중 하나에 대응하지만 상기 적어도 2개의 층들의 서브세트에는 속하지 않는 높은 층을 추가로 포함하는 상기 적어도 2개의 층들의 수정된 서브세트를 수신하고, 상기 채널 품질 파라미터가 상기 사전설정된 임계값들 중 다른 하나 아래로 떨어지는 경우, 상기 사전설정된 임계값들 중 다른 하나에 대응하는 층을 제외한 상기 적어도 2개 이상의 층들의 다른 수정된 서브세트를 통해 상기 서비스를 수신하는 단계 및 상기 적어도 2개의 층들의 상기 수정된 서브세트에 대한 변경을 나타내는 상기 수신기의 상태 정보를 송신하는 단계(203)
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 층은 이해도(intelligibility)를 위한 최소 정보를 포함하고 있는 기본층 및 상기 서비스의 전체 품질을 점차 개선하는 추가 정보를 포함하고 있는 적어도 하나의 확장층(enhancement layer)을 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 확장층의 디코딩은 상기 기본층 및 그 선행하는 확장층에 의존하며,
    상기 적어도 2개의 층의 서브세트는 상기 서브세트 내의 임의의 층이 상기 서브세트 내에서 필요한 선행층을 갖는 식으로 선택되는 방법.
  4. 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 네트워크 내에서 계층 부호화 기술을 이용하여 적어도 2개의 층으로 인코딩된 서비스를 수신하면서 상태 정보를 보고하는 수신기로서 - 각각의 층은 채널 품질의 관점에서 상기 층을 수신하기 위한 자격을 나타내는 사전설정된 임계값에 대응하고, 상기 적어도 2개의 층들 중에서 더 높은 층의 사전설정된 임계값은 더 큰 값에 대응함 -,
    상기 적어도 2개의 층들 전부에 대해 사전설정된 임계값들을 제공하는 수신 조건 제공 모듈;
    다운링크 채널의 채널 품질 파라미터를 측정하는 채널 추정 모듈 - 적어도 2개의 층으로 인코딩된 서비스는 상기 적어도 2개의 층의 서브세트를 통해 수신됨 - ; 및
    상기 적어도 2개의 층의 수정된 서브세트를 통한 상기 서비스의 수신 변경시 상기 수신기의 상태 정보를 송신하는 서비스 관리 모듈 - 상기 채널 품질 파라미터가 증가하여 상기 사전설정된 임계값들 중 하나에 도달하는 경우, 상기 사전설정된 임계값들 중 하나에 대응하지만 상기 적어도 2개의 층들의 서브세트에는 속하지 않는 높은 층을 추가로 포함하는 상기 적어도 2개의 층들의 수정된 서브세트를 통해 상기 서비스를 수신하고, 상기 채널 품질 파라미터가 상기 사전설정된 임계값들 중 다른 하나 아래로 떨어지는 경우, 상기 사전설정된 임계값들 중 다른 하나에 대응하는 층을 제외한 상기 적어도 2개 이상의 층들의 다른 수정된 서브세트를 통해 상기 서비스를 수신함 -
    을 포함하는 수신기.
  5. 서비스가 통신 채널 상에서 적어도 2개의 층으로 인코딩되는 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 네트워크 내에서 자원을 할당하는 디바이스로서,
    상기 네트워크는 적어도 2개의 서비스들을 포함하고, 각각의 서비스는 통신 채널을 통해 계층 부호화 기술을 이용하여 적어도 2개의 층들로 인코딩되고, 각각의 층은 채널 품질의 관점에서 상기 층을 수신하기 위한 자격을 나타내는 사전설정된 임계값에 대응하며, 상기 적어도 2개의 층들 중에서 더 높은 층의 사전설정된 임계값은 더 큰 값에 대응하며,
    상기 디바이스는,
    적어도 하나의 수신기로부터 상태 정보를 수신하는 제1 모듈 - 각각의 수신기는 상기 서비스에 대해 상기 적어도 2개의 층의 서브세트를 통해 서비스를 수신하고, 상기 적어도 2개의 층들의 서브세트의 변경을 나타내는 상태 정보는 상기 서비스에 대해 상기 적어도 2개의 층들의 수정된 서브세트를 통해 상기 서비스를 수신하도록 변경될 때 상기 수신기에 의해 송신되고, 채널 품질 파라미터가 증가하여 상기 사전설정된 임계값들 중 하나에 도달하는 경우, 상기 사전설정된 임계값들 중 하나에 대응하지만 상기 적어도 2개의 층들의 서브세트에는 속하지 않는 높은 층을 추가로 포함하는 상기 적어도 2개의 층들의 수정된 서브세트를 통해 상기 서비스를 수신하고, 상기 채널 품질 파라미터가 상기 사전설정된 임계값들 중 다른 하나 밑으로 떨어지는 경우, 상기 사전설정된 임계값들 중 다른 하나에 대응하는 층을 제외한 상기 적어도 2개 이상의 층들의 다른 수정된 서브세트를 통해 상기 서비스를 수신함 -; 및
    적어도 하나의 수신기의 상태 정보에 기초하여 모든 서비스들의 대역폭 자원 할당을 조절하는 제2 모듈
    을 포함하는 디바이스.
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