KR101858998B1 - 이동통신 시스템에서의 상향링크 자원 할당 방법 및 장치 - Google Patents

이동통신 시스템에서의 상향링크 자원 할당 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

이동통신 시스템의 기지국에서 상향링크 자원을 할당하는 방법이 개시된다. 개시된 방법은, 단말로부터 스케줄링 요청을 수신하는 단계, 상기 스케줄링 요청의 수신에 응답하여 상기 단말로의 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한지의 여부를 판단하는 단계, 및 상기 단말로의 상향링크 자원 할당이 가능한 것으로 판단된 경우, 상기 단말로 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당 정보를 포함하는 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

이동통신 시스템에서의 상향링크 자원 할당 방법 및 장치{Method and Apparatus for Uplink Resource Allocation in a Mobile Communication System}
본 발명은 이동 통신 시스템에서 상향링크(Uplink) 자원을 할당하는 기술에 관한 것으로, 더 구체적으로는 단말로부터의 스케줄링 요청(Scheduling Request)에 응답하여 기지국이 단말을 위한 상향 링크 자원을 할당하는 기술에 관한 것이다.
세계적으로 이동통신 네트워크들은 텔레포니(음성 통화), 오디오/비디오 등의 멀티미디어 데이터, 메시징, 브로드캐스팅과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하도록 날로 고도화되고 있다. 최근 국내의 이동통신 네트워크는 3G 서비스인 WCDMA에서 그 중심이 LTE(Long Term Evolution) 또는 LTE-A(LTE-Advanced) 망으로 이동하고 있으며, 이에 따라 LTE 망에 접속하여 데이터 서비스 및/또는 VoLTE(Voice over LTE) 음성 통화 서비스를 이용할 수 있는 단말(LTE 단말)의 보급이 확산되고 있다. LTE 및 LTE-A는 셀룰러 네트워크에서 발전한, 고속 데이터 전달을 위해 설계된 무선 네트워크 표준이다. LTE 및 LTE-A에서는 음성 데이터를 포함한 모든 데이터를 인터넷 프로토콜(IP)을 기초로 한 데이터 패킷으로 전달한다.
LTE/LTE-A 시스템에는 FDD(Frequency Division Duplex)를 기반으로 한 FDD LTE/LTE-A 시스템과 TDD(Time Division Duplex)를 기반으로 한 TDD LTE/LTE-A 시스템이 있는데, 이 중에서 TDD LTE/LTE-A 시스템은 시간축의 자원을 하향링크(Downlink: DL)와 상향링크(Uplink: UL)가 공유하여 사용하도록 설계된다. TDD LTE/LTE-A 시스템의 경우, 상향링크/하향링크(UL/DL) 구성 파라미터(configuration parameter) 설정 값에 따라 UL/DL 서브프레임(subframe)의 수가 결정된다. 일반적으로 DL의 트래픽 양이 UL의 그것에 비해 많기 때문에, 기지국(eNodeB)은 하향링크를 위해 사용되는 서브프레임의 수가 상향링크를 위해 사용되는 서브프레임의 수 보다 더 많도록 운용되는 것이 일반적이다. 즉, UL을 위해 할당되는 무선 자원은 상대적으로 적다. 이러한 운용 방식은 UL/DL의 트래픽 불균형을 고려하여 설정된 것이므로, 시스템 수율 관점에서 볼 때 타당하다고 볼 수 있다. 그러나, VoLTE 서비스를 위해서는 매 20ms 마다 패킷을 생성하여 실시간으로 단말과 기지국이 패킷을 주고받아야 하는데, 다수의 사용자가 VoLTE 서비스를 이용할 경우 UL 자원이 적기 때문에 패킷 지연 허용치(packet delay budget)와 같은 QoS(Quality-of-Service) 관점에서 실시간성을 보장하기 어렵다는 문제점이 있다. 패킷 지연 허용치를 만족하지 못하는 경우 패킷 손실(packet loss)이 증가되는 문제점이 발생하고, 이는 VoLTE의 음성통화 품질 지표인 MOS(Mean Opinion Score) 성능 저하로 이어지게 된다.
본 발명의 과제는 LTE/LTE-A 시스템에서 패킷 지연(packet delay)을 감소시킬 수 있는 간소화된 상향링크 자원 할당 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는 LTE/LTE-A 사용자 수를 최대화시킬 수 있는 상향링크 자원 할당 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 이동통신 시스템에서 단말이 기지국으로 상향링크 자원 할당을 요청하는 방법이 제공된다. 이 방법은, 상기 기지국으로 스케줄링 요청(Scheduling Request)을 전송하는 단계, 상기 스케줄링 요청의 전송에 응답하여 상기 기지국으로부터 BSR(Buffer Status Report) 및 VoLTE(Voice over Long Term Evolution) 패킷 전송용의 상향링크(Uplink) 자원 할당 정보를 포함하는 메시지를 수신하는 단계, 및 상기 메시지를 수신하는 것에 응답하여 상기 상향링크 자원 할당 정보를 기초로 상기 기지국으로 VoLTE 패킷을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 메시지는 LTE 시스템에서의 DCI0 메시지일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방법은, 상기 메시지를 수신하는 것에 응답하여 상기 상향링크 자원 할당 정보를 기초로 상기 기지국으로 BSR을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 상향링크 자원 할당 정보는, 전체 PRB들(Physical Resource Blocks) 중 사용 가능한 RB들(Resource Blocks)을 식별하기 위한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 메시지를 수신하는 것에 응답하여 상기 상향링크 자원 할당 정보를 기초로 상기 기지국으로 VoLTE 패킷을 전송하는 단계는, 상기 메시지를 수신한 후 선정된 시간 경과 후 상기 상향링크 자원 할당 정보를 기초로 상기 기지국으로 상기 VoLTE 패킷을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 이동통신 시스템의 기지국에서 상향링크 자원을 할당하는 방법이 제공된다. 이 방법은, 단말로부터 스케줄링 요청을 수신하는 단계, 상기 스케줄링 요청의 수신에 응답하여 상기 단말로의 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한지의 여부를 판단하는 단계, 및 상기 단말로의 상향링크 자원 할당이 가능한 것으로 판단된 경우, 상기 단말로 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당 정보를 포함하는 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스케줄링 요청의 수신에 응답하여 상기 단말로의 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한지의 여부를 판단하는 단계는, 상기 단말에 할당되는 RB들의 개수 및 상기 단말과 동시에 스케줄링 요청을 전송한 적어도 하나의 다른 단말에 할당되는 RB들의 개수를 기초로 상기 단말로의 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한지의 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 단말에 할당되는 RB들의 개수 및 상기 단말과 동시에 스케줄링 요청을 전송한 적어도 하나의 다른 단말에 할당되는 RB들의 개수를 기초로 상기 단말로의 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한지의 여부를 판단하는 단계는, 상기 단말에 할당되는 RB들의 개수가 상기 적어도 하나의 다른 단말에 할당되는 RB들의 개수 보다 적을수록 상기 단말로의 상향링크 자원 할당 가능성이 크게 되도록 설계된 알고리즘에 기초하여 상기 단말로의 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한지의 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방법은, 상기 단말로의 상향링크 자원 할당이 가능하지 않은 것으로 판단된 경우 상기 단말로부터의 스케줄링 요청에 응답하지 않는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스케줄링 요청의 수신에 응답하여 상기 단말로의 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한지의 여부를 판단하는 단계는, 상기 스케줄링 요청의 수신 이전에 수신한 상기 단말로부터의 적어도 하나의 스케줄링 요청 - 상기 적어도 하나의 스케줄링 요청은 연이어 응답되지 않음 - 의 개수 및 상기 단말과 동시에 스케줄링 요청을 전송한 적어도 하나의 다른 단말로부터의 적어도 하나의 대응되는 스케줄링 요청의 개수를 기초로 상기 단말로의 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한지의 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스케줄링 요청의 수신 이전에 수신한 상기 단말로부터의 적어도 하나의 스케줄링 요청 - 상기 적어도 하나의 스케줄링 요청은 연이어 응답되지 않음 - 의 개수 및 상기 단말과 동시에 스케줄링 요청을 전송한 적어도 하나의 다른 단말로부터의 적어도 하나의 대응되는 스케줄링 요청의 개수를 기초로 상기 단말로의 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한지의 여부를 판단하는 단계는, 상기 단말로부터의 적어도 하나의 스케줄링 요청의 개수가 상기 다른 단말로부터의 적어도 하나의 대응되는 스케줄링 요청의 개수 보다 클수록 상기 단말로의 상향링크 자원 할당 가능성이 크게 되도록 설계된 알고리즘에 기초하여 상기 단말로의 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한지의 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 이동통신 단말 장치가 제공된다. 이 장치는, 선정된 RAT(Radio Access Technology)를 구현하도록 설계된 무선 통신부, 및 상기 무선 통신부에 통신 가능하게 결합된 제어부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제어부는, 상기 무선 통신부를 통하여 상기 기지국으로 스케줄링 요청(Scheduling Request)을 전송하고, 상기 기지국으로부터 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크(Uplink) 자원 할당 정보를 포함하는 메시지를 수신하고, 상기 메시지를 수신하는 것에 응답하여 상기 상향링크 자원 할당 정보를 기초로 상기 기지국으로 VoLTE 패킷을 전송하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 이동통신 시스템에서의 기지국 장치가 제공된다. 이 장치는, 선정된 RAT(Radio Access Technology)를 구현하도록 설계된 무선 통신부, 및 상기 무선 통신부에 통신 가능하게 결합된 제어부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제어부는, 상기 무선 통신부를 통하여 단말로부터 스케줄링 요청을 수신하고, 상기 스케줄링 요청의 수신에 응답하여 상기 단말로의 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한지의 여부를 판단하고, 상기 단말로의 상향링크 자원 할당이 가능한 것으로 판단된 경우 상기 단말로 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당 정보를 포함하는 메시지를 전송하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 단말에 할당되는 RB들의 개수 및 상기 단말과 동시에 스케줄링 요청을 전송한 적어도 하나의 다른 단말에 할당되는 RB들의 개수를 기초로 상기 단말로의 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한지의 여부를 판단하도록 더 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 단말에 할당되는 RB들의 개수가 상기 적어도 하나의 다른 단말에 할당되는 RB들의 개수 보다 적을수록 상기 단말로의 상향링크 자원 할당 가능성이 크게 되도록 설계된 알고리즘에 기초하여 상기 단말로의 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한지의 여부를 판단하도록 더 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 스케줄링 요청의 수신 이전에 수신한 상기 단말로부터의 적어도 하나의 스케줄링 요청 - 상기 적어도 하나의 스케줄링 요청은 연이어 응답되지 않음 - 의 개수 및 상기 단말과 동시에 스케줄링 요청을 전송한 적어도 하나의 다른 단말로부터의 적어도 하나의 대응되는 스케줄링 요청의 개수를 기초로 상기 단말로의 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한지의 여부를 판단하도록 더 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 단말로부터의 적어도 하나의 스케줄링 요청의 개수가 상기 다른 단말로부터의 적어도 하나의 대응되는 스케줄링 요청의 개수 보다 클수록 상기 단말로의 상향링크 자원 할당 가능성이 크게 되도록 설계된 알고리즘에 기초하여 상기 단말로의 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한지의 여부를 판단하도록 더 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, LTE/LTE-A 시스템에서 상향링크 자원 할당 절차를 간소화시킴으로써 VoLTE 패킷 지연(packet delay) 및/또는 VoLTE 패킷 지연 허용치를 감소시키고 이에 따라 서비스 품질을 향상시킬 수 있다는 기술적 효과가 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, LTE/LTE-A 사용자 수를 최대화시키도록 단말들에 대해 상향링크 자원을 할당함으로써 효율적인 상향링크 자원 운용이 가능해지고 시스템 수율 또한 제고할 수 있게 된다는 기술적 효과가 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, LTE/LTE-A 시스템에서 상향링크 자원 할당 절차를 간소화시킴으로써 PING 서비스의 평균 지연 시간이 감소되는 기술적 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명이 구현되는 LTE 시스템의 일 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 블록 구성도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 블록 구성도를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 단말이 기지국으로 상향링크 자원 할당을 요청하기 위해 단말에서 수행되는 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 상향링크 자원 할당 절차가 진행됨에 따른 단말과 기지국 간의 메시지/데이터 교환을 설명하기 위한 신호 흐름도를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 상향링크 자원을 할당하기 위해 기지국에서 수행되는 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한 도면이다.
도 7은 기지국에서 실행되는 상향링크 자원 할당 알고리즘의 제1 실시예를 설명하기 위한 흐름도를 도시한 도면이다.
도 8은 기지국에서 실행되는 상향링크 자원 할당 알고리즘의 제2 실시예를 설명하기 위한 흐름도를 도시한 도면이다.
본 발명의 이점들과 특징들 그리고 이들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해 질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 실시예들은 단지 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려 주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로 본 발명을 한정하려는 의도에서 사용된 것이 아니다. 예를 들어, 단수로 표현된 구성 요소는 문맥상 명백하게 단수만을 의미하지 않는다면 복수의 구성 요소를 포함하는 개념으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐이고, 이러한 용어의 사용에 의해 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성이 배제되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예에 있어서 '모듈' 혹은 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하는 기능적 부분을 의미할 수 있다.
덧붙여, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명이 구현되는 LTE 시스템의 일 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명이 실시될 수 있는 LTE 시스템(100)에서는 다수의 단말(UE, 120)이 무선 링크를 통해 LTE/EPC(Evolved Packet Core, 140)와 접속될 수 있다. LTE/EPC(140)는 스위치 장치, 가입자 정보 관리 장치 등으로 구성된 네트워크로서, eNodeB라 불리는 기지국(142)을 포함할 수 있다. LTE/EPC(140)는 MME(Mobility Management Entity), SGW(Serving Gateway), PGW(Packet Data Network Gateway) 및 PCRF(Policy and Changing Rules Functions)를 더 포함할 수 있다(도시되지 않음). 기지국(142)은 이에 엑세스하는 단말들(120)에 무선 통신 서비스를 제공하기 위해, 무선 자원 관리(RRM), 무선 자원의 설정, 변경 및 해제와 같은 무선 베어러 제어, 단말 상태 관리 및 MME와 단말 간의 접속 관리 제어, 무선 허용 통제(Radio Admission Control), 측정값 수집 및 평가, 동적 자원 할당(스케줄링), IP 헤더 압축/압축 해제, 엑세스 계층 보안, MME선택, S-GW로의 사용자 데이터 라우팅, MME로부터의 페이징 메시지 전송, 브로드캐스트 전송 등의 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
MME는 기지국(142)을 수용하고 이동성 관리 엔티티(Entity)로서의 기능을 제공하는 논리적 노드의 역할을 수행하도록 구성될 수 있다. MME는, 예컨대3GPP 네트워크간에 이동성 시그널링을 제공하고 유휴 상태의 단말에 대한 위치 등록과 페이징 처리, SGW, PGW, SGSN같은 네트워크 선택 기능을 제공할 수 있다. SGW는 패킷 게이트웨이로서 기지국(142)과 3GPP간의 로컬 이동성 앵커 포인트가 되며, 핸드오버시 새로운 기지국으로 패킷 데이터를 스위칭하여 라우팅과 포워딩을 수행하도록 구성될 수 있다. PGW는 후술할 IMS 플랫폼과의 인터페이스 역할을 하고 IP 주소 할당 및 SGW로의 패킷 전달 기능을 하도록 구성될 수 있다. PCRF는 사용자 데이터 QoS 및 과금 제어를 위한 논리적 노드의 역할을 수행하도록 구성될 수 있다.
LTE 시스템(100)은 LTE/EPC(140)에 접속된 IMS(IP Multimedia Subsystem, 150)을 더 포함할 수 있다. IMS(150)는 IP 망 위에서 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 프레임웍으로서 유무선 망에 공통적인 멀티미디어 서비스 환경을 제공한다. IMS(150)는 제어 계층과 서비스 계층을 분리해서 여러 서비스가 서비스 종속적인 제어 기능을 가질 필요 없이 공통의 제어 계층으로 쉽게 확장할 수 있는 구조를 가진다. IMS(150)는 P-CSCF(Proxy Call/Session Control Function), S-CSCF(Serving Call/Session Control Function), I-CSCF(Interrogating Call/Session Control Function) 및 AS(Application Server)를 포함할 수 있다(도시되지 않음).
단말(120)은 GSM 망, CDMA 망과 같은 2G 무선통신망, LTE 망, WiFi 망과 같은 무선인터넷망, WiBro 망 및 WiMax 망과 같은 휴대인터넷망 또는 패킷 전송을 지원하는 무선통신망에서 채택되는 RAT들(Radio Access Technologies)을 구현할 수 있고 그러한 무선통신망에서 사용되는 이동통신 단말기의 기능들/특징들을 포함할 수 있지만, 단말(120)의 기능이 이에 제한되는 것은 아니다. 또한 단말(120)은 LTE/VoLTE를 지원하는 데스크탑(desktop) 또는 랩탑(laptop) PC, 태블릿 PC, 노트북, 노트 패드 등의 휴대용 단말기, 스마트 폰 등과 같은 다양한 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치 등을 포함할 수 있으나, 단말(120)의 종류가 이에 제한되는 것은 아니다.
이상으로 본 발명이 실시될 수 있는 LTE 시스템을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명이 실시될 수 있는 LTE 시스템이 도시된 네트워크 엔티티들(Network Entities)만을 포함하여야 하는 것이 아니고 또한 이들 네트워크 엔티티를 반드시 모두 포함하여야 하는 것도 아님을 인식하여야 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 블록 구성도를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 단말(120)은 제어부(220), 저장부(240) 및 무선 통신부(260)를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 구성 요소들은 이동통신 시스템(100)에서 작동 가능한 단말(120)의 모든 기능을 반영한 것이 아니고 필수적인 것도 아니어서, 단말(120)은 도시된 구성 요소들 보다 많은 구성 요소를 포함하거나 그 보다 적은 구성 요소를 포함할 수 있음을 인식하여야 한다.
제어부(220)는 일반적으로 단말(120)의 전반적인 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 제어부(220)는, 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어를 비롯하여 핸드오버를 위한 제어 및 처리를 수행하도록 구현될 수 있다. 제어부(220)는 무선 통신부(260)를 통하여 기지국(142)으로 스케줄링 요청(Scheduling Request)을 전송하고, 기지국(142)으로부터 BSR(Buffer Status Report, 버퍼 상태 보고) 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크(Uplink) 자원 할당 정보를 포함하는 메시지를 수신하도록 구성될 수 있다. BSR은 단말(120)의 버퍼 상태에 관한 정보, 즉 단말(120)이 전송해야 할 데이터의 크기를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 메시지는 LTE 시스템에서의 DCI0 메시지일 수 있다. 제어부(220)는 상기 메시지를 수신하는 것에 응답하여 상향링크 자원 할당 정보를 기초로 기지국(142)으로 VoLTE 패킷을 전송하도록 더 구성될 수 있다. 제어부(220)는 상기 메시지를 수신하는 것에 응답하여 상기 상향링크 자원 할당 정보를 기초로 상기 기지국으로 BSR을 전송하도록 더 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 상향링크 자원 할당 정보는, 기지국(142)에서 운용하는 전체 PRB들(Physical Resource Blocks) 중 단말(120)이 사용 가능한 RB들(Resource Blocks)을 식별하기 위한 정보를 포함할 수 있다.
저장부(240)는 제어부(220)의 동작을 위한 프로그램 및/또는 데이터를 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터 등을 또한 저장할 수 있다. 저장부(240)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장 매체를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 단말(120)은 저장부(240)와는 별도로 또는 저장부(240)와 연계하여 인터넷(Internet)상에서 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작하도록 구성될 수 있다.
무선 통신부(260)는 단말(120)이 기지국(142)과 또는 또 다른 단말이 위치한 네트워크와 무선 통신을 할 수 있도록 지원하는, LTE/LTE-A를 비롯한 다양한 RAT들을 구현하는 하드웨어 및/또는 펌웨어로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 무선 통신부(260)는 LTE-Ue와 같은 무선통신 인터페이스 규격을 따르도록 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 블록 구성도를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 기지국(142)은 자원 할당 제어부(320), 저장부(340) 및 무선 통신부(360)를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 구성 요소들은 기지국(142)의 모든 기능을 반영한 것이 아니고 필수적인 것도 아니어서, 기지국(142)은 도시된 구성 요소들 보다 많은 구성 요소를 포함하거나 그 보다 적은 구성 요소를 포함할 수 있음을 인식하여야 한다.
자원 할당 제어부(320)는 본 발명의 실시예들에 따라 스케줄링 요청을 전송해 온 적어도 하나의 단말을 위해 상향링크 자원 할당 절차를 실행하도록 설계될 수 있다. 자원 할당 제어부(320)는, 무선 통신부(360)를 통하여 단말(120)로부터 스케줄링 요청을 수신하고, 이러한 스케줄링 요청의 수신에 응답하여 단말(120)로의 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한지의 여부를 판단하도록 구성될 수 있다. 자원 할당 제어부(320)는 단말(120)로의 상향링크 자원 할당이 가능한 것으로 판단된 경우 단말(120)로 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당 정보를 포함하는 메시지를 전송하도록 더 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 메시지는 LTE 시스템에서의 DCI0 메시지일 수 있다. 일 실시예에서, 상향링크 자원 할당 정보는, 기지국(142)이 운용하는 전체 PRB들(Physical Resource Blocks) 중 사용 가능한 RB들(Resource Blocks)을 식별하기 위한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 자원 할당 제어부(320)는, 스케줄링 요청을 전송해 온 단말(120)로의 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한지의 여부를 판단하기 위하여 선정된 자원 할당 알고리즘을 실행하도록 설계될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 단말(120)에 할당되는 RB들의 개수가 단말(120)과 동시에(즉, 단말(120)과 동일한 서브프레임 구간에서) 스케줄링 요청을 전송한 적어도 하나의 다른 단말에 할당되는 RB들의 개수 보다 적을수록 단말(120)로의 상향링크 자원 할당 가능성이 크게 되도록 상향링크 자원 할당 알고리즘을 구현할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 단말(120)로부터의 현재의 스케줄링 요청의 수신 이전에 단말(120)로부터 적어도 하나의 스케줄링 요청을 수신하였으나 그러한 스케줄링 요청에 연이어 응답하지 않은 경우(즉, 자원 할당을 하지 않은 경우) 그러한 스케줄링 요청의 개수(NSR)를 카운트하고, 단말(120)과 동시에 스케줄링 요청을 전송한 적어도 하나의 다른 단말로부터도 이전에 적어도 하나의 스케줄링 요청을 수신하였으나 그러한 요청에 연이어 응답하지 않은 경우(즉, 자원 할당을 하지 않은 경우) 그러한 스케줄링 요청의 개수(NSR)를 카운트하고, 단말(120)에 대해 카운트된 NSR과 적어도 하나의 다른 단말에 대해 카운트된 적어도 하나의 NSR에 근거하여 자원 할당이 이루어지도록 상향링크 자원 할당 알고리즘을 구현할 수 있다. 이러한 상향링크 자원 할당 알고리즘의 구현에 따르면, 단말(120)에 대한 NSR이 다른 단말들에 대한 NSR들 보다 클수록 단말(120)로의 상향링크 자원 할당 가능성이 높게 될 수 있다. 이상으로 상향링크 자원 할당 알고리즘의 몇몇 실시예를 예시하였으나, 상향링크 자원 할당 알고리즘의 구현 방식이 전술한 방식으로 한정되는 것이 아님을 인식하여야 한다.
저장부(340)는 단말(120)의 저장부(240)와 관련하여 전술한 바와 같이 메모리 소자로 구현될 수 있다. 저장부(340)는, 예컨대 ROM, EPROM, 또는 EEPROM 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않고 다양한 메모리 소자를 포함할 수 있다. 무선 통신부(360)는 해당 기지국과 단말들(120) 간의 그리고 해당 기지국과 인접 기지국 간의 무선 통신을 지원하기 위한 하드웨어 모듈 및/또는 소프트웨어/펌웨어 모듈로 구현될 수 있다. 무선 통신부(360)는 LTE/LTE-A를 비롯한 다양한 RAT들을 구현하도록 설계될 수 있다.
이상으로 설명한 실시예에 있어서, 단말(120)의 제어부(220) 및 기지국의 자원 할당 제어부(320)는, 하드웨어적 측면에서 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers) 및 마이크로 프로세서(microprocessors) 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 절차나 단계 또는 기능을 포함하는 실시예들은 적어도 하나의 기능 또는 작동을 수행하게 하는, 하드웨어 플랫폼 상에서 실행가능한 펌웨어/소프트웨어 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션에 의해 구현될 수 있다. 이 경우, 소프트웨어 코드는 저장부(240, 340)에 저장되거나 저장부(240, 340)와 제어부(220)/자원 할당 제어부(320)에 분산 저장될 수 있으며 제어부(220)/자원 할당 제어부(320)에 의해 실행될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 단말이 기지국으로 상향링크 자원 할당을 요청하기 위해 단말에서 수행되는 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 상향링크 자원 할당 절차가 진행됨에 따른 단말과 기지국 간의 메시지/데이터 교환을 설명하기 위한 신호 흐름도를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 방법의 일 실시예는, 단말(120)에 상향링크로 전송할 VoLTE 패킷이 존재하는 경우 단말(120)이 기지국(142)으로 스케줄링 요청(SR)을 전송하는 단계로부터 시작된다(S410). 기지국(142)이 스케줄링 요청의 수신에 응답하여 단말(120)로의 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한 것으로 판단하고, 이에 따라 단말(120)로 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당 정보를 포함하는 메시지를 전송하면, 단말(120)은 단계(S420)에서 상기 메시지를 수신한다. 일 실시예에서, 상향링크 자원 할당 정보는, 기지국(142)이 운용하는 전체 PRB들(Physical Resource Blocks) 중 사용 가능한 RB들(Resource Blocks)을 식별하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 메시지는 LTE 시스템에서의 DCI0 메시지일 수 있다(도 5 참조). 단계(S430)에서는, 단말(120)이, 예컨대 상기 메시지를 수신한 후 선정된 시간 경과 후 상향링크로 할당된 특정 서브프레임의 구간에서 상기 수신한 메시지에 포함된 상향링크 자원 할당 정보를 기초로 기지국(142)으로 VoLTE 패킷을 전송한다. 일 실시예에서, 단말(120)이 기지국(142)으로 VoLTE 패킷을 전송한 후 또는 그 전송에 앞서 기지국(142)으로 BSR을 전송하도록 단계(430)를 구성할 수 있으나, 기지국(142)으로 BSR을 반드시 전송해야 하는 것은 아님을 인식하여야 한다.
본 방법에 따르면, 단말(120)이 기지국(142)에 스케줄링 요청을 전송하여 기지국(142)으로부터 메시지를 받고 VoLTE 패킷 (및/또는 BSR)을 전송하기까지의 지연 시간(ttot)은 아래의 수학식 (1)과 같다(도 5 참조).
ttot = tSR _ DCI0 + tDCI0 _ VoLTE + BSR (1)
여기서, tSR _ DCI0는 단말(120)이 기지국(142)에 스케줄링 요청을 전송하여 기지국(142)으로부터 DCI0 메시지를 수신할 때까지 걸린 시간을 나타내고, tDCI0 _ VoLTE + BSR은 단말(120)이 기지국(142)으로부터 DCI0 메시지를 수신한 후 VoLTE 패킷/BSR을 기지국(142)으로 전송할 때까지 걸린 시간을 나타낸다.
종래 기술에서는, 단말(120)이 기지국(142)으로 스케줄링 요청을 보내면, 기지국(142)에서 BSR 전송을 위해 단말(120)이 필요로 하는 상향링크 자원에 관한 정보를 DCI0 메시지를 통해 단말(120)로 전송하고(tSR _ DCI0), 단말(120)은 DCI0 메시지를 참조해 할당 받은 상향링크 자원을 이용해 기지국(1420)으로 BSR을 전송하고(tDCI0_BSR), 기지국(142)에서 BSR을 수신하면 이를 통해 단말(120)이 전송할 데이터 크기를 확인 후 필요한 만큼의 상향 링크 자원을 할당해 이를 나타내는 정보를 DCI0 메시지를 통해 단말(120)에 전달하고(tBSR _ DCI0), 단말(120)은 수신 받은 DCI0 메시지를 통해 할당 받은 상향링크 자원을 이용하여 VoLTE 패킷을 전송한다(tDCI0_VoLTE). 따라서, 종래 기술에 있어서는 단말(120)이 기지국(142)에 스케줄링 요청을 전송한 후 VoLTE 패킷을 전송하기까지 걸리는 지연 시간(ttot)을 아래의 수학식 (2)와 같이 나타낼 수 있다.
ttot = tSR _ DCI0 + tDCI0 _ BSR + tBSR _ DCI0 + tDCI0 _ VoLTE (2)
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 자원 할당 방법에 따르면, BSR을 위한 자원과 VoLTE 패킷 전송을 위해 필요한 무선 자원이 함께 할당되므로, 종래 기술에 비해 tDCI0 _ BSR + tBSR _ DCI0에 해당하는 만큼의 지연 시간을 단축 시킬 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 상향링크 자원을 할당하기 위해 기지국에서 수행되는 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 방법의 일 실시예는 단말(120)로부터 스케줄링 요청을 수신하는 단계(S610)로부터 시작된다. 단계(S620)에서는, 단말(120)로부터의 스케줄링 요청의 수신에 응답하여 단말(120)로의 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한지의 여부를 판단한다. 이 단계에서는, 단말(120)이 전송하게 될 수 있는 BSR 및 VoLTE 패킷을 동시에 고려하여 스케줄링 요청을 전송해 온 단말(120)로의 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한지의 여부를 판단하는데, 이를 위해 선정된 자원 할당 알고리즘을 실행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 단말(120)에 할당되는 RB들의 개수가 단말(120)과 동시에(즉, 단말(120)과 동일한 서브프레임 구간에서) 스케줄링 요청을 전송한 적어도 하나의 다른 단말에 할당되는 RB들의 개수 보다 적을수록 단말(120)로의 상향링크 자원 할당 가능성이 크게 되도록 상향링크 자원 할당이 이루어질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 단말(120)로부터의 현재의 스케줄링 요청의 수신 이전에 단말(120)로부터 적어도 하나의 스케줄링 요청을 수신하였으나 그러한 스케줄링 요청에 연이어 응답하지 않은 경우(즉, 자원 할당을 하지 않은 경우) 그러한 스케줄링 요청의 개수(제1 개수)를 카운트하고, 단말(120)과 동시에 스케줄링 요청을 전송한 적어도 하나의 다른 단말로부터도 이전에 적어도 하나의 스케줄링 요청을 수신하였으나 그러한 요청에 연이어 응답하지 않은 경우(즉, 자원 할당을 하지 않은 경우) 그러한 스케줄링 요청의 개수(제2 개수)를 카운트하고, 카운트된 제1 개수와 제2 개수에 근거하여 상향링크 자원 할당이 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 개수가 제2 개수 보다 클수록 단말(120)로의 상향링크 자원 할당 가능성이 크게 되는 방식으로 상향링크 자원 할당이 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 매 t번째 서브프레임에서 스케줄링 가능한 UL VoLTE 사용자 수를 최대화하도록 상향링크 자원 할당이 이루어질 수 있다. 이를 위해 아래의 수학식 (3) 내지 수학식 (6)으로 정의되는 유틸리티 함수가 제안된다.
Figure 112016008224524-pat00001
(3)
Figure 112016008224524-pat00002
(4)
Figure 112016008224524-pat00003
(5)
Figure 112016008224524-pat00004
(6)
수학식 (3) 내지 수학식 (6)에서 사용되는 변수들은 아래의 표에 나타낸 바와 같이 정의된다.
변 수 의 미
K t번째 서브프레임에서 SR을 요청한 사용자들의 수
N 기지국(142)에서 운용하는 전체 PRBs(Physical Resource Blocks)의 개수
Figure 112016008224524-pat00005
 t번째 서브프레임에서 i번째 사용자가 자원 할당(scheduling)되면 1, 아니면 0
Figure 112016008224524-pat00006
 t번째 서브프레임에서 i번째 사용자의 MCS (Modulation and Coding Scheme) 레벨로서 채널 상태에 따라 정해지는 값
Figure 112016008224524-pat00007
 t번째 서브프레임에서 i번째 사용자가 할당 받은 RB들(Resource Blocks)의 개수
Figure 112016008224524-pat00008
 LTE Specification에 의해 계산되는 TB(Transport Block)의 크기 [Ref: TS 36.213, v9.3.0, Table 7.1.7.2.1-1]
Figure 112016008224524-pat00009
 VoLTE 패킷의 크기로서 사용되는 코덱(codec)의 코딩방식에 따라 달라 질 수 있으며, BSR이 전송되는 MAC CE(Control Element)의 크기를 추가적으로 고려하여 정해질 수 있는 값
위 표를 바탕으로 수학식 (3) 내지 수학식 (6)의 의미를 정리해 보면, 먼저 수학식 (3)은 t번째 서브프레임에서 스케줄링되는 사용자의 수가 최대가 되어야 한다는 의미이고, 수학식 (4)의 제약 조건(s.t.)은, t번째 서브프레임에서 i번째 사용자가 상향링크 자원 할당을 받거나(
Figure 112017056071269-pat00010
) 받지 않을 수 있다(
Figure 112017056071269-pat00011
)는 의미이고, 수학식 (5)의 제약 조건은, t번째 서브프레임에서 i번째 사용자에 의해 전송되는 데이터의 크기(
Figure 112017056071269-pat00012
)가 VoLTE 패킷의 크기(
Figure 112017056071269-pat00013
) 보다 같거나 크도록 i번째 사용자에게 충분한 RB들이 할당되어야 한다는 의미이다. i번째 사용자에 의해 전송되는 데이터의 크기(
Figure 112017056071269-pat00014
)는
Figure 112017056071269-pat00015
와
Figure 112017056071269-pat00016
에 의해 정해지는 값이므로, MCS 레벨인
Figure 112017056071269-pat00017
의 크기에 따라 RB의 개수인
Figure 112017056071269-pat00018
가 크거나 작아질 수 있다. 일 실시예에서, RB의 개수인
Figure 112017056071269-pat00019
는 TS 36.213의 트랜스포트 블록 크기(transport block size) 산출 테이블을 통해 도출될 수 있다. 수학식 (6)의 제약 조건은, t번째 서브프레임에서 사용자들에게 할당 가능한 총 RB들의 개수는 전체 대역폭에서 이용 가능한 RB들의 수(N = 기지국에서 운용하는 PRB들의 총 개수) 보다 작거나 같아야 한다는 의미이다. 예컨대, t번째 서브프레임에서 스케줄링 요청을 전송해 온 단말의 수 K가 30이고 그 중에서 10개의 단말에만 스케줄링이 이루어진다고 가정한다면, 그 10개의 단말에 할당되는 RB들의 총 개수가 N과 같거나 그 보다 작게 된다는 의미이다.
이제 전술한 유틸리티 함수를 기반으로 하는 상향링크 자원 할당 알고리즘의 실시예들을 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다. 도 7은 기지국에서 실행되는 상향링크 자원 할당 알고리즘의 제1 실시예를 설명하기 위한 흐름도를 도시한 도면이다. 도 8은 기지국에서 실행되는 상향링크 자원 할당 알고리즘의 제2 실시예를 설명하기 위한 흐름도를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 상향링크 자원 할당 알고리즘의 제1 실시예는 t번째 서브프레임에서 스케줄링 요청을 전송해 온 모든 단말(K)에 대해
Figure 112016008224524-pat00020
을 만족하는
Figure 112016008224524-pat00021
를 계산하는 단계(S710)로부터 시작된다. 전술한 바와 같이, 각 단말에 대해서, MCS 레벨인
Figure 112016008224524-pat00022
의 크기에 따라 RB의 개수인
Figure 112016008224524-pat00023
크거나 작아질 수 있다. 전술한 바와 같이,
Figure 112016008224524-pat00024
는 TS 36.213의 트랜스포트 블록 크기(transport block size) 산출 테이블을 통해 도출될 수 있다. 단계(S720)에서는, 단말들에 대한
Figure 112016008224524-pat00025
를 오름차순으로 정렬하고 오름차순으로 정렬된 단말 인덱스를 j(1 ≤ j ≤ K)로 표시하고 j를 1로 초기화한다. 단계(S730)에서는, 모든 단말(K)에 대해
Figure 112016008224524-pat00026
0으로 초기화한다. 단계 (S740)에서는
Figure 112016008224524-pat00027
의 조건이 만족되는지의 여부를 검사한다. 단계(S740)에서의 조건이 만족되지 않는 것으로 판단된 경우, 단계(S750)에서 j-2번째까지의 단말 인덱스를 가진 적어도 하나의 단말에 대해서만 상향링크 자원 할당이 가능한 것으로 판단하고 절차를 종료한다. 한편, 단계(S740)에서의 조건이 만족된 것으로 판단된 경우, 단계(S760)에서 j가 K 보다 큰지를 판단한다. 단계(S760)에서의 조건이 만족되지 않는 것으로 판단된 경우, 단계(S770)에서
Figure 112016008224524-pat00028
를 1로 설정하고 j를 1 증가시킨 후 단계(S740)으로 복귀한다. 한편, 단계(S760)에서의 조건이 만족된 것으로 판단된 경우, 모든 단말(K)에 대해 상향링크 자원 할당이 가능한 것으로 판단하고 절차를 종료한다. 이상으로 설명한 제1 실시예에 따르면, 작은
Figure 112016008224524-pat00029
값을 갖는 단말일수록 상향링크 자원 할당이 가능한 것으로 판단될 가능성이 높아지게 된다.
이제 도 8을 참조하면서, 기지국에서 실행되는 상향링크 자원 할당 알고리즘의 제2 실시예를 설명하기로 한다.
상향링크 자원 할당 알고리즘의 제2 실시예는, t번째 서브프레임에서 스케줄링 요청을 전송해 온 모든 단말(K)에 대해
Figure 112016008224524-pat00030
을 만족하는 ni(t)를 계산하는 단계(S810)로부터 시작된다. 모든 단말에 대해 ni(t)를 계산하는 방식은 도 7을 참조로 제1 실시예에서 설명한 바와 동일하다. 단계(S820)에서는, 단말(120)로부터의 현재의 스케줄링 요청(SR)의 수신 이전에 단말(120)로부터 적어도 하나의 스케줄링 요청을 수신하였으나 그러한 스케줄링 요청에 연이어 응답하지 않은 경우(즉, 자원 할당을 하지 않은 경우) 그러한 스케줄링 요청의 개수(NSR)를 카운트한다. 예컨대, 단말(120)로부터의 현재의 스케줄링 요청(SR)의 수신 이전에 단말(120)로부터 5개의 스케줄링 요청을 수신하였으나 그러한 스케줄링 요청에 대해 자원 할당을 하지 않은 경우 NSR은 5가 된다. 단계(S830)에서는, 단말(120)과 동시에 스케줄링 요청을 전송한 적어도 하나의 다른 단말로부터 이전에 적어도 하나의 스케줄링 요청을 수신하였으나 그러한 요청에 연이어 응답하지 않은 경우(즉, 자원 할당을 하지 않은 경우) 그러한 스케줄링 요청의 개수(NSR)를 카운트한다. 예컨대, 다른 단말 1로부터 스케줄링 요청(SR)을 단말(120)과 동일한 서브프레임 구간 동안 수신하였고 현재의 스케줄링 요청의 수신 이전에 단말 1로부터 3개의 스케줄링 요청을 수신하였으나 그러한 스케줄링 요청에 대해 연이어 자원 할당을 하지 않은 경우 단말 1에 대한 NSR은 3이 된다. 또한, 다른 단말 2로부터 스케줄링 요청(SR)을 단말(120)과 동일한 서브프레임 구간 동안 수신하였고 현재의 스케줄링 요청의 수신 이전에 단말 2로부터 7개의 스케줄링 요청을 수신하였으나 그러한 스케줄링 요청에 대해 연이어 자원 할당을 하지 않은 경우 단말 2에 대한 NSR은 7이 된다. 이러한 식으로 K-1 개의 다른 단말에 대해서 NSR을 카운트할 수 있다. 단계(S840)에서는 큰 NSR 값을 갖는 단말의 순서대로(내림차순으로) K개의 단말에 대한 ni(t)를 정렬하고 내림차순으로 정렬된 단말 인덱스를 j(1 ≤ j ≤ K)로 표시하고 j를 1로 초기화한다. 단계(S850)에서는 제1 실시예에서와 마찬가지로 모든 단말(K)에 대해
Figure 112016008224524-pat00031
를 0으로 초기화한다. 단계(S860) 내지 단계(S900)는 도 7의 단계(S740) 내지 단계(S780)와 동일하므로 그 상세한 설명은 생략한다. 이상으로 설명한 제2 실시예에 따르면, 큰 NSR 값을 가진 단말일수록 상향링크 자원 할당이 가능한 것으로 판단될 가능성이 높아지게 된다.
다시 도 6으로 돌아와서, 단계(S620)에서 단말(120)로의 상향링크 자원 할당이 가능한 것으로 판단된 경우, 단말(120)로 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당 정보를 포함하는 메시지를 전송한다(단계(S630)). 일 실시예에서, 상기 메시지는 LTE 시스템에서의 DCI0 메시지일 수 있다. 전술한 바와 같이, DCI0 메시지에 포함되는 상향링크 자원 할당 정보는, 기지국(142)이 운용하는 전체 PRB들(Physical Resource Blocks) 중 단말(120)이 사용 가능한 RB들(Resource Blocks)을 식별하기 위한 정보를 포함할 수 있다.
본원에 개시된 실시예들에 있어서, 도시된 구성 요소들의 배치는 발명이 구현되는 환경 또는 요구 사항에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 일부 구성 요소가 생략되거나 몇몇 구성 요소들이 통합되어 하나로 실시될 수 있다. 또한 일부 구성 요소들의 배치 순서 및 연결이 변경될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 다양한 실시예들에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예들에 한정되지 아니하며, 상술한 실시예들은 첨부하는 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형 실시될 수 있음은 물론이고, 이러한 변형 실시예들이 본 발명의 기술적 사상이나 범위와 별개로 이해되어져서는 아니 될 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 오직 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
100: LTE 시스템
120: 단말
140: LTE/EPC
142: 기지국
150: IMS
220: 제어부
240: 저장부
260: 무선 통신부
320: 자원 할당 제어부
340: 저장부
360: 무선 통신부

Claims (21)

  1. 이동통신 시스템의 기지국에서 상향링크 자원을 할당하는 방법으로서,
    특정 서브프레임 구간에서 스케줄링 요청을 전송해 온 단말들을 식별하는 단계,
    상기 식별된 단말들 중 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한 적어도 하나의 단말을 결정하는 단계, 및
    상기 결정된 적어도 하나의 단말로 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당 정보를 포함하는 메시지를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 식별된 단말들 중 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한 적어도 하나의 단말을 결정하는 단계는
    상기 식별된 단말들의 각각에 할당되는 RB들(Resource Blocks)의 개수를 결정하는 단계 - 상기 식별된 단말들의 각각에 할당되는 RB들의 개수는 상기 식별된 단말들의 각각에 대한 트랜스포트 블록의 크기가 VoLTE 패킷의 크기와 같거나 그 보다 크게 되도록 결정되고, 상기 식별된 단말들의 각각에 대한 트랜스포트 블록의 크기는 상기 해당 개수의 함수임 -,
    상기 식별된 단말들의 각각에 대해 이전에 전송해 온 적어도 하나의 스케줄링 요청에 대해 연이어 응답하지 않은 횟수를 카운트하는 단계,
    상기 횟수들의 내림 차순으로 상기 결정된 개수들을 정렬하여 어레이 ni (i = 1 ~ K)를 구성하는 단계 - 상기 K는 상기 식별된 단말들의 개수이고, 상기 i는 단말을 나타내는 인덱스이고, 상기 ni 는 i번째 단말에 할당되는 RB들의 개수임 -,
    수학식
    Figure 112017109388214-pat00044
    를 만족하는 j의 최대값을 결정하는 단계 - 상기 N은 상기 기지국에서 운용하는 전체 PRB들(Physical Resource Blocks)의 개수이고, 상기 j는 상기 K와 같거나 그 보다 작음 -, 및
    상기 식별된 단말들 중 상기 최대값에 해당하는 개수의 단말들을 상기 적어도 하나의 단말로서 결정하는 단계를 포함하는, 상향링크 자원 할당 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메시지는 LTE 시스템에서의 DCI0 메시지인, 상향링크 자원 할당 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상향링크 자원 할당 정보는, 상기 전체 PRB들 중 사용 가능한 RB들을 식별하기 위한 정보를 포함하는, 상향링크 자원 할당 방법.
  5. 삭제
  6. 이동통신 시스템의 기지국에서 상향링크 자원을 할당하는 방법으로서,
    특정 서브프레임 구간에서 스케줄링 요청을 전송해 온 단말들을 식별하는 단계,
    상기 식별된 단말들 중 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한 적어도 하나의 단말을 결정하는 단계, 및
    상기 결정된 적어도 하나의 단말로 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당 정보를 포함하는 메시지를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 식별된 단말들 중 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당이 가능한 적어도 하나의 단말을 결정하는 단계는
    상기 식별된 단말들의 각각에 할당되는 RB들의 개수를 결정하는 단계 - 상기 식별된 단말들의 각각에 할당되는 RB들의 개수는 상기 식별된 단말들의 각각에 대한 트랜스포트 블록의 크기가 VoLTE 패킷의 크기와 같거나 그 보다 크게 되도록 결정되고, 상기 식별된 단말들의 각각에 대한 트랜스포트 블록의 크기는 상기 해당 개수의 함수임 -,
    상기 결정된 개수들을 오름 차순으로 정렬하여 어레이 ni (i = 1 ~ K)를 구성하는 단계 - 상기 K는 상기 식별된 단말들의 개수이고, 상기 i는 단말을 나타내는 인덱스이고, 상기 ni 는 i번째 단말에 할당되는 RB들의 개수임 -,
    수학식
    Figure 112017109388214-pat00045
    를 만족하는 j의 최대값을 결정하는 단계 - 상기 N은 상기 기지국에서 운용하는 전체 PRB들의 개수이고, 상기 j는 상기 K와 같거나 그 보다 작음 -, 및
    상기 식별된 단말들 중 상기 최대값에 해당하는 개수의 단말들을 상기 적어도 하나의 단말로서 결정하는 단계를 포함하는, 상향링크 자원 할당 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 메시지는 LTE 시스템에서의 DCI0 메시지인, 상향링크 자원 할당 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 상향링크 자원 할당 정보는, 상기 전체 PRB들 중 사용 가능한 RB들을 식별하기 위한 정보를 포함하는, 상향링크 자원 할당 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제6항에 있어서,
    상기 식별된 단말들 중 상기 결정된 적어도 하나의 단말을 제외한 나머지 단말로부터의 스케줄링 요청에 응답하지 않는 단계를 더 포함하는 상향링크 자원 할당 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 이동통신 시스템에서의 기지국 장치로서,
    선정된 RAT(Radio Access Technology)를 구현하도록 설계된 무선 통신부, 및
    상기 무선 통신부에 통신 가능하게 결합된 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    특정 서브프레임 구간에서 스케줄링 요청을 전송해 온 단말들을 식별하는 동작,
    상기 식별된 단말들의 각각에 할당되는 RB들의 개수를 결정하는 동작 - 상기 식별된 단말들의 각각에 할당되는 RB들의 개수는 상기 식별된 단말들의 각각에 대한 트랜스포트 블록의 크기가 VoLTE 패킷의 크기와 같거나 그 보다 크게 되도록 결정되고, 상기 식별된 단말들의 각각에 대한 트랜스포트 블록의 크기는 상기 해당 개수의 함수임 -,
    상기 식별된 단말들의 각각에 대해 이전에 전송해 온 적어도 하나의 스케줄링 요청에 대해 연이어 응답하지 않은 횟수를 카운트하는 동작,
    상기 횟수들의 내림 차순으로 상기 결정된 개수들을 정렬하여 어레이 ni (i = 1 ~ K)를 구성하는 동작 - 상기 K는 상기 식별된 단말들의 개수이고, 상기 i는 단말을 나타내는 인덱스이고, 상기 ni 는 i번째 단말에 할당되는 RB들의 개수임 -,
    수학식
    Figure 112017109388214-pat00046
    를 만족하는 j의 최대값을 결정하는 동작 - 상기 N은 상기 기지국에서 운용하는 전체 PRB들의 개수이고, 상기 j는 상기 K와 같거나 그 보다 작음 -, 및
    상기 식별된 단말들 중 상기 최대값에 해당하는 개수의 단말들로 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당 정보를 포함하는 메시지를 전송하는 동작을 수행하도록 구성되는, 기지국 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 메시지는 LTE 시스템에서의 DCI0 메시지인, 기지국 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 상향링크 자원 할당 정보는, 상기 전체 PRB들 중 사용 가능한 RB들을 식별하기 위한 정보를 포함하는, 기지국 장치.
  18. 이동통신 시스템에서의 기지국 장치로서,
    선정된 RAT를 구현하도록 설계된 무선 통신부, 및
    상기 무선 통신부에 통신 가능하게 결합된 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    특정 서브프레임 구간에서 스케줄링 요청을 전송해 온 단말들을 식별하는 동작,
    상기 식별된 단말들의 각각에 할당되는 RB들의 개수를 결정하는 동작 - 상기 식별된 단말들의 각각에 할당되는 RB들의 개수는 상기 식별된 단말들의 각각에 대한 트랜스포트 블록의 크기가 VoLTE 패킷의 크기와 같거나 그 보다 크게 되도록 결정되고, 상기 식별된 단말들의 각각에 대한 트랜스포트 블록의 크기는 상기 해당 개수의 함수임 -,
    상기 결정된 개수들을 오름 차순으로 정렬하여 어레이 ni (i = 1 ~ K)를 구성하는 동작 - 상기 K는 상기 식별된 단말들의 개수이고, 상기 i는 단말을 나타내는 인덱스이고, 상기 ni 는 i번째 단말에 할당되는 RB들의 개수임 -,
    수학식
    Figure 112017109388214-pat00047
    를 만족하는 j의 최대값을 결정하는 동작 - 상기 N은 상기 기지국에서 운용하는 전체 PRB들의 개수이고, 상기 j는 상기 K와 같거나 그 보다 작음 -, 및
    상기 식별된 단말들 중 상기 최대값에 해당하는 개수의 단말들로 BSR 및 VoLTE 패킷 전송용의 상향링크 자원 할당 정보를 포함하는 메시지를 전송하는 동작을 수행하도록 구성되는, 기지국 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 메시지는 LTE 시스템에서의 DCI0 메시지인, 기지국 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 상향링크 자원 할당 정보는, 상기 전체 PRB들 중 사용 가능한 RB들을 식별하기 위한 정보를 포함하는, 기지국 장치.
  21. 삭제
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