KR102044357B1

KR102044357B1 - 셀룰러 네트워크에서 무선 자원을 스케줄링하는 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR102044357B1
Application number: KR1020157018483A
Authority: KR
Inventors: 마르코 카레티; 로베르토 판티니; 주세페 피로; 다리오 사벨라
Original assignee: 텔레콤 이탈리아 소시에떼 퍼 아찌오니
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2019-11-13
Also published as: US9730242B2; US20150334732A1; JP2016502362A; EP2936908A1; CN104969648A; WO2014094863A1; KR20150097599A; JP6005879B2; CN104969648B; EP2936908B1

Abstract

무선 통신 네트워크(100) 내의 활성 흐름들 중에서 무선 자원 할당을 스케줄링하는 방법이 제안되어 있다. 상기 방법은, 상기 스케줄링 방법의 각각의 작업 기간에서, 다음과 같은 단계들을 포함한다. 각각의 활성 흐름에 대하여, 상기 현재 작업 기간 내에 전송될 우선순위 데이터의 존재는 현재 작업 기간 전의 참조 작업 기간에 큐잉(queuing)된 데이터 및 상기 참조 작업 기간 및 상기 현재 작업 기간 간에 전송된 데이터 간의 비교에 기반하여 체크(205)된다. 상기 현재 작업 기간 내에 전송될 우선순위 데이터를 지니는 각각의 활성 흐름은 우선순위 활성 흐름으로서 분류(205)된다. 나머지 활성 흐름들은 비-우선순위 활성 흐름들로서 분류(210)되고, 상기 비-우선순위 활성 흐름들은 상기 현재 작업 기간 내에 전송될 필요가 없는 비-우선순위 데이터를 지닌다. 무선 자원들은 상기 우선순위 활성 흐름들 중에서 할당(220)되고 상응하는 우선순위 데이터는 상기 개별 할당 자원들을 통해 전송(225)된다. 우선순위 데이터 전송을 완료한 다음에, 상기 무선 자원들은 상기 비-우선순위 활성 흐름들 중에서 할당(245)되고 현재 작업 기간의 종료까지 상응하는 비-우선순위 데이터가 개별 할당 무선 자원들을 통해 전송(250)된다.

Description

셀룰러 네트워크에서 무선 자원을 스케줄링하는 방법 및 시스템{Method and system for scheduling radio resources in cellular networks}

본 발명은 일반적으로 기술하면 셀룰러 네트워크들과 같은 무선 통신 네트워크들에 관한 것이다. 좀더 구체적으로 기술하면, 본 발명은 LTE/LTE-어드밴스트 기술에 기반한 셀룰러 네트워크들에 대한 무선 자원들의 관리에 관한 것이다.

셀룰러 네트워크들의 진화로 보급 및 성능 면에서 상당한 성장을 경험하게 되었고, 최근에는 3GPP LTE("Third Generation Partnership Project Long Term Evolution")/LTE-어드밴스트 표준이 초래하게 되었다.

3GPP LTE/LTE-어드밴스트 표준은 데이터가 개별 지역(네트워크 셀)을 통해 무선 파들을 방사하는 고정 위치의 송수신 기지국 또는 노드(예컨대, eNodeB) 및 상기 네트워크 셀 내의 사용자 장비들(예컨대, 셀룰러폰들과 같은 사용자 단말기들) 간에 고속으로 전달되는 것을 허용하는 것이라고 생각된다.

그러나, 모바일 네트워크 운영 사용자들의 수가 증가함으로 인해, LTE/LTE-어드밴스트 셀룰러 네트워크들은 베스트-에포트(best-effort)(예컨대, 이-메일링 및 웹 브라우징 트래픽들), 멀티미디어(예컨대, 오디오/비디오 데이터 스트리밍) 및 실시간 활성 흐름들에 대한 모든 사용자들의 요구들을 충족시킬 수 없었다. 실제로, 멀티미디어 및 실시간 애플리케이션들은 매우 높은(예컨대, Mbps 정도의) 데이터 트래픽과 아울러, 매우 제한적인 "서비스 품질(Quality of Service; QoS)"(예컨대, 데이터 패킷 최대 허용 전달 지연, 데이터 패킷 손실율, 및 지터)를 필요로 하고, 그럼으로써 멀티미디어 및 실시간 애플리케이션들의 신속하고 폭넓은 보급은 제어 대상 외에 있거나 올바르게 구성되지 않은 LTE/LTE-어드밴스트 셀룰러 네트워크들이 모든 사용자들의 요구사항들을 보장하는데 불충분하게 할 수 있게 한다.

최신 기술에서는, 개선된 QoS를 제공하는 것을 목적으로 하는 솔루션들이 공지되어 있다.

Giuseppe Piro, Luigi Alfredo Grieco, Gennaro Boggia, and Pietro Camarda, "A Two -level Scheduling Algorithm for QoS Support in the Downlink of LTE Cellular Networks ", Proc. of European Wireless, EW2010, Lucca, Italy, April 2010에는, (개별-시간 선형 근접 제어 루프 스킴에 기반한 접근법을 이용하는) 상위 레벨(upper level), 및 하위 레벨(lower level )(비례 공평 스케줄러)을 포함하는 2-레벨 스케줄링 알고리즘이 제안되어 있다.

Mongha, G.; Pedersen, K.I.; Kovacs, I.Z.; Mogensen, P.E.; "QoS oriented Time and Freqency Domain Packet Schedulers for The Utran Long Term Evolution ", Vehicular Technology Conference, 2008 (DOI: 10.1109/VETECS.2008.557)에는, 사용자들 간의 수율 공평성 제어를 위한 OFDMA 다운링크 범용 패킷 스케줄링 방법들이 개시되어 있다. 디커플링된 시간/주파수 도메인 패킷 스케줄러 접근법이 사용되는데, 이 경우 공평성은 상기 셀 내의 사용자들의 수에 의존하는 주파수 도메인 메트릭 가중 또는 시간 도메인 우선순위 설정 스케줄링(Time Domain Priority Set Scheduling; TD-PSS)으로 제어된다.

Yunzhi Qian; Canjun Ren; Suwen Tang; Ming Chen; "Multi - service QoS guaranteed based downlink cross - layer resource block allocation algorithm in LTE systems ", Wireless Technology Communications & Signals Processing, 2009 (DOI: 10.1109/WCSP.2009.5371430)에는, 다운링크 LTE 시스템용 차선 멀티-서비스 QoS 보장 자원 블록 할당 알고리즘이 제안되어 있다. 모든 사용자들은 물리 층 내의 모든 사용자들의 채널 상태 정보 및 데이터-링크 층 내의 큐 상태 정보에 따라 3가지 카테고리로 분류된다. 그리고나서, 제안된 스케줄러는 미리 정의된 3가지 사용자 카테고리들에 다시금 자원 블록들을 할당한다.

Assaad, M.; "Frequency - Time Scheduling for streaming services in OFDMA systems", Wireless Days, 2008 (DOI:10.1109/WD.2008.4812849)에는, 공평성 및 용량 간의 트레이드 오프(trade off) 밸런스를 맞춤으로써 OFDMA 시스템들이 많은 셀 용량을 상실하기 않고 스트리밍 서비스들을 핸들링하는 것을 허용하기 위한 주파수 시간 기회적(메트릭 기반 크로스 층(cross-layer)) 스케줄러가 제안되어 있다.

Iturralde, Mauricio; Wei, Anne; Yahiya, Tara; Beylot Andre-Luc, "Resource allocation for real - time services using cooperative game theory and a virtual token mechanism in LTE networks ", Consumer Communications and Networking Conference, 2012 (DOI: 10.1109/CCNC.2012.6181183)에는, LTE 다운링크 시스템에서 멀티미디어 서비스들을 위한 QoS를 향상시키기 위한 2-레벨 자원 할당 스킴이 제안되어 있다. 상기 자원 할당 스킴은 (대역폭을 공평하게 배포하도록 흐름 클래스들 간의 연합(coalition)들을 형성하기 위한) 협력 게임 이론 및 가상 토큰 메커니즘을 사용하는 수정된 EXP-RULE 알고리즘을 결합한 것이다.

Sandrasegaran, Kumbesan; Mohd Ramli, Huda Adibah; Basukala, Riyaj; "Delay-Prioritized Scheduling ( PDS ) for Real Time Traffic in 3 GPP LTE System", Wireless Communications and Networking Conference, 2010 (DOI: 10.1109/WCNC.2010.5506251)에는, 각각의 사용자에 연관된 순간 다운링크 채널 상태들 및 데이터 패킷 지연 정보를 이용하는 우선순위 기반 데이터 패킷 스케줄링이 제안되어 있다.

본원 출원인은 인용된 선행기술들 중 어떠한 것도 완전히 만족스럽지 않음을 인식하였다. 실제로,

- "A Two - level Scheduling Algorithm for QoS Support in the

Downlink of LTE Cellular Networks " 연구에서는, 자원 할당

스케줄링 동안 개별 시간 근접 제어 루프 스킴의 채택이 높은

복잡도를 포함하고;

- 단지 GBR 흐름들을 핸들링하기 위해서만 고안된 것이므로, "QoS

oriented Time and Frequency Domain Packet Schedulers for

The Utran Long Term Evolution"에 개시된 알고리즘은 멀티

미디어/실시간 애플리케이션들에 특정 성능을 제공하는데

이용될 수 없으며;

- "Multi - service QoS guaranteed based downlink cross - layer

resource block allocation algorithm in LTE systems" 에서,

"Frequency - Time Scheduling for streaming services in OFDMA

systems" 에서, 그리고 "Resource allocation for real - time

services using cooperative game theory and a virtual

token mechanism in LTE networks" 에서는, 데이터 패킷 최대

허용 전달 지연, 데이터 패킷 손실율 및 지터에 관한 어떠한

보장도 제공되지 않으며, 그리고

- "Delay - Prioritized Scheduling ( PDS ) for Real Time Traffic

in 3 GPP LTE System"에서는, 멀티미디어/실시간 흐름들의 지연

요구사항들이 최적화 없이, 그리고 고 부하 계수(다시 말하면,

셀 자원의 가용성에 대한 높은 자원의 소비)를 갖거나 열악한

채널 상태들을 갖는 시나리오들에서 고려됨으로써, 모든

사용자들에게 필요한 QoS를 제공하지 못해 대역폭 낭비를

포함하게 된다.

위의 내용을 고려해 볼 때, 본원 출원인은 (예컨대, LTE/LTE-어드밴스트) 셀룰러 네트워크들에서, QoS 요구사항들을 충족시키는 동안 매우 높은 데이터 트래픽(예컨대, 멀티미디어/실시간 활성 흐름들)을 필요로 하고 공평성 요구사항들을 충족시키는 동안 베스트-에포트 활성 흐름들을 필요로 하는 활성 흐름들 중에서 무선 자원들을 스케줄링하는 것을 목적으로 하는 간단하고 효율적인 솔루션을 고안하는 문제를 해결하였다.

본 발명의 특정 실시 예들에 따른 솔루션의 하나 이상의 실시 태양들은 참고로 본원 명세서의 원문 그대로 문구가 포함되어 있는, 종속 청구항들에 나타나 있는 동일한 솔루션의 유리한 특징들을 가진(다른 어떤 실시 태양에 준용하는 본 발명의 한 실시 예에 따른 솔루션의 특정 실시 태양을 참조하여 제공되는 어떤 유리한 특징을 가진) 독립 청구항들에 기재되어 있다.

좀더 구체적으로 기술하면, 본 발명의 실시 예들에 따른 솔루션의 한 실시 태양은 무선 통신 네트워크 내의 활성 흐름들 중에서 무선 자원 할당을 스케줄링하는 방법에 관련되어 있다. 상기 방법은,

상기 스케줄링 방법의 각각의 작업 기간에서,

- 각각의 활성 흐름에 대하여, 현재 작업 기간 전의 참조 작업 기

간에 큐잉(queuing)된 데이터 및 상기 참조 작업 기간 및 상기

현재 작업 기간 간에 전송된 데이터 간의 비교에 기반하여 상기

현재 작업 기간 내에 전송될 우선순위 데이터의 존재를 체크

하는 단계,

- 상기 현재 작업 기간 내에 전송될 우선순위 데이터를 지니는

각각의 활성 흐름을 우선순위 활성 흐름으로서 분류하는 단계,

- 나머지 활성 흐름들을 비-우선순위 활성 흐름들로서 분류하는

단계로서, 상기 비-우선순위 활성 흐름들은 상기 현재 작업

기간 내에 전송될 필요가 없는 비-우선순위 데이터를 지니는

, 단계,

- 상기 우선순위 활성 흐름들 중에서 무선 자원들을 할당하고

상기 개별 할당 자원들을 통해 상응하는 우선순위 데이터를

전송하는 단계, 및

- 우선순위 데이터 전송을 완료한 다음에, 상기 비-우선순위 활성

흐름들 중에서 상기 무선 자원들을 할당하고 현재 작업 기간의

종료까지 개별 할당 무선 자원들을 통해 상응하는 비-우선순위

데이터를 전송하는 단계

를 포함한다.

본 발명의 한 실시 예에 의하면, 상기 현재 작업 기간 내에 전송될 우선순위 데이터의 존재를 체크하는 단계는,

각각의 활성 흐름에 대하여,

- 개별 최대 허용 전달 지연을 충족시키도록 상기 활성 흐름에

필요한 작업 기간들의 수(β)를 검색(retrieving)하는 단계

를 포함하며,

상기 우선순위 활성 흐름들을 분류하는 단계는,

각각의 활성 흐름에 대하여,

- 상기 현재 작업 기간 전의 (β-2) 번째 작업 기간을 참조 작업

기간으로서 선택하는 단계, 및

- 상기 현재 작업 기간 전에 선택된 참조 작업 기간의 개시시에

큐잉된 데이터가 상기 선택된 참조 작업 기간 및 상기 현재

작업 기간 간에 전송된 데이터보다 큰 경우에 우선순위 활성

흐름으로서 상기 활성 흐름을 분류하는 단계로서, 상기 큐잉된

데이터 및 상기 전송된 데이터 간의 차이는 상기 현재 작업

기간 내에서 전송될 상기 우선순위 데이터를 식별하는, 단계

를 포함한다.

본 발명의 한 실시 예에 의하면, 상기 방법은 상기 전송될 우선순위 데이터의 양에 따라 각각의 우선순위 활성 흐름에 서비스 클래스를 연관시키는 단계를 부가적으로 포함하며, 상기 무선 자원을 할당하고 상기 상응하는 우선순위 데이터를 전송하는 단계는 최고 서비스 클래스에 연관된 우선순위 활성 흐름들로부터 최저 서비스 클래스에 연관된 우선순위 활성 흐름들로 수행된다.

본 발명의 한 실시 예에 의하면, 각각의 작업 기간은 복수 개의 전송 시간 간격들을 포함하며, 상기 우선순위 활성 흐름들 중에서 무선 자원들을 할당하며 상기 개별 할당 무선 자원들을 통해 상응하는 우선순위 데이터를 전송하는 단계는 우선순위 데이터 전송을 완료할 때까지 각각의 전송 시간 간격에서 수행된다.

본 발명의 한 실시 예에 의하면, 각각의 전송 시간 간격에 대하여, 상기 방법은 상기 현재 전송 시간 간격 동안 완료된 우선순위 데이터 전송을 지니는 우선순위 활성 흐름들을 비-우선순위 활성 흐름들로서 분류하는 단계를 부가적으로 포함한다.

본 발명의 한 실시 예에 의하면, 상기 우선순위 활성 흐름들을 분류하는 단계는 상기 현재 작업 기간 내에 전송될 우선순위 데이터를 지니는 각각의 멀티미디어/실시간 활성 흐름을 우선순위 활성 흐름으로서 분류하는 단계를 포함하고, 상기 비-우선순위 활성 흐름들은 비-우선순위 멀티미디어/실시간 활성 흐름들 및 베스트-에포트(best-effort) 활성 흐름들을 포함한다.

본 발명의 한 실시 예에 의하면, 상기 베스트-에포트 활성 흐름들은 웹-브라우징, 이-메일링 및 음성 데이터 트래픽을 포함한다.

본 발명의 한 실시 예에 의하면, 상기 비-우선순위 활성 흐름들 중에서 상기 무선 자원들을 할당하는 것은,

각각의 전송 시간 간격 동안 그리고 상기 현재 작업 기간의 종료 전에,

- 각각의 비-우선순위 활성 흐름에 대한 메트릭을 계산하는 것,

및

- 최고 메트릭들을 지니는 비-우선순위 활성 흐름들 중에서 상기

무선 자원들을 할당하는 것

을 포함한다.

본 발명의 한 실시 예에 의하면, 상기 메트릭은 상기 비-우선순위 활성 흐름에 의해 이를 수 있는 순간 데이터 전송률과 직접적인 관계로 이루어지고 상기 비-우선순위 활성 흐름의 평균 전송률과 역 관계로 이루어진다.

본 발명의 한 실시 예에 의하면, 각각의 비-우선순위 멀티미디어/실시간 활성 흐름에 대하여, 상기 메트릭은 제1 큐잉된 데이터 패킷의 큐잉 지연과 직접적인 관계로 이루어지고, 상기 최대 허용 전송 지연과 역 관계로 이루어진다.

본 발명의 한 실시 예에 의하면, 각각의 비-우선순위 멀티미디어/실시간 활성 흐름에 대한 메트릭은 상기 개별 서비스 클래스에 의존하는 양만큼 가중화된다.

본 발명의 실시 예들에 따른 솔루션의 다른 한 실시 태양은 처리 유닛들과 아울러 입력 유닛들 및 출력 유닛들을 지니는 컴퓨터 시스템의 적어도 하나의 내부 메모리 내에 로드가능한 컴퓨터 프로그램에 관련된 것이며, 상기 컴퓨터 프로그램은 상기 컴퓨터 시스템에서 실행될 경우에 위의 방법 단계들을 단독으로 또는 결합하여 수행하도록 이루어진 실행가능한 소프트웨어를 포함한다.

본 발명의 실시 예들에 따른 솔루션의 또 다른 한 실시 태양은 적어도 하나의 네트워크 셀을 포함하는 무선 통신 네트워크에 관련된 것이며, 상기 적어도 하나의 네트워크 셀은 상기 네트워크 셀을 통해 무선 커버리지를 제공하는 국(station) 및 상기 네트워크 셀 내의 적어도 하나의 상응하는 사용자 장비를 가지고 상기 국과 통신하는 적어도 하나의 또 다른 국을 포함한다. 상기 국 및 상기 적어도 하나의 또 다른 국 중의 적어도 하나는 상기 네트워크 셀 내의 활성 흐름들 중에서 무선 자원들의 할당을 자율적으로 스케줄링하는 스케줄러 유닛을 포함한다. 상기 스케줄러 유닛은,

- 각각의 활성 흐름에 대하여, 현재 작업 기간 전의 참조 작업

기간에 큐잉(queuing)된 데이터 및 상기 참조 작업 기간 및

상기 현재 작업 기간 간에 전송된 데이터 간의 비교에 기반하여

상기 현재 작업 기간 내에 전송될 우선순위 데이터의 존재를

체크하도록 구성되고,

각각의 활성 흐름을 우선순위 활성 흐름으로서 분류하도록

구성되며, 그리고

- 나머지 활성 흐름들을 비-우선순위 활성 흐름들로서 분류하도록

구성되고, 상기 비-우선순위 활성 흐름들은 상기 현재 작업

기간 내에 전송될 필요가 없는 비-우선순위 데이터를 지니고,

상기 스케줄러 유닛은,

상기 개별 할당 무선 자원들을 통해 상응하는 우선순위 데이터

를 전송하도록 구성되며, 그리고

데이터를 전송하도록 구성된다.

본 발명의 한 실시 예에 의하면, 상기 무선 통신 네트워크는 LTE/LTE-어드밴스트 기술에 기반한 셀룰러 네트워크이다.

본 발명의 한 실시 예에 의하면, 상기 국은 제1 전송 전력 및 제1 영역 커버리지를 지니고, 상기 적어도 하나의 또 다른 국은 제2 전송 전력 및 제2 영역 커버리지를 지니며, 상기 제1 전송 전력은 상기 제2 전송 전력보다 크고 상기 제1 영역 커버리지는 상기 제2 영역 커버리지보다 넓다.

상기 제안된 무선 자원 할당 스케줄링은 각각의 멀티미디어/실시간 활성 흐름에 대해 가장 양호한 QoS를 보장하는 것(그 이유는 데이터 패킷 전달 지연이 참작되기 때문인데, 다시 말하면 마감 시간이 지나기 전에 데이터 패킷들이 큐잉 및 전송되기 때문임)을 허용함과 아울러, 베스트-에포트 활성 흐름들 중에서 양호한 공평성을 보장하는 것을 허용한다. 더욱이, 표준 OSI("Open Systems Interconnection") 모델과 상기 제안된 무선 자원 할당 스케줄링의 양립성은 프로토콜 스택에 대한 어떠한 변경도 필요하지 않다(예를 들면, 자원 할당 스케줄링은 표준 OSI 모델이 부과될 때 매체 액세스 제어(Media Access Control; MAC) 층에서 실행될 수 있다). 그 외에도, 상기 제안된 무선 자원 할당 스케줄링은 분산 특성을 지니는데, 다시 말하면 상기 제안된 무선 자원 할당 스케줄링은 상기 네트워크 셀의 각각의 노드에 의해 다른 노드들과는 독립적으로 적용될 수 있다. 따라서, 다른 노드들 간의 어떠한 동기화나 제어 메시지 교환이 필요하지 않은데, 이 때문에 상기 제안된 자원 할당 스케줄링이 LTE/LTE-어드밴스트 이종(heterogeneous) 셀룰러 네트워크들, 다시 말하면 커버리지 및 커버리지의 용량을 향상시키기 위해 소위 매크로 셀들을 식별하는 고 전력 및 넓은 커버리지 노드들, 및 상기 매크로 셀 내의 작은 셀들을 식별하는 다수의 저 전력, 좁은 커버리지 노드들(예컨대, 마이크로, 피코, 펨토 및/또는 릴레이 노드들) 양자 모두를 포함하는 LTE/LTE-어드밴스트 이종 셀룰러 네트워크들에 특히 유용하다.

가장 중요한 점은 상기 제안된 무선 자원 할당 스케줄링에 의해 요구되는 낮은 계산 복잡도 때문에 상기 제안된 무선 자원 할당 스케줄링이 적은 계산 능력을 지니는 소형 셀들(예컨대, 마이크로 셀들, 피코 셀들 및 펨토 셀들) 및 릴레이 노드들을 포함하는 이종(heterogeneous) 시나리오들에 사용되기에 특히 적합하다는 점이다.

본 발명의 이러한 특징 및 이점 및 다른 특징 및 이점은 이하 본 발명의 몇몇 대표적이고 비-제한적인 실시 예들에 대한 설명에 의해 자명해질 것이고, 본 발명의 좀더 나은 이해를 위해서는, 첨부도면들을 참조하여 이하의 설명을 살펴보아야 한다.

도 1은 본 발명의 하나 이상의 실시 예들에 따른 솔루션이 적용될 수 있는 셀룰러 네트워크 부분을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시 예에 따른 스케줄링 알고리즘의 일련의 동작들을 예시하는 흐름도를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 상기 스케줄링 알고리즘의 시간 축을 개략적으로 보여주는 도면이다.

첨부도면들을 참조하면, 도 1에는 본 발명의 하나 이상의 실시 예들에 따른 솔루션이 적용될 수 있는 셀룰러 네트워크(100)가 예시되어 있다. 상기 셀룰러 네트워크(100)(예컨대, 3GPP LTE/LTE-어드밴스트 표준에 적합한 셀룰러 네트워크(100))는 eNodeB(105)와 같은 eNodeB로서 또한 알려져 있는 복수 개(도 1에는 단지 한 개만이 도시됨)의 고정 위치의 송수신 노드들 또는 국들을 포함한다. 상기 eNodeB(105)와 같은 하나 이상의 eNodeB들은 네트워크 셀 내의 사용자 장비(user equipment; UE)들(예를 들어, 네트워크 셀(110) 내의 UE들(115), 예컨대 모바일폰들)이 데이터(예컨대, 베스트-에포트(best-effort) 흐름들로서 또한 언급되는 웹 브라우징, 이-메일링 또는 음성 데이터 트래픽 및/또는 멀티미디어/실시간 흐름들로서 또한 언급되는 멀티미디어/실시간 애플리케이션들을 위한 데이터 트래픽)를 교환하는 것을 허용하기 위한 네트워크 셀, 예컨대 네트워크 셀(110)로서 또한 언급되는 지리적 지역에 걸친 무선 커버리지를 제공한다.

도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 셀룰러 네트워크(100)는 또한 복수 개(본 예에서는 3 개)의 저 전력 좁은 커버리지 노드들(예컨대, 피코, 마이크로, 펨토 및/또는 릴레이 노드들)(120)을 포함하며, 각각의 저 전력 좁은 커버리지 노드는 네트워크 용량을 (특히 매크로 셀(110) 에지들에서) 증가시키며 매크로 셀(110) 내의 일부 또는 모든 UE들(115) 및 eNode(105) 간의 통신을 자율적으로 용이하게 하도록 네트워크 셀(또는 매크로 셀)(110) 내에서 개별적인 작은 셀을 식별한다.

완벽을 기하기 위하여, 당업자에 의해 잘 알려져 있는 바와 같이, 상기 eNodeB(105)와 같은 eNodeB들은 무선 액세스 네트워크를 형성하고, 다시금 상기 무선 액세스 네트워크는 일반적으로 하나 이상의 코어 네트워크들(도시되지 않음)과 통신가능한 방식으로 연결되어 있으며, 상기 하나 이상의 코어 네트워크들은 인터넷 및/또는 공중 교환 전화 네트워크들(예시되지 않음)과 같은 다른 네트워크들과 연결되어 있을 수 있다.

본 발명의 한 실시 예에 의하면, 상기 eNodeB(105) 및 상기 노드들(120)은 (예컨대, 상기 eNodeB(105) 및 상기 노드들(120)의 스케줄러 유닛, 또는 스케줄러를 통해) 상기 네트워크 셀(110)에서 활성 상태인 멀티미디어/실시간 흐름들 및 베스트-에포트 흐름들(이하에서는 '멀티미디어/실시간 활성 흐름들' 및 '베스트-에포트 활성 흐름들'이라 언급함) 중에서 무선 자원들의 할당을 적절히 스케줄링하는 것을 목적으로 하는 스케줄링 알고리즘을 자율적으로 구현하도록 구성되어 있다.

이하에서는, 3GPP 사양들을 따른 무선 자원들의 할당이 고려될 것이다. 3GPP 사양들에 의하면, 무선 자원들은 시간/주파수 도메인에 할당된다. 시간 도메인에서는, 무선 자원들이 매 전송 시간 간격(transmission time interval; TTI) 마다 할당되고, 각각의 전송 시간 간격은 1 ㎳ 이며 0.5 ㎳의 시간 슬롯을 2개 포함하는 반면에, 주파수 도메인에서는 전체 대역폭이 (12 개의 연속적이며 균등하게 이격되어 있는 부-반송파들에 상응하는) 180-㎑로 분할된다. 시간 도메인에서 1.0 ㎳ 지속하는 하나의 TTI에 걸쳐 있고 주파수 도메인에서 하나의 부-채널에 걸쳐 있는 시간/주파수 무선 자원은 PRB("Physical Resources Block")로서 언급될 것이며 데이터 전송을 위해 UE에 할당될 수 있는 최소 무선 자원에 상응한다.

도 2를 지금부터 참조하면, 도 2에는 본 발명의 한 실시 예에 따른 스케줄링 알고리즘(200)의 일련의 동작들을 예시하는 흐름도가 개략적으로 도시되어 있다. 설명을 용이하게 하기 위해, 스케줄링 알고리즘(200)의 시간 축을 개략적으로 보여주는 도 3이 또한 참조 될 것이다.

상기 스케줄링 알고리즘(200)은 작업 기간(

), 예컨대 TTI의 (미리 정의된 양

, 바람직하게는 정수에 의한) 곱을 지니고, 결과적으로는

이다. 다시 말하면, 각각의 작업 기간(

)은

를 포함한다.

각각의 작업 기간(

)(순시값

)의 개시시에, 현재 작업 기간(

) 내에서 전달될 멀티미디어/실시간 활성 흐름들(다시 말하면, 현재 작업 기간(

) 내에 전송될 데이터를 지니는 것으로 체크되는 전달될 멀티미디어/실시간 활성 흐름들)은 (곧 이어 논의되겠지만, 상기 현재 작업 기간 전의 참조 작업 기간에서 큐잉(queuing)된 데이터 및 상기 참조 작업 기간 및 상기 현재 작업 기간 간에 전송된 데이터 간의 비교에 기반하여) 우선순위 활성 흐름들로서 분류되어 우순순위 그룹에 진입된다(블록 205). 하지만, 변형 실시 예에서는, 또한 현재 작업 기간(

) 내에 전송될 데이터를 지니는 베스트-에포트 활성 흐름들이 우선순위 활성 흐름들로서 분류된다. 이하에서는, 설명을 용이하게 하기 위해, 임의의 순시값(예컨대, 순시값

)은 작업 기간(

) 상에서 정규화된 것으로 의도한 것이다.

우선순위 활성 흐름들로서 멀티미디어/실시간 활성 흐름들을 분류하는 것은 이하의 매개변수들을 고려함으로써 수행된다.

-

: 필요한 (멀티미디어/실시간) 서비스에 연관된

-번째 멀티

미디어/실시간 활성 흐름을 전달하는(다시 말하면 필요한 (

멀티미디어/실시간) 서비스에 연관된

-번째 멀티미디어/실시간

활성 흐름의 데이터를 큐잉 및 전송하는) 최대 허용 지연.

이고, 여기서

는

-번째 멀티미디어/

실시간 활성 흐름 전달에 필요한 작업 기간(

)의 수이다.

따라서,

-번째 멀티미디어/실시간 활성 흐름의 일정량의

데이터가

및

간의 작업 기간(

) 동안 큐잉되었다고

가정하면, 그러한 큐잉된 데이터의 전송은 최대 허용 지연

요구사항을 충족시키기 위하여 순시값

내에서 완료되어야 한다.

-

: 현재 작업 기간(

) 전의

번째 작업 기간

9

)에서 큐잉되는 (

-번째 멀티미디어/실시간 활성 흐름의)

데이터의 양. 따라서, 이하의 내용으로부터 용이하게

이해하겠지만, 현재 작업 기간(

) 전의

번째

작업 기간(

)이 개시된 대표적인 실시 예에서 활성 흐름

(예컨대, 멀티미디어/실시간 활성)이 현재 작업 기간(

)

내에서 전송될 우선순위 데이터를 지니는 지를 체크하기 위한

참조 작업 기간(

)로서 사용된다(하여간, 임의의 참조 작업

기간들(

), 다시 말하면 각각의

-번째 활성 흐름에 대한

참조 작업 기간(

)이 개별 기준들에 따라 선택될 수 있고,

예컨대 반드시

매개변수에 의존하여 선택되지 않아도 된다).

의미상으로, 현재 작업 기간(

)은

순시값,

다시 말하면 큐잉된 데이터 전송을 완료하는데 이용가능한

최종 순시값에서 큐잉하는 데이터로부터의

번째 작업

기간(

)이다. 본 예(

및

순시값들 간에 큐잉되는

데이터)에서,

일 때,

매개변수는

순시값(

)으로부터(다시 말하면, 상기 참조 작업 기간

(

)의 개시시에), 상기 최대 허용 지연(

) 요구사항을

충족시키기 위해 마감 시간 전에 전송되어야 하는 전체 큐잉된

데이터의 양(

)이다.

-

: 현재 작업 기간(

) 전의 최근

작업

기간들(

) 중에(다시 말하면, 참조 작업 기간(

) 및 현재

작업 기간(

) 간에) 전송된

-번째 멀티미디어/실시간 활성

흐름의 전체 데이터 양. 곧 이어 좀더 구체적으로 개시되겠지

만, 현재 작업 기간(

)이

-번째 멀티미디어/실시간 활성

흐름을 전달하는데 이용가능한 최종 작업 기간이고,

-번째

멀티미디어/실시간 활성 흐름 전달이 아직 수행되지 않은

경우에, 상기 양(

)이 상기 양(

)보다

적고 상기 멀티미디어/실시간

-번째 활성 흐름이 현재 작업

기간(

) 동안 우선순위 활성 흐름으로서 분류될 것이다.

각각의

-번째 멀티미디어/실시간 활성 흐름의

,

및

매개변수들의 수신/계산/검색시,

-번째 멀티미디어/실시간 활성 흐름들은,

인 경우에, 다시 말하면

현재 작업 기간(

) 전의

번째 작업 기간(

)의 개시시에 큐잉되는 (

-번째 멀티미디어/실시간 활성 흐름의) 전체 데이터의 양이 현재 작업 기간(

) 전의 최근

작업 기간들(

) 동안에(다시 말하면, 참조 작업 기간(

) 및 현재 작업 기간(

) 간에) 전송되는 전체 데이터의 양보다 많은 경우에,

(현재 작업 기간(

) 동안) 우선순위 활성 흐름들로서 분류된다.

위의 부등식이 만족하지 않는 경우에, 이것이 의미하는 것은

-번째 멀티미디어/실시간 활성 흐름에 대해,

순시값에서 마감 시간을 지니는 큐잉된 데이터가 (현재) 순시값

에서 아직 전송되지 않았음을 의미하는 것이다. 따라서, 현재 작업 기간(

)은 그러한 큐잉된 데이터를 전송하는데 이용가능한 최종 작업 기간이고,

-번째 멀티미디어/실시간 활성 흐름은 우선순위 활성 흐름으로서 분류된다.

최대 허용 지연(

) 요구사항을 충족시키기 위하여는, 이하의 데이터(또는 우선순위 데이터)의 양(

)

이

및

순시값들 사이에 전송되어야 한다.

그 대신 위의 부등식이 만족하는 경우에, 이것이 의미하는 것은

-번째 멀티미디어/실시간 활성 흐름에 대해,

전에 이미 전송되었으며, 결과적으로는

-번째 멀티미디어/실시간 활성 흐름이 우선순위 활성 흐름으로 고려되지 않는다.

우선순위 활성 흐름들로 고려되지 않는 모든

-번째 멀티미디어/실시간 활성 흐름들은 베스트-에포트 활성 흐름들과 함께 비-우선순위 활성 흐름들로 분류되어 비-우선순위 그룹에 진입된다(블록 210).

멀티미디어/실시간 활성 흐름들을 베스트-에포트 활성 흐름들과 구별하는 것과, 타깃 지연(

)(결과적으로는 QoS) 요구사항을 충족시키기 위해 전송될 우선순위 데이터를 지니는 멀티미디어/실시간 활성 흐름들을 우선순위 활성 흐름들로서 분류하는 것은 이하에서 논의되겠지만 대신에 우선순위 및 비-우선순위 활성 흐름들 중에서 PRB들을 적절히 할당하는 것을 목적으로 하는 하위-층 스케줄링(lower-layer scheduling; LLS) 엔티티들과는 대조적으로 상위-층 스케줄링(upper-layer scheduling; ULS) 엔티티를 식별한다.

상기 스케줄링 알고리즘(200)을 3GPP 사양들에 적합하게 하기 위해, PRB 및 데이터 전송이 각각의

에서 수행된다.

(ULS 스케줄링 다음의) 현재 작업 기간(

)의 첫 번째

에서, 우선순위 활성 흐름의 LLS(또는 LLSp) 엔티티가 실행된다. 일반적으로, 각각의

에서, 그리고 상기 우선순위 그룹이 비게 될 때까지, LLSp 엔티티는 상기 우선순위 그룹 내의 활성 흐름들 중에서 PRB들을 할당하고, 우선순위 데이터(

)를 전송하고, 상기 우선순위 그룹으로부터 전부 전송된 우선순위 데이터(

)를 지니는

-번째 우선순위 흐름을 소거한다.

상기 제안된 스케줄링 알고리즘(200)에서는, LLSp 엔티티가 기능 블록들(215-240)에 의해 식별된다.

이러한 점에서, 상기 스케줄링 알고리즘(200)은 결정 블록(215)에서 상기 우선순위 그룹이 비어 있는지를 체크한다. 상기 우선순위 그룹이 비어있지 않은 경우에, 다시 말하면 상기 결정 블록(215)의 탈출 브랜치 N인 경우에, 현재

에서

-번째 우선순위 활성 흐름들 중에서의 PRB 할당이 블록 220에서 (예컨대, 비례 공평, 최대 수율, 또는 가장 빠른 납기 스케줄링(Earliest Due Date scheduling) 전략들을 이용함으로써) 수행되고, 우선순위 데이터(

)가 할당된 PRB들을 통해 전송되고(블록 225), 현재

가 종료될 때까지(결정 블록 235 참조) 현재

내에서 완료된 우선순위 데이터 전송을 지니는

-번째 활성 흐름들을 소거함으로써 상기 우선순위 그룹이 업데이트된다(블록 230 참조).

좀더 구체적으로 기술하면, 도 2에서 결정 블록 235의 탈출 브랜치 N 및 블록 225 간의 루프-접속에 의해 개념적으로 표시된 바와 같이, 현재

가 종료되지 않은 동안 우선순위 데이터(

)가 전송된다(그리고 상기 우선순위 그룹이 업데이트된다).

현재

의 종료시(결정 블록 235의 탈출 브랜치 Y인 경우), 이하의

는

값을 업데이트함으로써 고려되고(블록 240 참조), 그 후에 동작 흐름이 블록 215로 후진되며, 이 경우에 상기 우선순위 그룹이 비지 않게 될 때까지 LSSp 엔티티가 (앞서 언급한 바와 같이) 실행된다.

새로운 LSSp 엔티티가 실행되기 전에,

인지를 확인하는 것을 목적으로 하는 체크, 다시 말하면 (새로운) 현재

가 현재 작업 기간(

) 내에 여전히 포함되어 있는지를 확인하는 것을 목적으로 하는 체크가 ((새로운) 현재

가 현재 작업 기간(

) 내에 포함되어 있지 않은 경우 새로운 작업 기간(

)을 개시하도록) 수행될 수 있다. 하지만, 이러한 것은 반드시 필요하지 않다. 실제로, 곧 이어 용이하게 이해하겠지만, 베스트-에포트 활성 흐름들 전에 최대 허용 지연에 접근하는 큐잉된 데이터 지연을 지니는 비-우선순위 멀티미디어/실시간 활성 흐름들을 핸들링하기 위한 것으로 상기 스케줄링 알고리즘(200)이 또한 착상되는 경우에는, 작업 기간(

)이 종료되기 전에 우선순위 데이터가 확실하게 전송된다.

상기 결정 블록 215를 다시 고려하면, 모든 우선순위 흐름들이 개별 우선순위 데이터(

)를 전송했을 때(탈출 브랜치 Y), 비-우선순위 활성 흐름 LLS(또는 LLS_NP) 엔티티가 실행된다(기능 블록들 245-270). LLS_NP 엔티티의 실행에 관한 한, 유사한 기능 블록은 다시 구체적으로 설명되지 않을 것이다.

일반적으로, 각각의

에서 그리고 현재 작업 기간(

)의 모든 이용가능한

들의 종료까지(결정 블록 265 참조), 비-우선순위 활성 흐름들 중에서의 PRB 할당이 수행되고(블록 245 참조), 상응하는(비-우선순위) 데이터가 현재

종료까지(결정 블록 255 및 블록 245 간의 루프-접속 참조) 할당된 PRB들을 통해 전송된다(블록 250).

PRB 할당은 선택된 비-우선순위 활성 흐름들 중에서 수행된다. 이러한 점에서, 멀티미디어/실시간 활성 흐름들 및 베스트-에포트 흐름들 양자 모두에 대한 메트릭이 계산되며, 최고 메트릭들을 지니는 활성 흐름들이 PRB 할당에 선택된다.

바람직하게는, 베스트-에포트 활성 흐름들에 대한 메트릭(

)이

으로서 계산되고, 이 경우에

는

-번째 활성 흐름의 발신지 또는 목적지로서의 기능을 수행하는 UE에 의해 측정된 채널 품질로서 알려져 있는,

-번째 활성 흐름에 의해 이를 수 있는 순간 데이터 전송률이고,

는

-번째 활성 흐름의 평균 전송률이다.

위에서 언급한 바와 같이, 최대 허용 지연(

)에 근접하는 큐잉된 데이터 지연을 지니는 비-우선순위 멀티미디어/실시간 활성 흐름에 상이한 가중치를 제공하기 위하여, 각각의

-번째 멀티미디어/실시간 활성 흐름에 대한 메트릭(

)이

과 같이 계산되는데, 여기서 HOL은 주어진 큐의 '헤드 오브 라인(Head of Line)' 패킷 지연이며,

는 고려된 데이터 패킷에 할당된 마감 시간의 가중치를 고려한 계수(예컨대, 1과 동일하거나 1보다 큰 계수)이다.

이는 베스트-에포트 애플리케이션들 중에서 멀티미디어/실시간 활성 흐름들 및 공평성에 대한 주요 우선순위를 보장한다.

현재

종료시(결정 블록 255의 탈출 블랜치 Y), 이하의

가

값을 업데이트함으로써 고려되고, 현재 작업 기간(

) 종료시(결정 블록 265의 탈출 브랜치 Y), 이하의 작업 기간이 고려되며(블록 270) 스케줄링 알고리즘(200)이 런백(run back)된다.

물론, 국소 및 특정 요구사항들을 충족시키기 위해, 당업자는 위에 언급한 솔루션에 여러 논리적 그리고/또는 물리적 수정 및 변형을 가할 수 있다. 좀더 구체적으로 기술하면, 본 발명이 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 어느 정도 특정하게 설명되었지만, 여기서 이해하여야 할 점은 형태 및 세부들에 있어서의 다양한 생략, 대체 및 변경과 아울러 다른 실시 예들이 이루어질 수 있다는 점이다. 특히 본 발명의 서로 다른 실시 예들은 심지어 본 발명의 더 완전한 이해를 제공하기 위한 이전의 설명에서 언급된 특정한 세부들 없이 실시될 수 있으며, 이와는 반대로 공지된 특징들이 불필요한 세부들로 상기 설명에 지장을 주지 않도록 생략 또는 단순화될 수 있을 것이다. 더욱이, 여기서 명시적으로 의도된 점은 본 발명의 개시된 임의의 실시 예와 연관지어 설명된 특정 요소들 및/또는 방법 단계들이 일반적인 설계 선택 사항으로서 다른 어떤 실시 예에 합체될 수 있다.

좀더 구체적으로 기술하면, 본 발명의 한 실시 예에 따른 솔루션은 (유사한 단계들을 사용함으로써, 필수적이지 않은 일부 단계들을 제거함으로써, 또는 부가적인 선택적 단계들을 추가함으로써) 등가 방법을 통해 구현되는데 적합하고, 더욱이 상기 단계들은 상이한 순서로, 동시에 또는 (적어도 부분적으로) 교차배치 방식(interleaved way)으로 수행될 수 있다.

예를 들면, 상기 제안된 스케줄링 알고리즘은 전송될 우선순위 데이터의 양에 따라 서로 다른 서비스 클래스들(예컨대, 금, 은, 동)에 속하는 멀티미디어/실시간 활성 흐름들을 서로 다르게 핸들링하기 위해 LLSp 레벨에서 확장될 수 있다.

이러한 점에서, PRB 할당 및 우선순위 데이터 전송이 최고(예컨대, 금) 서비스 클래스에 연관된 우선순위 활성 흐름들로부터 최저(예컨대, 동) 서비스 클래스에 연관된 우선순위 활성 흐름들로 수행될 수 있다.

추가로 또는 변형적으로, (예컨대, LLSp가 비례 공평 스케줄링 접근법들과 같이, 기회적 사항을 이용하는 경우에) 가중 메트릭들이 사용될 수 있다. 이러한 점에서, 각각의 (멀티미디어/실시간) 활성 흐름에 대해, 가중치가 기회적 스케줄링 접근법에 의해 계산된 메트릭에 적용될 수 있다. 단지 예를 들자면, 그러한 가중치는 금 서비스 클래스로부터 동 서비스 클래스로 감소하는 값(예컨대, 각각 1.6, 1.3 및 1)을 지니는 것으로 설정될 수 있다.

그 외에도, 무선 통신 네트워크가 상이한 구조를 지니거나 등가 구성요소들을 포함하는 경우에나, 무선 통신 네트워크가 다른 동작 특징들을 지니는 경우에 유사한 고려들이 적용된다. 어느 경우든 간에, 무선 통신 네트워크의 임의의 구성요소가 여러 요소로 분리될 수도 있고 2개 이상의 구성요소가 하나의 요소로 결합될 수도 있으며, 그 외에도, 각각의 구성요소가 상응하는 동작들의 실행을 병행하여 지지하기 위해 중복될 수도 있다. 또한 여기서 유념해야 할 점은 서로 다른 구성요소들 간의 임의의 상호작용이 일반적으로 (달리 명시하지 않는 한) 연속적일 필요가 없으며, 서로 다른 구성요소들 간의 임의의 상호작용이 직접적으로 이루어질 수도 있고 하나 이상의 매개 수단을 통해 간접적으로 이루어질 수도 있다는 점이다.

더욱이, 명시적인 참조가 LTE/LTE-어드밴스트 표준에 기반한 무선 통신 네트워크에 대해 이루어졌지만, 여기서 이해하여야 할 점은 어느 특정한 무선 통신 시스템 아키텍처 또는 프로토콜의 구현에 국한하려는 것이 본원 출원인의 의도가 아니라는 점이다. 이러한 점에서, 적합한 단순한 변형들을 통해, 상기 제안된 스케줄링 알고리즘이 다른 개방 또는 독점 통신 프로토콜들, 예를 들면 이들 중에서 WiMAX에 또한 적용될 수 있음을 제공하는 것이 또한 가능하다.

Claims

무선 통신 네트워크(100) 내의 활성 흐름들 중에서 무선 자원 할당을 스케줄링하는 방법(200)에 있어서, 상기 스케줄링 방법은,
상기 스케줄링 방법의 각각의 작업 기간에서,
- 각각의 활성 흐름에 대하여, 현재 작업 기간 전의 참조 작업
기간에 큐잉(queuing)된 데이터 및 상기 참조 작업 기간 및
상기 현재 작업 기간 간에 전송된 데이터 간의 비교에 기반하여
상기 현재 작업 기간 내에 전송될 우선순위 데이터의 존재를
체크하는 단계(205),
- 상기 현재 작업 기간 내에 전송될 우선순위 데이터를 지니는
각각의 활성 흐름을 우선순위 활성 흐름으로서 분류하는
단계(205),
- 나머지 활성 흐름들을 비-우선순위 활성 흐름들로서 분류하는
단계(210)로서, 상기 비-우선순위 활성 흐름들은 상기 현재
작업 기간 내에 전송될 필요가 없는 비-우선순위 데이터를
지니는, 단계(210),
- 상기 우선순위 활성 흐름들 중에서 무선 자원들을 할당(220)
하고 개별 할당 자원들을 통해 상응하는 우선순위 데이터를
전송(225)하는 단계, 및
- 우선순위 데이터 전송을 완료한 다음에, 상기 비-우선순위 활성
흐름들 중에서 상기 무선 자원들을 할당(245)하고 현재 작업
기간의 종료까지 개별 할당 무선 자원들을 통해 상응하는
비-우선순위 데이터를 전송(250)하는 단계
를 포함하는, 무선 통신 네트워크 내의 활성 흐름들 중에서 무선 자원 할당을 스케줄링하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 현재 작업 기간 내에 전송될 우선순위 데이터의 존재를 체크하는 단계(205)는,
각각의 활성 흐름에 대하여,
- 개별 최대 허용 전달 지연을 충족시키도록 상기 활성 흐름에
필요한 작업 기간들의 수(β)를 검색(retrieving)하는 단계
를 포함하며,
상기 우선순위 활성 흐름들을 분류하는 단계(205)는,
각각의 활성 흐름에 대하여,
- 상기 현재 작업 기간 전의 (β-2) 번째 작업 기간을 참조 작업
기간으로서 선택하는 단계, 및
- 상기 현재 작업 기간 전에 선택된 참조 작업 기간의 개시시에
큐잉된 데이터가 상기 선택된 참조 작업 기간 및 상기 현재
작업 기간 간에 전송된 데이터보다 큰 경우에 우선순위 활성
흐름으로서 상기 활성 흐름을 분류하는 단계로서, 상기
큐잉된 데이터 및 상기 전송된 데이터 간의 차이는 상기 현재
작업 기간 내에서 전송될 상기 우선순위 데이터를 식별하는
, 단계
를 포함하는, 무선 통신 네트워크 내의 활성 흐름들 중에서 무선 자원 할당을 스케줄링하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 스케줄링 방법은,
상기 전송될 우선순위 데이터의 양에 따라 각각의 우선순위 활성 흐름에 서비스 클래스를 연관시키는 단계
를 부가적으로 포함하며, 상기 무선 자원을 할당(220)하고 상기 상응하는 우선순위 데이터를 전송(225)하는 단계는 최고 서비스 클래스에 연관된 우선순위 활성 흐름들로부터 최저 서비스 클래스에 연관된 우선순위 활성 흐름들로 수행되는, 무선 통신 네트워크 내의 활성 흐름들 중에서 무선 자원 할당을 스케줄링하는 방법.
제3항에 있어서, 각각의 작업 기간은 복수 개의 전송 시간 간격들을 포함하며, 상기 우선순위 활성 흐름들 중에서 무선 자원들을 할당(220)하며 상기 개별 할당 무선 자원들을 통해 상응하는 우선순위 데이터를 전송(225)하는 단계는 우선순위 데이터 전송을 완료할 때까지 각각의 전송 시간 간격에서 수행되는, 무선 통신 네트워크 내의 활성 흐름들 중에서 무선 자원 할당을 스케줄링하는 방법.
제4항에 있어서, 각각의 전송 시간 간격에 대하여, 상기 스케줄링 방법은,
상기 각각의 전송 시간 간격 동안 완료된 우선순위 데이터 전송을 지니는 우선순위 활성 흐름들을 비-우선순위 활성 흐름들로서 분류(230)하는 단계
를 부가적으로 포함하는, 무선 통신 네트워크 내의 활성 흐름들 중에서 무선 자원 할당을 스케줄링하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 우선순위 활성 흐름들을 분류하는 단계(205)는 상기 현재 작업 기간 내에 전송될 우선순위 데이터를 지니는 각각의 멀티미디어/실시간 활성 흐름을 우선순위 활성 흐름으로서 분류하는 단계를 포함하고, 상기 비-우선순위 활성 흐름들은 비-우선순위 멀티미디어/실시간 활성 흐름들 및 베스트-에포트(best-effort) 활성 흐름들을 포함하는, 무선 통신 네트워크 내의 활성 흐름들 중에서 무선 자원 할당을 스케줄링하는 방법.
제6항에 있어서, 상기 베스트-에포트 활성 흐름들은 웹-브라우징, 이-메일링 및 음성 데이터 트래픽을 포함하는, 무선 통신 네트워크 내의 활성 흐름들 중에서 무선 자원 할당을 스케줄링하는 방법.
제6항에 있어서, 각각의 전송 시간 간격 동안 그리고 상기 현재 작업 기간의 종료 전에, 상기 비-우선순위 활성 흐름들 중에서 상기 무선 자원들을 할당(245)하는 것은,
- 각각의 비-우선순위 활성 흐름에 대한 메트릭을 계산하는 것,
및
- 최고 메트릭들을 지니는 비-우선순위 활성 흐름들 중에서 상기
무선 자원들을 할당하는 것
을 포함하는, 무선 통신 네트워크 내의 활성 흐름들 중에서 무선 자원 할당을 스케줄링하는 방법.
제8항에 있어서, 상기 메트릭은 상기 비-우선순위 활성 흐름에 의해 이를 수 있는 순간 데이터 전송률과 직접적인 관계로 이루어지고 상기 비-우선순위 활성 흐름의 평균 전송률과 역 관계로 이루어지는, 무선 통신 네트워크 내의 활성 흐름들 중에서 무선 자원 할당을 스케줄링하는 방법.
제9항에 있어서, 각각의 비-우선순위 멀티미디어/실시간 활성 흐름에 대하여, 상기 메트릭은 제1 큐잉된 데이터 패킷의 큐잉 지연과 직접적인 관계로 이루어지고, 상기 최대 허용 전송 지연과 역 관계로 이루어지는, 무선 통신 네트워크 내의 활성 흐름들 중에서 무선 자원 할당을 스케줄링하는 방법.
제10항에 있어서, 각각의 비-우선순위 멀티미디어/실시간 활성 흐름에 대한 메트릭은 상기 각각의 우선순위 활성 흐름에 연관된 서비스 클래스에 의존하는 양만큼 가중화되는, 무선 통신 네트워크 내의 활성 흐름들 중에서 무선 자원 할당을 스케줄링하는 방법.
컴퓨터 프로그램이 수록된 비-일시적 컴퓨터-판독가능 저장매체로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터상에서 실행될 때 상기 컴퓨터로 하여금 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법의 단계들을 단독으로 또는 결합하여 수행하게 하는, 비-일시적 컴퓨터-판독가능 저장매체.
적어도 하나의 네트워크 셀(110)을 포함하는 무선 통신 네트워크(100)에 있어서, 상기 적어도 하나의 네트워크 셀은 상기 네트워크 셀을 통해 무선 커버리지를 제공하는 국(station; 105) 및 상기 네트워크 셀 내의 적어도 하나의 상응하는 사용자 장비(115)를 가지고 상기 국과 통신하는 적어도 하나의 또 다른 국(120)을 포함하며, 상기 국 및 상기 적어도 하나의 또 다른 국 중의 적어도 하나는 상기 네트워크 셀 내의 활성 흐름들 중에서 무선 자원들의 할당을 자율적으로 스케줄링하는 스케줄러 유닛을 포함하고, 상기 스케줄러 유닛은,
- 각각의 활성 흐름에 대하여, 현재 작업 기간 전의 참조 작업
기간에 큐잉(queuing)된 데이터 및 상기 참조 작업 기간 및
상기 현재 작업 기간 간에 전송된 데이터 간의 비교에 기반하여
상기 현재 작업 기간 내에 전송될 우선순위 데이터의 존재를
체크(205)하도록 구성되고,
- 상기 현재 작업 기간 내에 전송될 우선순위 데이터를 지니는
각각의 활성 흐름을 우선순위 활성 흐름으로서 분류(205)하도록
구성되며, 그리고
- 나머지 활성 흐름들을 비-우선순위 활성 흐름들로서 분류(210)
하도록 구성되고, 상기 비-우선순위 활성 흐름들은 상기 현재
작업 기간 내에 전송될 필요가 없는 비-우선순위 데이터
를 지니고,
상기 스케줄러 유닛은,
- 상기 우선순위 활성 흐름들 중에서 무선 자원들을 할당(220)
하고 개별 할당 무선 자원들을 통해 상응하는 우선순위 데이터
를 전송(225)하도록 구성되며, 그리고
- 우선순위 데이터 전송을 완료한 다음에, 상기 비-우선순위 활성
흐름들 중에서 상기 무선 자원들을 할당(245)하고 현재 작업
기간의 종료까지 개별 할당 무선 자원들을 통해 상응하는
비-우선순위 데이터를 전송(250)하도록 구성되는, 무선 통신 네트워크(100).
제13항에 있어서, 상기 무선 통신 네트워크는 LTE/LTE-어드밴스트 기술에 기반한 셀룰러 네트워크인, 무선 통신 네트워크(100).
제14항에 있어서, 상기 국(105)은 제1 전송 전력 및 제1 영역 커버리지를 지니고, 상기 적어도 하나의 또 다른 국(120)은 제2 전송 전력 및 제2 영역 커버리지를 지니며, 상기 제1 전송 전력은 상기 제2 전송 전력보다 크고 상기 제1 영역 커버리지는 상기 제2 영역 커버리지보다 넓은, 무선 통신 네트워크(100).