KR102145687B1 - 캐리어 어그리게이션 시스템 및 그의 사용자 저장 정보 활용 전송 방법 및 장치 - Google Patents

캐리어 어그리게이션 시스템 및 그의 사용자 저장 정보 활용 전송 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

다양한 실시예들에 따른 캐리어 어그리게이션 시스템 및 그의 사용자 저장 정보 활용 전송 방법 및 장치는, 송신 장치가 복수 개의 캐리어들 각각에 할당되는 수신 장치들에서 각각 수신하고자 하는 적어도 하나의 파일에 기반하여, 캐리어들에 각각 대응하는 멀티캐스트 메시지 셋들을 구성하고, 멀티캐스트 메시지 셋들을 캐리어들에 할당하여, 캐리어들을 통해 상기 멀티캐스트 메시지 셋들을 전송하도록 구성될 수 있다.

Description

캐리어 어그리게이션 시스템 및 그의 사용자 저장 정보 활용 전송 방법 및 장치{CARRIER AGGREGATION SYSTEM, AND METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMISSION BASED ON CACHED INFORMATION OF USER EQUIPMENT IN THE SAME}
다양한 실시예들은 캐리어 어그리게이션 시스템에서 사용자 저장 정보 활용 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.
고화질의 비디오 스트리밍에 대한 수요가 급증함에 따라 비디오 트래픽이 무선 네트워크 트래픽 폭증에 대한 주된 요인이 되고 있다. 일반적으로, 급증하는 비디오 트래픽을 해결하기 위한 기술은 각 사용자의 요청을 따로 처리하는 유니캐스트 전송이고, 이는 많은 양의 전송 시간을 야기 시킬 수 있다. 최근 모바일 엣지 노드(edge node) 또는 end user의 메모리를 활용해서 미리 저장하는 caching 이 이러한 네트워크 트래픽을 효과적으로 처리할 수 있다는 결과들이 보여졌고, 관련 연구들이 많이 진행되고 있다. 사용자들의 요청이 적은 off-peak 타임에 사용자의 메모리에 일부 데이터를 저장함으로써(사용자 caching) 두 가지 이득을 얻을 수 있다. 첫 번째로, 사용자 메모리에 이미 저장되어 있는 데이터를 보내지 않아도 되는 이득이 있다. 두 번째로, 사용자 메모리에 저장되어 있는 데이터를 부가 정보로 활용하여 여러 사용자를 위한 멀티캐스트 메시지를 보냄으로써 한 번에 여러 개의 요청을 처리할 수 있는 이득을 얻을 수 있다. 주파수, 안테나 등의 무선 통신 자원 대신 사용자 메모리를 무선 자원으로 활용한 통신 기법을 통해 전체 네트워크 트래픽을 줄이고, 시스템 성능을 향상시킬 수 있다.
사용자 메모리를 활용한 캐싱 이득에 관한 연구는 공유된 채널 (유선 채널), 무선 채널 등의 환경에서 많이 진행되어 왔다. 이에 대한 연구들은 사용자 메모리에 저장되어 있는 정보를 활용하여, 인덱스 부호화(index coding)를 기반으로 여러 사용자를 동시에 서비스할 수 있는 멀티캐스트(multicast) 전송 기법을 제안하였다.
캐리어 어그리게이션은 여러 개의 캐리어로부터 동시에 데이터를 받아 전송 효율을 높일 수 있다. 하지만, 일반적인 캐리어 어그리게이션 기법은 하나의 캐리어에 하나의 사용자를 서비스하는 유니캐스트 전송을 하기 때문에, 비효율적이다.
캐리어 어그리게이션 환경에서도 사용자 메모리를 활용하여 하나의 캐리어에 여러 사용자를 할당하여 동시에 서비스하면, 전송 효율을 높일 수 있을 것이다.
따라서, 다양한 실시예들은 캐리어 어그리게이션 환경에서 사용자 메모리 활용 전송 방법 및 장치를 제공한다.
다양한 실시예들에 따른 송신 장치의 동작 방법은, 복수 개의 캐리어들 각각에 할당되는 수신 장치들에서 각각 수신하고자 하는 적어도 하나의 파일에 기반하여, 상기 캐리어들에 각각 대응하는 멀티캐스트 메시지 셋(set)들을 구성하는 동작 및 상기 멀티캐스트 메시지 셋들을 상기 캐리어들에 할당하여, 상기 캐리어들을 통해 상기 멀티캐스트 메시지 셋들을 전송하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 송신 장치는, 통신 모듈; 및 상기 통신 모듈과 연결되며, 상기 통신 모듈을 이용하여, 복수 개의 캐리어들을 통해 복수 개의 수신 장치들에 적어도 하나의 파일을 송신하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서는, 복수 개의 캐리어들 각각에 할당되는 수신 장치들에서 각각 수신하고자 하는 적어도 하나의 파일에 기반하여, 상기 캐리어들에 각각 대응하는 멀티캐스트 메시지 셋들을 구성하고, 상기 멀티캐스트 메시지 셋들을 상기 캐리어들에 할당하여, 상기 캐리어들을 통해 상기 멀티캐스트 메시지 셋들을 전송하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 캐리어 어그리게이션 시스템은, 복수 개의 수신 장치들 및 복수 개의 캐리어들을 통해 상기 수신 장치들에 적어도 하나의 파일을 송신하도록 구성되는 송신 장치를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 송신 장치는, 복수 개의 캐리어들 각각에 할당되는 수신 장치들에서 각각 수신하고자 하는 적어도 하나의 파일에 기반하여, 상기 캐리어들에 각각 대응하는 멀티캐스트 메시지 셋들을 구성하고, 상기 멀티캐스트 메시지 셋들을 상기 캐리어들에 할당하여, 상기 캐리어들을 통해 상기 멀티캐스트 메시지 셋들을 전송하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 캐리어 어그리게이션 환경에서, 송신 장치가 수신 장치들에 대한 메모리 정보를 활용하여 하나의 캐리어에 여러 수신 장치들을 할당하여 동시에 서비스함으로써, 전송 효율을 높일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 송신 장치가 각각의 캐리어에 할당되는 수신 장치들의 구성 및 각각의 캐리어의 전송률을 기반으로, 수신 장치들의 요청을 충족시키는 데 필요한 전체 전송 시간( T )이 감소될 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 캐리어 어그리게이션 시스템을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 송신 장치와 수신 장치의 파일 저장 예를 도시하는 도면이다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 캐리어 어그리게이션 시스템의 동작 방법을 도시하는 도면이다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 송신 장치를 도시하는 도면이다.
도 5는 다양한 실시예들에 따른 송신 장치의 동작 방법을 도시하는 도면이다.
도 6은 도 5의 멀티캐스트 메시지 구성 동작을 도시하는 도면이다.
도 7a, 도 7b, 도 8, 도 9 및 도 10은 도 5의 멀티캐스트 메시지 구성 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 11은 도 5의 캐리어 메시지 구성 동작을 도시하는 도면이다.
도 12 및 도 13은 도 5의 캐리어 메시지 구성 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 14는 다양한 실시예들에 따른 송신 장치의 성능을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.
다양한 실시예들에 따르면, 캐리어 어그리게이션 환경에서 사용자 메모리 활용 전송 방법 및 장치가 제공된다. 유무선 통신 환경에서 제안된 일반적인 사용자 메모리 활용 전송 기술과 달리, 각 캐리어에 할당된 사용자의 구성(user allocation to carrier) 에 따라 생성되는 멀티캐스트 메시지가 달라져야 하고, 사용자 구성이나 캐리어 전송률 차이 등에 따라 order가 다른 멀티캐스트 메시지를 생성해야 하며, 멀티캐스트/유니캐스트 혼합 전송이 필요하다. 전송 효율을 높이기 위해 캐리어에 할당된 사용자 구성을 반영하여 최대한 많은 사용자를 위해 멀티캐스트 메시지를 만들어야 하고, 캐리어의 전송률을 반영하여 메시지를 잘 분배하여야 한다. 다양한 실시예들에 따르면, 주어진 사용자 할당 및 전송률을 반영하여 사용자의 요청을 만족하는데 필요한 전체 전송 시간( T )을 줄이는 사용자 메모리 저장 정보(부가 정보) 기반 멀티 오더 멀티캐스트 전송 방법 및 장치가 제공된다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 캐리어 어그리게이션 시스템(100)을 도시하는 도면이다. 도 2는 도 1의 송신 장치(110)와 수신 장치(120)의 파일 저장 예를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 캐리어 어그리게이션 시스템(100)은 송신 장치(110)와 복수, 즉 K 개의 수신 장치(120)들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 송신 장치(110)는 기지국이고, 수신 장치(120)들은 사용자 장치(user equipment)들일 수 있다. 송신 장치(100)와 수신 장치(120)들은 복수, 즉 L 개의 캐리어(130)들을 통하여 연결될 수 있다. 이 때 각각의 캐리어(130)에, 적어도 하나의 수신 장치(120)가 할당될 수 있다. 즉 캐리어(130)들 중 적어도 어느 하나에, 복수(≤ K) 개의 수신 장치(120)들이 할당될 수 있다. 여기서, 각각의 캐리어(130)에 할당되는 수신 장치(120)들을 나타내는 사용자 셋(set)이
Figure 112019042246934-pat00001
(
Figure 112019042246934-pat00002
)로 정의되고, 각각의 캐리어의 전송률(r)이
Figure 112019042246934-pat00003
(
Figure 112019042246934-pat00004
)로 정의될 수 있다.
송신 장치(110)는 복수, 즉 N(≥ K) 개의 파일들을 저장하고 있을 수 있다. 여기서, 각각의 파일이
Figure 112019042246934-pat00005
(
Figure 112019042246934-pat00006
)로 정의되고, 파일 크기는 F bits일 수 있다. 각각의 수신 장치(120)는 파일(
Figure 112019042246934-pat00007
)들 중 적어도 어느 하나를 저장할 수 있다. 각각의 수신 장치(120)는 메모리를 포함할 수 있다. 여기서, 수신 장치(120)의 메모리는 복수, 즉 M(≤ N) 개의 파일(
Figure 112019042246934-pat00008
)들을 저장할 수 있으며, 메모리 크기는 MF bits일 수 있다. 이 때 송신 장치(110)는 각각의 수신 장치(120)에 대한 메모리 정보를 저장하고 있으며, 메모리 정보는 각각의 수신 장치(120)에 저장된 적어도 하나의 파일(
Figure 112019042246934-pat00009
)에 대한 정보를 나타낼 수 있다. 여기서, 각각의 수신 장치(120)에 대한 메모리 정보가 Zk(
Figure 112019042246934-pat00010
)로 정의될 수 있다. 이를 위해, 각각의 수신 장치(120)는 송신 장치(110)에 파일(
Figure 112019042246934-pat00011
)들 중 적어도 어느 하나를 요청할 수 있다. 여기서, 각각의 수신 장치(120)에 의해 요청되는 파일이
Figure 112019042246934-pat00012
(
Figure 112019042246934-pat00013
)로 정의될 수 있다.
송신 장치(100)는 각각의 수신 장치(120)의 채널 정보 및 각각의 수신 장치(120)에 대한 메모리 정보에 기반하여, 각각의 수신 장치(120)로부터 요청되는 파일을 부호화하여 전송할 수 있다. 시간 인덱스 t에서, 각각의 수신 장치(120)의 수신 신호(
Figure 112019042246934-pat00014
)는, 하기 [수학식 1]에 표현되는 바와 같이 각각의 수신 장치(120)가 할당되어 있는 캐리어(130)의 전송 신호들의 셋일 수 있다. 각각의 수신 장치(120)는 시간 T(t∈{1,…,T}) 동안의 수신 신호(
Figure 112019042246934-pat00015
)들과 메모리 정보(Zk)를 이용하여, 원하는 파일(
Figure 112019042246934-pat00016
)을 복호화할 수 있다.
Figure 112019042246934-pat00017
일 실시예에 따르면, 모든 수신 장치(120)들이 uniform caching 방식으로, 송신 장치(110)의 파일(
Figure 112019042246934-pat00018
,
Figure 112019042246934-pat00019
)들 중 적어도 어느 하나를 저장할 수 있다. 송신 장치(110)에서, 모든 파일(
Figure 112019042246934-pat00020
)들은, 하기 [수학식 2]에 표현되는 바와 같이 복수 개의 서브파일(subfile;
Figure 112019042246934-pat00021
)들로 구분될 수 있으며, 모든 서브파일(
Figure 112019042246934-pat00022
)들은 동일한 크기를 가질 수 있다. 여기서, 각각의 파일(
Figure 112019042246934-pat00023
)에 있어서, 서브파일(
Figure 112019042246934-pat00024
)들의 개수는
Figure 112019042246934-pat00025
개이고, 서브파일(
Figure 112019042246934-pat00026
)들의 크기는 하기 [수학식 3]과 같이 표현될 수 있다. 이를 통해, 수신 장치(120)는 각각의 파일(
Figure 112019042246934-pat00027
)에 대하여 모든 서브파일(
Figure 112019042246934-pat00028
)들을 저장할 수 있다. 이 때 각각의 수신 장치(120)에 대한 메모리 정보(Zk)가 하기 [수학식 4]와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112019042246934-pat00029
Figure 112019042246934-pat00030
Figure 112019042246934-pat00031
예를 들면, 세 개의 수신 장치(120)들이 존재하고, 수신 장치(120)들의 메모리 크기가
Figure 112019042246934-pat00032
인 환경(
Figure 112019042246934-pat00033
=
Figure 112019042246934-pat00034
=1)에서, 송신 장치(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 N 개의 파일(
Figure 112019042246934-pat00035
)들을 저장할 수 있다. 이 때 각각의 파일은 세 개의 서브파일(
Figure 112019042246934-pat00036
)들로 구분될 수 있다. 수신 장치(120)들은, 도 2에 도시된 바와 같이 파일(
Figure 112019042246934-pat00037
)들 중 어느 하나의 서브파일(
Figure 112019042246934-pat00038
)들을 저장할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 모든 수신 장치(120)들이 random caching 방식으로, 송신 장치(110)의 파일(
Figure 112019042246934-pat00039
,
Figure 112019042246934-pat00040
)들 중 적어도 어느 하나를 저장할 수 있다. 송신 장치(110)에서, 모든 파일(
Figure 112019042246934-pat00041
)들은, 하기 [수학식 5]에 표현되는 바와 같이 복수 개의 서브파일(subfile;
Figure 112019042246934-pat00042
)들로 구분될 수 있으며, 모든 서브파일(
Figure 112019042246934-pat00043
)들은 동일한 크기를 가질 수 있다. 이를 통해, 수신 장치(120)는 각각의 파일(
Figure 112019042246934-pat00044
)에 대하여
Figure 112019042246934-pat00045
bits 만큼의 양으로 서브파일(
Figure 112019042246934-pat00046
)들을 저장할 수 있다. 이 때 각각의 수신 장치(120)에 대한 메모리 정보(Zk)가 하기 [수학식 6]과 같이 표현될 수 있다. 여기서, 각각의 파일(
Figure 112019042246934-pat00047
)에 있어서, 서브파일(
Figure 112019042246934-pat00048
)들의 크기는 하기 [수학식 7]과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112019042246934-pat00049
Figure 112019042246934-pat00050
Figure 112019042246934-pat00051
도 3은 다양한 실시예들에 따른 캐리어 어그리게이션 시스템(100)의 동작 방법을 도시하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 송신 장치(110)는 310 동작에서 복수, 즉 N(≥ K) 개의 파일(
Figure 112019042246934-pat00052
,
Figure 112019042246934-pat00053
)들을 저장하고 있을 수 있다. 여기서, 파일(
Figure 112019042246934-pat00054
)들의 크기는 F bits일 수 있다. 이 때 모든 파일(
Figure 112019042246934-pat00055
)들은, 복수 개의 서브파일(subfile;
Figure 112019042246934-pat00056
)들로 구분될 수 있다. 아울러, 송신 장치(110)는 각각의 수신 장치(120)에 대한 메모리 정보(Zk)를 저장하고 있으며, 메모리 정보는 각각의 수신 장치(120)에 저장된 적어도 하나의 파일에 대한 정보를 나타낼 수 있다.
송신 장치(110)는 320 동작에서 멀티캐스트 메시지 셋(
Figure 112019042246934-pat00057
)들을 구성할 수 있다. 송신 장치(110)는 캐리어(130)들 각각에 할당되는 수신 장치(120)들에서 각각 수신하고자 하는 적어도 하나의 파일에 기반하여, 캐리어(130)들에 각각 대응하는 멀티캐스트 메시지 셋(
Figure 112019042246934-pat00058
)들을 구성할 수 있다. 각각의 멀티캐스트 메시지 셋(
Figure 112019042246934-pat00059
)은 각각의 캐리어(130)에서 송신하고자 하는 멀티캐스트 메시지들을 포함할 수 있다. 이 때 송신 장치(110)는 각각의 수신 장치(120)에 대한 메모리 정보(Zk), 각각의 캐리어(130)에 할당된 수신 장치(120)들 구성, 각각의 캐리어(130)의 전송률(
Figure 112019042246934-pat00060
)에 기반하여, 각각의 캐리어(130)에서 송신하고자 하는 멀티캐스트 메시지들을 포함할 수 있다.
송신 장치(110)는 330 동작에서 캐리어 메시지(
Figure 112019042246934-pat00061
)들을 구성할 수 있다. 송신 장치(110)는 멀티캐스트 메시지 셋(
Figure 112019042246934-pat00062
)들을 캐리어(130)들에 할당하여, 캐리어(130)들 각각을 위한 캐리어 메시지(
Figure 112019042246934-pat00063
)들을 구성할 수 있다. 이 때 송신 장치(110)는 멀티캐스트 메시지 셋(
Figure 112019042246934-pat00064
)의 메시지 크기(
Figure 112019042246934-pat00065
)와 각각의 캐리어(130)의 전송률(
Figure 112019042246934-pat00066
)에 기반하여, 멀티캐스트 메시지 셋(
Figure 112019042246934-pat00067
)의 멀티캐스트 메시지들을 캐리어(130)들에 할당하여, 캐리어 메시지(
Figure 112019042246934-pat00068
)들을 구성할 수 있다.
송신 장치(110)는 340 동작에서 캐리어(130)들을 통해 캐리어 메시지(
Figure 112019042246934-pat00069
)들을 전송할 수 있다. 송신 장치(110)는 각각의 캐리어(130)의 전송률(
Figure 112019042246934-pat00070
)에 맞게 캐리어 메시지(
Figure 112019042246934-pat00071
)들을 전송할 수 있다.
이를 통해, 각각의 수신 장치(120)가 350 동작에서 캐리어(130)들 중 적어도 어느 하나를 통해 수신되는 적어도 하나의 캐리어 메시지(
Figure 112019042246934-pat00072
)로부터 적어도 하나의 원하는 파일(
Figure 112019042246934-pat00073
)을 복호화할 수 있다. 각각의 수신 장치(120)는 각각의 수신 장치(120)의 메모리 정보(Zk)를 기반으로, 적어도 하나의 캐리어 메시지(
Figure 112019042246934-pat00074
)로부터 원하는 파일(
Figure 112019042246934-pat00075
)을 복호화할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 모든 수신 장치(120)들이 uniform caching 방식으로, 송신 장치(110)의 파일(
Figure 112019042246934-pat00076
,
Figure 112019042246934-pat00077
)들 중 적어도 어느 하나를 저장할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 모든 수신 장치(120)들이 random caching 방식으로, 송신 장치(110)의 파일(
Figure 112019042246934-pat00078
,
Figure 112019042246934-pat00079
)들 중 적어도 어느 하나를 저장할 수 있다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 송신 장치(110)를 도시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 송신 장치(110)는, 안테나 모듈(410), 통신 모듈(420), 메모리(430) 또는 프로세서(440) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
안테나 모듈(410)은 다중 안테나 모듈로서, 적어도 하나, 즉 Nt 개의 안테나를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(410)은 신호를 외부로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다.
통신 모듈(420)은 송신 장치(110)의 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(420)은 송신 장치(110)를 위한 통신 채널을 수립하고, 통신 채널을 통하여 통신을 수행할 수 있다. 이 때 통신 모듈(420)은 송신 장치(110)와 수신 장치(120)들 사이에 통신 채널을 수립할 수 있다.
메모리(430)는 송신 장치(110)의 적어도 하나의 구성 요소에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는 프로그램 또는 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들면, 메모리(430)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 메모리(430)는 복수, 즉 N(≥ K) 개의 파일(
Figure 112019042246934-pat00080
,
Figure 112019042246934-pat00081
)들을 저장하고 있을 수 있다. 여기서, 파일(
Figure 112019042246934-pat00082
)들의 크기는 F bits일 수 있다. 이 때 모든 파일(
Figure 112019042246934-pat00083
)들은, 복수 개의 서브파일(
Figure 112019042246934-pat00084
)들로 구분될 수 있다. 아울러, 메모리(430)는 각각의 수신 장치(120)에 대한 메모리 정보(Zk)를 저장하고 있으며, 메모리 정보는 각각의 수신 장치(120)에 저장된 적어도 하나의 파일에 대한 정보를 나타낼 수 있다.
프로세서(440)는 메모리(330)의 프로그램을 실행하여, 전자 장치(100)의 구성 요소를 제어할 수 있고, 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(440)는 통신 모듈(420)을 이용하여, 복수 개의 캐리어(130)들을 통해 복수 개의 수신 장치(120)들에 적어도 하나의 파일(
Figure 112019042246934-pat00085
)을 송신할 수 있다. 이를 위해, 프로세서(440)는 멀티캐스트 메시지 셋(
Figure 112019042246934-pat00086
)들을 구성할 수 있다. 프로세서(440)는 캐리어(130)들 각각에 할당되는 수신 장치(120)들에서 각각 수신하고자 하는 적어도 하나의 파일에 기반하여, 캐리어(130)들에 각각 대응하는 멀티캐스트 메시지 셋(
Figure 112019042246934-pat00087
)들을 구성할 수 있다. 그리고 프로세서(440)는 멀티캐스트 메시지 셋(
Figure 112019042246934-pat00088
)들을 이용하여, 캐리어 메시지(
Figure 112019042246934-pat00089
)들을 구성할 수 있다. 프로세서(440)는 멀티캐스트 메시지 셋(
Figure 112019042246934-pat00090
)들을 캐리어(130)들에 할당하여, 캐리어(130)들 각각을 위한 캐리어 메시지(
Figure 112019042246934-pat00091
)들을 구성할 수 있다. 이를 통해, 프로세서(440)는 캐리어(130)들을 통해 캐리어 메시지(
Figure 112019042246934-pat00092
)들을 전송할 수 있다. 이에 따라, 수신 장치(120)들이 캐리어 메시지(
Figure 112019042246934-pat00093
)들을 통해 적어도 하나의 원하는 파일(
Figure 112019042246934-pat00094
)을 복호화할 수 있다.
도 5는 다양한 실시예들에 따른 송신 장치(110)의 동작 방법을 도시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 송신 장치(110)는 510 동작에서 복수 개의 파일들을 저장하고 있을 수 있다. 메모리(430)는 복수, 즉 N(≥ K) 개의 파일(
Figure 112019042246934-pat00095
,
Figure 112019042246934-pat00096
)들을 저장하고 있을 수 있다. 여기서, 파일(
Figure 112019042246934-pat00097
)들의 크기는 F bits일 수 있다. 이 때 모든 파일(
Figure 112019042246934-pat00098
)들은, 복수 개의 서브파일(
Figure 112019042246934-pat00099
)들로 구분될 수 있다. 아울러, 메모리(430)는 각각의 수신 장치(120)에 대한 메모리 정보(Zk)를 저장하고 있으며, 메모리 정보는 각각의 수신 장치(120)에 저장된 적어도 하나의 파일에 대한 정보를 나타낼 수 있다.
송신 장치(110)는 520 동작에서 멀티캐스트 메시지 셋(
Figure 112019042246934-pat00100
)들을 구성할 수 있다. 프로세서(440)는 캐리어(130)들 각각에 할당되는 수신 장치(120)들에서 각각 수신하고자 하는 적어도 하나의 파일에 기반하여, 캐리어(130)들에 각각 대응하는 멀티캐스트 메시지 셋(
Figure 112019042246934-pat00101
)들을 구성할 수 있다. 각각의 멀티캐스트 메시지 셋(
Figure 112019042246934-pat00102
)은 각각의 캐리어(130)에서 송신하고자 하는 멀티캐스트 메시지들을 포함할 수 있다. 이 때 프로세서(440)는 각각의 수신 장치(120)에 대한 메모리 정보(Zk), 각각의 캐리어(130)에 할당된 수신 장치(120)들 구성, 각각의 캐리어(130)의 전송률(
Figure 112019042246934-pat00103
)에 기반하여, 각각의 캐리어(130)에서 송신하고자 하는 멀티캐스트 메시지들을 포함할 수 있다.
멀티캐스트 메시지 셋(
Figure 112019042246934-pat00104
)들은 각각의 캐리어(
Figure 112019042246934-pat00105
)에 할당된 수신 장치(120)들을 나타내는 사용자 셋(
Figure 112019042246934-pat00106
), 각각의 캐리어(
Figure 112019042246934-pat00107
)의 전송률(
Figure 112019042246934-pat00108
), 각각의 수신 장치(120)의 메모리 정보를 기반으로 order-
Figure 112019042246934-pat00109
인 멀티캐스트 메시지들을 포함할 수 있다. 여기서, order-
Figure 112019042246934-pat00110
멀티캐스트 메시지의 의미는 xor operation(
Figure 112019042246934-pat00111
) 을 활용한
Figure 112019042246934-pat00112
개의 수신 장치(120)들을 위한 멀티캐스트 메시지이다. 멀티캐스트 메시지는 각각의 수신 장치(120)가 전송 받은 멀티캐스트 메시지를 통해 이미 가지고 있는 메모리 정보를 활용해서 원하는 서브파일을 복호화 (decoding)할 수 있도록 만들어질 수 있다. uniform caching에서는 각 서브파일이
Figure 112019042246934-pat00113
개의 수신 장치(120)들의 메모리에 저장되어 있기 때문에,
Figure 112019042246934-pat00114
의 order를 갖는 멀티캐스트 메시지가 만들어질 수 있지만, 캐리어(
Figure 112019042246934-pat00115
)에 할당된 수신 장치(120)들의 구성에 따라 더 낮은 order의 메시지가 생성되어야 한다. 프로세서(440)는 최대한 높은 order의 멀티캐스트 메시지를 만들고, 겹치지 않은 멀티캐스트 메시지를 생성해야 전체 멀티캐스트 메시지의 수가 줄어들어 전송 시간을 줄일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(440)는 캐리어(
Figure 112019042246934-pat00116
)에 할당된 수신 장치(120)들을 나타내는 사용자 셋(
Figure 112019042246934-pat00117
)을 반영해서 높은 order에서부터 낮은 order를 갖는 멀티캐스트 사용자 셋들을 찾고 (크기가 큰 사용자 셋에서 크기가 작은 사용자 셋으로), 그에 해당하는 멀티캐스트 메시지를 생성할 수 있다. 즉, 높은 order로부터 각 캐리어(
Figure 112019042246934-pat00118
)에서 전송할 수 있는 멀티캐스트 사용자 셋을 찾을 수 있다. 이 때 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 멀티캐스트 사용자 셋에 대해 페어런트(parent)-차일드(child) 개념이 도입될 수 있다. 멀티캐스트 사용자 셋
Figure 112019042246934-pat00119
(차일드 셋)에 대해
Figure 112019042246934-pat00120
를 포함하면서 상위 order의 사용자 셋들을 페어런트 셋으로 볼 수 있다. 여기서, 도 7a에 도시된 바와 같이 여러 개의 페어런트 셋들이 존재할 수 있으며, 도 7b에 도시된 바와 같이 하나의 parent에 여러 개의 차일드 셋들이 존재할 수 있다. 프로세서(440)는, 도 8에 도시된 바와 같이 각각의 페어런트 셋에서 멀티캐스트 메시지를 만들고 남은 메시지들을 관련된 캐리어(
Figure 112019042246934-pat00121
)의 전송률에 비례하여 여러 차일드 셋들로 나누어 보내고, 각각의 차일드 셋에 여러 페어런트 셋들로부터 받은 메시지들을 합쳐서, xor operation 활용하여 가장 작은 크기
Figure 112019042246934-pat00122
로 새로운 멀티캐스트 메시지를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 모든 수신 장치(120)들이 uniform caching 방식으로, 송신 장치(110)의 파일(
Figure 112019042246934-pat00123
,
Figure 112019042246934-pat00124
)들 중 적어도 어느 하나를 저장하도록 구성될 수 있다. 이러한 경우, 도 6을 참조하여 후술되는 바와 같은 알고리즘을
Figure 112019042246934-pat00125
에 대해 반복함으로써, 송신 장치(110)가 멀티캐스트 메시지를 구성할 수 있다.
도 6은 도 5의 멀티캐스트 메시지 구성 동작을 도시하는 도면이다. 도 7a, 도 7b, 도 8, 도 9 및 도 10은 도 5의 멀티캐스트 메시지 구성 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 6을 참조하면, 송신 장치(110)는 610 동작에서 멀티캐스트 사용자 셋들을 생성할 수 있다. 프로세서(440)는 각각의 캐리어(
Figure 112019042246934-pat00126
)에 할당된 수신 장치(120)들을 나타내는 사용자 셋(
Figure 112019042246934-pat00127
)을 바탕으로 전송 가능한, 크기가
Figure 112019042246934-pat00128
인 멀티캐스트 사용자 셋들을 생성할 수 있다. 이를 통해, 프로세서(440)는 멀티캐스트 사용자 셋들의 셋
Figure 112019042246934-pat00129
을 생성할 수 있다. (Initialization, order-(
Figure 112019042246934-pat00130
)
Figure 112019042246934-pat00131
=1 인 경우,
Figure 112019042246934-pat00132
가 메모리 정보를 바탕으로 각 사용자에 보내야하는 전체 메시지에 관련된 order-(
Figure 112019042246934-pat00133
멀티캐스트 사용자 셋으로 정의(
Figure 112019042246934-pat00134
)될 수 있다.
Figure 112019042246934-pat00135
1 인 경우 (order-(
Figure 112019042246934-pat00136
)),
Figure 112019042246934-pat00137
가 캐리어에 할당된 사용자 셋을 고려하여 각 캐리어(
Figure 112019042246934-pat00138
)에서 전송 가능한 멀티캐스트 사용자 셋으로 생성(
Figure 112019042246934-pat00139
)될 수 있다.
송신 장치(110)는 620 동작에서 멀티캐스트 사용자 셋들 각각에 대하여, 적어도 하나의 페어런트(parent) 셋을 구성할 수 있다. 프로세서(440)는 각 멀티캐스트 사용자 셋
Figure 112019042246934-pat00140
에 대해 하기 [수학식 8]에 표현되는 바와 같이
Figure 112019042246934-pat00141
를 포함하는 상위 order를 갖는 페어런트 셋(
Figure 112019042246934-pat00142
)을 찾을 수 있다.
Figure 112019042246934-pat00143
송신 장치(110)는 630 동작에서 페어런트 셋에 기반하여, 멀티캐스트 사용자 셋들 각각을 위한 메시지 크기를 결정할 수 있다. 프로세서(440)는 페어런트 셋의 남은 메시지를 차일드 셋(child)들을 전송할 수 있는 캐리어의 전송률(
Figure 112019042246934-pat00144
)에 비례하게 겹치지 않도록 분할하고 차일드 셋들에 분배할 수 있다. 이를 통해, 하기 [수학식 9]에 표현되는 바와 같이 멀티캐스트 사용자 셋(
Figure 112019042246934-pat00145
)의 메시지(
Figure 112019042246934-pat00146
)가 생성될 수 있다.
Figure 112019042246934-pat00147
여기서,
Figure 112019042246934-pat00148
는 수신 장치(120)(
Figure 112019042246934-pat00149
)를 위한 메시지를 나타내고,
Figure 112019042246934-pat00150
는 수신 장치(120)(
Figure 112019042246934-pat00151
)를 위한 메시지 크기를 나타내며, 하기 [수학식 10]과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112019042246934-pat00152
여기서,
Figure 112019042246934-pat00153
는 페어런트 셋(
Figure 112019042246934-pat00154
)의 수신 장치(120)(
Figure 112019042246934-pat00155
)를 위한 남은 메시지의 크기를 나타내고,
Figure 112019042246934-pat00156
는 멀티캐스트 사용자 셋(
Figure 112019042246934-pat00157
)과 관련된 멀티캐스트 메시지를 보낼 수 있는 캐리어(
Figure 112019042246934-pat00158
)들의 셋을 나타낼 수 있다.
송신 장치(110)는 640 동작에서 메시지 크기를 이용하여, 멀티캐스트 메시지 셋들을 생성할 수 있다. 프로세서(440)는 멀티캐스트 사용자 셋(
Figure 112019042246934-pat00159
)에 대한 멀티캐스트 메시지(
Figure 112019042246934-pat00160
)를 메시지 크기(
Figure 112019042246934-pat00161
)로 생성하고, 남은 메시지를 업데이트할 수 있다(
Figure 112019042246934-pat00162
. 여기서,
Figure 112019042246934-pat00163
는 메시지 크기(
Figure 112019042246934-pat00164
)인
Figure 112019042246934-pat00165
의 일 부분을 나타내고,
Figure 112019042246934-pat00166
는 멀티캐스트 사용자 셋(
Figure 112019042246934-pat00167
)의 수신 장치(120)(
Figure 112019042246934-pat00168
)를 위한 남은 메시지의 크기를 나타낼 수 있으며, 하기 [수학식 11]과 같이 표현될 수 있다. 그리고 프로세서(440)는 생성된 메시지(
Figure 112019042246934-pat00169
)를 메시지 셋(
Figure 112019042246934-pat00170
)에 넣을 수 있다. 이 후 도 5로 리턴할 수 있다.
Figure 112019042246934-pat00171
예를 들면,
Figure 112019042246934-pat00172
,
Figure 112019042246934-pat00173
,
Figure 112019042246934-pat00174
=
Figure 112019042246934-pat00175
= 3,
Figure 112019042246934-pat00176
=(10,10,10,10)인 환경에서, 각각의 캐리어에 할당되는 수신 장치(120)들의 구성이
Figure 112019042246934-pat00177
,
Figure 112019042246934-pat00178
일 때, 멀티캐스트 메시지 셋(
Figure 112019042246934-pat00179
)이 다음과 같이 구성될 수 있다. 이 때 각각의 수신 장치(120)(사용자1, 사용자 2, 사용자 3, 사용자 4)는 도 9에 도시된 바와 같이 4 개의 서브파일들을 전송 받아야 한다. 예를 들어, 사용자 1의 경우
Figure 112019042246934-pat00180
,
Figure 112019042246934-pat00181
의 서브파일을 받아야 한다. 일반적으로, 캐리어에 할당된 수신 장치(120)들의 구성을 무시하면, 송신 장치(110)는 메모리 정보를 바탕으로
Figure 112019042246934-pat00182
와 같이 네 개의 수신 장치(120)들이 원하는 서브파일들을 묶어 order-4인 멀티캐스트 메시지를 전송하면 된다. 그러나, 다양한 실시예들에 따르면, 캐리어에 할당된 수신 장치(120)들의 구성을 고려하면, 송신 장치(110)는, 네 개의 수신 장치(120)들이 각각의 서브파일을 복호화하기 위해 동일한 멀티캐스트 메시지를 여러 번 보내줘야 한다. 따라서, 송신 장치(110)는 캐리어에 할당된 수신 장치(120)들의 구성에 따라 다른 order를 갖는 멀티캐스트 메시지를 생성할 수 있다.
Figure 112019042246934-pat00183
=1에서, 보내야할 order-4인 멀티캐스트 사용자 셋이 구성될 수 있다. 하지만 캐리어에 할당된 수신 장치(120)들의 개수가 각각 3이기 때문에, 도 7에 도시된 바와 같이 order-4 멀티캐스트 메시지는 생성될 수 없다. 따라서, 송신 장치(110)는
Figure 112019042246934-pat00184
=2 인, order-3인 멀티캐스트 사용자 셋으로 넘어갈 수 있다. Order-3의 경우, 캐리어 사용자 할당에 따라
Figure 112019042246934-pat00185
{{1,2,4},{1,3,5},{2,4,5},{3,4,5}}이 생성될 수 있다. 이 때,
Figure 112019042246934-pat00186
의 경우, 페어런트 셋은
Figure 112019042246934-pat00187
가 될 수 있다.
Figure 112019042246934-pat00188
의 경우 차일드 셋이
Figure 112019042246934-pat00189
하나 밖에 없기 때문에, 1, 2, 4 에 대응되는 남은 메시지 (1,1,0,1,0)
Figure 112019042246934-pat00190
가 모두
Figure 112019042246934-pat00191
로 보내질 수 있다.
Figure 112019042246934-pat00192
의 경우, 차일드 셋이 {1,2,4}, {2,4,5}로 두 개이고, 각 캐리어의 전송률이 같으므로, {1,2,4}에는 (1,0.5,0,0.5,0)
Figure 112019042246934-pat00193
크기의 메시지, {2,4,5}에는 (0,0.5,0,0.5,1)
Figure 112019042246934-pat00194
크기의 메시지가 각각 분배될 수 있다. 즉, 겹치는 2, 4에 대응되는 메시지가 반으로 쪼개져서 분배될 수 있다. 따라서,
Figure 112019042246934-pat00195
의 각 사용자의 메시지
Figure 112019042246934-pat00196
크기는 (
Figure 112019042246934-pat00197
(2,1.5,0,1.5,0)
Figure 112019042246934-pat00198
이 되고, 이 중 제일 작은 값인
Figure 112019042246934-pat00199
1.5
Figure 112019042246934-pat00200
의 크기에 맞춰 멀티캐스트 메시지
Figure 112019042246934-pat00201
가 생성될 수 있다.
Figure 112019042246934-pat00202
는 캐리어 1을 위한 멀티캐스트 메시지 셋
Figure 112019042246934-pat00203
에 넣을 수 있다. 이와 비슷하게
Figure 112019042246934-pat00204
에 대해서도 도 10에 도시된 바와 같이 멀티캐스트 메시지가 생성될 수 있다. 이러한 방식으로 생성된 메시지 set
Figure 112019042246934-pat00205
은 하기 [수학식 12]와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112019042246934-pat00206
여기서, 멀티캐스트 메시지 셋의 사이즈는
Figure 112019042246934-pat00207
,
Figure 112019042246934-pat00208
,
Figure 112019042246934-pat00209
,
Figure 112019042246934-pat00210
,
Figure 112019042246934-pat00211
,
Figure 112019042246934-pat00212
일 수 있다. 사용자 1은
Figure 112019042246934-pat00213
과
Figure 112019042246934-pat00214
의 메시지를 수신하면, 메모리에 저장된 정보를 통해
Figure 112019042246934-pat00215
,
Figure 112019042246934-pat00216
Figure 112019042246934-pat00217
(total size 4 subfiles)을 얻을 수 있고, 나머지 사용자들도 마찬가지로 4개의 서브파일들을 얻을 수 있다.
송신 장치(110)는 530 동작에서 캐리어 메시지(
Figure 112019042246934-pat00218
)들을 구성할 수 있다. 프로세서(440)는 멀티캐스트 메시지 셋(
Figure 112019042246934-pat00219
)들을 캐리어(130)들에 할당하여, 캐리어(130)들 각각을 위한 캐리어 메시지(
Figure 112019042246934-pat00220
)들을 구성할 수 있다. 이 때 프로세서(440)는 멀티캐스트 메시지 셋(
Figure 112019042246934-pat00221
)의 메시지 크기(
Figure 112019042246934-pat00222
)와 각각의 캐리어(130)의 전송률(
Figure 112019042246934-pat00223
)에 기반하여, 멀티캐스트 메시지 셋(
Figure 112019042246934-pat00224
)의 멀티캐스트 메시지들을 캐리어(130)들에 할당하여, 캐리어 메시지(
Figure 112019042246934-pat00225
)들을 구성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 모든 수신 장치(120)들이 uniform caching 방식으로, 송신 장치(110)의 파일(
Figure 112019042246934-pat00226
,
Figure 112019042246934-pat00227
)들 중 적어도 어느 하나를 저장하도록 구성될 수 있다. 이러한 경우, 도 11을 참조하여 후술되는 바와 같은, 송신 장치(110)가 캐리어 메시지(
Figure 112019042246934-pat00228
)들을 구성할 수 있다.
도 11은 도 5의 캐리어 메시지 구성 동작을 도시하는 도면이다. 도 12 및 도 13은 도 5의 캐리어 메시지 구성 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 11을 참조하면, 송신 장치(110)는 1110 동작에서 캐리어들을 적어도 하나의 병목(bottleneck) 캐리어와 나머지 캐리어로 검출할 수 있다. 프로세서(440)는 캐리어(130)들의 전송률(
Figure 112019042246934-pat00229
)을 기반으로, 캐리어(130)들을 병목 캐리어와 나머지 캐리어로 검출할 수 있다. 이 때 병목 캐리어의 전송 시간이 캐리어(130)들의 전송 시간들 중 최대일 수 있다. 프로세서(440)는, 하기 [수학식 13]에 표현되는 바와 같이 멀티캐스트 메시지 셋들의 메시지 크기(
Figure 112019042246934-pat00230
)와 캐리어(130)들의 전송률(
Figure 112019042246934-pat00231
)을 기반으로 캐리어(130)들의 다음의 필요한 전송 시간들을 구하고, 전송 시간들 중 최대 전송 시간(
Figure 112019042246934-pat00232
)을 갖는 병목 캐리어(
Figure 112019042246934-pat00233
)를 검출할 수 있다.
Figure 112019042246934-pat00234
송신 장치(110)는 1120 동작에서 멀티캐스트 메시지 셋들을 병목 캐리어의 캐리어 메시지에 할당할 수 있다. 프로세서(440)는, 도 12에 도시된 바와 같이 멀티캐스트 메시지 셋들의 메시지 크기(
Figure 112019042246934-pat00235
)에 기반하여, 멀티캐스트 메시지 셋들을 병목 캐리어의 캐리어 메시지에 할당할 수 있다. 이 때 프로세서(440)는 병목 캐리어의 전송 시간(
Figure 112019042246934-pat00236
)에 상응하도록, 멀티캐스트 메시지 셋들 중 일부(
Figure 112019042246934-pat00237
})를 병목 캐리어의 캐리어 메시지(
Figure 112019042246934-pat00238
)에 할당할 수 있다.
송신 장치(110)는 1130 동작에서 멀티캐스트 메시지 셋들을 나머지 캐리어의 캐리어 메시지에 할당할 수 있다. 프로세서(440)는, 도 12에 도시된 바와 같이 멀티캐스트 메시지 셋들 중 나머지(
Figure 112019042246934-pat00239
})를 나머지 캐리어(
Figure 112019042246934-pat00240
)의 캐리어 메시지에 할당할 수 있다. 이를 위해, 멀티캐스트 메시지 셋들을 하기 [수학식 14]와 같이 업데이트할 수 있다. 이를 통해, 프로세서(440)는 캐리어
Figure 112019042246934-pat00241
의 캐리어 메시지 셋
Figure 112019042246934-pat00242
에 멀티캐스트 메시지 셋
Figure 112019042246934-pat00243
} 을 할당할 수 있다. 이 후 송신 장치(110)는 도 5로 리턴할 수 있다.
Figure 112019042246934-pat00244
예를 들면,
Figure 112019042246934-pat00245
,
Figure 112019042246934-pat00246
,
Figure 112019042246934-pat00247
=
Figure 112019042246934-pat00248
= 3,
Figure 112019042246934-pat00249
=(10,10,10,10)인 환경에서, 각각의 캐리어에 할당되는 수신 장치(120)들의 구성이
Figure 112019042246934-pat00250
,
Figure 112019042246934-pat00251
일 때, 병목 캐리어는 1과 2일 수 있다. 따라서, 도 13에 도시된 바와 같이
Figure 112019042246934-pat00252
는 각각 캐리어 1과 2에 할당될 수 있다.
Figure 112019042246934-pat00253
의 경우 캐리어 1과 3에 할당될 수 있지만, 캐리어 1이 병목 캐리어이므로, 도 13에 도시된 바와 같이
Figure 112019042246934-pat00254
전체가 캐리어 3에 할당될 수 있다. 마찬가지로,
Figure 112019042246934-pat00255
가 캐리어 4에 할당될 수 있다. 이 때, 필요한 전송 시간은
Figure 112019042246934-pat00256
일 수 있다.
송신 장치(110)는 540 동작에서 캐리어(130)들을 통해 캐리어 메시지(
Figure 112019042246934-pat00257
)들을 전송할 수 있다. 프로세서(440)는 각각의 캐리어(130)의 전송률(
Figure 112019042246934-pat00258
)에 맞게 캐리어 메시지(
Figure 112019042246934-pat00259
)들을 전송할 수 있다. 캐리어 메시지(
Figure 112019042246934-pat00260
)는 전송률(
Figure 112019042246934-pat00261
)로 각각의 캐리어(
Figure 112019042246934-pat00262
)에 의해 전송될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 모든 수신 장치(120)들이 random caching 방식으로, 송신 장치(110)의 파일(
Figure 112019042246934-pat00263
,
Figure 112019042246934-pat00264
)들 중 적어도 어느 하나를 저장하도록 구성될 수 있다. 이러한 경우, 각각의 수신 장치(120)가 파일의 일부분을 random하게 선택해서 저장하기 때문에 같은 서브파일을 저장하고 있는 수신 장치(120)의 개수가 0부터
Figure 112019042246934-pat00265
까지 다양할 수 있다. 일 실시예에 따른 uniform caching 방식에서의
Figure 112019042246934-pat00266
값이 0부터
Figure 112019042246934-pat00267
까지 값을 가질 수 있다. random caching 방식에서의 멀티캐스트 메시지 셋(
Figure 112019042246934-pat00268
) 구성은 uniform caching에서의 멀티캐스트 메시지 셋 구성 알고리즘을
Figure 112019042246934-pat00269
= 0 ~
Figure 112019042246934-pat00270
까지 반복하여 생성된 메시지들을
Figure 112019042246934-pat00271
에 업데이트함으로써 이루어질 수 있다. (
Figure 112019042246934-pat00272
인 서브 파일은 모든 사용자가 가지고 있는 파일이므로 전송할 필요가 없다.) 즉, 모든
Figure 112019042246934-pat00273
와 그에 대응되는 서브파일의 크기
Figure 112019042246934-pat00274
에 대해 일 실시예에 따른 uniform caching 방식에서의 멀티캐스트 메시지 셋 구성 알고리즘을 적용하여
Figure 112019042246934-pat00275
를 반복해서 업데이트할 수 있다. 멀티캐스트 메시지 셋(
Figure 112019042246934-pat00276
) 구성이 완료되면, 캐리어 메시지 구성 및 전송은 일 실시예에 따른 uniform caching 방식과 동일하게 적용될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 캐리어 어그리게이션 환경에서, 송신 장치(110)가 수신 장치(120)들에 대한 메모리 정보를 활용하여 하나의 캐리어(130)에 여러 수신 장치(120)들을 할당하여 동시에 서비스함으로써, 전송 효율을 높일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 송신 장치(110)가 각각의 캐리어(130)에 할당되는 수신 장치(120)들의 구성 및 각각의 캐리어(130)의 전송률을 기반으로, 수신 장치(120)들의 요청을 충족시키는 데 필요한 전체 전송 시간( T )이 감소될 수 있다. 예를 들면,
Figure 112019042246934-pat00277
,
Figure 112019042246934-pat00278
,
Figure 112019042246934-pat00279
=10,
Figure 112019042246934-pat00280
=100 bits,
Figure 112019042246934-pat00281
=(10,10,10,10)인 환경에서, 캐리어에 할당되는 수신 장치(120)들의 구성이
Figure 112019042246934-pat00282
,
Figure 112019042246934-pat00283
일 때, 일 실시예에 따른 uniform caching 방식과 다른 실시예에 따른 random caching 방식으로 얻을 수 있는 전송 시간이, 도 14에 도시된 바와 같이 나타날 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 캐리어 어그리게이션 시스템(100)은, 복수 개의 수신 장치(120)들 및 복수 개의 캐리어(130)들을 통해 수신 장치(120)들에 적어도 하나의 파일을 송신하도록 구성되는 송신 장치(110)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 송신 장치(110)는, 복수 개의 캐리어(130)들 각각에 할당되는 수신 장치(120)들에서 각각 수신하고자 하는 적어도 하나의 파일에 기반하여, 캐리어(130)들에 각각 대응하는 멀티캐스트 메시지 셋들을 구성하고, 멀티캐스트 메시지 셋들을 캐리어(130)들에 할당하여, 캐리어(130)들을 통해 멀티캐스트 메시지 셋들을 전송하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 송신 장치(110)는, 캐리어(130)들 각각에 할당되는 수신 장치(120)들을 나타내는 멀티캐스트 사용자 셋들을 생성하고, 멀티캐스트 사용자 셋들 각각에 대하여, 적어도 하나의 페어런트 셋을 구성하고, 페어런트 셋에 기반하여, 멀티캐스트 사용자 셋들 각각을 위한 메시지 크기를 결정하고, 메시지 크기를 이용하여, 멀티캐스트 메시지 셋들을 생성하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 송신 장치(110)는, 캐리어(130)들의 전송 시간들을 기반으로, 캐리어들을 적어도 하나의 병목 캐리어와 나머지 캐리어로 검출하고, 멀티캐스트 메시지 셋들의 메시지 크기에 기반하여, 멀티캐스트 메시지 셋들을 병목 캐리어와 나머지 캐리어에 할당하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 송신 장치(110)는, 통신 모듈(420) 및 통신 모듈(420)과 연결되며, 통신 모듈(420)을 이용하여, 복수 개의 캐리어(130)들을 통해 복수 개의 수신 장치(120)들에 적어도 하나의 파일을 송신하도록 구성되는 프로세서(440)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(440)는, 복수 개의 캐리어(130)들 각각에 할당되는 수신 장치(120)들에서 각각 수신하고자 하는 적어도 하나의 파일에 기반하여, 캐리어(130)들에 각각 대응하는 멀티캐스트 메시지 셋들을 구성하고, 멀티캐스트 메시지 셋들을 캐리어(130)들에 할당하여, 캐리어(130)들을 통해 멀티캐스트 메시지 셋들을 전송하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(440)는, 캐리어(130)들 각각에 할당되는 수신 장치(120)들을 나타내는 멀티캐스트 사용자 셋들을 생성하고, 멀티캐스트 사용자 셋들 각각에 대하여, 적어도 하나의 페어런트(parent) 셋을 구성하고, 페어런트 셋에 기반하여, 멀티캐스트 사용자 셋들 각각을 위한 메시지 크기를 결정하고, 메시지 크기를 이용하여, 멀티캐스트 메시지 셋들을 생성하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 페어런트 셋은 각각 멀티캐스트 사용자 셋들 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(440)는, 캐리어(130)들의 전송 시간들을 기반으로, 캐리어(130)들을 적어도 하나의 병목 캐리어와 나머지 캐리어로 검출하고, 멀티캐스트 메시지 셋들의 메시지 크기에 기반하여, 멀티캐스트 메시지 셋들을 병목 캐리어와 나머지 캐리어에 할당하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 병목 캐리어의 전송 시간이 캐리어(130)들의 전송 시간들 중 최대일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(440)는, 병목 캐리어의 전송 시간에 상응하도록, 멀티캐스트 메시지 셋들 중 일부를 병목 캐리어에 할당하고, 멀티캐스트 메시지 셋들 중 나머지를 나머지 캐리어에 할당하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 송신 장치(110)의 동작 방법은, 복수 개의 캐리어(130)들 각각에 할당되는 수신 장치(120)들에서 각각 수신하고자 하는 적어도 하나의 파일에 기반하여, 캐리어(130)들에 각각 대응하는 멀티캐스트 메시지 셋들을 구성하는 동작 및 멀티캐스트 메시지 셋들을 캐리어(130)들에 할당하여, 캐리어(130)들을 통해 멀티캐스트 메시지 셋들을 전송하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 구성 동작은, 캐리어(130)들 각각에 할당되는 수신 장치(120)들을 나타내는 멀티캐스트 사용자 셋들을 생성하는 동작, 멀티캐스트 사용자 셋들 각각에 대하여, 적어도 하나의 페어런트 셋을 구성하는 동작, 페어런트 셋에 기반하여, 멀티캐스트 사용자 셋들 각각을 위한 메시지 크기를 결정하는 동작 및 메시지 크기를 이용하여, 멀티캐스트 메시지 셋들을 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 페어런트 셋은 각각 멀티캐스트 사용자 셋들 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전송 동작은, 캐리어(130)들의 전송 시간들을 기반으로, 캐리어(130)들을 적어도 하나의 병목 캐리어와 나머지 캐리어로 검출하는 동작 및 멀티캐스트 메시지 셋들의 메시지 크기에 기반하여, 멀티캐스트 메시지 셋들을 병목 캐리어와 나머지 캐리어에 할당하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 병목 캐리어의 전송 시간이 캐리어(130)들의 전송 시간들 중 최대일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 할당 동작은, 병목 캐리어의 전송 시간에 상응하도록, 멀티캐스트 메시지 셋들 중 일부를 병목 캐리어에 할당하는 동작 및 멀티캐스트 메시지 셋들 중 나머지를 나머지 캐리어에 할당하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 송신 장치(110))에 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 메모리(330))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기의 프로세서(예: 프로세서(340))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
다양한 실시예들에 따르면, 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 통합 이전에 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (15)

  1. 복수 개의 캐리어들을 통해 복수 개의 수신 장치들에 적어도 하나의 파일을 송신하는 송신 장치의 동작 방법에 있어서,
    복수 개의 캐리어들 각각에 할당되는 수신 장치들에서 각각 수신하고자 하는 적어도 하나의 파일에 기반하여, 상기 캐리어들에 각각 대응하는 멀티캐스트 메시지 셋(set)들을 구성하는 동작; 및
    상기 멀티캐스트 메시지 셋들을 상기 캐리어들에 할당하여, 상기 캐리어들을 통해 상기 멀티캐스트 메시지 셋들을 전송하는 동작을 포함하고,
    상기 구성 동작은,
    상기 캐리어들 각각에 할당되는 수신 장치들을 나타내는 멀티캐스트 사용자 셋들을 생성하는 동작;
    상기 멀티캐스트 사용자 셋들 각각에 대하여, 적어도 하나의 페어런트(parent) 셋을 구성하는 동작;
    상기 페어런트 셋에 기반하여, 상기 멀티캐스트 사용자 셋들 각각을 위한 메시지 크기를 결정하는 동작; 및
    상기 메시지 크기를 이용하여, 상기 멀티캐스트 메시지 셋들을 생성하는 동작을 포함하고,
    상기 전송 동작은,
    상기 캐리어들의 전송 시간들을 기반으로, 상기 캐리어들을 적어도 하나의 병목 캐리어와 나머지 캐리어로 검출하는 동작; 및
    상기 멀티캐스트 메시지 셋들의 메시지 크기에 기반하여, 상기 멀티캐스트 메시지 셋들을 상기 병목 캐리어와 나머지 캐리어에 할당하는 동작을 포함하는 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 페어런트 셋은 각각 상기 멀티캐스트 사용자 셋들 중 적어도 어느 하나를 포함하는 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 병목 캐리어의 전송 시간이 상기 캐리어들의 전송 시간들 중 최대인 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 할당 동작은,
    상기 병목 캐리어의 전송 시간에 상응하도록, 상기 멀티캐스트 메시지 셋들 중 일부를 상기 병목 캐리어에 할당하는 동작; 및
    상기 멀티캐스트 메시지 셋들 중 나머지를 상기 나머지 캐리어에 할당하는 동작을 포함하는 방법.
  7. 송신 장치에 있어서,
    통신 모듈; 및
    상기 통신 모듈과 연결되며, 상기 통신 모듈을 이용하여, 복수 개의 캐리어들을 통해 복수 개의 수신 장치들에 적어도 하나의 파일을 송신하도록 구성되는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    복수 개의 캐리어들 각각에 할당되는 수신 장치들에서 각각 수신하고자 하는 적어도 하나의 파일에 기반하여, 상기 캐리어들에 각각 대응하는 멀티캐스트 메시지 셋들을 구성하고,
    상기 멀티캐스트 메시지 셋들을 상기 캐리어들에 할당하여, 상기 캐리어들을 통해 상기 멀티캐스트 메시지 셋들을 전송하도록 구성되고,
    상기 프로세서는,
    상기 캐리어들 각각에 할당되는 수신 장치들을 나타내는 멀티캐스트 사용자 셋들을 생성하고,
    상기 멀티캐스트 사용자 셋들 각각에 대하여, 적어도 하나의 페어런트 셋을 구성하고,
    상기 페어런트 셋에 기반하여, 상기 멀티캐스트 사용자 셋들 각각을 위한 메시지 크기를 결정하고,
    상기 메시지 크기를 이용하여, 상기 멀티캐스트 메시지 셋들을 생성하도록 구성되고,
    상기 프로세서는,
    상기 캐리어들의 전송 시간들을 기반으로, 상기 캐리어들을 적어도 하나의 병목 캐리어와 나머지 캐리어로 검출하고,
    상기 멀티캐스트 메시지 셋들의 메시지 크기에 기반하여, 상기 멀티캐스트 메시지 셋들을 상기 병목 캐리어와 나머지 캐리어에 할당하도록 구성되는 장치.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 페어런트 셋은 각각 상기 멀티캐스트 사용자 셋들 중 적어도 어느 하나를 포함하는 장치.
  10. 삭제
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 병목 캐리어의 전송 시간이 상기 캐리어들의 전송 시간들 중 최대인 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 병목 캐리어의 전송 시간에 상응하도록, 상기 멀티캐스트 메시지 셋들 중 일부를 상기 병목 캐리어에 할당하고,
    상기 멀티캐스트 메시지 셋들 중 나머지를 상기 나머지 캐리어에 할당하도록 구성되는 장치.
  13. 캐리어 어그리게이션 시스템에 있어서,
    복수 개의 수신 장치들; 및
    복수 개의 캐리어들을 통해 상기 수신 장치들에 적어도 하나의 파일을 송신하도록 구성되는 송신 장치를 포함하며,
    상기 송신 장치는,
    복수 개의 캐리어들 각각에 할당되는 수신 장치들에서 각각 수신하고자 하는 적어도 하나의 파일에 기반하여, 상기 캐리어들에 각각 대응하는 멀티캐스트 메시지 셋들을 구성하고,
    상기 멀티캐스트 메시지 셋들을 상기 캐리어들에 할당하여, 상기 캐리어들을 통해 상기 멀티캐스트 메시지 셋들을 전송하도록 구성되고,
    상기 송신 장치는,
    상기 캐리어들 각각에 할당되는 수신 장치들을 나타내는 멀티캐스트 사용자 셋들을 생성하고,
    상기 멀티캐스트 사용자 셋들 각각에 대하여, 적어도 하나의 페어런트 셋을 구성하고,
    상기 페어런트 셋에 기반하여, 상기 멀티캐스트 사용자 셋들 각각을 위한 메시지 크기를 결정하고,
    상기 메시지 크기를 이용하여, 상기 멀티캐스트 메시지 셋들을 생성하도록 구성되고,
    상기 송신 장치는,
    상기 캐리어들의 전송 시간들을 기반으로, 상기 캐리어들을 적어도 하나의 병목 캐리어와 나머지 캐리어로 검출하고,
    상기 멀티캐스트 메시지 셋들의 메시지 크기에 기반하여, 상기 멀티캐스트 메시지 셋들을 상기 병목 캐리어와 나머지 캐리어에 할당하도록 구성되는 시스템.
  14. 삭제
  15. 삭제
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