KR102164275B1 - Single Metric Scheduling Method and Apparatus of Wireless Communication System - Google Patents

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KR102164275B1 KR1020130140811A KR20130140811A KR102164275B1 KR 102164275 B1 KR102164275 B1 KR 102164275B1 KR 1020130140811 A KR1020130140811 A KR 1020130140811A KR 20130140811 A KR20130140811 A KR 20130140811A KR 102164275 B1 KR102164275 B1 KR 102164275B1
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Abstract

본 발명은 무선통신 시스템의 단일 메트릭 스케줄링 방법 및 장치에 관한 것으로서, 다수의 무선단말로부터 수신된 데이터 패킷을 상대측 무선단말로 송신하기 위한 자원의 할당시, 데이터 패킷이 저장부에 머무는 시간에 기초하여 산출된 시간지연과, 각 무선단말의 채널 품질 상태를 고려하여 자원을 할당하며, 시간이 경과할수록 시간지연에 따른 영향의 정도를 증가시키도록 하고, 산출된 메트릭을 이용하여 메트릭의 값이 큰 무선단말로 자원을 할당하게 된다. 이에 따라, 무선통신 서비스의 품질을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 무선통신 시스템의 용량을 증가시켜 최적화할 수 있다. The present invention relates to a method and apparatus for scheduling a single metric in a wireless communication system, in which data packets received from a plurality of wireless terminals are allocated to an opposite wireless terminal based on a time spent in a storage unit. Resources are allocated in consideration of the calculated time delay and the channel quality state of each wireless terminal, and the degree of the effect of the time delay is increased as time passes, and the calculated metric is used to increase the metric value. Resources are allocated to the terminal. Accordingly, not only can the quality of the wireless communication service be improved, but also the capacity of the wireless communication system can be increased and optimized.

Description

무선통신 시스템의 단일 메트릭 스케줄링 방법 및 장치{Single Metric Scheduling Method and Apparatus of Wireless Communication System} Single Metric Scheduling Method and Apparatus of Wireless Communication System

본 발명은 무선통신 시스템의 단일 메트릭 스케줄링 방법 및 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 무선단말과 기지국과의 통신시 시간지연과 채널상태를 고려하여 자원을 할당하며, 자원 할당시 시간의 경과에 따라 시간지연의 영향력이 변화하는 단일 메트릭을 이용하여 스케줄링함으로써, 무선통신 시스템의 용량을 최적화하고 통신 서비스의 질을 향상시킬 수 있도록 하는 무선통신 시스템의 단일 메트릭 스케줄링 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for scheduling a single metric in a wireless communication system. Specifically, resources are allocated in consideration of a time delay and a channel state when communicating with a wireless terminal and a base station. The present invention relates to a method and apparatus for scheduling a single metric in a wireless communication system that optimizes the capacity of a wireless communication system and improves the quality of a communication service by scheduling using a single metric whose influence of delay changes.

일반적으로 이동통신 기지국에는 사용자의 무선단말에 자원을 할당하는 역할을 하는 스케줄러가 있다. 스케줄러는 각 무선단말의 요구사양이나 채널상황들을 반영하여 무선통신 시스템의 자원을 각 무선단말에게 할당하는 역할을 한다. 종래에는 다수의 무선단말에 데이터 서비스를 제공하기 위해, 스케줄러에서 여러 가지의 자원 스케줄링 방법들을 사용하여 자원을 할당하였다. In general, a mobile communication base station has a scheduler that allocates resources to a user's wireless terminal. The scheduler is responsible for allocating resources of the wireless communication system to each wireless terminal by reflecting the request specifications and channel conditions of each wireless terminal. Conventionally, in order to provide data services to a plurality of wireless terminals, a scheduler allocates resources by using various resource scheduling methods.

스케줄링 방법 중 최대 통신품질 (Max C/I)방식은, 무선통신 시스템의 용량을 최적화하는데 널리 사용되는 방식으로서, 각 무선단말의 채널의 통신품질인 C/I 값을 기준으로 하여 가장 큰 C/I 값을 가진 무선단말에 우선적으로 자원을 할당하게 된다. 여기서 C는 수신한 신호성분의 전력이고, I는 수신한 간섭 및 잡음 성분의 전력이다. 이때 사용하는 메트릭(metric)은 다음의 수식으로 나타낼 수 있다. Among the scheduling methods, the maximum communication quality (Max C/I) method is widely used to optimize the capacity of a wireless communication system, and is the largest C/I based on the communication quality of each wireless terminal channel. The resource is preferentially allocated to a wireless terminal with an I value. Here, C is the power of the received signal component, and I is the power of the received interference and noise components. The metric used at this time can be expressed by the following equation.

Figure 112013105274131-pat00001
Figure 112013105274131-pat00001

여기서 Ck(t)는 k 번째 사용자의 C/I값을 의미하며, 메트릭은 시간 t의 함수가 되어 시간에 따라 변화하게 된다. Here, C k (t) means the C/I value of the k-th user, and the metric becomes a function of time t and changes with time.

최대 통신품질을 바탕으로 하는 자원할당은, 채널 상태가 좋은 무선단말에게 자원을 할당하게 되므로, 특정한 좋은 환경에 있는 무선단말에게만 자원할당이 집중될 수 있는 단점이 있다. 즉, 형평성(fairness)에 문제가 있다. Resource allocation based on the maximum communication quality has a disadvantage in that resource allocation can be concentrated only to wireless terminals in a specific good environment because resources are allocated to wireless terminals with good channel conditions. In other words, there is a problem with fairness.

이러한 형평성 문제를 해결하기 위해 제안된 방식이 비례 공평 (Proportional fair)방식으로서, 국내 공개특허 제2007-0068930호에 개시되어 있다. 비례 공평 방식에서는 각 무선단말의 평균대비 채널상태를 기준으로 자원을 할당한다. 즉, 평균적인 채널상태보다 무선단말의 채널상태가 좋은 경우에 자원을 할당하게 되는 것이다. 비례 공평 방식의 자원 할당 메트릭은 다음과 같다.A proposed method to solve this equity problem is a proportional fair method, which is disclosed in Korean Patent Application Publication No. 2007-0068930. In the proportional fairness scheme, resources are allocated based on the channel state relative to the average of each wireless terminal. That is, resources are allocated when the channel status of the wireless terminal is better than the average channel status. The resource allocation metric of the proportional fairness method is as follows.

Figure 112013105274131-pat00002
Figure 112013105274131-pat00002

여기서, Rk(t)는 k번째 무선단말의 채널에 전송할 수 있는 데이터율이고, Tk(t)는 k번째 무선단말의 평균 데이터 전송량(throughput)이다. 이 메트릭 수식을 일반화시키면 Rk α (t) / Tk(t) β가 되며, 여기서α,β는 공평성(fairness)를 나타내기 위해 사용하는 파라미터로서, α,β는 모두 0에서 1까지의 값 (0≤α≤1, 0≤β≤1)을 가지며, 바람직하게는 α+β=1 일 수 있다.Here, R k (t) is a data rate that can be transmitted to the channel of the k-th wireless terminal, and T k (t) is the average data throughput of the k-th wireless terminal. Generalizing this metric equation gives R k α (t) / T k (t) β , where α,β are parameters used to represent fairness, and α,β are all 0 to 1 It has a value (0≤α≤1, 0≤β≤1), preferably α+β=1.

상술한 바와 같이, 최대 통신품질 방식과 비례 공평 방식은 모두 채널 상태만을 고려하여 자원을 할당하고 있으며, 시간지연에 대한 영향을 반영하지 않고 있다. As described above, both the maximum communication quality method and the proportional fair method allocate resources in consideration of only the channel state, and do not reflect the effect on the time delay.

시간지연이나 큐에 있는 버퍼의 사이즈를 반영하는 알고리즘으로는 채널상태와 시간지연을 고려한 M-LWDF (Modified largest weighted delay first)방식이 있으며, 국내 공개특허 제2005-24938호 및 제2007-0000371호에 개시되어 있다. 이 알고리즘에서는 다음의 수식과 같이 시간지연과 채널상태를 같이 고려하여 자원할당을 수행한다.As an algorithm that reflects the time delay or the size of the buffer in the queue, there is a M-LWDF (Modified largest weighted delay first) method that considers the channel state and time delay, and Korean Patent Publication Nos. 2005-24938 and 2007-0000371 It is disclosed in In this algorithm, resource allocation is performed by considering the time delay and the channel state as shown in the following equation.

Figure 112013105274131-pat00003
Figure 112013105274131-pat00003

여기서, dk는 상수이며, Wk(t)는 head-of-line packet의 시간지연 또는 큐의 길이를 나타낸다. Wk(t)는 가중치로서, M-LWDF 방식의 메트릭은 비례 공평 방식의 메트릭에 Wk(t)라는 가중치가 곱해진 것이다. Here, d k is a constant, and W k (t) represents the time delay or queue length of the head-of-line packet. W k (t) is a weight, and the M-LWDF metric is obtained by multiplying the proportional fair metric by a weight of W k (t).

도 1은 종래의 M-LWDF 방식의 알고리즘에서 가중치 함수인 Wk(t)의 그래프로서, 가중치 함수가 지연성분에 선형으로 증가하는 것을 볼 수 있다. 즉, 오래 기다린 무선단말에 가중치를 부여함으로써, 오래 기다린 무선 단말에 우선적으로 자원을 할당하게 된다. 1 is a graph of the weight function W k (t) in the conventional M-LWDF algorithm, and it can be seen that the weight function increases linearly with the delay component. That is, by assigning weights to long-awaited wireless terminals, resources are preferentially allocated to long-awaited wireless terminals.

이러한 M-LWDF 방식은 시간지연과 채널상태를 같이 고려하는 메트릭을 사용한다. 그러나, 도 1에 도시된 바와 같이, 가중치 함수가 일정 기울기를 가지고 선형적으로 증가함에 따라, 시간지연에 대한 가중치가 과도히 적용되어 시간지연에 대한 영향이 너무 커진다는 단점이 있다. 이에 따라, 무선통신 시스템의 용량을 최적화하는 데는 비효율적인 면이 있다. 또한, M- LWDF 방식은 메트릭의 파라미터를 변경하여 최대 통신품질 방식이나 비례 공평 방식과 유사한 형태로 변형할 수 있을만한 유연성이 존재하지 않는다. This M-LWDF method uses a metric that considers both time delay and channel state. However, as shown in FIG. 1, as the weight function increases linearly with a certain slope, there is a disadvantage in that the weight for the time delay is excessively applied and the effect on the time delay becomes too large. Accordingly, there is an inefficiency in optimizing the capacity of the wireless communication system. In addition, the M-LWDF method does not have the flexibility to change the parameter of the metric into a form similar to the maximum communication quality method or the proportional fair method.

이와 같이, 종래의 자원할당 방식들은 각기 다른 메트릭을 사용하여 자원 스케줄링을 수행하기 때문에 그 최적화 목표가 다르면 다른 메트릭을 사용하게 되고, 서로 다른 메트릭의 사용에 따라,서로 다른 프레임웍에서 스케줄링을 수행하게 된다. 그러므로, 자원관리 프로그램이 복잡해지며, 두 가지 이상의 목적을 서로 절충하여 자원관리 및 스케줄링을 해야 하는 경우 효율적인 방법을 찾기 어려워진다. As described above, since the conventional resource allocation schemes perform resource scheduling using different metrics, different metrics are used if their optimization targets are different, and scheduling is performed in different frameworks according to the use of different metrics. Therefore, the resource management program becomes complicated, and it becomes difficult to find an efficient method when resource management and scheduling must be performed by negotiating two or more purposes.

본 발명에서는 시간지연과 채널상태를 모두 고려하여 자원을 할당할 뿐만 아니라, 기존의 여러 가지 메트릭을 하나로 통합할 수 있는 단일의 메트릭을 이용하여 스케줄링을 수행함으로써, 메트릭의 파라미터를 변경하여 간편하게 원하는 서비스 품질 (QoS)을 달성할 수 있는 무선통신 시스템의 단일 메트릭 스케줄링 방법 및 장치를 제안한다. In the present invention, not only resources are allocated in consideration of both time delay and channel state, but also a desired service by changing a parameter of a metric by performing scheduling using a single metric that can integrate various existing metrics into one. A single metric scheduling method and apparatus for a wireless communication system capable of achieving quality (QoS) is proposed.

상기 목적은, 다수의 무선단말로부터 수신된 데이터 패킷을 저장하는 저장부; 및, 상기 저장부에 저장된 데이터 패킷을 상대측 무선단말로 송신하기 위한 자원의 할당시, 상기 데이터 패킷이 상기 저장부에 머무는 시간에 기초하여 산출된 시간지연과, 상기 다수의 무선단말로부터 제공된 각 무선단말의 채널 품질 상태를 고려하여 자원을 할당하며, 시간이 경과할수록 상기 시간지연에 따른 영향의 정도를 증가시키는 스케줄러를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 단일 메트릭 스케줄링 장치에 의해 달성될 수 있다. The object is a storage unit for storing data packets received from a plurality of wireless terminals; And, when allocating resources for transmitting the data packet stored in the storage unit to the other wireless terminal, a time delay calculated based on the time the data packet stays in the storage unit, and each radio provided from the plurality of wireless terminals. It can be achieved by a single metric scheduling apparatus of a wireless communication system, characterized in that it allocates resources in consideration of the channel quality state of the terminal, and includes a scheduler that increases the degree of influence of the time delay as time passes. .

상기 목적은, 다수의 무선단말로부터 수신된 데이터 패킷을 저장하는 단계; 상기 데이터 패킷이 기지국의 저장부에 머무는 시간지연을 산출하고, 상기 다수의 무선단말로부터 각 무선단말의 채널 품질 상태를 제공받는 단계; 상기 시간지연과 상기 채널 품질 상태를 고려하여 상기 저장부에 저장된 데이터 패킷을 상대측 무선단말로 송신하기 위해 자원을 할당하되 상기 시간지연이 증가할수록 상기 시간지연의 영향을 증가시켜 자원을 할당하는 스케줄링 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 단일 메트릭 스케줄링 방법에 의해서도 달성될 수 있다. The object is to store data packets received from a plurality of wireless terminals; Calculating a time delay in which the data packet stays in a storage unit of a base station, and receiving channel quality status of each wireless terminal from the plurality of wireless terminals; Scheduling step of allocating resources to transmit the data packet stored in the storage unit to the opposite wireless terminal in consideration of the time delay and the channel quality state, but increasing the effect of the time delay as the time delay increases. It can also be achieved by a single metric scheduling method of a wireless communication system comprising;

본 발명의 무선통신 시스템의 단일 메트릭 스케줄링 방법 및 장치에 의하면, 지연시간을 복수 개의 구간으로 분할하고, 각 구간에서 지연시간이 자원할당에 미치는 영향 정도가 상이하도록 하는 한편, 채널상태를 함께 고려하도록 메트릭을 구성함으로써, 무선통신 시스템의 용량을 최적화하고 서비스 품질을 향상시킬 수 있다. According to the method and apparatus for scheduling a single metric in a wireless communication system of the present invention, the delay time is divided into a plurality of sections, and the degree of influence of the delay time on resource allocation in each section is different, and the channel state is considered together. By configuring the metric, it is possible to optimize the capacity of the wireless communication system and improve the quality of service.

도 1은 종래의 비례 공평 방식의 알고리즘의 가중치 함수 Wk(t)의 그래프,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무선통신 기지국의 구성도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 스케줄링 알고리즘의 가중치 함수 그래프,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 스케줄링 알고리즘의 가중치 함수 그래프,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스케줄링 알고리즘에 의해 자원이 할당되는 과정을 보인 흐름도이다.
도 6는 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말의 구성을 보여주는 도면이다.
1 is a graph of a weight function W k (t) of a conventional proportional fairness algorithm;
2 is a configuration diagram of a wireless communication base station according to an embodiment of the present invention;
3 is a graph of a weight function of the scheduling algorithm according to the first embodiment of the present invention;
4 is a graph of a weight function of a scheduling algorithm according to a second embodiment of the present invention;
5 is a flowchart illustrating a process of allocating resources by a scheduling algorithm according to another embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing a configuration of a user terminal according to another embodiment.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to constituent elements of each drawing, it should be noted that the same constituent elements have the same reference numerals as possible, even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명의 일실시예에에 따른 무선통신 기지국의 구성도이다. 2 is a configuration diagram of a wireless communication base station according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 무선통신 시스템은, 다수의 무선단말로부터 수신된 데이터 패킷들을 스케줄링하여 상대측 무선단말로 전송하는 기지국(100)을 포함한다. The wireless communication system according to the present invention includes a base station 100 that schedules data packets received from a plurality of wireless terminals and transmits them to a counterpart wireless terminal.

기지국(100)은 제어부(120)과 송신부(150), 수신부(110)을 포함한다.The base station 100 includes a control unit 120, a transmission unit 150, and a reception unit 110.

제어부(120)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 통신시스템의 자원을 할당하기 위한 스케쥴링 방법에 따른 전반적인 기지국의 동작을 제어한다. The control unit 120 controls the overall operation of the base station according to the scheduling method for allocating resources of the communication system necessary for carrying out the present invention.

송신부(150)와 수신부(110)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 신호나 메시지, 데이터를 단말과 송수신하는데 사용된다. The transmitting unit 150 and the receiving unit 110 are used to transmit and receive signals, messages, and data necessary for carrying out the above-described present invention with the terminal.

본 발명의 일실시예에에 따른 무선통신 기지국(100)은, 시간지연과 채널상태를 고려하여 자원을 할당하는 단일 메트릭 스케줄링을 담당하는 스케줄러(130)를 포함하는 제어부(120)와, 다수의 무선단말로부터 상향링크 제어정보 및 데이터와 메시지 등을 수신하는 수신부(110)와, 스케줄링된 데이터 패킷들을 처리하여 상대측 무선단말로 송신하는 송신부(150)와, 수신부(110)를 통해 수신된 데이터 패킷들을 저장하는 저장부(140)를 포함할 수 있다. The wireless communication base station 100 according to an embodiment of the present invention includes a control unit 120 including a scheduler 130 for scheduling a single metric that allocates resources in consideration of time delay and channel conditions, and a plurality of A receiver 110 that receives uplink control information, data and messages from a wireless terminal, a transmitter 150 that processes scheduled data packets and transmits them to the other wireless terminal, and a data packet received through the receiver 110 It may include a storage unit 140 for storing them.

제어부(120)는, 스케줄러(130)에 의해 자원이 할당되면, 무선단말로부터 수신된 데이터 패킷들을 자원할당 순서에 따라 송신부(150)로 제공하며, 전반적인 기지국(100)의 동작을 제어할 수 있다. When resources are allocated by the scheduler 130, the controller 120 provides data packets received from the wireless terminal to the transmission unit 150 according to the resource allocation order, and can control the overall operation of the base station 100. .

스케줄러(130)는 다수의 무선단말로부터 수신된 정보들을 상대측 무선단말로 송신하기 위해, 시간지연과 채널상태를 고려하는 단일 메트릭의 스케줄링 알고리즘을 이용하여 무선통신 시스템의 자원을 할당할 수 있다. 스케줄러(130)에서 사용하는 스케줄링 알고리즘에 대해서는 후술하기로 한다. The scheduler 130 may allocate resources of the wireless communication system by using a single metric scheduling algorithm that considers time delay and channel conditions in order to transmit information received from a plurality of wireless terminals to the opposite wireless terminal. The scheduling algorithm used by the scheduler 130 will be described later.

본 발명에서는 제어부(120)가 스케줄러(130)를 포함하는 것으로 설명하나, 스케줄러(130)가 제어부(120)와 별도로 마련될 수도 있음은 물론이다. 스케줄러(130)가 제어부(120)에 속하든지 속하지 않든지 상관없이, 스케줄러(130)와 저장부(140)는 스케줄링 장치로서 동작할 수 있다.In the present invention, it is described that the control unit 120 includes the scheduler 130, but of course, the scheduler 130 may be provided separately from the control unit 120. Regardless of whether the scheduler 130 belongs to the control unit 120 or not, the scheduler 130 and the storage unit 140 may operate as a scheduling device.

저장부(140)는 일반적으로 기지국(100)에서 사용되는 저장수단을 의미하며, 본 발명에서는 저장부(140)로 큐를 사용하는 경우를 예로 들어 설명하도록 한다. The storage unit 140 generally refers to a storage means used in the base station 100, and in the present invention, a case of using a queue as the storage unit 140 will be described as an example.

본 스케줄러(130)에서 자원을 할당하기 사용되는 단일 메트릭 스케줄링 알고리즘에 대해 상세히 살펴보면 다음과 같다. A detailed description of a single metric scheduling algorithm used to allocate resources in the scheduler 130 is as follows.

스케줄러(130)에서 사용하는 단일 메트릭 스케줄링 알고리즘은, 시간지연과 채널상태를 동시에 고려하여 자원할당을 스케줄링하는 단일 메트릭(M)을 사용할 수 있다. 다음의 수학식 1은 본 발명에 따른 단일 메트릭을 계산하는 공식이다. The single metric scheduling algorithm used by the scheduler 130 may use a single metric (M) for scheduling resource allocation in consideration of a time delay and a channel state at the same time. Equation 1 below is a formula for calculating a single metric according to the present invention.

[수학식 1] [Equation 1]

Figure 112013105274131-pat00004
Figure 112013105274131-pat00004

여기서 dk는상수, Rk(t)는 k번째 무선단말의 채널로 전송할 수 있는 데이터율, Tk(t)는 k 번째 무선단말의 평균 데이터 전송량(throughput)이다. 가중치 함수 f는 Wk(t), Ci(t)의 두 가지 변수를 가진 함수로 주어지며, Wk(t)는 패킷의 시간지연 또는 큐의 길이를 나타내고, Ci(t)는 채널의 신호 품질을 나타내는 C/I 또는 SNR이다. 여기서 α,β는 공평성(fairness)을 나타내기 위해 사용하는 파라미터로서, α,β는 모두 0에서 1까지의 값 (0≤α≤1, 0≤β≤1)을 가지며, 바람직하게는 α+β=1 일 수 있다.Here, d k is a constant, R k (t) is the data rate that can be transmitted through the channel of the k-th wireless terminal, and T k (t) is the average data throughput of the k-th wireless terminal. The weight function f is given as a function with two variables, W k (t) and C i (t), where W k (t) represents the packet delay or queue length, and C i (t) represents the channel Is the C/I or SNR representing the signal quality of. Here, α,β are parameters used to indicate fairness, and α,β both have values from 0 to 1 (0≤α≤1, 0≤β≤1), preferably α+ may be β=1.

본 발명의 단일 메트릭은, 각 무선 단말의 평균대비 채널상태를 기준으로 자원을 할당하는 비례 공평 (Proportional fair) 방식에 f(Wk(t), Ci(t))를 가중치로 부여한 것이라 할 수 있다. 여기서, 가중치인 함수 f(Wk(t), Ci(t))는 시간지연 또는 큐의 길이라는 하나의 변수와, 채널상태라는 다른 변수로 구성되며, 데이터 패킷이 지연되는 시간이 증가하면 시간지연의 효과가 증가하도록 설정될 수 있다. The single metric of the present invention is a weighted ratio of f (W k (t), C i (t)) to a proportional fair scheme that allocates resources based on the channel state relative to the average of each radio terminal. I can. Here, the weight function f(W k (t), C i (t)) consists of one variable called time delay or queue length, and another variable called channel state, and when the delay time of the data packet increases It can be set to increase the effect of the time delay.

이때, 가중치 함수 f는 무선통신 시스템에서 요구하는 데이터 단절 (Outage)확률에 따라 개형을 변화시킬 수 있다. 특히, 최대로 허용하는 시간지연 W에 대한 f함수의 값을 데이터 단절 확률에 의해 설정할 수 있다. 여기서, 데이터 단절이란, 무선단말로 전송되는 패킷 데이터의 지연시간이 길어져서 데이터가 단절되는 현상으로서, 데이터 패킷들 간의 일정한 간격보다 데이터 패킷이 큐에 머물렀던 시간이 크면 데이터의 단절이 발생하게 된다. 즉, 본 스케줄링 알고리즘에서는 가중치 함수 f를 데이터가 단절될 확률에 따라 변화하도록 설정함으로써, 데이터의 시간지연에 따라 적응적으로 자원이 할당되도록 할 수 있다. In this case, the weight function f may change the shape according to the probability of data outage required by the wireless communication system. In particular, the value of the f function for the maximum allowable time delay W can be set by the data disconnection probability. Here, the data disconnection is a phenomenon in which data is disconnected due to a longer delay time of the packet data transmitted to the wireless terminal. When the time that the data packet stays in the queue is greater than a certain interval between data packets, the data disconnection occurs. That is, in the present scheduling algorithm, the weight function f is set to change according to the probability of data disconnection, so that resources are adaptively allocated according to the time delay of the data.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 스케줄링 알고리즘의 가중치 함수 그래프이다. 3 is a graph of a weight function of a scheduling algorithm according to the first embodiment of the present invention.

제1실시예에서는, 구현을 간단히 하고, 시간지연에 따른 본 스케줄링 알고리즘의 자원할당 방식을 파악할 수 있도록 하기 위해, 가중치 함수 f가 시간지연 또는 큐의 길이를 나타내는 변수 Wk(t)의 함수인 경우를 도시하고 있다. In the first embodiment, in order to simplify the implementation and to be able to grasp the resource allocation method of the scheduling algorithm according to the time delay, the weight function f is a function of the variable W k (t) representing the time delay or the length of the queue. Shows the case.

제1실시예에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 함수 f를 시간지연에 따라 두 개의 구간으로 나누어지도록 설정할 수 있다. 시간지연은, 0에서 W1까지의 구간과, W1에서 W2까지의 구간으로 나누어진다. 여기서, (W1, W2) 사이의 기울기가 (0, W1) 사이의 기울기보다 더 크다는 것을 알 수 있다. In the first embodiment, as shown in FIG. 3, the function f may be set to be divided into two sections according to a time delay. The time delay is divided into a section from 0 to W 1 and a section from W 1 to W 2 . Here, it can be seen that the slope between (W 1 , W 2 ) is greater than the slope between (0, W 1 ).

도 3에서 f(W2)의 값인 b는 무선통신 시스템의 데이터 단절확률의 영향을 받아 결정된다. 제1실시예에서 가중치 f함수에서 f(W1)의 값인 a를 고정하고 W1을 크게 하면, 메트릭은 각 무선 단말의 평균대비 채널상태를 기준으로 자원을 할당하는 비례 공평 방식과 유사해짐을 알 수 있다. 또한, (W1, W2) 사이의 기울기와 (0, W1) 사이의 기울기를 같게 하면 M-LWDF의 메트릭과 같아진다. In FIG. 3, b, which is the value of f(W 2 ), is determined under the influence of the data disconnection probability of the wireless communication system. In the first embodiment, if a, which is the value of f(W 1 ) in the weight f function, is fixed and W 1 is increased, the metric becomes similar to the proportional fair method in which resources are allocated based on the channel state relative to the average of each wireless terminal. Able to know. In addition, if the slope between (W 1 , W 2 ) and the slope between (0, W 1 ) are the same, it becomes the same as the metric of M-LWDF.

본 단일 메트릭 스케줄링 알고리즘에 따르면, 시간지연에 의한 영향이 비례 공평 방식에서처럼 전 구간에서 선형적으로 증가하는 것이 아니라, 시간구간에 따라 시간지연에 의한 영향의 정도가 다름을 알 수 있다. 첫번째 구간에서는 시간지연에 의한 영향이 시간이 갈수록 커지기는 하지만 그 증가 정도가 가파르지 않다. 반면, 두번째 구간에서는 시간이 갈수록 시간지연에 의한 영향이 첫번째 구간에 비해 상대적으로 급격히 변화함을 알 수 있다. 즉, 지연되는 시간을 복수의 구간으로 나누어 초기의 일정 시간 동안에는 시간지연의 영향이 적도록 하지만, 일정 시간 이후의 구간에서는 시간지연에 의한 영향이 크게 반영되도록 하고 있다. According to this single metric scheduling algorithm, it can be seen that the effect of the time delay does not increase linearly over the entire period as in the proportional fair method, but the degree of the effect of the time delay varies according to the time period. In the first section, the effect of the time delay increases as time goes by, but the degree of increase is not steep. On the other hand, in the second section, it can be seen that as time passes, the effect of the time delay changes relatively rapidly compared to the first section. That is, the delayed time is divided into a plurality of sections so that the effect of the time delay is small during an initial predetermined time, but the effect of the time delay is largely reflected in the section after the predetermined time.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 스케줄링 알고리즘의 가중치 함수의 그래프이다. 4 is a graph of a weight function of a scheduling algorithm according to a second embodiment of the present invention.

제2실시예에서 스케줄러(130)는 시간지연에 따라 시간구간이 3 구간으로 나누어지도록 가중치인 함수 f(Wk(t))의 값을 설정한다. 시간지연 구간은 (0, W1), (W1, W2), (W2, W3)로 나누어지며, 시간지연이 증가함에 따라 각 구간의 기울기는 점진적으로 증가하게 된다. 즉, 지연되는 시간이 길어질수록 자원을 할당할 때 시간지연의 영향이 커지게 된다. In the second embodiment, the scheduler 130 sets a value of a function f (W k (t)), which is a weight, so that the time interval is divided into three intervals according to the time delay. The time delay section is divided into (0, W 1 ), (W 1 , W 2 ), (W 2 , W 3 ), and as the time delay increases, the slope of each section gradually increases. That is, the longer the delay time, the greater the effect of the time delay when allocating resources.

첫번째 구간인 시간지연구간 (0, W1)에서는 가중치가 상수로 유지되며, 본 실시예에서는 상수로 1이 설정되어 있다. 이에 따라, 첫번째 구간의 기울기는 0이 되며, 비례 공평 방식, 또는 채널상태가 좋은 무선 단말에 우선적으로 자원을 할당하는 Max C/I방식으로 동작하는 구간이 된다. 이러한 첫번째 구간에서는 무선통신 시스템의 용량을 극대화할 수 있으며, 이에 따라 시스템 용량 극대화 구간으로 명명할 수 있다. In the first section, the time zone study period (0, W 1 ), the weight is maintained as a constant, and in this embodiment, 1 is set as a constant. Accordingly, the slope of the first section becomes 0, and becomes a section operating in a proportional fairness method or a Max C/I method in which resources are preferentially allocated to a radio terminal having a good channel state. In this first section, the capacity of the wireless communication system can be maximized, and accordingly, it can be referred to as a system capacity maximization section.

두번째 구간인 시간지연구간 (W1, W2)에서는 가중치 f가 첫번째 구간보다 기울기가 큰 선형의 형태로 유지되는 경우의 실시예를 도시한다. 또한, 세번째 구간에서는 가중치 f가 두번째 구간보다 기울기가 큰 선형의 형태이다. In the second section, the time zone study period (W 1 , W 2 ), an example in which the weight f is maintained in a linear shape with a larger slope than the first section is shown. In addition, in the third section, the weight f has a larger slope than the second section.

세번째 구간인 시간지연 구간 (W2, W3)에서의 가중치 f(W3)의 값인 b는 무선통신 시스템의 데이터 단절확률을 이용하여 결정된다. 도 3의 가중치 f함수에서 f(W1)의 값인 a를 고정하고 W1을 크게 하면, 메트릭은 각 무선 단말의 평균대비 채널상태를 기준으로 자원을 할당하는 비례 공평 방식과 유사해짐을 알 수 있다. The value b of the weight f(W 3 ) in the third period, the time delay period (W 2 , W 3 ), is determined using the data disconnection probability of the wireless communication system. In the weight f function of FIG. 3, if a, which is the value of f(W 1 ), is fixed and W 1 is increased, it can be seen that the metric becomes similar to the proportional fairness method in which resources are allocated based on the channel state relative to the average of each wireless terminal. have.

제2실시예에 따른 자원할당 알고리즘의 가중치 함수는, 시간구간을 3 구간으로 분할하도록 설정되며, 제1실시예에서와 마찬가지로, 각 구간의 시간지연의 효과는 시간이 경과할수록 커지도록 설계되었다. 즉, 세번째 지연구간에 속하는 오랜 시간 기다린 무선단말일수록 자원이 할당될 확률이 높아지며, 이 구간에서는 더 이상의 시간지연을 제한하기 때문에 이 구간은 지연 제한 구간으로 명명할 수 있다.The weight function of the resource allocation algorithm according to the second embodiment is set to divide a time section into three sections, and as in the first embodiment, the effect of the time delay of each section is designed to increase as time elapses. In other words, the longer a radio terminal belonging to the third delay section, the higher the probability of resource allocation, and this section may be referred to as a delay limit section because further time delay is limited in this section.

한편, 상술한 실시예에서는 채널에서 전송가능한 데이터율 Rk(t)에 가중치를 부가하여 메트릭을 계산하였다. 그러나, 채널의 신호 품질을 나타내는 C/I 또는 SNR의 값인 Ck(t)에 가중치f(Wk(t), Ci(t))를 곱하여 새로운 메트릭을 만들 수 있다. 아래의 수학식 2와 수학식 3은 본 발명에서 제안하는 또 다른 형태의 메트릭의 실시예들이다. Meanwhile, in the above-described embodiment, a metric is calculated by adding a weight to the data rate R k (t) that can be transmitted in the channel. However, by multiplying a weight f (W k (t), C i (t)) in the C k (t) which is the value of C / I or SNR represents the signal quality of the channel can create a new metric. Equations 2 and 3 below are examples of another type of metric proposed by the present invention.

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112013105274131-pat00005
Figure 112013105274131-pat00005

[수학식 3] [Equation 3]

Figure 112013105274131-pat00006
Figure 112013105274131-pat00006

여기서, 가중치 함수 f의 변수인 Wk(t)는 패킷의 시간지연 또는 큐의 길이를 나타내고, Ci(t)는 채널의 신호 품질을 나타내는 C/I 또는 SNR이다. 그리고 K, M은 상수이다.Here, W k (t), which is a variable of the weight function f, represents the time delay of the packet or the length of the queue, and C i (t) is the C/I or SNR representing the signal quality of the channel. And K and M are constants.

수학식 2와 수학식 3의 메트릭도, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 가중치인 f(Wk(t))를 조절하여 시간지연 구간을 복수의 구간으로 분할함으로써, 시간지연에 따라 무선통신 시스템의 자원을 스케줄링하도록 제어할 수 있다. As shown in Equation 2 and Equation 3, as shown in Figs. 3 and 4, the time delay section is divided into a plurality of sections by adjusting the weight f(W k (t)), according to the time delay. It is possible to control the scheduling of resources of the wireless communication system.

이하에서는 본 발명의 스케줄링 알고리즘에 의해 자원이 할당되는 과정을 도 5를 참조하여 설명하도록 한다. Hereinafter, a process of allocating resources by the scheduling algorithm of the present invention will be described with reference to FIG. 5.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스케줄링 알고리즘에 의해 자원이 할당되는 과정을 보인 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating a process of allocating resources by a scheduling algorithm according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 기지국(100)의 수신부(110)에서 다수의 무선단말로부터 데이터 패킷들을 수신하면(S500), 제어부(120)에서는 데이터 패킷들을 저장부(140)인 큐에 저장하고(S510), 스케줄러(130)를 동작시키게 된다. 5, when the receiving unit 110 of the base station 100 receives data packets from a plurality of wireless terminals (S500), the control unit 120 stores the data packets in a queue, which is the storage unit 140 (S510). ), the scheduler 130 is operated.

그런 다음, 제어부(120)는, 각 무선단말로부터 제공받은 채널상태에 대한 정보를 스케줄러(130)로 제공하는 한편, 각 무선단말로부터의 데이터 패킷이 큐에 머무는 지연시간 또는 큐의 길이에 대한 정보를 실시간으로 스케줄러(130)로 제공한다(S520). Then, the control unit 120 provides information on the channel state provided from each wireless terminal to the scheduler 130, while information on the delay time or the length of the queue at which data packets from each wireless terminal stay in the queue. Is provided to the scheduler 130 in real time (S520).

그러면, 스케줄러(130)에서는 데이터 패킷이 지연되는 시간을 복수의 구간으로 분할하고(S530), 시간지연이 증가할수록 시간 지연의 영향이 커지도록 각 구간의 가중치 함수 f를 결정한다(S540). Then, the scheduler 130 divides the delayed time of the data packet into a plurality of sections (S530), and determines the weight function f of each section so that the effect of the time delay increases as the time delay increases (S540).

예를 들어, 복수의 구간 중 첫번째 구간의 가중치를 상수 또는 상수에 가깝게 설정하여 다른 구간에 비해 시간지연에 상대적으로 영향을 덜 받도록 설정하고, 마지막 구간은 다른 구간에 비해 시간지연에 대해 상대적으로 영향을 더 받도록 가중치 함수를 설정한다. 그리고 스케줄러(130)는 무선통신 시스템의 데이터 단절확률을 이용하여 마지막 구간의 가중치 f(W3)의 값인 b를 결정한다. For example, the weight of the first section among a plurality of sections is set to be constant or close to a constant so that it is relatively less affected by time delay than other sections, and the last section is relatively affected by time delay compared to other sections. Set the weight function to receive more. In addition, the scheduler 130 determines b, which is a value of the weight f(W 3 ) of the last section, using the data disconnection probability of the wireless communication system.

스케줄러(130)는 결정된 가중치 함수를 메트릭에 대입하여 메트릭 값을 산출하고(S550), 산출된 값이 큰 무선단말에 우선적으로 자원을 할당한다(S560). 이때, 전술할 바와 같이 스케줄러(130)는 수학식 1 내지 3에 개시된 메트릭 중 하나를 선택하여 메트릭 값을 산출할 수 있다. The scheduler 130 calculates a metric value by substituting the determined weight function into a metric (S550), and preferentially allocates a resource to a wireless terminal having a large calculated value (S560). In this case, as described above, the scheduler 130 may calculate a metric value by selecting one of the metrics disclosed in Equations 1 to 3.

도 6는 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말의 구성을 보여주는 도면이다.6 is a diagram showing a configuration of a user terminal according to another embodiment.

도 6를 참조하면, 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말(600)은 수신부(610) 및 제어부(620), 송신부(630)을 포함한다.Referring to FIG. 6, a user terminal 600 according to another embodiment includes a reception unit 610, a control unit 620, and a transmission unit 630.

수신부(610)는 기지국으로부터 하향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 수신한다.The receiving unit 610 receives downlink control information, data, and messages from the base station through a corresponding channel.

또한 제어부(620)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 통신시스템의 자원을 할당하기 위한 스케쥴링 방법에 따른 전반적인 단말의 동작을 제어한다. In addition, the control unit 620 controls the overall operation of the terminal according to the scheduling method for allocating resources of the communication system required for carrying out the present invention.

송신부(630)는 기지국에 하향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 전송한다.The transmitter 630 transmits downlink control information, data, and a message to the base station through a corresponding channel.

본 발명의 무선통신 시스템의 단일 메트릭 스케줄링 방법 및 장치는, 자원을 할당하기 위한 단일 메트릭을 이용하는 스케줄링 방법을 제안한다. 본 발명의 스케줄링 방법에서는 시간지연과 채널상태를 동시에 고려한 메트릭을 이용하며, 지연되는 시간을 복수의 구간으로 분할하고 각 구간 중 경과된 시간이 긴 구간일수록 시간지연의 효과가 증대되도록 설정한다. 따라서, 오래 기다린 무선단말일수록 메트릭의 값이 커지게 되고, 산출된 메트릭의 값이 큰 무선단말로 자원을 할당하게 되므로, 오래 기다린 무선단말이 자원을 할당받을 수 있게 된다. 이에 따라, 무선통신 서비스의 품질을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 무선통신 시스템의 용량을 증가시켜 최적화할 수 있다. A method and apparatus for scheduling a single metric in a wireless communication system of the present invention proposes a scheduling method using a single metric for allocating resources. In the scheduling method of the present invention, a metric considering both a time delay and a channel state is used, and the delayed time is divided into a plurality of sections, and the effect of the time delay is set to increase as the elapsed time of each section increases. Accordingly, the longer the waited wireless terminal, the larger the metric value, and the resource is allocated to the wireless terminal having a larger calculated metric value, so that the long-waited wireless terminal can be allocated resources. Accordingly, not only can the quality of the wireless communication service be improved, but also the capacity of the wireless communication system can be increased and optimized.

전술한 실시예에서 언급한 표준내용 또는 표준문서들은 명세서의 설명을 간략하게 하기 위해 생략한 것으로 본 명세서의 일부를 구성한다. 따라서, 위 표준내용 및 표준문서들의 일부의 내용을 본 명세서에 추가하거나 청구범위에 기재하는 것은 본 발명의 범위에 해당하는 것으로 해석되어야 한다. The standard contents or standard documents mentioned in the above-described embodiments are omitted to simplify the description of the specification and constitute a part of the specification. Accordingly, it should be construed as falling within the scope of the present invention to add the contents of the standard contents and some of the standard documents to the present specification or to describe in the claims.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100 : 기지국 110 : 수신부
120 : 제어부 130 : 스케줄러
140 : 저장부 150 : 송신부
100: base station 110: receiver
120: control unit 130: scheduler
140: storage unit 150: transmission unit

Claims (13)

다수의 무선단말로부터 수신된 데이터 패킷을 저장하는 저장부; 및,
상기 저장부에 저장된 데이터 패킷을 상대측 무선단말로 송신하기 위한 자원의 할당시, 상기 데이터 패킷이 상기 저장부에 머무는 시간에 기초하여 산출된 시간지연과, 상기 다수의 무선단말로부터 제공된 각 무선단말의 채널 품질 상태를 고려하여 자원을 할당하며, 시간이 경과할수록 상기 시간지연에 따른 영향의 정도를 증가시키는 스케줄러를 포함하되,
상기 스케줄러는 데이터 패킷이 지연되는 시간을 복수의 구간으로 분할하고, 상기 복수의 구간 각각에 대하여 상기 시간지연 및 상기 채널 품질 상태를 변수로 하는 가중치 함수를 서로 상이하게 적용하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 단일 메트릭 스케줄링 장치.
A storage unit for storing data packets received from a plurality of wireless terminals; And,
When allocating a resource for transmitting the data packet stored in the storage unit to the other wireless terminal, the time delay calculated based on the time the data packet stays in the storage unit, and each wireless terminal provided from the plurality of wireless terminals It allocates resources in consideration of the channel quality state, and includes a scheduler that increases the degree of influence according to the time delay as time elapses,
Wherein the scheduler divides the delay time of the data packet into a plurality of sections, and applies a weighting function having the time delay and the channel quality state as variables for each of the plurality of sections differently from each other. A single metric scheduling device in the system.
제1항에 있어서,
상기 스케줄러는, 다음의 수학식1의 메트릭을 사용하여 자원을 스케줄링하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 단일 메트릭 스케줄링 장치.
[수학식 1]
Figure 112013105274131-pat00007

여기서, dk는 상수, Rk(t)는 k번째 무선단말의 채널로 전송할 수 있는 데이터율, Tk(t)는 k 번째 무선단말의 평균 데이터 전송량(throughput), Wk(t)는 패킷의 시간지연 또는 큐의 길이, Ci(t)는 채널의 신호 품질을 나타내는 C/I 또는 SNR이다.
The method of claim 1,
The scheduler, a single metric scheduling apparatus for a wireless communication system, characterized in that for scheduling resources by using the metric of Equation 1 below.
[Equation 1]
Figure 112013105274131-pat00007

Here, d k is a constant, R k (t) is the data rate that can be transmitted through the channel of the k-th wireless terminal, T k (t) is the average data throughput of the k-th wireless terminal, and W k (t) is Packet time delay or queue length, C i (t), is C/I or SNR indicating the signal quality of the channel.
제1항에 있어서,
상기 스케줄러는, 다음의 수학식 2의 메트릭을 사용하여 자원을 스케줄링하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 단일 메트릭 스케줄링 장치.
[수학식 2]
Figure 112013105274131-pat00008

여기서, Wk(t)는 패킷의 시간지연 또는 큐의 길이, Ci(t)와 Ck(t)는 채널의 신호 품질을 나타내는 C/I 또는 SNR이다.
The method of claim 1,
The scheduler, a single metric scheduling apparatus for a wireless communication system, characterized in that for scheduling resources using the metric of Equation 2 below.
[Equation 2]
Figure 112013105274131-pat00008

Here, W k (t) is the packet time delay or the length of the queue, and C i (t) and C k (t) are C/I or SNR indicating the signal quality of the channel.
제1항에 있어서,
상기 스케줄러는, 다음의 수학식3의 메트릭을 사용하여 자원을 스케줄링하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 단일 메트릭 스케줄링 장치.
[수학식 3]
Figure 112013105274131-pat00009

여기서, Wk(t)는 패킷의 시간지연 또는 큐의 길이, Ci(t)와 Ck(t)는 채널의 신호 품질을 나타내는 C/I 또는 SNR이고, K, M은 상수이다.
The method of claim 1,
The scheduler, a single metric scheduling apparatus for a wireless communication system, characterized in that for scheduling resources by using the metric of Equation 3 below.
[Equation 3]
Figure 112013105274131-pat00009

Here, W k (t) is the packet time delay or queue length, C i (t) and C k (t) are C/I or SNR indicating the signal quality of the channel, and K and M are constants.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스케줄러는 상기 복수의 구간 각각에서 상기 시간지연이 자원할당에 미치는 영향이 달라지도록 상기 메트릭의 가중치인 함수 f를 설정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 단일 메트릭 스케줄링 장치.
The method according to any one of claims 2 to 4,
And the scheduler sets a function f, which is a weight of the metric, so that the effect of the time delay on resource allocation in each of the plurality of intervals is different.
제5항에 있어서,
상기 스케줄러는, 상기 복수의 구간 중 첫번째 구간의 가중치를 상수 또는 상수에 가깝게 설정하여 다른 구간에 비해 시간지연에 상대적으로 영향을 덜 받도록 설정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 단일 메트릭 스케줄링 장치.
The method of claim 5,
Wherein the scheduler sets a weight of a first section of the plurality of sections to be constant or close to a constant to be relatively less affected by a time delay than other sections.
제5항에 있어서,
상기 스케줄러는, 복수의 구간 중 마지막 구간이 시작되는 지점을 무선통신 시스템에서 요구하는 데이터 단절 확률에 의해 결정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 단일 메트릭 스케줄링 장치.
The method of claim 5,
The scheduler, the single metric scheduling apparatus of a wireless communication system, characterized in that to determine the start point of the last section of the plurality of sections based on a data disconnection probability required by the wireless communication system.
제5항에 있어서,
상기 스케줄러는, 상기 복수의 구간 중 마지막 구간이 다른 구간에 비해 시간지연에 대해 상대적으로 영향을 더 받도록 가중치 함수를 설정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 단일 메트릭 스케줄링 장치.
The method of claim 5,
Wherein the scheduler sets a weight function such that a last section of the plurality of sections is more affected by a time delay than other sections.
다수의 무선단말로부터 수신된 데이터 패킷을 저장하는 단계;
상기 데이터 패킷이 기지국의 저장부에 머무는 시간지연을 산출하고, 상기 다수의 무선단말로부터 각 무선단말의 채널 품질 상태를 제공받는 단계;
상기 시간지연과 상기 채널 품질 상태를 고려하여 상기 저장부에 저장된 데이터 패킷을 상대측 무선단말로 송신하기 위해 자원을 할당하되 상기 시간지연이 증가할수록 상기 시간지연의 영향을 증가시켜 자원을 할당하는 스케줄링 단계;를 포함하되,
상기 스케줄링 단계는 데이터 패킷이 지연되는 시간을 복수의 구간으로 분할하고, 상기 복수의 구간 각각에 대하여 상기 시간지연 및 상기 채널 품질 상태를 변수로 하는 가중치 함수를 서로 상이하게 적용하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 단일 메트릭 스케줄링 방법.
Storing data packets received from a plurality of wireless terminals;
Calculating a time delay in which the data packet stays in a storage unit of a base station, and receiving channel quality status of each wireless terminal from the plurality of wireless terminals;
Scheduling step of allocating resources to transmit the data packet stored in the storage unit to the opposite wireless terminal in consideration of the time delay and the channel quality state, but increasing the effect of the time delay as the time delay increases. Including ;,
The scheduling step is a radio, characterized in that the data packet delay time is divided into a plurality of sections, and a weighting function having the time delay and the channel quality state as variables is applied differently to each of the plurality of sections. Single metric scheduling method of communication system.
제9항에 있어서,
상기 스케줄링 단계는 다음의 수학식1의 메트릭을 사용하여 자원을 스케줄링하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 단일 메트릭 스케줄링 방법.
[수학식 1]
Figure 112013105274131-pat00010

여기서 dk는 상수, Rk(t)는 k번째 무선단말의 채널로 전송할 수 있는 데이터율, Tk(t)는 k 번째 무선단말의 평균 데이터 전송량(throughput), Wk(t)는 패킷의 시간지연 또는 큐의 길이, Ci(t)는 채널의 신호 품질을 나타내는 C/I 또는 SNR이다.
The method of claim 9,
The scheduling step is a single metric scheduling method of a wireless communication system, characterized in that the resource is scheduled using the metric of Equation 1 below.
[Equation 1]
Figure 112013105274131-pat00010

Where d k is a constant, R k (t) is the data rate that can be transmitted through the channel of the k-th wireless terminal, T k (t) is the average data throughput of the k-th wireless terminal, and W k (t) is a packet The time delay or the length of the queue, C i (t) is the C/I or SNR representing the signal quality of the channel.
제9항에 있어서,
상기 스케줄링 단계는 다음의 수학식2의 메트릭을 사용하여 자원을 스케줄링하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 단일 메트릭 스케줄링 방법.
[수학식 2]
Figure 112013105274131-pat00011

여기서, Wk(t)는 패킷의 시간지연 또는 큐의 길이, Ci(t)와 Ck(t)는 채널의 신호 품질을 나타내는 C/I 또는 SNR이다.
The method of claim 9,
The scheduling step is a single metric scheduling method of a wireless communication system, characterized in that the resource is scheduled using the metric of Equation 2 below.
[Equation 2]
Figure 112013105274131-pat00011

Here, W k (t) is the packet time delay or the length of the queue, and C i (t) and C k (t) are C/I or SNR indicating the signal quality of the channel.
제9항에 있어서,
상기 스케줄링 단계는 다음의 수학식3의 메트릭을 사용하여 자원을 스케줄링하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 단일 메트릭 스케줄링 방법.
[수학식 3]
Figure 112013105274131-pat00012

여기서, Wk(t)는 패킷의 시간지연 또는 큐의 길이, Ci(t)와 Ck(t)는 채널의 신호 품질을 나타내는 C/I 또는 SNR이고, K, M은 상수이다.
The method of claim 9,
The scheduling step is a single metric scheduling method of a wireless communication system, characterized in that the resource is scheduled using the metric of Equation 3 below.
[Equation 3]
Figure 112013105274131-pat00012

Here, W k (t) is the packet time delay or queue length, C i (t) and C k (t) are C/I or SNR indicating the signal quality of the channel, and K and M are constants.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스케줄링 단계는,
상기 복수의 구간 각각에서 상기 시간지연이 자원할당에 미치는 영향이 달라지도록 상기 메트릭의 가중치인 함수 f를 설정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 단일 메트릭 스케줄링 방법.
The method according to any one of claims 10 to 12,
The scheduling step,
A single metric scheduling method for a wireless communication system, characterized in that, in each of the plurality of sections, a function f, which is a weight of the metric, is set so that the effect of the time delay on resource allocation is different.
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