KR20070001479A - 다수개의 채널을 사용하는 통신 시스템에서 스케쥴링 장치및 방법 - Google Patents

다수개의 채널을 사용하는 통신 시스템에서 스케쥴링 장치및 방법 Download PDF

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KR20070001479A
KR20070001479A KR1020050056990A KR20050056990A KR20070001479A KR 20070001479 A KR20070001479 A KR 20070001479A KR 1020050056990 A KR1020050056990 A KR 1020050056990A KR 20050056990 A KR20050056990 A KR 20050056990A KR 20070001479 A KR20070001479 A KR 20070001479A
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김종인
윤순영
정중호
최진우
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 B개의 채널들을 사용하는 통신 시스템에서, 상기 송신기에서 서비스하고 있는 M개의 수신기들 각각을 타겟으로 하는 데이터를 저장하고, 스케쥴링 시점에서 미리 설정되어 있는 스케쥴링 방식에 상응하게 상기 M개의 수신기들중 B개의 채널들 각각을 통해 데이터를 송신할 수신기를 할당한다.
제한 병렬 패킷 스케쥴러, 병렬 패킷 스케쥴러, 밴드, 제한 PF 방식, PF 방식

Description

다수개의 채널을 사용하는 통신 시스템에서 스케쥴링 장치 및 방법{A SCHEDULING APPARATUS IN A COMMUNICATION SYSTEM USING A PLURALITY OF CHANNELS AND METHOD THEREOF}
도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 기지국의 스케쥴링 장치 내부 구조를 도시한 도면
도 2는 도 1의 스케쥴링 장치의 스케쥴링 동작에 따른 서브 채널별 송신 가능한 데이터양을 개략적으로 도시한 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 1개의 MS가 할당받는 밴드들의 개수가 제한되지 않은 경우의 기지국의 패킷 스케쥴링 장치 내부 구조를 도시한 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 1개의 MS가 할당받는 밴드들의 개수가 제한된 경우 기지국의 패킷 스케쥴링 장치 내부 구조를 도시한 도면
도 5는 도 4의 제한 병렬 패킷 스케쥴러(413)의 스케쥴링 동작을 개략적으로 도시한 도면
본 발명은 통신 시스템의 스케쥴링(scheduling) 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 다수개의 채널들을 사용하는 통신 시스템의 스케쥴링 장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템인 4세대(4G: 4th Generation, 이하 '4G'라 칭하기로 한다) 통신 시스템에서는 고속의 다양한 서비스 품질(Quality of Service: 이하 'QoS' 칭하기로 한다)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 4G 통신 시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크(LAN: Local Area Network, 이하 'LAN'이라 칭하기로 한다) 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(MAN: Metropolitan Area Network, 이하 'MAN'이라 칭하기로 한다) 시스템과 같은 광대역 무선 접속 통신 시스템에 이동성(mobility)과 서비스 품질(QoS: Quality of Service)을 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 그 대표적인 통신 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16a/d 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템이다.
상기 IEEE 802.16a/d 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 무선 MAN 시스템의 물리 채널(physical channel)에 광대역(broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다)/직교 주파수 분할 다중 접속 (OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭하기로 한다) 방식을 적용한 통신 시스템이다. 상기 IEEE 802.16a/d 통신 시스템은 현재 가입자 단말기(SS: Subscriber Station, 이하 'SS'라 칭하기로 한다)가 고정된 상태, 즉 SS의 이동성을 전혀 고려하지 않은 상태 및 단일 셀 구조만을 고려하고 있는 시스템이다. 이와는 달리 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에 SS의 이동성을 고려하는 시스템이며, 상기 이동성을 가지는 SS를 이동 단말기(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭하기로 한다)라고 칭하기로 한다.
또한, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서는 다수의 MS들 각각에 대해 자원을 효율적으로 할당해야만 하는데, 상기 자원을 효율적으로 할당하는 스케쥴링 방식에 대해서 설명하면 다음과 같다.
일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 송신기, 일 예로 기지국(BS: Base Station)에서 송신하는 1개의 채널, 일 예로 패킷 데이터 채널(packet data channel)은 다수개의 수신기들, 일 예로 다수개의 MS들이 공유하여 사용하는데, 이 경우 단일 스케쥴러(scheduler)가 스케쥴링을 수행하는데 이를 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 기지국의 스케쥴링 장치 내부 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 스케쥴링 장치는 다수개의, 일 예로 M개의 MS 큐(queue)들, 즉 제1MS(MS#1)큐(111-1) 내지 제M MS(MS#M)큐(111-M)와, 패킷 스케쥴러(113)와, 서브 채널 할당기(115)와, 채널 부호화기(117)와, 성상도 매핑기 (119)와, OFDM 변조기(121)와, 무선 주파수(RF: Radio Frequency, 이하 'RF'라 칭하기로 한다) 처리기(123)와, 안테나(125)를 포함한다.
먼저, 상기 기지국에서 서비스를 제공받고 있는 MS들의 개수가 M개라면, 즉 제1MS 내지 제M MS가 존재한다고 가정하면, 상기 제1MS 내지 제M MS를 타겟으로 하는 패킷 데이터는 해당 큐들로 전달된다. 즉, 상기 제1MS를 타겟으로 하는 패킷 데이터는 상기 제1MS 큐(111-1)로 전달되고, 이런 식으로 제M MS를 타겟으로 하는 패킷 데이터는 상기 제M MS 큐(111-M)로 전달된다.
이렇게, 상기 제1MS 큐(111-1) 내지 제M MS 큐(111-M)에 패킷 데이터들이 저장되면, 상기 패킷 스케쥴러(113)는 스케쥴링 시점, 일 예로 전송 시구간(TTI: Transmit Time Interval, 이하 'TTI'라 칭하기로 한다)마다 미리 설정되어 있는 스케쥴링 방식에 상응하게 해당 TTI에서의 자원, 일 예로 단일 채널 자원을 특정 MS에게 할당하도록 제어한다. 여기서, 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템에서는 단일 패킷 스케쥴러가 사용되므로, 상기 도 1에 도시되어 있는 패킷 스케쥴러(113) 역시 단일 패킷 스케쥴러가 되는 것이며, 또한 상기 패킷 스케쥴러(113)는 비례 공평성(PF: Proportional Fairness, 이하 'PF'라 칭하기로 한다) 방식을 사용하여 스케쥴링 동작을 수행한다고 가정하기로 한다.
그러면 여기서 상기 패킷 스케쥴러(113)의 스케쥴링 동작에 대해서 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 패킷 스케쥴러(113)가 상기 PF 방식을 사용하여 스케쥴링 동작을 수행한다고 가정하였으므로, 상기 패킷 스케쥴러(113)는 상기 M개의 MS들 각각으로 부터 피드백(feedback)받은 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information, 이하 'CQI'라 칭하기로 한다), 일 예로 캐리어대 간섭 잡음비(CINR: Carrier to Interference and Noise Ratio, 이하 'CINR'이라 칭하기로 한다)와 상기 M개의 MS들 각각에게 송신된 평균 데이터량을 고려하여 상기 M개의 MS들 각각의 우선 순위를 결정한다. 여기서, 상기 PF 방식은 MS들간 공평성(fairness)을 보장하면서도 전체 전송량을 최대화시키는 스케쥴링 방식으로서, 성능 역시 비교적 우수하기 때문에 널리 사용되고 있는 스케쥴링 방식들중 한 방식이다.
그러면 여기서 상기 패킷 스케쥴러(113)가 사용하는 상기 PF 방식에 따른 스케쥴링 알고리즘에 대해서 설명하면 다음과 같다.
(1) 스케쥴링 시점 n, 즉 제n TTI(TTI#n)에서 각 MS i(MS#i)에 대한 우선 순위 함수
Figure 112005035033665-PAT00001
을 계산한다.
(2) 우선 순위 함수
Figure 112005035033665-PAT00002
의 값이 최대인 MS에게 해당 TTI의 단일 채널을 할당한다. 여기서, 상기 우선 순위 함수
Figure 112005035033665-PAT00003
은 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112005035033665-PAT00004
상기 수학식 1에서
Figure 112005035033665-PAT00005
은 각 MS가 피드백한 CQI인 CINR에서 특정 TTI에서 송신 가능한 데이터 양을 나타내며,
Figure 112005035033665-PAT00006
은 현재 시점까지 각 MS에게 송신한 데이터 양의 평균을 나타내며, α와 β는 MS들간 공평성을 조정하는 파라미터(parameter)를 나타낸다. 여기서, 상기
Figure 112005035033665-PAT00007
은 하기 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112005035033665-PAT00008
단, 제iMS(MS#i)가 제n-1 TTI(TTI#n-1)에서 할당되지 않았을 경우
Figure 112005035033665-PAT00009
단, 제iMS(MS#i)가 제n-1 TTI(TTI#n-1)에서 할당되었을 경우(송신 데이터량:
Figure 112005035033665-PAT00010
비트)
상기 수학식 2에서 1개의 TTI를 2[ms]로 설정하고 ,
Figure 112005035033665-PAT00011
으로 설정하면, 상기 송신 데이터 양의 평균을 구하는 구간을 1.5[s]로 결정하는 것이 된다.
상기 패킷 스케쥴러(113)는 해당 TTI의 단일 채널을 할당하기로 결정한 MS의 큐에서 해당 MS의 CINR에 상응하는 변조 및 부호화 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme, 이하 'MCS'라 칭하기로 한다)과 해당 TTI에 존재하는 톤(tone), 즉 서브 캐리어(sub-carrier) 개수의 곱으로 결정되는 양만큼의 데이터를 해당 MS에게 송신하도록 제어한다. 이하, 설명의 편의상 상기 톤 표현과 서브 캐리어 표현을 혼용하여 사용하기로 한다.
일 예로, 1개의 TTI가 1개의 단일 채널, 일 예로 서브 채널(sub-channel)을 포함하고, 1개의 서브 채널이 48개의 톤들을 포함한다고 가정하고, 상기 해당 MS의 CINR에 상응하는 MCS가 QPSK(Qudrature Phase Shift Keying) 1/2이라고 가정하면, 총 48비트(48bits)의 데이터가 송신된다. 즉, MS별로 CQI가 상이하므로 해당 TTI에서 송신되는 데이터양 역시 상이하게 되며 이는 하기에서 도 2를 참조하여 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 상기 패킷 스케쥴러(113)는 상기 스케쥴링 동작에 상응하게 결정된 해당 TTI에서의 서브 채널에 할당된 MS의 할당 정보를 상기 서브 채널 할당기(115)로 출력한다. 그러면 상기 서브 채널 할당기(115)는 상기 패킷 스케쥴러(113)에서 출력한 해당 TTI에서의 서브 채널에 할당된 MS의 할당 정보에 상응하게 해당 TTI에서 서브 채널을 해당 MS에게 할당한 후 상기 OFDM 변조기(121)로 출력한다.
상기 채널 부호화기(117)는 상기 패킷 스케쥴러(113)에서 결정한 해당 MS의 데이터를 미리 설정되어 있는, 즉 상기 해당 MS의 CQI에 상응하게 결정되어 있는 채널 부호화 방식에 상응하게 채널 부호화한 후 상기 성상도 매핑기(119)로 출력한다. 여기서, 상기 채널 부호화기(117)의 채널 부호화 방식은 설명의 편의상 부호화 율(coding rate)라고 가정하기로 한다. 상기 성상도 매핑기(119)는 상기 채널 부호화기(117)에서 출력한 신호를 미리 설정되어 있는, 즉 상기 해당 MS의 CQI에 상응하게 결정된 성상도 매핑 방식에 상응하게 성상도 매핑한 후 상기 OFDM 변조기(121)로 출력한다. 여기서, 상기 성상도 매핑 방식은 상기 QPSK 방식 등이 될 수 있다.
상기 OFDM 변조기(121)는 상기 성상도 매핑기(119)에서 출력한 신호를 상기 서브 채널 할당기(115)에서 출력한 서브 채널 할당 정보에 상응하게 OFDM 방식으로 변조한 후 상기 RF 처리기(123)로 출력한다. 여기서, 상기 OFDM 변조기(121)의 OFDM 변조 동작은 패킷 스케쥴링 동작과 직접적인 연관이 없으므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 RF 처리기(123)는 필터(filter)와 전처리기(front end unit) 등의 구성들을 포함하며, 상기 OFDM 변조기(121)에서 RF 처리한 후 상기 안테나(125)를 통해 송신한다.
그러면 여기서 도 2를 참조하여 도 1의 스케쥴링 장치의 스케쥴링 동작에 따른 서브 채널별 송신 가능한 데이터 양에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 2는 도 1의 스케쥴링 장치의 스케쥴링 동작에 따른 서브 채널별 송신 가능한 데이터양을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 상기 스케쥴링 장치의 패킷 스케쥴러(113)가 해당 TTI의 서브 채널에 할당하기로 결정한 MS의 CQI는 각 MS마다 상이하기 때문에 해당 TTI들의 서브 채널들별로 선택한 MS들의 CQI들에 따라 그 송신 가능한 데이터 양들 역시 상이해진다.
즉, 그 TTI 인덱스(index)가 1인 TTI(TTI#1)에서는 제1MS(MS#1)로 서브 채널을 할당하기로 결정되었다고 가정하고, 그 인덱스가 2인 TTI(TTI#2)에서는 제2MS(MS#2)로 서브 채널을 할당하기로 결정되었다고 가정하고, 그 인덱스가 3인 TTI(TTI#3)에서는 제3MS(MS#3)로 서브 채널을 할당하기로 결정되었다고 가정하기로 한다. 상기 제1MS와, 제2MS 및 제3MS 각각의 CQI가 모두 상이하다고 가정하면, 해당 TTI에서 동일한 서브 채널을 할당한다고 하더라도 그 송신 가능한 데이터양이 상이해진다. 즉, 상기 도 2에서는 해당 TTI에서 단일 서브 채널을 할당하여 상기 제1MS에게 송신할 수 있는 데이터 양(211)이 최대이고, 상기 제2MS에게 송신할 수 있는 데이터 양(213)이 최소가 된다.
상기에서 설명한 바와 같이 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템에서의 패킷 스케쥴러는 단일 채널, 즉 단일 서브 채널을 사용할 경우만을 고려하여 스케쥴링 동작을 수행하고 있다. 따라서, 현재 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 고려되고 있는 밴드(band) 적응적 변조 및 부호화(AMC: Adaptive Modulation and Coding) 채널과 같이 다수의 채널들을 사용할 경우의 스케쥴링 동작에 대해서는 고려하고 있지 않아 다수의 채널들을 사용하는 새로운 스케쥴링 방안에 대한 필요성이 대두되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 다수개의 채널들을 사용하는 통신 시스템에서 스케쥴링 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 다수개의 채널들을 사용하면서, 1개의 MS에게 할당 가능한 채널들의 개수에 제한이 존재하는 통신 시스템에서 스케쥴링 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; B개의 채널들을 사용하는 통신 시스템의 송신기에서 스케쥴링 방법에 있어서, 송신기에서 서비스하고 있는 M개의 수신기들 각각을 타겟으로 하는 데이터를 저장하는 과정과, 스케쥴링 시점에서 미리 설정되어 있는 스케쥴링 방식에 상응하게 상기 M개의 수신기들중 B개의 채널들 각각을 통해 데이터를 송신할 수신기를 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은; B개의 밴드들을 사용하는 통신 시스템의 송신기에서 스케쥴링 방법에 있어서, 송신기에서 서비스하고 있는 M개의 수신기들 각각을 타겟으로 하는 데이터를 저장하는 과정과, 스케쥴링 시점에서 미리 설정되어 있는 스케쥴링 방식에 상응하게 상기 M개의 수신기들중 B개의 밴드들 각각을 통해 데이터를 송신할 수신기를 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는; B개의 채널들을 사용하는 통신 시스템의 송신기에서 스케쥴링 장치에 있어서, 송신기에서 서비스하고 있는 M개의 수신기들 각각을 타겟으로 하는 데이터를 저장하는 M개의 큐들과, 스케쥴링 시점에서 미리 설정되어 있는 스케쥴링 방식에 상응하게 상기 M개의 수신기들중 B개의 채널들 각각을 통해 데이터를 송신할 수신기를 할당하는 스케쥴러를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 장치는; B개의 밴드들을 사용하는 통신 시스템의 송신기에서 스케쥴링 장치에 있어서, 송신기에서 서비스하고 있는 M개의 수신기들 각각을 타겟으로 하는 데이터를 저장하는 M개의 큐들과, 스케쥴링 시점에서 미리 설정되어 있는 스케쥴링 방식에 상응하게 상기 M개의 수신기들중 B개의 밴드들 각각을 통해 데이터를 송신할 수신기를 할당하는 스케쥴러를 포함함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은 다수개의 채널들을 사용하는 통신 시스템, 일 예로 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16e 통신 시스템에서 스케쥴링(scheduling) 장치 및 방법을 제안한다. 여기서, 상기 다수개의 채널들이라 함은 다수개의 밴드(band) 적응적 변조 및 부호화(AMC: Adaptive Modulation and Coding, 이하 'AMC'라 칭하기로 한다) 채널들이라고 가정하기로 한다. 특히, 본 발명은 다수개의 채널들을 사용하면서도, 1개의 이동 단말기(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭하기로 한다)가 할당받는 채널들의 개수가 한정되는 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 스케쥴링 장치 및 방법을 제안한다. 본 발명에서는 설명의 편의상 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템을 일 예로 하여 설명하지만, 본 발명에서 제안하는 장치 및 방법은 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템 뿐만 아니라 다른 통신 시스템들에도 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 '톤(tone)'과 '서브 캐리어(sub-carrier)' 용어를 혼용하여 사용함에 유의하여야만 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 1개의 MS가 할당받는 밴드들의 개수가 제한되지 않은 경우의 송신기, 일 예로 기지국(BS: Base Station)의 패킷 스케쥴링 장치 내부 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 패킷 스케쥴링 장치는 다수개의, 일 예로 M개의 MS 큐(queue)들, 즉 제1MS(MS#1)큐(311-1) 내지 제M MS(MS#M)(311-M)와, 병렬 패킷 스케쥴러(313)와, 다수개의, 일 예로 B개의 채널 부호화기들, 즉 제1채널 부호화기(315-1) 내지 제B채널 부호화기(315-B)와, 다수개의, 일 예로 B개의 성상도 매핑기들, 즉 제1성상도 매핑기(317-1) 내지 제B성상도 매핑기(317-B)와, 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다) 변조기(319)와, 무선 주파수(RF: Radio Frequency, 이하 'RF'라 칭하기로 한다) 처리기(321)와, 안테나(323)와, 서브 채널 할당기(325)를 포함한다.
먼저, 상기 기지국에서 서비스를 제공받고 있는 MS들의 개수가 M개, 즉 제1MS 내지 제M MS가 존재한다고 가정하면, 상기 제1MS 내지 제M MS를 타겟으로 하는 패킷 데이터는 해당 큐들로 전달된다. 즉, 상기 제1MS를 타겟으로 하는 패킷 데이 터는 상기 제1MS 큐(311-1)로 전달되고, 이런 식으로 제M MS를 타겟으로 하는 패킷 데이터는 상기 제M MS 큐(311-M)로 전달된다.
이렇게, 상기 제1MS 큐(311-1) 내지 제M MS 큐(311-M)에 패킷 데이터들이 저장되면, 상기 병렬 패킷 스케쥴러(313)는 스케쥴링 시점, 일 예로 전송 시구간(TTI: Transmit Time Interval, 이하 'TTI'라 칭하기로 한다)마다 미리 설정되어 있는 스케쥴링 방식에 상응하게 해당 TTI에서의 자원, 즉 다수개의 채널 자원들을 특정 MS들에게 할당하도록 제어한다. 상기 도 3에서는 상기 해당 TTI에서의 자원이 B개의 밴드 AMC 채널들이 되는 것이며, 따라서 상기 병렬 패킷 스케쥴러(313)는 상기 B개의 밴드들 각각에 대해 데이터를 송신할 MS를 할당한다. 또한, 상기 밴드들 각각은 1개의 밴드 AMC 채널을 포함한다고 가정하기로 한다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서는 상기 병렬 패킷 스케쥴러(313)는 다수개의 밴드 AMC 채널들을 병렬로 스케쥴링하며, 비례 공평성(PF: Proportional Fairness, 이하 'PF'라 칭하기로 한다) 방식을 사용하여 스케쥴링 동작을 수행한다고 가정하기로 한다.
그러면 여기서 상기 병렬 패킷 스케쥴러(313)의 스케쥴링 동작에 대해서 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 병렬 패킷 스케쥴러(313)가 상기 PF 방식을 사용하여 스케쥴링 동작을 수행한다고 가정하였으므로, 상기 병렬 패킷 스케쥴러(313)는 상기 제1MS 내지 제 M MS 각각으로부터 피드백(feedback)받은 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information, 이하 'CQI'라 칭하기로 한다), 일 예로 캐리어대 간섭 잡음 비(CINR: Carrier to Interference and Noise Ratio, 이하 'CINR'이라 칭하기로 한다)와 상기 제1MS 내지 제 M MS 각각에게 송신된 평균 데이터 양을 고려하여 각 밴드별로 MS들의 우선 순위를 결정한다. 여기서, 상기 PF 방식은 MS들간 공평성(fairness)도 보장하면서 전체 전송량을 최대화시키는 스케쥴링 방식으로서, 성능 또한 비교적 우수하기 때문에 널리 사용되고 있는 스케쥴링 방식들중 한 방식이다.
그러면 여기서 상기 병렬 패킷 스케쥴러(313)가 사용하는 상기 PF 방식에 따른 스케쥴링 알고리즘에 대해서 설명하면 다음과 같다.
(1) 임의의 스케쥴링 시점 n, 즉 TTI n(TTI#n)에서 각 밴드#j에 대해서 각 MS#i에 대한 우선 순위 함수
Figure 112005035033665-PAT00012
을 계산한다.
(2) 해당 TTI에서 각 밴드내 우선 순위 함수
Figure 112005035033665-PAT00013
의 값이 최대인 MS에게 해당 밴드를 할당한다. 여기서, 상기 우선 순위 함수
Figure 112005035033665-PAT00014
은 하기 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112005035033665-PAT00015
상기 수학식 3에서
Figure 112005035033665-PAT00016
은 각 MS가 각 밴드별로 피드백한 CQI인 CINR에서 특정 TTI에서 송신 가능한 데이터 양을 나타내며,
Figure 112005035033665-PAT00017
은 현재 시점까지 모든 밴드들을 통해 각 MS에게 송신한 데이터 양의 평균을 나타내며, α와 β는 MS들간 공평성을 조정하는 파라미터(parameter)를 나타낸다. 여기서, 상기
Figure 112005035033665-PAT00018
은 하기 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112005035033665-PAT00019
상기 수학식 4에서
Figure 112005035033665-PAT00020
은 하기 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112005035033665-PAT00021
단, 제n-1 TTI(TTI#n-1)에서 제iMS(MS#i)가 제j밴드(밴드#j)에서 할당되지 않았을 경우
Figure 112005035033665-PAT00022
단, 제n-1 TTI(TTI#n-1)에서 제iMS(MS#i)가 제j밴드(밴드#j)에서 할당되었을 경우(송신 데이터량:
Figure 112005035033665-PAT00023
비트)
상기 병렬 패킷 스케쥴러(313)는 상기 각 밴드별로 데이터를 송신하기로 할당한 MS의 큐에서 해당 MS의 CINR에 상응하는 변조 및 부호화 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme, 이하 'MCS'라 칭하기로 한다)과 해당 TTI의 해당 밴드에 존재하는 톤 개수의 곱으로 결정되는 양만큼의 데이터를 해당 MS에게 송신하도록 제어한다.
또한, 상기 병렬 패킷 스케쥴러(313)는 상기 스케쥴링 동작에 상응하게 결정된 해당 TTI에서 각 밴드들의 MS 할당 정보를 상기 서브 채널 할당기(325)로 출력한다. 그러면 상기 서브 채널 할당기(325)는 상기 병렬 패킷 스케쥴러(313)에서 출력한 해당 TTI에서 각 밴드별 MS 할당 정보에 상응하게 해당 TTI의 각 밴드에서 밴드 AMC 서브 채널을 해당 MS에게 할당한 후 상기 OFDM 변조기(319)로 출력한다.
또한, 상기 제1채널 부호화기(315-1)는 상기 병렬 패킷 스케쥴러(313)에서 결정한 밴드, 즉 제1밴드(밴드#1)에 대해 선택한 해당 MS의 데이터를 미리 설정되어 있는, 즉 상기 해당 MS의 CQI에 상응하게 결정된 채널 부호화 방식에 상응하게 채널 부호화한 후 상기 제1성상도 매핑기(317-1)로 출력한다. 여기서, 상기 제1채널 부호화기(315-1)의 채널 부호화 방식은 설명의 편의상 부호화율(coding rate)라고 가정하기로 한다. 상기 제1성상도 매핑기(317-1)는 상기 제1채널 부호화기(315-1)에서 출력한 신호를 미리 설정되어 있는, 즉 상기 해당 MS의 CQI에 상응하게 결정된 성상도 매핑 방식에 상응하게 성상도 매핑한 후 상기 OFDM 변조기(319)로 출 력한다. 여기서, 상기 성상도 매핑 방식은 QPSK(Qudrature Phase Shift Keying) 방식 등이 될 수 있다.
이런 식으로, 마지막 채널 부호화기인 상기 제B채널 부호화기(315-B)는 상기 병렬 패킷 스케쥴러(313)에서 결정한 밴드, 즉 제B밴드(밴드#B)에 대해 선택한 해당 MS의 데이터를 미리 설정되어 있는, 즉 상기 해당 MS의 CQI에 상응하게 결정된 채널 부호화 방식에 상응하게 채널 부호화한 후 상기 제B성상도 매핑기(317-B)로 출력한다. 여기서, 상기 제1채널 부호화기(315-B)의 채널 부호화 방식은 설명의 편의상 부호화율이라고 가정하기로 한다. 상기 제B성상도 매핑기(317-B)는 상기 제B채널 부호화기(315-B)에서 출력한 신호를 미리 설정되어 있는, 즉 상기 해당 MS의 CQI에 상응하게 결정된 성상도 매핑 방식에 상응하게 성상도 매핑한 후 상기 OFDM 변조기(319)로 출력한다. 여기서, 상기 성상도 매핑 방식은 QPSK 방식 등이 될 수 있다.
상기 OFDM 변조기(319)는 상기 제1성상도 매핑기(317-1) 내지 제B성상도 매핑기(317-B)에서 출력한 신호를 상기 서브 채널 할당기(325)에서 출력한 각 밴드 AMC 채널별 서브 채널 할당 정보에 상응하게 OFDM 방식으로 변조한 후 상기 RF 처리기(321)로 출력한다. 여기서, 상기 OFDM 변조기(319)의 OFDM 변조 동작은 패킷 스케쥴링 동작과 직접적인 연관이 없으므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 RF 처리기(321)는 필터(filter)와 전처리기(front end unit) 등의 구성들을 포함하며, 상기 OFDM 변조기(319)에서 RF 처리한 후 상기 안테나(323)를 통해 송신한다.
상기 도 3에서 설명한 바와 같은 스케쥴링 방식은 1개의 MS가 다수개의 채널들을 사용하여 시간 영역(time domain)인 TTI와 주파수 영역(frequency domain)인 밴드의 이차원 영역에서 스케쥴링 이득을 최대화시키는 방식이다. 특히, 상기 도 3에서 설명한 바와 같은 스케쥴링 방식은 상기 PF 방식에 상응하게 스케쥴링을 수행하므로 다수개의 밴드들을 동일한 1개의 MS가 모두 할당받는 경우가 발생하고, 이 경우 해당 MS의 스케쥴링 이득은 최대화된다. 상기 도 3에서 설명한 바와 같이 다수개의 채널들을 PF 방식을 고려하여 스케쥴링하는 방식을 '병렬 패킷 스케쥴링 방식'이라 칭하기로 한다.
그런데, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 시스템의 특성상 1개의 MS가 다수개의 밴드들이 아닌, 미리 설정된 개수의, 일 예로 1개의 밴드만을 할당받는 것이 가능할 경우 상기 병렬 패킷 스케쥴링 방식을 사용하여 스케쥴링을 수행할 경우 상기와 같이 1개의 MS가 1개의 밴드만을 할당받을 수 있다는 제한 조건에 위배될 수 있다. 여기서, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 1개의 MS가 할당받는 밴드들의 개수를 제한하는 경우는 일 예로 상기 MS의 용량이 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 할당 가능한 다수개의 밴드들 모두를 수신할 수 없을 경우이며, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 상기 1개의 MS가 할당받는 밴드들의 개수를 제한하는 경우는 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
그러면 여기서 도 4를 참조하여 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 1개의 MS가 할당받는 밴드들의 개수가 제한된 경우의 스케쥴링 장치에 대해서 설명하면 다음과 같다.
상기 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 1개의 MS가 할당받는 밴드들의 개수가 제한된 경우 기지국의 패킷 스케쥴링 장치 내부 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, 상기 패킷 스케쥴링 장치는 다수개의, 일 예로 M개의 MS 큐들, 즉 제1MS큐(411-1) 내지 제M MS큐(411-M)와, 제한 병렬 패킷 스케쥴러(413)와, 다수개의, 일 예로 B개의 채널 부호화기들, 즉 제1채널 부호화기(415-1) 내지 제B채널 부호화기(415-B)와, 다수개의, 일 예로 B개의 성상도 매핑기들, 즉 제1성상도 매핑기(417-1) 내지 제B성상도 매핑기(417-B)와, OFDM 변조기(419)와, RF 처리기(421)와, 안테나(423)와, 서브 채널 할당기(425)를 포함한다.
먼저, 상기 기지국에서 서비스를 제공받고 있는 MS들의 개수가 M개, 즉 제1MS 내지 제M MS가 존재한다고 가정하면, 상기 제1MS 내지 제M MS를 타겟으로 하는 패킷 데이터는 해당 큐들로 전달된다. 즉, 상기 제1MS를 타겟으로 하는 패킷 데이터는 상기 제1MS 큐(411-1)로 전달되고, 이런 식으로 제M MS를 타겟으로 하는 패킷 데이터는 상기 제M MS 큐(411-M)로 전달된다.
이렇게, 상기 제1MS 큐(411-1) 내지 제M MS 큐(411-M)에 패킷 데이터들이 저장되면, 상기 제한 병렬 패킷 스케쥴러(413)는 스케쥴링 시점, 일 예로 TTI마다 미리 설정되어 있는 스케쥴링 방식에 상응하게 해당 TTI에서의 자원, 즉 다수개의 채널 자원들을 특정 MS들에게 할당하도록 제어한다. 상기 도 4에서는 상기 해당 TTI에서의 자원이 B개의 밴드 AMC 채널들이 되는 것이며, 따라서 상기 제한 병렬 패킷 스케쥴러(413)는 상기 B개의 밴드들 각각에 대해 데이터를 송신할 MS를 할당한다. 또한, 상기 밴드들 각각은 1개의 밴드 AMC 채널을 포함한다고 가정하기로 한다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서는 상기 제한 병렬 패킷 스케쥴러(413)는 다수개의 밴드들을 병렬로 스케쥴링하며, 상기 PF 방식을 사용하면서도 1개의 MS가 1개의 밴드만을 할당받는다는 제한 조건을 적용하여 스케쥴링 동작을 수행한다. 즉, 상기 제한 병렬 패킷 스케쥴러(413)는 상기 도 3에서 설명한 병렬 패킷 스케쥴러(313)와 다수개의 밴드들을 대상으로 PF 방식을 사용하여 스케쥴링 동작을 수행한다는 면에서는 동일하나, 1개의 MS가 1개의 밴드만을 할당받는다는 추가적인 제한 조건을 적용하여 스케쥴링 동작을 수행한다는 면에서 상기 병렬 패킷 스케쥴러(313)와 상이하다.
그러면 여기서 상기 제한 병렬 패킷 스케쥴러(413)의 스케쥴링 동작에 대해서 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 제한 병렬 패킷 스케쥴러(413)가 상기 PF 방식을 사용하여 스케쥴링 동작을 수행한다고 가정하였으므로, 상기 제한 병렬 패킷 스케쥴러(413)는 상기 제1MS 내지 제 M MS로부터 피드백받은 CQI들, 일 예로 CINR들과 해당 제1MS 내지 제 M MS 각각에게 송신된 평균 데이터 양을 고려하여 각 밴드별로 MS들의 우선 순위를 결정한다. 여기서, 상기 제한 병렬 패킷 스케쥴러(413)는 각 밴드별로 MS들의 우선 순위를 결정함에 있어서 1개의 MS가 1개의 밴드만을 할당받는 것이 가능하다는 제한 조건 역시 고려해야만 한다.
그러면 여기서 상기 제한 병렬 패킷 스케쥴러(413)가 사용하는 상기 PF 방식 을 기반으로 하면서도, 1개의 MS가 1개의 밴드만을 할당받는다는 제한 조건을 고려한 스케쥴링 방식(이하 '제한 병렬 패킷 스케쥴링 방식'이라 칭하기로 한다)에 따른 스케쥴링 알고리즘에 대해서 설명하면 다음과 같다.
(1) 제1단계
먼저, 병렬 패킷 스케쥴링 방식을 사용하는 병렬 패킷 스케쥴러(313)의 스케쥴링 동작과 같이 스케쥴링 시점 n, 즉 제n TTI(TTI#n)에서 각 밴드 j(밴드 #j)에 대해서 각 MS i(MS#i)에 대한 우선 순위 함수
Figure 112005035033665-PAT00024
을 계산하고, 상기 제n TTI에서 각 밴드내 우선 순위 함수
Figure 112005035033665-PAT00025
의 값이 최대인 MS에게 해당 밴드를 예비 할당한다.
(2) 제2단계
할당이 확정되지 않은 밴드들중에 그 밴드 인덱스가 최소인 밴드 제j1밴드(밴드#j1)를 선택한다.
(3) 제3단계
상기 제j1밴드에 선택된 제i1MS(MS #i1)가 선택된 밴드들의 집합 S1을 생성한 다. 상기 집합 S1에 속한 밴드들중에 그 우선 순위 함수
Figure 112005035033665-PAT00026
의 값이 최대인 제j1,max밴드(밴드 #j1,max)에 상기 제i1MS의 할당을 확정한다.
(4) 제4단계
상기 집합 S1에서 상기 제i1MS에 할당 확정된 제j1,max밴드를 제외한 나머지 밴드들에 대해 할당이 확정되지 않은 MS들중에서 우선 순위 함수
Figure 112005035033665-PAT00027
의 값이 최대값인 MS를 예비 할당한다.
(5) 제5단계
상기 집합 S1내에 특정 MS로 할당이 확정되지 않은 밴드가 존재하는 동안 상기 제2단계 내지 제4단계를 반복한다.
그러면 여기서 도 5를 참조하여 상기 제한 병렬 패킷 스케쥴러(413)의 제한 병렬 패킷 스케쥴링 방식을 사용한 스케쥴링 동작에 대해서 설명하면 다음과 같다.
상기 도 5는 도 4의 제한 병렬 패킷 스케쥴러(413)의 스케쥴링 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 5를 설명하기에 앞서, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템의 기지국에서 서비스를 제공하는 MS들은 총 4개, 즉 제1MS 내지 제4MS라고 가정하고, 그 사용하 는 밴드들은 총 3개, 즉 제1밴드 내지 제3밴드라고 가정하기로 한다. 그리고, 상기 제1MS 내지 제4MS는 각 밴드별로 하기 표 1과 같은 우선 순위 함수 값을 가진다고 가정하기로 한다.
제1MS(MS#1) 제2MS(MS#2) 제3MS(MS#3) 제4MS(MS#4)
제1밴드 (밴드#1) 10 5 6 3
제2밴드 (밴드#2) 3 1 5 4
제3밴드 (밴드#3) 8 5 6 3
먼저, 상기 제한 병렬 패킷 스케쥴러(413)는 해당 스케쥴링 시점, 즉 해당 TTI에서 상기 제1밴드 내지 제3밴드 각각에 대해 상기 제1MS 내지 제4MS 각각의 우선 순위 함수
Figure 112005035033665-PAT00028
을 계산하고, 상기 제1밴드 내지 제3밴드 각각에 대해 그 우선 순위 함수
Figure 112005035033665-PAT00029
의 값이 최대인 MS에게 해당 TTI를 예비 할당한다(511).
상기 제한 병렬 패킷 스케쥴러(413)는 할당이 확정되지 않은 밴드들중에 그 밴드 인덱스가 최소인 밴드, 즉 제1밴드를 선택한다. 상기 제1밴드를 선택한 MS가 예비 할당된 밴드들, 즉 제3밴드를 포함하는 집합 S1을 생성한다. 여기서, 상기 집합 S1에는 제1밴드와 제3밴드가 포함된다.
상기 제한 병렬 패킷 스케쥴러(413)는 상기 집합 S1에 속한 밴드들중에, 즉 제1밴드와 제3밴드에서 우선 순위가 최대인, 즉 우선 순위 함수
Figure 112005035033665-PAT00030
값이 최대인 밴드 j1,max, 즉 제1밴드에 상기 제1MS의 할당을 확정한다. 또한, 상기 제한 병렬 패킷 스케쥴러(413)는 상기 집합 S1에 속한 밴드들중에 상기 할당을 확정한 밴드, 즉 제1밴드를 제외한 밴드, 즉 제3밴드에 대해서 밴드가 할당되지 않은 MS들중 다시 우선 순위가 최대인 MS를, 즉 제3MS를 예비 할당한다(513).
이후, 상기 제한 병렬 패킷 스케쥴러(413)는 할당이 확정되지 않은 밴드들중에 그 밴드 인덱스가 최소인 밴드, 즉 제2밴드를 선택한다. 상기 제2밴드를 선택한 MS, 즉 제3MS가 예비 할당된 밴드들, 즉 제3밴드를 포함하는 집합 S1을 생성한다. 여기서, 상기 집합 S1에는 제2밴드와 제3밴드가 포함된다.
상기 제한 병렬 패킷 스케쥴러(413)는 상기 집합 S1에 속한 밴드들중에, 즉 제2밴드와 제3밴드에서 우선 순위가 최대인, 즉 우선 순위 함수
Figure 112005035033665-PAT00031
값이 최대인 밴드 j1,max, 즉 제3밴드에 상기 제3MS의 할당을 확정한다. 또한, 상기 제한 병렬 패킷 스케쥴러(413)는 상기 집합 S1에 속한 밴드들중에 상기 할당을 확정한 밴드, 즉 제3밴드를 제외한 밴드, 즉 제2밴드에 대해서 밴드가 할당되지 않은 MS들중 다시 우선 순위가 최대인 MS를, 즉 제4MS를 예비 할당한다(515).
이후, 상기 제한 병렬 패킷 스케쥴러(413)는 할당이 확정되지 않은 밴드들중에 그 밴드 인덱스가 최소인 밴드, 즉 제2밴드를 선택한다. 이미 나머지 밴드들은 모두 해당 MS들에 할당된 상태이므로, 상기 제한 병렬 패킷 스케쥴러(413)는 상기 제2밴드에서 우선 순위가 최대인 제4MS를 상기 제2밴드에 할당한다. 그리고, 할당이 확정되지 않은 밴드가 존재하지 않으므로 상기 제한 병렬 패킷 스케쥴러(413)는 상기 제한 병렬 패킷 스케쥴링 방식에 따른 스케쥴링 동작을 종료한다(517).
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, IEEE 802.16e 통신 시스템에서 다수개의 채널들을 사용할 경우의 스케쥴링 방안을 제안함으로써 단일 채널 뿐만 아니라 다수개의 채널들을 사용할 경우의 스케쥴링을 가능하게 한다는 이점을 가진다. 또한, 본 발명은 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 다수개의 채널들을 사용하면서도, 1개의 MS에게 할당 가능한 채널들의 개수에 제한이 존재할 경우의 스케쥴링 방안 역시 제안함으로써 다수개의 채널들을 사용하면서도 그 스케쥴링 제한 조건이 있을 경우 역시 스케쥴링을 가능하게 한다는 이점을 가진다.

Claims (28)

  1. B개의 채널들을 사용하는 통신 시스템의 송신기에서 스케쥴링 장치에 있어서,
    송신기에서 서비스하고 있는 M개의 수신기들 각각을 타겟으로 하는 데이터를 저장하는 M개의 큐들과,
    스케쥴링 시점에서 미리 설정되어 있는 스케쥴링 방식에 상응하게 상기 M개의 수신기들중 B개의 채널들 각각을 통해 데이터를 송신할 수신기를 할당하는 스케쥴러를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 B개의 채널들 각각에 매핑되며, 상기 스케쥴러에 의해 해당 채널에 할당된 수신기를 타겟으로 하는 데이터를 미리 설정되어 있는 채널 부호화 방식에 상응하게 채널 부호화하는 B개의 채널 부호화기들과,
    상기 B개의 채널 부호화기들 각각에서 채널 부호화한 신호들을 미리 설정되어 있는 성상도 매핑 방식에 상응하게 성상도 매핑하는 B개의 성상도 매핑기들과,
    상기 B개의 성상도 매핑기들 각각에서 성상도 매핑한 신호들을 미리 설정되어 있는 변조 방식으로 변조하여 상기 수신기들로 송신하도록 처리하는 송신기를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스케쥴링 방식은 비례 공평성(PF: Proportional Fairness) 스케쥴링 방식임을 특징으로 하는 상기 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스케쥴링 방식은 비례 공평성(PF: Proportional Fairness) 스케쥴링 방식을 기반으로 하며, 1개의 수신기당 할당받는 채널들의 개수를 제한하는 스케쥴링 방식임을 특징으로 하는 상기 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스케쥴러는 상기 B개의 채널들 각각에 대해 상기 PF 방식을 기반으로 한 우선 순위에 상응하게 상기 B개의 채널들 각각을 통해 데이터를 송신할 수신기들을 예비 할당하고, 상기 B개의 채널들에 대해서 할당이 확정되지 않은 채널들중 그 채널 인덱스가 최소인 제1채널을 선택하고, 상기 제1채널에 예비 할당된 제1수신기가 예비 할당된 제2채널을 선택하고, 상기 제1채널과 제2채널을 포함하는 집합을 생성하고, 상기 집합내의 채널들중 상기 제1수신기의 우선 순위가 최대인 채널 을 상기 제1수신기에 할당할 채널로 결정함을 특징으로 하는 상기 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 채널 부호화 방식은 해당 채널에 할당된 수신기로부터 피드백받은 채널 품질 정보에 상응하게 결정됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 성상도 매핑 방식은 해당 채널에 할당된 수신기로부터 피드백받은 채널 품질 정보에 상응하게 결정됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  8. B개의 밴드들을 사용하는 통신 시스템의 송신기에서 스케쥴링 장치에 있어서,
    송신기에서 서비스하고 있는 M개의 수신기들 각각을 타겟으로 하는 데이터를 저장하는 M개의 큐들과,
    스케쥴링 시점에서 미리 설정되어 있는 스케쥴링 방식에 상응하게 상기 M개의 수신기들중 B개의 밴드들 각각을 통해 데이터를 송신할 수신기를 할당하는 스케쥴러를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 B개의 밴드들 각각에 매핑되며, 상기 스케쥴러에 의해 해당 밴드에 할당된 수신기를 타겟으로 하는 데이터를 미리 설정되어 있는 채널 부호화 방식에 상응하게 채널 부호화하는 B개의 채널 부호화기들과,
    상기 B개의 채널 부호화기들 각각에서 채널 부호화한 신호들을 미리 설정되어 있는 성상도 매핑 방식에 상응하게 성상도 매핑하는 B개의 성상도 매핑기들과,
    상기 B개의 성상도 매핑기들 각각에서 성상도 매핑한 신호들을 소정 제어에 따라 할당된 상기 B개의 밴드별 밴드 적응적 변조 및 부호화(AMC: Adaptive Modulation and Coding) 채널 신호를 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조하여 상기 수신기들로 송신하도록 처리하는 송신기와,
    상기 스케쥴러에서 상기 B개의 밴드들 각각에 할당한 수신기 정보에 상응하게 상기 B개의 밴드별로 밴드 AMC 채널을 할당하는 서브 채널 할당기를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 스케쥴링 방식은 비례 공평성(PF: Proportional Fairness) 스케쥴링 방 식임을 특징으로 하는 상기 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 스케쥴링 방식은 비례 공평성(PF: Proportional Fairness) 스케쥴링 방식을 기반으로 하며, 1개의 수신기당 할당받는 밴드들의 개수를 제한하는 스케쥴링 방식임을 특징으로 하는 상기 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 스케쥴러는 상기 B개의 밴드들 각각에 대해 상기 PF 방식을 기반으로 한 우선 순위에 상응하게 상기 B개의 밴드들 각각을 통해 데이터를 송신할 수신기들을 예비 할당하고, 상기 B개의 밴드들에 대해서 할당이 확정되지 않은 밴드들중 그 밴드 인덱스가 최소인 제1밴드를 선택하고, 상기 제1밴드에 예비 할당된 제1수신기가 예비 할당된 제2밴드를 선택하고, 상기 제1밴드와 제2밴드를 포함하는 집합을 생성하고, 상기 집합내의 밴드들중 상기 제1수신기의 우선 순위가 최대인 밴드를 상기 제1수신기에 할당할 밴드로 결정함을 특징으로 하는 상기 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 채널 부호화 방식은 해당 밴드에 할당된 수신기로부터 피드백받은 채널 품질 정보에 상응하게 결정됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 성상도 매핑 방식은 해당 밴드에 할당된 수신기로부터 피드백받은 채널 품질 정보에 상응하게 결정됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  15. B개의 채널들을 사용하는 통신 시스템의 송신기에서 스케쥴링 방법에 있어서,
    송신기에서 서비스하고 있는 M개의 수신기들 각각을 타겟으로 하는 데이터를 저장하는 과정과,
    스케쥴링 시점에서 미리 설정되어 있는 스케쥴링 방식에 상응하게 상기 M개의 수신기들중 B개의 채널들 각각을 통해 데이터를 송신할 수신기를 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 B개의 채널들 각각에 할당된 수신기를 타겟으로 하는 데이터를 미리 설 정되어 있는 채널 부호화 방식에 상응하게 채널 부호화하는 과정과,
    상기 채널 부호화한 신호들을 미리 설정되어 있는 성상도 매핑 방식에 상응하게 성상도 매핑하는 과정과,
    상기 성상도 매핑한 신호들을 미리 설정되어 있는 변조 방식으로 변조하여 상기 수신기들로 송신하도록 처리하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 스케쥴링 방식은 비례 공평성(PF: Proportional Fairness) 스케쥴링 방식임을 특징으로 하는 상기 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 스케쥴링 방식은 비례 공평성(PF: Proportional Fairness) 스케쥴링 방식을 기반으로 하며, 1개의 수신기당 할당받는 채널들의 개수를 제한하는 스케쥴링 방식임을 특징으로 하는 상기 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 M개의 수신기들중 B개의 채널들 각각을 통해 데이터를 송신할 수신기를 할당하는 과정은;
    상기 B개의 채널들 각각에 대해 상기 PF 방식을 기반으로 한 우선 순위에 상응하게 상기 B개의 채널들 각각을 통해 데이터를 송신할 수신기들을 예비 할당하고, 상기 B개의 채널들에 대해서 할당이 확정되지 않은 채널들중 그 채널 인덱스가 최소인 제1채널을 선택하고, 상기 제1채널에 예비 할당된 제1수신기가 예비 할당된 제2채널을 선택하고, 상기 제1채널과 제2채널을 포함하는 집합을 생성하고, 상기 집합내의 채널들중 상기 제1수신기의 우선 순위가 최대인 채널을 상기 제1수신기에 할당할 채널로 결정하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 채널 부호화 방식은 해당 채널에 할당된 수신기로부터 피드백받은 채널 품질 정보에 상응하게 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 성상도 매핑 방식은 해당 채널에 할당된 수신기로부터 피드백받은 채널 품질 정보에 상응하게 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  22. B개의 밴드들을 사용하는 통신 시스템의 송신기에서 스케쥴링 방법에 있어서,
    송신기에서 서비스하고 있는 M개의 수신기들 각각을 타겟으로 하는 데이터를 저장하는 과정과,
    스케쥴링 시점에서 미리 설정되어 있는 스케쥴링 방식에 상응하게 상기 M개의 수신기들중 B개의 밴드들 각각을 통해 데이터를 송신할 수신기를 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 B개의 밴드들 각각에 할당된 수신기를 타겟으로 하는 데이터를 미리 설정되어 있는 채널 부호화 방식에 상응하게 채널 부호화하는 과정과,
    상기 채널 부호화한 신호들을 미리 설정되어 있는 성상도 매핑 방식에 상응하게 성상도 매핑하는 과정과,
    상기 B개의 밴드들 각각에 할당한 수신기 정보에 상응하게 상기 B개의 밴드별로 밴드 적응적 변조 및 부호화(AMC: Adaptive Modulation and Coding) 채널을 할당하는 과정과,
    상기 성상도 매핑한 신호들을 상기 할당된 상기 B개의 밴드별 밴드 AMC 채널 신호를 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조하여 상기 수신기들로 송신하도록 처리하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 스케쥴링 방식은 비례 공평성(PF: Proportional Fairness) 스케쥴링 방식임을 특징으로 하는 상기 방법.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 스케쥴링 방식은 비례 공평성(PF: Proportional Fairness) 스케쥴링 방식을 기반으로 하며, 1개의 수신기당 할당받는 밴드들의 개수를 제한하는 스케쥴링 방식임을 특징으로 하는 상기 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 M개의 수신기들중 B개의 밴드들 각각을 통해 데이터를 송신할 수신기를 할당하는 과정은;
    상기 B개의 밴드들 각각에 대해 상기 PF 방식을 기반으로 한 우선 순위에 상응하게 상기 B개의 밴드들 각각을 통해 데이터를 송신할 수신기들을 예비 할당하 고, 상기 B개의 밴드들에 대해서 할당이 확정되지 않은 밴드들중 그 밴드 인덱스가 최소인 제1밴드를 선택하고, 상기 제1밴드에 예비 할당된 제1수신기가 예비 할당된 제2밴드를 선택하고, 상기 제1밴드와 제2밴드를 포함하는 집합을 생성하고, 상기 집합내의 밴드들중 상기 제1수신기의 우선 순위가 최대인 밴드를 상기 제1수신기에 할당할 밴드로 결정하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  27. 제22항에 있어서,
    상기 채널 부호화 방식은 해당 밴드에 할당된 수신기로부터 피드백받은 채널 품질 정보에 상응하게 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  28. 제22항에 있어서,
    상기 성상도 매핑 방식은 해당 밴드에 할당된 수신기로부터 피드백받은 채널 품질 정보에 상응하게 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
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