KR20070011171A - 통신 시스템에서 업링크 스케쥴링 시스템 및 방법 - Google Patents

통신 시스템에서 업링크 스케쥴링 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서, 이동 단말기들 각각이 추가적으로 사용 가능한 송신 전력(headroom)의 크기를 고려하여 상기 이동 단말기들의 우선 순위를 계산하고, 상기 우선 순위 계산 결과 최우선으로 슬럿을 할당받도록 선택된 이동 단말기에 대해서 상기 선택된 이동 단말기가 보고한 headroom의 크기와, 상기 선택된 이동 단말기와 기지국 사이의 채널 상태 변화를 고려한 마진(MS_Tx_margin)을 고려하여 상기 선택된 이동 단말기의 전송 형식을 결정한다.
headroom, 우선 순위, MS_Tx_margin, QoS

Description

통신 시스템에서 업링크 스케쥴링 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR UPLINK SCHEDULING IN A COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 광대역 인터넷 통신 시스템의 업링크 스케쥴링 시스템 구조를 도시한 도면
도 2a-도 2b는 선택된 MS에 대해 1개의 connection이 설정될 경우 도 1의 업링크 스케쥴러(130)가 전송 형식을 결정하는 동작을 도시한 순서도
도 3은 선택된 MS에 대해 다수개의 connection들이 설정될 경우 도 1의 업링크 스케쥴러(130)가 전송 형식을 결정하는 동작을 도시한 순서도
도 4는 도 1의 업링크 스케쥴러(130)가 슬럿 이용 효율을 증가시키는 동작을 도시한 순서도
본 발명은 통신 시스템의 스케쥴링(scheduling) 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히 통신 시스템에서 업링크(uplink) 스케쥴링을 수행하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차세대 통신 시스템은 가입자 단말기(SS: Subscriber Station, 이하 'SS'라 칭하기로 한다)들에게 고속의 대용량 데이터 송수신이 가능한 서비스를 제공하기 위한 형태로 발전해 나가고 있다. 차세대 통신 시스템의 대표적인 예가 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16e 규격을 기반으로 하는 무선 광대역 인터넷 통신 시스템이다. 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 데이터 송신은 프레임(frame) 단위로 구분되어 수행되고, 각 프레임은 다운링크(downlink) 데이터를 송신하는 영역과 업링크 데이터를 송신하는 영역으로 구분된다. 여기서, 상기 업링크 데이터를 송신하는 영역은
Figure 112006051394901-PAT00001
Figure 112006051394901-PAT00002
의 2차원 배열로 구성되는데, 상기 2차원 배열의 각 엘리먼트(element)가 업링크 자원 할당 단위인 슬럿(slot)이 되는 것이다. 즉, 상기 주파수 영역은 서브 캐리어의 묶음인 서브 채널(subchannel) 단위로 나뉘며, 상기 시간 영역은 다수개의, 일 예로 세 개의 심벌 (symbol) 단위로 나뉘며, 따라서 상기 슬럿은 세 개의 심벌을 한 서브 채널이 점유하는 영역을 나타낸다.
또한, 각 슬럿은 한 셀(cell)에 존재하는 이동 단말기(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭하기로 한다)들중 임의의 한 MS에게만 할당되며, 상기 한 셀에 존재하는 MS들 각각에 할당된 슬럿들의 집합이 버스트(burst)가 되는 것이다. 이와 같이, 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서는 각 MS가 슬럿들을 분할하여 사용하는 방식으로 업링크 자원이 할당된다.
한편, 부호 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access, 이하 'CDMA'라 칭하기로 한다) 2000 통신 시스템 및 광대역 부호 분할 다중 접속(WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access, 이하 'WCDMA'라 칭하기로 한다) 통신 시스템과 같은 기존 통신 시스템의 업링크에서는 임의의 한 MS로부터 송신된 신호는 다른 MS의 간섭(interference) 성분으로 작용한다. 따라서, 상기 기존 통신 시스템에서는 MS와 기지국(BS: Base Station)간의 채널 상태에 상관없이 모든 MS들이 송신하는 신호가 기지국에 거의 동일한 수신 전력으로 수신되도록 제어한다.
그러나, 상기 기존 통신 시스템에서와 같이 MS와 기지국간의 채널 상태에 상관없이 모든 MS들이 송신하는 신호가 기지국에 거의 동일한 수신 전력으로 수신되도록 제어할 경우 기지국과의 채널 상태가 양호한 MS의 송신 전력 자원을 모두 사용할 수 없다는 비효율성을 초래한다. 또한, 상기 기존 통신 시스템에서는 소프트 핸드오버(soft handover) 혹은 소프터 핸드오버(softer handover)를 통해 한 개의 MS가 송신한 신호를 다수의 기지국들이 수신하는 것을 가능하게 한다. 이는 결과적으로, 업링크 스케쥴링이 기지국이 아닌 기지국 상위 계층에서 이루어져야만 한다는 것을 나타낸다. 따라서, 상기 기존 통신 시스템의 업링크에서는 주로 서킷(circuit) 방식으로 부하(loading)에 따라 MS들 각각의 데이터 전송률을 증가시키거나 혹은 감소시키는 형태의 데이터 전송률 제어 방식을 사용하여 업링크 스케쥴링을 수행하고 있다.
한편, 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템의 업링크는 기존 통신 시스템의 업링크와는 상이한 특성들을 가지는데, 상기 특성들은 다음과 같다.
첫 번째로, 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템은 기지국에서 특정 MS에서 송신한 신호를 수신시에 동일한 셀 내의 다른 MS들에서 송신한 신호가 간섭으로 작 용하지 않는다는 특성을 가진다. 그 이유는, 동일 셀 내의 모든 MS들은 레인징(ranging) 동작을 수행하여 서로 다른 MS에서 송신한 신호가 기지국에 동시에 수신되도록 동기를 일치시키며, 다중 경로(multi-path)를 통해 서로 다른 시간에 기지국에 수신되는 신호들끼리 상호 간섭으로 작용하지 않도록 순환 전치(Cyclic Prefix, 이하 'Cyclic Prefix'라 칭하기로 한다) 혹은 순환 후치(Cyclic Postfix, 이하 'Cyclic Postfix'라 칭하기로 한다)를 사용하기 때문이다.
또한, 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템이 사용하는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'라 칭하기로 한다) 방식의 특성상 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 사용하는 서브 캐리어(sub-carrier)들은 서로 직교성(orthogonality)을 가진다. 따라서, 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 특정 슬럿을 통해 MS가 송신한 신호는 다른 슬럿을 통해 송신되는 신호에 거의 영향을 미치지 않는다. 이는 기존 통신 시스템의 다운링크가 서로 다른 직교 코드(orthogonal code)를 사용하여 MS들 각각을 타겟으로 하는 신호간에 간섭으로 작용하지 않도록 하는 것과 동일한 효과를 가진다.
두 번째로, 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템의 업링크는 다이버시티 서브 채널(diversity sub-channel) 할당 방식의 특성으로 인해 인접 기지국 혹은 인접 섹터(sector)가 서로 다른 서브 캐리어 순열(sub-carrier permutation)을 사용하기 때문에 하드 핸드오버(hard handover) 방식을 사용한다는 특성을 가진다. 여기서, 상기 다이버시티 서브 채널 할당 방식은 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스 템에서 사용하는 전체 주파수 대역이 포함하는 다수의 서브 캐리어들을 기지국(혹은 섹터)마다 상이한 방식으로 섞어서 묶는 방식으로 다수의 다이버시티 서브 채널들을 생성하고, 상기 생성한 다이버시티 서브 채널들을 해당 MS에게 할당하는 방식이다.
상기와 같은 무선 광대역 인터넷 통신 시스템의 업링크 통신 시스템의 특성들로 인해 기존 통신 시스템의 업링크 스케쥴링 방식과는 상이한 새로운 업링크 스케쥴링 방식에 대한 필요성이 대두되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 업링크 스케쥴링 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시스템은; 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 업링크 스케쥴링 시스템에 있어서, 이동 단말기들 각각이 추가적으로 사용 가능한 송신 전력(headroom)의 크기를 고려하여 상기 이동 단말기들의 우선 순위를 계산하고, 상기 우선 순위 계산 결과 최우선으로 슬럿을 할당받도록 선택된 이동 단말기에 대해서 상기 선택된 이동 단말기가 보고한 headroom의 크기와, 상기 선택된 이동 단말기와 기지국 사이의 채널 상태 변화를 고려한 마진(MS_Tx_margin)을 고려하여 상기 선택된 이동 단말기의 전송 형식을 결정하는 업링크 스케쥴러를 포함한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 업링크 스케쥴링 방법에 있어서, 이동 단말기들 각각이 추가적으로 사용 가능한 송신 전력(headroom)의 크기를 고려하여 상기 이동 단말기들의 우선 순위를 계산하는 과정과, 상기 우선 순위 계산 결과 최우선으로 슬럿을 할당받도록 선택된 이동 단말기에 대해서 상기 선택된 이동 단말기가 보고한 headroom의 크기와, 상기 선택된 이동 단말기와 기지국 사이의 채널 상태 변화를 고려한 마진(MS_Tx_margin)을 고려하여 상기 선택된 이동 단말기의 전송 형식을 결정하는 과정을 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그리고 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 통신 시스템, 일 예로 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16e 규격을 기반으로 하는 무선 광대역 인터넷 통신 시스템의 업링크(uplink) 스케쥴링(scheduling) 시스템 및 방법을 제안한다. 본 발명에서는 설명의 편의상 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템을 일 예로 하여 설명하지만, 본 발명에서 제안하는 업링크 스케쥴링 시스템 및 방법은 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템 뿐만 아니라 다른 통신 시스템들에도 적용될 수 있음은 물론이다.
본 발명에서 제안하는 무선 광대역 인터넷 통신 시스템의 업링크 스케쥴링 방식은 세 가지 설계 목표들에 상응하게 구현되며, 상기 세 가지 설계 목표들 각각에 대해서 설명하면 다음과 같다.
첫 번째 설계 목표는 부하(loading) 제어를 통해 모든 기지국(BS: Base Station)들이 적정 수준의 부하를 갖도록 하여 기준 데이터 전송률을 만족시키는 커버리지(coverage)를 보장하도록 하는 것이다.
두 번째 설계 목표는 각 이동 단말기(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭하기로 한다)와 기지국 사이의 채널 상태 변화를 검출하여 공정성(fairness)을 보장하면서도 무선 자원의 효율성을 최대화시키도록 하는 것이다.
세 번째 설계 목표는 미리 설정되어 있는 제한 시간내에서 최적 스케쥴링 결과를 도출하도록 하는 것이다.
그러면 여기서 상기 세 가지 설계 목표들 각각에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 첫 번째 설계 목표는 셀 내 간섭(intra-cell interference)이 존재하지 않는 경우의 간섭량 제어(interference control) 방식을 설계한 후, 상기 간섭량 제어 방식을 사용하여 셀 중심 영역 뿐만 아니라 셀 경계 영역에 존재하는 MS들 모두가 기준 데이터 전송률을 보장받을 수 있도록 하는 것이다.
일반적으로, 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템의 업링크 뿐만 아니라, 부호 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access, 이하 'CDMA'라 칭하기로 한다) 2000 통신 시스템 및 광대역 부호 분할 다중 접속(WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access, 이하 'WCDMA'라 칭하기로 한다) 통신 시스템과 같은 기존 통신 시스템의 업링크 역시 열잡음(thermal noise) 대비 간섭(RoT: Rise over Thermal, 이하 'RoT'라 칭하기로 한다) 상승 수준을 미리 설정한 임계 RoT 수준으로 유지하도록 제어하거나, 혹은 부하를 미리 설정한 임계 부하 수준으로 유지하도록 제어하는 방식을 사용한다.
상기 기존 통신 시스템에서 업링크 간섭량은 대부분 셀 내 간섭 성분인 반면에, 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템의 업링크 간섭량은 대부분 셀 간 간섭(inter-cell interference) 성분이다. 이렇게, 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템의 업링크 간섭량이 대부분이 셀 간 간섭 성분인 이유는 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템은 기지국에서 특정 MS에서 송신한 신호를 수신시에 동일한 셀 내의 다른 MS들에서 송신한 신호가 간섭으로 작용하지 않는다는 특성을 가지므로 셀 내 간섭 성분이 존재하지 않기 때문이다. 그런데, 상기 셀 내 간섭은 셀 내에 존재하는 MS들의 데이터 전송률을 제어함으로써 비교적 용이하게 직접 제어되지만, 셀 간 간섭은 직접 제어하는 것이 난이하여 간접적으로 제어할 수 밖에 없다.
상기 두 번째 설계 목표는 각 MS와 기지국 사이의 채널 상태 변화를 검출하고, 우선 순위(priority) 계산 방식을 사용하여 공정성을 보장하면서도 무선 자원 효율성을 최대화시키도록 하는 것이다.
일반적으로 기존 통신 시스템 혹은 무선 광대역 인터넷 통신 시스템의 다운링크의 경우, 기지국에서 주기적으로 송신되는 기준 신호, 일 예로 파일럿(pilot) 신호 혹은 프리앰블(preamble) 신호를 MS가 수신하고, 상기 MS가 상기 수신한 기준 신호의 크기를 측정하여 그 측정한 기준 신호 크기를 기지국에 보고한다. 그러면 상기 기지국이 상기 MS가 보고한 기준 신호 크기를 가지고 상기 기지국과 MS간 채널 상태 변화를 검출하는 것이 가능하다.
그러나, 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템의 업링크의 경우 기지국이 기지국과 MS간 채널 상태 변화를 검출하기 위해 MS로부터 수신하는 기준 신호가 존재하지 않기 때문에, 상기 기지국은 기지국과 MS간 채널 상태 변화를 검출하는 것이 불가능하다. 한편, 현재 IEEE 802.16e 규격에서는 각 MS가 현재 사용하는 송신 전력의 크기를 기지국으로 보고하거나, 혹은 각 MS가 추가적으로 사용할 수 있는 송신 전력(headroom, 이하 'headroom'이라 칭하기로 한다)의 크기를 기지국으로 보고하는 것이 가능하도록 제안하고 있다.
따라서, 본 발명에서는 기지국이 각 MS가 보고하는 송신 전력 크기 혹은 headroom을 사용하여 각 MS와 기지국간의 채널 상태 변화를 검출하도록 한다. 또한, 기지국은 전송 형식 결정과 우선 순위 계산시에도 각 MS가 보고하는 송신 전력 크기 혹은 headroom을 사용한다. 상기 전송 형식이라 함은 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme, 이하 'MCS'라 칭하기로 한다) 레벨과 할당 슬럿 개수를 나타낸다.
그러면 여기서, 상기 기지국이 우선 순위를 계산하는 동작에 대해서 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 기지국은 MS로부터 보고된 headroom을 미리 설정한 기준 상황에 대한 값으로 변환하고, 상기 변환값을 MS별 평균 데이터 전송률로 나눔으로써 우선 순위를 계산한다. 따라서, 상기 우선 순위는 MS가 더 양호한 채널 상태를 가질수록 더 높은 평균 데이터 전송률을 갖도록 계산되며, 상기 MS의 채널 상태가 비교적 열악할 경우에도 어느 정도의 슬럿을 할당받도록 하여 공정성을 보장받도록 계산된다.
한편, 상기 기지국은 대역폭 및 지연 제약 요구가 있는 서비스 품질(Quality of Service: 이하 'QoS' 칭하기로 한다) 클래스(class)를 가지는 데이터를 송신하고자 하는 MS에 대해서는 별도로 QoS 스케쥴링 계층을 구성한다. 여기서, 상기 대역폭 및 지연 제약 요구가 있는 QoS 클래스로는 비요구 보장 서비스(UGS: Unsolicited Grant Service, 이하 'UGS'라 칭하기로 한다) 클래스와, 실시간 폴링 서비스(rtPS: real time Polling Service, 이하 'rtPS'라 칭하기로 한다) 클래스 및 확장 실시간 폴링 서비스(ertPS: extended real time Polling Service, 이하 'ertPS'라 칭하기로 한다) 클래스 등이 존재한다.
즉, 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템의 기지국에서는 스케쥴링 타입(scheduling type)에 상응하게 스케쥴링을 수행하는데, 상기 스케쥴링 타입은 크게 Qos 스케쥴링 타입과 non-QoS 스케쥴링 타입으로 구분된다. 상기 기지국은 상기 QoS 스케쥴링 타입에 상응하게 스케쥴링을 수행할 경우, 그 스케쥴링 계층을 UGS 클래스와, rtPS 클래스 및 ertPS 클래스 각각에 상응하게 생성된다. 그러나, 본 발명에서 제안하는 스케쥴링 시스템 및 방법은 non-QoS 스케쥴링 타입에 상응하는 스케쥴링 시스템 및 방법이므로, 상기 별도의 QoS 스케쥴링 계층 구성은 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 상 기 기지국은 상기 우선 순위를 계산할 때에도 상기 headroom과, 평균 데이터 전송률 외에 최소 대역폭 및 지연 제약 요구를 고려할 수도 있다.
세 번째 설계 목표는 미리 설정되어 있는 제한 시간내에서 최적 스케쥴링 결과를 도출하도록 하는 것이다.
먼저, 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템의 각 프레임(frame)은 다운링크(downlink) 데이터를 송신하는 영역과 업링크 데이터를 송신하는 영역으로 구분된다. 여기서, 상기 업링크 데이터를 송신하는 영역은
Figure 112006051394901-PAT00003
의 2차원 배열로 구성되는데, 상기 2차원 배열의 각 엘리먼트(element)가 업링크 자원 할당 단위인 슬럿이 되는 것이다. 즉, 상기 주파수 영역은 서브 캐리어의 묶음인 서브 채널(subchannel) 단위로 나뉘며, 상기 시간 영역은 다수개, 일 예로 세 개의 심벌(symbol) 단위로 나뉘며, 따라서 상기 슬럿은 세 개의 심벌을 한 서브 채널이 점유하는 영역을 나타낸다. 각 슬럿은 한 셀(cell)에 존재하는 MS들중 임의의 한 MS에게만 할당되며, 상기 한 셀에 존재하는 MS들 각각에 할당된 슬럿들의 집합이 버스트(burst)가 되는 것이다. 이와 같이, 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서는 각 MS가 슬럿들을 분할하여 사용하는 방식으로 업링크 자원이 할당된다.
상기와 같은 무선 광대역 인터넷 통신 시스템의 프레임 구조에서는 각 슬럿은 서로 다른 MS들에게 할당될 수도 있고, 또한 각 MS에 대해서도 많은 개수의 슬럿들을 할당하고 낮은 MCS 레벨을 사용하도록 제어할 수도 있고, 이와는 달리 적은 개수의 슬럿을 할당하고 높은 MCS 레벨을 사용하도록 제어할 수도 있다. 따라서, 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템 업링크의 슬럿들을 MS들에게 할당하고, 각 버스트의 송신 형식을 결정하는 방식은 그 경우에 따라 무한히 많게 되는데, 본 발명에서 제안하는 무선 광대역 인터넷 통신 시스템 업링크 스케쥴링 방식은 비교적 간단한 방식으로 업링크 슬럿들을 MS들에게 할당하고, 각 버스트의 송신 형식을 결정함으로써 제한 시간내에서 최적 스케쥴링 결과를 도출하도록 하는 것이다.
그러면, 여기서 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 무선 광대역 인터넷 통신 시스템의 업링크 스케쥴링 시스템 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 광대역 인터넷 통신 시스템의 업링크 스케쥴링 시스템 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 먼저 상기 업링크 스케쥴링 시스템은 모뎀(MODEM)(110)과, L(Low)-매체 접속 제어(MAC: Medium Access Control, 이하 'MAC'이라 칭하기로 한다) 모듈(module)(120)과, 업링크 스케쥴러(uplink scheduler)(130)를 포함한다. 여기서, 상기 업링크 스케쥴러(130)는 일 예로 기지국의 채널 카드(channel card)내 디지털 신호 프로세서(DSP: Digital Signal Processor, 이하 'DSP'라 칭하기로 한다) 상에서 구현 가능하다.
먼저, 상기 모뎀(110)은 MS들로부터 수신되는 신호를 복조 및 복호하여 수신 버스트를 생성하고, 상기 수신 버스트를 상기 L-MAC 모듈(120)로 출력한다. 또한, 상기 모뎀(110)은 상기 수신 버스트의 크기, 일 예로 캐리어 대 간섭 잡음비(CINR: Carrier to Interference and Noise Ratio, 이하 'CINR'이라 칭하기로 한다) 추정치와, 부하 정도를 계산하여 상기 업링크 스케쥴러(130)로 출력한다. 여기서, 상기 부하 정도라 함은 전체 수신 신호 크기에 대한 부하를 나타내는 총 RoT와 실제 간 섭 신호 크기에 대한 부하를 나타내는 유효 RoT를 포함한다.
상기 L-MAC 모듈(120)은 상기 모뎀(110)에서 출력한 수신 버스트를 입력하여 MAC 헤더(header)에 포함되어 있는 해당 MS의 연결 식별자(CID: Connection Identifier, 이하'CID'라 칭하기로 한다)와, 해당 MS의 송신 전력 크기 혹은 headroom과, 해당 MS가 요구하는 대역폭 요구량 등을 검출하여 상기 업링크 스케쥴러(130)로 출력한다.
상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 모뎀(110)에서 출력한 CINR 추정치와, 부하 정도 및 상기 L-MAC 모듈(120)에서 출력한 해당 MS의 CID와, 해당 MS의 송신 전력 크기 혹은 headroom과, 해당 MS가 요구하는 대역폭 요구량 등을 사용하여 업링크 스케쥴링을 수행한다. 상기 업링크 스케쥴러(130)가 수행하는 업링크 스케쥴링 동작에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 업링크 스케쥴링을 수행함에 따라 해당 MS에 대한 슬럿 할당 정보와, 버스트별 MCS 레벨 정보를 상기 모뎀(110)으로 출력한다. 상기 모뎀(110)은 상기 업링크 스케쥴러(130)에서 출력한 해당 MS에 대한 슬럿 할당 정보와, 버스트별 MCS 레벨 정보를 입력하여 미리 설정되어 있는 부호화 방식으로 부호화하고, 상기 부호화한 신호를 미리 설정되어 있는 변조 방식으로 변조하여 해당 MS에게 송신한다.
그러면 여기서 상기 업링크 스케쥴러(130)가 수행하는 업링크 스케쥴링 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 업링크 스케쥴러(130)가 수행하는 업링크 스케쥴링 동작은 크게 부하 제어 동작과, 우선 순위 계산 동작과, 전송 형식 결정 동작으로 구분된다. 상기 부하 제어 동작과, 우선 순위 계산 동작과, 전송 형식 결정 동작에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
첫 번째로, 상기 부하 제어 동작은 상기 기지국과 인접한 인접 기지국들간에 미치는 간섭량, 즉 셀간 간섭량을 미리 설정되어 있는 임계 셀간 간섭량으로 유지시키도록 제어하는 동작이다.
상기에서 설명한 바와 같이 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템의 업링크에는 셀 내 간섭이 존재하지 않으므로 인접 기지국들간에 미리 설정되어 있는 임계 셀간 간섭량 수준으로 셀간 간섭량을 제어하는 것은 기존 통신 시스템에 비해 훨씬 난이하다. 상기 부하 제어 동작 결과에 상응하게 각 MS가 버스트 송신시 사용할 수 있는 최대 MCS 레벨이 결정된다.
상기 업링크 스케줄러(130)는 MS가 송신하려는 정보 데이터(information data)의 특성에 상응하게 계층화된 업링크 스케쥴링을 수행한다. 여기서, 상기 정보 데이터의 특성이라 함은 상기 정보 데이터가 제어 데이터(control data)인지 혹은 사용자 데이터(user data)인지, 혹은 그 QoS 클래스가 높은 QoS 클래스인지 혹은 낮은 QoS 클래스인지 등에 상응하게 결정된다.
상기 업링크 스케줄러(130)는 대역폭 요구(bandwidth request) 혹은 제어 데이터를 송신할 MS에 대해서는 선입력 선출력(FIFO: First Input First Output, 이하 'FIFO'라 칭하기로 한다) 스케쥴링 방식을 적용하여 슬럿을 우선적으로 할당한다. 그 다음으로 상기 업링크 스케줄러(130)는 UGS와, rtPS 및 ertPS와 같이 지연 제약 요구가 있는 QoS 클래스를 가지는 데이터를 송신할 MS에 대해서는 QoS 스케줄링 방식을 적용하여 슬럿을 할당한다. 마지막으로 상기 업링크 스케줄러(130)는 비실시간 폴링 서비스(nrtPS: non-real time Polling Service, 이하 'nrtPS'라 칭하기로 한다)와 최선 시도(BE: Best Effort, 이하 'BE'라 칭하기로 한다) 서비스와 같이 지연 제약 요구가 비교적 약하거나 없는 QoS 클래스를 가지는 데이터를 송신할 MS에 대해서는 일반 공정성(G-Fair: General Fair, 이하 'G-Fair'라 칭하기로 한다) 스케쥴링 방식을 사용하여 슬럿을 할당한다.
두 번째로, 상기 우선 순위 계산 동작은 상기 QoS 스케줄링 방식과 G-Fair 스케줄링 방식을 사용할 경우, 동일 QoS 클래스를 가지는 데이터를 송신하는 MS들중 우선적으로 슬럿을 할당할 MS를 선택하기 위해 우선 순위를 계산하는 동작이다. 상기 우선 순위는 headroom 정보를 임의로 동일한 송신 형식으로 변환하였다고 가정한 후 이를 해당 MS의 평균 데이터 전송률로 나누어서 계산되며, 지연 제약 혹은 데이터 전송률 제약이 존재할 경우에는 상기 우선 순위 계산시 별도의 가중치가 부여된다.
세 번째로, 전송 형식 결정 동작은 상기 우선 순위 계산 동작을 통해 선택된 MS에 대해, 상기 선택된 MS에서 상기 기지국으로 송신할 데이터의 전송 형식을 결정하는 동작이다. 그러면 여기서 도 2a 내지 도 2b를 참조하여 선택된 MS에 대해 1개의 연결(이하,'connection'이라 칭하기로 한다)만이 설정될 경우 도 1의 업링크 스케쥴러(130)가 전송 형식을 결정하는 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 2a-도 2b는 선택된 MS에 대해 1개의 connection이 설정될 경우 도 1 의 업링크 스케쥴러(130)가 전송 형식을 결정하는 동작을 도시한 순서도이다.
상기 도 2a-도 2b를 설명하기에 앞서, 선택된 MS에 대해 1개의 connection이 설정될 경우 상기 업링크 스케쥴러(130)의 전송 형식 결정 동작을 간략하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 업링크 스케쥴러(130)는 우선 순위 계산을 통해 최우선으로 슬럿을 할당받도록 선택된 MS에 대해서 상기 결정된 MS가 보고한 headroom 크기와 상기 선택된 MS와 기지국 사이의 채널 상태 변화를 감안한 마진(이하, 'MS_Tx_margin'이라 칭하기로 한다)을 고려하여 다음 스케쥴링 시점의 전송 형식을 결정한다. 또한, 상기 업링크 스케쥴러(130)는 업링크 스케쥴링을 수행하는 시점마다 이전 업링크 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS의 전송 형식과, 이전 업링크 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS의 CINR 추정치를 고려하여 현 시점에서 상기 선택된 MS의 전송 형식을 결정한다.
즉. 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 선택된 MS가 보고한 headroom이 상기 MS_Tx_margin을 초과하면 상기 선택된 MS에 적용할 전송 형식을 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 적용한 전송 형식에 비해 MCS 레벨을 높이거나 혹은 상기 선택된 MS에 할당될 슬럿들의 개수를 증가시켜 데이터 전송률을 증가시키도록 한다. 이와는 반대로, 상기 선택된 MS가 보고한 headroom이 상기 MS_Tx_margin 이하이면 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 선택된 MS에 적용할 전송 형식을 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 적용한 전송 형식에 비해 MCS 레벨을 낮추거나 혹은 상기 선택된 MS에 할당될 슬럿들의 개수를 감소시켜 데이터 전송률을 감소시 키도록 한다.
상기 도 2a-도 2b를 참조하면, 먼저 211단계에서 상기 업링크 스케쥴러(130)는 우선 순위 계산을 통해 선택된 MS에 대해서, 상기 선택된 MS가 보고한 headroom의 크기가 MS_Tx_margin을 초과하는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 선택된 MS가 보고한 headroom의 크기가 MS_Tx_margin을 초과할 경우 상기 업링크 스케쥴러(130)는 213단계로 진행한다. 여기서, 상기 선택된 MS가 보고한 headroom의 크기가 MS_Tx_margin을 초과한다는 것은 상기 선택된 MS가 더 높은 데이터 전송률을 지원하는 것이 가능함을 나타내므로 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 선택된 MS가 사용하고 있는 MCS 레벨을 높이거나 혹은 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수를 증가시켜 더 높은 데이터 전송률을 지원하도록 한다.
상기 213단계에서 상기 업링크 스케쥴러(130)는 현재 상기 선택된 MS가 사용하고 있는 MCS 레벨이 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 사용 가능한 최고 MCS 레벨인지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 선택된 MS가 사용하고 있는 MCS 레벨이 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 사용 가능한 최고 MCS 레벨일 경우 상기 업링크 스케쥴러(130)는 215단계로 진행한다. 여기서, 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 선택된 MS가 사용하고 있는 MCS 레벨이 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 사용 가능한 최고 MCS 레벨이므로 상기 MCS 레벨을 더 높이는 것이 불가능하므로 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수를 증가시켜 더 높은 데이터 전송률을 지원하도록 한다.
상기 215단계에서 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 선택된 MS에 할당할 슬 럿들의 개수를 조정한 후 종료한다. 여기서, 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수를 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당한 슬럿들의 개수보다 증가시켜 할당하는데, 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수는 하기 수학식 1에 상응하게 결정된다.
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상기 수학식 1에서 Nslot은 현재 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당될 슬럿들의 개수를 나타내며, Nslot,prev은 이전 스케쥴링 시점에 상기 선택된 MS에 할당된 슬럿들의 개수를 나타내며, CINRcandidate은 이전 스케쥴링 시점에 상기 선택된 MS의 CINR 추정치와 headroom 정보를 사용하여 계산한, 즉 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS가 최대로 획득 가능한 최대 가능 CINR을 나타내며, CINRrequired(MCS)는 결정된 MCS 레벨에서 타겟 버스트 에러율(target burst error rate)을 만족시키기 위해 필요한 CINR을 나타낸다.
그런데, 상기 수학식 1에 상응하게 결정된 슬럿들의 개수가 상기 선택된 MS가 요구한 대역폭 요구량을 고려하여 계산한 필요 슬럿들의 개수를 초과하면 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 선택된 MS가 요구한 대역폭 요구량을 고려하여 계산한 필요 슬럿들의 개수를 최종적으로 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수로 결정한 후 종료한다.
또한, 상기 수학식 1에 상응하게 결정된 슬럿들의 개수가 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 각 MCS 레벨 별로 제한되어 있는 한 개의 MS가 사용 가능한 최대 슬럿 개수를 초과할 경우 역시 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 각 MCS 레벨 별로 제한되어 있는 한 개의 MS가 사용 가능한 최대 슬럿 개수를 최종적으로 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수로 결정한 후 종료한다. 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 각 MCS 레벨 별로 한 개의 MS가 사용 가능한 최대 슬럿 개수를 제한하는 이유에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 상기 213단계에서 검사 결과 상기 선택된 MS가 사용하고 있는 MCS 레벨이 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 사용 가능한 최고 MCS 레벨이 아닐 경우 상기 업링크 스케쥴러(130)는 217단계로 진행한다. 여기서, 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 선택된 MS가 사용하고 있는 MCS 레벨이 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 사용 가능한 최고 MCS 레벨이 아니기 때문에 상기 MCS 레벨을 더 높이는 것이 가능하므로 상기 선택된 MS에 할당할 MCS 레벨을 더 높이거나 혹은 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수를 증가시켜 상기 선택된 MS에 더 높은 데이터 전송률을 지원하도록 한다.
상기 217단계에서 상기 업링크 스케쥴러(130)는 최대 가능 CINR이 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 이전 스케쥴링 시점에서 할당된 MCS 레벨, 즉 상기 선택된 MS가 사용하고 있는 MCS 레벨보다 설정 레벨, 일 예로 한 레벨 위의 MCS 레벨을 할당할 경우 필요한 CINR을 초과하는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 최 대 가능 CINR이 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당된 MCS 레벨보다 한 레벨 위의 MCS 레벨을 할당할 경우 필요한 CINR을 초과할 경우 상기 업링크 스케쥴러(130)는 219단계로 진행한다. 상기 219단계에서 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 선택된 MS에 이전 스케쥴링 시점에서 할당한 MCS 레벨보다 한 레벨 위의 MCS 레벨을 할당하고, 상기 선택된 MS가 보고한 headroom과 상기 할당한 MCS 레벨을 고려하여 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수를 조정한 후 종료한다. 여기서, 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 215단계에서 설명한 바와 같이 상기 수학식 1을 사용하여 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수를 결정하며, 상기 수학식 1과 같이 계산한 슬럿들의 개수가 상기 선택된 MS가 요구한 대역폭 요구량을 고려하여 계산한 필요 슬럿들의 개수를 초과하면 상기 선택된 MS가 요구한 대역폭 요구량을 고려하여 계산한 필요 슬럿들의 개수를 최종적으로 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수로 결정한다. 또한, 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 수학식 1과 같이 계산한 슬럿들의 개수가 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 각 MCS 레벨 별로 제한되어 있는 한 개의 MS가 사용 가능한 최대 슬럿 개수를 초과할 경우 역시 상기 각 MCS 레벨 별로 제한되어 있는 한 개의 MS가 사용 가능한 최대 슬럿 개수를 최종적으로 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수로 결정한 후 종료한다.
한편, 상기 217단계에서 상기 검사 결과 상기 최대 가능 CINR이 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당된 MCS 레벨보다 한 레벨 위의 MCS 레벨을 할당할 경우 필요한 CINR 이하일 경우 상기 업링크 스케쥴러(130)는 221단계로 진행한다. 상기 221단계에서 상기 업링크 스케쥴러(130)는 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당한 MCS 레벨을 그대로 유지하고, 상기 215단계에서 설명한 바와 같이 상기 수학식 1을 사용하여 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수를 결정하며, 상기 수학식 1과 같이 계산한 슬럿들의 개수가 상기 선택된 MS가 요구한 대역폭 요구량을 고려하여 계산한 필요 슬럿들의 개수를 초과하면 상기 선택된 MS가 요구한 대역폭 요구량을 고려하여 계산한 필요 슬럿들의 개수를 최종적으로 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수로 결정한다. 또한, 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 수학식 1과 같이 계산한 슬럿들의 개수가 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 각 MCS 레벨 별로 제한되어 있는 한 개의 MS가 사용 가능한 최대 슬럿 개수를 초과할 경우 역시 상기 각 MCS 레벨 별로 제한되어 있는 한 개의 MS가 사용 가능한 최대 슬럿 개수를 최종적으로 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수로 결정한 후 종료한다.
한편, 상기 선택된 MS와 기지국간 채널 상태 변화가 거의 없을 경우, 즉 상기 선택된 MS와 기지국간 채널 상태 변화가 느릴 경우 상기 선택된 MS에 할당되는 MCS 레벨은 변하지 않고 그 할당되는 슬럿들의 개수가 증가되는 결과를 초래할 수도 있는데, 이는 상기 선택된 MS에 할당되는 MCS 레벨이 낮을 경우 불필요한 무선 자원의 낭비를 초래할 수도 있다. 따라서, 상기 불필요한 무선 자원의 낭비를 방지하기 위해서 상기 221단계에서 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 각 MCS 레벨 별로 한 개의 MS가 사용 가능한 최대 슬럿 개수를 제한하는 것이다. 따라서, 상기 선택된 MS에 할당되는 슬럿들의 개수가 증가할 경우에는 자동적으로 MCS 레벨을 증가시키도록 해야만 하며, 이 경우 역시 이전에 할당된 MCS 레벨과 증가된 MCS 레벨간의 차를 고려하여 슬럿들의 개수가 조정되어야함은 물론이다.
한편, 상기 211단계에서 상기 검사 결과 상기 선택된 MS가 보고한 headroom의 크기가 MS_Tx_margin 이하일 경우 상기 업링크 스케쥴러(130)는 223단계로 진행한다. 여기서, 상기 선택된 MS가 보고한 headroom 크기가 MS_Tx_margin 이하라는 것은 상기 선택된 MS가 더 높은 데이터 전송률을 지원하는 것이 불가능함을 나타내므로 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 선택된 MS가 사용하고 있는 MCS 레벨을 낮추거나 혹은 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수를 감소시켜 더 낮은 데이터 전송률을 지원하도록 한다.
상기 223단계에서 상기 업링크 스케쥴러(130)는 현재 상기 선택된 MS가 사용하고 있는 MCS 레벨이 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 사용 가능한 최저 MCS 레벨인지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 선택된 MS가 사용하고 있는 MCS 레벨이 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 사용 가능한 최저 MCS 레벨일 경우 상기 업링크 스케쥴러(130)는 225단계로 진행한다. 여기서, 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 선택된 MS가 사용하고 있는 MCS 레벨이 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 사용 가능한 최저 MCS 레벨이므로 상기 MCS 레벨을 더 낮추는 것이 불가능하므로 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수를 감소시켜 더 낮은 데이터 전송률을 지원하도록 한다.
상기 225단계에서 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수를 조정한 후 종료한다. 여기서, 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수를 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당 한 슬럿들의 개수보다 감소시켜 할당하는데, 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수는 상기 수학식 1에 상응하게 결정한다. 그런데, 상기 수학식 1과 같이 계산한 슬럿들의 개수가 상기 선택된 MS가 요구한 대역폭 요구량을 고려하여 계산한 필요 슬럿들의 개수를 초과하면 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 선택된 MS가 요구한 대역폭 요구량을 고려하여 계산한 필요 슬럿들의 개수를 최종적으로 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수로 결정한다. 또한, 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 수학식 1과 같이 계산한 슬럿들의 개수가 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 각 MCS 레벨 별로 제한되어 있는 한 개의 MS가 사용 가능한 최대 슬럿 개수를 초과할 경우 역시 상기 각 MCS 레벨 별로 제한되어 있는 한 개의 MS가 사용 가능한 최대 슬럿 개수를 최종적으로 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수로 결정한 후 종료한다.
한편, 상기 223단계에서 상기 검사 결과 상기 선택된 MS가 사용하고 있는 MCS 레벨이 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 사용 가능한 최저 MCS 레벨이 아닐 경우 상기 업링크 스케쥴러(130)는 227단계로 진행한다. 여기서, 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 선택된 MS가 사용하고 있는 MCS 레벨이 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 사용 가능한 최저 MCS 레벨이 아니므로 상기 MCS 레벨을 더 낮추는 것이 가능하므로 상기 선택된 MS에 할당할 MCS 레벨을 한 레벨 감소시켜 더 낮은 데이터 레이트를 지원하도록 한다.
상기 227단계에서 상기 업링크 스케쥴러(130)는 최대 가능 CINR이 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 이전 스케쥴링 시점에서 할당된 MCS 레벨을 그대 로 할당할 경우 필요한 CINR을 초과하는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 최대 가능 CINR이 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당된 MCS 레벨을 그대로 할당할 경우 필요한 CINR 이하일 경우 상기 업링크 스케쥴러(130)는 229단계로 진행한다.
상기 229단계에서 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 선택된 MS에 이전 스케쥴링 시점에서 할당한 MCS 레벨보다 설정 레벨, 일 예로 한 레벨 아래의 MCS 레벨을 할당하고, 상기 선택된 MS가 보고한 headroom과 상기 할당한 MCS 레벨을 고려하여 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수를 조정한 후 종료한다. 여기서, 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 215단계에서 설명한 바와 같이 상기 수학식 1을 사용하여 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수를 결정하며, 상기 수학식 1과 같이 계산한 슬럿들의 개수가 상기 선택된 MS가 요구한 대역폭 요구량을 고려하여 계산한 필요 슬럿들의 개수를 초과하면 상기 선택된 MS가 요구한 대역폭 요구량을 고려하여 계산한 필요 슬럿들의 개수를 최종적으로 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수로 결정한다. 또한, 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 수학식 1과 같이 계산한 슬럿들의 개수가 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 각 MCS 레벨 별로 제한되어 있는 한 개의 MS가 사용 가능한 최대 슬럿 개수를 초과할 경우 역시 상기 각 MCS 레벨 별로 제한되어 있는 한 개의 MS가 사용 가능한 최대 슬럿 개수를 최종적으로 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수로 결정한 후 종료한다.
한편, 상기 227단계에서 검사 결과 상기 최대 가능 CINR이 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당된 MCS 레벨을 그대로 할당할 경우 필요한 CINR을 초 과할 경우 상기 업링크 스케쥴러(130)는 231단계로 진행한다.
상기 231단계에서 상기 업링크 스케쥴러(130)는 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당한 MCS 레벨을 그대로 유지하고, 상기 215단계에서 설명한 바와 같이 상기 수학식 1을 사용하여 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수를 결정한다. 그리고, 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 수학식 1과 같이 계산한 슬럿들의 개수가 상기 선택된 MS가 요구한 대역폭 요구량을 고려하여 계산한 필요 슬럿들의 개수를 초과하면 상기 선택된 MS가 요구한 대역폭 요구량을 고려하여 계산한 필요 슬럿들의 개수를 최종적으로 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수로 결정한다. 또한, 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 수학식 1과 같이 계산한 슬럿들의 개수가 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 각 MCS 레벨 별로 제한되어 있는 한 개의 MS가 사용 가능한 최대 슬럿 개수를 초과할 경우 역시 상기 각 MCS 레벨 별로 제한되어 있는 한 개의 MS가 사용 가능한 최대 슬럿 개수를 최종적으로 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수로 결정한 후 종료한다.
한편, 상기 선택된 MS와 기지국 간의 채널 상황이 지속적으로 악화되는 경우에는, 상기 선택된 MS에 대해 MCS 레벨은 변하지 않고 그 할당되는 슬럿들의 개수가 계속 감소하게 되는 결과를 초래하게 되어, 다이버시티 이득이 적어지고 그에 따라 버스트 수신 성공률이 떨어지게 된다. 따라서 이를 방지하기 위하여 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서는 각 MCS 레벨별로 감소시킬 수 있는 슬럿 개수를 제한한다. 즉, 상기 231단계에서 할당 슬럿을 감소시킬 때, 특정 MCS 레벨 별로 감소시킬 수 있는 최소 슬롯 개수의 threshold 이하로 내려가면 이 때는 MCS 레벨 을 한 수준 감소시키도록 하며, 이 경우 역시 이전에 할당된 MCS 레벨과 감소시킨 MCS 레벨 간의 차를 고려하여 슬럿 개수를 조정되어야 함은 물론이다.
한편, 상기 도 2a 내지 도 2b에서 설명한 바와 같이 선택된 MS에 대한 전송 형식을 결정하는 동작은 비교적 적은 회수의 곱셈 및 나눗셈 연산만을 통해 수행 가능하며, 따라서 비교적 적은 연산량을 통해 업링크 스케쥴링이 가능함을 알 수 있다. 또한, 각 MCS 레벨별로 한 개의 MS에 할당 가능한 슬럿들의 개수를 제한함으로써 불필요한 무선 자원 낭비를 제거함과 동시에 적정한 주파수 다이버시티(frequency diversity) 및 시간 다이버시티(time diversity) 이득을 획득할 수 있음을 알 수 있다.
한편, 상기 도 2a 내지 도 2b에서 설명한 업링크 스케쥴러(130)의 전송 형식 결정 동작은 업링크 스케줄링을 위해 선택된 MS의 특정 connection이 버스트를 전송할 때의 전송 형식을 결정하는 동작을 나타낸다. 그런데, 실제 무선 광대역 인터넷 통신 시스템의 업링크에서는 MS의 송신 전력이 다수의 connection들에 의해 공유될 수 있기 때문에, 동일 MS에 대해서 다수의 connection들이 동시에 설정될 수 있다. 이렇게, 동일한 MS에 대해서 다수의 connection들이 동시에 설정될 경우, 전송 형식 결정시에도 상기 다수의 connection들을 고려해야만 한다. 그러면 여기서 도 3을 참조하여 선택된 MS에 대해 다수개의 connection들이 설정될 경우 도 1의 업링크 스케쥴러(130)가 전송 형식을 결정하는 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 3은 선택된 MS에 대해 다수개의 connection들이 설정될 경우 도 1의 업링크 스케쥴러(130)가 전송 형식을 결정하는 동작을 도시한 순서도이다.
상기 도 3을 설명하기에 앞서, 선택된 MS에 다수개의 connection들이 설정될 경우 상기 업링크 스케쥴러(130)의 전송 형식 결정 동작을 간략하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 동일 MS에 대해 다수개의 connection들이 설정될 경우에는, 상기 다수개의 connection들 각각에 대해서 업링크 스케쥴링을 수행할 경우 이전 connection에 대한 업링크 스케줄링 결과를 반영하여 해당 connection에 대한 전송 형식을 결정해야만 한다. 또한, 이 경우에는 동일 MS내 다수개의 connection들 각각별로 업링크 스케쥴링 결과에 상응하게 버스트 송신이 이뤄지는 것이 아니라, 다수개의 connection들 별로 업링크 스케쥴링 결과에 상응하게 하나의 서브 버스트(sub-burst) 형태로 생성되어 MS 단위로 송신이 이루어 진다. 즉, 동일 MS에 대해 다수개의 connection들이 설정될 경우에는, 상기 다수개의 connection들 각각에 대한 스케줄링 결과를 고려하여 최종적으로 하나의 버스트(MS별 하나의 버스트 생성) 가 생성되어 송신되기 때문에 이 버스트를 기준으로 MSC 레벨 및 할당 슬럿 개수가 결정된다.
상기 도 3을 참조하면, 먼저 311단계에서 업링크 스케쥴러(130)는 현재 업링크 스케쥴링을 수행할 connection에 대한 MCS 레벨을 부하 제어 동작에 상응하게 할당 가능한 최대값으로 결정한 후 313단계로 진행하다. 여기서, 상기 도 3에서는 도면 기재의 편의상 현재 업링크 스케쥴링을 수행할 connection을 '현재 connection'이라 기재하였음에 유의하여야만 한다. 상기 311단계의 MCS 레벨 결정 동작은 상기 도 2a 내지 도 2b에서 설명한 바와 동일하므로 그 구체적인 설명은 생 략하기로 한다. 상기 313단계에서 상기 업링크 스케쥴러(130)는 현재 업링크 스케쥴링을 수행할 connection 이전에 동일한 MS에 대해 먼저 업링크 스케쥴링된 connection들에 대해 할당된 슬럿을 통해 송신할 정보 데이터 비트 수와 현재 업링크 스케쥴링을 수행할 connection의 대역폭 요구량을 함께 고려하여 할당 가능한 슬럿 개수를 계산하고 315단계로 진행한다. 여기서, 상기 먼저 업링크 스케쥴링된 connection들에 할당된 슬럿을 통해 송신할 정보 데이터 비트 수는 각 connection에 대한 MAC 오버헤드(overhead)를 모두 포함한다. 상기 MAC 오버헤드에 대해서 설명하면 다음과 같다. 먼저, 동일 MS에 대해 다수의 connection들이 연결되어 있을 경우, 상기 업링크 스케쥴러(130)는 이전 스케쥴링 시점에서 선택된 connection에 대해 송신해야할 정보 데이터 비트 수와 현재 스케쥴링이 수행되는 connection에 대해 송신해야할 대역폭 요구(bandwidth request)량을 합한 비트 수를 고려하여 슬럿 개수를 결정해야한다. 즉, 실제 스케쥴링 결과 송신할 수 있는 정보 데이터 비트의 수와 함께 헤더(header)가 송신되기 때문에, 이전 스케쥴링 시점에서 업링크 스케쥴링된 connection들에 할당된 슬럿을 통해 송신할 정보 데이터 비트 수는 각 connection에 대한 MAC 오버헤드를 모두 포함하는 것이다.
상기 315단계에서 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 도 2a 내지 도 2b에서 설명한 바와 동일한 방식으로 대역폭 요구량을 고려하여 전송 형식을 결정하고 317단계로 진행한다. 상기 317단계에서 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 315단계에서 결정한 전송 형식이 동일 MS의 이전의 connection을 모두 고려하여 결정한 기존의 전송 형식과 상이한지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 결정한 전송 형식이 이전 의 모든 connection에들을 고려하여 결정한 전송 형식과 상이할 경우 상기 업링크 스케쥴러(130)는 319단계로 진행한다. 상기 319단계에서 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 결정된 할당 슬럿 개수가 남아있는 슬럿 개수, 즉 할당 가능한 슬럿 개수 이하일 경우에만 상기 결정된 할당 슬럿 개수를 최종적으로 할당할 슬럿들의 개수로 결정하고, 현재 connection을 추가로 선택하게 되며 상기 결정한 전송 형식을 상기 MS에 대한 전송 형식으로 결정하고 종료한다.
한편, 상기 317단계에서 검사 결과 상기 결정한 전송 형식이 이전의 connection을 포함하여 결정된 전송 형식과 동일할 경우 상기 업링크 스케쥴러(130)는 321단계로 진행한다. 상기 321단계에서 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 결정된 할당 슬럿 개수가 남아있는 슬럿 개수를 초과할 경우에만 현재 업링크 스케쥴링을 수행하는 connection에 대한 업링크 스케쥴링이 실패하였다고 판단하고, 이전까지의 connection에 대해 고려한 전송 형식을 상기 MS에 대한 전송 형식으로 그대로 유지하기로 결정하고 종료한다.
한편, 선택된 MS에 대해 설정되어 있는 모든 connection들에 대해 전송 형식을 결정한 후에도, 할당 가능한 슬럿이 남을 수 있어 슬럿 이용 효율(slot utilization)이 낮아질 수 있다. 그 이유는, 해당 connection에 대한 전송 형식을 결정함에 있어서 슬럿 할당 시, MCS 레벨별로 할당 가능한 최대 슬럿 개수를 제한하기 때문이다. 따라서, 슬럿 이용 효율을 증가시킬 수 있는 방안이 필요하게 되며, 이는 도 2a 내지 도 2b에서 할당 슬럿 개수를 MCS 레벨별 최대 슬럿 개수로 제한한 MS에게 더 많은 슬럿을 할당해 줌으로써 구현 가능하다. 그러면 여기서 도 4 를 참조하여 도 1의 업링크 스케쥴러(130)가 슬럿 이용 효율을 증가시키는 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 4는 도 1의 업링크 스케쥴러(130)가 슬럿 이용 효율을 증가시키는 동작을 도시한 순서도이다.
상기 도 4를 참조하면, 먼저 411단계에서 상기 업링크 스케쥴러(130)는 전송 형식 결정 시, 선택된 MS가 보고한 송신 전력의 크기를 사용하여 할당 슬럿 개수를 계산할 경우 MCS 레벨별로 할당 가능한 최대 슬럿 개수가 제한되지 않은 값(슬럿 개수) 별도로 저장하고 413단계로 진행한다. 상기 413단계에서 상기 업링크 스케쥴러(130)는 선택된 MS에 대해 설정되어 있는 모든 connection들에 대해서 상기 도 2a 내지 도 2b에서 설명한 바와 같이 전송 형식을 결정한 후 415단계로 진행한다. 상기 415단계에서 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 모든 connection들에 대해 전송 형식을 결정한 후 남아있는 슬럿들의 개수가 임계 슬럿 개수 미만인지 검사한다.
상기 검사 결과 남아있는 슬럿들의 개수가 임계 슬럿 개수 미만일 경우 상기 업링크 스케쥴러(130)는 417단계로 진행한다. 상기 417단계에서 상기 업링크 스케쥴러(130)는 선택된 MS에 대해 설정되어 있는 모든 connection들에 대한 전송 형식 결정시 사용한 MCS 레벨별 임계값을 할당 가능한 최대 슬럿 개수로 변경한 후 419단계로 진행한다. 상기 419단계에서 상기 업링크 스케쥴러(130)는 상기 할당 가능한 최대 슬럿 개수를 적용하여 상기 선택된 MS에 대해 설정되어 있는 모든 connection들에 대한 전송 형식 결정 동작을 재수행하고 종료한다.
한편, 상기 415단계에서 검사 결과 남아있는 슬럿들의 개수가 임계 슬럿 개수 미만이 아닐 경우 상기 업링크 스케쥴러(130)는 421단계로 진행한다. 상기 421단계에서 상기 업링크 스케쥴러(130)는 선택된 MS에 대해 설정되어 있는 모든 connection들에 대한 전송 형식 결정이 완료되었으므로 업링크 스케쥴링을 완료하고 종료한다.
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 같이 본 발명은, 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 업링크 스케쥴링 방안을 제안함으로써 효율적인 업링크 데이터 송신을 가능하게 한다는 이점을 가진다. 특히, 본 발명은 부하 제어를 통해 모든 기지국들이 적정 수준의 부하를 갖도록 하여 기준 데이터 전송률을 만족시키는 커버리지를 보장하면서도, 각 MS와 기지국 사이의 채널 상태 변화를 검출하여 공정성을 보장하면서도 무선 자원의 효율성을 최대화시키도록 하면서도, 미리 설정되어 있는 제한 시간내에서 최적 스케쥴링 결과를 도출하도록 한다는 이점을 가진다.

Claims (19)

  1. 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 업링크 스케쥴링 방법에 있어서,
    이동 단말기들 각각이 추가적으로 사용 가능한 송신 전력(headroom)의 크기를 고려하여 상기 이동 단말기들의 우선 순위를 계산하는 과정과,
    상기 우선 순위 계산 결과 최우선으로 슬럿을 할당받도록 선택된 이동 단말기에 대해서 상기 선택된 이동 단말기가 보고한 headroom의 크기와, 상기 선택된 이동 단말기와 기지국 사이의 채널 상태 변화를 고려한 마진(MS_Tx_margin)을 고려하여 상기 선택된 이동 단말기의 전송 형식을 결정하는 과정을 포함하는 업링크 스케쥴링 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 선택된 이동 단말기의 전송 형식을 결정하는 과정은;
    상기 선택된 이동 단말기의 headroom 크기가 MS_Tx_margin을 초과할 경우 상기 선택된 이동 단말기의 데이터 전송률을 이전 스케쥴링 시점에서의 데이터 전송률을 초과하도록 결정하는 과정을 포함하는 업링크 스케쥴링 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 결정된 이동 단말기의 전송 형식을 결정하는 과정은;
    상기 선택된 이동 단말기의 headroom 크기가 MS_Tx_margin을 초과할 경우 상기 선택된 이동 단말기가 이전 스케쥴링 시점에서 할당받은 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨이 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 사용 가능한 최고 MCS 레벨인지 검사하는 과정과,
    상기 검사 결과 상기 선택된 이동 단말기가 상기 이전 스케쥴링 시점에서 할당받은 MCS 레벨이 상기 최고 MCS 레벨일 경우 상기 선택된 이동 단말기의 MCS 레벨을 상기 이전 스케쥴링 시점에서 할당받은 MCS 레벨로 유지하고, 상기 선택된 MS가 상기 이전 스케쥴링 시점에서 할당받은 슬럿들의 개수에 비해 증가된 개수의 슬럿들을 상기 MS로 할당하는 과정을 포함하는 업링크 스케쥴링 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 검사 결과 상기 선택된 이동 단말기가 상기 이전 스케쥴링 시점에서 할당받은 MCS 레벨이 상기 최고 MCS 레벨이 아닐 경우, 상기 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS가 최대로 획득 가능한 최대 가능 수신 버스트 크기가 상기 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당한 MCS 레벨보다 미리 설정된 레벨 상위의 MCS 레벨을 할당시 필요한 수신 버스트 크기를 초과하는지 검사하는 과정과,
    상기 검사 결과 상기 최대 가능 수신 버스트 크기가 상기 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당한 MCS 레벨보다 상기 설정 레벨 상위의 MCS 레벨을 할당시 필요한 수신 버스트 크기를 초과할 경우, 상기 선택된 MS의 MCS 레벨을 상기 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당한 MCS 레벨보다 상기 설정 레벨 상위의 MCS 레벨로 할당하는 과정과,
    상기 선택된 MS가 보고한 headroom 크기와 상기 할당한 MCS 레벨을 고려하여 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수를 조정하는 과정을 더 포함하며,
    상기 최대 가능 수신 버스트 크기는 상기 선택된 MS의 수신 버스트 크기 추정치와 headroom 크기 정보를 사용하여 계산됨을 특징으로 하는 업링크 스케쥴링 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 검사 결과 상기 최대 가능 수신 버스트 크기가 상기 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당한 MCS 레벨보다 상기 설정 레벨 상위의 MCS 레벨을 할당시 필요한 수신 버스트 크기 이하일 경우, 상기 선택된 MS의 MCS 레벨을 상기 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당한 MCS 레벨로 유지하는 과정과,
    상기 선택된 MS가 보고한 headroom 크기와 상기 할당한 MCS 레벨을 고려하여 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수를 조정하는 과정을 더 포함하는 업링크 스케쥴링 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 선택된 이동 단말기의 전송 형식을 결정하는 과정은;
    상기 선택된 이동 단말기의 headroom 크기가 MS_Tx_margin 이하일 경우 상기 선택된 이동 단말기가 이전 스케쥴링 시점에서 할당받은 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨이 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 사용 가능한 최저 MCS 레벨인지 검사하는 과정과,
    상기 검사 결과 상기 선택된 이동 단말기가 상기 이전 스케쥴링 시점에서 할당받은 MCS 레벨이 상기 최저 MCS 레벨일 경우 상기 선택된 이동 단말기의 MCS 레벨을 상기 이전 스케쥴링 시점에서 할당받은 MCS 레벨로 유지하고, 상기 선택된 MS가 상기 이전 스케쥴링 시점에서 할당받은 슬럿들의 개수에 비해 감소된 개수의 슬럿들을 상기 선택된 MS에 할당하는 과정을 포함하는 업링크 스케쥴링 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 검사 결과 상기 선택된 이동 단말기가 상기 이전 스케쥴링 시점에서 할당받은 MCS 레벨이 상기 최저 MCS 레벨이 아닐 경우, 상기 선택된 MS가 최대로 획득 가능한 최대 가능 수신 버스트 크기가 상기 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당한 MCS 레벨을 유지할 경우 필요한 수신 버스트 크기를 초과하는지 검사하는 과정과,
    상기 검사 결과 상기 최대 가능 수신 버스트 크기가 상기 이전 스케쥴링 시 점에서 상기 선택된 MS에 할당한 MCS 레벨을 유지할 경우 필요한 수신 버스트 크기 이하일 경우 상기 선택된 MS의 MCS 레벨을 상기 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당한 MCS 레벨보다 미리 설정되어 있는 설정 레벨 하위의 MCS 레벨을 할당하는 과정과,
    상기 선택된 MS가 보고한 headroom 크기와 상기 할당한 MCS 레벨을 고려하여 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수를 조정하는 과정을 더 포함하며,
    상기 최대 가능 수신 버스트 크기는 상기 이전 스케쥴링 시점에 상기 선택된 MS의 수신 버스트 크기 추정치와 headroom 크기 정보를 사용하여 계산됨을 특징으로 하는 업링크 스케쥴링 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 검사 결과 상기 최대 가능 수신 버스트 크기가 상기 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당한 MCS 레벨을 유지할 경우 필요한 수신 버스트 크기를 초과할 경우 상기 선택된 MS의 MCS 레벨을 상기 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당한 MCS 레벨로 유지하는 과정과,
    상기 선택된 MS가 보고한 headroom 크기와 상기 할당한 MCS 레벨을 고려하여 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수를 조정하는 과정을 더 포함하는 업링크 스케쥴링 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 선택된 이동 단말기의 전송 형식을 결정하는 과정은;
    상기 선택된 이동 단말기에 설정되어 있는 연결(connection)의 개수가 다수개일 경우, 이전의 connection에 대해 결정된 전송 형식을 고려하여 현재의 connection에 대한 전송 형식을 결정하는 과정을 포함하는 업링크 스케쥴링 방법.
  10. 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 업링크 스케쥴링 시스템에 있어서,
    이동 단말기들 각각이 추가적으로 사용 가능한 송신 전력(headroom)의 크기를 고려하여 상기 이동 단말기들의 우선 순위를 계산하고, 상기 우선 순위 계산 결과 최우선으로 슬럿을 할당받도록 선택된 이동 단말기에 대해서 상기 선택된 이동 단말기가 보고한 headroom의 크기와, 상기 선택된 이동 단말기와 기지국 사이의 채널 상태 변화를 고려한 마진(MS_Tx_margin)을 고려하여 상기 선택된 이동 단말기의 전송 형식을 결정하는 업링크 스케쥴러를 포함하는 업링크 스케쥴링 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 업링크 스케쥴러는;
    상기 선택된 이동 단말기의 headroom 크기가 MS_Tx_margin을 초과할 경우 상 기 선택된 이동 단말기의 데이터 전송률을 이전 스케쥴링 시점에서의 데이터 전송률을 초과하도록 결정함을 특징으로 하는 업링크 스케쥴링 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 업링크 스케쥴러는;
    상기 선택된 이동 단말기의 headroom 크기가 MS_Tx_margin을 초과할 경우 상기 선택된 이동 단말기가 이전 스케쥴링 시점에서 할당받은 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨이 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 사용 가능한 최고 MCS 레벨인지 검사하고,
    상기 검사 결과 상기 선택된 이동 단말기가 상기 이전 스케쥴링 시점에서 할당받은 MCS 레벨이 상기 최고 MCS 레벨일 경우 상기 선택된 이동 단말기의 MCS 레벨을 상기 이전 스케쥴링 시점에서 할당받은 MCS 레벨로 유지하고, 상기 선택된 MS가 상기 이전 스케쥴링 시점에서 할당받은 슬럿들의 개수에 비해 증가된 개수의 슬럿들을 상기 MS로 할당함을 특징으로 하는 업링크 스케쥴링 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 업링크 스케쥴러는;
    상기 검사 결과 상기 선택된 이동 단말기가 상기 이전 스케쥴링 시점에서 할 당받은 MCS 레벨이 상기 최고 MCS 레벨이 아닐 경우, 상기 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS가 최대로 획득 가능한 최대 가능 수신 버스트 크기가 상기 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당한 MCS 레벨보다 미리 설정된 레벨 상위의 MCS 레벨을 할당시 필요한 수신 버스트 크기를 초과하는지 검사하고,
    상기 검사 결과 상기 최대 가능 수신 버스트 크기가 상기 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당한 MCS 레벨보다 상기 설정 레벨 상위의 MCS 레벨을 할당시 필요한 수신 버스트 크기를 초과할 경우, 상기 선택된 MS의 MCS 레벨을 상기 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당한 MCS 레벨보다 상기 설정 레벨 상위의 MCS 레벨로 할당하고,
    상기 선택된 MS가 보고한 headroom 크기와 상기 할당한 MCS 레벨을 고려하여 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수를 조정하며,
    상기 최대 가능 수신 버스트 크기는 상기 선택된 MS의 수신 버스트 크기 추정치와 headroom 크기 정보를 사용하여 계산됨을 특징으로 하는 업링크 스케쥴링 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 업링크 스케쥴러는;
    상기 검사 결과 상기 최대 가능 수신 버스트 크기가 상기 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당한 MCS 레벨보다 상기 설정 레벨 상위의 MCS 레벨을 할당시 필요한 수신 버스트 크기 이하일 경우, 상기 선택된 MS의 MCS 레벨을 상기 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당한 MCS 레벨로 유지하고,
    상기 선택된 MS가 보고한 headroom 크기와 상기 할당한 MCS 레벨을 고려하여 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수를 조정함을 특징으로 하는 업링크 스케쥴링 시스템.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 업링크 스케쥴러는;
    상기 선택된 이동 단말기의 headroom 크기가 MS_Tx_margin 이하일 경우 상기 선택된 이동 단말기가 이전 스케쥴링 시점에서 할당받은 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨이 상기 무선 광대역 인터넷 통신 시스템에서 사용 가능한 최저 MCS 레벨인지 검사하고,
    상기 검사 결과 상기 선택된 이동 단말기가 상기 이전 스케쥴링 시점에서 할당받은 MCS 레벨이 상기 최저 MCS 레벨일 경우 상기 선택된 이동 단말기의 MCS 레벨을 상기 이전 스케쥴링 시점에서 할당받은 MCS 레벨로 유지하고, 상기 선택된 MS가 상기 이전 스케쥴링 시점에서 할당받은 슬럿들의 개수에 비해 감소된 개수의 슬럿들을 상기 선택된 MS에 할당함을 특징으로 하는 업링크 스케쥴링 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 업링크 스케쥴러는;
    상기 검사 결과 상기 선택된 이동 단말기가 상기 이전 스케쥴링 시점에서 할당받은 MCS 레벨이 상기 최저 MCS 레벨이 아닐 경우, 상기 선택된 MS가 최대로 획득 가능한 최대 가능 수신 버스트 크기가 상기 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당한 MCS 레벨을 유지할 경우 필요한 수신 버스트 크기를 초과하는지 검사하고,
    상기 검사 결과 상기 최대 가능 수신 버스트 크기가 상기 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당한 MCS 레벨을 유지할 경우 필요한 수신 버스트 크기 이하일 경우 상기 선택된 MS의 MCS 레벨을 상기 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당한 MCS 레벨보다 미리 설정되어 있는 설정 레벨 하위의 MCS 레벨을 할당하고,
    상기 선택된 MS가 보고한 headroom 크기와 상기 할당한 MCS 레벨을 고려하여 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수를 조정하며,
    상기 최대 가능 수신 버스트 크기는 상기 이전 스케쥴링 시점에 상기 선택된 MS의 수신 버스트 크기 추정치와 headroom 크기 정보를 사용하여 계산됨을 특징으로 하는 업링크 스케쥴링 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 업링크 스케쥴러는;
    상기 검사 결과 상기 최대 가능 수신 버스트 크기가 상기 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당한 MCS 레벨을 유지할 경우 필요한 수신 버스트 크기를 초과할 경우 상기 선택된 MS의 MCS 레벨을 상기 이전 스케쥴링 시점에서 상기 선택된 MS에 할당한 MCS 레벨로 유지하고,
    상기 선택된 MS가 보고한 headroom 크기와 상기 할당한 MCS 레벨을 고려하여 상기 선택된 MS에 할당할 슬럿들의 개수를 조정함을 특징으로 하는 업링크 스케쥴링 시스템.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 업링크 스케쥴러는;
    상기 선택된 이동 단말기에 설정되어 있는 연결(connection)의 개수가 다수개일 경우, 이전의 connection에 대해 결정된 전송 형식을 고려하여 현재의 connection에 대한 전송 형식을 결정함을 특징으로 하는 업링크 스케쥴링 시스템.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 업링크 스케쥴링 시스템은;
    상기 이동 단말기들 각각으로부터 보고되는 headroom 크기를 검출하는 L(Low)-매체 접속 제어 모듈과,
    상기 결정된 이동 단말기의 전송 형식을 상기 선택된 이동 단말기로 송신하는 모뎀을 더 포함하는 업링크 스케쥴링 시스템.
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