KR20080050222A - 패킷 스케줄러 및 패킷 스케줄링 방법 - Google Patents

패킷 스케줄러 및 패킷 스케줄링 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제1 계층의 스케줄러에서 복수의 무선 베어러로부터 패킷을 스케줄링하는 방법에 관한 것으로, 각 무선 베어러에서의 패킷 지연 편이를 이용하여 각 무선 베어러에 대한 가상 스케줄링 타임을 계산하는 단계 및 복수의 무선 베어러 중 가상 스케줄링 타임이 가장 큰 무선 베어러의 패킷을 우선적으로 제2 계층으로 전송하는 단계를 포함한다.
패킷 스케줄러, 실시간 무선 베어러, 비실시간 무선 베어러, 가상 스케줄링 타임

Description

패킷 스케줄러 및 패킷 스케줄링 방법{PACKET SCHEDULER AND PACKET SCHEDULING METHOD}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 시스템의 무선 접속 프로토콜을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 실시간 RLC 패킷 스케줄러를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 트래픽 패킷의 패킷 지연 편이 분포도를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 비실시간 RLC 패킷 스케줄러를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신 시스템의 무선 접속 프로토콜을 개략적으로 나타낸 도면이다
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 실시간 MAC 패킷 스케줄러를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 비실시간 MAC 패킷 스케줄러를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 통신 시스템의 패킷 스케줄링 방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명은 통신 시스템의 패킷 스케줄러 및 패킷 스케줄링 방법에 관한 것이다.
패킷 기반 서비스의 통신 시스템에서는 패킷화된 형태의 다양한 멀티미디어 트래픽들이 교환망을 통하여 수신측에서 라우팅되어 전달된다. 따라서 통신 시스템은 패킷의 지연(delay)뿐만 아니라 패킷간 지연 편이(delay variation)가 발생한다. 이러한 현상은 실시간 서비스인 VoIP(Voice over Internet Protocol)등의 패킷 서비스를 통한 음성이나 화상과 같은 등시성 트래픽을 전송하는 경우 수신측에 도착되는 시간이 일정하지 않아 요구한 무선 패킷의 실시간 서비스 호 및 비실시간 서비스 호에 대한 서비스 품질(QoS, Quality of Service)을 저하시키는 원인이 된다. 때문에 수신 측에서는 이러한 패킷 지연 편이 현상을 보상해주는 기법이 마련되어야 한다. 또한 등시성을 요구하지 않는 실시간 서비스 또는 비실시간 서비스에 대한 서비스 품질(QoS)에 따른 서로 다른 지연의 보상을 통하여 공정한 처리량을 갖도록 해주는 기법이 마련되어야 한다.
즉, 종래의 통신 시스템 내 무선 트래픽 호의 데이터 전송방식은 패킷의 지연 시간이나 패킷의 지연 편이를 고려하지 않는 실시간 패킷 전송 서비스 및 비실시간 패킷 전송 서비스를 제공함으로써 수신 측의 편향 및 집중되었다. 때문에, 공 정치 못한 패킷 지연 및 패킷 지연 편이를 제공하게 되어 서비스 이용자로 하여금 비효율적인 서비스를 제공하는 문제가 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 패킷 지연 시간 및 패킷 지연 편이를 보상할 수 있는 패킷 스케줄링 방법 및 패킷 스케줄러를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 제1 계층의 스케줄러에서 복수의 무선 베어러로부터 패킷을 스케줄링하는 방법이 제공된다. 이 패킷을 스케줄링 방법은 각 무선 베어러에서의 패킷 지연 편이를 이용하여 각 무선 베어러에 대한 가상 스케줄링 타임을 계산하는 단계, 및 상기 복수의 무선 베어러 중 상기 가상 스케줄링 타임이 가장 큰 무선 베어러의 패킷을 우선적으로 상기 제2 계층으로 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 제1 계층의 스케줄러에서 복수의 무선 베어러로부터의 패킷을 스케줄링하는 방법에 있어서, 각 무선 베어러에서의 패킷 지연 시간을 이용하여 각 무선 베어러에 대한 가상 스케줄링 타임을 계산하는 단계 및 상기 복수의 무선 베어러 중 상기 가상 스케줄링 타임이 가장 큰 무선 베어러의 패킷을 우선적으로 상기 제2 계층으로 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수의 무선 베어러에 각각 대응하는 복수의 큐 및 각 무선 베어러의 임의의 패킷이 대응하는 큐에 수신되는 도착 시간 및 상기 대응하는 큐에서 상기 패킷이 하위 계층으로 전송되는 전송 시간에 기초하 여 각 무선 베어러에 대한 가상 스케줄링 타임을 계산하고, 상기 가상 스케줄링 타임에 기초하여 상기 복수의 무선 베어러의 패킷을 스케줄링하는 스케줄러를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템의 패킷 스케줄러 및 패킷 스케줄링 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 시스템의 무선 접속 프로토콜을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 시스템의 무선 접속 프로토콜은 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층(10), RLC(Radio Link Control)계층(20), MAC(Medium Access Control) 계층(30) 및 PHY(Physical) 계층(40)을 포함한다. 여기서, PDCD, RLC 및 MAC 계층(10, 20, 30)이 단말 및 핵심망 간의 정합을 위한 무선 접속 프로토콜의 제2 계층을 형성한다.
PDCP 계층(10)은 패킷교환 영역에서 사용되며, 무선 채널의 패킷 데이터의 전송 효율을 높이기 위하여 상위 패킷 데이터의 헤더를 압축하여 전송하는 계층이다.
RLC 계층(20)은 MAC 계층(30)의 상위계층에 위치하여, 데이터의 신뢰성 있는 전송을 지원한다. 그리고 무선 구간에 맞는 크기의 데이터를 구성하기 위하여 상위 계층으로부터 전달된 RLC SDU(Service Data Unit)를 분할하고 연결한다. 이때, 상위 계층으로부터 전달 받은 RLC SDU들은 RLC PDU(Protocol Data Units)로 분할되며, RLC SDU들이 결합되어 PDU들을 구축하는 것이 허용된다. 그리고 RLC 계층(20)은 수신한 RLC PDU로부터 기존의 RLC SDU를 복구하기 위해 데이터의 재결합 기능을 지원하며, MAC 계층(30)으로부터 RLC SDU 패킷을 분할 또는 결합된 형태의 요청된 양의 RLC PDU를 MAC 계층(30)로 전송한다.
RLC 계층(20)은 복수의 RLC 엔터티(100_1-100_i) 및 RLC 패킷 스케줄러(200)를 포함하고, ARQ(Automatic Repeat Request)기능을 통해 필요에 따라 무선 링크 상의 데이터 재전송을 수행한다. 여기서 복수의 RLC 엔터티(100_1-100_i)는 무선 베어러에 각각 대응한다.
여기서, 복수의 RLC 엔터티(100_1-100_i)는 RLC SDU의 처리 및 전송 방식에 따라 Transparent Mode(TM), Unacknowledged Mode(UM), Acknowledged Mode(AM)로 동작할 수 있다. 그리고 복수의 RLC 엔터티(100_1-100_i)는 각각의 RLC 엔터티에 대응하는 무선 베어러를 위한 버퍼를 포함한다.
RLC 패킷 스케줄러(200)는 실시간 RLC 패킷 스케줄러(210) 및 비실시간 RLC 패킷 스케줄러(220)를 포함한다. 실시간 RLC 패킷 스케줄러(210)는 실시간 무선 트래픽 베어러를 처리한다. 그리고 비실시간 RLC 패킷 스케줄러(220)는 비실시간 무선 트래픽 베어러를 처리한다. 특히, RLC 계층(20)에서 실시간 RLC 패킷 스케줄러(210)는 비실시간 RLC 패킷 스케줄러(220)보다 우선하는 순위를 가지며 그 순위에 따라 MAC 계층으로(30) 데이터를 전송 하도록 한다.
MAC 계층(30)은 RLC 계층(20) 에서 전달된 데이터를 전송 하기 위하여 적절한 전송 채널을 선택하고, 필요한 제어 정보를 추가한다. 또한, MAC 계층(30)은 소정의 TTI (Transmission Timing Interval)에 대한 PDU(Protocol Data Units) 사이즈를 선택하고 RLC 계층(20)으로 RLC PDU를 요청한다.
본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템의 제2 계층에서 각 프로토콜 계층은 통신 시스템의 특성 및 기능에 따라 동일한 서브시스템 내에 형성 될 수 있고, 서로 다른 서브시스템에 나뉘어 분산된 구조로 형성될 수도 있다.
다음, 본 발명의 제1 실시예에 따른 실시간 RLC 패킷 스케줄러(210)에서 실시간 무선 베어러를 처리하는 방법에 대해서 도 2를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 실시간 RLC 패킷 스케줄러(210)를 나타낸 도면이다.
실시간 RLC 패킷 스케줄러(210)는 타임 테이블(212a_i) 및 스케줄러(212)을 포함한다.
복수의 RLC 엔터티(100_1-100_i)는 복수의 큐(211_1~211_i)를 포함한다.
복수의 큐(211_1~211_i)는 무선 베어러 수와 동일한 수를 가지며, 복수의 RLC 엔터티(100_1-100_i)로부터 전달된 정보 및 RLC 패킷을 저장한다. 이 때, 복수의 큐(211_1~211_i)는 먼저 입력된 값이 먼저 출력되는 FIFO(First In First Out)형태이다.
도 2에서는 편의상 복수의 타임 스탬퍼 중 i 번째 큐(211_i)에 대응하는 타임 스탬퍼(211a_i)만을 도시하였다. 또한, 도 2에서는 편의상 복수의 타임 테이블 중 i 번째 큐(211_i)에 대응하는 타임 테이블(212a_i)만을 도시하였다.
아래에서는 i 번째 무선 베어러를 기준으로 RLC 계층(20)에서의 실시간 무선 트래픽 베어러를 처리하는 방법에 대해서 설명한다. 그리고 i 번째 무선 베어러 이외의 무선 베어러도 i 번째 무선 베어러와 동일한 방법으로 처리될 수 있다.
먼저, 타임 스탬퍼(211a_i)는 각 타임 스탬퍼에 대응하는 큐(211_1~211_i)에 수신되는 RLC 패킷의 입력시간(arrival time)을 기록하고, 타임 테이블(212a_i)은 큐(211_i)에서 스케줄러(212)를 통해 MAC 계층(30)으로 전송된 패킷의 전송 시간(departure time)을 기록한다. 이때, 임의의 시간 t에서 i 번째 RLC 엔터티(100_i)에 해당하는 i 번째 큐(211_i) 내의 RLC 패킷에 대한 k 번째로 저장된 패킷에 있어서 패킷 지연 시간(
Figure 112007044196162-PAT00001
)은 수학식 1 로 나타낼 수 있다.
Figure 112007044196162-PAT00002
여기서
Figure 112007044196162-PAT00003
는 k 번째 패킷이 큐(211_i)에 도착한 도착시간(arrival time)이며,
Figure 112007044196162-PAT00004
는 스케줄러(212)에 의해 큐(211_i)에서 MAC 계층(30)으로 전송된 k 번째 패킷의 전송시간(departure time)을 나타낸다.
또한 패킷에 대한 패킷 지연 편이(packet delay variation time)(
Figure 112007044196162-PAT00005
)는 수학식 2 로 나타낼 수 있다.
Figure 112007044196162-PAT00006
수학식 2에서 i는 1에서 N 까지 정수 이다.
수학식 2는 수학식 1로부터 다음과 같은 수학식 3으로 나타낼 수 있다.
Figure 112007044196162-PAT00007
수학식 3에서 i는 1에서 N 까지 정수 이다.
수학식 3에 표현된 것처럼, MAC 계층(30)으로 전송된 i 번째 무선 베어러에 대하여 k번째 RLC 패킷의 지연 편이(
Figure 112007044196162-PAT00008
)는 k번째 패킷의 전송시간(
Figure 112007044196162-PAT00009
)에서 k 번째 패킷의 큐 도착시간(
Figure 112007044196162-PAT00010
)을 뺀 지연시간에서 이전에 전송된 (k-1)번째 패킷의 전송시간(
Figure 112007044196162-PAT00011
)에서 (k-1)번째 패킷의 큐 도착시간(
Figure 112007044196162-PAT00012
)을 뺀 지연 시간을 뺀 시간이다.
패킷 지연 편이(
Figure 112007044196162-PAT00013
)는 세 가지 상태가 존재할 수 있다. 패킷 지연 편이(
Figure 112007044196162-PAT00014
) 값이 0 보다 작으면 선행된 상태이고, 패킷 지연 편이(
Figure 112007044196162-PAT00015
) 값이 0 보다 크면 지연된 상태이다. 이러한 선행된 상태 또는 지연된 상태를 트래픽 폭주, 즉 트래픽 밀집상태(Congestion)라고 한다. 트래픽 폭주상태이면, 패킷이 스케줄러(212)에 의해 MAC 계층(30)으로 전송될 시간이 연기되어서 서비스 시간이 지연된다. 그러나 패킷 지연 편이(
Figure 112007044196162-PAT00016
)가 0인 경우의 패킷은 전송된 상태로서, 패킷 전송이 실시간 트래픽의 등시성을 만족한 상태이다.
일반적으로, 전송된 임의의 패킷들에 대하여 패킷 지연 편이는 도 3과 같은 분포를 가질 수 있다. 무선 링크 상의 모든 무선 패킷에 대하여 패킷이 패킷 지연 편이가 0인 곳에 분포하여 위치하면, 패킷 전송이 이상적으로 등시성이 만족하는 것이다. 그러나 모든 무선 링크상의 패킷들이 정해진 똑 같은 등시성을 만족하기는 어려우나, 0 근처에 위치하는 것이 가장 좋은 전송 특성을 갖는다.
또한, 패킷 전송이 등시성을 만족 할 뿐만 아니라, 모든 무선 베어러의 전송 처리량이 전체 무선 링크의 전송률에 정규화되면, 전송률에 따른 공정한 처리량을 제공 할 수 있다.
이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 RLC 계층(20)에서의 패킷 스케줄링 방법에 대한 실시간 RLC 패킷 스케줄러(210)는 수학식 4와 같이 i 번째 무선 베어러의 임의의 패킷에 대한 패킷 지연 편이(
Figure 112007044196162-PAT00017
)를 이용하여 가상 스케줄링 타임(
Figure 112007044196162-PAT00018
)을 계산하고, 가상 스케줄링 타임(
Figure 112007044196162-PAT00019
)을 이용하여 무선 베어러들 간의 전송을 조절한다.
Figure 112007044196162-PAT00020
수학식 4에서 i는 1에서 N 까지 정수 이다.
여기서,
Figure 112007044196162-PAT00021
은 i 번째 무선 베어러의 전송률이며,
Figure 112007044196162-PAT00022
는 k 번째 패킷의 길이이다. 또한 B는 설정된 모든 무선 베어러의 전송률 합이며,
Figure 112007044196162-PAT00023
는 k번째 패킷의 패킷 지연 편이이다.
수학식 4와 같이, 스케줄러(212)는 패킷 지연 편이(
Figure 112007044196162-PAT00024
)에 모든 무선 베어러의 전송률의 합(B)에 대한 i 번째 무선 베어러의 전송률(
Figure 112007044196162-PAT00025
)의 비를 곱한 후에 i 번째 무선 베어러의 전송률(
Figure 112007044196162-PAT00026
)에 대한 k번째 패킷의 길이(
Figure 112007044196162-PAT00027
)의 비를 더해서 i 번째 무선 베어러에 대한 가상 스케줄링 타임(
Figure 112007044196162-PAT00028
)을 결정한다. 따라서, 가상 스케줄링 타임(
Figure 112007044196162-PAT00029
)은 임의의 시간에서 해당 무선 베어러의 전송률로 정규화한 패킷 지연 편이의 정도를 가리키는 가상 시간 지표값이다.
스케줄러(212)는 수학식 4를 매 시간마다 사전에 계산하여 가장 큰 가상 스케줄링 타임(
Figure 112007044196162-PAT00030
)을 갖는 베어러의 패킷을 우선적으로 MAC 계층(30)으로 전송한다. 그러면 패킷 지연시간 및 패킷 지연 편이를 감소 시킴으로써 실시간 무선 트래픽 패킷에 대한 실시간 패킷 전송의 등시성을 좋게 하며, 베어러의 전송률에 대하여 공정한 처리량을 제공하는 전송 특성을 얻게 된다.
다음, 본 발명의 제1 실시예에 따른 비실시간 RLC 패킷 스케줄러(220)에서 비실시간 무선 베어러를 처리하는 방법에 대해서 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 비실시간 RLC 패킷 스케줄러(220)를 나타내는 도면이다.
아래에서는 도 2와 같이 실시간 RLC 패킷 스케줄러(210)에서 실시간 무선 베어러를 처리하는 방법과 동일한 방법으로, i 번째 무선 베어러를 기준으로 비실시간 무선 트래픽 베어러를 처리하는 방법에 대해서 설명한다. 그리고 i 번째 비실시간 무선 베어러 이외의 비실시간 무선 베어러도 i 번째 비실시간 무선 베어러와 동 일한 방법으로 처리될 수 있다.
먼저, 타임 스탬퍼(211a_i)는 RLC 엔터티(100_i)로부터 전달된 패킷이 해당 큐(211_i)에 도착하면 도착 시간을 기록하며, 타임 테이블(222a_i)은 해당 큐(211_i)에서 스케줄러(222)를 통해 MAC 계층(30)으로 전송된 패킷의 전송 시간도 기록한다. 이때, 임의의 시간 t에서 i 번째 큐(211_i) 내의 RLC 패킷에 대한 k 번째 패킷에 있어서 패킷 지연 시간(
Figure 112007044196162-PAT00031
)은 수학식 1 과 동일하게 나타낼 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 비실시간 RLC 패킷 스케줄러(220)는 수학식 5와 같이 i 번째 무선 베어러의 임의의 패킷에 대한 패킷 지연 시간(
Figure 112007044196162-PAT00032
)을 이용하여 가상 스케줄링 타임(
Figure 112007044196162-PAT00033
)을 계산하고, 가상 스케줄링 타임(
Figure 112007044196162-PAT00034
)을 이용하여 무선 베어러들 간의 전송을 조절한다.
Figure 112007044196162-PAT00035
수학식 5에서 i는 1에서 N 까지 정수 이다.
여기서,
Figure 112007044196162-PAT00036
은 i 번째 무선 베어러의 전송률이며,
Figure 112007044196162-PAT00037
은 k 번째 패킷의 길이이다. 또한, B는 설정된 모든 무선 베어러의 전송률의 합이며,
Figure 112007044196162-PAT00038
는 k 번째 패킷의 패킷 지연 시간이다.
가상 스케줄링 타임(
Figure 112007044196162-PAT00039
)은 임의의 시간에서 스케줄러(222)가 해당 무선 베어러의 전송률로 정규화한 패킷 지연 시간의 정도를 가리키는 가상 지연 시간 지표값이다.
스케줄러(222)는 수학식 5를 매 시간마다 사전에 계산하여 가장 큰 가상 스케줄링 타임(
Figure 112007044196162-PAT00040
)을 갖는 베어러의 패킷을 우선적으로 MAC 계층(30)으로 전송한다. 그러면 패킷 지연 시간을 감소시킴으로써 베어러의 전송률에 대한 공정한 처리량을 제공하여 효율적인 무선 패킷의 실시간 서비스 호 및 비실시간 서비스 호에 대한 서비스 품질(QoS) 특성을 얻게 된다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신 시스템의 무선 접속 프로토콜을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5에 나타난 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신 시스템의 무선 접속 프로토콜은 도 1에서 설명한 바와 같으나, MAC 계층(30)에서 패킷 스케줄러(300)를 포함하는 점이 상이하다.
MAC 계층(30)은 MAC 패킷 스케줄러(300)을 포함하고, HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) 기능을 통해 필요에 따라 무선 링크 상의 데이터 재전송을 수행한다.
MAC 패킷 스케줄러(300)는 실시간 MAC 패킷 스케줄러(310) 및 비실시간 MAC 패킷 스케줄러(320)를 포함한다. 실시간 MAC 패킷 스케줄러(310)는 실시간 무선 트 래픽 베어러를 처리한다. 그리고 비실시간 MAC 패킷 스케줄러(320)는 비실시간 무선 트래픽 베어러를 처리한다. 특히, MAC 계층(30)에서 실시간 MAC 패킷 스케줄러(310)는 비실시간 MAC 패킷 스케줄러(320)보다 우선하는 순위를 가지며 그 순위에 따라 PHY 계층(40)으로 데이터를 전송하도록 한다.
다음, 본 발명의 제2 실시예에 따른 실시간 MAC 패킷 스케줄러(310)에서 실시간 무선 베어러를 처리하는 방법에 대해서 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 실시간 MAC 패킷 스케줄러(310)를 나타낸 도면이다.
실시간 MAC 패킷 스케줄러(310)는 복수의 타임테이블과 스케줄러(312)를 포함한다. 도 6에서는 편의상 복수의 타임테이블 중 i 번째 큐(211_i)에 대응하는 타임테이블(311_i)만을 도시하였다.
복수의 타임테이블은 무선 베어러 수와 동일한 수를 가지며, 스케줄러(312)에 의해 PHY 계층(40)으로 전송된 데이터의 전송시간(departure time)을 기록한다.
i 번째 무선 베어러를 기준으로 MAC 계층(30)에서의 실시간 무선 트래픽 베어러를 처리하는 방법은, 도 2에서의 i 번째 무선 베어러를 기준으로 RLC 계층(20)에서의 실시간 무선 트래픽 베어러를 처리하는 방법과 동일하다. 여기서, RLC 계층(20)의 타임스탬퍼(211a_i)는 MAC 계층(30)의 타임테이블(311_i)에서 동기화되는 기준 시간을 포함 하는 것을 전제로 한다.
다음, 본 발명의 제2 실시예에 따른 비실시간 MAC 패킷 스케줄러(320)에서 비실시간 무선 베어러를 처리하는 방법에 대해서 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 비실시간 MAC 패킷 스케줄러(320)를 나타내는 도면이다.
비실시간 MAC 패킷 스케줄러(320)는 복수의 타임테이블과 스케줄러(322)를 포함한다. 도 7에서는 편의상 복수의 타임테이블 중 i 번째 큐(211_i)에 대응하는 타임테이블(321_i)만을 도시하였다.
i 번째 무선 베어러를 기준으로 MAC 계층(30)에서의 비실시간 무선 트래픽 베어러를 처리하는 방법은, 도 3에서의 i 번째 무선 베어러를 기준으로 RLC 계층(20)에서의 비실시간 무선 트래픽 베어러를 처리하는 방법과 동일하다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 통신 시스템의 패킷 스케줄링 방법을 나타내는 순서도이다.
먼저, RLC 계층(20)의 RLC 패킷 스케줄러(200)는 베어러가 실시간 베어러인지 비실시간 베어러인지를 판단 한다(S100). 판단 결과 실시간 베어러이면, RLC 패킷 스케줄러(200)는 가상 스케줄링 타임(
Figure 112007044196162-PAT00041
)을 수학식 4를 이용하여 계산한다(S200). 또는 판단 결과 비실시간 베어러이면, RLC 패킷 스케줄러(200)는 가상 스케줄링 타임(
Figure 112007044196162-PAT00042
)을 수학식 5를 이용하여 계산한다(S300). RLC 패킷 스케줄러(200)는 S200 단계 또는 S300 단계에서 계산된 가상 스케줄링 타임을 이용하여, 가장 큰 가상 스케줄링 타임을 갖는 베어러의 패킷을 우선적으로 MAC 계층(30)으로 전송한다(S400).
본 발명의 실시예에 따른 패킷 스케줄링 방법은 RLC 계층(20)이 RLC 패킷 스 케줄러(200)를 포함하는 것을 한정하는 것이 아니며, MAC 계층(30)에서도 MAC 패킷 스케줄러(300)을 포함 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 패킷 스케줄링 방법은 RLC 계층(20) 또는 MAC 계층(30)에서 시스템의 특성을 고려하여 구현 가능하다.
본 발명의 실시예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 무선 패킷의 실시간 서비스 호 및 비실시간 서비스 호에 대한 서비스 품질(QoS)에 따라 패킷 지연 및 패킷 지연 편이를 이용한 공정한 트래픽 재킷 전송을 유도함으로써 무선 트래픽의 시스템 자원 및 유무선 자원의 공정한 전송률을 만족하도록 한다. 그러면 이동 단말을 통한 서비스 이용자들로 하여금 실시간 트래픽에 대해서는 지연이 적고 패킷 지연 편이의 분포 성질이 등시성을 유지하도록 하여 공정하고 신뢰성이 있는 서비스를 제공하여 만족 도를 높여준다.

Claims (18)

  1. 제1 계층의 스케줄러에서 복수의 무선 베어러로부터의 패킷을 스케줄링하는 방법에 있어서,
    각 무선 베어러에서의 패킷 지연 편이를 이용하여 각 무선 베어러에 대한 가상 스케줄링 타임을 계산하는 단계; 및
    상기 복수의 무선 베어러 중 상기 가상 스케줄링 타임이 가장 큰 무선 베어러의 패킷을 우선적으로 제2 계층으로 전송하는 단계
    를 포함하는 패킷 스케줄링 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 계층은 RLC(Radio Link Control) 계층, 상기 제2 계층은 MAC(medium access control)계층을 포함하는 패킷 스케줄링 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 계층은 MAC(medium access control) 계층, 상기 제2 계층은 PHY(Physical)계층을 포함하는 패킷 스케줄링 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 무선 베어러는 실시간 무선 베어러를 포함하는 패킷 스케줄링 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 계산하는 단계는,
    상기 패킷 지연 편이를 정규화 하여 상기 가상 스케줄링 타임을 계산하는 단계를 포함하는 패킷 스케줄링 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 패킷 지연 편이는 제1 패킷의 지연 시간에서 상기 제1 패킷 이전에 전송된 제2 패킷의 지연 시간을 뺀 값이며,
    상기 제1 패킷의 지연시간은 상기 제1 패킷의 전송시간에서 제1 패킷의 도착시간을 뺀 값이고, 상기 제2 패킷의 지연시간은 상기 제2 패킷의 전송시간에서 제2 패킷의 도착시간을 뺀 값인 패킷 스케줄링 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 가상 스케줄링 타임을 계산하는 단계는
    각 무선 베어러의 전송률에 대한 패킷의 길이의 비와, 각 무선 베어러의 전송률의 합에 대한 각 무선 베어러의 전송률의 비와 상기 패킷 지연 편이의 곱을 합하여 상기 가상 스케줄링 타임을 계산하는 단계를 포함하는 패킷 스케줄링 방법.
  8. 제1 계층의 스케줄러에서 복수의 무선 베어러로부터의 패킷을 스케줄링하는 방법에 있어서,
    각 무선 베어러에서의 패킷 지연 시간을 이용하여 각 무선 베어러에 대한 가상 스케줄링 타임을 계산하는 단계; 및
    상기 복수의 무선 베어러 중 상기 가상 스케줄링 타임이 가장 큰 무선 베어러의 패킷을 우선적으로 제2 계층으로 전송하는 단계
    를 포함하는 패킷 스케줄링 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 계층은 RLC(Radio Link Control) 계층, 상기 제2 계층은 MAC(medium access control)계층을 포함하는 패킷 스케줄링 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 계층은 MAC(medium access control) 계층, 상기 제2 계층은 PHY(Physical)계층을 포함하는 패킷 스케줄링 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 무선 베어러는 비실시간 무선 베어러를 포함하는 패킷 스케줄링 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 계산하는 단계는,
    상기 패킷 지연 시간을 정규화 하여 상기 가상 스케줄링 타임을 계산하는 단계를 포함하는 패킷 스케줄링 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 패킷 지연 시간은
    임의의 패킷의 전송시간에서 상기 임의의 패킷의 도착 시간을 뺀 값인 패킷 스케줄링 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 가상 스케줄링 타임을 계산하는 단계는
    각 무선 베어러의 전송률에 대한 패킷의 길이의 비와, 각 무선 베어러의 전송률의 합에 대한 각 무선 베어러의 전송률의 비와 패킷 지연 시간의 곱을 합해서 상기 가상 스케줄링 타임을 계산하는 단계를 포함하는 패킷 스케줄링 방법.
  15. 복수의 무선 베어러에 각각 대응하는 복수의 큐; 및
    각 무선 베어러의 임의의 패킷이 대응하는 큐에 수신되는 도착 시간 및 상기 대응하는 큐에서 상기 패킷이 하위 계층으로 전송되는 전송 시간에 기초하여 각 무선 베어러에 대한 가상 스케줄링 타임을 계산하고, 상기 가상 스케줄링 타임에 기 초하여 상기 복수의 무선 베어러의 패킷을 스케줄링하는 스케줄러
    를 포함하는 패킷 스케줄러.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 스케줄러는, 상기 복수의 무선 베어러 중 상기 가상 스케줄링 타임이 가장 큰 무선 베어러의 패킷을 우선적으로 상기 하위 계층으로 전송하는 패킷 스케줄러.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 복수의 무선 베어러는 실시간 무선 베어러이며,
    상기 스케줄러는 각 무선 베어러의 패킷 지연 편이를 정규화 하여 상기 가상 스케줄링 타임을 계산하는 실시간 스케줄러를 포함하는 패킷 스케줄러.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 복수의 무선 베어러는 비실시간 무선 베어러이며,
    상기 스케줄러는 각 무선 베어러의 패킷 지연 시간을 정규화 하여 상기 가상 스케줄링 타임을 계산하는 비실시간 스케줄러를 포함하는 패킷 스케줄러.
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