KR20080105276A - System and method for scheduling data traffic in a communication system - Google Patents

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KR20080105276A
KR20080105276A KR1020070052650A KR20070052650A KR20080105276A KR 20080105276 A KR20080105276 A KR 20080105276A KR 1020070052650 A KR1020070052650 A KR 1020070052650A KR 20070052650 A KR20070052650 A KR 20070052650A KR 20080105276 A KR20080105276 A KR 20080105276A
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Abstract

A system and a method for scheduling data traffic in a communication system are provided to offer a qualified communication service to a user by suggesting a scheduling algorithm using a border boundary function. A data scheduling method comprises the steps of: judging whether or not data are provided in real-time; in case that the data are provided in real-time, comparing service delay time of the data with a predetermined border delay value(205); and scheduling the data when the predetermined border delay value is larger than the service delay time(217).

Description

통신 시스템에서 데이터 트래픽 스케줄링 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR SCHEDULING DATA TRAFFIC IN A COMMUNICATION SYSTEM}System and method for scheduling data traffic in communication system {SYSTEM AND METHOD FOR SCHEDULING DATA TRAFFIC IN A COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 제안하는 경계 지연 함수를 도시한 도면.1 is a diagram illustrating a boundary delay function proposed by a communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 스케줄러가 스케줄링 하는 과정을 도시한 도면.2 is a diagram illustrating a process of scheduling by a scheduler in a communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 점프 알고리즘의 동작 예를 도시한 도면.3 is a diagram illustrating an operation example of a jump algorithm in a communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 통신 시스템에서 데이터 트래픽 스케줄링 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a communication system, and more particularly, to a data traffic scheduling system and method in a communication system.

일반적으로 차세대 통신 시스템에서는 고속의 다양한 서비스 품질(QoS: Quality of Service, 이하 'QoS'라 칭하기로 한다)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 차세대 통신 시스템 에서는 다수의 단말기(MS: Mobile Station)의 이동성(mobility)과 QoS를 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하고 있다.In general, active researches are being conducted to provide users with services having high quality of service (QoS: Quality of Service, hereinafter referred to as 'QoS') in a next generation communication system. In particular, the next generation communication system supports high-speed services in the form of ensuring mobility and QoS of a plurality of mobile stations (MSs).

이러한 차세대 통신 시스템에서 수신기, 예컨대 단말기는 송신기, 예컨대 기지국(BS: Base Station)으로부터 다양한 QoS를 가지는 통신 서비스, 예컨대 비요구 보장 서비스(UGS: Unsolicited Granted Service, 이하 'UGS'라 칭하기로 한다) 타입과, 실시간 폴링 서비스(rtPS: real time Polling Service, 이하 'rtPS'라 칭하기로 한다) 타입과, 비실시간 폴링 서비스(nrtPS: non real time Polling Service, 이하'nrtPS'라 칭하기로 한다) 타입과, 베스트 에포트 (BE: Best Effort, 이하 'BE'라 칭하기로 한다) 서비스 타입 등의 통신 서비스를 제공받는다. In this next-generation communication system, a receiver, such as a terminal, is a communication service having various QoS from a transmitter, such as a base station (BS), for example, an Unsolicited Granted Service (UGS) type. A real time polling service (rtPS) type, a non real time polling service (nrtPS) type, Communication service such as Best Effort (BE) service type is provided.

한편, 차세대 통신 시스템이 사용자에게 다양한 QoS를 가지는, 즉 UGS 타입과, rtPS 타입과, nrtPS 타입과, BE 타입 등의 통신 서비스를 제공하기 위해서는 기지국이 스케줄링을 수행하여 데이터를 적응적으로 단말기에게 송신하여야 한다. Meanwhile, in order to provide communication services such as UGS type, rtPS type, nrtPS type, and BE type, the next-generation communication system has various QoS to the user, the base station performs scheduling and transmits data to the terminal adaptively. shall.

그러나, 현재 차세대 통신 시스템에서는 사용자의 QoS를 보장하는 통신 서비스를 제공하기 위한 구체적인 방안이 제시되지 않았다. 특히, 앞서 설명한 바와 같이 사용자에게 다양한 QoS를가지는 통신 서비스를 적응적으로 제공하기 위한 방안이 필요하다. 다시 말해, 상기 다양한 서비스 타입의 데이터를 적응적으로 제공하기 위한 스케줄링 방안이 필요하다.However, in the current next generation communication system, a specific method for providing a communication service for guaranteeing QoS of a user has not been proposed. In particular, as described above, a method for adaptively providing a communication service having various QoS to a user is needed. In other words, there is a need for a scheduling scheme for adaptively providing data of the various service types.

따라서, 본 발명은 통신 시스템에서 적응적으로 데이터 트래픽을 스케줄링하 는 시스템 및 방법을 제안한다.Accordingly, the present invention proposes a system and method for adaptively scheduling data traffic in a communication system.

또한 본 발명은 통신 시스템에서 다양한 QoS를 갖는 통신 서비스를 제공하기 위한 데이터 트래픽 스케줄링 시스템 및 방법을 제안한다.In addition, the present invention proposes a data traffic scheduling system and method for providing a communication service having various QoS in a communication system.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작원리를 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, the operation principle of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to intentions or customs of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.

본 발명은 통신 시스템에서 적응적으로 데이터 트래픽을 스케줄링 하는 시스템 및 방법을 제안한다. The present invention proposes a system and method for adaptively scheduling data traffic in a communication system.

후술할 본 발명의 실시 예에서는 음성 서비스와 같은 최대 허용 지연 시간, 즉 실시간 지연에 민감한 음성 인터넷 프로토콜(VoIP: voice over Internet Protocol) 타입의 데이터 트래픽과, 처리량을 우선적으로 고려하는 베스트 에포트 (BE: Best Effort, 이하 'BE'라 칭하기로 한다) 타입의 데이터 트래픽을 적응적으로 스케줄링 하는 방안에 대해 설명하기로 한다.In an embodiment of the present invention to be described below, a best effort (BE) that considers data traffic and a throughput of a voice over Internet Protocol (VoIP) type sensitive to a maximum allowable delay time such as a voice service, that is, a real time delay, is preferred. A method of adaptively scheduling data traffic of type Best Effort (hereinafter, referred to as 'BE') will be described.

먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템은 BE 타입의 데이터 트래픽과, VoIP 타입의 데이터 트래픽이 기지국 MAC 계층의 하나의 스케줄러(Scheduler)에서 스케줄링을 수행한다고 가정하기로 하여 설명하기로 한다. First, a communication system according to an embodiment of the present invention will be described on the assumption that BE type data traffic and VoIP type data traffic are scheduled by one scheduler of the base station MAC layer.

한편, 일반적인 BE 타입의 데이터 트래픽의 스케줄링을 수행하기 위한 스케줄러는 비례 평등(Proportional Fair, 이하'PF'라 칭하기로 한다) 알고리즘 방식을 이용한다. 상기 PF 알고리즘 방식은 현재 사용자의 채널 상황과 사용자 간의 공정성을 위해 평균 처리량 파라미터의 비를 이용한다. 즉, 상기 PF 스케줄러는 하기 수학식 1에서 제안하는 스케줄링 알고리즘을 통해 출력되는 메트릭 중 가장 큰 값을 가지는 사용자를 선택하여 통신 서비스를 제공함으로써 전체 처리량(throughput)을 최대화 하도록 한다.On the other hand, the scheduler for scheduling the typical BE-type data traffic uses a proportional fair (hereinafter, referred to as PF) algorithm. The PF algorithm uses a ratio of average throughput parameters for fairness between the current user's channel situation and the user. That is, the PF scheduler selects the user having the largest value among the metrics output through the scheduling algorithm proposed by Equation 1 to provide a communication service to maximize the overall throughput.

Figure 112007039691144-PAT00001
Figure 112007039691144-PAT00001

여기서 상기

Figure 112007039691144-PAT00002
은 i번째 사용자의 n 번째 전송 시점의 채널 상황에서 제공 가능한 전송 레이트를 의미하며, 상기
Figure 112007039691144-PAT00003
은 저역 통과 필터링 된 사용자의 평균 처리량을 의미한다. 즉, 상기 i번째 사용자의 n번째 전송 시점의 채널 상황에서 제공 가능한 전송 레이트에서 저역 통과 필터링 된 사용자의 평균 처리량을 나눈 값 중 가장 큰 값을 가지는 사용자를 선택한다.Where above
Figure 112007039691144-PAT00002
Denotes a transmission rate that can be provided in a channel situation of an nth transmission time point of an i-th user.
Figure 112007039691144-PAT00003
Means the average throughput of lowpass filtered users. That is, the user having the largest value among the values obtained by dividing the average throughput of the low pass filtered user by the transmission rate that can be provided in the channel situation at the nth transmission time of the i th user is selected.

그러나, 상기 수학식 1과 같은 스케줄링 알고리즘을 사용하는 스케줄러는 VoIP 타입의 데이터 트래픽의 QoS를 만족시키지 못한다. 따라서, 상기 스케줄러는 시간 지연 요소를 반영한 하기 수학식2와 같은 스케줄링 알고리즘을 제안한다.However, the scheduler using the scheduling algorithm as shown in Equation 1 does not satisfy the QoS of the data traffic of the VoIP type. Therefore, the scheduler proposes a scheduling algorithm such as Equation 2 below reflecting the time delay factor.

Figure 112007039691144-PAT00004
Figure 112007039691144-PAT00004

여기서 상기

Figure 112007039691144-PAT00005
는 n번째 전송 시점에 i번째 사용자에 대해 버퍼가 스케줄링 해야 할 VoIP 타입의 데이터 트래픽의 데이터 양을 나타내며, 상기
Figure 112007039691144-PAT00006
는 n번째 전송 시점에서 스케줄러에 허용된 최대 허용 지연 시간까지 남은 시간을 나타낸다. 또한
Figure 112007039691144-PAT00007
Figure 112007039691144-PAT00008
은 서로 같거나 또는 상이한 시스템의 가중치를 나타낸다. 일 예로 BE 타입의 데이터 트래픽의 경우 가중치 값은 0으로 설정할 수 있다. 상기 수학식 2에서 제안한 스케줄링 알고리즘을 이용하여 상기 스케줄러는 처리 지연이 오래된 순서대로 VoIP 타입의 데이터 트래픽을 우선적으로 선택하여 스케줄링 한다.Where above
Figure 112007039691144-PAT00005
Denotes the amount of data of VoIP type data traffic that the buffer should schedule for the i th user at the n th transmission time point.
Figure 112007039691144-PAT00006
Represents the time remaining from the nth transmission time to the maximum allowable delay time allowed for the scheduler. Also
Figure 112007039691144-PAT00007
Wow
Figure 112007039691144-PAT00008
Denote weights of the same or different systems. For example, in the case of the BE type data traffic, the weight value may be set to 0. Using the scheduling algorithm proposed in Equation 2, the scheduler preferentially selects and schedules the VoIP type data traffic in the order of the longest processing delay.

그러나, 상기 수학식2에서 제안한 스케줄링 알고리즘을 이용한 스케줄러는 항상 효율적이지 못하다. 다시 말해, BE 타입의 데이터 트래픽의 출력 메트릭 값이 VoIP 타입의 통신 서비스의 출력 메트릭 값보다 큰 값이 출력되어 상기 BE 타입의 데이터 트래픽이 먼저 스케줄링 되는 경우가 발생할 수 있다. 이에 따라, 상기 VoIP 타입의 데이터 트래픽을 제공하는 통신 서비스의 QoS가 영향을 받는다. 따라서 BE 타입의 데이터 트래픽과 VoIP 타입의 데이터 트래픽이 혼재하고 있는 통신 시스템에서 하기 수학식 3과 같은 스케줄링 알고리즘을 제안한다.However, the scheduler using the scheduling algorithm proposed in Equation 2 is not always efficient. In other words, a case in which the output metric value of the BE type data traffic is greater than the output metric value of the VoIP type communication service may be output so that the BE type data traffic is scheduled first. Accordingly, the QoS of the communication service providing the VoIP type data traffic is affected. Therefore, a scheduling algorithm as shown in Equation 3 is proposed in a communication system in which BE type data traffic and VoIP type data traffic are mixed.

Figure 112007039691144-PAT00009
Figure 112007039691144-PAT00009

여기서 상기

Figure 112007039691144-PAT00010
는 i번째 사용자의 스케줄링 우선순위(priority)를 나타낸다. 상기
Figure 112007039691144-PAT00011
는 VoIP 타입의 데이터 트래픽의 경우 가장 큰 값을 갖는다. 또한
Figure 112007039691144-PAT00012
는 가중치를 나타낸다. Where above
Figure 112007039691144-PAT00010
Represents the scheduling priority of the i-th user. remind
Figure 112007039691144-PAT00011
Has the largest value for data traffic of VoIP type. Also
Figure 112007039691144-PAT00012
Denotes a weight.

상기 수학식 3에서 제안한 스케줄링 알고리즘을 통한 스케줄링은 상기 수학식 2의 알고리즘에 비해 효율적이다. 그러나, 상기 VoIP 타입과 같은 우선순위가 높은 데이터 트래픽이 존재할 경우, 우선순위 값이 상대적으로 낮은 BE 타입의 데이터 트래픽이 스케줄링 될 확률이 낮아진다. 따라서 상기 수학식 3에서 제안한 스케줄링 알고리즘을 통한 스케줄링은 BE 타입의 데이터 트래픽을 제공하는 통신 서비스의 QoS 에 영향을 준다.Scheduling through the scheduling algorithm proposed by Equation 3 is more efficient than the algorithm of Equation 2. However, when high priority data traffic such as the VoIP type is present, the probability of BE type data traffic having a relatively low priority value being scheduled becomes low. Therefore, scheduling through the scheduling algorithm proposed in Equation 3 affects the QoS of the communication service providing the BE type data traffic.

이에 따라, 통신 시스템에서 상기 BE 타입의 데이터 트래픽과, VoIP 타입의 데이터 트래픽이 혼재할 경우, 상기 BE 타입의 데이터 트래픽과 상기 VoIP 타입의 데이터 트래픽을 적응적으로 스케줄링 하기 위해 하기 수학식 4와 같은 스케줄링 알고리즘을 제안한다.Accordingly, when the BE type data traffic and the VoIP type data traffic are mixed in a communication system, Equation 4 is used to adaptively schedule the BE type data traffic and the VoIP type data traffic. We propose a scheduling algorithm.

Figure 112007039691144-PAT00013
Figure 112007039691144-PAT00013

여기서, 상기

Figure 112007039691144-PAT00014
Figure 112007039691144-PAT00015
를 나타내며, BE 타입의 데이터 트래픽의 경우,
Figure 112007039691144-PAT00016
이다. Where
Figure 112007039691144-PAT00014
Figure 112007039691144-PAT00015
For BE type data traffic,
Figure 112007039691144-PAT00016
to be.

또한

Figure 112007039691144-PAT00017
은 경계 지연 함수를 나타낸다. 한편, 상기 BE 타입의 데이터 트래픽은
Figure 112007039691144-PAT00018
이며, 상기 BE 타입의 데이터 트래픽은 본 발명에서 제안하는 경계 지연 함수에 의해 적응적으로 스케줄링 된다. Also
Figure 112007039691144-PAT00017
Denotes a boundary delay function. Meanwhile, the BE type data traffic
Figure 112007039691144-PAT00018
The BE type data traffic is adaptively scheduled by the boundary delay function proposed in the present invention.

즉, 상기 경계 지연 함수의 경계 지연 값이 각 사용자의 채널 환경에 적응적으로 변화하여 상기 BE 타입의 데이터 트래픽의 전송 효율을 높인다.That is, the boundary delay value of the boundary delay function is adaptively changed to the channel environment of each user to increase the transmission efficiency of the BE type data traffic.

그러면 여기서 도 1을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 제안하는 경계 지연 함수의 개념도를 설명하기로 한다.Next, a conceptual diagram of the boundary delay function proposed by the communication system according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 제안하는 경계 지연 함수를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a boundary delay function proposed by a communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 상기 경계 지연 함수는 경계 지연 값

Figure 112007039691144-PAT00019
(101)을 갖는다. 상기
Figure 112007039691144-PAT00020
값(101) 이전에는
Figure 112007039691144-PAT00021
이므로, 스케줄러는 VoIP 타입의 데이터 트래픽을 스케줄링 하지 않는다. 즉, 상기
Figure 112007039691144-PAT00022
값(101) 이전에는 BE 타입의 데이터 트래픽을 선택하여 스케줄링을 수행한다. 또한 상기
Figure 112007039691144-PAT00023
값(101) 이후에는 우선 순위가 높은 VoIP 타입의 데이터 트래픽을 선택하여 스케줄링을 수행한다.Referring to FIG. 1, the boundary delay function is a boundary delay value.
Figure 112007039691144-PAT00019
Has 101. remind
Figure 112007039691144-PAT00020
Before the value (101)
Figure 112007039691144-PAT00021
Therefore, the scheduler does not schedule data traffic of VoIP type. That is
Figure 112007039691144-PAT00022
Before the value 101, the BE type data traffic is selected to perform scheduling. Also above
Figure 112007039691144-PAT00023
After the value 101, scheduling is performed by selecting data traffic of a high priority VoIP type.

다음으로 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 스케줄러가 스케줄링 하는 과정을 설명하기로 한다.Next, a process of scheduling by a scheduler in a communication system according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 스케줄러가 스케줄링 하는 과정을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a process of scheduling by a scheduler in a communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 먼저 201단계에서 상기 스케줄러는 사용자의 인덱스를 확인하고 203단계로 진행한다. 203단계에서 상기 스케줄러는 상기 사용자에게 제공할 VoIP 타입의 데이터 트래픽이 존재하는지 판단한다. 상기 판단 결과, VoIP 타입의 데이터 트래픽이 존재한다면 205단계로 진행하고, 상기 VoIP 타입의 데이터 트래픽이 존재하지 않는다면 211단계로 진행한다.Referring to FIG. 2, in step 201, the scheduler checks a user index and proceeds to step 203. In step 203, the scheduler determines whether there is data type of VoIP type to be provided to the user. As a result of the determination, if there is the VoIP type data traffic, the process proceeds to step 205, and if there is no VoIP type data traffic, the process proceeds to step 211.

만일 상기 사용자에게 제공할 VoIP 타입의 데이터 트래픽이 존재하지 않는다면, 즉, BE 타입의 데이터 트래픽이 존재한다면, 211단계로 진행하여

Figure 112007039691144-PAT00024
을 이용하여 메트릭 값을 출력하고 213단계로 진행한다.If there is no VoIP type data traffic to be provided to the user, i.e., BE type data traffic exists, the process proceeds to step 211.
Figure 112007039691144-PAT00024
And outputs the metric value using step 213.

반면, 상기 사용자에게 제공할VoIP 타입의 데이터 트래픽이 존재 한다면, 상 기 스케줄러는 205단계로 진행하여 경계 지연 함수의 경계 지연 값이VoIP 타입의 데이터 트래픽이 제공되어야 하는 최대 서비스 지연 시간, 즉, 상기 VoIP 타입의 데이터 트래픽이 제공되어야 하는 최대 시간이 남은 시간 보다 큰지 판단한다. 상기 판단 결과, 경계 지연 함수의 경계 지연 값이 서비스 지연 시간 보다 클 경우, 상기 스케줄러는 207단계로 진행하여

Figure 112007039691144-PAT00025
을 선택, 즉, 상기 VoIP 타입의 데이터 트래픽을 선택하고 211단계로 진행한다. 상기 211단계에서 상기 스케줄러는
Figure 112007039691144-PAT00026
을 이용하여 메트릭 값을 출력하고 213단계로 진행한다.On the other hand, if there is a VoIP type data traffic to be provided to the user, the scheduler proceeds to step 205 and the boundary delay value of the boundary delay function is the maximum service delay time for which the VoIP type data traffic should be provided, that is, the It is determined whether the maximum time that the VoIP type data traffic should be provided is greater than the remaining time. If the boundary delay value of the boundary delay function is greater than the service delay time, the scheduler proceeds to step 207.
Figure 112007039691144-PAT00025
Ie, select the VoIP type data traffic and proceed to step 211. The scheduler in step 211
Figure 112007039691144-PAT00026
And outputs the metric value using step 213.

한편, 상기 판단 결과, 경계 지연 함수의 경계 지연 값이 서비스 지연 시간 보다 작을 경우, 상기 스케줄러는 209단계로 진행하여

Figure 112007039691144-PAT00027
을 선택, 즉, 상기 VoIP 타입의 데이터 트래픽을 선택하지 못하고, 즉, 상기 VoIP 타입의 데이터 트래픽을 폐기하고211단계로 진행한다. 상기 211단계에서 상기 스케줄러는
Figure 112007039691144-PAT00028
을 이용하여 메트릭 값을 출력하고 213단계로 진행한다. 이 때, 상기 스케줄러는
Figure 112007039691144-PAT00029
을 삽입하여 계산하므로, 상기
Figure 112007039691144-PAT00030
는 '0'이 되어 스케줄링을 수행하지 못하게 된다.If the boundary delay value of the boundary delay function is smaller than the service delay time, the scheduler proceeds to step 209.
Figure 112007039691144-PAT00027
Select, ie, fail to select the VoIP type data traffic, that is, discard the VoIP type data traffic and proceed to step 211. The scheduler in step 211
Figure 112007039691144-PAT00028
And outputs the metric value using step 213. At this time, the scheduler is
Figure 112007039691144-PAT00029
Is calculated by inserting
Figure 112007039691144-PAT00030
Becomes '0' to prevent scheduling.

상기 213단계에서 상기 스케줄러는 또 다른 사용자가 존재하는지 확인하여 또 다른 사용자가 존재한다면, 215단계를 거쳐 203단계로 진행하고, 또 다른 사용자가 존재하지 않는다면 217단계로 진행하여 상기 211단계에서 출력된 메트릭 값에 상응하여 스케줄링을 수행하고 종료한다.In step 213, the scheduler checks whether another user exists, and if another user exists, proceeds to step 203 through step 215, and proceeds to step 217 if another user does not exist. The scheduling is performed according to the metric value and the process ends.

한편, 상기 경계 지연 함수의 경계 지연 값은 VoIP 타입의 데이터 트래픽을 제공받는 사용자의 접속 채널 환경에 상응하여 상이한 값을 갖는다. 일 예로, 상기 사용자가 접속한 채널의 환경이 양호한 경우, 상기 경계 지연 값은 비교적 높은 값을 갖고, 상기 사용자가 접속한 채널의 환경이 열악할 경우, 상기 경계 지연 값은 비교적 낮은 값을 갖는다.On the other hand, the boundary delay value of the boundary delay function has a different value corresponding to the access channel environment of the user receiving the VoIP type data traffic. For example, when the environment of the channel accessed by the user is good, the boundary delay value has a relatively high value, and when the environment of the channel accessed by the user is poor, the boundary delay value has a relatively low value.

상술한 바와 같이, 상기 경계 지연 함수의 경계 지연 값은 사용자의 접속 채널 환경에 상응하여 적응적으로 변화한다. 상기 사용자의 접속 채널 환경에 상응하여 상기 경계 지연 값이 변화하는 과정은 하기 수학식 5와 같은 알고리즘에 의해 수행된다.As described above, the boundary delay value of the boundary delay function is adaptively changed according to the access channel environment of the user. The process of changing the boundary delay value corresponding to the access channel environment of the user is performed by an algorithm shown in Equation 5 below.

Figure 112007039691144-PAT00031
Figure 112007039691144-PAT00031

여기서 상기

Figure 112007039691144-PAT00032
은 i번째 VoIP 타입의 데이터 트래픽의 n번째 전송 시점에서의 경계 지연 값을 나타낸다. 또한 상기
Figure 112007039691144-PAT00033
는 적응형 단계를 나타내며, 본 발명의 통신 시스템에 의해 미리 설정된 스텝 사이즈(Step-Size)와 QoS 에 따른 목표 에러율을 나타내는 타겟 블록 오류율(BLER)에 의해 구성된다. 즉, 상기
Figure 112007039691144-PAT00034
은 하기 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.Where above
Figure 112007039691144-PAT00032
Denotes a boundary delay value at the nth transmission time point of the i-th VoIP type data traffic. Also above
Figure 112007039691144-PAT00033
Denotes an adaptive step, and is constituted by a target block error rate (BLER) indicating a step size and a target error rate according to QoS preset by the communication system of the present invention. That is
Figure 112007039691144-PAT00034
Can be expressed as in Equation 6 below.

Figure 112007039691144-PAT00035
Figure 112007039691144-PAT00035

본 발명에서는 상기 스텝 사이즈가 1이며, VoIP 타입의 데이터 트래픽의 목표 에러율은 2% 이다. 또한 타겟 BLER은 0.02의 값을 갖는다.In the present invention, the step size is 1, and the target error rate of the data traffic of the VoIP type is 2%. The target BLER also has a value of 0.02.

한편, 기지국은 에러 감지 장치를 포함한다고 가정하기로 한다. 이 때, 상기 기지국 내의 에러 감지 장치는 n번째 전송 시점에서 VoIP 타입의 데이터 트래픽의 순환 잉여 검사(CRC: cyclic-redundancy-check, 이하 'CRC'라 칭하기로 한다)를 수행하여 CRC 에러가 발생하였는지 검사한다. 또한 상기 기지국에서 서비스 지연으로 인해 VoIP 타입의 데이터 트래픽이 에러가 발생한 경우, 상기 경계 지연 함수의 경계 지연 값은 미리 설정된 초기 경계 지연 값으로 갱신된다. 한편, 상기 CRC 에러가 발생하지 않았거나, VoIP 타입의 데이터 트래픽이 에러가 발생하지 않은 경우, 상기 경계 지연 함수의 경계 지연 값은 상기 수학식 6을 통해 변화한다.On the other hand, it is assumed that the base station includes an error detection device. At this time, the error detection apparatus in the base station performs a cyclic redundancy check (CRC: cyclic redundancy check, hereinafter referred to as 'CRC') of the VoIP type data traffic at the nth transmission time point, whether a CRC error has occurred. Check it. In addition, when an error occurs in the VoIP type data traffic due to service delay in the base station, the boundary delay value of the boundary delay function is updated to a preset initial boundary delay value. On the other hand, when the CRC error does not occur or the VoIP type data traffic does not generate an error, the boundary delay value of the boundary delay function is changed through Equation 6.

다음으로 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 수학식 5에 의해 수행되는 점프 알고리즘의 동작 예를 설명하기로 한다.Next, an operation example of a jump algorithm performed by Equation 5 in a communication system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 점프 알고리즘의 동작 예를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an operation example of a jump algorithm in a communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 상기 기지국은 상기 기지국 내 에러감지장치에서 VoIP 타 입의 데이터 트래픽의 CRC 에러 또는 서비스 지연에 의한 에러를 검사한다. 상기 에러 검사 결과, 상기 VoIP 타입의 데이터 트래픽에 에러가 발생하지 않은 경우, 스케줄러가 수행해야할 서비스 지연 시간에 따른 경계 지연 값을 증가시킨다(301). 이 때, 상기 경계 지연 값은 미리 설정된 최대 지연 경계 값 까지만 증가시킬 수 있다.Referring to Figure 3, the base station checks the error due to the CRC error or service delay of the data traffic of the VoIP type in the error detection device in the base station. If an error does not occur in the VoIP type data traffic as a result of the error checking, the threshold delay value according to the service delay time to be performed by the scheduler is increased (301). In this case, the boundary delay value may be increased only up to a preset maximum delay boundary value.

만일, 상기 에러 검사 결과 에러가 발생한 경우(303), 상기 서비스 지연 시간에 따른 경계 지연 값은 초기 경계 지연 값으로 초기화한다. 또한 상기 초기 경계 지연 값으로 초기화 한 후, 또 다시 에러 검사를 하여 상기 에러 검사 결과 에러가 발생하지 않은 경우, 스케줄러가 수행해야할 서비스 지연 시간에 따른 경계 지연 값을 증가시킨다(305).If an error occurs as a result of the error checking (303), the boundary delay value according to the service delay time is initialized to an initial boundary delay value. In addition, after initializing the initial boundary delay value and performing error check again, if no error occurs as a result of the error check, the threshold delay value according to the service delay time to be performed by the scheduler is increased (305).

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

상기한 바와 같이, 본 발명은 통신 시스템에서 다양한 서비스 품질을 가지는 통신 서비스를 적응적으로 제공하기 위하여 경계 지연 함수를 이용한 스케줄링 알고리즘을 제안하여 사용자가 원하는 서비스 품질에 상응하는 통신 서비스를 제공할 수 있다는 이점이 있다.As described above, the present invention proposes a scheduling algorithm using a boundary delay function to adaptively provide a communication service having various quality of service in a communication system, thereby providing a communication service corresponding to a desired quality of service. There is an advantage.

Claims (14)

통신 시스템에서 데이터 스케줄링 방법에 있어서,In the data scheduling method in a communication system, 상기 데이터가 실시간 서비스를 제공하는 데이터인지 비실시간 서비스를 제공하는 데이터인지 판단하는 과정과,Determining whether the data is a data providing a real time service or a data providing a non real time service; 상기 판단 결과, 상기 데이터가 실시간 서비스를 제공하는 데이터인 경우, 상기 데이터의 서비스 지연 시간과 미리 설정된 경계 지연 값을 비교하는 과정과,As a result of the determination, when the data is data providing a real-time service, comparing the service delay time of the data with a preset boundary delay value; 상기 비교 결과, 상기 미리 설정된 경계 지연 값이 클 경우, 상기 데이터를 스케줄링 하는 과정을 포함하는 데이터 스케줄링 방법.And scheduling the data when the preset boundary delay value is large as a result of the comparison. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 비교 결과, 상기 미리 설정된 경계 지연 값이 작을 경우, 상기 데이터를 폐기하는 과정을 더 포함하는 데이터 스케줄링 방법.And discarding the data when the preset boundary delay value is small as a result of the comparison. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 경계 지연 값은,The boundary delay value is, 서비스 품질이 높은 데이터를 제공받기를 원하는 사용자의 접속 채널 환경에 상응하여 결정된 값임을 특징으로 하는 데이터 스케줄링 방법.And a value determined according to an access channel environment of a user who wants to receive high quality data. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 판단 결과, 상기 데이터가 비실시간 서비스를 제공하는 데이터인 경우, 상기 데이터를 스케줄링 하는 과정을 포함하는 데이터 스케줄링 방법.And if the data is data providing a non-real-time service as a result of the determination, scheduling the data. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 비실시간 서비스를 제공하는 데이터는 베스트 에포트 타입의 데이터임을 특징으로 하는 데이터 스케줄링 방법.And the data providing the non-real-time service is data of a best effort type. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 실시간 서비스를 제공하는 데이터는 음성 서비스 임을 특징으로 하는 데이터 스케줄링 방법.And data providing the real time service is a voice service. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 데이터를 스케줄링 하는 과정은,Scheduling the data, 수학식
Figure 112007039691144-PAT00036
를 통해 데이터를 스케줄링 함을 특징으로 하는 데이터 스케줄링 방법.
Equation
Figure 112007039691144-PAT00036
Data scheduling method, characterized in that for scheduling data through.
상기
Figure 112007039691144-PAT00037
는 i번째 사용자의 스케줄링 우선순위를 나타내며, 상기
Figure 112007039691144-PAT00038
는 가중치를 나타내며, 상기
Figure 112007039691144-PAT00039
Figure 112007039691144-PAT00040
이며, 상기
Figure 112007039691144-PAT00041
은 i번째 사용자의 n번째 전송시점의 채널 상황에서 제공 가능한 전송 레이트를 나타내며, 상기
Figure 112007039691144-PAT00042
는 사용자의 평균 처리량을 나타내며,
Figure 112007039691144-PAT00043
는 n번째 전송시점에 i번째 사용자에 대해 버퍼가 스케줄링 되어야 할 실시간 서비스 타입의 데이터의 양을 나타내며,
Figure 112007039691144-PAT00044
는 n번째 전송시점에서 스케줄러에 허용된 최대 허용 지연 시간까지 남은시간을 나타내며, 상기
Figure 112007039691144-PAT00045
는 경계 지연 함수를 나타냄.
remind
Figure 112007039691144-PAT00037
Denotes the scheduling priority of the i-th user,
Figure 112007039691144-PAT00038
Represents a weight, and
Figure 112007039691144-PAT00039
Is
Figure 112007039691144-PAT00040
And said
Figure 112007039691144-PAT00041
Denotes a transmission rate that can be provided in a channel situation of an nth transmission point of an i-th user.
Figure 112007039691144-PAT00042
Represents your average throughput,
Figure 112007039691144-PAT00043
Represents the amount of data of the real-time service type for which the buffer should be scheduled for the i-th user at the nth transmission time.
Figure 112007039691144-PAT00044
Represents the remaining time until the maximum allowable delay time allowed for the scheduler at the nth transmission time point.
Figure 112007039691144-PAT00045
Denotes the boundary delay function.
통신 시스템에서 데이터 스케줄링 시스템에 있어서,In a data scheduling system in a communication system, 상기 데이터가 실시간 서비스를 제공하는 데이터인지 비실시간 서비스를 제공하는 데이터인지 판단하고, 상기 판단 결과, 상기 데이터가 실시간 서비스를 제공하는 데이터인 경우, 상기 데이터의 서비스 지연 시간과 미리 설정된 경계 지연 값을 비교하고, 상기 비교 결과, 상기 미리 설정된 경계 지연 값이 클 경우, 상기 데이터를 스케줄링 하는 스케줄러를 포함하는 데이터 스케줄링 시스템.It is determined whether the data is a data providing a real time service or a data providing a non-real time service. If the data is data providing a real time service, the service delay time and a preset boundary delay value of the data are determined. And a scheduler for scheduling the data when the preset boundary delay value is large as a result of the comparison. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 스케줄러는,The scheduler, 상기 비교 결과, 상기 미리 설정된 경계 지연 값이 작을 경우, 상기 데이터를 폐기함을 특징으로 하는 데이터 스케줄링 시스템.And discarding the data when the preset boundary delay value is small as a result of the comparison. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 경계 지연 값은,The boundary delay value is, 서비스 품질이 높은 데이터를 제공받기를 원하는 사용자의 접속 채널 환경에 상응하여 결정된 값임을 특징으로 하는 데이터 스케줄링 시스템.And a value determined according to an access channel environment of a user who wants to receive high quality data. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 스케줄러는,The scheduler, 상기 판단 결과, 상기 데이터가 비실시간 서비스를 제공하는 데이터인 경우, 상기 데이터를 스케줄링 함을 특징으로 하는 데이터 스케줄링 시스템.And if the data is data providing a non-real-time service as a result of the determination, scheduling the data. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 비실시간 서비스를 제공하는 데이터는 베스트 에포트 타입의 데이터임을 특징으로 하는 데이터 스케줄링 시스템.And the data providing the non-real time service is data of a best effort type. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 실시간 서비스를 제공하는 데이터는 음성 서비스 임을 특징으로 하는 데이터 스케줄링 시스템.And data providing the real time service is a voice service. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 스케줄러는,The scheduler, 수학식
Figure 112007039691144-PAT00046
를 통해 데이터를 스케줄링 함을 특징으로 하는 데이터 스케줄링 시스템.
Equation
Figure 112007039691144-PAT00046
Data scheduling system, characterized in that for scheduling data through.
상기
Figure 112007039691144-PAT00047
는 i번째 사용자의 스케줄링 우선순위를 나타내며, 상기
Figure 112007039691144-PAT00048
는 가중치를 나타내며, 상기
Figure 112007039691144-PAT00049
Figure 112007039691144-PAT00050
이며, 상기
Figure 112007039691144-PAT00051
은 i번째 사용자의 n번째 전송시점의 채널 상황에서 제공 가능한 전송 레이트를 나타내며, 상기
Figure 112007039691144-PAT00052
는 사용자의 평균 처리량을 나타내며,
Figure 112007039691144-PAT00053
는 n번째 전송시점에 i번째 사용자에 대해 버퍼가 스케줄링 되어야 할 실시간 서비스 타입의 데이터의 양을 나타내며,
Figure 112007039691144-PAT00054
는 n번째 전송시점에서 스케줄러에 허용된 최대 허용 지연 시간까지 남은시간을 나타내며, 상기
Figure 112007039691144-PAT00055
는 경계 지연 함수를 나타냄.
remind
Figure 112007039691144-PAT00047
Denotes the scheduling priority of the i-th user,
Figure 112007039691144-PAT00048
Represents a weight, and
Figure 112007039691144-PAT00049
Is
Figure 112007039691144-PAT00050
And said
Figure 112007039691144-PAT00051
Denotes a transmission rate that can be provided in a channel situation of an nth transmission point of an i-th user.
Figure 112007039691144-PAT00052
Represents your average throughput,
Figure 112007039691144-PAT00053
Represents the amount of data of the real-time service type for which the buffer should be scheduled for the i-th user at the nth transmission time.
Figure 112007039691144-PAT00054
Represents the remaining time until the maximum allowable delay time allowed for the scheduler at the nth transmission time point.
Figure 112007039691144-PAT00055
Denotes the boundary delay function.
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