KR20110066863A - Method and apparatus for resource allocation - Google Patents

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KR20110066863A
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전선심
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한국전자통신연구원
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Abstract

PURPOSE: A method and apparatus for efficiently allocating wireless resources are provided to allocate wireless resources in order to assure service quality by the service identifier. CONSTITUTION: A resource allocation apparatus determines one of a unicast mode or a multicast mode as a service transmission mode to a plurality of terminals(S520). The resource allocation apparatus determines one of a dynamic resource allocation method, a semi-dynamic resource allocation method, or a static resource allocation method based on the determined transmission mode(S540,S550,S560). The resource allocation apparatus allocates the wireless resources by the determined allocation method(S570).

Description

자원 할당 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR RESOURCE ALLOCATION}Resource allocation method and device {METHOD AND APPARATUS FOR RESOURCE ALLOCATION}

본 발명은 자원 할당 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a resource allocation method and apparatus.

모바일 IPTV(Mobile Internet Protocol Television)란 인터넷 프로토콜 기반의 무선망에서 비디오, 오디오, 데이터 등의 콘텐츠를 제공하는 서비스로서, 유선망의 IPTV 서비스를 무선망에서 제공하는 것이다. 모바일 IPTV 서비스는 채널 형태의 다수의 서비스를 전송하며, 또한 같은 서비스를 다수의 단말로 전송하여야 하므로, 자원을 효율적으로 할당하기 위한 방법과 스케줄링 방법이 필요하다. 또한 모바일 IPTV 서비스는 서비스 품질(Quality of Service, QoS)을 높이기 위해 최소 데이터 전송률을 보장하여야 한다. 특히 모바일 IPTV는 무선망의 특성상 간섭과 음영 지역 등으로 무선 환경이 유선망에 비해 더 열악하므로 한정된 무선 자원 내에서 서비스 품질을 높이기 위한 기술 개발이 요구된다.Mobile IPTV (Mobile Internet Protocol Television) is a service that provides content such as video, audio, and data in an internet protocol based wireless network, and provides IPTV service of a wired network in a wireless network. Since the mobile IPTV service transmits a plurality of services in a channel form, and also transmits the same service to a plurality of terminals, a method and a scheduling method for efficiently allocating resources are needed. In addition, the mobile IPTV service must guarantee the minimum data rate in order to increase the quality of service (QoS). In particular, the mobile IPTV is inferior to the wired network due to the interference and shadowing area due to the characteristics of the wireless network. Therefore, a technology for improving service quality within a limited radio resource is required.

와이맥스(WIMAX) 서비스는 모바일 IPTV와 같은 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스(Multicast Broadcast Service, MBS)를 정의하고 있다. 와이맥스의 자원 할당 장치는 제어 정보를 가변적으로 할당할 수 있고, 기지국은 MAC 계층에서 다수의 단말을 위한 스케줄링을 수행한다. 이때 무선 자원은 무선 채널 상태에 따라 다르게 할당되며 변조와 코딩 방식도 변경될 수 있는데, 이를 동적 자원 할당 방식이라 한다. 즉, 자원 할당 장치가 동적 자원 할당 방식으로 자원을 할당하는 경우, 제어 정보를 부프레임(subframe) 마다 포함하여 자원을 할당하고, 부프레임마다 제어 정보를 변경할 수 있다.The WiMAX service defines a multicast broadcast service (MBS) to provide multimedia services such as mobile IPTV. The resource allocation apparatus of WiMAX may variably allocate control information, and the base station performs scheduling for a plurality of terminals in the MAC layer. In this case, the radio resources are allocated differently according to the radio channel state and the modulation and coding schemes can be changed. This is called a dynamic resource allocation scheme. That is, when the resource allocation apparatus allocates resources in a dynamic resource allocation scheme, the resource may be allocated by including control information for each subframe, and the control information may be changed for each subframe.

UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)는 모바일 IPTV와 같은 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해 멀티미디어 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스 (Multimedia Broadcast Multicast Service, MBMS)를 정의하고 있다. 방송 및 멀티캐스트 서비스 센터(Broadcast and Multicast-Service Center, BM-SC)와 무선망 제어국(Radio Network Controller, RNC)이 자원을 할당하며, 이들은 MBMS 제어 정보(Multicast Control CHannel, MCCH)를 일정한 간격으로 단말로 송신하고 일정 프레임 동안 MBMS 데이터를 송신한다. 이때 MBMS 데이터 블록 크기는 무선 채널 상태와 무관하게 고정되어 있어서 채널 상태나 피드백 정보에 관계없이 자원이 할당되는데, 이를 정적 자원 할당 방식이라고 한다. 즉, 자원 할당 장치는 정적 자원 할당 방식으로 자원을 할당하는 경우, 자원 할당 구간마다 동일한 제어 정보를 이용하여 자원을 할당한다.UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) defines a Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS) to provide multimedia services such as mobile IPTV. Broadcast and Multicast-Service Center (BM-SC) and Radio Network Controller (RNC) allocate resources, and they allocate MBMS control information (Multicast Control CHannel, MCCH) at regular intervals. And transmits MBMS data for a certain frame. In this case, the MBMS data block size is fixed regardless of the radio channel state, so that resources are allocated regardless of the channel state or feedback information. This is called a static resource allocation method. That is, the resource allocation apparatus allocates resources using the same control information for each resource allocation section when allocating resources in a static resource allocation scheme.

LTE(Long Term Evolution)는 모바일 IPTV와 같은 멀티미디어 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스를 제공한다. 이를 위해 멀티캐스트 제어국(Multicast Coordinate Entity, MCE)이 자원을 할당한다. 멀티캐스트 제어국은 복수의 기지국(evolved Node B, eNB)이 사용하는 주파수 및 시간 자원을 할당하고 변조 및 코딩 방식도 결정한다. 이때 자원 할당 구간은 동적 자원 할당 방식보다 길고, 자원 할당 구간마다 제어 정보가 변경될 수 있는데, 이를 세미 동적 자원 할당 방식이라고 한다.Long Term Evolution (LTE) provides multimedia broadcast and multicast services such as mobile IPTV. To this end, a multicast coordinate entity (MCE) allocates resources. The multicast control station allocates frequency and time resources used by a plurality of base stations (evolved Node B, eNB), and also determines a modulation and coding scheme. At this time, the resource allocation interval is longer than the dynamic resource allocation scheme, and control information may be changed for each resource allocation interval, which is called a semi-dynamic resource allocation scheme.

이상 살펴본 각 통신방송 서비스의 무선 자원 할당 방식에서, 동적 자원 할당 방식은 환경 변화에 따라 자원을 효율적으로 사용하는 반면, 무선 환경 변화를 반영하기 위해서는 모든 단말이 피드백 정보를 전송해야 하므로 기지국이 지속적으로 다량의 피드백 정보를 처리해야 하는 문제가 있다. 정적 자원 할당 방식은 최악의 무선 채널 상태에 있는 사용자를 고려하므로 서비스 품질을 높일 수 있으나 채널 상태를 적절히 반영하지 못하므로 무선 자원 사용이 비효율적이다. 세미 동적 자원 할당 방식은 정적 및 동적 자원 할당 방식의 단점을 보완할 수 있으나, 유니캐스트 전송 방식과 멀티캐스트 전송 모드를 함께 이용할 수 없어 효율적 자원 할당에 한계가 있다. 또한 모바일 IPTV는 다양한 무선 환경의 다수의 단말에게 복수의 서비스를 전송하여야 하므로, 서비스 식별자별로 서비스 품질을 고려해서 자원이 할당되어야 한다.In the radio resource allocation method of each of the above-mentioned communication broadcasting services, the dynamic resource allocation method efficiently uses resources in accordance with environmental changes, while the base station continuously needs to transmit feedback information to reflect the changes in the wireless environment. There is a problem of processing a large amount of feedback information. The static resource allocation method considers the user in the worst wireless channel state, so that the quality of service can be improved, but the use of radio resources is inefficient because it does not properly reflect the channel state. Semi-dynamic resource allocation scheme can compensate for the disadvantages of static and dynamic resource allocation scheme, but there is a limit to efficient resource allocation because unicast transmission mode and multicast transmission mode cannot be used together. In addition, since the mobile IPTV must transmit a plurality of services to a plurality of terminals in various wireless environments, resources should be allocated in consideration of service quality for each service identifier.

본 발명이 해결하려는 과제는 자원 할당 장치에서 각 서비스 식별자별로 서비스 품질을 보장하도록 자원을 할당하는 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method for allocating resources so as to ensure quality of service for each service identifier in a resource allocation apparatus.

본 발명의 한 실시예에 따른 자원 할당 장치가 자원을 할당하는 방법으로서, 서비스를 요구하는 복수의 단말로 상기 서비스를 전송할 전송 모드를 유니캐스트 모드와 멀티캐스트 모드 중 어느 하나의 전송 모드로 결정하는 단계, 결정한 전송 모드에 기초하여 동적 자원 할당 방식, 세미-동적 자원 할당 방식 및 정적 자원 할당 방식 중 어느 하나를 자원 할당 방식으로 결정하는 단계, 그리고 상기 자원 할당 방식에 기초하여 자원을 할당하는 단계를 포함한다.A method of allocating resources by a resource allocating apparatus according to an embodiment of the present invention, comprising: determining a transmission mode of one of a unicast mode and a multicast mode to transmit a service to a plurality of terminals requesting a service; Determining one of a dynamic resource allocation method, a semi-dynamic resource allocation method, and a static resource allocation method as a resource allocation method based on the determined transmission mode, and allocating resources based on the resource allocation method. Include.

상기 방법은 상기 전송 모드가 유니캐스트 모드인 경우, 동적 자원 할당 방식을 상기 자원 할당 방식으로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include determining a dynamic resource allocation scheme as the resource allocation scheme when the transmission mode is a unicast mode.

상기 자원 할당 방식으로 결정하는 단계는, 상기 전송 모드가 멀티캐스트 모드인 경우, 기지국이 셀 경계 영역의 간섭 완화를 위한 기술을 사용하는지에 기초하여 상기 세미-동적 자원 할당 방식 및 상기 정적 자원 할당 방식 중 어느 하나를 자원 할당 방식으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The determining of the resource allocation method may include determining that the semi-dynamic resource allocation method and the static resource allocation method are based on whether a base station uses a technique for interference mitigation of a cell boundary area when the transmission mode is a multicast mode. Determining any one of the resource allocation method.

상기 자원 할당 방식을 결정하는 단계는 상기 기지국이 상기 셀 경계 영역의 간섭 완화를 위한 기술을 사용하는 경우, 상기 자원 할당 방식을 상기 세미-동적 자원 할당 방식으로 결정하는 단계, 그리고 상기 기지국이 상기 셀 경계 영역의 간섭 완화를 위한 기술을 사용하지 않는 경우, 상기 자원 할당 방식을 상기 정적 자원 할당 방식으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The determining of the resource allocation scheme may include determining the resource allocation scheme as the semi-dynamic resource allocation scheme when the base station uses a technique for interference mitigation of the cell boundary region, and the base station determines the cell. When not using a technique for interference mitigation of a boundary region, the method may include determining the resource allocation scheme as the static resource allocation scheme.

상기 세미-동적 자원 할당 방식을 상기 자원 할당 방식으로 결정한 경우, 상기 자원을 할당하는 단계는, 한 부프레임의 길이보다 긴 자원 할당 구간 단위로 자원을 할당하는 단계를 포함하며, 상기 자원 할당 구간마다 포함되는 제어 정보는 가변적일 수 있다.If the semi-dynamic resource allocation scheme is determined as the resource allocation scheme, allocating the resource may include allocating resources in units of resource allocation intervals longer than a length of one subframe, for each resource allocation interval. Control information included may be variable.

상기 세미-동적 자원 할당 방식을 상기 자원 할당 방식으로 결정한 경우, 상기 자원을 할당하는 단계는 상기 복수의 단말의 채널 상태 중 최악의 채널 상태에 기초하여 자원을 할당하는 단계를 포함할 수 있다.When determining the semi-dynamic resource allocation scheme as the resource allocation scheme, allocating the resources may include allocating resources based on the worst channel states among the channel states of the plurality of terminals.

상기 전송 모드를 결정하는 단계는 상기 복수의 단말의 수를 고려하여 유니캐스트 모드와 상기 멀티캐스트 모드 중 어느 하나를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The determining of the transmission mode may include determining one of the unicast mode and the multicast mode in consideration of the number of the plurality of terminals.

상기 어느 하나의 전송 모드로 결정하는 단계는, 상기 서비스를 단일 셀에 전송하는 경우, 상기 단일 셀로 상기 서비스를 전송할 전송 모드를 상기 유니캐스트 모드와 상기 멀티캐스트 모드 중 어느 하나의 전송 모드로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The determining of any one transmission mode may include: when the service is transmitted to a single cell, determining a transmission mode of one of the unicast mode and the multicast mode to transmit the service to the single cell. It may include a step.

상기 어느 하나의 전송 모드로 결정하는 단계는, 상기 서비스를 복수의 셀에 전송하는 경우, 상기 전송 모드를 상기 멀티캐스트 모드로 결정하며, 상기 자원 할당 방식으로 결정하는 단계는 상기 자원 할당 방식을 상기 세미-동적 자원 할당 방식으로 결정할 수 있다.The determining of any one transmission mode may include determining the transmission mode as the multicast mode when the service is transmitted to a plurality of cells, and determining the resource allocation method as the resource allocation method. This can be determined by a semi-dynamic resource allocation scheme.

본 발명의 다른 실시예에 따른 자원 할당 장치에서 복수의 서비스를 세미-동적 자원 할당 방식으로 자원을 할당하는 방법으로서, 자원 할당 단위에서 각 서비스의 최악의 채널 상태에 있는 단말 정보에 기초하여 상기 각 서비스의 최소 전송률을 결정하는 단계, 상기 각 서비스의 전송 지연에 관계되는 정보 그리고 상기 각 서비스의 최소 전송률을 포함하는 서비스 선택 정보에 기초하여 상기 자원 할당 단위에 할당할 서비스를 선택하는 단계, 그리고 상기 선택한 서비스를 상기 자원 할당 단위에서 전송하는 단계를 포함한다.In the resource allocation apparatus according to another embodiment of the present invention, a method for allocating a plurality of services in a semi-dynamic resource allocation scheme, wherein each resource is allocated based on terminal information in a worst channel state of each service in a resource allocation unit. Determining a minimum transmission rate of a service, selecting a service to be allocated to the resource allocation unit based on information related to a transmission delay of each service and service selection information including the minimum transmission rate of each service, and And transmitting the selected service in the resource allocation unit.

상기 전송 지연에 관계되는 정보는 버퍼에서 전송 대기중인 상기 각 서비스의 대기 시간과 상기 각 서비스의 전송 지연 한계값에 기초한 지연 제한값을 포함할 수 있다.The information related to the transmission delay may include a delay limit value based on a waiting time of each service waiting to be transmitted in a buffer and a transmission delay limit value of each service.

상기 각 서비스의 최소 전송률을 결정하는 단계는 상기 자원 할당 단위에서 상기 각 서비스의 평균 전송률에 대한 상기 각 서비스의 최악의 채널 상태에 있는 단말이 가지는 채널 용량의 비율을 상기 각 서비스의 최소 전송률로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The determining of the minimum transmission rate of each service may include determining, as the minimum transmission rate of each service, a ratio of the channel capacity of the terminal in the worst channel state of each service to the average transmission rate of each service in the resource allocation unit. It may include the step.

상기 방법에서 상기 서비스 선택 정보는 상기 각 서비스를 요구하는 단말의 수를 더 포함할 수 있다.In the method, the service selection information may further include the number of terminals requesting each service.

상기 자원 할당 단위에 할당할 하나의 서비스를 선택하는 단계는 상기 각 서비스의 전송 지연에 관계되는 정보, 상기 각 서비스의 최소 전송률 그리고 상기 각 서비스를 요구하는 단말의 수에 기초하여 각 서비스의 기준값을 구하는 단계, 그리고 상기 각 서비스의 기준값 중에서 최대 기준값을 가지는 서비스를 상기 자원 할당 단위에 할당할 서비스로 선택하는 단계를 포함할 수 있다.The step of selecting one service to be allocated to the resource allocation unit is based on information related to the transmission delay of each service, the minimum transmission rate of each service and the reference value of each service based on the number of terminals requesting each service. And selecting a service having a maximum reference value among the reference values of each service as a service to be allocated to the resource allocation unit.

상기 전송 지연에 관계되는 정보는 버퍼에서 전송 대기중인 상기 각 서비스의 대기 시간과 상기 각 서비스의 전송 지연 한계값에 기초한 지연 제한값을 포함하며, 상기 기준값을 구하는 단계는 상기 대기 시간, 상기 지연 제한값, 상기 최소 전송률 그리고 상기 단말의 수를 곱하여 계산할 수 있다.The information related to the transmission delay includes a delay limit value based on a waiting time of each service waiting to be transmitted in a buffer and a transmission delay limit value of each service, and the obtaining of the reference value may include the waiting time, the delay limit value, It may be calculated by multiplying the minimum transmission rate and the number of terminals.

본 발명의 한 실시예에 따른 같은 서비스를 요구하는 복수의 단말을 위해 자원을 할당하는 자원 할당 장치로서, 동적 자원 할당 방식, 세미-동적 자원 할당 방식 그리고 정적 자원 할당 방식 중 어느 하나를 상기 서비스에 해당하는 자원 할당 방식으로 결정하는 자원 할당 방식 결정부, 상기 자원 할당 방식 결정부에서 결정한 자원 할당 방식에 따라 자원을 할당하기 위해 스케줄링하는 스케줄링부, 그리고 상기 스케줄링부의 결과에 기초하여 상기 서비스를 해당하는 자원 할당 단위에 할당하는 자원 할당부를 포함한다.An apparatus for allocating resources for a plurality of terminals requesting the same service according to an embodiment of the present invention, wherein any one of a dynamic resource allocation scheme, a semi-dynamic resource allocation scheme, and a static resource allocation scheme is assigned to the service. A resource allocation method determination unit that determines a corresponding resource allocation method, a scheduling unit that schedules to allocate resources according to the resource allocation method determined by the resource allocation method determination unit, and the service is based on the result of the scheduling unit. And a resource allocating unit for allocating the resource allocation unit.

상기 자원 할당 방식 결정부는 상기 서비스를 복수의 셀에 전송할지 여부, 상기 서비스를 전송할 전송 모드 그리고 기지국이 셀 경계 영역의 간섭 완화 기술을 사용하는지 여부를 계층적으로 판단하여 상기 동적 자원 할당 방식, 세미-동적 자원 할당 방식 그리고 정적 자원 할당 방식 중 어느 하나를 상기 서비스에 해당하는 자원 할당 방식으로 결정할 수 있다.The resource allocation method determination unit hierarchically determines whether to transmit the service to a plurality of cells, a transmission mode for transmitting the service, and whether the base station uses an interference mitigation technique in a cell boundary region. One of a dynamic resource allocation method and a static resource allocation method may be determined as a resource allocation method corresponding to the service.

상기 세미-동적 자원 할당 방식으로 결정한 경우, 상기 스케줄링부는 상기 서비스의 전송 지연에 관계되는 정보, 상기 서비스를 요구하는 복수의 단말 중에서 가장 낮은 서비스 품질을 가지는 단말 정보 그리고 상기 복수의 단말 수에 기초하여 스케줄링할 수 있다.In the case of determining by the semi-dynamic resource allocation method, the scheduling unit is based on information related to transmission delay of the service, terminal information having the lowest quality of service among a plurality of terminals requesting the service, and the number of terminals. Can be scheduled.

본 발명의 실시예에 따르면 자원 할당 장치는 서비스별 특성에 적합한 자원 할당 및 스케줄링 방법을 통해 무선 자원을 효율적으로 이용하고 각 서비스의 품질을 보장하도록 자원을 할당한다.According to an embodiment of the present invention, the resource allocation apparatus allocates resources to efficiently use radio resources and guarantee the quality of each service through a resource allocation and scheduling method suitable for each service characteristic.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 통신 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 자원 할당 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 자원 할당 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 스케줄링 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 자원 할당 장치를 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 자원 할당된 프레임의 예시를 나타내는 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a communication system according to an embodiment of the present invention.
2 to 4 are diagrams illustrating a resource allocation method according to an embodiment of the present invention, respectively.
5 is a flowchart illustrating a resource allocation method according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a scheduling method according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram illustrating an apparatus for allocating resources according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating an example of a resource allocated frame according to an embodiment of the present invention.

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.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

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.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.

본 명세서에서 단말(terminal)은 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.In the present specification, a terminal is a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), a subscriber station (SS), a portable subscriber station (PSS), a user equipment (User Equipment). It may also refer to a user equipment (UE), an access terminal (AT), and the like, and may include all or some functions of a terminal, a mobile terminal, a subscriber station, a portable subscriber station, a user device, an access terminal, and the like.

본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접속점(Access Point, AP), 무선 접속국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node-B), eNB(Evolved Node-B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접속점, 무선 접속국, 노드B, eNB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.In the present specification, a base station (BS) is an access point (AP), a radio access station (Radio Access Station, RAS), a Node B (Node-B), an eNB (Evolved Node-B), a base station (Base transceiver station) It may refer to a Transceiver Station (BTS), a Mobile Multihop Relay (MMR) -BS, or the like, and may include all or a part of functions of an access point, a wireless access station, a Node B, an eNB, a base transceiver station, and an MMR-BS. .

이제 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 자원 할당 방법 및 장치, 그리고 스케줄링 방법에 대해 상세하게 설명한다.A resource allocation method and apparatus and a scheduling method according to an embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 통신 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a communication system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 통신 시스템은 자원을 할당하는 자원 할당 장치(100), 일정 크기의 셀을 관리하며 자원 할당 장치(100)와 연결된 복수의 기지국(200, 210, 220) 그리고 어느 하나의 기지국과 통신하는 복수의 단말(300, 310, 320, 330, 340, 350)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a communication system manages a resource allocation apparatus 100 for allocating resources, manages a cell of a predetermined size, and connects a plurality of base stations 200, 210, and 220 to any one base station connected to the resource allocation apparatus 100. It includes a plurality of terminals (300, 310, 320, 330, 340, 350) in communication with.

자원 할당 장치(100)는 복수의 멀티미디어 서비스를 복수의 단말(300, 310, 320)로 전송하기 위한 무선 자원을 할당한다. 자원 할당 장치(100)는 단일 셀 또는 복수의 셀, 즉 단일 기지국 또는 복수의 기지국의 자원 할당을 관리하며, 해당 셀에 위치한 단말에 서비스를 제공하기 위해 자원을 할당한다. 특히 자원 할당 장치(100)는 복수의 셀에 할당할 자원을 관리하는 경우, 같은 서비스를 복수의 셀에 동시에 전송할 수 있다. 예를 들면, 자원 할당 장치(100)는 단일 주파수 네트워크로 멀티미디어 서비스를 전송하는 기술(Multimedia Broadcast multicast Service Single Frequency Network, MBSFN)을 이용하여 복수의 셀을 관리할 수 있고, 같은 서비스를 복수의 셀에 동시에 멀티캐스트 전송할 수 있다. 이때 자원 할당 장치(100)는 서비스별로 단일 셀에 전송할지 복수의 셀에 동시에 전송할지 결정할 수 있다. The resource allocation apparatus 100 allocates radio resources for transmitting a plurality of multimedia services to the plurality of terminals 300, 310, and 320. The resource allocation apparatus 100 manages resource allocation of a single cell or a plurality of cells, that is, a single base station or a plurality of base stations, and allocates resources to provide a service to a terminal located in the corresponding cell. In particular, the resource allocation apparatus 100 may simultaneously transmit the same service to a plurality of cells when managing resources to be allocated to a plurality of cells. For example, the apparatus 100 for allocating a resource may manage a plurality of cells by using a technology for transmitting a multimedia service to a single frequency network (MBSFN), and share the same service with a plurality of cells. Multicast transmission can be done simultaneously. In this case, the resource allocation apparatus 100 may determine whether to transmit to a single cell or to a plurality of cells simultaneously for each service.

각 기지국(200-220)은 자원 할당 장치(100)가 할당한 자원을 이용하여 해당 셀에 포함된 단말(300-350)로 각 단말(300-350)이 요구한 서비스를 전송한다. 각 기지국(200-220)은 일정 크기의 셀을 관리하며, 인접한 셀과의 간섭을 완화하기 위하여 각종 제어 기술을 이용할 수 있다. 예를 들면, 각 기지국(200-220)은 셀 경계 영역에서 간섭을 완화하기 위한 부분 주파수 재사용(Fractional Frequency Reuse, FFR) 기술을 이용하여 셀 경계 영역의 간섭을 완화할 수 있다. 각 기지국(200-220)이 이용한 셀 경계 영역의 간섭 완화 기술에 관련된 정보는 자원 할당 장치(100)로 전달되어 자원 할당 장치(100)가 자원을 할당할 때 이를 이용하도록 할 수 있다.Each base station 200-220 transmits the service requested by each terminal 300-350 to the terminals 300-350 included in the corresponding cell by using the resources allocated by the resource allocation apparatus 100. Each base station 200-220 manages a cell of a predetermined size, and may use various control techniques to mitigate interference with adjacent cells. For example, each base station 200-220 may mitigate interference in the cell boundary region by using a fractional frequency reuse (FFR) technique for mitigating interference in the cell boundary region. Information related to the interference mitigation technique of the cell boundary region used by each of the base stations 200-220 may be transmitted to the resource allocation apparatus 100 so that the resource allocation apparatus 100 may use it when allocating resources.

복수의 단말(300-350)은 접속된 기지국을 통해 원하는 서비스를 수신한다. 예를 들어, 단말(300-350)은 모바일 아이피티브이(Internet Protocol TeleVision, IPTV) 서비스에서 제공하는 복수의 서비스 중 원하는 서비스를 선택한다. 이때 서비스별로 해당 서비스를 요구하는 단말의 수가 다르고, 서비스별로 요구되는 서비스 품질 수준이 다르며 또한 같은 서비스를 요구하는 각 단말의 무선 채널 환경도 다양하다. 따라서 자원 할당 장치(100)는 자원을 할당할 때 이와 같이 다양한 조건을 고려하여야 한다.The plurality of terminals 300-350 receive a desired service through the connected base station. For example, the terminal 300-350 selects a desired service from among a plurality of services provided by the mobile IPTV service. At this time, the number of terminals requesting the corresponding service is different for each service, the service quality level required for each service is different, and the wireless channel environment of each terminal requesting the same service also varies. Accordingly, the resource allocation apparatus 100 must consider various conditions as above when allocating resources.

다음에서 자원 할당 장치(100)가 각 서비스의 특성에 따라 자원을 할당하는 방법과 스케줄링하는 방법에 대해 살펴본다.Next, a method of allocating and scheduling resources according to the characteristics of each service will be described.

도 2 내지 도 4는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 자원 할당 방법을 나타내는 도면이다.2 to 4 are diagrams illustrating a resource allocation method according to an embodiment of the present invention, respectively.

자원 할당 장치(100)는 동적 자원 할당 방식, 정적 자원 할당 방식 그리고 세미-동적 자원 할당 방식 중 어느 하나를 각 서비스를 위한 자원 할당 방식으로 결정한다.The resource allocation apparatus 100 determines one of a dynamic resource allocation scheme, a static resource allocation scheme, and a semi-dynamic resource allocation scheme as a resource allocation scheme for each service.

도 2를 참고하면, 동적 자원 할당 방식은 무선 채널의 상태에 따라 주파수와 시간 측에서 할당되는 무선 자원이 달라지며 변조와 코딩 방식도 변경되는 자원 할당 방식이다. 이때 제어 정보는 할당하는 무선 자원 정보를 제어하기 위한 각종 정보를 포함하며, 변조와 코딩 방식 등의 무선 형상 정보를 포함할 수 있다. 동적 자원 할당 방식은 한 부프레임(subframe)이 자원 할당 구간이므로 부프레임마다 각기 다른 제어 정보를 포함할 수 있다. 그리고 동적 자원 할당 방식에 적용 가능한 스케줄러는 무선 채널 상황에 따라서 동적으로 스케줄링하는 PF(Proportional Fair) 스케줄러일 수 있다. 이러한 동적 자원 할당 방식에 따라 할당된 자원은 유니캐스트를 위해 사용되는 부 프레임에 할당될 수 있다. 그리고 동적 자원 할당 방식은 소수의 단말들이 요구하는 서비스들에 적합한 자원 할당 방식이다.Referring to FIG. 2, the dynamic resource allocation scheme is a resource allocation scheme in which radio resources allocated on the frequency and time sides are changed according to the state of the radio channel, and modulation and coding schemes are also changed. In this case, the control information may include various types of information for controlling the allocated radio resource information, and may include radio shape information such as modulation and coding schemes. In the dynamic resource allocation method, since one subframe is a resource allocation interval, each subframe may include different control information. The scheduler applicable to the dynamic resource allocation scheme may be a PF (Proportional Fair) scheduler that dynamically schedules according to the radio channel situation. Resources allocated according to this dynamic resource allocation scheme may be allocated to subframes used for unicast. The dynamic resource allocation method is a resource allocation method suitable for services required by a small number of terminals.

도 3을 참고하면, 정적 자원 할당 방식은 사용 가능한 무선 자원이 고정되어 있고 변조와 코딩 방식도 고정되어 있어 제어 정보가 바뀌지 않는다. 따라서 정적 자원 할당 방식은 무선 채널 상태를 반영하기 위해 피드백 정보가 필요 없다. 그리고 정적 자원 할당 방식은 일정 크기의 자원 할당 구간마다 자원을 할당하는데, 동적 자원 할당 방식의 자원 할당 구간보다는 긴 자원 할당 구간을 가진다. 정적 자원 할당 방식에 적용 가능한 스케줄러는 단말의 무선 채널 상황에 무관하게 순차적 순서로 스케줄링을 수행하는 라운드 로빈(Round Robin) 스케줄러일 수 있다. 이러한 정적 자원 할당 방식에 따라 할당된 자원은 멀티캐스트를 위해 사용되는 부프레임에 할당될 수 있다.Referring to FIG. 3, in the static resource allocation scheme, available radio resources are fixed and modulation and coding schemes are fixed, so that control information does not change. Therefore, the static resource allocation scheme does not need feedback information to reflect the radio channel state. The static resource allocation method allocates resources to each resource allocation section of a predetermined size, and has a longer resource allocation section than the resource allocation section of the dynamic resource allocation method. The scheduler applicable to the static resource allocation scheme may be a round robin scheduler that performs scheduling in a sequential order regardless of the radio channel situation of the terminal. Resources allocated according to this static resource allocation scheme may be allocated to subframes used for multicast.

도 4를 참고하면, 세미-동적 자원 할당 방식은 동적 자원 할당 방식과 유사하게 자원 할당 구간마다 변조와 코딩 방식의 변경을 변경할 수 있지만, 자원 할당 구간이 한 부프레임보다 긴 자원 할당 방식이다. 즉, 자원 할당 구간마다 각기 다른 제어 정보를 포함할 수 있다. 이러한 세미-동적 자원 할당 방식에 따라 할당된 자원은 멀티캐스트를 위해 사용되는 부프레임에 할당될 수 있다.Referring to FIG. 4, the semi-dynamic resource allocation scheme can change the modulation and coding scheme for each resource allocation interval similarly to the dynamic resource allocation scheme, but the resource allocation interval is a resource allocation scheme longer than one subframe. That is, each resource allocation interval may include different control information. Resources allocated according to this semi-dynamic resource allocation scheme may be allocated to subframes used for multicast.

다음에서 자원 할당 장치(100)가 각 서비스별로 자원을 할당하는 방법에 대해 살펴본다.Next, a method of allocating a resource for each service will be described.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 자원 할당 방법을 나타내는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a resource allocation method according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참고하면, 자원 할당 장치(100)는 서비스를 단일 셀에 전송할지 복수의 셀에 전송할지 판단한다(S510). 즉, 자원 할당 장치(100)는 서비스별로 단일 주파수 네트워크로 멀티미디어 서비스를 전송하는 기술(MBSFN)을 적용할지 판단한다.Referring to FIG. 5, the apparatus 100 for allocating resources determines whether to transmit a service to a single cell or a plurality of cells (S510). That is, the resource allocation apparatus 100 determines whether to apply a technology (MBSFN) for transmitting a multimedia service to a single frequency network for each service.

만약 자원 할당 장치(100)가 서비스를 단일 셀에 전송하는 경우, 단일 셀로 서비스를 전송할 전송 모드를 결정한다(S520). 이 경우 자원 할당 장치(100)는 복수의 셀에서 동일한 서비스를 요구하더라도 각 셀마다 별도의 자원을 할당한다. 자원 할당 장치(100)는 유니캐스트 모드와 멀티캐스트 모드 중 어느 하나를 결정하는데, 이때 서비스를 요구하는 단말의 수를 고려하여 결정할 수 있다. 즉, 자원 할당 장치(100)는 서비스를 요구하는 단말이 적으면 유니캐스트 모드로 결정하고, 서비스를 요구하는 단말이 많으면 멀티캐스트 모드로 결정할 수 있다. 자원 할당 장치(100)는 이와 같이 무선 베어러(radio bearer)를 선택하는 절차를 통해 무조건 모든 서비스를 멀티캐스트로 전송하는 대신 필요한 경우 유니캐스트로 전송할 수 있다.If the resource allocation apparatus 100 transmits the service to a single cell, it determines a transmission mode to transmit the service to a single cell (S520). In this case, the apparatus 100 for allocating a resource allocates a separate resource for each cell even if a plurality of cells requests the same service. The apparatus 100 for allocating resources determines one of a unicast mode and a multicast mode. In this case, the resource allocation apparatus 100 may determine the number of terminals requesting service. That is, the resource allocation apparatus 100 may determine the unicast mode when there are few terminals requesting a service, and determine the multicast mode when there are many terminals requesting a service. The resource allocation apparatus 100 may transmit unicast if necessary instead of multicasting all services unconditionally through a procedure of selecting a radio bearer.

전송 모드가 멀티캐스트 모드인 경우, 자원 할당 장치(100)는 기지국(200-220)이 셀 경계 영역의 간섭 완화를 위한 기술을 사용하는지 판단한다(S530).When the transmission mode is the multicast mode, the resource allocation apparatus 100 determines whether the base station 200-220 uses a technique for interference mitigation in the cell boundary region (S530).

자원 할당 장치(100)는 셀 경계 영역의 간섭 완화를 위한 기술이 사용되지 않은 경우, 정적 자원 할당 방식으로 자원 할당 방식을 결정한다(S540). 즉, 셀 경계 영역의 간섭 완화 기술이 사용되지 않은 경우, 자원 할당 장치(100)는 셀 경계에 있는 단말, 즉 최악의 채널 상태에 있는 단말의 서비스 품질을 만족시키기 위해 지속적으로 할당 정보 변경을 해야 한다. 또한 최악의 채널 상태에 있는 단말 역시 지속적으로 재전송 요구를 하게 될 수 있으므로 정적 자원 할당 방식으로 자원을 할당하는 것이 적합하다. If the technique for mitigating interference in the cell boundary region is not used, the resource allocation apparatus 100 determines a resource allocation scheme by using a static resource allocation scheme (S540). That is, when the interference mitigation technique of the cell boundary region is not used, the resource allocation apparatus 100 must continuously change the allocation information to satisfy the service quality of the terminal at the cell boundary, that is, the terminal in the worst channel state. do. In addition, since the terminal in the worst channel state may continuously request retransmission, it is appropriate to allocate resources in a static resource allocation scheme.

자원 할당 장치(100)는 셀 경계 영역의 간섭 완화를 위한 기술이 사용되는 경우, 세미-동적 자원 할당 방식으로 자원 할당 방식을 결정한다(S550). 세미-동적 자원 할당 방식은 자원 할당 구간마다 변조와 코딩 방식의 변경을 변경할 수 있고, 자원 할당 구간이 한 부프레임보다 긴 자원 할당 방식이므로 멀티캐스트 모드에 적합하다. 그리고 자원 할당 장치(100)는 세미-동적 자원 할당 방식으로 자원을 할당하기 위해서 서비스 품질이 가장 낮은 단말, 즉 최악의 채널 상태에 있는 단말을 결정할 수 있다. 최악의 채널 상태에 있는 단말의 정보는 세미-동적 자원 할당 방식으로 자원을 할당할 때 스케줄링 정보로 이용된다.When the technique for mitigating interference in the cell boundary region is used, the resource allocation apparatus 100 determines the resource allocation scheme using a semi-dynamic resource allocation scheme (S550). The semi-dynamic resource allocation scheme can change the modulation and coding scheme for each resource allocation interval, and is suitable for the multicast mode because the resource allocation interval is longer than one subframe. In addition, the resource allocation apparatus 100 may determine the terminal having the lowest quality of service, that is, the terminal in the worst channel state, in order to allocate resources in a semi-dynamic resource allocation scheme. The information of the terminal in the worst channel state is used as scheduling information when allocating resources in a semi-dynamic resource allocation scheme.

단계(S520)에서 전송 모드가 유니캐스트 모드로 결정되는 경우, 자원 할당 장치(100)는 자원 할당 방식을 동적 자원 할당 방식으로 결정한다(S560). 이때 자원 할당 장치(100)는 유니캐스트를 위해 사용되는 부프레임에 자원을 할당하며, 다른 유니캐스트 서비스에 할당하고 남은 자원을 동적 자원 할당 방식으로 할당할 수 있다. When the transmission mode is determined as the unicast mode in step S520, the resource allocation apparatus 100 determines the resource allocation scheme as the dynamic resource allocation scheme (S560). In this case, the apparatus 100 for allocating resources allocates resources to subframes used for unicast, and allocates remaining resources to other unicast services in a dynamic resource allocation method.

단계(S510)에서 자원 할당 장치(100)가 서비스를 복수의 셀에 동시에 전송하는 경우, 자원 할당 장치(100)는 세미-동적 자원 할당 방식으로 자원을 할당하도록 결정한다(S550). 이 경우, 자원 할당 장치(100)는 멀티캐스트 전송 모드로 전송하는 것을 의미하고, 같은 무선 자원을 통해 서비스를 전송하므로 복수의 셀 사이에 간섭이 적다. 따라서 자원 할당 장치(100)는 복수의 셀에 동시에 일정 시간 동안 패킷을 전송할 필요가 있으므로, 부프레임마다 자원 할당을 하는 방식보다 세미-동적 자원 할당 방식으로 자원을 할당하는 것이 효율적이다.When the resource allocation apparatus 100 simultaneously transmits a service to a plurality of cells in step S510, the resource allocation apparatus 100 determines to allocate resources in a semi-dynamic resource allocation manner (S550). In this case, the resource allocation apparatus 100 means to transmit in the multicast transmission mode, and since the service is transmitted through the same radio resource, there is little interference between a plurality of cells. Therefore, since the resource allocation apparatus 100 needs to transmit a packet to a plurality of cells simultaneously for a predetermined time, it is more efficient to allocate resources in a semi-dynamic resource allocation manner than in a resource allocation for each subframe.

이후 자원 할당 장치(100)는 결정한 자원 할당 방식에 기초하여 자원을 할당한다(S570). 이때 자원 할당 장치(100)는 각 할당 방식에 적합한 스케줄링 방법에 따라 자원을 할당한다. 예를 들면, 자원 할당 장치(100)는 동적 자원 할당 방식의 경우는 PF(Proportional Fair) 스케줄링 방법을 따르거나, 정적 자원 할당 방식의 경우는 라운드 로빈(Round Robin) 스케줄링 방법을 이용할 수 있다. 다음에서 세미-동적 자원 할당 방식을 위한 스케줄링 방법에 대해 살펴본다.Thereafter, the apparatus 100 for allocating resources allocates resources based on the determined resource allocation method (S570). At this time, the resource allocation apparatus 100 allocates resources according to a scheduling method suitable for each allocation method. For example, the resource allocation apparatus 100 may follow a PF (Proportional Fair) scheduling method in the case of a dynamic resource allocation method or a round robin scheduling method in the case of a static resource allocation method. The following describes the scheduling method for the semi-dynamic resource allocation method.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 스케줄링 방법을 나타내는 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a scheduling method according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참고하면, 자원 할당 장치(100)는 세미-동적 자원 할당 방식을 위한 스케줄링 방법으로서 각 서비스의 전송 지연에 관계되는 정보, 각 서비스를 요구하는 복수의 단말 중에서 가장 낮은 서비스 품질을 가지는 단말 그리고 각 서비스를 요구하는 복수의 단말 수에 기초하여 스케줄링한다. 이때 자원 할당 장치(100)는 자원 할당 단위(Physical Resource Block, PRB)별로 전송할 서비스를 선택하고, 이 절차를 반복하여 모든 서비스를 위해 자원을 할당한다.Referring to FIG. 6, the apparatus 100 for allocating a resource is a scheduling method for a semi-dynamic resource allocation scheme, which has information regarding transmission delay of each service and a terminal having the lowest quality of service among a plurality of terminals requesting each service. The scheduling is based on the number of terminals requesting each service. At this time, the resource allocation apparatus 100 selects a service to be transmitted for each resource allocation unit (Physical Resource Block, PRB), and repeats this procedure to allocate resources for all services.

이를 위해 우선 자원 할당 장치(100)는 각 서비스의 전송 지연에 관계되는 정보를 구한다(S610). 각 서비스의 전송 지연에 관계되는 정보는 버퍼에서 전송 대기중인 각 서비스의 대기 시간(wi(t),i는 각 서비스의 식별자)과 각 서비스의 전송 지연 한계값(delay threshold)에 기초한 지연 제한값(bi)이다. 자원 할당 장치(100)는 버퍼에서 기다린 시간이 길수록 우선 순위를 주기 위하여 각 서비스 패킷이 버퍼에서 기다리는 시간을 서비스 선택 요소에 포함한다. 각 서비스의 지연 제한값(bi)은 수학식 1과 같이 구해진다.To this end, the resource allocation apparatus 100 first obtains information related to a transmission delay of each service (S610). The information related to the transmission delay of each service is a delay limit value based on the wait time of each service waiting for transmission in the buffer (w i (t), i is an identifier of each service) and the transmission delay threshold of each service. (b i ). The resource allocation apparatus 100 includes, in the service selection element, the time that each service packet waits in the buffer in order to give priority to the longer time waited in the buffer. The delay limit value b i of each service is obtained as shown in Equation 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

수학식 1에서 i는 각 서비스 식별자이고, Ti는 식별자가 i인 서비스의 전송 지연 한계값이며,

Figure pat00002
는 식별자가 i인 서비스가 전송 지연 한계값(Ti)을 초과할 최대 확률을 의미한다.In Equation 1 i is each service identifier, T i is the transmission delay limit value of the service with the identifier i,
Figure pat00002
Denotes the maximum probability that the service with the identifier i exceeds the transmission delay threshold value T i .

자원 할당 장치(100)는 특정 자원 할당 단위에서 서비스별로 최악의 채널 상태에 있는 단말 정보에 기초하여 각 서비스의 최소 전송률을 계산한다(S620). 이때 자원 할당 장치(100)는 각 서비스를 요구하는 복수의 단말 중에서 가장 낮은 서비스 품질을 가지는 단말을 최악의 채널 상태에 있는 단말로 결정한다. 이를 위해 자원 할당 장치(100)는 무선 채널에서 각 서비스의 평균 전송률(

Figure pat00003
, i는 각 서비스의 식별자)에 대한 각 단말의 채널 용량(channel capacity) (
Figure pat00004
, j는 각 단말의 식별자)의 비율로 최악의 각 서비스별 최악의 단말을 결정할 수 있다. 각 서비스의 최악의 단말은 수학식 2와 같이 구해진다.The resource allocation apparatus 100 calculates a minimum transmission rate of each service based on terminal information in a worst channel state for each service in a specific resource allocation unit (S620). At this time, the resource allocation apparatus 100 determines the terminal having the lowest quality of service among the plurality of terminals requesting each service as the terminal in the worst channel state. To this end, the apparatus 100 for allocating resources allocates an average rate of transmission of each service in a wireless channel.
Figure pat00003
i is the channel capacity of each terminal for each service identifier)
Figure pat00004
, j is an identifier of each terminal) to determine the worst terminal for each worst service. The worst terminal of each service is obtained as in Equation 2.

Figure pat00005
Figure pat00005

자원 할당 장치(100)는 각 서비스를 요구하는 단말의 수를 구한다(S630).The resource allocation apparatus 100 obtains the number of terminals requesting each service (S630).

그리고 자원 할당 장치(100)는 각 서비스의 전송 지연에 관계되는 정보, 각 서비스를 요구하는 복수의 단말 중에서 가장 낮은 서비스 품질을 가지는 단말 그리고 각 서비스를 요구하는 복수의 단말 수에 기초하여 특정 자원 할당 단위에서 전송할 서비스를 선택한다(S640). 이를 위해 자원 할당 장치(100)는 각 서비스의 전송 지연에 관계되는 정보(wi(t),bi), 각 서비스의 최소 전송률 그리고 각 서비스를 요구하는 단말의 수를 곱하여 각 서비스의 기준값을 구한다. 그리고 자원 할당 장치(100)는 각 서비스의 기준값 중에서 최대 기준값을 가지는 서비스를 특정 자원 할당 단위에 할당할 서비스로 선택한다. 자원 할당 장치(100)는 수학식 3과 같이 각 서비스의 기준값 중에서 최대 기준값을 가지는 서비스를 선택한다.The resource allocation apparatus 100 allocates a specific resource based on information related to transmission delay of each service, a terminal having the lowest quality of service among a plurality of terminals requesting each service, and a number of terminals requesting each service. The service to be transmitted is selected in the unit (S640). To this end, the resource allocation apparatus 100 multiplies the information related to the transmission delay of each service (w i (t), b i ), the minimum transmission rate of each service, and the number of terminals requesting each service, and multiplies the reference value of each service. Obtain The resource allocation apparatus 100 selects a service having a maximum reference value among the reference values of each service as a service to be allocated to a specific resource allocation unit. The resource allocation apparatus 100 selects a service having a maximum reference value from among reference values of each service as shown in Equation 3 below.

Figure pat00006
Figure pat00006

자원 할당 장치(100)는 선택한 서비스를 특정 자원 할당 단위를 이용하여 전송한다(S660). 이후 자원 할당 장치(100)는 자원 할당 단위마다 이와 같은 방법으로 전송할 서비스를 선택하며, 모든 서비스 전송을 위해 자원을 할당할 때까지 반복한다.The resource allocation apparatus 100 transmits the selected service using a specific resource allocation unit (S660). Thereafter, the resource allocation apparatus 100 selects a service to be transmitted in this manner for each resource allocation unit, and repeats until allocating resources for all service transmission.

이와 같은 방법으로 스케줄링하는 자원 할당 장치(100)는 각 서비스의 최악의 채널 상태를 가지는 단말을 고려하면서 다수의 단말이 요구하는 서비스일수록 특정 자원 할당 단위를 선택할 우선권을 부여한다.The resource allocation apparatus 100 scheduling in this manner gives priority to select a specific resource allocation unit as a service required by a plurality of terminals considering the terminal having the worst channel state of each service.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 자원 할당 장치를 나타내는 블록도이다.7 is a block diagram illustrating an apparatus for allocating resources according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참고하면, 자원 할당 장치(100)는 자원 할당 방식 결정부(110), 스케줄링부(130) 그리고 자원 할당부(150)를 포함한다.Referring to FIG. 7, the resource allocation apparatus 100 includes a resource allocation method determination unit 110, a scheduling unit 130, and a resource allocation unit 150.

자원 할당 방식 결정부(110)는 동적 자원 할당 방식, 세미-동적 자원 할당 방식 그리고 정적 자원 할당 방식 중 어느 하나를 서비스에 해당하는 자원 할당 방식으로 결정한다. 앞서 자원 할당 방법에서 설명한 바와 같이, 자원 할당 방식 결정부(110)는 서비스를 복수의 셀에 전송할지 여부, 서비스를 전송할 전송 모드 그리고 셀 경계 영역의 간섭 완화 기술의 사용 여부를 계층적으로 판단하여 동적 자원 할당 방식, 세미-동적 자원 할당 방식 그리고 정적 자원 할당 방식 중 어느 하나를 서비스에 해당하는 자원 할당 방식으로 결정한다.The resource allocation method determination unit 110 determines one of a dynamic resource allocation method, a semi-dynamic resource allocation method, and a static resource allocation method as a resource allocation method corresponding to a service. As described in the resource allocation method, the resource allocation method determination unit 110 hierarchically determines whether to transmit a service to a plurality of cells, a transmission mode to transmit the service, and whether to use an interference mitigation technique in a cell boundary region. One of the dynamic resource allocation method, the semi-dynamic resource allocation method, and the static resource allocation method is determined as the resource allocation method corresponding to the service.

스케줄링부(130)는 자원 할당 방식 결정부(110)에서 결정한 자원 할당 방식에 따라 자원을 할당하기 위해 스케줄링한다. 앞서 스케줄링 방법에서 설명한 바와 같이 스케줄링부(130)는 서비스의 전송 지연에 관계되는 정보, 서비스를 요구하는 복수의 단말 중에서 가장 낮은 서비스 품질을 가지는 단말 그리고 서비스를 요구하는 복수의 단말 수에 기초하여 스케줄링한다.The scheduling unit 130 schedules to allocate resources according to the resource allocation method determined by the resource allocation method determination unit 110. As described in the foregoing scheduling method, the scheduling unit 130 schedules based on information related to transmission delay of a service, a terminal having the lowest quality of service among a plurality of terminals requesting a service, and a number of terminals requesting a service. do.

자원 할당부(150)는 스케줄링부(130)에서 수행한 스케줄링에 따라 각 서비스를 위한 자원을 할당한다.The resource allocator 150 allocates resources for each service according to the scheduling performed by the scheduling unit 130.

도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 자원 할당된 프레임의 예시를 나타내는 도면이다.8 is a diagram illustrating an example of a resource allocated frame according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참고하면, 프레임은 멀티캐스트를 위해 사용되는 부프레임(810)과 유니캐스트를 위해 사용되는 부프레임(830)을 포함한다. 자원 할당 장치(100)는 동적 자원 할당 방식, 세미-동적 자원 할당 방식 그리고 정적 자원 할당 방식으로 부프레임(810, 830)의 자원을 할당한다. Referring to FIG. 8, the frame includes a subframe 810 used for multicast and a subframe 830 used for unicast. The resource allocation apparatus 100 allocates the resources of the subframes 810 and 830 in a dynamic resource allocation scheme, a semi-dynamic resource allocation scheme, and a static resource allocation scheme.

세미-동적 자원 할당 방식과 정적 자원 할당 방식은 서비스가 멀티캐스트 전송 모드로 전송되는 경우 이용되므로, 세미-동적 자원 할당 방식과 정적 자원 할당 방식으로 자원이 할당된 서비스는 멀티캐스트를 위해 사용되는 부프레임(810)에 포함되어 전송된다. Since the semi-dynamic resource allocation method and the static resource allocation method are used when the service is transmitted in the multicast transmission mode, the services allocated to the resource using the semi-dynamic resource allocation method and the static resource allocation method are used for multicast. It is included in the frame 810 and transmitted.

동적 자원 할당 방식은 서비스가 유니캐스트 전송 모드로 전송되는 경우 이용되므로, 동적 자원 할당 방식으로 자원이 할당된 서비스는 유니캐스트를 위해 사용되는 부프레임(830)에 포함되어 전송된다. Since the dynamic resource allocation method is used when the service is transmitted in the unicast transmission mode, the service allocated with the resource in the dynamic resource allocation method is included in the subframe 830 used for unicast and transmitted.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 자원 할당 장치(100)는 서비스별 특성에 적합한 자원 할당 및 스케줄링 방법을 통해 무선 자원을 효율적으로 이용하고 서비스 품질을 만족하도록 자원을 할당한다.As described above, according to the embodiment of the present invention, the resource allocation apparatus 100 allocates resources to efficiently use radio resources and satisfy service quality through a resource allocation and scheduling method suitable for each service characteristic.

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.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

Claims (1)

자원 할당 장치가 자원을 할당하는 방법으로서,
서비스를 요구하는 복수의 단말로 상기 서비스를 전송할 전송 모드를 유니캐스트 모드와 멀티캐스트 모드 중 어느 하나의 전송 모드로 결정하는 단계,
결정한 전송 모드에 기초하여 동적 자원 할당 방식, 세미-동적 자원 할당 방식 및 정적 자원 할당 방식 중 어느 하나를 자원 할당 방식으로 결정하는 단계, 그리고
상기 자원 할당 방식에 기초하여 자원을 할당하는 단계
를 포함하는 자원 할당 방법.A method of allocating resources by a resource allocation device,
Determining a transmission mode for transmitting the service to a plurality of terminals requesting a service as one of a unicast mode and a multicast mode;
Determining one of the dynamic resource allocation method, the semi-dynamic resource allocation method, and the static resource allocation method as the resource allocation method based on the determined transmission mode, and
Allocating resources based on the resource allocation method
Resource allocation method comprising a.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2017105087A1 (en) * 2015-12-14 2017-06-22 삼성전자 주식회사 Method and apparatus for transmitting and receiving data in communication system
CN118113474A (en) * 2024-03-12 2024-05-31 海光信息技术股份有限公司 Resource allocation method, device, electronic equipment and computer readable storage medium

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