KR20120122522A - 스케줄링 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

스케줄링(scheduling) 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예들은 지연시간이 만족돼야 하는 실시간 단말과 최대 전송률이 만족돼야 하는 비실시간 단말에 대해 비례 공정(Proportional-Fair: PF) 기법을 이용하여 스케줄링을 수행하되, 상기 실시간 단말과 상기 비실시간 단말의 서비스 특성에 따라 소정의 가중치가 적용된 유틸리티 함수 값을 이용하여 스케줄링을 수행함으로써, 상기 실시간 단말에 대한 서비스 품질을 보장하면서, 상기 비실시간 단말의 전송률을 향상시킬 수 있는 기법에 대한 것이다.

Description

스케줄링 장치 및 방법{SCHEDULING APPARATUS AND METHOD}
스케줄링(scheduling) 장치 및 방법이 개시된다. 특히, 본 발명의 실시예들은 지연시간이 만족돼야 하는 실시간 단말과 최대 전송률이 만족돼야 하는 비실시간 단말에 대해 비례 공정(Proportional-Fair: PF) 기법을 이용하여 스케줄링을 수행하되, 상기 실시간 단말과 상기 비실시간 단말의 서비스 특성에 따라 소정의 가중치가 적용된 유틸리티 함수 값을 이용하여 스케줄링을 수행함으로써, 상기 실시간 단말에 대한 서비스 품질을 보장하면서, 상기 비실시간 단말의 전송률을 향상시킬 수 있는 기법에 대한 것이다.
현재, 무선 이동 통신 시스템은 고속 통신을 위하여 LTE(Long Term Evolution) 시스템으로 변화 하고 있다. LTE 시스템 상에서는 사용하는 무선 자원 관리 기법에 따라서 시스템의 성능이 좌우될 수 있다.
보통, 기존의 자원 관리 기법의 종류로는 라운드 로빈(Round-Robin: RR) 기법, 최대 레이트(Maximum-Rate) 기법 또는 비례 공정(Proportional-Fair: PF) 기법 등이 존재한다.
일반적으로 이동 통신 시스템에는 지연시간이 만족돼야 서비스 품질이 좋아지는 실시간 단말와 전송률이 최대화 될수록 서비스 품질이 좋아지는 비실시간 단말이 존재한다.
최근에는 이러한 단말들에 대해 LTE 시스템의 무선 자원인 물리 자원 블록(Physical Resource Block: PRB)를 할당하는 방법에 대한 연구가 진행되고 있다.
보통 이러한 PRB의 할당은 PF 기법을 이용하여 수행될 수 있는데, LTE 시스템에서 자원 관리를 위한 스케줄링 기법은 실시간 단말을 대상으로 먼저 PRB를 할당한 이후 비실시간 단말들에 대해 PF 기법을 적용하여 PRB를 할당하는 기법과 실시간 단말과 비실시간 단말의 구분없이 모든 단말에 대해 PF 기법을 적용하여 PRB를 할당하는 기법으로 구분될 수 있다.
하지만, 전자의 기법은 실시간 단말에 대한 서비스 품질을 보장할 수는 있지만, 비실시간 단말의 전송률 성능을 보장하지 못할 수 있고, 후자의 기법은 시스템의 전체적인 성능을 보장할 수 있지만, 실시간 단말의 서비스 품질을 보장하지 못할 수 있다.
따라서, LTE 시스템에서 실시간 단말의 서비스 품질을 보장하면서, 시스템의 전체적인 성능도 보장할 수 있는 기법에 대한 연구가 필요하다.
본 발명의 실시예들은 지연시간이 만족돼야 하는 실시간 단말과 최대 전송률이 만족돼야 하는 비실시간 단말에 대해 PF 기법을 이용하여 스케줄링을 수행하되, 상기 실시간 단말과 상기 비실시간 단말의 서비스 특성에 따라 소정의 가중치가 적용된 유틸리티 함수 값을 이용하여 스케줄링을 수행함으로써, 상기 실시간 단말에 대한 서비스 품질을 보장하면서, 상기 비실시간 단말의 전송률을 향상시킬 수 있는 기법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 스케줄링 장치는 적어도 하나의 단말에 대해 PF 기법의 적용과 연관된 유틸리티 함수 값을 연산하는 유틸리티 함수 값 연산부, 상기 적어도 하나의 단말 중 부프레임(sub frame)마다 상기 연산된 유틸리티 함수 값의 크기 순서에 기초하여 스케줄링 가능한 최대 단말의 개수만큼의 단말을 선택하는 선택부 및 상기 선택된 단말에 대해 상기 연산된 유틸리티 함수 값의 크기 순서에 기초하여 PRB를 할당하는 자원 할당부를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 스케줄링 방법은 적어도 하나의 단말에 대해 PF 기법의 적용과 연관된 유틸리티 함수 값을 연산하는 단계, 상기 적어도 하나의 단말 중 부프레임마다 상기 연산된 유틸리티 함수 값의 크기 순서에 기초하여 스케줄링 가능한 최대 단말의 개수만큼의 단말을 선택하는 단계 및 상기 선택된 단말에 대해 상기 연산된 유틸리티 함수 값의 크기 순서에 기초하여 PRB를 할당하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들은 지연시간이 만족돼야 하는 실시간 단말과 최대 전송률이 만족돼야 하는 비실시간 단말에 대해 PF 기법을 이용하여 스케줄링을 수행하되, 상기 실시간 단말과 상기 비실시간 단말의 서비스 특성에 따라 소정의 가중치가 적용된 유틸리티 함수 값을 이용하여 스케줄링을 수행함으로써, 상기 실시간 단말에 대해 먼저 스케줄링을 수행한 이후 상기 비실시간 단말에 대해 PF 기법을 이용하여 스케줄링을 수행하는 기법과 비교하여 상기 실시간 단말에 대한 서비스 품질을 보장하면서, 상기 비실시간 단말의 전송률을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 상기 실시간 단말과 상기 비실시간 단말에 대해 모두 PF 기법을 이용하여 스케줄링을 수행하는 기법과 비교하여 시스템 전체의 전송률을 향상시키면서, 상기 실시간 단말에 대한 서비스 품질을 보장할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스케줄링 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스케줄링 방법을 도시한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스케줄링 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 스케줄링 장치(110)는 유틸리티 함수 값 연산부(111), 선택부(112) 및 자원 할당부(113)를 포함한다.
유틸리티 함수 값 연산부(111)는 적어도 하나의 단말에 대해 PF 기법의 적용과 연관된 유틸리티 함수 값을 연산한다.
일반적으로 자원 관리 기법 중 PF 기법은 하기의 수학식 1에 나타낸 바와 같이, 유틸리티 함수 값이 최대가 되도록 시스템 상에 존재하는 단말에 대한 스케줄링을 수행하는 기법이다.
Figure pat00001
Figure pat00002

여기서
Figure pat00003
는 단말의 인덱스,
Figure pat00004
는 전체 단말의 수,
Figure pat00005
는
Figure pat00006
번째 부프레임에서
Figure pat00007
번째 단말의 전송률,
Figure pat00008
는
Figure pat00009
번째 부프레임에서
Figure pat00010
번째 단말의 평균 전송률,
Figure pat00011
는 부프레임 시간을 의미한다.
하지만, 상기 수학식 1에 따른 PF 기법은 통신 시스템에 존재하는 단말들의 서비스 타입이 동일한 경우, 상기 단말들의 데이터 전송률을 최대화하면서 상기 단말들 간의 공정성을 보장할 수 있지만, 상기 단말들의 서비스 타입이 동일하지 않은 경우, 부하량이 달라지고, 이에 비례하는 평균 PF 기법의 수학식 1에 따른 값이 단말들 간에 다양하게 분포될 수 있다.
따라서, 서비스 타입이 다른 단말들에 대해 동일한 PF 기법을 적용하는 경우, 상기 수학식 1에 따른 값의 크기가 임의의 서비스 타입을 가지는 단말들에 편중될 수 있다.
이에, 본 발명의 일실시예에 따른 유틸리티 함수 값 연산부(111)는 지연시간이 만족돼야 하는 실시간 단말과 최대 전송률이 만족돼야 하는 비실시간 단말 간의 공정성을 보장하기 위해 상기 실시간 단말과 상기 비실시간 단말의 서비스 특징에 따라 소정의 가중치가 적용된 상기 유틸리티 함수 값을 연산한다.
이하에서는 유틸리티 함수 값 연산부(111)가 연산하는 상기 유틸리티 함수 값에 대해 좀 더 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 하기의 표 1과 같은 서비스 특징을 갖는 단말이 있다고 가정하자.
단말 A 단말 B
패킷 도착률
Figure pat00012
Figure pat00013
패킷 크기
Figure pat00014
Figure pat00015
이때, 상기 단말 A와 상기 단말 B의 평균 전송률을 상기 표 1에 주어진 변수를 이용하여 표현하면, 하기의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00016
만약, 단말이 부프레임
Figure pat00017
에서 패킷 크기만큼 데이터를 전송한다면, 그 때의 순간 전송률은 하기의 수학식 3과 같다.
Figure pat00018
상기 수학식 2와 상기 수학식 3을 이용하여 상기 수학식 1에 나타낸 것과 같이, PF 기법에 따른 유틸리티 함수를 표현내면, 하기의 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00019
상기 수학식 4를 참조하면, PF 기법에 따른 유틸리티 함수 값은 패킷 도착률에 비례하는 것을 알 수 있다.
이때, 서로 다른 서비스 특성을 갖는 상기 단말 A와 상기 단말 B 간에 PF 기법을 동등한 유틸리티 함수 값을 기초로 비교를 하기 위해서는 상기 수학식 4에 나타낸 바와 같이, 두 단말 간의 패킷 도착률의 비를 이용할 수 있다.
관련하여, 상기 단말 A와 상기 단말 B 간의 패킷 도착률의 비를 이용하여 동등한 유틸리티 함수 값을 갖도록 하는 PF 기법에 따른 수식은 하기의 수학식 5와 같이 나타날 수 있다.
Figure pat00020
여기서
Figure pat00021
와
Figure pat00022
는 각각 상기 단말 A와 상기 단말 B의 PF 기법에 따른 유틸리티 함수를 의미한다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 유틸리티 함수 값 연산부(111)는 서로 다른 서비스 특징을 갖는 상기 실시간 단말과 상기 비실시간 단말 간에 공정성을 보장하기 위해 상기 실시간 단말과 상기 비실시간 단말 간의 패킷 도착률을 기초로한 제1 가중치를 적용하여 상기 유틸리티 함수 값을 연산할 수 있다.
한편, 상기 실시간 단말의 경우, 지연시간을 만족해야 하고, 상기 비실시간 단말의 경우, 지연시간의 제한이 없으므로, 유틸리티 함수 값 연산부(111)는 상기 제1 가중치와 함께 상기 실시간 단말의 지연시간을 기초로 한 제2 가중치를 추가적으로 적용하여 상기 유틸리티 함수 값을 연산할 수 있다.
관련하여, 유틸리티 함수 값 연산부(111)는 하기의 수학식 6에 기초하여 상기 적어도 하나의 단말 중 k 번째 인덱스를 갖는 단말에 대한 상기 유틸리티 함수 값을 연산할 수 있다.
Figure pat00023
여기서,
Figure pat00024
는 상기 유틸리티 함수 값,
Figure pat00025
는 상기 적어도 하나의 단말의 인덱스,
Figure pat00026
는
Figure pat00027
번째 부프레임에서
Figure pat00028
번째 단말에 대한 상기 제1 가중치,
Figure pat00029
는
Figure pat00030
번째 부프레임에서
Figure pat00031
번째 단말에 대한 상기 제2 가중치를 의미한다.
이때, 상기 제1 가중치는 하기의 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00032
여기서, RT user는 상기 실시간 단말, BE user는 상기 비실시간 단말,
Figure pat00033
는 상기 실시간 단말의 패킷 도착률,
Figure pat00034
는 상기 비실시간 단말의 패킷 도착률을 의미한다.
그리고, 상기 제2 가중치는 하기의 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00035
여기서,
Figure pat00036
는 상기 실시간 단말의 최대 허용 지연시간,
Figure pat00037
는
Figure pat00038
번째 부프레임에서
Figure pat00039
번째 단말의 HOL(Head Of Line) 패킷 지연시간을 의미한다.
상기 제2 가중치는 채널 상태가 좋은 단말을 우선적으로 스케줄링하는데 초점을 맞추어 상기 제2 가중치 값이 서서히 증가하는 형태로 설정되었다.
유틸리티 함수 값 연산부(111)가 상기 적어도 하나의 단말에 대한 상기 유틸리티 함수 값을 연산하면, 선택부(112)는 상기 적어도 하나의 단말 중 부프레임마다 상기 연산된 유틸리티 함수 값의 크기 순서에 기초하여 스케줄링 가능한 최대 단말의 개수만큼의 단말을 선택한다.
보통, 대역폭에 따라 스케줄링 가능한 최대 단말의 개수는 특정 개수로 제한되어 있다.
따라서, 선택부(112)는 상기 적어도 하나의 단말 중 시간영역에서 하기의 수학식 9의 조건을 만족하는 스케줄링 가능한 최대 단말의 개수만큼의 단말을 선택할 수 있다.
Figure pat00040
여기서,
Figure pat00041
는
Figure pat00042
번째 부프레임에서 선택된 단말의 집합을 의미한다.
선택부(112)에서 스케줄링 대상 단말이 선택되면, 자원 할당부(113)는 상기 선택된 단말에 대해 상기 연산된 유틸리티 함수 값의 크기 순서에 기초하여 PRB를 할당한다.
다시 말해서, 선택부(112)가 시간 영역에서 스케줄링 대상 단말의 선택을 완료하면, 자원 할당부(113)는 주파수 영역에서 상기 선택된 단말에 대해 상기 연산된 유틸리티 함수 값의 크기 순서로 상기 PRB를 할당할 수 있다.
자원 할당부(113)가 상기 PRB를 할당하는 과정을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, PRB의 인덱스를
Figure pat00043
, 전체 이용가능 한 PRB의 수를
Figure pat00044
이라고 하면, 자원 할당부(113)는 상기 PRB의 인덱스
Figure pat00045
을 증가시키면서, 상기 수학식 9를 만족시키는 단말에 대해 상기 PRB를 할당한다.
만약, 상기 PRB의 인덱스
Figure pat00046
을 증가시키면서, 상기 PRB를 할당하는 과정에서
Figure pat00047
가 되는 경우, 자원 할당부(113)는
Figure pat00048
에서 단말
Figure pat00049
를 제거한 후 상기 PRB의 할당 과정을 반복한다.
여기서,
Figure pat00050
는
Figure pat00051
번째 부프레임에서
Figure pat00052
번째 단말의 버퍼에 저장된 패킷의 양을 의미한다.
그리고 나서, 최종적으로 상기 PRB의 인덱스
Figure pat00053
이
Figure pat00054
과 동일해지면, 자원 할당부(113)는 상기 PRB의 할당 과정을 종료한다.
결국, 본 발명의 일실시예에 따른 스케줄링 장치(110)는 상기 실시간 단말과 상기 비실시간 단말에 대해 PF 기법을 이용하여 스케줄링을 수행하되, 상기 실시간 단말과 상기 비실시간 단말의 서비스 특성에 따라 소정의 가중치가 적용된 유틸리티 함수 값을 이용하여 스케줄링을 수행함으로써, 상기 실시간 단말에 대해 먼저 스케줄링을 수행한 이후 상기 비실시간 단말에 대해 PF 기법을 이용하여 스케줄링을 수행하는 기법과 비교하여 상기 실시간 단말에 대한 서비스 품질을 보장하면서, 상기 비실시간 단말의 전송률을 향상시킬 수 있고, 상기 실시간 단말과 상기 비실시간 단말에 대해 모두 PF 기법을 이용하여 스케줄링을 수행하는 기법과 비교하여 시스템 전체의 전송률을 향상시키면서, 상기 실시간 단말에 대한 서비스 품질을 보장할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스케줄링 방법을 도시한 순서도이다.
단계(S210)에서는 적어도 하나의 단말에 대해 PF 기법의 적용과 연관된 유틸리티 함수 값을 연산한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 유틸리티 함수 값은 상기 적어도 하나의 단말 중 지연시간이 만족돼야 하는 실시간 단말과 최대 전송률이 만족돼야 하는 비실시간 단말 간의 패킷 도착률을 기초로 한 제1 가중치 및 상기 실시간 단말의 지연시간을 기초로 한 제2 가중치가 적용된 함수 값일 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S210)에서는 상기 수학식 6에 기초하여 상기 유틸리티 함수 값을 연산할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제1 가중치는 상기 수학식 7에 따라 연산되고, 상기 제2 가중치는 상기 수학식 8에 따라 연산될 수 있다.
단계(S220)에서는 상기 적어도 하나의 단말 중 부프레임마다 상기 연산된 유틸리티 함수 값의 크기 순서에 기초하여 스케줄링 가능한 최대 단말의 개수만큼의 단말을 선택한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S220)에서는 상기 적어도 하나의 단말 중 상기 수학식 9을 만족하는 스케줄링 가능한 최대 단말의 개수만큼의 단말을 선택할 수 있다.
단계(S230)에서는 상기 선택된 단말에 대해 상기 연산된 유틸리티 함수 값의 크기 순서에 기초하여 PRB를 할당한다.
결국, 본 발명의 일실시예에 따른 스케줄링 방법은 상기 실시간 단말과 상기 비실시간 단말에 대해 PF 기법을 이용하여 스케줄링을 수행하되, 상기 실시간 단말과 상기 비실시간 단말의 서비스 특성에 따라 소정의 가중치가 적용된 유틸리티 함수 값을 이용하여 스케줄링을 수행함으로써, 상기 실시간 단말에 대해 먼저 스케줄링을 수행한 이후 상기 비실시간 단말에 대해 PF 기법을 이용하여 스케줄링을 수행하는 기법과 비교하여 상기 실시간 단말에 대한 서비스 품질을 보장하면서, 상기 비실시간 단말의 전송률을 향상시킬 수 있고, 상기 실시간 단말과 상기 비실시간 단말에 대해 모두 PF 기법을 이용하여 스케줄링을 수행하는 기법과 비교하여 시스템 전체의 전송률을 향상시키면서, 상기 실시간 단말에 대한 서비스 품질을 보장할 수 있다.
이상, 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 스케줄링 방법에 대해 설명하였다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 스케줄링 방법은 도 1을 이용하여 설명한 스케줄링 장치(110)의 구성과 대응될 수 있으므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 스케줄링 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110: 스케줄링 장치
111: 유틸리티 함수 값 연산부
112: 선택부
113: 자원 할당부

Claims (8)

  1. 적어도 하나의 단말에 대해 비례 공정(Proportional-Fair: PF) 기법의 적용과 연관된 유틸리티 함수 값을 연산하는 유틸리티 함수 값 연산부;
    상기 적어도 하나의 단말 중 부프레임(sub frame)마다 상기 연산된 유틸리티 함수 값의 크기 순서에 기초하여 스케줄링 가능한 최대 단말의 개수만큼의 단말을 선택하는 선택부; 및
    상기 선택된 단말에 대해 상기 연산된 유틸리티 함수 값의 크기 순서에 기초하여 물리 자원 블록(Physical Resource Block: PRB)를 할당하는 자원 할당부
    를 포함하는 스케줄링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유틸리티 함수 값은
    상기 적어도 하나의 단말 중 지연시간이 만족돼야 하는 실시간 단말과 최대 전송률이 만족돼야 하는 비실시간 단말 간의 패킷 도착률을 기초로 한 제1 가중치 및 상기 실시간 단말의 지연시간을 기초로 한 제2 가중치가 적용된 함수 값인 스케줄링 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유틸리티 함수 값 연산부는
    하기의 수학식 1에 기초하여 상기 유틸리티 함수 값을 연산하는 스케줄링 장치.
    [수학식 1]

    여기서,
    Figure pat00056
    는 상기 유틸리티 함수 값,
    Figure pat00057
    는 상기 적어도 하나의 단말의 인덱스,
    Figure pat00058
    는
    Figure pat00059
    번째 부프레임에서
    Figure pat00060
    번째 단말에 대한 상기 제1 가중치,
    Figure pat00061
    는
    Figure pat00062
    번째 부프레임에서
    Figure pat00063
    번째 단말에 대한 상기 제2 가중치임
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 가중치는 하기의 수학식 2에 따라 연산되고, 상기 제2 가중치는 하기의 수학식 3에 따라 연산되는 스케줄링 장치.
    [수학식 2]
    Figure pat00064

    [수학식 3]
    Figure pat00065

    여기서, RT user는 상기 실시간 단말, BE user는 상기 비실시간 단말,
    Figure pat00066
    는 상기 실시간 단말의 패킷 도착률,
    Figure pat00067
    는 상기 비실시간 단말의 패킷 도착률,
    Figure pat00068
    는 상기 실시간 단말의 최대 허용 지연시간,
    Figure pat00069
    는
    Figure pat00070
    번째 부프레임에서
    Figure pat00071
    번째 단말의 HOL(Head Of Line) 패킷 지연시간임
  5. 적어도 하나의 단말에 대해 비례 공정(Proportional-Fair: PF) 기법의 적용과 연관된 유틸리티 함수 값을 연산하는 단계;
    상기 적어도 하나의 단말 중 부프레임(sub frame)마다 상기 연산된 유틸리티 함수 값의 크기 순서에 기초하여 스케줄링 가능한 최대 단말의 개수만큼의 단말을 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 단말에 대해 상기 연산된 유틸리티 함수 값의 크기 순서에 기초하여 물리 자원 블록(Physical Resource Block: PRB)를 할당하는 단계
    를 포함하는 스케줄링 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유틸리티 함수 값은
    상기 적어도 하나의 단말 중 지연시간이 만족돼야 하는 실시간 단말과 최대 전송률이 만족돼야 하는 비실시간 단말 간의 패킷 도착률을 기초로 한 제1 가중치 및 상기 실시간 단말의 지연시간을 기초로 한 제2 가중치가 적용된 함수 값인 스케줄링 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유틸리티 함수 값을 연산하는 단계는
    하기의 수학식 4에 기초하여 상기 유틸리티 함수 값을 연산하는 스케줄링 방법.
    [수학식 4]
    Figure pat00072

    여기서,
    Figure pat00073
    는 상기 유틸리티 함수 값,
    Figure pat00074
    는 상기 적어도 하나의 단말의 인덱스,
    Figure pat00075
    는
    Figure pat00076
    번째 부프레임에서
    Figure pat00077
    번째 단말에 대한 상기 제1 가중치,
    Figure pat00078
    는
    Figure pat00079
    번째 부프레임에서
    Figure pat00080
    번째 단말에 대한 상기 제2 가중치임
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 가중치는 하기의 수학식 5에 따라 연산되고, 상기 제2 가중치는 하기의 수학식 6에 따라 연산되는 스케줄링 방법.
    [수학식 5]
    Figure pat00081

    [수학식 6]
    Figure pat00082

    여기서, RT user는 상기 실시간 단말, BE user는 상기 비실시간 단말,
    Figure pat00083
    는 상기 실시간 단말의 패킷 도착률,
    Figure pat00084
    는 상기 비실시간 단말의 패킷 도착률,
    Figure pat00085
    는 상기 실시간 단말의 최대 허용 지연시간,
    Figure pat00086
    는
    Figure pat00087
    번째 부프레임에서
    Figure pat00088
    번째 단말의 HOL(Head Of Line) 패킷 지연시간임
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