KR20190016315A - Method and apparatus for group transmitting based on cached memory of user equipment - Google Patents

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KR20190016315A
KR20190016315A KR1020170100394A KR20170100394A KR20190016315A KR 20190016315 A KR20190016315 A KR 20190016315A KR 1020170100394 A KR1020170100394 A KR 1020170100394A KR 20170100394 A KR20170100394 A KR 20170100394A KR 20190016315 A KR20190016315 A KR 20190016315A
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Abstract

A method and apparatus for group transmitting based on cached memory of user equipment are disclosed. A group transmitting apparatus comprises the steps of: performing grouping on a plurality of user terminals belonging to a base station; determining a group based on a multicast message transmission time from the base station to the group, with respect to the plurality of groups in which the grouping is performed; performing uniform caching for each sub group belonging to the determined group; controlling each of subfiles divided through the uniform caching for a plurality of files corresponding to the base station to be stored in a cache memory of a user terminal belonging to the subgroup; and transmitting a multicast message to the subgroup.

Description

사용자 메모리 활용한 그룹화 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR GROUP TRANSMITTING BASED ON CACHED MEMORY OF USER EQUIPMENT}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a grouping transfer method and apparatus using user memory,

본 발명은 사용자 단말의 캐시 메모리를 활용하여 멀티미디어 트래픽(traffic)을 제어하는 기술에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 캐시 메모리를 구비한 복수의 사용자 단말들(User Equipment)의 메모리를 활용하여 기지국(Base Station)에서 사용자 단말들이 요청한 멀티미디어 데이터(예컨대, 비디오 데이터 등)의 전송을 제어하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for controlling multimedia traffic using a cache memory of a user terminal. More particularly, the present invention relates to a method and apparatus for transmitting multimedia data (e.g., video data, etc.) requested by user terminals from a base station using a memory of a plurality of user equipments having a cache memory in a wireless communication system To a controllable technology.

최근 스마트폰(smart phone)의 사용에 따라 모바일 트래픽(mobile traffic)이 크게 증가하고 있다. 모바일 트래픽의 주된 요인은 유튜브(YouTube) 등과 같은 고화질 비디오 트래픽의 요청이 많아졌기 때문이다. 이처럼 급증하는 비디오 트래픽을 해결하기 위해, 기존에는 다중 안테나를 사용하거나, 주파수를 늘리는 등 추가적인 통신자원의 사용을 기반으로 하고 있다. Recently, mobile traffic has been greatly increased with the use of smart phones. The main reason for mobile traffic is the demand for high-quality video traffic such as YouTube. In order to solve this rapidly increasing video traffic, it is based on the use of additional communication resources such as using multiple antennas or increasing frequency.

최근에는 사용자 단말의 캐시(cache) 메모리를 새로운 통신 자원으로 활용하여 기존 통신 자원을 효과적으로 이용하는 기술이 제시되었으며, 단말의 캐시 메모리를 이용한 기술(즉, 사용자 캐싱)이 네트워크 전체 트래픽을 감소시킨다고 알려졌다. 사용자 단말의 캐시 메모리에 일부 파일을 저장하게 되면, 전송단에서는 상기 단말의 캐시 메모리에 저장되어 있는 파일에 해당하는 부분을 전송하지 않아도 되어 이득이 발생한다. 뿐만 아니라, 여러 사용자 단말의 데이터를 부호화를 통해 동시에 전송하여 한 번의 전송으로 여러 개의 요청을 처리 가능하므로, 전체 전송 시간을 크게 줄일 수 있다는 점에서, 추가적인 이득이 발생한다. 아래의 비특허 문헌 [1] M. A. Maddah -Ali, and U. Niesen , Fundamental limits of caching. IEEE Transactions on Information Theory 60, 2856- 2867 ( 2014)에서는 사용자의 캐시 메모리를 활용한 캐싱 이득과 관련된 기술에 대해 설명하고 있다. In recent years, a technology has been proposed to utilize existing communication resources efficiently by utilizing a cache memory of a user terminal as a new communication resource, and it has been known that a technology using a cache memory of a terminal (i.e., user caching) reduces traffic of the entire network. If a certain file is stored in the cache memory of the user terminal, the transmission terminal does not need to transmit a portion corresponding to the file stored in the cache memory of the terminal, thereby generating a gain. In addition, since data of a plurality of user terminals can be simultaneously transmitted through encoding, and multiple requests can be processed in one transmission, the total transmission time can be greatly reduced, and additional gain occurs. Non-Patent Document [1] MA Maddah- Alli, and U. Niesen , Fundamental limits of caching. IEEE Transactions on Information Theory 60, 2856-2867 ( 2014) describes a technique related to caching gain utilizing a user's cache memory.

캐싱 이득에 관한 연구는 공유된 채널(즉, 유선 채널) 및 무선 채널 등의 환경에서 많이 진행되었는데, 기존의 사용자 메모리 활용 기술들은 사용자 단말의 캐시 메모리에 저장되어 있는 정보를 이용하여, 인덱스 부호화(index coding)를 기반으로 여러 사용자 단말들을 동시에 서비스할 수 있는 멀티캐스트(multicast) 전송 기법을 제안하는 것이 대부분이다. 이때, 모든 사용자 단말들은 하나의 그룹으로 보고 저장이 수행되고, 사용자 단말의 메모리 정보에 따라 멀티캐스트로 서비스할 사용자 단말이 결정되므로, 채널이 서로 다른 환경에서 멀티캐스트 전송을 하게 되면 채널이 가장 안 좋은 사용자 단말에 맞추어 전송을 수행해야 하므로, 성능 제한이 발생한다.The caching gain has been studied in many environments such as shared channel (ie, wired channel) and wireless channel. Existing user memory utilization techniques use index coded information index coding, a multicast transmission scheme capable of simultaneously serving a plurality of user terminals is proposed. At this time, all user terminals are reported and stored as a group, and a user terminal to be served by multicast is determined according to the memory information of the user terminal. Therefore, if multicast transmission is performed in a different environment, Since transmission must be performed in accordance with a good user terminal, performance limitation occurs.

따라서, 무선 통신 시스템에서 사용자 단말의 캐시 메모리를 통신 자원으로 활용하면서 네트워크 트래픽을 줄이고, 시스템의 성능을 향상시키는 기술이 요구된다.Accordingly, there is a need for a technology for reducing network traffic and improving system performance while utilizing a cache memory of a user terminal as a communication resource in a wireless communication system.

[1] M. A. Maddah-Ali, and U. Niesen, Fundamental limits of caching. IEEE Transactions on Information Theory 60, 2856- 2867 (2014).[1] M. A. Maddah-Ali, and U. Niesen, Fundamental limits of caching. IEEE Transactions on Information Theory 60, 2856-2867 (2014).

본 발명은 사용자 단말의 캐시 메모리를 통신 자원으로 활용함에 있어서, 사용자 단말들의 그룹화를 통해 그룹 별로 멀티캐스트로 동시에 전송할 수 있는 사용자 단말의 수를 제한하여, 전체 전송 시간을 감소시키도록 사용자 단말의 메모리에 파일을 저장 및 전송하는 기술에 관한 것이다.In the present invention, in utilizing the cache memory of a user terminal as a communication resource, the number of user terminals capable of simultaneously transmitting in multicast group by grouping user terminals is limited, And more particularly to a technique for storing and transmitting a file.

또한, 기지국에 저장된 복수의 파일들 전체가 아닌 복수의 파일들(예컨대, N개의 파일들) 각각을 분할한 일부의 서브파일(예컨대, N개의 서브파일)을 사용자 단말의 캐시 메모리에 저장함에 따라, 사용자 단말에서 요청한 파일 일부의 전체를 전송할 필요없이 캐시 메모리에 저장된 파일을 제외한 일부 파일을 단말로 전송함으로써, 네트워크 트래픽(traffic)을 감소시키고자 한다.Further, by storing a part of subfiles (e.g., N subfiles) in which each of a plurality of files (e.g., N files) other than the entire plurality of files stored in the base station is divided into cache memories of the user terminals , It is desirable to transmit some files except for the files stored in the cache memory to the terminal without reducing the entirety of the file requested by the user terminal, thereby reducing network traffic.

그룹화 전송 장치는, 기지국에 속하는 복수의 사용자 단말들을 대상으로, 그룹화를 수행하는 단계, 상기 그룹화가 수행된 복수의 그룹을 대상으로, 상기 기지국에서 상기 그룹으로의 멀티캐스트 메시지 전송 시간에 기초하여 어느 하나의 그룹을 결정하는 단계, 결정된 상기 그룹에 속하는 서브그룹(sub group) 별로 유니폼 캐싱(uniform caching)을 수행하는 단계, 상기 기지국에 해당하는 복수의 파일들을 대상으로 상기 유니폼 캐싱을 통해 분할된 서브파일(subfile) 각각이 상기 서브그룹에 속하는 사용자 단말의 캐시 메모리에 저장되도록 제어하는 단계, 및 상기 서브그룹을 대상으로 멀티캐스트 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.The grouping transmission apparatus performs grouping for a plurality of user terminals belonging to a base station, and performs grouping on a plurality of groups in which the grouping is performed, based on a multicast message transmission time from the base station to the group Determining a group, performing uniform caching for each sub-group belonging to the determined group, comparing the plurality of files corresponding to the base station with the divided sub- Controlling each of the subfiles to be stored in a cache memory of a user terminal belonging to the subgroup, and transmitting the multicast message to the subgroup.

일측면에 따르면, 상기 멀티캐스트 메시지를 전송하는 단계는, 상기 서브그룹 별로 전송하고자 하는 멀티캐스트 메시지를 생성하는 단계, 및 생성된 멀티캐스트 메시지를 상기 서브그룹에 속하는 사용자 단말의 전송률을 기반으로 중첩코딩(superposition coding)을 이용하여 전송하는 단계를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the step of transmitting the multicast message includes generating a multicast message to be transmitted for each of the subgroups, and superimposing the generated multicast message on the basis of a transmission rate of the user terminals belonging to the subgroup And transmitting the data using superposition coding.

다른 측면에 따르면, 전송되는 상기 멀티캐스트 메시지는 해당 서브그룹에 속하는 사용자 단말의 전송률에 기초하여 중첩 코딩을 통해 부호화(encoding)된 서브파일(subfile)을 포함할 수 있다.According to another aspect, the multicast message to be transmitted may include a subfile encoded through superposition coding based on a data rate of a user terminal belonging to the corresponding subgroup.

또 다른 측면에 따르면, 상기 사용자 단말에서 기지국으로 요청한 원하는 파일(desired file)은, 원하는 파일의 일부에 해당하는 상기 멀티캐스트 메시지에 포함된 서브파일(subfile)과 상기 사용자 단말의 캐시 메모리에 저장되어 있는 서브파일(subfile)에 기초하여 복호화될 수 있다.According to another aspect, a desired file requested from the user terminal to the base station is stored in a subfile included in the multicast message corresponding to a part of a desired file and in a cache memory of the user terminal And may be decrypted based on the subfile.

또 다른 측면에 따르면, 상기 원하는 파일(desired file)은 상기 멀티캐스트 메시지 전송 시간 이후에 상기 사용자 단말에서 복호화될 수 있다.According to another aspect, the desired file may be decrypted at the user terminal after the multicast message transmission time.

또 다른 측면에 따르면, 상기 그룹화를 수행하는 단계는, 상기 기지국과 사용자 단말 간의 다운링크(downlink) 채널 정보와 메모리 크기에 기초하여 상기 복수의 사용자 단말들을 복수의 그룹을 나누는 그룹화를 수행할 수 있다.According to another aspect, performing the grouping may perform grouping of dividing the plurality of user terminals into a plurality of groups based on downlink channel information and memory size between the base station and the user terminal .

또 다른 측면에 따르면, 상기 그룹을 결정하는 단계는, 상기 복수의 그룹을 대상으로, 상기 멀티캐스트 메시지 전송 시간이 가장 작은 그룹을 결정할 수 있다.According to another aspect, the step of determining the group may determine a group having the smallest multicast message transmission time for the plurality of groups.

또 다른 측면에 따르면, 상기 그룹을 결정하는 단계는, 상기 복수의 그룹을 대상으로, 각 그룹에 속하는 서브그룹(sub group)의 수에 기초하여 분류하는 단계, 및 분류된 서브그룹을 대상으로, 부모(parent) 및 자식(child) 관계를 나타내는 가상의 연결선을 포함하는 트리(tree) 구조를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the step of determining the group includes the steps of classifying the plurality of groups based on the number of subgroups belonging to each group, And creating a tree structure including virtual connection lines representing parent and child relationships.

또 다른 측면에 따르면, 상기 유니폼 캐싱(uniform caching)을 수행하는 단계는, 상기 기지국에 저장된 복수의 파일들을 대상으로, 상기 서브그룹에 속하는 사용자 단말들 각각의 캐시 메모리에 동일한 양의 파일이 저장되도록 상기 복수의 파일들 각각을 복수개의 서브파일(subfile)로 분할(splitting)하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the step of performing uniform caching includes the steps of storing a plurality of files stored in the base station and storing the same amount of files in cache memories of user terminals belonging to the sub group And splitting each of the plurality of files into a plurality of subfiles.

또 다른 측면에 따르면, 상기 유니폼 캐싱(uniform caching)을 수행하는 단계는, 상기 기지국에 저장된 복수의 파일들 각각을 두 부분으로 분할(splitting)하는 단계, 및 상기 두 부분으로 분할된 파일을 대상으로, 서브그룹 별로 속하는 사용자 단말의 수에 기초하여 복수의 서브파일(subfile)로 분할하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the step of performing uniform caching includes dividing each of a plurality of files stored in the base station into two parts, , And dividing the subfiles into a plurality of subfiles based on the number of user terminals belonging to each subfolder.

그룹화 수행 장치는, 그룹화 전송 장치에 속하는 복수의 사용자 단말들을 대상으로, 그룹화를 수행하고, 상기 그룹화가 수행된 복수의 그룹을 대상으로, 상기 기지국에서 상기 그룹으로의 멀티캐스트 메시지 전송 시간에 기초하여 어느 하나의 그룹을 결정하는 그룹화 수행부, 결정된 상기 그룹에 속하는 서브그룹(sub group) 별로 유니폼 캐싱(uniform caching)을 수행하고, 상기 기지국에 해당하는 복수의 파일들을 대상으로 상기 유니폼 캐싱을 통해 분할된 서브파일(subfile) 각각이 상기 서브그룹에 속하는 사용자 단말의 캐시 메모리에 저장되도록 제어하는 저장 제어부, 및 상기 서브그룹을 대상으로 멀티캐스트 메시지를 전송하는 전송 제어부를 포함할 수 있다.The grouping device performs grouping on a plurality of user terminals belonging to the grouping transmission device and performs a grouping on the plurality of groups on which the grouping is performed based on the time of multicast message transmission from the base station to the group A grouping unit for determining a group, performing uniform caching for each sub group belonging to the determined group, and dividing a plurality of files corresponding to the base station by uniform caching And a transmission control unit for transmitting the multicast message to the subgroups. The transmission control unit transmits the multicast message to the subgroups.

일측면에 따르면, 상기 전송 제어부는, 상기 서브그룹 별로 전송하고자 하는 멀티캐스트 메시지를 생성하는 메시지 생성부, 및 생성된 멀티캐스트 메시지를 상기 서브그룹에 속하는 사용자 단말의 전송률을 기반으로 중첩코딩(superposition coding)을 이용하여 전송하는 전송부를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the transmission control unit includes a message generation unit for generating a multicast message to be transmitted for each subgroup, and a superposition unit for superposing the generated multicast message on the basis of a transmission rate of a user terminal belonging to the subgroup coding by using a transmission unit.

다른 측면에 따르면, 전송되는 상기 멀티캐스트 메시지는 해당 서브그룹에 속하는 사용자 단말의 전송률에 기초하여 중첩 코딩을 통해 부호화(encoding)된 서브파일(subfile)을 포함할 수 있다.According to another aspect, the multicast message to be transmitted may include a subfile encoded through superposition coding based on a data rate of a user terminal belonging to the corresponding subgroup.

또 다른 측면에 따르면, 상기 사용자 단말에서 기지국으로 요청한 원하는 파일(desired file)은, 원하는 파일의 일부에 해당하는 상기 멀티캐스트 메시지에 포함된 서브파일(subfile)과 상기 사용자 단말의 캐시 메모리에 저장되어 있는 서브파일(subfile)에 기초하여 복호화될 수 있다.According to another aspect, a desired file requested from the user terminal to the base station is stored in a subfile included in the multicast message corresponding to a part of a desired file and in a cache memory of the user terminal And may be decrypted based on the subfile.

또 다른 측면에 따르면, 상기 원하는 파일(desired file)은 상기 멀티캐스트 메시지 전송 시간 이후에 상기 사용자 단말에서 복호화될 수 있다.According to another aspect, the desired file may be decrypted at the user terminal after the multicast message transmission time.

또 다른 측면에 따르면, 상기 그룹화 수행부는, 상기 기지국과 사용자 단말 간의 다운링크(downlink) 채널 정보와 메모리 크기에 기초하여 상기 복수의 사용자 단말들을 복수의 그룹을 나누는 그룹화를 수행할 수 있다.According to another aspect, the grouping unit may perform grouping of dividing the plurality of user terminals into a plurality of groups based on downlink channel information and memory size between the base station and the user terminal.

또 다른 측면에 따르면, 상기 그룹화 수행부는, 상기 복수의 그룹을 대상으로, 각 그룹에 속하는 서브그룹(sub group)의 수에 기초하여 분류하고, 분류된 서브그룹을 대상으로, 부모(parent) 및 자식(child) 관계를 나타내는 가상의 연결선을 포함하는 트리(tree) 구조를 생성할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the grouping unit classifies the plurality of groups based on the number of subgroups belonging to each group, A tree structure including a virtual connection line representing a child relationship can be created.

또 다른 측면에 따르면, 상기 저장 제어부는, 상기 기지국에 저장된 복수의 파일들을 대상으로, 상기 서브그룹에 속하는 사용자 단말들 각각의 캐시 메모리에 동일한 양의 파일이 저장되도록 상기 복수의 파일들 각각을 복수개의 서브파일(subfile)로 분할(splitting)할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the storage controller is configured to store a plurality of files stored in the base station so that the same amount of files are stored in the cache memories of the user terminals belonging to the subgroup, Can be divided into a number of subfiles.

또 다른 측면에 따르면, 상기 저장 제어부는, 상기 기지국에 저장된 복수의 파일들 각각을 두 부분으로 분할(splitting)하고, 상기 두 부분으로 분할된 파일을 대상으로, 서브그룹 별로 속하는 사용자 단말의 수에 기초하여 복수의 서브파일(subfile)로 분할할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the storage control unit divides each of the plurality of files stored in the base station into two parts, divides the file into two parts, and stores the number of user terminals belonging to each subgroup Can be divided into a plurality of subfiles based on the subfiles.

또 다른 측면에 따르면, 상기 저장 제어부는, 상기 기지국에 저장된 복수의 파일들 각각을 두 부분으로 분할(splitting)하고, 상기 두 부분으로 분할된 파일을 대상으로, 서브그룹 별로 속하는 사용자 단말의 수에 기초하여 복수의 서브파일(subfile)로 분할할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the storage control unit divides each of the plurality of files stored in the base station into two parts, divides the file into two parts, and stores the number of user terminals belonging to each subgroup Can be divided into a plurality of subfiles based on the subfiles.

본 발명의 실시예들에 따르면, 사용자 단말의 캐시 메모리를 통신 자원으로 활용함에 있어서, 사용자 단말들의 그룹화를 통해 그룹 별로 멀티캐스트로 동시에 전송할 수 있는 사용자 단말의 수를 제한하여, 사용자 단말의 캐시 메모리에 파일을 저장 및 전송함으로써, 네트워크의 전체 전송 시간을 감소시킬 수 있다.According to embodiments of the present invention, in utilizing the cache memory of the user terminal as a communication resource, the number of user terminals that can simultaneously transmit in multicast on a group basis through grouping of user terminals is limited, The total transmission time of the network can be reduced.

또한, 기지국에 저장된 복수의 파일들 전체가 아닌 복수의 파일들(예컨대, N개의 파일들) 각각을 분할한 일부의 서브파일(예컨대, N개의 서브파일)을 사용자 단말의 캐시 메모리에 저장함에 따라, 사용자 단말에서 요청한 파일 일부의 전체를 전송할 필요없이 캐시 메모리에 저장된 파일을 제외한 일부 파일을 단말로 전송함으로써, 네트워크 트래픽(traffic)을 감소시키는 이득이 발생할 수 있다.Further, by storing a part of subfiles (e.g., N subfiles) in which each of a plurality of files (e.g., N files) other than the entire plurality of files stored in the base station is divided into cache memories of the user terminals , Some of the files except for the files stored in the cache memory may be transmitted to the terminal without the need to transmit the whole of the file requested by the user terminal, thereby reducing the network traffic.

도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서, 캐시 메모리를 구비한 사용자 단말들 및 기지국으로 구성된 무선 네트워크 환경을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 그룹화 전송 장치의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 사용자 단말의 캐시 메모리를 이용한 그룹화 전송 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 사용자 단말의 그룹화를 트리 구조로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 트리구조 기반의 그룹화를 통해 최종 사용자 그룹을 결정하는 동작을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 유니폼 캐싱(uniform caching)을 위한 파일 분할(splitting)을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, 사용자 단말의 메모리 크기에 따른 전송 시간의 변화를 도시한 도면이다.
1 is a diagram illustrating a wireless network environment including user terminals and a base station having a cache memory according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating an internal configuration of a grouping transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a grouping transmission method using a cache memory of a user terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a grouping of user terminals in a tree structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating an operation of determining an end user group through grouping based on a tree structure, in an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram illustrating file splitting for uniform caching in one embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a change in transmission time according to a memory size of a user terminal in an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 사용자 단말에 구비된 캐시 메모리를 이용하여 사용자 단말이 요청한 원하는 파일을 기지국에서 전송하는데 소요되는 전체 전송 시간을 감소시키고, 네트워크 트래픽(traffic)을 감소시키는 기술에 관한 것으로서, 특히, 기지국에 속하는 복수의 사용자 단말들을 그룹화하고, 그룹 별로 멀티캐스트로 동시에 전송할 수 있는 사용자 단말의 수를 제한함으로써 전체 전송 시간을 감소시키는 기술에 관한 것이다. 즉, 복수의 사용자 단말들에서 기지국으로 요청한 파일(예컨대, 멀티미디어 데이터)을 부호화를 통해 동시에 전송하여 한 번의 전송으로 여러 개의 요청을 처리함으로써, 전체 전송 시간을 감소시키는 기술에 관한 것이다. 그리고, 사용자 단말에서 요청한 파일과 관련하여, 사용자 단말의 캐시 메모리에 저장된 서브파일(즉, 특정 파일의 일부에 해당하는 파일)을 제외하고, 나머지 서브파일 전송하여 네트워크 트래픽을 감소시키는 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for reducing a total transmission time required for transmitting a desired file requested by a user terminal using a cache memory provided in a user terminal and reducing network traffic, The present invention relates to a technique for reducing a total transmission time by limiting a number of user terminals that can group together a plurality of user terminals belonging to the same group and simultaneously transmit the group by multicast. That is, the present invention relates to a technique for reducing a total transmission time by simultaneously transmitting a file (e.g., multimedia data) requested by a plurality of user terminals to a base station through encoding and processing a plurality of requests in one transmission. The present invention relates to a technology for reducing network traffic by transmitting a subfile excluding a subfile (i.e., a file corresponding to a specific file) stored in a cache memory of a user terminal with respect to a file requested by the user terminal .

본 실시예들에서, 기지국 및 기지국에 속하는 복수의 사용자 단말들(User Equipment)로 구성된 무선 통신 환경에서 멀티미디어 데이터가 기지국에서 사용자 단말로 전송 및 저장될 수 있으며, 기지국에서 저장하고 있는 복수의 파일들 중 적어도 하나의 파일의 서브파일(subfile)이 기지국에 속하는 사용자 단말들 각각의 캐시 메모리에 분산 저장될 수 있다.In the present embodiments, multimedia data may be transmitted and stored from a base station to a user terminal in a wireless communication environment composed of a base station and a plurality of user equipments (User Equipment) belonging to the base station, and a plurality of files A subfile of at least one of the files may be distributedly stored in a cache memory of each of the user terminals belonging to the base station.

본 실시예들에서, '서브파일(subfile)'은 기지국에 저장된 파일들 중 어느 하나의 파일을 대상으로 분할된 파일조각(또는 패킷)을 나타낼 수 있다. 예컨대, MDS(Maximum Distance Separable) 코딩 등을 이용하여 분할된 파일 조각(즉, MDS 코드)가 서브파일에 해당할 수 있다.In the present embodiments, the 'subfile' may represent a fragment (or packet) of a file that is divided into one of the files stored in the base station. For example, a fragment of a file (i.e., an MDS code) using Maximum Distance Separable (MDS) coding or the like may correspond to a subfile.

본 실시예들에서, '유니폼 캐싱(uniform caching)'은 기지국에 속하는 사용자 단말들을 대상으로 그룹화가 수행됨에 따라, 사용자 그룹핑된 복수의 그룹들 각각에 속하는 서브그룹(subgroup)에 속하는 모든 사용자 단말들이 모든 파일에 대해 동일한 양을 자신의 캐시 메모리에 저장할 수 있도록 기지국에 저장된 각 파일을 여러 개의 서브파일로 분할(splitting)하는 과정을 나타낼 수 있다.In the present exemplary embodiment, 'uniform caching' is a method in which all user terminals belonging to a subgroup belonging to each of a plurality of user grouped groups A process of splitting each file stored in the base station into a plurality of subfiles so that the same amount of all files can be stored in its own cache memory.

본 실시예들에서, 무선 통신 시스템은 하나의 기지국(Base Station)과 캐시 메모리를 구비한 K개의 사용자 단말들(즉, K명의 사용자들 각각이 소지한 사용자 단말)로 구성될 수 있으며, 브로드캐스트 채널(broadcast channel) 또는 다운링크(downlink) 채널 환경에서의 멀티미디어 데이터 전송을 가정할 수 있다. In the present embodiments, the wireless communication system may be composed of K user terminals (i.e., user terminals each owned by K users) having a base station and a cache memory, A multimedia data transmission in a broadcast channel or a downlink channel environment may be assumed.

또한, 본 실시예들은, 기지국이 사용자 단말의 채널 및 메모리 저장 정보(즉, 부가 정보)를 이용하여 복수의 사용자 단말들 각각의 요구(즉, 다중 사용자의 요구)를 만족하도록 부호화하여 전송하는 통신 환경을 고려할 수 있다. In addition, the embodiments of the present invention can be applied to a communication system in which a base station encodes a request for each of a plurality of user terminals (i.e., a request of multiple users) using channel and memory storage information (i.e., additional information) The environment can be considered.

또한, 본 실시예들에서, '그룹화 전송 장치'는 기지국(Base Station)을 나타낼 수 있으며, 사용자 단말(User Equipment)은 스마트폰(smart phone), 태블릿(tablet), 노트북, PC 등의 전자기기를 나타낼 수 있다. 본 실시예들에서는 사용자 단말이 스마트폰, 태블릿 등과 같이 사용자가 소지한 전자기기인 경우를 예로 들어 설명하나, 이는 실시예에 해당되며, 네트워크 환경에 따라 상기 사용자 단말은 캐시 메모리를 구비한 AP(Access Point) 등의 보조 노드를 나타낼 수도 있다.In addition, in the present embodiments, the 'grouping transmission device' may represent a base station, and the user equipment may be an electronic device such as a smart phone, a tablet, Lt; / RTI > In this embodiment, the user terminal is an electronic device owned by the user such as a smart phone or a tablet. However, the present invention is applicable to the embodiment, and the user terminal may be an AP Access Point), or the like.

도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서, 캐시 메모리를 구비한 사용자 단말들 및 기지국으로 구성된 무선 네트워크 환경을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a wireless network environment including user terminals and a base station having a cache memory according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1에 따르면, 하나의 기지국(110) 및 캐시 메모리(121)를 구비한 K개의 사용자 단말들(120)이 네트워크를 형성할 수 있으며, 기지국(110) 및 K개의 사용자 단말들(120) 각각 간에 브로드캐스트 채널 또는 다운링크 채널(H1, H2, ..., HK)이 형성될 수 있다. 도 1에서, 기지국(110)에 저장된 전체 파일의 수는 N(

Figure pat00001
)개이고, 각 파일의 크기는 F bits이고, 기지국(110)에 저장된 각 파일이 요청될 확률은 균일(uniform)함을 가정할 수 있다. 그리고, K개의 사용자 단말들 각각은 전체 N개의 파일들
Figure pat00002
중 하나의 파일을 요청할 수 있다. 이때, 사용자 단말의 메모리 크기는 M bits임을 가정할 수 있다. 즉, 캐시 메모리에 저장 가능한 파일의 개수는 M(
Figure pat00003
)개임을 나타낼 수 있다.1, K user terminals 120 having one base station 110 and a cache memory 121 can form a network, and each of the base station 110 and the K user terminals 120 A broadcast channel or a downlink channel (H 1 , H 2 , ..., H K ) may be formed. 1, the total number of files stored in the base station 110 is N (
Figure pat00001
), The size of each file is F bits, and the probability that each file stored in the base station 110 is requested is uniform. Then, each of the K user terminals includes all N files
Figure pat00002
You can request one of the files. At this time, it can be assumed that the memory size of the user terminal is M bits. That is, the number of files that can be stored in the cache memory is M (
Figure pat00003
).

사용자 단말

Figure pat00004
Figure pat00005
에서 파일
Figure pat00006
을 요청한다고 가정하면, 브로드캐스트(broadcast) 채널 환경에서의 시간 인덱스(time index) t에서 사용자 단말
Figure pat00007
의 수 신 신호
Figure pat00008
는 아래의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.User terminal
Figure pat00004
Figure pat00005
Files from
Figure pat00006
, It is assumed that a time index t in a broadcast channel environment is used to request a user terminal
Figure pat00007
Receiving signal
Figure pat00008
Can be expressed by the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00009
Figure pat00009

수학식 1에서,

Figure pat00010
는 사용자 단말
Figure pat00011
Figure pat00012
와 기지국 사이의 채널 정보(channel gain)를 나타내고,
Figure pat00013
는 기지국에서의 전송 신호(즉, 송신 신호)를 나타내고,
Figure pat00014
는 잡음(noise)를 나타낼 수 있다. In Equation (1)
Figure pat00010
Lt; / RTI &
Figure pat00011
Figure pat00012
And channel gain between the base station and the base station,
Figure pat00013
Represents a transmission signal (i.e., transmission signal) at the base station,
Figure pat00014
May represent noise.

본 실시예들에서는 가우시안 채널(Gaussian Channel) 모델을 가정하기로 한다. 그러면, 수학식 1에서,

Figure pat00015
는 평균이 0이고, 분산이 1인 i.i.d. circular symmetric complex 가우시안 확률 변수 (random variable)이고,
Figure pat00016
는 평균이 0 이고 분산이 N_0 인 i.i.d. circular symmetric complex 가우시안 확률 변수에 해당할 수 있다.In the present embodiments, a Gaussian channel model is assumed. Then, in Equation (1)
Figure pat00015
Is an iid circular symmetric complex Gaussian random variable with a mean of 0 and a variance of 1,
Figure pat00016
May correspond to an iid circular symmetric complex Gaussian random variable with an average of 0 and a variance of N_0.

본 실시예들에서 고려하는 무선 통신 시스템 환경은 기지국에서 사용자 단말의 캐시 메모리에 파일을 저장하는 저장 단계 및 기지국이 전체 사용자 단말들의 요구를 만족시키기 위해 멀티캐스트 메시지를 전송하는 전송 단계로 크게 구분될 수 있으며, 저장 단계 및 전송 단계에서의 기지국-사용자 단말 간의 채널(channel)이 유사함을 가정할 수 있다. 예를 들어, 서브파일 저장을 위해 기지국과 사용자 단말 간에 형성된 채널 정보(channel gain)와 사용자 단말의 요청에 응답하여 전체 파일 또는 일부에 해당하는 적어도 하나의 서브파일을 전송하기 위해 기지국과 사용자 단말 간에 형성된 채널 정보(channel gain) 간의 차이값이 미리 지정된 기준 차이값 이하에 해당할 수 있다. 즉, 상기 두 채널 정보가 거의 같거나 유사할 수 있다. 이처럼, 채널 정보가 유사한 것은 사용자 단말들이 고정되어 있거나, 사용자 단말의 우세한(dominant) 채널 정보를 미리 예측할 수 있는 경우를 나타낼 수 있다. 이에 따라, 상기 저장 단계 및 전송 단계에서 채널이 변하지 않는다고 가정하면, 사용자 단말에서의 수신 신호는 채널 인덱스(index) 없이 아래의 수학식 2와 같이 다시 표현될 수 있다.The wireless communication system environment considered in the present embodiments is broadly divided into a storing step of storing a file in a cache memory of a user terminal in a base station and a transmitting step of transmitting a multicast message in order to satisfy a request of all user terminals And it can be assumed that the channel between the base station and the user terminal in the storage step and the transmission step is similar. For example, in order to store subfiles, a channel gain formed between a base station and a user terminal and a channel gain between a base station and a user terminal in order to transmit at least one subfile corresponding to a whole file or a part in response to a request of the user terminal The difference value between the formed channel gains may correspond to a predetermined reference difference value or less. That is, the two channel information may be substantially the same or similar. As such, the similarity of the channel information may indicate that the user terminals are fixed or the dominant channel information of the user terminal can be predicted in advance. Accordingly, assuming that the channel is not changed in the storing step and the transmitting step, the received signal at the user terminal can be re-expressed as Equation (2) below without a channel index.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure pat00017
Figure pat00017

수학식 2에서,

Figure pat00018
를 가정할 수 있다.In Equation (2)
Figure pat00018
.

이하에서는 상기와 같은 채널 환경에서, 사용자 단말의 캐시 메모리를 이용하여 전체 전송 시간을 감소시키는 채널 정보 및 메모리 크기 기반 사용자 그룹화 전송 방법에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, channel information and a memory size based user grouping transmission method for reducing the total transmission time using the cache memory of the user terminal in the above channel environment will be described in detail.

도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 그룹화 전송 장치의 내부 구성을 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 사용자 단말의 캐시 메모리를 이용한 그룹화 전송 방법을 도시한 흐름도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating an internal configuration of a grouping transmission apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 3 illustrates a grouping transmission method using a cache memory of a user terminal according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.

도 2에 따르면, 그룹화 전송 장치(200)는 그룹화 수행부(210), 저장 제어부(220) 및 전송 제어부(230)를 포함할 수 있으며, 전송 제어부(230)는 메시지 생성부(231) 및 전송부(232)를 포함할 수 있다. 그리고, 도 3에서, 각 단계들(310 내지 350 단계)은 도 2에 도시된 그룹 전송 장치(200)의 구성 요소인 그룹화 수행부(210), 저장 제어부(220) 및 전송 제어부(230)에 의해 수행될 수 있다.2, the grouping transmission apparatus 200 may include a grouping unit 210, a storage control unit 220, and a transmission control unit 230. The transmission control unit 230 includes a message generation unit 231, And may include a portion 232. 3, each of the steps 310 to 350 is performed by the grouping performing unit 210, the storage control unit 220, and the transmission control unit 230, which are elements of the group transfer apparatus 200 shown in FIG. 2 ≪ / RTI >

310 단계에서, 그룹화 수행부(210)는 기지국인 그룹화 전송 장치(200)에 속하는 복수의 사용자 단말들(201, 202, 203)을 대상으로, 복수의 그룹화 방법에 기초하여 그룹화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말의 개수에 따라 그룹화가 가능한 경우의 수에 따라 사용자 단말들을 복수의 그룹들로 그룹화하라 수도 있고, 모든 경우의 수를 고려하는 대신 계층 별 전송 시간을 기반으로 하는 트리 구조에 기초하여 그룹화를 수행할 수도 있다. In step 310, the grouping performing unit 210 may perform grouping based on a plurality of grouping methods for a plurality of user terminals 201, 202, and 203 belonging to the grouping transmission apparatus 200 that is a base station . For example, user terminals may be grouped into a plurality of groups according to the number of cases where grouping is possible according to the number of user terminals, and instead of considering the number of all cases, a tree structure based on a layer- Grouping may be performed on the basis of "

320 단계에서, 그룹화 수행부(210)는 그룹화가 수행된 복수의 그룹을 대상으로, 그룹화 전송 장치(200)에서 상기 그룹으로의 멀티캐스트 메시지 전송 시간에 기초하여 어느 하나의 그룹을 결정할 수 있다. 예를 들어, 그룹화 수행부(210)는 복수의 그룹들 중 멀티캐스트 메시지 전송 시간이 가장 작은 그룹을 결정할 수 있다.In step 320, the grouping performing unit 210 may determine a group based on a multicast message transmission time to the group in the grouping transmission apparatus 200, with respect to a plurality of groups in which grouping is performed. For example, the grouping unit 210 may determine a group having the smallest multicast message transmission time among a plurality of groups.

330 단계에서, 저장 제어부(220)는 그룹에 속하는 서브그룹(sub group) 별로 유니폼 캐싱(uniform caching)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 서브그룹에 속하는 모든 사용자 단말들이 모든 파일에 대해 동일한 양을 캐시 메모리에 저장할 수 있도록 기지국에 저장된 복수의 파일들을 분할(splitting)할 수 있다. 이때, 위의 비특허문헌 [1] M. A. Maddah -Ali, and U. Niesen , Fundamental limits of caching. IEEE Transactions on Information Theory 60, 2856- 2867 ( 2014)에서 설명하고 있는 유니폼 캐싱(uniform caching)이 이용될 수 있다. In step 330, the storage control unit 220 may perform uniform caching for each sub group belonging to the group. For example, a plurality of files stored in the base station may be splitted so that all user terminals belonging to the subgroup can store the same amount for all files in the cache memory. At this time, non-patent documents [1] MA Maddah- Alli, and U. Niesen , Fundamental limits of caching. Uniform caching described in IEEE Transactions on Information Theory 60, 2856-2867 ( 2014) can be used.

331 단계에서, 저장 제어부(220)는 복수의 파일들 각각을 두 부분으로 분할할 수 있다. In step 331, the storage control unit 220 may divide each of the plurality of files into two parts.

332 단계에서, 저장 제어부(220)는 두 부분으로 분할된 각 파일을 서브그룹에 속하는 사용자 단말의 전송률에 기초하여 복수개의 서브파일들로 분할할 수 있다. 여기서, 분할된 복수의 서브파일(subfile) 중 적어도 하나의 서브파일은 상기 서브그룹에 속하는 사용자 단말의 캐시 메모리에 저장될 수 있으며, 유니폼 캐싱을 통해 서브그룹 별 사용자 단말의 캐시 메모리에 저장될 파일을 분할(splitting)하는 자세한 동작은 아래의 도 6을 참고하여 후술하기로 한다. In step 332, the storage control unit 220 may divide each of the two divided files into a plurality of sub-files based on a data rate of a user terminal belonging to the sub-group. Here, at least one subfile among a plurality of divided subfiles may be stored in a cache memory of a user terminal belonging to the subgroup, and a file to be stored in a cache memory of the user terminal of each subgroup through uniform caching Will be described later with reference to FIG. 6 below.

340 단계에서, 저장 제어부(220)는 복수의 파일들을 대상으로 유니폼 캐싱(uniform caching)을 통해 분할된 서브파일(subfile) 각각이 서브그룹에 속하는 사용자 단말의 캐시 메모리에 저장되도록 제어할 수 있다.In step 340, the storage control unit 220 may control each of subfiles divided through uniform caching for a plurality of files to be stored in a cache memory of a user terminal belonging to the subgroup.

350 단계에서, 전송 제어부(230)는 결정된 상기 그룹에 해당하는 서브그룹을 대상으로 멀티캐스트 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들어, 전송 제어부(230)는 서브그룹에 속하는 복수의 사용자 단말들 각각에서 요청한 파일 중 적어도 일부에 해당하는 서브파일을 중첩코딩(superposition coding)을 기반으로 부호화하여 멀티캐스트로 동시에 전송할 수 있다.In step 350, the transmission control unit 230 may transmit a multicast message to a subgroup corresponding to the determined group. For example, the transmission control unit 230 may encode a subfile corresponding to at least a part of the files requested by each of the plurality of user terminals belonging to the subgroup based on superposition coding, and simultaneously transmit the encoded subfiles in a multicast manner .

351 단계에서, 메시지 생성부(231)는 서브그룹 별로 전송하고자 하는 멀티캐스트 메시지를 생성할 수 있다.In step 351, the message generator 231 may generate a multicast message to be transmitted on a subgroup basis.

352 단계에서, 전송부(232)는 생성된 메시지를 서브그룹 별 사용자 단말의 전송률에 기초하여 중첩코딩(superposition coding)을 통해 부호화한 후 동시에 전송할 수 있다.In step 352, the transmitter 232 may encode the generated message through superposition coding based on the data rate of the user terminal for each subgroup, and may simultaneously transmit the encoded message.

이하에서는 기지국에 속하는 복수의 사용자 단말들을 대상으로, 복수의 그룹화 방법에 따라 그룹화를 수행하고, 그룹화가 수행된 복수의 그룹들 중 어느 하나의 그룹을 최종적인 사용자 그룹으로 결정하는 동작에 대해 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an operation for grouping a plurality of user terminals belonging to a base station according to a plurality of grouping methods and determining a group of a plurality of groups to which a grouping is performed is determined as a final user group .

도 2 및 도 3에서 설명한 바와 같이, 사용자 단말들 각각의 캐시 메모리에는 기지국에 저장된 복수의 파일들 중 적어도 하나의 파일의 일부(예컨대, 파일 조각/패킷)에 해당하는 서브파일(subfile)이 저장될 수 있다. 이때, 그룹화를 통해 복수의 사용자 단말들 중 생성 가능한 복수의 그룹들 중 기지국인 그룹화 전송 장치(200)와 사용자 단말 간의 채널 정보(HK), 캐시 메모리의 크기(M), 및 기지국이 가지고 있는 전체 파일의 수(N)를 기반으로 결정되는 전송 시간을 최소화하는 그룹이 사용자 그룹으로 결정될 수 있다. 그리고, 결정된 사용자 그룹에 해당하는 그룹화 방법에 따라 사용자 단말의 캐시 메모리에 파일이 저장될 수 있다.2 and 3, a subfile corresponding to a part (e.g., a file fragment / packet) of at least one of a plurality of files stored in the base station is stored in the cache memory of each of the user terminals . At this time, channel information (H K ) between the grouping transmission apparatus 200, which is a base station among the plurality of groups that can be generated among the plurality of user terminals, and the user terminal, the size M of the cache memory, A group that minimizes the transmission time determined based on the total number N of files may be determined as a user group. The file may be stored in the cache memory of the user terminal according to the grouping method corresponding to the determined user group.

예를 들어, 복수의 그룹들 중 상기 전송 시간(예컨대, 멀티캐스트 메시지 전송 시간)이 가장 작은 어느 하나의 그룹이 사용자 그룹으로 결정될 수 있으며, 결정된 그룹에 속하는 서브그룹 별 유니폼 캐싱(uniform caching)을 통해 분할된 서브파일들 중 적어도 하나가 K개의 사용자 단말들 각각의 캐시 메모리에 저장될 수 있다.For example, any one of the plurality of groups having the smallest transmission time (for example, multicast message transmission time) can be determined as a user group, and uniform caching for each subgroup belonging to the determined group can be performed At least one of the divided sub-files may be stored in the cache memory of each of the K user terminals.

일례로, 특정 i번째 그룹화 방법

Figure pat00019
에 해당하는 그룹과 관련하여, 멀티캐스트 메시지 전송에 필요한 전송시간
Figure pat00020
은 아래의 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.For example, a particular i-th grouping method
Figure pat00019
, The transmission time required for multicast message transmission
Figure pat00020
Can be expressed as Equation (3) below.

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure pat00021
Figure pat00021

수학식 3에서,

Figure pat00022
는 i번째 그룹 Gi에 속하는 j번째 서브그룹(subgroup)을 나타내고,
Figure pat00023
Figure pat00024
에 속하는 사용자 단말의 인덱스(index, 즉, 식별자)를 나타낼 수 있다. 그리고,
Figure pat00025
이고,
Figure pat00026
일 수 있다.
Figure pat00027
는 파워 포션(power portion)의 집합으로서,
Figure pat00028
이고,
Figure pat00029
는 가우시안 브로드캐스트 채널에서 중첩 코딩(superposition coding)으로 파일(또는 서브파일)을 사용자 단말로 전송할 때 얻을 수 있는 전송률로서, 아래의 수학식 4와 같이 표현될 수 있다. R1은 사용자 단말 1에서의 전송률, RK는 사용자 단말 K에서의 전송률을 나타낼 수 있다. In Equation (3)
Figure pat00022
Denotes a j-th subgroup belonging to the i-th group G i ,
Figure pat00023
The
Figure pat00024
(I.e., an identifier) of a user terminal belonging to the user terminal. And,
Figure pat00025
ego,
Figure pat00026
Lt; / RTI >
Figure pat00027
Is a set of power portions,
Figure pat00028
ego,
Figure pat00029
Is a data rate that can be obtained when a file (or subfile) is transmitted to a user terminal in a superposition coding in a Gaussian broadcast channel, and can be expressed as Equation (4) below. R 1 is the rate at the user terminal 1, and R K is the rate at the user terminal K.

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure pat00030
Figure pat00030

수학식 4에서,

Figure pat00031
이고,
Figure pat00032
를 만족하는 값에 해당하고, P는 전송 파워(power), I(Uk;Yk)는 Uk와 Yk 사이의 정보량(mutual information)을 나타내고, U는 랜덤 변수(auxiliary random variable)를 나타낼 수 있다.In Equation (4)
Figure pat00031
ego,
Figure pat00032
P is power, I (U k ; Y k ) is the amount of information between U k and Y k , and U is an auxiliary random variable. .

예를 들어, K=3인 경우(즉, 기지국에 속하는 사용자 단말의 개수가 3인 경우), 사용자 단말들을 대상으로 가능한 그룹화 방법은

Figure pat00033
과 같이 3가지 경우가 존재할 수 있다. 즉, 복수의 사용자 단말들은 그룹화 방법 1에 따라 모두 하나의 그룹 1 G1으로 그룹화될 수도 있고, 그룹화 방법 2에 따라 사용자 단말 1 및 2가 하나의 서브그룹, 사용자 단말 3이 하나의 서브그룹을 이루는 그룹 2 G2로 그룹화될 수도 있고, 그룹화 방법 3에 따라 사용자 단말 1이 하나의 서브그룹, 사용자 단말 2 및 사용자 단말 3이 하나의 서브그룹을 이루는 그룹 3 G3으로 그룹화될 수도 있다. 이때,
Figure pat00034
인 경우, 3가지 그룹화 방법에 해당하는 각 그룹(G1, G2, G3)별 전송 시간은 아래의 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.For example, if K = 3 (i.e., the number of user terminals belonging to the base station is 3), a possible grouping method for user terminals is
Figure pat00033
There are three cases as follows. That is, the plurality of user terminals may be grouped into one group 1 G 1 according to the grouping method 1, and the user terminals 1 and 2 are divided into one sub group and the user terminal 3 includes one sub group according to the grouping method 2 Group 2 G 2 , and in accordance with grouping method 3, user terminal 1 may be grouped into group 3 G 3 , which is a subgroup of one subgroup, user terminal 2, and user terminal 3. At this time,
Figure pat00034
, The transmission time of each group (G 1 , G 2 , G 3 ) corresponding to the three grouping methods can be expressed as Equation (5) below.

[수학식 5]&Quot; (5) "

Figure pat00035
Figure pat00035

수학식 5에서,

Figure pat00036
은 그룹화 방법 1에 따라 그룹화된 그룹 1에 해당하는 전송 시간,
Figure pat00037
는 그룹화 방법 2에 따라 그룹화된 그룹 2에 해당하는 전송 시간,
Figure pat00038
는 그룹화 방법 3에 따라 그룹화된 그룹 3에 해당하는 전송 시간을 나타내고, M은 사용자 단말이 구비한 캐시 메모리의 크기, N은 기지국에 저장된 전체 파일의 개수, F는 각 파일의 크기(bits)를 나타낼 수 있다. 그리고, R1, R2, R3는 그룹화 방법에 따라 달라질 수 있으며, Rk는 UE1 내지 UEk를 위한 전송률을 나타내는 것으로서, k번째 UE(즉, 사용자 단말)는 R1 내지 Rk 모두 복호화할 수 있다. 이때, 그룹화 방법에 따라 전송되는 멀티캐스트 메시지가 다르기 때문에 메시지를 복호화할 수 있더라도 사용자에게 필요없는 정보일 수도 있다.In Equation (5)
Figure pat00036
A transmission time corresponding to the group 1 grouped according to the grouping method 1,
Figure pat00037
A transmission time corresponding to the group 2 grouped according to the grouping method 2,
Figure pat00038
M represents the size of the cache memory provided by the user terminal, N represents the total number of files stored in the base station, F represents the size (bits) of each file, . And, R 1, R 2, R 3 may vary according to the grouping method, R k are as referring to the data rate for UE 1 to UE k, k-th UE both (i. E., User terminal) are R 1 to R k It can be decoded. At this time, since the multicast message to be transmitted is different according to the grouping method, the message may be decoded but may be information that the user does not need.

예를 들어, 그룹화 방법 1에 따라 그룹화된 그룹 1(G1)의 경우, R1은 UE1, UE2, UE3를 위한 전송률을 나타내고, R2는 UE2, UE3를 위한 전송률을 나타낼 수 있다. 그리고, 그룹화 방법 2에 따라 그룹화된 그룹 2(G2)의 경우, R1은 UE1, UE2를 위한 전송률을 나타내고, R2는 UE2를 위한 전송률, R3는 UE3를 위한 전송률을 나타낼 수 있다. 그룹화 방법 3에 따라 그룹화된 그룹 3(G3)의 경우, R1은 UE1을 위한 전송률을 나타내고, R2는 UE2, UE3를 위한 전송률, R3는 UE3를 위한 전송률을 나타낼 수 있다.For example, for group 1 (G1) grouped according to grouping method 1, R 1 represents the data rate for UE 1 , UE 2 , UE 3 , and R 2 represents the data rate for UE 2 , UE 3 have. In the case of the group 2 (G2) grouped according to the grouping method 2, R 1 represents a data rate for UE 1 and UE 2 , R 2 represents a data rate for UE 2 , and R 3 represents a data rate for UE 3 . For group 3 (G3) grouped according to grouping method 3, R 1 represents the data rate for UE 1 , R 2 is the data rate for UE 2 , UE 3 , and R 3 is the data rate for UE 3 .

그러면, 그룹화 수행부(210)는 수학식 5와 같이 표현되는 3가지 전송 시간 중 가장 작은 전송 시간에 해당하는 그룹을 사용자 그룹으로 결정할 수 있다. 즉, 멀티캐스트 메시지 전송 시간이 가장 작은 그룹이 최종 사용자 그룹으로 선택될 수 있다. 이처럼, 기지국에 속하는 사용자 단말의 개수에 따라 그룹화가 가능한 복수의 경우의 수가 존재하며, 경우의 수에 따라 그룹화가 수행된 복수의 후보 그룹들 중 전송 시간이 가장 작은 그룹이 최종적인 사용자 그룹으로 결정될 수 있다. Then, the grouping unit 210 may determine a group corresponding to the smallest transmission time among the three transmission times represented by Equation (5) as a user group. That is, the group having the smallest multicast message transmission time may be selected as the end user group. As described above, there are a plurality of cases in which grouping is possible according to the number of user terminals belonging to the base station, and a group having the smallest transmission time among a plurality of candidate groups in which grouping is performed is determined as a final user group .

이때, 사용자 단말의 수 3을 K로 일반화하면, 가능한 그룹화 방법은

Figure pat00039
개 존재할 수 있다. 그룹화 수행부(210)에서
Figure pat00040
개의 후보 그룹들 중 전송 시간이 가장 작은 어느 하나의 그룹을 사용자 그룹으로 결정할 수도 있고, 이외에, 모든 그룹의 전송 시간을 확인하지 않고 어느 하나의 그룹을 사용자 그룹으로 결정할 수도 있다. 예를 들어, 그룹화 수행부(210)사용자 그룹 결정에 따른 계산 복잡도를 감소시키기 위해 트리(tree) 구조에 기초하여 사용자 그룹을 결정할 수 있다.At this time, if the number 3 of user terminals is generalized to K, a possible grouping method is
Figure pat00039
Dogs can exist. In the grouping performing unit 210,
Figure pat00040
One of the candidate groups having the smallest transmission time may be determined as a user group or any one group may be determined as a user group without confirming the transmission time of all the groups. For example, the grouping performing unit 210 may determine a user group based on a tree structure in order to reduce computation complexity according to a user group determination.

도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 사용자 단말의 그룹화를 트리 구조로 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a grouping of user terminals in a tree structure according to an embodiment of the present invention.

도 4에 따르면, 그룹화 수행부(210)는 K개의 사용자 단말들을 대상으로 수행 가능한 복수개의 그룹화 방법을 서브그룹(subgroup)의 개수(

Figure pat00041
)에 따라 분류하여 트리 구조를 생성할 수 있다. 예를 들어, K=4인 경우, 가능한 그룹화 방법의 수는
Figure pat00042
이고, 그룹화 수행부(210)는 도 4와 같은 트리 구조를 생성할 수 있다. 상기 트리 구조는 각 그룹에 속하는 서브그룹을 대상으로, 부모(parent) 및 자식(child) 관계를 나타내는 가상의 연결선을 포함할 수 있다. 이때, 트리 구조는 모든 부모와 자식 간에 가상의 연결선이 이어지는 것이 아니라, 상위 계층에 해당하는 부모(parent)에서 서브그룹(subgroup)을 하나 더 나누었을 때 자식(child)가 나오는 경우에만 해당 부모와 자식 간에 가상의 연결선이 이어지도록 형성될 수 있다. 예컨대, 도 4에서, 부모(parent)
Figure pat00043
(410)의 자식(child)은
Figure pat00044
(420)와
Figure pat00045
(430)에 해당할 수 있다.Referring to FIG. 4, the grouping unit 210 divides a plurality of grouping methods that can be performed on K user terminals into a plurality of subgroups
Figure pat00041
) To generate a tree structure. For example, if K = 4, then the number of possible grouping methods is
Figure pat00042
, And the grouping performing unit 210 can generate the tree structure as shown in FIG. The tree structure may include a virtual connection line indicating a parent and a child relationship with respect to a subgroup belonging to each group. In this case, the tree structure is not a connection line between all parents and children, but when a subgroup is divided by a parent of an upper layer, only when a child comes out, A virtual connection line may be formed between the children. For example, in FIG. 4,
Figure pat00043
The child of < RTI ID = 0.0 > 410 &
Figure pat00044
(420) and
Figure pat00045
(430).

도 4와 같이 형성된 트리 구조를 기반으로 하는 복수의 그룹들 중 어느 하나의 그룹을 사용자 그룹으로 결정하는 그룹화가 수행될 수 있으며, 트리 구조 기반의 그룹화를 수행하는 알고리즘은 아래의 표 1과 같이 4가지 단계로 이루어질 수 있다.Grouping can be performed to determine any one of a plurality of groups based on a tree structure formed as shown in FIG. 4 as a user group. An algorithm for grouping based on the tree structure is as shown in Table 1 below It can be done in several stages.

Figure pat00046
Figure pat00046

도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 트리구조 기반의 그룹화를 통해 최종 사용자 그룹을 결정하는 동작을 도시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating an operation of determining an end user group through grouping based on a tree structure, in an embodiment of the present invention.

도 5에서는 K=6인 경우의 그룹화를 트리 구조로 도시하고 있으나, 이는 실시예에 해당되며, K는 6 이외의 정수가 이용될 수 있다. In FIG. 5, the grouping in the case of K = 6 is shown as a tree structure, but this corresponds to the embodiment, and K can be an integer other than 6.

도 5를 참고하면, 먼저, 그룹화 수행부(210)는

Figure pat00047
Figure pat00048
에 해당하는 각 그룹 별 전송 시간을 비교할 수 있다. 비교를 통해 전송 시간이 가장 작은 그룹을 선택할 수 있다. 예를 들어, 6개의 사용자 단말들을 대상으로 하나의 그룹이 2개의 서브그룹을 포함하도록 그룹화가 수행되는 경우(
Figure pat00049
),
Figure pat00050
에 해당하는 4개의 그룹 중 전송 시간이 가장 작은 그룹
Figure pat00051
(510)이 선택될 수 있다. 그리고, 그룹화 수행부(210)는 상기 선택된
Figure pat00052
(510)의 전송 시간과 상기 선택된
Figure pat00053
(510)의 자식(child)에 해당하는 그룹
Figure pat00054
(520)의 전송시간을 비교할 수 있다. 이때, 부모(parent)인
Figure pat00055
(510)의 전송 시간이 자식(child)인
Figure pat00056
(520)의 전송 시간보다 작은 경우, 그룹화 수행부(210)는 더 이상 다른 그룹과의 비교를 수행하지 않고,
Figure pat00057
(510)을 최종 사용자 그룹으로 결정할 수 있다. Referring to FIG. 5, first, the grouping unit 210
Figure pat00047
and
Figure pat00048
Can be compared with each other. The group with the smallest transmission time can be selected through comparison. For example, when grouping is performed so that one group includes two subgroups for six user terminals
Figure pat00049
),
Figure pat00050
Of the four groups corresponding to the smallest transmission time
Figure pat00051
(510) may be selected. Then, the grouping unit 210 performs the grouping
Figure pat00052
Lt; RTI ID = 0.0 > 510 < / RTI &
Figure pat00053
A group corresponding to a child of the group 510
Figure pat00054
It is possible to compare the transmission time of the transmission unit 520 with the transmission time. At this time,
Figure pat00055
(510) is a child
Figure pat00056
The grouping performing unit 210 does not perform comparison with another group any more,
Figure pat00057
(510) as an end user group.

이때, 자식(child)인

Figure pat00058
(520)의 전송 시간이 부모(parent)인
Figure pat00059
(510)의 전송 시간보다 작은 경우, 그룹화 수행부(210)는 그룹
Figure pat00060
(520)의 전송 시간과
Figure pat00061
(520)의 자식(child)에 해당하는 그룹의 전송 시간을 다시 비교할 수 있다. 선택된 부모에 해당하는 그룹의 전송 시간이 자식에 해당하는 그룹의 전송 시간보다 작을 때까지 트리 구조의 하위 계층으로 순차적으로 부모-자식 간의 전송 시간 비교가 수행될 수 있다. 이처럼, 트리 구조(500)의 두 번째 계층
Figure pat00062
에 해당하는 복수의 그룹들 중 전송 시간이 가장 작은 그룹이 1차적으로 선택되고, 1차적으로 선택된 그룹과 해당 그룹의 자식 간의 전송 시간을 비교하여 다시 전송 시간이 가장 작은 그룹을 선택하는 과정을 부모에 해당하는 그룹의 전송 시간이 자식의 전송 시간보다 작을 때까지 하위 계층으로 순차적으로 반복함으로써, 최종적으로 해당 트리 구조에서 가장 작은 전송 시간을 갖는 그룹이 사용자 그룹으로 결정될 수 있다. 예컨대, 도 5에서는 그룹
Figure pat00063
(510)의 전송 시간이 해당 트리 구조(500)에서 가장 작은 경우, 그룹
Figure pat00064
(510)이 최종적으로 사용자 그룹으로 결정될 수 있다.At this time,
Figure pat00058
(520) is a parent
Figure pat00059
(510), the grouping performing unit (210)
Figure pat00060
Lt; RTI ID = 0.0 > 520 &
Figure pat00061
It is possible to compare the transmission time of the group corresponding to the child of the user 520 again. The transmission time comparison between the parent and the child can be sequentially performed to the lower layer of the tree structure until the transmission time of the group corresponding to the selected parent is smaller than the transmission time of the group corresponding to the child. As such, the second hierarchy of the tree structure 500
Figure pat00062
The group having the smallest transmission time is selected first and the group selected first and the group of the child of the group are compared with each other to select the group having the smallest transmission time, To the lower layer until the transmission time of the corresponding group is smaller than the transmission time of the child, so that the group having the smallest transmission time in the tree structure can be finally determined as the user group. For example, in Figure 5,
Figure pat00063
If the transmission time of the group 510 is the smallest in the tree structure 500,
Figure pat00064
(510) may ultimately be determined as a user group.

도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 유니폼 캐싱(uniform caching)을 위한 파일 분할(splitting)을 도시한 도면이다. Figure 6 is a diagram illustrating file splitting for uniform caching in one embodiment of the present invention.

그룹화 전송 장치(200)는 그룹화 수행부(210)에서 최종 사용자 그룹으로 결정된 그룹에 속하는 복수의 서브그룹 별로 유니폼 캐싱(uniform caching)이 수행됨을 가정할 수 있다. 즉, 각 서브그룹(subgroup)에 속하는 모든 사용자 단말들이 모든 파일에 대해 동일한 양을 자신의 캐시 메모리에 저장할 수 있도록, 각 파일이 여러 개의 서브파일들(subfile)로 분할(splitting)될 수 있으며, 분할된 서브파일(즉, 파일 조각)이 해당 서브그룹에 속하는 사용자 단말들 각각의 캐시 메모리에 저장될 수 있다. 이때, 저장 제어부(220)는 최대한 다른 사용자 단말과 겹쳐지지 않도록, 즉, 사용자 단말 별로 서로 다른 서브파일들이 저장되도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말 1에 파일 1의 일부인 서브파일 1이 저장되도록 할당된 경우, 저장 제어부(220)는 사용자 단말 2에는 파일 1의 다른 일부인 서브파일 2 또는 파일 2의 일부인 서브파일이 저장되도록 사용자 단말 2와 관련하여 캐시 메모리에 저장될 파일의 할당을 제어할 수 있다.The grouping transmission apparatus 200 may assume that uniform caching is performed for each of a plurality of subgroups belonging to a group determined as an end user group in the grouping performing unit 210. [ That is, each file can be split into several subfiles so that all user terminals belonging to each subgroup can store the same amount in all of their files in their cache memory, The divided subfile (i.e., file fragment) may be stored in the cache memory of each of the user terminals belonging to the subgroup. At this time, the storage control unit 220 can control so that different subfiles are stored for each user terminal so as not to overlap with other user terminals as much as possible. For example, if subfiles 1 that are a part of file 1 are allocated to the user terminal 1, the storage control unit 220 instructs the user terminal 2 to store subfiles 2, which are another part of the file 1, or subfiles that are part of the file 2 It is possible to control the allocation of the file to be stored in the cache memory in association with the user terminal 2. [

일례로, 최종적으로 선택된 사용자 그룹(즉, 그룹화 방법)을

Figure pat00065
라고 가정하면, 저장 제어부(220)는 해당 그룹에 속하는 각 서브그룹(subgroup)
Figure pat00066
별로 유니폼 캐싱(uniform caching)을 수행할 수 있다. 예컨대, 저장 제어부(220)는 기지국에 저장된 N개의 파일들
Figure pat00067
을 대상으로, N개의 파일들
Figure pat00068
각각을 두 부분으로 분할(splitting)할 수 있다. 즉, N개의 파일들 각각이
Figure pat00069
(610)과
Figure pat00070
(620)의 두 부분으로 분할될 수 있으며, 두 부분으로 분할된 파일(610, 620)의 크기는 각각
Figure pat00071
Figure pat00072
에 해당할 수 있다. 여기서,
Figure pat00073
일 수 있다. 이처럼, 두 부분으로 분할한 이후, 저장 제어부(220)는 분할된 두 부분에 해당하는 파일
Figure pat00074
(610)과
Figure pat00075
(620)을 각각
Figure pat00076
개의 겹치지 않는 서브파일들(subfiles)로 분할할 수 있다. 즉,
Figure pat00077
(610)이
Figure pat00078
개로 분할되고,
Figure pat00079
(620)이
Figure pat00080
개로 분할될 수 있다. 그러면, 는 아래의 수학식 6과 같이 서브파일들(subfiles)의 세트(set)로 표현될 수 있다.In one example, the last selected group of users (i.e., the grouping method)
Figure pat00065
, The storage control unit 220 stores each subgroup belonging to the group,
Figure pat00066
Uniform caching can be performed. For example, the storage control unit 220 stores N files
Figure pat00067
N files < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00068
Each can be split into two parts. That is, each of the N files
Figure pat00069
(610) and
Figure pat00070
(620), and the size of the files 610 and 620 divided into two parts may be divided into two parts
Figure pat00071
Wow
Figure pat00072
. here,
Figure pat00073
Lt; / RTI > After dividing the data into two parts, the storage control unit 220 stores the file corresponding to the two divided parts
Figure pat00074
(610) and
Figure pat00075
(620)
Figure pat00076
Can be divided into non-overlapping subfiles. In other words,
Figure pat00077
(610)
Figure pat00078
Lt; / RTI >
Figure pat00079
(620)
Figure pat00080
Lt; / RTI > Then, can be expressed as a set of subfiles as shown in Equation (6) below.

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure pat00081
Figure pat00081

수학식 6에서,

Figure pat00082
Figure pat00083
의 크기를 나타내는 것으로서,
Figure pat00084
는 개수(즉, 크기)가
Figure pat00085
인 서브그룹(subgroup)
Figure pat00086
에 속하는 사용자 단말의 인덱스 세트(index set)을 나타내고,
Figure pat00087
Figure pat00088
의 크기를 나타내는 것으로서,
Figure pat00089
는 개수(즉, 크기)가
Figure pat00090
인 서브그룹(subgroup)
Figure pat00091
에 속하는 사용자 단말의 인덱스 세트(index set)을 나타낼 수 있다. 즉,
Figure pat00092
In Equation (6)
Figure pat00082
The
Figure pat00083
As shown in FIG.
Figure pat00084
(I.e., size) is less than
Figure pat00085
In subgroups,
Figure pat00086
Indicates an index set of a user terminal belonging to the user terminal,
Figure pat00087
The
Figure pat00088
As shown in FIG.
Figure pat00089
(I.e., size) is less than
Figure pat00090
In subgroups,
Figure pat00091
May indicate an index set of a user terminal belonging to the group. In other words,
Figure pat00092

그러면, 저장 제어부(220)는 분할된 상기 서브파일들을 해당 서브그룹의 사용자 단말들로 전송할 수 있다. 각 사용자 단말은 자신의 캐시 메모리에 상기 서브파일들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 서브그룹(subgroup)

Figure pat00093
에 속하는 사용자 단말
Figure pat00094
(
Figure pat00095
)는 자신의 캐시 메모리에
Figure pat00096
를 만족하는 모든 서브파일들
Figure pat00097
을 저장할 수 있다. 이때, 사용자 단말
Figure pat00098
의 메모리 상태
Figure pat00099
는 아래의 수학식 7과 같을 수 있다.Then, the storage controller 220 may transmit the divided subfiles to the user terminals of the corresponding subgroup. Each user terminal may store the subfiles in its cache memory. For example, a subgroup < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00093
Lt; / RTI >
Figure pat00094
(
Figure pat00095
) In its cache memory
Figure pat00096
All subfiles satisfying < RTI ID = 0.0 &
Figure pat00097
Lt; / RTI > At this time,
Figure pat00098
Memory state of
Figure pat00099
Can be expressed by Equation (7) below.

[수학식 7]&Quot; (7) "

Figure pat00100
Figure pat00100

예를 들어, 서브그룹에 속하는 사용자 단말이

Figure pat00101
인 경우, 서브파일
Figure pat00102
는 사용자 단말 1의 캐시 메모리에 저장되고, 서브파일
Figure pat00103
는 사용자 단말 1 및 사용자 단말 2의 캐시 메모리에 저장될 수 있다.For example, if a user terminal belonging to a subgroup
Figure pat00101
, The subfile
Figure pat00102
Is stored in the cache memory of the user terminal 1,
Figure pat00103
May be stored in the cache memory of the user terminal 1 and the user terminal 2. [

일례로, 그룹화 생성부(210)에서 그룹화를 통해 결정된 사용자 그룹이

Figure pat00104
이고,
Figure pat00105
인 경우,
Figure pat00106
이 될 수 있다. 이때, 상기 사용자 그룹
Figure pat00107
에 속하는 서브그룹
Figure pat00108
을 대상으로, 각 사용자 단말의 메모리 상태는 아래의 수학식 8과 같이 표현될 수 있다. 즉, 상기 서브그룹에 속하는 사용자 단말 1, 사용자 단말 2, 및 사용자 단말 3의 메모리 상태는 아래의 수학식 8과 같을 수 있다.For example, in the grouping generation unit 210, a group of users determined through grouping
Figure pat00104
ego,
Figure pat00105
Quot;
Figure pat00106
. At this time,
Figure pat00107
≪ / RTI >
Figure pat00108
The memory state of each user terminal can be expressed by the following equation (8). That is, the memory states of the user terminal 1, the user terminal 2, and the user terminal 3 belonging to the subgroup may be expressed by Equation (8) below.

[수학식 8]&Quot; (8) "

Figure pat00109
Figure pat00109

그리고, 상기 사용자 그룹

Figure pat00110
에 속하는 서브그룹
Figure pat00111
에 해당하는 사용자 단말의 메모리 상태는 아래의 수학식 9와 같이 표현될 수 있다.Then,
Figure pat00110
≪ / RTI >
Figure pat00111
The memory state of the corresponding user terminal can be expressed by Equation (9) below.

[수학식 9]&Quot; (9) "

Figure pat00112
Figure pat00112

수학식 9에서,

Figure pat00113
이므로, 서브그룹
Figure pat00114
에 속하는 사용자 단말이 모두 가지고 있지 않은 서브파일
Figure pat00115
이 존재할 수 있다. 즉,
Figure pat00116
는 사용자 단말 4가 자신의 캐시 메모리에 저장하고 있지 않은 서브파일을 나타낼 수 있다. 이처럼, 서브그룹마다 사용자 단말의 수가 상이할 수 있으며, 서브그룹 별 사용자 단말의 수에 따라 파일(
Figure pat00117
)의 구성은 달라질 수 있다. 즉, 서브그룹 별 각 사용자 단말의 캐시 메모리에 저장될 서브파일의 개수 및 서브파일의 종류가 상이해질 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말의 수 K=4이고, 사용자 그룹
Figure pat00118
,
Figure pat00119
=1,
Figure pat00120
=1/3인 경우, 첫 번째 파일 W1과 관련하여 첫 번째 그룹의 경우, W1={W{1,{1,2}}, W{ 1,{ 1,3}}, W{ 1,{ 2,3}}}으로 구성되고, 두 번째 그룹의 경우, W1={W{ 1,{ 4}}, W{1,Ф}}으로 구성될 수 있다.In Equation (9)
Figure pat00113
Therefore,
Figure pat00114
All of the user terminals belonging to the sub-file
Figure pat00115
May exist. In other words,
Figure pat00116
Can represent a sub-file that the user terminal 4 does not store in its cache memory. As described above, the number of user terminals may be different for each subgroup,
Figure pat00117
) May vary. That is, the number of subfiles to be stored in the cache memory of each user terminal and the types of subfiles may be different for each subfolder. For example, if the number of user terminals is K = 4,
Figure pat00118
,
Figure pat00119
= 1,
Figure pat00120
If = 1/3, the first case of the first group in relation to the second file, W 1, W 1 = {W {1, {1,2}}, W {1, {1,3}}, W {1 , { 2 , 3}} }, and in the case of the second group, W 1 = {W { 1, { 4}} , W {1, Φ} }.

이처럼, 유니폼 캐싱(uniform caching)을 통해 서브그룹 별로 각 사용자 단말의 캐시 메모리에 저장될 서브파일이 할당되면, 중첩 코딩(superposition coding)을 통해 서브파일들이 서브그룹 별 사용자 단말들로 동시에 전송될 수 있다. 그러면, 각 사용자 단말은 수신된 서브파일을 자신의 캐시 메모리에 저장하고 있을 수 있다. 이후, 사용자 단말로부터 특정 파일(즉, 사용자 단말에서 제공받고자 하는 원하는 파일(desired file))의 제공 요청을 수신하면, 전송 제어부(230)는 중첩 코딩(superposition coding)을 이용하여 요청된 파일 또는 요청된 파일의 적어도 일부에 해당하는 적어도 하나의 서브파일을 해당 사용자 단말로 제공할 수 있다. 이때, 중첩 코딩을 통해 복수의 사용자 단말들 각각에서 요청한 서로 다른 파일에 해당하는 서브파일(또는 파일)을 멀티캐스트로 동시에 전송할 수 있다.If the subfiles to be stored in the cache memories of the respective user terminals are allocated in the subgroups by uniform caching, the subfiles can be simultaneously transmitted to the user terminals according to the subgroups through superposition coding have. Each user terminal may then store the received subfile in its cache memory. Upon receiving a request for providing a specific file (i.e., a desired file to be provided from the user terminal) from the user terminal, the transmission control unit 230 transmits the requested file or request And at least one subfile corresponding to at least a part of the file. At this time, the subfiles (or files) corresponding to the different files requested by each of the plurality of user terminals can be multicastly transmitted through superposition coding.

이하에서는 전송 제어부(230)에서 각 서브그룹

Figure pat00121
별로 멀티캐스트 메시지를 생성한 후, 위의 수학식 4에 기초하여 계산된 전송률
Figure pat00122
을 기반으로 중첩 코딩(superposition coding)을 이용하여 멀티캐스트 메시지를 전송하는 동작에 대해 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, in the transmission control unit 230,
Figure pat00121
After the multicast message is generated for each transmission rate, the transmission rate calculated on the basis of Equation (4)
Figure pat00122
An operation of transmitting a multicast message using superposition coding will be described in detail.

메시지 생성부(231)는 사용자 단말의 메모리 정보(즉, 메모리 상태)와 인덱스 부호화(encoding)에 기초하여 멀티캐스트 메시지를 생성할 수 있으며, 멀티캐스트 메시지 세트(set)

Figure pat00123
는 아래의 수학식 10과 같이 표현될 수 있다.The message generator 231 may generate a multicast message based on memory information (i.e., memory state) and index encoding of the user terminal, and may generate a multicast message set (set)
Figure pat00123
Can be expressed by the following Equation (10).

[수학식 10]&Quot; (10) "

Figure pat00124
Figure pat00124

수학식 10에서,

Figure pat00125
는 각각 개수가
Figure pat00126
인 서브그룹
Figure pat00127
에 속하는 사용자 단말의 인덱스 세트(index set)를 나타낼 수 있다. 여기서,
Figure pat00128
은 집합
Figure pat00129
에서
Figure pat00130
를 뺀 집합을 나타낼 수 있다. 그리고,
Figure pat00131
Figure pat00132
에 속하는 사용자 단말들에 해당하는 메시지들을 XOR 연산을 통해 생성된 멀티캐스트 메시지를 나타내고,
Figure pat00133
Figure pat00134
에 속하는 사용자 단말들에 해당하는 메시지들을 XOR 연산하여 생성된 멀티캐스트 메시지를 나타낼 수 있다.
Figure pat00135
는 각각
Figure pat00136
개의 멀티캐스트 메시지를 나타낼 수 있다. 그러면, 기지국인 그룹화 전송 장치(200)에서 전송할 멀티캐스트 메시지 세트(set)의 크기
Figure pat00137
는 아래의 수학식 11과 같이 표현될 수 있다.In Equation (10)
Figure pat00125
Respectively.
Figure pat00126
In subgroup
Figure pat00127
May indicate an index set of a user terminal belonging to the user terminal. here,
Figure pat00128
Is a set
Figure pat00129
in
Figure pat00130
Can be expressed as a set minus. And,
Figure pat00131
The
Figure pat00132
The multicast message generated by the XOR operation of the messages corresponding to the user terminals belonging to the multicast group,
Figure pat00133
The
Figure pat00134
The multicast message may be generated by XORing the messages corresponding to the user terminals belonging to the multicast group.
Figure pat00135
Respectively
Figure pat00136
Lt; RTI ID = 0.0 > multicast < / RTI > messages. Then, the size of the multicast message set (set) to be transmitted in the grouped transmission apparatus 200 that is the base station
Figure pat00137
Can be expressed by Equation (11) below.

[수학식 11]&Quot; (11) "

Figure pat00138
Figure pat00138

수학식 11에서,

Figure pat00139
인 경우,
Figure pat00140
이므로,
Figure pat00141
이 될 수 있다.In Equation (11)
Figure pat00139
Quot;
Figure pat00140
Because of,
Figure pat00141
.

이처럼, 서브그룹 별로 멀티캐스트 메시지가 생성되면, 각 사용자 단말에서 요청한 파일에 응답으로서, 전송부(232)는 생성된 상기 멀티캐스트 메시지를 중첩 코딩(superposition)을 기반으로 부호화(encoding)하여 각 사용자 단말들로 한번에 전송할 수 있다. 즉, 중첩 코딩을 통해

Figure pat00142
가 전송될 수 있다. 예를 들어, 멀티캐스트 메시지
Figure pat00143
에 포함된 메시지들 각각은
Figure pat00144
로 부호화(encoding)되어 전송될 수 있으며, 이때의 전송률(rate)은 위의 수학식 4에서 계산된
Figure pat00145
에 해당할 수 있다. 이때 필요한 전송 시간은 위의 수학식 3을 기반으로 계산된 에 해당할 수 있다.When a multicast message is generated for each subgroup, the transmitting unit 232 encodes the generated multicast message on the basis of superposition as a response to a file requested by each user terminal, To terminals at once. That is, through superposition coding
Figure pat00142
Lt; / RTI > For example, a multicast message
Figure pat00143
Each of the messages contained in
Figure pat00144
And the transmission rate at this time can be calculated by Equation (4)
Figure pat00145
. At this time, the necessary transmission time is calculated based on the above equation (3) .

그러면, 전송 시간인

Figure pat00147
이후에 각 사용자 단말은 기지국인 그룹화 전송 장치(200)로부터 수신된 신호(즉, 수신 신호)와 자신의 캐시 메모리에 저장되어 있는 서브파일을 이용하여 원하는 파일(desired file)을 복호화할 수 있다. 즉, 상기 수신 신호는 사용자 단말에서 요청한 파일(즉, 원하는 파일)의 적어도 일부에 해당하는 서브파일이 부호화(encoding)되어 포함할 수 있으며, 포함된 상기 서브파일은 해당 단말의 캐시 메모리에 저장된 서브파일과는 다른 부분에 해당하는 서브파일을 나타낼 수 있다. 예컨대, 원하는 파일이 파일 1이고, 파일 1이 10개의 서브파일로 분할되고, 사용자 단말의 캐시 메모리에 서브파일 3이 저장되어 있는 경우, 서브파일 3을 제외한 나머지 부분에 해당하는 서브파일(즉, 서브파일 1 내지 2, 서브파일 4 내지 10) 중 적어도 하나가 기지국으로부터 수신된 신호에 포함될 수 있다. 즉, 기지국인 그룹화 전송 장치(200)는 원하는 파일(desired file)을 요청한 단말의 캐시 메모리에 저장된 서브파일의 인덱스와 단말의 인덱스를 매칭하여 저장 및 유지하고 있으며, 해당 단말에서 파일 요청 시, 캐시 메모리에 저장된 서브파일을 확인한 후, 해당 서브파일을 제외한 나머지 서브파일들 중 적어도 하나를 해당 단말로 전송할 수 있다.Then,
Figure pat00147
Each user terminal can then decode a desired file using a signal (i.e., a received signal) received from the grouping transmission apparatus 200, which is a base station, and a subfile stored in its cache memory. That is, the received signal may include a subfile corresponding to at least a part of a file requested by the user terminal (i.e., a desired file), and the subfile included therein may be stored in a cache A subfile corresponding to a portion different from the file can be represented. For example, if the desired file is file 1, the file 1 is divided into 10 subfiles, and the subfile 3 is stored in the cache memory of the user terminal, the subfiles corresponding to the remainder of the subfile 3 (i.e., At least one of the subfiles 1 to 2 and the subfiles 4 to 10 may be included in the signal received from the base station. That is, the grouping transmission apparatus 200, which is a base station, stores and maintains an index of a subfile stored in a cache memory of a terminal requesting a desired file and an index of the terminal, After checking the sub-file stored in the memory, at least one of the sub-files other than the sub-file may be transmitted to the corresponding terminal.

이때, 채널 정보는

Figure pat00148
이기 때문에, 사용자 단말
Figure pat00149
는 수신 신호
Figure pat00150
를 복호화(decoding)하여 송신 신호
Figure pat00151
를 각각 복원할 수 있다. 이에 따라, 사용자 단말은 복원된 신호
Figure pat00152
와 해당 단말의 캐시 메모리에 저장된 일부 파일(즉, 요청한 파일의 일부에 해당하는 서브파일)에 기초하여 자신이 기지국으로 요청한 원하는 파일(desired file)
Figure pat00153
을 획득할 수 있다.At this time,
Figure pat00148
Therefore,
Figure pat00149
Lt; RTI ID =
Figure pat00150
Decodes the received signal < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00151
Respectively. Accordingly, the user terminal transmits the restored signal
Figure pat00152
And a desired file requested by the base station based on some files stored in the cache memory of the corresponding terminal (i.e., a subfile corresponding to a part of the requested file)
Figure pat00153
Can be obtained.

일례로, 복수의 그룹화 방법에 따른 그룹들 중 그룹화 수행부(210)에서 최종결정된 사용자 그룹이

Figure pat00154
이고,
Figure pat00155
인 경우,
Figure pat00156
이 될 수 있다. 이때,
Figure pat00157
이므로, 메시지 생성부(231)에서 생성된 멀티캐스트 메시지 세트(set)와 송신 신호
Figure pat00158
는 아래의 수학식 12와 같이 표현될 수 있다.For example, in the grouping method of the plurality of grouping methods,
Figure pat00154
ego,
Figure pat00155
Quot;
Figure pat00156
. At this time,
Figure pat00157
The set of multicast message set (set) generated by the message generator 231,
Figure pat00158
Can be expressed by Equation (12) below.

[수학식 12]&Quot; (12) "

Figure pat00159
Figure pat00159

[수학식 13]&Quot; (13) "

Figure pat00160
Figure pat00160

수학식 12 및 수학식 13을 참고하면, 사용자 단말 1은 캐시 메모리에

Figure pat00161
를 이미 저장하고 있으므로, 수신 신호
Figure pat00162
로부터
Figure pat00163
를 복호화하여
Figure pat00164
를 획득할 수 있다.Referring to equations (12) and (13), the user terminal 1 is connected to the cache memory
Figure pat00161
And therefore,
Figure pat00162
from
Figure pat00163
Decoded
Figure pat00164
Can be obtained.

그리고, 사용자 단말 1은 획득한

Figure pat00165
에 기초하여 아래의 수학식 14와 같이 원하는 파일(desired file) 전체
Figure pat00166
를 얻을 수 있다.Then, the user terminal 1
Figure pat00165
The following equation is obtained as Equation (14)
Figure pat00166
Can be obtained.

[수학식 14]&Quot; (14) "

Figure pat00167
Figure pat00167

그리고, 아래의 수학식 15를 참고하면, 사용자 단말 2는

Figure pat00168
를 자신의 캐시 메모리에 이미 저장하고 있으므로, 수신 신호
Figure pat00169
로부터 송신 신호
Figure pat00170
Figure pat00171
를 각각 복호화하여 를 획득할 수 있다.Then, referring to the following expression (15), the user terminal 2
Figure pat00168
Is already stored in its own cache memory,
Figure pat00169
From the transmission signal
Figure pat00170
Wow
Figure pat00171
Can be obtained.

[수학식 15]&Quot; (15) "

Figure pat00172
Figure pat00172

수학식 15를 기반으로 획득한

Figure pat00173
에 기초하여, 사용자 단말 1과 마찬가지로 사용자 단말 2 역시 자신이 요청한 원하는 파일(desired file) 전체
Figure pat00174
를 획득할 수 있다.Based on Equation 15,
Figure pat00173
The user terminal 2, like the user terminal 1, also transmits the entire desired file requested by itself
Figure pat00174
Can be obtained.

사용자 단말 3의 경우,

Figure pat00175
를 자신의 캐시 메모리에 미리 저장하고 있으므로, 아래의 수학식 16에 기초하여 수신 신호
Figure pat00176
로부터 송신 신호
Figure pat00177
Figure pat00178
를 각각 복호화하여
Figure pat00179
를 획득할 수 있으며, 획득된
Figure pat00180
를 기반으로 원 요청한 원하는 파일(desired file) 전체
Figure pat00181
를 획득할 수 있다. In the case of the user terminal 3,
Figure pat00175
Is stored in its own cache memory in advance,
Figure pat00176
From the transmission signal
Figure pat00177
Wow
Figure pat00178
Are respectively decoded
Figure pat00179
, ≪ / RTI >
Figure pat00180
Based on the requested file (desired file)
Figure pat00181
Can be obtained.

[수학식 16]&Quot; (16) "

Figure pat00182
Figure pat00182

마지막으로 사용자 단말 4는 수신 신호

Figure pat00183
로부터
Figure pat00184
를 복호화하여
Figure pat00185
를 획득할 수 있다. 이에 따라,
Figure pat00186
가 획득될 수 있다.Finally, the user terminal 4 receives the received signal
Figure pat00183
from
Figure pat00184
Decoded
Figure pat00185
Can be obtained. Accordingly,
Figure pat00186
Can be obtained.

도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, 사용자 단말의 메모리 크기에 따른 전송 시간의 변화를 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a change in transmission time according to a memory size of a user terminal in an embodiment of the present invention.

도 7에서는 기지국에 속하는 사용자 단말의 수가 4개이고, 기지국에 저장된 전체 파일의 개수 N=16, 각 파일의 크기 F=100bits, 채널이

Figure pat00187
인 환경에서 사용자 단말의 캐시 메모리의 크기에 따라 3가지 그룹화 방법에 대해 필요한 전송 시간을 나타낼 수 있다.In FIG. 7, the number of user terminals belonging to the base station is four, the number N of all files stored in the base station is 16, the size F of each file is 100bits,
Figure pat00187
It is possible to indicate the necessary transmission time for the three grouping methods according to the size of the cache memory of the user terminal.

도 7에 따르면, 캐시 메모리의 크기에 따라 서로 다른 그룹화 방법이 최적임을 확인할 수 있다. 예를 들어, 캐시 메모리의 크기가

Figure pat00188
인 경우, 3가지의 그룹화 방법에 따라 생성된 그룹들 중 그룹
Figure pat00189
에 해당하는 그룹화 방법이 전송 시간이 가장 작은 최선임을 알 수 있다. 그리고, 캐시 메모리의 크기가
Figure pat00190
인 경우, 3가지의 그룹화 방법에 따라 생성된 그룹들 중
Figure pat00191
가 최선임을 확인할 수 있다. 즉,
Figure pat00192
가 전송 시간이 가장 작은 사용자 그룹으로 결정될 수 있다.According to FIG. 7, it can be confirmed that different grouping methods are optimal according to the size of the cache memory. For example, if the size of the cache memory is
Figure pat00188
, Among the groups generated according to the three grouping methods
Figure pat00189
It is possible to know that the grouping method corresponding to the best transmission time is the best. If the size of the cache memory is
Figure pat00190
, A group of groups generated according to the three grouping methods
Figure pat00191
Is the best. In other words,
Figure pat00192
May be determined as the user group having the smallest transmission time.

실시예에 따른 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 실시예를 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. The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (20)

기지국에 속하는 복수의 사용자 단말들을 대상으로, 그룹화를 수행하는 단계;
상기 그룹화가 수행된 복수의 그룹을 대상으로, 상기 기지국에서 상기 그룹으로의 멀티캐스트 메시지 전송 시간에 기초하여 어느 하나의 그룹을 결정하는 단계;
결정된 상기 그룹에 속하는 서브그룹(sub group) 별로 유니폼 캐싱(uniform caching)을 수행하는 단계;
상기 기지국에 해당하는 복수의 파일들을 대상으로 상기 유니폼 캐싱을 통해 분할된 서브파일(subfile) 각각이 상기 서브그룹에 속하는 사용자 단말의 캐시 메모리에 저장되도록 제어하는 단계; 및
상기 서브그룹을 대상으로 멀티캐스트 메시지를 전송하는 단계
를 포함하는 그룹화 전송 방법.
Performing grouping on a plurality of user terminals belonging to a base station;
Determining a group based on the multicast message transmission time from the base station to the group, with respect to the plurality of groups in which the grouping is performed;
Performing uniform caching for each sub group belonging to the determined group;
Controlling each of subfiles divided through the uniform caching to be stored in a cache memory of a user terminal belonging to the subgroup for a plurality of files corresponding to the base station; And
Transmitting a multicast message to the subgroup
/ RTI >
제1항에 있어서,
상기 멀티캐스트 메시지를 전송하는 단계는,
상기 서브그룹 별로 전송하고자 하는 멀티캐스트 메시지를 생성하는 단계; 및
생성된 멀티캐스트 메시지를 상기 서브그룹에 속하는 사용자 단말의 전송률을 기반으로 중첩코딩(superposition coding)을 이용하여 전송하는 단계
를 포함하는 그룹화 전송 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of transmitting the multicast message comprises:
Generating a multicast message to be transmitted for each subgroup; And
And transmitting the generated multicast message using superposition coding based on a data rate of a user terminal belonging to the subgroup
/ RTI >
제1항에 있어서,
전송되는 상기 멀티캐스트 메시지는 해당 서브그룹에 속하는 사용자 단말의 전송률에 기초하여 중첩 코딩을 통해 부호화(encoding)된 서브파일(subfile)을 포함하는 것
을 특징으로 하는 그룹화 전송 방법.
The method according to claim 1,
The multicast message to be transmitted includes a subfile encoded through superposition coding based on a data rate of a user terminal belonging to the corresponding subgroup
And a grouping method.
제3항에 있어서,
상기 사용자 단말에서 기지국으로 요청한 원하는 파일(desired file)은, 원하는 파일의 일부에 해당하는 상기 멀티캐스트 메시지에 포함된 서브파일(subfile)과 상기 사용자 단말의 캐시 메모리에 저장되어 있는 서브파일(subfile)에 기초하여 복호화되는 것
을 특징으로 하는 그룹화 전송 방법.
The method of claim 3,
The desired file requested from the user terminal to the base station is a subfile included in the multicast message corresponding to a part of the desired file and a subfile stored in the cache memory of the user terminal. Is decoded based on
And a grouping method.
제4항에 있어서,
상기 원하는 파일(desired file)은 상기 멀티캐스트 메시지 전송 시간 이후에 상기 사용자 단말에서 복호화되는 것
을 특징으로 하는 그룹화 전송 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the desired file is decoded by the user terminal after the multicast message transmission time
And a grouping method.
제1항에 있어서,
상기 그룹화를 수행하는 단계는,
상기 기지국과 사용자 단말 간의 다운링크(downlink) 채널 정보와 메모리 크기에 기초하여 상기 복수의 사용자 단말들을 복수의 그룹을 나누는 그룹화를 수행하는 것
을 특징으로 하는 그룹화 전송 방법.
The method according to claim 1,
Wherein performing the grouping comprises:
Grouping the plurality of user terminals into a plurality of groups based on the downlink channel information and the memory size between the base station and the user terminal
And a grouping method.
제1항에 있어서,
상기 그룹을 결정하는 단계는,
상기 복수의 그룹을 대상으로, 상기 멀티캐스트 메시지 전송 시간이 가장 작은 그룹을 결정하는 것
을 특징으로 하는 그룹화 전송 방법.
The method according to claim 1,
The step of determining the group comprises:
Determining a group having the smallest multicast message transmission time for the plurality of groups
And a grouping method.
제1항에 있어서,
상기 그룹을 결정하는 단계는,
상기 복수의 그룹을 대상으로, 각 그룹에 속하는 서브그룹(sub group)의 수에기초하여 분류하는 단계; 및
분류된 서브그룹을 대상으로, 부모(parent) 및 자식(child) 관계를 나타내는 가상의 연결선을 포함하는 트리(tree) 구조를 생성하는 단계
를 포함하는 그룹화 전송 방법.
The method according to claim 1,
The step of determining the group comprises:
Classifying the plurality of groups based on the number of sub groups belonging to each group; And
Generating a tree structure including a virtual connection line representing parent and child relationships for the classified subgroups;
/ RTI >
제1항에 있어서,
상기 유니폼 캐싱(uniform caching)을 수행하는 단계는,
상기 기지국에 저장된 복수의 파일들을 대상으로, 상기 서브그룹에 속하는 사용자 단말들 각각의 캐시 메모리에 동일한 양의 파일이 저장되도록 상기 복수의 파일들 각각을 복수개의 서브파일(subfile)로 분할(splitting)하는 단계
를 포함하는 그룹화 전송 방법.
The method according to claim 1,
The step of performing uniform caching includes:
Dividing each of the plurality of files into a plurality of subfiles so that a plurality of files stored in the base station are stored in the cache memory of each of the user terminals belonging to the subgroup, Step
/ RTI >
제1항에 있어서,
상기 유니폼 캐싱(uniform caching)을 수행하는 단계는,
상기 기지국에 저장된 복수의 파일들 각각을 두 부분으로 분할(splitting)하는 단계; 및
상기 두 부분으로 분할된 파일을 대상으로, 서브그룹 별로 속하는 사용자 단말의 수에 기초하여 복수의 서브파일(subfile)로 분할하는 단계
를 포함하는 그룹화 전송 방법.
The method according to claim 1,
The step of performing uniform caching includes:
Splitting each of the plurality of files stored in the base station into two parts; And
Dividing a file divided into two parts into a plurality of subfiles based on the number of user terminals belonging to each subgroup;
/ RTI >
기지국인 그룹화 전송 장치에 속하는 복수의 사용자 단말들을 대상으로, 그룹화를 수행하고, 상기 그룹화가 수행된 복수의 그룹을 대상으로, 상기 기지국에서 상기 그룹으로의 멀티캐스트 메시지 전송 시간에 기초하여 어느 하나의 그룹을 결정하는 그룹화 수행부;
결정된 상기 그룹에 속하는 서브그룹(sub group) 별로 유니폼 캐싱(uniform caching)을 수행하고, 상기 기지국에 해당하는 복수의 파일들을 대상으로 상기 유니폼 캐싱을 통해 분할된 서브파일(subfile) 각각이 상기 서브그룹에 속하는 사용자 단말의 캐시 메모리에 저장되도록 제어하는 저장 제어부; 및
상기 서브그룹을 대상으로 멀티캐스트 메시지를 전송하는 전송 제어부
를 포함하는 그룹화 전송 장치.
A method for grouping a plurality of user terminals belonging to a grouped transmission apparatus that is a base station, the method comprising: performing grouping on a plurality of user terminals belonging to a grouping transmission apparatus that is a base station; A grouping performing unit for determining a group;
And performing uniform caching for each of the subgroups belonging to the determined group, wherein each of subfiles divided through uniform caching for a plurality of files corresponding to the base station, A cache memory of the user terminal belonging to the storage unit; And
A transmission controller for transmitting a multicast message to the subgroup,
The grouped transmission apparatus comprising:
제11항에 있어서,
상기 전송 제어부는,
상기 서브그룹 별로 전송하고자 하는 멀티캐스트 메시지를 생성하는 메시지 생성부; 및
생성된 멀티캐스트 메시지를 상기 서브그룹에 속하는 사용자 단말의 전송률을 기반으로 중첩코딩(superposition coding)을 이용하여 전송하는 전송부
를 포함하는 그룹화 전송 장치.
12. The method of claim 11,
The transmission control unit,
A message generator for generating a multicast message to be transmitted for each subgroup; And
And transmits the generated multicast message using superposition coding based on a transmission rate of a user terminal belonging to the subgroup.
The grouped transmission apparatus comprising:
제11항에 있어서,
전송되는 상기 멀티캐스트 메시지는 해당 서브그룹에 속하는 사용자 단말의 전송률에 기초하여 중첩 코딩을 통해 부호화(encoding)된 서브파일(subfile)을 포함하는 것
을 특징으로 하는 그룹화 전송 장치.
12. The method of claim 11,
The multicast message to be transmitted includes a subfile encoded through superposition coding based on a data rate of a user terminal belonging to the corresponding subgroup
And the grouping transferring device.
제13항에 있어서,
상기 사용자 단말에서 기지국으로 요청한 원하는 파일(desired file)은, 원하는 파일의 일부에 해당하는 상기 멀티캐스트 메시지에 포함된 서브파일(subfile)과 상기 사용자 단말의 캐시 메모리에 저장되어 있는 서브파일(subfile)에 기초하여 복호화되는 것
을 특징으로 하는 그룹화 전송 장치.
14. The method of claim 13,
The desired file requested from the user terminal to the base station is a subfile included in the multicast message corresponding to a part of the desired file and a subfile stored in the cache memory of the user terminal. Is decoded based on
And the grouping transferring device.
제14항에 있어서,
상기 원하는 파일(desired file)은 상기 멀티캐스트 메시지 전송 시간 이후에 상기 사용자 단말에서 복호화되는 것
을 특징으로 하는 그룹화 전송 장치.
15. The method of claim 14,
Wherein the desired file is decoded by the user terminal after the multicast message transmission time
And the grouping transferring device.
제11항에 있어서,
상기 그룹화 수행부는,
상기 기지국과 사용자 단말 간의 다운링크(downlink) 채널 정보와 메모리 크기에 기초하여 상기 복수의 사용자 단말들을 복수의 그룹을 나누는 그룹화를 수행하는 것
을 특징으로 하는 그룹화 전송 장치.
12. The method of claim 11,
The grouping unit may include:
Grouping the plurality of user terminals into a plurality of groups based on the downlink channel information and the memory size between the base station and the user terminal
And the grouping transferring device.
제11항에 있어서,
상기 그룹화 수행부는,
상기 복수의 그룹을 대상으로, 각 그룹에 속하는 서브그룹(sub group)의 수에기초하여 분류하고, 분류된 서브그룹을 대상으로, 부모(parent) 및 자식(child) 관계를 나타내는 가상의 연결선을 포함하는 트리(tree) 구조를 생성하는 것
을 특징으로 하는 그룹화 전송 장치.
12. The method of claim 11,
The grouping unit may include:
A plurality of groups are grouped based on the number of subgroups belonging to each group and a virtual connecting line indicating a parent and child relationship is grouped on the grouped subgroups Creating a tree structure that contains
And the grouping transferring device.
제11항에 있어서,
상기 저장 제어부는,
상기 기지국에 저장된 복수의 파일들을 대상으로, 상기 서브그룹에 속하는 사용자 단말들 각각의 캐시 메모리에 동일한 양의 파일이 저장되도록 상기 복수의 파일들 각각을 복수개의 서브파일(subfile)로 분할(splitting)하는 것
을 특징으로 그룹화 전송 장치.
12. The method of claim 11,
The storage control unit,
Dividing each of the plurality of files into a plurality of subfiles so that a plurality of files stored in the base station are stored in the cache memory of each of the user terminals belonging to the subgroup, To do
Wherein the grouping transfer device is characterized in that:
제11항에 있어서,
상기 저장 제어부는,
상기 기지국에 저장된 복수의 파일들 각각을 두 부분으로 분할(splitting)하고, 상기 두 부분으로 분할된 파일을 대상으로, 서브그룹 별로 속하는 사용자 단말의 수에 기초하여 복수의 서브파일(subfile)로 분할하는 것
을 특징으로 그룹화 전송 장치.
12. The method of claim 11,
The storage control unit,
Dividing each of a plurality of files stored in the base station into two parts and dividing the divided files into a plurality of subfiles based on the number of user terminals belonging to each of the subgroups To do
Wherein the grouping transfer device is characterized in that:
제11항에 있어서,
상기 저장 제어부는,
상기 기지국에 저장된 복수의 파일들 각각을 두 부분으로 분할(splitting)하고, 상기 두 부분으로 분할된 파일을 대상으로, 서브그룹 별로 속하는 사용자 단말의 수에 기초하여 복수의 서브파일(subfile)로 분할하는 것
을 특징으로 하는 그룹화 전송 장치.
12. The method of claim 11,
The storage control unit,
Dividing each of a plurality of files stored in the base station into two parts and dividing the divided files into a plurality of subfiles based on the number of user terminals belonging to each of the subgroups To do
And the grouping transferring device.
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JP2017511641A (en) * 2014-03-10 2017-04-20 ノキア ソリューションズ アンド ネットワークス オサケユキチュア Popular content delivery between users and nodes of social network communities by direct proximity communication

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