KR20220079191A - 무선 접속 네트워크 기능을 수행하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 개시는 무선 접속 네트워크 기능을 수행하는 기술에 관한 것이다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 서버는 하나 이상의 기지국에 대한 스케줄링 요청을 기초로, 하나 이상의 기지국에서 발생될 트래픽에 관한 정보를 획득하고, 발생될 트래픽에 관한 정보에 기초하여, 트래픽에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보를 결정하며, 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보와 서버에서의 가용 프로세서 자원을 기초로, 프로세서의 적어도 하나의 파이프라인에서 상기 트래픽 처리를 위해 할당되는 프로세서 자원에 관한 스케줄링 정보를 결정하고, 스케줄링 정보에 기초하여, 적어도 하나의 파이프라인에서 트래픽을 처리할 수 있다.

Description

무선 접속 네트워크 기능을 수행하는 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR EXECITING FUNCTION OF RADIO ACCESS NETWORK}

본 개시는 무선 접속 네트워크 기능을 수행하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다.

시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 사물인터넷(Internet of Things, 이하 IoT) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(Information Technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 5G 통신이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 접속 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

상술한 것과 무선 통신 시스템의 발전에 따라 다양한 기술이 적용될 수 있게 됨으로써, 이러한 다양한 기술을 통해 무선 접속 네트워크를 효율적으로 관리하기 위한 방안이 요구되고 있다.

개시된 실시예는 무선 통신 시스템에서 무선 접속 네트워크 기능을 수행하기 위한 방법 및 장치를 제공할 수 있다.

일 실시예에 따른 서버가 무선 접속 네트워크(radio access network) 기능을 수행하는 방법은, 하나 이상의 기지국에 대한 스케줄링 요청을 기초로, 상기 하나 이상의 기지국에서 발생될 트래픽에 관한 정보를 획득하는 단계; 발생될 트래픽에 관한 정보에 기초하여, 상기 트래픽에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연(latency)에 관한 정보를 결정하는 단계; 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보와 서버에서의 가용 프로세서 자원을 기초로, 프로세서의 적어도 하나의 파이프라인에서 트래픽 처리를 위해 할당되는 프로세서 자원에 관한 스케줄링 정보를 결정하는 단계; 및 스케줄링 정보에 기초하여, 적어도 하나의 파이프라인에서 트래픽을 처리하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 서버가 무선 접속 네트워크 기능을 수행하는 방법에 있어서, 스케줄링 정보를 결정하는 단계는, 트래픽에 대해 요구되는 시간 지연이 임계값 미만인 경우, 트래픽의 처리에 필요한 전체 프로세서 자원을 할당하는 것으로 스케줄링 정보를 결정하고, 트래픽에 대해 요구되는 시간 지연이 임계값 이상인 경우, 기 설정된 크기의 최소 프로세서 자원을 할당하는 것으로 스케줄링 정보를 결정할 수 있다.

일 실시예에 따른 서버가 무선 접속 네트워크 기능을 수행하는 방법에 있어서, 트래픽을 처리하는 단계는, 트래픽에 할당되는 프로세서 자원의 크기가 서버에서의 가용 프로세서 자원의 크기를 초과하는 경우, 적어도 하나의 파이프라인에 미리 할당된 트래픽 처리 이후에, 트래픽을 처리하고, 트래픽에 할당되는 프로세서 자원의 크기가 상기 서버에서의 가용 프로세서 자원의 크기 이하인 경우, 트래픽의 처리를 위해 생성된 신규 파이프라인에서 트래픽을 처리할 수 있다.

일 실시예에 따른 서버가 무선 접속 네트워크 기능을 수행하는 방법에 있어서, 트래픽을 처리하는 단계는, 트래픽에 할당되는 프로세서 자원의 크기가 서버에서의 가용 프로세서 자원의 크기를 초과하고, 트래픽의 처리가 상기 적어도 하나의 파이프라인에 미리 할당된 트래픽의 처리보다 우선 순위가 높은 경우, 미리 할당된 트래픽의 처리를 중단하고, 트래픽을 처리할 수 있다.

일 실시예에 따른 서버가 무선 접속 네트워크 기능을 수행하는 방법에 있어서, 트래픽을 처리하는 단계는, 미리 할당된 트래픽의 처리가 중단됨에 따라, 트래픽의 처리를 위해 신규 파이프라인을 생성하는 단계; 및 생성된 신규 파이프라인에서 트래픽을 처리하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 서버가 무선 접속 네트워크 기능을 수행하는 방법은, 스케줄링 요청 이전에 발생된 트래픽을 처리하는데 요구된 프로세서 자원에 관한 자원 모니터링 정보를 획득하는 단계를 더 포함하고, 스케줄링 정보를 결정하는 단계는. 자원 모니터링 정보를 이용하여, 트래픽에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연(latency)에 관한 정보를 기초로 트래픽의 처리에 필요한 프로세서 자원을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 서버가 무선 접속 네트워크 기능을 수행하는 방법에 있어서, 기지국에서 발생될 트래픽에 관한 정보는, 기지국에서 발생될 트래픽의 크기 및 타입에 관한 정보를 포함하고, 트래픽의 타입은, 트래픽을 발생시킨 각 서비스 별로 요구되는 데이터 전송 속도, 전송 지연(latency) 및 최대 연결 수(connection density) 중 적어도 하나의 성능에 따라 분류될 수 있다.

일 실시예에 따른 서버가 무선 접속 네트워크 기능을 수행하는 방법에 있어서, 발생될 트래픽에 관한 정보를 획득하는 단계는, 스케줄링 요청 이전의 서버에서의 트래픽 처리 정보를 기초로 트래픽의 타입 별로 발생된 트래픽의 패턴을 식별하는 단계; 및 식별된 트래픽의 패턴에 기초하여, 기지국에서 발생될 트래픽에 관한 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 서버가 무선 접속 네트워크 기능을 수행하는 방법에 있어서, 무선 자원에 관한 정보는, 트래픽의 송수신을 위한 시간-주파수 자원, 상기 기지국과 단말 간의 송수신 모드, 안테나 포트 수, 레이어, 채널 코딩 및 모듈레이션 기법 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 서버가 무선 접속 네트워크 기능을 수행하는 방법에 있어서, 스케줄링 정보를 결정하는 단계는. 기 생성된 학습 네트워크 모델을 이용하여, 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보와 서버에서의 가용 프로세서 자원을 기초로, 프로세서 자원에 관한 스케줄링 정보를 결정할 수 있다.

일 실시예에 따른 무선 접속 네트워크(radio access network) 기능을 수행하는 서버는, 송수신부; 하나 이상의 인스트럭션들을 저장하는 메모리; 및 메모리에 저장된 하나 이상의 인스트럭션들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 적어도 하나의 프로세서는, 하나 이상의 기지국에 대한 스케줄링 요청을 기초로, 하나 이상의 기지국에서 발생될 트래픽에 관한 정보를 획득하고, 발생될 트래픽에 관한 정보에 기초하여, 트래픽에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연(latency)에 관한 정보를 결정하며, 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보와 서버에서의 가용 프로세서 자원을 기초로, 프로세서의 적어도 하나의 파이프라인에서 트래픽 처리를 위해 할당되는 프로세서 자원에 관한 스케줄링 정보를 결정하고, 스케줄링 정보에 기초하여, 적어도 하나의 파이프라인에서 트래픽을 처리할 수 있다.

도 1은 cRAN(centralized/cloud radio access network)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 RAN의 가상화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따라 프로세서 자원을 스케줄링하는 가상화된 RAN을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 가상화된 RAN에서 프로세서 자원을 스케줄링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 가상화된 RAN에서 프로세서 자원을 스케줄링하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 가상화된 RAN에서 프로세서 자원을 스케줄링하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 가상화된 RAN에서 프로세서 자원을 스케줄링하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 가상화된 RAN에서 프로세서 자원을 스케줄링하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 가상화된 RAN에서 프로세서 자원을 스케줄링하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 가상화된 RAN에서의 트래픽 처리 시 발생하는 시간 지연에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 vRAN에서 시간 지연 제한이 상이한 트래픽들의 처리를 위해 프로세서 자원을 스케줄링하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 다른 실시예에 따라 프로세서 자원을 스케줄링하는 가상화된 RAN을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 서버가 MEC 패키지 및 vRAN 패키지에서 발생될 트래픽을 기초로 프로세서 자원을 스케줄링 하는 방법을 설명하도록 한다.
도 14는 일 실시예에 따라 vRAN 에서 프로세서 자원을 스케줄링하는데 이용되는 AI 모델을 설명하기 위한 도면이다.

이하 본 개시의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 실시예를 설명함에 있어서 본 개시가 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 개시와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 개시의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부된 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성 요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시의 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.

무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 예를 들어, 3GPP의 HSPA(High Speed Packet Access), LTE(Long Term Evolution 또는 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)), LTE-Advanced (LTE-A), 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), UMB(Ultra Mobile Broadband), 및 IEEE의 802.16e 등의 통신 표준과 같이 고속, 고품질의 패킷 데이터 서비스를 제공하는 광대역 무선 통신 시스템으로 발전하고 있다. 또한, 차세대 무선 통신 시스템으로 5G 또는 NR (new radio)의 무선 통신 시스템이 만들어지고 있다.

차세대 무선 통신 시스템에서는, eMBB(enhanced Mobile BroadBand), mMTC (massive Machine Type Communications) 및 URLLC(Ultra-Reliable and Low-Latency Communications) 중 적어도 하나의 서비스가 단말에 제공될 수 있다. 이러한 서비스들은 동일한 시구간 동안에 동일한 단말 또는 서로 다른 단말에 제공될 수 있다. eMBB는 고용량 데이터의 고속 전송, mMTC는 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속, URLLC는 고신뢰도와 저지연을 목표로 하는 서비스일 수 있으나 이에 제한되지는 않는다. 또한, 이러한 서비스는 LTE 시스템 또는 LTE 이후의 5G/NR(new radio, next radio) 등의 무선 통신 시스템에서 주요한 시나리오일 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 본 개시는 3GPP(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들, 혹은 이를 기반으로 변형한 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 개시가 상술된 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 무선 통신 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 5세대 무선 통신 기술(5G, new radio, NR) 시스템을 일례로 들어, 본 개시의 실시예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 무선 통신 시스템에도 본 개시의 일 실시예가 적용될 수 있다. 다른 예에 따라, NR 이전의 무선 통신 시스템인 LTE 또는 LTE-A에 본 개시의 실시예가 적용될 수 있으며, 더 나아가 NR 이후에 개발되는 무선 통신 시스템에도 본 개시의 실시예가 적용될 수 있다. 나아가, 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로써 본 개시의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 본 개시의 실시예를 다른 무선 통신 시스템에도 적용할 수도 있다.

이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.

본 개시에서, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, gNode B, eNode B, Node B, BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다.

본 개시에서, 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다.

본 개시에서 셀은 무선 통신에서 하나의 기지국이 포괄하는 지역을 나타낼 수 있다. 셀은 크기에 따라 메가 셀(mega cell), 매크로 셀(macro cell), 마이크로 셀(micro cell) 및 피코 셀(pico cell) 등으로 분류될 수 있으나, 이는 일 예일 뿐, 셀의 종류가 전술한 바에 한정되는 것은 아니다.

본 개시에서, 하향링크(Downlink; DL)는 기지국이 단말에게 전송하는 신호의 무선 전송 경로이고, 상향링크는(Uplink; UL)는 단말이 기국에게 전송하는 신호의 무선 전송 경로를 의미한다. 보다 구체적으로 설명하면, 광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예로, LTE 시스템에서는 하향링크(Downlink; DL)에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 채용하고 있고, 상향링크(Uplink; UL)에서는 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식을 채용하고 있다. 상향링크는 단말(terminal 또는 User Equipment, UE) 또는 Mobile Station(MS)이 기지국(gNode B, 또는 base station(BS)으로 데이터 또는 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 또는 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다.

도 1은 cRAN(centralized/cloud radio access network)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, cRAN에서는 기존에 기지국에 포함된 무선 송수신부(RU, radio unit)와 데이터 처리부(DU, data unit)가 분리되어, 무선 송수신부(예를 들어, 111)는 셀 사이트의 기지국(예를 들어, 111)에 위치하고, 데이터 처리부(120, 예를 들어, 121)는 중앙 서버에 위치할 수 있다. 셀은 무선 통신 시스템에서 기지국이 포괄하는 지역에 해당하고, 기지국당 적어도 하나의 셀이 존재할 수 있다. 무선 송수신부와 데이터 처리부가 모두 셀 사이트에 존재하는 일체형 기지국과는 달리, cRAN에서는 무선 송수신부들이 셀 사이트의 기지국들(111, 113, 115, 117, 119)에 배치되고, 데이터 처리부들(121, 123, 125)이 한 곳에 모아져 무선 접속 네트워크 기능들 중 적어도 일부를 실행할 수 있다. 무선 접속 네트워크 기능들에 대한 설명은 후술하도록 한다. cRAN은 데이터 처리부들(121, 123, 125)을 한 곳에 모아 관리함으로써 셀 간 간섭을 용이하게 조정할 수 있을 뿐만 아니라, 협력 통신(CoMP, coordinated multi-point transmission and reception) 등의 서비스를 제공할 수 있다.

셀 사이트의 기지국들(111, 113, 115, 117, 119)은 RF 장치 등을 포함할 수 있으며, 프론트홀 (fronthaul)을 통해 신호를 데이터 처리부(예를 들어, 121)로 전달할 수 있다. 프론트홀은 셀 사이트의 기지국들(111, 113)을 데이터 처리부(예를 들어, 121)에 연결하는 네트워크 부분으로서, DSP(digital signal processing), 전력 증폭 및 필터링 기능 등을 수행할 수 있다.

한편, 데이터 처리부(예를 들어, 121)는 셀 사이트의 기지국(예를 들어, 111)으로부터 수신한 신호를 처리하고, 처리한 신호를 백홀(backhaul)을 통해 코어 네트워크 장치(130)에 전달할 수 있다. 코어 네트워크 장치(130)는 기지국과 단말로 구성된 종단 시스템을 연결하는 장치들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 코어 네트워크 장치(130)에는 P-GW(packet data network gateway), S-GW(serving gateway) 및 MME (mobile management entity) 등이 포함될 수 있다. P-GW는 코어 네트워크의 내부 노드와 외부 인터넷을 연결하고, 단말에 IP 주소를 설정하며, IP 패킷 필터링을 수행할 수 있다. 또한, S-GW는 단말에 RRC (radio resource control) 연결이 설정되지 않은 경우, 외부 인터넷으로부터 도착된 다운 링크 패킷을 버퍼링할 수 있다. MME는 단말의 위치 등록, 인증, 통화와 관련된 제어 신호를 처리할 수 있다. 한편, 이는 일 예일 뿐, 코어 네트워크 장치(130)의 구성이 전술한 예에 한정되는 것은 아니다.

백홀은 데이터 처리부(예를 들어, 121)와 코어 네트워크 장치(130)를 연결하는 네트워크 부분으로서, 광섬유 등의 유선 인터페이스로 구현될 수 있으나, 이는 일 예일 뿐, 백홀은 무선망으로도 구현될 수 있다.

데이터 처리부(예를 들어, 121)는 신호의 처리를 위해 다양한 무선 접속 네트워크 기능을 수행할 수 있다. 무선 접속 네트워크 기능은, 예를 들어, PDCP(packet data convergence protocol) 레이어 기능, RLC(radio link control) 레이어 기능, MAC(medium access control) 레이어 기능 및 PHY(physical) 레이어 기능 등을 포함할 수 있으나, 이는 일 예일 뿐, 무선 접속 네트워크 기능이 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 PDCP 레이어, RLC 레이어, MAC 레이어 및 PHY 레이어의 기능에 대해 설명하도록 한다.

PDCP 레이어의 기능은 다음의 기능들 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.

- 헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)

- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)

- 상위 레이어 PDU(protocol data unit)의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)

- PDCP PDU 순서 재정렬 기능(PDCP PDU reordering)

- 하위 레이어 SDU(service data unit)의 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs)

- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs)

- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)

- 업링크에서 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)

PDCP 레이어의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 나타내며, 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능, 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능 및 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

RLC 레이어의 기능은 다음의 기능들 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.

- 상위 레이어 PDU의 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)

- 상위 레이어 PDU의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)

- 상위 레이어 PDU의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)

- ARQ를 통한 에러 정정 기능(Error Correction through ARQ)

- RLC SDU의 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs)

- RLC 데이터의 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data)

- RLC 데이터의 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection)

- 오류 탐지 기능(Protocol error detection)

- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard)

- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)

RLC 레이어의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 레이어로부터 수신한 RLC SDU(service data unit)들을 순서대로 상위 레이어에 전달하는 기능을 나타내며, 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, 순차적 전달 기능은, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 또는 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능, 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능 및 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 순차적 전달 기능은 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 레이어에 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, 순차적 전달 기능은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 레이어에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 또는 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 레이어에 전달하는 기능을 포함할 수 있다.

RLC 레이어는, 시퀀스 순서와 상관없이, RLC PDU들을 수신하는 순서대로 처리하여 PDCP 레이어로 전달할 수 있다. RLC 레이어는 세그먼트(segment)가 수신된 경우에는 버퍼에 저장되어 있는 세그먼트 또는 추후에 수신될 세그먼트들과 이를 결합하여 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, RLC PDU를 PDCP 레이어로 전달할 수 있다. 한편, NR(new radio)에서 RLC 레이어는 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고, 접합 기능은 MAC 레이어에서 수행되거나 MAC 레이어의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체될 수 있다.

MAC 레이어의 기능은 다음의 기능들 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.

- 로지컬 채널과 전송 채널 간의 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)

- MAC SDU의 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs)

- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)

- HARQ를 통한 에러 정정 기능(Error correction through HARQ)

- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)

- 다이나믹 스케줄링을 통한 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)

- MBMS 서비스 식별 기능(MBMS service identification)

- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)

- 패딩 기능(Padding)

PHY 레이어는 다음의 기능들 중 적어도 일부를 수행할 수 있다.

- 전기적 신호를 이용한 데이터 송수신

- 채널 코딩/디코딩 기능

- 변조/복조 기능

- 전력 제어

- 셀 검색

PHY 레이어는 상위 레이어의 데이터에 채널 코딩 및 변조를 수행하고, 이를 OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 또한, PHY 레이어는 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌에 대해 복조 및 채널 디코딩을 수행하고, 그 결과 획득된 데이터를 상위 계층으로 전달할 수도 있다.

한편, 셀 사이트의 기지국(예를 들어, 111)은 RU 또는 RRH(remote radio head) 등의 용어로 설명될 수 있으며, 데이터 처리부(예를 들어, 121)는 DU 또는 BBU(base band unit) 등의 용어로 설명될 수 있다.

전술한 무선 접속 네트워크 기능들을 수행하는 데이터 처리부들(121, 123, 125)을 한 곳에 모아 관리하기 위해서는 데이터 처리에 필요한 물리적인 자원들을 효율적으로 사용할 수 있는 방법이 필요하다. 이를 위해, 본 개시는 데이터 처리부들(121, 123, 125)에서 수행되는 적어도 하나의 무선 접속 네트워크 기능들을 가상화를 통해 수행하는 방법을 제공하고자 한다. 가상화란 여러 개의 물리적인 자원들을 통합하여 관리함으로써, 하나의 장치에서 가용할 수 있었던 자원을 확장할 수 있는 기술로서, 이하에서는 도 2를 참조하여, 가상화된 RAN(virtualized RAN, 이하 vRAN)의 예시에 대해 설명하도록 한다.

도 2는 RAN의 가상화 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 서버(200)는 vRAN 기능을 수행하기 위한 소프트웨어를 구동(drive)시킬 수 있는 하드웨어(210)를 포함할 수 있다. 하드웨어(210)는 CPU(central processing unit, 211), RAM(random access memory, 212), FPGA(field programmable gate array, 213), GPU(graphics processing unit, 214), NIC(network interface controller, 215) 및 스토리지(216)를 포함할 수 있으나, 이는 일 예일 뿐, 하드웨어(210)의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 스토리지(216)는 HDD(hard disk drive), SDD(solid state drive) 등을 포함할 수 있다.

하드웨어(210)에서는 하나의 OS(operating system, 220)가 구동될 수 있다. OS(220)는 하드웨어(210) 및 서버(200)에서 실행되는 소프트웨어(예를 들어, 가상화 소프트웨어(230))를 관리할 수 있다.

가상화 소프트웨어(230)는 OS(220)에서 관리하는 리소스를 논리적으로 분리시키고, 여러 개의 SC(software component)가 논리적으로 분리된 리소스를 공유하도록 할 수 있다. 리소스는 vRAN 패키지들(240, 250)에서 트래픽을 처리하는데 이용되는 항목이다. 예를 들어, 리소스에는 CPU(211), RAM(212), FPGA(213), GPU(214), NIC(215) 및 스토리지(216) 등이 포함될 수 있으나, 이는 일 예일 뿐, 리소스가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 리소스의 논리적 분리는 리소스와 복수의 SC를 연결하는 물리적인 통신 선로를 스위치를 통해 분배함으로써 수행될 수 있다. SC는 특정 기능을 수행하기 위해 필요한 라이브러리나 어플리케이션 등을 모아 별도의 서버인 것처럼 사용할 수 있게 만든 것으로, 패키지 단위로 생성되거나 제거될 수 있다. 패키지는 하나의 IP를 공유하면서, 하나 이상의 SC를 포함할 수 있는 최소 단위이다. 가상화 소프트웨어(230)의 예로는, 쿠버네티스가 포함될 수 있으며, SC는 쿠버네티스의 컨테이너(container)에 대응될 수 있다. 또한, 가상화 소프트웨어(230)는 GPU(214) 등의 프로세서 자원의 연산 처리를 관리하기 위한 소프트웨어를 포함할 수 있으며, 일 예로 CUDA(computed unified device architecture)가 포함될 수 있다.

한편, 일 실시예에 따른 SC는 vRAN의 네트워크 기능을 수행하기 위해 이용될 수 있다. 이하에서는 vRAN 구현을 위한 서버(200)의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

서버(200)는 셀 사이트의 복수의 기지국(12, 14, 16)과 EIU(ethernet interface unit, 50)를 통해 연결될 수 있다. EIU(50)는 셀 사이트의 복수의 기지국(12, 14, 16)과 서버(200)를 연결하는 통로의 일부로서, EIU(50)를 통해 예를 들어, 기지국의 트래픽이 vRAN 패키지들(240, 250)로 전달될 수 있다. 또한, 다른 예에 따라, EIU(50)를 통해 셀 사이트의 기지국(예를 들어, 12, 14)에 할당된 vRAN 패키지(예를 들어, 240)에 관한 정보가 전달될 수도 있다.

일 실시예에 따른 서버(200)는 일체형 기지국의 데이터 처리부에서 수행되었던 무선 접속 네트워크 기능들 중 적어도 일부를 수행할 수 있다. 여기에서, 데이터 처리부는 도 1을 참조하여 전술한 데이터 처리부와 대응될 수 있다. 이에 따라, 셀 사이트의 복수의 기지국(12, 14, 16) 각각에는 RF 장치를 포함하는 무선 송수신부가 존재하게 되며, 이외의 무선 접속 네트워크 기능들은 서버(200)에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 서버(200)에는 각각 PHY SC(241, 251), MAC SC(243, 253), RLC SC(245, 255)가 포함된 vRAN 패키지들(240, 250)이 생성될 수 있으며, PHY SC(241, 251), MAC SC(243, 253), RLC SC(245, 255)는 각각 전술한 PHY 레이어 기능, MAC 레이어 기능 및 RLC 레이어 기능을 수행할 수 있다. 다만, 이는 일 예일 뿐, 서버(200)에서 수행되는 무선 접속 네트워크 기능이 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 다른 예에 따라, 서버(200)에서는 RLC 레이어 기능, PDCP 레이어 기능 등이 수행될 수도 있다.

한편, vRAN 패키지는 무선 접속 네트워크 기능을 수행하는 하나 이상의 SC를 포함할 수 있는 최소 단위이다. vRAN 패키지는 기존에 하드웨어 장치에서 수행되었던 무선 접속 네트워크 기능들을 가상화하여 수행할 수 있도록 하는 명령어들로 구성될 수 있으며, vRAN 패키지 단위로, SC가 제거 또는 생성될 수 있다. 서버(200)에는 하나 이상의 vRAN 패키지(240, 250)가 포함될 수 있다.

가상화 마스터(260)는 vRAN 패키지를 제어하는 시스템이다. 가상화 마스터(260)는 서버(200) 내에 위치할 수도 있고, 다른 예에 따라, 서버(200) 외의 다른 장치에 위치할 수도 있다. 가상화 마스터(260)는 vRAN 패키지의 생성 또는 제거 등의 명령을 가상화 소프트웨어(230)에 전달하고, 명령에 의해 변경되는 vRAN 패키지 정보를 갱신하여 저장할 수 있다. 또한, 가상화 마스터(260)는 O&M(operation and maintenance, 270)에 갱신된 vRAN 패키지 정보를 전달할 수 있다.

O&M(270)은 단말의 사용자 평면(user plane)에서의 트래픽 혼잡도를 제어하는 장치이다. 본 실시예에서는 O&M(270)이 서버(200)의 외부에 존재하는 것으로 도시하였으나, 이는 일 예일 뿐, 다른 예에 따라 O&M(270)은 서버(200) 내부에 위치할 수도 있다. O&M(270)은 복수의 기지국(12, 14, 16)에서 발생되는 트래픽을, 각 vRAN 패키지에 할당할 것을 EIU(50)에 명령할 수 있다.

전술한 가상화 방법은 본 개시에서 vRAN을 구현하기 위한 일 예시일 뿐, 다른 가상화 방법이 이용될 수도 있다. 예를 들어, 하이퍼바이저 기반의 가상화 방법이 vRAN 구현에 이용될 수도 있다.

도 3은 일 실시예에 따라 프로세서 자원을 스케줄링하는 가상화된 RAN을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 서버(300)는 vRAN 기능을 수행하기 위한 소프트웨어를 구동시킬 수 있는 하드웨어(310)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 하드웨어(310)에는 GPU 이외에도 CPU, RAM, 스토리지 및 NIC가 포함될 수 있으나, 설명의 편의상 GPU 이외의 구성 요소들은 생략되었다. 또한, 도 3의 실시예에서는 복수의 GPU(311 내지 315)가 서버(300)에 포함되는 것으로 설명하였으나, 이는 일 실시예일 뿐, 서버(300)는 하나의 GPU를 포함할 수도 있다.

vRAN 패키지(340)는 하나 이상의 기지국에 대한 스케줄링 요청을 획득할 수 있다. 스케줄링 요청은, 일 실시예에 따라 단말이 기지국에 UL로 트래픽을 전송하기 위해 시간-주파수 자원의 할당을 요청하는 경우 획득되거나, 다른 실시예에 따라 서비스 서버가 기지국에 접속한 복수의 단말들에게 DL로 송신하고자 하는 트래픽 정보를 제공하기 위해 획득될 수 있다.

여기에서, 트래픽은 일정 시간 내에 통신망을 통과하는 데이터의 흐름이다. 일 실시예에 따른 트래픽은 단말과 기지국 사이의 데이터 흐름을 포함할 수 있으며, 트래픽은, 예를 들어, 단위 시간당 데이터 전송률 등으로 나타낼 수 있다.

트래픽 정보는 트래픽의 양 및 특성을 직접적 또는 간접적으로 나타낼 수 있는 정보이다. 트래픽 정보는, 트래픽을 발생시킨 서비스의 종류(예를 들어, 스마트 홈/빌딩/시티, V2X, 스트리밍, AR/VR(augment reality/virtual reality), MC(mission critical)), 디바이스의 종류(예를 들어, 스마스폰, 센서, NB-IoT(narrowband internet of things) 디바이스), 트래픽이 발생된 무선 통신 시스템의 종류(예를 들어, NR 또는 LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 트래픽 정보는 트래픽 송수신을 요청한 단말의 수, 송수신하고자 하는 단말의 트래픽 양(예를 들어, LTE/NR의 버퍼 상태 리포트), 트래픽 송수신에 할당된 시간/주파수 할당량 및 트래픽 송수신에 사용된 PHY 레이어의 기법(모듈레이션, 채널 코딩 등)을 포함할 수 있다. 다만, 이는 일 예일 뿐, 트래픽 정보에 포함되는 정보가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다.

스케줄링 요청에 포함된 트래픽 정보는 RLC SC(341) 및 MAC SC(343)에서의 처리 과정을 거쳐 스케줄링 SC(351)에 전달될 수 있다.

스케줄링 SC(351)는 발생될 트래픽에 관한 정보에 기초하여 트래픽에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보를 결정할 수 있다.

무선 자원은 PHY 레이어의 연산 복잡도에 영향을 주는 자원으로, 예를 들어, 트래픽의 송수신을 위한 시간-주파수 자원, 기지국과 단말 간의 송수신 모드, 안테나 포트 수, 레이어 수, 채널 코딩 및 모듈레이션 기법 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 서버는 스케줄링을 요청한 단말 또는 트래픽을 수신할 단말의 종류 또는 단말의 캐퍼빌리티 정보를 기초로 송수신 모드, 안테나 포트 수, 레이어, 수, 채널 코딩 및 모듈레이션 기법에 관한 정보를 결정할 수 있다.

시간 지연(latency)에 관한 정보는 트래픽이 발생한 시점으로부터 처리되는 시점까지 소요되는 시간에 대한 제한을 포함할 수 있다. 시간 지연에 관한 정보는 트래픽을 발생시킨 서비스의 종류, 디바이스의 종류 및 트래픽이 발생된 무선 통신 시스템의 종류 등에 따라 상이할 수 있다. 예를 들어, 트래픽을 발생시킨 서비스의 종류는, NR 시스템의 경우 크게 URLLC, mMTC, eMBB로 분류될 수 있으며, URLLC로 분류되는 서비스(예를 들어, tectile 인터넷 서비스, 산업 자동화 서비스, AR 서비스, V2X 서비스 등)의 경우, 시간 지연이 0.1~1ms로 제한되는 반면에, mMTC, eMBB로 분류되는 서비스는 시간 지연이 100ms로 제한될 수 있다.

리소스 정보는 트래픽 처리에 이용된 물리적 자원을 직접적 또는 간접적으로 나타낼 수 있는 정보이다. 리소스 정보는, 예를 들어, vRAN 패키지에 할당된 GPU 중 트래픽 처리를 위해 사용된 GPU의 비율, 최대 GPU 클락 사이클 대비 트래픽 처리를 위해 사용되는 클락 사이클 수, 트래픽 처리를 위해 vRAN 패키지에 할당된 메모리 크기 등을 포함할 수 있다. 다만, 전술한 예시들은 일 예일 뿐, 트래픽 정보 또는 리소스 정보가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다.

스케줄링 SC(351)는 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보와 서버(300)에서의 가용 프로세서 자원을 기초로, GPU(311~315)의 적어도 하나의 파이프라인에서 트래픽 처리를 위해 할당되는 프로세서 자원에 관한 스케줄링 정보를 결정할 수 있다. 파이프라인은 한 데이터 처리 단계의 출력이 다음 단계의 입력으로 이어지는 형태의 데이터 처리 구조이다.

스케줄링 SC(351)는 하나 이상의 기지국에서 발생될 트래픽의 처리를 위해, 서버에서의 가용 프로세서 자원을 식별할 수 있다. 프로세서 자원은 트래픽 처리에 이용된 물리적 자원이며, 가용 프로세서 자원은 기지국에서 발생될 트래픽의 처리를 위해 서버에서 이용할 수 있는 물리적 자원을 의미한다. 예를 들어, 가용 프로세서 자원은 전체 CPU 또는 GPU 중 트래픽 처리를 위해 할당될 수 있는 CPU 또는 GPU의 비율, 최대 GPU 클락 사이클 대비 트래픽 처리를 위해 사용될 수 있는 클락 사이클 수, 트래픽 처리를 위해 할당될 수 있는 메모리 크기 등을 포함할 수 있다. 다만, 전술한 예시들은 일 예일 뿐, 프로세서 자원이 전술한 예에 한정되는 것은 아니다.

스케줄링 SC(351)는 모니터링 SC(355)로부터 스케줄링 요청 이전에 발생된 트래픽 처리시 이용된 프로세서 자원에 관한 자원 모니터링 정보를 획득할 수 있다. 스케줄링 SC(351)는 자원 모니터링 정보를 이용하여, 발생될 트래픽에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보를 기초로 트래픽의 처리에 필요한 프로세서 자원을 예측할 수 있다.

스케줄링 SC(351)는 트래픽에 대해 요구되는 시간 지연이 임계값 미만인 경우, 트래픽의 처리에 필요한 전체 프로세서 자원을 할당하는 것으로 스케줄링 정보를 결정할 수 있다. 또한, 다른 예에 따라 스케줄링 SC(351)는 트래픽에 대해 요구되는 시간 지연이 임계값 이상인 경우, 기 설정된 크기의 최소 프로세서 자원을 할당하는 것으로 스케줄링 정보를 결정할 수 있다.

한편, 일 실시예에 따른, 스케줄링 SC(351)는 트래픽에 할당되는 프로세서 자원의 크기가 서버에서의 가용 프로세서 자원의 크기를 초과하는 경우, 적어도 하나의 파이프라인에 미리 할당된 트래픽 처리 이후에 트래픽을 처리하는 것으로 스케줄링 정보를 결정할 수 있다. 다른 실시예에 따라, 스케줄링 SC(351)는 트래픽에 할당되는 프로세서 자원의 크기가 서버에서의 가용 프로세서 자원의 크기를 초과하고, 트래픽의 처리가 적어도 하나의 파이프라인에 미리 할당된 트래픽의 처리보다 우선 순위가 높은 경우, 미리 할당된 트래픽의 처리를 중단하고, 새롭게 발생된 트래픽을 처리하는 것으로 스케줄링 정보를 결정할 수 있다. 우선 순위는 일 실시예로, 전술한 시간 지연에 관한 정보를 기초로 결정될 수 있다. 이 경우, 스케줄링 SC(351)는 미리 할당된 트래픽의 처리가 중단되어 가용 프로세서 자원이 발생함에 따라, 파이프라인 관리 SC(353)에 새롭게 파이프라인을 생성할 것을 명령할 수 있다.

스케줄링 SC(351)는 트래픽에 할당되는 프로세서 자원의 크기가 서버에서의 가용 프로세서 자원의 크기 이하인 경우, 트래픽의 처리를 위해 생성된 새로운 파이프라인에서 트래픽을 처리하는 것으로 스케줄링 정보를 결정할 수 있다. 새로운 파이프라인에서 트래픽이 처리되는 경우, 기존 파이프라인에서 처리 중인 트래픽과 병렬적으로 처리가 수행됨으로써, 트래픽의 처리에서 발생하는 시간 지연을 줄일 수 있다.

파이프라인 SC(353)는 스케줄링 SC(351)로부터 수신한 스케줄링 정보를 기초로, 파이프라인을 새롭게 생성하거나 기존의 파이프라인을 유지할 수 있다. 또한, 파이프라인 SC(353)는 스케줄링 정보에 기초하여, 발생될 트래픽이 처리되어야 하는 파이프라인에 관한 정보를 PHY SC(345)에 제공할 수 있다.

모니터링 SC(355)는 트래픽 처리시 이용되는 프로세서 자원을 모니터링하고, 모니터링된 정보를 저장할 수 있다. 모니터링 SC(355)는 스케줄링 SC(351)에 스케줄링 요청 이전에 발생된 트래픽 처리시 이용된 프로세서 자원에 관한 자원 모니터링 정보를 제공할 수 있다.

도 4는 일 실시예에 따른 가상화된 RAN에서 프로세서 자원을 스케줄링하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

단계 S410에서, 서버는 하나 이상의 기지국에 대한 스케줄링 요청을 기초로, 하나 이상의 기지국에서 발생될 트래픽에 관한 정보를 획득할 수 있다.

일 실시예에 따른 서버는 하나 이상의 기지국에 접속한 복수의 단말들로부터 송신된 스케줄링 요청을 획득할 수 있다. 스케줄링 요청은 단말이 UL로 트래픽을 송신하기 위해, 시간-주파수 자원의 할당을 요청하는 메시지를 포함할 수 있으며, 스케줄링 요청에는 단말이 송신하고자 하는 트래픽 정보가 포함될 수 있다. 트래픽 정보의 구체적인 예시는 도 3에서 전술한 바와 대응될 수 있다.

다른 실시예에 따라 서버는 서비스 서버로부터 하나 이상의 기지국에 접속한 복수의 단말들에게 DL로 송신하고자 하는 트래픽 정보를 포함하는 스케줄링 요청을 수신할 수도 있다. 서비스 서버는 하나 이상의 기지국에 접속한 복수의 단말들이 이용하고 있는 서비스에 관한 트래픽을 제공하는 서버로서, 예를 들어, 스트리밍 컨텐트 등을 저장하고 있는 오리진(origin) 서버가 서비스 서버에 포함될 수 있다. 다만, 이는 일 예일 뿐, 서비스 서버가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다.

단계 S420에서 서버는 발생될 트래픽에 관한 정보에 기초하여 트래픽에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보를 결정할 수 있다.

무선 자원은, 예를 들어, 트래픽의 송수신을 위한 시간-주파수 자원, 기지국과 단말 간의 송수신 모드, 안테나 포트 수, 레이어 수, 채널 코딩 및 모듈레이션 기법 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

서버는 스케줄링을 요청한 단말 또는 트래픽을 수신할 단말의 종류 또는 단말의 캐퍼빌리티 정보를 기초로 송수신 모드, 안테나 포트 수, 레이어, 수, 채널 코딩 및 모듈레이션 기법에 관한 정보를 결정할 수 있다. 전술한 단말의 캐퍼빌리티 정보는 예를 들어, RRC configuration 등과 같은, 단말과 기지국 간의 설정 프로세스를 통해 서버에 획득될 수 있다. 또한, 시간-주파수 자원은 단말이 UL로 전송하고자 하는 트래픽의 양 등에 따라, 서버로부터 단말에 할당될 수 있다.

시간 지연에 관한 정보는 트래픽을 발생시킨 서비스의 종류, 디바이스의 종류 및 트래픽이 발생된 무선 통신 시스템의 종류 등에 따라 상이할 수 있다. 예를 들어, 트래픽을 발생시킨 서비스의 종류가 V2X 서비스인 경우, 서버는 트래픽의 시간 지연에 관한 정보를 1ms로 결정할 수 있다.

단계 S430에서, 서버는 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보와 서버에서의 가용 프로세서 자원을 기초로, 프로세서의 적어도 하나의 파이프라인에서 트래픽 처리를 위해 할당되는 프로세서 자원에 관한 스케줄링 정보를 결정할 수 있다.

서버는 하나 이상의 기지국에서 발생될 트래픽의 처리를 위해, 서버에서의 가용 프로세서 자원을 식별할 수 있다. 예를 들어, 서버는 스케줄링 요청 이전에 발생된 트래픽 처리시 이용된 프로세서 자원에 관한 자원 모니터링 정보를 획득할 수 있다. 서버는 자원 모니터링 정보를 이용하여, 발생될 트래픽에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보를 기초로 트래픽의 처리에 필요한 프로세서 자원을 예측할 수 있다.

일 실시예에 따른 서버는 트래픽에 대해 요구되는 시간 지연이 임계값 미만인 경우, 트래픽의 처리에 필요한 전체 프로세서 자원을 할당하는 것으로 스케줄링 정보를 결정할 수 있다. 또한, 다른 실시예에 따른 서버는 트래픽에 대해 요구되는 시간 지연이 임계값 이상인 경우, 기 설정된 크기의 최소 프로세서 자원을 할당하는 것으로 스케줄링 정보를 결정할 수 있다.

단계 S440에서, 서버는 스케줄링 정보에 기초하여 적어도 하나의 파이프라인에서 트래픽을 처리할 수 있다.

일 실시예에 따른 서버는 트래픽에 할당되는 프로세서 자원의 크기가 서버에서의 가용 프로세서 자원의 크기를 초과하는 경우, 적어도 하나의 파이프라인에 미리 할당된 트래픽 처리 이후에 트래픽을 처리할 수 있다. 다른 예에 따라, 서버는 트래픽에 할당되는 프로세서 자원의 크기가 서버에서의 가용 프로세서 자원의 크기 이하인 경우, 트래픽의 처리를 위해 생성된 신규 파이프라인에서 트래픽을 처리할 수 있다.

다른 실시예에 따른 서버는 트래픽에 할당되는 프로세서 자원의 크기가 서버에서의 가용 프로세서 자원의 크기를 초과하고, 트래픽의 처리가 적어도 하나의 파이프라인에 미리 할당된 트래픽의 처리보다 우선 순위가 높은 경우, 미리 할당된 트래픽의 처리를 중단하고, 새롭게 발생된 트래픽을 처리할 수 있다. 우선 순위는 일 실시예로, 전술한 시간 지연에 관한 정보를 기초로 결정될 수 있다. 예를 들어, 미리 할당된 제 1 트래픽에서 요구하는 시간 지연이 10ms인 반면에, 새롭게 발생된 제 2 트래픽의 시간 지연이 1ms인 경우, 서버는 제 2 트래픽이 제 1 트래픽에 비해 우선적으로 처리되어야 하는 것으로 결정할 수 있다. 서버는 미리 할당된 트래픽의 처리가 중단됨에 따라, 트래픽의 처리를 위해 신규 파이프라인을 생성할 수 있다. 다른 예에 따라, 서버는 기존의 파이프라인에서 중단된 트래픽에 관한 데이터를 버리고(discard), 새롭게 발생된 트래픽을 처리할 수도 있다.

도 5는 다른 실시예에 따른 가상화된 RAN에서 프로세서 자원을 스케줄링하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

단계 S505에서, 서버는 하나 이상의 기지국에서 발생될 트래픽 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따라, 서버는 하나 이상의 기지국에 접속한 단말이 이용하고 있는 서비스의 종류에 관한 정보를 트래픽 정보로 획득할 수 있다. 다만, 이는 일 예일 뿐, 트래픽 정보는 도 3에서 전술한 트래픽 정보와 대응될 수 있다. 다른 실시예에 따라, 서버는 트래픽의 송수신에 사용되는 PHY 레이어의 기법에 관한 정보를 획득할 수도 있고, 발생될 트래픽 양에 관한 정보를 획득할 수도 있다. 또다른 실시예에 따라, 서버는 발생될 트래픽의 처리에 요구되는 스펙에 관한 정보를 획득할 수도 있다. 예를 들어, 서버는 트래픽에 대해 요구되는 시간 지연에 관한 정보를 획득할 수 있다.

단계 S510에서, 서버는 트래픽 정보를 기초로 트래픽의 무선 자원 할당량을 결정할 수 있다. 무선 자원은 PHY 레이어의 연산 복잡도에 영향을 주는 자원으로, 복잡도에 비례하여 무선 자원 할당량이 증가할 수 있다.

예를 들어, 전술한 단계 S505에서 단말이 이용하고 있는 서비스의 종류가 V2X 서비스인 경우, 서버는 V2X 서비스에 대응되는 무선 자원 할당량을 결정할 수 있다. V2X 서비스의 경우, 낮은 에러율(error rate)을 만족시키기 위해, 채널 코딩의 코드워드의 길이가 길어짐에 따라, 코드레이트(code rate)가 낮게 설정될 수 있다. 서버는 V2X 서비스의 요구 성능(requirement)에 대응하는 코드레이트를 적용하여 트래픽을 송수신 할 경우에 대한 PHY 레이어의 연산 복잡도를 기초로 무선 자원 할당량을 결정할 수 있다. 다만, 이는 일 예일 뿐, 다양한 PHY 레이어 기법이 무선 자원 할당량을 결정하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 채널 추정 프로세스의 경우, DMRS(demodulation reference signal)의 심볼 수, 안테나 포트 수, 레이어 수 및 UE의 수에 비례하여 PHY 레이어의 연산 복잡도가 증가하고, 이에 대응하여 무선 자원 할당량이 증가할 수 있다.

단계 S515에서, 서버는 이전 트래픽 처리에 이용된 프로세서 자원에 관한 정보를 기초로, 필요 프로세서 자원 및 스케줄링 방법을 결정할 수 있다. 예를 들어, 서버는 이전에 처리된 트래픽들의 무선 자원 할당량 별로 이용된 프로세서 자원에 관한 정보를 기초로, 발생될 트래픽을 처리하는데 필요한 프로세서 자원을 결정할 수 있다. 발생될 트래픽을 처리하는데 필요한 프로세서 자원은 전체 CPU 또는 GPU 중 필요한 CPU 또는 GPU의 비율, 최대 GPU 클락 사이클 대비 필요한 클락 사이클 수, 메모리 크기 등으로 결정될 수 있으나, 이는 일 예일 뿐, 프로세서 자원을 나타내는 정보가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다.

또한, 서버는 스케줄링 방법을 결정할 수 있다. 우선, 스케줄링 방법은 트래픽의 처리에 요구되는 시간 지연에 관한 정보에 의해 분류될 수 있다. 예를 들어, 요구되는 시간 지연이 Ams 미만인 경우, 서버는 트래픽의 처리에 필요한 전체 프로세서 자원을 할당하는 제 1 방법에 따라 스케줄링을 수행하는 것으로 결정할 수 있다. 또한, 트래픽에 요구되는 시간 지연이 Ams 이상인 경우, 서버는 기 설정된 크기의 최소 프로세서 자원을 할당하는 제 2 방법에 따라 스케줄링을 수행하는 것으로 결정할 수 있다.

단계 S520에서, 서버는 트래픽 처리에 요구되는 필요 프로세서 자원의 크기가 가용 프로세서 자원의 크기보다 작은지 여부를 판단할 수 있다.

예를 들어, 스케줄링 방법이 제 1 방법으로 결정된 경우, 서버는 트래픽의 처리에 필요한 전체 프로세서 자원이 가용 프로세서 자원의 크기보다 작은지 여부를 판단할 수 있다. 다른 예에 따라, 스케줄링 방법이 제 2 방법으로 결정된 경우, 서버는 기 설정된 크기의 최소 프로세서 자원이 가용 프로세서 자원의 크기보다 작은지 여부를 판단할 수 있다.

단계 S525에서, 서버는 새로운 파이프라인을 생성할 수 있다.

서버는 단계 S520에서의 판단 결과, 스케줄링 방법에 따라 결정된 필요 프로세서 자원이 가용 프로세서 자원보다 작은 경우, 새로운 파이프라인을 생성할 수 있다.

단계 S530에서, 서버는 기존 파이프라인에서 처리 대기 중인 트래픽들의 프로세서 자원 사용량에 관한 정보를 결정할 수 있다.

서버는 단계 S520에서의 판단 결과, 스케줄링 방법에 따라 결정된 필요 프로세서 자원이 가용 프로세서 자원 이상인 경우, 가용 프로세서 자원을 추가로 확보할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다. 가용 프로세서 자원의 추가 확보 여부에 대한 확인을 위해, 서버는 기존 파이프라인에서 처리 대기 중인 트래픽들의 프로세서 자원 사용량에 관한 정보를 결정할 수 있다.

단계 S535에서, 서버는 기존 파이프라인에서 처리 대기 중인 트래픽들의 프로세서 자원 사용량을 기초로, 트래픽을 병렬 처리할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다. 서버는 기존 파이프라인에서 처리 대기 중인 트래픽의 프로세서 자원 사용량을 기초로 추가로 확보될 수 있는 가용 프로세서 자원이 존재하는지 여부가 확인됨에 따라, 업데이트된 가용 프로세서 자원과 발생될 트래픽을 위해 필요한 프로세서 자원의 크기를 비교할 수 있다. 발생될 트래픽을 위해 필요한 프로세서 자원의 크기가 업데이트된 가용 프로세서 자원의 크기 보다 작은 경우, 서버는 트래픽을 병렬 처리할 수 있는 것으로 판단하여, 새로운 파이프라인을 생성할 수 있다.

단계 S540에서, 서버는 트래픽을 병렬 처리할 수 없다고 판단된 경우, 기존 파이프라인을 선택할 수 있다.

단계 S545에서, 서버는 파이프라인에 트래픽을 할당할 수 있다.

일 실시예에 따라, 서버가 기존 파이프라인에 트래픽을 할당하는 것으로 결정한 경우, 서버는 기존 파이프라인에서 처리 대기 중인 트래픽들과 발생될 트래픽 간의 우선 순위를 비교할 수 있다. 서버는 우선 순위 비교 결과에 기초하여 기존 파이프라인에 할당할 트래픽을 결정할 수 있다. 예를 들어, 발생될 트래픽의 시간 지연에 대한 제한이 처리 대기 중인 트래픽들의 시간 지연에 대한 제한 보다 엄격한 경우, 서버는 발생될 트래픽을 대기 중인 트래픽 보다 먼저 처리하는 것으로 스케줄링을 수행할 수 있다. 다른 실시예에 따라, 서버가 새로운 파이프라인을 생성한 경우, 서버는 새로운 파이프라인에 트래픽을 할당할 수 있다.

단계 S550에서, 서버는 트래픽을 처리할 수 있다.

서버가 새로운 파이프라인에 트래픽을 할당한 경우, 트래픽은 기존에 처리 중인 트래픽과 함께 병렬적으로 처리될 수 있다. 다른 예에 따라, 서버가 기존 파이프라인에 트래픽을 할당한 경우, 트래픽은 기존에 처리 중인 트래픽의 처리 이후에 처리될 수 있다. 다만, 트래픽이 기존에 처리 중인 트래픽 보다 시간 지연 제한 등으로 인해, 우선 순위가 높은 경우, 기존 트래픽의 처리가 중단되고, 트래픽이 처리될 수 있다.

도 6은 일 실시예에 따른 가상화된 RAN에서 프로세서 자원을 스케줄링하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 복수의 기지국(610, 620)에서 각각 트래픽이 발생할 수 있다. 복수의 기지국(610, 620)에서 발생된 트래픽은 서버(300)로 전달될 수 있다. 본 실시예에서는, 기지국 A(610)에서 발생한 PUSCH(physical uplink shared channel) #A-1 및 기지국 B(620)에서 발생한 PUSCH #B-1를 서버(300)에서 처리 중인 것으로 가정한다. PUSCH는 데이터 전송을 위한 UL 채널에 해당하나, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해, PUSCH를 이를 통해 수신되는 트래픽을 지칭하는데 사용하도록 한다.

한편, 서버(300)는 기지국 A(610)로부터 새롭게 발생될 트래픽 PUSCH #A-2에 관한 정보를 획득할 수 있다. 서버(300)에 PUSCH #A-2에 관한 정보가 획득됨에 따라, 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #A-2에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #A-2의 시간/주파수 축 자원 할당량이 8개의 RB(resource block)에 해당하고, 레이어 수가 2인 것으로 결정할 수 있다. 또한, 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #A-2의 시간 지연 제한이 Xms인 것으로 결정할 수 있다.

스케줄링 SC(351)는 자원 모니터링 정보를 이용하여, 발생될 트래픽에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보를 기초로 트래픽의 처리에 필요한 프로세서 자원을 예측할 수 있다. 자원 모니터링 정보는, 모니터링 SC(355)에서 이전 트래픽 처리 시 사용된 프로세서 자원을 모니터링한 결과 생성될 수 있으며, 무선 자원 할당량을 기준으로 사용된 프로세서 자원에 관한 정보를 포함할 수 있다.

스케줄링 SC(351)는 PUSCH #A-2에 대해 요구되는 시간 지연이 임계값 미만인 경우, PUSCH #A-2의 처리에 필요한 전체 프로세서 자원을 할당할 수 있다. 또한, 스케줄링 SC(351)는 필요한 전체 프로세서 자원의 크기가 GPU(345)에서의 가용 프로세서 자원의 크기 보다 작은 지 여부를 판단할 수 있다. 스케줄링 SC(351)는 필요한 전체 프로세서 자원의 크기가 GPU(345)에서의 가용 프로세서 자원의 크기 보다 작은 경우, 파이프라인을 생성하는 것으로 결정할 수 있다. 스케줄링 SC(351)의 결정에 따라, 파이프라인 관리 SC(353)는 새로운 파이프라인(636)을 생성하고, 새로운 파이프라인(636)에 PUSCH #A-2가 할당될 수 있다. 이에 따라, PUSCH #A-2는 기존 파이프라인(632, 634)에서 처리 중인 PUSCH #A-1, PUSCH #B-1과 병렬적으로 처리될 수 있다.

도 7은 다른 실시예에 따른 가상화된 RAN에서 프로세서 자원을 스케줄링하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 복수의 기지국(710, 720)에서 각각 트래픽이 발생할 수 있다. 복수의 기지국(710, 720)에서 발생된 트래픽은 서버(300)로 전달될 수 있다. 본 실시예에서는, 기지국 A(710)에서 발생한 PUSCH #A-1 및 기지국 B(720)에서 발생한 PUSCH #B-1을 서버(300)에서 처리 중인 것으로 가정한다.

한편, 서버(300)는 기지국 A(710)로부터 새롭게 발생될 트래픽 PUSCH #A-2에 관한 정보를 획득할 수 있다. 서버(300)에 PUSCH #A-2에 관한 정보가 획득됨에 따라, 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #A-2에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #A-2의 시간/주파수 축 자원 할당량이 8개의 RB(resource block)에 해당하고, 레이어 수가 2인 것으로 결정할 수 있다. 또한, 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #A-2의 시간 지연 제한이 Yms인 것으로 결정할 수 있다.

스케줄링 SC(351)는 자원 모니터링 정보를 이용하여, 발생될 트래픽에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보를 기초로 트래픽의 처리에 필요한 프로세서 자원을 예측할 수 있다. 자원 모니터링 정보는, 모니터링 SC(355)에서 이전 트래픽 처리 시 사용된 프로세서 자원을 모니터링한 결과 생성될 수 있으며, 무선 자원 할당량을 기준으로 사용된 프로세서 자원에 관한 정보를 포함할 수 있다.

스케줄링 SC(351)는 PUSCH #A-2에 대해 요구되는 시간 지연이 임계값 미만인 경우, PUSCH #A-2의 처리에 필요한 전체 프로세서 자원을 할당할 수 있다. 또한, 스케줄링 SC(351)는 필요한 전체 프로세서 자원의 크기가 GPU(345)에서의 가용 프로세서 자원의 크기 보다 작은 지 여부를 판단할 수 있다. 스케줄링 SC(351)는 필요한 전체 프로세서 자원의 크기가 GPU(345)에서의 가용 프로세서 자원의 크기 보다 큰 경우, 기존 파이프라인에 PUSCH #A-2를 할당하는 것으로 결정할 수 있다. 스케줄링 SC(351)의 결정에 따라, 파이프라인 관리 SC(353)는 기존 파이프라인들(732, 734) 중 제 2 파이프라인(734)에 PUSCH #A-2를 할당할 수 있다. 기존 파이프라인들 중 트래픽을 할당할 파이프라인을 결정하는 기준은 각 파이프라인에서 처리 대기 중인 트래픽의 양이 될 수 있으나, 이는 일 예일 뿐, 파이프라인을 결정하는 기준이 이에 한정되는 것은 아니다. PUSCH #A-2는 기존 제 2 파이프라인(734)에서 처리 중인 PUSCH #B-1의 처리가 완료된 후에 처리될 수 있다.

도 8은 다른 실시예에 따른 가상화된 RAN에서 프로세서 자원을 스케줄링하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 8을 참조하면, 복수의 기지국(810, 820)에서 각각 트래픽이 발생할 수 있다. 복수의 기지국(810, 820)에서 발생된 트래픽은 서버(300)로 전달될 수 있다. 본 실시예에서는, 기지국 A(810)에서 발생한 PUSCH #A-1 및 기지국 B(820)에서 발생한 PUSCH #B-1을 서버(300)에서 처리 중인 것으로 가정한다.

한편, 서버(300)는 기지국 A(810)로부터 새롭게 발생될 트래픽 PUSCH #A-2에 관한 정보를 획득할 수 있다. 서버(300)에 PUSCH #A-2에 관한 정보가 획득됨에 따라, 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #A-2에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #A-2의 시간/주파수 축 자원 할당량이 8개의 RB(resource block)에 해당하고, 레이어 수가 2인 것으로 결정할 수 있다. 또한, 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #A-2의 시간 지연 제한이 Yms인 것으로 결정할 수 있다.

스케줄링 SC(351)는 자원 모니터링 정보를 이용하여, 발생될 트래픽에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보를 기초로 트래픽의 처리에 필요한 프로세서 자원을 예측할 수 있다. 자원 모니터링 정보는, 모니터링 SC(355)에서 이전 트래픽 처리 시 사용된 프로세서 자원을 모니터링한 결과 생성될 수 있으며, 무선 자원 할당량을 기준으로 사용된 프로세서 자원에 관한 정보를 포함할 수 있다.

스케줄링 SC(351)는 PUSCH #A-2에 대해 요구되는 시간 지연이 임계값 미만인 경우, PUSCH #A-2의 처리에 필요한 전체 프로세서 자원을 할당할 수 있다. 또한, 스케줄링 SC(351)는 필요한 전체 프로세서 자원의 크기가 GPU(345)에서의 가용 프로세서 자원의 크기 보다 작은 지 여부를 판단할 수 있다. 스케줄링 SC(351)는 필요한 전체 프로세서 자원의 크기가 GPU(345)에서의 가용 프로세서 자원의 크기 보다 큰 경우, 기존 파이프라인에 PUSCH #A-2를 할당하는 것으로 결정할 수 있다.

또한, 스케줄링 SC(351)는 기존 파이프라인에서 처리 중인 PUSCH #A-1 및 PUSCH #B-1과 새롭게 발생될 PUSCH #A-2의 우선 순위를 비교할 수 있다. 우선 순위를 결정하는데 기준이 되는 일 예로 시간 지연 제한이 포함될 수 있다. 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #A-2의 시간 지연 제한이 PUSCH #A-1의 시간 지연 제한 보다 짧은 경우, PUSCH #A-1의 처리를 중단할 수 있다. 또한, 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #A-1의 처리 중단으로 인해, 추가 가용 프로세서 자원이 확보됨에 따라, 새로운 파이프라인(836)을 생성하는 것으로 결정할 수 있다. 이에 따라, 파이프라인 관리 SC는 새로운 파이프라인(836)을 생성하고, 새로운 파이프라인(836)에 PUSCH #A-2가 할당될 수 있다. 이에 따라, PUSCH #A-2는 기존 파이프라인(834)에서 처리 중인 PUSCH #B-1과 병렬적으로 처리될 수 있다.

도 9는 다른 실시예에 따른 가상화된 RAN에서 프로세서 자원을 스케줄링하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 9를 참조하면, 복수의 기지국(910, 920)에서 각각 트래픽이 발생할 수 있다. 복수의 기지국(910, 920)에서 발생된 트래픽은 서버(300)로 전달될 수 있다. 본 실시예에서는, 기지국 A(910)에서 발생한 PUSCH(physical uplink shared channel) #A1 및 기지국 B(920)에서 발생한 PUSCH #B-1를 서버(300)에서 처리 중인 것으로 가정한다. PUSCH는 데이터 전송을 위한 UL 채널에 해당하나, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해, PUSCH를 이를 통해 수신되는 트래픽을 지칭하는데 사용하도록 한다.

한편, 서버(300)는 기지국 A(910)로부터 새롭게 발생될 트래픽 PUSCH #A-2 및 기지국 B(920)로부터 새롭게 발생될 트래픽 PUSCH #B-2에 관한 정보를 획득할 수 있다. 서버(300)에 PUSCH #A-2 및 PUSCH #B-2에 관한 정보가 획득됨에 따라, 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #A-2 및 PUSCH #B-2에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #A-2의 시간/주파수 축 자원 할당량이 8개의 RB에 해당하고, 레이어 수가 2이며, PUSCH #A-2의 시간/주파수 축 자원 할당량이 8개의 RB에 해당하고, 레이어 수가 4인 것으로 결정할 수 있다. 또한, 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #A-2의 시간 지연 제한이 Mms이고, PUSCH #B-2의 시간 지연 제한이 Nms인 것으로 결정할 수 있다.

스케줄링 SC(351)는 자원 모니터링 정보를 이용하여, 발생될 트래픽에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보를 기초로 트래픽의 처리에 필요한 프로세서 자원을 예측할 수 있다. 자원 모니터링 정보는, 모니터링 SC(355)에서 이전 트래픽 처리 시 사용된 프로세서 자원을 모니터링한 결과 생성될 수 있으며, 무선 자원 할당량을 기준으로 사용된 프로세서 자원에 관한 정보를 포함할 수 있다.

스케줄링 SC(351)는 PUSCH #A-2에 대해 요구되는 시간 지연이 임계값 이상인 경우, 기 설정된 크기의 최소 프로세서 자원을 할당할 수 있다. 또한, 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #B-2에 대해 요구되는 시간 지연이 임계값 이상인 경우, 기 설정된 크기의 최소 프로세서 자원을 할당할 수 있다. 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #A-2 및 PUSCH #B-2에 대해 할당이 필요한 최소 프로세서 자원의 크기가 GPU(345)에서의 가용 프로세서 자원의 크기 보다 작은 지 여부를 판단할 수 있다. 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #A-2 및 PUSCH #B-2에 대해 할당이 필요한 최소 프로세서 자원의 크기가 GPU(345)에서의 가용 프로세서 자원의 크기 보다 작은 경우, 파이프라인을 생성하는 것으로 결정할 수 있다. 스케줄링 SC(351)의 결정에 따라, 파이프라인 관리 SC(353)는 새로운 파이프라인(936)을 생성하고, 새로운 파이프라인(936)에 PUSCH #A-2 및 PUSCH #B-2에 대한 기 설정된 크기의 최소 프로세서 자원이 할당될 수 있다. 가 할당될 수 있다. 새로운 파이프라인(936)에 할당된 PUSCH #A-2 및 PUSCH #B-2의 최소 프로세서 자원은 기존 파이프라인(632, 634)에서 처리 중인 PUSCH #A-1, PUSCH #B-1과 병렬적으로 처리될 수 있다.

한편, PUSCH #A-2 및 PUSCH #B-2에서 기 설정된 크기의 최소 프로세서 자원을 제외한 나머지 프로세서 자원은 기존 파이프라인(932, 934)에 할당되는 것으로 도 9에 도시되어 있으나, 이는 일 예일 뿐, 나머지 프로세서 자원 역시 새로운 파이프라인(936)에 할당될 수 있다.

도 10은 일 실시예에 따른 가상화된 RAN에서의 트래픽 처리 시 발생하는 시간 지연에 대해 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참조하면, 서버(300)는 기지국 A(1010) 및 기지국 B(1020) 로부터 각각의 트래픽 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 서버(300)는 기지국 A(1010) 및 기지국 B(1020)로부터 PUSCH #3 및 PUSCH #4에 관한 정보를 획득할 수 있다.

서버(300)에 PUSCH #3 및 PUSCH #4에 관한 정보가 획득됨에 따라, 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #3 및 PUSCH #4에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #3, PUSCH #4의 채널 코딩에 사용된 코드워드의 길이, 채널 추정에 사용된 DMRS를 구성하는 심볼 수, 채널 등화에 사용된 데이터 심볼 수, 레이어 수 등에 기초하여 무선 자원 할당량을 결정할 수 있다. 또한, 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #3의 시간 지연 제한이 10

s이고, PUSCH #4의 시간 지연 제한이 50

s 인 것으로 결정할 수 있다.

스케줄링 SC(351)는 모니터링 SC(355)으로부터 획득한 자원 모니터링 정보를 이용하여, 발생될 트래픽에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보를 기초로 트래픽의 처리에 필요한 프로세서 자원을 예측할 수 있다. 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #3 및 PUSCH #4 각각에 대해 요구되는 시간 지연이 임계값 미만인지 여부를 판단하여, 스케줄링 방법을 결정할 수 있다. 본 실시예에서는, PUSCH #3 및 PUSCH #4 각각에 대해 요구되는 시간 지연이 임계값 미만인 것으로 가정한다. 이 경우, 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #3 및 PUSCH #4 각각의 처리에 요구되는 전체 프로세서 자원을 할당할 수 있다.

또한, 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #3 및 PUSCH #4에 대해 할당이 필요한 프로세서 자원의 크기가 GPU에서의 가용 프로세서 자원의 크기 보다 작은 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, PUSCH #3 및 PUSCH #4 각각에 대해 할당이 필요한 프로세서 자원의 크기가 40개의 SM(stream multiprocessor) 및 60개의 SM으로 결정될 수 있다. SM은 트래픽 처리를 위한 프로그램 코드를 수행하는 다수의 코어(core), 적어도 하나의 캐쉬 메모리, 복수의 레지스터들을 포함할 수 있다.

스케줄링 SC(351)는 필요 프로세서 자원의 크기가 가용 프로세서 자원의 크기 보다 작은 경우, 파이프라인을 생성하는 것으로 결정할 수 있다. 서버(300)에서는 이전에 할당된 PUSCH #1 및 PUSCH #2에 대한 처리가 수행될 수 있고, 전체 프로세서 자원 중 PUSCH #1 및 PUSCH #2의 처리에 사용되는 프로세서 자원을 제외한 나머지가 가용 프로세서 자원으로 결정될 수 있다. 본 실시예에서는, PUSCH #3에 대한 필요 프로세서 자원 및 PUSCH #4에 대한 필요 프로세서 자원 각각은 가용 프로세서 자원의 크기 보다 작으나, 필요 프로세서 자원의 총합의 크기는 가용 프로세서 자원의 크기 보다 큰 것으로 가정한다. 이에 따라, 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #3 및 PUSCH #4 중 시간 지연 제한이 상대적으로 더 짧은 트래픽을 선택하여, 선택된 트래픽이 우선적으로 처리되도록 스케줄링을 수행할 수 있다. 예를 들어, 스케줄링 SC(351)는 시간 지연 제한이 10

s 인 PUSCH #3와 시간 지연 제한이 50

s 인 PUSCH #4 중 PUSCH #3를 선택할 수 있다.

스케줄링 SC(351)의 결정에 따라, 파이프라인 관리 SC(353)는 GPU #1(1030) 및 GPU #2(1040) 중 가용 프로세서 자원이 존재하는 GPU #2에 새로운 파이프라인을 생성할 수 있다. 또한, 새로운 파이프라인에 PUSCH #3이 할당될 수 있으며, PUSCH #3는 PUSCH #2와 병렬적으로 처리될 수 있다. 한편, 스케줄링 SC(351)는 PUSCH #4를 GPU #1(1030)의 파이프라인에 할당할 수 있다. GPU #1(1030)에 할당되어 있는 PUSCH #1의 잔여 처리 시간은 10

s인 반면에, PUSCH #2의 잔여 처리 시간은 100

s임에 따라 스케줄링 SC(351)는 상대적으로 잔여 처리 시간이 짧은 GPU #1(1030)의 파이프라인에 PUSCH #4를 할당할 수 있다. PUSCH #4는 PUSCH #1이 처리된 후에 GPU #1(1030)의 파이프라인에서 처리될 수 있다.

도 11은 일 실시예에 따른 vRAN에서 시간 지연 제한이 상이한 트래픽들의 처리를 위해 프로세서 자원을 스케줄링하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 11을 참조하면, 서버(300)는 복수의 기지국들(1110, 1120, 1130)로부터 트래픽 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 서버(300)는 트래픽 정보로서 트래픽을 발생시킨 서비스 종류에 관한 정보를 획득할 수 있다. 서버(300) 내의 스케줄링 SC(351)는 획득한 정보를 통해, 기지국 A(1110)로부터 URLLC 서비스에서 발생된 트래픽이 수신되고, 기지국 B(1120)로부터 eMBB 서비스에서 발생된 트래픽이 수신되며, 기지국 C(1130)로부터 mMTC 서비스 및 eMBB 서비스에서 발생된 트래픽이 수신될 예정임을 확인할 수 있다. 본 실시예에서는 설명의 편의상 eMBB 서비스에서 발생된 트래픽을 eMBB 트래픽, mMTC 서비스에서 발생된 트래픽을 mMTC 트래픽 및 URLLC 서비스에서 발생된 트래픽을 URLLC 트래픽으로 지칭하도록 한다.

스케줄링 SC(351)는 eMBB 트래픽, mMTC 트래픽 및 URLLC 트래픽에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 스케줄링 SC(351)는 eMBB 트래픽, mMTC 트래픽 및 URLLC 트래픽의 요구 사항(requirement. 예를 들어, 데이터 레이트, 에러율, 커넥티비티)에 기초하여 무선 자원 할당량을 결정할 수 있다. 또한, 스케줄링 SC(351)는 eMBB 트래픽, mMTC 트래픽 및 URLLC 트래픽의 시간 지연에 대한 정보를 결정할 수 있다.

스케줄링 SC(351)는 모니터링 SC(355)으로부터 획득한 자원 모니터링 정보를 이용하여, 발생될 트래픽에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보를 기초로 트래픽의 처리에 필요한 프로세서 자원을 예측할 수 있다. 스케줄링 SC(351)는 eMBB 트래픽, mMTC 트래픽 및 URLLC 트래픽 각각에 대해 요구되는 시간 지연이 임계값 미만인지 여부를 판단하여, 스케줄링 방법을 결정할 수 있다.

스케줄링 SC(351)는 URLLC 트래픽의 시간 지연이 임계값 미만임에 따라, URLLC 트래픽 처리에 필요한 프로세서 자원 전체를 파이프라인(1142, 1144, 1146)에 할당하는 것으로 스케줄링 정보를 결정할 수 있다. 또한, 스케줄링 SC(351)는 eMBB 트래픽 및 mMTC 트래픽의 경우, 시간 지연이 임계값 이상임에 따라, 기 설정된 크기의 최소 프로세서 자원을 파이프라인(1142, 1144, 1146)에 할당하는 것으로 스케줄링 정보를 결정할 수 있다.

또한, 스케줄링 SC(351)는 URLLC 트래픽, eMBB 트래픽 및 mMTC 트래픽에 대해 할당이 필요한 프로세서 자원의 크기가 GPU에서의 가용 프로세서 자원의 크기 보다 작은 지 여부를 판단할 수 있다. 스케줄링 SC(351)는 URLLC 트래픽, eMBB 트래픽 및 mMTC 트래픽의 처리를 위해 필요한 프로세서 자원의 총 합의 크기가 GPU에서의 가용 프로세서 자원의 크기 보다 큰 경우, 각 트래픽의 시간 지연 제한을 고려하여, 병렬적으로 처리할 트래픽을 선택할 수 있다. 예를 들어, 스케줄링 SC(351)는 URLLC 트래픽 및 eMBB 트래픽의 시간 지연 제한이 mMTC 트래픽의 시간 지연 제한 보다 상대적으로 짧음에 따라, mMTC 트래픽을 URLLC 트래픽 및 eMBB 트래픽 중 어느 하나의 처리가 완료된 후에 처리하는 것으로 스케줄링할 수 있다. 이 경우, URLLC 트래픽의 처리 시간이 eMBB 트래픽의 처리 시간 보다 상대적으로 짧으므로, 스케줄링 SC(351)는 mMTC 트래픽을 URLLC 트래픽이 할당된 제 2 파이프라인(1144)에 할당하는 것으로 결정할 수 있다. 이에 따라, 파이프라인 관리 SC(353)는 mMTC 트래픽을 제 2 파이프라인(1144)에 할당할 수 있으며, mMTC 트래픽은 URLLC 트래픽이 처리된 이후에 처리될 수 있다.

도 12는 다른 실시예에 따라 프로세서 자원을 스케줄링하는 가상화된 RAN을 설명하기 위한 도면이다.

도 12를 참조하면, 서버(1200)는 vRAN 기능을 수행하기 위한 소프트웨어를 구동시킬 수 있는 하드웨어(1210)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 하드웨어(1210)에는 GPU 이외에도 CPU, RAM, 스토리지 및 NIC가 포함될 수 있으나, 설명의 편의상 GPU 이외의 구성 요소들은 생략되었다. 또한, 도 12의 실시예에서는 복수의 GPU(1211 내지 1215)가 서버(1200)에 포함되는 것으로 설명하였으나, 이는 일 실시예일 뿐, 서버(1200)는 하나의 GPU를 포함할 수도 있다.

한편, 도 12의 서버(1200)에 포함된 구성 요소들 중 도 3의 서버(300)에서 전술한 바와 그 기능이 동일한 구성 요소에 대해서는 설명을 생략하도록 한다.

vRAN 패키지(1240)는 하나 이상의 기지국에 대한 스케줄링 요청을 획득할 수 있다. 스케줄링 요청은, 일 실시예에 따라 단말이 기지국에 UL로 트래픽을 전송하기 위해 시간-주파수 자원의 할당을 요청하는 경우 획득되거나, 다른 실시예에 따라 서비스 서버가 기지국에 접속한 복수의 단말들에게 DL로 송신하고자 하는 트래픽 정보를 제공하기 위해 획득될 수 있다.

한편, vRAN 패키지(1240)에 전달된 트래픽 중 MEC (mobile edge computing) 서비스를 이용하는 애플리케이션 실행으로 인하여 발생된 트래픽은 MEC 패키지(1250)로 전달될 수 있다. MEC 패키지(1250)는 엣지 애플리케이션을 실행하고, 엣지 애플리케이션 실행으로 인해 발생한 트래픽 또는 엣지 애플리케이션과 관련하여 수신한 트래픽을 처리할 수 있다. 엣지 애플리케이션은 엣지 데이터 네트워크 상에서 실행될 수 있으며, 엣지 데이터 네트워크는, 단말이 연결된 3GPP 네트워크의 기지국의 내부 또는 기지국과 지리적으로 가까운 위치에 배치되고, 외부 서버에서 제공되는 컨텐츠와 적어도 일부가 동일한 컨텐츠를 제공할 수 있다. vRAN 패키지(1240)에 전달된 트래픽 중 MEC 서비스를 이용하지 않는 트래픽의 경우는 서버(1200) 외부의 다른 서버로 전달될 수 있으며, 본 개시에서는 서버(1200) 외부의 다른 서버에서 트래픽을 처리하는 방법에 대해서는 설명을 생략하도록 한다.

MEC 패키지(1250)는 엣지 인에이블러 SC(1255) 및 복수의 edge app SC(1251, 1253)를 포함할 수 있다. 복수의 edge app SC(1251, 1253)은 단말에 MEC 서비스를 제공하는 엣지 데이터 네트워크 내 제 3자가 제공하는 응용 애플리케이션으로서, 애플리케이션 클라이언트와 관련된 데이터를 송수신하기 위하여, 애플리케이션 클라이언트와 데이터 세션을 형성할 수 있다. 엣지 인에이블러 SC(1255)는 엣지 데이터 네트워크에 포함된 엣지 애플리케이션들에 서비스를 제공할 수 있고, MEC 서비스에 관한 정보를 제공할 수 있다.

스케줄링 SC(1261)는 vRAN 패키지로부터 수신한 트래픽에 관한 정보에 기초하여 트래픽에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보를 결정할 수 있다. 스케줄링 SC(1261)는 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보와 서버(1200)에서의 가용 프로세서 자원을 기초로, GPU(1211~1215)의 적어도 하나의 파이프라인에서 트래픽 처리를 위해 할당되는 프로세서 자원에 관한 스케줄링 정보를 결정할 수 있다. 서버는 하나 이상의 기지국에서 발생될 트래픽의 처리를 위해, 서버에서의 가용 프로세서 자원을 식별할 수 있다.

스케줄링 SC(1261)는 GPU 모니터링 SC(1265)로부터 스케줄링 요청 이전에 발생된 트래픽 처리시 이용된 프로세서 자원에 관한 자원 모니터링 정보를 획득할 수 있다. 스케줄링 SC(1261)는 자원 모니터링 정보를 이용하여, 발생될 트래픽에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보를 기초로 트래픽의 처리에 필요한 프로세서 자원을 예측할 수 있다.

스케줄링 SC(1261)는 트래픽에 대해 요구되는 시간 지연이 임계값 미만인 경우, 트래픽의 처리에 필요한 전체 프로세서 자원을 할당하는 것으로 스케줄링 정보를 결정할 수 있다. 또한, 다른 예에 따라 스케줄링 SC(1261)는 트래픽에 대해 요구되는 시간 지연이 임계값 이상인 경우, 기 설정된 크기의 최소 프로세서 자원을 할당하는 것으로 스케줄링 정보를 결정할 수 있다.

한편, 일 실시예에 따른, 스케줄링 SC(351)는 트래픽에 할당되는 프로세서 자원의 크기가 서버에서의 가용 프로세서 자원의 크기를 초과하는 경우, MEC 패키지(1250) 에서 처리를 위해 대기 중인 트래픽의 크기를 확인할 수 있다. 스케줄링 SC(1261)는 MEC 패키지(1250)에서 대기 중인 트래픽의 크기를 확인한 결과, MEC 패키지(1250)를 위해 할당된 프로세서 자원을 줄여도 된다고 판단한 경우, 기존에 MEC 패키지(1250)에 할당된 프로세서 자원을 줄일 수 있다.

이를 통해 가용 프로세서 자원이 추가로 확보됨에 따라, 파이프라인 관리 SC(1263)는 새로운 파이프라인을 생성할 수 있다. 파이프라인 SC(1263)는 스케줄링 SC(1261)로부터 수신한 스케줄링 정보를 기초로, 파이프라인을 새롭게 생성하거나 기존의 파이프라인을 유지할 수 있다. 또한, 파이프라인 SC(1263)는 스케줄링 정보에 기초하여, 발생될 트래픽이 처리되어야 하는 파이프라인에 관한 정보를 PHY SC(1245)에 제공할 수 있다.

GPU 모니터링 SC(1265)는 트래픽 처리시 이용되는 프로세서 자원을 모니터링하고, 모니터링 된 정보를 저장할 수 있다. GPU 모니터링 SC(1265)는 스케줄링 SC(1261)에 스케줄링 요청 이전에 발생된 트래픽 처리시 이용된 프로세서 자원에 관한 자원 모니터링 정보를 제공할 수 있다.

도 13은 일 실시예에 따른 서버가 MEC 패키지 및 vRAN 패키지에서 발생될 트래픽을 기초로 프로세서 자원을 스케줄링 하는 방법을 설명하도록 한다.

도 13을 참조하면, 서버는 현재 vRAN 패키지를 위해 할당된 vRAN GPU 자원(1310) 및 MEC 패키지를 위해 할당된 MEC GPU 자원(1320)의 크기를 확인할 수 있다. 또한, 서버는 vRAN 패키지에서 발생할 트래픽 및 MEC 패키지에서 발생할 트래픽에 관한 정보를 획득할 수 있다.

서버는 획득한 정보를 기초로, vRAN 패키지에서 발생할 트래픽이 현재 처리 중인 트래픽에 비하여 감소할 것임을 확인할 수 있다. 서버는 이에 따라, 현재 vRAN 패키지를 위해 할당된 GPU 자원의 40%만이 이용될 것이라고 추정할 수 있고, 이에 따라, vRAN 패키지 및 MEC 패키지 각각을 위해 할당된 GPU 자원을 조정할 수 있다. 예를 들어, 서버는 vRAN 패키지에서 발생될 트래픽이 감소할 것으로 예측됨에 따라, vRAN 패키지를 위해 할당된 vRAN GPU 자원(1310)의 크기를 줄일 수 있다. 서버는 조정된 vRAN GPU 자원(1315) 및 MEC GPU 자원(1325)을 통해 각각 vRAN 패키지 및 MEC 패키지에서 발생하는 트래픽을 처리할 수 있다.

도 14는 일 실시예에 따라 vRAN 에서 프로세서 자원을 스케줄링하는데 이용되는 AI 모델을 설명하기 위한 도면이다.

도 14를 참조하면, AI 모델(1400)에 입력 데이터로, 필요 무선 자원 할당량, 허용 시간 지연 및 가용 프로세서 자원에 관한 정보가 적용될 수 있다. 도 14를 참조하여 전술한 서버는 전술한 입력 데이터가 AI 모델(1400)에 적용된 결과, 획득되는 출력 데이터와 평가 데이터를 비교 결과에 기초하여, AI 모델(1400)을 훈련시킬 수 있다. 예를 들어, 서버는 출력 데이터와 평가 데이터의 차이가 기 설정된 임계값 미만이 될 때까지 다양한 입력 데이터를 AI 모델(1400)에 적용할 수 있다. 다른 예에 따라, 서버는 출력 데이터와 평가 데이터의 차이 값을 입력 데이터와 함께 AI 모델(1400)에 적용함으로써, AI 모델(1200)을 훈련시킬 수 있다. 훈련에 의해, AI 모델(1400)의 신경망을 구성하는 레이어의 파라미터의 값은 갱신될 수 있다. 다만, 이는 일 예일 뿐, AI 모델의 훈련 방법이 전술한 예에 한정되는 것은 아니다.

일 실시예에 따른 서버는 훈련이 완료된 AI 모델(1400)에 새롭게 획득한 필요 무선 자원 할당량, 허용 시간 지연 및 가용 프로세서 자원에 관한 정보를 입력하여, 스케줄링 정보를 획득할 수 있다. 스케줄링 정보는 도 3을 참조하여 전술한 바와 동일할 수 있다.

블록도의 각 구성요소는 실제 구현되는 기기의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다. 즉, 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 또한, 각 블록에서 수행하는 기능은 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 그 구체적인 동작이나 장치는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.

본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.

소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.

이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.

또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.

상술한 본 개시의 구체적인 실시예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 개시의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예컨대, 본 개시의 일 실시예와 다른 일 실시예의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한 FDD LTE 시스템, TDD LTE 시스템, 5G 혹은 NR 시스템 등 다양한 시스템에서 상기 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.

Claims (20)

1. 서버가 무선 접속 네트워크(radio access network) 기능을 수행하는 방법에 있어서,
   하나 이상의 기지국에 대한 스케줄링 요청을 기초로, 상기 하나 이상의 기지국에서 발생될 트래픽에 관한 정보를 획득하는 단계;
   상기 발생될 트래픽에 관한 정보에 기초하여, 상기 트래픽에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연(latency)에 관한 정보를 결정하는 단계;
   상기 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보와 상기 서버에서의 가용 프로세서 자원을 기초로, 상기 프로세서의 적어도 하나의 파이프라인에서 상기 트래픽 처리를 위해 할당되는 프로세서 자원에 관한 스케줄링 정보를 결정하는 단계; 및
   상기 스케줄링 정보에 기초하여, 상기 적어도 하나의 파이프라인에서 상기 트래픽을 처리하는 단계를 포함하는, 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 스케줄링 정보를 결정하는 단계는,
   상기 트래픽에 대해 요구되는 시간 지연이 임계값 미만인 경우, 상기 트래픽의 처리에 필요한 전체 프로세서 자원을 할당하는 것으로 상기 스케줄링 정보를 결정하고,
   상기 트래픽에 대해 요구되는 시간 지연이 임계값 이상인 경우, 기 설정된 크기의 최소 프로세서 자원을 할당하는 것으로 상기 스케줄링 정보를 결정하는, 방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 트래픽을 처리하는 단계는,
   상기 트래픽에 할당되는 프로세서 자원의 크기가 상기 서버에서의 가용 프로세서 자원의 크기를 초과하는 경우, 상기 적어도 하나의 파이프라인에 미리 할당된 트래픽 처리 이후에, 상기 트래픽을 처리하고,
   상기 트래픽에 할당되는 프로세서 자원의 크기가 상기 서버에서의 가용 프로세서 자원의 크기 이하인 경우, 상기 트래픽의 처리를 위해 생성된 신규 파이프라인에서 상기 트래픽을 처리하는, 방법.
4. 제 2항에 있어서, 상기 트래픽을 처리하는 단계는,
   상기 트래픽에 할당되는 프로세서 자원의 크기가 상기 서버에서의 가용 프로세서 자원의 크기를 초과하고, 상기 트래픽의 처리가 상기 적어도 하나의 파이프라인에 미리 할당된 트래픽의 처리보다 우선 순위가 높은 경우, 상기 미리 할당된 트래픽의 처리를 중단하고, 상기 트래픽을 처리하는, 방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 트래픽을 처리하는 단계는,
   상기 미리 할당된 트래픽의 처리가 중단됨에 따라, 상기 트래픽의 처리를 위해 신규 파이프라인을 생성하는 단계; 및
   상기 생성된 신규 파이프라인에서 상기 트래픽을 처리하는 단계를 포함하는, 방법.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 스케줄링 요청 이전에 발생된 트래픽을 처리하는데 요구된 프로세서 자원에 관한 자원 모니터링 정보를 획득하는 단계를 더 포함하고,
   상기 스케줄링 정보를 결정하는 단계는.
   상기 자원 모니터링 정보를 이용하여, 상기 트래픽에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연(latency)에 관한 정보를 기초로 상기 트래픽의 처리에 필요한 프로세서 자원을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 기지국에서 발생될 트래픽에 관한 정보는, 상기 기지국에서 발생될 트래픽의 크기 및 타입에 관한 정보를 포함하고,
   상기 트래픽의 타입은,
   상기 트래픽을 발생시킨 각 서비스 별로 요구되는 데이터 전송 속도, 전송 지연(latency) 및 최대 연결 수(connection density) 중 적어도 하나의 성능에 따라 분류되는, 방법.
8. 제 7항에 있어서, 상기 발생될 트래픽에 관한 정보를 획득하는 단계는,
   상기 스케줄링 요청 이전의 상기 서버에서의 트래픽 처리 정보를 기초로 상기 트래픽의 타입 별로 발생된 트래픽의 패턴을 식별하는 단계; 및
   상기 식별된 트래픽의 패턴에 기초하여, 상기 기지국에서 발생될 트래픽에 관한 정보를 획득하는 단계를 포함하는, 방법.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 무선 자원에 관한 정보는, 상기 트래픽의 송수신을 위한 시간-주파수 자원, 상기 기지국과 단말 간의 송수신 모드, 안테나 포트 수, 레이어, 채널 코딩 및 모듈레이션 기법 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하는, 방법.
10. 제 1항에 있어서, 상기 스케줄링 정보를 결정하는 단계는.
    기 생성된 학습 네트워크 모델을 이용하여, 상기 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보와 상기 서버에서의 가용 프로세서 자원을 기초로, 상기 프로세서 자원에 관한 스케줄링 정보를 결정하는, 방법.
11. 무선 접속 네트워크(radio access network) 기능을 수행하는 서버에 있어서,
    송수신부;
    하나 이상의 인스트럭션들을 저장하는 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    하나 이상의 기지국에 대한 스케줄링 요청을 기초로, 상기 하나 이상의 기지국에서 발생될 트래픽에 관한 정보를 획득하고,
    상기 발생될 트래픽에 관한 정보에 기초하여, 상기 트래픽에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연(latency)에 관한 정보를 결정하며,
    상기 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보와 상기 서버에서의 가용 프로세서 자원을 기초로, 상기 프로세서의 적어도 하나의 파이프라인에서 상기 트래픽 처리를 위해 할당되는 프로세서 자원에 관한 스케줄링 정보를 결정하고,
    상기 스케줄링 정보에 기초하여, 상기 적어도 하나의 파이프라인에서 상기 트래픽을 처리하는, 서버.
12. 제 11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 트래픽에 대해 요구되는 시간 지연이 임계값 미만인 경우, 상기 트래픽의 처리에 필요한 전체 프로세서 자원을 할당하는 것으로 상기 스케줄링 정보를 결정하고,
    상기 트래픽에 대해 요구되는 시간 지연이 임계값 이상인 경우, 기 설정된 크기의 최소 프로세서 자원을 할당하는 것으로 상기 스케줄링 정보를 결정하는, 서버.
13. 제 12항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 트래픽에 할당되는 프로세서 자원의 크기가 상기 서버에서의 가용 프로세서 자원의 크기를 초과하는 경우, 상기 적어도 하나의 파이프라인에 미리 할당된 트래픽 처리 이후에, 상기 트래픽을 처리하고,
    상기 트래픽에 할당되는 프로세서 자원의 크기가 상기 서버에서의 가용 프로세서 자원의 크기 이하인 경우, 상기 트래픽의 처리를 위해 생성된 신규 파이프라인에서 상기 트래픽을 처리하는, 서버.
14. 제 12항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 트래픽에 할당되는 프로세서 자원의 크기가 상기 서버에서의 가용 프로세서 자원의 크기를 초과하고, 상기 트래픽의 처리가 상기 적어도 하나의 파이프라인에 미리 할당된 트래픽의 처리보다 우선 순위가 높은 경우, 상기 미리 할당된 트래픽의 처리를 중단하고, 상기 트래픽을 처리하는, 서버.
15. 제 14항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 미리 할당된 트래픽의 처리가 중단됨에 따라, 상기 트래픽의 처리를 위해 신규 파이프라인을 생성하고,
    상기 생성된 신규 파이프라인에서 상기 트래픽을 처리하는, 서버.
16. 제 11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 스케줄링 요청 이전에 발생된 트래픽을 처리하는데 요구된 프로세서 자원에 관한 자원 모니터링 정보를 획득하고,
    상기 자원 모니터링 정보를 이용하여, 상기 트래픽에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연(latency)에 관한 정보를 기초로 상기 트래픽의 처리에 필요한 프로세서 자원을 결정하는, 서버.
17. 제11항에 있어서,
    상기 기지국에서 발생될 트래픽에 관한 정보는, 상기 기지국에서 발생될 트래픽의 크기 및 타입에 관한 정보를 포함하고,
    상기 트래픽의 타입은,
    상기 트래픽을 발생시킨 각 서비스 별로 요구되는 데이터 전송 속도, 전송 지연(latency) 및 최대 연결 수(connection density) 중 적어도 하나의 성능에 따라 분류되는, 서버.
18. 제 17항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 스케줄링 요청 이전의 상기 서버에서의 트래픽 처리 정보를 기초로 상기 트래픽의 타입 별로 발생된 트래픽의 패턴을 식별하고,
    상기 식별된 트래픽의 패턴에 기초하여, 상기 기지국에서 발생될 트래픽에 관한 정보를 획득하는, 서버.
19. 제 11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    기 생성된 학습 네트워크 모델을 이용하여, 상기 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보와 상기 서버에서의 가용 프로세서 자원을 기초로, 상기 프로세서 자원에 관한 스케줄링 정보를 결정하는, 서버.
20. 서버가 무선 접속 네트워크(radio access network) 기능을 수행하는 방법을 수행하도록 하는 프로그램이 저장된 기록매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서,
    하나 이상의 기지국에 대한 스케줄링 요청을 기초로, 상기 하나 이상의 기지국에서 발생될 트래픽에 관한 정보를 획득하는 동작;
    상기 발생될 트래픽에 관한 정보에 기초하여, 상기 트래픽에 대해 요구되는 무선 자원 및 시간 지연(latency)에 관한 정보를 결정하는 동작;
    상기 무선 자원 및 시간 지연에 관한 정보와 상기 서버에서의 가용 프로세서 자원을 기초로, 상기 프로세서의 적어도 하나의 파이프라인에서 상기 트래픽 처리를 위해 할당되는 프로세서 자원에 관한 스케줄링 정보를 결정하는 동작; 및
    상기 스케줄링 정보에 기초하여, 상기 적어도 하나의 파이프라인에서 상기 트래픽을 처리하는 동작을 수행하도록 하는 프로그램이 저장된 기록매체.

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