KR20230116086A - 다중 사용자 통신 네트워크 상에서의 리소스 승인 랜덤화에의한 네트워크 전송 출력 프로파일의 개선 - Google Patents

다중 사용자 통신 네트워크 상에서의 리소스 승인 랜덤화에의한 네트워크 전송 출력 프로파일의 개선 Download PDF

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Abstract

스케줄링 에포크 또는 프레임 내에서 슬롯별로 리소스 승인을 할당하는 스케줄러는 프레임의 초기 슬롯에서 할당이 더 빈번하게 발생하는 프론트 로딩 효과를 유발할 수 있다. 이들 및 기타 문제를 해결하기 위해, 네트워크에서 리소스 승인을 스케줄링하여 네트워크 전송 출력 프로파일을 개선하기 위한 시스템 및 방법이 개시된다. 예를 들어, 스케줄러는 서로 다른 스케줄러에 대해 서로 다른 랜덤화를 사용하여 스케줄링 에포크 또는 프레임 내의 슬롯의 순서를 랜덤화하여, 리소스 승인 할당으로 슬롯을 보다 균일하게 분배하여, 프론트 로딩 효과를 방지하거나 감소시키도록 구성된다. 다른 예로서, 스케줄러는 슬롯 내의 리소스 블록들의 시작 시간을 랜덤화하여 프론트 로딩 효과를 방지하거나 감소시키도록 구성된다.

Description

다중 사용자 통신 네트워크 상에서의 리소스 승인 랜덤화에 의한 네트워크 전송 출력 프로파일의 개선 {IMPROVING NETWORK TRANSMIT POWER PROFILE BY RANDOMIZING RESOURCE GRANTS ON A MULTI-USER COMMUNICATIONS NETWORK}
관련 출원의 교차 참조
본 출원은 2020년 4월 6일자로 출원된 "위성 통신 시스템 리턴 링크 스케줄러 랜덤화(SATELLITE COMMUNICATION SYSTEM RETURN LINK SCHEDULER RANDOMIZATION)"라는 명칭의 미국 임시 출원 번호 제63/005,995호에 대한 우선권을 주장하며, 이 미국 임시 출원은 모든 목적을 위해 그 전체 내용이 명시적으로 본원에 참고로 포함된다.
기술분야
본 개시내용은 일반적으로 통신 시스템에서 사용자 단말기에 리소스 승인을 할당하는 것에 관한 것이다.
배경기술
네트워크 통신은 콘텐츠 서버 및 사용자 단말기와 같은 노드들 사이에서 데이터를 전후방으로 전송하는 것을 포함한다. 네트워크를 통해 데이터를 전송하기 위해, 스케줄러를 사용하여 디바이스에 네트워크 리소스를 할당하여, 디바이스를 위한 전송 스케줄을 생성할 수 있다. 그 후, 스케줄에 기반하여, 개별 디바이스는 할당된 리소스를 사용하여 데이터를 전송할 수 있다. 네트워크 통신은 시분할 다중 액세스(TDMA)를 사용할 수 있으며, 이는 대형 커뮤니티의 사용자들이 대역폭을 공유할 수 있게 하는 주파수 호핑 및 시간 시퀀싱 방식 전송 체계 또는 다중 주파수 TDMA (MF-TDMA: multi-frequency TDMA)이다. 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하는 예는, 캐리어를 선택하기 위한 방법 및 장치(a method and apparatus for selecting carrier)를 개시하는 LG Electronics Inc.의 WO 2019/022468, 위성 롱텀에볼루션(LTE) 통신 시스템에서의 전력 사용 인식 스펙트럼 리소스 할당(power usage-aware spectral resource allocation in a satellite long term evolution (LTE) communication system)을 개시하는 고칼레(Gokhale) 등의 미국 특허 번호 제10,153,831호, 및 광대역 위성 통신 시스템에서 대역폭 할당을 위한 위성 단말기에서의 동적 대기열 심도 관리(Dynamic queue depth management in a satellite terminal for bandwidth allocations in a broadband satellite communications system)를 개시하는 왈시(Walsh) 등의 미국 특허 공개 번호 제2003/0032427호를 포함한다.
본 개시내용은 위성 통신 네트워크 상에서 복수의 빔에 대한 리소스 승인을 할당하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 방법은 프레임의 슬롯에 리소스 승인을 할당하기 위한 순서를 랜덤화하기 위해 복수의 빔 각각에 대한 랜덤화 맵을 생성하는 단계를 포함하고, 개별 프레임은 하나 이상의 사용자 단말기에 리소스 승인을 할당하기 위한 복수의 슬롯을 포함한다. 본 방법은 상기 복수의 빔의 각 빔마다, 해당 빔의 현재 프레임에 대한 복수의 활성 슬롯을 결정하는 단계 - 상기 복수의 활성 슬롯은 상기 현재 프레임 내에 리소스 승인을 할당하는 데 사용될 복수의 슬롯의 서브세트를 포함함 -; 해당 빔의 랜덤화 맵에 따라 상기 복수의 활성 슬롯에 대한 할당 순서를 생성하는 단계 - 상기 할당 순서는 해당 빔의 현재 프레임 내의 상기 복수의 활성 슬롯의 시간 순서와는 상이함 -; 및 상기 할당 순서로 상기 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하여 개별 활성 슬롯 내에 리소스 승인을 할당하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 랜덤화 맵을 생성하는 단계는 랜덤 슬롯 오프셋을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 할당 순서는 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯으로 시작하고, 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯 다음부터는 복수의 활성 슬롯의 시간 순서로 복수의 활성 슬롯을 통해 진행한다. 추가 실시예에서, 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하는 단계는, 현재 프레임 내의 복수의 활성 슬롯의 시간 순서의 제1 활성 슬롯으로 복귀하는 단계 및 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯 이전의 슬롯에 도달할 때까지는 상기 시간 순서로 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하는 단계를 더 포함한다.
일부 실시예에서, 프레임 내의 복수의 활성 슬롯 각각은 복수의 활성 슬롯의 시간 순서에 대응하는 인덱스를 포함하고, 랜덤화 맵은 복수의 활성 슬롯의 인덱스의 랜덤 순서를 포함한다. 추가 실시예에서, 할당 순서는 복수의 활성 슬롯의 인덱스의 랜덤 순서를 포함한다.
일부 실시예에서, 리소스 승인은 위성 통신 네트워크에서의 대역폭 요구에 적어도 부분적으로 기반하여 할당된다. 일부 실시예에서, 리소스 승인은 위성 통신 네트워크에서의 서비스 품질 요건에 적어도 부분적으로 기반하여 할당된다.
일부 실시예에서, 프레임 내의 개별 슬롯은 하나 이상의 사용자 단말기에 대한 하나 이상의 리소스 블록 할당을 포함하고, 개별 리소스 블록 할당은 개별 슬롯 내의 시간 및 주파수의 할당을 포함한다. 추가 실시예에서, 리소스 승인의 할당은 단일 사용자 단말기가 다수의 주파수 채널 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한된다. 추가 실시예에서, 리소스 승인의 할당은, 빔 내의 다수의 사용자 단말기가 동일한 주파수 채널들 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한된다.
일부 실시예에서, 리소스 승인의 할당은 리턴 링크 대역폭(return-link bandwidth)을 할당하는 것을 포함한다. 일부 실시예에서, 빔에 대한 랜덤화 맵은 복수의 프레임에 걸쳐 변경되지 않은 채로 유지된다. 일부 실시예에서, 각각의 랜덤화 맵은 통계적 랜덤화에 적어도 부분적으로 기반하여 네트워크 부하 분배를 개선하기 위해 랜덤하게 생성된다. 일부 실시예에서, 각각의 랜덤화 맵은 슬롯들 전체에 걸친 전체 네트워크 부하를 평균적으로 개선하기 위해 특정 빔에 할당된다.
본 개시내용은 통신 네트워크에서의 네트워크 리소스 관리자에 관한 것이다. 본 네트워크 리소스 관리자는 통신 네트워크의 하나 이상의 스케줄러와 통신하도록 구성된 네트워크 인터페이스를 포함한다. 본 네트워크 리소스 관리자는 통신 네트워크 상의 복수의 파이프에 대한 리소스 승인을 할당하기 위한 컴퓨터 실행 가능 명령어를 저장하도록 구성된 데이터 저장소를 포함하고, 개별 파이프는 하나 이상의 서비스 흐름을 포함한다. 본 네트워크 리소스 관리자는 프로세서를 포함하고, 이 프로세서는 컴퓨터 실행 가능 명령어를 실행하여, 프레임 내의 슬롯에 리소스 승인을 할당하기 위한 순서를 랜덤화하기 위해 복수의 파이프 각각에 대한 랜덤화 맵을 생성하는 동작 - 개별 프레임은 하나 이상의 사용자 단말기에 리소스 승인을 할당하기 위한 복수의 슬롯을 포함함 -을 수행하며; 상기 복수의 파이프의 각 파이프마다, 해당 파이프의 현재 프레임에 대한 복수의 활성 슬롯을 결정하는 동작 - 상기 복수의 활성 슬롯은 상기 현재 프레임 내에 리소스 승인을 할당하는 데 사용될 복수의 슬롯의 서브세트를 포함함 -; 해당 파이프의 랜덤화 맵에 따라 상기 복수의 활성 슬롯에 대한 할당 순서를 생성하는 동작 - 상기 할당 순서는 해당 파이프의 현재 프레임 내의 상기 복수의 활성 슬롯의 시간 순서와는 상이함 -; 및 상기 할당 순서로 상기 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하여 개별 활성 슬롯 내에 리소스 승인을 할당하는 동작을 수행하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 랜덤화 맵을 생성하는 동작은 랜덤 슬롯 오프셋을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 할당 순서는 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯으로 시작하고, 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯 다음부터는 복수의 활성 슬롯의 시간 순서로 복수의 활성 슬롯을 통해 진행한다. 추가 실시예에서, 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하는 동작은, 현재 프레임 내의 복수의 활성 슬롯의 시간 순서의 제1 활성 슬롯으로 복귀하는 동작 및 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯 이전의 슬롯에 도달할 때까지는 상기 시간 순서로 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하는 동작을 더 포함한다.
일부 실시예에서, 프레임 내의 복수의 활성 슬롯 각각은 복수의 활성 슬롯의 시간 순서에 대응하는 인덱스를 포함하고, 랜덤화 맵은 복수의 활성 슬롯의 인덱스의 랜덤 순서를 포함한다. 추가 실시예에서, 할당 순서는 복수의 활성 슬롯의 인덱스의 랜덤 순서를 포함한다.
일부 실시예에서, 리소스 승인은 통신 네트워크에서의 대역폭 요구에 적어도 부분적으로 기반하여 할당된다. 일부 실시예에서, 리소스 승인은 통신 네트워크에서의 서비스 품질 요건에 적어도 부분적으로 기반하여 할당된다.
일부 실시예에서, 프레임 내의 개별 슬롯은 하나 이상의 사용자 단말기에 대한 하나 이상의 리소스 블록 할당을 포함하고, 개별 리소스 블록 할당은 개별 슬롯 내의 시간 및 주파수의 할당을 포함한다. 추가 실시예에서, 리소스 승인의 할당은 단일 사용자 단말기가 다수의 주파수 채널 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한된다. 추가 실시예에서, 리소스 승인의 할당은, 파이프 내의 다수의 사용자 단말기가 동일한 주파수 채널들 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한된다.
일부 실시예에서, 리소스 승인의 할당은 리턴 링크 대역폭을 할당하는 것을 포함한다. 일부 실시예에서, 파이프에 대한 랜덤화 맵은 복수의 프레임에 걸쳐 변경되지 않은 채로 유지된다. 일부 실시예에서, 각각의 랜덤화 맵은 통계적 랜덤화에 적어도 부분적으로 기반하여 네트워크 부하 분배를 개선하기 위해 랜덤하게 생성된다. 일부 실시예에서, 각각의 랜덤화 맵은 슬롯들 전체에 걸친 전체 네트워크 부하를 평균적으로 개선하기 위해 특정 파이프에 할당된다.
본 개시내용은 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법에 관한 것으로, 리소스 승인은 복수의 슬롯을 갖는 프레임을 사용하여 할당되고, 복수의 슬롯은 해당 프레임 내의 슬롯의 시간적 위치에 기반하여 순서화된다. 본 방법은 프레임 내의 슬롯에 리소스 승인을 할당하기 위한 순서를 랜덤화하기 위한 랜덤화 맵을 생성하는 단계를 포함한다. 본 방법은 현재 프레임에 대한 복수의 활성 슬롯을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 활성 슬롯은 상기 현재 프레임 내에 리소스 승인을 할당하는 데 사용될 복수의 슬롯의 서브세트를 포함한다. 본 방법은 랜덤화 맵에 따라 복수의 활성 슬롯에 대한 할당 순서를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 할당 순서는 현재 프레임 내의 복수의 활성 슬롯의 시간 순서와는 상이하다. 본 방법은, 할당 순서로 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하여 개별 활성 슬롯 내에 리소스 승인을 할당하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 랜덤화 맵을 생성하는 단계는 랜덤 슬롯 오프셋을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 할당 순서는 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯으로 시작하고, 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯 다음부터는 복수의 활성 슬롯의 시간 순서로 복수의 활성 슬롯을 통해 진행한다. 추가 실시예에서, 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하는 단계는, 현재 프레임 내의 복수의 활성 슬롯의 시간 순서의 제1 활성 슬롯으로 복귀하는 단계 및 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯 이전의 슬롯에 도달할 때까지는 상기 시간 순서로 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하는 단계를 더 포함한다.
일부 실시예에서, 프레임 내의 복수의 활성 슬롯 각각은 복수의 활성 슬롯의 시간 순서에 대응하는 인덱스를 포함하고, 랜덤화 맵은 복수의 활성 슬롯의 인덱스의 랜덤 순서를 포함한다. 추가 실시예에서, 할당 순서는 복수의 활성 슬롯의 인덱스의 랜덤 순서를 포함한다.
일부 실시예에서, 리소스 승인은 통신 네트워크에서의 대역폭 요구에 적어도 부분적으로 기반하여 할당된다. 일부 실시예에서, 리소스 승인은 통신 네트워크에서의 서비스 품질 요건에 적어도 부분적으로 기반하여 할당된다.
일부 실시예에서, 프레임 내의 개별 슬롯은 하나 이상의 사용자 단말기에 대한 하나 이상의 리소스 블록 할당을 포함하고, 개별 리소스 블록 할당은 개별 슬롯 내의 시간 및 주파수의 할당을 포함한다. 추가 실시예에서, 리소스 승인의 할당은 단일 사용자 단말기가 다수의 주파수 채널 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한된다.
일부 실시예에서, 리소스 승인의 할당은 리턴 링크 대역폭을 할당하는 것을 포함한다. 일부 실시예에서, 랜덤화 맵은 복수의 프레임에 걸쳐 변경되지 않은 채로 유지된다.
본 개시내용은 통신 네트워크에서의 스케줄러에 관한 것이다. 본 스케줄러는 통신 네트워크를 통해 복수의 사용자 단말기와 통신하도록 구성된 네트워크 인터페이스를 포함한다. 본 스케줄러는 리소스 승인을 할당하기 위한 컴퓨터 실행 가능 명령어를 저장하도록 구성된 데이터 저장소를 포함하고, 리소스 승인은 복수의 슬롯을 갖는 프레임을 사용하여 할당되고, 복수의 슬롯은 해당 프레임 내의 슬롯의 시간적 위치에 기반하여 순서화된다. 본 스케줄러는 프로세서를 포함하고, 이 프로세서는 컴퓨터 실행 가능 명령어를 실행하여, 프레임 내의 슬롯에 리소스 승인을 할당하기 위한 순서를 랜덤화하기 위한 랜덤화 맵을 생성하는 동작; 현재 프레임에 대한 복수의 활성 슬롯을 결정하는 동작 - 상기 복수의 활성 슬롯은 상기 현재 프레임 내에 리소스 승인을 할당하는 데 사용될 복수의 슬롯의 서브세트를 포함함 -; 상기 랜덤화 맵에 따라 상기 복수의 활성 슬롯에 대한 할당 순서를 생성하는 동작 - 상기 할당 순서는 상기 현재 프레임 내의 상기 복수의 활성 슬롯의 시간 순서와는 상이함 -; 및 상기 할당 순서로 상기 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하여 개별 활성 슬롯 내에 리소스 승인을 할당하는 동작을 수행하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 랜덤화 맵을 생성하는 동작은 랜덤 슬롯 오프셋을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 할당 순서는 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯으로 시작하고, 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯 다음부터는 복수의 활성 슬롯의 시간 순서로 복수의 활성 슬롯을 통해 진행한다. 추가 실시예에서, 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하는 동작은, 현재 프레임 내의 복수의 활성 슬롯의 시간 순서의 제1 활성 슬롯으로 복귀하는 동작 및 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯 이전의 슬롯에 도달할 때까지는 상기 시간 순서로 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하는 동작을 더 포함한다.
일부 실시예에서, 프레임 내의 복수의 활성 슬롯 각각은 복수의 활성 슬롯의 시간 순서에 대응하는 인덱스를 포함하고, 랜덤화 맵은 복수의 활성 슬롯의 인덱스의 랜덤 순서를 포함한다. 추가 실시예에서, 할당 순서는 복수의 활성 슬롯의 인덱스의 랜덤 순서를 포함한다.
일부 실시예에서, 리소스 승인은 통신 네트워크에서의 대역폭 요구에 적어도 부분적으로 기반하여 할당된다. 일부 실시예에서, 리소스 승인은 통신 네트워크에서의 서비스 품질 요건에 적어도 부분적으로 기반하여 할당된다.
일부 실시예에서, 프레임 내의 개별 슬롯은 하나 이상의 사용자 단말기에 대한 하나 이상의 리소스 블록 할당을 포함하고, 개별 리소스 블록 할당은 개별 슬롯 내의 시간 및 주파수의 할당을 포함한다. 추가 실시예에서, 리소스 승인의 할당은 단일 사용자 단말기가 다수의 주파수 채널 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한된다.
일부 실시예에서, 리소스 승인의 할당은 리턴 링크 대역폭을 할당하는 것을 포함한다. 일부 실시예에서, 랜덤화 맵은 복수의 프레임에 걸쳐 변경되지 않은 채로 유지된다.
본 개시내용은 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법에 관한 것으로, 리소스 승인은 복수의 슬롯을 갖는 프레임을 사용하여 할당된다. 본 방법은 현재 프레임에 대한 복수의 활성 슬롯을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 활성 슬롯은 상기 현재 프레임 내에 리소스 승인을 할당하는 데 사용될 복수의 슬롯의 서브세트를 포함한다. 본 방법은 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하여 개별 활성 슬롯 내의 리소스 승인을 하나 이상의 사용자 단말기에 할당하는 단계를 포함한다. 본 방법은 상기 슬롯 내에서 하나 이상의 사용자 단말기에 대한 각각의 리소스 승인의 시간 위치를 조정함으로써 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 개별 슬롯은 하나 이상의 사용자 단말기에 대한 대역폭 할당을 포함하고, 개별 대역폭 할당은 해당 슬롯 내의 시간 및 주파수의 할당을 포함한다. 추가 실시예에서, 리소스 승인의 할당은 단일 사용자 단말기가 다수의 주파수 채널 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한된다. 추가 실시예에서, 리소스 승인의 할당은 다수의 사용자 단말기가 동일한 주파수 채널들 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한된다.
일부 실시예에서, 리소스 승인은 복수의 리턴 채널 그룹으로 그룹화되고, 개별 리턴 채널 그룹은 사용자 단말기들의 집합에 할당된 주파수 채널 세트를 포함한다. 추가 실시예에서, 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배하는 단계는 랜덤하게 선택된 슬롯에 대한 리턴 채널 그룹에서 리소스 승인의 시간 순서를 반전시키는 단계를 포함한다. 추가 실시예에서, 시간 순서를 반전시키는 단계는 각각의 리소스 승인의 지속기간을 유지하면서 리턴 채널 그룹에서 각각의 리소스 승인의 시작 시간을 재계산하는 단계를 포함한다. 추가 실시예에서, 랜덤하게 선택된 슬롯은 복수의 리턴 채널 그룹의 대략 절반의 슬롯을 포함한다.
일부 실시예에서, 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배하는 단계는 한 슬롯 내의 각각의 리소스 승인의 시작 시간을 랜덤 시간 오프셋만큼 시프트시키는 단계를 포함한다. 추가 실시예에서, 시작 시간의 시프트로 인해 슬롯의 종료부를 넘어 연장되는 리소스 승인은 리소스 승인의 일부가 슬롯의 시작부에 제공되도록 분할된다. 추가 실시예에서, 리소스 승인의 분할은 시작 시간을 시프트시키기 전의 해당 리소스 승인에 비해 리소스 할당을 줄이는 결과를 가져온다. 추가 실시예에서, 본 방법은, 시프트된 시작 시간으로 인해 슬롯의 종료부를 넘어 연장되는 리소스 승인의 지속기간을, 리소스 승인이 슬롯의 종료부를 넘어 연장되지 않도록, 단축시키는 단계를 더 포함한다. 추가 실시예에서, 랜덤 시간 오프셋은 슬롯 내의 리소스 승인 중 어느 것도 슬롯의 종료부를 넘어 연장되지 않도록 제한된다.
본 개시내용은 통신 네트워크에서의 스케줄러에 관한 것이다. 본 스케줄러는 통신 네트워크를 통해 복수의 사용자 단말기와 통신하도록 구성된 네트워크 인터페이스를 포함한다. 본 스케줄러는 리소스 승인을 할당하기 위한 컴퓨터 실행 가능 명령어를 저장하도록 구성된 데이터 저장소를 포함하고, 리소스 승인은 복수의 슬롯을 갖는 프레임을 사용하여 할당되고, 복수의 슬롯은 해당 프레임 내의 슬롯의 시간적 위치에 기반하여 순서화된다. 본 스케줄러는 프로세서를 포함하고, 이 프로세서는 컴퓨터 실행 가능 명령어를 실행하여, 현재 프레임에 대한 복수의 활성 슬롯을 결정하는 동작 - 상기 복수의 활성 슬롯은 상기 현재 프레임 내에 리소스 승인을 할당하는 데 사용될 복수의 슬롯의 서브세트를 포함함 -; 상기 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하여, 개별 활성 슬롯 내의 리소스 승인을 하나 이상의 사용자 단말기에 할당하는 동작; 및 상기 슬롯 내에서 상기 하나 이상의 사용자 단말기에 대한 각각의 리소스 승인의 시간적 위치를 조정함으로써 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배하는 동작을 수행하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 개별 슬롯은 하나 이상의 사용자 단말기에 대한 대역폭 할당을 포함하고, 개별 대역폭 할당은 해당 슬롯 내의 시간 및 주파수의 할당을 포함한다. 추가 실시예에서, 리소스 승인의 할당은 단일 사용자 단말기가 다수의 주파수 채널 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한된다. 일부 실시예에서, 리소스 승인의 할당은 다수의 사용자 단말기가 동일한 주파수 채널들 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한된다.
일부 실시예에서, 리소스 승인은 복수의 리턴 채널 그룹으로 그룹화되고, 개별 리턴 채널 그룹은 사용자 단말기들의 집합에 할당된 주파수 채널 세트를 포함한다. 추가 실시예에서, 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배하는 동작은 랜덤하게 선택된 슬롯에 대한 리턴 채널 그룹에서 리소스 승인의 시간 순서를 반전시키는 동작을 포함한다. 추가 실시예에서, 시간 순서를 반전시키는 동작은 각각의 리소스 승인의 지속기간을 유지하면서 리턴 채널 그룹에서 각각의 리소스 승인의 시작 시간을 재계산하는 동작을 포함한다. 추가 실시예에서, 랜덤하게 선택된 슬롯은 복수의 리턴 채널 그룹의 대략 절반의 슬롯을 포함한다.
일부 실시예에서, 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배하는 동작은 한 슬롯 내의 각각의 리소스 승인의 시작 시간을 랜덤 시간 오프셋만큼 시프트시키는 동작을 포함한다. 추가 실시예에서, 시작 시간의 시프트로 인해 슬롯의 종료부를 넘어 연장되는 리소스 승인은 리소스 승인의 일부가 슬롯의 시작부에 제공되도록 분할된다. 추가 실시예에서, 리소스 승인의 분할은 시작 시간을 시프트시키기 전의 해당 리소스 승인에 비해 리소스 할당을 줄이는 결과를 가져온다. 추가 실시예에서, 프로세서는, 시프트된 시작 시간으로 인해 슬롯의 종료부를 넘어 연장되는 리소스 승인의 지속기간을, 리소스 승인이 슬롯의 종료부를 넘어 연장되지 않게 단축시키도록 더 구성된다. 추가 실시예에서, 랜덤 시간 오프셋은 슬롯 내의 리소스 승인 중 어느 것도 슬롯의 종료부를 넘어 연장되지 않도록 제한된다.
본 개시내용은 위성 통신 네트워크 상에서 복수의 빔에 대한 리소스 승인을 할당하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 방법은 프레임의 슬롯에 리소스 승인을 할당하기 위한 순서를 랜덤화하기 위해 복수의 빔 각각에 대한 랜덤화 맵을 생성하는 단계를 포함하고, 개별 프레임은 하나 이상의 사용자 단말기에 리소스 승인을 할당하기 위한 복수의 슬롯을 포함한다. 본 방법은 상기 복수의 빔의 각 빔마다, 해당 빔의 현재 프레임에 대한 복수의 활성 슬롯을 결정하는 단계 - 상기 복수의 활성 슬롯은 상기 현재 프레임 내에 리소스 승인을 할당하는 데 사용될 복수의 슬롯의 서브세트를 포함함 -; 해당 빔의 랜덤화 맵에 따라 상기 복수의 활성 슬롯에 대한 할당 순서를 생성하는 단계 - 상기 할당 순서는 해당 빔의 현재 프레임 내의 상기 복수의 활성 슬롯의 시간 순서와는 상이함 -; 상기 할당 순서로 상기 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하여, 개별 활성 슬롯 내의 리소스 승인을 상기 하나 이상의 사용자 단말기에 할당하는 단계; 및 상기 슬롯 내에서 상기 하나 이상의 사용자 단말기에 대한 각 리소스 승인의 시간적 위치를 조정함으로써 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 랜덤화 맵을 생성하는 단계는 랜덤 슬롯 오프셋을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 할당 순서는 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯으로 시작하고, 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯 다음부터는 복수의 활성 슬롯의 시간 순서로 복수의 활성 슬롯을 통해 진행한다. 추가 실시예에서, 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하는 단계는, 현재 프레임 내의 복수의 활성 슬롯의 시간 순서의 제1 활성 슬롯으로 복귀하는 단계 및 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯 이전의 슬롯에 도달할 때까지는 상기 시간 순서로 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하는 단계를 더 포함한다.
일부 실시예에서, 프레임 내의 복수의 활성 슬롯 각각은 복수의 활성 슬롯의 시간 순서에 대응하는 인덱스를 포함하고, 랜덤화 맵은 복수의 활성 슬롯의 인덱스의 랜덤 순서를 포함한다. 추가 실시예에서, 할당 순서는 복수의 활성 슬롯의 인덱스의 랜덤 순서를 포함한다.
일부 실시예에서, 리소스 승인은 위성 통신 네트워크에서의 대역폭 요구에 적어도 부분적으로 기반하여 할당된다. 일부 실시예에서, 리소스 승인은 위성 통신 네트워크에서의 서비스 품질 요건에 적어도 부분적으로 기반하여 할당된다.
일부 실시예에서, 프레임 내의 개별 슬롯은 하나 이상의 사용자 단말기에 대한 하나 이상의 리소스 블록 할당을 포함하고, 개별 리소스 블록 할당은 개별 슬롯 내의 시간 및 주파수의 할당을 포함한다. 추가 실시예에서, 리소스 승인의 할당은 단일 사용자 단말기가 다수의 주파수 채널 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한된다. 추가 실시예에서, 리소스 승인의 할당은, 빔 내의 다수의 사용자 단말기가 동일한 주파수 채널들 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한된다.
일부 실시예에서, 리소스 승인의 할당은 리턴 링크 대역폭을 할당하는 것을 포함한다. 일부 실시예에서, 빔에 대한 랜덤화 맵은 복수의 프레임에 걸쳐 변경되지 않은 채로 유지된다. 일부 실시예에서, 각각의 랜덤화 맵은 통계적 랜덤화에 적어도 부분적으로 기반하여 네트워크 부하 분배를 개선하기 위해 랜덤하게 생성된다. 일부 실시예에서, 각각의 랜덤화 맵은 슬롯들 전체에 걸친 전체 네트워크 부하를 평균적으로 개선하기 위해 특정 빔에 할당된다.
일부 실시예에서, 리소스 승인은 복수의 리턴 채널 그룹으로 그룹화되고, 개별 리턴 채널 그룹은 사용자 단말기들의 집합에 할당된 주파수 채널 세트를 포함한다. 추가 실시예에서, 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배하는 단계는 랜덤하게 선택된 슬롯에 대한 리턴 채널 그룹에서 리소스 승인의 시간 순서를 반전시키는 단계를 포함한다. 추가 실시예에서, 시간 순서를 반전시키는 단계는 각각의 리소스 승인의 지속기간을 유지하면서 리턴 채널 그룹에서 각각의 리소스 승인의 시작 시간을 재계산하는 단계를 포함한다. 추가 실시예에서, 랜덤하게 선택된 슬롯은 복수의 리턴 채널 그룹의 대략 절반의 슬롯을 포함한다.
일부 실시예에서, 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배하는 단계는 한 슬롯 내의 각각의 리소스 승인의 시작 시간을 랜덤 시간 오프셋만큼 시프트시키는 단계를 포함한다. 추가 실시예에서, 시작 시간의 시프트로 인해 슬롯의 종료부를 넘어 연장되는 리소스 승인은 리소스 승인의 일부가 슬롯의 시작부에 제공되도록 분할된다. 추가 실시예에서, 리소스 승인의 분할은 시작 시간을 시프트시키기 전의 해당 리소스 승인에 비해 리소스 할당을 줄이는 결과를 가져온다. 추가 실시예에서, 본 방법은, 시프트된 시작 시간으로 인해 슬롯의 종료부를 넘어 연장되는 리소스 승인의 지속기간을, 리소스 승인이 슬롯의 종료부를 넘어 연장되지 않도록 단축시키는 단계를 더 포함한다. 추가 실시예에서, 랜덤 시간 오프셋은 슬롯 내의 리소스 승인 중 어느 것도 슬롯의 종료부를 넘어 연장되지 않도록 제한된다.
본 개시내용은 통신 네트워크에서의 네트워크 리소스 관리자에 관한 것이다. 본 네트워크 리소스 관리자는 통신 네트워크의 하나 이상의 스케줄러와 통신하도록 구성된 네트워크 인터페이스를 포함한다. 본 네트워크 리소스 관리자는 통신 네트워크 상의 복수의 파이프에 대한 리소스 승인을 할당하기 위한 컴퓨터 실행 가능 명령어를 저장하도록 구성된 데이터 저장소를 포함하고, 개별 파이프는 하나 이상의 서비스 흐름을 포함한다. 본 네트워크 리소스 관리자는 프로세서를 포함하고, 이 프로세서는 컴퓨터 실행 가능 명령어를 실행하여, 프레임 내의 슬롯에 리소스 승인을 할당하기 위한 순서를 랜덤화하기 위해 복수의 빔 각각에 대한 랜덤화 맵을 생성하는 동작 - 개별 프레임은 하나 이상의 사용자 단말기에 리소스 승인을 할당하기 위한 복수의 슬롯을 포함함 - 을 수행하며; 상기 복수의 빔의 각 빔마다, 해당 빔의 현재 프레임에 대한 복수의 활성 슬롯을 결정하는 동작 - 상기 복수의 활성 슬롯은 상기 현재 프레임 내에 리소스 승인을 할당하는 데 사용될 복수의 슬롯의 서브세트를 포함함 -; 해당 빔의 랜덤화 맵에 따라 상기 복수의 활성 슬롯에 대한 할당 순서를 생성하는 동작 - 상기 할당 순서는 해당 빔의 현재 프레임 내의 상기 복수의 활성 슬롯의 시간 순서와는 상이함 -; 상기 할당 순서로 상기 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하여, 개별 활성 슬롯 내의 리소스 승인을 상기 하나 이상의 사용자 단말기에 할당하는 동작; 및 상기 슬롯 내에서 상기 하나 이상의 사용자 단말기에 대한 각 리소스 승인의 시간적 위치를 조정함으로써 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배하는 동작을 수행하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 랜덤화 맵을 생성하는 단계는 랜덤 슬롯 오프셋을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 할당 순서는 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯으로 시작하고, 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯 다음부터는 복수의 활성 슬롯의 시간 순서로 복수의 활성 슬롯을 통해 진행한다. 추가 실시예에서, 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하는 동작은, 현재 프레임 내의 복수의 활성 슬롯의 시간 순서의 제1 활성 슬롯으로 복귀하는 동작 및 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯 이전의 슬롯에 도달할 때까지는 상기 시간 순서로 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하는 동작을 더 포함한다.
일부 실시예에서, 프레임 내의 복수의 활성 슬롯 각각은 복수의 활성 슬롯의 시간 순서에 대응하는 인덱스를 포함하고, 랜덤화 맵은 복수의 활성 슬롯의 인덱스의 랜덤 순서를 포함한다. 추가 실시예에서, 할당 순서는 복수의 활성 슬롯의 인덱스의 랜덤 순서를 포함한다.
일부 실시예에서, 리소스 승인은 통신 네트워크에서의 대역폭 요구에 적어도 부분적으로 기반하여 할당된다. 일부 실시예에서, 리소스 승인은 통신 네트워크에서의 서비스 품질 요건에 적어도 부분적으로 기반하여 할당된다.
일부 실시예에서, 프레임 내의 개별 슬롯은 하나 이상의 사용자 단말기에 대한 하나 이상의 리소스 블록 할당을 포함하고, 개별 리소스 블록 할당은 개별 슬롯 내의 시간 및 주파수의 할당을 포함한다. 추가 실시예에서, 리소스 승인의 할당은 단일 사용자 단말기가 다수의 주파수 채널 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한된다. 추가 실시예에서, 리소스 승인의 할당은, 파이프 내의 다수의 사용자 단말기가 동일한 주파수 채널들 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한된다.
일부 실시예에서, 리소스 승인의 할당은 리턴 링크 대역폭을 할당하는 것을 포함한다. 일부 실시예에서, 파이프에 대한 랜덤화 맵은 복수의 프레임에 걸쳐 변경되지 않은 채로 유지된다. 일부 실시예에서, 각각의 랜덤화 맵은 통계적 랜덤화에 적어도 부분적으로 기반하여 네트워크 부하 분배를 개선하기 위해 랜덤하게 생성된다. 일부 실시예에서, 각각의 랜덤화 맵은 슬롯들 전체에 걸친 전체 네트워크 부하를 평균적으로 개선하기 위해 특정 파이프에 할당된다.
일부 실시예에서, 리소스 승인은 복수의 리턴 채널 그룹으로 그룹화되고, 개별 리턴 채널 그룹은 사용자 단말기들의 집합에 할당된 주파수 채널 세트를 포함한다. 추가 실시예에서, 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배하는 동작은 랜덤하게 선택된 슬롯에 대한 리턴 채널 그룹에서 리소스 승인의 시간 순서를 반전시키는 동작을 포함한다. 추가 실시예에서, 시간 순서를 반전시키는 동작은 각각의 리소스 승인의 지속기간을 유지하면서 리턴 채널 그룹에서 각각의 리소스 승인의 시작 시간을 재계산하는 동작을 포함한다. 추가 실시예에서, 랜덤하게 선택된 슬롯은 복수의 리턴 채널 그룹의 대략 절반의 슬롯을 포함한다.
일부 실시예에서, 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배하는 동작은 한 슬롯 내의 각각의 리소스 승인의 시작 시간을 랜덤 시간 오프셋만큼 시프트시키는 동작을 포함한다. 추가 실시예에서, 시작 시간의 시프트로 인해 슬롯의 종료부를 넘어 연장되는 리소스 승인은 리소스 승인의 일부가 슬롯의 시작부에 제공되도록 분할된다. 추가 실시예에서, 리소스 승인의 분할은 시작 시간을 시프트시키기 전의 해당 리소스 승인에 비해 리소스 할당을 줄이는 결과를 가져온다. 추가 실시예에서, 프로세서는, 시프트된 시작 시간으로 인해 슬롯의 종료부를 넘어 연장되는 리소스 승인의 지속기간을, 리소스 승인이 슬롯의 종료부를 넘어 연장되지 않게 단축시키도록 더 구성된다. 추가 실시예에서, 랜덤 시간 오프셋은 슬롯 내의 리소스 승인 중 어느 것도 슬롯의 종료부를 넘어 연장되지 않도록 제한된다.
본 개시내용을 요약할 목적으로, 소정의 양태, 이점 및 신규한 특징이 본원에 기술되었다. 반드시 모든 그러한 이점이 임의의 특정 실시예에 따라 달성될 수 있는 것은 아니라는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 개시되는 실시예는 본원에 교시되거나 제안될 수 있는 바와 같은 다른 이점을 반드시 달성하지 않고서도 본원에 교시되는 바와 같은 하나의 이점 또는 이점들의 그룹을 달성하거나 최적화하는 방식으로 수행될 수 있다.
다양한 실시예가 예시의 목적을 위해 첨부 도면에 도시되어 있으며, 어떠한 방식으로든 본 개시내용의 범주를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 추가적으로, 개시된 상이한 실시예들의 다양한 특징이 조합되어 본 개시내용의 일부인 추가적인 실시예를 형성할 수 있다.
도 1은 예시적인 위성 통신 네트워크의 다이어그램을 도시한 것이다.
도 2는 통신 네트워크에서 사용자 단말기에 리소스 승인을 할당하기 위한 스케줄링 프레임, 스케줄링 에포크, 및 슬롯을 나타내는 블록 다이어그램을 도시한 것이다.
도 3a, 도 3b, 및 도 3c는 도 1의 위성 통신 네트워크에서 리소스 승인을 요청 및 수신하기 위한 예시적인 절차를 도시한 것이다.
도 4a는 리소스 승인 할당을 랜덤화하기 위한 복수의 스케줄러를 이용하여 복수의 빔을 제공하는 위성과 함께 다른 예시적인 위성 통신 네트워크를 도시한 것이다.
도 4b는 예시적인 통신 네트워크를 도시한 것으로, 여기서 사용자 단말기에는 파이프로 그룹화된 서비스 흐름 및 각 파이프에 대한 리소스 승인 할당을 랜덤화하기 위한 복수의 스케줄러를 이용하여 서비스가 제공된다.
도 5a 및 도 5b는 리소스 승인 할당을 위해 활성 슬롯을 재순서화하기 위한 랜덤화 맵의 예를 도시한 것이다.
도 6은 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 전에 활성 슬롯의 순서를 랜덤화하기 위한 예시적인 방법의 플로우차트를 도시한 것이다.
도 7은 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 전에 서로 다른 서비스 흐름 파이프에 대해 서로 다른 랜덤화 맵을 사용하여 활성 슬롯의 순서를 랜덤화하기 위한 예시적인 방법의 플로우차트를 도시한 것이다.
도 8a, 도 8b, 도 8c, 도 8d, 및 도 8e는 통신 네트워크에서 전송 출력 프로파일을 개선하기 위해 활성 슬롯 내에서 리소스 승인을 시프트하는 예를 도시한 것이다.
도 9는 활성 슬롯에서 할당된 리소스 승인의 시작 시간을 랜덤화하기 위한 예시적인 방법의 플로우차트를 도시한 것이다.
도 10은, 서로 다른 서비스 흐름 파이프에 대해서는 서로 다른 랜덤화 맵을 사용하는 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 전에 랜덤화 맵을 사용하여 활성 슬롯의 순서를 랜덤화한 다음, 활성 슬롯 내의 할당된 리소스 승인의 시작 시간을 랜덤화하기 위한 예시적인 방법의 플로우차트를 도시한 것이다.
도 11은 리소스 승인을 할당하기 위한 활성 슬롯들의 순서를 랜덤화하고/하거나 활성 슬롯 내의 할당된 리소스 승인을 재분배하여 전송 출력 프로파일을 개선하고/하거나 네트워크 부하를 분배하도록 구성된 예시적인 스케줄러의 블록 다이어그램을 도시한 것이다.
본원에 제공된 표제는, 존재하는 경우, 단지 편의를 위한 것이며, 청구된 발명의 범주 또는 의미에 반드시 영향을 주지는 않는다.
개요
도 1은 예시적인 위성 통신 네트워크(100)의 다이어그램을 도시한 것이다. 위성 통신 네트워크(100)는 사용자 단말기(110a, 110b) 및 게이트웨이 라우팅 디바이스(150)를 서로 그리고 네트워크(예를 들어, 인터넷(160))에 통신가능하게 연결하는 위성 네트워크(140)를 포함한다. 위성 통신 네트워크(100)는 사용자 단말기(110a, 110b)에 대한 리소스 할당의 시간 위치를 랜덤화함으로써 네트워크 부하를 분배하도록 구성된 스케줄러(170)를 포함한다. 본원에 기술된 바와 같이, 랜덤화는 프레임 내의 슬롯의 순서를 랜덤화하는 것 및/또는 프레임의 슬롯 내의 리소스 블록들을 랜덤화하는 것을 포함할 수 있다. 복수의 사용자 단말기 및/또는 복수의 스케줄러에 걸친 이러한 방식의 랜덤화에 의해, 전송 출력 프로파일은 리소스 승인 할당을 보다 균일하게 분배함으로써 개선될 수 있다. 위성 통신 네트워크(100)에서, 이는 리턴 링크(예컨대, 사용자 단말기(110a, 110b)로부터 게이트웨이 라우팅 디바이스(150)로의 통신) 상에서의 전송 출력의 사용을 개선하거나 최적화하기 때문에 유리할 수 있다.
위성 통신 네트워크(100)는 우주 세그먼트 및 지상 세그먼트를 포함하는 다양한 네트워크 아키텍처를 활용할 수 있다. 예를 들어, 우주 세그먼트는 하나 이상의 위성을 포함할 수 있는 반면, 지상 세그먼트는 하나 이상의 위성 사용자 단말기, 게이트웨이 단말기, 네트워크 운영 센터(NOC: network operation center), 위성 및 게이트웨이 단말기 커맨드 센터 등을 포함할 수 있다. 이들 요소 중 일부는 명확성을 위해 도면에 도시되지는 않는다. 위성 네트워크(140)는 지구동기 지구 궤도(GEO: geosynchronous earth orbit) 위성 또는 위성들, 중간지구 궤도(MEO: medium earth orbit) 위성 또는 위성들, 및/또는 저지구 궤도(LEO: low earth orbit) 위성 또는 위성들을 포함할 수 있다.
사용자 단말기(110a, 110b)는 라우터를 포함할 수 있고, 임의의 유형의 소비자 프레미스 장비(consumer premise equipment)(예컨대, 전화, 모뎀, 라우터, 컴퓨터, 셋톱 박스 등)를 포함하는 위성 통신 네트워크(100)를 통해 라우팅될 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다.
사용자 단말기(110a, 110b)는 데이터를 (제각기의 고객 위성 트랜시버(120a, 120b)를 통해) 위성 네트워크(140)에 라우팅하도록 구성된다. 위성 네트워크(140)는 게이트웨이 라우팅 디바이스(150)로부터 사용자 단말기(110a, 110b)로 정보를 전송하기 위한 포워드 링크(forward link), 및 사용자 단말기(110a, 110b)로부터 게이트웨이 라우팅 디바이스(150)로 정보를 전송하기 위한 리턴 링크(return link)를 포함한다. 포워드 링크는 게이트웨이 라우팅 디바이스(150)로부터, 게이트웨이 위성 트랜시버(130)를 통해, 위성 업링크 채널을 경유한 위성(105)을 통해, 위성 다운링크 채널을 경유한 고객 위성 트랜시버(120a, 120b)로, 그리고 사용자 단말기(110a, 110b)로의 전송 경로를 포함한다. 리턴 링크는 고객 위성 트랜시버(120a, 120b)로부터, 위성 업링크 채널을 경유한 위성(105)으로, 위성 다운링크 채널을 경유한 게이트웨이 위성 트랜시버(130)로, 그리고 게이트웨이 라우팅 디바이스(150)의 전송 경로를 포함한다. 각각의 전송 채널은 다수의 위성 및 트랜시버를 활용할 수 있다.
사용자 단말기(110a, 110b) 각각은 위성 네트워크(140) 상에서 스케줄러(170)로부터 게이트웨이 라우팅 디바이스(150)를 통해 리턴 링크 승인을 요청하도록 구성된다. 스케줄러(170)는 리턴 링크 할당 스케줄을 결정하고, 이를 게이트웨이 라우팅 디바이스(150)를 통해 각각의 사용자 단말기(110a, 110b)로 전송한다.
특히 위성 통신 네트워크(100)와 같은 고처리량 광대역 위성 시스템 상에서, 리턴 링크 상에서의 전송 출력의 사용을 개선하거나 최적화하는 것이 유리할 것이다. 이러한 위성 통신 네트워크(100)에서, 리턴 링크 트랜스폰더 이득은 가변적일 수 있고, 정확히 제어하기가 어려울 수 있다. 또한, 리턴 링크 다운링크 출력은 리턴 링크 용량에 대한 주요 기여자이다. 리턴 링크 출력 프로파일은 사용자 단말기(UT: user terminal)에 의한 다수의 비조정 및 독립적인 전송에 대한 총괄적 표현이다. 리턴 링크 상의 리소스 승인 할당은 전형적으로 다수의 사용자 단말기의 총괄적 요구에 기반하여 스케줄러에 의해 미리 결정된다. 그러나, 사용자 단말기는 순간 버퍼 상태에 따라 할당된 승인을 완전히 활용하지 못할 수 있고, 전체 리턴 링크 출력 프로파일에서 변동을 야기할 수 있다. MF-TDMA 시스템에서, 예를 들어, 리턴 링크 패킷은 이들의 송신기를 분리하는 거리에 관계없이, 동일한 시간-주파수 리소스에서 전송된 다른 패킷을 방해할 가능성을 갖는다. 따라서, 스케줄링을 개선하여, 네트워크 리소스 활용도를 개선하고 전력 사용을 개선하는 것이 유리할 것이다.
리소스 승인을 슬롯별로 할당하는 스케줄러는 프레임의 초기 슬롯에서 할당이 더 빈번하게 발생하는 프론트 로딩 효과(front-loading effect)를 유발할 수 있다. 특히, 스케줄러 에포크에서의 초기 슬롯에는 일반적으로 보다 많은 승인이 존재하며, 일반적으로 슬롯 내의 슬롯의 시작부 부근에 보다 많은 승인이 존재한다. 이는 다양한 스케줄러(예컨대, 동일한 지리적 영역 내의 서로 다른 서브 네트워크에 위치한 스케줄러)가 시간적으로 고도로 상관되게 할 수 있다. 이러한 효과는 비혼잡 기간 동안 더욱 두드러질 수 있다. 이는 신호 간섭, 네트워크 성능의 열화, 바람직하지 않은 출력 소비의 증가, 및/또는 스케줄링 프레임에 걸친 바람직하지 않은 출력 스큐를 초래할 수 있다. 예를 들어, 스케줄링 에포크의 시작부 부근의 슬롯은 보다 많은 수의 리턴 링크 버스트 또는 전송의 존재로 인해 보다 높은 리턴 링크 출력을 가질 것이고, 스케줄링 에포크의 종료부 부근의 슬롯은 보다 낮은 리턴 링크 출력을 가질 것이다. 이는 시간에 걸쳐 보다 높은 스큐(예컨대, 피크-대-평균 출력 또는 최대-대-최소 출력 델타의 관점에서 측정됨)를 초래하고, 이는 최적에 미치지 못하는 리턴 링크 성능을 초래한다.
따라서, 이들 및 기타 문제를 해결하기 위해, 네트워크에서 리소스 승인을 스케줄링하여 네트워크 부하를 통계적으로 분배하기 위한 시스템 및 방법이 본원에 개시된다. 예를 들어, 본원에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 스케줄러(170)는 서로 다른 스케줄러에 대해 서로 다른 랜덤화를 이용하여 에포크 내의 슬롯의 순서를 랜덤화하여, 리소스 승인 할당으로 슬롯을 보다 균일하게 분배하여, 프론트 로딩 효과를 방지하거나 감소시키도록 구성된다. 다른 예로서, 본원에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 스케줄러(170)는 슬롯 내의 리소스 블록들의 시작 시간을 랜덤화하여 프론트 로딩 효과를 방지하거나 감소시키도록 구성된다.
개시된 시스템 및 방법은 임의의 적합한 네트워크 통신 시스템에서 기능한다. 예를 들어, 네트워크 통신 시스템은 위성에 의해, 지상 기반 장비에 의해, 또는 위성과 지상 네트워크의 조합에 의해 제공될 수 있다. 따라서, 리소스 승인 할당의 랜덤화에 관해 본원에 개시된 개념은 임의의 다양한 네트워크 통신 시스템들에 의해 제공되는 서비스 흐름들(또는 파이프들)의 집합에 결부될 수 있고, 위성 통신 시스템에 의해 제공되는 빔을 요구하지는 않는다.
일부 실시예에서, 스케줄러(170)는 요구 할당 다중 액세스(DAMA: demand assigned multiple access) 스케줄링 모델, 강화형 이동 위성 서비스(EMSS: enhanced mobile satellite service) 스케줄링 모델, 및/또는 다른 스케줄링 기법을 활용할 수 있다. 사용자 단말기(110a, 110b)로부터 대역폭 할당에 대한 요청을 수신하는 것에 응답하여, 스케줄러(170)는 리턴 링크 대역폭을 위한 스케줄을 결정하기 위해, 요청, 네트워크 상태, 네트워크 혼잡, 이전 요청, 유사한 요청 등을 분석한다. 일부 실시예에서, 스케줄러(170)는 요청을 달성하는 데 필요한 실제 대역폭의 예측 또는 추정에 기반하여 스케줄을 생성하도록 구성된다. 데이터는, 사용자 단말기(110a, 110b)에 의해 요청되고 스케줄러(170)에 의해 할당된 대역폭을 사용하여, 특정 사용자 단말기(110a, 110b)로부터 위성(105)을 통해 게이트웨이 라우팅 디바이스(150)로 전송될 수 있다.
스케줄러(170)로부터의 할당된 리소스 승인에 기반하여, 사용자 단말기(110a, 110b)는 리턴 링크를 경유한 위성 네트워크(140)를 통해 게이트웨이 라우팅 디바이스(150)로 데이터를 전송한다. 게이트웨이 라우팅 디바이스(150)에 도달한 후, 데이터는 인터넷(160)으로 지향될 수 있다. 인터넷(160)으로부터의 데이터는 게이트웨이 라우팅 디바이스(150)에 의해 위성 네트워크(140)의 포워드 링크를 경유하여 사용자 단말기(110a, 110b)로 전송될 수 있다. 일부 실시예에서, 게이트웨이 라우팅 디바이스(150) 및/또는 스케줄러(170)의 일부 또는 전부는 공용 또는 사설 컴퓨팅 클라우드에 존재하는 가상 디바이스 내에 위치될 수 있다.
도 2는 리소스 승인을 사용자 단말기에 할당하기 위한 스케줄링 프레임(200), 스케줄링 에포크(210), 및 슬롯(220)의 예를 도시한 것이다. 네트워크 리소스는 시간을 슬롯(220)으로 지칭되는 개별 청크들로 분할하는 프레임(200)을 사용하여 할당될 수 있다. 일부 실시예에서, 슬롯(220)은 에포크(210)로 그룹화될 수 있고/있거나 프레임은 에포크(210)로 분할될 수 있고, 에포크는 슬롯(220)으로 분할될 수 있다. 슬롯(220)은 리소스를 사용자 단말기에 할당하기 위한 시간 및 주파수의 개별 청크를 나타낸다. 슬롯(220) 내에서, 리소스 블록들(230)이 개별 사용자 단말기들에 할당될 수 있다. 각각의 리소스 블록(230)은 (슬롯(220)의 y 축을 따라 도시된) 주파수의 할당, 예컨대, 특정 주파수 채널 상에서의 할당, 및 (슬롯(220)의 x 축을 따라 도시된) 시간의 할당을 나타낼 수 있다. 스케줄러(예컨대, 스케줄러(170))는, 에포크(210) 내의 각각의 활성 슬롯(220)을 통해 진행하는 것, 다음 에포크(210)로 진행하는 것, 해당 에포크(210)의 활성 슬롯 내의 리소스 블록(230)을 할당하는 것 등에 의해, 활성 슬롯(220) 내의 리소스 블록(230)을 할당할 수 있다. 본원에 개시된 바와 같이, 스케줄러가 에포크(210) 및/또는 프레임(200) 내의 활성 슬롯(220)을 통해 진행하는 순서는 네트워크 부하를 에포크(210) 및/또는 프레임(200)에 걸쳐 통계적으로 분배하도록 랜덤화될 수 있다. 본원에 개시된 바와 같이, 활성 슬롯(220) 내의 리소스 블록들(230)을 할당한 후, 스케줄러는 리소스 블록들(230)의 시작 시간을 조정하여 네트워크 부하를 통계적으로 분배할 수 있다.
일부 실시예에서, 스케줄링 프레임(200)은 N frame 의 개수의 슬롯(210)으로 분할될 수 있다. 그 후 스케줄러는 N epoch 의 개수의 슬롯을 에포크로 그룹화할 수 있으며, 여기서 N frame > N epoch 이다. 각각의 슬롯(220)은 0개 이상의 사용자 단말기에 대한 0개 이상의 리소스 블록 할당을 포함하며, 이는 일부 슬롯이 미사용 및/또는 미할당된 것일 수 있음을 의미한다.
도 3a 내지 도 3c는 도 1의 위성 통신 네트워크에서 사용자 단말기에 리소스 승인을 할당하는 일 예를 도시한 것이다. 도 3a는 사용자 단말기(110a)가 데이터(112a)의 전송을 위해 위성 네트워크(140)의 리턴 링크 상에서의 리턴 링크 대역폭을 요청하는 것과, 사용자 단말기(110b)가 데이터(112b)의 전송을 위해 위성 네트워크(140)의 리턴 링크 상에서의 리턴 링크 대역폭을 요청하는 것을 도시한 것이다. 사용자 단말기(110a, 110b)는 버퍼 크기, QoS 파라미터, 및 다른 흐름 파라미터에 기반하여 스케줄러(170)로부터 리턴 링크 리소스를 요청한다. 도 3b는 스케줄러(170)가 슬롯(220) 내의 리소스 블록들(230)(시간-주파수 리소스)을 할당하여 사용자 단말기(110a, 110b)로부터의 대역폭 요청을 서빙하는 것을 도시한 것이다. 이들 할당은 사용자 단말기(110a, 110b)로부터의 요구에 기반한다. 할당은 브로드캐스트 메시지, 멀티캐스트 메시지, 또는 유니캐스트 메시지를 통해 테이블(예컨대, RL-MAP)로서 사용자 단말기(110a, 110b)로 전달될 수 있다. 도 3c는 사용자 단말기(110a, 110b)가 스케줄러(170)에 의해 할당되고 게이트웨이 라우팅 디바이스(150)에 의해 전송되는 시간-주파수 리소스에 따라 자신의 버퍼로부터 데이터를 전송하는 것을 도시한 것이다. 사용자 단말기(110a, 110b)는 할당된 리소스의 모든 블록 또는 일부 블록을 사용할 수 있다.
네트워크 부하 분배를 개선하기 위해, 스케줄러(170)는 리소스 승인을 랜덤화하여 리턴 링크 통신을 시간적으로 확산시키도록 구성될 수 있다. 스케줄러(170)는 스케줄러(170)가 각각의 스케줄링 에포크에서 리소스 승인을 할당하도록 진행할 슬롯의 랜덤화 순서를 정의하도록 구성될 수 있다. 본원에 개시된 바와 같이, 서로 다른 서비스 흐름 그룹(본원에서 "파이프"로 지칭됨)은 서로 다른 슬롯 순서를 사용하여 전체적으로 보다 균일한 부하 분배를 달성할 수 있다. 일부 실시예에서, 일단 파이프에 대한 슬롯 순서가 초기화 시에 정의되면, 스케줄링 에포크에 걸쳐 동일한 순서가 사용된다. 스케줄러(170)는 요구 요건 및 서비스 품질(QoS) 요건에 기반하여 승인을 할당하도록 구성될 수 있다. 다른 스케줄러와 유사하게, 스케줄러(170)는 슬롯 내에서 승인이 시간적으로 균일하게 분배되게 시도하지 않고 스케줄링 에포크의 시작부로부터 시작하거나 에포크 내의 슬롯의 랜덤화 순서를 따른다. 유리하게도, 이것은 수립된 알고리즘이 본원에 개시된 랜덤화 기법과 함께 사용될 수 있게 한다. 그 후 스케줄러(170)는 스케줄러 제약을 유지하면서 할당된 승인의 분배를 시간적으로 조정하여, 보다 균일한 패턴을 생성하도록 구성된다. 스케줄러(170)는, 리소스 승인의 대략 절반을 랜덤하게 플리핑(무손실 플립)하는 것에 의해서나, 모든 슬롯 및 리턴 캐리어 그룹(RCG) 쌍에 대해 랜덤 시간 오프셋을 추가하여 모든 승인을 시프트(손실 시프트)하는 것에 의해서나, 활성 슬롯에서 랩-어라운드(wrap-around)가 없도록 랜덤 시간 오프셋의 한계를 이용하여 모든 리소스 승인을 시프트(무손실 시프트)하는 것에 의해, 이를 달성할 수 있다.
도 4a는 복수의 빔(307a 내지 307d)을 제공하는 위성(305)과 함께 다른 예시적인 위성 통신 네트워크(300)를 도시한 것으로, 예시적인 위성 통신 네트워크(300)는, 리소스 승인 할당을 랜덤화하여 전송 출력 프로파일을 개선하고/하거나 네트워크 부하를 분배하기 위한 복수의 스케줄러(370a 내지 370d)를 더 포함한다. 위성 통신 네트워크(300)는 또한 스케줄러들(370a 내지 370d) 전체에 걸친 리소스 승인 할당들의 랜덤화를 관리하도록 구성된 네트워크 리소스 관리자(380)를 포함한다. 스케줄러(370a 내지 370d)는 복수의 지상 스테이션(330a 내지 330d)을 통해 위성(305)에 연결되어, 스케줄러(370a 내지 370d)와 복수의 빔(307a 내지 307d)에 의해 커버되는 사용자 단말기 간의 통신을 가능하게 한다. 일부 실시예에서, 개별 스케줄러(370a 내지 370d)는 복수의 지상 스테이션(330a 내지 330d)에 연결될 수 있다. 유사하게, 개별 지상 스테이션(330a 내지 330d)은 복수의 스케줄러(370a 내지 370d)에 연결될 수 있다.
일부 실시예에서, 스케줄러(370a 내지 370d)는 리소스 승인의 할당을 위한 슬롯 순서를 랜덤화하기 위한 랜덤화 맵을 생성하도록 각각 구성될 수 있다. 랜덤화 맵의 생성은 다른 스케줄러와는 독립적일 수 있다. 이는 유리하게도 독립적인 랜덤화로 인해 리소스 승인을 할당할 때 프레임 및/또는 에포크의 프론트 로딩을 방지함으로써 네트워크 부하 분배를 향상시킬 수 있다. 유사하게, 스케줄러(370a 내지 370d)는 활성 슬롯 내에서 할당 승인의 시작 시간을 조정하기 위한 랜덤 시간 시프트를 독립적으로 생성하여, 프레임 및/또는 에포크 내의 슬롯의 프론트 로딩을 방지함으로써 네트워크 부하 분배를 개선하도록 구성될 수 있다.
특정 실시예에서, 스케줄러(370a 내지 370d)가 랜덤화 맵을 독립적으로 생성하는 대신에, 네트워크 리소스 관리자(380)는 랜덤화 맵을 스케줄러(370a 내지 370d)에 제공하도록 구성된다. 이러한 실시예에서, 네트워크 리소스 관리자(380)는 랜덤화 맵을 랜덤하게 생성하도록 구성될 수 있거나, 네트워크 리소스 관리자(380)는 스케줄러(370a 내지 370d)에 제공된 랜덤화 맵을 맞춤화하여 부하를 네트워크 상에 보다 균일하게 분배하도록 구성될 수 있으며, 이에 의해 전송 출력 프로파일을 개선할 수 있다. 유사하게, 일부 실시예에서, 네트워크 리소스 관리자(380)는 활성 슬롯 내에서 할당 승인의 시작 시간을 조정하기 위한 각 스케줄러(370a 내지 370d)마다의 시간 시프트를 생성하여, 프레임 및/또는 에포크 내의 슬롯의 프론트 로딩을 방지함으로써 네트워크 부하 분배를 개선하도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 네트워크 리소스 관리자(380)는 시간 시프트를 랜덤하게 생성하도록 구성될 수 있거나, 네트워크 리소스 관리자(380)는 스케줄러(370a 내지 370d)에 제공된 시간 시프트를 맞춤화하여 스케줄링 프레임의 프론트 로딩을 감소시키도록 구성될 수 있다.
위성(305)은 복수의 빔(307a 내지 307d)을 생성하여 각각의 빔(307a 내지 307d)에서 복수의 사용자 단말기에 네트워크 통신을 제공하도록 구성될 수 있다. 위성(305)은 조정가능한 활성 안테나 어레이를 사용하여 복수의 빔(307a 내지 307d)을 형성할 수 있으며, 이의 예는 2019년 11월 19일자로 허여된 "다중 주파수 액세스 노드 클러스터를 이용한 종단-대-종단 빔포밍을 위한 지상 네트워크(GROUND NETWORK FOR END-TO-END BEAMFORMING WITH MULTIFREQUENCY ACCESS NODE CLUSTERS)"라는 명칭의 미국 특허 번호 제10,484,080호에 기술되어 있고, 그 전체 내용은 본원에 참고로 포함된다. 일부 실시예에서, 각각의 빔(307a 내지 307d)에 대한 리소스 승인 할당의 랜덤화가 수행될 수 있다. 특정 실시예에서, 리소스 승인 할당의 랜덤화는 빔 내의 서비스 흐름들의 집합에 의해 수행될 수 있다. 이러한 실시예에서, 각각의 스케줄러(370a 내지 370d)는 서비스 흐름들 집합 각각에 대한 시간 시프트 및/또는 랜덤화 맵을 관리하도록 구성될 수 있으며, 여기서 서비스 흐름들의 집합은 본원에서 "파이프"로 지칭될 수 있다. 다시 말해서, 파이프는 단일 스케줄러 엔티티에 의해 전체적으로 처리되는 사용자 단말기들의 세트로/로부터의 서비스 흐름들의 집합이다. 따라서, 개별 스케줄러(370a 내지 370d)는 복수의 빔(307a 내지 307d)에 의해 제공되는 하나 이상의 파이프에 대한 시간 시프트 및/또는 랜덤화 맵을 관리하도록 구성된다.
특정 구현예에서, 각각의 빔(307a 내지 307d)은 복수의 집성 서비스 흐름을 운반할 수 있다. 다양한 구현예에서, 개별 빔(307a 내지 307d)은 복수의 스케줄러(370a 내지 370d)에 의해 서빙될 수 있다. 이러한 구현예에서, 파이프는 공통 리턴 링크 리소스 세트로 스케줄링된 하나 이상의 사용자 단말기의 그룹에 서빙하는 서비스 흐름들의 집합으로서 정의될 수 있다.
특정 실시예에서, 랜덤화 맵 및/또는 시간 시프트 파라미터는 특정 파이프 또는 빔과 연관되고, 해당 랜덤화 맵 및/또는 시간 시프트는 에포크 및 프레임에 걸쳐 일관되게 유지된다. 예를 들어, 빔(또는 파이프)이 활성인 한, 랜덤화 맵은 특정 빔(또는 파이프)에 대해 일정할 수 있다. 랜덤화 맵 및/또는 시간 시프트는 파이프와 연관된 스케줄러에 의해 또는 네트워크 리소스 관리자(380)에 의해 생성될 수 있다.
도 4b는 다른 네트워크 통신 시스템(400)을 도시한 것이며, 이 시스템 내의 네트워크 리소스 관리자(480)는 복수의 스케줄러(470a 및 470b)를 관리하고, 각각의 스케줄러는 하나 이상의 파이프(415a 내지 415d)를 관리하며, 각각의 파이프는 하나 이상의 사용자 단말기(410a 내지 410d)에 제공된 하나 이상의 서비스 흐름을 포함한다. 이러한 네트워크 통신 시스템(400)에서, 통신은 위성에 의해, 지상 기반 장비에 의해, 또는 위성과 지상 네트워크의 조합에 의해 제공될 수 있다. 따라서, 리소스 승인 할당의 랜덤화에 관해 본원에 개시된 개념은 임의의 다양한 네트워크 통신 시스템에 의해 제공되는 파이프에 결부될 수 있고, 위성 통신 시스템에 의해 제공되는 빔을 요구하지는 않는다.
일부 실시예에서, 슬롯 내의 리소스 승인 할당의 랜덤화(예컨대, 인트라 슬롯 랜덤화(intra-slot randomization))는 파이프(415a 내지 415d)와 연관된 스케줄러(470a 및 470b)에 의해서만 생성되고 관리된다. 이러한 실시예에서, 네트워크 리소스 관리자(480)는 리소스 승인 할당 전에 활성 슬롯 순서를 랜덤화(예컨대, 인터 슬롯 랜덤화(inter-slot randomization))하기 위한 랜덤화 맵을 제공하면서 인트라 슬롯 랜덤화를 위한 랜덤화 파라미터를 제공하지 않도록 구성될 수 있다. 본원에 개시된 바와 같이, 인트라 슬롯 랜덤화는 스케줄러(470a 및 470b)에 의해 개별적으로 제공될 수 있고, 활성 슬롯 내에서 리소스 승인의 시작 시간의 시프트 또는 플리핑이 각각의 활성 슬롯 상에서 수행될 수 있다.
일부 실시예에서, 네트워크 리소스 관리자(480)는 스케줄러(470a, 470b)를 위한 랜덤화 맵을 관리한다. 랜덤화 맵은 전체 네트워크 토폴로지(예컨대, 스케줄러에 할당되는 다수의 파이프 및/또는 빔 등)에 적어도 부분적으로 기반하여 생성될 수 있다. 랜덤화 맵은 시간 슬롯들 전체에 걸친 전송 출력 프로파일 및/또는 전체 네트워크 부하를 평균적으로 개선하기 위한 목표로 생성되고 관리될 수 있다. 이러한 실시예는 슬롯 재순서화 패턴을 생성하기 위한 중앙집중식 접근법을 나타낸다. 랜덤화 맵은 전송 출력 프로파일을 개선하기 위해 생성될 수 있지만, 각 랜덤화 맵은 각 스케줄러마다 또는 각 파이프마다 고유할 필요는 없다. 일부 랜덤화 방법은 다수의 서로 다른 랜덤화 가능성을 초래하지 않으며; 따라서, 일부 랜덤화 맵은 서로 다른 스케줄러 또는 파이프에 대해 반복될 수 있다. 예를 들어, 랜덤화 맵이 에포크 내의 슬롯 오프셋을 나타내고, 에포크가 전형적으로 약 20개의 슬롯을 포함하는 경우, 고유 랜덤화 맵의 수는 20개(또는 0의 시프트를 포함하는 21개)로 제한될 수 있다. 따라서, 둘 이상의 파이프가 동일한 랜덤화 맵에 할당될 수 있다. 수천 개의 파이프를 서비스하는 네트워크 통신 시스템에서, 반복된 랜덤화 맵은 빈번하게 발생할 수 있다. 그러나, 이러한 경우에, 전송 출력 프로파일은 적어도 부분적으로는 리소스 승인이 전체적으로 보다 고르게 할당됨으로 인해 통계적으로 개선될 수 있다.
인터 슬롯 랜덤화의 예
도 5a 및 도 5b는 리소스 승인 할당을 위해 활성 슬롯을 재순서화하기 위한 랜덤화 맵의 예를 도시한 것이다. 도 2를 참조하여 본원에 기술된 바와 같이, 리소스 승인은 프레임(또는 스케줄링 프레임)을 사용하여 할당될 수 있다. 이들 프레임은 슬롯(또는 스케줄링 슬롯)으로 분할될 수 있고, 슬롯은 에포크(또는 스케줄링 에포크)로 그룹화될 수 있다. 도 5a 및 도 5b는 16개의 슬롯을 갖는 에포크(510)를 도시하지만, 에포크 내의 슬롯의 수는 16 이외의 임의의 적합한 수일 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 에포크(510) 내에서, 에포크(510) 내의 슬롯의 수와 상이할 수 있는 다수의 활성 슬롯(520)이 결정될 수 있다. 예를 들어, 에포크(510) 내에는 14개의 활성 슬롯(520)이 존재하지만, 이는 제한적인 것이 아니라, 에포크는 14와는 다른 임의의 적합한 수의 활성 슬롯을 가질 수 있고, 특정 구현예에서, 활성 슬롯의 수는 에포크(510) 내의 슬롯의 수와 동일할 수 있다.
활성 슬롯의 수는 네트워크 리소스 관리자에 의해, 예를 들어, 본원에 기술된 임의의 네트워크 리소스 관리자에 의해 할당될 수 있다. 네트워크 리소스 관리자는 다양한 제약에 따라 서로 다른 파이프에 서로 다른 활성 슬롯 세트를 할당할 수 있다. 이를 설명하기 위해, 파이프 A, 파이프 B, 빔 A, 및 빔 B에 대한 예가 제공된다.
제1 예로서, 파이프 A 및 B는 스케줄러(예컨대, 스케줄러(470a 및 470b))에 의해 제각기 서빙되는 빔 C 및 D에 속한다. 이러한 2개의 빔은 지리적으로 가까울 수 있으며, 따라서 이들 빔 상에서의 전송은 교차 간섭을 생성할 수 있다. 이 경우, 네트워크 리소스 관리자는 파이프 A(예컨대, 슬롯 1 내지 8) 및 파이프 B(예컨대, 슬롯 9 내지 16)에 비중첩 슬롯을 할당할 수 있다.
제2 예로서, 파이프 A 및 파이프 B는 각각 빔 C 및 빔 D 상에 있다. 빔 C 및 D는 위성(예컨대, 위성(305)) 상의 서로 다른 반사기에 의해 처리될 수 있으며, 이 경우 활성 슬롯은 프레임의 서로 다른 부분에 있을 수 있다. 예를 들어, 슬롯 1 내지 16은 파이프 A 상의 활성 슬롯인 반면, 슬롯 33 내지 40은 파이프 B 상의 활성 슬롯이다.
제3 예로서, 비행기에 서빙하는 이동성 파이프는 수백 명의 거주 고객에 서빙하는 고정 파이프보다 더 적은 활성 슬롯을 가질 수 있다.
제4 예로서, 파이프 A 및 파이프 B는 각각 빔 C 및 빔 D 상에 있다. 빔 C 및 D는 서로 다른 주파수에서 동작할 수 있으며, 이 경우 활성 슬롯은 두개의 빔 사이에서 중첩될 수 있다. 예를 들어, 슬롯 1 내지 16은 파이프 A 상에서 활성이고, 동일한 슬롯 1 내지 16은 파이프 B 상에서 활성이다.
이러한 예의 각각에서, 활성 슬롯은 반드시 인접할 필요는 없을 수 있다(예컨대, 1, 3, 6, 10의 활성 슬롯 세트는 허용가능하다).
본원에 기술된 바와 같이, 스케줄링 에포크는 스케줄러가 적어도 부분적으로 요구에 기반하여 다수의 서비스 흐름에 대한 승인을 할당하는 연속적인 슬롯 세트(예컨대, 슬롯 1 내지 16)이다. 특정 에포크 동안, (에포크와 중첩하는) 활성 슬롯의 서로 다른 세트로 서로 다른 파이프가 스케줄링될 수 있다. 활성 슬롯은 파이프와 연관되고 네트워크 리소스 관리자에 의해 할당될 수 있는 반면, 스케줄러 에포크는 스케줄러와 연관된다.
활성 슬롯(520)은 에포크(510) 내에서 시간적 순서에 기반하여 인덱싱되는 것으로 도시되어 있다. 이러한 인덱스는 리소스 블록들이 시간적 순서와는 상이한 할당 순서에 기반하여 슬롯에 할당되도록 랜덤화될 수 있으며, 그 예가 아래에 기술된다. 따라서, 에포크(510)(또는 프레임) 내의 복수의 활성 슬롯(520) 각각은 복수의 활성 슬롯(520)의 시간 순서에 대응하는 인덱스를 포함하고, 랜덤화 맵은 복수의 활성 슬롯(520)의 인덱스의 랜덤 순서를 포함한다. 따라서, 랜덤화 맵은 활성 슬롯의 시간적 순서와는 전형적으로 상이한 할당 순서를 생성한다. 따라서, 할당 순서는 복수의 활성 슬롯의 인덱스의 랜덤 순서이다.
랜덤화 맵은 서로 다른 스케줄러마다 또는 서로 다른 파이프마다 상이할 수 있다. 그 결과는, 각각의 스케줄러가 각 파이프마다 그 자체의 랜덤화 맵을 생성하기 때문에, 전체 네트워크 부하가 시간적으로 재분배된다는 것이다. 예상되는 것은 랜덤화 할당 순서가 리소스 승인 할당을 시간적으로 보다 균일하게 분배하기 때문에 전송 출력 프로파일을 향상시킨다는 것이다.
도 5a는 랜덤 슬롯 오프셋을 포함하는 랜덤화 맵을 도시한 것이다. 랜덤 슬롯 오프셋은 0과 에포크(510) 내의 슬롯에 대한 최대 인덱스 사이의 수를 나타낸다. 일부 실시예에서, 에포크 내에서 활성 슬롯을 결정하기 전에 랜덤화 맵이 생성된다. 이러한 실시예에서, 랜덤화 맵은 에포크(510) 내의 활성 슬롯(520)을 재순서화하는 데 사용되며, 이는 활성 슬롯(520)의 수가 에포크(520) 내의 슬롯의 개수와 상이할 수 있을지라도 그러하다(예컨대, 이 예에서 14개의 활성 슬롯 대 16개의 총 슬롯). 그 후 랜덤 슬롯 오프셋은 할당 순서를 위한 새로운 시작 위치를 생성하는 데 사용된다. 할당 순서는 슬롯에 리소스 승인 할당이 할당되는 순서이다. 따라서, 도 5a의 예에서, 랜덤 슬롯 오프셋은 4이므로, 스케줄러가 리소스 블록들을 할당하는 제1 활성 슬롯은 에포크(520) 내의 제5 활성 슬롯이 된다. 할당 순서는 계속해서 시간적 순서를 따르고, 에포크 내의 (시간적 순서로 말하면) 마지막 활성 슬롯에 도달할 경우, 할당 순서는 에포크 내에서 (시간적 순서로 말하면) 제1 활성 슬롯으로 다시 루프된다. 따라서, 도시된 예에서, 할당 순서는 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 1, 2, 3, 4이며, 이는 스케줄러가 활성 슬롯(520)에 리소스 블록을 할당하기 위해 사용할 순서임을 의미한다.
도 5b는 활성 슬롯 인덱스의 치환을 포함하는 랜덤화 맵을 도시한 것이다. 랜덤화 맵은 각각의 활성 슬롯 인덱스에 1과 에포크 내의 활성 슬롯(520)의 총 수(예컨대, 이 예에서 14) 사이의 고유한 난수를 할당한다. 그 후, 고유한 난수는 할당 순서를 생성하기 위한 새로운 인덱스로서 사용된다. 따라서, 도시된 예에서, 할당 순서는 활성 슬롯 2, 14, 13, 9, 1, 10, 6, 5, 8, 12, 11, 4, 3, 7이며, 이는 스케줄러가 활성 슬롯(520)에 리소스 블록을 할당하기 위해 사용할 순서임을 의미한다.
도 6은 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 전에 활성 슬롯의 순서를 랜덤화하기 위한 예시적인 방법(600)의 플로우차트를 도시한 것이다. 리소스 승인은 도 2, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 본원에 기술된 바와 같이, 해당 프레임 내의 슬롯의 시간적 위치에 기반하여 순서화된 복수의 슬롯을 각각 갖는 프레임을 사용하여 할당된다. 방법(600)은 도 1, 도 3a 내지 도 3c, 도 4a, 또는 도 4b를 참조하여 본원에 기술된 임의의 스케줄러 또는 네트워크 리소스 관리자에서 수행되거나 스케줄러와 네트워크 리소스 관리자의 조합에 의해 수행될 수 있다. 그러나, 설명의 용이성을 위해, 방법(600)은 스케줄러에 의해 수행되는 것으로 기술될 것이다. 이는 본 개시내용의 범주를 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 오히려, 방법(600)의 임의의 단계 또는 부분은 본원에 기술된 통신 네트워크의 임의의 컴포넌트 또는 컴포넌트들의 조합에 의해 수행될 수 있다.
블록 605에서, 스케줄러는 프레임 내의 슬롯에 리소스 승인을 할당하기 위한 순서를 랜덤화하기 위한 랜덤화 맵을 생성한다. 랜덤화 맵은 랜덤 슬롯 오프셋 및 슬롯의 인덱스의 치환을 포함하는 프레임 내의 슬롯의 순서의 임의의 적합한 랜덤화일 수 있다.
블록 610에서, 스케줄러는 현재 프레임 또는 에포크를 위한 복수의 활성 슬롯을 결정한다. 복수의 활성 슬롯은 현재 프레임 또는 에포크에서 리소스 승인을 할당하는 데 사용될 복수의 슬롯의 서브세트이다. 일부 경우에, 활성 슬롯의 수는 현재 프레임 또는 에포크 내의 슬롯의 총 수와 동일하다.
블록 615에서, 스케줄러는 랜덤화 맵에 따라 복수의 활성 슬롯에 대한 할당 순서를 생성한다. 할당 순서는 본원에 기술된 바와 같이 현재 프레임 또는 에포크 내의 복수의 활성 슬롯의 시간 순서와는 상이하다. 상이한 순서는, 상이한 활성 슬롯으로 시작한 다음, 활성 슬롯들을 통해 시간적으로 진행하고, 제1 시간적 활성 슬롯으로 다시 루핑하는 것을 포함할 수 있다. 상이한 순서는, 활성 슬롯의 시간적 순서와는 상이한 순서로 활성 슬롯들을 통해 진행하고, 활성 슬롯을 통해 전후방으로 스킵하는 것을 포함할 수 있다.
블록 620에서, 스케줄러는 할당 순서로 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하여 개별 활성 슬롯 내에 리소스 승인을 할당한다. 리소스 승인을 할당하는 것은 표준 스케줄링 기법을 사용하여 달성될 수 있다. 리소스 승인을 할당하는 것은 표준 제약을 사용하여 제한될 수 있다. 따라서, 방법(600)은 유리하게도 네트워크 부하 분배를 개선하면서 새로운 스케줄링 알고리즘을 요구하지 않고도 구현될 수 있다.
일부 실시예에서, 리소스 승인의 할당은 단일 사용자 단말기가 다수의 주파수 채널 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한된다. 특정 실시예에서, 사용자 단말기는 서로 다른 주파수 채널 상에서 동시에 전송할 수 있는 복수의 송신기를 포함할 수 있고, 이러한 제약은 리소스 승인을 할당할 경우 무시되거나, 또는 시행되지 않는다. 일부 실시예에서, 리소스 승인의 할당은, 파이프 또는 빔 내의 다수의 사용자 단말기가 동일한 주파수 채널들 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한된다. 일부 실시예에서, 프레임 또는 에포크 내의 개별 슬롯은 하나 이상의 사용자 단말기에 대한 하나 이상의 리소스 블록 할당을 포함한다. 이러한 실시예에서, 개별 리소스 블록 할당은 개별 슬롯 내의 시간 및 주파수의 할당을 포함할 수 있다. 특정 구현예에서, 리소스 승인의 할당은 리턴 링크 대역폭을 할당하는 것을 포함한다.
일부 실시예에서, 파이프 또는 빔에 대한 랜덤화 맵은 복수의 프레임에 걸쳐 변경되지 않은 채로 유지되거나, 또는 랜덤화 맵은 파이프 또는 빔이 활성인 동안 일정하다. 특정 실시예에서, 각각의 랜덤화 맵은 통계적 랜덤화에 적어도 부분적으로 기반하여 네트워크 부하 분배를 개선하기 위해 랜덤하게 생성된다. 다양한 실시예에서, 네트워크 리소스 관리자는 특정 파이프 또는 빔에 할당되는 랜덤화 맵을 생성하여 슬롯들에 걸친 전체 네트워크 부하를 평균적으로 개선한다.
도 7은 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 전에 서로 다른 서비스 흐름 파이프에 대해 서로 다른 랜덤화 맵을 사용하여 활성 슬롯의 순서를 랜덤화하기 위한 예시적인 방법(700)의 플로우차트를 도시한 것이다. 리소스 승인은 도 2, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 본원에 기술된 바와 같이, 해당 프레임 내의 슬롯의 시간적 위치에 기반하여 순서화된 복수의 슬롯을 각각 갖는 프레임을 사용하여 할당된다. 방법(700)은 도 4a 또는 도 4b를 참조하여 본원에 기술된 임의의 네트워크 리소스 관리자에서 수행되거나 스케줄러와 네트워크 리소스 관리자의 조합에 의해 수행될 수 있다. 그러나, 설명의 용이성을 위해, 방법(700)은 네트워크 리소스 관리자에 의해 수행되는 것으로 기술될 것이다. 이는 본 개시내용의 범주를 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 오히려, 방법(700)의 임의의 단계 또는 부분은 본원에 기술된 통신 네트워크의 임의의 컴포넌트 또는 컴포넌트들의 조합에 의해 수행될 수 있다.
블록 705에서, 네트워크 리소스 관리자는 복수의 파이프 각각에 대한 랜덤화 맵을 생성한다. 각 파이프는 하나 이상의 서비스 흐름의 집합이다. 위성 통신 네트워크에서, 빔은 하나 이상의 파이프를 서비스할 수 있다. 랜덤화 맵은 리소스 승인을 프레임 또는 에포크 내의 슬롯에 할당하기 위한 순서를 랜덤화하도록 구성된다. 네트워크 리소스 관리자는 네트워크 부하 분배를 개선하기 위해 개별 스케줄러에 랜덤화 맵을 생성하고 할당하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 네트워크 리소스 관리자는 현재 및 예측된 네트워크 부하, 네트워크 용량, 서비스 품질 파라미터 등을 고려하는 알고리즘을 사용하여 랜덤화 맵을 선택한다. 알고리즘은 네트워크 부하를 유리하게 분배하는 랜덤화 맵을 생성하여, 서비스 품질을 증가시키고, 네트워크 대역폭 병목을 감소시키고, 그리고/또는 전력 소비를 감소시키도록 구성된다. 특정 실시예에서, 네트워크 리소스 관리자는 랜덤화 맵을 랜덤하게 생성하고 할당한다. 이는 통계적 변화에 의해 비교적 균일한 네트워크 부하 분배가 달성될 것이라는 기대로 수행될 수 있다.
블록 710에서, 네트워크 리소스 관리자는 복수의 파이프의 각 파이프를 통해 전진하여, 현재 파이프에 대해 단계 715, 720, 및 725 각각을 수행한다. 일부 실시예에서, 현재 파이프 또는 빔에 대응하는 스케줄러는 단계 715, 720, 및 725를 수행한다. 이들 단계가 방법(600)의 해당 단계와 유사하기 때문에, 단계의 간략한 설명만이 여기에 제공된다.
블록 715에서, 스케줄러는 빔의 현재 프레임을 위한 복수의 활성 슬롯을 결정한다. 블록 720에서, 스케줄러는 파이프 또는 빔의 랜덤화 맵에 따라 복수의 활성 슬롯에 대한 할당 순서를 생성한다. 블록 725에서, 스케줄러는 할당 순서로 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하여 개별 활성 슬롯 내에 리소스 승인을 할당한다.
블록 730에서, 네트워크 리소스 관리자는 모든 파이프가 랜덤화되었는지 여부를 결정한다. 만약 그러하다면, 네트워크 리소스 관리자는 블록 735로 이동하여, 결과적인 스케줄을 사용자 단말기로 전송한다. 만약 그렇지 않으면, 네트워크 리소스 관리자는 블록 710으로 리턴하고, 리소스 블록 할당을 위해 예정된 다음 파이프로 진행한다.
일부 실시예에서, 리소스 승인의 할당은 단일 사용자 단말기가 다수의 주파수 채널 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한된다. 특정 실시예에서, 사용자 단말기는 서로 다른 주파수 채널 상에서 동시에 전송할 수 있는 복수의 송신기를 포함할 수 있고, 이러한 제약은 리소스 승인을 할당할 경우 무시되거나, 또는 시행되지 않는다. 일부 실시예에서, 리소스 승인의 할당은, 파이프 또는 빔 내의 다수의 사용자 단말기가 동일한 주파수 채널들 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한된다. 일부 실시예에서, 프레임 또는 에포크 내의 개별 슬롯은 하나 이상의 사용자 단말기에 대한 하나 이상의 리소스 블록 할당을 포함한다. 이러한 실시예에서, 개별 리소스 블록 할당은 개별 슬롯 내의 시간 및 주파수의 할당을 포함할 수 있다. 특정 구현예에서, 리소스 승인의 할당은 리턴 링크 대역폭을 할당하는 것을 포함한다.
방법(700)은 개별 파이프 또는 빔에 랜덤화 맵이 할당되게 한다. 랜덤화 맵은 특정 파이프 또는 빔이 활성인 동안 해당 파이프 또는 빔에 대해 고정될 수 있다. 새로운 빔 또는 파이프가 추가되면, 새로운 랜덤화 맵이 생성되고 새로운 파이프 또는 빔에 할당될 수 있다.
인트라 슬롯 랜덤화의 예
도 8a, 도 8b, 도 8c, 및 도 8d는 통신 네트워크에서 네트워크 부하를 분배하기 위해 활성 슬롯 내에서 리소스 승인을 시프트하는 예를 도시한 것이다. 이들 예는 슬롯 내에서 할당된 리소스 승인의 시작 시간을 시프트시키는 것을 도시하며, 따라서 인트라 슬롯 랜덤화로 지칭될 수 있다. 이는 인터 슬롯 랜덤화로 지칭될 수 있는, 전술한 바와 같이 슬롯의 할당 순서를 랜덤화하는 것과는 상이하다. 도 8a 내지 도 8c에 도시된 예에 대해, 슬롯(820a 내지 820c)은 슬롯(820a 내지 820c) 내에 할당된 해당 리소스 블록(830a 내지 830c)과 함께 표현된다. 리소스 블록(830a 내지 830c)은 고유한 리소스 승인을 나타내기 위해 상이한 충전 패턴과 함께 박스로서 표현된다. 각각의 슬롯(820a 내지 820c)은 주파수 도메인에서 리턴 링크 캐리어 그룹(RCG: return-link carrier group)으로 그룹화된다. 따라서, 슬롯(820a)은 또한 RCG1로 지칭되고, 슬롯(820b)은 또한 RCG2로 지칭되고, 슬롯(820c)은 또한 RCG3으로 지칭된다. 해당 슬롯 내의 각 리소스 블록은, x 축에 따른 범위가 지속기간을 나타내고, y 축에 따른 범위가 주파수 채널을 나타내고, 좌측 에지의 위치가 할당된 리소스 블록의 시작 시간을 나타내는 블록으로서 표현된다.
인트라 슬롯 랜덤화는 프레임 내의 개별 슬롯에 대해 수행될 수 있다. 이는 인터 슬롯 랜덤화와는 독립적으로 수행될 수 있다. 또한, 인트라 슬롯 랜덤화의 이점은 단일 파이프에 대해 실현될 수 있는 반면, 인터 슬롯 랜덤화의 적어도 일부의 이점은 서로 다른 파이프 또는 빔에 걸친 랜덤화로 인해 발생하는 통계적 효과로부터 유래된다. 인트라 슬롯 랜덤화는, 리턴 링크 캐리어 그룹(RCG)인, 함께 스케줄링된 채널 그룹에 결부될 수 있다. 개별 RCG는 사용자 단말기들의 집합에 할당된 주파수 채널 세트를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 아래에 제시된 인트라 슬롯 랜덤화 예는 상호 배타적일 수 있다.
도 8a는 각 리소스 블록의 지속기간이 유지되는 시간 도메인에서 리소스 블록 할당을 반전시키거나 플리핑시키는 예를 도시한 것이다. 따라서, 도 8a의 예는 지속기간, 및 그에 따른 할당된 데이터의 양이 변하지 않은 채로 유지되기 때문에 무손실 플립으로 지칭될 수 있다.
스케줄러는, RCG의 대략 절반을 랜덤하게 선택하고 선택된 RCG에서 리소스 블록들의 시작 시간을 반전시키거나 플리핑시킴으로써 무손실 플립을 수행할 수 있다. 도 8a에 도시된 바와 같이, RCG2는 플리핑되도록 선택된다. 결과적으로 플립된 슬롯은 리소스 블록(830b)의 (시간 도메인에서의) 미러 이미지를 나타내는 리소스 블록(830d)을 초래한다. 리소스 블록의 플리핑은 그의 지속기간을 유지하지만 그의 시작 시간을 변화시킨다.
리소스 블록의 플리핑의 예는 도 8b의 다이어그램(825)에 도시되어 있다. 다이어그램(825)에서, 시간은 수평 액세스 상에 표현되고, 슬롯의 총 지속기간은 Tslot이다. 슬롯의 지속기간 Tslot은 고정되어 있다. 실제로, 슬롯의 시작부 및 종료부에는 일부 가드 시간(guard time)이 존재할 수 있다. 이는 슬롯 내에서 허용가능한 스케줄링 윈도우의 시작부 및 종료부에 각각 해당하는 슬롯의 Tmin 및 Tmax로서 표현된다. 일부 실시예에서, 부분적으로 스케줄링된 슬롯(예컨대, 반사기 스위칭)의 경우, Tmax의 값은 정지 간격에 기반하여 구성된다. 이들 값은 슬롯의 시작부 및 종료부에서 가드 시간을 고려하도록 구성될 수 있다. 가드 시간은, 예를 들어, 위성 또는 단말기 디바이스에서의 하드웨어 컴포넌트가 슬롯 전이 동안 안정화되게 하는 데 유리할 수 있다. 이 계산은 슬롯의 시작 시간 및 종료 시간이 임의의 가드 시간에 대해 조정된다고 가정한다. 리소스 블록은 슬롯의 시작부 Tmin으로부터 시간 오프셋 Toff 후에 시작되는 시작 시간 Tstart,pre를 가지며, 그에 따라 Tstart,pre = Toff + Tmin이 된다. 시간 오프셋은 임의의 플리핑(flipping) 또는 다른 조정 이전에 스케줄러에 의해 할당된 시간 할당에 의존한다. 리소스 블록은 리소스 블록의 지속기간 Tdur에 의해 결정되는 종료 시간 Tend,pre를 가지며, 그에 따라 Tend,pre = Tstart,pre + Tdur이 된다. 이는 다이어그램(825)의 상단 부분에서 "오리지널" 리소스 블록으로 도시되어 있다. 이 블록은 "플리핑"으로 라벨링된 다이어그램(825)의 하단 부분에 플리핑되고 도시되어 있다. 플립은, 플립 후 블록의 종료 시간 Tend,post가 이제 슬롯 내의 허용가능한 스케줄링 윈도우의 종료부 Tmax로부터의 시간 오프셋 Toff와 동일한 시간적 거리가 되어, Tend,post = Tmax - Toff가 되도록 슬롯 내로 블록을 이동시키는 것을 포함한다. 시간 오프셋의 크기는 고정되고, 리소스 블록을 플리핑하는 과정에서 변화되지 않는다. 이는 플립 후 시작 시간 Tstart,post가 지속기간 Tdur에 기반하여 이동되게 하고, 상기 지속기간은 리소스 블록을 플리핑하는 과정에서 변화되지 않는다. 다시 말해서, Tstart,post = Tend,post ― Tdur가 된다.
무손실 플립은, 본원에 개시된 다른 인트라 슬롯 랜덤화 기법과 함께, 주파수 채널 할당에 영향을 미치지 않는다. 플리핑을 위해 리턴 캐리어 그룹의 슬롯이 선택되면, 해당 RCG 슬롯을 위해 모든 주파수 채널에 대한 모든 리소스 승인이 플립핑된다.
인트라 슬롯 랜덤화는 할당된 리소스 승인을 시간적으로 랜덤하게 분배하는 것을 포함한다. 무손실 플립은 랜덤하게 선택된 슬롯들에 대한 리턴 채널 그룹에서 리소스 승인의 시간 순서를 반전시키는 것을 포함한다. 시간 순서를 반전시키는 것은 각각의 리소스 승인의 지속기간을 유지하면서 리턴 채널 그룹에서 각각의 리소스 승인의 시작 시간을 재계산하는 것을 포함한다. 복수의 리턴 채널 그룹의 대략 절반을 랜덤하게 선택하게 되면, 부하 분배는 프론트 로딩 승인과 백 로딩 승인의 혼합을 초래할 것이다. 이러한 기법에 의하면, 슬롯의 센터에서는 딥(dip) 가능성이 존재한다. 유리하게도, 무손실 플립과 함께 용량 손실이 없으며, 구현이 비교적 간단한데, 그 이유는 플립된 리소스 승인의 시작 시간을 재계산하는 데 간단한 방정식이 연관되기 때문이다.
도 8c는 슬롯에서 모든 리소스 블록의 시작 시간을 랜덤 시간 오프셋만큼 시프트시키는 예를 도시한 것이다. 랜덤 시간 오프셋은 어떠한 리소스 블록 할당도 슬롯의 종료부를 지나(또는 슬롯의 종료부에서 가드 시간을 지나) 연장되지 않도록 제한된다. 따라서, 도 8b의 예는 지속기간, 및 그에 따른 할당된 데이터의 양이 변하지 않은 채로 유지되기 때문에 무손실 시프트로 지칭될 수 있다.
도 8d는 RCG1 리소스 블록(830a) 및 RCG2 리소스 블록(830b)이 무손실 시프트를 사용하여 랜덤화되어, 시프트된 리소스 블록(830d, 830e)을 각각 갖는 슬롯을 초래한다는 것을 도시한 것이다. 그러나, RCG3 리소스 블록(830c)은 현재 리소스 승인이 슬롯의 전체 지속기간을 점유하기 때문에 시프트를 수신하지는 않으며, 따라서 어떠한 시프트라도 리소스 승인을 슬롯의 종료부로부터 멀리 밀어내게 될 것이다. 무손실 시프트의 경우, 이는 허용되지 않으므로 RCG3 리소스 블록(830c)은 변화되지 않은 채로 유지된다. RCG1 리소스 블록(830d)의 경우, 제1 랜덤 시간 오프셋(821a)은 각 리소스 블록(830a)의 시작 시간을 시프트하여 시프트된 리소스 블록(830d)을 생성하는 데 사용된다. 유사하게, RCG2 리소스 블록(830e)의 경우, 제2 랜덤 시간 오프셋(821b)은 각 리소스 블록(830b)의 시작 시간을 시프트하여 시프트된 리소스 블록(830e)을 생성하는 데 사용된다. 랜덤 시간 오프셋의 크기는, 리소스 블록이 리소스 블록이 할당되는 슬롯의 종료부를 지나 연장되지 않도록 제한된다.
따라서, 도 8c의 무손실 시프트는 한 슬롯 내의 각 리소스 승인의 시작 시간을 랜덤 시간 오프셋만큼 시프트시킴으로써 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배하는 것을 포함한다. 랜덤 시간 오프셋은 슬롯 내의 리소스 승인 중 어느 것도 슬롯의 종료부를 넘어 연장되지 않도록 제한된다. 결과적으로, 네트워크 부하 분배는 시프트되지 않은 구현예에 대해 보다 균일하게 로딩될 수 있다. 유리하게도, 무손실 시프트는 어떠한 용량 손실도 초래하지 않고, 구현하기가 비교적 쉬울 수 있다.
도 8d는 슬롯에서 모든 리소스 블록의 시작 시간을, 도 8c의 무손실 플립과 유사한 랜덤 시간 오프셋만큼 시프트시키는 일 예를 도시한 것이다. 그러나, 도 8d에서, 랜덤 시간 오프셋은 리소스 블록 할당을 슬롯의 종료부를 지나 이동시키도록 허용된다. 리소스 블록 할당이 블록의 종료부를 지나 시프트되는 경우, 블록은 슬롯의 시작부로 이동될 수 있거나, 슬롯의 종료부를 지나 연장되는 리소스 블록의 일부는, 일부는 슬롯의 종료부에 유지되고 일부는 슬롯의 시작부로 이동되도록, 단편화될 수 있다. 리소스 블록이 단편화되는 경우, 총 지속기간, 및 그에 따라 할당된 데이터의 양은 감소될 수 있다. 따라서, 도 8c의 예는 손실 시프트로 지칭될 수 있으며, 그 이유는 일부 리소스 블록의 지속기간이 감소되고, 그에 따라 할당된 데이터의 총 량이 감소되기 때문이다.
도 8d는, RCG1의 리소스 블록(830a)이 제1 랜덤 시간 오프셋(822a)만큼 시프트되어 결과적으로 리소스 블록(830d)이 되고, RCG2의 리소스 블록(830b)이 제2 랜덤 시간 오프셋(822b)만큼 시프트되어 결과적으로 리소스 블록(830e)이 되고, RCG3의 리소스 블록(830c)이 제3 랜덤 시간 오프셋(822c)만큼 시프트되어 결과적으로 리소스 블록(830f)이 된다는 것을 도시한 것이다. 손실 시프트의 경우, 모든 리소스 승인은 모든 슬롯 및 RCG 쌍에 대해 랜덤 시간 오프셋을 추가함으로써 시간적으로 시프트된다. 시간 시프트로 인해 분할되는 리소스 승인은 시작 시간을 시프트하기 전의 해당 리소스 승인에 비해 리소스 할당을 줄이는 결과를 가져온다. 랜덤 시간 시프트로 인해 슬롯의 종료부를 지나 연장되는 리소스 승인은 드롭되거나, 단축되거나, 단편화되거나, 감겨질 수 있다. 드롭되는 리소스 승인은 더 이상 슬롯에 포함되지 않는다. 단축되는 리소스 승인은 슬롯의 종료부를 지나 연장되는 리소스 승인의 일부를 제거하여, 할당된 용량을 감소시킨다. 단편화되는 리소스 승인은 슬롯의 종료부에 유지되는 부분 및 슬롯의 시작부로 이동되는 부분을 갖는다. 단편화는 후술하는 바와 같이 할당된 데이터의 감소를 초래할 수 있다. 감겨지는 리소스 승인은 슬롯의 시작부로 완전히 이동되어, 할당된 용량의 손실은 없다. 도 8d에서, 감겨지거나, 단축되거나, 단편화되는 리소스 블록은 점선 윤곽으로 표현된다. 손실 시프트 인트라 슬롯 랜덤화 기법은 할당된 용량을 감소시킬 수 있고, 일부 리소스 승인은 미래의 재할당을 필요로 할 수 있다. 손실 시프트 인트라 슬롯 랜덤화 기법은 우수한 네트워크 부하 분배를 유도할 수 있지만, 손실 플립 및 손실 시프트에 비해 구현이 보다 복잡해질 가능성이 있다.
도 8e는 도 8d와 관련하여 기술된 바와 같이, 손실 시프트로 인한 단편화의 일 예를 도시한 것이다. 리소스 블록 할당(831)은 오리지널의 1024 바이트이다. 제1 사례(도 8e의 상부 예시도)에서, 단편화는 리소스 블록 할당(831)의 중간에서 발생한다. 이 경우, 생성된 단편화된 리소스 블록(832a, 833a)은 각각 448 바이트를 갖는다. 이는 128 바이트의 손실을 나타낸다. 제2 사례(도 8d의 하부 예시도)에서, 단편화는 리소스 블록 할당(831)의 종료부 부근에서 발생한다. 이는 864 바이트를 갖는 제1 단편화된 리소스 블록(832b) 및 64 바이트를 갖는 제2 단편화된 리소스 블록(833b)을 초래한다. 이는 96 바이트의 손실을 나타낸다. 단편화로 인한 용량 손실에 대한 한 가지 이유는 패킷의 크기에 대한 제한이다. 도 8e의 예에서, 패킷은 32 바이트의 최소 크기를 갖고, 따라서 단편화는 32 바이트의 배수를 갖는 리소스 블록들을 초래하며, 이는 용량 손실로 이어진다.
도 9는 활성 슬롯에서 할당된 리소스 승인의 시작 시간을 랜덤화하기 위한 예시적인 방법(900)의 플로우차트를 도시한 것이다. 방법(900)은 도 1, 도 3a 내지 도 3c, 도 4a, 및 도 4b를 참조하여 본원에 기술된 임의의 통신 네트워크에 구현될 수 있다. 할당된 리소스 승인은 도 2 및 도 8a 내지 도 8d를 참조하여 본원에 기술된 바와 같이, 프레임 또는 에포크의 슬롯 내의 리소스 블록들을 나타낸다. 방법(900)은 네트워크 부하 분배의 복잡성과 개선을 밸런싱하도록 설계된다. 제1 스테이지에서, 스케줄러는 사용자 단말기 요구 및 QoS 요건에 기반하여 리소스 승인을 할당하되, 리소스 승인을 시간적으로 균일하게 분배하려고 시도하지 않으면서 스케줄링 에포크의 시작부로부터 시작한다. 스테이지 1의 종료 시, 리소스 승인의 프론트 로딩의 가능성이 있다. 스테이지 2에서, 스케줄러는 모든 스케줄러 제약을 유지하면서, 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배하여 보다 균일한 패턴을 생성하며, 이로써 네트워크 부하 분배를 향상시킨다.
방법(900)은 도 1, 도 3a 내지 도 3c, 도 4a, 또는 도 4b를 참조하여 본원에 기술된 임의의 스케줄러에서 수행되거나 또는 스케줄러와 네트워크 리소스 관리자의 조합에 의해 수행될 수 있다. 그러나, 설명의 용이성을 위해, 방법(900)은 스케줄러에 의해 수행되는 것으로 기술될 것이다. 이는 본 개시내용의 범주를 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 오히려, 방법(900)의 임의의 단계 또는 부분은 본원에 기술된 통신 네트워크의 임의의 컴포넌트 또는 컴포넌트들의 조합에 의해 수행될 수 있다. 또한, 블록 905 및 블록 910은 도 6 및 도 7을 참조하여 본원에 기술된 해당 블록과 유사하고, 설명은 간결성을 위해 여기에서 간략하게 기술된다.
블록 905에서, 스케줄러는 현재 프레임을 위한 복수의 활성 슬롯을 결정한다. 블록 910에서, 스케줄러는 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하여 개별 활성 슬롯 내의 리소스 승인을 하나 이상의 사용자 단말기에 할당한다. 블록 915에서, 스케줄러는 상기 슬롯 내에서 하나 이상의 사용자 단말기에 대한 각각의 리소스 승인의 시간적 위치를 조정함으로써 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배한다. 리소스 승인은 복수의 리턴 채널 그룹으로 그룹화될 수 있고, 개별 리턴 채널 그룹은 사용자 단말기들의 집합에 할당된 주파수 채널 세트를 포함한다.
일부 실시예에서, 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배하는 것은 랜덤하게 선택된 슬롯에 대한 리턴 채널 그룹에서 리소스 승인의 시간 순서를 반전시키는 것, 또는 무손실 플립을 포함한다. 시간 순서를 반전시키는 것은 각각의 리소스 승인의 지속기간을 유지하면서 리턴 채널 그룹에서 각각의 리소스 승인의 시작 시간을 재계산하는 것을 포함한다. 이것은 주파수 할당에 영향을 미치지 않는다. 랜덤하게 선택된 슬롯은 복수의 리턴 채널 그룹의 대략 절반의 슬롯을 포함한다.
일부 실시예에서, 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배하는 것은 한 슬롯 내의 각각의 리소스 승인의 시작 시간을 랜덤 시간 오프셋만큼 시프트시키는 것을 포함한다. 리소스 승인이 시작 시간의 시프트로 인해 슬롯의 종료부를 넘어 연장되면, 리소스 승인은, 리소스 승인의 일부가 슬롯의 시작부에 제공되거나, 또는 손실 시프트가 되도록, 분할되거나 단편화된다. 리소스 승인의 단편화는 시작 시간을 시프트시키기 전의 해당 리소스 승인에 비해 리소스 할당을 줄이는 결과를 가져올 수 있다. 특정 구현예에서, 리소스 승인이 시프트된 시작 시간으로 인해 슬롯의 종료부를 넘어 연장된다면, 리소스 승인이 슬롯의 종료부를 넘어 연장되지 않도록 리소스 승인이 단축된다. 특정 실시예에서, 랜덤 시간 오프셋은, 슬롯 내의 리소스 승인 중 어느 것도 슬롯의 종료부를 넘어 연장되지 않거나, 또는 무손실 시프트가 되도록, 제한된다.
인터 슬롯 랜덤화와 인트라 슬롯 랜덤화의 조합의 예
도 10은, 서로 다른 서비스 흐름 파이프에 대해서는 서로 다른 랜덤화 맵을 사용하는 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 전에 랜덤화 맵을 사용하여 활성 슬롯의 순서를 랜덤화한 다음, 활성 슬롯 내의 할당된 리소스 승인의 시작 시간을 랜덤화하기 위한 예시적인 방법(1000)의 플로우차트를 도시한 것이다. 예시적인 방법(1000)은 방법(700)과 방법(900)을 조합하여 인터 슬롯 랜덤화와 인트라 슬롯 랜덤화 모두를 수행하여, 네트워크 부하 분배를 개선한다. 리소스 승인은 도 2, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 본원에 기술된 바와 같이, 해당 프레임 내의 슬롯의 시간적 위치에 기반하여 순서화된 복수의 슬롯을 각각 갖는 프레임을 사용하여 할당된다. 방법(1000)은 도 4a 또는 도 4b를 참조하여 본원에 기술된 임의의 네트워크 리소스 관리자에서 수행되거나 스케줄러와 네트워크 리소스 관리자의 조합에 의해 수행될 수 있다. 그러나, 설명의 용이성을 위해, 방법(1000)은 네트워크 리소스 관리자와 스케줄러에 의해 수행되는 것으로 기술될 것이다. 이는 본 개시내용의 범주를 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 오히려, 방법(1000)의 임의의 단계 또는 부분은 본원에 기술된 통신 네트워크의 임의의 컴포넌트 또는 컴포넌트들의 조합에 의해 수행될 수 있다.
블록 1005에서, 네트워크 리소스 관리자는 복수의 파이프 각각에 대한 랜덤화 맵을 생성한다. 각 파이프는 하나 이상의 서비스 흐름의 집합이다. 위성 통신 네트워크에서, 빔은 하나 이상의 파이프를 서비스할 수 있다. 랜덤화 맵은 리소스 승인을 프레임 또는 에포크 내의 슬롯에 할당하기 위한 순서를 랜덤화하도록 구성된다. 네트워크 리소스 관리자는 네트워크 부하 분배를 개선하기 위해 개별 스케줄러에 랜덤화 맵을 생성하고 할당하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 네트워크 리소스 관리자는 현재 및 예측된 네트워크 부하, 네트워크 용량, 서비스 품질 파라미터 등을 고려하는 알고리즘을 사용하여 랜덤화 맵을 선택한다. 알고리즘은 네트워크 부하를 유리하게 분배하는 랜덤화 맵을 생성하여, 서비스 품질을 증가시키고, 네트워크 대역폭 병목을 감소시키고, 그리고/또는 전력 소비를 감소시키도록 구성된다. 특정 실시예에서, 네트워크 리소스 관리자는 랜덤화 맵을 랜덤하게 생성하고 할당한다. 이는 통계적 변화에 의해 비교적 균일한 네트워크 부하 분배가 달성될 것이라는 기대로 수행될 수 있다.
블록 1010에서, 네트워크 리소스 관리자는 복수의 파이프의 각 파이프를 통해 전진하여, 현재 파이프에 대해 단계 1015, 1020, 1025, 및 1030 각각을 수행한다. 일부 실시예에서, 현재 파이프 또는 빔에 대응하는 스케줄러는 단계 1015, 1020, 1025, 및 1030을 수행한다. 이들 단계가 방법(900)의 해당 단계 외에도 방법(600)의 해당 단계와 유사하기 때문에, 이들 단계의 간략한 설명만이 여기에 제공된다.
블록 1015에서, 스케줄러는 빔의 현재 프레임을 위한 복수의 활성 슬롯을 결정한다. 블록 1020에서, 스케줄러는 파이프 또는 빔의 랜덤화 맵에 따라 복수의 활성 슬롯에 대한 할당 순서를 생성한다. 블록 1025에서, 스케줄러는 할당 순서로 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하여 개별 활성 슬롯 내에 리소스 승인을 할당한다. 블록 1030에서, 스케줄러는 각각의 리소스 승인에 대한 시작 시간적 위치를 조정함으로써 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배한다. 이는 무손실 플립, 무손실 시프트, 또는 손실 시프트를 포함할 수 있다.
블록 1035에서, 네트워크 리소스 관리자는 모든 파이프가 랜덤화되었는지 여부를 결정한다. 만약 그러하다면, 네트워크 리소스 관리자는 블록 1040으로 이동하여, 결과적인 스케줄을 사용자 단말기로 전송한다. 만약 그렇지 않으면, 네트워크 리소스 관리자는 블록 1010으로 리턴하고, 리소스 블록 할당을 위해 예정된 다음 파이프로 진행한다.
일부 실시예에서, 리소스 승인의 할당은 단일 사용자 단말기가 다수의 주파수 채널 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한된다. 특정 실시예에서, 사용자 단말기는 서로 다른 주파수 채널 상에서 동시에 전송할 수 있는 복수의 송신기를 포함할 수 있고, 이러한 제약은 리소스 승인을 할당할 경우 무시되거나, 또는 시행되지 않는다. 일부 실시예에서, 리소스 승인의 할당은, 파이프 또는 빔 내의 다수의 사용자 단말기가 동일한 주파수 채널들 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한된다. 일부 실시예에서, 프레임 또는 에포크 내의 개별 슬롯은 하나 이상의 사용자 단말기에 대한 하나 이상의 리소스 블록 할당을 포함한다. 이러한 실시예에서, 개별 리소스 블록 할당은 개별 슬롯 내의 시간 및 주파수의 할당을 포함할 수 있다. 특정 구현예에서, 리소스 승인의 할당은 리턴 링크 대역폭을 할당하는 것을 포함한다.
방법(1000)은 인트라 슬롯 랜덤화와 인터 슬롯 랜덤화를 조합하여, 인트라 슬롯 랜덤화 또는 인터 슬롯 랜덤화를 단독으로 수행하는 것에 비해 개선된 네트워크 부하 분배를 달성한다. 또한, 리소스 승인을 할당하기 전에 랜덤화된 할당 순서를 생성하고, 그리고 할당 후에 리소스 승인을 랜덤하게 분배함으로써, 리소스 승인을 할당하기 위한 전형적이고 유익한 방법이 개시된 랜덤화 기법과 함께 사용될 수 있다. 따라서, 랜덤화 기법은 리소스 승인을 무효화하지 않고 구현될 수 있다.
추가 실시예
도 11은 리소스 승인을 할당하기 위한 활성 슬롯의 순서를 랜덤화하고/하거나 활성 슬롯 내의 할당된 리소스 승인을 재분배하여 네트워크 부하를 분배하도록 구성된 예시적인 스케줄러(1170)의 블록 다이어그램을 도시한 것이다. 스케줄러(1170)는 인트라 슬롯 랜덤화 기법과 인터 슬롯 랜덤화 기법을 사용하여 리소스 승인 할당을 랜덤화하도록 구성된다. 스케줄러(1170)는 도 1, 도 3a 내지 도 3c, 도 4a, 및 도 4b를 참조하여 본원에 기술된 스케줄러와 유사하고, 기술된 네트워크 통신 시스템에서 구현될 수 있다. 스케줄러(1170)는, 도 6, 도 7, 도 9, 및 도 10을 참조하여 본원에 기술된 각각의 예시적인 방법(600, 700, 900, 및 1000)과 같이, 리소스 승인을 랜덤화하기 위해 본원에 기술된 임의의 방법을 채용할 수 있다.
스케줄러(1170)는 리소스 승인 할당을 관리하기 위한 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 펌웨어 컴포넌트를 포함할 수 있다. 스케줄러(1170)는 데이터 저장소(1171), 하나 이상의 프로세서(1173), 하나 이상의 네트워크 인터페이스(1175), 랜덤화 모듈(1172), 및 스케줄링 모듈(1174)을 포함한다. 스케줄러(1170)의 컴포넌트들은 통신 버스(1179)를 사용하여, 서로, 외부 시스템, 및 네트워크의 다른 컴포넌트와 통신할 수 있다. 스케줄러(1170)는 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스를 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 스케줄러(1170)는 단일 컴퓨팅 디바이스, 다수의 컴퓨팅 디바이스, 분산형 컴퓨팅 환경을 사용하여 구현될 수 있거나, 또는 공용 또는 사설 컴퓨팅 클라우드 내에 상주하는 가상 디바이스 내에 위치될 수 있다. 분산형 컴퓨팅 환경에서, 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스는 기술된 기능을 제공하기 위해 모듈(1172, 1174)을 제공하도록 구성될 수 있다.
스케줄러(1170)는 본원에 기술된 바와 같이, 인트라 슬롯 랜덤화 및 인터 슬롯 랜덤화를 수행하기 위한 랜덤화 모듈(1172)을 포함한다. 스케줄러(1170)는 본원에 기술된 바와 같이, 사용자 단말기에 리소스 승인을 할당하기 위한 스케줄링 모듈(1174)을 포함한다.
스케줄러(1170)는, 모듈(1172, 1174) 및 데이터 저장소(1171)의 동작을 제어하도록 구성되는 하나 이상의 프로세서(1173)를 포함한다. 하나 이상의 프로세서(1173)는, 리소스 승인 할당을 스케줄링하고 랜덤화하도록 구성되는 소프트웨어 모듈, 하드웨어 컴포넌트, 및/또는 펌웨어 요소를 구현하고 활용한다. 하나 이상의 프로세서(1173)는 임의의 적합한 컴퓨터 프로세서, 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA), 또는 다른 적합한 마이크로프로세서를 포함할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(1173)는, 스케줄러(1170)의 다양한 모듈 및 데이터 저장소와 인터페이싱하도록 구성된 다른 컴퓨팅 컴포넌트를 포함할 수 있다.
스케줄러(1170)는, 구성 데이터, 사용자 요건, 네트워크 상태, 네트워크 특성 및 능력, 제어 커맨드, 데이터베이스, 알고리즘, 실행 가능한 명령어(예컨대, 하나 이상의 프로세서(1173)를 위한 명령어) 등을 저장하도록 구성된 데이터 저장소(1171)를 포함한다. 데이터 저장소(1171)는, 예를 들어 그리고 제한 없이, 랜덤 액세스 메모리, 판독 전용 메모리, 솔리드 스테이트 디스크, 하드 드라이브, 플래시 드라이브, 버블 메모리 등을 포함하는 임의의 적합한 데이터 저장 디바이스 또는 디바이스들의 조합일 수 있다.
본 개시내용은 다양한 피쳐들을 기술하며, 그 중 단일의 피쳐가 본원에 기술된 이익을 단독으로 책임지는 것은 아니다. 당업자에게 명백한 바와 같이, 본원에 기술된 다양한 피쳐들이 조합, 수정, 또는 생략될 수 있음이 이해될 것이다. 본원에 구체적으로 기술된 것이 아닌 다른 조합 및 하위 조합은 당업자에게 명백할 것이며 본 개시내용의 일부를 형성하도록 의도된다. 다양한 방법이 다양한 플로우차트 단계 및/또는 국면(phase)과 관련하여 본원에서 기술된다. 많은 경우에 있어서, 플로우차트에 도시된 다수의 단계 및/또는 국면이 단일 단계 및/또는 국면으로서 수행될 수 있도록 소정 단계들 및/또는 국면들이 조합될 수 있음이 이해될 것이다. 또한, 특정 단계들 및/또는 국면들이 개별적으로 수행될 추가적인 서브 컴포넌트에 개입될 수 있다. 일부 경우에 있어서, 단계들 및/또는 국면들의 순서는 재배열될 수 있고, 특정 단계 및/또는 국면은 완전히 생략될 수 있다. 또한, 본원에 기술된 방법은 본원에 도시되고 기술된 단계 및/또는 국면에 대한 추가적인 단계 및/또는 국면도 수행될 수 있도록 개방형(open-ended)인 것으로 이해되어야 한다.
본원에 기술된 시스템 및 방법의 일부 양태는, 예를 들어, 컴퓨터 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 또는 컴퓨터 소프트웨어, 하드웨어, 및 펌웨어의 임의의 조합을 사용하여 유리하게 구현될 수 있다. 컴퓨터 소프트웨어는, 실행될 때, 본원에 기술된 기능을 수행하는 컴퓨터 판독가능 매체(예컨대, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체)에 저장된 컴퓨터 실행 가능 코드를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 컴퓨터 실행 가능 코드는 하나 이상의 범용 컴퓨터 프로세서에 의해 실행된다. 당업자는, 본 개시내용을 고려하여, 범용 컴퓨터에서 실행될 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있는 임의의 피쳐 또는 기능이 하드웨어, 소프트웨어, 또는 펌웨어의 상이한 조합을 사용하여서도 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 그러한 모듈은 집적 회로의 조합을 사용하여 하드웨어로 완전히 구현될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 그러한 피쳐 또는 기능은 범용 컴퓨터에 의해서라기보다는 본원에 기술된 특정 기능을 수행하도록 설계된 특수 컴퓨터를 사용하여 완전히 또는 부분적으로 구현될 수 있다.
다수의 분산형 컴퓨팅 디바이스는 본원에 기술된 임의의 하나의 컴퓨팅 디바이스로 대체될 수 있다. 그러한 분산형 실시예에서, 하나의 컴퓨팅 디바이스의 기능은, 일부 기능이 분산형 컴퓨팅 디바이스 각각에서 수행되도록 (예컨대, 네트워크를 통해) 분산된다.
일부 실시예는 수학식, 알고리즘, 및/또는 플로우차트 예시를 참조하여 기술될 수 있다. 이러한 방법은 하나 이상의 컴퓨터에서 실행 가능한 컴퓨터 프로그램 명령어를 사용하여 구현될 수 있다. 이러한 방법은 또한, 개별적으로 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 또는 장치 또는 시스템의 컴포넌트로서 구현될 수 있다. 이와 관련하여, 각각의 수학식, 알고리즘, 블록, 또는 플로우차트의 단계, 및 이들의 조합은 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드 로직으로 구현되는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 명령어를 포함하는 하드웨어, 펌웨어, 및/또는 소프트웨어에 의해 구현될 수 있다. 이해되는 바와 같이, 임의의 그러한 컴퓨터 프로그램 명령어는, 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터, 또는 머신을 생성하기 위한 다른 프로그래밍가능 프로세싱 장치를 제한 없이 포함하는 하나 이상의 컴퓨터에 로딩되어, 컴퓨터(들) 또는 다른 프로그래밍가능 프로세싱 디바이스(들) 상에서 실행되는 컴퓨터 프로그램 명령어가 수학식, 알고리즘, 및/또는 플로우차트에 명시된 기능을 구현하게 할 수 있다. 또한, 각각의 수학식, 알고리즘, 및/또는 플로우차트 예시 내의 블록, 및 이들의 조합이, 명시된 기능 또는 단계를 수행하는 특수 목적 하드웨어 기반 컴퓨터 시스템, 또는 특수 목적 하드웨어 및 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드 로직 수단의 조합에 의해 구현될 수 있음이 이해될 것이다.
더욱이, 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드 로직에서 구현되는 것과 같은 컴퓨터 프로그램 명령어는 또한, 컴퓨터 판독가능 메모리에 저장된 명령어가 플로우차트(들)의 블록(들)에서 명시된 기능(들)을 구현하도록, 하나 이상의 컴퓨터 또는 다른 프로그래밍가능 프로세싱 디바이스에 특정 방식으로 기능할 것을 지시할 수 있는 컴퓨터 판독가능 메모리(예컨대, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체)에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령어는 또한, 하나 이상의 컴퓨터 또는 다른 프로그래밍가능 컴퓨팅 디바이스 상으로 로딩되어, 하나 이상의 컴퓨터 또는 다른 프로그래밍가능 컴퓨팅 디바이스 상에서 수행될 일련의 동작 단계가, 컴퓨터 또는 다른 프로그래밍가능 프로세싱 장치 상에서 실행되는 명령어가 플로우차트(들)의 수학식(들), 알고리즘(들), 및/또는 블록(들)에 명시된 기능을 구현하기 위한 단계를 제공하도록 하는 컴퓨터 구현 프로세스를 생성하게 할 수 있다.
본원에 기술된 방법 및 태스크 중 일부 또는 전부는 컴퓨터 시스템에 의해 수행되고 완전히 자동화될 수 있다. 컴퓨터 시스템은, 일부 경우에 있어서, 기술된 기능을 수행하기 위해 네트워크를 통해 통신하고 상호동작하는 다수의 개별 컴퓨터 또는 컴퓨팅 디바이스(예컨대, 물리적 서버, 워크스테이션, 저장소 어레이 등)를 포함할 수 있다. 각각의 그러한 컴퓨팅 디바이스는 전형적으로, 메모리 또는 다른 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체 또는 디바이스에 저장된 프로그램 명령어 또는 모듈을 실행하는 프로세서(또는 다수의 프로세서)를 포함한다. 본원에 개시된 다양한 기능은 그러한 프로그램 명령어로 구현될 수 있지만, 개시된 기능 중 일부 또는 전부는 대안적으로 컴퓨터 시스템의 주문형 회로부(예컨대, ASIC 또는 FPGA)에서 구현될 수 있다. 컴퓨터 시스템이 다수의 컴퓨팅 디바이스를 포함하는 경우, 이들 디바이스는 병치될 수 있지만, 그러할 필요는 없다. 개시된 방법 및 태스크의 결과는 솔리드 스테이트 메모리 칩 및/또는 자기 디스크와 같은 물리적 저장 디바이스를 상이한 상태로 변환함으로써 지속적으로 저장될 수 있다.
문맥이 명확하게 달리 요구하지 않는 한, 상세한 설명 및 청구범위 전체에 걸쳐, 용어 "포함하다", "포함하는" 등은 배타적 의미 또는 총망라한 의미와는 대조적으로 포괄적인 의미로, 즉, "포함하지만 이로 제한되지 않음"의 의미로 해석되어야 한다. 본원에 일반적으로 사용되는 바와 같은 용어 "연결된"은 직접 접속되거나 하나 이상의 중간 요소에 의해 접속될 수 있는 둘 이상의 요소를 지칭한다. 추가적으로, 용어 "본원에서", "위의", "아래의" 및 유사한 의미의 용어는 본 출원에서 사용되는 경우에는 전체적으로 본 출원을 지칭하는 것이고, 본 출원의 임의의 특정 부분을 지칭하는 것은 아니다. 문맥이 허용하는 경우, 위의 상세한 설명에서 단수 또는 복수를 사용하는 용어는 또한, 복수 또는 단수를 각각 포함할 수 있다. 둘 이상의 항목의 리스트에 대한 언급 중 용어 "또는"은, 그 용어에 대한 해석들을, 즉 리스트 내의 항목들 중 임의의 것, 리스트 내의 항목들 모두, 및 리스트 내의 항목들의 임의의 조합을, 모두 포괄한다. 용어 "예시적인"은 "예, 사례, 또는 예시로서의 역할을 하는 것"을 의미하는 것으로 본원에서 배타적으로 사용된다. 본원에 "예시적인"으로서 기술된 임의의 구현예는 반드시 다른 구현예에 비해 선호되는 또는 유리한 것으로 해석되어야 하는 것은 아니다.
본 개시내용은 본원에 나타낸 구현예로 제한되도록 의도되지는 않는다. 본 개시내용에 기술된 구현예에 대한 다양한 수정은 당업자에게 자명할 것이고, 본원에 정의되는 일반 원리는 본 개시내용의 사상 또는 범주로부터 벗어남이 없이 다른 구현예에 적용될 수 있다. 본원에 제공된 본 발명의 교시 내용은 다른 방법 및 시스템에 적용될 수 있으며, 전술된 방법 및 시스템으로 제한되지 않고, 전술된 다양한 실시예의 요소 및 동작이 조합되어 추가 실시예를 제공할 수 있다. 따라서, 본원에 기술된 신규한 방법 및 시스템은 다양한 다른 형태로 구현될 수 있으며; 더욱이, 본원에 기술된 방법 및 시스템의 형태의 다양한 생략, 치환 및 변경이 본 개시내용의 사상으로부터 벗어남이 없이 행해질 수 있다. 첨부된 청구항 및 이들의 등가물은 본 발명의 범주 및 사상 내에 속하는 그러한 형태 또는 수정을 포괄하도록 의도된다.

Claims (50)

  1. 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법으로서, 상기 리소스 승인은 복수의 슬롯을 갖는 프레임을 사용하여 할당되고, 상기 복수의 슬롯은 해당 프레임 내의 슬롯의 시간적 위치에 기반하여 순서화되며, 상기 방법은:
    프레임 내의 슬롯들에 리소스 승인을 할당하기 위한 순서를 랜덤화하기 위한 랜덤화 맵을 생성하는 단계;
    현재 프레임에 대한 복수의 활성 슬롯을 결정하는 단계 - 상기 복수의 활성 슬롯은 상기 현재 프레임 내에서 리소스 승인을 할당하는 데 사용될 복수의 슬롯의 서브세트를 포함함 -;
    상기 랜덤화 맵에 따라 상기 복수의 활성 슬롯에 대한 할당 순서를 생성하는 단계 - 상기 할당 순서는 상기 현재 프레임 내의 상기 복수의 활성 슬롯의 시간 순서와는 상이함 -; 및
    상기 할당 순서로 상기 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하여 개별 활성 슬롯 내에 리소스 승인을 할당하는 단계를 포함하는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 랜덤화 맵을 생성하는 단계는 랜덤 슬롯 오프셋을 생성하는 단계를 포함하는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 할당 순서는 상기 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯으로 시작하고, 상기 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯 다음부터는 상기 복수의 활성 슬롯의 시간 순서로 상기 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하는 단계는, 상기 현재 프레임 내의 상기 복수의 활성 슬롯의 시간 순서의 제1 활성 슬롯으로 복귀하는 단계 및 상기 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯 이전의 슬롯에 도달할 때까지는 상기 시간 순서로 상기 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하는 단계를 더 포함하는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 프레임 내의 상기 복수의 활성 슬롯 각각은 상기 복수의 활성 슬롯의 시간 순서에 대응하는 인덱스를 포함하고, 상기 랜덤화 맵은 상기 복수의 활성 슬롯의 인덱스의 랜덤 순서를 포함하는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 할당 순서는 상기 복수의 활성 슬롯의 인덱스의 랜덤 순서를 포함하는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  7. 제1항에 있어서, 리소스 승인은 상기 통신 네트워크에서의 대역폭 요구에 적어도 부분적으로 기반하여 할당되는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  8. 제1항에 있어서, 리소스 승인은 상기 통신 네트워크에서의 서비스 품질 요건에 적어도 부분적으로 기반하여 할당되는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  9. 제1항에 있어서, 프레임 내의 개별 슬롯은 하나 이상의 사용자 단말기에 대한 하나 이상의 리소스 블록 할당을 포함하고, 개별 리소스 블록 할당은 개별 슬롯 내의 시간 및 주파수의 할당을 포함하는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  10. 제9항에 있어서, 리소스 승인의 할당은 단일 사용자 단말기가 다수의 주파수 채널 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한되는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  11. 제1항에 있어서, 리소스 승인의 할당은 리턴 링크 대역폭을 할당하는 것을 포함하는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 랜덤화 맵은 복수의 프레임에 걸쳐 변경되지 않은 채로 유지되는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  13. 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170)로서,
    상기 통신 네트워크(100, 300)를 통해 복수의 사용자 단말기(110a, 110b, 410a 내지 410d)와 통신하도록 구성된 네트워크 인터페이스(1175);
    리소스 승인을 할당하기 위한 컴퓨터 실행 가능 명령어를 저장하도록 구성된 데이터 저장소(1171) - 상기 리소스 승인은 복수의 슬롯(220)을 갖는 프레임(200)을 사용하여 할당되고, 상기 복수의 슬롯(220)은 해당 프레임 내의 슬롯의 시간적 위치에 기반하여 순서화됨 -; 및
    프로세서(1173)를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어를 실행하여,
    프레임(200) 내의 슬롯(220)에 리소스 승인을 할당하기 위한 순서를 랜덤화하기 위한 랜덤화 맵을 생성하는 동작;
    현재 프레임에 대한 복수의 활성 슬롯(520)을 결정하는 동작 - 상기 복수의 활성 슬롯(520)은 상기 현재 프레임 내에서 리소스 승인을 할당하는 데 사용될 복수의 슬롯(220)의 서브세트를 포함함 -;
    상기 랜덤화 맵에 따라 상기 복수의 활성 슬롯(520)에 대한 할당 순서를 생성하는 동작 - 상기 할당 순서는 상기 현재 프레임 내의 상기 복수의 활성 슬롯(520)의 시간 순서와는 상이함 -; 및
    상기 할당 순서로 상기 복수의 활성 슬롯(520)을 통해 진행하여 개별 활성 슬롯 내에 리소스 승인을 할당하는 동작을 수행하도록 구성된, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  14. 제13항에 있어서, 상기 랜덤화 맵을 생성하는 동작은 랜덤 슬롯 오프셋을 생성하는 동작을 포함하는, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  15. 제14항에 있어서, 상기 할당 순서는 상기 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯으로 시작하고, 상기 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯 다음부터는 상기 복수의 활성 슬롯(520)의 시간 순서로 상기 복수의 활성 슬롯(520)을 통해 진행하는, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  16. 제15항에 있어서, 상기 복수의 활성 슬롯(520)을 통해 진행하는 동작은, 상기 현재 프레임 내의 상기 복수의 활성 슬롯(520)의 시간 순서의 제1 활성 슬롯으로 복귀하는 동작 및 상기 랜덤 슬롯 오프셋에 대응하는 활성 슬롯 이전의 슬롯에 도달할 때까지는 상기 시간 순서로 상기 복수의 활성 슬롯(520)을 통해 진행하는 동작을 더 포함하는, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  17. 제13항에 있어서, 상기 프레임(200) 내의 상기 복수의 활성 슬롯(520) 각각은 상기 복수의 활성 슬롯(520)의 시간 순서에 대응하는 인덱스를 포함하고, 상기 랜덤화 맵은 상기 복수의 활성 슬롯(520)의 인덱스의 랜덤 순서를 포함하는, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  18. 제17항에 있어서, 상기 할당 순서는 상기 복수의 활성 슬롯(520)의 인덱스의 랜덤 순서를 포함하는, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  19. 제13항에 있어서, 리소스 승인은 상기 통신 네트워크(100, 300)에서의 대역폭 요구에 적어도 부분적으로 기반하여 할당되는, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  20. 제13항에 있어서, 리소스 승인은 상기 통신 네트워크(100, 300)에서의 서비스 품질 요건에 적어도 부분적으로 기반하여 할당되는, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  21. 제13항에 있어서, 프레임(200) 내의 개별 슬롯(220)은 하나 이상의 사용자 단말기(110a, 110b, 410a 내지 410d)에 대한 하나 이상의 리소스 블록 할당을 포함하고, 개별 리소스 블록 할당은 개별 슬롯(220) 내의 시간 및 주파수의 할당을 포함하는, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  22. 제21항에 있어서, 리소스 승인의 할당은 단일 사용자 단말기가 다수의 주파수 채널 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한되는, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  23. 제13항에 있어서, 리소스 승인의 할당은 리턴 링크 대역폭을 할당하는 것을 포함하는, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  24. 제23항에 있어서, 상기 랜덤화 맵은 복수의 프레임에 걸쳐 변경되지 않은 채로 유지되는, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  25. 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법으로서, 상기 리소스 승인은 복수의 슬롯을 갖는 프레임을 사용하여 할당되고, 상기 방법은:
    현재 프레임에 대한 복수의 활성 슬롯을 결정하는 단계 - 상기 복수의 활성 슬롯은 상기 현재 프레임 내에서 리소스 승인을 할당하는 데 사용될 복수의 슬롯의 서브세트를 포함함 -;
    상기 복수의 활성 슬롯을 통해 진행하여 개별 활성 슬롯 내의 리소스 승인을 하나 이상의 사용자 단말기에 할당하는 단계; 및
    상기 슬롯 내에서 상기 하나 이상의 사용자 단말기에 대한 각각의 리소스 승인의 시간적 위치를 조정함으로써 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배하는 단계를 포함하는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  26. 제25항에 있어서, 개별 슬롯은 하나 이상의 사용자 단말기에 대한 대역폭 할당을 포함하고, 개별 대역폭 할당은 해당 슬롯 내의 시간 및 주파수의 할당을 포함하는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  27. 제26항에 있어서, 리소스 승인의 할당은 단일 사용자 단말기가 다수의 주파수 채널 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한되는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  28. 제26항에 있어서, 리소스 승인의 할당은, 다수의 사용자 단말기가 동일한 주파수 채널들 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한되는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  29. 제25항에 있어서, 리소스 승인은 복수의 리턴 채널 그룹으로 그룹화되고, 개별 리턴 채널 그룹은 사용자 단말기들의 집합에 할당된 주파수 채널 세트를 포함하는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  30. 제29항에 있어서, 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배하는 단계는 랜덤하게 선택된 슬롯에 대한 리턴 채널 그룹에서 리소스 승인의 시간 순서를 반전시키는 단계를 포함하는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 시간 순서를 반전시키는 단계는 각각의 리소스 승인의 지속기간을 유지하면서 상기 리턴 채널 그룹에서 각각의 리소스 승인의 시작 시간을 재계산하는 단계를 포함하는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  32. 제30항에 있어서, 상기 랜덤하게 선택된 슬롯은 상기 복수의 리턴 채널 그룹의 절반의 슬롯을 포함하는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  33. 제25항에 있어서, 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배하는 단계는 한 슬롯 내의 각각의 리소스 승인의 시작 시간을 랜덤 시간 오프셋만큼 시프트시키는 단계를 포함하는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  34. 제33항에 있어서, 상기 시작 시간의 시프트로 인해 상기 슬롯의 종료부를 넘어 연장되는 리소스 승인은 그 리소스 승인의 일부가 상기 슬롯의 시작부에 제공되도록 분할되는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  35. 제33항에 있어서, 리소스 승인의 분할은 상기 시작 시간을 시프트시키기 전의 해당 리소스 승인에 비해 리소스 할당을 줄이는 결과를 가져오는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  36. 제33항에 있어서, 시프트된 상기 시작 시간으로 인해 상기 슬롯의 종료부를 넘어 연장되는 리소스 승인의 지속기간을, 상기 리소스 승인이 상기 슬롯의 종료부를 넘어 연장되지 않도록 단축시키는 단계를 더 포함하는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  37. 제33항에 있어서, 상기 랜덤 시간 오프셋은 상기 슬롯 내의 리소스 승인 중 어느 것도 상기 슬롯의 종료부를 넘어 연장되지 않도록 제한되는, 통신 네트워크 상에서 리소스 승인을 할당하기 위한 방법.
  38. 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170)로서,
    상기 통신 네트워크를 통해 복수의 사용자 단말기와 통신하도록 구성된 네트워크 인터페이스(1175);
    리소스 승인을 할당하기 위한 컴퓨터 실행 가능 명령어를 저장하도록 구성된 데이터 저장소(1171) - 상기 리소스 승인은 복수의 슬롯(220)을 갖는 프레임(200)을 사용하여 할당되고, 상기 복수의 슬롯(220)은 해당 프레임 내의 슬롯의 시간적 위치에 기반하여 순서화됨 -; 및
    프로세서(1173)를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어를 실행하여,
    현재 프레임에 대한 복수의 활성 슬롯(520)을 결정하는 동작 - 상기 복수의 활성 슬롯은 상기 현재 프레임 내에서 리소스 승인을 할당하는 데 사용될 복수의 슬롯(520)의 서브세트를 포함함 -;
    상기 복수의 활성 슬롯(520)을 통해 진행하여 개별 활성 슬롯 내의 리소스 승인을 하나 이상의 사용자 단말기(110a, 110b, 410a 내지 410d)에 할당하는 동작; 및
    상기 슬롯(220) 내에서 상기 하나 이상의 사용자 단말기(110a, 110b, 410a 내지 410d)에 대한 각각의 리소스 승인의 시간적 위치를 조정함으로써 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배하는 동작을 수행하도록 구성된, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  39. 제38항에 있어서, 개별 슬롯은 하나 이상의 사용자 단말기(110a, 110b, 410a 내지 410d)에 대한 대역폭 할당을 포함하고, 개별 대역폭 할당은 해당 슬롯 내의 시간 및 주파수의 할당을 포함하는, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  40. 제39항에 있어서, 리소스 승인의 할당은 단일 사용자 단말기가 다수의 주파수 채널 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한되는, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  41. 제39항에 있어서, 리소스 승인의 할당은 다수의 사용자 단말기(110a, 110b, 410a 내지 410d)가 동일한 주파수 채널들 상에서 동시 전송으로 스케줄링되지 않도록 제한되는, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  42. 제38항에 있어서, 리소스 승인은 복수의 리턴 채널 그룹으로 그룹화되고, 개별 리턴 채널 그룹은 사용자 단말기들(110a, 110b, 410a 내지 410d)의 집합에 할당된 주파수 채널 세트를 포함하는, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  43. 제42항에 있어서, 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배하는 동작은 랜덤하게 선택된 슬롯에 대한 리턴 채널 그룹에서 리소스 승인의 시간 순서를 반전시키는 동작을 포함하는, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  44. 제43항에 있어서, 상기 시간 순서를 반전시키는 동작은 각각의 리소스 승인의 지속기간을 유지하면서 상기 리턴 채널 그룹에서 각각의 리소스 승인의 시작 시간을 재계산하는 동작을 포함하는, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  45. 제43항에 있어서, 상기 랜덤하게 선택된 슬롯은 상기 복수의 리턴 채널 그룹의 절반의 슬롯을 포함하는, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  46. 제38항에 있어서, 할당된 리소스 승인을 시간적으로 분배하는 동작은 한 슬롯 내의 각각의 리소스 승인의 시작 시간을 랜덤 시간 오프셋만큼 시프트시키는 동작을 포함하는, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  47. 제46항에 있어서, 상기 시작 시간의 시프트로 인해 상기 슬롯의 종료부를 넘어 연장되는 리소스 승인은 그 리소스 승인의 일부가 상기 슬롯의 시작부에 제공되도록 분할되는, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  48. 제47항에 있어서, 리소스 승인의 분할은 상기 시작 시간을 시프트시키기 전의 해당 리소스 승인에 비해 리소스 할당을 줄이는 결과는 가져오는, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  49. 제46항에 있어서, 상기 프로세서(1173)는, 상기 시프트된 시작 시간으로 인해 상기 슬롯의 종료부를 넘어 연장되는 리소스 승인의 지속기간을, 상기 리소스 승인이 상기 슬롯의 종료부를 넘어 연장되지 않게 단축시키도록 더 구성되는, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
  50. 제46항에 있어서, 상기 랜덤 시간 오프셋은 상기 슬롯 내의 리소스 승인 중 어느 것도 상기 슬롯의 종료부를 넘어 연장되지 않도록 제한되는, 통신 네트워크(100, 300)에서의 스케줄러(170, 370a 내지 370d, 470a, 470b, 1170).
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