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KR20110134730A - Transmission device for providing voice and data service in mobile telecommunication system and method for providing service thereby - Google Patents

Transmission device for providing voice and data service in mobile telecommunication system and method for providing service thereby Download PDF

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KR20110134730A
KR20110134730A KR1020100054469A KR20100054469A KR20110134730A KR 20110134730 A KR20110134730 A KR 20110134730A KR 1020100054469 A KR1020100054469 A KR 1020100054469A KR 20100054469 A KR20100054469 A KR 20100054469A KR 20110134730 A KR20110134730 A KR 20110134730A
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KR
South Korea
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packet
voice
data
resource
resource blocks
Prior art date
Application number
KR1020100054469A
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Inventor
황진리
Original Assignee
에스케이 텔레콤주식회사
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Abstract

PURPOSE: A transmitting device and service supplying method using the same are provided to perform data scheduling in order to maximize the data throughput of a system. CONSTITUTION: A modulating and coding unit(215) receives first and second channel state information and information bit of a voice packet and a data packet. The modulating and coding unit modulates and encodes information bit according to the first and second channel state information. The modulating and coding unit outputs encoded data. A channel state information supplying unit(217) supplies the first and second channel state information to a voice scheduling unit and a data scheduling unit.

Description

이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치 및 그 송신 장치를 이용한 서비스 제공 방법{Transmission Device for Providing Voice and Data Service in Mobile Telecommunication System and Method for Providing Service Thereby}Transmission device for providing voice and data service in mobile communication system and service providing method using the transmission device {Transmission Device for Providing Voice and Data Service in Mobile Telecommunication System and Method for Providing Service Thereby}

본 발명의 실시예는 LTE(Long Term Evolution) 등과 같은 이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치 및 그 송신 장치를 이용한 서비스 제공 방법에 관한 것이다. 더 상세하게는 음성 트래픽이 시간 지연에 민감하기 때문에 음성 패킷의 지연 제약(constraint)을 만족하고 지연 경계 위반에 의한 패킷 손실률을 가능한 최저로 유지하기 위하여 음성 트래픽을 먼저 스케줄링하고, 이후 시스템의 데이터 처리량(throughput)을 최대화하기 위하여 데이터 스케줄링을 수행하도록 하는 이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치 및 그 송신 장치를 이용한 서비스 제공 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a transmitter for providing voice and data services in a mobile communication system such as Long Term Evolution (LTE) and a service providing method using the transmitter. More specifically, since voice traffic is sensitive to time delay, voice traffic is scheduled first to satisfy the delay constraint of the voice packet and to keep the packet loss rate due to delay boundary violation as low as possible, and then the data throughput of the system. The present invention relates to a transmission apparatus for providing voice and data services in a mobile communication system for performing data scheduling in order to maximize throughput, and a service providing method using the transmission apparatus.

이동통신은 주로 그 전송속도가 얼마나 향상되었는가에 따라 1세대 이동통신, 2세대 이동통신, 3세대 이동통신 등으로 세대가 구분되는데, 이와 같은 세대 구분은 세계 전기전자 분야의 국제기구인 국제전기통신연합(ITU: International Telecommunication Union)에서 주관하고 있다.The generation of mobile communication is mainly divided into 1st generation mobile communication, 2nd generation mobile communication, and 3rd generation mobile communication according to how much the transmission speed has been improved. Such generation classification is international telecommunications, an international organization in the world electric and electronic field. It is administered by the International Telecommunication Union (ITU).

각각의 세대별 특징을 살펴보면, 1세대 이동통신은 아날로그 이동통신이라고 부르며, 음성통화만 가능한 것이 특징이다. 즉, 1세대 이동통신의 속도는 10 kbps로서 데이터 전송은 불가능하며, 사용하는 주파수는 200 ~ 900 MHz이다. 1세대 이동통신에 아날로그란 말을 사용하는 것은, 음성을 전송하기 위해 사용하는 주파수변조(FM: Frequency Modulation) 방식이 아날로그이기 때문이다. 아날로그 방식은 통화에 혼선이 생기고 주파수도 효율적으로 사용하지 못하는 단점이 있다.Looking at the characteristics of each generation, the first generation mobile communication is called analog mobile communication, it is characterized by only voice calls. That is, the speed of first generation mobile communication is 10 kbps and data transmission is impossible, and the frequency used is 200 to 900 MHz. The term analog is used in first generation mobile communication because the frequency modulation (FM) method used for transmitting voice is analog. The analog method has a disadvantage in that the call is confused and the frequency cannot be used efficiently.

이에 대해, 2세대 이동통신은 디지털 방식을 사용하며, 음성통화 이외에 문자메시지, 이메일 등의 데이터 전송이 가능해진 것이 특징이다. 이때, 2세대 이동통신은 유럽식 GSM(Global System for Mobile communications)과 북미식 CDMA(Code Division Multiple Access) 등으로 기술방식이 다양화된다.On the other hand, the second generation mobile communication uses a digital method, and in addition to voice calls, it is possible to transmit data such as text messages and emails. At this time, the second generation mobile communication technology is diversified into European-style Global System for Mobile communications (GSM) and North American-style Code Division Multiple Access (CDMA).

GSM은 각 주파수 채널을 시간으로 분할하는 시분할다중접속(TDMA: Time Division Multiple Access) 방식과 비동기식 전송망 기술을 기반으로 하는 이동통신 방식으로서, 종합정보통신망(ISDN: Integrated Services Digital Network)과 연동되므로 모뎀을 사용하지 않고도 전화 단말기, 팩시밀리, 컴퓨터 등에 직접 접속하여 이동데이터 서비스를 받을 수 있는 것이 특징이다. 이때, 기지국의 송신 주파수는 935 ~ 960 MHz이며, 기지국의 수신 주파수는 890 ~ 915 MHz로 송수신 주파수 간격은 45 MHz이고, 기존의 아날로그 방식과는 호환성이 없다.GSM is a mobile communication method based on Time Division Multiple Access (TDMA) and asynchronous transmission network technology, which divides each frequency channel into time, and is connected with an Integrated Services Digital Network (ISDN). It is possible to access mobile data service by connecting directly to a phone, facsimile, computer, etc. without using. At this time, the transmission frequency of the base station is 935 ~ 960 MHz, the reception frequency of the base station is 890 ~ 915 MHz, the transmission and reception frequency interval is 45 MHz, it is not compatible with the conventional analog system.

CDMA는 확산대역통신 기술을 사용한 다중접속방식의 한 종류로서, 사용자가 시간과 주파수를 공유하면서 신호를 송수신하기 때문에 기존의 아날로그 방식보다 수용용량이 10배가 넘고 통화품질도 우수하며, 보안성도 높아진 것이 특징이다. 여기서, 확산대역통신이란 전송하려는 신호의 대역폭보다 훨씬 넓은 대역폭으로 신호를 확산시켜 전송하는 것을 말한다. CDMA는 신호의 전력밀도가 낮기 때문에 신호의 존재유무를 검출하기 어려우며, 또한 수신기는 수신된 신호를 역확산시키는 과정에서 원래의 신호를 만들어내기 위하여 확산할 때에 사용한 부호를 정확히 알고 있어야 하기 때문에 통신의 비밀이 보장되고, 외부의 방해신호는 역확산 과정에서 반대로 확산되므로 통신을 방해하지 못한다.CDMA is a type of multiple access method using spread-band communication technology. Since the user transmits and receives signals while sharing time and frequency, CDMA has more than 10 times the capacity, excellent call quality and security. It is characteristic. Here, spread-band communication refers to spreading and spreading a signal over a much wider bandwidth than a bandwidth of a signal to be transmitted. CDMA is difficult to detect the presence or absence of a signal due to the low power density of the signal, and because the receiver must know exactly the code used to spread the original signal in the process of despreading the received signal. Confidentiality is ensured and external disturbance signals do not interfere with communication because they are spread in the reverse process.

3세대 이동통신은 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)와 고속 하향 패킷 접속(HSDPA: High Speed Downlink Packet Access) 등 기존의 CDMA와 GSM 등에서 진화한 차세대 이동통신 기술로서, 기존 2세대 이동통신에 비해 데이터 전송 속도가 빠르다. 특히, HSDPA는 이론적으로 최대 14.4 Mbps의 전송속도를 낼 수 있으며 2 Mbps의 전송속도를 갖는 WCDMA 보다 7배나 빠르기 때문에, WCDMA 보다 진화한 3.5세대 이동통신이라 불리기도 한다. HSDPA 망을 이용하면 이론적으로 1초에 3 ~ 4개 MP3 파일을 다운로드 받을 수 있다.Third generation mobile communication is a next generation mobile communication technology that has evolved from existing CDMA and GSM such as Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA) and High Speed Downlink Packet Access (HSDPA). The transmission speed is fast. In particular, HSDPA is theoretically able to achieve a maximum transmission rate of 14.4 Mbps and is seven times faster than WCDMA having a transmission rate of 2 Mbps. The HSDPA network can theoretically download three to four MP3 files per second.

4세대 이동통신은 정의상으로 정지 중 1 Gbps, 이동 중 100 Mbps의 전송속도를 갖는 이동통신으로서, 이론적으로 1.4 GB 분량의 동영상을 이동통신 단말기에서 11초 정도에 받을 수 있다. 그러나 4세대 이동통신이 사용할 주파수는 아직 결정되지 않았으며, 표준화를 위한 연구가 진행되고 있다.The fourth generation mobile communication is by definition a mobile communication having a transmission speed of 1 Gbps during stop and 100 Mbps while moving, and theoretically, 1.4 GB video can be received in about 11 seconds from a mobile communication terminal. However, the frequency to be used for 4G mobile communication has not been determined yet, and research for standardization is in progress.

와이브로(WiBro: Wireless Broadband Internet)는 이동하면서 초고속 인터넷을 이용할 수 있는 무선 인터넷 기술로서, 모바일 와이맥스(Mobile WiMAX)라고 불리기도 하며, 3세대 이동통신과 4세대 이동통신을 잇는 징검다리 역할을 한다. 와이브로의 특징은 60 ~ 100 km의 속도로 이동하면서 무선으로 인터넷을 이용할 수 있고, 전송속도는 HSDPA보다 빠른 최대 20 Mbps이다. 와이브로는 현재 "와이브로 페이즈 II(WiBro Phase II)"로의 진화가 진행 중이며, 전송속도는 30 ~ 50 Mbps로 향상될 전망이다.WiBro (Wireless Broadband Internet) is a wireless Internet technology that enables the use of high-speed Internet while moving, also called Mobile WiMAX, and serves as a bridge between 3rd generation mobile communication and 4th generation mobile communication. The WiBro features wireless internet access at speeds of 60 to 100 km, and up to 20 Mbps faster than HSDPA. WiBro is currently evolving to "WiBro Phase II" and the transfer rate is expected to increase to 30-50 Mbps.

LTE는 GSM 및 WCDMA 이후 유럽 진영에서 내세우는 4세대 이동통신의 표준 기술로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 산하의 워크그룹(work group)에서 표준화를 진행하고 있다. LTE는 기존의 3세대 이동통신 시스템의 기술적 한계를 극복하고, 향후 10년 또는 그 이상까지 사용자의 요구를 만족시키기 위한 차세대 기술로서, 커버리지 확장 및 시스템 용량 개선, 데이터 전송률과 지연 감소, 그리고 비용을 절감하면서도 제공되는 서비스의 품질을 개선하는 모든 방안이 고려되며, 모바일 인터넷에 강한 것이 특징이다.LTE is a standard technology and advances in the standardization of 4G mobile naesewooneun camp in Europe after the GSM and WCDMA communications, 3GPP (3 rd Generation Partnership Project ) workgroup under (work group). LTE is a next-generation technology that overcomes the technical limitations of existing 3G mobile communication systems and meets the needs of users for the next 10 years or more.It will expand coverage, improve system capacity, reduce data rates and delays, and reduce costs. All measures to improve the quality of services provided while reducing costs are considered, and the mobile internet is strong.

이와 같은 특징으로, LTE는 대부분의 이동통신망 사업자에 의해 차세대 무선통신을 위한 핵심기술로 주목을 받고 있다. 특히, LTE에는 링크 적응(link adaptation), 다입력 다출력(multiple-input multiple-output) 등이 포함되어 있는 많은 기술들이 있는데, 그 중 스케줄러와 리소스 할당(resource allocation)은 매우 중요한 메커니즘으로 취급된다. 스케줄러 및 리소스 할당은 사용자들 간의 데이터 처리량, 패킷 지연, 지연 지터(delay jitter) 및 공정성(fairness)을 개선하기 위해서 설계 시에 필수적으로 고려되어야 할 사항이다.As such, LTE has been attracting attention as a core technology for the next generation wireless communication by most mobile communication network operators. In particular, LTE has many technologies that include link adaptation, multiple-input multiple-output, etc. Among them, the scheduler and resource allocation are considered very important mechanisms. . Scheduler and resource allocation are essential considerations in design to improve data throughput, packet delay, delay jitter, and fairness among users.

패킷 스케줄링은 현재의 프레임에서 어떤 패킷들이 전송될 수 있는지 선택 또는 결정하는 것으로서, MAC(Media Access Control) 계층의 다른 사용자들에게 QoS(Quality of Service)를 공급하는 데 중요한 메커니즘이다. 따라서 높은 데이터 율 및 높은 셀 데이터 전송률을 달성하고, 사용자들 사이의 확실한 공정성을 유지하기 위하여 스케줄러를 잘 설계해야 할 필요가 있다.Packet scheduling is the selection or determination of which packets can be transmitted in the current frame and is an important mechanism for providing Quality of Service (QoS) to other users of the Media Access Control (MAC) layer. Thus, there is a need for a well-designed scheduler to achieve high data rates and high cell data rates, and to maintain certain fairness among users.

스케줄러가 MAC 계층의 QoS를 제공하는 반면, PHY 계층의 리소스 할당은 PHY 계층의 성능을 보장한다. LTE 시스템에서 직교주파수분할다중접속(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식이 하향링크(downlink) 전송기술로 채택된다. 따라서, LTE에서 PHY 계층의 리소스는 리소스블록(RB: Resource Block)의 형태이며, 그 RB는 12개의 부반송파로 이루어지고, 180 kHz의 대역폭을 갖는다.While the scheduler provides QoS of the MAC layer, resource allocation of the PHY layer ensures the performance of the PHY layer. In LTE system, Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) is adopted as a downlink transmission technology. Accordingly, the resource of the PHY layer in LTE is in the form of a resource block (RB), which is composed of 12 subcarriers and has a bandwidth of 180 kHz.

스케줄러와 리소스 할당은 무선 통신분야에서 가장 열띤 연구 주제이다. 이를 반영하듯 많은 스케줄러들이 서로 다른 목적을 달성하기 위해 설계되고 있다. 그 가운데 라운드 로빈(round robin) 및 최대 C/I(Maximum Carrier-to-Interference Ratio) 스케줄링 알고리즘이 잘 알려진 바 있다. 라운드 로빈 스케줄링은 무선 채널 상태를 반영하지 않고 스케줄링 하는 대표적인 알고리즘으로 이용자들을 한 사람씩 스케줄링하여 이용자들간 최대의 공정성을 제공한다. 최대 C/I 스케줄링 알고리즘은 시간에 따라 변하는 무선 채널 상태를 반영하여 시스템 효율을 높이는 대표적인 알고리즘으로 최선의 무선채널 상태를 갖는 사용자에게 리소스를 할당한다. 이와 같은 방법으로 공정성이 절충하는 동안 시스템의 데이터 전송률은 최대가 된다. Scheduler and resource allocation are the hottest research topics in wireless communication. Reflecting this, many schedulers are designed to achieve different goals. Among them, round robin and maximum carrier-to-interference ratio (C / I) scheduling algorithms are well known. Round robin scheduling is a representative algorithm for scheduling without reflecting the wireless channel state, and provides maximum fairness among users by scheduling users one by one. The maximum C / I scheduling algorithm is a representative algorithm that improves system efficiency by reflecting a radio channel state that changes with time, and allocates resources to users having the best radio channel state. In this way, the system's data rate is maximized while fairness is compromised.

또한, 라운드 로빈 및 최대 C/I 스케줄링 알고리즘 이외에 데이터 전송률 즉 무선 채널 환경과 사용자 공정성 사이에서 보다 나은 절충안(tradeoff)을 보장하기 위하여, 소위 비례적인 공정 스케줄링(proportional fair scheduling)도 제안된 바 있는데, 이것은 CDMA IS-386 시스템에 채택된 이후 다른 시스템에도 널리 채용되고 있는 추세이다.In addition to round robin and maximum C / I scheduling algorithms, so-called proportional fair scheduling has also been proposed to ensure a better tradeoff between data rates, i.e., wireless channel environment and user fairness. This has been widely adopted in other systems since its adoption in CDMA IS-386 systems.

도 1은 종래 기술에 따른 LTE 하향링크를 위한 스케줄러를 갖는 eNodeB의 구조를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a structure of an eNodeB having a scheduler for LTE downlink according to the prior art.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 LTE 하향링크를 위한 스케줄러를 갖는 eNodeB(100)는 하향링크 트래픽을 분류하는 패킷 분류기(101), 패킷 분류기(101)에 의해 분류된 트래픽을 각각 저장하는 버퍼부(103) 및 버퍼부(103)에서 제공되는 트래픽을 복수의 사용자 장치(UE)(110)로 전송하도록 스케줄링하는 스케줄러(105)를 포함한다. 여기서, LTE 하향링크를 위한 스케줄러(105)는 하나의 eNodeB(100)에 속한 UE(110)의 수가 N(0 ≤ i < N), eNodeB(100)에서 지원하는 트래픽의 종류의 수가 M(0 ≤ j < M)개일 때를 나타낸다.As shown in FIG. 1, the eNodeB 100 having a scheduler for LTE downlink according to the prior art stores the traffic classified by the packet classifier 101 and the packet classifier 101 which classify downlink traffic, respectively. A buffer unit 103 and a scheduler 105 for scheduling to transmit the traffic provided from the buffer unit 103 to a plurality of user equipment (UE) (110). Here, the scheduler 105 for LTE downlink is N (0 ≤ i <N), the number of the types of traffic supported by the eNodeB 100, M (0) ≦ j <M).

구체적으로 살펴보면, eNodeB(100)에는 N개의 UE(110)와 M개의 트래픽 종류를 위한 논리적인 큐가 존재하고, 하향링크 트래픽은 패킷 분류기(101)에 의해 분류되어 해당 큐에 적재된다. 스케줄러(105)는 지원하는 스케줄링 정책을 기반으로 1 ms의 TTI(Transmission Time Interval)마다 패킷의 전송 우선순위를 결정한다. eNodeB(100)는 결정된 우선순위대로 패킷을 LTE 시스템의 물리계층 전송 단위인 물리리소스블록(PRB)에 할당하여 패킷 전송을 수행한다.Specifically, the eNodeB 100 has logical queues for N UEs 110 and M traffic types, and downlink traffic is classified by the packet classifier 101 and loaded in the corresponding queues. The scheduler 105 determines the transmission priority of the packet for each Transmission Time Interval (TTI) of 1 ms based on the supporting scheduling policy. The eNodeB 100 performs packet transmission by allocating the packet to a physical resource block (PRB), which is a physical layer transmission unit of the LTE system, according to the determined priority.

트래픽 종류에 따른 서비스 요구사항은 크게 지연, 패킷 손실률 및 대역폭의 세 가지로 분류할 수 있다. 인터넷 전화, 원격회의, 인터액티브 게임(interactive game)과 같이 상호 작용하는 RT 서비스(Real Time Service)는 효과적인 데이터 전송을 위해 엄격한 시간 조건을 요구한다. 전자메일, 파일 및 웹 문서 전송, 전자 상거래(e-commerce)와 같은 서비스는 신뢰적인 데이터 전송, 즉 데이터 손실이 없는 전송을 요구한다. RT 오디오/비디오와 같은 서비스는 어느 정도의 데이터 손실을 허용하지만, 파일 데이터 또는 재무 거래 데이터는 패킷 손실률에 제약을 받는다. 대역폭에 민감한 서비스는 일정량의 대역폭을 요구하는 반면, 전자메일, 파일전송 등과 같은 융통성 있는 서비스는 가용 대역폭을 적게 사용할 수 있다. 3GPP TS 23.203에서는 패킷을 지연, 데이터 전송률, 패킷 손실량에 따라 9 가지의 QCI(QoS Class Identifier)로 분류한다. eNodeB(100)는 코어 네트워크(혹은 EPC(Evolved Packet Core))에서 들어오는 패킷을 분류된 9 가지의 QCI에 따라 사용자의 트래픽 종류별로 구분된 논리 큐에 적재한다.Service requirements according to traffic types can be classified into three categories: delay, packet loss rate, and bandwidth. Interactive RT services, such as Internet telephony, teleconferencing and interactive games, require strict time requirements for effective data transfer. Services such as e-mail, file and web document transfer, and e-commerce require reliable data transfer, i.e., no data loss. Services such as RT audio / video allow some amount of data loss, but file data or financial transaction data are constrained by packet loss rates. Bandwidth-sensitive services require a certain amount of bandwidth, while flexible services such as e-mail and file transfer can use less available bandwidth. In 3GPP TS 23.203, packets are classified into nine QoS Class Identifiers (QCIs) according to delay, data rate, and packet loss. The eNodeB 100 loads packets coming from the core network (or Evolved Packet Core (EPC)) into logical queues classified according to traffic types of the user according to 9 classified QCIs.

LTE 하향링크를 위한 스케줄러(105)는 데이터 송신을 위해 무선 리소스를 1 ms의 빠른 주기로 할당하는 동적(dynamic) 스케줄링 방식을 기본으로 사용하고, VolP(Voice over Internet Protocol) 서비스의 효율적 지원을 위해 SPS(Semi-Persistent Scheduling) 모드를 제공한다. UE(110)가 주기적으로 피드백(feedback)한 채널상태정보는 스케줄링 결정시 반영되는 중요한 요소 중 하나이다. 하나의 PRB에는 UE(110)가 eNodeB(100)에게 채널상태를 보고하기 위해 사용하는 4개의 레퍼런스 심볼(reference symbol)이 삽입되어 있으며, UE(110)는 다수의 레퍼런스 심볼의 정보를 이용하여 주기적으로 eNodeB(100)에게 채널상태정보인 CQI(Chanel Quality Indicator)를 보고한다.The scheduler 105 for the LTE downlink uses a dynamic scheduling scheme that allocates radio resources at a fast cycle of 1 ms for data transmission, and uses SPS to efficiently support a Voice over Internet Protocol (VolP) service. (Semi-Persistent Scheduling) mode is provided. The channel state information periodically fed back by the UE 110 is one of important factors reflected in the scheduling decision. In one PRB, four reference symbols used by the UE 110 to report channel status to the eNodeB 100 are inserted. The UE 110 periodically uses information of a plurality of reference symbols. Report the channel quality information CQI (Chanel Quality Indicator) to the eNodeB (100).

스케줄러(105)는 UE(110)의 채널상태정보를 포함한 스케줄링 정책에 고려되는 요소들을 반영하여 패킷의 우선순위를 결정하고, 결정된 우선순위대로 HOL(Head-of-Line) 패킷을 PRB에 할당한다. PRB는 OFDMA 기반 LTE 시스템의 물리계층 전송 단위로써 하나의 슬롯 동안 12개의 부반송파로 구성된다. 각 슬롯은 6 또는 7개의 OFDM 심볼들로 이루어져 있으며, 각 심볼은 CP(Cyclic Prefix)를 포함하여 다중 경로 페이딩에 의해 발생하는 채널간 간섭을 완화한다. DC(Direct Current) 부반송파를 포함하여 전송되는 하향링크 부반송파의 총 개수 Nsc는 12 ·NRB + 1과 같으며, 여기서 NRB는 PRB의 개수를 의미한다. LTE 물리계층 표준에서는 NRB를 6개부터 100개까지 동적으로 구성할 수 있도록 정의하고 있어 하향링크 전송 대역폭은 1 MHz부터 20 MHz까지 적용 가능하다.The scheduler 105 determines the priority of the packet by reflecting the factors considered in the scheduling policy including the channel state information of the UE 110 and allocates a head-of-line (HOL) packet to the PRB according to the determined priority. . The PRB is a physical layer transmission unit of an OFDMA-based LTE system and consists of 12 subcarriers during one slot. Each slot consists of six or seven OFDM symbols, each of which includes a Cyclic Prefix (CP) to mitigate interchannel interference caused by multipath fading. The total number of downlink subcarriers, Nsc, including DC (direct current) subcarriers, Nsc is equal to 12 · N RB + 1, where N RB means the number of PRBs. The LTE physical layer standard defines N RBs to be dynamically configured from 6 to 100, so that downlink transmission bandwidth is applicable from 1 MHz to 20 MHz.

그런데, 종래의 LTE는 대부분 그 출생부터 오직 데이터 서비스만을 지원하도록 설계되어 있기 때문에 LTE 시스템은 패킷 교환만을 지원하는 평이한 IP 아키텍처로서 설계되어 있다. 이로 인해 LTE가 사업자들의 주 수입원인 회선교환(circuit switch) 방식을 통한 전형적인 음성 트래픽을 아직 지원할 수 없다는 데 그 문제점이 있다. However, since the conventional LTE is designed to support only data services since most of its birth, the LTE system is designed as a plain IP architecture that supports only packet switching. As a result, there is a problem that LTE is not yet able to support the typical voice traffic through the circuit switch (circuit switch) which is the main source of revenue for the operators.

또한, LTE 시스템에서 현재 스케줄링에 관한 대부분의 연구가 주로 데이터 트래픽에 초점을 두고 있는데, 그것은 음성 패킷이 시간 지연에 민감하고 어떤 지연의 경계를 넘으면 바로 폐기된다는 것과 데이터 패킷은 지연에 강하지만 데이터 전송률에 더 초점을 두고 있기 때문에 서로 다른 트래픽 특성으로 인해 이종/다중(heterogeneous/multi) 트래픽, 가령 서로 공존하는 음성 및 데이터의 맥락에서 적합하지 않다는 데에 기인한다. 바꿔 말해, LTE 시스템에서 이종/다종간의 트래픽 특성 때문에 새로운 스케줄링 메커니즘을 고안하는 데에 많은 어려움이 있다.In addition, most research on current scheduling in LTE systems is mainly focused on data traffic, which is that voice packets are sensitive to time delays and are discarded as soon as they cross the boundaries of any delay, and data packets are resistant to delays, but data rates The more focus is on the different traffic characteristics that make them unsuitable in the context of heterogeneous / multi traffic, such as voice and data. In other words, there are many difficulties in devising a new scheduling mechanism due to heterogeneous / multiple traffic characteristics in LTE systems.

더 나아가서, OFDM 시스템에서 스케줄링 특성은 WCDMA와 같은 전형적인 기술과 다르다는 점에 있다. OFDM은 전형적인 CDMA, WCDMA 혹은 HSPA와는 전적으로 다른 전송기술이다. OFDM 시스템에는 독특한 특성이 있다. 즉, OFDM에서 RB는 사용자들간에 배타적으로 할당된다. 이것은 하나의 RB가 한 사용자에게 일단 할당되면, 그럼 그것은 동시에 다른 사용자들에 의해 다시 사용되도록 허락되지 않는다는 것을 의미한다. 이러한 특징은 CDMA 기술과는 다른데, CDMA 기술에서 코드 형태로서의 리소스는 사용자들간에 동시다발적으로 공유될 수 있다. 따라서, 리소스 할당 관점에서, OFDM의 독특한 특성은 OFDM과 CDMA 시스템을 서로 다른 관심과 서로 다른 설계로 이끌게 된다. CDMA에서 리소스 할당을 위한 주요 목적은 CDMA가 자기 간섭 시스템이므로 간섭을 최소화하는 것인 반면, OFDM에서 리소스 할당은 이것을 고려할 필요가 없다. OFDM에서의 주요 목적은 효율성을 개선하기 위해 배타적으로 차지(혹은 점유)한 리소스를 어떻게 섬세하게 할당할 수 있느냐에 달려있다. 따라서, 이와 같은 리소스 할당 관점에서 보더라도 음성 및 데이터 패킷을 동시에 스케줄링하는 메커니즘을 쉽게 고안할 수 없는 문제점이 있다.Furthermore, scheduling characteristics in OFDM systems differ from typical techniques such as WCDMA. OFDM is a completely different transmission technology than typical CDMA, WCDMA or HSPA. OFDM systems have unique characteristics. That is, in OFDM, RBs are allocated exclusively between users. This means that once an RB is assigned to one user, then it is not allowed to be used again by other users at the same time. This feature is different from CDMA technology in which resources in code form can be shared simultaneously among users. Thus, in terms of resource allocation, the unique characteristics of OFDM lead to different interests and different designs for OFDM and CDMA systems. The main purpose for resource allocation in CDMA is to minimize interference since CDMA is a self-interference system, whereas resource allocation in OFDM does not need to take this into account. The main purpose in OFDM depends on how you can finely allocate exclusively occupied (or occupied) resources to improve efficiency. Therefore, even in view of such resource allocation, there is a problem in that a mechanism for scheduling voice and data packets simultaneously cannot be easily devised.

본 발명의 실시예는 음성 패킷의 지연 제약을 만족하고 지연 경계 위반에 의한 패킷 손실률을 가능한 최저로 유지하기 위하여 음성 트래픽을 먼저 스케줄링하고, 이후 시스템의 데이터 처리량을 최대화하기 위하여 데이터 스케줄링을 수행하도록 하는 이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치 및 그 송신 장치를 이용한 서비스 제공 방법을 제공하려는 데 그 목적이 있다.Embodiments of the present invention are directed to scheduling voice traffic first in order to satisfy delay constraints of voice packets and to keep packet loss rates due to delay boundary violations as low as possible, and then to perform data scheduling to maximize data throughput of the system. An object of the present invention is to provide a transmission apparatus for providing a voice and data service in a mobile communication system and a service providing method using the transmission apparatus.

본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치는 음성 서비스 이용자들을 위한 음성 패킷 및 상기 음성 서비스 이용자들의 이동 단말기에 대한 제1 채널상태정보(CSI)를 수신하여 상기 음성 패킷을 분석하고, NC개의 전체 리소스블록 중 Vmax 개의 리소스블록을 상기 음성 패킷을 위해 우선적으로 할당하며, 상기 Vmax 개의 리소스블록이 할당된 상기 음성 패킷의 길이를 점검하되, 상기 Vmax 개의 리소스블록은 상기 제1 채널상태정보 및 상기 음성 패킷의 분석 결과에 따라 결정된 우선순위에 따라 할당이 이루어지는 음성 스케줄링부; 데이터 서비스 이용자들을 위한 데이터 패킷 및 상기 데이터 서비스 이용자들의 이동 단말기에 대한 제2 채널상태정보를 수신하고, 상기 Vmax 개의 리소스블록을 분석하여 최대의 채널이득을 가진 이용자를 찾아 내어 상기 이용자에게 상기 NC개의 전체 리소스블록 중 Vmax 개의 리소스블록을 제외한 잔여 리소스블록을 상기 데이터 패킷을 위해 할당하며, 상기 잔여 리소스블록이 할당된 상기 데이터 패킷의 길이를 점검하되, 상기 잔여 리소스블록은 상기 제2 채널상태정보에 따라 할당이 이루어지는 데이터 스케줄링부; 상기 음성 패킷 및 상기 데이터 패킷에 대한 일련의 정보 비트 및 상기 제1 및 상기 제2 채널상태정보를 수신하고, 상기 제1 및 상기 제2 채널상태정보에 따라 서로 다른 방식으로 상기 일련의 정보 비트를 변조 및 인코딩하여 부호화 데이터를 출력하는 변조 및 코딩부; 및 상기 음성 스케줄링부, 상기 데이터 스케줄링부, 그리고 상기 변조 및 코딩부에 상기 제1 및 상기 제2 채널상태정보를 각각 제공하는 채널상태정보 제공부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for providing voice and data services in a mobile communication system according to an embodiment of the present invention receives a voice packet for voice service users and first channel state information (CSI) for the mobile terminal of the voice service users. Analyzes the voice packet, allocates Vmax resource blocks among the N C resource blocks preferentially for the voice packet, and checks the length of the voice packet to which the Vmax resource blocks are allocated, The resource block may include a voice scheduling unit configured to allocate the resource block according to a priority determined according to the analysis result of the first channel state information and the voice packet; The receiving a second channel state information for the mobile terminal of the data packet and the data service user for the data service users, and taking the analysis of the Vmax of the resource blocks to locate the user with the largest channel gain for the user N C Allocating remaining resource blocks except for Vmax resource blocks among the total resource blocks for the data packet, and checking the length of the data packet to which the remaining resource blocks are allocated, the remaining resource block is the second channel state information. A data scheduling unit in which an assignment is made according to the present invention; Receive a series of information bits for the voice packet and the data packet and the first and second channel state information, and receive the series of information bits in different ways according to the first and second channel state information. A modulation and coding unit for modulating and encoding and outputting encoded data; And a channel state information providing unit for providing the first and second channel state information to the voice scheduling unit, the data scheduling unit, and the modulation and coding unit, respectively.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치의 서비스 제공 방법은 음성 서비스 이용자들을 위한 음성 패킷 및 상기 음성 서비스 이용자들의 이동 단말기에 대한 제1 채널상태정보(CSI)를 수신하여 상기 음성 패킷을 분석하고, NC개의 전체 리소스블록 중 Vmax 개의 리소스블록을 상기 음성 패킷을 위해 우선적으로 할당하며, 상기 Vmax 개의 리소스블록이 할당된 상기 음성 패킷의 길이를 점검하되, 상기 Vmax 개의 리소스블록은 상기 제1 채널상태정보 및 상기 음성 패킷의 분석 결과에 따라 결정된 우선순위에 따라 할당이 이루어지는 음성 패킷 스케줄링 단계; 데이터 서비스 이용자들을 위한 데이터 패킷 및 상기 데이터 서비스 이용자들의 이동 단말기에 대한 제2 채널상태정보를 수신하고, 상기 Vmax 개의 리소스블록을 분석하여 최대의 채널이득을 가진 이용자를 찾아 내어 상기 이용자에게 상기 NC개의 전체 리소스블록 중 Vmax 개의 리소스블록을 제외한 잔여 리소스블록을 상기 데이터 패킷을 위해 할당하며, 상기 잔여 리소스블록이 할당된 상기 데이터 패킷의 길이를 점검하되, 상기 잔여 리소스블록은 상기 제2 채널상태정보에 따라 할당이 이루어지는 데이터 패킷 스케줄링 단계; 및 상기 음성 패킷 및 상기 데이터 패킷에 대한 일련의 정보 비트 및 상기 제1 및 상기 제2 채널상태정보를 수신하고, 상기 제1 및 상기 제2 채널상태정보에 따라 서로 다른 방식으로 상기 일련의 정보 비트를 변조 및 인코딩하여 부호화 데이터를 생성하는 변조 및 인코딩 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a service providing method of a transmitting apparatus for providing voice and data services in a mobile communication system according to an embodiment of the present invention is a voice packet for voice service users and a first channel state for the mobile terminal of the voice service users. Receives the information (CSI), analyzes the voice packet, allocates Vmax resource blocks among the N C resource blocks preferentially for the voice packet, and determines the length of the voice packet to which the Vmax resource blocks are allocated. Checking, wherein the Vmax resource blocks are allocated according to a priority determined according to the analysis result of the first channel state information and the voice packet; The receiving a second channel state information for the mobile terminal of the data packet and the data service user for the data service users, and taking the analysis of the Vmax of the resource blocks to locate the user with the largest channel gain for the user N C Allocating remaining resource blocks except for Vmax resource blocks among the total resource blocks for the data packet, and checking the length of the data packet to which the remaining resource blocks are allocated, the remaining resource block is the second channel state information. A data packet scheduling step of allocating data according to the allocation; And receiving a series of information bits for the voice packet and the data packet and the first and second channel state information and in a different manner according to the first and second channel state information. And modulating and encoding to generate encoded data.

본 발명의 실시예에 따르면, 음성 및 데이터 트래픽 스케줄링시 음성 QoS에 더 높은 우선순위가 보장되도록 스케줄링을 수행함으로써 음성 및 데이터 트래픽 사이의 서로 다른 QoS 요건과 트래픽 특성을 고려하는 스케줄링 스킴(scheme)을 제공할 수 있을 것이다.According to an embodiment of the present invention, a scheduling scheme that takes into account different QoS requirements and traffic characteristics between voice and data traffic by performing scheduling to ensure higher priority for voice QoS when scheduling voice and data traffic. Will be able to provide

이로 인해, 음성 및 데이터 서비스 이용자들 중 서비스 품질에 민감한 음성 서비스 이용자들에게 먼저 서비스를 제공할 수 있게 됨으로써 서비스 향상이 기대된다.As a result, it is possible to provide a service to voice service users who are sensitive to service quality among voice and data service users, thereby improving service.

또한, 본 발명의 실시예는 패킷 길이뿐만 아니라, PHY 계층의 리소스를 고려한다. 그 주요한 기여사항은 다음과 같다.In addition, the embodiment of the present invention considers not only the packet length but also the resources of the PHY layer. The main contributions are:

첫째, 고정 길이 및 지연에의 민감도와 같은 음성 패킷의 특성을 고려함으로써 VolP 트래픽의 패킷 손실률을 가능한 적게 유지하고, 데이터 패킷의 데이터 전송률을 최대화할 수 있다.First, by considering the characteristics of voice packets such as fixed length and sensitivity to delay, it is possible to keep the packet loss rate of VolP traffic as small as possible and maximize the data rate of the data packet.

둘째, 본 발명의 실시예에 따른 스킴의 일부는 LTE 시스템을 위한 대부분의 현존 스케줄링 알고리즘으로 매우 적합할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 스킴은 다른 스케줄링 알고리즘들의 개선 및 보완이 될 것이다.Second, some of the schemes according to embodiments of the present invention may be well suited to most existing scheduling algorithms for LTE systems. That is, the scheme according to the embodiment of the present invention will be an improvement and complement of other scheduling algorithms.

셋째, 패킷 길이가 리소스에 부여될 수 있는 잠재적 영향(impact)을 고려함으로써 본 발명의 실시예는 음성 및 데이터 패킷 모두를 위해 패킷 손실률을 감소시키고, 또한 RB 리소스를 효율적으로 활용할 수 있을 것이다.Third, by considering the potential impact that packet length can be placed on a resource, embodiments of the present invention may reduce the packet loss rate for both voice and data packets, and may also utilize RB resources efficiently.

넷째, 본 발명의 실시예에 따르면, 음성과 데이터 트래픽 사이에 할당된 리소스의 절충안을 제공할 수 있도록 조정 가능한 파라미터 Vmax를 제공한다. 운영자들은 이 파라미터를 통해 음성 및 데이터를 위한 성능을 조절할 수 있을 것이다.Fourth, according to an embodiment of the present invention, an adjustable parameter Vmax is provided to provide a compromise of the allocated resource between voice and data traffic. Operators will be able to adjust the performance for voice and data through this parameter.

도 1은 종래기술에 따른 LTE 하향링크를 위한 스케줄러를 갖는 eNodeB의 구조를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치의 구조를 나타내는 도면,
도 3은 도 2의 음성 스케줄링부의 구조를 나타내는 도면,
도 4은 도 3의 제1 보상부를 나타내는 도면,
도 5는 도 2의 데이터 스케줄링부의 구조를 나타내는 도면,
도 6은 도 3의 음성 스케줄링부의 동작 과정을 나타내는 도면,
도 7은 도 5의 데이터 스케줄링부의 동작 과정을 나타내는 도면이다.
1 is a diagram illustrating a structure of an eNodeB having a scheduler for LTE downlink according to the prior art;
2 is a diagram showing the structure of a transmitting device for providing a voice and data service according to an embodiment of the present invention;
3 is a diagram illustrating a structure of a voice scheduling unit of FIG. 2;
4 is a diagram illustrating a first compensator of FIG. 3;
5 is a diagram illustrating a structure of a data scheduling unit of FIG. 2;
6 is a view illustrating an operation process of the voice scheduling unit of FIG. 3;
7 is a diagram illustrating an operation process of the data scheduling unit of FIG. 5.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the component of this invention, terms, such as 1st, 2nd, A, B, (a), (b), can be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms. If a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but between components It will be understood that may be "connected", "coupled" or "connected".

본 발명의 실시예의 초점은 하향링크의 전송이다. 시스템에 Nv + Nd 만큼의 음성 및 데이터 이용자가 있다고 가정한다. 여기서, 첫째의 Nv 이용자들은 음성 트래픽을 가지며, 남은 Nd 이용자들은 데이터 트래픽을 갖는다. 각각의 음성 패킷은 엄중한 지연 경계를 갖는다. 즉, 음성 패킷은 지연 경계를 초과하면 버퍼로부터 처분된다. 데이터 패킷은 아무런 지연 제약이 없는 것으로 가정한다. 음성 패킷들은 동일한 길이를 갖는 반면 데이터 패킷들은 비트들이 서로 다른 길이를 갖는 것으로 가정한다. 일반적인 경우와 마찬가지로, 시스템에서 각 이용자는 액티브 세션을 단 하나만 갖는 것으로 가정한다. 또한, Nc 만큼의 리소스블록(RB)이 시스템에 있는 것으로 가정한다.The focus of the embodiment of the present invention is on downlink transmission. Assume that there are Nv + Nd voice and data consumers in the system. Here, the first Nv users have voice traffic, and the remaining Nd users have data traffic. Each voice packet has a severe delay boundary. In other words, the voice packet is discarded from the buffer when the delay boundary is exceeded. It is assumed that the data packet has no delay constraint. It is assumed that voice packets have the same length while data packets have different lengths of bits. As in the general case, it is assumed that each user in the system has only one active session. In addition, it is assumed that as many resource blocks (RB) as Nc in the system.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치의 구조를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 음성 스케줄링부의 구조를 나타내는 도면이며, 도 4는 도 3의 제1 보상부를 나타내는 도면이다. 또한, 도 5는 도 2의 데이터 스케줄링부의 구조를 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of a transmitter for providing a voice and data service according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a voice scheduling unit of FIG. 2, and FIG. 4 is a first diagram of FIG. 3. It is a figure which shows a compensation part. 5 is a diagram illustrating a structure of the data scheduling unit of FIG. 2.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 LTE에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치는, 예컨대 eNodeB에 구비될 수 있는 것으로서 적어도 스케줄링 및 리소스블록 할당부(210)를 포함한다. 더 나아가서, 송신 장치는 버퍼부(200), 전송데이터 처리부(220) 및 송신 안테나(230)를 포함한다. As shown in Figures 2 to 5, the transmission apparatus for providing voice and data services in LTE according to an embodiment of the present invention, as may be provided in the eNodeB, for example, at least scheduling and resource block allocation unit 210 ). In addition, the transmitting apparatus includes a buffer unit 200, a transmission data processing unit 220, and a transmission antenna 230 .

여기서, 버퍼부(200)는 제1 버퍼부(201) 및 제2 버퍼부(203)를 포함한다. 제1 버퍼부(201)는 복수의 버퍼들로 이루어지며 Nv의 음성 서비스 이용자들로부터 제공된 정보를 특정 시간 동안 임시 저장한다. 제2 버퍼부(203) 또한 복수의 버퍼들을 포함하며, 복수의 버퍼 각각에는 Nd의 데이터 서비스 이용자들, 예컨대 데이터 정보 서비스 제공업체들로부터 제공된 정보가 임시 저장된다.Here, the buffer unit 200 includes a first buffer unit 201 and a second buffer unit 203. The first buffer unit 201 is composed of a plurality of buffers and temporarily stores information provided from voice service users of Nv for a specific time. The second buffer unit 203 also includes a plurality of buffers, each of which temporarily stores information provided from Nd's data service users, such as data information service providers.

제1 버퍼부(201)에 저장되는 음성 패킷의 일련 정보들은 엄중한 지연 경계를 갖는다. 다시 말해, 제1 버퍼부(201)는 메모리에 저장된 음성 패킷의 정보를 일정 시간 동안 유지할 수 있지만, 지연 시간을 초과하면 초과됨과 동시에 제1 버퍼부(201)는 음성 패킷을 처분한다. 즉 저장된 음성 정보를 출력시킨다. 이때, 제1 버퍼부(201)에 저장되는 음성 패킷 정보들은 서로 동일한 길이를 갖는다. 반면, 제2 버퍼부(203)에 저장되어 있는 데이터 패킷의 정보는 음성 패킷에 비하여 지연에 대해 그다지 민감하지 않으므로 특별한 지연 제약을 받지 않는다. 데이터 패킷 각각은 또한 음성 패킷과 달리 정보 비트들이 서로 다른 길이를 갖는다.The serial information of the voice packet stored in the first buffer unit 201 has a severe delay boundary. In other words, the first buffer unit 201 may maintain the information of the voice packet stored in the memory for a predetermined time, but if the delay time is exceeded, the first buffer unit 201 discards the voice packet. That is, the stored voice information is output. At this time, the voice packet information stored in the first buffer unit 201 has the same length. On the other hand, since the information of the data packet stored in the second buffer unit 203 is not very sensitive to the delay compared to the voice packet, it does not receive a special delay constraint. Each data packet also has different lengths of information bits, unlike voice packets.

가령, 이동통신 단말기 등의 수신 장치를 소지하고 있는 다수의 사용자들은 송신 장치로부터 제공된 음성 정보를 수신하여 통화를 하는데, 통화가 끊어지거나 통화 품질이 저하되는 경우 매우 민감하게 반응할 수 있다. 반면, 데이터 서비스를 이용하는 다수의 사용자들은 음성 서비스에 비하여 약간의 지연이 발생하더라도 민감하게 반응하지 않는 경향이 있다. 이는 다시 말하면 사용자들이 데이터 패킷의 지연이 발생하더라도 시각적으로(visually) 이를 제대로 인지하지 못한다는 것을 의미할 수 있지만, 대부분의 사용자들은 그러한 지연이 전송 선로 또는 자신의 수신 장치의 성능에서 기인하는 것이라 판단하여 당연하게 받아들이는 경향을 보일 수도 있다.For example, a plurality of users who have a receiving device such as a mobile communication terminal receive voice information provided from a transmitting device and make a call, and may react very sensitively when the call is disconnected or the call quality is degraded. On the other hand, many users who use data services tend not to react sensitively even if some delay occurs. In other words, this may mean that users do not visually perceive the delay of data packets, but most users believe that the delay is due to the performance of the transmission line or their receiving device. You may tend to take it for granted.

이러한 점을 고려해 볼 때, 본 발명의 실시예에서의 제1 버퍼부(201)는 최고의 QoS를 결정하기 위하여 다수의 음성 서비스 이용자들로부터 제공된 동일 길이의 음성 패킷 정보를 메모리에 얼마나 오랫동안 저장해야 하는지가 중요하게 된다.In view of this, how long the first buffer unit 201 in the embodiment of the present invention should store the same length voice packet information provided from a plurality of voice service users in memory in order to determine the best QoS. Becomes important.

스케줄링 및 리소스블록 할당부(210)는 음성 패킷을 스케줄링하여 리소스블록을 할당하는 음성 스케줄링부(211), 데이터 패킷을 스케줄링하여 리소스블록을 할당하는 데이터 스케줄링부(213), 음성 및 데이터 패킷의 정보 비트를 변조하고 코딩하는 변조 및 코딩부(215), 그리고 예컨대 이동통신 단말기 등의 수신 장치의 채널상태정보(CSI)를 수신하여 음성 스케줄링부(211), 데이터 스케줄링부(213) 및 변조 및 코딩부(215)에 각각 제공하는 채널상태정보 제공부(217)를 포함한다.The scheduling and resource block allocator 210 may include a voice scheduling unit 211 for scheduling a voice packet to allocate a resource block, a data scheduling unit 213 for allocating a resource block by scheduling a data packet, and information on voice and data packets. A modulation and coding unit 215 for modulating and coding bits, and for example, channel state information (CSI) of a receiving apparatus such as a mobile communication terminal to receive a voice scheduling unit 211, a data scheduling unit 213, and modulation and coding And a channel state information providing unit 217 respectively provided to the unit 215.

여기서, 스케줄링 및 리소스블록 할당부(210)는 음성 패킷 전송시 발생하는 시간 지연을 줄이기 위하여 시스템 내에서 할당 가능한 NC개의 전체 리소스블록 중 Vmax 개의 리소스블록을 음성 패킷을 위해 우선적으로 할당하고, NC개의 전체 리소스블록 중 Vmax 개의 리소스블록을 제외한 잔여 리소스블록을 데이터 패킷을 위해 할당한다. 이때, Nc 및 Vmax는 설계자에 의해 자유롭게 조정될 수 있다.Herein, the scheduling and resource block allocator 210 preferentially allocates Vmax resource blocks among all N C resource blocks that can be allocated in the system for voice packets in order to reduce a time delay occurring during voice packet transmission. The remaining resource blocks other than the Vmax resource blocks among the C total resource blocks are allocated for the data packet. At this time, Nc and Vmax can be freely adjusted by the designer.

본 발명의 실시예에 따른 스케줄링 및 리소스블록 할당부(210)는 음성 및 데이터 패킷 각각의 QoS 요건을 만족하는 한, 두 개의 패킷을 모두 스케줄링 하도록 설계된다. 이때 다음의 두 가지 점을 신중히 고려하여 설계된다.The scheduling and resource block allocation unit 210 according to an embodiment of the present invention is designed to schedule both packets as long as the QoS requirements of the voice and data packets are satisfied. At this time, the following two points are carefully considered.

첫째는 음성 및 데이터 패킷이 서로 다른 특성을 갖는다는 것이다. 다시 말해, VolP 패킷들은 길이가 고정된 반면, 데이터 패킷들은 크기가 가변된다. 게다가, 음성 패킷들은 시간 지연에 훨씬 더 민감한데, 그것은 어떤 지연 경계를 한번 초과하면 음성 패킷들이 바로 버려짐을 의미하는 것이다. 그렇지만, 데이터 패킷들은 대개 지연에 관용적이다. 더 나아가서, 음성 및 데이터 패킷들의 QoS 요건들은 서로 다르다. 즉, 패킷 지연 및 지연 지터는 음성 트랙픽을 위해 두 개의 주요한 QoS 지수인 반면, 데이터 트래픽은 데이터 전송률에 더 초점을 두고 있다.The first is that voice and data packets have different characteristics. In other words, VolP packets are fixed in length while data packets are variable in size. In addition, voice packets are much more sensitive to time delay, which means that once a delay boundary is exceeded, voice packets are immediately discarded. However, data packets are usually tolerant of delay. Furthermore, the QoS requirements of voice and data packets are different. That is, packet delay and delay jitter are two major QoS indices for voice traffic, while data traffic is more focused on data rate.

둘째는 패킷 길이의 잠재적인 영향(impact)에 관한 것이다. LTE에서 리소스블록은 패킷을 전송(혹은 반송)하는 데 사용된다. 패킷들은 서로 다른 길이를 가지며, 리소스블록은 사용자들 사이에 배타적으로 할당되므로 리소스블록의 수는 서로 다른 패킷을 위해 서로 다를 수 있다. 이것은 나아가 용량, 즉 서로 다른 패킷들을 위한 전송률이 서로 다르다는 사실에 관계된다.The second is about the potential impact of packet length. In LTE, resource blocks are used to transmit (or carry) packets. Since packets have different lengths and resource blocks are allocated exclusively among users, the number of resource blocks can be different for different packets. This further relates to the fact that the capacity, i.e., the rate for different packets, is different.

바디(body) 즉 패킷을 전송할 때, 특정 패킷에 할당된 리소스블록이 그에 상응(혹은 대응)하는 패킷을 전송할 수 있도록 충분한 “용량”을 가져야 한다는 것은 의심의 여지가 없다. 다른 한편, 할당된 리소스블록의 전송 용량은 패킷 길이를 너무 많이 초과하여서도 안 된다. 그렇지 않으면, 이것은 분명히 낭비를 초래하게 될 것이다.When transmitting a body, i.e., a packet, there is no doubt that the resource block assigned to a particular packet must have sufficient "capacity" to transmit the corresponding (or corresponding) packet. On the other hand, the transmission capacity of the allocated resource block must not exceed the packet length too much. Otherwise, this will certainly be a waste.

더 명확한 방법을 제시하면, 리소스블록을 용기라고 가정하자. 그것의 역할은 어떤 양의 물을 담는 것이다. 패킷이 일정량의 물이라고 가정하자. 그러므로, 서로 다른 패킷들은 서로 다른 양의 물에 상응하게 된다. 그러면 다음의 두 가지 점들이 명백해진다.To give a clearer way, assume that resource blocks are containers. Its role is to contain a certain amount of water. Suppose a packet is a certain amount of water. Therefore, different packets will correspond to different amounts of water. Then two things become clear.

패킷들을 성공적으로 전송하기 위해, 물의 부피(volume)가 용기의 부피를 초과해서는 안 된다. 즉 패킷의 길이는 할당된 리소스블록의 용량에 못 미치거나 동일해야 한다.In order to successfully send packets, the volume of water must not exceed the volume of the container. That is, the length of the packet must be less than or equal to the capacity of the allocated resource block.

다른 한편, 용기는 물을 효율적으로 활용할 만큼 많이 담을 수 있어야 한다. 이것은 패킷의 길이와 패킷이 할당된 리소스블록들의 용량 사이에 차이가 가능한 작게 유지되어야 한다는 것을 의미한다.On the other hand, the container should be able to hold as much water as possible for efficient use. This means that the difference between the length of the packet and the capacity of the resource blocks to which the packet is allocated should be kept as small as possible.

이러한 두 가지 점을 감안할 때, 할당된 리소스 블록의 용량을 패킷의 길이가 초과하는 경우에는 패킷의 전송 실패를 초래하게 되고, 또한 패킷의 길이와 그 패킷이 할당된 리소스블록들의 용량 차이가 큰 경우에는 리소스블록의 활용 효율 즉 효율적인 리소스 할당을 저하시키게 된다는 것을 알게 된다.Considering these two points, if the length of the packet exceeds the capacity of the allocated resource block, it causes a packet transmission failure, and if the length difference between the packet length and the capacity of the resource blocks to which the packet is allocated is large. It will be appreciated that the efficiency of resource blocks, i.e., the efficient resource allocation is reduced.

음성 스케줄링부(211)는 음성 패킷들의 스케줄링을 수행하며 많은 수의 후보 음성 패킷들 중에서 각 타임 슬롯에서 어떤 패킷이 전송되어야 하는지를 선택하고 결정한다. 좀더 구체적으로 말해, 음성 스케줄링부(211)는 음성 서비스 이용자들을 위한 음성 패킷 및 음성 서비스 이용자들의 이동통신 단말기에 대한 제1 채널상태정보(CSI)를 수신하여, 수신한 음성 패킷을 분석하고 NC개의 전체 리소스블록 중 Vmax 개의 리소스블록을 음성 패킷을 위해 우선적으로 할당하며, Vmax 개의 리소스블록이 할당된 음성 패킷의 길이를 점검한다. 이때, Vmax 개의 리소스블록은 리소스블록 할당시 제1 채널상태정보 및 음성 패킷의 분석 결과에 따라 결정된 우선순위에 의해 할당이 이루어진다.The voice scheduling unit 211 performs scheduling of voice packets and selects and determines which packet should be transmitted in each time slot among a large number of candidate voice packets. More specifically, the voice scheduling unit 211 receives a voice packet for voice service users and first channel state information (CSI) of a mobile communication terminal of voice service users, analyzes the received voice packet, and N C. The Vmax resource blocks are allocated among the total resource blocks first for the voice packet, and the length of the voice packet to which the Vmax resource blocks are allocated is checked. In this case, the Vmax resource blocks are allocated according to the priority determined according to the analysis result of the first channel state information and the voice packet when allocating the resource blocks.

이를 위하여, 음성 스케줄러(211)는 도 3에 도시된 바와 같이, 초기 RB 할당부(300) 및 제1 보상부(310)를 포함한다. 초기 RB 할당부(300)는 음성 패킷의 우선순위에 기반하여 RB를 할당하며, 제1 보상부(310)는 패킷 길이의 영향을 고려한다. 그 결과, 음성 패킷의 지연 제약조건을 만족하고 동시에 지연 경계의 침범에 의한 패킷 손실률을 가능한 한 최저로 유지하게 된다.To this end, the voice scheduler 211 includes an initial RB allocator 300 and a first compensator 310 as shown in FIG. 3. The initial RB allocator 300 allocates the RB based on the priority of the voice packet, and the first compensator 310 considers the influence of the packet length. As a result, it satisfies the delay constraint of the voice packet and at the same time keeps the packet loss rate due to the violation of the delay boundary as low as possible.

초기 RB 할당부(300)에서의 음성 트래픽과 관련해 폭 넓게 채택된 음성 트래픽 모델은 ITU P. 59 권고사항에 구체화되어 있다. 그 모델에 따라, 음성은 두 단계, 즉 발성(talk spurt) 및 무성(silence) 단계로 이루어진다. 하나의 단계는 다른 것과 번갈아 나타난다. 무성 단계에서, 아무 음성 패킷도 발생되지 않는다. 음성 패킷들은 발성 단계에서 발생하며, 나아가 음성 패킷은 두 가지 형태, 즉 공통 음성 패킷(common voice packet)과 음성활성검출(VAD: Voice Activity Detection) 패킷으로 구분된다. 공통음성 패킷은 말의 거의 모든 정보를 내포하며, 반면에 VAD 패킷은 거의 정보를 갖지 않는다.The widely adopted voice traffic model with respect to voice traffic in the initial RB allocator 300 is specified in the ITU P. 59 Recommendation. According to the model, speech consists of two stages: talk spurt and silence. One step alternates with the other. In the unvoiced phase, no voice packet is generated. Voice packets occur in the speech stage. Furthermore, voice packets are divided into two types, a common voice packet and a voice activity detection packet. Common voice packets contain almost all of the information in speech, whereas VAD packets contain little information.

위에 기술된 음성 모델에 근거하여, 본 발명의 실시예에 따른 음성 스케줄링부(211)는 공통음성 패킷이 거의 모든 정보를 포함하고 있으므로 그것을 먼저 스케줄링 하고, 거의 정보를 포함하지 않는 VAD 패킷보다 훨씬 더 높은 우선 순위를 갖게 된다.Based on the speech model described above, the speech scheduling section 211 according to the embodiment of the present invention schedules the first speech since the common speech packet includes almost all information, and is much more than the VAD packet containing almost no information. It has a high priority.

초기 RB 할당부(300)는 제1 버퍼부(201)에서 제공되는 음성 서비스 이용자들로부터의 음성 패킷에 대한 리소스블록(RB)을 할당한다. 여기서, 리소스블록은 패킷을 전송하기 위하여 하나의 채널에서 특정 시간 구간에 점해지는 크기의 블록을 단위로서 할당하는 것을 의미하는데, 서로 다른 패킷들은 서로 다른 길이를 가질 수 있다. 따라서 리소스블록은 사용자들 사이에 배타적으로 할당되고, 리소스블록의 개수는 패킷에 따라 달라질 수 있으며, 용량 즉 패킷들에 대한 전송률은 서로 달라질 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 초기 RB 할당부(300)는 리소스블록의 할당시 음성 패킷을 분석하고 우선순위에 기반하여 리소스블록을 할당한다.The initial RB allocator 300 allocates a resource block (RB) for voice packets from voice service users provided by the first buffer unit 201. In this case, the resource block means to allocate a block of a size that is occupied in a specific time interval in one channel to transmit the packet as a unit, different packets may have different lengths. Therefore, resource blocks are allocated exclusively among users, the number of resource blocks may vary according to packets, and the capacity, that is, the transmission rates for packets, may vary. The initial RB allocator 300 according to an embodiment of the present invention analyzes a voice packet when allocating a resource block and allocates the resource block based on the priority.

가령, 제1 버퍼부(201)에서 제공되는 각각의 음성 패킷을 i라 하고, 그 때의 리소스블록을 j라 할 때 초기 RB 할당부(300)는 우선순위 Pij를 부여하게 되는데, 이는 <수학식 1>과 같이 나타낼 수 있다.For example, when each voice packet provided from the first buffer unit 201 is called i, and the resource block at that time is j, the initial RB allocator 300 gives priority P ij , which is < It can be expressed as Equation 1>.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, rij 는 리소스블록 j에 대한 이용자 i의 데이터 율이다.Where r ij Is the data rate of user i for resource block j.

<수학식 1>에서 각 파라미터에 대하여 간략하게 살펴보면 다음과 같다.The brief description of each parameter in Equation 1 is as follows.

Ptype은 음성 패킷의 우선순위이다. Ptype = β는 공통음성 패킷을 나타내고, Ptype = 1은 VAD 패킷을 나타낸다.P type is the priority of the voice packet. P type = β indicates a common voice packet, and P type = 1 indicates a VAD packet.

Vi(t)는 이용자의 지연 경계 위반으로 인해 최대 시간 t에서 떨어지는 패킷들의 수를 나타낸다.V i (t) represents the number of packets dropped at the maximum time t due to the user's delay boundary violation.

Wi는 i번째 이용자의 HOL(Head-of-Line) 패킷이 만료되는 시간을 나타낸다. Wi가 작으면 작을수록 패킷을 전송하는 데 더 긴급해진다.W i represents the time when the HOL (Head-of-Line) packet of the i-th user expires. The smaller W i , the more urgent it is to send a packet.

<수학식 1>에 근거하여, 초기 RB 할당부(300)에서 초기 RB 할당을 우선순위에 기반하여 부여하는 과정을 설명하면 다음과 같다.Based on Equation 1, a process of assigning the initial RB allocation based on the priority in the initial RB allocation unit 300 will be described as follows.

1 단계: 각각의 리소스블록 j에 대하여

Figure pat00002
의 식에 따라 내림차순으로 정렬한다. 여기서, hij는 리소스블록 j에 대한 이용자 i의 채널 이득을 나타낸다.Step 1: For each resource block j
Figure pat00002
Sort in descending order according to the equation. Where h ij represents the channel gain of user i for resource block j.

2 단계: Vmax 리소스블록들을 선택한다. 그 집합은 Sv로 나타낸다. 여기서, Sv는 음성 트랙픽을 위한 집합이다.Step 2: Select the V max resource blocks. The set is represented by S v . Where S v is a set for speech traffic.

파라미터 Vmax는 음성 트래픽에 할당될 수 있는 리소스블록의 최대 수를 나타낸다. 이 파라미터는 음성과 데이터 이용자들 사이에 절충안으로 제공된다. 데이터 트래픽을 위해서 적어도 Nc - Vmax 개의 리소스블록들이 남겨진다.The parameter V max indicates the maximum number of resource blocks that can be allocated to voice traffic. This parameter provides a compromise between voice and data users. At least Nc-V max resource blocks are left for data traffic.

3 단계: RBj ∈ Sv를 만족하면, 최고의 우선순위

Figure pat00003
을 갖는 이용자를 선택한다. 그런 다음 i번째 음성 사용자에게 j 번째 RB를 할당한다.Step 3: If RB j ∈ S v , then the highest priority
Figure pat00003
Select a user who has Then assign the j th RB to the i th voice user.

또한, 제1 보상부(310)는 음성 패킷 길이가 스케줄링에 주는 충격을 보상한다. 이를 해결하기 위한 일환으로서, 제1 보상부(310)는 도 4에 도시된 바와 같이, 패킷 검사부(400), 패킷 승인부(410), 리소스 해제부(420), 리소스 재할당부(430), 잉여 리소스 해제부(440) 및 잉여 리소스 재할당부(450)를 포함한다.In addition, the first compensator 310 compensates for the impact that the voice packet length has on the scheduling. As part of solving the problem, as illustrated in FIG. 4, the first compensation unit 310 may include a packet inspecting unit 400, a packet acknowledging unit 410, a resource releasing unit 420, a resource reassigning unit 430, and the like. The surplus resource release unit 440 and the surplus resource reallocation unit 450 are included.

패킷 검사부(400)는 초기 RB 할당부(300)에서 음성 패킷에 할당한 리소스의용량이 패킷의 길이 이상인지를 검사한다. 즉, 패킷 검사부(400)는 수신한 패킷 중 적어도 하나를 선택하며, 선택된 패킷에 할당된 리소스의 용량 또는 리소스블록의 용량이 선택된 패킷의 길이 이상인지를 검사한다. 이때, 패킷 검사부(400)는 임의의 리소스가 할당된 패킷들에 대하여 인덱스(index)를 1로 설정하는 것이 바람직하다.The packet inspecting unit 400 checks whether the capacity of the resource allocated to the voice packet by the initial RB allocating unit 300 is greater than or equal to the length of the packet. That is, the packet inspecting unit 400 selects at least one of the received packets and checks whether the capacity of the resource allocated to the selected packet or the capacity of the resource block is greater than or equal to the length of the selected packet. In this case, the packet inspecting unit 400 may set an index to 1 for packets to which an arbitrary resource is allocated.

패킷 승인부(410)는 선택된 패킷에 할당된 리소스의 용량이 선택된 패킷의 길이 이상이고, 또 선택된 패킷에 할당된 리소스의 용량과 선택된 패킷의 길이의 차가 소정값 이내인 경우에 선택된 패킷에 대한 현재의 리소스 할당결과를 승인한다. 그리고, 선택된 패킷에 대한 현재의 리소스 할당결과가 승인되면 패킷 검사부(400)는 인덱스를 1만큼 증가시키는 것이 바람직하다.The packet acknowledgment unit 410 determines that the current packet is selected for the selected packet when the capacity of the resource allocated to the selected packet is greater than or equal to the length of the selected packet and the difference between the capacity of the resource allocated to the selected packet and the length of the selected packet is within a predetermined value. Approve the resource allocation result of. When the current resource allocation result for the selected packet is approved, the packet inspecting unit 400 preferably increases the index by one.

이때, 증가된 인덱스의 수가 전송되기 위해 남아있는 후보 패킷의 수 이하이면, 패킷 검사부(400)는 후보 패킷 중의 적어도 하나를 선택하고 선택된 후보 패킷에 할당된 리소스의 용량이 선택된 후보 패킷의 길이 이상인지를 다시 검사하는 것이 바람직하다.At this time, if the number of increased indexes is less than or equal to the number of candidate packets remaining to be transmitted, the packet inspecting unit 400 selects at least one of the candidate packets and checks whether the capacity of the resource allocated to the selected candidate packet is greater than or equal to the length of the selected candidate packet. It is preferable to check again.

만일, 선택된 패킷의 길이가 선택된 패킷에 할당된 리소스의 용량을 초과하는 경우, 리소스 해제부(420)는 패킷 검사부(400)에서 제공한 선택된 패킷에 할당된 리소스 또는 리소스블록을 해제한다.If the length of the selected packet exceeds the capacity of the resource allocated to the selected packet, the resource release unit 420 releases the resource or resource block allocated to the selected packet provided by the packet inspecting unit 400.

이때, 리소스 재할당부(430)는 리소스 해제부(420)에 의해 해제된 리소스를 다른 패킷들 사이에 재할당하고, 패킷들을 패킷 검사부(400)에 제공한다.At this time, the resource reassignment unit 430 reallocates the resources released by the resource release unit 420 among other packets, and provides the packets to the packet inspection unit 400.

또한, 잉여 리소스 해제부(440)는 선택된 패킷에 할당된 리소스의 용량과 선택된 패킷의 길이의 차가 소정 값보다 큰 경우, 선택된 패킷에 할당된 리소스 중 잉여 리소스를 해제한다. In addition, when the difference between the capacity of the resource allocated to the selected packet and the length of the selected packet is greater than a predetermined value, the surplus resource release unit 440 releases the surplus resource among the resources allocated to the selected packet.

이때, 잉여 리소스 재할당부(450)는 잉여 리소스 해제부(440)에 의해 해제된 리소스를 전송하기 위해 남아있는 다른 후보 패킷들 사이에 재할당한다. 그리고 해당 패킷들을 패킷 승인부(410)에 제공한다.At this time, the surplus resource reassignment unit 450 reallocates among other candidate packets remaining to transmit the resources released by the surplus resource release unit 440. The packets are then provided to the packet acknowledgment unit 410.

여기서, 재할당은 남은 패킷들 가운데 스케즐링하는 우선순위의 변화를 야기할 수 있으며, 잉여 리소스는 선택된 패킷의 길이를 초과하는 후반부의 리소스일 수 있으며, 선택된 패킷의 길이를 초과하는 길이만큼의 전반부의 리소스일 수도 있다. 그러나, 해제하기 위한 잉여 리소스의 부분은 기재된 것에 한정되는 것이 아니며, 설계자의 선택에 따라 다양한 부분이 잉여 리소스로 선택될 수 있다.Here, the reallocation may cause a change in the priority of scheduling among the remaining packets, and the surplus resource may be a resource in the latter half exceeding the length of the selected packet, and the first half by the length exceeding the length of the selected packet. It may be a resource of. However, the portion of the surplus resources for releasing is not limited to those described, and various portions may be selected as surplus resources according to the designer's selection.

한편, 음성 트래픽의 우선적 스케줄링 후, 적어도 Nc - Vmax 개의 리소스블록이 데이터 트래픽을 위해 남게 된다. 이때, 남겨진 리소스블록의 집합을 SD라 하자. 데이터 패킷은 아무런 지연 제약이 없으므로 데이터 스케줄링은 전체 시스템의 데이터 전송률을 최대화하는데 목표를 두고 있다. 이를 위하여 본 발명의 실시예에 따른 데이터 스케줄링부(213)는 그리디 접근법(greedy approach)를 적용한다. 여기서, 그리디 접근법은 처리시간(processing time)이 가장 작은 것부터, 다시 말해 가장 작은 완성시간(completion time)을 갖는 것부터 처리하는 것을 의미한다. 이미 모든 프로세스의 처리시간이 주어져 있으므로 처리시간 순으로 분류(sort)하여 순차적으로 처리해 나가면 된다.On the other hand, after preferential scheduling of voice traffic, at least Nc-V max resource blocks are left for data traffic. In this case, let S D be a set of the remaining resource blocks. Since data packets have no delay constraints, data scheduling aims to maximize the data rate of the entire system. To this end, the data scheduling unit 213 according to the embodiment of the present invention applies a greedy approach. Here, the greedy approach means processing from the smallest processing time, that is, from the smallest completion time. Already given processing time of all processes, sort by processing time and process them sequentially.

데이터 스케줄링부(213)는 도 5에 도시된 바와 같이 데이터 서비스 이용자들을 위한 데이터 패킷 및 데이터 서비스 이용자들의 이동통신 단말기에 대한 제2 채널상태정보를 수신하고, Vmax 개의 리소스블록을 분석하여 최대의 채널이득을 가진 이용자를 찾아 내어 그 이용자에게 NC개의 전체 리소스블록 중 Vmax 개의 리소스블록을 제외한 잔여 리소스블록을 데이터 패킷을 위해 할당하며, 잔여 리소스블록이 할당된 데이터 패킷의 길이를 점검한다. 이때, 잔여 리소스블록은 제2 채널상태정보에 따라 할당이 이루어진다.As illustrated in FIG. 5, the data scheduling unit 213 receives data packets for data service users and second channel state information for mobile communication terminals of data service users, and analyzes Vmax resource blocks to maximize the maximum channel number. The user having a gain is found and the remaining resource blocks except for Vmax resource blocks among the N C total resource blocks are allocated for the data packet, and the length of the data packet to which the remaining resource blocks are allocated is checked. At this time, the remaining resource blocks are allocated according to the second channel state information.

이를 위하여, 데이터 스케줄링부(213)는 음성 스케줄링부(211)에서 제공되는 음성 패킷의 RB를 분석하고 제2 버퍼부(203)에서 제공되는 데이터 패킷을 위한 RB를 재할당하는 RB 분석 및 RB 재할당부(500), 그리고 패킷 길이가 스케줄링에 주는 충격을 보상하는 제2 보상부(510)를 포함한다. 여기서, RB 분석 및 RB 재할당부(500)는 각각의 RBj ∈ SD을 만족하면, 최대의 채널이득을 가진 이용자 i를 찾아보고, 그런 다음 j번째 리소스블록을 i번째 이용자에게 할당하게 된다. To this end, the data scheduling unit 213 analyzes the RBs of the voice packets provided by the voice scheduling unit 211 and performs RB analysis and RB reassignment for reallocating the RBs for the data packets provided by the second buffer unit 203. Part 500 and a second compensator 510 to compensate for the impact the packet length on the scheduling. Here, when the RB analysis and RB reassignment unit 500 satisfies each RB j ∈ S D , the RB analysis and the RB reassignment unit 500 find the user i having the maximum channel gain, and then allocate the j th resource block to the i th user.

그리고, 제2 보상부(510)는 RB 분석 및 RB 재할당부(500)에서 제공한 패킷들에 대하여 보상 단계를 수행한다. 이러한 제2 보상부(510)는 도 4에 도시한 바 있는 제1 보상부(310)의 구조와 크게 다르지 않다. 그러므로, 제2 보상부(510)와 관련해서는 도 4를 참조하여 설명한 제1 보상부(310)의 내용들로 대신하고자 하며, 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.In addition, the second compensation unit 510 performs a compensation step on the packets provided by the RB analysis and RB reassignment unit 500. The second compensator 510 is not significantly different from the structure of the first compensator 310 illustrated in FIG. 4. Therefore, the second compensator 510 is replaced with the contents of the first compensator 310 described with reference to FIG. 4, and further description thereof will be omitted.

도 2를 다시 참조하면, 변조 및 코딩부(215)는 데이터 스케줄링부(213)로부터 음성 및 데이터 패킷에 대한 일련의 정보 비트를 수신하여 그 수신한 정보 비트를 채널상태정보 제공부(217)의 제어에 따른 코딩방식에 따라 인코딩하여 부호화 데이터를 출력한다. 이때, 변조 및 코딩부(215)는 코딩에 앞서 데이터 스케줄링부(213)에서 제공한 정보 비트를 일정한 형태의 반송파에 전달하는 저주파 신호를 담기 위해 주파수 변환 등의 변조를 수행하게 된다. 이때, 변조 및 코딩부(215)는 적응적 변조를 위하여 채널상태정보 제공부(217)에서 제공한 채널상태정보에 기반하여 서로 다른 특성으로 변조를 수행한다.Referring back to FIG. 2, the modulation and coding unit 215 receives a series of information bits for the voice and data packets from the data scheduling unit 213 and transfers the received information bits to the channel state information providing unit 217. The encoded data is output by encoding according to a coding scheme according to the control. In this case, the modulation and coding unit 215 performs modulation such as frequency conversion to contain a low frequency signal that transfers the information bits provided by the data scheduling unit 213 to a carrier of a predetermined form prior to coding. In this case, the modulation and coding unit 215 performs modulation with different characteristics based on the channel state information provided by the channel state information providing unit 217 for adaptive modulation.

채널상태정보 제공부(217)는 음성 스케줄링부(211), 데이터 스케줄링부(213), 그리고 변조 및 코딩부(215)를 제어하며, 결정되는 MCS(modulation coding and scheme)에 따라 변조 및 코딩부(215)로 코딩 방식을 제공한다. 여기서, 채널상태 정보는 예를 들어 수신 장치로부터 제공될 수 있다.The channel state information providing unit 217 controls the voice scheduling unit 211, the data scheduling unit 213, and the modulation and coding unit 215 and modulates and codes the MCS according to the determined modulation coding and scheme (MCS). 215 provides a coding scheme. Here, the channel state information may be provided from the receiving device, for example.

전송데이터 처리부(220)는 고속 푸리에 역변환(IFFT)부, 병렬/직렬(P/S) 변환부 및 가드 인터벌 삽입부를 포함할 수 있다. 고속 푸리에 역변환부는 변조 및 코딩부(215)에서 제공한 부호화 데이터에 대하여 역변환을 수행하여 다중 부반송파들을 결합하는 역할을 한다. 병렬/직렬 변환부는 고속 푸리에 역변환부에서 제공한 다중 채널의 신호들을 수신하여 직렬로 변환하여 출력한다. 가드 인터벌 삽입부는 병렬/직렬 변환부에서 제공한 신호를 수신하여 보호 구간 신호를 삽입한 후 출력한다. 여기서, 보호 구간은 OFDM 통신 시스템에서 OFDM 심벌을 송신할 때 이전 OFDM 심벌 시간에 송신한 OFDM 심벌과 현재 OFDM 심벌 시간에 송신할 현재 OFDM 심벌간에 간섭을 제거하기 위하여 삽입된다.The transmission data processor 220 may include a fast Fourier inverse transform (IFFT) unit, a parallel / serial (P / S) converter, and a guard interval insertion unit. The fast Fourier inverse transform unit combines multiple subcarriers by performing inverse transform on the encoded data provided by the modulation and coding unit 215. The parallel / serial converter receives the signals of the multiple channels provided by the fast Fourier inverse converter, converts them in series, and outputs them. The guard interval insertion unit receives a signal provided by the parallel / serial conversion unit, inserts a guard interval signal, and outputs the guard interval signal. Here, the guard interval is inserted to remove interference between the OFDM symbol transmitted at the previous OFDM symbol time and the current OFDM symbol to be transmitted at the current OFDM symbol time when the OFDM symbol is transmitted in the OFDM communication system.

도 6은 도 3의 음성 스케줄링부의 동작 과정을 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating an operation process of the voice scheduling unit of FIG. 3.

도 6을 도 3 및 도 4와 함께 참조하면, 초기 RB 할당부(300)는 제1 버퍼부(201)에서 제공한 패킷들에 대하여 초기 스케줄링 및 우선순위에 기반한 리소스블록들을 할당한다(S601).Referring to FIG. 6 together with FIGS. 3 and 4, the initial RB allocator 300 allocates resource blocks based on initial scheduling and priority to packets provided by the first buffer unit 201 (S601). .

이때, 패킷들에 우선순위에 기반한 리소스들이 할당되면, 패킷 검사부(400)는 그 패킷들에 대한 인덱스(i)를 1로 설정하는 것이 바람직하다(S603).At this time, if resources based on priorities are allocated to the packets, the packet inspecting unit 400 preferably sets the index i of the packets to 1 (S603).

패킷 검사부(400)는 전송되는 패킷 중 적어도 하나를 선택하며, 선택된 패킷에 할당된 리소스의 용량 또는 리소스블록의 용량(Ci)이 선택된 패킷의 길이(Li) 이상인지를 검사한다(S605). 이때, 패킷 검사부(400)는 전송되는 패킷에 대하여 순차적으로 패킷을 선택할 수 있으며, 랜덤하게 선택할 수도 있다. 이와 같은 과정을 통해 패킷에 할당된 리소스의 용량(Ci)이 패킷의 길이(Li)보다 충분히 크도록 보장된다.The packet inspecting unit 400 selects at least one of the transmitted packets and checks whether the capacity of the resource allocated to the selected packet or the capacity Ci of the resource block is greater than or equal to the length Li of the selected packet (S605). In this case, the packet inspecting unit 400 may sequentially select packets with respect to the transmitted packets, or may randomly select the packets. Through this process, it is guaranteed that the capacity Ci of the resource allocated to the packet is sufficiently larger than the length Li of the packet.

패킷 승인부(410)는 선택된 패킷에 할당된 리소스의 용량(Ci)이 선택된 패킷의 길이(Li) 이상이면, 선택된 패킷에 할당된 리소스의 용량(Ci)과 선택된 패킷의 길이(Li)의 차가 소정 값(δ) 이내인 경우(S607)에 선택된 패킷에 대한 현재의 리소스 할당결과를 승인한다(S609). 이와 같은 과정을 통해 패킷에 할당된 리소스의 용량이 과도하게 초과되지 않도록 보장된다.If the capacity Ci of the resource allocated to the selected packet is greater than or equal to the length Li of the selected packet, the packet acknowledgment unit 410 may have a difference between the capacity Ci of the resource allocated to the selected packet and the length Li of the selected packet. If it is within the predetermined value δ (S607), the current resource allocation result for the selected packet is accepted (S609). This process ensures that the capacity of the resource allocated to the packet is not excessively exceeded.

여기서, 소정 값을 나타내는 변수(δ)는 패킷 길이(Li)와 그 할당받은 용량(Ci)의 차이에 적용하는 제한장치로서의 기능을 한다. 변수(δ)가 너무 작게 설정되면 제한 사항이 매우 엄격하게 적용된다는 것을 의미하며, 리소스의 용량이 거의 완전히 이용되고 낭비되는 용량이 거의 없다는 것을 뜻한다. Here, the variable δ representing a predetermined value functions as a limiting device applied to the difference between the packet length Li and its allocated capacity Ci. If the variable δ is set too small, it means that the restriction is very strictly applied, meaning that the capacity of the resource is almost completely used and there is little wasted capacity.

이와 같은 변수(δ)를 조절함으로써, MAC 계층의 데이터 전송률을 최소화할 수 있다. 만일, 변수(δ)가 너무 크면 제한 사항이 느슨하여 조건을 만족하기가 쉽게 되며, 이 경우 MAC 계층의 데이터 전송률은 그다지 높지 않지만 사용자들 사이의 절충안에 대한 공정성은 증가된다.By adjusting such a variable δ, the data rate of the MAC layer can be minimized. If the variable δ is too large, the constraints are loose and it is easy to satisfy the condition. In this case, the data rate of the MAC layer is not very high, but the fairness of the compromise between users is increased.

선택된 패킷에 대한 현재의 리소스 할당결과가 승인되면, 패킷 검사부(400)는 패킷의 인덱스를 1만큼 증가시키는 것이 바람직하다(S611). If the current resource allocation result for the selected packet is approved, the packet inspecting unit 400 preferably increases the index of the packet by 1 (S611).

이때, 증가된 인덱스의 수가 전송되기 위해 남아있는 후보 패킷의 수 이하이면(S613), 패킷 검사부(400)는 후보 패킷 중의 적어도 하나를 선택하고 선택된 후보 패킷에 할당된 리소스의 용량이 선택된 후보 패킷의 길이 이상인지를 검사하는 것이 바람직하다(S605). 증가된 인덱스의 수가 전송되기 위해 남아있는 후보 패킷의 수보다 크면, 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE 시스템의 보상 단계는 종료된다.At this time, if the number of increased indexes is less than or equal to the number of candidate packets remaining to be transmitted (S613), the packet inspecting unit 400 selects at least one of the candidate packets and the capacity of the resource allocated to the selected candidate packet is selected from the selected candidate packets. It is preferable to check whether or not the length (S605). If the number of increased indexes is greater than the number of candidate packets remaining to be transmitted, the compensation step of the LTE system according to an embodiment of the present invention ends.

만약, 선택된 패킷의 길이 또는 선택된 후보 패킷의 길이(Li)가 선택된 패킷 또는 선택된 후보 패킷에 할당된 리소스의 용량(Ci)을 초과하는 경우(S605), 리소스 해제부(420)는 선택된 패킷 또는 선택된 후보 패킷에 할당된 리소스 또는 리소스블록을 해제한다(S615). 리소스 재할당부(430)는 리소스 해제부(420)에 의해 해제된 리소스를 다른 패킷들 사이에 재할당하며, 관련 패킷들은 패킷 검사부(400)에 제공되어 인덱스를 1만큼 증가시키게 된다.If the length of the selected packet or the length Li of the selected candidate packet exceeds the capacity Ci of the resource allocated to the selected packet or the selected candidate packet (S605), the resource release unit 420 may select the selected packet or the selected packet. The resource or resource block allocated to the candidate packet is released (S615). The resource reassignment unit 430 reallocates the resources released by the resource release unit 420 among other packets, and related packets are provided to the packet inspecting unit 400 to increase the index by one.

또한, 잉여 리소스 해제부(440)는 선택된 패킷 또는 선택된 후보 패킷에 할당된 리소스의 용량(Ci)과 선택된 패킷 또는 선택된 후보 패킷의 길이(Li)의 차가 소정 값(δ)보다 큰 경우(S607), 선택된 패킷 또는 선택된 후보 패킷에 할당된 리소스 중 잉여 리소스를 해제한다(S617). 이때, 잉여 리소스 재할당부(450)는 잉여 리소스 해제부(440)에 의해 해제된 리소스를 전송하기 위해 남아있는 다른 후보 패킷들 사이에 재할당하는 것이 바람직할 것이다. 그리고 관련 패킷들은 패킷 승인부(410)에 제공되어 승인된다.In addition, the surplus resource release unit 440 may determine that a difference between the capacity Ci of the resources allocated to the selected packet or the selected candidate packet and the length Li of the selected packet or the selected candidate packet is greater than the predetermined value δ (S607). In step S617, the excess resources of the resources allocated to the selected packet or the selected candidate packet are released. At this time, the surplus resource reassignment unit 450 may be reassigned among other candidate packets remaining to transmit the resources released by the surplus resource release unit 440. The relevant packets are provided to the packet acknowledgment unit 410 and approved.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링 및 리소스 할당부 및 그 스케줄링 및 리소스 할당 방법은 패킷의 길이가 리소스들에 줄 수 있는 잠재적 영향을 고려함으로써 패킷의 손실률을 감소시킬 수 있게 된다.As described above, the scheduling and resource allocation unit and the scheduling and resource allocation method according to an embodiment of the present invention can reduce the loss rate of the packet by considering the potential effect that the length of the packet can have on the resources. .

또한, 패킷의 길이와 패킷을 전송하는 리소스를 매칭시키려 노력함으로써 MAC 패킷 데이터 속도가 향상되고 스펙트럼 효율을 증가시킬 수 있게 된다.In addition, by trying to match the length of the packet and the resource for transmitting the packet it is possible to improve the MAC packet data rate and increase the spectral efficiency.

또한, 변수(δ)의 값을 조절함으로써 시스템의 데이터 전송률과 공정성의 절충안을 조절할 수 있게 된다.In addition, by adjusting the value of the variable δ, it is possible to control the compromise between the data rate and fairness of the system.

도 7은 도 5의 데이터 스케줄링부의 동작 과정을 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating an operation process of the data scheduling unit of FIG. 5.

도 7을 도 5와 함께 참조하면, RB 분석 및 RB 재할당부(500)는 음성 스케줄링부(211)에서 우선순위에 기반하여 할당된 RB를 분석하고, 채널이득이 좋은 사용자를 찾아내어 제2 버퍼부(203)에서 제공한 데이터 패킷을 위한 리소스를 재할당한다(S701).Referring to FIG. 7 along with FIG. 5, the RB analysis and RB reassigner 500 analyzes the allocated RB based on the priority in the voice scheduling unit 211, finds a user having a good channel gain, and finds a second buffer. The resource for the data packet provided by the unit 203 is reallocated (S701).

그리고, 제2 보상부(510)는 RB 분석 및 RB 재할당부(500)에서 재할당한 리소스블록을 보상하는 단계를 수행한다(S702 내지 S713). 제2 보상부(510)에서의 동작 과정은 도 6에 도시한 바 있는 제1 보상부(310)의 동작 과정과 크게 다르지 않다. 그러므로, 제2 보상부(510)와 관련해서는 도 6을 참조하여 설명한 제1 보상부(310)의 내용들로 대신하고자 하며, 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.In addition, the second compensation unit 510 compensates for the reallocated resource blocks by the RB analysis and RB reassignment unit 500 (S702 to S713). The operation process of the second compensator 510 is not significantly different from the operation process of the first compensator 310 illustrated in FIG. 6. Therefore, the second compensator 510 is replaced with the contents of the first compensator 310 described with reference to FIG. 6, and further description thereof will be omitted.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. In other words, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively operated in combination with one or more. In addition, although all of the components may be implemented in one independent hardware, each or all of the components may be selectively combined to perform some or all functions combined in one or a plurality of hardware. It may be implemented as a computer program having a. Codes and code segments constituting the computer program may be easily inferred by those skilled in the art. Such a computer program is embodied in an embodiment of the present invention by being stored in a computer readable storage medium (Computer Readable Media) to be read and executed by a computer. The storage medium of the computer program may include a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, and the like.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, the terms "comprise", "comprise" or "having" described above mean that the corresponding component may be inherent unless specifically stated otherwise, and thus excludes other components. It should be construed that it may further include other components instead. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art unless otherwise defined. Terms used generally, such as terms defined in a dictionary, should be interpreted to coincide with the contextual meaning of the related art, and shall not be interpreted in an ideal or excessively formal sense unless explicitly defined in the present invention.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

본 발명의 실시예는 이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치 및 그 송신 장치를 이용한 서비스 제공 방법에 적용 가능한 것으로서, 첫째, 고정 길이 및 지연에의 민감도와 같은 음성 패킷의 특성을 고려함으로써 VolP 트래픽의 패킷 손실률을 가능한 적게 유지하고, 데이터 패킷의 데이터 전송률을 최대화할 수 있다. 둘째, 본 발명의 실시예에 따른 스킴의 일부는 LTE 시스템을 위한 대부분의 현존 스케줄링 알고리즘으로 매우 적합할 수 있다. 즉 본 발명의 실시예에 따른 스킴은 다른 스케줄링 알고리즘들의 개선 및 보완이 될 것이다. 셋째, 패킷 길이가 리소스에 부여될 수 있는 잠재적 영향(impact)을 고려함으로써 본 발명의 실시예는 음성 및 데이터 패킷 모두를 위해 패킷 손실률을 감소시키고, 또한 RB 리소스를 효율적으로 활용할 수 있을 것이다. 넷째, 본 발명의 실시예에 따르면, 음성과 데이터 트래픽 사이에 할당된 리소스의 절충안을 제공하기 위해 조정 가능한 파라미터 Vmax를 제공한다. 운영자들은 이 파라미터를 통해 음성 및 데이터를 위한 성능을 조절할 수 있을 것이다.Embodiments of the present invention are applicable to a transmitting apparatus for providing a voice and data service in a mobile communication system and a service providing method using the transmitting apparatus. First, characteristics of a voice packet such as a fixed length and sensitivity to delay By considering this, it is possible to keep the packet loss rate of the VolP traffic as small as possible and maximize the data rate of the data packet. Second, some of the schemes according to embodiments of the present invention may be well suited to most existing scheduling algorithms for LTE systems. That is, the scheme according to the embodiment of the present invention will be improved and complemented with other scheduling algorithms. Third, by considering the potential impact that packet length can be placed on a resource, embodiments of the present invention may reduce the packet loss rate for both voice and data packets, and may also utilize RB resources efficiently. Fourth, according to an embodiment of the present invention, an adjustable parameter Vmax is provided to provide a compromise of the allocated resource between voice and data traffic. Operators will be able to adjust the performance for voice and data through this parameter.

100: eNodeB 101: 패킷 분류기
103, 200: 버퍼부 105: 스케줄러
110: UE 201: 제1 버퍼부
203: 제2 버퍼부 210: 스케줄링 및 리소스블록 할당부
211: 음성 스케줄링부 213: 데이터 스케줄링부
215: 변조 및 코딩부 217: 채널상태정보 제공부
220: 전송데이터 처리부 230: 송신 안테나
100: eNodeB 101: packet classifier
103, 200: buffer section 105: scheduler
110: UE 201: first buffer unit
203: second buffer unit 210: scheduling and resource block allocation unit
211: voice scheduling unit 213: data scheduling unit
215: modulation and coding unit 217: channel state information providing unit
220: transmission data processing unit 230: transmission antenna

Claims (17)

음성 서비스 이용자들을 위한 음성 패킷 및 상기 음성 서비스 이용자들의 이동통신 단말기에 대한 제1 채널상태정보(CSI)를 수신하여 상기 음성 패킷을 분석하고, NC개의 전체 리소스블록 중 Vmax 개의 리소스블록을 상기 음성 패킷을 위해 우선적으로 할당하며, 상기 Vmax 개의 리소스블록이 할당된 상기 음성 패킷의 길이를 점검하되, 상기 Vmax 개의 리소스블록은 상기 제1 채널상태정보 및 상기 음성 패킷의 분석 결과에 따라 결정된 우선순위에 따라 할당이 이루어지는 음성 스케줄링부;
데이터 서비스 이용자들을 위한 데이터 패킷 및 상기 데이터 서비스 이용자들의 이동통신 단말기에 대한 제2 채널상태정보를 수신하고, 상기 Vmax 개의 리소스블록을 분석하여 최대의 채널이득을 가진 이용자를 찾아 내어 상기 이용자에게 상기 NC개의 전체 리소스블록 중 Vmax 개의 리소스블록을 제외한 잔여 리소스블록을 상기 데이터 패킷을 위해 할당하며, 상기 잔여 리소스블록이 할당된 상기 데이터 패킷의 길이를 점검하되, 상기 잔여 리소스블록은 상기 제2 채널상태정보에 따라 할당이 이루어지는 데이터 스케줄링부;
상기 음성 패킷 및 상기 데이터 패킷에 대한 일련의 정보 비트 및 상기 제1및 상기 제2 채널상태정보를 수신하고, 상기 제1 및 상기 제2 채널상태정보에 따라 서로 다른 방식으로 상기 일련의 정보 비트를 변조 및 인코딩하여 부호화 데이터를 출력하는 변조 및 코딩부; 및
상기 음성 스케줄링부, 상기 데이터 스케줄링부, 그리고 상기 변조 및 코딩부에 상기 제1 및 상기 제2 채널상태정보를 각각 제공하는 채널상태정보 제공부를
포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치.
Receives a voice packet for voice service users and first channel state information (CSI) of the mobile communication terminal of the voice service users to analyze the voice packet, and Vmax resource blocks of all N C resource blocks to the voice Priority allocation for the packet, and checking the length of the voice packet to which the Vmax resource blocks are allocated, the Vmax resource blocks to the priority determined according to the analysis results of the first channel state information and the voice packet Voice scheduling unit is made according to the assignment;
Receiving a data packet for data service users and second channel state information of the mobile communication terminal of the data service users, analyzing the Vmax resource blocks to find a user having the maximum channel gain, and then providing the user with the N Allocating remaining resource blocks except for Vmax resource blocks among the C total resource blocks for the data packet and checking a length of the data packet to which the remaining resource blocks are allocated, the remaining resource blocks are in the second channel state. A data scheduling unit in which allocation is made according to the information;
Receive a series of information bits for the voice packet and the data packet and the first and second channel state information, and receive the series of information bits in different ways according to the first and second channel state information. A modulation and coding unit for modulating and encoding and outputting encoded data; And
A channel state information providing unit providing the first and second channel state information to the voice scheduling unit, the data scheduling unit, and the modulation and coding unit, respectively.
Transmitter for providing voice and data services in a mobile communication system comprising a.
제1항에 있어서,
상기 송신 장치는 상기 부호화 데이터를 수신하고, 상기 부호화 데이터를 변환하여 상기 음성 서비스 이용자들 및 상기 데이터 서비스 이용자들의 이동통신 단말기로 제공하는 전송데이터 처리부를 추가적으로 포함하며,
상기 전송데이터 처리부는,
상기 부호화 데이터를 수신하여 고속 푸리에 역변환을 수행하여, 다중 부반송파들을 결합하는 고속 푸리에 역변환부;
상기 고속 푸리에 역변환부에서 제공한 다중 채널의 신호들을 수신하여 직렬로 변환하여 출력하는 병렬/직렬 변환부; 및
상기 병렬/직렬 변환부에서 제공한 신호를 수신하여 보호 구간 신호를 삽입한 후 송신 안테나로 출력하는 가드 인터벌 삽입부를
포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치.
The method of claim 1,
The transmitting device further includes a transmission data processing unit for receiving the encoded data, converting the encoded data, and providing the encoded data to the mobile communication terminal of the voice service users and the data service users.
The transmission data processing unit,
A fast Fourier inverse transform unit for receiving the encoded data and performing fast Fourier inverse transform to combine multiple subcarriers;
A parallel / serial converter for receiving signals of multiple channels provided by the fast Fourier inverse converter and converting the signals in series; And
A guard interval insertion unit receiving the signal provided by the parallel / serial converter and inserting a guard interval signal and outputting the guard interval signal to a transmitting antenna.
Transmitter for providing voice and data services in a mobile communication system comprising a.
제1항에 있어서,
상기 음성 스케줄링부는
상기 음성 패킷을 분석하고, 상기 Vmax 개의 리소스블록을 상기 음성 패킷에 우선적으로 할당하는 초기 리소스블록 할당부; 및 상기 음성 패킷의 길이를 점검하고, 상기 점검의 결과에 따라 상기 음성 패킷에 할당된 상기 Vmax 개의 리소스블록을 보상하는 제1 보상부를
포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치.
The method of claim 1,
The voice scheduling unit
An initial resource block allocator for analyzing the voice packet and allocating the Vmax resource blocks to the voice packet first; And a first compensator for checking a length of the voice packet and compensating the Vmax resource blocks allocated to the voice packet according to a result of the check.
Transmitter for providing voice and data services in a mobile communication system comprising a.
제1항에 있어서,
상기 데이터 스케줄링부는
상기 Vmax 개의 리소스블록을 분석하며, 상기 분석의 결과에 따라 상기 잔여 리소스블록을 상기 데이터 패킷에 할당하는 리소스블록 분석 및 리소스블록 재할당부; 및
상기 데이터 패킷의 길이를 점검하고, 상기 점검의 결과에 따라 상기 데이터 패킷에 할당되는 상기 잔여 리소스블록을 보상하는 제2 보상부를
포함하는 것을 이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치.
The method of claim 1,
The data scheduling unit
A resource block analysis and resource block reassignment unit for analyzing the Vmax resource blocks and allocating the remaining resource blocks to the data packet according to a result of the analysis; And
A second compensator for checking a length of the data packet and compensating for the remaining resource block allocated to the data packet according to a result of the checking
Transmission apparatus for providing voice and data services in a mobile communication system, including.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 제1 보상부 및 제2 보상부는
전송되는 패킷에 할당된 리소스블록의 용량이 상기 패킷의 길이 이상인지를 검사하는 패킷 검사부; 및
상기 패킷에 할당된 리소스블록의 용량이 상기 패킷의 길이 이상이면, 상기 패킷에 할당된 리소스블록의 용량과 상기 패킷의 길이의 차가 소정 값 이내인 경우에 상기 패킷에 대한 현재의 할당 결과를 승인하는 패킷 승인부를
포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치.
The method according to claim 3 or 4,
The first compensator and the second compensator
A packet inspecting unit checking whether a capacity of a resource block allocated to a transmitted packet is greater than or equal to the length of the packet; And
If the capacity of the resource block allocated to the packet is greater than or equal to the length of the packet, if the difference between the capacity of the resource block allocated to the packet and the length of the packet is within a predetermined value, the current allocation result for the packet is acknowledged. Packet acknowledgment
Transmitter for providing voice and data services in a mobile communication system comprising a.
제5항에 있어서,
상기 송신 장치는 상기 패킷의 길이가 상기 패킷에 할당된 리소스블록의 용량을 초과하는 경우, 상기 패킷의 리소스블록을 해제하는 리소스 해제부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치.
The method of claim 5,
The transmitting device further includes a resource release unit for releasing the resource block of the packet when the length of the packet exceeds the capacity of the resource block allocated to the packet. Transmission device for providing a.
제6항에 있어서,
상기 송신 장치는 해제된 상기 리소스블록을 다른 패킷들 사이에 재할당하는 리소스 재할당부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치.
The method of claim 6,
The transmitting device further includes a resource reallocating unit for reallocating the released resource block among other packets.
제5항에 있어서,
상기 패킷에 할당된 리소스블록의 용량과 상기 패킷의 길이의 차가 상기 소정 값보다 큰 경우, 상기 패킷의 잉여 리소스블록을 해제하는 잉여 리소스 해제부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치.
The method of claim 5,
And a redundant resource release unit for releasing excess resource blocks of the packet when the difference between the capacity of the resource block allocated to the packet and the length of the packet is greater than the predetermined value. Transmission apparatus for providing a data service.
제8항에 있어서,
해제된 상기 패킷의 잉여 리소스블록을 후보 패킷들 사이에 재할당하는 잉여 재할당부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치.
The method of claim 8,
And a surplus reallocation unit for reallocating the surplus resource block of the released packet among candidate packets.
제1항에 있어서,
상기 음성 패킷은 말의 모든 정보를 내포하는 공통음성 패킷 및 상기 말의 정보를 거의 내포하지 않는 VAD 패킷을 포함하며,
상기 음성 스케줄링부는 상기 공통음성 패킷을 상기 VAD보다 먼저 스케줄링하고, VAD 패킷보다 우선순위를 갖는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치.
The method of claim 1,
The voice packet includes a common voice packet containing all information of a word and a VAD packet containing little information of the word,
And the voice scheduling unit schedules the common voice packet before the VAD, and has a priority over the VAD packet.
음성 서비스 이용자들을 위한 음성 패킷 및 상기 음성 서비스 이용자들의 이동통신 단말기에 대한 제1 채널상태정보(CSI)를 수신하여 상기 음성 패킷을 분석하고, NC개의 전체 리소스블록 중 Vmax 개의 리소스블록을 상기 음성 패킷을 위해 우선적으로 할당하며, 상기 Vmax 개의 리소스블록이 할당된 상기 음성 패킷의 길이를 점검하되, 상기 Vmax 개의 리소스블록은 상기 제1 채널상태정보 및 상기 음성 패킷의 분석 결과에 따라 결정된 우선순위에 따라 할당이 이루어지는 음성 패킷 스케줄링 단계;
데이터 서비스 이용자들을 위한 데이터 패킷 및 상기 데이터 서비스 이용자들의 이동 단말기에 대한 제2 채널상태정보를 수신하고, 상기 Vmax 개의 리소스블록을 분석하여 최대의 채널이득을 가진 이용자를 찾아 내어 상기 이용자에게 상기 NC개의 전체 리소스블록 중 Vmax 개의 리소스블록을 제외한 잔여 리소스블록을 상기 데이터 패킷을 위해 할당하며, 상기 잔여 리소스블록이 할당된 상기 데이터 패킷의 길이를 점검하되, 상기 잔여 리소스블록은 상기 제2 채널상태정보에 따라 할당이 이루어지는 데이터 패킷 스케줄링 단계; 및
상기 음성 패킷 및 상기 데이터 패킷에 대한 일련의 정보 비트 및 상기 제1및 상기 제2 채널상태정보를 수신하고, 상기 제1 및 상기 제2 채널상태정보에 따라 서로 다른 방식으로 상기 일련의 정보 비트를 변조 및 인코딩하여 부호화 데이터를 생성하는 변조 및 인코딩 단계를
포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치의 서비스 제공 방법.
Receives a voice packet for voice service users and first channel state information (CSI) of the mobile communication terminal of the voice service users to analyze the voice packet, and Vmax resource blocks of all N C resource blocks to the voice Priority allocation for the packet, and checking the length of the voice packet to which the Vmax resource blocks are allocated, the Vmax resource blocks to the priority determined according to the analysis results of the first channel state information and the voice packet A voice packet scheduling step of assigning the voice packets;
The receiving a second channel state information for the mobile terminal of the data packet and the data service user for the data service users, and taking the analysis of the Vmax of the resource blocks to locate the user with the largest channel gain for the user N C Allocating remaining resource blocks except for Vmax resource blocks among the total resource blocks for the data packet, and checking the length of the data packet to which the remaining resource blocks are allocated, the remaining resource block is the second channel state information. A data packet scheduling step of allocating data according to the allocation; And
Receive a series of information bits for the voice packet and the data packet and the first and second channel state information, and receive the series of information bits in different ways according to the first and second channel state information. Modulate and encode to generate encoded data.
A service providing method of a transmitting device for providing a voice and data service in a mobile communication system comprising a.
제11항에 있어서,
상기 음성 패킷 스케줄링 단계는 상기 Vmax 개의 리소스블록이 할당된 상기 음성 패킷의 길이를 점검하고, 상기 점검한 결과에 따라 할당된 상기 Vmax 개의 리소스블록에 대한 보상을 수행하는 제1 보상 단계를 포함하고,
상기 데이터 패킷 스케줄링 단계는 상기 잔여 리소스블록이 할당된 상기 데이터 패킷의 길이를 점검하고, 상기 점검한 결과에 따라 할당된 상기 잔여 리소스블록에 대한 보상을 수행하는 제2 보상 단계를
포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치의 서비스 제공 방법.
The method of claim 11,
The voice packet scheduling step includes a first compensation step of checking a length of the voice packet to which the Vmax resource blocks have been allocated and performing compensation for the Vmax resource blocks allocated according to the result of the checking,
The data packet scheduling step includes a second compensation step of checking a length of the data packet to which the remaining resource blocks are allocated and performing compensation for the remaining resource blocks allocated according to the checked result.
A service providing method of a transmitting device for providing a voice and data service in a mobile communication system comprising a.
제12항에 있어서,
상기 제1 보상 단계 및 상기 제2 보상 단계는 각각
전송되는 상기 패킷에 할당된 리소스블록의 용량이 상기 패킷의 길이 이상인지를 점검하는 단계; 및
상기 패킷에 할당된 리소스블록의 용량이 상기 패킷의 길이 이상이면, 상기 패킷에 할당된 리소스의 용량과 상기 패킷의 길이의 차가 소정 값 이내인 경우에 상기 패킷에 대한 현재의 할당 결과를 승인하는 단계를
포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치의 서비스 제공 방법.
The method of claim 12,
The first compensation step and the second compensation step are respectively
Checking whether the capacity of the resource block allocated to the packet to be transmitted is greater than or equal to the length of the packet; And
If the capacity of the resource block allocated to the packet is greater than or equal to the length of the packet, acknowledging a current allocation result for the packet when the difference between the capacity of the resource allocated to the packet and the length of the packet is within a predetermined value. To
A service providing method of a transmitting device for providing a voice and data service in a mobile communication system comprising a.
제13항에 있어서,
상기 서비스 제공 방법은 상기 패킷의 길이가 상기 패킷에 할당된 리소스의 용량을 초과하는 경우, 상기 패킷의 리소스를 해제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치의 서비스 제공 방법.
The method of claim 13,
The service providing method further comprises releasing a resource of the packet when the length of the packet exceeds the capacity of the resource allocated to the packet. A service providing method of a transmitting device for performing.
제14항에 있어서,
상기 패킷의 리소스를 해제하는 단계는 해제된 상기 패킷의 리소스블록을 다른 패킷들 사이에 재할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치의 서비스 제공 방법.
The method of claim 14,
The step of releasing the resource of the packet further comprises the step of reallocating the resource block of the released packet among other packets further comprising: How we deliver the service.
제13항에 있어서,
상기 서비스 제공 방법은 상기 패킷에 할당된 리소스블록의 용량과 상기 패킷의 길이의 차가 상기 소정 값보다 큰 경우, 상기 패킷의 잉여 리소스를 해제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치의 서비스 제공 방법.
The method of claim 13,
The service providing method further comprises the step of releasing the surplus resources of the packet when the difference between the capacity of the resource block allocated to the packet and the length of the packet is larger than the predetermined value. A service providing method of a transmitting device for providing a voice and data service.
제16항에 있어서,
상기 패킷의 잉여 리소스를 해제하는 단계는 해제된 상기 패킷의 잉여 리소스블록을 후보 패킷들 사이에 재할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 송신 장치의 서비스 제공 방법.
The method of claim 16,
Releasing the surplus resource of the packet further includes reallocating the surplus resource block of the released packet among candidate packets. How to service your device.
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