KR102348188B1 - 스케줄링장치 - Google Patents

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KR102348188B1
KR102348188B1 KR1020200032638A KR20200032638A KR102348188B1 KR 102348188 B1 KR102348188 B1 KR 102348188B1 KR 1020200032638 A KR1020200032638 A KR 1020200032638A KR 20200032638 A KR20200032638 A KR 20200032638A KR 102348188 B1 KR102348188 B1 KR 102348188B1
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조상훈
이성재
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Abstract

본 발명은, EN-DC Split Bearer 환경에서 단말의 다운링크 데이터 전송 시, 실제 무선환경을 빠르게 반영한 스케줄링 기법을 실현할 수 있는, 스케줄링장치 및 스케줄링장치의 동작 방법을 제안한다.

Description

스케줄링장치{SCHEDULING DEVICE}
본 발명은, E-UTRA 기술과 NR 기술을 연동하는 EN-DC(E-UTRA NR Dual Connectivity) 환경에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 EN-DC Split Bearer 환경에서 단말의 DL data 전송 시 병합 전송의 성능(효율)을 높이기 위한 기술에 관한 것이다.
현재 NR(New Radio, 5G) 규격만으로 서비스 상용화가 어려운 상황이며, 초기 NR 투자 비용 과다 및 NR 독자적인 상용 서비스 제공 불가를 고려하여, 많은 사업자들이 기존 상용화된 E-UTRA(LTE) 기술과 NR(5G) 기술을 연동하는 EN-DC(E-UTRA NR Dual Connectivity) 방식을 사용하거나 사용할 것으로 예상된다.
도 1에 도시된 바와 같이, EN-DC의 Architecture는, 기존 EPC(MME/S-GW)와 E-UTRA 기지국(이하, eNB)/NR 기지국(이하, gNB)를 연동하는 방식이며, 시그널링의 Control Plane은 eNB 중심으로 연동되며, 데이터 전송의 User Plane은 eNB/gNB 모두 연동되는 방식이다.
User Plane 측면에서 단말의 데이터 세션은, MCG Bearer, SCG Bearer, Split bearer의 3개 Type Bearer가 존재한다.
MCG Bearer는, E-UTRA PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 또는 NR PDCP에 Configuration되며, SCG 및 Split Bearer는 NR PDCP에 Configuration된다.
이에, 단말이 eNB/gNB 간 연동을 기반으로 하는 Split Bearer를 사용하는 경우, EPC(MME/S-GW)로부터 수신되는 다운링크 데이터는 gNB의 NR PDCP에서 분리된 후 eNB의 E-UTRA RLC 및 gNB의 NR RLC로 전송 및 eNB/gNB 내 하위 계층을 거쳐 각 eNB/gNB로부터 단말에 수신될 수 있다. 그리고, 단말의 NR PDCP에서는 각 E-UTRA RLC와 NR RLC로부터 전달되는 다운링크 데이터의 Sequence Number를 Ordering 및 복원하여 상위 계층으로 전달 및 이용할 수 있게 한다.
이처럼, DC(Dual Connectivity) 기술은, PDCP 계층에서 데이터의 병합 전송이 이루어짐에 따라 타이밍 이슈나 다른 패킷이라도 서로 병합하여 전송이 가능하므로, 서로 다른 통신방식의 eNB 및 gNB를 연동/병합하여 데이터를 분산 전송하는 병합 전송이 가능한 것이다.
한편, EN-DC 기술에 따르면, 하지만, 서로 다른 통신방식의 eNB 및 gNB를 연동/병합하여 데이터를 분산 전송하기 때문에, 어느 한쪽 방향으로 전송된 데이터가 단말에 늦게 도착(수신)하게 되면 전체적인 전송 속도를 저하시킬 수 있는 단점이 있다.
이러한 단점을 보완하고자, LTE/5G 양쪽의 자원 크기(Buffer size)를 지속적으로 NR PDCP로 알려주는 방식으로, 어느 통신망으로 얼만큼의 데이터를 전송해야 할지를 알 수 있게 해주는 정보를 NR PDCP에 제공하는 DL DATA DELIVERY STATUS (DDDS) 기능이 사용되고 있다.
하지만, DDDS 기능은 통신망의 자원 크기 즉 eNB/gNB의 버퍼 사이즈 및 관련 정보를 알려주는데 그치기 때문에, 현재 EN-DC 기술에서는 eNB/gNB의 DDDS 기능에 의존하여 데이터를 병합 전송할 수 있을 뿐 무선환경을 반영하지 못하므로, 실제 환경에서는 무선 환경적인 요인으로 인해 병합 전송의 성능(효율)이 저하되는 문제에 대한 반영이 어려운 실정이다.
이에, 본 발명에서는, EN-DC Split Bearer 환경에서 단말의 DL data 전송 시, 무선환경을 반영하여 병합 전송의 성능(효율)을 높이기 위한 새로운 스케줄링 기법을 제안하고자 한다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, EN-DC Split Bearer 환경에서 단말의 DL data 전송 시, 무선환경을 반영하여 병합 전송의 성능(효율)을 높이기 위한 새로운 스케줄링 기법을 실현하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 스케줄링장치는, 서로 다른 2 이상의 기지국을 이용하여 설정되는 단말의 데이터 세션에 대하여, 각 기지국의 무선환경 정보를 확인하는 정보확인부; 및 상기 단말로 상기 데이터 세션을 통한 데이터 전송 시, 상기 데이터의 사이즈 및 상기 각 기지국의 무선환경 정보를 기반으로 상기 단말 및 상기 2 이상의 기지국 간에 각 전송 Path의 전송비율을 결정하여, 상기 데이터가 상기 각 전송 Path의 전송비율에 따라 상기 2 이상의 기지국을 통해 전송될 수 있게 하는 스케줄링부를 포함한다.
구체적으로, 상기 정보확인부는, 서로 다른 통신방식의 기지국 간에, 기지국의 무선자원 사용율, 핸드오프(Hand-off) 또는 셀 변경(Cell change), 무선접속 실패(RF Failure) 중 적어도 하나를 포함되는 무선환경 정보 전달을 위해 정의된 특정 메시지를 활용하여, 상기 무선환경 정보를 확인할 수 있다.
구체적으로, 상기 스케줄링부는, 상기 데이터의 사이즈가 상기 2 이상의 기지국 중 제1 기지국의 버퍼 사이즈 보다 작은 조건을 만족하는지 여부에 따라 상기 각 기지국의 무선환경 정보를 다르게 활용하여, 상기 제1 기지국에 상기 데이터 전체가 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율 또는 상기 2 이상의 기지국에 상기 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정할 수 있다.
구체적으로, 상기 스케줄링부는, DDDS(DL Data Delivery Status) 기능으로부터 상기 각 기지국의 버퍼 사이즈를 인지할 수 있다.
구체적으로, 상기 스케줄링부는, 상기 조건 만족 시, 상기 제1 기지국의 무선환경 정보로부터 상기 단말의 핸드오프, 셀 변경, 무선접속 실패 중 적어도 하나의 특정 상황 발생 여부를 확인하고, 상기 특정 상황의 발생이 확인되면 상기 2 이상의 기지국에 상기 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정하고, 상기 특정 상황의 발생이 미 확인되면 상기 제1 기지국에 상기 데이터 전체가 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정할 수 있다.
구체적으로, 상기 스케줄링부는, 상기 조건 불만족 시, 상기 2 이상의 기지국 중 제2 기지국의 무선환경 정보로부터 상기 단말의 핸드오프, 셀 변경, 무선접속 실패 중 적어도 하나의 특정 상황 발생 여부를 확인하고, 상기 특정 상황의 발생이 확인되면 상기 제1 기지국에 상기 데이터 전체가 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정하고, 상기 특정 상황의 발생이 미확인되면 상기 2 이상의 기지국에 상기 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정할 수 있다.
구체적으로, 상기 스케줄링부는, 상기 2 이상의 기지국에 상기 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율 결정 시, 상기 2 이상의 기지국 각각의 버퍼 사이즈를 기반으로 결정할 수 있다.
구체적으로, 상기 스케줄링부는, 상기 2 이상의 기지국에 분산 전송되도록 결정한 각 전송 Path의 전송비율에 따라 상기 데이터가 전송되는 중 상기 제2 기지국의 속도 저하 확인 시, 상기 각 기지국의 무선환경 정보로부터 확인되는 무선자원 사용율과 상기 각 기지국의 패킷 분실율을 이용하여 상기 기 결정한 각 전송 Path의 전송비율을 조정할 수 있다.
구체적으로, 상기 스케줄링부는, 상기 각 기지국의 무선환경 정보로부터 확인되는 무선자원 사용율과 상기 각 기지국의 패킷 분실율을 이용하여 상기 각 기지국의 무선채널 성능을 판단하고, 상기 각 기지국의 무선채널 성능 및 상기 각 기지국의 전송속도를 기반으로, 상기 2 이상의 기지국에 상기 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 계산하고, 상기 기 결정한 각 전송 Path의 전송비율과 상기 계산한 각 전송 Path의 전송비율을 이용하여, 상기 각 전송 Path의 전송비율을 조정할 수 있다.
구체적으로, 상기 2 이상의 기지국은, PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 동일하며, RLC(Radio Link Control) 계층 및 RLC 계층의 하위 계층은 서로 상이한 기지국일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 스케줄링장치의 동작 방법은, 서로 다른 2 이상의 기지국을 이용하여 설정되는 단말의 데이터 세션에 대하여, 각 기지국의 무선환경 정보를 확인하는 정보확인단계; 및 상기 단말로 상기 데이터 세션을 통한 데이터 전송 시, 상기 데이터의 사이즈 및 상기 각 기지국의 무선환경 정보를 기반으로 상기 단말 및 상기 2 이상의 기지국 간에 각 전송 Path의 전송비율을 결정하여, 상기 데이터가 상기 각 전송 Path의 전송비율에 따라 상기 2 이상의 기지국을 통해 전송될 수 있게 하는 스케줄링단계를 포함한다.
구체적으로, 상기 정보확인단계는, 서로 다른 통신방식의 기지국 간에, 기지국의 무선자원 사용율, 핸드오프(Hand-off) 또는 셀 변경(Cell change), 무선접속 실패(RF Failure) 중 적어도 하나를 포함되는 무선환경 정보 전달을 위해 정의된 특정 메시지를 활용하여, 상기 무선환경 정보를 확인할 수 있다.
구체적으로, 상기 스케줄링단계는, 상기 데이터의 사이즈가 상기 2 이상의 기지국 중 제1 기지국의 버퍼 사이즈 보다 작은 조건을 만족하는지 여부에 따라 상기 각 기지국의 무선환경 정보를 다르게 활용하여, 상기 제1 기지국에 상기 데이터 전체가 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율 또는 상기 2 이상의 기지국에 상기 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정할 수 있다.
구체적으로, 상기 스케줄링단계는, 상기 조건 만족 시, 상기 제1 기지국의 무선환경 정보로부터 상기 단말의 핸드오프, 셀 변경, 무선접속 실패 중 적어도 하나의 특정 상황 발생 여부를 확인하고, 상기 특정 상황의 발생이 확인되면 상기 2 이상의 기지국에 상기 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정하고, 상기 특정 상황의 발생이 미 확인되면 상기 제1 기지국에 상기 데이터 전체가 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정할 수 있다.
구체적으로, 상기 스케줄링단계는, 상기 조건 불만족 시, 상기 2 이상의 기지국 중 제2 기지국의 무선환경 정보로부터 상기 단말의 핸드오프, 셀 변경, 무선접속 실패 중 적어도 하나의 특정 상황 발생 여부를 확인하고, 상기 특정 상황의 발생이 확인되면 상기 제1 기지국에 상기 데이터 전체가 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정하고, 상기 특정 상황의 발생이 미확인되면 상기 2 이상의 기지국에 상기 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정할 수 있다.
구체적으로, 상기 스케줄링부는, 상기 2 이상의 기지국에 상기 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율 결정 시, 상기 2 이상의 기지국 각각의 버퍼 사이즈를 기반으로 결정할 수 있다.
구체적으로, 상기 스케줄링단계는, 상기 2 이상의 기지국에 분산 전송되도록 결정한 각 전송 Path의 전송비율에 따라 상기 데이터가 전송되는 중 상기 제2 기지국의 속도 저하 확인 시, 상기 각 기지국의 무선환경 정보로부터 확인되는 무선자원 사용율과 상기 각 기지국의 패킷 분실율을 이용하여 상기 기 결정한 각 전송 Path의 전송비율을 조정할 수 있다.
이에, 본 발명의 스케줄링장치 및 스케줄링장치의 동작 방법은, EN-DC Split Bearer 환경에서 단말의 다운링크 데이터 전송 시, 무선환경을 반영한 스케줄링 기법을 실현할 수 있다.
이로 인해, 본 발명에 따르면, EN-DC Split Bearer 환경에서 RF 품질 열화 등 실제 무선환경을 빠르게 반영한 스케줄링을 통해, 병합 전송의 성능(효율)을 높일 수 있는 효과를 도출한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 EN-DC(E-UTRA NR Dual Connectivity) 환경을 보여주는 예시도이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 EN-DC Split Bearer 환경에서 기지국 및 단말을 계층 관점에서 도시하는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링장치의 구성을 보여주는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링장치의 동작 방법을 보여주는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
본 발명은, E-UTRA 기술과 NR 기술을 연동하는 EN-DC(E-UTRA NR Dual Connectivity) 환경에 관한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, EN-DC의 Architecture는, 기존 EPC(MME/S-GW)와 E-UTRA 기지국(이하, eNB)/NR 기지국(이하, gNB)를 연동하는 방식이며, 시그널링의 Control Plane은 eNB 중심으로 연동되며, 데이터 전송의 User Plane은 eNB/gNB 모두 연동되는 방식이다.
특히, 본 발명은, EN-DC 환경에서 사용되는 데이터 세션 타입들 중 Split bearer에 관련된 것이다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 단말(30)이 eNB(20)/gNB(10) 간 연동을 기반으로 하는 Split Bearer를 사용하는 EN-DC Split Bearer 환경을 가정하여 설명하겠다.
그리고, 도 2를 참조하여 전술의 EN-DC Split Bearer 환경에서의 다운링크 데이터 전송을 설명하겠다.
먼저, EPC(MME/S-GW)로부터 수신되는 다운링크 데이터는, gNB(10)의 PDCP(이하, NR PDCP)에서 분리된 후 eNB(20)의 E-UTRA RLC 및 gNB(10)의 NR RLC로 전송 및 eNB(20)/gNB(10) 내 하위 계층을 거쳐 각 eNB(20)/gNB(10)로부터 단말(30)에 수신될 수 있다.
이에 단말(30)의 NR PDCP에서는, eNB(20)/gNB(10)로부터 수신 및 각 E-UTRA RLC와 NR RLC로부터 전달되는 다운링크 데이터의 Sequence Number를 Ordering 및 복원하여 상위 계층으로 전달 및 이용할 수 있게 한다.
이처럼, DC(Dual Connectivity) 기술은, PDCP 계층에서 데이터의 병합 전송이 이루어짐에 따라 타이밍 이슈나 다른 패킷이라도 서로 병합하여 전송이 가능하므로, 서로 다른 통신방식의 eNB 및 gNB를 연동/병합하여 데이터를 분산 전송하는 병합 전송이 가능한 것이다.
한편, EN-DC 기술에 따르면, 하지만, 서로 다른 통신방식의 eNB 및 gNB를 연동/병합하여 데이터를 분산 전송하기 때문에, 어느 한쪽 방향으로 전송된 데이터가 단말에 늦게 도착(수신)하게 되면 전체적인 전송 속도를 저하시킬 수 있는 단점이 있다.
구체적으로, 단말(30)에서는 eNB(20)/gNB(10)의 각 전송 Path #2,#1을 통해 수신 및 각 E-UTRA RLC와 NR RLC로부터 전달되는 다운링크 데이터의 Sequence Number를 확인하여 순서대로 해당 데이터를 상위 계층으로 전달 및 복원하기 때문에, eNB(20)/gNB(10)의 각 전송 Path #2,#1을 통해 순서에 맞는 데이터 패킷(PDCP PDU)가 도착해야 빠른 속도의 데이터 전송이 가능하다.
헌데, 예를 들어 5G의 전송 속도가 빠르고 LTE의 전송 속도가 느린 경우, 데이터를 동일한 비율로 LTE/5G 즉 eNB(20)/gNB(10)로 분산 전송하게 되면, LTE 즉 eNB(20)의 전송 Path #2를 통하는 데이터(packet)은 단말(30)에 늦게 도달하기 때문에, 단말(30)에서는 LTE를 통해 전송되는 데이터(packet)이 도착할 때까지 기다리게 되고, 병합 전송의 전체적인 전송 속도는 더욱 느려 지게 된다.
이러한 단점을 보완하고자, LTE/5G 양쪽의 자원 크기(Buffer size)를 지속적으로 NR PDCP로 알려주는 방식으로, 어느 통신망으로 얼만큼의 데이터를 전송해야 할지를 알 수 있게 해주는 정보를 NR PDCP에 제공하는 DL DATA DELIVERY STATUS (DDDS) 기능이 사용되고 있다.
하지만, DDDS 기능은 통신망의 자원 크기 즉 eNB(20)/gNB(10)의 버퍼 사이즈 및 관련 정보를 알려주는데 그치기 때문에, 현재 EN-DC 기술에서는 eNB(20)/gNB(10)의 DDDS 기능에 의존하여 데이터를 병합 전송할 수 있을 뿐 무선환경을 반영하지 못하므로, 실제 환경에서는 무선 환경적인 요인으로 인해 병합 전송의 성능(효율)이 저하되는 문제에 대한 반영이 어려운 실정이다.
이에, 본 발명에서는, EN-DC Split Bearer 환경에서 단말의 DL data 전송 시, 무선환경을 반영하여 병합 전송의 성능(효율)을 높이기 위한 새로운 스케줄링 기법을 제안하고자 한다.
이하에서는, 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링장치의 구성을 설명하겠다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링장치(100)는, 정보확인부(110), 스케줄링부(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링장치(100)는, 전술한 구성 이외에, 기지국과의 통신(예: X2 인터페이스 등) 및 단말(UE, 30)과의 통신 기능을 담당하는 통신부(130)의 구성을 더 포함할 수 있다.
여기서, 통신부(130)는 예컨대, 안테나 시스템, RF 송수신기, 하나 이상의 증폭기, 튜너, 하나 이상의 발진기, 디지털 신호 처리기, 코덱(CODEC) 칩셋, 및 메모리 등을 포함하지만 이에 제한되지는 않으며, 이 기능을 수행하는 공지의 회로는 모두 포함할 수 있다.
이러한 스케줄링장치(100)의 구성 전체 내지는 적어도 일부는 하드웨어 모듈 형태 또는 소프트웨어 모듈 형태로 구현되거나, 하드웨어 모듈과 소프트웨어 모듈이 조합된 형태로도 구현될 수 있다.
여기서, 소프트웨어 모듈이란, 예컨대, 스케줄링장치(100) 내에서 연산을 제어하는 프로세서에 의해 실행되는 명령어로 이해될 수 있으며, 이러한 명령어는 스케줄링장치(100) 내 메모리에 탑재된 형태를 가질 수 있을 것이다.
결국, 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링장치(100)는 전술한 구성을 통해, 본 발명에서 제안하는 새로운 스케줄링 기법 즉 EN-DC Split Bearer 환경에서 DL data 전송 시, 무선환경을 반영한 스케줄링 기법을 실현하며, 이하에서는 이를 실현하기 위한 스케줄링장치(100) 내 각 구성에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
설명에 앞서, 본 발명의 스케줄링장치(100)는, 기지국(eNB, gNB)와는 별개의 장치일 수 있고, EN-DC Split Bearer 환경에서 EPC(MME/S-GW)와 데이터를 송수신하는 기지국(eNB 또는 gNB)과 동일한 장치일 수도 있다.
이하에서는, 설명의 편의 상, 현재 EN-DC Split Bearer 기술의 표준에 따라, 본 발명의 스케줄링장치(100)가 NR 기지국 즉 5G gNB와 동일하거나 이에 포함되도록 구현된 실시예로 언급하여 설명하겠다.
정보확인부(110)는, 서로 다른 2 이상의 기지국을 이용하여 설정되는 단말의 데이터 세션에 대하여, 각 기지국의 무선환경 정보를 확인하는 기능을 담당한다.
여기서, 서로 다른 2 이상의 기지국은, PDCP 계층은 동일하며 RLC(Radio Link Control) 계층 및 RLC 계층의 하위 계층은 서로 상이한 기지국을 의미하며, 2개 기지국일 수도 있고 3개 이상의 기지국일 수도 있다.
구체적인 일 예로서, 서로 다른 2 이상의 기지국은, EN-DC 환경에서 E-UTRA 기술에 따른 기지국(이하, eNB) 및 NR(New Radio, 5G) 기술에 따른 기지국(이하, gNB)를 의미할 수 있다.
즉, 정보확인부(110)는, eNB 및 gNB를 이용하여 설정되는 단말의 데이터 세션 즉 Split Bearer에 대하여, 각 eNB, gNB의 무선환경 정보를 확인할 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의 상, 도 1 및 도 2와 같이 단말(30)이 eNB(20)/gNB(10) 간 연동을 기반으로 하는 Split Bearer를 사용하는 EN-DC Split Bearer 환경을 가정하여 설명하겠다.
이 경우, 정보확인부(110)는, 단말(30)의 데이터 세션 즉 Split Bearer에 대하여, 각 eNB(20), gNB(10)의 무선환경 정보를 확인한다.
이때, 정보확인부(110)는, 서로 다른 통신방식의 기지국 간에, 기지국의 무선자원 사용율, 핸드오프(Hand-off) 또는 셀 변경(Cell change), 무선접속 실패(RF Failure) 중 적어도 하나를 포함되는 무선환경 정보 전달을 위해 정의된 특정 메시지를 활용하여, 전술의 무선환경 정보를 확인할 수 있다.
본 발명의 스케줄링장치(100)는 gNB(10)와 동일하게 또는 포함되도록 구현되므로, 정보확인부(110)는 스케줄링장치(100)가 구현된 gNB(10)의 무선환경 정보, 예컨대 gNB(10)의 무선자원 사용율(PRB 사용 rate), 핸드오프(Hand-off) 또는 셀 변경(Cell change), 무선접속 실패(RF Failure), Load 상태 등 다양한 조건의 무선 환경 관련의 정보들(무선환경 정보)을 확인할 수 있다.
한편, 정보확인부(110)는, gNB(10)와 연동(EN-DC)하여 단말(30)의 Split Bearer 설정에 관여하는 다른 통신방식의 eNB(20)에 대해서는, 전술의 무선환경 정보를 획득해야만 한다.
한편, 현재 표준에서는, 기지국 간 정보 전달을 위한 X2 인터페이스를 정의하며, 최근에는 X2 인터페이스를 통해 서로 다른 통신방식의 기지국 간에 다양한 조건의 무선 환경 관련의 정보들을 전달할 수 있는 메시지(E-UTRA - NR Cell Resource Coordination Request/Response)가 새롭게 정의되었다.
이에, 정보확인부(110)는, 스케줄링장치(100)가 구현된 gNB(10) 및 이와는 다른 통신방식(LTE)의 eNB(20) 간 X2 인터페이스 기반의 E-UTRA - NR Cell Resource Coordination Request/Response 메시지를 활용하여, eNB(20)의 무선환경 정보, 예컨대 eNB(20)의 무선자원 사용율(PRB 사용 rate), 핸드오프(Hand-off) 또는 셀 변경(Cell change), 무선접속 실패(RF Failure), Load 상태 등 다양한 조건의 무선 환경 관련의 정보들(무선환경 정보)을 획득 및 확인할 수 있다.
여기서, 정보확인부(110)에서 각 eNB(20), gNB(10)의 무선환경 정보를 확인하는 시점은, 기 설정된 주기에 따른 주기적 시점일 수 있고, 또는 기 설정된 이벤트 발생 시점일 수 있고, 이 외에도 다양한 방식/기준에 따라 그 시점이 설정될 수 있다.
스케줄링부(120)는, 단말(30)로 데이터 세션 즉 Split Bearer를 통한 데이터 전송 시, 전송 대상의 데이터 사이즈 및 각 기지국의 무선환경 정보 즉 eNB(20)/gNB(10)의 무선환경 정보를 기반으로 단말(30) 및 eNB(20)/gNB(10) 간에 각 전송 Path의 전송비율을 결정하여, 전송 대상의 데이터가 결정된 각 전송 Path의 전송비율에 따라 eNB(20)/gNB(10)을 통해 전송될 수 있게 하는 기능을 담당한다.
즉, 스케줄링부(120)는, eNB(20)/gNB(10) 간 연동 기반의 Split Bearer를 통한 데이터 전송 시, eNB(20)/gNB(10)의 다양한 조건의 무선 환경 관련의 정보들(무선환경 정보)을 기반으로 단말(30) 및 eNB(20)/gNB(10) 간에 각 전송 Path의 전송비율을 결정하는 방식으로, 무선환경을 반영한 스케줄링을 수행하는 것이다.
이하에서는, 본 발명에서 제안하는 무선환경을 반영한 스케줄링 기법을 구체적으로 설명하겠다.
스케줄링부(120)는, 전송 대상의 데이터 사이즈가 전술한 2 이상의 기지국 중 제1 기지국의 버퍼 사이즈 보다 작은 조건을 만족하는지 여부에 따라 각 기지국의 무선환경 정보를 다르게 활용하여, 제1 기지국에 데이터 전체가 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율 또는 2 이상의 기지국에 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정할 수 있다.
여기서, 2 이상의 기지국이 eNB(20)/gNB(10)인 실시예에서, 제1 기지국은 스케줄링장치(100)가 구현된 gNB(10)를 의미하며, 후술의 제2 기지국은 gNB(10)와는 다른 통신방식(LTE)의 eNB(20)를 의미할 수 있다.
즉, 스케줄링부(120)는, 전송 대상의 데이터 사이즈가 eNB(20)/gNB(10) 중 gNB(10)의 버퍼 사이즈 보다 작은 조건을 만족하는지 여부에 따라 각 eNB(20)/gNB(10)의 무선환경 정보를 다르게 활용하여, gNB(10)에 데이터 전체가 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율 또는 eNB(20)/gNB(10)에 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정할 수 있다.
이때, 본 발명의 경우, 스케줄링부(120)는, DDDS(DL Data Delivery Status) 기능으로부터 각 기지국의 버퍼 사이즈, 즉 eNB(20)/gNB(10)의 버퍼 사이즈를 인지할 수 있다.
앞서 설명한 바 있듯이, 현재 EN-DC 기술에서는, LTE/5G 양쪽의 자원 크기(RCL Buffer size)를 지속적으로 NR PDCP로 알려주어 NR PDCP에서 어느 통신망으로 얼만큼의 데이터를 전송해야 할지 각 전송 Path의 전송비율을 결정하는데 이용할 수 있도록 하는 DDDS 기능을 사용하고 있다.
이에, 본 발명의 스케줄링장치(100, 10) 내 스케줄링부(120)는 gNB(10) 내 NR PDCP와 동일 또는 연동될 수 있으므로, 스케줄링부(120)는 위 DDDS 기능을 통해 eNB(20)/gNB(10)의 자원 크기 즉 버퍼 사이즈를 인지할 수 있다.
이에, 스케줄링부(120)는, 전송 대상의 데이터 사이즈가 gNB(10)의 버퍼 사이즈 보다 작은 조건 만족 시 제1 기지국 즉 gNB(10)의 무선환경 정보를 활용하여 각 전송 Path의 전송비율을 결정할 수 있고, 위 조건 불만족 시 제2 기지국 즉 eNB(20)의 무선환경 정보를 활용하여 각 전송 Path의 전송비율을 결정할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 스케줄링부(120)는, 전송 대상의 데이터 사이즈가 gNB(10)의 버퍼 사이즈 보다 작은 조건 만족 시, gNB(10)의 무선환경 정보로부터 단말(30)의 핸드오프, 셀 변경, 무선접속 실패 중 적어도 하나의 특정 상황 발생 여부를 확인할 수 있다.
즉, 스케줄링부(120)는, 전송 대상의 데이터 사이즈가 gNB(10)의 버퍼 사이즈 보다 작은 조건 만족 시, 금번 전송 대상의 데이터에 대하여 5G(gNB(10)) 단독 전송을 우선하되, gNB(10)의 무선환경 정보를 활용하여 단말(30)의 5G 무선(RF) 품질 열화에 영향을 미치는 특정 상황이 발생하는지 여부를 확인하는 것이다.
이에, 스케줄링부(120)는, 전술한 특정 상황 즉 5G 무선(RF) 품질 열화에 영향을 미치는 특정 상황의 발생이 확인되면 eNB(20)/gNB(10)에 금번 전송 대상의 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정하고, 전술한 특정 상황의 발생이 미 확인되면 gNB(10)에 금번 전송 대상의 데이터 전체가 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정할 수 있다.
즉, 스케줄링부(120)는, eNB(20)/gNB(10) 간 연동 기반의 Split Bearer를 통한 데이터 전송 시점에, 전술한 특정 상황 즉 5G 무선(RF) 품질 열화에 영향을 미치는 특정 상황의 발생 여부를 확인한 결과 발생이 미 확인되면, 앞서 대하여 5G(gNB(10)) 단독 전송을 우선한 대로, gNB(10)에 금번 전송 대상의 데이터 전체가 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율 즉 Path #1에 100%를 전송하는 전송비율(Path #2:#1 = 0:100)을 결정할 수 있다.
한편, 스케줄링부(120)는, eNB(20)/gNB(10) 간 연동 기반의 Split Bearer를 통한 데이터 전송 시점에, 전술한 특정 상황 즉 5G 무선(RF) 품질 열화에 영향을 미치는 특정 상황의 발생 여부를 확인한 결과 발생이 확인되면, eNB(20)/gNB(10)에 금번 전송 대상의 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율 예컨대 Path #2:#1 = N:M을 결정할 수 있다.
이때, 스케줄링부(120)는, eNB(20)/gNB(10)에 데이터가 분산 전송(병합 전송)되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율(예: Path #2:#1 = N:M) 결정 시, eNB(20)/gNB(10) 각각의 버퍼 사이즈 즉 DDDS 기능을 통해 인지하고 있는 자원 크기(RLC 버퍼 사이즈)를 기반으로 결정하는 방식을 따를 수 있다.
이처럼, 본 발명의 스케줄링 기법에서는, 전송 대상의 데이터 사이즈가 gNB(10)의 버퍼 사이즈 보다 작은 조건 만족 시, gNB(10)의 무선환경 정보를 활용하여 단말(30)의 5G 무선(RF) 품질 열화에 영향을 미치는 특정 상황이 발생하는지 실시간으로 확인/판단함으로써, 특정 상황이 없다면 데이터 전체(100%)가 5G(gNB(10))로 단독 전송되도록 각 전송 Path의 전송비율(Path #2:#1 = 0:100)을 결정하고, 특정 상황이 있다면 5G 무선(RF) 품질 열화 상황을 반영하여 데이터가 eNB(20)/gNB(10)로 분산 전송(병합 전송)되도록 각 전송 Path의 전송비율(Path #2:#1 = N:M)을 결정할 수 있다.
한편, 스케줄링부(120)는, 전송 대상의 데이터 사이즈가 gNB(10)의 버퍼 사이즈 보다 작은 조건 불만족 시, eNB(20)의 무선환경 정보로부터 단말(30)의 핸드오프, 셀 변경, 무선접속 실패 중 적어도 하나의 특정 상황 발생 여부를 확인할 수 있다.
즉, 스케줄링부(120)는, 전송 대상의 데이터 사이즈가 gNB(10)의 버퍼 사이즈 보다 작은 조건 불만족 시, 금번 전송 대상의 데이터에 대하여 LTE/5G(eNB(20)/gNB(10)) 병합 전송을 우선하되, gNB(10)의 무선환경 정보를 활용하여 단말(30)의 LTE 무선(RF) 품질 열화에 영향을 미치는 특정 상황이 발생하는지 여부를 확인하는 것이다.
이에, 스케줄링부(120)는, 전술한 특정 상황 즉 LTE 무선(RF) 품질 열화에 영향을 미치는 특정 상황의 발생이 확인되면 gNB(10)에 금번 전송 대상의 데이터 전체가 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정하고, 전술한 특정 상황의 발생이 미 확인되면 eNB(20)/gNB(10)에 금번 전송 대상의 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정할 수 있다.
즉, 스케줄링부(120)는, eNB(20)/gNB(10) 간 연동 기반의 Split Bearer를 통한 데이터 전송 시점에, 전술한 특정 상황 즉 LTE 무선(RF) 품질 열화에 영향을 미치는 특정 상황의 발생 여부를 확인한 결과 발생이 미 확인되면, 앞서 LTE/5G(eNB(20)/gNB(10)) 병합 전송을 우선한 대로, eNB(20)/gNB(10)에 금번 전송 대상의 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율 예컨대 Path #2:#1 = N:M을 결정할 수 있다.
한편, 스케줄링부(120)는, eNB(20)/gNB(10) 간 연동 기반의 Split Bearer를 통한 데이터 전송 시점에, 전술한 특정 상황 즉 LTE 무선(RF) 품질 열화에 영향을 미치는 특정 상황의 발생 여부를 확인한 결과 발생이 확인되면, gNB(10)에 금번 전송 대상의 데이터 전체가 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율 즉 Path #1에 100%를 전송하는 전송비율(Path #2:#1 = 0:100)을 결정할 수 있다.
이때, 스케줄링부(120)는, eNB(20)/gNB(10)에 데이터가 분산 전송(병합 전송)되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율(예: Path #2:#1 = N:M) 결정 시, eNB(20)/gNB(10) 각각의 버퍼 사이즈 즉 DDDS 기능을 통해 인지하고 있는 자원 크기(RLC 버퍼 사이즈)를 기반으로 결정하는 방식을 따를 수 있다.
이처럼, 본 발명의 스케줄링 기법에서는, 전송 대상의 데이터 사이즈가 gNB(10)의 버퍼 사이즈 보다 작은 조건 불만족 시, eNB(20)의 무선환경 정보를 활용하여 단말(30)의 LTE 무선(RF) 품질 열화에 영향을 미치는 특정 상황이 발생하는지 실시간으로 확인/판단함으로써, 특정 상황이 없다면 데이터가 eNB(20)/gNB(10)로 분산 전송(병합 전송)되도록 각 전송 Path의 전송비율(Path #2:#1 = N:M)을 결정하고, 특정 상황이 있다면 LTE 무선(RF) 품질 열화 상황을 반영하여 데이터 전체(100%)가 5G(gNB(10))로 단독 전송되도록 각 전송 Path의 전송비율(Path #2:#1 = 0:100)을 결정할 수 있다.
더 나아가, 스케줄링부(120)는, eNB(20)/gNB(10)에 분산 전송되도록 결정한 각 전송 Path의 전송비율(예: Path #2:#1 = N:M)에 따라 데이터가 전송되는 중(이하, LTE/5G 병합 전송 중) eNB(20)의 속도 저하 확인 시, 각 eNB(20)/gNB(10)의 무선환경 정보로부터 확인되는 무선자원 사용율과 각 eNB(20)/gNB(10)의 패킷 분실율을 이용하여 기 결정한 각 전송 Path의 전송비율(예: Path #2:#1 = N:M)을 조정할 수 있다.
즉, 스케줄링부(120)는, 각 전송 Path의 전송비율(예: Path #2:#1 = N:M)에 따라 데이터가 LTE/5G 병합 전송되는 중에, eNB(20)의 전송 Path #2를 통한 데이터(packet) 재전송 횟수 또는 수신응답 시간 등 전송 속도를 가늠할 수 있는 인자를 기반으로 eNB(20)의 속도 저하 여부를 확인할 수 있다.
이에, 스케줄링부(120)는, 각 전송 Path의 전송비율(예: Path #2:#1 = N:M)에 따라 데이터가 LTE/5G 병합 전송되는 중 eNB(20)의 속도 저하가 확인되면, 각 eNB(20)/gNB(10)의 무선환경 정보로부터 확인되는 무선자원 사용율(PRB 사용 rate)과 각 eNB(20)/gNB(10)의 패킷 분실율(Packet loss rate)을 이용하여, 기 결정한 각 전송 Path의 전송비율(예: Path #2:#1 = N:M)을 조정(예: Path #2:#1 = N':M')할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 스케줄링부(120)는, 각 eNB(20)/gNB(10)의 무선환경 정보로부터 확인되는 무선자원 사용율(PRB 사용 rate)과 각 eNB(20)/gNB(10)의 패킷 분실율(Packet loss rate)을 이용하여 각 eNB(20)/gNB(10)의 무선채널 성능을 판단할 수 있다.
예를 들면, 스케줄링부(120)는, gNB(10)의 무선채널 성능 즉 단말(30)의 5G 무선(RF) 품질을 다음 수학식 1에 따라 판단할 수 있고, eNB(20)의 무선채널 성능 즉 단말(30)의 LTE 무선(RF) 품질을 다음 수학식 2에 따라 판단할 수 있다.
Figure 112020028085627-pat00001
Figure 112020028085627-pat00002
그리고, 스케줄링부(120)는, 앞서 판단한 각 eNB(20)/gNB(10)의 무선채널 성능 즉 LTE RF 품질/5G RF 품질 및 각 eNB(20)/gNB(10)의 전송속도(bit rate)를 기반으로, eNB(20)/gNB(10)에 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 계산할 수 있다.
예를 들면, 스케줄링부(120)는, 다음의 수학식 3에 따라, 각 전송 Path의 전송비율을 계산할 수 있다.
Figure 112020028085627-pat00003
이에, 스케줄링부(120)는, 기 결정한 각 전송 Path의 전송비율 예컨대 Path #2:#1 = N:M와, 앞서 LTE RF 품질/5G RF 품질 및 전송속도를 기반으로 계산한 각 전송 Path의 전송비율을 이용하여, 각 전송 Path의 전송비율 Path #2:#1 = N:M을 Path #2:#1 = N':M'으로 조정할 수 있다.
이처럼 본 발명의 스케줄링 기법에서는, 전송 대상의 데이터 사이즈가 gNB(10)의 버퍼 사이즈 보다 작은 조건 불만족 시, eNB(20)/gNB(10)로 분산 전송(병합 전송)되도록 각 전송 Path의 전송비율(Path #2:#1 = N:M)을 결정함에 따라 데이터가 LTE/5G 병합 전송되는 중 eNB(20)의 속도 저하가 확인되면, 실제 무선환경(LTE RF 품질/5G RF 품질 및 전송속도)을 반영한 각 전송 Path의 전송비율을 계산하고 기 결정/이용하고 있는 기존 전송 Path의 전송비율(예: Path #2:#1 = N:M)에 반영(예: 합산, 평균, 통계 등)하여, 기존 전송 Path의 전송비율 예컨대 Path #2:#1 = N:M)를 Path #2:#1 = N':M'으로 조정할 수 있다.
이처럼 본 발명의 스케줄링 기법에서는, 무선환경(LTE RF 품질/5G RF 품질 및 전송속도)의 변화는 일시적으로 나빠지고 다시 좋아질 수 있으므로, 실제 무선환경(LTE RF 품질/5G RF 품질 및 전송속도)을 반영하여 계산한 각 전송 Path의 전송비율을 데이터 전송에 그대로 이용/적용하는 대신 기존 결정/이용하고 있던 기존 전송 Path의 전송비율에 반영하여 기존 전송 Path의 전송비율을 무선환경에 맞게 단계적으로 조정할 수 있기 때문에, 무선환경이 일시적으로 나빠졌다가 좋아지는 경우에도 전송 Path의 전송비율을 극단적으로 바꿔야하는 상황을 미연에 방지할 수 있고, 병합 전송을 유연하게 운영할 수 있도록 하는 이점을 이끌 수 있다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스케줄링장치에 의하면, EN-DC Split Bearer 환경에서 단말의 다운링크 데이터 전송 시, RF 품질 열화 등 실제 무선환경을 빠르게 반영한 스케줄링 기법을 실현함으로써, LTE/5G 병합 전송의 성능(효율)을 현저하게 높이는 효과를 도출한다.
이로 인해, 본 발명에 따르면, 5G NSA(Non-Standalone) 구조에서 LTE/5G 병합 전송의 성능(효율)을 높임으로써 전체적인 자원 효율을 높여, 고객에게 보다 고속의 데이터 전송과 저 지연 서비스를 제공할 수 있고 장비 추가 등 OPEX 절감의 효과까지 기대할 수 있다.
이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링장치의 동작 방법을 설명하겠다.
이하에서는 설명의 편의 상, 본 발명의 스케줄링장치(100)가 NR 기지국 즉 5G gNB와 동일하거나 이에 포함되도록 구현된 실시예로 언급하여 설명하겠다.
이러한 실시예에 따라, 본 발명에 따른 스케줄링장치의 동작 방법에서, 스케줄링장치(100, 10)는, eNB(20)/gNB(10) 간 연동을 기반으로 하는 단말(30)의 데이터 세션 즉 Split Bearer 설정에 관여할 수 있다(S10).
한편, 본 발명에 따른 스케줄링장치의 동작 방법에서, 스케줄링장치(100, 10)는, eNB(20)/gNB(10) 간 연동을 기반으로 하는 단말(30)의 데이터 세션 즉 Split Bearer에 대하여, DDDS 기능을 통해 LTE/5G 양쪽의 자원 크기(RCL Buffer size) 즉 eNB(20)/gNB(10)의 RCL 버퍼 사이즈를 인지할 수 있다(S20).
만약, 본 발명에 따른 스케줄링장치의 동작 방법에서, 스케줄링장치(100, 10)는, eNB(20)/gNB(10) 간 연동을 기반으로 하는 단말(30)의 데이터 세션 즉 Split Bearer에 대하여, DDDS 기능 기반의 정보가 수신되지 않는다면(S20 No), gNB(10)에 전송 대상의 데이터 전체가 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율 즉 Path #1에 100%를 전송하는 전송비율(Path #2:#1 = 0:100)을 결정하여 5G(gNB(10)) 단독 전송을 수행할 수 있다(S25)
본 발명에 따른 스케줄링장치의 동작 방법에서, 스케줄링장치(100, 10)는, 이러한 DDDS 기능 기반의 정보(LTE/5G 양쪽의 자원 크기) 수신 시(S20 Yes), 특정 메시지(예: E-UTRA - NR Cell Resource Coordination Request/Response)를 활용하여 획득/인지할 수 있는 각 eNB(20), gNB(10)의 무선환경 정보를 확인할 수 있다(S30).
이에, 본 발명에 따른 스케줄링장치의 동작 방법에서, 스케줄링장치(100, 10)는, eNB(20)/gNB(10) 간 연동 기반의 Split Bearer를 통한 데이터 전송 시, 해당 전송 시점에 전송 대상의 데이터 사이즈가 gNB(10)의 버퍼 사이즈 보다 작은 조건을 만족하는지 여부를 확인할 수 있다(S40).
그리고, 본 발명에 따른 스케줄링장치의 동작 방법에서, 스케줄링장치(100, 10)는, 전술의 조건을 만족하는지 여부에 따라(S40 Yes or No) 각 eNB(20)/gNB(10)의 무선환경 정보를 다르게 활용하여, gNB(10)에 데이터 전체가 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율 또는 eNB(20)/gNB(10)에 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 스케줄링장치의 동작 방법에서, 스케줄링장치(100, 10)는, 전송 대상의 데이터 사이즈가 gNB(10)의 버퍼 사이즈 보다 작은 조건 만족 시(S40 Yes), gNB(10)의 무선환경 정보로부터 단말(30)의 핸드오프, 셀 변경, 무선접속 실패 중 적어도 하나의 특정 상황 발생 여부를 확인할 수 있다.
즉, 스케줄링장치(100, 10)는, 전송 대상의 데이터 사이즈가 gNB(10)의 버퍼 사이즈 보다 작은 조건 만족 시, 금번 전송 대상의 데이터에 대하여 5G(gNB(10)) 단독 전송을 우선하되, gNB(10)의 무선환경 정보를 활용하여 단말(30)의 5G 무선(RF) 품질 열화에 영향을 미치는 특정 상황이 발생하는지 여부를 확인하는 것이다.
이에, 본 발명에 따른 스케줄링장치의 동작 방법에서, 스케줄링장치(100, 10)는, 전술한 특정 상황 즉 5G 무선(RF) 품질 열화에 영향을 미치는 특정 상황의 발생이 미 확인되면 gNB(10)에 금번 전송 대상의 데이터 전체가 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정하고, 전술한 특정 상황의 발생이 확인되면 eNB(20)/gNB(10)에 금번 전송 대상의 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정할 수 있다(S50).
즉, 스케줄링장치(100, 10)는, eNB(20)/gNB(10) 간 연동 기반의 Split Bearer를 통한 데이터 전송 시점에, 전술한 특정 상황 즉 5G 무선(RF) 품질 열화에 영향을 미치는 특정 상황의 발생 여부를 확인한 결과 발생이 미 확인되면, 앞서 대하여 5G(gNB(10)) 단독 전송을 우선한 대로, gNB(10)에 금번 전송 대상의 데이터 전체가 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율 즉 Path #1에 100%를 전송하는 전송비율(Path #2:#1 = 0:100)을 결정할 수 있다(S50 1)).
한편, 스케줄링장치(100, 10)는, eNB(20)/gNB(10) 간 연동 기반의 Split Bearer를 통한 데이터 전송 시점에, 전술한 특정 상황 즉 5G 무선(RF) 품질 열화에 영향을 미치는 특정 상황의 발생 여부를 확인한 결과 발생이 확인되면, eNB(20)/gNB(10)에 금번 전송 대상의 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율 예컨대 Path #2:#1 = N:M을 결정할 수 있다(S50 2)).
한편, 본 발명에 따른 스케줄링장치의 동작 방법에서, 스케줄링장치(100, 10)는, 전송 대상의 데이터 사이즈가 gNB(10)의 버퍼 사이즈 보다 작은 조건 불만족 시(S40 No), eNB(20)의 무선환경 정보로부터 단말(30)의 핸드오프, 셀 변경, 무선접속 실패 중 적어도 하나의 특정 상황 발생 여부를 확인할 수 있다.
즉, 스케줄링장치(100, 10)는, 전송 대상의 데이터 사이즈가 gNB(10)의 버퍼 사이즈 보다 작은 조건 불만족 시, 금번 전송 대상의 데이터에 대하여 LTE/5G(eNB(20)/gNB(10)) 병합 전송을 우선하되, gNB(10)의 무선환경 정보를 활용하여 단말(30)의 LTE 무선(RF) 품질 열화에 영향을 미치는 특정 상황이 발생하는지 여부를 확인하는 것이다.
이에, 본 발명에 따른 스케줄링장치의 동작 방법에서, 스케줄링장치(100, 10)는, 전술한 특정 상황 즉 LTE 무선(RF) 품질 열화에 영향을 미치는 특정 상황의 발생이 미 확인되면 eNB(20)/gNB(10)에 금번 전송 대상의 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정할 수 있고, 전술한 특정 상황의 발생이 확인되면 gNB(10)에 금번 전송 대상의 데이터 전체가 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정할 수 있다(S60).
즉, 스케줄링장치(100, 10)는, eNB(20)/gNB(10) 간 연동 기반의 Split Bearer를 통한 데이터 전송 시점에, 전술한 특정 상황 즉 LTE 무선(RF) 품질 열화에 영향을 미치는 특정 상황의 발생 여부를 확인한 결과 발생이 미 확인되면, 앞서 LTE/5G(eNB(20)/gNB(10)) 병합 전송을 우선한 대로, eNB(20)/gNB(10)에 금번 전송 대상의 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율 예컨대 Path #2:#1 = N:M을 결정할 수 있다(S60 1)).
한편, 스케줄링장치(100, 10)는, eNB(20)/gNB(10) 간 연동 기반의 Split Bearer를 통한 데이터 전송 시점에, 전술한 특정 상황 즉 LTE 무선(RF) 품질 열화에 영향을 미치는 특정 상황의 발생 여부를 확인한 결과 발생이 확인되면, gNB(10)에 금번 전송 대상의 데이터 전체가 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율 즉 Path #1에 100%를 전송하는 전송비율(Path #2:#1 = 0:100)을 결정할 수 있다(S60 2)).
더 나아가, 본 발명에 따른 스케줄링장치의 동작 방법에서, 스케줄링장치(100, 10)는, eNB(20)/gNB(10)에 분산 전송되도록 결정한 각 전송 Path의 전송비율(예: Path #2:#1 = N:M)에 따라 데이터가 전송되는 중(이하, LTE/5G 병합 전송 중) eNB(20)의 속도 저하 확인 시, 각 eNB(20)/gNB(10)의 무선환경 정보로부터 확인되는 무선자원 사용율과 각 eNB(20)/gNB(10)의 패킷 분실율을 이용하여 기 결정한 각 전송 Path의 전송비율(예: Path #2:#1 = N:M)을 조정할 수 있다(S60 3)).
즉, 스케줄링장치(100, 10)는, S60 2)로 스케줄링한 각 전송 Path의 전송비율(예: Path #2:#1 = N:M)에 따라 데이터가 LTE/5G 병합 전송되는 중에, eNB(20)의 전송 Path #2를 통한 데이터(packet) 재전송 횟수 또는 수신응답 시간 등 전송 속도를 가늠할 수 있는 인자를 기반으로 eNB(20)의 속도 저하 여부를 확인할 수 있다.
이에, 스케줄링장치(100, 10)는, S60 2)로 스케줄링한 각 전송 Path의 전송비율(예: Path #2:#1 = N:M)에 따라 데이터가 LTE/5G 병합 전송되는 중 eNB(20)의 속도 저하가 확인되면, 각 eNB(20)/gNB(10)의 무선환경 정보로부터 확인되는 무선자원 사용율(PRB 사용 rate)과 각 eNB(20)/gNB(10)의 패킷 분실율(Packet loss rate)을 이용하여, 기 결정한 각 전송 Path의 전송비율(예: Path #2:#1 = N:M)을 조정(예: Path #2:#1 = N':M')할 수 있다(S60 3)).
구체적으로 설명하면, 스케줄링장치(100, 10)는, 각 eNB(20)/gNB(10)의 무선환경 정보로부터 확인되는 무선자원 사용율(PRB 사용 rate)과 각 eNB(20)/gNB(10)의 패킷 분실율(Packet loss rate)을 이용하여 각 eNB(20)/gNB(10)의 무선채널 성능을 판단할 수 있다(전술의 수학식 1,2 참조).
그리고, 스케줄링장치(100, 10)는, 앞서 판단한 각 eNB(20)/gNB(10)의 무선채널 성능 즉 LTE RF 품질/5G RF 품질 및 각 eNB(20)/gNB(10)의 전송속도(bit rate)를 기반으로, eNB(20)/gNB(10)에 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 계산할 수 있다(전술의 수학식 3 참조).
이에, 스케줄링장치(100, 10)는, 기 결정한 각 전송 Path의 전송비율 예컨대 Path #2:#1 = N:M와, 앞서 LTE RF 품질/5G RF 품질 및 전송속도를 기반으로 계산한 각 전송 Path의 전송비율을 이용하여, 각 전송 Path의 전송비율 Path #2:#1 = N:M을 Path #2:#1 = N':M'으로 조정할 수 있다.
이렇게 되면, EPC(MME/S-GW)로부터 수신되는 단말(30)으로의 다운링크 데이터는, 스케줄링장치(100, 10)에서 결정 및 조정한 각 전송 Path의 전송비율에 따라 gNB(10)의 NR PDCP에서 분리된 후 eNB(20)의 E-UTRA RLC 및 gNB(10)의 NR RLC로 전송 및 eNB(20)/gNB(10) 내 하위 계층을 거쳐 각 eNB(20)/gNB(10)로부터 단말(30)에 수신될 것이다.
전술의 본 발명에 따른 스케줄링장치의 동작 방법에서, 스케줄링장치(100, 10)는, 단말(30)의 데이터 세션 즉 Split Bearer이 설정 해제되지 않는 한(S70 No), 전술의 S20 단계 및 그 이후의 동작을 반복하여 수행할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 스케줄링장치에 의하면, EN-DC Split Bearer 환경에서 단말의 다운링크 데이터 전송 시, RF 품질 열화 등 실제 무선환경을 빠르게 반영한 스케줄링 기법을 실현함으로써, LTE/5G 병합 전송의 성능(효율)을 현저하게 높이는 효과를 도출한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링장치의 동작 방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
본 발명의 스케줄링장치 및 스케줄링장치의 동작 방법에 따르면, EN-DC Split Bearer 환경에서 단말의 다운링크 데이터 전송 시, 실제 무선환경을 빠르게 반영한 스케줄링 기법을 실현하는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
100 : 스케줄링장치
110 : 정보확인부 120: 스케줄링부

Claims (9)

  1. 서로 다른 2 이상의 기지국을 이용하여 설정되는 단말의 데이터 세션에 대하여, 각 기지국의 무선환경 정보를 확인하는 정보확인부; 및
    상기 단말로 상기 데이터 세션을 통한 데이터 전송 시, 상기 데이터의 사이즈 및 상기 각 기지국의 무선환경 정보를 기반으로 상기 단말 및 상기 2 이상의 기지국 간에 각 전송 Path의 전송비율을 결정하여, 상기 데이터가 상기 각 전송 Path의 전송비율에 따라 상기 2 이상의 기지국을 통해 전송될 수 있게 하는 스케줄링부를 포함하며,
    상기 스케줄링부는,
    상기 데이터의 사이즈가 상기 2 이상의 기지국 중 제1 기지국의 버퍼 사이즈 보다 작은 조건을 만족하는지 여부에 따라 상기 각 기지국의 무선환경 정보를 다르게 활용하여,
    상기 제1 기지국에 상기 데이터 전체가 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율 또는 상기 2 이상의 기지국에 상기 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정하며,

    상기 스케줄링부는,
    상기 조건 만족 시, 상기 제1 기지국의 무선환경 정보로부터 상기 제1기지국에 대한 무선 품질 열화와 관련된 특정 상황 발생 여부를 확인하고, 상기 특정 상황의 발생이 확인되면 상기 2 이상의 기지국에 상기 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정하고, 상기 특정 상황의 발생이 미 확인되면 상기 제1 기지국에 상기 데이터 전체가 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정하며,
    상기 조건 불만족 시, 상기 2 이상의 기지국 중 제2 기지국의 무선환경 정보로부터 상기 제2 기지국에 대한 무선 품질 열화와 관련된 특정 상황 발생 여부를 확인하고, 상기 특정 상황의 발생이 확인되면 상기 제1 기지국에 상기 데이터 전체가 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정하고, 상기 특정 상황의 발생이 미확인되면 상기 2 이상의 기지국에 상기 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 결정하는 것을 특징으로 하는 스케줄링장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정보확인부는,
    서로 다른 통신방식의 기지국 간에, 기지국의 무선자원 사용율, 핸드오프(Hand-off) 또는 셀 변경(Cell change), 무선접속 실패(RF Failure) 중 적어도 하나를 포함되는 무선환경 정보 전달을 위해 정의된 특정 메시지를 활용하여, 상기 무선환경 정보를 확인하는 것을 특징으로 하는 스케줄링장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 스케줄링부는,
    상기 2 이상의 기지국에 상기 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율 결정 시, 상기 2 이상의 기지국 각각의 버퍼 사이즈를 기반으로 결정하는 것을 특징으로 하는 스케줄링장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 스케줄링부는,
    상기 2 이상의 기지국에 분산 전송되도록 결정한 각 전송 Path의 전송비율에 따라 상기 데이터가 전송되는 중 상기 제2 기지국의 속도 저하 확인 시, 상기 각 기지국의 무선환경 정보로부터 확인되는 무선자원 사용율과 상기 각 기지국의 패킷 분실율을 이용하여 기 결정한 각 전송 Path의 전송비율을 조정하는 것을 특징으로 하는 스케줄링장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 스케줄링부는,
    상기 각 기지국의 무선환경 정보로부터 확인되는 무선자원 사용율과 상기 각 기지국의 패킷 분실율을 이용하여 상기 각 기지국의 무선채널 성능을 판단하고, 상기 각 기지국의 무선채널 성능 및 상기 각 기지국의 전송속도를 기반으로, 상기 2 이상의 기지국에 상기 데이터가 분산 전송되도록 하는 각 전송 Path의 전송비율을 계산하고,
    상기 기 결정한 각 전송 Path의 전송비율과 상기 계산한 각 전송 Path의 전송비율을 이용하여, 상기 각 전송 Path의 전송비율을 조정하는 것을 특징으로 하는 스케줄링장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 2 이상의 기지국은,
    PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 동일하며, RLC(Radio Link Control) 계층 및 RLC 계층의 하위 계층은 서로 상이한 기지국인 것을 특징으로 하는 스케줄링장치.
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