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KR100582902B1 - Power allocation device and power allocation method of mobile communication system - Google Patents

Power allocation device and power allocation method of mobile communication system Download PDF

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KR100582902B1
KR100582902B1 KR1020030096299A KR20030096299A KR100582902B1 KR 100582902 B1 KR100582902 B1 KR 100582902B1 KR 1020030096299 A KR1020030096299 A KR 1020030096299A KR 20030096299 A KR20030096299 A KR 20030096299A KR 100582902 B1 KR100582902 B1 KR 100582902B1
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한국전자통신연구원
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Abstract

이동통신 시스템의 전력 할당 장치 및 전력 할당 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 먼저 특정 시간에 전송할 수 있는 다수의 사용자를 선택하는 기준으로 최소의 전력으로 각각의 트래픽별로 요구되는 QoS을 만족하도록 각각의 사용자를 선택한다. 그리고 나서 선택된 사용자들에게 할당된 총전력과 허용 가능한 총 전력을 비교하여, 전력을 재할당한다. The present invention relates to a power allocation device and a power allocation method of a mobile communication system. According to the present invention, first, each user is selected to satisfy the QoS required for each traffic with minimum power as a criterion for selecting a plurality of users that can be transmitted at a specific time. It then reassigns power by comparing the total power allocated to the selected users with the total power allowed.

이와 같은 본 발명에 따르면 2단계에 걸친 전력 최적화를 통하여 전체 시스템 성능을 향상시킬 수 있다. According to the present invention as described above it is possible to improve the overall system performance through power optimization in two stages.

패킷 스케줄링, QoS, 최소 전력 할당, AMC 옵션Packet Scheduling, QoS, Minimum Power Allocation, AMC Options

Description

이동통신 시스템의 전력 할당 장치 및 전력 할당 방법{ A POWER ALLOCATION APPARATUS AND A POWER ALLOCATION METHOD IN A MOBILE COMMUNICATION}Power allocating apparatus and power allocating method in mobile communication system {A POWER ALLOCATION APPARATUS AND A POWER ALLOCATION METHOD IN A MOBILE COMMUNICATION}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전력 할당 장치를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a power allocation device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 시간 축에 따라 사용자별 전력 할당을 하는 2차원 전송구조의 예를 나타내는 도면이다. 2 is a diagram illustrating an example of a two-dimensional transmission structure in which power allocation is performed for each user according to a time axis.

도 3은 도 1에 도시한 패킷 스케줄러를 상세히 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating the packet scheduler shown in FIG. 1 in detail.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전력 할당 알고리즘을 나타내는 순서도이다. 4 is a flowchart illustrating a power allocation algorithm according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 최소전력의 할당 예를 나타내는 도면이다. 5 is a diagram illustrating an example of allocation of minimum power according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전력 재할당의 예를 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating an example of power reallocation according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 이동통신 시스템의 전력 할당 장치 및 전력 할당 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 OFDMA (Orthogonal Frequency Divisional Multiple Access) 시스템에서의 패킷 스케줄링과 연관한 전력 할당 장치 및 전력 할당 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a power allocation apparatus and a power allocation method of a mobile communication system, and more particularly, to a power allocation apparatus and a power allocation method associated with packet scheduling in an orthogonal frequency divisional multiple access (OFDMA) system.

무선 통신 환경 하에서 제한된 자원을 효율적으로 이용하기 위해, 무선 자원을 다수의 사용자들에게 공평하게 분배하는 패킷 스케줄링 알고리즘에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 즉, 다양한 서비스 품질(QoS; Quality of Service)을 요구하는 멀티미디어 서비스가 실현됨에 따라, 제한된 무선 자원을 효율적으로 이용할 수 있는 패킷 스케줄러의 출력 링크의 대역폭을 공정하게 할당하기 위한 여러 가지 방법들이 제안되고 있다.In order to efficiently use limited resources in a wireless communication environment, researches on packet scheduling algorithms for evenly distributing radio resources to a large number of users have been actively conducted. That is, as multimedia services requiring various Quality of Service (QoS) are realized, various methods for fairly allocating bandwidth of an output link of a packet scheduler that can efficiently use limited radio resources are proposed. have.

이동통신 시스템의 패킷 스케줄러 알고리즘은 구현의 몫으로 남겨져 있다. 이 경우 알고리즘의 성능에 따라 전체 시스템의 성능이 크게 좌우된다. 특히, 이동 통신 환경에서 제한된 자원을 사용하여 QoS를 만족시키면서도 전력 할당을 최소화시켜 성능 효율을 증가시키는 효율적인 알고리즘이 필요하다. The packet scheduler algorithm of the mobile communication system is left to the implementation. In this case, the performance of the entire system depends heavily on the performance of the algorithm. In particular, there is a need for an efficient algorithm that increases performance efficiency by minimizing power allocation while satisfying QoS using limited resources in a mobile communication environment.

일반적으로 OFDMA 시스템에서는 서브 캐리어(subcarrier)들에게 한 명의 사용자를 할당하는데, 이때 할당하는 방법은 다음의 2 가지로 크게 구분된다, 여기서, 서브 캐리어의 묶음을 서브 채널(subchannel)이라고 부른다.In general, an OFDMA system allocates one user to subcarriers, and the method of allocating the user is divided into two types. Here, a bundle of subcarriers is called a subchannel.

(1) 좋은 특성을 가지는 서브 캐리어들의 순서에 의해 만들어진 서브 채널의 순서대로 사용자를 매핑하는 방법(1) A method of mapping users in the order of subchannels created by the order of subcarriers having good characteristics

(2) 서브 캐리어를 임의로 선택하여 여러 개의 서브 채널을 만든 후에 각각의 서브 채널 단위로 사용자를 할당하는 방법 (2) A method of allocating a user in each subchannel unit after creating several subchannels by arbitrarily selecting subcarriers.

상기 두 번째 방법과 같이, 매 스케줄링 시간마다 서브 채널 단위로 사용자를 할당하는 패킷 스케줄러에서는 최소 보장 데이터율과 같은 QoS를 만족하면서 시 스템 성능을 극대화하는 문제와 총 전송 전력을 감소시키는 여러 가지 방법들이 시도되었다. Like the second method, in the packet scheduler that allocates users in sub-channel units every scheduling time, various methods for maximizing system performance and reducing total transmission power while satisfying QoS such as the minimum guaranteed data rate are provided. Tried.

그러나, 이러한 방법들은 구현하기가 복잡하거나 또는 일반적으로 사용되는 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 옵션과도 연계되지 않은 문제점이 있었다. 따라서, 구현이 용이하면서도 AMC 옵션 기능을 충분히 활용하는 실용적인 알고리즘이 필요하다. However, these methods have a problem in that they are complicated to implement or are not related to the commonly used Adaptive Modulation and Coding (AMC) option. Therefore, there is a need for a practical algorithm that is easy to implement and yet fully utilizes the AMC optional features.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 각각의 트래픽별로 요구되는 QoS를 만족하도록 최소 전력을 할당하면서도 시스템 전체 성능을 극대화하도록 AMC 옵션을 활용하는 전력 할당 장치 및 전력 할당 방법을 제공하기 위한 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention is to solve the problems of the prior art, a power allocation device utilizing the AMC option to maximize the overall performance while allocating the minimum power to satisfy the QoS required for each traffic and It is to provide a power allocation method.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 이동 통신 시스템의 전력 할당 방법은 The power allocation method of the mobile communication system according to an aspect of the present invention for achieving the above object is

(a) 총 사용자중에서 패킷 스케줄링할 사용자를 선택하는 단계;(a) selecting a user from among the total users for packet scheduling;

(b) 상기 단계 (a)에서 선택된 사용자들에 대한 총 할당 전력과 허용가능한 총 전력을 비교하는 단계; 및 (b) comparing the total allowable power and the allowable total power for the users selected in step (a); And

(c) 상기 단계 (c)에서의 비교결과에 따라, 사용자들에 할당된 전력을 재 할당하는 단계를 포함한다. (c) reassigning power allocated to the users according to the comparison result in step (c).

한편, 본 발명의 하나의 특징에 따른 이동 통신 시스템의 전력 할당 장치는 On the other hand, the power allocation device of a mobile communication system according to an aspect of the present invention

상위 계층으로부터 입력되는 IP 패킷들을 사용자별로 구분하는 패킷 구분부;A packet separator for dividing IP packets input from an upper layer for each user;

상기 패킷 구분부에 의해 구분된 사용자를 위한 다수의 큐를 가지는 저장부; 및 A storage unit having a plurality of queues for users identified by the packet separator; And

상기 다수의 사용자 중 서비스할 사용자를 스케줄링한 후, 선택된 사용자들에게 할당된 총 할당 전력과 허용 가능한 총 전력을 비교하고, 비교결과에 따라 전력을 재할당하는 패킷 스케줄러를 포함한다. After scheduling the user to be serviced among the plurality of users, and compares the total allocated power allocated to the selected users and the allowable total power, and includes a packet scheduler for reallocating power according to the comparison result.

여기서, 상기 패킷 스케줄러는 Here, the packet scheduler

상기 사용자 큐에 저장된 채널정보를 포함한 각종 정보와, QoS를 기준으로 패킷 스케줄링을 수행하여, 다수의 사용자 중 서비스할 사용자들을 선택하는 사용자 선택부; 상기 사용자 선택부에 의해 선택된 사용자에게 최소 타겟 PER을 만족시키는 AMC 옵션을 선택하는 AMC 옵션 선택부; 상기 AMC 옵션 선택부에 의해 선택된 각 사용자별 AMC 옵션을 기초로 할당할 전력을 계산하는 전력 계산부; 및 상기 전력 계산부에 의해 계산된 할당할 총 전력과 허용 가능한 총 전력을 비교하는 전력 비교부를 포함한다. A user selector which selects users to be serviced from among a plurality of users by performing packet scheduling based on various information including channel information stored in the user queue and QoS; An AMC option selector configured to select an AMC option satisfying a minimum target PER for the user selected by the user selector; A power calculator configured to calculate power to be allocated based on each user's AMC option selected by the AMC option selector; And a power comparison unit for comparing the total power to be allocated and the allowable total power calculated by the power calculator.

한편, 본 발명의 하나의 특징에 따른 기록매체는 이동통신 시스템의 전력 할당을 위한 프로그램이 기록된 기록매체로서, Meanwhile, the recording medium according to an aspect of the present invention is a recording medium in which a program for allocating power of a mobile communication system is recorded.

상기 프로그램은 The program

총 사용자중에서 패킷 스케줄링할 사용자를 선택하는 기능;Selecting a user for packet scheduling among the total users;

상기 선택된 사용자들에 대한 총 할당 전력과 허용가능한 총 전력을 비교하는 기능; 및 Comparing total allocated power and allowable total power for the selected users; And

상기 비교결과에 따라 각 사용자의 AMC 옵션을 조정함으로써 사용자들에 할당된 전력을 재할당하는 기능을 포함한다. And reassigning power allocated to the users by adjusting each user's AMC option according to the comparison result.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 패킷 스케줄링과 연관한 전력 할당 장치를 나타내는 도면이다. 1 illustrates a power allocation apparatus associated with packet scheduling according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 전력 할당 장치(100))는 기지국(Base Station, 도시하지 않음) 내에 포함되어 있으며, 기지국은 적어도 한 개 이상의 사용자 단말기(200a~200i)와의 데이터 송수신을 통해 채널 상태에 관한 정보(버퍼 상태 등)를 전력 할당 장치로 제공한다. As shown in FIG. 1, a power allocation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is included in a base station (not shown), and the base station is connected to at least one user terminal 200a to 200i. Through data transmission and reception, information on a channel state (buffer state, etc.) is provided to a power allocation device.

전력 할당 장치(100)는 적어도 한 개 이상의 사용자 단말기(200a~200i)로 전송할 트래픽 데이터에 대한 스케줄링(우선 순위 결정)을 한 후, 선택된 사용자들에 대한 AMC 옵션을 조절하여 전력을 할당한다. The power allocation device 100 schedules (prioritizes) traffic data to be transmitted to at least one or more user terminals 200a to 200i, and then allocates power by adjusting an AMC option for selected users.

이처럼, 본 발명의 실시예에서는 전력 할당 장치(100)가 기지국 내에 포함되어 트래픽 데이터에 대해 스케줄링 및 전력 할당을 하는 것에 대해 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 각종 이동 통신 시스템 내에 포함되어 패킷 스 케줄링 및 전력을 할당하는 방법에도 적용할 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, the power allocation apparatus 100 is included in the base station to perform scheduling and power allocation for traffic data. However, the present invention is not limited thereto, and the packet is included in various mobile communication systems. The same applies to scheduling and power allocation.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전력 할당 장치(100)는 패킷 구분부(120), 저장부(130) 및 패킷 스케줄러(140)를 포함한다. As shown in FIG. 1, an apparatus 100 for allocating power according to an exemplary embodiment of the present invention includes a packet separator 120, a storage 130, and a packet scheduler 140.

패킷 구분부(120)는 상위 계층으로부터 입력되는 IP 패킷들을 사용자별 및 각 사용자의 세션 별로 구분한다. 본 발명의 실시예에 따르면, QoS가 동일한 서비스를 가지는 트래픽을 세션(session)이라고 정의한다. 즉, 패킷 구분부(120)는 입력되는 IP 패킷들에 대하여 사용자 구분 및 사용자 별로 QoS에 따른 세션 구분을 수행한 후, 사용자별 데이터 및 세션 별 데이터를 저장부(130)에 저장한다. The packet separator 120 classifies IP packets input from an upper layer by user and by session of each user. According to an embodiment of the present invention, traffic having a service having the same QoS is defined as a session. That is, the packet separator 120 performs session classification according to QoS for each user and user for the input IP packets, and then stores data for each user and data for each session in the storage 130.

저장부(130)는 각 사용자를 위한 큐(130a, 130b, ...130n)를 포함하고 있는데, 각 큐들은 사용자별 QoS(QoS1, QoS2, ..., QoSm)에 따른 세션들을 저장하고 있다. The storage unit 130 includes queues 130a, 130b, ... 130n for each user, and each queue stores sessions according to user QoS (QoS1, QoS2, ..., QoSm). .

패킷 스케줄러(140)는 서로 다른 우선순위(priority)를 가지는 큐들을 스케줄링한 후, 선택된 사용자들에게 할당된 총 전력과 이전에 서비스된 데이터율을 고려하여 AMC 옵션을 조정함으로써 최종적인 전력을 할당한다. The packet scheduler 140 schedules queues with different priorities and then allocates the final power by adjusting the AMC option taking into account the total power allocated to the selected users and the previously serviced data rate. .

도 2는 도 1에 도시한 본 발명의 실시예에 따른 패킷 스케줄러(140)가 각각의 스케줄링 시간에 최종 선택된 사용자들에게 전력을 할당하여 전송하는 2차원 전송 구조를 보여주고 있다. FIG. 2 illustrates a two-dimensional transmission structure in which the packet scheduler 140 according to the embodiment of the present invention, allocates and transmits power to users who are finally selected at each scheduling time.

도 2를 참조하면, 특정 스케줄링 시간에 전송되는 여러 사용자(사용자 k, 사용자 j ………사용자 i)들은 각각 다른 전력을 할당받게 된다. 따라서 할당되는 전력에 따라 시스템 성능 효과를 극대화하도록 전력을 할당할 필요가 있다. Referring to FIG. 2, several users (user k, user j........ User i) transmitted at a specific scheduling time are allocated different powers. Therefore, it is necessary to allocate power to maximize system performance effects depending on the allocated power.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 패킷 스케줄러(140)를 상세하게 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 패킷 스케줄러(140)에서 수행되는 전력 할당 알고리즘의 순서도이다. 이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 패킷 스케줄링 및 전력 할당 알고리즘을 상세히 설명한다. 3 is a diagram illustrating in detail a packet scheduler 140 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a flowchart of a power allocation algorithm performed by the packet scheduler 140 according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a packet scheduling and power allocation algorithm according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 패킷 스케줄러(140)는 사용자 선택부(141), AMC 옵션 선택부(142), 전력 계산부(143) 및 전력 비교부(144)를 포함한다. As shown in FIG. 3, the packet scheduler 140 according to an embodiment of the present invention may include a user selector 141, an AMC option selector 142, a power calculator 143, and a power comparator 144. Include.

사용자 선택부(141)는 패킷 스케줄링 알고리즘을 이용하여 사용자 큐(130a, 130b, ...130m)에 저장된 채널 정보를 포함한 각종 정보와 각각의 사용자 및 세션에 대한 QoS를 기준으로 패킷 스케줄링을 수행하여, 사용자들을 선택한다. (S10) 이때, 본 발명의 실시예에 따른 QoS의 예로서 각 사용자별로 요구되는 최소 보장 데이터율을 사용하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 패킷 알고리즘으로서 PF(proportionally fair) 알고리즘 등을 포함하는 여러 스케줄링 알고리즘을 사용할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. The user selector 141 performs packet scheduling based on various information including channel information stored in the user queues 130a, 130b, ... 130m and QoS for each user and session by using a packet scheduling algorithm. , Select users. In this case, although the minimum guaranteed data rate required for each user is used as an example of QoS according to an embodiment of the present invention, the present invention is not necessarily limited thereto. In addition, as a packet algorithm according to an embodiment of the present invention, various scheduling algorithms including a propagationally fair (PF) algorithm and the like may be used, but are not necessarily limited thereto.

그리고 나서, AMC 옵션 선택부(142)는 사용자 선택부(141)에 의해 선택된 사용자에게 최소 타겟 PER(packet error rate)을 만족시키는 AMC 옵션을 선택한다. (S20) 이때, 본 발명의 실시예에 따르면 각 사용자의 AMC 옵션은 각 사용자로부터 수신된 신호대 간섭비(SIR; Signal to Interference Ratio)를 기준으로 결정되나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 전력 계산부(143)는 AMC 옵션 선택부(142)에 의해 선택된 각 사용자별 AMC 옵션을 기초로 할당할 총 전력을 계산한다. The AMC option selector 142 then selects an AMC option that satisfies the minimum target PER (packet error rate) for the user selected by the user selector 141. In this case, according to an embodiment of the present invention, the AMC option of each user is determined based on a signal-to-interference ratio (SIR) received from each user, but is not necessarily limited thereto. The power calculator 143 calculates a total power to be allocated based on the AMC option for each user selected by the AMC option selector 142.

상기와 같은 절차를 수행한 후에, 전력 비교부(144)는 허용 가능한 총 전력과 전력 계산부(143)에 의해 계산된 할당된 총 전력을 비교한다. (S30)After performing the above procedure, the power comparator 144 compares the allowable total power with the allocated total power calculated by the power calculator 143. (S30)

상기 단계 S30에서의 비교 결과, 전력 계산부(142)에서 계산한 총 전력이 허용 가능한 총 전력보다 크면, 이전에 서비스된 데이터 량이 큰 사용자부터 전력을 반복적으로 감소시킨다. (S40) 그리고, 단계 S30에서의 비교 결과, 전력 계산부(142)에서 계산한 총 전력이 허용 가능한 총 전력보다 작으면, 이전에 서비스된 데이터 량이 적은 사용자부터 전력을 증가시킨다. (S50) 그리고 이와 같은 과정은 할당된 총 전력과 허용 가능한 총 전력이 비슷해질 때까지 반복한다. (S60) 이와 같은 과정을 수행함으로써 사용자간 공정성(fairness)이 극대화된다. 그리고, 상기와 같은 과정은 호가 지속되는 동안 반복적으로 수행된다. As a result of the comparison in step S30, if the total power calculated by the power calculation unit 142 is larger than the allowable total power, the power is repeatedly reduced from the user having a large amount of previously serviced data. If the total power calculated by the power calculation unit 142 is smaller than the allowable total power, the power is increased from the user with a small amount of previously serviced data. (S50) And this process is repeated until the total power allocated to the total allowable power is similar. (S60) By performing the above process, the fairness (fairness) between users is maximized. This process is then repeated while the call continues.

이때, 본 발명의 실시예에 따르면, 해당 사용자에게 할당된 전력의 증가 또는 감소는, 후술하는 바와 같이, 각 사용자에게 할당된 AMC 옵션을 조정(즉, AMC 옵션 단계를 상승시키거나 하강시킴으로써)함으로써 달성된다. At this time, according to an embodiment of the present invention, the increase or decrease of the power allocated to the corresponding user is performed by adjusting (ie, raising or lowering the AMC option level) the AMC option assigned to each user, as described below. Is achieved.

도 5는 OFDMA 시스템에서 사용될 수 있는 AMC 옵션의 예를 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 수신된 SIR의 값이 4.0 ~ 7.0 dB 사이인 경우에는, AMC 옵션 2단계가 선택되고, QPSK 변조방식과 1/2 부호화율이 사용된다.5 is a diagram illustrating an example of an AMC option that may be used in an OFDMA system. Referring to FIG. 5, when the value of the received SIR is between 4.0 and 7.0 dB, an AMC option stage 2 is selected, and a QPSK modulation scheme and a half coding rate are used.

도 6은 도 5의 AMC 예를 기준으로 전력 재할당 알고리즘을 수행하는 예를 나타내는 도면이다. 6 is a diagram illustrating an example of performing a power reallocation algorithm based on the AMC example of FIG. 5.

본 발명의 실시예에 따라 최소 전력으로 할당된 사용자들에 대한 전력 재할 당의 예로써 최종 선정된 사용자가 6명인 경우로 가정하였다. 도 6을 참조하면, AMC 옵션 선택부(142)는 수신된 신호대 간섭비(SIR) 값을 기준으로 각각 사용자의 AMC 옵션을 결정하고, 전력 계산부(143)는 사용자별 AMC 옵션을 기초로 하여, 할당한 총 전력을 계산한다. 이렇게 계산된 총 전력이 허용 가능한 총 전력보다 작은 경우에는 이전까지 서비스된 데이터 율이 가장 적은 사용자부터 AMC 옵션을 한 단계 높은 값을 선택한다. According to an exemplary embodiment of the present invention, as an example of power reassignment for users allocated with the minimum power, it is assumed that 6 users are finally selected. Referring to FIG. 6, the AMC option selector 142 determines each user's AMC option based on the received signal-to-interference ratio (SIR) value, and the power calculator 143 based on the user-specific AMC option. Calculate the total power allocated. If the calculated total power is less than the total allowable power, select the AMC option one step higher, starting with the user with the lowest data rate previously served.

예를 들면, 도 6에서, 사용자 2가 이전에 서비스된 데이터율이 2 kbps로 가장 적으므로 AMC 옵션 선택부(142)는 사용자의 2의 AMC 옵션을 기존의 4단계에서 5단계로 변환시킴으로써 1차 재할당 AMC 옵션을 수행한다. 그리고, 전력 계산부(143)는 1차 재할당 AMC 옵션에 의해 증가된 총 전력(즉, 50W)을 다시 계산한다. For example, in FIG. 6, since the data rate previously provided by the user 2 is the smallest at 2 kbps, the AMC option selector 142 converts the user's 2 AMC option from the existing 4 steps to 5 steps. Carry out the reassignment AMC option. The power calculator 143 recalculates the total power (ie, 50 W) increased by the primary reassignment AMC option.

이때, 도 6을 참조하면, 1차 재할당된 AMC 옵션에 의한 총 전력이 50W이고 허용 가능한 총 전력이 70W이므로, 다시 이전에 서비스된 데이터율 중 두 번째로 낮은 데이터율인 2.5 kbps에 해당하는 사용자 13의 AMC 옵션을 한단계 상승(즉, 4단계에서 5단계로 변환)시킴으로써 2차 재할당 AMC 옵션을 수행한다. 그리고, 이러한 과정은 AMC 옵션 조정에 의한 총 전력이 허용 가능한 총 전력보다 크게 되기 전까지 상기와 같은 절차를 반복한다. 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 전력 할당 방법을 정리하면 다음과 같다. In this case, referring to FIG. 6, since the total power by the first reassigned AMC option is 50 W and the allowable total power is 70 W, again, 2.5 kbps, which is the second lowest data rate among the previously serviced data rates, is used. Perform a second reassignment AMC option by moving user 13's AMC option up one level (that is, converting from step 4 to step 5). This process repeats the above procedure until the total power by the AMC option adjustment is greater than the allowable total power. Referring to FIG. 6, the power allocation method according to the embodiment of the present invention is summarized as follows.

제1 단계 : 총 할당 전력(50 W) < 허용 가능한 총 전력(70 W)이므로, 1차 재 할당 AMC 옵션 수행 Step 1: Perform total primary reassignment AMC option since total allocated power (50 W) <total allowable total power (70 W)

제2 단계 : 총 할당 전력(60 W) < 허용 가능한 총 전력(70 W)이므로, 2차 재 할당 AMC 옵션 수행 Step 2: Perform the second reassignment AMC option, because total allocated power (60 W) <total allowable power (70 W)

제 3단계 : 총 할당 전력(71 W) > 허용 가능한 총 전력(70 W)이므로, 이전에 할당된 2차 재 할당 AMC 옵션으로 최종 선택 Step 3: Total allocated power (71 W)> Total allowable power (70 W), so final selection with the previously allocated secondary reassigned AMC option

도 6을 참조한 설명에서는 총 할당 전력이 허용 가능한 총 전력보다 작은 경우 이전에 서비스되는 데이터율이 낮은 사용자부터 AMC 옵션을 증가시키는 경우에 대해서 설명하였으나, 본 발명의 실시예에 따르면 총 할당 전력이 허용 가능한 총 전력보다 큰 경우에는 이전에 서비스되는 데이터율이 큰 사용자부터 AMC 옵션을 하강시킨다. 그리고, 이러한 설명은 도 6을 통한 상기한 설명으로부터 본 발명이 속하는 분야의 평균적 전문가라면 쉽게 이해할 수 있는 것이므로, 구체적인 설명은 생략한다. In the description with reference to FIG. 6, the case in which the AMC option is increased from a user whose data rate is lowered before when the total allocated power is smaller than the allowable total power has been described. If it is larger than the total available power, the AMC option is lowered from the users with a higher data rate previously served. And, since this description is easily understood by those skilled in the art from the above description through FIG. 6, a detailed description thereof will be omitted.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따르면, OFDMA 시스템의 패킷 스케줄러에서 QoS를 만족하면서도 각각의 사용자에게 최소 전력으로 패킷 스케줄링을 수행하기 때문에, 전체 총 전력을 최소화하는 사용자를 선택할 수 있다. 그리고, 선택된 사용자들에게 이전에 서비스 받은 데이터율을 기준으로 사용자가 공정성을 극대화하도록 AMC 옵션을 조정하여 전력을 재할당함으로써 시스템 성능을 증가시킬 수 있다. According to the embodiments of the present invention described above, since the packet scheduler of the OFDMA system satisfies the QoS and performs packet scheduling with minimum power for each user, the user can minimize the total power. In addition, system performance can be increased by reallocating power by adjusting AMC options to maximize fairness for users based on data rates previously serviced to selected users.

이상에서는 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 그 외의 다양한 변경이나 변형이 가능하다. 예컨대, 도 1에 도시한 본 발명의 실시예에 따른 전력 할당 장치는 하드웨어적으로 구 현될 수 있으며, 또한 소프트웨어의 형태로 구현될 수도 있다. 또한, 본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited only to the Example mentioned above, A various other change and a deformation | transformation are possible. For example, the power allocation device according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 may be implemented in hardware and may also be implemented in the form of software. The present invention can also be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 각각의 트래픽별로 요구되는 QoS를 만족하도록 최소 전력을 할당하면서도 AMC 옵션 조정을 통해 시스템 전체 성능을 극대화시킬 수 있다. As described above, according to the present invention, it is possible to maximize system overall performance by adjusting AMC options while allocating minimum power to satisfy QoS required for each traffic.

Claims (11)

이동통신 시스템의 전력 할당 방법에 있어서, In the power allocation method of the mobile communication system, (a) 총 사용자중에서 패킷 스케줄링할 사용자를 선택하는 단계;(a) selecting a user from among the total users for packet scheduling; (b) 상기 단계 (a)에서 선택된 사용자들에 대한 총 할당 전력과 허용가능한 총 전력을 비교하는 단계; 및 (b) comparing the total allowable power and the allowable total power for the users selected in step (a); And (c) 상기 단계 (b)에서의 비교결과에 따라, 사용자들에 할당된 전력을 재 할당하는 단계를 포함하는 전력 할당 방법. (c) reassigning power allocated to users according to the comparison result in step (b). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 단계 (c)에서, 각 사용자의 AMC 옵션을 조정함으로써 사용자들에 할당된 전력을 재할당하는 것을 특징으로 하는 전력 할당 방법.In step (c), reallocating power allocated to users by adjusting each user's AMC option. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 단계 (b)는 Step (b) is 상기 단계 (a)에서 선택된 사용자들에게 최소 타겟 PER을 만족하는 최소 AMC 옵션을 설정하는 단계; 및 Setting a minimum AMC option that satisfies the minimum target PER for the users selected in step (a); And 각 사용자에게 설정된 상기 AMC 옵션을 기초로, 각 사용자에게 할당된 총 할당 전력을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 할당 방법. Calculating a total allocated power allocated to each user based on the AMC option set for each user. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 단계 (c)는 Step (c) is 상기 계산된 사용자들의 총 할당 전력과 허용가능한 총 전력을 비교하는 단계; 및 Comparing the calculated total allocated power and the total allowable power of the users; And 상기 비교 결과에 따라 각 사용자의 AMC 옵션을 조정함으로써 사용자들에 할당된 전력을 재할당하는 단계를 포함하는 전력 할당 방법.Reallocating power allocated to users by adjusting each user's AMC option according to the comparison result. 제2항 또는 제4항에 있어서, The method according to claim 2 or 4, 상기 단계 (b)에서의 비교결과 총 할당 전력이 허용 가능한 총 전력보다 적은 경우, 이전에 서비스된 데이터율이 작은 순서로 AMC 옵션을 증가시켜 전력을 재할당하는 것을 특징으로 하는 전력 할당 방법. If the total allocation power is less than the total allowable power as a result of the comparison in step (b), the power allocation method is to reallocate the power by increasing the AMC option in the order of the data rates previously serviced in descending order. 제2항 또는 제4항에 있어서, The method according to claim 2 or 4, 상기 단계 (b)에서의 비교결과 총 할당 전력이 허용 가능한 총 전력보다 큰 경우, 이전에 서비스된 데이터율이 큰 순서로 AMC 옵션을 감소시켜 전력을 재할당하는 것을 특징으로 하는 전력 할당 방법. If the total allocation power is greater than the total allowable power as a result of the comparison in step (b), the power allocation method is to reallocate the power by decreasing the AMC option in the order of the previous data rate being greater. 상위 계층으로부터 입력되는 IP 패킷들을 사용자별로 구분하는 패킷 구분부;A packet separator for dividing IP packets input from an upper layer for each user; 상기 패킷 구분부에 의해 구분된 사용자를 위한 다수의 큐를 가지는 저장부; 및 A storage unit having a plurality of queues for users identified by the packet separator; And 상기 다수의 사용자 중 서비스할 사용자를 스케줄링한 후, 선택된 사용자들에게 할당된 총 할당 전력과 허용 가능한 총 전력을 비교하고, 비교결과에 따라 전력을 재할당하는 패킷 스케줄러를 포함하는 이동통신 시스템의 전력 할당 장치. After scheduling a user to be serviced among the plurality of users, the total power allocated to the selected users is compared with the allowable total power, and the power of the mobile communication system including a packet scheduler for reallocating power according to the comparison result. Allocation unit. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 패킷 스케줄러는 The packet scheduler 상기 사용자 큐에 저장된 채널정보를 포함한 각종 정보와, QoS를 기준으로 패킷 스케줄링을 수행하여, 다수의 사용자 중 서비스할 사용자들을 선택하는 사용자 선택부; A user selector which selects users to be serviced from a plurality of users by performing packet scheduling based on various information including channel information stored in the user queue and QoS; 상기 사용자 선택부에 의해 선택된 사용자에게 최소 타겟 PER을 만족시키는 AMC 옵션을 선택하는 AMC 옵션 선택부; An AMC option selector configured to select an AMC option satisfying a minimum target PER for the user selected by the user selector; 상기 AMC 옵션 선택부에 의해 선택된 각 사용자별 AMC 옵션을 기초로 할당할 전력을 계산하는 전력 계산부; 및 A power calculator configured to calculate power to be allocated based on each user's AMC option selected by the AMC option selector; And 상기 전력 계산부에 의해 계산된 할당할 총 전력과 허용 가능한 총 전력을 비교하는 전력 비교부를 포함하는 이동통신 시스템의 전력 할당 장치. And a power comparator for comparing the total power to be allocated and the allowable total power calculated by the power calculator. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 AMC 옵션 선택부는 상기 전력 비교부의 비교결과 총 할당 전력이 허용 가능한 총 전력보다 적은 경우, 이전에 서비스된 데이터율이 작은 순서로 AMC 옵션을 증가시키는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 전력 할당 장치.And the AMC option selector increases the AMC options in a descending order of the data rate previously serviced when the total allocated power is less than the allowable total power as a result of the comparison of the power comparator. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 AMC 옵션 선택부는 상기 전력 비교부의 비교결과 총 할당 전력이 허용 가능한 총 전력보다 큰 경우, 이전에 서비스된 데이터율이 큰 순서로 AMC 옵션을 감소시키는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 전력 할당 장치.And the AMC option selector decreases the AMC option in a larger order of the data rate previously serviced when the total allocated power is greater than the allowable total power as a result of the comparison of the power comparator. 이동통신 시스템의 전력 할당을 위한 프로그램이 기록된 기록매체에 있어서, In the recording medium recording a program for allocating power of a mobile communication system, 총 사용자중에서 패킷 스케줄링할 사용자를 선택하는 기능;Selecting a user for packet scheduling among the total users; 상기 선택된 사용자들에 대한 총 할당 전력과 허용가능한 총 전력을 비교하는 기능; 및 Comparing total allocated power and allowable total power for the selected users; And 상기 비교결과에 따라 각 사용자의 AMC 옵션을 조정함으로써 사용자들에 할당된 전력을 재할당하는 기능을 포함하는 프로그램이 기록된 기록매체. And a program for reallocating power allocated to users by adjusting each user's AMC option according to the comparison result.
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