과학연구

LTE-A올리회선에서 QoS와 에네르기효률을 개선하기 위한 일정계획작성과 자원할당결합방법에 대한 연구

 2023.7.5.

경애하는 김정은동지께서는 다음과 같이 말씀하시였다.

《첨단과학기술분야에서 세계적경쟁력을 가진 기술들을 개발하기 위한 투쟁을 힘있게 벌려야 합니다. 정보기술, 나노기술, 생물공학을 비롯한 핵심기초기술과 새 재료기술, 새 에네르기기술, 우주기술, 핵기술과 같은 중심적이고 견인력이 강한 과학기술분야를 주타격방향으로 정하고 힘을 집중하여야 합니다.》

일정계획작성과 자원할당을 합리적으로 하여 망의 QoS를 높이면서도 에네르기소모를 줄이는것은 LTE-A망에서 중요한 의의를 가진다.

김일성종합대학 첨단기술개발원 통신산업연구소에서는 LTE-A올리회선에서 에네르기효률을 높이면서 동시에 파케트손실을 줄이기 위한 일정계획작성방법에 대한 연구를 진행하였다.

먼저 LTE-A올리회선에서 에네르기효률을 높이기 위한 일정계획작성방법에 대하여 연구하였다. 여기서는 시간에 따라 에네르기효률값을 계차식에 따라 갱신할 때 최량화문제풀이프로쎄스에서 계산된 최량값을 이전참조값으로 참조하도록 하는 새로운 골격흐름도를 제안하였다. 또한 최량화문제풀이프로쎄스에서 수학적모형을 NP-Hard최량화문제로 정식화하고 그를 풀기 위한 새로운 방법을 제안하였다.

다음으로 UE의 QCI(QoS Class Identifier)값에 따라 파케트손실률과 파케트지연에 대한 요구성이 서로 다르다는것을 고려하여 자원할당의 우선권을 결정하기 위한 메터값(Metric)을 새로 제안하였다. GBR봉사를 받는 UE와 Non-GBR봉사를 받는 UE에서 파케트손실물림새가 서로 다른 특성을 고려하여 UE의 완충기상태를 고려한 우선권결정메터값을 제안하였으며 이것을 에네르기효률일정 계획작성방법과 결합하였다.

제안된 방법의 유용성을 검증하기 위하여 헴토쎌, 피코쎌, 미크로쎌과 같은 각이한 규모의 쎌들에서 모의실험을 진행하고 제안된 방법의 효과성을 검증하였으며 선행한 연구결과들과 대비분석하였다.

모의결과들은 제안된 방법이 각이한 봉사류형의 UE들에 대하여 에네르기효률을 높이면서 동시에 QoS도 제고한다는것을 보여주었다.

연구결과는 잡지 《Telecommunication Systems》에 《QoS and energy-efficiency aware scheduling and resource allocation scheme in LTE-A uplink systems》(https://doi.org/10.1007/s11235-022-00980-5)의 제목으로 발표되였다.