데이터 트래픽 중심의 LTE망에서 VoIP를 위한 스케줄링 알고리즘 성능 분석

Abstract

최근 국내외에서는 LTE가 도입 초기단계를 넘어, LTE-A로의 도약이 이루어지고 있다. 이를 기반으로 고속의 서비스를 제공함으로써, 이동 전화로 시작한 휴대폰의 역할은 데이터 중심의 스마트폰으로 바뀌고 있다. 시스코에 의하면 2018년 전세계 모바일 데이터 트래픽은 지난해 대비 11배 증가 전망할것으로 내다봤다. 한국에서 모바일 비디오가 전국 모바일 트래픽에서 차지하는 비중은 2013년 66%에서 2018년 75%로 증가할 전망이다. 하지만 여전히 음성 서비스가 가장 중요하며, 높은 VoIP 통화 품질을 제공하기 위해서는 다양한 데이터 트래픽을 사용하는 가운데 LTE 망 상황에 따라 전송 속도를 조절하고, 낮은 BLER을 제공해야 한다. 실제 통화를 위한 전송율이 최대 23.85 Kbps인 AMR-WB 코덱을 사용하지만, 초당 수십~수백 MB까지 전송할수 있는 LTE일지라도 셀 가장자리의 사용자에게 일정 수준의 전송률을 떨어뜨리지 않고 유지하는 것은 어려운 일이다. 본 논문에서는 이러한 점을 개선하기 위해 특히 문제가 많이 발생하는 셀 가장자리의 품질을 개선하고자, 다양한 스케줄링 알고리즘의 성능을 분석하고 개선 방안을 제시하였다. 제시된 방안은 2계층 스케줄링 알고리즘을 사용하며, 셀 가장자리에 위치한 VoIP 사용자를 일정 비율 타 어플리케이션에 비해 우선 처리하는 스케줄링 알고리즘을 제공하는 기술이다. 본 논문에서는 throughput과 BLER 측면에서 VoIP 성능이 향상되었음을 확인하였다.