LTE 기반 MCPTT 시스템에서 발언권 전환 시간 단축을 위한 상향링크 자원할당 기법

초록

현재 우리나라를 비롯하여 미국, 영국, 호주 등 다양한 국가에서는 경찰·소방이 주로 활용하는 국가 재난안전통신망을 최신 상용 이동통신 기술인 LTE를 기반으로 시스템을 구축하는 것을 계획하고 있다. 특히 우리나라의 경우 2015년도에 강원 일부 지역 (평창, 정선, 강릉)을 대상으로 실제 재난안전을 위한 LTE 망을 구축하고 단말을 보급하여 재난안전통신 서비스로 활용 하는 시범 서비스를 마친 상태이다. 이런 요구 환경에서, 3GPP에서는 기존 LTE 표준에 재난안전 기능을 추가하여 LTE 기술이 재난안전통신망으로 활용될 수 있는 토대를 마련하였으며, 그 중에서 가장 핵심 표준이자 그룹통신 서비스 기능을 추가하는 표준화인 Mission Critical Push To Talk (MCPTT) work item이 2016년 상반기에 완료가 되었다. 여기서 규정된 재난 그룹통신 서비스의 요구사항을 살펴보면, 발언권 전환이 300ms 이하가 되도록 규정이 되어 있으며, 이를 달성하기 위해서는 단말 처리 단/무선 구간/망/서버 단 등 모든 요소에서의 지연 요소를 최소화시키는 노력이 필요하다. 특히 상향링크 스케줄링 과정에서 기존 LTE 스케줄링 기법을 활용하게 되면 수백ms까지 추가 지연이 발생하게 되는데, 이는 300ms 라는 엄격한 기준을 만족해야하는 MCPTT 서비스 관점에서는 매우 큰 지연 요소에 해당된다. 본 연구에서는 이런 상향링크 자원 할당 과정에서 발생하는 지연 시간을 최소화 시키는 프로토콜을 제안하고자 한다.