KR100440717B1 - A Synchronizing Method between Control Message and User Packet - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
본 발명은 무선통신망에서 제어 메시지와 사용자 패킷간의 동기화 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것임.The present invention relates to a method of synchronizing a control message and a user packet in a wireless communication network and a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing the method.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention
본 발명은, 무선통신망에서 망 시작 세션 처리시, 세션의 제어 메시지가 사용자 패킷보다 늦게 도착함으로써 생기는 사용자 패킷의 손실을 막기 위해서 제어 메시지와 사용자 패킷간의 동기화를 수행하는 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공함.The present invention provides a method for performing synchronization between a control message and a user packet in order to prevent loss of a user packet caused by arrival of a control message of a session later than a user packet during a network start session processing in a wireless communication network. Provides a computer-readable recording medium that records the program.
3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention
본 발명은, 무선통신망에서 제어 메시지와 사용자 패킷간 동기화를 수행하는 방법에 있어서, 망 시작 세션 처리시에, 게이트웨이 GPRS 지원노드(GGSN : Gateway GPRS Support Node)가 서빙 GPRS 지원 노드(SGSN : Serving GPRS Support Node)로 세션 설정 마지막 제어 메시지를 전송한 후, WFN(Waiting for Null)플래그를 내부에 설정하는 제 1 단계; 상기 서빙 GPRS 지원 노드가 세션 설정 완료후, 세션 설정 완료 사실을 단말기로 알리는 제 2 단계; 상기 게이트웨이 GPRS 지원노드가 상기 단말기로부터 세션 설정 완료를 알릴 수 있도록 상기 게이트웨이 GPRS 지원노드의 패킷 검사에 따른 오버헤드를 줄이기 위하여, IP 헤더만 있고 페이로드가 없으며, 주소 필드가 의미없는 값으로 세팅되어 있고, IP 헤더의 헤더 길이 필드가 "0x5"의 값을, 총길이(헤더와 페이로드를 포함한 전체 IP 패킷의 길이)필드가 "0x14"의 값을, 소스 주소와 목적지 주소가 "0x00000000"의 값을 각각 갖는 널 IP 패킷을 수신 받는 제 3 단계; 및 상기 게이트웨이 GPRS 지원노드가 상기 WFN 플래그의 설정에 기반하여 상기 널 IP 패킷의 수신을 검사하여, 망 시작 세션이 처음 시점부터 현재까지 버퍼링된 사용자 패킷을 상기 단말기로 전송하는 제 4 단계를 포함함.The present invention relates to a method for performing synchronization between a control message and a user packet in a wireless communication network, wherein a gateway GPRS support node (GGSN) serves a serving GPRS support node (SGSN) when processing a network start session. A first step of setting a Waiting for Null (WFN) flag therein after transmitting a session establishment last control message to a support node; A second step of, after the serving GPRS support node completes session establishment, notifying the terminal of the session establishment completion; In order to reduce the overhead associated with packet inspection of the gateway GPRS support node so that the gateway GPRS support node can inform the terminal of completion of session establishment, only the IP header, no payload, and an address field are set to a meaningless value. The header length field of the IP header has a value of "0x5", the total length (length of all IP packets including the header and payload) field has a value of "0x14", and the source address and the destination address have a value of "0x00000000". Receiving a null IP packet each having a second step; And a fourth step of the gateway GPRS supporting node checking the reception of the null IP packet based on the setting of the WFN flag, and transmitting a user packet buffered from the first time point to the present time to the terminal. .
4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention
본 발명은 무선통신망의 제어 메시지와 사용자 패킷 등에 이용됨.The present invention is used for control messages and user packets of a wireless communication network.
Description
본 발명은 무선통신망에서 제어 메시지와 사용자 패킷간의 동기화 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제 3 세대 GPRS(General Packet Radio System)망에서 시작 세션 처리시, 세션의 제어 메시지가 사용자 패킷 보다 늦게 도착함으로써 생기는 사용자 패킷의 손실을 막기 위해서 제어 메시지와 사용자 패킷간의 동기화를 수행하는 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 관한 것이다The present invention relates to a computer-readable recording medium recording a method for synchronizing a control message and a user packet in a wireless communication network and a program for realizing the method, and more particularly, a third generation General Packet Radio System (GPRS) network. In order to prevent the loss of the user packet caused by the arrival of the control message of the session later than the user's packet during the start session processing, a method of performing synchronization between the control message and the user's packet and a program for realizing the method can be read by a computer. To record media
일반적으로, 세션이라 함은, 패킷에 대한 일종의 사용자 인스턴스로서, 패킷 통신을 위한 시작부터 끝까지의 일련의 절차 및 정보요소들을 모두 포함한다. 사용자가 패킷 통신을 하기 위해서는, 먼저 양단 간의 세션을 설정하여야 한다.In general, a session is a kind of user instance for a packet, which includes both a series of procedures and information elements from start to end for packet communication. In order to perform packet communication, a user must first establish a session between both ends.
또한, 망 시작 세션이라 함은, 패킷이 단말기가 아닌 망에서 처음 시작되는 특성을 가진 세션을 의미한다.In addition, the network start session refers to a session having a characteristic that a packet is first started in a network other than a terminal.
그런데, 망 시작 세션을 수행하기 위해서, GPRS의 관문 노드인 게이트웨이GPRS 지원노드(GGSN : Gateway GPRS Support Node)는 먼저 도착한 패킷들을 버퍼링 하면서 한편으로는 단말기(MS : Mobile Station)에게 이러한 사실을 알려 세션의 생성을 지시하게 한다. 이에 대한 결과로 단말기부터 기지국(RNC : Radio Network Controller), 서빙 GPRS 지원 노드(SGSN : Serving GPRS Support Node)를 거쳐 게이트웨이 GPRS 지원 노드까지의 세션이 올바르게 생성되었다면, 게이트웨이 GPRS 지원 노드는 그동안 버퍼링해 두었던 패킷의 전송을 시작하게 된다.However, in order to perform a network start session, the Gateway GPRS Support Node (GGSN), the gateway node of GPRS, buffers the packets that arrive first and informs the mobile station (MS) of this fact. Directs the creation of. As a result of this, if the session from the terminal to the base station (RNC: Radio Network Controller), serving GPRS support node (SGSN: Serving GPRS Support Node) is correctly created, the gateway GPRS support node has been buffered. The transmission of the packet will begin.
도 2 은 종래 기술에 따른 제 3 세대 GPRS 망에서의 세션 설정 과정을 나타낸 흐름도로서, 망 시작 세션을 처리하는 노드들간의 상호작용을 나타낸다.2 is a flowchart illustrating a session establishment process in a third generation GPRS network according to the prior art, and illustrates an interaction between nodes processing a network start session.
도 2에서는 제 3세대 GPRS 시스템에서 망 시작 세션을 처리하는 각 노드들간의 신호 행위를 중심으로 도시되었다.In FIG. 2, the signaling behavior between nodes handling a network start session in the third generation GPRS system is illustrated.
도 2에 도시된 바와 같이, 게이트웨이 GPRS 지원 노드(115)에 패킷(PDU : Packet Data Unit)이 도달하면 게이트웨이 GPRS 지원 노드(115)는 현재 기 생성된 세션이 있는가를 확인한 후, 생성된 세션이 없다면 새로운 세션의 생성을 지시하기 위하여 단말기(111)의 위치에 대한 정보를 담고 있는 노드인 홈 위치 등록기(HLR : Home Location Register)(114)로 "SendRoutingInfoForGPRS"라는 제어 메시지를 전송하여(101) 단말기(111)의 위치 정보를 요구하고, 홈 위치 등록기로부터 "SendRoutingInfoForGPRSAck" 제어 메시지를 통해 단말기의 위치를 담은 정보를 받는다(102). 이때, 게이트웨이 GPRS 지원 노드(115)에 도달된 패킷은 세션이 아직 설정되기 전이므로 내부 저장 장치에 버퍼링된다.As shown in FIG. 2, when a packet data unit (PDU) arrives at the gateway GPRS support node 115, the gateway GPRS support node 115 checks whether there is a session previously generated, and if there is no session created, In order to instruct the creation of a new session, a control message “SendRoutingInfoForGPRS” is transmitted to a Home Location Register (HLR) 114, which is a node containing information on the location of the terminal 111, and thus the terminal (101). 111, and receives information including the location of the terminal via the "SendRoutingInfoForGPRSAck" control message from the home location register (102). At this time, the packet reached to the gateway GPRS support node 115 is buffered in the internal storage because the session is not yet established.
이후, 게이트웨이 GPRS 지원 노드(115)는 "PDUNotificationRequest"인 제어메시지를 통하여 세션 설정 지시를 서빙 GPRS 지원 노드(113)로 하고(103), 서빙 GPRS 지원 노드(113)는 이에 대한 응답 메시지 "PDUNotificationResponse" 제어 메시지를 게이트웨이 GPRS 지원노드로 전송하고(104) "RequestPDPContextActivation" 제어 메시지를 통하여 기지국(112)을 거쳐 단말기(MS : Mobile Station)(111)에게 알린다(105). 단말기(111)는 새로운 세션을 만들기 위하여 서빙 GPRS 지원 노드(113)에게 "ActivationPDPContextRequest" 제어 메시지를 전송하고(106), 서빙 GPRS 지원 노드(113)는 세션 생성에 대한 소정의 내부 절차를 거친 후 "CreatePDPContextRequest" 제어 메시지를 게이트웨이 GPRS 지원 노드(115)에게 보낸다(107). 이에 대해, 게이트웨이 GPRS 지원 노드(115)도 세션 생성을 위한 소정의 내부 절차를 거친 후 절차가 완료되었음을 "CreatePDPContextResponse" 제어 메시지로 서빙 GPRS 지원 노드(113)에게 응답한다(108). 그러면, 서빙 GPRS 지원 노드(113)는 게이트웨이 GPRS 지원 노드(115)로부터 받은 메시지를 토대로 하여 세션 생성에 관한 나머지 절차를 수행한 후 절차가 완료되었음을 "ActivationPDPContextAccept"인 제어 메시지를 통해서 단말기(111)로 응답한다(109). 그러면 단말기(111)도 세션 절차를 마무리하게 되고, 이로써 전 노드들에 걸쳐서 망 시작 패킷을 전송하기 위한 세션이 완료가 된다. 이후, 게이트웨이 GPRS 지원 노드(115)는 세션을 생성한 후 버퍼링해두었던 사용자 패킷들을 형성된 세션을 통하여 전송하게 된다(BufferedPDUs)(110).Subsequently, the gateway GPRS support node 115 transmits the session establishment instruction to the serving GPRS support node 113 through the control message "PDUNotificationRequest" (103), and the serving GPRS support node 113 responds with the response message "PDUNotificationResponse". The control message is transmitted to the gateway GPRS support node (104) and notified to the mobile station (MS) 111 via the base station 112 via the "RequestPDPContextActivation" control message (105). The terminal 111 sends a control message " ActivationPDPContextRequest " to the serving GPRS support node 113 to create a new session (106), and the serving GPRS support node 113 goes through a predetermined internal procedure for creating a session and then " Control message is sent to the gateway GPRS support node 115 (107). In response, the gateway GPRS support node 115 also passes 108 a predetermined internal procedure for creating a session and then responds 108 to the serving GPRS support node 113 with a "CreatePDPContextResponse" control message that the procedure is complete. Then, the serving GPRS support node 113 performs the rest of the procedure on the session creation based on the message received from the gateway GPRS support node 115, and then, to the terminal 111 through a control message of "ActivationPDPContextAccept" that the procedure is completed. Respond (109). The terminal 111 then completes the session procedure, thereby completing the session for transmitting the network start packet across all nodes. Thereafter, the gateway GPRS support node 115 transmits the user packets that have been buffered after the session is created through the formed session (BufferedPDUs) 110.
그러나, 상기 종래 기술에 따르면, 게이트웨이 GPRS 지원 노드(115)가 세션 설정 완료에 대한 제어 메시지 "CreatePDPContextResponse" 제어 메시지를 보냈다는 사실이 나머지 노드(단말기, 기지국, 서빙 GPRS 지원 노드)들의 세션 설정에 대한 내부 절차가 완료되었다는 상황을 보장하는 것이 아니기 때문에, 이후 게이트웨이 GPRS 지원 노드(115)가 내부에 버퍼링 되었었던 사용자 패킷들을 처리하는데 있어서 완료되지 않은 세션을 통하여 사용자 패킷을 전송하는 상황이 발생될 수 있다. 또한, 상기와 같은 상황은 각 사용자 패킷의 손실 혹은 노드내 오류를 발생시키는 이유가 된다.However, according to the prior art, the fact that the gateway GPRS support node 115 sent a control message "CreatePDPContextResponse" control message for the completion of the session establishment has been described for the session establishment of the remaining nodes (terminal, base station, serving GPRS support node). Since there is no guarantee that the internal procedure has been completed, a situation may arise where the gateway GPRS support node 115 transmits a user packet over an incomplete session in processing user packets that have been buffered therein. . In addition, the above situation is the reason for the loss of each user packet or an error in the node.
위와 같이, 도 2와 같은 종래 기술을 그대로 제 3 세대 GPRS 망에 적용 시킬 때 발생되는 문제점들을 구체적으로 살펴보면 하기의 도 3및 도 4와 같다.As described above, the problems caused when the prior art as shown in FIG. 2 is applied to the third generation GPRS network in detail will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
도 3 은 종래 기술에 따른 제 3 세대 GPRS 망에서의 사용자 패킷 손실 과정을 나타낸 일 예시도로서, 세션 절차의 완료보다 사용자 패킷의 수신이 먼저 이루어져서 패킷의 손실이 발생하는 예를 보여준다. 즉, 서빙 GPRS 지원 노드(113)에서 세션 테이블을 만드는 작업이 지연되어 패킷이 손실되는 경우를 나타낸다.FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating a user packet loss process in a third generation GPRS network according to the prior art, and illustrates an example in which packet loss occurs due to reception of a user packet before completion of a session procedure. That is, a case in which a packet is lost due to a delay in creating a session table in the serving GPRS support node 113 is shown.
도 3에 도시된 바와 같이, 서빙 GPRS 지원 노드(113)는 "CreatePDPContextResponse" 제어 메시지를 수신하면(201), 제어 메시지내에 담겨있는 정보들을 토대로 세션에 관한 정보를 담고 있는 세션 테이블을 완성하게 된다. 서빙 GPRS 지원 노드(113)는 세션 테이블의 내용을 근거로 하여 도착되는 사용자 패킷을 처리한다. 그러나, 게이트웨이 GPRS 지원 노드(115)는 서빙 GPRS 지원 노드(113)가 세션 테이블을 완성하는 시점을 알 수가 없기 때문에 버퍼링되었었던 사용자 패킷이 후속 하여 보내어질 때(BufferedPDUs)(202 내지 204), 서빙 GPRS 지원 노드(113)는 자신의 세션 테이블을 완성하지 못할 수 있다. 일반적으로 서빙GPRS 지원 노드(113)내 세션의 제어 신호를 처리하는 부분과 사용자 패킷을 처리하는 부분이 통상 다른 프로세스에 의하여 구현될 수 있고, 이들은 서로 독립적이고 병렬적으로 처리가 될 것이기 때문에 이러한 상황은 언제든지 발생 가능하다. 따라서, 서빙 GPRS 지원 노드(113)내의 세션 테이블이 완전히 만들어지기 전에 도달한 사용자 패킷은 손실되게 된다.As shown in FIG. 3, when the serving GPRS support node 113 receives the “CreatePDPContextResponse” control message (201), the serving GPRS support node 113 completes a session table that contains information about the session based on the information contained in the control message. The serving GPRS support node 113 processes the arriving user packet based on the contents of the session table. However, when the gateway GPRS support node 115 does not know when the serving GPRS support node 113 completes the session table, when the user packets that have been buffered are subsequently sent (BufferedPDUs) 202 to 204, the serving is performed. The GPRS support node 113 may not be able to complete its session table. In general, this situation is because a part of processing a control signal of a session in the serving GPRS support node 113 and a part of processing a user packet may be implemented by other processes, and they may be processed independently and in parallel with each other. Can occur at any time. Thus, user packets that arrive before the session table in the serving GPRS support node 113 is completely created are lost.
도 4 는 종래 기술에 따른 제 3 세대 GPRS 망에서 사용자 패킷 손실 과정을 나타낸 다른 예시도로서, 망의 사정에 의하여 사용자 패킷이 제어 메시지 보다 먼저 도달하여서 패킷의 손실이 발생하는 예를 보여준다. 이러한 상황이 발생되는 이유는 서빙 GPRS 지원 노드(113)와 게이트웨이 GPRS 지원 노드(115)간 통신에 있어서 중간 라우터들이 존재할 수 있어 라우터들의 내부 사정 혹은 정책에 의하여 보낸 순서가 뒤바뀔 수 있다. 또한, 제어 메시지와 사용자 패킷은 별도의 채널을 통하여 송/수신될 수 있으므로 다른 미디어 및 다른 경로를 거칠 수 있다. 따라서, 제어 메시지가 사용자 패킷보다 먼저 도달하리라는 보장은 없게 된다(301, 302). 그러므로, 제어 메시지보다 더 먼저 서빙 GPRS 지원 노드(113)에 도착한 사용자 패킷들은 손실되게 된다(302).4 is another exemplary diagram illustrating a user packet loss process in a third generation GPRS network according to the related art. FIG. 4 illustrates an example in which a packet loss occurs because a user packet arrives before a control message due to circumstances of the network. The reason for such a situation is that intermediate routers may exist in the communication between the serving GPRS support node 113 and the gateway GPRS support node 115, so that the order in which the routers are sent may be reversed due to internal circumstances or policies of the routers. In addition, since the control message and the user packet can be transmitted / received through separate channels, they can pass through different media and different paths. Thus, there is no guarantee that the control message will arrive before the user packet (301, 302). Therefore, user packets arriving at the serving GPRS support node 113 prior to the control message are lost (302).
이상에서와 같이, 종래에는 제 3 세대 GPRS망에서 게이트웨이 GPRS지원 노드 그 이하 노드들(서빙 GPRS 지원 노드, 기지국, 단말기)의 세션 절차 완료 시점을 알 수 없기 때문에 패킷의 손실 혹은 노드내 오류들을 발생시키는 문제점이 있었다.As described above, in the third generation GPRS network, packet loss or intra-node errors occur because the session procedure completion time of the nodes (serving GPRS support node, base station, terminal) below the gateway GPRS support node is unknown. There was a problem letting.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 무선통신망에서 망 시작 세션 처리시, 세션의 제어 메시지가 사용자 패킷보다 늦게 도착함으로써 생기는 사용자 패킷의 손실을 막기 위해서 제어 메시지와 사용자 패킷간의 동기화를 수행하는 방법및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and in order to prevent the loss of the user packet caused by the arrival of the control message of the session later than the user packet during network start session processing in the wireless communication network, the control message and the user packet It is an object of the present invention to provide a method for performing synchronization between computers and a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing the method.
도 1 은 본 발명이 적용되는 무선통신망의 구성 예시도.1 is an exemplary configuration of a wireless communication network to which the present invention is applied.
도 2 는 종래 기술에 따른 제 3 세대 GPRS 망에서의 세션 설정 과정을 나타낸 흐름도.2 is a flowchart illustrating a session establishment process in a third generation GPRS network according to the prior art.
도 3 은 종래 기술에 따른 제 3 세대 GPRS 망에서 사용자 패킷 손실 과정을 나타낸 일 예시도.3 is an exemplary diagram illustrating a user packet loss process in a third generation GPRS network according to the prior art.
도 4 는 종래 기술에 따른 제 3 세대 GPRS 망에서 사용자 패킷 손실 과정을 나타낸 다른 예시도.4 is another exemplary diagram illustrating a user packet loss process in a third generation GPRS network according to the prior art.
도 5 는 본 발명에 따른 제어 메시지와 사용자 패킷간의 동기화 방법에 대한 일실시예 흐름도.5 is a flowchart illustrating a method for synchronizing a control message and a user packet according to the present invention.
도 6 은 본 발명에 이용되는 널 IP 패킷의 일실시예 구조도.6 is a structural diagram of an embodiment of a null IP packet used in the present invention.
도 7 은 본 발명에 따른 널 IP 패킷을 검출하는 과정에 대한 일실시예 흐름도7 is a flowchart illustrating a process of detecting a null IP packet according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
111 : 단말기(MS) 112 : 기지국(RNC)111: terminal (MS) 112: base station (RNC)
113 : 서빙 GPRS 지원 노드(SGSN) 114 : 홈 위치 등록기(HLR)113: Serving GPRS Support Node (SGSN) 114: Home Location Register (HLR)
115 : 게이트웨이 GPRS 지원 노드(GGSN)115: Gateway GPRS Support Node (GGSN)
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선통신망에서 제어 메시지와 사용자 패킷간 동기화를 수행하는 방법에 있어서, 망 시작 세션 처리시에, 게이트웨이 GPRS 지원노드(GGSN : Gateway GPRS Support Node)가 서빙 GPRS 지원 노드(SGSN : Serving GPRS Support Node)로 세션 설정 마지막 제어 메시지를 전송한 후, WFN(Waiting For Null)플래그를 내부에 설정하는 제 1 단계; 상기 서빙 GPRS 지원 노드가 세션 설정 완료후, 세션 설정 완료 사실을 단말기로 알리는 제 2 단계; 상기 게이트웨이 GPRS 지원노드가 상기 단말기로부터 세션 설정 완료를 알릴 수 있도록 상기 게이트웨이 GPRS 지원노드의 패킷 검사에 따른 오버헤드를 줄이기 위하여, IP 헤더만 있고 페이로드가 없으며, 주소 필드가 의미없는 값으로 세팅되어 있고, IP 헤더의 헤더 길이 필드가 "0x5"의 값을, 총길이(헤더와 페이로드를 포함한 전체 IP 패킷의 길이)필드가 "0x14"의 값을, 소스 주소와 목적지 주소가 "0x00000000"의 값을 각각 갖는 널 IP 패킷을 수신 받는 제 3 단계; 및 상기 게이트웨이 GPRS 지원노드가 상기 WFN 플래그의 설정에 기반하여 상기 널 IP 패킷의 수신을 검사하여, 망 시작 세션이 처음 시점부터 현재까지 버퍼링된 사용자 패킷을 상기 단말기로 전송하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for performing synchronization between a control message and a user packet in a wireless communication network. A first step of internally setting a Waiting For Null (WFN) flag after transmitting a session establishment final control message to a Serving GPRS Support Node (SGSN); A second step of, after the serving GPRS support node completes session establishment, notifying the terminal of the session establishment completion; In order to reduce the overhead associated with packet inspection of the gateway GPRS support node so that the gateway GPRS support node can inform the terminal of completion of session establishment, only the IP header, no payload, and an address field are set to a meaningless value. The header length field of the IP header has a value of "0x5", the total length (length of all IP packets including the header and payload) field has a value of "0x14", and the source address and the destination address have a value of "0x00000000". Receiving a null IP packet each having a second step; And a fourth step of the gateway GPRS supporting node checking the reception of the null IP packet based on the setting of the WFN flag, and transmitting a user packet buffered from the first time point to the present time to the terminal. It is characterized by.
한편, 본 발명은, 제어 메시지와 사용자 패킷간 동기화를 위하여, 대용량 프로세서를 구비한 무선 통신 시스템에, 망 시작 세션 처리시에, 게이트웨이 GPRS 지원노드가 서빙 GPRS 지원 노드로 세션 설정 마지막 제어 메시지를 전송한 후, WFN플래그를 내부에 설정하는 제 1 기능; 상기 서빙 GPRS 지원 노드가 세션 설정 완료후, 세션 설정 완료 사실을 단말기로 알리는 제 2 기능; 상기 게이트웨이 GPRS 지원노드가 상기 단말기로부터 세션 설정 완료를 알리는 널 IP 패킷을 수신 받는 제 3 기능; 및 상기 게이트웨이 GPRS 지원노드가 상기 WFN 플래그의 설정에 기반하여 상기 널 IP 패킷의 수신을 검사하여, 망 시작 세션이 처음 시점부터 현재까지 버퍼링된 사용자 패킷을 상기 단말기로 전송하는 제 4 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체이다.Meanwhile, in the present invention, in order to synchronize a control message with a user packet, a gateway GPRS support node transmits a session establishment last control message to a serving GPRS support node during a network start session processing to a wireless communication system having a large capacity processor. A first function of setting therein the WFN flag; A second function of notifying, by the serving GPRS support node, that the session establishment is completed, to the terminal; A third function of receiving, by the gateway GPRS support node, a null IP packet informing of completion of session establishment from the terminal; And the gateway GPRS supporting node checking the reception of the null IP packet based on the setting of the WFN flag to realize a fourth function of transmitting a user packet buffered from the first time point to the present time to the terminal. It is a computer-readable recording medium that records a program.
본 발명에서는 게이트웨이 GPRS 지원 노드가 그 이하 노드들(서빙 GPRS 지원노드, 기지국, 단말기)의 세션 절차 완료 시점을 알 수 없어 발생되는 문제점을 해결하기 위하여 게이트웨이 GPRS 지원 노드가 마지막 제어 메시지인 "CreatePDPContextResponse" 제어 메시지를 보내고 난 뒤 버퍼링되었었던 사용자 패킷을 전송 하는데 있어서 하부의 모든 노드들이 세션을 완료 했다는 보장이 담겨있는 어떤 사건을 접수 한 시점 까지 전송을 지연 시킨다.In the present invention, in order to solve the problem caused when the gateway GPRS support node does not know when the session procedure of the nodes (serving GPRS support node, base station, terminal) is completed, the gateway GPRS support node is the last control message "CreatePDPContextResponse". After sending the control message, it delays the transmission until it receives some event that guarantees that all the underlying nodes have completed the session in sending the buffered user packet.
또한, 단말기가 세션 절차를 완료하면 단말기는 이후 언제든지 사용자 패킷을 전송할 수 있다. 만약, 단말기가 전송한 패킷이 게이트웨이 GPRS 지원노드에게 도달 하였다면 이는 곧 게이트웨이 GPRS 지원 노드 이하 모든 노드들이 세션 절차를 완료하였다는 것을 보장한다. 한편, 사용자 패킷의 내부 내용은 표준 규격에서 정의하는 사항이 아니므로 표준에 구애받지 않고 자유롭게 사용할 수 있다. 따라서, 게이트웨이 GPRS 지원 노드가 쉽게 인지할 수 있는 특정한 사용자 패킷을 설계하여 이를 전 노드의 세션 절차 완료에 대한 지시자로한다.In addition, when the terminal completes the session procedure, the terminal may transmit the user packet at any time thereafter. If the packet transmitted by the terminal reaches the gateway GPRS support node, this ensures that all nodes below the gateway GPRS support node have completed the session procedure. On the other hand, since the internal content of the user packet is not defined in the standard specification, it can be used freely regardless of the standard. Therefore, we design a specific user packet that can be easily recognized by the gateway GPRS support node and use it as an indicator for completing the session procedure of all nodes.
또한, 지시자를 검출하기 위하여 게이트 GPRS 지원 노드가 사용자 패킷의 내용을 일일이 검사 한다는 것은 효율적인 측면에서 상당한 오버헤드로 작용할 수 있으므로. 본 발명에서는 게이트웨이 GPRS 지원 노드가 지시자를 수신 대기 함을 알리는 플래그를 내부적으로 운영하여 게이트웨이 GPRS 지원 노드가 패킷의 내용을 검사하는데 있어서 그 대상을 제한할 수 있도록 한다. 또한 지시자는 IP 헤더만 존재하고 그 패이로드는 없는 패킷인 이른바 널 IP 패킷을 설계하여 게이트웨이 GPRS 지원 노드의 지시자 검출에 따른 오버해드를 최소화한다.In addition, since the gate GPRS support node inspects the contents of the user packet in order to detect the indicator, it can be a significant overhead in terms of efficiency. In the present invention, a flag indicating that the gateway GPRS support node waits for an indicator is operated internally so that the gateway GPRS support node can limit the target in checking the contents of the packet. In addition, by designing a so-called null IP packet, which is a packet having only an IP header but no payload, the overhead of the indicator detection of the gateway GPRS support node is minimized.
이상에서와 같이, 본 발명은 망 시작 세션을 처리하는데 있어서, 게이트웨이 GPRS 지원 노드(115)는 마지막 제어 메시지인 "CreatePDUContextResponse" 제어 메시지를 보내고 버퍼링 되었었던 사용자 패킷들을 전송할 때, 사용자 패킷 전송 시점을 단말로부터 특정 패킷을 받기까지로 지연시키는 절차를, 그리고 단말기(111)는 내부 세션 절차를 완료한 직후 게이트웨이 GPRS 지원 노드로 특정 패킷을 보내는 절차를 각기 추가하고, 게이트웨이 GPRS 지원 노드)가 특정 패킷을 검사하는데 있어서 내부적으로 플래그를 운영하여 그 검사 대상을 제한하며, 특정 패킷은 기존의 표준 규격의 수정을 요하지 않으면서 게이트웨이 GPRS 지원 노드(115)의 패킷 검사에 따르는 오버헤드를 줄이기 위하여 IP 헤더만 있고 페이로드가 없는 이른바 널 IP 패킷을 한다.As described above, in the present invention, in processing a network initiation session, the gateway GPRS support node 115 sends a terminal control message when a user control has been buffered and transmits a user packet that has been buffered and sends a last control message "CreatePDUContextResponse". Delay the procedure of receiving a specific packet from a specific packet, and the terminal 111 adds a procedure for sending a specific packet to the gateway GPRS support node immediately after completing the internal session procedure, and the gateway GPRS support node checks the specific packet. In order to limit the inspection target by operating a flag internally, a specific packet has only an IP header and pays to reduce the overhead of packet inspection of the gateway GPRS support node 115 without requiring modification of existing standard specifications. Doing so-called null IP packets without load.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명이 적용되는 무선통신망의 구성 예시도로서, 특히 제 3 세대 GPRS 망의 예를 나타낸다.1 is an exemplary configuration diagram of a wireless communication network to which the present invention is applied, and in particular, shows an example of a third generation GPRS network.
도 1에 도시된 바와 같이, GPRS망은 패킷 서비스를 제공하기 위하여, 패킷 서비스가 가능한 단말기(111), 무선 신호 및 트래픽을 망으로 전달하거나 망의 데이터를 단말기(111)로 전달하는 기지국(112), 패킷 서비스를 지원하는 노드로 기지국(112)과 게이트웨이 GPRS 지원 노드(115) 사이의 신호 및 트래픽 전달하는 서빙 GPRS 지원 노드(113), 인터넷과의 게이트웨이 역할을 수행하는 게이트웨이 GPRS 지원 노드(115), 단말기(111)의 위치에 대한 정보를 담고 있는 홈 위치 등록기(114) 등의 요소 등을 포함한다.As shown in FIG. 1, in order to provide a packet service, the GPRS network includes a terminal 111 capable of packet service, a base station 112 that transmits radio signals and traffic to a network, or transmits data of the network to the terminal 111. ), A serving GPRS support node 113 for transmitting signals and traffic between the base station 112 and the gateway GPRS support node 115 as a node supporting the packet service, and a gateway GPRS support node 115 serving as a gateway to the Internet. ), An element such as a home location register 114 containing information about the location of the terminal 111, and the like.
도 5 는 본 발명에 따른 제어 메시지와 사용자 패킷간의 동기화 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, 본 발명은 단말기(111), 기지국(112), 서빙 GPRS 지원 노드(113), 게이트웨이 GPRS 지원 노드(115)등 망 세션 설정에 참여하는 모든 노드들간의 상호 작용을 제어 메시지 및 사용자 패킷을 중심으로 나타낸 것이다. 여기서 "CreatePDPContextResponse" 제어 메시지 이전의 정보 흐름 및 노드내 절차는 도 1과 동일하다.5 is a flowchart illustrating a synchronization method between a control message and a user packet according to the present invention. The present invention provides a terminal 111, a base station 112, a serving GPRS support node 113, and a gateway GPRS support node 115. The interaction between all nodes participating in network session establishment is centered on control messages and user packets. Herein, the information flow and intranode procedure before the "CreatePDPContextResponse" control message are the same as in FIG. 1.
게이트웨이 GPRS 지원 노드(115)는 내부의 세션 설정 절차를 완료한 후, 이를 서빙 GPRS 지원 노드(113)에게 "CreatePDPContextResponse" 제어 메시지로 응답한다(401). 이에 대해, 서빙 GPRS 지원 노드(113)는 수신된 메시지의 내용을 기반으로 하여 자신의 세션 설정 절차를 완료한다. 이후, 이 사실은 기지국(2)을 거쳐서 "ActivationPDPContextAccept" 제어 메시지로 단말기(111)로 전달된다(402).The gateway GPRS support node 115 completes an internal session establishment procedure and then responds to the serving GPRS support node 113 with a "CreatePDPContextResponse" control message (401). In response, the serving GPRS support node 113 completes its session establishment procedure based on the content of the received message. This fact is then communicated to the terminal 111 in a " ActivationPDPContextAccept " control message via the base station 2 (402).
"CreatePDPContextResponse" 제어 메시지를 응답한 후, 게이트웨이 GPRS 지원 노드(115)는 WFN(Waiting for Null) 플래그를 내부에 세팅하고 단말기(111)로부터 널 패킷을 받을 준비를 한다. 이후 게이트웨이 GPRS 지원 노드(115)는 버퍼링 되어있었던 사용자 패킷들을 전송하는데 있어서, 그 전송 시점을 단말기(111)로부터 널 IP 패킷을 받기까지로 지연시킨다. 그리고 상기의 WFN을 설정하는 이유는 게이트웨이 GPRS 지원 노드(115)의 널 IP 패킷에 대한 검사 오버해드를 최소화 하기 위하여 패킷을 검사하는 시기를 제한하기 위함이다.After responding to the "CreatePDPContextResponse" control message, the gateway GPRS support node 115 sets a Waiting for Null (WFN) flag therein and prepares to receive a null packet from the terminal 111. Then, the gateway GPRS support node 115 delays the transmission time point until receiving the null IP packet from the terminal 111 in transmitting the buffered user packets. The reason for setting the WFN is to limit the time for inspecting packets to minimize the inspection overhead for null IP packets of the gateway GPRS support node 115.
한편, 단말기(111)는 기지국(112)으로부터 "ActiivationPDPContextAccept" 제어 메시지를 받은 후(402), 내부의 세션 설정 절차를 시작한다. 세션 설정 절차를 완료하여 사용자 패킷이 송/수신될 수 있다고 판단되면, 단말기(111)는 길이가 없는 사용자 패킷인 널 IP 패킷(Null IP Packet)(도 6 참조)을 하나 생성하여 망 방향으로 보낸다(403). 이때, 널 IP 패킷은 기지국(112)과 서빙 GPRS 지원 노드(113)를 통과하여 게이트웨이 GPRS 지원 노드(115)의 내부 널 IP 패킷 검사 루틴에 의하여 감지된다. 그러면 게이트웨이 GPRS 지원 노드(115)는 망 세션 설정이 처음 시작되었던 시점부터 지금까지 내부에 버퍼링 해 두었었던 패킷들을 추출하여 단말기(111)쪽으로 전송한다(404).On the other hand, the terminal 111 receives the "ActiivationPDPContextAccept" control message from the base station 112 (402), and starts the session setup procedure therein. When it is determined that the user packet can be transmitted / received by completing the session setup procedure, the terminal 111 generates one null IP packet (see FIG. 6), which is a user packet having no length, and sends it to the network direction. (403). At this time, the null IP packet passes through the base station 112 and the serving GPRS support node 113 and is detected by the internal null IP packet inspection routine of the gateway GPRS support node 115. Then, the gateway GPRS support node 115 extracts the packets that have been buffered therein from the time when the network session establishment is first started and transmits them to the terminal 111 (404).
도 6 은 본 발명에 이용되는 널 IP 패킷의 일실시예 구조도로서. 단말기가 세션 설정 완료의 지시자로서 사용되는 널 IP 패킷을 나타낸다.6 is a structural diagram of an embodiment of a null IP packet used in the present invention. Indicates a null IP packet used by the terminal as an indicator of completion of session establishment.
여기서, 널 IP 패킷의 버전(Version), 서비스 유형(Type of Service), 식별자(Identifier), 플래그(Flags), 프래그먼트 옵셋(Fragment Offset), 활성시간(Time to Live), 규약(Protocol), 헤더 체크섬(Header Checksum) 등은 종래의 IP 프로토콜에서 정의된 법칙에 따라 값을 세팅하며, 이는 본 발명을 수행하는데 있어서 영향을 미치지 아니한다.Here, Version, Type of Service, Identifier, Flags, Fragment Offset, Time to Live, Protocol, Header of null IP packet The header checksum and the like set the value according to the law defined in the conventional IP protocol, which does not affect the performance of the present invention.
그러나, 소스 주소(Source Address)(503)와 목적지 주소(Destination Address)(504)는 발신지와 착신지 주소를 의미하는데, 그 값은 모두 "0"으로 고정된다. 이렇게 주소 필드(503, 504)가 모두 "0"으로 세팅된 IP 패킷은 단말기와 기지국간에는 PDCP 프로토콜을 통하여, 기지국과 서빙 GPRS 지원 노드간, 서빙 GPRS 지원 노드와 게이트웨이 GPRS 지원 노드간에는 GTP-U 프로토콜을 통하여, 그 내용의 변형없이 그대로 터널링되어 게이트웨이 GPRS 지원 노드로 전해지는데, 게이트웨이 GPRS 지원 노드가 도달된 패킷의 주소 필드를 검사하여 주소 필드가 "0"인 패킷을 IP 널 패킷으로 인식 한다.However, source address 503 and destination address 504 mean source and destination addresses, all of which are fixed to " 0 ". The IP packet in which the address fields 503 and 504 are both set to "0" is transmitted through the PDCP protocol between the terminal and the base station, between the base station and the serving GPRS support node, between the serving GPRS support node and the gateway GPRS support node. Through tunneling without modification of the contents, it is transmitted to the gateway GPRS support node. The gateway GPRS support node examines the address field of the arrived packet and recognizes the packet having the address field as "0" as an IP null packet.
헤더길이(Header Length)(501)는 헤더의 길이를 4 byte 단위로 표시되는데, 기본 IP 헤더의 길이인 20byte를 의미하는 "0x5" 값을 갖는다.The header length 501 indicates the length of the header in units of 4 bytes, and has a value of "0x5" indicating 20 bytes, which is the length of the basic IP header.
그리고, 총 길이(Total Length)(502)는 헤더와 패이로드를 포함한 전체 IP 패킷의 길이를 의미하고, "0x14"의 값이 부여되는데 이는 패이로드의 길이가 "0"임을 의미한다.The total length 502 denotes the length of the entire IP packet including the header and the payload, and a value of "0x14" is given, which means that the payload length is "0".
도 7 은 본 발명에 따른 널 IP 패킷을 검출하는 과정에 대한 일실시예 흐름도로서, 게이트웨이 GPRS 지원 노드가 서빙 GPRS 지원 노드로부터 패킷을 수신한후, 이를 외부 망으로 루틴되는 과정에서 널 IP 패킷을 검출하는 절차를 나타낸다. 이는 WFN이라는 내부 플래그에 의하여 검출 대상이 제한됨을 보인다. 즉, 게이트웨이 GPRS 지원 노드는 WFN을 세팅한 후 널 IP 패킷을 기다리는데, WFN이 세팅되지 않으면 널 IP 패킷으로 인식하지 않는다.7 is a flowchart illustrating a process of detecting a null IP packet according to the present invention, in which a gateway GPRS support node receives a packet from a serving GPRS support node and then processes a null IP packet in a routine of performing an external network. Indicates a procedure for detection. This shows that the detection target is limited by an internal flag called WFN. That is, the gateway GPRS support node waits for a null IP packet after setting the WFN, but does not recognize the null IP packet if the WFN is not set.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 널 IP 패킷 검출 과정을, 먼저 사용자 패킷이 수신되면(601), 게이트웨이 GPRS 지원 노드는 세션 테이블 내부에 WFN이라는 플래그가 설정되어 있는지를 검사한다(602).As shown in FIG. 7, in the null IP packet detection process according to the present invention, when a user packet is first received (601), the gateway GPRS support node checks whether a WFN flag is set in the session table (602). ).
검사 결과 세션 테이블 내부에 WFN 플래그가 설정되어 있지 않으면, 도달된 패킷은 널 IP 패킷이 아닌 일반 사용자 패킷일 것이므로 이는 외부 망으로 루틴된다(603).If the WFN flag is not set in the session table as a result of the check, the arrived packet will be a general user packet rather than a null IP packet, which is then routinely performed to the external network (603).
검사 결과, 세션 테이블 내부에 WFN이 설정되어 있으면, 널 IP 패킷 검사를 행하기 위하여 헤더의 주소 필드가 모두 "0"으로 세팅되어 있는가를 판단한다(604). 판단 결과, 헤더의 주소필드가 "0"으로 셋팅되어 있어 널 IP 패킷이 수신되었음을 감지하면 내부에 버퍼링 되어있는 패킷들을 추출하여 단말기 쪽으로 전송한다(606). 이후에, WFN 설정을 해제한다(607).As a result of the check, if the WFN is set in the session table, it is determined whether all the address fields of the header are set to "0" in order to perform null IP packet inspection (604). As a result of the determination, when the header address field is set to "0" and detects that the null IP packet is received, the buffered packets are extracted and transmitted to the terminal (606). Thereafter, the WFN setting is released (607).
판단 결과, 헤더의 주소 필드가 "0"으로 세팅되어 있지 않아 널 IP 패킷이 아님이 감지되면, 이는 단말기에서 본 발명에서 정한 절차를 따르지 않은 경우이므로 오류로 취급된다(605).As a result, if it is detected that the address field of the header is not set to "0" and not a null IP packet, this is treated as an error because the terminal does not follow the procedure defined in the present invention (605).
이러한 절차를 통하여 게이트웨이 GPRS 지원 노드는 서빙 GPRS 지원 노드로부터 수신된 전체 패킷들에 대하여 널 IP 패킷 검사를 하지 않고, 망 시작 세션시의 경우로만 그 대상을 제한함으로써 검사에 따르는 오버헤드를 줄일 수 있다.Through this procedure, the gateway GPRS support node does not perform null IP packet inspection on all packets received from the serving GPRS support node, and reduces the overhead of the inspection by limiting the target only in the case of a network start session. .
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크등)에 저장될 수 있다.The method of the present invention as described above may be implemented as a program and stored in a computer-readable recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, etc.).
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. Will be evident to those of ordinary knowledge
상기한 바와 같은 본 발명은, 널 IP 패킷을 이용하여 게이트웨이 GPRS 지원 노드가 버퍼링된 사용자 패킷을 보내는 시점을 세션 설정 완료 시점과 동기화시킴으로써 망 세션 설정 시작시 망으로부터 전송된 사용자 패킷의 손실 가능성을 제거하여 무선통신망의 전송 신뢰도를 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention eliminates the possibility of loss of the user packet transmitted from the network at the start of the network session establishment by synchronizing the time point at which the gateway GPRS support node sends the buffered user packet with the null IP packet with the session establishment completion time. Therefore, the transmission reliability of the wireless communication network can be improved.
또한, 본 발명은 게이트웨이 GPRS 지원 노드에서 서빙 GPRS 지원 노드로 부터, 수신된 모든 패킷들에 대하여 널 IP 패킷 검사를 하지 않고 망 시작 세션시의 경우로만 그 대상을 제한 함으로써 검사에 따르는 오버헤드를 최소화 할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention minimizes the overhead of the inspection by limiting the target only in the case of network start session without null IP packet inspection for all received packets from the serving GPRS support node in the gateway GPRS support node. It can work.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |