KR20110067707A - 기지국의 방송 서비스를 위한 패킷 처리방법 및 그 기지국 - Google Patents

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KR20110067707A
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Abstract

본 발명은 외부로부터 수신되는 타임스탬프(Time Stamp) 및 패킷번호(Packet Number)가 포함된 패킷을 버퍼링하는 단계와, 상기 버퍼링되는 패킷 중 연속하는 패킷을 송출하는 단계와, 현재 진행되는 방송 서비스에 상응하는 버퍼를 구비하여, 상기 송출되는 패킷을 상기 버퍼에 넣고 상기 패킷의 타임스탬프를 근거로 동일 타임스탬프의 패킷에 대한 스케줄링을 처리하는 단계를 포함하는, 기지국의 방송 서비스를 위한 패킷 처리방법을 포함한다.
Figure P1020090124404
방송 서비스, 3GPP, BM-SC, MBSFN

Description

기지국의 방송 서비스를 위한 패킷 처리방법 및 그 기지국{METHOD FOR PROCESSING PACKET FOR BASE STATION, BASE STATION THEREFOR}
본 발명은 기지국의 방송 서비스를 위한 패킷 처리방법 및 그 기지국에 관한 것으로, 상세하게는 방송 서비스를 제공하는 멀티캐스트/브로드캐스트 단일 주파수 네트워크(MBSFN, Multicast/Broadcast Single Frequency Network)에서 방송 서비스를 위해 대량으로 전송되는 패킷을 미리 설정된 타임스탬프내에 원활하게 처리되도록 하는 기지국의 방송 서비스를 위한 패킷 처리방법 및 그 기지국에 관한 것이다.
일반적인 멀티캐스트/브로드캐스트 단일 주파수 네트워크에서는 모든 기지국이 동일한 방송 서비스에 대한 동일 패킷을 동일한 시간에 무선 구간에 전송하는 것으로 동기화된 동작을 수행한다.
이와 같은 동기화를 위해서, 각 기지국은 동일한 스케줄링 알고리즘을 사용해야 하며, 동일 내용의 패킷을 원래 무선 전송시간 이전에 상위 노드로부터 수신해야 하고 해당 무선 전송시간에 맞추어 동시에 전송되어야 한다.
이때, 3GPP에서는 방송 컨텐츠를 분배하는 BM-SC를 구비하고 있는데, 이러한 BM-SC는 각 기지국의 동기화 처리를 위한 SYNC 프로토콜을 제공한다.
이러한 SYNC 프로토콜은 공지된 동기화 방법에 따라 패킷에 대한 무선 자원이 할당(스케줄링이 해당됨)되어야 할 시간인 타임스탬프(Time Stamp), 한 타임스탬프 내에서 패킷들의 순서를 가리키는 패킷번호(Packet Number), 한 타임 스탬프내에서 이전까지 전송된 총 옥텟의 수를 포함한다. 그리고 각 기지국은 이러한 SYNC 프로토콜을 이용하여 각 패킷의 손실 및 순서를 추측할 수 있다.
패킷은 동일한 방송 서비스에 해당하는 경우, 각 기지국에 의해 동일한 시간(타임스탬프가 해당됨)에 동일한 스케줄링되어야 한다.
따라서, 기지국은 수신되는 패킷을 그때그때 처리하는 것이 아니라 해당 타임스탬프까지 기다렸다가 대량으로 수신된 패킷의 손실 처리 및 보완 처리를 수행하고 타임스탬프에 따른 스케줄링도 수행해야할 필요가 있으며, 패킷 처리에 있어서 부하가 발생할 수 있다.
본 발명은 수신되는 대량 패킷을 버퍼링하여 타임스탬프 및 패킷번호에 따라 연속하는 패킷을 전달할 수 있는 방법을 제공하며, 대량 패킷의 전송 및 처리시 발생 가능한 부하를 현저히 줄여주는 기지국의 방송 서비스를 위한 패킷 처리방법 및 그 기지국을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 방송 서비스별로 다수 버퍼를 구비하여, RLC 모듈로부터 전달되는 패킷을 각 방송 서비스별로 저장하였다가 스케줄링함으로써, 동일 방송 서비스의 동일 타임스탬프에 따른 패킷들을 각 기지국에서 동시에 처리되도록 하는 기지국의 방송 서비스를 위한 패킷 처리방법 및 그 기지국을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 타임스탬프(Time Stamp) 및 패킷번호(Packet Number)가 포함된 패킷이 수신되면, 소정의 버퍼링 동작을 통해 상기 타임스탬프 및 패킷번호를 근거로 연속하는 순서의 패킷을 전달하는 무선 서비스 터널링 프로토콜 모듈(GTP-U 모듈); 및 상기 무선 서비스 터널링 프로토콜 모듈로부터 전달되는 패킷을 대응하는 방송 서비스를 위한 버퍼에 저장하고, 상기 버퍼의 패킷에 대한 스케줄링 동작을 수행하는 무선 링크 제어 모듈(RLC 모듈)을 포함하는 기지국을 제공한다.
이때, 상기 무선 서비스 터널링 프로토콜 모듈은 타임스탬프 및 패킷번호가 포함된 패킷을 수신하는 수신 처리부와, 상기 수신 처리부에 의해 수신되는 패킷을 버퍼링하는 버퍼링부와, 상기 버퍼의 패킷이 타임스탬프 및 패킷번호를 근거로 연속하는 지에 따라, 상기 연속하는 패킷을 상기 무선 링크 제어 모듈로 전달하는 전달 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 무선 링크 제어 모듈은 적어도 하나 이상의 방송 서비스별로 구비되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 버퍼는 방송 서비스별로 구비된 버퍼를 이용하여 상기 전달되는 패킷을 대응하는 방송 서비스를 위한 버퍼에 저장하는 서비스 버퍼링부와, 상기 저장된 패킷의 타임스탬프와 현재시간을 비교하여 스케줄링 필요성을 판단하는 스케줄링 판단부와, 상기 스케줄링 판단부에 의해 상기 스케줄링이 필요한 타임스탬프가 있으면, 상기 버퍼에 저장된 패킷 중 상기 타임스탬프에 해당하는 패킷의 스케줄링을 매체 접근 모듈로 요청하는 스케줄링 요청부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 버퍼는 상기 버퍼의 데이터 획득을 위한 시작 지점을 나타내는 시작 포인터, 끝 지점을 나타내는 끝 포인터, 동일 타임스탬프의 구간을 나타내는 구간 포인터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 타임스탬프(Time Stamp) 및 패킷번호(Packet Number)가 포함된 패킷을 수신하는 단계와, 상기 수신되는 패킷을 버퍼링하여 상기 타임스탬프 및 패킷번호를 근거로 연속하는 패킷을 전달하는 단계와, 상기 전달되 는 패킷을 대응하는 방송 서비스를 위한 버퍼에 넣고, 현재시간과 타임스탬프와의 비교를 통해 상기 버퍼에 저장된 패킷의 스케줄링을 처리하는 단계를 포함하는, 기지국의 방송 서비스를 위한 패킷 처리방법을 제공한다.
이때, 상기 전달 단계는 상기 수신되는 패킷을 버퍼링하는 단계와, 상기 버퍼링된 패킷이 다른 패킷과 상기 타임스탬프 및 패킷번호를 근거로 연속하는 지에 따라, 상기 연속하는 패킷을 상기 스케줄링 단계로 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 버퍼는 적어도 하나 이상의 방송 서비스별로 구비되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 처리 단계는 방송 서비스별로 구비된 버퍼를 이용하여 상기 전달되는 패킷을 대응하는 방송 서비스를 위한 버퍼에 저장하는 단계와, 상기 저장된 패킷의 타임스탬프와 현재시간을 비교하여 스케줄링 필요성을 판단하는 단계와, 판단결과, 스케줄링이 필요한 타임스탬프가 있으면, 상기 타임스탬프에 해당하는 패킷의 스케줄링을 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 버퍼는 상기 버퍼의 데이터 획득을 위한 시작 지점을 나타내는 시작 포인터, 끝 지점을 나타내는 끝 포인터, 동일 타임스탬프의 구간을 나타내는 구간 포인터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 방송 서비스를 위한 패킷 처리방법은 RLC 모듈이 수신되는 대량 패킷을 버퍼링함으로써, 기지국내 패킷 처리부하를 최소화하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 기존의 프로토콜을 위한 패킷의 변화없이 단순히 프로토콜의 기능을 수정 변경하는 것으로 본 발명을 적용할 수 있으므로, 본 발명은 실시비용이 적게 들고 적용이 용이한 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방송 서비스를 위한 패킷 처리방법이 적용된 통신망을 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 방송 서비스를 위한 패킷 처리방법을 수행하기 위한 사용자 평면의 프로토콜 참조 모델을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 통신망은 본 발명의 일 실시 예에 따라 방송 서비스를 제 공하는 멀티캐스트/브로드캐스트 단일 주파수 네트워크(MBSFN)으로 구현되어 있다.
통신망은 다수의 기지국(100-1 내지 100-n)과 MCE(Multi-Cell/Multicast Coordinate Entity)(200)와 MBMS-GW(Multimedia Broadcast Multicast Servic - Gateway)(300)와 BM-SC(400)와 컨텐츠 제공 장치(500)를 포함한다.
먼저, 컨텐츠 제공 장치(500)는 방송 컨텐츠(이를 테면, 동영상 등)를 제공하는 사용자 단말 또는 특정 서버가 될 수 있다.
BM-SC(400)는 MBMS 세션제어 및 SYNC 프로토콜을 이용하며, 컨텐츠 제공 장치(500)로부터 제공되는 방송 컨텐츠의 패킷을 MBMS-GW(300)로 전달한다.
여기에서, BM-SC(400)는 PDCP(Packet Data Convergence Protocol)를 이용하여 해당 방송 컨텐츠에 대한 무선 베어러 매핑 및 압축을 수행한다. 또한, BM-SC(400)는 기지국 동기화를 위한 SYNC 프로토콜을 근거로 해당 방송 컨텐츠의 패킷에 타임스탬프(Timestamp), 패킷번호(Packet Number), 총 옥텟 수를 포함시켜 전송한다.
이때, 타임스탬프는 해당 패킷이 스케줄링되어야 하는 절대시간을 나타내는 정보이다. 그리고, 방송 컨텐츠는 복수의 패킷으로 구분될 수 있으므로, 패킷 번호는 한 타임스탬프 내에서 복수의 패킷들이 순서를 나타낸다. 그리고 총 옥텟 수는 한 타임스탬프내에서 이전까지 전송된 총 패킷의 수이다.
따라서, 통신망은 위와 같이 SYNC 프로토콜에 따른 다수 정보(타임스탬프, 패킷번호, 총 옥텟 수)를 근거로 패킷의 순서 및 손실량 등을 추측할 수 있다. 이때, 기지국(100-1 내지 100-n)은 대량으로 전송되는 패킷을 순차적으로 처리하고 스케줄링하는 데 SYNC 프로토콜을 사용할 수 있다.
한편, MBMS-GW(300)는 전달되는 트래픽을 현재 지역(Area)내 각 기지국(100-1 내지 100-n)으로 동일하게 전송하고, MCE(200)는 각 기지국(100-1 내지 100-n)으로 동일한 스케줄링 정보를 할당한다.
기지국(100-1 내지 100-n)은 MBMS-GW(300)로부터 수신되는 MBSFN 트래픽을 이동 단말(10)로 전송하는 구성이다. 특히, 기지국(100-1 내지 100-n)은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방송 서비스를 위한 패킷 처리방법을 수행한다.
특히, 기지국(100-1 내지 100-n)은 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자 평면의 프로토콜을 수행할 수 있다.
도 2를 참조하면, 기지국(100-1 내지 100-n)은 SYNC 모듈(210), GTP-U(GPRS Tunnelling Protocol for User Plane) 모듈(220), RLC(Radio Link Control) 모듈(230), MAC(Media-Access Control) 모듈(240), IP(Internet Protocol) 모듈(250), PHY(Physical) 모듈(260), L1/L2 모듈(270)을 포함한다.
먼저, SYNC 모듈(210)은 방송 서비스의 동기화를 위한 구성이다. 이때, SYNC 모듈(210)은 수신되는 패킷으로부터 SYNC 프로토콜에 의한 타임스탬프 및 패킷번호를 획득하고 해당 패킷을 GTP-U 모듈(220)로 전달한다.
GTP-U 모듈(220)은 패킷 전달을 위한 터널링 프로토콜을 수행한다. 특히, GTP-U 모듈(220)은 산발적으로 입력되는 패킷들을 타임스탬프, 패킷번호에 따라 순차적으로 RLC 모듈(230)로 전달한다.
RLC 모듈(230)은 GTP-U 모듈(220)에 의해 입력되는 패킷의 분 할(fragmentation) 및 연결(concatenation) 과정을 수행하는 것으로서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 패킷 처리방법에 따라 MAC 모듈(240)와의 연동을 통해 각 패킷이 지정된 타임스탬프내에 스케줄링되도록 처리한다.
도 3은 도 2에 도시된 GTP-U 모듈(220) 및 RLC 모듈(230)의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, GTP-U 모듈(220)은 수신 처리부(221)와 패킷 판단부(222)와 전달 처리부(223)와 버퍼링부(224)를 포함한다.
먼저, 수신 처리부(221)는 상위 모듈(SYNC 모듈(210)이 해당됨)로부터 패킷을 수신한다.
패킷 판단부(222)는 수신 처리부(221)에 의해 수신된 패킷의 타임스탬프가 이전 수신된 패킷의 타임스탬프보다 큰 지의 여부 및 현재 수신된 패킷이 이전 수신된 패킷에 대하여 연속하는 패킷번호를 포함하는 지의 여부를 판단한다.
전달 처리부(223)는 패킷 판단부(222)에 의해 현재 수신된 패킷이 연속하는 패킷번호를 포함하는 것으로 판단되면, 해당 연속하는 패킷을 RLC 모듈(230)로 전달한다.
버퍼링부(224)는 패킷 판단부(222)에 의해 현재 수신된 패킷이 연속하는 패킷번호를 포함하는 것으로 판단되지 않으면, 해당 패킷을 버퍼에 넣는다.
이때, 버퍼링부(224)는 연속하지 않는 패킷번호의 패킷이 입력됨에 따라 다음 패킷을 수신할 수 있도록 버퍼링한다. 그리고 GTP-U 모듈(220)은 실제 연속하는 패킷번호의 패킷이 수신되면, 각 연속하는 패킷을 RLC 모듈(230)로 전송한다.
한편, RLC 모듈(230)은 서비스 버퍼 처리부(231)와 패킷 버퍼링부(232)와 스케줄링 판단부(233)와 스케줄링 요청부(234)를 포함한다.
서비스 버퍼 처리부(231)는 새로운 방송 서비스가 시작되었는 지에 따라 해당 방송 서비스에 상응하는 버퍼를 생성하고 해당 버퍼의 구간 포인터를 설정한다.
이때, 설정되는 구간 포인터는 현재 시간에 상응하는 타임스탬프의 패킷 중 가장 큰 패킷번호를 가리킨다.
패킷 버퍼링부(232)는 GTP-U 모듈(220)로부터 패킷이 포함된 데이터 유닛(RLC-PDU, Radio Link Control-Protocol Data Unit)이 수신되었는 지를 판단하고, 해당 패킷을 대응하는 방송 서비스를 위한 버퍼에 삽입한다.
이때, 패킷 버퍼링부(232)는 해당 방송 서비스에 상응하는 버퍼가 빈 경우, 해당 패킷을 해당 버퍼에 삽입하고 시작 포인터 및 끝 포인터를 설정한다. 그리고 패킷 버퍼링부(232)는 해당 버퍼가 비지 않은 경우, 해당 패킷을 버퍼에 삽입하고 해당 버퍼의 끝 포인터를 증가시킨다.
다시 말해, 패킷 버퍼링부(232)는 수신되는 패킷의 방송 서비스에 상응하는 버퍼에 해당 패킷을 삽입하고 해당 버퍼의 각 포인터를 업데이트하는 역할을 한다.
이때, 사용되는 버퍼는 본 발명의 일 실시 예에 따라 원형버퍼나 순환버퍼로 구현되어, 패킷 획득을 위한 시작 지점을 나타내는 시작 포인터, 끝 지점을 나타내는 끝 포인터, 동일 타임스탬프의 구간을 나타내는 구간 포인터를 포함할 수 있다.
아울러, 패킷 버퍼링부(232)는 각 버퍼를 방송 서비스를 식별하기 위한 식별코드(LCID(Logical Channel ID)를 부여하여, 각 방송 서비스별로 생성 및 관리할 수 있다.
스케줄링 판단부(233)는 한편, 소정의 주기에 따른 인터럽트에 따라 현재시간을 근거로 패킷의 스케줄링 필요성을 판단한다.
이때, 스케줄링 판단부(233)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 현재시간과, 패킷의 타임스탬프와의 비교를 통해 현재시간보다 작거나 같은 타임스탬프가 있으면 해당 타임스탬프 및 그 패킷이 스케줄링이 필요하다고 간주할 수 있다.
스케줄링 요청부(234)는 스케줄링 판단부(233)에 의해 스케줄링이 필요한 타임스탬프를 가진 패킷들이 있으면, 하위 모듈인 MAC 모듈(240)에 해당 타임스탬프에 해당하는 각 패킷들에 대한 스케줄링을 요청한다.
자세히 말해서, 스케줄링 요청부(234)는 버퍼에 저장된 패킷 중 해당 타임스탬프의 패킷을 스케줄링 되도록 MAC 모듈(240)에 송신한다. 그리고 스케줄링 요청부(234)는 MAC 프로토콜에 의해, 스케줄링이 처리되면, 해당 버퍼의 시작포인터를 스케줄링이 된 패킷 수만큼 증가시켜 설정한다.
또한, 스케줄링 요청부(234)는 해당 버퍼의 시작포인터의 타임스탬프가 현재시간보다 큰 지의 여부를 판단하고, 해당 시작포인터의 타임스탬프가 현재시간보다 큰 경우 다음 스케줄링을 위해 해당 버퍼의 구간 포인터를 재설정한다.
이때, 스케줄링 요청부(234)는 해당 버퍼의 구간 포인터를 해당 시작포인터의 타임스탬프와 동일한 타임스탬프를 가진 패킷들 중 가장 큰 패킷번호의 패킷을 지정할 수 있다.
한편, MAC 모듈(240)은 RLC 모듈(230)에 의해 임의의 패킷에 대한 스케줄링 이 요청되면, 패킷에 무선 자원을 할당하고, 다중화(multiplexing) 및 역다중화(de-multiplexing)를 처리한다.
그리고, IP 모듈(250)은 GTP-U를 전송하기 위하 네트워크 계층의 기능을 수행하고, PHY 모듈(260) 및 L1/L2 모듈(270)은 무선 및 유선구간에서 물리계층(physical layer)에 대한 처리를 수행하며, PHY 모듈(260)은 방송 서비스에 대한 패킷을 연동하는 이동단말(10)로 전송한다.
도 4는 도 2에 도시된 GTP-U 모듈(220)의 처리과정을 보여주는 동작 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 수신 처리부(221)는 MBMS-GW(300) 및 BM-SC(400)로부터 SYNC 모듈(210)을 통해 전달되는 패킷을 수신한다(S10).
다음, 패킷 판단부(222)는 상기 S10 단계에 의해 수신된 패킷의 타임스탬프가 현재 타임스탬프보다 큰 지를 판단한다(S11).
상기 S11 단계의 결과, 수신된 패킷의 타임스탬프가 현재 타임스탬프 보다 큰 경우, GTP-U 모듈(220)은 현재 타임스탬프 값을 수신된 패캣의 타임스탬프 값으로 변경한다.]
그리고, 패킷 판단부(222)는 현재 패킷이 이전 수신된 패킷과 연속하는 패킷번호를 포함하는 지를 판단한다(S13).
상기 S13 단계의 결과, 현재 패킷이 연속된 패킷번호를 포함하는 경우, 전달 처리부(223)는 해당 패킷을 RLC 모듈(230)로 전달한다(S14).
상기 S13 단계의 결과, 현재 패킷이 연속된 패킷번호를 포함하지 않는 경우, 버퍼링부(224)는 이전 수신된 패킷과 연속하는 패킷번호의 다른 패킷이 수신될 수 있도록 현재 수신된 패킷을 버퍼링한다(S15).
결과적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 GTP-U 모듈(220)은 패킷이 무작위로 입력되더라도, 동일한 타임스탬프의 패킷들을 각 패킷번호의 순서대로 RLC 모듈(230)로 전송할 수 있다. 그리고 더 큰 타임스탬프의 패킷이 들어오는 경우에도, GTP-U 모듈(220)은 해당 큰 타임스탬프의 패킷들을 각 패킷번호의 순서대로 RLC 모듈(230)로 전송할 수 있다.
도 5와 도 6은 도 2에 도시된 RLC 모듈(230)의 처리과정을 보여주는 동작 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 서비스 버퍼 처리부(231)는 새로운 방송 서비스가 시작되었는 지를 판단한다(S20)
상기 S20 단계의 결과, 새로운 방송 서비스가 시작되었으면, 서비스 버퍼 처리부(231)는 해당 방송 서비스를 위한 버퍼를 생성하고 해당 버퍼의 구간 포인터를 초기화한다(S21).
상기 S20 단계의 결과, 새로운 방송 서비스가 시작된 것이 아니면, 패킷 버퍼링부(232)는 GTP-U 모듈(220)로부터 패킷이 포함된 데이터 유닛이 수신되었는 지를 판단한다(S22).
상기 S22 단계에 의해 패킷이 포함된 데이터 유닛이 수신되었으면, 패킷 버퍼링부(232)는 해당 패킷의 방송 서비스에 해당하는 버퍼가 비었는 지를 판단한다(S23).
상기 S23 단계에 의해 해당 버퍼가 빈 것으로 판단되면, 해당 패킷을 해당 버퍼에 삽입하고 해당 버퍼의 시작 포인터 및 끝 포인터를 업데이트한다(S24).
상기 S23 단계에 의해 해당 버퍼가 빈 것으로 판단되지 않으면, 해당 패킷을 해당 버퍼에 삽입하고 해당 버퍼의 끝 포인터를 증가시킨다(S25).
이로서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 RLC 모듈(230)은 상기 S20 내지 S25 단계를 통해, 방송 서비스를 위해 수신된 패킷을 해당 방송 서비스에 상응하는 버퍼에 저장하고, 해당 버퍼의 시작 포인터, 끝 포인터 및 구간 포인터를 갱신할 수 있다.
도 6을 참조하면, 스케줄링 판단부(233)는 먼저 RLC 모듈(230)내 소정(이를 테면, 1 msec) 주기에 따른 인터럽트가 발생하는 경우, 현재시간을 근거로 하여 각 패킷의 스케줄링 필요성을 판단한다(S30).
자세히 말해서, 스케줄링 판단부(233)는 각 버퍼의 시작 포인터를 이용하여 각 시작 포인터의 패킷의 타임스탬프를 획득하고, 현재시간보다 작거나 같은 타임스탬프가 있는 지에 따라 스케줄링 필요성을 판단한다.
상기 S30 단계에 의해, 스케줄링이 필요한 타임스탬프가 있는 것으로 판단되면, 스케줄링 요청부(234)는 해당 패킷이 저장된 버퍼에서 해당 타임스탬프(현재시간보다 작거나 같은 타임스탬프가 해당됨)의 패킷들을 추출하여, 해당 추출된 패킷들에 대한 스케줄링을 MAC 모듈(240)에 요청한다(S31).
그리고, 스케줄링 요청부(234)는 상기 S31 단계에 의해 추출된 패킷들을 MAC 모듈(240)에 송신하고(S32), 해당 버퍼의 시작 포인터를 스케줄링된 패킷 수만큼 증가시킨다(S33).
이 후, 스케줄링 요청부(234)는 해당 버퍼의 시작 포인터의 타임스탬프가 현재시간보다 큰 지의 여부를 판단한다(S34).
상기 S34 단계의 판단결과, 해당 시작 포인터의 타임스탬프가 현재시간보다 큰 경우, 스케줄링 요청부(234)는 해당 버퍼의 다음 타임스탬프에 대한 구간을 설정하기 위해 구간 포인터를 업데이트한다(S35).
이때, 스케줄링 요청부(234)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 구간 포인터를 해당 버퍼에서 해당 설정된 타임스탬프와 동일한 타임스탬프의 패킷 중 가장 큰 패킷번호를 가진 패킷의 주소정보로 설정할 수 있다.
이로서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 RLC 모듈(230)은 상기 S30 내지 S35 단계를 이용하여 각 방송 서비스별로 버퍼에 저장된 패킷을 현재시간 및 타임스탬프에 따라 스케줄링 처리할 수 있다.
도 7은 도 2에 도시된 GTP-U 모듈(220) 및 RLC 모듈(230)에 의해 패킷이 처리되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 7의 도면을 살펴보면, 그래프는 진행되는 현재시간(SFP)의 가로측에 나타나 있고, 패킷을 처리하는 다수 구성(GTP-U 모듈(220), RLC 모듈(230), MAC 모듈(240))의 세로 측에 나타나 있는 것을 볼 수 있다.
따라서, 그래프는 가로 측의 현재시간이 지남에 따라 외부 및 SYNC 모듈(210)로부터 무작위로 수신되는 패킷들이 세로 측의 각 구성(GTP-U 모듈(220), RLC 모듈(230), MAC 모듈(240))에 의해 처리되는 것을 보여준다.
먼저, GTP-U 모듈(220)은 외부 및 SYNC 모듈(210)로부터 패킷(a 내지 f)을 무작위로 수신하는데, 상기 S10 내지 S15 단계를 통해 각 패킷을 패킷번호 및 타임스탬프에 따라 연속하는 패킷으로 RLC 모듈(230)에 전달한다.
특히, 패킷 a 내지 c의 경우, GTP-U 모듈(220)의 패킷 판단부(222)는 차례대로 수신된 패킷 a와 b 및 b와 c가 동일한 타임스탬프(11) 및 연속하는 패킷번호(1, 2, 3)로 판단하여, 전달 처리부(223)가 해당 패킷(a, b, c)들를 순차적으로 RLC 모듈(230)로 전달한다.
패킷 d의 경우, 패킷 판단부(222)는 해당 패킷 d의 타임스탬프(21)가 먼저 수신된 패킷 c의 타임스탬프(11)보다 큰 것으로 판단하므로, 수신 처리부(221)는 현재 타임스탬프를 해당 패킷 d의 타임스탬프(21)로 변경하여 설정한다.
그리고, 패킷 판단부(222)가 해당 패킷 d가 연속하는 패킷번호(4)로 판단함에 따라, 전달 처리부(223)는 해당 패킷 d를 RLC 모듈(230)로 전달한다.
패킷 e 와 f의 경우, GTP-U 모듈(220)은 예기치 않은 원인(이를테면, 트래픽문제 등)이나 트래픽 등에 의해 패킷 f가 e보다 먼저 수신되었다.
따라서, GTP-U 모듈(220)의 패킷 판단부(222)는 패킷 f의 패킷번호가 이전 수신된 패킷(d)에 연속하지 않는 것을 판단하므로, 버퍼링부(224)는 연속하는 패킷번호의 패킷 e가 수신될 수 있도록 해당 패킷 f를 버퍼링한다.
이 후, 패킷 e가 수신되면, 전달 처리부(223)는 연속하는 패킷번호인 패킷 e와 f를 RLC 모듈(230)로 전달한다.
한편, RLC 모듈(230)은 GTP-U 모듈(220)에 의해 연속하는 패킷번호의 순서로 전달되는 패킷 a 내지 f를 수신하여, 패킷 버퍼링부(232)를 이용하여 해당 패킷 a 내지 f를 해당 방송 서비스에 해당하는 버퍼에 저장하고, 해당 버퍼의 각 포인터(시작 포인터, 끝 포인터, 구간 포인터)를 설정한다.
그리고, RLC 모듈(230)은 스케줄링 판단부(233)를 이용하여 스케줄링이 필요한 타임스탬프의 패킷을 감지하고, 감지된 경우 스케줄링 요청부(234)를 이용하여 해당 타임스탬프의 각 패킷에 대한 스케줄링을 요청(A 및 A’가 해당됨)한다.
그리고, MAC 모듈(240)의 스케줄러(Scheduler)는 RLC 모듈(230)에 의해 요청된 스케줄링을 수행(B 및 B’가 해당됨)한다.
결과적으로, GTP-U 모듈(220)은 수신되는 패킷을 타임스탬프 및 패킷번호를 근거로 연속하는 순서대로 RLC 모듈(230)에게 전달하고, RLC 모듈(230)은 각 수신된 패킷을 방송 서비스를 위한 버퍼에 저장하였다가 스케줄링이 필요한 타임스탬프의 패킷이 있으면 해당 패킷에 대한 스케줄링이 수행되도록 MAC 모듈(240)에 요청한다.
이로서, 본 발명의 패킷 처리방법은 대량 혹은 무작위로 수신된 방송 서비스의 패킷을 타임스탬프 및 패킷번호에 따라 효과적으로 수신 처리함으로써, 기지국내의 대량 패킷 처리시 발생하는 지연 및 부하를 미연에 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하 여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방송 서비스를 위한 패킷 처리방법이 적용된 통신망을 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 방송 서비스를 위한 패킷 처리방법을 수행하기 위한 사용자 평면의 프로토콜 참조 모델.
도 3은 도 2에 도시된 GTP-U 모듈 및 RLC 모듈의 블록 구성도.
도 4는 도 2에 도시된 GTP-U 모듈의 처리과정을 보여주는 동작 흐름도.
도 5, 도 6은 도 2에 도시된 RLC 모듈의 처리과정을 보여주는 동작 흐름도.
도 7은 도 2에 도시된 GTP-U 모듈 및 RLC 모듈에 의해 패킷이 처리되는 과정을 보여주는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 이동단말 100-1 내지 100-n : 기지국
200 : MCE 300 : MBMS-GW
400 : BM-SC 500 : 컨텐츠 제공 장치
210 : SYNC 모듈 220 : GTP-U 모듈
221 : 수신 처리부 222 : 패킷 판단부
223 : 전달 처리부 224 : 버퍼링부
230 : RLC 모듈 231 : 서비스 버퍼 처리부
232 : 데이터 버퍼링부 233 : 스케줄링 판단부
234 : 스케줄링 요청부 240 : MAC 모듈
250 : IP 모듈 260 : PHY 모듈
270 : L1/L2 모듈

Claims (10)

  1. 타임스탬프(Time Stamp) 및 패킷번호(Packet Number)가 포함된 패킷이 수신되면, 소정의 버퍼링 동작을 통해 상기 타임스탬프 및 패킷번호를 근거로 연속하는 순서의 패킷을 전달하는 무선 서비스 터널링 프로토콜 모듈(GTP-U 모듈); 및
    상기 무선 서비스 터널링 프로토콜 모듈로부터 전달되는 패킷을 대응하는 방송 서비스를 위한 버퍼에 저장하고, 상기 버퍼의 패킷에 대한 스케줄링 동작을 수행하는 무선 링크 제어 모듈(RLC 모듈)을 포함하는,
    기지국.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 무선 서비스 터널링 프로토콜 모듈은
    타임스탬프 및 패킷번호가 포함된 패킷을 수신하는 수신 처리부; 및
    상기 수신 처리부에 의해 수신되는 패킷을 버퍼링하는 버퍼링부;
    상기 버퍼의 패킷이 타임스탬프 및 패킷번호를 근거로 연속하는 지에 따라, 상기 연속하는 패킷을 상기 무선 링크 제어 모듈로 전달하는 전달 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    기지국.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 무선 링크 제어 모듈은
    적어도 하나 이상의 방송 서비스별로 구비되는 것을 특징으로 하는,
    기지국
  4. 제 3항에 있어서, 상기 버퍼는
    방송 서비스별로 구비된 버퍼를 이용하여 상기 전달되는 패킷을 대응하는 방송 서비스를 위한 버퍼에 저장하는 서비스 버퍼링부;
    상기 저장된 패킷의 타임스탬프와 현재시간을 비교하여 스케줄링 필요성을 판단하는 스케줄링 판단부; 및
    상기 스케줄링 판단부에 의해 상기 스케줄링이 필요한 타임스탬프가 있으면, 상기 버퍼에 저장된 패킷 중 상기 타임스탬프에 해당하는 패킷의 스케줄링을 매체 접근 모듈로 요청하는 스케줄링 요청부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    기지국.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 버퍼는
    상기 버퍼의 데이터 획득을 위한 시작 지점을 나타내는 시작 포인터, 끝 지점을 나타내는 끝 포인터, 동일 타임스탬프의 구간을 나타내는 구간 포인터를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    기지국.
  6. 타임스탬프(Time Stamp) 및 패킷번호(Packet Number)가 포함된 패킷을 수신하는 단계;
    상기 수신되는 패킷을 버퍼링하여 상기 타임스탬프 및 패킷번호를 근거로 연속하는 패킷을 전달하는 단계; 및
    상기 전달되는 패킷을 대응하는 방송 서비스를 위한 버퍼에 넣고, 현재시간과 타임스탬프와의 비교를 통해 상기 버퍼에 저장된 패킷의 스케줄링을 처리하는 단계를 포함하는,
    기지국의 방송 서비스를 위한 패킷 처리방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 전달 단계는
    상기 수신되는 패킷을 버퍼링하는 단계; 및
    상기 버퍼링된 패킷이 다른 패킷과 상기 타임스탬프 및 패킷번호를 근거로 연속하는 지에 따라, 상기 연속하는 패킷을 상기 스케줄링 단계로 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기지국의 방송 서비스를 위한 패킷 처리방법.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 버퍼는
    적어도 하나 이상의 방송 서비스별로 구비되는 것을 특징으로 하는,
    기지국의 방송 서비스를 위한 패킷 처리방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 처리 단계는
    방송 서비스별로 구비된 버퍼를 이용하여 상기 전달되는 패킷을 대응하는 방송 서비스를 위한 버퍼에 저장하는 단계;
    상기 저장된 패킷의 타임스탬프와 현재시간을 비교하여 스케줄링 필요성을 판단하는 단계; 및
    판단결과, 스케줄링이 필요한 타임스탬프가 있으면, 상기 타임스탬프에 해당하는 패킷들의 스케줄링을 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    기지국의 방송 서비스를 위한 패킷 처리방법.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 버퍼는
    상기 버퍼의 데이터 획득을 위한 시작 지점을 나타내는 시작 포인터, 끝 지점을 나타내는 끝 포인터, 동일 타임스탬프의 구간을 나타내는 구간 포인터를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    기지국의 방송 서비스를 위한 패킷 처리방법.
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