KR100379463B1 - 패킷 전송 시간 측정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프로세서간 패킷 전송을 통해 정보를 주고받는 통신 시스템에서 임의의 통신 시스템이 특정 통신 시스템까지의 패킷 전송 시간을 측정하는데 적당하도록 한 패킷 전송 시간 측정 방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명에 따른 패킷 전송 시간 측정 방법은 프로세서간 패킷 통신을 실시하는 통신 시스템에 있어서, 제 1 통신 시스템이 범지구 위치 측정 시스템(GPS)에서 제공하는 기준 시간에 따라 시간을 카운팅(Counting)하는 단계와, 상기 제 1 통신 시스템이 제 1 시간 정보를 삽입한 패킷을 제 2 통신 시스템으로 전송하는 단계와, 상기 제 1 통신 시스템이 상기 제 2 통신 시스템을 거쳐 피드백되는 패킷을 수신할 경우 상기 카운팅된 시간을 제 2 시간 정보로 검출하는 단계와, 상기 제 1 통신 시스템이 상기 수신된 패킷에 삽입된 제 1 시간 정보와 상기 검출된 제 2 시간 정보를 이용하여 상기 제 1 통신 시스템까지의 패킷 도달 시간을 산출하는 단계로 이루어지므로써 기지국(BTS) 또는 기지국 제어기(BSC)가 자체적으로 정확한 패킷 전송 시간을 측정할 수 있으므로 전송로상의 시스템 이상 여부를 정확히 감지할 수 있는 효과가 있다.

Description

패킷 전송 시간 측정 방법{Measurement Method for Packet transmission}
본 발명은 이동 통신에 관한 것으로, 특히 IPC(Inter Processor Communication) 통신을 실시하는 통신 시스템에서 임의의 통신 시스템이 특정 통신 시스템까지의 패킷 전송 시간을 측정하는데 적당하도록 한 패킷 전송 시간 측정 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이동 통신 시스템은 IPC(Inter Processor Communication, 이하 IPC로 약칭함) 통신을 이용하여 각 시스템간의 정보를 교환한다. 이러한 IPC 통신 방식은 일종의 패킷 교환 방식이므로 이동 통신 시스템에서는 지리적으로 떨어져있는 기지국(BTS)과 기지국 제어기(BSC)간에 실시한다.
도 1은 종래 이동 통신 시스템을 나타낸 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 이동 통신 시스템은 다수의 이동 단말기(100a ∼ 100n)와, 이동 단말기(100a ∼ 100n)와 무선 접속하는 기지국(101)과, 기지국(101)을 제어하는 기지국 제어기(102)와, 이동 단말기(100a ∼ 100n)와 통화로를 설정하는 교환국(103)과, 이동 단말기(100a ∼ 100n)의 위치를 등록하고 관리하는 홈위치 등록기(104)로 구성된다.
이와 같이 구성되는 이동 통신 시스템에서 기지국(101), 기지국 제어기(102) 및 교환국(103)은 각 기능을 수행하는 다수의 프로세서(Processor)들로 구성되며, 기지국(101)과 기지국 제어기(102)는 서로 IPC 통신을 이용하여 정보를 주고받는 다.
한편, 통신 산업의 발전에 따른 가입자의 수 증가 및 통화 영역의 확대를 위해 통신 시스템의 규모가 점차 커짐에 따라 기지국(101)과 기지국 제어기(102)간의 패킷 전송 경로가 점차 복잡해지고 있으며, 그로 인하여 기지국(101)에서 기지국 제어기(102)까지 또는 기지국 제어기(102)에서 기지국(101)까지 패킷이 도달하는데 소요되는 패킷 전송 시간이 증가하고 있다.
이러한 기지국(101)과 기지국 제어기(102)간 패킷 전송 시간의 증가는 통화 품질이 나빠지는 문제점을 발생한다. 따라서, 일정 품질의 통신 서비스를 제공하기 위한 시스템 유지 및 관리를 위해서 시스템 요구 사항인 지연값을 초과하여 도착하는 패킷들에 대한 통계 자료를 산출해야할 필요성이 제기되었으며, 그에 따라 기지국(101)과 기지국 제어기(102)간의 패킷 전송 시간 측정 방법이 제안되었다.
지금부터는 종래 패킷 전송 시간 측정 방법을 설명한다.
종래 패킷 전송 시간 측정 방법은 우선 기지국(101)의 채널 카드(Channel card)가 소정 패킷을 전송할 경우 전송 시간 정보를 패킷에 포함하여 기지국 제어기(102)로 전송하고, 기지국 제어기(102)는 패킷의 수신 시간과 수신된 패킷에 포함되어 있는 전송 시간 정보와의 차이를 산출하여 해당 전송 경로에 대한 패킷 전송 시간을 산출한다. 이때, 기지국(101)과 기지국 제어기(102)는 GPS(Global Positioning System) 시스템을 이용하여 서로 동기를 맞추기 때문에 동일한 기준 시간을 기준으로 하여 패킷 전송 시간을 산출할 수 있다.
그러나, 이와 같은 종래 패킷 전송 시간 측정 방법은 기지국과 기지국 제어기가 자신의 시스템에 구비된 별도의 GPS를 사용하여 서로 동기가 맞추어져 있을 경우에 정확한 패킷 전송 시간을 산출할 수 있다. 반면에 시스템 상황에 따라 GPS 시스템이 오동작하여 기지국과 기지국 제어기간에 서로 시간 동기에 실패할 경우에는 정확한 패킷 전송 시간을 측정할 수 없다.
이러한 부정확한 패킷 전송 시간의 측정은 해당 전송 경로에 대한 정상 동작 여부를 판단할 수 없어 안정적인 통신 서비스를 제공할 수 없을 뿐만 아니라 신속한 시스템 유지 및 보수를 실시할 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 임의의 통신 시스템이 상대방 통신 시스템과의 시간 동기 여부에관계없이 독립적으로 상대방 통신 시스템까지의 전송 경로에 대한 패킷 전송 시간을 측정하는 패킷 전송 시간 측정 방법을 제공하기 위한 것이다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 패킷 전송 시간 측정 방법은 프로세서간 패킷 통신을 실시하는 통신 시스템에 있어서, 제 1 통신 시스템이 범지구 위치 측정 시스템(GPS)에서 제공하는 기준 시간에 따라 시간을 카운팅(Counting)하는 단계와, 상기 제 1 통신 시스템이 제 1 시간 정보를 삽입한 패킷을 제 2 통신 시스템으로 전송하는 단계와, 상기 제 1 통신 시스템이 상기 제 2 통신 시스템을 거쳐 피드백되는 패킷을 수신할 경우 상기 카운팅된 시간을 제 2 시간 정보로 검출하는 단계와, 상기 제 1 통신 시스템이 상기 수신된 패킷에 삽입된 제 1 시간 정보와 상기 검출된 제 2 시간 정보를 이용하여 상기 제 1 통신 시스템까지의 패킷 도달 시간을 산출하는 단계로 이루어진다.
바람직하게는, 상기 패킷 도달 시간이에 따라 산출되며, 또한 상기 패킷 도달 시간이 상기 피드백된 패킷의 수신시 적용된 기준 시간이 상기 패킷의 전송시 적용된 기준 시간과 서로 상이할 경우에는 상기 상이한 기준 시간의 크기에 따른 시간이 추가된다.
도 1은 종래 이동 통신 시스템을 나타낸 블록 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 패킷 전송 시간 측정 장치를 나타낸 블록 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 패킷 전송 시간 측정 방법을 나타낸 흐름도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
200 : 카운터(Counter) 201 : 인터럽트 발생부
202 : 중앙 처리 장치
이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에서는 IPC 통신을 실시하는 기지국(BTS) 또는 기지국 제어기(BSC)에서 각각 독립적으로 패킷 전송 시간을 측정하는 패킷 전송 시간 측정 방법을 제안한다.
이를 위해 기지국(BTS) 또는 기지국 제어기(BSC)는 내부적으로 패킷 전송 시간 측정 장치를 구비하며, 원하는 시스템까지의 전송 경로를 거쳐 피드백된 패킷의 수신 시간을 검출하여 해당 시스템과의 전송 경로에 대한 패킷 전송 시간을 측정한다.
도 2는 본 발명에 따른 패킷 전송 시간 측정 장치를 나타낸 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 패킷 전송 시간 측정 장치는 GPS 시스템에서 제공하는 기준 시간에 따라 시간을 카운팅하는 카운터(200)와, 카운터(200)에서 카운팅된 시간을 이용하여 해당 패킷의 전송 시간을 산출하는 중앙 처리 장치(202)와, 해당 전송 경로를 거쳐 피드백된 패킷이 수신될 경우 인터럽트(Interrupt)를 발생하는 인터럽트 발생기(201)로 구성된다.
여기서 카운터(200)는 GPS(미도시)에서 제공하는 기준 시간을 기준으로 시간을 카운팅하고, 인터럽트 발생기(201)는 해당 전송 경로를 거쳐 피드백된 패킷의 수신시에 인터럽트를 발생하여 중앙 처리 장치(202)가 패킷 전송 시간을 산출하도록 한다. 이때, 인터럽트 발생기(201)는 패킷 전송시 사용된 기준 시간을 식별할 수 있도록 특정 기준 시간에 대한 카운터(200)의 카운팅이 종료될 때마다 인터럽트를 발생한다.
그리고, 중앙 처리 장치(202)는 인터럽트 발생기(201)에서 인터럽트가 발생하면 수신된 패킷에 포함되어 있는 패킷 전송 시간 정보와 카운터(200)에서 카운팅된 시간 정보를 이용하여 전송 경로에 대한 패킷 전송 시간을 산출한다.
이와 같이 구성되는 패킷 전송 시간 측정 장치는 기지국(BTS) 또는 기지국 제어기(BSC)에 구비되어 기지국(BTS)과 기지국 제어기(BSC)간의 전송 경로에 대한 패킷 전송 시간을 측정한다. 이때, 패킷 전송 시간 측정 장치는 기지국(BTS) 또는 기지국 제어기(BSC)의 각 프로세서(Processor)들이 IPC 통신시 사용하는 IPC 패킷을 이용하여 전송 시간을 측정한다.
예를 들어, 기지국 제어기(BSC)가 기지국(BTS)과의 패킷 전송 시간을 측정하고자할 경우, 기지국 제어기(BSC)에 구비된 패킷 전송 시간 측정 장치는 기지국(BTS)과의 IPC 통신시 IPC 패킷에 시간 정보를 삽입하여 전송하고, 기지국(BTS)을 거쳐 피드백된 IPC 패킷의 수신시 수신 시간을 체크하여 IPC 패킷에 포함된 시간 정보와 수신 시간과의 차이를 통해 해당 전송 경로에 대한 패킷 전송 시간을 산출한다.
도 3은 본 발명에 따른 패킷 전송 시간 측정 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 먼저 기지국 제어기(BSC)에서 패킷 전송 시간을 측정한다고 가정한다.
우선, 기지국 제어기(BSC)의 각 프로세서들은 기지국(BTS)과의 IPC 통신을 위해 IPC 패킷들을 생성한다(S300).
그러면, 패킷 전송 시간 측정 장치는 생성된 IPC 패킷에 전송 시작 시간을 삽입하여 기지국(BTS)으로 송신한다(S301). 이때, 기지국 제어기(BSC)에 구비된GPS는 기준 시간을 패킷 전송 시간 측정 장치의 카운터에 제공하고, 카운터는 제공된 기준 시간을 기준으로하여 클럭(Clock)을 카운팅한다.
그러면, 기지국(BTS)으로 송신된 IPC 패킷은 기지국(BTS)을 거쳐 다시 기지국 제어기(BSC)로 피드백되고, 기지국 제어기(BSC)는 피드백된 IPC 패킷을 수신한다(S302). 이때, 패킷 전송 시간 측정 장치의 인터럽트 발생기는 피드백된 IPC 패킷의 수신시에 인터럽트를 발생하여 IPC 패킷이 수신되었음을 중앙 처리 장치에 알린다.
그러면, 중앙 처리 장치는 피드백된 IPC 패킷의 수신 시점에 IPC 패킷에 포함되어 있는 전송 시작 시간 정보와 상기 카운터에 카운팅된 수신 시간을 읽어 해당 전송 경로에 대한 패킷 전송 시간을 산출한다(S303). 이때, 중앙 처리 장치는 IPC 패킷 전송시 기준으로 사용된 기준 시간을 고려하여 패킷 전송 시간을 산출한다.
예를 들어, GPS 시스템이 50 MHz의 기준 시간을 제공하고 있다고 가정하면, 기지국 제어기(BSC)가 IPC 패킷을 송신할 시점의 카운터 값이 '10' 이고, 기지국(BTS)을 거쳐 피드백된 IPC 패킷의 수신 시점의 카운터 값이 '16'일 경우, 중앙 처리 장치는 다음 식 1 과 같이 패킷 전송 시간을 산출한다.
여기서, 카운터의 1 클럭이 125μs 이면 실제적으로 패킷 전송 시간은 3 ×125 μs 로 산출된다.
한편, 피드백된 IPC 패킷의 수신 시점의 기준 시간이 IPC 패킷 전송 시점의 기준 시간과 서로 상이할 경우, 즉 피드백된 IPC 패킷이 다른 기준 시간에 기지국 제어기(BSC)로 수신되었다면 패킷 전송 시간은 3 × 125 μs + 20ms가 된다. 이는 기지국 제어기(BSC)가 GPS에서 제공한 기준 시간부터 20 ms 간격으로 IPC 패킷을 전송하기 때문이다. 따라서, 이러한 기준 시간이 상이할 경우를 고려하여 인터럽트 발생기에서는 카운터가 마지막 값까지 카운팅했을 경우, 즉 카운터값이 '0'이 되었을 때에 인터럽트를 발생하여 기준 시간에 대한 식별 변수(Index)를 증가시키도록 한다.
이어, 중앙 처리 장치는 산출된 패킷 전송 시간이 시스템 요구 사항인 지연값(Delay Budget) 보다 큰가를 체크한다(S304).
그리고, 판단 결과에 따라 산출된 패킷 전송 시간이 지연값보다 크면 기지국(BTS)과의 전송 경로에 이상이 발생하였다고 판단하고, 산출된 패킷 전송 시간이 지연값보다 작으면 기지국(BTS)과의 전송 경로에 이상이 없다고 판단한다. 이는 산출된 패킷 전송 시간이 시스템 요구사항인 지연값보다 작을 경우 시스템이 정상 동작하고 있음을 의미한다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 패킷 전송 시간 측정 방법에 의하면 GPS 시스템의 오동작으로 기지국과 기지국 제어기간의 시간 동기가 맞지 않을 경우에도 기지국(BTS) 또는 기지국 제어기(BSC)가 자체적으로 정확한 패킷 전송 시간을 측정할 수 있으므로 전송로 상의 시스템 이상 여부를 정확히 감지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 패킷 전송 시간 측정 방법에 의하면 기지국과 기지국 제어기 중 어느 하나가 동작하지 않을 경우에도 하드웨어적인 패킷 경로만 연결되면 패킷 전송 시간을 측정할 수 있으므로 시스템 적용이 용이하다는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 프로세서간 패킷 통신을 실시하는 통신 시스템에 있어서,
    제 1 통신 시스템이 범지구 위치 측정 시스템(GPS)에서 제공하는 기준 시간에 따라 시간을 카운팅(Counting)하는 단계와,
    상기 제 1 통신 시스템이 제 1 시간 정보를 삽입한 패킷을 제 2 통신 시스템으로 전송하는 단계와,
    상기 제 1 통신 시스템이 상기 제 2 통신 시스템을 거쳐 피드백되는 패킷을 수신할 경우 상기 카운팅된 시간을 제 2 시간 정보로 검출하는 단계와,
    상기 제 1 통신 시스템이 상기 수신된 패킷에 삽입된 제 1 시간 정보와 상기 검출된 제 2 시간 정보를 이용하여 상기 제 1 통신 시스템까지의 패킷 도달 시간을 산출하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 패킷 전송 시간 측정 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 패킷 전송 단계에서,
    상기 제 1 시간 정보는 상기 패킷이 상기 제 2 통신 시스템으로 전송될 시점의 시간 정보인 것을 특징으로 하는 패킷 전송 시간 측정 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 패킷 도달 시간의 산출 단계에서,
    상기 패킷 도달 시간은에 따라 산출되는 것을특징으로 하는 패킷 전송 시간 측정 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 패킷 도달 시간은 상기 피드백된 패킷의 수신시 적용된 기준 시간이 상기 패킷의 전송시 적용된 기준 시간과 서로 상이할 경우에는 상기 상이한 기준 시간의 크기에 따른 시간이 추가되는 것을 특징으로 하는 패킷 전송 시간 측정 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 통신 시스템과 제 2 통신 시스템은 코드 분할 다중 접속 방식(CDMA)을 기반으로 하는 이동 통신 시스템에서 기지국(BTS)과 기지국 제어기(BSC)중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 패킷 전송 시간 측정 방법.
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