KR100603958B1 - 패킷송신시스템, 패킷송신방법, 패킷송신장치,홈에이전트, 이동단말기 및 액세스 라우터 - Google Patents

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Abstract

모바일노드에 다운링크 패킷 송신시, 보다 높은 처리량을 얻기위한 패킷송신시스템이 제공된다. 모바일노드에 패킷콜이 전달되면, 패킷송신시스템의 네트워크상의 송신노드는 모바일노드의 접속점에 관한 정보를 홈에이전트의 분배위치정보홀더로부터 검색한다. 검색된 접속점 정보에 따라 지정된 논리적 위치에 있는 패킷분배기에 패킷이 입력된다. 이어서, 패킷은 패킷분배기에 의해 무선송신장치들에 분배되어, 즉시 송신된다.
모바일노드, 다운링크 패킷, 패킷송신시스템, 송신노드, 접속점, 홈에이전트, 분배위치정보홀더, 패킷분배기, 무선송신장치

Description

패킷송신시스템, 패킷송신방법, 패킷송신장치, 홈에이전트, 이동단말기 및 액세스 라우터{Packet transmission system, Packet transmission method, Packet transmission device, Home agent, Mobile terminal, and Access router}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패킷송신시스템 구조의 일 예를 나타낸 도면,
도 2는 셀룰러 시스템에서 셀 배열의 일 예를 나타낸 도면,
도 3은 도 2의 셀룰러 시스템 구조의 일 예를 나타낸 도면,
도 4는 도 2의 셀룰러 시스템 구조의 또 다른 예를 나타낸 도면,
도 5는 단일 셀 시스템과 셀룰러 시스템이 서로 오버레이드(overlaid)된 오버레이드 통신시스템에서 셀들의 배열의 일 예를 나타낸 도면, 그리고
도 6은 도 5의 오버레이드 통신시스템 구조의 일 예를 나타낸 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
101: 홈에이전트 102: 분배노드
103: 액세스노드 104: 무선송신기
105: 무선수신기 106: 결합기
107: 모바일노드 108: 셀
109: 네트워크 110: 라우터
111: 고속구내통신망 112: 송신노드
150: 네트워크
본 발명은 패킷송신시스템(Packet transmission system)과 패킷송신방법(Packet transmission method)에 관한 것으로서, 특히 네트워크에서 모바일노드(mobile node)로 다운링크 패킷 송신(downlink packet transmisson)을 수행하는 패킷송신시스템(Packet transmission system)과 패킷송신방법(Packet transmission method)에 관한 것이다. 또한 본 발명은 패킷송신장치(Packet transmission device), 홈에이전트(Home agent), 이동단말기(Mobile terminal) 및 액세스 라우터(Access router)에 관한 것으로, 이는 모두 패킷송신시스템에서 사용된다. 본 발명은 패킷 송신 처리량의 증가에 목적를 두고 있다.
최근 IP(Internet Protocols)-기반 서비스가 기하급수적으로 증가하면서, IP트래픽에 보다 친화적인 이동통신시스템이 발전되고 있다. IP-기반 이동통신시스템(이하, 간략히 '패킷송신시스템'이라 한다)에서, 모바일노드(휴대용 전화장치와 같은)로 보낸 패킷은 모바일노드와 통신이 가능한 지역에 위치하는 액세스 라우터(모바일노드와 무선통신이 가능한 무선송신기와 같은 장치를 장착한 라우터)를 통해 송신된다.
예를 들면, 액세스 라우터가 송신을 수행할 수 있는 지역(이하, 이러한 형태 의 구역을 간략히 '셀(cell)'이라 칭한다)의 끝부분으로 모바일노드가 이동하면, 단일 액세스 라우터에 의한 송신은 때때로 중단되며, 이는 통화품질 저하를 초래한다. 종래의 패킷송신시스템에서는 통화품질 저하를 방지하기 위해, 모바일노드가 셀의 가장자리 부근에 있는 경우에는 인접한 복수의 액세스 라우터들이 모바일노드에 송신을 수행할 수 있도록, 셀들이 서로 약간씩 오버레이드 된다. 통화품질 저하를 감소시키기 위한 방법으로 핸드오버(handover) 기술이 또한 적용된다. 핸드오버 기술은 하드 핸드오버 기술(hard handover technique)과 소프트 핸드오버기술(soft handover technique)로 분류될 수 있다. 하드 핸드오버 기술에서는, 소정의 시점에서 모바일노드와 최적의 통신을 할 수 있는 액세스 라우터가 선택되고, 선택된 액세스 라우터를 통해서 모바일노드와 통신을 한다. 반면에, 소프트 핸드오버 기술에서는, 모바일노드에 송신할 수 있는 복수의 액세스 라우터들이 선택되고, 동일한 패킷들이 선택된 복수의 액세스 라우터들을 통해 동시에 모바일노드로 송신된다.
종래의 모바일노드는 복수의 무선수신기를 장착하고 있으며, 모바일노드가 위치한 지역에서 사용될 수 있는 무선 접속방식(CDMA방식이나 TDMA방식과 같은)에 따라 무선수신기와 교환할 수 있다. 무선다중수신기(radio multiple receiver)를 사용하여, 모바일노드는 무선수신기들 중 어느 하나라도 통신이 가능한 한, 통신을 할 수 있는 장점을 갖는다.
그러나, 상기 종래의 패킷송신시스템에서는, 핸드오버 기술이 사용되는 경우에도 모바일노드는 한번에 하나의 패킷만을 수신할 수 있다. 따라서, 액세스 라우터들이 고성능으로 패킷을 송신할 수 있는 경우에도, 단 하나의 패킷만이 모바일노 드로 송신된다. 그 결과, 종래의 패킷송신시스템의 처리량은 항상 적게 된다.
또한, 종래의 패킷송신시스템에서는, 모바일노드가 복수개의 무선 접속방식을 사용하여, 하나 이상의 무선 접속방식을 이용할 수 있는 경우에도, 매 송신시마다 단 하나의 무선 접속방식이 채택되기 때문에, 처리량이 적어지는 결과를 초래한다.
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결할 수 있는 패킷송신시스템과 패킷송신장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 모바일노드로 다운링크 패킷 송신을 함에 있어 처리량을 증가시킬수 있는 패킷송신시스템과 패킷송신장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 패킷송신시스템에 사용되는 패킷송신장치, 홈에이전트, 이동단말기 그리고 액세스 라우터를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적은, 모바일노드; 상기 모바일노드와 무선링크(radio link)되어 상기 모바일노드에 다운링크 패킷을 송신하는 네트워크; 및 상기 네트워크에서 모바일노드에 관한 접속점(connection point) 정보를 관리하는 홈에이전트;를 포함하는 패킷송신시스템에 의하여 달성된다. 상기 네트워크는, 상기 모바일노드에 송신될 패킷을 입력받아 분배하는 패킷분배기(packet distibutor)와, 상기 패킷분배기가 분배한 패킷을 선 제공된 복수의 무선송신장치에 분배하여 상기 무선송신장치를 통해 상기 패킷을 동시에 송신하는 패킷병렬송신기(packet parallel transmitter)를 포함한다. 상기 모바일노드는, 상기 패킷병렬송신기가 송신한 패킷들을 복수의 무선수신장치로 수신하는 패킷수신기와, 수신된 상기 패킷을 원(元)패킷스트림을 생성하기 위해 결합하는 패킷결합기를 포함한다. 상기 홈에이전트는, 상기 패킷분배기의 논리적 위치정보를 상기 네트워크에서의 상기 모바일노드의 접속점 정보로서 보유하는 분배기위치정보홀더를 포함한다. 상기 네트워크가 모바일노드로 송신될 패킷을 갖는 경우, 상기 네트워크는 상기 홈에이전트의 상기 분배기위치정보홀더(distributor location information holder)로부터 접속점 정보를 검색하여, 검색된 상기 접속점 정보에 따라 지정된 상기 논리적 위치에 있는 상기 패킷분배기로 상기 패킷을 입력한다.
상기 패킷송신시스템에 있어서, 송신될 패킷들은 분배노드에 의해 무선송신장치들에 분배되고, 각각의 무선송신장치들에 의해 모바일노드로 즉시 송신된다. 각 패킷들은 모바일노드의 무선수신장치들에 수신된다. 이어서, 패킷들은 원 패킷스트림을 생성하기 위해 결합된다. 따라서, 네트워크에서 송신된 다운링크 패킷들의 처리량이 증가할 수 있다.
상기 패킷송신시스템에서, 상기 무선송신장치들은 각각 하나 이상의 무선송신기들을 포함하는 하나 이상의 액세스 라우터로 구성될 수 있다.
또한, 상기 패킷송신시스템에서, 상기 패킷분배기는 하나 이상의 액세스 라우터에 제공될 수 있다.
상기 패킷송신시스템에서, 패킷 수신이 가능한 무선수신기 그룹을 모바일노드에서 분배노드로 직접 전달하기 위해서, 분배노드(distribution node)는 액세스 라우터들의 근처에 제공되어야 한다. 따라서, 보다 정확한 패킷 송신이 수행될 수 있다.
상기 패킷송신시스템에서, 상기 패킷분배기는, 상기 각 무선송신장치들이 상기 모바일노드와 통신가능한지 여부를 판단하는 통신가능무선송신기검출장치(communicable radio transmitter detector)를 포함할 수 있다.
상기 패킷송신시스템에서, 상기 분배노드는 모바일노드의 무선수신장치들이 통신할 수 있는 지역내에 있는지 여부를 패킷수신지로 기능할 수 있는 각 무선 송신장치들에 질의한다. 이어서, 분배노드는 통신 가능 지역 내에 있는 각 무선송신장치를 선택한다. 이에 따라, 보다 정확한 다운링크 패킷 송신이 이루어질 수 있다.
모바일노드는 다운링크 통신이 가능한지 여부를 판단할 수 있으므로, 상기 패킷송신시스템에서 모바일노드에는, 모바일노드가 무선송신장치들과 통신 가능한지 여부를 판단하고, 그 판단 결과를 패킷분배기를 갖는 분배노드에 통지하는 통신가능성통지부(communicatio possibility notifying part)가 포함될 수 있다.
상기 패킷송신시스템에서, 상기 패킷분배기는 송신될 상기 패킷들이 분배될 균등한 또는 소정의 분배율을 설정하는 패킷분배율설정부(Packet distribution ratio setting part)를 포함할 수 있다.
상기 패킷송신시스템에서, 무선 송신 경로들의 대역폭들이 실질적으로 균등한 경우라면, 패킷들은 동등한 분배율로 분배되고, 패킷 분배를 위한 제어 처리가 단순화될 수 있다.
상기 시스템에서의 요구조건이나 통신을 위한 조건에 따른 패킷 분배율을 결정하기 위해, 상기 패킷송신시스템의 각 액세스 라우터들은, 통신가능한 밴드구간(band area)에 관한 정보, 통신비용에 관한 정보, 패킷분배기에서 하나 이상의 무선송신기들로 패킷전송시의 지연에 관한 정보, 및 통화품질에 관한 정보를 포함하는 복수의 정보로부터 미리 선택된, 적어도 하나의 정보를 전달정보로서 패킷분배기에 전달하는 전달정보통지부(reported information notifying part)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 패킷송신시스템에서, 패킷분배기는 전달정보통지부가 전달한 전달정보에 기초하여, 송신될 패킷들을 분배할 분배율(distribution ratio)을 변경할 수 있다.
상기 패킷송신시스템에서는, 각 통신가능한 밴드영역(band area)에 관한 정보를 사용하여, 각 무선 송신경로의 규격와 품질에 기초해서 패킷들이 분배될 수 있다. 따라서, 각 무선 송신 경로의 성능과 정체상태를 반영한 분배율에 따라 패킷이 송신될 수 있다.
무선 송신 경로의 요금이 변화하는 경우에는, 사용자들은 아주 저렴하게 패킷을 송신하기 위하여 통신요금정보를 이용할 수 있다.
분배노드에서 액세스 라우터들로 패킷을 송신함에 있어, 송신지연에 관한 정보를 이용하면, 보다 작은 송신지연을 가지는 무선수신기들에 패킷 송신 우선순위(packet transfer priority)가 주어질 수 있다. 따라서, 분배노드와 모바일노드 의 결합기 사이의 패킷 송신 지연(packet transfer delay)은 최소화될 수 있다.
서비스 품질에 관한 정보(QoS)를 이용함으로써, 패킷은 서비스 품질에 부합되게 송신될 수 있다.
또한, 본 발명의 패킷송신시스템에서, 패킷분배기는 상위계층 프로토콜(upper-layer protocols)에 따라 무선송신기들로 분배된 패킷들을 패킷결합기에 전송하는 패킷전송부(packet transfer part)를 포함할 수 있다. 패킷결합기(packet combiner)는 상위계층 프로토콜에 따라 패킷전송부에 의해 송신된 패킷들을 검색하는 패킷 검색기(packet detector)를 포함할 수 있다.
상기 패킷송신시스템에서, 패킷분배와 패킷 결합은 하위 계층(lower layer)에서 수행될 수 있으므로, 상기 처리에 의해 유발된 처리 지연은 최소화될 수 있다. 또한 상기 구조에서, 상위계층의 접속점인 분배노드의 논리적 위치 정보를 등록하는 과정과 모바일노드의 지역적 이동(local move)에 따른 분배율 변동의 제어조작은 모두 하위계층에서 수행된다. 따라서, 로컬 핸드오버(local handovers)는 상위계층에는 나타나지 않는다. 그러므로, 홈에이전트가 분배노드로부터 멀리 떨어진 지역(양방향(both directions) 데이터 송신을 제어함에 있어서 보다 큰 처리지연이 유발되는 지역)에 위치하고 있다 하더라도, 핸드오버 프로세스(handover process)에서의 지연은 최소화될 수 있다. 또한, 복수의 분배노드들로부터의 유사한 핸드오버 프로세스 요구때문에 홈에이전트의 로드가 커지면, 총 로드는 감소할 수 있다.
또한, 상기 패킷송신시스템에서, 패킷분배기는 특별한 목적의 통신 경로를 통해 무선송신장치들로 분배된 패킷을 송신하는 특정목적패킷전송(링크)부(special-purpose packet transfer(link) part)를 포함할 수 있다.
상기 패킷송신시스템에서, 일부 또는 모든 분배노드에서 무선송신장치들로의 전송이 상위계층 대신에 특별한 목적의 통신경로를 통해 수행된다. 그러므로, 패킷전송 지연은 최소화될 수 있다.
또한, 상기 패킷송신시스템에서, 패킷분배기에는 무선송신장치들에 분배된 패킷들을 상위계층 프로토콜에 따라 송신하는 패킷상위계층전송부(packet upper-layer transfer part)가 포함될 수 있다.
상기 패킷송신시스템에서, 일부 또는 모든 분배노드에서 무선 송신장치들로의 전송이 상위계층의 송신기능을 이용하여 수행된다. 따라서 상위계층의 연결이 유지되는 한, 패킷들은 요구되는 무선송신장치들에 분배될 수 있다. 그러므로 처리량이 증가할 수 있다.
또한, 본발명의 상기 패킷송신시스템에서, 상기 분배기위치정보홀더는, 상기 모바일노드가 모바일노드에 사용되는 새로운 패킷분배기로 등록된 타 패킷분배기인상기 무선송신장치로부터 멀리 이동할 경우에는, 상기 모바일노드가 현재 이용하는 상기 패킷분배기로부터 패킷이 송신될, 무선 송신장치와 상기 모바일노드간의 거리에 따라 결정되는 타 패킷분배기의 논리적 위치 정보를 등록하는 분배노드 등록/업데이트부(distribution node registration/update part)를 포함할 수 있다.
상기 패킷송신시스템에서, 상위계층에서의 핸드오버 빈도수(handover frequency)가 작아지도록, 홈에이전트의 분배기위치정보홀더(distributor location information holder)에 등록될 분배노드의 논리적 위치 정보(예를들면, 상위계층의 접속점 정보)의 업데이트 빈도수는, 모바일노드에 패킷을 주로 송신하는 액세스 라우터들의 교환 빈도수(switching frequency)보다 충분히 작게 설정된다. 그 결과, 상위계층 핸드오버에 필요한 프로세스는 단순화될 수 있고, 핸드오버는 보다 빠른 속도로 수행될 수 있다.
상기 패킷송신시스템에서, 분배노드 등록/업데이트부(distribution node registration/update part)는 모바일노드로부터 주어진 정보에 기초한 패킷분배기의 논리적 위치 정보를 업데이트 및 재등록할 수 있다.
또한 상기 패킷송신시스템에서, 모바일노드는 이동단말기(mobile communication terminal)일 수 있다.
상기 패킷송신시스템에는 네트워크에서 무선송신장치들로 패킷들을 중계하는 라우터(router)가 또한 포함될 수 있다. 상기 패킷송신시스템에서, 홈에이전트의 분배기위치정보홀더는 상기 라우터에 제공된다.
상기 패킷송신시스템에서, 상기 라우터는 홈에이전트에 등록되어 있는 상위계층 접속점 정보를 보유하고 있다. 그러므로, 보다 단순한 패킷송신시스템이 구현될 수 있다.
본 발명의 상기 목적은, 네트워크에 위치한 모바일노드의 접속점에 관한 정보를 관리하는 홈에이전트에 연결된 상기 네트워크에서 상기 모바일노드로 다운링크 패킷들을 송신하는 방법에 의해서 또한 구현될 수 있다. 상기 네트워크는 송신될 패킷들을 입력받아 분배하는 분배노드를 포함한다. 상기 방법은, 상기 모바일노드로 상기 패킷을 송신할 때, 상기 홈에이전트에 보유된 상기 분배노드의 논리적 위치에 관한 정보를 상기 접속점 정보로서 검색하는 단계; 상기 검색된 접속점 정보에 따라 지정된 상기 논리적 위치에 있는 상기 분배노드에 상기 패킷들을 입력하는 단계; 상기 분배노드로부터 상기 분배된 패킷들을 미리 설치된 복수의 무선송신장치들을 통해 상기 모바일노드로 송신하는 단계; 및 상기 모바일노드에 의해 상기 무선송신장치들을 통하여 송신된 패킷들을 원 패킷스트림을 생성하기 위해 결합하는 단계;를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 패킷송신시스템(packet transmission system) 구조의 일 예이다. 도 1에 도시된 바와같이, 본 발명의 패킷송신시스템은 개략적으로 네트워크(150)와 모바일노드(이동 단말기)(107)(점선으로 표시됨)로 나눌 수 있다.
네트워크(150)는 네트워크(150)내의 모바일노드(107)의 상위계층(인터넷 프로토콜과 같은)의 접속점 정보를 보유하고 있는 홈에이전트(101), 모바일노드(107)로 보낼 송신 패킷들을 분배하는 분배노드(102), 및 모바일노드(107)에 무선 링크를 제공하는 무선송신장치(103-1 내지 103-M)(M은 0보다 큰 정수)를 포함한다. 이하, 무선송신장치(103-1 내지 103-M)를 '액세스 라우터'라 칭한다. 각 액세스 라우터(103-1 내지 103-M)에는 N1, N2, ... NM 개의 무선송신기들(104-1 내지 104-ΣNi , ΣNi = N1 + N2 + ... + NM )이 제공되며, 액세스 라우터의 개수 "M"은 "1" 이상이다. 각 액세스 라우터들(103-1 내지 103-M)에 포함되어 있는 무선송신기들의 개수 또한 "1" 이상이다. 분배노드(102)는 네트워크(150)내에 독립적으로 위치하거나, 액세스 라우터(103-1 내지 103-M) 중 임의의 하나에 제공될 수 있다. 상기 예에서, 분배노드(102)는 네트워크(150)에 독립적으로 위치한다. 둘 이상의 장치가 분배노드(102)로 기능할 수 있으나, 단 하나의 장치만이 하나의 모바일노드에 대해 분배노드로 기능한다.
모바일노드(107)은 네트워크(150)의 액세스 라우터(103-1 내지 103-M)에서 송신된 패킷들을 수신하는 하나 이상의 무선수신기(105-1 내지 105-L), 및 수신된 패킷들을 결합하여 패킷 스트림을 생성하는 결합기(106)를 포함한다. 모바일노드(107)에 제공되는 무선수신기(105-1 내지 105-L)의 개수 "L"은 수신하고자 하는 무선신호의 개수에 의해 결정될 수 있다. 모바일노드(107)로는, 예를 들어 휴대전화단말기, 무선수신기가 장착된 휴대형정보단말기 또는 차량용 단말기가 될 수 있다. 각 무선송신기(140-1,...104-ΣNi)는 네트워크(150)에서 모바일노드(107)에 있는 하나 이상의 무선송신기들(150-1 내지 150-L)과 통신이 가능하다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 작동 원리를 설명한다. 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 패킷송신시스템은 네트워크(150)에서 패킷을 송신하는 송신노드를 갖는다. 상기 송신노드에는 상위계층인 IPs(예를 들면, 인터넷 프로토콜)이 제공되어, 수신노드(이 경우, 모바일노드(107))에 패킷을 송신한다. 이하, 본 발명의 상 기 원리에 따른 작동을 설명한다.
(작동 원리)
네트워크(150)의 송신노드에서 모바일노드(107)로 패킷 송신시, 송신노드는 모바일노드(107)에 패킷을 송신하기 위해, 홈에이전트(101)에게 네트워크(150)에서 어느 액세스 라우터(103-1 내지 103-M)가 패킷을 송신받아야 할지를 질의한다. 송신노드는, 모바일노드(107)에 패킷을 송신할 적당한 액세스 라우터에 패킷을 분배하는 분배노드(102)의 논리적 위치에 관한 정보를 검색하고, 검색된 논리적 위치에 있는 분배노드에 송신 패킷을 송신한다. 분배노드(102)는, 송신노드의 상위계층으로부터 패킷을 수신받아, 수신된 패킷을 액세스 라우터(103-1 내지 103-M)에 있는 무선송신기들(104-1,...,104-ΣNi)의 일부 또는 전부로 분배한다. 이어서, 무선송신기들(104-1,...,104-ΣNi)의 일부 또는 전부에 분배된 패킷들은 상기 무선송신기들에서 모바일노드(107)로 무선 송신 경로들을 통해 송신된다.
상기한 방법에 따라 무선송신기로부터 송신되어 모바일노드(107)의 무선수신기들(105-1 내지 105-L)로 수신된 패킷들은 다음 단계에서 출력되는 원(元) 패킷 스트림을 생성하기 위해 결합기(106)에 의해 결합된다.
상기한 바와 같이, 네트워크(150)에서 송신노드의 상위계층을 통해 송신된 패킷들은 분배노드(102)에 의해 하나 이상의 무선송신기들(104-1,...,104-ΣNi)에 분배된다(각 무선송신기에 분배된 패킷들은 모두 다름). 무선 송신 경로를 통해 송신된 상기 패킷들은 모바일노드(107)에서 수신되고 결합된다. 따라서, 보다 높은 처리량이 확보될 수 있다. 또한, 무선송신기가 장착된 액세스 라우터들은 상호 오버랩(Overlap)되도록 배열되어야 한다. 이러한 배열에 의해, 보다 많은 액세스 라우터들이 모바일노드와 통신할 수 있다. 따라서, 오버랩된 지역의 처리량이 증가하여, 현재의 액세스 라우터 개수에 대한 패킷전송률은 증가할 수 있다.
이어서, 상기 패킷송신시스템이 IP기반 셀룰러 시스템(이하, 간략히 "셀룰러 시스템(cellular system)"이라 칭한다)에 적용되어, 셀룰러 시스템에서 핸드오버 동작이 수행되는 경우에 대해 설명한다. 상기 경우를 본발명의 제 1실시예로 한다.
(제 1실시예)
도 2는 셀룰러 시스템에서 셀들의 구조의 일 예를 나타낸다. 도 2에 도시한 바와 같이, 각 액세스 라우터(103-1 내지 103-M)는 해당하는 각 셀(108-1 내지 108-M)에 미리 배열된다. 각 셀(108-1 내지 108-M)은 각 해당 액세스 라우터(103-1 내지 103-M)을 통해 패킷 송신을 할 수 있을 만큼 충분히 넓다.
모바일노드(107)가 둘 이상의 셀들내에 존재하는 경우, 모바일노드(107)는 적어도 하나의 액세스 라우터들(103-1 내지 103-M)에서 송신된 패킷들을 수신할 수 있다. 모바일노드(107)가 하나의 셀에서 다른 셀로 이동함에 따라 서비스가 중단되지 않게 하기 위해, 각 셀의 끝은 인접한 셀의 끝과 오버랩된다. 따라서, 모바일노드(107)가 셀의 끝에 위치하게 되면, 둘 이상의 액세스 라우터들과 통신을 할 수 있게 된다.
도 3은 상기 셀룰러 시스템 구조의 일 예를 나타낸다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 셀룰러 시스템은 네트워크(109), 홈에이전트(101), 송신노드(112), 라우터(110), 액세스 라우터들(103-1 내지 103-M), 및 모바일노드(107)를 포함한다. 네트워크(109)는 홈에이전트(101), 패킷들을 모바일노드(107)에 송신하는 송신노드(112), 및 송신노드(112)에서 하나 이상의 지정된 액세스 라우터로 송신된 패킷들을 중계하는 라우터(에지 라우터(110))와 접속된다. 네트워크(109)에서 각 액세스 라우터(103-1 내지 103-M)에는 해당하는 하나의 무선송신기(104-1 내지 104-M)가 제공된다. 모바일노드(107)가 무선송신기(104-1 내지 104-M)에서 송신한 패킷들을 수신할 수 있는 한, 상기 무선송신기들(104-1 내지 104-M)의 액세스 방법은 단일 또는 수개의 방법의 결합에 의해 이루어질 수 있다. 각 액세스 라우터들(103-1 내지 103-M)에는 패킷을 분배하는 기능을 갖는 분배노드들(102-1 내지 103-M) 중 해당하는 하나의 분배노드가 제공된다. 액세스 라우터들(103-1 내지 103-M)은 서로 가깝게 배열되고, 고속구내통신망(111)을 통해 서로 접속된다. 또한, 모바일노드(107)에는, 액세스 라우터에서 송신된 패킷들을 무선 섹션들을 통해 수신하는 무선수신기(105-1 내지 105-L)와 무선수신기(105-1 내지 105-L)로부터 출력된 패킷들을 결합하는 결합기(106)가 제공된다.
이 실시예에서, (분배노드들에서 결합기로의) 로컬 핸드오버 프로세스는 링크계층 프로토콜로 한다. (홈에이전트(101)라 언급되는, 패킷들을 접속점 액세스 라우터로 송신하는 송신노드(112)의 프로세스와 같은) 다른 일반적인 핸드오버 프로세스는 모바일 IPs와 같은 네트워크 계층 프로토콜에 속한다.
이하, 상기 구조에 따른 네트워크(109)의 송신노드(112)에서 모바일노드(107)로 다운링크 패킷을 송신하는 동작을 설명한다.
모바일노드(107)는, 네트워크(109)의 무선송신기들(104-1 내지 104-M) 중 어느 무선송신기가 모바일노드(107)의 무선수신기들(105-1 내지 105-L)과 통신할 수 있는지를 우선 판단한다. 이 판단은 모바일노드(107)의 무선수신기들(105-1 내지 105-L)에 의해 수행되며, 네트워크(109)의 무선송신기(104-1 내지 106-M)의 주지된 송신 파워 레벨과 함께 송신된 통지신호의 수신강도를 측정하여, 소정의 문턱값을 초과하는 수신강도 레벨을 갖는 무선수신기들만을 선택하고, 모바일노드(107)가 동시에 패킷을 수신할 수 있는 무선송신기들의 형태와 수를 제한한다. 예를 들면, 모바일노드(107)가 단 세개의 무선송신기들로부터만 동시에 신호를 수신할 수 있는 경우에, 통지신호들의 수신강도들이 측정되어, 소정의 문터값을 초과하는 수신강도 레벨을 갖는 무선송신기들의 수가 "4" 이상이 되면, 가장 높은 3개의 수신 강도를 가진 무선송신기들이 선택된다. 여기서, 소정의 문턱값 레벨은 소정의 전력값 또는 상황에 따라 변동하는 전력값으로 나타낼 수 있다(예를들어, "0"보다 크고 "1"보다 작은 소정의 계수와 가장 큰 무선 강도를 가진 무선송신기의 수신강도값을 곱하여 얻어진 값).
이어서, 모바일노드(107)는 최적의 조건에 있는 송신경로를 갖고 최적의 송신을 할 수 있는 무선송신기들(104-1 내지 104-M) 중 하나를 선택한다(예를 들어, 모바일노드(107)는 무선송신기(140-1)를 선택한다). 본 예에서는 설명의 편의상 하나의 무선송신기만을 선택하였지만, 실제로는 2이상의 무선송신기들을 선택할 수도 있다. 모바일노드(107)는 홈에이전트(101)에 항시 최적의 송신을 할 수 있는 선택된 무선송신기인 액세스 라우터에 포함된 분배노드(상기 예에서는 분배노드(102- 1))에 관한 논리적 위치 정보를 등록할 것을 요구한다. 또한, 모바일노드(107)는 분배노드(102-1)로 하여금 모바일노드(107)가 패킷들을 수신할 수 있는 무선송신기들(104-1 내지 104-M)의 그룹을 등록하게 한다.
모바일노드(107)로 보내는 송신 패킷이 있는 경우, 송신노드(112)는 패킷들이 IPs에 따라 어느 송신 경로를 통해 모바일노드(107)에 송신되어져야 하는가에 대해 홈에이전트(101)에게 질의한다. 상기한 바에 따라, 홈에이전트(101)는 모바일노드(107)의 주소로 등록된 분배노드(102-1)의 논리적 위치 정보를 갖는다. 따라서, 송신노드(112)의 상기 질의에 응하여, "분배노드(102-1)"의 논리적 위치를 지시하는 정보가 제공된다. 이어서, 패킷들이 홈에이전트(101)에 의해 선택된 분배노드(102-1)에 도달하도록, 송신노드(112)는 송신 패킷들을 라우터(110)에 송신한다.
라우터(110)에 의해 라우팅되어 분배노드(102-1)에 도착한 패킷들은 모바일노드(107)로 패킷들을 송신할 수 있는 무선송신기들(104-1 내지 104-M)의 그룹에 균등하게 분할되고 분배된다. 고속구내통신망(111)에 의한 상기 분배 수행시에, 패킷송신에서 다소의 지연이 발생한다. 본 실시예에서 패킷 분배 방식은 균등 분배 방식이나, 패킷들의 분배율은 변동될 수 있다. 상기 경우에, 패킷들의 분배율은: ①모바일노드(107)와 통신할 수 있는 각 밴드 구역에 관한 정보, ②통신요금에 관한 정보, 및 ③분배노드에서 해당 각 무선송신기로 패킷 송신시의 지연에 관한 정보를 포함하는 하나 이상의 정보항목들에 기초하여 변동한다.
예를들어, 만약 어느 무선송신기와 통신할 수 있는 밴드 구역이 넓다면(①) 또는 어느 무선송신기를 통해 제공되는 통신 서비스의 요금이 싸다면(②), 또는 분 배노드(102-1)에서 무선송신기로 패킷 송신시의 지연이 작다면(③), 분배노드(102-1)는 상기 무선송신기에 대한 패킷 분배량을 증가시킨다. 이에 따라, 분배노드(102-1)는 패킷들을 균등하게 분할하고 분배하는 경우에 비해, 각각의 무선수신기들(104-1 내지 104-M)에 대한 정보항목들(①-③)에 기초하여 보다 적절하게 패킷을 분배한다. 송신 경로의 상태나 무선 링크의 정체 상태 측정 모바일노드또는 무선송신기를 측정함으로써, 각 통신가능한 밴드 구간에 관한 정보를 얻을 수 있다. 또한 네트워크에서 요금정보를 관리하는 제공자에게 문의함으로써 통신요금에 관한 정보를 얻을 수 있다. 패킷 송신의 지연은 각 무선송신기(104-1 내지 104-M)사이의 패킷 전송의 네트워크 지연을 "2"로 나누어 측정될 수 있다. 모바일노드(107)는 적절한 시기에 패킷들을 수신할 수 있는 무선송신기들 그룹의 상태(예를 들어, 수신상태)의 변화를 감시한다. 변화가 감지되면, 모바일노드(107)는 액세스 라우터(103-1)에 있는 분배노드(102-1)에 그 결과를 통보한다. 모바일노드(107)가 액세스 라우터(103-1)로부터 멀어지면, 타 분배노드가 모바일노드(107)에 제공되는 분배노드(102-1)의 분배 기능을 대신할 수 있다. 보다 명확하게는, 모바일노드(107)는 새로운 분배노드에 관한 논리적 위치 정보를 홈에이전트(101)에 통지하고, 모바일노드(107)로 패킷들을 송신할 수 있는 무선송신기들 그룹을 새로운 분배노드에 통지한다. 이는 상위 계층에서의 핸드오버에 해당한다. 그러나, 최적의 송신을 행하고 있는 무선수신기들이 바뀌었다는 이유만으로, 바로 분배 기능을 이동할 필요는 없다. 그러나, 핸드오버 수신지인 새로운 분배노드에 분배기능을 즉시 이동하게 되면, 분배노드에서 각 액세스 라우터로 데이터 송신시의 지연을 보 다 효과적으로 최소화할 수 있다. 또한, 모바일노드(107)가 현재 동작하는 분배노드가 있는 액세스 라우터로부터 멀어진 후(예를 들어, 현재 작동하는 분배노드가 있는 액세스 라우터의 무선송신기가 분배노드들에 의한 패킷 분배의 수신지 목록으로 부터 제거된 후), 분배기능을 이동할 수 있다.
이와 같은 방법으로, 분배기능을 이동하는 빈도(즉, 상위계층에서의 핸드오버의 빈도)를 줄일 수 있고, 분배기능을 이동하는 과정에서 수반되는 제어 동작도 단순화할 수 있다. 따라서, 모바일노드(107)의 상위계층 접속점에 관한 업데이트 정보를 홈에이전트(101)에 중계하는 빈도도 줄일 수 있다. 홈에이전트(101)가 먼 지역에 위치한다 하더라도, 상기 패킷송신방법으로 홈에이전트(101)와 상위계층 접속점 사이의 송신 지연과 핸드오버 제어 신호와의 통화 증가에 기인하는 동작상의 품질 저하를 방지할 수 있다.
로컬 핸드오버는 상위계층에는 나타나지 않기 때문에, 상위계층 설계에 있어서 핸드오버의 변화 상태들(소프트 핸드오버나 버퍼링 과정과 같은)을 고려할 필요가 없다. 따라서, 상위계층에서의 핸드오버 프로토콜을 단순화할 수 있다. 또한, 로컬 패킷들의 송신을 위해 고속구내통신망(111)을 사용하여, 송신 지연을 줄일 수 있고, 상위계층에 의한 패킷송신과 비교할 때, 보다 적은 송신지연으로 패킷을 송신할 수 있다.
무선송신기들(104-1 내지 104-M)에서 송신된 신호들이 하나의 무선수신기에 의해 수신될 수 있는 무선 액세스 방법 또는 무선 수신 구조가 상기 실시예에 적용된다면, 도 4에 도시한 바와 같이, 모바일노드(107)에는 단 하나의 무선수신기만 있으면 된다. 예를 들어, 상기 구조를 구현하기 위해서는, 무선송신기들(104-1 내지 104-M)은 각각 다른 타이밍으로 신호를 송신해야 하고, 수신단의 무선수신기는 각 무선송신기의 신호를 타 무선송신기의 신호와 다른 타이밍으로 수신해야 한다. 이러한 방법으로 단 하나의 수신기를 사용하여, 모바일노드(107)에서의 무선수신기 개수의 증가 없이 처리량을 증가시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 제 2실시예로서, 다른 유형의 네트워크를 갖는 오버레이드 시스템에서 수반되는 동작에 대하여 설명한다.
(제 2실시예)
도 5는 (무선 랜과 같은 옥내의 네트워크에 사용되는) 단일 셀 시스템 및 셀룰러 시스템이 서로 오버레이드된 오버레이드 시스템 구조의 일 예를 나타낸다. 도 5에서, 액세스 라우터(103-1 내지 103-M)는 셀(108-1 내지 108-(M+1))내에 배열되어 있다. 상기 액세스 라우터들(103-1 내지 103-M) 중에서, 액세스 라우터(103-1)에는 두가지 다른 (CDMA방식이나 OFDM방식과 같은) 형태의 무선 접속 방식의 무선송신기들이 장착되어 있어, 각각 다른 셀들(108-1 과 108-2)로 패킷들을 송신할 수 있다. 액세스 라우터들(103-1 내지 103-M)이 패킷들을 송신할 수 있는 범위는 셀들(108-1 내지 108-(M+1))로 대표된다. 모바일노드(107)가 하나 이상의 셀내에 있는 경우, 해당하는 액세스 라우터로부터 패킷들을 수신할 수 있다. 셀들(108-2 내지 108-(M+1))은 단일 무선 액세스 방식의 셀룰러 시스템을 형성한다.
도 5에서, 모바일노드(107)가 셀에서 타 셀로 이동함에 따라 서비스가 중단되지 않도록 하기 위해, 두개의 인접한 셀들의 가장자리에서 통신할 수 있는 범위 는 서로 오버랩되어 있다. 한편, 셀(108-1)은 단일 셀 시스템을 형성한다. 상기 방식에서는 셀의 가장자리뿐만 아니라 셀의 전체 지역에서 복수의 액세스 라우터들과 통신할 수 있도록 하기 위하여, 복수의 통신 시스템들이 오버레이드되어 있다.
도 6은 도 5에 도시한 단일 셀 시스템과 셀룰러 시스템이 결합된 시스템 구조의 일 예를 나타낸다.
도 6에 도시한 바와 같이, 상기 시스템에는 홈에이전트(101), 분배노드(102), 액세스 라우터(103-1 내지 103-M), 모바일노드(107), 네트워크(109), 라우터들(110-1 내지 110-N), 및 송신노드(112)가 포함된다. 네트워크(109)는 홈에이전트(101), 패킷을 송신하는 송신노드(112), 및 송신노드(112)에서 액세스 라우터들(103-1 내지 103-M)로 패킷들을 중계하는 라우터들(110-1, 에지 라우터)에 접속된다. 각 라우터들(110-1 내지 110-N)은 액세스 라우터들(103-1 내지 103-M)에 연결된다. 도면에서, 각 액세스 라우터들(103-1 내지 103-M)에는 "N" 개의 유형의 무선송신기들이 제공되지만, 실제로는 모든 "N" 개 유형의 무선송신기들이 사용될 필요는 없다. 모바일노드(107)에는 액세스 라우터(103-1 내지 103-M)의 무선송신기에서 송신된 신호를 수신하는 하나 이상의 무선수신기와, 무선수신기들이 수신한 패킷들을 결합하는 결합기(106)가 제공된다.
도 6에서 액세스 라우터에 있는 무선송신기들의 총 개수(MN)는 모바일노드(107)에 있는 무선수신기들의 개수(MN)와 같지만, 그 개수들은 다를 수도 있다. 요구되는 무선송신기들의 개수와 무선수신기들의 개수는, 무선 접속 방식에 따라 모바일노드(107)에 동시에 수신되어야할 신호들의 개수에 따라 임의로 결 정될 수 있다.
본 실시예에서, 분배노드(102)는 액세스 라우터들의 내부에 직접 접속되는 대신에, 네트워크(109)에 독립적으로 접속된다. 그러므로, 분배노드(102)는 액세스 라우터들(103-1 내지 103-M)의 무선송신기들(104-1 내지 104-(MN))에 라우터들(110-1 내지 110-N)을 통하여 접속된다.
송신노드(112)는 모바일노드(107)에 사용될 분배노드(상기 실시예에서는 분배노드(102))의 논리적 위치 정보, 예를 들면 네트워크(109)의 상위계층에 관한 접속점 정보를 홈에이전트(101)에서 검색한다. 이어서, 송신노드(112)는 패킷들을 상위계층 접속점(즉, 분배노드(102))에 송신한다. 분배노드(102)는 패킷들을 무선송신기들(104-1 내지 104-(MN))에 분배한다. 이경우, 분배노드(102)는 제 1실시예에서의 분배노드와는 달리, 상위계층 프로토콜(예를들어, 인터넷 프로토콜)을 이용함으로써, 라우터들(110-1 내지 110-N)을 통하여 패킷들을 송신한다. 패킷 송신에서 상위계층 프로토콜을 사용하는 경우, 특별한 목적의 네트워크가 사용되는 경우와 비교할 때, 보다 큰 패킷 송신 지연이 예상된다. 그러나, 상위계층 프로토콜을 사용하면, 무선송신기들에 연결하기 위해 특별한 목적의 네트워크를 사용할 필요가 없고, 패킷들을 분배하고 송신하는 무선송신기들이 보다 탄력적으로 선택될 수 있는 이점이 있다. 따라서, 상기 실시예는 보다 큰 처리량을 얻기 위해 (텍스트 데이터 송신과 같이) 패킷 송신 지연에 대한 특별한 요구조건을 갖지 않는 패킷 송신 어플리케이션에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 패킷 송신 지연에 특별한 요구조건이 있는 어플리케이션을 위한 (화 상회의에서 비디오 영상 송신과 같은) 패킷 송신 프로세스에서, 만약 네트워크와 라우터들간의 접속과 라우터들과 무선송신기들간의 접속에 의한 패킷 전송의 전송지연이, 상위계층을 사용할 경우의 지연조건과 비교하여 볼때 충분히 작을 수 있도록 설계되었다면, 상기 실시예가 적용될 수 있다. 상기 방식에 의해 처리량이 증가할 수 있다.
필요한 경우, 제 1실시예와 같은 방식으로, 고속구내통신망(111)에 의해 무선송신기들(104-1 내지 104-(MN))의 일부 또는 전부가 상호 접속될 수 있다. 고속구내통신망에 의해 일부 또는 전부의 무선송신기들(104-1 내지 104-(MN))이 상호 접속됨으로써, 상기 실시예에서 송신 지연의 증가를 막을 수 있다.
제 1 및 제 2실시예에서 홈에이전트(101)는 상위계층의 접속점 정보를 보유하고 있으나, 본 발명은 상기 구조에 한정되지 않는다. 예를들어, 라우터들(110, 110-1 내지 110-N)이 접속점 정보를 보유하는 구조가 가능하다. 이 경우, 송신노드(112)는 패킷 수신지가 지정된 액세스 라우터들로 송신패킷들을 송신하기 위해 라우터(110, 110-1 내지 110-N)로부터 접속점 정보를 검색한다.
또한, 제 1 및 제 2실시예에서는 단 하나의 모바일노드에 다운링크 패킷이 송신된다. 그러나, 서로 근접한 지역에 위치한 복수의 모바일노드들을 하나의 가상 모바일노드로 보면, 본 발명은 다중 도약(multi-hop)통신에 적용될 수 있다. 이 경우, 패킷들은 모바일노드들 중의 어느 하나로 분배되고, 패킷들을 수신한 모바일노드는 패킷들을 타 모바일노드들에 송신하기 위해 타 모바일노드들과 통신을 한다. 이에 따라, 네트워크를 통해 모든 모바일노드들이 패킷 수신을 할 필요가 없다. 따 라서 네트워크 자원이 보다 효율적으로 활용될 수 있다.
상기 실시예에서, 분배노드(102)와 분배노드들(102-1 내지 102-M)은 청구항에서 패킷분배기에 해당한다. 모바일노드(107)의 결합기(106)의 패킷결합기능은 패킷결합기와 패킷검색기에 해당한다. 모바일노드(107)의 다운링크 품질 결정 통지 기능은 통신가능성통지부(communication possibility notifying part)에 해당한다. 홈에이전트(101)의 접속점 정보 보유 기능은 분배기위치정보홀더와 분배노드 등록/업데이트부에 해당한다. 각 액세스 라우터들(103-1 내지 103-M)의 무선 송신 기능은 패킷병렬송신기에 해당한다. 모바일노드(107)의 각 무선수신기들(105, 105-1 내지 105-L, 및 105-1 내지 105-(MN))의 수신기능은 패킷수신기에 해당한다. 또한, 각 분배노드들(102, 102-1 내지 102-M)의 제어 기능은 통신 가능한 무선송신기검출장치에 해당한다. 각 분배노드들(102, 및 102-1 내지 102-M)의 패킷 분배 제어 기능은 패킷분배율설정부와 패킷전송부에 해당한다. 각 분배노드들(102, 102-1 내지 102-M)의 통신 기능은 특정목적패킷전송(링크)부와 패킷상위계층전송부에 해당한다. 또한, 각 액세스 라우터들(103-1 내지 103-M)의 시스템 정보 통지 기능은 전달정보통지부에 해당한다. 각 라우터들(110, 및 110-1 내지 110-N)의 정보 보유 및 제어 기능은 분배위치정보홀더에 해당한다.
제 1 및 제 2실시예에서는 단 하나의 모바일노드에 다운링크 패킷이 송신된다. 그러나, 서로 근접한 지역에 위치한 복수의 모바일노드들을 하나의 가상 모바일노드로 보면, 본 발명은 다중 도약(multi-hop)통신에 적용될 수 있다. 이 경우, 패킷들은 모바일노드들 중의 어느 하나로 분배되고, 패킷들을 수신한 모바일노드는 패킷들을 타 모바일노드들에 송신하기 위해 타 모바일노드들과 통신을 한다. 이에 따라, 네트워크를 통해 모든 모바일노드들이 패킷 수신을 할 필요가 없다. 따라서 네트워크 자원이 보다 효율적으로 활용될 수 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (20)

  1. 모바일노드와, 상기 모바일노드와 무선 링크되어, 상기 모바일노드로 다운링크 패킷을 송신하는 네트워크와, 상기 네트워크에서의 상기 모바일노드의 접속점 정보를 관리하는 홈에이전트를 포함하는 패킷송신시스템에 있어서,
    상기 네트워크는, 상기 모바일노드에 송신될 패킷을 입력받아 분배하는 패킷분배기와, 상기 패킷분배기가 분배한 패킷을 선 제공된 복수의 무선송신장치에 분배하여 상기 무선송신장치를 통해 상기 패킷을 동시에 송신하는 패킷병렬송신기를 포함하고,
    상기 모바일노드는, 상기 패킷병렬송신기가 송신한 패킷들을 복수의 무선수신장치로 수신하는 패킷수신기와, 수신된 상기 패킷을 원(元)패킷스트림을 생성하기 위해 결합하는 패킷결합기를 포함하고,
    상기 홈에이전트는, 상기 패킷분배기의 논리적 위치정보를 상기 네트워크에서의 상기 모바일노드의 접속점 정보로서 보유하는 분배기위치정보홀더를 포함하며,
    상기 네트워크가 모바일노드로 송신될 패킷을 갖는 경우, 상기 네트워크는 상기 홈에이전트의 상기 분배기위치정보홀더로부터 접속점 정보를 검색하여, 검색된 상기 접속점 정보에 따라 지정된 상기 논리적 위치에 있는 상기 패킷분배기로 상기 패킷을 입력하는 것을 특징으로 하는 패킷송신시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 패킷분배기는, 상기 각 무선송신장치들이 상기 모바일노드와 통신가능한가를 판단하는 통신가능무선송신기검출장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷송신시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 패킷분배기는, 송신될 상기 패킷들이 분배될 균등한 또는 소정의 분배율을 설정하는 패킷분배율설정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷송신시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 패킷분배기는, 전달정보통지부가 전달한 전달정보에 기초하여, 상기 송신될 패킷을 분배할 분배율을 변경하는 것을 특징으로 하는 패킷송신시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 패킷분배기는, 상기 무선송신기들에 분배된 상기 패킷들을 하위계층 프로토콜에 따라 상기 패킷결합기에 전송하는 패킷전송부를 포함하고,
    상기 패킷결합기는, 상기 패킷전송부에서 전송된 상기 패킷들을 상기 하위계층 프로토콜에 따라 검색하는 패킷 검색기를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷송신시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 홈에이전트의 상기 분배기위치정보홀더를 갖고, 상기 네트워크에서 상기 무선송신장치들로의 패킷을 중계하는 라우터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷송신시스템.
  7. 네트워크와 접속되어 상기 네트워크에 있어서의 모바일노드의 접속점에 관한 정보를 관리하는 홈에이전트와, 패킷들을 입력받아 분배하는 분배노드를 포함하는 상기 네트워크에서 모바일노드로의 다운링크 패킷들을 송신하는 방법에 있어서,
    상기 모바일노드로 상기 패킷을 송신할때, 상기 홈에이전트에 보유된 상기 분배노드의 논리적 위치에 관한 정보를 상기 접속점 정보로서 검색하는 단계;
    상기 검색된 접속점 정보에 따라 지정된 상기 논리적 위치에 있는 상기 분배노드에 상기 패킷들을 입력하는 단계;
    상기 분배노드로부터 상기 분배된 패킷들을 미리 설치된 복수의 무선송신장치들을 통해 상기 모바일노드로 송신하는 단계; 및
    상기 모바일노드에 의해 상기 무선송신장치들을 통하여 송신된 패킷들을 원 패킷스트림을 생성하기 위해 결합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다운링크 패킷송신방법.
  8. 송신노드와 복수의 무선송신장치들을 포함하는 네트워크에 접속되어, 상기 네트워크를 통해 모바일노드로 향한 패킷들을 송신하는 패킷 송신장치에 있어서,
    상기 송신노드에서 상기 무선송신장치들로 패킷을 분배하는 패킷분배기; 및
    패킷들이 분배된 각 무선송신장치가 상기 모바일노드와 통신이 가능한가를 판단하는 무선송신기검출장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷송신장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 패킷분배기는, 송신될 상기 패킷들이 분배될 균등한 또는 소정의 분배율을 설정하는 패킷분배율설정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷송신장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 패킷분배기는, 상기 각 무선송신장치들이 제공한 전달정보에 기초하여, 상기 송신될 패킷이 분배될 패킷 분배율을 변경하는 것을 특징으로 하는 패킷송신장치.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 패킷분배기는, 상기 무선송신장치에 분배된 패킷들을 하위계층 프로토콜에 따라 패킷결합기에 전송하는 패킷전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷송신장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 패킷분배기는, 상기 무선송신장치에 분배된 패킷들을 특정목적링크를 통해서 전송하는 특정목적패킷전송(링크)부를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷송신장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 패킷분배기는, 상기 무선송신장치들에 분배된 패킷들을 상위계층 프로토콜에 따라 송신하는 패킷상위계층전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷송신장치.
  14. 패킷을 입력받아 분배하는 분배노드를 갖는 네트워크에서의 모바일노드의 접속점 정보를 관리하는 홈에이전트에 있어서,
    상기 홈에이전트는 상기 분배노드의 논리적 위치 정보를 접속점 정보로서 보유하는 분배기위치정보홀더를 포함하는 것을 특징으로 하는 홈에이전트.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 모바일노드로 향한 패킷콜이 있을 때, 또다른 헤더로 패킷을 캡슐화하고, 상기 패킷을 상기 분배노드에 입력하는 터널링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홈에이전트.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 분배기위치정보홀더는, 상기 모바일노드가 상기 무선송신장치로부터 소 정 거리 이동할 경우에는, 상기 모바일노드가 현재 이용하는 상기 패킷분배기로부터 패킷이 송신될, 무선 송신장치와 상기 모바일노드간의 거리에 따라 결정되는 타 패킷분배기의 논리적 위치 정보를 등록하는 분배노드 등록/업데이트부를 포함하며, 상기 타 패킷분배기는 상기 모바일노드가 이용하는 새로운 패킷분배기로 등록되는 것을 특징으로 하는 홈에이전트.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 분배노드 등록/업데이트부는, 상기 모바일노드가 제공한 정보에 기초하여 상기 패킷분배기의 논리적 위치 정보를 업데이트하고 재등록하는 것을 특징으로 하는 홈에이전트.
  18. 이동단말기로 송신될 패킷을 입력받아 분배하는 분배노드를 포함한 네트워크로부터 다운링크 송신 패킷을 수신하는 이동단말기에 있어서,
    상기 이동단말기는, 상기 분배노드에서 분배되어, 소정의 무선송신기에서 소정의 무선수신기로 송신된 패킷들을 수신하고, 수신된 상기 패킷들을 결합하는 패킷결합기를 포함하며, 상기 소정의 무선수신기는 상기 패킷결합기 내부에 제공되는 것을 특징으로 하는 이동단말기.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 이동 단말기가 복수의 무선 송신장치들과 통신 가능한지 여부를 판단하 여, 그 판단결과를 상기 분배노드에 통지하는 통신가능성통지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동단말기.
  20. 모바일노드로 송신될 패킷들을 입력받아 분배하는 분배노드를 갖는 네트워크의 송신노드에서 상기 모바일노드로 송신된 패킷들을 중계하는 액세스 라우터에 있어서,
    상기 액세스 라우터는, 각 통신가능 밴드구간에 관한 정보, 통신비용에 관한 정보, 패킷분배기에서 하나 이상의 무선송신기로의 패킷 전송 지연에 관한 정보, 및 통화품질에 관한 정보를 포함하는 정보항목들로부터 선택된 적어도 하나의 정보항목을 전달정보로서 상기 분배노드에 전송하는 전달정보통지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 라우터.
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7248873B2 (en) * 2003-06-25 2007-07-24 Nokia Corporation Parameter selection optimization for handover
KR100546002B1 (ko) * 2003-11-25 2006-01-25 한국과학기술원 무선이동통신시스템의 자원 할당방법 및 패킷 그루핑 기능을 갖는 기지국 시스템과 단말 시스템
CN1622658A (zh) * 2003-11-28 2005-06-01 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于提高移动通信体系的中继性能的方法和装置
US7839820B2 (en) * 2004-05-21 2010-11-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Mobile station and method for implementing variable bandwidth service on demand
US8125946B2 (en) * 2004-05-21 2012-02-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Wireless network and mobile stations for implementing variable bandwidth service on demand
JP2006129439A (ja) * 2004-09-28 2006-05-18 Kyocera Corp 通信システム、基地局装置、サーバ装置、移動局装置、及び送信データ量決定方法
WO2006132328A1 (ja) * 2005-06-10 2006-12-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 無線通信装置および無線通信方法
US8064370B2 (en) * 2006-03-02 2011-11-22 Panasonic Corporation Transmitting device, wireless communication system and transmitting method
US20080056171A1 (en) * 2006-08-21 2008-03-06 Khayrallah Ali S Arrangement and method for cellular data transmission
JP2010505324A (ja) 2006-09-26 2010-02-18 ライブユー リミテッド 遠隔送信システム
JP4884921B2 (ja) * 2006-10-30 2012-02-29 京セラ株式会社 通信制御装置、無線通信装置、通信制御方法および無線通信方法
EP2245770A1 (en) 2008-01-23 2010-11-03 LiveU Ltd. Live uplink transmissions and broadcasting management system and method
JP2009225127A (ja) * 2008-03-17 2009-10-01 Advanced Telecommunication Research Institute International 無線装置
CN101605367A (zh) * 2008-06-13 2009-12-16 三星电子株式会社 Ue在家用基站之间切换的方法
US8458353B2 (en) * 2009-08-13 2013-06-04 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for link aggregation in a heterogeneous communication system
US20110093540A1 (en) * 2009-09-30 2011-04-21 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Method and system for communications using cooperative helper nodes
JP2011166251A (ja) * 2010-02-05 2011-08-25 Nec Corp マルチモード無線通信システムおよびマルチモード無線通信方法
JP2013030890A (ja) * 2011-07-27 2013-02-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 通信装置および通信方法
KR101257107B1 (ko) 2011-08-31 2013-04-22 에스케이텔레콤 주식회사 이기종 네트워크 기반 데이터 동시 전송 서비스 방법 및 이에 적용되는 장치
US8787966B2 (en) 2012-05-17 2014-07-22 Liveu Ltd. Multi-modem communication using virtual identity modules
WO2013171648A1 (en) 2012-05-17 2013-11-21 Liveu Ltd. Multi-modem communication using virtual identity modules
US9369921B2 (en) 2013-05-31 2016-06-14 Liveu Ltd. Network assisted bonding
US9338650B2 (en) 2013-03-14 2016-05-10 Liveu Ltd. Apparatus for cooperating with a mobile device
US9980171B2 (en) 2013-03-14 2018-05-22 Liveu Ltd. Apparatus for cooperating with a mobile device
JP6189149B2 (ja) * 2013-09-13 2017-08-30 株式会社東芝 情報通信システムおよび情報通信システムにおけるルーティング方法
US10986029B2 (en) 2014-09-08 2021-04-20 Liveu Ltd. Device, system, and method of data transport with selective utilization of a single link or multiple links
US10454726B2 (en) * 2014-12-29 2019-10-22 Watchy Technology Private Limited System for increasing bandwidth available for data communication
US11088947B2 (en) 2017-05-04 2021-08-10 Liveu Ltd Device, system, and method of pre-processing and data delivery for multi-link communications and for media content
US11873005B2 (en) 2017-05-18 2024-01-16 Driveu Tech Ltd. Device, system, and method of wireless multiple-link vehicular communication
WO2020060453A1 (en) * 2018-09-18 2020-03-26 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Methods, data split unit and data collector unit for controlling data transmission over two connections
US20210211374A1 (en) * 2020-01-08 2021-07-08 Nevion As Redundant transmission system

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5327575A (en) 1992-03-23 1994-07-05 Motorola, Inc. Directional handover control in digital mobile radio systems employing MAHO
US5649308A (en) * 1993-04-12 1997-07-15 Trw Inc. Multiformat auto-handoff communications handset
US5758076A (en) * 1995-07-19 1998-05-26 International Business Machines Corporation Multimedia server system having rate adjustable data retrieval based on buffer capacity
US5794145A (en) * 1996-06-07 1998-08-11 Telxon Corporation Mobile device multiband antenna system
US6058433A (en) * 1996-07-23 2000-05-02 Gateway 2000, Inc. System and method for providing increased throughput through a computer serial port to a modem communications port
CN1269371C (zh) * 1996-12-26 2006-08-09 株式会社Ntt都科摩 转移的方法
US6044070A (en) * 1997-10-15 2000-03-28 Ericsson Inc. Remote connection control using a tunneling protocol
US6408001B1 (en) * 1998-10-21 2002-06-18 Lucent Technologies Inc. Method for determining label assignments for a router
US6735190B1 (en) * 1998-10-21 2004-05-11 Lucent Technologies Inc. Packet transport method device utilizing header removal fields
US6160804A (en) * 1998-11-13 2000-12-12 Lucent Technologies Inc. Mobility management for a multimedia mobile network
CA2355042A1 (en) * 1998-12-18 2000-06-29 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Method and system for intersystem soft handoff
JP3540183B2 (ja) 1999-01-21 2004-07-07 株式会社東芝 マルチリンク通信装置
US6240274B1 (en) * 1999-04-21 2001-05-29 Hrl Laboratories, Llc High-speed broadband wireless communication system architecture
US6466964B1 (en) * 1999-06-15 2002-10-15 Cisco Technology, Inc. Methods and apparatus for providing mobility of a node that does not support mobility
US6768908B1 (en) * 2000-04-07 2004-07-27 Motorola, Inc. Method and apparatus for soft handoff communications in a communication system operating according to IS-95B and IS-95C standards
JP4201466B2 (ja) * 2000-07-26 2008-12-24 富士通株式会社 モバイルipネットワークにおけるvpnシステム及びvpnの設定方法
KR100369807B1 (ko) * 2000-08-05 2003-01-30 삼성전자 주식회사 이동 인터넷을 위한 패킷 전송 방법
NO315887B1 (no) * 2001-01-04 2003-11-03 Fast Search & Transfer As Fremgangsmater ved overforing og soking av videoinformasjon
US6842446B2 (en) * 2002-04-19 2005-01-11 Sprint Communications Company L.P. Method and system for increasing data rate in wireless communications through aggregation of data sessions
US8014415B2 (en) * 2005-12-30 2011-09-06 Meshnetworks, Inc. Apparatus, system and method for communicating information in a wireless communication network

Also Published As

Publication number Publication date
CN100394709C (zh) 2008-06-11
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EP1345371A2 (en) 2003-09-17

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