KR100621728B1 - 이동 통신 시스템에서의 복구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 프로세서가 제공되는 이동 통신 네트워크 노드에서의 프로세서 고장을 복구하는 방법에 관한 것이다. 사용에 있어서, 접속이 네트워크 노드 및 이동국 사이의 패킷 데이터 통신을 위해 네트워크 노드 및 이동국 사이에 설정된다. 접속은 소정의 분류 파라미터에 기초하여 우선 순위 순서로 분류된다. 네트워크 노드의 프로세서중의 적어도 하나의 작동 상태가 모니터되고, 프로세서 고장을 검출하는 경우에, 사용자 플레인 접속이 접속의 분류된 우선 순위 순서에 따라 고장 프로세서로부터 또 다른 프로세서로 네트워크 노드내에 재배치된다. 본 발명은 또한 네트워크 노드에 관한 것이다.
네트워크 노드, 라우터, 프로세서 고장, 사용자 플레인, ET 카드, 자원 조정자, RNC 노드, 코어 네트워크의 SGSN 노드.

Description

이동 통신 시스템에서의 복구{RECOVERY IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEMS}
본 발명은 이동 통신 시스템 특히, 이동 통신 시스템의 네트워크 노드내에서의 복구 절차의 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 통신 시스템의 사용자에게 이동성(mobility)을 제공하는 통신 시스템에서 복구 동작을 실행하는 네트워크 노드 장치에 관한 것이다.
예를 들어, 디지털 GSM, D-AMPS 또는 PDC 시스템 또는 아날로그 NMT 또는 AMPS 시스템과 같은 여러 이동 통신 네트워크 시스템은 당업자에게 널리 공지되어 있다. 일반적으로, 무선 인터페이스를 통해 네트워크 시스템으로 통신할 수 있는 이동국의 사용자에게 증가된 자유도(freedom) 및 이동성을 제공하기 위해 이동 통신 시스템이 발전되어 왔다고 할 수 있다. 이들 시스템은 종종 공중 육상 이동 네트워크(PLMN)라 칭한다.
데이터 처리 능력이 제공되는 이동국(MS)에 의해 인터넷을 통해 제공되는 서비스를 사용하고 TCP/IP 인터넷에 액세스하는 것과 같이 여러 데이터 인터넷 서비스를 사용하는 것이 또한 가능한다. 이동 데이터 송신은 GSM(이동 통신의 세계화 시스템)과 같은 디지털 이동 전화 시스템 및 아날로그 이동 시스템 모두에 의해 지원된다.
이동 통신 영역에서의 발전은 음성 및 문자 메시지 이외에 높은 해상도 이미지 또는 비디오 이미지와 같은 여러 종류의 데이터 송신을 이동 통신의 사용자가 송신 및 수신 가능하게 하는 더욱 강력하고 융통성 있는 해결 방법을 만들었다. 이러한 향상된 해결 방법은 2세대 이동 전기 통신 시스템이라 칭할 수 있고 GSM 시스템에서 자신의 기반을 갖는 일반 패킷 이동 통신 서비스(GPRS) 및 3세대 이동 전기 통신 시스템이라 칭할 수 있는 범용 이동 통신 시스템(UMTS)을 포함한다. GPRS 및 UMTS는 모두 예를 들어, ETSI(유럽 전기 통신 표준 협회)에 의해 정의된 명확한 새로운 서비스이다. IMT 2000은 향상된 무선 서비스 해결 방법의 또 다른 예이다.
GPRS 또는 UMTS와 같은 발전된 이동 통신 시스템의 동작 환경은 코어 네트워크에 의해 상호 접속되는 하나(또는 여러 무선 네트워크)로 이루어진 것으로 정의될 수 있다. 코어 네트워크는 PLMN과 통신하는 이동국의 사용자에게 인터넷과 같은 데이터 네트워크로의 액세스를 제공한다. 이동 네트워크는 복수의 패킷 데이터 서비스 노드(SN)를 포함한다. 각각의 SN(또는 서비스 GPRS 지원 노드; SGSN)은 데이터 처리 기능이 제공되는 이동국에 무선 네트워크의 기지국을 통해 패킷 데이터 서비스를 제공할 수 있는 그러한 방법으로 무선 네트워크에 접속된다. 이어서, 중간 무선 네트워크는 현재의 SN 및 MS 사이에 패킷 교환 데이터 송신을 제공한다. 상이한 이동 네트워크 또는 PLMNs가 GPRS 게이트웨이 지원 노드(GGSN) 또는 여러 GGSNs와 같은 적절한 연결(linking) 장치를 통해 외부 데이터 네트워크(예를 들어, 전체 비접속 TCP/IP 인터넷 또는 패킷 교환 공중 데이터 네트워크; PSPDN)에 접속된다. 따라서, GPRS 또는 대응하는 패킷 무선 서비스에 의해 MSs 및 외부 데이터 네트워 크 사이에 패킷 데이터 송신을 제공하는 것이 가능하고, 여기에서, 이동 네트워크는 이동 사용자용 액세스 네트워크로서 동작한다.
GPRS 또는 제안된 UMTS에서, MS는 상이한 동작 상태 즉, 유휴 상태; 대기 상태; 능동 상태를 가질 수 있다. MS가 대기 상태, 즉, "항상 온(always on)"으로 지속적으로 존속하는 것이 가능하다. 다시 말해, MS 및 네트워크 장치 사이의 무선 액세스 베어러(bearer) 접속을 통해 어떤 데이터 송신없이, 전원을 스위치 온하고, GPRS 또는 UMTS 네트워크에 MS를 등록하고, 여러 주(weeks) 동안 접속되어 존속하는 것이 가능하다. 이러한 등록은 수 주(weeks) 동안 능동일 수 있지만, 공중 인터페이스(기지국과 같은 물리적 장치, 논리적 무선 액세스 베어러 등)상의 자원은 어떤 비능동의 기간 이후에 해체(tear down)할 수 있다.
복수의 MS 및 이동 무선 네트워크 사이의 무선 접속은 접속을 제어하기 위해 배치되는 무선 네트워크 제어기(RNC) 또는 기지국 제어기(BSC) 또는 유사한 노드에 의해 제어된다. RNC의 관점에서, 대기 사용자(즉, 최근 몇 분/시간 동안 어떤 데이터를 송신하지 않은 사용자)의 수는 능동 사용자(즉, 현재 데이터를 전송하는 사용자)의 수 보다 매우 높을 수 있다.
RNC 노드는 사용자 플레인(plane) 트래픽 및 관련 작업(예를 들어, 소위 층 2 처리(layer 2 processing), 공중 인터페이스를 통한 재송신, 암호화 등)을 조정하는 여러 사용자 플레인 프로세서를 포함한다. 각각의 사용자 플레인 프로세서는 소량의 전체 사용자 플레인 트래픽을 조정하도록 전용된다. 상이한 프로세서에 사용자 플레인 트래픽 접속의 할당은 자원 조정자(resource handler)에 의해 만들어 질 수 있다. 상이한 프로세서 사이에서 사용자 플레인 트래픽을 분할하는 하나의 실행 가능 수단(possibility)은 모든 프로세서에서의 부하를 측정하여 새로운 접속에 대해 최소의 부하를 갖는 프로세서를 선택하는 것이다.
RNC 노드는 사용자 플레인 프로세서 이외에 경로 지정(routing) 프로세서를 포함한다. 경로 지정 프로세서는 교환 단말기(ET) 카드 및 적합한 사용자 플레인 프로세서 사이에서 사용자 데이터를 송신한다. ET 카드는 송신 네트워크에 노드를 접속하기 위해 사용된다. 하나의 네트워크 노드는 하나 이상의 ET 카드를 포함할 수 있다.
경로 지정 프로세서는 경로 지정 작업 이외에 프로토콜 종료(termination)와 같은 작업을 또한 조정할 수 있다. 하나의 경로 지정 프로세서는 동시에 여러 사용자 플레인 프로세서를 서비스할 수 있다. 경로 지정 프로세서 및 사용자 플레인 프로세서 사이에 하나 이상의 접속이 있을 수 있다. RNC 노드에는 하나 이상의 경로 지정 프로세서가 제공될 수 있다. 각각의 경로 지정 프로세서는 자신의 IP 어드레스(인터넷 프로토콜 어드레스)를 가질 수 있어서, 여러 경로 지정 프로세서는 어드레스를 공유할 수 있다.
경로 지정 프로세서중의 하나에서 고장(failure)이 발생한 경우에, 사용자 플레인에서 실행되는 모든 접속은 하나 이상의 나머지(및 여전히 동작하는) 경로 지정 프로세서로 즉시 전송되어야 한다. 하나의 경로 지정 프로세서가 수 천의 접속을 가질 수 있기 때문에, 다른 경로 지정 프로세서로의 접속의 전송은 대체로 장 시간이 걸리고, 이러한 문제점은 적합한 방법의 전송 절차의 제어 장치에서 중계한다.
전송하는데 필요한 시간은 서비스 레벨 또는 사용자가 느끼는 품질 또는 서비스 레벨에 직접 영향을 미칠 수 있기 때문에 주요한 단점이다. 프로세서 고장이 경로 지정 프로세서에서 발생하여 아무것도 실행되지 않은 경우에, 상기 고장 프로세서를 통해 사용자 플레인 접속중의 적어도 하나를 갖는 모든 사용자는 상기 고장 프로세서로 인해 데이터가 노드에 도달할 수 없기 때문에, 고장을 발견할 것이다. 따라서, 사용자는 먼저 현재 진행중인 데이터 전송 세션을 절단(disconnect)하고, 이어서 새로운 세션을 즉시 설정해야 한다. 이것을 실행할 수 있기 위해서, 시스템이 고장 프로세서를 인지하여 새로운 프로세서를 할당할 수 있다는 것이 가정되지 않으면, 새로운 세션 동안에도 동일한 고장 프로세서 사용을 시도할 수 있으므로 새로운 세션을 개시하는 것이 불가능하다.
또한, 대기 상태에 있는 가입자는 고장 프로세서를 알지 못할 수 있고, 고장 프로세서의 모든 것이 정상이라 믿을 수 있다. 다른 누군가가 고장 프로세서에 접속된 가입자 단말기에 도달하기 위해 시도하는 경우에, 접속은 설정될 수 없다.
따라서, 적절한 전체 시스템 부하가 유지될 수 있도록, 고장 프로세서로부터 또 다른 프로세서로의 사용자 플레인 접속의 재배치에 관한 문제점을 해결할 필요성이 있다. 시스템의 전체 성능은 저하되어서는 안되고, 또 다른 프로세서상의 사용자 플레인 트래픽이 고장 프로세서로 인해 지연되어서는 안된다.
최종 사용자의 관점에서, 프로세서 고장은 가능한한 보이지 않아야 한다. 프 로세서 고장에 의해 초래되는 모든 증상은 인터넷 성능에서의 문제점(느린 데이터 송신, 데이터그램 손실 등)에 의해 초래되는 일반 증상과 비교될 수 있도록 되어서, 상부 층(TCP(송신 제어 프로토콜) 층 및 응용 층)은 이것을 해결할 수 있다.
대부분의 문제 상황중의 하나는 어느 사용자 모두가 시스템 고장을 인지하는 것과 이러한 상황이 대체로 동시에 발생한다는 것이다. 이것은 사용자가 그들의 세션을 닫고, 자신이 능동 상태 또는 대기 상태에 있는지의 사실에 관계없이 접속을 재시작해야 하는 경우에 발생한다. 이것은 RNC 노드에서의 과부하, 특히 수 천의 접속이 있는 경우 및 접속의 상태(능동 또는 대기)에 관계없이 프로세서 고장 이후에 접속이 즉시 재배치되어야 하는 경우에 발생할 수 있는 노드의 제어 플레인(즉, 자원 조정자 또는 유사한 기능)에서의 과부하 상황을 만들수 있다. 노드 또는 시스템이 고장 프로세서로부터의 모든 사용자 플레인 접속에 대해 재배치 처리를 자동적으로 개시하는 경우에 동일한 상황이 발생한다. 또한, 여러 노드 사이의 신호 네트워크는 네트워크 시스템의 노드중의 하나에서의 하나의 프로세서의 고장으로 인해 또한 과부하될 수 있다. 더욱 개괄적으로 말해서, 전체 네트워크 노드의 재시작을 발생시킬 수 있는 임의의 상황을 피할 수 있는 것이 중요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 해결 방법의 단점을 극복하여 네트워크 노드에서의 복구 절차에 새로운 유형의 해결 방법을 제공하는 것이다. 또 다른 목적은 복구 절차가 고장 프로세서를 포함하는 네트워크 노드내에서만 발생하도록 제한하는 것이다.
제 1 양상에 따라, 본 발명은 복수의 프로세서가 제공되는 이동 통신 네트워 크 노드에서의 프로세서 고장을 복구하는 방법을 제공한다. 여기에서, 접속은 네트워크 노드 및 이동국 사이의 패킷 데이터 통신을 위해 네트워크 노드 및 이동국 사이에 설정되고, 상기 방법은 소정의 분류(classifying) 파라미터에 기초하여 우선 순위 순서로 접속을 분류하고, 네트워크 노드의 프로세서중의 적어도 하나의 작동 상태를 모니터하고, 프로세서 고장을 검출하는 경우에, 접속의 분류된 우선 순위 순서에 따라 고장 프로세서로부터 또 다른 프로세서로 네트워크 노드내에 사용자 플레인 접속을 재배치하는 것을 포함한다.
또 다른 양상에 따라, 본 발명은 무선 인터페이스를 통해 복수의 이동국을 서비스하는 통신 시스템의 네트워크 노드를 제공한다. 여기에서, 접속은 이동국 및 네트워크 노드 사이에 설정되고, 상기 네트워크 노드는 우선 순위 순서로 접속을 분류하기 위해 배치되는 제어 수단, 복수의 프로세서, 프로세서중의 적어도 하나의 작동 상태를 모니터하는 수단을 포함하고, 여기에서, 장치는 노드에서 프로세서 고장을 검출하는 경우에, 노드내의 사용자 플레인 접속이 상기 우선 순위 순서에 따라 고장 프로세서로부터 노드의 또 다른 프로세서로 재배치되도록 한다.
추가의 실시예에 따라, 본 발명은 방법을 제공하는데, 여기에서, 분류 파라미터는 서비스의 품질(QoS) 파라미터에 기초한다. 하나의 양상에 따라, 실시간 접속이 먼저 재배치되고, 어떤 정밀한 실시간 요구를 갖지 않은 접속은 더 낮은 우선 순위를 갖는다. 하나의 대안에서, 정밀하지 않은 실시간 요구를 갖는 접속은 더 높은 우선 순위 접속으로 정의되어 먼저 재배치되고, 실시간 접속은 프로세서 고장의 검출 이후에 절단된다. 따라서, 방법은 이동국 및 네트워크 노드 사이의 접속의 상 태를 모니터링하는 것을 더 포함할 수 있다. 여기에서, 분류 파라미터는 접속 활동 상태에 기초할 수 있다.
해결 방법이 종래 기술의 해결 방법 보다 UMTS RNGs, 또는 SGSNs 또는 GGSNs에서와 같은 이동 통신 시스템 노드에서의 프로세서 고장으로부터 더 빠른 복구를 제공하기 때문에, 여러 장점이 본 발명에 의해 달성된다. 해결 방법은 투과적(transparent) 또는 가능한한 고장 프로세서로부터 또 다른 프로세서로의 접속의 거의 저하하지 않은 전송을 제공하여, 능동 사용자는 서비스 품질에서 (누구나) 작은 저하만을 인지한다. 대기 사용자는 아무 것도 인지할 수 없지만, 다시 능동으로 될 때 새로운 프로세서를 사용한다. 또한, 접속을 재설정할 필요성이 없지만, 접속은 다른 경로 지정 프로세서를 통해 계속된다. 해결 방법은 하나의 노드내에서만 나타날 수 있도록 프로세서 고장의 결과를 제한하는 실행 가능 수단을 제공하여, 여러 노드 사이(예를 들어, RNC 및 SGSN 사이)의 접속은 영향을 받지 않는다.
이하에서, 본 발명 및 본 발명의 다른 목적 및 장점은 여러 도면 전반에서 유사한 참조 문자가 유사한 특징부를 참조하는 첨부한 도면을 참조하여 예시하는 방법으로 설명된다.
도 1은 정상 상태의 동작에서의 RNC 노드의 구성의 개략도.
도 2는 RNC 노드 재구성 동작 이후의 구성의 개략도.
도 3은 제안된 복구 절차의 주요 동작 원리를 설명하는 순서도.
도 1은 UMTS의 무선 네트워크 제어기(RNC) 노드의 구성에 대한 하나의 실행 가능 수단의 개략도이다. 이동 네트워크 장치에서 RNC의 기능으로부터 유사한 노드가 GPRS의 기지국 제어기(BSC)와 같이 상이하게 칭해질 수 있다는 것이 여기에 나타나 있다. 또한, 본 발명이 RNC형 노드에 제한되는 것이 아니라, 무선 네트워크 측 및 코어 네트워크 측 모두에서의, 모든 다른 이동 통신 네트워크 노드가 용어 네트워크 노드에 의해 커버되는 것으로 의도된다는 것이 나타나 있다.
RNC 즉, 무선 네트워크 노드(1)는 도면 1에서 Iu 인터페이스(3)로부터 좌측상에서 볼 수 있다. 반면에, 코어 네트워크 노드(2) 예를 들어, SGSN 노드는 Iu 인터페이스(3)로부터 우측에 개시되어 있다. 네트워크 노드는 실제 공지된 ATM(비동기 전송 모드) 기술 또는 어떤 다른 적절한 기술을 사용함으로써 실시될 수 있다.
RNC 노드는 사용자 플레인 트래픽 및 관련 작업(예를 들어, 소위 층 2 처리, 공중 인터페이스를 통한 재송신, 암호화 등)을 조정하기 위해 배치된 여러 사용자 플레인 프로세서(41, 42. 43, 44)(도 1에 개시된 4개)를 포함한다. 각각의 사용자 플레인 프로세서(41-44)는 소량의 전체 사용자 플레인 트래픽을 조정하도록 전용된다. 상이한 프로세서로의 사용자 플레인 트래픽 접속의 할당은 프로세서의 동작을 제어하는 자원 조정자(5)에 의해 만들어진다.
RNC 노드(1)는 사용자 플레인 프로세서 이외에 복수의 경로 지정 프로세서(6)(도 1은 두 개의 경로 지정 프로세서를 개시한다. 라우터(router)1, 라 우터2)를 포함한다. 경로 지정 프로세서(6)는 네트워크 노드의 교환 단말기(ET) 카드 및 복수의 프로세서(41-44)중의 적절한 사용자 플레인 프로세서 사이에 사용자 데이터를 송신한다. 장치는 예를 들어, ATM 스위치에 의해 하나 이상의 접속이 ET 카드 및 경로 지정 프로세서 사이에 제공되도록 할 수 있다.
하나의 경로 지정 프로세서는 동시에 여러 사용자 플레인 프로세서를 서비스할 수 있다. 경로 지정 프로세서 및 각각의 사용자 플레인 프로세서 사이에 여러 접속이 있을 수 있고, 접속은 예를 들어, ATM 스위치에 의해 실시된다. 각각의 경로 지정 프로세서는 자신의 IP 어드레스(인터넷 프로토콜 어드레스)를 가질 수 있지만, 장치는 경로 지정 프로세서가 공통 IP 어드레스를 또한 갖게 할 수 있다.
단일의 사용자 플레인 프로세서상에 상당한 수의 사용자 플레인 접속이 있을 수 있지만, 사용자 플레인 접속의 일부분만이 동시에 능동 상태에 있을 수 있다. 이것은 예를 들어, 몇 백의 사용자 플레인 접속 정도만이 동시에 데이터를 송신한다는 것을 의미한다.
도 3을 참조하면, 분리 우선 순위 분류에서 실제 능동 접속과 같은 더 높은 우선 순위 접속을 대기 접속과 같은 더 낮은 우선 순위 접속으로부터 분리 가능하게 하고, 이러한 분류에 따라 사용자 플레인 접속을 재배치할 수 있게 하는 것이 유리하다. 이것은 예를 들어, 공중 인터페이스상의 데이터 전송 상태를 검사함으로써 행해질 수 있다. 고장이 발생하는 경우에, 고장의 검출 이후, 다음의 단계 동안 더 낮은 우선 순위 접속을 벗어나는 동안 먼저 더 높은 우선 순위 접속을 재배치하 는 것에 집중하는 것이 가능하다.
고장 검출은 여러 대안의 방법으로 실시될 수 있다. 자원 조정자에 의한 폴링(polling) 및 프로세서로부터의 하트비트(heartbeat) 송신이 고장 검출 기능을 실시하는 가능한 방법의 예로서 본 명세서에 주어진다.
폴링 해결 방법에서, 자원 조정자는 소정의 시간 간격으로 작동 상태에 관하여 노드의 프로세서로 질의를 송신한다. 응답으로서, 적절하게 작동하는 프로세서는 모든 것이 정상이라는 것을 나타내는 응답을 송신한다. 고장 프로세서는 무언가 잘못되었다는 것을 나타내는 응답을 차례로 송신할 수 있다. 이러한 응답은 고장의 성질에 관하거나 프로세서가 고장나고/무언가 잘못되었다는 것을 나타내는 단순한 메시지인 어떤 더욱 상세한 정보를 포함할 수 있다. 어떤 시간 간격내에 자원 조정자(5)에 의해 응답이 수신되지 않은 경우에, 프로세서가 적절하게 작동하지 않는다는 것을 즉시 인식할 것이다.
하트비트 대안의 방법에서, 프로세서는 소정의 시간 간격을 사용하여, 프로세서가 적절하게 작동한다는 것을 나타내는 메시지 또는 신호를 자원 조정자에게 송신하도록 적응된다. 자원 조정자가 소정의 방법 및 소정의 간격에서 이러한 메시지를 수신하지 못하는 경우 또는 메시지가 소정의 형상으로부터 벗어나는 경우에, 자원 조정자는 프로세서가 고장났다고 결론짓고, 그에 알맞게 처리한다.
접속은 상이한 우선 순위 카테고리로 분할될 수 있다. 이어서, 사용자 플레인 접속의 실제 재배치 절차는 높은 우선 순위 접속으로부터 시작될 수 있다. 우선 순위 순서는 무선 네트워크 시스템의 서비스 품질의 특성으로부터 추정될 수 있다. 또한, 다른 프로세서상의 모든 사용자 플레인 접속에 대한 용량이 충분하지 않은 경우에, 더 낮은 우선 순위 접속중의 어떤 것은 심지어 드롭(dropped)될 수 있다. 또한, 낮은 우선 순위 능동 접속을 드롭하기 이전에 낮은 우선 순위 대기 접속을 드롭하는 것이 유리할 수 있다.
다음 단계에서 재배치되도록 마크(marked)되는 모든 이러한 더 낮은 우선 순위 접속은 더 높은 우선 순위 능동 접속이 끝난 이후에 즉시 재배치될 수 있다. 더 낮은 우선 순위 순서를 재배치할 때, 작업과 같은 이러한 배경(this background-like task)으로 인해 전체 노드 부하가 너무 높아지지 않도록 주의를 기울여야 한다. 사용자 단말기 및 노드 사이에 우선 순위 순서로 접속을 설정하는 단계는 예를 들어, 서비스 품질의 특성에 기초하는 우선 순위 순서가 실시간 접속이 먼저 재배치되고, 어떤 정밀한 실시간 요구를 갖지 않은 접속이 다음에 배치되고, 베스트 에포트(best effort) 접속이 언급한 맨 처음의 두 개 이후에만 재배치되게 하도록 할 수 있다. 과부하되는 경로 지정 프로세서가 존속하는 위험이 있는 경우에, 가장 낮은 우선 순위 접속은 전혀 재배치되지 않고, 절단될 것이다.
하나의 접근 방법에 따라, 어떤 정밀한 실시간 요구를 갖지 않은 접속은 더 높은 우선 순위 접속으로서 정의되어 먼저 재배치되지만, 실시간 접속은 프로세서 고장 검출 이후에 절단된다. 이것에 의해, 능동 상태 가입자의 사용자 플레인 접속의 불필요한 재배치를 피하는 것이 가능하다. 이것은 어떤 노드에서, 자원 조정자가 재배치 절차 개시 이전에 프로세서를 재시작하기 위해 먼저 시도할 수 있다는 사실 때문이다. 이러한 유형의 해결 방법에서, 재배치의 개시가 10초 또는 그 이상 걸릴 수 있기 때문에, 접속이 완전히 끝났다고 믿는 능동 사용자는 대부분의 경우에 접속을 종료할 것이다. 먼저 접속을 재배치하기 위해 시도하는 것 대신에 (인터넷 호출, 비디오 이미지와 같은)높은 실시간 요구를 갖는 접속의 드롭핑(dropping)은 불필요한 재배치 처리의 개시 및 노드에서의 가능한 과부하 상황의 발생을 방지한다.
각각의 무선 액세스 베어러는 설정 즉, 무선 링크 제어(RLC) 프로토콜에 따라 무선 액세스 베어러 접속의 설정 동안 정의되는 서비스의 품질(QoS) 특성을 갖는다. 자원 조정자(5)에게는 바람직하게는 이동국 및 RNC 노드 사이의 접속의 설정 동안 QoS 특성에 관한 정보가 동시에 제공된다. 정보는 자원 조정자의 데이터 베이스 또는 레코더 또는 유사한 기능과 같은 테이블 또는 유사한 기능에서 매핑(mapped)된다. 여기에서 가장 주요한 것은 우선 순위 정보가 이러한 방법으로 저장되어, 프로세서 고장 이후의 우선 순위 처리를 위해 사용될 수 있다는 것이다.
물론, 각각의 접속이 자신의 우선 순위 분류 즉, 상기 모든 접속이 상호 접속에 관한 우선 순위 순서에 있도록 접속을 분류하는 것이 가능하다. 그러나, 각각의 그룹이 다른 그룹에 관한 어떤 우선 순위 분류를 갖도록 우선 순위 분류를 형성하여 접속 그룹을 갖는 것이 더욱 바람직하고 단순한 해결 방법으로서 고려된다.
우선 순위 분류를 형성할 때 사용된 파라미터는 무선 채널의 우선 순위에 또한 기초할 수 있다. 무선 채널은 전용 무선 채널 또는 공통 무선 채널, 또는 공유 무선 채널 또는 페이징 채널일 수 있다. 우선 순위 분류는 RLC 층 아래의 중간 액세스 제어 층(MAC)에 관한 특성에 또한 기초할 수 있다.
하나의 대안의 방법에 따라, 우선 순위 분류는 능동 및 수동 접속의 분리에 기초한다. 즉, 능동 및 수동 접속은 재배치 목적을 위해 서로로부터 모니터되어 분리된다. 이동국 및 네트워크 노드 사이의 무선 액세스 베어러의 상태(능동 또는 수동)를 모터터할 때, 하나의 실행 가능 수단은 RNC 노드의 (즉, 두 개 및 명확하게는 더 많은 층상, 무선 링크 제어 프로토콜 층상의) 사용자 플레인 프로세서에서의 상태를 검사하는 것이다. 일반적으로, 사용자 플레인 프로세서의 무선 링크 제어 프로토콜은 공중 인터페이스를 통해 재송신 데이터를 처리하기 위해 사용된다. RNC 노드는 데이터 송신 절차를 가능하게 하기 위해 층 2에서 큐우(queues) 및 재송신 버퍼를 또한 포함한다. 노드내에 사용자 플레인 접속을 재배열 및 재배치할 때, 접속의 상태를 모니터링하는데 있어서 버퍼의 상태를 활용하는 것이 가능하다. 이것을 위한 단순한 알고리즘이 아래에 있다,
송신되지 않은 데이터가 송신 큐우에 존재하거나(OR) 데이터가 재송신 버퍼에 존재하는 경우에(IF), 이어서(THEN) 다른 프로세서에 접속을 즉시 재할당하고, 그렇지 않으면(ELSE), 나중에 송신되도록 이러한 접속을 마크한다.
이것은 버퍼에서의 어떤 승인되지 않은 데이터의 활용과 같은 상기 예보다는 적합한 알고리즘을 제공하는 여러 다른 실행 가능 수단이 또한 있다는 것을 나타낸다. 또한, 상이한 타이머 및/또는 카운터가 접속의 상태의 결정을 위해 활용될 수 있다.
도 2는 프로세서 고장의 경우에 무엇이 발생하는지를 더욱 상세히 개시한다. 이러한 예에서, 예를 들어, 라우터2가 고장났고, 상기 고장은 전술한 동작을 모니터링하는 것에 의해 검출된다. 프로세서 고장이 검출되는 RNC 노드의 자원 조정자(5)는 노드내의 구성 및 다른 경로 지정 프로세서의 부하 상황을 알게 되어, 접속이 라우터2 대신에 라우터1을 통하도록 소정의 우선 순위 순서로 ET 카드(7)에 사용자 플레인 프로세서(43 및 44)를 재접속할 수 있다. 실제로, 이것은 사용자 플레인 프로세서(43 및 44) 및 라우터2 사이의 가상 접속(VC)이 사용자 플레인 프로세서(43 및 44) 및 라우터1 사이의 새로운 가상 접속을 사용하여 우선 순위 순서로 대체되어야 한다는 것을 의미한다. 라우터2 및 ET 카드(7) 사이의 가상 접속이 라우터1 및 ET 카드(7) 사이의 새로운 가상 접속을 사용하여 또한 대체되어야 한다. 또한, 고장 프로세서 즉, 라우터2의 IP 어드레스는 라우터1이 처음에 예정된 즉, 라우터 2로 어드레스되는 이러한 트래픽 조정을 시작할 수 있도록 새로운 경로 지정 프로세서 즉, 라우터1으로 핸드 오버(handed over)되어야 한다.
하나의 실행 가능 수단에 따라서, 사용자 플레인 접속은 사용자 플레인 프로세서 및 경로 지정 프로세서 사이의 하나 이상의 가상 ATM 접속으로 멀티플렉싱(multiplexed)된다. 이러한 경우에, 전체 가상 ATM 접속은 고장 프로세서로부터 다른 프로세서로 즉시 전송될 것이다. 이러한 경우에서, 사용자 플레인 접속의 재배치 순서는 자원 조정자로부터 다른 대체 프로세서로의 접속 데이터의 송신 순서에 관한 우선 순위 순서 데이터에 기초할 수 있다. 상기 접속 데이터는 재배치되는 멀티플렉싱된 접속의 필요한 파라미터를 포함한다. 이러한 우선 순위 순서 데이터는 접속의 상태, 서비스 분류 QoS 파라미터 등과 같은 전술한 바와 같은 유사한 특징에 기초할 수 있다. 따라서, 가상 접속이 즉시 전송되더라도, 멀티플렉싱된 접속은 우선 순위 순서 데이터에 의해 정의된 순서로 재배치될 것이다.
더 높은 우선 순위 접속이 먼저 재배치될 때, 더 높은 우선 순위 사용자는 더 낮은 우선 순위 사용자보다 더 나은 서비스를 수신한다. 최종 사용자가 고장 프로세서로부터 새로운 프로세서로의 사용자 플레인 접속의 재배치 동안 제공되는 서비스의 서비스 레벨에서의 약간의 드롭을 인지하더라도, RNC 프로세서 고장 및 사용자 플레인 접속으로 인한, 서비스 레벨의 저하는 종래 기술의 장치보다는 매우 작다. 인터넷과 같은 패킷 교환 데이터 네트워크가 비접속 서비스 개념일 때, 고장 경우는 패킷 교환 데이터 네트워크의 전체 성능의 평균 변동과 비교될 수 있다. 고장 프로세서로부터 대체 프로세서로의 접속의 재배치 절차는 노드내에서 내부적으로 조정되어서, 네트워크 시스템의 상이한 노드 사이에서 어떤 신호를 발생시키지 않는다.
사용자 플레인 접속이 대기 기간 동안 복구되기 때문에 비능동, 대기 사용자가 서비스 레벨의 어떤 일시적인 저하를 인지하지 못하는 것이 또한 가능하다.
따라서, 본 발명은 상당한 개선이 전기 통신 시스템의 복구 절차에서 달성될 수 있는 장치 및 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예의 전술한 예는 상기 나타난 특정 형상에 대해 본 발명을 제한하려는 것이 아니라 첨부한 청구 범위에 의해 정의 되는 바와 같은, 본 발명의 사상 및 범위에 포함되는 모든 변경물, 유사물 및 대체물을 커버하는 것으로 의미된다.

Claims (20)

  1. 복수의 프로세서가 제공되는 이동 통신 네트워크 노드에서의 프로세서 고장을 복구하는 방법으로서, 접속이 무선 접속을 통해 네트워크 노드 및 이동국 사이의 패킷 데이터 통신을 위해 상기 네트워크 노드 및 이동국 사이에 설정되는, 프로세서 고장을 복구하는 방법에 있어서,
    소정의 분류 파라미터에 기초하여 우선 순위 순서로 접속을 분류하는 단계,
    상기 접속의 우선 순위 순서를 저장하는 단계,
    상기 네트워크 노드의 프로세서중의 적어도 하나의 작동 상태를 모니터링하는 단계, 및
    상기 프로세서 고장을 검출하는 경우에, 상기 접속의 분류된 우선 순위 순서에 기초하여 고장 프로세서로부터 또 다른 프로세서로 네트워크 노드내에서, 상기 네트워크 노드의 사용자 플레인 프로세서 및 경로 지정 프로세서 사이에서 실시되는 사용자 플레인 접속을 연속적으로 재배치하는 단계를 포함하는, 프로세서 고장 복구 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 분류 파라미터는 서비스의 품질(QoS) 파라미터에 기초하는 것을 특징으로 하는 프로세서 고장 복구 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 서비스의 품질(QoS) 파라미터는 상기 노드 및 이동국 사이의 접속의 적어도 일부분을 형성하는 무선 액세스 베어러의 특성에 기초하는 것을 특징으로 하 는 프로세서 고장 복구 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 서비스의 품질(QoS) 파라미터는 코어 네트워크 측의 네트워크 서비스의 특성에 기초하는 것을 특징으로 하는 프로세서 고장 복구 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    실시간 접속이 먼저 재배치되고 실시간 요구를 갖지 않은 접속은 실시간 접속 보다 더 낮은 우선 순위를 갖는 것을 특징으로 하는 프로세서 고장 복구 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비실시간 요구를 갖는 접속은 상기 실시간 접속 보다 더 높은 우선 순위 접속으로서 정의되어 먼저 재배치되고 상기 실시간 접속은 상기 프로세서 고장의 검출 이후에 절단되는 것을 특징으로 하는 프로세서 고장 복구 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동국 및 네트워크 노드 사이의 접속의 상태를 모니터링하는 단계를 더 포함하고, 상기 분류 파라미터는 접속 활동 상태에 기초하는 것을 특징으로 하는 프로세서 고장 복구 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 분류 파라미터는 전용 무선 채널, 공유 무선 채널, 페이징 무선 채널, 공통 무선 채널중의 하나인 무선 채널의 특성 또는 중간 액세스 제어(MAC) 층에 관한 특성에 기초하는 것을 특징으로 하는 프로세서 고장 복구 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 활동 상태는 무선 링크 제어(RLC) 프로토콜의 특성에 기초하는 것을 특징으로 하는 프로세서 고장 복구 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 무선 링크 제어 프로토콜의 사용된 특성은 상기 무선 링크 제어 프로토콜의 타이머 값 및/또는 카운터 값 및/또는 버퍼 상태 및/또는 서비스의 품질 파라미터중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세서 고장 복구 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 접속의 상태를 모니터링하는 단계는 바람직하게는 노드의 송신 큐우(queues) 또는 버퍼를 모니터링함으로써, 네트워크 노드 및 이동국 사이의 능동 접속을 검출하는 네트워크 노드의 적어도 하나의 사용자 플레인 프로세서를 모니터링하는 단계를 포함하고, 비송신 데이터 또는 비승인 데이터를 포함하는 상기 큐우 및 버퍼는 능동 접속으로서 정의되는 것을 특징으로 하는 프로세서 고장 복구 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 플레인 접속은 적어도 하나의 가상 ATM 접속으로 멀티플렉싱되고, 상기 사용자 플레인 접속의 재배치는 노드의 자원 조정자에서 사용 가능한 우선 순위 순서 데이터에 기초하고, 상기 우선 순위 순서 데이터는 멀티플렉싱된 접속이 재배치되는 순서를 통지하는 것을 특징으로 하는 프로세서 고장 복구 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 7 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 네트워크 노드는 범용 이동 전기 통신 시스템(UMTS)의 무선 네트워크 제어기(RNC) 노드인 것을 특징으로 하는 프로세서 고장 복구 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 7 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 네트워크 노드는 일반 패킷 무선 서비스(GPRS)의 기지국 제어기(BSC) 노드인 것을 특징으로 하는 프로세서 고장 복구 방법.
  15. 상기 1 항 내지 제 4 항 및 제 7 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 네트워크 노드는 이동 통신 시스템의 코어 네트워크의 게이트웨이 일반 패킷 무선 서비스 지원 노드(GGSN) 또는 서비스 일반 패킷 무선 서비스 지원 노드(SGSN)인 것을 특징으로 하는 프로세서 고장 복구 방법.
  16. 무선 인터페이스를 통해 복수의 이동국을 서비스하는 통신 시스템에서의 네트워크 노드로서, 무선 접속을 통해 접속이 이동국 및 네트워크 노드 사이에 설정되는, 통신 시스템에서의 네트워크 노드에 있어서,
    우선 순위 순서로 접속을 분류하기 위해 배치되는 제어 수단,
    상기 접속의 우선 순위 순서를 저장하는 수단,
    복수의 프로세서,
    프로세서중의 적어도 하나의 작동 상태를 모니터링하는 수단을 포함하고,
    상기 배치는 노드에서 프로세서 고장을 검출하는 경우에, 네트워크 노드의 사용자 플레인 프로세서 및 경로 지정 프로세서 사이에서 실시되는 노드내의 사용자 플레인 접속이 상기 우선 순위 순서에 기초하여 고장 프로세서로부터 노드의 또 다른 프로세서로 연속적으로 재배치되도록 하는, 통신 시스템에서의 네트워크 노드.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 분류 수단은 서비스의 품질(QoS) 파라미터에 기초하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템에서의 네트워크 노드.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 네트워크 노드는 일반 패킷 무선 서비스(GPRS)의 기지국 제어기(BSC) 노드 또는 범용 이동 전기 통신 시스템(UMTS)의 무선 네트워크 제어기(RNC) 또는 통신 시스템의 코어 네트워크의 게이트웨이 일반 패킷 무선 서비스 지원 노드(GGSN) 또는 서비스 일반 패킷 무선 서비스 지원 노드(SGSN)이고, 상기 제어 수단은 노드의 자원 조정자를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템에서의 네트워크 노드.
  19. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 사용자 플레인 프로세서는 사용자 트래픽 및 관련 작업을 조정하고, 상기 경로 지정 프로세서는 교환 단말기(ET) 및 적합한 사용자 플레인 프로세서 사이에서 사용자 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템에서의 네트워크 노드.
  20. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 이동국 및 네트워크 노드 사이의 접속의 상태를 모니터링하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템에서의 네트워크 노드.
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