KR101003838B1

KR101003838B1 - 이동통신 시스템에서 사용자 트래픽 용량 측정 장치 및방법

Info

Publication number: KR101003838B1
Application number: KR1020060123670A
Authority: KR
Inventors: 박철; 윤철식
Original assignee: 한국전자통신연구원; 삼성전자주식회사; 에스케이 텔레콤주식회사; 에스케이브로드밴드주식회사; 주식회사 케이티
Priority date: 2005-12-10
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2010-12-23
Also published as: KR20070061749A; US20070149198A1

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 사용자 트래픽 용량 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.

제1 기지국에서 제2 기지국으로 핸드오버를 수행한 이동 단말에 대해 제2 기지국에 접속하여 사용한 트래픽의 양을 측정하고 분석할 수 있다. 이때, 이동통신 시스템의 형상을 변화시키지 않고도 기지국에서 방송되는 하향링크 내에 포함된 하향링크 MAP IE(Mobile Application Part Information Element)와 상향링크 MAP IE를 토대로 이동 단말의 기본 CID(Basic Connection ID)별로 할당된 정보를 이용하여, 각각의 가입자별 핸드오버를 수행한 이동 단말이 핸드오버된 기지국에서 사용되는 트래픽의 용량을 측정하고 분석할 수 있다.

트래픽, 측정, 분석, 단말 핸드오버

Description

이동통신 시스템에서 사용자 트래픽 용량 측정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING AMOUNT OF USER TRAFFIC IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 개략적인 구조도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전송 프레임의 구조도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전송 프레임 내에서 MAP IE의 구조도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 트래픽 측정 장치의 구조도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말의 트래픽 용량을 측정하고 분석하는 흐름도이다.

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는 사용자의 트래픽 용량을 측정하고 분석하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

이동 통신 시스템의 한 범위인 휴대 인터넷 시스템은 IEEE802.16-2004, IEEE802.16e-2005 및 IEEE802.16-2004/Cor1-2005 규격을 기반으로 정의된 시스템이다. 또한, 휴대 인터넷 시스템은 기존의 공중 IP 네트워크(Public IP Network)와 호환이 가능하도록 이동 단말, 기지국 및 라우터를 정의하고, 이동 단말로 하여금 이동성을 가지도록 하는 기술을 부여하여 이를 통해 이동 중에 IP 기반 네트워크 서비스의 이용이 가능하도록 한다.

그러나, 이러한 휴대 인터넷 시스템을 포함하는 이동통신 시스템 상에서 단말의 트래픽 양을 분석할 수 있는 방법은 많이 제안되어 있으나, 이동 단말이 제1 기지국에서 제2 기지국으로 핸드오버를 완료한 후, 제2 기지국에 접속하여 사용한 트래픽의 양을 분석할 수 있는 장치 및 방법에 대해서는 언급되지 않고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 핸드오버를 수행한 이동 단말이 핸드오버된 기지국 내에서 사용한 트래픽 양을 분석할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징인 트래픽 용량 측정 방법은, 이동통신 시스템에서 트래픽 측정 장치가 제1 기지국으로부터 제2 기지국으로 핸드오버를 수행한 이동 단말이 제2 기지국에서 사용한 트래픽 용량을 측정하는 방법에 있어서,

상기 제2 기지국으로부터 방송되는 전송 프레임의 하향링크 맵 정보 엘리먼트들을 토대로 이동 단말 식별자 별로 하향 자원 크기 정보를 추출하여 저장하는 단계; 상기 제2 기지국으로부터 방송되는 전송 프레임의 상향링크 맵 정보 엘리먼트들을 토대로 이동 단말 식별자 별로 상향 자원 크기 정보를 추출하여 저장하는 단계; 상기 제2 기지국으로부터 방송되는 레인징 응답 메시지에 상기 이동 단말이 핸드오버를 수행한 단말임을 알리는 핸드오버 ID가 존재하면, 상기 레인징 응답 메시지에 포함되어 있는 이동 단말 식별자와 일치되는 상기 이동 단말 식별자에 상기 핸드오버 ID를 대응되도록 저장하는 단계; 및 상기 저장된 하향 자원 크기 정보, 상기 상향 자원 크기 정보 및 상기 핸드오버 ID를 토대로, 상기 핸드오버를 수행한 이동 단말이 상기 제2 기지국에서 사용하는 트래픽 용량을 측정하는 단계를 포함한다.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 트래픽 용량 측정 장치는, 이동통신 시스템에서 트래픽 측정 장치가 제1 기지국으로부터 제2 기지국으로 핸드오버를 수행한 이동 단말이 제2 기지국에서 사용한 트래픽 용량을 측정하는 장치에 있어서,

상기 제2 기지국으로부터 방송되는 하향링크 프레임을 수신하는 프레임 수신부; 상기 수신된 하향링크 프레임에 포함된 하향링크 맵 정보 엘리먼트와 상향링크 맵 정보 엘리먼트를 토대로 소정의 이동 단말 식별자 정보를 추출하는 하향링크/상향링크 이동 단말 식별자 정보 추출부; 상기 제2 기지국으로부터 방송되는 레인징 응답 메시지에 상기 이동 단말이 핸드오버를 수행한 단말임을 알리는 핸드오버 ID가 포함되어 있는지 여부를 확인하는 핸드오버 ID 확인부; 상기 추출된 이동 단말 식별자 정보 및 핸드오버 ID를 저장하는 정보 저장부; 및 상기 하향링크/상향링크 이동 단말 식별자 및 상기 정보 저장부에 저장된 정보를 토대로 상기 제2 기지국으로 핸드오버를 수행한 이동 단말에 대한 트래픽 용량을 계산하는 트래픽 계산부를 포함한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명은 이동통신 시스템 중, 휴대 인터넷 시스템을 실시예로 하여 핸드오버를 수행한 이동 단말의 트래픽 양을 측정하는 장치 및 방법을 설명한다. 특히, 휴대 인터넷 시스템 상에서 이동 단말이 제1 기지국에서 제2 기지국으로 핸드오버를 수행할 경우, 이동 단말이 핸드오버하여 접속한 제2 기지국 내에서 트래픽 양을 어느 정도 사용하는지에 관한 정보를 제2 기지국으로부터 수신하여 트래픽 양을 측정한다. 이를 위한 시스템의 개략적인 구조에 대해 도 1을 참조로 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서, 일반적인 공중 IP 네트워크(Public IP network)(100)에 이동 단말(170), 기지국(150, 155) 및 라우터(140, 145)가 연결되어 있으며, 이동 단말(170)의 트래픽 양을 측정하는 트래픽 측정 장치(160)가 연결되어 있다. 따라서, 일반적인 휴대 인터넷 시스템에 대한 구조를 크게 변경하지 않고도 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말(170)의 트래픽을 측정할 수 있다.

트래픽 측정 장치(160)는 이동 단말(170)을 이용하여 하나의 기지국(155) 내에서 서비스를 이용하는 가입자들을 대상으로, 특정한 하나의 이동 단말(170)이 얼마의 양을 가지고 트래픽 서비스를 이용하고 있는지에 관한 트래픽을 측정하고 분석하는 기능을 수행한다. 여기서 트래픽 측정 장치(110)는 간략화된 단말의 형상을 지니는 수단 등의 형태로 구현되어, 트래픽 사용 정도를 측정하고 분석할 수 있다.

기지국(150, 155)은 하나의 사업자 백본 네트워크(Operator's IP Network)(130)에 연결되어 있다. 따라서, 서비스의 가입자가 이동 단말(170)을 이용하여 IP 기반 서비스를 이용하기 위해서는, 기지국(150, 155) 및 사업자 백본 네트워크(130)를 통해 공중 IP 네트워크(100)에 접속해야 한다. 사업자 백본 네트워크(130)에는 HA(Home Agent) 서버(110), ASA(Authentication Service Authorization) 서버, AAA(Authentication, Authorization and Accounting) 서버(120)가 연결되어 있다.

HA 서버(110)는 IP 네트워크를 통해 접속하는 이동 단말(170)의 모바일 IP 주소 정보 및 패킷 라우팅을 처리하여 다수의 이동 단말(170)에 대한 이동성을 지원한다. AAA 서버(120)는 IP 네트워크를 통해 접속하는 이동 단말(170)의 인증, 인가 및 과금을 처리한다. 이와 같은 사항은 이미 공지된 것으로써 본 발명의 실시예에서는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다음은, 상기 도 1의 시스템에서 이동 단말(170)과 기지국(150, 155)간에 전송되는 전송 프레임의 구조에 대하여 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전송 프레임의 구조도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 전송 프레임은 기지국(150, 155)에서 이동 단말(170)로 전송되는 하향링크(DL: Down Link)(200) 프레임 부분과 이동 단말(170)에서 기지국(150, 155)으로 전송되는 상향링크(UL: Up Link)(300) 프레임 부분으로 나뉜다. 프레임의 세로축은 직교 주파수들로 구성된 서브 채널이며, 가로축은 시분할된 시간축을 의미한다.

하향링크(200) 프레임 부분은 프리앰블(Preamble), 하향링크 MAP(Mobile Application Part), 상향링크 MAP 및 복수의 하향링크 버스트(Burst)를 포함한다. 하향링크 버스트는 가입자별로 채널 또는 자원을 분류한 것은 아니며, 동일한 변조 방식이나 채널 스킬을 가진 전송 레벨별로 분류된 것이다. 따라서, 하향링크 MAP은 CID(Connection IDentifier)를 이용하여 가입자의 이동 단말(170)을 식별하며, 식별된 이동 단말(170)에 대응하는 옵셋 정보, 변조방식 정보, 코딩정보를 이용하여 기지국(150, 155)은 이동 단말(170)에 대한 자원할당을 수행한다.

따라서, 하향링크 MAP 및 상향링크 MAP은 하향링크/상향링크에 대해 전송 프레임 내에서 각 가입자별로 할당된 버스트의 위치 및 모든 가입자의 이동 단말(170)들에 공통적으로 방송(Broadcast)되는 정보를 전송하는데 사용된다. 그러므로, 하향링크 MAP은 방송채널(Broadcast channel)의 성격을 가지고 있으며, 높은 강인성(Robustness)을 요구한다.

한편, 상향링크(300) 프레임의 경우에는 가입자별로 전송이 이루어지며, 다수의 상향링크 버스트는 가입자별 정보를 포함하고 있다. 또한 상향링크 프레임에는 주기적으로 이동 단말(170)이 자신의 상태를 기지국(150, 155)으로 보고하기 위해 사용되는 레인징 서브채널(Ranging Subchannel)을 포함한다.

하향링크(200) 프레임에 포함되어 있는 복수의 버스트는 가입자별로 구분하여 구성될 수 있다. 버스트를 통하여 각 이동 단말(170)은 자신에게 필요한 제어 메시지 및 트래픽 정보를 전송한다. 이때의 하향링크/상향링크 MAP은 기지국(150, 155) 내에 있는 모든 이동 단말(170)이 수신할 수 있다.

본 발명의 실시예는 휴대 인터넷 시스템의 전송 프레임을 구성하는 요소 중 기지국 내에서 MAP 및 버스트에 의해 모든 가입자들에게 공통적으로 방송되는 정보를 이용하여, 제1 기지국(155)으로부터 제2 기지국(150)으로 핸드오버된 이동 단말(170)이 제2 기지국(150)에 접속하여 사용하고 있는 트래픽의 양을 측정하는 방법을 제공한다. 트래픽의 양을 측정하기 위해서 이용되는 전송 프레임 구조에 포함되어 있는 MAP 정보 구조에 대하여 다음 도 3을 참조로 상세히 설명하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, MAP은 하향 전송과 관련된 하향링크 MAP 및 상향 전송과 관련된 상향링크 MAP으로 구분되며, 상향링크/하향링크 MAP은 다수의 상향링크/하향링크 MAP IE(Informatipn Element)를 포함한다. 다수의 이동 단말(170)은 상기 도 2에 도시한 전송 프레임 구조 중 하향링크 부분에 포함되어 있는 상향링크/하향링크 MAP을 수신하여, 상향링크/하향링크 MAP에 포함되어 있는 방송 정보 및 자신에게 할당된 버스트 정보를 알아내고, 이를 토대로 기지국(150, 155)과 하향/상향 통신을 수행할 수 있다.

휴대 인터넷 시스템의 규격에는 이동 단말(170)이 제1 기지국(155)으로부터 제2 기지국(150)으로 핸드오버를 수행할 때, 제2 기지국에 처음 접속하기 위해서 핸드오버 레인징(Handover Ranging)이라는 절차를 수행하도록 정의하고 있다. 또한, 핸드오버 레인징 절차를 수행하기 위하여 RNG-REQ/RNG-RSP(레인징 요청/레인징 응답)라는 메시지를 제2 기지국(150)과 이동 단말(170)간에 송수신하도록 정의하고 있다.

핸드오버 레인징 절차 이외에도 휴대 인터넷 시스템의 규격에는 이동 단말(170)이 처음 기지국(150, 155)을 통하여 네트워크에 접속하기 위해서 초기 레인징(Initial Ranging) 절차를 수행하도록 정의하고 있다. 이때에도 핸드오버 레인징 절차때와 마찬가지로 RNG-REQ/RNG-RSP 메시지가 기지국(150, 155)과 이동 단말(170) 상호간에 송수신 되도록 정의하고 있다.

이동 단말(170)은 제1 기지국(155)으로부터 제2 기지국(150)으로 핸드오버를 수행하기 위해서, 자신이 핸드오버를 수행할 제2 기지국(150)에 핸드오버 레인징을 위한 RNG-REQ 메시지를 전달한다. RNG-REQ 메시지를 수신한 제2 기지국(150)은 이에 대한 응답으로 RNG-RSP 메시지를 이동 단말(170)로 전송한다. 이때 이동 단말(170)이 제2 기지국(150)으로 RNG-REQ 메시지를 전송하는 경우, RNG-REQ 메시지 내에는 이동 단말(170) 자신의 MAC 주소가 포함되도록 미리 규격에 정의되어 있다.

제2 기지국(150)은 RNG-REQ 메시지를 전송한 이동 단말(170)에 RNG-RSP 메시 지를 전송할 경우, RNG-REQ 메시지에 포함된 이동 단말(170)의 MAC 주소를 이용하여 상기 RNG-RSP 메시지를 전송한다. 이와 함께 제2 기지국(150)이 이동 단말(170)을 구분하여 관리할 수 있도록 정의된 값인 이동 단말 식별자를 상기 메시지에 포함시켜 전송한다. 본 발명의 실시예에서는 이동 단말 식별자로 Basic CID(Basic Connection IDentifier, 이하 기본 CID라 지칭)를 예로하여 설명하며, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.

또한, RNG-REQ 메시지를 전송한 이동 단말(170)이 핸드오버를 수행한 이동 단말인 경우, RNG-RSP 메시지는 핸드오버된 이동 단말(170)에 대한 응답임을 알려주는 핸드오버 ID(Handover ID)를 함께 전송하도록 정의되어 있다. 만약 초기 레인징 절차에 의해 송수신되는 RNS-RSP 메시지인 경우에는 핸드오버 ID가 포함되어 있지 않다.

위에 기술된 바와 같이, RNG-RSP 메시지는 이동 단말의 MAC 주소, 기본 CID를 포함하며, 또한 핸드오버 ID를 선택적으로 포함한다. 이 외에도, 기지국(150, 155)이 전송하는 RNG-RSP 메시지는 휴대 인터넷 규격에 정의된 다음과 같은 특징을 갖는다.

· RNG-RSP 메시지가 실려 있는 버스트는 사전에 약속된, 고정된 변조 방식을 사용하므로 모든 이동 단말이 RNG-RSP 메시지를 복조할 수 있다.

·RNG-RSP 메시지는 기지국 내의 모든 이동 단말에 전송되는 방송(Broadcasting) 정보이다.

상기에서 설명한 RNG-RSP 메시지의 특징으로 인해, 기지국(150)으로부터 전 송되는 모든 RNG-RSP 메시지에 포함된 핸드오버 ID, MAC 주소 및 기본 CID를 취합하여 다음과 같은 정보를 알 수 있다.

·제1 기지국에서 제2 기지국으로 핸드오버된 모든 이동 단말의 MAC 주소.

·제1 기지국에서 제2 기지국으로 핸드오버된 모든 이동 단말에 제2 기지국으로부터 부여된 기본 CID.

그러므로, 본 발명의 실시예에 따른 트래픽 측정 장치(160)는 제2 기지국(150)으로부터 전송되는 모든 RNG-RSP 메시지를 수신하고, 이중에서 핸드오버 ID를 포함한 RNG-RSP 메시지만을 분석함으로써, 제2 기지국(150)으로 핸드오버하여 접속된 모든 이동 단말(170)의 MAC 주소와 기본 CID를 파악할 수 있다. 따라서, 트래픽 측정 장치(160)는 제2 기지국(150)에 핸드오버하여 접속한 모든 이동 단말(170)을 서로 구분하여 관리할 수 있을 뿐만 아니라, 핸드오버가 수행되지 않은 채 최초 접속이 제2 기지국(150)에서 이루어지는 이동 단말과도 구분하여 관리할 수 있다.

한편, 각각의 하향링크/상향링크 MAP은 다수의 MAP IE로 구성된다. 하향링크/상향링크 MAP 및 이를 구성하는 MAP IE는 규격에 따라 다음과 같은 특징을 갖는다.

·하향링크/상향링크 MAP은 방송되는 정보이며, 본 발명의 실시예에서 제안한 트래픽 측정 장치(160)를 포함한 기지국 내의 모든 이동 단말이 수신할 수 있다.

·하향링크/상향링크 MAP 내의 특정 MAP IE에는 특정 기본 CID에 대한 자원 할당 정보가 포함되어 있다. 자원 할당 정보에는 슬롯(slot)의 개수, AMC(Adaptive Modulation and Coding) 레벨 정보 등이 포함되어 있다.

여기서, 자원 할당이란 여러 이동 단말(170)이 하나의 기지국(150, 155)에 대해 상향 또는 하향 통신을 수행할 수 있도록, 기지국(150, 155)이 자신이 가지고 있는 자원 중의 일부를 특정 이동 단말(170)이 사용할 수 있도록 허락하는 것을 의미한다.

한편, 슬롯은 서브 채널(Subchannel)과 심볼(Symbol)의 곱으로 표현되는 자원의 기본 단위이며, 기지국(150, 155)과 이동 단말(170) 사이에서 하향 또는 상향의 송수신에 사용되는 대역의 크기를 슬롯을 이용하여 표현한다. AMC 레벨 정보는 특정 슬롯이 어떠한 변조 방식과 채널 코딩 방식에 의해 전송되는지를 나타내 주는 정보로서, AMC 레벨 정보를 통해 특정 개수의 슬롯이 얼마 만큼의 정보를 전달할 수 있는지에 관한 기준인 전송율을 알아낼 수 있다.

따라서, 하향링크/상향링크 MAP을 수신하여 특정 기본 CID 즉, 핸드오버하여 제2 기지국(150)에 접속한 특정 이동 단말(170)의 기본 CID에 할당된 슬롯의 개수와 AMC 레벨을 분석하면, 특정 기본 CID를 가지는 핸드오버 된 이동 단말(170)에 할당된 하향/상향 자원의 크기를 파악할 수 있다. 이는 기지국(150, 155) 내에서 특정 기본 CID를 사용하는 이동 단말(170)이 하나의 전송 프레임 내에서 사용하고 있는 트래픽의 양과 동일하다.

이와 같은 특성을 갖는 전송 프레임을 토대로 사용자의 트래픽 용량을 측정하고 분석하는 트래픽 분석 장치(160)의 구조 및 이를 이용하여 핸드오버를 수행한 이동 단말(170)의 트래픽 용량을 측정하는 방법에 대하여 도 4 및 도 5를 참조로 상세히 설명하기로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 트래픽 측정 장치(160)는 프레임 수신부(161), 하향링크 기본 CID 정보 추출부(162), 상향링크 기본 CID 정보 추출부(163), 정보 저장부(164), RNG-RSP 수신부(166), 핸드오버 ID 확인부(167) 및 트래픽 계산부(165)를 포함한다.

프레임 수신부(161)는 기지국(150, 155)에서 모든 이동 단말(170)로 방송되는 전송 프레임을 수신하는 기능을 수행한다.

하향링크 기본 CID 정보 추출부(162) 및 상향링크 기본 CID 정보 추출부(163)는 프레임 수신부(161)로 수신된 전송 프레임으로부터 하향링크와 관련하여 기본 CID에 할당된 슬롯의 개수 및 AMC 레벨 정보 그리고 상향링크와 관련하여 기본 CID에 할당된 슬롯의 개수 및 AMC 레벨 정보를 각각 추출한다.

RNG-RSP 수신부(166)는 기지국(150)에서 이동 단말(170)로 전송하는 RNG-RSP 메시지의 유무를 판단하고, 상기 RNG-RSP 메시지가 있을 경우 이를 수신하는 기능을 수행한다. RNG-RSP 메시지에는 이동 단말(170)의 MAC 주소, 기본 CID 및 핸드오버 ID가 포함되어 있으며, 이들 정보는 하기에서 설명할 정보 저장부(164)로 입력되어 저장된다.

핸드오버 ID 확인부(167)는 RNG-RSP 수신부(166)에서 수신한 전송 프레임의 구성 요소인 하향링크/상향링크 MAP 및 버스트 중, 이동 단말(170)의 가입자별로 구분되어 구성되고 각 가입자들에게 필요한 제어 메시지 및 트래픽 정보를 담고 있는 버스트 부분에 핸드오버 ID가 포함되어 있는지 여부를 확인한다.

핸드오버 레인징 절차를 수행하기 위해 제2 기지국(150)과 이동 단말(170) 사이에 RNG-REQ/RNG-RSP 메시지가 송수신되는 중에, 제2 기지국(150)이 핸드오버된 이동 단말(170)의 RNG-REQ 메시지에 대한 응답임을 나타내는 핸드오버 ID를 RNG-RSP 메시지에 함께 실려 이동 단말(170)로 전송된다.

핸드오버를 수행한 이동 단말(170)인 경우에는 RNG-RSP 메시지가 실려 있는 버스트에 핸드오버 ID가 포함되어 있다. 이 경우, 핸드오버 ID 확인부(167)는 버스트에 포함되어 있는 핸드오버 ID를 확인할 수 있다. 핸드오버 ID가 생성되는 방법은 이미 공지되어 있는 사항이기 때문에, 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

정보 저장부(164)는 핸드오버 ID 확인부(167)의 핸드오버 ID의 확인 여부 결과에 따라 해동 이동 단말(170)이 핸드오버가 수행된 단말인 경우 하향링크 기본 CID 정보 추출부(162) 및 상향링크 기본 CID 정보 추출부(163)에서 추출된 슬롯의 개수 및 AMC 레벨 정보와 핸드오버 ID 확인부(167)에서 추출된 핸드오버 ID, MAC 주소, 기본 CID를 상호 대응되게 저장한다. 그러나 이동 단말(170)이 핸드오버를 수행하지 않은 경우 MAC 주소, 기본 CID, 슬롯 개수 및 AMC 레벨만을 서로 대응되게 저장한다.

트래픽 용량 추출부(165)는 먼저 정보 저장부(164)에 저장된 슬롯의 개수 정보 및 AMC 레벨 정보를 토대로 상향 또는 하향의 송수신에 사용되는 대역의 크기와 그에 따른 자원 크기를 추출한다. 여기서 슬롯의 개수 정보를 이용하여 제2 기지국(150)과 단말(170)사이에 송수신에 사용되는 대역의 크기를 알아낼 수 있으며, AMC 레벨을 통해 특정 개수의 슬롯이 얼마만큼의 정보를 전달할 수 있는지에 관한 전송율을 알아낼 수 있다.

그 후, 추출된 대역의 크기와 전송율을 토대로 핸드오버를 수행한 이동 단말(170)이 제2 기지국(150)에 접속하여 사용하고 있는 트래픽 양을 추출할 수 있다. 즉, 슬롯의 개수와 AMC 레벨을 분석하면 기본 CID를 가지는 핸드오버 된 이동 단말(170)에 할당된 하향/상향 자원의 크기를 알 수 있으며, 이는 기지국(150)내에서 기본 CID를 사용하는 이동 단말(170)이 하나의 전송 프레임 내에서 사용하는 트래픽 용량과 동일하다.

이와 같은 트래픽 측정 장치(160)를 이용하여 실제로 이동 단말(170)의 트래픽 용량을 측정하고 분석하는 절차에 대하여 도 5를 참조로 설명하기로 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 트래픽 측정 장치(160)의 프레임 수신부(161)는 제2 기지국(150)에서 이동 단말(170)로 방송 형태로 전송되는 하향링크 프레임을 수신하고, 하향링크 프레임을 통해 전송되는 하향링크 MAP IE(하향링크 MAP IE는 하향링크 MAP 내에 포함되어 있음)를 수신(S100)한다. 여기서 이동 단말(170)은 제1 기지국(155)으로부터 제2 기지국(150)으로 핸드오버를 수행한 이동 단말이다.

다음, 하향링크 기본 CID 정보 추출부(162)는 하향링크 MAP IE로부터 이동 단말(170)에 부여된 각각의 하향링크에 대한 기본 CID, 상기 기본 CID에 할당된 하향링크 슬롯의 개수 및 슬롯의 AMC 레벨 정보를 추출하여 정보 저장부(164)에 각각 저장(S110, S120)한다.

이와 동일하게 상향링크 기본 CID 정보 추출부(163)는 프레임 수신부(161)를 통하여 수신된 상향링크 MAP IE로부터 상향링크에 대한 기본 CID, 상기 기본 CID에 할당된 상향링크 슬롯의 개수 및 슬롯의 AMC 레벨 정보를 추출하여 정보 저장부(164)에 저장한다.

슬롯의 개수 및 슬롯의 AMC 레벨 정보는 모든 전송 프레임마다 추출되어 정보 저장부(164)에 저장(S130 ∼ S150)된다. 이와 같은 절차를 통해 트래픽 측정 장치(160)는 각각의 특정 기본 CID를 가지는 이동 단말(170)에 할당된 상향/하향 자원의 크기를 알아낼 수 있다.

상향/하향 자원의 크기가 파악되면, 트래픽 측정 자치(160)는 RNG-RSP 수신부(166)를 통해 제2 기지국(150)에서 이동 단말(170)로 방송되는 RNG-RSP 메시지가 있는지 여부를 확인(S160)한다. 만약, RNG-RSP 메시지가 있는 존재하는 경우 해당 RNG-RSP 메시지를 수신(S170)한다. 이때, RNG-RSP 메시지가 방송되는 경우는, 이동 단말(170)이 제1 기지국에서 제2 기지국으로 핸드오버를 수행한 경우이거나, 초기 레인징 절차를 제2 기지국에서 수행하는 경우 중 어느 한 경우이다.

RNG-RSP 수신부(166)가 RNG-RSP 메시지를 수신하면, 핸드오버 ID 확인부(167)는 수신된 RNG-RSP 메시지에 핸드오버를 알리는 핸드오버 ID가 포함되어 있는지 여부를 확인(S180)한다. 만약 핸드오버 ID가 포함되어 있으면, RNG-RSP 메시 지를 수신할 이동 단말(170)이 제1 기지국(155)으로부터 제2 기지국(150)으로 핸드오버를 수행한 이동 단말임을 나타내므로, 이동 단말(170)의 MAC 주소, 기본 CID, 핸드오버 ID를 슬롯의 개수 및 AMC 레벨과 대응되도록 정보 저장부(164)에 저장(S190)한다.

그러나, 수신된 RNG-RSP 메시지에 핸드오버 ID가 없을 경우, 즉, 초기 레인징을 위해서 이동 단말(170)과 기지국(150, 155) 사이에 송수신된 RNG-RSP 메시지인 경우에는, S160 단계인 RNG-RSP 메시지의 존재 유무를 판단하는 단계를 재 수행한다. 이때, 핸드오버 ID가 없는 경우의 이동 단말(170)에 대한 트래픽 용량을 측정할 수도 있으나, 본 발명의 실시예에서는 핸드오버를 수행한 이동 단말(170)의 트래픽 용량을 수행하는 것을 기술한다 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들어 수신된 RNG-RSP 메시지에 핸드오버 ID가 없을 경우, RNG-RSP 메시지의 존재 유무를 판단하는 단계(S160)를 재 수행하지 않고, 하기에 기술되는 바와 같이 해당 단말의 트래픽 용량을 측정하는 과정을 수행할 수도 있다.

S190 단계에서 이동 단말(170)의 MAC 주소, 기본 CID, 핸드오버 ID, 슬롯의 개수 및 AMC 레벨이 저장되면, 트래픽 계산부(165)는 저장된 정보를 토대로 제1 기지국(155)에서 제2 기지국(150)으로 핸드오버를 수행한 이동 단말(170)이 제2 기지국(150)에서 사용한 트래픽 용량을 계산(S200)한다. 여기서 슬롯의 개수를 통해 기지국(150)과 이동 단말(170) 사이에 송수신되는 상향 또는 하향의 대역 크기를 알 수 있으며, AMC 레벨을 통해 특정 개수의 슬롯이 얼마만큼의 정보를 전달할 수 있는지에 관한 전송률을 알아낼 수 있다. 따라서 슬롯의 개수와 AMC 레벨을 분석하면 특정 기본 CID를 가지는 이동 단말(170)에 할당된 하향/상향 자원의 크기를 알 수 있으며, 이를 통해 트래픽 용량을 계산할 수 있다.

상기 S160 단계에서 RNG-RSP 메시지가 방송되지 않았다고 판단된 경우, S110 단계에서 트래픽 측정 장치(160)에 저장된 이동 단말(170)의 기본 CID를 상기 S190단계에서 저장된 기본 CID 값들 내에서 검색하여 일치하는 기본 CID에 매핑된 이동 단말(170)의 MAC 주소를 찾아내고, 찾아낸 MAC 주소와 해당 기본 CID를 매핑하여 저장(S210)한다.

S210의 단계를 수행한 후, 트래픽 측정 장치(160)는 기지국(150)이 하향링크 MAP IE를 통해 방송한 모든 기본 CID 값에 해당하는 이동 단말(170)의 MAC 주소를 모두 저장할 수 있다. 여기서, 이동 단말(170)의 MAC 주소는 일반적으로 다수의 이동 단말 중에서 특정 이동 단말(170)을 유일하게 구별시켜주는 고유 식별자의 역할을 수행하기 때문에 MAC 주소의 저장이 필요하다.

그 후, 트래픽 측정 장치(160)는 상기 S110 단계에서 저장된 각각의 이동 단말(170)의 기본 CID 마다 할당된 하향링크 슬롯 개수와 AMC 레벨을 상기 S210 단계에서 저장된 값과 매핑하여 저장(S220)한다. S220 단계를 수행한 후, 트래픽 측정 장치(160)는 특정한 MAC 주소를 가진 특정한 기본 CID를 부여 받은 모든 이동 단말(170) 각각에 대해, 기지국(150)이 각 이동 단말(170)마다 할당해 준 하향링크 자원의 크기를 모두 저장할 수 있다.

하향링크에 대한 슬롯 개수와 AMC 레벨이 저장(S220)되면, 트래픽 측정 장치(160)는 각 이동 단말(170)에 할당된 상향링크에 대한 슬롯 개수와 상향링크에 대한 AMC 레벨을 저장하기 위하여, S140에서 저장된 이동 단말(170)의 기본 CID를 S190에서 저장된 기본 CID 값들 내에서 검색한다. 검색을 통해 일치하는 기본 CID에 매핑된 이동 단말의 MAC 주소를 찾아내고, 찾아낸 MAC 주소와 해당 기본 CID를 매핑하여 저장(S230)한다.

상기 S230의 단계를 거친 후, 트래픽 측정 장치(110)는 기지국(150)이 상향링크 MAP IE를 통해 방송한 모든 기본 CID 값에 해당하는 이동 단말(170)의 MAC 주소를 모두 저장할 수 있다. 그 후 상기 S150 단계에서 저장된 각 이동 단말(170)의 기본 CID마다 할당된 상향링크 슬롯 개수와 AMC 레벨을 상기 S230 단계에서 저장된 값과 매핑하고 저장(S240)한다.

상기 S240의 단계를 거친 후, 트래픽 측정 장치(110)는 특정한 MAC 주소를 가진 특정한 기본 CID를 부여 받은 모든 이동 단말(170)에 대해, 기지국(150)이 각 이동 단말(170)마다 할당해준 상향링크 자원의 크기를 모두 저장할 수 있다.

이때, 도 5에 도시된 절차는 하나의 전송 프레임에 관한 트래픽 측정 동작에 대해 도시한 것으로써, 매 전송 프레임마다 트래픽 측정 장치(110)에서 트래픽 측정 동작에 관한 절차를 수행한다. 즉, S100에서 S240의 절차는 휴대 인터넷 시스템의 매 전송 프레임에 대해 수행된다.

이와 같은 방법을 통해 기지국(150)에 접속한 특정 이동 단말(170) 특히 제1 기지국(155)으로부터 제2 기지국(150)으로 핸드오버를 수행한 이동 단말(170)을 대상으로, 해당 이동 단말(170)이 핸드오버를 수행한 후 제2 기지국(150)에 접속한 전체 시간동안 사용한 모든 전송 프레임에 대하여 제2 기지국(150)에서 할당된 슬 롯 개수 및 슬롯의 AMC 레벨 정보를 해석하면, 해당 이동 단말(170)이 사용한 전체 트래픽 양을 측정할 수 있다. 이러한 방법을 제2 기지국(150)에 접속한 모든 이동 단말 중 핸드오버 ID를 포함하고 있는 이동 단말(170)에 대해 수행하면, 핸드오버를 수행한 모든 이동 단말(170)이 개별적으로 사용한 전체 트래픽 양을 측정할 수 있다.

여기서, 전술한 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체 역시 본 발명의 범주에 포함되는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

전술한 실시예에 따르면, 이동통신 시스템의 형상을 변화시키지 않고도 이동 단말을 통해 핸드오버를 수행한 각 가입자별 이동 단말에서 사용되는 트래픽의 용량을 측정 및 분석할 수 있다.

또한, 트래픽 양의 측정 및 분석에 이용되는 이동 단말은 간략화된 단말의 형태를 지니고 있으므로, 어느 기지국에서도 용이하게 사용할 수 있다.

또한, 자신의 백본 네트워크를 가지지 못하고 기존 사업자 백본 네트워크를 임대하여 사용하는 사업자의 측면에서도 기존 사업자의 백본 네트워크와 무관하게 자신이 임대한 네트워크를 사용하는 이동 단말에 대한 트래픽 양을 측정하고 분석할 수 있다.

Claims

이동통신 시스템에서 트래픽 측정 장치가 제1 기지국으로부터 제2 기지국으로 핸드오버를 수행한 이동 단말이 제2 기지국에서 사용한 트래픽 용량을 측정하는 방법에 있어서,

상기 제2 기지국으로부터 방송되는 전송 프레임의 하향링크 맵 정보 엘리먼트를 토대로 이동 단말 식별자 별로 하향 자원 크기 정보를 추출하는 단계;

상기 제2 기지국으로부터 방송되는 전송 프레임의 상향링크 맵 정보 엘리먼트를 토대로 이동 단말 식별자 별로 상향 자원 크기 정보를 추출하는 단계;

상기 제2 기지국으로부터 방송되는 레인징 응답 메시지에 상기 이동 단말이 핸드오버를 수행한 단말임을 알리는 핸드오버 ID가 존재하면, 상기 레인징 응답 메시지에 포함되어 있는 이동 단말 식별자와 일치되는 상기 이동 단말 식별자에 상기 핸드오버 ID를 대응시키는 단계; 및

상기 하향 자원 크기 정보, 상기 상향 자원 크기 정보 및 상기 핸드오버 ID를 토대로, 상기 핸드오버를 수행한 이동 단말이 상기 제2 기지국에서 사용하는 트래픽 용량을 측정하는 단계

를 포함하는 트래픽 용량 측정 방법.
제1항에 있어서,

상기 하향 자원 크기 정보는 소정의 이동 단말 식별자에 대응하는 하향링크 슬롯 개수 및 각 하향링크 슬롯의 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 레벨을 포함하는 제1 이동 단말 식별자 정보이고, 상기 상향 자원 크기 정보는 소정 이동 단말 식별자에 대응하는 상향링크 슬롯 개수 및 각 상향링크 슬롯의 AMC 레벨을 포함하는 제2 이동 단말 식별자 정보임을 특징으로 하는 트래픽 용량 측정 방법.
제1항에 있어서,

상기 핸드오버 ID를 저장하는 단계는,

상기 제2 기지국으로부터 방송되는 소정의 맥(MAC) 주소를 가지는 이동 단말의 레인징 요청에 대한 레인징 응답 메시지--상기 메시지는 상기 맥 주소에 부여된 이동 단말 식별자를 포함함--를 수신하는 단계;

상기 레인징 응답 메시지로부터 상기 이동 단말의 맥 주소와 상기 이동 단말 식별자를 추출하는 단계; 및

상기 레인징 응답 메시지에 상기 핸드오버 ID가 포함되어 있는지 여부를 판단하는 단계; 및

상기 핸드오버 ID가 존재하면, 상기 핸드오버 ID를 상기 맥 주소와 상기 이동 단말 식별자에 매핑하여 저장하는 단계

를 더 포함하는 트래픽 용량 측정 방법.
제3항에 있어서,

상기 트래픽 용량을 측정하는 단계는,

상기 레인징 응답 메시지로부터 소정 맥 주소를 가지는 이동 단말에 부여된 이동 단말 식별자를 판별하는 단계;

상기 판별된 이동 단말 식별자를 토대로 상기 하향 및 상향링크 자원 크기 정보를 검색하여, 상기 이동 단말 식별자를 가지는 이동 단말에 부여된 하향 및 상향링크 자원 크기를 찾는 단계; 및

상기 찾아진 하향 및 상향링크 자원 크기를 토대로 상기 이동 단말 식별자를 가지는 이동 단말의 트래픽 용량을 측정하는 단계

를 포함하는 트래픽 용량 측정 방법.
제2항에 있어서,

상기 레인징 응답 메시지가 방송되지 않는 경우,

상기 제1 이동 단말 식별자 정보와 상기 이동 단말의 맥 주소를 매핑하여 매핑 정보를 저장하는 단계; 및

상기 제2 이동 단말 식별자 정보와 상기 이동 단말의 맥 주소를 매핑하여 매핑 정보를 저장하는 단계

를 포함하는 트래픽 용량 측정 방법.
제3항에 있어서,

상기 기지국에서 방송되는 하향링크 프레임을 수신하는 단계; 및

상기 수신한 하향링크 프레임의 버스트 정보에 포함된 상기 이동 단말의 맥 주소와 상기 맥 주소에 할당된 이동 단말 식별자 정보를 저장하는 단계

를 포함하는 트래픽 용량 측정 방법.
제1항에 있어서,

상기 이동 단말 식별자는 기본 CID(Basic Connection ID)인 트래픽 용량 측정 방법.
이동통신 시스템에서 트래픽 측정 장치가 제1 기지국으로부터 제2 기지국으로 핸드오버를 수행한 이동 단말이 제2 기지국에서 사용한 트래픽 용량을 측정하는 장치에 있어서,

상기 제2 기지국으로부터 방송되는 하향링크 프레임을 수신하는 프레임 수신부;

상기 하향링크 프레임에 포함된 하향링크 맵 정보 엘리먼트와 상향링크 맵 정보 엘리먼트를 토대로 소정의 이동 단말 식별자 정보를 추출하는 하향링크/상향링크 이동 단말 식별자 정보 추출부;

상기 제2 기지국으로부터 방송되는 레인징 응답 메시지에 상기 이동 단말이 핸드오버를 수행한 단말임을 알리는 핸드오버 ID가 포함되어 있는지 여부를 확인하는 핸드오버 ID 확인부;

상기 추출된 이동 단말 식별자 정보 및 핸드오버 ID를 저장하는 정보 저장부; 및

상기 하향링크/상향링크 이동 단말 식별자 및 상기 정보 저장부에 저장된 정보를 토대로 상기 제2 기지국으로 핸드오버를 수행한 이동 단말에 대한 트래픽 용량을 계산하는 트래픽 계산부

를 포함하는 트래픽 용량 측정 장치.
제8항에 있어서,

상기 이동 단말 식별자 정보는 이동 단말 식별자에 할당된 하향링크/상향링크의 슬롯 개수 및 하향링크/상향링크 슬롯의 AMC 레벨을 포함하는 트래픽 용량 측정 장치.
제8항에 있어서,

상기 기지국에서 전송하는 레인징 응답 메시지의 유무를 판단하고, 상기 레인징 응답 메시지가 있을 경우 이를 수신하여 상기 핸드오버 ID 확인부로 전달하는 레인징 응답 메시지 판단/수신부

를 더 포함하는 트래픽 용량 측정 장치.
제10항에 있어서,

상기 하향링크/상향링크 이동 단말 식별자 및 MAC 주소 매핑/저장부는 상기 레인징 응답 메시지에 포함된 상기 이동 단말의 MAC 주소를 이용하여 하향링크/상향링크 이동 단말 식별자와 매핑하는 트래픽 용량 측정 장치.
제9항 또는 제11항에 있어서,

상기 이동 단말 식별자는 기본 CID(Basic Connection ID)인 트래픽 용량 측정 장치.