KR101034669B1 - Transmission method and system of fragmented packet of mobile station in mobile telecommunication system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동통신 시스템에서 분할된 패킷 전송 방법 및 그 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a divided packet transmission method and a system in a mobile communication system.
이러한 본 발명에 따르면, 이동국이 IP 계층으로부터 수신되는 분할된 패킷을 하위 계층에서 재조립(Reassembly)하여 기지국으로 전송하고, 상기 기지국은 재조립된 IP 패킷을 송수신 노드간의 물리적 네트워크를 고려한 MTU(Maximum Trasfer Unit)의 크기에 따라 단편화하여 목적지로 전송한다.According to the present invention, a mobile station reassembles and transmits a divided packet received from an IP layer to a base station at a lower layer, and the base station transmits the reassembled IP packet to a MTU (Maximum) considering a physical network between transmitting and receiving nodes. It fragments according to the size of the Trasfer Unit) and sends it to the destination.
이로써, 본 발명의 실시 예에 따르면 이동국에서 기지국으로의 상향링크에 대한 중복된 분할정보를 갖는 IP 헤더의 중복전송으로 인한 오버헤드를 줄이고, 무선자원의 낭비를 줄임으로써 무선전송 효율을 높일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.Thus, according to an embodiment of the present invention can reduce the overhead due to the redundant transmission of the IP header having the overlapped partition information for the uplink from the mobile station to the base station, and can increase the radio transmission efficiency by reducing the waste of radio resources. You can expect the effect.
IPv6, 단편화, 패킷, 헤더, 하위 계층 IPv6, fragmentation, packets, headers, lower layers
Description
본 발명은 이동통신 시스템에서 분할된 패킷 전송 방법 및 그 시스템에 관한 것이다. 특히 본 발명은 이동통신 시스템에서 분할된 패킷의 재조립과 분할을 IP 계층의 하위계층에서 수행하는 분할된 패킷의 전송 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a divided packet transmission method and a system in a mobile communication system. In particular, the present invention relates to a method for transmitting a divided packet and a system for performing reassembly and splitting of divided packets in a lower layer of an IP layer in a mobile communication system.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-011-03, 과제명: 멀티홈 WiBro 용 relay/mesh 통신 시스템 개발].The present invention is derived from the research conducted as part of the IT growth engine technology development project of the Ministry of Knowledge Economy and the Ministry of Information and Communication Research and Development. [Task management number: 2006-S-011-03, Task name: relay / mesh for multi-homed WiBro] Communication system development].
이동통신 시스템을 포함하는 IP 네트워크에서 송수신 노드(Node)간에 큰 크기의 패킷(Packet)을 성공적으로 전송할 수 있는 방법으로 패킷을 분할하여 전송하는 방법이 있다. 이 방법은 하나의 IP 노드가 다른 노드로 데이터를 분할하여 연속적인 IP 패킷들로 나누어 전송한다. In an IP network including a mobile communication system, there is a method of dividing a packet and transmitting a packet of a large size between a transmitting and receiving node successfully. In this method, one IP node divides data into other nodes and transmits them in successive IP packets.
일반적으로 송수신 노드간의 물리적 네트워크를 고려하여 한 번에 전송될 수 있는 패킷의 최대 전송 크기를 MTU(Maximum Trasfer Unit)라 한다. 그리고, 상기 패킷을 분할하여 전송하는 방법은 노드간 송수신이 이루어지는 페이로드(Payload)를 포함한 패킷의 전체 크기가 송수신 노드간의 MTU 크기보다 클 경우, 각 페이로드는 상기 MTU 크기에 맞도록 여러 개의 조각으로 분할된다. 따라서 IP 계층은 전송 구간의 물리적 네트워크의 MTU에 따라 패킷을 단편화(Fragment)한다. In general, the maximum transmission size of a packet that can be transmitted at one time in consideration of a physical network between transmitting and receiving nodes is called a maximum trasfer unit (MTU). In the method of dividing and transmitting the packet, when the total size of a packet including a payload for transmitting and receiving between nodes is larger than the MTU size between transmitting and receiving nodes, each payload is divided into pieces to fit the MTU size. Divided into. Therefore, the IP layer fragments the packet according to the MTU of the physical network of the transmission interval.
이하, 본 명세서에 있어서 단편화는 패킷을 MTU 크기에 맞춰 여려 개로 분할하는 것을 의미하고, 단편화된 IP 패킷은 분할 패킷으로 명명하여, 분할되지 않은 IP 패킷 혹은 원본 IP 패킷과 구분하여 명명한다. Hereinafter, in the present specification, fragmentation means dividing a packet into several pieces according to the MTU size, and fragmented IP packets are named as fragmented packets and distinguished from undivided IP packets or original IP packets.
그러므로, 종래의 IP 패킷 전송은 패킷 전송 측인 이동국(Mobile Station)과 같은 발신 노드에서는 네트위크의 라우터 등의 패킷 중계 노드로부터 요구되는 MTU 크기에 따라 IP 패킷을 단편화하여 전송하고, 패킷 수신 측인 목적 노드의 IP 계층에서 상기 단편화된 분할 패킷들을 재조립하는 방식으로 이루어졌다.Therefore, in the conventional IP packet transmission, an originating node such as a mobile station, which is a packet transmission side, fragments and transmits an IP packet according to an MTU size required from a packet relay node such as a router of a network. This is done by reassembling the fragmented split packets at the IP layer.
예컨대, TCP 계층 등의 계층에서는 메시지 관리의 효율성을 고려하여 대개 MTU 크기를 최대로 사용하여 분할하고 IP 계층으로 내려 보내지만, UDP 등의 계층에서는 상위 응용(Application) 계층이 제공하는 최대 65,536 bytes 크기의 페이로드를 IP 계층으로 내려 보내면 IP 계층이 MTU 크기를 고려하여 필요시 패킷의 분할을 수행하였다.For example, in the layer such as the TCP layer, the MTU size is usually divided and sent down to the IP layer in consideration of the message management efficiency, but in the layer such as the UDP layer, the maximum size of 65,536 bytes provided by the upper application layer is provided. When the payload is sent down to the IP layer, the IP layer splits the packet if necessary in consideration of the MTU size.
한편, 패킷의 분할, 즉 단편화(Fragment)에 대한 IPv4와 IPv6의 차이점은, IPv6 패킷은 발신 노드만이 단편화를 할 수 있으며, 이때 IPv6 확장 헤더(Next Header)인 프래그먼트 헤더(Fragment Header, FH)를 추가로 붙여 분할된 패킷을 식 별하는데 사용하고, 패킷 전달 경로상의 라우터들은 단편화(Fragment)를 수행할 수 없다.On the other hand, the difference between IPv4 and IPv6 for packet segmentation, that is, fragmentation, is that only the originating node can fragment the IPv6 packet, in which case a fragment header (FH), which is an IPv6 next header. Is added to identify the fragmented packet, and routers on the packet forwarding path cannot perform fragmentation.
따라서 이동국은 중복된 분할정보를 갖는 헤더, 즉 IP 헤더와 IP 버전이 IPv6인 경우 FH(Fragment Header) 헤더를 중복하여 대응하는 기지국으로 전송함으로 인해 무선자원의 낭비를 유발하게 된다.Accordingly, the mobile station causes a waste of radio resources by transmitting duplicate header information, i.e., an IP header and an FH (Fragment Header) header when the IP version is IPv6, to the corresponding base station.
또한, 헤더압축 및 압축해제 기능이 각 송수신 노드, 가령 이동국과 기지국 등에서 수행하는 경우, 분할 패킷의 헤더 압축 및 해제에 대한 처리량의 부하가 분할되는 패킷의 개수만큼 더 많이 발생하게 된다. 여기에, 빈번한 압축 및 해제로 인한 프로토콜간 정보의 손실이 발생하거나, 헤더 압축 프로토콜간 정보 교환이 흐트러질 수 있으며, 그런 경우 압축정보의 재전송이 발생 하여, 결국엔 무선자원을 더욱 낭비하게 되는 문제가 발생하게 된다. 이러한 결과는 헤더의 크기가 큰 IPv6 패킷을 사용하는 경우 무선자원의 낭비가 더욱 크게 된다. In addition, when the header compression and decompression function is performed by each transmitting / receiving node, for example, a mobile station and a base station, the load of throughput for header compression and decompression of the divided packet is generated as much as the number of divided packets. In this case, loss of information between protocols due to frequent compression and decompression may occur, or information exchange between header compression protocols may be disturbed. In this case, retransmission of compressed information may occur, resulting in further waste of radio resources. Will occur. This results in more waste of radio resources when using IPv6 packets with large header sizes.
따라서, 무선자원을 낭비하고, 헤더 압축 프로토콜 등의 효율을 저하시키고, 패킷 전송 오버헤드를 유발하는 등의 문제점을 해결하기 위한 효율적인 방법이 절실히 요구된다.Therefore, there is an urgent need for an efficient method for solving problems such as wasting radio resources, degrading the efficiency of header compression protocols, and causing packet transmission overhead.
따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로 이동통신 시스템에서 상향링크에 대한 중복된 분할정보를 갖는 IP 헤더(Header)의 중복전송으로 인한 오버헤드를 줄이고, 무선자원의 낭비를 줄여 무선전송 효율을 높일 수 있는 분할된 패킷의 전송 방법 및 그 시스템을 제공하기 위한 것이다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems in the mobile communication system to reduce the overhead due to the redundant transmission of the IP header (Header) having the duplicated partition information for the uplink, and to reduce the waste of radio resources to reduce the radio transmission efficiency An object of the present invention is to provide a method for transmitting a divided packet and a system thereof.
이를 위해 본 발명은 이동통신 시스템에서 분할된 패킷의 재조립과 분할을 IP 계층의 하위계층에서 수행하는 분할된 패킷 전송 방법 및 그 시스템을 제공함을 그 목적으로 한다.To this end, an object of the present invention is to provide a segmented packet transmission method and system for performing reassembly and segmentation of fragmented packets in a mobile communication system at a lower layer of an IP layer.
전술한 기술 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 이동국이 분할된 패킷을 전송하는 방법은,In order to solve the above technical problem, a method for transmitting a divided packet by a mobile station according to an embodiment of the present invention,
a) IP 계층으로부터 수신되는 상기 분할된 패킷을 하위 계층에서 재조립(Reassembly)하는 단계; 및 b) 기지국으로 재조립된 IP 패킷--여기서, 상기 재조립된 IP 패킷은 상기 기지국에서 MTU(Maximum Trasfer Unit)의 크기에 따라 단편화되어 목적지로 전송되는 패킷을 의미함--을 전송하는 단계를 포함한다.a) reassembly of the divided packets received from the IP layer at a lower layer; And b) transmitting the reassembled IP packet to the base station, wherein the reassembled IP packet is a packet fragmented according to the size of a Maximum Trasfer Unit (MTU) at the base station and transmitted to a destination. It includes.
여기에, 상기 a) 단계 이전에 상기 IP 계층으로부터 수신되는 패킷이 상기 분할된 패킷인지 여부를 검사하는 단계를 더 포함한다.The method may further include checking whether the packet received from the IP layer is the divided packet before the step a).
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국이 분할된 패킷을 전송하는 방법은,On the other hand, the method for transmitting the divided packet by the base station according to an embodiment of the present invention,
a) 이동국으로부터 IP 패킷--여기서, 상기 IP 패킷은 상기 이동국에서 IP 계층으로부터 분할된 패킷을 수신하여 재조립(Reassembly)한 패킷을 의미함--을 수신하는 단계; 및 b) 상기 IP 패킷을 송수신 노드간의 물리적 네트워크를 고려하여 MTU(Maximum Trasfer Unit)의 크기에 따라 단편화하여 목적지로 전송하는 단계를 포함한다.a) receiving an IP packet from a mobile station, wherein the IP packet means a packet that has been reassembled by receiving a packet divided from an IP layer at the mobile station; And b) fragmenting the IP packet according to a size of a maximum trasfer unit (MTU) in consideration of a physical network between transmitting and receiving nodes and transmitting the fragmented IP packet to a destination.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 분할된 패킷을 전송하는 시스템은,On the other hand, the system for transmitting the divided packet according to an embodiment of the present invention,
IP 계층으로부터 수신되는 상기 분할된 패킷을 하위 계층에서 재조립(Reassembly)하여 기지국으로 전송하는 이동국; 및 상기 이동국으로부터 수신되는 상기 IP 패킷을 송수신 노드간의 물리적 네트워크를 고려하여 MTU(Maximum Trasfer Unit)의 크기에 따라 단편화하여 목적지로 전송하는 기지국을 포함한다.A mobile station for reassemblying the divided packets received from the IP layer in a lower layer and transmitting them to a base station; And a base station for fragmenting the IP packet received from the mobile station according to the size of a maximum trasfer unit (MTU) in consideration of a physical network between transmitting and receiving nodes and transmitting the fragmented packet to a destination.
그리고, 상기 이동국은 상기 IP 계층으로부터 수신되는 패킷이 상기 분할된 패킷인지 여부를 검사하는 분할 패킷 검사부; 상기 분할된 패킷이 마지막 패킷 인지 여부를 검사하는 마지막 분할 패킷 검사부; 상기 분할된 패킷이 마지막 패킷이 아닌 경우 버퍼에 순차적으로 저장하는 버퍼링부; 및 상기 분할된 패킷이 마지막 패킷인 경우 상기 재조립을 수행하는 재조립부를 포함한다.The mobile station may further include: a divided packet inspecting unit checking whether a packet received from the IP layer is the divided packet; A last divided packet inspecting unit checking whether the divided packet is the last packet; A buffering unit sequentially storing the divided packets in a buffer when the divided packets are not the last packet; And a reassembly unit for performing the reassembly when the divided packet is the last packet.
여기서, 분할 패킷 검사부는 상기 IP 계층으로부터 수신되는 IP 패킷의 프래그먼트 오프셋 정보를 통해 분할된 패킷인지 여부를 판단한다.Here, the divided packet inspecting unit determines whether the packet is divided based on fragment offset information of the IP packet received from the IP layer.
또한, 상기 기지국은, 상기 이동국으로부터 수신되는 상기 IP 패킷의 크기가 상기 MTU의 크기보다 큰지 여부를 검사하는 MTU 크기 비교부; 상기 IP 패킷의 페이로드를 IP 헤더를 고려하여 상기 MTU의 크기에 맞도록 분할하는 패킷 분할부; 및 상기 분할된 페이로드에 상기 IP 헤더를 구성하는 패킷 헤더 구성부를 포함한다.In addition, the base station, the MTU size comparison unit for checking whether the size of the IP packet received from the mobile station is larger than the size of the MTU; A packet dividing unit for dividing the payload of the IP packet to fit the size of the MTU in consideration of an IP header; And a packet header constructing unit constituting the IP header in the divided payload.
전술한 구성에 의하여 이동국에서 기지국으로의 상향링크에 대한 중복된 분할정보를 갖는 IP 헤더의 중복전송으로 인한 오버헤드를 줄이고, 무선자원의 낭비를 줄여 무선전송 효율을 높이는 효과가 있다.According to the above configuration, it is possible to reduce the overhead due to redundant transmission of IP headers having redundant fragmentation information for uplink from the mobile station to the base station, and to reduce the waste of radio resources, thereby improving radio transmission efficiency.
또한, IP 헤더의 중복 전송을 억제함으로써 효율적인 헤더 압축 전송을 통해 이동국과 기지국의 헤더압축 및 해제 프로토콜 처리에 의한 프로세스 부하량을 줄일 수 있는 유용한 효과를 가진다.In addition, by suppressing the redundant transmission of the IP header has an effective effect that can reduce the process load due to the header compression and release protocol processing of the mobile station and the base station through efficient header compression transmission.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 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 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 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. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise. In addition, the terms “… unit”, “… unit”, “module”, etc. described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. have.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 분할된 패킷 전송 방법 및 그 시스템에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.Now, a divided packet transmission method and a system in a mobile communication system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일반적인 IP 패킷의 페이로드 분할 및 조립을 나타낸 개요도이다.1 is a schematic diagram illustrating payload division and assembly of a general IP packet.
상술한 바와 같이 IP 패킷 전송은 패킷 전송 측인 이동국(Mobile Station)과 같은 발신 노드에서는 네트위크의 라우터 등의 패킷 중계 노드로부터 요구되는 MTU 크기에 따라 IP 패킷들을 단편화하여 전송하고, 패킷 수신 측인 목적 노드의 IP 계층에서 상기 단편화된 분할 패킷들을 재조립하는 방식으로 이루어진다.As described above, IP packet transmission is performed by an originating node such as a mobile station, which is a packet transmission side, by fragmenting and transmitting IP packets according to an MTU size required from a packet relay node such as a router of a network. In the manner of reassembling the fragmented fragment packets at the IP layer.
이에 첨부된 도 1을 참조하면, MTU보다 큰 크기의 RTP/UDP/IP, UDP/IP 및 TCP/IP 등의 여러 유형의 패킷에 대하여 IP 패킷의 페이로드(Payload)가 단편화되는 경우와, 역으로 상기 단편화된 패킷이 원본 패킷으로 조립되는 상태를 보여준다.Referring to FIG. 1 attached thereto, the payload of an IP packet is fragmented for various types of packets such as RTP / UDP / IP, UDP / IP, and TCP / IP having a size larger than the MTU. As a result, the fragmented packet is assembled into an original packet.
IP 계층에서는 RTP/UDP/IP, UDP/IP 및 TCP/IP 등과 같은 원본 패킷을 MTU의 크기에 따라 단편화하여 하위계층으로 전달하며, 예컨대, 이동통신 시스템의 발신 이동국에서는 IP 계층의 하위 계층인 OSI 계층2에 해당하는 계층(가령, MAC 등)으로 전달한다. In the IP layer, original packets such as RTP / UDP / IP, UDP / IP, and TCP / IP are fragmented according to the size of the MTU and forwarded to the lower layer. For example, in the originating mobile station of the mobile communication system, OSI, which is a lower layer of the IP layer, is transmitted. Transfer to layer (e.g., MAC) corresponding to layer 2.
이 때, 전달되는 패킷의 IP 버전이 IPv6 인 경우 단편화된 IPv6 패킷의 구성은 단편화된 원본 패킷의 IP 헤더 이후에 프래그먼트 헤더(IPv6 Fragment Header, IPv6 FH)가 위치하고, 그 이후에 단편화된 원본 패킷의 페이로드가 위치하게 된다. At this time, if the IP version of the forwarded packet is IPv6, the fragmented IPv6 packet is composed of the fragment header (IPv6 Fragment Header, IPv6 FH) after the IP header of the fragmented original packet, and then the fragmented original packet is The payload is located.
즉, 이동국은 IP 헤더와 FH(Fragment Header) 헤더를 중복하여 대응하는 기지국으로 전송함으로 인해 오버헤드에 따른 무선자원의 낭비 및 전술한 문제점들을 유발시킨다.That is, the mobile station duplicates the IP header and the fragment header (FH) header to the corresponding base station, causing waste of radio resources due to overhead and the aforementioned problems.
한편, 도 2를 통하여 본 발명의 실시 예에 따른 분할된 패킷 전송 시스템의 네트워크 구성에 대하여 설명한다.Meanwhile, a network configuration of a divided packet transmission system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 분할된 패킷 전송 시스템을 개략적으로 나타낸 네트워크 구성도이다.2 is a network diagram schematically illustrating a divided packet transmission system according to an exemplary embodiment of the present invention.
첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템, 특히 광대역 무선 접속 시스템(wideband wireless access system)에서의 분할된 패킷 전송 시스템은 이동국(100)과 그에 대응하는 기지국(200)을 포함한다.Referring to FIG. 2, a divided packet transmission system in a mobile communication system according to an exemplary embodiment of the present invention, in particular, a wideband wireless access system, includes a
광대역 무선 접속 시스템은 고정된 기지국(200)을 이용하는 근거리 데이터 통신 방식에 이동성을 지원하는 차세대 통신 방식으로서, 다양한 표준들이 제안되고 있으며, 국제 표준화가 활발하게 진행되고 있다. The broadband wireless access system is a next-generation communication method that supports mobility in a short-range data communication method using a
종래의 무선 LAN(Local Area Network) 방식은 고정된 기지국을 중심으로 근거리 내에서의 무선 통신을 지원하므로 유선이 아닌 무선 통신은 지원하나 이동국(100)의 이동성은 보장하지 못하는 문제점이 있었다. The conventional wireless local area network (LAN) method supports wireless communication in a short distance around a fixed base station, but supports wireless communication rather than wired, but does not guarantee mobility of the
반면, 광대역 무선 접속 방식은 이동국(100)이 하나의 기지국(200)이 관장하는 셀에서 다른 기지국(200)이 관장하는 셀로 이동하는 경우에도 이동성을 보장한다. On the other hand, the broadband wireless access scheme ensures mobility even when the
본 발명의 실시 예에 따른 이동국(100)은 IP 계층에서 단편화된 패킷을 하위 계층에서 재조립(Reassembly)하여 기지국(200)으로 전송하고, 기지국(200)은 그에 대응하는 하위 계층에서 MTU의 크기에 따라 IP 패킷을 단편화(Fragment)하여 망측으로전송하는 기능을 각각 수행한다. The
본 명세서에서 이동국(100)(Mobile Station, MS)은 단말(terminal), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가 입자 국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.In this specification, the mobile station 100 (Mobile Station, MS) is a terminal (Mobile Terminal, Mobile Terminal (MT)), Subscriber Station (SS), Portable Subscriber Station (PSS), User equipment It may refer to a user equipment (UE), an access terminal (AT), or the like, and may include all or a part of functions of a mobile terminal, a subscriber station, a portable subscriber station, a user device, and the like.
본 명세서에서 기지국(200)(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.In the present specification, the base station 200 (Base Station, BS) is an access point (Access Point, AP), a radio access station (Radio Access Station, RAS), Node B (Node B), base transceiver station (Base Transceiver Station, BTS) It may also refer to MMR (Mobile Multihop Relay) -BS and the like, and may include all or part of functions such as an access point, a radio access station, a Node B, a base transceiver station, and an MMR-BS.
또한, 이동국(100)과 기지국(200)은 패킷의 발신 혹은 수신 상태에 따라 발신 이동국(100)/수신 이동국(100')과 발신 기지국(200)/수신 기지국(200')으로 구별될 수 있다.In addition, the
한편, 도 3을 통하여 본 발명의 실시 예에 따른 분할된 패킷의 전송을 위한 이동국(100)과 기지국(200)의 세부구성을 설명한다.Meanwhile, a detailed configuration of the
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 분할된 패킷의 전송을 위한 이동국과 기지국의 세부구성을 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram showing a detailed configuration of a mobile station and a base station for transmission of divided packets according to an embodiment of the present invention.
첨부된 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 상향링크시 분할된 패킷 전송을 위한 이동국(100)은 IP 계층에서 단편화된 패킷을 재조립하는 패킷 조립 모듈(110)을 갖는다.Referring to FIG. 3, the
패킷 조립 모듈(110)은 패킷을 중계하는 IP 계층의 하위 계층에 탑재되며, 분할 패킷 검사부(111), 마지막 분할 패킷 검사부(112), 버퍼링부(113) 및 재조립부(114) 및 패킷 조립 제어부(115)를 포함한다.The
분할 패킷 검사부(111)는 이동국(100)의 IP 계층으로부터 전달되는 IP 패킷 을 검사하여, 프래그먼트 오프셋을 통해 기지국(200)로 전송할 상기 IP 패킷이 단편화된 분할 패킷인지 여부를 판단한다.The divided
마지막 분할 패킷 검사부(112)는 상기 IP 패킷이 분할 패킷으로 판단되면, 상기 분할 패킷의 헤더 정보를 통해 마지막 분할 패킷인지 여부를 검사한다. 즉, 분할 패킷 헤더의 모어 프래그먼트 플래그(More Fragment Flag) 정보에 의해 마지막(최종) 분할 패킷을 검출한다. If it is determined that the IP packet is a split packet, the last split packet checker 112 checks whether the split packet is the last split packet through header information of the split packet. That is, the last (final) fragment packet is detected by more fragment flag information in the fragment packet header.
버퍼링부(113)는 마지막 분할 패킷 검사부(112)에서 검사한 분할 패킷이 마지막 분할 패킷이 아니면, 마지막 분할 패킷이 도착할 때까지 버퍼에 순차적으로 저장한다. 즉, 버퍼(Buffer)는 분할 패킷을 임시 저장하는 역할을 한다.If the split packet checked by the last split packet checker 112 is not the last split packet, the
재조립부(114)는 마지막 분할 패킷 검사부(112)에서 검사한 분할 패킷이 마지막 분할 패킷인 경우 버퍼에 저장된 일련의 분할 패킷들을 순차적으로 원래의 IP 패킷으로 재조립한다. 즉, IP 패킷 헤더의 프래그먼트 오프셋(Fragment Offset)에 기초하여 일련의 분할 패킷의 순서를 파악하고, 상기 파악한 순서에 따라 상기 버퍼에 저장된 첫 번째 분할 패킷으로부터 상기 마지막 분할 패킷까지의 일련의 분할 패킷들을 재조립하여 원래의 IP 패킷을 획득한다.The reassembling
패킷 조립 제어부(115)는 패킷 조립 모듈(110)에서 분할 패킷을 재조립하기위한 전체적인 동작을 제어하며, 패킷 조립 모듈(110)을 통하여 재조립된 IP 패킷을 대응하는 기지국(200)으로 상향 전송하도록 제어한다.The packet
한편, 이에 대응하는 기지국(200)은 이동국(100)으로부터 상기 재조립되어 수신되는 IP 패킷을 MTU의 크기에 따라 단편화(Fragment)하는 패킷 분할 모듈(210) 을 갖는다.On the other hand, the
패킷 분할 모듈(210)은 MTU 크기 비교부(211), 패킷 분할부(212), 패킷 헤더 구성부(213) 및 패킷 분할 제어부(214)를 포함한다.The
MTU 크기 비교부(211)는 수신 노드(수신 이동국)으로 전송할 IP 패킷의 크기가 요구되는 MTU 보다 큰지 여부를 검사한다.The MTU
패킷 분할부(212)는 상기 MTU 보다 크다고 판단된 IP 패킷에 대하여 상기 IP 패킷의 페이로드를 MTU 크기에 맞도록 분할한다. 특히, 상기 도 1에 나타낸 바와 같이 IP 헤더와 IP 패킷의 버전이 IPv6인 경우 FH 크기를 고려하여 페이로드를 분할한다.The
패킷 헤더 구성부(213)는 분할된 상기 페이로드에 IP 헤더를 구성하고, IP 헤더에 분할 정보인 IP 패킷 헤더의 프래그먼트 오프셋(Fragment Offset) 정보를 입력한다. 그리고, IP 버전이 IPv6인 경우 IPv6 FH를 구성하여 MTU 크기에 맞도록 IP 패킷을 만든다.The packet
패킷 분할 제어부(214)는 패킷 분할 모듈(210)에서 IP 패킷을 단편화하기 위한 전체적인 동작을 제어하며, 패킷 분할 모듈(210)을 통하여 분할된 분할 패킷들을 망측으로 전송하도록 제어한다.The packet
한편, 도 4 내지 도 5를 통하여 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 분할된 패킷 전송 방법을 설명한다.Meanwhile, a divided packet transmission method in a mobile communication system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 5.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이동국의 분할 패킷 조립 방법을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a split packet assembly method of a mobile station according to an exemplary embodiment of the present invention.
첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 이동국(100)의 패킷 조립 모듈(110)은 IP 계층으로부터 IP 패킷을 수신하면(S401), 분할 패킷 검사부(111)를 통해 상기 IP 패킷이 단편화된 분할 패킷인지 여부를 검사한다(S402). 그리고, 상기 IP 패킷이 분할 패킷인 경우 마지막 분할 패킷 검사부(112)를 통해 마지막 분할 패킷인지 여부를 검사한다(S403).Referring to FIG. 4, when the
패킷 조립 모듈(110)은 상기 S403 단계의 검사결과, 상기 분할 패킷이 마지막 분할 패킷이 아닌 것으로 판단되면 버퍼링부(113)를 통해 상기 분할 패킷을 버퍼에 순차적으로 저장한다(S404).If the
반면, 패킷 조립 모듈(110)은 상기 S403 단계의 검사결과, 상기 분할 패킷이 마지막 분할 패킷으로 판단되면 상기 버퍼에 저장된 일련의 분할 패킷들을 순차적으로 조립하여 원래의 IP 패킷을 획득한다(S405).On the other hand, if the
이후에, 이동국(100)은 복구된 원본 IP 패킷을 최종 목적지 노드인 수신 이동국(100')으로 전송하기 위하여 대응하는 기지국(200)으로 송신한다.Thereafter, the
한편, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 IP 패킷 분할 방법을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an IP packet splitting method of a base station according to an exemplary embodiment of the present invention.
첨부된 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국(200)의 패킷 분할 모듈(210)은 이동국(100)으로부터 IP 패킷을 수신하면(S501), MTU 크기 비교부(211)를 통하여 이를 분석하고, 상기 IP 패킷의 크기가 최종 목적지 노드인 수신 이동국(100')으로 전송하기 위해 요구되는 MTU 크기보다 큰지 여부를 검사한다(S502). Referring to FIG. 5, when the
그리고, 상기 S502 단계의 검사결과, 상기 MTU 보다 크다고 판단된 IP 패킷에 대하여 상기 IP 패킷의 페이로드를 MTU 크기에 맞도록 분할한다(S503). 이 때, 상기 IP 패킷의 버전이 IPv6인 경우 IP 헤더 다음에 IPv6 프래그먼트 헤더(FH)가 위치하게 되므로 FH의 크기를 고려하여 페이로드의 분할을 수행하는 것이 바람직하다.In operation S502, the payload of the IP packet is divided into MTU sizes for the IP packet determined to be larger than the MTU (S503). At this time, when the version of the IP packet is IPv6, since the IPv6 fragment header (FH) is located after the IP header, it is preferable to divide the payload in consideration of the size of the FH.
그런 다음, 기지국(200)의 패킷 분할 모듈(210)은 패킷 헤더 구성부(213)를 통하여 분할된 상기 페이로드에 IP 헤더를 구성한다(S504). 이 때 구성되는 상기 IP 헤더에는 분할 정보인 IP 패킷 헤더의 프래그먼트 오프셋(Fragment Offset) 정보가 입력된다. 그리고, 상기 IP 헤더 다음에는 IPv6 FH를 위치하여 분할 패킷을 각각 구성한다.Then, the
이후에, 기지국(200)은 패킷 분할 모듈(210)을 통하여 단편화된 분할 패킷들을 목적 노드인 수신 이동국(100')으로 전달하기 위하여 망측으로 전송한다.Thereafter, the
한편, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 분할 패킷 조립 및 IP 패킷 분할을 나타낸 개요도이다.6 is a schematic diagram illustrating split packet assembly and IP packet splitting according to an embodiment of the present invention.
첨부된 도 6을 참조하면, 이동국(100)의 IP 계층에서 원본 IP 패킷을 분할하여 하위 계층으로 전달하고, 이동국(100)의 하위 계층에 탑재된 패킷 조립 모듈(110)이 수신되는 분할된 패킷을 도 4의 분할 패킷 조립 방법을 통해 조립함으로써 원본 IP 패킷을 복구(획득)하는 상태를 보여준다. 그리고, 기지국(200)이 수신되는 상기 IP 패킷을 MTU 크기에 맞도록 단편화함으로써 분할된 패킷들을 망측으로 전송하는 상태를 보여준다.Referring to FIG. 6, the divided packet is received by dividing the original IP packet in the IP layer of the
즉, 종래의 경우에는 발신 노드인 이동국(100)에서 IP 패킷이 MTU의 크기에 따라 분할되어 분할된 IP 패킷으로 재구성함으로써 중복된 분할정보를 갖는 헤더, 즉 IP 헤더와 IP 버전이 IPv6인 경우 FH(Fragment Header) 헤더를 중복하여 대응하는 기지국으로 전송함으로 인해 오버헤드에 따른 무선자원의 낭비가 발생하게 되었다. That is, in the conventional case, the IP packet is divided in accordance with the size of the MTU in the
또한 헤더압축 및 압축해제 기능이 각 송수신 노드, 가령 이동국과 기지국 등에서 수행하는 경우, 분할 패킷의 헤더 압축 및 해제에 대한 처리량의 부하가 분할된 패킷의 수만큼 더 많이 발생하게 되며, 빈번한 압축 및 해제의 프로토콜간 정보의 손실이 발생하거나 헤더 압축 프로토콜간 정보 교환이 흐트러질 경우 압축정보의 재전송이 발생하여, 결국엔 무선자원을 더욱 낭비하게 되는 문제가 발생하게 되고, 따라서 이러한 결과는 헤더의 크기가 큰 IPv6 패킷을 사용하는 경우 무선자원의 낭비가 더욱 크게 되었다. In addition, when the header compression and decompression function is performed at each transmitting / receiving node, for example, a mobile station and a base station, a load of throughput for header compression and decompression of the divided packet is generated as much as the number of divided packets. If information loss occurs between protocols, or if information exchange between header compression protocols is disturbed, retransmission of compressed information occurs, resulting in a waste of radio resources. When using large IPv6 packets, radio resources are more wasted.
이에, 상술한 본 발명의 실시 예에 따르면 이동국(100)의 IP 계층에서 단편화된 IP 패킷의 재조립(Reassembly)을 하위계층에서 이루어지도록 하고, 기지국(200)의 대응하는 계층에서 MTU의 크기에 따라 상기 IP 패킷을 단편화(Fragment)하여 망측으로전송함으로써, 이동국(100)에서 기지국(200)으로의 상향링크에 대한 중복된 분할정보를 갖는 IP 헤더(Header)의 중복전송으로 인한 오버헤드를 줄이고, 무선자원의 낭비를 줄여 무선전송 효율을 높이는 효과가 있다.Therefore, according to the above-described embodiment of the present invention, the reassembly of the fragmented IP packet in the IP layer of the
또한, 하위 계층에서 IP 패킷 헤더의 압축 및 해제 알고리즘이 수행될 경우 IP 헤더의 중복 전송을 억제함으로써 헤더 압축 및 해제에 따른 처리 부하를 줄일 수 있는 효과가 있다. 여기서, 상기 헤더 압축(Header Compression)은 패킷 송수신시 한정된 무선자원을 효율적으로 사용하기 위하여 RTP/UDP/IP, UDP/IP, TCP/IP, IP 패킷 유형 등의 패킷 헤더를 효율적으로 압축하는 것을 말한다.In addition, when the compression and decompression algorithm of the IP packet header is performed in the lower layer, it is possible to reduce the processing load due to header compression and decompression by suppressing duplicate transmission of the IP header. Here, the header compression refers to efficiently compressing packet headers such as RTP / UDP / IP, UDP / IP, TCP / IP, and IP packet types in order to efficiently use limited radio resources when transmitting and receiving packets. .
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiments of the present invention are not limited to the above-described apparatuses and / or methods, but may be implemented through a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium on which the program is recorded And such an embodiment can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 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.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
도 1은 일반적인 IP 패킷의 페이로드 분할 및 조립을 나타낸 개요도이다 1 is a schematic diagram showing payload segmentation and assembly of a typical IP packet.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 분할된 패킷 전송 시스템을 개략적으로 나타낸 네트워크 구성도이다.2 is a network diagram schematically illustrating a divided packet transmission system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 분할된 패킷의 전송을 위한 이동국과 기지국의 세부구성을 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram showing a detailed configuration of a mobile station and a base station for transmission of divided packets according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이동국의 분할 패킷 조립 방법을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a split packet assembly method of a mobile station according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 IP 패킷 분할 방법을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an IP packet segmentation method of a base station according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 분할 패킷 조립 및 IP 패킷 분할을 나타낸 개요도이다.6 is a schematic diagram illustrating split packet assembly and IP packet splitting according to an embodiment of the present invention.
Claims (9)
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KR1020080128735A KR101034669B1 (en) | 2008-12-17 | 2008-12-17 | Transmission method and system of fragmented packet of mobile station in mobile telecommunication system |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020080128735A KR101034669B1 (en) | 2008-12-17 | 2008-12-17 | Transmission method and system of fragmented packet of mobile station in mobile telecommunication system |
Publications (2)
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KR1020080128735A KR101034669B1 (en) | 2008-12-17 | 2008-12-17 | Transmission method and system of fragmented packet of mobile station in mobile telecommunication system |
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KR (1) | KR101034669B1 (en) |
-
2008
- 2008-12-17 KR KR1020080128735A patent/KR101034669B1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
IEEE, Yuan Chi, Huang Junbin et al., 2005, A Novel Burst Assembly Algorithm for OBS networks -- Based On Data-length Time-lag Product |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20100070126A (en) | 2010-06-25 |
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