KR101679798B1 - Networlk device, base station, downlink packet transmitting base-station reselection method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 사물인터넷(IoT) 기술과 관련된 것으로, 더욱 상세하게는 사물인터넷단말로 전송하는 다운링크패킷의 수신 성공률을 높임으로써 사물인터넷(IoT) 서비스의 품질을 향상시킬 수 있는 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to Internet (IoT) technology, and more particularly, to a technique for improving the quality of Internet service (IoT) by increasing the success rate of downlink packets transmitted to Internet terminals .
헬스케어, 원격검침, 스마트홈, 스마트카, 스마트팜 등 다양한 분야에서 생활 속의 사물을 유무선 네트워크로 연결해 정보를 공유하는 사물인터넷(Internet of Things, IoT) 기술이 등장하여 주목 받고 있다.Internet of Things (IoT) technology, which connects information of living things through wired / wireless networks in various fields such as healthcare, remote meter reading, smart home, smart car and smart farm, is attracting attention.
이러한 사물인터넷(IoT) 기술을 기반으로 사물인터넷(IoT) 서비스를 제공하기 위한 IoT 네트워크 구조를 간단히 설명하면, 다음과 같다.The following is a brief description of the IoT network structure for providing the Internet (IoT) service based on the Internet (IoT) technology.
IoT 네트워크는, 원격지의 사물인터넷단말과, 원격지의 사물인터넷단말의 데이터를 확인하고 사물인터넷단말을 제어하기 위한 사물인터넷용 어플리케이션(이하 IoT앱이라 함)이 설치된 고객단말과, 사물인터넷단말 및 고객단말(IoT앱) 간을 유무선 네트워크를 통해 연결해 주는 네트워크장치(또는, IoT앱 서버), 사물인터넷단말 및 네트워크장치 사이에서 패킷 송수신을 수행하는 게이트웨이(예: 기지국)로 구성된다.The IoT network includes a customer terminal equipped with a thing Internet terminal at a remote place, a thing Internet application (hereinafter referred to as " IoT app ") for checking the data of the things Internet terminal at a remote place and controlling the things Internet terminal, And a gateway (eg, a base station) that performs packet transmission / reception between a network device (or an IOT app server) for connecting terminals (IoT apps) through a wired / wireless network, a stuff Internet terminal, and a network device.
이러한 IoT 네트워크 구조에서 제공되는 사물인터넷(IoT) 서비스의 품질은, 사물인터넷단말/기지국/네트워크장치 3개의 노드 간에 송수신되는 업링크패킷/다운링크패킷 수신 성공률에 따른 영향을 많이 받게 된다.The quality of the Internet (IoT) service provided in the IoT network structure is greatly influenced by the success rate of the uplink packet / downlink packet reception / reception between three nodes of the object Internet terminal / base station / network device.
사물인터넷단말이 업링크패킷을 네트워크장치로 전송할 때에는, 사물인터넷단말이 브로드캐스트(broadcast) 방식으로 업링크패킷을 송신하고 이를 다수의 기지국이 수신하여 네트워크장치로 송신하기 때문에, 업링크패킷의 수신 성공률은 우수하다고 볼 수 있다.When the object Internet terminal transmits the uplink packet to the network device, since the object Internet terminal transmits the uplink packet in a broadcast manner and the plurality of base stations receives the packet and transmits it to the network device, The success rate is excellent.
반면, 네트워크장치가 다운링크패킷을 사물인터넷단말로 전송할 때에는, 네트워크장치가 사물인터넷단말에 대하여 기 선택한 하나의 기지국으로 다운링크패킷을 송신하고 이를 수신한 하나의 기지국이 사물인터넷단말에 전송하게 되는데, 기지국이 다른 사물인터넷단말로 다운링크패킷을 전송하고 있거나 전송을 위해 주파수자원을 점유하고 있는 등의 상황에서는 다운링크패킷 충돌로 인지하고 다운링크패킷을 드롭(Drop)시키기 때문에, 다운링크패킷의 수신 성공률은 우수하다고 볼 수 없다.On the other hand, when the network device transmits the downlink packet to the object Internet terminal, the network device transmits a downlink packet to one base station selected by the object Internet terminal, and the one base station that receives the downlink packet transmits the downlink packet to the object Internet terminal The base station recognizes a downlink packet collision and drops a downlink packet in a situation where the base station is transmitting a downlink packet to another object Internet terminal or occupies frequency resources for transmission, The reception success rate is not excellent.
하지만, 현재 사물인터넷(IoT) 기술에서는, 기지국에서 인지하는 다운링크패킷 충돌에 대한 별도의 개선 방안을 제시하고 있지 않은 실정이다.However, current Internet (IoT) technology does not suggest a separate improvement method for the downlink packet collision recognized by the base station.
이에, 본 발명에서는, 기지국에서 인지하는 다운링크패킷 충돌을 해결하기 위한 새로운 방안을 제안하여, 사물인터넷단말로 전송하는 다운링크패킷의 수신 성공률을 높이고자 한다.Accordingly, the present invention proposes a new scheme for solving the downlink packet collision recognized by the base station, and aims to increase the reception success rate of the downlink packet transmitted to the object Internet terminal.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 사물인터넷단말로 전송하는 다운링크패킷의 수신 성공률을 높임으로써, 사물인터넷(IoT) 서비스의 품질을 향상시키는데 있다.The object of the present invention is to improve the quality of the Internet service (IoT) by increasing the success rate of receiving a downlink packet to be transmitted to the object Internet terminal .
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 네트워크장치는, 각 단말 별로, 단말과의 패킷 송수신을 위해 선택한 기지국으로 단말에 전송하기 위한 다운링크패킷을 송신하는 패킷송신부; 특정 기지국에서, 다운링크패킷 수신 실패가 예측되는 특정 단말을 인지하는 인지부; 및 상기 특정 단말이 인지되면, 상기 특정 단말에 대하여 기지국을 재선택하고 상기 특정 단말에 전송하기 위한 다운링크패킷을 상기 재선택 기지국으로 재송신하는 제어부를 포함한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a network device comprising: a packet transmission unit for transmitting a downlink packet for transmission to a terminal through a base station selected for transmission and reception of a packet with each terminal; A recognition unit recognizing, at a specific base station, a specific terminal for which a downlink packet reception failure is predicted; And a controller for reselecting a base station to the specific terminal and retransmitting a downlink packet to the selected terminal when the specific terminal is recognized, to the reselected base station.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 특정 단말의 업링크패킷을 수신하여 상기 네트워크장치로 송신한 기지국 중에서, 상기 특정 기지국을 제외하고 상기 특정 단말과의 채널상태(SNR: Signal to noise ratio)가 가장 우수한 기지국을 재선택할 수 있다.Preferably, the control unit receives a uplink packet of the specific terminal and transmits the uplink packet to the network device, wherein a signal to noise ratio (SNR) with the specific terminal except for the specific base station is the most Good base stations can be reselected.
바람직하게는, 상기 특정 단말은, 업링크패킷 송신 후, 상기 업링크패킷에 대한 다운링크패킷을 일정 시간의 시간구간 단위로 특정 횟수만큼 수신 가능하며,Preferably, after transmitting the uplink packet, the specific terminal can receive the downlink packet for the uplink packet a predetermined number of times in a predetermined time interval,
상기 인지부는, 상기 특정 기지국을 통해 수신된 업링크패킷에 대하여 상기 특정 횟수 중 첫번째 시간구간에서 송신한 다운링크패킷과 관련하여, 상기 특정 기지국으로부터 다운링크패킷의 전송 실패를 예측한 실패예측결과가 수신된 단말을, 상기 특정 단말로 인지할 수 있다. Wherein the acknowledgment unit includes a failure prediction result for predicting transmission failure of a downlink packet from the specific base station with respect to a downlink packet transmitted in a first time interval of the specific number of times for the uplink packet received through the specific base station The received terminal can be recognized by the specific terminal.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 특정 단말의 상기 첫번째 시간구간에서 송신한 다운링크패킷의 송신시점 및 상기 실패예측결과를 수신한 수신시점을 기반으로 상기 특정 기지국과의 패킷송수신시간을 추정하고, 상기 패킷송수신시간을 기반으로, 상기 특정 단말에 대한 기지국 재선택 여부를 결정할 수 있다.Preferably, the control unit estimates a packet transmission / reception time with the specific base station based on a transmission time point of a downlink packet transmitted in the first time interval of the specific terminal and a reception time point at which the failure prediction result is received, It is possible to determine whether to reselect the base station for the specific terminal based on the packet transmission / reception time.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 특정 단말의 업링크패킷을 수신한 수신시점, 상기 일정 시간 및 상기 패킷송수신시간을 기반으로, 다운링크패킷 재송신 시 상기 특정 단말이 상기 첫번째 시간구간에서 다운링크패킷 수신이 가능한지 여부를 판단하고, 수신 가능한 경우 상기 특정 단말에 대하여 기지국을 재선택할 수 있다.Preferably, the control unit controls the downlink packet retransmission based on the reception time of the uplink packet of the specific terminal, the predetermined time, and the packet transmission / reception time, It is possible to judge whether or not reception is possible, and to reselect the base station to the specific terminal when the reception is possible.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른, 단말 및 네트워크장치 간 패킷을 송수신하는 기지국장치는, 상기 네트워크장치로부터 수신된 다운링크패킷을 단말로 전송하는 과정에서, 다운링크패킷의 전송 실패가 예측되는 특정 단말이 있는지 확인하는 예측부; 상기 특정 단말이 확인되면 상기 특정 단말에 대한 실패예측결과를 상기 네트워크장치로 제공하는 실패예측결과제공부를 포함한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a base station apparatus for transmitting and receiving a packet between a terminal and a network device, the apparatus comprising: A prediction unit for determining whether there is a specific terminal for which a failure is predicted; And a failure prediction result providing unit for providing a failure prediction result for the specific terminal to the network device when the specific terminal is confirmed.
바람직하게는, 상기 예측부는, 상기 기지국장치가 임의의 단말로 다운링크패킷을 전송한 후 다음 다운링크패킷을 전송하기 위해 주파수자원을 점유하는 동안 상기 네트워크장치로부터 다른 단말의 다운링크패킷을 수신하면, 상기 다른 단말을 다운링크패킷의 전송 실패가 예측되는 특정 단말로 확인할 수 있다.Preferably, when the base station device receives a downlink packet from another network device while the base station device occupies a frequency resource to transmit a next downlink packet after transmitting the downlink packet to an arbitrary terminal , It is possible to confirm the other terminal to a specific terminal in which the transmission failure of the downlink packet is predicted.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 관점에 따른 네트워크장치의 동작 방법은, 각 단말 별로, 단말과의 패킷 송수신을 위해 선택한 기지국으로 단말에 전송하기 위한 다운링크패킷을 송신하는 패킷송신단계; 특정 기지국에서, 다운링크패킷 전송 실패가 예측되는 특정 단말을 인지하는 인지단계; 및 상기 특정 단말이 인지되면, 상기 특정 단말에 대하여 기지국을 재선택하고 상기 특정 단말에 전송하기 위한 다운링크패킷을 상기 재선택 기지국으로 재송신하는 재선택단계를 포함한다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of operating a network device, the method comprising: transmitting a downlink packet for transmission to a terminal through a base station selected for transmitting and receiving packets to and from the terminal; Recognizing, at a particular base station, a specific terminal for which a downlink packet transmission failure is predicted; And a reselecting step of reselecting the base station for the specific terminal and retransmitting the downlink packet to the selected terminal when the specific terminal is recognized, to the reselected base station.
바람직하게는, 상기 재선택단계는, 상기 특정 단말의 업링크패킷을 수신하여 상기 네트워크장치로 송신한 기지국 중에서, 상기 특정 기지국을 제외하고 상기 특정 단말과의 채널상태(SNR)가 가장 우수한 기지국을 재선택할 수 있다.Preferably, the reselecting step comprises: selecting, from among the base stations which have received the uplink packet of the specific terminal and transmitted to the network device, the base station having the best channel state (SNR) Can be reselected.
바람직하게는, 상기 특정 단말은, 업링크패킷 송신 후, 상기 업링크패킷에 대한 다운링크패킷을 일정 시간의 시간구간 단위로 특정 횟수만큼 수신 가능하며, 상기 인지단계는, 상기 특정 기지국을 통해 수신된 업링크패킷에 대하여 상기 특정 횟수 중 첫번째 시간구간에서 송신한 다운링크패킷과 관련하여, 상기 특정 기지국으로부터 다운링크패킷의 전송 실패를 예측한 실패예측결과가 수신된 단말을, 상기 특정 단말로 인지할 수 있다.Preferably, after transmitting the uplink packet, the specific terminal may receive the downlink packet for the uplink packet a certain number of times in units of a predetermined time interval, and the step of recognizing may include receiving Related to the downlink packet transmitted in the first time interval of the specific number of times with respect to the uplink packet transmitted from the specific base station, can do.
바람직하게는, 상기 재선택단계는, 상기 특정 단말의 상기 첫번째 시간구간에서 송신한 다운링크패킷의 송신시점 및 상기 실패예측결과를 수신한 수신시점을 기반으로 상기 특정 기지국과의 패킷송수신시간을 추정하고, 상기 패킷송수신시간을 기반으로, 상기 특정 단말에 대한 기지국 재선택 여부를 결정할 수 있다.Preferably, the reselection step estimates a packet transmission / reception time with the specific base station based on a transmission time point of a downlink packet transmitted in the first time interval of the specific terminal and a reception time point at which the failure prediction result is received And determine whether to reselect the base station for the specific terminal based on the packet transmission / reception time.
바람직하게는, 상기 재선택단계는, 상기 특정 단말의 업링크패킷을 수신한 수신시점, 상기 일정 시간 및 상기 패킷송수신시간을 기반으로, 다운링크패킷 재송신 시 상기 특정 단말이 상기 첫번째 시간구간에서 다운링크패킷 수신이 가능한지 여부를 판단하고, 수신 가능한 경우 상기 특정 단말에 대하여 기지국을 재선택할 수 있다.Preferably, the reselecting step includes a step of, when retransmitting the downlink packet based on the reception time of the uplink packet of the specific terminal, the predetermined time, and the packet transmission / reception time, It is possible to judge whether or not link packet reception is possible, and to reselect the base station to the specific terminal when the reception is possible.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 관점에 따른 다운링크패킷 전송 기지국 재선택 방법은, 네트워크장치가, 단말과의 패킷 송수신을 위해 선택한 기지국으로 단말에 전송하기 위한 다운링크패킷을 송신하는 단계; 기지국이, 상기 네트워크장치로부터 수신된 다운링크패킷을 단말로 전송하는 과정에서 다운링크패킷의 수신 실패가 예측되는 특정 단말이 있는지 확인하는 단계; 상기 기지국이, 상기 특정 단말 확인 시 상기 특정 단말에 대한 실패예측결과를 상기 네트워크장치로 제공하는 단계; 상기 네트워크장치가, 상기 기지국으로부터 상기 실패예측결과를 수신하면 상기 특정 단말에 대하여 기지국을 재선택하고 상기 특정 단말에 전송하기 위한 다운링크패킷을 상기 재선택 기지국으로 재송신하는 단계를 포함한다.According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for reselecting a downlink packet transmission base station, the method comprising: transmitting a downlink packet for transmission to a terminal through a base station selected for transmission and reception of a packet with a terminal ; Determining whether there is a specific terminal for which a base station predicts a failure to receive a downlink packet in a process of transmitting a downlink packet received from the network device to the terminal; Providing, by the base station, a failure prediction result for the specific terminal to the network device upon the confirmation of the specific terminal; The network device reselects the base station for the specific terminal upon receiving the failure prediction result from the base station and retransmits the downlink packet for transmission to the specific terminal to the reselected base station.
이에, 본 발명의 네트워크장치 및 기지국장치, 그 장치에 의해 수행되는 다운링크패킷 전송 기지국 재선택 방법에 따르면, 사물인터넷단말로 전송하는 다운링크패킷의 수신 성공률을 높임으로써 사물인터넷(IoT) 서비스의 품질을 향상시키는 효과를 도출할 수 있다.According to the network apparatus and the base station apparatus of the present invention and the downlink packet transmission base station reselection method performed by the apparatus, the success rate of receiving the downlink packet transmitted to the object Internet terminal is increased, An effect of improving the quality can be obtained.
도 1은 본 발명이 적용되는 사물인터넷(IoT) 네트워크 구조를 보여주는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 네트워크장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 4는 기존 기술에 따라서 다운링크패킷 충돌 시 다운링크패킷의 수신이 실패하는 상황을 보여주는 예시도이다.
도 5는 본 발명에서 제안하는 다운링크패킷 전송 기지국 재선택 방법(방안)에 따라서 다운링크패킷 충돌 시에도 다운링크패킷의 수신이 성공하는 상황을 보여주는 예시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다운링크패킷 전송 기지국 재선택 방법(방안)을 보여주는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 네트워크장치의 동작 방법을 보여주는 동작 흐름도이다.FIG. 1 is an exemplary diagram illustrating a structure of an Internet (IoT) network to which the present invention is applied.
2 is a block diagram illustrating a configuration of a base station apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a configuration of a network device according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is an exemplary diagram illustrating a situation where reception of a downlink packet fails in a downlink packet collision according to the prior art.
FIG. 5 is an exemplary diagram illustrating a situation in which a downlink packet is successfully received even in a downlink packet collision according to a downlink packet transmission base station reselection method proposed by the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing a downlink packet transmission base station reselection method (scheme) according to a preferred embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating an operation method of a network device according to a preferred embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 은 본 발명이 적용되는 사물인터넷(Internet of Things, IoT) 네트워크 구조를 보여주고 있다.FIG. 1 shows a network structure of Internet of Things (IOT) to which the present invention is applied.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 사물인터넷(IoT) 네트워크 구조는, 원격지의 사물인터넷단말(예: 단말1,2,...X), 원격지의 사물인터넷단말의 데이터를 확인하고 사물인터넷단말을 제어하기 위한 IoT앱이 설치된 고객단말(미도시)과, 사물인터넷단말 및 고객단말(IoT앱) 간을 유무선 네트워크를 통해 연결해 주는 네트워크장치(200, IoT앱 서버), 사물인터넷단말 및 네트워크장치(2000) 사이에서 패킷 송수신을 수행하는 게이트웨이(예: 기지국1,2,...L)로 구성된다.1, the Internet architecture (IoT) network structure to which the present invention is applied is configured to check the data of the object Internet terminals (e.g., terminals 1, 2, ..., X) A network device (200, IoT app server) for connecting the object Internet terminal and the customer terminal (IoT app) through a wired / wireless network, an object Internet And a gateway (e.g., base stations 1, 2, ..., L) that performs packet transmission / reception between the terminal and the network device 2000.
이러한 IoT 네트워크 구조에서 제공되는 사물인터넷(IoT) 서비스의 품질은, 사물인터넷단말/기지국/네트워크장치 3개의 노드 간에 송수신되는 업링크패킷/다운링크패킷 수신 성공률에 따른 영향을 많이 받게 된다.The quality of the Internet (IoT) service provided in the IoT network structure is greatly influenced by the success rate of the uplink packet / downlink packet reception / reception between three nodes of the object Internet terminal / base station / network device.
사물인터넷단말이 업링크패킷을 네트워크장치로 전송할 때에는, 사물인터넷단말이 브로드캐스트(broadcast) 방식으로 업링크패킷을 송신하고 이를 다수의 기지국이 수신하여 네트워크장치로 송신하기 때문에, 업링크패킷의 수신 성공률은 우수하다고 볼 수 있다.When the object Internet terminal transmits the uplink packet to the network device, since the object Internet terminal transmits the uplink packet in a broadcast manner and the plurality of base stations receives the packet and transmits it to the network device, The success rate is excellent.
반면, 네트워크장치가 다운링크패킷을 사물인터넷단말로 전송할 때에는, 네트워크장치가 사물인터넷단말에 대하여 기 선택한 하나의 기지국으로 다운링크패킷을 송신하고 이를 수신한 하나의 기지국이 사물인터넷단말에 전송하게 되는데, 기지국이 다른 사물인터넷단말로 다운링크패킷을 전송하고 있거나 전송을 위해 주파수자원을 점유하고 있는 등의 상황에서는 다운링크패킷 충돌로 인지하고 다운링크패킷을 드롭(Drop)시킨다.On the other hand, when the network device transmits the downlink packet to the object Internet terminal, the network device transmits a downlink packet to one base station selected by the object Internet terminal, and the one base station that receives the downlink packet transmits the downlink packet to the object Internet terminal , The base station recognizes a downlink packet collision and drops a downlink packet in a situation where the base station is transmitting a downlink packet to another object Internet terminal or occupies frequency resources for transmission.
따라서, 기지국에서 다운링크패킷 충돌로 인지 시 다운링크패킷을 드롭시키기 때문에 다운링크패킷의 수신 실패가 발생하게 된다.Therefore, when the base station detects a downlink packet collision, the downlink packet is dropped, so that a downlink packet reception failure occurs.
하지만, 현재 사물인터넷(IoT) 기술에서는, 기지국에서 인지하는 다운링크패킷 충돌에 대한 별도의 개선 방안을 제시하고 있지 않은 실정이다.However, current Internet (IoT) technology does not suggest a separate improvement method for the downlink packet collision recognized by the base station.
이에, 본 발명에서는, 기지국에서 인지하는 다운링크패킷 충돌을 해결하기 위한 새로운 방안을 제안하여, 사물인터넷단말로 전송하는 다운링크패킷의 수신 성공률을 높이고자 한다.Accordingly, the present invention proposes a new scheme for solving the downlink packet collision recognized by the base station, and aims to increase the reception success rate of the downlink packet transmitted to the object Internet terminal.
보다 구체적으로, 본 발명에서는, 다운링크패킷 충돌을 해결하기 위한 새로운 방안을 실현하는 기지국장치, 네트워크장치를 제안하고자 한다.More specifically, the present invention proposes a base station apparatus and a network apparatus that realize a new scheme for solving a downlink packet collision.
먼저, 이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국장치를 구체적으로 설명하겠다.Hereinafter, a base station apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
본 발명의 기지국장치(100)는, 전술의 도 1에 도시된 게이트웨이로서의 기지국1,2,...L 중 하나일 수 있으며, 설명의 편의상 기지국1인 것으로 가정하여 설명하겠다. The
아울러, 설명의 편의를 위해 도 1에 도시된 사물인터넷단말로서의 단말1,2,...X 및 네트워크장치(200)를 언급하여 설명하도록 하겠다.In addition, for convenience of explanation, the terminals 1, 2, ..., X and the
본 발명에 따른 기지국장치(100)는, IoT 네트워크에서 게이트웨이 역할을 수행하며, 이를 위해 단말연동부(110) 및 네트워크연동부(120)를 포함한다.The
단말연동부(110)는, 기지국장치(100)의 커버리지 내에 있는 단말(예: 단말1)이 브로드캐스트(broadcast) 방식으로 송신하는 업링크패킷을 수신하여 네트워크연동부(120)로 전달하고, 네트워크연동부(120)를 통해 수신된 네트워크장치(200)로부터의 다운링크패킷을 해당되는 단말(예: 단말1)로 송신한다.The
네트워크연동부(120)는, 단말연동부(110)를 통해 수신된 단말(예: 단말1)로부터의 업링크패킷을 네트워크장치(200)로 송신하고, 네트워크장치(200)로부터 수신되는 다운링크패킷을 해당 단말(예: 단말1)로 송신하도록 단말연동부(110)로 전달한다.The
이에, 기지국장치(100)는, 단말연동부(110) 및 네트워크연동부(120)를 통해서, 사물인터넷단말로서의 단말(예: 단말1) 및 네트워크장치(200) 간 패킷을 송수신하는 게이트웨이 역할을 수행하게 된다.The
이처럼 IoT 네트워크에서 게이트웨이 역할을 수행하는 본 발명의 기지국장치(100)는, 다운링크패킷 충돌을 해결하기 위해 제안하는 본 발명의 방안을 실현하기 위해, 예측부(130) 및 실패예측결과제공부(140)를 포함한다.In order to realize the scheme of the present invention proposed for solving the downlink packet collision, the
예측부(130)는, 네트워크장치(200)로부터 수신된 다운링크패킷을 단말로 전송하는 과정에서, 다운링크패킷의 수신 실패가 예측되는 특정 단말이 있는지 확인한다.The predicting
예측부(130)에 대해 구체적으로 설명하기에 앞서, 도 4를 참조하여 기존 기술에 따라서 다운링크패킷 충돌 시 다운링크패킷의 수신이 실패하는 상황을 설명하겠다. Before describing the
우선, 네트워크장치는, 각 단말 별로, 단말과의 패킷 송수신을 위한 기지국을 선택하게 된다.First, the network device selects a base station for packet transmission / reception with respect to each terminal.
예를 들어, 단말1 및 단말2를 언급하여 설명하면, 단말1이 브로드캐스트(broadcast) 방식으로 업링크패킷을 송신하면, 이를 수신하는 다수의 기지국이 단말1의 업링크패킷을 네트워크장치로 송신하게 된다.For example, the terminal 1 and the terminal 2 will be described. When the terminal 1 transmits an uplink packet in a broadcast manner, a plurality of base stations receiving the uplink packet transmit the uplink packet of the terminal 1 to the network device .
이때, 네트워크장치는, 단말1의 업링크패킷을 제공(송신)한 다수의 기지국들 중에서 단말1과의 채널상태(SNR: Signal to noise ratio)가 가장 우수한 기지국을, 단말1과의 패킷 송수신을 위한 기지국으로 선택한다.At this time, the network device transmits a base station having the best signal-to-noise ratio (SNR) with the terminal 1 among a plurality of base stations providing (transmitting) the uplink packet of the terminal 1, Lt; / RTI >
이와 마찬가지 방식으로, 네트워크장치는, 단말2의 업링크패킷을 제공(송신)한 다수의 기지국들 중에서 단말2과의 채널상태(SNR)가 가장 우수한 기지국을, 단말2와의 패킷 송수신을 위한 기지국으로 선택한다.In the same way, the network device transmits a base station having the best channel state (SNR) with the terminal 2 among a plurality of base stations providing (transmitting) the uplink packet of the terminal 2 to a base station for transmitting and receiving packets with the terminal 2 Select.
이에, 도 4에서는, 네트워크장치가 단말1 및 단말2 각각에 대해 기지국을 선택한 결과, 단말1 및 단말2 모두 기지국1을 선택한 것으로 가정하고 있다.4, it is assumed that the terminal 1 and the terminal 2 all selected the base station 1 as a result of the network device selecting the base station for the terminal 1 and the terminal 2, respectively.
이에, 네트워크장치는, 앞서 수신된 단말1의 업링크패킷에 대하여 단말1로 전송하기 위한 다운링크패킷이 발생하면, 단말1의 다운링크패킷을 기지국1로 송신한다.When a downlink packet to be transmitted to the terminal 1 is generated for the uplink packet of the terminal 1 received previously, the network device transmits the downlink packet of the terminal 1 to the base station 1.
이렇게 되면, 기지국1은 네트워크장치로부터 수신한 단말1의 다운링크패킷을 단말1로 전송할 것이다. In this case, the base station 1 will transmit the downlink packet of the terminal 1 received from the network device to the terminal 1.
이때, 기지국1은, 단말1의 다운링크패킷을 단말1로 전송한 후 단말1의 다음 다운링크패킷을 전송하기 위해 주파수자원을 지정된 시간(a) 동안 점유하게 된다.At this time, the base station 1 transmits a downlink packet of the terminal 1 to the terminal 1, and then occupies the frequency resource for a predetermined time (a) in order to transmit the next downlink packet of the terminal 1.
이처럼, 기지국1이 주파수자원을 지정된 시간(a) 동안 점유하는 이유는, 다음의 2가지에 근거한다.As described above, the reason that the base station 1 occupies the frequency resource for the designated time (a) is based on the following two reasons.
첫째, IoT 네트워크에서 단말(사물인터넷단말)은, 다운링크패킷 수신 방식에 있어서 수신가능시간에 따라 몇가지 타입으로 구분되는데, 이러한 타입 중 저전력 지원을 위해 업링크패킷 송신 후 업링크패킷에 대한 다운링크패킷을 일정 시간(예: 1초)의 시간구간 단위로 특정 횟수(예: 2회)만큼 수신 가능한 타입(이하, A타입)이 있다.First, in the IoT network, a terminal (object Internet terminal) is divided into several types according to the receivable time in the downlink packet reception method. To support low power among these types, downlink There is a type (hereinafter referred to as A type) capable of receiving packets by a specific number of times (for example, twice) in units of time intervals of a predetermined time (for example, 1 second).
일정 시간을 1초, 특정 횟수를 2회로 가정하면, A타입으로 동작하는 단말(사물인터넷단말)은, 업링크패킷 송신 후, 업링크패킷 송신시점을 기준으로 1초 이후의 첫번째 시간구간(RX1)에서 다운링크패킷 수신이 가능하고, 첫번째 시간구간(RX1)이 종료되는 시점을 기준으로 1초 이후의 두번째 시간구간(RX2)에서 다운링크패킷 수신이 가능하다.Assuming that the fixed time is 1 second and the specific number is 2, the terminal (object Internet terminal) operating as Type A transmits the uplink packet transmission time after the transmission of the uplink packet, , And it is possible to receive the downlink packet in the second time interval RX2 after 1 second based on the time point when the first time interval RX1 ends.
전술한 A타입은, 사물인터넷(IoT) 기술 중에서도 광역 커버리지를 대상으로 하여 저속 전송(<1kbps) 및 저 전력을 지원하는 소량 데이터 전송에 특화된 IoT 기술(LoRa: Long Range)에서 사용되는 단말(사물인터넷단말)이 주로 채택/동작한다.The above-mentioned Type A is a terminal (object) used in the IoT technology (LoRa: Long Range) specialized in small amount data transmission supporting low-speed transmission (<1 kbps) and low- Internet terminals) mainly adopt / operate.
둘째, 네트워크장치와 게이트웨이로서의 기지국 사이에는 물리적 거리가 존재하므로 물리적 거리에 따른 전송 시간이 소요된다.Second, there is a physical distance between the network device and the base station as a gateway, so that the transmission time depends on the physical distance.
특히, 광역 커버리지/저속 전송(<1kbps)/저 전력/소량 데이터 전송에 특화된 IoT 기술(LoRa: Long Range)이 적용된 IoT 네트워크 즉 LoRa 네트워크에서는, 네트워크장치와 및 기지국 사이의 물리적 거리가 멀기 때문에 전송 시간이 길게 소요될 수 있다.Particularly, in the IoT network, that is, the LoRa network to which the IoT technology (LoRa: Long Range) specific to wide area coverage / low speed transmission (<1 kbps) / low power / small amount data transmission is applied, It can take a long time.
이에, 기지국1은, 다운링크패킷의 수신에 있어서 시간구간 및 횟수 제한이 있는 A타입으로 동작하는 단말(사물인터넷단말)이라는 요인1 및 네트워크장치와 및 기지국 사이의 물리적 거리가 멀기 때문에 전송 시간이 길게 소요되는 요인2 때문에, 단말(사물인터넷단말)로 전송해야 하는 다운링크패킷이 있을 경우 반드시 제한된 시간구간 및 횟수 내에 단말이 수신할 수 있도록 하기 위해, 단말1의 업링크패킷에 대한 다운링크패킷을 네트워크장치로부터 수신하여 단말1로 전송한 후 필요 시 단말1의 다음 다운링크패킷을 전송하기 위해 주파수자원을 지정된 시간(a) 동안 우선적으로 점유하는 것이다.Accordingly, since the physical distance between the base station 1 and the network device and the base station, which is a terminal (object Internet terminal) operating in the A-type with a time interval and a limited number of times in receiving the downlink packet, In the case of downlink packet to be transmitted to the terminal (object Internet terminal) due to long factor 2, in order to enable the terminal to receive the downlink packet within a limited time interval and the number of times, From the network device and transmits the downlink packet to the terminal 1, and if necessary, occupies the frequency resource for a predetermined time (a) in order to transmit the next downlink packet of the terminal 1.
한편, 네트워크장치는, 앞서 수신된 단말2의 업링크패킷에 대하여 단말2로 전송하기 위한 다운링크패킷이 발생하면, 단말2의 다운링크패킷을 기지국1로 송신한다.On the other hand, when a downlink packet to be transmitted to the terminal 2 is generated for the uplink packet of the terminal 2 received previously, the network device transmits the downlink packet of the terminal 2 to the base station 1.
이렇게 되면, 기지국1은 네트워크장치로부터 수신한 단말2의 다운링크패킷을 단말2로 전송해야 한다.In this case, the base station 1 must transmit the downlink packet of the terminal 2 received from the network device to the terminal 2.
하지만, 기지국1의 관점에서 볼 때, 단말1로 다운링크패킷을 전송한 후 주파수자원을 점유하고 있는 지정된 시간(a) 동안 단말2의 다운링크패킷이 수신된 경우라면, 기지국1은 이 상황을 다운링크패킷 충돌로 인지한다.However, from the point of view of the base station 1, if the downlink packet of the terminal 2 is received during the designated time (a) occupying the frequency resource after transmitting the downlink packet to the terminal 1, Lt; RTI ID = 0.0 > downlink packet collision.
이는, IoT 네트워크에서 게이트웨이로서의 기지국은, 다운링크패킷 전송 시 동시에 여러 단말로 다운링크패킷을 전송할 수 없다는 제약이 있기 때문이다.This is because the base station as the gateway in the IoT network has a limitation that the downlink packet can not be transmitted to several terminals at the same time when the downlink packet is transmitted.
이에, 기존이라면 기지국1은, 도 4에 도시된 바와 같이, 단말1로 다운링크패킷을 전송한 후 주파수자원을 점유하고 있는 지정된 시간(a) 동안 단말2의 다운링크패킷이 수신된 경우, 다운링크패킷 충돌로 인지하고 단말2의 다운링크패킷을 드롭(Drop)시킨다.4, if the downlink packet of the terminal 2 is received during the designated time (a) occupying the frequency resource after transmitting the downlink packet to the terminal 1, Link packet collision and drops the downlink packet of the terminal 2.
이에, 다운링크패킷의 수신에 있어서 일정 시간(예: 1초)의 시간구간 및 횟수(예: 2회) 제한이 있는 A타입으로 동작하는 단말2에서는, 업링크패킷 송신 후 업링크패킷에 대하여 첫번째 시간구간(RX1) 이내에 다운링크패킷을 수신하지 못하게 된다.Therefore, in the terminal 2 operating as the A type with the time interval and the number of times (for example, two times) of the predetermined period of time (for example, one second) in the reception of the downlink packet, The downlink packet is not received within the first time interval RX1.
다시 도 2를 참조하여 본 발명의 기지국장치(100)의 구성에 대해 구체적으로 설명하겠다.2, the configuration of the
예측부(130)는, 네트워크장치(200)로부터 수신된 다운링크패킷을 단말로 전송하는 과정에서, 다운링크패킷의 수신 실패가 예측되는 특정 단말이 있는지 확인한다.The predicting
전술과 같이 단말1,2를 언급하여 구체적으로 설명하면, 예측부(130)는, 기지국장치(100)가 임의의 단말 예컨대 단말1로 다운링크패킷을 전송한 후 다음 다운링크패킷을 전송하기 위해 주파수자원을 점유하는 동안(a), 네트워크장치(200)로부터 다른 단말 예컨대 단말2의 다운링크패킷을 수신하면, 단말2를 다운링크패킷의 수신 실패가 예측되는 특정 단말로 확인할 수 있다.As described above, the terminals 1 and 2 will be described in more detail. The
실패예측결과제공부(140)는, 예측부(130)에서 특정 단말이 확인되면, 특정 단말에 대한 실패예측결과를 네트워크장치(200)로 제공한다.The failure prediction result providing unit 140 provides the failure prediction result for the specific terminal to the
즉, 실패예측결과제공부(140)는, 전술과 같이 특정 단말로서 단말2가 확인된 경우라면, 확인 즉시 단말2에 대한 실패예측결과(TxACK)를 네트워크장치(200)로 제공하는 것이다.That is, if the terminal 2 is identified as a specific terminal as described above, the failure prediction result providing unit 140 provides a failure prediction result (TxACK) for the terminal 2 to the
도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명의 기지국장치(100, 기지국1)는, 단말1로 다운링크패킷을 전송한 후 다음 다운링크패킷을 전송하기 위해 주파수자원을 점유하는 동안(a) 단말2의 다운링크패킷이 수신되어, 다운링크패킷 충돌을 인지하는 시점 즉 단말2를 확인하는 시점에 즉시, 단말2에 대한 실패예측결과(TxACK)를 네트워크장치(200)로 제공한다.5, a base station apparatus 100 (base station 1) transmits a downlink packet to a terminal 1 and then occupies a frequency resource to transmit a downlink packet. (TxACK) for the terminal 2 to the
이처럼, 본 발명의 기지국장치(100)는, 다운링크패킷 충돌을 인지하는 시점에, 단말2의 다운링크패킷을 드롭시키는 기존 방식 대신, 단말2에 대한 실패예측결과(TxACK)를 네트워크장치(200)로 제공함으로써, 실제로 단말2에서 다운링크패킷의 수신 실패를 확인하게 되는 시점 보다 앞서서, 네트워크장치(200)로 하여금 다운링크패킷 수신 실패가 예측되는 단말2를 인지하게 할 수 있다.As described above, the
이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 네트워크장치를 구체적으로 설명하겠다.Hereinafter, a network device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
본 발명의 네트워크장치(20)는, 각 단말 별로, 단말과의 패킷 송수신을 위해 선택한 기지국으로 단말에 전송하기 위한 다운링크패킷을 송신하는 패킷송신부(210)와, 특정 기지국에서, 다운링크패킷 수신 실패가 예측되는 특정 단말을 인지하는 인지부(220)와, 상기 특정 단말이 인지되면, 상기 특정 단말에 대하여 기지국을 재선택하고 상기 특정 단말에 전송하기 위한 다운링크패킷을 상기 재선택 기지국으로 재송신하는 제어부(240)를 포함한다.The network device 20 of the present invention includes a
아울러, 네트워크장치(200)는, 업링크패킷을 수신하는 패킷수신부(220)도 포함한다.In addition, the
패킷수신부(220)는, 기지국을 통해서 수신되는 단말로부터의 업링크패킷을 수신한다.The
패킷송신부(210)는, 각 단말 별로, 단말과의 패킷 송수신을 위해 선택한 기지국으로 단말에 전송하기 위한 다운링크패킷을 송신한다.The
앞서 설명한 바와 같이, 네트워크장치(200) 예컨대 제어부(240)는, 단말의 업링크패킷을 제공(송신)한 다수의 기지국들 중에서 단말과의 채널상태(SNR)가 가장 우수한 기지국을, 단말과의 패킷 송수신을 위한 기지국으로 선택한다.As described above, the
예를 들어, 단말1 및 단말2를 언급하여 설명하면, 단말1이 브로드캐스트(broadcast) 방식으로 업링크패킷을 송신하면, 이를 수신하는 다수의 기지국1,2,3이 단말1의 업링크패킷을 네트워크장치(200)로 송신하게 된다.For example, the terminal 1 and the terminal 2 will be described. When the terminal 1 transmits an uplink packet in a broadcast manner, a plurality of base stations 1, 2, and 3 receiving the uplink packet transmit the uplink packet To the network device (200).
또한, 단말2가 브로드캐스트(broadcast) 방식으로 업링크패킷을 송신하면, 이를 수신하는 다수의 기지국1,2,3이 단말2의 업링크패킷을 네트워크장치(200)로 송신하게 된다.Also, when the terminal 2 transmits an uplink packet in a broadcast manner, a plurality of base stations 1, 2, and 3 receiving the uplink packet transmit the uplink packet of the terminal 2 to the
이에, 제어부(240)는, 단말1의 업링크패킷을 제공(송신)한 다수의 기지국1,2,3 중에서 단말과의 채널상태(SNR)가 가장 우수한 기지국을, 단말1과의 패킷 송수신을 위한 기지국으로 선택한다.The
또한, 제어부(240)는, 단말2의 업링크패킷을 제공(송신)한 다수의 기지국1,2,3 중에서 단말과의 채널상태(SNR)가 가장 우수한 기지국을, 단말2와의 패킷 송수신을 위한 기지국으로 선택한다.In addition, the
이하에서는, 설명의 편의를 위해, 네트워크장치(200)가 단말1 및 단말2 각각에 대해 기지국을 선택한 결과, 단말1 및 단말2 모두 기지국1을 선택한 것으로 가정하겠다.Hereinafter, for convenience of explanation, it is assumed that the
이 경우, 패킷송신부(210)는, 앞서 수신된 단말1의 업링크패킷에 대하여 단말1로 전송하기 위한 다운링크패킷이 발생하면, 단말1의 다운링크패킷 즉 첫번째 시간구간(RX1)에서 다운링크패킷을 기지국1로 송신한다. In this case, when a downlink packet to be transmitted to the terminal 1 is generated in the uplink packet of the terminal 1 received previously, the
이하에서는, 설명의 편의를 위해 첫번째 시간구간(RX1)에서 송신하는 다운링크패킷을, 다운링크패킷(RX1)이라 정의하여 통칭하겠다.Hereinafter, the downlink packet transmitted in the first time period RX1 will be collectively referred to as a downlink packet RX1 for convenience of explanation.
또한, 패킷송신부(210)는, 앞서 수신된 단말2의 업링크패킷에 대하여 단말2로 전송하기 위한 다운링크패킷이 발생하면, 단말2의 다운링크패킷 즉 첫번째 시간구간(RX1)에서 다운링크패킷(RX1)을 기지국1로 송신한다.When a downlink packet to be transmitted to the terminal 2 is generated for the uplink packet of the terminal 2 received previously, the
인지부(220)는, 특정 기지국에서, 다운링크패킷 수신 실패가 예측되는 특정 단말을 인지한다.The
여기서, 특정 단말은, 업링크패킷 송신 후, 업링크패킷에 대한 다운링크패킷을 일정 시간(예: 1초)의 시간구간 단위로 특정 횟수(예: 2회)만큼 수신 가능한 단말, 즉 전술한 바 있는 다운링크패킷의 수신에 있어서 시간구간 및 횟수 제한이 있는 A타입으로 동작하는 단말인 것이 바람직하다.Here, after transmitting an uplink packet, a specific terminal can receive a downlink packet for an uplink packet by a specific number of times (for example, twice) in units of a predetermined time period (e.g., 1 second) It is preferable that the terminal operates as an A type having a time interval and a limited number of times in reception of a downlink packet.
그리고, 인지부(220)는, 특정 기지국을 통해 수신된 업링크패킷에 대하여 특정 횟수(예: 2회) 중 첫번째 시간구간(RX1)에서 송신한 다운링크패킷(RX1)과 관련하여, 특정 기지국으로부터 다운링크패킷의 전송 실패를 예측한 실패예측결과가 수신된 단말을, 특정 단말로 인지한다.The
구체적으로 설명하면, 네트워크장치(200)가 송신한 단말의 다운링크패킷을 수신하여 해당 단말로 전송하는 기지국1,2,...L 중에서, 전술한 바와 같이 임의의 단말 예컨대 단말1로 다운링크패킷을 전송한 후 다음 다운링크패킷을 전송하기 위해 주파수자원을 점유하는 동안(a), 다른 단말 예컨대 단말2의 다운링크패킷(RX1)을 수신함에 따라 다운링크패킷 충돌을 인지하는 기지국이 있으면, 해당 기지국 예컨대 기지국1은 다운링크패킷의 수신 실패가 예측되는 단말2에 대한 실패예측결과(TxACK)를 네트워크장치(200)로 제공한다.More specifically, among the base stations 1, 2,... L that receive the downlink packet of the terminal transmitted by the
이 경우에서 알 수 있듯이, 전술의 특정 기지국은, 다운링크패킷 충돌을 인지하고 실패예측결과(TxACK)를 네트워크장치(200)로 제공하는 기지국을 의미한다.As can be seen from this case, the specific base station described above means a base station that recognizes a downlink packet collision and provides a failure prediction result (TxACK) to the
이에, 인지부(220)는, 전술한 예시와 같이 기지국1로부터 단말2에 대한 실패예측결과(TxACK)가 수신되면, 실제로 단말2에서 다운링크패킷의 수신 실패를 확인하게 되는 시점 보다 앞서서, 특정 기지국 즉 기지국1에서 다운링크패킷 수신 실패가 예측되는 특정 단말 즉 단말2를 인지할 수 있게 된다.When the failure prediction result (TxACK) for the terminal 2 is received from the base station 1 as described above, the recognizing
이하에서는 설명의 편의를 위해, 다운링크패킷 수신 실패가 예측되는 특정 단말로서, 전술의 예시에 따른 단말2를 언급하도록 하겠다.Hereinafter, as a specific terminal for which a downlink packet reception failure is predicted, for convenience of description, the terminal 2 according to the above-mentioned example will be described.
제어부(240)는, 특정 단말로서 단말2가 인지되면, 단말2에 대하여 기지국을 재선택하고, 단말2에 전송하기 위한 다운링크패킷(RX1)을 재선택 기지국으로 재송신한다.When the terminal 2 is recognized as a specific terminal, the
이때, 제어부(240)는, 특정 단말 즉 단말2의 업링크패킷을 수신하여 네트워크장치(200)로 송신한 기지국1,2,3 중에서, 특정 기지국 즉 기 선택된 기지국1을 제외하고 단말2와의 채널상태(SNR)가 가장 우수한 기지국을 재선택할 수 있다.At this time, the
즉, 제어부(240)는, 단말2의 업링크패킷을 수신하여 네트워크장치(200)로 송신한 기지국1,2,3 중에서, 기 선택된 기지국1을 통해서는 단말2의 다운링크패킷 수신 실패가 예측되므로, 기지국1을 제외한 나머지 기지국2,3 중 단말2와의 채널상태(SNR)가 가장 우수한 기지국을 재선택하는 것이다.That is, the
이하에서는, 설명의 편의 상 기지국2를 재선택한 것으로 설명하겠다.Hereinafter, it is assumed that the base station 2 is selected again for convenience of explanation.
이에, 제어부(240)는, 단말2에 전송하기 위한 다운링크패킷(RX1)을 재선택 기지국2로 재송신한다.Then, the
이렇게 되면, 기지국2는 네트워크장치(200)로부터 수신한 단말2의 다운링크패킷(RX1)을 단말2로 전송할 것이다. In this case, the base station 2 will transmit the downlink packet RX1 of the terminal 2 received from the
한편, 단말2는 전술한 바와 같이 다운링크패킷의 수신에 있어서 시간구간(예: 1초) 및 횟수(예: 2회) 제한이 있는 A타입으로 동작하기 때문에, 만약 단말2로의 다운링크패킷(RX1)을 재송신하더라도 단말2에서 첫번째 시간구간(RX1)에서 다운링크패킷 수신이 불가능하다면, 다운링크패킷(RX1)을 재송신할 필요가 없을 것이다.On the other hand, since the terminal 2 operates as an A type having a time interval (for example, one second) and a number of times (for example, two times) in receiving a downlink packet as described above, The terminal 2 will not be required to retransmit the downlink packet RX1 if it can not receive the downlink packet in the first time interval RX1.
이에, 본 발명에서는, 다운링크패킷을 재송신할 필요가 있는 경우에만, 기지국 재선택 및 다운링크패킷 재송신을 수행하는 것이 바람직하다. Thus, in the present invention, it is preferable to perform base station reselection and downlink packet retransmission only when it is necessary to retransmit the downlink packet.
구체적으로 설명하면, 제어부(240)는, 특정 단말 예컨대 단말2의 첫번째 시간구간(RX1)에서 송신한 다운링크패킷(RX1)의 송신시점(B) 및 단말2에 대한 실패예측결과(TxACK)를 기지국1로부터 수신한 수신시점(C)을 기반으로 기지국1과의 패킷송수신시간(RTT)을 추정한다.More specifically, the
예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 실패예측결과(TxACK)를 수신한 수신시점(C)에서 단말2의 다운링크패킷(RX1)을 송신한 송신시점(B)을 빼면, 네트워크장치(200) 및 기지국1 사이에서 패킷이 송수신된 시간(RTT)를 계산하여 추정할 수 있다.For example, as shown in FIG. 5, subtracting the transmission time B at which the downlink packet RX1 of the terminal 2 is transmitted at the reception time C at which the failure prediction result (TxACK) is received, 200) and the base station 1, and estimates the time (RTT) at which the packet is transmitted and received.
그리고, 제어부(240)는, 추정한 패킷송수신시간(RTT)을 기반으로, 단말2에 대한 기지국 재선택 여부를 결정한다.Then, the
구체적인 실시예를 언급하면, 제어부(240)는, 단말2의 업링크패킷을 수신한 수신시점(A), 단말2가 채택한 A타입이 갖는 일정 시간(예: 1초) 및 추정한 패킷송수신시간(RTT)을 기반으로, 다운링크패킷 재송신 시 단말2가 첫번째 시간구간(RX1)에서 다운링크패킷(RX1) 수신이 가능한지 여부를 판단한다.Referring to a concrete embodiment, the
예를 들어, 단말2로 다운링크패킷을 재송신한다면 재송신된 다운링크패킷이 단말2에 수신되는데 까지 걸리는 시간은, 앞서 추정한 패킷송수신시간(RTT)의 반(RTT/2)이라고 예측해도 무방할 것이다.For example, if the downlink packet is retransmitted to the terminal 2, the time taken until the retransmitted downlink packet is received at the terminal 2 can be predicted to be half (RTT / 2) of the estimated packet transmission / reception time (RTT) will be.
따라서, 단말2의 업링크패킷을 수신한 수신시점(A)에 단말2가 채택한 A타입이 갖는 일정 시간(예: 1초)을 더하면(A+1), 단말2에서 업링크패킷 송신 후 다운링크패킷(RX1) 수신 가능한 최대한의 제한 시간을 알 수 있고, 이 최대한의 제한 시간(A+1)에서 현재시점을 빼면, 최대한의 제한 시간(A+1)까지 남아있는 잔여시간을 의미한다.Therefore, when a certain time (for example, 1 second) of the A type adopted by the terminal 2 is added to the reception time A at which the uplink packet of the terminal 2 is received (A + 1) Means the remaining time remaining until the maximum time limit (A + 1) when the maximum time limit for receipt of the link packet RX1 is known and the current time is subtracted from this maximum time limit (A + 1).
이에, 제어부(240)는, 최대한의 제한 시간(A+1)에서 현재시점을 뺀 잔여시간((A+1)-현재시점)이 RTT/2보다 큰 경우, 다운링크패킷 재송신 시 단말2가 첫번째 시간구간(RX1)에서 다운링크패킷(RX1) 수신이 가능한 것으로 판단할 수 있다. When the remaining time ((A + 1) - present time) obtained by subtracting the current time from the maximum time limit (A + 1) is larger than RTT / 2, the
제어부(240)는, 다운링크패킷 재송신 시 단말2가 첫번째 시간구간(RX1)에서 다운링크패킷(RX1) 수신이 가능한 것으로 판단하면(재송신 필요 시), 전술과 같이 단말2에 대하여 기지국을 재선택(기지국1->기지국2)하고, 단말2에 전송하기 위한 다운링크패킷(RX1)을 재선택한 기지국2로 재송신한다.When the terminal 2 determines that the downlink packet RX1 can be received in the first time period RX1 (i.e., when retransmission is required) in the downlink packet retransmission, the
이에, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 네트워크장치(200)는, 기지국1로 송신해서 다운링크패킷 충돌로 인해 수신 실패가 예측되는 단말2에 대하여, 다운링크패킷(RX1) 재송신 시 단말2가 첫번째 시간구간(RX1)에서 다운링크패킷(RX1) 수신이 가능한 경우라면, 재선택한 기지국2로 단말2의 다운링크패킷(RX1)을 재송신한다.5, the
이렇게 되면, 기지국2는, 네트워크장치(200)로부터 수신한 단말2의 다운링크패킷(RX1)을 단말2로 전송할 것이고, 단말2는 첫번째 시간구간(RX1) 이내에 기지국2로부터 네트워크장치(200)로부터의 다운링크패킷(RX1)을 수신할 수 있게 된다.In this case, the base station 2 will transmit the downlink packet RX1 of the terminal 2 received from the
만약, 단말2에 대하여 재선택한 기지국2에서도, 다른 단말을 위해 주파수자원을 점유하고 있어 다운링크패킷 출동이 다시 인지되는 경우라면, 기지국2도 단말2에 대한 실패예측결과(TxACK)를 네트워크장치(200)로 제공하고, 네트워크장치(200)는 다운링크패킷(RX1) 재송신 시 단말2가 첫번째 시간구간(RX1)에서 다운링크패킷(RX1) 수신이 가능한 경우(재송신 필요 시)라면, 전술의 기지국 재선택 및 재송신을 반복할 수 있을 것이다.In the case where the base station 2 again selected for the terminal 2 occupies the frequency resource for the other terminal and the downlink packet dispatch is again recognized, the base station 2 transmits the failure prediction result (TxACK) for the terminal 2 to the network device If the terminal 2 is capable of receiving the downlink packet RX1 in the first time interval RX1 (when retransmission is required) in the case of retransmission of the downlink packet RX1, the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 기지국장치(100)는, 네트워크장치(200)로부터 수신된 다운링크패킷을 단말(사물인터넷단말)로 전송하는 과정 즉 IoT 네트워크에서 게이트웨이 역할을 수행하는 과정에서, 다운링크패킷 충돌 인지 시 다운링크패킷을 드롭시키는 대신 다운링크패킷의 수신 실패가 예측되는 단말을 네트워크장치(200)로 즉시 알려 인지시킨다.As described above, in the process of transmitting the downlink packet received from the
그리고, 이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 네트워크장치(200)는, 기지국에서의 다운링크패킷 충돌로 인한 다운링크패킷 수신 실패를 전혀 인지할 수 없었던 기존 방식과 달리, 다운링크패킷의 수신 실패가 예측되는 단말(사물인터넷단말)을 빠르게 인지하여 재송신 필요 여부를 판단하고, 재송신 필요 시 기지국 재선택 및 다운링크패킷 재송신을 수행함으로써, 단말(사물인터넷단말)로의 다운링크패킷 수신 성공률을 높일 수 있다.As described above, the
이에, 본 발명에 의하면, 기지국/네트워크장치 2 노드 간 연동을 통해 기지국에서 인지하는 다운링크패킷 충돌을 해결하는 새로운 방안을 제안하여, 사물인터넷단말로 전송하는 다운링크패킷의 수신 성공률을 높임으로써, 사물인터넷(IoT) 서비스의 품질을 향상시키는 효과를 도출한다.According to the present invention, a new scheme for solving a downlink packet collision recognized by a base station through interworking between two nodes of a base station and a network device is proposed. By increasing a reception success rate of a downlink packet transmitted to a destination Internet terminal, The effect of improving the quality of the Internet (IoT) service is derived.
이하에서는, 도 6을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다운링크패킷 전송 기지국 재선택 방법(방안)을 설명하겠다.Hereinafter, a downlink packet transmission base station reselection method according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
그리고, 설명의 편의 상, 이하의 설명에서는 전술한 실시예와 마찬가지로 단말1,2 및 기지국1,2를 언급하여 설명하도록 한다.For convenience of explanation, in the following description, the terminals 1 and 2 and the base stations 1 and 2 will be described as in the above embodiment.
단말1이 브로드캐스트(broadcast) 방식으로 업링크패킷을 송신하면, 이를 수신하는 다수의 기지국1,2,3이 단말1의 업링크패킷을 네트워크장치(200)로 송신하게 된다(S1).When the terminal 1 transmits an uplink packet in a broadcast manner, a plurality of base stations 1, 2 and 3 receiving the uplink packet transmit the uplink packet of the terminal 1 to the network device 200 (S1).
또한, 단말2가 브로드캐스트(broadcast) 방식으로 업링크패킷을 송신하면, 이를 수신하는 다수의 기지국1,2,3이 단말2의 업링크패킷을 네트워크장치(200)로 송신하게 된다(S2).In addition, when the terminal 2 transmits an uplink packet in a broadcast manner, a plurality of base stations 1, 2 and 3 receiving the uplink packet transmit the uplink packet of the terminal 2 to the network device 200 (S2) .
네트워크장치(200)는, 단말1의 업링크패킷을 제공(송신)한 다수의 기지국1,2,3 중에서 단말과의 채널상태(SNR)가 가장 우수한 기지국을, 단말1과의 패킷 송수신을 위한 기지국으로 선택한다(S10).The
또한, 네트워크장치(200)는, 단말2의 업링크패킷을 제공(송신)한 다수의 기지국1,2,3 중에서 단말과의 채널상태(SNR)가 가장 우수한 기지국을, 단말2와의 패킷 송수신을 위한 기지국으로 선택한다(S20).Also, the
이하에서는, 설명의 편의를 위해, 네트워크장치(200)가 단말1 및 단말2 각각에 대해 기지국을 선택한 결과, 단말1 및 단말2 모두 기지국1을 선택한 것으로 가정하겠다.Hereinafter, for convenience of explanation, it is assumed that the
네트워크장치(200)는, 앞서 수신된 단말1의 업링크패킷에 대하여 단말1로 전송하기 위한 다운링크패킷이 발생하면, 단말1의 다운링크패킷 즉 첫번째 시간구간(RX1)에서 다운링크패킷(RX1)을 기지국1로 송신한다(S30,S32).When a downlink packet to be transmitted to the terminal 1 is generated for the uplink packet of the terminal 1 received previously, the
기지국1은, 단말1의 다운링크패킷(RX1) 수신 시 다른 단말을 위해 주파수자원 점유하고 있는 상황이 아니기 때문에, 네트워크장치(200)로부터 수신한 단말1의 다운링크패킷(RX1)을 단말1로 전송할 것이다(S34). Since the base station 1 does not occupy frequency resources for other terminals when receiving the downlink packet RX1 of the terminal 1, the downlink packet RX1 of the terminal 1 received from the
이에, 단말1은, 업링크패킷 송신 후 첫번째 시간구간(RX1) 이내에 기지국1로부터 네트워크장치(200)로부터의 다운링크패킷(RX1)을 수신할 수 있게 된다.Accordingly, the terminal 1 can receive the downlink packet RX1 from the
한편, 네트워크장치(200)는, 앞서 수신된 단말2의 업링크패킷에 대하여 단말2로 전송하기 위한 다운링크패킷이 발생하면, 단말2의 다운링크패킷 즉 첫번째 시간구간(RX1)에서 다운링크패킷(RX1)을 기지국1로 송신한다(S40,S42).On the other hand, when a downlink packet to be transmitted to the terminal 2 is generated for the uplink packet of the terminal 2 received previously, the
이때, 기지국1은, 단말1을 위해 주파수자원을 점유하는 동안(a) 단말2의 다운링크패킷(RX1)을 수신함에 따라, 다운링크패킷 충돌을 인지하고, 다운링크패킷의 수신 실패가 예측되는 단말2에 대한 실패예측결과(TxACK)를 네트워크장치(200)로 제공한다(S44).At this time, the base station 1 recognizes the downlink packet collision as it receives (a) the downlink packet RX1 of the terminal 2 while occupying the frequency resource for the terminal 1, And provides a failure prediction result (TxACK) for the terminal 2 to the network device 200 (S44).
네트워크장치(200)는, 기지국1로부터 단말2에 대한 실패예측결과(TxACK)를 수신하면, 다운링크패킷의 수신 실패가 예측되는 단말2를 인지하고, 단말2에 대하여 기지국을 재선택하고(기지국1->기지국2) 단말2의 다운링크패킷(RX1)을 재선택 기지국2로 재송신한다(S50,S52).Upon receiving the failure prediction result (TxACK) from the base station 1 to the terminal 2, the
기지국2는, 단말2의 다운링크패킷(RX1) 수신 시 다른 단말을 위해 주파수자원 점유하고 있는 상황이 아니기 때문에, 네트워크장치(200)로부터 수신한 단말2의 다운링크패킷(RX1)을 단말2로 전송할 것이다(S54). Since the base station 2 does not occupy frequency resources for other terminals when receiving the downlink packet RX1 of the terminal 2, the base station 2 transmits the downlink packet RX1 of the terminal 2 received from the
이에, 단말2는, 업링크패킷 송신 후 첫번째 시간구간(RX1) 이내에 기지국2로부터 네트워크장치(200)로부터의 다운링크패킷(RX1)을 수신할 수 있게 된다.Accordingly, the terminal 2 can receive the downlink packet RX1 from the
이하에서는, 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 네트워크장치의 동작 방법을 구체적으로 설명하겠다.Hereinafter, a method of operating a network device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
본 발명에 따른 네트워크장치(200)의 동작 방법은, 기지국을 통해서 수신되는 단말로부터의 업링크패킷을 수신한다.An operation method of the
이하에서는, 설명의 편의를 위해 앞서 설명한 예시와 마찬가지로, 단말2를 언급하여 설명하겠다.Hereinafter, for convenience of description, the terminal 2 will be described in the same manner as the above-described example.
즉, 본 발명에 따른 네트워크장치(200)의 동작 방법은, 기지국을 통해서 수신되는 단말2로부터의 업링크패킷을 수신한다(S100). 그리고, 단말2의 업링크패킷을 수신한 시점을 수신시점(A)라고 한다.That is, the operating method of the
이때, 본 발명에 따른 네트워크장치(200)의 동작 방법은, 단말2의 업링크패킷을 제공(송신)한 다수의 기지국1,2,3 중에서 단말과의 채널상태(SNR)가 가장 우수한 기지국을, 단말2와의 패킷 송수신을 위한 기지국(예: 기지국1)으로 선택한다.The method of operation of the
이후, 본 발명에 따른 네트워크장치(200)의 동작 방법은, 앞서 수신된 단말2의 업링크패킷에 대하여 단말2로 전송하기 위한 다운링크패킷이 발생하면(S110), 단말2의 다운링크패킷 즉 첫번째 시간구간(RX1)에서 다운링크패킷(RX1)을 기 선택한 기지국1로 송신한다(S120). 이때, 단말2의 다운링크패킷(RX1)을 송신한 시점을 송신시점(B)라고 한다. Thereafter, when a downlink packet to be transmitted to the terminal 2 is generated for the uplink packet of the terminal 2 received previously (S110), the operation method of the
이에, 기지국1은, 네트워크장치(200)로부터 수신한 단말2의 다운링크패킷(RX1)을 단말2로 전송해야 한다.Accordingly, the base station 1 has to transmit the downlink packet RX1 of the terminal 2 received from the
헌데, 기지국1은, 단말1을 위해 주파수자원을 점유하고 있는 지정된 시간(a) 동안 단말2의 다운링크패킷이 수신된 경우, 이 상황을 다운링크패킷 충돌로 인지하고, 다운링크패킷의 수신 실패가 예측되는 단말2에 대한 실패예측결과(TxACK)를 네트워크장치(200)로 제공한다.When the downlink packet of the terminal 2 is received during the designated time (a) occupying the frequency resource for the terminal 1, the base station 1 recognizes this situation as a downlink packet collision, To the
이에, 본 발명에 따른 네트워크장치(200)의 동작 방법은, 단말2의 다운링크패킷(RX1)을 기지국1로 송신하고 실패예측결과(TxACK)가 수신되는지 판단한다(S130). 이때, 실패예측결과(TxACK)가 수신된 시점을 수신시점(C)라고 한다.The method of operation of the
본 발명에 따른 네트워크장치(200)의 동작 방법은, 실패예측결과(TxACK)가 수신되면(S130 Yes), 단말2의 다운링크패킷(RX1)을 재송신할 필요가 있는지 판단한다. The operation method of the
구체적인 실시예를 언급하면, 본 발명에 따른 네트워크장치(200)의 동작 방법은, 실패예측결과(TxACK)를 수신한 수신시점(C)에서 단말2의 다운링크패킷(RX1)을 송신한 송신시점(B)을 빼면, 네트워크장치(200) 및 기지국1 사이에서 패킷이 송수신된 시간(RTT)를 추정할 수 있다(S140).The operation method of the
이후, 본 발명에 따른 네트워크장치(200)의 동작 방법은, 단말2의 업링크패킷을 수신한 수신시점(A), 단말2가 채택한 A타입이 갖는 일정 시간(예: 1초) 및 추정한 패킷송수신시간(RTT)을 기반으로, 다운링크패킷(RX1) 재송신 시 단말2가 첫번째 시간구간(RX1) 이내에 다운링크패킷(RX1) 수신이 가능한지 여부를 판단한다(S150).Thereafter, the method of operation of the
예를 들어, 단말2로 다운링크패킷을 재송신한다면 재송신된 다운링크패킷이 단말2에 수신되는데 까지 걸리는 시간은, 앞서 추정한 패킷송수신시간(RTT)의 반(RTT/2)이라고 예측해도 무방할 것이다.For example, if the downlink packet is retransmitted to the terminal 2, the time taken until the retransmitted downlink packet is received at the terminal 2 can be predicted to be half (RTT / 2) of the estimated packet transmission / reception time (RTT) will be.
따라서, 단말2의 업링크패킷을 수신한 수신시점(A)에 단말2가 채택한 A타입이 갖는 일정 시간(예: 1초)을 더하면(A+1), 단말2에서 업링크패킷 송신 후 다운링크패킷(RX1) 수신 가능한 최대한의 제한 시간을 알 수 있고, 이 최대한의 제한 시간(A+1)에서 현재시점을 빼면, 최대한의 제한 시간(A+1)까지 남아있는 잔여시간을 의미한다.Therefore, when a certain time (for example, 1 second) of the A type adopted by the terminal 2 is added to the reception time A at which the uplink packet of the terminal 2 is received (A + 1) Means the remaining time remaining until the maximum time limit (A + 1) when the maximum time limit for receipt of the link packet RX1 is known and the current time is subtracted from this maximum time limit (A + 1).
이에, 본 발명에 따른 네트워크장치(200)의 동작 방법은, 최대한의 제한 시간(A+1)에서 현재시점을 뺀 잔여시간((A+1)-현재시점)이 RTT/2보다 큰 경우, 다운링크패킷 재송신 시 단말2가 첫번째 시간구간(RX1)에서 다운링크패킷(RX1) 수신이 가능한 것으로 판단할 수 있다(S150 Yes).Accordingly, when the remaining time ((A + 1) - present time) obtained by subtracting the current time from the maximum time limit (A + 1) is greater than RTT / 2, When retransmitting the downlink packet, the terminal 2 can determine that it is possible to receive the downlink packet RX1 in the first time period RX1 (S150 Yes).
본 발명에 따른 네트워크장치(200)의 동작 방법은, 다운링크패킷 재송신 시 단말2가 첫번째 시간구간(RX1)에서 다운링크패킷(RX1) 수신이 가능한 것으로 판단하면(재송신 필요 시, S150 Yes), 단말2에 대하여 기지국을 재선택한다(S160).The operation method of the
구체적으로, 본 발명에 따른 네트워크장치(200)의 동작 방법은, 단말2의 업링크패킷을 수신하여 네트워크장치(200)로 송신한 기지국1,2,3 중에서, 기 선택된 기지국1을 제외하고 단말2와의 채널상태(SNR)가 가장 우수한 기지국을 재선택할 수 있다.Specifically, the operation method of the
즉, 본 발명에 따른 네트워크장치(200)의 동작 방법은, 단말2의 업링크패킷을 수신하여 네트워크장치(200)로 송신한 기지국1,2,3 중에서, 기 선택된 기지국1을 통해서는 단말2의 다운링크패킷 수신 실패가 예측되므로, 기지국1을 제외한 나머지 기지국2,3 중 단말2와의 채널상태(SNR)가 가장 우수한 기지국을 재선택하는 것이다.That is, the operation method of the
이하에서는, 설명의 편의 상 기지국2를 재선택한 것으로 설명하겠다.Hereinafter, it is assumed that the base station 2 is selected again for convenience of explanation.
이에, 본 발명에 따른 네트워크장치(200)의 동작 방법은, 단말2에 전송하기 위한 다운링크패킷(RX1)을 재선택 기지국2로 재송신한다(S120).In operation of the
만약, 단말2에 대하여 재선택한 기지국2에서도, 다른 단말을 위해 주파수자원을 점유하고 있어 다운링크패킷 출동이 다시 인지되는 경우라면, 기지국2도 단말2에 대한 실패예측결과(TxACK)를 네트워크장치(200)로 제공하고, 네트워크장치(200)는 다운링크패킷(RX1) 재송신 시 단말2가 첫번째 시간구간(RX1)에서 다운링크패킷(RX1) 수신이 가능한 경우(재송신 필요 시)라면, 기지국 재선택 및 다운링크패킷(RX1)을 재송신하는, S120~S160단계를 반복할 수 있을 것이다.In the case where the base station 2 again selected for the terminal 2 occupies the frequency resource for the other terminal and the downlink packet dispatch is again recognized, the base station 2 transmits the failure prediction result (TxACK) for the terminal 2 to the network device The
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 다운링크패킷 전송 기지국 재선택 방법 및 네트워크장치의 동작 방법에 의하면, 사물인터넷단말로 전송하는 다운링크패킷의 수신 성공률을 높임으로써, 사물인터넷(IoT) 서비스의 품질을 향상시키는 효과를 도출한다.As described above, according to the downlink packet transmission base station reselection method and the network device operation method according to the present invention, by increasing the reception success rate of the downlink packet transmitted to the object Internet terminal, the quality of the Internet service (IoT) And the like.
본 발명의 일 실시예에 따른 다운링크패킷 전송 기지국 재선택 방법 및 네트워크장치의 동작 방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The downlink packet transmission base station reselection method and the method of operating the network device according to an exemplary embodiment of the present invention may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
본 발명의 네트워크장치 및 기지국장치, 그 장치에 의해 수행되는 다운링크패킷 전송 기지국 재선택 방법에 따르면, 사물인터넷단말로 전송하는 다운링크패킷의 수신 성공률을 높여 사물인터넷(IoT) 서비스의 품질을 향상시킨다는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.According to the network apparatus and the base station apparatus of the present invention and the downlink packet transmission base station reselection method performed by the apparatus, it is possible to improve the quality of the Internet service (IoT) by increasing the reception success rate of downlink packets transmitted to the Internet terminals The invention is not limited to the use of related technologies but merely has a possibility of being marketed or operated, and it can be practically and practically used, so that the invention is industrially applicable .
100 : 기지국장치
110 : 단말연동부 120 : 네트워크연동부
130 : 예측부 140 : 실패예측결과제공부
200 : 네트워크장치
210 : 패킷송신부 220 : 패킷수신부
230 : 인지부 240 : 제어부100: base station device
110: terminal interlocking unit 120: network interlocking unit
130: predicting unit 140: failure prediction result providing unit
200: Network device
210: Packet transmission unit 220: Packet reception unit
230: recognition section 240: control section
Claims (13)
특정 기지국에서, 다운링크패킷 수신 실패가 예측되는 특정 단말을 인지하는 인지부; 및
상기 특정 단말이 인지되면, 상기 특정 단말에 대하여 기지국을 재선택하고 상기 특정 단말에 전송하기 위한 다운링크패킷을 상기 재선택 기지국으로 재송신하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.A packet transmission unit for transmitting a downlink packet for transmission to a mobile station to a base station selected for transmission and reception of a packet with respect to each mobile station;
A recognition unit recognizing, at a specific base station, a specific terminal for which a downlink packet reception failure is predicted; And
And a controller for reselecting the base station to the specific terminal when the specific terminal is recognized and retransmitting a downlink packet to be transmitted to the specific terminal to the reselected base station.
상기 제어부는,
상기 특정 단말의 업링크패킷을 수신하여 상기 네트워크장치로 송신한 기지국 중에서, 상기 특정 기지국을 제외하고 상기 특정 단말과의 채널상태(SNR: Signal to noise ratio)가 가장 우수한 기지국을 재선택하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.The method according to claim 1,
Wherein,
And selects a base station having the best signal-to-noise ratio (SNR) with the specific terminal, except for the specific base station, from the base station that receives the uplink packet of the specific terminal and transmits the uplink packet to the network device .
상기 특정 단말은,
업링크패킷 송신 후, 상기 업링크패킷에 대한 다운링크패킷을 일정 시간의 시간구간 단위로 특정 횟수만큼 수신 가능하며,
상기 인지부는,
업링크패킷에 대하여 상기 특정 횟수 중 첫번째 시간구간에서 송신한 다운링크패킷과 관련하여, 상기 특정 기지국으로부터 다운링크패킷의 전송 실패를 예측한 실패예측결과가 수신된 단말을, 상기 특정 단말로 인지하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.The method according to claim 1,
The specific terminal,
After a transmission of an uplink packet, a downlink packet for the uplink packet can be received a predetermined number of times in a time interval unit of a predetermined time,
The recognition unit,
The terminal recognizing the terminal receiving the failure prediction result that predicted transmission failure of the downlink packet from the specific base station with respect to the downlink packet transmitted in the first time interval of the specific times with respect to the uplink packet to the specific terminal And the network device.
상기 제어부는,
상기 특정 단말의 상기 첫번째 시간구간에서 송신한 다운링크패킷의 송신시점 및 상기 실패예측결과를 수신한 수신시점을 기반으로 상기 특정 기지국과의 패킷송수신시간을 추정하고,
상기 패킷송수신시간을 기반으로, 상기 특정 단말에 대한 기지국 재선택 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.The method of claim 3,
Wherein,
Estimating a packet transmission / reception time with the specific base station based on a transmission time point of a downlink packet transmitted in the first time interval of the specific terminal and a reception time point at which the failure prediction result is received,
And determines whether to reselect a base station for the specific terminal based on the packet transmission / reception time.
상기 제어부는,
상기 특정 단말의 업링크패킷을 수신한 수신시점, 상기 일정 시간 및 상기 패킷송수신시간을 기반으로, 다운링크패킷 재송신 시 상기 특정 단말이 상기 첫번째 시간구간에서 다운링크패킷 수신이 가능한지 여부를 판단하고, 수신 가능한 경우 상기 특정 단말에 대하여 기지국을 재선택하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.5. The method of claim 4,
Wherein,
Determining whether the specific terminal is capable of receiving a downlink packet in the first time interval upon retransmission of the downlink packet based on the reception time of the uplink packet of the specific terminal, the predetermined time, and the packet transmission / reception time, And reselects the base station with respect to the specific terminal if reception is possible.
상기 네트워크장치로부터 수신된 다운링크패킷을 단말로 전송하는 과정에서, 다운링크패킷의 전송 실패가 예측되는 특정 단말이 있는지 확인하는 예측부;
상기 특정 단말이 확인되면 상기 특정 단말에 대한 실패예측결과를 상기 네트워크장치로 제공하는 실패예측결과제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.A base station apparatus for transmitting and receiving a packet between a terminal and a network apparatus,
A predictor for checking whether there is a specific terminal for which a transmission failure of a downlink packet is predicted in a process of transmitting a downlink packet received from the network device to the terminal;
And a failure prediction result providing unit for providing a failure prediction result for the specific terminal to the network device when the specific terminal is confirmed.
상기 예측부는,
상기 기지국장치가 임의의 단말로 다운링크패킷을 전송한 후 다음 다운링크패킷을 전송하기 위해 주파수자원을 점유하는 동안 상기 네트워크장치로부터 다른 단말의 다운링크패킷을 수신하면,
상기 다른 단말을 다운링크패킷의 전송 실패가 예측되는 특정 단말로 확인하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.The method according to claim 6,
The predicting unit,
When the base station device receives a downlink packet of another terminal from the network device while occupying a frequency resource for transmitting a downlink packet after transmitting a downlink packet to an arbitrary terminal,
And confirms the other terminal to a specific terminal for which a transmission failure of a downlink packet is predicted.
특정 기지국에서, 다운링크패킷 전송 실패가 예측되는 특정 단말을 인지하는 인지단계; 및
상기 특정 단말이 인지되면, 상기 특정 단말에 대하여 기지국을 재선택하고 상기 특정 단말에 전송하기 위한 다운링크패킷을 상기 재선택 기지국으로 재송신하는 재선택단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치의 동작 방법.A packet transmission step of transmitting, for each terminal, a downlink packet to be transmitted to a terminal through a base station selected for transmission / reception of a packet with the terminal;
Recognizing, at a particular base station, a specific terminal for which a downlink packet transmission failure is predicted; And
And a reselecting step of reselecting the base station for the specific terminal and retransmitting the downlink packet to the reselecting base station for transmission to the specific terminal when the specific terminal is recognized. .
상기 재선택단계는,
상기 특정 단말의 업링크패킷을 수신하여 상기 네트워크장치로 송신한 기지국 중에서, 상기 특정 기지국을 제외하고 상기 특정 단말과의 채널상태(SNR)가 가장 우수한 기지국을 재선택하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치의 동작 방법.9. The method of claim 8,
The reselection step comprises:
And reselects a base station having the best channel state (SNR) with the specific terminal, except for the specific base station, of the base station receiving the uplink packet of the specific terminal and transmitting the uplink packet to the network device. How it works.
상기 특정 단말은,
업링크패킷 송신 후, 상기 업링크패킷에 대한 다운링크패킷을 일정 시간의 시간구간 단위로 특정 횟수만큼 수신 가능하며,
상기 인지단계는,
업링크패킷에 대하여 상기 특정 횟수 중 첫번째 시간구간에서 송신한 다운링크패킷과 관련하여, 상기 특정 기지국으로부터 다운링크패킷의 전송 실패를 예측한 실패예측결과가 수신된 단말을, 상기 특정 단말로 인지하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치의 동작 방법.9. The method of claim 8,
The specific terminal,
After a transmission of an uplink packet, a downlink packet for the uplink packet can be received a predetermined number of times in a time interval unit of a predetermined time,
Wherein said recognizing step comprises:
The terminal recognizing the terminal receiving the failure prediction result that predicted transmission failure of the downlink packet from the specific base station with respect to the downlink packet transmitted in the first time interval of the specific times with respect to the uplink packet, Wherein the network device is a network device.
상기 재선택단계는,
상기 특정 단말의 상기 첫번째 시간구간에서 송신한 다운링크패킷의 송신시점 및 상기 실패예측결과를 수신한 수신시점을 기반으로 상기 특정 기지국과의 패킷송수신시간을 추정하고,
상기 패킷송수신시간을 기반으로, 상기 특정 단말에 대한 기지국 재선택 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치의 동작 방법.11. The method of claim 10,
The reselection step comprises:
Estimating a packet transmission / reception time with the specific base station based on a transmission time point of a downlink packet transmitted in the first time interval of the specific terminal and a reception time point at which the failure prediction result is received,
And determining whether to reselect a base station for the specific terminal based on the packet transmission / reception time.
상기 재선택단계는,
상기 특정 단말의 업링크패킷을 수신한 수신시점, 상기 일정 시간 및 상기 패킷송수신시간을 기반으로, 다운링크패킷 재송신 시 상기 특정 단말이 상기 첫번째 시간구간에서 다운링크패킷 수신이 가능한지 여부를 판단하고, 수신 가능한 경우 상기 특정 단말에 대하여 기지국을 재선택하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치의 동작 방법.12. The method of claim 11,
The reselection step comprises:
Determining whether the specific terminal is capable of receiving a downlink packet in the first time interval upon retransmission of the downlink packet based on the reception time of the uplink packet of the specific terminal, the predetermined time, and the packet transmission / reception time, And reselects the base station with respect to the specific terminal if reception is possible.
기지국이, 상기 네트워크장치로부터 수신된 다운링크패킷을 단말로 전송하는 과정에서 다운링크패킷의 전송 실패가 예측되는 특정 단말이 있는지 확인하는 단계;
상기 기지국이, 상기 특정 단말 확인 시 상기 특정 단말에 대한 실패예측결과를 상기 네트워크장치로 제공하는 단계;
상기 네트워크장치가, 상기 기지국으로부터 상기 실패예측결과를 수신하면 상기 특정 단말에 대하여 기지국을 재선택하고 상기 특정 단말에 전송하기 위한 다운링크패킷을 상기 재선택 기지국으로 재송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다운링크패킷 전송 기지국 재선택 방법.Transmitting, by the network device, a downlink packet for transmission to a terminal through a base station selected for packet transmission / reception with the terminal;
Checking whether a base station predicts transmission failure of a downlink packet in a process of transmitting a downlink packet received from the network device to the base station;
Providing, by the base station, a failure prediction result for the specific terminal to the network device upon the confirmation of the specific terminal;
When the network device receives the failure prediction result from the base station, reselects the base station to the specific terminal and retransmits the downlink packet for transmission to the specific terminal to the reselected base station. The downlink packet transmission base station reselecting method.
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