KR101828447B1 - 네트워크장치 및 네트워크장치의 동작 방법 - Google Patents

네트워크장치 및 네트워크장치의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 사물인터넷단말의 업링크 전송률을 최적화하고 전력 소모를 최소화할 수 있는, IoT 네트워크에 적합한 업링크 전송률 및 전송전력 제어 방안을 실현함으로써, 사물인터넷(IoT) 서비스의 성능을 향상시키는 기술을 개시한다.

Description

네트워크장치 및 네트워크장치의 동작 방법{NETWORLK DEVICE AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은, 사물인터넷(IoT) 기술과 관련된 것으로, 더욱 상세하게는 사물인터넷단말의 업링크 전송률을 최적화하고 전력 소모를 최소화할 수 있는, IoT 네트워크에 적합한 업링크 전송률 및 전송전력 제어 방안을 실현함으로써, 사물인터넷(IoT) 서비스의 성능을 향상시키는 기술에 관한 것이다.
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.
이러한 사물인터넷(IoT) 기술을 기반으로 사물인터넷(IoT) 서비스를 제공하기 위한 IoT 네트워크 구조를 간단히 설명하면, 다음과 같다.
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.
이러한 IoT 네트워크 구조에서 제공되는 사물인터넷(IoT) 서비스의 성능은, 사물인터넷단말/기지국/네트워크장치 3개의 노드 간에 송수신되는 업링크/다운링크 전송률(전송속도)에 따른 영향을 많이 받게 된다.
특히나, 사물인터넷(IoT) 서비스에서는 사물인터넷단말이 주기적으로 전송하는 업링크 플로우가 중심인 경우가 대부분이기 때문에, 사물인터넷단말의 무선 환경에 따라 업링크 전송률(전송속도)을 최적화할 수 있다면, 사물인터넷(IoT) 서비스의 성능을 보다 향상시킬 수 있을 것이다.
또한, 사물인터넷(IoT) 서비스에서는 사물인터넷단말이 별도 전원공급 없이 배터리로 동작하는 경우가 대부분이기 때문에, 사물인터넷단말의 전력 소모를 최소화하여 저 전력을 유지할 수 있다면, 사물인터넷(IoT) 서비스의 성능을 보다 향상시킬 수 있을 것이다.
하지만, 현재 사물인터넷(IoT) 기술에서는, 사물인터넷단말의 업링크 전송률을 최적화하거나 업링크 전송전력을 최소화하기 위한 별도의 방안을 제시하지 못하고 있다.
한편, IoT 네트워크가 아닌 다른 통신 네트워크의 경우, 업링크패킷에 대한 ACK를 기반으로 확인되는 업링크패킷의 전송 실패 횟수(예: 5회)에 따라, 단말 단에서 window size를 줄여 업링크 전송률을 감소시키는 방식의 업링크 전송률 제어 기술을 제시하고 있다.
하지만, IoT 네트워크 구조의 사물인터넷(IoT) 서비스는, 서비스 특성 상 사물인터넷단말의 전송 주기가 길게는 시간(예: 1시간) 단위일 수 있는데, 이러한 사물인터넷(IoT) 서비스에 기존의 ACK 기반 전송 실패 횟수(예: 5회)에 따른 업링크 전송률 조정 기술을 그대로 적용한다면, 매우 긴 시간(예: 5시간)이 지나야만 비로소 업링크 전송률을 제어할 수 있게 된다.
결국, 현재 사용되고 있는 ACK 기반 전송 실패 횟수(예: 5회)에 따른 업링크 전송률 제어 기술은, IoT 네트워크에 적합하지 않은 기술이다.
또한, 현재 사용되고 있는 업링크 전송률 제어 기술은, window size를 조정하여 업링크 전송률을 변경하는 방식일 뿐 업링크 전송전력을 고려하지는 않는다. 이는 단말의 무선 환경을 고려한 것이 아닐 뿐만 아니라 단말의 업링크 전송전력을 제어해야 하는 필요성이 없었기 때문이다.
이에, 본 발명에서는, 사물인터넷단말의 무선 환경에 따라 업링크 전송률을 최적화하고 전력 소모를 최소화할 수 있는, IoT 네트워크에 적합한 업링크 전송률 및 전송전력 제어 방안을 제안하고자 한다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 사물인터넷단말의 업링크 전송률을 최적화하고 전력 소모를 최소화할 수 있는, IoT 네트워크에 적합한 업링크 전송률 및 전송전력 제어 방안을 실현하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 네트워크장치는, 단말에 대하여 측정된 적어도 하나의 업링크측정값을 인지하는 인지부; 상기 적어도 하나의 업링크측정값을 이용하여, 상기 단말의 업링크 신호품질을 산출하는 산출부; 및 상기 단말의 업링크 신호품질에 따라서, 상기 단말에 대한 업링크 전송률(data rate)를 결정하는 제어부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 단말의 업링크 신호품질이 제1신호품질값 이상으로 일정시간 유지되거나 또는 제2신호품질값 이하로 일정시간 유지되는 경우, 상기 단말의 업링크 전송전력을 결정할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 단말의 업링크 신호품질이 상기 제1신호품질값 이상으로 일정시간 유지되면, 상기 단말의 업링크 전송전력을 직전 대비 낮추도록 결정할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 단말의 업링크 신호품질이 상기 제2신호품질값 이하로 일정시간 유지되면, 상기 단말의 업링크 전송전력을 직전 대비 높이도록 결정할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 결정한 업링크 전송률 및 업링크 전송전력 중 적어도 하나 대한 정보를, 상기 단말의 다운링크 전송을 위해 선택한 기지국을 통해서 상기 단말로 전송하는 특정 제어메시지에 포함시켜, 상기 단말로 전송할 수 있다.
바람직하게는, 상기 산출부는, 상기 적어도 하나의 링크측정값 각각에 최적 신호품질계수를 적용하여, 상기 단말의 업링크 신호품질을 산출할 수 있다.
바람직하게는, 상기 최적 신호품질계수는, 상기 단말에 대하여, 상기 적어도 하나의 링크측정값 각각에 다수의 신호품질계수를 적용하여 산출된 업링크 신호품질에 따라 업링크 전송률을 제어한 결과로서 확인되는 업링크 전송품질을 기반으로, 상기 다수의 신호품질계수 중 가장 우수한 업링크 전송품질 확인 사용된 신호품질계수로 업데이트될 수 있다.
바람직하게는, 각 단말 별로, 단말의 업링크 신호품질 산출 시 적용한 신호품질계수 및 업링크 전송품질을 외부 장치로 전송하고, 상기 외부 장치가 상기 각 단말 별로 보유하고 있는 신호품질계수 및 업링크 전송품질을 기반으로 도출하는 최적 신호품질계수를 획득하여, 상기 각 단말 별로 최적의 신호품질계수를 업데이트하는 계수업데이트부를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 네트워크장치의 동작 방법은, 단말에 대하여 측정된 적어도 하나의 업링크측정값을 인지하는 인지단계; 상기 적어도 하나의 업링크측정값을 이용하여, 상기 단말의 업링크 신호품질을 산출하는 산출단계; 및 상기 단말의 업링크 신호품질에 따라서, 상기 단말에 대한 업링크 전송률(data rate)를 결정하는 전송률결정단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 단말의 업링크 신호품질이 제1신호품질값 이상으로 일정시간 유지되거나 또는 제2신호품질값 이하로 일정시간 유지되는 경우, 상기 단말의 업링크 전송전력을 결정하는 전송전력결정단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 전송전력결정단계는, 상기 단말의 업링크 신호품질이 상기 제1신호품질값 이상으로 일정시간 유지되면, 상기 단말의 업링크 전송전력을 직전 대비 낮추도록 결정하고, 상기 단말의 업링크 신호품질이 상기 제2신호품질값 이하로 일정시간 유지되면, 상기 단말의 업링크 전송전력을 직전 대비 높이도록 결정할 수 있다.
이에, 본 발명의 네트워크장치 및 네트워크장치의 동작 방법에 따르면, 사물인터넷단말의 무선 환경에 따라 업링크 전송률을 최적화하고 전력 소모를 최소화함으로써, 사물인터넷(IoT) 서비스의 성능을 향상시키는 효과를 도출할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 사물인터넷(IoT) 네트워크 구조를 보여주는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 네트워크장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 네트워크장치의 동작 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 본 발명에서 최적 신호품질계수를 업데이트하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 은 본 발명이 적용되는 사물인터넷(Internet of Things, IoT) 네트워크 구조를 보여주고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 사물인터넷(IoT) 네트워크 구조는, 원격지의 사물인터넷단말(예: 단말1,2,...X), 원격지에서 사물인터넷단말의 데이터를 확인하고 사물인터넷단말을 제어하기 위한 IoT앱이 설치된 고객단말(미도시)과, 사물인터넷단말 및 고객단말(IoT앱) 간을 유무선 네트워크를 통해 연결해 주는 네트워크장치(100, IoT앱 서버), 사물인터넷단말 및 네트워크장치(100) 사이에서 패킷 송수신을 수행하는 게이트웨이(예: 기지국1,2,...L)로 구성된다.
한편, 도 1에 도시된 외부장치(200)는, 본 발명에서 사용(적용)하는 최적 신호품질계수를 도출하여 업데이트하기 위해 존재하는 구성으로서, 그 존재의 이유 및 그로 인한 효과 등 구체적인 설명은 후술에서 자세히 언급하도록 한다.
이러한 IoT 네트워크 구조에서 제공되는 사물인터넷(IoT) 서비스의 성능은, 사물인터넷단말/기지국/네트워크장치 3개의 노드 간에 송수신되는 업링크/다운링크 전송률(전송속도)에 따른 영향을 많이 받게 된다.
특히나, 사물인터넷(IoT) 서비스에서는 사물인터넷단말이 주기적으로 전송하는 업링크 플로우가 중심인 경우가 대부분이기 때문에, 사물인터넷단말의 무선 환경에 따라 업링크 전송률(전송속도)을 최적화할 수 있다면, 사물인터넷(IoT) 서비스의 성능을 보다 향상시킬 수 있을 것이다.
또한, 사물인터넷(IoT) 서비스에서는 사물인터넷단말이 별도 전원공급 없이 배터리로 동작하는 경우가 대부분이기 때문에, 사물인터넷단말의 전력 소모를 최소화하여 저 전력을 유지할 수 있다면, 사물인터넷(IoT) 서비스의 성능을 보다 향상시킬 수 있을 것이다.
하지만, 현재 사물인터넷(IoT) 기술에서는, 사물인터넷단말의 업링크 전송률을 최적화하거나 업링크 전송전력을 최소화하기 위한 별도의 방안을 제시하지 못하고 있다.
한편, IoT 네트워크가 아닌 다른 통신 네트워크의 경우, 업링크패킷에 대한 ACK를 기반으로 확인되는 업링크패킷의 전송 실패 횟수(예: 5회)에 따라, 단말 단에서 window size를 줄여 업링크 전송률을 감소시키는 방식의 업링크 전송률 제어 기술을 제시하고 있다.
좀 더 구체적으로, 기존의 ACK 기반 전송 실패 횟수(예: 5회)에 따른 업링크 전송률 제어 기술은, 업링크패킷을 전송하는 전송 주체인 단말이, 자신이 전송한 업링크패킷에 대응하여 회신되는 ACK를 기반으로 ACK 수신에 실패한 업링크패킷 개수 즉 전송 실패 횟수를 확인하여, 전송 실패 횟수가 정해진 임계횟수(예: 5회)에 도달하면 업링크 window size를 줄여 업링크 전송률을 감소시키는 방식이다.
즉, 기존의 업링크 전송률 제어 기술은, 업링크패킷을 전송하는 전송 주체인 단말로, 매 업링크패킷에 대응하여 회신되는 ACK가 매우 중요하다.
하지만, IoT 네트워크 구조의 사물인터넷(IoT) 서비스는, 서비스 특성 상 사물인터넷단말의 전송 주기가 길게는 시간(예: 1시간) 단위일 수 있는데, 이러한 사물인터넷(IoT) 서비스에 기존의 ACK 기반 전송 실패 횟수(예: 5회)에 따른 업링크 전송률 조정 기술을 그대로 적용한다면, 매우 긴 시간(예: 5시간)이 지나야만 비로소 업링크 전송률을 제어할 수 있게 된다.
또한, 사물인터넷(IoT) 서비스에서는, 사물인터넷단말이 배터리로 동작하는 경우 이로 인해 ACK를 비롯한 다운링크 전송에 대한 제약이 존재하는데, 이러한 사물인터넷(IoT) 서비스에 ACK가 매우 중요하게 작용하는 기존의 업링크 전송률 제어 기술을 그대로 적용하는 것은 적합하지 않다.
결국, 현재 사용되고 있는 ACK 기반 전송 실패 횟수(예: 5회)에 따른 업링크 전송률 제어 기술은, IoT 네트워크에 적합하지 않은 기술이다.
또한, 현재 사용되고 있는 업링크 전송률 제어 기술은, window size를 조정하여 업링크 전송률을 변경하는 방식일 뿐 업링크 전송전력을 고려하지는 않는다. 이는 단말의 무선 환경을 고려한 것이 아닐 뿐만 아니라 단말의 업링크 전송전력을 제어해야 하는 필요성이 없었기 때문이다.
이에, 본 발명에서는, 사물인터넷단말의 무선 환경에 따라 업링크 전송률을 최적화하고 전력 소모를 최소화할 수 있는, IoT 네트워크에 적합한 업링크 전송률 및 전송전력 제어 방안을 제안하고자 한다.
보다 구체적으로, 본 발명에서는, IoT 네트워크에 적합한 새로운 업링크 전송률 및 전송전력 제어 방안을 실현하는 네트워크장치를 제안하고자 한다.
이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 네트워크장치를 구체적으로 설명하겠다.
본 발명의 네트워크장치(100)는, 단말에 대하여 측정된 적어도 하나의 업링크측정값을 인지하는 인지부(110)와, 상기 적어도 하나의 업링크측정값을 이용하여, 상기 단말의 업링크 신호품질을 산출하는 산출부(120)와, 상기 단말의 업링크 신호품질에 따라서, 상기 단말에 대한 업링크 전송률(data rate)를 결정하는 제어부(130)를 포함한다.
여기서, 단말은, 도 1의 설명에서 언급한 바 있는 사물인터넷단말(예: 단말1,2,...X)일 것이다.
이하에서는, 설명의 편의 상 특정 단말로서 단말1을 언급하여 설명하겠다.
IoT 네트워크에서 단말1을 비롯한 사물인터넷단말이 업링크패킷을 전송하는 경우, 사물인터넷단말은 브로드캐스트(broadcast) 방식으로 업링크패킷을 송신하며, 이를 다수의 기지국이 수신하여 네트워크장치(100)로 송신하는 방식이다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해, 단말1의 업링크패킷을 수신하여 네트워크장치(100)로 송신하는 다수의 기지국으로서, 도 1에 도시된 기지국1,2,3을 언급하여 설명하겠다.
이러한 단말1을 비롯한 사물인터넷단말은, 동작 초기에, 자동으로 또는 수동으로 업링크 전송률 및 업링크 전송전력이 기 결정된다.
본 발명의 네트워크장치(100) 즉 인지부(110)는, 단말1에 대하여 측정된 적어도 하나의 업링크측정값을 인지한다.
여기서, 업링크측정값은, 무선 환경의 품질을 나타내는 대표적인 지표인, SNR(Signal to noise ratio) 및 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 중 적어도 하나일 수 있다.
이때, 전술한 예와 같이, 기지국1,2,3이 단말1의 업링크패킷을 수신하여 네트워크장치(100)로 송신하는 경우라면, 인지부(110)는, 기지국1,2,3 각각이 단말1의 업링크패킷을 수신하는 과정에서 측정한 업링크측정값 즉 SNR 및 RSSI를 제공받음으로써, 단말1에 대한 업링크측정값(SNR, RSSI)을 인지할 수 있다.
IoT 네트워크에서 네트워크장치(100)가 다운링크패킷을 단말1로 전송하는 경우, 네트워크장치(100)는 단말1에 대하여 기지국1,2,3 중 단말1과의 무선 환경이 가장 좋은 하나의 기지국을 선택하여 이 기지국으로 다운링크패킷을 송신하며, 이를 수신한 하나의 기지국이 단말1에 송신하는 방식이다.
따라서, IoT 네트워크에서는, 다운링크 전송을 위한 기지국 선택을 위해, 기지국1,2,3이 단말1의 업링크패킷 수신 과정에서 업링크측정값(SNR, RSSI)을 측정하고 네트워크장치(100)로 제공하는 구성은, 기본적인 구성이다.
이에, 인지부(110)는, 단말1에 대하여 기지국1,2,3으로부터 측정된 업링크측정값(SNR, RSSI)를 제공받음으로써, 단말1에 대한 업링크측정값(SNR, RSSI)를 실시간으로 인지할 수 있다.
이때, 인지부(110)는, 각 기지국의 업링크측정값(SNR, RSSI)을 평균 연산하여 평균 SNR 및 평균 RSSI을 단말1에 대한 업링크측정값으로 인지할 수 있고, 또는 각 기지국의 업링크측정값(SNR, RSSI) 중 가장 우수한 하나의 SNR 및 평균 RSSI을 단말1에 대한 업링크측정값으로 인지할 수 있다.
산출부(120)는, 인지부(110)가 인지한 적어도 하나의 업링크측정값 즉 SNR 및 RSSI을 이용하여, 단말1의 업링크 신호품질을 산출한다.
보다 구체적으로 설명하면, 산출부(120)는, 인지부(110)가 인지한 단말1의 업링크측정값 즉 SNR 및 RSSI 각각에 최적 신호품질계수(w1,w2)를 적용하여, 다음의 수학식1에 따라서 단말1의 업링크 신호품질(W)을 실시간으로 산출할 수 있다.
수학식1.
W = w1*SNR + w2*RSSI
여기서, 최적 w1, w2는, 업링크 신호품질(W) 산출 시, 업링크측정값 즉 SNR 및 RSSI 각각에 적용(사용)하도록 설정된 계수이며, 다수의 신호품질계수(0, 0.1, 0.2, .. ., 1) 중 하나의 값을 갖는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로, 최적 신호품질계수(w1,w2)는, 단말1에 대하여, 적어도 하나의 링크측정값(SNR, RSSI) 각각에 다수의 신호품질계수(0, 0.1, 0.2, .. ., 1)를 적용하여 산출된 업링크 신호품질에 따라 업링크 전송률을 제어한 결과로서 확인되는 업링크 전송품질을 기반으로, 다수의 신호품질계수(0, 0.1, 0.2, .. ., 1) 중 가장 우수한 업링크 전송품질 확인 사용된 신호품질계수로 업데이트될 수 있다.
이러한 최적 w1, w2는, 단말1 뿐 아니라 각 단말(사물인터넷단말) 별로 도출되는 값이며, 네트워크장치(100)가 자신에 속하는 각 단말(사물인터넷단말) 별로 직접 도출하고 주기적으로 업데이트할 수도 있고, 별도의 외부 장치(도 1의 300)가 각 네트워크장치1,2,... 에 속하는 각 단말(사물인터넷단말) 별로 도출하여 각 네트워크장치1,2,... 에 주기적으로 제공하여 업데이트할 수도 있다.
이와 같은 최적 신호품질계수(w1,w2)의 업데이트에 대해서는 후술에서 자세히 언급하도록 한다.
제어부(130)는, 산출부(120)가 산출한 단말1의 업링크 신호품질(W)에 따라서, 단말1에 대한 업링크 전송률을 결정한다.
보다 구체적으로 설명하면, 네트워크장치(100)에는, 업링크 신호품질(W)에 따라 업링크 전송률을 결정하기 위한 테이블이 기 정의되어 있는 것이 바람직하다.
예를 들면, 기 정의된 테이블은, 업링크 신호품질을 구간 별로 구분하고, 업링크 신호품질의 각 구간 별로 결정하기 위한 업링크 전송률을 맵핑시킨 형태일 수 있다.
이에, 제어부(130)는, 테이블을 참고하여, 산출부(120)가 금번 산출한 단말1의 업링크 신호품질(W)이 속하는 구간에 맵핑된 업링크 전송률을 결정하는 방식으로, 업링크 신호품질(W)에 따라 단말1에 대한 업링크 전송률을 결정할 수 있다.
이때, 무선 환경의 품질을 나타내는 대표적인 지표인 업링크측정값(SNR, RSSI)를 이용하여 산출된 단말1의 업링크 신호품질(W)은, 달리 말하면 단말1의 업링크 무선 환경으로 보아도 무방하다.
이에, 본 발명의 네트워크장치(100)는, 단말(사물인터넷단말)의 업링크측정값(SNR, RSSI)를 이용하여 측정한 업링크 신호품질 즉 실시간 무선 환경에 따라 단말의 업링크 전송률을 결정하는 것이다.
따라서, 본 발명에서는, 단말(사물인터넷단말)에 대하여, 단말(사물인터넷단말)의 시시각각 변하는 실시간 무선 환경에 따라 단말의 업링크 전송률을 결정(조정)함으로써, 단말의 업링크 전송률을 최적화할 수 있다.
아울러, 본 발명의 네트워크장치(100)는, 단말(사물인터넷단말)의 업링크 전송전력 역시 실시간 무선 환경에 따라 결정(조정)함으로써, 단말의 전력 소모를 최소화하고자 한다.
이를 위한 구성을 설명하면, 제어부(130)는, 단말1의 업링크 신호품질(W)이 제1신호품질값 이상으로 일정시간 유지되거나 또는 제2신호품질값 이하로 일정시간 유지되는 경우, 단말1의 업링크 전송전력을 결정한다.
보다 구체적인 실시예를 설명하면, 제어부(130)는, 단말1의 업링크 신호품질(W)이 제1신호품질값 이상으로 일정시간 유지되면, 단말1의 업링크 전송전력을 직전 대비 낮추도록 결정하는 것이 바람직하다.
이때, 제1신호품질값은, 업링크 신호품질(W)이 충분히 좋기 때문에 업링크 전송전력을 현재 보다 낮추어도 업링크패킷이 정상적으로 전송될 수 있는 기준값으로 정의될 수 있다.
예를 들면, 제1신호품질값은, 전술에서 언급한 업링크 신호품질의 각 구간 별로 업링크 전송률을 맵핑시킨 테이블에서, 업링크 신호품질이 가장 우수한 구간의 신호품질값인 것이 바람직하다.
이에, 제어부(130)는, 산출부(120)가 금번 산출한 단말1의 업링크 신호품질(W)이 제1신호품질값 이상으로 일정시간 유지되면, 현재 무선 환경에서는 단말1의 업링크 신호품질(W)이 충분히 좋기 때문에 업링크 전송전력을 현재 보다 낮추어도 업링크패킷이 정상적으로 전송될 수 있다고 판단하여, 단말1의 업링크 전송전력을 직전 대비 낮추도록 결정하는 것이다.
보다 구체적인 실시예로는, 제어부(130)는, 산출부(120)가 금번 산출한 단말1의 업링크 신호품질(W)이 제1신호품질값 이상이면, 금번을 포함하여 앞서 산출한 단말1의 업링크 신호품질(W)이 제1신호품질값 이상인 경우가 연속 A회인지 판단하고, 연속 A회이면 단말1의 업링크 신호품질(W)이 제1신호품질값 이상으로 일정시간 유지되는 것으로 볼 수 있다.
즉, 제어부(130)는, 단말1의 업링크 신호품질(W)이 제1신호품질값 이상인 경우가 연속 A회이면, 단말1의 업링크 전송전력을 한 단계 하향 결정하여 직전 대비 낮추는 것이다.
한편, 제어부(130)는, 단말1의 업링크 신호품질(W)이 제2신호품질값 이하로 일정시간 유지되면, 단말2의 업링크 전송전력을 직전 대비 높이도록 결정하는 것이 바람직하다.
이때, 제2신호품질값은, 업링크 신호품질(W)이 충분히 나쁘기 때문에 업링크 전송전력을 현재 보다 높여야할 필요가 있는 기준값으로 정의될 수 있다.
예를 들면, 제2신호품질값은, 전술에서 언급한 업링크 신호품질의 각 구간 별로 업링크 전송률을 맵핑시킨 테이블에서, 업링크 신호품질이 가장 나쁜 구간의 신호품질값인 것이 바람직하다.
이에, 제어부(130)는, 산출부(120)가 금번 산출한 단말1의 업링크 신호품질(W)이 제2신호품질값 이하로 일정시간 유지되면, 현재 무선 환경에서는 단말1의 업링크 신호품질(W)이 충분히 나쁘기 때문에 업링크 전송전력을 현재 보다 높여야 업링크패킷이 정상적으로 전송될 수 있다고 판단하여, 단말1의 업링크 전송전력을 직전 대비 높이도록 결정하는 것이다.
보다 구체적인 실시예로는, 제어부(130)는, 산출부(120)가 금번 산출한 단말1의 업링크 신호품질(W)이 제2신호품질값 이하이면, 금번을 포함하여 앞서 산출한 단말1의 업링크 신호품질(W)이 제2신호품질값 이하인 경우가 연속 B회인지 판단하고, 연속 B회이면 단말1의 업링크 신호품질(W)이 제2신호품질값 이하로 일정시간 유지되는 것으로 볼 수 있다.
즉, 제어부(130)는, 단말1의 업링크 신호품질(W)이 제2신호품질값 이하인 경우가 연속 B회이면, 단말1의 업링크 전송전력을 한 단계 상향 결정하여 직전 대비 높이는 것이다.
이처럼 단말(사물인터넷단말)의 업링크 신호품질(W)이 제1신호품질값 이상이든 제2신호품질값 이하이든 일정시간 유지되는 경우에만 업링크 전송전력을 결정(조정)하는 이유는, IoT 네트워크에서는 단말(사물인터넷단말)의 전력 소모를 최소화하여 저 전력을 유지하는 것이 무엇보다 중요하기 때문이다.
여기서, 제어부(130)는, 전술과 같이 결정한 업링크 전송률 및 업링크 전송전력 중 적어도 하나 대한 정보를, 단말1의 다운링크 전송을 위해 선택한 기지국(예: 기지국2)을 통해서 단말1로 전송하는 특정 제어메시지에 포함시켜, 단말1로 전송하는 것이 바람직하다.
이때, 특정 제어메시지는, 사물인터넷(IoT) 기술에서 정의하고 있는 단말 제어메시지(LinkADRReq)인 것이 바람직하다.
아울러, 금번 결정한 업링크 전송률이 앞서 직전에 결정한 업링크 전송률과 같다면 단말1에 전송할 필요가 없고, 이는 업링크 전송전력 역시 마찬가지이다.
이에, 제어부(130)는, 금번 결정한 업링크 전송률 및 업링크 전송전력 중 직전과 다른 것에 한하여 결정한 정보를 제어메시지(LinkADRReq)에 포함시켜 단말1의 다운링크 전송을 위해 선택한 기지국(예: 기지국2)로 송신하여, 이 제어메시지(LinkADRReq)가 기지국2를 통해 단말1로 전송되도록 한다.
이에, 단말1은, 네트워크장치(100)로부터 전송된 제어메시지(LinkADRReq)를 수신하고, 제어메시지(LinkADRReq)에 포함된 정보에 따라 자신의 업링크 전송률 및 업링크 전송전력 중 적어도 하나를 조정할 수 있다.
이에, 본 발명의 네트워크장치(100)는, 단말(사물인터넷단말)의 업링크측정값(SNR, RSSI)를 이용하여 측정한 업링크 신호품질 즉 실시간 무선 환경에 따라 단말의 업링크 전송전력을 결정(조정)하는 것이다.
따라서, 본 발명에서는, 단말(사물인터넷단말)에 대하여, 단말(사물인터넷단말)의 시시각각 변하는 실시간 무선 환경에 따라 단말의 업링크 전송전력을 최적으로 결정(조정)함으로써, 단말의 전력 소모를 최소화할 수 있다.
한편, 앞서 간단히 언급 바 있듯이, 사물인터넷(IoT) 서비스에서는, 단말(사물인터넷단말)이 배터리로 동작하기 때문에 다운링크 전송에 대한 제약이 존재한다.
보다 구체적으로는, 사물인터넷(IoT) 서비스에서는, 단말(사물인터넷단말)의 저 전력 유지를 위해 다운링크 전송을 최소화하기 위한 구성으로서, 단말(사물인터넷단말)은, 업링크패킷 송신 후 업링크패킷에 대한 ACK를 비롯한 다운링크패킷을 일정 시간의 시간구간 단위로 특정 횟수 만큼만 수신할 수 있도록 제한하고 있다.
즉, 일정 시간의 시간구간을 1초, 특정 횟수를 2회로 가정하면, 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.
따라서, 네트워크장치(100)에서 송신한 다운링크패킷, 즉 업링크 전송률 및 업링크 전송전력 중 적어도 하나 대한 정보가 포함된 제어메시지(LinkADRReq)가 단말에 성공적으로 수신되기 위해서는, 단말의 업링크 신호품질(W)을 산출하는데 걸리는 시간으로 인한 다운링크패킷 전송 지연을 최소화해야 한다.
한편, 전술에서는, 네트워크장치(100)가 자신에 속하는 각 단말(사물인터넷단말) 별로 직접 도출하고 주기적으로 업데이트할 수도 있고, 별도의 외부 장치(도 1의 300)가 각 네트워크장치1,2,... 에 속하는 각 단말(사물인터넷단말) 별로 도출하여 각 네트워크장치1,2,... 에 주기적으로 제공하여 업데이트할 수도 있다고 언급하였다.
따라서, 본 발명에서는, 단말의 업링크 신호품질(W)을 산출하는데 걸리는 시간을 최소화하기 위해, 단말1을 비롯하여 각 단말(사물인터넷단말)에 적용되는 최적 신호품질계수(w1,w2)를 도출/업데이트하는 주체가, 별도의 외부 장치(300)인 것이 바람직하다.
이를 위해, 네트워크장치(100)는, 계수업데이트부(140)를 더 포함한다.
계수업데이트부(140)는, 네트워크장치(100)에 속하는 각 단말(사물인터넷단말) 별로, 단말의 업링크 신호품질 산출 시 적용한 신호품질계수 및 업링크 전송품질을 외부 장치(300)로 전송한다.
즉, 계수업데이트부(140)는, 각 단말(사물인터넷단말) 별로, 단말의 업링크 신호품질(W)를 산출할 때마다, 금번 산출 시 적용한 신호품질계수(w1,w2)와 금번 산출한 업링크 신호품질(W)에 따라 업링크 전송률을 제어한 결과로서 확인되는 업링크 전송품질을, 외부 장치(300)로 전송할 수 있다.
또는, 계수업데이트부(140)는, 각 단말(사물인터넷단말) 별로, 업링크 신호품질(W) 산출 시 적용한 신호품질계수(w1,w2)와 업링크 전송품질을 누적하여 기 정의된 주기(예: 24시간) 마다 외부 장치(300)로 전송할 수 있다.
이렇게 되면, 외부 장치(300)는, 네트워크장치(100, 네트워크장치1)을 비롯한 각 네트워크장치1,2,...로부터 각 네트워크장치1,2,...에 속하는 각 단말 별로 품질데이터(w1,w2 및 업링크 전송품질)를 제공받아 저장함으로써, 각 단말 별로 최적의 신호품질계수(w1,w2)를 도출하기 위한 빅데이터를 보유하게 된다.
이에, 외부 장치(300)은, 각 단말 별로, 보유하고 있는 신호품질계수 및 업링크 전송품질 즉 빅데이터를 기반으로 다수의 신호품질계수(0, 0.1, 0.2, .. ., 1) 중 가장 우수한 업링크 전송품질 확인 사용된 신호품질계수를 최적의 신호품질계수(w1,w2)로 도출해낸다.
이때, 외부 장치(300)가 각 단말 별로 보유하고 있는 신호품질계수 및 업링크 전송품질 즉 빅데이터를 기반으로 최적 신호품질계수(w1,w2)를 도출하는 과정은, 빅데이터를 기반으로 특정 조건(가장 우수한 업링크 전송품질)을 만족하는 특정 데이터(최적 w1,w2)를 도출하는 기존의 다양한 트레이닝 알고리즘(함수)을 채택하여 수행될 수 있다.
그리고, 외부 장치(300)은, 각 단말 별로 도출한 최적 신호품질계수(w1,w2)를 도출 시마다 또는 기 정의된 주기(예: 24시간)마다, 해당 단말을 수용하고 있는 네트워크장치로 제공한다.
이에, 네트워크장치(100) 즉 계수업데이트부(140)는, 외부 장치(300)가 네트워크장치(100)에 속해 있는 각 단말 별로 도출한 최적 신호품질계수(w1,w2)를 제공받아 획득함으로써, 각 단말 별로 최적의 신호품질계수(w1,w2)를 업데이트할 수 있다.
이렇게 되면, 네트워크장치(100)에 속해 있는 각 단말의 최적 신호품질계수(w1,w2)를 도출/업데이트하는 과정의 대부분이 외부 장치(300)에서 수행되기 때문에, 네트워크장치(100)에서 단말의 업링크 신호품질(W)을 산출하는데 걸리는 시간을 최소화할 수 있고, 이로 인해 네트워크장치(100)에서 송신한 다운링크패킷, 즉 업링크 전송률 및 업링크 전송전력 중 적어도 하나 대한 정보가 포함된 제어메시지(LinkADRReq)가 단말에 성공적으로 수신되지 못하는 상황을 미연에 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 네트워크장치에 의하면, IoT 네트워크에서 기본 구성인 기지국의 업링크측정값 보고 기능을 활용하여, 각 단말(사물인터넷단말)의 무선 환경(업링크 신호품질)을 판단하고 무선 환경에 따라 단말(사물인터넷단말)의 업링크 전송률을 최적화하고 전력 소모를 최소화할 수 있는, IoT 네트워크에 적합한 업링크 전송률 및 전송전력 제어 방안을 실현하고 있다.
따라서, 본 발명의 네트워크장치는, 사물인터넷단말의 무선 환경에 따라 업링크 전송률 및 전송전력을 최적으로 제어함으로써, 사물인터넷(IoT) 서비스의 성능을 향상시키는 효과를 도출한다.
이하에서는, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 네트워크장치의 동작 방법을 설명하겠다.
먼저, 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 네트워크장치(100)의 동작 방법은, 네트워크장치(100)에 속해 있는 단말(사물인터넷단말)의 업링크패킷을 수신할 것이다(S100).
이하에서는, 설명의 편의 상 특정 단말로서 단말1을 언급하고, 단말1이 브로드캐스트 방식으로 송신한 업링크패킷 기지국1,2,3을 통해 수신된 것으로 가정하겠다.
본 발명에 따른 네트워크장치(100)의 동작 방법은, 단말1에 대하여 측정된 적어도 하나의 업링크측정값을 인지한다(S110).
즉, 전술한 예와 같이, 기지국1,2,3이 단말1의 업링크패킷을 수신하여 네트워크장치(100)로 송신하는 경우라면, 본 발명에 따른 네트워크장치(100)의 동작 방법은, 기지국1,2,3 각각이 단말1의 업링크패킷을 수신하는 과정에서 측정한 업링크측정값 즉 SNR 및 RSSI를 제공받음으로써, 단말1에 대한 업링크측정값(SNR, RSSI)을 인지할 수 있다.
이에, 본 발명에 따른 네트워크장치(100)의 동작 방법은, 단말1에 대하여 기지국1,2,3으로부터 측정된 업링크측정값(SNR, RSSI)를 제공받음으로써, 단말1에 대한 업링크측정값(SNR, RSSI)를 실시간으로 인지할 수 있다.
이때, 본 발명에 따른 네트워크장치(100)의 동작 방법은, 각 기지국의 업링크측정값(SNR, RSSI)을 평균 연산하여 평균 SNR 및 평균 RSSI을 단말1에 대한 업링크측정값으로 인지할 수 있고, 또는 각 기지국의 업링크측정값(SNR, RSSI) 중 가장 우수한 하나의 SNR 및 평균 RSSI을 단말1에 대한 업링크측정값으로 인지할 수 있다.
본 발명에 따른 네트워크장치(100)의 동작 방법은, S110단계에서 금번 인지한 적어도 하나의 업링크측정값 즉 SNR 및 RSSI을 이용하여, 단말1의 업링크 신호품질을 산출한다(S120).
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 네트워크장치(100)의 동작 방법은, S110단계에서 금번 인지한 단말1의 업링크측정값 즉 SNR 및 RSSI 각각에 최적 신호품질계수(w1,w2)를 적용하여, 전술의 수학식1에 따라서 단말1의 업링크 신호품질(W)을 실시간으로 산출할 수 있다.
본 발명에 따른 네트워크장치(100)의 동작 방법은, S120단계에서 산출한 단말1의 업링크 신호품질(W)에 따라서, 단말1에 대한 업링크 전송률을 결정한다(S130).
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 네트워크장치(100)의 동작 방법은, 업링크 신호품질(W)에 따라 업링크 전송률을 결정하기 위한 테이블이 기 정의되어 있는 것이 바람직하다.
예를 들면, 기 정의된 테이블은, 업링크 신호품질을 구간 별로 구분하고, 업링크 신호품질의 각 구간 별로 결정하기 위한 업링크 전송률을 맵핑시킨 형태일 수 있다.
이에, 본 발명에 따른 네트워크장치(100)의 동작 방법은, 테이블을 참고하여, S120단계에서 금번 산출한 단말1의 업링크 신호품질(W)이 속하는 구간에 맵핑된 업링크 전송률을 결정하는 방식으로, 업링크 신호품질(W)에 따라 단말1에 대한 업링크 전송률을 결정할 수 있다.
이에, 본 발명에 따른 네트워크장치(100)의 동작 방법은, 단말(사물인터넷단말)의 업링크측정값(SNR, RSSI)를 이용하여 측정한 업링크 신호품질 즉 실시간 무선 환경에 따라 단말의 업링크 전송률을 결정하는 것이다.
따라서, 본 발명에서는, 단말(사물인터넷단말)에 대하여, 단말(사물인터넷단말)의 시시각각 변하는 실시간 무선 환경에 따라 단말의 업링크 전송률을 결정(조정)함으로써, 단말의 업링크 전송률을 최적화할 수 있다.
더 나아가, 본 발명에 따른 네트워크장치(100)의 동작 방법은, 단말1의 업링크 신호품질(W)이 제1신호품질값 이상으로 일정시간 유지되거나 또는 제2신호품질값 이하로 일정시간 유지되는지 판단한다(S140).
이때, 제1신호품질값은, 업링크 신호품질(W)이 충분히 좋기 때문에 업링크 전송전력을 현재 보다 낮추어도 업링크패킷이 정상적으로 전송될 수 있는 기준값으로 정의될 수 있다.
예를 들면, 제1신호품질값은, 전술에서 언급한 업링크 신호품질의 각 구간 별로 업링크 전송률을 맵핑시킨 테이블에서, 업링크 신호품질이 가장 우수한 구간의 신호품질값인 것이 바람직하다.
한편, 제2신호품질값은, 업링크 신호품질(W)이 충분히 나쁘기 때문에 업링크 전송전력을 현재 보다 높여야할 필요가 있는 기준값으로 정의될 수 있다.
예를 들면, 제2신호품질값은, 전술에서 언급한 업링크 신호품질의 각 구간 별로 업링크 전송률을 맵핑시킨 테이블에서, 업링크 신호품질이 가장 나쁜 구간의 신호품질값인 것이 바람직하다.
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 네트워크장치(100)의 동작 방법은, 금번 산출한 단말1의 업링크 신호품질(W)이 제1신호품질값 이상이면, 금번을 포함하여 앞서 산출한 단말1의 업링크 신호품질(W)이 제1신호품질값 이상인 경우가 연속 A회인지 판단하고, 연속 A회이면 단말1의 업링크 신호품질(W)이 제1신호품질값 이상으로 일정시간 유지되는 것으로 볼 수 있다(S140 Yes).
이 경우, 본 발명에 따른 네트워크장치(100)의 동작 방법은, 단말1의 업링크 신호품질(W)이 제1신호품질값 이상인 경우가 연속 A회이면, 현재 무선 환경에서는 단말1의 업링크 신호품질(W)이 충분히 좋기 때문에 업링크 전송전력을 현재 보다 낮추어도 업링크패킷이 정상적으로 전송될 수 있다고 판단하여, 단말1의 업링크 전송전력을 한 단계 하향 결정하여 직전 대비 낮출 수 있다(S150).
한편, 본 발명에 따른 네트워크장치(100)의 동작 방법은, 금번 산출한 단말1의 업링크 신호품질(W)이 제2신호품질값 이하이면, 금번을 포함하여 앞서 산출한 단말1의 업링크 신호품질(W)이 제2신호품질값 이하인 경우가 연속 B회인지 판단하고, 연속 B회이면 단말1의 업링크 신호품질(W)이 제2신호품질값 이하로 일정시간 유지되는 것으로 볼 수 있다(S140 Yes).
이 경우, 본 발명에 따른 네트워크장치(100)의 동작 방법은, 단말1의 업링크 신호품질(W)이 제2신호품질값 이하인 경우가 연속 B회이면, 현재 무선 환경에서는 단말1의 업링크 신호품질(W)이 충분히 나쁘기 때문에 업링크 전송전력을 현재 보다 높여야 업링크패킷이 정상적으로 전송될 수 있다고 판단하여, 단말1의 업링크 전송전력을 한 단계 상향 결정하여 직전 대비 높일 수 있다(S150).
그리고, 본 발명에 따른 네트워크장치(100)의 동작 방법은, 금번 결정한 업링크 전송률 및 업링크 전송전력 중 직전과 다른 것에 한하여 결정한 정보를 제어메시지(LinkADRReq)에 포함시켜 단말1의 다운링크 전송을 위해 선택한 기지국(예: 기지국2)로 송신하여(S160), 이 제어메시지(LinkADRReq)가 기지국2를 통해 단말1로 전송되도록 한다(S170).
이에, 단말1은, 네트워크장치(100)로부터 전송된 제어메시지(LinkADRReq)를 수신하고, 제어메시지(LinkADRReq)에 포함된 정보에 따라 자신의 업링크 전송률 및 업링크 전송전력 중 적어도 하나를 제어(조정)할 수 있다.
이하에서는, 도 4를 참조하여, 본 발명에서 최적 신호품질계수를 업데이트하는 과정을 네트워크장치 관점에서 설명하겠다.
먼저, 본 발명에 따른 네트워크장치(100)의 동작 방법은, 네트워크장치(100)에 속하는 각 단말(사물인터넷단말) 별로, 단말의 업링크 신호품질 산출 시 적용한 신호품질계수 및 업링크 전송품질을 외부 장치(300)로 전송한다(S180).
즉, 본 발명에 따른 네트워크장치(100)의 동작 방법은, 각 단말(사물인터넷단말) 별로, 업링크 신호품질(W) 산출 시 적용한 신호품질계수(w1,w2)와 금번 산출한 업링크 신호품질(W)에 따라 업링크 전송률을 제어한 결과로서 확인되는 업링크 전송품질을 상호 매칭시켜 누적하고, 기 정의된 주기(예: 24시간) 마다 외부 장치(300)로 전송할 수 있다.
이렇게 되면, 외부 장치(300)는, 네트워크장치(100, 네트워크장치1)을 비롯한 각 네트워크장치1,2,...로부터 각 네트워크장치1,2,...에 속하는 각 단말 별로 품질데이터(w1,w2 및 업링크 전송품질)를 제공받아 저장함으로써, 각 단말 별로 최적의 신호품질계수(w1,w2)를 도출하기 위한 빅데이터를 보유하게 된다.
이에, 외부 장치(300)은, 각 단말 별로, 보유하고 있는 신호품질계수 및 업링크 전송품질 즉 빅데이터를 기반으로 다수의 신호품질계수(0, 0.1, 0.2, .. ., 1) 중 가장 우수한 업링크 전송품질 확인 사용된 신호품질계수를 최적의 신호품질계수(w1,w2)로 도출해내는, 최적 w1,w2 도출 과정을 수행한다(S10).
이때, 외부 장치(300)가 각 단말 별로 수행하는 최적 w1,w2 도출 과정은, 빅데이터를 기반으로 특정 조건(가장 우수한 업링크 전송품질)을 만족하는 특정 데이터(최적 w1,w2)를 도출하는 기존의 다양한 트레이닝 알고리즘(함수)을 채택하여 수행될 수 있다.
외부 장치(300)은, 각 단말 별로 도출한 최적 신호품질계수(w1,w2)를 도출 시마다 또는 기 정의된 주기(예: 24시간)마다, 해당 단말을 수용하고 있는 네트워크장치로 제공한다(S20).
이에, 본 발명에 따른 네트워크장치(100)의 동작 방법은, 외부 장치(300)가 네트워크장치(100)에 속해 있는 각 단말 별로 도출한 최적 신호품질계수(w1,w2)를 제공받아 획득함으로써, 각 단말 별로 최적의 신호품질계수(w1,w2)를 업데이트할 수 있다(S190).
이상에서 설명한 바와 같이, 네트워크장치의 동작 방법에 의하면, 사물인터넷단말의 무선 환경에 따라 업링크 전송률 및 전송전력을 최적으로 제어함으로써, 사물인터넷(IoT) 서비스의 성능을 향상시키는 효과를 도출한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 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.
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.
본 발명의 네트워크장치 및 네트워크장치의 동작 방법에 따르면, 사물인터넷단말의 무선 환경에 따라 업링크 전송률 및 전송전력을 최적으로 제어한다는 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.
100 : 네트워크장치
110 : 인지부 120 : 산출부
130 : 제어부 140 : 계수업데이트부

Claims (11)

  1. 네트워크 장치가 단말로부터 업링크패킷을 수신하는 다수의 기지국에서 단말에 대하여 측정된 적어도 하나의 업링크측정값을 상기 다수의 기지국으로부터 수신하여 인지하는 인지부;
    상기 적어도 하나의 업링크측정값 각각에 신호품질계수를 적용하여, 상기 단말의 업링크 신호품질을 산출하는 산출부; 및
    상기 단말의 업링크 신호품질에 따라서, 상기 단말에 대한 업링크 전송률(data rate)를 결정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 단말의 업링크 신호품질이 제1신호품질값 이상으로 일정시간 유지되거나 또는 제2신호품질값 이하로 일정시간 유지되는 경우, 상기 단말의 업링크 전송전력을 결정하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 단말의 업링크 신호품질이 상기 제1신호품질값 이상으로 일정시간 유지되면, 상기 단말의 업링크 전송전력을 직전 대비 낮추도록 결정하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 단말의 업링크 신호품질이 상기 제2신호품질값 이하로 일정시간 유지되면, 상기 단말의 업링크 전송전력을 직전 대비 높이도록 결정하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 결정한 업링크 전송률 및 업링크 전송전력 중 적어도 하나 대한 정보를, 상기 단말의 다운링크 전송을 위해 선택한 기지국을 통해서 상기 단말로 전송하는 특정 제어메시지에 포함시켜, 상기 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호품질계수는,
    상기 단말에 대하여, 상기 적어도 하나의 업링크측정값 각각에 다수의 신호품질계수를 적용하여 산출된 업링크 신호품질에 따라 업링크 전송률을 제어한 결과로서 확인되는 업링크 전송품질을 기반으로, 상기 다수의 신호품질계수 중 가장 우수한 업링크 전송품질 확인에 사용된 신호품질계수로 업데이트되는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    각 단말 별로, 단말의 업링크 신호품질 산출 시 적용한 신호품질계수 및 업링크 전송품질을 외부 장치로 전송하고,
    상기 외부 장치가 상기 각 단말 별로 보유하고 있는 신호품질계수 및 업링크 전송품질을 기반으로 가장 우수한 업링크 전송품질 확인에 사용된 신호품질계수를 획득하여, 상기 각 단말 별로 신호품질계수를 업데이트하는 계수업데이트부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
  9. 네트워크 장치가 단말로부터 업링크패킷을 수신하는 다수의 기지국에서 단말에 대하여 측정된 적어도 하나의 업링크측정값을 상기 다수의 기지국으로부터 수신하여 인지하는 인지단계;
    상기 적어도 하나의 업링크측정값 각각에 신호품질계수를 적용하여, 상기 단말의 업링크 신호품질을 산출하는 산출단계; 및
    상기 단말의 업링크 신호품질에 따라서, 상기 단말에 대한 업링크 전송률(data rate)를 결정하는 전송률결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치의 동작 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 단말의 업링크 신호품질이 제1신호품질값 이상으로 일정시간 유지되거나 또는 제2신호품질값 이하로 일정시간 유지되는 경우, 상기 단말의 업링크 전송전력을 결정하는 전송전력결정단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치의 동작 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 전송전력결정단계는,
    상기 단말의 업링크 신호품질이 상기 제1신호품질값 이상으로 일정시간 유지되면, 상기 단말의 업링크 전송전력을 직전 대비 낮추도록 결정하고,
    상기 단말의 업링크 신호품질이 상기 제2신호품질값 이하로 일정시간 유지되면, 상기 단말의 업링크 전송전력을 직전 대비 높이도록 결정하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치의 동작 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023121019A1 (ko) * 2021-12-24 2023-06-29 삼성전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 하향링크 송신 전력을 제어하기 위한 장치 및 방법

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