KR102056659B1 - 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법 - Google Patents

통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법이 개시된다. 본 발명은 액세스 네트워크 및 코어 네트워크 간의 통신 네트워크에서 제1 통신 노드의 동작 방법으로서, 액세스 네트워크에 포함된 제2 통신 노드와 접속 절차를 수행하는 단계, 통신 네트워크에 포함된 복수의 통신 노드들 중 코어 네트워크로 접속 가능한 적어도 하나의 통신 노드에 대한 무선 링크의 품질을 측정하는 단계, 측정된 무선 링크의 품질을 기반으로 코어 네트워크에 접속하기 위한 제3 통신 노드를 결정하는 단계 및 결정된 제3 통신 노드를 통해 제2 통신 노드에 대한 코어 네트워크의 접속을 지원하는 단계를 포함한다.

Description

통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법{OPERATION METHOD OF COMMUNICATION NODE IN COMMUNICATION NETWORK}
본 발명은 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통신 네트워크에서 무선 링크의 성능 측정을 기반으로 경로를 제어하는 통신 노드의 동작 방법에 관한 것이다.
통신 네트워크는 코어(core) 네트워크(예를 들어, MME(mobility management entity), SGW(serving gateway), PGW(PDN(packet data network) gateway) 등), 기지국(예를 들어, 매크로(macro) 기지국, 소형(small) 기지국, 릴레이(relay) 등), 단말 등을 포함할 수 있다. 기지국과 단말 간의 통신은 다양한 RAT(radio access technology)(예를 들어, 4G 통신 기술, 5G 통신 기술, WiBro(wireless broadband) 기술, WLAN(wireless local area network) 기술, WPAN(wireless personal area network) 기술 등)에 기초하여 수행될 수 있다.
기지국은 유선 백홀(backhaul) 또는 무선 백홀을 통해 코어 네트워크와 연결될 수 있다. 예를 들어, 기지국은 단말로부터 수신된 데이터, 제어 정보 등을 유선 백홀 또는 무선 백홀을 통해 코어 네트워크에 전송할 수 있다. 또한, 기지국은 유선 백홀 또는 무선 백홀을 통해 코어 네트워크로부터 데이터, 제어 정보 등을 수신할 수 있다.
한편, 통신 네트워크에서 기지국은 지원 기능에 따라 DU(digital unit)와 RU(radio unit)로 나누어질 수 있다. 또는, 기지국은 CDU(cloud digital unit)와 RRH(remote radio head)로 나누어질 수 있다. DU(또는, CDU)는 전달망(예를 들어, 엑스홀(Xhaul) 네트워크(또는, 이동 엑스홀 네트워크(MXN, mobile xhaul network), 프론트홀(fronthaul) 네트워크, 백홀(backhaul) 네트워크 등)을 통해 RU(또는, RRH)와 연결될 수 있다. 전달망은 XCU(Xhaul central unit)(또는, mXhaul), 허브(hub), 터미널(terminal) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 허브 및 터미널 각각은 XDU(Xhaul distributed unit)일 수 있다.
한편, 전달망은 다양한 이종 링크인 유선 링크(wire link) 또는 무선(wireless link) 링크를 기반으로 구성될 수 있고, 각각의 이종 링크는 서로 상이한 QoS(quality of service) 체계를 가질 수 있다. 이와 같이, 전달망은 다양한 이종 링크 및 서로 상이한 QoS 체계를 가지고 있다. 특히, 서로 상이한 QoS 체계는 서로 다른 QoS 파라미터(parameter)를 규정하고 있다. 이로 인해, 전달망은 전달망을 통해 전송되는 데이터의 품질에 따른 경로 제어에 어려움이 있다. 이에 따라, 전달망은 서비스 제공에 대한 안정적인 품질 보장이 어려운 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 통신 네트워크에서 무선 링크의 성능 측정을 기반으로 경로를 제어하는 통신 노드의 동작 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크(communication network)에서 제1 통신 노드의 동작 방법은, 액세스 네트워크(access network) 및 코어 네트워크(core network) 간의 통신 네트워크에서 제1 통신 노드의 동작 방법으로서, 상기 액세스 네트워크에 포함된 제2 통신 노드와 접속 절차를 수행하는 단계, 상기 통신 네트워크에 포함된 복수의 통신 노드들 중 상기 코어 네트워크로 접속 가능한 적어도 하나의 통신 노드에 대한 무선 링크의 품질을 측정하는 단계, 상기 측정된 무선 링크의 품질을 기반으로 상기 코어 네트워크에 접속하기 위한 제3 통신 노드를 결정하는 단계 및 상기 결정된 제3 통신 노드를 통해 상기 제2 통신 노드에 대한 상기 코어 네트워크의 접속을 지원하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 통신 네트워크는 상기 액세스 네트워크 및 상기 코어 네트워크 간의 통신을 지원하는 전달망(transport network)일 수 있다.
여기서, 상기 통신 네트워크에 포함된 통신 노드는 상기 적어도 하나의 통신 노드에 대한 무선 링크의 품질을 측정하는 기능 및 상기 코어 네트워크에 접속하기 위한 통신 노드를 결정하는 기능을 수행하는 적응 계층(adaptation layer)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 무선 링크의 품질을 측정하는 단계는 상기 제1 통신 노드 및 상기 적어도 하나의 통신 노드 간의 RTT(round trip time)을 기반으로 상기 무선 링크의 품질을 측정할 수 있다.
여기서, 상기 무선 링크의 품질을 측정하는 단계는 상기 적어도 하나의 통신 노드에 대한 RTT의 측정을 요청하는 제1 메시지를 상기 적어도 하나의 통신 노드로 전송하는 단계, 상기 적어도 하나의 통신 노드로부터 상기 RTT의 측정에 대한 정보가 포함된 제2 메시지를 수신하는 단계 및 상기 RTT의 측정에 대한 정보를 기반으로 상기 무선 링크의 품질을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 메시지는 상기 제1 메시지의 ID, 출발지 주소 및 목적지 주소에 대한 정보, 상기 제2 통신 노드를 위해 상기 통신 네트워크에서 지원하는 기능 및 인터페이스에 대한 정보, 상기 제2 통신 노드에 의해 전송되는 데이터에 대한 정보 및 상기 RTT를 측정하기 위한 타임 스탬프(time stamp)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제3 통신 노드를 결정하는 단계는 상기 측정된 무선 링크의 품질에 대한 정보가 포함된 메시지를 상기 통신 네트워크의 경로(path)를 제어하는 제4 통신 노드로 전송하는 단계, 상기 제4 통신 노드로부터 상기 제3 통신 노드를 통한 경로 설정을 지시하는 지시자가 포함된 메시지를 수신하는 단계 및 상기 지시자에 기초하여 상기 코어 네트워크에 접속하기 위한 통신 노드로 상기 제3 통신 노드를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크(communication network)에서 제1 통신 노드의 동작 방법은, 액세스 네트워크(access network) 및 코어 네트워크(core network) 간의 통신 네트워크에서 제1 통신 노드의 동작 방법으로서, 상기 통신 네트워크에 포함된 제2 통신 노드로부터 상기 코어 네트워크로 접속 가능한 적어도 하나의 통신 노드에 대한 무선 링크의 품질에 대한 정보가 포함된 메시지를 수신하는 단계, 상기 적어도 하나의 통신 노드 중에서 상기 무선 링크의 품질에 대한 정보를 기반으로 상기 액세스 네트워크에 포함된 제3 통신 노드에 대한 상기 코어 네트워크의 접속을 지원하기 위한 제4 통신 노드를 결정하는 단계 및 상기 제4 통신 노드를 통한 경로 설정을 지시하는 지시자가 포함된 메시지를 제2 통신 노드로 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 통신 네트워크는 상기 액세스 네트워크 및 상기 코어 네트워크 간의 통신을 지원하는 전달망(transport network)일 수 있다.
여기서, 상기 통신 네트워크에 포함된 통신 노드는 상기 무선 링크의 품질에 대한 정보를 기반으로 상기 적어도 하나의 통신 노드 중 상기 코어 네트워크의 접속을 지원하기 위한 통신 노드를 결정하는 기능을 수행하는 적응 계층(adaptation layer)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 통신 노드의 동작 방법은 상기 무선 링크의 품질에 대한 정보를 기반으로 상기 적어도 하나의 통신 노드 중 상기 코어 네트워크의 접속을 지원하기 위한 통신 노드를 결정하기 위해 사용되는 플로우 테이블(flow table)을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 플로우 테이블은 상기 적어도 하나의 통신 노드에 대한 식별자, 상기 적어도 하나의 통신 노드에 의해 지원되는 상기 통신 네트워크의 기능 및 인터페이스에 대한 정보, 상기 적어도 하나의 통신 노드를 통해 전송되는 메시지의 주소 타입에 대한 정보 및 상기 적어도 하나의 통신 노드의 포트 번호에 대한 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 통신 노드의 동작 방법은 상기 무선 링크의 품질에 대한 정보가 포함된 메시지를 주기적으로 수신하고, 상기 무선 링크의 품질에 대한 정보가 변경된 경우 상기 변경된 무선 링크의 품질에 기초하여 상기 플로우 테이블에 포함된 정보를 업데이트(update) 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 네트워크(communication network)의 제1 통신 노드는, 액세스 네트워크(access network) 및 코어 네트워크(core network) 간의 통신 네트워크(communication network)에 포함된 제1 통신 노드로서, 프로세서(processor) 및 상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리(memory)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 명령은 상기 액세스 네트워크에 포함된 제2 통신 노드와 접속 절차를 수행하고, 상기 통신 네트워크에 포함된 복수의 통신 노드들 중 상기 코어 네트워크로 접속 가능한 적어도 하나의 통신 노드에 대한 무선 링크의 품질을 측정하고, 상기 측정된 무선 링크의 품질을 기반으로 상기 코어 네트워크에 접속하기 위한 제3 통신 노드를 결정하고, 그리고 상기 결정된 제3 통신 노드를 통해 상기 제2 통신 노드에 대한 상기 코어 네트워크의 접속을 지원하도록 실행된다.
여기서, 상기 통신 네트워크는 상기 액세스 네트워크 및 상기 코어 네트워크 간의 통신을 지원하는 전달망(transport network)일 수 있다.
여기서, 상기 통신 네트워크에 포함된 통신 노드는 상기 적어도 하나의 통신 노드에 대한 무선 링크의 품질을 측정하는 기능 및 상기 코어 네트워크에 접속하기 위한 통신 노드를 결정하는 기능을 수행하는 적응 계층(adaptation layer)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 적어도 하나의 명령은 상기 무선 링크의 품질을 측정하는 과정에서 상기 제1 통신 노드 및 상기 적어도 하나의 통신 노드 간의 RTT(round trip time)을 기반으로 상기 무선 링크의 품질을 측정하도록 실행될 수 있다.
여기서, 상기 적어도 하나의 명령은 상기 무선 링크의 품질을 측정하는 과정에서 상기 적어도 하나의 통신 노드에 대한 RTT의 측정을 요청하는 제1 메시지를 상기 적어도 하나의 통신 노드로 전송하고, 상기 적어도 하나의 통신 노드로부터 상기 RTT의 측정에 대한 정보가 포함된 제2 메시지를 수신하고, 그리고 상기 RTT의 측정에 대한 정보를 기반으로 상기 무선 링크의 품질을 측정하도록 실행될 수 있다.
여기서, 상기 제1 메시지는 상기 제1 메시지의 ID, 출발지 주소 및 목적지 주소에 대한 정보, 상기 제2 통신 노드를 위해 상기 통신 네트워크에서 지원하는 기능 및 인터페이스에 대한 정보, 상기 제2 통신 노드에 의해 전송되는 데이터에 대한 정보 및 상기 RTT를 측정하기 위한 타임 스탬프(time stamp)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 적어도 하나의 명령은 상기 제3 통신 노드를 결정하는 과정에서 상기 측정된 무선 링크의 품질에 대한 정보가 포함된 메시지를 상기 통신 네트워크의 경로(path)를 제어하는 제4 통신 노드로 전송하고, 상기 제4 통신 노드로부터 상기 제3 통신 노드를 통한 경로 설정을 지시하는 지시자가 포함된 메시지를 수신하고, 그리고 상기 지시자에 기초하여 상기 코어 네트워크에 접속하기 위한 통신 노드로 상기 제3 통신 노드를 결정하도록 실행될 수 있다.
본 발명에 의하면, 통신 네트워크에서 통신 노드는 무선 링크의 성능을 측정하여 경로를 제어함으로써, 통신 서비스의 품질을 안정적으로 보장할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법을 수행하는 통신 노드는 통신 서비스에서 요구되는 품질에 적합한 경로를 설정함으로써 고품질의 통신 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 통신 네트워크의 기능을 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크를 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법을 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크의 기능을 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법을 수행하는 제1 통신 노드를 도시한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법을 수행하는 제1 통신 노드를 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법에서 사용되는 메시지를 도시한 개념도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 통신 네트워크의 기능을 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 통신 네트워크는 전달망(transport network)(1)을 의미할 수 있다. 구체적으로, 전달망(1)은 액세스 네트워크(access network)(2) 및 코어 네트워크(core network)(3) 간의 통신을 지원할 수 있다. 여기서, 전달망(1)은 액세스 네트워크(2) 및 코어 네트워크(3) 간의 통신을 지원 가능한 복수의 기능들을 수행할 수 있다. 여기서, 복수의 기능들은 프론트홀(frounthaul)(1-1) 기능, 미드홀(midhaul) 기능(1-2) 및 백홀(backhaul)(1-3) 기능을 포함할 수 있다.
예를 들어, 전달망(1)이 프론트홀(1-1) 기능을 수행하는 경우, 전달망(1)은 기지국의 지원 기능에 따라 나누어진 RRH(remote radio head) 및 CDU(cloud digital unit) 간의 통신을 지원할 수 있다. 또한, 전달망(1)이 미드홀(1-2) 기능을 수행하는 경우, 전달망(1)은 매크로 셀(macro cell)을 지원하는 매크로 기지국과 소형 셀(small cell)을 지원하는 소형 기지국 간의 통신을 지원할 수 있다. 또한, 전달망(1)이 백홀(1-3) 기능을 수행하는 경우, 전달망(1)은 액세스 네트워크(1)에 포함된 통신 노드 및 코어 네트워크(3)에 포함된 통신 노드 간의 통신을 지원할 수 있다.
여기서, 전달망(1)에서 수행되는 기능에 따라 전달망(1)에서 요구되는 QoS(quality of service)는 서로 다를 수 있다. 도 1에 도시된 전달망(1)에서 액세스 네트워크(2) 및 코어 네트워크(3) 간의 통신을 지원하는 구체적인 방법은 이하에서 도 2를 참조하여 설명될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크를 도시한 개념도이다.
도 2를 참조하면, 통신 네트워크는 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 전달망(1)을 의미할 수 있고, 제1 통신 노드(110), 제2 통신 노드(120), 제3 통신 노드(130) 및 제어기(140)를 포함할 수 있다. 또한, 액세스 네트워크(2)는 소형 기지국(210), 제1 단말(210-1) 및 제2 단말(210-2)을 포함할 수 있다. 또한, 코어 네트워크(3)는 EPC(evolved packet core)(310)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 전달망(1)은 엑스홀 네트워크(xhaul network)(또는 이동 엑스홀 네트워크(MXN, mobile xhaul network)를 의미할 수 있다. 이에 따라, 전달망(1)에 포함된 제1 통신 노드(110) 및 제2 통신 노드(120)는 엑스홀 네트워크에서 패킷을 포워딩 하는 통신 노드인 XFE(xhaul packet forwarding element)를 의미할 수 있다. 또한, 전달망(1)에 포함된 제어기(140)는 엑스홀 네트워크에서 XCU(xhaul central unit)를 의미할 수 있다.
여기서, 전달망(1)에 포함된 제1 통신 노드(110), 제2 통신 노드(120), 제3 통신 노드(130) 및 제어기(140)는 액세스 네트워크(2)에 포함된 복수의 통신 노드들 및 코어 네트워크(3)에 포함된 EPC(310) 간의 통신을 지원할 수 있다. 예를 들어, 전달망(1)에 포함된 제1 통신 노드(110) 및 제2 통신 노드(120)는 액세스 네트워크(2)에 포함된 소형 기지국(210) 및 코어 네트워크(3)에 포함된 EPC(310) 간의 통신을 지원할 수 있다. 이를 위해, 전달망(1)에 포함된 제1 통신 노드(110) 및 제2 통신 노드는 복수의 기능 블록(functional block)들을 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 기능 블록들은 물리적인 구성이 아닌 수행되는 기능에 따라 구분된 논리적인 구성을 의미할 수 있다.
구체적으로, 제1 통신 노드(110) 및 제2 통신 노드(120)는 전달망 제어기와 관련된 기능 블록, 적응 계층과 관련된 기능 블록, 서비스 망 접속 계층과 관련된 기능 블록, 전달망 L1과 관련된 기능 블록 전달망 L2와 관련된 기능 블록 및 전달망 L3와 관련된 기능블록을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 통신 노드(110) 및 제2 통신 노드(120)에 포함된 복수의 기능 블록들에 대한 설명은 추후 구체적으로 설명될 수 있다.
먼저, 전달망(1)에 포함된 제1 통신 노드(110)는 액세스 네트워크(2)에 포함된 소형 기지국(210)과 무선 링크(wireless link) 또는 유선 링크(wire link)를 통해 연결될 수 있고, 이를 통해 소형 기지국(210)의 통신을 지원할 수 있다. 또한, 소형 기지국(210)은 제1 단말(210-1)의 통신을 지원할 수 있다. 즉, 제1 단말(210)은 소형 기지국(210)에 접속할 수 있고, 소형 기지국(210)을 통해 통신을 수행할 수 있다.
한편, 전달망(1)에 포함된 제1 통신 노드(110)는 제2 통신 노드(120)와 연결될 수 있고, 제2 통신 노드(120)를 통해 EPC(310)와 연결될 수 있다. 즉, 제1 통신 노드(110)는 제2 통신 노드를 통해 소형 기지국(210)이 코어 네트워크(3)에 포함된 EPC(310)와 연결될 수 있도록 지원할 수 있다. 이에 따라, 제1 단말(210-1)은 소형 기지국(210), 제1 통신 노드(110) 및 제2 통신 노드(120)를 통해 EPC(310)로 접속할 수 있다.
이때, 제어기(140)는 제1 통신 노드(110)에서 소형 기지국(210)에 대한 코어 네트워크(3)의 접속을 지원하기 위해 사용되는 통신 노드를 결정할 수 있다. 즉, 제어기(140)는 전달망(1)에 코어 네트워크(3)에 포함된 EPC(310)으로 접속 가능한 복수의 통신 노드들이 존재하는 경우, 복수의 통신 노드들 중 소형 기지국(210)에 대한 코어 네트워크(3)의 접속을 지원하기 위해 사용되는 통신 노드를 결정할 수 있다.
한편, 전달망(1)에 포함된 제3 통신 노드(130)는 이동하는 이동형 터미널(mobile terminal)을 의미할 수 있다. 예를 들어, 이동형 터미널은 자동차, 기차 및 선박 등에 설치된 터미널을 의미할 수 있다. 제3 통신 노드(130)는 액세스 네트워크(2)에 포함된 제2 단말(210-2)의 통신을 지원할 수 있다. 구체적으로, 제3 통신 노드(130)는 코어 네트워크(3)에 포함된 EPC(310)로 접속 가능한 제2 통신 노드(120)로 접속할 수 있다. 이에 따라, 제3 통신 노드(130)는 제2 통신 노드(120)를 통해 제2 단말(210-2)이 코어 네트워크에 포함된 EPC(310)와 연결될 수 있도록 지원할 수 있다. 즉, 제2 단말(210-2)은 제3 통신 노드(130) 및 제2 통신 노드(120)를 통해 EPC(310)로 접속할 수 있다.
상술한 바와 같은 과정을 통해, 전달망(1)에 포함된 복수의 통신 노드들(예를 들어, 제1 통신 노드(110), 제2 통신 노드(120) 및 제3 통신 노드(130))은 액세스 네트워크(2)에 포함된 복수의 통신 노드들(소형 기지국(210), 제1 단말(210-1) 및 제2 단말(210-2)) 및 코어 네트워크(3)에 포함된 EPC(310) 간의 통신을 지원할 수 있다.
이때, 전달망(1)에 포함된 제1 통신 노드(110), 제2 통신 노드(120) 및 제3 통신 노드(130)는 전달망(1)에서 전송되는 통합된 데이터 구조를 사용하여 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 제1 통신 노드(110) 및 제2 통신 노드(120) 간에 송수신되는 데이터는 통합된 데이터 구조일 수 있다. 또한, 전달망(1)에서 제어기(140)와 연결되는 통신 노드 간은 사우스밴드 인터페이스(southband interface)를 통해 연결될 수 있다. 예를 들어, 제어기(140) 및 제2 통신 노드(120)는 사우스밴드 인터페이스를 통해 연결될 수 있다.
이하에서는, 도 3 내지 도 도 8을 참조하여 전달망(1)에 포함된 통신 노드에서 액세스 네트워크(2)에 포함된 통신 노드 및 코어 네트워크(3)에 포함된 통신 노드 간의 통신을 지원하는 방법이 구체적으로 설명될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법을 도시한 개념도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크의 기능을 도시한 개념도이다.
먼저, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법은 도 2를 참조하여 설명된 제1 통신 노드(110), 제2 통신 노드(120), 제어기(140), 소형 기지국(210) 및 EPC(310)에 의해 수행될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법은 서비스 망 접속 절차(10), 전달망 접속 절차(20) 및 전달망 기반 통신 절차(30)를 포함할 수 있다.
먼저, 서비스 망 접속 절차(10)는 액세스 네트워크에 포함된 소형 기지국(210) 및 전달망에 포함된 제1 통신 노드(110) 간에 수행되는 서비스 망-전달망 접속 절차(10-1) 및 전달망에 포함된 제2 통신 노드(120), 제어기(140) 및 코어 네트워크에 포함된 EPC(310) 간에 수행되는 서비스 망-전달망 접속 절차(10-2)를 포함할 수 있다.
또한, 전달망 접속 절차(20)는 탐색(discovery) 절차(20-1), 시간 정렬(timing alignment) 절차(20-2), 링크 설정(link setup) 절차(20-3), 플로우 설정(flow setup) 절차(20-4) 및 오픈(open) 절차(20-5)를 포함할 수 있다. 여기서, 탐색 절차(20-1), 시간 정렬 절차(20-2) 및 링크 설정 절차(20-3)는 전달망에 포함된 제1 통신 노드(110) 및 제2 통신 노드(120) 간에 수행될 수 있다. 또한, 플로우 설정 절차(20-4) 및 오픈 절차(20-5)는 제1 통신 노드(110), 제2 통신 노드(120) 및 제어기(140) 간에 수행될 수 있다.
또한, 전달망 기반 통신 절차(30)는 무선 링크의 품질 측정 절차(30-1), 무선 링크의 품질 제공 절차(30-2), 데이터 구조 변환 절차(30-3 및 30-4), 경로 설정 및 제어 절차(30-5) 및 변환된 데이터 구조 기반 통신 절차(30-6)를 포함할 수 있다. 여기서, 무선 링크의 품질 측정 절차(30-1)는 전달망에 포함된 제1 통신 노드(110) 및 제2 통신 노드(120) 간에 수행될 수 있다. 또한, 무선 링크의 품질 제공 절차(30-2)는 전달망에 포함된 제1 통신 노드(110), 제2 통신 노드(120) 및 제어기(140) 간에 수행될 수 있다. 또한, 데이터 구조 변환 절차(30-3 및 30-4)는 액세스 네트워크에 포함된 소형 기지국(210) 및 전달망에 포함된 제1 통신 노드(110) 간에 수행되는 데이터 구조 변환 절차(30-3) 및 전달망에 포함된 제2 통신 노드(120), 제어기(140), 코어 네트워크에 포함된 EPC(310) 간에 수행될 수 있다. 또한, 경로 제어 설정 및 제어 절차(30-5)는 전달망에 포함된 제1 통신 노드(110), 제2 통신 노드(120) 및 제어기(140) 간에 수행될 수 있다. 또한, 변환된 데이터 구조 기반 통신 절차(30-6)는 액세스 네트워크에 포함된 소형 기지국(210), 전달망에 포함된 제1 통신 노드(110), 제2 통신 노드(120), 제어기(140) 및 코어 네트워크에 포함된 EPC(310) 간에 수행될 수 있다.
특히, 제1 통신 노드(110) 및 제2 통신 노드(120)는 전달망 기반 통신 절차(30)에 포함된 무선 링크의 품질 측정 절차(30-1), 무선 링크의 품질 제공 절차(30-2) 및 경로 설정 및 제어 절차(30-5)를 수행하기 위한 적응 계층(adaptation layer)을 포함할 수 있다. 여기서, 적응 계층은 이하에서 도 4를 참조하여 구체적으로 설명될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크는 전달망(1)을 의미할 수 있고, 액세스 네트워크(2) 및 코어 네트워크(3) 간의 통신을 지원할 수 있다. 여기서, 전달망(1)은 액세스 네트워크(2) 및 코어 네트워크(3) 간의 통신을 지원 가능한 복수의 기능들을 수행할 수 있다. 여기서, 복수의 기능들은 프론트홀(frounthaul)(1-1) 기능, 미드홀(midhaul) 기능(1-2) 및 백홀(backhaul)(1-3) 기능을 포함할 수 있다.
구체적으로, 전달망(1)에 포함된 복수의 통신 노드들은 적응 계층(4)를 기반으로 액세스 네트워크(2)에 포함된 복수의 통신 노드들 및 코어 네트워크(3)에 포함된 복수의 통신 노드들 간의 통신을 지원할 수 있다.
예를 들어, 전달망(1)에 포함된 복수의 통신 노드들은 액세스 네트워크(2)에 포함된 복수의 통신 노드들 및 코어 네트워크(3)에 포함된 복수의 통신 노드들 간의 통신을 지원하기 위해 도 3을 참조하여 설명된 전달망 기반 통신 절차(30)에 포함된 무선 링크의 품질 측정 절차(30-1), 무선 링크의 품질 제공 절차(30-2) 및 경로 설정 및 제어 절차(30-5)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법에 포함된 복수의 절차들은 본 발명에 따른 통신 노드의 동작 방법이 수행되는 기본적인 과정을 설명하기 위해 구분된 것일 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법을 수행하는 제1 통신 노드를 도시한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법은 제1 통신 노드(100)에서 수행될 수 있다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법은 제1 통신 노드(100)는 도 2를 참조하여 설명된 제1 통신 노드(110)를 의미할 수 있다.
이와 같은, 제1 통신 노드(100)에서 지원하는 기능은 크게 전달망 기능(101), 서비스 망 접속 기능(102) 및 전달망 접속 기능(103)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 통신 노드(100)에 포함된 복수의 기능들은 제1 통신 노드(100)에서 수행되는 동작에 따라 구분된 논리적인 구성(예를 들어, 논리적인 모듈 또는 논리적인 기능 블록)을 의미할 수 있다.
먼저, 전달망 기능(101)에 포함된 적응 계층(101-1) 및 제어 계층(101-2)은 전달망에서 사용되는 데이터를 위한 통합된 데이터의 구조를 생성하는 기능, 무선 링크의 품질을 측정하는 기능, 측정 결과를 전달망에 포함된 제어기로 전송하는 기능 및 서비스 망 접속 기능(102) 및 전달망 접속 기능(103) 간을 연동하는 기능을 지원할 수 있다.
또한, 서비스 망 접속 기능(102)에 포함된 서비스 망 접속 접속 L1(102-1) 및 서비스 망 접속 L2(102-2)는 프론트홀에 대한 통신 노드(예를 들어, 소형 기지국 등)의 통신을 지원하는 기능을 지원할 수 있다. 또한, 전달망 접속 기능(103)에 포함된 RF(103-1), L1 모뎀(103-2), 전달망 L2(103-3) 및 전달망 L3(103-4)은 전달에 포함된 복수의 통신 노드들 간의 무선 링크를 통해 데이터를 송수신하는 기능 및 무선 자원을 관리하는 기능을 지원할 수 있다. 이하에서는, 상기에서 설명된 제1 통신 노드(100)에서 지원하는 복수의 기능들을 구현하기 위한 제1 통신 노드(100)의 일 실시예가 구체적으로 설명될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법을 수행하는 제1 통신 노드를 도시한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법을 수행하는 제1 통신 노드(100)는 도 2를 참조하여 설명된 제1 통신 노드(110)를 의미할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 제1 통신 노드(100)는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1200) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 네트워크 인터페이스 장치(1300)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 통신 노드(100)는 입력 인터페이스 장치(1400), 출력 인터페이스 장치(1500), 저장 장치(1600) 등을 더 포함할 수 있다. 제1 통신 노드(100)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(1700)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
프로세서(1100)는 메모리(1200) 및/또는 저장 장치(1600)에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU) 또는 본 발명에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(1200)와 저장 장치(1600)는 휘발성 저장 매체 및/또는 비휘발성 저장 매체로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(120)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및/또는 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM)로 구성될 수 있다. 여기서, 프로세서(1100)를 통해 실행되는 프로그램 명령은 본 발명에서 제안하는 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법을 수행하는 복수의 단계들을 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 발명에서 제안하는 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법을 수행하는 복수의 단계들은 이하에서 도 7 내지 도 8을 참조하여 설명될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법은 제1 통신 노드(110), 제2 통신 노드(120), 제어기(140), 소형 기지국(210) 및 EPC(310) 간에 수행될 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법은 제1 통신 노드(110), 제2 통신 노드(120) 및 제어기(140)에서 중점적으로 수행될 수 있다.
여기서, 통신 네트워크는 액세스 네트워크 코어 네트워크 간의 통신을 지원하는 전달망을 의미할 수 있다. 구체적으로, 제1 통신 노드(110), 제2 통신 노드(120), 제어기(140), 소형 기지국(210) 및 EPC(310)는 도 2, 도 3, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명된 제1 통신 노드(110), 제2 통신 노드(120), 제어기(140), 소형 기지국(210) 및 EPC(310)를 의미할 수 있다.
먼저, 액세스 네트워크에 포함된 소형 기지국(210) 및 전달망에 포함된 제1 통신 노드(110)는 액세스 네트워크의 접속 절차를 수행할 수 있다(S701-1). 구체적으로, 액세스 네트워크에 포함된 소형 기지국(210)이 전달망에 포함된 제1 통신 노드(110)에 접속함으로써, 액세스 네트워크 및 전달망은 서로 연결될 수 있다.
또한, 전달망에 포함된 제2 통신 노드(120) 및 제어기(140)와 코어 네트워크에 포함된 EPC(310)는 코어 네트워크의 접속 절차를 수행할 수 있다(S701-2). 구체적으로, 전달망에 포함된 제2 통신 노드(120)가 제어기(140)의 제어에 상응하여 EPC(310)로 접속함으로써, 전달망 및 코어 네트워크는 서로 연결될 수 있다.
상기에서 설명된 액세스 네트워크의 접속 절차를 수행하는 단계(S701-1) 및 코어 네트워크의 접속 절차를 수행하는 단계(S701-2)는 도 3을 참조하여 설명된 서비스 망 접속 절차(10)를 의미할 수 있다. 즉, 액세스 네트워크의 접속 절차를 수행하는 단계(S701-1) 및 코어 네트워크의 접속 절차를 수행하는 단계(S701-2)는 전달망에서 통신을 지원하는 서비스 망인 액세스 네트워크 및 코어 네트워크에 대한 접속을 수행하는 것을 의미할 수 있다.
이후, 제1 통신 노드(110) 및 제2 통신 노드(120)는 제1 통신 노드(110) 및 제2 통신 노드(120) 간의 접속 절차를 수행할 수 있다(S702). 여기서, 제1 통신 노드(110) 및 제2 통신 노드(120) 간의 접속 절차는 도 3을 참조하여 설명된 전달망 접속 절차(20)를 의미할 수 있다. 즉, 제1 통신 노드(110) 및 제2 통신 노드(120) 간의 접속 절차는 탐색 절차, 시간 정렬 절차, 링크 설정 절차, 플로우 설정 절차 및 오픈 절차를 포함할 수 있다.
이후, 제1 통신 노드(110)는 전달망에 포함된 복수의 통신 노드들 중 코어 네트워크에 포함된 EPC(310)로 접속 가능한 적어도 하나의 통신 노드에 대한 무선 링크의 품질을 측정할 수 있다. 여기서, 무선 링크의 품질은 무선 링크의 RTT(round trip time)를 기반으로 측정될 수 있다. 또한, 전달망에 포함된 복수의 통신 노드들 중 코어 네트워크에 포함된 EPC(310)로 접속 가능한 적어도 하나의 통신 노드가 제2 통신 노드(120)인 것으로 가정할 수 있다.
구체적으로, 제1 통신 노드(110)는 RTT의 측정을 요청하는 제3 메시지를 생성할 수 있다. 여기서, 제3 메시지는 RTT의 측정을 요청하는 지시자를 포함할 수 있다. 또한, RTT의 측정을 요청하는 제3 메시지는 이하에서 도 8을 참조하여 구체적으로 설명될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법에서 사용되는 메시지를 도시한 개념도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법에서 사용되는 메시지는 RTT의 측정을 요청하는 메시지를 의미할 수 있다. 구체적으로, RTT의 측정을 요청하는 메시지는 메시지의 이름을 나타내는 메시지의 ID, 출발지 주소(source address), 목적지 주소(destination address)에 대한 정보, 액세스 네트워크에 포함된 통신 노드를 위해 전달망에서 지원하는 기능 및 인터페이스에 대한 정보, 액세스 네트워크에 포함된 통신 노드에 의해 전송되는 데이터에 대한 정보 및 RTT를 측정하기 위한 타임 스탬프(time stamp)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
이에 따라, 도 8에 도시된 메시지에 따르면, 메시지 ID는 "adaptation capability level RTT measurement"로 표기될 수 있다. 또한, 액세스 네트워크에 포함된 통신 노드를 위해 전달망에서 지원하는 기능에 대한 정보는 프론트홀 기능을 의미하는 "FH", 미드홀 기능을 의미하는 "MH" 및 백홀 기능을 의미하는 "BH" 중 하나로 표기될 수 있다. 또한, 액세스 네트워크에 포함된 통신 노드를 위해 전달망에서 지원하는 인터페이스에 대한 정보는 "CPRI(common public radio interface)", "radio(microW, mmW)", "X2" 및 "이더넷(ethernet)"과 같은 전송 타입 중 하나로 표기될 수 있다.
또한, 액세스 네트워크에 포함된 통신 노드에 의해 전송되는 데이터에 대한 정보는 "Packet", "time slot" 및 "wavelength" 중 하나로 표기될 수 있다. 또한, 메시지의 주소에 대한 정보는 전달망에 포함된 통신 노드에서 라우팅(routing)을 위해 사용되는 주소 방식을 의미할 수 있고, "IP" 및 "Mac_address" 중 하나로 표기될 수 있다. 또한, 메시지의 주소에 대한 정보는 메시지의 출발지 주소인 "source address" 및 목적지 주소인 "destination address"로 표기될 수 있다.
또한, 메시지에는 메시지가 전송되는 과정에 따른 홉 수가 "Hop Count n"으로 표기될 수 있고, 각 홉의 주소에 대한 정보가 "n Hop address"으로 표기될 수 있다. 또한, 메시지에는 메시지의 전송 과정에 대한 RTT를 측정하기 위한 타임 스탬프의 타입이 "Time stamp Type" 및 "Timer type GPS" 중 하나로 표기될 수 있다. 또한, 메시지에는 RTT를 측정하기 위해 메시지의 전송이 시작되는 시점을 나타내는 "Start" 및 메시지의 전송이 종료되는 시점을 나타내는 "End"가 표기될 수 있다.
다시, 도 7을 참조하면 제1 통신 노드(110)는 RTT의 측정을 요청하는 제3 메시지를 제2 통신 노드(120)로 전송할 수 있다(S703). 이후, 제2 통신 노드(120)는 제1 통신 노드(110)로부터 RTT의 측정을 요청하는 제3 메시지를 수신할 수 있다. 이후, 제2 통신 노드(120)는 제3 메시지에 포함된 RTT의 측정을 요청하는 지시자를 확인할 수 있다. 이후, 제2 통신 노드(120)는 RTT의 측정에 대한 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, RTT의 측정에 대한 정보는 제3 메시지에 포함된 "Hop Count n", "n Hop address", 타임 스탬프의 타입 및 타임 스탬프에 대한 값을 의미할 수 있다. 이후, 제2 통신 노드(120)는 RTT의 측정에 대한 정보가 포함된 제4 메시지를 생성할 수 있다. 즉, 제4 메시지는 RTT의 측정에 응답하는 메시지를 의미할 수 있다. 이후, 제2 통신 노드(120)는 RTT의 측정에 응답하는 제4 메시지를 제1 통신 노드(110)로 전송할 수 있다(S704).
이후, 제1 통신 노드(110)는 제2 통신 노드(120)로부터 RTT의 측정에 응답하는 제4 메시지를 수신할 수 있다. 이후, 제1 통신 노드(110)는 제4 메시지에 포함된 "RTT의 측정에 대한 정보를 확인할 수 있다. 이후, 제1 통신 노드(110)는 확인된 RTT의 측정에 대한 정보를 기반으로 무선 링크의 품질을 측정할 수 있다. 즉, 제1 통신 노드(110)는 RTT의 측정에 대한 정보를 기반으로 제1 통신 노드(110) 및 제2 통신 노드(120) 간의 무선 링크에 대한 품질을 측정할 수 있다.
예를 들어, 제1 통신 노드(110)는 RTT의 측정에 대한 정보가 나타내는 RTT의 값이 작을수록 제1 통신 노드(110) 및 제2 통신 노드(120) 간의 무선 링크에 대한 품질이 양호한 것으로 판단할 수 있다. 구체적으로, 제1 통신 노드(110)는 RTT의 값을 미리 설정된 임계값과 비교할 수 있다. 이후, 제1 통신 노드(110)는 RTT의 값이 미리 설정된 임계값 미만인 경우, 제1 통신 노드(110) 및 제2 통신 노드(120) 간의 무선 링크에 대한 품질이 양호한 것으로 판단할 수 있다. 반면, 제1 통신 노드(110)는 RTT의 값이 미리 설정된 임계값 이상인 경우, 제1 통신 노드(110) 및 제2 통신 노드(120) 간의 무선 링크에 대한 품질이 양호하지 못한 것으로 판단할 수 있다.
상기에서 설명된 RTT의 측정을 요청하는 제3 메시지를 전송하는 단계(S703), RTT의 측정에 응답하는 제4 메시지를 수신하는 단계(S704) 및 무선 링크의 품질을 측정하는 단계(S705)는 도 3을 참조하여 설명된 무선 링크의 품질 측정 절차(30-1)를 의미할 수 있다.
이후, 제1 통신 노드(110)는 측정된 품질을 기반으로 코어 네트워크에 접속하기 위한 통신 노드를 결정할 수 있다. 구체적으로, 이후, 제1 통신 노드(110)는 측정된 품질에 대한 정보가 포함된 제5 메시지를 생성할 수 있다. 이후, 제1 통신 노드(110)는 측정된 품질에 대한 정보가 포함된 제5 메시지를 제어기(140)로 전송할 수 있다(S706). 여기서, 품질에 대한 정보가 포함된 제5 메시지를 전송하는 단계(S706)는 도 3을 참조하여 설명된 무선 링크의 품질 제공 절차(30-2)를 의미할 수 있다.
이후, 제어기(140)는 제1 통신 노드(110)로부터 품질에 대한 정보가 포함된 제5 메시지를 수신할 수 있다. 이후, 제어기(140)는 제5 메시지에 포함된 제1 통신 노드(110) 및 제2 통신 노드(120) 간의 무선 링크의 품질에 대한 정보를 획득할 수 있다. 이후, 제어기(140)는 획득된 무선 링크의 품질에 대한 정보를 기반으로 플로우 테이블(flow table)을 생성할 수 있다(S707).
즉, 플로우 테이블은 무선 링크의 품질에 대한 정보를 기반으로 코어 네트워크의 접속을 지원하기 위한 통신 노드를 결정하기 위해 사용되는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 플로우 테이블은 전달망에 포함된 복수의 통신 노드들 중 코어 네트워크에 접속 가능한 적어도 하나의 통신 노드에 대한 식별자(identifier), 코어 네트워크에 접속 가능한 적어도 하나의 통신 노드에 의해 지원되는 전달망의 기능 및 인터페이스에 대한 정보, 코어 네트워크에 접속 가능한 적어도 하나의 통신 노드를 통해 전송되는 메시지의 주소 타입에 대한 정보 및 코어 네트워크에 접속 가능한 적어도 하나의 통신 노드의 포트 번호에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 플로우 테이블은 코어 네트워크에 접속 가능한 적어도 하나의 통신 노드의 무선 링크에 대한 품질과 관련된 정보를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 링크에 대한 품질과 관련된 정보는 단계 S706에서 제1 통신 노드(110)로부터 수신된 제5 메시지에 포함된 품질에 대한 정보를 의미할 수 있다.
이와 같은 방법을 통해, 제어기(140)는 전달망에 포함된 복수의 통신 노드들 중 코어 네트워크에 접속 가능한 적어도 하나의 통신 노드에 대한 플로우 테이블을 생성할 수 있다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 통신 노드는 제2 통신 노드(120)인 것으로 가정할 수 있다.
이후, 제어기(140)는 플로우 테이블에 기초하여 코어 네트워크의 접속을 지원하기 위한 통신 노드로 제2 통신 노드(120)를 결정할 수 있다(S708). 즉, 제어기(140)는 액세스 네트워크에 포함된 소형 기지국(210)에 대한 코어 네트워크의 접속을 지원하기 위해 사용되는 통신 노드를 제2 통신 노드(120)로 결정할 수 있다.
이때, 플로우 테이블에 복수의 통신 노드들에 대한 정보가 포함된 경우, 제어기(140)는 플로우 테이블에 포함된 복수의 통신 노드들에 대한 정보에 기초하여 소형 기지국(210)에 대한 코어 네트워크의 접속을 지원하는 통신 노드를 플로우 테이블에 포함된 전달망에 대한 정보(예를 들어, 전달망의 기능 및 인터페이스에 대한 정보 등)을 고려하여 결정할 수 있다.
또한, 제어기(140)는 제1 통신 노드(110)로부터 수신된 무선 링크의 품질에 대한 정보 및 플로우 테이블에 포함된 전달망에 대한 정보를 고려하여 소형 기지국(210)에 대한 코어 네트워크의 접속을 지원하는 통신 노드를 결정할 수도 있다. 즉, 제어기(140)는 제1 통신 노드(110)로부터 수신된 무선 링크의 품질에 대한 정보에서 무선 링크의 품질이 가장 양호한 통신 노드를 소형 기지국(210)에 대한 코어 네트워크의 접속을 지원하는 통신 노드로 결정할 수도 있다.
상기에서 설명된 플로우 테이블을 생성하는 단계(S707) 및 플로우 테이블에 기초하여 코어 네트워크의 접속을 지원하기 위한 통신 노드로 제2 통신 노드를 결정하는 단계(S708)는 도 3을 참조하여 설명된 경로 설정 및 제어 절차(30-5)를 의미할 수 있다.
이후, 제어기(140)는 경로 설정을 지시하는 제6 메시지를 생성할 수 있다. 여기서, 제6 메시지는 소형 기지국(210)에 대한 코어 네트워크의 접속을 지원하기 위해 제1 통신 노드(110) 및 제2 통신 노드(120) 간의 경로를 설정할 것을 지시하는 지시자를 포함할 수 있다. 이후, 제어기(140)는 경로 설정을 지시하는 제6 메시지를 제1 통신 노드(141)로 전송할 수 있다(S709).
이후, 제1 통신 노드(110)는 제어기(140)로부터 경로 설정을 지시하는 제6 메시지를 수신할 수 있다. 이후, 제1 통신 노드(110)는 제6 메시지에 포함된 대한 코어 네트워크의 접속을 지원하기 위해 제1 통신 노드(110) 및 제2 통신 노드(120) 간의 경로를 설정할 것을 지시하는 지시자를 확인할 수 있다. 이후, 제1 통신 노드(110)는 소형 기지국(210)에 대한 코어 네트워크의 접속을 지원하는 통신 노드로 제2 통신 노드(120)를 결정할 수 있다. 이후, 제1 통신 노드(110)는 제2 통신 노드(120)를 통해 소형 기지국(210)에 대한 코어 네트워크의 접속을 지원할 수 있다(S710).
예를 들어, 제1 통신 노드(110)는 소형 기지국(210)으로부터 EPC(310)로 향하는 데이터가 포함된 메시지를 수신할 수 있다. 이후, 제1 통신 노드(110)는 소형 기지국(210)으로부터 수신된 메시지에서 데이터를 획득할 수 있고, 획득된 데이터가 EPC(310)로 향하는 데이터임을 확인할 수 있다. 이후, 제1 통신 노드(110)는 EPC(310)로 향하는 데이터가 포함된 메시지를 생성할 수 있다. 이후, 제1 통신 노드(110)는 EPC(310)로 향하는 데이터가 포함된 메시지를 제2 통신 노드(120)로 전송할 수 있다.
이후, 제2 통신 노드(120)는 제1 통신 노드(110)로부터 EPC(310)로 향하는 데이터가 포함된 메시지를 수신할 수 있다. 이후, 제2 통신 노드(120)는 제1 통신 노드(110)로부터 수신된 메시지에서 데이터를 획득할 수 있고, 획득된 데이터가 EPC(310)로 향하는 데이터임을 확인할 수 있다. 이후, 제2 통신 노드(120)는 EPC(310)로 향하는 데이터가 포함된 메시지를 생성할 수 있다. 이후, 제2 통신 노드(120)는 EPC(310)로 향하는 데이터가 포함된 메시지를 코어 네트워크에 포함된 EPC(310)로 전송할 수 있다.
이와 같은 방법을 통해, 제1 통신 노드(110)는 소형 기지국(210)에서 EPC(310)로 데이터를 전송하도록 지원할 수 있다. 또한, 이와 동일한 방법을 통해, 제1 통신 노드(110)는 EPC(310)에서 소형 기지국(210)으로 향하는 데이터를 제2 통신 노드(120)로부터 수신할 수 있고, 수신된 데이터를 소형 기지국(210)으로 전송하도록 지원할 수 있다.
한편, 제1 통신 노드(110)는 전달망에 포함된 복수의 통신 노드들 중 코어 네트워크로 접속 가능한 적어도 하나의 통신 노드에 대한 무선 링크의 품질을 주기적으로 측정할 수 있다. 이후, 제1 통신 노드(110)는 측정된 무선 링크의 품질에 대한 정보가 포함된 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 메시지를 제어기(140)로 전송할 수 있다.
여기서, 제1 통신 노드(110)는 측정된 무선 링크의 품질에 대한 정보가 포함된 메시지를 주기적으로 전송하는 것으로 설명되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1 통신 노드(110)는 측정된 무선 링크의 품질에 대한 정보가 포함된 메시지를 피기백(piggyback) 방식을 기반으로 전송할 수도 있다.
이에 따라, 제어기(140)는 제1 통신 노드(110)로부터 주기적으로 무선 링크의 품질에 대한 정보가 포함된 메시지를 수신할 수 있다. 이후, 제어기(140)는 제1 통신 노드(110)로부터 수신된 메시지에서 무선 링크의 품질에 대한 정보를 확인할 수 있다. 이후, 제어기(140)는 플로우 테이블에 포함된 정보와 무선 링크의 품질에 대한 정보를 비교할 수 있다. 이후, 제어기(140)는 무선 링크의 품질에 대한 정보가 변경된 경우, 변경된 무선 링크의 품질에 대한 정보에 기초하여 플로우 테이블에 포함된 정보를 업데이트(update)할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드의 방법에 포함된 복수의 단계들 중 단계 S702 내지 단계 S709는 전달망에 포함된 제1 통신 노드(110), 제2 통신 노드(120) 및 제어기(140)의 적응 계층을 통해 수행될 수 있다. 여기서, 적응 계층에 대한 구체적인 설명은 도 4을 참조하여 설명된 바와 동일할 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 복수의 통신 노드들로 구성되는 전달망(transport network)에서 제1 통신 노드의 동작 방법으로서,
    상기 전달망은 액세스 네트워크와 코어 네트워크의 사이에 위치하고, 상기 액세스 네트워크와 상기 코어 네트워크 간의 통신을 중계하며,
    상기 제1 통신 노드가 상기 액세스 네트워크에 포함된 제2 통신 노드와 접속 절차를 수행하는 단계;
    상기 제1 통신 노드가 상기 전달망에 포함된 복수의 통신 노드들 중 상기 코어 네트워크로 접속 가능한 적어도 하나의 통신 노드에 대한 무선 링크의 품질을 측정하는 단계;
    상기 제1 통신 노드가 상기 측정된 무선 링크의 품질을 기반으로 상기 코어 네트워크에 접속하기 위한 제3 통신 노드를 결정하는 단계; 및
    상기 제1 통신 노드가 상기 결정된 제3 통신 노드를 통해 상기 제2 통신 노드에 대한 상기 코어 네트워크의 접속을 지원하는 단계;를 포함하는 제1 통신 노드의 동작 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전달망에 포함된 통신 노드는,
    상기 적어도 하나의 통신 노드에 대한 무선 링크의 품질을 측정하는 기능 및 상기 코어 네트워크에 접속하기 위한 통신 노드를 결정하는 기능을 수행하는 적응 계층(adaptation layer)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 통신 노드의 동작 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 무선 링크의 품질을 측정하는 단계는,
    상기 제1 통신 노드가 상기 제1 통신 노드 및 상기 적어도 하나의 통신 노드 간의 RTT(round trip time)을 기반으로 상기 무선 링크의 품질을 측정하는 것을 특징으로 하는 제1 통신 노드의 동작 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 무선 링크의 품질을 측정하는 단계는,
    상기 제1 통신 노드가 상기 적어도 하나의 통신 노드에 대한 RTT의 측정을 요청하는 제1 메시지를 상기 적어도 하나의 통신 노드로 전송하는 단계;
    상기 제1 통신 노드가 상기 적어도 하나의 통신 노드로부터 상기 RTT의 측정에 대한 정보가 포함된 제2 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 제1 통신 노드가 상기 RTT의 측정에 대한 정보를 기반으로 상기 무선 링크의 품질을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 통신 노드의 동작 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 메시지는,
    상기 제1 메시지의 ID, 출발지 주소 및 목적지 주소에 대한 정보, 상기 제2 통신 노드를 위해 상기 전달망에서 지원하는 기능 및 인터페이스에 대한 정보, 상기 제2 통신 노드에 의해 전송되는 데이터에 대한 정보 및 상기 RTT를 측정하기 위한 타임 스탬프(time stamp)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 통신 노드의 동작 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3 통신 노드를 결정하는 단계는,
    상기 제1 통신 노드가 상기 측정된 무선 링크의 품질에 대한 정보가 포함된 메시지를 제4 통신 노드로 전송하는 단계;
    상기 제1 통신 노드가 상기 제4 통신 노드로부터 상기 제3 통신 노드를 통한 경로 설정을 지시하는 지시자가 포함된 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 제1 통신 노드가 상기 지시자에 기초하여 상기 코어 네트워크에 접속하기 위한 통신 노드로 상기 제3 통신 노드를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 통신 노드의 동작 방법.
  8. 복수의 통신 노드들로 구성되는 전달망(transport network)에서 제1 통신 노드의 동작 방법으로서, 상기 전달망은 액세스 네트워크와 코어 네트워크의 사이에 위치하고, 상기 액세스 네트워크와 상기 코어 네트워크 간의 통신을 중계하며,
    상기 제1 통신 노드가 상기 전달망에 포함된 제2 통신 노드로부터 상기 코어 네트워크로 접속 가능한 적어도 하나의 통신 노드에 대한 무선 링크의 품질에 대한 정보가 포함된 메시지를 수신하는 단계;
    상기 제1 통신 노드가 상기 적어도 하나의 통신 노드 중에서 상기 무선 링크의 품질에 대한 정보를 기반으로 상기 액세스 네트워크에 포함된 제3 통신 노드에 대한 상기 코어 네트워크의 접속을 지원하기 위한 제4 통신 노드를 결정하는 단계; 및
    상기 제1 통신 노드가 상기 제4 통신 노드를 통한 경로 설정을 지시하는 지시자가 포함된 메시지를 제2 통신 노드로 전송하는 단계를 포함하는 제1 통신 노드의 동작 방법.
  9. 삭제
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 전달망에 포함된 통신 노드는,
    상기 무선 링크의 품질에 대한 정보를 기반으로 상기 적어도 하나의 통신 노드 중 상기 코어 네트워크의 접속을 지원하기 위한 통신 노드를 결정하는 기능을 수행하는 적응 계층(adaptation layer)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 통신 노드의 동작 방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 무선 링크의 품질에 대한 정보를 기반으로 상기 적어도 하나의 통신 노드 중 상기 코어 네트워크의 접속을 지원하기 위한 통신 노드를 결정하기 위해 사용되는 플로우 테이블(flow table)을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 통신 노드의 동작 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 플로우 테이블은,
    상기 적어도 하나의 통신 노드에 대한 식별자, 상기 적어도 하나의 통신 노드에 의해 지원되는 상기 전달망의 기능 및 인터페이스에 대한 정보, 상기 적어도 하나의 통신 노드를 통해 전송되는 메시지의 주소 타입에 대한 정보 및 상기 적어도 하나의 통신 노드의 포트 번호에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 통신 노드의 동작 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 통신 노드의 동작 방법은,
    상기 무선 링크의 품질에 대한 정보가 포함된 메시지를 주기적으로 수신하고, 상기 무선 링크의 품질에 대한 정보가 변경된 경우 상기 변경된 무선 링크의 품질에 기초하여 상기 플로우 테이블에 포함된 정보를 업데이트(update) 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 통신 노드의 동작 방법.
  14. 복수의 통신 노드들로 구성되는 전달망(transport network)에 포함된 제1 통신 노드로서,
    프로세서(processor); 및
    상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리(memory)를 포함하고,
    상기 전달망은 액세스 네트워크와 코어 네트워크 사이에 위치하고, 상기 액세스 네트워크와 상기 코어 네트워크 간의 통신을 중계하며,
    상기 적어도 하나의 명령은,
    상기 액세스 네트워크에 포함된 제2 통신 노드와 접속 절차를 수행하고;
    상기 전달망에 포함된 복수의 통신 노드들 중 상기 코어 네트워크로 접속 가능한 적어도 하나의 통신 노드에 대한 무선 링크의 품질을 측정하고;
    상기 측정된 무선 링크의 품질을 기반으로 상기 코어 네트워크에 접속하기 위한 제3 통신 노드를 결정하고; 그리고
    상기 결정된 제3 통신 노드를 통해 상기 제2 통신 노드에 대한 상기 코어 네트워크의 접속을 지원하도록 실행되는 제1 통신 노드.
  15. 삭제
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 전달망에 포함된 통신 노드는,
    상기 적어도 하나의 통신 노드에 대한 무선 링크의 품질을 측정하는 기능 및 상기 코어 네트워크에 접속하기 위한 통신 노드를 결정하는 기능을 수행하는 적응 계층(adaptation layer)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 통신 노드.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 적어도 하나의 명령은,
    상기 무선 링크의 품질을 측정하는 과정에서 상기 제1 통신 노드 및 상기 적어도 하나의 통신 노드 간의 RTT(round trip time)을 기반으로 상기 무선 링크의 품질을 측정하도록 실행되는 것을 특징으로 하는 제1 통신 노드.
  18. 청구항 14에 있어서,
    상기 적어도 하나의 명령은,
    상기 무선 링크의 품질을 측정하는 과정에서 상기 적어도 하나의 통신 노드에 대한 RTT의 측정을 요청하는 제1 메시지를 상기 적어도 하나의 통신 노드로 전송하고;
    상기 적어도 하나의 통신 노드로부터 상기 RTT의 측정에 대한 정보가 포함된 제2 메시지를 수신하고; 그리고
    상기 RTT의 측정에 대한 정보를 기반으로 상기 무선 링크의 품질을 측정하도록 실행되는 것을 특징으로 하는 제1 통신 노드.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 제1 메시지는,
    상기 제1 메시지의 ID, 출발지 주소 및 목적지 주소에 대한 정보, 상기 제2 통신 노드를 위해 상기 전달망에서 지원하는 기능 및 인터페이스에 대한 정보, 상기 제2 통신 노드에 의해 전송되는 데이터에 대한 정보 및 상기 RTT를 측정하기 위한 타임 스탬프(time stamp)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 통신 노드.
  20. 청구항 14에 있어서,
    상기 적어도 하나의 명령은,
    상기 제3 통신 노드를 결정하는 과정에서 상기 측정된 무선 링크의 품질에 대한 정보가 포함된 메시지를 제4 통신 노드로 전송하고;
    상기 제4 통신 노드로부터 상기 제3 통신 노드를 통한 경로 설정을 지시하는 지시자가 포함된 메시지를 수신하고; 그리고
    상기 지시자에 기초하여 상기 코어 네트워크에 접속하기 위한 통신 노드로 상기 제3 통신 노드를 결정하도록 실행되는 것을 특징으로 하는 제1 통신 노드.
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