KR102131818B1 - 데이터중계장치 및 데이터중계장치의 동작 방법 - Google Patents

데이터중계장치 및 데이터중계장치의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 핸드오버 과정 중 매크로기지국으로부터 제공되는 단말로의 다운링크데이터를 소형기지국으로 중계(전송)하는데 있어서, 순간적으로 대용량 트래픽(Burst Traffic)이 발생하는 경우 즉 대용량의 다운링크데이터에 대해서도 데이터 유실 및 서비스 단절 현상 없이 정상적으로 중계(전송)할 수 있는 데이터중계장치 및 데이터중계장치의 동작 방법을 제안한다.

Description

데이터중계장치 및 데이터중계장치의 동작 방법{DATA RELAYING APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 데이터중계장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 핸드오버 과정 중 매크로기지국으로부터 제공되는 단말로의 다운링크데이터를 소형기지국으로 중계(전송)하는데 있어서, 대용량의 다운링크데이터에 대해서도 데이터 유실 및 서비스 단절 현상 없이 정상적으로 중계(전송)할 수 있도록 하는 데이터중계장치 및 데이터중계장치의 동작 방법에 관한 것이다.
최근 LTE 네트워크에서 서로 다른 Cell 크기를 가지는 기지국이 동일한 지역에 배치되는 네트워크 환경이 등장하였으며, 이러한 네트워크 환경에서는 일반적인 매크로기지국 외, 더 작은 커버리지(셀)를 가지는 다양한 종류의 소형기지국들이 배치/공존함으로써 다양한 종류의 기지국들이 중첩된 영역에서 매크로셀 및 소형셀을 형성하며 사용자에게 무선의 통신서비스를 제공한다.
이처럼 매크로기지국 및 소형기지국이 공존하는 LTE 네트워크 환경에서 소형기지국은, 매크로기지국과의 연동을 위해서, 코어망 내 장비(예 : MME)와 직접 연동할 수도 있지만, 일반적인 경우 별도의 소형기지국게이트웨이장치(이하, 소형기지국G/W)를 통해 코어망 내 장비(예 : MME)와 연동하고 있다. 결국, 소형기지국 입장에서는 소형기지국G/W를 백홀(Backhaul)로서 갖게 되는 것이다.
여기서, 소형기지국의 백홀 즉 소형기지국G/W는, 매크로기지국 또는 매크로기지국과의 연동을 위한 코어망 내 장치(예 : MME)에 대해서 1Gbps 급 전송률을 지원하는 인터페이스를 채택하며, 소형의 셀을 형성하는 소형기지국에 대해서는 비용 절감의 목적으로 인해 100Mbps 급 전송률을 지원하는 인터페이스를 채택하고 있다.
이에, 공용(Public)의 공간에 설치(배치)되는 소형기지국은, 100Mbps 급의 백홀 즉 소형기지국G/W과 연동하기 때문에, 순간적으로 대용량 트래픽(Burst Traffic)이 발생할 경우 데이터 유실 및 서비스 단절과 같은 치명적인 문제가 일어날 수 있다.
특히, 전술의 대용량 트래픽(Burst Traffic)은, 매크로기지국에서 소형기지국으로의 핸드오버 상황에서 빈번하게 발생하게 되는데, 이는 매크로기지국이 핸드오버 과정에서 단말로의 다운링크데이터를 소형기지국G/W를 통해 소형기지국으로 전달하게 되는데, 이때 매크로기지국은 핸드오버 과정에서 거치는 여러 절차들로 인한 시간 동안 기다리면서 누적한 다운링크데이터를 Burst하게 보내기 때문이다.
따라서, 본 발명에서는, 핸드오버 과정 중 매크로기지국으로부터 제공되는 단말로의 다운링크데이터를 소형기지국으로 중계(전송)하는데 있어서, 순간적으로 대용량 트래픽(Burst Traffic)이 발생하는 경우에도 데이터 유실 및 서비스 단절 현상 없이 정상적으로 중계(전송)할 수 있는 방안을 제안하고자 한다.
일본 공개특허공보 특개2009-077037호(2009.04.09.) 일본 공개특허공보 특개2011-199406호(2011.10.06.) 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0046603호(2009.05.11.)
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 핸드오버 과정 중 매크로기지국으로부터 제공되는 단말로의 다운링크데이터를 소형기지국으로 중계(전송)하는데 있어서, 순간적으로 대용량 트래픽(Burst Traffic)이 발생하는 경우 즉 대용량의 다운링크데이터에 대해서도 데이터 유실 및 서비스 단절 현상 없이 정상적으로 중계(전송)할 수 있도록 하는 데이터중계장치 및 데이터중계장치의 동작 방법을 제안하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 데이터중계장치는, 제1기지국으로부터 제2기지국으로 전송 요청되는 데이터를 저장하는 데이터저장부; 상기 데이터의 크기가 기 설정된 제한크기 보다 큰지 여부를 확인하는 데이터크기확인부; 및 상기 데이터의 크기가 상기 제한크기 보다 작으면 상기 저장된 데이터를 모두 상기 제2기지국으로 전송하며, 상기 데이터의 크기가 상기 제한크기 보다 크면 상기 저장된 데이터를 상기 제한크기 보다 작은 특정 전송크기 단위로 상기 제2기지국으로 전송하는 데이터전송제어부를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 데이터중계장치의 동작 방법은, 제1기지국으로부터 제2기지국으로 전송 요청되는 데이터를 저장하는 데이터저장단계; 상기 데이터의 크기가 기 설정된 제한크기 보다 큰지 여부를 확인하는 데이터크기확인단계; 및 상기 데이터의 크기가 상기 제한크기 보다 작으면 상기 저장된 데이터를 모두 상기 제2기지국으로 전송하며, 상기 데이터의 크기가 상기 제한크기 보다 크면 상기 저장된 데이터를 상기 제한크기 보다 작은 특정 전송크기 단위로 상기 제2기지국으로 전송하는 데이터전송제어단계를 포함한다.
이에, 본 발명의 데이터중계장치 및 데이터중계장치의 동작 방법에 의하면, 핸드오버 과정 중 매크로기지국으로부터 제공되는 단말로의 다운링크데이터를 소형기지국으로 중계(전송)하는데 있어서, 순간적으로 대용량 트래픽(Burst Traffic)이 발생하는 경우 즉 대용량의 다운링크데이터에 대해서도 데이터 유실 및 서비스 단절 현상 없이 정상적으로 중계(전송)할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 매크로기지국 및 소형기지국이 공존하는 환경을 보여주는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터중계장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터중계장치를 포함하는 통신시스템의 제어 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터중계장치의 동작 방법을 나타내는 동작 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
본 발명에 대한 설명에 앞서, 도 1을 참조하여 매크로기지국 및 소형기지국이 공존하는 환경을 설명하도록 하겠다.
최근 LTE 네트워크에서는 서로 다른 Cell 크기를 가지는 기지국이 동일한 지역에 배치되는 네트워크 환경이 등장하였으며, 이러한 네트워크 환경에서는 일반적인 매크로기지국 외, 더 작은 커버리지(셀)를 가지는 다양한 종류의 소형기지국들이 배치/공존함으로써 다양한 종류의 기지국들이 중첩된 영역에서 매크로셀 및 소형셀을 형성하며 사용자에게 무선의 통신서비스를 제공한다.
도 1의 경우는, 매크로기지국10이 배치(설치)되고, 매크로기지국10이 형성하는 매크로셀C10 내에는 소형기지국1이 형성하는 소형셀C1이 존재하는 경우를 도시하고 있다. 물론, 도 1의 경우에서, 매크로셀C10 내에는 소형기지국1 외에도 소형기지국이 더 배치(설치)되어 더 많은 소형셀들이 존재할 수도 있다.
이때, 각 매크로기지국 및 각 소형기지국은, 하나의 셀을 형성할 수도 있고 여러 개의 셀을 형성할 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 각 매크로기지국 및 각 소형기지국은 하나의 셀을 형성하는 것을 언급하여 설명하도록 하겠다.
이처럼 매크로기지국 및 소형기지국이 공존하는 LTE 네트워크 환경에서 소형기지국은, 매크로기지국과의 연동을 위해서, 코어망 내 장비(예 : MME)와 직접 연동할 수도 있지만, 일반적인 경우 별도의 소형기지국게이트웨이장치(이하, 소형기지국G/W)를 통해 코어망 내 장비(예 : MME)와 연동하고 있다. 결국, 소형기지국 입장에서는 소형기지국G/W를 백홀(Backhaul)로서 갖게 되는 것이다.
여기서, 소형기지국의 백홀 즉 소형기지국G/W는, 코어망 내 장치(예 : MME) 측을 통해 연결되는 매크로기지국에 대해서는 1Gbps 급 전송률을 지원하는 인터페이스를 채택하며, 소형의 셀을 형성하는 소형기지국에 대해서는 비용 절감의 목적으로 인해 100Mbps 급 전송률을 지원하는 인터페이스를 채택하고 있다.
이에, 공용(Public)의 공간에 설치(배치)되는 소형기지국은, 100Mbps 급의 백홀 즉 소형기지국G/W과 연동하기 때문에, 순간적으로 대용량 트래픽(Burst Traffic)이 발생할 경우 데이터 유실 및 서비스 단절과 같은 문제가 일어날 수 있다.
특히, 전술의 대용량 트래픽(Burst Traffic)은, 매크로기지국에서 소형기지국으로의 핸드오버 상황, 즉 Hand-In 상황에서 빈번하게 발생하게 된다.
이는, 매크로기지국이 핸드오버 과정에서 단말로의 다운링크데이터를 소형기지국G/W를 통해 소형기지국으로 전달하게 되는데, 이때 매크로기지국은 핸드오버 과정에서 거치는 여러 절차들로 인한 시간 동안 기다리면서 누적한 다운링크데이터를 Burst하게 보내기 때문이다.
예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이 단말2가 매크로기지국10에 접속하여 통신서비스를 이용하는 상태에서 이동에 의해 소형기지국1로 핸드오버 되는 Hand-In 상황을 가정하여 설명한다.
단말2로부터 소형기지국1로의 핸드오버 이벤트 발생을 확인한 매크로기지국10은, 소형기지국G/W를 통해 연동하는 소형기지국1로 단말2에 대한 핸드오버를 요청하고, 이에 대응되는 핸드오버 요청 응답을 소형기지국G/W를 통해 회신 받으면, 소형기지국1로의 핸드오버를 단말2에 명령하여 단말2가 소형기지국1로 핸드오버 되도록 하는 핸드오버 과정을 수행하게 된다.
이때, 매크로기지국10은, 소형기지국으로의 다운링크데이터 전송 기능(DL Forwarding)을 지원한다면, 핸드오버 과정에서 전술과 같은 핸드오버 요청 및 핸드오버 요청 응답 등의 여러 절차를 거치는 시간 동안, 코어망으로부터 수신되는 단말2에 대한 다운링크데이터를 단말2로 전송하지 않고 누적하여 저장하고 있다가 소형기지국1로 전달 가능한 시점이 오면 누적한 다운링크데이터를 한번에 소형기지국G/W로 제공하여, 소형기지국G/W에서 해당 다운링크데이터를 소형기지국1로 중계(전송)함으로써 소형기지국1이 단말2로 해당 다운링크데이터를 전송하여 단말2에서 끊김 없이 통신서비스를 이용할 수 있도록 한다.
결국, 매크로기지국10은 핸드오버 과정에서 거치는 여러 절차들로 인한 시간 동안 기다리면서 누적한 다운링크데이터를 Burst하게 소형기지국G/W로 보내게 되며, 이때 소형기지국G/W는 순간적인 대용량 트래픽(Burst Traffic) 즉 대용량의 다운링크데이터를 소형기지국1로 중계(전송)하는데 소형기지국1과의 인터페이스에서 지원하는 100Mbps 급의 낮은 전송률 때문에 데이터 유실 및 서비스 단절과 같은 문제가 일어날 수 있는 것이다.
이에, 본 발명에서는, 핸드오버 과정 중 매크로기지국으로부터 제공되는 단말로의 다운링크데이터를 소형기지국으로 중계(전송)하는데 있어서, 순간적으로 대용량 트래픽(Burst Traffic)이 발생하는 경우 즉 대용량의 다운링크데이터에 대해서도 데이터 유실 및 서비스 단절 현상 없이 정상적으로 중계(전송)할 수 있는 데이터중계장치를 제안하고자 한다.
이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터중계장치의 구성을 설명하도록 하겠다.
본 발명에 따른 데이터중계장치(100)는, 제1기지국으로부터 제2기지국으로 전송 요청되는 데이터를 저장하는 데이터저장부(110)와, 상기 데이터의 크기가 기 설정된 제한크기 보다 큰지 여부를 확인하는 데이터크기확인부(120)와, 상기 데이터의 크기가 상기 제한크기 보다 작으면 상기 저장된 데이터를 모두 상기 제2기지국으로 전송하며, 상기 데이터의 크기가 상기 제한크기 보다 크면 상기 저장된 데이터를 상기 제한크기 보다 작은 특정 전송크기 단위로 상기 제2기지국으로 전송하는 데이터전송제어부(130)를 포함한다.
여기서, 데이터중계장치(100)는, 전술의 도 1을 참조한 설명에서 언급한 소형기지국G/W이거나 소형기지국G/W와 연동하는 별도 장치일 수 있다.
그리고, 제1기지국 및 데이터중계장치(100) 간의 인터페이스에서 지원하는 제1전송률이, 데이터중계장치(100) 및 제2기지국 간의 인터페이스에서 지원하는 제2전송률 보다 큰 것이 바람직하다.
이때, 제1기지국은 매크로기지국이고, 제2기지국은 소형기지국일 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해서, 매크로기지국10 및 소형기지국1을 언급하여 제1기지국은 매크로기지국10이고, 제2기지국은 소형기지국1인 것으로 설명하겠다.
이에, 제1기지국 및 데이터중계장치(100) 간의 인터페이스, 즉 데이터중계장치(100)가 매크로기지국10 또는 매크로기지국10과의 연동을 위한 코어망 내 장치(예 : MME)에 대해서 채택한 인터페이스에서는, 제1전송률(1Gbps)를 지원한다.
다시 말해, 데이터중계장치(100)는, 매크로기지국10 또는 매크로기지국10과의 연동을 위한 코어망 내 장치(예 : MME)에 대해서 1Gbps 급 제1전송률을 지원하는 인터페이스를 채택하는 것이다.
또한, 데이터중계장치(100) 및 제2기지국 간의 인터페이스, 즉 데이터중계장치(100)가 소형기지국1에 대해서 채택한 인터페이스에서는, 제2전송률(100Mbps)를 지원한다.
다시 말해, 데이터중계장치(100)는, 소형기지국1에 대해서 100Mbps 급 제2전송률을 지원하는 인터페이스를 채택하는 것이다.
이때, 전술한 바와 같이 매크로기지국에 대한 인터페이스의 제1전송률이 소형기지국에 대한 인터페이스의 제2전송률 보다 크다.
데이터저장부(110)는, 제1기지국 즉 매크로기지국10으로부터 제2기지국 즉 소형기지국1로 전송 요청되는 데이터를 저장한다.
이때, 데이터는, 매크로기지국10에서 소형기지국1로 핸드오버 되는 단말 예컨대 도1의 단말2와 관련된 다운링크데이터인 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 단말2로부터 소형기지국1로의 핸드오버 이벤트 발생을 확인한 매크로기지국10은, 데이터중계장치(100)를 통해 연동하는 소형기지국1로 단말2에 대한 핸드오버를 요청하고, 이에 대응되는 핸드오버 요청 응답을 데이터중계장치(100)를 통해 회신 받으면, 소형기지국1로의 핸드오버를 단말2에 명령하여 단말2가 소형기지국1로 핸드오버 되도록 하는 핸드오버 과정을 수행하게 된다.
이때, 매크로기지국10은, 소형기지국으로의 다운링크데이터 전송 기능(DL Forwarding)을 지원한다면, 핸드오버 과정에서 전술과 같은 핸드오버 요청 및 핸드오버 요청 응답 등의 여러 절차를 거치는 시간 동안, 코어망으로부터 수신되는 단말2에 대한 다운링크데이터를 단말2로 전송하지 않고 누적하여 저장하고 있다가 소형기지국1로 전달 가능한 시점이 오면 누적한 다운링크데이터를 한번에 데이터중계장치(100)로 제공하여, 데이터중계장치(100)에서 해당 다운링크데이터를 소형기지국1로 중계(전송)함으로써 소형기지국1이 단말2로 해당 다운링크데이터를 전송하여 단말2에서 끊김 없이 통신서비스를 이용할 수 있도록 한다.
여기서, 본 발명에 따른 데이터중계장치(100)에서는, 핸드오버 요청 응답을 매크로기지국10으로 중계하는 시점에, 본 발명의 데이터 전송 제어기능을 시작할 수 있다.
그리고, 데이터저장부(110)는, 매크로기지국10으로부터 소형기지국1로 전송 요청되는 데이터 즉 전술과 같이 단말2에 대한 다운링크데이터가 전송되면, 본 발명의 데이터 전송 제어기능에 따라서 가상의 대용량 저장영역(예 : 대용량 Queue)을 생성하여 상기 전송된 다운링크데이터를 저장한다.
이때, 데이터저장부(110)는, 데이터중계장치(100)가 전술한 바와 같이 매크로기지국10에 대하여 인터페이스를 연결하는 절차에서 핸드오버 과정에 의한 연결인지 여부를 확인할 수 있으며, 핸드오버 과정에 의한 연결인 경우라면 해당 인터페이스를 통해 매크로기지국10으로부터 전송되는 데이터를 다운링크데이터 전송 기능(DL Forwarding)에 의해 전송된 단말(예 : 단말2)에 대한 다운링크데이터로 간주하여 가상의 대용량 저장영역을 생성/저장하는 것이 바람직하다.
데이터크기확인부(120)는, 데이터저장부(110)에 저장된 데이터 즉 전술한 다운링크데이터의 크기가 기 설정된 제한크기 보다 큰지 여부를 확인한다.
이때, 제한크기는, 제2전송률 즉 전술의 데이터중계장치(100) 및 소형기지국1 간의 인터페이스에서 지원하는 100Mbps 급 제2전송률 보다 작은 제한전송률에 따라 결정될 수 있다.
데이터전송제어부(130)는, 데이터크기확인부(120)의 확인 결과 다운링크데이터의 크기가 제한크기 보다 작으면 데이터저장부(110)에 저장된 전술의 다운링크데이터를 모두 제2기지국 즉 소형기지국1로 전송한다.
이때, 다운링크데이터의 크기가 제한크기 보다 작다는 것은, 데이터중계장치(100) 및 소형기지국1 간에 제2전송률 즉 전술의 100Mbps를 지원하는 인터페이스를 통해서 데이터 유실 및 서비스 단절 현상 없이 정상적으로 중계(전송)할 수 있는 크기임을 의미한다.
한편, 데이터전송제어부(130)는, 데이터크기확인부(120)의 확인 결과 다운링크데이터의 크기가 제한크기 보다 크면 데이터저장부(110)에 저장된 전술의 다운링크데이터를 제한크기 보다 작은 특정 전송크기 단위로 제2기지국 즉 소형기지국1로 전송한다.
이때, 다운링크데이터의 크기가 제한크기 보다 크다는 것은, 데이터중계장치(100) 및 소형기지국1 간에 제2전송률 즉 전술의 100Mbps를 지원하는 인터페이스를 통해서 데이터 유실 및 서비스 단절 현상 없이 정상적으로 중계(전송)할 수 없는 대용량의 크기임을 의미한다.
이하에서는, 다운링크데이터의 크기가 제한크기 보다 큰지 여부를 확인하는 방법의 구체적인 실시예를 설명하겠다.
데이터크기확인부(120)는, 데이터저장부(110)에 저장된 데이터 즉 전술한 다운링크데이터를 특정 전송크기로 구분하여, 구분된 개수가 기 설정된 제한개수를 초과하면 다운링크데이터의 크기가 제한크기 보다 큰 것으로 확인할 수 있다.
이때, 특정 전송크기는, 데이터중계장치(100) 및 소형기지국1 간의 인터페이스에서 지원하는 제2전송률 즉 전술의 100Mbps 급 보다 작은 특정 전송률에 따라 결정될 수 있다.
그리고, 제한크기는, 전술의 특정 전송률에 제한개수의 상수값을 곱한 제한전송률에 따라 결정될 수 있다.
예를 들면, 매크로기지국10으로부터 단말2에 대한 다운링크데이터로서 20MByte의 다운링크데이터가 전송되고, 특정 전송크기는 100Mbps 급 보다 작은 특정 전송률 예컨대 40Mbps에 따라 결정되는 40Mbit(/sec)라고 가정하며, 제한개수는 2개라고 가정한다.
이 경우라면, 데이터크기확인부(120)는, 데이터저장부(110)에 저장된 데이터 즉 전술한 20MByte(= 160Mbit)의 다운링크데이터를 특정 전송크기 40Mbit로 구분한다. 이에, 데이터크기확인부(120)는, 전술의 구분된 개수 즉 4개가 기 설정된 제한개수 즉 제한개수 2를 초과하므로, 다운링크데이터의 크기가 제한크기 보다 큰 것으로 확인할 수 있다.
결국, 데이터저장부(110)에 저장된 데이터 즉 전술한 20MByte(= 160Mbit)의 다운링크데이터의 크기는, 특정 전송률 40Mbps에 제한개수의 상수값 2를 곱한 제한전송률 80Mbps에 따라 결정되는 제한크기 80Mbit(/sec) 보다 큰 것으로 확인되는 것이다.
이하에서는, 다운링크데이터의 크기가 제한크기 보다 큰지 여부에 따라 다운링크데이터를 소형기지국1로 전송하는 방법의 구체적인 실시예를 설명하겠다.
데이터전송제어부(130)는, 데이터크기확인부(120)의 확인 결과 다운링크데이터의 크기가 제한크기 예컨대 80Mbit(/sec) 보다 작으면, 데이터저장부(110)에 저장된 전술의 다운링크데이터를 모두 소형기지국1로 전송한다.
즉, 데이터전송제어부(130)는, 다운링크데이터의 크기가 데이터중계장치(100) 및 소형기지국1 간에 제2전송률 즉 전술의 100Mbps를 지원하는 인터페이스를 통해서 데이터 유실 및 서비스 단절 현상 없이 정상적으로 중계(전송)할 수 있는 크기이므로, 다운링크데이터를 모두 소형기지국1로 일시에 전송하는 것이다.
이때, 데이터저장부(110)는, 전술과 같이 데이터전송제어부(130)에서 다운링크데이터를 모두 소형기지국1로 일시에 전송다면, 단말2에 대한 다운링크데이터를 위해 생성한 가상의 대용량 저장영역(예 : 대용량 Queue)을 삭제(예 : Memory Pool에 반납)할 수 있다.
한편, 데이터전송제어부(130)는, 데이터크기확인부(120)의 확인 결과 다운링크데이터의 크기가 제한크기 예컨대 80Mbit(/sec) 보다 크면, 데이터저장부(110)에 저장된 전술의 다운링크데이터를 제한크기 예컨대 제한크기 80Mbit(/sec) 보다 작은 특정 전송크기 예컨대 40M bit(/sec) 단위로 소형기지국1로 전송할 수 있다.
즉, 데이터전송제어부(130)는, 다운링크데이터의 크기가 데이터중계장치(100) 및 소형기지국1 간에 제2전송률 즉 전술의 100Mbps를 지원하는 인터페이스를 통해서 데이터 유실 및 서비스 단절 현상 없이 정상적으로 중계(전송)할 수 없는 대용량의 크기이므로, 다운링크데이터를 특정 전송크기 예컨대 40M bit(/sec) 단위로 구분하여 소형기지국1로 순차적으로 전송하는 것이다.
예를 들면, 데이터전송제어부(130)는, 20MByte(= 160Mbit)의 다운링크데이터를 특정 전송크기 40Mbit로 구분하여 구분된 4개의 구분 다운링크데이터에 토큰(Token)을 순차 부여함으로써, 첫번째 토큰의 구분 다운링크데이터를 소형기지국1로 전송하고 기 설정한 대기시간(T) 동안 소형기지국1로부터의 수신애크 회신을 기다린다.
이에, 데이터전송제어부(130)는, 수신애크가 회신되면 다음 두번째 토큰의 구분 다운링크데이터를 소형기지국1로 전송하며, 대기시간(T)이 경과하도록 수신애크가 회신되지 않으면 다시 첫번째 토큰의 구분 다운링크데이터를 소형기지국1로 전송할 수 있다.
이처럼, 데이터전송제어부(130)는, 다운링크데이터를 특정 전송크기 예컨대 40M bit(/sec) 단위로 구분하여 소형기지국1로 순차적으로 전송하는 것이다.
이때, 데이터저장부(110)는, 전술과 같이 데이터전송제어부(130)에서 첫번째 토큰부터 네번째 토큰까지 4개의 구분 다운링크데이터를 소형기지국1로 모두 전송하면, 단말2에 대한 다운링크데이터를 위해 생성한 가상의 대용량 저장영역(예 : 대용량 Queue)을 삭제(예 : Memory Pool에 반납)할 수 있다.
한편, 더 나아가 데이터전송제어부(130)는, 다운링크데이터를 특정 전송크기 예컨대 40M bit(/sec) 단위로 소형기지국1로 전송하는 과정에서, 다운링크데이터를 중 데이터저장부(110)에 남아있는 구분 다운링크데이터가 제한크기 예컨대 80Mbit(/sec) 보다 작아지면, 남아있는 구분 다운링크데이터를 모두 소형기지국1로 일시에 전송할 수도 있다.
즉, 데이터전송제어부(130)는, 다운링크데이터를 특정 전송크기 예컨대 40M bit(/sec) 단위로 소형기지국1로 전송함에 따라 아직 소형기지국1로 전송하지 않고 데이터저장부(110)에 남아있는 다운링크데이터의 크기가 데이터중계장치(100) 및 소형기지국1 간에 제2전송률 즉 전술의 100Mbps를 지원하는 인터페이스를 통해서 데이터 유실 및 서비스 단절 현상 없이 정상적으로 중계(전송)할 수 있는 크기가 되면, 비로소 남아있는 다운링크데이터를 모두 소형기지국1로 일시에 전송하는 것이다.
이때, 데이터저장부(110)는, 전술과 같이 데이터전송제어부(130)에서 남아있는 다운링크데이터를 모두 소형기지국1로 일시에 전송하면, 단말2에 대한 다운링크데이터를 위해 생성한 가상의 대용량 저장영역(예 : 대용량 Queue)을 삭제(예 : Memory Pool에 반납)할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 데이터중계장치는, 핸드오버 과정 중 매크로기지국으로부터 제공되는 단말로의 다운링크데이터를 소형기지국으로 중계(전송)하는데 있어서, 순간적으로 대용량 트래픽(Burst Traffic)이 발생하는 경우 즉 대용량의 다운링크데이터에 대해서도 데이터 유실 및 서비스 단절 현상 없이 정상적으로 중계(전송)하는 효과를 도출한다.
특히, 본 발명에 따른 데이터중계장치는, 소형기지국과의 인터페이스를 매크로기지국에 대한 인터페이스의 전송률 급으로 늘이지 않고도, 대용량 트래픽(Burst Traffic)에 대한 정상적인 중계(전송) 효과를 도출함으로써, 결과적으로 운영 비용 측면의 효과까지 도출할 수 있다.
이하에서는, 도 3 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 데이터중계장치의 동작 방법을 설명하도록 한다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 전술의 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명하도록 한다. 그리고 설명의 편의를 위해 도 1의 매크로기지국10 및 소형기지국1을 언급하여 설명하겠다.
먼저, 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 데이터중계장치를 포함하는 통신시스템의 제어 흐름을 설명하면 다음과 같다.
단말2가 매크로기지국10에 접속하여 통신서비스를 이용하는 상태에서(S10), 이동에 의해 소형기지국1로 핸드오버 되는 Hand-In 상황을 가정하여 설명한다.
매크로기지국10은, 단말2로부터 소형기지국1로의 핸드오버 이벤트 발생을 확인하면(S20), 데이터중계장치(100)를 통해 연동하는 소형기지국1로 단말2에 대한 핸드오버를 요청하고(S30), 이에 대응되는 핸드오버 요청 응답을 데이터중계장치(100)를 통해 회신 받으면(S40), 소형기지국1로의 핸드오버를 단말2에 명령하여 단말2가 소형기지국1로 핸드오버 되도록 하는 핸드오버 과정을 수행하게 된다.
이때, 매크로기지국10은, 소형기지국으로의 다운링크데이터 전송 기능(DL Forwarding)을 지원한다면, 핸드오버 과정에서 전술과 같은 핸드오버 요청 및 핸드오버 요청 응답 등의 여러 절차를 거치는 시간 동안, 코어망으로부터 수신되는 단말2에 대한 다운링크데이터를 단말2로 전송하지 않고 누적하여 저장하고 있다가 소형기지국1로 전달 가능한 시점이 오면 누적한 다운링크데이터를 한번에 데이터중계장치(100)로 제공하여(S60), 데이터중계장치(100)에서 해당 다운링크데이터를 소형기지국1로 중계(전송)함으로써 소형기지국1이 단말2로 해당 다운링크데이터를 전송하여 단말2에서 끊김 없이 통신서비스를 이용할 수 있도록 한다.
여기서, 본 발명에 따른 데이터중계장치(100)에서는, S40단계에서 핸드오버 요청 응답을 매크로기지국10으로 중계하는 시점에, 본 발명의 데이터 전송 제어기능을 시작할 수 있다(S50).
이에, 데이터중계장치(100)는, 매크로기지국10으로부터 소형기지국1로 전송 요청되는 데이터 즉 전술과 같이 S60단계에서 단말2에 대한 다운링크데이터가 전송되면, 본 발명의 데이터 전송 제어기능에 따라서 가상의 대용량 저장영역을 생성하여 상기 전송된 다운링크데이터를 저장한다(S70).
그리고, 데이터중계장치(100)는, S70단계에서 저장된 데이터 즉 전술한 다운링크데이터의 크기가 기 설정된 제한크기 보다 큰지 여부를 확인한다(S80).
데이터중계장치(100)는, S80단계의 확인 결과 S70단계에서 저장된 전술의 다운링크데이터의 크기가 제한크기 보다 작으면(S80 No), 저장된 전술의 다운링크데이터를 모두 소형기지국1로 일시에 전송한다(S90).
이에, 소형기지국1에서는, 단말2로 해당 다운링크데이터를 전송하여 단말2에서 끊김 없이 통신서비스를 이용할 수 있도록 한다(S100).
한편, 데이터중계장치(100)는, S80단계의 확인 결과 S70단계에서 저장된 전술의 다운링크데이터의 크기가 제한크기 보다 크면(S80 Yes), 저장된 전술의 다운링크데이터를 제한크기 보다 작은 특정 전송크기 단위로 구분하여(S110), 특정 전송크기 단위로 다운링크데이터를 소형기지국1로 전송한다(S120).
이에, 소형기지국1에서는, 단말2로 해당 다운링크데이터를 전송하여 단말2에서 끊김 없이 통신서비스를 이용할 수 있도록 한다(S130).
이하에서는, 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터중계장치의 동작 방법을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 데이터중계장치(100)의 동작 방법은, 매크로기지국10으로부터 소형기지국1로 핸드오버 되는 단말(예 : 단말2)와 관련된 다운링크데이터가 수신되면(S200), 가상의 대용량 저장영역을 생성하여 수신된 다운링크데이터를 저장한다(S210).
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 데이터중계장치(100)의 동작 방법은, 데이터중계장치(100)가 전술한 바와 같이 매크로기지국10에 대하여 인터페이스를 연결하는 절차에서 핸드오버 과정에 의한 연결인지 여부를 확인할 수 있으며, 핸드오버 과정에 의한 연결인 경우라면 해당 인터페이스를 통해 매크로기지국10으로부터 전송되는 데이터를 다운링크데이터 전송 기능(DL Forwarding)에 의해 전송된 단말(예 : 단말2)에 대한 다운링크데이터로 간주하여 가상의 대용량 저장영역을 생성/저장하는 것이 바람직하다.
이후 본 발명에 따른 데이터중계장치(100)의 동작 방법은, S210단계에서 저장된 데이터 즉 전술한 다운링크데이터의 크기가 기 설정된 제한크기 보다 큰지 여부를 확인한다(S220).
이하에서는, 다운링크데이터의 크기가 제한크기 보다 큰지 여부를 확인하는 방법의 구체적인 실시예를 설명하겠다.
본 발명에 따른 데이터중계장치(100)의 동작 방법은, S210단계에서 저장된 데이터 즉 전술한 다운링크데이터를 특정 전송크기로 구분하여, 구분된 개수가 기 설정된 제한개수를 초과하면 다운링크데이터의 크기가 제한크기 보다 큰 것으로 확인할 수 있다.
이때, 특정 전송크기는, 데이터중계장치(100) 및 소형기지국1 간의 인터페이스에서 지원하는 제2전송률 즉 전술의 100Mbps 급 보다 작은 특정 전송률에 따라 결정될 수 있다.
그리고, 제한크기는, 전술의 특정 전송률에 제한개수의 상수값을 곱한 제한전송률에 따라 결정될 수 있다.
예를 들면, 매크로기지국10으로부터 단말2에 대한 다운링크데이터로서 20MByte의 다운링크데이터가 전송되고, 특정 전송크기는 100Mbps 급 보다 작은 특정 전송률 예컨대 40Mbps에 따라 결정되는 40Mbit(/sec)라고 가정하며, 제한개수는 2개라고 가정한다.
이 경우라면, 본 발명에 따른 데이터중계장치(100)의 동작 방법은, S210단계에서 저장된 데이터 즉 전술한 20MByte(= 160Mbit)의 다운링크데이터를 특정 전송크기 40Mbit로 구분한다. 이에, 본 발명에 따른 데이터중계장치(100)의 동작 방법은, 전술의 구분된 개수 즉 4개가 기 설정된 제한개수 즉 제한개수 2를 초과하므로, 다운링크데이터의 크기가 제한크기 보다 큰 것으로 확인할 수 있다.
결국, 본 발명에 따른 데이터중계장치(100)의 동작 방법은, S210단계에서 저장된 데이터 즉 전술한 20MByte(= 160Mbit)의 다운링크데이터의 크기가, 특정 전송률 40Mbps에 제한개수의 상수값 2를 곱한 제한전송률 80Mbps에 따라 결정되는 제한크기 80Mbit(/sec) 보다 큰 것으로 확인하는 것이다.
본 발명에 따른 데이터중계장치(100)의 동작 방법은, S220단계의 확인 결과 다운링크데이터의 크기가 제한크기 예컨대 80Mbit(/sec) 보다 작으면, S210단계에서 저장된 전술의 다운링크데이터를 모두 소형기지국1로 일시에 전송한다(S230).
즉, 본 발명에 따른 데이터중계장치(100)의 동작 방법은, 다운링크데이터의 크기가 데이터중계장치(100) 및 소형기지국1 간에 제2전송률 즉 전술의 100Mbps를 지원하는 인터페이스를 통해서 데이터 유실 및 서비스 단절 현상 없이 정상적으로 중계(전송)할 수 있는 크기이므로, 다운링크데이터를 모두 소형기지국1로 일시에 전송하는 것이다.
한편, 본 발명에 따른 데이터중계장치(100)의 동작 방법은, S220단계의 확인 결과 다운링크데이터의 크기가 제한크기 예컨대 80Mbit(/sec) 보다 크면, S210단계에서 저장된 전술의 다운링크데이터를 제한크기 예컨대 제한크기 80Mbit(/sec) 보다 작은 특정 전송크기 예컨대 40M bit(/sec) 단위로 구분하여(S240), 특정 전송크기 단위로 다운링크데이터를 소형기지국1로 전송한다(S250).
즉, 본 발명에 따른 데이터중계장치(100)의 동작 방법은, 다운링크데이터의 크기가 데이터중계장치(100) 및 소형기지국1 간에 제2전송률 즉 전술의 100Mbps를 지원하는 인터페이스를 통해서 데이터 유실 및 서비스 단절 현상 없이 정상적으로 중계(전송)할 수 없는 대용량의 크기이므로, 다운링크데이터를 특정 전송크기 예컨대 40M bit(/sec) 단위로 구분하여 소형기지국1로 순차적으로 전송하는 것이다.
예를 들면, 본 발명에 따른 데이터중계장치(100)의 동작 방법은, 20MByte(= 160Mbit)의 다운링크데이터를 특정 전송크기 40Mbit로 구분하여 구분된 4개의 구분 다운링크데이터에 토큰(Token)을 순차 부여함으로써, 첫번째 토큰의 구분 다운링크데이터를 소형기지국1로 전송하고 기 설정한 대기시간(T) 동안 소형기지국1로부터의 수신애크 회신을 기다린다.
이에, 본 발명에 따른 데이터중계장치(100)의 동작 방법은, 수신애크가 회신되면 다음 두번째 토큰의 구분 다운링크데이터를 소형기지국1로 전송하며, 대기시간(T)이 경과하도록 수신애크가 회신되지 않으면 다시 첫번째 토큰의 구분 다운링크데이터를 소형기지국1로 전송할 수 있다.
이처럼, 본 발명에 따른 데이터중계장치(100)의 동작 방법은, 다운링크데이터를 특정 전송크기 예컨대 40M bit(/sec) 단위로 구분하여 소형기지국1로 순차적으로 전송하는 것이다.
한편, 더 나아가 본 발명에 따른 데이터중계장치(100)의 동작 방법은, 다운링크데이터를 특정 전송크기 예컨대 40M bit(/sec) 단위로 소형기지국1로 전송하는 과정에서, 다운링크데이터를 중 대용량의 저장영역에 남아있는 구분 다운링크데이터가 제한크기 예컨대 80Mbit(/sec) 보다 작아지면(S260 Yes), 남아있는 구분 다운링크데이터를 모두 소형기지국1로 일시에 전송할 수도 있다(S270).
즉, 본 발명에 따른 데이터중계장치(100)의 동작 방법은, 다운링크데이터를 특정 전송크기 예컨대 40M bit(/sec) 단위로 소형기지국1로 전송함에 따라 아직 소형기지국1로 전송하지 않고 대용량의 저장영역에 남아있는 다운링크데이터의 크기가 데이터중계장치(100) 및 소형기지국1 간에 제2전송률 즉 전술의 100Mbps를 지원하는 인터페이스를 통해서 데이터 유실 및 서비스 단절 현상 없이 정상적으로 중계(전송)할 수 있는 크기가 되면, 비로소 남아있는 다운링크데이터를 모두 소형기지국1로 일시에 전송하는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 데이터중계장치의 동작 방법에 따르면, 핸드오버 과정 중 매크로기지국으로부터 제공되는 단말로의 다운링크데이터를 소형기지국으로 중계(전송)하는데 있어서, 순간적으로 대용량 트래픽(Burst Traffic)이 발생하는 경우 즉 대용량의 다운링크데이터에 대해서도 데이터 유실 및 서비스 단절 현상 없이 정상적으로 중계(전송)하는 효과를 도출한다.
본 발명의 일실시예에 따른 데이터중계장치의 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 발명에 따른 데이터중계장치 및 데이터중계장치의 동작 방법에 따르면, 핸드오버 과정 중 매크로기지국으로부터 제공되는 단말로의 다운링크데이터를 소형기지국으로 중계(전송)하는데 있어서, 순간적으로 대용량 트래픽(Burst Traffic)이 발생하는 경우에도 데이터 유실 및 서비스 단절 현상 없이 정상적으로 중계(전송)한다는 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 : 데이터중계장치
110 : 데이터저장부 120 : 데이터크기확인부
130 : 데이터전송제어부

Claims (8)

  1. 제1기지국으로부터 제2기지국으로 전송 요청되는 데이터를 저장하는 데이터저장부;
    상기 데이터의 크기가 기 설정된 제한크기 보다 큰지 여부를 확인하는 데이터크기확인부; 및
    상기 데이터의 크기가 상기 제한크기 보다 크지 않으면 상기 저장된 데이터를 모두 일시에 상기 제2기지국으로 전송하며, 상기 데이터의 크기가 상기 제한크기 보다 크면 상기 저장된 데이터를 상기 제한크기 보다 작은 특정 전송크기 단위로 상기 제2기지국으로 전송하는 데이터전송제어부를 포함하며,
    상기 데이터전송제어부는,
    상기 데이터를 상기 특정 전송크기 단위로 상기 제2기지국으로 전송하는 과정에서, 상기 데이터 중 상기 데이터저장부에 남아있는 데이터가 상기 제한크기 보다 작아지면 남아있는 데이터를 모두 상기 제2기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터중계장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1기지국 및 상기 데이터중계장치 간의 인터페이스에서 지원하는 제1전송률이, 상기 데이터중계장치 및 상기 제2기지국 간의 인터페이스에서 지원하는 제2전송률 보다 크며,
    상기 제한크기는 상기 제2전송률 보다 작거나 같은 제한전송률에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 데이터중계장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1기지국은 매크로기지국이고, 상기 제2기지국은 소형기지국이며,
    상기 데이터는, 상기 매크로기지국에서 상기 소형기지국으로 핸드오버 되는 단말과 관련된 다운링크데이터인 것을 특징으로 하는 데이터중계장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 데이터저장부는,
    가상의 대용량 저장영역을 생성하여 상기 데이터를 저장하며, 상기 가상의 대용량 저장영역에 저장한 상기 데이터를 상기 제2기지국으로 전송한 후 상기 가상의 대용량 저장영역을 삭제하는 것을 특징으로 하는 데이터중계장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터크기확인부는,
    상기 데이터를 상기 특정 전송크기로 구분하여, 구분된 개수가 기 설정된 제한개수를 초과하면 상기 데이터의 크기가 상기 제한크기 보다 큰 것으로 확인하는 것을 특징으로 하는 데이터중계장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 특정 전송크기는 상기 데이터중계장치 및 상기 제2기지국 간의 인터페이스에서 지원하는 제2전송률 보다 작거나 같은 특정 전송률에 따라 결정되며,
    상기 제한크기는 상기 특정 전송률에 상기 제한개수의 상수값을 곱한 제한전송률에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 데이터중계장치.
  7. 삭제
  8. 제1기지국으로부터 제2기지국으로 전송 요청되는 데이터를 데이터저장부에 저장하는 데이터저장단계;
    상기 데이터의 크기가 기 설정된 제한크기 보다 큰지 여부를 확인하는 데이터크기확인단계; 및
    상기 데이터의 크기가 상기 제한크기 보다 크지 않으면 상기 저장된 데이터를 모두 일시에 상기 제2기지국으로 전송하며, 상기 데이터의 크기가 상기 제한크기 보다 크면 상기 저장된 데이터를 상기 제한크기 보다 작은 특정 전송크기 단위로 상기 제2기지국으로 전송하는 데이터전송제어단계를 포함하며,
    상기 데이터전송제어단계는,
    상기 데이터를 상기 특정 전송크기 단위로 상기 제2기지국으로 전송하는 과정에서, 상기 데이터 중 상기 데이터저장부에 남아있는 데이터가 상기 제한크기 보다 작아지면 남아있는 데이터를 모두 상기 제2기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터중계장치의 동작 방법.
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