KR102199443B1 - 버퍼 크기 제어 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

버퍼 크기 제어 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102199443B1
KR102199443B1 KR1020150142184A KR20150142184A KR102199443B1 KR 102199443 B1 KR102199443 B1 KR 102199443B1 KR 1020150142184 A KR1020150142184 A KR 1020150142184A KR 20150142184 A KR20150142184 A KR 20150142184A KR 102199443 B1 KR102199443 B1 KR 102199443B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transmitted
application server
packets
control processing
buffer
Prior art date
Application number
KR1020150142184A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170042946A (ko
Inventor
장재성
Original Assignee
에스케이텔레콤 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스케이텔레콤 주식회사 filed Critical 에스케이텔레콤 주식회사
Priority to KR1020150142184A priority Critical patent/KR102199443B1/ko
Publication of KR20170042946A publication Critical patent/KR20170042946A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102199443B1 publication Critical patent/KR102199443B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/90—Buffering arrangements
    • H04L49/9005—Buffering arrangements using dynamic buffer space allocation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/30—Flow control; Congestion control in combination with information about buffer occupancy at either end or at transit nodes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5678—Traffic aspects, e.g. arbitration, load balancing, smoothing, buffer management
    • H04L2012/5681—Buffer or queue management

Abstract

본 발명은 버퍼 메모리 관리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LoRa 기술이 적용된 IoT(Internet of the Things, 사물인터넷) 시스템에 있어서, LoRa(Long Range Sub-Ghz Module) 디바이스로 데이터를 전달하는 네트워크 서버에서의 버퍼 크기를 데이터 전송 개수에 따라 유동적으로 제어할 수 있는 버퍼 크기 제어 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 버퍼 크기 관리 방법은 적어도 하나 이상의 제어처리단말과 적어도 하나 이상의 어플리케이션 서버 간의 IoT(Internet of Things) 서비스 제공을 지원하는 네트워크 서버에서의 버퍼 크기 관리 방법에 있어서, 상기 네트워크 서버가, 어느 하나의 제어처리단말로부터 어플리케이션 서버로 전달되는 메시지에 버퍼에 저장 가능한 저장 허용 패킷 수를 포함하여 해당 어플리케이션 서버로 전달하는 단계, 상기 어플리케이션 서버의 요청에 따라 상기 버퍼에 저장되어 대기 중인 전송 대기 패킷 수를 상기 어플리케이션 서버로 전달하는 단계 및 상기 어플리케이션 서버로부터 버퍼 크기 증가 요청이 전달되면, 상기 어플리케이션 서버의 요청에 따라 상기 버퍼 크기를 증가시키는 단계로 이뤄질 수 있다.

Description

버퍼 크기 제어 방법 및 이를 위한 장치 {METHOD FOR MANAGING OF BUFFER MEMORY SIZE AND APPARATUS THEREOF}
본 발명은 버퍼 메모리 관리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LoRa 기술이 적용된 IoT(Internet of the Things, 사물인터넷) 시스템에 있어서, LoRa(Long Range Sub-Ghz Module) 디바이스로 데이터를 전달하는 네트워크 서버에서의 버퍼 크기를 데이터 전송 개수에 따라 유동적으로 제어할 수 있는 버퍼 크기 제어 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시 예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
IoT(Internet of the Things) 서비스의 보편적 보급을 위해서는 다양한 센서와 제어 장비의 소량 데이터를 원거리에서 신뢰성 및 보안성을 확보하여 송수신할 수 있어야 한다. 그러나 현재까지의 IoT에 적용되는 디바이스들의 인터페이스가 규격화되어 있지 않아 범용성이 낮은 상황이다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 최근 LPWA(Low Power Wide Area) 네트워크 기술이 주목 받고 있다. LPWA 통신 기술은 저속 전송이 용인되고, 광역 커버리지를 필요로 하는 롱 배터리 라이프(Long Battery Life)를 지원하는 소량 데이터 전송에 특화된 IoT 기반 네트워크 기술을 통칭하는 용어로, 이러한 LPWA 네트워크 기술의 대표적인 예가 LoRa 기술이다.
LoRa(Long Range Sub-Ghz Module)는 900MHz대 주파수를 사용하는 저전력 원거리 통신 프로토콜로, 많은 리피터 및 AP가 필요 없어 인프라 구축 비용이 감소되며, 셀룰러 네트워크에 비해 임베디드 애플리케이션을 위한 보다 높은 확장 가능성과 비용 효율성을 제공할 수 있는 통신 프로토콜을 의미한다.
이러한 LoRa 기술이 적용된 IoT 시스템은 LoRa 디바이스, 네트워크 서버 및 어플리케이션 서버 등으로 구현될 수 있다. 이때 IoT 서비스에 적용되는 LoRa 디바이스는 배터리 소모를 최소화하기 위해 상향링크 위주의 데이터 전송을 수행하며, 일정 주기 단위 등으로 하향링크 데이터를 수신하거나, 하향링크 데이터 수신이 없을 경우, 네트워크 연결을 차단하여 배터리 소모를 최소화하게 된다.
아울러, 어플리케이션 서버는 각종 제어 정보들을 네트워크 서버를 거쳐 LoRa 디바이스로 전달하게 되는 데, 일반적으로 네트워크 서버는 버퍼 메모리를 포함하며, LoRa 디바이스가 하향링크 데이터 수신이 불가능한 경우 또는 하향링크 데이터 양이 전송 속도보다 많을 경우 버퍼에 데이터 패킷을 임시 저장한 후 LoRa 디바이스로 전달되는 과정을 제어하게 된다.
그러나, LoRa 기술이 적용된 IoT 시스템에 있어서, 네트워크 서버는 한정된 버퍼 크기로 인해, 버퍼 메모리 저장 허용 개수를 넘는 데이터가 전달되는 경우 이를 버림(drop)으로써 데이터 전송 무결성 보장이 어렵다는 문제점이 있다.
한국공개특허 제10-2015-0073113호, 2015년 6월 30일 공개 (명칭: 정보 송수신 방법 및 그에 관한 IOT 장치)
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 특히 어플리케이션 서버와 LoRa 디바이스 사이에 위치하며 어플리케이션 서버가 전송하는 데이터를 LoRa 디바이스로 전달하는 역할을 수행하는 네트워크 서버에 있어서, 버퍼 크기를 데이터 전송 개수에 따라 유동적으로 제어할 수 있는 버퍼 크기 제어 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 네트워크 서버의 버퍼 크기를 데이터 전송 속도에 맞추어 적합하게 증가시킴으로써 보다 효율적으로 버퍼 크기를 제어할 수 있는 버퍼 크기 제어 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
그러나, 이러한 본 발명의 목적은 상기의 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 버퍼 크기 관리 방법은 적어도 하나 이상의 제어처리단말과 적어도 하나 이상의 어플리케이션 서버 간의 IoT(Internet of Things) 서비스 제공을 지원하는 네트워크 서버에서의 버퍼 크기 관리 방법에 있어서, 상기 네트워크 서버가, 어느 하나의 제어처리단말로부터 어플리케이션 서버로 전달되는 메시지에 버퍼에 저장 가능한 저장 허용 패킷 수를 포함하여 해당 어플리케이션 서버로 전달하는 단계; 상기 어플리케이션 서버의 요청에 따라 상기 버퍼에 저장되어 대기 중인 전송 대기 패킷 수를 상기 어플리케이션 서버로 전달하는 단계; 및 상기 어플리케이션 서버로부터 버퍼 크기 증가 요청이 전달되면, 상기 어플리케이션 서버의 요청에 따라 상기 버퍼 크기를 증가시키는 단계;를 포함하여 이뤄질 수 있다.
이때, 상기 메시지는 상기 제어처리단말의 가입 절차 시 발생되는 가입 요청(Join Request) 메시지를 의미하며, 상기 어플리케이션 서버로 전달하는 단계 이후에, 상기 가입 요청 메시지에 대응하여 상기 어플리케이션 서버로부터 전달되는 가입 승인 메시지를 상기 제어처리단말로 전송하는 단계; 및 상기 제어처리단말로부터 클래스 타입 정보가 전달되면 상기 클래스 타입 정보를 상기 어플리케이션 서버로 전달하는 단계;를 더 포함하여 이뤄질 수 있다.
이때, 상기 클래스 타입 정보는 LoRa(Long Range Sub-Ghz Module) 통신 프로토콜을 따르는 상기 가입 요청 메시지에 포함되는 어플리케이션 식별 정보, 제어처리단말 식별 정보 및 제어처리단말 랜덤값을 기초로 생성되는 네트워크 세션 키 또는 어플리케이션 세션 키로 암호화되어 상기 어플리케이션 서버로 전달될 수 있다.
아울러, 상기 버퍼 크기를 증가시키는 단계에서, 기 설정된 최대 버퍼 크기 이하로 버퍼 크기가 증가되도록 제어하며, 상기 기 설정된 최대 버퍼 크기는 데이터 패킷 전송 속도에 따라 가변적으로 설정될 수 있다.
또한, 상기 버퍼 크기를 증가시키는 단계 이후에, 기 설정된 시간 동안 버퍼 사용량이 일정 비율 이하이면 초기 버퍼 크기로 변경하는 단계;를 더 포함하여 이뤄질 수 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 버퍼 크기 관리 방법은 적어도 하나 이상의 제어처리단말에 연결되는 네트워크 서버와 연동하여 IoT(Internet of Things) 서비스를 제공하는 어플리케이션 서버에서의 버퍼 크기 관리 방법에 있어서, 상기 어플리케이션 서버가, 상기 네트워크 서버로부터 버퍼 저장 가능한 저장 허용 패킷 수를 포함하는 어느 하나의 제어처리단말이 전달한 메시지를 수신하는 단계; 상기 네트워크 서버로 상기 버퍼에 저장되어 대기 중인 전송 대기 패킷 수를 질의하여 확인하는 단계; 및 상기 저장 허용 패킷 수에서 상기 전송 대기 패킷 수 및 전송하고자 하는 전송 패킷 수를 더한 패킷 수를 뺀 값이 기 설정된 값보다 작으면, 상기 네트워크 서버로 버퍼 크기 증가를 요청하는 단계;를 포함하여 이뤄질 수 있다.
추가로 본 발명은 상술한 바와 같은 방법을 실행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 바와 같은 방법을 실행시키도록 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 서버는 적어도 하나 이상의 제어처리단말과 적어도 하나 이상의 어플리케이션 서버 간의 IoT(Internet of Things) 서비스 제공을 지원하며, 어느 하나의 제어처리단말로부터 메시지가 전달되면 버퍼 관리부를 통해 확인된 버퍼에 저장 가능한 저장 허용 패킷 수를 상기 메시지에 포함하여 해당 어플리케이션 서버로 전달하고, 상기 어플리케이션 서버의 요청에 따라 상기 버퍼에 저장되어 대기 중인 전송 대기 패킷 수를 상기 버퍼 관리부를 통해 확인하고, 확인된 상기 전송 대기 패킷 수를 상기 상기 어플리케이션 서버로 전달하는 메시지 처리부; 및 상기 메시지 처리부의 요청에 따라 저장 허용 패킷 수 및 전송 대기 패킷 수를 확인하고, 상기 메시지 처리부를 통해 상기 어플리케이션 서버로부터 버퍼 크기 증가 요청이 전달되면, 상기 어플리케이션 서버의 요청에 따라 상기 버퍼 크기를 증가시키는 버퍼 관리부;를 포함하여 구성될 수 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 어플리케이션 서버는 적어도 하나 이상의 제어처리단말에 연결되는 네트워크 서버와 연동하여 IoT(Internet of Things) 서비스를 제공하며, 상기 네트워크 서버로부터 상기 네트워크 서버 버퍼에 저장 가능한 저장 허용 패킷 수를 포함하는 어느 하나의 제어처리단말이 전달하는 메시지를 수신하고, 상기 네트워크 서버로 상기 버퍼에 저장되어 대기 중인 전송 대기 패킷 수를 질의하여 확인하는 네트워크 서버 버퍼 관리부; 상기 제어처리단말로 전송하고자 하는 전송 패킷 수를 확인하는 데이터 처리부; 및 상기 네트워크 서버 버퍼관리부를 통해 확인된 상기 전송 대기 패킷 수 및 상기 데이터 처리부를 통해 확인된 상기 전송 패킷 수를 더한 패킷 수를 상기 저장 허용 패킷 수에서 뺀 값이 기 설정된 값보다 작으면, 상기 네트워크 서버로 버퍼 크기 증가를 요청하는 버퍼수 산출부;를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 버퍼 크기 제어 방법 및 이를 위한 장치에 의하면, 어플리케이션 서버와 LoRa 디바이스 사이에 위치하며 어플리케이션 서버가 전송하는 데이터를 LoRa 디바이스로 전달하는 역할을 수행하는 네트워크 서버에 있어서, 버퍼 크기를 데이터 전송 개수에 따라 유동적으로 제어함으로써, 버려지는 패킷 없이 모든 데이터 패킷을 LoRa 디바이스로 전달할 수 있어 데이터 전송 무결성 보장이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 네트워크 서버의 버퍼 크기를 데이터 전송 속도에 맞추어 적합하게 증가시킴으로써, 보다 효율적으로 버퍼 크기를 제어할 수 있다는 우수한 효과가 있다.
아울러, 상술한 효과 이외의 다양한 효과들이 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 IoT 시스템의 주요 구성을 도시한 시스템 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 서버의 주요 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 어플리케이션 서버의 주요 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 일반적인 실시 예에 따른 제어처리단말이 IoT 시스템에 접속하는 과정을 설명하기 위한 데이터 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 버퍼 크기 관리 방법을 설명하기 위한 데이터 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 버퍼 크기 관리 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
본 발명의 과제 해결 수단의 특징 및 이점을 보다 명확히 하기 위하여, 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 특정 실시 예를 참조하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다.
다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
이하의 설명 및 도면에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용하는 것으로, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 뿐, 상기 구성요소들을 한정하기 위해 사용되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.
더하여, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급할 경우, 이는 논리적 또는 물리적으로 연결되거나, 접속될 수 있음을 의미한다. 다시 말해, 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속되어 있을 수 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있으며, 간접적으로 연결되거나 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 "포함 한다" 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.
아울러, 본 발명의 범위 내의 실시 예들은 컴퓨터 실행가능 명령어 또는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 데이터 구조를 가지거나 전달하는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는, 범용 또는 특수 목적의 컴퓨터 시스템에 의해 액세스 가능한 임의의 이용 가능한 매체일 수 있다. 예로서, 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM, ROM, EPROM, CD-ROM 또는 기타 광 디스크 저장장치, 자기 디스크 저장장치 또는 기타 자기 저장장치, 또는 컴퓨터 실행가능 명령어, 컴퓨터 판독가능 명령어 또는 데이터 구조의 형태로 된 소정의 프로그램 코드 수단을 저장하거나 전달하는 데에 이용될 수 있고, 범용 또는 특수 목적 컴퓨터 시스템에 의해 액세스 될 수 있는 임의의 기타 매체와 같은 물리적 저장 매체를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
이하의 설명 및 특허 청구 범위에서, "네트워크" 또는 "통신망"은 컴퓨터 시스템들 및/또는 모듈들 간의 전자 데이터를 전송할 수 있게 하는 하나 이상의 데이터 링크로서 정의된다. 정보가 네트워크 또는 다른 (유선, 무선, 또는 유선 또는 무선의 조합인) 통신 접속을 통하여 컴퓨터 시스템에 전송되거나 제공될 때, 이 접속은 컴퓨터-판독가능매체로서 이해될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 명령어는, 예를 들면, 범용 컴퓨터 시스템 또는 특수 목적 컴퓨터 시스템이 특정 기능 또는 기능의 그룹을 수행하도록 하는 명령어 및 데이터를 포함한다. 컴퓨터 실행가능 명령어는, 예를 들면, 어셈블리어, 또는 심지어는 소스코드와 같은 이진, 중간 포맷 명령어일 수 있다.
아울러, 본 발명은 퍼스널 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 핸드헬드 장치, 멀티프로세서 시스템, 마이크로프로세서-기반 또는 프로그램 가능한 가전제품(programmable consumer electronics), 네트워크 PC, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 모바일 전화, PDA, 페이저(pager) 등을 포함하는 다양한 유형의 컴퓨터 시스템 구성을 가지는 네트워크 컴퓨팅 환경에서 실시될 수 있다.
본 발명은 또한 네트워크를 통해 유선 데이터 링크, 무선 데이터 링크, 또는 유선 및 무선 데이터 링크의 조합으로 링크된 로컬 및 원격 컴퓨터 시스템 모두가 태스크를 수행하는 분산형 시스템 환경에서 실행될 수 있다. 분산형 시스템 환경에서, 프로그램 모듈은 로컬 및 원격 메모리 저장 장치에 위치될 수 있다.
이제, 본 발명의 실시 예에 따른 IoT 시스템의 주요 구성에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 IoT 시스템의 주요 구성을 도시한 시스템 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 IoT 시스템(1000)은 복수 개의 제어처리단말(100)이 획득하는 정보를 모니터링하여 수집하고, 이에 따른 다양한 서비스를 제공하는 시스템을 의미한다.
본 발명의 IoT 시스템(1000)을 구성하는 각 요소에 대해 보다 더 구체적으로 설명하면, 제어처리단말(100)은 본 발명의 LoRa 기술이 적용된 LoRa 디바이스를 의미하는 것으로, 사물 통신이 가능한 다양한 사물 기기가 이에 해당될 수 있다. 예를 들어 각종 센서, 제어 장치, 휴대폰, 냉장고, 청소기, 세탁기, 공장 기기, 자동 판매기 등 다양한 사물(things)이 본 발명의 제어처리단말(100)로 동작 가능하다.
이러한 제어처리단말(100)은 LoRa 타입별로 데이터 전송 동작이 달라질 수 있다. 예를 들어, 제어처리단말(100)의 하향링크 데이터 패킷 수신 여부에 따라 클래스가 구분될 수 있는데, 클래스 A는 제어처리단말(100)이 상향링크 데이터 패킷 전송 후 정해진 시간(예컨대, 1초) 간격으로 정해진 횟수만큼 하향링크 데이터 패킷을 수신할 수 있는 클래스 타입을 의미하며, 클래스 B는 제어처리단말(100)이 정해진 주기(예컨대, 128초)마다 하향링크 데이터 패킷을 수신할 수 있는 클래스 타입을 의미하며, 클래스 C는 항상 하향링크 데이터 패킷을 수신할 수 있는 클래스 타입을 의미한다.
제어처리단말(100)은 최초 설정 시 클래스 타입이 지정될 수 있으며, 서비스 동작 중에 클래스 타입이 변경될 수 있다. 다시 말해 본 발명의 제어처리단말(100)은 클래스 B로 설정되어 정해진 주기에 따라 하향링크 데이터 패킷을 수신하는 상태이더라도, 어플리케이션 서버(500)의 요청에 따라 클래스 C로 변경하여 항상 하향링크 데이터 패킷을 수신하도록 설정을 변경할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 제어처리단말(100)은 어플리케이션 서버(500)로부터 펌웨어가 전달되면, 기존의 펌웨어를 삭제하고 새로운 펌웨어로 업데이트하는 과정을 수행할 수 있다. 펌웨어 업데이트를 위해서는 제어처리단말(100)의 클래스 타입이 C 타입으로, 지속적으로 하향링크 데이터 패킷을 수신할 수 있는 상태가 되어야 하는데, 제어처리단말(100)의 클래스가 C 타입이 아닌 A 또는 B 타입인 경우, 어플리케이션 서버(500)의 요청에 따라 클래스 타입을 C 타입으로 변경하여 펌웨어 업데이트 과정을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 제어처리단말(100)은 지정된 동작을 수행하거나 네트워크 서버(300) 또는 어플리케이션 서버(500)로부터 전달되는 제어명령에 따라 이를 처리하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 온도 센서를 포함하는 경우 제어처리단말(100)은 온도를 센싱하고 이를 네트워크 서버(300)를 거쳐 어플리케이션 서버(500)로 전달하는 역할을 수행할 수 있으며, 어플리케이션 서버(500)로부터 전달되는 제어 명령에 따라 온도를 낮추거나 올리는 등의 동작을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 제어처리단말(100)은 LoRa 통신 프로토콜에 따라 어플리케이션 서버(500)에 접근하기 위해 가입 절차(Join Procedure)를 수행할 수 있으며, 가입 절차가 완료되면, 어플리케이션 서버(500)로부터 명령을 수신하거나, 자신이 생성한 정보를 어플리케이션 서버(500)로 전달하는 과정을 수행할 수 있다. 이때, 제어처리단말(100)과 어플리케이션 서버(500) 간의 송수신되는 데이터 패킷은 암호화되어 송수신될 수 있으며, 제어처리단말(100)은 데이터 패킷을 암호화하여 어플리케이션 서버(500)로 전달하고, 어플리케이션 서버(500)로부터 전달되는 데이터 패킷을 복호화하는 등의 과정을 수행할 수 있다.
게이트웨이(200)는 제어처리단말(100)에 연결되며 제어처리단말(100)로부터 전달되는 정보를 네트워크 서버(300)로 전달하고, 네트워크서버(300)로부터 전달되는 정보를 제어처리단말(100)로 전달하는 역할을 수행한다. 특히 본 발명의 게이트웨이(200)는 LoRa 기술이 적용된 기지국이 될 수 있으며, 동시 송신이 가능한 확산 스펙트럼 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식으로 패킷을 송수신할 수 있다. 이때, 본 발명의 게이트웨이(200)는 제어처리단말(100)과 네트워크 서버(300) 사이에 송수신되는 정보를 터널링하여 전달하는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 게이트웨이(200)는 복수 개의 제어처리단말(100)과 연결될 수 있는데, 할당되거나 일정 반경 내 위치하는 제어처리단말(100)로부터 전달되는 정보를 네트워크 서버(300)로 전송하며, 이때 자신의 식별번호를 포함하여 전송할 수 있다. 이를 통해 네트워크 서버(300)는 제어처리단말(100)이 연결된 게이트웨이(200)를 확인할 수 있으며, 어플리케이션 서버(500)로부터 전달되는 데이터 패킷을 해당 게이트웨이(200)로 정확하게 전달하는 과정을 수행하게 된다.
네트워크 서버(300)는 제어처리단말(100)을 인증하고, 패킷의 송수신을 지원하는 교환기 역할을 하는 노드를 의미한다. 보다 구체적으로 설명하면 네트워크 서버(300)는 제어처리단말(100)과 어플리케이션 서버 간의 가입 절차를 중계할 수 있다. 즉, 제어처리단말(100)로부터 어플리케이션 서버(500)에 연결하기 위한 가입 요청(Join Request) 메시지가 전달되면 상기 가입 요청 메시지에 포함된 어플리케이션 식별 정보를 이용하여 어플리케이션 서버(500)를 확인하고, 확인된 어플리케이션 서버(500)로 가입 요청(Join Request) 메시지를 전달한다. 그리고 어플리케이션 서버(500)로부터 가입 요청(Join Request) 메시지에 대한 확인 메시지가 전달되면 네트워크 아이디 및 제어처리단말 주소 정보를 확인하여 이를 어플리케이션 서버(500)로 전달하여, 어플리케이션 서버(500)에서의 암호화를 위한 세션 키 생성 과정을 지원할 수 있다.
이러한 과정을 거쳐 가입 절차가 완료되면, 이후의 네트워크 서버(300)는 제어처리단말(100) 및 어플리케이션 서버(500) 간의 송수신되는 데이터 패킷에 대한 무결성 검증을 수행할 수 있으며, 이때 상기 세션 키를 이용하여 무결성 검증을 수행할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 서버(300)는 어플리케이션 서버(500)로부터 제어처리단말(100)로 전달되는 데이터 패킷이 전달되면, 제어처리단말(100)의 클래스 타입을 확인하여 현재 데이터 패킷을 수신할 수 있는 상태가 아닐 경우, 수신할 수 있는 상태가 될 때까지 해당 데이터 패킷을 임시 저장하는 과정을 수행할 수 있다. 또한, 복수 개의 어플리케이션 서버(500)로부터 제어처리단말(100)로의 데이터 패킷 전송이 집중되는 경우, 부하를 분산시키기 위한 과정 등을 수행할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 서버(300)는 제어처리단말(100)로부터 어플리케이션 서버(500)로 전달되는 메시지를 이용하여 버퍼 크기에 대한 정보를 어플리케이션 서버(500)로 전송할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 서버(300)는 제어처리단말(100)이 어플리케이션 서버(500)로 전달하는 가입 요청 메시지를 전달받아 어플리케이션 서버(500)로 전송하게 되는 데, 이때 버퍼가 저장할 수 있는 저장 허용 패킷 수를 확인한 후 이를 어플리케이션 서버(500)로 전송할 수 있다. 이때, 본 발명의 네트워크 서버(300)가 이용하는 메시지는 상기 가입 요청 메시지에 한정되는 것은 아니며, 제어처리단말(100)이 어플리케이션 서버(500)로 전달하는 다른 종류의 메시지를 이용할 수도 있다.
이후에, 본 발명의 네트워크 서버(300)는 어플리케이션 서버(500)로부터 버퍼 크기 증가 요청이 수신되면, 상기 요청에 따라 버퍼 공간을 더 할당하여 버퍼 크기를 증가시키는 과정을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명의 네트워크 서버(300)는 일정 시간 이후에 할당된 버퍼 공간을 반납하여 초기의 버퍼 크기로 되돌아가는 과정을 수행할 수 있다.
네트워크 컨트롤러(400)는 네트워크 서버(300)와 연동하여 접속 관련 값을 설정하는 역할을 수행한다. 네트워크 컨트롤러(400)는 본 발명의 IoT 시스템(1000)을 관리하는 서비스 사업자와 연동하여 서비스 사업자의 정책에 따라 다양한 기능을 설정하고 등록하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 네트워크 컨트롤러(400)는 본 발명의 IoT 시스템(1000)에 접근하고자 하는 새로운 제어처리단말(100)이 등록되는 과정을 지원하고, 신규 게이트웨이(200)가 등록되는 과정을 지원할 수 있다.
어플리케이션 서버(500)는 네트워크 서버(300)와 연결되며, 네트워크 서버(300)로부터 전달되는 제어처리단말(100)이 전송한 각종 정보를 이용하여 어플리케이션별로 고유 서비스를 관리, 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 이러한 어플리케이션 서버(500)는 복수 개 존재할 수 있으며, 온도 조절, 방사선 관리, 생활폐기물 관리, 선적관리, 주차관리, 대기오염관리, 화재관리, 수질오염 관리 등 다양한 어플리케이션 서비스를 제공할 수 있다. 즉, 본 발명의 어플리케이션 서버(500)는 제어처리단말(100)이 생성하는 각종 정보를 네트워크 서버(300)를 거쳐 수집하고, 이에 대응하는 제어 정보를 네트워크 서버(300)를 거쳐 제어처리단말(100)로 전송하게 된다.
아울러, 본 발명의 실시 예에 따른 어플리케이션 서버(500)는 패킷 암호화를 위한 세션키를 생성할 수 있으며, 생성된 세션키를 이용하여 패킷을 암호화한 후 이를 네트워크 서버(300)를 거쳐 제어처리단말(100)로 전달하는 과정을 지원할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 어플리케이션 서버(500)는 제어처리단말(100)에 대한 펌웨어, 어플리케이션의 버전을 관리하고 이를 업데이트하는 과정을 수행할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시 예에 따른 어플리케이션 서버(500)는 네트워크 서버(300)로부터 상기 네트워크 서버(300) 버퍼에 저장 가능한 저장 허용 패킷 수를 포함하는 어느 하나의 제어처리단말이 전달하는 메시지가 수신되면, 상기 네트워크 서버(300)로 상기 버퍼에 저장되어 대기 중인 전송 대기 패킷 수를 질의하여 확인하고, 상기 저장 허용 패킷 수에서 상기 전송 대기 패킷 수 및 전송하고자 하는 전송 패킷 수를 더한 패킷 수를 뺀 값이 기 설정된 값보다 작으면, 상기 네트워크 서버(300)로 버퍼 크기 증가를 요청하는 과정을 수행할 수 있다.
사용자 단말(600)은 본 발명의 LoRa 기술이 적용된 IoT 서비스를 이용하고자 하는 사용자의 장치를 의미한다. 특히 본 발명의 사용자 단말(600)은 어플리케이션 서버(500)가 제공하는 IoT 서비스 어플리케이션에 접속하여 제어처리단말(100)이 수집하여 어플리케이션 서버(500)로 전송하는 각종 정보들을 확인할 수 있으며, 이를 이용한 각종 제어 명령을 생성하여 어플리케이션 서버(500)로 전송하는 과정을 지원할 수 있다. 예를 들어, 제어처리단말(100)이 공장 내 공기 환경을 모니터링하는 환경 센서인 경우, 사용자 단말(600)은 적합한 공기 환경 정보를 생성하는 역할을 수행할 수 있다. 또한 새롭게 제어처리단말(100)이 추가되는 제어처리단말(100)에 대한 클래스 타입을 설정할 수 있다. 또한, 사용자 단말(600)은 어플리케이션 서버(500)로부터 전달되는 각종 알람을 수신할 수 있다. 이때, 사용자 단말(600)은 SMS, MMS 등과 같은 메시지 형태로 수신하거나 어플리케이션의 팝업 메시지를 통해 수신할 수 있다.
이러한 본 발명의 사용자 단말(600)은 사용자 장치(User Equipment), 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다. 또한, 단말(100)은 그 구현 형태에 따라 스마트 폰(smart phone), 타블렛 PC(Tablet PC), PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player)와 같은 이동 단말기는 물론, 스마트 TV(Smart TV), 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기가 사용될 수도 있다.
이러한 본 발명의 사용자 단말(100)은 디지털 기기의 컨버전스(convergence) 추세에 따라 휴대 기기의 변형이 매우 다양하여 모두 열거할 수는 없으나, 상기 언급된 유닛들과 동등한 수준의 유닛이라면 그 어떠한 장치도 본 발명의 사용자 단말(100)로 적용 가능하다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 IoT 시스템(1000)을 구성하는 각 장치에 탑재되는 프로세서는 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 프로그램 명령을 처리할 수 있다. 일 구현 예에서, 이 프로세서는 싱글 쓰레드(Single-threaded) 프로세서일 수 있으며, 다른 구현 예에서 본 프로세서는 멀티 쓰레드(Multithreaded) 프로세서일 수 있다. 나아가 본 프로세서는 메모리 혹은 저장 장치 상에 저장된 명령을 처리하는 것이 가능하다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 서버(300)의 주요 구성 및 동작 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 서버의 주요 구성을 도시한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 네트워크 서버(300)는 메시지 처리부(310) 및 버퍼 관리부(320)를 포함하여 구성될 수 있다.
메시지 처리부(310)는 어느 하나의 제어처리단말(100)로부터 가입 요청 메시지가 전달되면 버퍼 관리부(320)를 통해 확인된 버퍼에 저장 가능한 저장 허용 패킷 수를 상기 가입 요청 메시지에 포함하여 해당 어플리케이션 서버(500)로 전달하고, 상기 어플리케이션 서버(500)의 요청에 따라 상기 버퍼에 저장되어 대기 중인 전송 대기 패킷 수를 상기 버퍼 관리부(320)를 통해 확인하고, 확인된 상기 전송 대기 패킷 수를 상기 상기 어플리케이션 서버(500)로 전달하는 역할을 수행한다.
버퍼 관리부(320)는 상기 메시지 처리부(310)의 요청에 따라 저장 허용 패킷 수 및 전송 대기 패킷 수를 확인하고, 상기 메시지 처리부(310)를 통해 상기 어플리케이션 서버(500)로부터 버퍼 크기 증가 요청이 전달되면, 상기 어플리케이션 서버(500)의 요청에 따라 상기 버퍼 크기를 증가시키는 역할을 수행하게 된다.
이상으로 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 서버(300)의 주요 구성에 대해 설명하였다.
본 발명의 일 실시 예에서는 메시지 처리부(310)가 제어처리단말(100)이 어플리케이션 서버(500)로 전달하는 가입 요청 메시지를 이용하여 버퍼 크기에 대한 정보를 어플리케이션 서버(500)로 전달하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 제어처리단말(100)이 어플리케이션 서버(500)로 전달하는 메시지이고, 이를 메시지 처리부(310)가 확인할 수 있는 메시지라면, 메시지 처리부(310)는 버퍼 크기에 대한 정보를 해당 메시지에 포함하여 어플리케이션 서버(500)로 전달할 수 있다.
또한, 본 발명의 네트워크 서버(300)가 상기 메시지 처리부(310) 및 버퍼 관리부(320)만을 포함하는 형태로 도면을 도시하였으나, 상기 구성에 한정되는 것은 아니며, 본 발의 네트워크 서버(300)는 LoRa 기술이 적용된 IoT 시스템에서 발생 가능한 다양한 과정을 처리할 수 있으며, 이를 위한 구성 요소를 더 포함하여 구성될 수 있다. 예컨대, 물리적인 관점에서, 각종 메시지의 송수신 처리를 담당하는 인터페이스부(미도시) 및 버퍼 메모리를 포함하며 각종 정보를 저장하는 저장부(미도시) 등을 더 포함할 수 있으며 기능적인 관점에서, 제어처리단말(100)과 어플리케이션 서버(500) 간의 송수신되는 메시지에 대한 무결성 검증을 수행하는 무결성검증부(미도시), 제어처리단말(100)에 대한 정보 또는 게이트웨이(200)에 대한 식별 정보를 저장하고 인증 처리를 수행하는 인증부(미도시) 등 더 많은 구성 요소에 의해 동작 가능함에 유의해야 한다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 어플리케이션 서버의 주요 구성 및 동작 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 어플리케이션 서버의 주요 구성을 도시한 블록도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 어플리케이션 서버(500)는 네트워크 서버 버퍼 관리부(510), 버퍼수 산출부(520) 및 데이터 처리부(530)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 네트워크 서버 버퍼 관리부(510)는 상기 네트워크 서버(300)로부터 상기 네트워크 서버 버퍼 크기에 대한 정보, 즉 버퍼에 저장 가능한 저장 허용 패킷 수를 포함하는 어느 하나의 제어처리단말(100)이 전달하는 가입 요청 메시지를 수신하고, 상기 네트워크 서버(300)로 상기 버퍼에 저장되어 대기 중인 전송 대기 패킷 수를 질의하여 확인하는 역할을 수행할 수 있다.
그리고, 네트워크 서버 버퍼관리부(510)는 확인된 상기 전송 대기 패킷 수 및 데이터 처리부(530)를 통해 확인된 상기 전송 패킷 수를 더한 패킷 수를 상기 저장 허용 패킷 수에서 뺀 값이 기 설정된 값보다 작으면, 상기 네트워크 서버(300)로 버퍼 크기 증가를 요청하는 역할을 수행할 수 있다.
데이터 처리부(530)는 상기 제어처리단말(100)로 전송하고자 하는 전송 패킷 수를 확인하는 역할을 수행할 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시 예에 따른 어플리케이션 서버(500)의 주요 구성에 대해 설명하였다.
본 발명의 일 실시 예에서는 어플리케이션 서버(500)의 네트워크 서버 버퍼관리부(510)가 네트워크 서버(300)의 버퍼 크기 증가가 필요한 지 여부를 판단하고, 버퍼 크기 증가가 필요한 경우 네트워크 서버(300)로 이를 요청하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 시스템 구현 방식에 따라 데이터 처리부(530)를 통해 확인된 전송 패킷 수를 네트워크 서버(300)로 전달하여 네트워크 서버(300)가 직접 버퍼 크기 증가가 필요한 지 여부를 판단할 수도 있다.
또한, 본 발명의 어플리케이션 서버(500)가 상기 네트워크 서버 버퍼 관리부(510), 버퍼수 산출부(520) 및 데이터 처리부(530)만을 포함하는 형태로 도면을 도시하였으나, 상기 구성에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 어플리케이션 서버(500)는 LoRa 기술이 적용된 IoT 시스템에서 발생 가능한 다양한 과정을 처리할 수 있으며, 이를 위한 구성 요소를 더 포함하여 구성될 수 있다. 예컨대, 물리적인 관점에서, 각종 메시지의 송수신 처리를 담당하는 인터페이스부(미도시) 및 각종 정보를 저장하는 저장부(미도시) 등을 더 포함할 수 있으며 기능적인 관점에서, 어플리케이션을 관리하는 어플리케이션 관리부(미도시), 사용자 단말(600)의 인증, 등록 등 사용자 단말(600)에 대한 정보를 관리하는 사용자 관리부(미도시), 세션 키를 생성하는 세션 키 생성부(미도시), 제어처리단말(100)과 송수신되는 메시지를 상기 세션 키로 이용하여 암호화하거나 복호화하는 암호화처리부(미도시), 제어처리단말별 펌웨어 버전 정보를 관리하고, 펌웨어 업데이트 수행이 필요한 경우 이를 처리하는 단말 펌웨어 관리부(미도시) 등 많은 구성 요소에 의해 동작 가능함에 유의해야 한다.
이상으로 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 서버(300) 및 어플리케이션 서버(500)의 주요 구성 및 동작에 대해 설명하였다.
이러한 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 서버(300) 및 어플리케이션 서버(500)는 하드웨어적으로는 통상적인 웹서버(Web Server) 또는 네트워크 서버와 동일한 구성을 하고 있다. 그러나, 소프트웨어적으로는 C, C++, Java, Visual Basic, Visual C 등과 같은 언어를 통하여 구현되는 프로그램 모듈(Module)을 포함한다.
한편, 본 발명의 각 장치에 탑재되는 메모리는 그 장치 내에서 정보를 저장한다. 일 구현예의 경우, 메모리는 컴퓨터로 판독 가능한 매체이다. 일 구현 예에서, 메모리는 휘발성 메모리 유닛 일 수 있으며, 다른 구현예의 경우, 메모리는 비휘발성 메모리 유닛 일 수도 있다. 일 구현예의 경우, 저장장치는 컴퓨터로 판독 가능한 매체이다. 다양한 서로 다른 구현 예에서, 저장장치는 예컨대 하드디스크 장치, 광학디스크 장치, 혹은 어떤 다른 대용량 저장장치를 포함할 수도 있다.
비록 본 명세서와 도면에서는 예시적인 장치 구성을 기술하고 있지만, 본 명세서에서 설명하는 기능적인 동작과 주제의 구현물들은 다른 유형의 디지털 전자 회로로 구현되거나, 본 명세서에서 개시하는 구조 및 그 구조적인 등가물들을 포함하는 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 혹은 하드웨어로 구현되거나, 이들 중 하나 이상의 결합으로 구현 가능하다. 본 명세서에서 설명하는 주제의 구현물들은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품, 다시 말해 본 발명에 따른 장치의 동작을 제어하기 위하여 혹은 이것에 의한 실행을 위하여 유형의 프로그램 저장매체 상에 인코딩된 컴퓨터 프로그램 명령에 관한 하나 이상의 모듈로서 구현될 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 기계로 판독 가능한 저장 장치, 기계로 판독 가능한 저장 기판, 메모리 장치, 기계로 판독 가능한 전파형 신호에 영향을 미치는 물질의 조성물 혹은 이들 중 하나 이상의 조합일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 버퍼 크기 제어 방법에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 버퍼 크기 제어 방법을 설명하기에 앞서, 본 발명의 제어처리단말(100)이 IoT 시스템(1000)에 접속하는 과정에 대해 먼저 설명하도록 한다.
도 4는 일반적인 실시 예에 따른 제어처리단말이 IoT 시스템에 접속하는 과정을 설명하기 위한 데이터 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 제어처리단말(100)은 IoT 시스템(1000)에 접속하기 위해 먼저, 가입 요청(Join Request) 메시지를 게이트웨이(200)를 거쳐 네트워크 서버(300)로 전달하게 된다. 제어처리단말(100)은 최초 전원 온(on)시 등 지정된 이벤트 발생 시 가입 요청 메시지를 게이트웨이(200)를 거쳐 네트워크 서버(300)로 전달할 수 있다. 제어처리단말(100)이 네트워크 서버(300)로 전달하는 가입 요청(Join Request) 메시지는 어플리케이션 식별 정보(AppEUI), 제어처리단말 식별정보(DevEUI) 및 제어처리단말 랜덤값(DevNonce)을 포함하여 구성된다.
메시지 파라미터
Join Request AppEUI(8bytes) DevEUI(8bytes) DevNonce(2bytes)
어플리케이션 식별 정보는 어플리케이션 서버(500)에 의해 할당되며, 사전에 설정되어 있는 어플리케이션 구분자를 의미한다. 하나의 제어처리단말(100)은 복수 개의 어플리케이션 서버(500)로 정보를 전송할 수 있다. 예를 들어, 제어처리단말(100)이 온도를 측정하는 역할을 수행하는 경우, 건물 관리 서비스를 제공하는 어플리케이션 서버(500)로 측정된 온도 정보를 전송할 수 있으며, 온도 정보를 이용하여 상황인지 서비스를 제공하는 어플리케이션 서버로 측정된 온도 정보를 전송할 수도 있다. 이때, 각각의 어플리케이션 서비스별로 어플리케이션 식별 정보가 서로 다르게 할당될 수 있으며, 제어처리단말(100)은 전송하고자 하는 어플리케이션 서버(500)로 자신이 생성한 정보가 전달되도록 어플리케이션 식별 정보를 포함하는 가입 요청 메시지를 네트워크 서버(300)로 전송한다.
반면, 제어처리단말 식별정보는 제어처리단말(100) 간의 구분을 위한 것으로 최초 설치 시 할당되는 정보가 될 수 있다. 이러한 제어처리단말 식별정보는 네트워크 컨트롤러(400)에 의해 할당되거나, 제어처리단말(100)을 생성한 사업자에 의해 할당될 수 있다.
제어처리단말 랜덤값은 암호화를 위해 제어처리단말(100)이 생성하는 값을 의미하며, 가입(join) 절차마다 변경될 수 있다.
이러한 가입 요청 메시지를 제어처리단말(100)이 전송하면, 네트워크 서버(300)는 게이트웨이(200)를 거쳐 상기 가입 요청 메시지를 수신한다. 이때, 게이트웨이(200)를 거쳐 전달되는 메시지, 상기 예시에서 가입 요청 메시지는 게이트웨이 식별 정보를 포함하여 전달될 수 있으며, 네트워크 서버(300)는 게이트웨이 식별 정보를 상기 제어처리단말 식별 정보에 대응하여 저장한 후 추후 어플리케이션 서버(500)로부터 전달되는 정보가 해당 게이트웨이를 거쳐 제어처리단말(100)로 정확히 전송되는 과정을 지원할 수 있다.
그리고 네트워크 서버(300)는 제어처리단말(100)이 전송한 가입 요청 메시지의 어플리케이션 식별 정보를 이용하여 어플리케이션 서버(500)를 확인한다(S103).
그리고 확인된 어플리케이션 서버(500)로 가입 요청(Join Request) 메시지를 전송하며(S105), 어플리케이션 서버(500)는 어플리케이션 키(App Key)를 이용하여 MIC(Message Integrity Code) 체크를 수행한다. 즉, 제어처리단말(100)이 게이트웨이(200) 및 네트워크 서버(300)를 거쳐 전달한 가입 요청 메시지가 정상적인 메시지인지 무결성을 확인하게 된다. 그리고 정상적인 메시지로 판단되면, 어플리케이션 서버(500)는 네트워크 서버(300)로 가입 요청(Join Request) 메시지 확인 메시지를 전송한다(Confirmed that Join Request is valid)(S109).
이후, 네트워크 서버(300)는 네트워크 아이디(NetID) 및 제어처리단말 주소 정보(DevAddress)를 확인하고 이를 어플리케이션 서버(500)로 전송한다(S111).
이를 수신한 어플리케이션 서버(500)는 어플리케이션 키(AppKey), 어플리케이션 랜덤값(AppNonce), 네트워크 아이디(NetID), 제어처리단말 랜덤값(DevNonce)를 이용하여 네트워크 세션 키(NW(network) Session Key)를 생성하고(S113), 어플리케이션 키(AppKey), 어플리케이션 랜덤값(AppNonce), 네트워크 아이디(NetID), 제어처리단말 랜덤값(DevNonce)을 이용하여 어플리케이션 세션 키(Application Session Key)를 생성하고(S113), 네트워크 세션 키(NW session key)를 네트워크 서버(300)로 전달한다(S115).
네트워크 서버(300)는 수신한 네트워크 세션키를 저장한다(S117). 여기서 네트워크 서버(300)는 수신한 네트워크 세션키를 이용하여 메시지의 무결성을 체크하거나, 메시지 자체를 암호화 과정을 처리할 수 있다.
이후에, 어플리케이션 서버(500)는 가입 승인(Join Accept) 메시지를 제어 처리단말(100)로 전송할 수 있다(S119). 이때, 어플리케이션 서버(500)가 전달하는 메시지는 네트워크 서버(300) 및 게이트웨이(200)를 거쳐 제어처리단말(100)로 전달될 수 있다.
가입 승인 메시지는 어플리케이션 랜덤값(AppNonce), 네트워크 아이디(NetID), 제어처리단말 주소 정보(DevAddr)를 포함할 수 있다.
메시지 파라미터
Join Accept AppNonce
(3bytes)		 NetID
(3bytes)		 DevAddr
(4bytes)		 DLSetTings
(1bytes)		 RxDelay
(1bytes)		 CFList
(16bytes, Optional)
이때, 어플리케이션 서버(500)가 네트워크 서버(300) 및 게이트웨이(200)를 거쳐 전달되는 가입 승인(Join Accept) 메시지는 어플리케이션 키(AppKey)로 암호화되어 전송되며(S119), 제어처리단말(100)은 어플리케이션 키(AppKey)로 가입 승인 메시지를 복호화할 수 있다(S121).
이후에, 제어처리단말(100)은 어플리케이션 키(AppKey), 어플리케이션 랜덤값(AppNonce), 네트워크 아이디(NetID), 제어처리단말 랜덤값(DevNonce)를 이용하여 네트워크 세션 키(NW Session Key)를 생성할 수 있으며, 어플리케이션 세션 키(Application Session Key)를 생성할 수 있다(S123).
이후에, 제어처리단말(100)은 네트워크 세션 키 또는 어플리케이션 세션 키를 이용하여 전송하고자 하는 데이터 패킷을 암호화한 후(S125), 데이터 패킷을 게이트웨이(200)를 거쳐 네트워크 서버(300)로 전송한다(S129).
이를 수신한 네트워크 서버(300)는 S117 단계에서 저장한 네트워크 세션 키를 이용하여 무결성 체크(integrity check)를 수행하고, 문제가 없을 경우, 어플리케이션 서버(500)로 전송하며(S131), 어플리케이션 서버(500)는 네트워크 세션 키 또는 어플리케이션 세션 키를 이용하여 전달된 데이터 패킷을 복호화할 수 있다.
이러한 과정을 거치게 되면, 어플리케이션 서버(500)는 제어처리단말(100)로 제어 정보를 전송할 수 있다. 즉, 어플리케이션 서버(500)는 수신된 데이터 패킷에 대응하는 제어 정보를 네트워크 서버(300)를 거쳐 제어처리단말(100)로 전달할 수 있는데, 네트워크 서버(300)는 제어처리단말(100)이 어플리케이션 서버(500)가 전달하는 하향링크 데이터 패킷을 수신할 수 있는 상태가 아니거나, 또는 네트워크 서버(300)로 제어 정보를 전달하고자 하는 데이터의 수가 많은 경우, 네트워크 서버(300)는 버퍼에 저장한 후 이를 전달하게 된다. 그러나, 네트워크 서버(300)가 보유하고 있는 버퍼 크기는 한정된 상태로, 버퍼 크기 이상의 데이터 패킷이 어플리케이션 서버(500)로부터 전달되는 경우, 네트워크 서버(300)는 전달되는 데이터 패킷을 저장할 수 없어 버리는(drop) 현상이 발생하게 되는 데, 이는 데이터 무결성을 보장하지 못한다는 문제점이 있게 된다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 서버(300)는 상술한 바와 같은 가입(Join) 절차에 있어서 자신의 버퍼 크기에 대한 정보를 어플리케이션 서버(500)로 전달하고, 어플리케이션 서버(500)가 전송하고자 하는 데이터 패킷 수에 따라 증가가 필요한 버퍼 크기를 산출하게 되면 이에 따라 버퍼 크기를 늘리는 과정을 수행할 수 있게 된다.
이에 대해 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 버퍼 크기 관리 방법을 설명하기 위한 데이터 흐름도이며, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 버퍼 크기 관리 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 제어처리단말(100)은 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 먼저, 게이트웨이(200)를 거쳐 네트워크 서버(300)로 가입 요청(Join Request) 메시지를 전송하게 된다(S201).
이를 수신한 네트워크 서버(300)는 해당하는 어플리케이션 서버를 확인한 후, 어플리케이션 서버(500)로 제어처리단말(100)이 전달한 가입 요청 메시지를 전달하게 되는 데, 이때, 도 4의 S105 단계에서 전송하는 메시지와 달리, 버퍼 크기에 대한 정보를 포함하여 어플리케이션 서버(500)로 전송한다(S203). 즉, 버퍼가 저장할 수 있는 저장 허용 패킷 수를 확인한 후 이를 어플리케이션 서버(500)로 전송한다.
이후, 본 발명의 어플리케이션 서버(500)는 네트워크 서버(300)와 연동하여 도 4의 S107 ~ S117 과정을 수행할 수 있으며, 정상적인 절차가 완료되면, 제어처리단말(100)로 가입 승인(Join Accept) 메시지를 전송한다(S205).
이를 수신한 제어처리단말(100)은 도 4에 도시된 S121 ~ S125 단계를 수행할 수 있으며, 설정된 현재 클래스 타입을 확인하는 과정을 더 수행할 수 있다(S207). 제어처리단말(100)은 예컨대 3가지의 클래스 타입 중 어느 하나로 설정될 수 있다. 클래스 A는 제어처리단말(100)이 상향링크 데이터 패킷 전송 후 정해진 시간(예컨대, 1초) 간격으로 정해진 횟수만큼 하향링크 데이터 패킷을 수신할 수 있는 클래스 타입이며, 클래스 B는 제어처리단말(100)이 정해진 주기(예컨대, 128초)로 하향링크 데이터 패킷을 수신할 수 있는 클래스 타입이며, 클래스 C는 항상 하향링크 데이터 패킷을 수신할 수 있는 클래스 타입이다. 제어처리단말(100)은 최초 설정 시 클래스 타입이 지정될 수 있으며, 서비스 중에 클래스 타입이 변경될 수 있다.
이러한 클래스 타입을 확인한 후 제어처리단말(100)은 클래스 타입에 대한 정보와 함께 데이터 패킷을 게이트웨이(200) 및 네트워크 서버(300)를 거쳐 어플리케이션 서버(500)로 전송할 수 있다(S209).
상기 S209 과정에서 네트워크 서버(300)는 무결성 체크 과정을 수행할 수 있으며, 확인된 데이터 패킷만 어플리케이션 서버(500)로 전송하는 과정을 수행할 수 있다.
그리고, 어플리케이션 서버(500)는 제어처리단말(100)로의 하향링크 패킷이 발생되는 지 여부를 판단한다(S211). 즉, 제어처리단말(100)이 전달한 데이터 패킷을 확인한 이후에 상기 데이터 패킷에 대한 사용자 또는 기 설정된 제어 명령이 발생되는 경우 이를 제어처리단말(100)로 전송하게 되는 데, 이러한 하향링크 패킷이 발생되면(S211), 어플리케이션 서버(500)는 네트워크 서버(300)로 전송하기 위해 버퍼에 저장되어 대기하고 있는 전송 대기 패킷 수(waiting 패킷 수)를 네트워크 서버(300)로 질의하고, 이에 대한 응답을 수신할 수 있다(S215).
상기 전송 대기 패킷 수를 수신한 어플리케이션 서버(500)는 S203 단계에서 확인된 버퍼 크기에서 S213 단계에서 확인된 전송 대기 패킷 수 및 전송하고자 하는 전송 패킷 수를 더한 값을 뺀 패킷 수가 기 설정된 값보다 작으면 네트워크 서버(300)로 버퍼 크기 증가를 요청하게 된다(S217 ~ S219).
이를 수신한 네트워크 서버(300)는 어플리케이션 서버(500)의 요청에 따라 버퍼 크기를 증가시키되, 기 설정된 최대 버퍼 크기 이하로 버퍼 크기를 확장하게 된다(S221). 이는 네트워크 서버의 버퍼 크기를 데이터 전송 속도에 맞추어 적합하게 증가시키기 위한 것으로, 상기 기 설정된 최대 버퍼 크기는 네트워크 서버(300)의 데이터 패킷 전송 속도에 따라 가변적으로 설정될 수 있다.
이후에, 네트워크 서버(300)는 버퍼 크기 증가 완료에 대한 정보를 어플리케이션 서버(500)로 전달할 수 있으며(S223), 어플리케이션 서버(500)는 제어 정보를 포함하는 데이터 패킷을 네트워크 서버(300) 및 게이트웨이(200)를 거쳐 제어처리단말(100)로 전송할 수 있게 된다(S225).
상기 과정에 대해 도 6을 예로 들어 설명하도록 하면, 먼저, 도 6a에서 801이 도시하고 있는 바와 같이 네트워크 서버(300)의 할당된 버퍼의 저장 허용 패킷 수가 5라고 가정하고, 이 중 전송 대기하고 있는 전송 대기 패킷 수가 4개라고 할 경우, 이러한 상태에서 803이 지시하고 있는 바와 같이 어플리케이션 서버(500)가 2개의 패킷을 네트워크 서버(300)로 전달하면, 네트워크 서버(300)는 전달되는 2개의 패킷 중 1개의 패킷만 저장이 가능하므로 805가 도시하고 있는 바와 같이 나머지 1개의 패킷은 버리게(drop) 된다. 이에 따라 제어처리단말(100)은 어플리케이션 서버(500)가 전달하는 2개의 패킷 중 하나의 패킷을 수신할 방법이 없다는 문제점이 있다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 도 6b에서 807이 도시하고 있는 바와 같이 네트워크 서버(300)가 할당된 버퍼의 저장 허용 패킷 수(5개) 및 전송 대기 패킷 수(4개)를 어플리케이션 서버(500)로 전송하고, 어플리케이션 서버(500)가 811이 지시하는 바와 같이 2개의 패킷을 전송하고자 할 경우, 어플리케이션 서버(500)는 전체 버퍼 크기에서 전송 대기 패킷 수 및 전송하고자 하는 전송 패킷 수를 더한 값, 즉 (저장 허용 패킷 수 5개) - (전송 대기 패킷 수 4개 + 전송 패킷 수 2개)를 뺀 값인 -1개를 산출하게 된다. 그리고 어플리케이션 서버(500)는 기 설정된 값 예컨대 3개와 비교하여 상기 산출된 값이 상기 기 설정된 값보다 작으면 네트워크 서버(300)로 버퍼 크기 증가를 요청하게 된다. 이때, 네트워크 서버(300)는 상기 기 설정된 값에서 상기 산출된 값을 뺀 값만큼 버퍼 크기를 증가하도록 요청하게 된다. 즉 전술한 예에서 기 설정된 값이 3개이고, 산출된 값이 -1개 이므로, 3개에서 -1개를 뺀 4개만큼 버퍼 크기를 증가하도록 요청하게 된다.
이를 수신한 네트워크 서버(300)는 809이 도시하고 있는 바와 같이 상기 어플리케이션 서버(500)의 요청에 따라 해당 버퍼 수만큼 버퍼 크기를 증가할 수 있다. 이때, 본 발명의 네트워크 서버(300)는 상기 버퍼 수가 최대 버퍼 수와 비교하여 최대 버퍼 수 이하일 경우에만 버퍼를 증가시키며, 최대 버퍼 수 이상일 경우, 최대 버퍼수까지만 증가시키고 이에 대해 어플리케이션 서버(500)로 안내하게 된다. 이러한 과정을 거치게 되면 네트워크 서버(300)는 813이 지시하는 바와 같이 어플리케이션 서버(500)로부터 전달되는 데이터 패킷을 손실 없이 모두 저장하고 순차적으로 패킷을 게이트웨이(200)를 거쳐 제어처리단말(100)로 전달하게 된다.
아울러, 본 발명의 네트워크 서버(300)는 특정 시간 동안 버퍼 사용량이 기 설정된 비율보다 낮으면 초기 버퍼 크기로 되돌아가, 저장 공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있게 된다.
이상으로 본 발명의 실시 예에 따른 버퍼 크기 관리 방법에 대해 설명하였다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 버퍼 크기 관리 방법은 네트워크 서버(300)가 초기 가입 절차 시, 즉 제어처리단말(100)이 어플리케이션 서버(500)로 전달하는 가입 요청 메시지를 이용하여 버퍼 크기에 대한 정보를 어플리케이션 서버(500)로 전달하는 것을 예로 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 네트워크 서버(300)는 제어처리단말(100)이 어플리케이션 서버(500)로 전달하고, 네트워크 서버(300)가 이를 수신할 수 있는 메시지라면 그 어떠한 메시지를 이용하여 자신의 버퍼 크기에 대한 정보를 어플리케이션 서버(500)로 전달할 수도 있다.
또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 버퍼 크기 관리 방법은 어플리케이션 서버(500)가 네트워크 서버(300)로부터 할당된 버퍼의 저장 허용 패킷 수 및 전송 대기 패킷 수를 수신 받고, 전송하고자 하는 전송 패킷 수를 확인하여 네트워크 서버(300)의 버퍼 크기 증가 필요 여부를 판단하는 것을 중심으로 설명하였으나, 시스템 구현 방식에 따라, 어플리케이션 서버(500)가 데이터 패킷 전송 중에 전송하고자 하는 전송 패킷 수를 네트워크 서버(300)로 전달하고, 네트워크 서버(300)가 저장 허용 패킷 수 및 현재 버퍼에 저장된 전송 대기 패킷 수를 확인한 후, 버퍼 크기 증가 필요 여부를 판단할 수도 있음에 유의해야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 버퍼 크기 관리 방법은 컴퓨터 프로그램 명령어와 데이터를 저장하기에 적합한 컴퓨터로 판독 가능한 매체의 형태로 제공될 수도 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 버퍼 크기 관리 방법을 구현하기 위한 기록매체에 기록되는 프로그램은 어느 하나의 제어처리단말로부터 전달되는 어플리케이션 서버로 전달되는 메시지에 버퍼에 저장 가능한 저장 허용 패킷 수를 포함하여 해당 어플리케이션 서버로 전달하는 단계, 상기 어플리케이션 서버의 요청에 따라 상기 버퍼에 저장되어 대기 중인 전송 대기 패킷 수를 상기 어플리케이션 서버로 전달하는 단계, 상기 어플리케이션 서버로부터 버퍼 크기 증가 요청이 전달되면, 상기 어플리케이션 서버의 요청에 따라 상기 버퍼 크기를 증가시키는 단계 등, 네트워크 서버로부터 버퍼 저장 가능한 저장 허용 패킷 수를 포함하는 어느 하나의 제어처리단말이 전달한 메시지를 수신하는 단계, 상기 네트워크 서버로 상기 버퍼에 저장되어 대기 중인 전송 대기 패킷 수를 질의하여 확인하는 단계 및 상기 저장 허용 패킷 수에서 상기 전송 대기 패킷 수 및 전송하고자 하는 전송 패킷 수를 더한 패킷 수를 뺀 값이 기 설정된 값보다 작으면, 상기 네트워크 서버로 버퍼 크기 증가를 요청하는 단계 등을 실행할 수 있다.
이때, 기록매체에 기록된 프로그램은 컴퓨터에서 읽히어 설치되고 실행됨으로써 전술한 기능들을 실행할 수 있다.
여기서, 컴퓨터가 기록매체에 기록된 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 기능들을 실행시키기 위하여, 전술한 프로그램은 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 컴퓨터의 장치 인터페이스(Interface)를 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다.
이러한 코드는 전술한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Function Code)를 포함할 수 있고, 전술한 기능들을 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수도 있다. 또한, 이러한 코드는 전술한 기능들을 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조 되어야 하는지에 대한 메모리 참조 관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터의 프로세서가 전술한 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 컴퓨터의 프로세서가 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야만 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수도 있다.
이러한, 컴퓨터 프로그램 명령어와 데이터를 저장하기에 적합한 컴퓨터로 판독 가능한 매체는, 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리, EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)과 같은 반도체 메모리를 포함한다. 프로세서와 메모리는 특수 목적의 논리 회로에 의해 보충되거나, 그것에 통합될 수 있다.
또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램과 이와 관련된 코드 및 코드 세그먼트 등은, 기록매체를 읽어서 프로그램을 실행시키는 컴퓨터의 시스템 환경 등을 고려하여, 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론되거나 변경될 수도 있다.
본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.
마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징 될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.
본 발명은 버퍼 메모리 관리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LoRa 기술이 적용된 IoT(Internet of the Things, 사물인터넷) 시스템에 있어서, LoRa(Long Range Sub-Ghz Module) 디바이스로 데이터를 전달하는 네트워크 서버에서의 버퍼 크기를 데이터 전송 개수에 따라 유동적으로 제어할 수 있는 버퍼 크기 제어 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 네트워크 서버가 버퍼 크기를 데이터 전송 개수에 따라 유동적으로 제어함으로써, 버려지는 패킷 없이 모든 데이터 패킷을 LoRa 디바이스로 전달할 수 있어 데이터 전송 무결성 보장이 가능하다는 효과가 있으며, 이를 통해 본 발명은 IoT 서비스 산업의 발전에 이바지할 수 있다.
더불어, 본 발명은 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있다.
100: 제어처리단말 200: 게이트웨이
300: 네트워크 서버 310: 메시지 처리부
320: 버퍼 관리부 400: 네트워크 컨트롤러
500: 어플리케이션 서버 510: 네트워크 서버 버퍼 관리부
520: 버퍼수 산출부 530: 데이터 처리부
1000: IoT 시스템

Claims (10)

  1. 적어도 하나 이상의 제어처리단말과 적어도 하나 이상의 어플리케이션 서버 간의 IoT(Internet of Things) 서비스 제공을 지원하는 네트워크 서버에서의 버퍼 크기 관리 방법에 있어서,
    상기 네트워크 서버가,
    어느 하나의 제어처리단말로부터 어플리케이션 서버로 전달되는 메시지에 버퍼에 저장 가능한 저장 허용 패킷 수를 포함하여 해당 어플리케이션 서버로 전달하는 단계;
    상기 어플리케이션 서버의 요청에 따라 상기 버퍼에 저장되어 대기 중인 전송 대기 패킷 수를 상기 어플리케이션 서버로 전달하는 단계; 및
    상기 어플리케이션 서버로부터 상기 전송대기 패킷 수 및 상기 제어처리단말로 전송하고자 하는 전송 패킷 수에 따라 버퍼 크기 증가 요청이 전달되면, 상기 어플리케이션 서버의 요청에 따라 상기 버퍼 크기를 증가시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 버퍼 크기 관리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메시지는
    상기 제어처리단말의 가입 절차 시 발생되는 가입 요청(Join Request) 메시지를 의미하며,
    상기 어플리케이션 서버로 전달하는 단계 이후에,
    상기 가입 요청 메시지에 대응하여 상기 어플리케이션 서버로부터 전달되는 가입 승인 메시지를 상기 제어처리단말로 전송하는 단계; 및
    상기 제어처리단말로부터 클래스 타입 정보가 전달되면 상기 클래스 타입 정보를 상기 어플리케이션 서버로 전달하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버퍼 크기 관리 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 클래스 타입 정보는
    LoRa(Long Range Sub-Ghz Module) 통신 프로토콜을 따르는 상기 가입 요청 메시지에 포함되는 어플리케이션 식별 정보, 제어처리단말 식별 정보 및 제어처리단말 랜덤값을 기초로 생성되는 네트워크 세션 키 또는 어플리케이션 세션 키로 암호화되어 상기 어플리케이션 서버로 전달되는 것을 특징으로 하는 버퍼 크기 관리 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼 크기를 증가시키는 단계에서,
    기 설정된 최대 버퍼 크기 이하로 버퍼 크기가 증가되도록 제어하며,
    상기 기 설정된 최대 버퍼 크기는 데이터 패킷 전송 속도에 따라 가변적으로 설정되는 것을 특징으로 하는 버퍼 크기 관리 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼 크기를 증가시키는 단계 이후에,
    기 설정된 시간 동안 버퍼 사용량이 일정 비율 이하이면 초기 버퍼 크기로 변경하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버퍼 크기 관리 방법.
  6. 적어도 하나 이상의 제어처리단말에 연결되는 네트워크 서버와 연동하여 IoT(Internet of Things) 서비스를 제공하는 어플리케이션 서버에서의 버퍼 크기 관리 방법에 있어서,
    상기 어플리케이션 서버가,
    상기 네트워크 서버로부터 버퍼 저장 가능한 저장 허용 패킷 수를 포함하는 어느 하나의 제어처리단말이 전달한 메시지를 수신하는 단계;
    상기 네트워크 서버로 상기 버퍼에 저장되어 대기 중인 전송 대기 패킷 수를 질의하여 확인하는 단계; 및
    상기 저장 허용 패킷 수에서 상기 전송 대기 패킷 수 및 상기 제어처리단말로 전송하고자 하는 전송 패킷 수를 더한 패킷 수를 뺀 값이 기 설정된 값보다 작으면, 상기 네트워크 서버로 버퍼 크기 증가를 요청하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 버퍼 크기 관리 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 기재된 방법을 실행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 기재된 방법을 실행시키도록 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  9. 적어도 하나 이상의 제어처리단말과 적어도 하나 이상의 어플리케이션 서버 간의 IoT(Internet of Things) 서비스 제공을 지원하는 네트워크 서버에 있어서,
    상기 네트워크 서버는
    어느 하나의 제어처리단말로부터 메시지가 전달되면 버퍼 관리부를 통해 확인된 버퍼에 저장 가능한 저장 허용 패킷 수를 상기 메시지에 포함하여 해당 어플리케이션 서버로 전달하고, 상기 어플리케이션 서버의 요청에 따라 상기 버퍼에 저장되어 대기 중인 전송 대기 패킷 수를 상기 버퍼 관리부를 통해 확인하고, 확인된 상기 전송 대기 패킷 수를 상기 상기 어플리케이션 서버로 전달하는 메시지 처리부; 및
    상기 메시지 처리부의 요청에 따라 저장 허용 패킷 수 및 전송 대기 패킷 수를 확인하고, 상기 메시지 처리부를 통해 상기 어플리케이션 서버로부터 상기 전송대기 패킷 수 및 상기 제어처리단말로 전송하고자 하는 전송 패킷 수에 따라 버퍼 크기 증가 요청이 전달되면, 상기 어플리케이션 서버의 요청에 따라 상기 버퍼 크기를 증가시키는 버퍼 관리부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 서버.
  10. 적어도 하나 이상의 제어처리단말에 연결되는 네트워크 서버와 연동하여 IoT(Internet of Things) 서비스를 제공하는 어플리케이션 서버에 있어서,
    상기 어플리케이션 서버는
    상기 네트워크 서버로부터 상기 네트워크 서버 버퍼에 저장 가능한 저장 허용 패킷 수를 포함하는 어느 하나의 제어처리단말이 전달하는 메시지를 수신하고, 상기 네트워크 서버로 상기 버퍼에 저장되어 대기 중인 전송 대기 패킷 수를 질의하여 확인하는 네트워크 서버 버퍼 관리부;
    상기 제어처리단말로 전송하고자 하는 전송 패킷 수를 확인하는 데이터 처리부; 및
    상기 네트워크 서버 버퍼관리부를 통해 확인된 상기 전송 대기 패킷 수 및 상기 데이터 처리부를 통해 확인된 상기 제어처리단말로 전송하고자 하는 상기 전송 패킷 수를 더한 패킷 수를 상기 저장 허용 패킷 수에서 뺀 값이 기 설정된 값보다 작으면, 상기 네트워크 서버로 버퍼 크기 증가를 요청하는 버퍼수 산출부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 어플리케이션 서버.
KR1020150142184A 2015-10-12 2015-10-12 버퍼 크기 제어 방법 및 이를 위한 장치 KR102199443B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150142184A KR102199443B1 (ko) 2015-10-12 2015-10-12 버퍼 크기 제어 방법 및 이를 위한 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150142184A KR102199443B1 (ko) 2015-10-12 2015-10-12 버퍼 크기 제어 방법 및 이를 위한 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170042946A KR20170042946A (ko) 2017-04-20
KR102199443B1 true KR102199443B1 (ko) 2021-01-06

Family

ID=58705686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150142184A KR102199443B1 (ko) 2015-10-12 2015-10-12 버퍼 크기 제어 방법 및 이를 위한 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102199443B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101957992B1 (ko) 2018-10-17 2019-03-13 국방과학연구소 가상 네트워크 슬라이스의 버퍼 관리 방법 및 그 장치
CN109560893B (zh) * 2018-11-08 2022-04-15 中国联合网络通信集团有限公司 数据校验方法、装置及服务器
KR102072700B1 (ko) * 2019-07-31 2020-02-03 (주)소울시스템즈 전수 패킷 처리 기반의 실시간 애플리케이션 성능 모니터링 장치 및 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5270284B2 (ja) * 2008-09-26 2013-08-21 京セラ株式会社 中継装置およびバッファ量制御方法
US20150222560A1 (en) * 2014-02-05 2015-08-06 Verizon Patent And Licensing Inc. Capacity management based on backlog information

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104735747B (zh) 2013-12-20 2019-05-10 联发科技（新加坡）私人有限公司 信息传递方法、接收方法及物联网设备

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5270284B2 (ja) * 2008-09-26 2013-08-21 京セラ株式会社 中継装置およびバッファ量制御方法
US20150222560A1 (en) * 2014-02-05 2015-08-06 Verizon Patent And Licensing Inc. Capacity management based on backlog information

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LoRa Alliance, LoRaWAN^TM Specification V1.0, LoRa Alliance (2015.01)*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170042946A (ko) 2017-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10194320B1 (en) Method and apparatus for assignment of subscription electronic SIM credentials via local service brokers
US9246763B2 (en) Device management
CN101656668B (zh) 使用基于核心的节点进行状态传输的方法和装置
CN104142862B (zh) 服务器的过载保护方法及装置
KR102120770B1 (ko) 데이터 전송 및 수신 방법, 그리고 이를 위한 장치
CN103716793A (zh) 接入点信息分享方法和装置
KR101688813B1 (ko) IoT 기기와 소유자 사이의 관계 확립을 위한 방법 및 시스템
CN103929796A (zh) 共享接入点的方法及装置
CN104376353A (zh) 二维码的生成、读取方法、终端及服务器
CN103167498B (zh) 一种能力管控方法和系统
CN104580167A (zh) 一种传输数据的方法、装置和系统
KR101742997B1 (ko) 데이터 송수신 방법 및 이를 위한 장치
KR102199443B1 (ko) 버퍼 크기 제어 방법 및 이를 위한 장치
CN105491067A (zh) 基于密钥的业务安全性验证方法及装置
CN105684500A (zh) 装置到装置(d2d)通信中的收费信息记录的方法和系统
CN104598263A (zh) 应用程序运行方法、配置文件生成方法和装置
KR101767889B1 (ko) 단말 식별 방법 및 이를 위한 장치
CN104735657A (zh) 安全终端验证方法、无线接入点绑定方法、装置及系统
CN109819439B (zh) 密钥更新的方法及相关实体
Spörk et al. Performance and trade-offs of the new PHY modes of BLE 5
KR101827926B1 (ko) 단말 장치와 서비스 서버 간의 연결 설정 방법 및 이를 위한 장치
KR102149912B1 (ko) 위치 추적 방법 및 이를 위한 장치
CN104350687A (zh) 用于网络装置的输出的数字中继
CN104639394A (zh) 客户端使用人数的统计方法、装置和系统
KR20170021876A (ko) 코어 네트워크와 무선 노드 인증의 오프로딩

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant