KR20080056360A - 이동통신 시스템에서 중계선 제어를 위한 패킷 압축/해제장치 및 그 방법 - Google Patents

이동통신 시스템에서 중계선 제어를 위한 패킷 압축/해제장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

이동통신 시스템에서 기지국과 제어국 간의 중계선 효율을 높일 수 있는 패킷 압축/해제 장치 및 방법이 개시된다. 일 실시예에 따르면, 중계선의 일측에 압축 장치가 구비되고, 수신되는 페이로드 데이터의 특성 정보에 따라 압축 여부를 판별하여, 판별 결과에 따라 해당 페이로드 데이터를 압축하고 압축 정보를 데이터 패킷에 실어 전송한다. 그리고, 압축 해제 장치가 중계선의 타측에 구비되어, 압축 장치로부터 수신된 데이터 패킷의 압축 정보를 바탕으로, 압축된 페이로드 데이터를 압축 해제하여 전송한다.
중계선, 트래픽, 압축, 해제, 페이로드

Description

이동통신 시스템에서 중계선 제어를 위한 패킷 압축/해제 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR COMPRESSING/DECOMPRESSING DATA PACKETS IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
도 1a 및 1b는 종래기술에 따른 순방향 사용자 데이터 처리 절차를 설명하기 위한 흐름도.
도 2는 종래기술에 따른 순방향 사용자 데이터 전달 과정을 도시한 도면.
도 3은 일 실시예에 따른 이동통신 시스템의 구조를 보이는 개략도.
도 4는 일 실시예에 따른 중계선 구간의 데이터 패킷 구조를 보이는 개략도.
도 5는 일 실시예에 따른 패킷 압축/해제 장치의 구성을 보이는 개략도.
도 6a 및 6b는 일실시예에 따른 패킷 압축/해제 절차를 설명하기 위한 흐름도,
도 7은 일실시예에 따른 순방향 사용자 데이터 전달 과정을 보이는 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 이동통신 단말기20: 기지국
21,31: 압축 장치 22,32: 압축 해제 장치
23: 송신부 24: 수신부
30: 제어국 33: 역방향 트래픽 처리부
34: 순방향 트래픽 처리부
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 이동통신 시스템에서 중계선 제어를 위한 패킷 압축/해제 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
통상, 이동통신망은 기지국, 제어국 등으로 구성되며, 기지국과 제어국 사이에는 중계선(예를 들어, EI 혹은 T1 링크)로 연결되어 있고, 제어국과 패킷 코어망(Packet Core Network) 간에는 STM-1 링크로 연결되어 있다. 참고적으로, E1은 ITU-T에 의해 고안되고, 유럽 우편 및 통신 운영 회의(CEPT)에서 이름이 붙여진 유럽 디지털 전송 규격으로, 2.048 Mbps의 속도로 데이터를 전송할 수 있으며, T1은 60년대에 미국 벨 시스템에 의해 소개되었으며, 북미에서 사용하는 디지털 전송 규격으로, 1.544 Mbps의 속도로 데이터를 전송할 수 있다. 또한, STM-1은 광 매체 상에서 동기식 데이터 전송을 하기 위한 ITU-T 표준 기술로서, 155.52Mbps의 전송 속도를 갖는다.
특히, E1/T1 중계선은 기지국과 제어국 간의 송수신되는 트래픽(Traffic)의 전달 경로로서, 하나의 중계선으로 송수신될 수 있는 트래픽(Traffic)의 양은 상위 코어망(Core Network)이나 이더넷(Ethernet) 구간에 비해 극히 제한적이어서, 트래픽의 양이 많아지게 되면 E1/T1 중계선을 통하여 송수신되는 데이터의 지연 혹은 유실 등이 발생할 수 있다. 이렇게 E1/T1 중계선의 대역폭을 초과하는 트래픽이 빈번히 발생할 경우, 이동통신 사업자는 별도의 비용을 들여 E1/T1 중계선을 증설하는 등의 방법으로 트래픽의 지연 혹은 유실 등을 방지하고 있다.
이동통신의 규격이 진화하고 서비스를 제공받는 가입자가 증가하면서, 특히 데이터 통신의 경우, 기지국에서 처리해야 할 트래픽 량이 점차 증가하고 있다. 일예로, "CDMA(Code Division Multiple Access)-2000 1x"에서는 한 가입자당 153.6kbps가 최대 속도였으나, "1x EV-DO"에서는 2.4Mbps로, "1x EV-DO Revision A"에서는 3.1Mbps로 최대 속도가 증가하고 있다. 이는 트래픽(Traffic) 량이 증가함에 따라 E1/T1 중계선의 부하 역시 함께 증가됨을 의미하며, 따라서 서비스 품질을 보장하고 시스템의 효율적인 운영을 위해서는 E1/T1 중계선을 증설하는 등의 부가적인 비용이 소요되는 문제점이 발생한다.
도 1a, 도 1b 및 도 2를 참조하여 종래기술에 따른 E1/T1 중계선 제어 방식의 문제점을 좀 더 구체적으로 살펴보기로 한다.
통상, 이동통신망에서, 이동통신 단말기(MS: Mobile Station)는 임의의 기지국(BTS: Base Transceiver System)의 범위 내에 있고, 이동통신 단말기의 정보는 기지국과 이를 제어하는 제어국(BSC: Base Station Controller)을 거쳐 패킷 코어망으로 전송되며(역방향 트래픽 처리 과정), 패킷 코어망으로부터 전송되는 정보는 제어국 및 기지국을 거쳐 이동통신 단말기로 전송된다(순방향 트래픽 처리 과정).
상기 순방향 트래픽 처리 과정의 경우, 패킷 코어망에서 STM-1 링크를 통해 전달된 사용자 데이터(User Data)에 제어국에서 헤더(Header) 정보와 순환 중복 검사(CRC) 정보가 추가되어 E1/T1 중계선(링크)을 통하여 기지국으로 전송되며, 기지 국에서는 이 데이터를 무선구간(AI: Air Interface)을 통해 이동통신 단말기로 전송한다.
즉, 제어국에서는, 도 1a에 도시된 바와 같이, 패킷 코어망으로부터 STM-1 링크를 통해 사용자 데이터(User Data)가 수신되면(101), 이 사용자 데이터에 헤더(Header) 정보와 순환 중복 검사(CRC) 정보를 추가하여 E1/T1 중계선(링크)을 통하여 기지국으로 전송한다(102 내지 104).
이후, 기지국에서는, 도 1b에 도시된 바와 같이, 제어국으로부터 E1/T1 중계선(링크)을 통해 데이터 패킷(즉, 헤더 정보와 순환 중복 검사 정보가 포함된 사용자 데이터)이 수신되면(111), 순환 중복 검사(CRC) 및 데이터 패킷 헤더의 분석을 통해 최종 사용자에게 사용자 데이터를 전송한다(112 내지 114).
상기와 같은 순방향 트래픽 처리 과정에서, 제어국은 상위 패킷 코어망에서 전달되는 사용자 데이터를 수신하게 되면, 이 데이터의 길이를 변경하지 않고 그대로 기지국으로 전송한다(도 2 참조). 그러나, 패킷 서비스를 이용하는 가입자가 증가하는 경우, 이러한 데이터들은 E1/T1 중계선 구간에서 병목 현상을 일으키게 되고, 이로 인해 데이터 패킷의 지연 혹은 유실이 발생하게 되어, 결국 각 개별 가입자의 데이터 서비스의 속도를 떨어뜨리게 되고, 서비스 품질이 떨어지게 되는 결과를 초래한다. 이러한 경우 이동통신 사업자는 별도의 비용을 들여 해당 E1/T1 중계선 구간을 증설하고, 유지/보수 비용을 계속적으로 들여야 하는 문제점이 발생한다.
이는 역방향 트래픽 처리 과정의 경우에도 동일한 문제점을 발생시킨다. 즉, 상기 역방향 트래픽 처리 과정의 경우, 비록 도면에는 도시되지 않았지만, 이동통신 단말기로부터 수신된 사용자 데이터에 기지국에서 헤더 정보와 CRC 정보가 추가되어 E/T1 중계선(링크)을 통하여 제어국으로 전송되며, 제어국에서는 이 데이터를 STM-1 링크를 통해 패킷 코어망으로 전송한다.
이러한 역방향 트래픽 처리 과정에서, 기지국은 이동통신 단말기에서 전달되는 사용자 데이터를 수신하게 되면, 이 데이터의 길이를 변경하지 않고 그대로 제어국으로 전송한다(도시되지 않음). 따라서, 패킷 서비스를 이용하는 가입자가 증가하는 경우, 이러한 데이터들은 E1/T1 중계선 구간에서 병목 현상을 일으키게 되고, 이로 인해 데이터 패킷의 지연 혹은 유실이 발생하게 되어, 결국 각 개별 가입자의 데이터 서비스의 속도를 떨어뜨리게 되고, 서비스 품질이 떨어지게 되는 결과를 초래한다. 이러한 경우 이동통신 사업자는 별도의 비용을 들여 해당 E1/T1 중계선 구간을 증설하고, 유지/보수 비용을 계속적으로 들여야 하는 문제점이 발생한다.
또한, 종래의 이동통신 시스템에서 트래픽이 증가할수록 기지국과 제어국간 중계선의 부하가 커지며, 이는 서비스의 품질을 떨어뜨릴 뿐만 아니라, 이를 해결하기 위해 중계선을 증설하기 위한 투자비용도 발생한다.
본 발명의 목적은 동기 혹은 비동기 방식의 이동통신 시스템에서 기지국과 제어국 간에 송수신되는 패킷의 양(또는 트래픽량)을 적절하게 조절하여 중계선의 전송 효율을 높일 수 있는 패킷 압축/해제 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
일 실시예에 따르면, 이동통신 시스템에서 기지국과 제어국 간의 중계선 효율을 높일 수 있는 패킷 압축/해제 장치가 제공된다. 상기 패킷 압축/해제 장치에서는, 압축 장치가 중계선의 일측에 구비되어, 수신되는 페이로드 데이터의 특성 정보에 따라 압축 여부를 판별하여, 판별 결과에 따라 해당 페이로드 데이터를 압축하고 압축 정보를 데이터 패킷에 실어 전송한다. 그리고, 압축 해제 장치가 중계선의 타측에 구비되어, 압축 장치로부터 수신된 데이터 패킷의 압축 정보를 바탕으로, 압축된 페이로드 데이터를 압축 해제하여 전송한다.
다른 실시예에 따르면, 이동통신 시스템에서 기지국과 제어국 간의 중계선 효율을 높일 수 있는 패킷 압축/해제 방법이 제공된다. 상기 방법에서는, 중계선의 일측에서, 수신되는 페이로드 데이터의 특성 정보에 따라 압축 여부를 판별하여, 판별 결과에 따라 해당 페이로드 데이터를 압축하고 압축 정보를 데이터 패킷에 실어 전송한다. 그러면, 중계선의 타측에서, 일측으로부터 수신된 데이터 패킷의 압축 정보를 바탕으로, 압축된 페이로드 데이터를 압축 해제하여 전송한다.
또 다른 실시예에 따르면, 이동통신 시스템에서 기지국과 제어국 간의 중계선 효율을 높일 수 있는 제어국의 패킷 압축/해제 방법이 제공된다. 상기 방법에 따르면, 순방향 트래픽 처리시, 패킷 코어망으로부터 수신되는 제1 페이로드 데이터의 특성 정보에 따라 압축 여부를 판별하여, 판별 결과에 따라 해당 제1 페이로드 데이터를 압축하고, 제1 압축 정보를 제1 데이터 패킷에 실어 기지국으로 전송한다. 그리고, 역방향 트래픽 처리시, 기지국으로부터 수신되는 제2 데이터 패킷의 제2 압축 정보를 바탕으로, 압축된 제2 페이로드 데이터를 압축 해제하여 패킷 코어망으로 전송한다.
본 발명은 동기 혹은 비동기 방식의 이동통신 시스템에서 기지국과 제어국 간에 송수신되는 트래픽량을 적절하게 조절하여 중계선의 전송 효율을 높일 수 있는 패킷 압축/해제 장치 및 방법을 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다.
도 3은 일 실시예에 따른 이동통신 시스템의 구조를 보인다.
순방향 트래픽 처리시, 제어국(30)은 패킷 코어망(Packet Core Network)에서 중계선을 통해 전달된 사용자 데이터(User Data)에 헤더(Header) 정보와 순환 중복 검사(CRC) 정보를 추가하여 중계선을 통하여 기지국(20)으로 전송하고, 기지국(20)에서는 이 데이터를 무선구간을 통해 이동통신 단말기(10)로 전송한다. 일 실시예에서, 패킷 코어망과 제어국(30)을 연결하는 중계선은 STM-1 링크일 수 있으며, 제어국(30)과 기지국(20)을 연결하는 중계선은 E1/T1 링크일 수 있다.
한편, 역방향 트래픽 처리시, 기지국(20)은 이동통신 단말기(10)로부터 수신된 사용자 데이터에 헤더 정보와 CRC 정보를 추가하여 중계선을 통하여 제어국(30)으로 전송하며, 제어국(30)에서는 이 데이터를 패킷 코어망(Packet Core Network)으로 전송한다.
상기 이동통신 단말기(10)는 임의의 기지국(20)의 범위 내에 있고, 사용자가 소지하고 이동하면서 통신할 수 있는 단말기로서, 데이터 수신시는 순방향 채널(Forward Channel)을 이용하고, 발신시에는 역방향 채널(Reverse Channel)을 사용한다. 이러한 이동통신 단말기(10)의 종류로는, 동기/비동기식 이동통신 단말기, PDA, 휴대 인터넷 단말기, DMB폰 등이 가능하며, 데이터 서비스(일 예로, AoD(Audio on Demand), VoD(Video on Demand), MoD(Multimedia on Demand) 등)가 가능한 어떠한 적절한 종류의 이동통신 단말기일 수 있다.
이동통신 단말기(10)에서 송수신된 데이터는 고주파 신호처리 및 호처리를 위한 기지국(20) 및 제어국(30)을 통해 패킷 코어망으로 접속된다.
기지국(20)은 이동통신 단말기(10)를 제어국(30)에 접속시키며, 디지털 채널 장치(DCU: Digital Channel Unit), 시간/주파수 제어 장치(TCU: Timing/Frequency Control Unit), 무선 주파수 장치(RFU: Radio Frequency Unit), 및 광역 측위 시스템(GPS : Global Positioning System) 등을 포함할 수 있다. 그리고, 기지국(20)은 이동통신 단말기(10)와 무선구간을 통해 통신하고, 제어국(30)과 유선으로 통신을 수행하는 유무선 변환 기능을 수행한다. 따라서, 기지국(20)은 이동통신 단말기(10)와 제어국(30) 사이에 위치하여 이동통신 단말기(10)에 대해 호를 제어하고 유지 보수 기능 등을 수행하며. 이동통신 단말기(10)가 기지국(20)을 최초 인식할 수 있도록 유도하고, 필요한 데이터를 내려주며, 호 요구에 대해 트래픽 채널을 할당하고 호 경로를 열어주는 기능을 수행한다.
제어국(30)은 기지국(20)을 패킷 코어망에 접속시켜 기지국(20) 간의 연결을 조정하며, 기지국(20)과 패킷 코어망 간의 통신을 위한 신호처리 기능을 수행한다. 특히, 제어국(30)은 교환기(MSC) 혹은 패킷 코어망과 기지국(20) 사이에 존재하여, 기지국(20)의 상태 관리 및 무선 자원 관리 기능, 기지국(20) 간 소프트 핸드오프 기능을 수행한다.
상기 기지국(20)과 제어국(30) 간에 송수신되는 데이터 패킷의 구조는, 도 4에 도시된 바와 같이 헤더(Header)와 페이로드(Payload) 및 순환 중복 검사(CRC) 부분을 포함할 수 있다. 데이터 패킷의 헤더는, 순방향 트래픽 처리시(예를 들어, 제어국(30)에서 E1/T1 중계선(링크)을 통해 기지국(20)으로 전달되는 경우) 페이로드를 이동통신 단말기(10)로 전송하기 위한 부가적인 정보들(예로서, 패킷 식별자(Packet ID), 시퀀스(Sequence), 길이(Length) 등)을 포함할 수 있다. 또한, 데이터 패킷의 헤더는, 역방향 트래픽 처리시(예를 들어, 기지국(20)에서 E1/T1 중계선(링크)을 통해 제어국(30)으로 전달되는 경우) 페이로드를 패킷 코어망으로 전달하기 위한 기타 부가적인 정보들을 포함할 수 있다.
데이터 패킷의 CRC 부분은 기지국(20)과 제어국(30) 사이의 중계선 구간(예를 들어, E1/T1 링크)에서 트래픽의 유실 혹은 깨어짐 등으로 인해 잘못된 정보가 전달되지 않도록 하는 오류 검사 정보이다. 또한, 데이터 패킷의 페이로드 부분은, 순방향/역방향 트래픽 처리시 사용자 데이터로 채워지며, 가변적인 길이를 갖는다.
전술한 바와 같이, 종래에는 데이터 패킷의 페이로드 부분은 사용자 데이터 부분이므로, 임의로 데이터를 추가/삭제/변형을 하지 않으며 망(Network)에서 최대 허용 가능한 바이트(Bytes)까지 그 길이 그대로 전달하였다(도 2 참조). 따라서, 전술한 바와 같은 중계선 제어 방식의 문제점이 발생한 것이다.
이에, 본 실시예에서는 기지국(20)에서 제어국(30) 방향의 역방향 채널을 통해 전송되거나, 혹은 제어국(30)에서 기지국(20) 방향의 순방향 채널을 통해 전송되는 트래픽, 특히 페이로드 데이터(또는 사용자 데이터)를 제어국(20)과 기지국(30) 간의 중계선 구간에서 적절하게 압축/해제하여 전송하는 트래픽 제어를 수행한다(도 7 참조). 도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 패킷 압축/해제 장치는, 기지국(20)과 제어국(30) 간의 중계선(일예로, DS(Didital Signal level)1의 E1 or T1 링크 중 하나가 될 수 있음)의 일측에 압축 장치를 포함한다. 압축 장치는, 순방향 트래픽 처리시에는 제어국(30)의 압축 장치(31)를 의미하고, 역방향 트래픽 처리시에는 기지국(20)의 압축 장치(21)를 의미한다. 구체적으로 압축 장치는, 수신되는 페이로드 데이터의 특성 정보에 따라 압축 여부를 판별한다. 압축 여부를 판별하는 기준으로 사용되는 페이로드 데이터의 특성 정보는 페이로드 데이터의 길이 정보와, 지연에 민감한지(Delay-sensitive)를 나타내는 정보 중 적어도 하나가 될 수 있다. 패킷 압축/해제 장치는 압축 여부의 판별 결과에 따라 해당 페이로드 데이터를 압축한다. 이 때, 압축되는 페이로드 데이터에 대한 압축 정보는 데이터 패킷의 헤더 정보에 실리며, 압축 여부 정보 및 압축 특성을 지정하는 파라미터(예를 들어, 압축률, 압축형식 등)를 포함할 수 있다.
한편, 패킷 압축/해제 장치는 중계선의 타측에 구비되어, 압축 장치(31 또는 21)로부터 수신된 데이터 패킷의 압축 정보를 바탕으로, 압축된 페이로드 데이터를 압축 해제하여 전송하기 위한 압축 해제 장치를 포함한다. 압축 해제 장치는, 순 방향 트래픽 처리시에는 기지국(20)의 압축 해제 장치(22)를 의미하고, 역방향 트래픽 처리시에는 제어국(30)의 압축 해제 장치(32)를 의미한다.
일 실시예에 따르면, 순방향 트래픽 처리시의 패킷 압축/해제 장치는 다음과 같이 동작한다. 즉, 제어국(30)의 압축 장치(31)는, 패킷 코어망으로부터 페이로드 데이터 수신시, 페이로드 데이터에 헤더 정보와 순환 중복 검사(CRC) 정보를 추가하여 기지국(20)으로 데이터 패킷(도 4의 데이터 패킷 구조 참조)을 전송하되, 페이로드 데이터의 길이 및 지연 특성에 따라 압축 여부를 결정하여, 압축시 압축 정보를 헤더 정보에 실어 기지국(20)으로 전송한다. 일 실시예에 따르면, 압축 정보는, 데이터 패킷의 헤더 정보에 실리며, 압축 여부 정보 및 압축 특성을 지정하는 파라미터(예로서, 압축률, 압축형식 등)를 포함하며, 파라미터는 운영자에 의해 임의 지정 및 변경될 수 있다.
한편, 기지국(20)의 압축 해제 장치(22)는, 제어국(30)으로부터 데이터 패킷(도 4의 데이터 패킷 구조 참조) 수신시, 순환 중복 검사(CRC) 정보를 바탕으로 순환 중복 검사(CRC)를 수행하고, 헤더 정보를 분석하여 페이로드 데이터를 이동통신 단말기(10)로 전송하되, 압축 정보를 바탕으로, 페이로드 데이터의 압축 해제 여부를 결정하고, 압축 해제시 압축된 페이로드 데이터를 지정된 압축률, 압축형식 등에 따라 압축 해제하여 이동통신 단말기(10)로 전송한다. 이러한 패킷 코어망으로부터 전달된 사용자 데이터를 순방향 트래픽 처리시의 패킷 압축/해제 과정을 통해 이동통신 단말기(10)로 전달하는 과정이 도 7에 도시되었다.
한편, 역방향 트래픽 처리시의 패킷 압축/해제 장치는 다음과 같이 동작한 다. 기지국(20)의 압축 장치(21)는, 이동통신 단말기(10)로부터 페이로드 데이터 수신시, 페이로드 데이터에 헤더 정보와 순환 중복 검사(CRC) 정보를 추가하여 제어국(30)으로 데이터 패킷(도 4의 데이터 패킷 구조 참조)을 전송한다. 이 때, 압축 장치(21)는 페이로드 데이터의 길이 및 지연 특성에 따라 압축 여부를 결정하여, 압축하기로 결정한 경우에는 압축 정보를 헤더 정보에 실어 제어국(30)으로 전송한다. 여기서, 압축 정보는, 데이터 패킷의 헤더 정보에 실리며, 압축 여부 정보 및 압축 특성을 지정하는 파라미터(예로서, 압축률, 압축형식 등)를 포함할 수 있고, 파라미터는 운영자에 의해 임의 지정 및 변경이 가능하다.
한편, 제어국(30)의 압축 해제 장치(32)는, 기지국(20)으로부터 데이터 패킷(도 4의 데이터 패킷 구조 참조) 수신시, 순환 중복 검사(CRC) 정보를 바탕으로 순환 중복 검사(CRC)를 수행하고, 헤더 정보를 분석하여 페이로드 데이터를 패킷 코어망으로 전송하되, 압축 정보를 바탕으로, 페이로드 데이터의 압축 해제 여부를 결정하고, 압축 해제시 압축된 페이로드 데이터를 지정된 압축률, 압축형식 등에 따라 압축 해제하여 패킷 코어망으로 전송한다.
따라서, 본 실시예에 따른 패킷 압축/해제 장치는, 순방향 트래픽 처리시 제어국(30)의 압축 장치(31)와 기지국(20)의 압축 해제 장치(22)를 한 쌍(pair)으로 하고, 역방향 트래픽 처리시 기지국(20)의 압축 장치(21)와 제어국(30)의 압축 해제 장치(32)를 한 쌍(pair)으로 한다.
이하에서는, 일 실시예에 따른 패킷 압축/해제 장치의 순방향 트래픽 처리시의 사용자 데이터 전달 과정을 도 5, 도 6a 및 6b를 참조하여 구체적으로 설명한 다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 순방향 트래픽 처리시에, 제어국(30)은 상위 패킷 코어망을 통해 전달된 페이로드 데이터에 헤더 정보와 순환 중복 검사(CRC) 정보를 추가하고 페이로드 데이터를 기지국(20)으로 보내기 위한 트래픽 제어(즉, 패킷 압축)를 수행한다.
즉, 제어국(30)에서는 패킷 코어망으로부터 페이로드 데이터(사용자 데이터)가 수신되면(601), 순방향 트래픽 처리부(34)를 통해 순방향 트래픽 처리(헤더 정보 추가)를 수행한다(602).
이후, 제어국(30)의 압축 장치(31)는 수신된 페이로드 데이터가 지연에 민감한(Delay-sensitive)한 특성을 가지거나 페이로드의 길이가 짧아 압축 효율이 없다고 판단되면(603,604), 압축하지 않고 헤더정보에 "압축되었음(Compressed)"을 표시하는 플래그(Flag)에 "0"을 설정하여(605), 순환 중복 검사(CRC) 정보를 덧붙여(608) 기지국(20)으로 송신한다(609). 즉, 압축 및 해제 동작으로 인해 데이터 패킷의 전달 지연이 발생할 수 있기 때문에, 지연에 민감한한 특성을 가지는 페이로드 데이터는 성능에 문제가 발생할 경우 압축하지 않도록 한다.
그러나, 만약 해당 페이로드 데이터가 지연에 민감하지 않고(603), 페이로드의 길이가 충분히 길어 압축 효율이 있다고 판단되면(604), 페이로드 데이터를 압축하고(606), 헤더(Header) 정보에 "압축되었음(Compressed)"을 표시하는 플래그(Flag)에 "1"을 설정하고 순환 중복 검사(CRC) 정보를 덧붙여(608) 기지국(20)으로 송신한다(609). 일 실시예에서, 페이로드 데이터를 압축할 때에는 본 발명의 기술 분야의 어떠한 적절한 데이터 압축 알고리즘을 이용할 수 있으며, 압축 알고 리즘 및 입력 파라미터는 해당 압축 장치(31)에 프로그램 가능한 로딩 데이터의 형태로 입력될 수 있다. 또한, 이 데이터는 운영자에 의해 임의적인 변경이 가능하며, 즉 압축 효율 및 기타 압축의 성능 정도를 운영자가 임의로 변경할 수 있다.
일 실시예에서, 페이로드 데이터에 추가되는 헤더 정보는 패킷 압축 과정 이전에 부가하고, CRC 정보는 패킷 압축 과정 이후에 부가할 수 있다. 이 경우, 페이로드 데이터 압축시, 헤더 정보에 압축 정보를 실어 전송하며, 패킷 압축 과정후 CRC 정보를 부가함으로써 수신측에서 CRC 정보를 바탕으로 데이터 패킷의 전송 오류 감지 및 재전송을 수행할 수 있다.
한편, 도 6b에 도시된 바와 같이, 순방향 트래픽 처리시에, 기지국(20)은 제어국(30)에서 중계선(예를 들어, E1 혹은 T1 링크)을 통해 전달된 헤더 정보와 순환 중복 검사(CRC) 정보가 부가된 페이로드 데이터가 수신되면(611), 순환 중복 검사(CRC)를 수행하고(612), 헤더 정보에 "압축되었음"을 표시하는 플래그를 검사하여(613), 압축된 페이로드 데이터에 대해서(614) 지정된 압축률, 압축형식 등에 따라 압축 해제한다(615). 이후에, 헤더 정보를 분석하여(616) 송신부(23)를 통해 이동통신 단말기(10)로 전송한다(617).
비록 도면에는 도시되지 않았지만, 역방향 트래픽 처리시에는 이동통신 단말기(10)로부터 수신부(24)를 통해 페이로드 데이터 수신시, 기지국(20)의 압축 장치(21)가 페이로드 데이터에 헤더 정보와 순환 중복 검사(CRC) 정보를 추가하여 제어국(30)으로 데이터 패킷(도 4의 데이터 패킷 구조 참조)을 전송함에 있어서, 페이로드 데이터의 길이 및 지연 특성에 따라 압축 여부를 결정하여, 압축시 압축 정 보를 헤더 정보에 실어 제어국(30)으로 전송한다.
이후, 제어국(30)에서는 기지국(20)으로부터 데이터 패킷(도 4의 데이터 패킷 구조 참조) 수신시, 순환 중복 검사(CRC) 정보를 바탕으로 순환 중복 검사(CRC)를 수행하고, 헤더 정보를 분석하여 페이로드 데이터를 역방향 트래픽 처리한 후(역방향 트래픽 처리부(33)) 패킷 코어망으로 전송함에 있어서, 압축 정보를 바탕으로, 페이로드 데이터의 압축 해제 여부를 결정하고, 압축 해제시 압축된 페이로드 데이터를 지정된 압축률, 압축형식 등에 따라 압축 해제하여 패킷 코어망으로 전송한다.
상기 실시예들에서, 기지국(20)과 제어국(30) 사이에 데이터 패킷을 전달하기 전, 트래픽을 적절히 압축하거나 압축된 트래픽을 해제하는 별도의 하드웨어(H/W) 혹은 소프트웨어(S/W)로 기지국(20)과 제어국(30) 혹은 제어국(30)과 기지국(20)에 각각 추가되는 구성을 가질 수 있다.
압축을 담당하는 압축 장치는 페이로드의 길이 및 페이로드의 특성 등을 기준으로 압축 여부를 판단하고 압축을 실행하며, 수신측(압축 해제 장치)으로 압축이 되었음을 알려주기 위해 압축 여부를 데이터 패킷의 헤더 정보에 표시(예로서, 압축하는 경우 플래그 값이 "1"로 설정, 압축하지 않는 경우 플래그 값을 "0"으로 설정함)하는 역할을 수행한다. 그러면, 압축된 페이로드를 해제하는 역할을 담당하는 압축 해제 장치는 데이터 패킷의 헤더 정보의 압축 여부를 나타내는 플래그를 읽어 압축이 된 상태라면(예로서, 플래그 값이 "1"인 경우) 압축을 해제하여 해당 페이로드를 원래의 길이로 복구시킨 뒤 전달하는 역할을 수행한다. 물론, 압축이 되지 않은 상태라면(예로서, 플래그 값이 "0"인 경우) 별도의 처리 절차없이 해당 트래픽을 투명(Transparent)하게 전달한다.
상기 실시예들은 CDMA-2000 1x EV-DO REV.A 시스템 등에 상용화 가능하며, 제어국(30) 내 SLP(Selector Processor)과 기지국(20) 내 CHC(Channel Card)에 적용 가능하다.
상기 방법들은 특정 실시예들을 통하여 설명되었지만, 상기 방법들은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
또한, 본 명세서에서는 본 발명이 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 이해할 수 있는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내 에 속하는 것으로 생각되어야 한다.
상기 실시예에 따른 패킷 압축/해제 장치 및 방법에 의하면, 중계선의 부하를 감소시킬 수 있으며, 자연스럽게 서비스의 품질 향상 및 중계선 추가 및 운용/유지 보수 비용이 절감되는 이점이 있다. 따라서, 최적의 시스템을 운영할 수 있도록 하여 운영자로 하여금 시스템을 안정적이고 효율적으로 관리할 수 있게 한다.

Claims (13)

  1. 이동통신 시스템에서 기지국과 제어국 간의 중계선을 통한 데이터 전송을 제어하기 위한 패킷 압축/해제 장치로서,
    상기 중계선의 일측에 구비되어, 수신되는 페이로드 데이터의 특성 정보에 따라 압축 여부를 판별하여, 판별 결과에 따라 상기 페이로드 데이터를 압축하고, 상기 압축된 페이로드 데이터와 압축 정보를 포함하는 데이터 패킷을 생성하는 압축 수단, 및
    상기 중계선의 타측에 구비되어, 상기 압축 수단으로부터 수신된 상기 데이터 패킷의 압축 정보를 바탕으로, 상기 압축된 페이로드 데이터를 압축 해제하는 압축 해제 수단
    을 포함하는 패킷 압축/해제 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압축 정보는,
    상기 데이터 패킷의 헤더 정보에 실리며, 압축 여부 정보 및 압축 특성을 지정하는 파라미터를 포함하는 패킷 압축/해제 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 특성 정보는,
    상기 페이로드 데이터의 길이 정보와, 지연에 민감한지(Delay-sensitive)를 나타내는 정보 중 적어도 하나인 패킷 압축/해제 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압축 수단은, 순방향 트래픽 처리시 상기 제어국에 구비되며,
    패킷 코어망으로부터 상기 페이로드 데이터 수신시, 상기 페이로드 데이터에 헤더 정보와 순환 중복 검사(CRC) 정보를 추가하여 데이터 패킷을 생성하고, 상기 데이터 패킷을 상기 기지국으로 전송하되,
    상기 페이로드 데이터의 길이 및 지연 특성에 따라 압축 여부를 결정하여, 압축시 상기 압축 정보를 상기 헤더 정보에 실어 전송하는 패킷 압축/해제 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 압축 해제 수단은, 순방향 트래픽 처리시 상기 기지국에 구비되며,
    상기 제어국으로부터 상기 데이터 패킷 수신시, 상기 순환 중복 검사(CRC) 정보를 바탕으로 순환 중복 검사(CRC)를 수행하고, 상기 헤더 정보를 분석하여 상기 페이로드 데이터를 이동통신 단말기로 전송하되,
    상기 압축 정보를 바탕으로, 상기 페이로드 데이터의 압축 해제 여부를 결정하고, 압축 해제시 압축된 페이로드 데이터를 압축 해제하여 전송하는 패킷 압축/해제 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압축 수단은, 역방향 트래픽 처리시 상기 기지국에 구비되며,
    이동통신 단말기로부터 상기 페이로드 데이터 수신시, 상기 페이로드 데이터에 헤더 정보와 순환 중복 검사(CRC) 정보를 추가하여 데이터 패킷을 생성하고, 상기 데이터 패킷을 상기 제어국으로 전송하되,
    상기 페이로드 데이터의 길이 및 지연 특성에 따라 압축 여부를 결정하여, 압축시 상기 압축 정보를 상기 헤더 정보에 실어 전송하는 패킷 압축/해제 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 압축 해제 수단은, 역방향 트래픽 처리시 상기 제어국에 구비되며,
    상기 기지국으로부터 상기 데이터 패킷 수신시, 상기 순환 중복 검사(CRC) 정보를 바탕으로 순환 중복 검사(CRC)를 수행하고, 상기 헤더 정보를 분석하여 상기 페이로드 데이터를 패킷 코어망으로 전송하되,
    상기 압축 정보를 바탕으로, 상기 페이로드 데이터의 압축 해제 여부를 결정하고, 압축 해제시 압축된 페이로드 데이터를 압축 해제하여 전송하는 패킷 압축/해제 장치.
  8. 이동통신 시스템에서 기지국과 제어국 간의 중계선을 통한 데이터 전송을 제어하기 위한 패킷 압축/해제 방법으로서,
    상기 중계선의 일측에서, 수신되는 페이로드 데이터의 특성 정보에 따라 압 축 여부를 판별하여, 판별 결과에 따라 상기 페이로드 데이터를 압축하고, 상기 압축된 페이로드 데이터와 압축정보를 포함하는 데이터 패킷을 생성하는 압축 단계, 및
    상기 중계선의 타측에서, 상기 일측으로부터 수신된 상기 데이터 패킷의 압축 정보를 바탕으로, 상기 압축된 페이로드 데이터를 압축 해제하여 전송하는 압축 해제 단계
    를 포함하는 패킷 압축/해제 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 압축 정보는, 상기 데이터 패킷의 헤더 정보에 실리며, 압축 여부 정보 및 압축 특성을 지정하는 파라미터를 포함하고,
    상기 파라미터는 변경 가능하고,
    상기 특성 정보는, 상기 페이로드 데이터의 길이 정보와, 지연에 민감한지(Delay-sensitive)를 나타내는 정보 중 적어도 하나인 패킷 압축/해제 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 압축 단계는,
    순방향 트래픽 처리시 상기 제어국에서 수행되며,
    패킷 코어망으로부터 상기 페이로드 데이터 수신시, 상기 페이로드 데이터에 헤더 정보와 순환 중복 검사(CRC) 정보를 추가하여 데이터 패킷을 생성하고, 상기 데이터 패킷을 상기 기지국으로 전송하되,
    상기 페이로드 데이터의 길이 및 지연 특성에 따라 압축 여부를 결정하여, 압축시 상기 압축 정보를 상기 헤더 정보에 실어 전송하는 패킷 압축/해제 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 압축 해제 단계는,
    순방향 트래픽 처리시 상기 기지국에서 수행되며,
    상기 제어국으로부터 상기 데이터 패킷 수신시, 상기 순환 중복 검사(CRC) 정보를 바탕으로 순환 중복 검사(CRC)를 수행하고, 상기 헤더 정보를 분석하여 상기 페이로드 데이터를 이동통신 단말기로 전송하되,
    상기 압축 정보를 바탕으로, 상기 페이로드 데이터의 압축 해제 여부를 결정하고, 압축 해제시 압축된 페이로드 데이터를 압축 해제하여 전송하는 패킷 압축/해제 방법.
  12. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 압축 단계는,
    역방향 트래픽 처리시 상기 기지국에서 수행되며,
    이동통신 단말기로부터 상기 페이로드 데이터 수신시, 상기 페이로드 데이터에 헤더 정보와 순환 중복 검사(CRC) 정보를 추가하여 데이터 패킷을 생성하고, 상기 데이터 패킷을 제어국으로 전송하되,
    상기 페이로드 데이터의 길이 및 지연 특성에 따라 압축 여부를 결정하여, 압축시 상기 압축 정보를 상기 헤더 정보에 실어 전송하는 패킷 압축/해제 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 압축 해제 단계는,
    역방향 트래픽 처리시 상기 제어국에서 수행되며,
    상기 기지국으로부터 상기 데이터 패킷 수신시, 상기 순환 중복 검사(CRC) 정보를 바탕으로 순환 중복 검사(CRC)를 수행하고, 상기 헤더 정보를 분석하여 상기 페이로드 데이터를 패킷 코어망으로 전송하되,
    상기 압축 정보를 바탕으로, 상기 페이로드 데이터의 압축 해제 여부를 결정하고, 압축 해제시 압축된 페이로드 데이터를 압축 해제하여 전송하는 패킷 압축/해제 방법.
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