KR20080096192A - Apparatus and method for traffic control among switching entities in all ip network - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 이동통신 시스템 구성도,1 is a block diagram of a general mobile communication system;
도 2는 이동통신 시스템에서 트래픽 조절 흐름도,2 is a traffic control flowchart in a mobile communication system;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 All IP 기반 협력 네트워크(Cognitive Network) 개념도,3 is a conceptual diagram of an All IP based Cognitive Network according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 All IP 통신시스템에서 스위칭 개체간 트래픽 제어를 위한 SE(Switching Entity) 동작 흐름도,4 is a flowchart illustrating an operation of a switching entity (SE) for controlling traffic between switching entities in an All IP communication system according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 All IP 통신시스템에서 스위칭 개체간 트래픽 제어를 위한 SE 장치도 및,5 is a SE device for traffic control between switching entities in the All IP communication system according to an embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 결과 그래프.6 is a simulation result graph according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 All IP 통신시스템에서 스위칭 개체(Switching Entity:이하 "SE"라 칭함)간 트래픽 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 BS(Base Station)들을 제어하는 SE에 과부하 트래픽이 발생할 시, 상기 과부하를 발생시키는 일부 BS를 다른 SE로 링크 연결을 하는 트래픽 제어장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for controlling traffic between switching entities (hereinafter, referred to as "SE") in an all IP communication system. In particular, when an overload traffic occurs in the SE controlling base stations (BSs), the overload traffic occurs. The present invention relates to a traffic control apparatus and method for linking some BSs generating another BS to another SE.
일반적인 이동통신 시스템 구성도를 도 1에서 살펴 보면, 시스템은 MSC(Mobile Switching Center)(104,104_n)가 각각 여러 개의 BS(Base Station) (108~124)와 고정링크로 연결되어 정보를 송수신하여 제어하는 구조로 되어있다. 각각의 상기 BS(108~124: MS(116) 제외)들은 서비스 셀 안에 있는 MS(Mobile Station)들과 무선 인터페이스를 통해 데이터를 송수신한다. 예를 들면, 상기 BS(114)의 셀 내에 MS(116)가 있을 때, 상기 BS(114)는 MS(116)의 정보를 수신하여 상기 MSC(104)로 전달한다, 상기 MSC(104)는 등록(registration)절차에 따라 상기 BS(114)로부터의 MS(116) 정보를 VLR(Visitor Location Register)(106)에 저장한다. 여기서, 상기 MS(116)가 상기 BS(114)를 제어하는 MSC(104)로부터 벗어나 다른 MSC(104_n)가 제어하는 BS(120)로 이동하게 되는 경우 MSC간 핸드오프가 발생함으로, 상기 MS(116)는 상기 BS(120)를 통해 MSC(104_n)에 자신의 정보를 전송하여 위치등록을 수행한다. 상기 위치등록시, 상기 MSC(104_n)는 VLR(106_n)에 상기 MS(116)의 정보를 저장한다. 그리고, 상기 MSC간 핸드오프시, MSC(104,104_n)들를 제어하는 PSTN(Public Switched Telephone Network)(100)에 의해 하드웨어적인 방법으로 MSC(104, 104_n)간 핸드오프가 처리된다. HLR(102)은 이동통신에서 없어서는 안될 핵심시스템으로, 단말의 위치, 상태 정보를 저장, 관리하고, 이 정보를 요 구하는 시스템에게 이를 제공하는 데이터베이스 시스템이다. 즉, 유선전화와 이동통신을 구분하는 가장 큰 특징인 사용자 이동성을 보장한다.Referring to the general mobile communication system configuration diagram in Figure 1, the system is controlled by the MSC (Mobile Switching Center) (104,104_n) is connected to a plurality of BS (Base Station) (108 ~ 124) by a fixed link to transmit and receive information It is structured to. Each of the
기존 이동통신 시스템 구조에서는 BS와 MS사이의 전송구간을 제외하고는 모든 시스템이 유선으로 연결되어 있는 상황에서, 순간적으로 다수의 MS들로부터 많은 데이터를 전송받게 될 경우 MSC에 과부하가 발생하게 되면 시스템 성능을 저하함으로 MSC와 BS들은 각각 수용할 수 있는 용량이 정해져 있게 된다. 이러한 BS에 대한 전체 트래픽 관리는 MSC가 담당하여 과부하(Overload)가 발생시, 상기 MSC는 BS와 제어 메시지를 주고 받으면서 트래픽을 조절하게 된다. 트래픽 조절 흐름도를 나타내는 도 2를 참조하여 MSC에 과부하 발생시 트래픽 조절을 살펴보기로 한다.In the existing mobile communication system structure, when all the systems are connected by wire except for the transmission interval between BS and MS, if a large amount of data is transmitted from multiple MSs at once, the MSC becomes overloaded. Degrading the performance, MSCs and BSs each have a fixed capacity. The MSC is responsible for the overall traffic management for the BS. When an overload occurs, the MSC controls traffic by exchanging control messages with the BS. Referring to Figure 2 showing a traffic control flow chart will be described traffic control when the MSC is overloaded.
상기 도 2 (a)를 참조하면, BS가 전송하는 데이터의 양이 순간적으로 증가하여 과부하가 발생할 시, MSC(200)는 204 단계에서 현재 자신이 수용가능한 트래픽이 초과하였음을 알려주는 OVERLOAD MESSAGES 또는 SIGNALING POINT CONGESTED INFORMATION MESSAGES를 BS(202)에 전송한다. 이때, 상기 BS(202)들은 상기 메시지(OVERLOAD MESSAGES)를 수신하면, 동시에 T5(206)와 T6(208) 타이머를 동작시켜 상기 MSC(200)의 수용용량을 초과한 트래픽을 줄이게 된다.(T5와 T6는 MSC에서 동작 되는 타이머임) 여기서, 상기 T5(206) 타이머는 MSC(200)로부터 수신된 OVERLOAD MESSAGES 또는 SIGNALING POINT CONGESTED INFORMATION MESSAGES(204)에 의해 급하게 상기 BS(202)들의 트래픽이 감소되는 것을 방지한다. 상기 T5(206) 타이머가 완료된 후, 동작중인 상기 T6(208) 타이머 시간에 실질적으로 MSC(200) 용량을 초과하는 BS(202)들의 트래픽 부하가 감소한다. 상기 트래픽 부하가 기설정된 트래픽 레벨(maximum reduction) 까지 감소할 때까지 진행한다. 상기 T6(206) 타이머가 종료되면 상기 BS(202)들은 210 단계에서 OVERLOAD MESSAGES 또는 SIGNALING POINT CONGESTED INFORMATION ACK를 상기 MSC(200)에 전송한다Referring to FIG. 2 (a), when the amount of data transmitted by the BS is momentarily increased and an overload occurs, the MSC 200 indicates in
도 2 (b)는 상기 도 2 (a)에서 과부하 트래픽을 제어하였음에도 불구하고 BS(202)의 트래픽이 감소하지 않을 시 흐름도로써, 만약 T6(208) 타이머 동안에 OVERLOAD MESSAGES 또는 SIGNALING POINT CONGESTED INFORMATION MESSAGES(204)를 받았는데도 트래픽이 증가하게 되면 T6 타이머(209)는 다시 동작하게 되어 상기 MSC(200)의 과부하 트래픽이 계속 감소하도록 한다.FIG. 2 (b) is a flowchart when the traffic of the
상술한 바와 같이, 상기 MSC의 과부하를 줄여주기 위해서 이동통신 시스템에서 BS들의 증가된 트래픽을 강제로 감소시켜야 한다. 이 때문에 MSC에 대한 새 사용자 등록(registration)이 거절될 수 있다. 왜냐하면, 한정되어 있는 MSC의 용량을 초과하지 않기 위해서는 BS가 관리하고 있는 MS들의 용량을 제한해야 하기 때문이다. 즉, MSC 트래픽 초과시 강제로 서비스 중인 MS 또는 새 사용자 MS들의 트래픽을 줄임으로써. 사용자 MS들은 원하는 서비스를 받지 못하는 상황이 발생하여 서비스 만족도가 떨어지게 된다. 특히, MSC의 트래픽이 초과할 시, 기존 사용자 MS들의 핸드오프와 이에 따른 등록을 보장할 수 없게 된다.As described above, in order to reduce the overload of the MSC, increased traffic of BSs in a mobile communication system must be forcibly reduced. This may cause new user registration to the MSC to be rejected. This is because the capacity of the MSs managed by the BS must be limited in order not to exceed the capacity of the limited MSC. That is, by reducing the traffic of the MS in service or new user MSs when the MSC traffic is exceeded. User MSs do not receive the desired service, resulting in poor service satisfaction. In particular, when the traffic of the MSC is exceeded, handoff of existing user MSs and subsequent registration cannot be guaranteed.
따라서, MSC 과부하 발생시 강제적인 트래픽 감소로 인한 서비스 중단을 방지하고 기존 사용자 단말의 핸드오프를 보장할 수 있는 트래픽 제어 장치 및 방법이 필요하다.Accordingly, there is a need for a traffic control apparatus and method capable of preventing service interruption due to forced traffic reduction and ensuring handoff of an existing user terminal when an MSC overload occurs.
따라서, 본 발명의 목적은 All IP 기반 통신시스템에서 트래픽 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for controlling traffic in an All IP based communication system.
본 발명의 다른 목적은 All IP 기반 통신시스템에서 MSC 과부하 발생시 강제적인 트래픽 감소로 인한 서비스 중단을 방지하고 기존 사용자 단말의 핸드오프를 보장할 수 있는 트래픽 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a traffic control apparatus and method which can prevent service interruption due to forced traffic reduction and guarantee handoff of an existing user terminal in an MSC overload in an All IP based communication system.
본 발명의 또 다른 목적은 All IP 기반 통신시스템에서 MSC 과부하 발생할 시 다른 MSC로 제어를 전환하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for switching control to another MSC when an MSC overload occurs in an All IP based communication system.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, All IP 기반 통신시스템에서 스위칭 개체(Switching Entity:SE) 트래픽 제어 방법에 있어서, 기지국들로부터 트래픽 정보를 수집하여 제어하는 총 트래픽() 양을 계산하는 과정과, 상기 총 트래픽()이 기설정된 임계치()보다 클 시, 최대 트래픽을 전송하는 기지국을 선택하여 우선순위(priority)를 부여하는 과정과, 상기 우선순위를 부여받은 기지국이 임의의 SE로 링크연결이 가능한지를 판단하여 링크연결을 하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, in a switching entity (SE) traffic control method in an All IP-based communication system, the total traffic (collecting and controlling the traffic information from the base stations) ) And the total traffic ( ) Is the preset threshold ( Greater than), selecting a base station transmitting the maximum traffic and assigning priority to the base station transmitting the maximum traffic; It is characterized by including.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, All IP 기반 통신시스템에서 스위칭 개체(Switching Entity:SE) 트래픽 제어 장치에 있어서, 기지국들로부터 트래픽 정보를 수집하여 제어하는 총 트래픽() 양을 계산하는 트래픽 관리부와, 상기 총 트래픽()이 기설정된 임계치()보다 클 시, 최대 트래픽을 전송하는 기지국을 선택하여 우선순위(priority)를 부여하는 BS 선택부와, 상기 우선순위를 부여받은 기지국이 임의의 SE로 링크연결이 가능한지를 판단하는 트래픽 전환 확인부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention for achieving the above object, in the All Entity based traffic control device (Switching Entity (SE)) traffic control apparatus, the total traffic (collecting and controlling the traffic information from the base stations) A traffic management unit for calculating an amount, and the total traffic ( ) Is the preset threshold ( Greater than), the BS selection unit which selects a base station transmitting the maximum traffic and gives priority to it, and a traffic switching confirmation unit determining whether the priority base station can link to any SE. It is characterized by including.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations will be omitted if it is determined that the detailed description of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to intentions or customs of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.
이하, 본 발명은 All IP 통신시스템에서 BS(Base Station)들을 제어하는 스위칭 개체(Switching Entity:이하 "SE"라 칭함)에 과부하 트래픽이 발생할 시, 상기 과부하를 발생시키는 일부 BS를 다른 SE로 링크연결을 하는 스위칭 개체간 트래픽 제어 장치 및 방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention links some BSs that generate the overload to another SE when overload traffic occurs in a switching entity (hereinafter referred to as "SE") that controls the base stations (BSs) in the All IP communication system. An apparatus and method for controlling traffic between switching entities that make a connection will be described.
종래기술에서 언급한 시스템의 한계는 데이터의 송수신이 BS와 MSC간의 한정된 시스템 내에서 동작한다는 것에 기인하고 있다. 하지만, 이를 해결하기 위해서 시스템 전반적으로 BS와 기존의 MSC들 사이에 통합적인 시스템 작동이 이루어지도 록 본 발명에서는 All-IP 네트워크를 기반으로 운영되는 시스템으로 가정하기로 한다. 상기 All-IP 네트워크 기반에서 시스템은 IP 주소를 이용하여 트래픽을 전송함으로, MSC들은 지금 크기보다 더 작은 사이즈의 스위칭 개체(Switching Entity:이하 "SE"라 칭함)로 구축되어 용량을 관리하게 될 것이다.The limitation of the system mentioned in the prior art is due to the fact that data transmission and reception operates within a limited system between the BS and the MSC. However, in order to solve this problem, it is assumed in the present invention that the system is operated based on the All-IP network so that the integrated system operation is performed between the BS and the existing MSCs. Based on the All-IP network, the system transmits traffic using an IP address, so that MSCs will be constructed with a switching entity (SSE), which is smaller than the size, to manage capacity. .
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 All-IP 기반 통신시스템에서 트래픽 제어 예를 도시하고 있다.3 illustrates an example of traffic control in an All-IP based communication system according to an embodiment of the present invention.
상기 도 3 (a)을 참조하면, SE(300~304)는 All-IP 기반의 네트워크(306)와 연동하여 MS들에게 회선 및 패킷 교환 서비스를 제공하는 교환기로써. 동일 또는 다른 망에 있는 다른 SE 사이의 사용자 MS의 트래픽을 스위칭 처리한다. 본 발명에 더하여 상기 SE(300~304)는 All-IP 기반의 네트워크(306)를 통해 BS(308~312)들의 트래픽을 관리한다. 4세대 통신시스템에서 다수의 사용자는 멀티미디어 서비스를 위해 큰 트래픽을 요구할 것이다. 상기 MS들이 어떤 BS 영역에서는 음성위주의 서비스를 어떤 BS 영역에서는 멀티미디어 서비스를 주로 하게 된다면, SE 내에서 관리해야하는 트래픽의 편차(variation)가 커지게 될 것이다. 즉, BS(310,312) 영역에서 음성위주 서비스가 이루어지고, BS(308) 영역에서 멀티미디어 서비스가 이루어진다면, 상기 BS(308) 영역에 발생시키는 트래픽으로 인해 SE 1(304)에서 트래픽 과부하로 인해 일부 MS들이 서비스를 받지 못하거나 서비스가 중단될 수 있다. 이때, 상기 SE 1(304)은 상기 BS(308~312)로부터의 트래픽이 기설정된 임계치 이상으로 트래픽이 수용될 때(SE 1(304)이 BS(308~312)들을 제어한다고 가정), 적은 트래 픽을 처리하는 SE 3(300)와 현재 많은 트래픽을 발생시키는 BS(308)를 선택하여 상기 BS(308)를 상기 SE 3(300)가 제어하도록 링크를 형성시켜준다.(상기 도 3 (b) 참조) 따라서, 상기 BS(308)와 상기 SE 1(304)사이 링크 연결을 상기 BS(308)와 최소 트래픽을 처리하고 있는 SE 3(300)사이 링크 연결로 전환함으로써, 상기 SE 1(304)의 과부하 트래픽을 서비스 중단없이 유지시킬 수 있다.Referring to Figure 3 (a), SE (300 ~ 304) is an exchange that provides circuit and packet switching services to the MSs in conjunction with the All-IP based
상기 BS(308~312)는 MS들과 직접 무선 경로를 구성하여 무선 링크를 유선 링크에 혹은 유선 링크를 무선 링크에 적합하게 신호를 포맷팅하는 역할을 하며, 상기 MS의 수신 전계 강도를 측정하여 상기 SE에 제공한다.The
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 All IP 기반 통신시스템에서 SE 동작 흐름도를 도시하고 있다.4 is a flowchart illustrating an operation of an SE in an All IP based communication system according to an embodiment of the present invention.
상기 도 4를 참조하면, 상기 SE는 400 단계에서 자신이 제어하는 BS들로부터 주기적으로(또는 이벤트 방식으로) 트래픽 정보를 수집한다. 예를 들면, 상기 도 3에서 SE 1(304)는 주기적인 정보제공을 요청하여 BS(308~312)들로부터 주기적으로 트래픽 정보를 수집한다.Referring to FIG. 4, the SE collects traffic information periodically (or in an event manner) from BSs controlled by the SE in
이후, 상기 SE는 402 단계로 진행하여 상기 BS들로부터의 상기 트래픽 정보를 이용하여 하기 <수학식 1>과 같이 현재 BS가 수용하고 있는 트래픽 총합()을 각각 계산한다.Thereafter, the SE proceeds to step 402 and uses the traffic information from the BSs to sum the traffic currently being accommodated by the BS as shown in
여기서, m은 SE의 인덱스, n은 SE 제어하에 있는 BS의 인덱스, N은 SE 제어하에 있는 BS의 개수, 상기 은 m 번째 SE이 n 번째 BS로부터 수용하는 트래픽 양이다.Where m is the index of SE, n is the index of BS under SE control, N is the number of BS under SE control, Is the amount of traffic that the mth SE accepts from the nth BS.
이후, 상기 SE는 404 단계로 진행하여 상기 SE가 수용하고 있는 총 트래픽()이 기설정된 임계치()보다 큰지 비교하여 작을 시, 상기 SE는 상기 400 단계로 진행하여 트래픽 정보를 상기 BS들로부터 계속 수집한다. 반면, 상기 BS들로부터의 총 트래픽()이 기설정된 임계치()보다 클 시, 406 단계로 진행하여 트래픽 크기() 순서대로 All IP 네트워크와 연동하는 SE들을 정렬(sorting)하여 최소 트래픽을 갖는 SE를 선택한다. 여기서, SE들을 트래픽 크기에 따라 정렬을 하기 위해, 상기 SE는 서로 자신들이 제어는 총 트래픽 정보를 공유하여 상기 SE가 정렬을 수행할 수 있다. 경우에 따라, 상기 네트워크 엔티티로 총 트래픽 정보를 전송하여 상기 네트워크 엔티티가 정렬을 수행하여 해당 SE로 최소 트래픽을 갖는 SE 정보를 전달할 수도 있다.Thereafter, the SE proceeds to step 404 where the total traffic (accepted by the SE) is accepted. ) Is the preset threshold ( If smaller than), the SE proceeds to step 400 and continues to collect traffic information from the BSs. On the other hand, the total traffic from the BSs ( ) Is the preset threshold ( Greater than), proceed to step 406 to determine the traffic volume ( In order, select the SE with the minimum traffic by sorting the SEs interworking with the All IP network. Here, in order to sort the SEs according to the traffic size, the SEs share the total traffic information that they control with each other so that the SE may perform the sorting. In some cases, the total traffic information may be transmitted to the network entity, and the network entity may perform alignment to deliver SE information having minimum traffic to the corresponding SE.
이후, 상기 SE는 408 단계로 진행하여 자신이 제어하는 BS들로부터의 트래픽 정보를 이용하여 트래픽 크기순으로 BS들을 정렬한다.Thereafter, the SE proceeds to step 408 to arrange BSs in order of traffic size using the traffic information from the BSs they control.
이후, 상기 SE는 410 단계에서 트래픽 크기순으로 정렬된 BS들 중에서 최대 트래픽을 갖는 BS에 최소의 트래픽을 갖는 다른 SE로 이동하도록 하기 위해서 우선순위(priority)를 부여한다. 예를 들어, 상기 도 3에서 SE 1(304)이 과부하가 발생하였다고 하면, 상기 SE 1(304)은 SE 2,3 중 트래픽을 적게 수용하고 있는 SE 3를 선택하고, 자신이 제어하는 BS(308~312) 중 가장 트래픽을 많이 발생시키는 BS(308)에 우선순위를 부여하게 된다.Thereafter, the SE gives priority to the BS having the highest traffic among the BSs arranged in the order of traffic size in
이후, 상기 SE는 412 단계 내지 414 단계에서 최소 트래픽을 제어하고 있는 SE가 과부하 트래픽을 전달받을 수 있는 상황인지를 확인하고, 그리고, 최대 트래픽을 갖는 BS를 최소 트래픽을 제어하는 SE로 링크연결을 시도한 후에도 계속 과부하 상태인지를 확인한다.Thereafter, the SE checks whether the SE controlling the minimum traffic can receive the overload traffic in
즉, 상기 SE는 상기 412 단계에서 최소 트래픽을 갖는 다른 SE가 다른 초과 트래픽이 발생한 SE로부터 트래픽을 전달받을 수 있는 공간의 여유()와 우선순위를 부여받은 BS() 사이의 트래픽을 비교하여, 최소 트래픽을 제어하고 있는 SE가 트래픽을 전달받을 수 있는 상황인지를 판단할 수 있다. 상기 가 보다 클 시, 414 단계로 진행한다, 그리고, 상기 가 보다 작을 시, 418 단계로 진행하여 상기 408 단계에서 정렬된 BS 집합에서 우선순위를 부여받은 BS를 제외한 후, 상기 408 단계 내지 상기 412 단계를 반복 수행한다. 상기 반복수행은 최소의 트래픽을 제어하고 있는 SE에서 수용할 수 있는 과부하 트래픽을 발생하는 BS를 선택하기 위해 수행된다. 여기서, 상기 는 하기 <수학식 2>를 이용하여 계산한다.That is, in
여기서, 상기 는 최소 트래픽을 수용하고 있는 SE가 과부하 트래픽을 받아들일 수 있는 트래픽 양이고, 상기 는 트래픽을 전달받는 SE의 임계치이고, 상기 는 최소의 트래픽을 수용하고 있는 SE에서의 트래픽 양이다.Where Is the amount of traffic that the SE that is accepting the minimum traffic can accept the overloaded traffic, Is the threshold of the SE receiving traffic, and Is the amount of traffic in the SE that is accepting the least traffic.
이후, 상기 SE는 상기 414 단계에서 우선순위를 부여받은 최대 트래픽을 갖는 BS를 다른 SE로 링크 연결을 한 후에도 계속 상기 SE에 과부하 트래픽이 발생하는지 판단하여, 상기 SE에 과부하 트래픽이 계속 발생할 시() 상기 418 단계로 진행하여 상기 408 단계에서 정렬된 BS 집합에서 우선순위를 부여받은 BS를 제외한 후, 상기 408 단계 내지 상기 412 단계를 반복 수행한다. 상기 반복수행은 다음 우선순위를 갖는 BS를 선택하여 다른 SE로 링크 연결을 시도할시 과부하 트래픽을 발생시키지 않는 BS를 찾기 위해 수행된다. 상기 은 하기 <수학식 3>를 이용하여 계산한다.Subsequently, the SE determines whether overload traffic continues to occur in the SE even after linking the BS having the maximum traffic, which has been prioritized in
여기서, 상기 는 다른 SE로 분산시킬 트래픽 양, 상기 는 트래픽을 전달하는 SE의 임계치이고, 상기 는 현재 제어하고 있는 트래픽 총량이다.Where Is the amount of traffic to be distributed to other SEs, Is the threshold of the SE that carries the traffic, and Is the total amount of traffic currently being controlled.
반면, 상기 SE에 과부하 트래픽이 계속 발생하지 않을 시(), 416 단계로 진행하여 과부하 트래픽이 발생한 SE에서 상기 412 단계 내지 상기 414 단계를 만족하는 BS을 최소 트래픽을 제어하는 SE로 링크를 연결한다. On the other hand, if the overload traffic does not continue to occur in the SE ( In
이때, 상기의 시스템에서 전달된 트래픽이 본래 시스템으로 핑퐁(ping-pong) 되는 현상을 막기 위해, 과부하 트래픽이 발생해 BS의 트래픽을 전달해야 하는 SE의 임계치보다 과부하 트래픽의 일부를 전달받게 되는 SE의 임계치를 더 낮게 지정해야한다.At this time, in order to prevent the traffic transmitted from the system from being ping-pong to the original system, an overload traffic is generated so that a part of the overload traffic is received rather than the threshold of the SE that needs to deliver the BS traffic. Should be set lower than the threshold.
예를 들어, 상기 도 3에서 SE 1(과부하 트래픽을 제어하고 있는 SE)이 과부하 트래픽을 분산시키기 위해서 SE 3(최소 트래픽을 제어하는 SE)로 BS(308)를 링크 연결한다. 따라서, 과부하 트래픽을 제어하는 SE는 과부하 트래픽을 다른 SE로 분산시켜서 시스템 성능을 높일 수 있다.For example, in FIG. 3, SE 1 (SE controlling overload traffic) links
이후, 본 발명의 알고리즘을 종료한다.The algorithm of the present invention is then terminated.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 All IP 기반 통신시스템에서 SE 장치도를 나타내고 있다.5 shows an SE device in an All IP based communication system according to an embodiment of the present invention.
상기 도 5를 참조하면, 상기 SE는 제 1 인터페이스부(500-1), 제 2 인터페이스부(500-2), 스위칭 제어부(502), 트래픽 관리부(504), BS 선택부(506), 트래픽 전환 확인부(508), SE 선택부(510)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 5, the SE includes a first interface unit 500-1, a second interface unit 500-2, a switching
상기 제 1 인터페이스부(500-1)는 BS들로부터 트래픽을 수신하여 All IP 네트워크에서 정의된 포맷에 맞게 변환하여 상기 스위칭 제어부(502)로 전송한다.The first interface unit 500-1 receives the traffic from the BSs, converts the data into a format defined in the All IP network, and transmits the converted traffic to the switching
상기 제 2 인터페이스부(500-2)는 SE의 상위 네트워크 엔티티로 트래픽을 송수신할 때 상위 네트워크 엔티티 포맷에 맞게 변환하여 송수신한다. 본 발명에서 현재 제어하는 총 트래픽 정보를 상기 스위칭 제어부(502)로부터 수신하여 상위 네트워크 엔티티로 전달하고, 상기 상위 네트워크 엔티티로부터 최소 트래픽을 처리하는 SE 정보를 수신한다.When the second interface unit 500-2 transmits and receives traffic to the upper network entity of the SE, the second interface unit 500-2 converts and transmits the traffic according to the upper network entity format. In the present invention, the total traffic information currently controlled is received from the switching
상기 스위칭 제어부(502)는 상기 제 1 인터페이스부(500-1)를 통해 수신한 BS들의 트래픽이 목적지까지 전송되도록 스위칭 제어를 수행한다. 본 발명에 더하여 허용범위을 벗어나는 트래픽이 상기 BS들로부터 수신될 시, 상기 트래픽 전환 확인부(508)으로부터의 최소 트래픽을 제어하는 SE 정보를 이용하여 과부하 트래픽을 발생시키는 BS를 상기 최소 트래픽을 제어하는 SE로 스위칭시켜 허용범위를 벗어나지 않도록 제어한다. 상기 최소 트래픽을 제어하는 SE 정보는 상기 네트워크 엔티티로부터 전달받을 수도 있다. 여기서, 상기 스위칭 제어부(502)는 상기 BS들로부터의 트래픽 정보를 트래픽 관리부(504)로 전송한다.The switching
상기 트래픽 관리부(504)는 상기 스위칭 제어부(502)로부터의 각 BS들의 트래픽 정보를 수신하여 총 트래픽 양을 산출하여, 상기 총 트래픽 양과 기설정된 임계치()를 비교하여 비교 결과를 상기 BS 선택부(506)와 상기 SE 선택부(510)로 제공한다(수학식 1 참조).The
상기 BS 선택부(506)는 상기 BS 선택부(506)로부터 비교결과에 따라 상기 제 1 인터페이스부(500-1)를 통해 트래픽을 전송하는 BS들을 트래픽 크기순으로 정렬하여, 최대 트래픽을 전송하는 BS를 선택하여 상기 트래픽 전환 확인부(508)로 통보한다.The
상기 SE 선택부(510)는 상기 BS 선택부(506)로부터 비교결과에 따라 상기 스위칭 제어부(502)로부터 All IP 네트워크에서 연동하는 SE들의 트래픽 정보를 수신하여 최소 트래픽을 제어하고 있는 SE를 선택한다. 그리고, 상기 SE 선택부(510)는 상기 스위칭 제어부(502)로 선택한 최소 트래픽을 제어하는 SE 정보를 제공한다.The
상기 트래픽 전환 확인부(508)는 최소 트래픽을 제어하고 있는 SE가 과부하 트래픽을 전달받을 수 있는 상황인지를 확인하고, 그리고, 최대 트래픽을 갖는 BS를 최소 트래픽을 제어하는 SE로 링크연결을 시도한 후에도 계속 과부하 상태인지를 확인하여 상기 스위칭 제어부(502)와 상기 BS 선택부(506)로 통보한다. 이를 위해 트래픽 전환 확인부(508)는 상기 SE 선택부(510)로부터 최소 트래픽을 수용하고 있는 SE가 과부하 트래픽을 받아들일 수 있는 트래픽 양()를 제공받고, 상기 BS 선택부(506)로부터 다른 SE로 분산시킬 트래픽 양() 정보를 제공받는다.The traffic
상기 도 3 내지 상기 도 5는 하나의 최소 트래픽을 갖는 SE와 최대 트래픽을 갖는 BS를 예를 들어 트래픽 제어 장치 및 방법에 대해 설명하였지만, 하나 이상의 최소 트래픽을 갖는 SE들와 하나 이상의 최대 트래픽을 갖는 BS들을 선택하여 과부 하 트래픽을 제어하는 장치 및 방법에 확장시킬 수 있다.3 to 5 illustrate a traffic control apparatus and method using, for example, an SE having a minimum traffic and a BS having a maximum traffic, the SEs having at least one minimum traffic and a BS having at least one maximum traffic. Can be extended to devices and methods for controlling overload traffic.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 결과 그래프를 도시하고 있다.6 shows a simulation result graph according to an embodiment of the present invention.
상기 도 6에서 실험 환경은 다음과 같다. SE의 개수는 6개이고, 한 개 SE 내에 BS 개수는 14이고, BS 트래픽 분포는 유니폼(Uniform)하게 분포되어 있고, SE의 수용용량은 1 Gbps, BS의 수용용량이고 100 Mbps, 송신 SE의 임계치는 800 Mbps, 수신 SE의 임계치는 760 Mbps으로 설정하였다. x축은 SE 인덱스이고 y축은 각 SE의 트래픽 총량이다. In FIG. 6, the experimental environment is as follows. The number of SEs is 6, the number of BSs in one SE is 14, the BS traffic distribution is uniformly distributed, the capacity of the SE is 1 Gbps, the capacity of the BS is 100 Mbps, the threshold of the transmitting SE Is set to 800 Mbps and the threshold of the received SE is set to 760 Mbps. The x-axis is the SE index and the y-axis is the total traffic of each SE.
순간적으로 SE들이 각각 제어하고 있는 트래픽이 기설정된 임계치(thm, thn)를 넘어가게 되면 SE 2는 자신이 제어하고 있는 트래픽을 낮추기 위해서 자신이 제어하는 BS들 중에서 최대 트래픽을 전송하는 BS를 선택하여서, 최소의 트래픽을 제어하고 있는 SE 4로 최대 트래픽을 전송하는 BS를 링크 연결한다. 이는 과부하 트래픽이 발생한 상기 SE 2가 자신의 임계치 아래로 트래픽을 떨어뜨리는 순간까지 진행되며, 줄어든 만큼의 트래픽은 최소 트래픽을 제어하고 있는 상기 SE 4에 전달되면서 전체적인 네트워크 안정을 도모하게 된다.When the traffic controlled by the SEs exceeds the predetermined threshold (th m , th n ) at any moment, the
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
상술한 바와 같이, All IP 통신시스템에서 BS(Base Station)들을 제어하는 SE에 과부하 트래픽이 발생할 시, 상기 과부하를 발생시키는 일부 BS를 다른 SE로 링크연결을 함으로써, 강제적인 트래픽 감소로 인한 서비스 중단을 방지하고 기존 사용자 단말의 핸드오프를 보장할 수 있다.As described above, when an overload traffic occurs in the SE controlling the BSs in the All IP communication system, by linking some BSs causing the overload to another SE, interruption of service due to forced traffic reduction Can be prevented and handoff of an existing user terminal can be guaranteed.
Claims (16)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020070041331A KR20080096192A (en) | 2007-04-27 | 2007-04-27 | Apparatus and method for traffic control among switching entities in all ip network |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020070041331A KR20080096192A (en) | 2007-04-27 | 2007-04-27 | Apparatus and method for traffic control among switching entities in all ip network |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2011136589A2 (en) * | 2010-04-28 | 2011-11-03 | 엘지전자 주식회사 | Method for controlling congestion of mtc data in a mobile communication system |
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2007
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Cited By (4)
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US9042221B2 (en) | 2010-04-28 | 2015-05-26 | Lg Electronics Inc. | Method of controlling congestion of MTC data in a mobile communication system |
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