KR20090088754A - Method for operating access control router of wireless communication system and wireless communication system applying that method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 제어국의 운용 방법 및 그 방법이 적용되는 무선 통신 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method of operating a control station in a wireless communication system and a wireless communication system to which the method is applied.
최근 4세대 이동 통신의 실현을 위하여 각계 각층에서 심도 있는 연구가 진행 중에 있다. IEEE 802.16d/e, WiBro, WiMAX 표준 규격 등에 따른 4세대 이동 통신에서는 위성망 뿐만 아니라 무선랜망, 디지털 오디오 방송 및 비디오 방송망 등이 유기적으로 연동되는 하나의 단일망으로 통합되며, 이에 따라 사용자가 어떠한 망에서라도 최상의 상태로 원활한 통신 서비스를 받을 수 있게 된다.Recently, in-depth research is being carried out in various layers to realize 4G mobile communication. In the 4th generation mobile communication according to IEEE 802.16d / e, WiBro, WiMAX standard, etc., not only satellite network but also wireless LAN network, digital audio broadcasting and video broadcasting network are integrated into one single network which is organically interworked. You will receive smooth communication services in the best possible condition.
이러한 무선 통신 서비스를 제공하기 위한 시스템에서 단말(Mobile Station, MS)들은 기지국(Radio Access Station: RAS, Base Station: BS)들의 중계를 받아 통화, 디지털 방송, 디지털 미디어 다운로드, 업로드 등의 통신 서비스를 받을 수 있다. 기지국은 제어국(Access Control Router, ACR)과 이더넷(Ethernet) 기반으 로 서로 연결되고, 제어국의 제어를 받아 라우팅된 IP(Internet Protocol) 패킷이 관련 기지국을 통하여 목적지 단말 또는 목적지 서버로 송수신된다.In a system for providing such a wireless communication service, mobile stations (MSs) receive communication from radio access stations (RAS) and base stations (BSs) to provide communication services such as call, digital broadcasting, digital media download, and upload. I can receive it. The base station is connected to each other based on an access control router (ACR) and an Ethernet, and an IP (Internet Protocol) packet routed under the control of the control station is transmitted and received to or from a destination terminal or a destination server through an associated base station. .
이때, 기지국은 단말과의 빠른 연결을 위한 브리징(Bridging) 역할과 무선 자원의 스케줄링 및 RF(Radio Frequency) 제어 기능을 처리하고, 제어국은 L3(Layer 3: 계층 3) 기능을 주로 담당하는 IP 터미네이팅 포인트(Terminating Point)으로써 단말들과 기지국들이 IP 패킷을 적절히 송수신 할 수 있게 라우팅 하도록 구성된다. 제어국은 AAA(Authentication/Authority/Accounting: 인증, 권한검증, 과금) 서버와 연동하여 인증 및 과금 기능 수행을 지원할 수 있다.At this time, the base station processes a bridging role for fast connection with the terminal, scheduling of radio resources, and a radio frequency (RF) control function, and the control station is mainly responsible for an L3 (Layer 3: Layer 3) function. Terminating Point (Terminating Point) is configured to route the terminal and the base station so as to properly transmit and receive IP packets. The control station may support the authentication and the charging function by interworking with the AAA (Authentication / Authority / Accounting: Authentication, Authorization, Accounting) server.
그러나, 일반적인 와이브로 망과 같은 무선 통신망인 경우에 단말의 수 또는 서비스 이용이 증가할수록 이들 단말의 인증과 과금 처리로 인한 시그널링 트래픽(Signaling Traffic) 부하가 상대적으로 증가될 수 있으며, 이러한 부하가 제어국에 지속적으로 가중될 경우, 액세스 망 전체의 용량이나 성능이 저하되어 데이터 손실이나 지연의 원인이 될 수 있고 결과적으로 고객에게 신뢰성 있고 안정적인 서비스 제공이 어려워질 수 있다는 문제점이 있다.However, in the case of a wireless communication network such as a general WiBro network, as the number of terminals or service usage increases, the signaling traffic load due to authentication and billing processing of these terminals may be relatively increased. If the network is continuously weighted, there is a problem that the capacity or performance of the entire access network may be reduced, which may cause data loss or delay, and as a result, it may be difficult to provide reliable and stable services to customers.
이러한 문제점을 해결하기 위해 기존의 제어국을 대신할 고성능의 제어국 또는 많은 수의 단말에 대해서도 원활하게 통신 서비스를 제공할 수 있는 제어국을 고려해 볼 수는 있지만, 이러한 경우 새로운 제어국의 계발에 대한 비용부담은 물론 통신 시스템 상에서 기존 제어국의 대체를 위해 통신 시스템 상의 모든 구성을 변경하여야 한다는 문제점이 있다.In order to solve this problem, it is possible to consider a high-performance control station that can replace the existing control station or a control station that can smoothly provide communication service for a large number of terminals. In addition to the cost burden, there is a problem in that all configurations on the communication system must be changed to replace the existing control station on the communication system.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수개의 제어국을 클러스터링 함으로써 단말의 수 또는 서비스 이용 수에 따라 증가하게 되는 부하를 효율적으로 분산시킬 수 있는 무선 통신 시스템에서의 제어국 운용 방법 및 그 방법이 적용되는 무선 통신 시스템을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problem, and a method of operating a control station in a wireless communication system capable of efficiently distributing a load increased according to the number of terminals or service usage by clustering a plurality of control stations and It is a technical problem to provide a wireless communication system to which the method is applied.
또한, 본 발명은 각 제어국들을 이중화함으로써 무선 통신 서비스를 안정적으로 제공할 수 있는 무선 통신 시스템에서의 제어국 운용 방법 및 그 방법이 적용되는 무선 통신 시스템을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다. Another object of the present invention is to provide a method for operating a control station in a wireless communication system capable of stably providing a wireless communication service by duplexing each control station, and a wireless communication system to which the method is applied.
또한, 본 발명은 하나의 서비스 플로우 처리를 위한 컨트롤 플레인 기능과 데이터 플레인 기능을 제어국 클러스터에 포함된 제어국들에 분산시킬 수 있는 무선 통신 시스템에서의 제어국 운용 방법 및 그 방법이 적용되는 무선 통신 시스템을 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.In addition, the present invention provides a method for operating a control station in a wireless communication system capable of distributing a control plane function and a data plane function for one service flow processing to control stations included in a control station cluster, and a radio to which the method is applied. It is another technical problem to provide a communication system.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무선 통신 시스템에서의 제어국 운용 방법은 하나의 컨트롤러 제어국(Access Control Router)과 하나 이상의 멤버 제어국으로 구성되는 제어국 클러스터(Cluster)내에서 상기 컨트롤러 제어국이 자신 또는 상기 멤버 제어국 중 어느 하나를 서비스 플로우(Service Flow) 처리를 위한 제어국으로 선택하는 단계; 상기 멤버 제어국이 선택되는 경우, 상기 컨트롤러 제어국이 상기 선택된 멤버 제어국으로 상기 서비스 플로우에 상응 하는 단말의 컨텍스트 정보를 포함하는 제어국 선택통지를 전송하는 단계; 및 상기 선택된 멤버 제어국이 상기 제어국 선택통지에 포함된 상기 컨텍스트 정보를 이용하여 상기 서비스 플로우를 처리하는 단계를 포함한다.A control station operating method in a wireless communication system according to an aspect of the present invention for achieving the above object is in a control station cluster consisting of one controller control station (Access Control Router) and at least one member control station (Cluster) The controller control station selecting one of itself or the member control station as a control station for processing a service flow; When the member control station is selected, sending, by the controller control station, a control station selection notification including context information of a terminal corresponding to the service flow to the selected member control station; And processing, by the selected member control station, the service flow using the context information included in the control station selection notification.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 무선 통신 시스템에서의 제어국 운용 방법은 하나의 컨트롤러 제어국(Access Control Router)과 하나 이상의 멤버 제어국으로 구성되는 제어국 클러스터(Cluster)내에서 상기 컨트롤러 제어국이 서비스 플로우 처리(Service Flow) 를 위한 컨트롤 플레인 기능을 수행하는 단계; 상기 컨트롤러 제어국이 상기 멤버 제어국 중 상기 서비스 플로우 처리를 위한 데이터 플레인 기능을 수행할 제어국을 선택하는 단계; 상기 컨트롤러 제어국이 상기 선택된 멤버 제어국으로 상기 서비스 플로우에 상응하는 단말의 컨텍스트 정보를 포함하는 제어국 선택통지를 전송하는 단계; 및 상기 선택된 멤버 제어국이 상기 제어국 선택통지에 포함된 상기 컨텍스트 정보를 이용하여 상기 서비스 플로우 처리를 위한 상기 데이터 플레인 기능을 수행하는 단계를 포함한다.A control station operating method in a wireless communication system according to another aspect of the present invention for achieving the above object is in a control station cluster consisting of one controller control station (Access Control Router) and at least one member control station Performing, by the controller control station, a control plane function for service flow; Selecting, by the controller control station, a control station to perform a data plane function for processing the service flow among the member control stations; Sending, by the controller control station, a control station selection notification including context information of a terminal corresponding to the service flow to the selected member control station; And performing, by the selected member control station, the data plane function for the service flow processing using the context information included in the control station selection notification.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 무선 통신 시스템은 복수개의 제어국들을 클러스터링(Clustering)함에 의해 생성된 제어국 클러스터 내에서 서비스 플로우(Service Flow) 처리를 위한 제어국을 선택하되 자신을 제외한 다른 제어국을 선택하는 경우, 상기 선택된 제어국으로 상기 서비스 플로우에 상응하는 단말의 컨텍스트 정보를 포함하는 제어국 선택통지를 전송하는 컨트롤러 제어국; 및 상기 컨트롤러 제어국으로부터 상기 제어국 선택통지가 수신되는 경우, 상기 제어국 선택통지에 포함된 상기 컨텍스트 정보를 이용하여 상기 서비스 플로우를 처리하는 하나 이상의 멤버 제어국을 포함한다.A wireless communication system according to another aspect of the present invention for achieving the above object selects a control station for service flow processing in a control station cluster generated by clustering a plurality of control stations A controller control station for transmitting a control station selection notification including context information of the terminal corresponding to the service flow to the selected control station; And one or more member control stations that process the service flow using the context information included in the control station selection notification when the control station selection notification is received from the controller control station.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 여전히 다른 측면에 따른 무선 통신 시스템은 서비스 플로우 처리를 위한 컨트롤 플레인 기능을 수행하고, 복수개의 제어국들을 클러스터링 함에 의해 생성된 제어국 클러스터 내에서 자신을 제외한 다른 제어국을 상기 서비스 플로우 처리를 위한 데이터 플레인 기능을 수행할 제어국으로 선택하며, 상기 선택된 제어국으로 상기 서비스 플로우에 상응하는 단말의 컨텍스트 정보를 포함하는 제어국 선택통지를 전송하는 컨트롤러 제어국; 및 상기 컨트롤러 제어국으로부터 상기 제어국 선택통지가 수신되는 경우, 상기 제어국 선택통지에 포함된 상기 컨텍스트 정보를 이용하여 상기 서비스 플로우 처리를 위한 데이터 플레인 기능을 수행하는 하나 이상의 멤버 제어국을 포함한다.A wireless communication system according to still another aspect of the present invention for achieving the above object performs a control plane function for processing a service flow and other than itself in a control station cluster generated by clustering a plurality of control stations. A controller control station selecting a control station as a control station to perform a data plane function for processing the service flow, and transmitting a control station selection notification including context information of a terminal corresponding to the service flow to the selected control station; And at least one member control station performing a data plane function for processing the service flow by using the context information included in the control station selection notification when the control station selection notification is received from the controller control station. .
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 여전히 다른 측면에 따른 무선 통신 시스템은 서비스 영역내의 단말들과 기지국들을 제어하고, 서비스 플로우를 처리하는 적어도 하나의 제어국 클러스터를 포함하고, 상기 제어국 클러스터는 컨트롤러 제어국과 적어도 하나의 멤버 제어국을 클러스터링함으로써 구성되며, 상기 컨트롤러 제어국은 상기 서비스 플로우에 대한 컨트롤 플레인 기능을 수행하고, 상기 서비스 플로우에 대한 데이터 플레인 기능을 수행할 멤버 제어국을 선택하며, 상기 선택된 멤버 제어국이 상기 서비스 플로우에 대한 데이터 플레인 기능을 수행하도록 상기 서비스 플로우에 상응하는 단말의 컨텍스트 정보를 상기 선택된 멤버 제어국으로 전송하는 것을 특징으로 한다.According to still another aspect of the present invention for achieving the above object, a wireless communication system includes at least one control station cluster for controlling terminals and base stations in a service area and processing a service flow. Clustering a controller control station and at least one member control station, wherein the controller control station performs a control plane function for the service flow and selects a member control station to perform a data plane function for the service flow; And transmitting context information of a terminal corresponding to the service flow to the selected member control station so that the selected member control station performs a data plane function for the service flow.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 복수개의 제어국을 클러스터링 함으로써 단말의 수 또는 서비스 이용이 증가에 따라 발생되는 부하를 클러스터 내에 포함된 각 제어국들에게 효율적으로 분산시킬 수 있어 시스템 성능을 향상시킴은 물론 가입자 용량도 증가시킬 수 있다는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by clustering a plurality of control stations, the load generated as the number of terminals or service usage increases can be efficiently distributed to each control station included in the cluster, thereby improving system performance. In addition, subscriber capacity can be increased.
또한, 본 발명은 별도의 장비 추가나 시스템 상의 구성 변경 없이 기존의 제어국을 클러스터링함으로써 증가된 부하를 처리할 수 있으므로, 경제적인 부담의 증가를 최소화할 수 있다는 효과가 있다.In addition, the present invention can handle the increased load by clustering the existing control station without adding additional equipment or configuration changes on the system, there is an effect that the increase in economic burden can be minimized.
또한, 본 발명은 각 제어국들을 이중화함으로써 무선 통신 서비스를 안정적으로 제공함으로써 무선 통신 서비스에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that it is possible to improve the reliability of the wireless communication service by stably providing the wireless communication service by duplexing the respective control stations.
또한, 본 발명은 하나의 서비스 플로우 처리를 위한 컨트롤 플레인 기능과 데이터 플레인 기능을 제어국 클러스터에 포함된 제어국들로 분산시켜 처리할 수 있어 무선 통신 시스템의 견고성을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.In addition, the present invention can distribute the control plane function and data plane function for one service flow processing to the control stations included in the control station cluster, thereby improving the robustness of the wireless communication system.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 개략적인 블록도이다. 본 발명에 따른 무선 통신 시스템은, 도시된 바와 같이, 단말(Mobile Station, 100), 기지국(Radio Access Station, Base Station, 110), 코어망(Core Network, 120), AAA(Authentication/Authority/Accounting)서버(130), HA(Home Agent, 140), 및 복수개의 제어국이 클러스터링된 제어국 클러스터(Access Control Router Cluster, 150)를 포함한다.1 is a schematic block diagram of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. In the wireless communication system according to the present invention, as shown, a mobile station (100), a base station (Radio Access Station, Base Station, 110), a core network (Core Network, 120), AAA (Authentication / Authority / Accounting) A
일 실시예에 있어서, 이러한 무선 통신 시스템은 IEEE802.16d/e, Wibro, WiMAX 표준 규격 등이 적용될 수 있다.In one embodiment, such a wireless communication system may be applied to the IEEE802.16d / e, Wibro, WiMAX standard specification.
한편, 본 발명에 따른 무선 통신 시스템은 도 1에 도시된 구성요소 이외에도, 호 세션 품질을 제어하는 품질 매니저(Quality Manager), 단말의 위치와 상태를 관리하는 위치 등록기(Location Register), 멀티미디어 서비스를 제공하는 응용서버 등 다른 구성요소들이 더 포함될 수 있을 것이다.On the other hand, the wireless communication system according to the present invention, in addition to the components shown in Figure 1, the quality manager (Quality Manager) for controlling the call session quality, the location register (Location Register) for managing the location and state of the terminal, the multimedia service Other components, such as providing an application server may be further included.
도 1에서도 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 통신 시스템은, 하나의 제어국에 발생되는 로드(Load)를 복수개의 제어국으로 분산시킴으로써 시스템의 용량을 증가시키기 위해, 복수개의 제어국들을 클러스터링(Clustering)함으로써 하나의 제어국 클러스터를 형성하고, 이러한 제어국 클러스터가 마치 하나의 제어국과 같이 동작하게 한다.As can also be seen in Figure 1, the wireless communication system according to the present invention, in order to increase the capacity of the system by distributing the load (load) generated in one control station to a plurality of control stations, Clustering forms one control station cluster, which causes the control station cluster to act as one control station.
도 1에서, 단말(100)은 기지국들의 중계를 받아 음성통화, 디지털 방송, 디지털 미디어 다운로드/업로드 등과 같은 다양한 서비스를 사용자에게 제공하고, 기지국(110)은 단말(100)이 코어망(120)으로 접근 시, 무선 자원의 스케쥴링에 따른 RRC(Radio Resource Control) 기능 및 셀간의 이동성을 지원하는 핸드오프(Handoff) 기능 등을 수행하여 단말간의 통신을 중계한다.In FIG. 1, the
AAA서버(130)는 코어망(120)을 통하여 제어국(152~158)과 연결되어, 단말(100)의 인증, 권한검증, 및 과금을 처리하고, HA(140)는 코어망(120)에 연결되어 모바일 IP 등록 할당 및 데이터 캡슐화(Encapsulation) 기능 등을 수행한다.The
제어국 클러스터(150)는 복수개의 제어국(152~158)이 클러스터링 된 것으로서, 이러한 제어국 클러스터(150)는 하나의 컨트롤러 제어국(152)과 하나 이상의 멤버 제어국(154~158)들로 구성된다.The
먼저, 컨트롤러 제어국(152)은 자신이 속한 제어국 클러스터 내(150)에서 각 단말(100)들의 서비스 플로우 (Service Flow)를 처리할 제어국을 선택하는 제어국으로써, 일 실시예에 있어서 컨트롤러 제어국(152)은 서비스 플로우 처리를 위한 제어국으로써 멤버 제어국(154~158)뿐만 아니라 자기 자신을 선택할 수 있다.First, the
컨트롤러 제어국(152)이 서비스 플로우 처리를 위한 제어국으로 자기 자신을 선택하는 경우, 서비스 플로우 처리를 위한 모든 트랜잭션을 컨트롤러 제어국(152)이 처리하게 된다. 한편, 서비스 플로우 처리를 위한 제어국으로 멤버 제어국(154~158)을 선택하는 경우, 컨트롤러 제어국(152)은 서비스 플로우 처리를 위한 트랜잭션들 중 일부만을 처리하고, 나머지 트랜잭션을 선택된 멤버 제어국(154~158)이 처리할 수 있도록 하기 위해 선택된 멤버 제어국(154~158)로 제어국 선택통지를 전송한다.When the
한편, 멤버 제어국(152~158)은 새롭게 요청된 서비스 플로우를 처리할 제어국으로 선택되는 경우, 해당 서비스 플로우에 대한 컨트롤 플레인(Control Plane) 기능 및 데이터 플레인(Data Plane) 기능을 수행함으로써 새롭게 요청된 서비스 플로우를 처리한다.On the other hand, when the
이러한 컨트롤러 제어국(152) 및 멤버 제어국(154~158)의 세부 구성이 도 2에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 컨트롤러 제어국(152) 및 멤버 제어 국(154~158)은 각각 로드 밸런싱부(200, 230), 컨트롤 플레인 기능 수행부(210, 240), 및 데이터 플레인 기능 수행부(222, 252)를 포함한다.The detailed configuration of such a
먼저, 컨트롤러 제어국(152)의 구성에 대해 살펴보면, 로드 밸런싱부(200)는 컨트롤러 제어국(152)의 부하를 계산하고, 계산된 부하에 따라 제어국 클러스터(150) 내에서 서비스 플로우를 처리할 제어국을 선택한다. 일 실시예에 있어서, 로드 밸런싱부(200)는 컨트롤러 제어국(152)이 지원할 수 있는 최대 세션의 개수와 현재 세션의 개수의 비율, 메모리 사용량, 및 대역폭 사용량 중 적어도 하나를 이용하여 제어국의 부하를 산출할 수 있다.First, referring to the configuration of the
로드 밸런싱부(200)는 제어국 클러스터(150) 내에서 서비스 플로우를 처리할 제어국을 선택함에 있어서, 계산된 부하가 임계치 이상인 경우에는 멤버 제어국(154~158)중 어느 하나를 서비스 플로우를 처리할 제어국으로 선택하고, 계산된 부하가 임계치 미만인 경우에는 컨트롤러 제어국(152)을 서비스 플로우를 처리할 제어국으로 선택할 수 있다.When the
로드 밸런싱부(200)가 서비스 플로우 처리를 위해 멤버 제어국(154~158)을 선택하는 경우, 로드 밸런싱부(200)는 선택된 멤버 제어국(154~158)로 해당 멤버 제어국(154~158)이 서비스 플로우 처리를 위해 선택된 제어국이란 것을 알리기 위해 제어국 선택통지를 전송한다. 선택통지에는 후술할 컨트롤 플레인 기능 수행부(210)에 의해 생성된 해당 서비스 플로우에 상응하는 단말의 컨텍스트 정보가 함께 포함된다.When the
일 실시예에 있어서, 로드 밸런싱부(200)는 제어국 클러스터(150)에 포함된 복수개의 멤버 제어국(154~158)중 라운드 로빈(Round Lobin)방법을 이용하여 서비스 플로우를 처리할 멤버 제어국(154~158)을 선택하거나, 각 멤버 제어국(154~158)로부터 보고되는 각 멤버 제어국(154~158)의 로드가 가장 작은 멤버 제어국(154~158)을 서비스 플로우를 처리할 멤버 제어국(154~158)로 선택할 수 있다. 이를 위해, 로드 밸런싱부(200)는 소정 조건이 만족할 때 마다 각 멤버 제어국(154~158)로부터 각 멤버 제어국(154~158)의 로드를 보고 받거나, 각 멤버 제어국(154~158)로 각 멤버 제어국(154~158)의 로드를 요청할 수 있다.According to an embodiment, the
로드 밸런싱부(200)가 로드가 가장 작은 멤버 제어국(154~158)을 서비스 플로우를 처리할 제어국으로 선택함에 있어서, 서비스 플로우를 처리할 최초 멤버 제어국을 선택하는 경우 또는 모든 멤버 제어국(154~158)의 로드가 동일한 경우에는 라운드 로빈 방법을 이용하거나 랜덤한 방법으로 서비스 플로우를 처리할 멤버 제어국을 선택할 수 있다.When the
또한, 로드 밸런싱부(200)는 멤버 제어국을 선택함에 있어서, 컨트롤러 제어국(152)의 로드 또는 각 멤버 제어국(154~158)의 로드에 근거하여 서비스 플로우를 처리할 멤버 제어국(154~158)의 개수를 조절할 수 있다. 즉, 컨트롤러 제어국(152)의 로드 또는 각 멤버 제어국(154~158)의 로드에 따라 하나의 멤버 제어국을 선택할 수도 있지만 하나 이상의 멤버 제어국을 선택할 수도 있을 것이다.Further, in selecting the member control station, the
한편, 로드 밸런싱부(200)는 서비스 플로우 처리를 위해 멤버 제어국(154~158)을 선택하는 경우, 컨트롤러 제어국(152)에서 해당 서비스 플로우의 처리를 위한 트랜잭션을 더 이상 수행할 필요가 없으므로, 후술할 컨트롤 플레인 기 능 수행부(210)로 해당 서비스 플로우 처리를 위한 트랜잭션의 종료를 통지한다.Meanwhile, when the
컨트롤 플레인 기능 수행부(210)는 서비스 플로우 처리를 위한 컨트롤 플레인 기능을 수행하는 것으로서, 인증부(211), 과금 처리부(212), AAA인터페이스(213), DHCP(214), 핸드오프 처리부(215), 서비스 플로우부(216), 위치 등록부(217), 페이징부(218), PMIP부(219), 및 품질 제어부(220)를 포함한다.The control plane
본 발명에서, 인증부(211)를 제외한 다른 구성요소들의 기능은 일반적인 제어국에 포함된 각 구성요소들의 기능과 동일하므로 이하에서는 인증부(211)의 기능을 중심으로 설명하고, 인증부(211)를 제외한 구성요소들의 기능은 간략하게 설명하기로 한다.In the present invention, functions of the other components except for the
인증부(211)는 서비스 플로우 요청을 인증/처리하는 것으로서, 기지국(110)로부터 새로운 서비스 플로우 요청이 있는 경우, 코어망(120)에 연결된 AAA서버(130)에 소정 인증 알고리즘, 예컨대, EAP(Extensible Authentication Protocol)방식에 따른 인증을 요청하고, 이에 따른 결과를 기지국(110)으로 전송한다.The
특히, 본 발명에 따른 인증부(211)는, 새로이 요청된 서비스 플로우에 상응하는 단말(100)에 대한 컨텍스트 정보를 생성하여 상술한 로드 밸런싱부(200)로 전송하고, 로드 밸런싱부(200)가 해당 서비스 플로우를 처리할 제어국으로 컨트롤러 제어국(152)을 선택하는 경우, 서비스 플로우 처리를 위한 일반적인 과정에 따라 해당 서비스 플로우에 대한 인증 절차를 수행한다.In particular, the
로드 밸런싱부(200)가 해당 서비스 플로우를 처리할 제어국으로 멤버 제어국(154~158)을 선택하는 경우, 인증부(211)는 선택된 제어국의 정보, 예컨대, 선택 된 제어국의 인증부ID를 기지국(110)로 전송하고, 로드 밸런싱부(200)로부터 해당 서비스 플로우의 처리를 위한 트랜잭션의 종료통지가 수신되면 해당 서비스 플로우의 처리를 위한 트랜잭션을 종료한 후 해당 서비스 플로우에 상응하는 단말(100)의 컨텍스트 정보를 삭제한다.When the
과금 처리부(212)는 기지국(110)으로부터 소정 과금 처리 메시지를 받는 경우에 코어망(120)에 연결된 AAA서버(130)에 해당 서비스에 따른 과금을 요청하고, AAA인터페이스(213)는 인증부(211) 및 과금 처리부(212)가 AAA서버(130)와의 메시지 송수신을 할 수 있도록, 인증부(211) 및 과금 처리부(212)를 AAA서버(130)와 매개시키는 역할을 한다.When the charging
DHCP(214)는 DHCP에 따른 IP 주소 할당 기능을 수행하고, 핸드오프 처리부(215)는 단말(100)의 셀/제어국간의 이동으로 핸드오프가 발생하는 경우, 전송되는 핸드오프 요청에 대해 기존의 세션 설정이 끊어짐이 없이 유지될 수 있도록 세션관리 및 라우팅에 필요한 정보를 관리한다.The
서비스 플로우부(216)는 단말(100)로부터의 트래픽 형태에 따라, UGS(Unsolicited Grant Service), Rt-PS(Real Time Polling Service), Ert-PS(Extended Real Time Polling Service), Nrt-PS(Non-Real Time Polling Service), BES(Best Effort Service)등과 같은 스케쥴링 서비스를 지원한다.The
위치 등록부(217)는 현재 접속하는 단말(100)의 위치를 등록하는 기능을 수행하고, 페이징부(218)는 현재 접속하는 단말(100)로부터 착신호 발생시 해당 기지국(110)의 위치를 파악하는 기능을 수행하며, PMIP부(219)는 단말(100)의 IP이동성 을 지원하고, 품질 제어부(220)는 소정 트래픽에 적합한 최선의 서비스가 유지되도록 현재 서비스 되는 통신 품질을 제어한다.The location register 217 registers the location of the currently connected
데이터 플레인 기능 수행부(222)는 상술한 로드 밸런싱부(200)가 서비스 플로우를 처리할 제어국으로 컨트롤러 제어국(152)을 선택하고, 컨트롤 플레인 기능 수행부(210)에 의해 서비스 플로우 처리를 위한 컨트롤 플레인 기능의 수행이 완료되면, 서비스 플로우 처리를 위한 데이터 플레인 기능을 수행하는 것으로서, 데이터 경로 처리부(224), FA(226), 라우팅부(228), 및 관리부(229)를 포함한다.The data plane
데이터 경로 처리부(224)는 단말(100)이나 코어망(120)으로부터 송수신되는 데이터가 목적지에 유실없이 정확하게 전송될 수 있도록 저장 관리하는 기능을 수행한다. FA(Foreign Agent, 226)는 HA(140)로부터 터널링(Tunneling)을 통하여 전송되는 데이터를 디터널링(Detunneling)하고, 등록된 단말(100)에게 관련된 데이터를 전송하는 기능을 수행한다.The
라우팅부(228)는 컨트롤 제어국(152)로 수신된 데이터가 목적지를 향해 전송될 수 있도록 라우팅 프로토콜에 의한 라우팅 기능을 수행하며, 관리부(229)는 제어국의 운용을 위한 구성, 초기화, 상태 관리 및 통계 기능을 수행한다.The
다음으로, 멤버 제어국(154~158)의 구성에 대해 살펴보면, 로드 밸런싱부(230)는, 멤버 제어국(154~158)의 로드를 계산하여 소정 주기가 될 때, 계산된 로드가 임계치 이상이 될 때, 또는 컨트롤러 제어국(152)로부터의 요청이 있을 때 중 어느 하나가 발생하는 경우, 계산된 로드를 컨트롤러 제어국(152)의 로드 밸런싱부(200)로 전송한다.Next, the configuration of the
일 실시예에 있어서, 로드 밸런싱부(230)는 제어국이 지원할 수 있는 최대 세션의 개수와 현재 세션의 개수의 비율, 메모리 사용량, 및 대역폭 사용량 중 적어도 하나를 이용하여 제어국의 로드를 계산할 수 있다. 이때, 각 멤버 제어국(154~158)은 서비스 플로우를 처리하고 있지 않은 동안에는 메모리 사용량 또는 대역폭 사용량을 이용하여 멤버 제어국의 로드를 계산할 수 있고, 서비스 플로우를 처리하고 있는 동안에는 지원 가능한 최대 세션의 개수와 현재 세션의 개수의 비율을 이용해서 로드를 계산할 수 있을 것이다.In one embodiment, the
또한, 로드 밸런싱부(230)는 컨트롤러 제어국(152)로부터 처리할 서비스 플로우에 상응하는 단말의 컨텍스트 정보가 포함된 제어국 선택통지를 수신하고, 후술할 인증부(241)로 해당 서비스 플로우 처리를 위한 트랜잭션의 시작을 통지한다.In addition, the
컨트롤 플레인 기능 수행부(240)는 로드 밸런싱부(230)에 의해 선택통지가 수신되면, 해당 서비스 플로우 처리를 위한 컨트롤 플레인 기능을 수행한다. 이러한 컨트롤 플레인 기능 수행부(240)는 상술한 컨트롤러 제어국(152)의 컨트롤 플레인 기능 수행부(210)에 포함된 구성요소와 동일한 구성요소를 포함한다. 이러한 구성요소(241~250) 중 인증부(241)의 기능을 제외하고서는 컨트롤러 제어국(152)의 컨트롤 플레인 기능 수행부(210)에 포함된 것과 모두 동일하므로 이하에서는 인증부(241)의 기능에 대해서만 설명하기로 한다.When the selection notification is received by the
인증부(241)는 로드 밸런싱부(230)로 제어국 선택통지가 수신되면, 제어국 선택통지에 포함된 단말의 컨텍스트 정보를 이용하여 해당 단말에 대한 새로운 컨텍스트 정보를 생성하고, 새롭게 생성된 컨텍스트 정보를 이용하여 처리 요청된 서 비스 플로우에 대한 인증절차를 수행한다.When the control unit selection notification is received by the
즉, 컨트롤러 제어국(152)에 의해 서비스 플로우를 처리할 제어국으로 선택되면, 코어망(120)에 연결된 AAA서버(130)에 소정 인증 알고리즘, 예컨대, EAP(Extensible Authentication Protocol)방식에 따른 인증을 요청하고, 이에 따른 결과를 기지국(110)으로 전송하는 것이다.That is, when the
데이터 플레인 기능 수행부(252)는 로드 밸런싱부(230)에 의해 선택통지가 수신되고, 컨트롤 플레인 기능 수행부(240)에 의해 컨트롤 플레인 기능의 수행이 완료되면 해당 서비스 플로우 처리를 위한 데이터 플레인 기능을 수행하는 것으로서, 그 기능 및 구성요소(254~260)는 상술한 컨트롤러 제어국(152)의 데이터 플레인 기능 수행부(222)의 기능 및 구성요소와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.When the data plane function performing unit 252 receives the selection notification by the
상술한 실시예에 있어서는 컨트롤러 제어국(152) 및 멤버 제어국(154~158) 각각이 컨트롤 플레인 기능 및 데이터 플레인 기능 모두를 수행할 수 있는 것으로 설명하였지만, 변형된 실시예에 있어서는 컨트롤 제어국(152)은 컨트롤 플레인 기능만을 수행하고, 멤버 제어국(154~158)은 데이터 플레인 기능만을 수행하도록 설계할 수 있다.In the above-described embodiment, it has been described that each of the
이러한 실시예에 의하는 경우, 컨트롤러 제어국(152)은 컨트롤 플레인 기능만 수행하면 되므로, 데이터 플레인 기능 수행부를 포함하지 않을 수 있고, 멤버 제어국(154~158)은 데이터 플레인 기능만 수행하면 되므로, 컨트롤 플레인 기능 수행부를 포함하지 않을 수 있을 것이다.According to such an embodiment, since the
이러한 실시예에 따른 컨트롤러 제어국(152) 및 멤버 제어국(154~158)의 구성을 도 3를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.The configuration of the
도시된 바와 같이, 컨트롤러 제어국(152)은 로드 밸런싱부(300), 컨트롤 플레인 기능 수행부(310)를 포함한다.As shown, the
로드 밸런싱부(300)는 새롭게 요청된 서비스 플로우 처리를 위한 데이터 플레인 기능을 수행할 멤버 제어국(154~158)을 선택하는 것으로서, 일 실시예에 있어서 로드 밸런싱부(300)는 제어국 클러스터(150)에 포함된 복수개의 멤버 제어국(154~158)들 중 라운드 로빈(Round Lobin)방법을 이용하여 멤버 제어국(154~158)을 선택하거나, 각 멤버 제어국(154~158)로부터 보고되는 각 멤버 제어국(154~158)의 로드가 가장 작은 멤버 제어국(154~158)을 선택할 수 있다. 이를 위해, 로드 밸런싱부(300)는 소정 조건이 만족할 때 마다 각 멤버 제어국(154~158)으로부터 각 멤버 제어국(154~158)의 로드를 보고 받거나, 각 멤버 제어국(154~158)으로 각 멤버 제어국(154~158)의 로드를 요청할 수 있다.The
상술한 방법을 통해 멤버 제어국(154~158)중 어느 하나가 선택되면, 로드 밸런싱부(300)는 선택된 멤버 제어국(154~158)으로 해당 멤버 제어국(154~158)이 서비스 플로우 처리를 위해 선택된 제어국이란 것을 알리기 위한 제어국 선택통지를 전송한다. 제어국 선택통지에는 후술할 컨트롤 플레인 기능 수행부(310)에 의해 생성된 해당 서비스 플로우에 상응하는 단말의 컨텍스트 정보가 함께 포함된다.When any one of the
컨트롤 플레인 기능 수행부(310)는 서비스 플로우 처리를 위한 컨트롤 플레인 기능을 수행하는 것으로서, 인증부(312), 과금 처리부(314), AAA인터페이 스(316), DHCP(318), 핸드오프 처리부(320), 서비스 플로우부(322), 위치 등록부(324), 페이징부(326), PMIP부(328), 및 품질 제어부(330)를 포함한다. 도 3에 도시된 컨트롤 플레인 기능 수행부(310)의 경우, 도 2에 도시된 실시예에서 서비스 플로우를 처리할 제어국으로 컨트롤러 제어국(152)이 선택된 경우에 있어서 컨트롤 플레인 기능 수행부의 그 기능 및 구성요소가 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.The control plane
멤버 제어국(154~158)은 로드 밸런싱부(340) 및 데이터 플레인 기능 수행부(350)를 포함할 수 있다.The
로드 밸런싱부(340)는 멤버 제어국(154~158)의 로드를 계산하여 소정 주기가 될 때, 계산된 로드가 임계치 이상이 될 때, 또는 컨트롤러 제어국(152)으로부터의 요청이 있을 때 중 어느 하나가 발생하는 경우, 계산된 로드를 컨트롤러 제어국(152)의 로드 밸런싱부(300)로 전송한다. 일 실시예에 있어서, 로드 밸런싱부(340)는 제어국이 지원할 수 있는 최대 세션의 개수와 현재 세션의 개수의 비율, 메모리 사용량, 및 대역폭 사용량 중 적어도 하나를 이용하여 제어국의 부하를 산출할 수 있다.The
또한, 로드 밸런싱부(340)는 컨트롤러 제어국(152)으로부터 처리할 서비스 플로우에 상응하는 단말의 컨텍스트 정보가 포함된 제어국 선택통지를 수신하고, 후술할 데이터 플레인 기능 수행부(350)로 해당 서비스 플로우 처리를 위한 데이터 플레인 기능의 수행 시작을 통지한다.In addition, the
데이터 플레인 기능 수행부(350)는 로드 밸런싱부(340)로부터 데이터 플레인 기능 수행 통지가 수신되면, 해당 서비스 플로우 처리를 위한 데이터 플레인 기능을 수행하는 것으로서, 데이터 플레인 기능 수행부(350)의 기능 및 그 구성요소들(352~358)은 도 2에 도시된 멤버 제어국(154~158)의 데이터 플레인 기능 수행부(252)와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.When the data plane
상술한 실시예에 있어서는, 컨트롤러 제어국(152)은 컨트롤 플레인 기능 수행부만 포함하는 것으로 기재하였지만, 변형된 실시예에 있어서는, 무선 통신 시스템의 성능 향상 및 용량 확장을 위해, 컨트롤러 제어국(152)은 컨트롤 플레인 기능과 데이터 플레인 기능을 모두 수행할 수 있도록 설계될 수도 있을 것이다. 따라서, 이러한 경우, 컨트롤러 제어국(152)는 컨트롤 플레인 기능 수행부 및 데이터 플레인 기능 수행부를 모두 포함하게 될 것이다.In the above-described embodiment, the
또한, 상술한 실시예에 있어서는 멤버 제어국은 컨트롤러 제어국에 의해 특정 서비스 플로우를 처리할 제어국으로 선택된 경우에 동작되는 것으로 기재하였지만, 변형된 실시예에 있어서 멤버 제어국은 컨트롤러 제어국에 의해 서비스 플로우를 처리할 제어국으로 선택되지 않는 경우에도, 효율적인 시스템 운용을 위해 컨트롤러 제어국에 의해 관장되는 기지국들을 제외한 기지국들의 서비스 플로우를 직접 처리할 수도 있을 것이다.In addition, in the above-described embodiment, the member control station is described as operated when the controller control station is selected as the control station to process a specific service flow. However, in the modified embodiment, the member control station is selected by the controller control station. Even if it is not selected as the control station to process the service flow, it may be able to directly process the service flow of the base stations except base stations managed by the controller control station for efficient system operation.
예컨대, 컨트롤러 제어국(152)이 제1 내지 제3 기지국(110)을 관장하고 있는 경우, 멤버 제어국(154~158)은 제1 내지 제3 기지국(110)으로부터 요청된 서비스 플로우의 경우에는 컨트롤러 제어국(152)에 의해 선택되는 경우 해당 서비스 플로우를 처리하게 되지만, 제1 내지 제3 기지국(110)을 제외한 다른 기지국(미도시)로 부터 요청된 서비스 플로우의 경우에는 자신이 직접 처리할 수 있을 것이다.For example, when the
또 다른 실시예에 있어서, 복수개의 제어국 클러스터(150)가 존재하는 경우, 어느 하나의 제어국 클러스터에 속한 제어국들이 다른 제어국 클러스터에도 포함될 수 있을 것이다. 이러한 경우, 어느 제어국 클러스터 내에서는 멤버 제어국이었던 것이 다른 제어국 클러스터 내에서는 컨트롤러 제어국일 수 있고, 반대로 어느 제어국 클러스터 내에서는 컨트롤러 제어국이었던 것이 다른 제어국 클러스터 내에서는 멤버 제어국이 될 수도 있을 것이다.In another embodiment, when there are a plurality of
본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 제어국들은 도 4에 도시된 바와 같이, WiMAX 서비스 제공 중 서비스 중단이 없도록 하기 위해 이중화 되어 있을 수 있다. 이를 위해 각 제어국들은 액티브(Active) 장비(400)와 스탠바이(Standby) 장비(460)로 구성되는 1+1구조로 설계된다. 즉, 컨트롤러 제어국이 액티브 제어국과 스탠바이 제어국으로 구성되고, 멤버 제어국 또한 액티브 제어국과 스탠바이 제어국으로 구성되는 것이다.As shown in FIG. 4, control stations of a wireless communication system according to another embodiment of the present invention may be duplicated to prevent service interruption while providing WiMAX services. To this end, each control station is designed in a 1 + 1 structure consisting of the active (400) and standby (Standby) equipment (460). That is, the controller control station is composed of an active control station and a standby control station, and the member control station is also composed of an active control station and a standby control station.
이중화 요구는 크게 스탠바이 장비의 인지에 의한 경우, 운용자 설정에 의한 경우, 중요 응용 프로그램의 오류에 의한 경우, 중요 하드웨어의 오류에 의한 경우 등으로 인해 발생하는 것으로서, 제어국의 이중화에 있어서 정보의 공유 및 이중화가 이루어져야 할 정보들로는 운영자가 설정한 구성(Configuration)정보, ARP(Address Resolution Protocol)정보, 라우팅 정보, 라우팅 프로토콜 정보, WiMAX 정보가 있다.The redundancy request is largely caused by the recognition of the standby device, by the operator setting, by the error of the critical application, by the error of the critical hardware, and so on. The information to be redundant includes configuration information, address resolution protocol (ARP) information, routing information, routing protocol information, and WiMAX information set by an operator.
ARP 정보의 이중화는 액티브 장비에 대한 이상이 감지되었을 때 스탠바이 장 비가 즉시 액티브 장비의 ARP 정보를 이용하여 서비스의 중단이 없도록 하기 위한 것이고, 라우팅(routing) 정보의 이중화는 액티브 장비에 대한 이상이 감지되었을 때 스탠바이 장비가 즉시 상기 액티브 장비의 라우팅 정보를 이용하여 서비스의 중단이 없도록 하기 위함이다.The redundancy of ARP information is to ensure that the standby equipment does not interrupt service by immediately using the ARP information of the active device when an abnormality of the active device is detected, and the duplication of routing information is detected by the abnormality of the active device. When the standby device, the standby device immediately uses the routing information of the active device so that there is no interruption of service.
또한 라우팅 프로토콜 정보의 이중화는 액티브 장비에 대한 이상이 감지되었을 때 스탠바이 장비가 즉시 상기 액티브 장비의 라우팅 프로토콜 정보를 이용하여 서비스의 중단이 없도록 하기 위함이다. 이중화를 지원해야 하는 프로토콜에는 RIP(Routing Information Protocol), OSPF(Open Shortest Path First), BGP(Border Gateway Protocol), ISIS(Intermediate System Intermediate System) 등이 있다.In addition, the duplication of the routing protocol information is to ensure that there is no interruption of service using the routing protocol information of the active device immediately when an abnormality is detected for the active device. Protocols that must support redundancy include Routing Information Protocol (RIP), Open Shortest Path First (OSPF), Border Gateway Protocol (BGP), and Intermediate System Intermediate System (ISI).
WiMAX 정보의 이중화는 액티브 장비에 대한 이상이 감지되었을 때 스탠바이 장비가 즉시 액티브 장비의 WiMAX 세션 정보를 이용하여 서비스의 중단이 없도록 하기 위함이다. 여기서, WiMAX 세션 정보에는 가입자 데이터 경로(data path), 과금 및 인증, IP 설정 정보 등이 있다.The redundancy of the WiMAX information is to ensure that the standby device immediately uses the active device's WiMAX session information when there is a problem with the active device so that there is no interruption of service. Here, the WiMAX session information includes subscriber data path, billing and authentication, and IP configuration information.
상술한 제어국 이중화를 구현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 제어국은 액티브 장비(400)와 스탠바이 장비(460)를 각각 액티브 상태와 스탠바이 상태로 설정함으로써, 액티브 장비(400)와 스탠바이 장비(460)에서 상술한 모든 이중화 정보들이 동일하게 설정되도록 한다. 이때, 예외적으로 내부 이중화를 위한 통신 인터페이스는 서로 다른 IP를 가지고 운용되도록 한다.The control station of the wireless communication system according to an embodiment of the present invention for implementing the above-described control station redundancy sets the
상술한 제어국 이중화를 구현하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 제어국은 이중화 대상이 되는 요소의 수를 감소시키기 위해, 액티브 장비(400)와 스탠바이 장비(460) 모두를 액티브 상태로 구성한다. 구체적으로, 액티브 장비(400)와 스탠바이 장비(460)에서 상술한 이중화 요소들 중 WiMAX 이중화 요소만 동일하게 유지되도록 하는 것이다.The control station of the wireless communication system according to another embodiment of the present invention for implementing the above-described control station redundancy activates both the
이러한 실시예에 따르는 경우의 액티브 장비와 스탠바이 장비를 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다. 도시된 바와 같이, 액티브 장비(400)는 제1 초기화부(420), 제1 제어부(430), 제1 이중화부(440) 및 제1 상태천이부(450)을 포함한다.An active device and a standby device in the case of following this embodiment will be described in detail with reference to FIG. 4. As shown, the
제1 초기화부(420)는 물리적 인터페이스 IP, 논리적 인터페이스 IP, 및 동적 라우팅 프로토콜을 설정하는 것으로서, 제1 인터페이스 설정부(422) 및 제1 라우팅 프로토콜 설정부(424)를 포함한다.The
제1 인터페이스 설정부(422)는 스탠바이 장비(460)와 물리적 인터페이스 IP는 서로 다르게 설정하고, 논리적 인터페이스 IP는 서로 동일하게 설정한다. 제1 인터페이스 설정부(422)는 액티브/스탠바이 상태가 결정되기 전에는 논리적 인터페이스는 비활성화 상태로 유지한다.The first interface setting unit 422 sets the
시스템의 직접적인 자원인 물리적 인터페이스를 통하여 WiMAX 통신을 하는 경우에는 제어국과 연동하는 기지국 및 HA와의 통신을 위하여 액티브 장비(400)의 인터페이스 IP와 스탠바이 장비(460)의 인터페이스 IP가 동일해야 한다. 따라서 외부 인터페이스 IP가 동일해야 하는 문제를 극복하기 위하여 WiMAX 컨트롤 플레인/데이터 플레인 기능 수행을 위한 논리적 인터페이스를 사용한다.When WiMAX communication is performed through a physical interface that is a direct resource of the system, the interface IP of the
이러한 논리적 인터페이스는 WiMAX R6 규격의 기지국과의 연동을 위한 GRE 엔드 포인트(Endpoint) 및 시그널링(Signaling) 엔드 포인트으로 사용되며, WiMAX R3 규격의 HA와의 연동을 위한 IPinIP/GRE 엔드 포인트 및 시그널링 엔드 포인트로, 그리고 WiMAX R4 규격의 제어국과의 연동을 위한 GRE 엔드 포인트 및 시그널링 엔드 포인트로 사용된다.These logical interfaces are used as GRE endpoints and signaling endpoints for interworking with WiMAX R6 base stations, and as IPinIP / GRE endpoints and signaling endpoints for interfacing with WiMAX R3 compliant HA. It is also used as a GRE end point and a signaling end point for interworking with a control station of the WiMAX R4 standard.
제1 라우팅 프로토콜 설정부(424)는 액티브 장비(400)에 소정의 동적 라우팅 프로토콜을 설정하며, 액티브 장비(400)에 이상이 감지되었을 때 스탠바이 장비(460)가 즉시 설정된 라우팅 프로토콜을 이용하여 WiMAX 서비스를 제공하도록 함으로써 서비스의 중단이 없도록 한다. 액티브 장비(400) 및 스탠바이 장비(460) 모두 WiMAX 서비스를 위해 동적인 라우팅 프로토콜(예: RIP, OSPF, BGP, ISIS)을 이용하여 활성화 설정을 수행한다. 또한 WiMAX 서비스를 위해 생성한 논리적 인터페이스도 라우팅 도메인에 포함하여 기지국(110) 및 HA(140)와 원활한 통신이 가능하도록 준비한다. 이 때 내부 이중화를 위해 설정한 인터페이스는 비활성화 상태를 유지하게 하여 초기에는 해당 인터페이스 정보가 라우팅 도메인에 포함되지 않도록 한다.The first routing protocol setting unit 424 sets a predetermined dynamic routing protocol in the
제1 제어부(430)는 액티브 장비(400)의 내부 통신용 인터페이스를 이용하여 액티브 장비(400)를 액티브 상태로 설정하고, 액티브 장비(400)가 액티브 상태로 되고 스탠바이 장비(460)가 스탠바이 상태로 되면 액티브 장비(400)의 논리적 인터페이스를 활성화하여 WiMAX 서비스를 제공할 수 있게 한다. 이러한 논리적 인터페이스의 활성화로 인해 논리적 인터페이스 정보가 라우팅 도메인에 포함되게 된다. 이 때 스탠바이 장비(460)의 해당 논리적 인터페이스는 비활성화 상태를 계속 유지 한다.The
이와 같이 제1 초기화부(420) 및 제1 제어부(430)에서 설정한 정보에 의하여 WiMAX 컨트롤 플레인 기능 및 데이터 플레인 기능은 액티브 장비(400)를 통해서만 수행된다.As described above, the WiMAX control plane function and the data plane function are performed only through the
제1 이중화부(440)는 액티브 장비(400)의 구성정보와 WiMAX 정보를 이중화한다. 구성정보의 이중화는 액티브 장비(400)에 운용자의 WiMAX 관련 설정 정보가 스탠바이 장비(460)에도 동일하게 반영되게 하여 WiMAX 동작 상태를 동일하게 하기 위함이다.The
WiMAX 정보의 이중화는 액티브 장비(400)에 WiMAX 세션 운용에 따른 가입자 정보가 추가 또는 삭제되면 해당 가입자 정보, 예를 들어 데이터 경로(Data Path), 과금 및 인증, IP 설정 정보 등을 스탠바이 장비(460)에 동일하게 추가 또는 삭제되도록 하기 위함이다.The duplication of WiMAX information is performed when the subscriber information is added or deleted according to the operation of the WiMAX session to the
제1 상태 천이부(450)는 액티브 장비(400)의 상태천이 이벤트가 발생할 경우 설정된 인터페이스와 동적 라우팅 프로토콜을 기반으로 제1 제어부(430)에서 활성화한 논리적 인터페이스 및 제1 이중화부(440)에서 수행한 이중화 정보를 이용하여 액티브 장비의 상태천이를 수행하는 것으로서, 제1 인터페이스 처리부(452), 제1 정보 관리부 (454), 제1 이중화 정보 수신부(456)를 포함한다.When the state transition event of the
제1 인터페이스 처리부(452)는 액티브 장비의 논리적 인터페이스를 라우팅 도메인에서 해제하고 비활성화한다. 구체적으로, 기존에 등록했던 논리적 인터페이스의 라우팅 정보를 라우팅 도메인에서 해제하기 위해 비활성화 정보를 운용 중 인 라우팅 프로토콜에 전파한다. 이를 수신한 라우팅 도메인 내의 모든 장비는 액티브 장비(400)에서 수신했던 정보를 삭제하게 된다. 그리고 나서 액티브 장비(400)의 인터페이스 상태를 비활성화 상태로 전환하여 WiMAX 서비스를 수신하지 못하도록 한다.The
제1 정보 관리부 (454)는 액티브 장비(450)가 가지고 있던 WiMAX 정보를 삭제하여 스탠바이 장비(460)와 정보의 동일성을 유지한다.The
제1 이중화 정보 수신부(456)는 액티브 장비로 전환된 기존의 스탠바이 장비(460)로부터 이중화 정보, 즉 구성정보와 WiMAX 정보를 수신 대기하고 있다가 이중화 정보를 수신한다.The first
한편, 스탠바이 장비(460)는 제2 초기화부(470), 제2 제어부(480), 제2 이중화부(490) 및 제2 상태천이부(500)를 포함한다Meanwhile, the
제2 초기화부(470)는 물리적 인터페이스의 IP, 논리적 인터페이스 IP, 및 동적 라우팅 프로토콜을 설정하는 것으로서, 제2 인터페이스 설정부(472) 및 제2 라우팅 프로토콜 설정부(474)를 포함한다.The
제2 인터페이스 설정부(472)는 액티브 장비(400)와 물리적 인터페이스의 IP는 서로 다르게 설정하고, 논리적 인터페이스 IP는 서로 동일하게 설정한다. 이때, 액티브 상태 또는 스탠바이 상태로 결정되기 전에는 논리적 인터페이스를 비활성화 상태로 유지한다.The second interface setting unit 472 sets the IPs of the
제2 라우팅 프로토콜 설정부(474)는 스탠바이 장비에 동적 라우팅 프로토콜을 설정한다. 스탠바이 장비(460)는 WiMAX 서비스를 위해 동적 라우팅 프로토콜을 이용하여 활성화 설정을 수행한다. WiMAX 서비스를 위하여 생성한 논리적 인터페이스도 라우팅 도메인에 포함하여 기지국 및 HA와 원활한 통신이 가능하도록 준비한다. 이 때 내부 이중화를 위해 설정한 인터페이스는 비활성화 상태를 유지하게 하여 초기에는 해당 인터페이스 정보가 라우팅 도메인에 포함되지 않도록 한다.The second routing protocol setting unit 474 sets the dynamic routing protocol to the standby device. The
제2 제어부(480)는 스탠바이 장비(460)의 내부 통신용 인터페이스를 이용하여 스탠바이 상태로 결정하고, 스탠바이 장비(460)의 논리적 인터페이스를 비활성화 상태로 유지한다.The second controller 480 determines the standby state by using the internal communication interface of the
제2 이중화부(490)는 액티브 장비의 구성정보와 WiMAX 정보를 이중화한다. 이는 운용자가 액티브 장비(400)에 설정한 WiMAX 관련 설정정보를 스탠바이 장비(460)에도 동일하게 반영하여 WiMAX 동작 상태를 동일하게 하기 위함이다. 또한 액티브 장비(400)에 WiMAX 세션 운용에 따른 가입자 정보가 추가되거나 삭제되면 해당 가입자 정보를 스탠바이 장비(460)에 동일하게 추가하거나 삭제하기 위함이다.The
제2 상태 천이부(500)는 스탠바이 장비(460)의 상태천이 이벤트가 발생할 경우, 설정된 인터페이스 정보와 동적 라우팅 프로토콜을 기반으로 제2 제어부(480)에서 비활성화된 논리적 인터페이스를 활성화하고, 제2 이중화부(490)에서 수행한 이중화 정보를 이용하여 스탠바이 장비(460)의 상태천이를 수행하는 것으로서, 제2 인터페이스 처리부(502), 제2정보관리부 (504) 및 제2 이중화 정보 수신부(506)를 포함한다.When the state transition event of the
제2 인터페이스 처리부(502)는 스탠바이 장비(460)가 액티브 상태로 천이해 야 하는 이벤트를 수신하면, 스탠바이 장비(460)의 비활성화 상태의 논리적 인터페이스를 활성화하고, 라우팅 도메인의 모든 장비가 스탠바이 장비(460)를 선택할 수 있도록 기존 액티브 장비(400)에서 광고(Advertisement) 했던 메트릭(Metric)보다 더 작은 메트릭 값으로 논리적 인터페이스를 라우팅 도메인에 등록한다. 제2 정보 관리부 (504)는 액티브 장비(400)에서 수신했던 WiMAX 관련 정보를 활성화하여 WiMAX 서비스를 중단 없이 진행하도록 한다. 제2 이중화 정보 수신부(506)는 스탠바이 장비(460)에서 액티브 장비(400)로 전환된 경우 이중화 정보, 즉 구성정보와 WiMAX 정보를 수신 대기하고 있다가 상기 이중화 정보를 수신한다.When the second
이와 같이, 제어국을 이중화함으로써 제어국에 장애가 발생하는 등의 사유가 발생하더라도 정상적으로 WiMAX 서비스를 제공할 수 있게 되고, 특히, 액티브 장비와 스탠바이 장비 모두를 액티브 장비로 설정하는 경우, 라우팅 정보, 라우팅 프로토콜 정보, 및 ARP정보를 이중화 할 필요가 없어지게 되므로 이중화 복구시간을 단축할 수 있고 이중화 정보 관리를 최소화할 수 있게 된다.As such, by duplexing the control station, the WiMAX service can be normally provided even if a failure occurs in the control station. In particular, when both the active device and the standby device are set as the active device, routing information and routing are performed. Since there is no need to duplicate protocol information and ARP information, the duplication recovery time can be shortened and duplication information management can be minimized.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서의 제어국 운용 방법을 개략적으로 보여주는 플로우차트이다. 도 5에 도시된 무선 통신 시스템에서의 제어국 운용 방법은 컨트롤러 제어국 및 멤버 제어국 모두가 컨트롤 플레인 기능 및 데이터 플레인 기능을 수행할 수 있는 경우 적용할 수 있는 방법이다.5 is a flowchart schematically illustrating a method for operating a control station in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. The control station operating method in the wireless communication system shown in FIG. 5 is a method applicable when both the controller control station and the member control station can perform the control plane function and the data plane function.
먼저, 복수개의 제어국들을 클러스터링 함으로써 형성된 제어국 클러스터에 포함된 컨트롤러 제어국으로 새로운 서비스 플로우의 요청이 수신되면(S500), 컨트롤러 제어국이 제어국 클러스터 내에서 해당 서비스 플로우를 처리할 제어국을 선 택한다(S510). 이때, 컨트롤러 제어국은 해당 서비스 플로우를 처리할 제어국으로 멤버 제어국은 물론, 자기 자신을 선택할 수도 있다.First, when a request for a new service flow is received by a controller control station included in a control station cluster formed by clustering a plurality of control stations (S500), the controller control station selects a control station to process the corresponding service flow in the control station cluster. Select (S510). At this time, the controller control station may select itself as well as the member control station as a control station to process the corresponding service flow.
이때, 각 기지국들은 컨트롤러 제어국의 IP주소가 디폴터 제어국으로 설정되어 있고, 컨트롤러 제어국의 구성파일에는 자신이 관리하는 멤버 제어국들의 IP주소가 포함되어 있고, 멤버 제어국의 구성파일에는 자신이 속한 제어국 클러스터의 컨트롤러 제어국의 IP주소가 포함되어 있다.At this time, each base station has the IP address of the controller control station is set to the default control station, the configuration file of the controller control station includes the IP address of the member control stations managed by the base station, the configuration file of the member control station The IP address of the controller control station of the control station cluster to which it belongs is included.
일 실시예에 있어서, 컨트롤러 제어국은 서비스 플로우를 처리할 제어국을 선택함에 있어서, 자신의 로드를 계산하여, 자신의 로드가 임계치 이상인 경우 멤버 제어국을 선택할 수 있는데, 이때 컨트롤러 제어국은 라운드 로빈 방법을 이용하여 멤버 제어국 중 어느 하나를 선택하거나 멤버 제어국 중 로드가 가장 작은 멤버 제어국을 선택할 수 있다. 한편, 계산된 자신의 로드가 임계치 이하인 경우에는 자신을 선택할 수 있다.In one embodiment, in selecting a control station to process a service flow, the controller control station may calculate its load to select a member control station if its load is greater than or equal to a threshold, where the controller control station may By using the robin method, one of the member control stations can be selected, or the member control station having the least load among the member control stations can be selected. On the other hand, if the calculated load of his own is below the threshold, he can select himself.
S510에서, 컨트롤러 제어국이 서비스 플로우를 처리할 제어국으로 자기 자신을 선택하는 경우, 컨트롤러 제어국의 컨트롤 플레인 기능 수행부가 해당 서비스 플로우 처리를 위한 컨트롤 플레인 기능을 수행하고(S520), 컨트롤 플레인 기능의 수행이 완료되면 데이터 플레인 기능 수행부가 해당 서비스 플로우 처리를 위한 데이터 플레인 기능을 수행한다(S530).In S510, when the controller control station selects itself as the control station to process the service flow, the control plane function performing unit of the controller control station performs the control plane function for processing the corresponding service flow (S520), and the control plane function. After the execution of the data plane function execution unit performs a data plane function for processing the corresponding service flow (S530).
한편, S510에서, 컨트롤러 제어국이 서비스 플로우를 처리할 제어국으로 멤버 제어국 중 어느 하나를 선택하는 경우, 컨트롤러 제어국은 선택된 멤버 제어국으로 제어국 선택통지를 전송한다(S540). 이후, 제어국 선택통지를 수신한 멤버 제어국의 컨트롤 플레인 기능 수행부가 해당 서비스 플로우 처리를 위한 컨트롤 플레인 기능을 수행하고(S550), 컨트롤 플레인 기능 수행이 완료되면 멤버 제어국의 데이터 플레인 기능 수행부가 해당 서비스 플로우 처리를 위한 데이터 플레인 기능을 수행한다(S560).On the other hand, in S510, when the controller control station selects any one of the member control stations to the control station to process the service flow, the controller control station transmits the control station selection notification to the selected member control station (S540). Subsequently, the control plane function execution unit of the member control station receiving the control station selection notification performs a control plane function for processing the corresponding service flow (S550), and when the control plane function execution is completed, the data plane function execution unit of the member control station The data plane function for processing the corresponding service flow is performed (S560).
도 6은 서비스 플로우를 처리할 제어국으로 컨트롤러 제어국이 선택된 경우의 무선 통신 시스템에서의 제어국 운용 방법을 보다 구체적으로 보여주는 플로우차트이다.6 is a flowchart showing in more detail a method for operating a control station in a wireless communication system when the controller control station is selected as the control station to process the service flow.
도 6을 참조하면, 먼저, 단말과 기지국 사이에서 다운링크 채널의 획득, MAC(Media Access Control)동기화, 및 업링크 채널 파라미터의 획득을 통해 섹터 설정 및 방송 정보 알림 과정이 수행된다(S610). 다음으로, 단말과 기지국 사이에 Initial RNG-REQ/RNG-RSP 메시지의 송수신을 통해 초기 무선 접속 과정이 수행된다(S612). 구체적으로 단말은 소정 코드를 포함하는 초기 레인징 요청 메시지인 Initial RNG-REQ를 기지국으로 전송하여 초기 타이밍 동기화를 위한 정보를 요청하고, 이에 응답하여 기지국은 초기 레인징 응답 메시지인 Initial RNG-RSP에 초기 레인징의 성공(Success)을 위한 소정 정보를 실어 단말로 전송한다.Referring to FIG. 6, first, a sector setting and broadcast information notification process is performed through acquisition of a downlink channel, synchronization of a media access control (MAC), and acquisition of an uplink channel parameter between a terminal and a base station (S610). Next, an initial radio access procedure is performed by transmitting and receiving an Initial RNG-REQ / RNG-RSP message between the UE and the base station (S612). In more detail, the terminal transmits an Initial RNG-REQ, which is an initial ranging request message including a predetermined code, to the base station so as to request information for initial timing synchronization. In response, the base station transmits an Initial RNG-RSP to Initial RNG-RSP, which is an initial ranging response message. The terminal transmits predetermined information for success of initial ranging to a terminal.
이후, 단말이 기지국으로 가입자 단말의 기본 용량 협상(Subscriber Station's Basic Capability Negotiation)을 위하여 대역 및 변조 정보들을 포함하는 SBC_REQ메시지를 전송한다(S614). 다음으로, 기지국은 자신의 디폴터 제어국인 컨트롤러 제어국에게 새로운 단말이 네트워크에 진입하였음을 알리기 위해 MS_PreAttachment_Req 메시지를 전송한다(S616). 이때, MS_PreAttachment_Req 메 시지에는 네트워크에 진입한 단말의 정보, 단말의 인증정책, 기지국의 정보 등이 포함된다.Thereafter, the terminal transmits an SBC_REQ message including band and modulation information to the base station for Subscriber Station's Basic Capability Negotiation (S614). Next, the base station transmits an MS_PreAttachment_Req message to the controller control station, which is its default control station, to inform that the new terminal has entered the network (S616). At this time, the MS_PreAttachment_Req message includes the information of the terminal entering the network, the authentication policy of the terminal, the information of the base station and the like.
MS_PreAttachment_Req 메시지를 수신한 컨트롤러 제어국은 네트워크에 진입한 단말에 대한 새로운 컨텍스트를 생성하고 이러한 사실을 기지국에게 알리기 위해 기지국으로 MS_PreAttachment_Rsp 메시지를 전송한다(S618).Upon receiving the MS_PreAttachment_Req message, the controller control station generates a new context for the terminal entering the network and transmits an MS_PreAttachment_Rsp message to the base station to inform the base station of the fact (S618).
MS_PreAttachment_Rsp 메시지를 수신한 기지국은 기본 용량 협상 과정이 완료되었음을 알리는 SBC-RSP 메시지를 단말로 전송한 후(S620), SBC-RSP 메시지를 단말로 전송하였다는 것을 확인시키기 위해 컨트롤러 제어국으로 MS_PreAttachment_Ack 메시지를 전송한다(S622).After receiving the MS_PreAttachment_Rsp message, the base station transmits an SBC-RSP message indicating that the basic capacity negotiation process is completed (S620), and then sends an MS_PreAttachment_Ack message to the controller control station to confirm that the SBC-RSP message has been transmitted to the terminal. It transmits (S622).
이후, 컨트롤러 제어국은 기지국으로 EAP Request/Identity 메시지를 포함하는 AuthRelay_EAP_Transfer메시지를 전송함으로써 단말과의 EAP 인증절차를 시작한다(S624). AuthRelay_EAP_Transfer 메시지를 수신한 기지국은 PKMv2-RSP/EAP-Transfer 메시지 내에서 EAP Request/Identity 메시지를 단말로 중계하고(S626), 단말은 EAP Response/Identity-NAI를 포함하는 PKMv2-REQ/EAP-Transfer 메시지를 기지국으로 전송함으로써 EAP Response/Identity 메시지에 대해 응답한다(S628). 다음으로, 기지국은 PKMv2-REQ/EAP-Transfer 메시지를 통해 수신한 Response/Identity-NAI를 AuthRelay_EAP-Transfer 메시지를 통해 컨트롤러 제어국으로 중계한다(S630).Thereafter, the controller control station starts an EAP authentication procedure with the terminal by transmitting an AuthRelay_EAP_Transfer message including an EAP Request / Identity message to the base station (S624). The base station receiving the AuthRelay_EAP_Transfer message relays the EAP Request / Identity message to the terminal in the PKMv2-RSP / EAP-Transfer message (S626), and the terminal receives the PKMv2-REQ / EAP-Transfer message including the EAP Response / Identity-NAI. Respond to the EAP Response / Identity message by transmitting to the base station (S628). Next, the base station relays the Response / Identity-NAI received through the PKMv2-REQ / EAP-Transfer message to the controller control station through the AuthRelay_EAP-Transfer message (S630).
이후, 컨트롤러 제어국을 통해 단말과 HA의 AAA서버 간의 인증절차가 수행되고(S632), 컨트롤러 제어국은 EAP 기반의 인증의 성공적인 완료, 단말인증 프로파 일, 및 단말M Key나 그것의 라이프 타임과 같은 보안 컨텍스트(Security Context)에 관한 통지를 수신한다(S634).Then, the authentication procedure between the terminal and the AAA server of the HA through the controller control station is performed (S632), the controller control station is successful completion of EAP-based authentication, terminal authentication profile, and terminal M Key or its life time. A notification regarding a security context, such as a security context, is received (S634).
다음으로, 컨트롤러 제어국은 EAP 결과(EAP 성공 또는 EAP 실패 메시지)를 AuthRelay_EAP_Transfer 메시지 내에서 EAP Payload TLV로써 기지국으로 전송한다(S636). 이후, 기지국은 PKMv2EAP-Transfer/PKM-RSP 메시지 내에서 EAP Payload를 단말로 중계한다(S638). 다음으로 컨트롤러 제어국이 EAP 인증절차의 완료를 통지하기 위해 기지국으로 Key_Change_Directive 메시지를 전송하면(S640), 기지국은 Key_Change_Ack 메시지를 컨트롤러 제어국으로 전송함으로써 Key_Change_Directive 메시지의 수신을 확인시킨다(S642).Next, the controller control station transmits the EAP result (EAP success or EAP failure message) to the base station as an EAP Payload TLV in the AuthRelay_EAP_Transfer message (S636). Thereafter, the base station relays the EAP Payload to the terminal in the PKMv2EAP-Transfer / PKM-RSP message (S638). Next, when the controller control station transmits a Key_Change_Directive message to the base station to notify the completion of the EAP authentication procedure (S640), the base station confirms reception of the Key_Change_Directive message by transmitting the Key_Change_Ack message to the controller control station (S642).
이후, 단말을 위해 미리 정해진 보안 관련 사항을 설정하기 위해 기지국과 단말 사이에 PKMv2 3-way handshake(SA-TEK-Challenge/Request/Response exchange)가 수행된다(S644~S648).Thereafter, a PKMv2 3-way handshake (SA-TEK-Challenge / Request / Response exchange) is performed between the base station and the terminal in order to set predetermined security-related matters for the terminal (S644 to S648).
다음으로, 단말은 각 SA(Security Association)에 대해 기지국과의 사이에서 PKMv2 Key-Request/Reply 메시지의 교환을 통해 유효한 TEK 키를 획득한다(S650, S652).Next, the terminal acquires a valid TEK key through the exchange of PKMv2 Key-Request / Reply message with the base station for each SA (Security Association) (S650, S652).
이후, 단말은 PKMv2 3-way handshake가 완료되면 REG-REQ메시지를 기지국으로 전송함으로써 802.16e 등록 절차를 수행한다(S654).Thereafter, when the PKMv2 3-way handshake is completed, the terminal performs an 802.16e registration procedure by transmitting a REG-REQ message to the base station (S654).
다음으로, 기지국이 MS_Attachment_Req 메시지 내에서 PKMv2 3-way handshake의 결과 및 MS REG 컨텍스트 파라미터를 컨트롤러 제어국으로 전송하면(S656), MS_Attachment_Req 메시지를 수신한 컨트롤러 제어국이 MS_Attachment_Rsp 메시지를 기지국으로 전송함으로써 MS_Attachment_Req 메시지에 응답한다(S658).Next, when the base station transmits the result of the PKMv2 3-way handshake and the MS REG context parameter to the controller control station in the MS_Attachment_Req message (S656), the controller control station receiving the MS_Attachment_Req message transmits the MS_Attachment_Rsp message to the base station, thereby sending the MS_Attachment_Req message. Answer (S658).
이후, 기지국은 단말로 REG-RSP 메시지를 단말로 전송한 후(S660), MS_Attachment_Rsp 메시지의 수신 및 RES-RSP 메시지의 전송 사실을 컨트롤러 제어국으로 알리기 위해 MS_Attachment_ACK 메시지를 컨트롤러 제어국으로 전송한다(S662).Thereafter, the base station transmits the REG-RSP message to the terminal (S660), and then transmits an MS_Attachment_ACK message to the controller control station to inform the controller controller of the reception of the MS_Attachment_Rsp message and the transmission of the RES-RSP message (S662). ).
마지막으로, 컨트롤러 제어국과 기지국 사이에 R6규격에 의한 데이터 경로가 구축되고(S664), 단말과 기지국사이에 DSA-REQ/RSP/ACK메시지의 교환을 통해 컨넥션들이 구축된다(S666). Finally, a data path based on the R6 standard is established between the controller control station and the base station (S664), and connections are established through the exchange of DSA-REQ / RSP / ACK messages between the terminal and the base station (S666).
도 7은 서비스 플로우를 처리할 제어국으로 멤버 제어국이 선택된 경우의 무선 통신 시스템에서의 제어국 운용 방법을 보다 구체적으로 보여주는 플로우차트이다.7 is a flowchart showing in more detail a method for operating a control station in a wireless communication system when a member control station is selected as a control station to process a service flow.
도 7을 참조하면, S710 내지 S722까지의 과정은 컨트롤러 제어국이 서비스 플로우를 처리하는 과정을 도시한 도 6의 S610 내지 S622까지의 과정과 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 7, the processes from S710 to S722 are the same as the processes from S610 to S622 of FIG. 6 illustrating a process in which the controller control station processes a service flow, and thus a detailed description thereof will be omitted.
S722에서 MS_Preattachment_Ack 메시지를 수신한 컨트롤러 제어국은 소정 방법을 통해 선택된 멤버 제어국으로 서비스 플로우를 처리할 제어국으로 선택되었음을 알리는 LBB selection notify메시지를 전송하며(S724), LBB selection notify 메시지를 수신한 멤버 제어국은 컨트롤러 제어국으로 LBB selection Ack 메시지를 전송함으로써 LBB selection notify 메시지의 수신을 확인한다(S726). 이때, 서비 스 플로우를 처리할 멤버 제어국은 상술한 바와 같이, 라운드 로빈 방법에 의해 결정하거나, 멤버 제어국 중 로드가 가장 작은 멤버 제어국을 선택할 수 있다.Upon receiving the MS_Preattachment_Ack message at S722, the controller control station transmits an LBB selection notify message to inform the selected member control station as a control station to process the service flow through a predetermined method (S724), and the member that has received the LBB selection notify message. The control station confirms receipt of the LBB selection notify message by transmitting an LBB selection Ack message to the controller control station (S726). At this time, the member control station to process the service flow can be determined by the round robin method or select the member control station having the smallest load among the member control stations as described above.
이후, S728 내지 S770에 기재된 과정들은 도 6에 도시된 S624 내지 S666에 기재된 것과 그 행위의 주체가 컨트롤러 제어국에서 멤버 제어국으로 변경된 것을 제외하고는 동일하기 때문에 자세한 설명은 생략하기로 한다.Since the processes described in S728 to S770 are the same except that the process described in S624 to S666 shown in FIG. 6 is the same except that the subject of the action is changed from the controller control station to the member control station, detailed description thereof will be omitted.
도 7에 도시된 바와 같이, 서비스 플로우를 처리함에 있어서, 디폴터 제어국인 컨트롤러 제어국이 모든 서비스 플로우를 처리하는 것이 아니라, 특정 서비스 플로우에 대해서 해당 서비스 플로우를 처리할 제어국을 컨트롤러 제어국에서 멤버 제어국으로 변경함으로써 시스템의 용량을 확장할 수 있게 되는 것이다.As shown in FIG. 7, in processing a service flow, the controller control station, which is the default control station, does not process all the service flows, but the control station to process the service flow for a specific service flow in the controller control station. By changing to a member control station, the capacity of the system can be expanded.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서의 제어국 운용 방법을 개략적으로 보여주는 플로우차트이다. 도 8에 도시된 무선 통신 시스템에서의 제어국 운용 방법은 컨트롤러 제어국은 컨트롤 플레인 기능을 수행하고, 멤버 제어국은 데이터 플레인 기능을 수행하는 경우 적용할 수 있는 방법이다.8 is a flowchart schematically illustrating a method for operating a control station in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention. The control station operating method in the wireless communication system shown in FIG. 8 is a method that can be applied when a controller control station performs a control plane function and a member control station performs a data plane function.
먼저, 복수개의 제어국들을 클러스터링 함으로써 형성된 제어국 클러스터에 포함된 컨트롤러 제어국으로 새로운 서비스 플로우의 요청이 수신되면(S800), 컨트롤러 제어국의 컨트롤 플레인 기능 수행부가 해당 서비스 플로우 처리를 위한 컨트롤 플레인 기능을 수행한다(S810).First, when a request for a new service flow is received by a controller control station included in a control station cluster formed by clustering a plurality of control stations (S800), the control plane function execution unit of the controller control station performs a control plane function for processing the corresponding service flow. To perform (S810).
이후, 컨트롤러 제어국은 멤버 제어국 중 해당 서비스 플로우 처리를 위한 데이터 플레인 기능을 수행할 제어국을 선택한다(S820). 일 실시예에 있어서, 컨트롤러 제어국은 라운드 로빈 방법을 이용하여 멤버 제어국을 선택하거나, 멤버 제 어국 중 로드가 가장 작은 멤버 제어국을 선택할 수 있다. 이때, 컨트롤러 제어국의 구성파일에는 자신이 관리하는 멤버 제어국들의 IP주소가 포함되어 있고, 멤버 제어국의 구성파일에는 자신이 속한 제어국 클러스터의 컨트롤러 제어국의 IP주소가 포함되어 있다.Thereafter, the controller control station selects a control station to perform a data plane function for processing the corresponding service flow among the member control stations (S820). In one embodiment, the controller control station may select a member control station using a round robin method, or select a member control station having the smallest load among the member control stations. At this time, the configuration file of the controller control station includes the IP addresses of the member control stations managed by the controller control station, and the configuration file of the member control station includes the IP address of the controller control station of the control station cluster to which it belongs.
다음으로, 컨트롤러 제어국은 선택된 멤버 제어국으로 제어국 선택통지를 전송한다(S830). 이후, 제어국 선택통지를 수신한 멤버 제어국의 데이터 플레인 기능 수행부가 해당 서비스 플로우 처리를 위한 데이터 플레인 기능을 수행한다(S840).Next, the controller control station transmits a control station selection notification to the selected member control station (S830). Thereafter, the data plane function execution unit of the member control station that receives the control station selection notification performs the data plane function for processing the corresponding service flow (S840).
도 9는 컨트롤러 제어국은 컨트롤 플레인 기능을 수행하고, 멤버 제어국은 데이터 플레인 기능을 수행하는 경우의 무선 통신 시스템에서의 제어국 운용 방법을 보다 구체적으로 보여주는 플로우차트이다.9 is a flowchart showing in more detail a method of operating a control station in a wireless communication system when the controller control station performs a control plane function and the member control station performs a data plane function.
S910 내지 S962까지의 과정은 서비스 플로우 처리를 위한 컨트롤 플레인 기능 수행과정을 나타내는 것이고, 이러한 컨트롤 플레인 기능은 컨트롤러 제어국에 의해 수행되는 것으로서, 컨트롤 제어국이 서비스 플로우를 처리하는 방법을 도시한 도 6의 S610 내지 S662까지의 과정과 동일하므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.Processes S910 to S962 represent a process of performing a control plane function for service flow processing, and such a control plane function is performed by a controller control station, and FIG. 6 illustrates a method of processing a service flow by the control control station. Since it is the same as the process from S610 to S662, detailed description thereof will be omitted.
S962에서 MS_Attachment_Ack 메시지를 수신한 컨트롤러 제어국은 소정 방법을 통해 선택된 멤버 제어국으로 서비스 플로우를 처리를 위한 데이터 플레인 기능을 수행할 제어국으로 선택되었음을 알리는 LBB selection notify메시지를 전송하며(S966), LBB selection notify 메시지를 수신한 멤버 제어국은 컨트롤러 제어국 으로 LBB selection Ack 메시지를 전송함으로써 LBB selection notify 메시지의 수신을 확인한다(S968). 이때, 서비스 플로우 처리를 위한 데이터 플레인 기능을 수행할 멤버 제어국은 상술한 바와 같이, 라운드 로빈 방법에 의해 결정하거나, 멤버 제어국 중 로드가 가장 작은 멤버 제어국을 선택할 수 있다.Upon receiving the MS_Attachment_Ack message in S962, the controller control station transmits an LBB selection notify message to inform the selected member control station as a control station to perform the data plane function for processing the service flow through the predetermined method (S966). The member control station receiving the selection notify message confirms receipt of the LBB selection notify message by transmitting an LBB selection Ack message to the controller control station (S968). In this case, the member control station to perform the data plane function for the service flow processing may be determined by the round robin method as described above, or the member control station having the smallest load among the member control stations may be selected.
이후, 멤버 제어국이 기지국과의 사이에 R6규격에 의한 데이터 경로를 구축함으로써 서비스 플로우 처리를 위한 데이터 플레인 기능을 수행하면(S968), 단말과 기지국사이에 DSA-REQ/RSP/ACK메시지의 교환을 통해 컨넥션들이 구축된다(S970).Subsequently, when the member control station performs a data plane function for service flow processing by establishing a data path according to the R6 standard between the base station (S968), the DSA-REQ / RSP / ACK message is exchanged between the terminal and the base station. Connections are established through (S970).
상술한 무선 통신 시스템에서의 제어국 운용 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 이용하여 수행될 수 있는 프로그램 형태로도 구현될 수 있는데, 이때 무선 통신 시스템에서의 제어국 운용 방법을 수행하기 위한 프로그램은 하드 디스크, CD-ROM, DVD, 롬(ROM), 램, 또는 플래시 메모리와 같은 컴퓨터로 판독할 수 있는 기록 매체에 저장된다.The control station operating method in the above-described wireless communication system may be implemented in the form of a program that can be executed using various computer means. In this case, the program for performing the control station operating method in the wireless communication system may include a hard disk, It is stored in a computer-readable recording medium such as a CD-ROM, a DVD, a ROM, a RAM, or a flash memory.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features.
예컨대, 상술한 실시예에 있어서는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서의 제어국 운용 방법이 IEEE802.16d/e, Wibro, WiMAX 표준 규격 등이 적용되는 무선 통신 시스템에서 적용되는 것으로 기재하였지만, 이에 한정됨 없이 기지국과 제어국을 이용하여 무선 통신 서비스를 제공할 수 있는 시스템이라면 모두 적용이 가능 할 것이다.For example, in the above-described embodiment, the method of operating the control station in the wireless communication system according to the present invention has been described as being applied in a wireless communication system to which the IEEE802.16d / e, Wibro, WiMAX standard, etc. are applied, but is not limited thereto. Any system capable of providing a wireless communication service using a base station and a control station may be applicable.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 개략적인 블록도.1 is a schematic block diagram of a wireless communication system in accordance with an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 제어국 및 멤버 제어국의 개략적인 블록도.2 is a schematic block diagram of a controller control station and a member control station in accordance with an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컨트롤러 제어국 및 멤버 제어국의 개략적인 블록도.3 is a schematic block diagram of a controller control station and a member control station in accordance with another embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중화 장치의 개략적인 블록도.4 is a schematic block diagram of a redundancy apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서의 제어국 운용 방법을 개략적으로 보여주는 플로우차트.5 is a flowchart schematically illustrating a method for operating a control station in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
도 6은 서비스 플로우를 처리할 제어국으로 컨트롤러 제어국이 선택된 경우의 무선 통신 시스템에서의 제어국 운용 방법을 구체적으로 보여주는 플로우차트.Fig. 6 is a flowchart showing in detail a method for operating a control station in a wireless communication system when the controller control station is selected as the control station to process the service flow.
도 7은 서비스 플로우를 처리할 제어국으로 멤버 제어국이 선택된 경우의 무선 통신 시스템에서의 제어국 운용 방법을 구체적으로 보여주는 플로우차트.FIG. 7 is a flowchart specifically showing a method for operating a control station in a wireless communication system when a member control station is selected as a control station to process a service flow; FIG.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서의 제어국 운용 방법을 개략적으로 보여주는 플로우차트.8 is a flowchart schematically illustrating a method for operating a control station in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
도 9는 컨트롤러 제어국은 컨트롤 플레인 기능을 수행하고, 멤버 제어국은 데이터 플레인 기능을 수행하는 경우의 무선 통신 시스템에서의 제어국 운용 방법을 구체적으로 보여주는 플로우차트.9 is a flowchart specifically showing a method for operating a control station in a wireless communication system in a case where a controller control station performs a control plane function and a member control station performs a data plane function.
Claims (38)
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2008
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