KR20210032293A - 복수의 라디오 컴퓨터를 가진 재구성 가능한 라디오 장치에서 통합 라디오 어플리케이션의 분산 설치 방법 - Google Patents

Abstract

재구성 가능한 라디오 장치에서 통합 라디오 어플리케이션의 분산 설치 방법은 통신 서비스 계층의 관리자가 상기 통합 라디오 어플리케이션의 라디오 어플리케이션 패키지를 다운로드하는 단계; 상기 관리자가 파이프라인 구성 메타데이터를 참조하여 상기 통합 라디오 어플리케이션의 기능 블록들을 상기 복수의 라디오 컴퓨터들 중 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터들 각각에서 실행되는 그룹들로 분할하는 단계; 및 상기 관리자가 라우팅 엔티티를 거쳐 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터들 각각에 설치되는 상기 기능 블록들의 그룹에 대한 정보를 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터들 각각에게 전달하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

복수의 라디오 컴퓨터를 가진 재구성 가능한 라디오 장치에서 통합 라디오 어플리케이션의 분산 설치 방법{Distributed installation method of unified radio application in reconfigurable radio equipment with multiple radio computers}

본 발명은 재구성 가능한 라디오 장치(reconfigurable radio equipment)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 라디오 컴퓨터(radio computer)들을 포함한 재구성 가능 라디오 장치에서 하나의 라디오 어플리케이션 패키지를 복수의 라디오 컴퓨터들에 분산적으로 설치하는 방법에 관한 것이다.

소프트웨어 정의 라디오(Software Defined Radio, SDR)는 다양한 무선 접속 환경에 유연하게 적응 가능한 시스템 구축을 위하여 개방형 구조 단일 하드웨어 플랫폼상에 객체지향 구조 응용소프트웨어(Application)를 다운로드하여 전역(global) 통신을 가능케 하는 기술이다.

SDR 기술은 신호처리 관점에서 사용자의 모바일 장치(Mobile Device)에서 고정된 하드웨어 기능을 축소하고, 라디오 어플리케이션에 의해 프로그램 가능한 하드웨어 부분을 확장하며, 확장된 소프트웨어 프로그램 능력을 이용하여 시스템의 유연성을 증대시키는 무선 기술이다.

이러한 SDR 단말기(Terminal Device)의 구조는 개방성, 분산성, 객체지향성, 소프트웨어 제어성을 구비하여야 한다. 특히, 전역 통신을 위해 여러 가지 무선 규격을 수용할 수 있는 멀티모드 SDR이 요구되고 있다. 이러한 분위기에서 현재 멀티모드 SDR에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

종래 재구성 가능한 라디오 장치에서는, 하나의 라디오 어플리케이션 패키지가 단일 타겟 라디오 컴퓨터에 다운로드되고 설치되어 라디오 어플리케이션이 실행되는 것이 가정되었다. 따라서, 라디오 어플리케이션이 요구하는 성능 요구 사항을 라디오 컴퓨터의 성능이 만족하지 못할 때 해당 라디오 어플리케이션이 실행될 수 없는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 하나의 라디오 어플리케이션이 하나의 타겟 라디오 컴퓨터에서 실행되기 어려운 경우, 하나의 라디오 어플리케이션 패키지를 복수의 라디오 컴퓨터들에 분산적으로 설치할 수 있는 방법 및 해당 방법이 적용되는 재구성 가능한 라디오 장치를 제공하는데 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 복수의 라디오 컴퓨터들, 통신 서비스 계층, 및 라우팅 엔티티를 포함한 재구성 가능한 라디오 장치에서 통합 라디오 어플리케이션의 분산 설치 방법으로서, 상기 통신 서비스 계층의 관리자(administrator)가 상기 통합 라디오 어플리케이션의 라디오 어플리케이션 패키지를 다운로드하는 단계-상기 라디오 어플리케이션 패키지는 상기 통합 라디오 어플리케이션을 구성하는 기능 블록들, 파이프라인 구성 메타데이터, 및 라디오 컨트롤러 코드를 포함함; 상기 관리자가 상기 파이프라인 구성 메타데이터를 참조하여 상기 기능 블록들을 상기 복수의 라디오 컴퓨터들 중 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터들 각각에서 실행되는 그룹들로 분할하는 단계; 및 상기 관리자가 상기 라우팅 엔티티를 거쳐 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터들 각각에 설치되는 상기 기능 블록들의 그룹에 대한 정보를 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터들 각각에게 전달하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 통신 서비스 계층은 논-리얼 타임(non-real time) 운영체제 상(operating system)에서 동작하며, 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터 각각은 리얼 타임(real time) 운영체제인 라디오 운영체제(radio operating system)를 포함하며, 상기 통합 라디오 어플리케이션이 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터에서 동작할 수 있다.

상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터 각각은 상기 통합 라디오 어플리케이션에 동작 환경을 제공하는 라디오 컨트롤 프레임워크(radio control framework, RCF); 상기 라디오 운영체제(radio operation system); 및 적어도 하나의 라디오 플랫폼을 포함할 수 있다.

상기 통신 서비스 계층은 상기 관리자(administrator), 이동성 정책 매니저(mobility policy manager), 네트워킹 스택(networking stack), 및 모니터(monitor)를 포함할 수 있다.

상기 관리자는 상기 통합 라디오 어플리케이션의 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터에 대한 설치(installation) 또는 제거(uninstallation) 및 상기 상기 통합 라디오 어플리케이션의 인스턴스의 생성 또는 삭제를 수행하는 구성요소일 수 있다.

상기 기능 블록들을 상기 그룹들로 분할하는 단계에서, 상기 관리자는 상기 기능 블록들 각각을 실행하기 위한 요구 사항, 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터 각각의 기능 블록 실행 벤치마크 결과, 및 상기 기능 블록들 간의 데이터 트래픽 및 컨트롤 트래픽에 대해 요구되는 쓰루풋(throughput) 중 적어도 하나를 참조하여 상기 기능 블록들을 상기 그룹들로 분할할 수 있다.

상기 기능 블록들 각각을 실행하기 위한 요구 사항은 점근적 표기법(asymptotic notation)으로 표기되는 상기 기능 블록들 각각의 연산 요구 사항 및/또는 메모리 요구 사항로 표현될 수 있다.

상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터 각각의 기능 블록 실행 벤치마크 결과는 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터 각각의 벤더(vendor)로부터 수신되며, 상기 기능 블록들 중 적어도 일부에 대한 벤치마크 결과를 제공할 수 있다.

상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터들 각각에 설치되는 상기 기능 블록들의 그룹에 대한 정보를 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터들 각각에게 전달하는 단계에서, 상기 관리자는 상기 라디오 어플리케이션 패키지의 식별자(ID), 대상 라디오 컴퓨터의 ID, 상기 대상 라디오 컴퓨터의 파이프라인 구성 정보, 및 상기 대상 라디오 컴퓨터에 설치되는 기능 블록들의 ID를 포함한 정보를 상기 라우팅 엔티티를 거쳐서 상기 대상 라디오 컴퓨터에 전달할 수 있다.

상기 라디오 컨트롤러 코드는 논-리얼 타임 영역에서 동작하며 컨텍스트 정보(context information)를 처리하는 구성요소로서, 실행 가능한 코드(executablecode) 형태로 상기 라디오 어플리케이션 패키지에 포함되며, 상기 라디오 컨트롤러 코드는 상기 기능 블록들 중 상기 라디오 컨트롤러가 참조하는 컨텍스트 정보를 제공하는 기능 블록이 설치된 라디오 컴퓨터 또는 상기 통합 라디오 어플리케이션의 기능 블록들이 가장 많이 설치된 라디오 컴퓨터에 설치될 수 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 재구성 가능한 라디오 장치로서, 복수의 라디오 컴퓨터들(radio computers); 관리자(administrator), 이동성 정책 매니저(mobility policy manager), 네트워킹 스택(networking stack), 및 모니터(monitor)를 포함하는 통신 서비스 계층(communication service layer); 및 상기 복수의 라디오 컴퓨터들과 상기 통신 서비스 계층 간의 통신을 수행하는 라우팅 엔티티(routing entity)를 포함하고, 상기 관리자는 통합 라디오 어플리케이션을 구성하는 기능 블록들, 파이프라인 구성 메타데이터, 및 라디오 컨트롤러 코드를 포함한 라디오 어플리케이션 패키지를 다운로드하고, 상기 파이프라인 구성 메타데이터를 참조하여 상기 기능 블록들을 상기 복수의 라디오 컴퓨터들 중 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터들 각각에서 실행되는 그룹들로 분할하고, 상기 관리자가 상기 라우팅 엔티티를 거쳐 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터들 각각에 설치되는 상기 기능 블록들의 그룹에 대한 정보를 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터들 각각에게 전달할 수 있다.

상기 통신 서비스 계층은 논-리얼 타임(non-real time) 운영체제 상(operating system)에서 동작하며, 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터의 각각은 리얼 타임(real time) 운영체제인 라디오 운영체제(radio operating system)를 포함하며, 상기 통합 라디오 어플리케이션이 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터에서 동작할 수 있다.

상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터 각각은 상기 통합 라디오 어플리케이션에 동작 환경을 제공하는 라디오 컨트롤 프레임워크(radio control framework, RCF); 상기 라디오 운영체제(radio operation system); 및 적어도 하나의 라디오 플랫폼을 포함할 수 있다.

상기 관리자는 상기 기능 블록들 각각을 실행하기 위한 요구 사항, 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터 각각의 기능 블록 실행 벤치마크 결과, 및 상기 기능 블록들 간의 데이터 트래픽 및 컨트롤 트래픽에 대해 요구되는 쓰루풋(throughput) 중 적어도 하나를 참조하여 상기 기능 블록들을 상기 그룹들로 분할할 수 있다.

상기 기능 블록들 각각을 실행하기 위한 요구 사항은 점근적 표기법(asymptotic notation)으로 표기되는 상기 기능 블록들 각각의 연산 요구 사항 및/또는 메모리 요구 사항로 표현될 수 있다.

상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터 각각의 기능 블록 실행 벤치마크 결과는 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터 각각의 벤더(vendor)로부터 수신되며, 상기 기능 블록들 중 적어도 일부에 대한 벤치마크 결과를 제공할 수 있다.

상기 관리자는 상기 라디오 어플리케이션 패키지의 식별자(ID), 대상 라디오 컴퓨터의 ID, 상기 대상 라디오 컴퓨터의 파이프라인 구성 정보, 및 상기 대상 라디오 컴퓨터에 설치되는 기능 블록들의 ID를 포함한 정보를 상기 라우팅 엔티티를 거쳐서 상기 대상 라디오 컴퓨터에 전달할 수 있다.

상기 라디오 컨트롤러 코드는 논-리얼 타임 영역에서 동작하며 컨텍스트 정보(context information)를 처리하는 구성요소로서, 실행 가능한 코드(executablecode) 형태로 상기 라디오 어플리케이션 패키지에 포함되며, 상기 라디오 컨트롤러 코드는 상기 기능 블록들 중 상기 라디오 컨트롤러가 참조하는 컨텍스트 정보를 제공하는 기능 블록이 설치된 라디오 컴퓨터 또는 상기 통합 라디오 어플리케이션의 기능 블록들이 가장 많이 설치된 라디오 컴퓨터에 설치될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 통합 라디오 어플리케이션의 동작 구조를 이용하면 다양한 라디오 플랫폼 상에서 수행될 수 있는, 라디오 어플리케이션의 개발 및 배포가 가능하다. 또한, 이동통신 사업자의 측면에서는, 필요에 따라 자신의 망 가입자들이 사용하고 있는 다양한 라디오 플랫폼을 구비한 단말기들을 원하는 통신망 규격으로 전환하는 것이 가능해지므로, 유연성있는 망 운영이 가능해진다. 또한, 사용자의 측면에서는 새로운 통신망으로 전환이 필요한 경우에 새로운 단말을 구입할 필요가 없이 라디오 어플리케이션 패키지를 다운로드받아 라디오 어플리케이션을 자신의 단말기에 설치하는 것만으로 새로운 통신망을 사용하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 재구성 가능한 라디오 장치의 아키텍처를 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 재구성 가능한 라디오 장치의 아키텍처에서 통신 서비스 계층과 각 라디오 컴퓨터들과의 통신을 위한 라우팅 엔티티를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 재구성 가능한 라디오 장치의 아키텍처에서 멀티라디오 어플리케이션들을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 라디오 컴퓨터의 시스템 아키텍처의 일 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 라디오 컴퓨터의 시스템 아키텍처의 다른 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 통합 라디오 어플리케이션의 배포/실행 과정을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 통합 라디오 어플리케이션의 동작 구조를 설명하기 위한 개념도들이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 라디오 컴퓨터 상에서의 기능 블록들을 구현을 설명하기 위한 개념도이다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 재구성 가능한 라디오 장치의 인터페이스들의 UML(Unified Modeling Language) 클래스 블록도이다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 재구성 가능한 라디오 장치에서 gMURI를 이용하는 통신 서비스 계층(CSL)과 라디오 컨트롤 프레임워크(RCF) 간의 상호 접속을 설명하기 위한 개념도이다.
도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 재구성 가능한 라디오 장치의 아키텍처에서 라우팅 엔티티와 각 라디오 컴퓨터의 스위치(switch)를 설명하기 위한 개념도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 라디오 어플리케이션 패키지의 파이프라인 구성 및 파이프라인 메타데이터 형식을 설명하기 위한 개념도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 라디오 어플리케이션 패키지의 구성 및 대상 라디오 어플리케이션의 파이프라인 구성을 설명하기 위한 개념도이다.
도 20은 기능 블록의 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 21a와 도 21b는 기능 블록들의 분할 지점에 따라서 요구되는 데이터 트래픽과 컨트롤 트래픽의 스루풋을 설명하기 위한 개념도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 출원에서 사용하는 '단말'은 이동국(MS), 사용자 장비(UE; User Equipment), 사용자 터미널(UT; User Terminal), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 터미널, 가입자 유닛(Subscriber Unit), 가입자 스테이션(SS; Subscriber Station), 무선 기기(wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선송수신유닛(WTRU; Wireless Transmit/Receive Unit), 이동 노드, 모바일 또는 다른 용어들로서 지칭될 수 있다. 단말의 다양한 실시예들은 셀룰러 전화기, 무선 통신 기능을 가지는 스마트 폰, 무선 통신 기능을 가지는 개인 휴대용 단말기(PDA), 무선 모뎀, 무선 통신 기능을 가지는 휴대용 컴퓨터, 무선 통신 기능을 가지는 디지털 카메라와 같은 촬영장치, 무선 통신 기능을 가지는 게이밍 장치, 무선 통신 기능을 가지는 음악저장 및 재생 가전제품, 무선 인터넷 접속 및 브라우징이 가능한 인터넷 가전제품뿐만 아니라 그러한 기능들의 조합들을 통합하고 있는 휴대형 유닛 또는 단말기들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 출원에서 사용하는 '기지국'은 일반적으로 단말과 통신하는 고정되거나 이동하는 지점을 말하며, 베이스 스테이션(base station), 노드-B(Node-B), e노드-B(eNode-B), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point), 릴레이(relay) 및 펨토셀(femto-cell) 등을 통칭하는 용어일 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

본 발명을 설명하기 위해서 전반적으로 사용되는 용어들에 대한 간략한 정의들을 정리한다. 아래 용어들 이외의 용어들에 대해서는 본 명세서내의 적절한 부분에서 정의를 제공한다.

베이스밴드 파라미터 집성(baseband parameter aggregation, BPA): 모니터(monitor)로 전달될 모든 컨텍스트 정보를 수집하는 유닛. BPA 유닛은 컨텍스트 정보를 컨텍스트 정보를 모니터로 전달하는 과정에서 최소의 대역폭을 소모하도록 메트릭(들)로 변환할 수 있다. 메트릭들은 Received Signal Strength Indication (RSSI) measurement, 다중 RAT(multi-RAT) 성능 메트릭 등을 포함할 수 있다.

통신 서비스 계층(communication services layer, CSL): 일반적인 어플리케이션(generic application)들을 지원하는 통신 서비스들과 관련된 계층. 예를 들어, 통신 서비스 계층은 인터넷 액세스(Internet access)와 같은 일반적인 어플리케이션을 지원할 수 있다. 통신 서비스 계층은 관리자(administrator), 이동성 정책 매니저(mobility policy manager), 네트워킹 스택 및 모니터를 포함할 수 있다.

통신 자원(computational resources): 운영체제(OS)의 제어 아래에 동작하는 라디오 장치의 하드웨어 부분이며, 라디오 어플리케이션이 통신 자원 상에서 실행될 수 있다.

설정 코드(configcodes): 라디오 어플리케이션의 소스 코드를 컴파일한 코드. 설정 코드는 라디오 가상 머신(radio virtual machine, RVM)의 설정코드(configuration codes) 또는 특정 타겟 플랫폼을 위한 실행 코드(executable codes)이다. 라디오 어플리케이션의 제공자가 특정 타겟 플랫폼에 기초한 고수준 코드(high level code)를 생성하는 경우, 라디오 어플리케이션의 소스 코드를 컴파일한 결과물로서 타겟 플랫폼에서 직접 실행될 수 있다. 따른 경우, 즉, 라디오 어플리케이션의 제공자가 특정 타겟 플랫폼을 고려하지 않은 고수준 코드(high level code)를 생성하는 경우, 라디오 어플리케이션의 소스 코드의 프론트-엔드(front-end) 컴파일 결과물로서 중간 표현(intermediate representation, IR) 코드일 수 있다. 이 경우, 특정 타겟 플랫폼 상의 동작을 위해서 백-엔드(back-end) 컴파일되어야 한다.

데이터 플로우(data flow): 플로우 컨트롤러와 통합 라디오 어플리케이션 간의 논리 채널로서, 통합 라디오 어플리케이션에 데이터 요소들(옥텟, 패킷들 등)을 전송하거나 통합 라디오 어플리케이션으로부터 데이터 요소들을 수신하는데 이용된다.

분산된 컴퓨팅(distributed computations): 네트워크-연결된 컴퓨터들(networked computers)에 위치한 컴포넌트들 간의 연산 모델(computation model)을 의미하며, 구성요소들의 동작은 공통의 목적을 달성하기 위해서 상호 간에 메시지를 주고받으면서 조정될 수 있다.

환경 정보(environmental information): 라디오 컴퓨터 상에서 라디오 어플리케이션의 실행에 영향을 미칠 수 있는 값들의 집합. 환경 정보는 라디오 어플리케이션의 실행에 미치는 정보, 예를 들면 버퍼 오버플로우(buffer overflow), 자원 할당(resource allocation) 등의 정보로 구성될 수 있다.

기능 블록(functional block, FB): 라디오 어플리케이션(들)의 리얼 타임 구현을 위한 기능들. 기능 블록은 계층1(layer1, L2), 계층2(layer2, L2) 및 계층3(layer3, L3)의 모뎀 기능들뿐만 아니라 주어진 라디오 어플리케이션(들)을 구현하기 위해서 리얼 타임으로 처리되어야 하는 모든 제어 기능들을 포함할 수 있다. 기능 블록들은 표준 기능 블록들(Standard Functional Blocks, SFBs)과 사용자 정의 기능 블록들(User Defined Functional Blocks, UDFBs)로 분류될 수 있다.

-SFB는 많은 라디오 어플리케이션들에 의해서 공유될 수 있다. 예를 들어 SFB는 순방향 오류 정정(Forward Error Correction, FEC), fast Fourier Transform (FFT)/Inverse fast Fourier Transform (IFFT), (de)interleaver, 터보 코딩(turbo coding), 비터비 코딩(Viterbi coding), Multiple Input Multiple Output (MIMO), 빔포밍(Beamforming), 등이 SFB의 일반적인 유형일 수 있다.

-UDFB는 특정 라디오 어플리케이션에 의존적인 기능 블록들을 포함할 수 있다. UDFB는 특정 라디오 어플리케이션에 필요한 특정 기능(들) 또는 성능 향상을 위해 이용되는 특정 알고리즘을 지원하기 위해서 이용될 수 있다. 또한, UDFB는 베이스밴드 프로세서에서 리얼 타임으로 동작하는 기능 블록들을 제어하는 베이스밴드 컨트롤러 기능 블록으로서 사용되거나, 리얼 타임으로 처리되는 컨텍스트 정보를 제어하기 위해서 사용될 수 있다. 각각의 기능 블록은 고유의 이름(name), 입력(input), 출력(output) 및 특성(properties)을 가질 수 있다.

피어 장치(peer equipment): 재구성 가능한 라디오 장치의 통신 상대방. 피어 장치는 재구성 가능한 라디오 장치와 피어 장치 간의 (논리적) 통신 링크 (즉, 연결(association))을 설정하는 것에 의해서 도달될 수 있다. 피어 장치의 예로서, Wide Local Area Network (WLAN) 액세스 포인트, Internet Protocol (IP) 액세스 노드 등이 포함될 수 있다.

라디오 어플리케이션(radio application): 전송 RF 신호의 생성과 수신 RF 신호의 복호를 수행하는 소프트웨어. 소프트웨어는 특정 라디오 플랫폼 또는 라디오 플랫폼의 일부로서의 RVM 상에서 실행될 수 있다. 라디오 어플리케이션들은 다양한 표현 형태(forms of representation)를 가질 수 있다.

-라디오 라이브러리 네이티브 구현(radio library native implementation)에 대한 라디오 라이브러리 호출(call) 및 라디오 HAL 호출을 포함하는 소스 코드

-라디오 라이브러리 네이티브 구현(radio library native implementation)에 대한 라디오 라이브러리 호출(call) 및 라디오 HAL 호출을 포함하는 IR 코드

-특정 라디오 플랫폼을 위한 실행코드

라디오 컴퓨터(radio computer): ROS(radio OS)의 제어 하에서 동작하는 라디오 장치 하드웨어 부분으로, 라디오 어플리케이션들이 라디오 컴퓨터 상에서 실행될 수 있다. 라디오 컴퓨터는 일반적으로 프로그래머블 프로세서들, 하드웨어 가속기, 주변장치 등을 포함한다. RF 부는 주변장치의 일부로 간주될 수 있다.

라디오 컨트롤 프레임워크(radio control framework, RCF): 운영체제(OS)의 일부로서 OS의 능력(capability)을 무선 자원 관리(radio resource management) 관점에서 확장하는 컨트롤 프레임워크. RCF는 설정 매니저(Configuration Manager, CM), 라디오 연결 매니저(Radio Connection Manager, RCM), 플로우 컨트롤러(Flow Controller, FC) 및 멀티라디오 컨트롤러(Multiradio Controller, MRC)를 포함할 수 있다. 리소스 매니저(Resource Manager, RM)는 일반적으로 OS의 일부일 수 있다.

라디오 컨트롤러(Radio Controller, RC): 라디오 어플리케이션의 컨텍스트 정보를 모니터로 전달하는 라디오 어플리케이션의 기능 요소. 논-리얼 타임 연산 자원에서 동작하는 RC는 라디오 컴퓨터 상에서 리얼 타임으로 동작하는 RA에 액세스할 수 있다. RC를 이용하여 컨텍스트 정보를 전달받는 모니터는 컨텍스트 정보를 이용하여 어플리케이션들이 수행될 수 있도록 컨텍스트 정보(예를 들면, 단말 중심의 설정(terminal-centric configuration))를 관리자(administrator) 및/또는 이동성 정책 매니저(MPM)에 제공할 수 있다.

RF 송신기(RF Transceiver): 전송을 위해서 베이스밴드 신호를 라디오 신호로 변환하고 수신을 위해서 라디오 신호를 베이스밴드 신호로 변환하는 라디오 플랫폼의 부분

라디오 라이브러리: 플랫폼 벤더(vendor)에 의해서 플랫폼-특정적인 실행 코드로 제공되는 SFB들의 라이브러리. SFB들은 라디오 신호 처리를 위해서 일반적인 기능들의 기준 코드들(reference codes)을 구현한다. SFB는 하드웨어 가속기 상에 구현될 경우, 라디오 HAL(hardware abstraction layer)를 통해서 구현된다. 라디오 HAL은 ROS의 일부이다.

라디오 OS(Radio Operating System, ROS): RCF에 의해서 권한이 부여된(empowered) OS. ROS는 라디오 플랫폼의 정통적인 관리 기능들(예컨대, 리소스 관리, 파일 시스템 지원, 하드웨어 자원들에 대한 통합 액세스, 등)에 추가적으로 RCF 기능(capabilities)을 제공한다.

라디오 플랫폼: 라디오 처리 능력에 연관된 라디오 정치 하드웨어의 부분. 예를 들어, 프로그래머블 컴포넌트들, 하드웨어 가속기들, RF 송수신기 및 안테나(들)을 포함할 수 있다. 라디오 플랫폼은 RF 신호들을 생성하고 RF 신호들을 수신하는 능력을 가진 하드웨어의 부분들일 수 있다. 고정 가속기(fixed accelerator)들(예컨대, Application-Specific Integrated Circuit (ASIC) 또는 재구성 가능 가속기(reconfigurable accelerators)들(예컨대, FPGAs) 등일 수 있다.

라디오 재구성(radio reconfiguration): 에어 인터페이스(air interface)와 관련된 파라미터들의 재구성

라디오 가상 머신(Radio Virtual Machine, RVM): 반응적이고 동시적인(reactive and concurrent) 실행을 지원하는 추상화(abstract) 머신. RVM은 베이스밴드 코드 개발의 유연성(flexibility)과 요구되는 (재)인증(certification) 노력의 트레이드-오프 선택을 허용하는 통제된 실행 환경(controlled execution environment)로서 구현될 수 있다.

재구성 가능한 라디오 장치(reconfigurable radio equipment): 라디오 재구성에 대한 지원을 제공하는 라디오 통신 능력을 가진 라디오 장치. 재구성 가능한 라디오 장치는 스마트 폰, 피쳐 폰, 태블릿, 랩톱, 연결된 차량(Connected Vehicle) 통신 플랫폼, 네트워크 플랫폼, 사물통신(IoT) 디바이스, 등일 수 있다. 또한, 복수 개의 라디오 컴퓨터를 포함하는 대표적인 재구성 가능한 라디오 장치의 예는 클라우드 무선 접속 네트워크(Cloud Radio Access Network)일 수 있다. 그러나, 재구성 가능한 라디오 장치의 다양한 실시예들은 이에 한정되지 않는다.

쉐도우 라디오 플랫폼(shadow radio platform): 타겟 라디오 플랫폼에 대응될 경우는 설정 코드들이 직접 실행될 수 있고, RVM에 대응될 경우에는 설정 코드들 컴파일되어 실행되는 플랫폼. 쉐도우 라디오 플랫폼이 타겟 라디오 플랫폼과 동등한 경우, 프론트-엔드 컴파일러는 타겟 라디오 플랫폼에 대한 실행 코드(executable code)를 생성하며, 설정 코드는 라디오 플랫폼의 실행 코드(executable code)와 동등하다.

재구성 가능한 라디오 장치의 아키텍처

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 재구성 가능한 라디오 장치의 아키텍처를 도시한 개념도이다.

도 1을 참조하면, 재구성 가능한 라디오 장치(radio equipment, 100)는 적어도 하나의 라디오 컴퓨터(예컨대, 120, 130, 140)를 포함할 수 있다. 또한, 도 1에서 보여지는 바와 같이, 재구성 가능한 라디오 장치(100)는 아래와 같은 구성요소들을 포함할 수 있다.

-통신 서비스 계층(Communication Services Layer, CSL; 110)는 앞서 설명된 것과 같이 일반적인 어플리케이션(generic application)들을 지원하는 통신 서비스들과 관련된 계층이다. 통신 서비스 계층은 관리자(administrator; 111), 이동성 정책 매니저(mobility policy manager, MPM; 112), 네트워킹 스택(113), 및 모니터(114)의 4개 하부 구성요소들을 논리 엔티티들로서 포함할 수 있다. 통신 서비스 계층은 일반적으로 라디오 컴퓨터와는 다른 별도의 프로세서(예컨대, application processor, AP)에서 논-리얼(non-real time) 타임 운영체제 상에서 동작할 수 있다.

-라디오 컨트롤 프레임워크(Radio Control Framework, RCF; 121, 131, 141)는 각각의 라디오 컴퓨터에 존재할 수 있다. 각 라디오 컨트롤 프레임워크는 설정 매니저(Configuration Manager, CM), 라디오 연결 매니저(Radio Connection Manager, RCM), 플로우 컨트롤러(Flow Controller, FC) 및 멀티라디오 컨트롤러(Multiradio Controller, MRC), 및 리소스 매니저(Resource Manager, RM)를 포함할 수 있다.

-통합 라디오 어플리케이션(Unified Radio Applications, URA; 122, 132, 142)는 본 발명의 재구성 가능한 라디오 장치의 실행 대상이 되는 라디오 어플리케이션이다. 라디오 어플리케이션은 재구성 가능한 라디오 장치의 벤더와 동일하거나 다른 라디오 어플리케이션 벤더에 의해서 제공될 수 있다. 하나의 라디오 컴퓨터에서, 동시에 적어도 하나의 통합 라디오 어플리케이션이 실행될 수 있다.

-라디오 플랫폼(Radio Platform, RP; 123, 133, 143)은 베이스밴드(baseband) 처리 기능과 RF 송수신기를 포함하는 구성요소이며, 각각의 라디오 컴퓨터에 포함될 수 있다. 한편, 라디오 플랫폼이 복수개의 베이스밴드 프로세서들 및/또는 RF 송수신기들로 구성될 경우, 재구성 가능한 라디오 장치는 연산/스펙트럼(computational/spectral) 로드 밸런싱을 지원할 수 있다.

상술된 4개의 구성요소들은 다음과 같은 인터페이스들에 의해서 상호연결될 수 있다.

-다중 라디오 인터페이스(Multiradio Interface, MURI): 통신 서비스 계층과 라디오 컨트롤 프레임워크 간의 인터페이스

-통합 라디오 어플리케이션 인터페이스(Unified Radio Application Interface, URAI): 라디오 컨트롤 프레임워크와 통합 라디오 어플리케이션 간의 인터페이스

-재구성 가능한 RF 인터페이스(Reconfigurable Radio Frequency Interface, RRFI): 통합 라디오 어플리케이션과 RF 송수신기(들) 간의 인터페이스

도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 재구성 가능한 라디오 장치의 아키텍처에서 통신 서비스 계층과 각 라디오 컴퓨터들과의 통신을 위한 라우팅 엔티티를 설명하기 위한 개념도이다.

통신 서비스 계층은 상위의 일반 어플리케이션들을 지원하고 다중 라디오 어플리케이션들과 관련된 특정 어플리케이션들을 지원하는 통신 서비스들과 관련된 계층이다. 라디오 장치가 복수의 라디오 컴퓨터들(120, 130, 140)을 지원할 경우, 통신 서비스 계층(110)은 각 라디오 컴퓨터에 대한 명령(command)뿐만 아니라 각 라디오 컴퓨터의 식별자(identifier, ID)를 생성할 수 있다. 라우팅 엔티티(210)는 대응되는 라디오 컴퓨터로 통신 서비스 계층이 생성한 메시지를 라우팅하기 위한 구성요소이다. 라우팅 엔티티(210)는 라디오 컴퓨터의 ID에 따라, 통신 서비스 계층으로부터 생성된 명령을 대응되는 라디오 컴퓨터로 전달할 수 있다.

통신 서비스 계층은 자신의 IP 어드레스를 가질 수 있다. 통신 서비스 계층 상위의 관리 엔티티(즉, L3 이상에 존재하며, 통신 서비스 계층과는 독립적)는 IP 어드레스를 이용하여 통신 서비스 계층과 상호 작용할 수 있다. 예를 들어, NFV(network function virtualization) 오케스트레이터(orchestrator)는 통신 서비스 계층의 IP 어드레스를 통해서 통신 서비스 계층과 연결될 수 있다.

통신 서비스 계층(110)은 아래의 4개 구성요소들을 포함할 수 있다.

-관리자(Administrator): 관리자 구성요소는 적어도 통합 라디오 어플리케이션의 설치 또는 제거(uninstallation)를 요청하는 기능들과 통합 어플리케이션의 인스턴스들을 생성하거나 삭제하는 기능들을 포함할 수 있다. 관리자 구성요소는 통합 어플리케이션들에 대한 정보 제공, 그들의 상태에 대한 정보 등을 제공할 수 있다.

스냅샷(snapshot) 기능이 요구되는 경우, 관리자 구성요소는 관련된 라디오 어플리케이션 패키지들(radio application package, RAP), 설정 파라미터들 및 통합 어플리케이션들의 설치와 실행 관련 이력들을 저장할 수 있다. 요구되는 경우, 관리자 구성요소는 이전의 스냅샷으로 시스템을 되돌릴 수 있다(fall back).

-이동성 정책 매니저(Mobility Policy Manager, MPM): 이동성 정책 매니저는 통합 어플리케이션의 활성화 또는 비활성화를 요청하고 통합 어플리케이션 리스트를 제공하기 위해서, 적어도 라디오 환경과 라디오 장치의 캐퍼빌리티에 대한 모니터링을 위한 기능들을 포함할 수 있다. 또한, 이동성 정책 매니저는 다양한 라디오 액세스 기술들(radio access technologies, RATs)에 대한 선택, 피어 장치의 디스커버리 및 연결을 수행할 수 있다. 또한, 이동성 정책 매니저는 베이스밴드 프로세서들 및 RF 송수신기들 간의 연산/스펙트럼 로드 밸런싱을 수행할 수 있다.

-네트워킹 스택(Networking stack): 네트워킹 스택은 사용자 데이터의 전송 및 수신을 위한 기능들을 적어도 포함할 수 있다.

-모니터(Monitor): 모니터 구성요소는 적어도 통합 어플리케이션으로부터 사용자 또는 적절한 목적지 엔티티로 정보를 전달하기 위한 기능들을 포함할 수 있다. 또한, 분산된 컴퓨팅(distributed computation)이 적용될 경우, 모니터는 연산/스펙트럼 자원 사용 상태를 수신할 수 있다.

라디오 컨트롤 프레임워크는 통합 라디오 어플리케이션의 일반적인 동작 환경과 라디오 컴퓨터의 기능과 개별 라디오 어플리케이션에 액세스하기 위한 균일한 방식을 제공할 수 있다. 라디오 컨트롤 프레임워크는 MURI를 통해서 통신 서비스 계층에 서비스들을 제공할 수 있다.

라디오 컨트롤 프레임워크는 통합 라디오 어플리케이션을 관리하기 위해서 아래의 5가지 구성요소들을 포함할 수 있다.

-설정 매니저(Configuration Manager, CM): 설정 매니저는 적어도 통합 라디오 어플리케이션의 라디오 파라미터들의 관리 및 라디오 파라미터들에 대한 액세스뿐만 아니라, 통합 라디오 어플리케이션을 설치 또는 제거하고, 통합 라디오 어플리케이션의 인스턴스를 생성 또는 삭제하기 위한 기능들을 포함할 수 있다.

-라디오 연결 매니저(Radio Connection Manager, RCM): 라디오 연결 매니저는 사용자 요청 및 사용자 데이터 플로우의 관리에 따라서 통합 라디오 어플리케이션을 활성화/비활성화하는 기능을 적어도 포함할 수 있다.

-플로우 컨트롤러(Flow Controller, FC): 플로우 컨트롤러는 사용자 데이터 패킷의 전송 및 수신과 시그널링 패킷의 흐름을 관리하는 기능들을 적어도 포함할 수 있다.

-멀티라디오 컨트롤러(Multiradio Controller, MRC): 멀티라디오 컨트롤러는 통합 라디오 어플리케이션을 동시에 실행시키는 것에 의해서 무선 자원들에 대한 요청을 스케쥴링하고 동시에 실행된 통합 라디오 어플리케이션들 간의 상호 작용성 문제들을 검출하고 관리하기 위한 기능들을 적어도 포함할 수 있다. 또한, 분산된 컴퓨팅이 적용될 경우, 멀티 라디오 컨트롤러는 스펙트럼 자원 사용 상태를 보고하는 기능을 포함할 수 있다.

-리소스 매니저(Resource Manager, RM): 리소스 매니저는 연산 자원들을 관리하고, 동시에 활성화된 통합 어플리케이션들 간에 연산 자원들을 공유하며, 그들의 리얼 타임 실행을 보장하기 위한 기능들을 적어도 지원할 수 있다. 또한, 분산된 컴퓨팅이 적용될 경우, 리소스 매니저는 컴퓨팅 자원의 사용 상태를 보고하는 기능을 포함할 수 있다.

라디오 컴퓨터에 의해서 제공되는 기능성(functionalities)를 표현하는 라디오 컨트롤 프레임워크는 모든 라디오 어플리케이션들이 공통된 재설정, 멀티라디오 실행 및 자원 공유 전략 프레임워크를 공유하는 것을 요구할 수 있다. 재구성 가능한 라디오 장치의 관점에서 모든 라디오 어플리케이션들이 공통적인 행동 방식(common behavior)을 가지기 때문에 라디오 어플리케이션들이 통합 라디오 어플리케이션(unified radio application, URA)로 지칭될 수 있다. 활성화/비활성화, 피어 장치 발견, 및 사용자 데이터 플로우를 통한 통신의 유지 등과 관련된 서비스들은 URA와 RCF 간의 인터페이스인 URAI를 통해서 제공될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 재구성 가능한 라디오 장치의 아키텍처에서 멀티라디오 어플리케이션들을 설명하기 위한 개념도이다.

도 3을 참조하면, 재구성 가능한 라디오 장치는 적어도 하나의 라디오 컴퓨터(120, 130, 140)를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 자원들(computational resources)의 동작은 주어진 운영 체제에 의해서 수행될 수 있으며, 바람직하게는 논-리얼 타임(non-real time) 기반으로 수행될 수 있다. 반면, 라디오 컴퓨터들의 동작은 통합 라디오 어플리케이션의 리얼 타임 동작들을 지원하는 별도의 운영 체제에 의해서 수행될 수 있다. 라디오 컴퓨터의 운영 체제를 라디오 OS(radio OS, ROS)라 지칭할 수 있고, 각각의 라디오 컴퓨터에 속할 수 있다.

컴퓨팅 자원들은 다음의 구성요소들을 포함할 수 있다.

-앞서 설명된 통신 서비스 계층의 부분들인 관리자, 이동성 정책 매니저, 네트워킹 스택 및 모니터의 실행을 위한 논-리얼 타임 OS. 멀티라디오 어플리케이션들을 위해서 OS는 라디오 컨트롤 프레임워크의 컴퓨팅 자원 부분(computational resources part)를 포함할 수 있다.

-모니터로 컨텍스트 정보를 전송하고 네트워킹 스택으로/부터 데이터를 전송/수신할 수 있는 라디오 어플리케이션 내의 라디오 컨트롤러(Radio Controller, RC)

라디오 컴퓨터(들)은 다음의 구성요소들을 포함할 수 있다.

-리얼 타임(real-time) OS인 라디오 OS

-라디오 컨트롤 프레임워크의 5가지 구성요소들. 라디오 컨트롤 프레임워크의 다섯 가지 구성요소들은 리얼 타임 실행과 관련된 그룹과 논-리얼 타임 실행과 관련된 그룹으로 분류될 수 있다. 어느 구성요소들이 리얼 타임 실행 및 논-리얼 타임 실행과 관련된 것인지는 벤더별로 달라질 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 라디오 컴퓨터의 시스템 아키텍처의 일 예를 설명하기 위한 개념도이며, 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 라디오 컴퓨터의 시스템 아키텍처의 다른 예를 설명하기 위한 개념도이다.

도 4와 도 5를 비교하면, 도 4의 실시예에서는 백-엔드 컴파일러(back-end compiler)가 각각의 라디오 컴퓨터에 존재하고 있다. 그러나, 도 5의 실시예에서는 백-엔드 컴파일러는 클라우드(cloud) 상에 존재하고 있다. 백-엔드 컴파일러의 성능 관리 및 업데이트를 적절하게 지원하기 위해서 백-엔드 컴파일러는 각각의 라디오 컴퓨터 상에 존재하는 것보다는 클라우드 상에서 관리될 수 있다.

라디오 컴퓨터는 재구성 가능한 라디오 장치를 위해서 통신 능력을 제공하며, 재구성 가능한 라디오 장치의 유형에 따라서 아래 구성요소들을 포함할 수 있다.

-라디오 컨트롤 프레임워크를 포함한 라디오 OS

-실행 가능 코드(executable code), 소스코드 또는 IR 코드인 통합 라디오 어플리케이션 설정 코드(configcodes)

-라디오 가상 머신(RVM)

- 통합 라디오 어플리케이션 설정 코드가 재구성 장치 내에서 컴파일되거나 통합 라디오 어플리케이션 설정 코드가 다이나믹 링킹(dynamic linking)으로 클라우드에서 컴파일되는 경우, 라디오 라이브러리 네이티브 구현(native implementation)

-라디오 플랫폼

통합 라디오 어플리케이션 설정 코드는 실행 코드(executable code)이거나 라디오 가상 머신에 의해서 해석될 수 있다.

프론트-엔드 컴파일러가 타겟 플랫폼을 위한 실행 코드를 생성할 수 있고, 설정 코드는 타겟 플랫폼의 실행 코드와 동등할 수 있다. 이 경우, 도 4에 도시된 라디오 라이브러리 네이티브 구현 및 백-엔드 컴파일러는 라디오 컴퓨터에서 요구되지 않는다.

라디오 가상 머신은 설정 코드를 실행할 수 있는 추상화 머신으로 하드웨어에 비의존적이다. 라디오 가상 머신의 구현은 타겟 라디오 컴퓨터 특정적이며, 설정 코드를 실행 가능한 코드로 컴파일하기 위한 Just-in-Time (JIT) or Ahead-of-Time (AOT) 방법을 제공하는 백-엔드 컴파일러를 포함할 수 있다.

통합 라디오 어플리케이션 설정 코드는 소스 코드이거나 IR 코드인 경우, 백-엔드 컴파일러는 아래 2가지 방식으로 구현될 수 있다. 즉, 주어진 라디오 장치 내에서 통합 라디오 어플리케이션이 컴파일되거나, 클라우드 상에서 통합 라디오 어플리케이션이 컴파일될 수 있다.

전자의 경우, 도 4에서 보여지는 바와 같이, 라디오 라이브러리 네이티브 구현과 백-엔드 컴파일러는 라디오 컴퓨터 내에 존재할 수 있다. 따라서, 이 경우, 통합 라디오 어플리케이션 설정 코드는 라디오 컴퓨터에 소스 코드 또는 IR의 형태로 다운로드될 수 있고, 라디오 컴퓨터 내의 백-엔드 컴파일러를 통해서 대응되는 실행 가능 코드로 변환된다. 이 경우, 백-엔드 컴파일러는 라디오 가상 머신의 일부일 수 있다.

후자의 경우, 도 5에서 보여지는 바와 같이, 컴파일 과정은 라디오 컴퓨터가 아닌 클라우드(510)에서 수행될 수 있다. 따라서, 통합 라디오 어플리케이션 설정 코드는 라디오는 클라우드에서 컴파일된 결과물인 실행 가능한 코드의 형태로 라디오 컴퓨터에 다운로드된다. 이 경우, 플랫폼 벤더는 자신의 라디오 플랫폼에 따른 백-엔드 컴파일러 및/또는 라디오 라이브러리 네이티브 구현을 클라우드에 제공해야 한다.

한편, 라디오 라이브러리 네이티브 구현은 후술될 스태틱/다이나믹 링킹의 경우에 클라우드 또는 라디오 장치에 제공되어야 한다. 라디오 라이브러리는 SFB들로 구성될 수 있다. 하나의 라디오 어플리케이션은 상호 연결된 SFB들과 UDFB들의 집합으로 표현될 수 있다. 라디오 라이브러리의 표준적 기술(normative description)로부터 제공되는 SFB들은 플랫폼-비의존적인 표준적 언어(normative language)로 표현될 수 있다. 라디오 라이브러리 네이티브 구현은 타겟 플랫폼을 위한 라이브러리로부터 SFB들의 플랫폼-특정적인 코드들로 제공될 수 있다. 라디오 라이브러리는 확장 가능하다(extendable).

도 4 및 도 5에서, 라디오 어플리케이션 스토어(RadioApp store)는 라디오 프로그래밍 인터페이스(Radio Programming Interface, RPI)를 가질 수 있다.

통합 라디오 어플리케이션의 배포 및 설치

재구성 가능한 라디오 장치에 탑재되는 라디오 어플리케이션들을 통합 라디오 어플리케이션들(unified radio application, URA)로 지칭할 수 있다. 통합 라디오 어플리케이션들을 배포하고 실행하는 과정은 디자인 단계(design time), 설치 단계(installation time), 실행 단계(run time)의 3 단계로 구성될 수 있다.

도 6 내지 도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 통합 라디오 어플리케이션의 배포/실행 과정을 설명하기 위한 개념도들이다.

도 6 내지 도 10은 플랫폼-특정적 실행 가능 코드 형태의 라디오 어플리케이션을 배포/실행하는 과정, 플랫폼-비의존적인 소스 코드 형태의 라디오 어플리케이션을 배포/실행하는 과정, 및 플랫폼-비의존적인 IR 코드 형태의 라디오 어플리케이션을 배포/실행하는 과정을 설명하고 있다.

디자인 단계에서, 라디오 어플리케이션 코드 제공자는 라디오 어플리케이션 패키지(Radio Application Package, RAP)를 생성할 수 있다. RAP는 파이프라인 설정을 위한 메타 데이터 및 라디오 어플리케이션 코드들을 포함할 수 있다. 라디오 컨트롤러 코드는 라디오 어플리케이션 코드의 일부이다. 라디오 컨트롤러 코드가 논-리얼 타임 환경에서 실행될 경우, 해당 라디오 컨트롤러 코드는 RAP에 포함되기 전에 주어진 컴퓨팅 자원에서 실행되도록 컴파일될 수 있다.

설치 단계에서 RAP는 라디오 앱스토어(RadioApp Store)로부터 다운로드되고 재구성 가능한 라디오 장치에 설치될 수 있다. RAP에 포함된 라디오 컨트롤러 코드를 포함한 라디오 어플리케이션 코드 및 메타데이터(예컨대, 파이프라인 구성을 위한)는 재구성 가능한 라디오 장치에 설치될 수 있다. SFB 및 UDFB들과 같은 기능 블록들은 리얼 타임으로 처리되기 위해서 라디오 컴퓨터에 설치되어야 하지만, 컨텍스트 정보 처리와 같은 리얼 타임 처리가 반드시 필요하지 않은 동작들을 위한, 논-리얼 타임 영역에서 동작하는 라디오 컨트롤러 코드는 컴퓨팅 자원에 설치될 수 있다.

도 6을 참조하면, 주어진 재구성 가능한 라디오 장치에서 실행 가능한 설정 코드들이 배포되는 경우가 도시되어 있다. 설정 코드가 실행 가능한 경우, 기능 블록들(SFB들 및 UDFB들)은 라디오 컴퓨터 상에서 실행된다. 대응되는 설정코드를 생성하기 위해서 기능 블록들은 각 타겟 플랫폼을 위해서 디자인 단계에서 컴파일된다. 즉, SFB들과 UDFB들은 주어진 라디오 컴퓨터에 따라서 미리 컴파일되어 디자인 타임에서 RAP에 포함된다. 컴파일 이후에 UDFB들 및 SFB들을 포함한 설정 코드들은 라디오 OS에서 동작되기 위해서 재구성 가능한 라디오 장치에 설치되고 로드될 수 있다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 설정 코드가 스태틱 링킹 및 다이나믹 링킹을 위해서 플랫폼-비의존적 소스 코드의 형태로 설정 코드가 배포되는 경우가 각각 도시되어 있다. 설정 코드가 플랫폼-비의존적인 소스 코드의 형태로 제공될 경우, 라디오 어플리케이션 코드는 라디오 컨트롤러 코드와 UDFB 코드들만을 포함할 수 있다. SFB들의 경우, 메타데이터가 효율적인 컴파일을 위한 정보를 제공할 수 있다. 타겟 통합 라디오 어플리케이션의 실행을 위해서 필요한 SFB들의 함수 호출(function calls)들은 설정 코드에 포함될 수 있다. UDFB들로 구성된 설정 코드는 설치 단계에서 재구성 가능한 라디오 장치 또는 클라우드에서 컴파일 된다. SFB들의 네이티브 구현은 실행 단계 이전에 완료되고 네이티브 라이브러리에 포함된다.

도 7은 스태틱 링킹(static linking)의 경우로, UDFB들과 SFB들의 링킹은 설치 단계에서 수행될 수 있다. 실행 단계에서 컴파일된 코드들은 ROS 상에서 수행될 수 있도록 로드될 수 있다. 도 8은 다이나믹 링크(dynamic linking)의 경우, UDFB들과 SFB들의 링킹은 실행 단계에서 수행될 수 있다.

도 7 및 도 8에서 보여지는 바와 같이, 라디오 어플리케이션 코드는 선택적으로 암호화(encrypted)될 수 있다. 라디오 어플리케이션 코드가 암호화된 경우, 대응되는 설정 코드는 설치 단계에서 컴파일 이전에 복호화(decrypted)되어야 한다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 스태틱 링킹 및 다이나믹 링킹을 위해서 플랫폼-비의존적인 IR의 형태로 설정 코드가 배포되는 경우를 도시하고 있다. 플랫폼-비의존적인 IR의 형태로 설정 코드가 제공될 경우, UDFB들을 포함한 라디오 어플리케이션 설정 코드들은 디자인 단계에서 프론트-엔드 컴파일될 수 있다. 프론트-엔드 컴파일된 설정 코드들은 설치 단계에서 재구성 가능한 라디오 장치에서 백-엔드 컴파일되어 주어진 라디오 컴퓨터에 특정적인 실행 가능 코드로 변환될 수 있다. SFB들의 네이티브 구현은 실행 단계 전에 완료되어 네이티브 라이브러리에 포함될 수 있다.

도 9는 스태틱 링킹(static linking)의 경우로, UDFB들과 SFB들의 링킹은 설치 단계에서 수행될 수 있다. 실행 단계에서, 백-엔드 컴파일된 코드들이 ROS 상에서 수행될 수 있도록 로드될 수 있다. 도 10은 다이나믹 링크(dynamic linking)의 경우, UDFB들과 SFB들의 링킹은 실행 단계에서 수행될 수 있다.

통합 라디오 어플리케이션의 동작 구조

실행 단계에서 통합 라디오 어플리케이션의 동작 구조(operational structure)가 설명된다. 설명의 단순화를 위해서, 이하에서는 라디오 장치가 하나의 라디오 컴퓨터를 구비한 경우를 가정한다. 즉, 라디오 장치 내의 각 라디오 컴퓨터에는 동일한 동작 구조가 적용될 수 있다. 아래의 2가지 경우가 고려된다.

-통합 라디오 어플리케이션 설정 코드가 주어진 라디오 장치에서 실행 가능한 코드인 경우

-통합 라디오 어플리케이션 설정 코드가 주어진 라디오 장치에서 컴파일되어야 하는 소스 코드 또는 IR인 경우

도 11 내지 도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 통합 라디오 어플리케이션의 동작 구조를 설명하기 위한 개념도들이다.

SFB들은 2개의 그룹들로 분류될 수 있다. 즉, 하나의 그룹은 전용 하드웨어 가속기(dedicated hardware accelerator)를 필요로 하는 SFB 들의 그룹이며, 다른 하나의 그룹은 전용 하드웨어 가속기를 필요로 하지 않는 SFB들의 그룹이다. 전용 하드웨어 가속기가 이용될 경우, 하드웨어 가속기는 라디오 HAL을 통해서 액세스될 수 있다. 다른 경우, 플랫폼 특정적인 코드가 라디오 라이브러리에 의해서 관련된 SFB를 위해서 제공된다.

도 11을 참조하면, 통합 라디오 어플리케이션 설정 코드가 주어진 라디오 장치에서 실행 가능한 코드로 주어지는 경우의 통합 라디오 어플리케이션의 동작 구조가 도시되어 있다. 이 경우, 주어진 통합 라디오 어플리케이션을 수행하기 위해서 필요한 SFB들과 UDFB들은 이미 통합 라디오 어플리케이션의 실행 가능한 설정 코드에 포함되어 있다.

도 12를 참조하면, 통합 라디오 어플리케이션 설정 코드가 주어진 라디오 장치에서 컴파일되어야 하는 소스 코드 또는 IR인 경우의 통합 라디오 어플리케이션의 동작 구조가 도시되어 있다. 이 경우, 주어진 통합 라디오 어플리케이션을 수행하기 위해서 필요한 UDFB들(45)은 통합 라디오 어플리케이션의 설정 코드에 포함되며, 컴파일러(소스 코드인 경우) 또는 백-엔드 컴파일러(IR인 경우)에 의해서 컴파일된다. 한편, 라디오 라이브러리 네이티브 구현은 통합 라디오 어플리케이션 설정 코드에 포함될 수 없기 때문에 주어진 라디오 장치 내에 별도로 준비되어야 한다. 앞서 언급된 바와 같이, SFB들의 함수 호출들(function call)은 메타 데이터에서 제공된다.

라디오 라이브러리는 라디오 컴퓨터 상에서 구현되는 SFB들을 포함하기 때문에 라디오 라이브러리 네이티브 구현은 라디오 컴퓨터 벤더에 의해서 제공된다. SFB들은 하드웨어 가속기를 이용하지 않고 구현될 수도 있고, 하드웨어 가속기와 프로그램 코드를 결합하여 다른 SFB들을 생성하기 위해서 구현될 수도 있다.

도 13을 참조하면, 상술된 2가지 경우의 하이브리드(hybrid) 동작 구조가 도시되어 있다. 즉, 통합 라디오 어플리케이션은 실행 가능 코드와 IR 코드를 이용하여 구성될 수 있다. 이 경우의 실행 가능 코드의 동작 절차는 도 11에 개시된 경우와 동일하다. 통합 라디오 어플리케이션의 IR 부분은 라디오 가상 머신에서 처리될 수 있다. 이러한 방식으로, IR 부분은 실행 단계에서 실행될 수 있다. 라디오 가상 머신은 인터프리터로서 예를 들면 just-in-time 컴파일러 등으로 구현될 수 있다.

상술된 3가지의 경우에서, 라디오 HAL은 하드웨어 가속기를 이용한 SFB들의 구현을 위한 하드웨어 추상화를 포함한다. 이는 하드웨어 가속기(들)을 이용하여 구현되는 SFB들이 주어진 통합 라디오 어플리케이션 코드에 의해서 호출될 때마다, 라디오 HAL을 통하여 대응되는 하드웨어 가속기 상에서 직접 구현되어야 함을 의미한다. 후술되는 바와 같이, 라디오 HAL은 또한 적어도 하나가 하드웨어 가속기를 이용하여 구현되는 SFB들의 집합으로 구성된 UDFB들에 대한 하드웨어 추상화를 포함하여야 한다.

SFB들은 많은 라디오 어플리케이션들에서 공통적으로 사용되는 기능 블록들-예컨대, FFT(Fast Fourier Transform)- 및/또는 주어진 라디오 플랫폼에서 특수 목적 가속기를 사용하여 매우 효율적으로 구현되어야만 하는 어떠한 기능 블록들-예컨대, 터보 코더-이 될 수 있다. 따라서, SFB들은 소프트웨어 또는 전용 하드웨어로 구현될 수 있다.

한편, 도 12에서 보여진 '사용자 기능 블록 집합(UDFB set)'은 주어진 라디오 어플리케이션(들)에 의해서 사용되는 UDFB들을 포함한다. 어떠한 SFB라도 그것을 적절한 UDFB로 대체하는 것에 의해서 수정 및/또는 확장 가능하다는 점이 중요하다. 따라서, UDFB들은 SFB들의 확장을 위해서 좋은 후보가 될 수 있으며, 그것들이 추후 SFB으로서 추가될 수 있음을 의미한다. 이러한 경우에, UDFB들이 SFB으로서 추가된 후에는 정규(normal) SFB들로서 규정될 것이다. '사용자 기능 블록 집합(UDFB set)'은 라디오 플랫폼 벤더 대신 라디오 어플리케이션의 제공자(즉, 3rd party)에 의해서 제공될 수 있기 때문에, 라디오 컨트롤 프레임워크가 모든 UDFB의 이벤트 및/또는 커맨드들의 기본적인 제어를 수행할 수 있도록 하기 위해서, 'start', 'stop', 'pause', 'get port' 및 'initialize'와 같은 제어 인터페이스들의 표준 집합이 대응되는 UDFB들을 위해서 규정되어야만 할 수 있다.

도 11 내지 도 13의 통합 라디오 어플리케이션의 동작 구조는 아래와 같은 구성요소들을 포함할 수 있다.

-통합 라디오 어플리케이션은 주어진 RAP의 메타 데이터의 내용에 따른 SFB(들)과 UDFB(들)을 포함할 수 있다.

-라디오 라이브러리는 라디오 컴퓨터 상에서 구현되는 SFB들의 플랫폼-특정적 코드를 포함할 수 있다. 하드웨어 가속기를 이용하여 구현되는 SFB들은 라디오 HAL을 통해서 지원된다. 이러한 경우, 라디오 라이브러리는 일반적으로 하드웨어 가속기(들)을 액세스할 수 있는 함수 호출(function call)을 포함할 수 있다.

-사용자 정의 기능 블록 집합(UDFB set)은 주어진 통합 라디오 어플리케이션에 의해서 이용되는 모든 UDFB들을 포함할 수 있고, 일반적으로 라디오 어플리케이션 제공자에 의해서 제공될 수 있다. UDFB들은 RAP에 메타 데이터(metadata) 및 라디오 컨트롤러 코드와 함께 포함된다. 일반적으로 UDFB는 SFB의 수정 및/또는 확장 버전이기 때문에, UDFB은 SFB들에 대해서 의존성을 가질 수 있다.

- 라디오 HAL은 라디오 플랫폼을 추상화한다. 라디오 HAL은 SFB들이 대응되는 전용 하드웨어 가속기(들) 상에서 직접 실행될 수 있도록 전용의 하드웨어 가속기를 이용하여 구현되는 SFB들을 지원한다.

- 라디오 플랫폼 드라이버는 라디오 OS가 라디오 플랫폼을 액세스하기 위해서 이용하는 하드웨어 드라이버이다.

- 라디오 플랫폼은 일반적으로 RF 송수신기, 안테나, 고정 및/또는 설정가능한 하드웨어 가속기(들), 및/또는 프로그래머블 IP 코어(들)을 모두 포함하여 구성될 수 있다.

도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 라디오 컴퓨터 상에서의 기능 블록들을 구현을 설명하기 위한 개념도이다.

도 14를 참조하면, 프로그래머블 구성요소들을 위한 SFB들의 숫자는 M1이며, 전용의 하드웨어 가속기를 요구하는 SFB들의 숫자는 M2일 수 있다. 따라서, 전체 SFB들의 숫자 M은 M1+M2일 수 있다. 앞서 언급된 것과 같이, 일부 SFB들(예컨대, FFT, 터보 디코더, MIMO 디코더, 등)은 높은 성능과 저전력 소모를 위해서 대응되는 하드웨어 가속기 상에서 직접 구현될 수 있다. 이러한 하드웨어 가속기에 의해서 실행되는 이러한 SFB들은 대응되는 전용 가속기 상의 구현을 위해서 라디오 HAL에 의해서 지원된다. 이는, 전용 가속기 상에서 구현되는 각 SFB가 통합 라디오 어플리케이션에서 호출되는 경우, 라디오 HAL을 통해서 대응되는 전용의 가속기 상에서 직접 구현되어야 함을 의미한다. 유사하게, 예를 들어 bit-reverse, multiply 및 accumulation 등의 SFB들에 의해서 제공되는 동작들은 프로그래머블 구성요소에서 구현될 수 있다.

결과적으로, 라디오 컴퓨터 상에서 필요한 SFB/UDFB 실행 코드들은 다음 두 부분으로 구성된다. 하나의 부분은 프로그래머블 구성요소들 상에서 수행되는 실행코드이며, 다른 부분은 전용 가속기들 상에서 수행되는 라디오 HAL 코드들이다.

이는 다음과 같이 요약될 수 있다. {C: SFB/UDFB들의 구현을 위해 필요한 라디오 컴퓨터 상의 실행 코드들}={A: 프로그래머블 구성요소들 상에서 수행되는 SFB/UDFB들을 위한 실행 코드들}+{B: 전용의 하드웨어 가속기들 요구하는 SFB/UDFB들을 위한 라디오 HAL 코드들}. 즉, C=A+B이며 A와 B의 분할은 각 벤더들에 의해서 결정될 수 있다.

이는 또한 다음을 암시한다. {SFB/UDFB들}={프로그래머블 구성요소 상에서 구현되는 SFB/UDFB들}과 {전용 하드웨어 가속기들 상에서 구현되는 SFB/UDFB들}의 합집합이며, {프로그래머블 구성요소 상에서 구현되는 SFB/UDFB들}과 {전용 하드웨어 가속기를 요구하는 SFB/UDFB들}의 교집합은 공집합이 된다.

SFB들을 두 그룹-즉, 전용 하드웨어 가속기를 필요로 하는 그룹과, 전용 하드웨어 가속기를 필요로 하지 않는 그룹-으로 분류한 이유는 각 카테고리가 나름의 장점과 단점을 가지고 있기 때문이다. 전자는 일반적으로 전용의 하드웨어 로직으로 구현되므로, 전력 소모, 속도가 필요한 동작 및 아마도 비용 효율성에서 유리하다. 반면, 후자는 일반적으로 마이크로프로세서 상에서 수행되기 때문에 유연성(flexibility)에서 유리하다. 성능의 측면에서 프로그래머블 구성요소들이 전용의 하드웨어 가속기들에 비하여 경쟁력을 가질 때까지는 초기 단계에서는 전용의 하드웨어 가속기들이 상대적으로 더 광범위하게 사용될 것이 예상된다. 반도체 기술이 점점 더 진화할수록, 프로그래머블 구성요소를 위한 SFB들이 점진적으로 더 우세해 질것이다.

한편, 여러 개의 베이스밴드유닛(BBU, Baseband Unit)으로 구성되어 있는 클라우드 무선 접속 네트워크(Cloud Radio Access Network) 상황에서, 각 베이스밴드 유닛은 하나의 라디오 컴퓨터로 볼 수 있다. 기존 클라우드 무선 접속 네트워크의 각 베이스밴드유닛은 LTE 라디오 어플리케이션을 실행함으로써 각 베이스밴드 유닛이 LTE 기지국 역할을 하였다. 5G NR이 출현함에 따라 LTE 기지국에서 5G NR 기지국 역할을 수행하기 위해 5G NR 라디오 어플리케이션을 각 베이스밴드유닛에 다운로드 받아 실행시키려 하지만, 5G NR 라디오 어플리케이션에서 요구하는 라디오 컴퓨터 즉, 베이스밴드 유닛의 성능이 너무 높아 하나의 베이스밴드유닛에서 하나의 5G NR 라디오 어플리케이션을 실행시킬 수 없을 수 있다. 이때 본 발명에서 제안하는 5G NR 라디오 어플리케이션을 각 라디오 컴퓨터, 즉, 베이스밴드 유닛에 분산 설치하는 방법을 이용하여 라디오 어플리케이션을 분산 설치하여 실행시킬 수 있다.

또 다른 예로, 이미 클라우드 무선 접속 네트워크의 각 베이스밴드 유닛은 LTE 라디오 어플리케이션을 실행함으로써 LTE 기지국 역할을 하고 있는 상황에서, 남은 하드웨어 리소스를 활용하여 5G NR 라디오 어플리케이션을 실행하려고 하는 요구가 있을 수 있다. 이미 LTE 라디오 어플리케이션을 실행 중에 있기 때문에 남은 하드웨어 리소스가 많지 않아, 5G NR 라디오 어플리케이션 전체를 하나의 베이스밴드유닛에서 실행할 수 없을 수 있다. 이때 여러 베이스밴드에 5G NR 라디오 어플리케이션을 나누어 설치하여 실행함으로써 요구사항을 만족시킬 수 있다.

도 1을 다시 참조하면, 재구성 가능한 라디오 장치는 다종/다중 라디오 어플리케이션들을 동시에 실행할 수 있고 라디오 어플리케이션 패키지(Radio Application Package, RAP)에 의해 라디오 컴퓨터들의 설정을 변경할 수 있다. 모든 라디오 어플리케이션들(RAs)은 라디오 장치의 라디오 재구성과 관련된 요구사항의 관점에서 공통 속성이나 특성을 나타낼 때 통합 라디오 어플리케이션(Unified Radio Applications, URAs)으로 지칭될 수 있다.

다종/다중 통합 라디오 어플리케이션을 실행하기 위하여, 앞서 설명된 바와 같이, 재구성 가능한 라디오 장치는 통신 서비스 계층(Communication Services Layer, CSL), 라디오 컨트롤 프레임워크(Radio Control Framework, RCF), 라디오 플랫폼(Radio Platform) 및 이들의 상호 연결을 위한 4 세트의 인터페이스들을 포함할 수 있다.

무선 기기 아키텍처(Mobile Device Architecture)는 일반화된 멀티라디오 인터페이스(generalized MUltiRadio Interface, gMURI), 일반화된 재구성 가능한 RF 인터페이스(generalized Reconfigurable Radio Frequency Interface, gRRFI), 일반화된 통합 라디오 어플리케이션 인터페이스(generalized Unified Radio Application Interface, gURAI), 및 일반화된 라디오 프로그래밍 인터페이스(generalized Radio Rrogramming Interface, gRPI)를 포함하는 4 세트의 인터페이스들을 포함할 수 있다.

gMURI는 통신 서비스 계층과 라디오 컨트롤 프레임워크의 인터페이스이다. gRRFI는 통합 라디오 어플리케이션과 RF 송수신기(RF transceiver)의 인터페이스이다. gURAI는 통합 라디오 어플리케이션과 라디오 컨트롤 프레임워크의 인터페이스이다. 그리고 gRPI는 라디오 어플리케이션의 독립적이고 균일한 생산을 위한 인터페이스이다.

도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 재구성 가능한 라디오 장치의 인터페이스들의 UML(Unified Modeling Language) 클래스 블록도이다.

통합 모델링 언어(Unified Modeling Language, UML)을 이용하여 gRRFI, gMURI, gURAI, 및 gRPI 등과 관련된 정보 모델(information model)과 프로토콜을 정의할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 다른 모델링 언어도 사용될 수 있다.

도 15를 참조하면, 재구성 가능한 라디오 장치는 개개의 통합 라디오 어플리케이션들이 소정의 소프트웨어 엔티티들로서 설계될 때 라디오 컴퓨터(Radio Computer)의 집합체를 포함할 수 있다.

전술한 경우, 라디오 컴퓨터 클래스(RadioComputer)는 gMURI에 연결되는 라디오 컴퓨터 인터페이스의 UML 클래스(IgMURI), gRRFI에 연결되는 라디오 컴퓨터 인터페이스의 UML 클래스(IgRRFI), gURAI에 연결되는 라디오 컴퓨터 인터페이스의 UML 클래스(IgURAI), 및 gRPI에 관련된 라디오 컴퓨터 인터페이스의 UML 클래스(IgRPI)를 포함할 수 있다.

도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 재구성 가능한 라디오 장치에서 gMURI를 이용하는 통신 서비스 계층(CSL)과 라디오 컨트롤 프레임워크(RCF) 간의 상호 접속을 설명하기 위한 개념도이다.

도 2에서 설명된 바와 같이, 재구성 가능한 라디오 장치가 복수의 라디오 컴퓨터들을 포함할 수 있으므로, gMURI들 사이에는 라우팅을 위한 엔티티가 존재할 수 있다. 라우팅 엔티티는 통신 서비스 계층과 라디오 컨트롤 프레임워크 사이의 시그널링에 대한 라우팅을 수행할 수 있고, 라디오 컴퓨터들 간에 교환되는 데이터에 대한 라우팅을 수행할 수 있다. 도 16은 통신 서비스 계층(CSL)과 라디오 컨트롤 프레임워크(RCF)가 일반화된 멀티라디오 인터페이스(gMURI)를 이용하여 어떻게 서로 상호 작용하는지는 나타낸다.

라우팅을 위한 엔티티는 TCP/IP 프로토콜을 사용하는 경우 상용 라우터 장비를 사용할 수 있고, TCP/IP 프로토콜을 사용하지 않고 이더넷 프로토콜만을 사용하는 경우 상용 스위치 장비가 될 수 있다. 라우팅을 위한 엔티티는 통신 서비스 계층이 각 라디오 컴퓨터에게 전달하고자 하는 명령을 통신 서비스 계층이 할당한 ID에 따라 해당 라디오 컴퓨터에 전달해준다. 이의 역과정으로 라우팅을 위한 엔티티는 라디오 컴퓨터들이 통신 서비스 계층에 전달하는 메시지를 통신 서비스 계층에 전달해준다.

도 16에 도시된 바와 같이, gMURI는 관리 서비스(Administrative Services), 접속 제어 서비스(Access Control Services) 및 데이터 흐름 서비스(Data Flow Services)의 3 종류의 서비스들을 지원할 수 있다.

관리 서비스(Administrative Services), 접속 제어 서비스(Access Control Services) 및 데이터 흐름 서비스(Data Flow Services) 중 적어도 하나 이상은 통신 서비스 계층(CSL)에 의해 제공될 수 있다. 라디오 컨트롤 프레임워크(RCF는 라디오 컴퓨터에서 동작하며 통신 서비스 계층(CSL)과 연동하여 통합 라디오 어플리케이션(Unified Radio Application)의 동작 환경을 제공할 수 있다. gMURI에서 지원하는 3종류의 서비스들을 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

관리 서비스(Administrative Services)는 통신 서비스 계층에 포함되는 관리자(Adminstrator) 등의 일부 장치 구성 어플리케이션에 의해 사용된다. 관리자는 재구성 가능한 라디오 장치에 새로운 통합 라디오 어플리케이션을 설치하거나 제거할 수 있고, 통합 라디오 어플리케이션의 인스턴스(instance)를 생성하거나 제거할 수 있다. 설치(Installation) 및 로딩(loading)은 이용가능한 통합 라디오 어플리케이션을 재구성할 때 네트워크 접속을 설정하기 위한 장치 스타업 시간에서뿐만 아니라 실행 시간 동안에 실시될 수 있다. gMURI는 어떠한 가정 없이 언제 그리고 어떻게 라디오 장치에 대한 재구성이 필요한지 검출할 수 있다.

접속 제어 서비스(Access Control Services)는 이동성 정책 매니저(Mobility Policy Manager, MPM)에 의해 사용자 정책과 다른 무선 접속 기술(Radio Access Technologies, RATs)의 용도에 관련된 참조를 유지하고 이들 사이에서 선택하도록 사용된다. 이러한 참조와 선택 알고리즘의 모델링은 기본적으로 본 발명의 범위에 포함되지는 않으나, 일반화된 멀티라디오 인터페이스 사양은 통신 서비스 계층과 라디오 컨트롤 프레임워크 사이의 RAT 선택 결정의 정보 교환을 포함할 수 있다. 참조 자체는 어플리케이션들이나 최종 사용자 설정에서 국부적으로 생성될 수 있을 뿐 아니라 네트워크 운영자(network operator)나 인지 라디오 관리 프레임워크(cognitive radio management framework)로부터의 분배 방식으로 생성될 수 있다.

데이터 흐름 서비스(Data Flow Services)는 재구성 가능한 라디오 장치의 네트워크 스택(networking stack) 예컨대 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 스택에 의해 사용된다. 따라서 데이터 흐름 서비스는 (논리) 링크 계층 서비스(link layer services)의 설정을 표현할 수 있고, 이것은 통합 라디오 어플리케이션의 활성화와 관계없이 제공될 수 있다.

도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 재구성 가능한 라디오 장치의 아키텍처에서 라우팅 엔티티와 각 라디오 컴퓨터의 스위치(switch)를 설명하기 위한 개념도이다.

도 17을 참조하면, 각 라디오 컴퓨터에 존재하는 스위치(Switch)가 라디오 컴퓨터에서 실행되는 기능 블록의 결과를 내부 혹은 외부로 전달해주기 위해 라우팅을 위한 엔티티와 상호 작용할 수 있다. 이때, 상기 스위치는 상용 제품 또는 소프트웨어적으로 구현된 가상 스위치(vSwitch)일 수 있다. 라우팅을 위한 엔티티는 스위치로부터 스위치가 위치한 라디오 컴퓨터에서 실행된 기능 블록의 결과를 수신하고, 해당 결과를 수신하여야 할 라디오 컴퓨터로 해당 결과를 전달(forward)할 수 있다. 또한, 라우팅을 위한 엔티티는 통신 서비스 계층(CSL)과 라디오 컴퓨터 간에 데이터를 전달할 수 있다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 라디오 어플리케이션 패키지의 파이프라인 구성 및 파이프라인 메타데이터 형식을 설명하기 위한 개념도이다.

도 18에서는, 라디오 어플리케이션 패키지(즉, RAP #1)가 두 개의 파이프라인 태스크(task)를 가지고 있다고 프로그래머가 지정한 경우가 가정된다. 라디오 어플리케이션 패키지의 파이프라인 메타데이터(1810)는 메타데이터 타입, 이름, 버전, 파이프라인 내 태스크 개수, 부모(Parent) 클래스, 칠드런(Children) 클래스 등의 정보를 포함하고 있다. 파이프라인 메타데이터(1810)는 칠드런(children) 클래스로서 파이프라인 태스크 1(1820)과 파이프라인 태스크 2(1830)를 가질 수 있다.

각각의 파이프라인 태스크 메타데이터(1820 또는 1830)는 메타데이터 타입, 이름, 버전, 기능 블록의 개수, 부모(Parent) 클래스, 칠드런(Children) 클래스 등의 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 태스크 1의 메타데이터(1820)에는 기능 블록이 A1, B1, F1, L1이 있으므로 Children 클래스에는 4개의 기능 블록들이 있는 것을 확인할 수 있다. 예를 들면, 태스크 2의 메타데이터(1830)에는 기능 블록이 C1, D1, E1이 있으므로 Children 클래스에는 3개의 기능 블록들이 있는 것을 확인할 수 있다. Children 기능 블록 클래스는 각 기능 블록들의 순서, 각 기능 블록의 실행에 요구되는 소요 시간 및 스루풋 제약 시간 등의 정보, 인풋, 아웃풋 타입 등의 정보를 가질 수 있다.

각 라디오 컴퓨터는 계산 성능을 나타내는 일반적인 지표로써, 라디오 컴퓨터가 부동 소수점 연산을 지원할 때는 GFLOPS(Giga FLoting point Operations per Second)를, 고정 수수점 연산을 지원할 때는 GMACS(Giga Multiply-Accumulators per Second)를 제시해야한다. 이러한 지표는 기능 블록을 라디오 어플리케이션에 설치할 때, 기능 블록이 설치된 이후 실행될 수 있는지 여부를 판단하는 데 도움을 줄 수 있다.

통합 라디오 어플리케이션의 분산 설치

재구성 가능한 라디오 장치에서 하나의 라디오 어플리케이션이 복수의 라디오 컴퓨터들에서 분산적으로 실행될 수 있도록, 하나의 라디오 어플리케이션을 분산적으로 설치하는 방법은 아래의 단계들로 구성될 수 있다.

1) 라디오 어플리케이션 패키지 다운로드

재구성 가능한 라디오 장치는 설치의 대상이 되는 라디오 어플리케이션 패키지를 라디오 앱스토어로부터 다운로드할 수 있다. 전술된 바와 같이, 라디오 어플리케이션 패키지는 기능 블록들, 파이프라인 구성 메타데이터, 및 라디오 컨트롤러 코드로 구성될 수 있다. 라디오 어플리케이션 패키지는 재구성 가능한 라디오 장치 내의 저장매체에 저장될 수 있다. 예를 들면, 라디오 어플리케이션 패키지를 구성하는 기능블록들, 파이프라인 구성 메타데이터, 및 라디오 컨트롤러 코드는 저장매체 내에 분리되어 저장될 수 있다.

2) 기능 블록들을 복수의 그룹으로 분할

통신 서비스 계층(CSL)의 관리자(administrator)는 라디오 어플리케이션을 구성하는 기능 블록을을 각각 하나의 라디오 컴퓨터에서 실행될 수 있는 그룹들로 분할할 수 있다. 또한, 관리자(administrator)는 각 라디오 컴퓨터를 위한 분할된 라디오 어플리케이션의 기능 블록들의 그룹에 대한 파이프라인 구성을 생성할 수 있다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 라디오 어플리케이션 패키지의 구성 및 대상 라디오 어플리케이션의 파이프라인 구성을 설명하기 위한 개념도이다.

도 19를 참조하면, 라디오 어플리케이션 패키지(1910)는 설치 대상인 통합 라디오 어플리케이션을 구성하는 기능 블록들, 파이프라인 구성 메타데이터, 및 라디오 컨트롤러 코드를 포함할 수 있다.

통신 서비스 계층(CSL)의 관리자(administrator)는 라디오 어플리케이션 패키지(1910)의 파이프라인 구성 메타데이터를 참조하여, 설치 대상인 통합 라디오 어플리케이션의 파이프라인 구성(1920)을 확인할 수 있다. 도 18 및 도 19의 예를 참조하면, 설치 대상인 통합 라디오 어플리케이션은 크게 두 개의 파이프라인으로 구성되며, 각 파이프라인은 해당 파이프라인을 구성하는 기능 블록들이 function call 순서(task order)대로 나열되어 있다.

관리자는 설치 대상인 통합 라디오 어플리케이션을 구성하는 기능 블록들을 하나의 라디오 컴퓨터에서 설치될 수 있는 기능 블록들로 구성된 여러 개의 그룹으로 분할할 수 있다. 즉, 관리자는 통합 라디오 어플리케이션을 각 라디오 컴퓨터에서 실행되는 기능 블록들의 그룹들로 분할할 수 있다. 예컨대, 라디오 어플리케이션을 구성하는 기능 블록들은 라디오 컴퓨터 #1에서 실행되는 기능 블록들의 그룹과 라디오 컴퓨터 #2에서 실행되느 기능 블록들의 그룹으로 분할될 수 있다. 이하에서는 2개의 기능 블록 그룹들이 2개의 라디오 컴퓨터에 설치되는 예를 설명하고 있으나, 그룹들의 수와 라디오 컴퓨터들의 수는 이에 한정되지 않는다.

이때, 관리자는 아래와 같은 조건들 전부 또는 일부을 고려하여 기능 블록들을 그룹으로 분할할 수 있다.

i) 라디오 컴퓨터는 대응되는 그룹에 포함된 기능 블록들을 실행할 수 있는 능력이 있어야 한다. 이러한 기능 블록들의 실행 가능 여부는 아래의 측면들에서 고려될 수 있다.

i-1) 기능 블록의 계산 요구사항, 메모리 요구사항 등을 이용한 판단

도 20은 기능 블록의 구조를 설명하기 위한 개념도이다.

도 20을 참조하면, 기능 블록은 Name(Input, Output) 형태의 인터페이스로 표현되며, 여러 속성들(property)을 포함할 수 있다. 이러한 속성들 중에는 해당 기능 블록을 실행하기 위한 요구사항 속성 또한 포함될 수 있다. 예를 들어, 해당 기능 블록을 실행하기 위한 요구 사항은 아래와 같이 해당 기능 블록의 복잡도 또는 해당 기능 블록에서 요구되는 연산 속도 등의 지표로 표현될 수 있다.

- 기능 블록의 복잡도(complexity)를 나타내기 위한 예시로, 시간 복잡도(기능 블록의 수행 시간 분석 결과에 따른 연산 요구 사항) 및/또는 공간 복잡도(기능 블록의 메모리 사용량 분석 결과에 따른 메모리 요구 사항)를 점근적 표기법(asymptotic notation)으로 나타낼 수 있다. 어떠한 기능 블록의 복잡도를 따질 때, 주어지는 데이터의 길이나 기능 블록이 실행되는 플랫폼의 성능 등 다양한 요소에 의해 복잡도가 달라질 수 있기 때문에 기능 블록의 복잡도를 객관적으로 나타낼 수 있는 기준이 필요하다. 점근적 분석법은 주어진 데이터 크기를 기준으로 수행 시간 혹은 사용 공간이 얼마나 되는지 객관적으로 비교할 수 있는 기준을 제시해준다. 빅오, 오메가, 세타 등의 방법이 있으며, 각각 점근적 상한선, 점근적 하한선, 점근적 상한선과 점근적 하한선의 교집합을 나타낸다.

- 기능 블록에서 요구되는 연산 속도를 나타내는 지표로서 MIPS(millions of instructions per second), FLOPS(floating point operations per second), MACS(Multiply-Accumulator per Second) 등의 표기법이 사용될 수 있다.

기능 블록들의 속성에 있는 기능 블록들의 연산 및 메모리 요구사항을 토대로, CSL의 관리자는 각 라디오 컴퓨터의 계산 성능을 나타내는 일반적인 지표 (MIPS, FLOPS, MACS, etc)와 비교하여 기능 블록들의 설치 가능 여부를 따질 수 있다.

i-2) 라디오 컴퓨터 벤더가 제공하는 표준 기능 블록들의 실행 결과 표를 이용한 판단

CSL의 관리자는 각 라디오 컴퓨터 벤더가 제공한 표준 기능 블록들의 실행 결과 표(또는, '벤치마크 결과 표')를 참조하여, 해당 기능 블록을 대상 라디오 컴퓨터가 실행할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다. 각 라디오 컴퓨터 벤더는 표준 기능 블록들의 실행 결과를 라디오 컨트롤 프레임워크 내의 Resource Manager와 통신 서비스 계층의 관리자(Administrator)에게 제공할 수 있다. 예컨대, 하기 표 1 은 특정 라디오 컴퓨터에서의 표준 기능 블록 별 실행 결과 표이다.

표준 기능 블록	하드웨어 가속기	프로그래밍 가능한 코어
FFT (FFT-point: 2048)	4 EAs (throughput: 100Mbps for each, execution time: 0.01ms for each)	Throughput: 20Mbps Execution time:0.2ms Computational resource utilization: 11% Memory usage: 2MB
Turbo decoder (K: 6144, # of codeblocks 16, # of iterations: 6)	3 EAs (throughput: 150Mbps for each, execution time: 0.03ms for each)	Throughput: 12Mbps Execution time:0.5s Computational resource utilization: 11% Memory usage: 2MB
Scrambling (length: 60000)		Execution time:0.02ms Computational resource utilization: 3% Memory usage: 1MB
Modulation (length: 300000)		Execution time:0.06ms Computational resource utilization: 4% Memory usage: 3MB

따라서, 라디오 컴퓨터 벤더는 모든 표준 기능 블록들에 있어 자기 자신의 라디오 컴퓨터에서 실행했을 때의 벤치마크 결과를 표로써 제시해야 한다. 이러한 벤치마크 결과 표는 태그 등을 이용하여 데이터 구조를 명기하기 위해, 마크업 언어 예를 들어, SGML, TeX, SAMI나 이의 파생 언어로 표기될 수 있다. 각 표준 기능 블록마다 입력 파라미터가 다를 수 있는데, 입력 파라미터는 해당 표준 기능 블록에서 가장 많은 실행 시간을 소요하는 worst case 파라미터를 입력하게 된다. 예를 들어, LTE 터보 디코더를 실행함에 있어 실행 시간이 가장 길게 걸리는 경우는 코드블록의 길이 K가 6144일 때이다. 다른 예를 들자면, LTE에서 사용하는 FFT의 경우 LTE 최대 대역폭인 20MHz를 사용했을 때, 2048 포인트의 가장 복잡한 연산을 수행하게 되므로 worst case 파라미터로써 2048을 입력했을 때의 결과를 제시한다.

벤치마크 결과로 제시할 수 있는 결과는 스루풋, 실행 시간, 계산 리소스 사용량, 메모리 사용량 등이 있을 수 있다. 라디오 컴퓨터는 하드웨어 가속기만으로 구성되거나, 프로그래밍 가능한(programmable) 코어로만 구성되거나, 하드웨어 가속기와 프로그래밍 가능한 코어를 모두 가지고 있을 수 있다. 이때 라디오 컴퓨터 벤더는 표준 기능 블록을 실행시킬 수 있는 장치 (하드웨어 가속기 혹은 프로그래밍 가능한 코어)에서의 벤치마크 결과를 모두 제시해야 한다. 표준 기능 블록을 하드웨어 가속기에서 실행시킬 지, 프로그래밍 가능한 코어에서 실행시킬 지 여부는 관리자가 결정할 수 있다.

CSL의 관리자(administrator)는 라디오 컴퓨터 벤더가 제공한 벤치마크 결과 표를 기반으로 기능 블록들의 실행을 에뮬레이션(emulation) 해봄으로써 기능 블록들의 설치 가능 여부를 판단할 수 있다.

ii) 기능 블록들이 각 라디오 컴퓨터에 설치된 이후, 기능 블록의 결과를 다른 라디오 컴퓨터의 기능 블록에 전달해줘야 할 때 요구되는 스루풋(throughput)이 라디오 컴퓨터 간의 인터페이스 용량보다 커선 안된다.

도 18 및 도 19를 다시 참조하면, 태스크 1에 대응되는 기능 블록들(A1, B1, ??, L1)은 라디오 컴퓨터 #1에 설치되고, 태스크 2에 대응되는 기능 블록들(C1, D1, E1)은 라디오 컴퓨터 #2에 설치될 수 있다. 즉, 태스크 1에 대응되는 파이프라인이 라디오 컴퓨터 #1에 설치되고, 태스크 2에 대응되는 파이프라인이 라디오 컴퓨터 #2에 설치될 수 있다.

상술된 바와 같이 기능 블록들이 라디오 컴퓨터 #1 및 라디오 컴퓨터 #2에 분산 설치된 경우를 가정하면, 라디오 컴퓨터 #1에서의 기능 블록 A1의 실행 결과는 라디오 컴퓨터 #2의 기능 블록 C2에게 전달되어야 하고, 라디오 컴퓨터 #2에서의 기능 블록 E1의 실행 결과는 라디오 컴퓨터 #1의 기능 블록 L1으로 전달되어야 한다.

따라서, 라디오 어플리케이션 패키지를 구성하는 파이프라인 구성 메타데이터는 인접한 기능 블록들 간에 필요로 하는 데이터 트래픽 양과 컨트롤 트래픽 스루풋에 대한 정보를 포함할 수 있다. 만약 인접한 기능 블록들이 동일한 라디오 컴퓨터에 설치되어 있는 경우, 이러한 스루풋 요구사항는 고려될 필요가 없다. 하지만 하나의 라디오 컴퓨터에서 실행된 기능 블록의 실행 결과가 다른 라디오 컴퓨터의 기능 블록에 전달되어야 하는 경우 상기 스루풋 요구사항이 고려되어야 한다.

도 21a와 도 21b는 기능 블록들의 분할 지점에 따라서 요구되는 데이터 트래픽과 컨트롤 트래픽의 스루풋을 설명하기 위한 개념도이다.

도 21a와 도 21b을 참조하면, 송신 체인(transmit chain, 2110)을 구성하는 파이프 라인과 수신 체인(receive chain, 2120)을 구성하는 파이프 라인 상에서 분할 지점(split point)에 따라서 분할 지점 전후의 기능 블록들 간의 인터페이스에 요구되는 데이터 트래픽과 컨트롤 트래픽 스루풋이 도시되어 있다. 위의 예의 경우, 라디오 컴퓨터 #1과 라디오 컴퓨터 #2 사이의 인터페이스가 제공하는 스루풋과 기능 블록 간에 정보를 교환하기 위한 요구 스루풋을 비교함으로써, CSL의 관리자는 라디오 어플리케이션을 기능 블록 단위로 나누어 분산 설치할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다.

한편, 기능 블록들뿐만 아니라 라디오 컨트롤러 코드의 설치 위치도 고려되어야 한다. 기능 블록의 경우 실시간 처리를 지원하기 위해 무조건 라디오 컴퓨터에 설치되어야 하지만 라디오 컨트롤러 코드의 경우 어플리케이션 프로세서에 설치할 수도 있으며, 라디오 컴퓨터에도 설치할 수 있다. 만약 분산 설치를 하지 않는다면, 라디오 컨트롤러 코드는 재구성 가능한 라디오 장치의 설치 내부 정책에 따라 어플리케이션 프로세서 부분에 설치될 수도 있고, 라디오 컴퓨터에 설치될 수도 있다.

하지만 분산 설치를 하는 경우에는 기능 블록의 경우 라디오 컴퓨터에만 설치되어야 한다. 복수개의 라디오 컴퓨터들 중에 어느 라디오 컴퓨터에 라디오 컨트롤러 코드를 설치할지 여부는 라디오 컨트롤러 코드가 참조하는 컨텍스트 정보에 따라 달라진다. 예를 들어, 라디오 컨트롤러 코드가 BLER(block error rate)이라는 컨텍스트 정보를 모니터에게 전해준다고 하면, BLER을 계산하기 바로 직전의 기능 블록이 설치된 라디오 컴퓨터에 설치될 수 있다. 또는, 라디오 컨트롤러 코드는 해당 라디오 어플리케이션의 기능 블록들이 가장 많이 설치된 라디오 컴퓨터에 설치될 수 있다. 또는, 파이프라인 구성 메타데이터가 지정하는 라디오 컴퓨터에 설치될 수 있다.

3) 관리자(administrator)는 라우팅을 위한 엔티티를 거쳐 각 라디오 컴퓨터에 설치 정보를 전달할 수 있다.

관리자는 설치 정보를 포함한 메시지를 라우팅을 위한 엔티티로 전달하고, 라우팅을 위한 엔티티는 해당 정보를 각 라디오 컴퓨터에 전달할 수 있다.

예를 들면, 관리자는 라디오 어플리케이션 패키지 식별자(ID), 라디오 컴퓨터 ID, 각 라디오 컴퓨터의 파이프라인 구성 정보, 및 각 라디오 컴퓨터에 설치되어야 할 기능 블록들의 ID의 설치 정보를 포함하는 InstallRAReq 시그널링을 라우팅을 위한 엔티티에 전달할 수 있다.

라우팅을 위한 엔티티는 InstallRAReq 시그널링에서의 라디오 어플리케이션 패키지 ID, 라디오 컴퓨터 ID 정보를 기반으로 상기 설치 정보를 해당 라디오 컴퓨터에 전달할 수 있다. 라디오 컴퓨터 내의 Configuration Manager는 InstallRAReq 시그널링을 라우팅을 위한 엔티티로부터 수신하고, 라디오 컴퓨터 내에서 기능 블록들의 설치를 수행할 수 있다.

이때 라디오 컨트롤러 코드를 특정 라디오 컴퓨터에 설치하기로 한 경우, CSL의 관리자는 상기 라우팅을 위한 엔티티를 거쳐 라디오 컨트롤러 코드를 상술된 라디오 컴퓨터에 전달할 수 있고, 라디오 컴퓨터 내의 Configuration Manager는 수신된 라디오 컨트롤러 코드를 설치할 수 있다.

4) 관리자(administrator)는 라디오 컴퓨터 ID 뿐만 아니라 기능 블록 ID 또한 포함한 ListRAReq 시그널을 라우팅을 위한 엔티티에 보낸다.

라우팅을 위한 엔티티는 ListRAReq 시그널을 라디오 컴퓨터 ID에 기반하여 해당 라디오 컴퓨터에 전달해 주게 된다. 라디오 컴퓨터 내의 Configuration Manager는 ListRAReq 시그널을 라우팅 엔티티를 통해 전달받으면 현재 설치되어 있는 기능 블록들 또는 라디오 어플리케이션들의 리스트를 관리자(administrator)에 넘겨주게 된다.

위 과정을 통해 관리자(administrator)는 어떤 라디오 컴퓨터에 어떤 기능 블록들이 설치되었는지에 대한 라디오 컴퓨터별 기능 블록 설치 리스트를 업데이트하게 된다.

본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬, 램, 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (18)

1. 복수의 라디오 컴퓨터들, 통신 서비스 계층(communication service layer), 및 라우팅 엔티티(routing entity)를 포함한 재구성 가능한 라디오 장치에서 통합 라디오 어플리케이션의 분산 설치 방법으로서,
   상기 통신 서비스 계층의 관리자(administrator)가 상기 통합 라디오 어플리케이션의 라디오 어플리케이션 패키지를 다운로드하는 단계-상기 라디오 어플리케이션 패키지는 상기 통합 라디오 어플리케이션을 구성하는 기능 블록들, 파이프라인 구성 메타데이터, 및 라디오 컨트롤러 코드를 포함함;
   상기 관리자가 상기 파이프라인 구성 메타데이터를 참조하여 상기 기능 블록들을 상기 복수의 라디오 컴퓨터들 중 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터들 각각에서 실행되는 그룹들로 분할하는 단계; 및
   상기 관리자가 상기 라우팅 엔티티를 거쳐 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터들 각각에 설치되는 상기 기능 블록들의 그룹에 대한 정보를 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터들 각각에게 전달하는 단계를 포함하는,
   통합 라디오 어플리케이션의 분산 설치 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 통신 서비스 계층은 논-리얼 타임(non-real time) 운영체제 상(operating system)에서 동작하며, 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터 각각은 리얼 타임(real time) 운영체제인 라디오 운영체제(radio operating system)를 포함하며, 상기 통합 라디오 어플리케이션이 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터에서 동작하는,
   통합 라디오 어플리케이션의 분산 설치 방법.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터 각각은
   상기 통합 라디오 어플리케이션에 동작 환경을 제공하는 라디오 컨트롤 프레임워크(radio control framework, RCF);
   상기 라디오 운영체제(radio operation system); 및
   적어도 하나의 라디오 플랫폼을 포함하는,
   통합 라디오 어플리케이션의 분산 설치 방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 통신 서비스 계층은 상기 관리자(administrator), 이동성 정책 매니저(mobility policy manager), 네트워킹 스택(networking stack), 및 모니터(monitor)를 포함하는,
   통합 라디오 어플리케이션의 분산 설치 방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 관리자는 상기 통합 라디오 어플리케이션의 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터에 대한 설치(installation) 또는 제거(uninstallation) 및 상기 상기 통합 라디오 어플리케이션의 인스턴스의 생성 또는 삭제를 수행하는 구성요소인,
   통합 라디오 어플리케이션의 분산 설치 방법.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 기능 블록들을 상기 그룹들로 분할하는 단계에서, 상기 관리자는 상기 기능 블록들 각각을 실행하기 위한 요구 사항, 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터 각각의 기능 블록 실행 벤치마크 결과, 및 상기 기능 블록들 간의 데이터 트래픽 및 컨트롤 트래픽에 대해 요구되는 쓰루풋(throughput) 중 적어도 하나를 참조하여 상기 기능 블록들을 상기 그룹들로 분할하는,
   통합 라디오 어플리케이션의 분산 설치 방법.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 기능 블록들 각각을 실행하기 위한 요구 사항은 점근적 표기법(asymptotic notation)으로 표기되는 상기 기능 블록들 각각의 연산 요구 사항 및/또는 메모리 요구 사항로 표현되는,
   통합 라디오 어플리케이션의 분산 설치 방법.
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터 각각의 기능 블록 실행 벤치마크 결과는 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터 각각의 벤더(vendor)로부터 수신되며, 상기 기능 블록들 중 적어도 일부에 대한 벤치마크 결과를 제공하는,
   통합 라디오 어플리케이션의 분산 설치 방법.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터들 각각에 설치되는 상기 기능 블록들의 그룹에 대한 정보를 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터들 각각에게 전달하는 단계에서, 상기 관리자는 상기 라디오 어플리케이션 패키지의 식별자(ID), 대상 라디오 컴퓨터의 ID, 상기 대상 라디오 컴퓨터의 파이프라인 구성 정보, 및 상기 대상 라디오 컴퓨터에 설치되는 기능 블록들의 ID를 포함한 정보를 상기 라우팅 엔티티를 거쳐서 상기 대상 라디오 컴퓨터에 전달하는,
   통합 라디오 어플리케이션의 분산 설치 방법.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 라디오 컨트롤러 코드는 논-리얼 타임 영역에서 동작하며 컨텍스트 정보(context information)를 처리하는 구성요소로서, 실행 가능한 코드(executablecode) 형태로 상기 라디오 어플리케이션 패키지에 포함되며, 상기 라디오 컨트롤러 코드는 상기 기능 블록들 중 상기 라디오 컨트롤러가 참조하는 컨텍스트 정보를 제공하는 기능 블록이 설치된 라디오 컴퓨터 또는 상기 통합 라디오 어플리케이션의 기능 블록들이 가장 많이 설치된 라디오 컴퓨터에 설치되는,
    통합 라디오 어플리케이션의 분산 설치 방법.
11. 재구성 가능한 라디오 장치로서,
    복수의 라디오 컴퓨터들(radio computers);
    관리자(administrator), 이동성 정책 매니저(mobility policy manager), 네트워킹 스택(networking stack), 및 모니터(monitor)를 포함하는 통신 서비스 계층(communication service layer); 및
    상기 복수의 라디오 컴퓨터들과 상기 통신 서비스 계층 간의 통신을 수행하는 라우팅 엔티티(routing entity)를 포함하고,
    상기 관리자는 통합 라디오 어플리케이션을 구성하는 기능 블록들, 파이프라인 구성 메타데이터, 및 라디오 컨트롤러 코드를 포함한 라디오 어플리케이션 패키지를 다운로드하고, 상기 파이프라인 구성 메타데이터를 참조하여 상기 기능 블록들을 상기 복수의 라디오 컴퓨터들 중 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터들 각각에서 실행되는 그룹들로 분할하고, 상기 관리자가 상기 라우팅 엔티티를 거쳐 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터들 각각에 설치되는 상기 기능 블록들의 그룹에 대한 정보를 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터들 각각에게 전달하는,
    재구성 가능한 라디오 장치.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 통신 서비스 계층은 논-리얼 타임(non-real time) 운영체제 상(operating system)에서 동작하며, 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터의 각각은 리얼 타임(real time) 운영체제인 라디오 운영체제(radio operating system)를 포함하며, 상기 통합 라디오 어플리케이션이 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터에서 동작하는,
    재구성 가능한 라디오 장치.
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터 각각은
    상기 통합 라디오 어플리케이션에 동작 환경을 제공하는 라디오 컨트롤 프레임워크(radio control framework, RCF);
    상기 라디오 운영체제(radio operation system); 및
    적어도 하나의 라디오 플랫폼을 포함하는,
    재구성 가능한 라디오 장치.
14. 청구항 11에 있어서,
    상기 관리자는 상기 기능 블록들 각각을 실행하기 위한 요구 사항, 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터 각각의 기능 블록 실행 벤치마크 결과, 및 상기 기능 블록들 간의 데이터 트래픽 및 컨트롤 트래픽에 대해 요구되는 쓰루풋(throughput) 중 적어도 하나를 참조하여 상기 기능 블록들을 상기 그룹들로 분할하는,
    재구성 가능한 라디오 장치.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 기능 블록들 각각을 실행하기 위한 요구 사항은 점근적 표기법(asymptotic notation)으로 표기되는 상기 기능 블록들 각각의 연산 요구 사항 및/또는 메모리 요구 사항로 표현되는,
    재구성 가능한 라디오 장치.
16. 청구항 14에 있어서,
    상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터 각각의 기능 블록 실행 벤치마크 결과는 상기 적어도 둘 이상의 라디오 컴퓨터 각각의 벤더(vendor)로부터 수신되며, 상기 기능 블록들 중 적어도 일부에 대한 벤치마크 결과를 제공하는,
    재구성 가능한 라디오 장치.
17. 청구항 11에 있어서,
    상기 관리자는 상기 라디오 어플리케이션 패키지의 식별자(ID), 대상 라디오 컴퓨터의 ID, 상기 대상 라디오 컴퓨터의 파이프라인 구성 정보, 및 상기 대상 라디오 컴퓨터에 설치되는 기능 블록들의 ID를 포함한 정보를 상기 라우팅 엔티티를 거쳐서 상기 대상 라디오 컴퓨터에 전달하는,
    재구성 가능한 라디오 장치.
18. 청구항 11에 있어서,
    상기 라디오 컨트롤러 코드는 논-리얼 타임 영역에서 동작하며 컨텍스트 정보(context information)를 처리하는 구성요소로서, 실행 가능한 코드(executablecode) 형태로 상기 라디오 어플리케이션 패키지에 포함되며, 상기 라디오 컨트롤러 코드는 상기 기능 블록들 중 상기 라디오 컨트롤러가 참조하는 컨텍스트 정보를 제공하는 기능 블록이 설치된 라디오 컴퓨터 또는 상기 통합 라디오 어플리케이션의 기능 블록들이 가장 많이 설치된 라디오 컴퓨터에 설치되는,
    재구성 가능한 라디오 장치.
    

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