KR20210051577A - 통신 부하 테스팅 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20210051577A KR1020190137021A KR20190137021A KR20210051577A KR 20210051577 A KR20210051577 A KR 20210051577A KR 1020190137021 A KR1020190137021 A KR 1020190137021A KR 20190137021 A KR20190137021 A KR 20190137021A KR 20210051577 A KR20210051577 A KR 20210051577A
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Abstract

테스팅 장치가 제공된다. 상기 테스팅 장치는 LPWA(Low Power Wide Area) 네트워크에 포함된 복수의 통신 노드를 대상으로 하는 통신 부하를 테스트하는 테스팅 유니트;를 포함하고, 상기 테스팅 유니트는 상기 통신 노드에 대해 검사 메시지를 송수신할 때 발생되는 상기 통신 부하를 측정할 수 있다.

Description

통신 부하 테스팅 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TESTING COMMUNICATION LOAD}
본 발명은 LPWA(Low Power Wide Area) 데이터 네트워크의 통신 부하를 테스트하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
사물인터넷(IoT) 기술은 다양한 업계에서 새로운 가치를 창출하기 위한 기술로 주목받고 있다. 사물로부터 데이터를 수집하기 위해서는 센싱과 그 데이터를 집약하는 시스템이 필요하다.
수많은 센싱 데이터를 신속하고 정확하게 수집하기 위해 통신 부하가 관리될 필요가 있다.
한국등록특허공보 제0962532호에는 부하 테스트를 위한 패킷의 부하 재생성 기술이 나타나 있다.
한국등록특허공보 제0962532호
본 발명은 LPWA 네트워크에 포함된 복수의 통신 노드를 대상으로 하는 통신 부하를 테스트할 수 있는 테스팅 장치 및 테스팅 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 테스팅 장치는 LPWA(Low Power Wide Area) 네트워크에 포함된 복수의 통신 노드를 대상으로 하는 통신 부하를 테스트하는 테스팅 유니트;를 포함하고, 상기 테스팅 유니트는 상기 통신 노드에 대해 검사 메시지를 송수신할 때 발생되는 상기 통신 부하를 측정할 수 있다.
본 발명의 테스팅 장치는 복수의 통신 노드와 통신하는 집중기, 중계기, 게이트웨이 중 적어도 하나에 설치되고, 서로 다른 길이 및 구조를 갖는 복수의 검사 메시지를 상기 통신 노드에 대해 송수신할 때 유발되는 통신 부하의 측정을 통해 상기 통신 부하가 가장 적은 특정 검사 메시지를 탐색하며, 탐색된 상기 특정 검사 메시지의 길이 및 구조를 갖는 메시지 양식을 상기 통신 노드에 제공할 수 있다.
본 발명의 테스팅 방법은 검사 메시지를 생성하는 단계; LPWA 네트워크를 통해 복수의 통신 노드에 상기 검사 메시지를 송신하는 단계; 상기 LPWA 네트워크를 통해 복수의 상기 통신 노드로부터 동일한 제1 시점에 상기 검사 메시지를 수신하는 단계; 복수의 상기 검사 메시지의 수신 과정에서 유발되는 통신 부하를 측정하는 단계; 상기 측정 결과를 이용해서 복수의 상기 통신 노드를 커버할 수 있는 통신 용량을 출력하거나, 상기 통신 부하를 경감할 수 있는 통신 메시지의 양식을 출력하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 테스팅 장치 및 방법에 따르면, 통신 부하의 테스트를 통해 통신 부하의 관리가 가능하다. 통신 부하의 관리를 통해 설정 지역에 IoT를 접목시키기 위해 필요한 자원의 수량, 통신 용량 등의 정책이 수립될 수 있다. 또한, 통신 부하의 관리를 통해 통신 부하를 줄일 수 있는 통신 메시지의 구조 등이 제시될 수 있다.
본 발명은 IoT LPWA 자가망에서 수백개의 IoT 노드를 설치하였을 때를 가정하고, 저전력 ISM주파수대역의 물리적인 제약조건을 고려하여 어떻게 시스템(수량, 통신 용량 등)을 설계하여야 서비스가 정상적으로 운영될 수 있는지 정량적인 의사결정이 가능한 솔루션을 제공할 수 있다.
본 발명은 IoT 서비스의 안정성을 확보하기 위한 통신 부하를 테스트할 수 있다. 테스팅 결과는 LPWA 망의 안정성 개선에 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 테스팅 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 LPWA 네트워크의 구조를 나타낸 개략도이다.
도 3은 구축 현장에 대한 통신 부하 테스팅 장치의 구성을 나타낸 개략도이다.
도 4는 지그비와 Sub-1GHz LPWA를 비교한 표이다.
도 5는 저전력 통신 방법들을 비교한 표이다.
도 6은 본 발명의 테스팅 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서, 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
또한 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로써, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다.
또한 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
또한 본 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한 본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.
또한 본 명세서에서, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다.
Sub-1 GHz는 기가헤르츠 대역 아래의 메가헤르츠(MHz) 대역을 의미하는데, 최근 IoT분야에서 각광받고 있는 LPWA (Low Power Wide Area)가 주로 900MHz (국가, 지역별로 차이가 있음) 대역의 주파수를 사용한다. 해당 주파수 대역은 장기간 저전력 중/장거리 통신기능성 및 통신장애물에 대한 회절성 등 장점을 가지고 있다.
그러나, 이 주파수 대역은 제도적으로 ISM 특정 소출력 주파수 대역에 해당되기 때문에, 통신 간섭의 가능성이 매우 높고, 비면허 대역의 서비스 사업화에 적합하지 아니한 단점을 동시에 갖고 있다. 국내에서 LoRaWAN의 본격적인 사업화가 어려운 것도 이러한 문제점에서 기인한다.
이 문제를 극복하기 위해서는 제도적으로 해당 주파수 중 일부 대역을 비면허대역으로 설정하는 등 근본적인 해결 방안도 있으나, 이에 대한 여러 사회경제적인 판단 과정이 이루어져야 하므로, 단기간에 결정하기 쉽지 않다. 따라서, 우선 현실의 문제점을 극복할 수 있는 기술적인 해결 방안을 모색할 필요성이 매우 높다.
LoRaWAN의 경우, 전원 제약 조건을 배제하면, 10Km ~ 수십Km의 통신커버리지가 가능하지만, 현실에서 상기 비면허 주파수 대역이므로, 먼 거리의 통신 거리를 유지하는 것이 절대적인 장점이 될 수 없다. 따라서, 수백미터 ~ 2Km의 통신이 가능한 국지적인 LPWA기술의 개발과 해당 기술의 통신 QoS를 확보하기 위한 기술을 개발할 필요성이 있다.
이러한 측면에서 본 발명은 IoT LPWA의 자가망 인프라를 개발하기 위해서 그 필요성이 매우 높다고 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 테스팅 장치를 나타낸 개략도이다.
도 1에 도시된 테스팅 장치는 테스팅 유니트(100)를 포함할 수 있다. LPWA(Low Power Wide Area) 네트워크에 포함된 복수의 통신 노드(10)를 대상으로 하는 통신 부하를 테스트할 수 있다.
테스팅 유니트(100)는 통신 노드(10)에 대해 검사 메시지를 송수신할 때 발생되는 통신 부하를 측정할 수 있다.
통신 노드(10)는 IoT(Internet of Things)용 센서에 장착 또는 설치되는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 통신 모듈은 LPWA 등의 저전력 통신망을 통해 외부 기기와 통신할 수 있다. 통신 모듈은 IoT용 센서의 센싱 데이터를 외부 기기로 무선 전송할 수 있다. 통신 노드(10)는 IoT용 센서와 함께 대상 기기에 설치되는 요소로, 수명이 다할 때까지 IoT용 센서에 설치된 상태를 유지할 수 있다. 또는, 통신 노드(10)는 통신 부하의 테스트에만 사용될 수 있다. 테스트가 완료되면 통신 노드(10)는 IoT용 센서로부터 이탈되고, 통신 노드(10)를 대신하여 실제 노드가 IoT용 센서에 설치될 수 있다.
설정 지역 내에 마련된 복수 기기에 대한 제어 및 센싱 데이터의 획득을 위해 통신 노드(10) 역시 각 기기에 대응되게 복수로 마련될 수 있다.
테스팅 유니트(100)에는 생성부(110), 제공부(130), 획득부(150), 측정부(170)가 마련될 수 있다.
생성부(110)는 검사 메시지를 생성할 수 있다. 통신 노드(10)는 외부 기기와 통신 메시지를 주고받을 수 있다. 검사 메시지는 통신 부하의 측정을 위해 생성된 검사용 통신 메시지에 해당될 수 있다. 검사 메시지는 통신 노드(10)에 송수신될 수 있으며, 해당 송수신 과정에서 검사 메시지로 인해 유발되는 통신 부하가 측정될 수 있다.
제공부(130)는 LPWA 네트워크를 통해 통신 노드(10)에 검사 메시지를 제공할 수 있다.
획득부(150)는 LPWA 네트워크를 통해 통신 노드(10)로부터 되돌아오는 검사 메시지를 획득할 수 있다. 제공부(130) 및 획득부(150)는 통신 노드(10)에 대한 검사 메시지의 송수신을 통해 통신 노드(10)와 통신할 수 있다. 일 예로, 제공부(130) 및 획득부(150)는 LPWA 통신 모듈을 포함할 수 있다.
측정부(170)는 획득부(150)를 통해 획득된 검사 메시지를 이용해서 통신 부하를 측정할 수 있다. 일 예로, 통신 노드(10)를 향해 검사 메시지를 송신하거나, 통신 노드(10)로부터 검사 메시지를 수신할 때 통신 부하가 발생될 있다. 측정부(170)는 이때 발생된 통신 부하를 측정할 수 있다. 검사 메시지의 생성, 송수신, 통신 부하의 측정으로 이루어진 일련의 과정이 통신 부하의 테스트에 해당될 수 있다.
검사 메시지 t는 제공부(130)에 의해 통신 노드(10)로 보내지고, 통신 노드(10)로 보내진 검사 메시지 t는 통신 노드(10)에 의해 다시 획득부(150)로 보내질 수 있다. 이때, 통신 노드(10)로부터 획득부(150)로 보내지는 검사 메시지는 제공부(130)로부터 통신 노드(10)로 제공되는 검사 메시지 t와 구분하여 회귀 메시지 r로 지칭될 수 있다.
일 예로, 제공부(130)는 통신 노드(10)가 획득부(150)를 향해 검사 메시지(회귀 메시지 r)를 송신할 제1 시점 정보가 포함된 제어 신호를 검사 메시지 t와 함께 복수의 통신 노드(10)로 송신할 수 있다. 해당 제어 신호에 의해 복수의 통신 노드(10)는 모두 동일한 제1 시점에 회귀 메시지 r을 획득부(150)를 향해 송신할 수 있다.
획득부(150)는 제어 신호에 의해 복수의 통신 노드(10)로부터 동일한 제1 시점에 송신된 복수의 검사 메시지(회귀 메시지 r)를 수신할 수 있다. 동일한 제1 시점에 송신된 복수의 회귀 메시지 r로 인해 획득부(150)에는 통신 부하가 걸릴 수 있다.
측정부(170)는 획득부(150)를 통해 수신되는 검사 메시지로 인해 유발되는 통신 부하 d를 측정할 수 있다.
도 2는 LPWA 네트워크의 구조를 나타낸 개략도이다.
테스팅 유니트(100)는 LPWA 네트워크에서 실제로 통신 노드(10)와 통신하는 기기에 설비되는 것이 좋다.
일 예로, LPWA 네트워크에는 통신 노드(10) 외에 집중기(30), 중계기(50), 게이트웨이(70) 중 적어도 하나가 더 마련될 수 있다.
집중기(30)는 한편으로 통신 노드(10)와 통신하고, 다른 한편으로 중계기(50) 또는 게이트웨이(70)와 통신할 수 있다.
중계기(50)는 한편으로 통신 노드(10) 또는 집중기(30)와 통신하고, 다른 한편으로 게이트웨이(70)와 통신할 수 있다.
게이트웨이(70)(Gateway)는 한편으로 집중기(30) 또는 중계기(50)와 통신하고, 다른 한편으로 IP(Internet Protocol) 네트워크와 통신할 수 있다.
집중기(30), 중계기(50), 게이트웨이(70)가 모두 존재하는 경우, 통신적으로 통신 노드(10), 집중기(30), 중계기(50), 게이트웨이(70)의 순서로 연결될 수 있다. 게이트웨이(70)는 외형적으로 중계기(50)와 통신하지만, 종국적으로는 중계기(50), 집중기(30)를 순서대로 거쳐 통신 노드(10)와 통신할 수 있다. 중계기(50)는 집중기(30)를 거쳐 통신 노드(10)와 통신할 수 있다. 집중기(30)는 직접 통신 노드(10)와 통신할 수 있다. 이와 같이, LPWA 네트워크에서 실제로 통신 노드(10)와 통신하는 기기는 집중기(30), 중계기(50), 게이트웨이(70) 등이 존재할 수 있다.
테스팅 유니트(100)는 직간접적으로 통신 노드(10)와 통신하는 집중기(30), 중계기(50), 게이트웨이(70) 중 적어도 하나에 설치될 수 있다. 집중기(30)에 설치된 테스팅 유니트(100)는 통신 노드(10)를 대상으로 하는 집중기(30)의 통신 부하를 테스트할 수 있다. 또는, 중계기(50)에 설치된 테스팅 유니트(100)는 통신 노드(10)를 대상으로 하는 중계기(50)의 통신 부하를 테스트할 수 있다. 또는, 게이트웨이(70) 설치된 테스팅 유니트(100)는 통신 노드(10)를 대상으로 하는 게이트웨이(70)의 통신 부하를 테스트할 수 있다.
테스팅 유니트(100)는 LPWA의 주파수 대역 범위 내에서 통신 주파수를 변경해가면서 통신 부하를 테스트할 수 있다. 테스팅 유니트(100)는 통신 부하의 테스트 결과를 집중기(30)의 관리자, 중계기(50)의 관리자, 게이트웨이(70)의 관리자 중 적어도 하나에 전송할 수 있다. 현실적으로, 테스팅 유니트(100)는 관리자의 관리하에 있는 단말기, 서버 등으로 테스트 결과를 전송하게 될 것이다. 관리자는 단말기, 서버를 통해 테스트 결과를 확인할 수 있다. 관리자는 통신 부하의 확인을 통해, 해당 지역의 통신 노드(10)를 관리하는데 필요한 집중기(30), 중계기(50), 게이트웨이(70)의 개수, 용량 등을 정확하게 산정할 수 있다.
도 3은 구축 현장에 대한 통신 부하 테스팅 장치의 구성을 나타낸 개략도이다.
살펴보면, 아파트단지관리사무소에 마련된 게이트웨이(70)를 중심으로 중계기(50), 집중기(30), 통신 노드(10)가 트리 형식으로 형성되고 있다. 통신 노드(10)는 통신 메시지를 집중기(30)와 주고받고, 집중기(30)는 중계기(50)와 통신 메시지를 주고받을 수 있다. 중계기(50)는 게이트웨이(70)와 통신 메시지를 주고받을 수 있다. 따라서, 게이트웨이(70)와 통신 노드(10)는 집중기(30), 중계기(50)를 거쳐 서로 통신할 수 있는 상태가 될 수 있다.
IoT 무선 통신 방식에 지그비(ZigBee)와 와이파이(WiFi) 방식을 적용하여 IoT 장비가 개발될 수 있다. 각 클라우드와 연계를 위한 게이트웨이(70)로 ZigBee 방식의 게이트웨이(70)와 유무선 공유기가 사용될 수 있다. 통신 전송 거리의 제약으로 한 세대 당 하나의 게이트웨이(70)가 설치될 수 있다. 또한, 초전력 설계에서의 한계점이 존재할 수 있다. WiFi 무선 통신 방식은 최대 전송률에서 장점은 있지만 건전지로 10년 이상의 동작 보장이 어려울 수 있다. ZigBee도 저전력의 무선 통신 방식이지만 건전지로 10년 이상의 동작 보장의 설계에는 몇 가지 제약이 존재할 수 있다.
도 4는 지그비와 Sub-1GHz LPWA를 비교한 표이다.
본 발명의 테스팅 장치는 10년/배터리 기반의 LPWA IoT 디바이스를 이용하는 서비스의 품질을 유지 및 개선시키기 위하여, 반드시 요구되어지는 자가망의 데이터 네트워크 부하 시험을 위한 환경을 구축할 수 있다.
선행 과제에서는 저전력 설계의 하드웨어를 개발하고, 개발된 보드 상에서 초저전력을 위한 소프트웨어 설계를 구현하여 테스트를 통해 초저전력 스펙이 구현되는 것이 바람직하다.
통신 노드(10)에 대하여 초저전력 스펙을 구현한다고 하더라도, 자가망을 구성하기 위해서는 중계기(50) 및 게이트웨이(70) 등의 제한된 자원을 활용하여야 하는 바, 물리적인 End-Node의 수량과 메시지의 양에 따라서 전체 서비스의 정상 동작 여부가 달라질 수 있으므로, 이에 대한 정량적인 분석이 요구될 수 있다.
저전력을 위해 최근에 주목받고 있는 통신 방법들과 비교하면 도 5와 같은 특징이 있다. 도 5는 저전력 통신 방법들을 비교한 표이다.
NB-IoT, LoRa의 경우 전파 도달 거리의 장점이 있다. 하지만, 새로운 시장수요가 인지되었을 때, 신속한 개발이 가능하다는 사업화 관점에서 강점이 있기 때문에 LPWA 자가망의 구성이 현실적으로 유리할 수 있다.
현재까지 통신 노드(10)의 배터리와 통신 거리에 치중한 연구는 많이 있으나, 일정한 통신 거리와 전력 소모를 전제로, 더 많은 수량의 통신 노드(10) 또는 End-Node를 안정적으로 동작시키는 것에 대한 연구는 상대적으로 희소하다. 이는 일반적으로 Wi-Fi나 LTE 기반의 상용IoT서비스를 고려하기 때문이다. 그러나, 아파트 단지 등의 특수한 환경에서는 LPWA 자가망을 구성하여야 하므로, 자체적인 IoT서비스 QoS 시험의 필요성이 중요할 수 있다.
한편, 본 발명의 테스팅 장치 및 방법은 통신 부하를 줄일 수 있는 통신 메시지의 양식을 자동으로 파악할 수 있다.
일 예로, 생성부(110)는 메시지 길이 및 구조가 서로 다른 복수의 검사 메시지를 생성할 수 있다. 측정부(170)는 복수의 검사 메시지를 번갈아 이용하면서 통신 부하를 측정할 수 있다. 이때, 통신 노드(10)를 제어하는 제어부(190)가 마련될 수 있다.
제어부(190)는 복수의 검사 메시지를 이용한 통신 부하의 측정이 완료되면, 통신 부하가 최소인 특정 검사 메시지의 길이 및 구조를 파악할 수 있다.
제어부(190)는 특정 검사 메시지의 길이 및 구조를 포함하는 양식에 맞춰 통신 메시지를 생성하도록 통신 노드(10)를 제어할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 통신 노드(10)는 테스트의 완료 후에 통신 부하를 줄일 수 있는 양식으로 통신 메시지를 생성하고, 집중기(30), 중계기(50), 게이트웨이(70) 등으로 송신할 수 있다.
본 발명의 테스팅 장치는 복수의 통신 노드(10)와 통신하는 집중기(30), 중계기(50), 게이트웨이(70) 중 적어도 하나에 설치될 수 있다. 테스팅 장치는 서로 다른 길이 및 구조를 갖는 복수의 검사 메시지를 통신 노드(10)에 대해 송수신할 때 유발되는 통신 부하의 측정을 통해 통신 부하가 가장 적은 특정 검사 메시지를 탐색할 수 있다. 테스팅 장치는 탐색된 특정 검사 메시지의 길이 및 구조를 갖는 메시지 양식을 통신 노드(10)에 제공할 수 있다.
통신 부하의 테스트 결과는 점수로 산출될 수 있다.
일 예로, 측정부(170)는 통신 노드(10)를 향해 검사 메시지가 송신된 송신 시점과 통신 노드(10)에 송신된 검사 메시지가 통신 노드(10)로부터 되돌아온 수신 시점 간의 시간차, 송신 시점과 수신 시점 사이의 시간당 통신량 및 검사 메시지의 무결성을 모두 테스트할 수 있다. 무결성은 통신 노드(10)를 향해 송신한 검사 신호 t와 통신 노드(10)로부터 수신된 검사 신호에 해당하는 회귀 신호 r이 서로 일치하는 것을 나타낼 수 있다.
측정부(170)는 시간차, 시간당 통신량, 무결성을 이용해서 통신 부하의 점수를 산출할 수 있다.
도 6은 본 발명의 테스팅 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6에 도시된 테스팅 방법은 도 1의 테스팅 장치에 의해 수행될 수 있다.
먼저, 검사 메시지를 생성할 수 있다(S 510). 생성부(110)에 의해 수행될 수 있다. 통신 부하를 줄이기 위한 메시지 양식을 파악하고자 하는 경우, 생성부(110)는 서로 다른 길이 및 구조를 갖는 복수의 검사 메시지를 생성할 수 있다.
LPWA 네트워크를 통해 복수의 통신 노드(10)에 검사 메시지를 송신할 수 있다(S 520). 제공부(130)에 의해 수행될 수 있다. 제공부(130)는 검사 메시지와 함께 제어 신호를 송신할 수 있다. 제어 신호에는 통신 노드(10)가 검사 메시지를 되돌려보낼 시점 정보가 포함될 수 있다.
LPWA 네트워크를 통해 복수의 통신 노드(10)로부터 동일한 제1 시점에 검사 메시지(회귀 메시지)를 수신할 수 있다(S 530). 획득부(150)에 의해 수행될 수 있다. 검사 메시지의 수신 과정에서 획득부(150)에는 통신 부하가 유발될 수 있다.
복수의 검사 메시지의 수신 과정에서 유발되는 통신 부하를 측정할 수 있다(S 540). 측정부(170)에 의해 수행될 수 있다.
측정 결과를 이용해서 복수의 통신 노드(10)를 커버할 수 있는 통신 용량을 출력하거나, 통신 부하를 경감할 수 있는 통신 메시지의 양식을 출력할 수 있다(S 550). 제어부(190)에 의해 수행될 수 있다.
본 발명의 결과로 사물인터넷 LPWA (Low Power Wide Area) 데이터 네트워크 부하 테스팅 환경이 구축될 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따르면, 네트워크 부하시험용 447MHz 통신 노드(10)(IoT센서용), 네트워크 부하시험용 447MHz 집중기(30)/중계기(50), 네트워크 부하시험용 447MHz 게이트웨이(70), 네트워크 부하시험용 920MHz 통신 노드(10)(IoT센서용), 네트워크 부하시험용 920MHz 집중기(30)/중계기(50), 네트워크 부하시험용 920MHz 게이트웨이(70), 데이터 네트워크 부하 테스팅 소프트웨어가 마련될 수 있다.
네트워크 부하시험용 447MHz/920MHz 통신 노드(10)는 IoT센서에 장착하기 위한 통신 모듈을 의미하며, 각 주파수 대역별로 개발 제작하여, 가상의 메시지를 입력하여 이를 전송하도록 한다.
네트워크 부하시험용 447MHz/920MHz 집중기(30)/계기는 통신 노드(10)로부터 데이터를 주고받는 네트워크 장비를 의미하며, 각 주파수 대역별로 통신 노드(10)로부터 가상의 메시지를 송수신하였을 때, 어느 정도의 부하가 발생하는지 측정한다.
네트워크 부하시험용 447MHz/920MHz 게이트웨이(70)는 집중기(30) 및 중계기(50)로부터 데이터를 주고받고, 이를 IP 네트워크로 송수신하는 장치로서 각 주파수 대역별로 통신 노드(10)로부터 가상의 메시지를 송수신하였을 때, 어느 정도의 부하가 발생하는지 측정한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다. 도 7의 컴퓨팅 장치(TN100)는 본 명세서에서 기술된 장치(예, 테스팅 장치 등) 일 수 있다.
도 7의 실시예에서, 컴퓨팅 장치(TN100)는 적어도 하나의 프로세서(TN110), 송수신 장치(TN120), 및 메모리(TN130)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(TN100)는 저장 장치(TN140), 입력 인터페이스 장치(TN150), 출력 인터페이스 장치(TN160) 등을 더 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(TN100)에 포함된 구성 요소들은 버스(bus)(TN170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
프로세서(TN110)는 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(TN110)는 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 그래픽 처리 장치(GPU: graphics processing unit), 또는 본 발명의 실시예에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 프로세서(TN110)는 본 발명의 실시예와 관련하여 기술된 절차, 기능, 및 방법 등을 구현하도록 구성될 수 있다. 프로세서(TN110)는 컴퓨팅 장치(TN100)의 각 구성 요소를 제어할 수 있다.
메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 프로세서(TN110)의 동작과 관련된 다양한 정보를 저장할 수 있다. 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(TN130)는 읽기 전용 메모리(ROM: read only memory) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM: random access memory) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
송수신 장치(TN120)는 유선 신호 또는 무선 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 송수신 장치(TN120)는 네트워크에 연결되어 통신을 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예는 지금까지 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 상술한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 통상의 기술자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10...통신 노드 30...집중기
50...중계기 70...게이트웨이
100...테스팅 유니트 110...생성부
130...제공부 150...획득부
170...측정부 190...제어부

Claims (10)

  1. LPWA(Low Power Wide Area) 네트워크에 포함된 복수의 통신 노드를 대상으로 하는 통신 부하를 테스트하는 테스팅 유니트;를 포함하고,
    상기 테스팅 유니트는 상기 통신 노드에 대해 검사 메시지를 송수신할 때 발생되는 상기 통신 부하를 측정하는 테스팅 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검사 메시지를 생성하는 생성부,
    상기 LPWA 네트워크를 통해 상기 통신 노드에 상기 검사 메시지를 제공하는 제공부,
    상기 LPWA 네트워크를 통해 상기 통신 노드로부터 되돌아오는 상기 검사 메시지를 획득하는 획득부,
    상기 획득부를 통해 획득된 상기 검사 메시지를 이용해서 상기 통신 부하를 측정하는 측정부가 마련된 테스팅 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제공부는 상기 통신 노드가 상기 획득부를 향해 상기 검사 메시지를 송신할 제1 시점 정보가 포함된 제어 신호를 상기 검사 메시지와 함께 복수의 상기 통신 노드로 송신하고,
    상기 획득부는 상기 제어 신호에 의해 복수의 상기 통신 노드로부터 동일한 제1 시점에 송신된 복수의 상기 검사 메시지를 수신하며,
    상기 측정부는 상기 획득부를 통해 수신되는 상기 검사 메시지로 인해 유발되는 통신 부하를 측정하는 테스팅 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 LPWA 네트워크에는 상기 통신 노드 외에 집중기, 중계기, 게이트웨이 중 적어도 하나가 더 마련되고,
    상기 집중기는 상기 통신 노드와 통신하는 한편 상기 중계기 또는 상기 게이트웨이와 통신하며,
    상기 중계기는 상기 통신 노드 또는 상기 집중기와 통신하는 한편 상기 게이트웨이와 통신하고,
    상기 게이트웨이는 상기 집중기 또는 상기 중계기와 통신하는 한편 IP(Internet Protocol) 네트워크와 통신하며,
    상기 테스팅 유니트는 상기 집중기, 상기 중계기, 상기 게이트웨이 중 적어도 하나에 설치되고,
    상기 테스팅 유니트는 상기 통신 노드를 대상으로 하는 상기 집중기의 통신 부하를 테스트하거나, 상기 통신 노드를 대상으로 하는 상기 중계기의 통신 부하를 테스트하거나, 상기 통신 노드를 대상으로 하는 상기 게이트웨이의 통신 부하를 테스트하는 테스팅 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 테스팅 유니트는 상기 LPWA의 주파수 대역 범위 내에서 통신 주파수를 변경해가며 상기 통신 부하를 테스트하는 테스팅 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    메시지 길이 및 구조가 서로 다른 복수의 검사 메시지를 생성하는 생성부,
    복수의 상기 검사 메시지를 번갈아 이용하면서 상기 통신 부하를 측정하는 측정부,
    상기 통신 노드를 제어하는 제어부가 마련되고,
    상기 제어부는 복수의 상기 검사 메시지를 이용한 상기 통신 부하의 측정이 완료되면, 통신 부하가 최소인 특정 검사 메시지의 길이 및 구조를 파악하며,
    상기 제어부는 상기 특정 검사 메시지의 길이 및 구조를 포함하는 양식에 맞춰 통신 메시지를 생성하도록 상기 통신 노드를 제어하는 테스팅 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 테스팅 유니트는 직간접적으로 상기 통신 노드와 통신하는 집중기, 중계기, 게이트웨이 중 적어도 하나에 설치되고,
    상기 집중기에 설치된 상기 테스팅 유니트는 상기 통신 노드를 대상으로 하는 상기 집중기의 통신 부하를 테스트하며,
    상기 중계기에 설치된 상기 테스팅 유니트는 상기 통신 노드를 대상으로 하는 상기 중계기의 통신 부하를 테스트하고,
    상기 게이트웨이에 설치된 상기 테스팅 유니트는 상기 통신 노드를 대상으로 하는 상기 게이트웨이의 통신 부하를 테스트하며,
    상기 테스팅 유니트는 상기 통신 부하의 테스트 결과를 상기 집중기의 관리자, 상기 중계기의 관리자, 상기 게이트웨이의 관리자 중 적어도 하나에 전송하는 테스팅 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 검사 메시지를 이용해서 상기 통신 부하를 측정하는 측정부가 마련되고,
    상기 측정부는 상기 통신 노드를 향해 상기 검사 메시지가 송신된 송신 시점과 상기 통신 노드에 송신된 상기 검사 메시지가 상기 통신 노드로부터 되돌아온 수신 시점 간의 시간차, 상기 송신 시점과 상기 수신 시점 사이의 시간당 통신량 및 상기 검사 메시지의 무결성을 모두 테스트하며,
    상기 측정부는 상기 시간차, 상기 시간당 통신량, 상기 무결성을 이용해서 상기 통신 부하의 점수를 산출하는 테스팅 장치.
  9. 복수의 통신 노드와 통신하는 집중기, 중계기, 게이트웨이 중 적어도 하나에 설치되고, 서로 다른 길이 및 구조를 갖는 복수의 검사 메시지를 상기 통신 노드에 대해 송수신할 때 유발되는 통신 부하의 측정을 통해 상기 통신 부하가 가장 적은 특정 검사 메시지를 탐색하며, 탐색된 상기 특정 검사 메시지의 길이 및 구조를 갖는 메시지 양식을 상기 통신 노드에 제공하는 테스팅 장치.
  10. 검사 메시지를 생성하는 단계;
    LPWA 네트워크를 통해 복수의 통신 노드에 상기 검사 메시지를 송신하는 단계;
    상기 LPWA 네트워크를 통해 복수의 상기 통신 노드로부터 동일한 제1 시점에 상기 검사 메시지를 수신하는 단계;
    복수의 상기 검사 메시지의 수신 과정에서 유발되는 통신 부하를 측정하는 단계;
    상기 측정 결과를 이용해서 복수의 상기 통신 노드를 커버할 수 있는 통신 용량을 출력하거나, 상기 통신 부하를 경감할 수 있는 통신 메시지의 양식을 출력하는 단계;
    를 포함하는 테스팅 방법.
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