KR101389461B1

KR101389461B1 - Ｅｖｄｏ 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 ｆａ 사용방법 및 그를 위한 기지국

Info

Publication number: KR101389461B1
Application number: KR1020070084629A
Authority: KR
Inventors: 진화태
Original assignee: 에스케이 텔레콤주식회사
Priority date: 2007-08-22
Filing date: 2007-08-22
Publication date: 2014-05-28
Also published as: KR20090020144A

Abstract

본 발명은 EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 방법 및 그를 위한 기지국에 관한 것이다.

본 발명은 복수 FA를 사용하는 EVDO(EVolution Data Only) 시스템 내 기지국이 FA 간 로드 밸랜싱(Load Balancing)을 고려하여 FA를 사용하는 방법에 있어서, (a) 상기 기지국이 단말기로 현재 운용중인 상기 복수 FA에 대한 정보를 송신하는 단계, (b) 상기 기지국이 상기 단말기에 의해 RATI 및 해쉬(Hash) 함수를 이용하여 결정된 임시 FA를 통해서 상기 단말기로부터 발신된 EVDO 호를 수신하는 단계, (c) 상기 기지국이 상기 EVDO 호를 수신하고, 상기 EVDO 호가 로컬(Local) 호인지 핸드오프(Hand off) 호인지 판단하는 단계, (d) 상기 기지국이 수신한 상기 (c)단계에서의 상기 EVDO 호가 상기 로컬(Local) 호이면, 상기 기지국이 현재 가용한 FA 수를 확인하는 단계, (e) 상기 기지국이 상기 현재 가용한 FA 중에서 데이터 트래픽 양이 가장 작은 확정 FA를 선택하는 단계, (f) 상기 기지국이 상기 단말기에 의해서 EVDO를 이용하게 될 상기 확정 FA로 자원을 할당하는 단계, 및 (g) 상기 기지국이 상기 확정 FA에 대한 정보를 TCA(Traffic Channel Assignment) 메시지를 통해서 상기 단말기로 통보하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 방법을 제공한다.

본 발명에 의하면, EVDO 시스템에서의 데이터 트래픽 양에 대한 로드 밸랜싱(Load Balancing)을 고려한 FA 사용 방법을 이용함으로써, EVDO 시스템에서 특정 FA에 데이터 트래픽이 몰려 FA 별 데이터 트래픽 양에 대한 로드 밸랜싱(Load Balancing)이 깨질 수 있는 문제점을 해결하는 효과가 있으며, 데이터 전송에 대한 수율(Throughput)을 향상시켜 사용자에게 높은 만족도의 데이터 전송 서비스를 제공하는 효과가 있다.

단말기, EVDO, FA

Description

ＥＶＤＯ 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 ＦＡ 사용 방법 및 그를 위한 기지국{Method and Base Station Transceiver Subsystem for Frequency Assignment according to Load Balancing in EVDO System}

본 발명은 EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 방법 및 그를 위한 기지국에 관한 것이다. 좀 더 상세하게는, 본 발명은 EVDO 시스템에서의 데이터 트래픽 양에 대한 로드 밸랜싱(Load Balancing)을 고려한 FA 사용 방법을 이용함으로써, EVDO 시스템에서 특정 FA에 데이터 트래픽이 몰려 FA 별 데이터 트래픽 양에 대한 로드 밸랜싱(Load Balancing)이 깨질 수 있는 문제점을 해결하는 효과가 있으며, 데이터 전송에 대한 수율(Throughput)을 향상시켜 사용자에게 높은 만족도의 데이터 전송 서비스를 제공하는 효과가 있는 EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 방법 및 그를 위한 기지국에 관한 것이다.

이동 통신 시스템은 제 1세대 아날로그 AMPS(Advanced Mobile Phone System)방식과 제 2세대 셀룰러(Cellular)/개인 휴대 통신(Personal Communication Service: PCS)방식을 거쳐 발전하여 왔으며, 최근에는 제 3세대 고속 데이터 통신인 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000)이 개발되었다.

IMT-2000 서비스는 CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 1x 서비스와 CDMA 2000 1x EVDO 서비스로 구분할 수 있다. CDMA 2000 1x 서비스는 기존의 IS-95A, IS-95B 망에서 진화한 IS-95C망을 이용하여 IS-95A/B망에서 지원하였던 속도인 14.4Kbps나 54Kbps보다 훨씬 빠른 최고 144Kbps로 무선 인터넷이 가능한 서비스를 의미한다. 따라서, CDMA 2000 1x 서비스를 통해 기존의 음성 및 WAP(Wireless Application Protocol) 서비스 픔질의 향상은 물론 각종 멀티미디어 서비스(AOD, VOD)의 제공할 수 있게 되었다.

한편, 멀티미디어 이동 통신 서비스를 위한 IMT-2000 시스템은 국제 표준화 기구인 3GPPP2(3rd Generation Partnership Projects 2)에서 동기 방식의 IMT-2000 시스템의 규격을 정의하였는데, 고속 패킷 전송을 위한 방식으로 퀄컴(Qualcom)사의 HDR(High Data Rate)을 근간으로 하는 방식을 CDMA 2000 1x EVDO(Evolution Data Optimized)라고 명명하고 국제적 표준으로 확정하였다. CDMA 2000 1x EVDO(이하 "EVDO"라 칭함)는 CDMA 2000 1x 의 통신 규격에서 데이터만 전송하는 것을 규정한 것이다.

이러한 EVDO 시스템에서는 주파수 할당(Frequency Assignment: FA, 이하 "FA"라 칭함)을 통해 호 접속을 요구한 단말기에 대한 파일럿 채널, 트래픽 채널, 액세스 채널 등 다수의 채널을 설정하게 된다.

데이터 전송 서비스를 워하는 EVDO 서비스 가입자가 증가함에 따라서, 가입자를 적절하게 FA별로 분산하는 FA 사용 기술들이 개발되었다. 이러한, 종래의 가입자 수를 FA별로 분산시켜 로드 밸랜싱하는 FA 사용 방법은 후술할 도 1에서 상세 히 설명한다.

도 1은 종래 EVDO 시스템에서 FA 사용 방법에 대한 흐름도이다.

도 1은 종래 EVDO 시스템 내 기지국이 (패킷)데이터를 송수신하고자 하는 단말기로 FA를 할당하는 방법에 대한 흐름도이다.

도 1을 참조하면, 종래 EVDO 시스템 내 기지국이 (패킷)데이터를 송수신하고자 하는 단말기로 FA를 할당하는 방법은 단말기가 전원을 켜는 단계(S 100), 단말기가 기지국이 현재 운용중인 FA에 대한 정보를 수신하고, RATI 및 해쉬(Hash) 함수를 이용하여 현재 운용중인 FA 중에서 FA를 결정하는 단계(S 102), 단말기가 S 102단계에서 결정된 FA를 이용하여 EVDO 호를 발신하는 단계(S 104), 기지국이 상기 S 104단계에서 발신된 EVDO 호를 수신하고, 단말기에 대하여 S 102단계에서 결정된 FA로 자원을 할당하는 단계(S 106), 단말기가 S 106단계에서 자원 할당된 FA를 이용하여 EVDO 사용하는 단계(S 108), 호가 종료되면, 단말기가 사용중인 FA에서 아이들(Idle) 상태를 유지하는 단계(S 110)를 포함하여 수행된다.

전술한 S 102단계에서 FA를 결정하기 위한 RATI(Random Access Terminal ID)는 무작위로 설정되는 단말기에 대한 무작위 단말기 구분 코드이고, 해쉬(Hash) 함수는 단말기가 기지국으로부터 수신한 복수 FA에 대한 정보 및 무작위 단말기 구분 코드인 RATI를 이용하여 복수 FA 중에서 기지국과 동조할 FA를 결정하기 위한 함수이다. 이러한 해쉬(Hash) 함수를 이용하여 단말기에 의해 결정된 FA가 기지국에서도 그대로 결정되어 자원이 할당된다.

하지만, 패킷 데이터에 대한 송수신만을 위한 EVDO 시스템에서의 단말기들은 각기 데이터 사용량이 크게 다를 수 있으며, 이러한 상황에서의 전술한 종래 FA 할당 방법은 사용자의 단말기 수가 밸랜싱(Balancing) 될 수는 있으나, 특정 FA에 데이터 트래픽이 몰려 FA 별 데이터 트래픽 양에 대한 밸랜싱(Balancing)이 깨질 수 있는 문제점을 발생시키고, 이로 인해 해당 특정 FA로 할당된 모든 단말기가 데이터 전송에 대한 수율(Throughput)의 현격한 저하를 겪게 되는 문제점을 가진다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, EVDO 시스템에서의 데이터 트래픽 양에 대한 로드 밸랜싱(Load Balancing)을 고려한 FA 사용 방법을 이용함으로써, EVDO 시스템에서 특정 FA에 데이터 트래픽이 몰려 FA 별 데이터 트래픽 양에 대한 로드 밸랜싱(Load Balancing)이 깨질 수 있는 문제점을 해결하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, EVDO 시스템에서의 데이터 트래픽 양에 대한 로드 밸랜싱(Load Balancing)을 고려한 FA 사용 방법을 이용함으로써, 사용자에게 데이터 전송에 대한 수율(Throughput)의 향상을 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 측면에 따르면, 복수 FA를 사용하는 EVDO(EVolution Data Only) 시스템 내 기지국이 FA 간 로드 밸랜싱(Load Balancing)을 고려하여 FA를 사용하는 방법에 있어서, (a) 상기 기지국이 단말기로 현재 운용중인 상기 복수 FA에 대한 정보를 송신하는 단계, (b) 상기 기지국이 상기 단말기에 의해 RATI 및 해쉬(Hash) 함수를 이용하여 결정된 임시 FA를 통해서 상기 단말기로부터 발신된 EVDO 호를 수신하는 단계, (c) 상기 기지국이 상기 EVDO 호를 수신하고, 상기 EVDO 호가 로컬(Local) 호인지 핸드오프(Hand off) 호인지 판단하는 단계, (d) 상기 기지국이 수신한 상기 (c)단계에서의 상기 EVDO 호가 상기 로컬(Local) 호이면, 상기 기지국이 현재 가용한 FA 수를 확인하는 단계, (e) 상기 기지국이 상기 현재 가용한 FA 중에서 데이터 트래픽 양이 가장 작은 확정 FA를 선택하는 단계, (f) 상기 기지국이 상기 단말기에 의해서 EVDO를 이용하게 될 상기 확정 FA로 자원을 할당하는 단계, 및 (g) 상기 기지국이 상기 확정 FA에 대한 정보를 TCA(Traffic Channel Assignment) 메시지를 통해서 상기 단말기로 통보하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 방법을 제공한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 한 측면에 따르면, 복수의 FA 간 로드 밸랜싱(Load Balancing)을 고려하여 FA를 사용하는 기능을 수행하는 EVDO(EVolution Data Only) 시스템 내 기지국에 있어서, 단말기에 의해서 RATI 및 해쉬(Hash) 함수를 이용하여 임시 FA가 결정되도록 하기 위해서, 현재 운용중인 상기 복수 FA에 대한 정보를 송신하는 기능을 수행하는 FA 정보 송신 관리부; 상기 단말기로부터 발신된 EVDO 호를 상기 임시 FA를 통해서 상기 단말기로부터 수신하는 기능을 수행하는 EVDO 호 수신 관리부; 상기 EVDO 호 수신 관리부에 수신한 상기 EVDO 호가 로컬(Local) 호인지 핸드오프(Hand off) 호인지 판단하는 기능을 수행하는 EVDO 호 유형 판단 관리부; 현재 가용한 FA에 대한 정보를 저장하고, 상기 EVDO 호 유형 판단 관리부에 의해서 상기 EVDO 호가 상기 로컬(Local) 호로 판단이 되면 현재 가용한 FA 수를 확인하는 기능을 수행하는 가용 FA 관리부; 상기 EVDO 호가 상기 로컬(Local) 호인 경우, 상기 가용 FA 관리부에 저장된 상기 현재 가용한 FA에 대한 데이터 트래픽 양 및 가입자 수를 고려하여 확정 FA를 선택하는 기능을 수행하고, 상기 EVDO 호가 핸드오프(Hand off) 호인 경우, 상기 임시 FA를 상기 확정 FA를 결정하는 기능을 수행하는 확정 FA 결정 관리부; 상기 확정 FA 결정 관리부에서 선택된 상기 확정 FA로 자원을 할당하는 기능을 수행하는 FA 자원 할당 관리부; 및 상기 확정 FA에 대한 정보를 TCA(Traffic Channel Assignment) 메시지를 통해서 상기 단말기로 통보하는 확정 FA 정보 통보 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 기능을 수행하는 기지국을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, EVDO 시스템에서의 데이터 트래픽 양에 대한 로드 밸랜싱(Load Balancing)을 고려한 FA 사용 방법을 이용함으로써, EVDO 시스템에서 특정 FA에 데이터 트래픽이 몰려 FA 별 데이터 트래픽 양에 대한 로드 밸랜싱(Load Balancing)이 깨질 수 있는 문제점을 해결하는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의하면, EVDO 시스템에서의 데이터 트래픽 양에 대한 로드 밸랜싱(Load Balancing)을 고려한 FA 사용 방법을 이용함으로써, 데이터 전송에 대한 수율(Throughput)을 향상시켜 사용자에게 높은 만족도의 데이터 전송 서비스를 제공하는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따른 EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 방법에 대한 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 복수 FA를 사용하는 EVDO(EVolution Data Only) 시스템 내 기지국이 FA 간 로드 밸랜싱(Load Balancing)을 고려한 FA 사용 방법은, 기지국이 단말기로 현재 운용중인 복수 FA에 대한 정보를 송신하는 단계(S 202), 기지국이 단말기에 의해 RATI 및 해쉬(Hash) 함수를 이용하여 결정된 임시 FA를 통해서 단말기로부터 발신된 EVDO 호를 수신하는 단계(S 204), EVDO 시스템 내 기지국이 EVDO 호를 수신하고, EVDO 호가 로컬(Local) 호인지 핸드오프(Hand off) 호인지 판단하는 단계(S 206), 상기 S 206단계에서의 EVDO 호가 로컬(Local) 호이면, 기지국이 현재 가용한 FA 수를 확인하는 단계(S 208), 기지국이 현재 가용한 FA 중에서 데이터 트래픽 양이 가장 작은 확정 FA를 선택하는 단계(S 210), 기지국이 단말기에 대하여 확정 FA로 자원을 할당하는 단계(S 212), 기지국이 확정 FA에 대한 정보를 TCA(Traffic Channel Assignment) 메시지를 통해서 단말기로 통보하는 단계(S 214), 및 단말기가 확정 FA를 이용하여 EVDO를 사용하는 단계(S 216)를 포함하여 수행된다.

전술한 S 202단계는 단말기가 전원을 켜고(S 200) 난 후 수행되는 단계이다.

전술한 S 202단계에서, 단말기가 기지국으로부터 수신하는 현재 운용중인 복수 FA에 대한 정보는 기지국이 가지는 주파수 정보로써, 섹터 파라미터 메시지(Sector Parameter Message)를 통해서 전송된다.

전술한 S 204단계에서의 RATI(Randum Access Terminal ID)는 무작위로 설정 되는 단말기에 대한 단말기 구분 코드이고, 해쉬(Hash) 함수는 단말기가 기지국으로부터 수신한 복수 FA에 대한 정보 및 RATI를 이용하여 복수 FA 중에서 기지국과 동조할 임시 FA를 결정하기 위한 함수이다. 이러한 임시 FA를 결정하는 방법에 대하여서는 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.

전술한 S 210단계에서의 현재 가용한 FA 중에서 데이터 트래픽 양이 가장 작은 FA가 2개 이상이라면, 전술한 S 212단계에서는 그 중에서 현재 가입자 수가 작은 FA를 확정 FA로 선택하게 된다. 즉, 확정 FA를 선정하는 기준은 첫번째가 데이터 트래픽 양이 되고, 데이터 트래픽 양이 가장 작은 FA가 선정되지 못한다면 그 다음으로 현재 가입자 수가 기준이 된다.

전술한 S 216단계 이후, 호가 종료되면 단말기가 확정 FA에서 아이들(Idle) 상태를 유지하는 단계가 추가로 수행되게 된다.

전술한 S 206단계에서, 기지국이 단말기로부터 수신한 EVDO 호가 핸드오프(Hand off) 호이면, 기지국이 단말기에 대하여 임시 FA를 확정 FA로 하여 확정 FA에 자원을 할당하는 단계(S 207), 단말기가 확정 FA를 이용하여 EVDO를 사용하는 단계(S 209)를 추가로 포함하여 수행된다. 또한 S 209단계 이후, 호가 종료되면 단말기가 확정 FA에서 아이들(Idle) 상태를 유지하게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 복수의 FA 간 로드 밸랜싱(Load Balancing)을 고려하여 FA를 사용하는 기능을 수행하는 EVDO(EVolution Data Only) 시스템 내 기지국은 FA 정보 송신 관리부, EVDO 호 수신 관리부, EVDO 호 유형 판단 관리부, 가용 FA 관리부, 확정 FA 결정 관리부, FA 자원 할당 관리부, 확정 FA 정보 통보 관리부를 포함하여 구성된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 기능을 수행하는 기지국의 내부 구성을 아래에서 상세히 설명한다.

FA 정보 송신 관리부는 단말기에 의해서 RATI 및 해쉬(Hash) 함수를 이용하여 임시 FA가 결정되도록 하기 위해서, 현재 운용중인 복수 FA에 대한 정보를 송신하는 기능을 수행한다.

EVDO 호 수신 관리부는 단말기로부터 발신된 EVDO 호를 임시 FA를 통해서 단말기로부터 수신하는 기능을 수행한다.

EVDO 호 유형 판단 관리부는 EVDO 호 수신 관리부에 수신한 EVDO 호가 로컬(Local) 호인지 핸드오프(Hand off) 호인지 판단하는 기능을 수행한다.

가용 FA 관리부는 현재 가용한 FA에 대한 정보를 저장하고, EVDO 호 유형 판단 관리부에 의해서 EVDO 호가 로컬(Local) 호로 판단이 되면 현재 가용한 FA 수를 확인하는 기능을 수행한다.

확정 FA 결정 관리부는 EVDO 호 수신 관리부에 수신한 EVDO 호가 로컬(Local) 호인 경우, 가용 FA 관리부에 저장된 현재 가용한 FA에 대한 데이터 트래픽 양 및 가입자 수를 고려하여 확정 FA를 선택하는 기능을 수행하고, EVDO 호 수신 관리부에 수신한 EVDO 호가 핸드오프(Hand off) 호인 경우, 임시 FA를 확정 FA를 결정하는 기능을 수행한다.

FA 자원 할당 관리부는 확정 FA 결정 관리부에서 선택된 확정 FA로 자원을 할당하는 기능을 수행한다.

확정 FA 정보 통보 관리부는 확정 FA에 대한 정보를 TCA(Traffic Channel Assignment) 메시지를 통해서 단말기로 통보하는 기능을 수행한다.

도 3은 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따른 RATI 및 해쉬(Hash) 함수를 이용하여 임시 FA를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 상기 도 2에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 방법에 대한 절차 중 S 202단계에서의 RATI 및 해쉬(Hash) 함수를 이용한 임시 FA를 결정방법에 대한 도면이다.

도 3을 참조하면, 단말기(350)가 임시 FA를 결정하기 위해서 기지국(300)으로부터 3개의 FA(FA 1, FA 2, 및 FA 3)에 대한 정보가 포함된 섹터 파라미터 메시지(340)를 수신하게 된다. 3개의 FA(FA 1, FA 2, 및 FA 3)에 대한 정보는 기지국(300)이 가지는 주파수 정보가 되며, 이는 섹터 파라미터 메시지(340)에 실려서 단말기(350)로 전송된다.

도 3을 참조하면, 기지국(300)은 3개의 주파수(316, 363, 및 275)를 가지며 이는 각각 FA 1(310), FA 2(320), 및 FA 3(330)에 지정된다.

한편, 단말기(350)는 RATI(Randum Access Terminal ID)라는 무작위로 설정되는 단말기에 대한 단말기 구분 코드를 구하게 되고, 이러한 RATI 값과 전술한 3개의 FA에 대한 정보를 해쉬(Hash) 함수의 변수로 하여 해쉬 함수 값을 구하게 되고, 이러한 해쉬 함수 값이 단말기가 기지국과 동조할 주파수가 되고, 단말기가 결정한 임시 FA가 되는 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따른 EVDO 시스템에서의 로드 밸 랜싱을 고려한 FA 사용 방법에 대한 상세한 호처리 절차 흐름도이다.

도 4는 상기 도 2에서 전술한 EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 방법을 실제로 구현하기 위한 상세한 호처리 절차에 대한 흐름도이다.

도 4를 참조하면, EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 방법을 실제로 구현하기 위한 상세한 호처리 절차는 32 단계로 수행된다.

도 4를 참조하면, EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 방법을 실제로 구현하기 위한 상세한 호처리 절차는 32개의 단계로 수행된다.

도 4를 참조하면, 단계(1)에서는 단말기(Access Terminal:AT, 이하 "AT"라 칭함) 가 기지국 채널 컨트롤 프로세서(DO channel Element Controller: DEC, 이하 "DEC"라 칭함)로 액세스 채널(Access Channel)을 통하여 연결 요청 메시지(Connection Request Message) 및 경로 업데이트 메시지(Route Update Message)를 전송한다.

단계(2)에서는 DEC가 전술한 단계(1)에서 수신한 연결 요청 메시지(Connection Request Message) 및 경로 업데이트 메시지(Route Update Message)에 대한 응답 메시지인 ACACK(Access Channel ACK)를 AT로 제어 채널(Control Channel)을 통하여 전송한다.

단계(3)에서는 DEC가 자원 관리 프로세서(Do Resource Handler: DRH, 이하 “DRH”라 칭함)를 통하여 액세스 채널 패킷 인디캐이션 메시지(Access Channel Packet Indication Message)를 호처리 프로세서(Do Call Controller: DCC, 이하 “DCC”라 칭함)로 전달한다.

단계(4)에서는 DCC가 세션(Session) 정보를 무선망/IP기반 외부망 정합장치(IP and PPP Processor: IPP, 이하 “IPP”라 칭함)로 요청하기 위해 세션 리트리브 요청 메시지(Session Retrieve Request Message)를 전달한다. 세션 정보는 단말기에 대한 정보를 가지고 있으며, IS-878(1xEVDO Inter-Operability Specification(ISO) for CDMA 2000 Access Network Interfaces)에 정의되어 있다.

단계(5)에서는 IPP가 데이터 위치 등록기(Data Location Register: DLR, 이하 “DLR”이라 칭함)로 세션(Session) 정보를 요청하기 위해 세션 리트리브 요청 메시지(Session Retrieve Request Message)를 전달한다.

단계(6)에서는 DLR이 해당 AT에 대한 세션 정보를 DB에서 검색하고, 검색한 결과를 세션 리트리브 응답 메시지(Session Retrieve Response Message)에 실어 IPP로 보낸다.

단계(7)에서는 IPP가 DLR로부터 수신한 세션 정보에 대한 결과를 DCC로 보낸다.

단계(4), 단계(5), 단계(6), 및 단계(7)은 발신의 경우에 수행되는 단계이며, 만약 착신의 경우라면 단계(4), 단계(5), 단계(6), 및 단계(7) 대신 단계(4'), 단계(5'), 단계(6'), 및 단계(7')이 수행되게 된다. 즉, 단계(1)에서 연결 요청 메시지(Connection Request Message) 및 경로 업데이트 메시지(Route Update Message)가 Page에 대한 응답인 경우라면, 단계(4') 및 단계(5')에서 DCC가 Page에 대한 응답으로 PageConf를 IPP를 통하여 DLR로 전달한다.

단계(6') 및 단계(7')에서는 DLR이 PageConf를 정상 수신하였음을 PageConfAck로 하여 IPP를 경유하여 DCC로 전달한다.

단계(8)에서는 DCC가 디패킷타이징(De-Packetizing)을 수행한 후, 연결 요청 메시지(Connection Request Message)임을 확인하고, DRH를 통해 DEC에 채널 엘리먼트(Channel Element: CE) 할당을 요청하기 위해 채널 할당 요청 메시지(Allocation Traffic Channel Request Message)를 전달한다.

단계(9)에서는 DEC는 채널 할당 요청 메시지(Allocation Traffic Channel Request Message)를 처리하고, DRH를 통하여 채널 할당 응답 메시지(Allocation Traffic Channel Response Message)로 응답한다.

단계(9)는 4개의 서브 단계(단계(9-1), 단계(9-2), 단계(9-3), 및 단계(9-4))로 이루어지며, 본 발명의 핵심이 되는 데이터 트래픽 양에 대한 로드 밸랜싱(Load Balancing)이 수행되는 단계이다.

단계(9-1)에서는 DEC가 현재 Sector에서 사용되는 FA개수를 Check한다.

단계(9-2)에서는 DEC가 채널 할당 요청 메시지(Allocation Traffic Channel Request Message)를 받은 순간에 마지막으로 관리하고 있는 2초 통계상의 FA별 트래픽 양 및 채널 할당 요청 메시지(Allocation Traffic Channel Request Message)를 받은 순간의 가입자수를 확인한다.

FA별 2초 평균 Traffic 통계를 위하여 별도의 관리 변수를 지정하여 관리하며, FA별 2초 평균 Traffic은 2초 동안 측정된 총 트래픽 양에서 2초를 나누어 구할 수 있다.

단계(9-3)에서는 DEC가 특정 조건에 의하여 단말기에 부여할 FA를 결정한다. 전술한 특정조건에는 첫 번째 FA 결정 우선순위(트래픽 양)와 두 번째 FA 결정 우선순위(가입자 수)가 있다. 첫 번째 FA 결정 우선순위에 의해 결정되는 FA는 2초 평균 Traffic이 가장 낮은 FA이고, 두번째 FA 결정 우선순위에 의해 결정되는 FA는 순간 가입자수가 가장 낮은 FA가 된다.

단계(9-4)에서는 DEC가 선택된 FA에 채널 엘리먼트(Channel Element: CE)를 할당하고 이를 채널 할당 응답 메시지(Allocation Traffic Channel Response Message)로 하여 DRH를 통하여 DCC에 응답한다. 여기서 채널 엘리먼트(CE)는 기지국 채널 카드에 있는 여러 개의 채널 엘리먼트 중 하나이다.

단계(10)에서는 DCC가 자원 컨트롤 프로세서(Do Media Controller: DMC, 이하 “DMC”라 칭함)를 할당한 후, DMC에 처리모듈 할당을 요청하기 위해 크리애이트 요청 메시지(Create Request Message)를 전달한다.

DMC에 처리모듈를 할당하는 이유는 호처리는 DCC가 수행하나 실제 데이터 전송은 DMC에서 수행하기 때문에 이에 관한 자원 및 호를 할당해야 하는 것이다.

이러한 단계(10)은 전술한 단계(9)에서 DEC에 의해 할당된 채널(Channel: CH)할당 정보를 참고하여 DMC를 할당한다.

단계(11)에서는 DEC와 DMC가 프래임(Frame) 송신을 위해 SVC(Switched Virtual Connection: SVC) 연결을 설정한다. 프래임(Frame)이란 비동기 전송 모드(Asynchronous Transfer Mode : ATM, 이하 “ATM”이라 칭함) Cell 단위의 데이터를 말하며, 기지국(BTS, ANTS)과 기지국 제어기(BSC, ANC)간에는 ATM기반으로 데이터를 주고 받기 때문에 ATM 전송을 위해 SVC 연결을 설정하는 것이다.

단계(12)에서는 DMC가 크리애이트 요청 메시지(Create Request Message)를 처리하고, 크리애이트 응답 메시지(Create Response Message)로 응답한다.

단계(13)에서는 DCC가 DMC를 통해 DEC로 현재 할당된 기지국(BTS(Base station Transceiver Subsystem: BTS) 또는 ANTS(Access Network Transceiver Subsystem: ANTS))의 수를 전달하기 소프트 핸드오프 카운트 인디캐이션 메시지(Soft Hand off Count Indication Message)를 전송한다.

단계(14)에서는 DCC가 트래픽 채널 할당 메시지(Traffic Channel Assignment Message)를 패킷타이징(Packetizing)하여 DEC에 전달한다.

전술한 단계(14)는 DCC가 전술한 단계(9)에서의 채널 할당 응답 메시지(Allocation Traffic Channel Response Message)를 통하여 획득한 단말기에 대한 FA, 채널 엘리먼트(CE)정보를 참조하여 트래픽 채널 할당 메시지(Traffic Channel Assignment Message)를 생성한다.

이 단계는 상기 도 2에서 전술한 S 214단계에 대한 것으로서, 단말기에 의해 RATI 및 해쉬(Hash)함수를 이용하여 구한 임시 FA가 결정되었다 하더라도, 전술한 단계(9)에서 기지국이 데이터 트래픽 양 및 가입자 수를 고려하여 임시 FA가 아닌 다른 확정 FA로 결정하였다면, 이러한 결정된 FA, 및 채널 엘리먼트(CE) 정보가 포함된 트래픽 채널 할당 메시지(Traffic Channel Assignment Message)를 단말기로 전송하기 위해 생성하는 단계이다.

만약, 현재 운용중인 FA가 3개이고, 단말기가 RATI 및 HASH함수를 이용한 결과 결정된 임시 FA가 1 FA이더라도 트래픽 양 및 가입자 수가 가장 작은 FA가 3 FA 라고 전술한 단계(9)단계에서 결정되었다면, 트래픽 채널 할당 메시지(Traffic Channel Assignment Message)를 생성할 때 채널 정보에 3FA에 대한 정보를 시킨다.

단계(15)에서는 DEC가 트래픽 채널 할당 메시지(Traffic Channel Assignment Message)를 AT(단말기)로 전송한다.

단계(16)에서는 AT가 역방향 링크(Reverse Link)로 파일럿 패킷(Pilot Packet)을 전송하고 DEC가 이를 획득하여 역방향 링크가 켜지게(인에이블) 된다.

단계(17)에서는 DEC가 DMC를 통해 DCC에 Mobile Acquired Indication을 알린다. DCC는 호처리를 담당하며, DMC는 실제 데이터 흐름을 관장하기 때문에, DCC에서 AT까지 메시지를 보내기 위해서는 DMC를 항상 경유하여 DCC에 Mobile Acquired Indication을 알린다.

단계(18)에서는 DCC가 DMC를 통해 DCC에 Mobile Acquired Indication을 알린다.

단계(19)에서는 AT가 DRC를 전송하고 DEC에서 DRC(Data Rate Control: DRC, 이하 “DRC”라 칭함) Lock이 발생하면 이를 DMC에 Forward Desired Indication을 이용하여 알린다. DRC는 IS-856(EVDO 규격) 물리 계층(Physical Layer)에서 정의하는 DRC 채널을 통하여 전달하는 내용이다. DRC Lock이란 DRC 채널 상태를 알려주기 위한 것으로서, DRC Lock이 된 경우에는 데이터를 전송할 수 있는 수준의 환경임으로 의미하고, DRC Unlock인 경우에는 포워드(Forward)를 통하여 데이터를 전송할 수 없는 상황임을 의미한다.

단계(20)에서는 DMC가 DCC로 현재의 포워드(Forward)를 담당하고 있는 DEC를 알린다.

단계(21)에서는 DMC가 역방향 트래픽 채널 응답 메시지(Reverse Traffic Channel Ack Message)를 패킷타이징(Packatizing)하고, 역방향 트래픽 채널 응답 메시지(Reverse Traffic Channel Ack Message)를 DEC로 전달한다.

역방향 트래픽 채널 응답 메시지(Reverse Traffic Channel Ack Message)는 단말기와 기지국 채널 간에 역방향 경로(Reverse Path)인 역방향 트래픽 채널(Reverse Traffic Channel)이 정상적으로 동작하는 경우에 이를 단말기에 알려주기 위한 메시지이다.

단계(22)에서는 DEC가 역방향 트래픽 채널 응답 메시지(Reverse Traffic Channel Ack Message: RTCAck Message)를 순방향 트래픽 채널(Forward Traffic Channel)로 전송한다.

단계(23)에서는 AT가 트래픽 채널 완성 메시지(Traffic Channel Complete Message)를 역방향 트래픽 채널(Reverse Traffic Channel)로 전송한다.

단계(24)에서는 DEC가 역방향 트래픽 채널(Reverse Traffic Channel)로 메시지를 수신하였음을 DMC에 알린다.

단계(25)에서는 DMC가 디패킷타이징(Depacketizing)을 수행하고, 트래픽 채널 완성 메시지(Traffic Channel Complete Message)를 DCC에 전달한다.

단계(26)에서는 DCC가 DMC를 통해 DEC에 현재 할당된 BTS(Base station Transceiver Subsystem)의 수를 전달한다.

단계(27)에서는 DCC가 DMC로 트래픽 채널(Traffic Channel) 할당이 완료되었 음을 알리기 위해 연결 완료 메시지(Connected Indication Message)를 DMC로 전달한다.

단계(28)에서는 DMC가 무선망/PDSN 연동 프로세서(Radio Packet Interface Processor: RPP, 이하 "RPP"라 칭함)와의 연결을 요청하기 위해 RPP로 연결 요청 메시지(Connection Request Message)를 전달한다.

단계(29)에서는 RPP가 수신한 연결 요청 메시지(Connection Request Message)를 처리하고, DMC에게 연결 응답 메시지(Connection Response Message)로 응답한다.

단계(30)에서는 DMC가 연결 완료 메시지(Connected Indication Message)를 처리하고, DCC로 연결 완료 응답 메시지(Connected ACK Message)를 DCC로 전달하여 응답한다.

단계(31)에서는 RPP가 패킷 데이터 서비스 노드(Packet Data Service Node: PDSN, 이하 "PDSN"이라 칭함)와의 연결을 위해 등록 요청 메시지(Registration Request Message: RRQ Message)를 PDSN으로 전송한다. 등록 요청 메시지(RRQ Message)는 A11 인터페이스 규격에 따르게 되는데, A11이란 IS-878(1xEVDO Inter-Operability Specification(ISO) for CDMA 2000 Access Network Interfaces)에 정의 되어 있는 A-인터페이스(A-Interface) 구간 중 하나로 BSC와 PDSN간 시그널링(Signaling)을 처리하느 A-인터페이스 규격이다.

단계(32)에서는 PDSN이 수신한 등록 요청 메시지(Registration Request Message: RRQ Message)를 처리하고, 등록 응답 메시지(Registration Response Message)를 RPP로 응답한다.

단, 단계(31)과 단계(32)는 최초 시도시에만 Simple IP를 할당하기 위하여 필요하다.

단, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 기능을 수행하는 기지국은 기지국 채널 컨트롤 프로세서(DEC), 자원 관리 프로세서(DRH), 호처리 프로세서(DCC), 자원 컨트롤 프로세서(DMC), 무선망/IP기반 외부망 정합장치(IPP), 및 데이터 위치 등록기(DLR) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 EVDO 시스템에서의 FA 사용 방법DP 적용되어, EVDO 시스템에서의 데이터 트래픽 양에 대한 로드 밸랜싱(Load Balancing)을 고려한 FA 사용 방법을 제안하고, 이에 따라 EVDO 시스템에서 특정 FA에 데이터 트 래픽이 몰려 FA 별 데이터 트래픽 양에 대한 로드 밸랜싱(Load Balancing)이 깨질 수 있는 문제점을 해결하며, 데이터 전송에 대한 수율(Throughput)을 향상시켜 사용자에게 높은 만족도의 데이터 전송 서비스를 제공하는 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1은 종래 EVDO 시스템에서 FA 사용 방법에 대한 흐름도,

도 2는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따른 RATI 및 해쉬(Hash) 함수를 이용하여 임시 FA를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따른 EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 방법에 대한 흐름도,

도 4는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따른 EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 방법에 대한 상세한 호처리 절차 흐름도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

300: 기지국

350: 단말기

Claims

복수 FA를 사용하는 EVDO(EVolution Data Only) 시스템 내 기지국이 FA 간 로드 밸랜싱(Load Balancing)을 고려하여 FA를 사용하는 방법에 있어서,

상기 기지국이 단말기로 현재 운용중인 상기 복수 FA에 대한 정보를 송신하는 단계;

상기 기지국이 상기 단말기에 의해 RATI 및 해쉬(Hash) 함수를 이용하여 결정된 임시 FA를 통해서 상기 단말기로부터 발신된 EVDO 호를 수신하는 단계;

상기 기지국이 상기 EVDO 호를 수신하고, 상기 EVDO 호가 로컬(Local) 호인지 핸드오프(Hand off) 호인지 판단하는 단계;

상기 기지국이 수신한 상기 판단하는 단계에서의 상기 EVDO 호가 상기 로컬(Local) 호이면, 상기 기지국이 현재 가용한 FA 수를 확인하는 단계;

상기 기지국이 상기 현재 가용한 FA 중에서 데이터 트래픽 양이 가장 작은 확정 FA를 선택하는 단계;

상기 기지국이 상기 단말기에 의해서 EVDO를 이용하게 될 상기 확정 FA로 자원을 할당하는 단계; 및

상기 기지국이 상기 확정 FA에 대한 정보를 TCA(Traffic Channel Assignment) 메시지를 통해서 상기 단말기로 통보하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 방법.
제 1항에 있어서,

상기 송신하는 단계에서의 상기 RATI(Random Access Terminal ID)는,

무작위로 설정되는 상기 단말기에 대한 단말기 구분 코드인 것을 특징으로 하는 EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 방법.
제 1항에 있어서,

상기 송신하는 단계에서의 상기 기지국이 상기 단말기로 송신하는 상기 현재 운용중인 상기 복수 FA에 대한 정보는,

상기 기지국이 가지는 복수의 주파수 정보를 포함하고, 섹터 파라미터 메시지(Sector Parameter Message)를 통해서 전송되는 것을 특징으로 하는 EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 방법.
제 1항에 있어서,

상기 수신하는 단계에서의 상기 해쉬(Hash) 함수는,

상기 단말기가 상기 기지국으로부터 수신한 상기 현재 운용중인 상기 복수 FA에 대한 정보 및 상기 단말기에 대한 상기 RATI를 이용하여 상기 복수 FA 중에서 상기 기지국과 동조할 상기 임시 FA를 결정하기 위한 함수인 것을 특징으로 하는 EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 방법.
제 1항에 있어서,

상기 선택하는 단계에서의 상기 현재 가용한 FA 중에서 상기 데이터 트래픽 양이 가장 작은 FA가 2개 이상이라면, 상기 할당하는 단계에서는 상기 데이터 트래픽 양이 가장 작은 2개 이상의 FA 중에서 현재 가입자 수가 작은 FA를 상기 확정 FA로 선택하는 것을 특징으로 하는 EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 방법.
제 1항에 있어서,

상기 통보하는 단계 이후,

호가 종료되면 상기 단말기가 상기 확정 FA에서 아이들(Idle) 상태를 유지하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 방법.
제 1항에 있어서,

상기 송신하는 단계는,

상기 단말기가 전원을 켜고 난 후 수행되는 단계인 것을 특징으로 하는 EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 방법.
제 1항에 있어서,

상기 판단하는 단계에서의 상기 EVDO 호가 상기 핸드오프(Hand off) 호이면,

상기 기지국이 상기 단말기에 대하여 상기 임시 FA를 확정 FA로 하여 상기 확정 FA에 자원을 할당하는 단계; 및

상기 단말기가 상기 확정 FA를 이용하여 상기 EVDO를 사용하는 단계

를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 방법.
제 8항에 있어서,

상기 사용하는 단계 이후,

호가 종료되면 상기 단말기가 상기 확정 FA에서 아이들(Idle) 상태를 유지하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 방법.
복수의 FA 간 로드 밸랜싱(Load Balancing)을 고려하여 FA를 사용하는 기능을 수행하는 EVDO(EVolution Data Only) 시스템 내 기지국에 있어서,

단말기에 의해서 RATI 및 해쉬(Hash) 함수를 이용하여 임시 FA가 결정되도록 하기 위해서, 현재 운용중인 상기 복수 FA에 대한 정보를 송신하는 기능을 수행하는 FA 정보 송신 관리부;

상기 단말기로부터 발신된 EVDO 호를 상기 임시 FA를 통해서 상기 단말기로부터 수신하는 기능을 수행하는 EVDO 호 수신 관리부;

상기 EVDO 호 수신 관리부에 수신한 상기 EVDO 호가 로컬(Local) 호인지 핸드오프(Hand off) 호인지 판단하는 기능을 수행하는 EVDO 호 유형 판단 관리부;

현재 가용한 FA에 대한 정보를 저장하고, 상기 EVDO 호 유형 판단 관리부에 의해서 상기 EVDO 호가 상기 로컬(Local) 호로 판단이 되면 현재 가용한 FA 수를 확인하는 기능을 수행하는 가용 FA 관리부;

상기 EVDO 호가 상기 로컬(Local) 호인 경우, 상기 가용 FA 관리부에 저장된 상기 현재 가용한 FA에 대한 데이터 트래픽 양 및 가입자 수를 고려하여 확정 FA를 선택하는 기능을 수행하고, 상기 EVDO 호가 핸드오프(Hand off) 호인 경우, 상기 임시 FA를 상기 확정 FA를 결정하는 기능을 수행하는 확정 FA 결정 관리부;

상기 확정 FA 결정 관리부에서 선택된 상기 확정 FA로 자원을 할당하는 기능을 수행하는 FA 자원 할당 관리부; 및

상기 확정 FA에 대한 정보를 TCA(Traffic Channel Assignment) 메시지를 통해서 상기 단말기로 통보하는 확정 FA 정보 통보 관리부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 EVDO 시스템에서의 로드 밸랜싱을 고려한 FA 사용 기능을 수행하는 기지국.