KR101473747B1

KR101473747B1 - method for preventing network overroad

Info

Publication number: KR101473747B1
Application number: KR1020130050616A
Authority: KR
Inventors: 정진섭; 지승환; 권오걸; 박래혁
Original assignee: 주식회사 이노와이어리스
Priority date: 2013-05-06
Filing date: 2013-05-06
Publication date: 2014-12-18
Also published as: KR20140131707A

Abstract

본 발명은 소형 기지국 관리 시스템(HeMS)이 자기 관할하의 AP에 TAC 그룹별로 시차를 두고 부팅 명령을 하달함으로써 보안 게이트웨이에 과부하가 걸리는 것을 방지할 수 있도록 한 네트워크 과부하 방지 방법에 관한 것이다.
본 발명의 네트워크 과부하 방지 방법은 HeMS가 자기 관할에 속한 소형 기지국인, 복수의 AP를 복수의 TAC(Tracking Area Code) 그룹별로 나누어서 관리하는 형태의 소형 기지국에 대한 네트워크 과부하 방지 방법에 있어서, HeMS가 시차를 두고 임의의 TAC 그룹에 속한 모든 AP에 동시에 부팅 명령을 하달하는 단계 및 HeHS가 AP로부터 SeGW에 대한 IPsec 연결 완료 보고를 접수한 후에 해당 TAC 그룹에 속한 모든 AP에 대한 연결 완료 보고 AP의 비율인 연결률을 계산하고, 상기 연결률이 기준치에 도달하는 경우에는 다른 TAC 그룹에 속한 AP에 부팅 명령을 하달하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
전술한 구성에서, 상기 부팅 명령 하달시부터 한계 시간이 경과한 경우에는 상기 연결률이 상기 기준치에 미달하더라도 다른 TAC 그룹에 속한 AP에 부팅 명령을 하달하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a network overload prevention method for preventing a security gateway from being overloaded by a small base station management system (HEMS) by issuing a boot command with a time difference for each TAC group to an AP under its own control.
The network overload prevention method of the present invention is a network overload prevention method for a small base station in which a HeMS divides a plurality of APs into a plurality of TAC (Tracking Area Code) groups, which is a small base station belonging to a self- A step of simultaneously issuing a boot command to all APs belonging to an arbitrary TAC group with time lag, and after HeHS receives an IPsec connection completion report from the AP to the SeGW, the ratio of the connection completion report APs to all APs belonging to the corresponding TAC group And when the connection rate reaches the reference value, issuing a boot command to an AP belonging to another TAC group.
In the above-described configuration, when a time limit has elapsed since the boot command is passed, the boot command is issued to an AP belonging to another TAC group even if the connection rate falls below the reference value.

Description

네트워크 과부하 방지 방법{method for preventing network overroad} [0001] METHOD FOR PREVENTING NETWORK OVERLOAD [0002]

본 발명은 네트워크 과부하 방지 방법에 관한 것으로, 특히 소형 기지국 관리 시스템(HeMS)이 자기 관할하의 AP에 TAC 그룹별로 시차를 두고 부팅 명령을 하달함으로써 보안 게이트웨이에 과부하가 걸리는 것을 방지할 수 있도록 한 네트워크 과부하 방지 방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a network overload prevention method, and more particularly, to a method and system for preventing overload of a network, in which a small base station management system (HeMS) [0002]

셀룰러(cellular) 방식의 무선통신 시스템의 경우, 셀 내의 지리적 요건, 단말과 기지국 간의 거리 또는 단말의 이동으로 인하여 채널 상태가 열악해져서 단말과 기지국 간의 통신이 원활하게 수행되지 못하는 현상이 발생한다. 예를 들어, 기지국의 서비스 영역 내에서도 사무실 또는 가옥과 같은 밀폐된 건물에 의해 전파 음영 지역이 형성된다. 만일, 단말이 전파 음영 지역에 위치하는 경우에 기지국과 단말 사이의 채널 상태가 열악하여 이들 사이의 통신이 원활하게 수행되지 못할 수 있다.In a cellular wireless communication system, a channel state is poor due to a geographical requirement in a cell, a distance between a terminal and a base station, or a movement of the terminal, so that communication between the terminal and the base station can not be smoothly performed. For example, in a service area of a base station, a radio wave shadow area is formed by an enclosed building such as an office or a house. If the terminal is located in a radio wave shadow area, the channel state between the base station and the terminal is poor and communication between them may not be performed smoothly.

이에 따라 무선통신 시스템은 전파 음영 지역의 서비스 문제를 해결하면서 고속의 데이터 서비스를 제공하기 위한 스몰 셀(small cell) 서비스를 제공한다. 이러한 스몰 셀은 사무실 또는 가옥 등과 같은 옥내에 설치된 광대역 망을 통해 이동 통신 코어 네트워크에 접속하는 소형 기지국에 의해 형성되는 작은 셀 영역을 일컫는다.Accordingly, the wireless communication system provides a small cell service for providing a high-speed data service while solving a service problem in a radio-shaded area. Such a small cell refers to a small cell area formed by a small base station connecting to a mobile communication core network through a broadband network installed indoors such as an office or a house.

상기한 소형 기지국은 통상적으로 사용자가 직접 설치하는 소출력의 기지국으로서, 마이크로(micro) 기지국, 자가 구성형(self configurable) 기지국, 소형(compact) 기지국, 실내(indoor) 기지국, 홈 기지국(home eNodeB) 또는 펨토(femto) 기지국 등으로 불리는데, 이하에서는 이를 통칭하여 "AP"(Access Point)라 한다.The small base station is typically a small base station that a user directly installs, and includes a micro base station, a self configurable base station, a compact base station, an indoor base station, a home base station (home eNodeB) Or a femto base station. Hereinafter, these are collectively referred to as "AP" (Access Point).

한편, LTE 시스템에서 통신 사업자는 복수의 근접한 기지국(eNB))들을 그룹으로 묶어서 관리하는데, 이러한 각각의 그룹을 TA(Tracking Area)라 하고, 각각의 TA에 고유하게 부여된 코드를 TAC(Tracking Area Code)라 한다. 이에 따르면, 예를 들어 삼성동에 위치한 기지국(eNB)들에는 TA1이라는 TAC가 부여되고, 역삼동에 위치한 기지국들에는 TA2라는 TAC가 부여되며, 논현동에 위치한 기지국들에는 TA3라는 TAC가 부여될 수 있다.In the LTE system, a communication service provider manages a plurality of adjacent base stations (eNB)) by grouping them. Each of these groups is referred to as a TA (Tracking Area), and a code uniquely assigned to each TA is called a TAC Code). For example, a base station (eNB) located in Samsung-dong is assigned a TAC of TA1, a base station located in Yeoksam-dong is assigned a TAC of TA2, and a base station located in Nonhyun-dong is assigned a TAC of TA3.

이 경우에 홈 기지국(Home eNB)인 AP는 하나의 TA에 많게는 수백 대가 설치될 수도 있는데, 이에 따라 동일 TA에 설치된 AP에는 동일한 TAC가 부여될 수 있다. 한편, 홈 기지국은 소형기지국 관리시스템(Home eNodeB Management System; 이하 간단히 'HeMS'라 한다)에 의해 관리되는데, 1대의 HeMS가 관리할 수 있는 AP의 수는 HeMS의 용량에 따라 달라진다. 현재 1대의 HeMS가 대략 6,000대 정도의 AP를 관리할 수 있는데, 이에 따라 HeMS는 서로 다른 TA에 분산되어 있는 AP를 TAC에 의해 그룹화하여 관리하고 있다.In this case, a home base station (Home eNB) may have as many APs as a single AP, such that a same TAC can be assigned to APs installed in the same TA. Meanwhile, the home base station is managed by a Home eNodeB Management System (hereinafter simply referred to as " HeMS "). The number of APs that can be managed by one HeMS depends on the HeMS capacity. Currently, one HeMS can manage about 6,000 APs. Therefore, HeMS groups and manages APs distributed in different TA by TAC.

한편, 보안을 강화하기 위해 모든 AP는 보안 게이트웨이(Security Gate Way; 이하 간단히 'SeGW'라 한다)와 통신할 때 네트워크 계층인 인터넷 프로토콜에서 보안성을 제공해 주는 표준화된 기술인 IPsec(IP security)를 통해 데이터를 주고받는데, 도 1은 종래 AP가 SeGW에 접속하는 절차를 설명하기 위한 시퀀스 차트이다.Meanwhile, in order to enhance security, all APs use IPsec (IP security), which is a standardized technology for providing security in the internet protocol, which is a network layer when communicating with a security gate way (hereinafter, simply referred to as 'SeGW' FIG. 1 is a sequence chart for explaining a procedure of connecting a conventional AP to a SeGW.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래 AP(20)가 SeGW(10)와 IPsec으로 연결되어 있지 않은 경우(단계 S10)에 AP(20)는 IKE_SA_INIT_Request 메시지를 통해 SeGW(10)에 IPsec 연결을 요청(단계 S12)한다. 다음으로 이에 응하여 SeGW(10)는 AP(20)에 IKE_SA_INIT_Reponse 메시지를 전달(단계 S14)하고, 이후 AP(20)의 IKE_AUTH_Request 메시지를 통한 IKE 요청(단계 S16) 및 SeGW(10)의 IKE_AUTH_Reponse 메시지를 통한 응답(단계 S18) 과정을 거쳐서 AP(20)가 비로소 SeGW(10)에 IPsec으로 연결된다.1, when the conventional AP 20 is not connected to the SeGW 10 by IPsec (step S10), the AP 20 requests the SeGW 10 to connect to the SeGW 10 through the IKE_SA_INIT_Request message Step S12). Next, the SeGW 10 transmits an IKE_SA_INIT_Replace message to the AP 20 (step S14) and then transmits an IKE request (step S16) through the IKE_AUTH_Request message of the AP 20 and an IKE_AUTH_Reponse message of the SeGW 10 (Step S18), the AP 20 is connected to the SeGW 10 via IPsec.

이와 같이 SeGW(10)와 IPsec로 연결되어 있지 않을 경우에 AP(20)는 내부의 IPsec 모듈(미도시)을 반복적으로 재동작시키는데, 이는 AP 부팅 및 Abort 메시지를 수신하는 경우를 포함한다. 여기에서 Abort 메시지는 SeGW(10)가 동작 이상으로 인하여 현재 연결된 AP(20)와의 접속을 해제할 경우에 AP(20)에 전송된다. 한편, SeGW(10)와의 연결을 위한 방식으로는 IKE/IKEv2(Internet Key Exchange)가 사용된다.When the SeGW 10 is not connected to the SeGW 10 by IPsec, the AP 20 repeatedly re-operates the internal IPsec module (not shown), including the case of receiving the AP boot and Abort messages. Here, the Abort message is transmitted to the AP 20 when the SeGW 10 releases the connection with the currently connected AP 20 due to an operation error. Meanwhile, IKE / IKEv2 (Internet Key Exchange) is used as a method for connection with the SeGW 10.

전술한 과정을 거쳐서 SeGW(10)와의 IPsec 연결 완료시 AP(20)는 새로운 가상 IP(Virtual IP) 및 IPsec 관련 키를 SeGW(10)로부터 할당받는데, 이후 AP(20)는 이렇게 할당받은 가상 IP 및 IPsec 관련 키를 가지고 SeGW(10)와 통신한다. 만약 연결에 실패할 경우에 AP(20)는 가상 IP 및 IPsec 관련 키의 할당에 성공할 때까지 반복적으로 IPsec 모듈을 재동작시켜서 SeGW(10)에의 연결을 시도한다.Upon completion of the IPsec connection with the SeGW 10, the AP 20 receives a new virtual IP and an IPsec-related key from the SeGW 10 through the above-described process. After that, the AP 20 allocates a virtual IP And an IPsec-related key. If the connection fails, the AP 20 repeatedly attempts to connect to the SeGW 10 by re-operating the IPsec module until the virtual IP and the IPsec-related key are successfully allocated.

한편, 1대의 SeGW가 수 천대 또는 그 이상의 AP와 접속될 수 있다 하더라도 그 단위 시간당 동시 접속 지원 능력은 대략 수십 내지 수백 대 정도에 불과하기 때문에 HeMS가 자기가 관리하고 있는 모든 AP에 동시에 부팅 명령을 하달하는 경우에는 수 천대에 이르는 AP(20)가 동시에 SeGW(10)에게 IKE_SA_INIT_Request를 전송함으로써 AP(20)와 SeGW(10) 사이의 통신 채널에 충돌이 발생할 뿐만 아니라 SeGW(10)에 과부하가 걸려서 재연결에 소요되는 시간이 길어지는 문제점이 있었다.On the other hand, even if a single SeGW can be connected to thousands of APs or more, since the ability to support simultaneous access per unit time is only about several tens to several hundreds, the HeMS can simultaneously issue a boot command to all the APs The AP 20 which has reached the thousands of units transmits an IKE_SA_INIT_Request to the SeGW 10 at the same time so that a collision occurs in the communication channel between the AP 20 and the SeGW 10 and the SeGW 10 is overloaded There is a problem that the time required for reconnection is prolonged.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 소형 기지국 관리 시스템(HeMS)이 자기 관할하의 AP에 TAC 그룹별로 시차를 두고 부팅 명령을 하달함으로써 보안 게이트웨이에 과부하가 걸리는 것을 방지할 수 있도록 한 네트워크 과부하 방지 방법을 제공함을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a small base station management system (HeMS) that can prevent a security gateway from being overloaded by a boot command, And to provide a network overload prevention method.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 네트워크 과부하 방지 방법은 HeMS가 자기 관할에 속한 소형 기지국인, 복수의 AP를 복수의 TAC(Tracking Area Code) 그룹별로 나누어서 관리하는 형태의 소형 기지국에 대한 네트워크 과부하 방지 방법에 있어서, HeMS가 시차를 두고 임의의 TAC 그룹에 속한 모든 AP에 동시에 부팅 명령을 하달하는 단계 및 HeHS가 AP로부터 SeGW에 대한 IPsec 연결 완료 보고를 접수한 후에 해당 TAC 그룹에 속한 모든 AP에 대한 연결 완료 보고 AP의 비율인 연결률을 계산하고, 상기 연결률이 기준치에 도달하는 경우에는 다른 TAC 그룹에 속한 AP에 부팅 명령을 하달하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a network overload prevention method of the present invention is a network overload prevention method in which a HeMS is a small base station belonging to a self-jurisdiction, a plurality of APs are divided into a plurality of TAC (Tracking Area Code) The HeMS issues a boot command simultaneously to all APs belonging to any TAC group with time lag, and after HeHS receives an IPsec connection completion report from the AP to the AP, all the APs belonging to the TAC group Calculating a connection rate, which is a ratio of the connection completion report AP, to the AP belonging to another TAC group when the connection rate reaches the reference value.

전술한 구성에서, 상기 부팅 명령 하달시부터 한계 시간이 경과한 경우에는 상기 연결률이 상기 기준치에 미달하더라도 다른 TAC 그룹에 속한 AP에 부팅 명령을 하달하는 것을 특징으로 한다.In the above-described configuration, when a time limit has elapsed since the boot command is passed, the boot command is issued to an AP belonging to another TAC group even if the connection rate falls below the reference value.

한편, 상기 부팅 명령을 하달받은 AP가 SeGW에의 연결 시도에 앞서 자기에게 고유한 고유 지연 시간을 계산하고, 상기 고유 지연 시간이 경과한 후에 SeGW에 IPsec 연결을 시도하되, 상기 고유 지연 시간은 각 AP에 고유하게 부여된 고유 키를 PRF(Pseudo Random Function)로 계산하여 얻어지는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the AP receiving the boot command calculates a unique delay time unique to the SeGW before attempting to connect to the SeGW, and attempts to connect the SeGW to the IPsec after the unique delay time elapses, (Pseudo Random Function) of the inherent key inherently assigned to the key.

상기 고유 지연 시간(delay_time)은The inherent delay time (delay_time)

에 의해 계산되되, max_delay는 상기 PRF로 생성될 수 있는 지연 시간의 최대치인 최대 지연 시간을, key는 상기 고유 키를, max_key는 각각의 상기 고유 키의 범위를, α는 하나의 SeGW에 접속되어 있는 AP의 개수를 나타내는 것을 특징으로 한다.Max_delay is the maximum delay time which is the maximum value of the delay time that can be generated in the PRF, key is the unique key, max_key is the range of each unique key, and? Is connected to one SeGW And the number of APs.

본 발명의 네트워크 과부하 방지 방법에 따르면, 소형 기지국 관리 시스템(HeMS)이 자기 관할하의 AP에 TAC 그룹별로 시차를 두고 부팅 명령을 하달함으로써 보안 게이트웨이에 과부하가 걸리는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.According to the network overload prevention method of the present invention, the small base station management system (HeMS) issues a boot command to the AP under its own jurisdiction with a time difference according to the TAC group, thereby effectively preventing the security gateway from being overloaded.

도 1은 종래 AP가 SeGW에 접속하는 절차를 설명하기 위한 시퀀스 차트.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 과부하 방지 방법을 설명하기 위한 시퀀스 차트.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 네트워크 과부하 방지 방법을 설명하기 위한 시퀀스 차트.
도 4는 본 발명의 네트워크 과부하 방지 방법에서 고유 지연 시간 계산 원리를 설명하기 위한 도.1 is a sequence chart for explaining a procedure in which a conventional AP accesses a SeGW.
2 is a sequence chart illustrating a network overload prevention method according to an embodiment of the present invention.
3 is a sequence chart for explaining a network overload prevention method according to another embodiment of the present invention.
4 is a diagram for explaining the principle of calculating the inherent delay time in the network overload prevention method of the present invention.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 네트워크 과부하 방지 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the network overload prevention method of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 과부하 방지 방법을 설명하기 위한 시퀀스 차트이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 네트워크 과부하 방지 방법에 따르면 HeMS(300)는 복수, 예를 들어 수천 대의 AP(200)를 TAC 그룹별로 나누어서 관리할 수 있는데, 이 경우에 하나의 TAC 그룹당 대략 수십 내지 수백 대의 AP가 소속될 수 있을 것이다.2 is a sequence chart for explaining a network overload prevention method according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, according to the network overload prevention method of the present invention, the HeMS 300 can manage a plurality of, for example, thousands of APs 200 by dividing them into TAC groups. In this case, Approximately tens to hundreds of APs may belong.

전술한 구성에서, HeMS(300)는 자기 관할의 AP(200)를 활성화시키기 위해 부팅 명령을 하달함에 있어서 TAC 그룹별로 시차를 두고 부팅 명령을 하달하는데, 이에 따라 처음에는 예를 들어 TAC 그룹 A에 속한 모든 AP(200)에 동시에 부팅 명령을 하달(단계 S30)한다.In the above-described configuration, in order to activate the self-controlled AP 200 in the above-described configuration, the HeMS 300 issues a boot command with a time difference for each TAC group. Accordingly, for example, And simultaneously issues a boot command to all the APs 200 to which they belong (step S30).

다음으로, 이러한 명령을 접수한 각 AP(200)가 부팅을 수행하여 자기가 소속된 SeGW에 IPsec 연결을 시도, 즉 IKE_SA_INIT_Request를 전송하고, 이후 도 1에 도시한 바와 같은 단계를 거쳐서 비로소 SeGW에 IPsec으로 연결된다. 이와 같이 하여 임의의 AP(200)가 SeGW에 성공적으로 IPsec 연결되면, 그 즉시 HeMS(300)에 연결이 완료되었음을 보고(단계 S32)하게 된다.Next, each AP 200 that has received such an instruction performs booting and attempts to establish an IPsec connection to the SeGW to which it belongs, that is, transmits an IKE_SA_INIT_Request. After that, through the steps shown in FIG. 1, Lt; / RTI > When an arbitrary AP 200 is successfully connected to the SeGW in this way, the connection to the HeMS 300 is immediately notified (step S32).

한편, HeMS(300)는 동일 TAC 그룹에 속한 AP(200)에 대한 연결 완료 보고 AP의 비율에 의해 연결(성공)률을 계산하고 이러한 연결률이 미리 정해진 기준치, 예를 들어 90%에 도딜하였는지를 판단(단계 S34)한다. 단계 S34에서의 판단 결과, 연결률이 상기 기준치에 도달한 경우에는 그 즉시 다른 TAC 그룹, 예를 들어 TAC 그룹 B에 속한 모든 AP(200)에 동시에 부팅 명령을 하달(단계 S40)하는데, 이와 같이 하는 이유는 일부 AP가 자체의 이상 동작에 의해 부팅을 하지 못함에 불구하고 무작정 대기함으로써 다른 TAC 그룹에 속한 모든 AP를 부팅시킬 수 없는 불합리를 배제하기 위해서이다.Meanwhile, the HeMS 300 calculates a connection (success) rate based on the ratio of connection completion report APs to the AP 200 belonging to the same TAC group, and determines whether the connection rate has reached a predetermined reference value, for example, 90% (Step S34). As a result of the determination in step S34, if the connection rate reaches the reference value, a boot command is issued simultaneously to all the other APs 200 belonging to another TAC group, for example, the TAC group B (step S40) The reason for this is that some APs can not boot all APs belonging to another TAC group by waiting unintentionally even though they can not boot due to their abnormal operation.

동일한 방법으로 HeMS(300)는 TAC 그룹 B에 속한 AP로부터 연결 완료 보고를 받는 과정(단계 S42)에서 90% 이상의 AP로부터 연결 완료 보고(단계 S44)를 받게 되면 다음의 TAC 그룹에 속한 모든 AP(200)에 대해 부팅 명령을 하달(단계 S50)하는데, 모든 TAC 그룹에 대한 부팅 명령의 하달이 완료되면 다시 자기 관할의 AP(200) 중에서 연결 완료 보고가 이루어지지 않은 모든 AP에 대해 부팅 명령을 하달할 수 있다.If the HeMS 300 receives connection completion report (step S44) from more than 90% AP in the process of receiving the connection completion report from the AP belonging to the TAC group B in the same manner (step S42) 200) (step S50). When the boot command for all the TAC groups is completed, a boot command is issued to all APs whose connection completion report has not been made from the self-controlled AP 200 can do.

한편, 경우에 따라서는 일부 TA에 대해서만 일시적인 장애, 예를 들어 일시적인 전파장애나 정전 등이 발생한 경우에 그 장애가 복구되기 전에는 연결률이 기준치에 도달하지 못할 수 있는데, 이를 대비하여 미리 한계 시간을 설정해 둔 상태에서 이러한 한계 시간이 경과한 경우에는 연결률이 비록 기준치에 미달하더라도 해당 TA에 일시적인 장애가 발생했다고 판단하고 다른 TAC 그룹에 속한 AP에 대해 부팅 명령을 하달하는 것이 바람직하다. 단계 S36, 단계 S46 및 단계 S56은 이를 위해 주어진 것이다.On the other hand, in some cases, when a temporary fault such as temporary electromagnetic interference or power failure occurs only for some TA, the connection rate may not reach the reference value before the fault is recovered. It is preferable to determine that a temporary failure has occurred in the corresponding TA even if the connection rate falls below the reference value and issue a boot command to the AP belonging to another TAC group. Step S36, step S46 and step S56 are given for this purpose.

다른 한편, 동일 TAC 그룹에 속한 AP가 많은 경우에 이들 모두가 동시에 연결을 시도하게 되면 SeGW에 과부하가 걸릴 수도 있기 때문에 이를 방지하기 위해 각 AP가 서로 다른 시간에 SeGW에 IPsec 연결 시도를 하는 것이 바람직할 수도 있는바, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 네트워크 과부하 방지 방법을 설명하기 위한 시퀀스 차트이다.On the other hand, when there are many APs belonging to the same TAC group, if all of them try to connect at the same time, SeGW may be overloaded. Therefore, it is preferable for each AP to attempt IPsec connection to SeGW at different time FIG. 3 is a sequence chart for explaining a network overload prevention method according to another embodiment of the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 통상적인 AP(200)의 내부 구성은 단말 및 코어망과의 통신을 담당하는 프로토콜 스택(protocol stack), SeGW(100)와의 사이에서 IPsec을 통한 연결을 담당하는 IPsec 모듈 및 프로토콜 스택과 IPsec 모듈을 제어하고 IPsec 모듈이 SeGW(100)로부터 할당받은 IPsec 관련 키를 프로토콜 스택으로 전달하는 등의 기능을 수행하는 OAM(Operations, Administration and Management)을 포함하여 이루어질 수 있는데, 본 발명의 네트워크 과부하 방지 방법은 이러한 AP 내부 구성에서 OAM만을 일부 수정함으로써 구현될 수 있다.3, the internal configuration of the conventional AP 200 includes a protocol stack for communication with the terminal and the core network, a protocol stack for performing communication with the SeGW 100 through IPsec And an OAM (Operations, Administration and Management) that controls the module, the protocol stack, and the IPsec module, and transfers the IPsec-related key allocated by the IPsec module from the SeGW 100 to the protocol stack. The network overload protection method of the present invention can be implemented by modifying only the OAM in this AP internal configuration.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 네트워크 과부하 방지 방법에 따르면 AP(200)의 OAM 모듈이 단계 S100에서 SeGW(100)와의 사이에 IPsec 연결이 이루어지지 않은 것을 확인하는 경우에 자기 AP(200)에 고유한 지연 시간을 계산(단계 S110)한 후에 이렇게 계산된 고유 지연 시간 이후에 IPsec 모듈에 IPsec 연결을 요청(단계 S120)한다.3, according to the network overload prevention method of the present invention, when the OAM module of the AP 200 confirms that no IPsec connection is established with the SeGW 100 in step S100, the OAM module of the AP 200 (Step S110), and then requests an IPsec connection to the IPsec module after the calculated delay time (step S120).

여기에서 고유 지연 시간의 계산은, 예를 들어 동일 TAC 그룹별로 각 AP(200)에 고유 키를 부여한 상태에서 이러한 고유 키를 PRF(Pseudo Random Function)로 처리하는 방식으로 수행될 수 있다.Here, the calculation of the inherent delay time can be performed by, for example, processing the inherent key with a PRF (Pseudo Random Function) in a state where a unique key is assigned to each AP 200 per the same TAC group.

도 4는 본 발명의 네트워크 과부하 방지 방법에서 고유 지연 시간 계산 원리를 설명하기 위한 도이다. 도 4에서 사용되는 파라미터들은 다음과 같이 정의될 수 있다.4 is a diagram for explaining the principle of calculating the inherent delay time in the network overload prevention method of the present invention. The parameters used in Fig. 4 can be defined as follows.

- max_delay : PRF로 생성될 수 있는 지연 시간(Delay Time)의 최대치, 즉 최대 지연 시간.- max_delay: Maximum value of the delay time that can be generated by the PRF, that is, the maximum delay time.

- key : 각 AP에 할당된 고유 키.- key: A unique key assigned to each AP.

- max_key : 각 고유 키가 가질 수 있는 최대치, 즉 고유 키의 범위.- max_key: The maximum value that each unique key can have, that is, the range of unique keys.

- α : 하나의 SeGW에 접속되어 있는 AP의 개수. 각 고유 키의 숫자로 이루어지고 각 고유키의 차이가 1 일 때 PRF로 계산된 지연 시간의 차이는 max_delay/α가 된다.- α: Number of APs connected to one SeGW. When the difference between each unique key is 1, the difference in delay time calculated by PRF is max_delay / α.

이 경우에 PRF로 계산된 지연 시간은 지연 시간 최대치보다 작고, 주변의 고유 키는 일정한 간격을 가지며, 다른 고유 키로부터 생성된 지연 시간은 모두 다른 값을 가진다. PRF를 통한 지연 시간은 아래의 수학식 1로부터 얻어질 수 있다.In this case, the delay time calculated by PRF is smaller than the maximum delay time, the surrounding unique keys have a constant interval, and the delay times generated from the other unique keys have different values. The delay time through PRF can be obtained from the following equation (1).

한편, 각 AP에 부여된 상기 고유 키는, 예를 들어 eNodeB ID, 프로세서 일련 번호(processor serial number), 이더넷 MAC 어드레스(Ethernet MAC Address) 또는 현재 시간(Current time) 중 하나 또는 하나 이상의 조합으로 이루어질 수 있는데, 현재 시간을 고유 키로 사용하는 경우에는 각 AP를 고유하게 구별할 수 있도록 밀리초(㎳)까지 사용하는 것이 바람직하다.Meanwhile, the inherent key assigned to each AP may be one or a combination of one or more of eNodeB ID, processor serial number, Ethernet MAC address, or current time, for example. When the current time is used as a unique key, it is preferable to use up to milliseconds (ms) so that each AP can be distinguished uniquely.

다시 도 3으로 돌아가서, 단계 S120에서 OAM 모듈은 단계 S110에서 계산된 지연 시간이 경과한 후에 IPsec 모듈에 IPsec 시작 명령을 전달한다. 이후 단계 S130 내지 S170은 도 1의 단계 S12 내지 단계 S20과 동일하기에 설명을 생략한다.Returning to FIG. 3, in step S120, the OAM module transmits an IPsec start command to the IPsec module after the delay time calculated in step S110 has elapsed. Hereinafter, steps S130 to S170 are the same as steps S12 to S20 in FIG. 1, and a description thereof will be omitted.

한편, AP(200)가 SeGW(100)로부터 Abort 메시지를 수신하여 재연결을 시도하는 경우에는 기존에 할당받은 가상 IP의 호스트(host) 영역을 고유 키로 사용할 수도 있다. 즉, 가상 IP가 클래스 C의 IP를 사용할 경우 하위 8비트를 고유 키로 사용할 수 있는데, 이는 가상 IP의 호스트 역역이 SeGW(100)에 연결된 각 AP(200)에게 모두 독립적이어서 Abort 메시지를 수신한 AP(200)들이 모두 다른 값을 가지기 때문이다. 또한 SeGW(100)에서의 가상 IP 할당 정책이 순차적으로 이루어지기 때문에 현재 연결된 AP 간의 고유 키가 1의 차이를 가질 가능성이 크고, 결과적으로 위의 수학식 1에 의해 설계한 PRF에 가장 효과적으로 적용될 수 있다.On the other hand, when the AP 200 receives an Abort message from the SeGW 100 and attempts to reconnect, the host region of the previously allocated virtual IP can be used as a unique key. That is, when the virtual IP uses the IP of the class C, the lower 8 bits can be used as the unique key. Since the host range of the virtual IP is independent of each AP 200 connected to the SeGW 100, (200) have different values. In addition, because the virtual IP allocation policies in the SeGW 100 are sequentially performed, there is a high possibility that the inherent key between the currently connected APs has a difference of 1, and as a result, it can be most effectively applied to the PRF designed by the above- have.

이상, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 네트워크 과부하 방지 방법의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나 이는 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 변형과 변경이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다. 예를 들어, 전술한 성공률과 기준치를 사용하는 대신에 특정 대수를 직접 기준치로 설정할 수도 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims. For example, instead of using the above-described success rate and the reference value, a certain logarithm may be set as a direct reference value.

10, 100: SeGW(Security Gate Way),
20, 200: AP(Access Point),
300: HeMS(Home eNodeB Management System)10, 100: SeGW (Security Gate Way),
20, 200: AP (Access Point),
300: Home eNodeB Management System (HeMS)

Claims

HeMS가 자기 관할에 속한 소형 기지국인, 복수의 AP를 복수의 TAC(Tracking Area Code) 그룹별로 나누어서 관리하는 형태의 소형 기지국에 대한 네트워크 과부하 방지 방법에 있어서,
HeMS가 시차를 두고 임의의 TAC 그룹에 속한 모든 AP에 동시에 부팅 명령을 하달하는 단계 및
HeHS가 AP로부터 SeGW에 대한 IPsec 연결 완료 보고를 접수한 후에 해당 TAC 그룹에 속한 모든 AP에 대한 연결 완료 보고 AP의 비율인 연결률을 계산하고, 상기 연결률이 기준치에 도달하는 경우에는 다른 TAC 그룹에 속한 AP에 부팅 명령을 하달하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 네트워크 과부하 방지 방법.A network overload prevention method for a small base station in which a plurality of APs are managed by dividing a plurality of APs into a plurality of TAC (Tracking Area Code) groups, wherein the HeMS is a small base station belonging to a self-
A step in which the HeMS issues a simultaneous boot command to all APs belonging to an arbitrary TAC group with a time lag and
After the HeHS receives an IPsec connection completion report from the AP to the SeGW, it calculates a connection rate which is a ratio of connection completion report APs to all APs belonging to the corresponding TAC group. If the connection rate reaches the reference value, And issuing a boot command to an AP belonging to the network.

제 1 항에 있어서,
상기 부팅 명령 하달시부터 한계 시간이 경과한 경우에는 상기 연결률이 상기 기준치에 미달하더라도 다른 TAC 그룹에 속한 AP에 부팅 명령을 하달하는 것을 특징으로 하는 네트워크 과부하 방지 방법.The method according to claim 1,
And when a time limit has elapsed from the time of the boot command being exceeded, a boot command is issued to an AP belonging to another TAC group even if the connection rate falls below the reference value.

제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 부팅 명령을 하달받은 AP가 SeGW에의 연결 시도에 앞서 자기에게 고유한 고유 지연 시간을 계산하고, 상기 고유 지연 시간이 경과한 후에 SeGW에 IPsec 연결을 시도하는 것을 특징으로 하는 네트워크 과부하 방지 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the AP receiving the boot command calculates a unique delay time inherent to the SeGW before attempting to connect to the SeGW and attempts to connect the SeGW to the SeGW after the inherent delay time elapses.

제 3 항에 있어서,
상기 고유 지연 시간은 각 AP에 고유하게 부여된 고유 키를 PRF(Pseudo Random Function)로 계산하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 네트워크 과부하 방지 방법.The method of claim 3,
Wherein the inherent delay time is obtained by calculating a unique key uniquely assigned to each AP using a PRF (Pseudo Random Function).

제 4 항에 있어서,
상기 고유 지연 시간(delay_time)은

에 의해 계산되되,
max_delay는 상기 PRF로 생성될 수 있는 지연 시간의 최대치인 최대 지연 시간을, key는 상기 고유 키를, max_key는 각각의 상기 고유 키의 범위를, α는 하나의 SeGW에 접속되어 있는 AP의 개수를 나타내는 것을 특징으로 하는 네트워크 과부하 방지 방법.5. The method of claim 4,
The inherent delay time (delay_time)

Lt; / RTI >
max_delay is the maximum delay time which is the maximum value of the delay time that can be generated in the PRF, key is the unique key, max_key is the range of each unique key, and a is the number of APs connected to one SeGW The network overload prevention method comprising the steps of: