광대역 무선가입자망 시스템의 패킷데이터 처리장치 및 그 방법{Apparatus and method for processing packet data in W-WLL system}
본 발명은 광대역 무선가입자망(Wideband Wireless Local Loop, W-WLL) 시스템의 패킷데이터 처리장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 W-WLL 시스템의 PDRU(Packet Data Routing Unit)에서 인터넷으로 전송되는 패킷 중에 동영상 데이터를 전송하는 패킷과 일반적인 데이터를 전송하는 패킷을 위한 별도의 버퍼로 관리하여 패킷데이터 라우팅에서의 서비스 품질을 향상시키기에 적당하도록 한 광대역 무선가입자망 시스템의 패킷데이터 처리장치 및 그 방법에 관한 것이다. 일반적으로 CDMA 방식의 무선접속규격을 사용하는 WLL 시스템은 N-CDMA (narrowband-CDMA)(IS-95) 방식과 W-CDMA 방식으로 나눌 수 있는 데, N-CDMA 방식과 비교하여 W-CDMA 방식을 이용한 시스템은 주파수 대역폭과 음성대역 데이터 속도 및 ISDN BRI(2B+D) 서비스 제공 가능 여부에서 차이점을 가지고 있다. 그리고 무선가입자 망 시스템은 기존의 공중회선교환망(Public Switching Telephone Network, PSTN) 시스템에서 각 가입자 가정과 공중회선 교환기 사이의 일정 구간을 유선 대신 무선으로 대치하는 시스템으로서, 각 가정에 있는 전화기로부터 사용자의 신호를 받아 기지국에 전달하는 가입자 무선접속 장치(RIU)와, 상기 가입자 무선접속 장치(RIU)와 무선으로 베어러(Bearer)의 연결 및 해제를 담당하는 무선 기지국(Radio Port, RP)과, 교환기와 상기 무선 기지국(RP) 간의 호 링크를 연결해주는 기능을 수행하는 무선 기지국 조정기(Radio Port Controller, RPC)와,기존의 공중회선 교환망(PSTN)과 호의 링크 설정을 담당하는 무선 가입자 선로망 교환기로 구성되어 있다. 그래서 무선 가입자 망은 기존의 유선망 시스템 보다 전화망을 쉽게 설치할 수 있게 되고, 시설 확장 비용이 적게 들며, 가입자 증가에 따른 망 설계의 유연성이 좋은 이점을 갖는다. 또한 W-CDMA 무선 가입자 시스템은 기존의 협대역 CDMA 망과는 달리 호(Call), 팩스(FAX) 및 데이터 전송 뿐만 아니라 ISDN(Integrated Services Digital Network) 서비스 및 패킷(Packet) 망 구현도 가능하게 하는 이점이 있다. 도 1은 일반적인 광대역 무선가입자망 시스템의 블록구성도이다. 여기서 참조번호 10은 라우터이고, 20은 RPC이며, 30은 RP이고, 40은 RIU이며, 50은 PC이다. RIU(40)와 RP(30) 사이는 무선으로 연결되고, RP(30)와 RPC(20)는 E1 중계선으로 연결되며, RPC(20)와 라우터(10) 사이는 이더넷으로 연결된다. 그래서 RIU(40)는 PPP(Point to Point Protocol) 프로토콜을 통해서 인터넷에 접속되어 각 PC(50)에 인터넷 서비스를 제공하게 된다. W-WLL 시스템에서 PDRU는 RPC(20)에 실장되며, 주된 기능은 각 PC(50)의 PPP 접속을 설정하고 관리하며, PC(50)에서 전송된 PPP 프레임을 이더넷 프레임 포맷으로 변경하여 라우터(10)로 전송하는 것이다. 또한 라우터(10)로부터 전송된 이더넷 프레임을 PPP 프레임으로 변환시킨 다음 적당한 PC(50)로 보내는 기능도 수행한다. 도 2는 종래 광대역 무선가입자망 시스템의 패킷데이터 처리장치의 블록구성도이다. 이에 도시된 바와 같이, PDRU의 기능수행을 제어하는 CPU(21)와; 상기 CPU(21)의 제어를 받고, LAN 망과 인터페이스를 수행하고 패킷 데이터의 송수신을 수행하는 LAN 콘트롤러(22)와; 상기 CPU(21)의 제어를 받고, RIU(40)와 HDLC(High-level Data Link Control) 채널을 통해 패킷 데이터를 송수신하는 HDLC 콘트롤러(23)와; 상기 CPU(21)의 제어를 받고, 상기 LAN 콘트롤러(22)와 상기 HDLC 콘트롤러(23) 간에 전송되는 데이터를 버퍼링하는 버퍼(25)를 구비한 DRAM(24)으로 구성된다. 도 3은 종래 광대역 무선가입자망 시스템의 패킷데이터 처리방법을 보인 흐름도이다. 이에 도시된 바와 같이, 인터넷으로부터 LAN 인터페이스를 통해 패킷을 수신하면, 버퍼(25)에 저장하는 단계(ST11)와; 상기 버퍼(25)에 저장된 패킷을 추출하는 단계(ST13)와; 상기 추출된 패킷을 HDLC 채널을 통해 W-WLL 단말기까지 전송시키는 단계(ST14)를 수행한다. 그래서 종래 기술은 LAN 인터페이스를 수행하는 LAN 콘트롤러(22)를 통해서 받은 패킷 데이터를 적당한 HDLC 채널을 통해 단말로 전송하는 구조로 되어 있다. 이때 일반적인 LAN 콘트롤러(22)의 대역폭은 10Mbps 이고, W-WLL 시스템에서 구성되어 있는 HDLC 채널의 대역폭은 384Kbps가 최대값이다. 따라서 PDRU의 LAN 인터페이스를 수행하는 LAN 콘트롤러(22)와 HDLC 인터페이스를 수행하는 HDLC 콘트롤러(23) 사이에는 대역폭의 차이가 있다. 이러한 대역폭의 차이 때문에 버퍼(25)가필요하다. 종래 기술에서는 인터넷에서부터 전송되는 패킷을 PDRU의 LAN 콘트롤러(22)로 받아서 버퍼(25)로 보낸다. 버퍼(25)로 보내진 패킷은 HDLC 콘트롤러(23)에 의해서 버퍼(25)로부터 추출된다. 이렇게 추출된 버퍼(25)의 패킷은 HDLC 채널을 통해서 W-WLL RIU(40)를 거쳐 PC(50)까지 전송된다. 이렇게 인터넷에서 전송되어진 패킷을 단말까지 전송하기 위해 CPU(21)는 LAN 콘트롤러(22), HDLC 콘트롤러(23), DRAM(24), 그리고 버퍼(25)를 관리한다. W-WLL 패킷 시스템에서는 패킷 서비스를 제공하기 위해 다수의 단말이 단일 HDLC 채널을 공유하게 되어 있다. 그러나 이러한 종래의 기술에서는 임의의 단말에 접속되어 있는 사용자가 일반적인 인터넷 방송 채널 사이트에 접속해서 동영상을 보고 있다면 상대적으로 적은 양의 데이터를 요구하는 다른 사용자가 자신이 원하는 정보를 얻기까지 동영상 데이터에 의해 시간이 지연되는 단점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 W-WLL 시스템의 PDRU(Packet Data Routing Unit)에서 인터넷으로 전송되는 패킷 중에 동영상 데이터를 전송하는 패킷과 일반적인 데이터를 전송하는 패킷을 위한 별도의 버퍼로 관리하여 패킷데이터 라우팅에서의 서비스 품질을 향상시킬 수 있는 광대역 무선가입자망 시스템의 패킷데이터 처리장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 의한 광대역 무선가입자망 시스템의 패킷데이터 처리장치는,PDRU(Packet Data Routing Unit)의 기능수행을 제어하는 CPU와; 상기 CPU의 제어를 받고, LAN 망과 인터페이스를 수행하고 패킷 데이터의 송수신을 수행하는 LAN 콘트롤러와; 상기 CPU의 제어를 받고, 가입자 무선접속 장치(RIU)와 HDLC(High-level Data Link Control) 채널을 통해 패킷 데이터를 송수신하는 HDLC 콘트롤러와; 상기 CPU의 제어를 받고, 상기 LAN 콘트롤러와 상기 HDLC 콘트롤러 간에 전송되는 데이터를 버퍼링하여 저장하고, 상기 LAN 콘트롤러에서 입력받은 동영상 패킷 데이터를 저장하는 제 1버퍼와, 동영상 이외의 패킷 데이터를 저장하는 제 2버퍼를 포함한 복수개의 버퍼를 구비한 DRAM을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 의한 광대역 무선가입자망 시스템의 패킷데이터 처리방법은, 라우터 또는 인터넷으로부터 받은 IP 패킷을 수신하고, 수신된 패킷이 TCP 패킷인지 확인하는 제 1 단계와; 상기 패킷이 TCP 패킷이면, 포트번호가 동영상 데이터임을 표시하는 번호인지 판별하는 제 2 단계와; 상기 포트번호가 동영상 데이터임을 표시하는 번호이면, 전송받은 IP 패킷을 동영상 데이터를 처리하는 버퍼에 저장하는 제 3 단계와; 상기 패킷이 TCP 패킷이 아니거나 또는 상기 포트번호가 동영상 데이터임을 표시하는 번호가 아니면, 전송받은 IP 패킷을 일반적인 데이터를 처리하는 버퍼에 저장하는 제 4 단계를 포함하여 수행함을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 광대역 무선가입자망 시스템의 블록구성도이고, 도 2는 종래 광대역 무선가입자망 시스템의 패킷데이터 처리장치의 블록구성도이며, 도 3은 종래 광대역 무선가입자망 시스템의 패킷데이터 처리방법을 보인 흐름도이고, 도 4는 본 발명에 의한 광대역 무선가입자망 시스템의 패킷데이터 처리장치의 블록구성도이며, 도 5는 본 발명에 의한 광대역 무선가입자망 시스템의 패킷데이터 처리방법을 보인 흐름도이다. * 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * 10 : 라우터 20 : RPC 21 : CPU 22 : LAN 콘트롤러 23 : HDLC 콘트롤러 24 : DRAM 25, 26, 27 : 버퍼 30 : RP 40 : RIU 50 : PC
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명, 광대역 무선가입자망 시스템의 패킷데이터 처리장치 및 그 방법의 기술적 사상에 따른 일실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 4는 본 발명에 의한 광대역 무선가입자망 시스템의 패킷데이터 처리장치의 블록구성도이다. 이에 도시된 바와 같이, PDRU의 기능수행을 제어하는 CPU(21)와; 상기 CPU(21)의 제어를 받고, LAN 망과 인터페이스를 수행하고 패킷 데이터의 송수신을 수행하는 LAN 콘트롤러(22)와; 상기 CPU(21)의 제어를 받고, RIU(40)와 HDLC 채널을 통해 패킷 데이터를 송수신하는 HDLC 콘트롤러(23)와; 상기 CPU(21)의 제어를 받고, 상기 LAN 콘트롤러(22)와 상기 HDLC 콘트롤러(23) 간에 전송되는 데이터를 버퍼링하여 저장하고, 상기 LAN 콘트롤러(22)에서 입력받은 패킷 데이터를 구분하여 저장하는 복수개의 버퍼(26)(27)를 구비한 DRAM(24)을 포함하여 구성된다. 상기에서 복수개의 버퍼(26)(27)는, TCP 프로토콜이면서 상기 LAN 콘트롤러(22)에서 전송되는 데이터 중 동영상 패킷 데이터를 저장하는 제 1 버퍼(26)와; 상기 LAN 콘트롤러(22)에서 전송되는 데이터 중 동영상 이외의 데이터를 저장하는 제 2 버퍼(27)를 포함하여 구성된다. 상기에서 복수개의 버퍼(26)(27)는, 포트번호가 1755번이면 동영상 데이터로 구성된 패킷 데이터로 구분하고, 이외의 패킷이면 동영상 이외의 데이터로 구성된 패킷 데이터로 구분하여 별도로 저장한다. 도 5는 본 발명에 의한 광대역 무선가입자망 시스템의 패킷데이터 처리방법을 보인 흐름도이다. 이에 도시된 바와 같이, 라우터 또는 인터넷으로부터 받은 IP 패킷을 수신하고, 수신된 패킷이 TCP 패킷인지 확인하는 제 1 단계(ST21)(ST22)와; 상기 패킷이 TCP 패킷이면, 포트번호가 동영상 데이터임을 표시하는 번호인지 판별하는 제 2 단계(ST23)와; 상기 포트번호가 동영상 데이터임을 표시하는 번호이면, 전송받은 IP 패킷을 동영상 데이터를 처리하는 버퍼에 저장하는 제 3 단계(ST24)와; 상기 패킷이 TCP 패킷이 아니거나 또는 상기 포트번호가 동영상 데이터임을 표시하는 번호가 아니면, 전송받은 IP 패킷을 일반적인 데이터를 처리하는 버퍼에 저장하는 제 4 단계(ST25)를 포함하여 수행한다. 상기에서 제 2 단계는, 동영상 데이터임을 표시하는 포트번호는 1755번으로 설정하여 패킷 데이터가 동영상 데이터인지를 판별한다. 이와 같이 구성된 본 발명에 의한 광대역 무선가입자망 시스템의 패킷데이터 처리장치 및 그 방법의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 먼저 현재 인터넷 상의 데이터를 살펴보면, 동영상 패킷 데이터는 TCP 프로토콜을 통해서 전송되며, 포트 번호는 "1755"번을 사용하는 것을 알 수 있다. 즉, 인터넷으로 동영상을 제공하는 대표적인 사이트(www.imbc.com, www.kbs.co.kr, ww.sbs.co.kr, www.mbn.co.kr, www.ytn.co.kr 등)에서 전송되는 동영상 패킷 데이터를 분석하면, TCP 프로토콜이며 포트번호는 "1755" 인 것을 볼 수 있다. 그래서 본 발명에서는 기본적으로 DRAM(24)에 두 개 이상의 버퍼를 설정하여 구성한다. 하나의 버퍼인 제 1 버퍼(26)는 동영상 패킷 데이터를 사용하기 위해 사용될 수 있고, 다른 버퍼인 제 2 버퍼(27)는 동영상 데이터가 아닌 패킷을 저장하기 위해 사용할 수 있다. PDRU에서는 LAN 콘트롤러(22)에서 입력받은 패킷 데이터에서 TCP 프로토콜이면서 포트번호가 "1755"인 패킷은 동영상 패킷 데이터로 판단하여 동영상 패킷 데이터를 저장하는 제 1 버퍼(26)로 전송하고, 나머지 패킷 데이터는 동영상 데이터가 아닌 패킷을 저장하는 버퍼인 제 2 버퍼(27)로 전송한다. 두 개의 버퍼(26)(27)로 전송된 패킷 데이터들은 HDLC 콘트롤러(23)에 의해 버퍼에서 추출되어 HDLC 채널로 전송된다. 이때 두 개의 버퍼에서 데이터를 추출하는 것은 다음과 같이 수행한다. - 두 개의 버퍼 중 어느 한 개의 버퍼에만 패킷 데이터가 존재할 경우에는 그 버퍼에서 데이터를 추출하여 HDLC 채널을 통해서 전송하면 된다. - 두 개의 버퍼 모두 패킷 데이터가 존재할 경우에는 번갈아 가면서 패킷 데이터를 추출하여 전송한다. 이는 번갈아 가면서 패킷 데이터를 추출할 수도 있으나, 응용분야나 다른 요인에 의해서 두 버퍼(26)(27)에서 패킷 데이터를 추출하는 빈도수를 조정할 수 있다. 이렇게 구현하게 되면, W-WLL 시스템에서와 같은 HDLC 채널에 접속되어 있는 사용자 중 임의의 사용자가 동영상 패킷 데이터를 받더라도 일반 데이터를 요청한 다른 사용자가 정보를 얻는데 필요한 시간 지연을 단축할 수 있게 된다. 이처럼 본 발명은 W-WLL 시스템의 PDRU에서 인터넷에 전송되는 패킷 중에 동영상 데이터를 전송하는 패킷과 일반적인 데이터를 전송하는 패킷을 위한 별도의버퍼를 관리하여 패킷데이터 라우팅에서의 서비스 품질을 향상시키게 되는 것이다. 이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 광대역 무선가입자망 시스템의 패킷데이터 처리장치 및 그 방법은 W-WLL 시스템의 PDRU에서 인터넷에 전송되는 패킷 중에 동영상 데이터를 전송하는 패킷과 일반적인 데이터를 전송하는 패킷을 위한 별도의 버퍼를 관리하여 패킷데이터 라우팅에서의 서비스 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있게 된다. |
