KR102600702B1 - 엑스홀 네트워크를 포함하는 통신 시스템에서 경로 설정 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

엑스홀 네트워크를 포함하는 통신 시스템에서 경로 설정 방법 및 장치가 개시된다. 제1 XDU에 의해 수행되는 경로 변경 방법은, 제2 XDU와 제3 XDU 간의 제1 경로를 상기 제1 XDU와 상기 제3 XDU 간의 제2 경로로 변경할 것을 요청하는 경로 설정 요청 메시지를 XCU로부터 수신하는 단계, 상기 경로 설정 요청 메시지가 수신된 경우, 상기 제1 경로에 속한 상기 제2 XDU로부터 상기 제3 XDU를 위한 데이터의 SN을 포함하는 SN 상태 전달 메시지를 수신하는 단계, 상기 SN 상태 전달 메시지에 의해 지시되는 상기 SN에 대응하는 상기 데이터를 상기 제2 XDU로부터 수신하는 단계, 및 상기 제3 XDU와 상기 제2 경로를 설정하는 단계를 포함한다. 따라서 통신 시스템의 성능이 향상될 수 있다.

Description

엑스홀 네트워크를 포함하는 통신 시스템에서 경로 설정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SETTING PATH IN COMMUNICATION SYSTEM INCLUDING XHAUL NETWORK}

본 발명은 통신 시스템에서 경로 설정 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액세스(access) 네트워크, 엑스홀(Xhaul) 네트워크 및 코어(core) 네트워크를 포함하는 통신 시스템에서 통신 노드들 간의 제어 경로 및 트래픽 경로의 설정 기술에 관한 것이다.

급증하는 무선 데이터의 처리를 위해, LTE(long term evolution) 기반의 통신 시스템(또는, LTE-A 기반의 통신 시스템)의 주파수 대역(예를 들어, 6GHz 이하의 주파수 대역)뿐만 아니라 LTE 기반의 통신 시스템의 주파수 대역보다 높은 주파수 대역(예를 들어, 6GHz 이상의 주파수 대역)을 사용하는 통신 시스템이 고려되고 있다. 높은 주파수 대역(예를 들어, 6GHz 이상의 주파수 대역)에서 전파의 경로 손실에 따라 신호의 수신 성능이 저하될 수 있으며, 이러한 문제를 해소하기 위해 매크로(marco) 기지국에 비해 좁은 셀 커버리지(cell coverage)를 지원하는 스몰(small) 기지국이 통신 시스템에 도입될 수 있다. 통신 시스템에서 스몰 기지국은 백홀 링크(backhaul link)를 사용하여 코어 네트워크(core network)에 연결될 수 있다.

통신 시스템은 통신 프로토콜(protocol)의 모든 기능들(예를 들어, RF(radio frequency) 기능, 기저대역(baseband) 처리 기능)을 수행하는 스몰 기지국, 통신 프로토콜의 모든 기능들 중에서 RF 기능을 수행하는 TRP(transmission reception point), 통신 프로토콜의 모든 기능들 중에서 기저대역 처리 기능을 수행하는 BBU(baseband unit) 블록(block) 등을 포함할 수 있다. TRP는 RRH(remote radio head), RU(radio unit) 등일 수 있다. BBU 블록은 적어도 하나의 BBU 또는 적어도 하나의 DU(digital unit)를 포함할 수 있다. BBU 블록은 "BBU 풀(pool)", "집중화된(centralized) BBU" 등으로 지칭될 수 있다. 하나의 BBU 블록은 복수의 TRP들과 연결될 수 있으며, 복수의 TRP들을 위한 신호에 대한 기저대역 처리 기능을 수행할 수 있다.

통신 시스템에서 스몰 기지국은 백홀 링크를 사용하여 코어 네트워크에 연결될 수 있고, TRP는 프론트홀(fronthaul) 링크를 사용하여 BBU 블록에 연결될 수 있고, BBU 블록은 백홀 링크를 사용하여 코어 네트워크에 연결될 수 있다. 프론트홀 링크와 백홀 링크를 기초로 형성된 네트워크는 엑스홀(Xhaul) 네트워크로 지칭될 수 있다. 엑스홀 네트워크는 액세스 네트워크(예를 들어, 스몰 기지국(또는, TRP)과 단말 간의 네트워크)와 코어 네트워크 사이에 위치할 수 있고, 코어 네트워크로부터 수신된 신호를 액세스 네트워크에 전송할 수 있고, 액세스 네트워크로부터 수신된 신호를 코어 네트워크에 전송할 수 있다. 엑스홀 네트워크는 복수의 통신 노드들을 포함할 수 있으며, 통신 노드의 추가/삭제, 통신 노드들 간의 핸드오버(handover), 통신 노드들 간의 로드 밸런싱(load balancing), 통신 노드에서 무선 링크 상태 등에 따라 원시(original) 경로의 변경이 요구되는 경우에 새로운 경로의 설정 방법들이 필요하다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 엑스홀 네트워크를 포함하는 통신 시스템에서 무선 링크의 상태에 기초한 통신 노드들 간의 경로 설정 방법에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 XDU에 의해 수행되는 경로 변경 방법은, 제2 XDU와 제3 XDU 간의 제1 경로를 상기 제1 XDU와 상기 제3 XDU 간의 제2 경로로 변경할 것을 요청하는 경로 설정 요청 메시지를 XCU로부터 수신하는 단계, 상기 경로 설정 요청 메시지가 수신된 경우, 상기 제1 경로에 속한 상기 제2 XDU로부터 상기 제3 XDU를 위한 데이터의 SN을 포함하는 SN 상태 전달 메시지를 수신하는 단계, 상기 SN 상태 전달 메시지에 의해 지시되는 상기 SN에 대응하는 상기 데이터를 상기 제2 XDU로부터 수신하는 단계, 상기 제3 XDU와 상기 제2 경로를 설정하는 단계, 및 상기 제2 XDU로부터 수신된 상기 데이터를 상기 제2 경로를 통해 상기 제3 XDU에 전송하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 경로 설정 요청 메시지는 상기 제2 경로를 구성하는 XDU들의 식별자를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 SN 상태 전달 메시지는 상기 XCU의 제어 없이 플로우 ID에 기초하여 송수신될 수 있다.

여기서, 상기 SN은 PDCP 계층 또는 MUTP 계층에서 SN을 지시할 수 있다.

여기서, 상기 SN이 상기 PDCP 계층에서 SN을 지시하는 경우에 상기 제2 경로를 통해 전송되는 상기 데이터는 PDCP 데이터일 수 있고, 상기 SN이 상기 MUTP 계층에서 SN을 지시하는 경우에 상기 제2 경로를 통해 전송되는 상기 데이터는 MUTP 데이터일 수 있다.

여기서, 상기 경로 변경 방법은 상기 데이터가 상기 제1 경로에서 마지막 데이터인 것을 지시하는 엔드 마커 메시지를 상기 제2 경로를 통해 상기 제3 XDU에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제3 XDU의 이동에 따라 상기 제1 경로의 품질이 미리 설정된 임계값 이하인 경우, 상기 제3 XDU를 위한 경로는 상기 제1 경로에서 상기 제2 경로로 변경될 수 있다.

여기서, 상기 제2 경로의 설정이 완료된 경우, 상기 제3 XDU를 위한 경로가 상기 제1 경로에서 상기 제2 경로로 변경된 것을 지시하는 경로 변경 지시 메시지는 상기 XCU로 전송될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 XCU에 의해 수행되는 경로 변경 방법은, "제1 XDU - 제3 XDU - 제4 XDU" 경로가 "제1 XDU - 제2 XDU - 제4 XDU" 경로로 변경되는 경우, "제1 XDU - 제3 XDU" 경로의 삭제 및 "제1 XDU - 제2 XDU" 경로의 설정을 요청하는 경로 변경 요청 메시지를 상기 제1 XDU에 전송하는 단계, 상기 "제1 XDU - 제3 XDU" 경로의 삭제 및 상기 "제1 XDU - 제2 XDU" 경로의 설정이 완료된 것을 지시하는 경로 변경 응답 메시지를 상기 제1 XDU로부터 수신하는 단계, "제3 XDU - 제4 XDU" 경로의 삭제를 요청하는 경로 삭제 요청 메시지를 상기 제3 XDU에 전송하는 단계, 상기 "제3 XDU - 제4 XDU" 경로의 삭제가 완료된 것을 지시하는 경로 삭제 응답 메시지를 상기 제3 XDU로부터 수신하는 단계, "제2 XDU - 제4 XDU" 경로의 설정을 요청하는 경로 설정 요청 메시지를 상기 제2 XDU에 전송하는 단계, 및 상기 "제2 XDU - 제4 XDU" 경로의 설정이 완료된 것을 지시하는 경로 설정 응답 메시지를 상기 제2 XDU로부터 수신하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 경로 변경 요청 메시지 및 상기 경로 설정 요청 메시지 각각은 상기 "제1 XDU - 제2 XDU - 제4 XDU" 경로를 구성하는 XDU들의 식별자를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 "제1 XDU - 제3 XDU" 경로가 상기 경로 변경 요청 메시지에 의해 지시되는 플로우 ID뿐만 아니라 다른 플로우 ID를 위해 사용되는 경우에 상기 "제1 XDU - 제3 XDU" 경로는 삭제되는 않을 수 있고, 상기 "제3 XDU - 제4 XDU" 경로가 상기 경로 삭제 요청 메시지에 의해 지시되는 플로우 ID뿐만 아니라 다른 플로우 ID를 위해 사용되는 경우에 상기 "제3 XDU - 제4 XDU" 경로는 삭제되는 않을 수 있다.

여기서, 상기 "제1 XDU - 제3 XDU" 경로의 삭제 전에, 상기 제1 XDU의 버퍼에 저장된 데이터는 상기 제3 XDU에 전송될 수 있고, 상기 제1 XDU의 버퍼에 데이터가 존재하지 않는 것을 지시하는 엔드 마커 메시지는 상기 제3 XDU에 전송될 수 있다.

여기서, 상기 "제3 XDU - 제4 XDU" 경로의 삭제 전에, 상기 제3 XDU의 버퍼에 저장된 데이터는 상기 제4 XDU에 전송될 수 있고, 상기 제3 XDU의 버퍼에 데이터가 존재하지 않는 것을 지시하는 엔드 마커 메시지는 상기 제4 XDU에 전송될 수 있다.

여기서, 상기 제4 XDU에서 상기 "제1 XDU - 제3 XDU - 제4 XDU" 경로를 통해 수신된 데이터와 상기 "제1 XDU - 제2 XDU - 제4 XDU" 경로를 통해 수신된 데이터에 대한 리오더링 동작이 수행될 수 있다.

여기서, 상기 "제1 XDU - 제3 XDU - 제4 XDU" 경로의 플로우 ID는 "제1 XDU - 제2 XDU - 제4 XDU" 경로의 플로우 ID와 동일할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 실시예에 따른 제1 XDU에 의해 수행되는 경로 변경 방법은, 원시 경로가 "제1 XDU - 제3 XDU - 제4 XDU" 경로이고, 상기 원시 경로에 대한 백업 경로가 "제1 XDU - 제3 XDU - 제4 XDU" 경로인 경우, "제1 XDU - 제3 XDU" 링크의 손실이 감지된 경우에 상기 백업 경로에서 포워딩 규칙을 지시하는 포워딩 테이블을 활성화하는 단계, 상기 백업 경로에 속한 "제1 XDU - 제2 XDU" 경로의 활성화 절차를 상기 제2 XDU와 수행하는 단계, 및 상기 "제1 XDU - 제2 XDU" 경로의 활성화가 완료된 것을 지시하는 백업 경로 활성화 통지 메시지를 상기 XCU에 전송하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 백업 경로는 SFID별로 설정될 수 있다.

여기서, 상기 활성화 절차를 상기 제2 XDU와 수행하는 단계는, SFID, 개시 XDU 섹터 ID, 타겟 XDU 섹터 ID 및 이유 코드를 포함하는 백업 경로 활성화 메시지를 상기 제2 XDU에 전송하는 단계, 및 상기 백업 경로 활성화 메시지에 대한 응답인 백업 경로 활성화 응답 메시지를 상기 제2 XDU로부터 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 경로 변경 방법은 상기 제3 XDU와 SN 상태의 교환 절차를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 백업 경로는 상기 XCU에 의해 미리 설정될 수 있고, 상기 원시 경로에서 상기 백업 경로로의 변경은 상기 XCU의 제어 없이 수행될 수 있다.

본 발명에 의하면, 통신 시스템은 액세스(access) 네트워크, 엑스홀(Xhaul) 네트워크 및 코어(core) 네트워크를 포함할 수 있고, 엑스홀 네트워크에서 이동 XDU(Xhaul distributed unit)의 이동에 따라 XDU 간의 핸드오버가 수행될 수 있다. 이 경우, 핸드오버에 참여하는 XDU들 간에 SN(sequence number)이 교환될 수 있으며, 이에 따라 데이터의 손실은 최소화될 수 있다.

또한, 엑스홀 네트워크에서 XDU들 간의 원시(original) 경로가 새로운 경로로 변경되는 경우, 경로 변경 절차는 XCU(Xhaul centralized unit)의 제어에 따라 수행될 수 있다. 이 경우, 경로 변경 절차에서 데이터의 손실은 최소화될 수 있다. 또한, 엑스홀 네트워크에서 원시 경로에 대한 백업(backup) 경로가 미리 설정될 수 있고, 이 경우에 원시 경로에서 백업 경로로의 경로 변경 절차는 XCU의 제어 없이 수행될 수 있다. 따라서 통신 시스템의 성능이 향상될 수 있다.

도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 통신 시스템의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 3은 통신 시스템에서 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 4는 엑스홀 네트워크의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 5는 엑스홀 네트워크에서 하나 이상의 섹터로 구성되는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6은 엑스홀 네트워크에서 통신 노드의 프로토콜 구조의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 7a는 엑스홀 네트워크에서 통신 노드의 프로토콜 구조의 제2 실시예를 도시한 블록도이다.
도 7b는 엑스홀 네트워크에서 통신 노드의 프로토콜 구조의 제3 실시예를 도시한 블록도이다.
도 7c는 엑스홀 네트워크에서 통신 노드의 프로토콜 구조의 제4 실시예를 도시한 블록도이이다.
도 7d는 엑스홀 네트워크에서 통신 노드의 프로토콜 구조의 제5 실시예를 도시한 블록도이다.
도 8은 인그레스 XDU의 데이터의 전송 절차의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 9는 엑스홀 네트워크에서 핸드오버에 따른 경로 변경 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 10a는 엑스홀 네트워크에서 핸드오버에 따른 경로 변경 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다.
도 10b는 변경된 경로에서 통신 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다.
도 10c는 변경된 경로에서 통신 방법의 제2 실시예를 도시한 순서도이다.
도 11은 엑스홀 네트워크에서 XCU에 의한 경로 변경 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다.
도 12a는 엑스홀 네트워크에서 백업 경로 #A1을 도시한 개념도이다.
도 12b는 엑스홀 네트워크에서 백업 경로 #A2를 도시한 개념도이다.
도 12c는 엑스홀 네트워크에서 백업 경로 #B1을 도시한 개념도이다.
도 12d는 엑스홀 네트워크에서 백업 경로 #B2를 도시한 개념도이다.
도 13은 엑스홀 네트워크에서 백업 경로 설정 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다.
도 14는 백업 경로 #A2에서 데이터 전송 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다.
도 15는 백업 경로 #B2에서 데이터 전송 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다.
도 16a는 백업 경로 #B1에서 조인트 XDU의 동작 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 16b는 백업 경로 #B2에서 조인트 XDU의 동작 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 17a는 엑스홀 네트워크에서 경로 변경 방법의 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 17b는 엑스홀 네트워크에서 백업 경로를 통한 데이터의 송수신 방법의 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 17c는 엑스홀 네트워크에서 백업 경로를 통한 데이터의 송수신 방법의 제2 실시예를 도시한 흐름도이다.

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.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

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, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

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.

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.

도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 1을 참조하면, 통신 시스템은 액세스 네트워크(access network), 엑스홀(Xhaul) 네트워크, 코어(core) 네트워크 등을 포함할 수 있다. 액세스 네트워크는 단말 #1(110-1), TRP(transmission reception point)(120-1) 등을 포함할 수 있다. TRP(120-1)는 무선 송수신 기능을 수행할 수 있고, "f-TRP(flexible TRP)"로 지칭될 수 있다. TRP(120-1)는 단말 #1(110-1)에 통신 서비스를 제공할 수 있고, 엑스홀 네트워크의 XDU(Xhaul distributed unit) #1(140-1)에 연결될 수 있다. TRP(120-1)를 위한 기저대역 처리 기능은 BBU(baseband unit) 블록(170-4)에서 수행될 수 있다.

무선 송수신 기능을 수행하는 TRP(430)와 기저대역 처리 기능을 수행하는 BBU 블록(170-4) 간의 링크(예를 들어, "TRP(120-1)-XDU #1(140-1)-XDU #2(140-2)-XDU #3(140-3)-BBU 블록(170-4)"의 링크)는 "프론트홀(fronthaul) 링크"로 지칭될 수 있다. 기저대역 처리 기능을 수행하는 BBU 블록(170-4)이 속한 네트워크(예를 들어, 엑스홀 네트워크, 코어 네트워크)에 따라 프론트홀 링크는 달라질 수 있다. 액세스 네트워크는 셀룰러 통신 프로토콜, WLAN(wireless local area network) 프로토콜 등을 지원할 수 있다. 셀룰러 통신 프로토콜은 4G 통신 프로토콜(예를 들어, LTE(long term evolution) 프로토콜, LTE-A(advanced) 프로토콜), 5G 통신 프로토콜(예를 들어, NR(new radio) 통신 프로토콜)) 등일 수 있다.

엑스홀 네트워크는 액세스 네트워크와 코어 네트워크의 사이에 위치할 수 있으며, 액세스 네트워크와 코어 네트워크 간의 통신을 지원할 수 있다. 엑스홀 네트워크는 액세스 네트워크로부터 수신된 신호를 코어 네트워크로 전송할 수 있고, 코어 네트워크로부터 수신된 신호를 액세스 네트워크로 전송할 수 있다. 엑스홀 네트워크는 복수의 XDU들(140-1, 140-2, 140-3)을 포함할 수 있다. 복수의 XDU들(140-1, 140-2, 140-3)은 무선 송수신 기능을 수행할 수 있고, 멀티홉(multi-hop) 방식에 기초하여 연결될 수 있다.

복수의 XDU들(140-1, 140-2, 140-3) 중에서, 전송 경로의 시작 지점에 위치한 XDU는 "인그레스(ingress) XDU"로 지칭될 수 있고, 전송 경로의 종료 지점에 위치한 XDU는 "이그레스(egress) XDU"로 지칭될 수 있고, XCU(Xhaul centralized unit)에 연결된 XDU는 "XDU 애그리게이터(aggregator)"로 지칭될 수 있다. 또한, 코어 네트워크의 종단 통신 노드(예를 들어, MME(mobile management entity)(170-1), S-GW(serving-gateway)(170-2))에 연결된 XDU는 "XDU 애그리게이터"로 지칭될 수 있다. XCU는 토폴로지(topology) 관리 기능, 전송 경로 관리 기능, XDU(140-1, 140-2, 140-3)의 제어 기능 등을 수행할 수 있다.

통신 시스템이 4G 통신 프로토콜을 지원하는 경우, 코어 네트워크는 MME(170-1), S-GW(170-2), P-GW(PDN(packet data network)-gateway)(170-3), BBU 블록(170-4) 등을 포함할 수 있다. 통신 시스템이 5G 통신 프로토콜을 지원하는 경우, 코어 네트워크는 AMF(access and mobility management function),UPF(user plane function), SMF(session management function), BBU 블록(170-4) 등을 포함할 수 있다. AMF, UPF 및 SMF 각각은 MME(170-1), S-GW(170-2) 및 P-GW(170-3)와 대응할 수 있다.

BBU 블록(170-4)은 MME(170-1) 또는 S-GW(170-2)에 위치할 수 있으며, 유선 링크를 통해 XDU#3(140-3)과 연결될 수 있다. BBU 블록(170-4)은 적어도 하나의 BBU 또는 적어도 하나의 DU(digital unit)를 포함할 수 있다. BBU 블록(170-4)은 "BBU 풀(pool)", "집중화된(centralized) BBU" 등으로 지칭될 수 있다. TRP(120-1)와 BBU 블록(170-4) 간의 링크는 "프론트홀(fronthaul) 링크"로 지칭될 수 있고, TRP(120-1)는 프론트홀(fronthaul) 링크를 통해 BBU 블록에 연결될 수 있다.

엑스홀 네트워크의 XDU #1(140-1)은 TRP(120-1)에 연결될 수 있다. 또는, XDU #1(140-1)은 TRP(120-1)에 통합되도록 구성될 수 있다. XDU #2(140-2)는 엑스홀 링크를 사용하여 XDU #1(140-1) 및 XDU #3(140-3) 각각에 연결될 수 있고, XDU #3(140-3)는 코어 네트워크의 종단 통신 노드(예를 들어, MME(170-1), S-GW(170-2))에 연결될 수 있다. 엑스홀 링크는 프론트홀 링크, 백홀(backhaul) 링크 등을 포함할 수 있다. 복수의 XDU들(140-1, 140-2, 140-3) 간의 통신은 엑스홀 링크를 위한 통신 프로토콜(이하, "엑스홀 프로토콜"이라 함)을 사용하여 수행될 수 있다. 엑스홀 프로토콜이 적용된 패킷은 엑스홀 링크를 통해 코어 네트워크 및 액세스 네트워크 각각에 전송될 수 있다. 여기서, 패킷은 제어 정보, 데이터 등을 지시할 수 있다.

도 2는 통신 시스템의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.

도 2를 참조하면, 통신 시스템은 액세스 네트워크, 엑스홀 네트워크, 코어 네트워크 등을 포함할 수 있다. 엑스홀 네트워크는 액세스 네트워크와 코어 네트워크의 사이에 위치할 수 있으며, 액세스 네트워크와 코어 네트워크 간의 통신을 지원할 수 있다. 액세스 네트워크는 단말(110-1, 110-2, 110-3), TRP(120-1), 매크로(macro) 기지국(120-2), 스몰(small) 기지국(120-3) 등을 포함할 수 있다.

엑스홀 네트워크는 복수의 XDU들(150-1, 150-2, 150-3, 150-4, 150-5, 150-6, 150-7)을 포함할 수 있다. 엑스홀 네트워크에서 XDU들(150-1, 150-2, 150-3, 150-4, 150-5, 150-6, 150-7)은 엑스홀 링크를 사용하여 연결될 수 있고, 멀티홉 방식에 기초하여 연결될 수 있다. BBU 블록(170-4)은 복수의 XDU들(150-1, 150-2, 150-3, 150-4, 150-5, 150-6, 150-7) 중에서 하나의 XDU에 위치할 수 있다. 예를 들어, BBU 블록(170-4)은 XDU #2(150-2)에 위치할 수 있다. 통신 시스템이 4G 통신 프로토콜을 지원하는 경우, 코어 네트워크는 MME(170-1), S-GW(170-2), P-GW(170-3) 등을 포함할 수 있다. 통신 시스템이 5G 통신 프로토콜을 지원하는 경우, 코어 네트워크는 AMF, UPF, SMF 등을 포함할 수 있다.

엑스홀 네트워크의 XDU #1(150-1)은 TRP(120-1)에 연결될 수 있고, 엑스홀 네트워크의 XDU #3(150-3)은 매크로 기지국(120-2)에 연결될 수 있고, 엑스홀 네트워크의 XDU #6(150-6)은 스몰 기지국(120-3)에 연결될 수 있다. 엑스홀 네트워크의 XDU #5(150-5)는 코어 네트워크의 종단 통신 노드(예를 들어, MME(170-1), S-GW(170-2))에 연결될 수 있고, "XDU 애그리게이터"로 지칭될 수 있다. 복수의 XDU들(150-1, 150-2, 150-3, 150-4, 150-5, 150-6, 150-7) 간의 통신은 엑스홀 프로토콜을 사용하여 수행될 수 있다. 엑스홀 프로토콜이 적용된 패킷(예를 들어, 데이터, 제어 정보)은 엑스홀 링크를 통해 코어 네트워크 및 액세스 네트워크 각각에 전송될 수 있다.

TRP(120-1)는 셀룰러 통신 프로토콜을 사용하여 단말 #1(110-1)에 통신 서비스를 제공할 수 있다. TRP(120-1)는 무선 송수신 기능을 지원할 수 있으며, TRP(120-1)를 위한 기저대역 처리 기능은 BBU 블록(170-4)에서 수행될 수 있다. 무선 송수신 기능을 수행하는 TRP(120-1)와 기저대역 처리 기능을 수행하는 BBU 블록(170-4) 간의 링크(예를 들어, "TRP(120-1)-XDU #1(150-1)-BBU 블록(170-4)(또는, XDU #2(150-2))"의 링크)는 "프론트홀 링크"로 지칭될 수 있고, BBU 블록(170-4)과 코어 네트워크의 종단 통신 노드(예를 들어, MME(170-1), S-GW(170-2)) 간의 링크(예를 들어, "BBU 블록(170-4)(또는, XDU #2(150-2))-XDU #5(150-5)-MME(170-1)(또는, S-GW(170-2))"의 링크)는 "백홀 링크"로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 기저대역 처리 기능을 수행하는 BBU 블록(170-4)이 속하는 네트워크(예를 들어, 엑스홀 네트워크, 코어 네트워크)에 따라 프론트홀 링크는 달라질 수 있다.

매크로 기지국(120-2)은 셀룰러 통신 프로토콜을 사용하여 단말 #2(110-2)에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 매크로 기지국(120-2)은 엑스홀 네트워크를 통해 코어 네트워크에 연결될 수 있으며, "매크로 기지국(120-2)-XDU #3(150-3)-XDU #4(150-4)-XDU #5(150-5)-MME(170-1)(또는, S-GW(170-2))"의 링크는 "백홀 링크"로 지칭될 수 있다. 스몰 기지국(120-3)은 셀룰러 통신 프로토콜을 사용하여 단말 #3(110-3)에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 스몰 기지국(120-3)은 엑스홀 네트워크를 통해 코어 네트워크에 연결될 수 있으며, "스몰 기지국(120-3)-XDU #6(150-6)-XDU #7(150-7)-XDU #5(150-5)-MME(170-1)(또는, S-GW(170-2))"의 링크는 "백홀 링크"로 지칭될 수 있다.

한편, 앞서 설명된 통신 노드(예를 들어, 단말, TRP, 매크로 기지국, 스몰 기지국, XDU, XCU, BBU 블록, MME, S-GW, P-GW 등)는 아래와 같이 구성될 수 있다.

도 3은 통신 시스템에서 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.

도 3을 참조하면, 통신 노드(300)는 적어도 하나의 프로세서(310), 메모리(320) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(330)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(300)는 입력 인터페이스 장치(340), 출력 인터페이스 장치(350), 저장 장치(360) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(300)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(370)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.

프로세서(310)는 메모리(320) 및 저장 장치(360) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(310)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(320) 및 저장 장치(360) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(320)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.

도 4는 엑스홀 네트워크의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 4를 참조하면, 엑스홀 네트워크는 XDU(410), XCU(420) 등을 포함할 수 있다. XDU(410)는 H2 인터페이스를 통해 다른 XDU에 연결될 수 있다. XDU(410)는 H3 인터페이스를 통해 XCU(420)에 연결될 수 있다. XDU(410)는 엑스홀 네트워크에서 프론트홀 링크, 미드홀 링크 또는 백홀(backhaul) 링크를 사용하여 데이터를 송수신할 수 있다. 미드홀 링크는 매크로 기지국과 스몰 기지국 간의 링크일 수 있다. 예를 들어, 미드홀 링크는 PDCP(packet data convergence protocol) 계층, RLC(radio link control) 계층, MAC(medium access control) 계층 및 PHY(physical) 계층 중에서 일부 기능을 지원하는 통신 노드 #1과 통신 노드 #1에 의해 지원되지 않는 나머지 기능을 지원하는 통신 노드 #2 간의 링크일 수 있다.

서로 다른 엑스홀 네트워크에 속하는 XDU들 간의 링크는 형성되지 않을 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 XCU에 의해 제어되는 XDU들 간의 링크는 형성되지 않을 수 있다. XDU(410)는 고정 XDU 및 이동 XDU로 분류될 수 있다. 고정 XDU가 설치된 장소는 변경되지 않을 수 있다. 이동 XDU는 이동성을 가지는 개체(entity)(예를 들어, 차량, 기차, 드론(drone) 등)에 설치될 수 있다. 이동 XDU들 간의 링크는 형성되지 않을 수 있다. 엑스홀 네트워크에서 XCU(420)는 토폴로지 관리 기능, 전송 경로 관리 기능, XDU(410)의 제어 기능 등을 수행할 수 있다. 하나의 엑스홀 네트워크에서 하나의 XCU(420)가 존재할 수 있다.

f-TRP는 단말의 송수신을 위한 송수신 포인트로 사용될 수 있으며, 엑스홀 네트워크에 속한 통신 노드와 프론트홀 링크 또는 미드홀 링크를 통해 연결될 수 있다. 클라우드 플랫폼(cloud platform)은 XDU 애그리게이터와 연결될 수 있으며, 엑스홀 네트워크의 프론트홀 링크 또는 미드홀 링크를 통해 f-TRP와 연결될 수 있다. 클라우드 플랫폼은 복수의 f-TRP들과 연결될 수 있다. 기지국(예를 들어, eNB) 기능은 f-TRP와 클라우드 플랫폼에 의해 수행될 수 있다. 논리적으로 하나의 클라우드 플랫폼이 통신 시스템에서 존재할 수 있고, 물리적으로 복수의 클라우드 플랫폼들이 통신 시스템에 존재할 수 있다.

한편, 엑스홀 네트워크에 포함된 통신 노드(예를 들어, XDU, XCU)는 하나 이상의 섹터(sector)로 구성될 수 있다.

도 5는 엑스홀 네트워크에서 하나 이상의 섹터로 구성되는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 5를 참조하면, 통신 노드들(510, 520, 530) 각각은 XDU 또는 XCU일 수 있고, 6개의 섹터들(예를 들어, 섹터 #0 내지 #5)로 구성될 수 있다.

통신 노드(510, 520, 530)를 구성하는 섹터들의 ID(identifier)가 설정될 수 있다. 섹터 ID는 통신 노드 ID와 섹터 인덱스의 조합으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 통신 노드 #1(510)의 ID가 "1"이고, 통신 노드 #1(510)을 구성하는 섹터들의 인덱스가 A 내지 F인 경우, 통신 노드 #1(510)의 섹터 #0의 ID는 #1A로 설정될 수 있고, 통신 노드 #1(510)의 섹터 #1의 ID는 #1B로 설정될 수 있고, 통신 노드 #1(510)의 섹터 #2의 ID는 #1C로 설정될 수 있고, 통신 노드 #1(510)의 섹터 #3의 ID는 #1D로 설정될 수 있고, 통신 노드 #1(510)의 섹터 #4의 ID는 #1E로 설정될 수 있고, 통신 노드 #1(510)의 섹터 #5의 ID는 #1F로 설정될 수 있다. 통신 노드 #2 및 #3(520, 530)의 섹터 ID도 앞서 설명된 방식에 기초하여 설정될 수 있다.

통신 노드(510, 520, 530)의 섹터들 간에 무선 링크가 설정될 수 있다. 예를 들어, 통신 노드 #1(510)의 섹터 #0은 통신 노드 #2(520)의 섹터 #3과 무선 링크를 통해 연결될 수 있고, 통신 노드 #2(520)의 섹터 #2는 통신 노드 #3(530)의 섹터 #5와 무선 링크를 통해 연결될 수 있다. 통신 노드 #1(510)이 인그레스 XDU이고, 통신 노드 #3(530)이 이그레스 XDU인 경우, 통신 노드 #1(510)의 섹터 #0은 데이터를 통신 노드 #2(520)의 섹터 #3에 전송할 수 있고, 통신 노드 #2(520)의 섹터 #3은 통신 노드 #1(510)의 섹터 #0으로부터 데이터를 수신할 수 있다. 통신 노드 #2(520)에서 데이터는 섹터 #3에서 섹터 #2로 전달될 수 있다. 통신 노드 #2(520)의 섹터 #2는 데이터를 통신 노드 #3(530)의 섹터 #5에 전송할 수 있고, 통신 노드 #3(530)의 섹터 #5는 통신 노드 #2(520)의 섹터 #2로부터 데이터를 수신할 수 있다.

한편, 통신 노드들(510, 520, 530) 각각이 XDU인 경우, XDU #1, #2 및 #3에서 프로토콜 구조는 다음과 같을 수 있다.

도 6은 엑스홀 네트워크에서 통신 노드의 프로토콜 구조의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.

도 6을 참조하면, 엑스홀 네트워크에서 프로토콜 구조(예를 들어, 사용자 평면(user plane) 프로토콜 구조)는 상위 계층으로의 데이터 포워딩(data forwarding)을 하기 위한 기능을 수행하는 MUTP 계층을 더 포함할 수 있다. MUTP 계층은 엑스홀 네트워크와 외부 네트워크를 연동하기 위한 패킷 인캡슐레이션(packet encapsulation) 및 디캡슐레이션(decapsulation) 기능을 수행할 수 있다. 또한, MUTP 계층은 엑스홀 네트워크에서 멀티 홉을 기반의 데이터 포워딩 기능을 위한 프로토콜일 수 있다.

예를 들어, 엑스홀 네트워크에서 XDU #1(510)은 MUTP 계층, L2 계층 및 L1 계층을 포함하는 프로토콜 구조를 가질 수 있다. 또한, XDU #1(510)은 XDU #2(520)와 통신을 수행하기 위한 MUTP 계층, PDCP 계층, RLC 계층, MAC 계층 및 PHY 계층을 포함하는 프로토콜 구조를 가질 수 있다. 또한, XDU #2(520)는 XDU #1(510) 및 XDU #3(530)과 통신을 수행하기 위한 MUTP 계층, PDCP 계층, RLC 계층, MAC 계층 및 PHY 계층을 포함하는 프로토콜 구조를 가질 수 있다. 또한, XDU #3(530)은 XDU #2(520)와 통신을 수행하기 위한 MUTP 계층, PDCP 계층, RLC 계층, MAC 계층 및 PHY 계층을 포함하는 프로토콜 구조를 가질 수 있다. 또한, XDU #3(530)은 MUTP 계층, L2 계층 및 L1 계층을 포함하는 프로토콜 구조를 가질 수 있다. 엑스홀 네트워크에서 사용자 평면 프로토콜의 구조는 다양한 외부 인터페이스를 지원하기 위한 구조일 수 있다.

도 7a는 엑스홀 네트워크에서 통신 노드의 프로토콜 구조의 제2 실시예를 도시한 블록도이고, 도 7b는 엑스홀 네트워크에서 통신 노드의 프로토콜 구조의 제3 실시예를 도시한 블록도이고, 도 7c는 엑스홀 네트워크에서 통신 노드의 프로토콜 구조의 제4 실시예를 도시한 블록도이고, 도 7d는 엑스홀 네트워크에서 통신 노드의 프로토콜 구조의 제5 실시예를 도시한 블록도이다.

도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 통신 노드(예를 들어, 통신 노드를 구성하는 섹터)는 PHY 계층, MAC 계층, RLC 계층 및 PDCP 계층을 기본적으로 포함할 수 있고, 추가로 MUTP 계층, MH2C(MXN H2 control) 계층, MH3C 계층 및 MH4C 계층 중에서 적어도 하나의 계층을 더 포함할 수 있다. 도 7a에서 통신 노드는 PHY 계층, MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층, MH2C 계층 및 MH3C 계층을 포함하는 프로토콜 구조를 가질 수 있다. 도 7b에서 통신 노드는 PHY 계층, MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층 및 MUTP 계층을 포함하는 프로토콜 구조를 가질 수 있다. 도 7c에서 통신 노드는 PHY 계층, MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층, MUTP 계층 및 MH3C 계층을 포함하는 프로토콜 구조를 가질 수 있다. 도 7d에서 통신 노드는 PHY 계층, MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층, MUTP 계층 및 MH4C 계층을 포함하는 프로토콜 구조를 가질 수 있다.

한편, 엑스홀 네트워크에서 사용되는 메시지는 경로 관리 관련 메시지 및 트래픽 전달 관련 메시지로 분류될 수 있다. 경로 관리 관련 메시지는 백업 경로 활성화 메시지(backup path activation message) 등을 포함할 수 있다. 경로 관리 관련 메시지는 홉-바이-홉(hop-by-hop) 방식으로 전송될 수 있다. 트래픽 전달 관련 메시지는 SN 상태 전달/보고 메시지(SN(sequence number) status transfer/reporting message), 엔드 마커 메시지(end marker message) 등을 포함할 수 있다. 트래픽 전달 관련 메시지는 홉-바이-홉 방식 또는 멀티-홉(multi-hop) 방식에 기초하여 전송될 수 있다.

경로 관리 관련 메시지의 송수신을 위해 사용되는 프로토콜은 트래픽 전달 관련 메시지의 송수신을 위해 사용되는 프로토콜과 구분될 수 있다. 예를 들어, XDU는 도 7c에 도시된 프로토콜 구조를 사용하여 경로 관리 관련 메시지를 다른 XDU와 송수신할 수 있다. 또는, XDU는 도 7d에 도시된 프로토콜 구조를 사용하여 경로 관리 관련 메시지를 다른 XDU와 송수신할 수 있다. 엑스홀 네트워크에서 메시지(예를 들어, 경로 관리 관련 메시지)의 전송 경로는 미리 설정될 수 있다. 멀티-홉 방식으로 전송되는 메시지(예를 들어, 핸드오버 관련 메시지)를 위한 경로도 XDU들 간에 미리 설정될 수 있다.

트래픽 전달 관련 메시지는 MUTP의 제어 메시지로 정의될 수 있다. 예를 들어, 트래픽 전달 관련 메시지는 MUTP 프로토콜 헤더를 포함할 수 있으며, 트래픽 전달 관련 메시지의 MUTP 프로토콜 헤더는 제어/데이터 타입 필드를 포함할 수 있다. 1-홉 방식으로 전송되는 트래픽 전달 관련 메시지를 위한 플로우 ID(예를 들어, 제어 플로우 ID)가 정의될 수 있다. 예를 들어, 1-홉 방식으로 전송되는 트래픽 전달 관련 메시지는 메시지 타입, 플로우 ID, SN 정보(예를 들어, SN 상태 보고/전달을 위한 SN 정보) 등을 포함할 수 있다. 1-홉 방식으로 전송되는 트래픽 전달 관련 메시지의 경로는 미리 설정될 수 있다. 트래픽 전달 관련 메시지가 멀티-홉 방식으로 전송되는 경우, 트래픽 전달 관련 메시지의 경로는 백업 경로 활성화 메시지에 의해 설정될 수 있다.

한편, SN 상태(예를 들어, MUTP의 SN 상태)의 교환 기능을 지원하기 위해 하부 계층과의 연동 방안이 고려될 수 있다. 예를 들어, 무선 링크의 손실에 의한 경로 변경이 수행되는 경우에 데이터 손실을 방지하기 위한 트래픽 포워딩 기능이 정의될 수 있다. 복구된 경로가 멀티-홉으로 구성된 경우 또는 동일한 RAB(radio access bearer)에 속한 플로우들이 서로 다른 경로로 복구되는 경우, MUTP의 SN 상태 교환이 필요할 수 있다. 또한, 전송된 데이터에 대한 MUTP SN 및 수신된 데이터에 대한 MUTP SN이 필요할 수 있다. 통신 시스템(예를 들어, 엑스홀 네트워크)에서 전송 신뢰성 향상을 위해, RLC-AM(radio link control-acknowledged mode)뿐만 아니라 RLC-UM(unacknowledged mode)이 사용되는 경우에도 트래픽 포워딩이 필요할 수 있다.

따라서 SN 상태(예를 들어, MUTP의 SN 상태)의 교환 기능을 지원하기 위한 전송 동작은 다음과 같이 수행될 수 있다.

- 동일한 우선순위를 가지는 SFID(service flow identifier)는 하나의 무선 베어러에 매핑될 수 있다.

- SFID별 SN과 무선 베어러별 SN 간의 매핑 관계의 관리가 필요할 수 있다. 예를 들어, SFID별 SN과 무선 베어러별 SN 간의 매핑 관계는 MUTP 계층에 의해 관리될 수 있다.

- PDCP 계층은 전송 완료된 RBID(radio bearer ID)별 SN을 MUTP 계층에 알려줄 수 있다. 예를 들어, PDCP 계층은 무선 링크를 통해 PDCP SDU(service data unit)를 성공적으로 전송한 것을 MUTP 계층에 알려줄 수 있다. RLC-AM이 사용되는 경우, PDCP 계층은 하나의 RLC SDU에 속한 모든 SDU들이 성공적으로 수신된 것을 지시하는 ACK을 수신단으로부터 수신한 경우에 수신된 ACK을 상위 계층(예를 들어, MUTP 계층)으로 전달할 수 있다. RLC-UM이 사용되는 경우, PDCP 계층은 하나의 RLC SDU에 속한 모든 PDU들이 전송되는 경우에 RLC SDU가 성공적으로 전송된 것을 상위 계층(예를 들어, MUTP 계층)에 알려줄 수 있다. 성공적으로 전송된 RBID SN에 대응하는 MUTP SN을 가지는 데이터는 전송 버퍼에서 삭제될 수 있다. 전송 버퍼에 남아있는 데이터는 추후에 경로 복구에 따른 재전송을 위해 사용될 수 있다.

SN 상태(예를 들어, MUTP의 SN 상태)의 교환 기능을 지원하기 위한 수신 동작은 다음과 같이 수행될 수 있다.

- PDCP 계층은 RBID별로 재정렬된 PDU들을 MUTP 계층에 전송할 수 있다.

- MUTP 계층은 SFID별로 패킷 재정렬을 수행할 수 있다.

한편, 엑스홀 네트워크에서 인그레스 XDU의 데이터는 다음과 같이 전송될 수 있다.

도 8은 인그레스 XDU의 데이터의 전송 절차의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

플로우 구분자(예를 들어, 플로우 ID) 기반의 엑스홀 네트워크의 통합 전송 프로토콜에서 아래 필드들이 정의될 수 있다.

- 플로우 구분자 : MXN 포워딩 베어러 구분자

- 시퀀스 넘버: 베어러 분할 및 중복 기능을 위한 패킷 정렬 기능 지원

- 패킷 타입: 다양한 사업자의 환경 및 다양한 패킷 타입 전송 지원

섹터 ID(identifier) 기반 엑스홀 네트워크의 통합 전송 프로토콜에서 인그레스 XDU와 이그레스 XDU 간의 포워딩 베어러를 위한 식별자는 소스 섹터 ID 또는 목적지 섹터 ID로 설정될 수 있다. 또는, 인그레스 XDU와 이그레스 XDU 간의 포워딩 베어러를 위한 식별자는 플로우 ID로 설정될 수 있다.

엑스홀 통합 전송 프로토콜에서 필드는 다음과 같이 정의될 수 있다.

- 소스 섹터 ID 필드: 인그레스 XDU 섹터 주소

- 목적지 섹터 ID 필드: 이그레스 XDU 섹터 주소

- 트래픽 클래스 구분자 필드

- 오퍼레이터 구분자 필드: 오퍼레이터별 QoS(Quality of Service), 오퍼레이터들 간의 우선순위

- 시퀀스 번호(sequence number) 필드: 베어러 분할 및 중복 베어러를 위한 리오더링(reordering) 기능 지원

도 8을 참조하면, IP(internet protocol) 헤더 또는 이더넷 헤더 기반의 분류 규칙(classification rule)에 따라 소스 섹터 ID, 목적지 섹터 ID, QoS 클래스 및 엑스홀 프로토콜 헤더가 결정될 수 있다. IP 헤더는 소스 IP 주소, 목적지 IP 주소 및 DSCP(differentiated services code point)를 포함할 수 있고, 이더넷 헤더는 소스 이더넷 주소, 목적지 이더넷 주소 및 QoS 필드를 포함할 수 있다. 포워딩 테이블에 엑스홀 프로토콜 헤더의 소스 섹터 ID/목적지 섹터 ID/QoS 클래스에 해당하는 타겟 섹터 ID가 존재하는 경우, 소스 섹터 ID/목적지 섹터 ID/QoS 클래스별 무선 베어러가 매핑될 수 있다.

엑스홀 데이터 패킷을 수신한 XDU 섹터는 엑스홀 데이터 패킷의 목적지 섹터 ID가 자신의 ID가 아닌 경우에 포워딩 테이블을 참조하여 엑스홀 데이터 패킷을 타겟 섹터로 전송할 수 있다.

인그레스 XDU와 이그레스 XDU 간의 포워딩 베어러를 위한 식별자가 플로우 ID로 정의되는 경우, IP(internet protocol) 헤더 또는 이더넷 헤더 기반의 분류 규칙(classification rule)에 따라 플로우 ID 및 엑스홀 프로토콜 헤더가 결정될 수 있다. IP 헤더는 소스 IP 주소, 목적지 IP 주소 및 DSCP(differentiated services code point)를 포함할 수 있고, 이더넷 헤더는 소스 이더넷 주소, 목적지 이더넷 주소 및 QoS 필드를 포함할 수 있다. 포워딩 테이블에 엑스홀 프로토콜 헤더의 플로우 ID에 해당하는 타겟 섹터 ID가 존재하는 경우, 엑스홀 데이터 패킷은 타겟 섹터로 전송될 수 있다. 이때, 타켓 섹터가 동일한 플로우들은 QoS 요구사항을 만족하는 경우에 동일한 라디오 베어러(Radio Bearer)에 매핑하여 전송될 수 있다.

중복 전송 기능을 지원하는 XDU 섹터는 중복된 엑스홀 데이터 패킷을 생성할 수 있고, 중복된 엑스홀 데이터 패킷을 XDU 내의 다른 섹터에 전송할 수 있다. 중복 수신 기능을 지원하는 XDU 섹터는 엑스홀 데이터 패킷에 대한 리오더링 동작을 수행할 수 있다. 베어러 분할 기능을 지원하는 XDU 섹터는 엑스홀 데이터 패킷을 XDU 내의 다른 섹터에 전송할 수 있다. 분류 규칙 및 포워딩 테이블은 경로 관리 메시지에 의해 설정될 수 있다. 도 8에서 플로우 ID 기반 엑스홀 네트워크 통합 전송 프로토콜은 소스 섹터 ID와 목적지 섹터 ID 대신 플로우 ID로 정의 될 수 있다.

다음으로, 통신 시스템(예를 들어, 도 1 또는 도 2에 도시된 엑스홀 네트워크)에서 통신 노드들 간의 경로 설정/변경 방법이 설명될 것이다. 통신 노드들 중에서 통신 노드 #1에서 수행되는 방법(예를 들어, 신호의 전송 또는 수신)이 설명되는 경우에도 이에 대응하는 통신 노드 #2는 통신 노드 #1에서 수행되는 방법과 상응하는 방법(예를 들어, 신호의 수신 또는 전송)을 수행할 수 있다. 예를 들어, XDU의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 XCU는 XDU의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 반대로, XCU의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 XDU은 XCU의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다.

또한, 아래 설명되는 실시예들에서 "엑스홀"은 "엑스홀 네트워크" 또는 "엑스홀 링크"를 지칭할 수 있고, "프론트홀"은 "프론트홀 네트워크" 또는 "프론트홀 링크"를 지칭할 수 있고, "미드홀(midhaul)"은 "미드홀 네트워크" 또는 "미드홀 링크"를 지칭할 수 있고, "백홀"은 "백홀 네트워크" 또는 "백홀 링크"를 지칭할 수 있다.

한편, 엑스홀 네트워크에서 XDU의 추가/삭제, XDU들 간의 핸드오버(handover), XDU들 간의 로드 밸런싱(load balancing), XDU에서 무선 링크 상태 등에 따라 원시 경로(original path)의 변경이 요구될 수 있다. 이 경우, XCU는 원시 경로를 새로운 경로(new path)로 변경할 수 있다. 예를 들어, 다음과 같이 이동 XDU의 이동에 따라 핸드오버가 요구될 수 있다.

도 9는 엑스홀 네트워크에서 핸드오버에 따른 경로 변경 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 9를 참조하면, 엑스홀 네트워크는 XDU #1(910), XDU #2(920), XDU #3(930), XDU #4(940) 등을 포함할 수 있다. XDU #1(910), XDU #2(920) 및 XDU #3(930) 각각은 고정 XDU일 수 있고, XDU #4(940)는 이동 XDU일 수 있다. 엑스홀 네트워크에서 원시 경로는 "XDU #1(910) - XDU #3(930) - XDU #4(940)" 경로일 수 있다. 이 경우, 원시 경로에 속한 "XDU #1(910) - XDU #3(930)" 경로(예를 들어, 무선 링크)가 설정될 수 있고, 원시 경로에 속한 "XDU #3(930) - XDU #4(940)" 경로(예를 들어, 무선 링크)가 설정될 수 있다.

XDU #4(940)가 이동(예를 들어, XDU #3(930)에서 XDU #2(920)로 이동)함에 따라 "XDU #3(930) - XDU #4(940)" 무선 링크의 상태가 나빠질 수 있다. 예를 들어, ["XDU #3(930) - XDU #4(940)" 무선 링크 상태 < "XDU #2(920) - XDU #4(940)" 무선 링크 상태]인 경우, XDU #4(940)를 위한 핸드오버가 수행될 수 있다. XDU들 간의 핸드오버는 XCU에 의해 제어될 수 있다. 핸드오버가 수행되는 경우, "XDU #3(930) - XDU #4(940)" 무선 링크는 해제될 수 있고, "XDU #2(920) - XDU #4(940)" 무선 링크는 새롭게 설정될 수 있다.

핸드오버에 참여하는 XDU #3(930)은 액티브(active) XDU로 지칭될 수 있고, 핸드오버에 참여하는 XDU #2(920)는 타겟(target) XDU로 지칭될 수 있다. 핸드오버가 완료된 경우, "XDU #1(910) - XDU #3(930) - XDU #4(940)" 경로는 "XDU #1(910) - XDU #3(930) - XDU #2(920) -XDU #4(940)" 경로 또는 "XDU #1(910) - XDU #2(920) - XDU #4(940)" 경로로 변경될 수 있다. 이동 XDU(예를 들어, XDU #4(940))를 위한 핸드오버(예를 들어, 경로 변경 절차)는 다음과 같이 수행될 수 있다.

도 10a는 엑스홀 네트워크에서 핸드오버에 따른 경로 변경 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이고, 도 10b는 변경된 경로에서 통신 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이고, 도 10c는 변경된 경로에서 통신 방법의 제2 실시예를 도시한 순서도이다.

도 10a 내지 도 10c를 참조하면, 엑스홀 네트워크는 XDU #1, XDU #2, XDU #3, XDU #4, XCU, 네트워크 엔터티(entity) 등을 포함할 수 있다. 네트워크 엔터티는 도 1 및 도 2 각각에 도시된 액세스 네트워크 또는 코어 네트워크에 속한 통신 노드일 수 있다. XDU #1, XDU #2, XDU #3, XDU #4, XCU 및 네트워크 엔터티 각각은 도 2의 통신 노드(200)와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있고, 도 6 및 도 7a-d에 도시된 프로토콜 구조를 지원할 수 있다. 또한, XDU #1, XDU #2, XDU #3 및 XDU #4 각각은 도 5에 도시된 통신 노드(510, 520, 530)와 동일 또는 유사하게 복수의 섹터들을 포함할 수 있다.

XDU #1, XDU #2, XDU #3 및 XDU #4 각각은 도 9에 도시된 XDU #1(910), XDU #2(920), XDU #3(930) 및 XDU #4(940)와 동일할 수 있다. 즉, XDU #1, XDU #2 및 XDU #3은 고정 XDU일 수 있고, XDU #4는 이동 XDU일 수 있다. XDU #1, XDU #2, XDU #3 및 XDU #4의 배치 구조는 도 9에 도시된 XDU #1(910), XDU #2(920), XDU #3(930) 및 XDU #4(940)의 배치 구조와 동일할 수 있다.

XDU #4는 "XDU #1 - XDU #3 - XDU #4" 경로를 사용하여 통신을 수행할 수 있고, XDU #4의 이동에 따라 "XDU #3 - XDU #4" 무선 링크의 상태가 나빠지는 경우에 XDU #4를 위한 핸드오버가 요구될 수 있다. 이 경우, XCU는 XDU #4를 위한 핸드오버를 수행하는 것으로 결정할 수 있고, 경로 변경을 요청하는 메시지(예를 들어, 경로 설정 요청 메시지 또는 경로 변경 요청 메시지)를 XDU #1, XDU #2, XDU #3 및 XDU #4 각각에 전송할 수 있다. 경로 설정 요청 메시지는 "XDU #1 - XDU #3 - XDU #4" 경로가 "XDU #1 - XDU #3 - XDU #2 - XDU #4" 경로 또는 "XDU #1 - XDU #2 - XDU #4" 경로로 변경되는 것을 지시할 수 있다. 여기서, XDU #3은 액티브 XDU일 수 있고, XDU #2는 타겟 XDU일 수 있다. 또한, 경로 설정 요청 메시지는 새로운 경로의 설정 정보(예를 들어, 새로운 경로를 구성하는 XDU들의 식별자(예를 들어, XDU ID, 섹터 ID, 섹터 인덱스), 새로운 경로의 플로우 ID(flow identifier) 등)를 포함할 수 있다.

XCU로부터 경로 설정 요청 메시지가 수신된 경우, XDU #1, XDU #2, XDU #3 및 XDU #4 각각은 경로 설정 요청 메시지에 포함된 정보에 기초하여 핸드오버를 수행할 수 있다. 예를 들어, XDU #3은 버퍼(예를 들어, 수신 버퍼, 송신 버퍼)에 저장된 데이터(예를 들어, 트래픽)에 대한 SN(sequence number)을 포함하는 SN 상태 전달 메시지(SN status transfer message)(또는, SN 상태 보고(reporting) 메시지)를 생성할 수 있고, SN 상태 전달 메시지를 타겟 XDU인 XDU #2에 전송할 수 있다(S1001). SN 상태 전달 메시지의 전송 지연 시간을 줄이기 위해, SN 상태 전달 메시지는 XCU의 제어 없이 제어 플로우 ID를 사용하여 "XDU #3 - XDU #2" 제어 경로를 통해 전송될 수 있다. "XDU #3 - XDU #2" 제어 경로 및 제어 플로우 ID는 XCU에 의해 미리 설정될 수 있다. SN 상태 전달 메시지는 AM(acknowledged mode) 베어러뿐만 아니라 UM(unacknowledged mode) 베어러를 위해 사용될 수 있다.

SN 상태 전달 메시지는 수신 데이터의 SN을 포함할 수 있다. 또는, 송신 경로가 수신 경로와 동일한 경우, SN 상태 전달 메시지는 수신 데이터의 SN뿐만 아니라 송신 데이터의 SN도 포함할 수 있다. 수신 데이터의 SN 및 송신 데이터의 SN이 XDU #2에 전송되는 경우, XDU #2는 수신 데이터의 SN 및 송신 데이터의 SN에 기초하여 데이터의 재전송 절차를 효율적으로 수행할 수 있다.

SN 상태 전달 메시지에 포함되는 SN은 PDCP SN 또는 MUTP SN일 수 있다. 무선 링크의 설정 지연 시간을 줄이기 위해 계층 2 엔터티의 설정 유지가 필요한 경우(예를 들어, 셀룰러 통신 시스템에서 PDCP SN 유지가 필요한 경우), SN 상태 전달 메시지를 통해 PDCP SN이 전송될 수 있다. "XDU #4 - XDU #3" 무선 링크(예를 들어, 경로)가 해제되고, "XDU #4 - XDU #2" 무선 링크가 설정되고, XDU#4의 섹터(예를 들어, 섹터 #0)의 연결이 유지되는 경우, "XDU #4 - XDU #2"간의 PDCP SN의 상태가 유지됨으로써 무선 링크 설정 지연 시간을 줄일 수 있다. 하지만, "XDU #4 - XDU #3" 무선 링크(예를 들어, 경로)가 해제되고, "XDU #4 - XDU #2" 무선 링크가 설정되는 경우, XDU #3과 연결된 XDU #4의 섹터(예를 들어, 섹터 #0)는 XDU #2와 연결된 XDU #4의 섹터(예를 들어, 섹터 #5)와 다를 수 있다. 즉, XDU #4의 섹터가 변경되는 경우, 송수신 섹터가 모두 변경됨으로써 PDCP SN 유지할 필요성은 낮을 수 있다. 이 경우, SN 상태 전달 메시지를 통해 MUTP SN이 전송될 수 있다. 또한, 다른 경로 변경 시나리오(예를 들어, 멀티-홉 복구 시나리오, 동일한 RAB(radio access bearer)에 속한 플로우들이 서로 다른 경로로 복구되는 시나리오 등)에서 SN 상태 전달 메시지를 통해 MUTP SN가 전송되는 것이 더 적합할 수 있다.

XDU #2는 XDU #3으로부터 SN 상태 전달 메시지를 수신할 수 있고, SN 상태 전달 메시지에 포함된 SN을 확인할 수 있다. SN 상태 전달 메시지의 전송이 완료된 경우, XDU #3은 SN 상태 전달 메시지에 포함된 SN에 대응하는 데이터를 XDU #2에 전송할 수 있다(S1002). SN 상태 전달 메시지를 통해 PDCP SN이 전송되는 경우, 단계 S1002에서 PDCP 데이터(예를 들어, PDCP SDU)가 XDU #3에서 XDU #2로 전송될 수 있다. 이 경우, PDCP 데이터는 MUTP 터널(tunnel)을 통해 전송될 수 있다. 또는, SN 상태 전달 메시지를 통해 MUTP SN이 전송되는 경우, 단계 S1002에서 MUTP 데이터(예를 들어, MUTP 패킷)가 XDU #3에서 XDU #2로 전송될 수 있다.

한편, "XDU #1 - XDU #3 - XDU #4" 경로가 "XDU #1 - XDU #3 - XDU #2 - XDU #4" 경로 또는 "XDU #1 - XDU #2 - XDU #4" 경로로 변경되므로, "XDU #2 - XDU #4" 무선 링크(예를 들어, 경로)의 설정 절차가 수행될 수 있다(S1003). 단계 S1003에서 XDU #2와 XDU #4 간에 링크 설정 요청 메시지(예를 들어, 경로 설정 요청 메시지), 링크 설정 응답 메시지(경로 설정 응답 메시지), 핸드오버 명령(command) 메시지, 핸드오버 완료(complete) 메시지 등이 교환됨으로써, "XDU #2 - XDU #4" 무선 링크가 설정될 수 있다. 단계 S1003에서 교환되는 메시지는 플로우 ID를 포함할 수 있다.

"XDU #2 - XDU #4" 링크 설정이 완료된 경우, XDU #4는 XDU #4가 새로운 XDU(예를 들어, XDU #2)에 연결된 것을 지시하는 링크 변경 지시 메시지(link change indication message)(예를 들어, 경로 변경 지시 메시지)를 XCU에 전송할 수 있다(S1004). XCU는 XDU #4로부터 링크 변경 지시 메시지를 수신할 수 있고, 링크 변경 지시 메시지에 기초하여 XDU #4가 XDU #2에 연결된 것을 확인할 수 있다. 또한, XCU는 링크 변경 지시 메시지에 포함된 정보에 기초하여 최적의 경로를 설정할 수 있다. 예를 들어, 핸드오버에 의해 "XDU #1 - XDU #3 - XDU #2 - XDU #4" 경로가 설정된 경우, XCU는 "XDU #1 - XDU #3 - XDU #2 - XDU #4" 경로를 최적의 경로인 "XDU #1 - XDU #2 - XDU #4" 경로로 변경할 수 있다. XCU는 최적의 경로의 설정 정보를 XDU #1, XDU #2, XDU #3 및 XDU #4 각각에 전송할 수 있다.

또한, "XDU #2 - XDU #4" 무선 링크의 설정이 완료된 경우, XDU #2는 단계 S1002에서 XDU #3으로부터 수신한 데이터를 XDU #4에 전송할 수 있다(S1005). 단계 S1005에서 데이터는 SN과 함께 XDU #4에 전송될 수 있다. 또한, XDU #2는 단계 S1005에서 전송되는 데이터가 원시(original) 경로(즉, "XDU #1 - XDU #3 - XDU #4" 경로)에서 마지막 데이터인 것을 지시하는 엔드 마커 메시지(end marker message)를 XDU #4에 전송할 수 있다. 즉, 엔드 마커 메시지는 XDU #2의 버퍼에 원시 경로를 위한 데이터가 존재하지 않음을 지시할 수 있다. XDU #4는 단계 S1005를 통해 원시 경로의 데이터를 XDU #2로부터 수신할 수 있고, 엔드 마커 메시지를 확인한 경우에 해당 데이터가 원시 경로에서 마지막 데이터인 것으로 판단할 수 있다.

" XDU #1 - XDU #3 - XDU #2 - XDU #4" 경로에서 통신 방법

한편, "XDU #1 - XDU #3 - XDU #4" 경로가 "XDU #1 - XDU #3 - XDU #2 - XDU #4" 경로로 변경된 경우, 데이터는 "XDU #1 - XDU #3 - XDU #2 - XDU #4" 경로를 통해 전송될 수 있다. 예를 들어, 네트워크 엔터티는 데이터를 XDU #1에 전송할 수 있다(S1006). XDU #1은 네트워크 엔터티로부터 데이터를 수신할 수 있고, 새로운 경로에 속한 XDU #3에 데이터를 전송할 수 있다(S1007). XDU #3은 XDU #1로부터 데이터를 수신할 수 있고, 새로운 경로에 속한 XDU #2에 데이터를 전송할 수 있다(S1008). XDU #2는 XDU #3으로부터 데이터를 수신할 수 있고, 새로운 경로에 속한 XDU #4에 데이터를 전송할 수 있다(S1009). 또한, XDU #2가 리오더링(reordering) 기능을 지원하는 경우, XDU #2는 단계 S1002에서 수신된 데이터와 단계 S1008에서 수신된 데이터를 SN에 기초하여 재배열할 수 있고, 재배열된 데이터를 XDU #4에 전송할 수 있다. 이 경우, 엔드 마커 메시지는 XDU #4에 전송되지 않을 수 있다.

XDU #4는 XDU #2로부터 새로운 경로의 데이터를 수신할 수 있다. 또한, XDU #4는 단계 S1005에서 수신된 원시 경로의 데이터의 SN과 단계 S1009에서 수신된 새로운 경로의 데이터의 SN을 확인할 수 있고, 재전송이 필요한 SN을 지시하는 SN 상태 보고 메시지(예를 들어, SN 상태 전달 메시지)를 XDU #2에 전송할 수 있다(S1010). XDU #2는 XDU #4로부터 SN 상태 보고 메시지를 수신할 수 있고, SN 상태 보고 메시지에 기초하여 재전송이 필요한 데이터를 확인할 수 있고, 확인된 데이터를 XDU #4에 재전송할 수 있다.

" XDU #1 - XDU #2 - XDU #4" 경로에서 통신 방법

"XDU #1 - XDU #3 - XDU #4" 경로가 "XDU #1 - XDU #2 - XDU #4" 경로로 변경된 경우, 데이터는 "XDU #1 - XDU #2 - XDU #4" 경로를 통해 전송될 수 있다. 예를 들어, 네트워크 엔터티는 데이터를 XDU #1에 전송할 수 있다(S1011). XDU #1은 네트워크 엔터티로부터 데이터를 수신할 수 있고, 새로운 경로에 속한 XDU #2에 데이터를 전송할 수 있다(S1012). XDU #2는 XDU #1로부터 데이터를 수신할 수 있고, 새로운 경로에 속한 XDU #4에 데이터를 전송할 수 있다(S1013). 또한, XDU #2가 리오더링 기능을 지원하는 경우, XDU #2는 단계 S1002에서 수신된 데이터와 단계 S1012에서 수신된 데이터를 SN에 기초하여 재배열할 수 있고, 재배열된 데이터를 XDU #4에 전송할 수 있다. 이 경우, 엔드 마커 메시지는 XDU #4에 전송되지 않을 수 있다.

XDU #4는 XDU #2로부터 새로운 경로의 데이터를 수신할 수 있다. 또한, XDU #4는 단계 S1005에서 수신된 원시 경로의 데이터의 SN과 단계 S1013에서 수신된 새로운 경로의 데이터의 SN을 확인할 수 있고, 재전송이 필요한 SN을 지시하는 SN 상태 보고 메시지(예를 들어, SN 상태 전달 메시지)를 XDU #2에 전송할 수 있다(S1014). XDU #2는 XDU #4로부터 SN 상태 보고 메시지를 수신할 수 있고, SN 상태 보고 메시지에 기초하여 재전송이 필요한 데이터를 확인할 수 있고, 확인된 데이터를 XDU #4에 재전송할 수 있다.

다음으로, XCU에 의한 경로 변경 절차가 설명될 것이다.

도 11은 엑스홀 네트워크에서 XCU에 의한 경로 변경 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다.

도 11을 참조하면, 엑스홀 네트워크는 XDU #1, XDU #2, XDU #3, XDU #4, XCU 등을 포함할 수 있다. XDU #1, XDU #2, XDU #3, XDU #4 및 XCU 각각은 도 2의 통신 노드(200)와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있고, 도 6 및 도 7a-d에 도시된 프로토콜 구조를 지원할 수 있다. 또한, XDU #1, XDU #2, XDU #3 및 XDU #4 각각은 도 5에 도시된 통신 노드(510, 520, 530)와 동일 또는 유사하게 복수의 섹터들을 포함할 수 있다.

XDU #1, XDU #2, XDU #3 및 XDU #4 각각은 도 9에 도시된 XDU #1(910), XDU #2(920), XDU #3(930) 및 XDU #4(940)와 동일할 수 있다. 즉, XDU #1, XDU #2, XDU #3 및 XDU #4의 배치 구조는 도 9에 도시된 XDU #1(910), XDU #2(920), XDU #3(930) 및 XDU #4(940)의 배치 구조와 동일할 수 있다. XDU #1, XDU #2, XDU #3 및 XDU #4 각각은 고정 XDU일 수 있다.

XDU #1, XDU #2, XDU #3 및 XDU #4 각각은 무선 링크의 상태 정보, 무선 자원의 사용량, 토폴로지(topology) 변경 여부를 지시하는 정보 등을 XCU에 보고할 수 있다. XCU는 XDU #1, XDU #2, XDU #3 및 XDU #4로부터 수신된 정보(예를 들어, 무선 링크의 상태 정보, 무선 자원의 사용량, 토폴로지 변경 여부를 지시하는 정보 등)에 기초하여 최적의 경로를 결정할 수 있고, 원시 경로를 최적의 경로(즉, 새로운 경로)로 변경할 수 있다. 원시 경로가 "XDU #1 - XDU #3 - XDU #4" 경로이고, 새로운 경로가 "XDU #1 - XDU #2 - XDU #4" 경로인 경우, 경로 변경 절차는 다음과 같이 수행될 수 있다.

엑스홀 네트워크를 구성하는 XDU들 중에서 원시 경로와 새로운 경로가 분리되는 지점에 위치한 XDU는 "디스조인트(disjoint) XDU"로 지칭될 수 있다. 여기서, 디스조인트 XDU는 XDU #1일 수 있다. 또한, 엑스홀 네트워크를 구성하는 XDU들 중에서 원시 경로와 새로운 경로가 정합되는 지점에 위치한 XDU는 "조인트(joint) XDU"로 지칭될 수 있다. 여기서, 조인트 XDU는 XDU #4일 수 있다. 조인트/디스조인트 XDU는 아래 두 가지 방법들에 기초하여 결정될 수 있다.

■ 조인트/ 디스조인트 XDU의 결정 방법 #1

XCU는 조인트 XDU에 해당하는 XDU의 식별자(예를 들어, XDU #4의 ID), 디스조인트 XDU에 해당하는 XDU의 식별자(예를 들어, XDU #1의 ID) 등을 포함하는 메시지(예를 들어, 경로 설정 요청 메시지(path setup request message))를 전송할 수 있다. 해당 메시지를 수신한 XDU들은 조인트 XDU(예를 들어, XDU #4) 및 디스조인트 XDU(예를 들어, XDU #1)를 확인할 수 있다. 조인트 XDU 및 디스조인트 XDU 각각은 플로우 ID별로 설정될 수 있다.

■ 조인트/ 디스조인트 XDU의 결정 방법 #2

엑스홀 네트워크를 구성하는 XDU들은 플로우 ID별로 설정된 경로에 기초하여 조인트 XDU(예를 들어, XDU #4) 및 디스조인트 XDU(예를 들어, XDU #1)를 직접 확인할 수 있다. 예를 들어, 동일한 플로우 ID를 위한 원시 경로의 삭제와 새로운 경로의 추가를 지시하는 메시지를 수신한 XDU(예를 들어, XDU #1)는 자신이 해당 플로우 ID를 위한 디스조인트 XDU인 것으로 판단할 수 있다. 경로의 최종 목적지에 해당하는 XDU(예를 들어, XDU #4)는 자신이 조인트 XDU인 것으로 판단할 수 있다. 서로 다른 섹터들에서 수신된 데이터를 하나의 섹터를 통해 전송하는 XDU(예를 들어, XDU #4)는 자신이 조인트 XDU인 것으로 판단할 수 있다.

한편, XCU에 의한 경로 변경 절차에서, XCU는 원시 경로(예를 들어, "XDU #1 - XDU #3" 경로)의 삭제(예를 들어, 해제) 및 새로운 경로(예를 들어, "XDU #1 - XDU #2" 경로)의 추가를 요청하는 경로 변경 요청 메시지(path change request message)를 디스조인트 XDU인 XDU #1에 전송할 수 있다(S1101). 경로 변경 요청 메시지는 새로운 경로를 구성하는 XDU들의 식별자, 플로우 ID 등을 포함할 수 있다. XDU #1은 XCU로부터 경로 변경 요청 메시지를 수신할 수 있고, 경로 변경 요청 메시지에 기초하여 원시 경로의 삭제 및 새로운 경로의 추가가 요청되는 것을 확인할 수 있다. 이 경우, XDU #1은 버퍼에 저장된 모든 데이터를 원시 경로 상에 속한 XDU #3에 전송할 수 있다(S1102). 다만, XDU #1의 버퍼(예를 들어, RLC 버퍼)에 저장된 데이터 중에서 분할된(segmented) 데이터, 재전송 데이터(예를 들어, 재전송 PDU) 등은 원시 경로 대신에 새로운 경로로 전송될 수 있으므로, XDU #1은 버퍼에 저장된 데이터 중에서 새로운 경로로 전송될 데이터를 제외한 나머지 데이터를 원시 경로 상에 속한 XDU #3에 전송할 수 있다.

단계 S1102에서, XDU #1은 원시 경로에서 마지막 데이터임을 지시하는 엔드 마커 메시지를 XDU #3에 전송할 수 있다. 즉, 엔드 마커 메시지는 XDU #1의 버퍼에 원시 경로의 데이터가 존재하지 않는 것을 지시할 수 있다. 조인트 XDU인 XDU #4가 리오더링 기능을 지원하는 경우, 단계 S1102에서 XDU #1은 엔드 마커 메시지를 XDU #3에 전송하지 않을 수 있다. XDU #3은 XDU #1로부터 데이터를 수신할 수 있다. 또한, XDU #1로부터 엔드 마커 메시지가 수신된 경우, XDU #3은 XDU #1로부터 수신된 데이터가 원시 경로에서 마지막 데이터인 것으로 판단할 수 있다.

단계 S1102가 완료된 후에, XDU #1은 "XDU #1 - XDU #3" 무선 링크의 해제 절차를 수행할 수 있다(S1103). 단계 S1103이 완료된 경우, "XDU #1 - XDU #3" 무선 링크는 해제될 수 있다. 다만, "XDU #1 - XDU #3" 무선 링크에 다른 트래픽 플로우(예를 들어, 경로 변경 요청 메시지에 의해 지시되는 플로우 ID와 다른 플로우 ID를 가지는 트래픽 플로우)가 설정된 경우, XDU #1은 "XDU #1 - XDU #3" 무선 링크의 해제 절차를 수행하지 않을 수 있다.

또한, XDU #1은 "XDU #1 - XDU #2" 무선 링크의 설정 절차를 수행할 수 있다(S1104). 단계 S1104가 완료된 경우, "XDU #1 - XDU #2" 무선 링크는 설정될 수 있다. 원시 경로의 삭제 및 새로운 경로의 추가가 완료된 경우, XDU #1은 원시 경로의 삭제 및 새로운 경로의 추가가 완료된 것을 지시하는 경로 변경 응답 메시지를 XCU에 전송할 수 있다(S1105). 경로 변경 응답 메시지가 XDU #1로부터 수신된 경우, XCU는 XDU #1에서 원시 경로의 삭제 및 새로운 경로의 추가가 완료된 것으로 판단할 수 있다.

XCU는 새로운 경로를 구성하지 않는 XDU #3에 경로 삭제 요청 메시지(path delete request message)(예를 들어, 경로 해제 요청 메시지)를 전송할 수 있다(S1106). XDU #3은 XCU로부터 경로 삭제 요청 메시지를 수신할 수 있고, 경로 삭제 요청 메시지에 기초하여 "XDU #3 - XDU #4" 무선 링크의 삭제가 요청되는 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, XDU #3은 버퍼에 저장된 모든 데이터를 원시 경로 상에 속한 XDU #4에 전송할 수 있다(S1107). 단계 S1107에서, XDU #3은 원시 경로에서 마지막 데이터임을 지시하는 엔드 마커 메시지를 XDU #4에 전송할 수 있다. 조인트 XDU인 XDU #4가 리오더링 기능을 지원하는 경우, 단계 S1107에서 XDU #3은 엔드 마커 메시지를 XDU #4에 전송하지 않을 수 있다. XDU #4는 XDU #3으로부터 데이터를 수신할 수 있다. 또한, XDU #3으로부터 엔드 마커 메시지가 수신된 경우, XDU #4는 XDU #3으로부터 수신된 데이터가 원시 경로에서 마지막 데이터인 것으로 판단할 수 있다.

단계 S1107이 완료된 후에, XDU #3은 "XDU #3 - XDU #4" 무선 링크의 해제 절차를 수행할 수 있다(S1108). 단계 S1108이 완료된 경우, "XDU #3 - XDU #4" 무선 링크는 해제될 수 있다. 다만, "XDU #3 - XDU #4" 무선 링크에 다른 트래픽 플로우(예를 들어, 경로 삭제 요청 메시지에 의해 지시되는 플로우 ID와 다른 플로우 ID를 가지는 트래픽 플로우)가 설정된 경우, XDU #3은 "XDU #3 - XDU #4" 무선 링크의 해제 절차를 수행하지 않을 수 있다. 원시 경로의 삭제가 완료된 경우, XDU #3은 원시 경로의 삭제가 완료된 것을 지시하는 경로 삭제 응답 메시지를 XCU에 전송할 수 있다(S1109). 경로 삭제 응답 메시지가 XDU #3으로부터 수신된 경우, XCU는 XDU #3에서 원시 경로의 삭제가 완료된 것으로 판단할 수 있다.

XCU는 새로운 경로를 구성하는 XDU #2에 경로 설정 요청 메시지를 전송할 수 있다(S1110). 경로 설정 요청 메시지는 새로운 경로를 구성하는 XDU들의 식별자, 플로우 ID 등을 포함할 수 있다. XDU #2는 XCU로부터 경로 설정 요청 메시지를 수신할 수 있고, 경로 설정 요청 메시지에 기초하여 "XDU #2 - XDU #4" 무선 링크의 설정이 요청되는 것으로 판단할 수 있다. 따라서 XDU #2는 "XDU #2 - XDU #4" 무선 링크의 설정 절차를 수행할 수 있다(S1111). "XDU #2 - XDU #4" 무선 링크의 설정이 완료된 경우, XDU #2는 새로운 경로의 설정이 완료된 것을 지시하는 경로 설정 응답 메시지를 XCU에 전송할 수 있다(S1112). 경로 설정 응답 메시지가 XDU #2로부터 수신된 경우, XCU는 XDU #2에서 새로운 경로의 설정이 완료된 것으로 판단할 수 있다.

새로운 경로인 "XDU #1 - XDU #2 - XDU #4" 경로의 설정이 완료된 경우, XDU #1은 새로운 경로에 속한 XDU #2에 데이터를 전송할 수 있다(S1113). XDU #2는 XDU #1로부터 데이터를 수신할 수 있고, 수신된 데이터를 새로운 경로에 속한 XDU #4에 전송할 수 있다(S1114). XDU #4는 XDU #2로부터 데이터를 수신할 수 있다. XDU #4는 리오더링 기능을 지원하는 경우에 단계 S1107에서 수신된 데이터와 단계 S1114에서 수신된 데이터를 SN에 기초하여 재배열할 수 있다. 그 후에, XDU #4는 데이터를 다른 XDU 또는 다른 네트워크(예를 들어, 액세스 네트워크, 코어 네트워크)에 속한 통신 노드에 전송할 수 있다.

한편, 엑스홀 네트워크에서 XCU의 제어 없이 XDU에 의해 경로 변경 절차가 수행될 수 있다. 예를 들어, 원시 경로에 대한 백업(backup) 경로는 XCU에 의해 미리 설정할 수 있고, XDU는 특정 이벤트(예를 들어, 무선 링크 손실(loss), 트래픽 혼잡도가 임계값 이상인 경우)가 발생한 경우에 XCU의 제어 없이 원시 경로를 백업 경로로 변경할 수 있다. 원시 경로가 "XDU #1 - XDU #3 - XDU #4" 경로인 경우, XCU에 의해 설정되는 백업 경로들은 다음과 같을 수 있다.

도 12a는 엑스홀 네트워크에서 백업 경로 #A1을 도시한 개념도이고, 도 12b는 엑스홀 네트워크에서 백업 경로 #A2를 도시한 개념도이고, 도 12c는 엑스홀 네트워크에서 백업 경로 #B1을 도시한 개념도이고, 도 12d는 엑스홀 네트워크에서 백업 경로 #B2를 도시한 개념도이다.

도 12a 내지 도 12d를 참조하면, "XDU #1(1210) - XDU #3(1230)" 경로가 손실된 경우에 백업 경로 #A1 및 #B1이 사용될 수 있다. 백업 경로 #A1은 "XDU#1(1210) - XDU #2(1220) - XDU #4(1240) - XDU #3(1230) - XDU #4(1240)"일 수 있고, 백업 경로 #B1은 "XDU #1(1210) - XDU #2(1220) - XDU #4(1240)" 및 "XDU #3(1230) - XDU #4(1240)"일 수 있다. "XDU #3(1230) - XDU #4(1240)" 경로가 손실된 경우에 백업 경로 #A2 및 #B2가 사용될 수 있다. 백업 경로 #A2는 "XDU #1(1210) - XDU #3(1230) - XDU#1(1210) - XDU #2(1220) - XDU #4(1240)"일 수 있고, 백업 경로 #B2는 "XDU #1(1210) - XDU #3(1230)" 및 "XDU #1(1210) - XDU #2(1220) - XDU #4(1240)"일 수 있다.

여기서, 백업 경로 #A1 및 #A2는 비-최적화 백업 경로일 수 있고, 백업 경로 #B1 및 #B2는 최적화 백업 경로일 수 있다.

비-최적화 백업 경로에서 인접한 XDU들(예를 들어, "XDU #3(1230) - XDU #4(1240)", "XDU #1(1210) - XDU #3(1230)") 간은 멀티홉 방식으로 연결될 수 있다. 비-최적화 백업 경로가 원시 경로와 중첩되지 않게 설정되는 경우, 원시 경로 중에서 특정 링크가 손실되는 경우에도 하나의 백업 경로 포워딩 테이블에 기초하여 백업 경로가 설정될 수 있다. 최적화 백업 경로가 사용되는 경우, 손실된 링크(예를 들어, 백업 경로 활성화 절차를 개시하는 XDU)에 따라 백업 경로 포워딩 테이블의 설정이 달라질 수 있다. 따라서 플로우 ID별 및 개시(initiator) XDU 섹터 ID별로 백업 경로가 설정될 수 있으며, 백업 경로에 속한 모든 XDU들에 포워딩 테이블이 설정될 수 있다. 또한, 최적화 백업 경로가 사용되는 경우, 데이터의 포워딩 후에 데이터 재정렬을 위한 추가 기능이 고려될 수 있다.

"XDU #1(1210) - XDU #3(1230)" 경로가 손실된 경우, 백업 경로 #A1 또는 #B1의 설정 절차는 다음과 같이 수행될 수 있다.

도 13은 엑스홀 네트워크에서 백업 경로 설정 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다.

도 13을 참조하면, 엑스홀 네트워크는 XDU #1, XDU #2, XDU #3, XDU #4, XCU 등을 포함할 수 있다. XDU #1, XDU #2, XDU #3, XDU #4 및 XCU 각각은 도 2의 통신 노드(200)와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있고, 도 6 및 도 7a-d에 도시된 프로토콜 구조를 지원할 수 있다. 또한, XDU #1, XDU #2, XDU #3 및 XDU #4 각각은 도 5에 도시된 통신 노드(510, 520, 530)와 동일 또는 유사하게 복수의 섹터들을 포함할 수 있다. XDU #1, XDU #2, XDU #3 및 XDU #4 각각은 도 12a 내지 도 12b에 도시된 XDU #1(1210), XDU #2(1220), XDU #3(1230) 및 XDU #4(1240)와 동일할 수 있다. 즉, XDU #1, XDU #2, XDU #3 및 XDU #4의 배치 구조는 도 12에 도시된 XDU #1(1210), XDU #2(1220), XDU #3(1230) 및 XDU #4(1240)의 배치 구조와 동일할 수 있다.

원시 경로가 "XDU #1 - XDU #3 - XDU #4"이고, "XDU #1 - XDU #3" 경로의 손실이 감지된 경우, XDU #1은 XCU에 의해 설정된 백업 경로 포워딩 테이블을 활성화할 수 있다(S1301). 백업 경로 포워딩 테이블은 백업 경로 #A1 또는 #B1에 따른 포워딩 규칙을 지시할 수 있다. 또한, XDU #1은 손실된 "XDU #1 - XDU #3" 경로에 속한 XDU #3에 관련된 원시 경로 포워딩 테이블을 비활성화(또는, 삭제)할 수 있고, XDU #3으로의 데이터 전송을 중지할 수 있다.

XDU #1은 백업 경로 #A1 또는 #B1에 속한 XDU들과 백업 경로 활성화 절차를 수행할 수 있다. 백업 경로 활성화 절차에서 백업 경로 활성화 메시지(backup path activation message)는 플로우 ID별로 타겟 XDU에 전송될 수 있다. 다만, 플로우 ID들을 위한 타겟 XDU가 동일한 경우, 플로우 ID들을 위한 백업 경로 활성화 절차는 하나의 백업 경로 활성화 메시지에 의해 수행될 수 있다. 이 경우, 하나의 백업 활성화 메시지는 복수의 SFID(service flow identifier)들을 포함할 수 있다. 백업 경로 활성화 절차를 통해 하나 이상의 데이터 전송 경로 및 하나의 제어 정보 전송 경로가 설정될 수 있다.

예를 들어, XDU #1은 백업 경로 #A1 또는 #B1에 속한 XDU #2와 백업 경로 활성화 절차를 수행할 수 있다(S1302). "XDU #1 - XDU #2" 무선 링크가 설정되어 있지 않은 경우, XDU #1은 "XDU #1 - XDU #2" 무선 링크의 설정 절차를 수행할 수 있다. XDU #1은 "XDU #1 - XDU #2" 무선 링크를 통해 백업 경로 활성화 메시지를 XDU #2에 전송할 수 있다. 백업 경로 활성화 메시지는 SFID(service flow identifier), 개시 XDU 섹터 ID, 타겟 XDU 섹터 ID, 이유 코드(reason code) 등을 포함할 수 있다. 백업 경로는 SFID별로 설정될 수 있다. 개시 XDU 섹터 ID는 백업 경로 활성화 절차를 개시한 XDU(예를 들어, XDU #1)를 지시할 수 있다. 타겟 XDU 섹터 ID는 손실된 경로(예를 들어, "XDU #1 - XDU #3" 경로)에 속하는 XDU들 중에서 개시 XDU 섹터 ID에 의해 지시되는 XDU(예를 들어, XDU #1)의 상대 XDU(예를 들어, XDU #3)일 수 있다. 이유 코드는 백업 경로 활성화 절차의 개시 이유를 지시할 수 있다.

XDU #2는 XDU #1로부터 백업 경로 활성화 메시지를 수신할 수 있고, 백업 경로 활성화 메시지에 기초하여 백업 경로 #A1 또는 #B1의 활성화가 요청되는 것을 확인할 수 있다. 이 경우, XDU #2는 백업 경로 포워딩 테이블을 활성화할 수 있고, 백업 경로 활성화 메시지에 대한 응답인 백업 경로 활성화 응답 메시지를 XDU #1에 전송할 수 있다. 백업 경로 활성화 응답 메시지가 XDU #2로부터 수신된 경우, XDU #1은 "XDU #1 - XDU #2" 백업 경로가 활성화된 것으로 판단할 수 있다. XDU #1은 "XDU #1 - XDU #2" 백업 경로가 활성화된 것을 지시하는 백업 경로 활성화 통지 메시지(backup path activation notification message)를 XCU에 전송할 수 있다(S1303). 백업 경로 활성화 통지 메시지는 SFID, 개시 XDU ID, 타겟 XDU ID, 이유 코드 등을 포함할 수 있다. 백업 경로 활성화 통지 메시지가 XDU #1로부터 수신된 경우, XCU는 "XDU #1 - XDU #2" 백업 경로가 활성화된 것으로 판단할 수 있다.

XDU #2는 백업 경로 포워딩 테이블을 활성화한 후에 백업 경로 #A1 또는 #B1에 속한 XDU #4와 백업 경로 활성화 절차를 수행할 수 있다(S1304). XDU #2와 XDU #4 간의 무선 링크가 설정되어 있지 않은 경우, XDU #2는 "XDU #2 - XDU #4" 무선 링크의 설정 절차를 수행할 수 있다. XDU #2는 "XDU #2 - XDU #4" 무선 링크를 통해 백업 경로 활성화 메시지를 XDU #4에 전송할 수 있다. 백업 경로 활성화 메시지는 SFID, 개시 XDU 섹터 ID, 타겟 XDU 섹터 ID, 이유 코드 등을 포함할 수 있다.

XDU #4는 XDU #2로부터 백업 경로 활성화 메시지를 수신할 수 있고, 백업 경로 활성화 메시지에 기초하여 백업 경로 #A1 또는 #B1의 활성화가 요청되는 것을 확인할 수 있다. 이 경우, XDU #4는 백업 경로 포워딩 테이블을 활성화할 수 있고, 백업 경로 활성화 메시지에 대한 응답인 백업 경로 활성화 응답 메시지를 XDU #2에 전송할 수 있다. 백업 경로 활성화 응답 메시지가 XDU #4로부터 수신된 경우, XDU #2는 "XDU #2 - XDU #4" 백업 경로가 활성화된 것으로 판단할 수 있다. XDU #2는 "XDU #2 - XDU #4" 백업 경로가 활성화된 것을 지시하는 백업 경로 활성화 통지 메시지를 XCU에 전송할 수 있다(S1305). 백업 경로 활성화 통지 메시지는 SFID, 개시 XDU ID, 타겟 XDU ID, 이유 코드 등을 포함할 수 있다. 백업 경로 활성화 통지 메시지가 XDU #2부터 수신된 경우, XCU는 "XDU #2 - XDU #4" 백업 경로가 활성화된 것으로 판단할 수 있다.

백업 경로 포워딩 테이블을 활성화한 후에, XDU #4는 백업 경로 #B1이 활성화된 경우에 XDU #4가 백업 경로 #B1에 속한 마지막 XDU이기 때문에 다른 XDU(예를 들어, XDU #3)에 백업 경로 활성화 메시지를 전송하지 않을 수 있다. 즉, 백업 경로 활성화 절차가 종료될 수 있다. 이 경우, 백업 경로 활성화 메시지를 수신하지 못한 XDU #3에서 포워딩 테이블은 아래 표 1과 같이 원시 경로 포워딩 테이블로 유지될 수 있다.

표 1에서 수신 섹터 ID는 XDU #1로부터 데이터를 수신하는 XDU #3의 섹터를 지시할 수 있고, 송신 섹터 ID는 XDU #4로 데이터를 전송하는 XDU #3의 섹터를 지시할 수 있고, 타겟 섹터 ID는 XDU #3으로부터 데이터를 수신하는 XDU #4의 섹터를 지시할 수 있다.

한편, XDU #4는 백업 경로 #A1이 활성화된 경우에 백업 경로 #A1에 속한 XDU #3과 백업 경로 활성화 절차를 수행할 수 있다(S1306). XDU #4는 "XDU #3 - XDU #4" 무선 링크를 통해 백업 경로 활성화 메시지를 XDU #3에 전송할 수 있다. 백업 경로 활성화 메시지는 SFID, 개시 XDU 섹터 ID, 타겟 XDU 섹터 ID, 이유 코드 등을 포함할 수 있다.

XDU #3은 XDU #4로부터 백업 경로 활성화 메시지를 수신할 수 있고, 백업 경로 활성화 메시지에 기초하여 백업 경로 #A1의 활성화가 요청되는 것을 확인할 수 있다. 이 경우, XDU #3은 백업 경로 포워딩 테이블을 활성화할 수 있으며, XDU #3에서 포워딩 테이블을 아래 표 2와 같이 설정될 수 있다.

즉, XDU #3에서 백업 경로 포워딩 테이블이 활성화되는 경우, 포워딩 테이블은 표 1의 포워딩 테이블에서 표 2의 포워딩 테이블로 변경될 수 있다. 표 2에서 수신 섹터 ID는 XDU #4로부터 데이터를 수신하는 XDU #3의 섹터를 지시할 수 있고, 송신 섹터 ID는 XDU #4로 데이터를 전송하는 XDU #3의 섹터를 지시할 수 있고, 타겟 섹터 ID는 XDU #3으로부터 데이터를 수신하는 XDU #4의 섹터를 지시할 수 있다.

백업 경로 포워딩 테이블이 활성화된 경우, XDU #3은 백업 경로 활성화 메시지에 대한 응답인 백업 경로 활성화 응답 메시지를 XDU #4에 전송할 수 있다. 백업 경로 활성화 응답 메시지가 XDU #3으로부터 수신된 경우, XDU #4는 "XDU #3 - XDU #4" 백업 경로가 활성화된 것으로 판단할 수 있다. XDU #4는 "XDU #3 - XDU #4" 백업 경로가 활성화된 것을 지시하는 백업 경로 활성화 통지 메시지를 XCU에 전송할 수 있다(S1307). 백업 경로 활성화 통지 메시지는 SFID, 개시 XDU ID, 타겟 XDU ID, 이유 코드 등을 포함할 수 있다. 백업 경로 활성화 통지 메시지가 XDU #4부터 수신된 경우, XCU는 "XDU #3 - XDU #4" 백업 경로가 활성화된 것으로 판단할 수 있다.

한편, 효율적인 데이터 재전송을 위해, 손실된 "XDU #1 - XDU #3" 경로에 속한 XDU들 간에 SN 상태 교환 절차가 수행될 수 있다(S1308). 이 경우, XDU #3은 SN 상태 보고 메시지(예를 들어, SN 상태 전달 메시지)를 XDU #1에 전송할 수 있고, XDU #1은 SN 상태 보고 메시지를 XDU #3에 전송할 수 있다. SN 상태 교환 절차에서 교환되는 SN은 MUTP SN일 수 있다. XDU #1은 XDU #3의 SN 상태 보고 메시지에 의해 지시되는 SN에 기초하여 재전송 데이터를 결정할 수 있고, 결정된 재전송 데이터를 백업 경로를 통해 전송할 수 있다.

한편, XCU는 백업 경로 활성화 통지 메시지에 기초하여 백업 경로가 활성화된 것을 확인할 수 있고, 이에 따라 경로 변경 절차를 수행함으로써 새로운 경로를 설정할 수 있다(S1309).

한편, "XDU #3 - XDU #4" 경로가 손실된 경우에 백업 경로 #A2 또는 #B2의 설정 절차는 앞서 설명된 도 13의 실시예에 기초하여 수행될 수 있다. 백업 경로 #A2가 설정된 경우, XDU #3에서 포워딩 테이블은 아래 표 3과 같이 설정될 수 있다.

표 3에서 수신 섹터 ID는 XDU #1로부터 데이터를 수신하는 XDU #3의 섹터를 지시할 수 있고, 송신 섹터 ID는 XDU #1로 데이터를 전송하는 XDU #3의 섹터를 지시할 수 있고, 타겟 섹터 ID는 XDU #3으로부터 데이터를 수신하는 XDU #1의 섹터를 지시할 수 있다. 백업 경로 #B2가 설정된 경우, XDU #3에서 포워딩 테이블은 아래 표 3과 같이 설정될 수 있다.

표 4에서 수신 섹터 ID는 설정되지 않을 수 있고, 송신 섹터 ID는 XDU #1로 데이터를 전송하는 XDU #3의 섹터를 지시할 수 있고, 타겟 섹터 ID는 XDU #3으로부터 데이터를 수신하는 XDU #1의 섹터를 지시할 수 있다.

한편, 백업 경로 활성화 절차가 완료된 후에, 백업 경로의 종단에 위치한 XDU에서 통신 성능 저하를 방지하기 위한 데이터 전송 방법이 필요하다. 예를 들어, 백업 경로 #A2의 활성화 절차가 완료된 후에, 백업 경로 #A2에서 데이터는 다음과 같이 전송될 수 있다.

도 14는 백업 경로 #A2에서 데이터 전송 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다.

도 14를 참조하면, 엑스홀 네트워크는 XDU #1, XDU #2, XDU #3, XDU #4, XCU 등을 포함할 수 있다. XDU #1, XDU #2, XDU #3, XDU #4 및 XCU 각각은 도 2의 통신 노드(200)와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있고, 도 6 및 도 7a-d에 도시된 프로토콜 구조를 지원할 수 있다. 또한, XDU #1, XDU #2, XDU #3 및 XDU #4 각각은 도 5에 도시된 통신 노드(510, 520, 530)와 동일 또는 유사하게 복수의 섹터들을 포함할 수 있다. XDU #1, XDU #2, XDU #3 및 XDU #4 각각은 도 12a 내지 도 12b에 도시된 XDU #1(1210), XDU #2(1220), XDU #3(1230) 및 XDU #4(1240)와 동일할 수 있다. 즉, XDU #1, XDU #2, XDU #3 및 XDU #4의 배치 구조는 도 12에 도시된 XDU #1(1210), XDU #2(1220), XDU #3(1230) 및 XDU #4(1240)의 배치 구조와 동일할 수 있다.

백업 경로 #A2가 활성화된 경우, 손실된 "XDU #3 - XDU #4" 경로에 속한 XDU들 간에 SN 상태 교환 절차가 수행될 수 있다(S1401). 이 경우, XDU #3은 SN 상태 보고 메시지를 XDU #4에 전송할 수 있고, XDU #4는 SN 상태 보고 메시지를 XDU #3에 전송할 수 있다. SN 상태 교환 절차에서 교환되는 SN은 MUTP SN일 수 있다. 단계 S1401에서 XDU #3의 버퍼에 저장된 데이터의 SN은 XDU #4의 버퍼에 저장된 데이터의 SN과 비교될 수 있고, 비교 결과에 기초하여 재전송 데이터가 결정될 수 있다.

한편, XDU #1은 다른 통신 노드(예를 들어, 다른 XDU, 액세스 네트워크에 속한 통신 노드, 코어 네트워크에 속한 통신 노드)로부터 데이터를 수신할 수 있고, 수신된 데이터를 백업 경로 #A2에 속한 XDU #3에 전송할 수 있다(S1402). XDU #3은 XDU #1로부터 데이터를 수신할 수 있고, 수신된 데이터를 백업 경로 #A2에 속한 XDU #1에 전송할 수 있다(S1403). XDU #1은 XDU #3으로부터 데이터를 수신할 수 있고, 수신된 데이터를 백업 경로 #A2에 속한 XDU #2에 전송할 수 있다(S1404). XDU #2는 XDU #1로부터 데이터를 수신할 수 있고, 수신된 데이터를 백업 경로 #A2에 속한 XDU #4에 전송할 수 있다(S1405). XDU #4는 XDU #1로부터 데이터를 수신할 수 있고, 수신된 데이터를 다른 통신 노드(예를 들어, 다른 XDU, 액세스 네트워크에 속한 통신 노드, 코어 네트워크에 속한 통신 노드)에 전송할 수 있다.

한편, 백업 경로 #B2에서 데이터의 순차적 전송을 위해 앞서 설명된 백업 경로 #A2에 비해 추가적인 기능이 필요할 수 있다. 개시 XDU(예를 들어, XDU #3)는 수신 XDU(예를 들어, XDU #4)에서 성공적으로 수신된 데이터를 제외한 데이터를 전송할 수 있다. 따라서 개시 XDU는 특정 SN을 가지는 데이터를 전송하지 않을 수 있다. 조인트 XDU(예를 들어, XDU #4)는 개시 XDU로부터 전송되지 않는 데이터의 정보(예를 들어, 데이터의 SN)를 알지 못하는 경우에 데이터의 재정렬을 위해 데이터의 버퍼링 동작을 수행할 수 있다. 조인트 XDU에서 데이터의 버퍼링 동작에 의해 데이터의 전송 지연 시간이 증가할 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 백업 경로 #B2가 활성화된 경우에 개시 XDU는 버퍼에 저장된 데이터를 모두 전송한 후에 버퍼에 데이터가 존재하지 않음을 지시하는 엔드 마커 메시지를 전송할 수 있다. 엔드 마커 메시지는 조인트 XDU까지 전송될 수 있다. 엔드 마커 메시지는 플로우 ID를 포함할 수 있고, 플로우별 다른 백업 경로를 위해 설정될 수 있다. 즉, 엔드 마커 메시지는 플로우 ID별로 전송될 수 있다. 조인트 XDU는 개시 XDU로부터 전송되는 데이터의 SN을 모르기 때문에 데이터의 재정렬을 수행하지 않을 수 있다. 이 경우, 조인트 XDU는 백업 경로 #B2에서 수신된 데이터를 모두 포워딩한 후에 원시 경로에서 수신된 데이터를 다음 통신 노드에 포워딩할 수 있다. 개시 XDU와 조인트 XDU 간의 백업 경로 #B2에 속한 XDU들은 백업 경로 #B2에서 수신된 데이터를 모두 포워딩한 후에 자신의 버퍼에 저장된 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 해당 XDU들은 버퍼에 데이터가 존재하지 않음을 지시하는 엔드 마커 메시지를 전송할 수 있다.

앞서 설명된 백업 경로 #B2에서 데이터 전송 절차는 다음과 같이 수행될 수 있다.

도 15는 백업 경로 #B2에서 데이터 전송 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다.

도 15를 참조하면, 엑스홀 네트워크는 XDU #1, XDU #2, XDU #3, XDU #4, XCU 등을 포함할 수 있다. XDU #1, XDU #2, XDU #3, XDU #4 및 XCU 각각은 도 2의 통신 노드(200)와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있고, 도 6 및 도 7a-d에 도시된 프로토콜 구조를 지원할 수 있다. 또한, XDU #1, XDU #2, XDU #3 및 XDU #4 각각은 도 5에 도시된 통신 노드(510, 520, 530)와 동일 또는 유사하게 복수의 섹터들을 포함할 수 있다. XDU #1, XDU #2, XDU #3 및 XDU #4 각각은 도 12a 내지 도 12b에 도시된 XDU #1(1210), XDU #2(1220), XDU #3(1230) 및 XDU #4(1240)와 동일할 수 있다. 즉, XDU #1, XDU #2, XDU #3 및 XDU #4의 배치 구조는 도 12에 도시된 XDU #1(1210), XDU #2(1220), XDU #3(1230) 및 XDU #4(1240)의 배치 구조와 동일할 수 있다.

백업 경로 #B2가 활성화된 경우, 손실된 "XDU #3 - XDU #4" 경로에 속한 XDU들 간에 SN 상태 교환 절차가 수행될 수 있다(S1501). 이 경우, XDU #3은 SN 상태 보고 메시지를 XDU #4에 전송할 수 있고, XDU #4는 SN 상태 보고 메시지를 XDU #3에 전송할 수 있다. SN 상태 교환 절차에서 교환되는 SN은 MUTP SN일 수 있다. 단계 S1501에서 XDU #3의 버퍼에 저장된 데이터의 SN은 XDU #4의 버퍼에 저장된 데이터의 SN과 비교될 수 있고, 비교 결과에 기초하여 재전송 데이터가 결정될 수 있다.

단계 S1501이 완료된 후에, XDU #3은 버퍼에 저장된 데이터를 XDU #1에 전송할 수 있다(S1502). XDU #1은 XDU #3으로부터 데이터를 수신할 수 있고, 수신된 데이터를 백업 경로 #B2에 속한 XDU #2에 전송할 수 있다(S1503). XDU #2는 XDU #1로부터 데이터를 수신할 수 있고, 수신된 데이터를 백업 경로 #B2에 속한 XDU #4에 전송할 수 있다(S1504). XDU #4는 XDU #2로부터 데이터를 수신할 수 있다. XDU #4는 수신된 데이터의 SN을 알지 못하기 때문에 데이터의 재정렬 동작의 수행 없이 데이터를 다음 통신 노드로 포워딩할 수 있다.

한편, XDU #3의 버퍼에 데이터가 존재하지 않는 경우, XDU #3은 버퍼에 데이터가 존재하지 않는 것을 지시하는 엔드 마커 메시지를 XDU #1에 전송할 수 있다(S1505). 엔드 마커 메시지는 플로우 ID별로 전송될 수 있다. XDU #1은 XUD #3으로부터 엔드 마커 메시지를 수신할 수 있고, 엔드 마커 메시지에 기초하여 XDU #3의 버퍼에 데이터가 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다.

XDU #1은 다른 통신 노드(예를 들어, 다른 XDU, 액세스 네트워크에 속한 통신 노드, 코어 네트워크에 속한 통신 노드)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 이 경우, XDU #1은 데이터와 XDU #3의 엔드 마커 메시지를 백업 경로 #B2에 속한 XDU #2에 전송할 수 있다(S1506). XDU #2는 XDU #1로부터 데이터와 XDU #3의 엔드 마커 메시지를 수신할 수 있고, 데이터와 XDU 3#의 엔드 마커 메시지를 백업 경로 #B2에 속한 XDU #4에 전송할 수 있다(S1507). XDU #4는 XDU #2로부터 데이터와 XDU #3의 엔드 마커 메시지를 수신할 수 있다. 이 경우, XDU #4는 엔드 마커 메시지에 기초하여 XDU #3의 버퍼에 데이터가 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있고, 데이터를 다음 통신 노드에 전송할 수 있다.

한편, 백업 경로 #B1 및 #B2에서 조인트 XDU는 다음과 같이 동작할 수 있다.

도 16a는 백업 경로 #B1에서 조인트 XDU의 동작 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 16a를 참조하면, 백업 경로 #B1에서 조인트 XDU는 XDU #4일 수 있다. XDU #4는 원시 경로에서 XDU #3(예를 들어, 개시 XDU)에 대한 수신 XDU이기 때문에 XDU #3의 SN을 알 수 있다. 따라서 XDU #4는 원시 경로에서 수신된 데이터의 SN(예를 들어, SN #2 및 #4)과 백업 경로 #B2에서 수신된 데이터의 SN(예를 들어, SN #1 및 #3)에 기초하여 데이터를 재정렬할 수 있고, 재정렬된 데이터를 원시 경로를 통해 전송할 수 있다.

도 16b는 백업 경로 #B2에서 조인트 XDU의 동작 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 16b를 참조하면, 백업 경로 #B1에서 조인트 XDU는 XDU #1일 수 있다. XDU#1은 XDU #3의 SN을 알지 못하기 때문에 데이터의 재정렬 동작의 수행 없이 XDU #3으로부터 수신된 데이터를 다음 XDU에 전송할 수 있다. 즉, XDU #1은 XDU #3의 엔드 마커 메시지를 수신할때까지 XDU #3으로부터 수신된 데이터를 다음 XDU에 전송할 수 있다.

한편, 앞서 설명된 실시예들을 정리하면 다음과 같을 수 있다.

도 17a는 엑스홀 네트워크에서 경로 변경 방법의 제1 실시예를 도시한 흐름도이고, 도 17b는 엑스홀 네트워크에서 백업 경로를 통한 데이터의 송수신 방법의 제1 실시예를 도시한 흐름도이고, 도 17c는 엑스홀 네트워크에서 백업 경로를 통한 데이터의 송수신 방법의 제2 실시예를 도시한 흐름도이다.

도 17a 내지 17c를 참조하면, 링크 손실의 복구를 위한 절차는 하위계층 복구 절차 및 상위계층 복구 절차로 분류될 수 있다. 하위계층 복구 절차에서, XDU(예를 들어, XDU의 하위계층)는 무선 링크에 대한 모니터링 동작을 주기적으로 수행할 수 있다(S1711). 모니터링 동작에 의해 빔 실패(예를 들어, 빔 장애)가 감지된 경우, XDU(예를 들어, XDU의 하위계층)는 현재 빔을 다른 빔으로 변경할 수 있고, 다른 빔을 통한 연결 복구를 시도할 수 있다. 예를 들어, XDU(예를 들어, XDU의 하위계층)는 동일한 섹터 내에서 다른 빔을 사용하여 연결 복구를 시도할 수 있다.

연결 복구(예를 들어, 빔 변경)가 실패한 경우, XDU의 하위계층은 연결 복구(예를 들어, 빔 변경)가 실패한 것을 XDU의 상위계층에 알릴 수 있다. XDU의 하위계층에서 연결 복구(예를 들어, 빔 변경)가 실패한 것으로 판단된 경우, 상위계층 복구 절차가 수행될 수 있다. 상위계층 복구 절차에서 서비스 요구사항에 따라 백업 경로의 운용 방안이 달라질 수 있다.

무선 링크의 손실 기간이 예상될 수 없는 경우, 서비스의 지연(latency) 요구사항에 따라 백업 경로가 운용될 수 있다. 서비스가 높은 지연(higher latency)을 요구하는 경우, XDU(예를 들어, XDU의 상위계층)는 백업 경로의 활성화를 위해 필요한 시간을 추정할 수 있다(S1712). 단계 S1712에서 링크 지연, 백업 경로의 홉(hop) 개수, 백업 경로의 부하(load) 등이 추정될 수 있다. 단계 S1712에서 추정된 시간(또는, 링크 지연, 백업 경로의 홉 개수, 백업 경로의 부하 등)이 미리 설정된 임계값보다 작은 경우, XDU(예를 들어, XDU의 상위계층)는 백업 경로 활성화 절차를 수행할 수 있다(S1713).

서비스가 낮은 지연(lower latency)을 요구하는 경우, XDU(예를 들어, XDU의 상위계층)는 XDU의 하위계층에서 연결 복구(예를 들어, 빔 변경)가 실패한 것으로 판단된 경우에 백업 경로 활성화 절차를 즉시 수행할 수 있다(S1713). 또는, 서비스가 베스트 에펏(best effort)을 요구하는 경우, XDU는 백업 경로의 사용 없이 경로 변경 설정을 XCU에 요청할 수 있다(S1714).

백업 경로의 활성화 절차에서, XDU는 플로우 ID별 백업 경로 테이블의 존재 여부를 확인할 수 있다(S1721). 백업 경로 테이블이 존재하는 경우, XDU는 백업 경로 활성화 요구 메시지를 타겟 섹터에 전송할 수 있다(S1722).

무손실 트래픽 전송이 요구되는 경우, XDU는 SN 상태 교환 절차를 수행할 수 있다(S1723). 즉, XDU는 SN 상태 교환 메시지를 송수신함으로써 SN 상태를 확인할 수 있고, SN 상태에 기초하여 상대 통신 노드에서 수신되지 않은 데이터를 확인할 수 있다. 따라서 XDU는 수신되지 않은 데이터를 재전송할 수 있다(S1724). 또한, XDU는 활성화된 백업 경로 테이블에 기초하여 데이터를 전송할 수 있다(S1724). 반면, 무손실 트래픽 전송이 요구되지 않는 경우, XDU는 XDU는 활성화된 백업 경로 테이블에 기초하여 데이터를 전송할 수 있다(S1724).

백업 경로를 구성하는 XDU들 중에서 빔 실패(예를 들어, 빔 손실)를 직접 감지하지 못한 XDU는 다른 통신 노드로부터 수신된 백업 경로 활성화 요구 메시지에 기초하여 백업 경로의 활성화 절차를 수행할 수 있다. 즉, XDU는 다른 통신 노드로부터 백업 경로 활성화 요구 메시지를 수신할 수 있다(S1731). 백업 경로 활성화 요구 메시지가 수신된 경우, XDU는 백업 경로 활성화 응답 메시지를 전송할 수 있다(S1732). 또한, XDU는 백업 경로를 활성화할 수 있다.

XDU는 플로우 ID별 백업 경로 테이블을 확인할 수 있다. 플로우 ID별 백업 경로 테이블의 확인 결과, XDU가 해당 플로우 ID의 조인트 노드인 경우에 XDU는 추가적인 백업 경로의 활성화 절차 없이 조인드 노드로서 동작할 수 있다(S1733). 예를 들어, XDU는 앞서 설명된 도 16a 및 도 16b의 실시예들에 따른 동작을 수행할 수 있다.

반면, 플로우 ID별 백업 경로 테이블의 확인 결과, XDU가 해당 플로우 ID의 조인트 노드가 아닌 경우에 XDU는 백업 경로 테이블에 의해 지시되는 타겟 섹터에 백업 경로 활성화 요구 메시지를 전송할 수 있다(S1734). XDU는 타겟 섹터로부터 백업 경로 활성화 응답 메시지를 수신할 수 있다(S1735). 그 후에 XDU는 타겟 섹터에 데이터를 전송할 수 있다(S1736).

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(rom), 램(ram), 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 (20)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 복수의 XDU(Xhaul distributed unit)들 및 XCU(Xhaul centralized unit)를 포함하는 엑스홀(Xhaul) 네트워크에서 상기 복수의 XDU들에 속한 제1 XDU에 의해 수행되는 경로 변경 방법으로서,
    상기 복수의 XDU들은 상기 제1 XDU, 제2 XDU, 제3 XDU 및 제4 XDU를 포함하며, 원시 경로(original path)가 "제1 XDU - 제3 XDU - 제4 XDU" 경로이고, 상기 원시 경로에 대한 백업 경로(backup path)가 "제1 XDU - 제2 XDU - 제4 XDU" 경로인 경우,
    "제1 XDU - 제3 XDU" 링크의 손실이 감지된 경우에 상기 백업 경로에서 포워딩 규칙(forwarding rule)을 지시하는 포워딩 테이블(table)을 활성화하는 단계;
    상기 백업 경로에 속한 "제1 XDU - 제2 XDU" 경로의 활성화 절차를 상기 제2 XDU와 수행하는 단계; 및
    상기 "제1 XDU - 제2 XDU" 경로의 활성화가 완료된 것을 지시하는 백업 경로 활성화 통지 메시지를 상기 XCU에 전송하는 단계를 포함하는,
    경로 변경 방법.
17. 청구항 16에 있어서,
    상기 백업 경로는 SFID(service flow identifier)별로 설정되는,
    경로 변경 방법.
18. 청구항 16에 있어서,
    상기 활성화 절차를 상기 제2 XDU와 수행하는 단계는,
    SFID(service flow identifier), 개시 XDU 섹터 ID(initiator XDU sector identifier), 타겟(target) XDU 섹터 ID 및 이유 코드(reason code)를 포함하는 백업 경로 활성화 메시지를 상기 제2 XDU에 전송하는 단계; 및
    상기 백업 경로 활성화 메시지에 대한 응답인 백업 경로 활성화 응답 메시지를 상기 제2 XDU로부터 수신하는 단계를 더 포함하는,
    경로 변경 방법.
19. 청구항 16에 있어서,
    상기 경로 변경 방법은,
    상기 제3 XDU와 SN(sequence number) 상태의 교환 절차를 수행하는 단계를 더 포함하는,
    경로 변경 방법.
20. 청구항 16에 있어서,
    상기 백업 경로는 상기 XCU에 의해 미리 설정되고, 상기 원시 경로에서 상기 백업 경로로의 변경은 상기 XCU의 제어 없이 수행되는,
    경로 변경 방법.

Images