KR100469747B1 - 이동통신 시스템에서 서비스 품질에 따른 서비스 제공 및과금 방법 - Google Patents

이동통신 시스템에서 서비스 품질에 따른 서비스 제공 및과금 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 서비스를 제공하고, 제공된 서비스에 따른 과금 정보의 생성, 저장 및 과금을 수행하기 위한 방법의 발명이다. 본 발명에서는 이동통신 시스템에서 QoS에 따라 다른 서비스를 제공하고 그에 따른 과금 정보의 생성, 저장 및 과금을 수행하기 위한 방법을 제공한다.
이에 따른 본 발명은, 이동단말과 상기 이동단말과 통신할 수 있는 기지국과 상기 이동단말의 서비스 품질 프로파일 정보를 저장하는 프로파일 서버를 포함하는 서비스 시스템에서, 상기 이동 단말로 서비스 품질에 따라 서비스하는 방법으로서, 상기 프로파일 서버는 상기 이동단말의 사용자를 나타내는 식별자 정보와 상기 이동단말로 제공할 수 있는 서비스마다 서비스 품질 프로파일들을 상기 식별자 정보와 함께 저장하는 과정과, 상기 이동단말을 서비스할 기지국으로부터 상기 이동단말의 정보 요구 시 상기 이동단말의 서비스 품질 프로파일들을 상기 기지국으로 제공하여 상기 이동단말이 요구한 서비스를 상기 서비스에 대한 서비스 품질 프로파일에 따라 제공하는 과정을 포함한다.

Description

이동통신 시스템에서 서비스 품질에 따른 서비스 제공 및 과금 방법{A METHOD FOR PROVIDING SERVICE BASED ON QUALITY AND AN ACCOUNTING METHOD IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동통신 시스템에서 프로파일의 관리 방법에 관한 것으로, 특히서비스되는 종류에 따라 프로파일을 관리하는 방법에 관한 것이다.
통상적으로 통신 시스템에서 과금이 이루어지는 것은 통화 시간, 통화 시간대, 통화 시간대에 서비스 된 지역, 상대측 전화번호, 서비스된 데이터의 양 및 서비스 종류 등에 따라 다르게 과금이 이루어진다. 이와 같이 서비스된 바에 따라 가입자마다 올바르게 과금을 부가하기 위해서는 제공된 서비스에 따른 정보를 저장하고 있어야만 한다. 그러면 이동통신 시스템을 예로 들어 과금 정보가 저장되는 구성을 살펴본다.
도 1은 일반적인 이동통신 시스템의 망 구성 및 과금 정보를 저장하는 시스템의 연결 구성도이다.
기지국들(BTS(Base Transceiver System)-a, …, BTS-n)(10-a, …, 10-n)은 자신의 영역에 위치한 단말(MS : Mobile Station)(1)과 무선 채널을 통해 통신을 하며, 기지국 제어기(BSC : Base Station Controller)(20)에 연결된다. 기지국 제어기(20)는 게이트웨이(GW : Gateway) 혹은 이동 교환국(MSC : Mobile Switching Center)(30)을 통하여 인터넷(Internet) 또는 공중망(PSTN : Public Switched Telephone Network) 혹은 데이터망(PSDN : Public Switched Data Network)(60)과 연결된다. 또한 일반적으로 가입자의 정보 혹은 가입자에 대한 서비스 프로파일(Profile)은 프로파일 서버(Profile Server)(40)에 저장된다. 상기 프로파일 서버를 CDMA2000 1X와 같은 이동통신 시스템에서 구현할 경우에는 AAA(Authentication, Authorization, and Accounting) 서버(server) 혹은 이동 교환국으로 구현될 수 있다. 그리고 CDMA2000 1xEV-DO 혹은 CDMA2000 1xEV-DV 시스템의 경우에 상기 프로파일 서버는 AN-AAA(Access Network AAA) 서버 혹은 AAA 서버로 구현하거나 MSC의 내부에 구현하거나 혹은 독립적인 여타의 장비로도 구현할 수 있다. 또한 가입자의 정보 혹은 가입자에 대한 서비스의 과금 정보를 관리하는 인증 및 과금 서버(Accounting Server(50)도 상기한 장치들로 구현할 수 있다. 도 1에서는 인증 및 과금 서버(50)와 프로파일 서버(40)가 각각 게이트웨이(30)를 통해 연결되는 구성을 가지도록 도시하였다. 그러나 실제로 인증 및 과금 서버(50)가 AN-AAA 서버로 구성되는 경우 또는 AAA 서버로 구성되는 경우 프로파일 서버(40)가 인증 및 과금 서버(50)의 내부에 포함되도록 구성할 수 있다. 또한 인증 및 과금 서버(50)가 AN-AAA 서버로 구성되거나 또는 AAA 서버로 구성되는 경우 프로파일 서버(40)가 인증 및 과금 서버(50)의 이후 단에 연결되도록 구성할 수 있다. 즉, 기지국들(10a, …, 10-n) 또는 기지국 제어기(20)가 프로파일 서버(40)에 접속할 경우 게이트웨이(30)를 통해 인증 및 과금 서버(50)에 접속하고, 인증 및 과금 서버(50)가 프로파일 서버(40)에 저장된 QoS 정보를 가져가는 구조로 구성할 수 있다.
또한 본 발명에서는 기지국들과 기지국 제어기간 또는 기지국 제어기와 게이트웨이간의 연결 시 IP 망으로 구성된 경우를 설명하지 않았으나, IP 망으로 구성될 수도 있다. 이와 같이 IP 망으로 구성되는 경우 기지국 또는 기지국 제어기 또는 게이트웨이 등에서 수행되는 동작이 다른 장치에서 수행되도록 구헝할 수 있다. 다만 이하에서 후술될 동작 및 그에 따른 정보들이 전달되기만 하면 된다.
이와 같이 프로파일 서버(40)가 관리하는 가입자 프로파일을 표로 도시하면하기 <표 1>과 같이 도시할 수 있다.
User Name Password User Information
상기 <표 1>에 도시된 바와 같이 가입자 프로파일은 사용자의 이름 또는 식별자와 사용자마다 할당되는 패스워드 및 부가적인 사용자 정보로 구성된다. 상기 <표 1>에 도시되어 있는 바와 같은 가입자 프로파일을 저장하는 방법은 프로파일 서버(40)에서 직접 입력하는 방법과, 원격지에서 다른 단말 등을 통해 입력하는 방법이 가능하다. 이와 같은 가입자 프로파일의 입력은 상기 <표 1>에 도시된 바와 같이 가입자의 이름과 이의 인증을 위한 암호(Password)를 입력하여 상기 프로파일 데이터에 접근한 후 가입자 프로파일을 저장 또는 갱신할 수 있다.
이러한 가입자 프로파일에 의해 인증이 이루어지는 과정을 상기 도 1을 참조하여 설명하면 하기와 같다. 먼저 단말(1)이 호를 설정할 경우 단말은 미리 저장되어 있는 사용자 로그인(User Login) 데이터를 무선 채널로 전송하기 위한 데이터 형태로 구성하여 해당하는 기지국(BTS-a)(10-a)으로 송신한다. 이때 상기 사용자 로그인 데이터에는 사용자 이름과 패스워드가 포함된다. 상기 기지국(10-a)은 상기 수신한 로그인 데이터를 기지국 제어기(20)를 통해 이동 교환기 또는 게이트웨이(30)로 전달한다.
이하에서는 게이트웨이(30)에서 상기 로그인 데이터를 수신하는 것으로 가정하여 설명한다. 상기 게이트웨이(30)는 상술한 바와 같이 사용자 이름과 패스워드가 포함된 로그인 데이터를 수신하면 이를 포함한 접속 요구 메시지(AccessRequestMSG)를 생성하여 상기 프로파일 서버(40)로 전달한다. 그러면 상기 프로파일 서버(40)는 수신된 사용자의 인증 검사를 수행한다. 상기 검사결과 인증이 성공한 경우 상기 프로파일 서버(40)는 접속 응답 메시지(Access Response MSG)를 생성하여 이를 다시 게이트웨이(30)로 전달한다. 이러한 경우 게이트웨이(30)와 프로파일 서버(40)는 일반적으로 다이메터(DIAMETER) 혹은 라디우스(RADIUS)라는 프로토콜을 사용한다. 상기한 접속 요구 메시지(AccessRequest MSG)와 상기 접속 응답 메시지(Access Response MSG)는 라디우스를 사용하는 경우이다.
인증이 완료되면, 상기 단말(1)이 요구한 서비스가 제공된다. 이와 같이 서비스를 제공한 후 단말(1)로부터 호의 절단이 요구되는 경우 로그아웃하는 과정 및 과금 정보가 인증 및 과금 서버(50)로 전달되는 과정을 살펴본다. 상기 단말(1)은 서비스 완료 시 로그아웃을 위해 접속 해제 메시지(Disconnect MSG)를 상기 기지국(10-a)으로 전달한다. 이에 따라 기지국(10-a)은 기지국 제어기(20)로 접속 해제 메시지를 전달한다. 기지국 제어기(20)는 접속 해제 메시지를 수신하면 서비스가 수행된 접속 시간(Connection Time)을 포함하는 접속 해제 메시지를 생성하여 게이트웨이(30)로 전달한다. 그러면 게이트웨이(30)는 상기 단말(1)에 대해 상기 프로파일 서버(40)와 로그아웃을 위한 절차를 수행하며, 동시에 과금 요구 메시지를 인증 및 과금 서버(50)로 전달한다. 이때 상기 인증 및 과금 서버(50)로 송신되는 과금 요구 메시지에는 접속 시간과 패킷의 수의 정보가 포함된다. 이와 같이 과금 정보는 일반적으로 호가 해제되는 경우에 취합되는 것이 일반적이다.
즉, 일반적인 경우에 과금은 가입자가 서비스를 사용한 시간과 해당 시간동안 송수신한 패킷의 개수에 따라 이루어진다. 따라서, 상기 인증 및 과금 서버(50)의 과금 데이터 베이스에는 가입자의 이름 혹은 가입자를 식별하기 위한 식별자 필드가 있으며, 가입자의 기본적인 과금 정보를 저장하는 가입자 과금 정보 필드가 구비되었다.
한편 이동통신 시스템에서 데이터 서비스가 가능해지면서 보다 고품질의 데이터 서비스를 보장받기를 원하는 경우가 발생한다. 즉, 서비스되는 종류 또는 가입자의 종류에 따라 다른 서비스 품질(QoS : Quality of Service)이 요구되고 있다. 따라서 이동통신 시스템에서는 이를 제공하기 위해 많은 개발이 이루어지고 있는 상태이다. 그런데 이와 같이 서비스 품질에 따른 차별화된 서비스를 제공할 경우 상술한 종래의 방법으로는 서비스 품질에 따른 과금을 수행할 수 없는 문제가 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 서비스 품질에 따라 서비스를 제공하며, 제공된 서비스에 따른 과금 데이터를 생성 및 이를 저장하는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 제공된 서비스에 대한 정확한 과금을 수행할 수 있는 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 본 발명은 이동단말과 상기 이동단말과 통신할 수 있는 기지국과 상기 이동단말의 서비스 품질 프로파일 정보를 저장하는 프로파일 서버를 포함하는 서비스 시스템에서, 상기이동 단말로 서비스 품질에 따라 서비스하는 방법으로서, 상기 프로파일 서버는 상기 이동단말의 사용자를 나타내는 식별자 정보와 상기 이동단말로 제공할 수 있는 서비스마다 서비스 품질 프로파일들을 상기 식별자 정보와 함께 저장하는 과정과, 상기 이동단말을 서비스할 기지국으로부터 상기 이동단말의 정보 요구 시 상기 이동단말의 서비스 품질 프로파일들을 상기 기지국으로 제공하여 상기 이동단말이 요구한 서비스를 상기 서비스에 대한 서비스 품질 프로파일에 따라 제공하는 과정을 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 본 발명은 이동단말과 상기 이동단말로 서비스 품질을 달리하여 서비스를 제공할 수 있는 기지국과, 상기 기지국과 접속된 기지국 제어기와, 상기 기지국 제어기와 연결된 게이트웨이와, 상기 게이트웨이와 연결되어 상기 이동단말로 제공된 서비스에 따른 과금 정보를 저장 및 과금 계산을 수행하는 과금 서버를 포함하는 서비스 시스템에서, 상기 서비스 품질에 따라 상기 이동단말로 제공된 서비스의 과금 정보의 저장 및 제공된 서비스의 과금 방법으로서, 상기 기지국은 서비스 품질에 따른 서비스를 제공받은 이동단말로부터 호 절단 메시지 수신 시 상기 이동단말로 제공한 서비스 품질 과금 정보를 포함하는 호 절단 메시지를 생성하여 상기 기지국 제어기로 전달하는 과정과, 상기 기지국 제어기는 호 절단 메시지 수신 시 상기 이동단말의 호 접속 시간을 더 포함하여 호 절단 메시지를 생성하고 이를 상기 게이트웨이로 전달하는 과정과, 상기 게이트웨이는 호 절단 메시지 수신 시 상기 이동단말로 제공된 서비스 품질 과금 정보와 상기 서비스가 제공된 호 접속 시간 및 상기 이동단말로제공된 패킷의 수를 포함한 과금 요구 메시지를 생성하고 이를 상기 과금 서버로 전달하는 과정과, 상기 과금 서버는 상기 과금 요구 메시지 수신 시 과금에 필요한 정보들을 저장하고 서비스 품질에 따른 정보 부가 시 이에 따라 제공된 서비스에 대한 과금을 수행하는 과정을 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 이동단말과 상기 이동단말과 통신할 수 있는 기지국과, 상기 기지국과 접속된 기지국 제어기와, 상기 기지국 제어기와 연결된 게이트웨이와, 상기 이동단말의 서비스 품질 프로파일 정보를 저장하며, 상기 게이트웨이와 연결되는 프로파일 서버와, 상기 게이트웨이와 연결되어 상기 이동단말로 제공된 서비스에 따른 과금 정보를 저장 및 과금 계산을 수행하는 과금 서버를 포함하는 서비스 시스템에서, 상기 이동 단말로 서비스 품질에 따라 서비스하고 제공된 서비스에 따라 과금 정보를 저장하는 방법으로서, 상기 프로파일 서버는 상기 이동단말의 사용자를 나타내는 식별자 정보와 상기 이동단말로 제공할 수 있는 서비스마다 서비스 품질 프로파일들을 상기 식별자 정보와 함께 저장하는 과정과, 상기 이동단말을 서비스할 기지국으로부터 상기 이동단말의 정보 요구 시 상기 이동단말의 서비스 품질 프로파일들을 상기 기지국으로 제공하여 상기 이동단말이 요구한 서비스를 상기 서비스에 대한 서비스 품질 프로파일에 따라 제공하는 과정과, 상기 기지국은 상기 이동단말로부터 호 절단 메시지 수신 시 상기 이동단말로 제공한 서비스 품질 과금 정보를 포함하는 호 절단 메시지를 생성하여 상기 기지국 제어기로 전달하는 과정과, 상기 기지국 제어기는 호 절단 메시지 수신 시 상기 이동단말의 호 접속 시간을 더 포함하여 호 절단 메시지를 생성하고 이를 상기 게이트웨이로 전달하는 과정과, 상기 게이트웨이는 호 절단 메시지 수신 시 상기 이동단말로 제공된 서비스 품질 과금 정보와 상기 서비스가 제공된 호 접속 시간 및 상기 이동단말로 제공된 패킷의 수를 포함한 과금 요구 메시지를 생성하고 이를 상기 과금 서버로 전달하는 과정과, 상기 과금 서버는 상기 과금 요구 메시지 수신 시 과금에 필요한 정보들을 저장하고 서비스 품질에 따른 정보 부가 시 이에 따라 제공된 서비스에 대한 과금을 수행하는 과정을 포함한다.
도 1은 일반적인 이동통신 시스템의 망 구성 및 과금 정보를 저장하는 시스템의 연결 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 프로파일 서버에 저장되는 데이터 베이스의 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 데이터 베이스의 구조를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 프로파일 서버에 가입자 프로파일 저장 시의 제어 흐름도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 호 설정 시 서비스 인증을 위한 신호 처리 흐름도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 프로파일 서버에서 접속 요구 메시지 처리 시 응답 메시지 전송의 제어 흐름도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 게이트웨이 및 기지국 제어기에서 접속 응답 메시지 수신 시의 제어 흐름도,
도 8은 본 발명에 따라 호가 해제되어 QoS 기반의 과금을 지원하는 인증 및 과금 서버로 과금 정보가 전달을 위한 신호 흐름도,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 호 절단 메시지 수신 시 기지국에서 과금 정보 전달의 제어 흐름도,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 기지국 제어기에서 호 절단 메시지 수신 시 과금 정보 전달 시의 제어 흐름도,
도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 게이트웨이에서 호 절단 메시지 수신 시 제어 흐름도,
도 12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 인증 및 과금 서버에서 과금 요구 메시지 수신 시의 제어 흐름도,
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 프로파일 서버가 인증 및 과금 서버에 포함되거나 하위에 연결되는 경우 호 설정 시 서비스 인증을 위한 신호 흐름도,
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 인증 및 과금 서버에서 접속 요구 메시지 수신 시 제어 흐름도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에서 고려한 이동통신 시스템의 구성 및 과금을 수행하기 위한 시스템의 연결은 종래기술에서 상술한 도 1의 구성과 동일한 구성을 가진다. 따라서 종래기술에서 설명한 바와 같이 망의 종류에 따라 상기 시스템의 종류도 변경될 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 프로파일 서버에 저장되는 데이터 베이스의 구성도이다. 이하 도 2를 참조하여 본 발명에 따라 프로파일 서버(40)에 저장되는 데이터 베이스에 대하여 상세히 설명한다.
상기 프로파일 서버(40)에 저장되는 데이터 베이스는 가입자를 식별하는 가입자 이름 필드(211)와, 가입자의 인증을 위한 패스워드 필드(212) 그리고 부가적인 사용자 정보 필드(213) 및 본 발명에 따른 서비스 품질(QoS) 프로파일(220)을가진다. 즉, 상기 가입자 이름 필드(211)와 패스워드 필드(212) 및 부가적인 사용자 정보 필드(213)는 종래기술과 동일한 구조이다. 본 발명에서는 이에 부가하여 서비스 품질 프로파일(220)을 더 구비한다. 상기 서비스 품질 프로파일(220)은 2가지 방법으로 구현할 수 있다. 첫째로, 상기 서비스 품질 프로파일(220)은 가입자마다 하나의 서비스 품질 프로파일(220)을 할당하여 정의할 수 있다. 이 경우에 가입자는 하나의 프로파일만을 가질 수 있다. 둘째로, 상기 서비스 품질 프로파일(220)을 가입자가 사용할 수 있는 서비스별로 구분하여 가지도록 구성할 수도 있다. 이러한 경우 한 사용자에 대하여 둘 이상의 서비스 품질 프로파일(220)이 구비된다. 즉, 사용자가 사용할 수 있는 서비스의 개수만큼 서비스 품질 프로파일(220)을 가질 수 있다. 상기 도 2에는 두 번째 경우를 예로 도시하였다.
이와 같이 사용자가 하나 이상의 서비스 품질 프로파일을 가지는 경우에 서비스를 제공하는 사업자는 가입자들을 소정의 그룹으로 구분하여 서비스를 제공할 수 있다. 이와 같이 제공되는 서비스에 따라 구분되는 클래스를 예시하면 하기와 같이 예시할 수 있다.
(1) 프리미엄 클래스 가입자(Premium Class Subscriber)
(2) 골드 클래스 가입자(Gold Class Subscriber)
(3) 실버 클래스 가입자(Silver Class Subscriber)
(4) 브론즈 클래스 가입자(Bronze Class Subscriber)
즉, 상기 서비스 품질 프로파일(220)은 상기한 바와 같이 구분된 클래스별 가입자 정보로 저장될 수 있다. 상기 개시된 가입자의 클래스는 상위에 클래스일수록 많은 과금이 이루어지는 가입자이며, 하위 클래스일수록 적은 과금이 이루어지는 가입자로 구분할 수 있다. 프로파일 서버(40)는 각 가입자들마다 제공받는 서비스의 수에 따라 각기 다른 서비스 품질 프로파일을 가질 수 있다. 따라서 각 가입자들은 상기 각 서비스 품질 프로파일에 따라 각기 다른 서비스 품질을 가지는 서비스를 제공받을 수 있다. 이와 다른 방법으로 상기 가입자 클래스에 따라 서비스되는 서비스의 종류를 구분할 수도 있다. 즉, 서비스 프로파일들로 제공받는 서비스의 종류를 구분하지 않고, 가입자 클래스에 따라 제공받는 서비스의 종류를 구분할 수도 있다. 이와 같이 각기 다른 서비스 품질을 가지는 서비스 종류들을 구분하여 예시하면, 하기 <표 2>와 같이 도시할 수 있다.
서비스 종류 파라미터
Legacy Voice Service Voice QoS Parameters
Video on Demand Service VoD Level QoS Parameters
Music on Demand Service MoD Level QoS Parameters
Instant Message Service Instant Message QoS Parameters
Wireless ISP Service W-ISP Level QoS Parameters
Internet Service Internet QoS Parameters
VoIP Service VoIP Level QoS Parameters
… …
상기 프로파일 서버(40)에 저장되는 서비스 종류는 상기 <표 2>에 예시된 바와 같은 서비스 종류들로 구분할 수 있다. 또한 상기 구분된 각 서비스들은 사용자마다 각기 다르게 매칭될 수 있다. 또한 상기 각 서비스 종류들 중 음성 서비스(Voice Service)의 경우 하나의 품질 파라미터만을 가진다. 이와 같이 하나의 품질 파라미터만 가지는 서비스로는 단문 메시지 서비스(Instant Message Service) 인터넷 서비스(Internet Service) 등이 있을 수 있다. 그리고 하나 이상의 품질 파라미터를 가지는 서비스로는 비디오 서비스(Video on Demand Service)와 음악 서비스(Music on Demand Service) 무선 ISP 서비스(Wireless ISP Service) VoIP 서비스(VoIP Service) 등이 있을 수 있다. 상기 각 파라미터들은 레벨(Level)에 따라 각기 다른 서비스 품질 파라미터 값을 가진다. 즉, 동일한 서비스인 경우 예를 들어 동일한 비디오 서비스의 경우라도 다른 레벨을 가지는 서비스 품질 파라미터 값을 가지는 경우 각 서비스 품질 파라미터에 맞춰 서로 다른 서비스 품질에 따라 서비스가 제공될 수 있다. 또한 서로 동일한 종류의 서비스가 다른 서비스 품질로 서비스될 뿐 아니라 그에 따라 다른 과금을 수행할 수도 있다. 이를 예를 들어 상기 가입자 클래스와 매핑하여 설명하면 하기와 같이 구성할 수 있다.
프리미엄 클래스 가입자(Premium Class Subscriber)인 경우 Voice, VOD, MOD, Web Surfing, File Transfer 및 모든 지원 가능 서비스를 제공한다. 그리고 브론즈 클래스 가입자(Bronze Class Subscriber)인 경우 Voice, Web Surfing 등의 서비스를 제공한다. 또한 이때 동일한 서비스가 가능할지라도 각 서비스에 대한 서비스 품질(QoS)은 서로 다른 레벨 값을 가질 수 있다. 즉, 가입자의 클래스에 따라서 서비스 품질 파라미터 레벨이 서로 달라질 수 있다. 그러면 이를 좀 더 상술한다. 서로 다른 서비스 품질 파라미터 레벨을 가지는 경우 프리미엄 클래스 가입자가 Web Surfing에 대한 서비스 품질 파라미터 레벨 값이 서비스 품질 레벨1을 가지며, 브론즈 클래스 가입자의 Web Surfing에 대한 서비스 품질 파라미터 레벨 값이 서비스 품질 레벨2를 가진다고 가정할 때, 상기 서비스 품질 레벨1의 가입자에 대하여는 최소(minimum) 100[Kbps]의 데이터 전송률을 보장하며, 상기 서비스 품질레벨2의 가입자에 대하여는 10[kbps]의 데이터 전송률을 보장하도록 구성할 수 있다. 즉, 과금의 차이에 따라 동일한 서비스에 대해서도 서로 다른 품질의 서비스를 지원하도록 서비스 품질 파라미터로 정의할 수 있다.
이와 다른 방법으로 가입자 클래스를 구분하지 않고, 가입자의 취향에 따라서, 사용할 서비스의 종류와 각각의 서비스에 대한 QoS 요구사항을 가입자가 선택하도록 할 수도 있다.
그러면 서비스 품질 프로파일의 파라미터는 다음과 같이 정의할 수 있다.
(1) x : 서비스가 정해진 y초(second) 동안 전송할 수 있는 최소한의 비트(bits) 수
(2) y : 서비스가 x 비트(bits)를 전송하는 하는 주기 즉, y초 동안 최소 x 비트들을 전송(min x-bits per y-second)
(3) z : 서비스가 정해진 y초(second) 동안 전송할 수 있는 최대한의 비트(bits) 수
(4) h : 서비스의 핸드오프 방식 (soft, virtual-soft, fast-virtual-soft 등)
(5) p : 서비스의 지원이 불가능한 경우의 처리 방안(drop, low-QoS, non-QoS 등)
(6) e : 서비스의 지원이 불가능한 경우, 낮은 등급의 QoS를 우선사용(preemption)할 지의 여부를 정의
(7) r : 서비스의 우선순위(priority)
상기한 바는 상기 도 1의 프로파일 서버(40)의 데이터 베이스에 저장된다.
본 발명에 따른 인증 및 과금 서버(50)의 데이터 베이스 구조를 도 3을 참조하여 살펴본다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 데이터 베이스의 구조를 도시한 도면이다.
본 발명에 따라 상기 인증 및 과금 서버(50)에 저장되는 데이터 베이스의 구조를 살펴보면, 가입자 이름(User Name) 필드(311)와, 가입자가 사용한 서비스 과금 정보를 나타내는 레코드(320)가 존재한다. 상기 서비스 과금 정보 레코드(320) 내에는 과금 내역 레코드를 식별하기 위한 과금 인덱스(Billing Index) 필드(321)와, 해당 과금 인덱스의 기본 과금 정보가 저장되는 기본 과금 정보(Basic Billing Inforamtion) 필드(322)와, 서비스 품질에 따른 과금 정보(QoS Billing Information) 필드(323)로 구성된다. 서비스 품질에 따른 과금 정보 필드(323)에 저장되는 데이터는 하기와 같은 종류의 데이터들이 저장될 수 있다.
(1) 연결 시간 중 서비스 품질(QoS)을 보장한 시간의 비율
(2) 연결 시간 중 서비스 품질(QoS)을 보장하지 못한 시간의 비율
(3) 서비스 품질(QoS)을 보장한 시간 동안의 데이터 전송률 분포도 (혹은 평균 데이터 전송률)
(4) 서비스 품질(QoS)을 보장하지 못한 시간 동안의 데이터 전송률 분포도 (혹은 평균 데이터 전송률)
(5) 연결 시간 중 물리 채널 속도의 분포도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 프로파일 서버에 가입자 프로파일 저장 시의 제어 흐름도이다. 이하 도 2 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따라 프로파일 서버(40)에 가입자 프로파일 저장 시의 제어 과정을 상세히 설명한다.
상기 도 4에 도시된 제어 과정은 프로파일 서버(40)에서 직접 프로파일 데이터 베이스를 저장하는 과정을 일 예로 설명하고 있으나, 원격지에서 프로파일 데이터 에비스를 저장할 수도 있음은 물론이다.
상기 프로파일 서버(40)는 사용자 프로파일의 입력이 요구되면 400단계로 진행하여 운용자가 입력하는 사용자 이름과 패스워드를 수신한다. 이는 상기 도 2의 사용자 이름 필드(211)와 패스워드 필드(212)를 생성하기 위함이다. 그리고 상기 프로파일 서버(40)는 402단계로 진행하여 사용자 정보를 수신한다. 이를 통해 상기 도 2의 사용자 정보 필드(213)를 생성한다. 그런 후 상기 프로파일 서버(40)는 QoS 서비스 가능 사용자인가를 운용자에게 문의한다. 이는 상기 도 2의 서비스 품질(QoS) 정보 프로파일(220)을 생성 여부를 검사하기 위함이다. 상기 프로파일 서버(40)는 상기 문의에 대한 응답 신호로 운용자가 입력한 신호가 QoS 서비스 가능 사용자인 경우 408단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우 상기 수신된 정보인 사용자 이름과 패스워드 및 사용자 정보를 이용하여 사용자 프로파일을 생성한 후 데이터 베이스의 생성 루틴을 종료한다.
상기 406단계에서 408단계로 진행하는 경우 상기 프로파일 서버(40)는 운용자가 입력한 데이터에 의해 서비스 타입을 설정한다. 이러한 서비스 타입은 상기 예시한 바와 같이 4가지 등급이 될 수 있다. 또한 전술한 바와 같이 상기 예시된 서비스 타입은 실시 예로 표현되었을 뿐이며, 상기에서 예시한 바와 달리 구성되는경우 이에 맞는 서비스 등급을 설정할 수 있다. 그리고 상기 프로파일 서버(40)는 410단계로 진행하여 운용자가 입력한 데이터에 의해 QoS 프로파일을 설정한다. 다음 412단계에서는 또 다른 서비스 타입의 프로파일이 존재하는지 검사하여 또 다른 서비스 타입의 프로파일이 존재하면 다시 408단계로 되돌아가 설정하고 그렇지 않으면 종료한다. 이러한 서비스 프로파일에는 상기 <표 2>에 예시된 바와 같은 서비스의 종류와 각 서비스마다 서비스 레벨 값들을 포함하여 구성할 수 있다. 따라서 각 사용자마다 서비스 품질 프로파일에 각 서비스 타입과 그에 맞는 서비스 품질 파라미터 값들을 저장하게 된다. 즉, 특정 가입자는 제공받는 QoS 서비스의 개수만큼 서비스 타입과 서비스 관련 QoS 파라미터 값을 레코드 형태로 저장한다. 상기 서비스 타입은 QoS를 지원하는 서비스의 종류를 의미하는 것으로 다음의 예와 같이 정의할 수 있다.
(1) Service Type No.1 : Voice
(2) Service Type No.2 : Video On Demand
(3) Service Type No.3 : File Transfer
(4) Service Type No.4 : Music On Demand
(5) Service Type No.5 : Web Surfing
(6) 기타
또한 QoS 파라미터는 각 서비스마다 위에서 정의한 { x, y, z, h, p, e, r }의 값으로 저장한다.
다음으로 가입자가 호 설정을 수행하여 서비스가 개시되는 경우의 정보 전달시그널링 과정을 살펴본다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 호 설정 시 서비스 인증을 위한 시그널링의 신호 처리 흐름도이다. 이하 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 호 설정 시의 시그널링 신호 흐름을 상세히 설명한다.
이동단말(MS : Mobile Station)(1)은 500단계에서 사용자 로그인(User Login) 신호를 게이트웨이(30)로 송신한다. 상기 로그인 신호에는 사용자 이름(User Name)과 패스워드(Password)가 포함된다. 이때 이동단말(1)과 기지국(BTS)(10-a)간은 무선 채널을 통해 사용자 로그인 신호가 송신되며, 기지국(10-a)과 기지국 제어기(BSC)(20) 및 게이트웨이(30)간은 유선을 통해 전송된다. 그러면 상기 게이트웨이(30)는 사용자 로그인 신호를 수신하면 502단계로 진행하여 접속 요구 메시지(AccessRequest MSG)를 프로파일 서버(40)로 전달한다. 이때에 상기 접속 요구 메시지에는 상기 이동단말(1)로부터 수신된 사용자 이름과 패스워드가 포함된다.
상기 프로파일 서버(40)는 상기 수신된 사용자 이름과 패스워드를 상기 도 2에서 상술한 바와 같은 프로파일 데이터의 사용자 이름 필드(211)와 패스워드 필드(212)를 검사하여 사용자 인증 가능 여부를 검사한다. 그런 후 상기 프로파일 서버(40)는 504단계로 진행하여 상기 사용자 인증 가능 여부 검사 결과를 접속 응답 메시지(AccessResponse MSG)로 구성하여 게이트웨이(30)로 송신한다. 만일 상기 가입자가 정상적인 가입자인 경우 QoS 레코드 필드(220)의 데이터를 함께 전송한다. 즉, 상기 가입자의 서비스 타입과 서비스 QoS 프로파일 데이터를 상기 게이트웨이(30)로 전송한다. 이와 같이 프로파일 서버(40)에서 게이트웨이(30)로 전달되는 메시지가 라디우스(RADIUS)를 사용하는 경우 Attribute 필드를 이용하여, QoS 레코드 필드들의 정보를 전달한다. 상기 도 5의 실시 예에서는 인증이 성공하는 예를 설명하고 있으므로 인증이 실패하는 경우는 상세히 설명하지 않기로 한다.
상기 게이트웨이(30)는 상기 접속 응답 메시지를 수신하면, 506단계로 진행하여 접속 응답 메시지와 함께 상기 수신된 QoS 레코드 필드(220)의 데이터를 포함하는 QoS 정보 메시지로 구성하여 기지국 제어기(20)로 송신한다. 그러면 상기 기지국 제어기(20)는 상기 QoS 정보 메시지에 포함된 QoS 레코드 필드를 저장하며, 508단계로 진행하여 QoS 정보 메시지를 기지국(10-a)으로 전달한다. 상술한 과정을 통해 기지국(10-a)과 기지국 제어기(20)는 QoS 정보 메시지와 그에 따른 QoS 레코드 필드(220)의 데이터를 수신하며, QoS 레코드 값에 따른 서비스를 수행할 수 있다. 즉, QoS에 따른 서비스를 수행할 수 있게 된다.
상기한 QoS 정보 메시지의 구조를 표로 도시하면 하기 <표 3>과 같이 도시할 수 있다.
MSG Type (Code) Identifier Length
Authentication Information
QoS Record #1
…
QoS Record #N
상기 <표 3>의 필드들을 살펴보면, 메시지를 식별하기 위한 메시지 타입(MSG Type)필드와 식별자(Identifier) 필드가 있으며, 메시지의 길이를 나타내는 길이(Length) 필드를 구비한다. 또한 사용자의 인증을 위한 인증정보(Authentication Information) 필드가 구비되어 있으며, QoS 파라미터 레코드를 저장하는 QoS 레코드 필드들(QoS Records)이 있다. 상기 QoS 파라미터 레코드 필드는 서비스되는 종류에 따라 둘 이상의 필드가 구비될 수 있으며, 기본적인 음성 서비스만 제공받는 경우 하나의 필드만으로 구성될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 프로파일 서버에서 접속 요구 메시지 수신 시 제어 흐름도이다. 이하 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 프로파일 서버(40)에서 접속 요구 메시지가 수신될 경우 시 응답 메시지를 생성하여 전송하는 제어 과정을 상세히 설명한다.
상기 프로파일 서버(40)는 600단계에서 접속 요구 메시지(AccessRequest MSG)를 수신하면 602단계로 진행하여 사용자 인증을 수행한다. 상기 프로파일 서버(40)에서 수행되는 사용자 인증은 상기 접속 요구 메시지에 포함되어 수신되는 사용자 이름(User Name)과 패스워드를 추출하고, 전술한 바와 같이 저장된 프로파일 데이터를 꺼내어 이를 비교함으로써 이루어진다. 도 6에서도 접속 요구 메시지의 인증이 성공하는 경우만을 대상으로 설명하기 위해 구성한 도면이다 따라서 인증이 실패하는 경우에 대하여는 설명하지 않기로 한다. 인증이 완료되면, 프로파일 서버(40)는 604단계로 진행하여 상기 사용자 인증이 이루어진 사용자가 QoS 서비스가 가능한 사용자인가를 검사한다. 상기 검사결과 QoS 서비스가 가능한 사용자인 경우 상기 프로파일 서버(40)는 606단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우 608단계로 진행한다. 상기 프로파일 서버(40)는 606단계로 진행하는 경우 QoS 정보 레코드와 사용자 정보를 이용하여 접속 응답 메시지(AccessResponse MSG)를 생성한 후 610단계로 진행한다. 이때 생성되는 접속 응답 메시지는 상술한 <표 3>과 같은 형태의 메시지로 구성할 수 있다.
이와 달리 상기 604단계에서 608단계로 진행하는 경우 상기 프로파일 서버(40)는 사용자 정보를 이용하여 접속 응답 메시지를 생성한다. 이와 같이 608단계에서 사용자 정보를 통해 생성되는 접속 응답 메시지는 종래기술에서 일반적으로 사용되는 접속 응답 메시지가 된다.
상술한 바와 같이 606단계 또는 608단계에서 접속 응답 메시지가 생성되면 상기 프로파일 서버(40)는 610단계로 진행하여 상기 생성된 접속 응답 메시지를 게이트웨이(30)로 전송한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 게이트웨이 또는 기지국 제어기에서 접속 응답 메시지 수신 시의 제어 흐름도이다. 이하 도 7을 참조하여 게이트웨이(30)와 기지국 제어기(20)에서 접속 응답 메시지 수신 시의 제어 과정을 상세히 설명한다. 또한 상기 도 7의 제어 과정은 게이트웨이(30)에서 수행되는 경우로 가정하여 설명한다. 상기 기지국 제어기(20)와 게이트웨이(30)의 동작에서 차이점은 수신되는 메시지의 이름이 다르다는 점이다. 즉, 게이트웨이(30)가 수신하는 메시지는 접속 응답 메시지이지만, 기지국 제어기(20)가 수신하는 메시지는 QoS 정보 메시지가 된다. 그러나 상기한 두 메시지 모두 사용자 정보와 QoS 파라미터 필드들은 동일하게 가지고 있으므로 도 7의 제어 흐름도는 기지국 제어기(20)와 게이트웨이(30) 모두에 동일하게 적용할 수 있다.
상기 도 6의 과정과 같이 처리된 메시지는 게이트웨이(30)로 전달된다. 상기게이트웨이(30)는 700단계에서 접속 응답 메시지를 수신하면, 702단계로 진행하여 상기 접속 응답 메시지에서 사용자 정보를 추출한다. 그리고 상기 게이트웨이(30)는 704단계로 진행하여 상기 추출한 상기 사용자 정보를 게이트웨이(30)의 내부에 구비된 메모리(도 1에 도시하지 않음)에 이를 저장한다. 그런 후 상기 게이트웨이(30)는 706단계로 진행하여 상기 수신된 접속 응답 메시지에 QoS 레코드가 부가되어 있는가를 검사한다. 상기 검사결과 상기 접속 응답 메시지에 QoS 레코드가 부가되어 있는 경우 상기 게이트웨이(30)는 708단계로 진행하여 서비스 타입 정보를 추출한다. 즉, 상기 도 2에 도시된 바와 같은 서비스 타입 필드(221)의 정보가 접속응답 메시지에 부가되어 전송되므로 상기 정보를 추출하는 것이다. 상기 게이트웨이(30)는 708단계에서 서비스 타입을 추출한 후 710단계로 진행하여 이를 내부 메모리에 저장한다. 그런 후 게이트웨이(30)는 712단계로 진행하여 서비스 QoS 프로파일을 추출한다. 여기서 상기 서비스 QoS 프로파일은 상기 프로파일 서버(40)의 설명에서 전술한 { x, y, z, h, p, e, r }과 같은 서비스 품질 파라미터 값을 가지는 값을 의미한다. 즉, 상기 도 2의 서비스 QoS 프로파일(222)의 값이 된다. 이와 같이 서비스 QoS 프로파일(222)이 추출되면 상기 게이트웨이(30)는 714단계로 진행하여 내부에 구비된 내부 메모리에 상기 서비스 QoS 프로파일(222)을 저장한다. 그런 후 상기 게이트웨이(30)는 716단계로 진행하여 QoS 레코드가 더 존재하는가를 검사한다. 상기 검사결과 QoS 레코드가 더 존재하는 경우 상기 게이트웨이(30)는 708단계로 진행한다. 즉, 게이트웨이(30)는 상술한 추출 및 저장 과정을 더 수행한다. 그러나 QoS 레코드가 더 존재하지 않는 경우 718단계로 진행하여QoS 정보 메시지를 다음 노드로 전달한다. 즉, 게이트웨이(30)의 경우 다음 노드로의 전송은 기지국 제어기(20)로 전달하는 것이며, 기지국 제어기(20)의 경우 다음 노드로 전달하는 것은 기지국(10-a)으로 전달하는 것이 된다.
또한 상기 700단계 내지 716단계는 기지국(10-a)에서도 동일한 과정을 수행한다. 다만 기지국(10-a)은 전술한 바와 같이 수신되는 메시지가 QoS 정보 메시지이며, 718단계를 수행하는 대신 상기 수신된 메시지를 폐기한다. 즉, 기지국(10-a)의 경우에는 수신된 메시지를 다시 이동단말(1)로 전달하지 않는다. 이는 이동단말(1)로 상기 메시지를 전달할 필요가 없기 때문이다.
과금 정보의 저장은 서비스를 수행한 후 즉, 호가 해제되는 시점에 서비스된 내역을 이용하여 과금 데이터를 저장한다. 따라서 다음으로는 호가 해제되는 과정을 살펴본다.
도 8은 본 발명에 따라 호가 해제되어 QoS 기반의 과금을 지원하는 인증 및 과금 서버로 과금 정보가 전달되는 경우의 신호 흐름도이다. 이하 도 8을 참조하여 본 발명에 따라 QoS 기반의 과금을 지원하는 인증 및 과금 서버(50)로 과금 정보 전달되는 경우의 신호 흐름을 상세히 설명한다.
이동단말(1)은 호 해제 시에 사용자 로그아웃(User Logout) 신호와 호 절단 메시지(Disconnect MSG)를 기지국(10-a)으로 송신한다. 이는 도 8에 800a 단계와 800b 단계로 도시되어 있다. 상기 기지국(10-a)은 상기 호 절단 메시지와 함께 상기 사용자 로그아웃 신호를 수신하면, 상기 사용자 로그아웃 신호를 기지국 제어기(20)를 통해 게이트웨이(30)로 전달한다. 이와 같은 과정을 통해게이트웨이(30)는 상기 수신된 사용자 로그아웃 신호를 수신하게 된다.
상기 기지국(10-a)은 상기 호 절단 메시지를 수신하면 802단계로 진행하여 이를 상기 기지국 제어기(20)로 전달한다. 이때 상기 기지국(10-a)은 QoS 과금 정보(QoS Billing Information)를 호 절단 메시지에 포함하여 기지국 제어기(20)로 전달한다. 상기 QoS 과금 정보에는 연결 시간 중 서비스 품질(QoS)을 보장한 시간의 비율, 연결 시간 중 서비스 품질(QoS)을 보장하지 못한 시간의 비율, 서비스 품질(QoS)을 보장한 시간 동안의 데이터 전송률 분포도 (혹은 평균 데이터 전송률), 서비스 품질(QoS)을 보장하지 못한 시간 동안의 데이터 전송률 분포도 (혹은 평균 데이터 전송률), 연결 시간 중 물리 채널 속도의 분포도가 포함된다. 이와 같은 과정을 통해 기지국(10-a)으로 기지국 제어기(20)로 호 절단 메시지와 QoS 과금 정보가 전달된다. 그러면 상기 기지국 제어기(20)는 수신된 호 절단 메시지에 따라 호 절단을 위한 내부적인 절차를 수행하고, 804단계로 진행하여 상기 호 절단 메시지를 게이트웨이(30)로 전달한다. 이때 기지국 제어기(20)로부터 게이트웨이(30)로 전달되는 호 절단 메시지에 이동단말(1)이 QoS 서비스를 제공받은 접속 시간(Connection Time)과 상기 기지국(10-a)으로부터 수신된 QoS 과금 정보를 포함하여 전달한다. 상기 게이트웨이(30)는 호 절단 메시지를 수신하면 상기 기지국 제어기(20)와 같이 호 절단을 위한 내부적인 절차를 수행한 후 806단계에서 인증 및 과금 서버(50)로 과금 요구 메시지(Billing Request MSG)를 전송한다. 이와 같은 과금 요구 메시지에는 접속 시간(Conn. Time) 정보와 전송된 패킷의 수(Packets #)의 정보와 QoS 과금 정보를 포함하여 송신한다. 즉, 게이트웨이(30)는 송신되는 패킷의 수를 미리 저장하고 있다가 호 절단 메시지가 수신되면 상기 패킷의 수와 수신된 접속 시간 및 QoS 과금 정보를 인증 및 과금 서버(50)로 전달한다.
또한 상기 도 1에서 전술한 바와 같이 기지국들과 기지국 제어기간 또는 기지국 제어기와 게이트웨이간 연결이 IP 망으로 구성되는 경우에는 각 구성요소의 동작들이 상기 신호 흐름도와 다를 수 있다. 다만 상기 신호 흐름도에서 언급되고 있는 과금을 위한 정보가 과금 서버로 전달되기만 하면, 본 발명과 동일한 조건의 동작을 수행할 수 있다. 그러므로 이에 대하여는 더 상세히 설명하지 않기로 한다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 호 절단 메시지 수신 시 기지국에서 과금 정보 전달의 제어 흐름도이다. 이하 도 9를 참조하여 기지국에서 호 절단 메시지 수신 시 과금 정보가 생성되는 과정 및 생성된 과금 정보의 전달 제어 과정을 상세히 설명한다.
기지국(10-a)은 900단계에서 호 접속 상태를 제어하고 있으며, 902단계로 진행하여 호 절단 메시지(Disconnect MSG)가 수신되는가를 검사한다. 이러한 호 절단 메시지는 상기 도 8에서 살핀 바와 같이 사용자 로그아웃 신호와 함께 이동단말(1)로부터 송신된다. 상기 기지국(10-a)은 902단계의 검사결과 호 절단 메시지가 수신되는 경우 904단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우 900단계의 호 접속 상태를 유지한다. 상기 902단계에서 호 절단 메시지가 수신되어 904단계로 진행하는 경우 상기 기지국(10-a)은 수신된 호 절단 메시지로부터 QoS 과금 정보(QoS Billing Information)를 생성한다. 상기 QoS 과금 정보는 사용한 서비스 종류에 따른 과금 정보가 된다. 즉, 서비스된 정보를 과금 정보로서 생성한다. 이와 같이 QoS 과금정보의 생성이 완료되면 기지국(10-a)은 906단계로 진행하여 호 절단 메시지에 QoS 과금 레코드를 부가한다. 기지국(10-a)은 호 절단 메시지에 QoS 과금 레코드를 부가한 후 908단계로 진행하여 상기 QoS 과금 레코드가 부가되어 생성된 호 절단 메시지를 기지국 제어기(20)로 전달한다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 기지국 제어기에서 호 절단 메시지가 수신될 경우 과금 정보의 생성 및 전달에 따른 제어 흐름도이다. 이하 도 10을 참조하여 본 발명에 따라 기지국 제어기(20)에서 호 절단 메시지를 수신할 경우 과금 정보의 생성 및 생성된 메시지를 전달할 경우 제어 과정을 상세히 설명한다.
상기 기지국 제어기(20)는 1000단계에서 호가 연결된 상태이므로 호 접속 상태를 유지하며, 1002단계로 진행하여 기지국(10-a)으로부터 호 절단 메시지가 수신되는가를 검사한다. 상기 검사결과 호 절단 메시지가 수신되는 경우 기지국 제어기(20)는 1004단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우 1000단계를 계속 유지한다. 또한 상기 기지국(10-a)으로부터 기지국 제어기(20)로부터 수신되는 호 절단 메시지는 상기 도 9에서 상술한 과정을 통해 전달된 메시지이므로 QoS에 따른 서비스가 제공된 경우 QoS 과금 레코드가 부가된 메시지가 된다. 본 발명에서는 QoS에 따른 서비스에 대하여 설명하고 있으므로 도 10에서도 QoS에 따른 서비스가 제공된 경우로 가정하여 설명한다. 상기 1002단계에서 1004단계로 진행하는 경우 상기 기지국 제어기(20)는 기지국(10-a)으로부터 호 절단 메시지가 수신된 시간을 이용하여 상기 이동단말(1)의 호 접속 시간(Connection Time) 데이터를 생성한다. 즉, 호가 연결된 시간부터 호 절단 시까지의 호 접속 시간을 계산한다. 그리고 상기 기지국 제어기(20)는 1006단계로 진행하여 상기 수신된 호 절단 메시지에 상기 1004단계에서 계산한 접속 시간 필드를 부가한다. 그런 후 상기 기지국 제어기(20)는 1008단계로 진행하여 접속 시간 필드와 QoS 과금 정보가 부가된 호 절단 메시지를 게이트웨이(30)로 전달한다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 게이트웨이에서 호 절단 메시지 수신 시 제어 흐름도이다. 이하 도 11을 참조하여 본 발명에 따라 게이트웨이(30)에서 호 절단 메시지 수신 시에 본 발명에 따른 QoS 과금 정보를 생성하고, 상기 생성된 과금 정보를 이용하여 인증 및 과금 서버(50)로 과금 요구 메시지 전송 시의 제어 과정을 상세히 설명한다.
게이트웨이(30)는 1100단계에서 호 접속 상태를 유지하며, 1102단계로 진행하여 호 절단 메시지가 수신되는가를 검사한다. 이때 수신되는 호 절단 메시지는 상기 도 10에서 설명된 바와 같이 서비스가 제공된 종류에 따른 QoS 과금 정보와 서비스가 제공된 접속 시간을 포함한 호 절단 메시지가 된다. 이와 같은 호 절단 메시지가 수신되는 경우 상기 게이트웨이(30)는 1104단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우 1100단계의 호 접속 제어 상태를 계속 유지한다. 상기 게이트웨이(30)는 1104단계로 진행하면 상기 서비스가 제공된 종류에 따른 QoS 과금 정보와 서비스가 제공된 접속 시간을 상기 인증 및 과금 서버(50)로 전달하기 위한 과금 요구 메시지(Billing-Request MSG)를 생성하고, 전송된 패킷의 수를 계산한다. 즉, 게이트웨이(30)는 이동단말(1)로 서비스가 제공되는 상태 즉, 호가 접속되어 있는 상태에서 이동단말(1)로 전송되는 패킷의 수를 계산하고 있다. 그리고 사용자 로그아웃 신호가 수신되면, 로그아웃을 수행함과 동시에 또는 상기 호 절단 메시지가 수신되면, 상기 이동단말(1)로 전송된 패킷의 수를 계산한다. 이와 같이 전송된 패킷의 수가 계산한 후 상기 게이트웨이(30)는 1106단계로 진행하여 상기 생성한 과금 요구 메시지에 전송된 패킷의 수 필드를 부가한다.
그런 후 1108단계에서 상기 게이트웨이(30)는 QoS 과금 정보와 상기 호 접속 시간을 포함한 과금 요구 메시지를 생성하고, 1110단계로 진행하여 인증 및 과금 서버(50)로 과금 요구 메시지를 전송한다. 즉, 상기 기지국(10-a)과 기지국 제어기(20) 및 게이트웨이(30)에서 생성된 QoS 과금 정보와 접속 시간 데이터 및 전송된 패킷의 수 정보 등이 인증 및 과금 서버(50)로 전달된다.
상기한 바와 같이 생성된 게이트웨이(30)에서 계산서버(50)로 전달되는 과금 요구 메시지에 포함되는 메시지를 표로 도시하면 하기 <표 4>와 같이 도시할 수 있다.
MSG Type (Code) Identifier Length
Authentication Information
Basic Billing Information {Connection Time}
Basic Billing Information {Exchanged Packet Number}
QoS Billing Record #1
…
QoS Billing Record #N
상기 <표 4>의 메시지에는 메시지 타입(MSG Type (Code))과 식별자(Identifier) 그리고 메시지 정보 필드의 길이(Length)를 나타내는 필드들이 포함된다. 그리고 가입자의 인증을 위한 인증 정보(Authentication Information)필드와 기본적인 과금 정보(Basic Billing Information {Connection Time}, {Exchanged Packet Number}) 필드를 포함한다. 또한 QoS 과금 정보 레코드(QoS Billing Record)를 포함시켜서 전달한다.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 인증 및 과금 서버에서 과금 요구 메시지 수신 시의 제어 흐름도이다. 이하 도 12를 참조하여 본 발명에 따라 인증 및 과금 서버(50)에서 과금 요구 메시지 수신 시 수행되는 제어 과정을 상세히 설명한다.
상기 인증 및 과금 서버(50)는 1200단계에서 대기상태를 유지한다. 여기서 대기상태란 게이트웨이(30)로부터 과금 요구 메시지의 수신 및 운용자가 입력하는 각종 키 입력을 대기하는 상태를 말한다. 상기 인증 및 과금 서버(50)는 이러한 대기상태를 유지하며, 1202단계로 진행하여 상기 게이트웨이(30)로부터 상기 <표 4>에 도시한 바와 같은 과금 요구 메시지가 수신되는가를 검사한다. 상기 검사결과 과금 요구 메시지(Billing-Request MSG)가 수신되는 경우 1204단계로 진행하고, 그렇지 않은 대기상태를 유지한다. 상기 인증 및 과금 서버(50)는 1204단계로 진행하는 경우 과금 인덱스(Billing-Index)를 생성한다. 이와 같은 과금 인덱스는 각 레코드들을 식별하기 위한 인덱스가 된다. 상기 인증 및 과금 서버(50)는 과금 인덱스를 생성하면 1206단계로 진행하여 과금 정보인 연결 시간과 교환한 즉, 서비스가 된 패킷의 개수 정보를 저장한다. 그런 후 인증 및 과금 서버(50)는 1208단계로 진행하여 QoS 레코드가 포함되어 있는가를 검사한다. 즉, 상기 <표 4>에 도시된 바와 같은 QoS 과금 레코드(QoS Billing Record)들이 포함되어 있는가를 검사한다. 상기검사결과 QoS 과금 레코드가 포함되어 있는 경우 상기 인증 및 과금 서버(50)는 1210단계로 진행하여 QoS 과금 레코드를 추출하고, 1212단계로 진행하여 QoS 과금 레코드를 내부에 구비된 메모리(도 1에 도시하지 않음)에 저장한다.
이때, 상기 QoS 과금 레코드에 저장되는 데이터는 전술한 서비스 품질 프로파일의 파라미터를 저장한다. 또한 서비스 품질 파라미터에서 요구되는 상태로 서비스가 제공된 패킷의 수 또는 서비스 품질 파라미터에서 요구된 상태로 서비스가 제공된 평균 전송률 등의 정보를 저장한다. 뿐만 아니라 서비스 품질 파라미터에서 요구되는 상태로 서비스가 제공되지 못한 패킷의 수 또는 서비스 품질 파라미터에서 요구된 상태로 서비스가 제공된 평균 전송률 정보 등을 저장한다. 이러한 정보는 추후에 과금 시에 정상적으로 서비스가 제공된 패킷과 그렇지 않은 정보에 따라 다르게 과금을 수행하기 위함이다.
이와 같이 QoS 과금 레코드들을 저장한 후 상기 인증 및 과금 서버(50)는 1214단계로 진행하여 QoS 과금 레코드가 더 존재하는가를 검사한다. 즉, 상기 <표 4>에 도시된 바와 같이 QoS 과금 레코드가 둘 이상 존재하는 경우 1210단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우 1200단계로 진행한다. 따라서 상기 1214단계를 구비함으로써 상기 과금 요구 메시지에 포함된 QoS 과금 레코드들을 모두 추출하여 저장할 수 있다. 이를 통해 추후 과금 서버(50)에서 사용자의 이용 요금 정산 시에 이용할 수 있는 데이터로 이용된다.
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 프로파일 서버가 인증 및 과금 서버에 포함되거나 하위에 연결되는 경우 호 설정 시 서비스 인증을 위한 신호 흐름도이다. 이하 도 13을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따라 프로파일 서버가 인증 및 과금 서버에 포함되거나 하위에 연결되는 경우를 전술한 도 5와 대비하여 설명한다.
상기 사용자 로그인(User Login) 신호를 송신하는 과정은 도 5에서 전술한 바와 동일하다. 전술한 도 5에서 게이트웨이(30)는 도 5에서 프로파일 서버(40)로 접속 요구 메시지를 송신하였으나, 본 실시 예에서는 인증 및 과금 서버(50)를 통해 프로파일 서버(40)에 접속이 가능하므로 게이트웨이(30)는 인증 및 과금 서버(50)로 접속 요구 메시지를 송신한다. 상기 접속 요구 메시지는 또한 전술한 도 5에서와 동일하다. 인증 및 과금 서버(50)는 접속 요구 메시지를 수신하면, 1304단계에서 수신된 접속 요구 메시지에 포함된 사용자 정보 및 패스워드를 이용하여 프로파일 서버(40)로 사용자 정보(User Information)를 요구한다. 그러면 프로파일 서버(40)는 사용자 이름과 패스워드가 일치하는 경우 1306단계에서 상기 요구된 사용자의 QoS 파라미터를 포함한 사용자 정보를 인증 및 과금 서버(50)로 전달한다. 이에 따라 인증 및 과금 서버(50)는 1308 단계 내지 1312단계를 수행한다. 이때 수행되는 1308단계는 전술한 도 5의 504단계와 동일하며, 1310단계는 전술한 도 5의 506단계와 동일하고, 1312단계는 전술한 도 5의 508단계와 동일하다. 그러므로 이에 대하여는 설명을 생략하기로 한다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 인증 및 과금 서버에서 접속 요구 메시지 수신 시 제어 흐름도이다. 이하 도 14를 참조하여 본 발명에 따라 인증 및 과금 서버에서 접속 요구 메시지 수신 시 제어 과정을 상세히 설명한다.
상기 인증 및 과금 서버(50)는 1400단계에서 접속 요구 메시지(AccessRequest MSG)를 수신하면 1402단계로 진행하여 상기 접속 요구 메시지에 포함된 정보를 이용하여 사용자 정보 요구 메시지(User Information Request)를 생성하여 프로파일 서버(40)로 이를 전달한다. 그런 후 1404단계로 진행하여 상기 프로파일 서버(40)로부터 사용자 정보가 수신되는가를 검사한다. 일반적으로 인증에 실패하는 경우 즉, 사용자 이름과 패스워드가 일치하지 않아 프로파일 서버(40)가 인증 실패 메시지를 전달할 수도 있다. 그러나 본 실시 예에서는 인증이 실패하는 경우를 제외한 제어 흐름도이다. 따라서 사용자 정보의 수신은 인증이 성공한 경우로 가정하여 설명한다. 인증 및 과금 서버(50)는 1404단계의 검사결과 사용자 정보가 수신된 경우 1406단계로 진행하고 그렇지 않은 경우 1404단계를 계속 수행한다.
상기 인증 및 과금 서버(50)는 1406단계로 진행하면, 상기 프로파일 서버(40)로부터 수신된 사용자 정보가 QoS에 따른 서비스가 가능한 가입자인가를 검사한다. 이러한 검사는 상기 프로파일 서버(40)로부터 인증 성공 신호와 함께 QoS 파라미터를 포함한 정보를 수신하면 QoS 서비스가 가능한 사용자이며, 그렇지 않은 경우 일반 가입자로 검출한다. 상기 인증 및 과금 서버(50)는 1406단계의 검사결과 QoS 서비스가 가능한 가입자인 경우 1408단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우 1410단계로 진행한다. 상기 인증 및 과금 서버(50)는 1408단계로 진행하는 경우 QoS 정보 레코드와 사용자 정보를 이용하여 접속 응답 메시지(AccessResponse MSG)를 생성한 후 610단계로 진행한다. 이때 생성되는 접속 응답 메시지는 상술한 <표3>과 같은 형태의 메시지로 구성할 수 있다.
이와 달리 상기 1406단계에서 1410단계로 진행하는 경우 상기 인증 및 과금 서버(50)는 사용자 정보를 이용하여 접속 응답 메시지를 생성한다. 이와 같이 1410단계에서 사용자 정보를 통해 생성되는 접속 응답 메시지는 종래기술에서 일반적으로 사용되는 접속 응답 메시지가 된다.
상술한 바와 같이 1410단계 또는 1408단계에서 접속 응답 메시지가 생성되면 상기 인증 및 과금 서버(50)는 1412단계로 진행하여 상기 생성된 접속 응답 메시지를 게이트웨이(30)로 전송한다.
이와 같이 구성하는 경우에도 프로파일 서버(40)에서 인증 검사는 동일하게 이루어진다. 다만 프로파일 서버(40)가 접속 요구 메시지를 직접 수신하지 않고, 또한 접속 응답 메시지를 직접 생성하지 않는다는 차이만 있을 뿐이다. 그러나 이 또한 프로파일 서버(40)가 직접 수행하도록 구성할 수도 있다. 이러한 사항은 시스템의 설계자에 의한 선택적인 사항일 뿐이다.
상술한 바와 같이 본 발명에서 제안한 QoS 프로화일 관리 및 QoS 과금 정보를 관리함으로 이동통신 시스템에서의 QoS 정보 저장, 전달과 QoS 과금 정보 저장 및 전달이 가능해 진다.

Claims (18)

  1. 이동단말과 상기 이동단말과 통신할 수 있는 기지국과 상기 이동단말의 서비스 품질 프로파일 정보를 저장하는 프로파일 서버를 포함하는 서비스 시스템에서, 상기 이동 단말로 서비스 품질에 따라 서비스하는 방법에 있어서,
    상기 프로파일 서버는 상기 이동단말의 사용자를 나타내는 식별자 정보와 상기 이동단말로 제공할 수 있는 서비스마다 서비스 품질 프로파일들을 상기 식별자 정보와 함께 저장하는 과정과,
    상기 이동단말의 서비스 품질 프로파일들을 상기 기지국으로 제공하여 서비스 품질 프로파일에 따라 각각의 서비스를 제공하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동단말을 서비스할 기지국으로부터 상기 이동단말의 정보 요구 시 상기 이동단말의 서비스 품질 프로파일들을 상기 기지국으로 제공함을 특징으로 하는 상기 방법
  3. 제1항에 있어서, 상기 서비스 품질 프로파일 정보는,
    상기 이동단말로 제공할 서비스의 타입 정보와, 상기 서비스의 서비스 품질 파라미터를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 서비스 품질 파라미터는,
    제공할 서비스에 미리 정해진 시간 동안 전송할 수 있는 최소의 정보의 양과, 상기 제공할 서비스에 미리 정해진 정보를 제공하는 주기 및 상기 제공할 서비스에 미리 정해진 시간동안 전송할 수 있는 최대 정보의 양을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 서비스 품질 파라미터는,
    상기 제공할 서비스에 대한 핸드오프 방식과, 상기 제공할 서비스의 지원이 불가능할 시 처리 방법과, 상기 제공할 서비스의 지원이 불가능할 시 낮은 등급의 품질 서비스 우선사용 여부 정보와, 상기 제공할 서비스의 우선순위를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  6. 이동단말과 상기 이동단말로 서비스 품질을 달리하여 서비스를 제공할 수 있는 기지국과, 상기 기지국과 접속된 기지국 제어기와, 상기 기지국 제어기와 연결된 게이트웨이와, 상기 게이트웨이와 연결되어 상기 이동단말로 제공된 서비스에 따른 과금 정보를 저장 및 과금 계산을 수행하는 과금 서버를 포함하는 서비스 시스템에서, 상기 서비스 품질에 따라 상기 이동단말로 제공된 서비스의 과금 정보의 저장 및 제공된 서비스의 과금 방법에 있어서,
    기지국은 서비스 품질에 따른 서비스를 제공받은 이동단말로부터 호 절단 메시지 수신 시 상기 이동단말로 제공한 서비스 품질 과금 정보를 포함하는 호 절단 메시지를 생성하여 기지국 제어기로 전달하는 과정과,
    기지국 제어기는 상기 이동단말의 호 접속 시간을 더 포함하여 호 절단 메시지를 생성하고 이를 게이트웨이로 전달하는 과정과,
    상기 게이트웨이는 상기 이동단말로 제공된 서비스 품질 과금 정보와 상기 서비스가 제공된 호 접속 시간 및 상기 이동단말로 제공된 패킷의 수를 포함한 과금 요구 메시지를 생성하고 이를 과금 서버로 전달하는 과정과,
    상기 과금 서버는 과금에 필요한 정보들을 저장하고 서비스 품질에 따른 과금을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 과금 서버에 저장되는 정보는,
    상기 이동단말 식별자와 서비스 품질에 따른 서비스 내역 정보임을 특징으로 하는 상기 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 서비스 품질에 따른 서비스 내역 정보는,
    서비스 중 서비스 품질을 보장한 시간의 비율, 서비스 품질을 보장하지 못한 시간의 비율, 서비스 품질을 보장한 시간동안의 데이터 전송률 분포도, 서비스 품질을 보장하지 못한 시간 동안의 데이터 전송률 분포도, 연결 시간 중 물리 채널 속도의 분포도를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  9. 이동통신 시스템의 기지국에서 서비스 품질에 따라 제공된 서비스의 과금 방법에 있어서,
    이동단말이 서비스 품질 파라미터를 가지는 서비스 요구 신호 수신 시 상기 이동단말의 로그인 데이터를 생성하여 기지국제어기로 상기 이동단말의 서비스 품질 파라미터를 가지는 서비스 품질 프로파일 정보를 요구하는 과정과,
    상기 이동단말의 서비스 품질 프로파일 정보 수신 시 상기 프로파일의 서비스 품질 파라미터에 따라 이동단말이 요구하는 서비스를 제공하는 과정과,
    상기 이동단말로부터 호 절단 메시지 수신 시 상기 이동단말에 제공된 서비스 품질 과금 정보를 포함하는 호 절단 메시지를 생성하여 상기 기지국 제어기로 전달하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 서비스 품질 과금 정보는,
    연결 시간 중 서비스 품질(QoS)을 보장한 시간의 비율, 연결 시간 중 서비스 품질(QoS)을 보장하지 못한 시간의 비율, 서비스 품질(QoS)을 보장한 시간 동안의 데이터 전송률 분포도 , 서비스 품질(QoS)을 보장하지 못한 시간 동안의 데이터 전송률 분포도, 연결 시간 중 물리 채널 속도의 분포도를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  11. 이동통신 시스템의 기지국제어기에서 서비스 품질에 따라 제공된 서비스의 과금 방법에 있어서,
    기지국으로부터 이동단말의 품질 프로파일 정보요구 수신시 이를 게이트웨이로 전달하는 과정과,
    상기 게이트웨이로부터 상기 이동단말의 서비스 품질(QoS) 정보 메시지 수신 시 상기 서비스 품질 정보에 포함된 서비스 품질 프로파일을 추출하여 저장하는 과정과,
    상기 수신된 이동단말의 서비스 품질 정보 메시지를 상기 기지국으로 전달하는 과정과,
    상기 기지국으로부터 호 절단 메시지 수신 시 상기 이동단말의 호 접속 시간 정보를 상기 호 절단 메시지에 부가하여 상기 게이트웨이로 전달하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  12. 이동통신 시스템의 게이트웨이에서 서비스 품질에 따라 제공된 서비스의 과금 방법에 있어서,
    기지국 제어기로부터 이동단말의 품질 프로파일 정보요구 수신시 상기 이동단말의 접속 요구 메시지를 생성하여 프로파일 서버로 전달하는 과정과,
    상기 프로파일 서버로부터 상기 이동단말의 서비스 품질(QoS) 정보를 포함하는 접속 응답 메시지 수신 시 상기 이동단말의 서비스 품질 정보에 포함된 서비스 품질 프로파일을 추출하는 과정과,
    상기 이동단말의 서비스 품질(QoS) 정보를 이용하여 서비스 품질 정보 메시지를 생성하여 이를 기지국 제어기로 전달하는 과정과,
    상기 기지국 제어기로부터 호 절단 메시지 수신 시 상기 호 절단 메시지에 포함된 서비스 품질 과금 정보와 전송된 패킷의 수를 포함하여 과금 요구 메시지를 생성하고 이를 상기 과금 서버로 전달하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 과금 서버에 저장되는 정보는,
    상기 이동단말 식별자와 서비스 품질에 따른 서비스 내역 정보임을 특징으로 하는 상기 방법.
  14. 상기 제12항에 있어서, 상기 서비스 품질에 따른 서비스 내역 정보는
    연결 시간 중 서비스 품질을 보장한 시간의 비율, 서비스 품질을 보장하지 못한 시간의 비율, 서비스 품질을 보장한 시간동안의 데이터 전송률 분포도, 서빗스 품질을 보장하지 못한 시간 동안의 데이터 전송률 분포도, 연결 시간 중 물리 채널 속도의 분포도를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  15. 이동통신 시스템의 과금 서버에서 서비스 품질에 따른 서비스의 제공 및 제공된 서비스의 과금 방법에 있어서,
    이동단말을 서비스할 기지국으로부터 상기 이동단말의 정보 요구 시 프로파일 서버로 이동단말의 정보를 요구하는 과정과,
    상기 프로파일 서버로부터 상기 이동단말의 서비스 품질 프로파일들이 수신될 경우 이를 이용하여 접속 응답 메시지를 생성하여 상기 기지국으로 전달하여 상기 이동단말이 요구한 서비스를 제공하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 게이트웨이로부터 과금 요구 메시지 수신 시 상기 과금 요구 메시지에포함된 과금 레코드를 추출하여 상기 이동단말의 과금 정보를 생성하고 이를 저장하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 저장되는 과금 정보는,
    상기 이동단말 식별자와 서비스 품질에 따른 서비스 내역 정보임을 특징으로 하는 상기 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 서비스 품질에 따른 서비스 내역 정보는,
    상기 서비스 중 서비스 품질을 보장한 시간의 비율, 서비스 품질을 보장하지 못한 시간의 비율, 서비스 품질을 보장한 시간동안의 데이터 전송률 분포도, 서빗스 품질을 보장하지 못한 시간 동안의 데이터 전송률 분포도, 연결 시간 중 물리 채널 속도의 분포도를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
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