KR100550014B1 - 무선패킷서비스시스템의 사용자 ＱｏＳ 변경을 통한서비스 제공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 무선패킷서비스시스템의 사용자 QoS 변경을 통한 서비스 제공 방법은 WCDMA 이동통신망에서 SGSN과 GGSN으로 구성된 무선패킷서비스시스템이 이동통신매체와 호스트 사이에서 무선 패킷 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 상기 호스트로부터 이동통신매체로 송신되는 패킷을 분석한 후 그 분석결과를 기초로 이동통신매체로 QoS 프로파일 변경 요청을 하고 그에 따라 이동통신매체가 송신하는 변경된 QoS 프로파일을 기초로 사용자 QoS를 변경하여 서비스를 제공하는 것을 특징으로하며, 주기적으로 사용자의 수신 패킷을 검사하여 높은 대역폭을 필요로 하는 서비스를 사용하는 사용자에게 더 많은 대역폭등의 QoS를 할당하고, 낮은 대역폭을 필요로 하는 서비스를 사용하는 사용자에게는 할당된 대역폭등의 QoS 보다 낮은 QoS를 재할당함으로써 망 자원을 효과적으로 사용하고, 사용자에게 더 빠르고 향상된 무선 패킷 서비스를 제공할 수 있게 된다

Description

무선패킷서비스시스템의 사용자 ＱｏＳ 변경을 통한 서비스 제공 방법{Method for providing service to users through modifying QoS profile}

도 1은 WCDMA 이동 통신망의 구성을 보여주는 도면이다.

도 2는 WCDMA 이동 통신망에서 무선 패킷 서비스를 위한 세션 생성의 흐름을 보여주는 도면이다.

도 3은 본 발명이 적용된 WCDMA 이동 통신망에서 사용자 QoS 변경을 위한 흐름을 보여주는 흐름도이다.

도 4는 본 발명에 의한 사용자 QoS 변경을 위한 과정을 보다 구체적으로 보여주는 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110: 이동통신매체(MS;Mobile Station)

120: Node-B

130: RNC(Radio Network Controller)

140: SGSN(Serving GPRS Support Node)

150: HLR(Home Location Register)

150: GGSN(Gateway GPRS Support Node)

본 발명은 광대역 코드분할다중접속 기반의 네트워크에서 무선 가입자에게 무선 패킷 서비스를 제공하는 방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 GGSN의 Gi 인터페이스에 인입하는 데이터의 종류를 주기적으로 파악하고, 그 때의 망 자원의 가용 상태 및 가입자의 QoS 정보를 기준으로 사용자의 QoS 정보를 수정하여 사용자에게 더 빠른 무선 패킷 서비스를 제공하고, 망 자원을 효과적으로 사용하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 광대역 코드분할다중접속(이하 "WCDMA"라고 한다)망에서 가입자가 무선 패킷 서비스를 이용하고자 할 경우 사용자 단말기에서 세션 생성 요청을 망으로 하게 되고, 그에 관련된 정보들은 SGSN 과 GGSN 등과 같은 망 노드를 통해서 세션이 생성된다. 세션이 생성될 때 사용자의 등급에 따라 다양한 방법의 QoS를 제공할 수 있으며, 그에 따라 사용자들도 그에 알맞은 대역폭을 갖고 무선 패킷 서비스를 이용할 수 있다. 또한 사용자가 사용하는 서비스에 따라서 최대 11개의 세션을 생성하여 무선 패킷 서비스를 제공받을 수 있으며, 그 때 마다 각 세션의 QoS를 재설정하는 과정이 필요하다.

도 1은 WCDMA기반의 이동 통신망 구조를 보여준다. WCDMA 망은 MS(110), Node-B(120), RNC(130), SGSN(140), HLR(150), GGSN(160)으로 구성된다. 사용자인 MS(110)는 Node-B(120)라는 기지국을 통하여 무선 망과 연결되며, 여러 개의 Node-B(120)를 RNC(130)에서 관리한다. RNC(130)와 SGSN(140)간에는 Iu 인터페이스로 연 결되며, 세션 생성/수정/삭제 등과 같은 제어 메시지는 RANAP 프로토콜을 이용하며, 생성된 세션을 통해 송수신되는 사용자 데이터는 GTP-U 프로토콜을 이용한다.

SGSN(140)과 HLR(150)간에서는 MAP 프로토콜을 사용하여 사용자의 위치 정보를 포함한 사용자 정보를 검색할 수 있다. 또한 GGSN(160)과 HLR(150)간에도 사용자의 위치정보를 검색할 수 있도록 MAP 프로토콜을 이용하여 제어 메시지를 송수신할 수 있다. SGSN(140)과 GGSN(160)간을 Gn 인터페이스라고 하며, 이 인터페이스는 GTP-C 프로토콜에 의해서 세션 생성/수정/삭제 등과 세션관리를 하며, 또한 GTP-U 프로토콜을 이용하여 사용자 데이터를 송수신한다.

GGSN에서 인터넷으로 연결되는 부분을 Gi 인터페이스라고 하며, Gn 인터페이스에서 수신한 GTP-U 메시지를 가공하여 IP 데이터로 전송하며, Gi 인터페이스를 통해서 들어온 IP 데이터로 각 세션 정보에 알맞은 GTP-U 메시지로 가공하여 Gn 인터페이스로 전송한다.

도 2는 WCDMA 이동 통신망에서 무선 패킷 서비스 제공을 위해서 필요한 세션 생성 흐름도를 보여준다. 먼저 이동단말기(110)에서 SGSN(130)에게 세션 생성 요청을 보낸다(S210). 이 때 SGSN(150)은 (S210) 메시지 내에 있는 이동단말기(110)의 QoS 요청 값과 이동단말기(110)에 알맞은 QoS 정보를 바탕으로 적합한 QoS 정보를 설정하여 GGSN(160)에게 세션 생성을 요청하게 된다(S220). GGSN(160)은 세션 생성 요청 메시지내의 QoS를 기반으로 사용자의 PDP Context 정보를 생성하며, 그 결과를 SGSN(140)에게 전송하게 된다(S230). SGSN(140)은 받은 응답에 대해서 그 정보를 저장 후 이동단말기(110)에게 세션이 생성되었음을 알린다(S240). 그 후 이동단 말기(110)는 SGSN(140)과 GGSN(160)을 거쳐 특정 호스트(210)와 통신을 할 수 있게 된다.

이와 같이 하나의 단말기가 무선 패킷 서비스를 제공받기 위해서 세션을 생성할 때, 가입자 정보에 있는 QoS(Quality of Service) 프로파일(Profile)에 의해서 일정한 대역폭이 정해지며, 정해진 대역폭등의 QoS 범위 내에서 무선 패킷 서비스를 제공받을 수 있다. 또한 여러 사용자가 동시에 무선 패킷 서비스를 사용할 때 사용자 마다 일정한 또는 가입자에 따른 QoS를 보장 받아서 무선 패킷 서비스를 제공받을 수 있다.

그러나 이는 가입자 마다 사용하는 애플리케이션의 고려 없이 가입자마다의 QoS 프로파일에 따라서 QoS를 할당하므로 원활한 무선 패킷 서비스를 제공할 수 없는 상태가 될 수도 있다. 예를 들면, 동일한 QoS 프로파일을 갖는 3명의 가입자가 동시에 무선 패킷 서비스를 사용하고 있을 때 사용자 1은 HTTP 기반의 웹(Web)을 사용하고, 사용자 2는 FTP를 이용한 파일 등을 다운 받고 있고, 사용자 3은 RTP 기반의 멀티미디어 서비스를 제공받고 있을 때, 사용자 3에게 더 많은 대역폭을 제공할 수 없는 문제가 있다. 즉, 가입자가 현재 사용하고 있는 서비스에 무관하게 QoS를 설정하였기 때문에 이런 문제가 발생하며 이는 망 자원이 비효율적으로 사용되는 문제점이 생기게 된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기의 문제점을 해결하기 위하여, 사용자가 현재 사용하고 있는 무선 패킷 서비스에 따라 동적으로 QoS를 변경 및 제 공함으로써 사용자에게는 향상된 무선 패킷 서비스 환경을 제공하고, 망 사업자에게는 사용한 가능한 망 자원을 효과적으로 사용하는 방법을 제공하는데 있다.

상기의 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 무선패킷서비스시스템의 사용자 QoS 변경을 통한 서비스 제공 방법은, WCDMA 이동통신망에서 SGSN과 GGSN으로 구성된 무선패킷서비스시스템이 이동통신매체와 호스트 사이에서 무선 패킷 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 상기 호스트로부터 Gi인터페이스를 통하여 인입되는 패킷을 통하여 상기 패킷을 전달받을 이동통신매체가 사용하는 서비스의 종류를 판단하는 단계; 상기 판단결과와 망자원을 기초로 사용자 QoS의 변경여부를 판단한 후, 사용자 QoS를 변경하고자 하는 경우에는 상기 패킷을 버퍼에 저장한 후 변경된 QoS를 재설정하고 SGSN에 QoS프로파일 변경을 요청하며, 변경하지 않는 경우에는 수신되는 패킷에 기존의 QoS를 적용하여 SGSN에 전달하는 단계; 상기 SGSN은 상기 QoS프로파일 변경의 적합성을 판단한 후 긍정적이면 상기 이동통신매체로 상기 QoS프로파일변경을 요청하는 단계; 상기 이동통신매체로의 요청에 따른 이동통신매체의 QoS 프로파일 변경 응답을 수신한 SGSN이 상기 응답을 GGSN으로 송신하는 단계; 및 상기 이동통신매체의 QoS 프로파일 변경 응답이 긍정적이면 상기 이동통신매체에 대하여 변경된 QoS를 적용하여 서비스를 제공하고, 부정적이면 기존 QoS를 유지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 도 3은 본 발명이 적용된 WCDMA 이동 통신망에서 사용자 QoS 변경을 위한 흐름을 보여주는 흐름도이고, 도 4는 본 발명에 의한 무선패킷서비스 시스템의 사용자 QoS 변경을 위한 과정을 보다 구체적으로 보여주는 흐름도이다

도 3은 본 발명에 의한 무선패킷서비스 시스템의 사용자 QoS 변경을 통한 서비스 제공 방법의 개괄적인 흐름으로써, 본 발명이 적용되는 WCDMA 이동 통신망에서 사용자 QoS 프로파일을 사용자가 현재 사용하고 있는 패킷 서비스의 종류 및 망 자원 가용상태에 따라서 사용자의 QoS 프로파일 정보를 변경하는 과정을 보여준다. 이하 무선패킷서비스 시스템은 SGSN과 GGSN을 통칭하는 의미로 사용한다. 도면에 나타나는 PDP는 Packet Data Protocol의 약자이다. 사용자가 특정 호스트(210)에 연결하여 무선 패킷 서비스를 받고 있을 때 GGSN(160)은 주기적으로 사용자가 어떤 종류의 서비스, 예를 들면, HTTP, FTP, RTP등, 사용하는지 알기 위해서 수신된 패킷을 캡쳐한다(S301). GGSN(160)에서 사용자의 사용 서비스 및 망 자원의 상태를 고려하여 알맞은 QoS 프로파일을 설정한 뒤 SGSN(140)에게 QoS 프로파일 변경을 요청한다(S320). SGSN(140)은 이 요청을 받은 후 QoS 프로파일을 망에 적용이 가능한지 판단한 후 이동단말기(110)에게 다시 QoS 프로파일 변경을 요청하게 된다(S330). 이동단말기(110)는 자신의 등록된 QoS 프로파일을 변경한 후 그 결과를 SGSN(140)에게 보낸다(S340). SGSN(140)도 수신된 결과를 GGSN(160)에게 알려주게 된다(S306). 이런 일련의 흐름에 따라 사용자가 사용하는 서비스에 알맞은 QoS를 변경하여 효과적인 망 자원 사용 및 사용자에게 빠르고 향상된 무선 패킷 서비스를 제공할 수 있다.

이제 도 4를 참조하면서 보다 자세한 흐름을 살펴보도록 한다. 도 4는 도 3에서 S310으로 표현한 GGSN(160)과 SGSN(140)과의 신호 흐름를 보다 세부적으로 보여주고 있다. GGSN(160)은 사용자 즉 이동단말기(110)에게 전달될 수신 트래픽 즉 데이터를 주기적으로 받는다(401). 수신되는 패킷의 포트(Port) 또는 IP 어드레스와 현재 GGSN(160)에서의 유휴 자원 정도, 사용자의 QoS 프로파일등의 다양한 기준에 따라 수신되는 패킷의 상태, 그리고 현재 GGSN(160)에 수용된 전체 가입자와 현재의 트래픽을 점검한다(402). 이 점검 결과에 의해서 현재 패킷의 사용자에게 QoS 변경을 할 것인지를 판단한다(403). QoS 변경을 하여야 할 경우로 판단이 되면 수 신 패킷을 잠시 버퍼에 저장한다(404). 수신패킷과 망상태의 점검 결과에 알맞은 QoS를 재설정하고(405), SGSN(140)에게 QoS 변경을 위한 메시지를 보낸다(406).

403단계에서의 판단 결과 QoS 변경이 필요 없는 것으로 될 경우 GTP-U를 캡슐화(Encapsulation)하여(407), 수신 패킷을 SGSN(140)에게 전달하게 된다(408).

GGSN(160)은 406단계에서 SGSN(140)으로 보낸 QoS변경여부에 대한 응답을 수신한 후(409), SGSN(140)과 이동단말기(110)의 응답 정보를 판단한다(410). 그 응답의 내용이 QoS변경에 대한 수락(ACK)일 경우, 해당 가입자의 QoS를 변경하여 망에 적용하며(411), 404단계에서 버퍼에 저장하였던 수신 패킷을 가져와서(412), GTP-U를 캡슐화(Encapsulation)한 후(407), SGSN(140)에게 전달한다(408). 이 때 전송되는 패킷은 가입자의 QoS가 변경되었으므로 향상된 무선 패킷 서비스를 제공받을 수 있으며, 사용하지 않는 망 자원을 사용하는 효과도 가져올 수 있다.

본 발명에 의한 무선패킷서비스시스템의 사용자 QoS 변경을 통한 서비스 제공 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이타 저장장치등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를들면 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함된다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다. 또한 본 발 명에 의한 폰트 롬 데이터구조도 컴퓨터로 읽을 수 있는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이타 저장장치등과 같은 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다.

상술한 상세한 설명 및 도면에 개시된 내용은 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 명백한 것이다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 무선패킷서비스시스템의 사용자 QoS 변경을 통한 서비스 제공 방법은, 주기적으로 사용자의 수신 패킷을 검사하여 높은 대역폭을 필요로 하는 서비스를 사용하는 사용자에게 더 많은 대역폭등의 QoS를 할당하고, 낮은 대역폭을 필요로 하는 서비스를 사용하는 사용자에게는 할당된 대역폭등의 QoS 보다 낮은 QoS를 재할당함으로써 망 자원을 효과적으로 사용하고, 사용자에게 더 빠르고 향상된 무선 패킷 서비스를 제공할 수 있게 된다.

Claims (6)

1. 삭제
2. WCDMA 이동통신망에서 SGSN과 GGSN으로 구성된 무선패킷서비스시스템이 이동통신매체와 호스트 사이에서 무선 패킷 서비스를 제공하는 방법에 있어서,

   (a) 상기 호스트로부터 Gi인터페이스를 통하여 상기 GGSN에 인입되는 패킷을 통하여 상기 패킷을 전달받을 이동통신매체가 사용하는 서비스의 종류를 판단하는 단계;

   (b) 상기 GGSN은 상기 판단결과와 망자원을 기초로 사용자 QoS의 변경여부를 판단한 후, 사용자 QoS를 변경하고자 하는 경우에는 상기 패킷을 버퍼에 저장한 후 변경된 QoS를 재설정하고 SGSN에 QoS프로파일 변경을 요청하며, 변경하지 않는 경우에는 수신되는 패킷에 기존의 QoS를 적용하여 SGSN에 전달하는 단계;

   (c) 상기 SGSN은 상기 QoS프로파일 변경의 적합성을 판단한 후 긍정적이면 상기 이동통신매체로 상기 QoS프로파일변경을 요청하는 단계;

   (d) 상기 (c)단계의 요청에 따른 이동통신매체의 QoS 프로파일 변경 응답을 수신한 SGSN이 상기 응답을 GGSN으로 송신하는 단계; 및

   (e) 상기 (d)단계의 QoS 프로파일 변경 응답이 긍정적이면 상기 이동통신매체에 대하여 변경된 QoS를 적용하여 서비스를 제공하고, 부정적이면 기존 QoS를 유지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선패킷서비스시스템의 사용자 QoS변경을 통한 서비스 제공 방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제2항에 있어서, 상기 (e)단계는

   상기 버퍼에 저장되었던 패킷에 변경된 QoS를 적용하여 상기 이동통신매체로 송신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선패킷서비스시스템의 사용자 QoS변경 방법.
6. 삭제

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