KR100601855B1 - 무선 데이터 서비스에서 부가정보 전송 방법 - Google Patents

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Abstract

무선 데이터 서비스에서 패킷 데이터에 부가정보를 포함하여 전송하는 방법을 제시한다.
본 발명은 패킷 데이터에 부가정보를 포함하여 전송하기 위하여 패킷 데이터 서비스 노드에서 패킷 데이터를 GRE 패킷으로 생성하되, GRE 패킷에 부가정보 식별자 필드가 포함되도록 하며, 부가정보를 전송하고자 하는 경우 부가정보 식별자를 활성화시키고, 원하는 부가정보를 GRE 헤더에 포함시켜 패킷 제어기로 전송한다.
본 발명에 의하면 데이터 서비스를 위해 연동하는 노드 사이에서 패킷 처리에 참고하거나 활용할 수 있는 기타 정보를 나타낼 수 있고, 이에 따라 데이터 처리 성능을 향상시킬 수 있다.
무선 데이터, 부가정보, 식별자, GRE 헤더

Description

무선 데이터 서비스에서 부가정보 전송 방법{Method for Transmission of Additional Information in Wireless Data Service}
도 1은 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템의 일 구성예를 나타내는 도면,
도 2는 도 1에 도시한 패킷 데이터 서비스 노드와 패킷 제어기 간의 사용자 평면 데이터 프로토콜 스택의 구성을 설명하기 위한 도면,
도 3은 일반적인 GRE 헤더의 구성을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명에 의해 확장된 GRE 헤더의 구성을 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 4에 도시한 TLV 속성 필드의 상세 구성을 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 GRE 헤더의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
10 : 이동통신 단말 20 : 기지국
22 : 기지국 제어기 24 : 교환기
26 : 홈위치 등록기 28 : 패킷 제어기
30 : 패킷 데이터 서비스 노드 32 : 인증센터
34 : 홈 에이전트 36 : IP망
본 발명은 무선 데이터 서비스에서의 패킷 데이터 전송 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 패킷 데이터에 부가정보를 포함하여 전송하는 방법에 관한 것이다.
무선 인터넷 기간망은 기존의 이동 전화망에 패킷망을 구축하여 이동중인 이동통신 단말에 무선 인터넷을 포함한 무선 데이터 서비스를 제공한다. 패킷망은 데이터 서비스 제공을 위한 환경 설정을 하는 패킷 데이터 서비스 노드와 데이터망과의 패킷 전송을 위한 패킷 전송망으로 구성된다. 무선 데이터 서비스를 제공하기 위한 패킷망을 구성하는 방식은 유럽 중심의 표준화 기구인 3GPP에서 표준화한 UMTS와 북미 중심의 표준화 기구인 3GPP2에서 표준화한 CDMA2000으로 나눌 수 있다.
CDMA2000 1x는 2세대 서비스에서 발전한 형태로 향상된 데이터 전송 속도와 다양한 서비스를 제공한다. 특히 패킷 데이터는 144Kbps의 속도로 전송이 가능하며, 도먼트 상태(dormant State)를 지원해 무선구간의 트래픽 채널을 효율적으로 사용한다. 또한, CDMA2000 1x는 CDMA2000 1x EV-DO, CDMA2000 1x EV-DV로 발전하면서 더욱 향상된 데이터 서비스를 제공하고 있다.
무선 데이터 서비스에서 패킷 데이터는 패킷 데이터 서비스 노드로부터 패킷 제어기를 통해 이동통신 단말로 전송되며, GRE(Generic Routing Encapsulation) 프 로토콜로 캡슐화하여 전송하는 것이 일반적이다. 그런데, GRE 패킷의 헤더에는 데이터 전송에 필요한 미리 정의되어 있는 정보 이외에는 어떠한 정보도 포함될 수 없다. 즉, GRE 헤더 포맷 규격에서 정의하고 있는 필드에 포함되는 정보 이외의 정보를 포함할 수 없어, 서비스 품질에 관한 정보 등 데이터 서비스를 위해 연동하는 노드 사이에서 패킷 처리에 참고하거나 활용할 수 있는 기타 정보를 나타낼 수 없는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 단점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 패킷 데이터 서비스 노드로부터 패킷 제어기로 데이터를 전송할 때 GRE 패킷 헤더에 부가 정보가 포함되어 있음을 나타내는 부가정보 지시자를 포함시키고, GRE 헤더에 유용한 부가 정보를 포함시켜 전송함으로써 패킷 데이터 처리 성능을 향상시킬 수 있는 부가정보 방법을 제공하는 데 그 기술적 과제가 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 이동통신 단말로 패킷 데이터 서비스를 제공하기 위한 무선 구간 통신을 수행하기 위한 패킷 제어기, 상기 패킷 제어기 및 IP망 간에 접속되어 상기 패킷 제어기를 통해 상기 이동통신 단말로 패킷 데이터 서비스를 제공하기 위한 네트워크 접근 서버로 동작하는 패킷 데이터 서비스 노드를 포함하는 이동통신 시스템에서, 상기 패킷 데이터 서비스 노드로부터 상기 이동통신 단말로 부가정보를 포함하는 패킷 데이터를 전송하기 위한 방법으로서, 상기 GRE 패킷의 헤더는 2바이트의 플래그 필드 및 2바이트의 프로토콜 타입 필드를 구비하고, 상기 플래그 필드는 12비트의 예비 필드를 포함하고, 상기 GRE 패킷의 헤더의 예비 필드에 부가정보 식별자 필드가 포함되도록 하며, 부가정보를 전송하고자 하는 경우 상기 부가정보 식별자를 활성화시키고, 원하는 부가정보를 상기 GRE 헤더에 포함시켜 상기 패킷 제어기로 전송하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템의 일 예를 나타내는 도면이다.
도시한 것과 같이, 이동통신 단말(10)로 무선 인터넷 서비스를 제공하기 위한 이동통신 시스템은 이동통신 단말(10)과 무선 구간 통신을 수행하는 기지국(BTS, 20), 다수의 기지국을 제어하고 음성 통신 및 데이터 통신을 지원하며 이동통신 시스템과 이동통신 단말을 연결하는 기능을 수행하는 기지국 제어기(BSC, 22), 하나 이상의 기지국 제어기(22)와 연결되어 호 교환을 수행하기 위한 교환기(MSC, 24), 이동통신 단말(10) 사용자의 신상정보, 위치 정보, 부가 서비스 정보 등을 저장하고 있는 일종의 데이터베이스로서, 교환기(24) 및 방문자 위치 등록기(도시하지 않음)와 상호 작용하여 음성 호 처리 및 부가 서비스와 관련된 사용자 인증 등의 기능을 수행하고 서비스를 통제하는 역할을 하는 홈위치 등록기(HLR, 26)를 포함한다.
이에 더하여, 본 발명에 적용되는 이동통신 시스템은 패킷 데이터 서비스를 제공하기 위한 기지국 제어기로서 동작하여 패킷 데이터 서비스를 위한 제어 신호 및 트래픽 정보를 교환하기 위한 패킷 제어기(PCF, 28), 게이트웨이를 통해 IP망(36)과 접속되며 패킷 제어기(28)를 통해 이동통신 단말(10)로 패킷 데이터 서 비스를 제공하는 네트워크 접근 서버로 동작하는 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN, 30), 사용자 인증, 권한 및 과금 정보 수집 기능을 수행하는 인증장치(AAA, 32), 이동통신 단말(10)의 이동성을 관리하기 위한 홈 에이전트(HA, 34)를 포함한다.
상기에서, 패킷 제어기(28)는 패킷 데이터 서비스 노드(30)로부터 전달된 패킷 데이터가 무선으로 전송되기까지의 버퍼링 기능 및 이동통신 단말의 상태 관리 기능을 더 수행한다. 패킷 제어기(28)와 패킷 데이터 서비스 노드(30) 사이의 시그널링(A11)과 사용자 트래픽(A10)을 위한 인터페이스를 R-P 인터페이스라 한다. R-P 인터페이스는 패킷 제어기(28)와 패킷 데이터 서비스 노드(30) 사이의 시그널링을 목적으로 모바일 IP 프로토콜을 사용하며, 사용자 트래픽의 전송을 목적으로 GRE(Generic Routing Encapsulation)를 사용한다.
도 2는 도 1에 도시한 패킷 데이터 서비스 노드와 패킷 제어기 간의 사용자 평면 데이터 프로토콜 스택의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도시한 것과 같이, 패킷 데이터 서비스 노드(30)는 IP망(36)과의 통신을 위한 프로토콜 스택 및 패킷 제어기(28)와의 통신을 위한 프로토콜 스택을 가지며, 두 가지 경우 모두 데이터의 코딩, 변조 등을 위한 물리계층(Physical) 및 메시지의 정확한 전송을 위하여 오류 정정, 흐름 제어, 동기 등의 기능을 수행하기 위한 링크 계층(Link Layer)를 갖는다. 이에 더하여, 패킷 제어기(28)와의 통신을 위한 프로토콜 스택은 데이터의 전송 목적지를 지정하는 IP 계층 및 GRE 계층을 더 포함한다.
한편, 패킷 제어기(28)는 패킷 데이터 서비스 노드(30)에서 사용하는 프로토 콜의 물리계층에 대응하는 무선 링크 계층(Air-Link), 물리계층 상위의 링크계층으로부터 GRE 계층에 대응하는 MAC(Medium Access Control) 계층 및 LAC(Link Access Control) 계층을 포함하며, MAC 계층에서는 데이터 처리를 위한 무선 자원 할당 등을 수행하고, LAC 계층에서는 논리적 링크의 설정, 유지 해제 등의 기능을 수행한다.
이와 같은 프로토콜 스택 구조에서, 패킷 데이터 서비스 노드(30)는 사용자 데이터 패킷들을 GRE로 캡슐화하여 패킷 제어기(28)로 전송하며, IETF(International Engineering Task Force)의 RFC(Requests For Command) 2784에 포함된 GRE 규격에서 GRE 헤더는 도 3과 같이 정의되어 있다.
도 3은 일반적인 GRE 헤더의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도시한 것과 같이, GRE 헤더는 2바이트의 플래그 필드, 프로토콜 타입 필드를 포함하고, 데이터의 정확성을 판단하는 데 사용하는 체크섬(Checksum) 필드, 예비 필드 등을 부가적으로 더 포함할 수 있다.
2 바이트로 이루어진 플래그 필드를 구체적으로 살펴보면, 첫번째 바이트의 0번째 비트는 미리 정의되어 있어(C; Checksum) 부가적으로 포함되는 필드의 종류에 따라 적합한 값으로 세팅되며, 첫번째 바이트의 1번째 비트부터 두번째 바이트의 4번째 비트까지는 예비 비트로써 미사용 상태에 있고 '0'으로 세트되어 전송되는 것이 일반적이다. 또한, 두번째 바이트의 5번째 비트부터 7번째 비트까지는 버전 정보를 포함하고 있으며 '0'으로 세트되어 전송되는 것이 일반적이다.
이와 같이, GRE 헤더의 플래그 비트 중 12비트는 예비 비트로 되어 있으며, 이러한 12비트의 예비 비트 중 어느 하나를 선택하여 부가정보가 포함되어 있음을 나타내는 지시자로서 사용하게 되면 패킷 데이터 서비스 노드로부터 패킷 제어기를 통해 이동통신 단말로 패킷 데이터를 전송할 때 데이터 처리 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명에 의해 확장된 GRE 헤더의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 GRE 헤더에 포함되는 플래그 필드의 예비 비트 중 어느 하나(두번째 바이트의 0번째 비트)에 부가정보 지시자(T)를 포함한 경우를 나타낸다. 부가정보 지시자(T)가 '1'로 세트되면 GRE 헤더에 별도의 부가 정보들(TLV Attributes)이 포함되는 것을 나타낸다. 예를 들어, T가 1이고 플래그에 포함된 C가 1이라면 체크섬 필드(Checksum)와 헤더 길이(Length) 필드가 포함되어 있는 것을 의미한다. 여기에서, 헤더 길이(Length) 필드는 2바이트 길이이며 GRE 헤더의 총 길이 즉, 플래그 필드부터 체크섬 필드, 헤더 길이 필드, 모든 속성 필드를 모두 포함하는 길이를 나타낸다.
속성 필드(TLV attribute)의 형식은 도 5와 같다.
도 5는 도 4에 도시한 TLV 속성 필드의 상세 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도시한 것과 같이, 속성 필드는 1바이트의 타입(Type) 필드, 1바이트의 부가정보 길이(Length) 필드 및 2바이트의 내용(Value) 필드를 포함한다. 타입 필드는 부가정보의 데이터 타입을 의미하고, 부가정보 길이 필드는 부가정보의 총 길이를 나타내며, 내용 필드에는 실제 부가정보가 포함되게 되고 그 길이는 0바이트 또는 부가정보를 표시하는 데 충분한 길이를 가질 수 있고, 타입 필드 및 부가정보 길이 필드에 의해 그 길이가 결정된다.
이와 같이, 플래그 필드의 예비 필드 중 어느 하나에 부가정보 지시자를 포함시키고, 부가정보를 포함시키고자 하는 경우 부가정보 지시자를 활성화시킴으로써 GRE 헤더에 데이터 처리에 유용한 정보를 포함시킬 수 있게 된다.
상술한 도 3에는 RFC2784에서 정의하고 있는 GRE 헤더의 포맷을 나타내었는데, 도시된 것과 같이 이 포맷에는 터널 내에서 각 트래픽을 식별하는 데 사용하는 키(Key) 필드, 패킷 데이터의 순서를 나타내는 순서(Sequence Number) 필드, 데이터 전송 시간을 나타내는 타임 스탬프(Timestamp) 필드, 데이터 전송 경로를 나타내는 루팅(Routing) 필드 등이 포함되어 있지 않다. 그러나, 본 발명에 의한 부가정보 지시자를 적용하게 되면 이러한 정보들을 원하는 대로 모두 GRE 헤더에 포함시킬 수 있게 된다.
예를 들어, 키 필드 및 순서 필드를 GRE 헤더에 포함시키기 위하여 각 데이터를 [표 1]과 같이 정의할 수 있다.
타입 필드 속성길이
1 Key 4
2 Sequence 4
키 필드와 순서 필드를 [표 1]과 같이 정의하고, 이를 GRE 헤더에 포함시킨 경우 GRE 헤더 포맷은 도 6과 같다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 GRE 헤더의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도시한 것과 같이, 부가정보 지시자(T) 필드는 '1'로 세트되어 활성화되어 있고, 플래그 필드의 체크섬 지시자 또한 '1'로 활성화되어 있다. 이에 따라, 본 실시예의 GRE 헤더는 2바이트의 체크섬 필드를 포함한다. 또한, 본 실시예에서 제 1 부가정보는 키 값을 나타내고, 제 2 부가정보는 순서 값을 나타낸다. 먼저 T1, L1 및 V1이 키 값을 나타내는 부가정보로써 T1은 키 값의 데이터 타입을 나타내고, L1은 제 1 부가정보의 총 길이(6바이트)를 나타내며, V1에는 실제 키 값을 포함한다. 다음으로, T2는 순서 값의 데이터 타입을 나타내고, L2는 제 2 부가정보의 총 길이(6바이트)를 나타내며, V2에는 실제 순서 값이 기록된다.
이와 같이 하여, 본 실시예의 GRE 헤더는 헤더 길이 필드(Length)를 포함하여 총 20바이트가 되고, 이 정보는 헤더 길이 필드에 기록되게 된다.
본 발명에서는 GRE 헤더에 부가정보를 포함시키기 위해 플래그 필드의 예비 필드 중 하나를 부가정보 지시자로 활용하였으며 이와 같이 부가정보 지시자를 이용함으로써 데이터 전송 및 처리에 유용한 정보를 포함시킬 수 있는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 것과 같이, 본 발명에 의하면 GRE 헤더에 부가정보 식별자를 포함하여 두고, GRE 헤더에 기 정의되어 있는 정보 외의 다른 정보를 포함시키고자 하는 경우 부가정보 식별자를 활성화하고 원하는 부가정보를 GRE 헤더에 추가하여 전송함으로써 데이터 서비스를 위해 연동하는 노드 사이에서 패킷 처리에 참고하거나 활용할 수 있는 기타 정보를 나타낼 수 있고, 이에 따라 데이터 처리 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (4)

  1. 이동통신 단말로 패킷 데이터 서비스를 제공하기 위한 무선 구간 통신을 수행하기 위한 패킷 제어기, 상기 패킷 제어기 및 IP망 간에 접속되어 상기 패킷 제어기를 통해 상기 이동통신 단말로 패킷 데이터 서비스를 제공하기 위한 네트워크 접근 서버로 동작하는 패킷 데이터 서비스 노드를 포함하는 이동통신 시스템에서, 상기 패킷 데이터 서비스 노드로부터 상기 이동통신 단말로 부가정보를 포함하는 패킷 데이터를 전송하기 위한 방법으로서,
    상기 패킷 데이터 서비스 노드에서 상기 패킷 데이터를 GRE 패킷으로 생성하되, 상기 GRE 패킷의 헤더는 2바이트의 플래그 필드 및 2바이트의 프로토콜 타입 필드를 구비하고, 상기 플래그 필드는 12비트의 예비 필드를 포함하고, 상기 GRE 패킷의 헤더의 예비 필드에 부가정보 식별자 필드가 포함되도록 하며,
    부가정보를 전송하고자 하는 경우 상기 부가정보 식별자를 활성화시키고, 원하는 부가정보를 상기 GRE 헤더에 포함시켜 상기 패킷 제어기로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 서비스에서 부가정보 전송 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 부가정보는 부가정보 데이터 타입 필드, 부가정보 길이 필드, 부가정보 내용 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 서비스에서 부가정보 전송 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 데이터 타입 필드의 길이는 1바이트, 상기 부가정보 길이 필드는 1바이트이고, 상기 부가정보 내용 필드는 0 내지 4바이트인 것을 특징으로 하는 무선 데이터 서비스에서 부가정보 전송 방법.
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