KR100604594B1 - 프레임 릴레이 망을 이용한 차별화된 서비스 제공방법 - Google Patents

프레임 릴레이 망을 이용한 차별화된 서비스 제공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 프레임 릴레이 망에서의 차별화된 서비스 제공을 위한 PVC 구성 및 정액제 과금 산정방법에 관한 것으로, 종래의 프레임 릴레이 망을 통한 제공은 그 종류와 양에 관계없이 하나의 트래픽 흐름으로 취급되어 하나의 링크안에 논리적으로 구성된 세션들을 통해 이루어져 각각의 서비스 특성과 사용자 요구사항에 맞는 차별화된 서비스가 제공되지 못하고 있다.
본 발명은 서비스를 몇가지의 클래스로 나누어 서비스 클래스 별로 pvc를 구성하는 방법으로 망 공급자는 기존의 망 운용에서 거두었던 것 보다 더 큰 수익을 기대할 수 있으며, 망 사용자 역시 보다 공정한 망 운용을 통해 다양한 서비스 선택권을 가질 수 있다.

Description

프레임 릴레이 망을 이용한 차별화된 서비스 제공방법{Method for providing differentiated services in the frame relay networks}
도 1은 일반적인 데이터 통신망을 구성하는 프레임 릴레이 망의 구성도.
도 2는 본 발명이 적용되는 차별화된 서비스 제공을 반영할 때의 프레임 릴레이 망의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 과금 차별화 메카니즘을 설명하는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 과금산정 절차를 설명하는 플로우챠트.
본 발명은 프레임 릴레이 망에서의 차별화된 서비스 제공을 위한 PVC 구성 및 정액제 과금 산정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 요구하는 서비스를 차별화해서 전송할 수 있도록 서비스 클래스별로 PVC를 구성하여 망 운용에 따른 경제적인 이득 및 다양한 서비스의 선택권을 가질 수 있도록 한 프레임 릴레이 망에서의 차별화된 서비스 제공을 위한 PVC 구성 및 정액제 과금 산정방법에 관한 것이다.
전세계적으로 다양한 데이터 통신망이 구축, 운용되고 있으며, 이러한 데이터 통신망을 통하여 여러 종류의 정보 서비스가 제공되고 있다. 특히 프레임 릴레이(FR; Frame Relay) 망은 데이터 통신망을 구성하는 대표적인 형태로서, 이를 통해 많은 응용 서비스 (voice over FR(Frame Relay), SNA(System Network Architecture) over FR, IP(Internet Protocol) over FR ) 가 제공되고 있는 실정이다.
한편, 프레임 릴레이 망을 통해 제공되고 있는 서비스의 종류와 양은 계속 증가 추세에 있는 반면, 실제 망을 통한 서비스 제공은 그 종류에 관계없이 하나의 트래픽 흐름으로 취급되어 하나의 링크 안에 구성된 논리적인 세션들을 통해 이루어진다. 즉, 기존 프레임 릴레이 망의 구성 및 서비스 제공 현황은 도 1에 도시된 바와같이 각 CPE (Customer Premises Equipment) 간에 전화, 데이터, 화상 응용 서비스로부터 생성된 트래픽 흐름은 단일 클래스로 취급되어 전송된다. 따라서 현재는 각각의 서비스 특성을 고려해, 그 특성에 맞는 차별화된 서비스를 제공하지 못하는 실정이고, 이러한 서비스 제공 차별화에 대한 연구가 계속 진행되고 있다.
여기서 상기 서비스 제공 차별화란 각각의 서비스 특성이나 사용자 요구사항을 고려해 그에 맞게 트래픽을 전송하는 것을 뜻하며, 이를 위해 망 사용자와 공급자는 SLA (Service Level Agreement)를 통해 QoS (Quality of Service) 에 대한 계약을 맺어야 한다. 즉, 망 사용자가 약속한 SLA를 준수하지 않고 서비스 전송을 요청했을 때에는 전송중인 프레임의 손실을 감수해야 하며, 망 공급자 역시, 계약된 트래픽 프로파일에 맞게 트래픽을 전송해야 한다. 망 공급자는 SLA를 통 해 약속된 QoS를 보장할 책임이 있으므로 이를 위한 망 운용 계획을 세워야 한다. 만약 약속된 QoS를 보장하지 못할 경우에는 이에 상응하는 대가를 사용자에게 제공해야 하므로, 이러한 상황이 발생하지 않도록 충분한 망 운용 계획, 즉 망의 원활한 운용을 위해 트래픽 흐름을 Shaping하거나, 망의 폭주를 예방하기 위해 망 입구에서 Admission Control을 하고, 망 내부에서는 적당한 스케줄링 기법과 라우팅을 사용하던 기존의 망 운용 방법을 개선해, 서비스 별로 사용자가 요구하는 QoS를 만족시켜주면서 보다 효율적인 망 운용을 할 수 있어야 한다는 것을 전제로 하는 망 운용 계획을 세울 필요가 있다.
또한, 망 공급자 입장에서는 품질이 좋은 서비스를 제공해주기 위해 노력한 대가로 높은 요금을 부과할 수 있어야 하며, 이는 망 사용자 측면에서도 공정한 것으로 받아 들여진다. 따라서 차별화된 서비스 제공을 반영한 과금 체계가 요구된다.
현재 국제 표준화 기구 (ITU-T) 에서는 프레임 릴레이 망에서의 과금 방법을 위한 모델을 권고하고 있으며, 그에 대한 세부 사항 (과금 파라미터, 기준치, )은 망 공급자의 선택 사항으로 남겨 두고 있다. 다음은 ITU-T에서 권고하고 있는 과금 모델의 예이다.
1) flat rate option(정액제) : 전용선에서의 과금 체계와 유사하게 실제 사용자가 사용한 양이 아닌, 미리 예약된 대역 요구량에 대해서만 과금하는 방식으로, 가입자별로 요구한 대역량과 사용 기간을 통해 요금이 산정된다.
2) usage option (종량제) : 예약된 대역 요구량이 아닌, 실제 사용자가 사 용한 트래픽 양에 근거해서 요금이 산정되는 방식이다. 이때 CIR (Committed Information Rate) 을 넘어서 전송되는 트래픽과 넘지 않는 트래픽에 대한 과금은 다르게 책정되어야 하며, 그외 세부적인 기준은 망 공급자의 권한이다.
3) reservation and usage option (정액제 + 종량제) : 망에 요구된 대역 요구량과 사용자가 실제 사용한 트래픽 사용량 모두를 고려한 과금 방식으로, 위의 두가지 방식을 혼합한 것이다.
현재 차별화된 서비스 제공을 반영한 과금 방법은 그 구현 예가 없는 실정이다. 따라서 종래의 서비스 차별화를 반영한 기술과는 그 비교가 불가능하므로, 기존의 과금 방식과의 차이점만을 명시한다.
종래의 프레임 릴레이 망에서의 과금 방식은 다음과 같다.
가) 국내 이용자 : 접속회선료+국내전송회선료
나) 국외 이용자 : 접속회선료+국제관문접속료+국제전송회선료
다) 국내+국외 이용자 : 접속회선료+국제관문접속료+국내전송회선료+국제전송회선료
상기의 (가), (나) 및 (다)에서 제시된 모든 요금 체계는 요구 대역량에 따른 속도별 정액제이며, 제공 속도 역시 몇가지 경우로 나누어 사용자의 선택 사항으로 한다.
그러나 상기와 같은 종래의 요금체계는 전화, 데이터, 화상 응용 서비스 등 서로 다른 특성을 가지는 정보 서비스가 모두 하나의 서비스 클래스로 취급되어 전송되며, 단일한 요금 체계를 따른다. 따라서 이러한 망 운용 정책하에서 망 사용자 는 자신이 기대하는 QoS를 제공받지 못하는 경우가 발생할 수 있고, 망 공급자 역시 망 자원의 효율적인 이용면에서 회의적일 수 있다.
즉, 종래의 프레임 릴레이 망을 통한 제공은 그 종류와 양에 관계없이 하나의 트래픽 흐름으로 취급되어 하나의 링크안에 논리적으로 구성된 세션들을 통해 이루어져 각각의 서비스 특성과 사용자 요구사항에 맞는 차별화된 서비스가 제공되지 못하는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 요금체계의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 따라서 모든 서비스를 하나의 트래픽 흐름으로 간주해 하나의 PVC로 전송하던 기존의 PVC(Permanent Virtual Connection)구성 방법 대신, 사용자가 요구하는 서비스를 차별화해서 전송할 수 있도록 서비스 클래스 별로 PVC를 구성함으로서 약속된 QoS 를 만족시켜주면서 보다 효율적인 망 운용을 할 수 있도록 한 프레임 릴레이망에서의 차별화된 서비스 제공을 위한 PVC 구성 및 정액제 과금 산정방법을 제공함에 그 목적이 있다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 PVC를 구성할 때, 상기 PVC를 서비스 클래스 별로 DLCI(Data Link Connection Identifier)로 할당하여 PVC에 해당 서비스 클래스의 우선순위를 부여하고, 가장 높은 우선 순위의 DLCI 값을 가진 프레임은 가장 짧은 경로로 설정하는 것을 특징한다.
그리고 상기와 같은 우선순위에 따른 과금 산정 방법은 a) 발신 단말기에서 사용자와 공급자 사이에 서비스 클래스별로 CIR를 협상하는 단계; b) 상기 (a)단계 에서 CIR 협상을 종료 후 서비스 흐름을 프레임화 하여 해당 PVC를 통해 전송하는 단계; c) 상기 (b)단계에서 전송된 서비스를 망 입구에서 PVC의 DLCI값을 통해 서비스 클래스별로 과금을 산출하는 단계; 및 d) 상기 (c)단계에서 산출된 과금을 합산하여 부과하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 차별화된 서비스 제공을 위한 프레임 릴레이망 구성은 도 2에 도시된 바와같이 두 end CPE 간에 서비스 클래스 (COS)별로 PVC (식별자: DLCI)를 생성하여 서비스하는 방식으로서 상기 서비스 클래스 별로 DLCI (Data Link Connection Identifier)를 할당받기 때문에, 망에서는 프레임의 DLCI 값을 보고 적합한 우선순위를 부여한다. 이 경우 과금은 PVC의 우선순위에 따라 다르게 책정되며, 우선순위가 가장 높은 PVC의 트래픽은 망에서 최상의 서비스를 제공받는다.
즉, 가장 높은 우선순위의 DLCI 값을 가진 프레임은 가장 짧은 경로 (shortest path) 를 이용할 것이고, 각각의 망 노드에서 스케줄링 메커니즘을 적용할 때에도 우선순위가 낮은 프레임 보다 먼저 서비스를 받을 것이다. 또한 망 폭주시에도 우선순위가 낮은 프레임 보다 폐기될 확률이 낮게 되며, 이에 대한 반대 급부로써 요금 부과시에는 가장 높은 weight를 적용하여 가장 많은 요금을 부과하도록 한다.
한편, 사용자들이 요구하는 서비스 별로 각 서비스에 필요한 QoS를 만족시켜 주기 위해 우선적으로 선행되어야 할 일이 서비스 클래스를 구분하는 것이다. 일반적으로 ATM(Asynchronous Transfer Mode)망의 경우 트래픽 특성에 따라 CBR(Constant Bit Rate), VBR(Variable Bit Rate), ABR(Available Bit Rate), UBR(Unspecified Bit Rate)로 구분하며, IP 망의 경우에는 guaranteed service, controlled load service, best effort service 의 세종류로 구분한다. 본 발명에서는 다음과 같이 세종류의 서비스 클래스를 가정한다.
즉, 클래스 A를 guaranteed service로, 클래스 B를 premium service로하고 클래스 C를 best effort service의 세 종류로 가정한다.
각 서비스 클래스에 대해 CIR(Committed Information Rate)과 EIR(Excess Information Rate)이 미리 협상되고, 실제 전송시에는 CIR의 속도를 가지는 프레임만 전송이 보장되며, CIR을 초과하는 (EIR 이하) 프레임은 망 입구 노드에서 태깅된다. 특히 EIR을 초과하는 프레임은 즉시 폐기된다. 세종류의 서비스 클래스 모두 throughput, minimum acceptable throughput, committed burst size, excess burst size 등의 트래픽 파라미터를 가지며, delay, throughput, priority, reliability 등의 QoS 파라미터에 의해 서비스 클래스가 구분된다.
여기서 상기 클래스 A의 guaranteed service는 가장 좋은 품질의 서비스를 보장받게 되며, 음성, 영상과 같은 실시간 멀티미디어 서비스가 이에 해당된다. 클래스 B인 premium service는 중간 수준의 서비스를, 클래스 C인 best effort service는 가장 낮은 서비스를 제공받게 된다. 특히 FTP와 같은 파일 전송의 경우는 best effort service의 대표적인 형태이다.
첨부된 도 3은 프레임 릴레이 망을 통해 서비스가 제공될 때 이러한 과금 차별화 메커니즘이 적용되는 단계를 보여준다. 즉, 두 end CPE(10,20: 사용자 단말)간에 voice, SNA, IP와 같은 응용 서비스(10a,20a)들이 프레임 릴레이 망(40)을 이용하여 제공될 때, 발신 CPE(10a)의 각 포트에서는 응용 서비스들의 출력 흐름을 조절하기 위하여 적당한 간격을 두는 Shaping 기능을 수행하고, 응용 서비스를 구성하는 패킷들을 프레임화하여 각 서비스 클래스 별로 PVC를 구성한다. 이때 구성된 PVC에는 고유의 DLCI 가 할당된다.
한편, 이러한 서비스 클래스의 흐름이 망으로 유입되기 전에 망 사용자와 공급자 사이에 SLA계약이 체결되고, 망 입구에 도착한 프레임들은 Admission Control을 통해 망으로의 유입을 통제받는다. 이 부분에서 각 PVC의 DLCI에 따라 과금 (Accounting) 산정 메커니즘이 적용되며, 실제 망에서는 부과된 과금에 따라 차별화된 서비스가 제공된다. 이러한 서비스 제공을 위해 망 내부에서는 적당한 스케줄링(Weighted Round Robin, Priority, Weighted Fair Queueing, )과 라우팅 (DPRS, VNS, PORS, ), 폭주제어 (Congestion Control) 기능을 통해 각각의 서비스 클래스가 요구하는 QoS를 만족시켜 준다.
도 4는 망이 DLCI를 보고, 그에 따라 과금을 산정하는 절차를 보여준다. 발신 CPE에서 사용자와 공급자 사이에 서비스 별로 CIR을 협상하고(S10,S20), 서비스 흐름을 프레임화하여 해당 PVC를 통해 전송한다(S30). 그러면 망 입구에서는 PVC의 DLCI값을 통해 서비스 클래스 별로 과금을 산출하며, 이때 (식1)이 사용된다.
COSTi = COST (CIRi) * wi (식1)
여기서 상기 COSTi는 서비스 클래스 i에 부과되는 요금을 의미하며, COST(CIRi)는 기존의 요금 산정표를 토대로 이미 협상된 CIRi에 대한 요금이다.
또한 서비스 클래스 i에 부여된 wi 값은 서비스 클래스 i에 대한 weight로써 그 결정은 망 공급자의 고유 권한으로 남겨둔다. 이렇게 산출된 COS별 과금이 (식2)와 같이 합산되어 사용자에게 부과된다(S50).
COST = COSTi (식2)
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 프레임 릴레이 망에서 서로 다른 특성을 가지는 서비스들이 요구하는 QoS를 제공하도록 하기위해, 서비스 클래스 별로 PVC를 구성하는 방법과 그에 따른 차별화된 과금 체계를 제안함으로서 망 공급자 측면에서는 사용자가 요구하는 QoS를 제공해 주어야 하는 의무가 있는 동시에 그에 따라 차별화된 요금을 부과할 수 있기 때문에 망을 공급함으로써 경제적인 효과가 있다. 또한 망 운용자 측면에서는 다양한 응용 서비스들을 서비스 클래스 별로 구분하여 제공하기 때문에 보다 효율적인 망 운용을 기대할 수 있으며, 특히 망 폭주와 같은 비상 상황에서도 더 신속하게 폭주 상황을 벗어날 수 있다.
그리고 망 사용자 측면에서는 자신들이 요구하는 서비스 별로 요금을 다르게 책정받기 때문에 서비스 이용에 있어 선택이 폭이 넓어지는 효과가 있다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것 이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (3)

  1. 프레임 릴레이 망을 통한 서비스 제공에 있어서,
    사용자들이 요구하는 서비스들을 그 트래픽 특성에 따라 복수의 클래스로 구분하는 제 1 단계;
    상기 서비스 제공시, 상기 구분된 복수의 클래스별로 PVC(Permanent Virtual Connection)를 구성하는 제 2 단계; 및
    상기 서비스 클래스별로 구성된 각 PVC를 통해 해당 서비스에 대한 데이터를 전송하는 제 3 단계를 포함하는 프레임 릴레이 망을 이용한 차별화된 서비스 제공방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 서비스 클래스별로 PVC를 구성할 때 각 서비스 클래스별로 고유의 DLCI(Data Link Connection Identifier)를 할당하고 상기 DCLI를 통해 각 서비스 클래스별로 우선순위를 정하는 것을 특징으로 하는 프레임 릴레이 망을 이용한 차별화된 서비스 제공방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 서비스 제공에 대한 과금은
    상기 우선순위에 따라 각 서비스 클래스별로 서로 다른 가중치를 부여하여 제공된 각 서비스 클래스별로 과금을 산출한 후 산출된 각 서비스 클래스별 과금을 합산하는 것을 특징으로 하는 프레임 릴레이 망을 이용한 서비스별 차별화된 서비스 제공방법.
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