KR100958919B1 - Method, apparatus and system for measuring the quality of packet data - Google Patents
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Abstract
패킷 데이터의 품질을 측정하는 방법, 장치, 및 시스템이 제공된다. A method, apparatus, and system for measuring the quality of packet data are provided.
본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 데이터의 품질을 측정하는 방법은, SGSN에 의해 전송되는 제1 메시지로부터 제1 식별자를 추출하는 단계; GGSN에 의해 전송되는 제2 메시지로부터 제2 식별자를 추출하는 단계; 상기 추출된 제1 식별자와 상기 추출된 제2 식별자를 이용하여, 상기 SGSN과 상기 GGSN 간의 GTP 터널링을 이용하여 송수신되는 패킷 데이터의 페이로드를 분석함으로써, 상기 패킷 데이터의 품질을 측정하는 단계를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, a method for measuring quality of packet data includes: extracting a first identifier from a first message transmitted by SGSN; Extracting a second identifier from a second message sent by the GGSN; Measuring the quality of the packet data by analyzing a payload of packet data transmitted and received using GTP tunneling between the SGSN and the GGSN using the extracted first identifier and the extracted second identifier. do.
WCDMA, SGSN, GGSN WCDMA, SGSN, GGSN
Description
본 발명은 무선 패킷 데이터의 전송에 관한 기술로서, 더욱 상세하게는, 비동기식 광대역 코드분할다중접속(WCDMA) 방식이나 고속 하향 패킷 접속 (HSDPA) 방식을 기반으로 하는 무선 데이터 망에서 송수신되는 패킷 데이터의 터널 종단 식별자를 이용하여 패킷 데이터를 분석할 수 있는, 패킷 데이터의 품질을 측정하는 방법, 장치, 및 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to the transmission of wireless packet data, and more particularly, to the transmission and reception of packet data transmitted and received in a wireless data network based on asynchronous wideband code division multiple access (WCDMA) or high speed downlink packet access (HSDPA). A method, apparatus, and system for measuring quality of packet data that can analyze packet data using a tunnel termination identifier.
최근에는 장소의 제약 없이 이동통신 단말의 사용자가 이동하는 도중이라도 무선 통신망을 통해 인터넷을 이용한 서비스를 제공받을 수 있는 무선 인터넷 서비스가 상용화되고 있다. 이러한 서비스를 제공하기 위하여, 이동 통신 시스템은 제 1 세대 아날로그 AMPS(Advanced Mobile Phone Systems) 방식과, 제2 세대 셀룰러(cellular) 및 개인 휴대 통신(PCS: Personal Communication Service) 방식을 거쳐 발전하여 왔으며, 최근에는 제 3 세대 이동 통신 시스템인 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000) 방식이 대중화되어 있다. IMT-2000은 다른 무선 접속 규격을 사용하는 국가들의 시스템을 통합하여 국가 간 의 이동성을 보장하기 위한 개인 이동성 보장 및 고속 데이터 전송을 위하여 개발되었다. 이러한 IMT-2000은 한국 및 미국 중심의 동기식 CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 시스템과, 유럽 중심의 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Services) 또는 WCDMA 시스템으로 분리되어 발전되었다. Recently, a wireless Internet service that can provide a service using the Internet through a wireless communication network has been commercialized even while the user of the mobile communication terminal is moving without restriction of a place. In order to provide such a service, a mobile communication system has been developed through a first generation analog AMPS (Advanced Mobile Phone Systems) method and a second generation cellular and personal communication service (PCS) method. Recently, the International Mobile Telecommunication-2000 (IMT-2000) scheme, which is a third generation mobile communication system, has become popular. IMT-2000 was developed to ensure personal mobility and high-speed data transmission to ensure mobility between countries by integrating systems of countries using different radio access standards. The IMT-2000 has been developed separately from a synchronous CDMA (Code Division Multiple Access) 2000 system centered on Korea and the United States, and a Universal Mobile Telecommunication Services (UMTS) or WCDMA system centered on Europe.
WCDMA 시스템은 3GPP(3 Generation Partnership Project)에서 표준화를 주도하고 있는데, 유럽의 GSM 방식에 CDMA 기술을 일부 결합시켜 개발한 비동기식 통신 시스템으로서, 셀룰러, 무선 전화, 무선 랜 및 위성 통신 등 다양한 시스템을 통합하고, 세계 어디서나 통화가 가능하도록 국제 로밍을 제공한다. 또한, 음성과 화상 데이터 등의 멀티미디어 데이터를 다운받으면서 실시간으로 재생할 수 있는 VOD 스트리밍과 휴대폰으로 동영상 파일을 주고 받을 수 있는 MMS가 가능하다. WCDMA system is leading the standardization in 3GPP (3 Generation Partnership Project). It is an asynchronous communication system developed by combining CDMA technology with European GSM method. It integrates various systems such as cellular, wireless telephone, wireless LAN and satellite communication. And provides international roaming to make calls anywhere in the world. In addition, it is possible to download a multimedia data, such as voice and image data, VOD streaming that can be played in real time, and MMS that can send and receive video files with a mobile phone is possible.
또한, 3.5 세대 이동 통신 서비스로 불리우는 고속 하향 패킷 접속 (HSDPA) 방식은 3GPP(3rd Generation Partnership Project)가 2002년 3월 발표한 릴리즈 5의 핵심 기술로서, WCDMA 표준에서 패킷 기반의 데이터 서비스를 고속으로 제공할 수 있는 기술이다. HSDPA 방식은 기지국에 대한 별도의 투자 없이 WCDMA 시스템을 개량하는 방식으로 서비스를 제공할 수 있다. In addition, the 3.5-generation mobile communication services high-speed downlink packet access (HSDPA) scheme referred to as the 3GPP (3 rd Generation Partnership Project) is a key technology of the announced release 53 May 2002, high-speed packet-based data service in WCDMA standard It is a technology that can be provided by. The HSDPA method can provide a service by improving the WCDMA system without additional investment in the base station.
한편, 이러한 WCDMA 방식이나 HSDPA 방식에서 송수신되는 무선 패킷 데이터를 캡쳐하여 호 접속 성공율이나 해당 가입자의 서비스 이용율 등을 분석할 수 있는 무선 패킷 데이터의 품질 분석 방법 및 장치의 필요성이 요구된다. On the other hand, there is a need for a method and apparatus for analyzing quality of wireless packet data capable of capturing wireless packet data transmitted / received in the WCDMA method or the HSDPA method and analyzing a call connection success rate or a service usage rate of a corresponding subscriber.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, GTP 터널링을 통해 송수신되는 무선 패킷 데이터를 SGSN의 터널 종단 식별자와 GGSN의 터널 종단 식별자를 이용하여 분석함으로써 패킷 데이터의 품질을 측정할 수 있는, 패킷 데이터의 품질을 측정하는 방법, 장치, 및 시스템을 제공하는 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention is to analyze the quality of packet data that can measure the quality of packet data by analyzing wireless packet data transmitted and received through GTP tunneling using the tunnel termination identifier of SGSN and the tunnel termination identifier of GGSN. It is to provide a method, apparatus, and system for measuring.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The object of the present invention is not limited to the above-mentioned object, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 데이터의 품질을 측정하는 방법은, SGSN에 의해 전송되는 제1 메시지로부터 제1 식별자를 추출하는 단계; GGSN에 의해 전송되는 제2 메시지로부터 제2 식별자를 추출하는 단계; 상기 추출된 제1 식별자와 상기 추출된 제2 식별자를 이용하여, 상기 SGSN과 상기 GGSN 간의 GTP 터널링을 이용하여 송수신되는 패킷 데이터의 페이로드를 분석함으로써, 상기 패킷 데이터의 품질을 측정하는 단계를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of measuring quality of packet data, the method including: extracting a first identifier from a first message transmitted by SGSN; Extracting a second identifier from a second message sent by the GGSN; Measuring the quality of the packet data by analyzing a payload of packet data transmitted and received using GTP tunneling between the SGSN and the GGSN using the extracted first identifier and the extracted second identifier. do.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 데이터의 품질을 측정하는 방법은, SGSN이 이동 단말로부터 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지를 수신하는 단계; 상기 SGSN이 자신의 터널 종단 식별자가 포함된 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지를 GGSN으로 전송하는 단계; 상기 GGSN이 자신의 터널 종단 식별자가 포함된 PDP 컨텍스트 생성 응답 메시지를 상기 SGSN으로 전송하는 단계; 상기 SGSN이 상기 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지에 응답하여 PDP 컨텍스트 활성화 응답 메시지를 상기 이동 단말에게 전송함으로써, 상기 SGSN과 상기 GGSN 간에 GTP 터널링을 생성하는 단계; 상기 생성된 GTP 터널링을 이용하여 송수신되는 패킷 데이터의 페이로드를 분석함으로써 상기 패킷 데이터의 품질을 측정하는 단계를 포함한다. In addition, the method for measuring the quality of the packet data according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the SGSN receiving a PDP context activation request message from the mobile terminal; SGSN transmitting a PDP context creation request message including its tunnel termination identifier to GGSN; Sending, by the GGSN, a PDP context creation response message including its tunnel termination identifier to the SGSN; Generating, by the SGSN, a GDP tunneling between the SGSN and the GGSN by transmitting a PDP context activation response message to the mobile terminal in response to the PDP context activation request message; And measuring the quality of the packet data by analyzing the payload of the packet data transmitted and received using the generated GTP tunneling.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 데이터의 품질을 측정하는 장치는, SGSN에 의해 전송되는 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지로부터 상기 SGSN의 터널 종단 식별자를 추출하는 제1 식별자 추출부; 상기 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지에 응답하여 GGSN에 의해 전송되는 PDP 컨텍스트 생성 응답 메시지로부터 상기 GGSN의 터널 종단 식별자를 추출하는 제2 식별자 추출부; 상기 SGSN의 터널 종단 식별자와 상기 GGSN의 터널 종단 식별자를 이용하여 상기 패킷 데이터의 품질을 측정하는 품질 측정부를 포함한다. In addition, the apparatus for measuring the quality of the packet data according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the first identifier for extracting the tunnel end identifier of the SGSN from the PDP context creation request message transmitted by SGSN Extraction unit; A second identifier extractor for extracting a tunnel end identifier of the GGSN from a PDP context creation response message transmitted by a GGSN in response to the PDP context creation request message; And a quality measurement unit configured to measure the quality of the packet data using the tunnel termination identifier of the SGSN and the tunnel termination identifier of the GGSN.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 데이터의 품질을 측정하는 시스템은, 이동 단말로부터 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지를 수신하고, PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지를 전송하는 SGSN; 상기 SGSN으로부터 상기 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지를 수신하고, 상기 수신된 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지에 응답하여 PDP 컨텍스트 생성 응답 메시지를 상기 SGSN으로 전송하는 GGSN; 상기 SGSN이 상기 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지에 응답하여 PDP 컨텍스트 활성화 응답 메시지를 상기 이동 단말에게 전송함으로써 생성되는 상기 SGSN과 상기 GGSN 간의 GTP 터널링을 이용하여 전송되는 패킷 데이터의 페이로드를 분석함으로써 상기 패킷 데이터의 품질을 측정하는 품질 측정 장치를 포함한다. In addition, the system for measuring the quality of packet data according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, SGSN for receiving a PDP context activation request message from the mobile terminal, and transmits a PDP context creation request message; A GGSN receiving the PDP context creation request message from the SGSN and transmitting a PDP context creation response message to the SGSN in response to the received PDP context creation request message; The packet data by analyzing a payload of packet data transmitted using GTP tunneling between the SGSN and the GGSN generated by the SGSN in response to the PDP context activation request message to the mobile terminal; It includes a quality measuring device for measuring the quality of.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, GTP 터널링을 통해 송수신되는 무선 패킷 데이터를 SGSN의 터널 종단 식별자와 GGSN의 터널 종단 식별자를 이용하여 패킷 데이터의 품질을 분석함으로써, 기존의 단말 IP 주소를 이용하여 패킷을 분석하는 방식에 비해 더욱 빠르고 효율적이다. According to the embodiment of the present invention as described above, by analyzing the quality of the packet data by using the tunnel end identifier of the SGSN and the tunnel end identifier of the GGSN wireless packet data transmitted and received through GTP tunneling, the existing terminal IP address It is faster and more efficient than packet analysis.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be embodied in various different forms, and the present embodiments merely make the disclosure of the present invention complete, and are common in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention, which is to be defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
도 1은 일반적인 무선 패킷 데이터의 품질 측정 장치를 나타내는 도면이다. 상기 도 1을 참조하면, 무선 데이터 품질 측정 장치(300)는 SGSN(Serving GPRS Support Node; 패킷 교환 지원 노드)(200)과 GGSN(Gateway GPRS Support Node; 패킷 관문 지원 노드)(400) 사이에서 송수신되는 모든 패킷 데이터를 캡쳐하고, 이 중 특정 가입자 식별 번호(IMSI)에 해당되는 패킷을 SGSN(200)의 터널 종단 식별자와 GGSN(400)의 터널 종단 식별자를 이용하여 분석함으로써, 호 접속 성공율이나 해당 가입자의 서비스 이용율 등을 측정할 수 있게 된다. 이러한 품질 측정 방법은 도 1에 도시된 SGSN(200)과 GGSN(400) 간의 구간뿐 아니라, GGSN(400)과 외부 패킷 데이터망(미도시) 간의 구간까지도 분석하는 것을 포함할 수 있다. 그러나, 후술하게 될 본 발명의 실시예에서는, SGSN(200)과 GGSN(400) 간의 구간의 패킷 데이터를 분석하여 품질을 측정하는 방안을 예로 들어 설명하기로 한다. 1 is a diagram illustrating an apparatus for measuring quality of general wireless packet data. Referring to FIG. 1, a wireless data
도 2는 일반적인 무선 패킷 데이터의 송수신 과정에서의 패킷 품질 측정 방법을 나타내는 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating a method of measuring packet quality in a process of transmitting and receiving general wireless packet data.
먼저, 이동 단말(100)이 무선 접속망(RAN; Radio Access network)(미도시)에 접속하는 과정을 거쳐 SGSN(200)과 메시지를 송수신할 준비를 한다(S102). First, the
이와 별도로, 외부의 컨텐츠 제공 서버(미도시)가 자신의 IP주소를 발신지 IP 주소로, 이동 단말(100)에 할당된 IP 주소를 목적지 주소로 각각 설정한 후, 패킷 데이터를 외부의 패킷 데이터 망(미도시)으로 전송하면, 외부의 패킷 데이터 망을 통해 GGSN(400)이 패킷 데이터를 수신하게 된다. 여기서, 컨텐츠 제공 서버가 송신하는 패킷 데이터의 헤더부에는 목적지 IP(Internet Protocol) 주소, 즉 이동 단말(100)의 단말 IP 주소를 포함하고 있다. 일반적으로, WCDMA 시스템에서 외부의 컨텐츠 제공 서버로부터 수신된 패킷 데이터를 이동 단말(100)에 제공하기 위해서는 기본적으로 이동 단말(100)에 IP 주소가 할당되어 있어야 하기 때문이다. Separately, an external content providing server (not shown) sets its IP address as a source IP address and an IP address assigned to the
이러한 단말 IP 주소는 이동 단말(100)에 미리 할당된 고유의 IP 주소로서, 항상 고정되어 있는 고정 IP 주소이거나 동적 IP 주소일 수 있다. 여기서, GGSN(400)은 자체 데이터베이스 테이블에 단말 IP 주소, 이동 단말의 식별 번호인 IMSI 및 GGSN(400)에서 액세스할 수 있는 PDN(Packet Data Network)을 나타내는 APN(Access Point Network) 등을 포함할 수 있다. The terminal IP address is a unique IP address previously assigned to the
이어서, SGSN(200)은 이동 단말(100)로부터 PDP(Packet Data Protocol) 컨텍스트 활성화 요청(Activate PDP Context Request) 메시지를 수신함으로써, 외부의 컨텐츠 제공 서버와 이동 단말(100) 간에 세션을 설정하기 위한 PDP 컨텍스트 활성화 작업을 수행하게 된다(S104). 이때, 이동 단말(100)은 상기 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지에 APN을 포함하여 SGSN(200)으로 전송한다. Subsequently, the SGSN 200 receives a packet data protocol (PDP) context activation request (PDP) context activation request message from the
SGSN(200)은 이동 단말(100)과의 데이터 통신을 요청하는 GGSN(400)의 IP 주소를 상기 APN을 통해 확인하여, 외부의 컨텐츠 제공 서버로부터 수신되는 패킷 데이터의 게이트웨이 역할을 수행하는 GGSN(400)으로 패킷 데이터 통신을 위한 연결 설정을 요청하는 PDP 컨텍스트 생성 요청 (Create PDP Context Request) 메시지를 전송한다(S106). 상기 PDP 컨텍스트 생성 요청 (Create PDP Context Request) 메시지에는 특정 GGSN(400)을 지정하는 APN이 포함되어 있다. The SGSN 200 checks the IP address of the GGSN 400 requesting data communication with the
SGSN(200)은 상기 PDP 연결 요청에 대해 접속 가능한 다수의 GGSN들 중 상기 APN이 요구하는 특정 GGSN(400)과의 GPRS 터널링 프로토콜(GPRS Tunneling Protocol; GTP) 터널을 생성한다. 상기 APN은 상기 SGSN(200)으로부터 상기 GGSN(400)으로 특정 서비스를 위한 패킷을 전송하는 경로, 즉 GTP 터널을 구분하기 위한 식별자라고 할 수 있다. The SGSN 200 generates a GPRS Tunneling Protocol (GTP) tunnel with a specific GGSN 400 required by the APN among a plurality of accessible GGSNs for the PDP connection request. The APN may be referred to as an identifier for identifying a path for transmitting a packet for a specific service, that is, a GTP tunnel, from the SGSN 200 to the GGSN 400.
SGSN(200)은 GGSN(400)으로부터 상기 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지에 대한 응답으로 PDP 컨텍스트 생성 응답 (Create PDP Context Response) 메시지를 수신함으로써 SGSN(200)과 GGSN(400) 간에 세션을 설정한다(S108). SGSN 200 establishes a session between SGSN 200 and GGSN 400 by receiving a PDP Context Response message in response to the PDP context creation request message from GGSN 400 (S108). ).
다음으로, GGSN(400)과 세션이 설정된 SGSN(200)은 이동 단말(100)과 GGSN(400) 간의 패킷 데이터 통신이 가능함을 알려주는 PDP 컨텍스트 활성화 응답 (Activate PDP Context Response) 메시지를 이동 단말(100)로 전송한다(S110). 상기 PDP 컨텍스트 활성화 응답 (Activate PDP Context Response) 메시지에도 APN이 포함되어 있다. Next, the SGSN 200 in which a session is established with the GGSN 400 sends a PDP context activation message indicating that packet data communication between the
이로써, 이동 단말(100)과 GGSN(400) 간의 특정 서비스를 지원하기 위한 PDP 활성화를 통해 GTP 터널이 설정되고, 이러한 GTP 터널을 통하여 패킷 데이터가 송수신될 수 있는 것이다(S114). Thus, a GTP tunnel is established through PDP activation for supporting a specific service between the
한편, 품질 측정 장치(300)는 전술한 과정에서 획득된 IMSI를 통해 이동 단말(100)에 할당된 IP 주소를 추출한다(S112). 이 상태에서, GPRS 터널링 프로토콜(GPRS Tunneling Protocol; GTP)을 통해 패킷 데이터가 SGSN(200)에 송신되면, SGSN(200)은 터널링 과정을 수행함으로써 외부의 컨텐츠 제공 서버에 의해 제공된 패킷 데이터를 이동 단말(100)로 제공하기 위한 유무선 통신 채널을 설정하고, 이러한 유무선 통신 채널을 통하여, 패킷 데이터를 송수신하게 된다(S114). 여기서, GTP는 SGSN(200)과 GGSN(400) 사이의 통신을 위해 정의된 프로토콜이다. 또한, 유무선 통신 채널이란, SGSN(200)과 GGSN(400) 사이에 설정되는 GTP 터널뿐만 아니라, SGSN(200)과 UTRAN(미도시) 사이의 유선 채널 및 UTRAN과 이동 단말(100) 사이의 무선 채널을 포함하는 개념이다. 이와 같이 설정된 유무선 통신 채널을 통하여, 외부의 컨텐츠 제공 서버로부터 GGSN(400)으로 수신된 패킷 데이터는 SGSN(200)을 거쳐 이동 단말(100)로 전달될 수 있는 것이다. On the other hand, the
이러한 환경에서, 품질 측정 장치(300)는 이동 단말(100)의 IP 주소를 가지고 패킷 데이터를 추출하고, 이를 분석한다(S116). 즉, 이동 단말(100)의 서비스 사용을 분석하기 위해, IMSI를 이용하여 이동 단말(100)에 할당된 IP 주소를 가지고, GTP 터널링을 통한 패킷 데이터 내의 IP 주소를 매핑함으로써 특정 사용자의 서비스 패턴이나 사용 서비스를 측정하게 된다. In such an environment, the
하지만, 이러한 품질 측정 방법은 이동 단말(100)에 할당된 IP주소를 이용하여 패킷 데이터를 분석하는 방법으로서, GTP 터널링을 통해 전송되는 패킷 데이터를 일일이 캡쳐하여 단말의 IP 주소를 찾아 분석해야 하므로 비효율적이라는 문제가 있었다. 따라서, 후술하는 도 3 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 WCDMA나 HSDPA 시스템에서의 효율적인 패킷 데이터의 품질 측정을 설명하기로 한다. However, this quality measurement method is a method of analyzing packet data using an IP address assigned to the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 데이터의 품질을 측정하는 전체 호 처리 과정을 나타내는 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating an overall call processing process for measuring the quality of packet data according to an embodiment of the present invention.
상기 도 3에 도시된 전체 흐름 중에서 GTP 터널링 과정을 위한 PDP Context 활성화 과정은 전술한 도 2의 과정과 동일하므로, 여기에서는 상기 도 2와 중복되는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다. Since the process of activating the PDP context for the GTP tunneling process among the entire flows shown in FIG. 3 is the same as the process of FIG. 2 described above, a detailed description of parts overlapping with FIG. 2 will be omitted.
먼저, 이동 단말(100)은 무선 접속망(RAN; Radio Access network)(미도시)에 접속한 상태에서(S202), SGSN(200)에게 PDP 컨텍스트 활성화 요청(Activate PDP Context Request) 메시지를 송신함으로써, 외부의 컨텐츠 제공 서버와 이동 단말(100) 간에 세션을 설정하기 위한 PDP 컨텍스트 활성화 작업을 수행하게 된다(S204). First, the
SGSN(200)은 이동 단말(100)과의 데이터 통신을 요청하는 GGSN(400)의 IP 주소를 상기 APN을 통해 확인하여, 외부의 컨텐츠 제공 서버(미도시)로부터 수신되는 패킷 데이터의 게이트웨이 역할을 수행하는 GGSN(400)으로 패킷 데이터 통신을 위한 연결 설정(즉, GTP 터널의 설정)을 요청하는 PDP 컨텍스트 생성 요청 (Create PDP Context Request) 메시지를 전송한다(S206). 이러한 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지에는 SGSN(200)의 터널 종단 식별자 (Tunnel Endpoint Identifier; TEID)가 포함되어 있다. The
일반적으로, GPRS 망을 이용하여 패킷 서비스를 제공하기 위해서는, 상기 SGSN(200)과 상기 GGSN(400) 사이에 세션을 설정하여 터널을 생성해야 하는데, 이를 위해서 상기 GGSN(400)에 PDP 컨텍스트 엔트리로 데이터베이스를 구축하며, 상기 데이터베이스 내의 PDP 컨텍스트를 구분하기 위해서 TEID를 이용하는 것이다. In general, in order to provide a packet service using a GPRS network, a session must be established by establishing a session between the
상기 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지를 수신한 GGSN(400)에서는 상기 메시지에 포함된 TEID로 상기 데이터베이스를 검색하여 해당되는 TEID를 식별자로 갖는 PDP 컨텍스트를 할당한다. Upon receiving the PDP context creation request message, the
그리고, 상기 SGSN(200)은 GGSN(400)으로부터 상기 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지에 대한 응답으로, GGSN(400)의 터널 종단 식별자가 포함된 PDP 컨텍스트 생성 응답 (Create PDP Context Response) 메시지를 수신함으로써 SGSN(200)과 GGSN(400) 간에 세션을 설정한다(S208). The
다음으로, GGSN(400)과 세션이 설정된 SGSN(200)은 이동 단말(100)과 GGSN(400) 간의 패킷 데이터 통신이 가능함을 알려주는 PDP 컨텍스트 활성화 응답 (Activate PDP Context Response) 메시지를 이동 단말(100)로 전송함으로써, 이동 단말(100)과 GGSN(400) 간의 특정 서비스를 지원하기 위한 PDP 활성화를 통해 GTP 터널이 설정된다(S210). Next, the
한편, 품질 측정 장치(300)는 S206 과정과 S208 과정에서 송수신되었던 PDP 컨텍스트 생성 요청 (Create PDP Context Request) 메시지 내의 SGSN(200)의 터널 종단 식별자와, PDP 컨텍스트 생성 응답 (Create PDP Context Response) 메시지 내의 GGSN(400)의 터널 종단 식별자를 캡쳐하여 두 식별자를 조합할 수 있다(S212). 물론, 이 두 식별자를 별도로 저장할 수도 있다. On the other hand, the
한편, 이동 단말(100)과 GGSN(400) 간의 특정 서비스를 지원하기 위한 PDP 활성화를 통해 GTP 터널이 설정되고, 이러한 GTP 터널을 통하여 패킷 데이터가 송수신된다(S214). 이러한 상태에서, 품질 측정 장치(300)는 SGSN(200)의 터널 종단 식별자와 GGSN(400)의 터널 종단 식별자를 이용하여 상기 패킷 데이터를 분석함으로써 패킷 데이터의 품질을 측정할 수 있는 것이다(S216). Meanwhile, a GTP tunnel is established through PDP activation for supporting a specific service between the
즉, GTP 터널링시, 이동 단말(10)이 SGSN(200)을 통해 외부의 패킷 데이터 망(미도시)으로 전송하는 데이터에는 SGSN(200)의 터널 종단 식별자가 기록되어 있으며, 외부의 패킷 데이터 망으로부터 GGSN(400)을 거쳐 이동 단말(100)로 전송되는 패킷 데이터에는 GGSN(400)의 터널 종단 식별자가 기록되어 있으므로, 품질 측정 장치(300)는 자신이 가지고 있는 터널 종단 식별자를 상기 GTP 터널을 통해 송수신되는 패킷 데이터의 터널 종단 식별자와 매핑시킴으로써 상기 패킷 데이터를 구분할 수 있는 것이다. That is, in GTP tunneling, the tunnel terminal identifier of the
이러한 방법은 이동 단말(100)에 할당된 IP 주소를 이용하여 패킷 데이터를 모니터링하여 분석하는 도 2의 방식에 비해 속도가 더욱 빠르며 효율적이라 할 수 있다. 왜냐하면, 전술한 도 2에서는 각 패킷 데이터의 내용을 일일이 확인하여 단말의 IP를 찾은 후에 분석하는 것이지만, 본 발명의 실시예에 따른 상기 도 3의 방식에서는, 각 패킷 데이터에 존재하는 단말의 IP보다 하위의 프로토콜 스택에 위치하는 GTP의 내용 중에서 각 터널 종단 식별자만을 이용하여 품질을 분석하기 때문이다. This method is faster and more efficient than the method of FIG. 2 in which packet data is monitored and analyzed using an IP address assigned to the
한편, 본 발명의 실시예에서 분석 대상이 되는 품질은 이동 단말(100)의 호 접속 성공율, 호 절단율, 및 각 패킷 서비스에 대한 이동 단말(100)의 이용율을 포함할 수 있다. Meanwhile, in the embodiment of the present invention, the quality to be analyzed may include a call connection success rate, call disconnection rate, and utilization rate of the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 데이터의 품질을 측정하는 시스템을 나타내는 도면이다. 4 is a diagram illustrating a system for measuring the quality of packet data according to an embodiment of the present invention.
이동 단말(100)은 서비스 셀(Cell)내에서 무선 접속망(Radio Access Network; RAN)(150)으로부터 전송되는 신호를 수신하고, 가입자로부터 입력되는 음성 또는 데이터에 따른 신호를 무선으로 무선 접속망(150)에 전송한다. 본 발명의 실시예에서의 이동 단말(100)은 외부의 세션 설정 요청에 다라 자동적으로 세션 설정 절차를 수행하고 패킷 데어티를 송수신하는 단말이다. 또한, 패킷 데이터의 송수신을 위하여 이동 단말(100)은 무선 인터넷 접속 프로토콜인 무선 애플리케이션 프로토콜(WAP; Wireless Application Protocol), HTTP 프로토콜을 사용하는 HTML에 기반한 MIE(Microsoft Internet Expolrer), 핸드 헬드 디바이스 전송 프로토콜(HDPT; Handheld Device Transport Protocol), FTP 기능 등을 이용하여 외부 망으로의 데이터 송수신이 이루어진다. The
기지국(151)과 기지국 제어기(RNC; Radio Network Controller)(152)를 포함하는 무선 접속망(Radio Access Network; RAN)(150)은 이동 단말(100)의 이동성을 보장해 주는 역할을 하며, 핸드오프(Hand-off) 및 무선 자원 관리 기능을 수행한다. 무선 접속망(150)은 교환기(미도시)와 이동 단말(100) 사이에 존재하는 기지국(RTS; Radio Transceiver Subsystem)(151) 및 기지국 제어기(152)에 의해 구현될 수 있다. A radio access network (RAN) 150 including a base station 151 and a radio network controller (RNC) 152 plays a role of ensuring mobility of the
기지국(151)은 3GPP(3 Generation Partnership Project) 무선 접속 규격에 따르는 가입자 단말과의 무선 접속 종단 기능을 수행하는데, 특히 3 세대 이동 통신망인 경우에는 Node B가 그 역할을 하며, 상향 링크로는 이동 단말의 물리 계층에서 보내는 정보를 수신하고, 하향 링크로는 이동 단말로 데이터를 송신하여 이동 단말에 대한 접속점(Access Point) 역할을 담당함으로써 음성, 영상 및 데이터 트 래픽을 송수신하는 기능을 수행한다. 또한, 셀(Cell) 단위로 배치되어 있고 자신이 관할하는 셀 영역에 존재하는 단말의 위치를 파악하는 위치 등록을 수행하고 단말로 음성 및 데이터 통신을 위한 무선 채널을 할당한다.The base station 151 performs a radio access termination function with a subscriber station conforming to 3GPP (3 Generation Partnership Project) radio access standard. Especially, in case of a 3G mobile communication network, Node B plays a role and moves to an uplink. Receives information transmitted from the physical layer of the terminal, and transmits data to the mobile terminal through the downlink, and serves as an access point for the mobile terminal to transmit and receive voice, video, and data traffic. In addition, location registration is performed to identify the location of a terminal located in a cell unit and exists in a cell area under its control and allocates a radio channel for voice and data communication to the terminal.
기지국 제어기(RNC)(152)는 유무선 채널 관리, 이동 단말(100)과의 프로토콜 정합, 기지국 간의 프로토콜 정합, 소프트 핸드오프 처리, 코어 네트워크와의 프로토콜 정합, GPRS(General Packet Radio Service) 접속, 장애 관리, 시스템 로딩 등과 같은 무선 호 처리에 필요한 기능을 담당한다. 여기서, GPRS는 384 Kbps의 데이터 전송 속도를 지원하며, 멀티미디어 메일을 제공하며, 패킷 단위의 데이터 전송으로 전송 회선의 효율을 극대화하는 비동기 방식의 통신 시스템이다. The base station controller (RNC) 152 manages wired and wireless channels, protocol matching with the
이제, 핵심망(Core Network)의 구성 요소를 살펴보기로 한다. Now let's look at the components of the core network.
SGSN(Serving GPRS Support Node; 패킷 교환 지원 노드)(200)은 GPRS 서비스를 위하여 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 기반의 스위치 및 라우팅 접속을 제공하는 하드웨어 구조를 갖추고 있으며, 서비스 지역 내에서 이동 단말(100)과의 패킷 데이터를 전달하는 노드이다. 또한, 패킷 라우팅 및 전송, 단말의 이동성 관리, 논리적 링크 관리, 인증 및 요금 부과 등의 기능을 가진다. The Serving GPRS Support Node (SGSN) 200 has a hardware structure for providing an Asynchronous Transfer Mode (ATM) based switch and routing connection for a GPRS service, and the
본 발명의 일 실시예에 따른 SGSN(200)은 이동 단말(100)과 패킷 데이터 통신을 위한 세션을 설정하기 위해 PDP 컨텍스트 활성화 과정을 수행한다. 이때, SGSN(200)은 이동 단말(100)로 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지를 수신하고, PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지를 GGSN(400)으로 전송한다. The
GGSN(Gateway GPRS Support Node; 패킷 관문 지원 노드)(400)은 GPRS 기간망 과 외부 패킷 데이터망(500) 간의 접속 기능을 담당하는 노드로서, 패킷 데이터 서비스를 위하여 세션을 관리하고 패킷 데이터의 라우팅 처리 기능을 하며, 핵심망과 외부 패킷 데이터망(500)을 연결하기 위한 인터페이스를 제공한다. 또한, SGSN(200)으로부터 수신된 GPRS 패킷을 적당한 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 형식(예; IP.X.25)으로 변환하여 전송하고, 착신된 패킷 데이터의 PDP 주소를 이동 단말(100)의 IP 주소로 변환하는 기능을 수행한다. The Gateway GPRS Support Node (GGSN) 400 is a node that manages a connection function between the GPRS backbone network and the external
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 GGSN(400)은 SGSN(200)으로부터 세션 설정을 요청하는 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지를 수신하고, 이동 단말(100)의 IP 주소가 포함된 PDP 컨텍스트 생성 응답 메시지를 SGSN(200)으로 전송함으로써 이동 단말(100)과 세션을 설정한다. In addition, the
컨텐츠 제공 서버(600)는 이동 단말(100)로 컨텐츠를 공급할 수 있는 서버이며, 외부 패킷 데이터망(500)은 컨텐츠 제공 서버(600)가 공급하는 컨텐츠를 핵심망으로 전달하는 역할을 한다. The
한편, 품질 측정 장치(300)는 SGSN(200)과 GGSN(400) 간에 생성되는 GTP 터널링을 이용하여 전송되는 패킷 데이터의 페이로드를 분석함으로써 상기 패킷 데이터의 품질을 측정하는 역할을 하는 바, 이에 대해서는 도 5를 참조하여 상세히 설명하기로 한다. On the other hand, the
도 5는 상기 도 4에서의 패킷 데이터의 품질을 측정하는 시스템에서 패킷 데이터의 품질을 측정하는 장치의 구성도이다. 상기 품질 측정 장치(300)는 제1 식별자 추출부(310), 제2 식별자 추출부(320), 분석부(330), 및 품질 측정부(340)를 포 함하여 구성된다. FIG. 5 is a block diagram of an apparatus for measuring the quality of packet data in the system for measuring the quality of packet data in FIG. The
제1 식별자 추출부(310)는 SGSN(200)에 의해 전송되는 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지를 캡쳐하여 SGSN(200)의 터널 종단 식별자(Tunnel Endpoint ID)를 추출하는 역할을 한다. The
제2 식별자 추출부(320)는 상기 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지에 응답하여 GGSN(400)에 의해 전송되는 PDP 컨텍스트 생성 응답 메시지로부터 GGSN(400)의 터널 종단 식별자를 추출하는 역할을 한다. The
분석부(330)는 이동 단말(100)로부터 외부 패킷 데이터망(500)으로 전송되는 패킷 데이터에 대해, 제1 식별자 추출부(310)에 의해 추출된 SGSN(200)의 터널 종단 식별자를 이용하여 분석한다. 또한, 분석부(330)는 외부 패킷 데이터망(500)으로부터 이동 단말(100)로 전송되는 패킷 데이터에 대해, 제2 식별자 추출부(320)에 의해 추출된 GGSN(400)의 터널 종단 식별자를 이용하여 분석한다. The
품질 측정부(340)는 분석부(330)에 의해 분석된 결과와 이동 단말의 식별 정보(즉, IMSI)를 이용하여 패킷 데이터의 품질을 측정하는 역할을 한다. 여기서, 패킷 데이터의 품질은 이동 단말(100)의 호 접속 성공율, 호 절단율, 및 각 패킷 서비스에 대한 이동 단말(100)의 이용율 등을 포함하는 개념이다. The
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 데이터의 품질을 측정하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a method of measuring quality of packet data according to an embodiment of the present invention.
먼저, 제1 식별자 추출부(310)는 SGSN(200)에 의해 전송되는 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지로부터 SGSN(200)의 터널 종단 식별자를 추출한다(S602). First, the
제2 식별자 추출부(400)는 GGSN(400)에 의해 전송되는 PDP 컨텍스트 생성 응답 메시지로부터 GGSN(400)의 터널 종단 식별자를 추출한다(S604). The
분석부(330)는 이동 단말(100)로부터 외부 패킷 데이터 망(500)으로 전송되는 패킷 데이터를 SGSN(200)의 터널 종단 식별자를 이용하여 분석한다(S606). 또한, 외부 패킷 데이터 망(500)으로부터 이동 단말(100)로 전송되는 패킷 데이터를 GGSN(400)의 터널 종단 식별자를 이용하여 분석한다(S608). The
마지막으로, 품질 측정부(340)는 패킷 데이터를 분석한 결과 및 이동 단말(100)의 식별 정보(IMSI)를 이용하여 품질을 측정하게 된다(S610). Finally, the
이상에서 설명한 패킷 데이터의 품질 측정 방법에 대한 실시예들은 매체 상에서 컴퓨터로 읽을 수 있으며, 적어도 하나의 프로세싱 엘리먼트를 제어하기 위한 코드나 인스트럭션을 통해 실행될 수 있다. 상기 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드의 저장이나 전송이 가능하다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드는, 다양한 유형의 매체를 통해 기록되거나 전송될 수 있다. 상기 매체의 예로서, 기록 매체, 마그네틱 저장 매체(예를 들어 ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크), 광 기록 매체(예를 들어 CD-ROM 또는 DVD), 및 반송파(carrier waves)와 같은 전송 매체를 들 수 있다. Embodiments of the method for measuring the quality of packet data described above may be read by a computer on a medium, and may be executed through code or instructions for controlling at least one processing element. The medium may store or transmit computer readable codes. The computer readable code may be recorded or transmitted through various types of media. Examples of such media include transmission media such as recording media, magnetic storage media (e.g. ROMs, floppy disks, hard disks), optical recording media (e.g. CD-ROMs or DVDs), and carrier waves. Can be mentioned.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것 이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
도 1은 일반적인 무선 패킷 데이터의 품질 측정 장치를 나타내는 도면이다. 1 is a diagram illustrating an apparatus for measuring quality of general wireless packet data.
도 2는 일반적인 무선 패킷 데이터의 송수신 과정에서의 패킷 품질 측정 방법을 나타내는 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating a method of measuring packet quality in a process of transmitting and receiving general wireless packet data.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 데이터의 품질을 측정하는 전체 호 처리 과정을 나타내는 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating an overall call processing process for measuring the quality of packet data according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 데이터의 품질을 측정하는 시스템을 나타내는 도면이다. 4 is a diagram illustrating a system for measuring the quality of packet data according to an embodiment of the present invention.
도 5는 상기 도 4에서의 패킷 데이터의 품질을 측정하는 시스템에서 패킷 데이터의 품질을 측정하는 장치의 구성도이다. FIG. 5 is a block diagram of an apparatus for measuring the quality of packet data in the system for measuring the quality of packet data in FIG.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 데이터의 품질을 측정하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a method of measuring quality of packet data according to an embodiment of the present invention.
(도면의 주요 부분에 대한 설명)(Description of the main parts of the drawing)
100: 이동 단말 150: 무선 접속망100: mobile terminal 150: wireless access network
151: 기지국 152: 기지국 제어기151: base station 152: base station controller
200: SGSN 300: 품질 측정 장치 200: SGSN 300: quality measuring device
400: GGSN 400: GGSN
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KR20020082877A (en) * | 2000-03-16 | 2002-10-31 | 노키아 코포레이션 | Method and system for activating a packet data subscriber context for packet data |
-
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Patent Citations (1)
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KR20020082877A (en) * | 2000-03-16 | 2002-10-31 | 노키아 코포레이션 | Method and system for activating a packet data subscriber context for packet data |
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