KR101734885B1 - 무선 랜에서의 가입자별 ＱｏＳ 제어 방법 및 시스템, 이를 위한 액세스 포인트 - Google Patents

무선 랜에서의 가입자별 ＱｏＳ 제어 방법 및 시스템, 이를 위한 액세스 포인트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 랜에서의 가입자별 QoS(Quality of Service) 제어에 관한 것으로서, 상세하게는 액세스 포인트에 접속한 다수의 사용자 단말에 대하여 가입자 인증을 수행하고 인증한 가입자별로 QoS 등급을 할당해 줌으로써 해당 가입자로부터 수신하여 보낼 전송 패킷에 대하여 가입자별 QoS 등급별로 우선순위를 제어하여 전송 패킷의 품질을 차등 제어하는 무선 랜에서의 가입자별 QoS 제어 방법 및 시스템, 이를 위한 액세스 포인트를 제공한다.

Description

무선 랜에서의 가입자별 ＱｏＳ 제어 방법 및 시스템, 이를 위한 액세스 포인트{METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING QUALITY OF SERVICE PER SUBSCRIBER IN WIRELESS LAN AND ACCESS POINT THEREFOR}
본 발명은 무선 랜에서의 가입자별 QoS(Quality of Service) 제어에 관한 것으로서, 상세하게는 액세스 포인트에 접속한 다수의 사용자 단말에 대하여 가입자 인증을 수행하고 인증한 가입자별로 QoS 등급을 할당하여 해당 가입자에게 전송할 패킷을 가입자의 QoS 등급에 따라 우선순위를 두어 전송함으로써 전송 패킷의 품질을 차등 제어하는 무선 랜에서의 가입자별 QoS 제어 방법 및 시스템, 이를 위한 액세스 포인트에 관한 것이다.
일반적으로, 무선 랜(Wireless LAN: WLAN)이란 유선 랜의 허브에 해당하는 액세스 포인트(Access Point: AP)를 사용하여 무선 랜 카드를 장착한 스마트 폰이나 노트북과 같은 무선 단말에 무선 인터넷 서비스를 제공하는 네트워크 환경을 말한다. 쉽게 생각하면 기존의 이더넷 시스템에서 허브와 사용자 단말 사이의 유선 구간을 액세스 포인트와, 무선 랜 카드와 같은 NIC(Network Interface Card) 사이의 무선 구간으로 대체한 시스템이라고 생각할 수 있다.
한편, 최근에는 무선 랜을 통하여 커피숍, 대형 할인마트, 공항, 백화점 및 호텔 등과 같은 공공장소에서 다수의 사용자 단말로 인터넷 서비스뿐만 아니라 동일한 광고 및 정보 영상을 전송하는 데이터 방송 서비스를 제공하고 있다.
이렇게 무선 랜을 통해 제공할 수 있는 트래픽은 점점 방대해 지고 있는 반면, 네트워크 환경은 패킷간 경쟁이 심화되면서 패킷의 전송 효율이 떨어지고 있다.
이로 인해, 종래에는 VoIP(Voice over Internet Protocol), VoD(Video on Demand)와 같은 멀티미디어 트래픽과 일반 웹 서핑과 같은 트래픽을 구분하여 서비스 종류에 따라 품질을 보장하는 서비스별 QoS를 802.11e 규격으로 별도 정의하고 있다.
도 1은 종래 무선 랜에서 서비스별 QoS 제공을 위한 트래픽 패킷의 프레임 구조를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 802.11e 규격에서는 서비스별 QoS 제공을 하기 위해 트래픽 패킷의 IP 헤더를 이용한다.
일반적으로, 트래픽 패킷의 IP 헤더는 Version, Length, TOS, Flags Checksum 등의 필드로 구성된다. 이 중 TOS 필드(8bits)에 트래픽 패킷의 IP 우선순위(precedence) 정보를 삽입하여 이를 통해 서비스별 QoS를 구현하고 있다.
따라서, 트래픽 생성시 해당 서비스를 제공하는 장치는 IP 헤더 중 TOS 필드에 우선순위 정보를 셋팅하여 송수신한다. 또는, TOS 필드 외 DSCP(Differentiated Service Code Point) 헤더를 이용하여 구현할 수 있다.
도 2는 무선 랜에서의 서비스 종류별로 우선순위를 할당한 예를 보여주는 도면이다.
종래 802.11e는 서비스별 QoS를 구현하기 위해 VoIP, Video, VoD, 일반 트래픽(Background) 등 서비스 종류별로 우선순위 정보를 할당하는데, 할당 방법으로는 앞서 설명한 바와 같이 IP 헤더의 TOS 필드 또는 DSCP 헤더를 이용하여 우선순위 정보를 할당하고, 할당한 우선순위 정보를 802.11e 규격에서 정해진 서비스 종류와 매핑하여 서비스한다.
예를 들어, VoIP 서비스는 DSCP 방식을 이용하면 46이라는 우선순위가 할당되고 TOS 필드를 이용하면 우선순위 5가 할당되는데, 이는 곧 무선 랜에서 voice 서비스(AC_VO)로 구분하여 낮은 품질로도 송수신이 가능하다.
따라서, 종래 기술에 따르면 도 3에 도시한 바와 같이, 패킷의 IP헤더의 TOS 필드 또는 DSCP 헤더(이하 QoS 헤더)에 패킷의 종류에 따른 우선순위를 설정해 두고, 해당 패킷을 각 우선순위에 대응하는 큐(queue) 저장부에 할당하여 저장한다. 그리고, 무선 랜을 통해 송출할 때 각 큐에 저장된 트래픽의 경쟁 윈도우(contention window)를 우선순위에 따라 조정하여 전송한다. 이로 인해 우선순위가 높은 트래픽을 우선적으로 보장해 주고 있다.
그러나, 종래 무선 랜에서는 802.11e 기반의 서비스별 QoS 기능만이 존재하며, 아직 가입자별 QoS에 대한 규격이 없는 상태이다.
따라서, 무선 랜 서비스를 홈(home)이 아닌 지역에서 다수 가입자에게 제공할 때 가입자별로 패킷의 품질을 보장하기 위한 방안이 요구되고 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 무선 랜 서비스의 제공이 다수의 가입자를 대상으로 하고 있다는 점에서 가입자 별로 우선순위를 할당하여 다운 링크(Down Link)에 대한 패킷의 품질을 가입자별로 차등 제공하는 가입자별 QoS 제어 방법 및 시스템, 이를 위한 액세스 포인트를 제공하는 데 그 목적이 있다.
즉, 액세스 포인트에 접속한 다수의 사용자 단말에 대하여 가입자 인증을 수행하고 인증한 가입자별로 QoS 등급을 할당하여 해당 가입자에게 전송할 패킷을 가입자의 QoS 등급에 따라 우선순위를 두어 전송함으로써 패킷의 품질을 가입자별로 차등 제어하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명의 제1 측면에 따르면, 본 발명에 따른 무선 랜에서의 가입자별 QoS 제어 시스템은, 단말에 대한 가입자 정보 및 가입자 QoS 등급 정보를 저장하여 관리하는 가입자 관리 장치; 단말로부터 호 접속 요청 메시지를 수신하고, 수신한 호 접속 요청 메시지로부터 가입자 정보를 추출하여 상기 가입자 관리 장치의 조회를 통해 가입자 인증을 수행하며, 인증된 가입자의 경우 상기 가입자 관리 장치로부터 제공 받은 가입자 QoS 등급에 따라 우선 순위를 할당하여 패킷의 품질을 제어하는 액세스 포인트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 측면에 따르면, 본 발명에 따른 액세스 포인트는, 단말로부터 호 접속 요청 메시지를 수신하고 수신한 호 접속 요청 메시지로부터 가입자 정보를 추출하는 메시지 수신부; 상기 메시지 수신부에서 추출한 가입자 정보를 가입자 관리 장치에 조회하여 가입자 인증을 수행하는 가입자 인증부; 상기 가입자 인증시 가입자 인증부로부터 수신한 패킷을 분석하여 가입자 QoS 등급 정보를 확인하는 패킷 분석부; 상기 패킷 분석부를 통해 확인한 가입자 QoS 등급에 따라 우선순위를 할당하는 우선순위 할당부; 상기 우선순위 할당부에서 할당한 우선순위별로 각 큐에 입력하여 버퍼링하는 큐 버퍼부; 및 상기 큐의 우선순위에 따라 상기 단말의 패킷에 대한 QoS를 차별적으로 조정하는 송신 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3 측면에 따르면, 본 발명에 따른 무선 랜에서의 가입자별 QoS 제어 방법은, 단말로부터 호 접속 요청 메시지를 수신하고 수신한 호 접속 요청 메시지로부터 가입자 정보를 추출하는 단계; 추출한 가입자 정보를 가입자 관리 장치에 조회하여 가입자 인증을 수행하는 단계; 상기 가입자 인증시 가입자 관리 장치로부터 수신한 패킷을 분석하여 가입자 QoS 등급 정보를 확인하는 단계; 상기 가입자 QoS 등급에 따라 우선순위를 할당하는 단계; 할당한 우선순위별로 각 큐에 입력하여 단계; 및 상기 큐의 우선순위에 따라 상기 단말의 패킷에 대한 QoS를 차별적으로 조정하여 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제4 측면에 따르면, 본 발명에 따른 무선 랜에서의 가입자별 QoS 제공을 위해 가입자 등급을 확인하는 방법은, 액세스 포인트가 단말로부터 가입자 정보를 수신하는 단계; 상기 액세스 포인트가 수신한 가입자 정보를 가입자 관리 장치로 전달하여 인증 확인을 요청하는 단계; 상기 액세스 포인트가 상기 가입자 관리 장치로부터 인증 확인에 대한 응답을 수신하고 상기 응답과 함께 가입자의 QoS 등급을 제공받는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 액세스 포인트에서 액세스 포인트에 접속한 가입자 단말의 등급에 따라 우선순위를 할당하여 우선순위에 대응하는 큐(Queue)로 입력하고, 각 큐(Queue)의 순번에 따라 패킷 전송을 수행함으로써 과다한 방송 트래픽이 발생하더라도 가입자별 차별 QoS 적용을 통해 전송 서비스의 품질을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에서 가입자별 QoS 등급을 기존 WMM(WiFi Multimedia) 서비스 종류와 매핑하여 해당 가입자 QoS 등급에 해당하는 WMM 서비스 타입 큐로 할당하여 처리하기 때문에, 액세스 포인트가 가입자 관리 장치와 연계하여 가입자 QoS 등급만 제공받으면, 기존 사용 중인 서비스별 QoS인 WMM 서비스를 그대로 유지하면서 구현할 수 있는 효과가 있다. 즉, 액세스 포인트에 가입자별 QoS 알고리즘을 구현하지 않아도 기존 서비스별 QoS 기능인 WMM 기능을 활용하여 가입자별 QoS를 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 무선 랜에서 서비스별 QoS 제공을 위한 패킷의 프레임 구조를 나타낸 도면.
도 2는 무선 랜에서의 서비스 종류별로 우선순위를 할당한 예를 보여주는 도면.
도 3은 종래 무선 랜에서 서비스 QoS를 구현하는 전체적인 개념을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 가입자별 QoS 제어 시스템을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 가입자별 QoS 제어 시스템의 개념을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 액세스 포인트의 구성을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 가입자별 QoS 제어 시스템에서 각 구성요소 간 프로토콜 연결 관계를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 가입자별 QoS 제공을 위한 전송 패킷의 프레임 구조를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 가입자 QoS 등급과 기존 WMM 서비스 종류를 매핑시켜 구현하는 예를 설명하기 위한 표.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 가입자별 QoS 제어 방법을 나타낸 흐름도.
도 11은 도 10의 상세 방법을 나타낸 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 및 그에 따른 작용 효과는 이하의 상세한 설명을 통해 명확하게 이해될 것이다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 동일한 구성요소에 대해서는 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호로 표시하며, 공지된 구성에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 구체적인 설명은 생략하기로 함에 유의한다.
본 발명은 액세스 포인트에서 액세스 포인트에 접속한 단말에 대하여 가입자 인증을 수행하고 가입자 인증시 수신한 응답 메시지로부터 가입자 등급을 확인하여 가입자 트래픽을 해당 가입자 등급에 따른 우선순위로 큐에 할당하여 처리함으로써 기존 단말간 호환성의 문제없이 무선 랜의 전송 패킷에 대하여 가입자별 QoS를 구현하는 구성을 제공한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 가입자별 QoS 제어 시스템을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 가입자별 QoS 제어 시스템에서 각 구성요소 간 프로토콜 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 가입자별 QoS 제어 시스템은 액세스 포인트(100), 사용자 단말(200), 가입자 관리 장치(300)를 포함하여 구현될 수 있다.
사용자 단말(200)은 접속 가능한 인접 액세스 포인트(100)로 호 접속을 요구하고 상기 요구에 의해 액세스 포인트(100)와 연결된다.
이러한 사용자 단말(200)은 액세스 포인트(100)와 무선 랜 통신을 인터페이스할 수 있는 랜 카드가 탑재되고 방송 패킷을 재생할 수 있는 단말기라면 종류에 관계없이 적용 가능하다. 예를 들어, 이동 단말기, PDA, 노트북, 네비게이션, PMP, 스마트폰, 전자사전 및 MP3 등이 될 수 있다.
가입자 관리 장치(300)는 사용자 단말(200)에 대한 가입자 정보 및 가입자 QoS 등급 정보를 저장하고 이의 갱신, 삭제 등을 관리한다.
가입자 관리 장치(300)는 가입자의 인증(Authentication), 권한 검증(Authorization), 과금(Accounting)을 담당하는 AAA 서버일 수 있다. AAA 서버의 경우 이를 구현하기 위한 프로토콜은 라디우스(RADIUS: Remote Authentication Dial In User Service) 및 다이아미터(DIAMETER) 등을 이용할 수 있다. 이러한 AAA 서버는 라디우스 서버 또는 다이아미터 서버라고도 불리기도 한다.
액세스 포인트(100)는 핫 스팟(Hot-Spot) 등의 지역에 설치되어 와이파이(Wi-Fi) 등의 무선 랜을 통해 사용자 단말(200)과 접속한다. 본 발명의 실시 예에서는 특별히 언급하지 않는 이상 와이파이(Wi-Fi)를 통해 무선 랜에 접속하는 액세스 포인트임을 가정한다.
이러한 액세스 포인트(100)는 사용자 단말(200)에 대한 호 처리를 수행하고, 가입자 관리 장치(300)를 통해 가입자 인증을 수행한다.
예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이 액세스 포인트(100)는 사용자 단말(200)과 호 연결을 위해 사용자 단말(200)로부터 호 접속 요청 메시지(Association request)를 수신하고, 상기 요청에 따라 해당 사용자 단말(200)에 호 접속 응답 메시지(Association response)를 전송한다.
또한, 액세스 포인트(100)는 가입자 관리 장치(300)와 가입자 인증을 수행하기 위해, 가입자 관리 장치(300)로 라디우스(RADIUS) 프로토콜을 이용한 접속 요청 메시지(RADIUS access-request)를 전송하고, 상기 요청에 따라 가입자 관리 장치(300)로부터 접속 응답 메시지(RADIUS access-response)를 수신한다.
상기의 호 처리를 통해 다수의 사용자 단말(200)과 연결된 액세스 포인트(100)는 해당 사용자 단말(200)로부터 수신한 호 접속 요청 메시지에서 단말 MAC 주소나 유저 이름과 같은 가입자 정보를 추출하고 추출한 가입자 정보를 가입자 관리 장치(300)로 전송하여 상기의 프로토콜 연결을 통해 가입자 인증을 수행한다.
또한, 액세스 포인트(100)는 인증된 가입자의 경우 가입자 관리 장치(300)로부터 제공 받은 가입자 QoS 등급에 따라 우선 순위를 할당하여 가입자 패킷의 품질을 보장한다.
구체적으로, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 액세스 포인트의 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 액세스 포인트(100)는 메시지 수신부(110), 가입자 인증부(120), 패킷 분석부(130), 우선순위 할당부(140), 큐 저장부(150), 송신 제어부(160)를 포함하여 구현될 수 있다.
메시지 수신부(110)는 사용자 단말과 호 처리를 수행하며, 특히 사용자 단말(200)로부터 호 접속 요청 메시지를 수신하고 수신한 호 접속 요청 메시지로부터 가입자 정보를 추출한다.
가입자 인증부(120)는 메시지 수신부(110)에서 추출한 가입자 정보를 가입자 관리 장치(300)로 전달하여 가입자 유효성 여부를 조회하고, 조회 결과 가입자 인증 결과를 수신한다. 이때, 가입자 인증부(120)는 가입자 인증 결과를 수신하면서 가입자별 QoS 등급에 대한 정보를 수신한다.
또한, 가입자 인증부(120)는 가입자 관리 장치(300)와 RFC 2865 기반의 라디우스 프로토콜이나 다이아미터 프로토콜을 이용하여 가입자 인증을 수행하며, 특히 라디우스 프로토콜 규격에 벤더 특정(Vendor specific) 필드로 정의된 필드를 이용하여 가입자 QoS 등급 정보를 제공받을 수 있다.
예컨대, 도 8은 벤더 특정 필드의 일부를 도시하고 있다. 도시한 바와 같이 벤더 특정(Vendor specific) 필드는 Type, Length, Vender ID, Vender Type, Vender Length, Attribute-specific 등의 필드를 포함하며, 이중 가입자 QoS 등급 정보는 Attribute-specific 필드에 삽입할 수 있다.
가입자 QoS 등급 정보는 여러 등급으로 구분할 수 있지만 기존 서비스별 QoS를 제공하는 WMM 서비스를 활용하기 위해 네 단계의 등급을 적용할 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 상세히 설명하기로 한다.
패킷 분석부(130)는 통상 사용자 단말(200)로부터 수신한 패킷을 분석하여 패킷의 종류를 판단한다. 본 발명의 패킷 분석부(130)는 가입자 인증부(120)로부터 수신한 패킷(벤더 특정 필드)을 분석하여 가입자 QoS 등급 정보를 확인한다.
우선순위 할당부(140)는 패킷 분석부(130)를 통해 확인한 가입자 QoS 등급에 따라 우선순위를 할당한다.
즉, 우선순위 할당부(140)는 여러 등급으로 구분된 가입자 QoS 등급별로 우선순위를 할당할 수 있지만, 본 발명에서는 기존 서비스별 QoS를 제공하는 WMM 서비스를 활용하여 우선순위를 할당할 수 있다.
도 9는 가입자 QoS 등급과 기존 WMM 서비스 종류를 매핑시켜 WMM 서비스를 그대로 활용한 예를 보여주고 있다.
기존 WMM 서비스 종류는 도 9에 도시한 바와 같이 voice, video, best effort(VOD 또는 IPTV 서비스), 웹 서핑과 관련된 일반 트래픽 여부에 따라 각각 AC_VO(voice), AC_VI(video), AC_BE(best effort), AC_BK(background)로 즉, 4단계 등급으로 구분된다.
이에 따라, 가입자 QoS 등급을 0,1,2,3으로 4단계로 할당하고 할당된 등급의 우선순위를 기존 WMM 서비스 타입의 우선순위와 매핑한다. 따라서, 가입자 인증을 통해 해당 단말이 우선순위가 높은 가입자 QoS 등급 3으로 지정되면 우선순위 할당부(140)는 WMM 서비스 타입에서 가장 우선순위가 높은 AC_BK로 할당한다. 그리고, AC_BK와 대응하는 해당 큐 저장부(150)에 가입자 패킷을 저장한다.
따라서, 본 발명의 가입자 QoS 등급 정보는 앞서 설명한 바와 같이 여러 등급으로 구분할 수 있지만 기존 WMM 서비스 타입과 매핑하기 위해 4 단계의 등급으로 구분한다.
큐 저장부(150)는 우선순위 할당부(140)에서 할당한 우선순위별로 각 큐에 입력하여 저장한다.
송신 제어부(160)는 큐 저장부(150)의 각 큐에 할당된 우선순위에 따라 가입자 패킷에 대한 QoS를 차별적으로 조정한 후 송신한다.
예를 들면, 도 7에 도시한 것처럼 가입자 A의 가입자 QoS 등급이 0이면 가입자 A에게 전송할 패킷(일반 트래픽 패킷)은 우선순위가 0인 AC_VO 큐로 할당한다.
또한, 가입자 B는 가입자 QoS 등급이 1이므로 가입자 B로 전송할 음성(voice) 트래픽 패킷은 우선순위가 1인 AC_VI와 대응하는 큐로 할당할 수 있다.
또한, 가입자 C는 가입자 QoS 등급이 3이므로 가입자 C로 전송할 일반 트래픽 패킷은 우선순위가 3인 AC_BK와 대응하는 큐로 할당할 수 있다.
가입자 QoS 등급이 없는 트래픽은 서비스 정책에 따라 낮은 우선순위 또는 높은 우선순위인 큐로 할당할 수 있다.
이렇게 할당된 트래픽을 큐 우선순위에 따라 그 경쟁 윈도우(contention window)를 차별적으로 조정하여 전송함으로써 전송 패킷의 품질을 보장할 수 있다. 즉, 큐 우선순위가 높은 가입자에 대해서는 경쟁 윈도우의 사이즈를 크게 하고, 큐 우선순위가 낮은 가입자에 대해서는 경쟁 윈도우의 사이즈를 작게 한다.
일반적으로, 무선 랜(801.11계열)에서 송신기(sender)는 초기 NAV(Network Allocation Vector) 시 0-31 슬롯 내에서 임의로 백오프(backoff)를 설정하고 경쟁 윈도우 상태로 들어간다. 그리고 백오프 시간(지연 시간) 경과 후 프레임 전송을 시작하는데 만약 프레임 전송 실패 시 0-127 슬롯 내에서 다시 임의로 백오프를 설정하고 백오프 시간 경과 후 프레임을 재전송하게 된다. 즉 경쟁 윈도우의 사이즈는 초기 31슬롯에서 프레임 전송 실패 시마다 2배씩 증가하여 최대 1023까지 늘어난다. 경쟁 윈도우의 사이즈가 증가할수록 프레임 전송 실패 확률은 감소하게 된다.
따라서, 본 발명의 실시 예에서는 큐 우선순위가 높은 가입자에 대해서는 초기 경쟁 윈도우의 사이즈를 상대적으로 늘려 큐 우선순위가 낮은 가입자에 비하여 프레임 전송 실패 확률을 낮춤으로써 전송 품질을 높일 수 있다.
이와 같이 구성되는 액세스 포인트(300)를 이용하여 패킷별 차별적으로 QoS를 제어하는 방법에 대하여 도 10 내지 도 11을 참조하여 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 가입자별 QoS 제어 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 11은 도 10의 상세 방법을 나타낸 흐름도이다.
먼저 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 가입자별 QoS 제어 방법으로서, 액세스 포인트는 단말로부터 호 접속 요청 메시지를 수신한다(S100).
그리고, 액세스 포인트는 수신한 호 접속 요청 메시지로부터 가입자 정보를 추출하고, 추출한 가입자 정보를 가입자 관리 장치에 조회하여 가입자 인증을 수행한다(S110).
상기 가입자 인증시 액세스 포인트는 가입자 관리 장치로부터 수신한 패킷 즉, 가입자 인증에 대한 응답 메시지를 분석하여 가입자 QoS 등급 정보를 확인한다(S120).
가입자 QoS 등급 정보는 액세스 포인트와 가입자 관리 장치간 통신을 수행하는 라디우스 프로토콜 규격에 벤더 특정(Vendor specific) 필드로 정의된 필드를 이용하여 제공받을 수 있다.
액세스 포인트는 확인한 가입자 QoS 등급에 따라 우선순위를 할당하고 할당한 우선순위별로 각 큐에 입력하여 저장한다(S130).
이때, 액세스 포인트는 가입자 QoS 등급을 기존 서비스별 QoS의 우선순위와 매핑하여 가입자 QoS 등급에 따른 서비스 종류의 큐에 할당되게 한다.
이후, 액세스 포인트는 상기 큐의 우선순위에 따라 상기 단말의 패킷에 대한 QoS를 차별적으로 조정하여 전송한다(S140).
이러한 과정을 통해 액세스 포인트는 가입자 QoS 등급을 가지고 패킷의 품질을 제어함에도 불구하고 기존 서비스별 QoS 구현을 그대로 활용하므로 가입자별 QoS에 대한 별도의 알고리즘이 불필요하고, 기존 단말과도 호환성이 높다.
한편, 가입자 인증을 수행하는 단계(S110)는 도 11에 도시한 것처럼, 액세스 포인트에서 가입자 관리 장치로 라디우스 또는 다이아미터 프로토콜 연결을 위한 접속 요청 메시지를 전송하는 과정(S112)과, 상기 요청에 따라 가입자 관리 장치로부터 접속 응답 메시지를 수신하는 과정(S113), 상기의 과정을 통해 통신 연결된 액세스 포인트가 가입자 관리 장치로 가입자 정보를 전송하는 과정(S114), 가입자 관리 장치에 기 저장된 가입자 정보를 조회하여 가입자 유효성 여부를 인증 받는 과정(S115)을 포함하여 수행될 수 있다.
한편, 본 발명은 이상에서 설명한 패킷별 QoS 제어 방법을 소프트웨어적인 프로그램으로 구현하여 컴퓨터로 읽을 수 있는 소정 기록 매체에 기록해 둠으로써 다양한 재생 장치에 적용할 수 있다.
다양한 재생 장치는 앞서 설명한 사용자 단말로서 이동 단말기, PDA, 노트북, 네비게이션, PMP, 스마트폰, 전자사전 및 MPS 등일 수 있다.
예컨대, 기록 매체는 각 재생 장치의 내장형으로 하드 디스크, 플래시 메모리, RAM, ROM 등이거나, 외장형으로 CD-R, CD-RW와 같은 광디스크, 콤팩트 플래시 카드, 스마트 미디어, 메모리 스틱, 멀티미디어 카드일 수 있다.
이 경우, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 기록한 프로그램은, 앞서 설명한 바와 같이, 무선 랜에 접속한 단말로부터 호 접속 메시지를 수신하고 수신한 호 접속 메시지로부터 가입자 정보를 추출하는 과정과, 추출한 가입자 정보를 가입자 관리 장치에 조회하여 가입자 인증을 수행하는 과정과, 상기 가입자 인증 시 가입자 관리 장치로부터 수신한 패킷을 분석하여 가입자 QoS 등급 정보를 확인하는 과정과, 상기 가입자 QoS 등급에 따라 우선순위를 할당하는 과정과, 할당한 우선순위별로 각 큐에 입력하여 과정, 및 상기 큐의 우선순위에 따라 상기 단말의 패킷에 대한 QoS를 차별적으로 조정하여 전송하는 과정을 포함하여 실행될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
본 발명은 액세스 포인트에서 단말로부터 수신한 전송 패킷에 대하여 가입자별 QoS 등급에 따라 우선순위를 할당하여 차별적 QoS 적용을 통해 전송 서비스의 품질을 확보할 수 있으며 액세스 포인트에 가입자별 QoS 알고리즘 처리 기능을 구현하지 않고서도 기존 서비스별 QoS 기능인 WMM 기능을 그대로 활용하여 가입자별 QoS 기능 제공이 가능하다. 이러한 점에서 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용 가능성이 있는 발명이다.
100: 액세스 포인트(AP) 200: 사용자 단말
300: 가입자 관리 장치 110: 메시지 수신부
120: 가입 인증부 130: 패킷 분석부
140: 우선순위 할당부 150: 큐 저장부
160: 송신 제어부

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 단말로부터 호 접속 요청 메시지를 수신하고, 상기 호 접속 요청 메시지에 포함된 단말 MAC 주소 또는 유저 이름을 이용하여 가입자 정보를 추출하는 메시지 수신부;
    상기 가입자 정보를 가입자 관리 장치로 조회하여 가입자 인증을 수행하는 가입자 인증부;
    상기 가입자 인증시 상기 가입자 인증부로부터 수신한 패킷을 분석하여 가입자 QoS 등급 정보를 확인하는 패킷 분석부;
    상기 가입자 QoS 등급 정보에 따라 우선순위를 할당하는 우선순위 할당부;
    상기 우선순위별로 상기 단말의 패킷을 각 큐에 입력하여 버퍼링하는 큐 버퍼부; 및
    상기 큐의 우선순위에 따라 상기 단말의 패킷에 대한 QoS를 차별적으로 조정하는 송신 제어부
    를 포함하는 액세스 포인트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가입자 인증부는
    상기 가입자 관리 장치와의 통신을 위해 RADIUS 또는 DIAMETER 프로토콜을 이용하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가입자 인증부로부터 수신한 패킷은 가입자의 유효성 여부에 관한 정보 및 가입자 QoS 등급 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 우선순위 할당부는
    상기 가입자 QoS 등급 정보를 기존 WMM 서비스의 종류에 따른 우선순위와 매핑하여 기존 WMM 서비스 정책을 그대로 활용하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트.
  6. 삭제
  7. 단말로부터 호 접속 요청 메시지를 수신하고, 상기 호 접속 요청 메시지에 포함된 단말 MAC 주소 또는 유저 이름을 이용하여 가입자 정보를 추출하는 단계;
    상기 가입자 정보를 가입자 관리 장치로 조회하여 가입자 인증을 수행하는 단계;
    상기 가입자 인증시 상기 가입자 관리 장치로부터 수신한 패킷을 분석하여 가입자 QoS 등급 정보를 확인하는 단계;
    상기 가입자 QoS 등급 정보에 따라 우선순위를 할당하는 단계;
    상기 우선순위별로 상기 단말의 패킷을 각 큐에 입력하는 단계; 및
    상기 큐의 우선순위에 따라 상기 단말의 패킷에 대한 QoS를 차별적으로 조정하는 단계
    를 포함하는 무선 랜에서의 가입자별 QoS 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가입자 관리 장치로부터 수신한 패킷은 가입자의 유효성 여부에 관한 정보 및 상기 가입자 QoS 등급 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 랜에서의 가입자별 QoS 제어 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 우선순위를 할당하는 단계는
    상기 가입자 QoS 등급 정보를 기존 WMM 서비스의 종류에 따른 우선순위와 매핑하여 기존 WMM 서비스 정책을 활용하는 것을 특징으로 하는 무선 랜에서의 가입자별 QoS 제어 방법.
  10. 단말로부터 호 접속 요청 메시지를 수신하고, 상기 호 접속 요청 메시지로부터 가입자 정보를 추출하는 단계;
    상기 가입자 정보를 가입자 관리 장치로 조회하여 가입자 인증을 수행하는 단계;
    상기 가입자 인증시 가입자 관리 장치로부터 수신한 패킷을 분석하여 가입자 QoS 등급 정보를 확인하는 단계;
    상기 가입자 QoS 등급 정보에 따라 우선순위를 할당하는 단계;
    상기 우선순위별로 상기 단말의 패킷을 각 큐에 입력하는 단계; 및
    상기 큐의 우선순위에 따라 상기 단말의 패킷에 대한 QoS를 차별적으로 조정하여 전송하는 단계
    를 포함하되, 상기 QoS를 차별적으로 조정하는 단계는 상기 단말의 패킷에 대한 전송 시 초기 경쟁 윈도우의 사이즈를 조정하는 것을 특징으로 하는 무선 랜에서의 가입자별 QoS 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 QoS를 차별적으로 조정하는 단계는,
    상기 우선순위가 높은 경우 상기 초기 경쟁 윈도우의 사이즈를 증가시키고, 상기 우선순위가 낮은 경우 상기 초기 경쟁 윈도우의 사이즈를 감소시키는 것을 특징으로 하는 무선 랜에서의 가입자별 QoS 제어 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
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