KR102063309B1

KR102063309B1 - 이동통신 네트워크에서 ｐ２ｐ 패킷 과금 방법 및 과금 장치

Info

Publication number: KR102063309B1
Application number: KR1020130118781A
Authority: KR
Inventors: 한경식
Original assignee: 에스케이 텔레콤주식회사
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2020-02-11
Also published as: KR20150040150A

Abstract

이동통신 네트워크에서 P2P 패킷 과금 방법 및 과금 장치를 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 이동통신 네트워크를 경유하는 트래픽, 특히 P2P 서비스에 기한 패킷에 대해 데이터를 송신하는 단말에만 과금이 이루어지도록 함으로써 이중 과금을 방지할 수 있는 P2P 패킷 과금 방법 및 과금 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.

Description

이동통신 네트워크에서 Ｐ２Ｐ 패킷 과금 방법 및 과금 장치{Method and Apparatus for Charging about P2P Packet in Mobile Network}

본 실시예는 이동통신 네트워크에서 P2P 패킷 과금 방법 및 과금 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 이동통신 네트워크를 경유하는 트래픽, 특히 P2P 서비스에 기한 패킷에 대해 데이터를 송신하는 단말에만 과금이 이루어지도록 함으로써 이중 과금을 방지할 수 있는 P2P 패킷 과금 방법 및 과금 장치에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

3GPP LTE(Long Term Evolution) 망에서 과금(Charging) 기능은 베어러 레벨(예, EPC), 서브시스템 레벨(예, IMS) 또는 서비스 레벨(예, MMS)에서 제공될 수 있으며, 과금 방법에는 온라인(Online 과금과 오프라인(Offline) 과금이 있다.

온라인 과금은 사용자가 망 자원을 요청하면 망이 자원을 허용하기 전에 가입자 계정을 쿼리(Query)하여 허용 여부를 결정하는 방법이다. 사용자의 망 자원 사용량이 실시간으로 측정되고 제어되므로 과금 정보가 서비스를 제공하는데 실시간으로 영향을 미친다.

오프라인 과금은 사용자가 망 자원을 사용한 후에 망에서 빌링(Billing) 영역으로 CDR(Charging Data Record)을 전달하여 자원 사용량(Resource Usage)을 보고하는 방법이다. 사용자의 사용량은 주기적으로 또는 세션 종료 후 수집되므로 과금 정보가 서비스를 제공하는데 실시간으로 영향을 미치지 않는다.

일반적으로 온라인 과금은 선불(Pre-paid) 요금제에, 오프라인 과금은 후불(Post-paid) 요금제에 적용되고 있다. 우리나라 이동통신 가입자는 대부분 후불 요금제에 가입해 있어 오프라인 과금 정책을 적용받는다. 사용자는 먼저 서비스를 이용하고(예, 인터넷을 이용하거나 음성 통화를 이용), 사업자는 매달 사용량에 대한 요금을 청구한다. 전세계적으로 보면 선불 요금제 가입률이 후불 요금제 가입률보다 높다. 선불 요금제 가입자는 미리 요금을 내어 할당 한도(Quota)를 확보하고 서비스를 이용하는데, 할당 한도를 다 쓰면 서비스를 이용하는 중이라도 세션이 종료된다.

한편, 이동통신 네트워크를 경유하는 트래픽은 크게 단말 대 서버간(Phone-to-Server, 단말 대 단말 간(Phone-to-Phone) 및 서버 대 서버간(Server-to-Server) 패킷으로 구분할 수 있다. 단말 대 서버 간 패킷은 5-tuple(Source IP, Destination IP, Source Port Number, Destination Port Number, Protocol)에 따라 서비스 타입이 구분되고, 페이로드(Payload) 분석이 필요없는 서비스 타입인 경우 페이로드 분할(Payload cutting)을 통해 과금(Charging) 된다. 서버 대 서버간 패킷은 과금에서 제외(Drop)된다. 이에 반해, 단말 대 단말 간 패킷은, 특히 P2P 서비스의 경우, 단말의 IP임을 확인하고 양쪽으로 과금이 되지 않도록 발신자 과금 즉, 데이터를 송신하는 단말에 과금이 될 수 있도록 구현할 필요가 있다.

본 실시예는 이동통신 네트워크를 경유하는 트래픽, 특히 단말 대 단말 간(Phone-to-Phone) 패킷에 대해 데이터를 송신하는 단말에만 과금을 수행하는 P2P 데이터 트래픽 과금 방법 및 과금 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.

본 실시예의 일 측면에 의하면, 패킷 교환 장치와 코어 라우터 사이에서 미러링(Mirroring)된 트래픽을 수신하는 수신부와, 상기 패킷 교환 장치에서 관리 및 설정하는 단말들의 IP를 관리하는 단말 IP 관리부와, 상기 미러링된 트래픽을 분석하여, 데이터 사용 정보인 UDR(Usage Data Record)를 추출하고, 컨텐츠 사용 정보인 CDR(Content Detailed Record)을 생성하는 IUX(Internet Usage Extractor)부와, 상기 UDR과 상기 CDR 간의 상관 관계 분석을 기초로 한 매핑(Mapping)을 통해 최종 과금 정보를 생성하되, 상기 미러링된 트래픽에 포함된 패킷의 소스(Source) 및 목적지(Destination)가 상기 단말 IP 관리부에서 관리하는 단말들의 IP에 해당하는 경우, 상기 패킷을 단말 대 단말(Phone-to-Phone)간 패킷으로 판단하여 상기 패킷의 소스 단말에 대해서만 과금이 이루어지도록 상기 최종 과금 정보를 생성하는 IPMS(Internet Protocol Mediation System)부를 포함하는 통합 과금 시스템(Unified Data Billing System; UDBS)을 제공한다.

상기 IPMS부는, 상기 IUX부에서 생성된 CDR 중 목적지 단말에 대한 CDR를 폐기하고 상기 매핑을 수행함으로써, 상기 패킷의 소스 단말에 대해서만 과금이 이루어지도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 IPMS부는 상기 IUX부에서 생성된 중복된 CDR들 중 어느 하나를 폐기하고 다른 하나를 소스 단말에 대한 UDR에만 매핑을 수행함으로써, 상기 패킷의 소스 단말에 대해서만 과금이 이루어지도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 패킷 교환 장치는 자신이 관리 및 설정하는 단말들간의 패킷을 상기 코어 라우터까지 재라우팅(Rerouting)을 하도록 구성될 수 있다.

본 실시예의 다른 측면에 의하면, 패킷 교환 장치와 코어 라우터 사이에서 미러링(Mirrioring)된 트래픽을 수신하여 과금을 수행하는 통합 과금 시스템(Unified Data Billing System; UDBS)의 P2P 데이터 패킷에 대한 과금 수행 방법에 있어서, 상기 미러링된 트래픽을 분석하여, 데이터 사용 정보인 UDR(Usage Data Record)을 추출하고, 컨텐츠 사용 정보인 CDR(Content Detailed Record)을 생성하는 과정과, 상기 미러링된 트래픽에 포함된 패킷이 P2P 패킷인지 여부를 판단하는 과정과, 상기 UDR 및 상기 CDR 간의 상관관계 분석에 기초한 매핑(Mapping)을 통하여 최종 과금 데이터를 생성하되, 상기 미러링된 트래픽에 포함된 패킷이 P2P 패킷로 판단되면, 상기 미러링된 트래픽에 포함된 패킷의 소스 단말에 대해서만 과금토록 상기 최종 과금 데이터를 생성하는 과정을 포함하는 통합 과금 시스템의 P2P 데이터 패킷에 대한 과금 수행 방법을 제공한다.

상기 P2P 패킷인지 여부에 대한 판단은, 상기 미러링된 트래픽에 포함된 패킷의 소스 및 목적지 IP가 사전 관리하고 있는 단말 IP와 일치하는지 여부로 판단하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 최종 과금 데이터를 생성하는 과정은, 상기 IUX부에서 생성된 CDR 중 목적지 단말에 대한 CDR를 폐기하고 상기 매핑을 수행함으로써 상기 소스 단말에 대해서만 과금되도록 하는 것이 바람직하다.

더불어, 상기 최종 과금 데이터를 생성하는 과정은, 생성된 CDR 중에서 중복된 어느 하나를 폐기하고 다른 하나를 소스 단말에 대한 UDR에만 매핑을 수행함으로써 상기 패킷의 소스 단말에 대해서만 과금되도록 하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, P2P 서비스에 발신자 과금 원칙을 적용하여, P2P 데이터 패킷에 대해 송신 단말 및 수신 단말 모두에 중복 과금되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 재라우팅(Rerouting)을 기법을 이용하여 UDBS가 해당 P2P 데이터 패킷을 미러링할 수 있도록 함으로써, 동일 P-GW상의 UE간에 상호 P2P 데이터 패킷이 전송되는 경우에 과금이 수행될 수 있다.

더불어, 다른 P-GW상의 사용자 단말간에 상호 P2P 데이터 패킷이 전송되는 경우에, 각 P-GW에 대응되는 UDBS들이 상호 연동하여 IPMS 재처리 과정을 수행함으로써 중복 과금 문제를 해결할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 네트워크에서의 트래픽 과금 처리 망의 구성을 도시한 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 다른 P-GW상의 UE간에 상호 P2P 데이터 패킷이 전송되는 경우에, P2P 데이터 패킷의 경로 및 각 통합 과금 장치(UDBS)에서 수신하는 패킷량을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 동일 P-GW상의 UE간에 상호 P2P 데이터 패킷이 전송되는 경우에, P2P 데이터 패킷의 경로 및 UDBS에서 수신하는 패킷량을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 UDBS의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 UDBS의 P2P 트래픽 과금 방법을 도시한 흐름도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함', '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '…부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 네트워크에서의 트래픽 과금 처리 망의 구성을 도시한 도면이다.

패킷 데이터의 경로 및 과금 동작을 중점적으로 설명하기 위해, 도 1에서는 사용자 데이터가 경유하는 네트워크 엔터티(Entity) 또는 트래픽 과금을 위한 동작을 수행하는 네트워크 엔터티만을 도시하였다. 그 외의 3GPP LTE(Long Term Evolution) 네트워크 엔터티(예컨대, MME, PCRF 등)들은 간략화를 위해 생략하였음에 유의하여야 한다.

UE(User Equipment; 110a, 110b, 110c)는 가입자 단말 장치로서, 음성통화나 데이터 서비스를 수행하는 통신 단말에 국한되지 않으며, 다양한 멀티미디어 기능들을 제공할 수 있는 멀티미디어 단말 장치(Multimedia Device Group), 또는 다수의 멀티미디어 단말 장치들을 포함하는 멀티미디어 단말 장치이다. 예를 들어, UE(110a, 110b, 110c)는 스마트폰(Smart Phone), 노트패드(Notepad), 태블릿(Tablet) 컴퓨터 등의 다양한 형태의 멀티미디어 단말 장치나 멀티미디어 단말 장치일 수 있다. 이러한 UE(110a, 110b, 110c)는 eNB(120a, 120b, 120c) 등을 통해 광대역 접속으로 인터페이스 하여 가입자에게 광대역 통신 서비스를 제공할 수 있다.

eNB(120a, 120b, 120c)는 EUTRAN 액세스 방식의 기지국 장비로서, 전송신호의 RF화 및 송수신, 신호세기 및 품질측정, 기저대역 신호처리, 채널 카드 자원관리 등의 기능을 수행할 수 있다.

P-GW(130a, 130b)는 UE(110a, 110b, 110c)의 IP를 할당하고 PDN(150) 및 비 3GPP망과 연동하는 세션 제어하는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이 장치로서, 패킷 서비스를 위해 S-GW(미도시) 및 PDN(Public Data Network; 150)과 라우팅 정보를 유지하며, 터널링 및 IP 라우팅 기능을 수행할 수 있다. 또한, P-GW(130a, 130b)는 S-GW(미도시) 및 PDN(150)으로 PDU를 전달하는 역할을 할 수 있다.

이하에서는 상술한 구성과 함께, 트래픽 과금 동작에 관여하는 엔터티들의 각 기능을 설명을 하기로 한다.

이동통신 네트워크를 경유하는 트래픽에 대한 과금이 수행되는 과정에서, P-GW(130a, 130b)는 사용자 단말 UE(110a, 110b, 110c)가 데이터 서비스 사용을 시작하면 RADIUS Start 신호를 발생하고, 실제 사용 패킷은 PDN으로 보내 사용자 단말 UE(110a, 110b, 110c)가 원하는 서비스를 제공한다. 데이터 서비스가 지속적으로 사용되는 동안 P-GW(130a, 130b)는 주기적으로 RADIUS Interim 신호를 보내고, 사용자 단말 UE(110a, 110b, 110c)가 서비스 사용을 종료하면 RADIUS End 신호를 보낸다. RADIUS 신호는 통합 과금 시스템(Unified Data Billing System; 160a, 160b)가 받아서 처리한다.

통합 과금 시스템(Unified Data Billing System; 160a, 160b; 이하 'UDBS'라고 칭함)은 P-GW(130a, 130b)가 발생시킨 RADIUS 신호와 UE(110a, 110b, 110c)가 사용한 실제 사용 패킷에 의한 트래픽을 미러링하여 수신한다. UDBS(160a, 160b)는 사용자의 실제 사용 패킷을 분석하여 사용자가 어떤 서비스를 사용하는지를 나타내는 컨텐츠 사용 정보인 CDR(Content Detailed Record)를 생성한다. 또한, UDBS(160a, 160b)는 RADIUS 신호를 통해 전달된 사용자의 서비스 사용 시작/종료 시간 및 총 사용량 등의 정보를 가지고 있는 데이터 사용 정보인 UDR(Usage Data Record)를 미러링된 트래픽에서 추출한다. 이후, 추출된 UDR 및 생성한 CDR을 맵핑(Mapping)하여 최종 과금 데이터를 생성한다. 예컨대, 소정의 시간 단위로, UDR의 IP Address 및 Port와 일치하는 CDR을 검색 및 취합하는 등의 상관 관계 분석을 통해, 단말별 최종 과금 데이터를 생성한다. 보다 상세하게는 RADIUS Start 신호와 RADIUS End 신호 사이의 시간(UDR Time)동안 생성된 CDR을 Hit CDR로 판정하고, UDR Time 이외의 시간에 생성된 CDR을 Miss CDR로 판정하고, Hit CDR로 판정된 CDR들을 UDR과 매핑하여 최종 과금 데이터를 생성한다. 생성된 최종 과금 데이터는 빌링 도메인(Billing Domain)의 IPMD(IP Mediation System; 미도시)으로 전송된다. 여기서, UDBS가 UDR을 미러링된 트래픽으로부터 추출하는 것으로 설명하고 있으나, 실시예에 따라서는 P-GW(130a, 130b)로부터 직접 수신하도록 구성될 수도 있다.

이동통신 네트워크를 경유하는 트래픽, 즉 UDBS(160a, 160b)가 미러링을 통해 수신하는 데이터 트래픽은 크게 단말 대 서버간(Phone-to-Server, 단말 대 단말 간(Phone-to-Phone) 및 서버 대 서버간(Server-to-Server) 패킷으로 구분할 수 있다. 단말 대 서버간 패킷은 5-tuple(Source IP, Destination IP, Source Port Number, Destination Port Number, Protocol)에 따라 서비스 타입이 구분되고, 페이로드(Payload) 분석이 필요없는 서비스 타입인 경우 페이로드 분할(Payload cutting)을 통해 과금(Charging) 된다. 서버 대 서버간 패킷의 경우 과금에서 제외(Drop)된다. 이에 반해, 단말 대 단말 간 패킷은, 특히 P2P(Peer-to-Peer) 서비스에 따른 패킷의 경우, 양쪽으로 과금이 되지 않도록 발신자 과금 즉, 데이터를 송신하는 단말에 과금이 될 수 있도록 구현할 필요가 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, P2P 데이터 패킷의 경로는 서로 상이한 P-GW(130a, 130b)상의 UE들(110b, 110b)간에 데이터 패킷이 전송되는 경우(Case 1)와, 동일 P-GW(120a)상의 UE들(110a, 110c)간에 데이터 패킷이 전송되는 경우(Case 2)로 나뉠 수 있다.

이하, 도 2a 내지 도 3b를 참조하여, P2P 서비스 적용시 과금 방식의 문제점 및 이를 해결하기 위한 최종 과금 데이터 생성 방법을 설명하기로 한다.

도 2a 및 도 2b는 다른 P-GW상의 UE간에 상호 P2P 데이터 패킷이 전송되는 경우에, P2P 데이터 패킷의 경로 및 UDBS에서 수신하는 패킷량을 설명하기 위한 도면이다.

다른 P-GW(130a, 130b)상의 UE(110a, 110b)간의 패킷의 경우(Case 1), UDBS#1(160a) 및 UDBS#2(160b)에서 각각 동일한 데이터를 수신하게 된다.

예컨대, 도 2a와 같이, 서로 다른 P-GW(130a, 130b)상의 위치한 사용자 단말(110a)와 사용자 단말 B(110b) 간에, 사용자 단말 A(110a)에서 사용자 단말 B(110b)로 100 KB의 P2P 데이터 패킷을 전송하고, 사용자 단말 B(110b)에서 사용자 단말 A(110a)로 200 KB의 P2P 데이터 패킷을 전송하는 경우를 가정하자.

앞서 살펴본 바와 같이, 각각의 전송마다 UDBS#1(160a) 및 UDBS#2(160b)는 모두 동일한 패킷을 수신하게 되며, 구체적으로는 도 2b의 표와 같다.

UDBS#1(160a)의 경우, A→B로의 100 KB P2P 패킷 전송으로 인해 제1 CDR을 생성하고, B→A로의 200 KB P2P 패킷 전송으로 인해 제2 CDR을 생성하게 된다.

UDBS#2(160b)는 미러링을 통해 UDBS#1(160a)과 동일한 패킷을 수신하게 되므로, 제1 CDR과 중복되는 제3 CDR을 생성하고 제2CDR과 중복되는 제4 CDR을 생성하게 된다.

즉, 위 예에서, 사용자 단말(110a, 110b)간에 실제 패킷은 300 KB가 전송되었으나, UDBS #1(160a) 및 UDBS #2(160b)이 생성하는 CDR의 사이즈의 총합은 600 KB가 된다.

결국 각 UDBS(160a, 160b)가 위 CDR을 기초로 최종 과금 데이터를 생성할 경우, UDBS#1(160a) 및 UDBS#2(160b)가 각각 과금을 수행하게 되어, 한 번의 P2P 패킷 전송에 대해 중복 과금이 발생하게 된다.

이러한 중복 과금 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 UDBS#1(160a) 및 UDBS#2(160b)는 최종 과금 데이터를 생성하는 과정, 즉, 후술할 IPMS의 재처리 과정에서 이러한 중복 과금 문제를 해결하도록 구성된다. 예컨대, 위에서 UDBS#1(160a)은 최종 과금 데이터 생성시 제2 CDR 또는 그에 대응되는 패킷을 반영하지 않도록 구성되며, UDBS#2(160b)는 제2CDR 또는 그에 대응되는 패킷을 반영하지 않도록 구성된다. 이를 위해, UDBS#1과 UDBS#2가 최종 과금 데이터를 생성시 서로 연동하도록 구성될 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 동일 P-GW상의 UE간에 상호 P2P 데이터 패킷이 전송되는 경우에, P2P 데이터 패킷의 경로 및 UDBS에서 수신하는 패킷량을 설명하기 위한 도면이다.

동일 P-GW#1(130a)상의 사용자 단말(110a, 110c)간의 패킷의 경우(Case 2), 과금 자체가 이루어지기 위해서는 우선, UDBS#1(160a)이 해당 패킷을 미러링을 통해 수신할 수 있어야 한다. 이를 위해, P-GW#1(130a)는 사용자 단말(110a, 110c)간의 패킷을 코어 라우터까지 보내서 다시 받는 재라우팅(Rerouting)을 거쳐 중계하도록 구성될 필요가 있다. 이러한 구성 하에서, UDBS#1(160a)은 패킷 미러링을 통해, 'P-GW → 코어 라우터' 방향의 패킷과 '코어 라우터 → P-GW' 방향의 패킷을 중복 수신하게 된다.

예컨대, 도 3a와 같이, 사용자 단말 A(110a)에서 사용자 단말 C(110c)로 100 KB의 P2P 데이터 패킷을 전송하고, 사용자 단말 C(110c)에서 사용자 단말 A(110a)로 200 KB의 P2P 데이터 패킷을 전송하는 경우를 가정하자.

UDBS #1(160a)은 트래픽 미러링을 통해 사용자 단말 A(110a) 및 사용자 단말 C(110c)에 대해 CDR을 생성하게 되는데, 재라우팅으로 인해 사용자 단말(110a, 110c)간의 패킷이 2회씩 중복하여 수신하게 된다.

구체적으로, 도 3b의 표와 같이, UDBS #1(160a)은 A→코어 라우터 방향의 100 KB 패킷을 기초로 제1 CDR을 생성하며, 재라우팅된 100 KB 패킷(즉, 코어 라우터 → C)을 기초로 제2 CDR을 생성하게 된다. 즉, A→C로의 100 KB P2P 패킷으로 인해, 서로 중복인 제1 CDR과 제2 CDR이 생성된다.

또한, C→A로의 200 KB의 P2P 패킷 방향의 200 KB 전송으로 인한 패킷을 기초로 제3 CDR을 생성하고, 재라우팅된 200 KB 패킷을 기초로 제4 CDR을 생성하게 된다. 즉, C→A로의 200 KB P2P 패킷으로 인해, 서로 중복인 제3 CDR과 제4 CDR이 생성된다. 따라서, 위 예에서 사용자 단말(110a, 110c)간에 실제 패킷은 300 KB가 전송되었으나, UDBS #1(160a)이 생성하는 총 CDR의 사이즈는 600 KB가 된다.

결국, UDBS#1(160a)이 생성된 모든 CDR들을 기초로 최종 과금 데이터를 생성할 경우, 각 패킷 전송에 대해 업로드한 단말 및 다운로드한 단말 각각에 과금이 이루어지는 중복 과금이 발생하게 된다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 UDBS는 최종 과금 데이터를 생성하는 과정, 즉, 후술할 IPMS의 재처리 작업에서 이러한 중복 과금 문제를 해결하도록 구성된다. 예컨대, 위에서 UDBS#1(160a)은 최종 과금 데이터 생성시 제2 CDR 및 제4 CDR 또는 그에 대응되는 패킷들을 반영하지 않도록 구성된다.

이하에서는 도 4를 참조하여, P2P 데이터 패킷에 대해 과금을 수행하는 본 발명에 따른 UDBS의 예시적인 구성을 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 UDBS의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 UDBS(400)는 수신부(410), IUX(Internet Usage Extractor)부(420), 단말 IP 관리부(430) 및 IPMS(Internet Protocol Mediation System)부(440)를 포함한다.

UDBS(400)는 각 구성요소(410, 420, 430, 440)가 수행하는 해당 기능 또는 서비스를 제공하도록 동작하는 임의의 시스템, 서버 등이 결합된 형태로 구현될 수 있다. 다른 실시형태에서, UDBS(400)는 위 각 구성요소(410, 420, 430, 440)가 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합된 형태로 구현된 서버 또는 장치일 수 있다.

수신부(410)는 P-GW와 코어 라우터 사이에서 미러링(Mirroring)된 트래픽을 수신한다. 즉, 수신부(410)는 P-GW와 코어 라우터(혹은 SGI Switch) 중간에 위치한 미러 스위치(Mirror Switch)를 이용하여 복사된 트래픽을, 예컨대, TCP/IP 인터페이스를 통해 수신한다.

IUX부(420)는 미러링된 트래픽을 분석하여, P-GW가 생성한 패킷량에 따른 과금을 위한 데이터 사용 정보인 UDR(Usage Data Record)을 추출하고, 패킷에 포함되어 있는 서비스나 콘텐츠별로 세분하여 과금을 하기 위한 컨텐츠 사용 정보인 CDR(Content Detailed Record)을 생성한다.

단말 IP 관리부(430)는 P-GW에서 관리 및 설정하는 단말들의 IP 정보를 관리한다.

IPMS부(440)는 P-GW가 생성한 UDR과 IUX부(420)에서 생성된 CDR의 상관관계 분석을 기초로 UDR과 CDR을 통합하여 단말별로 최종 과금 정보를 생성하는 재처리 작업을 수행하고, 생성된 최종 과금 정보를 빌링 도메인(Billing Domain)의 IPMD(IP Mediation System)으로 전송한다. 여기서 상관관계 분석은 UDR과 CDR간의 MSID(Mobile Station ID), 단말 IP, Account_Session_ID 등의 일치 여부를 판단하는 것일 수 있다. 예컨대, IPMS부(440)는 RADIUS Start 신호와 RADIUS End 신호 사이의 시간(UDR Time)동안 생성된 CDR을 Hit CDR로 판정하고, UDR Time 이외의 시간에 생성된 CDR을 Miss CDR로 판정하고, UDR과 Hit CDR로 판정된 CDR들 간에 MSID(Mobile Station ID), 단말 IP, Account_Session_ID 등을 비교하여 최종 과금 데이터를 생성한다.

특히, 본 실시예에 따른 IPMS부(440)는 미러링된 트래픽에 포함된 패킷이 P2P 패킷인지 여부를 판단하기 위해, 해당 패킷의 소스(Source) 및 목적지(Destination) IP를 사전에 관리하고 있는 단말의 IP 관리부(430)에서 관리하는 단말들의 IP 정보와 비교한다. 비교 결과, 해당 패킷의 소스 및 목적지가 상기 단말 IP 관리부(430)에서 관리하는 단말들의 IP에 해당하는 경우, 미러링된 트래픽에 포함된 패킷을 단말 대 단말 간 패킷으로 판단한다. 즉, P2P 데이터 패킷으로 간주한다.

이러한 P2P 데이터 패킷에 대해, IPMS부(440)는 재처리 작업 과정에서, IUX부(420)에서 최종 과금 정보 생성시 소스 단말에만 과금이 이루어지도록 최종 과금 정보를 생성한다. 예컨대, P2P 데이터 패킷으로 인해 중복 생성된 CDR들 중 어느 하나를 폐기하고 다른 하나를 소스 단말에 대한 UDR과 상관처리함으로써 소스 단말에만 과금이 이루어지도록 한다. 또한, P2P 데이터 패킷이 이동통신 네트워크상의 서로 다른 P-GW들에 의해 관리 및 설정되는 단말들간의 데이터인 경우, UDBS(400)의 IPMS부(440)는 최종 과금 데이터를 생성시 이동통신 네트워크상의 UDBS와 연동하도록 구성될 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 UDBS의 P2P 트래픽 과금 방법을 도시한 흐름도이다.

사전에 UDBS는 대응되는 P-GW에서 관리하고 설정하는 단말들의 IP 풀(Pool)또는 IP 데이터베이스를 관리하고 있다.

우선, UDBS는 미러링된 트래픽을 수신한다. 즉, UDBS는 P-GW와 코어 라우터(혹은 SGI Switch) 중간에서 미러 스위치(Mirror Switch)를 이용하여 복사된 트래픽을 수신한다(S510).

다음으로, 미러링된 트래픽의 소스 및 목적지의 IP를 사전 관리하고 있는 단말의 IP 풀과 비교한다. 비교 결과, 사전 관리하고 있는 IP가 미러링된 트래픽의 소스 및 목적지 IP과 일치하면, 해당 패킷을 단말 대 단말 패킷 즉, P2P 데이터 패킷으로 간주한다(S520).

다음으로, 미러링된 트래픽을 분석하여, PGW가 생성한 패킷량에 따른 과금 데이터인 UDR을 추출하고, 트래픽에 포함되어 있는 서비스나 콘텐츠별로 세분하여 과금을 하기 위한 컨텐츠별 과금 데이터인 CDR을 생성한다(S530).

다음으로, 생성된 CDR 및 수신한 UDR의 상관 관계 분석을 기초로 한 매핑을 통해 소정 시간 단위로 최종 과금 데이터를 생성하는 재처리 작업을 수행한다. 특히, 최종 과금 정보 생성시 소스 단말에만 과금이 이루어지도록 최종 과금 정보를 생성한다. 예컨대, P2P 데이터 패킷으로 인해 생성된 중복된 CDR 중 어느 하나를 폐기하고, 다른 하나를 소스 단말에 대한 UDR에만 상관처리함으로써 소스 단말에만 과금이 이루어지도록 한다(S540).

마지막으로, 생성된 최종 과금 정보를 빌링 도메인(Billing Domain)의 IPMD(IP Mediation System)으로 전송한다(S550).

위 S520 과정에서 사전 관리하고 있는 IP가 미러링된 트래픽의 소스 및 목적지 IP과 일치하지 않으면(S520의 '아니오'), 단말 대 서버 패킷 또는 서버 대 서버 패킷에 해당하게 된다. 만일 미러링한 트래픽에 포함된 패킷이 단말 대 서버 패킷인 경우(S560의 '예'), 5-tuple(Source IP, Destination IP, Source Port Number, Destination Port Number, Protocol)에 따라 서비스 타입이 구분하여 CDR을 생성하고, 페이로드(Payload) 분석이 필요없는 서비스 타입인 경우 페이로드 분할(Payload cutting)을 통해 최종 과금 데이터를 생성하여 빌링 도메인으로 전송한다(S570~S590). 미러링한 트래픽에 포함된 패킷이 서버 대 서버간 패킷인 경우(S560의 '아니오'), 해당 패킷은 Drop 처리하여 과금에서 제외한다(S592).

도 5a 및 도 5b에서는 과정 S510 내지 과정 S592을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 5a 및 도 5b에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 과정 S510 내지 과정 S592 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 5a 및 도 5b는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.

한편, 도 5a 및 도 5b에 도시된 흐름도의 각 단계는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이상의 설명에서는 본 발명에 따른 통합 과금 시스템(UDBS) 및 이를 이용한 P2P 데이터 패킷에 대한 과금 방법의 실시예들을 3GPP LTE 네트워크를 예시하여 설명하였지만, 트래픽 과금 수행에 관련된 모든 네트워크 예컨대, 3세대 WCDMA 네트워크, Wibro 네트워크 등에 얼마든지 변경되어 적용될 수 있을 것이다.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

400: 통합 과금 시스템(UDBS)
410: 수신부
420: IUX(Internet Usage Extractor)부
430: 단말 IP 관리부
440: IPMS(Internet Protocol Mediation System)부

Claims

패킷 교환 장치와 코어 라우터 사이에서 미러링(Mirroring)된 트래픽을 수신하는 수신부;
상기 패킷 교환 장치에서 관리 및 설정하는 단말들의 IP를 관리하는 단말 IP 관리부;
상기 미러링된 트래픽을 분석하여, 데이터 사용 정보인 UDR(Usage Data Record)를 추출하고, 컨텐츠 사용 정보인 CDR(Content Detailed Record)을 생성하는 IUX(Internet Usage Extractor)부; 및
상기 UDR과 상기 CDR 간의 상관 관계 분석을 기초로 한 매핑(Mapping)을 통해 최종 과금 정보를 생성하되, 상기 미러링된 트래픽에 포함된 패킷의 소스(Source) 및 목적지(Destination)가 상기 단말 IP 관리부에서 관리하는 단말들의 IP에 해당하는 경우, 상기 패킷을 단말 대 단말(Phone-to-Phone)간 패킷으로 판단하고, 상기 단말 대 단말간 패킷의 소스 단말에 대해서만 과금이 이루어지도록 상기 최종 과금 정보를 생성하는 IPMS(Internet Protocol Mediation System)부
를 포함하고,
상기 IUX부는,
상기 소스 단말로부터 상기 코어 라우터 방향으로 전달되는 단말 대 단말간 패킷에 대해 제1 CDR를 생성하고 상기 코어 라우터로부터 목적지 단말 방향으로 전달되는 단말 대 단말간 패킷에 대해 제2 CDR을 생성하며,
상기 IPMS부는,
상기 제1 CDR과 상기 제2 CDR 중에서 상기 제2 CDR를 폐기하고 상기 매핑을 수행함으로써, 상기 단말 대 단말간 패킷의 소스 단말에 대해서만 과금이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 통합 과금 시스템(Unified Data Billing System; UDBS).
삭제
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제1항에 있어서,
상기 패킷 교환 장치는,
자신이 관리 및 설정하는 단말들간의 패킷을 상기 코어 라우터까지 재라우팅(Rerouting)을 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 통합 과금 시스템.
패킷 교환 장치와 코어 라우터 사이에서 미러링(Mirrioring)된 트래픽을 수신하여 과금을 수행하는 통합 과금 시스템(Unified Data Billing System; UDBS)의 과금 수행 방법에 있어서,
상기 미러링된 트래픽을 분석하여, 데이터 사용 정보인 UDR(Usage Data Record)을 추출하고, 컨텐츠 사용 정보인 CDR(Content Detailed Record)을 생성하는 과정;
상기 미러링된 트래픽에 포함된 패킷이 단말 대 단말간 패킷인지 여부를 판단하는 과정; 및
상기 UDR 및 상기 CDR 간의 상관관계 분석에 기초한 매핑(Mapping)을 통하여 최종 과금 데이터를 생성하되, 상기 미러링된 트래픽에 포함된 패킷이 단말 대 단말간 패킷로 판단되면, 상기 단말 대 단말간 패킷의 소스 단말에 대해서만 과금토록 상기 최종 과금 데이터를 생성하는 과정;
을 포함하고,
상기 CDR을 생성하는 과정은,
소스 단말로부터 상기 코어 라우터 방향으로 전달되는 단말 대 단말간 패킷에 대해 제1 CDR를 생성하고, 상기 코어 라우터로부터 목적지 단말 방향으로 전달되는 단말 대 단말간 패킷에 대해 제2 CDR을 생성하는 과정을 포함하고,
상기 최종 과금 데이터를 생성하는 과정은,
상기 제1 CDR과 상기 제2 CDR 중에서 상기 제2 CDR를 폐기하고 상기 매핑을 수행함으로써, 상기 단말 대 단말간 패킷의 소스 단말에 대해서만 과금이 이루어지도록 하는 과정을 포함하는,
통합 과금 시스템의 과금 수행 방법.
제5항에 있어서,
상기 단말 대 단말간 패킷인지 여부에 대한 판단은,
상기 미러링된 트래픽에 포함된 패킷의 소스 및 목적지 IP가 사전 관리하고 있는 단말 IP와 일치하는지 여부로 판단하는 것임을 특징으로 하는, 통합 과금 시스템의 과금 수행 방법.
삭제
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제5항에 있어서,
상기 패킷 교환 장치는,
자신이 관리 및 설정하는 단말들간의 패킷을 상기 코어 라우터까지 재라우팅(Rerouting)을 하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 통합 과금 시스템의 과금 수행 방법.