KR102275579B1

KR102275579B1 - 이동 통신 시스템에서 전송 차별화를 제공하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102275579B1
Application number: KR1020140186013A
Authority: KR
Inventors: 강성룡; 이능형; 김종현; 전영기; 최정아
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2014-12-22
Filing date: 2014-12-22
Publication date: 2021-07-09
Also published as: KR20160076163A; WO2016105010A1; US10313919B2; US20180007580A1

Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서 트래픽을 전송하는 것에 관한 것으로, 보다 구체적으로 상기 트래픽의 '서비스 품질(Quality of Service; QoS)'특성을 고려하여 트래픽을 전송하는 방법 및 장치에 대한 발명이다. 이동 통신시스템의 네트워크 혼잡(Congestion)상황에서 트래픽의 '트래픽 타입(Traffic Type)' 및 '컨텐트 프로바이더(Content Provider)'를 고려하여, 트래픽 별 차별화된'서비스 품질(QoS)'를 효율적으로 제공하고자 한다.

Description

이동 통신 시스템에서 전송 차별화를 제공하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING DIFFERENTIATED TRANSMITTING SERVICES}

본 발명은 이동 통신 시스템에서 전송 차별화를 제공하는 것에 관한 방법 및 장치에 대한 발명으로, 보다 구체적으로 동일한 QoS (Quality of Service) 특성의 트래픽을 다르게 처리하여 특정 트래픽에 보다 나은 QoS를 제공하는 전송방법 및 장치에 대한 발명이다.

이동 통신의 LTE(Long-Term Evolution) 서비스를 제공하는 사업자는 서로 다른 '서비스 품질(Quality of Service ; QoS)'을 요구하는 컨텐트 프로바이더(content provider)들의'서비스들'을 서로 다른 서비스 등급을 갖는 '가입자들'에게 제공할 수 있어야 한다. 이를 위하여 사업자는 가입자의 서비스 등급과 서비스 종류를 인지하고 사용자 IP(Internet Protocol) 트래픽에 대해 무선 및 망 자원을 차별적으로 할당하고 관리할 수 있어야 한다. 따라서 네트워크 망은 '서비스 품질(Quality of Service ; QoS)'요구사항에 따라 사용자 트래픽 전송 경로를 설정하거나 서비스 별 트래픽을 제어하게 된다.

최근 들어, 이동 통신망에서 스마트폰, 태블릿 PC 와 같은 스마트 기기의 사용 증가로 인해, 웹페이지 액세스, 비디오 스트리밍(video streaming) 등 인터넷 컨텐트(content) 사용이 기하급수적으로 늘어나고 있다. 이렇게 폭증하는 데이터 트래픽을 효과적으로 처리하고 사용자들에게 제공되는 '서비스 품질(Quality of Service; QoS)' 및 '체감 품질(Quality of Experience;QoE)'를 개선하기 위한 방법이 필요하다.

본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 보다 구체적으로, 이동 통신시스템의 네트워크 혼잡(Congestion)상황에서 트래픽의 '트래픽 타입(Traffic Type)' 및 '컨텐트 프로바이더(Content Provider)'를 고려하여, 트래픽 별 차별화된'서비스 품질(QoS)'을효율적으로 제공하고자 한다.

상술한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템에서 서비스 가속 장치의 트래픽 전송 방법은, 적어도 하나 이상의 컨텐트 프로바이더(content provider)로부터 트래픽을 수신하는 단계;상기 수신한 트래픽들을, 미리 저장된 트래픽 특성 관련 정보에 포함된 컨텐트 프로바이더 정보에 기반하여, 적어도 하나 이상의 그룹으로 분류하여, 분류 정보를 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW)에 전송하는 단계;상기 분류된 트래픽 그룹들의 서비스 품질 분류 식별자(Quality of Service Class Identifier; QCI) 정보에 대응하는 베어러가 존재하는지 결정하는 단계; 및 상기 적어도 하나 이상의 트래픽 그룹의 QCI 정보에 대응하는 베어러가 없는 경우, 상기 트래픽 그룹의 QCI 정보에 대응하는 베어러 설정 신호를 정책 과금 규칙 함수(Policy and Charging Rules Function; PCRF)에게 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템에서 정책 과금 규칙 함수(Policy and Charging Rules Function; PCRF)의 트래픽 전송 지원 방법은, 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW)로 전송될 트래픽 그룹의 서비스 품질 분류 식별자(Quality of Service Class Identifier; QCI) 정보에 대응하는 베어러 설정 신호를 서비스 가속 장치로부터 수신하는 단계; 및 상기 베어러 설정 신호에 응답하여 상기 트래픽 그룹의 QCI 정보에 대응하는 베어러 설정 명령을 P-GW에게 전송하는 단계를 포함하고, 상기 QCI 정보는 상기 트래픽 그룹의 서비스 품질의 특성에 대응하고, 트래픽 그룹의 컨텐트 프로바이더(content provider) 정보에 기반하여 미리 결정된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템에서 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW)의 트래픽 전송 방법은, 서비스 가속 장치로부터 수신할 트래픽 그룹의 서비스 품질 분류 식별자(Quality of Service Class Identifier; QCI) 정보에 대응하는 베어러 설정 명령을 정책 과금 규칙 함수(Policy and Charging Rules Function; PCRF)로부터 수신하는 단계; 및 상기 베어러 설정 명령에 응답하여, 상기 QCI 정보와 대응되는 베어러를 설정하거나 기존에 존재하는 베어러를 상기 수신한 QCI 정보와 대응 되도록 수정하는 단계;를 포함하고,상기 QCI 정보는 상기 트래픽 그룹의 서비스 품질의 특성에 대응하고, 트래픽 그룹의 컨텐트 프로바이더(content provider) 정보에 기반하여 미리 결정된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예를 따르는 이동 통신 시스템에서 기지국의 트래픽 전송 방법은 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW)로부터 적어도 하나 이상의 베어러를 통하여 전송된 트래픽 그룹을 수신하는 단계; 및 상기 적어도 하나 이상의 베어러에 대응하는 서비스 품질(Quality of Service) 특성에 포함된 가중치의 정보에 기반하여, 무선 자원을 할당하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예를 따르는 이동 통신 시스템에서 트래픽을 전송하는 서비스 가속 장치는, 다른 네트워크 장치와 트래픽 또는 정보를 송수신하는 인터페이스부; 및 적어도 하나 이상의 컨텐트 프로바이더(content provider)로부터 트래픽을 수신하고, 상기 수신한 트래픽들을, 미리 저장된 트래픽 특성 관련 정보에 포함된 컨텐트 프로바이더 정보에 기반하여, 적어도 하나 이상의 그룹으로 분류하여, 분류 정보를 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW)에 전송하고, 상기 분류된 트래픽 그룹들의 서비스 품질 분류 식별자(Quality of Service Class Identifier; QCI) 정보에 대응하는 베어러가 존재하는지 결정하고, 상기 적어도 하나 이상의 트래픽 그룹의 QCI 정보에 대응하는 베어러가 없는 경우, 상기 트래픽 그룹의 QCI 정보에 대응하는 베어러 설정 신호를 정책 과금 규칙 함수(Policy and Charging Rules Function; PCRF)에게 전송하는 것을 제어하는 제어부를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예를 따르는 이동 통신 시스템에서 트래픽 전송을 지원하는 정책 과금 규칙 함수(Policy and Charging Rules Function; PCRF)는 다른 네트워크 장치와 정보를 송수신하는 인터페이스부; 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW)로 전송될 트래픽 그룹의 서비스 품질 분류 식별자(Quality of Service Class Identifier; QCI) 정보에 대응하는 베어러 설정 신호를 서비스 가속 장치로부터 수신하고, 상기 베어러 설정 신호에 응답하여 상기 트래픽 그룹의 QCI 정보에 대응하는 베어러 설정 명령을 P-GW에게 전송하는 제어부를 포함하고, 상기 QCI 정보는 상기 트래픽 그룹의 서비스 품질의 특성에 대응하고, 트래픽 그룹의 컨텐트 프로바이더(content provider) 정보에 기반하여 미리 결정된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예를 따르는, 이동 통신 시스템에서 트래픽을 전송하는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW)는 다른 네트워크 장치와 트래픽 또는 정보를 송수신하는 인터페이스부; 및

서비스 가속 장치로부터 수신할 트래픽 그룹의 서비스 품질 분류 식별자(Quality of Service Class Identifier; QCI) 정보에 대응하는 베어러 설정 명령을 정책 과금 규칙 함수(Policy and Charging Rules Function; PCRF)로부터 수신하고, 상기 베어러 설정 명령에 응답하여, 상기 QCI 정보와 대응되는 베어러를 설정하거나 기존에 존재하는 베어러를 상기 수신한 QCI 정보와 대응 되도록 수정하는 제어부를 포함하고, 상기 QCI 정보는 상기 트래픽의 서비스 품질의 특성에 대응하고, 트래픽 그룹의 컨텐트 프로바이더(content provider) 정보에 기반하여 미리 결정된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예를 따르는, 이동 통신 시스템에서 트래픽을 전송하는 기지국에 있어서, 다른 네트워크 장치와 트래픽 또는 정보를 송수신하는 인터페이스부; 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW)로부터 적어도 하나 이상의 베어러를 통하여 전송된 트래픽 그룹을 수신하고, 상기 적어도 하나 이상의 베어러에 대응하는 서비스 품질(Quality of Service) 특성에 포함된 가중치(weight)의 정보에 기반하여, 무선 자원을 할당하는 것을 제어하는 제어부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명의 이동 통신 시스템 내의 장치는 LTE(Long-Term Evolution)와 같은 이동 통신 시스템에서 동일한 '트래픽 타입(Traffic Type)'을 갖는 트래픽 중 사업자 정책에 따라 특정 컨텐트 프로바이더(Content Provider; CP)의 트래픽에게 차별화된 서비스 품질(QoS)을 제공할 수 있다.

이에 따라, 트래픽 타입이 동일한 트래픽들의 경우, 네트워크 혼잡상황에서만 상기 컨텐트 프로바이더(CP)의 트래픽에게 차별화된 '서비스 품질(QoS)'을 제공하게 되어, 네트워크의 사용 효율(utilization) 및 서비스 품질을 균형적으로 고려한 트래픽 전송을 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이동 통신 시스템에서의 컨텐트 프로바이더별 트래픽 차별화 서비스를 제공하기 위한 QoS 제어 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이동 통신 시스템의 베어러 설정 방법을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 QCI 구성을 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 트래픽 차별화 서비스를 제공하기 위한 서비스 가속 장치에서의 동작을 도시한 순서도이다.
도 6는 본 발명의 실시 예에 따른 트래픽 차별화 서비스를 제공하기 위한 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW)에서의 동작을 도시한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 트래픽 차별화 서비스를 제공하기 위한 기지국에서의 동작을 도시한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 스케쥴러가 동작하는 방식을 도시하는 예시도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 서비스 가속 장치(Service Accelerator)의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 10는 본 발명의 실시 예에 따른 정책 과금 규칙 함수(Policy and Charging Rules Function; PCRF)의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 11는 본 발명의 실시 예에 따른 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW)의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 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.

이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

다양한 컨텐트 프로바이더(Content Provider)에서 제공되는 수 많은 트래픽이 무선망 자원을 고갈시키는 네트워크 환경에서, 사업자들은 특정 트래픽에 대해 차별화된 '서비스 품질(QoS)'을 제공하고자 한다. 사업자들은 각 서비스 트래픽에 사업자 정책에 따라 서로 다른 QoS을 부여하여, 각 트래픽을 차별화되게 처리할 수 있다. 상기 LTE망의 기지국은 전달된 트래픽의 'QoS에 대응하도록, 상기 트래픽을 전달한 베어러에 무선 자원을 할당하는 스케쥴링을 수행함으로써, 트래픽 별 차별화를 구현한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 시스템의 구성을 도시한 도면이다.

보다 구체적으로, 도 1에서 도시한 이동 통신 시스템은 사용자 장치(User Equipment; UE)(100), 상기 UE(100)의 액세스 노드인 기지국(evolved-NodeB; eNB)(110), 그리고 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW)(120) 및 정책 과금 규칙 함수(Policy and Charging Rules Function; PCRF)(130)를 포함하는 LTE 코어망 (Evolved Packet Core: EPC)을 포함할 수 있다. 또한 상기 이동 통신 시스템은 상기EPC 와 외부 인터넷(150) 사이에 배치된 서비스 가속 장치 (service accelerator)(140)을 포함할 수 있다.

도면에 도시한 바와 같이, 상기 서비스 가속 장치(140)는 UE(100)에게 제공되는 트래픽의 'QoS' 및 사용자'체감 품질(QoE)' 개선을 위해 설치될 수 있다. 상기 서비스 가속 장치 (140)는 특정 컨텐트 프로바이더(CP)의 트래픽 전달 능력을 향상시키기 위해 무선망에 구비될 수 있다. 상기 서비스 가속 장치 (140)는, 예를 들어, CDN(Content Delivery Network) edge 서버, 컨텐트 캐싱(content caching), 웹과 비디오 트래픽의 최적화(web and video traffic optimization) 등 다양한 트래픽 최적화 기능을 포함할 수 있다.

무선 통신 사업자(operators), 통신 장비업체 및 다수의 서비스 솔루션 벤더들은 상기 서비스 가속장치(140)와 같은 네트워크 장비를 무선망에 설치하여 컨텐트 전달(content delivery) 지연을 줄이고 밴드위스(bandwidth) 낭비를 줄일 목적으로 상기와 같은 장비를 이용한다. 상기와 같은 장비의 기능은 무선망에 별도 장비 형태로 구비되거나 기존 무선망 장비에 그 기능이 통합되어 구현될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이동 통신 시스템에서의 컨텐트 프로바이더별 트래픽 차별화 서비스를 제공하기 위한 QoS 제어 구조를 도시한 도면이다.

보다 구체적으로, 본 발명의 QoS 제어 구조는 기존 LTE 망의 UE(100)와 P-GW(120)사이의 QoS 프레임워크(framework)에 서비스 가속 장치(140)를 연동시켜 추가적으로 차별화된 트래픽 처리를 할 수 있다. 도면에서 보여 주는 것과 같이, 3GPP 표준에 기술된 LTE 망의 QoS 제어는 QoS 분류 식별자(QoS Classification Identifier; QCI) 기반의 트래픽 분류와 상기 분류된 트래픽의 베어러 매핑(mapping)을 통해 트래픽을 기지국으로 전달함으로써 이루어진다. 기지국은 전달된 트래픽의 각 베어러별 QCI에 의해 지정되는 QoS 특성에 맞추어 무선 자원을 할당하는 스케쥴링을 수행할 수 있다.

이하에서는 기존의 LTE망에서의 QoS제어와 본 발명의 차이점을 기준으로 설명한다. 본 발명의 QoS제어 구조에서는 상기 표준 LTE 의 QoS 처리방식에 추가적으로, 컨텐트 프로바이더 별 트래픽 차별화를 제공할 수 있도록 컨텐트 프로바이더별 트래픽 분류와 우선순위 부여를 서비스 가속장치와 연동하여 수행할 수 있다(240).

또한 상기 제어 구조에서 기지국은 컨텐트 프로바이더별로 분류되어 베어러에 매핑되어 전송되는 트래픽을 전송받을 수 있다. 상기 기지국은 트래픽을 전송하는 상기 베어러의 QCI에 해당하는 QoS 특성에 기반하여 상기 베어러에 무선 자원을 할당할 수 있다. 이때, 상기 기지국은 네트워크의 혼잡(congestion)시에 컨텐트 프로바이더별 차별화가 보장되도록 각 베어러에 무선 자원을 할당하는 스케쥴링을 수행할 수 있다.

컨텐트 프로바이더별 트래픽 분류는 상기 컨텐트 프로바이더의 도메인 이름(domain name) 및 IP(Internet Protocol) 주소(address) 등 다양한 방식으로 구분할 수 있다. 상기 서비스 가속 장치는 상기 트래픽을 사업자 정책에 따라 여러 개의 컨텐트 프로바이더 그룹으로 나눌 수 있다. 본 명세서에서는 설명의 편의상 프리미엄(Premium) 그룹과 디폴트(Default) 그룹의 두 개 그룹으로 나누어 기술하며, 프리미엄 그룹에 속하는 트래픽이 전달되는 베어러는 디폴트 그룹에 속하는 트래픽에 전달되는 베어러보다 무선 자원 할당에 있어서 높은 가중치를 부여 받는다.

본 발명에서 실질적인 트래픽 분류는 트래픽 검사(traffic inspection)를 통해 무선망 장비 (예를 들어, P-GW, DPI (Deep Packet Inspection) 혹은 TDF(Traffic Detection Function))에서 수행할 수도 있다.

이하, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이동 통신 시스템의 베어러 설정 방법을 도시한 도면이다.

보다 구체적으로, 도 3에서의 이동 통신 시스템은 사용자 장치(User Equipment; UE)(300), 상기 UE(300)의 액세스 노드인 기지국(evolved-NodeB; eNB)(310), 그리고 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW)(320)및 정책 과금 규칙 함수(Policy and Charging Rules Function; PCRF)(330)를 포함하는 LTE 코어망 (Evolved Packet Core: EPC)을 포함할 수 있다. 또한 상기 이동 통신 시스템은 상기EPC 와 외부 인터넷(350) 사이에 배치된 서비스 가속 장치 (service accelerator)(340)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 기지국(310)과 P-GW(320)사이에는 디폴트 베어러(Default Bearer)(360) 및 전용 베어러(Dedicated Bearer)(370)가 설정될 수 있다.

도면에 도시한 바와 같이, 기지국(310)과 P-GW(320) 사이에는 트래픽 전송을 위해 베어러가 설정된다. 본 발명에서는 프리미엄 그룹에 속하는 컨텐트 프로바이더의 트래픽은 같은 종류일지라도 디폴트 그룹의 트래픽보다 더 나은 처리를 보장하기 위해 전용 베어러를 사용하여 전송하고, 디폴트 그룹의 트래픽은 디폴트 베어러를 사용하여 전송한다.

전용 베어러 설정은 온-디맨드(on-demand)로 필요할 때에만 설정할 수도 있고, UE 가 최초로 무선망에 접속 또는 어태치(attach) 할 때 미리 설정해 두는 것도 가능하다.

온-디맨드 설정의 경우, 각 사용자(UE)에 대해 서비스 가속 장치는 필요 시 정책 과금 규칙 함수(Policy and Charging Rules Function; PCRF)(330)로 이벤트(event)를 발생시켜 전용 베어러 설정을 시작한다. 즉, UE로부터 컨텐트 요청 수신 시, 서비스 가속 장치는 해당 UE에 대응하는 전용 베어러가 없으면 PCRF로 이벤트를 발생시키고, PCRF는 이 이벤트에 응답하여 P-GW로 전용 베어러를 설정하라는 커맨드(command)를 발생시킨다. 다음에, P-GW로부터 수신한 베어러 설정에 대한 응답을 받아 PCRF는 베어러 설정 상태 정보를 서비스 가속 장치로 전달한다.

서비스 가속 장치는 PCRF와 연동하여 UE 별 전용 베어러 현황 정보를 유지할 수 있는데, 이 경우, 서비스 가속 장치는 UE로 부터 요청 수신 시에 해당 전용 베어러가 없는 경우에만 PCRF로 베어러 설정 이벤트를 발생시킨다. 하지만, 만약 서비스 가속 장치가 UE 별 전용 베어러 현황 정보를 유지 하지 않을 경우, 서비스 가속 장치는 모든 UE의 요청 수신 시 P-GW 로 베어러 설정 커맨드를 발생시킨다.

반면에, UE의 어태치(attach) 시 미리 설정하는 경우, 디폴트 베어러 외에 추가로 컨텐트 프로바이더 별 차별화 트래픽을 위한 전용 베어러를 미리 설정한다. 이 경우, PCRF 는 전용 베어러가 설정된 후 이 베어러의 QoS 정보를 서비스 가속 장치에 제공한다.

또한, 프리미엄 그룹에 속하는 컨텐트 프로바이더의 트래픽을 전용 베어러에 매핑하는 방법이 필요하다. 한가지 방법은 전용 베어러 설정 시 프리미엄 그룹의 모든 컨텐트 프로바이더 리스트를 미리 전용 베어러에 결부(association)시키는 것이다. 또 다른 방법은 UE의 컨텐트 요청 수신 시 서비스 가속 장치가 PCRF 로 이벤트를 발생 시키고, 이어서 PCRF가 P-GW로 커맨드를 발생시켜 해당 컨텐트 프로바이더를 전용 베어러에 결부시키는 것도 가능하다. 상기한 바와 같이, 트래픽은 외부 인터넷으로부터 UE까지 상기 기지국(310)과 P-GW(320)사이에 존재하는 베어러를 통하여 전달될 수 있다. 이때, 사업자는 트래픽의 특성 정보에 따라 서로 다른 QoS를 요구하는 트래픽을 단말에게 전달하기 위하여 그 전송 경로인 베어러의 QoS를 설정할 수 있다. 따라서 상기 QoS는 트래픽 레벨에서뿐만 아니라 베어러 레벨에서 정의된다. 상기한 '서비스 품질'은 다양한 파라미터들에 의해서 결정될 수 있다.

상기의 트래픽 레벨에서의 'QoS'의 파라미터들은 트래픽의 '트래픽 특성 관련 정보'를 기반으로 미리 사업자 정책에 따라 결정될 수 있다. 상기한 '트래픽 특성 관련 정보'는 트래픽 고유의 특성에 관련된 정보이다. 본 발명에서의 상기 '트래픽 특성 관련 정보'는 트래픽이 어떤 서비스를 이용하는지에 대한 정보를 나타내는 '트래픽 타입정보'를 포함한다. 상기 트래픽 타입 정보는, 예를 들어, 통화(conversational voice), 영상통화(conversational video), 실시간 게임(real time gaming), Vo-LTE(Voice-Long Term Evolution), 비디오(video) 등을 포함할 수 있다.

또한 본 발명에서의 상기 '트래픽 특성 관련 정보'는 상기 트래픽을 제공하는 컨텐트 프로바이더(content provider) 관련 정보를 포함할 수 있다. 상기 컨텐트 프로바이더관련 정보에는, 예를 들어, 국내 포털사이트, 인터넷 금융 서비스 제공자, 국내 소셜 네트워크 서비스 제공자, 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 상기 트래픽의'QoS'의 특성은 다양한 파라미터로 정해질 수 있다. 상기 파라미터는, 예를 들어, ARP(Allocation and Retention Priority) 및 GBR(the minimum guaranteed bit rate) 등을 포함할 수 있고, 상기 QoS 특성에 대응하는 QCI(Quality of Service Classification Information)가 구성되어 있다. 상기QCI는 서로 다른 QoS 를 표준화하여 정수 값(1 ~ 9)으로 표현한 것으로, 표준화된 QoS 는 자원 형태(Resource Type), 우선 순위(Priority), 패킷 지연(Packet Delay Budget), 패킷 에러 손실률(Packet Error Loss Rate) 등을 포함할 수 있다. 상기 ARP는 새로운 베어러(bearer)를 생성할 것인지 결정할 때, 삭제 및 생성하는 우선순위를 나타내는 파라미터이다.

상기의 베어러 레벨에서의 'QoS'특성에 대응하는 QCI구성은 트래픽의 '트래픽 특성 관련 정보'를 기반으로 미리 사업자 정책에 따라 결정될 수 있다. 즉, 상기 서비스 가속장치(340), PCRF(330) 및 P-GW(320)에 사업자가 상기와 같이 '트래픽 특성 관련 정보'에 대응되는 트래픽의 QCI의 구성'에 대한 정보를 미리 저장해놓을 수 있다.

트래픽이 전송되는 베어러에는 상기와 같이 미리 정해진 QCI(QoS Class Identifier)가 결부되며, 특정 베어러를 통해 전송되는 트래픽은 QCI에 정의된 QoS 레벨에 맞춰 기지국에서 스케줄링 된다.

다음으로, 본 발명의 컨텐트 프로바이더 별 트래픽 차별화 방법을 구현하기 위한 QCI 구성 방법에 대해 설명한다. 한가지 방법은 상기 언급한 QCI에 대응하는 QoS 특성 (priority, PDB, PELR, ARP 등)에 가중치(Weight)를 추가하여, 트래픽 타입이 같을 경우 프리미엄과 디폴트에 동일한 QoS 특성을 부여하고, 단지 QCI 번호와 가중치만 다르게 QCI 를 구성하는 것이다.

상기 프리미엄 그룹과 디폴트 그룹의 트래픽 차별화 방법은 기지국(310)에서 트래픽을 전송받은 베어러에 따라 사용자(UE)로 데이터를 전송할 무선자원 및 밴드위스 할당을 차별화하는 것이다. 여기서 상기 트래픽의 가중치 비율 W1 및 W2에 따라 무선자원 및 밴드위스의 할당이 이루어지며, 보다 자세한 설명은 후술한다.

상기 가중치가 다른 트래픽 그룹에 대해서는, 다른 QCI 정보를 설정하여 구별이 가능하게 할 수 있다. 또한, 상기 프리미엄 그룹의 트래픽의 가중치는 상기 디폴트 그룹의 트래픽의 가중치보다 높게 설정될 수 있으며, 이와 같은 차별화 처리를 하기 위하여 상기 프리미엄 그룹의 트래픽의 QCI는 'operator-specific QCI'값을 이용한다. 상기 'operator-specific QCI' 값이라 함은 사업자가 미리 정해놓은 별도의 QCI값으로 기존의 일반적인 0에서 9까지의 정수의 값과는 달리, 128에서 131까지의 정수의 값을 갖는다. 즉, QCI 정보가 상기 operator-specific QCI에 해당한다면, 상기한 QCI가 적용되는 베어러를 통해 전송되는 트래픽은 프리미엄 그룹에 속한다는 것을 알 수 있다.

이러한 QCI와 대응하는 QoS 특성을 사용하면, 후에 기술할 기지국에서의 베어러 별 자원할당 스케쥴링을 할 경우, 액세스 네트워크에 혼잡이 발생한 경우에만, 상기 프리미엄 그룹의 트래픽과 디폴트 그룹의 트래픽을 차별화하여 처리할 수 있는 장점이 있다. 즉, 가중치를 제외한 모든 QoS 특성이 동일한, 상기 프리미엄 그룹의 트래픽이 전송되는 베어러와 디폴트 그룹의 트래픽이 전송되는 베어러는 QoS 특성중 자원할당의 우선순위(Priority)에 따라 한 그룹으로 분류되어 무선자원이 할당될 수 있다. 그리고 액세스 네트워크에 혼잡이 발생한 경우에만, 가중치를 고려하여 프리미엄 그룹의 트래픽이 전송되는 베어러와 디폴트 그룹의 트래픽이 전송되는 베어러에 사업자가 정해놓은 가중치의 비율대로의 자원을 할당할 수 있게 되어, 사업자 정책에 부합하는 품질의 서비스를 제공할 수 있다. 만약 액세스 네트워크에 혼잡이 발생하지 않아 모든 베어러에 할당할 충분한 무선 자원이 있는 경우, 상기 가중치 기반의 무선 자원 할당을 적용하지 않고, 따라서 불필요하게 가중치를 고려하여 스케쥴링 하여 네트워크의 사용 효율(utilization)이 감소되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 컨텐트 프로바이더 별 트래픽 차별화 방법을 구현하기 위한 또 다른 QCI 구성 방법은 같은 종류의 트래픽이더라도 프리미엄 그룹의 트래픽에 디폴트그룹의 트래픽과 다른 QoS 특성을 설정(부여)하는 것이다. 즉, 상기 차별화를 주고 싶은 트래픽에 대하여 상기 언급한 자원 형태(Resource Type), 우선 순위(Priority), 허용 패킷 지연(Packet Delay Budget), 패킷 에러 손실률(Packet Error Loss Rate)을 다르게 설정하는 것이다. 이러한 방식의 QoS 특성 설정은 기존의 표준 QCI 테이블을 변형(즉, 엔트리를 추가)하는 것이다. 이러한 경우, 프리미엄 그룹의 트래픽은 디폴트 그룹의 트래픽과 같은 종류의 트래픽 타입을 갖더라도 완전히 다른 클래스의 QoS특성을 가지게 된다. 그러므로, 액세스 네트워크 상에 혼잡이 없는 경우에도 프리미엄 그룹의 트래픽이 전송되는 베어러는 디폴트 그룹의 트래픽이 전송되는 베어러보다 항상 더 많은 가용 무선 자원을 할당되게 된다. 또한, 상기 프리미엄 그룹의 트래픽이 전송되는 베어러는 더 높은 클래스의 QoS 특성에 대응하는 QCI가 부여된 트래픽이 전송되는 베어러와 가용 무선자원을 두고 경쟁하게 되어, 보다 중요도가 더 높은 트래픽 타입을 가지는 트래픽의 서비스 품질이 저하되는 문제가 발생하게 된다. 또한, 혼잡이 없어 프리미엄 그룹의 트래픽과 디폴트 그룹의 트래픽에 충분한 무선 자원 할당이 가능한 경우라도, 프리미엄 그룹의 트래픽에 더 많은 자원을 할당하게 스케쥴링이 이루어져 네트워크의 사용 효율이 낮아지는 문제점이 발생할 수 있다. 두 번째 방식의 QCI 구성 및 QoS 특성의 설정에 대해서는 본 발명에서 상세히 기술하지 않지만, 본 발명에 통상의 지식을 가진 사람은 쉽게 그 방법을 알 수 있을 것이다.

도 4은 본 발명의 실시 예에 따른 QCI 구성의 예를 보여 주는 것이다. 보다 구체적으로, 도4 는 상기한 QCI에 대응하는 QoS 특성 (priority, PDB, PELR, ARP 등)에 가중치 특성을 추가하는 방법의 예를 보여 주는 예시도이다.

이하에서는 두 트래픽의 QCI가 6과 128인 경우를 예를 들어 설명한다. 종래에는 예시 서비스(Example Service), 즉 트래픽 타입 별로 다른 QoS 특성이 정해지며 이에 맞춰QCI가 할당되었다. 즉, 도 4에서 종래에는 'Video, TCP-based'의 서비스인 경우 컨텐트 프로바이더를 고려하지 않고 모두 동일한 QoS 특성이 제공되는 동일한 QCI(예를 들어, 6)가 할당되었다.

본 발명에서는 동일한 '서비스'(즉, 트래픽 타입)이라 할지라도 CP level, 즉 트래픽을 제공하는 컨텐트 프로바이더에 따라서 차별화를 시키고자 한다. 미리 정해진 사업자 정책에 따라 우선적으로 처리 해야할 필요가 있는 컨텐트 프로바이더의 트래픽, 즉 프리미엄 그룹으로 분류된 트래픽의 경우 상기 언급한대로 디폴트 그룹의 트래픽과 가중치를 다르게 설정하고, QoS 레벨은 동일하지만 가중치가 다르므로QCI도 다르게 설정한다. 예를 들어, 도 4에서는 프리미엄 그룹에 해당하는 트래픽을 디폴트 그룹에 속하는 트래픽과 차별화하여 처리하기 위해operator-specific QCI값인 '128'을 사용하고, 프리미엄과 디폴트 그룹의 밴드위스 할당을 차별하기 위하여 가중치 W1과 W2를 사용한다.

상기한 바와 같이, 미리 결정된 트래픽의 QCI 구성에 기반하여, 상기 P-GW에서는 트래픽을 전송할 베어러를 매핑할 수 있다.

상기 베어러의 종류에는 디폴트 베어러(360)와 전용 베어러 (370)가 있다. UE(300)가 LTE 코어망 (Evolved Packet Core: EPC)에 접속하면 IP 주소를 할당받고 PDN(Packet Data Network) 연결을 생성하면, 동시에 디폴트 베어러(Default Bearer)(360)가 설정된다.

UE가 디폴트 베어러를 통해 서비스를 이용하다가 디폴트 베어러, 또는 현재 있는 다른 전용 베어러로는 트래픽의 서비스 품질을 제대로 제공받을 수 없는 서비스를 이용하게 되는 경우, 온-디맨드(on-demand)로 전용 베어러(Dedicated Bearer)(370)가 설정된다. 또는, 미리 UE가 최초로 무선망에 접속 또는 어태치(attach)할 때에 상기 전용 베어러 (370)를 미리 설정할 수도 있다. 이하에서는 상기 LTE코어망에서 베어러를 생성하는 방법은 온-디맨드인 경우를 가정하여 설명한다.

본 발명에서는 전송해야 될 트래픽이 사업자 정책에 따라 프리미엄 그룹에 속하는 컨텐트 프로바이더의 트래픽인 경우, 전용 베어러 (370)에 매핑하여 전송한다. 즉, 디폴트 그룹에서 제공되는 컨텐트 프로바이더의 트래픽과 같은 트래픽 타입을 가지는 트래픽일지라도 보다 더 나은 처리(treatment)를 보장하고 차별성을 주기 위해 전용 베어러에 매핑하여 전송할 수 있다.

상기 트래픽을 전송하기 위한 베어러를 매핑하기 전 단계로서 베어러를 설정하는 과정이 요구된다. 특히 프리미엄 그룹의 트래픽의 차별화를 위하여 상기 전용 베어러에 매핑을 하고 베어러를 설정하는 것에는 두가지 방법이 있다. 첫번째 방법으로, 앞서 언급한 UE 가 액세스 네트워크에 접속 시 디폴트 베어러 설정과 동시에 P-GW에서 전용 베어러를 설정하는 경우, 프리미엄 그룹의 트래픽의 리스트를 미리 전용 베어러에 관련시키는 것이다. 따라서, P-GW에서는 트래픽 그룹들의 수신 시에 트래픽 그룹의 리스트를 기반으로, 대응하는 전용 베어러에 매핑할 수 있다.

두번째 방법으로는, 전용 베어러가 존재하지 않아 베어러 설정이 필요할 시에 서비스 가속 장치가 PCRF 로 베어러 설정 이벤트를 발생 시키고, 이어서 PCRF가 P-GW로 베어러 설정 명령을 발생시킨다. 이후, 상기 전용 베어러가 설정되면 해당 프리미엄 그룹의 트래픽을 전용 베어러에 매핑 시킨다. 아래에서는 이 두번째 방법에 대한 구체적인 설명을 한다.

먼저, 서비스 가속장치(340)에서 외부 인터넷의 컨텐트 프로바이더로부터 트래픽을 수신하여, 베어러의 설정이 필요한지 결정한다. 만약 베어러의 설정이 필요한 경우라면 상기 PCRF(330)로 트래픽 그룹의 'QoS'를 지시하는 QCI정보를 포함하는 베어러 설정 명령을 발생시켜 전용 베어러 (370)의 설정 과정을 개시할 수 있다. 상기 PCRF(330)는 이 베어러 설정 명령에 응답하여 P-GW(320)로 상기 QCI정보에 대응하는 베어러 설정 명령을 발생시킨다.

상기 베어러 설정 명령을 수신한 P-GW(320)가 상기 베어러를 설정할 수 있다. 상기 P-GW(330)는 상기 트래픽의 QCI정보에 대응하는 전송된 베어러 설정 명령을 기반으로, 상기 QCI정보에 대응하는 베어러를 설정할 수 있다. 또한 상기 P-GW(320)은 기존에 존재하는 디폴트 베어러 또는 전용 베어러를 상기 수신한 QCI정보에 대응하도록 수정할 수 있다. 상기 P-GW(330)는 베어러 설정을 한 후 상기 PCRF(330)에게 베어러 설정 응답 메시지를 전송할 수 있다.

상기 PCRF(330)는 P-GW(320)로부터 수신한 베어러 설정 응답 메시지에 기반하여, 베어러의 QCI정보를 포함하는 설정 상태 정보를 서비스 가속 장치(340)로 전송할 수 있다. 서비스 가속 장치(340)는 상기 PCRF(340)과 연동하여 UE(300)별 베어러 설정 현황 정보를 유지할 수 있다. 이 경우, 서비스 가속 장치(340)는 수신한 트래픽을 전송하려고 하거나 모든 UE의 요청을 수신 시 상기 트래픽의 QCI에 대응하는 전용 베어러가 없는 경우에만 PCRF로 베어러 설정 이벤트를 발생시킬 수 있다. 하지만, 만약 서비스 가속 장치(340)가 UE(300) 별 전용 베어러 현황 정보를 유지 하지 않을 경우, 서비스 가속 장치(340)는 수신한 트래픽을 전송하려고 하거나 모든 UE의 요청 수신 시 P-GW 로 베어러 설정 명령을 발생시킨다. 상기한 베어러의 설정 방법에 대한 각 장치별 동작은 도 5 및 도6에서 더욱 상세히 설명한다.

반면에, 본 발명의 또 다른 실시예로 미리 UE가 LTE 코어망 (Evolved Packet Core: EPC)에 접속(attach)할 때에 P-GW가 디폴트 베어러 (360)외에 상기 전용 베어러 (370)를 설정해두는 경우에 대해 설명한다. 이 경우, PCRF(330) 는 전용 베어러 (370)를 초기 UE가 접속할 때 설정한 후 이 전용 베어러 (370)의 QoS 정보를 포함하는 설정 상태 정보를 서비스 가속 장치에 제공할 수 있다.

상기한 바와 같이, 서비스 가속 장치(340)가 전송하려는 트래픽의 QCI에 대응하는 전용 베어러가 설정되거나, 이미 존재한다고 결정한다면, 본 발명에서는 그 이후 P-GW에서 수신한 트래픽의 QCI에 대응하는 전용 베어러에 매핑하여 전송할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 트래픽 차별화 서비스를 제공하기 위한 서비스 가속 장치에서의 동작을 도시한 순서도이다.

상기 서비스 가속 장치는 S510 단계에서 컨텐트 프로바이더로부터 트래픽을 수신한다. 상기 컨텐트 프로바이더는 상기 트래픽을 통하여 서비스를 제공한다. 상기 서비스 가속 장치는 S520 단계에서 상기 트래픽을 상기 컨텐츠 프로바이더 정보에 기반하여 그룹으로 분류할 수 있다. 상기 서비스 가속장치의 컨텐트 프로바이더별 트래픽 분류는 상기 트래픽의 도메인 이름및 IP 주소 등 다양한 방식을 이용할 수 있다. 또한, 상기 서비스 가속 장치는 S530 단계에서 상기 분류 정보를 P-GW에 전송한다. 상기 서비스 가속 장치는 상기 트래픽을 분류하는 정보만을 생성할 뿐이고, 실제로 트래픽별로 묶어 그룹화 시키는 동작은 이하에서 설명할 P-GW에서 진행된다.

또한, 상기 서비스 가속 장치는 S540 단계에서, 미리 저장된 'QoS'를 지시하는 상기 트래픽 그룹의 QCI정보에 대응하는 베어러가 존재하는지 결정한다. 앞서 언급한대로 사업자는 미리 트래픽의 '트래픽 특성 관련 정보'에 기반한 QCI 구성을 미리 결정해 놓을 수 있으며, 상기와 같이 결정해놓은 정보를 상기 서비스 가속 장치에 미리 저장해놓을 수 있다. 즉, 사업자는'트래픽 특성 관련 정보'에 포함된 트래픽의 트래픽 타입(traffic type), 컨텐트 프로바이더 등의 정보에 해당하는 QCI 구성을 미리 결정해놓을 수 있다. 상기와 같이 미리 저장해놓은 QCI 구성에 해당하는 정보의 예시는 앞서 언급한 도4에 개시되어 있다. 그 후 상기 서비스 가속 장치는 P-GW에서 기지국 사이에 상기 수신한 트래픽 그룹의 QCI에 대응하는 베어러의 존재여부를 결정할 수 있다.

만약, 상기 서비스 가속 장치에서 수신한 트래픽 그룹의 QCI정보에 대응하는 베어러가 존재하지 않는 경우, 상기 서비스 가속 장치는 S550 단계에서 상기 트래픽 그룹의 QCI 정보에 대응하는 베어러 설정 명령을 PCRF로 전송하여 PCRF가 베어러 생성 절차를 제어하도록 할 수 있다. 그 후 PCRF의 베어러 설정 명령에 따라 P-GW는 상기 수신한 트래픽 그룹의 QCI에 대응하는 베어러를 설정할 수 있다.

만약, 상기 서비스 가속 장치에서 수신한 트래픽 그룹의 QCI정보에 대응하는 베어러가 존재하는 경우, 상기 서비스 가속 장치는 S560 단계에서 상기 트래픽을 P-GW로 전송할 수 있다.

도 6는 본 발명의 실시 예에 따른 트래픽 차별화 서비스를 제공하기 위한 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW)에서의 동작을 도시한 순서도이다.

상기 P-GW는 S610단계에서, 수신할 트래픽 그룹의 QCI정보에 대응하는 베어러 설정 명령을 PCRF로부터 수신할 수 있다. 상기 PCRF는 상기 서비스 가속장치로부터 베어러 설정 명령에 대한 응답으로 상기 베어러 설정 명령을 상기 P-GW로 전송할 수 있다. 또한 상기 P-GW는 S620단계에서, 상기 수신한 트래픽의 베어러 설정 명령에 따라 상기 QCI 정보에 대응되도록 설정된 베어러를 설정하거나, 기존 베어러를 상기 QCI정보에 대응하도록 수정할 수 있다.

또한, 상기 P-GW는 S630단계에서 서비스 가속 장치로부터 트래픽 및 트래픽 분류 정보를 수신할 수 있다. 또한, 상기 P-GW는 S640단계에서 수신한 트래픽을 트래픽 분류 정보를 기반으로 분류할 수 있다. 상기 분류 정보는 서비스 가속장치의 컨텐트 프로바이더별 트래픽 분류정보로서, 상기 수신한 트래픽의 도메인 이름 및 IP 주소 등 다양한 방식으로 구분된 것이다.

상기 P-GW는 S650단계에서 상기 컨텐트 프로바이더별로 분류한 트래픽 그룹을 상기 트래픽 그룹의 QCI정보와 대응하는 베어러에 매핑하여 기지국으로 전송할 수 있다. 상기와 같이 QCI 정보에 대응하는 트래픽과 베어러를 매핑시켜 전송함으로써, 사업자는 사업자의 정책에 따라 트래픽 특성 관련 성질에 따라 트래픽을 차별화하여 처리할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 트래픽 차별화 서비스를 제공하기 위한 기지국에서의 동작을 도시한 순서도이다.

상기 기지국은S710단계에서 베어러를 통하여 트래픽 그룹을 수신할 수 있다. 상기 트래픽 그룹은 P-GW에서 트래픽을 수신하여 서비스 가속 장치로부터 수신한 트래픽 분류 정보에 의하여 분류된 그룹이다. 상기 기지국은S720단계에서 각 베어러별로 스케쥴링 메트릭(scheduling metric)을 계산한 값을 기반으로 상기 베어러의 순서를 정렬할 수 있다. 또한 상기 기지국은 상기 스케쥴링 메트릭을 계산한 값이 큰 순서대로 베어러를 정렬할 수 있다.

상기 스케쥴링 메트릭에 대한 설명에서의 예시로, 비례 공정(Proportional Fairness) 스케줄러에 대하여 설명한다. 상기 비례 공정스케줄러는 할당 대상 후보 단말에게 자원 할당에 대한 우선순위 부여 시, 하기의 수학식 1을 사용하여 스케쥴링 메트릭 값이 높은 후보의 베어러부터 자원 할당 우선순위를 부여하게 된다.

[수학식 1]

여기서, k는 후보 베어러의 인덱스, n은 시간, R은 현재 베어러 k가 할당 대상 자원을 할당 받는 경우 전송 가능한 데이터 전송 속도(data rate)로 채널의 품질에 해당한다. 또한, 는 베어러 k가 할당 받은 평균 데이터 전송 속도 즉, n 시간 동안 베어러가 자원을 할당 받은 양을 의미한다. 상기 수학식 1을 통해 알 수 있듯이, 스케쥴링 메트릭(PF-Metric) 값은 단말의 채널 품질이 좋을수록, 그리고 평균적으로 할당 받은 데이터 전송 속도가 낮을수록 높은 값을 갖게 된다. 스케쥴 메트릭의 값이 높은 베어러일수록 자원 할당을 우선적으로 받을 수 있다. 비례 공정 스케쥴링 방식은 이와 같은 스케쥴링 방식으로 단말 간 자원 할당에 대한 공정(fairness)을 보장하는 동시에, 시스템의 평균 처리율(throughput)을 향상시킬 수 있다.

상기 기지국은S730단계에서 베어러 레벨에서 정의된'QoS'특성 중 하나인 우선순위(priority) 값이 동일한 베어러들을 그룹으로 분류하여 무선 자원(Resource Block; RB)을 할당할 수 있다. 즉, 상기 기지국은 정렬된 베어러들 중 우선순위값이 동일한 베어러들을 한 그룹으로 분류할 수 있으며, 상기 그룹별로 상기 우선순위값을 기반으로 무선 자원을 할당할 수 있다. 상기 기지국은 상기 우선순위값이 동일한지 여부에 대하여 미리 저장된 QCI 정보에 기반하여 결정할 수 있다. 이는 상기 도 4에서 도시된 테이블이 기지국에 미리 저장되어 있는 정보라고 가정하여 설명하면, 두 트래픽을 전송한 베어러의 QCI가 '6'과 '128'인 경우 상기 기지국은 상기 베어러를 통하여 수신한 트래픽이 동일한 우선순위를 가지고 있는 트래픽임을 결정할 수 있고, 같은 그룹으로 묶을 수 있다. 기지국은 상기 그룹 별로 사용 가능한 무선 자원의 수와 정렬된 베어러 또는 베어러 그룹의 각 베어러 별 버퍼상태 (즉, 전송 대기중인 데이터량)를 고려하여 RB를 할당한 후 MAC PDU (Protocol Data Unit)를 계산한다.

또한, 상기 기지국은S740단계에서 우선순위값이 동일한 베어러 그룹 내에서 베어러의 가중치를 고려하여 각 베어러들에 대한 무선자원의 할당 비율을 결정 및 스케쥴링할 수 있다. 특히, 본 발명에서의 가중치는 트래픽의 컨텐트 프로바이더정보를 기반으로 하여 할당되는 것으로서, 사업자 정책에 따라 우선적으로 차별화시킬 필요가 있는 트래픽의 경우, 상기 가중치를 높게 할당할 수 있다. 즉, 프리미엄 그룹에 속하는 트래픽의 경우 디폴트 그룹에 속하는 트래픽 보다 높은 가중치가 할당될 수 있다.

또한, 사업자는 상기 기지국이 상기 트래픽 그룹에 할당된 가중치 정보를 구별하게 하기 위하여, 가중치 정보가 다른 경우 다른 QCI를 할당할 수 있다. 또한 이와 같은 QCI의 구성 정보는 미리 기지국에 저장될 수 있다. 특히 사업자 정책에 따라 우선적으로 차별화 시킬 필요가 있어 프리미엄 그룹으로 분류한 트래픽의 경우, 그렇지 않은 디폴트 그룹보다 높은 가중치 정보를 부여할 수 있다. 상기 상대적으로 높은 가중치 정보가 부여된 프리미엄 그룹의 QCI의 경우, 이를 구별하기 위하여 Operator-specific QCI 정보를 설정할 수 있다.

상기 operator-specific QCI 정보는 특별히 사업자가 설정한 것으로서, 일반적으로 0~9까지의 정수 값을 가지는 QCI가 아닌 128~131 범위의 정수 값을 가지는 것을 특징으로 한다. 즉 기지국은, 수신한 트래픽의 QCI정보가 상기 128~131 범위에 속하는 것일 경우에는 사업자가 특별히 우선적으로 처리하고자 하는 프리미엄 그룹의 트래픽임을 알 수 있고, 미리 저장된 QCI의 구성 정보에 따라'상기 트래픽의 가중치를 알 수 있다.

상기 기지국은 한 그룹에 묶인 트래픽의 각 가중치 정보의 비율대로, 상기 베어러들에 할당된 무선 자원 및 MAC PDU를 분배할 수 있다. 즉, 한 그룹에 두 베어러가 있다고 하고, 각 베어러에 대응하는 가중치가 W1, W2라고 가정한다. 가중치가 W1인 베어러의 무선 자원은 할당된 무선자원의 W1/(W1+W2)만큼 할당되며, 가중치가 W2인 베어러의 무선 자원은 할당된 무선 자원의 W2/(W1+W2)만큼 할당될 수 있다. 상기와 같은 방법으로 트래픽의 가중치를 고려할 수 있게 되어, 동일한 트래픽 타입에 속하는 트래픽일지라도 컨텐트 프로바이더별로 원하는 비율로 차별화된 서비스 품질을 제공할 수 있다.

또한, 상기와 같은 무선 자원 할당으로 인하여 액세스 네트워크의 혼잡이 발생한 경우에만, 상기 프리미엄 그룹의 트래픽과 디폴트 그룹의 트래픽을 차별화하여 처리할 수 있는 장점이 있다. 즉, 액세스 네트워크의 혼잡 상황이 아닌 경우에 기지국은 상기와 같이 가중치를 고려하지 않고, 그룹 내에 있는 모든 베어러의 트래픽을 송신할 수 있어야 한다. 그런데, 만약 상기 트래픽 타입이 동일하더라도 다른 우선순위를 부여할 시에는, 혼잡 상황이 아닐 때에도 프리미엄 그룹의 트래픽이 전송되는 베어러는 불필요하게 항상 더 많은 가용 무선 자원을 할당되게 되어 네트워크의 사용 효율이 저하된다. 또한, 상기 프리미엄 그룹의 트래픽이 전송되는 베어러는 더 높은 클래스의 QoS특성에 대응하는 QCI가 부여된 트래픽이 전송되는 베어러와 가용 무선자원을 두고 경쟁하게 되어, 보다 중요도가 더 높은 트래픽 타입의 트래픽의 서비스 품질이 저하되는 문제가 발생하게 된다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 스케쥴러가 동작하는 방식을 도시하는 예시도이다.

보다 구체적으로 도 8에서는, 상기 도 7에서 설명한 기지국에서의 스케쥴링 방식을 예를 들어 설명한 도면이다. 먼저 기지국의 스케쥴러는 각 베어러별로 스케쥴링 메트릭을 계산하여 그 값이 큰 순서대로 베어러를 정렬(ordering) 한다(810). 아래에서는, UE A의 베어러1과 UE B의 베어러 2로부터 전송되는 트래픽은 동일한 트래픽 타입이지만 다른 컨텐트 프로바이더로부터 전송된 트래픽으로서, 상기 대응하는 베어러 1과 2는 'QoS 특성' 중 상기 가중치 정보만 상이한 것을 가정하여 설명한다.

상기 가정에 따라서 정렬된 복수의 베어러들에 있어서, 상기 UE A의 베어러 1과 베어러2는 같은 우선순위를 가지는 바 하나의 그룹으로 분류된다(820). 상기 그룹 별로, 사용 가능한 무선 자원의 수와 정렬된 베어러 또는 베어러 그룹의 각 베어러 별 버퍼상태 (즉, 전송 대기중인 데이터량)를 고려하여 RB를 할당하여 UE B의 베어러 1과 UE A의 베어러 1,2에 각각 5개 45개의 무선 자원이 할당됨을 알 수 있다(830). 그리고 상기 할당된 무선 자원에 기반하여 MAC PDU를 계산할 때, 상기 UE A의 베어러 1,2의 그룹에는 6000 byte가 분배되었다(840).

아래에서는 UE A의 베어러 1과 베어러 2가 묶인 그룹 내에서 상기 베어러1과 베어러2에서 전송되는 트래픽의 가중치 정보를 기반으로 하여 상기 그룹에 할당된 무선 자원을 재분배하는 것을 설명한다(850). UE A의 베어러 1을 통하여 전송되는 트래픽은 프리미엄 그룹에 속하고 베어러 2를 통하여 전송되는 트래픽은 디폴트 그룹에 속하는 것을 가정하고, 각각 베어러의 트래픽의 가중치가 W1, W2 이고, W1:W2 = 5:1 가중치 정보가 사업자 정책에 따라 정해졌다고 가정한다.

이 경우, 도면에 도시한 바와 같이, UE A의 베어러 1과 베어러2 그룹에 할당된 전체 무선 자원의 수를 기반하여 계산된 MAC PDU 중 W1/(W1+W2)=5/6를 프리미엄 그룹의 트래픽을 전송한 베어러 1에 할당하고, 디폴트 그룹의 트래픽을 전송한 베어러 2에는 1/6을 할당하도록 스케쥴링 한다. 따라서 결과적으로는 베어러 1에는 5000byte, 베어러 2에서는 1000byte 를 할당할 수 있다.

상기와 같이 각 트래픽의 컨텐트 프로바이더 별 차별화를 주어 상기 트래픽을 처리하기 위하여, 트래픽의 QoS특성에 추가적으로 '가중치'의 특성을 추가하고, 상기 가중치로 하여금 같은 트래픽 타입(traffic type)의 프리미엄 그룹의 트래픽과 디폴트 그룹의 트래픽에 당초 사업자 정책에 따른 5:1의 비율로 무선 자원을 할당할 수 있다. 만약, 상기와 같은 예에서 가중치의 특성을 추가적으로 고려하지 않는다면, 상기 UE A의베어러 1과 2의 그룹에 분배된 무선 자원은 베어러 1과 2에게 나누어 질 때, 임의로 무선자원 및 MAC PDU가 분배될 것인 바, 당초 사업자가 의도한 프리미엄 그룹의 트래픽과 디폴트 그룹의 트래픽의 차별화 처리가 용이하지 않다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 서비스 가속 장치(Service Accelerator)의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

도 9와 같이, 상기 서비스 가속 장치(140)는 인터페이스부(910), 저장부(920), 제어부(930)로 구성될 수 있다.

상기 인터페이스부 (910)는 P-GW(120), PCRF(130), 외부 인터넷의 컨텐트 프로바이더 (150)과 연결되어 트래픽 및 트래픽의 차별화된 'QoS ' 특성을 제공하기 위한 정보를 송신 또는 수신할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 인터페이스부 (910)는 상기 외부 인터넷의 컨텐트 프로바이더(150)로부터 트래픽을 수신할 수 있다.

또한 상기 인터페이스부(910)는 상기 PCRF(130)에게 필요 시, 상기 수신한 트래픽을 전송하기 위한 베어러 설정 명령을 전송할 수 있다. 상기 인터페이스부(910)는 서비스 가속 장치의 제어부(930)가 상기 베어러 설정이 필요한지 여부에 대하여 결정한 신호를 수신하고, 상기 전송하려는 트래픽의 QCI 정보에 대응하는 베어러 설정 명령을 PCRF(130)로 전송할 수 있다. 상기 인터페이스부(910)는 상기 PCRF(130)로부터 현재 생성되어 있는 베어러에 대해, 상기 베어러의 QCI정보를 포함하는 설정 상태 정보를 수신할 수 있다. 상기 인터페이스부(910)는 상기 PCRF(130)로부터 지속적으로 베어러 설정 상태 정보를 수신하여, 단말 별 베어러 설정 현황 정보를 유지할 수 있다.

또한 상기 인터페이스부(910)는 상기 제어부(930)가 현재 인터페이스부(910)에서 수신한 트래픽을 트래픽의 컨텐츠 프로바이더 정보에 기반하여 그룹으로 분류한 분류 정보를 상기 P-GW(120)에게 전송할 수 있다. 또한 상기 인터페이스부(910)는 상기 제어부(930)가 상기 수신한 트래픽의 QCI 정보에 대응하는 베어러가 있다고 결정 시, 상기 수신한 트래픽을 상기 P-GW에게 전송할 수 있다.

상기 저장부(920)는 상기 인터페이스부(910)가 외부 인터넷의 컨텐트 프로바이더로부터 수신한 트래픽을 임시 저장할 수 있다. 상기 저장부(920)는 사업자가 '트래픽 특성 관련 정보'중 특히 트래픽 타입및 컨텐트 프로바이더에 기반하여 미리 결정한 QCI의 구성에 대한 정보를 미리 저장할 수 있다. 상기 QCI의 구성에 대한 예시는 상기 도4에 도시되어 있다. 또한 상기 저장부(920)는 사업자 정책이 정한, 프리미엄 그룹에 속하여 차별화 서비스를 제공할 트래픽에 대한 컨텐트 프로바이더 정보를 미리 저장할 수 있다.

상기 제어부(930)는 적어도 하나 이상의 컨텐트 프로바이더로부터 트래픽을 수신하는 것을 제어할 수 있다. 상기 제어부(930)는 상기 수신한 트래픽들을, 미리 저장된 트래픽 특성 관련 정보에 포함된 컨텐트 프로바이더 정보에 기반하여, 적어도 하나 이상의 그룹으로 분류하여, 분류 정보를 P-GW에 전송하는 것을 제어할 수 있다. 상기 제어부(930)는 상기 분류된 트래픽 그룹들의 QCI 정보에 대응하는 베어러가 존재하는지 결정할 수 있다.

상기 제어부(930)는 상기 적어도 하나 이상의 트래픽 그룹의 QCI 정보에 대응하는 베어러가 없는 경우, 상기 트래픽 그룹의 QCI 정보에 대응하는 베어러 설정 신호를 PCRF에게 전송하는 것을 제어할 수 있다. 상기 제어부(930)는 상기 적어도 하나 이상의 트래픽 그룹의 QCI정보에 대응하는 베어러가 존재하는 경우, 상기 트래픽들을 P-GW로 전송하는 것을 제어할 수 있다.

도 10는 본 발명의 실시 예에 따른 정책 과금 규칙 함수(Policy and Charging Rules Function; PCRF)의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

도 10와 같이, 상기 정책 과금 규칙 함수 (130)는 인터페이스부(1010), 저장부(1020), 제어부(1030)로 구성될 수 있다.

상기 인터페이스부(1010)는 P-GW(120) 및 서비스 가속장치(140)와 연결되어 트래픽 및 트래픽의 차별화된 'QoS'를 제공하기 위한 정보를 송신 또는 수신할 수 있다. 또한 상기 인터페이스부(1010)는 상기 서비스 가속장치(140)로부터, 상기 서비스 가속장치(140)가 수신한 트래픽을 P-GW(120)에서 기지국으로 전송하기 위한 베어러 설정 명령을 수신할 수 있다. 상기 전송하려는 트래픽의 'QoS'특성을 지시하는 QCI 정보에 대응하는 베어러 설정 명령을 서비스 가속장치(140)로부터 수신할 수 있다. 상기 인터페이스부(1010)는 상기 서비스 가속장치(140)에게 현재 생성되어 있는 베어러에 대해, 상기 베어러의 QCI정보를 포함하는 설정 상태 정보를 전송할 수 있다. 상기 인터페이스부(1010)는 상기 서비스 가속 장치(140)에게 지속적으로 베어러 설정 상태 정보를 전송하여, 단말 별 베어러 설정 현황 정보를 유지할 수 있다.

상기 인터페이스부(1010)은 상기 서비스 가속 장치(140)로부터 베어러 설정 명령을 수신 시에 P-GW(120)에게 베어러 설정 명령을 전송할 수 있다. 상기 인터페이스부(1010)은 상기 P-GW(120)로부터 현재 존재하는 베어러의 QCI 정보를 포함하는 베어러 설정 상태 정보를 수신할 수 있다.

상기 저장부(1020)는 상기 서비스 가속 장치(140) 및 상기 P-GW(120)사이에서 베어러 설정 명령과 베어러 설정 상태 정보를 송신 및 수신하면서, 상기 베어러 설정 명령 및 베어러 설정 상태 정보를 임시 저장할 수 있다. 상기 저장부(1020)는 '트래픽 특성 관련 정보'중 특히 트래픽 타입 및 컨텐트 프로바이더에 기반하여 미리 결정한 QCI 구성에 대한 정보를 미리 저장할 수 있다. 상기 QCI 구성에 대한 예시는 상기 도4에 도시되어 있다. 또한 상기 저장부(920)는 사업자 정책이 정한, 프리미엄 그룹에 속하여 차별화 서비스를 제공할 트래픽에 대한 컨텐트 프로바이더 정보를 미리 저장할 수 있다.

상기 제어부(1030)는 P-GW로 전송될 트래픽 그룹의 QCI정보에 대응하는 베어러 설정 신호를 서비스 가속 장치로부터 수신하는 것을 제어할 수 있다. 상기 제어부(1030)는 상기 베어러 설정 신호에 응답하여 상기 트래픽 그룹의 QCI 정보에 대응하는 베어러 설정 명령을 P-GW에게 전송하는 것을 제어할 수 있다.

도 11는 본 발명의 실시 예에 따른 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW)의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

도 11와 같이, 상기 P-GW(120)은 인터페이스부(1110), 저장부(1120), 제어부(1130)로 구성될 수 있다.

상기 인터페이스부(1110)는 기지국(110), PCRF(130), 서비스 가속 장치(140)와 연결되어 트래픽 및 트래픽의 차별화된 'QoS'를 제공하기 위한 정보를 송신 또는 수신할 수 있다. 상기 인터페이스부(1110)는 상기 서비스 가속 장치(140)로부터 수신할 트래픽 및 트래픽의 분류 정보를 수신할 수 있다. 또한 상기 인터페이스부(1110)는 상기 수신하려는 트래픽의 QCI 정보에 대응하는 베어러 설정 명령을 PCRF(130)로부터 수신할 수 있다. 또한 상기 인터페이스부(1120)는 기지국(110)으로 상기 수신한 트래픽의 'QoS'에 대응하는 베어러를 통하여 트래픽을 송신할 수 있다.

상기 저장부(1120)는 '트래픽 특성 관련 정보'중 특히 트래픽 타입 및 컨텐트 프로바이더에 기반하여 미리 결정한 QCI 구성에 대한 정보를 미리 저장할 수 있다.

상기 제어부(1130)는 서비스 가속 장치로부터 수신할 트래픽 그룹의 QCI정보를 포함하는 베어러 설정 명령을 PCRF로부터 수신하는 것을 제어할 수 있다. 상기 제어부(1130)는 상기 베어러 설정 명령에 응답하여, 상기 서비스 품질 관련 정보와 대응되는 베어러를 생성하거나 기존에 존재하는 베어러를 상기 수신한 QCI정보와 대응 되도록 수정하는 것을 제어할 수 있다.

상기 제어부(1130)는 서비스 가속 장치로부터 트래픽 및 트래픽의 분류 정보를 수신하는 것을 제어할 수 있다. 상기 트래픽 분류 정보에 기반하여 상기 수신한 트래픽들을 그룹으로 분류할 수 있다. 상기 PCRF로부터 상기 트래픽 그룹들의 QCI 정보를 수신하는 것을 제어할 수 있다. 상기 트래픽 그룹을 상기 트래픽 그룹의 QCI정보와 대응되는 베어러를 통하여 기지국으로 전송하는 것을 제어할 수 있다.

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

도 12와 같이, 상기 기지국(110)은 인터페이스부(1210), 저장부(1220), 제어부(1230)로 구성될 수 있다.

상기 인터페이스부(1210)는, P-GW(120)와 연결되어, 트래픽의 차별화된 'QoS'를 제공하기 위한 정보를 송신 또는 수신할 수 있다. 상기 인터페이스(1210) 상기 P-GW(120)으로부터 상기 트래픽을 상기 베어러를 통하여 수신할 수 있다. 상기 인터페이스부(1210)는 상기 기지국의 제어부(1230)에서 상기 트래픽을 전송한 베어러에 대해 무선 자원을 할당한 것에 기반하여, 상기 수신한 트래픽을 UE(100)에게 송신할 수 있다.

상기 저장부(1220)는 상기 P-GW(120)로부터 수신하여 트래픽의 베어러에 자원을 할당하고, 상기 UE(100)로 전송하려는 트래픽을 임시로 저장할 수 있다. 또한 상기 베어러에 자원을 할당할 때에 필요한 정보인 현재 가용 무선 자원 정보 및 스케쥴링 메트릭을 계산하는 알고리즘들을 저장할 수 있다.

상기 제어부(1230)는 P-GW로부터 적어도 하나 이상의 베어러를 통하여 전송된 트래픽 그룹을 수신하는 것을 제어할 수 있다. 상기 적어도 하나 이상의 베어러에 대응하는 가중치정보에 기반하여, 무선 자원을 할당하는 것을 제어할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

100 : 사용자 장치(User Equipment : UE)
110 : 기지국
120 : 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW)
130 : 정책 과금 규칙 함수(Policy Charging Rule Function : PCRF)
140: 서비스 가속 장치 (Service Accelator)

Claims

이동 통신 시스템에서 서비스 가속 장치의 트래픽 전송 방법에 있어서,
적어도 하나 이상의 컨텐트 프로바이더(content provider)로부터 트래픽을 수신하는 단계;
상기 수신한 트래픽들을, 미리 저장된 트래픽 특성 관련 정보에 포함된 컨텐트 프로바이더 정보에 기반하여, 적어도 하나 이상의 그룹으로 분류하여, 분류 정보를 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW)에 전송하는 단계;
상기 분류된 트래픽 그룹들의 서비스 품질 분류 식별자(Quality of Service Class Identifier; QCI) 정보에 대응하는 베어러가 존재하는지 결정하는 단계; 및
상기 적어도 하나 이상의 트래픽 그룹의 QCI 정보에 대응하는 베어러가 없는 경우, 상기 트래픽 그룹의 QCI 정보에 대응하는 베어러 설정 신호를 정책 과금 규칙 함수(Policy and Charging Rules Function; PCRF)에게 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 트래픽 그룹의 QCI정보에 대응하는 베어러가 존재하는 경우, 상기 트래픽들을 P-GW로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 방법.
제1항에 있어서, 상기 트래픽 그룹의 QCI 정보는,
트래픽 그룹의 서비스 품질의 특성에 대응하고, 및
트래픽 그룹의 상기 컨텐트 프로바이더 정보에 기반하여 미리 결정된 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 방법.
제1항에 있어서, 상기 트래픽 그룹의 QCI정보는,
상기 트래픽 그룹의 컨텐트 프로바이더가 사업자에 의해 미리 결정된 특정 컨텐트 프로바이더인 경우, 사업자 특정(operator-specific) QCI 정보인 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 방법.
제3항에 있어서,
상기 서비스 품질의 특성은 우선순위를 포함하고, 및
상기 우선순위의 정보는 상기 트래픽 특성 관련 정보에 포함된 트래픽 타입 정보를 기반으로 미리 결정되는 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 서비스 품질의 특성은 가중치를 더 포함하고, 및
상기 가중치의 정보는 상기 컨텐트 프로바이더 정보에 기반하여 미리 결정되는 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 방법.
이동 통신 시스템에서 정책 과금 규칙 함수(Policy and Charging Rules Function; PCRF)의 트래픽 전송 지원 방법에 있어서,
패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW)로 전송될 트래픽 그룹의 서비스 품질 분류 식별자(Quality of Service Class Identifier; QCI) 정보에 대응하는 베어러 설정 신호를 서비스 가속 장치로부터 수신하는 단계; 및
상기 베어러 설정 신호에 응답하여 상기 트래픽 그룹의 QCI 정보에 대응하는 베어러 설정 명령을 P-GW에게 전송하는 단계를 포함하고,
상기 QCI 정보는 상기 트래픽 그룹의 서비스 품질의 특성에 대응하고, 트래픽 그룹의 컨텐트 프로바이더(content provider) 정보에 기반하여 미리 결정된 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 지원 방법.
제7항에 있어서, 상기 트래픽 그룹의 QCI 정보는,
상기 트래픽 그룹의 컨텐트 프로바이더가 사업자에 의해 미리 정해진 특정 컨텐트 프로바이더인 경우, 사업자 특정(operator-specific) QCI 정보인 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 지원 방법.
이동 통신 시스템에서 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW)의 트래픽 전송 방법에 있어서,
서비스 가속 장치로부터 수신할 트래픽 그룹의 서비스 품질 분류 식별자(Quality of Service Class Identifier; QCI) 정보에 대응하는 베어러 설정 명령을 정책 과금 규칙 함수(Policy and Charging Rules Function; PCRF)로부터 수신하는 단계; 및
상기 베어러 설정 명령에 응답하여, 상기 QCI 정보와 대응되는 베어러를 설정하거나 기존에 존재하는 베어러를 상기 수신한 QCI 정보와 대응 되도록 수정하는 단계;를 포함하고,
상기 QCI 정보는 상기 트래픽 그룹의 서비스 품질의 특성에 대응하고, 트래픽 그룹의 컨텐트 프로바이더(content provider) 정보에 기반하여 미리 결정된 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 방법.
제9항에 있어서,
서비스 가속 장치로부터 트래픽 및 트래픽의 분류 정보를 수신하는 단계;
상기 트래픽 분류 정보에 기반하여 상기 수신한 트래픽들을 그룹으로 분류하는 단계;
상기 PCRF로부터 상기 트래픽 그룹들의 QCI 정보를 수신하는 단계; 및
상기 트래픽 그룹을 상기 트래픽 그룹의 QCI 정보와 대응되는 베어러에 매핑하여 기지국으로 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 방법.
제9항에 있어서, 상기 트래픽은,
미리 저장된 트래픽 특성 관련 정보에 포함된 컨텐트 프로바이더 관련 정보에 기반하여 적어도 두 개 이상의 그룹으로 분류되는 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 방법.
제9항에 있어서, 상기 QCI 정보는,
상기 트래픽의 컨텐트 프로바이더가 미리 정해진 특정 컨텐트 프로바이더인 경우, 사업자 특정(operator-specific) QCI 정보인 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 방법.
이동 통신 시스템에서 기지국의 트래픽 전송 방법에 있어서,
패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW)로부터 서비스 품질 분류 식별자(Quality of Service Class Identifier; QCI) 정보에 대응하는 적어도 하나 이상의 베어러를 통하여 전송된 트래픽 그룹을 수신하는 단계; 및
상기 적어도 하나 이상의 베어러에 대응하는 서비스 품질(Quality of Service) 특성에 포함된 가중치의 정보에 기반하여, 무선 자원을 할당하는 단계;를 포함하고,
상기 QCI 정보는 상기 트래픽 그룹의 QoS 특성에 상응하고, 트래픽을 전송한 적어도 하나의 콘텐츠 프로바이더(content provider)와 관련된 컨텐츠 프로바이더 정보에 기초하여 분류된 트래픽 그룹의 컨텐츠 프로바이더에 대한 정보에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 방법.
제13항에 있어서, 상기 무선 자원을 할당하는 단계는,
상기 각 베어러의 스케쥴 메트릭 정보를 기반으로 상기 적어도 하나 이상의 베어러를 정렬하는 단계;
상기 베어러에 대응하는 서비스 품질의 특성에 포함된 우선순위의 정보가 동일한 적어도 하나 이상의 베어러들을 그룹으로 분류하는 단계;
상기 분류된 베어러 그룹 단위로, 사용 가능한 무선 자원(Resource Block; RB) 수 및 각 베어러별 버퍼상태를 고려하여 무선 자원을 할당하는 단계; 및
상기 그룹 단위로 할당된 무선 자원을 상기 그룹 내의 베어러의 상기 가중치의 정보를 기반으로 상기 그룹 내의 적어도 하나 이상의 베어러에게 할당하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 방법.
제14항에 있어서, 상기 가중치의 정보는,
정책 과금 규칙 함수(Policy and Charging Rules Function; PCRF)로부터 수신한 베어러 설정 명령에 대응되는 QCI 정보로부터 지시되는 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 방법.
제15항에 있어서, 상기 트래픽 그룹의 QCI정보는,
상기 트래픽 그룹의 컨텐트 프로바이더가 사업자에 의해 미리 결정된 특정 컨텐트 프로바이더인 경우, 사업자 특정(operator-specific) QCI 정보인 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 방법.
제16항에 있어서,
상기 그룹에 적어도 둘 이상의 베어러가 있는 경우,
어느 한 베어러에 대응하는 QCI정보가 상기 사업자 특정 QCI정보이고, 나머지 베어러에 대응하는 QCI정보가 상기 사업자 특정 QCI정보가 아닌 경우,
상기 사업자 특정 QCI 정보에 대응되는 베어러의 가중치의 정보가 나머지 베어러의 가중치의 정보보다 높은 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 방법.
제14항에 있어서, 상기 베어러의 서비스 품질 특성에 포함된 우선순위 (priority)의 정보는,
트래픽 특성 관련 정보에 포함된 트래픽 타입 정보를 기반으로 미리 결정되는 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 방법.
제13항에 있어서, 상기 각 가중치의 정보에 기반하여 무선 자원을 할당하는 단계는,
상기 그룹에 할당된 무선 자원을 상기 각 베어러의 가중치의 정보의 비율대로 각 베어러별로 할당하는 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 방법.
이동 통신 시스템에서 트래픽을 전송하는 서비스 가속 장치에 있어서,
다른 네트워크 장치와 트래픽 또는 정보를 송수신하는 인터페이스부; 및
적어도 하나 이상의 컨텐트 프로바이더(content provider)로부터 트래픽을 수신하고, 상기 수신한 트래픽들을, 미리 저장된 트래픽 특성 관련 정보에 포함된 컨텐트 프로바이더 정보에 기반하여, 적어도 하나 이상의 그룹으로 분류하여, 분류 정보를 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW)에 전송하고, 상기 분류된 트래픽 그룹들의 서비스 품질 분류 식별자(Quality of Service Class Identifier; QCI) 정보에 대응하는 베어러가 존재하는지 결정하고, 상기 적어도 하나 이상의 트래픽 그룹의 QCI 정보에 대응하는 베어러가 없는 경우, 상기 트래픽 그룹의 QCI 정보에 대응하는 베어러 설정 신호를 정책 과금 규칙 함수(Policy and Charging Rules Function; PCRF)에게 전송하는 것을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 서비스 가속 장치.
제20항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 적어도 하나 이상의 트래픽 그룹의 QCI 정보에 대응하는 베어러가 존재하는 경우, 상기 트래픽들을 P-GW로 전송하는 것을 더 제어하는 것을 특징으로 하는 서비스 가속 장치.
제20항에 있어서, 상기 트래픽 그룹의 QCI 정보는,
트래픽 그룹의 서비스 품질(Quality of Service)의 특성에 대응하고, 및
트래픽 그룹의 상기 컨텐트 프로바이더 정보에 기반하여 미리 결정된 것을 특징으로 하는 서비스 가속 장치.
제20항에 있어서, 상기 트래픽 그룹의 QCI정보는,
상기 트래픽 그룹의 컨텐트 프로바이더가 사업자에 의해 미리 결정된 특정 컨텐트 프로바이더인 경우, 사업자 특정(operator-specific) QCI 정보인 것을 특징으로 하는 서비스 가속 장치.
제20항에 있어서,
상기 서비스 품질의 특성은 우선순위를 더 포함하고,
상기 우선순위의 정보는 상기 트래픽 특성 관련 정보에 포함된 트래픽 타입 정보를 기반으로 미리 결정되는 것을 특징으로 하는 서비스 가속 장치.
제20항에 있어서,
상기 서비스 품질의 특성은 가중치를 더 포함하고,
상기 가중치의 정보는 상기 컨텐트 프로바이더 정보에 기반하여 미리 결정되는 것을 특징으로 하는 서비스 가속 장치.
이동 통신 시스템에서 트래픽 전송을 지원하는 정책 과금 규칙 함수(Policy and Charging Rules Function; PCRF)에 있어서,
다른 네트워크 장치와 정보를 송수신하는 인터페이스부; 및
패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW)로 전송될 트래픽 그룹의 서비스 품질 분류 식별자(Quality of Service Class Identifier; QCI) 정보에 대응하는 베어러 설정 신호를 서비스 가속 장치로부터 수신하고, 상기 베어러 설정 신호에 응답하여 상기 트래픽 그룹의 QCI 정보에 대응하는 베어러 설정 명령을 P-GW에게 전송하는 제어부를 포함하고,
상기 QCI 정보는 상기 트래픽 그룹의 서비스 품질의 특성에 대응하고, 트래픽 그룹의 컨텐트 프로바이더(content provider) 정보에 기반하여 미리 결정된 것을 특징으로 하는 정책 과금 규칙 함수(Policy and Charging Rules Function; PCRF).
제26항에 있어서, 상기 트래픽 그룹의 QCI정보는,
상기 트래픽 그룹의 컨텐트 프로바이더가 사업자에 의해 미리 정해진 특정 컨텐트 프로바이더인 경우, 사업자 특정(operator-specific) QCI 정보인 것을 특징으로 하는 정책 과금 규칙 함수(Policy and Charging Rules Function; PCRF).
이동 통신 시스템에서 트래픽을 전송하는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW)에 있어서,
다른 네트워크 장치와 트래픽 또는 정보를 송수신하는 인터페이스부; 및
서비스 가속 장치로부터 수신할 트래픽 그룹의 서비스 품질 분류 식별자(Quality of Service Class Identifier; QCI) 정보에 대응하는 베어러 설정 명령을 정책 과금 규칙 함수(Policy and Charging Rules Function; PCRF)로부터 수신하고, 상기 베어러 설정 명령에 응답하여, 상기 QCI 정보와 대응되는 베어러를 설정하거나 기존에 존재하는 베어러를 상기 수신한 QCI 정보와 대응 되도록 수정하는 제어부를 포함하고,
상기 QCI 정보는 상기 트래픽의 서비스 품질의 특성에 대응하고, 트래픽 그룹의 컨텐트 프로바이더(content provider) 정보에 기반하여 미리 결정된 것을 특징으로 하는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW).
제28항에 있어서, 상기 제어부는,
서비스 가속 장치로부터 트래픽 및 트래픽의 분류 정보를 수신하고,상기 트래픽 분류 정보에 기반하여 상기 수신한 트래픽들을 그룹으로 분류하고, 상기 PCRF로부터 상기 트래픽 그룹들의 QCI 정보를 수신하고, 상기 트래픽 그룹을 상기 트래픽 그룹의 QCI정보와 대응되는 베어러에 매핑하여 기지국으로 전송하는 것을 더 제어하는 것을 특징으로 하는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW).
제28항에 있어서, 상기 트래픽은,
미리 저장된 트래픽 특성 관련 정보에 포함된 컨텐트 프로바이더 관련 정보에 기반하여 적어도 두 개 이상의 그룹으로 분류되는 것을 특징으로 하는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW).
제28항에 있어서, 상기 QCI정보는,
상기 트래픽의 컨텐트 프로바이더가 미리 정해진 특정 컨텐트 프로바이더인 경우, 사업자 특정(operator-specific) QCI 정보 인 것을 특징으로 하는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW).
이동 통신 시스템에서 트래픽을 전송하는 기지국에 있어서,
다른 네트워크 장치와 트래픽 또는 정보를 송수신하는 인터페이스부; 및
패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; P-GW)로부터 서비스 품질 분류 식별자(Quality of Service Class Identifier; QCI) 정보에 대응하는 적어도 하나 이상의 베어러를 통하여 전송된 트래픽 그룹을 수신하고, 상기 적어도 하나 이상의 베어러에 대응하는 서비스 품질(Quality of Service) 특성에 포함된 가중치(weight)의 정보에 기반하여, 무선 자원을 할당하는 것을 제어하는 제어부; 를 포함하며,
상기 QCI 정보는 상기 트래픽 그룹의 QoS 특성에 대응하고, 트래픽을 전송한 적어도 하나의 콘텐츠 프로바이더(content provider)와 관련된 컨텐츠 프로바이더 정보에 기초하여 분류된 트래픽 그룹의 컨텐츠 프로바이더에 대한 정보에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
제32항에 있어서, 상기 무선 자원을 할당하는 것은,
상기 각 베어러의 스케쥴 메트릭 정보를 기반으로 상기 적어도 하나 이상의 베어러를 정렬하고, 상기 베어러에 대응하는 서비스 품질의 특성에 포함된 우선순위의 정보가 동일한 적어도 하나 이상의 베어러들을 그룹으로 분류하고, 상기 분류된 베어러 그룹 단위로, 사용 가능한 무선 자원(Resource Block; RB) 수 및 각 베어러별 버퍼상태를 고려하여 무선 자원을 할당하고, 상기 그룹 단위로 할당된 무선 자원을 상기 그룹 내의 베어러의 상기 가중치의 정보를 기반으로 상기 그룹 내의 적어도 하나 이상의 베어러에게 할당하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제33항에 있어서, 상기 가중치의 정보는,
정책 과금 규칙 함수(Policy and Charging Rules Function; PCRF)로부터 수신한 베어러 설정 명령에 대응되는 QCI 정보로부터 지시되는 것을 특징으로 하는 기지국.
제34항에 있어서, 상기 트래픽 그룹의 QCI정보는,
상기 트래픽 그룹의 컨텐트 프로바이더가 사업자에 의해 미리 결정된 특정 컨텐트 프로바이더인 경우, 사업자 특정(operator-specific) QCI 정보인 것을 특징으로 하는 기지국.
제35항에 있어서,
상기 그룹에 적어도 둘 이상의 베어러가 있는 경우,
어느 한 베어러에 대응하는 QCI정보가 상기 사업자 특정 QCI정보이고, 나머지 베어러에 대응하는 QCI정보가 상기 사업자 특정 QCI정보가 아닌 경우,
상기 사업자 특정 QCI 정보에 대응되는 베어러의 가중치는 나머지 베어러의 가중치보다 높은 것을 특징으로 하는 기지국.
제33항에 있어서, 상기 베어러의 서비스 품질 특성에 포함된 우선순위 의 정보는,
트래픽 특성 관련 정보에 포함된 트래픽 타입 정보를 기반으로 미리 결정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
제32항에 있어서, 상기 각 가중치의 정보에 기반하여 무선 자원을 할당하는 것은,
상기 그룹에 할당된 무선 자원을 상기 각 베어러의 가중치의 정보의 비율대로 각 베어러별로 할당하는 것을 특징으로 하는 기지국.