KR102314382B1

KR102314382B1 - 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102314382B1
Application number: KR1020150170441A
Authority: KR
Inventors: 장재현
Original assignee: 주식회사 엘지유플러스
Priority date: 2015-12-02
Filing date: 2015-12-02
Publication date: 2021-10-18
Also published as: KR20170064682A

Abstract

본 발명은 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법 및 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 응용 서버 및 단말과 연동되는 다중 경로 제어 프록시 서버에서의 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법은 상기 단말로부터 단말 정보가 포함된 다중 경로 서비스 활성화 요청 메시지를 수신하는 단계와 상기 단말 정보에 대응하여 다중 경로 서비스가 가능한 응용을 식별하기 위한 응용 리스트를 추출하는 단계와 상기 단말 정보에 대응하여 다중 경로 서비스 가능한 응용 서비스를 식별하기 위한 IP 주소 리스트를 추출하는 단계와 상기 추출된 응용 리스트 및 IP 주소 리스트가 포함된 다중 경로 서비스 활성화 응답 메시지를 상기 단말에 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명은 응용 서비스에 따라 적응적으로 다중 경로 패킷 데이터 서비스를 제공할 수 있는 장점이 있다.

Description

다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법 및 장치{Method and apparatus for providing multi-path packet data service}

본 발명은 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게, 다중 경로 제어 프록시 서버(Multi-Path Control Proxy Server)를 이용하여 이종망을 통합 관리하고, 서비스 요청된 어플리케이션 종류 및 목적지 IP 주소에 따라 적응적으로 종단간 다중 경로 패킷 데이터 서비스를 제공하는 것이 가능한 다중 경로 패킷 데이터 서비스 방법 및 그를 위한 장치에 관한 것이다.

LTE(Long Term Evolution) 네트워크는 무선 접속망(E-UTRAN) 관련 기술을 다루는 LTE 부분과 Core 망 관련 기술을 다루는 EPC(Enhanced Packet Core) 부분으로 나누어지고 LTE와 EPC를 통합하여 EPS(Enhanced Packet System)라 일컫는다. LTE 네트워크는 E2E all-IP 네트워크이므로 사용자 단말이 기지국에 접속하는 무선링크로부터 최종 서비스 제공자로 연결해주는 PDN(Packet Data Network)까지의 트래픽 흐름은 모두 IP 기반으로 동작한다.

LTE 단말을 구매한 사용자가 이동 통신 사업자-이하, "사업자"라 명함- 망에 가입할 때는 서비스 종류와 요금제를 선택하고, 사업자는 이러한 가입 정보를 기준으로 가입 프로파일(subscription profile)을 구성하여 가입자의 서비스 이용을 제어한다.

특히, 최근 출시되는 이동 통신 단말은 LTE와 같은 이동 통신 기능뿐만 아니라 와이파이(Wi-Fi)와 같은 근거리 무선 통신 기능도 탑재되고 있다. 사용자는 이동 통신 단말의 소정 메뉴 선택을 통해 LTE 통신 기능 및 Wi-Fi 통신 기능을 활성화시키거나 비활성화시킬 수 있다.

즉, 종래의 이종망으로의 접속을 지원하는 단말은 특정 망으로의 접속이 선택된 경우, 나머지 다른 망으로서의 접속을 차단하였다.

또한, 종래의 이종망 접속이 가능한 단말은 LTE와 같은 이동 통신망의 데이터 통신 세션이 설정된 상태에서 와이파이와 같은 무선 근거리 통신 접속이 가능한 특정 지역-예를 들면, 집, 사무실 등을 포함함-으로 이동한 경우, LTE 데이터 통신 세션을 해제하고 무선 근거리 통신망에 접속하여 데이터 통신 세션을 설정하는 기능이 제공되었다.

하지만, 이동 통신망의 데이터 통신 속도와 무선 근거리 통신망의 데이터 통신 속도는 접속 시점의 무선 환경에 따라 상이할 수 있으며, 위치 이동에 따른 이종망으로의 자동 전환 시 일부 서비스가 단절되거나 서비스 품질이 저하되는 단점이 있었다.

즉, 종래에는 서비스 대상 응용에 따라 적응적으로 이종망을 통합 관리하는 방법 및 그를 위한 장치가 제공되지 않았다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 컨텐츠 서버와 단말 사이의 종단간(End-To-End) 서비스를 제공하기 위해 앱의 종류뿐만 아니라 해당 앱을 통해 요청된 응용 서비스의 종류에 따라 적응적으로 다중 경로 패킷 데이터 서비스를 제어하는 것이 가능한 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법 및 그를 위한 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법들을 지원하는 시스템 및 기록 매체를 제공하는 것이다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 응용 서버 및 단말과 연동되는 다중 경로 제어 프록시 서버에서의 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법은 상기 단말로부터 단말 정보가 포함된 다중 경로 서비스 활성화 요청 메시지를 수신하는 단계와 상기 단말 정보에 대응하여 다중 경로 서비스가 가능한 응용을 식별하기 위한 응용 리스트를 추출하는 단계와 상기 단말 정보에 대응하여 다중 경로 서비스 가능한 응용 서비스를 식별하기 위한 IP 주소 리스트를 추출하는 단계와 상기 추출된 응용 리스트 및 IP 주소 리스트가 포함된 다중 경로 서비스 활성화 응답 메시지를 상기 단말에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법은 상기 응용 리스트에 포함된 응용은 패키지명으로 식별되되, 상기 패키지명에 대응되는 응용에 의해 발생된 TCP(Transmission Control Protocol) 패킷을 제1 TCP 세션을 통해 상기 응용 서버로부터 수신하는 단계와 상기 수신된 TCP 패킷을 제1 내지 제2 TCP 서브 플로우 세션을 통해 분배하여 상기 단말에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 TCP 세션은 상기 응용 서버와 상기 다중 경로 제어 프록시 서버 사이에 인터넷망을 경유하여 설정되는 TCP 세션일 수 있다.

또한, 상기 제1 내지 제2 TCP 서브 플로우 세션은 각각 상기 다중 경로 제어 프록시 서버와 상기 단말 사이에 이동통신망을 경유하도록 설정된 TCP 세션과 상기 다중 경로 제어 프록시 서버와 상기 단말 사이에 근거리 무선 통신망을 경유하도록 설정된 TCP 세션에 대응될 수 있다.

여기서, 상기 이동통신망은 LTE(Long Term Evolution)망, LTE-Advanced 망 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 근거리 무선 통신망은 와이파이망을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 내지 제2 TCP 서브 플로우 세션에 대응하여 수집된 세션 상태 정보에 기반하여 상기 수신된 TCP 패킷의 상기 제1 내지 제2 TCP 서브 플로우 세션으로의 분배 비율을 동적으로 결정할 수 있다.

또한, 상기 세션 상태 정보는 상기 제1 내지 제2 TCP 서브 플로우 세션 각각에 상응하여 유선 구간 및 무선 구간에서 수집된 가용 대역폭 정보, 전송 지연 정보, 단위 시간 동안의 평균 전송 속도 정보, 패킷 데이터 전송 오류율 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 다중 경로 서비스 가능한 응용 서비스를 식별하기 위한 IP 주소 리스트는 파일 다운로드 서비스 및 파일 업로드 서비스를 제공하는 응용 서버에 할당된 IP 주소를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 다중 경로 제어 프록시 서버와 연동하여 다중 경로 서비스를 제공하는 단말에서의 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법은 단말 정보가 포함된 다중 경로 서비스 활성화 요청 메시지를 상기 다중 경로 제어 프록시 서버에 전송하는 단계와 상기 다중 경로 서비스 대상 응용을 식별하기 위한 응용 리스트 및 상기 다중 경로 서비스 대상 응용 서비스를 식별하기 위한 IP 주소 리스트가 포함된 다중 경로 서비스 활성화 응답 메시지를 상기 다중 경로 제어 프록시 서버로부터 수신하는 단계와 TCP(Transmission Control Protocol) 패킷이 상기 응용 리스트에 포함된 응용에 의해 생성되고, 상기 TCP 패킷에 포함된 목적지 IP 주소가 상기 IP 주소 리스트에 포함된 경우, 상기 TCP 패킷을 상기 다중 경로 제어 프록시 서버에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 다중 경로 서비스 활성화 응답 메시지는 상기 다중 경로 서비스 활성화 요청의 수락 여부를 식별하기 위한 상태 정보를 더 포함하되, 상기 상태 정보가 수락이면, 이동 통신망 및 근거리 무선 통신망으로의 접속을 모두 활성화시킬 수 있다.

또한, 상기 발생된 TCP 패킷을 상기 활성화된 이동통신망 및 근거리 무선 통신망을 경유하도록 설정된 제1 내지 제2 TCP 서브 플로우 세션에 분배하여 상기 다중 경로 제어 프록시 서버로 전송할 수 있다.

또한, 상기 제1 내지 제2 TCP 서브 플로우 세션 각각에 대해 수집된 세션 상태 정보에 기반하여 상기 제1 내지 제2 TCP 서브 플로우 세션 각각에 대응되는 상기 발생된 TCP 패킷의 분배 비율을 결정할 수 있다.

또한, 상기 상태 정보가 거절이면, 상기 발생된 TCP 패킷을 상기 다중 경로 제어 프록시 서버에 전송하지 않고, 기 접속된 상기 이동 통신망 또는 기 접속된 상기 근거리 무선 통신망을 통해 해당 콘텐츠 서버 또는 웹 서버에 전송할 수 있다.

또한, 상기 IP 주소 리스트에 포함되는 IP 주소는 전송 속도에 민감한 응용 서비스를 제공하기 위한 응용 서버에 할당된 IP 주소일 수 있다.

또한, 상기 전송 속도에 민감한 응용 서비스는 파일 다운로드 서비스, 파일 업로드 서비스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 응용 서버 및 단말과 연동되는 다중 경로 제어 프록시 서버는 상기 단말로부터 단말 정보가 포함된 다중 경로 서비스 활성화 요청 메시지를 수신되면, 상기 단말 정보에 대응되는 다중 경로 서비스 대상 응용을 식별하기 위한 응용 리스트 및 다중 경로 서비스 대상 응용 서비스를 식별하기 위한 IP 주소 리스트를 식별하고, 상기 식별된 응용 리스트 및 IP 주소 리스트가 포함된 다중 경로 서비스 활성화 응답 메시지를 상기 단말에 전송하는 다중 경로 제어 계층과 상기 다중 경로 제어 계층의 제어에 따라 상기 응용 서버와 TCP 패킷을 송수신하기 위한 TCP 계층과 상기 다중 경로 제어 계층의 제어에 따라 상기 단말과 상기 TCP 패킷을 송수신하기 위한 복수의 TCP 서브 플로우를 제공하는 TCP 서브 플로우 계층을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 응용 리스트에 포함된 응용에 의해 생성된 TCP 패킷의 목적지 IP 주소가 상기 IP 주소 리스트에 포함된 경우에만, 해당 TCP 패킷이 상기 TCP 서브 플로우 계층을 통해 수신될 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 다중 경로 제어 프록시 서버와 연동하여 다중 경로 서비스를 제공하는 단말은 소정 메뉴 선택에 따라 단말 정보가 포함된 다중 경로 서비스 활성화 요청 메시지를 상기 다중 경로 제어 프록시 서버에 전송하고, 상기 다중 경로 서비스 대상 응용을 식별하기 위한 응용 리스트 및 상기 다중 경로 서비스 대상 응용 서비스를 식별하기 위한 IP 주소 리스트가 포함된 다중 경로 서비스 활성화 응답 메시지를 상기 다중 경로 제어 프록시 서버로부터 수신하는 다중 경로 제어 계층과 발생된 TCP(Transmission Control Packet) 패킷을 상기 다중 경로 제어 계층에 전송하거나 상기 다중 경로 제어 계층으로부터 TCP 패킷을 수신하는 응용 계층과 상기 발생된 TCP 패킷이 상기 응용 리스트에 포함된 응용에 의해 생성되고, 상기 TCP 패킷에 포함된 목적지 IP 주소가 상기 IP 주소 리스트에 포함된 경우, 상기 다중 경로 제어 프록시 서버로 상기 발생된 TCP 패킷을 분배하여 전송하기 위한 TCP 서브 플로우 계층을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 IP 주소 리스트에 포함되는 IP 주소는 전송 속도에 민감한 응용 서비스를 제공하기 위한 응용 서버에 할당된 IP 주소일 수 있다.

또한, 상기 발생된 TCP 패킷이 상기 응용 리스트에 포함된 응용에 의해 생성되고, 상기 TCP 패킷에 포함된 목적지 IP 주소가 상기 IP 주소 리스트에 포함되지 않은 경우, 상기 발생된 TCP 패킷이 상기 다중 경로 제어 프록시 서버로 전송되지 않을 수 있다.

상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.

본 발명에 따른 방법 및 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법 및 장치를 제공하는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 컨텐츠 서버와 단말 사이의 종단간(End-To-End) 서비스를 제공하기 위해 앱의 종류뿐만 아니라 해당 앱을 통해 요청된 응용 서비스의 종류에 따라 적응적으로 다중 경로 패킷 데이터 서비스를 제어하는 것이 가능한 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법 및 그를 위한 장치를 제공하는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 컨텐츠 서버에 할당된 IP 주소에 따라 적응적으로 다중 경로 패킷 데이터 서비스 기능을 제어함으로써, 다중 경로 프록시 서버 및 단말에서의 부하를 효과적으로 줄일 수 있는 장점이 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 이해를 돕기 위한 LTE 네트워크 구성도이다.
도 2는 본 발명의 이해를 돕기 위한 LTE 네트워크상의 트래픽 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 이해를 돕기 위한 LTE 네트워크에서의 IP 주소 할당 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 이해를 돕기 위한 IP 주소 할당 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 경로 서비스 제공 시스템 구성도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 다중 경로 서비스 제공 시스템 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 경로 서비스 인증 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 경로 서비스 제공 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말에서의 다중 경로 서비스 제어 흐름 및 사용자 인터페이스 화면을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 경로 서비스 설정 및 해제를 위한 시그널링 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 경로 서비스 활성화 응답 메시지 포맷이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 경로 서비스 제어 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 LTE 네트워크 구성도이다.

도 1을 참조하면, 도 1을 참조하면, LTE 네트워크는 UE(User Equipment, 10), eNB(Evolved Node B, 20), S-GW(Serving Gateway, 30), P-GW(Packet Data Network Gateway, 40), MME(Mobility Management Entity, 50), HSS(Home Subscriber Server, 60), SPR(Subscriber Profile Repository, 70), OFCS(Offline Charging System, 80), OCS(Online Charging System, 90), PCRF(Policy and Charging Rule Function, 100)을 포함하여 구성될 수 있다.

UE(10)는 LTE 사용자 단말로서, LTE Uu 인터페이스(15)를 eNB(20)와 연결된다. 여기서, LTE Uu 인터페이스(15)는 무선 인터페이스로서 제어 메시지를 송수신하기 위한 제어 평면 및 사용자 데이터를 제공하기 위한 사용자 평면이 정의된다.

eNB(20)는 UE(10)에 무선 인터페이스를 제공하는 장치로서, 무선 베어러 제어, 무선 수락 제어, 동적 무선 자원 할당, 부하 제어(Load balancing) 및 셀 간 간섭 제어 등과 같은 무선 자원 관리 기능을 제공한다.

S-GW(30)는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)과 EPC(Evolved Packet Core)의 종단으로서, eNB(20)간 핸드오버 및 3GPP 시스템 간 핸드오버 시 앵커링 포인트(Anchoring point)가 된다. 여기서, E-UTRAN은 적어도 하나의 eNB(20)로 구성되며, EPC는 S-GW(30), P-GW(40) 및 MME(50)로 구성된다.

P-GW(40)는 UE(10)를 외부 PDN(Packet Data Network, 110)과 연결해주며 패킷 필터링(Packet filtering) 기능을 수행한다. 또한, P-GW(40)는 UE(10)에게 IP 주소를 할당하고 3GPP 시스템과 non-3GPP 시스템 간 핸드오버 시 모빌리티 앵커링 포인트(Mobility anchoring point)로 동작한다. 특히, P-GW(40)는 PCRF(100)로부터 PCC(Policy and Charging Control) 규칙을 수신하여, 이를 해당 서비스 흐름에 적용하며, UE(10)/SDF(Service Date Flow) 별 과금 기능을 제공한다.

HSS(60)는 사용자 프로파일(Subscriber profile)을 저장된 데이터베이스로서, MME(50)에게 사용자 인증 정보 및 사용자 프로파일을 제공한다.

SPR(70)은 PCRF(100)에게 가입자 및 가입 관련 정보를 제공하며, PCRF(100)는 상기 가입자 및 가입 관련 정보를 이용하여 가입자 기반 PCC 규칙을 생성한다.

OFCS(80)는 CDR(Charging Data Record)기반의 과금 정보를 제공한다.

OCS(90)는 실시간 크래딧(Credit) 제어를 통해 용량(Volume), 시간(time), 이벤트(Event) 기반의 과금 기능을 제공한다.

PCRF(100)는 정책 및 과금 제어를 수행하는 엔터티로서 정책 제어 결정과 과금 제어 기능을 제공한다. PCRF(100)에서 생성된 PCC 규칙은 P-GW(40)로 전송된다.

이하에서는, LTE 네트워크를 구성하는 요소들 사이의 인터페이스를 간단히 설명하기로 한다.

LTE-Uu(15)는 UE(10)와 eNB(20)간의 무선 인터페이스로 제어 평면 및 사용자 평면을 제공한다.

S1-U(25)는 eNB(20)와 S-GW(30) 사이의 인터페이스로서, 사용자 평면을 제공한다. 이때, 베어러 별 GTP 터널링이 제공된다.

S5(35)는 S-GW(30)와 P-GW(40) 사이의 인터페이스로서, 제어 평면 및 사용자 평면을 제공한다. 이때, 사용자 평면은 베어러 별 GTP 터널링을 제공하고, 제어 평면은 GTP 터널 관리를 제공한다.

SGi(45)는 P-GW(40)와 PDN(110) 간 인터페이스로 사용자 평면 및 제어 평면을 정의한다. 사용자 평면에서는 IETF 기반 IP 패킷 포워딩(Forwarding) 프로토콜이 사용되고, 제어 평면에서는 DHCP와 RADIUS/Diameter와 같은 프로토콜이 사용된다.

S11(55)는 MME(50)와 S-GW(30) 간 인터페이스로서 제어 평면이 정의되며, 베어러 당 GTP 터널링이 제공된다.

X2(65)는 두 eNB(20) 간 인터페이스로서, 제어 평면 및 사용자 평면을 제공한다. 제어 평면에서는 X2-AP 프로토콜이 사용되며, 사용자 평면에서는 X2 핸드오버 시 데이터 포워딩(Forwarding)을 위해 베어러 당 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 터널링을 제공한다.

S6a(75)는 HSS(60)와 MME(50) 사이의 인터페이스로 제어 평면이 제공되며, UE 가입 정보 및 인증 정보를 교환하기 위해 사용된다.

Gx(85)는 PCRF(100)와 P-GW(40) 간의 인터페이스로서, 제어 평면이 정의되며, QoS(Quality of Service) 정책 및 과금 제어를 위한 정책 제어 규칙 및 과금 규칙을 전달하기 위해 사용된다.

Sp(95)는 SPR(70)과 PCRF(100) 간의 인터페이스로서, 제어 평면이 정의되며, 사용자 프로파일을 전달하기 위해 사용된다.

Gz(105)는 OFCS(80)와 P-GW(40) 간의 인터페이스로서, 제어 평면이 정의되며, P-GW(40)로부터 OFCS(80)로의 CDR 전송을 위해 사용된다.

Gy(115)는 OCS(90)와 P-GW(40) 간의 인터페이스로서, 제어 평면이 정의되며, 실시간 크레딧(Credit) 제어 정보 교환을 위해 사용된다.

도 2는 본 발명의 이해를 돕기 위한 LTE 네트워크상의 트래픽 흐름을 설명하기 위한 도면이다.

보다 상세하게, 도 2는 LTE 네트워크 참조 모델의 사용자 평면에서 인터넷 트래픽 흐름을 보여준다. 도면 부호 200a는 UE(10)로부터 인터넷으로의 트래픽 흐름-이하, "상향 링크 트래픽 흐름"이라 명함-을 도면 부호 200b는 인터넷으로부터 UE(10)로의 트래픽 흐름-이하, "하향 링크 트래픽 흐름"이라 명함-을 나타낸다.

IP 패킷은 S1-U(25) 및 S5(35) 인터페이스 상에서 각각 GTP 터널을 통해 전송된다. 여기서, GTP 터널은 UE(10)가 LTE 망에 초기 접속 시 제어 시그널링을 통해 EPS 베어러 별로 설정된다.

하나의 S1-U(25)와 S5(35) 인터페이스 상에는 여러 EPS 베어러가 설정되므로, 이들을 구분하기 위해 각 GTP 터널 설정 시 상향 및 하향으로 터널 종단점 식별자(TEID:Tunnel Endpoint Identifier)가 할당된다. S1-U(25) 인터페이스에서 GTP 터널이 설정될 때는 상향으로 S-GW(20)에 종단점을 갖는 TEID(UL S1-TEID)가 할당되고 하향으로 eNB(20)에 종단점을 갖는 TEID(DL S1-TEID)가 할당된다. 유사하게, S5(35) 인터페이스에서 GTP 터널이 설정될 때는 상향으로 P-GW(40)에 종단점을 갖는 TEID(UL S5-TEID)와 하향으로 S-GW(30)에 종단점을 갖는 TEID(DL S5-TEID)가 할당된다.

사용자 IP 패킷이 S1-U(25)와 S5(35) 인터페이스 상에서 GTP 터널을 통해 전송될 때, eNB(20), S-GW(30) 및 P-GW(40)는 GTP 패킷 헤더에 GTP 터널 생성시 할당 받은 TEID를 삽입하여 전송하다. S-GW(30)는 상향에서 S1-GTP 터널을 종단하고 사용자 IP 패킷을 S5-GTP 터널로 전송하기 위하여 UL S1-TEID와 UL S5-TEID 간 맵핑 정보를 갖고 있어야 한다. 유사하게, 하향에서는 DL S5-TEID와 DL S1-TEID간 맵핑 정보를 유지해야 한다.

이하에서는 상기 도 2를 참조하여 각 엔터티가 상향 및 하향 인터넷 트래픽 흐름을 처리하는 절차를 상세히 설명하기로 한다.

우선, 상향 링크에 있어서, UE(10)는 내부 발생된 사용자 IP 패킷을 LTE-Uu(15) 인터페이스를 통해 eNB(20)로 전송한다. eNB(20)는 S-GW IP 주소를 목적지 주소, eNB(20) 주소를 발신 주소, UL S1-TEID를 TEID로 설정된 S1 GTP 헤더를 구성한 후 수신된 사용자 IP 패킷에 추가하여 S1 GTP 터널을 통해 S-GW(30)로 전송한다.

S-GW(30)는 S1 GTP 터널을 통해 사용자 IP 패킷을 수신하면, P-GW(40) IP 주소를 목적지 주소, S-GW(30)를 발신 주소, UL S5-TEID를 TEID로 설정된 S5 GTP 헤더를 구성한다. 이후, 설정된 S5 GTP 헤더를 사용자 IP 패킷에 추가하여 S5 GTP 터널을 통해 P-GW(40)에 전송한다.

연이어, P-GW(40)는 S5 GTP 헤더를 제어하여 사용자 IP 패킷을 추출한 후 IP 라우팅을 통해 인터넷에 전송한다.

하향 링크 트래픽 흐름을 살펴보면, P-GW(40)는 인터넷을 통해 UE(10)로 향하는 사용자 IP 패킷을 수신한다. P-GW(40)는 S-GW IP 주소를 목적지 주소, P-GW IP 주소를 발신 주소, DL S5-TEID를 TEID로 구성된 S5 GTP 헤더를 사용자 IP 패킷에 추가한 후 S5-GTP 터널을 통해 S-GW(30)로 전송한다.

S-GW(30)는 S5 GTP 터널을 통해 수신된 사용자 IP 패킷에 eNB IP 주소를 목적지 주소, S-GW IP 주소를 발신 주소, DL S1-TEID를 TEID로 구성된 S1 GTP 헤더를 추가한 후 S1 GTP 터널을 통해 eNB(20)에 전송한다.

eNB(20)는 S1 GTP 헤더가 제거된 사용자 IP 패킷을 무선링크 상의 베어러인 데이터 무선 베어러(DRB: Data Radio Bearer)를 통해 UE(10)에 전송한다.

상기한 도 2의 GTP 터널은 사용자 IP 패킷을 전달하기 위한 사용자 평면 GTP 터널-이하, "GTP-U 터널"이라 명함-임을 주의해야 한다.

도 3은 본 발명의 이해를 돕기 위한 LTE 네트워크에서의 IP 주소 할당 방법을 설명하기 위한 도면이다. 좀 더 상세하게, 도 2는 LTE 네트워크에서 사용자 단말이 LTE 망에 접속할 때 LTE 망이 사용자 단말에 IP 주소를 할당하는 방법에 관한 것으로서, 대표적인 IP 주소 할당 방법인 유동 IP 주소 할당(Dynamic IP Address Allocation) 방법과 고정 IP 주소 할당(Static IP Address Allocation) 방법을 설명하기 위한 도면이다.

일반적으로, UE(10)가 LTE 망으로 초기 접속 시 LTE 망에 PDN(110) 연결을 요청한다. UE(10)에게 PDN(110) 연결을 제공하기 위해 P-GW(40)는 UE(10)가 사용할 IP 주소-즉, PDN 주소-를 할당하고, 이를 UE(10)에 전달한다. 여기서, PDN 주소는 P-GW(40)와 UE(10) 간에 디폴트 베어러(Default bearer)가 설정되는 과정에서 P-GW(40)로부터 UE(10)에 전달되며, UE(10)는 상기 PDN 주소를 이용하여 PDN(110)이 제공하는 서비스에 접속할 수 있다.

이때, P-GW(40)가 UE(10)에게 IP 주소를 할당하는 방법은 UE(10)가 LTE 망에 접속할 때마다 동적으로 생성되는 유동 IP 주소 할당 방법과 사용자가 서비스 가입 시 할당 받은 IP 주소를 UE(10)가 LTE 망에 접속할 때 HSS(60)에 저장된 가입자 프로파일을 참조하여 제공하는 고정 IP 주소 할당 방법이 있을 수 있다.

좀 더 상세하게, 유동 IP 주소 할당 방법은 도 3에 도시된 바와 같이, 사업자가 P-GW(40)에 IP 풀(Pool)을 미리 구성한 후 UE(10)가 LTE 망에 접속하면, IP 풀을 참조하여 동적으로 IP 주소를 할당한다.

반면, 고정 IP 주소 할당 방법은 사용자가 사업자 망에 가입 시 사업자가 UE(10)에 영구적으로 사용할 IP 주소를 할당하여 HSS(60)에 유지하고, UE(10)가 LTE 망에 접속하면, P-GW(40)가 HSS(60)로부터 해당 UE(10)에 대응하는 IP 주소를 수신하여 UE(10) 전달한다.

UE(10)는 LTE 망으로의 초기 접속 시 PDN 연결을 요구하는 과정에서 PCO(Protocol Configuration Option) 파라미터를 이용하여 외부 프로토콜 및 어플리케이션 관련한 소정의 프로토콜 정보를 요청할 수 있다. 여기서, 프로토콜 정보는 DNS 서버 주소를 포함할 수 있다.

상기한 PCO에 대한 상세한 내용은 3GPP TS 24.008에 개시된 내용을 참조하기로 한다.

도 4는 본 발명의 이해를 돕기 위한 IP 주소 할당 절차를 설명하기 위한 도면이다. 좀 더 상세하게, 도 4는 고정 IP 주소 할당 절차를 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, UE(10)는 전원이 인가(Power On)되면, MME(50)로 PDN 연결 요청 메시지(PDN Connectivity Request Message)를 전송한다(S401). 이때, PDN 연결 요청 메시지는 IMSI(International Mobile Station Identity), PDN 타입=IPv4, PCO=DNS Server IPv4 Address Request 등의 정보를 포함할 수 있다. 여기서, IMSI는 LTE 망 내부에서 가입자를 식별하기 위한 고유 식별 정보이다.

MME(50)는 IMSI를 포함하는 위치 갱신 요구 메시지(Location Update Request Message)를 HSS(60)에 전송한다(S403).

HSS(60)는 IMSI에 대응하는 가입자 프로파일을 내부 데이터베이스로부터 조회하여 해당 가입자에 미리 할당된 고정 IP 주소를 포함하는 위치 갱신 응답 메시지(Location Update Answer Message)를 MME(50)에 전송한다(S405).

MME(50)는 HSS(60)로부터 수신된 고정 IP 주소 및 UE(10)로부터 수신된 IMSI(International Mobile Subscriber Identity), PDN 타입=IPv4, PCO=DNS Server IPv4 Address Request 등을 포함하는 세션 생성 요구 메시지(Create Session Request Message)를 S-GW(30)에 전송한다(S407).

연이어, S-GW(30)는 수신된 세션 생성 요구 메시지를 P-GW(40)에 전달한다(S409).

이 후, 상기한 단계 409 및 단계 407에서의 요구 메시지에 대한 응답으로, P-GW(40)와 S-GW(30)는 각각 세션 생성 응답 메시지(Create Session Response Message)를 MME(50)에 전송한다. 여기서, 세션 생성 응답 메시지는 PDN 주소 필드에 상기 고정 IP 주소, PCO 필드에 사용자가 요청한 DNS 서버 IP 주소를 포함할 수 있다.

MME(50)는 상기 고정 IP 주소 및 DNS IP 주소-여기서, DNS IP 주소는 primary DNS IP 주소와 Secondary DNS IP 주소가 포함될 수 있음-가 포함된 디폴트 EPS 베어러 활성 요청 메시지(Activate Default EPS Bearer Context Request)를 UE(10)에 전송한다(S415). 여기서, 상기 EPS 세션 관리 메시지-이하, "ESM(EPS Session Management) 메시지"라 명함-의 하나인 디폴트 EPS 베어러 활성 요청 메시지는 EPS 이동성 관리 메시지-이하. "EMM(EPS Mobility Management) 메시지"라 명함-인 접속 수락 메시지(Attach Accept Message)에 포함되어 전달될 수 있다.

이 후, 고정 IP 주소 및 DNS IP 주소가 UE(10)의 내부 메모리에 저장되며(S417), UE(10)와 P-SW(40) 간에는 디폴트 EPS 베어러가 설정된다(S419). 이때, UE(10)는 설정된 디폴트 EPS 베어러를 통해 PDN(110)에 접속하여 사용자 IP 패킷을 송수신할 수 있다.

이하에서는 LTE 네트워크에서의 정책 및 과금 제어에 대해 간단히 살펴보기로 한다.

PCRF(100)는 서비스 데이터 흐름(SDF:Service Data Flow) 별로 PCC 규칙을 결정하고, 결정된 PCC 규칙을 Gx(85) 인터페이스를 통해 PCEF(Policy and Charging Enforcement Function)-예를 들면, P-GW(40)-에 전달한다. 여기서, PCC 규칙은 사업자 정책-예를 들면, QoS 정책, gate status, 과금 방법 등을 포함함-을 기반으로 결정될 수 있다. 또한, PCC 규칙은 특정 SDF에 속한 패킷의 검출, 서비스의 식별, SDF에 적용할 과금 파라미터 및 SDF에 대한 정책 제어에 관한 정보가 포함될 수 있다.

PCRF(100)는 SGi(45) 인터페이스상에 송/수신되는 사용자 IP 패킷들이 어떤 SDF에 대응되는지를 검출하기 위한 소정 패킷 필터(Packet Filter)-예를 들면, SDF template-를 생성하고, 이를 PCC 규칙에 적용할 수 있다. 또한, P-GW(40)는 PCRF(100)로부터 수신된 PCC 규칙을 이용하여 SDF QoS와 LTE 베어러 QoS를 바인딩한 후 EPS 베어러에 반영할 수 있다.

여기서, SDF template은 상기한 PCC 규칙에 포함된다. SDF template은 상향 및 하향 링크 각각에 대해 발신지 IP 주소(Source IP Address), 목적지 IP 주소(Destination IP Address), 발신지 포트(Source Port), 목적지 포트(Destination Port) 및 프로토콜 식별자(Protocol Identifier) 로 구성되는 5-tuple 기반의 SDF 구분자(Classifire)이다.

일반적으로 하나의 UE가 사용하는 응용 서비스에 따라 또는 송수신되는 트래픽의 종류에 따라 다수의 IP 흐름(flow)-또는, "서비스 흐름(Service Flow)"이라고도 명함-들이 존재할 수 있다. 예를 들면, 응용 서비스는 네이버 접속, 다음 접속, 카카오톡, 게임, VoIP, YouTube 등을 포함할 수 있다. 이들 IP 흐름들은 5-tuple 기반의 SDF template를 이용하여 SDF로 매핑시킬 수 있다. 상기와 같이, 여러 개의 IP 흐름들이 각각 5-tuple 기반으로 분류되어 SDF로 매핑이 되면, P-GW(40)는 SDF 별로 QoS를 처리한 후 해당 SDF를 EPS 베어러로 매핑시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 경로 서비스 제공 시스템 구성도이다.

도 5를 참조하면, 다중 경로 서비스 제공 시스템은 크게 응용 서버(510), 단말(520), 인터넷망(530), 이동통신망(540) 및 근거리무선통신망(550)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 도 5에 도시된 다중 경로 서비스 제공 시스템의 구성은 반드시 필수적인 구성은 아니어서 그보다 많거나 적은 구성 요소를 가질 수도 있다.

응용 서버(510)는 크게 응용 계층(511), 다중 경로 제어 계층(512), TCP 서브 플로우 계층(TCP Subflow Layer, 513)으로 구분될 수 있다. 여기서, TCP 서브 플로우 계층(513)은 제1 TCP 서브 플로우(513-1) 및 제2 TCP 서브 플로우(513-2)를 포함할 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 응용 서버(510)가 보다 많은 서로 상이한 무선망과 연동되는 경우, 보다 많은 TCP 서브 플로우가 구비될 수도 있음을 주의해야 한다. 일 예로, 제1 TCP 서브 플로우(513-1)는 LTE/LTE-A와 같은 이동통신망(540)을 경유하는 제1 TCP 서브 플로우 세션을 통해 단말(520)과 TCP 패킷을 송수신하는 기능을 제공하고, 제2 TCP 서브 플로우(513-2)는 Wi-Fi와 같은 근거리무선통신망(550)을 경유하는 제2 TCP 서브 플로우 세션을 통해 단말(520)과 TCP 패킷을 송수신하는 기능을 제공할 수 있다.

응용 계층(511)은 각종 응용 서비스에 상응하는 응용 콘텐츠를 제공하는 계층이다. 일 예로, 응용 계층(511)은 HDTV 서비스와 같은 실시간 스트리밍 서비스, 영화 다운로드와 같은 파일 다운로드 서비스, 파일 업로드 서비스, 게임 서비스, 채팅 서비스 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

특히, 본 발명에 따른 응용 서버(510)는 제공하는 응용 서비스 별 IP 주소가 할당될 수 있다. 만약, 하나의 응용 서버(510)에서 복수의 응용 서비스를 제공하는 경우, 응용 서비스 별로 서로 상이한 IP 주소가 할당될 수도 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 응용 서비스 별 할당되는 IP 주소는 영구적이 아닌 가변적일 수 있다. 즉, 사업자의 망 설계 및 망 증설 등에 따라 응용 서비스 별 할당되는 IP 주소는 갱신될 수 있다. 일 예로, 단말(520)은 소정 버튼 선택을 통해 다중 경로 패킷 데이터 서비스가 활성화될 때마다 소정 다중 경로 패킷 데이터 서비스 활성화 요청 메시지를 응용 서버(510)에 전송할 수 있으며, 응용 서버(510)는 최신 업데이트된 응용 서비스 별 할당된 IP 주소 리스트를 소정 다중 경로 패킷 데이터 활성화 응답 메시지에 포함하여 단말(520)에 전송할 수 있다. 이때, 단말(520)은 기 저장된 응용 서비스 별 할당된 IP 주소 리스트와 새로 수신된 응용 서비스 별 할당된 IP 주소 리스트를 비교하고, 비교 결과 상이하면, 새로 수신된 응용 서비스 별 할당된 IP 주소 리스트를 저장할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 단말(520)은 소정 주기로 소정 상태 질의 요구 메시지(Status Query Request) 메시지를 응용 서버(510)에 전송할 수 있다. 여기서, 상태 질의 요구 메시지에는 단말(520)에 유지된 응용 서비스 별 할당된 IP 주소 리스트의 버전 정보를 포함할 수 있다. 응용 서버(510)는 상태 질의 요구 메시지에 포함된 버전 정보와 가장 최근에 갱신된 응용 서비스 별 IP 주소 리스트의 버전 정보가 상이한 경우, 최근 갱신된 응용 서비스 별 IP 주소 리스트 및 그것의 버전 정보가 포함된 상태 질의 응답 메시지를 단말(520)에 전송할 수도 있다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말(520) 및 응용 서버(510)는 응용 서비스 별 할당된 IP 주소에 기반하여 다중 경로 패킷 데이터 서비스가 가능한지 여부를 식별할 수 있다. 이를 위해, 단말(520)과 응용 서버(510)는 소정 제어 절차를 통해 다중 경로 패킷 데이터 서비스가 가능한 IP 주소 정보를 공유할 수 있다.

일 예로, 다운로드 서비스에 대응하여 할당된 IP 주소는 다중 경로 패킷 데이터 서비스가 가능하고, 스트리밍 서비스에 대응하여 할당된 IP 주소는 다중 경로 패킷 데이터 서비스가 차단되도록 미리 정의될 수 있다.

일반적으로, 스트리밍 서비스의 경우, 요구되는 데이터 전송 속도가 제한적이므로, 다운로드 서비스에 비해 다중 경로 패킷 데이터 서비스의 효용이 떨어지는 단점이 있다. 즉, 스트리밍 서비스는 Wi-Fi 통신, 데이터 통신 중 어느 하나의 망을 통해 패킷 데이터를 전송해도 품질에 큰 영향을 미치지 않는다.

본 발명의 다른 일 실시예는 네트워크 별 부하 상태에 기반하여 적응적으로 다중 경로 패킷 데이터 서비스가 가능한 응용 서비스가 결정될 수도 있다. 일 예로, 이동 통신망(540)의 네트워크 부하가 소정 기준치 이상인 경우, 이동 통신망(540)을 통해 정상적인 품질의 스트리밍 서비스를 제공할 수 없을 수도 있다. 이 경우, 스트리밍 서비스에 대해서도 다중 경로 패킷 데이터 서비스가 활성화될 수 있도록 단말(520)과 응용 서버(510)는 소정 제어 정보를 교환할 수도 있다.

응용 계층(511)에서 발생된 TCP 패킷은 다중 경로 제어 계층(512)에 전달된다. 연이어, 다중 경로 제어 계층(512)은 응용 서버(510)와 단말(520) 사이에 다중 경로 서비스가 활성화된 경우, 응용 계층(511)으로부터 수신된 TCP 패킷을 분배하여 제1 TCP 서브 플로우(513-1), 제2 TCP 서브 플로우(513-2)에 전송할 수 있다.

또한, 다중 경로 제어 계층(512)은 응용 서버(510)와 단말(520) 사이에 다중 경로 서비스가 활성화되지 않은 경우, 단말(520)의 네트워크 연결 상태에 따라 응용 계층(511)으로부터 수신된 TCP 패킷을 제1 TCP 서브 플로우(513-1) 또는 제2 TCP 서브 플로우(513-2)에 전송할 수 있다.

일 예로, 다중 경로 제어 계층(512)은 응용 서버(510)와 단말(520) 사이에 다중 경로 서비스가 활성화되지 않고, 단말(520)의 네트워크 연결 상태가 Wi-Fi 연결이 비활성화되고, 데이터 통신-즉, LTE/LTE-A 통신-만이 활성화된 경우, 응용 계층(511)으로부터 수신된 TCP 패킷을 제1 TCP 서브 플로우(513-1)에 전송할 수 있다. 반면, 단말(520)의 네트워크 연결 상태가 Wi-Fi 연결이 활성화되고, 데이터 통신이 비활성화된 경우, 응용 계층(511)으로부터 수신된 TCP 패킷을 제2 TCP 서브 플로우(513-2)에 전송할 수 있다.

다른 일 예로, 다중 경로 제어 계층(512)은 응용 서버(510)와 단말(520) 사이에 다중 경로 서비스가 활성화되지 않고, 단말(520)의 네트워크 연결 상태가 Wi-Fi 통신 및 데이터 통신이 모두 활성화된 경우, 응용 계층(511)으로부터 수신된 TCP 패킷을 제2 TCP 서브 플로우(513-2)에 전송할 수 있다.

도 5를 참조하면, 제1 TCP 서브 플로우(513-1)에 의해 송출된 TCP 패킷은 인터넷망(530) 및 이동통신망(540)을 경유하여 단말(520)의 제1 TCP 서브 플로우(523-1)에 전달될 수 있다. 또한, 제2 TCP 서브 플로우(513-2)에 의해 송출된 TCP 패킷은 인터넷망(530) 및 근거리무선통신망(550)을 경유하여 단말(520)의 제2 TCP 서브 플로우(523-2)에 전달될 수 있다.

즉, 응용 서버(510)의 제1 TCP 서브 플로우(513-1)과 단말(520)의 제1 TCP 서브 플로우(523-1)은 인터넷망(530) 및 이동통신망(540)을 통해 종단간 통신을 수행하고, 응용 서버(510)의 제2 TCP 서브 플로우(513-2)과 단말(520)의 제2 TCP 서브 플로우(523-2)은 인터넷망(530) 및 근거리무선통신망(550)을 통해 종단간 통신을 수행할 수 있다.

단말(520)의 다중 경로 제어 계층(522)은 제1 TCP 서브 플로우(513-1) 및 제2 TCP 서브 플로우(513-2)로부터 수신된 TCP 패킷을 병합하여 응용 계층(521)에 전달할 수 있다.

상기 설명에서는 응용 서버(510)에서 단말(520)로의 다중 경로 서비스에 따른 TCP 패킷 전송 절차를 상세히 설명하였으나, 단말(520)에서 응용 서버(510)로의 다중 경로 서비스에 따른 TCP 패킷 전송 절차도 이와 유사하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기한 도 5에 따른 다중 경로 서비스 제공 시스템은 응용 서버(510)단에 다중 경로 제어 기능이 탑재되므로 모든 응용 서버(510)의 기능 개선이 요구될 뿐만 아니라 모든 응용 서버(510)에 다중 경로 제어 기능이 탑재되어도 응용 서비스의 종류 및 이동 통신 서비스 가입자-예를 들면, 이동 통신 서비스 가입자가 가입한 요금 상품 등을 포함함-에 따라 적응적으로 다중 경로 서비스를 제어하기 힘든 단점이 있다.

도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 다중 경로 서비스 제공 시스템 구성도이다.

도 6을 참조하면, 다중 경로 서비스 제공 시스템은 크게 응용 서버(610), 다중 경로 제어 프록시 서버(Multi-path control proxy server, 620), 단말(630), 인터넷망(640), 이동통신망(650) 및 근거리무선통신망(660)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 도 6에 도시된 다중 경로 서비스 제공 시스템의 구성은 반드시 필수적인 구성은 아니어서 그보다 많거나 적은 구성 요소를 가질 수도 있다.

응용 서버(610)는 크게 응용 계층(611)과 TCP 계층(612)를 포함하여 구성될 수 있으나, 이는 설명의 편의를 위함일 뿐 그보다 많은 계층을 포함하여 구성될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

다중 경로 제어 프록시 서버(620)는 크게 TCP 계층(621), 다중 경로 제어 계층(622) 및 TCP 서브 플로우 계층(623)을 포함하여 구성될 수 있으나, 이는 설명의 편의를 위함일 뿐 그보다 많은 계층을 포함하여 구성될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

단말(630)은 크게 응용 계층(631), 다중 경로 제어 계층(632) 및 TCP 서브 플로우 계층(633)을 포함하여 구성될 수 있으나, 이는 설명의 편의를 위함일 뿐 그보다 많은 계층 및 구성 요소들을 포함하여 구성될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

이하에서는 상기 도 6을 참조하여, 응용 서버(610)와 단말(630) 사이의 종단간 패킷 데이터 서비스를 제공하는 절차를 상세히 설명하기로 한다.

응용 서버(610)의 응용 계층(611)에서 생성된 TCP 패킷은 응용 서버(610)의 TCP 계층(612)으로 전달되며, 응용 서버(610)의 TCP 계층(612)은 인터넷망(640)을 통해 설정된 TCP 세션을 이용하여 응용 서버(610)의 응용 계층(611)으로부터 수신된 TCP 패킷을 다중 경로 제어 프록시 서버(620)의 TCP 계층(621)에 전송할 수 있다. 연이어, 다중 경로 제어 프록시 서버(620)의 TCP 계층(621)이 다중 경로 제어 프록시 서버(620)의 다중 경로 제어 계층(622)에 수신된 TCP 패킷을 전달하면, 다중 경로 제어 계층(622)은 수신된 TCP 패킷을 TCP 서브 플로우 계층(623)의 제1 TCP 서브 플로우(623-1) 및 제2 TCP 서브 플로우(623-2)에 분배하여 전송할 수 있다. 여기서, 다중 경로 제어 계층(622)은 이동통신망(650) 및 근거리무선 통신망(660)을 통해 설정된 제1 내지 제2 TCP 서브 플로우 세션에 대응하여 수집된 세션 상태 정보에 기반하여 동적으로 제1 TCP 서브 플로우(623-1) 및 제2 TCP 서브 플로우(623-2)에 전달할 상기 수신된 TCP 패킷의 분배 비율을 결정할 수 있다.

일 예로, 세션 상태 정보는 제1 내지 제2 TCP 서브 플로우 세션 각각의 유선 구간 및 무선 구간에서 수집된 가용 대역폭 정보, 전송 지연 정보, 단위 시간 동안의 평균 전송 속도 정보, 패킷 데이터 전송 오류율 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 경로 제어 계층(622)은 수신된 TPC 패킷에 포함된 발신지 IP 주소 정보에 기반하여 해당 TCP 패킷이 다중 경로 패킷 데이터 서비스가 가능한 패킷인지를 식별할 수 있다. 이를 위해, 다중 제어 프록시 서버(620)에는 사전 소정 제어 절차를 통해 다중 경로 패킷 데이터 서비스가 가능한 IP 주소 리스트를 단말(630)과 공유할 수 있다.

일 예로, 단말(630)은 사용자의 소정 메뉴 선택을 통해 다중 경로 패킷 데이터 서비스가 활성화될 때마다 소정 다중 경로 패킷 데이터 서비스 활성화 요청 메시지를 다중 제어 프록시 서버(620)에 전송할 수 있으며, 다중 제어 프록시 서버(620)는 최신 업데이트된 응용 서비스 별 할당된 IP 주소 리스트를 소정 다중 경로 패킷 데이터 활성화 응답 메시지에 포함하여 단말(630)에 전송할 수 있다. 이때, 단말(630)은 기 저장된 응용 서비스 별 할당된 IP 주소 리스트와 새로 수신된 응용 서비스 별 할당된 IP 주소 리스트를 비교하고, 비교 결과 상이하면, 새로 수신된 응용 서비스 별 할당된 IP 주소 리스트를 저장할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 단말(630)은 소정 주기로 소정 상태 질의 요구 메시지(Status Query Request) 메시지를 다중 제어 프록시 서버(620)에 전송할 수 있다. 여기서, 상태 질의 요구 메시지에는 단말(630)에 유지된 응용 서비스 별 할당된 IP 주소 리스트의 버전 정보를 포함할 수 있다. 다중 제어 프록시 서버(620)는 상태 질의 요구 메시지에 포함된 버전 정보와 가장 최근에 갱신된 응용 서비스 별 IP 주소 리스트의 버전 정보가 상이한 경우, 최근 갱신된 응용 서비스 별 IP 주소 리스트 및 그것의 버전 정보가 포함된 상태 질의 응답 메시지를 단말(630)에 전송할 수도 있다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말(630) 및 다중 제어 프록시 서버(620)는 응용 서비스 별 할당된 IP 주소에 기반하여 다중 경로 패킷 데이터 서비스가 가능한지 여부를 식별할 수 있다. 이를 위해, 단말(630)과 다중 제어 프록시 서버(620)는 소정 제어 절차를 통해 다중 경로 패킷 데이터 서비스가 가능한 IP 주소 정보를 공유할 수 있다.

제1 TCP 서브 플로우(623-1)에 의해 송출된 TCP 패킷은 이동통신망(650)을 경유하여 단말(630) TCP 서브 플로우 계층(633)의 제1 TCP 서브 플로우(633-1)에 전달될 수 있다. 또한, 제2 TCP 서브 플로우(623-2)에 의해 송출된 TCP 패킷은 근거리무선통신망(660)을 경유하여 단말(630) TCP 서브 플로우 계층(633)의 제2 TCP 서브 플로우(633-2)에 전달될 수 있다.

제1 TCP 서브 플로우(633-1) 및 제2 TCP 서브 플로우(633-2)가 수신한 TCP 패킷은 단말(630)의 다중 경로 제어 계층(632)에 전달되며, 다중 경로 제어 계층(632)은 수신된 TCP 패킷을 응용 서버(610)에서 전송한 순서로 정렬하여 응용 계층(631)에 전송할 수 있다. 이를 위해 TCP 패킷에는 전송 순서를 지시하는 소정 순차 번호가 포함될 수 있다.

이상에서는 응용 서버(610)에서 발생된 TCP 패킷을 다중 경로 제어 프록시 서버(620)를 경유하여 단말(630)에 다중 경로를 통해 전달하는 방법 및 그와 관련된 장치 구성에 대해 상세히 설명하였으나, 단말(630) 응용 계층(631)에서 발생된 TCP 패킷을 다중 경로를 통해 다중 경로 제어 프록시 서버(620)를 경유하여 응용 서버(610)에 전달되는 방법 및 그와 관련된 장치 구성도 유사하므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다만, 단말(630)의 다중 경로 제어 계층(632)도 이동통신망(650) 및 근거리 무선통신망(660)을 통해 설정된 제1 내지 제2 TCP 서브 플로우 세션에 대응하여 세션 상태 정보를 수집할 수 있으며, 수집된 세션 상태 정보에 기반하여 제1 TCP 서브 플로우(633-1) 및 제2 TCP 서브 플로우(633-2)에 전달할 TCP 패킷의 분배 비율을 결정할 수 있다. 여기서, TCP 패킷은 다중 경로 서비스가 가능한 응용에 의해 발생된 TCP 패킷임을 주의해야 한다.

일 예로, 단말(632)의 다중 경로 제어 계층(632)에 의해 수집되는 세션 상태 정보는 제1 내지 제2 TCP 서브 플로우 세션 각각의 무선 구간 및 유선 구간에서 수집된 가용 대역폭 정보, 전송 지연 정보, 단위 시간 동안의 평균 전송 속도 정보, 패킷 데이터 전송 오류율 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

상기한 도 6의 다중 경로 서비스 제공 시스템에서 응용 서버(610)와 단말(630) 사이에 송수신되는 모든 TCP 패킷이 다중 경로 제어 프록시 서버(620)를 경유하는 경우, 다중 경로 제어 프록시 서버(620)에 많은 부하가 발생될 수 있으며, 이를 해결하기 위해, 다중 경로 제어 프록시 서버(620)의 성능 개선 및 증설이 요구될 수 있다. 따라서, 다중 경로 서비스 제공에 따른 시스템 구축 비용이 증가될 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위한 방법으로, 다중 경로 제어 프록시 서버(620) 또는(및) 단말(630)에서 응용 서비스(또는 하나의 응용 서버가 특정 응용 서비스만을 제공하는 경우, 응용 서버일 수 있음) 별 할당된 IP 주소에 기반하여 적응적으로 다중 경로 서비스를 제공하거나 단일 경로 서비스를 제공함으로써, 불필요한 자원 낭비 및 과부하가 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

이하에서, 서비스 대상 응용 타입에 따라 적응적으로 다중 경로 서비스를 제어하는 방법을 상세히 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 경로 서비스 인증 절차를 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 다중 경로 서비스 상태가 OFF인 상태에서, 단말(710)의 사용자 인터페이스 화면상에서 다중 경로 서비스를 활성화시키기 위한 소정 메뉴 선택이 감지되면, 단말(710)은 단말 정보가 포함된 다중 경로 서비스 인증 요청 메시지를 다중 경로 제어 프록시 서버(720)에 전송할 수 있다(S701).

다중 경로 제어 프록시 서버(720)는 인증 요청한 단말이 다중 경로 서비스 대상 단말인지 여부를 확인하기 위해 수신된 단말 정보가 포함된 소정 인증 요청 메시지를 홈 가입자 서버(Home Subscriber Server, 730)에 전송할 수 있다(S702).

홈 가입자 서버(730)는 수신된 단말 정보를 키 값으로 가입자 정보 데이터베이스를 조회하여 해당 단말(710)이 다중 경로 서비스 제공 대상 단말인지를 판단할 수 있다(S703).

판단 결과, 서비스 제공 대상 단말인 경우, 홈 가입자 서버(730)는 해당 단말(710)이 다중 경로 서비스 대상 단말임을 알리는 소정 인증 응답 메시지를 다중 경로 제어 프록시 서버(720)에 전송할 수 있다(S704).

다중 경로 제어 프록시 서버(720)는 다중 경로 서비스가 가능한 응용 리스트를 식별하고, 식별된 응용 리스트에 대응되는 패키지 정보를 추출할 수 있다(S705).

또한, 다중 경로 제어 프록시 서버(720)는 다중 경로 서비스가 가능한 응용 서비스에 대응되는 IP 주소 리스트를 추출할 수 있다(S706).

다중 경로 제어 프록시 서버(720)는 다중 경로 서비스 제공 가능한 패키지 정보 및 IP 주소 리스트가 포함된 소정 다중 경로 서비스 응답 메시지를 단말(710)에 전송할 수 있다(S707).

단말(710)은 수신된 패키지 정보 및 IP 주소 리스트를 갱신하고 다중 경로 서비스가 활성화되었음을 알리는 안내 메시지를 출력하고, 다중 경로 서비스 상태를 ON으로 설정할 수 있다(S708 내지 S709).

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 경로 서비스 제공 절차를 설명하기 위한 도면이다.

도 8을 참조하면, 단말(820)은 단말 정보가 포함된 다중 경로 서비스 활성화 요청 메시지를 다중 경로 제어 프록시 서버(830)에 전송할 수 있다(S801).

다중 경로 제어 프록시 서버(830)는 단말 정보에 대응되는 다중 경로 서비스 대상 응용 리스트를 식별하고, 해당 응용 리스트에 포함된 응용 별 등록된 패키지명을 추출할 수 있다(S802 내지 S803). 여기서, 응용 별 패키지명은 미리 정의된 소정 응용/패키지명 매핑테이블에 기록되어 단말(820) 및 다중 경로 제어 프록시 서버(830)에 유지될 수 있다.

또한, 다중 경로 제어 프록시 서버(830)는 다중 경로 서비스 대상 응용 서비스에 대응하여 미리 설정된 IP 주소 리스트를 추출할 수 있다(S804).

다중 경로 제어 프록시 서버(830)는 추출된 패키지명 및 IP 주소 리스트가 포함된 소정 다중 경로 서비스 활성화 응답 메시지를 단말(820)에 전송할 수 있다(S805). 이때, 단말(820)은 최근 수신된 패키지명 및 IP 주소 리스트를 기 저장된 패키지명 및 IP 주소 리스트와 비교하여 변경된 경우, 내부 메모리에 최근 수신된 패키지명 및 IP 주소 리스트로 기존 패키지명 및 IP 주소 리스트를 갱신할 수 있다(S806).

단말(820)은 응용 계층으로부터 TCP 패킷이 발생되면, 해당 TCP 패킷을 발생시킨 응용에 대응하여 다중 경로 제어 프록시 서버(830)로부터 수신된 패키지명이 존재하는지 확인할 수 있다(S807).

확인 결과, 수신된 패키지명이 존재하면, 단말(820)은 TCP 패킷에 포함된 목적지 IP 주소가 다중 경로 제어 프록시 서버(830)로부터 수신된 IP 주소 리스트에 존재하는지를 확인할 수 있다(S808).

일 예로, 특정 응용은 다운로드 서비스/업로드 서비스 및 스트리밍 서비스를 모두 지원할 수 있다. 이 경우, 단말(820)은 다운로드/업로드 서비스에 대해서는 다중 경로 서비스를 제공하고, 스트리밍 서비스에 대해서는 다중 경로 서비스가 차단되도록 제어할 수 있다. 이때, 다운로드/업로드 서비스와 스트리밍 서비스는 TCP 패킷에 포함된 IP 주소 값에 기반하여 식별될 수 있다.

만약, 상기 807 단계 내지 808 단계의 확인 결과, 해당 TCP 패킷을 발생시킨 응용에 대응되는 패키지명이 존재하지 않거나 해당 TCP 패킷에 포함된 목적지 IP 주소가 다중 경로 서비스 대상 IP 주소 리스트에 포함되지 않은 경우, 단말(820)은 해당 응용에 대해서는 다중 경로 서비스가 제공되지 않는 것으로 판단할 수 있으며, 발생된 TCP 패킷을 활성화된 네트워크-여기서, 네트워크는 이동통신망 또는 와이파이망 중 어느 하나일 수 있음-를 통해 직접해당 콘텐츠 서버(또는 웹 서버)에 전송할 수 있다(S810).

반면, 상기 807 단계 내지 808 단계의 확인 결과, 해당 TCP 패킷을 발생시킨 응용에 대응되는 패키지명이 존재하고, 해당 TCP 패킷에 포함된 목적지 IP 주소가 다중 경로 서비스 대상 IP 주소 리스트에 포함된 경우, 단말(820)은 발생된 TCP 패킷을 다중 경로 제어 프록시 서버(830)에 전송할 수 있다(S809).

도 9 내지 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말에서의 다중 경로 서비스 제어 흐름 및 사용자 인터페이스 화면을 설명하기 위한 도면이다.

도 9를 참조하면, 단말은 사용자의 소정 메뉴 선택에 따라 소정 다중 경로 서비스 설정 화면(900)을 표시할 수 있다. 다중 경로 서비스 설정 화면(900)은 다중 경로 서비스를 활성화(ON)시키거나 비활성화(OFF)시키기 위한 소정 다중 경로 서비스 설정 버튼(910) 및 다중 경로 서비스에 대한 안내 메시지(920)를 포함하여 구성될 수 있다.

만약, 다중 경로 서비스 설정 버튼(910)이 비활성화(OFF) 상태로 표시된 상태에서, 사용자가 다중 경로 서비스를 활성화하기 위해 다중 경로 서비스 설정 버튼(910)을 클릭하면(S901), 단말이 데이터 무한 요금제에 가입되어 있는지 여부를 확인할 수 있다(S902).

상기 902 단계 확인 결과, 데이터 무한 요금제에 가입되어 있지 않은 경우, 단말은 가입하신 요금제에서는 다중 경로 서비스(멀티 패스 서비스)를 이용할 수 없음을 알리는 소정 안내 메시지를 생성하여 출력할 수 있다(S903).

만약, 상기 902 단계 확인 결과, 단말이 데이터 무한 요금제에 가입된 경우, 단말은 LTE(이동통신망) 및 Wi-Fi(근거리 무선 통신망)의 활성화 상태-즉, 접속망 상태- 를 확인할 수 있다(S904).

상기 904 단계의 상태 확인 결과, LTE 또는 Wi-Fi만이 활성화된 경우, 후술할 도 10의 연결자 A 단계로 진입할 수 있다.

반면, 상기 904 단계의 상태 확인 결과, LTE와 Wi-Fi가 모두 활성화된 경우, 단말은 도면 번호 930에 도시된 바와 같이, 다중 경로 서비스 설정 버튼(910)의 상태를 활성화(ON) 상태로 변경하여 표시할 수 있다.

도 10을 참조하면, 상기 904 단계의 상태 확인 결과, Wi-Fi는 비활성화(OFF) 상태이고 LTE는 활성화(ON) 상태인 경우, 단말은 다중 경로 서비스 이용을 위해서는 Wi-Fi를 활성화시켜야 함을 알리는 소정 팝업 화면(1010)을 표시할 수 있다. 여기서, 팝업 화면(1010)의 일측에는 비활성화된 Wi-Fi를 활성화시키기 위한 소정 확인 버튼이 포함될 수 있다. 이때, 확인 버튼이 선택되면, 단말은 Wi-Fi를 활성화시키고, 도면 번호 1030에 도시된 바와 같이, 다중 경로 서비스 설정 버튼(910)의 상태를 활성화(ON) 상태로 변경하여 표시할 수 있다. 또한, 팝업 화면(1010)의 일측에는 다중 경로 서비스를 OFF 상태로 유지하기 위한 소정 취소 버튼이 포함될 수도 있다.

상기 904 단계의 상태 확인 결과, Wi-Fi는 활성화(ON) 상태이고 LTE는 비활성화(OFF) 상태인 경우, 단말은 다중 경로 서비스 이용을 위해서는 LTE를 활성화시켜야 함을 알리는 소정 팝업 화면을 도면 번호 1020과 같이 표시할 수 있다. 여기서, 팝업 화면의 일측에는 비활성화된 LTE를 활성화시키기 위한 소정 확인 버튼이 포함될 수 있으며, 확인 버튼이 선택되면, 단말은 LTE를 활성화시키고, 도면 번호 1030에 도시된 바와 같이, 다중 경로 서비스 설정 버튼(910)의 상태를 활성화(ON) 상태로 변경하여 표시할 수 있다. 또한, 팝업 화면(1020)의 일측에는 다중 경로 서비스를 OFF 상태로 유지하기 위한 소정 취소 버튼이 포함될 수도 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 경로 서비스 설정 및 해제를 위한 시그널링 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 11을 참조하면, 단말(1120)은 다중 경로 서비스 활성화(ON) 메뉴가 선택되면, 소정 다중 경로 제어 프록시 서버 주소 요청 메시지를 DNS(Domain Name Server, 1130)에 전송할 수 있다(S1102).

DNS(1130)는 다중 경로 제어 프록시 서버(1140)로의 접속 IP 주소 정보가 포함된 소정 다중 경로 제어 프록시 서버 주소 응답 메시지를 단말(1120)에 전송할 수 있다(S1103).

만약, 기 수신된 다중 경로 제어 프록시 서버(1140)로의 접속 IP 주소 정보가 단말(1120)내에 존재하는 경우, 단말(1120)는 상기한 1102 단계 내지 1103 단계를 수행하지 않을 수도 있다.

단말(1120)은 다중 경로 제어 프록시 서버(1140)로의 접속 IP 주소 정보를 이용하여 단말 정보가 포함된 다중 경로 서비스 활성화 요청 메시지를 다중 경로 제어 프록시 서버(1140)에 전송할 수 있다(S1104).

다중 경로 제어 프록시 서버(1140)는 다중 경로 서비스 요청 수락 여부에 관한 정보 및 단말 정보에 대응하여 다중 경로 서비스가 가능한 응용(앱)을 식별하기 위한 패키지명 및 다중 경로 서비스가 가능한 응용 서비스를 식별하기 위한 IP 주소 리스트가 포함된 다중 경로 서비스 활성화 응답 메시지를 단말(1120)에 전송할 수 있다(S1105).

단말(1120)은 다중 경로 서비스 요청 수락된 경우, 다중 경로 서비스를 활성화시키고, 패키지명에 대응되는 응용의 TCP 패킷이 발생되면, 해당 TPC 패킷의 목적지 IP 주소가 IP 주소 리스트에 포함되어 있는지를 확인하고, 확인 결과에 따라 다중 경로 제어 프록시 서버(1140)에 TCP 패킷을 송신하거나(S1107), 활성화된 네트워크를 통해 단일 경로로 해당 TCP 패킷을 응용 서버(1150)에 송신할 수 있다(S1108).

만약, 다중 경로 서비스가 활성화된 상태에서, 다중 경로 서비스 비활성화(OFF) 메뉴가 선택되면, 단말(1120)은 단말 정보가 포함된 다중 경로 서비스 비활성화 요청 메시지를 다중 경로 제어 프록시 서버(1140)에 전송할 수 있다(S1109 내지 S1110).

연이어, 단말(1120)은 다중 경로 제어 프록시 서버(1140)로부터 다중 경로 서비스 비활성화 응답 메시지가 수신되면, 다중 경로 서비스를 비활성화(OFF)시킬 수 있다(S1111 내지 S1112).

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 경로 서비스 활성화 응답 메시지 포맷이다.

도 12를 참조하면, 다중 경로 제어 프록시 서버가 단말에 전송하는 다중 경로 서비스 활성화 응답 메시지(1200)는 크게 헤더(Header, 1210) 영역과 바디(Body, 1120) 영역으로 구분될 수 있다.

헤더(1210)는 이름(Name, 1211) 필드, 버전(Version, 1212) 필드, 타입(Type, 1213) 필드 및 데이터 크기(Data Size, 1214) 필드를 포함할 수 있다.

이름(1211) 필드에는 해당 메시지가 다중 경로 서비스와 관련된 메시지임을 식별하기 위한 프로토콜 식별 정보가 포함될 수 있다. 일 예로, 이름 필드에는 LGUMPTCP(LG Uplus Multi-Path TCP)라는 정보가 기록될 수 있다.

버전(1212) 필드는 해당 프로토콜의 버전 정보가 포함될 수 있다.

타입(1213) 필드에는 해당 메시지의 타입을 식별하기 위한 정보가 포함될 수 있다. 일 예로, 다중 경로 서비스 활성화 응답 메시지에 대응되는 타입은 0x10으로 정의될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

데이터 크기(1214) 필드에는 바디(1220)의 사이즈가 바이트(byte) 단위로 기록될 수 있다.

바디(1220)는 상태(Status, 1221) 필드, 알림(Notification, 1222) 필드, IP 주소 리스트(1223) 필드, 상태 질의 시간(Status Query Time, 1224) 필드, 추후 사용을 위해 용도가 정의되지 않은 예약(Reserved, 1225) 필드 등을 포함하여 구성될 수 있다.

상태(1221) 필드에는 다중 경로 서비스 활성화 요청의 수락 여부를 식별하기 위한 소정 상태 정보가 기록될 수 있다. 여기서, 상태 정보는 수락/거절/일반실패 등을 포함할 수 있다. 일 예로, 수락(Accepted)는 0x01, 거절(Not Accepted)는 Ox02, 일반 실패(General Failure)는 0x03으로 각각 정의될 수 있다. 여기서, 일반 실패는 다중 경로 서비스 활성화 요청에 포함된 단말 정보가 유효하지 않은 경우, 네트워크 상태가 정상이 아닌 경우에 해당될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

알림(1222) 필드에는 해당 단말에 대해 다중 경로 서비스 가능한 응용 리스트를 식별하기 위한 정보, 즉, 패키지명이 기록될 수 있다.

IP 주소 리스트(1223) 필드에는 다중 경로 서비스를 제공하는 것이 가능한 응용 서버(들)의 IP 주소가 기록될 수 있다.

상태 질의 시간(1224) 필드에는 다중 경로 제어 프록시 서버의 상태를 질의하는 주기를 식별하기 위한 정보가 기록될 수 있다. 일 예로, 상태 질의 시간은 분 단위로 설정될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 IP 주소를 이용한 다중 경로 서비스 제어 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 13을 참조하면, 다중 경로 서비스 제어 시스템은 다중 경로 서비스 대상 응용 서버(들)(1350)와 다중 경로 서비스 대상이 아닌 응용 서버(들)(1360)을 IP 주소를 통해 분리하여 관리할 수 있다.

일 예로, 다운로드/업로드 관련 응용 서비스를 제공하는 응용 서버(들)에 할당되는 IP 주소(들)은 다중 경로 서비스 가능한 IP 주소 리스트로 관리될 수 있다.

따라서, 다중 경로 서비스 대상 응용 서버(들)(1350)과 단말(1310) 사이에 송수신되는 모든 TCP 패킷은 다중 경로 제어 프록시 서버(1340)를 경유하고, 다중 경로 서비스 대상이 아닌 응용 서버(들)(1360)과 단말(1310) 사이에 송수신되는 모든 TCP 패킷은 다중 경로 제어 프록시 서버(1340)를 경유하지 않고, 활성화된 네트워크를 통해 단일 경로로 전달될 수 있다.

망 관리 서버(1380)에는 다중 경로 서비스가 가능한 응용 서버들에 관한 정보 및 해당 응용 서버들에 할당된 IP 주소 정보가 유지될 수 있다. 망 관리자는 망 관리 서버(1380)와 연동되는 소정 콘솔을 통해 다중 경로 서비스가 가능한 응용 서버 리스트 및 해당 응용 서버에 할당된 IP 주소 정보를 추가/삭제/변경할 수 있다.

다중 경로 서비스 가능한 IP 주소 리스트가 변경된 경우, 망 관리 서버(1380)는 변경된 IP 주소 리스트를 다중 경로 제어 프록시 서버(1340)에 전송할 수 있다. 다중 경로 제어 프록시 서버(1340)는 소정 제어 절차에 따라 변경된 IP 주소 리스트를 단말(1310)에 전송하여 다중 경로 서비스 대상 TCP 패킷만이 다중 경로 제어 프록시 서버(1340)에 의해 처리될 수 있도록 제어할 수 있다.

또한, 단말의 종류, 단말이 가입된 요금제 등에 따라 단말 별 다중 경로 서비스 대상 응용 서버의 종류는 상이할 수도 있다. 이 경우, 다중 경로 제어 프록시 서버(1340)는 단말(1310)로부터 수신된 단말 정보-예를 들면, 전화번호일 수 있음-에 상응하는 단말의 종류 및 가입된 요금제에 관한 정보를 홈 가입자 서버(1370)로부터 획득할 수 있다.

연이어, 다중 경로 제어 프록시 서버(1340)는 획득된 단말의 종류 및 가입된 요금제에 상응하는 다중 경로 서비스 가능한 IP 주소 리스트를 망 관리 서버(1380)로부터 획득할 수 있다. 다중 경로 제어 프록시 서버(1340)는 획득된 IP 주소 리스트를 단말(1310)에 전송할 수 있다.

단말(1310)은 다중 경로 제어 프록시 서버(1340)로부터 수신된 IP 주소 리스트를 참조하여 응용 계층에서 발생된 TCP 패킷이 다중 경로 서비스 대상 패킷인지 단일 경로 서비스 대상 패킷인지를 동적으로 식별할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 다중 경로 서비스 제어 시스템은 모든 TCP 패킷이 다중 경로 제어 프록시 서버(1340)를 경유하여 처리되는 것을 미연에 방지함으로써, 다중 경로 제어 프록시 서버(1340)의 부하를 효과적으로 줄일 수 있으며, 이를 통해 유지 및 관리 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 다중 경로 서비스 제어 시스템 모든 응용 서비스에 대해 단말에서 다중 경로 서비스가 활성화되는 것을 미연에 차단함으로써, 단말의 불필요한 프로세싱 부하 및 배터리 소모를 줄일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 다중 경로 서비스 제어 시스템은 전송 속도에 민감한 특정 응용 서비스-예를 들면, 파일 다운로드/업로드 서비스일 수 있음-에 대해서만, 다중 경로 서비스가 제공될 수 있도록 제어함으로써, 서비스 품질에 대한 만족도를 높일 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

610: 응용 서버
620: 다중 경로 서비스 제어 프록시 서버
630: 단말
640: 인터넷망
650: 이동통신망
660: 근거리 무선 통신망
621: TCP 계층
622: 다중 경로 제어 계층
623: TCP 서브 플로우 계층

Claims

응용 서버 및 단말과 연동되는 다중 경로 제어 프록시 서버에서의 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법에 있어서,
상기 단말로부터 단말 정보가 포함된 다중 경로 서비스 활성화 요청 메시지를 수신하는 단계;
상기 단말 정보에 대응하여 다중 경로 서비스가 가능한 응용을 식별하기 위한 응용 리스트를 추출하는 단계;
상기 단말 정보에 대응하여 다중 경로 서비스 가능한 응용 서비스를 식별하기 위한 IP 주소 리스트를 추출하는 단계; 및
상기 추출된 응용 리스트 및 IP 주소 리스트가 포함된 다중 경로 서비스 활성화 응답 메시지를 상기 단말에 전송하는 단계
를 포함하는, 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법.
제1항에 있어서,
상기 응용 리스트에 포함된 응용은 패키지명으로 식별되되,
상기 패키지명에 대응되는 응용에 의해 발생된 TCP(Transmission Control Protocol) 패킷을 제1 TCP 세션을 통해 상기 응용 서버로부터 수신하는 단계; 및
상기 수신된 TCP 패킷을 제1 내지 제2 TCP 서브 플로우 세션을 통해 분배하여 상기 단말에 전송하는 단계
를 더 포함하는, 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법.
제2항에 있어서,
상기 제1 TCP 세션은 상기 응용 서버와 상기 다중 경로 제어 프록시 서버 사이에 인터넷망을 경유하여 설정되는 TCP 세션인, 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법.
제2항에 있어서,
상기 제1 내지 제2 TCP 서브 플로우 세션은 각각 상기 다중 경로 제어 프록시 서버와 상기 단말 사이에 이동통신망을 경유하도록 설정된 TCP 세션과 상기 다중 경로 제어 프록시 서버와 상기 단말 사이에 근거리 무선 통신망을 경유하도록 설정된 TCP 세션에 대응되는, 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법.
제4항에 있어서,
상기 이동통신망은 LTE(Long Term Evolution)망, LTE-Advanced 망 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 근거리 무선 통신망은 와이파이망을 포함하는, 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법.
제4항에 있어서,
상기 제1 내지 제2 TCP 서브 플로우 세션에 대응하여 수집된 세션 상태 정보에 기반하여 상기 수신된 TCP 패킷의 상기 제1 내지 제2 TCP 서브 플로우 세션으로의 분배 비율을 동적으로 결정하는, 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법.
제6항에 있어서,
상기 세션 상태 정보는 상기 제1 내지 제2 TCP 서브 플로우 세션 각각에 상응하여 유선 구간 및 무선 구간에서 수집된 가용 대역폭 정보, 전송 지연 정보, 단위 시간 동안의 평균 전송 속도 정보, 패킷 데이터 전송 오류율 중 적어도 하나를 포함하는, 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법.
제1항에 있어서,
상기 다중 경로 서비스 가능한 응용 서비스를 식별하기 위한 IP 주소 리스트는 파일 다운로드 서비스 및 파일 업로드 서비스를 제공하는 응용 서버에 할당된 IP 주소를 포함하는, 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법.
다중 경로 제어 프록시 서버와 연동하여 다중 경로 서비스를 제공하는 단말에서의 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법에 있어서,
단말 정보가 포함된 다중 경로 서비스 활성화 요청 메시지를 상기 다중 경로 제어 프록시 서버에 전송하는 단계;
상기 다중 경로 서비스 대상 응용을 식별하기 위한 응용 리스트 및 상기 다중 경로 서비스 대상 응용 서비스를 식별하기 위한 IP 주소 리스트가 포함된 다중 경로 서비스 활성화 응답 메시지를 상기 다중 경로 제어 프록시 서버로부터 수신하는 단계; 및
TCP(Transmission Control Protocol) 패킷이 상기 응용 리스트에 포함된 응용에 의해 생성되고, 상기 TCP 패킷에 포함된 목적지 IP 주소가 상기 IP 주소 리스트에 포함된 경우, 상기 TCP 패킷을 상기 다중 경로 제어 프록시 서버에 전송하는 단계
를 포함하는, 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법.
제9항에 있어서,
상기 다중 경로 서비스 활성화 응답 메시지는 상기 다중 경로 서비스 활성화 요청의 수락 여부를 식별하기 위한 상태 정보를 더 포함하되, 상기 상태 정보가 수락이면, 이동 통신망 및 근거리 무선 통신망으로의 접속을 모두 활성화시키는, 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법.
제10항에 있어서,
상기 이동통신망은 LTE(Long Term Evolution)망, LTE-Advanced 망 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 근거리 무선 통신망은 와이파이망을 포함하는, 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법.
제10항에 있어서,
상기 발생된 TCP 패킷을 상기 활성화된 이동통신망 및 근거리 무선 통신망을 경유하도록 설정된 제1 내지 제2 TCP 서브 플로우 세션에 분배하여 상기 다중 경로 제어 프록시 서버로 전송하는, 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법.
제12항에 있어서,
상기 제1 내지 제2 TCP 서브 플로우 세션 각각에 대해 수집된 세션 상태 정보에 기반하여 상기 제1 내지 제2 TCP 서브 플로우 세션 각각에 대응되는 상기 발생된 TCP 패킷의 분배 비율을 결정하는, 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법.
제13항에 있어서,
상기 세션 상태 정보는 상기 제1 내지 제2 TCP 서브 플로우 세션 각각에 상응하여 유선 구간 및 무선 구간에서 수집된 가용 대역폭 정보, 전송 지연 정보, 단위 시간 동안의 평균 전송 속도 정보, 패킷 데이터 전송 오류율 중 적어도 하나를 포함하는, 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법.
제10항에 있어서,
상기 상태 정보가 거절이면, 상기 발생된 TCP 패킷을 상기 다중 경로 제어 프록시 서버에 전송하지 않고, 기 접속된 상기 이동 통신망 또는 기 접속된 상기 근거리 무선 통신망을 통해 해당 콘텐츠 서버 또는 웹 서버에 전송하는, 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법.
제9항에 있어서,
상기 IP 주소 리스트에 포함되는 IP 주소는 전송 속도에 민감한 응용 서비스를 제공하기 위한 응용 서버에 할당된 IP 주소인 것을 특징으로 하는, 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법.
제16항에 있어서,
상기 전송 속도에 민감한 응용 서비스는 파일 다운로드 서비스, 파일 업로드 서비스 중 적어도 하나를 포함하는, 다중 경로 패킷 데이터 서비스 제공 방법.
응용 서버 및 단말과 연동되는 다중 경로 제어 프록시 서버에 있어서,
상기 단말로부터 단말 정보가 포함된 다중 경로 서비스 활성화 요청 메시지를 수신되면, 상기 단말 정보에 대응되는 다중 경로 서비스 대상 응용을 식별하기 위한 응용 리스트 및 다중 경로 서비스 대상 응용 서비스를 식별하기 위한 IP 주소 리스트를 식별하고, 상기 식별된 응용 리스트 및 IP 주소 리스트가 포함된 다중 경로 서비스 활성화 응답 메시지를 상기 단말에 전송하는 다중 경로 제어 계층;
상기 다중 경로 제어 계층의 제어에 따라 상기 응용 서버와 TCP 패킷을 송수신하기 위한 TCP 계층; 및
상기 다중 경로 제어 계층의 제어에 따라 상기 단말과 상기 TCP 패킷을 송수신하기 위한 복수의 TCP 서브 플로우를 제공하는 TCP 서브 플로우 계층
을 포함하는, 다중 경로 제어 프록시 서버.
제18항에 있어서,
상기 응용 리스트에 포함된 응용에 의해 생성된 TCP 패킷의 목적지 IP 주소가 상기 IP 주소 리스트에 포함된 경우에만, 해당 TCP 패킷이 상기 TCP 서브 플로우 계층을 통해 수신되는, 다중 경로 제어 프록시 서버.
제18항에 있어서,
상기 IP 주소 리스트에 포함되는 IP 주소는 전송 속도에 민감한 응용 서비스를 제공하기 위한 응용 서버에 할당된 IP 주소인 것을 특징으로 하는, 다중 경로 제어 프록시 서버.
제20항에 있어서,
상기 전송 속도에 민감한 응용 서비스는 파일 다운로드 서비스, 파일 업로드 서비스 중 적어도 하나를 포함하는, 다중 경로 제어 프록시 서버.
다중 경로 제어 프록시 서버와 연동하여 다중 경로 서비스를 제공하는 단말에 있어서,
소정 메뉴 선택에 따라 단말 정보가 포함된 다중 경로 서비스 활성화 요청 메시지를 상기 다중 경로 제어 프록시 서버에 전송하고, 다중 경로 서비스 대상 응용을 식별하기 위한 응용 리스트 및 상기 다중 경로 서비스 대상 응용 서비스를 식별하기 위한 IP 주소 리스트가 포함된 다중 경로 서비스 활성화 응답 메시지를 상기 다중 경로 제어 프록시 서버로부터 수신하는 다중 경로 제어 계층;
발생된 TCP(Transmission Control Packet) 패킷을 상기 다중 경로 제어 계층에 전송하거나 상기 다중 경로 제어 계층으로부터 TCP 패킷을 수신하는 응용 계층;
상기 발생된 TCP 패킷이 상기 응용 리스트에 포함된 응용에 의해 생성되고, 상기 TCP 패킷에 포함된 목적지 IP 주소가 상기 IP 주소 리스트에 포함된 경우, 상기 다중 경로 제어 프록시 서버로 상기 발생된 TCP 패킷을 분배하여 전송하기 위한 TCP 서브 플로우 계층
을 포함하는, 단말.
제22항에 있어서,
상기 IP 주소 리스트에 포함되는 IP 주소는 전송 속도에 민감한 응용 서비스를 제공하기 위한 응용 서버에 할당된 IP 주소인 것을 특징으로 하는, 단말.
제23항에 있어서,
상기 전송 속도에 민감한 응용 서비스는 파일 다운로드 서비스, 파일 업로드 서비스 중 적어도 하나를 포함하는, 단말.
제22항에 있어서,
상기 발생된 TCP 패킷이 상기 응용 리스트에 포함된 응용에 의해 생성되고, 상기 TCP 패킷에 포함된 목적지 IP 주소가 상기 IP 주소 리스트에 포함되지 않은 경우, 상기 발생된 TCP 패킷이 상기 다중 경로 제어 프록시 서버로 전송되지 않는 것을 특징으로, 단말.