KR20010103668A - 사용자 트래픽용 자원 할당 방법 - Google Patents

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Abstract

UMTS에서, 자원 예약은 일반적인 QoS 신호화 프로토콜로서 RSVP를 사용함으로서 PDP 컨텍스트를 활성화하기 위해 제공된다. RSVP 메시지는 GGSN(24) 또는 SGSN(26) 둘 중 하나에서 여과된다.

Description

3세대 또는 미래 세대의 원격 통신 네트워크Ⅱ에서의 자원 예약{Resource reservation in 3G or future generation telecommunication network Ⅱ}
본 발명은 인터넷 프로토콜(IP)을 운영하는 원격 통신 네트워크에 관한 것이며, 특히 자원을 예약하는 방법에 관한 것이다.
UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)와 같은, 3세대(3G) 원격 통신 네트워크에서, 광 대역폭은 음성에 더하여 데이터 및 멀티미디어와 같은 서비스를 위해 제공된다. 요청된 QoS(Quality of Service)가 사용자에 제공되어야 한다는 것이 명백히 필요하며, IP 네트워크에서, 자원에 대한 논쟁이 해결되지 않는다면, QoS는 보증될 수 없을 것이다.
일반적으로 IP 네트워크 또는 인터넷에서, RSVP(Resource reSerVation Protocol)은 네트워크가 QoS를 제공하도록 하기 위해 자원을 예약하도록 허용하는데 사용된다. RSVP는 위치상 QoS 제어에 사용될 수 있으며 또는 IP 네트워크에 걸쳐 사용될 수 있다.
RSVP는 종단 대 종단 프로토콜(end to end protocol)이며 도 1에 도시된다. 전송 사용자(10)는 수신 사용자(12)에게 메시지 PATH를 전송한다. PATH 메시지는 Tspecs와 같은 트래픽 특성 정보를 전송하며 사용자(10)로부터 전송될 트래픽 행동(behavior)을 나타낸다. 수신 사용자가 PATH 메시지를 수신할 때, 이는 FlowSpecs와 같은 QoS 요청을 포함하는 RESV 메시지를 전송한다. 실제, 전송 및 수신 사용자(10, 12)는 PATH 및 RESV 메시지가 UMTS에서 몇몇 노드를 지나도록 멀리 떨어져 위치할 수 있다. 각 노드가 메시지들 중 하나를 수신할 때, 상기 노드에서 적절한 자원이 예약될 수 있는지에 관하여 결정한다. 이것이 가능한 경우,메시지는 PATH 메시지용의 다음 도약으로 보내지고 RESV 메시지용의 이전 도약으로 보내진다. RESV 메시지가 전송 사용자(10)에게 도달할 때, 이는 데이터를 전송하기 시작한다.
주기적인 새로운 메시지는 이것이 설정되었던 각 노드에서 QoS 상태를 유지하기 위해 이어서 전송된다.
GPRS/UMTS에서 RSVP을 사용하기 위한 기본 요구는 PDP(Packet Data Protocol) Context Activation/Modification/Deletion 절차와 같은 현존하는 신호화 프로토콜을 대체할 수 없지만 그것과 상호 작용할 수 있다는 것이다.
일반적인 QoS 신호화 메커니즘으로서 RSVP를 사용하는 이전의 제안은 RSVP 메시지를 인터셉트하기 위해 PDP 컨텍스트 활성화 절차를 활성화시키기 위해 GGSN 또는 SGSN에 첨부된 부가적인 RSVP 신호화 요소를 요청하는 결점을 가지며, 그래서 부가적인 인터페이스 및/또는 프로토콜은 요청되어, 보다 큰 시스템 복잡도를 야기시키고, 구현 및 네트워크 관리 비용을 증가시킨다. 다음으로 출원이 RSVP 신호화 요소를 인식하도록 수정되어져, 출원의 범위를 한정하고 일반적이지 않게 하는 GPRS/UMTS를 인식해야만 한다는 또 다른 단점을 갖는다.
2000년 3월에 제출된 현재 계류중인 특허 출원과 2000년 3월 6-9일에 도쿄에서 TSG-SA Working Group meeting no.12에서, 출원인은 "피기백킹(piggybacking)"으로 불리는 기술에 의한 RSVP의 명백한 전송에 대한 개념을 기재한다; 기술에서, 적어도 QoS 요청의 데이터 오브젝트 컨텐트가 존재하며 RSVP 메시지는 PDP 컨텍스트 메시지에서 피기백되며 피기백된 메시지는 MT(Mobile Terminal)와 GGSN(GatewayGPRS Node)에서 여과된다.
UMTS와 같은 무선 이동 네트워크의 3세대 또는 미래 세대에서 자원을 예약하는 대안적인 방법을 제공하는 것이 본 발명의 목적이며, UMTS는 현존하는 아키텍처 또는 QoS 절차에 부딪치지 않거나 또는 극소로 부딪치고, 상기 방법을 지지하는 것과 관련된 임의의 여분의 신호화 트래픽을 최소화시키고, 적절한 현존하는 프로토콜이 사용되도록 허용한다.
본 발명에 따라, 3세대 또는 미래 세대의 원격 통신 네트워크에서, 이동 단말기와 멀리 떨어진 사용자 사이에 보내는 사용자 트래픽용 자원을 할당하는 방법은 이동 단말기 및/또는 네트워크의 지지 노드가 각 패킷을 여과하고, 패킷이 임의의 QoS(Quality of Service) 요청을 포함하는지를 결정하고, 그렇다면 그 요청을 처리하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
첨부한 도면에서, 도 1은 RSVP의 동작을 도시한다. 본 발명은 도 2, 3 및 4를 참조하여, 일례로서 기술될 것이다.
도 1은 RSVP의 동작을 도시한 도면.
도 2는 제어 평면에서의 UMTS QoS 아키텍처를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 GGSN에서 여과와 함께 업링크에서 본 발명의 제 1 실시예에 따라 메시지의 상호 교환을 도시한 도면.
도 4는 SGSN에서 여과와 함께 업링크에서 도 3의 변화를 도시한 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
20 : UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)
22 : CN(Core Network)
24 : GGSN(Gateway GPRS Support Node)
26 : SGSN(Serving GPRS Support Node)
28 : UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)
30 : MT(Mobile Terminal)
32 : TE(Terminal Equipment)
도 2에서 UMTS(20)는 GGSN(Gateway GPRS Support Node; 24)과 SGSN(Serving GPRS Support Node; 26)에 의해 형성된 CN(Core Network; 22)를 포함하며; UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network; 28)도 있다. MT(30)는 라디오 인터페이스를 통해 UTRAN(28)과 통신한다. MT(30)는 비 UMTS(non-UMTS) 특정 애플리케이션을 실행할 수 있는 TE(Terminal Equipment; 32)에 접속된다. MT(30)는 특정UMTS이며, TE(32)로부터 보통 라디오 액세스 네트워크에, 적절하게는 UMTS에 트래픽을 보내기 위해 트래픽을 처리할 수 있다.
GGSN(24)은 외부 네트워크(40)와 통신한다.
UMTS(20)는 MT(30)와 UMTS 네트워크(20) 사이에 QoS를 결정하고 QoS 제어를 활성화하기 위해 평소와 같이 애플리케이션 특정 PDP(Packet Data Protocol) 컨텍스트(context)를 운영한다.
도 3의 배치에서, MT(30) 및 GGSN(24) 둘 다는 임의의 QoS 컨텐트에 대해 체크하기 위해 각각의 들어오는 패킷을 여과한다: 이와 같은 컨텐트가 존재하면, MT 또는 GGSN은 RSVP 프로토콜 절차를 사용하는 RSVP 처리 엔터티와 상호 작용함으로서 요구를 처리한다. QoS 콘텐트가 없다면 패킷은 다음 도약으로 보내진다.
패킷이 외부 네트워크(40)로부터 GGSN(24)에 도달할 때, GGSN은 IP 패킷의 프로토콜 ID를 체크한다. 프로토콜 ID가 RSVP 메시지(프로토콜 ID=46)를 전송하는 것을 나타내는 경우, GGSN은 네트워크 초기화 PDP 컨텍스트 설정을 활성화시키기 시작할 것이며, 즉, GGSN이 RSVP 메시지에서 QoS(예를 들어 IntServ의 Tspecs)를 추출하고, 그것을 트래픽 특성에 적용한다. PDP 컨텍스트 활성화가 설정된 후, GGSN은 수신된 RSVP 메시지를 의도된 멀리 떨어진 종단(end)에 보낼 것이며, 그 현존하는 자원 이용 가능성 및/또는 애플리케이션 요청에 따라 메시지에 응답할 것이다. RESV 메시지를 수신할 때, GGSN은 IntServ라면 FlowSpecs과 같은 QoS 스펙(spec)을 추출하고 Qos 요구를 적용한다.
도 3은 외부 네트워크로부터 PATH 메시지가 GGSN(24)에 수신될 때, 대응하는PDP 컨텍스트가 존재하지 않는 다운링크 방향에서 QoS 제어를 위한 상태를 도시한다. GGSN은 PDU(Protocol Data Unit) 통보 요청 메시지를 SGSN(26)에 전송한다. SGSN(26)은 요청 2차 PDP 컨텍스트 활성화 메시지를 MT에 전송한다. MT(30)는 PATH 메시지를 추출하고 그것을 TE(32)에 전송하며, TE(32)는 MT를 인터셉트하는 RESV 메시지에 응답한다: MT는 PDP 컨텍스트 파라미터를 결정하고 PDP 컨텍스트를 초기화한다. 현존하는 2차 PDP 컨텍스트는 수정되거나 또는 새로운 2차 PDP 컨텍스트는 MT에 의해 생성되고, UTRAN(28)을 통해 SGSN에 전송된다. SGSN은 PDP 컨텍스트 요청을 생성하거나 수정하고 그것을 RESV 메시지를 추출하고 그것을 외부 네트워크(40)에 보내는 GGSN(24)로 보낸다.
다음 통신에서, GGSN(24)은 생성/수정 PDP 컨텍스트 응답 메시지를 SGSN에 전송하고, SGSN는 UTRAN을 통해 생성/수정 PDP 컨텍스트 응답 메시지를 MT(30)에 전송한다.
이 배치에서, SGSN(26)과 GGSN(24)간의 RSVP 신호화 상호 작용은 없다. 이는 인터페이스를 간단하게 하고 SGSN과 GGSN 사이에 신호화 트래픽을 감소시킨다. 더욱이, RSVP는 GGSN에 의해 GPRS/UMTS와 외부 네트워크(40) 사이에 빠른 인터워킹(interworking)을 용이하게 하기 위해 다른 QoS/콜 설정 신호화로 직접 옮길 수 있다.
RSVP 메시지는 또한 도 4에 도시된 바와 같이 SGSN에서 여과될 수 있다. 메시지 교환은 도 3에서와 유사하다.
메시지가 SGSN(26)에서 여과될 때, SGSN이 RSVP 메시지를 수신하고 인식할때, 이는 UMTS 특정 세션(관련 QoS 컨텍스트를 포함하는)을 설정하기 위해 네트워크 초기화 PDP 컨텍스트 활성화 절차를 활성화하도록 GGSN에 알린다.
이동 단말기가 상이한 SGSN 사이에 GGSN을 변화시키지 않고 단지 움직일 때 이 배치는 빠른 인트라 GGSN 핸드오프를 허용한다. 이런 식으로, 처리 및 RSVP 신호화 트래픽은 SGSN내에 한정되며 이동 단말기와 관련된다; 이는 트래픽 부하 또는 게이트웨이로서 기능하는 GGSN에 제어 복잡도를 증가시키지 않고 달성된다. 이와 같은 게이트웨이는 보통 트래픽 위주(traffic intensive)이며 UMTS와 외부 네트워크(40)간의 상이한 신호화와 트래픽 인터워킹 기능을 다룬다.
MT(30)와 SGSN(26) 또는 GGSN(24)은 수신된 RSVP 메시지가 a) 적절하다면 PDP 컨텍스트 설정을 초기화하도록 하기 위해, 처음으로 전송/수신되는 경우; b) 적절하다면 PDP 컨텍스트 수정 절차를 초기화하기 위해, 수정되는 경우; c) 로컬 세대의 응답을 트리거하기 위해 메시지를 단지 새롭게 하는 경우를 체크하기 위해 요청된다.
RSVP 메시지의 사용을 지시하는 대안으로서, 출원자들에 의해 출원 번호 제 00301782.9 호로 2000년 3월에 출원된 현재 계류중인 특허 출원에서 설명된 바와 같이, 적어도 QoS 요청에 대한 데이터 오브젝트 컨텐트의 "피기백킹(piggybacking)" 기술이 출원될 수 있다. MT 및 GGSN 또는 SGSN에서의 여과는 전과 같이 발생할 것이다.
본 발명은 UMTS와 같은 무선 이동 네트워크의 3세대 또는 미래 세대에서 자원을 예약하는 대안적인 방법을 제공하는 것이며, UMTS는 현존하는 아키텍처 또는 QoS 절차에 부딪치지 않거나 또는 극소로 부딪치고, 상기 방법을 지지하는 것과 관련된 임의의 여분의 신호화 트래픽을 최소화시키고, 적절한 현존하는 프로토콜이 사용되도록 허용한다.
본 발명에 따라, 3세대 또는 미래 세대의 원격 통신 네트워크에서, 이동 단말기와 멀리 떨어진 사용자 사이에 보내는 사용자 트래픽용 자원을 할당하는 방법은 이동 단말기 및/또는 네트워크의 지지 노드가 각 패킷을 여과하고, 패킷이 임의의 QoS(Quality of Service) 요청을 포함하는지를 결정하고, 그렇다면 그 요청을 처리하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

Claims (7)

  1. 3세대 또는 미래 세대의 원격 통신 네트워크에서, 이동 단말기(30)와 멀리 떨어진 사용자간에 보내는 사용자 트래픽용 자원들을 할당하는 방법으로서, 이동 단말기 및/또는 네트워크의 지지 노드(Support Node)는 각 패킷을 여과하고, 패킷이 임의의 서비스 품질(Quality of Service; QoS) 요청을 포함하는지를 결정하고 그렇다면, 상기 요청을 처리하도록 배치되는, 이동 단말기(30)와 멀리 떨어진 사용자간에 보내는 사용자 트래픽용 자원들을 할당하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, QoS 요청은 RSVP(Resource reSerVation Protocol)의 형태이며, 상기 이동 단말기 또는 지지 노드는 패킷 데이터 프로토콜(Packet Data Protocol; PDP) 컨텍스트를 활성화하도록 배치되며, RSVP는 일반적인 QoS 신호화 프로토콜로서 작용하는, 이동 단말기(30)와 멀리 떨어진 사용자간에 보내는 사용자 트래픽용 자원들을 할당하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 지지 노드는 GGSN(Gateway GPRS Support Node)(24)인, 이동 단말기(30)와 멀리 떨어진 사용자간에 보내는 사용자 트래픽용 자원들을 할당하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, GGSN(Gateway GPRS Support Node)(24)는 PDP 통지 요청또는 생성/수정 PDP 컨텍스트 요청을 SGSN(Serving GPRS Support Node)(26)에 전송하도록 배치되며, SGSN(Serving GPRS Support Node)(26)는 요청 2차 PDP 컨텍스트 활성화 또는 생성/수정 PDP 컨텍스트 요청 메시지를 이동 단말기(30)에 전송하도록 배치되는, 이동 단말기(30)와 멀리 떨어진 사용자간에 보내는 사용자 트래픽용 자원들을 할당하는 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 지지 노드는 SGSN(Serving GPRS Support Node)(26)인, 이동 단말기(30)와 멀리 떨어진 사용자간에 보내는 사용자 트래픽용 자원들을 할당하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, SGSN(Serving GPRS Support Node)(26)는 요청 2차 PDP 컨텍스트 활성화 또는 생성/수정 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지를 이동 단말기(30)에 전송하도록 배치되는, 이동 단말기(30)와 멀리 떨어진 사용자간에 보내는 사용자 트래픽용 자원들을 할당하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 QoS 요청의 데이터 오브젝트 컨텐트는 명백하게 지지 노드와 이동 단말기간에 전송되는, 이동 단말기(30)와 멀리 떨어진 사용자간에 보내는 사용자 트래픽용 자원들을 할당하는 방법.
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