KR20020026984A - An Internet QoS Mechanism for UMTS/GPRS - Google Patents

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KR20020026984A
KR20020026984A KR1020000058100A KR20000058100A KR20020026984A KR 20020026984 A KR20020026984 A KR 20020026984A KR 1020000058100 A KR1020000058100 A KR 1020000058100A KR 20000058100 A KR20000058100 A KR 20000058100A KR 20020026984 A KR20020026984 A KR 20020026984A
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mobile terminal
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김현곤
김대영
김진구
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정규석
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Abstract

PURPOSE: A method for providing an internet service quality in an asynchronous mobile telecommunication system is provided, which uses radio resources efficiently. CONSTITUTION: According to the method to provide a required service quality by adopting a resource reservation protocol(RSVP) in an internet service of an asynchronous radio telecommunication network comprising a GPRS(General Packet Radio Service) gateway(2), a resource reservation request message containing a resource reservation characteristics of a terminal is transmitted to the GPRS gateway loaded with an internet service quality providing function from a random mobile terminal(1) loaded with the internet service quality providing function. Then, the gateway receiving the transmitted message generates a path message of a resource reservation protocol by extracting the resource reservation characteristics of the terminal in the gateway receiving the transmitted message. And the generated message is transmitted to an end host(4). The end host reserves its own resource, and transmits the resource reservation characteristics of the host after including it into a reserve(RESV) message of the resource reservation protocol. And the gateway receiving the transmitted reserve message extracts the resource reservation characteristics of the host. Then, it is judged whether the resource reservation of the host succeeds by analyzing the extracted resource reservation characteristics.

Description

비동기 이동통신 시스템에서 인터넷 서비스 품질 제공 방법{An Internet QoS Mechanism for UMTS/GPRS}How to Provide Internet Quality of Service in Asynchronous Mobile Communication System {An Internet QoS Mechanism for UMTS / GPRS}

본 발명은 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)의 패킷 기반망인 GPRS(General Packet Radio Service)에서 인터넷 서비스 품질에 관한 것으로서, 특히 자원예약 프로토콜인 RSVP(Resource ReSerVation Protocol)를 GPRS 시스템에 적용할 경우에 이동 단말의 RSVP 종단역할을 수행할 수 있는 RSVP 에이전트 기능을 GPRS 게이트웨이에 탑재하고 착신측 종단 호스트의 자원예약 결과를 보고난 후에 자체 시스템의 자원예약을 하기 때문에 무선자원의 효율적인 사용이 가능한 비동기 이동통신 시스템에서 인터넷 서비스 품질 제공 방법에 관한 것이다.The present invention relates to the quality of Internet service in GPRS (General Packet Radio Service), a packet-based network of UMTS (Universal Mobile Telecommunication System). In particular, when a resource reservation protocol RSVP (Resource ReSerVation Protocol) is applied to a GPRS system RSVP agent function to perform RSVP termination role of GPRS gateway is installed in GPRS gateway, and resource reservation of own system is made after reporting resource reservation result of destination end host. The present invention relates to a method for providing Internet service quality.

일반적으로 종래의 인터넷 서비스 품질은, 이동통신 시스템의 무선 환경이 전혀 고려되지 않은채 RSVP를 이동 단말에 탑재하여 서비스 품질을 제공함으로서, RSVP를 이동통신 시스템의 무선환경에 적용할 경우에는 무선자원의 비효율적인 사용을 초래하는 문제점이 발생한다.In general, the conventional Internet quality of service provides a quality of service by mounting an RSVP in a mobile terminal without considering the wireless environment of a mobile communication system. Problems arise that result in inefficient use.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 자원예약 프로토콜(RSVP)을 GPRS 시스템에 적용할 경우에 이동 단말의 RSVP 종단역할을 수행할 수 있는 RSVP 에이전트 기능을 GPRS 게이트웨이에 탑재하고 착신측 종단 호스트의 자원예약 결과를 보고난 후에 자체 시스템의 자원예약을 하기 때문에 무선자원의 효율적인 사용이 가능한 비동기 이동통신 시스템에서 인터넷 서비스 품질 제공 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and when the RSVP is applied to the GPRS system, an RSVP agent function capable of performing the RSVP termination role of the mobile terminal is installed in the GPRS gateway. The purpose of the present invention is to provide a method of providing Internet quality of service in an asynchronous mobile communication system that can efficiently use radio resources because resource reservation is made after reporting the resource reservation result of the destination end host.

도 1은 본 발명에 따른 종래의 자원예약 절차도,1 is a conventional resource reservation procedure according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 인터넷 서비스 품질 제공 방법에서의 자원예약 절차도,2 is a resource reservation procedure in the Internet service quality providing method according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 이동 단말에 탑재되는 인터넷 서비스 품질 제공 기능에 의한 처리도,3 is a processing diagram by the Internet service quality providing function mounted in the mobile terminal according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 GPRS 게이트웨이에 탑재되는 인터넷 서비스 품질 제공 기능에 의한 처리도,4 is a processing diagram by the Internet service quality providing function mounted in the GPRS gateway according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 인터넷 서비스 품질 제공의 정보요소를 추가해야 할 GTP 신호 메시지 목록.5 is a list of GTP signaling messages to be added to the information elements of the Internet service quality provision according to the present invention.

*도면의 주요부호 설명* Description of the main symbols in the drawings

1 : 이동 단말 2 : GPRS 게이트웨이1 mobile terminal 2 GPRS gateway

3 : 보더 게이트웨이 4 : 종단 호스트3: border gateway 4: end host

5 : 글로벌 인터넷5: global internet

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 비동기 이동통신 시스템에서 인터넷 서비스 품질 제공 방법은, GPRS 게이트웨이를 구비한 비동기식 무선 통신망의 인터넷 서비스에, 자원예약 프로토콜(RSVP)을 적용하여 요구된 서비스 품질을 제공하기 위한 방법에 있어서, 인터넷 서비스 품질 제공 기능을 탑재한 임의의 이동 단말로부터 단말측의 자원예약 특성이 포함된 자원예약 요청 메시지를, 자원예약 프로토콜 에이전트 기능을 포함한 인터넷 서비스 품질 제공 기능을 탑재한 GPRS 게이트웨이로 전송하는 제 1단계; 상기 전송된 메시지를 수신한 게이트웨이에서 단말측의 자원예약 특성을 추출하여 자원예약 프로토콜의 경로(PATH) 메시지를 생성하는 제 2단계; 상기 생성된 메시지를 종단 호스트로 전송하는 제 3단계; 상기 전송된 메시지를 수신한 종단 호스트에서 자신의 자원을 예약하고, 호스트측의 자원예약 특성을 자원예약 프로토콜의 예약(RESV) 메시지에 포함시켜 상기 GPRS 게이트웨이로 전송하는 제 4단계; 상기 전송된 예약 메시지를 수신한 게이트웨이에서 호스트측의 자원예약 특성을 추출하는 제 5단계; 및 상기 추출된 특성을 분석하여 호스트의 자원예약 성공여부를 판단하는 제 6단계를 포함하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the Internet service quality providing method in the asynchronous mobile communication system according to the present invention, the service required by applying the resource reservation protocol (RSVP) to the Internet service of the asynchronous wireless communication network having a GPRS gateway A method for providing quality, comprising: a resource reservation request message including resource reservation characteristics on a terminal side from an arbitrary mobile terminal equipped with an Internet service quality providing function, and an Internet service quality providing function including a resource reservation protocol agent function. Transmitting to a mounted GPRS gateway; A second step of generating a path message of a resource reservation protocol by extracting a resource reservation characteristic of a terminal from the gateway that has received the transmitted message; Transmitting the generated message to an end host; A fourth step of reserving its own resource at the end host receiving the transmitted message and including the resource reservation characteristic of the host in a reservation (RESV) message of a resource reservation protocol and transmitting it to the GPRS gateway; A fifth step of extracting a resource reservation characteristic of a host from the gateway that has received the transmitted reservation message; And a sixth step of determining whether the resource reservation of the host is successful by analyzing the extracted characteristics.

상기 제 1단계 내지 2단계는, 인터넷 서비스 품질 제공 기능을 탑재한 임의의 이동 단말내 어플리케이션으로부터 자원예약 요청을 수신하는 단계; 상기 수신된 메시지에서 어플리케이션측의 자원예약 특성을 추출하는 단계; 상기 추출된 특성을 인터넷 서비스 품질 제공의 정보요소에 포함시키는 단계; 상기 정보요소를 자원예약 요청 메시지에 포함시키는 단계; 상기 메시지를 자원예약 프로토콜 에이전트 기능을 포함한 인터넷 서비스 품질 제공 기능을 탑재한 GPRS 게이트웨이로 전송하는 단계; 및 상기 전송된 메시지를 수신한 게이트웨이에서 단말측의 자원예약 특성을 추출하여 자원예약 프로토콜의 경로 메시지를 생성하는 단계로 구성할 수 있다.The first to second steps may include receiving a resource reservation request from an application in any mobile terminal equipped with an Internet service quality providing function; Extracting resource reservation characteristics of an application from the received message; Including the extracted feature in an information element of providing Internet quality of service; Including the information element in a resource reservation request message; Transmitting the message to a GPRS gateway equipped with an internet service quality providing function including a resource reservation protocol agent function; And generating a resource message of a resource reservation protocol by extracting a resource reservation characteristic of a terminal from the gateway receiving the transmitted message.

상기 제 6 단계는, 상기 추출된 자원예약 특성을 인터넷 서비스 품질 제공 의 정보요소에 포함시키는 단계; 및 상기 정보요소내 포함된 자원예약 특성을 분석하여 호스트의 자원예약 성공여부를 판단하는 단계로 구성할 수 있다.The sixth step includes: incorporating the extracted resource reservation characteristic into an information element of providing Internet quality of service; And determining whether a resource reservation is successful in the host by analyzing resource reservation characteristics included in the information element.

상기 제 6단계에서 호스트의 자원예약이 성공으로 판단될 경우에는, 성공정보를 인터넷 서비스 품질 제공의 정보요소에 포함시키는 단계; 상기 정보요소를 자원예약 응답 메시지에 포함시켜 이동 단말로 전송하는 단계; 및 상기 이동 단말과 GPRS 게이트웨이간 자원예약을 수행하는 단계로 구성할 수 있고, 만약에 호스트의 자원예약이 실패로 판단될 경우에는, 실패정보를 인터넷 서비스 품질 제공의 정보요소에 포함시키는 단계; 및 상기 정보요소를 자원예약 응답 메시지에 포함시켜 이동 단말로 전송하는 단계로 구성할 수 있다.In case the resource reservation of the host is determined to be successful in the sixth step, including success information in an information element of providing Internet quality of service; Including the information element in a resource reservation response message and transmitting the same to the mobile terminal; And performing resource reservation between the mobile terminal and the GPRS gateway. If resource reservation of the host is determined to be failed, including the failure information in the information element of providing the Internet service quality; And including the information element in a resource reservation response message and transmitting the same to the mobile terminal.

상기 수행하는 단계는, 상기 전송된 메시지를 수신하여 수신된 메시지에서 호스트측의 자원예약 특성을 추출하는 단계; 및 상기 추출된 특성을 단말내 어플리케이션으로 전달하여 자원예약을 수행하는 단계로 구성할 수 있다.The performing may include: receiving the transmitted message and extracting resource reservation characteristics of a host from the received message; And transferring the extracted characteristic to an application in a terminal to perform resource reservation.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 종래의 자원예약 절차도로서, 인터넷 표준화 기관인IETF에서 제안하고 있는 RSVP를 이동 단말에 그대로 탑재하여 서비스 품질을 제공하는 방법에 의해 진행되는 절차를 나타낸다. RSVP란 인터넷 어플리케이션 (Application)으로 하여금 자신의 데이터 흐름에 대해 필요한 특정 서비스 품질을 획득하도록 허용하는 하나의 망제어 프로토콜이라 할 수 있다. 하나의 종단 시스템내 어플리케이션이 자신의 데이터 흐름에 대하여 특정한 서비스 품질을 요구하면 RSVP는 실제 데이터를 전달하기 위해 통신망이 사용하게 되는 경로상의 각 노드를 방문하여 이러한 요구를 전달한다. 도면을 참조하여 절차를 설명하면, 종단대 종단(End-to-End)간의 자원예약 절차는 먼저 GPRS 시스템의 자원예약 절차인 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 설정 절차가 수행되고, 이후에 종단대 종단간 RSVP의 신호 절차가 다시 수행되어 전체 자원예약 절차가 완성된다. 여기서 이동 단말(1)은 노트북 같은 TE(Terminal Eqipment)와 GPRS 단말인 MT(Mobile Terminal)를 통합하여 명칭한다. 초기 이동 단말(1)내 어플리케이션으로부터 RSVP 자원예약이 요청되면 RSVP를 지원하는 이동 단말(1)과 GPRS 게이트 웨이(2)간에 GTP 터널 설정 절차가 수행된다(101). 즉, 자원예약 요청(Active/Create PDP Context Request)신호 절차가 수행되며, 이를 통해 UMTS 자원이 설정된다. 이후 설정된 UMTS 자원상에서 IP(Internet Protocol) 트래픽 형태로 RSVP 자원예약 절차에서 정의한 자원예약 프로토콜의 경로(RSVP PATH) 메시지가 글로벌 인터넷망(5)을 통해 IP 라우팅 메커니즘에 의해 보더 게이트웨이(3)를 거쳐 수신측인 종단 호스트(4)로 전달된다(102). 이를 수신한 종단 호스트(4)는 자신의 자원을 예약하고, 결과를 자원예약 프로토콜의 예약(RSVP RESV) 메시지에 포함시켜 글로벌 인터넷망(5)을 통해송신측인 이동 단말로 전달한다(103). 상기와 같은 두 가지 절차가 순차적으로 수행된 후에 이동 단말(1)과 종단 호스트(4)간, 즉 종단대 종단간 자원예약이 완료된다.1 is a diagram of a conventional resource reservation procedure according to the present invention, and shows a procedure performed by a method of providing a quality of service by mounting an RSVP proposed by an Internet standardization agency, IETF, in a mobile terminal as it is. RSVP is a network control protocol that allows internet applications to obtain the specific quality of service required for their data flow. When an application in an end system requires a particular quality of service for its data flow, RSVP visits each node on the path that the network uses to deliver the actual data and delivers this request. Referring to the drawings, the procedure of end-to-end resource reservation is first performed by the GPRS Tunneling Protocol (GTP) setting procedure, which is a resource reservation procedure of the GPRS system. The RSVP signaling procedure is repeated to complete the entire resource reservation procedure. Herein, the mobile terminal 1 is named by integrating a terminal equipment (TE) such as a notebook and a mobile terminal (MT) which is a GPRS terminal. When RSVP resource reservation is requested from an application in the initial mobile terminal 1, a GTP tunnel establishment procedure is performed between the mobile terminal 1 supporting the RSVP and the GPRS gateway 2 (101). That is, a resource reservation request (Active / Create PDP Context Request) signaling procedure is performed, through which UMTS resources are set. Subsequently, the RSVP PATH message defined in the RSVP resource reservation procedure in the form of IP (Internet Protocol) traffic on the configured UMTS resource passes through the border gateway (3) by the IP routing mechanism through the global Internet network (5). It is delivered 102 to the terminating host 4 on the receiving end. Upon receiving this, the end host 4 reserves its own resource, and includes the result in a reservation (RSVP RESV) message of the resource reservation protocol and transmits the result to the mobile terminal on the transmitting side through the global Internet network 5 (103). . After the above two procedures are sequentially performed, resource reservation is completed between the mobile terminal 1 and the end host 4, that is, end-to-end.

도 2는 본 발명에 따른 인터넷 서비스 품질 제공(이하 IQUE(Internet QoS over UMTS Edge)라 칭한다)방법에서의 자원예약 절차도로서, IQUE는 4가지의 핵심적인 개념으로 구성된다. 첫째, 무선자원의 비효율적 사용, 이동 단말의 전력 소모, 이동 단말에 내장해야 할 코드 사이즈 등을 고려하여 이동 단말에 RSVP를 내장하지 않는다. 둘째, 이동 단말의 RSVP 종단역할을 수행할 수 있는 RSVP 에이전트 기능을 GPRS 게이트웨이에 내장한다. 셋째, GTP 신호 절차와 RSVP 신호 절차를 하나의 자원예약 절차로 통합시킨다. 넷째, 이동 단말과 GPRS 게이트웨이의 RSVP 에이전트간 송신측 자원예약 특성(RSVP Tspec)과 수신측 자원예약 특성(RSVP Rspec)을 상호 전달하기 위해서 IQUE 정보요소를 신설한다.2 is a resource reservation procedure diagram in the Internet service quality provision (hereinafter referred to as Internet QoS over UMTS Edge) method according to the present invention. The IQUE is composed of four core concepts. First, RSVP is not embedded in the mobile terminal in consideration of inefficient use of radio resources, power consumption of the mobile terminal, code size to be embedded in the mobile terminal, and the like. Second, the RSVP agent function that can perform the RSVP termination role of the mobile terminal is embedded in the GPRS gateway. Third, GTP signaling and RSVP signaling are combined into one resource reservation procedure. Fourth, an IQUE information element is newly established in order to transfer a resource reservation characteristic (RSVP Tspec) and a reception resource reservation characteristic (RSVP Rspec) between a mobile terminal and an RSVP agent of a GPRS gateway.

도 2를 참조하여 설명하면, 초기 이동 단말(1)의 어플리케이션 계층으로부터 RSVP 자원예약이 요청되면 이동 단말(1)과 GPRS 게이트웨이(2)간에 자원예약 요청(Active/Create PDP Context Request) 신호 절차가 수행된다(201). 이 과정을 상세히 설명하면, 이동 단말(1)내 어플리케이션으로부터 전달받은 송신측의 자원예약 특성(RSVP Tspec)을 IQUE 정보요소에 포함시키고 이를 다시 자원예약 요청(Active/Create PDP Context Request) 메시지에 포함시킨다. 그리고 이 메시지를 GPRS 게이트웨이(2)로 전송한다. 이 메시지를 수신한 GPRS 게이트웨이(2)는IQUE 정보요소를 추출하고, 다시 IQUE 정보요소에서 송신측의 자원예약 특성(RSVP Tspec)을 추출한다. 그리고 자원예약 프로토콜의 경로(RSVP PATH) 메시지를 생성하여(202), 추출한 송신측의 자원예약 특성(RSVP Tspec)을 포함시켜 이 메시지를 글로벌 인터넷망(5)에서 IP 라우팅 메커니즘에 의해 종단 호스트(4)로 전송한다(203). 이를 수신한 종단 호스트(4)는 자신의 자원을 예약하고, 자원예약 결과인 수신측의 자원예약 특성(RSVP Rspec)을 자원예약 프로토콜의 예약(RSVP RESV) 메시지에 포함시켜 송신측인 이동 단말(1)로 전송한다(204).Referring to FIG. 2, when RSVP resource reservation is requested from the application layer of the initial mobile terminal 1, a resource reservation request (Active / Create PDP Context Request) signaling procedure is performed between the mobile terminal 1 and the GPRS gateway 2. 201 is performed. When this process is described in detail, the resource reservation characteristic (RSVP Tspec) transmitted from the application in the mobile terminal 1 is included in the IQUE information element and is included in the resource reservation request (Active / Create PDP Context Request) message again. Let's do it. This message is then sent to the GPRS gateway 2. Upon receipt of this message, the GPRS gateway 2 extracts the IQUE information element and again extracts the resource reservation characteristic (RSVP Tspec) of the sender from the IQUE information element. In addition, the RSVP PATH message is generated (202), and the extracted resource reservation characteristics (RSVP Tspec) are included, and the message is transmitted to the global host 5 by the IP routing mechanism. 4) (203). The receiving end host 4 reserves its own resource and includes the resource reservation characteristic (RSVP Rspec) of the resource reservation result in the resource reservation protocol reservation (RSVP RESV) message as a result of the resource reservation. 1) (204).

자원예약 프로토콜의 예약 메시지를 수신한, RSVP 에이전트를 탑재한 GPRS 게이트웨이(2)는 종단 호스트측의 자원예약 특성(RSVP Rspec)을 추출하여 IQUE 정보요소에 포함시킨다(205). 그리고 종단 호스트의 자원예약 특성(RSVP Rspec)을 분석하여 종단 호스트의 자원예약이 성공했는지 또는 실패했는지를 판단하여, 만약에 자원예약이 성공으로 판단되면(206), IQUE 정보요소에 성공정보를 포함시키고 이를 자원예약 응답(Active/Create PDP Context Response)메시지에 포함시켜 이동 단말(1)로 전달한다(207). 그리고 이동 단말(1)과 GPRS 게이트웨이(2)간 GPRS 자원예약이 수행된다(208). 이때 하위 계층인 데이터 링크 계층과 물리 계층의 무선자원이 예약된다. 만약에 자원예약이 실패로 판단되면(206), IQUE 정보요소에 실패정보를 포함시키고 이를 자원예약 응답(Active/Create PDP Context Response) 메시지에 포함시켜 이동 단말(1)로 전달한다(209). 실패의 경우에는 이동 단말(1)과 GPRS 게이트웨이(2)간 GPRS 자원예약이 수행되지 않는다. 따라서 하위 계층인 데이터 링크 계층과 물리 계층의 무선자원도 예약되지 않는다.Upon receiving the reservation message of the resource reservation protocol, the GPRS gateway 2 equipped with the RSVP agent extracts the resource reservation characteristic (RSVP Rspec) on the end host side and includes it in the IQUE information element (205). The resource reservation characteristic (RSVP Rspec) of the end host is analyzed to determine whether the resource reservation of the end host succeeds or fails. If the resource reservation is determined to be successful (206), the IQUE information element includes success information. In step 207, the mobile station 1 transmits the message to the mobile station 1 by including it in the resource reservation response (Active / Create PDP Context Response) message. GPRS resource reservation is performed between the mobile terminal 1 and the GPRS gateway 2 (208). At this time, radio resources of the data link layer and the physical layer, which are lower layers, are reserved. If it is determined that the resource reservation is failed (206), the failure information is included in the IQUE information element and included in the resource reservation response (Active / Create PDP Context Response) message and transmitted to the mobile terminal 1 (209). In case of failure, the GPRS resource reservation between the mobile terminal 1 and the GPRS gateway 2 is not performed. Therefore, radio resources of the lower data layer and the physical layer are not reserved.

도 3은 본 발명에 따른 이동 단말에 탑재되는 인터넷 서비스 품질 제공 기능에 의한 처리도를 나타낸다. 도면 상단의 IP 기반 멀티미디어 이동 단말(1)에서 IQUE 기능(7)은 상위의 어플리케이션 계층(6)과 하위의 GTP 상위의 IP 계층(8) 사이에 탑재된다. 도면 하단은 상기의 IQUE 기능(7)이 자원예약을 수행할 때의 처리 절차를 나타낸다. IQUE 기능(7)의 송신 처리 절차는 다음과 같다. 설명하는 시나리오는 이동 단말(1)의 어플리케이션(6)으로부터 자원예약 요청을 수신하면(301), IQUE 기능은 요청에 포함된 정보 중 송신측 자원예약 특성(RSVP Tspec)을 추출한다(302). 그리고 추출된 특성을 IQUE 정보요소에 포함시키고(303), 다시 이 정보요소를 자원예약 요청(Active/Create PDP Context Request) 메시지에 포함시킨다(304). 그런다음 이 메시지를 GPRS 게이트웨이로 전송한다(305).3 is a flowchart illustrating an Internet service quality providing function installed in a mobile terminal according to the present invention. In the IP-based multimedia mobile terminal 1 at the top of the figure, the IQUE function 7 is mounted between the upper application layer 6 and the lower GTP upper IP layer 8. The lower part of the figure shows the processing procedure when the IQUE function 7 performs resource reservation. The transmission processing procedure of the IQUE function 7 is as follows. In the scenario described, when a resource reservation request is received from the application 6 of the mobile terminal 1 (301), the IQUE function extracts a transmission resource reservation characteristic (RSVP Tspec) from the information included in the request (302). The extracted feature is included in the IQUE information element (303), and the information element is included in the resource reservation request (Active / Create PDP Context Request) message (304). This message is then sent to the GPRS gateway (305).

IQUE 기능(7)의 수신 처리 절차는 다음과 같다. 설명하는 시나리오는 종단 호스트로부터 자원예약 요청에 대한 응답을 처리하는 절차이다. 이동 단말(1)이 종단 호스트로부터 자원예약에 대한 응답(Active/Create PDP Context Response)메시지를 수신하면 GTP 상위의 IP 계층(8)을 통해 IQUE 기능(7)으로 전달된다(311). 그리고 메시지를 수신한 IQUE 기능은 IQUE 정보요소로부터 수신측 자원예약 특성(RSVP Rspec)을 추출하여(312) 추출된 수신측 특성을 어플리케이션으로 전달한다(313).The reception processing procedure of the IQUE function 7 is as follows. The scenario described is a procedure for processing a response to a resource reservation request from an end host. When the mobile terminal 1 receives a response to the resource reservation (Active / Create PDP Context Response) message from the end host is transmitted to the IQUE function (7) via the IP layer 8 of the upper GTP (311). The IQUE function receiving the message extracts a receiving resource reservation characteristic (RSVP Rspec) from the IQUE information element (312) and delivers the extracted receiving side characteristic to the application (313).

도 4는 본 발명에 따른 GPRS 게이트웨이에 탑재되는 인터넷 서비스 품질 제공 기능에 의한 처리도를 나타낸다. 도면의 상단의 GPRS 게이트웨이(2)에 탑재되는 IQUE 기능(9)은 하위의 GTP 상위의 IP 계층(10)위에 탑재된다. 도면의 하단은 GPRS 게이트웨이(2)의 IQUE 기능(9)이 자원예약을 수행할 때 처리해야 될 기능들을 업링크(Up link; 이동 단말에게 종단 호스트 방향의 링크)와 다운 링크(Down link; 종단 호스트에서 이동 단말 방향의 링크)절차로 분류하여 나타낸다. 여기서 GPRS 게이트웨이에서의 IQUE 기능(9)은 이동 단말의 RSVP 기능을 대행하는 RSVP 에이전트 기능을 의미한다. GPRS 게이트웨이에 내장된 IQUE 기능(9)의 업링크 처리 절차는 다음과 같다. 설명하는 시나리오는 이동 단말로부터 자원예약 요청을 수신받은 RSVP 에이전트가 종단 호스트에게 자원예약 프로토콜의 경로(RSVP PATH) 메시지를 송신하는 절차이다. 이동 단말로부터 자원예약 요청을 수신하면(401), IQUE 기능은 자원예약 요청(Active/Create PDP Context Request) 메시지에서 IQUE 정보요소를 추출한다(402). 그리고 IQUE 정보요소에서 송신측 자원예약 특성(RSVP Tspec)을 추출한다(403). 그런다음 자원예약 프로토콜의 경로(RSVP PATH) 메시지를 생성하고, 추출된 송신측 자원예약 특성을 이 메시지에 포함시켜(404), 완성된 자원예약 프로토콜의 경로(RSVP PATH) 메시지를 수신측인 종단 호스트로 전송한다(405).4 is a flowchart illustrating an Internet service quality providing function installed in a GPRS gateway according to the present invention. The IQUE function 9 mounted on the GPRS gateway 2 at the top of the figure is mounted on the IP layer 10 above the lower GTP. The lower part of the figure shows the functions to be processed when the IQUE function 9 of the GPRS gateway 2 performs resource reservation. This is classified into a link) procedure from the host to the mobile terminal. Here, the IQUE function 9 in the GPRS gateway means an RSVP agent function that substitutes for the RSVP function of the mobile terminal. The uplink processing procedure of the IQUE function 9 embedded in the GPRS gateway is as follows. The scenario described is a procedure in which an RSVP agent receiving a resource reservation request from a mobile terminal transmits an RSVP PATH message to an end host. When the resource reservation request is received from the mobile terminal (401), the IQUE function extracts the IQUE information element from the resource reservation request (Active / Create PDP Context Request) message (402). In operation 403, an RSVP Tspec is extracted from an IQUE information element. Then, the RSVP PATH message is generated and the extracted resource reservation properties of the resource are included in this message (404), and the RSVP PATH message of the completed resource reservation protocol is received at the receiving end. Send to host (405).

GPRS 게이트웨이에 탑재된 IQUE 기능의 다운링크 처리 절차는 다음과 같다. 설명하는 시나리오는 종단 호스트로부터 자원예약 요청에 대한 응답 메시지를 수신받은 IQUE 기능이 이동 단말에게 자원예약 요청에 대한 응답(Active/Create PDP Context Response) 메시지를 송신하는 절차이다. IQUE 기능(9)이 수신측인 종단 호스트로부터 자원예약 프로토콜의 예약(RSVP RESV) 메시지를 수신하면(411), 이 메시지에서 수신측의 종단 호스트의 자원예약 특성(RSVP Rspec)을 추출한다(412). 그리고 이를 IQUE 정보요소에 포함시키고(413), 이후 IQUE 기능은 수신측인 호스트의 자원예약 특성(RSVP Rspec)을 분석하여 요청한 자원예약이 성공했는지 또는 실패했는지를 판단한다(414). 만약에 종단 호스트의 자원예약이 성공으로 판단되면, IQUE 정보요소에 성공정보를 포함시킨다(415). 그리고 IQUE 정보요소를 자원예약 요청에 대한 응답(Active/Create PDP Context Response) 메시지에 포함시키고 이 메시지를 이동 단말로 전송한다(416). 이후 이동 단말과 GPRS 게이트웨이(기지국 포함)간 GPRS 자원예약 절차를 통해 GPRS 시스템의 자원을 예약한다(417). 이때 하위 계층인 데이터 링크 계층과 물리 계층의 무선자원이 예약된다. 만약에 종단 호스트의 자원예약이 실패로 판단되면, IQUE 정보요소에 실패 정보를 포함시킨다(420). 그리고 IQUE 정보요소를 자원예약 요청에 대한 응답(Active/Create PDP Context Response) 메시지에 포함시키고, 이 메시지를 이동 단말로 전송한다(421). 실패의 경우에는 이동 단말과 GPRS 게이트웨이간 GPRS 자원예약 절차가 수행되지 않는다. 따라서 하위 계층인 데이터 링크 계층과 물리 계층의 무선자원도 예약되지 않는다.The downlink processing procedure of the IQUE function installed in the GPRS gateway is as follows. The described scenario is a procedure in which an IQUE function receiving a response message for a resource reservation request from an end host transmits a response (Active / Create PDP Context Response) message to the mobile terminal. When the IQUE function 9 receives a reservation (RSVP RESV) message of the resource reservation protocol from the receiving end host (411), the resource reservation characteristic (RSVP Rspec) of the receiving end host is extracted from this message (412). ). Then, it is included in the IQUE information element (413), and then the IQUE function analyzes the resource reservation characteristic (RSVP Rspec) of the host as the receiving party to determine whether the requested resource reservation succeeds or fails (414). If the resource reservation of the end host is determined to be successful, the success information is included in the IQUE information element (415). The IQUE information element is included in the response to the resource reservation request (Active / Create PDP Context Response) message and transmitted to the mobile terminal (416). Thereafter, a resource of the GPRS system is reserved through the GPRS resource reservation procedure between the mobile terminal and the GPRS gateway (including the base station) (417). At this time, radio resources of the data link layer and the physical layer, which are lower layers, are reserved. If the resource reservation of the end host is determined to fail, the failure information is included in the IQUE information element (420). The IQUE information element is included in the response to the resource reservation request (Active / Create PDP Context Response) message, and the message is transmitted to the mobile terminal (421). In case of failure, the GPRS resource reservation procedure between the mobile terminal and the GPRS gateway is not performed. Therefore, radio resources of the lower data layer and the physical layer are not reserved.

도 5는 본 발명에 따른 인터넷 서비스 품질 제공의 정보요소를 추가해야 할 GTP 신호 메시지 목록을 나타낸다. 종래의 GTP 프로토콜(3GPP 기술 문서 23.060)의 4 가지 Active/ Create PDP Context Request와 Response 메시지에 IQUE 정보요소를 추가하여야 한다. 즉 이동 단말에서 패킷 교환기(SGSN;Serving GPRS Support Node)로 전송되는 Active PDP Context Request 메시지에, 패킷 교환기에서 GPRS 게이트웨이로 전송되는 Create PDP Context Request 메시지에, 패킷 교환기에서 이동 단말로 전송되는 Active PDP Context Response 메시지에, 그리고 패킷 교환기에서 GPRS 게이트웨이로 전달되는 Create PDP Context Response 메시지에 IQUE 정보요소를 추가한다.5 shows a list of GTP signaling messages to which an information element of providing Internet quality of service according to the present invention should be added. IQUE information elements should be added to the four Active / Create PDP Context Request and Response messages of the conventional GTP protocol (3GPP Technical Document 23.060). In other words, in the Active PDP Context Request message transmitted from the mobile terminal to the Packet Switching GPRS Support Node (SGSN), the Create PDP Context Request message transmitted from the packet switch to the GPRS gateway, and the Active PDP Context transmitted from the packet switch to the mobile terminal. Add an IQUE information element to the response message and to the Create PDP Context Response message from the packet switch to the GPRS gateway.

이상 설명한 바와 같이 비동기 이동통신 시스템에서 인터넷 서비스 품질 제공 방법은, 종래의 이동 단말에 RSVP가 탑재되었을 때, RSVP 갱신으로 인해 발생되는 무선자원의 비효율적 사용을 개선할 수 있고, 착신측 종단 호스트의 자원예약 결과를 보고난 후에 자체 시스템의 자원을 예약하기 때문에 자원예약 실패시 자체 시스템의 무선자원을 선점하지 않음으로 인해 무선자원을 효율적으로 사용할 수 있다.As described above, the method for providing Internet quality of service in an asynchronous mobile communication system can improve the inefficient use of radio resources caused by RSVP update when RSVP is mounted in a conventional mobile terminal, and the resources of the terminating end host can be improved. Since the resources of the own system are reserved after the result of the reservation, the wireless resources of the system can be efficiently used when the resource reservation fails.

Claims (6)

GPRS 게이트웨이를 구비한 비동기식 무선 통신망의 인터넷 서비스에, 자원예약 프로토콜(RSVP)을 적용하여 요구된 서비스 품질을 제공하기 위한 방법에 있어서,A method for providing a required quality of service by applying a resource reservation protocol (RSVP) to an Internet service of an asynchronous wireless communication network having a GPRS gateway, 인터넷 서비스 품질 제공 기능을 탑재한 임의의 이동 단말로부터 단말측의 자원예약 특성이 포함된 자원예약 요청 메시지를, 자원예약 프로토콜 에이전트 기능을 포함하여 인터넷 서비스 품질 제공 기능을 탑재한 GPRS 게이트웨이로 전송하는 제 1단계;A resource reservation request message including resource reservation characteristics of a terminal is transmitted from an arbitrary mobile terminal equipped with an Internet service quality providing function to a GPRS gateway equipped with an Internet service quality providing function including a resource reservation protocol agent function. Stage 1; 상기 전송된 메시지를 수신한 게이트웨이에서 단말측의 자원예약 특성을 추출하여 자원예약 프로토콜의 경로(PATH) 메시지를 생성하는 제 2단계;A second step of generating a path message of a resource reservation protocol by extracting a resource reservation characteristic of a terminal from the gateway that has received the transmitted message; 상기 생성된 메시지를 종단 호스트로 전송하는 제 3단계;Transmitting the generated message to an end host; 상기 전송된 메시지를 수신한 종단 호스트에서 자신의 자원을 예약하고, 호스트측의 자원예약 특성을 자원예약 프로토콜의 예약(RESV) 메시지에 포함시켜 상기 GPRS 게이트웨이로 전송하는 제 4단계;A fourth step of reserving its own resource at the end host receiving the transmitted message and including the resource reservation characteristic of the host in a reservation (RESV) message of a resource reservation protocol and transmitting it to the GPRS gateway; 상기 전송된 예약 메시지를 수신한 게이트웨이가 호스트측의 자원예약 특성을 추출하는 제 5단계; 및A fifth step of the gateway, which has received the transmitted reservation message, extracts resource reservation characteristics of a host; And 상기 추출된 자원예약 특성을 분석하여 호스트의 자원예약 성공여부를 판단하는 제 6단계를 포함하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 비동기 이동통신 시스템에서 인터넷 서비스 품질 제공 방법.And a sixth step of determining whether the resource reservation is successful by the host by analyzing the extracted resource reservation characteristics. 제 1항에 있어서, 상기 제 1단계 내지 2단계는,The method of claim 1, wherein the first to second steps, 인터넷 서비스 품질 제공 기능을 탑재한 임의의 이동 단말내 어플리케이션으로부터 자원예약 요청을 수신하는 단계;Receiving a resource reservation request from any mobile terminal application equipped with an Internet service quality providing function; 상기 수신된 메시지에서 어플리케이션측의 자원예약 특성을 추출하는 단계;Extracting resource reservation characteristics of an application from the received message; 상기 추출된 특성을 인터넷 서비스 품질 제공의 정보요소에 포함시키는 단계;Including the extracted feature in an information element of providing Internet quality of service; 상기 정보요소를 자원예약 요청 메시지에 포함시키는 단계; 및Including the information element in a resource reservation request message; And 상기 메시지를 자원예약 프로토콜 에이전트 기능을 포함하여 인터넷 서비스 품질 제공 기능을 탑재한 GPRS 게이트웨이로 전송하는 단계; 및Transmitting the message to a GPRS gateway equipped with an internet service quality providing function including a resource reservation protocol agent function; And 상기 전송된 메시지를 수신한 게이트웨이에서 단말측의 자원예약 특성을 추출하여 자원예약 프로토콜의 경로 메시지를 생성하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 비동기 이동통신 시스템에서 인터넷 서비스 품질 제공 방법.And generating a path message of a resource reservation protocol by extracting a resource reservation characteristic of a terminal from the gateway that has received the transmitted message. 제 1항에 있어서, 상기 제 6 단계는,The method of claim 1, wherein the sixth step is 상기 추출된 자원예약 특성을 인터넷 서비스 품질 제공의 정보요소에 포함시키는 단계; 및Incorporating the extracted resource reservation characteristic into an information element of providing Internet quality of service; And 상기 정보요소내 포함된 자원예약 특성을 분석하여 호스트의 자원예약 성공여부를 판단하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 비동기 이동통신 시스템에서 인터넷 서비스 품질제공 방법.And analyzing the resource reservation characteristic included in the information element to determine whether the resource reservation is successful in the host. 제 1항에 있어서, 상기 제 6단계에서 호스트의 자원예약이 성공으로 판단될 경우에는,The method of claim 1, wherein if the resource reservation of the host is determined to be successful in the sixth step, 성공정보를 인터넷 서비스 품질 제공의 정보요소에 포함시키는 단계;Incorporating the success information into an information element of providing Internet quality of service; 상기 정보요소를 자원예약 응답 메시지에 포함시켜 이동 단말로 전송하는 단계; 및Including the information element in a resource reservation response message and transmitting the same to the mobile terminal; And 상기 이동 단말과 GPRS 게이트웨이간 자원예약을 수행하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 비동기 이동통신 시스템에서 인터넷 서비스 품질 제공 방법.And performing resource reservation between the mobile terminal and the GPRS gateway. 제 1항에 있어서, 상기 제 6단계에서 호스트의 자원예약이 실패로 판단될 경우에는,The method of claim 1, wherein if the resource reservation of the host is determined to be failed in the sixth step, 실패정보를 인터넷 서비스 품질 제공의 정보요소에 포함시키는 단계; 및Incorporating the failure information into an information element of providing Internet quality of service; And 상기 정보요소를 자원예약 응답 메시지에 포함시켜 이동 단말로 전송하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 비동기 이동통신 시스템에서 인터넷 서비스 품질 제공 방법.And including the information element in a resource reservation response message and transmitting the same to the mobile terminal. 제 4항에 있어서, 상기 수행하는 단계는,The method of claim 4, wherein the performing of: 상기 전송된 메시지를 수신하여 수신된 메시지에서 호스트측의 자원예약 특성을 추출하는 단계; 및Receiving the transmitted message and extracting resource reservation characteristics of a host from the received message; And 상기 추출된 특성을 단말내 어플리케이션으로 전달하여 자원예약을 수행하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 비동기 이동통신 시스템에서 인터넷 서비스 품질 제공 방법.And delivering the extracted characteristic to an application in a terminal to perform resource reservation.
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