KR20030063799A - 이동통신시스템에서 트래픽 플로우 탬플릿 재정렬 장치 및방법 - Google Patents

이동통신시스템에서 트래픽 플로우 탬플릿 재정렬 장치 및방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로서, 이동국에 대한 패킷 데이터들을 송수신하는 제1 패킷 무선 서비스 터널링 프로토콜(GTP: GPRS Tunneling Protocol) 터널과, 상기 제1 GTP 터널과 동일한 이동국 어드레스를 가지며 각각이 서로 다른 트래픽 플로우 탬플릿(TFT: Traffic Flow Template)들로 구분되는 다수개의 제2 GTP 터널들을 구비하며, 상기 TFT들 각각은 서로 다른 패킷 필터 컨텐츠를 구비하여 TFT 패킷 필터링을 통해 상기 제2 GTP 터널들 상호간이 구분되는, 이동통신시스템에서 입력 패킷 데이터들을 순차적으로 상기 TFT들에 대해 TFT 패킷 필터링을 수행하고, 상기 TFT 패킷 필터링에 성공한 패킷 데이터들의 빈도수 통계 자료를 상기 TFT들별로 관리하고, 이후 미리 설정한 설정 시간에 도달하면 상기 TFT들 각각의 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들의 빈도수 통계 자료를 비교한 후, 상기 통계 자료 비교 결과를 가지고 상기 TFT들의 정렬 순서를 상기 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 빈도수가 큰 TFT부터 순차적으로 재정렬한다.

Description

이동통신시스템에서 트래픽 플로우 탬플릿 재정렬 장치 및 방법{APPARATUS FOR REORDERING TRAFFIC FLOW TEMPLATE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 트래픽 플로우 탬플릿을 사용하는 이동 통신 시스템에서 트래픽 플로우 탬플릿을 재정렬하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
이동통신시스템(Mobile Communication System)인 UMTS(Universal Mobile Telecommunications Systems, 이하 "UMTS"라 칭하기로 한다)은 제3세대(3rd Generation) 이동 통신을 수행하는 시스템이다. 상기 UMTS 시스템은 음성 서비스뿐만 아니라 패킷 데이터(packet data) 서비스를 지원하고, 고속 데이터 통신 및 동영상 통신등을 지원한다. 상기 UMTS 네트워크(network)의 개략적인 구조를 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 1은 일반적인 UMTS 네트워크 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 먼저 이동국(MS: Mobile Station)은 UMTS 육상 무선 접속 네트워크(UTRAN: UMTS Terrestrial Radio Access Network, 이하 "UTRAN"이라 칭하기로 한다)(113)와 접속되어 호(call)를 처리하며, 회선 서비스(CS: CircuitService)와 패킷 서비스(PS: Packet Service)를 모두 지원한다. 상기 UTRAN(113)은 기지국(Node B, 도시하지 않음)과, 무선 네트워크 제어기(RNC: Radio Network Controller, 도시하지 않음)로 구성되며, 상기 기지국은 상기 이동국(111)과 Uu 인터페이스(interface)를 통해서 연결되며, 상기 무선 네트워크 제어기는 서비스 패킷 무선 서비스 지원 노드(SGSN: Serving GPRS Support Node, 이하 "SGSN"이라 칭하기로 한다)(115)와 Iu 인터페이스를 통해서 연결된다. 여기서, 상기 패킷 무선 서비스(GPRS: General Packet Radio Service, 이하 "GPRS"라 칭하기로 한다)는 상기 UMTS 네트워크에서 수행하는 패킷 데이터 서비스이다. 상기 UTRAN(113)은 상기 이동국(111)에서 에어(air)상으로 전송된 무선 데이터 혹은 제어 메시지(control message)들을 GPRS 터널링 프로토콜(GTP: GPRS Tunneling Protocol, 이하 "GTP"라 칭하기로 한다)을 사용하는 코어 네트워크(CN: Core Network)로 전달하기 위해 프로토콜 변환을 수행한다. 여기서, 상기 코어 네트워크는 상기 SGSN(115)과 게이트웨이 패킷 무선 서비스 지원 노드(GGSN: Gateway GPRS Support Node, 이하 "GGSN"이라 칭하기로 한다)(119)를 통칭한다.
그리고, 상기 SGSN(115)는 이동국(111)의 가입자 정보와, 위치 정보를 관리하는 네트워크 노드이다. 상기 UTRAN(113)과는 Iu 인터페이스를 통해 연결되며, GGSN(119)과는 Gn 인터페이스를 통해 연결되어 데이터 및 제어 메시지 등을 송수신한다. 그리고 상기 SGSN(115)는 홈위치 등록기(HLR: Home Location Register)(117)와 Gr 인터페이스를 통해 연결되어 상기 가입자 정보 및 위치 정보를 관리한다.
상기 홈위치 등록기(117)는 패킷 도메인(packet domain)의 가입자 정보 및 라우팅(routing) 정보등을 저장한다. 상기 SGSN(115)과는 Gr 인터페이스를 통해 연결되며, 상기 GGSN(119)과는 Gc 인터페이스를 통해 연결된다. 그리고, 상기 홈위치 등록기(117)는 이동국의 로밍(roaming)등을 고려하여 다른 공중 육상 이동 통신 네트워크(PLMN: Public Land Mobile Network, 이하 "PLMN"이라 칭하기로 한다)에 위치할 수 있음은 물론이다. 그리고 상기 GGSN(119)은 상기 UMTS 네트워크에 있어서 GTP의 종단이며, Gi 인터페이스를 통해 외부 네트워크와 연결되어 인터넷(internet)(121), 혹은 패킷 도메인 네트워크(PDN: Packet Domain Network), 혹은 다른 PLMN등과 연동할 수 있다.
다음으로 도 2를 참조하여, 트래픽 플로우 탬플릿(TFT: Traffic Flow Template, 이하 "TFT"라 칭하기로 한다)이 사용되는 UMTS 코어 네트워크의 구조를 개략적으로 설명하기로 한다.
상기 도 2는 일반적인 TFT가 사용되는 UMTS 코어 네트워크를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 먼저 상기 TFT를 사용한다는 것은 TFT를 사용하여 패킷 필터링(packet filtering)을 수행한다는 것을 의미하며, 상기 TFT 사용은 UMTS 코어 네트워크에서 이루어진다. 그러면 여기서 상기 TFT 사용을 설명하기로 한다. 먼저 패킷 데이터 프로토콜(PDP: Packet Data Protocol, 이하 "PDP"라 칭하기로 한다) 컨텍스트(context)는 제1 PDP 컨텍스트(primary PDP context)와 제2 PDP 컨텍스트(second PDP context)가 존재한다. 상기 제2 PDP 컨텍스트는 상기 제2 PDP 컨텍스트와 동일한 정보를 가지는 PDP 컨텍스트, 즉 제1 PDP 컨텍스트가 존재할 경우에만 존재하는 것이 가능하다. 즉, 제2 PDP 컨텍스트는 제 1 PDP 컨텍스트의 정보를 그대로 재사용하는 것이다. 이렇게 상기 제1 PDP 컨텍스트와 제2 PDP 컨텍스트는 사용하는 정보는 동일하고, 다만 실제 패킷 데이터가 전송되는 GTP 터널이 상이하다.
특히 UMTS 코어 네트워크에서는 상기 제 2PDP 컨텍스트를 활성화시킬(activate) 경우, 제1 PDP 컨텍스트와 제 2 PDP 컨텍스트를 구분하기 위한 필터로서 상기 TFT 정보를 사용하게 된다. 이를 상기 도 2를 참조하면, 상기 도 2에 도시한 바와 같이 UMTS 코어 네트워크(200)에는 7개의 TFT가 저장되어 있으며, 제1 PDP 컨텍스트를 고려하여 총 8개의 GTP 터널이 생성되어 있다. 외부 네트워크, 일 예로 인터넷(121)을 통해 유입되는 인터넷 프로토콜(IP: Internet Protocol, 이하 "IP"라 칭하기로 한다) 패킷 데이터는 Gi 인터페이스를 통해서 GGSN(119)로 입력된다. 상기 GGSN(119)에는 7개의 TFT, 즉 TFT1부터 TFT 7이 저장되어 있으며, 상기 Gi 인터페이스를 통해 입력되는 IP 패킷 데이터는 상기 저장되어 있는 7개의 TFT를 통해 패킷 필터링되어 상기 IP 패킷 데이터가 사용할 패스가 결정된다. 그리고 상기 GGSN(119)에서 TFT를 사용하여 필터링된 IP 패킷 데이터는 결정된 패스, 즉 결정된 GTP 터널로 Gn 인터페이스를 통해서 SGSN(115)로 전달되고, 상기 SGSN(115)는 상기 GGSN(119)로부터 전달받은 IP 패킷 데이터를 해당 GTP 터널로 Iu 인터페이스를 통해 무선 접속 네트워크(RAN: Radio Access Network)(211)로 전달한다.
다음으로 도 3을 참조하여 상기 TFT 구조를 설명하기로 한다.
상기 도 3은 일반적인 TFT 구조를 도시한 도면이다.
먼저, TFT는 이동국(111)에서 생성되며, 상기 생성된 TFT는 UTRAN(113) 및 SGSN(115)를 통해 GGSN(119)로 전달된다. 그리고 상기 GGSN(119)는 제1 GTP(Primary GTP) 터널과 제2 GTP(Secondary GTP) 터널들을 구분하기 위해 TFT를 사용하여 외부 네트워크, 일 예로 인터넷(121)을 통해 입력되는 패킷 데이터를 필터링하여 상기 패킷 데이터가 보내질 GTP를 찾게 되는 것이다. 그리고 제1 PDP 컨텍스트를 사용하는 제1 GTP 터널과 제2 PDP 컨텍스트를 사용하는 제2 GTP 터널들은 각각 PDP 어드레스(address)가 동일하므로 실제로 TFT가 존재하지 않을 경우, 외부 네트워크로부터 수신되는 패킷 데이터들이 어떤 GTP 터널을 통해 전송되는지, 즉 제1 GTP 터널을 통해 전송되는지 혹은 제2 GTP 터널을 통해 전송되는지를 구별하는 것이 불가능하게 된다.
그리고 상기 TFT는 고유한 패킷 필터 ID(packet filter identifier)에 의해 각각 구분되는 패킷 필터를 복수개, 일 예로 8개까지 가질 수 있다. 상기 패킷 필터는 동일한 PDP 어드레스를 공유하는 PDP 컨텍스트와 관련된 모든 TFT에 대해서 유일한 평가 순위 인덱스(evaluation precedence index)를 가지고 있다. 상기 평가 순위 인덱스는 255에서 0사이의 값 중 하나의 값을 가지는데, 이동국(111)은 패킷 필터 ID와 패킷 필터의 평가 순위 인덱스를 관리하며, 실제 패킷 필터의 컨텐츠(contents)를 생성한다. 또한, 상기 TFT는 제2 PDP 컨텍스트 활성화 과정에 있어서 항상 PDP 컨텍스트와 일대일 대응된다. 즉, 상기 TFT는 PDP 컨텍스트 활성화 과정에서 생성된 PDP 컨텍스트에 이동국에 의한 PDP 컨텍스트 수정 과정(MS-Initiated PDP Context Modification Procedure)을 통해 추가 생성 가능하며, 상기 이동국에 의한 PDP 컨텍스트 수정 과정(MS-Initiated PDP Context Modification Procedure)을 통해 수정도 가능하다. 여기서, 하나의 PDP 컨텍스트는 하나 이상의 TFT를 가질 수 없다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 TFT는 TFT 타입(Traffic Flow Template Type) 영역과, TFT 타입 길이(Length of Traffic Flow Template Type) 영역과, TFT 연산 코드(TFT operation code) 영역과, 패킷 필터 수(number of packet filters) 영역과, 패킷 필터 리스트(Packet filter List) 영역으로 이루어진다. 상기 TFT 타입 영역은 사용되는 TFT의 타입을 나타내는 영역으로서, 일반적으로 UMTS 코어 네트워크에서는 그 값(value)을 137로 설정하며, 네트워크에 따라서 상이하게 설정가능함은 물론이다. 그리고 상기 TFT 타입 길이 영역은 사용되는 TFT 타입의 길이를 나타내는 영역이며, 소정 길이, 일 예로 2 바이트(Byte)의 영역 크기를 가지며, 상기 TFT 타입 영역과 상기 TFT 타입 길이 영역을 제외한 나머지 영역의 크기를 나타낸다. 그리고, TFT 연산 코드 영역은 사용되는 TFT의 연산 코드를 나타내는 영역이며, 상기 TFT 연산 코드 영역에 나타나 있는 값을 해석해서 이동국(111)으로부터 수신한 TFT를 어떤 방식으로 처리할 것인지를 결정하게 된다. 상기 TFT 연산 코드 영역에서 나타내는 코드들을 하기 표 1에 나타내었다.
상기 표 1에 도시되어 있는 바와 같이, TFT 연산 코드 "000"은 spare 값을 나타내며, TFT 연산 코드 "001"은 새로운 TFT를 생성하는 연산을 나타내며, TFT 연산 코드 "010"은 저장중인 TFT를 삭제한다는 연산을 나타내며, TFT 연산 코드 "011"은 저장중인 TFT에 패킷 필터를 첨가한다는 연산을 나타내며, TFT 연산 코드 "100"은 저장중인 TFT의 패킷 필터와 대치한다는 연산을 나타내며, TFT 연산 코드 "101"은 저장중인 TFT의 패킷 필터를 삭제한다는 연산을 나타내며, TFT 연산 코드 "110" 및 "111"은 reserved 영역이다. 상기 GGSN(119)은 상기 TFT 연산 코드 영역을 읽어 해당 연산을 수행하게 된다.
그리고 상기 패킷 필터 수 영역은 사용되는 TFT에 설정되어 있는 패킷 필터들의 수를 나타내는 영역으로서, 상기 TFT의 패킷 필터 리스트에 존재하는 패킷 필터들의 수를 나타낸다. 예를 들어 TFT 연산 코드 영역의 값이 "010"으로 저장되어 있는 경우, 즉 저장중인 TFT를 삭제하는 경우 상기 패킷 필터 수 영역의 값은 0으로 설정된다. 그래서 상기 저장중인 TFT를 삭제하는 경우 이외의 상기 패킷 필터수 영역의 값은 0보다는 크고 8이하가 되도록 설정된다(0〈 number of packet filters ≤8). 그리고 상기 TFT 정보에는 상기 패킷 필터가 최소 1개 최대 8개까지를 가지도록 할 수 있다. 그리고 상기 패킷 필터는 그 컨텐츠가 하나인 단일 필드 패킷 필터(single-field filter)와 그 컨텐츠가 다수개로 구성된 멀티 필드 패킷 필터(multi-field packet filter)로 구분된다. 여기서, 상기 단일 필드 패킷 필터는 패킷 필터에서 필터링하는 컨텐츠가 한 개, 일 예로 소스 어드레스(source address)와 같은 한 개의 컨텐츠로 구성되며, 상기 멀티 필드 패킷 필터는 패킷 필터에서 필터링하는 컨텐츠가 다수개, 일 예로 소스 어드레스와, 프로토콜과, 데스티네이션 어드레스(destination address)와 같은 다수개의 컨텐츠들로 구성된다. 상기 패킷 필터 리스트 영역은 상기 TFT에 설정되는 패킷 필터들의 실제 사용 정보들에 대한 내용을 나타내는 영역이다.
상기 도 3과 같은 구조를 가지는 TFT가 GGSN(119)에 저장되어 있고, 외부 인터넷(121)으로부터 IP 패킷 데이터가 입력되면 상기 저장되어 있는 TFT 내에 저장되어 있는 패킷 필터들을 통해 필터링된다. 여기서, 상기 TFT 내의 패킷 필터들에 의해 필터링되는 IP 패킷 데이터들은 해당 TFT가 저장된 PDP 컨텍스트를 사용하게 된다. 그래서, 입력되는 IP 패킷 데이터가 TFT 내의 다수의 패킷 필터들중, 일 예로 TFT 내에 제1패킷 필터부터 제3필터까지 3개의 패킷 필터가 존재할 경우 그 3개의 패킷 필터들중 첫 번째 패킷 필터인 제1패킷 필터를 만족하지 않는다면, 상기 TFT에 저장되어 있는 다음 패킷 필터, 즉 두 번째 패킷 필터인 제2패킷 필터를 적용한다. 이런식으로 마지막 패킷 필터까지 모든 패킷 필터들을 만족하지 않는다면 상기 입력된 IP 패킷 데이터는 다른 GTP 터널을 사용하는 것이며, 상기 패킷 필터링이 종료된 TFT가 아닌 다음 TFT를 사용하여 패킷 필터링을 시도하게 된다.
다음으로 도 4를 참조하여 PDP 컨텍스트 활성화에 따른 GTP 터널 생성 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 4는 제1 PDP 컨텍스트 활성화에 따른 GTP 터널 생성 과정을 도시한 신호 흐름도이다.
먼저, UMTS 패킷 도메인에서 데이터, 즉 패킷 데이터를 전송하기 위해서는 상기 패킷 데이터를 전송하기 위한 GTP 터널을 생성해야만 한다. 상기 GTP 터널이 생성되는 경로는 크게 이동국(111)이 코어 네트워크에 요청하는 경우, 즉 이동국 초기 활성화(MS-Initiated Activate)와 외부 네트워크로부터 상기 UMTS 코어 네트워크에 요청하는 경우, 즉 네트워크 요청 활성화(Network Requested Activate)의 두 가지 경로로 구분된다.
상기 도 4를 참조하면, 이동국(111)은 패킷 데이터의 발생을 감지함에 따라 상기 패킷 데이터를 전송하기 위해서 GTP 터널을 생성하게 된다. 이렇게 이동국(111)은 GTP 터널 생성을 위해 SGSN(115)으로 PDP 컨텍스트 활성화 요청(Activate PDP Context Request) 메시지(message)를 전송한다(411단계). 상기 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지에 포함되는 파라미터(parameter)들로는 네트워크 계층 서비스 접속 포인트 식별자(NSAPI: Network layer Service Access Point Identifier, 이하 "NSAPI"라 칭하기로 한다)와, TI와, PDP 타입(type)과, PDP 어드레스(address)와, 접속 포인트 네트워크(Access Point Network)와, 서비스 품질(QoS: Quality of Service)등이 있다.
여기서, 상기 NSAPI는 상기 이동국(111)에서 생성되는 정보로서, 5번에서 15번까지 총 11개의 값을 사용할 수 있다. 상기 NSAPI 값은 PDP 어드레스와, PDP 컨텍스트 ID(PDP Context Identifier)와 일대일 대응된다. 상기 PDP 어드레스는 UMTS 패킷 도메인에서 사용되는 이동국(111)의 IP 어드레스를 나타내며, 상기 PDP 컨텍스트 정보들을 구성하는 정보이다. 여기서, 상기 PDP 컨텍스트는 상기 GTP 터널의 각종 정보들을 저장하고 있으며, 상기 PDP 컨텍스트는 PDP 컨텍스트 ID로 관리된다. 그리고 상기 TI는 이동국(111)과, UTRAN(113) 및 SGSN(115)에서 사용되며, GTP 터널들 각각을 구분하기 위해서 GTP 터널들 각각에 고유한 값으로 지정된다. 그리고 상기 TI와 상기 NSAPI는 유사한 개념으로 사용되나, 상기 TI는 이동국(111)과, UTRAN(113) 및 SGSN(115)에서 사용되며, 상기 NSAPI가 이동국(111)과, SGSN(115) 및 GGSN(119)에서 사용된다는 것이다. 그리고, 상기 PDP 타입은 현재 상기 PDP 컨텍스트 활성화 요구 메시지를 통해 생성하고자 하는 GTP 터널의 종류, 즉 타입을 나타낸다. 여기서, 상기 GTP 터널의 종류는 인터넷 프로토콜(IP: Internet Protocol), PPP(Point to Point Protocol)과, 모바일 IP(Mobile IP)등이 존재한다. 그리고 상기 접속 포인트 네트워크는 상기 GTP 터널을 생성 요청하는 이동국(111)이 현재 접속하고자하는 서비스 네트워크의 접속 포인트를 나타낸다. 또한 상기 서비스 품질은 현재 생성되는 GTP 터널을 통해 전송되는 패킷 데이터의 품질을 나타낸다. 즉, 상기 서비스 품질이 높은 GTP 터널을 사용하는 패킷 데이터는 서비스 품질이 낮은 GTP 터널을 사용하는 패킷 데이터보다 우선 처리된다.
한편, 상기 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지를 수신한 SGSN(115)는 UTRAN(113)로 무선 접속 베어러 셋업(Radio Access Baerer Setup) 메시지를 전송하여 상기 UTRAN(113)과 무선 접속 베어러를 설정하고(413단계), 또한 상기 UTRAN(113)은 상기 이동국(111)으로 무선 접속 베어러 셋업 메시지를 전송하여 상기 이동국(111)과 무선 접속 베어러를 설정한다(415단계). 이렇게, 상기 SGSN(115)과 UTRAN(113)간에, 또한 UTRAN(113)과 이동국(111)간에 무선 접속 베어러가 설정됨에 따라 무선을 통한 패킷 데이터 전송에 필요한 자원(resource)이 할당된 것이다. 한편, 상기 도 4에 도시되어 있는 "Invoke Trace" 메시지를 설명하면 다음과 같다. 상기 UTRAN(113)에 추적(trace) 기능이 활성화되어 있을 경우 상기 SGSN(115)은 상기 Invoke Trace 메시지를 홈위치 등록기(HLR: Home Location Register, 도시하지 않음)나 운용 및 유지보수 센터(OMC: Operation and Maintenance Center, 도시하지 않음)로부터 얻은 추적(trace) 정보와 함께 상기 UTRAN(113)에 전달한다. 여기서, 상기 추적 기능은 데이터의 흐름을 추적하기 위한 용도로서 사용된다.
한편, 상기 UTRAN(113)과 무선 접속 베어러가 설정된 상태에서 상기 SGSN(115)은 GGSN(119)으로 PDP 컨텍스트 생성 요구(Create PDP Context Request) 메시지를 전송한다(417단계). 이때 상기 SGSN(115)과 GGSN(119) 사이에는 터널 종단 포인트 ID(TEID: Tunnel Endpoint ID)가 새롭게 설정되는데, 상기 터널 종단 포인트 ID는 GTP 터널을 사용하는 네트워크 노드들간에 패킷 데이터를 전송하기 위해 설정되는 것이다. 즉, 상기 SGSN(115)은 GGSN(119)의 터널 종단 포인트 ID를 기억하고 있으며, 상기 GGSN(119)은 상기 SGSN(115)의 터널 종단 포인트 ID를 기억하고 있다. 그래서, 상기 PDP 컨텍스트 생성 요구 메시지에는 상기 GGSN(199)이 상기SGSN(115)로 패킷 데이터를 전송할 때 사용하여야 할 터널 종단 포인트 ID가 포함되어 있다.
상기 PDP 컨텍스트 생성 요구 메시지를 수신한 GGSN(199)은 상기 PDP 컨텍스트 생성 요구 메시지에 대한 PDP 컨텍스트 생성이 정상적으로 완료되면 상기 SGSN(115)로 PDP 생성 응답(Create PDP Context Response) 메시지를 전송한다(419단계). 이로써 상기 SGSN(115)과 GGSN(119)간에 GTP 터널 생성이 완료되는 것이며, 상기 GTP 터널 생성으로 인해 실제 패킷 데이터 전송이 가능해지는 것이다. 상기 PDP 생성 응답 메시지를 수신한 SGSN(115)은 상기 이동국(111)으로 PDP 활성화 허용(Activate PDP Context Accept) 메시지를 전송한다(421단계). 상기 이동국(111)이 상기 PDP 활성화 허용 메시지를 수신함에 따라 상기 이동국(111)과 UTRAN(113) 사이에 무선 채널이 생성되며, 상기 UTRAN(113)과, SGSN(115) 및 GGSN(119) 사이에 GTP 터널이 생성 완료된 것이다. 즉, 상기 이동국(111)은 이동국(111) 자신의 PDP 어드레스로 전달되는 모든 패킷 데이터들을 송수신하는 것이 가능하게 된다. 한편, 상기에서 설명한 PDP 컨텍스트 과정에서 생성된 GTP 터널은 하나의 PDP 컨텍스트와 일대일 대응하며, GTP 터널이 상이하면 PDP 컨텍스트가 상이함으로써 다른 터널 정보를 가지게 된다.
상기 도 4에서는 일반적인 PDP 컨텍스트 활성화에 따른 GTP 터널 생성 과정, 즉 제1 PDP 컨텍스트 활성화 과정을 설명하였으며, 다음으로 도 5를 참조하여 제2 PDP 컨텍스트 활성화에 따른 GTP 터널 생성 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 5는 제2 PDP 컨텍스트 활성화에 따른 GTP 터널 생성 과정을 도시한신호 흐름도이다.
먼저, 상기 제2 PDP 컨텍스트 활성화 과정은 이미 활성화되어 있는 제1 PDP 컨텍스트로 인한 GTP 터널 정보를 그대로 재사용하여 제2 PDP 컨텍스트 활성화를 위한 GTP 터널을 새롭게 생성하는 과정을 의미하는 것이다. 즉, 상기 제2 PDP 컨텍스트 활성화 과정에 따라 생성되는 GTP 터널은 상기에서 설명한 바와 같이 제2 GTP 터널이라 하며, 상기 제2 GTP 터널은 상기 제1 PDP 컨텍스트 정보를 그대로 사용하게 되는 것이다.
상기 도 5를 참조하면, 이동국(111)은 제2 GTP 터널 생성을 위해 SGSN(115)으로 제2 PDP 컨텍스트 활성화 요청(Activate Secondary PDP Context Request) 메시지를 전송한다(511단계). 상기 제2 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지에 포함되는 파라미터(parameter)들로는 NSAPI와, Linked TI와, PDP 타입과, PDP 어드레스와, 접속 포인트 네트워크 및 서비스 품질 등이 있다. 여기서, 상기 제2 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지는 상기 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지와는 달리 Linked TI를 포함시켜 전송하는데 이는 이미 활성화되어 있는 제1 PDP 컨텍스트의 정보, 즉 제1 GTP 터널 정보를 그대로 사용하기 위한 것이다. 상기 도 4에서 설명한 바와 같이 TI는 이동국(111)과, UTRAN(113) 및 SGSN(115) 간에서 GTP 터널을 구분하기 위해서 사용되는 것이므로, 상기 제1 GTP 터널과 동일한 정보를 사용하기 위해서 Linked TI를 사용하는 것이다.
한편, 상기 제2 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지를 수신한 SGSN(115)는 UTRAN(113)로 무선 접속 베어러 셋업(Radio Access Bearer Setup) 메시지를 전송하여 상기 UTRAN(113)과 무선 접속 베어러를 설정하고(513단계), 또한 상기 UTRAN(113)은 상기 이동국(111)으로 무선 접속 베어러 셋업 메시지를 전송하여 상기 이동국(111)과 무선 접속 베어러를 설정한다(515단계). 이렇게, 상기 SGSN(115)과 UTRAN(113)간에, 또한 UTRAN(113)과 이동국(111)간에 무선 접속 베어러가 설정됨에 따라 무선을 통한 패킷 데이터 전송에 필요한 자원(resource)이 할당된 것이다.
한편, 상기 UTRAN(113)과 무선 접속 베어러가 설정된 상태에서 상기 SGSN(115)은 GGSN(119)으로 PDP 컨텍스트 생성 요구(Create PDP Context Request) 메시지를 전송한다(517단계). 이때 상기 SGSN(115)는 상기 생성하고자 하는 GTP 터널이 제2 GTP 터널임을 나타내기 위해서 제1 NSAPI(Primary NSAPI)를 전송하는데, 상기 제1 NSAPI 값은 이미 활성화되어 있는 제1 PDP 컨텍스트의 정보와 일대일로 대응된다. 이는 상기 제1 NSAPI 값을 참조하여 제1 PDP 컨텍스트 정보를 사용할 수 있기 때문이다. 또한 상기 SGSN(115)은 상기 PDP 컨텍스트 생성 요구 메시지에 TFT를 포함하여 전송한다. 그 이유는 상기 제1 GTP 터널과 제2 GTP 터널들을 구분하기 위함이다. 즉, 상기 제1 GTP 터널에는 TFT가 저장되어 있지 않으며, 상기 제2 GTP 터널들에만 TFT가 저장되어 있기 때문이다. 그리고 상기 제1 GTP 터널 생성과 마찬가지로 상기 SGSN(115)과 GGSN(119) 사이에는 터널 종단 포인트 ID가 새롭게 설정되는데, 상기 터널 종단 포인트 ID는 GTP 터널을 사용하는 네트워크 노드들간에 패킷 데이터를 전송하기 위해 설정되는 것이다. 즉, 상기 SGSN(115)은 GGSN(119)의 터널 종단 포인트 ID를 기억하고 있으며, 상기 GGSN(119)은 상기 SGSN(115)의 터널종단 포인트 ID를 기억하고 있다. 그래서, 상기 PDP 컨텍스트 생성 요구 메시지에는 상기 GGSN(199)이 상기 SGSN(115)로 패킷 데이터를 전송할 때 사용하여야 할 터널 종단 포인트 ID가 포함되어 있다.
상기 PDP 컨텍스트 생성 요구 메시지를 수신한 GGSN(199)은 상기 PDP 컨텍스트 생성 요구 메시지에 대한 PDP 컨텍스트 생성이 정상적으로 완료되면 상기 SGSN(115)로 PDP 생성 응답(Create PDP Context Response) 메시지를 전송한다(519단계). 이로써 상기 SGSN(115)과 GGSN(119)간에 제2 GTP 터널 생성이 완료되는 것이며, 상기 제2 GTP 터널 생성으로 인해 실제 패킷 데이터 전송이 가능해지는 것이다. 상기 PDP 생성 응답 메시지를 수신한 SGSN(115)은 상기 이동국(111)으로 PDP 활성화 허용(Activate PDP Context Accept) 메시지를 전송한다(521단계). 상기 이동국(111)이 상기 PDP 활성화 허용 메시지를 수신함에 따라 상기 이동국(111)과 UTRAN(113) 사이에 무선 채널이 생성되며, 상기 UTRAN(113)과, SGSN(115) 및 GGSN(119) 사이에 제2 GTP 터널이 생성 완료된 것이다. 즉, 상기 이동국(111)은 이동국(111) 자신의 PDP 어드레스로 전달되는 모든 패킷 데이터들을 송수신하는 것이 가능하게 된다. 한편, 상기에서 설명한 PDP 컨텍스트 과정에서 생성된 제2 GTP 터널 역시 하나의 PDP 컨텍스트와 일대일 대응한다.
다음으로 상기 도 3에서 설명한 TFT 연산 코드에 따른 TFT 처리를 설명하기로 하며, 먼저 도 6을 참조하여 새로운 TFT를 생성하는 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 6은 새로운 TFT 생성을 위한 TFT 정보들을 개략적으로 도시한 도면이다.
먼저, 상기 도 3에서 설명한 바와 같이 TFT의 TFT 연산 코드가 "001"로 설정되어 있을 경우, 새로운 TFT를 생성하게 된다. 한편, 상기 도 6에 도시되어 있는 "0" 영역은 스페어 비트(spare bit)로서 그 용도가 아직 정해지지 않은 미정 영역으로서, 일반적으로 "0"으로 설정한다. 그리고 상기 도 6에서는 패킷 필터 리스트 영역을 좀 더 세분화하여 상세하게 설명하기로 한다. 상기 도 6에서, 먼저 패킷 필터 ID(packet filter identifier)는 상기 TFT내에 설정되어 있는 다수개의 패킷 필터들중 해당 패킷 필터를 구분하기 위해서 사용된다. 상기에서 설명한 바와 같이 TFT에 설정될 수 있는 최대 패킷 필터수는 일예로 최대 8개로 가정하였기 때문에, 상기 패킷 필터 ID 역시 최대 8개로 표현될 수 있다. 상기 도 6에서는 0~2 비트로 표현하며, 나머지 4~7비트는 스페어 비트로 설정하였다.
다음으로 패킷 필터 평가 순위(evaluation precedence)는 상기 TFT에 설정되어 있는 모든 패킷 필터들간에 적용되는 순서를 나타낸다. 즉, 외부 네트워크로부터 입력되는 패킷 데이터에 대해서 어느 패킷 필터부터 적용할지의 순서를 나타내는 것으로서, 상기 패킷 필터 평가 순위 값이 작으면 작을수록 상기 외부 네트워크로부터 입력되는 패킷 데이터에 대해 적용되는 순서가 빠르게 된다. 상기 외부 네트워크로부터 패킷 데이터가 수신되면 상기 GGSN(119)에 저장되어 있는 TFT 패킷 필터들중 상기 패킷 필터 평가 순위 값이 가장 작은 패킷 필터부터 상기 수신되는 패킷 데이터에 적용하며, 상기 가장 작은 패킷 필터 평가 순위 값을 가지는 패킷 필터가 상기 수신된 패킷 데이터의 헤더(header)가 매칭(matching)되지 않을 경우 상기 패킷 필터 평가 순위 값이 그 다음으로 작은 패킷 필터에 상기 수신된 패킷데이터를 적용시킨다. 그리고 상기 패킷 필터 컨텐츠 길이(Length of Packet filter contents)는 해당 패킷 필터의 컨텐츠 길이를 나타낸다.
마지막으로 패킷 필터 컨텐츠는 패킷 필터 컴퍼넌트 타입 ID(packet filter component type identifier)를 포함하며, 그 길이가 가변적이다. 상기 패킷 필터 컨텐츠의 길이가 가변적인 이유는 상기 패킷 필터의 길이가 각각 다르며, 또한 TFT에 설정되는 패킷 필터들의 개수가 상황에 따라 가변적이기 때문이다. 그리고, 상기 패킷 필터 컴퍼넌트 타입 ID는 한 번 사용된 후에는 어떤 패킷 필터에도 사용되는 것이 불가능하며, 같은 TFT 내에서 IPv4 source address type과 IPv6 source address type을 혼용해서 패킷 필터를 구성할 수 없다. 그리고 단일 데스티네이션 포트 타입(single destination port type)과 데스티네이션 포트 범위 타입(destination port range type)도 상기 패킷 필터에서 혼용하여 구성할 수 없다. 또한 단일 소스 포트 타입(single source port type)과 소스 포트 타입 범위 타입(source port range type)도 상기 패킷 필터에서 혼용하여 구성할 수 없다. 상기에서 설명한 바와 같은 패킷 필터 컴퍼넌트 타입들과 해당 패킷 필터 컴퍼넌트 타입 ID를 하기 표 2에 나타내었다.
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 하나의 패킷 필터에 다수개의 패킷 필터 컴퍼넌트들이 구성될 수 있다. 예를 들면 종단 장치(TE: Terminal Equipment)가 172.168.8.0/24에서 TCP 포트(port) 5003으로 향하는 TCP/IPv4 패킷 데이터를 분류할 수 있으며,
packet filter identifier = 1;
IPv4 Source Address = {172.168.8.0[255.255.255.0]};
TCP에 대한 Protocol Number = 6;
Destination Port = 5003;
와 같이 패킷 필터를 구성할 수 있다. 이런 식으로 다수개의 파라미터들을 사용하여 패킷 데이터를 분류하는 것이 멀티-필드 분류(Multi-field classification)라고 하며, 하기에서 패킷 필터 컴퍼넌트 타입들을 설명한다.
첫 번째로, IPv4 소스 어드레스 타입(IPv4 source address type)을 설명하기로 한다.
상기 IPv4 소스 어드레스 타입으로 설정된 패킷 필터 컨텐츠는 4옥텟(oct) 크기를 가지는 IPv4 어드레스 필드와, 4옥텟의 IPv4 어드레스 마스크(mask) 필드로 구성되며, 상기 IPv4 어드레스 필드가 상기 IPv4 어드레스 마스크 필드보다 먼저 전달된다. 여기서, 상기 IPv4 어드레스 필드는 APN등의 서비스 네트워크에 접속하기 위해 사용되는 제2 PDP 컨텍스트 요구 메시지로 전달되는 TFT에는 설정하지 못하는 경우가 존재한다.
즉, 이동국(111)은 초기에 제2 PDP 컨텍스트를 활성화하면서 최초로 접속하는 서비스 네트워크에 대해서는 도메인 네임 서비스(DNS: Domain Name Service, 이하 "DNS"라 칭하기로 한다) 서버(server)를 통해서 실제 IP 어드레스를 수신하게 된다. 이와 같은 경우에는 이미 제2 PDP 컨텍스트 활성화 메시지를 전달하기 위해서 대기중이기 때문에 설정되는 TFT의 패킷 필터 컨텐츠를 변경하는 것이 불가능하다. 물론 상기 최초 접속 다음번 접속부터는 상기 이동국(111)이 상기 DNS 서버로부터 수신한 해당 서비스의 IP 어드레스를 알고 있기 때문에 상기 설정되어 있는 TFT 패킷 필터의 컨텐츠로서 상기 IPv4 소스 어드레스 타입을 사용할 수 있다. 한편, 상기 이동국(111)이 새로운 서비스 네트워크로 최초 접속하는 것이 아니라 다른 이동국과 통신을 하기 위해서 상기 제2 PDP 컨텍스트 활성화 요구 메시지를 전송할 경우에는 상기 TFT에 IPv4 소스 어드레스 타입을 패킷 필터 컨텐츠로 사용할 수 있음은 물론이다.
두 번째로, IPv6 소스 어드레스 타입(IPv6 source address type)에 대해서 설명하기로 한다. 상기 IPv6 소스 어드레스 타입은 16옥텟(oct)의 IPv6 어드레스필드와 16옥텟의 IPv6 어드레스 마스크 필드로 구성되며, 상기 IPv6 어드레스 필드가 상기 IPv6 어드레스 마스크 필드보다 먼저 전달된다.
세 번째로, 프로토콜 ID(Protocol identifier)/ Next header 타입에 대해서 설명하기로 한다. 상기 프로토콜 ID/Next header 타입은 1옥텟(oct)의 프로토콜 ID, 일 예로 IPv4나 Next header 타입, 일 예로 IPv6으로 구성된다. 네 번째로 단일 데스티네이션 포트 타입(Single destination port type)은 2옥텟(oct)의 데스티네이션 포트 넘버(destination port number)로 구성되며, 상기 단일 데스티네이션 포트 타입은 IP 헤더(header)의 프로토콜 필드값에 따라 UDP 포트값 혹은 TCP 포트값이 될 수 있다. 다섯 번째로 데스티네이션 포트 범위 타입(Destination port range type)은 2옥텟(oct)의 데스티네이션 포트 넘버(destination port number)의 최소값과 2옥텟(oct)의 데스티네이션 포트 넘버 최대값으로 구성되며, 상기 데스티네이션 포트 범위 타입은 IP 헤더의 프로토콜 필드 값에 따라 UDP 포트 혹은 TCP 포트의 범위가 될 수 있다.
여섯 번째로, 단일 소스 포트 타입(Single source port type)은 2옥텟(oct)의 소스 포트 넘버(source port number)로 구성되며, IP 헤더의 프로토콜 필드 값에 따라 UDP 포트 혹은 TCP 포트 값이 될 수 있다. 일곱 번째로, 소스 포트 범위 타입(Source port range type)은 2옥텟(oct)의 소스 포트 넘버(source port number)의 최소값과 2옥텟(oct)의 소스 포트 넘버 최대값으로 구성되며, IP 헤더의 프로토콜 필드 값에 따라 UDP 포트 혹은 TCP 포트의 범위가 될 수 있다. 여덟 번째로, 보안성 파라미터 인덱스 타입(Security parameter index type)은 4옥텟(oct)의IPSec security parameter Index(SPI)로 구성된다. 아홉 번째로, 서비스 타입(Type of service)/트래픽 클래스 타입(Traffic class type)은 1옥텟(oct)의 IPv4 서비스 타입(Type of service(IPv4))/IPv6 트래픽 클래스(Traffic class (IPv6))과, 1옥텟(oct)의 IPv4 서비스 마스크 타입(Type of service mask (IPv4))/ IPv6 트래픽 클래스 마스크(Traffic class mask (IPv6))로 구성된다. 마지막으로 플로우 라벨 타입(Flow lavel type)은 3옥텟(oct)의 IPv6 플로우 라벨로 구성되며, 첫 번째 옥텟의 4~7비트는 스페어 필드(spare field)이며, 나머지 20비트에 IPv6 플로우 라벨이 포함되어 있다.
상기 도 6에서는 TFT 연산 코드가 "001"인 경우, 즉 새로운 TFT를 생성하는 과정을 설명하였으며, 다음으로 도 7을 참조하여 TFT 연산 코드가 "010"인 경우, 즉 저장중인 TFT를 삭제하는 과정과, TFT 연산 코드가 "011"인 경우, 즉 저장중인 TFT에 패킷 필터를 첨가하는 과정과, TFT 연산 코드가 "100"인 경우, 즉 저장중인 TFT에 패킷 필터를 대체하는 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 7은 저장되어 있는 TFT를 삭제하거나 저장되어 있는 TFT에 패킷 필터를 첨가하거나 혹은 패킷 필터 대치를 하기 위한 TFT 정보들을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 7을 참조하면, 첫 번째로, TFT를 삭제할 경우에는 패킷 필터 리스트 영역은 별도로 상관할 필요없이 TFT 연산 코드를 확인한 후 상기 TFT 연산 코드 값이 미리 설정한 TFT 삭제를 나타내는 값, 즉 "010"일 경우 GGSN(199)에 저장되어 있는 TFT들 중 상기 삭제하고자 하는 TFT 타입과 동일한 TFT를 상기 GGSN(119)에서삭제한다. 두 번째로, 저장되어 있는 TFT에 패킷 필터를 추가할 경우에는 상기에서 설명한 TFT를 삭제하는 경우와 동일한 정보들이 사용되며, 해당 패킷 필터 리스트의 컨텐츠를 상기 저장되어 있는 TFT에 첨가한다. 세 번째로, 저장되어 있는 TFT의 패킷 필터를 대치할 경우에 사용하는 정보 역시 상기 TFT를 삭제하는 경우 및 TFT에 패킷 필터를 추가하는 경우와 동일한 정보가 사용되며, 해당 패킷 필터 리스트의 내용을 상기 저장되어 있는 TFT의 패킷 필터를 삭제한 후 대치한다.
상기 도 7에서는 TFT 연산 코드가 "010"인 경우, 즉 저장중인 TFT를 삭제하는 과정과, TFT 연산 코드가 "011"인 경우, 즉 저장중인 TFT에 패킷 필터를 첨가하는 과정과, TFT 연산 코드가 "100"인 경우, 즉 저장중인 TFT에 패킷 필터를 대체하는 과정을 설명하였으며, 다음으로 도 8을 참조하여 TFT 연산 코드가 "101"인 경우, 즉 저장중인 TFT 패킷 필터를 삭제하는 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 8은 저장되어 있는 TFT 패킷 필터를 삭제하기 위한 TFT 정보들을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 저장되어 있는 TFT에서 패킷 필터를 삭제할 경우에는 패킷 필터 리스트는 상관없이 패킷 필터 ID만 고려하게 된다. 상기 GGSN(119)는 저장되어 있는 TFT의 패킷 필터들에서 이동국(111)으로부터 전달받은 상기 TFT 정보의 패킷 필터 ID에 해당하는 패킷 필터를 삭제한다. 상기 도 8에서는 제1패킷 필터부터 제N 패킷 필터까지 N개의 패킷 필터들을 TFT에서 삭제하는 경우이다.
다음으로 도 9를 참조하여 TFT 패킷 필터링 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 9는 일반적인 UMTS 코어 네트워크에서 TFT 패킷 필터링 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
먼저, 상기 도 9를 설명함에 있어서 TFT 패킷 필터링을 설명할 때 설명상 편의를 위하여 각 TFT가 단 한 개의 패킷 필터들만을 가진 경우를 가정하여 설명하기로 한다. UMTS 코어 네트워크(200)의 GGSN(119)에는 총 4개의 TFT가 저장되어 있으며, 상기 4개의 TFT 필터들 각각은 한 개의 패킷 필터를 가진다. 또한, 상기 TFT가 4개 저장되어 있다는 것은 상기 GGSN(119)은 SGSN(115)과 5개의 GTP 터널, 즉 제1 PDP 컨텍스트를 위한 제1 GTP 터널과, 4개의 제2 PDP 컨텍스트들을 위한 4개의 제2 GTP 터널들을 구비하며, 상기 5개의 GTP 터널들이 같은 PDP 컨텍스트를 공유하게 된다. 그리고 상기 총 5개의 GTP 터널들은 TFT에 의해서만 구분이 된다.
외부 네트워크, 일 예로 인터넷(121)으로부터 입력되는 패킷 데이터가 상기 4개의 TFT로 패킷 필터링이 성공하지 못할 경우에는 상기 인터넷(121)으로부터 입력된 패킷 데이터는 오직 제1 PDP 컨텍스트(제1 GTP 터널)만을 통해 SGSGN(115)로 전송된다. 일 예로 상기 인터넷(121)에서 입력된 패킷 데이터가 서비스 타입(TOS)이 0x30, 프로토콜이 TCP, 소스 어드레스가 1.1.1.1, 데스티네이션 어드레스가 2.2.2.2, 소스 포트가 200, 데스티네이션 포트가 50인 경우를 가정하면, 상기 입력된 패킷 데이터는 TFT 1 및 TFT2 까지는 패킷 필터 컨텐츠에 부합되지 않아 패킷 필터링이 수행되지 않으며 TFT 3의 패킷 필터 컨텐츠에 부합하여 패킷 필터링되고, 상기 TFT에 해당하는 GTP 터널을 통해서 상기 SGSN(115)로 전달된다. 여기서, 상기 인터넷(121)에서 입력된 패킷 데이터가 TFT 1 및 TFT 2에서 필터링되지 못하는 이유는 상기 TFT 1 패킷 필터 컨텐츠인 소스 어드레스는 3.3.3.3이므로 상기 입력된 패킷 데이터의 소스 어드레스 1.1.1.1과 일치하지 않으며, 상기 TFT 2 패킷 필터 컨텐츠인 프로토콜은 ICMP이므로 상기 입력된 패킷 데이터의 프로토콜 TCP와 일치하지 않기 때문이다. 그리고 상기 TFT 3에서 필터링되는 이유는 상기 TFT 3 패킷 필터 컨텐츠인 서비스 타입(TOS)이 0x30이므로 상기 입력된 패킷 데이터의 서비스 타입 0x30과 일치하기 때문이다.
상기에서 설명한 바와 같이 TFT는 제2 PDP 컨텍스트 활성화 과정에서 PDP 컨텍스트(GTP 터널)와 항상 연관되어 생성된다. 상기 TFT는 PDP 컨텍스트 활성화 과정에서 생성된 PDP 컨텍스트에 이동국에 의한 PDP 컨텍스트 수정 과정(MS-Initiated PDP Context Modification Procedure)을 통해서 추가/수정/삭제가 가능하며, 상기에서 설명한 바와 같이 하나의 PDP 컨텍스트는 오직 하나의 TFT만을 가질 수 있다. 여기서, 상기 이동국이 새로운 TFT를 생성하거나 혹은 상기 GGSN에 저장되어 있는 TFT를 수정하고자 할 경우, 상기 TFT는 적어도 하나 이상의 유효한 패킷 필터를 저장하고 있어야만 한다. 만약 상기 저장되어 있는 TFT에 유효한 패킷 필터가 존재하지 않을 경우 상기 이동국에 의한 PDP 컨텍스트 수정 과정(MS-Initiated PDP Context Modification Procedure)은 실패하게 되며, 상기 GGSN은 상기 이동국에 상기 TFT를 위한 이동국에 의한 PDP 컨텍스트 수정 과정(MS-Initiated PDP Context Modification Procedure)이 실패함을 나타내는 오류 코드를 전송한다. 또한, 상기 TFT는 TFT와 관련된 PDP 컨텍스트가 비활성화되면 삭제된다.
그런데, 상기에서 설명한 바와 같이 외부 네트워크에서 GGSN으로 입력되는패킷 데이터들은 상기 GGSN에 저장되어 있는 TFT를 통해 패킷 필터링되고, 상기 TFT를 통한 패킷 필터링은 상기 TFT내에 저장되어 있는 적어도 하나 이상의 패킷 필터들에 대해서 패킷 필터 평가 순위가 가장 작은 값을 가지는 패킷 필터부터 순차적으로 수행된다. 일 예로 상기 GGSN에 5개의 TFT들이 저장되어 있고, 상기 5개의 TFT들이 각각 4개의 패킷 필터들을 저장하고 있을 경우 외부 네트워크로부터 입력되는 패킷 데이터는 상기 5개의 TFT에 대해서 첫 번째 TFT부터 4개의 패킷 필터들에 대해 패킷 필터링을 수행하고, 패킷 필터링이 성공되지 못하였을 경우 두 번째 TFT순서로 패킷 필터링을 수행하여 상기 외부 네트워크로부터 입력된 패킷 데이터에 대해서 패킷 필터링을 수행하게 된다. 그러므로 외부 네트워크로부터 입력되는 패킷 데이터에 대해서 TFT를 사용하지 않는 경우에 비해서 상기 패킷 필터링으로 인한 UMTS 코어 네트워크 성능 손실이 발생할 수 있으며, 상기 GGSN에 저장되는 TFT들의 개수가 급증할 경우 및 외부 네트워크로부터 입력되는 패킷 데이터 양이 급증할 경우 상기 패킷 필터링으로 인한 성능 손실은 UMTS 코어 네트워크에 치명적으로 작용할 수 있다는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 이동 통신 시스템에서 트래픽 플로우 탬플릿들을 재정렬하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 이동 통신 시스템에서 트래픽 플로우 탬플릿 패킷 필터링 성공한 패킷 데이터들의 빈도수에 따라 트래픽 플로우 탬플릿들을 재정렬하는장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이동 통신 시스템에서 입력되는 패킷 데이터들에 대해 최소 패킷 필터링 계산량을 제공하는 트래픽 플로우 탬플릿 재정렬 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는; 이동국에 대한 패킷 데이터들을 송수신하는 제1 패킷 무선 서비스 터널링 프로토콜(GTP: GPRS Tunneling Protocol) 터널과, 상기 제1 GTP 터널과 동일한 이동국 어드레스를 가지며 각각이 서로 다른 트래픽 플로우 탬플릿(TFT: Traffic Flow Template)들로 구분되는 다수개의 제2 GTP 터널들을 구비하며, 상기 TFT들 각각은 서로 다른 패킷 필터 컨텐츠를 구비하여 TFT 패킷 필터링을 통해 상기 제2 GTP 터널들 상호간이 구분되는, 이동통신시스템에서 트래픽 플로우 탬플릿 재정렬 장치에 있어서, 입력 패킷 데이터들을 순차적으로 상기 TFT들에 대해 TFT 패킷 필터링을 수행하며, 상기 TFT 패킷 필터링에 성공한 패킷 데이터들 통계 자료를 상기 TFT들별로 관리하고, 미리 설정한 설정 주기에 도달하면 상기 TFT들의 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 통계 자료를 비교하여 상기 TFT들의 정렬 순서를 상기 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 빈도수가 큰 TFT부터 순차적으로 재정렬하는 제어기와, 상기 TFT들 각각에 대한 패킷 필터 컨텐츠를 저장하며, 상기 TFT들 각각의 TFT 패킷 필터링에 성공한 패킷 데이터들에 대한 통계 자료를 저장하는 메모리를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 이동국에 대한 패킷 데이터들을 송수신하는 제1 패킷 무선 서비스 터널링 프로토콜(GTP: GPRS TunnelingProtocol) 터널과, 상기 제1 GTP 터널과 동일한 이동국 어드레스를 가지며 각각이 서로 다른 트래픽 플로우 탬플릿(TFT: Traffic Flow Template)들로 구분되는 다수개의 제2 GTP 터널들을 구비하며, 상기 TFT들 각각은 서로 다른 패킷 필터 컨텐츠를 구비하여 TFT 패킷 필터링을 통해 상기 제2 GTP 터널들 상호간이 구분되는, 이동통신시스템에서 트래픽 플로우 탬플릿 재정렬 방법에 있어서, 입력 패킷 데이터들을 순차적으로 상기 TFT들에 대해 TFT 패킷 필터링을 수행하고, 상기 TFT 패킷 필터링에 성공한 패킷 데이터들 통계 자료를 상기 TFT들별로 관리하는 과정과, 이후 미리 설정한 설정 시간에 도달하면 상기 TFT들 각각의 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 통계 자료를 비교하는 과정과, 상기 통계 자료 비교 결과를 가지고 상기 TFT들의 정렬 순서를 상기 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 빈도수가 큰 TFT부터 순차적으로 재정렬하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 UMTS 네트워크 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 2는 일반적인 TFT가 사용되는 UMTS 코어 네트워크를 개략적으로 도시한 도면
도 3은 일반적인 TFT 구조를 도시한 도면
도 4는 제1 PDP 컨텍스트 활성화에 따른 GTP 터널 생성 과정을 도시한 신호 흐름도
도 5는 제2 PDP 컨텍스트 활성화에 따른 GTP 터널 생성 과정을 도시한 신호 흐름도
도 6은 새로운 TFT 생성을 위한 TFT 정보들을 개략적으로 도시한 도면
도 7은 저장되어 있는 TFT를 삭제하거나 저장되어 있는 TFT에 패킷 필터를 첨가하거나 혹은 패킷 필터 대치를 하기 위한 TFT 정보들을 개략적으로 도시한 도면
도 8은 저장되어 있는 TFT 패킷 필터를 삭제하기 위한 TFT 정보들을 개략적으로 도시한 도면
도 9는 일반적인 UMTS 코어 네트워크에서 TFT 패킷 필터링 과정을 개략적으로 도시한 도면
도 10은 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 TFT 재정렬 장치 내부 구조를 도시한 블록도
도 11은 도 10의 TFT 테이블(1053)에 저장되는 TFT 정보를 도시한 도면
도 12는 도 10의 TFT 패킷 필터링 프로시저(1013)의 패킷 필터링 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1TFT 재정렬 과정을 도시한 순서도
도 14는 UMTS 코어 네트워크에서 TFT 재정렬 이전의 패킷 필터링을 개략적으로 도시한 도면
도 15는 UMTS 코어 네트워크에서 제1 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 재정렬 이후의 패킷 필터링을 개략적으로 도시한 도면
도 16은 도 14 및 도 15의 TFT 패킷 필터링에 따른 계산량을 비교적으로 도시한 도면
도 17은 다수의 TFT들 각각에 대한 패킷 데이터의 TFT 패킷 필터링량이 동일할 경우 제1 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 패킷 필터링 계산량을 비교적으로 도시한 도면
도 18은 다수의 TFT들 중 어느 한 TFT에 대한 패킷 데이터의 TFT 패킷 필터링량이 많을 경우 제1 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 패킷 필터링 계산량을 비교적으로 도시한 도면
도 19는 다수의 TFT들 중 실제로 재정렬 되어 위치가 변경되는 TFT에 대한 패킷 데이터의 TFT 패킷 필터링량이 적을 경우 제1 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 패킷 필터링 계산량을 비교적으로 도시한 도면
도 20은 다수의 TFT들 각각이 이웃하는 TFT에 대한 패킷 데이터의 TFT 패킷 필터링량과 많은 차이를 가질 경우 제1 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 패킷 필터링 계산량을 비교적으로 도시한 도면
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 TFT 재정렬 과정을 도시한 순서도
도 22는 UMTS 코어 네트워크에서 제2 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 재정렬 이후의 패킷 필터링을 개략적으로 도시한 도면
도 23은 도 14 및 도 22의 TFT 패킷 필터링에 따른 계산량을 비교적으로 도시한 도면
도 24는 다수의 TFT들 각각에 대한 패킷 데이터의 TFT 패킷 필터링량이 동일할 경우 제2 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 패킷 필터링 계산량을 비교적으로 도시한 도면
도 25는 다수의 TFT들 중 어느 한 TFT에 대한 패킷 데이터의 TFT 패킷 필터링량이 많을 경우 제2 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 패킷 필터링 계산량을 비교적으로 도시한 도면
도 26은 다수의 TFT들 중 실제로 재정렬되어 저장 위치가 변경되는 TFT 패킷 필터링량이 적을 경우 제2 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 패킷 필터링 계산량을 비교적으로 도시한 도면
도 27은 다수의 TFT들 각각이 이웃하는 TFT에 대한 패킷 데이터의 TFT 패킷 필터링량과 많은 차이를 가질 경우 제2 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 패킷 필터링 계산량을 비교적으로 도시한 도면
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
도 10은 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 TFT 재정렬 장치 내부 구조를 도시한 블록도이다.
상기 도 10을 참조하면, 먼저 상기 TFT 재정렬 장치는 크게 제어기(CPU:Central Processing Unit)(1000)와, 메모리(RAM: Random Access Memory)(1050)와, 분할 및 재조합기(SAR :Segmentation and Reassembly)(1070) 및 듀플렉서(Duplexer)(1090)로 구성된다. 상기 제어기(1000)는 게이트웨이 패킷 무선 서비스 지원 노드(GGSN: Gateway GPRS Support Node, 아하 "GGSN"이라 칭하기로 한다)의 Gi 인터페이스(interface)를 통해 외부 네트워크(network), 일 예로 인터넷(internet)으로부터 유입되는 패킷 데이터(packet data)를 처리하며, 수학적 연산 및 스케쥴링(scheduling), 태스크(task) 관리 등과 같은 전반적인 제어 동작을 수행한다. 특히, 본 발명의 실시예에서 상기 제어기(1000)는 PSSB(Packet Service Slace Block) 태스크(1010)를 관리하며, 상기 도 10에 도시되어 있는 SIPC(S InterProcess Communications) 태스크는 해쉬 처리했으며 본 발명의 실시예와는 직접적인 관련이 없으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 여기서, 상기 PSSB 태스크(1010)는 GPRS 터널링 프로토콜(GTP: GPRS Tunneling Protocol, 이하 "GTP"라 칭하기로 한다) 터널(tunnel)을 통해 전달된 GTP-u 패킷 데이터나 외부 네트워크로, 일 예로 인터넷으로부터 수신된 인터넷 프로토콜(IP: Internet Protocol) 패킷 데이터를 수신하여 각종 프로토콜 처리를 한다.
그리고, 상기 PSSB 태스크(1010)는 재정렬 프로시저(Reordering Procedure)(1011)와, 트래픽 플로우 탬플릿(TFT: Traffic Flow Template, 이하 "TFT"라 칭하기로 한다) 패킷 필터링 프로시저(TFT Packet filtering Procedure)(1013)와, 타이머(Timer)(1015)와, 통계처리기(1017)로 구성된다. 상기 재정렬 프로시저(1011)는 GGSN에 저장되어 있는 TFT들에 대한 재정렬을 제어하는프로시저이며, 제1 TFT 재정렬 프로시저와, 제2 TFT 재정렬 프로시저를 수행한다. 상기 TFT 패킷 필터링 프로시저(1013)는 상기 TFT들에서 패킷 필터링을 수행하는 프로시저이며, 상기 타이머(1015)는 상기 TFT 재정렬 프로시저(1011)가 상기 GGSN에 저장되어 있는 TFT들에 대한 재정렬을 수행하도록 하는 주기를 카운팅하여 해당 주기에 도달하면 상기 재정렬 프로시저(1011)로 재정렬 주기에 도달하였음을 나타내는 신호를 제공한다. 상기 통계처리기(1017)는 상기 메모리(1050)에 저장되어 있는 GTP 관련 통계(Statistics) 자료를 관리한다.
상기 메모리(1050)는 통계 테이블(Statistics Table)(1051)과 TFT 테이블(TFT Table)(1053)을 구비한다. 상기 통계 테이블(1051)은 상기 GGSN으로 입력된 패킷 데이터들에 대한 각종 통계 자료들을 저장하고 있으며, 특히 본 발명의 실시예에서는 상기 PSSB 태스크(1010)의 통계처리기(1017)가 상기 통계 테이블(1051)을 읽어 GTP 터널들에 대한 패킷 데이터 빈도수들을 통계 자료로서 제공한다. 상기 TFT 테이블(1053)은 상기 GGSN에 저장되어 있는 TFT들에 대한 정보들을 저장하고 있으며, 상기 재정렬 프로시저(1011)에 의해서 재정렬되며, 상기 TFT 패킷 필터링 프로시저(1013)는 상기 GGSN으로 유입되는 패킷 데이터들에 대해 상기 TFT 테이블(1053)을 참조하여 패킷 필터링을 수행한다.
상기 분할 및 재조립기(1070)는 외부 네트워크로부터 입력되는 비동기 전송 모드(ATM: Asynchronous Transfer Mode) 셀(cell)들을 재조립(reassembly)하여 상기 PSSB 태스크(1010)내의 IN 경로로 전달하며, 상기 GGSN에서 외부 네트워크로 출력되는 패킷 데이터들, 즉 PSSB 태스크(1010)의 IN, P, S 등의 경로를 통해 전달된패킷 데이터들을 ATM 셀 단위로 분할(segmentation)하여 상기 듀플렉서(1090)로 출력한다. 상기 듀플렉서(1090)는 상기 외부 네트워크로부터 입력되는 패킷 데이터들은 선택적으로 유입시키고, 상기 GGSN에서 출력되는 패킷 데이터들은 물리적으로(physical) 연결된 모든 블록(block)들로 전송한다.
그러면 여기서 상기 도 10을 참조하여 외부 네트워크로부터 Gi 인터페이스를 통해 패킷 데이터가 GGSN으로 유입되어 TFT 패킷 필터링이 수행되기 위해 고려되어야 할 점들을 설명하기로 한다.
첫 번째로, 제2(Secondary) 패킷 데이터 프로토콜(PDP: Packet Data Protocol, 이하 "PDP"라 칭하기로 한다) 컨텍스트(context) 활성화(activate)를 고려하여야 한다. 그 이유는 상기 TFT가 제1(primary) 패킷 PDP 컨텍스트 활성화시에는 생성되지 않고 제2 PDP 컨텍스트 활성화 과정에서만 생성되기 때문이다. 두 번째로 TFT 정보 저장을 고려하여야 하는데, 상기 제2 PDP 컨텍스트 활성화 과정에 따라 이동국(MS: Mobile Station)에서 생성하여 상기 GGSN으로 전달된 TFT 정보를 상기 GGSN의 Gi 인터페이스에 저장한다. 세 번째로 TFT 정보별 패킷 통계 자료 저장을 고려하여야 하는데, 상기 TFT 패킷 필터링을 성공한 패킷 데이터에 대한 통계 자료를 상기 GGSN에 저장되어 있는 다수개의 TFT들 각각에 대해서 분리하여 별도로 관리 및 저장하며, 이렇게 각각의 TFT 별로 저장된 패킷 통계 자료는 TFT 재정렬시 사용된다. 네 번째로, 패킷 필터링을 고려하여야 하는데, 상기 GGSN에 저장되어 있는 TFT를 사용하여 외부 네트워크로부터 유입되는 패킷 데이터들을 패킷 필터링하여 해당 GTP 터널을 결정하기 때문이다. 다섯 번째로, 상기에서 설명한 재정렬 프로시저(1011)에서 제1 TFT 재정렬 프로시저 및 제2 TFT 재정렬 프로시저를 고려하여야 한다. 상기 제1 TFT 재정렬 프로시저 및 제2 TFT 재정렬 프로시저는 미리 설정한 설정 시간이 경과하면 TFT를 재정렬하며, 또한 상기 다수개의 TFT들 중 특정 TFT를 사용하는 빈도수가 미리 설정해 놓은 설정 빈도수를 초과하게 될 경우 상기 제1 TFT 재정렬 프로시저 및 제2 TFT 재정렬 프로시저는 TFT들을 재정렬한다. 또한, 상기 제1 TFT 재정렬 프로시저 및 제2 TFT 재정렬 프로시저는 TFT 패킷 통계 자료를 저장하는 변수가 그 변수의 자료형 범위를 넘어서지 않도록 미리 설정한 패킷 데이터 수에 도달할 경우에는 TFT들을 재정렬한다.
또한 상기 도 10에서 설명한 TFT 재정렬 장치는 유입되는 패킷 데이터에 대해서 TFT 패킷 필터링을 수행하기 위해서 하기와 같은 점들을 고려하여야만 한다. 상기 TFT 패킷 필터링을 수행하기 위해 고려해야할 점들을 설명하기에 앞서 본 발명을 설명함에 있어 UMTS 네트워크 및 코어 네트워크(CN: Core Network) 구조는 도 1 및 도 2에서 설명한 바와 동일한 구조를 가지며, 다만 TFT 패킷 필터링을 위한 부분만이 차별적인 구조를 가지며, 또한 제1 PDP 컨텍스트 활성화 과정 및 제2 PDP 컨텍스트 활성화 과정은 도 4 및 도 5에서 설명한 바와 동일한 과정을 거침에 유의하여야만 한다.
첫 번째로, 상기에서 설명한 바와 같이 제2 PDP 컨텍스트 활성화 과정을 고려하여야한다. 그 이유는 상기 도 5에서 설명한 바와 같이 제2 PDP 컨텍스트 활성화는 이동국(111)이 SGSN(115)으로 PDP 컨텍스트 활성화 요구 메시지를 전송함에 따라(511단계) 상기 SGSN(115)이 GGSN(119)으로 PDP 컨텍스트 생성 요구 메시지를전송함에 따라(517단계) 시작된다. 상기 도 5에서 설명한 바와 같이 TFT 정보는 이동국(111)에서 생성되며, 상기 PDP 컨텍스트 생성 요구 메시지에 포함되어 상기 GGSN(119)에 전달된다. 그러면 상기 GGSN(119)은 상기 PDP 컨텍스트 생성 요구 메시지에 포함되어 있는 TFT 정보를 가지고 제2 PDP 컨텍스트를 활성화시켜 제2 GTP 터널을 생성하고, 상기 생성된 제2 GTP 터널을 통해서 외부 네트워크로부터 유입되는 패킷 데이터들을 처리할 수 있게된다.
두 번째로, TFT 정보 저장을 고려하여야 한다.
상기에서 설명한 바와 같이 이동국(111)으로부터 전달받은 TFT 정보는 상기 GGSN(119)의 Gi 인터페이스에 저장되는데, 이때 상기 TFT 정보중 필요한 정보들, 즉 패킷 필터들의 개수, 패킷 필터 컨텐츠 등과 같은 정보들을 저장하여 외부 네트워크로부터 유입되는 패킷 데이터에 대한 TFT 패킷 필터링이 가능하도록 한다. 즉, 상기 TFT 정보는 상기 제2 PDP 컨텍스트 활성화 요구 메시지에 포함되어 상기 SGSN(115)로 전달되고, PDP 컨텍스트 생성 요구 메시지에 포함되어 상기 GGSN(119)으로 전달되는데, 상기 GGSN(119)은 필요한 TFT 정보들만을 추출하여 저장하도록 한다. 이때, 상기 GGSN(119)에 저장되는, 즉 TFT 재정렬 장치 메모리(1050)의 TFT 테이블(1053)에 저장되는 TFT 정보를 도 11을 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 11은 도 10의 TFT 테이블(1053)에 저장되는 TFT 정보를 도시한 도면이다.
상기 도 11을 참조하면, 패킷 필터 넘버(Number of Packet filters) 영역과, 패킷 필터 ID(packet filter identifier) 영역과, 패킷 필터 평가 순위(packetfilter evaluation precedence) 영역과, 패킷 필터 컨텐츠(packet filter contents) 영역으로 구분된다. 상기 패킷 필터 넘버 영역은 해당 TFT에 저장되는 패킷 필터들의 수를 나타내며, 상기 패킷 필터 ID 영역은 상기 TFT에 저장되어 있는 다수개의 패킷 필터들 각각을 구분하기 위한 패킷 필터 ID를 나타내며, 상기 패킷 필터 ID 각각에 상응하여 패킷 필터 평가 순위 및 패킷 필터 컨텐츠가 저장된다. 한편, 상기 도 10에 저장되는 TFT 정보는 일반적인 TFT 정보, 즉 도 6에 도시되어 있는 TFT 정보들 중 TFT 재정렬에 필요한 정보들만 별도로 선택된 것이다.
세 번째로, TFT 정보별 패킷 통계 자료 저장을 고려하여야 한다.
외부 네트워크로부터 유입된 패킷 데이터가 TFT 패킷 필터링을 수행하면서 TFT 패킷 필터링 성공한 해당 TFT에 대해서 상기 메모리(1050)의 통계 테이블(1051)에 누적하여 저장한다. 여기서, 상기 통계 테이블(1051)에 저장된 TFT 정보별 패킷 통계 자료를 가지고 재정렬 프로시저(1011)가 TFT 재정렬을 수행하는 것이며, 상기 재정렬 프로시저(1011)에 의해 TFT 재정렬이 수행되면 상기 통계 테이블(1051)에 저장되어 있는 TFT 정보별 패킷 통계 자료는 초기화된다.
네 번째로, TFT 패킷 필터링을 고려하여야한다.
외부 네트워크로부터 GGSN(119)으로 패킷 데이터가 유입되면 TFT 패킷 필터링 프로시저(1013)는 상기 패킷 데이터에 대해 TFT 패킷 필터링을 수행한다. 그러면 여기서 도 12를 참조하여 TFT 패킷 필터링을 설명하기로 한다.
상기 도 12는 도 10의 TFT 패킷 필터링 프로시저(1013)의 패킷 필터링 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 12를 참조하면, 먼저 외부 네트워크, 일 예로 인터넷(121)으로부터 패킷 데이터(1211)가 GGSN(119)의 Gi 인터페이스를 통해 입력되면, 즉 듀플렉서(1090)를 통해 수신된 패킷 데이터(1211)를 분할 및 재조립기(1070)를 통해 IN 패스로 입력되면 상기 TFT 패킷 필터링 프로시저(1013)는 상기 메모리(1050)의 TFT 테이블(1053)에 저장되어 있는 TFT 정보들을 가지고서 TFT 패킷 필터링을 수행한다. 상기 TFT 테이블(1053)에 저장되어 있는 TFT 정보가 상기 도 12에 도시되어 있는 바와 같이 TFT 1과 TFT 2의 두 개의 TFT 정보일 경우, 상기 TFT 패킷 필터링 프로시저(1013)는 먼저 상기 패킷 데이터(1211)를 TFT 1의 패킷 필터 1부터 TFT 패킷 필터링 시도한다. 여기서, 상기 패킷 데이터(1211)를 살펴보면, 서비스 타입(TOS: Type Of Service)이 0x1F이며, 프로토콜은 TCP(6)이며, 소스 어드레스(source address)는 2.2.2.2이며, 데스티네이션 어드레스(destination address)는 3.3.3.3이며, 소스 포트(source port)는 5000이며, 데스티네이션 포트(destination port)는 50이다.
그러면 상기 패킷 데이터(1211)를 TFT 1의 패킷 필터 1에 TFT 패킷 필터링 시도하면 상기 TFT 1의 패킷 필터 1의 소스 어드레스는 1.1.1.1이기 때문에 매핑되지 않아 TFT 패킷 필터링이 실패하게 된다. 그러면 상기 TFT 패킷 필터링 프로시저(1013)는 상기 패킷 데이터 (1211)에 대해 상기 TFT 1의 패킷 필터 2로 패킷 필터링을 시도한다. 그러나, 상기 TFT 1의 패킷 필터 2는 그 패킷 필터 컨텐츠가 소스 포트 범위 100~1000이므로 상기 패킷 데이터(1211)의 소스 포트 5000에 매핑되지 않아 역시 TFT 패킷 필터링에 실패한다. 이런식으로 상기 입력된 패킷 데이터(1211)에 매핑되는 TFT 패킷 필터를 검색하게 되고, 상기 패킷 데이터(1211)와 매칭되는 TFT 패킷 필터를 통해 필터링하고 해당 GTP 터널을 통해서 상기 패킷 데이터(1211)를 SGSN(115)로 전달한다. 상기 도 12에서는 패킷 데이터(1211)의 데스티네이션 포트와 TFT 2의 패킷 필터 5의 데스티네이션 포트 범위가 매칭되므로 상기 패킷 데이터(1211)는 상기 TFT 2에 해당하는 GTP 터널을 사용하게 된다. 물론 외부 네트워크로부터 유입된 패킷 데이터에 대한 TFT 패킷 필터링 과정 자체는 도 9에서 설명한 방식과 동일하지만, 본 발명의 실시예에서는 최초 주기에 해당하는 유입 패킷 데이터들에 대해서만 최초에 설정되어 있는 TFT 순서대로 패킷 필터링을 수행하며, 이후 다음 주기들부터는 TFT 패킷 필터링된 패킷 빈도수에 따라 TFT를 재정렬하게 되는 것이다.
다음으로 도 13을 참조하여 재정렬 프로시저(1011)의 TFT 재정렬 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 TFT 재정렬 과정을 도시한 순서도로서, 특히 재정렬 프로시저(1011)의 제1 TFT 재정렬 프로시저의 TFT 재정렬 과정을 도시한 순서도이다.
상기 도 13을 참조하면, 먼저 제1 TFT 재정렬 프로시저는 타이머(1015)에서 미리 설정한 설정 시간이 경과되었음을 나타내는 신호를 수신하면 동작을 시작하게 되는데, 이에 따라 1311단계에서 TFT를 탐색하기 위한 변수 i를 1로 초기화시킨 후 1313단계로 진행한다. 그리고 하기에서 TFT[i]는 i번째 TFT를 나타내며, f[i]는 i번째 GTP 터널을 통과하는 패킷 데이터의 빈도수, TFTnum은 저장되어 있는 TFT들의개수이다. 상기 1313단계에서 상기 제1 TFT 재정렬 프로시저는 상기 변수 i가 상기 TFTnum-1 미만인지를 검사한다. 상기 검사 결과 상기 변수 i가 상기 TFTnum-1 미만일 경우에는 상기 제1 TFT 재정렬 프로시저는 1321단계로 진행한다. 상기 1321단계에서 상기 제1 TFT 재정렬 프로시저는 메모리(1050)의 통계 테이블(1051)에 저장되어 있는 통계 자료를 초기화시킨 후 종료한다.
한편, 상기 1313단계에서 상기 제1 TFT 재정렬 프로시저는 상기 변수 i가 상기 TFTnum-1 이상일 경우 1315단계로 진행한다. 상기 1315단계에서 상기 제1 TFT 재정렬 프로시저는 f[i]가 a*f[i-1]을 초과하는지를 검사한다. 여기서, 상기 f[i]가 a*f[i-1]을 초과한다는 것은 i번째 GTP 터널을 통과하는 패킷 데이터의 빈도수가 i-1번째 GTP 터널을 통과하는 패킷 데이터의 빈도수를 초과한다는 것을 나타내는 것으로서, i번째 TFT를 통해 패킷 필터링 성공한 패킷 데이터의 빈도수가 i-1번째 TFT를 통해 패킷 필터링 성공한 패킷 데이터의 빈도수보다 높다는 것을 의미한다. 그리고, 상기 변수 a는 미리 설정하는 상수값으로서, 일 예로 1000으로 설정(a=1000)할 경우 상기 i번째 GTP 터널을 통과하는 패킷 데이터의 빈도수가 i-1번째 GTP 터널을 통과하는 패킷 데이터의 빈도수보다 적어도 1000배 이상일 경우를 판단하는 것이다. 상기 검사 결과 상기 f[i]가 a*f[i-1]을 초과하였을 경우 상기 제1 TFT 재정렬 프로시저는 1317단계로 진행한다. 상기 1317단계에서 상기 제1 TFT 재정렬 프로시저는 상기 i번째 TFT, 즉 TFT[i]와 i-1번째 TFT, 즉 TFT[i-1]을 그 순서를 교환(swap)한 후 1319단계로 진행한다. 한편, 상기 1315단계에서 검사 결과 상기 f[i]가 a*f[i-1] 이하일 경우 상기 제1 TFT 재정렬 프로시저는 1319단계로 진행한다. 상기 1319단계에서 상기 제1 TFT 재정렬 프로시저는 상기 변수 i를 1 증가시킨후(i = i + 1) 상기 1313단계로 되돌아간다.
상기 도 13에서 설명한 바와 같이 제1 TFT 재정렬 프로시저는 GGSN(119)에 저장되어 있는 TFT들 각각에 대해서 통계자료를 검색하고, 검색한 통계자료가 해당 TFT를 통해 패킷 필터링 성공한 패킷 데이터의 빈도수가 미리 설정한 설정값을 초과하게 되면 외부 네트워크로부터 유입되는 패킷 데이터들의 TFT 패킷 필터링 시간을 최소화하기 위해서 TFT를 재정렬하고, 이로 인해 시스템 성능 향상을 가져오게 된다.
그러면 도 14 및 도 15를 참조하여 상기 제1 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 재정렬 및 TFT 패킷 필터링 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 14는 UMTS 코어 네트워크에서 TFT 재정렬 이전의 패킷 필터링을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 14를 참조하면, 먼저 GGSN(119)에 저장되어 있는 7개의 TFT들, 즉 TFT 1 내지 TFT 7까지에 도시되어 있는 숫자들은 상기 TFT들 각각에 대해 패킷 필터링되어 해당 GTP 터널을 통과한 패킷 데이터 개수이며, 설명의 편의상 각 패킷 데이터들의 크기는 동일하다고 가정하기로 한다. 그리고 TFT1은 ①번 GTP 터널에 대응되며, 순차적으로 TFT 2는 ②번 GTP 터널에, 이런식으로 TFT 7은 ⑦번 GTP 터널에 대응되며, ⑧번 GTP 터널은 TFT가 저장되어 있지 않으므로 제1 PDP 컨텍스트 활성화로 생성된 제1 GTP 터널이 된다. 이렇게 1개의 제1 GTP 터널과 7개의 제2 GTP 터널들이 존재하는 상태에서 인터넷(121)으로부터 패킷 데이터들이 유입되면상기 유입된 패킷 데이터들은 상기 TFT 1부터 순차적으로 TFT 7까지 TFT 패킷 필터링을 통해 각각 매핑되는 TFT의 GTP 터널을 통해 전송된다. 그러므로 상기 도 14에 도시한 바와 같이 TFT 1을 통해 TFT 패킷 필터링 성공한 패킷 데이터 수는 1000이며, TFT 2를 통해 TFT 패킷 필터링 성공한 패킷 데이터 수는 400이며, TFT 3을 통해 TFT 패킷 필터링 성공한 패킷 데이터 수는 1200이며, TFT 4를 통해 TFT 패킷 필터링 성공한 패킷 데이터 수는 800이며, TFT 5를 통해 TFT 패킷 필터링 성공한 패킷 데이터 수는 500이며, TFT 6을 통해 TFT 패킷 필터링 성공한 패킷 데이터 수는 1500000이며, TFT 7을 통해 TFT 패킷 필터링 성공한 패킷 데이터 수는 3000이다. 그러므로 상기 도 13에서 설명한 제1 TFT 재정렬 프로시저에 의해 상기 TFT 5와 TFT 6은 TFT 재정렬시 그 위치가 교환된다. 이렇게 TFT 재정렬로 인해 TFT 위치가 교환된 상태가 도 15에 도시되어 있다.
상기 도 15는 UMTS 코어 네트워크에서 제1 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 재정렬 이후의 패킷 필터링을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 15를 참조하면, 상기 도 14에서 설명한 TFT 재정렬 이전과 비교하여 TFT들의 위치가 TFT 5와 TFT 6의 위치가 교환되었다. 상기 도 12에서 설명한 TFT 패킷 필터링을 한번 수행하는 경우에 발생하는 계산량을 단위 계산량 1로 가정할 경우, 입력된 패킷 데이터에 대해 TFT 패킷 필터링의 순서가 뒤로 이동할수록 TFT 패킷 필터링을 위한 단위 계산량이 1씩 증가한다. 상기 도 14에서 설명한 바와 같이 TFT 재정렬 이전의 TFT 패킷 필터링을 위한 단위 계산량 및 상기 도 15에서 설명한 TFT 재정렬 이후의 TFT 패킷 필터링을 위한 단위 계산량을 도 16을 참조하여살펴보기로 한다.
상기 도 16은 도 14 및 도 15의 TFT 패킷 필터링에 따른 계산량을 비교적으로 도시한 도면이다.
상기 도 16의 좌측 두 열(column)은 TFT 재정렬 전 TFT 패킷 필터 계산량을 나타내며, 우측 두 열은 TFT 재정렬 후 TFT 패킷 필터 계산량을 나타낸다. 먼저, TFT 재정렬전 TFT 패킷 필터 계산량을 상기 도 14를 참조하여 설명한다. n번째 GTP 터널에서의 TFT 패킷 필터링 계산량은 단위계산량과 패킷 데이터 수를 곱한값이 된다.(n번째 GTP 터널에서의 TFT 패킷 필터링 계산량 = 단위 계산량 * 패킷 데이터 수) 그러면 상기 도 14에서 ①번 GTP 터널부터 ⑦번 GTP 터널까지 TFT 패킷 필터링 계산량은 다음과 같다.
①번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 1 * 1000 = 1000
⑧번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 2 * 400 = 800
③번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 3 * 1200 = 3600
④번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 4 * 800 = 3200
⑤번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 5 * 500 = 2500
⑥번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 6 * 1500000 = 9000000
⑦번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 7 * 3000 = 21000
상기 도 14와 같이 TFT 재정렬 이전의 TFT 패킷 필터링 계산량은 총 9032100이 된다.
다음으로, 상기 도 15에서 ①번 GTP 터널부터 ⑦번 GTP 터널까지 TFT 패킷필터링 계산량은 다음과 같다.
①번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 1 * 1000 = 1000
⑧번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 2 * 400 = 800
③번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 3 * 1200 = 3600
④번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 4 * 800 = 3200
⑥번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 5 * 1500000 = 7500000
⑤번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 6 * 500 = 3000
⑦번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 7 * 3000 = 21000
상기 도 15와 같이 TFT 재정렬 이후의 TFT 패킷 필터링 계산량은 총 7532600이 된다.
상기 도 16에 도시한 바와 같이 TFT 재정렬 이전과 TFT 재정렬 이후에 외부 네트워크로부터 유입되는 패킷 데이터들에 대한 TFT 패킷 필터링 계산량이 9032100에서 7532600으로 19.9068%의 성능 효과를 가져왔다. 결국 TFT 패킷 필터링을 통해 성공한 패킷 데이터의 빈도수가 많은 GTP 터널에 해당하는 TFT를 재정렬시킴으로써 TFT 패킷 필터링 계산량을 최소화시켜 시스템 성능을 개선하게 된 것이다.
다음으로 도 17 내지 도 20을 참조하여 유입되는 패킷 데이터들의 상황에 따라 TFT 패킷 필터링 계산량의 변화를 설명하기로 한다.
상기 도 17은 다수의 TFT들 각각에 대한 패킷 데이터의 TFT 패킷 필터링량이 동일할 경우 제1 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 패킷 필터링 계산량을 비교적으로 도시한 도면이다.
상기 도 17을 참조하면, 먼저 GGSN(119)에 저장되어 있는 TFT들이 7개라고 가정하고. 상기 각각의 TFT에 대응하는 GTP 터널들을 통해 전송된 패킷 데이터들의 개수가 ⑤번 GTP 터널을 제외하고 다른 나머지 GTP 터널들에서는 1000000로 동일한 개수로 주어진 경우를 가정한 것이다. 이 경우는 상기 ⑤번 GTP 터널을 통해 전송된 패킷 데이터들의 수만이 나머지 GTP 터널들과 비교하여 미리 설정한 값, 일 예로 1000배 이하가 되어 TFT 재정렬이 이루어지는 경우이다.
그러면 상기 도 17에서 ①번 GTP 터널부터 ⑦번 GTP 터널까지 TFT 패킷 필터링 계산량은 TFT 재정렬 이전에는 다음과 같다.
①번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 1 * 1000000 = 1000000
⑧번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 2 * 1000000 = 2000000
③번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 3 * 1000000 = 3000000
④번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 4 * 1000000 = 4000000
⑤번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 5 * 1000 = 5000
⑥번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 6 * 1000000 = 6000000
⑦번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 7 * 1000000 = 7000000
상기와 같이 TFT 재정렬 이전의 TFT 패킷 필터링 계산량은 23005000이 된다.
한편, 상기 TFT 재정렬 이후에 상기 ⑤번 GTP 터널에 해당하는 TFT와 ⑥번 GTP 터널에 해당하는 TFT가 그 위치가 교환된다. 이 경우 ①번 GTP 터널부터 ⑦번 GTP 터널까지 TFT 패킷 필터링 계산량은 다음과 같다.
①번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 1 * 1000000 = 1000000
⑧번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 2 * 1000000 = 2000000
③번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 3 * 1000000 = 3000000
④번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 4 * 1000000 = 4000000
⑥번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 5 * 1000000 = 5000000
⑤번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 6 * 1000 = 5000
⑦번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 7 * 1000000 = 7000000
상기와 같이 TFT 재정렬 이후의 TFT 패킷 필터링 계산량은 22006000이 된다.
상기 도 17에 도시한 바와 같이 TFT 재정렬 이전과 TFT 재정렬 이후에 외부 네트워크로부터 유입되는 패킷 데이터들에 대한 TFT 패킷 필터링 계산량이 23005000에서 22006000으로 4.5397%의 성능 효과를 가져왔다.
다음으로 도 18은 다수의 TFT들 중 어느 한 TFT에 대한 패킷 데이터의 TFT 패킷 필터링량이 많을 경우 제1 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 패킷 필터링 계산량을 비교적으로 도시한 도면이다.
상기 도 18을 참조하면, 먼저 GGSN(119)에 저장되어 있는 TFT들이 7개라고 가정하고. 상기 각각의 TFT에 대응하는 GTP 터널들을 통해 전송된 패킷 데이터들의 개수들 중 ⑥번 GTP 터널을 통해 전송되는 패킷 데이터들의 개수만 현저하게 많을 경우를 가정한 것이다. 이 경우는 상기 ⑥번 GTP 터널을 통해 전송된 패킷 데이터들의 수만이 나머지 GTP 터널들과 비교하여 미리 설정한 값, 일 예로 1000배 이상이 되어 TFT 재정렬이 이루어지는 경우이다.
그러면 상기 도 18에서 ①번 GTP 터널부터 ⑦번 GTP 터널까지 TFT 패킷 필터링 계산량은 TFT 재정렬 이전에는 다음과 같다.
①번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 1 * 1 = 1
⑧번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 2 * 1 = 2
③번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 3 * 1 = 3
④번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 4 * 1 = 4
⑤번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 5 * 1 = 5
⑥번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 6 * 1000 = 6000
⑦번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 7 * 1 = 7
상기와 같이 TFT 재정렬 이전의 TFT 패킷 필터링 계산량은 6022가 된다.
한편, 상기 TFT 재정렬 이후에 상기 ⑥번 GTP 터널에 해당하는 TFT와 ⑤번 GTP 터널에 해당하는 TFT가 그 위치가 교환된다. 이 경우 ①번 GTP 터널부터 ⑦번 GTP 터널까지 TFT 패킷 필터링 계산량은 다음과 같다.
①번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 1 * 1 = 1
⑧번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 2 * 1 = 2
③번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 3 * 1 = 3
④번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 4 * 1 = 4
⑥번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 5 * 1000 = 5000
⑤번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 6 * 1 = 6
⑦번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 7 * 1 = 7
상기와 같이 TFT 재정렬 이후의 TFT 패킷 필터링 계산량은 5023이 된다.
상기 도 18에 도시한 바와 같이 TFT 재정렬 이전과 TFT 재정렬 이후에 외부 네트워크로부터 유입되는 패킷 데이터들에 대한 TFT 패킷 필터링 계산량이 6022에서 5023으로 19.8885%의 성능 효과를 가져왔다.
다음으로 도 19는 다수의 TFT들 중 어느 한 TFT에 대한 패킷 데이터의 TFT 패킷 필터링량이 적을 경우 제1 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 패킷 필터링 계산량을 비교적으로 도시한 도면이다.
상기 도 19를 참조하면, 먼저 GGSN(119)에 저장되어 있는 TFT들이 7개라고 가정하고. 상기 각각의 TFT에 대응하는 GTP 터널들을 통해 전송된 패킷 데이터들의 개수들 중 ⑤번 GTP 터널을 통해 전송되는 패킷 데이터들의 개수만 현저하게 적은 경우를 가정한 것이다. 이 경우는 상기 ⑤번 GTP 터널을 통해 전송된 패킷 데이터들의 수만이 나머지 GTP 터널들과 비교하여 미리 설정한 값, 일 예로 1000배 미만보다도 현저하게 적어 TFT 재정렬이 이루어지는 경우이다.
그러면 상기 도 19에서 ①번 GTP 터널부터 ⑦번 GTP 터널까지 TFT 패킷 필터링 계산량은 TFT 재정렬 이전에는 다음과 같다.
①번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 1 * 1000000 = 1000000
⑧번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 2 * 1000000 = 2000000
③번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 3 * 1000000 = 3000000
④번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 4 * 1000000 = 4000000
⑤번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 5 * 1 = 5
⑥번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 6 * 1000 = 6000
⑦번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 7 * 100000 = 700000
상기와 같이 TFT 재정렬 이전의 TFT 패킷 필터링 계산량은 10706005가 된다.
한편, 상기 TFT 재정렬 이후에 상기 ⑤번 GTP 터널에 해당하는 TFT와 ⑥번 GTP 터널에 해당하는 TFT가 그 위치가 교환된다. 이 경우 ①번 GTP 터널부터 ⑦번 GTP 터널까지 TFT 패킷 필터링 계산량은 다음과 같다.
①번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 1 * 1000000 = 1000000
⑧번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 2 * 1000000 = 2000000
③번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 3 * 1000000 = 3000000
④번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 4 * 1000000 = 4000000
⑥번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 5 * 1000 = 5000
⑤번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 6 * 1 = 6
⑦번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 7 * 100000 = 700000
상기와 같이 TFT 재정렬 이후의 TFT 패킷 필터링 계산량은 10705006이 된다.
상기 도 19에 도시한 바와 같이 TFT 재정렬 이전과 TFT 재정렬 이후에 외부 네트워크로부터 유입되는 패킷 데이터들에 대한 TFT 패킷 필터링 계산량이 10706005에서 10705006으로 0.0001%의 성능 효과를 가져왔다.
다음으로 도 20은 다수의 TFT들 각각이 이웃하는 TFT에 대한 패킷 데이터의 TFT 패킷 필터링량과 많은 차이를 가질 경우 제1 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 패킷 필터링 계산량을 비교적으로 도시한 도면이다.
상기 도 20을 참조하면, 먼저 GGSN(119)에 저장되어 있는 TFT들이 7개라고가정하고. 상기 각각의 TFT에 대응하는 GTP 터널들을 통해 전송된 패킷 데이터들의 개수들이 상호간에 많은 차이, 일 예로 1000배 이상씩 차이가 존재할 경우를 가정한다. 이 경우는 TFT들 상호간에 TFT 재정렬이 빈번하게 이루어지는 경우이다.
그러면 상기 도 20에서 ①번 GTP 터널부터 ⑦번 GTP 터널까지 TFT 패킷 필터링 계산량은 TFT 재정렬 이전에는 다음과 같다.
①번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 1 * 1 = 1
⑧번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 2 * 1000 = 2000
③번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 3 * 1000000 = 3000000
④번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 4 * 1000000000 = 4000000000
⑤번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 5 * 1000000000000 = 5000000000000
⑥번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 6 * 1000000000000000 = 6000000000000000
⑦번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 7 * 1000000000000000000 = 7000000000000000000
상기와 같이 TFT 재정렬 이전의 TFT 패킷 필터링 계산량은 7006005004003002001이 된다.
한편, 상기 TFT 재정렬 이후에 상기 도 20에 도시한 바와 같이 각각의 GTP 터널들에 해당하는 TFT들의 위치가 교환된다. 이 경우 ①번 GTP 터널부터 ⑦번 GTP 터널까지 TFT 패킷 필터링 계산량은 다음과 같다.
②번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 1 * 1000 = 1000
③번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 2 * 1000000 = 2000000
④번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 3 * 1000000000 = 3000000000
⑤번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 4 * 1000000000000 = 4000000000000
⑥번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 5 * 1000000000000000 = 5000000000000000
⑦번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 6 * 1000000000000000000 = 6000000000000000000
①번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 7 * 1 = 7
상기와 같이 TFT 재정렬 이후의 TFT 패킷 필터링 계산량은 6005004003002001007이 된다.
상기 도 20에 도시한 바와 같이 TFT 재정렬 이전과 TFT 재정렬 이후에 외부 네트워크로부터 유입되는 패킷 데이터들에 대한 TFT 패킷 필터링 계산량이 7006005004003002001에서 6005004003002001007로 16.6669%의 성능 효과를 가져왔다.
다음으로 도 21을 참조하여 재정렬 프로시저(1011)의 또 다른 TFT 재정렬 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 TFT 재정렬 과정을 도시한 순서도로서, 특히 재정렬 프로시저(1011)의 제2 TFT 재정렬 프로시저의 TFT 재정렬 과정을 도시한 순서도이다.
상기 도 21을 참조하면, 먼저 제2 TFT 재정렬 프로시저는 타이머(1015)에서 미리 설정한 설정 시간이 경과되었음을 나타내는 신호를 수신하면 동작을 시작하게 되는데, 이에 따라 2111단계에서 TFT를 탐색하기 위한 변수 i를 1로, 변수 j를 1로 초기화시킨 후 2113단계로 진행한다. 그리고 하기에서 TFT[i]는 i번째 TFT를 나타내며, f[i]는 i번째 GTP 터널을 통과하는 패킷 데이터의 빈도수, TFTnum은 저장되어 있는 TFT들의 개수이다. 상기 2113단계에서 상기 제2 TFT 재정렬 프로시저는 상기 변수 i가 상기 TFTnum-1 미만인지를 검사한다. 상기 검사 결과 상기 변수 i가 상기 TFTnum-1 미만일 경우에는 상기 제2 TFT 재정렬 프로시저는 2225단계로 진행한다. 상기 2225단계에서 상기 제2 TFT 재정렬 프로시저는 메모리(1050)의 통계 테이블(1051)에 저장되어 있는 TFT들 각각에 대한 통계 자료를 초기화시킨 후 종료한다.
한편, 상기 2113단계에서 상기 제2 TFT 재정렬 프로시저는 상기 변수 i가 상기 TFTnum-1 이상일 경우 2115단계로 진행한다. 상기 2115단계에서 상기 제2 TFT 재정렬 프로시저는 상기 변수 j가 상기 TFTnum-1 미만인지를 검사한다. 상기 검사 결과 상기 변수 j가 상기 TFTnum-1 미만일 경우 상기 제2 TFT 재정렬 프로시저는 2117단계로 진행한다. 상기 2117단계에서 상기 제2 TFT 재정렬 프로시저는 상기 변수 i를 i + 1로 1증가시키고( i= i + 1), 변수 j를 1로 초기화시키고(j= 1) 상기 2113단계로 되돌아간다. 상기 2115단계에서 상기 검사 결과 상기 변수값 j가 TFTnum-1 이상일 경우 상기 제2 TFT 재정렬 프로시저는 2119단계로 진행한다.
상기 2119단계에서 상기 제2 TFT 재정렬 프로시저는 f[j]가 a*f[j-1]을 초과하는지를 검사한다. 여기서, 상기 f[j]가 a*f[j-1]을 초과한다는 것은 j번째 GTP 터널을 통과하는 패킷 데이터의 빈도수가 j-1번째 GTP 터널을 통과하는 패킷 데이터의 빈도수를 초과한다는 것을 나타내는 것으로서, i번째 TFT를 통해 패킷 필터링 성공한 패킷 데이터의 빈도수가 i-1번째 TFT를 통해 패킷 필터링 성공한 패킷 데이터의 빈도수보다 높다는 것을 의미한다. 그리고, 상기 변수 a는 미리 설정하는 상수값으로서, 일 예로 1000으로 설정(a=1000)할 경우 상기 j번째 GTP 터널을 통과하는 패킷 데이터의 빈도수가 j-1번째 GTP 터널을 통과하는 패킷 데이터의 빈도수보다 적어도 1000배 이상일 경우를 판단하는 것이다. 상기 검사 결과 상기 f[j]가 a*f[j-1]을 초과하였을 경우 상기 제2 TFT 재정렬 프로시저는 2221단계로 진행한다. 상기 2221단계에서 상기 제2 TFT 재정렬 프로시저는 상기 j번째 TFT, 즉 TFT[j]와 j-1번째 TFT, 즉 TFT[j-1]을 그 순서를 교환(swap)한 후 2223단계로 진행한다. 한편, 상기 2119단계에서 검사 결과 상기 f[j]가 a*f[j-1] 이하일 경우 상기 제2 TFT 재정렬 프로시저는 2223단계로 진행한다. 상기 2223단계에서 상기 제2 TFT 재정렬 프로시저는 상기 변수 j를 1 증가시킨후(j = j + 1) 상기 2115단계로 되돌아간다.
여기서, 상기 제2 TFT 재정렬 프로시저의 TFT 재정렬 과정을 살펴보면, TFT 통계자료를 각GGSN(119)에 저장되어 있는 다수개의 TFT들 각각에 대해 확인하여 이때 특정 TFT의 통계자료, 즉 패킷 데이터 빈도수가 미리 설정한 설정값을 초과하게 될 경우 TFT 패킷 필터링 시 TFT 탐색 시간을 줄이기 위해 TFT를 재정렬한다. 결국상기 제2 TFT 재정렬 프로시저는 상기 도 13에서 설명한 제1 TFT 재정렬 프로시저와 제2 TFT 재정렬 프로시저는 거의 유사하게 동작하며, 상기 제2 TFT 재정렬 프로시저는 결국 상기 제1 TFT 재정렬 프로시저를 GGSN(119)에 저장되어 있는 TFT들의 개수만큼 반복 수행하는 것이다. 상기 제2 TFT 재정렬 프로시저가 상기 제1 TFT 재정렬 프로시저를 TFT들의 개수만큼 반복하는 이유는 이웃하고 있는 GTP 터널과 TFT 패킷 필터링을 위한 패킷 데이터 빈도수 비교를 반복하여 최적화된 TFT 패킷 필터링을 위한 TFT 재정렬을 수행하기 위해서이다.
그러면 여기서 상기 제2 TFT 재정렬 프로시저에 의해 TFT 재정렬 이후 패킷 필터링을 도 22를 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 22는 UMTS 코어 네트워크에서 제2 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 재정렬 이후의 패킷 필터링을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 22를 참조하면, 먼저 TFT 재정렬 이전의 패킷 필터링은 상기에서 설명한 도 14와 동일한 경우를 가정하기로 한다. 이후 상기 제2 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 재정렬이 수행되면 상기 도 22에 나타낸 바와 같이 TFT가 정렬된다. 상기 도 14에서 설명한 바와 같이 TFT 재정렬 이전의 TFT 패킷 필터링 계산량은 9032100이며, 이를 TFT 재정렬하였을 경우, 즉 상기 도 22와 같이 TFT 정렬 이후의 TFT 패킷 필터링 계산량을 도 23을 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 23은 도 14 및 도 22의 TFT 패킷 필터링에 따른 계산량을 비교적으로 도시한 도면이다.
상기 도 23을 참조하면, 먼저 좌측 두 열(column)은 도 16에서 설명한 바와같이 TFT 재정렬 이전의 TFT 패킷 필터링 계산량을 도시한 것이며, 우측 두 열이 제2 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 재정렬 이후의 TFT 패킷 필터링 계산량을 도시한 것이다. 상기 TFT 정렬 이전의 TFT 패킷 필터링 계산량은 도시한 바와 같이 9032100이며, 상기 제2 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 재정렬 이후의 TFT 패킷 필터링 계산량은 다음과 같다.
상기 도 22에서 ①번 GTP 터널부터 ⑦번 GTP 터널까지 TFT 패킷 필터링 계산량은 다음과 같다.
⑥번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 1 * 1500000 = 1500000
⑦번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 2 * 3000 = 6000
③번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 3 * 1200 = 3600
①번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 4 * 1000 = 4000
④번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 5 * 800 = 4000
⑤번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 6 * 500 = 3000
②번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 7 * 400 = 2800
상기 도 22와 같이 TFT 재정렬 이후의 TFT 패킷 필터링 계산량은 총 1555800이 된다.
상기 도 23에 도시한 바와 같이 TFT 재정렬 이전과 TFT 재정렬 이후에 외부 네트워크로부터 유입되는 패킷 데이터들에 대한 TFT 패킷 필터링 계산량이 9032100에서 1555800으로 82.7748%의 성능 효과를 가져왔다. 그리고 이는 제1 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 재정렬에 비해서는 대략 63% 성능 향상 효과를 가져온다. 여기서, 상기 제1 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 재정렬보다 제2 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 재정렬이 더 성능 향상면에서 효과를 가져오는 이유는 패킷 빈도수가 가장 높은 TFT를 가장 먼저 TFT 패킷 필터링에 사용하기 때문이다.
다음으로 도 24 내지 도 27을 참조하여 유입되는 패킷 데이터들의 상황에 따라 TFT 패킷 필터링 계산량의 변화를 설명하기로 한다.
상기 도 24는 다수의 TFT들 각각에 대한 패킷 데이터의 TFT 패킷 필터링량이 동일할 경우 제2 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 패킷 필터링 계산량을 비교적으로 도시한 도면이다.
상기 도 24를 참조하면, 먼저 GGSN(119)에 저장되어 있는 TFT들이 7개라고 가정하고. 상기 각각의 TFT에 대응하는 GTP 터널들을 통해 전송된 패킷 데이터들의 개수가 ⑤번 GTP 터널을 제외하고 다른 나머지 GTP 터널들에서는 1000000로 동일한 개수로 주어진 경우를 가정한 것이다. 이 경우는 상기 ⑤번 GTP 터널을 통해 전송된 패킷 데이터들의 수만이 나머지 GTP 터널들과 비교하여 미리 설정한 값, 일 예로 1000배 이하가 되어 TFT 재정렬이 이루어지는 경우이다.
상기 도 24에서 TFT 재정렬 이전의 ①번 GTP 터널부터 ⑦번 GTP 터널까지 TFT 패킷 필터링 계산량은 도 17에서 설명한 제1 TFT 재정렬 프로시저의 TFT 재정렬 이전의 TFT 패킷 필터링 계산량과 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다. 한편, 상기 제2 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 재정렬이후에 상기 ⑤번 GTP 터널에 해당하는 TFT와 ⑥번 GTP 터널에 해당하는 TFT가 그 위치가 교환된다. 이 경우 ①번 GTP 터널부터 ⑦번 GTP 터널까지 TFT 패킷 필터링 계산량은 다음과 같다.
①번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 1 * 1000000 = 1000000
②번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 2 * 1000000 = 2000000
③번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 3 * 1000000 = 3000000
④번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 4 * 1000000 = 4000000
⑥번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 5 * 1000000 = 5000000
⑦번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 6 * 1000000 = 6000000
⑤번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 7 * 1000 = 7000
상기와 같이 TFT 재정렬 이후의 TFT 패킷 필터링 계산량은 21007000이 된다.
상기 도 24에 도시한 바와 같이 TFT 재정렬 이전과 TFT 재정렬 이후에 외부 네트워크로부터 유입되는 패킷 데이터들에 대한 TFT 패킷 필터링 계산량이 23005000에서 21007000으로 8.6851%의 성능 효과를 가져오며, 제1 TFT 재정렬 프로시저에 비해서는 대략 5% 성능 향상을 가져온다.
다음으로 도 25는 다수의 TFT들 중 어느 한 TFT에 대한 패킷 데이터의 TFT 패킷 필터링량이 많을 경우 제2 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 패킷 필터링 계산량을 비교적으로 도시한 도면이다.
상기 도 25를 참조하면, 먼저 GGSN(119)에 저장되어 있는 TFT들이 7개라고 가정하고. 상기 각각의 TFT에 대응하는 GTP 터널들을 통해 전송된 패킷 데이터들의 개수들 중 ⑥번 GTP 터널을 통해 전송되는 패킷 데이터들의 개수만 현저하게 많을 경우를 가정한 것이다. 이 경우는 상기 ⑥번 GTP 터널을 통해 전송된 패킷 데이터들의 수만이 나머지 GTP 터널들과 비교하여 미리 설정한 값, 일 예로 1000배 이상이 되어 TFT 재정렬이 이루어지는 경우이다.
상기 도 25에서 제2 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 재정렬 이전의 TFT 필터링 계산량은 도 18의 경우와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 한편, 상기 제2 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 재정렬이후에 상기 도 25에 도시한 바와 같이 TFT들이 재정렬되며 상기 TFT 재정렬 이후 TFT 패킷 필터링 계산량은 다음과 같다.
⑥번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 1 * 1000 = 1000
①번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 2 * 1 = 2
②번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 3 * 1 = 3
③번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 4 * 1 = 4
④번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 5 * 1 = 5
⑤번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 6 * 1 = 6
⑦번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 7 * 1 = 7
상기와 같이 TFT 재정렬 이후의 TFT 패킷 필터링 계산량은 1027이 된다.
상기 도 25에 도시한 바와 같이 TFT 재정렬 이전과 TFT 재정렬 이후에 외부 네트워크로부터 유입되는 패킷 데이터들에 대한 TFT 패킷 필터링 계산량이 6022에서 1027로 82.9459%의 성능 효과를 가져오며, 제1 TFT 재정렬 프로시저 대비 63% 성능 효과를 가져온다.
다음으로 도 26은 다수의 TFT들 중 어느 한 TFT에 대한 패킷 데이터의 TFT 패킷 필터링량이 적을 경우 제2 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 패킷 필터링 계산량을 비교적으로 도시한 도면이다.
상기 도 26을 참조하면, 먼저 GGSN(119)에 저장되어 있는 TFT들이 7개라고 가정하고. 상기 각각의 TFT에 대응하는 GTP 터널들을 통해 전송된 패킷 데이터들의 개수들 중 ⑤번 GTP 터널을 통해 전송되는 패킷 데이터들의 개수만 현저하게 적은 경우를 가정한 것이다. 이 경우는 상기 ⑤번 GTP 터널을 통해 전송된 패킷 데이터들의 수만이 나머지 GTP 터널들과 비교하여 미리 설정한 값, 일 예로 1000배 미만보다도 현저하게 적어 TFT 재정렬이 이루어지는 경우이다.
상기 도 26에서 제2 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 재정렬 이전의 TFT 필터링 계산량은 도 19의 경우와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 한편, 상기 제2 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 재정렬 이후에 상기 도 26에 도시한 바와 같이 TFT들이 재정렬되며 상기 TFT 재정렬 이후 TFT 패킷 필터링 계산량은 다음과 같다.
①번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 1 * 1000000 = 1000000
②번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 2 * 1000000 = 2000000
③번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 3 * 1000000 = 3000000
④번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 4 * 1000000 = 4000000
⑦번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 5 * 100000 = 500000
⑤번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 6 * 1000 = 6000
⑥번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 7 * 1 = 7
상기와 같이 TFT 재정렬 이후의 TFT 패킷 필터링 계산량은 10506007이 된다.
상기 도 26에 도시한 바와 같이 TFT 재정렬 이전과 TFT 재정렬 이후에 외부 네트워크로부터 유입되는 패킷 데이터들에 대한 TFT 패킷 필터링 계산량이 10706005에서 10506007로 1.8681%의 성능 효과를 가져오며, 제1 TFT 재정렬 프로시저 대비 2% 성능 효과를 가져온다.
다음으로 도 27은 다수의 TFT들 각각이 이웃하는 TFT에 대한 패킷 데이터의 TFT 패킷 필터링량과 많은 차이를 가질 경우 제2 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 패킷 필터링 계산량을 비교적으로 도시한 도면이다.
상기 도 27을 참조하면, 먼저 GGSN(119)에 저장되어 있는 TFT들이 7개라고 가정하고. 상기 각각의 TFT에 대응하는 GTP 터널들을 통해 전송된 패킷 데이터들의 개수들이 상호간에 많은 차이, 일 예로 1000배 이상씩 차이가 존재할 경우를 가정한다. 이 경우는 TFT들 상호간에 TFT 재정렬이 빈번하게 이루어지는 경우이다.
상기 도 27에서 제2 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 재정렬 이전의 TFT 필터링 계산량은 도 20의 경우와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 한편, 상기 제2 TFT 재정렬 프로시저에 의한 TFT 재정렬 이후에 상기 도 27에 도시한 바와 같이 TFT들이 재정렬되며 상기 TFT 재정렬 이후 TFT 패킷 필터링 계산량은 다음과 같다.
⑦번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 1 * 1000000000000000000 = 1000000000000000000
⑥번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 2 * 1000000000000000 = 2000000000000000
⑤번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 3 * 1000000000000 = 3000000000000
④번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 4 * 1000000000 = 4000000000
③번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 5 * 1000000 = 5000000
②번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 6 * 1000 = 6000
①번 GTP 터널 TFT 패킷 필터링 계산량 = 7 * 1 = 7
상기와 같이 TFT 재정렬 이후의 TFT 패킷 필터링 계산량은 1002003004005006007이 된다.
상기 도 27에 도시한 바와 같이 TFT 재정렬 이전과 TFT 재정렬 이후에 외부 네트워크로부터 유입되는 패킷 데이터들에 대한 TFT 패킷 필터링 계산량이 7006005004003002001에서 1002003004005006007로 85.6979%의 성능 효과를 가져오며, 제1 TFT 재정렬 프로시저 대비 69% 성능 효과를 가져온다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 이동통신시스템에서 외부 네트워크로부터 유입되는 패킷 데이터들의 빈도수에 대해 TFT 재정렬을 수행함으로써 TFT 패킷 필터링에 사용되는 TFT 패킷 필터링 계산량을 최소화시킨다는 이점을 가진다. 또한 TFT 패킷 필터링 계산량을 최소화시킴으로써 외부네트워크로부터 유입되는 패킷 데이터들에 대해서 그 전달절차가 가속화되어 시스템 성능을 향상시킨다는 이점을 가진다.

Claims (11)

  1. 이동국에 대한 패킷 데이터들을 송수신하는 제1 패킷 무선 서비스 터널링 프로토콜(GTP: GPRS Tunneling Protocol) 터널과, 상기 제1 GTP 터널과 동일한 이동국 어드레스를 가지며 각각이 서로 다른 트래픽 플로우 탬플릿(TFT: Traffic Flow Template)들로 구분되는 적어도 하나 이상의 제2 GTP 터널들을 구비하며, 상기 TFT들 각각은 서로 다른 패킷 필터 컨텐츠를 구비하여 TFT 패킷 필터링을 통해 상기 제2 GTP 터널들 상호간이 구분되는, 이동통신시스템에서 트래픽 플로우 탬플릿 재정렬 장치에 있어서,
    입력 패킷 데이터들을 순차적으로 상기 TFT들에 대해 TFT 패킷 필터링을 수행하며, 상기 TFT 패킷 필터링에 성공한 패킷 데이터들 통계 자료를 상기 TFT들별로 관리하고, 미리 설정한 설정 주기에 도달하면 상기 TFT들의 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 통계 자료를 비교하여 상기 TFT들의 정렬 순서를 상기 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 빈도수가 큰 TFT부터 순차적으로 재정렬하는 제어기와,
    상기 TFT들 각각에 대한 패킷 필터 컨텐츠를 저장하며, 상기 TFT들 각각의 TFT 패킷 필터링에 성공한 패킷 데이터들에 대한 통계 자료를 저장하는 메모리를 포함함을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 트래픽 플로우 탬플릿 재정렬 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는;
    상기 입력 패킷 데이터들을 순차적으로 상기 TFT들에 대해 TFT 패킷 필터링을 수행하는 TFT 패킷 필터링 프로시저와,
    상기 TFT들 각각의 TFT 패킷 필터링에 성공한 패킷 데이터들에 대한 통계 자료를 관리하는 통계처리기와,
    상기 설정 주기를 카운팅하여 상기 설정 주기에 도달하였음을 나타내는 신호를 발생하는 타이머와,
    상기 신호 발생에 따라 상기 TFT들의 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 통계 자료를 비교하여 상기 TFT들의 정렬 순서를 상기 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 빈도수가 큰 TFT부터 순차적으로 재정렬하는 재정렬 프로시저를 포함함을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 트래픽 플로우 탬플릿 재정렬 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 TFT들을 재정렬한 후 상기 TFT들 각각의 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 통계 자료를 초기함을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 트래픽 플로우 탬플릿 재정렬 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 TFT들의 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 통계 자료를 비교하여 상기 TFT들중 연속적인 순서를 가지는 2개의 TFT들의 상기 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 빈도수를 비교하여 차이가 발생할 경우 상기 2개의 TFT들 순서를 교환하여 TFT들을 재정렬함을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 트래픽 플로우 탬플릿 재정렬 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 TFT들의 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 통계 자료를 비교하여 상기 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 빈도수가 상기 TFT들 상호간에 미리 설정한 설정 배수를 초과하여 차이가 발생할 경우 상기 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 빈도수가 큰 TFT부터 순차적으로 재정렬함을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 트래픽 플로우 탬플릿 재정렬 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 TFT들의 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 통계 자료를 비교하여 상기 TFT들중 연속적인 순서를 가지는 2개의 TFT들의 상기 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 빈도수가 상호간에 미리 설정한 설정 배수를 초과하여 차이가 발생할 경우 상기 2개의 TFT들 순서를 교환하여 TFT들을 재정렬함을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 트래픽 플로우 탬플릿 재정렬 장치.
  7. 이동국에 대한 패킷 데이터들을 송수신하는 제1 패킷 무선 서비스 터널링 프로토콜(GTP: GPRS Tunneling Protocol) 터널과, 상기 제1 GTP 터널과 동일한 이동국 어드레스를 가지며 각각이 서로 다른 트래픽 플로우 탬플릿(TFT: Traffic Flow Template)들로 구분되는 적어도 하나 이상의 제2 GTP 터널들을 구비하며, 상기 TFT들 각각은 서로 다른 패킷 필터 컨텐츠를 구비하여 TFT 패킷 필터링을 통해 상기 제2 GTP 터널들 상호간이 구분되는, 이동통신시스템에서 트래픽 플로우 탬플릿 재정렬 방법에 있어서,
    입력 패킷 데이터들을 순차적으로 상기 TFT들에 대해 TFT 패킷 필터링을 수행하고, 상기 TFT 패킷 필터링에 성공한 패킷 데이터들 통계 자료를 상기 TFT들별로 관리하는 과정과,
    이후 미리 설정한 설정 시간에 도달하면 상기 TFT들 각각의 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 통계 자료를 비교하는 과정과,
    상기 통계 자료 비교 결과를 가지고 상기 TFT들의 정렬 순서를 상기 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 빈도수가 큰 TFT부터 순차적으로 재정렬하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 트래픽 플로우 탬플릿 재정렬 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 TFT들을 재정렬한 후 상기 TFT들 각각의 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 통계 자료를 초기화하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 트래픽 플로우 탬플릿 재정렬 방법.
  9. 제7항에 있어서.
    상기 TFT들을 재정렬하는 과정은;
    상기 TFT들의 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 통계 자료를 비교하여 상기 TFT들중 연속적인 순서를 가지는 2개의 TFT들의 상기 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 빈도수를 비교하여 차이가 발생할 경우 상기 2개의 TFT들 순서를 교환하여 TFT들을 재정렬함을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 트래픽 플로우 탬플릿 재정렬 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 TFT들을 재정렬하는 과정은;
    상기 TFT들의 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 통계 자료를 비교하여 상기 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 빈도수가 상기 TFT들 상호간에 미리 설정한 설정 배수를 초과하여 차이가 발생할 경우 상기 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 빈도수가 큰 TFT부터 순차적으로 재정렬함을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 트래픽 플로우 탬플릿 재정렬 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 TFT들을 재정렬하는 과정은;
    상기 TFT들의 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 통계 자료를 비교하여 상기 TFT들중 연속적인 순서를 가지는 2개의 TFT들의 상기 TFT 패킷 필터링 성공 패킷 데이터들 빈도수가 상호간에 미리 설정한 설정 배수를 초과하여 차이가 발생할 경우 상기 2개의 TFT들 순서를 교환하여 TFT들을 재정렬함을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 트래픽 플로우 탬플릿 재정렬 방법.
KR10-2002-0004114A 2002-01-24 2002-01-24 이동통신시스템에서 트래픽 플로우 탬플릿 재정렬 장치 및방법 KR100438430B1 (ko)

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