KR20050067948A - Method for applying resource reservation protocol in 3rd generation network - Google Patents

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KR20050067948A
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주식회사 케이티
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Abstract

본 발명은 3 세대 네트워크(3rd Generation Network)를 기반으로 한 환경에서, 다양한 멀티미디어 데이터(Multimedia Data)의 원활한 전송을 위하여, 코어 네트워크(Core Network)에서 자원 예약 시에 내부의 QoS(Quality of Service) 메커니즘을 분리한 확장된 자원예약 프로토콜(RSVP: Resource Reservation Protocol) 에 관한 것으로, SGSN(Serving Generalized Packet Radio Service Support Node)과 GGSN(Gateway Generalized Packet Radio Service Node) 사이에 Tunneled RSVP 메커니즘을 이용하여 자원을 예약하고, 동일한 단말기로 전송되는 여러 개의 RSVP Refresh Path 메시지를 하나로 통합하여 전송하는 것을 특징으로 하며, 외부의 패킷 기반 네트워크와 3 세대 네트워크 내부와의 상호작용을 지원하기 위해 GGSN이 변환기능을 담당하는 프록시(Proxy) 역할을 수행하여 3 세대 네트워크 안에서의 종단간(End-to-End) QoS를 제공하는 효과가 있다.The present invention provides an internal QoS (Quality of Service) when reserving resources in a core network for smooth transmission of various multimedia data in an environment based on a 3rd generation network. An extended Resource Reservation Protocol (RSVP) that separates the mechanisms, and uses the Tunneled RSVP mechanism between the Serving Generalized Packet Radio Service Support Node (SGSN) and the Gateway Generalized Packet Radio Service Node (GGSN). The GGSN is responsible for the conversion function to support the interaction between the external packet-based network and the third generation network. It acts as a proxy to provide end-to-end QoS in 3G networks. And it is.

Description

3 세대 네트워크에서 RSVP 프로토콜 운용 방법{Method for applying resource reservation protocol in 3rd generation network}Method for applying resource reservation protocol in 3rd generation network

본 발명은 3 세대 네트워크(3rd Generation Network)에서 RSVP(Resource Reservation Protocol) 프로토콜 운용 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 SGSN(Serving Generalized Packet Radio Service Support Node)과 GGSN(Gateway Generalized Packet Radio Service Node) 사이에 Tunneled RSVP 메커니즘을 이용하여 자원을 예약하고, 동일한 단말기로 전송되는 여러 개의 RSVP Refresh Path 메시지를 하나로 통합하여 전송하는 RSVP에 관한 것이다.The present invention relates to a method of operating a Resource Reservation Protocol (RSVP) protocol in a 3rd generation network, and more particularly, between a Serving Generalized Packet Radio Service Support Node (SGSN) and a Gateway Generalized Packet Radio Service Node (GGSN). The present invention relates to RSVP which reserves resources by using the Tunneled RSVP mechanism and integrates and transmits several RSVP Refresh Path messages transmitted to the same terminal.

인터넷(Internet)이 대중화되고 통신 분야에 많은 관심을 가지게 됨으로써 무선 환경의 이동 통신 기술과 IP(Internet Protocol) 기반의 인터넷 멀티미디어 통신 기술의 결합에 대한 관심이 높아졌다. 그 가운데 가장 대표적인 것이 3 세대 네트워크라 불리 우는 IMT 2000(International Mobile Telecommunications - 2000)과 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) 기반의 이동 통신의 진화를 들 수 있다. The popularity of the Internet and a great interest in the field of communication have increased interest in the combination of mobile communication technology in a wireless environment and Internet multimedia communication technology based on IP (Internet Protocol). The most representative of them is the evolution of mobile communication based on IMT 2000 (International Mobile Telecommunications-2000) and UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) called 3G networks.

UMTS와 GPRS(Generalized Packet Radio System) 기반인 3 세대 네트워크는 IP 기반의 인터넷 망과 연동되는 코어 네트워크로 구성된다. 코어 네트워크는 SGSN(Serving GPRS Support Node)과 GGSN(Gateway GPRS Support Node) 및 UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network)으로 구성된다.The third generation network based on UMTS and Generalized Packet Radio System (GPRS) is composed of a core network interworking with an IP-based Internet network. The core network consists of a Serving GPRS Support Node (SGSN), a Gateway GPRS Support Node (GGSN) and a Universal Terrestrial Radio Access Network (UTRAN).

SGSN은 자신의 라우팅(Routing) 영역에 있는 이동 호스트의 위치를 추적함으로써 위치관리, 세션(Session) 관리, 인증(Authentication) 등의 역할을 담당한다. 그리고 SGSN은 이동 호스트에게 데이터 전송 서비스(Data Transmission Service) 및 데이터 수신 서비스(Data Reception Service)를 제공하는 UTRAN과 연결된다.The SGSN tracks the location of the mobile host in its routing area and plays the role of location management, session management, and authentication. The SGSN is connected to a UTRAN that provides a data transmission service and a data reception service to the mobile host.

GGSN은 IP 기반의 인터넷과 3 세대 네트워크를 연결하는 게이트웨이(Gateway)의 역할을 하는 것으로, 이동 호스트의 위치, 세션 및 인증 등을 관리한다. 그리고 GGSN은 GTP(GPRS Tunneling Protocol)를 사용하여 SGSN 혹은 UTRAN에게 터널(Tunnel)을 설립하는 기능, IP 주소(Address) 관리 기능 및 패킷 라우팅(Packet Routing) 기능을 제공한다. GGSN은 IP 기반의 UMTS 백본 네트워크(Backbone Network)를 통하여 SGSN과 연결된다.GGSN acts as a gateway that connects the IP-based Internet and third-generation networks, and manages the location, sessions, and authentication of mobile hosts. GGSN uses the GPRS Tunneling Protocol (GTP) to provide tunneling, IP address management, and packet routing to SGSN or UTRAN. GGSN is connected to SGSN through the IP-based UMTS Backbone Network.

이러한 코어 네트워크 구조에서 이동 호스트는 PDP(Packet Data Protocol) 문맥(Context)을 통해 자신의 QoS(Quality of Service) 프로파일(Profile)을 가지고 외부 IP 네트워크에 접속한다. 그러나 코어 네트워크는 전송되는 트래픽(Traffic)에 대해서 이러한 QoS 프로파일에 따른 차별화된 서비스를 제공해 주지 못한다.In this core network structure, a mobile host accesses an external IP network with its Quality of Service (QoS) Profile through a Packet Data Protocol (PDP) context. However, the core network cannot provide differentiated services according to this QoS profile for the transmitted traffic.

또한, SGSN과 GGSN 사이의 통신은 IP(Internet Protocol) 터널(Tunnel)을 기반으로 하기 때문에 외부 IP 네트워크에서 GGSN에 패킷이 도착할 때 표준(Standard) IP 패킷은 새로운 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 패킷 헤더(Header)가 추가되어 캡슐화(Encapsulation) 시킨 후에 3 세대 네트워크의 목적지로 전송된다. 이 과정은 외부 IP 네트워크에서 내부 이동 호스트로 패킷을 전송하기 위해서 3 세대 네트워크에서 사용하는 GTP 터널링(Tunneling) 기술을 사용하기 때문에 발생한다. 따라서 코어 네트워크에서는 RSVP 메시지를 구별할 수 없으므로 실제적으로 자원이 예약되지 않는 문제점이 있다.In addition, because communication between SGSN and GGSN is based on Internet Protocol (IP) tunnels, when IP packets arrive at the GGSN in an external IP network, standard IP packets are added to the new GPRS Tunneling Protocol (GTP) packet header (GTP). Header is added to encapsulation and sent to the destination of 3G network. This process occurs because GTP Tunneling technology used in 3G network is used to transmit packets from external IP network to internal mobile host. Therefore, since the RSVP message cannot be distinguished from the core network, there is a problem in that resources are not actually reserved.

RSVP는 특정 어플리케이션 데이터 스트림(Application Data Stream)이나 플로우(Flow)에 QoS를 제공해 주기 위하여 사용되는 시그널링 프로토콜(Signaling Protocol)이다. RSVP is a signaling protocol used to provide QoS to a specific application data stream or flow.

송신자는 트래픽(Traffic)의 특성을 기술한 Sender Tspec을 패스(Path) 메시지에 담아서 수신자에게 전송하고, Path 메시지를 받은 수신자는 플로우의 예약을 신청하는 리저브(Resv) 메시지로 응답함으로써 송신자와 수신자 사이에 자원을 예약하게 된다. The sender sends a Sender Tspec, which describes the characteristics of the traffic, to the receiver in a Path message, and the Recipient who receives the Path message responds with a Resv message requesting to reserve the flow. Reserve a resource at.

송신자와 수신자 사이의 모든 중간의 라우터(Router)들은 Resv 메시지를 승낙하거나 거절하는 데, 거절할 경우 라우터는 에러(Error) 메시지를 수신자에게 전송하고 시그널링 프로세스(Signaling Process)는 종료된다. 반면, 승낙할 경우 플로우에 대한 대역폭과 버퍼가 할당되고 관련된 플로우 상태의 정보가 설정된다.All intermediate routers between the sender and the receiver accept or reject the Resv message. If the router rejects, the router transmits an error message to the receiver and the signaling process ends. On the other hand, if the acceptance, the bandwidth and buffer for the flow is allocated and the information of the related flow state is set.

이러한 RSVP는 소프트 스테이트 메커니즘(Soft-state Mechanism)으로 동작하고 있기 때문에, 이전의 예약은 시간이 흐르면 저절로 없어지게 되므로 자원이 예약된 채로 유지되려면 주기적인 갱신(Refresh) 메시지를 전송해야 한다. 갱신 메시지는 Path 메시지와 Resv 메시지를 통해 자원이 다시 예약되어 갱신되는 것을 의미하는 것으로, 이하 갱신을 위한 Path 메시지를 편의상 Refresh Path 메시지라 일컫는다.Since RSVP operates with a soft-state mechanism, previous reservations will automatically disappear over time, so periodic refresh messages must be sent to keep resources reserved. The update message means that a resource is rescheduled and updated through a path message and a resv message. Hereinafter, a path message for updating is referred to as a refresh path message for convenience.

그리고 Best-effort를 기반으로 서비스를 제공하는 3 세대 네트워크와 IP 기반의 인터넷을 연동할 때에는 기존의 IP 기반의 인터넷에서 제공되는 QoS 메커니즘을 3 세대 네트워크에도 그대로 적용하고자 하는 많은 기법들이 존재한다. 예를 들면, 코어 네트워크에서 RSVP를 어플리케이션에서 투명하게 처리하는 기법과 GGSN에서 RSVP 플로우를 막아주는 기법 및 코어 네트워크에 Diffserv 구조를 적용한 기법 등이 있다.And when linking 3G network that provides services based on best-effort with IP based Internet, there are many techniques to apply the QoS mechanism provided by IP based Internet to 3G network as it is. For example, there is a technique of transparently processing RSVP in an application in a core network, a technique of preventing RSVP flow in a GGSN, and a technique of applying a Diffserv structure to a core network.

그러나 이러한 처리 기법들은 3 세대 네트워크의 코어 네트워크에서 자원 예약을 지원하지 않으므로, IP 기반의 인터넷에서 제공되는 QoS를 종단 사용자(End-user)인 이동 호스트(Mobile Host)에게 제공하지 못한다.However, since these processing techniques do not support resource reservation in the core network of the third generation network, the QoS provided by the IP-based Internet cannot be provided to an end-user mobile host.

보다 구체적으로, 코어 네트워크에서 RSVP를 어플리케이션에서 투명하게 처리하는 기법은 단지 어플리케이션에서 RSVP를 전달해 주는 역할만 제공하는 것으로, 코어 네트워크에서 QoS를 지원해 주지 않고 RSVP 갱신 오버헤드만 초래한다. More specifically, the technique of transparently processing RSVP in the application in the core network only provides the role of delivering the RSVP in the application, incurring RSVP update overhead without supporting QoS in the core network.

다음으로, GGSN에서 RSVP 플로우를 막아 주는 기법은 이동 호스트의 각 어플리케이션의 QoS가 동적으로 변하는 상황에서 그 변경 사항을 네트워크에 제대로 반영하지 못한다. 또한, RSVP의 종단간(End-to-End) QoS 구조를 끊게 되고 결국은 코어 네트워크에서 QoS를 보장하지 못한다.Next, the technique of blocking RSVP flow in GGSN does not properly reflect the change in the network in the situation where the QoS of each application of the mobile host is dynamically changed. In addition, the end-to-end QoS structure of RSVP is broken, which does not guarantee QoS in the core network.

마지막으로, 코어 네트워크에 Diffserv 구조를 적용한 기법은 Diffserv를 코어 네트워크에 단순히 적용한 것으로 종단간 플로우 별로 QoS를 제공하지 못한다.Finally, the Diffserv architecture is applied to the core network simply by applying Diffserv to the core network. QoS is not provided for each end-to-end flow.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 3 세대 네트워크에서 SGSN과 GGSN 사이에 Tunneled RSVP 메커니즘을 이용하여 자원을 예약함으로써, 종단간 플로우 별 QoS를 보장하는 데 있다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to guarantee the end-to-end flow QoS by reserving resources using the Tunneled RSVP mechanism between the SGSN and GGSN in the third generation network.

본 발명의 다른 목적은, 동일한 단말기로 전송되는 여러 개의 RSVP Refresh Path 메시지를 하나로 통합하여 전송하는데 있다.Another object of the present invention is to integrate and transmit several RSVP Refresh Path messages transmitted to the same terminal.

이를 위하여, 본 발명에 따라 3 세대 네트워크의 GGSN에서 RSVP 프로토콜을 운용하는 방법은, CN으로부터 수신되는 첫 Path 메시지를 이동 호스트에게 전송하고, 상기 GGSN과 SGSN 간에 제 1 RSVP 세션을 설정하는 제 1 과정; 상기 제 1 RSVP 세션 설정 후, 일정 개수의 Refresh 메시지가 교환되면 상기 제 1 RSVP 세션을 long_term 상태로 설정하는 제 2 과정; 상기 long_term 상태로 설정된 제 1 RSVP 세션으로 전송되는 Refresh Path 메시지를 상기 GGSN이 상기 이동 호스트를 대신하여 처리하는 제 3 과정; 상기 long_term 상태 설정 후 상기 제 1 RSVP 세션의 QoS 요구사항이 변경되면 상기 제 1 RSVP 세션의 QoS 정보를 변경하고 상기 제 1 RSVP 세션의 설정을 변경하는 제 4 과정; 및 상기 long_term 상태 설정 후 다른 복수 개의 CN과 상기 이동 호스트 간에 복수 개의 제 2 RSVP 세션이 설정되면, 상기 제 1 RSVP 세션과 상기 제 2 RSVP 세션의 정보를 포함하는 Unified_msg 객체를 생성하여 상기 제 1 RSVP 세션과 상기 제 2 RSVP 세션으로 전송되는 각각의 Refresh 메시지를 통합하여 하나로 처리하는 제 5 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.To this end, the method of operating the RSVP protocol in the GGSN of the third generation network according to the present invention, the first process of transmitting the first Path message received from the CN to the mobile host, and establishing a first RSVP session between the GGSN and SGSN ; A second step of setting the first RSVP session to a long_term state when a predetermined number of Refresh messages are exchanged after establishing the first RSVP session; A third step of processing, by the GGSN, on behalf of the mobile host, a Refresh Path message transmitted to a first RSVP session set to the long_term state; A fourth step of changing the QoS information of the first RSVP session and changing the configuration of the first RSVP session when the QoS requirement of the first RSVP session is changed after the long_term state setting; And establishing a plurality of second RSVP sessions between the plurality of other CNs and the mobile host after setting the long_term state, generating a Unified_msg object including information of the first RSVP session and the second RSVP session and generating the first RSVP. And a fifth process of integrating a session and each refresh message transmitted to the second RSVP session and processing the same as one.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따르면, RSVP 프로토콜의 종단간 RSVP 메시지는 변형됨이 없이 전송되며, SGSN과 GGSN 사이에는 Tunneled RSVP 메커니즘을 이용하여 자원을 예약한다. 그리고 코어 네트워크의 각 노드는 Tunneled RSVP 메시지를 이해할 수 있고, 예약된 자원을 관리할 수 있어야 한다. 또한 GGSN은 본 발명에 따른 RSVP 프로토콜을 3 세대 네트워크에 적용하여 프록시 서버(Proxy Server)로 동작하며, 3 세대 네트워크와 외부의 인터넷 영역 사이의 갱신 도메인(Refresh Domain)을 분리시키고 RSVP Refresh 메시지를 제어한다.According to the present invention, the end-to-end RSVP message of the RSVP protocol is transmitted without modification, and reserves resources using a Tunneled RSVP mechanism between SGSN and GGSN. Each node in the core network must be able to understand Tunneled RSVP messages and manage reserved resources. In addition, the GGSN operates as a proxy server by applying the RSVP protocol according to the present invention to the third generation network, and separates the refresh domain between the third generation network and the external Internet zone and controls the RSVP refresh message. do.

도 1은 본 발명에 따라 GGSN에서 RSVP 프로토콜을 처리하는 방법의 흐름도를 나타내고, 도 2는 본 발명에 따라 3 세대 네트워크의 각 노드 간에 전송되는 메시지의 흐름도이다. 이하, 각 도면을 참조하여 RSVP 프로토콜의 처리 및 그에 따른 메시지의 전송을 설명한다.1 shows a flowchart of a method for processing an RSVP protocol in a GGSN according to the present invention, and FIG. 2 is a flowchart of a message transmitted between each node of a third generation network according to the present invention. Hereinafter, the processing of the RSVP protocol and the transmission of messages according to it will be described with reference to the drawings.

먼저, CN(Correspondent Node)으로부터 RSVP 구성을 위한 RSVP Path 메시지(M1)가 GGSN에 도착하면(S110), GGSN은 RSVP Path 메시지(M1)를 직접 이동 호스트에게 전달한다. First, when an RSVP Path message (M1) for configuring RSVP from CN (Correspondent Node) arrives at the GGSN (S110), the GGSN delivers the RSVP Path message (M1) directly to the mobile host.

이 때, GGSN은 SGSN과 GGSN 사이의 자원을 Tunneled RSVP 메커니즘을 사용하여 예약한다. 또한, GGSN은 SGSN과 GGSN 사이에 GTP 터널을 생성하고 GTP 터널 ID를 할당한다. 그리고 첫 번째 RSVP Path 메시지(M1)를 받은 이동 호스트는 Activate PDP context request 메시지(M2)를 SGSN에게 전송한다. 이러한 과정은 이동 호스트가 GGSN으로부터 Activate PDP context request 메시지(M2)에 대한 확인(Confirmation)을 SGSN을 거쳐 수신 받게 되면 종료된다(S120). 상기의 과정은 3G control Phase Behavior에 정의된 것과 동일한 절차를 따르며 모든 정보는 플로우 테이블에 저장된다. SGSN과 GGSN에서 유지되어야 할 매핑 정보는 GTP 터널 ID, Tunneled RSVP 세션, 종단간 RSVP 세션, 그리고 PDP 문맥이다. At this time, the GGSN reserves the resources between the SGSN and the GGSN using the Tunneled RSVP mechanism. The GGSN also creates a GTP tunnel and assigns a GTP tunnel ID between the SGSN and the GGSN. The mobile host receiving the first RSVP Path message M1 transmits an Activate PDP context request message M2 to the SGSN. This process is terminated when the mobile host receives a confirmation (Confirmation) for the Activate PDP context request message (M2) from the GGSN via the SGSN (S120). The above procedure follows the same procedure as defined in 3G control phase behavior and all information is stored in the flow table. The mapping information to be maintained in SGSN and GGSN is GTP tunnel ID, Tunneled RSVP session, end-to-end RSVP session, and PDP context.

그리고 이동 호스트가 Activate PDP Response 메시지(M3)를 수신하면, 이동 호스트는 RSVP Resv 메시지(M4)를 SGSN을 거쳐서 CN에게 전송한다. SGSN이 이러한 RSVP Resv 메시지(M4)를 수신하면, SGSN은 Tunneled RSVP Resv 메시지(M5)를 생성하여 GGSN으로 전송한다(S140).When the mobile host receives the Activate PDP Response message M3, the mobile host sends an RSVP Resv message M4 to the CN via SGSN. When SGSN receives this RSVP Resv message (M4), SGSN generates a Tunneled RSVP Resv message (M5) and transmits it to GGSN (S140).

이렇게 종단간 RSVP 세션이 생성되고(S140) 그 후 두 개의 RSVP Refresh 메시지(M6 내지 M9)가 성공적으로 교환되면, GGSN은 이 세션을 "long_term" 상태로 설정한다(S150). 이 때, "long_term" 상태는 이동 호스트가 신뢰할 수 있는 경로(Reliable Path)를 가지게 됨을 의미한다.When the end-to-end RSVP session is created (S140), and then two RSVP Refresh messages (M6 to M9) are successfully exchanged, the GGSN sets the session to the "long_term" state (S150). At this time, the "long_term" state means that the mobile host has a reliable path.

"long_term" 상태로 분류된 플로우에 대해서 GGSN은 프록시 RSVP 서버로써 동작하게 되고 추후의 RSVP Refresh Path 메시지는 이동 호스트를 대신하여 GGSN에 의해 처리된다.For flows classified as "long_term" state, the GGSN acts as a proxy RSVP server and subsequent RSVP Refresh Path messages are processed by the GGSN on behalf of the mobile host.

그리고 GGSN은 CN으로부터 매 세 번째 Refresh Path 메시지를 받을 때 마다, 이 Refresh Path 메시지의 기존의 Time_value 객체를 세 배로 늘여준다. 이는 GGSN이 GGSN과 CN의 갱신 주기를 빈번하지 않게 함으로써 3 세대 네트워크 내부의 RSVP 오버헤드(Overhead)를 줄일 수 있게 하기 위함이다.And every time GGSN receives a third Refresh Path message from CN, it triples the existing Time_value object of this Refresh Path message. This is to allow the GGSN to reduce the RSVP overhead inside the 3G network by making the GGSN and CN update cycles less frequent.

RSVP Refresh 메시지의 중요한 목적은 RSVP 라우팅 경로의 신뢰성을 유지하기 위함이다. RSVP는 인터넷 환경의 신뢰성 있는 경로를 유지하기 위해 제안된 프로토콜이기 때문에, 멀티미디어 어플리케이션은 언제 어디에서 라우팅 경로가 끊어질 것인지 알 수 없다. 이러한 이유로 RSVP 프로토콜은 Refresh 메시지를 사용하여 주기적으로 경로를 확인해야 한다. 이에 반해, 3 세대 네트워크의 위치 정보는 인터넷 환경보다 더욱 신뢰성이 있다. 이는 3 세대 네트워크가 분리된 계층적인 구조(Separated Hierarchical Architecture)를 가지고 있고 이동 호스트에서 GGSN까지 3에서 5 홉(Hop)의 짧은 경로를 가지고 있다는 사실에 기인하다. 게다가 3 세대 네트워크에서는 이동성 관리(Mobility Management)와 과금 관리(Billing Management)를 위한 시그널링 프로토콜로 G, I 인터페이스 프로토콜을 사용한다. 따라서 3 세대 네트워크에서는 빈번한 Refresh 메시지가 필요하지 않다.An important purpose of the RSVP Refresh message is to maintain the reliability of the RSVP routing path. Since RSVP is a proposed protocol for maintaining a reliable path in the Internet environment, multimedia applications cannot know when and where the routing path will be broken. For this reason, the RSVP protocol must periodically check routes using refresh messages. In contrast, location information of third generation networks is more reliable than the Internet environment. This is due to the fact that third generation networks have a separate hierarchical architecture and have short paths of three to five hops from the mobile host to the GGSN. In addition, 3G networks use G and I interface protocols as signaling protocols for mobility management and billing management. As a result, frequent refresh messages are not required in 3G networks.

한편, 3 세대 네트워크 내부적인 정책에 의해서 PDP 문맥이 바뀔 경우와 외부 네트워크의 QoS 환경이 바뀔 경우, 세션의 QoS 요구사항(Requirement)이 변경된다(S170). 이러한 경우, GGSN은 프록시 서버로 동작하기 때문에 QoS 변화에 따른 적절한 동작을 수행해야 하며, 이에 GGSN은 상술된 S120 과정에서 설정된 플로우 테이블의 QoS 정보를 수정한다(S180).On the other hand, when the PDP context is changed by the internal policy of the 3rd generation network and when the QoS environment of the external network is changed, the QoS requirement of the session is changed (S170). In this case, since the GGSN acts as a proxy server, the GGSN needs to perform an appropriate operation according to the QoS change. Accordingly, the GGSN modifies the QoS information of the flow table set in step S120 (S180).

그리고 3 세대 네트워크 내부적인 정책에 의해서 PDP 문맥이 바뀌어 QoS 환경이 바뀐 경우에는(S230), QoS의 변화는 3 세대 네트워크 안에서 발생하기 때문에 GGSN은 상술한 S140 과정으로 되돌아가 업데이트된 RSVP 메시지와 Modify_PDP_request 메시지를 전송(S140)함으로써 현재의 프록시 RSVP 세션에 변화를 반영해야 한다.If the PDP context is changed due to the internal policy of the 3rd generation network and the QoS environment is changed (S230), since the QoS change occurs in the 3rd generation network, the GGSN returns to the above-described step S140 and the updated RSVP message and the Modify_PDP_request message. By transmitting (S140) it should reflect the change in the current proxy RSVP session.

그러나 외부의 인터넷의 QoS Flowspec이 변화 때문에 QoS 환경이 바뀐 경우에는, 자원의 재할당(Renegotiation)이 3 세대 네트워크에서 수행되어야 한다. 따라서 GGSN은 기존의 세션에서 프록시 서버로써 동작하던 것을 중지하고, 상술한 S120 과정으로 되돌아가 Tunneled RSVP 메시지와 Modify_PDP_request 메시지를 업데이트된 RSVP Refresh 메시지와 함께 이동 호스트에게 직접 포워드(Forward) 해 준다.However, when the QoS environment is changed due to a change in the QoS flowspec of the external Internet, resource relocation must be performed in the third generation network. Therefore, the GGSN stops operating as a proxy server in the existing session, and returns to the above-described S120 process to forward the Tunneled RSVP message and the Modify_PDP_request message directly to the mobile host with the updated RSVP Refresh message.

상술한 과정에 의해 CN과 이동 호스트가 계속적으로 통신을 하고 있는 상태에서 다른 송신자인 CN1과 CN2에 의해 CN과 동일한 이동 호스트에 대하여 RSVP 구성을 위한 RSVP Path 메시지(M1)가 GGSN에 도착하면(S110의 No), GGSN은 두 개의 새로운 Tunneled RSVP 세션을 추가한다(S130의 No). When the CN and the mobile host continue to communicate by the above-described process, when the RSVP Path message M1 for RSVP configuration arrives at the GGSN for the same mobile host as the CN by another sender CN1 and CN2 (S110). No), GGSN adds two new Tunneled RSVP sessions (No in S130).

그리고 일정 시간 후에 이러한 새로운 두 개의 RSVP 세션도 "long_term" 상태로 설정되면(S130의 Yes), GGSN은 먼저 현재의 RSVP 세션의 QoS에 변경이 없는지 판단한 후(S160), QoS에 변경이 없으면 세 개의 RSVP 세션 정보를 포함하는 Unified_msg를 생성한다(S210). 본 발명에서 Unified_msg는 시그널링 오버헤드를 줄이기 위해 제안된 객체이며, 이에 GGSN은 Unified_msg 객체를 포함한 하나의 Refresh 메시지로 CN, CN1, CN2에 대한 세 개의 RSVP 세션을 동시에 갱신하게 된다(S220). 이로 인해 각 세션의 갱신 오버헤드는 감소될 수 있다. 도 3은 Unified_msg 객체의 포맷을 나타낸다.After a certain time, if these two new RSVP sessions are also set to the "long_term" state (Yes in S130), the GGSN first determines whether there is no change in the QoS of the current RSVP session (S160), and if there are no changes in the QoS, In operation S210, a Unified_msg including RSVP session information is generated. In the present invention, Unified_msg is a proposed object to reduce signaling overhead, and thus, GGSN simultaneously updates three RSVP sessions for CN, CN1, and CN2 with one refresh message including Unified_msg object (S220). This can reduce the update overhead of each session. 3 shows the format of a Unified_msg object.

한편, 세 개의 RSVP 세션에 대하여 Unified_msg를 생성하기 전에 각 RSVP 세션 중에 QoS의 변경이 발생하면(S160의 Yes), GGSN은 상술된 S120 과정에서 설정된 플로우 테이블의 QoS 정보를 수정하고(S190), 수정된 RSVP 세션에 대해서 Unified_msg를 제거한다(S200). 그리고 QoS가 변경된 세션에 대해서는 상술된 S230 단계에서 QoS 변경 요인에 따라 Path 메시지를 전송하고, QoS가 변경되지 않은 세션에 대해서는 Unified_msg 객체를 포함한 Path 메시지를 그대로 전송한다(S220).On the other hand, if a change in QoS occurs during each RSVP session before generating Unified_msg for three RSVP sessions (Yes in S160), the GGSN modifies the QoS information of the flow table set in step S120 described above (S190). The Unified_msg is removed for the RSVP session (S200). Then, for the session whose QoS is changed, the path message is transmitted according to the QoS change factor in step S230 described above, and the path message including the Unified_msg object is transmitted as it is for the session for which the QoS is not changed (S220).

상술된 바와 같이, 본 발명은 3 세대 네트워크에서 SGSN과 GGSN 사이에 Tunneled RSVP 메커니즘을 이용하여 자원을 예약함으로써 종단간 플로우 별 QoS 보장을 통해 코어 네트워크에서 RSVP의 종단간 QoS의 구조를 강제적으로 끊어지는 것을 방지하고, 하나의 이동 호스트로 향하는 동일한 네트워크 경로를 따르는 여러 개의 RSVP 갱신 메시지를 하나로 통합하여 전송함으로써 중복된 메시지가 전파되지 않게 하여 무선 네트워크 구간의 대역폭의 낭비를 방지하는 효과가 있다.As described above, the present invention is to forcibly break the structure of the end-to-end QoS of the RSVP in the core network through the end-to-end flow QoS guarantee by reserving resources using the Tunneled RSVP mechanism between the SGSN and GGSN in the third generation network In this case, by integrating and transmitting multiple RSVP update messages along the same network path to one mobile host, the duplicated messages are not propagated, thereby preventing waste of bandwidth in the wireless network section.

도 1은 본 발명에 따라 GGSN에서 RSVP 프로토콜을 처리하는 방법의 흐름도.1 is a flow diagram of a method for processing an RSVP protocol in a GGSN in accordance with the present invention.

도 2는 3 세대 네트워크에 본 발명에 따른 RSVP 프로토콜을 적용한 도면.2 is a diagram showing the application of the RSVP protocol according to the present invention to a third generation network.

도 3은 Unified_msg 객체 포맷의 구조도.3 is a structural diagram of a Unified_msg object format.

Claims (4)

3 세대 네트워크의 GGSN에서 RSVP 프로토콜을 운용하는 방법에 있어서,In the method of operating the RSVP protocol in the GGSN of the third generation network, CN으로부터 수신되는 첫 Path 메시지를 이동 호스트에게 전송하고, 상기 GGSN과 SGSN 간에 제 1 RSVP 세션을 설정하는 제 1 과정;Transmitting a first Path message received from the CN to the mobile host and establishing a first RSVP session between the GGSN and the SGSN; 상기 제 1 RSVP 세션 설정 후, 일정 개수의 Refresh 메시지가 교환되면 상기 제 1 RSVP 세션을 long_term 상태로 설정하는 제 2 과정; A second step of setting the first RSVP session to a long_term state when a predetermined number of Refresh messages are exchanged after establishing the first RSVP session; 상기 long_term 상태로 설정된 제 1 RSVP 세션으로 전송되는 Refresh Path 메시지를 상기 GGSN이 상기 이동 호스트를 대신하여 처리하는 제 3 과정;A third step of processing, by the GGSN, on behalf of the mobile host, a Refresh Path message transmitted to a first RSVP session set to the long_term state; 상기 long_term 상태 설정 후 상기 제 1 RSVP 세션의 QoS 요구사항이 변경되면 상기 제 1 RSVP 세션의 QoS 정보를 변경하고 상기 제 1 RSVP 세션의 설정을 변경하는 제 4 과정; 및A fourth step of changing the QoS information of the first RSVP session and changing the configuration of the first RSVP session when the QoS requirement of the first RSVP session is changed after the long_term state setting; And 상기 long_term 상태 설정 후 다른 복수 개의 CN과 상기 이동 호스트 간에 복수 개의 제 2 RSVP 세션이 설정되면, 상기 제 1 RSVP 세션과 상기 제 2 RSVP 세션의 정보를 포함하는 Unified_msg 객체를 생성하여 상기 제 1 RSVP 세션과 상기 제 2 RSVP 세션으로 전송되는 각각의 Refresh 메시지를 통합하여 하나로 처리하는 제 5 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 3 세대 네트워크에서 RSVP 프로토콜 운용 방법.If a plurality of second RSVP sessions are established between the plurality of other CNs and the mobile host after the long_term state is set, the first RSVP session is generated by generating a Unified_msg object including information of the first RSVP session and the second RSVP session. And a fifth process of integrating each refresh message transmitted to the second RSVP session and processing the same as one. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 GGSN은 상기 CN으로부터 세 번째 상기 Refresh Path 메시지를 수신할 때마다 상기 Refresh Path 메시지의 기존 Time_value 객체를 세 배로 늘여주는 제 6 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3 세대 네트워크에서 RSVP 프로토콜 운용 방법.The GGSN further includes a sixth step of tripleling an existing Time_value object of the Refresh Path message whenever the third Refresh Path message is received from the CN. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 과정에서, 제 1 RSVP 세션을 설정은 Tunneled RSVP 메커니즘을 이용하여 자원을 예약하는 것임을 특징으로 하는 3 세대 네트워크에서 RSVP 프로토콜 운용 방법.In the first step, establishing the first RSVP session is to reserve a resource using a Tunneled RSVP mechanism. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 과정에서, 두 개의 상기 Refresh 메시지가 교환되면 상기 제 1 RSVP 세션을 long_term 상태로 설정하는 것을 특징으로 하는 3 세대 네트워크에서 RSVP 프로토콜 운용 방법.In the second process, when the two refresh messages are exchanged, the method of operating the RSVP protocol in a third generation network, wherein the first RSVP session is set to a long_term state.
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