KR20060068277A - 휴대 인터넷 시스템의 패킷 분류기 생성 방법과 이를이용한 패킷 분류 방법 - Google Patents

휴대 인터넷 시스템의 패킷 분류기 생성 방법과 이를이용한 패킷 분류 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대 인터넷 시스템의 패킷 분류기 생성 방법과 이를 이용한 패킷 분류 방법에 관한 것이다. 이 패킷 분류기 생성 방법에서는 패킷 분류기의 규칙 프로파일을 이용하여 패킷 데이터의 서비스 등급과 서비스 품질 특성을 획득하고, 이 정보를 근거로 새로운 서비스 흐름을 생성하거나 또는 기존 서비스 흐름에 패킷 분류기를 추가한다. 본 발명에 따르면, 휴대 인터넷 시스템에서 패킷 데이터간의 서비스 차별화를 기할 수 있으므로 사용자는 개선된 서비스 품질을 제공받을 수 있다.
휴대 인터넷, MAC, QoS, 패킷 분류, 연결 식별자(CID)

Description

휴대 인터넷 시스템의 패킷 분류기 생성 방법과 이를 이용한 패킷 분류 방법{METHOD FOR CREATING PACKET CLASSIFIER IN HIGH-SPEED PORTABLE INTERNET SYSTEM AND METHOD FOR CLASSIFYING PACKET USINT THE SAME}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분류기 규칙 프로파일을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상향 패킷 분류기를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하향 패킷 분류기를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 패킷 분류기의 생성 및 추가 절차를 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 휴대 인터넷(HPi; High-speed Portable Internet)에 관한 것으로, 특히 단말기와 기지국 사이에 송수신되는 아이피(IP) 패킷을 MAC(Media Access Control) 계층의 특정 연결(Connection)로 분류하는 패킷 분류기(Packet Classifier) 생성 방법과 이를 이용한 패킷 분류 방법에 관한 것이다.
휴대 인터넷에서 트래픽은 주기적 그랜트 서비스(UGS), 실시간 폴링 서비스 (rtPS), 비 실시간 폴링 서비스(nrtPS) 및 최선형 서비스(BE)의 4가지 서비스 등급으로 구분된다. UGS는 VoIP(Voice over Internet Protocol)와 같이 작은 데이터의 주기적인 전송을 요구할 때 사용되며, rtPS는 MPEG(Moving Picture Experts Group) 비디오처럼 주기적으로 가변하는 크기의 데이터를 요구할 때 사용된다. 그리고 nrtPS는 FTP(File Transfer Protocol)와 같이 가변하는 크기의 데이터 버스트를 요구할 때 사용되며, BE는 메일이나 웹 브라우징과 같은 낮은 우선순위의 트래픽을 처리할 때 사용된다. 이러한 서비스 등급은 전송률(Traffic Rate), 지터(Jitter), 지연(Maximum Latency), 오류율(Error Rate) 등의 다른 QoS(Quality of Service) 파라미터와 결합하여 특정 연결을 형성한다. 또한, 단말기와 기지국에는 QoS에 따라 여러 개의 연결들이 존재할 수 있으며, 이들은 연결 식별자(CID)에 의하여 구분된다.
한편, 휴대 인터넷에서 단말기와 기지국간의 패킷 데이터는 MAC 계층에서 설정된 특정 연결을 통해서만 송수신될 수 있으며, IP 계층의 패킷 데이터를 MAC 계층의 특정 연결 식별자로 맵핑하는 것은 패킷 분류기에 의해 수행된다. 패킷 분류기는 상위 계층에서 전송된 IP 패킷의 헤더 정보를 기반으로 패킷 데이터를 MAC 계층의 특정 연결로 분류하기 위한 장치로, 단말기는 기지국으로 향하는 모든 상향 패킷을 분류하기 위하여 상향 패킷 분류기를 필요로 하며, 기지국은 단말기로 향하는 모든 하향 패킷을 분류하기 위하여 하향 패킷 분류기를 필요로 한다.
이러한 패킷 분류기의 생성은 MAC 계층의 서비스 흐름(Service Flow)의 생성과 동일한 절차를 따르며, 서비스 흐름의 생성, 변경 및 삭제는 각각 DSA(Dynamic Service Add), DSC(Dynamic Service Change), DSD(Dynamic Service Delete)와 같은 표준화된 절차를 따른다.
이중 서비스 흐름 생성 절차인 DSA는 그 연결을 통해 송수신 될 패킷을 식별하기 위한 패킷 분류기 생성 정보와 함께 서비스 등급 및 MAC 연결(Connection) 생성을 위한 QoS 파라미터를 포함한다. 단말기와 기지국은 이러한 정보를 바탕으로 패킷 분류기와 연결 식별자(CID)를 생성한다.
또한, 한 개의 연결에는 동일한 서비스 등급을 갖는 여러 개의 패킷 분류기가 생성될 수 있다. 예를 들어, 동일한 서비스 등급을 갖는 메일이나 웹 브라우징 패킷을 위한 두 개의 패킷 분류기가 한 개의 연결로 맵핑될 수 있다. 이와 같이, 이미 설정된 연결 식별자(CID)에 새로운 패킷 분류기를 추가하는 것은 DSC 절차를 통해 이루어진다.
한편, 패킷 분류기는 IP 패킷의 헤더 정보를 기반으로 패킷을 분류한다. 즉, IP 헤더 필드는 ToS(Type of Service), 목적지 주소(Destination Address), 발신지 주소(Source Address), 목적지 포트 번호(Destination Port Number), 발신지 포트 번호(Source Port Number), 프로토콜 타입(Protocol Type) 등으로 구성되며, 패킷 분류기는 이중 한 개 또는 여러 개의 필드를 조합하여 패킷을 분류한다.
예를 들어, VoIP 패킷이 오면 VoIP 헤더 정보를 가지고 현재 패킷이 VoIP 패킷임을 식별할 수 있는 패킷 분류기가 존재해야 하며, 이로써 UGS 서비스 등급을 갖는 CID로 해당 패킷을 전송할 수 있다. 그렇지 않으면 VoIP 패킷이 HTTP와 같은 최선형 서비스(BE)로 전송될 수 있으므로 결국 서비스 품질을 보장할 수 없다.
또한, 국내특허출원 제2002-69827호는 양방향 통신 네트워크에서 패킷데이터의 서비스 특성을 분류하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 실시간 패킷 데이터 스트림과 비실시간 패킷 데이터 스트림을 구분하는 방법을 제시함으로써 실시간 패킷 데이터의 전송 지연을 해결하는 방법을 제시하고 있다.
그런데 종래기술에 따르면, 연결 설정형 전송을 지원하는 휴대 인터넷에서 주어진 IP 헤더 정보에서 특정 필드를 이용하여 패킷의 서비스 등급을 결정하고, 그것을 바탕으로 패킷 분류기를 생성하거나 추가할 수 없다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 휴대 인터넷 시스템을 통해 패킷 데이터를 분류하는 패킷 분류기의 생성 방법과 패킷 데이터의 서비스 등급을 결정하는 방법 및 신규 서비스 흐름을 생성하는 과정에 필요한 QoS 특성을 분류하는 방법을 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 휴대 인터넷 시스템의 패킷 분류기 생성 방법은,
a) 상위 계층으로부터 IP 패킷 데이터의 전송 요청을 수신하는 단계, b) 특정 규칙 프로파일-여기서 상기 규칙 프로파일은 서비스 등급 및 서비스 품질 파라미터를 포함함-로부터 상기 IP 패킷 데이터의 서비스 등급 및 서비스 품질 파라미터를 획득하는 단계 및 c) 상기 획득한 서비스 등급 및 서비스 품질 파라미터를 이용하여 패킷 분류기를 생성하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 규칙 프로파일은 규칙 식별자, 프로토콜 타입 및 서버측 포트 번호를 더 포함하며, 상기 c) 단계는, 상기 규칙 프로파일로부터 획득한 상기 서비스 등급을 지원하는 규칙 식별자가 있는지를 확인하는 단계, 상기 서비스 등급을 지원하는 규칙 식별자가 있으면 해당 규칙 식별자에 패킷 분류기를 추가하는 단계 및 상기 서비스 등급을 지원하는 규칙 식별자가 없으면 상기 서비스 등급에 해당하는 패킷 분류기를 생성하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 휴대 인터넷 시스템의 패킷 분류 방법은,
상위 계층으로부터 IP 패킷 데이터의 전송 요청을 수신하는 단계, 상기 패킷 데이터를 분류하기 위한 패킷 분류기가 존재하는지 여부를 확인하는 단계, 상기 패킷 데이터를 분류하기 위한 패킷 분류기가 존재하면 해당 연결 식별자에게 상기 IP 패킷 데이터의 전송을 요청하는 단계 및 상기 패킷 데이터를 분류하기 위한 패킷 분류기가 존재하지 않으면 상기 패킷 데이터의 서비스 등급 및 서비스 파라미터를 획득하여 패킷 분류기를 생성하고, 상기 생성한 패킷 분류기의 연결 식별자에게 상기 IP 패킷 데이터의 전송을 요청하는 단계를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 패킷 분류기의 생성 방법에 관하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 패킷 분류기의 규칙 프로파일을 이용하여 패킷 분류기를 생성 및 추가한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 패킷 분류기 생성을 위한 규칙 프로파일을 나타내는 블록도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 패킷 분류기의 규칙 프로파일은 규칙 식별자(Rule ID, 101), 프로토콜 타입(102), 서버측 포트 번호(103), 서비스 등급(104) 및 QoS 파라미터(105) 필드를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단말기 또는 기지국에서 패킷 데이터를 분류할 수 있는 패킷 분류기를 찾을 수 없을 때, 규칙 프로파일로부터 패킷 데이터의 서비스 등급(104)과 QoS 파라미터(105)를 얻을 수 있다. 즉, 프로토콜 타입(102)과 서버측 포트 번호(103) 값은 주어진 패킷 데이터의 헤더로부터 구할 수 있으며, 이들 값을 상향 패킷 분류기 또는 하향 패킷 분류기 규칙 프로파일의 필드 중 각각에 상응하는 필드와 반복적으로 비교하여, 이와 일치하는 규칙의 서비스 등급(104)과 QoS 파라미터(105) 값을 결과로 반환함으로써 해당 패킷 데이터의 서비스 등급과 QoS 파리미터를 얻는다.
이때, 프로토콜 타입은 전송 제어 프로토콜(Transmission Control Protocol; TCP) 또는 사용자 데이터그램 프로토콜(user datagram protocol; UDO) 이다. 또한, 단말기에서 기지국으로 향하는 상향 패킷의 경우에는 목적지 포트 번호가 서버측 포트 번호(103)가 되고, 기지국에서 단말기로 향하는 하향 패킷의 경우에는 소스 포트 번호가 서버측 포트 번호(103)가 된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상향 패킷 분류기를 나타내는 블록도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 상향 패킷 분류기는 탐색 우선순위(201), 목적지 IP 주소(202), 프로토콜 타입(203) 및 목적지 포트 번호(204) 필드를 포함한다. 이중 탐색 우선순위(201)는 N개의 패킷 분류기의 탐색 순서를 정하기 위한 것이다.
이와 같은 구성을 가지는 상향 패킷 분류기는 단말기에 위치하며, 단말기는 상향 패킷 전송 요청 신호를 수신하면 도 2에서 도시한 상향 패킷 분류기의 규칙 프로파일을 이용하여 이에 상응하는 연결 식별자(CID, 205)를 찾는다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하향 패킷 분류기를 나타내는 블록도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하향 패킷 분류기는 탐색 우선순위(301), 목적지 IP 주소(302), 프로토콜 타입(303) 및 소스 포트 번호(304) 필드를 포함한다. 이중 탐색 우선순위(301)는 N개의 패킷 분류기의 탐색 순서를 정하기 위한 것이다.
이와 같은 구성을 가지는 하향 패킷 분류기는 기지국에 위치한다. 기지국은 하향 패킷 전송 요청 신호를 수신하면, 도 3에서 도시한 하향 패킷 분류기의 규칙프로파일을 이용하여 이에 상응하는 연결 식별자(CID, 305)를 찾는다.
다음, 본 발명의 실시예에 따른 규칙 프로파일을 이용한 패킷 분류기의 생성 및 추가 방법에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 패킷 분류기의 생성 또는 추가 과정을 나타내는 순서도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 상위 계층에서 패킷 데이터 전송 요청이 들어오면(S401) 단말기는 해당 패킷을 분류할 수 있는 상향 패킷 분류기가 있는지 탐색한다(S402). 탐색 결과 해당 패킷을 분류하기 위한 상향 패킷 분류기가 있으면 이에 상응하는 연결 식별자(CID)로 패킷 데이터 전송을 요청한다(S403). 또한, 해당 패킷을 분류하기 위한 상향 패킷 분류기가 없으면 신규 패킷 분류기를 생성하기 위한 절차를 수행한다.
신규 패킷 분류기를 생성하기 위한 절차는 다음과 같다.
먼저, 분류기의 규칙 프로파일에서 서비스 등급과 QoS 파라미터 정보를 추출한다(S404). 그리고 해당 서비스 등급을 지원하는 연결 식별자(CID)가 있는지를 탐색한다(S405).
탐색 결과 해당 서비스 등급을 지원하는 연결 식별자(CID)가 있으면, 해당 연결 식별자(CID)에 패킷 분류기를 추가하기 위한 DSC 절차를 개시하며(S406), 해당 서비스 등급을 지원하는 연결 식별자(CID)가 없으면 신규 서비스 흐름을 생성하기 위한 DSA 절차를 개시한다(S407). 신규 서비스 흐름을 생성하기 위한 DSA 절차를 개시할 때 S404 단계에서 획득한 QoS 파라미터를 이용한다.
한편, 도 4에서는 단말기에 위치하는 상향 패킷 분류기의 생성 및 추가 절차를 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 기지국에 위치하는 하향 패킷 분류기의 생성 및 추가 절차에도 동일한 동작 원리가 적용될 수 있다.
즉, 기지국은 S401 단계에서 상위 계층에서 패킷 데이터 전송 요청이 들어오면, S402 단계에서 해당 패킷을 분류할 수 있는 하향 패킷 분류기가 있는지 탐색한 다. 이후의 절차는 단말기와 동일하므로 중복되는 설명을 생략한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 패킷 분류기 생성 방법은 프로그램으로 구현되어 씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크, 광자기디스크 등 컴퓨터로 판독할 수 있는 기록매체에 저장될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 그 외의 다양한 변경이나 변형이 가능하다.
이상에서 기술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 패킷 분류기의 규칙 프로파일을 이용하여 휴대 인터넷 시스템에서 패킷 분류기를 손쉽게 생성하고 추가할 수 있다. 따라서 휴대 인터넷 시스템에서 패킷 데이터간의 서비스 차별화를 기할 수 있으므로 사용자는 개선된 서비스 품질을 제공받을 수 있다.

Claims (12)

  1. 휴대 인터넷 시스템에서 패킷 분류기를 생성하는 방법에 있어서,
    a) 상위 계층으로부터 IP 패킷 데이터의 전송 요청을 수신하는 단계;
    b) 특정 규칙 프로파일-여기서 상기 규칙 프로파일은 서비스 등급 및 서비스 품질 파라미터를 포함함-로부터 상기 IP 패킷 데이터에 대한 서비스 등급 및 서비스 품질 파라미터를 획득하는 단계; 및
    c) 상기 획득한 서비스 등급 및 서비스 품질 파라미터를 이용하여 패킷 분류기를 생성하는 단계
    를 포함하는 휴대 인터넷 시스템의 패킷 분류기 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 규칙 프로파일은 규칙 식별자, 프로토콜 타입 및 서버측 포트 번호를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    휴대 인터넷 시스템의 패킷 분류기 생성 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 c) 단계는,
    i) 상기 규칙 프로파일로부터 획득한 상기 서비스 등급을 지원하는 규칙 식별자가 있는지를 확인하는 단계; 및
    ii) 상기 서비스 등급을 지원하는 규칙 식별자가 있으면 해당 규칙 식별자에 패킷 분류기를 추가하는 단계
    를 포함하는 휴대 인터넷 시스템의 패킷 분류기 생성 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 c) 단계는,
    상기 서비스 등급을 지원하는 규칙 식별자가 없으면 상기 서비스 등급에 해당하는 패킷 분류기를 생성하는 단계
    를 더 포함하는 휴대 인터넷 시스템의 패킷 분류기 생성 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 ii) 단계는,
    상기 패킷 분류기 추가는 802.16 표준의 MAC(Media Access Control) 프로토콜 중 DSC(Dynamic Service Change) 프로토콜에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템의 패킷 분류기 생성 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 iii) 단계는,
    상기 패킷 분류기 생성은 802.16 표준의 MAC(Media Access Control) 프로토콜 중 DSA(Dynamic Service Add) 프로토콜에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템의 패킷 분류기 생성 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 패킷 분류기는 단말기에서 기지국으로 전송되는 IP 패킷을 분류하기 위한 상향 분류기인 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템의 패킷 분류기 생성 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 패킷 분류기는 기지국에서 단말기로 전송되는 IP 패킷을 분류하기 위한 하향 분류기인 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템의 패킷 분류기 생성 방법.
  9. 휴대 인터넷 시스템에서 패킷을 분류하는 방법에 있어서,
    a) 상위 계층으로부터 IP 패킷 데이터의 전송 요청을 수신하는 단계;
    b) 상기 패킷 데이터를 분류하기 위한 패킷 분류기가 존재하는지 여부를 확인하는 단계;
    c) 상기 패킷 데이터를 분류하기 위한 패킷 분류기가 존재하면 해당 연결 식별자에게 상기 IP 패킷 데이터의 전송을 요청하는 단계; 및
    d) 상기 패킷 데이터를 분류하기 위한 패킷 분류기가 존재하지 않으면 상기 패킷 데이터의 서비스 등급 및 서비스 파라미터를 획득하여 대응되는 패킷 분류기를 생성하고, 상기 생성한 패킷 분류기의 연결 식별자에게 상기 IP 패킷 데이터의 전송을 요청하는 단계
    를 포함하는 휴대 인터넷 시스템의 패킷 분류 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 d) 단계는,
    i) 특정 규칙 프로파일-여기서 상기 규칙 프로파일은 서비스 등급 및 서비스 품질 파라미터를 포함함-로부터 상기 IP 패킷 데이터의 서비스 등급 및 서비스 품질 파라미터를 획득하는 단계; 및
    ii) 상기 획득한 서비스 등급 및 서비스 품질 파라미터를 이용하여 패킷 분류기를 생성하는 단계
    를 포함하는 휴대 인터넷 시스템의 패킷 분류 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 규칙 프로파일은 규칙 식별자, 프로토콜 타입 및 서버측 포트 번호를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템의 패킷 분류 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 ii) 단계는,
    상기 규칙 프로파일로부터 획득한 상기 서비스 등급을 지원하는 규칙 식별자의 존재 여부에 따라 해당 규칙 식별자에 패킷 분류기를 추가하거나 또는 상기 서 비스 등급에 해당하는 패킷 분류기를 생성하는 것을 선택적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템의 패킷 분류 방법.
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