KR20060081538A - 무선통신 시스템에서 데이터 서비스 과금 오차 최소화를 위한 호 제어 방법 - Google Patents

무선통신 시스템에서 데이터 서비스 과금 오차 최소화를 위한 호 제어 방법 Download PDF

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KR20060081538A
KR20060081538A KR1020050002018A KR20050002018A KR20060081538A KR 20060081538 A KR20060081538 A KR 20060081538A KR 1020050002018 A KR1020050002018 A KR 1020050002018A KR 20050002018 A KR20050002018 A KR 20050002018A KR 20060081538 A KR20060081538 A KR 20060081538A
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Abstract

본 발명은 무선통신 시스템에서 데이터 서비스 과금 오차 최소화를 위한 호 제어 방법에 관한 것으로, 무선접속망(RAN)과 유선망(CN) 간의 데이터 전송속도의 불일치에 의해 발생되는 과금 데이터의 오차를 최소화하기 위한, 공중망의 열화 중 순방향 열화를 고려한 호 제어 방법에 있어서, 순방향 열화상태 판정을 위한 기준치를 설정하고, 공중망의 데이터 전송속도에 따라 순방향 열화를 고려한 데이터 전송 중지(GRE XOFF) 임계치를 설정해 두는 기준치 및 임계치 설정단계; 상기 '순방향 열화상태 판정 기준치'를 바탕으로, 무선접속망(RAN)에서 순방향 열화상태를 감지하는 열화상태 감지단계; 순방향 열화상태시, 상기 RAN이 '패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)로부터 전송된 데이터가 축적되는 데이터 버퍼'에 축적된 데이터량을 측정하여, 상기 측정된 데이터량이 상기 '순방향 열화를 고려한 GRE XOFF 임계치' 이상인 경우, 상기 RAN이 상기 PDSN으로 데이터 전송 중지(GRE XOFF) 메시지를 전송하여, 데이터의 전송을 중지토록 하는 데이터 전송 중지단계; 및 상기 순방향 열화상태 해소시, 상기 RAN이 상기 PDSN로 데이터 전송 재개(GRE XON) 메시지를 전송하여, 데이터의 전송을 재개토록 하는 데이터 전송 재개단계를 포함한다.
과금 오차, 호 제어, GRE XOFF, GRE ON, 순방향 열화

Description

무선통신 시스템에서 데이터 서비스 과금 오차 최소화를 위한 호 제어 방법{Flow control method for data service assessment error minimization in wireless telecommunication system}
도 1 은 종래기술에 따라 무선접속망(RAN)의 데이터 버퍼 오버플로우로 인해 데이터 서비스 과금 오차가 발생되는 과정을 나타낸 설명도.
도 2 는 종래기술에 따라 무선접속망(RAN)의 데이터 버퍼에 축적된 데이터가 존재하는 상태에서 호 해제로 인해 데이터 서비스 과금 오차가 발생되는 과정을 나타낸 설명도.
도 3 은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템의 구성 예시도.
도 4 는 본 발명에 따라 무선접속망(RAN)과 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN) 간의 호 제어 개념을 보여주는 일실시예 흐름도.
도 5 는 본 발명에 따라 데이터 서비스 과금 오차 최소화를 위해 공중망 열화(순방향/역방향 열화)를 고려하지 않은 호 제어 방법을 보여주는 일실시예 흐름도.
도 6 은 본 발명에 따라 데이터 서비스 과금 오차 최소화를 위해 순방향 열화를 고려한 호 제어 방법을 보여주는 다른 실시예 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
10 : 이동통신 단말기(MS) 20 : 무선접속망(RAN)
21 : 기지국(BTS) 22 : 기지국제어기(BSC)
23 : 패킷 제어기(PCF) 30 : 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)
40 : 인가/인증/과금(AAA) 서버 50 : 홈 에이전트(HA)
본 발명은 무선통신 시스템에서의 데이터 서비스 과금 오차 최소화를 위한 호 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선접속망(RAN : Radio Access Network)과 유선망인 데이터 코어망(DCN : Data Core Network) 간의 데이터 전송속도의 불일치에 의해 발생되는 과금 데이터의 오차를 최소화할 수 있는, 데이터 서비스 과금 오차 최소화를 위한 호 제어 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 무선접속망(RAN : Radio Access Network)과 유선망인 데이터 코어망(DCN : Data Core Network)의 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN : Packet Data Serving Node) 간에 공중망의 열화를 고려하지 않은 호 제어 방법 및 공중망의 열화 중 순방향 열화를 고려한 호 제어 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
도 3을 참조하여 종래기술에 따라 데이터 서비스 과금 오차가 발생되는 과정을 살펴보기로 한다.
무선통신 시스템은 이동통신 단말기(MS : Mobile Station)(10), 기지국(BTS : Base station Transceiver Subsystem)(21), 기지국 제어기(BSC(Base Station Controller)(22) 및 패킷 제어기(PCF : Packet Control Function)(23)로 무선접속망(RAN : Radio Access Network)(20), 그리고 유선망인 데이터 코어망(DCN : Data Core Network)간에 유기적으로 연결되어 구성된다.
여기서, 유선망인 데이터 코어망(CN)은 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN : Packet Data Serving Node)(30), 인가/인증/과금(AAA : Authorization Authentication Accounting) 서버(40), 홈 에이전트(HA : Home Agent)(50) 등으로 구성된다.
상기의 무선통신 시스템의 각 구성요소들의 기능에 대해서는 하기에서 보다 상세하게 설명하기로 한다.
통상, 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)에서 무선접속망(RAN)(20)의 패킷 제어기(PCF)(23)로 전송되는 데이터는, 무선접속망(RAN)(20)에서 이동통신 단말기(MS)(10)로 전송되기 전에, 무선접속망(RAN)(20)의 기지국제어기(BSC)(22)에 우선적으로 저장된다.
그 이유는 공중망의 전송속도가 유선망의 전송속도와 동일할 수 없기 때문이다. 즉, 무선접속망(RAN)(20)에서 이동통신 단말기(MS)(10)로 전송되는 데이터의 전송속도와 유선망인 데이터 코어망(DCN)에서의 데이터 전송속도가 다르기 때문에, 무선접속망(RAN)(20)에서 이동통신 단말기(MS)(10)로 데이터를 전송하기 전에 일차적으로 데이터를 저장해 두는 것이다.
통상, 무선통신 과금 방식은 서킷 기반의 과금 방식과 패킷 기반의 과금 방식으로 나뉠 수 있다. 서킷 기반의 과금 방식은 주로 시간을 측정해서 이용 요금을 산정하고, 패킷 기반의 과금 방식은 주로 패킷의 전달량을 측정해서 이용 요금을 산정한다. 물론, 정액제와 같은 방식도 있다. 패킷 기반의 과금 방식은 그 특성상 인터넷 서비스와 같은 비연결형 서비스에 적합하고 요금도 저렴한 편이기 때문에 최근에 무선 인터넷 서비스 활성화와 관련해서 많이 각광받기 시작하는 기술이다. 이중 본 발명은 패킷 기반의 과금 방안에 관한 것이다.
무선통신 시스템이 지원하는 패킷 데이터 호(Packet Data Call)에서 과금 데이터의 수집은 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)에서 수행되는데, 무선접속망(RAN)(20)을 통하여 이동통신 단말기(MS)(10)와 송수신한 데이터 패킷(Data Packet)의 수를 인가/인증/과금(AAA) 서버(40)로 전송함으로써, 과금이 이루어진다.
그런데, 무선접속망(RAN)(20)을 통하여 이동통신 단말기(MS)(10)와 송수신한 데이터 패킷(Data Packet) 수의 정확도는 공중망의 데이터 전송속도 및 공중망 품질에 따라 크게 달라질 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같이 공중망의 전송속도가 유선망의 전송속도와 동일할 수 없기 때문에, 즉 무선접속망(RAN)(20)에서 이동통신 단말기(MS)(10)로 전송되는 데이터의 전송속도와 유선망인 데이터 코어망(DCN)에서의 데이터 전송속도가 다르기 때문에, 무선접속망(RAN)(20)에서 이동통신 단말기(MS)(10)로 데이터를 전송하기 전에 데이터 버퍼에 우선적으로 데이터를 저장해 두는 것이다.
그런데, 과금의 기준이 되고 있는 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)에서 무선접속망(RAN)(20)으로 전송한 데이터 패킷(Data Packet)의 수가, 실제 무선접속망(RAN)(20)에서 이동통신 단말기(MS)(10)로 전송된 패킷 데이터(Data Packet) 수보다 훨씬 많을 수 있다.
이러한 문제는 도 1에 도시된 바와 같이 무선접속망(RAN)(20)에 설정되어 있는 데이터 버퍼 사이즈 이상으로 많은 양의 데이터가 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)로부터 무선접속망(RAN)(20)에 수신될 때 발생할 수 있다. 즉, 무선접속망(RAN)(20)의 데이터 저장공간(데이터 버퍼)이 부족하여 오버플로우(Overflow)가 발생하면, 버려진 데이터량 만큼 과금 오차가 발생한다(101).
또한, 상기 문제는 도 2에 도시된 바와 같이 데이터 호가 해제될 시점에(201) 무선접속망(RAN)(20)에 축적된 데이터가 존재할 경우에도 발생할 수 있다. 즉, 데이터 호가 해제될 시점에, 무선접속망(RAN)(20)에 축적되어 있는 데이터가 존재할 경우, 축적되어 있는 데이터량(잔류 데이터량) 만큼 과금 오차가 발생한다(202). 바꾸어 말하면, 무선접속망(RAN)(20)에 축적된 데이터 존재하는 상태에서 호가 해제되면, 데이터 저장공간(데이터 버퍼)에 축적된 잔류 데이터량 만큼 과금 오차가 발생한다.
따라서, 무선 데이터 서비스가 보편화되고 있는 요즈음, 상기와 같은 과금 오차를 최소화할 수 있는 방안이 절실히 요구되고 있다. 특히, 무선접속망(RAN)의 데이터 버퍼 오버플로우(Overflow)로 인한 과금 오차를 최소화할 수 있는 방안이 절실히 요구된다.
본 발명은 상기 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 무선접속망(RAN)과 유선망(CN) 간의 데이터 전송속도의 불일치에 의해 발생되는 과금 데이터의 오차를 최소화하기 위한, (공중망의 열화를 고려하지 않은) 호 제어 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 무선접속망(RAN)과 유선망(CN) 간의 데이터 전송속도의 불일치에 의해 발생되는 과금 데이터의 오차를 최소화하기 위한, 공중망의 열화 중 순방향 열화를 고려한 호 제어 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선통신 시스템에서 데이터 서비스 과금 오차를 줄이기 위한 호 제어 방법에 있어서, 공중망의 데이터 전송속도에 따라, 데이터 전송 중지(GRE XOFF) 임계치 및 데이터 전송 재개(GRE XON) 임계치를 설정해 두는 임계치 설정단계; 무선접속망(RAN)에서 '패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)로부터 전송된 데이터가 축적되는 데이터 버퍼'에 축적된 데이터량을 측정하는 데이터량 측정단계; 상기 측정된 데이터량이 상기 'GRE XOFF 임계치' 이상인 경우, 상기 RAN이 상기 PDSN으로 데이터 전송 중지(GRE XOFF) 메시지를 전송하여 데이터의 전송을 중지토록 하는 데이터 전송 중지단계; 및 상기 측정된 데이터량이 상기 'GRE XON 임계치' 이하인 경우, 상기 RAN이 상기 PDSN로 데이터 전송 재개(GRE XON) 메시지를 전송하여 데이터의 전송을 재개토록 하는 데이터 전송 재개단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명은 데이터 서비스 과금 오차 최소화를 위한 호 제어를 위하여, 프로세서를 구비한 무선통신 시스템에, 공중망의 데이터 전송속도에 따라, 데이터 전송 중지(GRE XOFF) 임계치 및 데이터 전송 재개(GRE XON) 임계치를 설정해 두는 임계치 설정기능; 무선접속망(RAN)에서 '패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)로부터 전송된 데이터가 축적되는 데이터 버퍼'에 축적된 데이터량을 측정하는 데이터량 측정기능; 상기 측정된 데이터량이 상기 'GRE XOFF 임계치' 이상인 경우, 상기 RAN이 상기 PDSN으로 데이터 전송 중지(GRE XOFF) 메시지를 전송하여 데이터의 전송을 중지토록 하는 데이터 전송 중지기능; 및 상기 측정된 데이터량이 상기 'GRE XON 임계치' 이하인 경우, 상기 RAN이 상기 PDSN로 데이터 전송 재개(GRE XON) 메 시지를 전송하여 데이터의 전송을 재개토록 하는 데이터 전송 재개기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선통신 시스템에서 데이터 서비스 과금 오차를 줄이기 위한 호 제어 방법에 있어서, 순방향 열화상태 판정을 위한 기준치를 설정하고, 공중망의 데이터 전송속도에 따라 순방향 열화를 고려한 데이터 전송 중지(GRE XOFF) 임계치를 설정해 두는 기준치 및 임계치 설정단계; 상기 '순방향 열화상태 판정 기준치'를 바탕으로, 무선접속망(RAN)에서 순방향 열화상태를 감지하는 열화상태 감지단계; 순방향 열화상태시, 상기 RAN이 '패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)로부터 전송된 데이터가 축적되는 데이터 버퍼'에 축적된 데이터량을 측정하여, 상기 측정된 데이터량이 상기 '순방향 열화를 고려한 GRE XOFF 임계치' 이상인 경우, 상기 RAN이 상기 PDSN으로 데이터 전송 중지(GRE XOFF) 메시지를 전송하여, 데이터의 전송을 중지토록 하는 데이터 전송 중지단계; 및 상기 순방향 열화상태 해소시, 상기 RAN이 상기 PDSN로 데이터 전송 재개(GRE XON) 메시지를 전송하여, 데이터의 전송을 재개토록 하는 데이터 전송 재개단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명은 데이터 서비스 과금 오차 최소화를 위해 순방향 열화를 고려한 호 제어를 위하여, 프로세서를 구비한 무선통신 시스템에, 순방향 열화상태 판정을 위한 기준치를 설정하고, 공중망의 데이터 전송속도에 따라 순방향 열화를 고려한 데이터 전송 중지(GRE XOFF) 임계치를 설정해 두는 기준치 및 임계치 설정기능; 상기 '순방향 열화상태 판정 기준치'를 바탕으로, 무선접속망(RAN)에서 순방 향 열화상태를 감지하는 열화상태 감지기능; 순방향 열화상태시, 상기 RAN이 '패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)로부터 전송된 데이터가 축적되는 데이터 버퍼'에 축적된 데이터량을 측정하여, 상기 측정된 데이터량이 상기 '순방향 열화를 고려한 GRE XOFF 임계치' 이상인 경우, 상기 RAN이 상기 PDSN으로 데이터 전송 중지(GRE XOFF) 메시지를 전송하여, 데이터의 전송을 중지토록 하는 데이터 전송 중지기능; 및 상기 순방향 열화상태 해소시, 상기 RAN이 상기 PDSN로 데이터 전송 재개(GRE XON) 메시지를 전송하여, 데이터의 전송을 재개토록 하는 데이터 전송 재개기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
본 발명에서는 과금 오차를 최소화 하기 위해서, 무선접속망(RAN)과 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN) 간의 호 제어 기능을 추가하고자 한다.
본 발명에 따라, 무선접속망(RAN)과 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)간 호 제어(Flow Control)를 추가할 경우, 공중망의 전송 속도에 맞추어, 무선접속망(RAN)에 축적되는 데이터량을 조절함으로써, 무선접속망(RAN)의 데이터 저장공간(데이터 버퍼)이 부족할 경우, 혹은 데이터 호가 해제될 때 무선접속망(RAN)에 남아 있는 데이터(잔류 데이터)가 존재할 경우 발생하는 과금 오차를 최소화할 수 있다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명 을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3 은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템의 구성 예시도이다.
무선접속망(RAN)(20)은 패킷 제어기(PCF)(23) 및 기지국 제어기(BSC)(22), 기지국(BTS)(21)으로 구성되며, 방문자위치등록기(VLR : Visitor Location Register)(도면에 도시되지 않음)와 홈위치등록기(HLR : Home Location Register)(도면에 도시되지 않음)를 통해 이동통신 단말기(MS)(10)의 이동성 관리 및 인증이 제공된다.
여기서, 기지국 제어기(BSC)(22)는 하나 이상의 기지국(BTS)(21)들을 제어하고 관리하며, 호처리와 관련된 트래픽과 신호방식, 이동성관리, 그리고 이동통신 단말기(MS)(10) 관리 등을 수행한다.
또한, 패킷 제어기(PCF)(23)는 기지국 제어기(BSC)(22) 내부에 존재할 수도 있고, 외부에 별도의 시스템으로 구현될 수 있으며, 무선접속망(RAN)(20)으로부터 전달되는 이동통신 단말기(MS)(10)의 데이터들을 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)로 연결한다.
패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)는 외부 에이전트(FA : Foreign Agent) 기능을 수행하며, 이동통신 단말기(MS)(10)의 패킷 데이터에 대한 발착신 패킷들을 적절한 경로로 전달하고 이동통신 단말기(MS)(10)의 연결계층 프로토콜을 설정, 관리하는 종단역할을 수행한다.
인가/인증/과금(AAA) 서버(40)는 인증, 권한부여, 과금기능을 지원하는 인터 넷 프로토콜 기능을 제공한다.
홈 에이전트(HA)(50)는 이동 IP에 대한 위치정보로서 외부 에이전트(FA)의 IP 주소를 테이블로 관리하며, 필요에 따라 가입자에 대한 전송 데이터들을 터널과 암호화를 통해 전달하는 기능을 수행한다.
무선접속망(RAN)(20)은 데이터 호의 기본인증이 완료되면 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)와 GRE(Generic Routing Encapsulation) 프로토콜에 대한 가상연결을 설정한다.
그리고, 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)는 이동통신 단말기(MS)(10)와 단대단 프로토콜(PPP : Point-to-Point Protocol) 연결을 설정하고, 인가/인증/과금(AAA) 서버(40)를 통해 가입자 인증 및 과금정보를 전달한다.
이동 IP 서비스 제공시에, 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)는 외부 에이전트(FA) 기능을 수행하고, 이동통신 단말기 IP 주소의 홈망에 존재하는 홈 에이전트(HA)(50)는 이동 IP를 위한 위치정보관리 및 터널설정 등의 기능을 수행한다.
특히, 패킷 제어기(PCF)(23)는 패킷망(Packet Network)과 연동하기 위한 무선접속망(RAN)(20)의 연동시스템이며, 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)는 무선접속망(RAN)(20)을 통해서 접속한 데이터 가입자를 패킷망에 연결시켜 주기 위한 접속노드(Access Node)로서 기능을 수행하고 있어서, 무선접속망(RAN)(20)과 패킷망이 완전히 분리된 망으로 구성되어 있다.
따라서, 패킷 제어기(PCF)(23)는 기지국 제어기(BSC)(22) 시스템 내부에 존재할 수도 있고 외부에 별도의 시스템으로 구현될 수 있으나, 이동망에서 효과적인 이동성 제공을 위해 주로 독립적인 시스템으로 구현하고 있다.
패킷 제어기(PCF)(23)의 기능을 보다 상세하게 살펴보면, 무선접속망(RAN)(20)으로부터 전달되는 이동통신 단말기(MS)(10)의 데이터들을 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)로 연결하기 위해 "RP 정합(RP Interface)"이라고 하는 무선접속망(RAN)과 패킷 데이터망(PDN)간 접속방법을 사용하며, RP 접속에서 데이터 전송을 위한 가입자별 가상 링크 연결(Virtual Link Connection)과 사용자 데이터를 GRE 프로토콜 캡슐화(Encapsulation) 및 역캡슐화(Decapsulation)를 통한 터널링(Tunneling) 기능을 제공한다. 또한, 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)로부터 수신한 이동통신 단말기(MS)(10)에 전달될 연결 계층(Link Layer) 패킷들을 무선상(Air Interface)으로 전송될 수 있도록 하는 임시저장(Buffer) 기능과 패킷분할(Segmentation) 기능을 수행한다.
패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)는 패킷 제어기(PCF)(23)으로부터 수신한 패킷을 처리하기 위해 PPP/GRE 프로토콜 처리를 수행한다.
그런데, 패킷 과금에 있어서, 가장 중요한 역할을 하는 장치는, 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)와 인가/인증/과금(AAA) 서버(40)이다. 이 두 장치(30,40)의 기능과 주고 받는 메시지에 대한 내용은 표준으로 정의되어 있다. 두 장치(30,40)에서 과금과 관련한 기능 및 메시지는 다음과 같다.
패킷 데이터 서비스 노드(30)는 서비스 인증을 요구하는 패킷 및 실제 인증된 사용자에 대한 패킷 데이터들이 통과되는 장치로서, 인증이나 권한 수락에 대한 메시지를 그대로 인가/인증/과금(AAA) 서버(40)에 전달한다. 그리고, 실제 서비스 를 위해서 전송되는 패킷의 양에 대해서는 세션(Session) 기간 동안 카운트(Count)하고 있다가 그 결과를 인가/인증/과금(AAA) 서버(40)에게 알려 준다.
인가/인증/과금(AAA) 서버(40)는 서비스에 대한 인증, 권한 수락, 패킷 수 측정 등을 하는 장치로서, 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)가 보내는 인증이나 권한 수락 메시지에 대한 처리를 담당하며, 사용자에 대한 패킷 이용량을 분류하는 기능을 담당한다. 특히, 인가/인증/과금(AAA) 서버(40)는 과금 요청(Account Request) 메시지와 베어러 데이터(Bearer Data) 메시지의 파라미터들을 이용하여 필요한 정보를 입수할 수 있다.
여기서, 과금 요청(Account Request) 메시지는 패킷에 대해서 단말기 주소(IP : Internet Protocol) 및 망 접속 식별자(NAI : Network Access Identifier) 정보 등을 가지고 있다. 이 정보를 이용해서 IP와 NAI간의 맵핑(Mapping) 관계를 정의해 두고 있다가, 베어러 데이터(Bearer Data) 메시지를 통해서 알게 되는 과금 관련 정보를 NAI별로 분류한다.
또한, 베어러 데이터(Bearer Data) 메시지는 발신 IP, 착신 IP, 방향 플래그(Flag), 전송 패킷수, 발신 포트(Port), 착신 포트(Port) 정보를 가지고 있다. 여기서, 해당 포트(Port)는 컨텐츠 제공업체(CP)내의 서비스 구분 용도로 이용된다.
그런데, 전술한 바와 같이, 무선접속망(RAN)(20)에서 이동통신 단말기(MS)(10)로 전송되는 데이터의 전송속도와 유선망인 데이터 코어망(DCN)에서의 데이터 전송속도가 다르기 때문에, 무선접속망(RAN)(20)에서 이동통신 단말기(MS)(10)로 데이터를 전송하기 전에 데이터 버퍼에 우선적으로 데이터를 저장해 두 는데, 이 과정에서 무선접속망(RAN)(20)의 데이터 저장공간(데이터 버퍼)이 부족하여 오버플로우(Overflow)가 발생하면 버려진 데이터량 만큼 과금 오차가 발생하거나, 무선접속망(RAN)(20)에 축적된 데이터 존재하는 상태에서 호가 해제되면 데이터 저장공간(데이터 버퍼)에 축적된 잔류 데이터량 만큼 과금 오차가 발생한다.
이러한 과금 오차를 최소화하기 위해서는, 무선접속망(RAN)(20)과 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30) 간의 호 제어 기능이 요구되는데, 본 발명에서는 이러한 호 제어 기능을 통해서 공중망의 전송 속도에 맞추어, 무선접속망(RAN)(20)에 축적되는 데이터량을 조절함으로써, 무선접속망(RAN)(20)의 데이터 저장공간(데이터 버퍼)이 부족할 경우(도 1 참조), 혹은 데이터 호가 해제될 때 무선접속망(RAN)(20)에 남아 있는 데이터가 존재할 경우(도 2 참조) 발생하는 과금 오차를 최소화할 수 있다.
이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
무선 접속이 이루어져 세션이 활성되어 과금이 시작되면, 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)에서 무선접속망(RAN)(20)의 패킷 제어기(PCF)(23)로 데이터를 전송한다.
이때, 무선접속망(RAN)(20)에서는 도 4에 도시된 바와 같이 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)로 "GRE XOFF" 메시지를 전송하여(401), 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)가 무선접속망(RAN)(20)으로 전송하는 데이터의 전송을 멈추게 할 수 있다.
또한, 무선접속망(RAN)(20)에서는 도 4에 도시된 바와 같이 패킷 데이터 서 비스 노드(PDSN)(30)으로 "GRE XON" 메시지를 전송하여(402), 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)가 무선접속망(RAN)(20)으로 데이터 전송을 재개하도록 할 수 있다.
상기에서, "GRE OXFF" 혹은 "GRE XON"이란, 무선접속망(RAN)(20)과 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN) 간 베어러 데이터 인터페이스 프로토콜(Bearer Data Interface Protocol)인 GRE 패킷(Packet)에 XOFF 혹은 XON 정보를 포함함을 의미한다.
따라서, 무선접속망(RAN)(20)과 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30) 간 호 제어(Flow Control)의 핵심은 무선접속망(RAN)(20)에서 수행되는 "GRE XOFF(데이터 전송 중지)" 혹은 "GRE XON(데이터 전송 재개)"의 전송 시점에 따라 결정됨을 알 수 있다.
이를 바탕으로, 본 발명에 따른 호 제어 방법을 살펴보면 다음과 같다.
우선, 도 5를 참조하여 공중망 열화(순방향/역방향 열화)를 고려하지 않은 호 제어 과정을 살펴보고, 도 6에서는 공중망 열화 중 순방향 열화를 고려한 호 제어 과정을 살펴보기로 한다.
도 5를 참조하여, 공중망의 열화에 관계없이 무선접속망(RAN)(20)에 축적된 데이터량으로 "GRE XOFF(데이터 전송 중지)" 혹은 "GRE XON(데이터 전송 재개)"의 전송 시점을 결정하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
무선 접속이 이루어져 세션이 활성되어 과금이 시작되면, 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)에서 무선접속망(RAN)(20)의 패킷 제어기(PCF)(23)로 데이터를 전송한다.
이때, 무선접속망(RAN)(20)에서는 무선접속망(RAN)(20)의 데이터 버퍼에 축적된 데이터량을 측정하여, 축적된 데이터량이 운용자가 설정한 임계치(GRE XOFF Threshold) 이상일 경우(501), "GRE XOFF(데이터 전송 중지)" 메시지를 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)로 전송한다(502).
또한, 무선접속망(RAN)(20)에서는 무선접속망(RAN)(20)에 축적된 데이터량이 운용자가 설정한 임계치(GRE XON Threshold) 이하일 경우(503), "GRE XON(데이터 전송 재개)" 메시지를 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)로 전송한다(504).
여기서, "GRE XOFF 임계치(Threshold)"와 "GRE XON 임계치(Threshold)"는 공중망의 데이터 전송속도에 따라 차별적으로 설정된다. 예를 들면, 8Kbps 데이터 서비스의 경우, "GRE XOFF Threshold"는 10,000 byte, "GRE XON Threshold"는 8,000 byte로 설정하지만, 64kbps 데이터 서비스의 경우에 "GRE XOFF Threshold"는 40,000 byte, "GRE XON Threshold"는 24,000 byte로 설정한다.
한편, 도 6을 참조하여, 공중망의 열화 중 순방향 열화를 고려한 "GRE XOFF(데이터 전송 중지)" 혹은 "GRE XON(데이터 전송 재개)"의 전송 시점을 결정하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
무선 접속이 이루어져 세션이 활성되어, 과금이 시작되면, 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)에서 무선접속망(RAN)(20)의 패킷 제어기(PCF)(23)로 데이터를 전송한다.
이때, 무선접속망(RAN)(20)에서는 순방향 및 역방향 열화를 실시간으로 감시하는데, 만약 순방향 열화가 발생될 때(601), 무선접속망(RAN)(20)의 데이터 버퍼 에 축적된 데이터량을 측정하여, 축적된 데이터량이 운용자가 설정한 순방향 열화를 고려한 임계치(GRE XOFF Threshold in Forward Erasure State) 이상일 경우(602), "GRE XOFF(데이터 전송 중지)" 메시지를 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)로 전송한다(603).
또한, 무선접속망(RAN)(20)에서는 순방향 열화로 "GRE XOFF" 메시지를 전송한 상태에서(603), 순방향 열화가 해소되었다고 판정될 때(604), "GRE XON(데이터 전송 재개)" 메시지를 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(30)로 전송한다(605).
여기서, "순방향 열화를 고려한 GRE XOFF 임계치(Threshold)"는 공중망의 데이터 전송속도에 따라 차별적으로 설정된다. 예를 들면, 8Kbps 데이터 서비스의 경우, "GRE XOFF Threshold in Forward Erasure State"는 9,000 byte로 설정하지만, 64kbps 데이터 서비스의 경우에 "GRE XOFF Threshold in Forward Erasure State"는 36,000 byte로 설정한다.
또한, 무선접속망(RAN)(20)에서 순방향 열화상태를 판정하기 위한 기준치는 운용자의 임의 설정이 가능하다. 예를 들면, 순방향 프레임 에러율(Frame Error Rate)이 20%일 때, 순방향 열화상태로 판정한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 공중망의 데이터 전송속도와 유선망의 데이터 전송속도 차이에 의한 과금 오차를 최소화할 수 있는데, 특히 무선접속망(RAN)의 데이터 버퍼 오버플로우(Overflow)로 인한 과금 오차를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명은 공중망의 순방향 열화로 인한 과금 오차를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 무선통신 시스템에서 데이터 서비스 과금 오차를 줄이기 위한 호 제어 방법에 있어서,
    공중망의 데이터 전송속도에 따라, 데이터 전송 중지(GRE XOFF) 임계치 및 데이터 전송 재개(GRE XON) 임계치를 설정해 두는 임계치 설정단계;
    무선접속망(RAN)에서 '패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)로부터 전송된 데이터가 축적되는 데이터 버퍼'에 축적된 데이터량을 측정하는 데이터량 측정단계;
    상기 측정된 데이터량이 상기 'GRE XOFF 임계치' 이상인 경우, 상기 RAN이 상기 PDSN으로 데이터 전송 중지(GRE XOFF) 메시지를 전송하여 데이터의 전송을 중지토록 하는 데이터 전송 중지단계; 및
    상기 측정된 데이터량이 상기 'GRE XON 임계치' 이하인 경우, 상기 RAN이 상기 PDSN로 데이터 전송 재개(GRE XON) 메시지를 전송하여 데이터의 전송을 재개토록 하는 데이터 전송 재개단계를 포함하는 무선통신 시스템에서 데이터 서비스 과금 오차 최소화를 위한 호 제어 방법.
  2. 무선통신 시스템에서 데이터 서비스 과금 오차를 줄이기 위한 호 제어 방법에 있어서,
    순방향 열화상태 판정을 위한 기준치를 설정하고, 공중망의 데이터 전송속도 에 따라 순방향 열화를 고려한 데이터 전송 중지(GRE XOFF) 임계치를 설정해 두는 기준치 및 임계치 설정단계;
    상기 '순방향 열화상태 판정 기준치'를 바탕으로, 무선접속망(RAN)에서 순방향 열화상태를 감지하는 열화상태 감지단계;
    순방향 열화상태시, 상기 RAN이 '패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)로부터 전송된 데이터가 축적되는 데이터 버퍼'에 축적된 데이터량을 측정하여, 상기 측정된 데이터량이 상기 '순방향 열화를 고려한 GRE XOFF 임계치' 이상인 경우, 상기 RAN이 상기 PDSN으로 데이터 전송 중지(GRE XOFF) 메시지를 전송하여, 데이터의 전송을 중지토록 하는 데이터 전송 중지단계; 및
    상기 순방향 열화상태 해소시, 상기 RAN이 상기 PDSN로 데이터 전송 재개(GRE XON) 메시지를 전송하여, 데이터의 전송을 재개토록 하는 데이터 전송 재개단계를 포함하는 무선통신 시스템에서 데이터 서비스 과금 오차 최소화를 위해 순방향 열화를 고려한 호 제어 방법.
  3. 데이터 서비스 과금 오차 최소화를 위한 호 제어를 위하여, 프로세서를 구비한 무선통신 시스템에,
    공중망의 데이터 전송속도에 따라, 데이터 전송 중지(GRE XOFF) 임계치 및 데이터 전송 재개(GRE XON) 임계치를 설정해 두는 임계치 설정기능;
    무선접속망(RAN)에서 '패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)로부터 전송된 데이터 가 축적되는 데이터 버퍼'에 축적된 데이터량을 측정하는 데이터량 측정기능;
    상기 측정된 데이터량이 상기 'GRE XOFF 임계치' 이상인 경우, 상기 RAN이 상기 PDSN으로 데이터 전송 중지(GRE XOFF) 메시지를 전송하여 데이터의 전송을 중지토록 하는 데이터 전송 중지기능; 및
    상기 측정된 데이터량이 상기 'GRE XON 임계치' 이하인 경우, 상기 RAN이 상기 PDSN로 데이터 전송 재개(GRE XON) 메시지를 전송하여 데이터의 전송을 재개토록 하는 데이터 전송 재개기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  4. 데이터 서비스 과금 오차 최소화를 위해 순방향 열화를 고려한 호 제어를 위하여, 프로세서를 구비한 무선통신 시스템에,
    순방향 열화상태 판정을 위한 기준치를 설정하고, 공중망의 데이터 전송속도에 따라 순방향 열화를 고려한 데이터 전송 중지(GRE XOFF) 임계치를 설정해 두는 기준치 및 임계치 설정기능;
    상기 '순방향 열화상태 판정 기준치'를 바탕으로, 무선접속망(RAN)에서 순방향 열화상태를 감지하는 열화상태 감지기능;
    순방향 열화상태시, 상기 RAN이 '패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)로부터 전송된 데이터가 축적되는 데이터 버퍼'에 축적된 데이터량을 측정하여, 상기 측정된 데이터량이 상기 '순방향 열화를 고려한 GRE XOFF 임계치' 이상인 경우, 상기 RAN 이 상기 PDSN으로 데이터 전송 중지(GRE XOFF) 메시지를 전송하여, 데이터의 전송을 중지토록 하는 데이터 전송 중지기능; 및
    상기 순방향 열화상태 해소시, 상기 RAN이 상기 PDSN로 데이터 전송 재개(GRE XON) 메시지를 전송하여, 데이터의 전송을 재개토록 하는 데이터 전송 재개기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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