KR20070042628A - ＩＰ－ｘＤＳＬ 기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자회선의 속도 측정 및 수집 방법 및 시스템 - Google Patents

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이정호
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Abstract

본 발명은 IP-xDSL(digital subscriber line) 기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명은, 대칭형 DSL 기술을 사용하는 IP-xDSL 기반의 초고속인터넷 접속망에서, 가입자접속단계에서 가입자별로 가입자단말과 DSLAM 장비간의 가입자 회선에 대한 회선 속도를 측정하고 수집하기 위하여, 접속망 시설정보 관리시스템(운용정보 관리시스템)으로부터 DSLAM 장비와 레이어3 스위치의 주소정보를 검색하고, 상기한 정보를 바탕으로 경로추적(trace route) 프로그램을 이용하여 DSLAM 장비와 레이어3 스위치간의 연결정보를 생성한 후, 가입자 단말의 네트워크 접속인증 과정에서 DHCP 릴레이 에이전트(DHCP Relay agent) 정보를 이용하여 가입자를 수용하는 레이어3 스위치 정보 습득을 통해 DSLAM 장비의 주소정보를 검색한 뒤, 가입자 단말에서 DSLAM 장비로 ping 프로그램을 통해 다양한 패킷크기에 대한 전송시험을 통해 가입자 회선에 대한 회선속도를 측정하고 이를 수집하는 시스템을 제공한다. 따라서, 별도의 측정장비 없이 동적 IP환경에서 가입자 ID별로 정확한 가입자회선의 속도를 측정하고 수집할 수 있다.
IP-xDSL, 초고속인터넷, 가입자 회선, 속도 측정 및 수집

Description

ＩＰ－ｘＤＳＬ 기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 방법 및 시스템{Method and system for speed measurment and collection of subscriber line in IP-xDSL based internet access network}
도 1은 종래의 가입자 단말에서 IP 백본 전단의 에지 라우터까지를 포함하는 IP-xDSL기반 초고속인터넷 접속망 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 IP-xDSL기반 초고속인터넷 접속망의 구성도이다.
도 3은　본 발명의 실시예에 따른 수집 서버의 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 동적 IP주소를 할당받는 IP-xDSL기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자단말의 네트워크 접속인증 절차를 도시한 데이타 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 가입자 단말 120: DSLAM 장비
130: 레이어3 스위치 140: 메트로 스위치
150: 에지 라우터 160: 제어 서버
170: DHCP 서버 180: 인증 서버
190: 수집 서버 200: 시설 정보 DB
본 발명은 IP-xDSL(digital subscriber line) 기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 방법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대칭형 DSL 기술을 사용하는 IP-xDSL 기반의 초고속인터넷 접속망에서, 가입자 단말과 DSLAM(Digital subscriber line access multiplier) 장비 간의 가입자 회선에 대한 회선 속도를 측정하고 수집하는, IP-xDSL 기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 방법 및 시스템에 관한 것이다.
도 1은 종래의 가입자 단말(PC)에서 IP 백본 전단의 에지 라우터까지를 포함하는 IP-xDSL기반 초고속인터넷 접속망 구성도이다.
IP-xDSL기반 초고속인터넷 접속망은 ADSL(Asynchronous digital subscriber line), VDSL(Very high speed digital subscriber line) 등 동선선로를 이용한 고속 디지털 가입자회선(DSL) 접속기술을 이용하여 가입자 단말(11)을 수용하는 DSLAM(Digital subscriber line access multiplier) 장비(12), 국사외에서 DSLAM 장비(12)를 집선 수용하는 레이어3 스위치(13), 국사외 상기 레이어3 스위치들(13)을 국사내에서 집선수용하는 메트로 스위치(14), 그리고 라우터 기능을 제공하는 상기 메트로 스위치(14)를 수용하여 IP백본망으로 연결하는 에지 라우터(15)로 구성된다.
여기서, IP-xDSL 기반 접속망이란 상기 가입자 단말(11)에서 상기 레이어 3 스위치(13)까지 구간에서, ATM 계층을 사용하지 않고, IP 계층을 직접 이용하는 DSL(digital subscriber line) 접속기술을 이용하는 접속망을 나타내며, xDSL 접속기술은 상향과 하향에 전송속도가 서로 다른 비대칭형 DSL 기술(즉, ADSL, 비대칭형 VDSL)과, 상향과 하향 전송속도가 동일한 대칭형 DSL 기술(즉, SHDSL, 대칭형 VDSL)로 구분할 수 있다. IP-xDSL기반 접속망에서 상기 가입자 단말(11)을 수용하는 상기 DSLAM 장비(12)는 레이어 2(Layer 2) 계층인 링크계층의 교환기능(Switching)을 통해 데이터를 처리하고, 이를 제외한 상기 레이어3 스위치(13), 상기 메트로 스위치(14), 상기 에지 라우터(15)는 네트워크 계층(Layer 3)의 교환기능(Routing)을 통해 데이터를 처리한다.
DSL(digital subscriber line) 기술은 동선선로를 이용함으로써 전송거리, 외부간섭 등에 의해 실제 가입자 속도가 상당히 차이가 날 수 있기 때문에, 가입자 선로 별로 회선속도를 측정이 필요하다. 가입자 선로별로 회선속도를 측정하는 종래의 기술은 크게 두 가지로 구분해 볼 수 있다.
첫 번째로 백본망 또는 외부망에 측정용 서버를 설치하고, 상기 가입자 단말(11)에서 측정용 서버로 트래픽을 발생시키거나, 상기 측정용 서버에서 상기 가입자 단말(11)로 트래픽을 발생시켜 인터넷망 전체에 대한 상하향 전송속도를 측정하고, 이를 가입자 회선 속도의 추정치로 사용하는 방식이다. 상기한 방식은 초고속인터넷 접속서비스에 대한 서비스 품질을 측정하기 위해 사용하는 방식으로 가입자 회선을 포함한 전체 인터넷 접속구간에 대한 상하향 전송속도를 구하는 방식이다. 그러나, 이 방식은 가입자 회선외의 접속망 구간, 백본망 구간, 외부망 구간, 그리 고 망과 측정 서버간 연결회선을 포함하여 측정하기 때문에, 가입자 회선만의 정확한 회선속도를 얻을 수 없는 문제점이 있다. 뿐만 아니라 속도 측정을 위해 별도의 측정 서버를 백본망 또는 외부망에 구비하여 측정을 수행해야 하므로 별도의 설치 운용비용이 소요되는 문제점이 있다.
두 번째로 상기 DSLAM 장비(12)가 제공되는 측정기능을 이용하여 상기 DSLAM 장비(12)는 수용된 포트별로 속도를 측정하고, 상기 DSLAM 포트별로 매핑되는 가입자 정보를 바탕으로 가입자 회선별 속도를 수집하는 방식이 있다.
그러나, 이 방식은 상기 DSLAM 장비(12)에서 제공되는 측정기능을 이용해야 하기 때문에, 표준화된 측정방법이 없는 현재상태에서 DSLAM 제조사별로 회선 속도 측정방법에 차이가 있어 가입자 회선속도에 대한 오차가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
뿐만 아니라, 기존 방식에서는 DSLAM 포트별로 매핑되는 가입자 정보를 수동으로 입력하여 관리함으로써, 가입자의 이전, 해지, 장비 포트 고장으로 인한 변경 등으로 인해 발생하는 포트별 가입자 정보의 불일치 문제가 종종 발생함으로써, 가입자의 실제 연결 회선에 대한 회선속도를 정확하게 수집할 수 없는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 대칭형 DSL(digital subscriber line) 기술을 사용하는 IP-xDSL 기반의 초고속인터넷 접속망에서, 가입자접속 단계에서 가입자별로 가입자 단말과 DSLAM 장비간의 가입자 회선에 대한 회 선속도를 측정하고 수집하기 위한, IP-xDSL 기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 방법 및 시스템을 제공한다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명의 특징에 따른 IP-xDSL 기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 시스템은, 다수의 가입자 단말과, DSLAM 장비, 레이어3 스위치, 에지 라우터를 구비한 IP-xDSL 기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 시스템에 있어서, DHCP 프로토콜을 사용하여 상기 가입자 단말에 동적 IP 주소를 할당하기 위한 DHCP 서버; 가입자 ID, 가입자 회선별로 가입자 단말의 MAC 주소, 할당된 동적 IP 주소를 관리하여 제어하기 위한 제어 서버; 상기 가입자 단말의 MAC 주소에 해당하는 가입자 ID와 패스워드를 포함한 인증 기능을 제공하기 위한 인증 서버; 및 상기 가입자 단말과 DSLAM 장비 간의 가입자 회선에 대한 회선 속도를 측정하고 수집하기 위한 수집 서버를 포함한다.
또한, 본 발명의 특징에 따른 IP-xDSL 기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 방법은, 다수의 가입자 단말과, DSLAM 장비, 레이어3 스위치, 에지 라우터, DHCP 서버, 인증 서버, 제어 서버, 및 수집 서버를 구비한 IP-xDSL 기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 방법에 있어서, (a) 임의의 가입자 단말에서 DHCP 클라이언트를 이용하여 네트워크 접속을 위해 DHCP 프로토콜을 사용하여 상기 레이어3 스위치의 DHCP 릴레이 에이전트를 통해 DHCP 서버에 접속하여 동적 IP 주소를 할당받는 단계; 및 (b) 상기 가입자 단말 의 동적 IP 주소 할당 후, 에지 라우터에서 상기 제어 서버와 상기 인증 서버에 연결하여 할당된 가입자 단말에 대한 인증 및 접속제어 단계를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 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. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 ”포함“한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 기재한 모듈(module)이란 용어는 특정한 기능이나 동작을 처리하는 하나의 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 IP-xDSL 기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 방법 및 시스템의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 IP-xDSL기반 초고속인터넷 접속망의 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 IP-xDSL기반 초고속인터 넷 접속망은 다수의 가입자 단말(110)과, DSLAM 장비(120), 레이어3 스위치(130), 메트로 스위치(140), 에지 라우터(150), 제어 서버(160), DHCP 서버(170), 인증 서버(180), 수집 서버(190) 및 시설 정보 DB(200)를 포함한다.
상기 DSLAM(Digital subscriber line access multiplier) 장비(120)는 ADSL(Asynchronous digital subscriber line), VDSL(Very high speed digital subscriber line) 등 동선선로를 이용한 고속 디지털 가입자회선(DSL) 접속기술을 이용하여 상기 다수의 가입자 단말(110)을 수용한다.
상기 레이어3 스위치(130)는 국사외에서 상기 DSLAM 장비(120)를 집선 수용하고, 상기 가입자 단말(110)과 동일한 IP 서브넷에서 DHCP 프로토콜 처리 과정을 대행하는 DHCP 릴레이 에이전트(DHCP Relay agent) 기능이 설치되며, 상기 가입자 단말(110)에 존재하는 DHCP 클라이언트와 상기 DHCP 서버(170) 사이에 DHCP 릴레이 에이전트 기능을 제공한다.
상기 메트로 스위치(140)는 국사외 상기 레이어3 스위치들(130)을 국사내에서 집선 수용한다.
상기 에지 라우터(150)는 상기 메트로 스위치(140)와 연결되어 IP백본망으로 연결된다.
상기 DHCP 서버(170)는 DHCP 프로토콜을 사용하여 상기 가입자 단말(110)에 동적 IP 주소를 할당한다.
상기 제어 서버(160)는 가입자 ID, 가입자 회선별로 상기 가입자 단말(110)의 MAC 주소, 할당된 동적 IP 주소를 관리하여 제어한다.
상기 인증 서버(180)는 상기 가입자 단말(110)의 MAC 주소에 해당하는 가입자 ID와 패스워드를 포함한 인증 기능을 수행한다.
상기 수집 서버(190) 상기 가입자 단말(110)과 상기 DSLAM 장비(120) 간의 가입자 회선에 대한 회선 속도를 측정하고 수집한다.
도　3은　본 발명의 실시예에 따른 수집 서버(190)의 블록 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 수집 서버(190)는 시설정보 관리시스템 연동 모듈(191), 제어부(192), 가입자단말 접속프로그램 처리모듈(193), DSLAM-레이어3 스위치 연결 생성 모듈(194), 자료저장부(가입자회선 정보 DB)(195), 및 제어 서버 연동 모듈(196)을 포함한다.
상기 시설정보 관리시스템 연동모듈(191)은 시설 정보 DB(200)와 연동되며, 접속망 시설정보 관리시스템으로부터 상기 DSLAM 장비(120)와 상기 레이어3 스위치(130)의 주소정보를 검색한다.
상기 제어부(192)는 상기 각 부에 해당정보를 인가하여 제어한다.
상기 가입자단말 접속프로그램 처리모듈(193)은 가입자 ID에 맞는 DSLAM IP 주소 정보를 전송하여 상기 가입자 단말(110)에서 상기 DSLAM 장비(120)로 ping 프로그램을 통해 다양한 패킷 크기에 대한 전송시험을 수행하여 회선속도를 측정하고 측정된 결과를 수집한다.
상기 DSLAM-레이어3 스위치 연결 생성모듈(194)은 상기 시설정보 관리시스템으로부터 얻은 DSLAM 장비와 레이어3 주소정보와 경로추적 프로그램을 이용하여 상기 DSLAM 장비(120)와 상기 레이어3 스위치(130) 간의 연결정보를 생성한다.
상기 자료저장부(가입자회선 정보 DB)(195)는 상기 각 부의 해당정보를 저장한다.
상기 제어 서버 연동모듈(196)은 상기 가입자 단말(110)의 네트워크 접속 인증 과정에서 DHCP 릴레이 에이전트(DHCP Relay Agent) 정보를 이용하여 상기 가입자 단말(110)을 수용하는 레이어3 스위치 정보(예: 대표 IP 주소 정보)를 습득하고 이를 통해 상기 DSLAM 장비(120)의 주소정보를 검색한다.
먼저, 상기 시설정보 관리시스템 연동모듈(191)는 접속망의 상기 DSLAM 장비(120)와 상기 레이어3 스위치(130)의 시설 정보 DB(200)를 관리하고 있는 접속망 시설정보 관리시스템(운용정보 관리시스템)으로부터 표 1과 같은 상기 DSLAM 장비(120)와 상기 레이어3 스위치(130)의 대표 IP 주소 정보를 수집하여 상기 자료저장부(195)에 저장한다.
DSLAM 장비 및 레이어 3 스위치의 시설정보
장비구분 위치 장비회사 대표 IP
DSLAM 대전 유성구 전민동 Dasan 147.6.61.10
DSLAM 대전 유성구 전민동 Dasan 147.6.62.10
DSLAM 대전 유성구 전민동 Dasan 147.6.63.10
.. .. .. ..
레이어3 스위치 대전 유성구 전민동 Extreme 147.7.71.10
레이어3 스위치 대전 유성구 전민동 Extreme 147.7.72.10
레이어3 스위치 대전 유성구 전민동 Extreme 147.7.73.10
.. .. .. ..
상기 수집 서버(190)는 상기 시설정보 관리시스템 연동 모듈(191)로부터 얻은 모든 상기 DSLAM 장비(120)와 상기 레이어3 주소 정보를 수집하면, 경로추적(traceroute)　프로그램을 이용하여, 상기 DSLAM 장비(120)와 상기 레이어3 스위치(130) 간의 연결정보를 생성하여 자료저장부(195)에 저장한다. 여기서 경로추적 프로그램은 인터넷 제어 메시지 프로토콜(ICMP)와 IP 헤더의 TTL(time to live) 필드를 이용하여 특정 목적지까지의 경로를 추적하는 프로그램이다.
표 2는 DSLAM 장비(120)의 대표 IP주소에 대한 경로추적 프로그램의 예를 나타낸다.
경로추적 프로그램 예 > tracert 147.6.61.10 Tracing route to 147.6.61.10 over a maximum of 30 hops 1 < 1ms < 1ms < 1ms 147.6.80.229 2 < 1ms < 1ms < 1ms 147.6.156.145 3 2ms 2ms 2ms 172.16.28.81 4 3ms 3ms 3ms 211.106.16.73 5 4ms 4ms 4ms 147.7.71.10 6 5ms 5ms 5ms 147.6.61.10
표 3은 경로추적 프로그램(예: tracert)을 이용하여 생성한 DSLAM - 레이어3 스위치 연결정보를 나타낸다.
DSLAM-레이어3 스위치 연결정보
DSLAM IP 레이어3 스위치 IP
147.6.61.10 147.7.71.10
147.6.62.10 147.7.73.10
147.6.63.10 147.7.72.10
... ...
DSLAM - 레이어3 스위치 연결정보가 생성되면, 도 4에 도시된 바와 같이 임의의 가입자 단말(110)에 대해 가입자 단말의 네트워크 접속인증 과정에서 상기 제어 서버(160)로부터 상기 가입자 단말(110)이 수용된 레이어3 스위치(130)의 대표 IP주소정보를 얻을 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 동적 IP주소를 할당받는 IP-xDSL 기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자 단말의 네트워크 접속인증 절차를 도시한 데이타 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 동적 IP주소를 할당받는 IP-xDSL 기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자단말의 네트워크 접속 인증 절차는 (a) DHCP를 통한 주소할당 단계, 및 (b) DHCP IP 주소할당 후 할당된 가입자 단말(11)에 대한 인증 및 접속제어 단계로 구분할 수 있다.
즉, (a) 임의의 가입자 단말(110)에서 DHCP 클라이언트를 이용하여 네트워크 접속을 위해 DHCP 프로토콜을 사용하여 상기 레이어3 스위치(130)의 DHCP 릴레이 에이전트를 통해 DHCP 서버(160)에 접속하여 동적 IP 주소를 할당받는 단계; 및 (b) 상기 가입자 단말의 동적 IP 주소 할당 후, 상기 에지 라우터(150)에서 상기 제어 서버(160)와 상기 인증 서버(180)에 연결하여 할당된 가입자 단말(110)에 대한 인증 및 접속제어 단계를 포함한다.
먼저, 상기 DHCP를 통한 주소할당 단계에서 랜카드가 설치된 가입자 단말(110)을 부팅하면, 랜카드가 동작하는 가입자 단말(110)은 동적 IP주소를 할당받기 위하여 DHCP(Dynamic host configuration protocol) 프로토콜 프로세스를 실행한다.
DHCP 프로토콜을 이용하여 상기 가입자 단말(110)과 상기 DHCP 서버(170) 간에 동적 IP주소를 할당받는 DHCP 프로토콜 절차는 일반적인 DHCP 프로토콜의 처리과정과 동일한 절차를 가진다.
즉, 상기 가입자 단말(110)에서 DHCP 클라이언트를 통해 DHCP DISCOVER 메시지를 상기 레이어3 스위치(130)의 DHCP 릴레이 에이전트(DHCP Relay agent)를 통해 상기 DHCP 서버(170)로 전송하면, 상기 DHCP Discover 메시지를 받은 상기 DHCP 서버(170)는 상기 레이어3 스위치(130)의 DHCP 릴레이 에이전트를 통해 DHCP OFFER 메시지를 상기 가입자 단말(110)의 DHCP 클라이언트로 전송한다.
상기 가입자 단말(110)의 상기 DHCP 클라이언트는 이런 IP 주소 중 하나를 선택하여 상기 레이어3 스위치(130)의 DHCP 릴레이 에이전트를 통해 상기 DHCP 서버(170)로 DHCP 요청 메시지(DHCP REQUEST)를 전송하여 유동 IP 주소 사용권을 요구하면, 이에 대한 응답으로 상기 DHCP 서버(170)는 상기 레이어3 스위치(130)의 DHCP 릴레이 에이전트(DHCP Relay Agent)를 통해 상기 가입자 단말(110)의 DHCP 클라이언트로 DHCP 확인(DHCP ACK) 메시지를 전송하여 DHCP IP 주소를 할당한다.
다만, 본 발명의 실시예에서 상기 DHCP 서버(170)가 상기 가입자 단말(110)과 동일한 IP 서브넷(IP subnet)이 아닌 백본망에 연결되어 있으므로, 상기 가입자 단말(110)과 동일한 IP 서브넷에서 DHCP 프로토콜 처리과정을 대행하는 DHCP 릴레이 에이전트(DHCP Relay Agent) 기능이 상기 레이어3 스위치(130)에 동작(enable)되도록 상기 레이어3 스위치(130)를 구성하며, 상기한 동적 네트워크 정보습득 단계에서 상기 가입자 단말(110)의 상기 레이어3 스위치(130) 연결정보가 수집될 수 있도록 DHCP 릴레이 에이전트가 DHCP 릴레이 에이전트 정보 옵션(code 82)을 이용하여 상기 가입자 단말(110)이 수용된 레이어3 스위치(130) 대표 IP 주소정보를 전달하도록 구성한다. 상기 DHCP 릴레이 에이전트는 가입자 단말(110)이 DHCP 클라이언트로서 브로드캐스트(broadcast)를 통해 발생시키는 DHCP 메시지를 수신하여, 유니캐스트(unicast)를 통해 상기 DHCP 서버(170)로 전달(forwarding)하며, 상기 DHCP 서버(170)로부터 유니캐스트된 DHCP 메시지를 수신하여 클라이언트가 이것을 수신할 수 있도록 로컬 IP 서브넷에 브로드캐스트하는 기능을 수행한다.
이후 상기 인증 및 접속제어 단계에서, 상기 네트워크 접속에 따른 DHCP 프로토콜을 통한 IP주소 할당과정에서 상기 가입자 단말(110)과 상기 DHCP 서버(170)간의 전달경로 중간에 위치하는 상기 에지 라우터(150)는 양방향으로 전달되는 DHCP 메시지들을 캡쳐(capture)하여 IP주소를 요청한 가입자 단말(110)의 MAC 주소와 할당된 IP주소를 수집하고, 상기 가입자 단말(110)의 MAC 주소와 할당된 IP주소를 네트워크 접속 제어를 위한 메시지(COPS Decision-Request(MAC, IP, Lease Time))를 상기 제어 서버(160)로 전달한다.
이 때, 상기 에지 라우터(150)와 상기 제어 서버(160)간에는 COPS(common open policy service) 프로토콜을 이용하여 메시지를 전달한다. 상기 가입자 단말(110)의 MAC 주소와 할당된 동적 IP 주소를 전달받은 상기 제어 서버(160)는 네트워크 인증이 완료될 때까지, 상기 제어 서버(160)는 상기 에지 라우터(150)로 상기 IP주소를 소스주소(source IP address)로 하는 IP 패킷이 차단되도록 접속제어 정책 메시지(COPS Policy Decision)를 전달하고, 상기 에지 라우터(150)로부터 상기 제어 서버(160)로 이에 대한 응답 메시지(COPS Decision Apply ACK)를 받는다.
이후, 상기 제어 서버(160)는 내부 데이터베이스를 통해 가지고 있던 MAC 주소와 가입자 ID, 패스워드의 매핑 테이블로부터 상기 가입자 단말(110)의 MAC 주소에 해당하는 가입자 ID와 패스워드를 추출하고 상기 인증 서버(180)로 인증을 요청한다. 이때, 상기 제어 서버(160)와 상기 인증 서버(180) 간에는 RADIUS(Remote Authentication Dial in User Service) 프로토콜 등을 이용하여 인증절차를 수행한다.
상기 제어 서버(160)에서 상기 가입자 단말(110)의 MAC 주소에 해당하는 가입자 ID와 패스워드를 포함한 인증 요구 메시지(Radius Auth-Request(ID,PW))를 상기 인증 서버(180)로 전송하면, 이에 대한 응답으로 상기 인증 서버(180)에서 상기 제어 서버(160)로 인증 확인 메시지(Radius Access-Accept)를 전송하여 인증을 확인한다.
네트워크 접속 인증이 성공하면, 상기 제어 서버(160)는 상기 에지 라우터(150)로 상기한 IP 주소를 소스주소(source IP address)로 하는 IP 패킷의 차단이 해제되도록 접속제어 정책 메시지(COPS Policy Decision(가입자 Interface에 Service Policy 설정))를 전달하고, 상기 에지 라우터(150)로부터 상기 제어 서버(160)로 이에 대한 응답 메시지(COPS Decision Apply ACK)를 받는다.
도 4에 도시된 바와 같이, 네트워크 접속인증 절차를 거치면, 가입자 ID별로 동적으로 할당받은 가입자 IP 주소 정보와 가입자 단말이 수용된 레이어 3 스위치의 대표 IP주소 정보를 얻을 수 있다.
표 4는 네트워크 접속인증 절차를 통해 상기 제어 서버(160)로부터 연동을 통해 수집한 가입자 ID별 가입자 IP주소 정보와 레이어 3 스위치 대표 IP주소정보를 나타낸다.
가입자 ID별 주소정보
가입자 ID 가입자단말 동적 할당 IP 주소 수용 레이어3 스위치 IP 주소
suji 147.6.10.221 147.7.71.10
Parksj 147.6.10.225 147.7.71.10
Leejh 147.6.20.201 147.7.72.10
... ... ...
가입자 ID별 수용 레이어3 스위치 IP주소를 습득하게 되면, <표 3>의 DSLAM-레이어 3 스위치 연결정보를 이용하여 가입자 ID별 수용 DSLAM 정보를 얻을 수 있다.
상기 제어서버 연동모듈(196)은 상기 제어 서버(160)로부터 <표 5>와 같이 가입자 ID별 연결주소정보를 수집하여 상기 자료저장부(195)에 저장한다.
가입자 ID별 전체연결주소정보
가입자 ID 가입자단말 동적 할당 IP 주소 수용 DSLAM IP주소 수용 레이어3 스위치 IP 주소
suji 147.6.10.221 147.6.61.10 147.7.71.10
Parksj 147.6.10.225 147.6.61.10 147.7.71.10
Leejh 147.6.20.201 147.6.63.10 147.7.72.10
... ... ... ...
네트워크 접속인증이 끝난 시점에서 상기 가입자단말 접속프로그램 처리모듈(193)은 가입자 ID별 연결주소정보를 전송하여 상기 가입자 단말(110)이 상기 DSLAM 장비(120)로 ping 프로그램을 통해 다양한 패킷크기에 대한 전송시험을 수행하도록 하는 요청 메시지를 보내고, 측정된 결과를 수집하여 상기 자료저장부(195)에 저장한다.
상기 가입자 단말(110)이 상기 가입자단말 접속프로그램 처리 모듈(193)과의 메시지 전달과 회선속도를 측정할 수 있도록, 상기 가입자단말 접속프로그램 처리모듈(193)은 가입자ID의 최초 접속시에 상기한 기능을 수행하는 프로그램을 다운로드 하도록 구성한다.
상기 가입자 단말(110)과 상기 가입자 단말 접속프로그램 처리 모듈(193)간의 메시지전달은 일반적인 TCP 세션을 이용하도록 하고, 메시지 구성은 가입자 단말에 수용 DSLAM IP 주소정보와 함께 회선속도 측정을 요청하는 메시지와 측정 후 결과를 응답하는 메시지로 구성한다.
표 6은 DSLAM 장비의 대표 IP주소를 이용하여 가입자 회선에 대한 속도를 측정하기 위한 ping 프로그램의 예를 나타낸다.
Ping 프로그램 예 >ping -l 10000 147.6.61.10 Pinging 147.6.61.129 with 10000 bytes of data: Reply from 147.6.61.10: bytes=10000 time = 7ms TTL=255 Reply from 147.6.61.10: bytes=10000 time = 7ms TTL=255 Reply from 147.6.61.10: bytes=10000 time = 7ms TTL=255 Reply from 147.6.61.10: bytes=10000 time = 7ms TTL=255 Ping statistics for 147.6.61.10: Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 < 0% loss > Approximate round trip times in milli-seconds Minimum = 7ms, Maximum = 7ms, Average = 7ms
상기 가입자 단말(110)이 상기 가입자단말 접속프로그램 처리 모듈(193)로 측정된 결과를 전송하면 다음과 같은 방식으로 속도를 계산한다.
속도 = 측정bytes*8(bit/bytes)/(측정속도 평균/2)
상기한 예에서 속도는 10000*8/(0.007/2) = 22.9Mbps
상기 제어부(192)는 상기한 각 부에 해당정보를 중개하고, 가입자 ID별로 가입자회선의 회선속도정보를 조회할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 대칭형 DSL(digital subscriber line) 기술을 사용하는 IP-xDSL 기반의 초고속인터넷 접속망에서, 가입자 접속 단계에서 가입자별로 가입자 단말과 DSLAM 장비간의 가입자 회선에 대한 회선 속도를 측정하고 수집하기 위하여, 접속망 시설정보 관리시스템으로부터 DSLAM 장비와 레이어3 스위치의 주소 정보를 검색하고, 상기한 주소 정보를 바탕으로 경로추적(trace route) 프로그램을 이용하여 DSLAM 장비와 레이어3 스위치간의 연결정보를 생성한 후, 가입자 단말의 네트워크 접속인증과정에서 DHCP 릴레이 에이전트(DHCP Relay agent) 정보를 이용하여 가입자를 수용하는 레이어3 스위치 정보를 습득을 통해 DSLAM 장비의 주소정보를 검색한 뒤, 가입자 단말에서 DSLAM 장비로 ping 프로그램을 통해 다양한 패킷크기에 대한 전송시험을 통해 가입자 회선에 대한 회선속도를 측정하고 이를 수집하는 시스템을 제공함으로써, 별도의 측정장비 없이 동적 IP환경에서 가입자 ID별로 정확한 가입자회선의 속도를 측정하고 수집하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (12)

  1. 다수의 가입자 단말과, DSLAM 장비, 레이어3 스위치, 에지 라우터를 구비한 IP-xDSL 기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 시스템에 있어서,
    DHCP 프로토콜을 사용하여 상기 가입자 단말에 동적 IP 주소를 할당하기 위한 DHCP 서버;
    가입자 ID, 가입자 회선별로 가입자 단말의 MAC 주소, 할당된 동적 IP 주소를 관리하여 제어하기 위한 제어 서버;
    상기 가입자 단말의 MAC 주소에 해당하는 가입자 ID와 패스워드를 포함한 인증 기능을 제공하기 위한 인증 서버; 및
    상기 가입자 단말과 DSLAM 장비 간의 가입자 회선에 대한 회선 속도를 측정하고 수집하기 위한 수집 서버
    를 포함하는 IP-xDSL 기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수집 서버는,
    접속망 시설정보 관리시스템으로부터 DSLAM 장비와 레이어3 스위치의 주소정보를 검색하기 위한 시설정보 관리시스템 연동모듈;
    상기 시설정보 관리시스템으로부터 얻은 DSLAM 장비와 레이어3 주소정보와 경로추적 프로그램을 이용하여, DSLAM과 레이어3 스위치 간의 연결정보를 생성하기 위한 DSLAM-레이어 3 스위치 연결 생성모듈;
    상기 가입자 단말의 네트워크 접속 인증 과정에서 DHCP 릴레이 에이전트 정보를 이용하여 가입자를 수용하는 레이어 3 스위치 정보를 습득하여 DSLAM 장비의 주소 정보를 검색하기 위한 제어 서버 연동모듈;
    상기 가입자 단말에서 DSLAM 장비로 ping 프로그램을 통해 다양한 패킷크기에 대한 전송시험을 수행하여 회선속도를 측정하고 이를 수집하기 위한 가입자단말 접속프로그램 처리모듈;
    상기 각 부에 해당정보를 인가하여 제어하기 위한 제어부; 및
    상기 각 부의 해당정보를 저장하기 위한 자료저장부를 포함하는 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 서버 연동 모듈은,
    상기 가입자 단말의 네트워크 접속인증과정에서 상기 제어 서버로부터 상기 가입자 단말이 수용된 레이어 3 스위치의 대표 IP주소 정보를 얻는 것을 특징으로 하는 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 가입자단말 접속프로그램 처리모듈은,
    상기 가입자 단말과 상기 가입자 단말 접속프로그램 처리 모듈간에, 가입자 ID에 맞는 DSLAM IP주소 정보를 전송하여 상기 가입자 단말이 상기 DSLAM 장비로 ping 프로그램을 통해 가입자 회선에 대한 회선속도를 측정하고 측정된 결과를 수집하는 것을 특징으로 하는 IP-xDSL 기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 가입자 단말과 상기 가입자 단말 접속프로그램 처리모듈은,
    TCP 세션을 이용하고, 상기 가입자 단말에 수용 DSLAM IP 주소정보와 함께 회선속도 측정을 요청하는 메시지와 측정 후 결과를 응답하는 메시지로 구성되는 것을 특징으로 하는 IP-xDSL 기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이어3 스위치는, 상기 가입자 단말과 동일한 IP 서브넷에서 DHCP 프로토콜 처리 과정을 대행하는 DHCP 릴레이 에이전트가 설치되며, 상기 가입자 단말에 존재하는 DHCP 클라이언트와 상기 DHCP 서버 사이에 DHCP 릴레이 에이전트 기능을 제공하는 것을 특징으로 하는 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 가입자 단말에서 상기 가입자단말 접속프로그램 처리 모듈로 측정된 결과를 전송하면 다음식에 따라 속도 = 측정bytes*8(bit/bytes)/(측정속도 평균/2)에 따라 속도를 측정하는 것을 특징으로 하는 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 시스템.
  8. 다수의 가입자 단말과, DSLAM 장비, 레이어3 스위치, 에지 라우터, DHCP 서버, 인증 서버, 제어 서버, 및 수집 서버를 구비한 IP-xDSL 기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 방법에 있어서,
    (a) 임의의 가입자 단말에서 DHCP 클라이언트를 이용하여 네트워크 접속을 위해 DHCP 프로토콜을 사용하여 상기 레이어3 스위치의 DHCP 릴레이 에이전트를 통해 DHCP 서버에 접속하여 동적 IP 주소를 할당받는 단계; 및
    (b) 상기 가입자 단말의 동적 IP 주소 할당 후, 에지 라우터에서 상기 제어 서버와 상기 인증 서버에 연결하여 할당된 가입자 단말에 대한 인증 및 접속제어 단계
    를 포함하는 IP-xDSL 기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 단계 (a)는,
    상기 가입자 단말에서 DHCP 클라이언트를 통해 DHCP DISCOVER 메시지를 상기 레이어3 스위치의 DHCP 릴레이 에이전트를 통해 상기 DHCP 서버로 전송하는 단계;
    상기 DHCP DISCOVER 메시지를 받은 상기 DHCP 서버는 상기 레이어3 스위치의 DHCP 릴레이 에이전트를 통해 DHCP OFFER 메시지를 상기 가입자 단말의 DHCP 클라이언트로 전송하는 단계;
    상기 가입자 단말의 상기 DHCP 클라이언트는 이런 IP 주소 중 하나를 선택하여 상기 레이어3 스위치의 DHCP 릴레이 에이전트를 통해 상기 DHCP 서버로 DHCP 요청 메시지(DHCP REQUEST)를 전송하여 유동 IP 주소 사용권을 요구하는 단계; 및
    이에 대한 응답으로 상기 DHCP 서버는 상기 레이어3 스위치의 DHCP 릴레이 에이전트를 통해 상기 가입자 단말의 DHCP 클라이언트로 DHCP 확인(DHCP ACK) 메시지를 전송하여 DHCP IP 주소를 할당하는 단계
    를 포함하는 IP-xDSL 기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 단계 (a) 이후 상기 인증 및 접속제어 단계에서, 상기 네트워크 접속에 따른 DHCP 프로토콜을 통한 IP주소 할당과정에서 상기 가입자 단말과 상기 DHCP 서버간의 전달경로 중간에 위치하는 상기 에지 라우터는, 양방향으로 전달되는 DHCP 메시지들을 캡쳐하여 IP주소를 요청한 가입자 단말의 MAC 주소와 할당된 IP 주소를 수집하고, 상기 가입자 단말의 MAC 주소와 할당된 IP주소를 네트워크 접속 제어를 위한 COPS(Common Open Policy Service) 메시지를 상기 제어 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 IP-xDSL 기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 단계 (b)는,
    (b1) 상기 가입자 단말의 MAC 주소와 할당된 IP주소를 네트워크 접속 제어를 위해 상기 제어 서버로 COPS 프로토콜을 이용하여 메시지(COPS DEcision-Request(MAC, IP, Lease Time))를 전달하는 단계; 및
    (b2) 상기 가입자 단말의 MAC 주소와 할당된 동적 IP주소를 전달받은 상기 제어 서버에서 네트워크 인증이 완료될 때까지, 상기 제어 서버에서 상기 에지 라우터로 상기 IP 주소를 소스주소(source IP address)로 하는 IP 패킷이 차단되도록 접속제어 정책 메시지(COPS Policy Decision)를 전달하고, 상기 에지 라우터로부터 상기 제어 서버로 응답 메시지(COPS Decision Apply ACK)를 받는 단계;
    (b3) 상기 제어 서버에서 내부 데이터베이스를 통해 가지고 있던 가입자 단말의 MAC 주소와 가입자 ID, 패스워드의 매핑 테이블로부터 상기 가입자 단말의 MAC주소에 해당하는 가입자 ID와 패스워드를 추출하고 상기 인증 서버로 인증을 요청하는 단계; 및
    (b4) 네트워크 접속인증이 성공하면, 상기 제어 서버는 상기 에지 라우터로 상기 IP주소를 소스주소(source IP address)로 하는 IP 패킷의 차단이 해제되도록 접속제어 정책 메시지(COPS Policy Decision(가입자 Interface에 Service Policy 설정))를 전달하고, 상기 에지 라우터로부터 상기 제어 서버로 응답 메시지(COPS Decision Apply ACK)를 받는 단계
    를 포함하는 IP-xDSL 기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 단계 (b3)는,
    상기 제어 서버와 인증 서버 간에는 RADIUS(Remote Authentication Dial in User Service) 프로토콜을 이용하여 인증 절차를 수행하고, 상기 제어 서버에서 상기 가입자 단말의 MAC 주소에 해당하는 가입자 ID와 패스워드를 포함한 인증 요구 메시지(Radius Auth-Request(ID,PW))를 상기 인증 서버로 전송하면, 이에 대한 응답으로 상기 인증 서버에서 상기 제어 서버로 인증 확인 메시지(Radius Access-Accept)를 전송하여 인증을 확인하는 것을 특징으로 하는 IP-xDSL 기반의 초고속인터넷 접속망에서 가입자 회선의 속도 측정 및 수집 방법.
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