KR20080059750A - 이동통신 시스템의 패킷 분류 방법 - Google Patents

이동통신 시스템의 패킷 분류 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템의 패킷 분류 방법에 관한 것으로서, 하나 이상의 인터넷 프로토콜(Internet protocol : 이하 'IP'라 칭함) 패킷이 수신될 시, 상기 패킷들의 IP 버젼과 서비스 종류를 검사하는 과정과, 동일 서비스를 지원하는 다른 버젼의 IP 패킷들이 존재할 시, 해당 패킷들을 상기 다른 버젼의 IP 패킷들을 동시에 지원하는 커넥션으로 분류하는 과정과, 상기 분류된 커넥션을 이용하여 해당 패킷들을 전송하는 과정을 포함하여, IPv4/IPv6 이중 스택(Dual Stack) 단말에게 하나의 에어(Air) 자원을 이용하여 IPv4/IPv6 서비스를 제공할 수 있으므로, 제한된 에어 자원을 효율적으로 이용할 수 있고, 궁극적으로 시스템 용량을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.
패킷 분류, Classification, IPv4, IPv6, CS Specification

Description

이동통신 시스템의 패킷 분류 방법{METHOD FOR PACKET CLASSIFICATION IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 종래 기술에 따른 이동통신 시스템의 패킷 분류 방법을 도시한 예시도,
도 2는 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 패킷 분류 방법을 도시한 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 기지국의 패킷 분류 방법을 도시한 흐름도, 및
도 4는 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 단말의 CS 규칙 저장 방법을 도시한 흐름도.
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 IPv4/IPv6 이중 스택(Dual Stack) 단말을 위한 효과적인 패킷 분류 방법에 관한 것이다.
무선 통신 시스템에서 단말은 상위 어플리케이션(Application)에서 인터넷 프로토콜(Internet protocol : 이하 'IP'라 칭함) 패킷(Packet)이 수신되는 경우, 기지국은 코어(Core) 망에서 IP 패킷이 수신되는 경우, 상기 단말 혹은 기지국은 패킷 분류(Classification) 기능을 수행한다. 여기서, 상기 패킷 분류 기능은 설정 가능한 여러 개의 커넥션(connection) 중 상기 수신되는 패킷을 전송할 커넥션을 결정하는 기능으로, 패킷 헤더(header)의 버젼 필드(Version field)를 확인하여 IPv4/IPv6 패킷을 구분하고, 상기 버젼 필드 이후의 필드(field)를 이용하여 서비스의 종류에 따라 전송할 커넥션을 결정한다. 이때, 상기 단말 혹은 기지국은 상기 결정된 에어(air) 커넥션을 이용하여 IPv4 및 IPv6 패킷을 전달할 수 있다. 여기서, 사용자가 사용하는 IP 계층 프로토콜(Layer Protocol)이 IPv4인 경우, IPv4 커넥션이 생성되어 있어야 하고, IPv6인 경우, IPv6 커넥션이 생성되어 있어야 한다. 따라서, 상기 시스템에서 IPv4, IPv6는 각각 별도의 에어(air) 자원을 점유해야 한다.
도 1을 예로 들면, 코어 망으로부터 IPv4 패킷 1(101), IPv6 패킷 1(103), IPv4 패킷 2(105), IPv6 패킷 2(107)가 수신될 시, 기지국은 패킷 분류 규칙 셋(Packet Classification Rule Set)(109)을 이용한 패킷 분류 기능을 수행하여, 상기 IPv4 패킷 1(101)에 대해 상기 패킷을 전송할 IPv4 커넥션 1(111)을 결정하고, 상기 IPv6 패킷 1(103)에 대해 상기 패킷을 전송할 IPv6 커넥션 1(113)을 결정하고, 상기 IPv4 패킷 2(105)에 대해 상기 패킷을 전송할 IPv4 커넥션 2(115)를 결정하고, 상기 IPv6 패킷 2(107)에 대해 상기 패킷을 전송할 IPv6 커넥션 2(117)를 결정한다.
상기 단말 또는 시스템이 처리하는 인터페이스(Interface)의 종류는 커넥션 설정을 위한 동적 자원 할당 요청(Dynamic Service Addition Request; 이하 'DSA-REQ'라 칭함) 메시지를 통해 전송되는 수렴 부계층(Convergence Sublayer : 이하 'CS'라 칭함) 규격(Specification)에 의해 결정된다. 종래의 CS 규격은 하기 <표 1>과 같이 IPv4와 IPv6를 별도로 정의하고 있으며, 따라서, 상기 단말 또는 시스템은 IPv4, IPv6를 동시에 지원할 수 없다.
CS Specification
0: Reserved 1: Packet, IPv4 2: Packet, IPv6 3: Packet, IEEE 802.3/Ethernet 4: Packet, IEEE 802.1Q VLAN 5: Packet, IPv4 over IEEE 802.3/Ethernet 6: Packet, IPv6 over IEEE 802.3/Ethernet 7: Packet, IPv4 over IEEE 802.1Q VLAN 8: Packet, IPv6 over IEEE 802.1Q VLAN 9: ATM 10: Packet, IEEE 802.3/Etherneta with ROHC header compression 11: Packet, IEEE 802.3/Ethernetb with ECRTP header compression 12: Packet, IP2 with ROHC header compression 13: Packet, IP2 with ECRTP header compression 14~255: Reserved
여기서, 상기 CS 규격 값은 상기 IPv4와 IPv6에 대해 각각 별도로 정의되어 있으며, 따라서, 같은 종류의 서비스를 하나의 커넥션으로 IPv4, IPv6 두 종류의 IP 패킷을 모두 처리하는 것이 불가능한 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이동통신 시스템의 패킷 분류 방법을 제공함에 있 다.
본 발명의 다른 목적은 이동통신 시스템에서 IPv4/IPv6 이중 스택(Dual Stack) 단말을 위한 효과적인 패킷 분류 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 이동통신 시스템에서 IPv4/IPv6 이중 스택(Dual Stack) 단말에게 하나의 에어(Air) 자원을 공유하여 IPv4/IPv6 서비스를 제공하기 위한 효과적인 패킷 분류 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 이동통신 시스템의 기지국에서 패킷 분류 방법은, 하나 이상의 인터넷 프로토콜(Internet protocol : 이하 'IP'라 칭함) 패킷이 수신될 시, 상기 패킷들의 IP 버젼과 서비스 종류를 검사하는 과정과, 동일 서비스를 지원하는 다른 버젼의 IP 패킷들이 존재할 시, 해당 패킷들을 상기 다른 버젼의 IP 패킷들을 동시에 지원하는 커넥션으로 분류하는 과정과, 상기 분류된 커넥션을 이용하여 해당 패킷들을 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 이동통신 시스템의 단말에서 수렴 부계층(Convergence Sublayer : 이하 'CS'라 칭함) 규칙(rule) 저장 방법은, 기지국으로부터 커넥션 설정을 위해 동적 자원 할당 요청(Dynamic Service Addition Request; DSA-REQ) 메시지가 수신될 시, 상기 메시지에 포함되어 있는 수렴 부계층(Convergence Sublayer : 이하 'CS'라 칭함) 규격(Specification)값을 확인하는 과정과, 상기 CS 규격 값이 하나의 인터넷 프로토콜(Internet protocol : 이하 'IP'라 칭함) 버젼만을 지원하는 커넥션임을 나타내는 값일 시, 상기 메시지 에 포함되어 있는 해당 IP 버젼의 CS 규칙(rule)을 파싱(parsing)하고, 상기 파싱한 CS 규칙을 해당 IP 버젼의 CS 풀(Pool)에 저장하는 과정과, 상기 CS 규격 값이 하나 이상의 IP 버젼만을 지원하는 커넥션임을 나타내는 값일 시, 상기 메시지에 포함되어 있는 하나 이상의 IP 버젼의 CS 규칙(rule)을 파싱(parsing)하고, 상기 파싱한 CS 규칙을 각각 해당 IP 버젼의 CS 풀(Pool)에 저장하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 패킷 분류 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 패킷 분류 방법을 도시한 예시도이다.
상기 도 2를 참조하면, 코어 망으로부터 IPv4 패킷 1(201), IPv6 패킷 1(203), IPv4 패킷 2(205), IPv6 패킷 2(207)가 수신될 시, 기지국은 패킷 분류 규 칙 셋(Packet Classification Rule Set)(209)을 이용한 패킷 분류 기능을 수행하여, 상기 IPv4 패킷 1(201)과 IPv6 패킷 1(203)에 대해 상기 패킷을 전송할 IPv4/IPv6 커넥션 1(211)을 결정하고, 상기 IPv4 패킷 2(205)와 IPv6 패킷 2(207)에 대해 상기 패킷을 전송할 IPv4/IPv6 커넥션 2(213)를 결정한다. 즉, 동일 서비스에 해당하는 IPv4과 IPv6 패킷에 대해 커넥션을 공유하도록 결정한다.
도 3은 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 기지국의 패킷 분류 방법을 도시한 흐름도이다.
상기 도 3을 참조하면, 기지국은 301단계에서 코어 망으로부터 단말로 전송할 IP 패킷을 수신하고, 상기 패킷의 헤더(header)의 버젼 필드(Version field)를 이용하여 IPv4/IPv6 패킷과 나머지 패킷을 구분한 후, 상기 버젼 필드 이후의 필드(field)를 이용하여 서비스의 종류에 따라 상기 구분된 패킷을 전송할 커넥션을 결정한다.
다시 말해, 상기 기지국은 303단계에서 동일 서비스를 지원하는 IPv4과 IPv6 패킷이 존재하는지 여부를 검사하고, 상기 동일 서비스에 해당하는 IPv4과 IPv6 패킷이 존재할 시, 305단계에서 해당 IP 패킷을 IPv4과 IPv6 패킷을 동시에 지원하는 커넥션으로 분류한 후, 309단계로 진행하여 나머지 IP 패킷을 해당 IP 버젼의 패킷을 지원하는 각각의 커넥션으로 분류한다. 반면, 상기 동일 서비스에 해당하는 IPv4과 IPv6 패킷이 존재하지 않을 시, 상기 기지국은 307단계에서 모든 패킷을 해당 IP 버젼의 패킷을 지원하는 각각의 커넥션으로 분류한 후, 본 발명에 따른 알고 리즘을 종료한다.
한편, 단말이 망에 접속을 시도하면, 기지국은 상기 단말과 레인징(Ranging), 기본 용량 협상(Basic Capability Negotiation), 인증(Authentication), 등록(Registration) 절차를 수행한 후, 커넥션 설정을 위한 DSA-REQ 메시지를 상기 단말로 전송한다. 여기서, 상기 DSA-REQ 메시지는 서비스 플로우 식별자(Service Flow ID : SFID), 커넥션 식별자(Connection ID : CID), 서비스 품질(Quality of Service : QoS) 파라미터(Parameter) 등의 커넥션 관련 정보, 해당 커넥션이 IPv4/IPv6 패킷을 동시에 혹은 각각 지원함을 나타내는 CS 규격(Specification), 해당 IP 버젼의 CS 규칙(rule)을 포함한다. 여기서, 상기 CS 규칙 중 IP 버젼과 관련된 부분은 IP 소스 주소(masked Source Address)와 IP 목적 주소(masked Destination Address)이다.
여기서, 본 발명에 따른 CS 규격은 하기 <표 2>와 같이 IPv4와 IPv6를 동시에 지원하는 'Packet, IPv4&IPv6' 값을 포함한다.
CS Specification
0: Reserved 1: Packet, IPv4 2: Packet, IPv6 3: Packet, IEEE 802.3/Ethernet 4: Packet, IEEE 802.1Q VLAN 5: Packet, IPv4 over IEEE 802.3/Ethernet 6: Packet, IPv6 over IEEE 802.3/Ethernet 7: Packet, IPv4 over IEEE 802.1Q VLAN 8: Packet, IPv6 over IEEE 802.1Q VLAN 9: ATM 10: Packet, IEEE 802.3/Etherneta with ROHC header compression 11: Packet, IEEE 802.3/Ethernetb with ECRTP header compression 12: Packet, IP2 with ROHC header compression 13: Packet, IP2 with ECRTP header compression 14: Packet, IPv4&IPv6 15~255: Reserved
여기서, 상기 <표 2>와 같이, 상기 DSA-REQ 메시지의 CS 규격 값에 '14: Packet, IPv4&IPv6'를 포함하여, 해당 커넥션이 IPv4와 IPv6 패킷을 동시에 처리할 수 있는 커넥션 임을 명시한다. 또한, 하나의 커넥션을 이용하여 IPv4와 IPv6를 모두 지원하도록 하기 위해 상기 메시지에 포함되는 CS 규칙은 IPv4 CS 규칙과 IPv6 CS 규칙을 모두 포함하도록 한다.
도 4는 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 단말의 CS 규칙 저장 방법을 도시한 흐름도이다. 여기서, 상기 단말은 IPv4/IPv6 이중 스택(Dual Stack)을 사용하여 IPv4와 IPv6 서비스를 이용하는 것이 가능한 단말이다.
상기 도 4를 참조하면, 먼저, 단말은 망에 접속을 시도하고, 레인징(Ranging), 기본 용량 협상(Basic Capability Negotiation), 인증(Authentication), 등록(Registration) 절차를 수행한 후, 401단계에서 기지국으로부터 커넥션 설정을 위한 DSA-REQ 메시지를 수신한다. 이후, 상기 단말은 403단계에서 상기 메시지에 포함된 서비스 플로우 식별자(Service Flow ID : SFID), 커넥션 식별자(Connection ID : CID), 서비스 품질(Quality of Service : QoS) 파라미터(Parameter) 등 커넥션 관련 정보를 저장한다.
이후, 상기 단말은 405단계에서 상기 메시지에 포함되어 있는 CS 규격(Specification)을 확인하여 상기 CS 규격 값이 IPv4만을 지원하는 커넥션임을 나타내는 값(예를 들어 '1')인지 혹은 IPv6만을 지원하는 커넥션임을 나타내는 값(예를 들어 '2')인지 혹은 IPv4와 IPv6를 동시에 지원하는 커넥션임을 나타내는 값(예를 들어 '14')인지 여부를 검사한다.
상기 405단계에서 상기 CS 규격 값이 IPv4만을 지원하는 커넥션임을 나타내는 값일 시, 상기 단말은 407단계에서 상기 메시지에 포함되어 있는 IPv4 CS 규칙(rule)을 파싱(parsing)하고, 409단계로 진행하여 상기 파싱한 IPv4 CS 규칙을 IPv4 CS 풀(Pool)에 저장한다. 반면, 상기 CS 규격 값이 IPv6만을 지원하는 커넥션임을 나타내는 값일 시, 상기 단말은 411단계에서 상기 메시지에 포함되어 있는 IPv6 CS 규칙을 파싱하고, 413단계로 진행하여 상기 파싱한 IPv6 CS 규칙을 IPv6 CS 풀에 저장한다. 마지막으로, 상기 CS 규격 값이 IPv4와 IPv6를 동시에 지원하는 커넥션임을 나타내는 값일 시, 상기 단말은 415단계에서 상기 메시지에 포함되어 있는 IPv4 CS 규칙과 IPv6 CS 규칙을 모두 파싱하고, 417단계로 진행하여 상기 파싱한 IPv4 CS 규칙과 IPv6 CS 규칙을 각각 IPv4 CS 풀과 IPv6 CS 풀에 저장한다. 이로써, 상향링크(Uplink) 및 하향링크(Downlink) 커넥션이 모두 설정되고, 상기 단말은 IP를 할당받는다.
이후, 상기 단말은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
여기서, 상기 단말은 상기와 같은 과정을 통해 인터넷(Internet)에 접속 가능한 상태가 되며, 단말이 특정 프로그램을 이용하여 인터넷을 접속하는 경우, IPv4 또는 IPv6 패킷이 발생하게 된다. 이때, 상기 단말은 상기 발생된 패킷을 다음과 같은 과정을 통해 처리한다. 먼저, 사용자가 인터넷 익스플로러(Internet Explorer) 등의 응용 프로그램을 이용하고자 하는 경우, IP 패킷이 단말의 MAC 계층(Layer)에 도착하고, 상기 MAC 계층은 수신되는 IP 패킷의 버전 필드(Version field)를 확인한다. 이때, 상기 MAC 계층은 상기 버젼 필드가 소정 값, 예를 들어 '4'인 경우, 상기 MAC 계층은 상기 풀에 저장된 CS 규칙 중 IPv4에 해당하는 정보를 이용하고, 상기 버전 필드가 또 다른 소정 값, 예를 들어 '6'인 경우, 상기 MAC 계층은 상기 풀에 저장된 CS 규칙 중 IPv6에 해당하는 정보를 이용하여 분류 기능을 수행한다. 즉, 해당 CS 규칙에 따라 패킷을 전송할 커넥션을 결정한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 이동통신 시스템에서 IPv4/IPv6 이중 스택(Dual Stack) 단말에게 하나의 에어(Air) 자원을 공유하여 IPv4/IPv6 서비스를 제공하기 위한 효과적인 패킷 분류 방법을 제공함으로써, IPv4 및 IPv6를 동시에 사용하는 단말의 경우 불필요한 에어 자원(Air Resource)을 낭비하지 않고 하나의 커넥션을 이용하여 IPv4, IPv6 트래픽 처리가 가능한 이점이 있다. 따라서, 동일한 커넥션의 수를 이용하여 종래에 비해 많은 단말을 수용할 수 있어, 궁극적으로 시스템 용량을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (7)

  1. 이동통신 시스템의 기지국에서 패킷 분류 방법에 있어서,
    하나 이상의 인터넷 프로토콜(Internet protocol : 이하 'IP'라 칭함) 패킷이 수신될 시, 상기 패킷들의 IP 버젼과 서비스 종류를 검사하는 과정과,
    동일 서비스를 지원하는 다른 버젼의 IP 패킷들이 존재할 시, 해당 패킷들을 상기 다른 버젼의 IP 패킷들을 동시에 지원하는 커넥션으로 분류하는 과정과,
    상기 분류된 커넥션을 이용하여 해당 패킷들을 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    동일 서비스를 지원하는 다른 버젼의 IP 패킷들이 존재하지 않을 시, 상기 IP 패킷들을 해당 버젼의 IP 패킷을 지원하는 커넥션으로 분류하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    나머지 IP 패킷들을 해당 버젼의 IP 패킷을 지원하는 커넥션으로 분류하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    커넥션 설정을 위해 단말로 동적 자원 할당 요청(Dynamic Service Addition Request; DSA-REQ) 메시지를 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 DSA-REQ 메시지는 서비스 플로우 식별자(Service Flow ID : SFID), 커넥션 식별자(Connection ID : CID), 서비스 품질(Quality of Service : QoS) 파라미터(Parameter), 해당 커넥션이 지원하는 IP 버젼을 나타내는 수렴 부계층(Convergence Sublayer : 이하 'CS'라 칭함) 규격(Specification), 해당 IP 버젼의 CS 규칙(rule) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 이동통신 시스템의 단말에서 수렴 부계층(Convergence Sublayer : 이하 'CS'라 칭함) 규칙(rule) 저장 방법에 있어서,
    기지국으로부터 커넥션 설정을 위해 동적 자원 할당 요청(Dynamic Service Addition Request; DSA-REQ) 메시지가 수신될 시, 상기 메시지에 포함되어 있는 수 렴 부계층(Convergence Sublayer : 이하 'CS'라 칭함) 규격(Specification)값을 확인하는 과정과,
    상기 CS 규격 값이 하나의 인터넷 프로토콜(Internet protocol : 이하 'IP'라 칭함) 버젼만을 지원하는 커넥션임을 나타내는 값일 시, 상기 메시지에 포함되어 있는 해당 IP 버젼의 CS 규칙(rule)을 파싱(parsing)하고, 상기 파싱한 CS 규칙을 해당 IP 버젼의 CS 풀(Pool)에 저장하는 과정과,
    상기 CS 규격 값이 하나 이상의 IP 버젼만을 지원하는 커넥션임을 나타내는 값일 시, 상기 메시지에 포함되어 있는 하나 이상의 IP 버젼의 CS 규칙(rule)을 파싱(parsing)하고, 상기 파싱한 CS 규칙을 각각 해당 IP 버젼의 CS 풀(Pool)에 저장하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 DSA-REQ 메시지는 서비스 플로우 식별자(Service Flow ID : SFID), 커넥션 식별자(Connection ID : CID), 서비스 품질(Quality of Service : QoS) 파라미터(Parameter), 해당 커넥션이 지원하는 IP 버젼을 나타내는 CS 규격(Specification), 해당 IP 버젼의 CS 규칙(rule) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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