KR20080105603A - Method and system for ensuring end-to-end qos of application service with reflecting wireless environment - Google Patents

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KR20080105603A
KR20080105603A KR1020070053388A KR20070053388A KR20080105603A KR 20080105603 A KR20080105603 A KR 20080105603A KR 1020070053388 A KR1020070053388 A KR 1020070053388A KR 20070053388 A KR20070053388 A KR 20070053388A KR 20080105603 A KR20080105603 A KR 20080105603A
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Abstract

A method and a system for ensuring end-to-end QoS(Quality of Service) of application service by reflecting a wireless environment are provided to determine the level of QoS based on the flexible policy of QoS which reflects a wireless environment. An application service method comprises the steps of: determining the level of QoS based on wireless environment information; and providing an application service while maintaining the level. An access network(110) includes: a node base station(112) and an RNC(Radio Network Controller)(113) which configure an RAN(Radio Access Network) to support the wireless connection of a user terminal(111); and an SGSN(Serving GPRSService Node)(114) and a GGSN(Gateway GPRS Service Node)(115) which exchanges packets between the user terminals or the user terminal and a service network(130).

Description

무선 환경을 고려하여 어플리케이션 서비스의 END­to­END QoS를 보장하는 방법 및 시스템{Method and System for Ensuring End-to-End QoS of Application Service with Reflecting Wireless Environment}Method and System for Ensuring End-to-End QoS of Application Service with Reflecting Wireless Environment in consideration of wireless environment

도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 어플리케이션 서비스를 제공하는 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a communication system for providing an application service according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 RNC의 기능을 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a function of the RNC of FIG. 1.

도 3은 도 1의 통신 시스템의 동작 설명을 위한 흐름도이다.3 is a flowchart for describing an operation of the communication system of FIG. 1.

도 4는 사용자 단말의 PDP 컨텍스트 업데이트 요청을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram illustrating a PDP context update request of a user terminal.

도 5는 PDF의 QoS 레벨 업데이트 결정을 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining QoS level update determination of PDF.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

IMS: IP Multimedia Subsystem(인터넷 멀티미디어 서브시스템)IMS: IP Multimedia Subsystem

UE: User Equipment(사용자 단말)UE: User Equipment

Node-B: 기지국Node-B: Base Station

RNC: Radio Network Controller(무선망 제어기)RNC: Radio Network Controller

RAN: Radio Access Network(무선 접속망)RAN: Radio Access Network

SGSN: Serving GPRS Service NodeSGSN: Serving GPRS Service Node

GGSN: Gateway GPRS Service NodeGGSN: Gateway GPRS Service Node

HLR: Home Location Register(홈 위치 등록기)HLR: Home Location Register

PDF: Policy Decision Function(정책 결정 기능)PDF: Policy Decision Function

CSCF: Call State Control Function(호 상태 제어 기능)CSCF: Call State Control Function

ER: Edge Router(에지 라우터)ER: Edge Router

AS: Application Server(응용 서버)AS: Application Server

본 발명은 사용자 단말에 제공하는 어플리케이션 서비스의 서비스 품질 유지 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 특히, IP 서비스망에서 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 등의 무선 억세스망을 관리하는 주체로서 무선 환경을 고려한 유연한 QoS(Quality of Service) 정책을 수행하여, IMS(IP Multimedia Subsystem) 기반 서비스나 일반 데이터 서비스 등 어플리케이션 서비스에서, 사용자별 또는 서비스별로 다양한 End-to-End(종단간) QoS(Quality of Service)를 보장하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for maintaining a service quality of an application service provided to a user terminal. More particularly, the present invention relates to a flexible management system that considers a wireless environment as a subject for managing a wireless access network such as wideband code division multiple access (WCDMA) in an IP service network. By performing Quality of Service (QoS) policy, various end-to-end (QoS) quality of service (QoS) can be established for each user or service in application services such as IP Multimedia Subsystem (IMS) based service or general data service. It relates to a method and a system to ensure.

최근 들어, 텍스트 기반 서비스에서 멀티미디어 서비스로 이동함에 따라 네트워크의 관리에서 QoS가 중요한 문제로 대두되고 있다. 특히, IMS의 도입으로 End-to-End 멀티미디어 서비스에 대한 관심이 증폭되면서 이를 지원하기 위한 End-to-End QoS에 대한 여러 기술들이 논의되고 있다. 과거 네트워크는 네트워크 노드 별로 개별적으로 QoS를 제공하고 있지만, 멀티미디어 서비스를 위한 End-to-End QoS를 위해서는 네트워크 전체에 대한 자원 관리를 통해 QoS를 보장할 수 있어야만 한다. 이에 3GPP(3rd Generation Partnership Project), NGN(Next Generation Network)에서는 네트워크 자원 전체를 관리하기 위해 제안되었던 정책 기반 네트워킹(Policy Based Networking: PBN) 개념을 도입하여 End-to-End QoS를 제공하려 하고 있다.In recent years, QoS has emerged as an important problem in network management as it moves from text-based services to multimedia services. In particular, with the introduction of IMS, interest in end-to-end multimedia services is amplified, and various technologies for end-to-end QoS are being discussed to support this. In the past, networks provide QoS individually for each network node, but for end-to-end QoS for multimedia services, QoS must be guaranteed through resource management for the entire network. Accordingly, 3GPP (Next Generation Partnership Project) and NGN (Next Generation Network) intend to provide end-to-end QoS by introducing the concept of Policy Based Networking (PBN), which has been proposed to manage all network resources. .

PBN은 지금까지 묵시적으로 네트워크 각 노드에서 처리되고 있던 네트워크 관리 요소들을 유기적으로 연결시켜 하나의 통합된 관리 구조로 만든다. 이는 네트워크 억세스 허용 여부, QoS, 보안, 네트워크 모니터링, 트래픽 관리에 걸친 광범위한 관리로써 네트워크의 지능화를 꾀하고자 하는 발걸음이라 할 수 있다. PBN을 통해 운영자는 개별적으로 관리되던 네트워크 자원들을 효율적으로 관리할 수 있어 고객이 원하는 만큼만의 네트워크 자원을 할당할 수 있고, 고객 입장에서는 자신이 요구하여 사용한 네트워크 자원에 대해서만 비용을 지불하면 된다.PBN organically connects network management elements that have been implicitly processed at each node of the network so far to form an integrated management structure. This is a step toward making the network intelligent with a wide range of management across network access, QoS, security, network monitoring, and traffic management. With PBN, operators can efficiently manage network resources that were managed individually, so that they can allocate as many network resources as the customer wants, and customers only pay for the network resources that they request and use.

End-to-End QoS는 특정 프로토콜, 특정 네트워크 노드에서의 QoS 처리만으로는 이뤄질 수 없으며, 서비스를 사용중인 종단 사용자들 사이에 존재하는 수많은 네트워크 노드들의 유기적인 QoS 협력이 있어야 가능하다. 이러한 전체 네트워크 노드들의 유기적인 QoS협력의 필요성은 PBN을 End-to-End QoS를 위한 필수불가결한 개념로 자리잡게 하고 있다.End-to-end QoS cannot be achieved with specific protocols, QoS processing at specific network nodes, but only with organic QoS coordination of numerous network nodes existing between end users using the service. The necessity of organic QoS cooperation of all network nodes has made PBN an indispensable concept for end-to-end QoS.

3GPP에서도 End-to-End IP 멀티미디어 서비스 제공을 위해 IMS를 도입함과 동시에 QoS를 위해 PBN의 개념을 도입하고 있다. PBN의 본래 목적은 QoS를 포함한 광범위한 네트워크 관리 구조를 의미하나, 현재의 규격은 IMS를 위한 QoS만을 대상으로 하고 있다.3GPP also introduces the concept of PBN for QoS as well as IMS for providing end-to-end IP multimedia services. The original purpose of the PBN meant a wide range of network management structures, including QoS, but the current specification only targets QoS for IMS.

PBN의 정책 법칙(Policy Rule)은 네트워크 노드에 특정 동작을 지시하는 명령집합과 이 지시를 실행시키기 위한 조건집합으로 나눠진다. PDP(Policy Decision Point)에서는 PEP(Policy Enforcement Point)인 NE(Network Entity)로부터 전송되는 정책 결정 요청메시지 및 그 밖의 이벤트들에 대해 정책 법칙을 결정하게 되는데, 그 방식에 따라 Provisioning Model과 Outsourcing Model로 나눌 수 있다. Provisioning Model에서는 정책 결정을 필요로 하는 이벤트에 대해 PDP가 해당 정책 법칙을 NE에게 전달하는 정책 데이터베이스로서의 역할만을 수행하고 NE가 정책을 결정하며, Outsourcing Model에서는 정책 결정을 요청한 이벤트에 대해 PDP 에서 해당 요청에 대한 정책을 직접 결정해 NE가 취해야 할 사항을 지시한다.PBN's Policy Rule is divided into a set of instructions that instruct a network node for a specific action and a set of conditions for executing that instruction. In the PDP (Policy Decision Point) there is determined the policy rule for the policy decision request messages and other events received from the (Network Entity) NE PEP (Policy Enforceme n t Point), Provisioning Model and Outsourcing according to the scheme Can be divided into models. In the Provisioning Model, the PDP acts only as a policy database that delivers the policy rules to the NE for events that require policy decisions, the NE decides the policies, and in the Outsourcing Model, the PDP requests for events that require policy decisions. Directly decide on the policy for the NE and dictate what the NE should do.

이러한 모델들에 기반하여 3GPP에서는 억세스망의UMTS(Universal Mobile Telecommunications Systems) Bearer 영역과 IP 망의 External Bearer 영역으로 구분하여 QoS를 고려하고 있다. External Bearer영역은 IP 네트워크로 공유되어 있으나, IP 네트워크에서는 Diffserv를 이용하여 자원 예약을 통한 완벽한 보장보다는 패킷들을 서비스 성격에 따라 6가지 클래스별(A,B,C,D,E,F)로 분류하고 라우터에서의 패킷 스케줄링(scheduling)을 통해 패킷들이 한꺼번에 몰릴 경우 발생할 수 있는 패킷 정체로 딜레이를 감소시키려는 방향으로 진행중에 있다. UMTS Bearer 영역에서는 서비스 성격에 따라 4가지 클래스(Streaming, Conversational, Interactive, Background)으로 서비스를 나누어 PDP(Policy Decision Point) 컨텍 스트(context) 할당 기법을 통해 QoS 문제를 해결하려고 하고 있다. 여러 가지 뛰어난 무선 기술들이 개발되고 있으나 IP 네트워크의 쓰루풋(throughput) 향상에 비해 무선에서의 쓰루풋 향상은 상대적으로 크지 않음을 생각할 때 UMTS Bearer 영역에서의 QoS 문제는 계속 될 것으로 보인다.Based on these models, 3GPP considers QoS by dividing into Universal Mobile Telecommunications Systems (UMTS) Bearer area of Access Network and External Bearer Area of IP network. External bearer area is shared by IP network, but in IP network, packets are classified into six classes (A, B, C, D, E, F) according to service characteristics rather than perfect guarantee through resource reservation using Diffserv . In order to reduce the delay due to packet congestion that can occur when packets are gathered at once through packet scheduling in a router. In the UMTS Bearer area, the service is divided into four classes (Streaming, Conversational, Interactive, and Background) according to the nature of the service, and the QoS problem is solved through PDP (Policy Decision Point) context allocation. A number of excellent wireless technologies are being developed, but the QoS problem in the UMTS bearer area is likely to continue given that the throughput improvement in wireless is not relatively large compared to the throughput improvement in IP networks.

이와 같은 종래의 3GPP End-to-End QoS에서 사용자 단말이 IMS서비스를 사용시 사용할 서비스에 따라 동적으로 네트워크 자원을 할당하여 어느 정도 QoS를 보장받을 수 있다는 점에서 매우 매력적이라 할 수 있다. In the conventional 3GPP end-to-end QoS as described above, the user terminal can be very attractive in that the QoS can be guaranteed to some extent by dynamically allocating network resources according to the service to be used when using the IMS service.

그러나, 우선 현재 규격에서 제시하고 있는 End-to-End QoS제공 구조가 IMS만을 대상으로 하고 있어 현재 가장 대중적으로 제공 중인 웹(Web) 형식의 서비스에서는 활용이 불가능하다는 문제점이 있다. 저속으로 웹을 통해 서비스를 검색하다가 원하는 다운로드형 서비스(파일, 음악, 컬러링, 이미지, 동영상 등 전송)가 있을 경우 고속으로 서비스를 받는 동적 QoS를 적용하는 사업자에게 매우 매력적인 서비스 시나리오를 만족시킬 수 없다. 물론, 처음 PDP 컨텍스트를 할당할 때 고속의 PDP 컨텍스트를 제공할 수 있으나, 이는 무선자원의 낭비를 가져 온다. 또한, APN(Access Point Name) 변경을 통해 저속의 PDP 컨텍스트에서 고속의 PDP 컨텍스트로 전환을 할 수 있으나, 이는 기존 무선 자원 및 IP를 해제하고 처음부터 다시 맺는 방식이므로 서비스의 단절을 가져온다. 좀 더 나은 방법으로는 단말이 기존 PDP 컨텍스트의 업데이트를 통해 데이터 레이트(Data Rate)를 높이는 방법이 있으나, 이 경우에는 단말에서 서비스별로 QoS 요구 사항에 대한 맵핑 정보를 고정적으로 가지고 있어야 한다. 이때문에 새로운 서비스에 대한 QoS 요구 사항이나 기존 서비스에 대한 QoS 요구사항 맵핑 정보를 추가 및 변경하기가 어려우므로, 다양한 QoS 정책을 세우는데 제약사항이 된다는 문제점이 있다. However, first of all, the end-to-end QoS provision structure proposed by the current standard targets only IMS, and thus there is a problem in that it cannot be used in the web-type service that is currently most popularly provided. If you have a download service (file, music, coloring, image, video, etc.) that you want to search through the web at low speed, you cannot satisfy the very attractive service scenario for operators who apply dynamic QoS that is served at high speed. . Of course, when assigning a PDP context for the first time, it is possible to provide a fast PDP context, but this causes a waste of radio resources. In addition, it is possible to switch from a low speed PDP context to a high speed PDP context by changing an APN (Access Point Name), but this is a method of releasing existing radio resources and IP and re-establishing them from the beginning. As a better method, the terminal may increase the data rate by updating the existing PDP context. However, in this case, the terminal should have mapping information about QoS requirements for each service. Because of this, it is difficult to add and change the QoS requirements for new services or the QoS requirement mapping information for existing services, which is a limitation in establishing various QoS policies.

또한, 종래의 3GPP End-to-End QoS에서는, 규격적으로 자기망 안에서의 사용자 단말끼리의 통신에는 PBN을 통해 QoS를 보장하나, 타망의 사용자 단말과 통신을 할 경우 타망의 사용자 단말에 대한 QoS보장은 전적으로 타망의 역할로써 제공 여부를 옵션으로 제시하고 있다. 즉, 자기 망의 정책 결정을 통하여 타망으로 QoS를 제공하더라도 이는 각각의 망에서 독립적으로 QoS를 보장하는 방식으로 되어 있다. 예를 들어, A망에서 데이터 레이트1Mbps를 보장하더라도 B망에서 0.5Mbps만을 보장하기로 결정한 경우, 이러한 QoS의 불일치성을 해결할 방법이 없다. 이러한 문제를 해결하기 위해 여러 논문에서 자기 망과 타망 간에 정책 정보 및 QoS 정보의 교환을 통하여 해결하고자 하는 경우가 있다.In addition, in the conventional 3GPP End-to-End QoS, QoS is guaranteed through PBN for communication between user terminals in the own network, but QoS for other user terminals when communicating with user terminals of other networks. Guarantee is offered as an option, whether or not it is solely the role of the other. That is, even if QoS is provided to other networks through policy decision of its own network, this is a method of guaranteeing QoS independently in each network. For example, if network A guarantees a data rate of 1 Mbps but network B decides to guarantee only 0.5 Mbps, there is no way to resolve this QoS inconsistency. In order to solve this problem, there are cases in which various papers try to solve by exchanging policy information and QoS information between own network and other networks.

그리고, PBN의 기본 개념에 충실하기 위해서는 전체 네트워크 자원을 정책적으로 관리할 수 있어야 전체 망에 대한 효율성을 높일 수 있으나, 3GPP에서 제시하는 PBN에서는 UMTS Bearer 영역에 대한 자원관리는 완전히 독립적으로 이루어지도록 하고 있어서 진정한 의미의 PBN을 제공하지 못하고 있다. 이는 유선 네트워크 진영이 아무런 관리를 하지 않고 있던 유선 네트워크에 대해 PBN 개념을 정립하고 있는 동안, 이동 통신에서는 무선 자원의 관리를 위해 이미 수락 제어(Admission Control), 무선 채널 할당과 같은 관리 기능을 독자적으로 구축했기 때문에 발생하는 현상이라 할 수 있다. 이러한 각 영역에서의 관리 기술의 불일치성으로 인하여 사용자 단말이 IMS서비스를 위해 초기에 무선 채널을 할당 받는 과정에서 이미 HLR(Home Location Register)에 저장되어 있는 사용자별 QoS의 제약을 받아 PDP 컨텍스트를 설정한다. 이후 사용자 단말이 미디어 트래픽을 받기 위해 소정의 End-to-End QoS과정을 거쳐 IP 서비스망을 통해 서비스별 QoS를 보장받더라도 HLR의 가입자별 QoS의 제약을 받게 된다. 따라서, IP 서비스망에서 PBN을 통해 설정된 서비스별 QoS가 HLR에 설정된 가입자별 QoS보다 높을 경우 End-to-End QoS의 과정은 HLR에 의해 제약을 받게 된다. 또한, RAN(Radio Access Network) 등 무선 억세스망에서는 무선 환경에 따라 이미 할당된 PDP 컨텍스트들의 데이터 레이트(data rate)를 임의로 조정하기 때문에 PBN을 통해 보장된 데이터 레이트가 보장되지 않는 문제점이 있다. 따라서, IP 서비스망에서 End-to-End QoS를 보장하기 위해 적정 QoS 레벨을 결정하더라도 무선 억세스망의 환경에 따라 그 결정 사항이 무시될 수 있기 때문에 진정한 의미의 End-to-End QoS의 보장을 어렵게 만든다.And to be faithful to the basic concept of PBN, it is possible to improve the efficiency of the entire network only if the entire network resource can be managed in a policy. However, in the PBN proposed by 3GPP, resource management for the UMTS bearer area is completely independent. It does not provide a true PBN. While the wired network camp is establishing a PBN concept for the wired network, which has not been managed at all, mobile communication has independently managed management functions such as admission control and wireless channel allocation for the management of radio resources. It is a phenomenon that occurs because of the construction. Due to the inconsistency of the management techniques in each of these areas, the user terminal sets the PDP context under the constraints of user-specific QoS already stored in the Home Location Register (HLR) in the process of initially allocating a radio channel for the IMS service. . Thereafter, even though the user terminal is guaranteed QoS for each service through an IP service network through a predetermined end-to-end QoS process in order to receive media traffic, it is subject to the QoS of each subscriber of the HLR. Therefore, when the QoS per service set through the PBN in the IP service network is higher than the QoS per subscriber set in the HLR, the end-to-end QoS process is limited by the HLR. In addition, in a wireless access network such as a RAN (Radio Access Network), there is a problem in that a guaranteed data rate through the PBN is not guaranteed because the data rate of PDP contexts that are already allocated is arbitrarily adjusted according to a wireless environment. Therefore, even if the proper QoS level is determined to guarantee end-to-end QoS in the IP service network, the decision can be ignored depending on the environment of the wireless access network. Makes it difficult

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, IMS 기반 서비스나 일반 데이터 서비스 등 어플리케이션 서비스에서 사용자 단말과 서비스 제공자 간의 End-to-End QoS를 보장하기 위하여, IP 서비스망에서 WCDMA 등의 무선 억세스망을 관리하는 주체로서 무선 환경을 고려한 유연한 QoS 정책 기반을 통하여 QoS 레벨을 결정할 수 있는 방법 및 시스템을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide an end-to-end QoS between a user terminal and a service provider in an application service such as an IMS-based service or a general data service. An object of managing a wireless access network such as WCDMA in a network is to provide a method and system for determining a QoS level through a flexible QoS policy based on a wireless environment.

또한, 본 발명의 다른 목적은, IP 서비스망에서 결정된 QoS 정책이 UMTS Bearer 영역에서도 보장되도록 하기 위하여, 신규 인터페이스를 통하여 무선 억세스망에서의 네트워크 자원 상황, QoS 설정 상황 등 무선 환경 정보를 파악하여 QoS 를 결정하고 결정된 QoS 정책이 UMTS Bearer 영역의 무선 억세스망에 공지되어 사용자 단말과의 확실한 End-to-End QoS를 보장하는 방법 및 시스템을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention, in order to ensure that the QoS policy determined in the IP service network in the UMTS Bearer area, through the new interface to grasp the radio environment information such as network resource situation, QoS setting situation in the wireless access network QoS The present invention provides a method and system for guaranteeing reliable end-to-end QoS with a user terminal by determining the time-to-determination and the determined QoS policy in a wireless access network of the UMTS bearer area.

그리고, 본 발명의 또 다른 목적은, 사용자별 또는 서비스별로 다양한 End-to-End QoS를 보장하기 위하여, 사용자는 적합한 QoS를 고정적으로 선택할 수 있고, 특정 QoS레벨을 고정적으로 원하지 않는 사용자에 대해서는 초기 접속 시 네트워크 자원의 효율성을 위해 최소 레벨의 QoS를 제공하고 서비스별로 사용자의 선택에 따라 서비스에 적합한 QoS를 동적으로 제공하는 정책에 따라 다양한 사용자별 QoS 및 서비스별 QoS를 서비스 중 보장할 수 있는 방법 및 시스템을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention, in order to ensure a variety of end-to-end QoS for each user or service, the user can fixedly select the appropriate QoS, for the user who does not want a specific QoS level fixedly How to guarantee various user-specific and service-specific QoS among services according to the policy that provides minimum level of QoS for efficiency of network resources at connection and dynamically provides QoS suitable for service according to user's choice by service. And to provide a system.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 어플리케이션 서비스 방법은, 무선 환경 정보에 기초하여 QoS 레벨을 결정하는 단계; 및 상기 QoS 레벨을 유지하면서 어플리케이션 서비스를 제공하는 단계를 포함한다.Application service method according to an aspect of the present invention for achieving the above object of the present invention comprises the steps of determining the QoS level based on radio environment information; And providing an application service while maintaining the QoS level.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면에 따른 어플리케이션 서비스 방법은, 요구 서비스 품질을 포함하는 업데이트 요청을 수신하고 무선 환경 정보를 수신하는 단계; 및 상기 요구 서비스 품질에 상기 무선 환경 정보를 반영하여 QoS 레벨을 결정하는 단계를 포함한다.Application service method according to another aspect of the present invention for achieving the above object of the present invention comprises the steps of: receiving an update request including the required quality of service and receiving radio environment information; And determining the QoS level by reflecting the radio environment information in the required quality of service.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면에 따른 어플리케이션 서비스 시스템은, 세션 제어를 위한 호 상태 제어 기능 수단; 및 상 기 호 상태 제어 기능 수단의 제어를 받는 정책 결정 기능 수단을 포함하고, 상기 정책 결정 기능 수단은 요구 서비스 품질을 포함하는 업데이트 요청에 따라 질의하여 무선 환경 정보를 획득하고, 상기 요구 서비스 품질에 상기 무선 환경 정보를 반영하여 QoS 레벨을 결정하는 것을 특징으로 한다.Application service system according to another aspect of the present invention for achieving the above object of the present invention, call state control function means for session control; And policy decision function means controlled by the call state control function means, wherein the policy decision function means queries the request for an update including the required service quality to obtain radio environment information, The QoS level is determined by reflecting the radio environment information.

상기 어플리케이션 서비스 시스템은 사용자 단말로부터 서비스 요청을 받아 상기 사용자 단말로 서비스 품질 관련 정보를 제공하는 어플리케이션 서버를 더 포함하고, 상기 사용자 단말은 상기 서비스 품질 관련 정보 중에서 선택한 상기 요구 서비스 품질을 포함하는 상기 업데이트 요청을 상기 정책 결정 기능 수단으로 전송하는 것을 특징으로 한다.The application service system further includes an application server that receives a service request from a user terminal and provides service quality related information to the user terminal, wherein the user terminal includes the requested service quality selected from the service quality related information. Send a request to said policy decision function means.

상기 정책 결정 기능 수단은 상기 QoS 레벨을 공지하고, 상기 공지에 따라 External Bearer 영역의 어플리케이션 서버는 상기 QoS 레벨을 유지하면서 UMTS Bearer 영역의 사용자 단말로 어플리케이션 서비스를 제공하는 것을 특징으로 한다. The policy decision function means announces the QoS level, and the application server in the external bearer area according to the notification provides an application service to a user terminal in the UMTS bearer area while maintaining the QoS level.

상기 어플리케이션 서비스 시스템은 무선 접속망에 포함된 RNC; 및상기 RNC와 상기 정책 결정 기능 수단 사이에서 서로 연결되어 패킷 교환 기능을 수행하는 SGSN 및 GGSN을 더 포함하고, 상기 RNC는 상기 질의에 따라 상기 무선 환경 정보를 상기 SGSN 및 GGSN을 통하여 상기 정책 결정 기능 수단으로 전송하고, 상기 QoS 레벨을 상기 SGSN 및 GGSN을 통하여 수신하며, 사용자 단말로 상기 QoS 레벨에 기초한 채널을 할당하는 것을 특징으로 한다.The application service system includes an RNC included in a wireless access network; And SGSN and GGSN connected to each other between the RNC and the policy decision function to perform a packet exchange function, wherein the RNC transmits the radio environment information through the SGSN and GGSN according to the query. Means for transmitting the means, receiving the QoS level via the SGSN and the GGSN, and allocating a channel based on the QoS level to a user terminal.

상기 RNC는, 상기 채널 할당 후에 잔여 채널의 부족이 발생하면 다른 단말로 부터의 서비스 품질과 관련된 업데이트 요청을 거부하도록 스케쥴링하는 채널 스케쥴러와 상기 채널 할당 후에 타임 슬롯을 증감하는 스케쥴링을 통하여 상기 QoS 레벨을 유지하는 타임 슬롯 스케쥴러를 포함할 수 있다.The RNC adjusts the QoS level through a channel scheduler that schedules to reject an update request related to the quality of service from another terminal when a shortage of the remaining channel occurs after the channel assignment, and a schedule that increases or decreases a time slot after the channel assignment. It may include a time slot scheduler to maintain.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited to the embodiments. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 어플리케이션 서비스를 제공하는 통신 시스템(100)을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 시스템(100)은 UMTS(Universal Mobile Telecommunications Systems) Bearer 영역에 GPRS(General Packet Radio Service) 또는 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 프로토콜 등에 따른 억세스망(110)을 포함하고, External Bearer 영역에 IMS 기반의 어플리케이션 서비스 뿐만 아니라 일반 데이터 서비스 등을 제공하는 서비스망(130)을 포함한다. 또한, 외부망(150)에서 제공하는 다른 어플리케이션 서비스가 서비스망(130)을 통하여 제공될 수 있다. 1 is a diagram illustrating a communication system 100 that provides an application service according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the communication system 100 according to an embodiment of the present invention accesses a Universal Packet Radio Service (GPRS) or Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA) protocol in a Universal Mobile Telecommunications Systems (UMTS) Bearer area. It includes a network 110, and includes a service network 130 that provides not only IMS-based application services, but also general data services in the external bearer area. In addition, other application services provided by the external network 150 may be provided through the service network 130.

억세스망(110)은 사용자 단말(111)의 무선 접속을 지원하기 위한 RAN(Radio Access Network(무선 접속망)을 구성하는 Node-B(기지국)(112)와 RNC(Radio Network Controller :무선망 제어기)(113)를 포함하고, 사용자 단말들(111) 사이 또는 사용자 단말(111)과 서비스망(130) 사이의 패킷 교환 기능을 수행하는 SGSN(Serving GPRS Service Node)(114)와 GGSN(Gateway GPRS Service Node)(115)을 포함한다. 또한, 억세스망(110)은 SGSN(114)와 GGSN(115)의 패킷 교환 기능의 지원을 위하여 가입자 단말의 위치 등록과 상태를 관리하는 HLR(Home Location Register: 홈 위치 등록기)(116)를 포함하며, 이외에도 도시되지는 않았지만 문자 메시지의 호 제어, 과금, 지능망 등을 위한 부가 장비나 일반 공중망 등을 더 포함할 수 있다. The access network 110 includes a Node-B (base station) 112 and an RNC (Radio Network Controller) constituting a Radio Access Network (RAN) for supporting wireless access of the user terminal 111. A serving GPRS service node (SGSN) 114 and a gateway GPRS service (GGSN) including a 113 and performing a packet exchange function between the user terminals 111 or between the user terminal 111 and the service network 130. Node (115) Also, the access network 110 is a Home Location Register (HLR) that manages the location registration and status of the subscriber station to support the packet exchange function of the SGSN 114 and GGSN 115 Home location register) 116, but may also include additional equipment or general public network for call control, billing, intelligent networks, and the like of text messages.

사용자 단말들(111) 간에는 억세스망(110)의 중계를 받아 음성 통화, 문자 메시지의 전송 등 GPRS 또는 WCDMA 프로토콜에 따른 통신 서비스를 제공 받을 수 있으며, 사용자 단말(111)은 SGSN(114)과 GGSN(115)를 통하여 서비스망(130)이 지원하는 IMS(IP Multimedia Subsystem: 인터넷 멀티미디어 서브시스템) 기반의 서비스, 예를 들어, VoIP 서비스, 메신저 서비스, 다자간 화상 회의, 쌍방향 모바일 게임, Push-to-Talk 서비스 등을 받을 수 있다. 또한, 사용자 단말(111)은 SGSN(114)과 GGSN(115)를 통하여 서비스망(130)이 지원하는 일반 데이터 서비스, 예를 들어, 파일 다운로드 및 업로드, 인터넷 접속과 검색, 기업 등 외부망(150)에서 운영되는 서비스로의 접속 등을 이용할 수 있다. The user terminal 111 may receive a communication service according to the GPRS or WCDMA protocol such as voice call and text message transmission by receiving the relay of the access network 110, and the user terminal 111 may be provided with the SGSN 114 and the GGSN. IMS (IP Multimedia Subsystem) based services supported by the service network 130 through, for example, VoIP services, messenger services, multi-party video conferencing, interactive mobile games, Push-to- You can receive Talk service. In addition, the user terminal 111 is a general data service supported by the service network 130 through the SGSN 114 and the GGSN 115, for example, file download and upload, Internet access and search, external network such as enterprise ( Access to a service operated at 150).

이를 위하여 억세스망(110)은 세션 제어를 위한 수단인CSCF(Call Session Control Function: 호 상태 제어 기능 수단)(132)과 CSCF(132)의 제어를 받아 각종 호 제어를 위한 정책을 결정하는 수단인 PDF(Policy Decision Function: 정책 결정 기능 수단)(131)을 포함한다. 이외에도, 억세스망(110)은 사용자 단말(111)로 제공할 위와 같은 IMS 기반의 서비스 뿐만 아니라 일반 데이터 서비스를 운영하는 어플리케이션 서버(application server: AS)(133)를 포함하고, 외부망(150)과의 통신 상에서 외부망(150)의 어플리케이션 서버(151) 또는 사용자 단말(152)에 대한 라우팅을 중계하는 에지 라우터(edge router: ER)(134)를 포함한다. 외부망(150)의 어플리케이션 서버(151)도 억세스망(110)의 어플리케이션 서버(133)와 마찬가지로 사용자 단말(111)로 IMS 기반의 서비스, 일반 데이터 서비스 등을 제공할 수 있다.To this end, the access network 110 is a means for determining a policy for various call control under the control of the Call Session Control Function (CSCF) 132 and the CSCF 132, which are means for session control. Policy Decision Function (PDF) 131 is included. In addition, the access network 110 includes an application server (AS) 133 that operates not only IMS-based services as described above to be provided to the user terminal 111 but also general data services, and an external network 150. It includes an edge router (ER) 134 for relaying the routing to the application server 151 or the user terminal 152 of the external network 150 in communication with. The application server 151 of the external network 150 may also provide IMS-based services, general data services, etc. to the user terminal 111 like the application server 133 of the access network 110.

여기서 사용자 단말(111)은 셀룰러폰(Cellular phone), 피씨에스폰(PCS phone: Personal Communications Services phone), 동기식/비동기식 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000) 단말기일 수 있을 뿐만 아니라, 노트북 PC, 데스크탑 PC, 팜 PC(Palm Personal Computer), 개인용 디지털 보조기(PDA:Personal Digital Assistant), 스마트폰(Smart phone), 왑폰(WAP phone:Wireless application protocol phone), 모바일 게임기(mobile play-station) 등의 모든 유무선 통신 장치를 포괄적으로 의미한다.The user terminal 111 may be a cellular phone, a PCS phone (Personal Communications Services phone), a synchronous / asynchronous IMT-2000 (International Mobile Telecommunication-2000) terminal, a notebook PC, Desktop PCs, Palm Personal Computers, Personal Digital Assistants (PDAs), Smart Phones, Wireless Application Protocol Phones (WAP phones), Mobile Play-stations, etc. Comprehensive means all wired and wireless communication devices.

한편, 억세스망(110)에서 Node-B(112)와 SGSN(114) 사이에 연결된 RNC(113)는 무선 자원의 스케줄링에 따른 RRM(Radio Resource Management) 기능 및 셀간의 이동성을 지원하는 핸드오프(handoff) 기능 등을 수행하여 사용자 단말들(111) 간의 통신을 제어하여 통신 상에서 발생하는 서킷 트래픽(circuit traffic) 또는 IP(internet protocol) 패킷 트래픽(packet traffic) 등이 Node-B(112)를 통하여 해당 위치의 목적지 이동 단말, 유선 전화, 응용서버 등으로 적절히 송수신 될 수 있도록 한다.On the other hand, the RNC 113 connected between the Node-B 112 and the SGSN 114 in the access network 110 is a handoff (RRM) function and mobility between cells according to the scheduling of radio resources. By performing a handoff function or the like to control the communication between the user terminals 111, the circuit traffic (circuit traffic) or the Internet (IP) packet traffic generated in the communication through the Node-B (112) It can be properly transmitted and received to the destination mobile terminal, landline phone, application server, etc. of the location.

종래에는 External Bearer 영역의 서비스망(130) 등에서 QoS 레벨을 결정하더라도 억세스망(110)의 무선 환경에 따라 RAN의 RNC(113) 등에 의하여 그 결정 사 항이 무시될 수 있었기 때문에, 진정한 의미의 End-to-End QoS의 보장이 어려웠다.Conventionally, even if the QoS level is determined by the service network 130 in the external bearer area, the decision could be ignored by the RNC 113 of the RAN according to the wireless environment of the access network 110. Guaranteed to-end QoS was difficult.

하지만 본 발명에서는 억세스망(110)의 RNC(113)로부터 통보되는 채널 대역폭, 에러율(error rate), 요구 딜레이 등 데이터 레이트와 관련된 정보인 무선 환경 정보에 기초하여 PDF(131)가 QoS(서비스 품질) 레벨을 결정하면, 결정된 QoS 레벨을 유지하면서 해당 어플리케이션 서비스를 제공할 수 있도록 하였다. 즉, 본 발명에서는 해당 어플리케이션 서비스가 완료되어 해제될 때까지 억세스망(110)의 무선 환경에 따라 위와 같이 결정된QoS 레벨을 조정하지 않고, 어플리케이션 서버(133/151)와 사용자 단말(111) 사이 또는 어플리케이션 서버(133/151)의 양방향 서비스 등을 이용하는 사용자 단말들(111) 사이의 End-to-End QoS를 보장한다. However, in the present invention, the PDF 131 is based on QoS (Quality of Service) based on radio environment information which is information related to data rate, such as channel bandwidth, error rate, and request delay, which are notified from the RNC 113 of the access network 110. When the level is determined, the application service can be provided while maintaining the determined QoS level. That is, the present invention does not adjust the QoS level determined as described above according to the wireless environment of the access network 110 until the application service is completed and released, or between the application server 133/151 and the user terminal 111 or End-to-End QoS is guaranteed between the user terminals 111 using the bidirectional service of the application server 133/151.

이와 같이, IP 서비스망(130)에서 신규 인터페이스를 통하여 WCDMA 등의 무선 억세스망(110)을 관리하는 주체로서 동작하여, 무선 억세스망(110)에서의 네트워크 자원 상황, QoS 설정 상황 등 데이터 레이트와 관련된 무선 환경 정보를 파악하고 이를 고려하여 유연하게 QoS를 결정하고 결정된 QoS 정책을 UMTS Bearer 영역의 무선 억세스망(110)으로 공지하여 UMTS Bearer 영역에서도 IMS 기반 서비스나 일반 데이터 서비스 등에서 사용자 단말(111)과의 End-to-End QoS를 보장할 수 있도록 한다. In this way, the IP service network 130 operates as an entity managing the wireless access network 110 such as WCDMA through the new interface, and the data rate and the like, such as the network resource situation and the QoS setting situation in the wireless access network 110. Determine the QoS in consideration of the relevant radio environment information, and flexibly determine the QoS and announce the determined QoS policy to the wireless access network 110 of the UMTS Bearer area, so that the user terminal 111 in the IMS-based service or general data service in the UMTS Bearer area It ensures end-to-end QoS of the network.

도 1에서, UMTS Bearer 영역의HLR(116)은 사용자별 최대 허용 가능 QoS 레벨을 관리할 수 있다. 이는 사용자가 가입시에 적합한 정적 QoS레벨을 선택함으로써 이루어질 수 있다. 그러나, 이는 PDF(131)의 서비스별 QoS 레벨 설정과 충돌을 발생시키게 되므로, 본 발명에서는 이를 방지하기 위해 우선 HLR(116)과 PDF(131)가 사용자별 최대 허용 가능 QoS레벨 및 QoS 정책 관련 정보를 공유하도록 하였다. HLR(116)은 사용자별 QoS만을 담당하여, 서비스에 관계없이 정적으로 특정 QoS 레벨을 요구하는 사용자에 대해서만 QoS를 제공한다. 그 외 사용자에 대해서는 최소한의 QoS레벨만을 적용하여 무선 자원의 효율성을 높이도록 하였다. PDF(131)는 HLR(116)에서 결정하는 정적 QoS에 대해서는 다른 QoS로 변경하도록 관여하지 않고 해당QoS를 그대로 적용시키며, 그 외 HLR(116)이 최소 QoS레벨만을 적용시킨 사용자에 대해 서비스 사용 중 동적으로 QoS레벨의 변경을 요구하는 경우에, 서비스별 QoS를 결정한다. 이를 통해 HLR(116)은 사용자별 정적 QoS 관리를 담당하며, PDF(131)는 HLR(116)과 공유한 사용자별 최대 허용 QoS레벨을 바탕으로 동적인 서비스별 QoS 관리가 가능하다. 이와 같은 사용자별 및 서비스별 QoS 정책에 따라 다양한 End-to-End QoS를 보장하며 IMS 서비스 또는 일반 데이터 서비스 등에 확실한 QoS 제공이 가능하고, 차등 과금도 명확이 이루어지도록 할 수 있다.In FIG. 1, the HLR 116 of the UMTS Bearer region may manage the maximum allowable QoS level for each user. This can be done by selecting the appropriate static QoS level when the user subscribes. However, since this causes a conflict with the service-level QoS level setting of the PDF 131, in order to prevent this in the present invention, first, the HLR 116 and the PDF 131 are related to the maximum allowable QoS level and QoS policy-related information for each user. To share. HLR 116 is responsible only for user-specific QoS, providing QoS only for users who statically require a particular QoS level, regardless of service. For other users, the minimum QoS level is applied to increase the efficiency of radio resources. The PDF 131 applies the QoS as it is without regard to changing to another QoS for the static QoS determined by the HLR 116, and other services are in use for the user whose HLR 116 applies only the minimum QoS level. When dynamically changing the QoS level, the service-specific QoS is determined. Through this, the HLR 116 is in charge of static QoS management for each user, and the PDF 131 enables dynamic service-specific QoS management based on the maximum allowable QoS level for each user shared with the HLR 116. Such end-to-end QoS can be guaranteed according to user-specific and service-specific QoS policies, and certain QoS can be provided for IMS service or general data service, and differential charging can be made clear.

이를 위하여, HLR(116)에 의하여 초기 접속 시 최소 QoS레벨을 적용받는 사용자 단말(111)이 어플리케이션 서버(133/151)로 IMS 기반 서비스나 일반 데이터 서비스 등을 위한 서비스 요청을 하는 경우에, 어플리케이션 서버(133/151)는 사용자 단말(111)로 서비스 품질 관련 정보, 예를 들어, 데이터 레이트 등(리스트 형태 또는 최대 품질 등)을 제공할 수 있다. 이때, 사용자 단말(111)은 해당 서비스에 대한 QoS레벨의 변경을 위하여 어플리케이션 서버(133/151)로부터 제공된 허용 서비스 품질 관련 정보 내에서 해당 서비스에 적절한 요구 서비스 품질을 선택(리스트 중에서 선택 또는 최대 허용 품질 이하의 선택)할 수 있고, 이와 같이 선택된 요구 서비스 품질을 업데이트 요청에 포함시켜 PDF(131)로 전송할 수 있다.To this end, when the user terminal 111 to which the minimum QoS level is applied by the HLR 116 upon initial access makes a service request for an IMS-based service or a general data service to the application server 133/151, the application The server 133/151 may provide service quality related information, for example, a data rate or the like (list form or maximum quality) to the user terminal 111. At this time, the user terminal 111 selects the required service quality suitable for the corresponding service from among the allowable service quality related information provided from the application server 133/151 to change the QoS level of the corresponding service (select from the list or allow the maximum value). The quality can be selected below the quality), and the selected quality of service can be included in the update request and transmitted to the PDF 131.

이후, PDF(131)는 사용자 단말(111)의 요구 서비스 품질을 포함하는 업데이트 요청에 따라 무선 환경 정보를 획득하기 위하여 RNC(113)에 질의한다. 이에 따라, RNC(113)는 이와 같은 질의에 따라 채널 대역폭, 에러율(error rate), 요구 딜레이 등 데이터 레이트와 관련된 무선 환경 정보를 SGSN(114) 및 GGSN(115)을 통하여 PDF(131)로 리턴한다. 이와 같이 하여 PDF(131)가 SGSN(114) 및 GGSN(115)을 통하여 무선 환경 정보를 수신한 후, 사용자 단말(111)의 요구 서비스 품질에 위와 같이 획득한 무선 환경 정보를 반영하여 QoS 레벨을 결정한다. PDF(131)는 사용자 단말(111)의 요구 서비스 품질을 만족시키는 방향으로 QoS 레벨을 결정하지만, 무선 환경 정보가 그에 미치지 못하는 경우에는 무선 환경 정보가 허용하는 최대 QoS 레벨을 결정할 것이다. 예를 들어, 사용자 단말(111)의 요구 서비스 품질에 해당하는 데이터 레이트가 10Mbps이고, 무선 환경 정보가 허용하는 데이터 레이트가 5Mbps라면, PDF(131)는 소정 알고리즘에 따라 5Mbps 또는 그 이하에 대응한 End-to-End QoS 레벨을 결정할 수 있다. 또한, 사용자 단말(111)의 요구 서비스 품질에 해당하는 데이터 레이트가 5Mbps이고, 무선 환경 정보가 허용하는 데이터 레이트가 10Mbps라면, PDF(131)는 알고리즘에 따라 5Mbps~10Mbps 사이에 대응한 End-to-End QoS 레벨을 결정할 수 있다. 이외에도, PDF(131)가 End-to-End QoS 레벨을 결정하기 위하여 소정 알고리즘에 따라 다른 팩터들을 더 반영할 수 있으며, 사용자 단말(111)의 요구 서비스 품질과 RNC(113)로부터의 무선 환경 정보에 기초하여 다양한 방법으로 End-to-End QoS 레벨을 결정할 수 있다.Thereafter, the PDF 131 queries the RNC 113 to obtain radio environment information according to an update request including the required service quality of the user terminal 111. Accordingly, the RNC 113 returns radio environment information related to the data rate such as channel bandwidth, error rate, and request delay to the PDF 131 through the SGSN 114 and the GGSN 115 according to the query. do. In this way, after the PDF 131 receives the radio environment information through the SGSN 114 and the GGSN 115, the QoS level is reflected by reflecting the radio environment information obtained as described above in the required service quality of the user terminal 111. Decide The PDF 131 determines the QoS level in a direction that satisfies the required quality of service of the user terminal 111, but if the radio environment information is less than that, it will determine the maximum QoS level allowed by the radio environment information. For example, if the data rate corresponding to the required quality of service of the user terminal 111 is 10 Mbps, and the data rate allowed by the radio environment information is 5 Mbps, the PDF 131 corresponds to 5 Mbps or less according to a predetermined algorithm. End-to-End QoS level can be determined. In addition, if the data rate corresponding to the required quality of service of the user terminal 111 is 5 Mbps, and the data rate allowed by the radio environment information is 10 Mbps, the PDF 131 corresponds to an end-to-corresponding between 5 Mbps and 10 Mbps according to an algorithm. End QoS level can be determined. In addition, the PDF 131 may further reflect other factors according to a predetermined algorithm to determine the end-to-end QoS level, and the required quality of service of the user terminal 111 and radio environment information from the RNC 113. The end-to-end QoS level can be determined based on a variety of methods.

한편, PDF(131)는 위와 같이 결정한 QoS 레벨을 External Bearer 영역뿐만아니라 UMTS Bearer 영역으로 공지할 수 있고, 이때 RNC(113)는 PDF(131)에서 결정한 QoS 레벨을 SGSN(114) 및 GGSN(115)을 통하여 수신할 수 있고, 그 QoS 레벨에 맞게 사용자 단말(111)에 채널을 할당할 수 있다. 이에 따라, External Bearer 영역의 어플리케이션 서버(133/151)는 PDF(131)가 결정한 QoS 레벨을 유지하면서 UMTS Bearer 영역의 사용자 단말(111)로 어플리케이션 서비스를 제공할 수 있게 되고, 사용자 단말(111)은 위와 같이 할당된 채널을 통하여 어플리케이션 서버(133/151)가 제공하는 어플리케이션 서비스에 대하여 End-to-End QoS 레벨을 보장받을 수 있게 된다. Meanwhile, the PDF 131 may announce the QoS level determined as described above as the UMTS Bearer area as well as the External Bearer area. In this case, the RNC 113 may determine the QoS level determined by the PDF 131 as the SGSN 114 and the GGSN 115. ), And a channel may be allocated to the user terminal 111 according to its QoS level. Accordingly, the application server 133/151 of the external bearer area can provide an application service to the user terminal 111 of the UMTS bearer area while maintaining the QoS level determined by the PDF 131, and the user terminal 111 The end-to-end QoS level can be guaranteed for the application service provided by the application server 133/151 through the allocated channel as described above.

이와 같이, 사용자는 적합한 정적QoS를 고정적으로 선택할 수 있을 뿐만 아니라, 특정 QoS레벨을 고정적으로 원하지 않는 사용자 단말(111)에 대해 초기 접속 시 최소 레벨의 QoS를 적용한 후 서비스별로 사용자의 선택에 따라 서비스에 적합한 QoS를 동적으로 제공할 수 있으므로, 네트워크 자원의 효율성을 제고할 수 있고, 사용자별 또는 서비스별로 다양한 End-to-End QoS를 서비스 중 보장할 수 있다.In this way, the user can not only statically select a suitable static QoS, but also apply a minimum level of QoS at the time of initial access to the user terminal 111 that does not want a specific QoS level fixedly, and then service according to the user's selection for each service. QoS can be provided dynamically to improve the efficiency of network resources, and can guarantee various end-to-end QoS in service by user or service.

도 1의 RNC(113)는 도 2와 같이 채널 스케쥴러(channel scheduler)(210)와 타임 슬롯 스케쥴러(time slot scheduler)(220)를 포함할 수 있다. The RNC 113 of FIG. 1 may include a channel scheduler 210 and a time slot scheduler 220 as shown in FIG. 2.

채널 스케쥴러(210)는 PDF(131)가 결정한 QoS 레벨을 보장하기로 한 사용자 단말(111)에 대하여 해당 QoS 레벨의 무선 채널을 할당하고 서비스가 종료될 때까지 이를 유지시킨다. 또한, 무선 자원이 부족한 상황에서 새로운 사용자 단말(111) 이 서비스를 요청할 경우, 기존의 무선 채널의 데이터 레이트를 낮추고 새로운 사용자 단말(111)을 수용하지 않으며, 이미 서비스 받고 있는 기존 사용자 단말(111)의 QoS를 보장하기 위해 새로운 사용자 단말(111)의 요청을 거부하는 수락 제어(Admission Control) 기능을 수행한다. 즉, 채널 스케쥴러(210)는 기존 사용자 단말(111)에 채널 할당 후에 잔여 채널의 부족이 발생하면 다른 단말로부터의 서비스 품질과 관련된 업데이트 요청을 거부하도록 스케쥴링한다.The channel scheduler 210 allocates a radio channel of the QoS level to the user terminal 111 to guarantee the QoS level determined by the PDF 131 and maintains it until the service is terminated. In addition, when the new user terminal 111 requests a service in a situation where there is a lack of radio resources, the existing user terminal 111 that is already being serviced by lowering the data rate of the existing wireless channel and not accepting the new user terminal 111. In order to guarantee the QoS of the new user terminal 111 performs an admission control function (Admission Control) to reject. That is, the channel scheduler 210 schedules to reject the update request related to the quality of service from another terminal when a shortage of the remaining channel occurs after allocating a channel to the existing user terminal 111.

또한, WCDMA의 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)에서는 사용자 단말(111)에게 전용 무선 채널을 할당하는 방식이 아닌 공유 무선 채널을 통해 사용자 단말별로 타임 슬롯을 할당하는 방식을 사용한다. 이를 위하여, 타임 슬롯 스케쥴러(220)는 PDF(131)가 설정한 QoS를 만족시키기 위해서 QoS 보장에 필요한 만큼의 타임 슬롯 개수를 일정하게 할당할 수 있다. 또한, 타임 슬롯 스케쥴러(220)는 서비스 받고 있는 사용자 단말(111)이 Node-B(112)에서 멀어짐에 따라 사용자 단말(111)과 Node-B(112)간 파워(Power) 세기가 낮아져, 초기 할당한 타임 슬롯 개수로는 설정된 QoS를 만족시킬 수 없을 경우, 추가적으로 타임 슬롯을 할당하여 QoS를 만족시킬 수 있도록 한다. 즉, 타임 슬롯 스케쥴러(220)는 사용자 단말(111)에 채널 할당 후에 타임 슬롯을 증감하는 스케쥴링을 통하여 PDF(131)가 결정한 End-to-End QoS레벨을 유지시키고 보장한다.In addition, the high speed downlink packet access (HSDPA) of the WCDMA uses a method of allocating a time slot for each user terminal through a shared wireless channel, rather than a method for allocating a dedicated wireless channel to the user terminal 111. To this end, the time slot scheduler 220 may constantly allocate the number of time slots necessary for QoS guarantee in order to satisfy the QoS set by the PDF 131. In addition, the time slot scheduler 220 has a low power strength between the user terminal 111 and the Node-B 112 as the user terminal 111 receiving the service moves away from the Node-B 112. If the set number of time slots does not satisfy the set QoS, additional time slots are allocated to satisfy the QoS. That is, the time slot scheduler 220 maintains and guarantees the end-to-end QoS level determined by the PDF 131 through scheduling of increasing and decreasing time slots after channel allocation to the user terminal 111.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 도 1의 통신 시스템(100)의 어플리케이션 서비스 방법을 도 3의 흐름도를 참조하여 좀더 상세히 설명한다.Hereinafter, an application service method of the communication system 100 of FIG. 1 according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the flowchart of FIG. 3.

먼저, HLR(116)과 PDF(131)는 사용자별 최대 허용 가능 QoS레벨 및 QoS 정책 관련 정보를 공유하고 있으며, PDF(131)는 HLR(116)에서 결정하는 정적 QoS에 대해서는 다른 QoS로 변경하도록 관여하지 않고 해당QoS를 그대로 적용시킬 수 있다.First, the HLR 116 and the PDF 131 share the maximum allowable QoS level and QoS policy related information per user, and the PDF 131 is configured to change to a different QoS for the static QoS determined by the HLR 116. The QoS can be applied without any involvement.

그외, 정적으로 특정 QoS 레벨을 요구하는 사용자 단말(111)이 아닌 경우에, 무선 자원의 효율성을 위하여 HLR(116)에 의하여 초기 접속 시 최소 QoS레벨을 적용받으며, 이하 과정에 따라 해당 서비스별로 동적으로 업데이트되는 End-to-End QoS레벨을 적용받을 수 있다. In addition, when the user terminal 111 is not statically requesting a specific QoS level, the minimum QoS level is applied during initial connection by the HLR 116 for the efficiency of radio resources. It can be applied to the end-to-end QoS level updated to.

사용자 단말(111)이 End-to-End QoS레벨을 업데이트시켜 서비스를 받기 위하여 세션 개시(session initiation) 과정(20), 예약(reservation) 과정(30), 서비스(service delivery) 과정(40), 해제(reservation release) 과정(50)으로 진행된다.In order for the user terminal 111 to update the end-to-end QoS level to receive a service, a session initiation process 20, a reservation process 30, a service delivery process 40, The release proceeds to a release process 50.

먼저, 초기 접속 시 최소 QoS레벨을 적용받는 사용자 단말(111)이 어플리케이션 서버(133/151)로 IMS 기반 서비스나 일반 데이터 서비스 등을 위한 서비스 요청(Service Request)을 한다(21). 사용자 단말(111)은 웹(Web) 검색 중, 다운로드 서비스, 스트리밍(Streaming) 서비스, 혹은 고속 서비스가 요구되는 기타 온라인 서비스를 사용하기 위해 서비스 요청(Service Request)을 할 수 있다. 이때, 어플리케이션 서버(133/151)는 즉시 해당 서비스를 제공하는 것이 아니라, 서비스를 받기 위하여 사용자 단말(111)이 더 높은 QoS레벨을 원하는지를 질의(QoS Request)한다(22). 이때, 어플리케이션 서버(133/151)는 사용자 단말(111)로 서비스 품질 관련 정보, 예를 들어, 데이터 레이트 등(리스트 형태 또는 최대 품질 등)을 제공할 수 있다. 어플리케이션 서버(133/151)는 질의와 동시에 PDF(131)로도 해당 서비스 를 위한 서비스 품질 관련 정보(QoS Information)을 전송하고(23), PDF(131)는 이를 확인하고 응답한다(24).First, the user terminal 111 to which the minimum QoS level is applied upon initial access makes a service request to the application server 133/151 for an IMS based service or a general data service (21). The user terminal 111 may make a service request to use a download service, a streaming service, or another online service requiring a high speed service during a web search. At this time, the application server 133/151 does not immediately provide the corresponding service, but inquires (QoS Request) whether the user terminal 111 wants a higher QoS level in order to receive the service. In this case, the application server 133/151 may provide service quality related information, for example, a data rate or the like (list form or maximum quality) to the user terminal 111. The application server 133/151 transmits the quality of service related information (QoS Information) for the corresponding service to the PDF 131 at the same time as the query (23), and the PDF 131 confirms and responds (24).

이때, 사용자 단말(111)은 해당 서비스에 대한 QoS레벨의 변경을 위하여 어플리케이션 서버(133/151)로부터 제공된 허용 서비스 품질 관련 정보 내에서 해당 서비스에 적절한 요구 서비스 품질을 선택(리스트 중에서 선택 또는 최대 허용 품질 이하의 선택)할 수 있고, 이와 같이 선택된 요구 서비스 품질을 업데이트(PDP Context Update) 요청에 포함시켜 GGSN(115)으로 전송한다(31). 사용자 단말(111)은 더 높은 QoS 레벨로 서비스를 받기 원하면 업데이트(PDP Context Update) 요청으로서, 예를 들어, 도 4와 같은 비디오를 위한 PDP(Policy Decision Point) 컨텍스트와 오디오를 위한 PDP 컨텍스트를 업데이트(PDP Context Update) 요청한다. PDP 컨텍스트는 비디오와 오디오 각각 다운로드(DL)와 업로드(UP)의 트래픽 전송을 위한 RTP(Realtime Transport Protocol) 세션 2개와 RTP 제어를 위한 RTCP(Realtime Transport Control Protocol) 세션 2개가 생성될 수 있다. 도 4에서는, 사용자 단말(111)의 요구 서비스 품질로서 QoS 레벨(등급) 'conversational'에서 RTP 세션으로는 다운로드와 업로드의 데이터 레이트를 비디오 35Mbps및 오디오 25.4Mbps로 선택하고, RTCP 세션으로는 다운로드와 업로드의 데이터 레이트를 비디오 0.7Mbp및 오디오 0.5Mbps로 선택한 경우를 예시하였다.At this time, the user terminal 111 selects the required service quality suitable for the corresponding service from among the allowable service quality related information provided from the application server 133/151 to change the QoS level of the corresponding service (select from the list or allow the maximum value). The quality of the service may be selected below the quality), and the requested quality of service is included in the PDP Context Update request and transmitted to the GGSN 115 (31). The user terminal 111 is a PDP Context Update (PDP Context Update) request if the user wants to receive the service at a higher QoS level. For example, the PDP context for video and the PDP context for audio are updated. Request (PDP Context Update). In the PDP context, two Realtime Transport Protocol (RTP) sessions for transmitting traffic of download (DL) and upload (UP) and two Realtime Transport Control Protocol (RTP) sessions for RTP control may be generated. In FIG. 4, the data rate of download and upload is selected as a video quality of 35 Mbps and an audio of 25.4 Mbps as an RTP session at a QoS level 'conversational' as the required quality of service of the user terminal 111, and the download and upload as an RTCP session. The case where the data rate of the upload is selected as 0.7 Mbp video and 0.5 Mbps audio is illustrated.

이에 따라, GGSN(115)은 사용자 단말(111)로부터 PDP Context Update를 받으면, 소정 메시지 형태(Data Rate Up REQ)로 PDF(131)에게 이에 대한 정책 결정을 요청한다(32). 이후, PDF(131)는 사용자 단말(111)의 요구 서비스 품질을 포함하는 업데이트(PDP Context Update) 요청에 따라 억세스망(110)의 무선 환경 정보(RNC Satus)를 획득하기 위하여 RNC(113)에 질의한다(33). 이때, RNC(113)는 이와 같은 질의에 따라 채널 대역폭, 에러율(error rate), 요구 딜레이 등 데이터 레이트에 관련된 무선 환경 정보를 SGSN(114) 및 GGSN(115)을 통하여 PDF(131)로 리턴한다(34). 이와 같이 하여 PDF(131)가 SGSN(114) 및 GGSN(115)을 통하여 무선 환경 정보를 수신한 후, 어플리케이션 서버(133/151)로부터 받은 서비스 품질 관련 정보(QoS Information)를 참조하면서 사용자 단말(111)의 요구 서비스 품질에 위와 같이 획득한 무선 환경 정보를 반영하여 QoS 레벨을 결정한다. PDF(131)가 결정한 QoS 레벨을 알리는 메시지, 예를 들어, 데이터 레이트를 상승시키는 QoS 레벨 결정 메시지(Data Rate Up)는 공지되어 GGSN(115)으로 전송될 뿐만 아니라(35), 어플리케이션 서버(133/151)로도 전송되고 이에 따라 어플리케이션 서버(133/151)는 서비스 예약이 되었음을 확인한다(36). PDF(131)는 어플리케이션 서버(133/151)가 서비스하는 허용 서비스 품질 내에서 사용자 단말(111)의 요구 서비스 품질을 만족시키는 방향으로 QoS 레벨을 결정하지만, 무선 환경 정보가 그에 미치지 못하는 경우에는 무선 환경 정보가 허용하는 최대 QoS 레벨을 결정할 것이다. 예를 들어, 사용자 단말(111)의 요구 서비스 품질에 해당하는 데이터 레이트가 10Mbps이고, 무선 환경 정보가 허용하는 데이터 레이트가 5Mbps라면, PDF(131)는 5Mbps 또는 그 이하에 대응한 End-to-End QoS 레벨을 결정할 수 있다. 또한, 사용자 단말(111)의 요구 서비스 품질에 해당하는 데이터 레이트가 5Mbps이고, 무선 환경 정보가 허용하는 데이터 레이트가 10Mbps라면, PDF(131)는 5Mbps~10Mbps 사이에 대응한 End-to-End QoS 레벨을 결정할 수 있다. 이외에도, PDF(131)가 End-to-End QoS 레벨을 결정하기 위하여 다른 팩터들을 더 반영할 수 있으며, 사용자 단말(111)의 요구 서비스 품질과 RNC(113)로부터의 무선 환경 정보에 기초하여 다양한 방법으로 End-to-End QoS 레벨을 결정할 수 있다.Accordingly, when the GGSN 115 receives the PDP Context Update from the user terminal 111, the GGSN 115 requests the PDF 131 to determine a policy for this in a predetermined message format (Data Rate Up REQ) (32). Thereafter, the PDF 131 transmits the RNC 113 to the RNC 113 to obtain the radio environment information RNC Satus of the access network 110 according to a PDP Context Update request including the required quality of service of the user terminal 111. Inquire (33). At this time, the RNC 113 returns radio environment information related to the data rate such as channel bandwidth, error rate, and request delay to the PDF 131 through the SGSN 114 and the GGSN 115 according to the query. (34). In this way, after the PDF 131 receives the radio environment information through the SGSN 114 and the GGSN 115, the user terminal (QoS Information) received from the application server 133/151 is referred to. The QoS level is determined by reflecting the radio environment information obtained as described above in the required service quality of 111). A message indicating the QoS level determined by the PDF 131, for example a Data Rate Up message that raises the data rate, is known and transmitted to the GGSN 115 (35), as well as the application server 133. It is also transmitted to / 151 and accordingly the application server (133/151) confirms that the service reservation is made (36). The PDF 131 determines the QoS level in a direction that satisfies the required quality of service of the user terminal 111 within the acceptable quality of service serviced by the application server 133/151. It will determine the maximum QoS level allowed by the environment information. For example, if the data rate corresponding to the required quality of service of the user terminal 111 is 10 Mbps, and the data rate allowed by the radio environment information is 5 Mbps, the PDF 131 may have End-to- corresponding to 5 Mbps or less. End QoS level can be determined. In addition, if the data rate corresponding to the required quality of service of the user terminal 111 is 5 Mbps, and the data rate allowed by the radio environment information is 10 Mbps, the PDF 131 may end-to-end QoS corresponding to between 5 Mbps and 10 Mbps. You can decide the level. In addition, the PDF 131 may further reflect other factors in order to determine the end-to-end QoS level, and may be variously based on the quality of service requirements of the user terminal 111 and the radio environment information from the RNC 113. In this way, the end-to-end QoS level can be determined.

GGSN(115)은 PDF(131)가 공지하는 QoS 레벨 결정 메시지(Data Rate Up)에 따라, 예를 들어, 도 5와 같이 PDP 컨텍스트를 업데이트시키고 사용자 단말(111)에게 알려준다(37). PDF(131) 결정한 QoS 레벨이 도 4와 같이 사용자 단말(111)로부터의 PDP 컨텍스트 업데이트(PDP Context Update) 요청을 수용한 경우에, GGSN(115)은 도 5와 같이 QoS 레벨(등급) 'Class A'에서 RTP 세션과 RTCP 세션을 할당한 경우의 예시이다. 이에 따라, 사용자 단말(111)은 PDF(131)가 결정한 End-to-End QoS 레벨을 만족시키면서 위와 같이 업데이트된 PDP 컨텍스트 터널(tunnel)을 통하여 RNC(113)가 할당하는 무선 채널 대역에서 어플리케이션 서버(133/151)로부터 해당 서비스를 받을 수 있다(40). The GGSN 115 updates the PDP context and informs the user terminal 111 according to the QoS level decision message (Data Rate Up) announced by the PDF 131, for example, as shown in FIG. 5 (37). When the QoS level determined by the PDF 131 accepts the PDP context update request from the user terminal 111 as shown in FIG. 4, the GGSN 115 displays the QoS level 'Class' as shown in FIG. 5. This is an example of assigning an RTP session and an RTCP session in A '. Accordingly, the user terminal 111 satisfies the end-to-end QoS level determined by the PDF 131 and the application server in the radio channel band allocated by the RNC 113 through the updated PDP context tunnel as described above. The service can be received from (133/151) (40).

사용자 단말(111)이 어플리케이션 서버(133/151)로부터 해당 서비스를 받는 동안, PDF(131)가 External Bearer 영역뿐만아니라 UMTS Bearer 영역으로 공지한 End-to-End QoS 레벨에 따라, RNC(113)는 PDF(131)가 결정한 QoS 레벨을 보장하기로 한 사용자 단말(111)에 대하여 해당 QoS 레벨의 무선 채널을 할당하고 서비스가 종료될 때까지 이를 유지시킨다. 이때, RNC(113)는 채널 스케쥴러(210)를 이용하여 기존 사용자 단말(111)에 채널 할당 후에 잔여 채널의 부족이 발생하면 다른 단말로부터의 서비스 품질과 관련된 업데이트 요청을 거부하도록 스케쥴링할 수 있다. 또한, RNC(113)는 타임 슬롯 스케쥴러(220)를 이용하여 QoS 보장에 필요한 만큼의 타임 슬롯 개수를 일정하게 할당하며 사용자 단말(111)과 Node-B(112)간 파워(Power) 세기가 낮아져, 초기 할당한 타임 슬롯 개수로는 설정된 QoS를 만족시킬 수 없을 경우 등에 추가적으로 타임 슬롯을 할당하여 PDF(131)가 결정한 End-to-End QoS를 만족시킬 수 있도록 스케쥴링한다. 타임 슬롯 스케쥴러(220)는 해당 사용자 단말(111)에 이미 할당한 타임 슬롯이 불필요하게 많은 경우에는 이를 감소시킬 수도 있다.While the user terminal 111 receives the corresponding service from the application server 133/151, the RNC 113 according to the end-to-end QoS level that the PDF 131 is known as the UMTS bearer area as well as the external bearer area. Allocates a radio channel of the QoS level to the user terminal 111 to guarantee the QoS level determined by the PDF 131 and maintains it until the service is terminated. In this case, the RNC 113 may schedule the rejection of an update request related to the quality of service from another terminal when a shortage of the remaining channel occurs after allocating a channel to the existing user terminal 111 using the channel scheduler 210. In addition, the RNC 113 uses the time slot scheduler 220 to constantly allocate the number of time slots necessary for QoS guarantee, and the power strength between the user terminal 111 and the Node-B 112 is lowered. In addition, if the initial allocated number of time slots does not satisfy the set QoS, an additional time slot is allocated to schedule the end-to-end QoS determined by the PDF 131. The time slot scheduler 220 may reduce the number of time slots already allocated to the corresponding user terminal 111 if unnecessary.

한편, 사용자 단말(111)은 어플리케이션 서버(133/151)로부터 받는 다운로드 서비스, 스트리밍(Streaming) 서비스, 혹은 고속 서비스가 요구되는 기타 온라인 서비스를 종료하고, 다시 저속 서비스로도 충분한 웹 검색 등으로 돌아갈 경우, 위의 31, 32, 35, 37 단계와 유사하게 다시 PDP 컨텍스트를 업데이트하는 과정을 통해 초기 QoS 레벨로 복귀할 수 있다(51~54).On the other hand, the user terminal 111 terminates the download service, the streaming service, or other online service requiring high speed service from the application server 133/151, and returns to the web search, etc., which is sufficient even for the low speed service. In this case, similar to the above steps 31, 32, 35, and 37, the process may update the PDP context to return to the initial QoS level (51 to 54).

즉, 사용자 단말(111)은 해당 서비스에 대한 QoS레벨을 다운시키기 위한 업데이트(PDP Context Update) 요청을 GGSN(115)으로 전송한다(51). 이에 따라, GGSN(115)은 사용자 단말(111)로부터 PDP Context Update를 받으면, 소정 메시지 형태(Data Rate Down REQ)로 PDF(131)에게 이에 대한 정책 결정을 요청한다(52). 이후 PDF(131)는 해당 사용자 단말(111)이 초기에 적용받은 QoS 레벨을 확인하여 해당 QoS 레벨을 알리기 위한 QoS 레벨 결정 메시지(Data Rate Down)을 GGSN(115)으로 리턴한다(53). 이에 따라, GGSN(115)은 PDF(131)가 리턴하는 QoS 레벨 결정 메시지(Data Rate Down)에 따라, QoS 레벨이 다운되도록 PDP 컨텍스트를 업데이트 시키고 사용자 단말(111)에게 알려준다(54).That is, the user terminal 111 transmits a PDP context update request to the GGSN 115 to downgrade the QoS level for the corresponding service (51). Accordingly, when the GGSN 115 receives the PDP Context Update from the user terminal 111, the GGSN 115 requests the PDF 131 to determine a policy for this in a predetermined message format (Data Rate Down REQ) (52). Thereafter, the PDF 131 checks the QoS level applied by the corresponding user terminal 111 and returns a QoS level decision message (Data Rate Down) to the GGSN 115 to inform the QoS level (53). Accordingly, the GGSN 115 updates the PDP context and informs the user terminal 111 so that the QoS level is down according to the QoS level decision message (Data Rate Down) returned by the PDF 131 (54).

본 명세서에서 개시된 방법 및 시스템에서 사용되는 기능은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The functions used in the methods and systems disclosed herein may be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like, and may also be implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet). do. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 어플리케이션 서비스 방법 및 시스템에서는, IP 서비스망에서 WCDMA 등의 무선 억세스망을 관리하는 주체로서 무선 환경을 고려한 유연한 QoS 정책 기반을 통하여 QoS 레벨을 결정하여 IMS 기반 서비스나 일반 데이터 서비스 등 어플리케이션 서비스의 End-to-End QoS를 보장할 수 있는 효 과가 있다.As described above, in the application service method and system according to the present invention, as an agent managing a wireless access network such as WCDMA in an IP service network, a QoS level is determined through a flexible QoS policy based on a wireless environment, and thus an IMS-based service or a general service. There is an effect that can guarantee the end-to-end QoS of application services such as data services.

또한, 본 발명에 따른 어플리케이션 서비스 방법 및 시스템에서는, 무선 억세스망에서의 네트워크 자원 상황, QoS 설정 상황 등 무선 환경 정보를 파악하여 QoS를 결정하고 결정된 QoS 정책이 UMTS Bearer 영역의 무선 억세스망에 공지되어 사용자 단말과의 End-to-End QoS를 보장하는 신규 인터페이스를 통하여 IP 서비스망에서 결정된 QoS 정책이 UMTS Bearer 영역에서도 보장되도록 할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the application service method and system according to the present invention, QoS is determined by grasping wireless environment information such as network resource situation and QoS setting situation in a wireless access network, and the determined QoS policy is known in the wireless access network of the UMTS Bearer area. Through the new interface that guarantees end-to-end QoS with the user terminal, the QoS policy determined in the IP service network can be guaranteed in the UMTS bearer domain.

또한, 본 발명에 따른 어플리케이션 서비스 방법 및 시스템에서는, 사용자는 적합한 QoS를 고정적으로 선택할 수 있고, 특정 QoS레벨을 고정적으로 원하지 않는 사용자에 대해 초기 접속 시 네트워크 자원의 효율성을 위해 최소 레벨의 QoS를 제공하고 서비스별로 사용자의 선택에 따라 서비스에 적합한 QoS를 동적으로 제공하는 정책에 따라 사용자별 QoS 및 서비스별 QoS를 서비스 중 보장하므로, 사용자별 또는 서비스별로 다양한 End-to-End QoS를 보장할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the application service method and system according to the present invention, a user can fixedly select a suitable QoS, and provide a minimum level of QoS for efficiency of network resources during initial connection for a user who does not want a specific QoS level fixedly. And guarantees user-specific QoS and service-specific QoS according to the policy that dynamically provides the appropriate QoS for the service according to the user's choice by service and thus, it is possible to guarantee various end-to-end QoS by user or service. It works.

그리고, 본 발명에 따른 어플리케이션 서비스 방법 및 시스템에서는, 사용자별 및 서비스별 QoS 정책에 따라 다양한 End-to-End QoS를 보장하여 이슈화 되고 있는 IMS 서비스 또는 일반 데이터 서비스 등에 확실한 QoS 제공이 가능하고, 이에 따른 차등 과금이 명확이 이루어지도록 할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the application service method and system according to the present invention, it is possible to provide a certain QoS to an IMS service or a general data service that is being issued by guaranteeing various end-to-end QoS according to QoS policies for each user and each service. There is an effect that can be made clear that the differential charging according.

Claims (18)

어플리케이션 서비스 방법에 있어서,In the application service method, 무선 환경 정보에 기초하여 QoS(서비스 품질) 레벨을 결정하는 단계; 및Determining a quality of service (QoS) level based on radio environment information; And 상기 QoS 레벨을 유지하면서 어플리케이션 서비스를 제공하는 단계Providing an application service while maintaining the QoS level 를 포함하는 것을 특징으로 하는 어플리케이션 서비스 방법.Application service method comprising a. 제1항에 있어서, 상기 제공하는 단계는,The method of claim 1, wherein the providing step, 상기 어플리케이션 서비스가 완료되어 해제될 때까지 무선 환경에 따라 상기 QoS 레벨을 조정하지 않고, 어플리케이션 서버와 사용자 단말 사이 또는 사용자 단말들 사이의 End-to-End 서비스 품질을 보장하는 것을 특징으로 하는 어플리케이션 서비스 방법.Application service, characterized in that the end-to-end quality of service between the application server and the user terminal or between the user terminal is guaranteed without adjusting the QoS level according to the wireless environment until the application service is completed and released Way. 제1항에 있어서, 상기 어플리케이션 서비스는,The method of claim 1, wherein the application service, 어플리케이션 서버가 사용자 단말로 제공하는 IMS 기반 서비스, 또는 일반 데이터 서비스를 포함하는 것을 특징으로 하는 어플리케이션 서비스 방법.Application service method comprising an IMS-based service or a general data service provided by the application server to the user terminal. 제1항에 있어서, 상기 결정하는 단계 전에,The method of claim 1, wherein prior to said determining, 어플리케이션 서버에서 제공하는 서비스 품질 관련 정보에 기초하여 업데이트 요청을 수신하는 단계를 포함하고,Receiving an update request based on the quality of service related information provided by the application server; 상기 결정하는 단계는,The determining step, 상기 업데이트 요청에 포함된 요구 서비스 품질에 상기 무선 환경 정보를 반영하여 상기 QoS 레벨을 결정하는 것을 특징으로 하는 어플리케이션 서비스 방법. And determining the QoS level by reflecting the radio environment information in the required quality of service included in the update request. 제4항에 있어서, 상기 서비스 품질 관련 정보는 데이터 레이트에 관련된 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 어플리케이션 서비스 방법.The method of claim 4, wherein the service quality related information includes information related to a data rate. 제1항에 있어서, 상기 제공하는 단계 전에,The method of claim 1, wherein prior to said providing, 상기 QoS 레벨을 공지하는 단계를 포함하고,Advertising the QoS level; 상기 제공하는 단계는,The providing step, 상기 공지에 따라 External Bearer 영역의 어플리케이션 서버로부터 UMTS Bearer 영역의 사용자 단말로 상기 어플리케이션 서비스에 대한 상기 QoS 레벨을 보장하는 것을 특징으로 하는 어플리케이션 서비스 방법.Application service method, characterized in that to guarantee the QoS level for the application service from the application server of the external bearer area to the user terminal of the UMTS Bearer area according to the notification. 제1항에 있어서, 상기 무선 환경 정보는 데이터 레이트에 관련된 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 어플리케이션 서비스 방법.The method of claim 1, wherein the radio environment information includes information related to a data rate. 요구 서비스 품질을 포함하는 업데이트 요청을 수신하고 무선 환경 정보를 수신하는 단계; 및Receiving an update request including a required quality of service and receiving radio environment information; And 상기 요구 서비스 품질에 상기 무선 환경 정보를 반영하여 QoS 레벨을 결정 하는 단계Determining a QoS level by reflecting the radio environment information in the required quality of service; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 어플리케이션 서비스 방법.Application service method comprising a. 제8항에 있어서, 상기 요구 서비스 품질은, The method of claim 8, wherein the required quality of service, 어플리케이션 서버에서 제공하는 서비스 품질 관련 정보에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 어플리케이션 서비스 방법.Application service method, characterized in that determined based on the service quality related information provided by the application server. 제8항에 있어서, 상기 결정하는 단계 후에,The method of claim 8, wherein after the determining, 상기 QoS 레벨에 기초한 채널을 할당하고 상기 할당 후에 잔여 채널의 부족이 발생하면 서비스 품질과 관련된 다른 업데이트 요청을 거부하도록 스케쥴링하는 단계Allocating a channel based on the QoS level and scheduling to reject another update request related to the quality of service if a shortage of remaining channels occurs after the allocation. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 어플리케이션 서비스 방법.Application service method comprising a. 제8항에 있어서, 상기 결정하는 단계 후에,The method of claim 8, wherein after the determining, 상기 QoS 레벨에 기초한 채널을 할당하고 상기 할당 후에 타임 슬롯을 증감하는 스케쥴링을 통하여 상기 QoS 레벨을 유지하는 단계Allocating a channel based on the QoS level and maintaining the QoS level through scheduling to increment or decrement time slots after the allocation 를 포함하는 것을 특징으로 하는 어플리케이션 서비스 방법.Application service method comprising a. 세션 제어를 위한 호 상태 제어 기능 수단; 및Call state control function means for session control; And 상기 호 상태 제어 기능 수단의 제어를 받는 정책 결정 기능 수단을 포함하 고,Policy decision function means under the control of the call state control function means; 상기 정책 결정 기능 수단은 요구 서비스 품질을 포함하는 업데이트 요청에 따라 질의하여 무선 환경 정보를 획득하고, 상기 요구 서비스 품질에 상기 무선 환경 정보를 반영하여 QoS 레벨을 결정하는 것을 특징으로 하는 어플리케이션 서비스 시스템.And the policy decision function means obtains radio environment information by querying an update request including a required service quality, and determines a QoS level by reflecting the radio environment information in the requested service quality. 제12항에 있어서, The method of claim 12, 사용자 단말로부터 서비스 요청을 받아 상기 사용자 단말로 서비스 품질 관련 정보를 제공하는 어플리케이션 서버를 더 포함하고,Receiving a service request from the user terminal further comprises an application server for providing the service quality related information to the user terminal, 상기 사용자 단말은 상기 서비스 품질 관련 정보 중에서 선택한 상기 요구 서비스 품질을 포함하는 상기 업데이트 요청을 상기 정책 결정 기능 수단으로 전송하는 것을 특징으로 하는 어플리케이션 서비스 시스템.And the user terminal transmits the update request including the requested quality of service selected from the quality of service related information to the policy decision function means. 제12항에 있어서, 상기 어플리케이션 서비스 시스템은 IMS를 포함하는 것을 특징으로 하는 어플리케이션 서비스 시스템.13. The system of claim 12 wherein the application service system comprises an IMS. 제12항에 있어서, 상기 정책 결정 기능 수단은 상기 QoS 레벨을 공지하고, 13. The method of claim 12, wherein the policy decision function means announces the QoS level, 상기 공지에 따라 External Bearer 영역의 어플리케이션 서버는 상기 QoS 레벨을 유지하면서 UMTS Bearer 영역의 사용자 단말로 어플리케이션 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 어플리케이션 서비스 시스템.According to the notification, the application server in the external bearer area application service system, characterized in that to provide an application service to the user terminal in the UMTS Bearer area while maintaining the QoS level. 제12항에 있어서, The method of claim 12, 무선 접속망에 포함된 RNC; 및RNC included in radio access network; And 상기 RNC와 상기 정책 결정 기능 수단 사이에서 서로 연결되어 패킷 교환 기능을 수행하는 SGSN 및 GGSN을 더 포함하고, SGSN and GGSN further connected to each other between the RNC and the policy decision function means to perform a packet exchange function, 상기 RNC는 상기 질의에 따라 상기 무선 환경 정보를 상기 SGSN 및 GGSN을 통하여 상기 정책 결정 기능 수단으로 전송하고, 상기 QoS 레벨을 상기 SGSN 및 GGSN을 통하여 수신하며, 사용자 단말로 상기 QoS 레벨에 기초한 채널을 할당하는 것을 특징으로 하는 어플리케이션 서비스 시스템.The RNC transmits the radio environment information to the policy decision function means through the SGSN and the GGSN according to the query, receives the QoS level through the SGSN and the GGSN, and transmits a channel based on the QoS level to a user terminal. Application service system, characterized in that the assignment. 제16항에 있어서, 상기 RNC는,The method of claim 16, wherein the RNC, 상기 채널 할당 후에 잔여 채널의 부족이 발생하면 다른 단말로부터의 서비스 품질과 관련된 업데이트 요청을 거부하도록 스케쥴링하는 채널 스케쥴러Channel scheduler for scheduling to reject the update request related to the quality of service from the other terminal when the remaining channel shortage occurs after the channel assignment 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 어플리케이션 서비스 시스템.Application service system further comprising. 제16항에 있어서, 상기 RNC는,The method of claim 16, wherein the RNC, 상기 채널 할당 후에 타임 슬롯을 증감하는 스케쥴링을 통하여 상기 QoS 레벨을 유지하는 타임 슬롯 스케쥴러Time slot scheduler to maintain the QoS level through scheduling that increases or decreases the time slot after the channel assignment 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 어플리케이션 서비스 시스템.Application service system further comprising.
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