KR20090108562A - 서비스 품질을 보장하는 액세스 네트워크 장치 - Google Patents

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Abstract

서비스 품질을 보장하기 위한 액세스 네트워크 장치가 개시된다. 액세스 네트워크 장치는 가입자별 서비스 플로우들을 구분하여 관리하고, 가입자들의 대역 제한 및 대역 보장 등급을 관리하며 이를 통해 가입자 서비스 플로우에 따라 대역을 제한하거나 보장한다. 이에 의해 액세스 네트워크에서 발생하는 폭주 및 충돌을 방지하여 가입자에 대한 서비스 품질을 보장할 수 있다.

Description

서비스 품질을 보장하는 액세스 네트워크 장치{Access network apparatus for guaranteeing quality of service}
패킷 통신 네트워크에 관한 것으로, 특히 액세스 네트워크의 임의의 노드에서의 폭주 또는 충돌을 방지하여 서비스 품질을 보장할 수 있는 액세스 네트워크 장치에 관한 것이다.
기존의 네트워크에서 가입자 및 가입자가 사용하는 장치에 따른 서비스 구분없이 데이터 속성에 따른 우선순위만으로 QoS를 제공하기 때문에, 인터넷 서비스 제공자(Internet Service Provider, ISP)와 가입자 간의 SLA(Service Layer Aggregation)로 계약된 프리미엄 가입자의 우선순위가 낮은 데이터가 일반 가입자의 우선순위가 높은 데이터들로 인해 최소 대역을 보장받지 못하는 경우가 발생하게 된다. 즉, ISP에게 임의의 가입자가 광대역통신 서비스를 가입하였을지라도 우선순위가 낮은 서비스를 요구할 때, 임의의 노드에서 폭주 또는 충돌이 발생할 경우 일반 서비스 가입자가 요구하는 우선순위가 높은 데이터보다 우선순위가 낮은 데이터가 우선적으로 폐기됨으로써, 광대역통신 서비스 가입에 대한 보장을 받지 못하는 경우가 발생한다.
현재의 가입자 및 액세스 네트워크의 노드를 구성하는 장치에서는 폭주 및 충돌이 발생할 경우, 우선순위가 높은 데이터를 우선적으로 보내는 방식을 취한다. 즉, 가입자 구분이 없고 각 노드에서 요구되는 대역을 이전 노드에서 예측하거나 예측된 서비스 정보를 전달하는 기능이 없으므로, 현재 노드에서 가입자가 요구하는 최소 및 최대 대역을 제어할 수 없다. 이러한 사항은 향후 IPTV 및 멀티미디어 서비스의 다양화로 네트워크상에서 트래픽이 다양해지고 이들의 속성 또한 더욱 다양해져, 현재의 데이터 우선순위로 QoS를 제공할 때 임의의 노드에서 폭주가 발생할 경우 같은 우선순위를 갖는 데이터들끼리 경쟁할 수밖에 없는 상황이 발생하게 된다. 이때 경쟁하는 데이터의 트래픽이 실시간 데이터일 경우에는 임의의 가입자가 정상적인 서비스를 제공받지 못하는 문제점이 발생하게 된다.
현재 ISP가 가입자에게 제공하는 프리미엄 서비스와 일반 서비스는 대역을 제한하는 서비스 기능만을 가지고 있고, 보장하는 서비스는 제공하지 않고 있다. 따라서 가입자들은 최대 서비스 대역 범위에서 데이터 서비스를 제공받지만, 이들 서비스들이 네트워크로 들어오면 네트워크의 상황에 따라 데이터 속성의 우선순위에 따라 폐기될 수 있다.
한편, 기존의 링크 어그리게이션(link aggregation) 기술은 임의의 노드에서 여러 개의 통신선 또는 포트를 묶음으로써 광대역 서비스를 제공하기 위한 방식이었다. 그러나 이러한 기술은 저렴한 대역폭의 여러 선을 이용하여 광대역 서비스를 한다는 비용적인 장점 이외의 서비스를 제공하는 것은 불가능하다. 만일 가입자 및 통신 서비스를 구분할 경우, 링크 어그리게이션 기술은 기준의 대역폭을 확 대하기 위한 기술에서 각 가입자들이 요구하는 서비스 및 가입자의 등급에 따라 QoS를 보장하기 위한 다양한 링크 어그리게이션의 조건이 요구된다.
한편, 기존의 네트워크에서는 가입자가 요구한 서비스를 구분하지 않고 데이터 속성에 따른 우선순위에 따라 QoS를 제공한다. 즉, 실시간 데이터 속성을 갖는 데이터들이 우선적으로 서비스되는 개념이다. 하지만 유무선 통신 서비스가 이루어져 단일 네트워크가 구성되고 유비쿼터스가 실현되면, 가입자들이 요구하는 보다 다양한 서비스들이 네트워크에 집약되게 된다. 이때 데이터 속성에 따른 실시간 서비스와 그렇지 않은 서비스만을 구분한다면, 가입자에게 적합한 서비스를 제공하기 어렵다.
또한 현재의 네트워크에서는 대역을 예측할 수 있는 방법이 제시되지 않고 있다. 일반적으로 대역을 예측하기 위해서는 현재의 노드에서 실시간으로 데이터 패킷을 모니터링하여 트래픽 량을 계산한다. 하지만 이러한 방법으로는 네트워크에서 자주 발생하는 폭주 및 충돌을 회피할 수 없다. 특히 가입자 네트워크를 구성하고 있는 이더넷의 경우, 이러한 문제 때문에 데이터 전송 완료율이 현저히 떨어지게 된다.
액세스 네트워크에서의 충돌 및 폭주를 방지하여 서비스 품질을 보장하는 액세스 네트워크 장치를 제공함을 목적으로 한다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 액세스 네트워크 장치는 가입자별 서비스 플로우들을 구분하여 관리하고, 가입자들의 대역 제한 및 대역 보장 등급을 관리하며 이를 통해 가입자 서비스 플로우에 따라 대역을 제한하거나 보장한다.
구체적으로 본 발명의 일 양상에 따른 액세스 네트워크 장치는 링크를 통해 수신된 데이터 패킷에서 가입자 식별자 및 가입자의 대역 제한 및 대역 보장 등급을 나타내는 클래스 식별자를 포함하는 가입자 정보를 추출하는 가입자 정보 추출부; 추출된 가입자 정보를 가입자의 서비스 플로우별로 관리하는 가입자 정보 관리부; 가입자 정보 관리부에 의해 관리되는 가입자 정보를 참조하여 가입자 서비스 플로우를 위한 대역을 제한하거나 보장하는 가입자 대역 제어부; 및 제한되거나 보장된 대역을 통해 수신된 데이터 패킷을 외부 링크로 출력하는 패킷 출력부;를 포함한다.
본 발명의 추가적인 양상에 따른 액세스 네트워크 장치는 수신된 데이터 프레임에 가입자 정보가 없는 경우 가입자 정보를 태깅하는 태그 생성부;를 더 포함한다.
본 발명의 추가적인 양상에 따른 가입자 대역 제어부는 가입자 정보 관리부 에 의해 관리되는 가입자 정보인 클래스 식별자와 서비스 플로우 대역 정보를 기반으로 액세스 네트워크 장치에서 요구되는 대역을 예측하고, 대역 예측 결과를 고려하여 상기 가입자 서비스 플로우를 위한 대역을 제한하거나 보장한다.
본 발명의 추가적인 양상에 따른 액세스 네트워크 장치는 액세스 네트워크에서 폭주 및 충돌을 방지하기 위한 대역을 유지할 수 있도록 대역 제어하기 위한 대역 제어 파라미터를 산출하며, 산출된 대역 제어 파라미터에 기반하여 우선순위가 낮은 서비스 플로우의 데이터 패킷을 폐기하는 QoS부;를 더 포함한다.
본 발명의 추가적인 양상에 따른 액세스 네트워크 장치는 가입자 정보에 속하는 서비스 플로우 그룹 식별자를 참조하여 가입자별로 서비스를 요구하는 데이터를 그룹 전송하기 위한 조건에 맞게 링크를 어그리게이션(aggregation)하며, QoS부에 의해 구성된 그룹 단위 패킷 데이터들을 어그리게이션된 링크를 통해 패킷 출력부로 출력하는 링크 어그리게이션부;를 더 포함한다.
액세스 네트워크 장치(노드)에서 대역을 예측하여 가입자별 대역을 보장하거나 제한함으로써, 액세스 네트워크에서 발생하는 폭주 및 충돌을 방지한다. 이를 통해 QoS를 보장할 수 있다. 또한 가입자들이 요구하는 서비스 및 가입자 등급에 따른 링크 어그리게이션을 통해 QoS를 보장할 수 있다.
ISP는 가입자에게 보장 대역과 제한 대역을 정하고, 이때 정해진 대역폭에 따라서 대역 등급을 설정하며, 이에 따라 과금 정책을 정한다. 가입자는 ISP와 협 약으로 맺어진 SLA에 따라서 서비스 대역을 보장받는다. 이와 같은 방법은 네트워크의 상황에 따라서 ISP가 가입자에게 제한 등급의 대역 서비스를 제공하거나 보장 등급의 서비스를 제공함으로써, 네트워크의 효율을 높일 수 있다. 대역 보장 및 대역 제한 서비스를 제공하기 위해서는 가입자 구분이 반드시 필요하다. 여기서 대역 보장은 네트워크에서의 폭주가 발생하였을 때, 가입자가 최소한 보장받을 수 있는 서비스 대역을 나타낸다. 그리고 제한 대역은 네트워크에서 폭주가 발생하지 않을 때 가입자가 ISP에게 제공받는 서비스 최대 대역을 나타낸다. 보장 대역과 제한 대역 기능은 네트워크 관리자의 설정에 활성화되거나 비활성화될 수 있다.
가입자는 네트워크 서비스를 받기 위해서 가입자 ID를 할당받고 ISP와의 협약에 따라서 보장 및 제한 대역을 할당받는다. 그러므로 가입자 ID와 보장 및 제한 대역 정보를 관리하는 에이전트 서버(agent server)가 제공되거나, 세션 설정을 할 때 보장 및 제한 대역등급을 할당받을 수 있게 한다. 그리고 가입자 ID의 할당은 가입자가 네트워크에 접속할 때마다 변동될 수 있고, 임의의 네트워크 그룹에서 중복 할당되지 않는다. 가입자 ID를 할당하는 이유는 가입자의 정보 보안을 위해서이다.
한편, 기존의 대역폭의 확장에 지나지 않는 링크 어그리게이션 기술에서, 가입자 구분을 위한 식별자와 가입자가 요구하는 서비스를 구분하기 위한 식별자, 노드 구분을 위한 식별자 등을 통해서 링크 어그리게이션을 통해 데이터의 손실을 막기 위한 예측된 링크 어그리게이션 기술을 제시한다.
또한 네트워크에서 서비스를 구분하고 구분된 서비스들의 우선순위를 할당하 고, 이들 정보를 관리하는 방안을 제시한다. 그리고 이들 서비스들을 네트워크에서 효율적으로 관리하기 위해서, 네트워크 관리자 및 서비스 제공자들이 서비스 플로우들을 관리할 수 있도록 한다. 가입자가 요구하는 모든 서비스들은 가입자가 ISP와의 협약으로 맺어진 보장/제한 대역 내에서 이루어지며, 네트워크의 상황에 따라서 가입자가 요구한 모든 서비스들은 보장/제한 대역 내에서 서비스 우선순위에 따라 서비스가 이루어진다.
한편, 임의의 가입자가 서비스를 요청하면, 가입자는 가입자 ID를 할당받고 ISP에게 할당받은 보장/제한 대역 범위를 초과하지 않는 서비스를 제공받을 수 있다. 이때 가입자가 요구한 서비스에 대해 기정의된 서비스 대역 및 우선순위 정보를 통해 가입자가 속한 네트워크에서 제공해야 할 대역을 알 수 있다. 가입자들이 멀티미디어 서버로 서비스를 요청하면 서비스 요청을 위한 request 프레임에는 서비스 ID정보가 포함되어 멀티미디어 서버로 전송되며, request 프레임이 전송되는 경로에 위치한 노드들은 request 프레임 정보를 체크하고 요구되는 대역을 계산한다. 임의의 가입자들이 요청한 서비스들에 대해서는 이와 같은 방법으로 이들이 속한 네트워크의 노드에서 서비스 대역을 파악할 수 있다. 이때 임의의 노드에서 서비스 가능한 대역을 초과할 경우, 해당 정보를 포함하는 대역 제어 파라미터 값을 인접 노드에 전송하고, 대역 제어 파라민터 값에 따라서 서비스 가능한 대역을 초과하지 않는 범위에서 사용자가 요구한 서비스가 이루어지도록 대역 제한/보장 서비스를 활성화시킨다.
한편, 가입자 정보 관리는 가입자가 사용하는 장치의 MAC 어드레스 및 IP 어 드레스와 추가로 새롭게 제안된 ID 정보와 매핑 관리해야 한다. 가입자 정보 관리 테이블에는 가입자가 네트워크 서비스를 요구할 때 가입자에게 할당되는 가입자 ID(Subscriber ID, SID), 가입자가 ISP와 협약으로 맺은 보장 및 제한 대역 등급(Class ID, CID), 가입자가 요구하는 서비스 ID(Service Flow ID, FID), 그리고 가입자가 요구한 서비스 우선순위(Priority of Service Flow ID, PID), 식별자(Identifier)들의 그룹을 설정할 수 있는 그룹 ID(GID), 사용자가 사용하는 단말 및 노드 정보를 갖는 ID(SWID or WID)가 포함되며, 임의의 가입자가 속한 네트워크 그룹 ID인 NID도 포함되어 관리된다. 이때 SID는 홈 게이트웨이 또는 가입자의 종단 게이트웨이의 MAC 또는 IP 어드레스에 일치시킨다. 따라서 홈 게이트웨이일 경우 하나의 SID는 가정 내에서 사용되는 모든 통신 장치의 MAC 어드레스를 관리하며, 이때 요청하는 서비스들의 정보들도 하나의 SID로 관리된다.
이러한 이유는 가입자가 ISP와 협약으로 맺은 대역을 초과하지 않고 서비스 가능한 대역 범위 내에서 대역 서비스를 제공하기 위해서 반드시 임의의 한 가입자가 요구한 서비스들은 하나의 가입자로 관리될 필요가 있다. 따라서 다양한 접속장치를 이용하는 임의의 한 가입자는 기존의 MAC 어드레스와 IP 어드레스를 가입자를 식별하기 위한 식별자로 사용하지 못한다. 그러나 만일 이동 단말의 경우 가입자가 유일한 하나의 접속장치로 네트워크에서 서비스 제공을 받을 때, MAC 또는 IP 어드레스로 대체할 수 있다. 그렇지 않고 임의의 게이트웨이를 통할 경우 새로 제안된 SID를 통해 가입자를 관리하고 서비스를 제공해야 한다.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식별자 프레임 구성도이다.
NID(Network Group Identifier)는 임의의 물리적 또는 가상 네트워크 그룹을 나타내는 식별자이다. NID는 서비스 공급자들이 가입자가 요구하는 임의의 서비스 플로우를 가입자들에게 신뢰성 있는 서비스를 효과적으로 제공하고, 서비스 플로우에 따라서 물리적 또는 VPN(Virtual Private Network)를 구성하기 위해 이용되는 식별자이다.
VLAN(Virtual Local Area Network) 또는 VPN(Virtual Private Network)을 구성하는 현재의 방식에 비해서, FID(Flow identifier)와 GID(Group identifier)를 이용하여 임의의 한 서비스 플로우에 대해서 사용자 단말에서 세션이 설정된 특정 포트 번호로만 사설 네트워크를 구성하여 혹은 동일한 서비스 플로우를 사용하는 사용자나 서비스 제공자와 독립된 가상 네트워크를 구성하여, VLAN에서 제공할 수 있는 한계와 VPN에서 구성할 수 있는 장점을 결합하여 서비스를 제공하기 위해 이용되는 식별자이다.
예를 들어, 임의의 가입자가 IPTV 서비스를 제공받기를 원할 때, 서비스 제공자는 서비스를 요청한 가입자들의 단말기 고유 포트로 IPTV 서비스 플로우를 제공하고, 해당되는 포트에 대한 물리적 또는 가상의 사설 네트워크를 구성함으로써, 신뢰성 있는 서비스를 제공할 수 있도록 하기 위해 이용되는 식별자이다. 또한 가입자가 요구하는 대역 정보를 관리하거나, 해당 정보를 통해 경로를 설정하는 목적으로도 이용된다. 가입자 네트워크를 구성하고 있는 게이트웨이 장치는 중복되는 NID를 가질 수 없고, NID의 범위는 수학식 1과 같이 표현된다.
Figure 112009021799203-PAT00001
SWID(Switch Identifier)는 임의의 노드를 나타내는 식별자로써, 가입자들이 임의의 노드(또는 단말)에서 요구하는 대역 정보를 관리하거나, 해당 정보를 통해 경로를 설정하기 위한 목적으로 사용된다. 가입자 네트워크를 구성하고 있는 게이트웨이 장치는 중복되는 SWID를 가질 수 없고 할당 범위는 수학식 2와 같이 표현된다.
Figure 112009021799203-PAT00002
SID(Subscriber Identifier)는 가입자를 식별하기 위한 목적으로 사용된다. 가입자가 속한 임의의 종단 게이트웨이 장치에서 포트의 링크가 활성화(enable)되면, 해당되는 포트에 SID를 할당한다. 이때 임의의 가입자 네트워크를 구성하고 있는 네트워크 내에서 동일한 SID는 중복 할당되지 않으며, 링크가 비활성화(disable)되면 할당된 SID는 해당되는 게이트웨이 장치에 반환된다.
할당된 SID는 가입자의 MAC(Media Access Control) 어드레스와 1:1 매핑 관 리되며, 게이트웨이 장치는 SID를 기준으로 가입자가 사용하는 서비스 플로우를 관리하게 된다. 이때, 가입자가 요구하는 전체 대역 및 각각의 서비스 플로우별 대역들은 가입자의 서비스 대역 클래스 정보에 따라서, 임의의 종단 NID 단말장치에서 대역 제한 및 보장 서비스를 제공하여, 해당 노드에서 폭주 및 오버플로우가 발생하지 않도록 한다. SID의 범위는 수학식 3와 같이 표현된다.
Figure 112009021799203-PAT00003
CID는 서비스 대역 정보에 해당하는 클랙스 정보를 구분하기 위한 식별자이다. 제안된 게이트웨이 장치에서는 임의의 모든 가입자에 대해서 인터넷 서비스 공급자와 가입자 간의 계약으로 이루어진 서비스 대역 정보에 해당하는 클래스 정보를 갖게 된다. 이때 계약 조건에 따라 해당되는 클래스는 가입자에 대한 제한 대역 보장 정보를 가지게 되는데, 이 정보를 편리하게 관리하고 임의의 가입자에 해당하는 클래스에 따라 트래픽을 제어하기 위해 이용된다. CID의 범위는 수학식 4와 같이 표현된다.
Figure 112009021799203-PAT00004
▶ DID(Device Identifier)
DID(Device Identifier)는 임의의 단말에 대한 장치 식별자를 나타내는 것으 로써, 게이트웨이의 경우 노드 ID를 대체하거나 통신 서비스 플로우를 구분하는 용도로 사용하기 위함이다. DID의 범위는 수학식 5와 같이 표현된다.
Figure 112009021799203-PAT00005
FID(Service Flow Identifier)는 네트워크에 집약되는 모든 통신 서비스 중에, 데이터의 속성에 따라 또는 통신 서비스 종류에 따라 구분될 수 있는 단위를 하나의 플로우로 구분하기 위한 식별자이다. 임의의 한 가입자는 j개의 플로우를 가지며, FID의 범위는 수학식 6과 같이 표현한다.
PID(Priority Identifier for Service Flow)는 우선순위 식별자이다. 가입자가 요구하는 통신 종류에 따른 서비스 플로우별 차별화된 서비스를 제공하기 위하여 서비스 플로우의 특성에 맞는 우선순위를 할당하는데 이용된다. PID의 범위는 수학식 7과 같이 표현된다.
Figure 112009021799203-PAT00007
GID(Group Identifier of Traffic Control Option)는 트래픽 리소스의 속성에 따라 표 1처럼 서비스 군을 설정하거나, 임의의 단말에서 링크 효율 및 대역 정 보를 통해, 임의의 그룹 조건에 따라서 가입자 또는 서비스 플로우별 트래픽을 제어하거나, 후술할 링크 어그리게이션 제어(link aggregation control) 방법에도 적용된다. GID의 범위는 수학식 8과 같이 표현된다.
Figure 112009021799203-PAT00008
- NID : 노드 Identifier (NIDid _ number=Nh) - WID : Switch Identifier (Wid _ number=Wm) - SID : Subscriber(or Port) Identifier (SIDid _ number=Si) - CID : Subscriber Class Identifier (CIDid _ number=Cq) - DID : Device Identifier (DID=D) - FID : Service 플로우 Identifier (FIDid _ number=Fj) - PID : Service 플로우 Priority Identifier (PIDid _ number=Pv) - GID : Group Identifier (GIDid _ number=Gu)
Figure 112009021799203-PAT00009
수학식 9는 제안된 식별자를 기준으로 α(alpha)는 측정 식별 기준 범위를 나타내고, β(beta)는 측정인자, 그리고 γ(gamma)는 식별자의 위치를 지시한다.
그리고 제안된 식별자 약어는 다음 표 2와 같다.
- 임의의 한 가입자(subscriber) : "S" - 임의의 한 가입자 ID 번호 : n - 전체 가입자 : "
Figure 112009021799203-PAT00010
" - 식별자에 따른 대역(bandwidth) 인자(factor) : "B" - 대역 제한(rate limit) 서비스 인자 : "RL" - 대역 보장(rate guarantee) 서비스 인자 : "RG" - 임의의 한 플로우 식별자(플로우 identifier) : small "f" - 임의의 한 가입자의 전체 플로우 : Large "F" - 임의의 한 플로우 ID 번호 : j - 임의의 한 노드(노드)에서 전체 가입자 플로우 : "
Figure 112009021799203-PAT00011
" - 가입자에게 할당되는 클래스(class) : "C" - 임의의 대역 클래스 번호 : q - 임의의 플로우 우선순위(priority) : "P" - 임의의 플로우 우선순위 번호 : v - 폐기 우선순위 기준 인자(factor) : "K" - SFQ(switch 플로우 queue) 스위치 : "W" - 임의의 한 스위치 ID 번호 : e - 네트워크 그룹 : "N" - 네트워크 그룹 ID 번호 : h - 경로 위치 인자 : "L" - 플로우 그룹 설정 : "G" - 임의의 한 가입자 요구 대역(request bandwidth) 식별자 : "r" - 임의의 한 노드에서 전체 가입자 요구 대역 : "R" - 임의의 노드에서 초과된 대역(exceed bandwidth) 지시자 : "EX"
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 네트워크 장치의 블록도이다.
하향링크 패킷 입력부(100)는 하향링크의 데이터 패킷 입력 포트이며, 상향링크 패킷 입력부(105)는 상향링크의 데이터 패킷 입력 포트이다. 하향링크 패킷 출력부(110)는 임의의 노드에서 하향링크 출력 포트를 나타내며, 상향링크 패킷 출력부(115)는 임의의 노드에서 상향링크 출력 포트를 나타낸다.
가입자 정보 추출부(120)는 데이터 패킷 입력 포트를 통해 수신된 데이터 패킷에서 가입자 정보를 추출한다. 추출된 가입자 정보는 가입자 정보는 가입자 정보 관리부(125)로 전달된다. 가입자 정보 관리부(125)는 가입자 정보 추출부(120)에 의해 추출된 가입자 정보를 관리한다. 도 3에 한 가입자에 대해 관리되는 가입자 정보 테이블이 예시되어 있다. 예시된 바와 같이, 가입자 정보 관리부(125)는 가입자가 속한 NID를 기준으로, SID를 할당받은 가입자 단말 ID인 SWID, 가입자 ID인 SID, 그리고 가입자가 ISP와 협약으로 맺은 대역 보장 및 역 제한 등급 정보(CID), 그리고 가입자가 요청한 서비스 정보 ID(FID)를 관리한다. 그리고 사용자가 요구한 서비스 플로우에 대한 PID와 GID, 가입자의 대역 등급에 따른 보장(Rate Gurantee, RG) 대역과 제한(Rate Limit, RL) 대역 정보를 관리한다. 그리고 임의의 한 가입자가 요구한 전체 서비스 요구 대역 정보와 임의의 노드에서 제공할 수 있는 대역 정보, 해당하는 노드에서 대역을 제어하기 위한 대역제어 파라미터 정보를 관리한다.
그리고 해당 노드의 대역의 폭주 및 충돌에 대한 정보와 인접한 노드들에서의 폭주 및 충돌에 대한 정보에 의해 결정되는 대역 제어 파라미터인 K 값(K´와 K˝값)과, 가입자가 속한 NID 및 해당 노드와 경로설정에 따라 결정된 노드 ID 정보가 가입자 정보 테이블에서 관리된다. 노드 ID와 NID는 경로를 설정하기 위한 정보로 이용되며, 대역 프레임은 해당 노드에서 폭주 및 충돌이 발생하는지 여부를 나타낸다. 그리고 가입자의 대역 등급에 따른 대역 제어를 하기 위해서는 해당 RG/RL의 기능을 활성화(enable)하여야 한다.
도 3은 가입자에 따른 서비스 플로우 구분을 표현한 것이고, 도 4는 임의의 노드에서 한 가입자에 대해 관리되는 가입자 정보 테이블을 나타내며, 도 5는 임의의 노드에서 전체 가입자에 대해 관리되는 정보 테이블을 나타낸다. 임의의 노드(WM,L)에서 임의의 가입자(Sn -1)에 대한 클래스(Ce -1), 그리고 임의의 가입자가 서비스를 요구한 플로우(F0~i-1)와 그룹설정 옵션값(G0 ~h-1), 클래스 정보에 따른 보장(RGe -1)과 제한(RLe -1) 대역정보를 가지고 있다.
태그 생성부(130)는 데이터 패킷 입력 포트를 통해 수신된 데이터 패킷을 체크하여 가입자 정보가 있는지 확인한다. 가입자 정보가 있는 경우, 태그 생성부(130)는 tagging 없이 가입자 대역 제어부(135)로 데이터 패킷을 전달한다. 가입자 정보가 없는 경우, 태그 생성부(130)는 가입자 정보를 tagging한 후 가입자 정보 추출부(120)와 가입자 대역 제어부(135)에 데이터 패킷을 전달한다.
가입자 대역 제어부(135)는 가입자 정보 테이블을 통해 관리되는 가입자 대역 클래스 정보와 서비스 플로우 대역 정보를 참조하여 현재 노드에서 요구되는 대역을 계산한다. 그리고 계산된 요구 대역, 즉 가입자가 요구하는 대역이 현재 노드에서 서비스 가능한 대역보다 큰지 아닌지를 비교하여 가입자 대역을 제한할 것인지 아니면 보장할 것인지를 판단한다.
참고로 표준이 이루어진 멀티미디어 서비스에 대한 요구 대역은 도 6과 같이 이미 알려져 있다. 그리고 임의의 가입자가 멀티미디어 서버에 서비스를 요청하게 되면, request 신호가 임의의 노드를 거쳐 멀티미디어 서버에 전달되어진다. 이때 request 신호가 전달되는 경로에 있는 액세스 네트워크 장치에서 request 신호를 분석하여, 가입자에 의해 요청된 임의의 멀티미디어 서비스 플로우 속성에 따라 앞으로 임의의 노드와 네트워크에서 트래픽을 효과적으로 예측 관리할 수 있다.
네트워크에서 서비스가 집약될 수 있는 것들 중에, 대표적인 것으로 VoIP 서비스와 VOD, IPTV 등이 있다. 전송기술 표준에 따른 각각의 서비스들은 네트워크에서 요구되는 필요 대역이 일반화되어 있다. VoIP는 64K 정도의 전송대역이 요구되며, VOD나 IPTV의 경우 SD급일 경우에 500K 정도, Full-HD급일 경우에 2M 정도의 전송대역이 요구된다. 그러므로 이미 표준으로 알려진 서비스 플로우에 대한 전송 대역을 네트워크의 임의의 노드에서 서비스됨을 확인하면, 해당 노드에서는 사용자가 요구한 서비스를 제공하기 위한 대역을 계산할 수 있고, 이 정보를 인접 노드들과 공유하여 네트워크에서 폭주 및 충돌 발생을 방지하기 위한 트래픽 제어를 편리하게 적용시킬 수 있다. 따라서 이미 규정된 서비스들의 플로우 정보를 관리할 필요성이 요구된다. 서비스 플로우 정보의 구성 인자는 다음과 같다.
- 서비스 플로우 ID, 서비스 플로우 종류(서비스명)에 따른 분류(i-1개)
- 디바이스 플로우 ID
- 디바이스 종류(서비스명)에 따른 플로우 분류(o-1개)
- 데이터 속성에 따른 플로우 분류
- 서비스 플로우 또는 데이터 속성에 따른 우선순위
- 서비스 플로우 또는 데이터 속성에 따른 요구 대역
서비스 플로우에 대한 서비스명을 정의할 때, 유사 서비스에 대한 그룹 설정이 필요하다. 불규칙한 서비스명 할당은 서비스 그룹을 묶어 관리하는데 어려움이 있다. 정의된 서비스 플로우에 대해 네트워크 전송에 필요한 요구 대역이 존재하며, 서비스 플로우별 원할한 서비스를 위해 대역 정보가 할당된다. 가입자는 ISP와의 협약으로 맺어진 SLA에 따른 서비스 대역 클래스 정보에 따라서 보장 및 제한되는 대역을 할당받는다. 이때 보장 또는 제한 대역을 초과하는 서비스가 요구될 때, 서비스 플로우의 우선순위에 따라서 서비스를 제공할 필요가 있다.
따라서 서비스 플로우에 대한 우선순위가 필요하다. 서비스 플로우에 대한 우선 순위는 도 6에서처럼 서비스 플로우에 따라 정의되는 것이 합리적이나, 서비스 플로우 ID 번호의 순서에 따라 정의될 수도 있다. 이는 서비스 플로우를 서비스 그룹군(가입자 또는 서비스, 데이터 속성에 따른 분류)으로 나눠 할당하고, 우선순위가 높은 서비스 플로우들의 그룹들을 순차적으로 정의할 때를 가정한다.
임의의 가입자가 멀티미디어 서버에 서비스를 요청하게 되면, request 신호는 임의의 노드를 거쳐 멀티미디어 서버에 전달되어진다. 이때 request 신호 프레임은 도 7과 같으며, 임의의 가입자가 요청한 서비스 프레임의 정보에 대해 도 6의 서비스 플로우 관리 테이블에서 서비스되기 위한 대역 정보가 규정되어 있기 때문에 망내에서 트래픽 요구는 수학식 10과 같이 계산된다. 이때 계산된 정보를 바탕으로 폭주가 발생하지 않도록 대역을 제한 또는 보장하게 된다.
Figure 112009021799203-PAT00012
서비스 플로우별 대역 정보에 따라 가입자(Sq -1)가 요청한 멀티미디어 서비스(fi-1)에 대해 임의의 네트워크에서 요구될 대역은 수학식 10과 같이 계산될 수 있다. Request 신호가 전달된 경로에 위치한 각각의 노드에서는 가입자 정보를 관 리하기 때문에, 요구된 서비스 정보에 따라 노드의 대역을 수학식 10으로 예측할 수 있다.
가입자 대역 제어부(135)는 해당 노드에서 대역 보장 혹은 대역 제한 기능의 활성화 여부를 결정하며, 임의의 가입자에게 대역 보장 또는 제한 서비스를 제공하는 것을 결정한다. 이때, 대역 보장 및 제한을 판단하는 것은 대역 제어 파라미터(K)인 K˝ 와 K´값에 따라 조절된다.
임의의 네트워크 그룹(N)에서 L번째 경로에 속해 있는 임의의 스위치(W)는 수학식 11과 같이 표현될 수 있다. 그리고 스위치에서의 전체 가입자 대역은 수학식 12와 같이 표현되며, 스위치에서의 전체 가입자 대역은 수학식 13과 같이 표현된다.
Figure 112009021799203-PAT00013
Figure 112009021799203-PAT00014
Figure 112009021799203-PAT00015
따라서, 임의의 가입자가 요구하는 서비스 대역은 스위치 ID(W)와 스위치가 속한 네트워크 그룹(N)과 해당 네트워크에서의 경로(L) 정보를 통해 관리된다. 가 입자 구분에 따른 QoS를 제공하기 위해 네트워크의 임의의 네트워크 그룹에서 임의의 L 노드에 해당하는 스위치에서 전체 사용자는 수학식 13과 같이 나타낼 수 있으며, 이때 전체 가입자에 대한 대역은 다음 수학식 14와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112009021799203-PAT00016
참고로, 도 8은 임의의 노드에 속한 임의의 한 가입자가 요구하는 서비스 플로우 대역을 계산하는 수식을 표현한 예시도이며, 도 9는 임의의 노드에서 가입자들이 요구하는 특정 서비스 플로우 대역을 계산하는 수식을 표현한 예시도이다.
가입자 대역 제어부(135)는 보장 대역 혹은 제한 대역 범위에서 가입자가 요구하는 서비스가 제공되도록 서비스 대역을 설정한다. 보장 대역은 가입자에게 반드시 보장해야 할 최소대역을 나타내며, 제한 대역은 ISP와의 협약으로 최대로 서비스를 제공받을 수 있는 대역을 나타낸다. 가입자는 ISP와의 협약에 따라서 보장/제한 대역을 할당받게 되는데, 이때 할당받는 대역 정보는 과금에 따라서 등급으로 나누어진다.
도 10은 Case Ⅰ의 경우 상향링크에서의 대역 계산 참조도이다.
[Case Ⅰ : 폭주가 발생하지 않을 경우]
현재 노드에서 가입자 대역 = 이전 스위치의 가입자 대역 + 현재 노드에서 접속한 가입자 요구 대역
L=1일 때, 노드(L=1)인 임의의 스위치의 전체 가입자 대역은 수학식 15에 의 해 표현될 수 있다.
Figure 112009021799203-PAT00017
L=2일 때, 노드(L=2)인 임의의 스위치의 가입자 대역은 L=1에서 할당된 ID를 뺀 ID를 할당받는다. 그래서 전체 가입자 대역은 노드(L=1)에서 제안된 식별자가 tag되어 QoS가 적용된 가입자 대역과 노드(L=2)에서 새롭게 제안된 식별자를 tagging한 가입자 서비스 플로우 대역의 합을 수학식 16과 같이 표현한다.
Figure 112009021799203-PAT00018
Tagged된 가입자와 untagged된 가입자를 구분해야 하는 이유는 이전 노드에서 대역 제한되거나 또는 대역 보장된 가입자와 현재 노드에서 서비스되는 모든 가입자의 대역 합에 따라서 QoS가 각기 동작되기 때문이다.
L=3일 때, 노드(L=3)인 임의의 스위치 가입자 대역은 수학식 17과 같고, 전체 가입자 대역은 수학식 18과 같다.
Figure 112009021799203-PAT00019
Figure 112009021799203-PAT00020
L=4일 때, 노드(L=4)인 임의의 스위치 가입자 대역은 수학식 19와 같고, 전체 가입자 대역은 수학식 20과 같다.
Figure 112009021799203-PAT00021
Figure 112009021799203-PAT00022
도 11은 Case Ⅱ의 경우 상향링크에서의 대역 계산 참조도이다.
[Case Ⅱ : L=2에서 폭주가 발생했을 경우]
① 대역 보장 서비스를 받을 때
만일 L=2인 스위치(SWID02)에서 폭주가 발생했을 때, L=1인 스위치(SWID01)에서 대역 보장 서비스를 제공하였다면, SWID02 스위치에서 할당할 SID 가입자에게만 대역 보장 서비스를 제공한다. 그리고 SWID01 스위치에서는 이미 대역 보장 서비스를 받고 가입자 패킷이 SWID02 스위치로 전송되었기 때문에, 패킷 손실 없이 서비스된다.
② 대역 제한 서비스를 받을 때
L=1인 스위치(SWID01)에서 대역 제한 서비스를 제공받고 L=2인 스위치(SWID02)로 패킷이 전송되었을 때, 가입자 서비스 플로우에 대한 SWID02 대역은 SWID01에서 대역 제한 기능이 활성화되었을 때 SWID02에서 폭주가 발생하지 않을 경우에는 수학식 21과 같이 나타낼 수 있고, SWID01 가입자와 SWID02 가입자가 요구한 대역은 SWID02에서 제공할 수 있는 대역을 초과하지 않을 때 수학식 22와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112009021799203-PAT00023
Figure 112009021799203-PAT00024
이때, 링크가 활성화된 가입자들에게 제한 등급에 해당하는 대역 서비스를 제공할 때, 예측된 대역이 SWID02 스위치에서 초과되면 수학식 23과 같이 표현된다.
Figure 112009021799203-PAT00025
만일 수학식 23과 같은 상태이면, 전체 가입자에 대해서 아래 수학식 24 조 건을 만족할 때까지 우선순위가 낮은 플로우의 패킷을 폐기하되, 최소한 각 가입자의 보장 대역은 서비스되어야만 한다.
Figure 112009021799203-PAT00026
SWID01 스위치에서 대역보장 서비스를 제공받고 SWID02 스위치로 패킷이 전송되었을 때, 가입자 플로우에 대한 SWID02 동작은 수학식 25와 같다.
Figure 112009021799203-PAT00027
수학식 25와 같은 상태일 때, SWID01 스위치의 가입자 보장 대역 서비스와 SWID02 스위치의 가입자 제한 대역 서비스를 제공한다.
Figure 112009021799203-PAT00028
수학식 26과 같은 상태이면, SWID01 스위치의 가입자 서비스 플로우는 폐기 없이 전송되며, 수학식 26을 만족할 때까지 SWID02 스위치에서 가입자 태그가 할당된 가입자 서비스 플로우의 우선순위가 낮은 패킷을 폐기한다. 이러한 동작을 수 행하기 위해서는 가입자의 클래스 정보를 헤더에 포함하거나 임의의 에이전트 서버(agent server)에서 해당되는 가입자의 대역 클래스 정보를 별도로 관리해야 한다. 수학식 27은 SWID02 스위치에서 서비스할 수 있는 보장 및 제한 대역 범위를 나타내고 있다.
Figure 112009021799203-PAT00029
QoS부(140)는 대역제어 파라미터인 K 값을 계산한다. 여기서 K 값은 현재 노드에서의 서비스 가능한 대역과 가입자가 요구한 대역 정보, 그리고 인접한 노드에서 수신된 트래픽 정보에 따라서 네트워크에서 폭주 및 충돌을 방지하기 위한 범위를 유지할 수 있도록 제어하는 파라미터이다. QoS부(140)에서는 이 K 값을 계산하여 K´와 K˝ 값을 추출한다. K 값보다 낮은 우선순위 값을 갖는 서비스 플로우 데이터 패킷들은 폐기된다. 일 실시예에 있어서, 가입자 보장/제한 등급 범위 안에서 서비스되는 서비스 플로우들 낮은 우선순위를 갖는 서비스 플로우를 폐기할 때는 K´값에 따라 제어되고, 급격한 트래픽의 증가로 가입자의 정보에 따라 네트워크에서 반드시 보장해야 할 데이터 패킷 이외의 데이터 패킷들은 K˝ 값에 따라 제어된다. 도 12는 대역제어 파라미터 예시도이다.
또한 QoS부(140)는 가입자 정보에 포함된 GID를 기반으로 서비스 플로우 그룹을 설정하며, 이때 설정되는 그룹은 가입자의 ID와 가입자가 요구하는 서비스 플로우 ID 및 tagging된 ID의 조합으로 이루어진다. 이렇게 구성된 그룹 데이터 패 킷들은 링크 어그리게이션부(145)로 전달된다. 만일 하향링크로 전송되는 데이터 패킷의 경우 링크 어그리게이션부(145)로 전달되지 않고 하향링크 패킷 출력부(110)로 전달된다. 참고로 위에서 설명한 QoS부(140)의 기능적인 동작이 도 13에 예시되어 있다.
링크 어그리게이션부(145)는 가입자 정보 관리부(125)로부터 전달된 정보를 바탕으로 QoS부(140)로부터 전달된 그룹 데이터 패킷을 네트워크로 효과적으로 내보내기 위해서 상향링크를 묶어서 상향링크 패킷 출력부(115)로 출력한다. 이때 가입자가 요구하는 특정 서비스 그룹에 따라 또는 가입자별로 서비스를 요구하는 데이터를 그룹 전송하기 위한 조건에 맞게 링크를 어그리게이션한다. 이때 서비스 대역은 링크 어그리게이션 포트에서 서비스 가능한 대역을 초과하지 않도록 설정된다. 도 14는 링크 어그리게이션에 대한 설명을 나타내고 있으며, 도 15는 링크 어그리게이션 가상 동작으로서 상향링크에서의 upstream과 downstream 대역 정보에 대한 설명을 나타내고 있다. 그리고 도 16은 링크 어그리게이션 동작 과정을 상세히 나타내고 있다.
추가로 위에서 언급한 대역제어 파라미터인 K에 대해 부연 설명한다. 네트워크의 효율을 증대시키고 가입자들이 요구한 서비스 플로우들을 보다 세부하게 제어하기 위해서는 K 파라미터를 사용한다. K´값은 가입자의 서비스 대역 상태를 나타내는 파라미터이고, K˝값은 노드에서의 서비스 대역상태정보를 나타내는 파라미터이다. K´와 K˝은 가입자가 요구한 액세스 경로에 위치한 노드의 서비스 대역 상태에 따라서 갱신되며, K´는 K˝의 값보다 클 수 없다. K´와 K˝할당 방법 은 아래 표와 같다.
RL RG K´parameter(0~J): 가입자에 해당 K˝: 노드에 해당
0 0 K´= 0 접속자들이 적거나 가입자들이 요구한 서비스 플로우 대역을 제한없이 서비스할 경우 K˝= 0
1 0 K´= 2~J 가입자의 제한등급대역에 포함되면 2, 그렇지 않은 서비스 플로우들(가입자가 가입한 서비스 클래스에서 보장등급대역을 초과한 서비스 플로우)은 3~J(서비스 클래스 등급 비율과 서비스 플로우 우선순위의 조합으로 결정된다) 해당 노드에서 서비스 가능한 RL을 enable시키고, 잉여대역에 EK라 할당받는다. K´= 2dls 서비스 플로우들은 반드시 보장받아야 한다. K˝= 2~J 가입자의 대역을 제한할 필요가 있거나, 해당 노드에서 폭주 또는 충돌이 발생하여 대역을 제한하게 되면, 이 노드에서 서비스 상태를 나타내는 파라미터이며, RL 서비스를 할 때, K˝= 2이고, 잉여대역에 대해서 서비스 가능한 K˝의 값은 재설정된다. 이때 K˝의 재설정 값은 K´dml 값을 재설정하는 방법과 동일하다.
1 1 K´= 1~J 가입자의 보장등급에 포함되면 1, 제한등급에 포함되는 서비스 플로우는 2이다. K´= 1인 서비스 플로우들은 반드시 보장받아야만 한다. 이때, 해당 노드에서 보장대역을 서비스하고, 잉여대역에 대해서 K´= 2인 서비스들은 서비스 클래스 등급 비율과 서비스 플로우 우선순위의 조합으로 K´의 값을 재할당 받는다. K˝= 1~J K´와 같은 설정 값 조건을 갖는다.
0 1 K´= 1 가입자가 요구한 서비스 플로우에서 보장대역에 포함되는 서비스 플로우만을 서비스한다. K˝= 1
K˝의 경우는 현재 또는 인접한 노드의 서비스 상태 정보를 수신 후, 현재 노드에 속한 임의의 가입자들의 서비스를 제어하여 네트워크에서 충돌 및 폭주를 방지하는데 사용된다.
관리의 목적에 따라서, K˝은 K´으로 단일화하여 사용될 수 있다.
RL=1이고 RG=0이면, 현재 노드에서 요구한 임의의 가입자의 K´과 K˝파라미터 값 설정은 아래 수학식 28에 의해 결정된다.
Figure 112009021799203-PAT00030
RL=0이고 RG=1이면, 현재 노드에서 요구한 K´과 K˝ 파라미터 값 설정은 아래 수학식 29에 의해 결정된다.
Figure 112009021799203-PAT00031
RL=1이고 RG=1일 때, 현재 노드에서 요구한 K´과 K˝파라미터 값 설정은 아래 수학식 30에 의해 결정된다.
Figure 112009021799203-PAT00032
수학식 30에서 반드시 해당 노드의 대역을 가입자가 요구한 서비스들은 초과할 수 없다. 그리고 현재 노드의 K는 인접한 경로상의 노드의 K값보다 클 수 없다. 이를 수식으로 나타내면 다음 수학식 31과 같다.
Figure 112009021799203-PAT00033
현재 노드에서 요구한 임의의 가입자의 K 파라미터 값을 설정하는 플로우는 도 17에 예시되어 있다. K 파라미터 값은 현재 노드에서 서비스 가능한 대역이 초과되었을 때, 각 가입자들에게 제공된 RL 대역을 동일한 비율로 대역을 제한하기 위한 파라미터 값이다. 단, K 파라미터에 의해 제한된 대역은 RG 대역을 초과할 수 없다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식별자 프레임 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 네트워크 장치의 블록도.
도 3은 가입자에 따른 서비스 플로우 구분을 나타낸 참조도.
도 4는 임의의 노드에서 한 가입자에 대해 관리되는 가입자 정보 테이블 예시도.
도 5는 임의의 노드에서 전체 가입자에 대해 관리되는 정보 테이블 예시도.
도 6은 표준이 이루어진 멀티미디어 서비스에 대한 요구 대역 참조도.
도 7은 request 신호 프레임 예시도.
도 8은 임의의 노드에 속한 임의의 한 가입자가 요구하는 서비스 플로우 대역을 계산하는 수식을 표현한 예시도.
도 9는 임의의 노드에서 가입자들이 요구하는 특정 서비스 플로우 대역을 계산하는 수식을 표현한 예시도.
도 10은 폭주가 발생하지 않은 경우 상향링크에서의 대역 계산 참조도.
도 11은 폭주가 발생했을 경우 상향링크에서의 대역 계산 참조도.
도 12는 대역제어 파라미터 예시도.
도 13은 QoS부의 기능적인 동작 예시도.
도 14는 링크 어그리게이션에 대한 설명을 나타낸 참조도.
도 15는 상향링크에서의 upstream과 downstream 대역 정보에 대한 설명을 나타낸 참조도.
도 16은 링크 어그리게이션 동작 과정 예시도.
도 17은 가입자의 K 파라미터 값을 설정하는 흐름도.

Claims (10)

  1. 가입자별 서비스 플로우들을 구분하여 관리하고, 가입자들의 대역 제한 및 대역 보장 등급을 관리하며 이를 통해 가입자 서비스 플로우에 따라 대역을 제한하거나 보장함을 특징으로 하는 액세스 네트워크 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    링크를 통해 수신된 데이터 패킷에서 가입자 식별자 및 가입자의 대역 제한 및 대역 보장 등급을 나타내는 클래스 식별자를 포함하는 가입자 정보를 추출하는 가입자 정보 추출부;
    상기 추출된 가입자 정보를 가입자의 서비스 플로우별로 관리하는 가입자 정보 관리부;
    상기 가입자 정보 관리부에 의해 관리되는 가입자 정보를 참조하여 가입자 서비스 플로우를 위한 대역을 제한하거나 보장하는 가입자 대역 제어부; 및
    상기 제한되거나 보장된 대역을 통해 상기 수신된 데이터 패킷을 외부 링크로 출력하는 패킷 출력부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 네트워크 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수신된 데이터 프레임에 가입자 정보가 없는 경우 가입자 정보를 태깅 하는 태그 생성부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 네트워크 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 가입자 대역 제어부는 상기 가입자 정보 관리부에 의해 관리되는 가입자 정보인 클래스 식별자와 서비스 플로우 대역 정보를 기반으로 상기 장치에서 요구되는 대역을 예측하고, 상기 대역 예측 결과를 고려하여 상기 가입자 서비스 플로우를 위한 대역을 제한하거나 보장함을 특징으로 하는 액세스 네트워크 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가입자 대역 제어부는 상기 대역 예측 결과를 고려하여 네트워크에서 충돌 혹은 폭주가 발생하지 않을 것으로 판단되면, 상기 가입자의 클래스 식별자 정보를 참조하여 상기 가입자 서비스 플로우를 위한 대역을 보장함을 특징으로 하는 액세스 네트워크 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 가입자 대역 제어부는 상기 대역 예측 결과를 고려하여 네트워크에서 충돌 혹은 폭주가 발생할 것으로 판단되면, 상기 가입자의 클래스 식별자 정보를 참조하여 상기 가입자 서비스 플로우를 위한 대역을 제한함을 특징으로 하는 액세스 네트워크 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    액세스 네트워크에서 폭주 및 충돌을 방지하기 위한 대역을 유지할 수 있도록 대역 제어하기 위한 대역 제어 파라미터를 산출하며, 산출된 대역 제어 파라미터에 기반하여 우선순위가 낮은 서비스 플로우의 데이터 패킷을 폐기하는 QoS부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 네트워크 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 QoS부는 상기 장치에서의 서비스 가능한 대역과 가입자가 요구한 대역 정보, 그리고 인접한 노드로부터 수신된 트래픽 정보에 따라서 네트워크에서 폭주 및 충돌을 방지하기 위한 범위를 유지할 수 있도록 제어하기 위한 상기 대역 제어 파라미터를 산출함을 특징으로 하는 액세스 네트워크 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 QoS부는 상기 가입자 정보에 속하는 서비스 플로우 그룹 식별자를 참조하여 수신된 패킷 데이터들을 그룹 단위로 구성하며,
    상기 패킷 출력부는 상기 QoS부에 의해 구성된 그룹 단위 패킷 데이터들을 전달받아 외부 링크로 출력함을 특징으로 하는 액세스 네트워크 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가입자 정보에 속하는 서비스 플로우 그룹 식별자를 참조하여 가입자별로 서비스를 요구하는 데이터를 그룹 전송하기 위한 조건에 맞게 링크를 어그리게이션(aggregation)하며, 상기 QoS부에 의해 구성된 그룹 단위 패킷 데이터들을 어그리게이션된 링크를 통해 상기 패킷 출력부로 출력하는 링크 어그리게이션부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 네트워크 장치.
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