KR20110060065A - ＷＬＡＮ과 ＷＩＭＡＸ 사이의 ＱｏＳ 연동 방법 - Google Patents

ＷＬＡＮ과 ＷＩＭＡＸ 사이의 ＱｏＳ 연동 방법 Download PDF

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KR20110060065A
KR20110060065A KR1020090116538A KR20090116538A KR20110060065A KR 20110060065 A KR20110060065 A KR 20110060065A KR 1020090116538 A KR1020090116538 A KR 1020090116538A KR 20090116538 A KR20090116538 A KR 20090116538A KR 20110060065 A KR20110060065 A KR 20110060065A
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Abstract

본 발명은 WLAN과 WiMAX 사이의 QoS 연동 방법에 관한 것으로서, WLAN 및 WiMAX 중 어느 하나의 네트워크인 제1 네트워크에서 다른 네트워크인 제2 네트워크로 전송할 데이터 패킷의 IP 헤더에 미리 설정된 QoS 매핑값을 마킹하는 제1 단계; 상기 마킹된 QoS 매핑값을 포함한 데이터 패킷을 스케줄링을 위한 큐에 전송하고 스케줄링에 따라 데이터 패킷을 제2 네트워크로 전송하는 제2 단계; 상기 제2 네트워크는 수신된 데이터 패킷에 포함된 QoS 매핑값을 해석하는 제3 단계를 포함하고, 상기 제2 네트워크는 상기 해석된 QoS 매핑값에 기초하여 제2 네트워크에서 데이터 패킷을 처리하는 것을 특징으로 하는 WLAN과 WiMAX 사이의 QoS 연동 방법을 제공한다. 본 발명에 의하면, WLAN과 WiMAX 사이에서 QoS를 연동함으로써 양 네트워크 사이에서 트래픽 전송이 발생하는 경우 효율적인 데이터 전송이 이루어지는 동시에 서비스를 안정적으로 유지할 수 있도록 하는 방법을 제공한다.
WLAN, WiMAX, QoS 매핑

Description

ＷＬＡＮ과 ＷＩＭＡＸ 사이의 ＱｏＳ 연동 방법{METHOD FOR QoS INTERCONNECTING BETEWEEN WLAN AND WiMAX}
본 발명은 WLAN과 WiMAX 사이의 QoS 연동 방법에 관한 것으로서, IEEE 802.11 기반의 WLAN과 IEEE 802.16 기반의 WiMAX 사이의 일관되고 효율적인 데이터 전송을 위하여 양 네트워크 사이의 QoS를 효율적으로 연동할 수 있는 방법에 관한 것이다.
통신 시스템의 발전과 더불어 통신 시스템 자체의 능력과 함께 데이터 전송의 신뢰성 및 보장 방안, 차별화된 서비스를 제공할 수 있는 능력을 의미하는 QoS(Quality of Service) 또한 매우 중요한 요소로 평가되어 운용되고 있다. 이러한 QoS는 단일 통신 시스템에서는 단일한 QoS 보장 방안을 사용하므로 큰 문제가 없지만, 서로 다른 종류의 통신 시스템, 예컨대 WLAN, HSDPA, WiMAX, WiBro 등과 같은 무선 통신 네트워크망을 혼용함으로써 이들간에 트래픽 전송이 발생하는 경우 QoS를 어떻게 다른 네트워크망에 전달하여 네트워크 전체의 측면에서 QoS를 보장할 것인가는 매우 어려운 문제로 작용하고 있다.
도 1은 종래 사용되고 있는 WLAN에서의 QoS 제공 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, IEEE 802.11e에서는 기존의 WLAN에서 정의되었던 DCF(distributed Coordination Function) 및 PCF(Point Coordination Function)를 보완한 HCF(Hybrid Coordination Function)방식을 이용하여 QoS를 실현한다. HCF는 DCF에 의해 제어되는 경쟁 구간(Contention Period)과 PCF에 의해 제어되는 비경쟁구간(Contention Free Period) 동안 QoS 데이터를 전송할 수 있는 방식으로서, EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)라는 경쟁 기반 채널 접근 방법과 HCCA(HCF Controlled Channel Access)라는 컨트롤 채널 접근 방법을 사용하고 있다. EDCA는 도 1에 나타낸 바와 같이, 8개의 사용자 우선순위에 따른 트래픽을 4개의 AC(Access Category)로 매핑하여 서비스를 제공하는 우선화 QoS(prioritized QoS)를 지원한다.
한편, 도 2는 종래 사용되고 있는 WiMAX의 Qos 제공 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 2에 도시한 바와 같이, IEEE 802.16 기반 WiMAX는 QoS를 보장하기 위하여 5가지 종류(UGS, ERT-PS, RT-PS, Nrt-PS, BE)의 상향 허용 링크 스케줄링 타입(Uplink Grant Scheduling type)이 존재하며, 각 스케줄링 타입에 하나 이상의 커넥션(connection)이 적용될 수 있다. WiMAX에서는 스케줄링 타입에 연결된 커넥션들마다 개별적인 QoS 파라미터(parameter)가 매핑될 수 있으므로 차별화된 스케줄링과 서비스 특성에 맞는 효율적인 서비스 지원이 가능하다. WiMAX에서 기지국(BS)는 이동국(MS)가 요청한 무선 자원을 할당하며, 이동국(MS)에서는 스케줄러 가 서비스 플로우(service flow, QoS 파라미터가 매핑된 커넥션)에 대해 해당 QoS 특성에 맞는 전송 타이밍과 전송량을 결정한다
이와 같이, WLAN과 WiMAX는 서로 다른 QoS 보장 방안을 제공하고 있으므로 이들 네트워크 사이에 데이터 트래픽이 발생하는 경우 서로 다른 종류의 QoS를 어떻게 전달하고 관리할 것인가에 대한 QoS 연동 방안이 요망되고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, WLAN과 WiMAX 사이에 트래픽 전송이 발생하는 경우 양 네트워크 사이에 효율적인 데이터 전송이 이루어지는 동시에 서비스를 안정적으로 유지할 수 있도록 QoS를 연동할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 WLAN과 WiMAX 간의 데이터 트래픽이 발생하는 경우 서로 간의 QoS를 보장함으로써, 처리 속도가 다른 네트워크로 데이터가 이동하는 경우에 발생하는 시스템 효율의 저하를 최대한 방지할 수 있는 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, WLAN과 WiMAX 사이의 QoS 연동 방법에 있어서, WLAN 및 WiMAX 중 어느 하나의 네트워크인 제1 네트워크에서 다른 네트워크인 제2 네트워크로 전송할 데이터 패킷의 IP 헤더에 미리 설정된 QoS 매핑값을 마킹하는 제1 단계; 상기 마킹된 QoS 매핑값을 포함한 데이터 패킷을 스케줄링을 위한 큐에 전송하고 스케줄링에 따라 데이터 패킷을 제2 네트워크로 전송하는 제2 단계; 상기 제2 네트워크는 수신된 데이터 패킷에 포함된 QoS 매핑값을 해석하는 제3 단계를 포함하고, 상기 제2 네트워크는 상기 해석된 QoS 매핑값에 기초하여 제2 네트워크에서 데이터 패킷을 처리하는 것을 특징으로 하는 WLAN 과 WiMAX 사이의 QoS 연동 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 제1 단계에서, 상기 QoS 매핑값의 마킹은, IP 헤더의 ToS(Type of Service) 영역/Diffserv 영역에 DSCP값을 마킹하도록 구성할 수도 있다.
또한, 상기 제1 단계에서, 상기 QoS 매핑값은, WiMAX의 상향 허용 링크 스케줄링 타입(Uplink Grant scheduling type)과 WLAN의 억세스 카테고리(Access Category)에 기초하여 매핑할 수도 있다.
또한, 상기 제1 단계에서, 상기 QoS 매핑값은, WiMAX의 데이터 전송 서비스 타입(Type of Data Delivery Service)과 WLAN의 억세스 카테고리(Access Category)에 기초하여 매핑하도록 구성할 수도 있다.
또한, 상기 WiMAX의 상향 허용 링크 스케줄링 타입의 UGS(Unsolicited Grant Service) 및 Ert-PS(Extended realtime Polling Service)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_VO와 매핑되고, WiMAX의 상향 허용 링크 스케줄링 타입의 Rt-PS(Realtime Polling Service)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_VI와 매핑되고, WiMAX의 상향 허용 링크 스케줄링 타입의 Nrt-PS(Non Realtime Polling Service)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_VI 또는 AC_BE와 매핑되고, WiMAX의 상향 허용 링크 스케줄링 타입의 BE(Best Effort)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_BE 또는 AC_BK와 매핑되도록 구성할 수도 있다.
또한, WiMAX의 데이터 전송 서비스 타입의 UGS(Unsolicited Grant Service) 및 Ert-VR(Extended realtime Variable Rate Service)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_VO와 매핑되고, WiMAX의 데이터 전송 서비스 타입의 Rt-VR(Realtime Variable Rate Service)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_VI와 매핑되고, WiMAX의 데이터 전송 서비스 타입의 Nrt-VR(Non Realtime Variable Rate Service)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_BE와 매핑되고, WiMAX의 데이터 전송 서비스 타입의 BE(Best Effort Service)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_BK와 매핑되도록 구성할 수도 있다.
본 발명에 의하면, WLAN과 WiMAX 사이에 트래픽 전송이 발생하는 경우 양 네트워크 사이에 효율적인 데이터 전송이 이루어지는 동시에 서비스를 안정적으로 유지할 수 있도록 QoS를 연동할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, WLAN과 WiMAX 간의 데이터 트래픽이 발생하는 경우 서로 간의 QoS를 보장함으로써, 처리 속도가 다른 네트워크로 데이터가 이동하는 경우에 발생하는 시스템 효율의 저하를 최대한 방지할 수 있는 방법을 제공할 수 있다. 특히, 본 발명은 diffserv의 CoS를 기반으로 하는 DSCP 방식을 채택함으로써 코어 네트워크에서도 차별화된 서비스를 보장할 수 있으며, 해당 DSCP 마킹은 노스바운드(northbound) 네트워크(WAN)가 디퍼런시에이티드 서비스(differentiated service)를 지원하는 경우 종단간(end-to-end)에 대해서도 연속성 있고 일관되게 QoS를 제공받을 수 있다는 점에서 매우 유리한 효과를 가진다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 WLAN과 WiMAX 사이의 QoS 연동 방법의 개요를 설명하기 위한 도면이다.
WLAN과 WiMAX는 모두 억세스 네트워크(access network)이며, 이 두 네트워크는 도 3에 나타낸 바와 같이 브릿지 기능(bridging function)이라는 기능 모듈을 통해 서로 결합된다. 브릿지 기능은 CPE(Customer Premise Equipment)와 같이 하나인 장비에서 내부적으로 연결되는 형태일 수도 있으며 서로 다른 종류의 네트워크를 통해 연결되는 형태일 수도 있다.
WLAN과 WiMAX 어느 쪽이든 단말 사용자로부터 데이터 패킷을 수신하면, 수신한 데이터 패킷을 종류에 따라 분류하고 이를 스케줄링을 위한 큐(Queue)에 전송한다. 본 발명은 데이터 패킷을 큐에 전송하기 전 단계에서, 매핑되는 서비스 타입 혹은 QoS를 위한 파라미터(parameeter) 값에 따라 미리 설정된 QoS 매핑값을 데이터 패킷의 IP 헤더(header)의 소정 영역에 마킹(marking)하고, 마킹된 IP 헤더를 포함하는 데이터 패킷을 다른 네트워크로 전송하고, 해당 데이터 패킷을 수신한 다른 네트워크에서는 수신한 데이터 패킷의 IP 헤더에 마킹된 QoS 매핑값을 역마킹(해석)하고 해석된 QoS 매핑값에 기초하여 해당 데이터 패킷을 처리한다는 점을 주요 특징의 하나로 한다. 이를 위하여, 본 발명은 WLAN과 WiMAX에서 각각 사용하는 QoS 보장 방안을 그 종류 및 성질에 따라 분류하고 분류된 기준에 따라 적절하게 매핑시킴으로써 QoS 매핑값을 설정한다. 예컨대, QoS 매핑값은 WiMAX의 상향 허용 링크 스케줄링 타입(Uplink Grant scheduling type)과 WLAN의 억세스 카테고리(Access Category)에 기초하여 매핑할 수 있다. 다른 예로서, QoS 매핑값은, WiMAX의 데이터 전송 서비스 타입(Type of Data Delivery Service)과 WLAN의 억세스 카테고리(Access Category)에 기초하여 매핑할 수도 있다. 한편, 본 발명은 바람직한 일실시예로서, QoS 매팡값의 마킹은, IP 헤더의 ToS(Type of Servie) 영역/DiffServ 영역의 상위 6비트에 해당하는 DSCP(DiffServ Code Point)에 상응하는 DSCP값을 마킹(marking)하는 방법을 제공한다. WLAN과 WiMAX 사이의 QoS를 매핑시키는 기준과 그에 따른 DSCP의 마킹에 대해서는 이하에서 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명에 의한 WLAN과 WiMAX 사이의 QoS 연동 방법의 전체적인 흐름을 나타낸 흐름도이다.
도 4을 참조하면, 우선 WLAN 및 WiMAX 중 어느 하나의 네트워크인 제1 네트워크에서 다른 네트워크인 제2 네트워크로 전송할 데이터 패킷의 IP 헤더에 미리 설정된 QoS 매핑값을 마킹한다(S100). 전술한 바와 같이, QoS 매핑값은 WLAN과 WiMAX에서 각각 사용하는 QoS 보장 방안을 그 종류 및 성질에 따라 분류하고 분류된 기준에 따라 적절하게 매핑한 것이며, QoS 매핑값의 마킹은 예컨대, IP 헤더의 ToS(Type of Servie) 영역/DiffServ 영역의 상위 6비트에 해당하는 DSCP(DiffServ Code Point)에 상응하는 DSCP값을 마킹(marking)하는 방법을 사용할 수 있다.
다음으로, QoS 매핑값이 마킹되면, 마킹된 QoS 매핑값을 포함한 데이터 패킷을 스케줄링을 위한 큐에 전송하고 스케줄링에 따라 데이터 패킷을 제2 네트워크로 전송한다(S110, S120). 이 과정은 WLAN과 WiMAX 사이에서 데이터 패킷을 전송하는 경우 이루어지는 일반적인 과정이며 본 발명과는 직접적인 관련은 없으므로 상세한 설명은 생략한다.
제2 네트워크는 데이터 패킷을 수신하면, 수신된 데이터 패킷에 포함된 QoS 매핑값을 해석한다(S130). 이 때, QoS 매핑값의 해석은, 단계(S100)에서의 기준에 따라 설정된 QoS 매핑값을 역마킹하는 것으로 볼 수 있다.
QoS 매핑값이 해석되면, 제2 네트워크는 해석된 QoS 매핑값에 기초하여 제2 네트워크에서 데이터 패킷을 처리하게 된다(S140).
도 5 내지 도 9은 본 발명에서 사용되는, WLAN과 WiMAX 사이의 QoS를 매핑시키는 기준과 그에 따른 IP 헤더에의 마킹 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5는 WiMAX와 WLAN의 QoS 매핑값들을 설정한 QoS 테이블의 일예를 나타낸 것으로서, 각각의 매핑값들에 대하여 IP 헤더에 마킹되는 DSCP값들의 예도 포함하여 나타낸 것이다. 도 5의 경우는, WiMAX에서 QoS를 보장하기 위하여 제공하는 5가지 종류의 상향 허용 링크 스케줄링 타입(Uplink scheduling type)과 WLAN에서 제공되는 4개의 억세스 카테고리(Access Category)들을 각각의 성질에 따라 매핑한 것으로서, WiMAX의 상향 허용 링크 스케줄링 타입의 UGS(Unsolicited Grant Service) 및 Ert-PS(Extended realtime Polling Service)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_VO와 매핑되고, WiMAX의 상향 허용 링크 스케줄링 타입의 Rt-PS(Realtime Polling Service)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_VI와 매핑되고, WiMAX의 상향 허용 링크 스케줄링 타입의 Nrt-PS(Non Realtime Polling Service)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_VI 또는 AC_BE와 매핑되고, WiMAX의 상향 허용 링크 스케줄링 타입 의 BE(Best Effort)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_BE 또는 AC_BK와 매핑되어 있음을 알 수 있다.
WiMAX는 상향 허용 스케줄링 타입(Uplink Grant Scheduling type)에서는 QoS 파라미터들에 의해 상향에서 QoS 스케줄링이 가능한데, UGS(Unsolicited Grant Service), Ert-PS(Extended Realtime Polling Service), Rt-PS(Realtime Polling Service), Nrt-PS(Non Realtime Polling Service) 및 BE(Best Effort)의 5가지의 서비스로 분류된다.
UGS(Unsolicited Grant Service)는 T1/E1, 묵음처리(silence suppression)이 없는 VoIP 등 주기적으로 고정된 크기의 데이터 패킷을 전달하는 실시간 상향 서비스를 지원하도록 설계된 것으로서, 고정 크기의 프레임에 대해 단말이 요구하지 않아도 최소 예약 트래픽률(Minumum Reserved Traffic Rate)를 기반으로 실시간 주기적 전송을 가능하게 한다. 필수 QoS 파라미터 중 허용 지터(Tolerated Jitter)가 이러한 음성 데이터 서비스 보장에 필요한 요소이다(필수 QoS 파라미터는 최소 예약 트래픽률(Minimum Reserved Traffic Rate(=Maximum Sustained Traffic rate)), 최대 레이턴시(Maximum Latency), 허용 지터(Tolerated Jitter), SDU 크기(SDU size), 언솔리시터드 허용 인터벌(Unsolicited Grant Interval) 등이다)
Ert-PS(Extended Realtime Polling Service)는 UGS와 rt-PS의 효율적인 부분을 기반으로 한 서비스로서 묵음 처리(Silence suppression)가 있는 VoIP 등 가변 크기 데이터 패킷을 주기적으로 생성하는 실시간 서비스를 지원하도록 설계된 것이다(필수 QoS 파라메터는 최대 유지 트래픽율(Maximum Sustained Traffic Rate), 최 소 예약 트래픽율(Minimum Reserved Traffic Rate), 최대 레이턴시(Maximum Latency), 언솔리시터드 허용 인터벌(Unsolicited Grant Interval) 등이다).
Rt-PS(Realtime Polling Service)는 MPEG 비디오 등 주기적으로 가변 크기 데이터 패킷을 전달하는 실시간 상향 서비스를 지원하도록 설계된 것으로서, 플로우(flow)의 실시간 요구에 부합하며 주기적인 폴링(polling) 요청 기회를 제공한다(필수 QoS 파라메터는 최대 유지 트래픽 율(Maximum Sustained Traffic Rate), 최소 예약 트래픽율(Minimum Reserved Traffic Rate), 최대 레이턴시(Maximum latency), 상향 폴링 인터벌(Uplink Polling Interval) 등이다).
Nrt-PS(Non Realtime Polling Service)는 정체 현상이 발생하는 동안에도 폴링 요청 기회를 주기적으로(예컨대, 보통 1초 이하의 간격으로) 제공하며, 일반적으로 실시간성에 구애받지 않고 데이터의 신뢰성이 중요한 FTP, 이메일 등의 서비스에 적합하다((필수 QoS 파라미터는 최대 유지 트래픽율(Maximum Sustained Traffic Rate), 최소 예약 트래픽율(Minimum Reserved Traffic Rate), 트래픽 우선권(Traffic Proirity) 등이다).
BE(Best Effort)는 최선형 트래픽에 대한 효율적인 서비스를 제공하기 위한 것으로서 QoS를 위한 서비스가 아니므로 필수 파라미터는 존재하지 않는다.
한편, WLAN은 트래픽의 종류를 AC_VO(Voice), AC_VI(Video), AC_BE(Best Effort), AC_BK(Back Ground) 네 가지로 나누어 우선순위에 따라 각 억세스 카테고리(AC, Access Category) 별 큐(Queue)에 분류한다. 각 억세스 카테고리(AC)는 지정된 AC 파라미터 중 CWmin, CWmax, TxOP에 따라 전송이 보장되며 WiMAX와 같이 정 확한 QoS 파라미터는 존재하지 않는다. WLAN은 CSMA/CA 방식으로 동작하므로 백오프(backoff) 기법에 의해 스케줄링되는데, 이 랜덤 백오프(random backoff)의 기준이 되는 값이 CWmin과 CWmax 값이다. 따라서 CWmin과 CWmax 값이 작으면 작을수록 보다 많은 전송 기회를 가지게 된다. TxOP은 프레임을 전송할 수 있는 기회(=시간)을 의미하며 이는 곧 전송량과 연관된다.
- 백오프 시간(Backoff time) : 채널이 비어있는 상태일 때 프레임 전송하기 전 충돌 방지(CA(Collision Avoidance))를 위해 임의로 기다리는 시간
- 백오프 시간(backoff time) = Random() * SlotTime
- Random() = [0, CW] 사이의 정수값
- CW는 CWmin과 CWmax 사이의 정수값
전술한 바와 같이, WLAN과 WiMAX는 억세스 네트워크(access network)이며, 이들 두 억세스 네트워크에서 지정하는 서비스의 종류나 특성은 각각 다르지만, WLAN의 AC 파라미터에 의해 조정된 AC_VO는 음성(Voice) 서비스를 위하여 보다 짧은 주기의 전송 간격과 긴 주기의 전송 기회를 얻게 된다. AC_VI, AC_BE, AC_BK가 차례로 그 다음의 우선순위를 부여받는다. 음성 서비스를 지원한다는 의미에서 동일한 목적을 가진 WiMAX의 UGS와 Ert-PS가 AC_VO에 부합될 수 있으며, 멀티미디어 스트림 및 동영상 전송을 위한 Rt-PS는 영상(Video) 서비스를 목적으로 하는 AC_VI에, 비실시간 데이터 신뢰성을 목적으로 하는 Nrt-PS는 AC_VO보다 우선순위가 낮은 AC_BE에, BE는 AC_BK에 각각 매핑될 수 있으며, 이러한 원리에 기초하여 QoS값을 매핑한 QoS 테이블을 구성한 것이 도 5이다.
이와 같이, WiMAX와 WLAN 사이에서 각각의 QoS 매핑관계가 결정되면, 각각의 매핑된 QoS들에 대해 전술한 바와 같이 IP 헤더의 소정 영역 예컨대 IP 헤더의 ToS(Type of Service) 영역/Diffserv 영역에 DSCP값을 설정하게 되는데, 도 5에 나타낸 바와 같이 DSCP값을 설정할 수 있다.
도 6은 IP 헤더의 구성을 나타낸 도면이고, 도 7은 ToS(Type of Service) 영역/Diffserv 영역의 구체적인 구성을 나타낸 것이다.
도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 8비트로 구성된 IP 헤더의 ToS(Type of Service) 영역/Diffserv 영역의 상위 6비트를 DSCP(Diffserv Code Points)라고 하여, diffserv 등과 같은 QoS 보장을 위한 모델에서 패킷 마킹에 주로 이용해왔다. 본 발명에서는, WLAN과 WiMAX 각 억세스 네트워크에서 자신들의 QoS 기준을 전술한 바와 같이 매핑시키고 매핑된 QoS 기준 각각에 공통된 DSCP값을 설정하고 이를 마킹하여 데이터 패킷을 전송하고 DSCP에 마킹된 내용을 다시 수신 네트워크 자신의 QoS 기준으로 해석(변경, 역마킹)하여 패킷을 처리하게 된다.
도 5의 예에서, 송신측에서 패킷의 IP 헤더에 있는 DSCP를 마킹할 경우 QoS 파라미터들의 조합에 따라 가장 적합한 코드를 선택하여 마킹하게 되는데, 전술한 바와 같이 WLAN의 경우 기준으로 삼는 것은 QoS 파라미터가 아니라 억세스 카테고리(AC) 파라미터가 될 것이며, 마킹할 DSCP값은 예컨대 diffserv의 클래스 종류(class type)을 기준으로 할 수 있다. 각 억세스 네트워크의 매핑 테이블은 해당 기기에서 지원하는 QoS(혹은 AC) 파라미터들의 복잡도가 어느 정도인가에 따라 결정된다. 한편, 전술한 바와 같은 WLAN과 WiMAX 간 QoS 매핑시의 DSCP 마킹의 기 준은 외부 네트워크와 연계되어 설정될 수도 있고, 두 억세스 네트워크 사이에 지역적으로 결정될 수도 있다. 즉, 서로의 DSCP 기준표는 지역적(local)으로 혹은 광역적(global)으로 설정될 수 있는데, 노스바운드(Northbound)의 외부 네트워크와 연동하기 위해서는 초기에 정해진 기준에 따라 생산 시에 이미 적용되어있거나, 다른 프로토콜을 통해 초기에 혹은 주기적으로 교환되어야 할 것이다. 외부 서버 등으로부터 광역적인 DSCP 기준 정보를 얻을 수 없다면, 도 5와 같이 단순한 형태로 내장된 초기 기준표를 기반으로 동작한다. 만약 WiMAX에서 5가지의 상향 허용 링크 스케줄링 타입이 모두 지원되지 않는다면, 매핑되는 DSCP는 지원되는 스케줄링 타입 중 가장 가까운 형태로 조정되어 매핑할 수 있다. 예컨대, Ert-PS가 지원되지 않고 UGS가 지원된다면 Ert-PS에 매핑된 DSCP는 UGS에 대체적으로 매핑되어 동작할 수 있다. 이는 WLAN의 경우도 마찬가지이다.
한편, 도 5의 테이블에서의 DSCP는 다른 레벨의 서비스와 겹칠 수도 있으므로, 이를 구분할 수 있는 기준(DSCP 하위 3비트에서 판별하는 등의)이 필요하지만 QoS 파라미터들의 기준이 단순할 경우에는 도 8과 같이 구성할 수도 있다.
도 8은 WiMAX와 WLAN의 QoS 매핑값들을 설정한 QoS 테이블의 다른 일예를 나타낸 것으로서, 이 또한 각각의 매핑값들에 대하여 IP 헤더에 마킹되는 DSCP값들의 예도 포함하여 나타내었다. 도 8에 나타낸 바와 같이, WiMAX와 DSCP는 각 레벨마다 명확한 매핑이 가능하고, 개별 서비스 타입들에 연결된 서비스 플로우(service flow)들이 모두 동일한 QoS 파라미터값을 가질 경우 매핑 테이블은 도 8과 같이 간략하고 단순한 형태가 될 수 있다. 만약 각 서비스 플로우(service flow)마다 모 두 다른 형태의 QoS 파라미터값이 적용된다면 임계치(threshold)를 지정하여 겹치는 클래스 종류(class type)들은 예컨대 DSCP의 하위 3비트를 이용하여 매핑될 기준점을 결정할 수 있다. 한편, WLAN은 억세스 카테고리(AC) 별로 AC 파라미터가 적용되어있어 WiMAX처럼 서비스 플로우마다 QoS 파라미터가 따로 협상되지 않으므로 WiMAX를 기준으로 만들어지는 DSCP를 그대로 적용하여 매핑 테이블을 구성할 수 있다.
도 9는 WiMAX와 WLAN의 QoS 매핑값들을 설정한 QoS 테이블의 또 다른 일예를 나타낸 것으로서, 이 또한 각각의 매핑값들에 대하여 IP 헤더에 마킹되는 DSCP값들의 예도 포함하여 나타내었다.
도 9의 경우는, WiMAX의 5가지의 데이터 전송 서비스 타입(Type of Data Delivery Service)와 WLAN의 억세스 카테고리를 매핑시킨 것으로서, 도 9를 참조하면, WiMAX의 데이터 전송 서비스 타입의 UGS(Unsolicited Grant Service) 및 Ert-VR(Extended realtime Variable Rate Service)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_VO와 매핑되고, WiMAX의 데이터 전송 서비스 타입의 Rt-VR(Realtime Variable Rate Service)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_VI와 매핑되고, WiMAX의 데이터 전송 서비스 타입의 Nrt-VR(Non Realtime Variable Rate Service)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_BE와 매핑되고, WiMAX의 데이터 전송 서비스 타입의 BE(Best Effort Service)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_BK와 매핑되어 있음을 알 수 있다.
도 1은 종래 사용되고 있는 WLAN에서의 QoS 제공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래 사용되고 있는 WiMAX의 Qos 제공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 WLAN과 WiMAX 사이의 QoS 연동 방법의 개요를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 WLAN과 WiMAX 사이의 QoS 연동 방법의 전체적인 흐름을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 WiMAX와 WLAN의 QoS 매핑값들을 설정한 QoS 테이블의 일예를 나타낸 도면이다.
도 6은 IP 헤더의 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 ToS(Type of Service) 영역/Diffserv 영역의 구체적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 8은 WiMAX와 WLAN의 QoS 매핑값들을 설정한 QoS 테이블의 다른 일예를 나타낸 도면이다.
도 9는 WiMAX와 WLAN의 QoS 매핑값들을 설정한 QoS 테이블의 또다른 일예를 나타낸 도면이다.

Claims (6)

  1. WLAN과 WiMAX 사이의 QoS 연동 방법에 있어서,
    WLAN 및 WiMAX 중 어느 하나의 네트워크인 제1 네트워크에서 다른 네트워크인 제2 네트워크로 전송할 데이터 패킷의 IP 헤더에 미리 설정된 QoS 매핑값을 마킹하는 제1 단계;
    상기 마킹된 QoS 매핑값을 포함한 데이터 패킷을 스케줄링을 위한 큐에 전송하고 스케줄링에 따라 데이터 패킷을 제2 네트워크로 전송하는 제2 단계;
    상기 제2 네트워크는 수신된 데이터 패킷에 포함된 QoS 매핑값을 해석하는 제3 단계
    를 포함하고,
    상기 제2 네트워크는 상기 해석된 QoS 매핑값에 기초하여 제2 네트워크에서 데이터 패킷을 처리하는 것을 특징으로 하는 WLAN과 WiMAX 사이의 QoS 연동 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단계에서, 상기 QoS 매핑값의 마킹은, IP 헤더의 ToS(Type of Service) 영역/Diffserv 영역에 DSCP값을 마킹하는 것을 특징으로 하는 WLAN과 WiMAX 사이의 QoS 연동 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단계에서, 상기 QoS 매핑값은, WiMAX의 상향 허용 링크 스케줄링 타입(Uplink Grant scheduling type)과 WLAN의 억세스 카테고리(Access Category)에 기초하여 매핑한 것을 특징으로 하는 WLAN과 WiMAX 사이의 QoS 연동 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단계에서, 상기 QoS 매핑값은, WiMAX의 데이터 전송 서비스 타입(Type of Data Delivery Service)과 WLAN의 억세스 카테고리(Access Category)에 기초하여 매핑한 것을 특징으로 하는 WLAN과 WiMAX 사이의 QoS 연동 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    WiMAX의 상향 허용 링크 스케줄링 타입의 UGS(Unsolicited Grant Service) 및 Ert-PS(Extended realtime Polling Service)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_VO와 매핑되고, WiMAX의 상향 허용 링크 스케줄링 타입의 Rt-PS(Realtime Polling Service)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_VI와 매핑되고, WiMAX의 상향 허용 링크 스케줄링 타입의 Nrt-PS(Non Realtime Polling Service)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_VI 또는 AC_BE와 매핑되고, WiMAX의 상향 허용 링크 스케줄링 타입의 BE(Best Effort)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_BE 또는 AC_BK와 매핑된 것을 특징으로 하는 WLAN과 WiMAX 사이의 QoS 연동 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    WiMAX의 데이터 전송 서비스 타입의 UGS(Unsolicited Grant Service) 및 Ert-VR(Extended realtime Variable Rate Service)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_VO와 매핑되고, WiMAX의 데이터 전송 서비스 타입의 Rt-VR(Realtime Variable Rate Service)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_VI와 매핑되고, WiMAX의 데이터 전송 서비스 타입의 Nrt-VR(Non Realtime Variable Rate Service)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_BE와 매핑되고, WiMAX의 데이터 전송 서비스 타입의 BE(Best Effort Service)는 WLAN의 억세스 카테고리의 AC_BK와 매핑된 것을 특징으로 하는 WLAN과 WiMAX 사이의 QoS 연동 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113491152A (zh) * 2019-03-08 2021-10-08 索尼集团公司 使得能够进行非实时数据的受控传送的方法、相关无线设备和相关无线电网络节点
WO2024076412A1 (en) * 2022-10-05 2024-04-11 Qualcomm Incorporated End-to-end quality of service via a customer premises equipment

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