KR20120087728A

KR20120087728A - 무선통신 시스템에서 서비스품질에 따른 서비스 제공 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20120087728A
Application number: KR1020110009104A
Authority: KR
Inventors: 이지철; 최성호; 하리스 지시모포로스; 조성연; 예긴 알퍼; 구트만 에릭; 배범식
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2012-08-07
Also published as: EP2668803A4; CN103477683A; WO2012102590A2; CN103477683B; AU2012209603A8; AU2012209603B2; EP2668803B1; WO2012102590A3; US20120196566A1; EP2668803A2; US8913987B2; KR101673622B1; AU2012209603A1

Abstract

무선통신 시스템에서 서비스품질에 따른 서비스 제공 방법 및 장치를 제공한다. SNE 서버는 기본 서비스품질(QoS)에 비해 상대적으로 높은 QoS를 가지는 QoS 가속 서비스에 대한 이동 단말의 요청에 따라 상기 QoS 가속 서비스를 위한 가격 정책을 나타내는 적어도 하나의 QoS 플랜을 상기 이동 단말에게 제공하고, 상기 이동 단말의 구매 요청에 따라 상기 QoS 가속 서비스를 위해 선택된 QoS 플랜에 따른 인증 토큰 및 QoS 한도를 상기 이동 단말에게 제공한다. 그러면 상기 QoS 가속 서비스를 위한 베어러를 통해 상기 이동 단말이 원하는 서비스 컨텐츠가 상기 이동 단말에게 제공된다. SNE 서버는 상기 QoS 가속 서비스의 사용량이 상기 QoS 한도에 따른 임계치에 도달한 경우 상기 QoS 가속 서비스가 만기에 임박하였음을 상기 이동 단말에게 통지하며, 상기 QoS 가속 서비스가 만기된 경우 상기 QoS 가속 서비스가 만기되었음을 상기 이동 단말에게 통지한다.

Description

무선통신 시스템에서 서비스품질에 따른 서비스 제공 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING QOS-BASED SERVICE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 서비스품질(Quality of Service: QoS)에 따른 가속 서비스(Acceleration Service)를 제공하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

무선통신 시스템에서 데이터 트래픽을 송신 혹은 수신하고자 하는 이동 단말(Mobile Station: MS) 혹은 사용자는 고속 데이터 통신을 위해 원하는 서비스 품질(QoS), 일 예로서 원하는 데이터율(Data Rate)을 보장받기를 원하며, 이동통신 서비스의 운영자(Operator, 사업자)는 이러한 사용자의 요구를 충복시키기 위하여 사용자 별로 다양한 데이터/QoS 요금제를 운영할 수 있다.

QoS별 과금을 위한 운영자 서비스의 예로는, 특정 선택된 서비스에 대해 운영자 프로모션으로 제공되는 운영자 지원 과금(Operator-Sponsored Charging)과, 고속 데이터 통신을 보장하는 터보 서비스(Turbo Service)와 같은 사용자가 알고 있는 유료 어플리케이션(paid application)에 의한 서비스와, 온라인 데이터 쿠폰과 같은 시간 기반 서비스 등이 있다.

기존 이동통신 시스템에서는 통상적으로 사용자별 정액제가 사용되었다. 사용자는 선택한 요금제에 따라 할당된 데이터 량을 모두 소모하여 요금제를 바꾸지 않고 일시적으로 데이터 서비스를 추가적으로 사용하거나 혹은 데이터 서비스가 가능하지 않은 요금제를 사용하면서 특정 서비스 컨텐츠에 대하여 높은 QoS, 즉 보다 빠른 속도의 데이터 서비스를 제공받기를 원할 수 있다. 그러나 종래의 이동통신 시스템에서는 이러한 사용자의 다양한 요구를 지원할 수 없었다는 문제점이 존재하였다.

본 발명은 사용자가 선택한 서비스 컨텐츠에 대하여 높은 데이터율의 가속 서비스를 제공하는 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명은 이동통신 시스템의 운영자에 의해 사용자에게 특정 서비스 컨텐츠에 대해 가속(Acceleration) QoS를 제공하는 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명은 사용자가 원하는 서비스 컨텐츠에 대해 높은 데이터율의 서비스를 이동통신 운영자에게 요구하는 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명은 사용자가 요구한 서비스 컨텐츠에 대해 높은 데이터율의 서비스를 제공하기 위한 이동통신 시스템의 운영 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방법은; 무선 통신 시스템에서 서비스품질에 따른 서비스 제공 방법에 있어서,

기본 서비스품질(QoS)에 비해 상대적으로 높은 QoS를 가지는 QoS 가속 서비스에 대한 이동 단말의 요청에 따라 상기 QoS 가속 서비스를 위한 가격 정책을 나타내는 적어도 하나의 QoS 플랜을 상기 이동 단말에게 제공하는 과정과, 상기 이동 단말의 구매 요청에 따라 상기 QoS 가속 서비스를 위해 선택된 QoS 플랜에 따른 인증 토큰 및 QoS 한도를 상기 이동 단말에게 제공하는 과정과, 상기 QoS 가속 서비스를 위한 베어러를 통해 상기 이동 단말이 원하는 서비스 컨텐츠를 상기 이동 단말에게 제공하는 과정과, 상기 QoS 가속 서비스의 사용량이 상기 QoS 한도에 따른 임계치에 도달한 경우, 상기 QoS 가속 서비스가 만기에 임박하였음을 상기 이동 단말에게 통지하는 과정과, 상기 QoS 가속 서비스가 만기된 경우, 상기 QoS 가속 서비스가 만기되었음을 상기 이동 단말에게 통지하는 과정을 포함한다.

본 발명은 사용자가 원하는 특정 서비스 컨텐츠에 대하여 서비스 공급자가 아닌 이동통신 운영자에 의한 빠른 데이터 서비스를 제공함으로써, 사용자의 다양한 요구를 만족시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자에게 가속 QoS 서비스를 제공하기 위한 네트워크의 개략적인 구조를 나타낸 도면.
도 2 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 QoS 가속 서비스를 위한 사용자 인터페이스를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 QoS 가속 서비스를 제공하기 위한 네트워크 구조의 일 예를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 QoS 가속 서비스의 발견 절차(제1 절차)를 실행하기 위한 네트워크 구조를 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 QoS 가속 서비스를 구매하고 토큰을 획득하는 절차(제2 절차)를 수행하는 네트워크 구조의 일 예를 나타낸 도면.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 QoS 가속 서비스를 실행하는 절차(제3 절차)를 수행하는 네트워크 구조의 일 예를 나타낸 도면.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 QoS 가속 서비스의 만기가 임박하였음을 통지하는 절차(제4 절차)를 수행하는 네트워크 구조의 일 예를 나타낸 도면.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 QoS 가속 서비스의 발견 절차(제1 절차)를 실행하는 메시지 흐름도.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 QoS 가속 서비스를 구매하고 토큰을 획득하는 절차(제2 절차)를 수행하는 메시지 흐름도.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 QoS 가속 서비스를 실행하는 절차(제3 절차)를 수행하는 메시지 흐름도.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따라 QoS 가속 서비스의 만기가 임박하였음을 통지하는 절차(제4 절차)를 수행하는 메시지 흐름도.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따라 QoS 가속 서비스를 종료하는 절차(제5 절차)를 수행하는 메시지 흐름도.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따라 PCRF(912)에서 가입자 정보를 관리하는 절차를 나타낸 메시지 흐름도.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 SNE 서버, PCRF 혹은 단말의 간략한 구조를 나타낸 블록 구성도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 본 발명의 동작을 이해하는데 필요한 부분만을 설명하며 그 이외의 배경 기술은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략한다.

본 명세서에서는 이동통신 시스템에서의 가속 QoS 서비스를 설명함에 있어서 특정 프로토콜 표준 및 시스템 구조를 참조할 것이다. 그러나 본 발명에 따른 가속 QoS 제공이 특정 통신 프로토콜 혹은 시스템 구성에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함은 당해 기술분야에서 숙련된 기술을 가진 당업자에게 있어서 자명한 사항임은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자에게 가속 QoS 서비스를 제공하기 위한 네트워크의 개략적인 구조를 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 사용자(100)은 셀룰러 폰, PDA(Personal Digital Assistant), 스마트폰과 같은 이동 단말을 소지하여, 다양한 QoS의 데이터 서비스를 이용할 수 있다. 이동 단말은 이동통신 운영자(106)가 제공하는 이동통신 서비스에 가입되어 있으며, 무선 액세스 네트워크(Radio Access Network: RAN)(102)를 통해 인터넷 프로토콜(Internet Protocol: IP)에 따른 데이터 네트워크 상의 서비스 공급자(104)로부터 원하는 서비스 컨텐츠를 제공받아 사용자(100)가 시청가능하도록 디스플레이하는 기능을 구비한다.

무선 액세스 네트워크(102)는 이동통신 운영자(106)에 의해 운영되며, 특정한 무선 액세스 기술(Radio Access Technology: RAT)에 따른 통신 프로토콜에 기반한 네트워크 구성요소(Network Element)들을 구비한다. 일 예로서 여기에서는 GPRS(General Packet Radio Service)를 기반으로 하는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 및 LTE(Long-Term Evolution) 시스템의 무선 액세스 네트워크(102)는 이동 단말과 직접적으로 무선 인터페이스를 설정하는 노드 B(Node B)와 무선 네트워크 제어기(Radio Network Controller: RNC) 및 데이터 네트워크와의 접속 기능을 제공하는 패킷 데이터 네트워크(Packet Data Network: PDN) 게이트웨이(P-GW) 등을 구비한다.

서비스 공급자(104)는 패킷 데이터 네트워크를 통해 사용자(100)가 소지한 이동 단말에게 서비스 컨텐츠를 제공하는 기능을 구비하며, 이동통신 운영자(106)과의 상호 협약을 통해 정해진 사업자 정책에 따라 동작할 수 있다. 일 예로서 서비스 공급자(104)는 방송국의 동영상 제공 서버 혹은 유튜브(YouTube) 등이 될 수 있다.

도시한 바와 같이 사용자(100)는 데이터 네트워크의 서비스 공급자(104)로부터 무선 액세스 네트워크(102)를 통해 서비스 컨텐츠를 제공받으며, 상기 서비스 컨텐츠는 이동통신 운영자(106)이 허용한 QoS 한도(Quota) 내에서 제공될 수 있다. 상기 QoS 한도는 QoS 가격 정책(Price Policy)에 따라 정해지며, 사용자(100)가 이동통신 운영자(106)에게 데이터/QoS 요금을 지불함으로써 구매할 수 있다.

하기에서는 설명의 편의를 위해, 이동통신 운영자(106)의 QoS 가격 정책(Price Policy)에 따라 제공되는 고속의 데이터 서비스를 QoS 가속 서비스라 칭하기로 한다.

도 2 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 QoS 가속 서비스를 위한 사용자 인터페이스를 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 이동 단말의 화면(200)은 사용자의 요청에 따라 사용자가 시청 가능한 동영상 서비스들을 장르별로 제공한다. 여기에서는 스포츠(202), 드라마(204), 쇼(206)를 예시하였다. 사용자가 드라마(204)의 장르를 선택한 경우, 시청 가능한 드라마 컨텐츠들 각각의 프리뷰 화면과 제목 및 방송 날자와 같은 간단한 컨텐츠 정보(208)가 사용자의 선택을 지원하기 위해 디스플레이된다. 사용자가 원하는 드라마 컨텐츠, 일 예로서 "Coronation Street"라는 제목의 드라마 컨텐츠를 선택하면, 화면(210)은 선택된 드라마 컨텐츠의 상세 정보(218), 일 예로서 예고 동영상(212)와 요약된 줄거리(218)를 표시한다. 더불어 화면(210)은 사용자가 서비스 공급자에 의해 제공되는 혹은 사용자의 요금제에 따른 한도 내에서 가능한 기본(Default) QoS로 상기 선택된 드라마 컨텐츠를 이용할 수 있는 제1 버튼(214)과, 이동통신 운영자에 의해 가속 QoS로 상기 선택된 드라마 컨텐츠를 이용할 수 있는 제2 버튼(216)을 제공한다. 상기 제2 버튼(216)은 무선 액세스 기술 및 서비스 명칭에 따라, 일 예로서 3GPP가 사용되는 경우 3GHD(3G High Data)로 라벨링될 수 있다.

화면(210)에서 사용자가 제2 버튼(216)을 클릭한 경우, 상기 드라마 컨텐츠는 이동통신 운영자가 제공하는 가속 QoS를 기반으로 사용자에게 제공된다. 반면 화면(210)에서 사용자가 제2 버튼(216)을 클릭한 경우, 상기 드라마 컨텐츠는 이동통신 운영자가 제공하는 가속 QoS에 따른 고속 데이터율로 사용자에게 제공된다

도 3을 참조하면, 화면(300)은 가속 QoS를 지원하는 어플리케이션의 실행시 혹은 사용자가 도 2의 제2 버튼(216)을 클릭하였을 경우에 보여질 수 있는 QoS 가속 서비스의 안내 문구(302)를 제공한다. QoS 가속 서비스는 사용자가 이용하고 있는 월간 요금제에 포함되지 않고 별도로 과금되며, 이동통신 운영자의 지원 여부에 따라, 일 예로서 시범(trial)(304), 용량 기반(Volume-based)(306), 기간 기반(Time-based)(308), 편수 기반(Copy-based)(310)으로 제공될 수 있으며, 사용자는 QoS 가속 서비스의 상기한 다양한 타입들 중의 하나를 선택할 수 있다. 화면(320)은 사용자가 가속 QoS를 원하지 않고 기본 QoS로 컨텐츠를 이용하기 위한 제1 버튼(322)을 클릭하는 경우를 보여주고 있다.

도 4를 참조하면, 화면(400)은 기본 QoS로 상영되는 드라마 컨텐츠(402)의 한 장면을 보인 것이다. 드라마 컨텐츠(402)가 기본 QoS로 상영되는 경우, 화면(400)은 사용자의 선택을 지원하기 위해 QoS 가속 서비스로 전환할 수 있는 3GHD 버튼(404)을 드라마 컨텐츠의 상영 중에 함께 표시할 수 있다. 기본 QoS는 서비스 공급자가 지원하는 기본 QoS로 제공되기 때문에, 네트워크로 집중되는 트래픽 양, 사용자 수, 혼잡 상황 등에 의해 크게 영향받으며, 상황에 따라서 버퍼링이 늦어지거나 중단될 수 있다. 화면(410)은 기본 QoS로 제공되는 드라마 컨텐츠(412)가 서비스 공급자의 상황 등에 의해 중단되는 경우를 보이고 있다. 이때 사용자는 화면(410) 상에 제공되고 있는 QoS 가속 서비스를 위한 3GHD 버튼(414)를 바로 클릭하여 보다 빠른 드라마 컨텐츠 이용을 선택할 수 있다.

도 5를 참조하면, 화면(500)은 기본 QoS로 제공되는 드라마 컨텐츠가 중단된 경우, QoS 가속 서비스가 사용자의 요금제에 포함되지 않는다는 안내 문구(502)와 QoS 가속 서비스를 위한 3GHD 버튼(504)을 함께 제공한다. 추가적인 실시예로서 사용자의 요금제에 따른 데이터 사용량(506)이 사용자의 편의를 위해 화면(500) 상에 제공될 수 있다.

화면(510)은 사용자가 3GHD 버튼(504)을 클릭한 경우에 보여지는 QoS 가속 서비스를 위한 안내 문구(512)를 나타낸 것이다. 도시한 바와 같이 QoS 가속 서비스는 시범, 용량 기반, 기간 기반, 편수 기반으로 제공될 수 있으며, 이하에서는 사용자가 용량 기반의 100M QoS 가속 서비스(514)를 선택한 경우의 동작 예를 설명한다.

도 6을 참조하면, 화면(600)은 사용자가 선택한 100M QoS 가속 서비스에 대한 요금 등의 안내 문구(602)를 제공한다. 이에 따라 사용자의 데이터 사용량(604)에는 사용자의 요금제에 따른 기간 및 용량에 더하여 QoS 가속 서비스에 따른 용량 기반의 3GHD 데이터 용량이 추가된다. 화면(610)은 QoS 가속 서비스에 따라 고속으로 상영되는 드라마 컨텐츠(612)의 한 장면을 보인 것이다. 이때 QoS 가속 서비스의 타입(시범, 용량 기반, 기간 기반, 편수 기반 등)에 따라 남은 사용량을 보이는 상태 바(614)가 드라마 컨텐츠(612)의 상영과 함께 표시될 수 있다.

도 7을 참조하면, 사용자가 선택한 드라마 컨텐츠(612)의 상영이 종료된 경우 화면(700)은 QoS 가속 서비스에 따른 남은 용량을 표시하는 안내 문구(702)와 상세한 사용량을 확인할 수 있는 3GHD 버튼(704)을 표시한다. 사용자가 3GHD 버튼(704)을 클릭한 경우 QoS 가속 서비스에 따른 전체 용량 대비 사용된 데이터 용량 혹은 남은 데이터 용량을 나타내는 데이터 사용량(706)이 사용자에게 제공될 수 있다. 화면(710)은 QoS 가속 서비스에 따른 남은 용량(혹은 기간 혹은 편수)이 존재하는 경우, 사용자에게 가속 QoS에 따라 서비스 컨텐츠를 이용할 수 있도록 하는 버튼(712)를 제공할 수 있다.

도 8을 참조하면, 화면(800)은 QoS 가속 서비스에 따라 서비스 컨텐츠를 이용하는 도중에 QoS 가속 서비스의 QoS 한도에 임박하였음을 알리는 안내 문구(802)를 제공하는 경우를 보인 것이다. 즉 사용자의 데이터 사용량이 QoS 가속 서비스의 QoS 한도에 임박한 경우, 화면(800)은 사용자에게 사전에 안내 문구(802)를 통해 이를 통지하고 QoS 가속 서비스를 계속해서 이용할 수 있는 기간 기반 혹은 용량 기반의 버튼(804, 806)을 제공한다.

화면(810)은 사용자가 QoS 가속 서비스를 연장하지 않음으로 인하여 QoS 가속 서비스가 만기된 경우를 보인 것이다. 서비스 컨텐츠의 상영은 종료되며, QoS 가속 서비스가 만기되었음을 알리는 안내 문구(812)와 함께 QoS 가속 서비스를 연장할 수 있는 3GHD 버튼(814)이 제공된다. 3GHD 버튼(814)이 클릭된 경우, 사용자의 선택을 위해 일 예로 도 5에 도시한 바와 같은 QoS 가속 서비스를 위한 안내 문구(512)가 제공될 것이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 QoS 가속 서비스를 제공하기 위한 네트워크 구조의 일 예를 나타낸 것이다. 여기에서는 GPRS(General Packet Radio Service)를 기반으로 하는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 및 LTE(Long-Term Evolution) 시스템의 명칭 및 구조를 참조하였으나, 본 발명이 이러한 특정 시스템 구조에 의해 한정되는 것이 아님에 유의하여야 한다.

도 9를 참조하면, 사용자(900)는 셀룰러폰, PDA, 스마트폰과 같은 이동 단말을 소지한 이동통신 시스템의 가입자이며, 이동 단말은 QoS 가속 어플리케이션(902)과 단말 OS(Operating System)(904)로 구성된다. 단말 OS(904)는 QoS 구매(Payment) API(application programming interface)와 QoS 초기화(Initiation) API와 같은 다양한 API를 통해 QoS 가속 어플리케이션(902)의 설치 및 실행을 담당하며, QoS 가속 어플리케이션(902)의 실행 및 이동통신 네트워크의 통지에 따른 알림을 청각 혹은 시각적으로 사용자(900)에게 통지(notify)한다.

사용자(900)가 이동 단말을 사용하여 접속하는 이동통신 네트워크는 무선 액세스 네트워크(RAN)(906)와 PDN 게이트웨이(P-GW)(908)와 PCRF(Policy Charging and Rules Function)(912)와 SPR(Subscriber Profile Repository)(914)과 SNE(Smart Network Enabling) 서버(910)와 과금 시스템(Billing System)(916)을 포함하여 구성된다.

무선 액세스 네트워크(906)는 이동통신 네트워크의 통신 프로토콜을 지원하며 이동 단말과 무선 인터페이스를 통해 직접 연결된다. PDN 게이트웨이(P-GW)(908)는 상기 무선 액세스 네트워크(906)를 패킷 데이터 네트워크(PDN)의 서비스 공급자(920)로 연결하는 기능을 담당하며, 3GPP의 GGSN(Gateway GPRS Support Node) 내에 구현될 수 있다. PCRF(912)는 정책 결정 기능(Policy Decision Function: PDF) 및 과금 관리 기능(Charging Rules Function: CRF) 등을 포함하여 이동통신 운영자에 의한 서비스 기반의 QoS 정책 설정과 흐름 기반의 과금 관리(flow-based Charging Rule)를 담당하며, SPR(914)은 이동통신 운영자의 정책에 따른 가입자 프로파일을 저장 및 관리한다. SNE 서버(910)는 QoS 기반의 고속 데이터 서비스를 관리 및 제공하며, 과금 시스템(916)은 SNE 서버(910)와 연동하여 사용자(900)의 과금을 처리한다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 QoS 가속 서비스를 제공하기 위한 절차들을 순서대로 설명한다.

제1 절차(Procedure #1)에서, 사용자(900)는 먼저 서비스 공급자(920)에 대응하는 QoS 가속 어플리케이션(902)을 다운로드 및 설치하며, 상기 QoS 가속 어플리케이션(902)의 설치 혹은 실행시에 상기 QoS 가속 어플리케이션(902)을 통해 이동통신 운영자의 QoS 가격 정책을 발견(Discovery)한다.

제2 절차에서, QoS 가속 어플리케이션(902)은 QoS 가속 서비스를 위한 가격을 지불함으로써 이동통신 네트워크에서 제공하는 인증 토큰(Authorized Token)을 획득한다. 이를 QoS 구매라 칭한다.

제3 절차에서, 단말 OS(904)는 QoS 가속 서비스에 따른 서비스 컨텐츠를 운반할 수 있도록, 가속 QoS 기반의 베어러를 이동통신 네트워크와의 사이에 설정(Setup)한다. 상기 베어러는 이동통신 네트워크에서 지원하는 프로토콜에 따라 정해지는 UE 초기화 베어러 설정(UE-initiated Bearer Setup) 혹은 어플리케이션에 의한 네트워크 초기화 베어러 설정(App-Triggered, Network-initiated Bearer Setup) 절차를 통해 설립될 수 있다.

제4 절차에서, SNE 서버(910)는 사용자(900)가 선택한 QoS 가속 서비스의 타입, 즉 용량 기반, 기간 기반, 혹은 편수 기반에 따라 QoS 가속 서비스의 만기가 임박하였는지를 확인하고, 만일 임박한 경우 이를 단말 OS(904)에게 통지한다.

제5 절차에서, QoS 가속 서비스의 용량, 기반 혹은 편수가 만기되면, SNE 서버(910)는 QoS 가속 서비스를 위한 인증 토큰이 종료(termination)되었음을 단말 OS(904)에게 통지한다.

이하 도면을 참조하여 상기한 절차들에 따른 QoS 가속 서비스의 제공 동작을 위한 네트워크 구조 및 메시지 흐름을 상세히 설명할 것이다. 이하의 도면에서 점선으로 나타된 화살표 혹은 블록은 선택적으로 수행될 수 있는 동작을 의미한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 QoS 가속 서비스의 발견 절차(제1 절차)를 실행하기 위한 네트워크 구조의 일 예를 나타낸 것이다.

도 10을 참조하면, 사용자(900)가 QoS 가속 서비스를 위해 이동통신 운영자가 제공하는 QoS 가격 정책을 나타내는 QoS 플랜(Plan)을 알고자 하는 경우, 과정 1002에서 사용자(900)는 QoS 가속 어플리케이션(902)을 사용하여 단말 OS(904)에게 QoS 플랜을 요청한다. 상기 QoS 플랜은 이동통신 운영자가 제공하는 QoS 가속 서비스를 위한 타입별 가격을 나타내는 것으로서, 일 예로서 용량 기반인 경우 100M(Mega) 및 1G(Giga)에 대한 요금을 포함하며, 기간 기반인 경우 1시간 및 1일에 대한 요금을 포함하고, 편수 기반인 경우 5편(copy) 및 10편에 대한 요금을 포함한다. 다른 실시예로서 상기한 용량 기반, 기간 기반 및 편수 기반 중 적어도 두 개의 타입이 결합된 QoS 가속 서비스가 가능하다. 하기에 QOS 플랜의 예들을 나타내었다.

i) QoS Plan #1 : {Plan Type="volume-based", Total-Bytes="100MB", Price="1$"},

ii) QoS Plan #2 : {Plan Type="duration-based", Duration="3hours", price="1$"},

iii) QoS Plan #3 : {Plan Type="volume-duration-based", Total-Bytes="1GB", Duration="10days", price="10$"}

과정 1004에서 단말 OS(904)는 QoS 플랜 요청(Plan Request) 메시지를 NAS(Non-Access Stratum) 시그널링을 통해 SNE 서버(910)로 전송한다. 상기 QoS 플랜 요청 메시지는 일 예로서 QoS 가속 어플리케이션(902)을 식별하는 어플리케이션 식별정보(Application Identification: App-ID), 사용자(900)가 소지한 이동 단말을 식별하는 사용자 식별자(User ID) 및 QoS 플랜을 요청함을 지시하기 위한 플랜 요청 지시자(Plan Request Indication) 중 적어도 하나를 포함한다.

여기서 App-ID는 QoS 가속 서비스가 적용되는 어플리케이션을 식별하기 위한 것으로서, 일 예로 어플리케이션 타입(즉 OS 타입)과 어플리케이션 이름 및 버전 등을 포함한다. 상기 App-ID는 이동통신 운영자가 해당 어플리케이션의 QoS 가속 기능 사용에 대한 이동통신 운영자의 허용 여부(enable/disable)를 판단함으로써 상기 어플리케이션에서 QoS 가속 서비스 허용 여부의 판단 및 기 정의된 QoS 파라미터들을 전달하기 위해 사용될 수 있다. 하기에 App-ID의 예들을 나타내었다.

i) {Application-Type=Android, Application-name="com.google.app.application_name", version=1.0},

ii) {Application-Type=APPL, Application-name="com.yourcompany.myapp", version=1.0}

상기 사용자 식별자는, 이동통신 네트워크에서 사용자를 고유하게 식별할 수 있도록 부여되며, MNC(Mobile Network Code)와 MCC(Mobile Country Code)와 MSIN(Mobile Subscriber Identification Number)의 조합으로 이루어지는 IMSI(International Mobile Subscriber Identify)나, NAI(Network Access Identifier)나 URL(Unversal Resource Location) 중 어느 하나가 될 수 있다. 하기에 사용자 식별자의 예들을 나타내었다.

i) IMSI = MNC, MCC, MSIN [http://en.wikipedia.org/wiki/International_Mobile_Subscriber_Identity],

ii) NAI (e-mail address) = user.lee@kt.com,

iii) URL = http://id.my-idp.com/user.lee

과정 1006에서 SNE 서버(910)는 상기 QoS 플랜 요청 메시지에 응답하여, 기 저장하고 있는 QoS 플랜에 대한 정보를 포함하는 QoS 플랜 응답(Plan Response) 메시지를 단말 OS(904)에게 전송한다. 상기 QoS 플랜에 대한 정보는 앞서 언급한 바와 같이 QoS 가속 서비스를 위한 타입별 요금을 포함한다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 QoS 가속 서비스를 구매하고 토큰을 획득하는 절차(제2 절차)를 수행하는 네트워크 구조의 일 예를 나타낸 것이다.

도 11을 참조하면, 과정 1102에서 사용자(900)는 이동 단말의 화면에 제시된 QoS 플랜에 따른 가격 정책에 따라 원하는 타입 및 요금을 가지는 QoS 플랜을 선택하고 선택된 QoS 플랜에 따라 QoS 가속 서비스의 구입을 단말 OS(904)에게 요청한다. 과정 1104에서 단말 OS(904)는 QoS 구매 요청(Purchase Request) 메시지를 SNE 서버(910)에게 전송한다. 상기 QoS 구매 요청 메시지는 어플리케이션 식별정보(App-ID), 사용자 식별자 및 선택된 QoS 플랜에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함한다.

과정 1106에서 SNE 서버(910)는 과금 시스템(916)과 연동하여 상기 선택된 QoS 플랜에 대한 요금이 지불되었는지를 확인하고, 요금이 지불되었음이 확인되면, 과정 1108에서 상기 사용자(910)에 대한 가입자 프로파일을 SPR(914)의 정책 DB(DataBase)에 삽입함으로써, 상기 사용자(910)가 QoS 플랜을 구입하였음을 기록한다.

이후 과정 1110에서 SNE 서버(910)는 상기 QoS 플랜에 따른 서비스의 제공을 인증하는데 필요한 토큰을 획득하기 위하여 토큰 생성 요청(Token Generation Request) 메시지를 PCRF(912)로 전송하고, 과정 1112에서 상기 요청에 대응하여 생성된 토큰을 PCRF(912)로부터 수신한다. 상기 토큰은 일 예로 상기 QoS 플랜에 따른 서비스의 제공이 인증되었음을 나타내는 고유한 식별자, 인증된 베어러가 유지될 수 있는 시작 시간과 종료 시간을 나타내는 타임 스탬프 및 인증 데이터 등을 포함하며, UE 초기화 베어러 설정 절차에서 PCRF(912)가 설정 요청을 인증하기 위해 사용될 수 있다.

과정 1114에서 SNE 서버(910)는 상기 QoS 구매 요청 메시지에 대응하여 거래 결과(Result of accounting)[성공], 사용자를 위한 안내 문구(message to user), 상기 생성된 토큰, QoS 플랜에 따른 QoS 한도(Quota) 및 선택적으로 QoS 정보 중 적어도 하나를 포함하는 QoS 구매 응답(Purchase Response) 메시지를 단말 OS(904)에게 전송한다.

상기 QoS 한도는 QoS 가속 서비스의 타입에 따라 용량 기반 한도, 기간 기반 한도, 편수 기반 한도 중 적어도 하나 혹은 이들 중 적어도 2개의 결합이 될 수 있다. 하기에 QoS 한도의 예들을 나타내었다.

i) Volume-based quota {Quota Type="volume-based", Total-Bytes="100MB"},

ii) Duration-based quota {Quota Type="duration-based", Duration="3hours"},

iii) Transaction-based quota {Quota Type="transaction-based", Frequency="3"}

또한 상기 QoS 정보는, SNE 서버(910)가 QoS 가속 어플리케이션 별로 요구되는 QoS 파라미터들, 일 예로서 QoS 클래스 식별자(QoS Class Identifier: QCI), 최대 비트율(Maximum Bit Rate: MBR)/허용 비트율(Guaranteed Bit Rate: GBR), 할당/보유 우선도(Allocation and Retention Priority: ARP), IP 패킷 필터링 조건 중 적어도 하나를 포함한다.

여기서 QCI는 이동통신 운영자에 의해 미리 구성된 QoS 구성을 위해 필요한 파라미터로서, 일 예로 스케쥴링 가중치, 허용 임계치, 큐 관리 임계치 등을 의미한다. GBR은 해당 베어러에 의해 제공될 수 있는 비트율을 나타내며, MBR에 의해 제한된다.

과정 1116에서 단말 OS(904)는 상기 QoS 구매 응답 메시지에 응답하여, QoS 가속 서비스의 구매가 성공하였는지의 여부를 화면 등을 통해 사용자(900)에게 통지한다. SNE 서버(910)로부터 사용자(900)를 위한 안내 문구가 제공된 경우, 상기 안내 문구가 화면 상에 표시될 수 있다.

한편, 이동통신 운영자의 어플리케이션 정책에 따라 상기 QoS 가속 어플리케이션(902)이 QoS 가속 서비스를 사용하도록 인증되지 못한 경우, 혹은 사용자(900)의 가입자 정책에 따라 상기 사용자(900)가 QoS 가속 서비스를 사용하도록 인증되지 못한 경우, 혹은 과금 시스템(916)과의 연동을 통해 요금이 지불되었는지의 여부가 확인되지 못한 경우, 상기 QoS 구매 요청은 SNE 서버(910)에 의해 거절될 수 있다. 도시하지 않을 것이지만 이러한 경우 SNE 서버(910)는 QoS 가속 서비스가 거절되었음을 알리는 통지 메시지를 QoS 구매 응답 메시지에 실어 단말 OS(904)를 통해 사용자(900)에게 통보한다. 추가적인 실시예로서, QoS 가속 서비스가 거절된 경우에도 QoS 가속 어플리케이션(902)은 기본 QoS에 따른 기본 베어러를 사용하여 데이터 서비스를 제공할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 QoS 가속 서비스를 실행하는 절차(제3 절차)를 수행하는 네트워크 구조의 일 예를 나타낸 것이다.

도 12를 참조하면, 과정 1202에서 사용자(900)는 QoS 가속 어플리케이션(902)을 통해 QoS 사용을 위해 제공되는 3GHD 버튼을 클릭함으로써 QoS 가속 서비스를 개시(trigger)하며, 과정 1206에서 단말 OS(904)는 상기 QoS 가속 서비스가 개시됨에 따라 UE 초기화 베어러 설정 절차를 P-GW(908)과 수행하거나 혹은 네트워크 초기화 베어러 설정 절차를 SNE 서버(910)를 수행함으로써 상기 QoS 가속 서비스를 지원할 수 있는 베어러를 설정한다. 상기 설정된 베어러를 통해 서비스 공급자(920)로부터의 서비스 컨텐츠가 단말 OS(904)로 전달되며, QoS 가속 어플리케이션은 사용자가 시청할 수 있도록 상기 서비스 컨텐츠를 상영한다.

상기 베어러를 설정함에 있어서, QCI, GBR 및 트래픽 플로우 템플릿(Traffic Flow Template)들과 같은 QoS 파라미터들이 참조될 수 있다. 상기 베어러 설정 절차 도중에 QoS 가속 어플리케이션(902)은 SIP(Session Initiation Protocol) 시그널링 혹은 RTSP(Real-Time Streaming Protocol) 시그널링을 통해 스크린 크기나 코덱 정보와 같은 QoS 정보를 서비스 공급자(920)로부터 획득할 수 있으며, 단말 OS(904)는 상기 QoS 정보를 TFT, QCI, GBR/MBR, ARP 등과 같이 3G 네트워크에 적합한 QoS 파라미터들로 변환한다. 다른 실시예로서 이동통신 운영자가 QoS 가속 어플리케이션(902)의 성능을 이미 알고 있는 경우, 이동통신 운영자는 SNE 서버(910)의 DB에 상기의 QoS 파라미터들을 미리 저장해놓을 수 있다. 또 다른 실시예로서 QoS 가속 어플리케이션(902)의 다운로드시, 다운로드 파일에 적절한 QoS 파라미터들을 나타내는 QoS 프로파일이 포함될 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 QoS 가속 서비스의 만기가 임박하였음을 통지하는 절차(제4 절차)를 수행하는 네트워크 구조의 일 예를 나타낸 것이다. 여기에서는 QoS 가속 서비스가 용량 기반으로 제공되는 경우의 동작 절차를 도시하였다.

도 13을 참조하면, P-GW(908)는 QoS 가속 서비스를 위해 설정된 베어러 상으로 운반되는 데이터 사용량을 지속적으로 모니터링하고, 상기 모니터링된 데이터 사용량이 상기 베어러에 대한 사용자 별 QoS 한도에 가까워지는지 여부를 판단한다. 이를 위해 SNE 서버(910)는 QoS 가속 어플리케이션(902)에 대해 할당된 QoS 플랜에 따른 QoS 한도를 P-GW(908)에게 사전에(즉 QoS 가속 서비스의 시작 이전에) 통지하거나, 상기 QoS 한도를 SPR(914)의 가입자 프로파일에 사전에 기록해 놓는다. 상기 데이터 사용량이 상기 QoS 한도보다 작도록 미리 정해지는 임계값에 도달한 경우, 과정 1302에서 P-GW(908)는 QoS 가속 서비스의 만기에 임박하였음을 SNE 서버(910)에게 보고한다.

과정 1304에서 SNE 서버(910)는 QoS 만기 임박 알림(Expiration Interim Alert) 메시지에 알림 메시지(Alert message), 남은 한도 및 선택적으로 QoS 플랜 중 적어도 하나를 포함하여 단말 OS(904)로 전송한다. 상기 QoS 플랜은 일 예로서 상기 QoS 플랜이 변경된 경우에 상기 QoS 만기 임박 알림 메시지에 포함될 수 있다. 과정 1306에서 단말 OS(904)는 상기 QoS 만기 임박 알림 메시지에 응답하여 QoS 가속 어플리케이션(902)을 통해 사용자(900)에게 사용자 알림 메시지를 보인다. 사용자(900)는 상기 사용자 알림 메시지를 확인하고, QoS 가속 서비스의 추가 구매 혹은 QoS 가속 서비스의 종료 등과 같은 추가적인 동작을 수행할 수 있다.

다른 실시예로서 QoS 가속 서비스가 기간 기반 혹은 편수 기반으로 제공되는 경우, QoS 가속 어플리케이션(902)이 구동되고 있지 않더라도 단말 OS(904)가 QoS 가속 서비스에 대해 경과한 기간 혹은 사용된 편수가 정해진 QoS 한도에 임박하였음을 감지하고, 사용자 알림 메시지를 QoS 가속 어플리케이션(902)에 기록한다. 그러면 QoS 가속 어플리케이션(902)이 사용자 동작에 의해 다시 구동되었을 때, 상기 어플리케이션(902)는 상기 알림 메시지를 사용자에게 보여줌으로써 적절한 다음 동작을 유도할 수 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 QoS 가속 서비스의 발견 절차(제1 절차)를 실행하는 메시지 흐름도를 나타낸 것이다.

도 14를 참조하면, 과정 1402에서 사용자(900)는 QOS 가속 서비스를 지원하는 QoS 가속 어플리케이션(902)의 다운로드를 단말 OS(904)에게 요청하며, 과정 1404에서 단말 OS(904)는 해당하는 어플리케이션 다운로드 서버(Application Download Server: APP-DS)(922)로 상기 QoS 가속 어플리케이션(902)을 요청하고 상기 QoS 가속 어플리케이션(902)을 다운로드한다. 상기 다운로드되는 QoS 가속 어플리케이션(902)은 구현에 따라 App-ID, QoS 가속 서비스를 위해 요구되는 허가증(permissions) 및 QoS 가속 서비스에 따른 요금 지불이 가능함을 나타내는 지불 가능(QoS Payment Enabled) 정보 중 적어도 하나를 포함한다.

과정 1406에서 단말 OS(904)는 상기 다운로드된 어플리케이션(902)에 따라 QoS 가속 서비스의 요금 지불이 가능함을 확인하고, 과정 1408에서 상기 다운로드된 어플리케이션(902)에 대해 요구되는 기능(즉, QoS API의 사용)이 이동통신 운영자에 의해 허용되는 지에 대한 여부를 확인한다. 과정 1406과 과정 1408은 구현되는 실시예에 따라 생략이 가능하다. 과정 1406,1408은 구현에 따라 생략이 가능하다.

과정 1410에서 단말 OS(904)는 App-ID와 사용자 ID 및 플랜 요청 지시자 중 적어도 하나를 포함하는 QoS 플랜 요청 메시지를 SNE 서버(910)로 전송한다. 선택적으로 과정 1412에서 SNE 서버(910)는 상기 QoS 플랜 요청 메시지에 응답하여 이동통신 운영자가 상기 App-ID에 해당하는 어플리케이션(902)을 위해 QoS 가속 서비스를 지원하는지의 여부를 판단하고, 만일 지원하는 경우에만 QoS 플랜을 제공하도록 결정할 수 있다. 다른 실시예로서 SNE 서버(910)는 상기한 판단 과정(1412) 없이 기본으로 QoS 가속 서비스를 허용할 수 있다.

과정 1414에서 SNE 서버는 QoS 플랜을 포함하는 QoS 플랜 응답 메시지를 단말 OS(904)로 전송한다. 상기 QoS 플랜 응답 메시지는 추가적으로 상기 어플리케이션(902)이 인증되었음을 나타내는 인증 정보 및 QoS 가속 서비스가 허가되었음을 나타내는 허가 정보를 더 포함할 수 있다.

과정 1416에서 단말 OS(904)는 QoS 가속 서비스의 실행이 요구될 때까지 QoS 가속 어플리케이션(902)을 종료할 수 있다. 또한 과정 1418에서 단말 OS(904) 혹은 QoS 가속 어플리케이션(902)은 다운로드의 완료시, 혹은 QoS 가속 어플리케이션(902)의 실행시, 혹은 사용자의 요청이 있을 시에 상기 QoS 플랜에 따른 QoS 가격 정책을 사용자에게 보임으로써 QoS 가속 서비스의 선택을 지원한다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 QoS 가속 서비스를 구매하고 토큰을 획득하는 절차(제2 절차)를 수행하는 메시지 흐름도를 나타낸 것이다.

도 15를 참조하면, 과정 1502에서 사용자(900)는 QoS 가속 어플리케이션(902)의 실행 화면 등을 통해 보여지는 QoS 가격 정책을 확인하고 원하는 QoS 플랜에 따른 QoS 가속 서비스의 구매 버튼을 클릭한다. 과정 1504에서 QoS 가속 어플리케이션(902)은 사용자(900)의 QoS 가속 서비스 구매 요청을 인지하고, 과정 1506에서 QoS 구매 API를 호출하여 단말 OS(904)에게 사용자(900)에 의해 선택된 QoS 플랜에 따른 구매 요청을 전달한다.

과정 1508에서 단말 OS(904)는 App-ID와 사용자 ID 및 상기 선택된 QoS 플랜을 포함하는 QoS 구매 요청 메시지를 SNE 서버(910)로 전송한다. 상기 QoS 구매 요청 메시지에 응답하여, SNE 서버(910)는 구현에 따라 과정 1510 내지 1520 중 적어도 하나를 수행함으로써 사용자(900)의 QoS 가속 서비스 구매를 인증한다.

구체적으로 과정 1510에서 SNE 서버(910)는 SPR(914)의 정책 DB를 검색하여 상기 App-ID에 해당하는 어플리케이션(902)이 이동통신 운영자에 의해 허가되었고 구동 가능함을 확인한다. 또한 SNE 서버(910)는 과정 1512에서 과금 시스템(916)과 연동하여 상기 선택된 QoS 플랜에 대한 요금이 지불되었는지를 확인하고, 과정 1514에서 사용자(900)가 상기 선택된 QoS 플랜에 따른 QoS 가속 서비스를 이용할 수 있도록 사용자(900)의 가입자 프로파일을 SPR(914)의 정책 DB에 추가한다.

과정 1516에서 SNE 서버(910)는 상기 QoS 플랜에 따른 서비스의 제공을 인증하는데 필요한 토큰의 생성을 PCRF(912)에게 요청한다. PCRF(912)는 과정 1518에서 상기 요청에 응답하여 인증 토큰을 생성하고 사용자(900)를 인증한 후, 과정 1520에서 상기 생성된 토큰과 함께 사용자(900)가 인증되었음을 알리는 정보를 SNE 서버(910)에게 전송한다.

과정 1522에서 SNE 서버(910)는 상기 QoS 구매 요청 메시지에 대응하여, 거래 결과[지불 성공]와 상기 생성된 토큰 및 QoS 플랜에 따른 QoS 한도를 포함하는 QoS 구매 응답 메시지를 단말 OS(904)에게 전송한다. 상기 QoS 구매 응답 메시지는 추가적으로 상기 토큰에 대한 유효시간(lifetime) 및 QoS 허가(permission) 정보를 더 포함할 수 있다.

과정 1524에서 단말 OS(904)는 QoS 가속 어플리케이션(902)을 위한 QoS 가속 서비스를 허가하고 상기 QoS 한도와 유효시간을 가지는 토큰을 저장한 후, 과정 1526에서 QoS 구매 API를 통해 응답을 QoS 가속 어플리케이션(902)으로 전송한다. 과정 1528에서 QoS 가속 어플리케이션(902)은 QoS 가속 서비스의 구매가 성공적으로 완료되었음을 사용자(900)에게 통지한다.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 QoS 가속 서비스를 실행하는 절차(제3 절차)를 수행하는 메시지 흐름도를 나타낸 것이다. 여기에서는 QoS 가속 서비스의 실행시 UE 초기화에 의해 베어러를 설정하는 절차의 예를 도시하였다.

도 16을 참조하면, 과정 1602에서 사용자(900)가 QoS 가속 서비스의 실행, 즉 QoS 가속 서비스에 근거한 서비스 컨텐츠의 상영을 요청한 겨우, 과정 1604에서 QoS 가속 어플리케이션(902)은 상대 노드(peer node)인 서비스 공급자(920)와 통신을 위한 상호 동작을 수행하여, 협상을 통해 서비스 공급자(920)로부터 QoS 관련 정보를 획득한다. 일 예로서 VoIP(Voice over Internet Protocol)인 경우 QoS 관련 정보는 코덱 정보, 상대 노드의 주소/포트 번호, 대역폭 등을 포함한다. 다른 예로 VoD(Video on Demand)인 경우 QoS 관련 정보는 상대 노드의 주소/포트 번호와, 대역폭 및 해상도(Resolution) 등을 포함한다.

과정 1606에서 QoS 가속 어플리케이션(902)은 가속 QoS에 기반한 베어러를 설정하기 위해 QoS 실행 API를 호출한다. 상기 QoS 실행 API의 호출시 TFT, GBR/MBR, ARP 등과 같은 QoS 정보가 단말 OS(904)에게 제공된다.

과정 1608에서 단말 OS(904)은 무선 액세스 네트워크(906)(3GPP LTE인 경우 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial RAN)이라 칭함)에 접속된 MME(Mobility Management Entity)(924)에게 NAS 시그널링을 통해 베어러 자원 할당 요청(Bearer Resource Allocation Request) 메시지를 전송한다. 상기 베어러 자원 할당 요청 메시지는 가속 QoS를 위한 QCI, GBR, TFT 등을 포함할 수 있다.

과정 1610에서 MME(924)는 서빙 게이트웨이(Serving Gateway: S-GW)(926)를 통해 P-GW(908)에게 베어러 자원 명령(Bearer Resource Command) 메시지를 전송하여 가속 QoS에 기반한 베어러 설정을 요청하며, 과정 1612에서 P-GW(908)는 PCRF(912)에게 IP-CAN(IP Connectivity Access Network) 세션 변경을 지시한다. 과정 1614에서 P-GW(912)는 상기 지시에 응답하여 QoS 가속 서비스에 대한 요청을 인증하고, 과정 1616에서 상기 QoS 가속 서비스가 인증되었음을 알리는 이벤트 보고를 SNE 서버(910)에게 전송한다. 과정 1618에서 SNE 서버(910)는 상기 이벤트 보고에 따른 이벤트를 기록하고, 과정 1620에서 PCRF(912)에게 애크(Acknowledgement: Ack)로 응답한다.

과정 1622에서 PCRF(912)는 상기 IP-CAN 세션 변경에 대한 애크를 P-GW(908)에게 전송하며, 과정 1624에서 P-GW(908)는 업데이트 베어러 요청(Update Bearer Request)를 S-GW(926)를 통해 MME(924)에게 전송하여 베어러의 업데이트를 요청한다. 과정 1626에서 MME(924)는 베어러의 업데이트를 위한 베어러 변경 요청(Bearer Modify Request) 메시지를 단말 OS(904)에게 전송하며, 과정 1628에서 단말 OS(904)는 베어러 변경 응답(Bearer Modify Response) 메시지로 MME(924)에게 응답한다.

과정 1630에서 MME(924)는 S-GW(926)를 통해 P-GW(908)에게 업데이트 베어러 응답 메시지를 전송하여 베어러가 업데이트되었음을 알리며, 과정 1632에서 P-GW(908)는 애크 제공(Provision Ack) 메시지를 PCRF(912)에게 전달하고, 과정 1634에서 PCRF(912)는 베어러가 업데이트 되었음을 알리는 베어러 레벨 통지 이벤트(Notification of Bearer Level Event) 메시지를 SNE 서버(910)로 전송하며, 과정 1636에서 SNE 서버(910)는 애크로 응답한다.

한편, 과정 1638에서 단말 OS(904)는 상기 베어러 변경 응답 메시지를 전송하여 베어러의 변경을 완료한 후, QoS 가속 서비스를 위한 베어러의 상태 값을 가능(Enabled)으로 변경하고, 관련 API를 호출하여 베어러가 설정되고 사용 가능함을 QoS 가속 어플리케이션(902)에게 알린다. 과정 1640에서 QoS 가속 어플리케이션(902)은 QoS 가속 서비스가 실행 가능함을 알리는 안내 문구를 사용자에게 보인다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따라 QoS 가속 서비스의 만기가 임박하였음을 통지하는 절차(제4 절차)를 수행하는 메시지 흐름도를 나타낸 것이다.

도 17을 참조하면, 과정 1702에서 SNE 서버(910)는 QoS 토큰의 만기가 임박하였음을, 즉 QoS 한도가 미리 정해지는 임계치에 도달하였음을 감지한다. 일 예로서 QoS 가속 서비스가 용량 기반으로 제공되는 경우, SNE 서버(910)는 PCRF(912)로부터의 이벤트 보고에 의해 QoS 한도가 임박하였음을 감지한다. 기간 기반으로 제공되는 경우, SNE 서버(910)는 QoS 가속 서비스가 진행된 시간을 자체적으로 카운트함으로써 QoS 한도가 임박하였는지를 모니터링한다.

과정 1704에서 SNE 서버(910)는 QoS 만기 임박 알림(Expiration Interim Alert) 메시지에 알림 메시지, 남은 QoS 한도 및 선택적으로 QoS 플랜이나 프로모션 플랜 중 적어도 하나를 포함하여 단말 OS(904)로 전송한다. 과정 1706에서 단말 OS(904)는 상기 메시지에 대해 애크로 응답하고, 과정 1708에서 관련 API를 호출하여 QoS 가속 어플리케이션(902)에게 QoS 한도가 임박하였음을 알린다. 과정 1710에서 QoS 가속 어플리케이션(902)은 QoS 한도가 임박하였다는 안내 문구와 선택적으로 남은 QoS 한도를 사용자(900)에게 통지하여 QoS 가속 서비스를 추가 구매할 것인지의 여부를 문의한다. 만일 사용자(900)가 QoS 가속 서비스의 추가 구매를 선택한다면, 도 15에 도시한 제2 절차가 다시 수행될 것이다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따라 QoS 가속 서비스를 종료하는 절차(제5 절차)를 수행하는 메시지 흐름도를 나타낸 것이다. 여기에서는 용량 기반의 QoS 가속 서비스가 제공되는 경우의 종료 절차를 도시하였다.

도 18을 참조하면, 과정 1802에서 P-GW(908)는 QoS 가속 서비스를 위해 설정된 베어러를 통해 운반되는 패킷들을 감시하여 데이터 사용량을 측정하고, 상기 측정된 데이터 사용량이 상기 QoS 가속 서비스를 위해 정해진 QoS 한도에 도달하였으면 QoS 만기(QoS Expiration)를 PCRF(912)에게 전송한다. 선택적으로 상기 QoS 만기는 상기 QoS 가속 서비스의 데이터 사용량을 더 포함할 수 있다.

과정 1804에서 PCRF(912)는 SNE 서버(910)에게 QoS 한도가 만기되었음을 나타내는 이벤트 보고를 전송한다. 과정 1806에서 SNE 서버(910)는 상기 QoS 가속 서비스의 가입자 및 어플리케이션에 대해 부여된 QoS 한도를 확인하여 QOS 한도가 만기되었음을 재확인하고, 과정 1808에서 PCRF(912)에게 애크로 응답한다. 다른 실시예로서 SNE 서버(910)는 상기 QoS 가속 서비스를 위한 QoS 토큰의 유효시간이 만기되었거나, 상기 QoS 가속 서비스를 위해 할당된 기간이 경과하였거나, 혹은 상기 QoS 가속 서비스를 위해 할당된 편수가 모두 사용되었으면, PCRF(912)의 이벤트 보고 없이 QoS 한도가 만기된 것으로 판단할 수 있다.

과정 1810에서 SNE 서버(910)는 단말 OS(904)에게 QoS 만기 메시지를 전송한다. 상기 QoS 만기 메시지는 QoS 가속 어플리케이션(902)을 위한 QoS 허가가 해지(Disable)되었음을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 과정 1812에서 단말 OS(904)는 QoS 가속 어플리케이션(902)가 사용되지 못하도록 QoS 허가를 해지(Disable)하고, 과정 1814에서 QoS 가속 서비스가 성공적으로 해지되었음을 나타내는 QoS 만기 애크(Expiration Ack) 메시지를 SNE 서버(910)에게 전송한다.

과정 1816에서 단말 OS(904)는 관련 API를 호출하여 QoS 가속 어플리케이션(902)에게 QoS 가속 서비스가 만기되었음을 알리며, 과정 1818에서 QoS 가속 어플리케이션(902)은 QoS 가속 서비스가 종료되었다는 안내 문구의 출력과 함께 선택적으로 QoS 가속 서비스를 다시 구매할 것인지의 여부를 문의할 수 있다.

한편, 도 13 및 도 17에서는 QoS 가속 서비스가 용량 기반으로 제공되는 경우에 PCRF(912)는 데이터 사용량이 QoS 가속 서비스의 QoS 플랜에 따른 한도에 도달하는지를 판단하기 위하여, PCEF(Policy and Charging Enforcement Function)과 연계하여 가입자 정보와 가격 및 트래픽 정보를 관리할 수 있다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따라 PCRF(912)에서 가입자 정보를 관리하는 절차를 나타낸 메시지 흐름도이다.

도 19를 참조하면, 과정 1902에서 SPR(914)는 이동통신 운영자에 의한 QoS 가속 서비스의 QoS 가격 정책(즉 QoS 플랜)에 따라 관련 가입자 프로파일이 변경됨을 감지하고, 과정 1904에서 프로파일 업데이트(Profile Update) 메시지를 PCRF(912)에게 전송하여 상기 가입자 프로파일의 변경을 알리며, 과정 1906에서 PCRF(912)로부터 상기 프로파이 업데이트 메시지를 정상적으로 수신하였음을 알리는 응답을 수신한다. 여기서 상기 가입자 프로파일은 QoS 플랜에 따른 타입별 QoS 한도를 포함 혹은 지시할 수 있다.

과정 1908에서 PCRF(912)는 상기 가입자 프로파일을 저장하고 상기 가입자 프로파일에 따른 정책 및 과금 제어(Policy and Charging Control: PCC) 규칙을 결정하며, 과정 1910에서 상기 결정된 PCC 규칙을 PCRF 초기화 IP-CAN 세션 변경 절차(PCRF initiated IP-CAN session modification procedure)를 사용하여 PCEF(912a)에게 전송한다. 상기 PCC 규칙은 PCRF(912)에 의해 설정된 QoS 플랜에 따른 용량 임계치를 포함한다.

QoS 가속 서비스를 위한 베어러가 설정되고 상기 베어러를 통해 패킷들이 전송되기 시작하면, PCEF(912a)는 P-GW(908)에 의해 측정된 데이터 사용량이 상기 용량 임계치에 도달하는지 판단하고, 임계치에 도달하면 PCRF(912)로 임계치 임박 보고를 나타내는 알림과 함께 사용량 보고를 전송한다. PCRF(912)는 상기 PECF(912a)로부터의 보고에 따라 앞서 설명한 바와 같이 임계치 임박 알림을 SNE 서버로 전송할 수 있다.

SPR(914)은 가입자의 사용량 모니터링 관련 정보를 저장하며, PCRF(912)는 SPR(914)로부터 PDN별 및/또는 사용자별 전체 허용 데이터 사용량에 대한 정보를 수신한다. 선택적으로, PCRF(912)는 PECF(912a)로부터 상기 사용량 보고가 수신되면 허용 데이터 사용량에서 상기 사용량 보고에 따른 실제 사용량을 차감하여 결정한 새로운 용량 임계치를 PCEF(912a)로 제공할 수 있다. QoS 가속 서비스를 위한 베어러가 종료되면, PCRF(912)는 잔여 사용량에 대한 정보를 SPR(914)에 저장한다.

상술한 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

또한 상술한 실시예들은 해당 동작을 실행하기 위한 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 SNE 서버, PCRF, 단말 등에 구비함으로써 실현될 수 있다. 즉 SNE 서버, PCRF, 단말은 메모리 장치 내에 저장된 프로그램 코드를 프로세서 혹은 CPU(Central Processing Unit)에 의해 읽어내어 실행함으로써 앞서 설명한 동작을 실행한다. 구체적으로는 SNE 서버, PCRF 및 단말의 모두 혹은 적어도 하나는 앞서 설명한 실시예들 중 적어도 하나에 따른 동작을 실현 가능하도록 구성된다.

도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 SNE 서버, PCRF 혹은 단말의 간략한 구조를 나타낸 블록 구성도이다.

SNE 서버로서 동작하는 경우, 메모리(2006)는 이동통신 운영자의 QoS 가격 정책에 따른 QoS 플랜과 QoS 가속 서비스를 지원하기 위한 파라미터들 및 프로그램 코드 등을 저장하고 있으며, 송수신기(2004)는 NAS를 통해 단말 OS와 통신하고 정해진 인터페이스를 통해 PCRF, SPR 및 과금 시스템과 같은 네트워크 구성요소들과 통신을 수행한다. 제어기(2002)는 단말 OS로부터의 요청에 응답하여 메모리(2006)에 저장된 QoS 플랜을 이동 단말에게 제공하고, QoS 구매 요청에 따라 송수신기(2004)를 제어하여 PCRF를 통해 획득한 QoS 토큰을 이동 단말에게 제공하고, QoS 가속 서비스를 위한 베어러의 연결을 지원하며, QoS 만기 임박 혹은 QoS 만기를 단말 OS에게 통지한다.

PCRF로서 동작하는 경우, 마찬가지로 메모리(2006)는 QoS 가속 서비스를 지원하기 위한 파라미터들 및 프로그램 코드 등을 저장하며, 송수신기(2004)는 P-GW, SPR, SNE 서버 등과 같은 QoS 가속 서비스에 관련된 네트워크 구성요소들과 통신한다. 제어기(2006)는 SNE 서버로부터의 요청에 응답하여 QoS 가속 서비스를 위한 토큰을 생성하여 SNE 서버로 제공하고, QoS 가속 서비스를 위한 베어러의 연결을 지원하며, P-GW를 통한 데이터 사용량을 모니터링하여 데이터 사용량이 QoS 한도에 따른 임계치에 도달한 경우 SNE 서버로 QoS 만기 임박을 보고한다.

단말로서 동작하는 경우, 메모리(2006)는 QoS 가속 어플리케이션 및 QoS 가속 어플리케이션의 동작을 통해 발생되는 파라미터들을 저장하며, 송수신기(2004)는 무선 액세스 네트워크를 통해 서비스 컨텐츠를 수신하고 NAS를 통해 SNE 서버와 통신한다. 제어기(2006)는 QoS 가속 어플리케이션을 실행하며, 사용자의 요청에 따라 QoS 플랜을 SNE 서버로부터 획득하여 메모리(2006)에 저장하고, QoS 가속 서비스를 위한 토큰을 구매하며, 가속 QoS에 기반한 베어러를 통해 수신되는 서비스 컨텐츠를 사용자가 시청 가능하도록 상영한다. 또한 제어기(2006)는 QoS 가속 어플리케이션의 실행을 통해 QoS 만기 임박 혹은 QoS 가속 서비스의 종료를 사용자에게 통지할 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

무선 통신 시스템에서 서비스품질에 따른 서비스 제공 방법에 있어서,
기본 서비스품질(QoS)에 비해 상대적으로 높은 QoS를 가지는 QoS 가속 서비스에 대한 이동 단말의 요청에 따라 상기 QoS 가속 서비스를 위한 가격 정책을 나타내는 적어도 하나의 QoS 플랜을 상기 이동 단말에게 제공하는 과정과,
상기 이동 단말의 구매 요청에 따라 상기 QoS 가속 서비스를 위해 선택된 QoS 플랜에 따른 인증 토큰 및 QoS 한도를 상기 이동 단말에게 제공하는 과정과,
상기 QoS 가속 서비스를 위한 베어러를 통해 상기 이동 단말이 원하는 서비스 컨텐츠를 상기 이동 단말에게 제공하는 과정과,
상기 QoS 가속 서비스의 사용량이 상기 QoS 한도에 따른 임계치에 도달한 경우, 상기 QoS 가속 서비스가 만기에 임박하였음을 상기 이동 단말에게 통지하는 과정과,
상기 QoS 가속 서비스가 만기된 경우, 상기 QoS 가속 서비스가 만기되었음을 상기 이동 단말에게 통지하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 서비스 제공 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 QoS 플랜은,
용량 기반의 QoS 플랜과 기간 기반의 QoS 플랜과 편수 기반의 QoS 플랜 중 적어도 하나 혹은 그 조합을 포함하며,
상기 용량 기반의 QoS 플랜은 상기 QoS 가속 서비스를 통해 사용 가능한 데이터 용량과 요금을 나타내고, 상기 기간 기반의 QoS 플랜은 상기 QoS 가속 서비스를 사용 가능한 기간과 요금을 나타내고, 상기 편수 기반의 QoS 플랜은 사용 가능한 서비스 컨텐츠의 편수와 요금을 나타내는 것을 특징으로 하는 서비스 제공 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 인증 토큰 및 QoS 한도를 제공하는 과정은,
상기 이동 단말로부터 상기 QoS 가속 서비스를 위해 상기 이동 단말에 설치된 QoS 가속 어플리케이션의 어플리케이션 식별정보와, 상기 이동 단말에 대한 사용자 식별자와, 상기 이동 단말에 의해 선택된 QoS 플랜 중 적어도 하나를 포함하는 구매 요청 메시지를 수신하는 과정과,
상기 구매 요청 메시지에 응답하여 과금 시스템과 연동하여 상기 선택된 QoS 플랜에 따른 요금이 지불되었음을 확인하는 과정과,
상기 요금이 지불되었으면 상기 이동 단말에 관련된 가입자 정보를 SPR(Subscriber Profile Repository)의 정책 데이터베이스(DB)에 기록하는 과정과,
상기 선택된 QoS 플랜에 따른 인증 토큰의 생성을 PCRF(Policy Charging and Rules Function)에게 요청하는 과정과,
상기 PCRF로부터 상기 QoS 플랜에 따라 생성된 인증 토큰을 획득하는 과정과,
상기 지불 결과와 상기 인증 토큰과 상기 QoS 플랜에 따른 QoS 한도와 상기 QoS 플랜에 따라 상기 QoS 가속 서비스를 제공하는데 필요한 QoS 정보 중 적어도 하나를 포함하는 구매 응답 메시지를 상기 이동 단말에게 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 서비스 제공 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 QoS 가속 서비스의 만기 임박을 통지하는 과정은,
상기 QoS 가속 서비스를 위한 베어러의 데이터 사용량이 상기 QoS 한도에 따른 임계치에 도달하였음을 나타내는 이벤트 보고를 PCRF로부터 수신하는 과정과,
상기 QoS 가속 서비스가 만기에 임박하였음을 알리는 만기 임박 알림 메시지를 상기 이동 단말에게 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 서비스 제공 방법.
제 1 항에 있어서, 제 1 항에 있어서, 상기 QoS 가속 서비스의 만기를 통지하는 과정은,
상기 QoS 가속 서비스를 위한 베어러의 데이터 사용량이 상기 QoS 한도에 도달하였음을 나타내는 이벤트 보고를 PCRF로부터 수신하는 과정과,
상기 QoS 가속 서비스가 만기되었음을 알리는 만기 알림 메시지를 상기 이동 단말에게 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 서비스 제공 방법.