KR20130023970A - 트래픽 제어 게이트웨이 및 이를 이용한 트래픽 제어 방법 - Google Patents

트래픽 제어 게이트웨이 및 이를 이용한 트래픽 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 WCDMA망에 있어서 외부 콘텐츠 제공 서버 단에서 사용자 단말의 응용 프로그램(앱)으로 푸시(push)되는 트래픽을 제어하여 무선망의 효율을 향상시킬 수 있도록 무선망 제어기(Radio Network Controller; 이하 RNC라 함)에 대한 트래픽 제어를 지원하는 트래픽 제어 게이트웨이 및 이를 이용한 트래픽 제어 방법에 관한 것이다.

Description

트래픽 제어 게이트웨이 및 이를 이용한 트래픽 제어 방법{Traffic control gateway and traffic control method using the same}
본 발명은 트래픽 제어 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, WCDMA망에 있어서 외부 콘텐츠 제공 서버 단에서 사용자 단말의 응용 프로그램(앱)으로 푸시(push)되는 트래픽을 제어하여 무선망의 효율을 향상시킬 수 있도록 무선망 제어기(Radio Network Controller; 이하 RNC라 함)에 대한 트래픽 제어를 지원하는 트래픽 제어 게이트웨이 및 이를 이용한 트래픽 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 WCDMA의 특성상 RNC에서 데이터망과 음성망의 자원을 유동적으로 관리하며, 이에 따라 데이터망의 세션 생성이 폭주할 경우 음성망의 자원 부족으로 통화 불능 상태가 될 수 있다.
또한, 스마트폰이나 태블릿의 앱(특히, SNS 계열, 예를 들어, 카카오톡, 마이피플 등)은 서버로부터 앱으로의 데이터 착신(예를 들어, SNS의 경우, 메시지 착신)을 위해 TCP 커넥션을 맺어두고 있으며, 이 커넥션으로 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호가 주기적으로 전송된다.
또한, WCDMA의 경우 일정 시간 동안 데이터 트래픽이 없는 경우, 무선망의 자원을 해제하며, 네트워크 단에서는 이 세션을 프리저베이션 모드(Preservation Mode)로 설정하며, 유선상으로는 활성화된 TCP 세션과 동일하게 취급한다.
이때 외부 콘텐츠 제공 서버(Content Provider; 이하, CP라고 함) 단에서 주기적으로 전송하는 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호나 실제 데이터가 네트워크 단에 도착하면 단말과 무선망이 새로이 설정되며, 이에 의해 RNC의 부하가 증가하게 된다.
또한, 외부 CP가 프로세스 종료로 관리하던 모든 TCP 세션에 FIN 메시지를 보내게 되는 경우에도 모든 단말들이 동시에 재접속을 시도하게 되어 RNC의 부하가 증가하게 된다.
이러한 RNC의 갑작스러운 부하 상승을 막고자 푸시 서버를 별도로 운영하는 방법을 적용하기도 하였다. 예를 들어, 애플의 APNS, 구글의 C2DM 등이다. 그러나, 이러한 푸시 서버는 어플리케이션 앱과 어플리케이션 서버가 API에 맞추어 개발이 되어야 하며, APNS, C2DM 등은 스마트폰 제조사, 앱 마켓 운용자들의 서버로, 이동통신망 운용에 효율적인 알고리즘을 탑재하려면 이동통신 사업자가 그들만의 푸시 서버를 별도로 운영할 수 있도록 대다수의 콘텐츠 제공 서버들과 협상을 해야 한다. 또한, 이 경우 일반적으로 소프트웨어 개발 키트(Software Development Kit)까지 배포해서 CP들이 이를 프로그램 개발 시에 포함시켜야 하므로 CP의 협조를 얻기 쉽지 않다.
상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 외부 콘텐츠 제공 서버(Content Provider; 이하, CP라고 함)로부터 전송되는 푸시 트래픽(예를 들어, TCP keep-alive request 신호)을 제어하여 불필요하게 무선망이 새롭게 설정되는 상황을 방지함으로써 무선망의 효율성을 향상시킬 수 있도록 무선망 제어기(Radio Network Controller; 이하, RNC라고 함)에 대한 트래픽 제어를 지원하는 게이트웨이를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 게이트웨이를 이용한 트래픽 제어 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 액티브 모드(Active Mode), 프리저베이션 모드(Preservation Mode) 및 도먼트 모드(Dormant Mode)를 포함하는 동작 모드 중 사용자 단말의 현재 동작 모드에 대한 모드 전환 정보를 통보받고, 통보된 모드 전환 정보가 프리저베이션 모드로의 전환이면 외부 콘텐츠 제공 서버로부터 전송되는 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호에 대한 응답을 처리하는 트래픽 제어 게이트웨이를 포함한다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 형태는, 콘텐츠를 제공하는 콘텐츠 제공 서버; 상기 콘텐츠 제공 서버에 접속하여 콘텐츠를 수신하는 사용자 단말; 상기 사용자 단말로부터 상기 콘텐츠 제공 서버에 대한 접속요청이 수신되면, PDP 콘텍스트 활성화 메시지를 송출하는 RNC; 상기 RNC로부터 PDP 콘텍스트 활성화 메시지가 수신되면, PDP 콘텍스트 생성요청을 수행하는 SGSN; 상기 SGSN으로부터 PDP 콘텍스트 생성요청이 수신되면, PDP 콘텍스트를 생성하고 상기 사용자 단말에 IP를 할당하며, 상기 사용자 단말의 접속 이후 일정 시간 동안 데이터 송수신이 없을 경우, 상기 사용자 단말의 모드 전환 정보를 전송하는 GGSN; 및 상기 GGSN으로부터 사용자 단말의 모드 전환 정보가 수신되면, 수신된 사용자 단말의 모드 전환 정보가 프리저베이션 모드로의 전환인지 확인하고, 프리저베이션 모드로의 전환이면 상기 콘텐츠 제공 서버로부터 수신되는 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호에 대한 응답을 처리하는 트래픽 제어 게이트웨이;를 포함하는 트래픽 제어 게이트웨이를 갖는 시스템을 포함한다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 형태는, GGSN으로부터 전송되는 사용자 단말의 모드 전환 정보를 수신하는 단계; 수신된 사용자 단말의 모드 전환 정보를 확인하여 프리저베이션 모드로의 전환 정보이면 해당 사용자 단말 정보를 프리저베이션 모드 목록에 등록하는 단계; 콘텐츠 제공 서버로부터 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호가 수신되면, 전송할 사용자 단말이 프리저베이션 모드 목록에 등록되었는지 조회하는 단계; 및 조회 결과, 전송할 사용자 단말이 프리저베이션 모드 목록에 등록된 경우, 수신된 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호에 대한 응답을 처리하는 단계;를 포함하는 트래픽 제어 게이트웨이에서의 트래픽 제어 방법을 제공한다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 형태는, 사용자 단말이 콘텐츠 제공 서버로의 접속을 RNC에 요청하는 단계; 상기 RNC가 접속 요청에 따라 PDP 콘텍스트 활성화 메시지를 SGSN에 요청하는 단계; 상기 SGSN가 PDP 콘텍스트 생성요청을 GGSN에 하는 단계; 상기 GGSN이 PDP 콘텍스트를 생성하고 상기 사용자 단말에 IP를 할당하는 단계; 상기 GGSN이 사용자 단말의 모드 전환 정보를 트래픽 제어 게이트웨이에 전송하는 단계; 상기 트래픽 제어 게이트웨이가 사용자 단말의 모드 전환 정보를 확인하고, 확인 결과 사용자 단말의 모드 전환 정보가 프리저베이션 모드로의 전환이면, 상기 사용자 단말 정보를 프리저베이션 모드 목록에 등록하는 단계; 상기 트래픽 제어 게이트웨이가 콘텐츠 제공 서버로부터 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request)신호를 수신하면, 상기 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호에 대해 응답하는 단계;를 포함하는 트래픽 제어 게이트웨이를 이용한 트래픽 제어 방법을 포함한다.
본 발명에 따르면, 사용자 단말의 프리저베이션 모드시, 외부 콘텐츠 제공 서버(Content Provider; 이하, CP라고 함)로부터 수신되는 콘텐츠 이용시 접속상태 확인 요청 신호의 수신 및 응답을 위해 불필요하게 발생되는 무선망 설정을 방지할 수 있어 무선망 제어기(Radio Netwokr Controller; 이하, RNC라고 함)의 부하를 줄일 수 있는 효과가 있다. 이에 의해, 본 발명은 음성망의 자원 부족에 따른 통화 불능 상태를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 트래픽 제어 게이트웨이를 포함하는 전체 시스템을 개략적으로 나타낸 네트워크 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 트래픽 제어 게이트웨이의 상세 구성을 나타낸 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 트래픽 제어 게이트웨이에서 사용자 단말의 모드 전환에 따른 RNC에 대한 트래픽 제어 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 트래픽 제어 게이트웨이를 이용하여 RNC에 대한 트래픽을 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 또한, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 그리고, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙였다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 트래픽 제어 게이트웨이를 포함하는 전체 시스템을 개략적으로 나타낸 네트워크 구성도이다. 여기서, 본 발명에 따른 전체 시스템은 WCDMA 망에 있어서 데이터 전송 시스템이며, 본 발명을 설명하기 위해 필요한 구성요소만을 개략적으로 도시한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 데이터 전송 시스템은 사용자 단말(10), 무선 접속망(20), 핵심망(30), 트래픽 제어 게이트웨이(40) 및 콘텐츠 제공 서버(50)를 포함한다.
사용자 단말(User Equipment; UE)(10)은 사용자에게 WCDMA 방식의 이동통신을 송/수신하는 단말이다. 즉, 사용자 단말(10)은 무선 접속망(20)을 통해서 WCDMA 망과 연결되어 다른 가입자 단말과 음성 통화를 수행하는 음성 통화 기능을 제공할 뿐만 아니라, 구비된 브라우저를 통하여 WCDMA 망과의 세션 설정 절차를 수행하고 인터넷에 접속하여 패킷 데이터를 송수신하는 단말기이다. 이때, 패킷 데이터의 송수신을 위하여 사용자 단말(10)은 무선 인터넷 접속 프로토콜(예를 들어, TCP/IP 프로토콜)을 이용하여 WCDMA 망과의 데이터 수신 및 송신이 이루어진다.
이러한 사용자 단말(10)은 패킷 데이터 전송을 위하여 SGSN과의 세션 설정을 요청하기 위한 PDP(Packet Data Protocol) Context Request 신호를 무선망(20)으로 전송한다.
무선망(Radio Access Network; 이하, RAN이라 함)(20)은 WCDMA를 지원하기 위해 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 규격의 무선 접속 규격을 수용하며, 기지국 전송기(이하, Node B라고 함)(21) 및 무선망 제어기(Radio Network Contoller; 이하, RNC라고 함)(22)를 포함한다.
Node B(21)는 3GPP 무선 접속 규격에 따르는 사용자 단말(10)과의 무선 접속 종단 기능을 수행하고, 음성, 영상 및 데이터 트래픽(Traffic)을 사용자 단말(10)과 송수신하는 기능을 수행한다.
RNC(22)는 유무선 채널 관리, 사용자 단말(10)의 프로토콜 정합, Node B의 프로토콜 정합, 소프트 핸드오프(Soft Handoff) 처리, 핵심망과의 프로토콜 정합, GPRS(General Packet Radio Service, 무선 데이터(패킷) 통신 서비스) 접속, 장애 관리 시스템 로딩 등과 같이 무선망에서의 기지국에 대한 관리 및 다른 망 요소 간의 인터페이스에 대한 관리 기능, 무선 자원 관리를 위한 기능을 담당한다.
이러한 RNC(22)의 무선 자원 관리에는 무선망 자원을 적게 사용하도록 액티브 모드(Active Mode), 프리저베이션 모드(Preservation Mode) 및 도먼트 모드(Dormant Mode)로의 전환을 적절히 수행하는 것을 포함한다. 여기서, 액티브 모드는 어플리케이션이 동작 중이며 무선망과 데이터를 송수신하고 있는 상태를 말하며, 프리저베이션 모드는 사용자 단말기에서 어플리케이션이 동작 중인 상태지만 무선망과의 데이터를 주고 받지 않는 시간이 일정 시간 이상 지속되는 상태로, 이때 무선망은 해제를 하며 SGSN에서는 할당된 IP 주소를 계속 유지하여 유선 구간에서는 마치 단말이 정상적으로 연결된 것처럼 보인다. 그리고, 도먼트 모드는 프리저베이션 모드에서 송수신 되는 데이터 없이 일정 시간이 지난 뒤 진입하는 상태로, 도먼트 모드로 진입하면 할당되었던 IP 주소를 해제하며 동작중인 어플리케이션에게 접속 종료를 리턴한다.
또한, RNC(22)는 사용자 단말(10)에 의해 콘텐츠 제공 서버(50)에 대한 접속요청이 있는 경우, PDP 콘텍스트 활성화 메시지(Active PDP context Message)를 송출한다. 여기서, PDP는 Packet Data Protocol의 약자이며, PDP 콘텍스트 활성화 메시지란 사용자 단말(10)이 콘텐츠 제공 서버(50)로부터 콘텐츠 패킷을 수신하기 위해 생성해야 할 PDP 콘텍스트를 생성할 준비 신호를 의미한다.
핵심망(Core Network)(30)은 음성통화를 가능케 하는 음성 핵심망과 무선데이터 서비스를 위한 데이터 핵심망으로 분류되나, 본 실시예에서 핵심망(30)은 데이터 핵심망을 지칭하는 것이며, 패킷 교환 지원 노드(Serving GPRS Support Node; 이하, SGSN이라 함)(31) 및 패킷 관문 지원 노드(Gateway GPRS Support Node; 이하, GGSN이라 함)(32)를 포함한다.
SGSN(31)은 서비스 지역 내에서 이동국과의 데이터 패킷 전달을 담당하며, GPRS 서비스를 위하여 사용자 단말의 이동성 관리, 발/착신호 처리 절차 및 패킷 데이터의 송수신을 처리하기 위한 세션(Session) 관리, 인증 및 요금 부과, 패킷 데이터의 라우팅 처리 등의 기능을 담당한다.
이러한 SGSN(31)은 RNC(22)로부터 PDP 콘텍스트 활성화 메시지를 전송받는 경우, GGSN(32)에 PDP 콘텍스트를 생성할 것을 요청한다.
GGSN(32)은 GPRS의 패킷 데이터 서비스를 위하여 사용자 단말로 IP주소를 할당하고, 세션을 관리하며, 패킷 데이터의 라우팅 처리 기능, 위치 레지스터에 있는 현 사용자의 SGSN의 주소와 사용자 프로파일을 저장하고 인증과 요금 부과 기능을 하며 WCDMA와 인터넷망을 연결하기 위한 인터페이스를 제공한다.
또한, GGSN(32)은 SGSN(31)으로부터 받은 PDP 콘텍스트 생성요청에 따라 PDP 콘텍스트를 생성하고, 콘텐츠 제공 서버(50)에 접속을 요청한 사용자 단말(10)에 IP를 할당한다.
본 실시예에 따른 GGSN(32)은 사용자 단말의 RNC 정보 및 사용자 단말의 모드 전환 정보(프리저베이션 모드 전환 정보)를 트래픽 제어 게이트웨이(40)로 전송하도록 트래픽 제어 게이트웨이(40)와의 연동을 수행한다.
트래픽 제어 게이트웨이(40)는 사용자 단말(10)과 콘텐츠 제공 서버(50) 간의 접속 및 사용자 단말의 모드 전환에 따라 RNC의 트래픽 제어를 지원하는 게이트웨이로서, GGSN(32)으로부터 사용자 단말(10)의 모드 전환 정보를 통보받는다.
본 실시예에 따른 트래픽 제어 게이트웨이(40)는 GGSN(32)으로부터 사용자 단말(10)이 프리저베이션 모드로 전환되었음을 통보받으면 해당 사용자 단말을 프리저베이션 모드 목록에 등록한 후 이후 콘텐츠 제공 서버(50)로부터 수신되는 TCP keep-alive request에 대한 응답을 처리한다.
콘텐츠 제공 서버(50)는 사용자 단말(10)에 다양한 온라인 콘텐츠, 예를 들어, 카카오톡, 마이피플 등과 같은 소셜 네트워크 서비스를 제공한다.
도 2는 도 1에 도시된 트래픽 제어 게이트웨이의 상세 구성을 나타낸 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 트래픽 제어 게이트웨이(40)는 모드확인부(41), 목록등록부(42), 신호수신부(43) 및 신호응답부(44)를 포함한다.
모드확인부(41)는 GGSN(32)으로부터 사용자 단말의 모드 전환 정보를 통지받고, 사용자 단말의 현재 모드를 확인한다. 그리고, 모드확인부(41)는 확인된 사용자 단말의 전환 모드가 프리저베이션 모드이면 사용자 단말의 IP 및 콘텐츠 제공 서버의 주소 정보를 목록등록부(42)로 전달한다. 또한, 모드확인부(41)는 확인된 사용자 단말의 전환 모드가 액티브 모드이면 프리저베이션 모드 목록에 등록된 사용자 단말 정보를 삭제한다.
목록등록부(42)는 프리저베이션 모드인 사용자 단말을 프리저베이션 모드 목록에 등록한다. 즉, 목록등록부(42)는 전달된 사용자 단말의 IP 및 콘텐츠 제공 서버의 주소 정보를 리스트화하여 저장한다.
신호수신부(43)는 콘텐츠 제공 서버로부터 전송되는 콘텐츠의 패킷을 수신하고, 콘텐츠 제공 서버로부터 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request)을 하는 신호를 수신한다.
또한, 신호수신부(43)는 수신된 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호로부터 사용자 단말 의 IP 및 서버 주소를 확인하고, 해당 사용자 단말이 프리저베이션 모드 목록에 있는지 확인한 후, 존재하면 신호응답부(44)로 수신된 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호에 대한 응답을 요청한다.
신호응답부(44)는 콘텐츠 제공 서버로부터 수신된 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호에 대한 응답 신호(TCP keep-alive response)를 콘텐츠 제공 서버로 전송한다. 이때, 신호응답부(44)는 소스 IP를 사용자 단말 IP로 수정하여 응답 신호(TCP keep-alive response)를 외부 CP로 전송함으로써 사용자 단말이 응답하는 것과 같이 동작한다.
한편, 모드확인부(41)는 사용자 단말의 모드 전환 정보를 GGSN과의 연동을 통해 GGSN으로부터 통지받는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, SGSN과 GGSN 사이의 패킷 캡쳐를 통해 사용자 모드 전환 정보를 수집할 수도 있다.
도 3은 도 1에 도시된 트래픽 제어 게이트웨이에서 사용자 단말의 모드 전환에 따라 RNC에 대한 트래픽을 제어하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 트래픽 제어 게이트웨이에 있어서, 우선, 모드확인부가 GGSN으로부터 사용자 단말의 모드 전환 정보를 통지받는다(S301).
그런 다음, 모드확인부가 통지 받은 사용자 단말의 모드 전환 정보를 분석하여 사용자 단말이 프리저베이션 모드로 전환되었는지 확인한다(S302).
확인 결과, 통지 받은 사용자 단말의 모드 전환 정보가 프리저베이션 모드 전환 신호이면(S302, Y), 모드확인부가 사용자 단말의 모드 전환 정보를 목록등록부로 전달하고, 목록등록부가 전달된 사용자 단말의 모드 전환 정보를 분석하여 사용자 단말의 IP 및 서버 주소를 프리저베이션 모드 목록에 등록하여 저장한다(S303).
그런 다음, 신호수신부가 외부 콘텐츠 제공 서버로부터 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호가 수신되었는지 확인하고(S304), 확인 결과, 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호가 수신되었으면(S304, Y) 신호응답부가 외부 콘텐츠 제공 서버로 응답(TCP keep-alive response) 신호를 전송한다(S305). 이때, 신호응답부는 소스 IP를 사용자 단말 IP로 수정하여 응답 신호(TCP keep-alive response)를 외부 CP로 전송함으로써 사용자 단말이 응답하는 것과 같이 동작한다.
한편, 확인 결과, 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호가 수신되지 않으면(S304, N) 목록등록부는 도먼트 모드로 진입할 사용자 단말이 있는지 확인한다(S306).
이어서, 목록등록부가 프리저베이션 모드 목록에 등록된 사용자 단말 중 도먼트 모드 전환 후보 단말이 존재하는지 확인한다(S306).
여기서, 도먼트 모드 전환 후보 단말이란 프리저베이션 모드에서 도먼트 모드로의 진입 직전의 단말을 의미하며, 도먼트 모드 전환 후보 단말의 확인은 프리저베이션 모드 목록에 등록되는 동시에 도먼트 타이머의 동작이 개시되고, 도먼트 타이머의 만료 여부를 체크하는 것에 의해 이루어진다. 즉, 도먼트 타이머가 만료되면 해당 사용자 단말의 모드는 프리저베이션 모드에서 도먼트 모드로 전환된다.
확인 결과, 도먼트 모드 전환 후보 단말이 존재하면(S306, Y), 신호응답부가 해당 사용자 단말이 도먼트 모드로 진입하기 전에 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호를 해당 사용자 단말로 전송한다(S307). 즉, 도먼트 타이머가 만료되기 전에 외부 콘텐츠 제공 서버로부터 수신된 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호를 사용자 단말로 전달한다. 이를 통해 사용자 단말과 콘텐츠 제공 서버 간의 세션이 계속해서 유지된다.
한편, S302단계에서 확인 결과, 사용자 단말의 모드 전환 정보가 액티브 모드 전환 신호이면(S302, N) 목록등록부가 해당 사용자 단말 정보를 프리저베이션 모드 목록에서 삭제한다(S308).
또한, S306단계에서 확인 결과, 도먼트 모드 전환 후보 단말이 존재하지 않으면(S306, N) 외부 콘텐츠 제공 서버로부터 접속상태 확인 요청 신호가 수신되었는지 계속해서 확인한다.
이와 같이 본 발명에 따른 트래픽 제어 게이트웨이는 프리저베이션 모드로 전환된 사용자 단말을 프리저베이션 모드 목록에 등록하여 관리하고, 프리저베이션 모드 목록에 등록된 사용자 단말의 경우, 외부 CP로부터 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호가 수신되면 이에 대한 응답을 처리함으로써 종래에 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호가 수신될 때마다 새로운 세션을 설정하는 것에 의해 발생되는 RNC의 부하를 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 트래픽 제어 게이트웨이를 이용하여 RNC에 대한 트래픽을 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 사용자 단말(UE)(10)이 무선망(RAN)(20)에 접속하고, RAN(20)으로 PDP 콘텍스트 요청 신호를 전송하여 콘텐츠 제공 서버(50)로의 접속을 요청 한다(S401).
그러면, RAN(20)가 PDP 콘텍스트 요청 신호를 SGSN(31)으로 전송하고(S402), SGSN(31)이 PDP 콘텍스트 요청 신호를 GGSN(32)으로 전달한다(S403).
PDP 콘텍스트 요청 신호를 전달받은 GGSN(32)가 PDP 콘텍스트 요청 신호에 대한 응답 신호(PDP Context Response)를 SGSN(31)로 전달하고(S404), SGSN(31)은 전달된 응답 신호(PDP Context Response)를 RAN(20)으로 전송하고 채널을 할당한다(S405).
이를 통해, UE(10)의 접속요청에 의해 GGSN(32)과 RAN(20) 사이에 PDP 콘텍스트 세션이 설정되며(S406) RAN(20)에서 UE(10)로 PDP 콘텍스트 설정 완료 응답을 전달한다(S407). 생성된 PDP 콘텍스트 세션을 통해서 GGSN과 UE 사이에 세션 채널이 생성되고 세션 채널을 통해 CP로부터의 패킷 데이터가 전송된다.
그런 다음, GGSN(32)이 UE(10)의 프리저베이션 모드로의 전환을 G/W(40)로 통지한다(S408).
그러면, G/W(40)가 통지된 UE(10)의 프리저베이션 모드 전환 신호를 확인하고 UE의 IP 및 CP의 주소 정보를 프리저베이션 모드 목록에 등록한다(S410).
이후, G/W(40)는 CP(50)에서 전달되는 패킷 및 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호를 수신하고(S410), 수신되는 패킷에 대해 UE의 IP 및 CP의 주소를 확인하여 UE의 IP가 프리저베이션 모드 목록에 등록된 UE인지 확인한다.
확인 결과, 수신된 패킷의 UE의 IP가 프리저베이션 모드 목록에 등록된 UE이면, 해당 CP로부터 수신된 패킷을 저장하고, 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호에 대한 응답(TCP keep-alive response) 신호를 CP(50)로 전송한다(S411). 이때, G/W(40)는 소스 IP를 사용자 단말 IP로 수정하여 응답 신호(TCP keep-alive response)를 외부 CP로 전송함으로써 사용자 단말이 응답하는 것과 같이 동작한다.
계속해서, G/W(40)는 UE의 모드가 프리저베이션 모드에서 도먼트 모드로 전환되기 직전까지 CP로부터 수신되는 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호에 대한 응답을 처리한다(S412~S413).
그런 다음, G/W(40)가 프리저베이션 모드 목록에 등록된 UE 중 도먼트 모드로 전환될 후보 단말이 있는지 판단한다(S414). 즉, G/W(40)는 UE를 프리저베이션 모드 목록에 등록시 상기 UE에 대한 도먼트 타이머의 동작을 개시하고, 도먼트 타이머가 만료 여부를 체크한다.
판단 결과, 도먼트 모드 전환 후보 단말이 존재하면, 즉, 도먼트 타이머가 만료 직전이면(S415, Y), G/W(40)가 해당 UE로 관리하는 GGSN(32)로 CP로부터 수신된 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호를 전송한다(S416).
한편, 판단 결과, 도먼트 모드 전환 후보 단말이 존재하지 않으면, 즉, 도먼트 타이머가 만료 직전이 아니면(S415, N), G/W(40)는 도먼트 타이머를 계속해서 체크한다(S414).
이어서, G/W(40)로부터 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호가 수신되면, GGSN(32)는 해당 UE(10)로 수신된 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호를 전송한다(S417).
그러면, UE(10)는 전송된 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호에 대한 응답(TCP keep-alive response) 신호를 GGSN(32)으로 전송하고(S418), 이를 GGSN(32)가 G/W(40)를 거쳐(S419) CP(50)로 전송된다(S420). 이를 통해, UE(10)와 CP(50) 간의 세션이 유지된다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 트래픽 제어 게이트웨이(40)가 프리저베이션 모드로 전환된 사용자 단말에 대해 콘텐츠 제공 서버로부터 수신되는 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호에 대한 응답을 대신 처리함으로써 RNC의 트래픽 집중을 방지할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들을 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 발명에 따른 시스템 및 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
10. 사용자 단말(UE) 20. 무선망(RAN)
30. 핵심망(CN) 40. 트래픽 제어 게이트웨이(G/W)
50. 콘텐츠 제공 서버(CP)

Claims (18)

  1. 액티브 모드(Active Mode), 프리저베이션 모드(Preservation Mode) 및 도먼트 모드(Dormant Mode)를 포함하는 동작 모드 중 사용자 단말의 현재 동작 모드에 대한 모드 전환 정보를 통보 받고, 통보된 모드 전환 정보가 프리저베이션 모드로의 전환이면 외부 콘텐츠 제공 서버로부터 전송되는 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호에 대한 응답을 처리하는 트래픽 제어 게이트웨이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 트래픽 제어 게이트웨이는, 프리저베이션 모드로 판단된 사용자 단말을 프리저베이션 모드 목록에 등록하여 저장하고, 상기 프리저베이션 모드 목록에 등록된 사용자 단말의 경우 외부 콘텐츠 제공 서버로부터 수신된 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호에 대한 응답 신호를 상기 외부 콘텐츠 제공 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 트래픽 제어 게이트웨이는, 도먼트 모드로의 진입 여부를 판단하고 사용자 단말의 도먼트 모드 진입 전에 외부 콘텐츠 제공 서버로부터 수신된 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호를 상기 사용자 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 트래픽 제어 게이트웨이는 통보된 모드 전환 정보가 액티브 모드로의 전환이면, 상기 프리저베이션 모드 목록에서 해당 사용자 단말 정보를 삭제하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 트래픽 제어 게이트웨이는 사용자 단말의 모드 전환 정보를 GGSN으로부터 통보 받는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 트래픽 제어 게이트웨이는 사용자 단말의 모드 전환 정보를 SGSN과 GGAN 간 패킷 스니핑(Packet sniffing)을 통해 통보 받는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이.
  7. 콘텐츠를 제공하는 콘텐츠 제공 서버;
    상기 콘텐츠 제공 서버에 접속하여 콘텐츠를 수신하는 사용자 단말;
    상기 사용자 단말로부터 상기 콘텐츠 제공 서버에 대한 접속요청이 수신되면, PDP 콘텍스트 활성화 메시지를 송출하는 RNC;
    상기 RNC로부터 PDP 콘텍스트 활성화 메시지가 수신되면, PDP 콘텍스트 생성요청을 수행하는 SGSN;
    상기 SGSN으로부터 PDP 콘텍스트 생성요청이 수신되면, PDP 콘텍스트를 생성하고 상기 사용자 단말에 IP를 할당하며, 상기 사용자 단말의 접속 이후 일정 시간 동안 데이터 송수신이 없을 경우, 상기 사용자 단말의 모드 전환 정보를 전송하는 GGSN; 및
    상기 GGSN으로부터 사용자 단말의 모드 전환 정보가 수신되면, 수신된 사용자 단말의 모드 전환 정보가 프리저베이션 모드로의 전환인지 확인하고, 프리저베이션 모드로의 전환이면 상기 콘텐츠 제공 서버로부터 수신되는 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호에 대한 응답을 처리하는 트래픽 제어 게이트웨이;를 포함하는 트래픽 제어 게이트웨이를 갖는 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 RNC는 상기 사용자 단말이 상기 콘텐츠 제공 서버와의 접속 상태에서 일정 시간 동안 데이터 송수신이 없는 경우, 상기 SGSN 및 GGSN을 프리저베이션 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이를 갖는 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 트래픽 제어 게이트웨이는 프리저베이션 모드인 사용자 단말 정보를 프리저베이션 모드 목록에 등록하여 저장하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이를 갖는 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 트래픽 제어 게이트웨이는 수신된 사용자 단말의 모드 전환 정보가 액티브 모드로의 전환이면, 해당 사용자 단말 정보를 프리저베이션 모드 목록에서 삭제하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이를 갖는 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 트래픽 제어 게이트웨이는 사용자 단말의 도먼트 모드로의 진입 여부를 판단하고 사용자 단말의 도먼트 모드 진입 전에 외부 콘텐츠 제공 서버로부터 수신된 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호를 상기 사용자 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어가 가능한 게이트웨이를 갖는 시스템.
  12. GGSN으로부터 전송되는 사용자 단말의 모드 전환 정보를 수신하는 단계;
    수신된 사용자 단말의 모드 전환 정보를 확인하여 프리저베이션 모드로의 전환 정보이면 해당 사용자 단말 정보를 프리저베이션 모드 목록에 등록하는 단계;
    콘텐츠 제공 서버로부터 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호가 수신되면, 전송할 사용자 단말이 프리저베이션 모드 목록에 등록되었는지 조회하는 단계; 및
    조회 결과, 전송할 사용자 단말이 프리저베이션 모드 목록에 등록된 경우, 수신된 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호에 대한 응답을 처리하는 단계;를 포함하는 트래픽 제어 게이트웨이에서의 트래픽 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 통신 모드 전환 정보의 확인 결과, 액티브 모드로의 전환 정보이면 해당 사용자 단말 정보를 상기 프리저베이션 모드 목록에서 삭제하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이에서의 트래픽 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 프리저베이션 모드 목록에 등록된 사용자 단말에 대한 도먼트 모드로의 진입 여부를 판단하는 단계; 및
    판단 결과, 도먼트 모드로의 진입 단말이 있으면, 해당 사용자 단말이 도먼트 모드로의 전환 전에 콘텐츠 제공 서버로부터 수신한 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호를 해당 사용자 단말로 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이에서의 트래픽 제어 방법.
  15. 사용자 단말이 콘텐츠 제공 서버로의 접속을 RNC에 요청하는 단계;
    상기 RNC가 접속 요청에 따라 PDP 콘텍스트 활성화 메시지를 SGSN에 요청하는 단계;
    상기 SGSN가 PDP 콘텍스트 생성요청을 GGSN에 하는 단계;
    상기 GGSN이 PDP 콘텍스트를 생성하고 상기 사용자 단말에 IP를 할당하는 단계;
    상기 GGSN이 사용자 단말의 모드 전환 정보를 트래픽 제어 게이트웨이에 전송하는 단계;
    상기 트래픽 제어 게이트웨이가 사용자 단말의 모드 전환 정보를 확인하고, 확인 결과 사용자 단말의 모드 전환 정보가 프리저베이션 모드로의 전환이면, 상기 사용자 단말 정보를 프리저베이션 모드 목록에 등록하는 단계;
    상기 트래픽 제어 게이트웨이가 콘텐츠 제공 서버로부터 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request)신호를 수신하면, 상기 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호에 대해 응답하는 단계;를 포함하는 트래픽 제어 게이트웨이를 이용한 트래픽 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 사용자 단말의 모드 전환 정보의 확인 결과, 사용자 단말의 모드 전환 정보가 액티브 모드로의 전환이면, 해당하는 사용자 단말 정보를 프리저베이션 모드 목록에서 삭제하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이를 이용한 트래픽 제어 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 프리저베이션 모드 목록에 등록된 사용자 단말에 대한 도먼트 모드로의 진입 여부를 판단하는 단계; 및
    판단 결과, 도먼트 모드로의 진입 단말이 있으면, 해당 사용자 단말이 도먼트 모드로의 전환 전에 콘텐츠 제공 서버로부터 수신한 접속상태 확인 요청(TCP keep-alive request) 신호를 해당 사용자 단말로 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이를 이용한 트래픽 제어 방법.
  18. 제12항 또는 제17항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하기 위한 프로그램으로서 디지털 신호 처리 장치에 의해 판독되고 실행될 수 있는 프로그램을 기록한 기록매체.
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