KR20130023971A - 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 데이터 또는 FIN 신호를 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 데이터 또는 FIN 신호를 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 데이터 또는 FIN 신호의 전송을 제어하여 동시에 트래픽이 집중되는 것에 의해 무선망 설정이 폭주하는 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, 상기 사용자 단말의 현재 동작 모드가 프리저베이션 모드이면 외부 콘텐츠 제공 서버(Contents Provider)로부터 수신되는 푸시 데이터 또는 FIN 신호를 무선망 제어기(Radio Network Cotroller)의 부하 정도에 따라 지연하여 사용자 단말로 전송하는 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 생성하여 응답하고, 상기 사용자 단말의 접속 이후 일정 시간 동안 데이터 송수신이 없을 경우, 상기 사용자 단말의 모드 전환 정보 및 서비스 중인 RNC 정보를 제공하는 GGSN; RNC의 부하 정보를 주기적으로 제공하는 네트워크 관리 시스템(NMS); 및 상기 NMS로부터 RNC 부하 정보를 수신하여 저장하고, 상기 GGSN으로부터 사용자 단말의 모드 전환 정보 및 서비스 중인 RNC 정보가 수신되면, 수신된 사용자 단말의 모드 전환 정보로부터 사용자 단말의 현재 모드를 확인하고, 확인 결과, 사용자 단말이 프리저베이셔 모드이면 상기 콘텐츠 제공 서버로부터 수신되는 푸시 데이터 또는 FIN 신호를 RNC의 부하 정도에 따라 지연하여 해당 사용자 단말로 전송하는 트래픽 제어 게이트웨이;를 포함하는 트래픽 제어 게이트웨이를 갖는 시스템을 포함한다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 형태는, 사용자 단말과 SGSN 사이에 데이터 세션이 설정되어 있는 WCDMA 망에서 트래픽 제어 게이트웨이의 트래픽 제어 방법에 있어서, NSM으로부터 RNS의 부하 정보를 주기적으로 수신하는 1단계; GGSN으로부터 사용자 단말의 모드 전환 정보 및 서비스 중인 RNC 정보를 수신하는 2단계; 수신된 사용자 단말의 모드 전환 정보가 프리저베이션 모드로의 전환이면 해당 사용자 단말을 프리저베이션 모드 목록에 등록하는 3단계; 콘텐츠 제공 서버로부터 푸시 데이터 또는 FIM 신호가 수신되면, 전송할 사용자 단말이 프리저베이션 모드 목록에 등록되어 있는지를 조회하는 4단계; 및 조회 결과, 전송할 사용자 단말이 프리저베이션 모드 목록에 등록된 경우, 서비스 중인 RNC의 부하 정도와 도먼트 모드 전환 예정 시간을 이용하여 수신된 푸시 데이터 또는 FIN 신호를 지연하여 해당 사용자 단말로 전송하는 5단계;를 포함하는 트래픽 제어 게이트웨이를 이용한 트래픽 제어 방법을 포함한다.
본 발명에 따르면, 외부 콘텐츠 제공 서버(Content Provider; 이하, CP라고 함)로부터 콘텐츠 이용시 불필요하게 발생되는 무선망 설정을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 집중되는 트래픽을 제어함으로써 무선망 제어기(Radio Netwokr Controller; 이하, RNC라고 함)의 자원이 동시에 점유되는 현상을 방지하는 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 RNC 부하 정도에 따른 트래픽 제어 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 트래픽 제어 게이트웨이를 이용하여 RNC의 부하 정도에 따라 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), 콘텐츠 제공 서버(50) 및 네트워크 관리 시스템(60)을 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 서비스 중인 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, 사용자 단말의 모드 전환 및 RNC의 부하 정도에 따라 RNC의 트래픽 제어를 지원하는 게이트웨이로서, GGSN(32)으로부터 사용자 단말(10)의 모드 전환 정보 및 서비스 중인 RNC 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 푸시 데이터 또는 FIN 신호에 대해 RNC의 부하정도 및 도먼트 모드 전환 예정 시간을 고려하여 지연 설정 시간을 설정한 후 수신된 푸시 데이터 또는 FIN 신호지연 전송 리스트에 등록한다. 그런 다음, 트래픽 제어 게이트웨이(40)는 설정한 지연 전송 시간이 만료되는 푸시 데이터 또는 FIN 신호를 해당 사용자 단말로 전송하고, 전송한 푸시 데이터 또는 FIN 신호를 지연 전송 리스트에서 삭제한다.
콘텐츠 제공 서버(50)는 사용자 단말(10)에 다양한 온라인 콘텐츠, 예를 들어, 카카오톡, 마이피플 등과 같은 소셜 네트워크 서비스를 제공한다.
네트워크 관리 시스템(NMS)(60)는 트래픽 제어 게이트웨이(40)로 RNC에 대한 부하 정보를 주기적으로 전송한다. 이후, 트래픽 제어 게이트웨이(40)는 전송된 RNC 부하 정보를 이용해 서비스 중이 RNC의 부하 정도를 판단한다.
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), RNC부하정보수신부(43), 패킷송수신부(44), 패킷저장부(45) 및 지연타이머(46)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.
RNC부하정보수신부(43)는 NMS(Network Management System)(미도시)로부터 RNC의 부하 정보를 주기적으로 수신받아 저장 및 갱신하고, 이후 서비스 중인 RNC의 부하 정도를 판단한다.
패킷송수신부(44)는 외부 콘텐츠 제공 서버로부터 푸시 데이터 및 FIN 신호가 전송되면, 푸시 데이터 및 FIN 신호를 수신받을 사용자 단말이 프리저베이션 모드 목록에 등록된 단말인지 확인을 모드확인부(41)에 요청하고, 확인 결과, 사용자 단말이 프리저베이션 모드 상태이면 전송된 푸시 데이터 및 FIN 신호를 지연 전송 리스트에 등록하여 저장한다.
이때, 패킷송수신부(44)는 푸시 데이터 및 FIN 신호를 전송한 외부 콘텐츠 제공 서버(50)로 TCP ACK를 전송하고, 저장된 RNC의 부하 정보 및 도먼트 모드 전환 예정 시간을 고려하여 지연 전송 시간을 설정한 후 푸시 데이터 및 FIN 신호를 지연 전송 리스트에 등록하여 저장한다. 이때, 패킷송수신부(44)는 소스 IP를 사용자 단말 IP로 수정하여 TCP ACK를 외부 CP(50)로 전송함으로써 사용자 단말이 응답하는 것과 같이 동작한다.
이후 패킷송수신부(44)는 지연 타이머(46)의 동작을 개시하도록 제어하며, 지연 전송 시간이 만료되는 푸시 데이터 및 FIN 신호를 해당 사용자 단말로 전송한다. 여기서, 지연 전송 시간은 사용자 단말의 도먼트 모드 전환 예정 시간 이내로 설정하여 도먼트 모드 진입에 의한 세션 종료 전에 푸시 데이터 및 FIN 신호가 전송되도록 한다.
또한, 패킷송수신부(44)는 푸시 데이터 및 FIN 신호를 수신받을 사용자 단말이 프리저베이션 모드 목록에 등록된 단말이 아니면, 전송된 푸시 데이터 및 FIN 신호를 해당 사용자 단말로 전송한다.
패킷저장부(45)는 외부 콘텐츠 제공 서버로부터 수신된 푸시 데이터 및 FIN 신호를 지연 전송 리스트에 등록하여 저장한다.
지연 타이머(46)는 외부 콘텐츠 제공 서버로부터 수신된 푸시 데이터 및 FIN 신호에 대한 지연 전송 시간을 카운팅한다.
한편, 모드확인부(41)는 사용자 단말의 모드 정보를 GGSN으로부터 통지받는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, SGSN과 GGSN 사이의 패킷 캡쳐를 통해 사용자 모드 정보를 수집할 수도 있다.
도 3은 도 1에 도시된 트래픽 제어 게이트웨이에서 RNC 부하 정도에 따라 트래픽을 제어하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 트래픽 제어 게이트웨이에 있어서, RNC부하정보수신부가 NMS로부터 주기적으로 RNC 부하 정보를 수신하여 저장 및 갱신한다(S301).
그리고, 모드확인부가 GGSN으로부터 사용자 단말의 모드 전환 정보 및 서비스 중인 RNC 정보를 통지 받는다(S302).
그런 다음, 모드확인부는 통지 받은 사용자 단말의 모드 전환 정보가 프리저베이션 모드로의 전환인지 액티브 모드로의 전환인지 확인한다(S303).
확인 결과, 통지 받은 사용자 단말의 모드 전환 정보가 사용자 단말의 프리저베이션 모드로의 전환 신호이면, 목록등록부가 사용자 단말의 IP 및 서버 주소를 프리저베이션 모드 목록에 등록하여 저장한다(S304).
한편, 확인 결과, 통지 받은 사용자 단말의 모드 전환 정보가 사용자 단말의 액티브 모드로의 전환 신호이면, 목록등록부가 기 등록되어 있던 해당 사용자 단말 정보를 프리저베이션 모드 목록에서 삭제한다(S311).
이어서, 패킷송수신부가 외부 CP로부터 푸시 데이터 또는 FIN 신호를 수신 받으면(S305) 수신할 사용자 단말이 프리저베이션 모드인지 모드확인부로 확인을 요청한다(S306). 그러면, 모드확인부는 목록등록부의 프리저베이션 모드 목록에 수신할 사용자 단말이 등록되어 있는지 확인하여 확인결과를 패킷송수신부로 전달한다.
확인 결과, 수신할 사용자 단말이 프리저베이션 모드이면(S306, Y), 패킷송수신부는 외부 CP로 TCP ACK를 전송하고, 수신할 사용자 단말의 RNC에 대한 부하 정도와 도먼트 모드 전환 예정 시간을 고려하여 지연 전송 시간을 설정한 후 지연 전송 리스트에 수신된 푸시 데이터 또는 FIN 신호를 등록하여 저장한다(S307). 이때, 설정된 지연 전송 시간 정보는 지연 전송 리스트에 저장될 수도 있다.
여기서, 지연 전송 시간은 최대 도먼트 모드 전환 예정 시간 이내로 설정되어야 하는데, 그 이유는 사용자 단말이 도먼트 모드로 진입할 경우 세션이 종료되기 때문에 푸시 데이터 또는 FIN 신호를 전송하기 위해서는 새롭게 세션을 설정해야 하므로 RNC의 부하가 증가하게 된다.
그런 다음, 패킷송수신부는 지연 전송 리스트에 등록된 푸시 데이터 또는 FIN 신호에 대한 지연 타이머의 동작을 개시하고(S308), 지연 타이머의 만료 여부를 체크한다(S309).
체크 결과, 지연 타이머가 만료되면(S309, Y), 패킷송수신부가 지연 전송 리스트의 푸시 데이터 또는 FIN 신호를 해당 사용자 단말로 전송한다(S310). 이때, 푸시 데이터 및 FIN 신호는 해당 사용자 단말이 도먼트 모드로 전환되기 전에 전송된다. 이를 통해 사용자 단말과 콘텐츠 제공 서버 간의 세션이 계속해서 유지된다.
한편, S306단계에서 확인 결과, 수신할 사용자 단말이 프리저베이션 모드가 아니면(S306, N), 외부의 콘텐츠 제공 서버로부터 수신된 푸시 데이터 또는 FIN 신호를 해당 사용자 단말로 전송한다(S310).
이와 같이 본 발명에 따른 트래픽 제어 게이트웨이는 프리저베이션 모드로 전환된 사용자 단말의 경우, 외부 CP로부터 푸시 데이터 및 FIN 신호가 수신되면 RNC의 부하도에 따라 지연 전송 시간을 조절한 후 푸시 데이터 및 FIN 신호를 사용자 단말로 지연 전송함으로써 RNC로의 트래픽 집중을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 트래픽 제어 게이트웨이를 이용하여 RNC의 부하 정도에 따라 트래픽을 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 사용자 단말(UE)(10)과 SGSN(31) 간의 패킷 세션이 설정된 상태이다(S401). 여기서, 패킷 세션은 UE(10)가 무선망(RAN)(20)에 접속하여 SGSN(31)으로 PDP 콘텍스트 요청 신호를 전송하여 콘텐츠 제공 서버(50)로의 접속을 요청하고, SGSN(31)이 PDP 콘텍스트 요청 신호를 GGSN(32)으로 전달한 후, PDP 콘텍스트 요청 신호를 전달받은 GGSN(32)가 PDP 콘텍스트 요청 신호에 대한 응답 신호(PDP Context Response)를 SGSN(31)로 전달하는 것에 의해 설정된다.
계속해서, 트래픽 제어 게이트웨이(G/W)(40)는 NMS(60)으로부터 RNC 부하 정보를 주기적으로 수신받아 저장 및 갱신한다(S402).
또한, 트래픽 제어 게이트웨이(40)는 GGSN(32)으로부터 사용자 단말의 프리저베이션 모드로의 전환 정보 및 서비스 중인 RNC 정보를 통보받는다(S403).
그런 다음, 트래픽 제어 게이트웨이(40)는 사용자 단말을 프리저베이션 모드 목록에 등록한다(S404).
이후, 외부 CP(50)로부터 푸시데이터가 전송되면(S405), 트래픽 제어 게이트웨이(40)는 서비스 중인 RNC 정보를 이용해 부하 정도를 판단하고, 판단 결과, 서비스 중인 RNC가 과부하 상태인 경우(S406, Y), 서비스 중인 RNC의 부하 정도 및 도먼트 모드 전환 예정 시간을 고려하여 지연 전송 시간을 설정한 후 수신된 푸시데이터를 지연 전송 리스트에 등록한다(S407).
그런 다음, 트래픽 제어 게이트웨이(40)는 TCP ACK을 외부 CP(50)로 전송한다(S408).
또한, 트래픽 제어 게이트웨이(40)는 외부 CP(50)로부터 FIN 신호가 수신되면(S409) S407 단계와 마찬가지로 서비스 중인 RNC의 부하 정도 및 도먼트 모드 전환 예정 시간을 고려하여 지연 전송 시간을 설정한 후 수신된 FIN 신호를 지연 전송 리스트에 등록한다(S410).
그런 다음, 트래픽 제어 게이트웨이(40)는 TCP ACK을 외부 CP(50)로 전송한다(S411). 이때, 트래픽 제어 게이트웨이(40)는 소스 IP를 사용자 단말 IP로 수정하여 TCP ACK를 외부 CP로 전송함으로써 사용자 단말이 응답하는 것과 같이 동작한다.
이후, 트래픽 제어 게이트웨이(40)가 지연 타이머 동작을 개시하여 지연 타이머의 만료 여부를 확인한다(S412).
확인 결과, 지연 타이머가 만료된 경우(S412, Y), 트래픽 제어 게이트웨이(40)가 지연 전송 리스트에 등록된 푸시 데이터 또는 FIN 신호를 해당 사용자 단말에 전송되도록 GGSN(32)으로 전송한다(S413).
그러면, GGSN(32)은 설정된 패킷 세션을 이용해 푸시 데이터 또는 FIN 신호를 UE(10)로 전송한다(S414).
그런 다음, 트래픽 제어 게이트웨이(40)가 사용자 단말의 도먼트 모드로의 전환 여부를 확인한다(S415). 이때, 사용자 단말의 도먼트 모드로의 전환 여부는 GGSN(32)에서 사용자 단말의 프리저베이션 모드로 전환된 이후 도먼트 타이머의 동작을 개시하고 도먼트 타이머가 만료되면 해당 사용자 단말이 도먼트 모드로 전환되었음을 트래픽 제어 게이트웨이(40)로 통지하는 것에 의해 이루어진다.
확인 결과, 사용자 단말이 도먼트 모드로 전환된 경우(S415, Y), 트래픽 제어 게이트웨이(40)는 GGSN(32)에 세션 해제를 요청하고(S416), GGSN(32)은 세션을 해제한다(S417).
이와 같이 본 실시예에 따른 트래픽 제어 게이트웨이(40)가 프리저베이션 모드로 전환된 사용자 단말의 경우, RNC의 부하 정도에 따라 외부 콘텐츠 제공 서버로부터 수신되는 푸시 데이터 또는 FIN 신호를 사용자 단말에 지연 전송함으로써 RNC에 대한 트래픽 집중 및 과부하를 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) 50. 네트워크 관리 시스템(NMS)

Claims (17)

  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, 상기 사용자 단말의 현재 동작 모드가 프리저베이션 모드이면 외부 콘텐츠 제공 서버(Contents Provider)로부터 수신되는 푸시 데이터 또는 FIN 신호를 무선망 제어기(Radio Network Cotroller)의 부하 정도에 따라 지연하여 사용자 단말로 전송하는 트래픽 제어 게이트웨이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 트래픽 제어 게이트웨이는, 네트워크 관리 시스템(Network Management System)으로부터 서비스 중인 RNC의 부하 정보를 주기적으로 수신 받아 갱신하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 트래픽 제어 게이트웨이는, 상기 사용자 단말의 현재 동작 모드가 프리저베이션 모드이면 상기 사용자 단말을 프리저베이션 모드 목록에 등록하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 트래픽 제어 게이트웨이는, 서비스 중인 RNC의 부하 정도에 따라 지연 전송 시간을 설정하고, 외부 콘텐츠 제공 서버로부터 수신되는 푸시 데이터 또는 FIN 신호를 상기 지연 전송 시간만큼 지연하여 사용자 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 트래픽 제어 게이트웨이는, 상기 지연 전송 시간을 도먼트 모드 전환 예정 시간 이내로 설정하고, 사용자 단말의 도먼트 모드 진입 전에 상기 푸시 데이터 또는 FIN 신호를 상기 사용자 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이.
  6. 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 생성하여 응답하고, 상기 사용자 단말의 접속 이후 일정 시간 동안 데이터 송수신이 없을 경우, 상기 사용자 단말의 모드 전환 정보 및 서비스 중인 RNC 정보를 제공하는 GGSN;
    RNC의 부하 정보를 주기적으로 제공하는 네트워크 관리 시스템(NMS); 및
    상기 NMS로부터 RNC 부하 정보를 수신하여 저장하고, 상기 GGSN으로부터 사용자 단말의 모드 전환 정보 및 서비스 중인 RNC 정보가 수신되면, 수신된 사용자 단말의 모드 전환 정보로부터 사용자 단말의 현재 모드를 확인하고, 확인 결과, 사용자 단말이 프리저베이셔 모드이면 상기 콘텐츠 제공 서버로부터 수신되는 푸시 데이터 또는 FIN 신호를 RNC의 부하 정도에 따라 지연하여 해당 사용자 단말로 전송하는 트래픽 제어 게이트웨이;를 포함하는 트래픽 제어 게이트웨이를 갖는 시스템.
  7. 제6항에 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.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 트래픽 제어 게이트웨이는 사용자 단말의 모드 전환 정보가 프리저베이션 모드로의 전환이면 프리저베이션 모드 목록에 상기 사용자 단말을 등록하여 저장하고, 사용자 단말의 모드 전환 정보가 액티브 모드로의 전환이며 프리저베이션 모드 목록에서 해당 사용자 단말을 삭제하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이를 갖는 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 트래픽 제어 게이트웨이는 상기 프리저베이션 모드 목록에 등록된 사용자 단말의 경우, 서비스 중인 RNC의 부하 정도 및 도먼트 모드 전환 예정 시간을 이용하여 지연 전송 시간을 설정한 후, 외부 콘텐츠 제공 서버로부터 수신되는 푸시 데이터 또는 FIN 신호를 상기 지연 전송 시간과 함께 지연 전송 리스트에 등록하여 저장하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이를 갖는 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 서비스 중인 RNC의 부하 정도는 상기 NMS로부터 주기적으로 수신되는 RNC의 부하 정보로부터 산출되는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이를 갖는 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 지연 전송 시간은 도먼트 모드 전환 예정 시간 이내로 설정되는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이를 갖는 시스템.
  12. 사용자 단말과 SGSN 사이에 데이터 세션이 설정되어 있는 WCDMA 망에서 트래픽 제어 게이트웨이의 트래픽 제어 방법에 있어서,
    NSM으로부터 RNC의 부하 정보를 주기적으로 수신하는 1단계;
    GGSN으로부터 사용자 단말의 모드 전환 정보 및 서비스 중인 RNC 정보를 수신하는 2단계;
    수신된 사용자 단말의 모드 전환 정보가 프리저베이션 모드로의 전환이면 해당 사용자 단말을 프리저베이션 모드 목록에 등록하는 3단계;
    콘텐츠 제공 서버로부터 푸시 데이터 또는 FIM 신호가 수신되면, 전송할 사용자 단말이 프리저베이션 모드 목록에 등록되어 있는지를 조회하는 4단계; 및
    조회 결과, 전송할 사용자 단말이 프리저베이션 모드 목록에 등록된 경우, 서비스 중인 RNC의 부하 정도와 도먼트 모드 전환 예정 시간을 이용하여 수신된 푸시 데이터 또는 FIN 신호를 지연하여 해당 사용자 단말로 전송하는 5단계;를 포함하는 트래픽 제어 게이트웨이를 이용한 트래픽 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 3단계는, 상기 사용자 단말의 모드 전환 정보가 액티브 모드로의 전환이면 프리저베에선 모드 목록에서 해당 사용자 단말을 삭제하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이를 이용한 트래픽 제어 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 5단계는, 서비스 중인 RNC의 부하 정도에 따라 지연 전송 시간을 설정하되, 도먼트 모드 전환 예정 시간 이내로 상기 지연 전송 시간을 설정하고, 수신된 푸시 데이터 또는 FIN 신호를 지연 전송 리스트에 등록하는 단계; 및
    지연 타이머의 동작을 개시한 후 상기 지연 전송 시간이 만료된 지연 전송 리스트의 푸시 데이터 또는 FIN 신호를 해당 사용자 단말로 전송하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이를 이용한 트래픽 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 서비스 중인 RNC의 부하 정도는 상기 NMS로부터 주기적으로 수신되는 RNC의 부하 정보로부터 산출되는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이를 이용한 트래픽 제어 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 GGSN으로부터 사용자 단말의 도먼트 모드 전환 정보가 수신되면, 상기 GGSN으로 데이터 세션 해제를 요청하는 6단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 게이트웨이를 이용한 트래픽 제어 방법.
  17. 제12항 또는 제16항 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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