KR20140093167A - 무선망 인입 트래픽에 차등적인 QoS 적용이 가능한 서비스 품질 제어 시스템 및 그 시스템을 통한 트래픽 전송 방법 - Google Patents

무선망 인입 트래픽에 차등적인 QoS 적용이 가능한 서비스 품질 제어 시스템 및 그 시스템을 통한 트래픽 전송 방법 Download PDF

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Abstract

무선망 인입 트래픽에 차등적인 QoS 적용이 가능한 서비스 품질 제어 시스템 및 그 시스템을 통한 트래픽 전송 방법이 개시된다.
이 시스템은 인터넷으로부터 인입되는 트래픽을 무선망으로 전달하는 무선 통신부; 및 상기 인터넷으로부터 상기 무선 통신부로 인입되는 트래픽을 분기하여 플로우를 추출하고, 추출되는 플로우에 대응되는 서비스 품질 정책 정보를 상기 무선 통신부로부터 제공받아서 상기 추출되는 플로우에 해당되는 서비스 품질 정보를 설정하여 상기 무선 통신부로 제공하는 서비스 품질 제공부를 포함한다. 여기서, 상기 무선 통신부는 상기 서비스 품질 제공부로부터 제공되는 서비스 품질 정보를 적용하여 상기 인터넷으로부터 인입되는 트래픽을 상기 무선망을 통해 상기 사용자 단말로 전송하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선망 인입 트래픽에 차등적인 QoS 적용이 가능한 서비스 품질 제어 시스템 및 그 시스템을 통한 트래픽 전송 방법 {SERVICE QUALITY CONTROL SYSTEM BE CAPABLE OF APPLYING QUALITY OF SERVICE FOR TRAFIC INPUTTED INTO WIRELESS NETWORK FROM INTERNET AND METHOD FOR TRANSMITTING TRAFFIC ON THE SAME}
본 발명은 멀티미디어 트래픽에 차등적인 QoS 적용이 가능한 서비스 품질 제어 시스템 및 그 시스템을 통한 트래픽 전송 방법에 관한 것이다.
최근, 무선 통신 기술은 급격한 발전을 이루었으며, 이에 따라 통신 시스템 기술도 진화를 거듭하였고, 이 가운데 현재 4세대 이동통신 기술로 각광받는 시스템이 LTE(Long Term Evolution) 시스템이다. 이러한 LTE 시스템으로 접어들면서 데이터량이 급격히 급증함에 따라 무선망에서의 상황에 따라 일반적인 서비스보다 높은 수준의 QoS(Quality of Service)를 제공하거나, 또는 기존 방화벽이나 IDS(Intrusion Detection System)/IPS(Intrusion Prevention System) 등의 보안 설정으로 인해 지연을 가져올 수 있는 보안 시스템의 위험성을 보완할 필요성이 있다.
또한, 높은 수준의 QoS 적용은 부가적인 비용을 유발하므로, 이를 사용할 가능성이 있는 CP(Content Provider) 또는 사용자 입장에서는 일이 특정 시간, 올림픽과 같은 특정 기간에만 사용할 수 있도록 자유롭고 정확한 정책 적용이 필요하고, 통신회사 입장에서는 특정 기지국 또는 특정 지역 네트워크의 과부하가 발생할 시 이를 감지하고, 중요한 트래픽에 대해서는 추가적인 QoS를 적용하여 서브스에 지장이 생기지 않도록 할 필요가 있다.
또한, 불법 어플리케이션, DDoS(Distributed Denial of Service), 블랙 리스트 등에 대해서도 추가 장비 없이 낮은 QoS를 적용하거나 또는 차단할 수 있는 시스템이 필요하다.
한편, 인터넷으로부터 무선망으로 인입되는 트래픽 플로우는 PGW(Packet data network GateWay)를 통해 무선망으로 인입된 후 사용자의 단말로 제공된다.
그런데, 3GPP TS 29.912 및 3GPP TS 29.214의 표준 문서에 따르면 PGW를 통해 사용자 단말로 제공되는 트래픽에 차등적인 서비스 품질(Quality of Service, 이하 "QoS"라 함) 서비스를 적용하기 위한 최소한의 개념은 기술되어 있으나 구체적인 방법은 없는 상태이다.
따라서, LTE 네트워크 등의 무선망으로 인입되는 트래픽에 대해 차등적인 QoS를 적용하는 구체적인 방법이 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 인터넷으로부터 무선망으로 인입되는 트래픽에 대해 차등적인 QoS 적용이 가능한 무선 통신 시스템 및 그 시스템을 통한 트래픽 전송 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 서비스 품질 제어 시스템은,
인터넷으로부터 인입되는 트래픽을 무선망으로 전달하는 무선 통신부; 및 상기 인터넷으로부터 상기 무선 통신부로 인입되는 트래픽을 분기하여 플로우를 추출하고, 추출되는 플로우에 대응되는 서비스 품질 정책 정보를 상기 무선 통신부로부터 제공받아서 상기 추출되는 플로우에 해당되는 서비스 품질 정보를 설정하여 상기 무선 통신부로 제공하는 서비스 품질 제공부를 포함하고, 상기 무선 통신부는 상기 서비스 품질 제공부로부터 제공되는 서비스 품질 정보를 적용하여 상기 인터넷으로부터 인입되는 트래픽을 상기 무선망을 통해 상기 사용자 단말로 전송하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 무선 통신부는, 상기 인터넷으로부터 인입되는 트래픽을 수신하여 상기 무선망을 통해 상기 사용자 단말로 전송하는 패킷 게이트웨이(Packet data network GateWay:PGW); 가입자 및 컨텐츠 공급자의 서비스 품질 정책 정보를 저장하며, 상기 서비스 품질 제공부로부터 플로우에 해당되는 서비스 품질 정책 정보의 요청이 있는 경우 플로우에 해당되는 가입자 및 컨텐츠 공급자의 서비스 품질 정책 정보를 상기 서비스 품질 제공부로 제공하는 가입자 프로파일 저장소(Subscriber Profile Repository:SPR); 및 상기 SPR과 연동하여 서비스 기반 정책 결정 및 과금에 대한 PCC(Policy and Charging Control) 규칙을 생성하되, 상기 서비스 품질 제공부로부터 서비스 품질 정보가 제공되는 경우 상기 서비스 품질 정보에 기초하여 PCC 규칙을 생성하는 정책 및 과금 규칙 노드(Policy and Charging Rules Node:PCRN)을 포함하며, 상기 PGW는 상기 인터넷으로부터 인입되는 트래픽을 상기 무선망을 통해 상기 사용자 단말로 전송할 때 상기 PCRN에 의해 생성되는 PCC 규칙을 통해 전달되는 서비스 품질 정보를 적용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 서비스 품질 제공부는, 상기 인터넷으로부터 인입되는 트래픽의 흐름에 영향을 주지 않고 트래픽을 분기하는 탭 장치; 상기 탭 장치에 의해 분기되는 트래픽으로부터 플로우 정보를 추출한 후 상기 SPR을 통해 서비스 품질 정책 정보를 확보하는 정책 플랫폼; 및 상기 정책 플랫폼에 의해 확보되는 서비스 품질 정책 정보에 기초하여 플로우에 해당하는 서비스 품질 정보를 결정하여 상기 PCRN으로 전달하는 서비스 품질 제어기를 포함한다.
또한, 상기 정책 플랫폼은, 상기 탭 장치에 의해 분기되는 트래픽에서 플로우 정보를 추출하는 플로우 추출부; 및 상기 플로우 추출부에서 추출되는 플로우 정보를 상기 SPR로 전달하여 가입자 및 컨텐츠 공급자의 서비스 푸질 정책 정보를 제공받아서 확보하는 서비스 품질 정책 획득부를 포함한다.
또한, 상기 서비스 품질 제어기는, 상기 정책 플랫폼에서 확인되는 플로우 정보와 서비스 품질 정책 정보에 기초하여 상기 인터넷으로부터 상기 PGW로 인입되는 트래픽에 대한 서비스 품질 정보(QoS Class Identifier:QCI)를 설정하는 서비스 품질 설정부; 및 상기 서비스 품질 설정부에 의해 설정되는 서비스 품질 정보를 포함하는 AAR 메시지를 생성하여 상기 PCRN으로 제공하는 서비스 품질 전송부를 포함한다.
또한, 상기 서비스 품질 제어기와 상기 SPR은 Sp 인터페이스를 통해 통신을 수행하고, 상기 서비스 품질 제어기와 상기 PCRN은 Rx 인터페이스를 통해 통신을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탭 장치는 상기 인터넷으로부터 상기 PGW로 인입되는 트래픽을 하드웨어 탭을 사용하거나 스위치 미러링을 통해 분기하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스위치 미러링은 상기 인터넷이 연결된 스위치 포트에 상기 탭 장치가 연결되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 플로우 추출부는 상기 분기되는 트래픽의 패킷 정보에서 미리 정의된 URL(Uniform Resource Locator) 정보와 매칭되는 플로우 정보를 추출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 정책 플랫폼은 상기 탭 장치에 의해 분기되는 트래픽을 저장하는 트래픽 저장부를 더 포함하고, 상기 트래픽 저장부는 분기되는 트래픽을 TCP(Transmission Control Protocol) 덤프(dump) 또는 PCAP(Packet Capture) 라이브러리(library)로 저장하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 서비스 품질 전송부는 상기 서비스 품질 정보를 신규로 정의된 파라미터의 AVP(Attribute Value Pair)로써 추가하여 상기 AAR 메시지를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 PCRN은, 상기 서비스 품질 제공부 및 상기 SPR과 송수신하는 메시지에 대한 처리를 수행하며, 상기 서비스 품질 제공부로부터 메시지가 수신되는 경우 해당 메시지를 분석하여 상기 서비스 품질 정보를 추출하는 메시지 처리부; 및 상기 메시지 처리부에 의해 수신되는 메시지를 통해 PCC 규칙을 생성하며, 상기 메시지 처리부에 의해 서비스 품질 정보가 추출되는 경우, 추출되는 서비스 품질 정보에 해당되는 PCC 규칙을 생성하여 상기 PGW로 전달하는 PCC 규칙 생성부를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 트래픽 전송 방법은,
서비스 품질 제어 시스템이 인터넷으로부터 인입되는 트래픽을 무선망을 통해 사용자 단말에게 전송하는 방법으로서, 서비스 품질 제공부가 상기 인터넷으로부터 패킷 게이트웨이(Packet data network GateWay:PGW)로 인입되는 트래픽을 분기하여 대응되는 서비스 품질 정보를 결정하는 단계; 정책 및 과금 규칙 노드(Policy and Charging Rules Node:PCRN)가 상기 서비스 품질 정보에 기초하여 PCC(Policy and Charging Control) 규칙을 생성하는 단계; 및 상기 PGW가 상기 PCC 규칙에 포함되는 서비스 품질 정보를 적용하여 상기 인터넷으로부터 인입되는 트래픽을 상기 무선망을 통해 상기 사용자 단말로 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 결정하는 단계는, 상기 인터넷으로부터 상기 PGW로 인입되는 트래픽을 분기하는 단계; 분기되는 트래픽에서 플로우 정보를 추출하는 단계; 추출되는 플로우 정보에 대응되는 서비스 품질 정책 정보를 획득하는 단계; 및 획득되는 서비스 품질 정책 정보에 기반하여 상기 추출되는 플로우 정보에 해당되는 서비스 품질 정보(QoS Class Identifier:QCI)를 결정하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 서비스 품질 정책 정보를 획득하는 단계는, 상기 추출되는 플로우 정보를 가입자 프로파일 저장소(Subscriber Profile Repository:SPR)로 전달하면서 상기 플로우 정보에 해당되는 서비스 품질 정책 정보를 요청하는 단계; 및 상기 플로우 정보에 해당되는 가입자 및 컨텐츠 공급자에 해당되는 서비스 품질 정책 정보를 상기 SPR로부터 제공받아서 획득하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 PCC 규칙을 생성하는 단계는, 상기 PCRN이 상기 서비스 품질 제공부로부터 서비스 품질 정보가 포함된 AAR 메시지를 수신하는 단계; 수신되는 AAR 메시지로부터 서비스 품질 정보를 추출하는 단계; 및 추출되는 서비스 품질 정보에 기초하여 PCC 규칙을 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 인터넷으로부터 무선망으로 인입되는 트래픽에 대해 차등화된 QoS를 적용할 수 있다.
또한, 무선망에 인입되는 모든 플로우에 대해 가입자/컨텐츠 공급자별 시간/플로우/컨텐츠/애플리케이션 및 네트워크 부하별 정책에 따라 높거나 낮은 QoS를 적용할 수 있다.
따라서, 무선망을 통한 서비스시 다양하게 차별화된 QoS 서비스를 동적으로 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 서비스 품질 제어 시스템이 적용된 예를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 탭 장치가 하드웨어 탭(hardware tap)을 사용하여 멀티미디어 트래픽을 분기하는 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 정책 플랫폼의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 서비스 품질 제어기의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 QoS 전송부가 PCRN으로 전달하는 AAR 메시지의 예를 도시한 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 PCRN의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 트래픽 전송 방법의 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 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. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 명세서에서 단말(terminal)은 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 기지국(base station, BS)은, 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 고도화 노드B(evolved NodeB, eNodeB), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNodeB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 서비스 품질 제어 시스템이 적용된 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 서비스 품질 제어 시스템(10)은 무선 통신부(100) 및 서비스 품질 제공부(200)를 포함한다.
무선 통신부(100)는 유선망인 인터넷(300)으로부터 무선망(400)으로 인입되는 트래픽에 QoS를 적용하여 무선망(400)을 통해 사용자 단말(500)로 전송한다. 여기서, 무선망은 사용자 단말(500)로 무선 통신 서비스를 제공하는 네트워크로써, 예를 들어 LTE 네트워크일 수 있다.
이러한 무선 통신부(100)는 패킷 게이트웨이(Packet data network GateWay, 이하 "PGW"라 함)(110), 정책 및 과금 규칙 노드(Policy and Charging Rules Node, 이하 "PCRN"이라 함)(120) 및 가입자 프로파일 저장소(Subscriber Profile Repository, 이하 "SPR"이라 함)(130)를 포함한다.
PGW(110)는 인터넷(300)으로부터 인입되는 트래픽을 무선망(400)을 통해 사용자 단말(500)로 제공한다. 이 때, PGW(110)는 인터넷(300)으로부터 인입되는 트래픽에 대응되는 QoS 정보를 PCRN(120)으로부터 전달받아서 인터넷(300)으로부터 인입되는 트래픽을 무선망(400)을 통해 사용자 단말(500)로 제공할 때 적용한다.
PCRN(120)은 SPR(130)과 연동하여 서비스 기반의 정책 결정 및 과금에 대한 PCC(Policy and Charging Control) 규칙을 생성하여 PGW(110)에게 제공한다. 이 때, PCRN(120)은 서비스 품질 제공부(200)로부터 QoS 정보를 전달받아서 이에 대응되는 PCC 규칙을 생성한다. 보다 구체적으로, PCRN(120)은 서비스 품질 제공부(200)로부터 QoS 정보가 포함된 AAR(Authentication and/or Authorization Request)을 바탕으로 PCC 규칙을 생성한다.
SPR(130)은 가입자들의 가입 정보인 가입자 프로파일 정보, 예를 들어 가입자에게 허가된 서비스의 종류, 가입자에게 허가된 QoS 정책 정보, 가입자의 과금 정보, 가입자 카테고리에 관한 정보 등을 저장한다. 또한, SPR(130)은 블랙 리스트 정보, 컨텐츠 공급자별 QoS 정책 정보를 포함한다. 이러한 가입자별 및 컨텐츠 공급자별 QoS 정책 정보에는 시간별 정책, 플로우별 정책, 컨텐츠별 정책, 애플리케이션(application)별 정책 정보 등이 포함된다. SPR(130)은 PCRN(120)으로부터 가입자 프로파일 정보 요청을 수신하면, 이에 응답하여 요청받은 가입자 프로파일 정보를 PCRN(120)으로 전송한다. 특히, SPR(120)은 서비스 품질 제공부(200)로부터 플로우 정보에 해당되는 QoS 정책 정보를 요청받아서 해당되는 QoS 정책 정보를 서비스 품질 제공부(200)로 제공한다.
서비스 품질 제공부(200)는 인터넷(300)으로부터 PGW(130)로 인입되는 트래픽을 해당 트래픽에 영향을 주지 않고 분기한다.
그리고, 서비스 품질 제공부(200)는 분기된 트래픽으로부터 플로우 정보를 추출한 후 SPR(130)로 플로우 정보를 전달하면서 대응되는 QoS 정책 정보를 요청한다.
그리고, 서비스 품질 제공부(200)는 SPR(130)로부터 QoS 정책 정보가 제공되면 이를 통해 플로우 정보에 해당되는 QCI(QoS Class Identifier)를 결정한 후 이를 AAR 메시지 내에 포함시켜서 PCRN(120)으로 전달한다. 따라서, PCRN(120)은 서비스 품질 제공부(200)로부터 실제의 트래픽에 기반한 QoS 정보를 전달받아서 대응되는 PCC를 생성하여 PGW(110)로 제공할 수 있고, PGW(110)는 PCRN(120)으로부터 제공되는 PCC를 통해 인터넷(300)으로부터 무선망(400)으로 인입되는 트래픽에도 차등적인 QoS를 적용할 수 있게 된다.
이러한 서비스 품질 제공부(200)는 탭(Tab) 장치(210), 정책 플랫폼(220) 및 서비스 품질 제어기(220)를 포함한다.
탭 장치(210)는 인터넷(300)으로부터 인입되는 트래픽의 흐름에 영향을 주지 않고 트래픽을 캡쳐하여 분기하여 서비스 품질 제어기(220)로 제공한다. 이러한 탭 장치(210)는 패킷 패시브(Packet Passive) 방식으로 동작하는 장치이다. 따라서, 탭 장치(210)는 인터넷(300)으로부터 PGW(130)로 인입되는 트래픽을 도 2에 도시된 바와 같은 하드웨어 탭(hardware tab)을 사용하거나 또는 스위치 미러링을 통해 분기할 수 있다. 이 때, 스위치 미러링은 인터넷(300)이 연결된 스위치 포트에 탭 장치(210)가 연결되어 구성될 수 있다.
정책 플랫폼(220)은 탭 장치(210)로부터 제공되는 트래픽으로부터 플로우 정보를 추출한 후 SPR(130)을 통해 QoS 정책 정보를 확보한다.
서비스 품질 제어기(230)는 정책 플랫폼(220)에 의해 확보되는 QoS 정책 정보에 기초하여 플로우에 해당하는 QCI를 결정하여 PCRN(120)으로 AAR 메시지를 통해 전달한다.
한편, 무선망(400)은 서비스 품질 제어 시스템(10)을 통해 인터넷(300)으로부터 인입되는 트래픽을 사용자 단말(500)로 제공하기 위해 일반적인 무선 통신 시스템으로 구성된다. 이러한 예로, 무선망(400)은 기지국(410)과 서빙 게이트웨이(Serving GateWay, 이하 "SGW"라 함)(420)를 포함한다. 여기서, 설명의 편의상 본 발명의 특징과 관련 없는 무선망(400)의 일반적인 구성 및 그 동작에 대한 설명은 생략하였다.
기지국(410)은 무선 접속되는 사용자 단말(500)에 대한 무선 통신 서비스를 제공한다. 특히, 기지국(410)은 SGW(420)를 통해 PGW(110)로부터 인입되는 트래픽을 사용자 단말(500)로 제공한다.
SGW(420)는 사용자 단말(500)에 무선망(400)으로의 게이트웨이 액세스를 제공한다. 특히, SGW(420)는 PGW(110)를 통해 인터넷(300)으로부터 인입되는 트래픽를 기지국(410)으로 제공한다.
도 3은 도 1에 도시된 정책 플랫폼(220)의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 정책 플랫폼(220)은 트래픽 저장부(221), 플로우 추출부(223), SPR 인터페이스(225) 및 QoS 정책 획득부(227)를 포함한다.
트래픽 저장부(221)는 탭 장치(210)에 의해 분기된 트래픽을 저장한다. 예를 들어, 트래픽 저장부(221)는 분기된 트래픽을 TCP(Transmission Control Protocol) 덤프(dump) 또는 PCAP(Packet Capture) 라이브러리(library)로 저장할 수 있다.
플로우 추출부(223)는 트래픽 저장부(221)에 의해 저장된 트래픽 정보에서 플로우 정보를 추출한다. 예를 들어, 플로우 추출부(223)는 저장된 트래픽 정보인 패킷 정보에서 미리 정의된 URL(Uniform Resource Locator) 정보와 매칭되는 플로우 정보를 추출할 수 있다.
SPR 인터페이스(225)는 SPR(130)과 통신을 수행하기 위한 인터페이스이다. 예를 들어, SPR 인터페이스(225)는 Sp 인터페이스일 수 있다.
QoS 정책 획득부(227)는 플로우 추출부(223)에서 추출되는 플로우 정보를 SPR 인터페이스(225)를 통해 SPR(130)로 전달하면서 가입자 및/또는 컨텐츠 공급자의 QoS 정책 정보를 요청한다. 그리고, QoS 정책 획득부(227)는 SPR(130)로부터 전달되는 플로우 정보에 대응되는 QoS 정책 정보를 획득한다.
도 4는 도 1에 도시된 서비스 품질 제어기(230)의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 서비스 품질 제어기(230)는 QoS 설정부(231), PCRN 인터페이스(233) 및 QoS 제공부(235)를 포함한다.
QoS 설정부(231)는 정책 플랫폼(220)에서 확인되는 플로우 정보와 또한 SPR(130)을 통해 확보되는 QoS 정책 정보에 기초하여 인터넷(300)으로부터 PGW(110)로 인입되는 트래픽에 대한 QoS 정보를, 즉 QCI를 설정한다.
PCRN 인터페이스(233)는 PCRN(120)과 통신을 수행하기 위한 인터페이스이다. 예를 들어, PCRN 인터페이스(233)는 Rx 인터페이스일 수 있다.
QoS 전송부(235)는 QoS 설정부(231)에 의해 설정된 QCI 정보를 포함하는 AAR 메시지를 생성하여 PCRN 인터페이스(233)를 통해 PCRN(120)으로 제공한다. 여기서, AAR 메시지는 서비스 품질 제어기(230)가 PCRN(120)과 수행하는 다이어미터(diameter) API 인터페이스 메시지 통신에서 사용되는 메시지이다.
도 5는 도 4의 QoS 전송부(235)가 PCRN(120)으로 전달하는 AAR 메시지의 예를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 서비스 품질 제어기(230)의 QoS 설정부(231)에 의해 설정되는 QCI 정보가 AAR 메시지 내에서 신규로 정의된 파라미터인 QCI-Id AVP(Attribute Value Pair)(237)로써 추가되어 있는 것을 알 수 있다.
도 6은 도 1에 도시된 PCRN(120)의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, PCRN(120)은 제어기 인터페이스(121), SPR 인터페이스(122), PGW 인터페이스(123), 메시지 처리부(124) 및 PCC 규칙 생성부(125)를 포함한다.
제어기 인터페이스(121)는 서비스 품질 제어기(230)와 통신을 수행하기 위한 인터페이스이다. 예를 들어, 제어기 인터페이스(121)는 Rx 인터페이스일 수 있다.
SPR 인터페이스(122)는 SPR(130)과 통신을 수행하기 위한 인터페이스이다. 예를 들어, SPR 인터페이스(122)는 Sp 인터페이스일 수 있다.
PGW 인터페이스(123)는 PGW(110)와 통신을 수행하기 위한 인터페이스이다. 예를 들어, PGW 인터페이스(122)는 Gx 인터페이스일 수 있다.
메시지 처리부(124)는 제어기 인터페이스(121), SPR 인터페이스(122) 및 PGW 이터페이스(123)에 접속되어 PCRN(120)이 서비스 품질 제어기(230), SPR(130) 및 PGW(110)와 송수신하는 메시지를 생성하거나 분석한다. 예를 들어, 메시지 처리부(124)는 제어기 인터페이스(121)를 통해 서비스 품질 제어기(230)로부터 QCI 정보가 포함된 AAR 메시지를 수신하고 분석하여 AAR 메시지에 포함된 QCI 정보를 추출한다.
PCC 규칙 생성부(125)는 메시지 처리부(124)를 통해 서비스 품질 제어기(230)로부터 전달되는 AAR 메시지에 포함된 QCI 정보를 전달받아서 이에 대응되는 PCC 규칙을 생성하여 PGW 인터페이스(123)를 통해 PGW(110)로 전달한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 서비스 품질 제어 시스템(10)이 인터넷(300)으로부터 인입되는 트래픽에 차등적인 QoS를 적용하여 무선망(400)을 통해 사용자 단말(500)로 전송하는 방법에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 트래픽 전송 방법의 흐름도이다. 설명 전에, 무선망(400)을 통해 사용자 단말(500)로부터 트래픽 요청이 있었고, 이러한 요청에 따라 인터넷(300)으로부터 무선망(400)으로 해당 트래픽이 인입되는 상태임을 미리 가정한다.
도 7을 참조하면, 사용자 단말(500)로부터 요청된 서비스를 제공하기 위한 트래픽이 인터넷(300)으로부터 무선망(400)으로 인입되기 위해 PGW(110)로 전송된다(S100).
이 때, 서비스 품질 제공부(200)는 인터넷(300)으로부터 PGW(110)로 인입되는 트래픽을 방해하지 않고 분기한다(S110).
그리고, 서비스 품질 제공부(200)는 분기된 트래픽에서 플로우 정보를 추출한 후(S120), 추출된 플로우 정보를 SPR(130)로 전달하면서 해당되는 QoS 정책 정보를 요청한다(S130).
SPR(130)은 서비스 품질 제공부(200)로부터 요청되는 플로우 정보에 해당되는 QoS 정책 정보를 해당 가입자 정보 및/또는 컨텐츠 공급자를 통해 추출하여 서비스 품질 제공부(200)로 전달한다(S140).
그 후, 서비스 품질 제공부(200)는 SPR(130)로부터 전달되는 QoS 정책 정보에 기반하여 상기 추출된 플로우에 해당되는 QCI를 결정한다(S150).
그리고, 서비스 품질 제공부(200)는 결정되는 QCI 정보를 AAR 메시지 내에 포함시켜서 PCRN(120)으로 전달한다(S160).
PCRN(120)은 서비스 품질 제공부(200)로부터 전달되는 AAR 메시지 내에 포함된 QCI 정보를 사용하여 대응되는 PCC 규칙을 생성하고(S170), 생성된 PCC 규칙을 PGW(110)로 전달한다(S180).
그 후, PGW(110)는 PCRN(120)으로부터 전달되는 PCC 규칙에 따라서 상기 단계(S100)에서 인터넷(300)으로부터 인입되는 트래픽을 QoS를 적용하여 사용자 단말(500)로 전송한다(S190). 따라서, PGW(110)는 인터넷(300)으로부터 트래픽을 통해 제공되는 서비스의 플로우 정보에 따른 QoS 정보를 적용하여 해당 트래픽을 사용자 단말(500)로 전송할 수 있다. 즉, 인터넷(300)으로부터 무선망(400)으로 인입되는 트래픽에 대해 차등적인 QoS를 적용할 수 있게 된다.
한편, 상기에서는 LTE 네트워크를 대상으로 설명하였으나, 본 발명은 유선 구간인 인터넷에 접속하여 무선 구간의 사용자 단말로 서비스를 제공할 수 있는 네트워크인 경우에는 모두 적용될 수 있다.
또한, 상기에서는 서비스 품질 제공부(200)가 무선 통신부(100)와 별개로 구성되는 것으로 설명하였으나, 서비스 품질 제공부(200)가 무선 통신부(100)의 하나의 요소로써 구성되어도 좋다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (16)

  1. 인터넷으로부터 인입되는 트래픽을 무선망으로 전달하는 무선 통신부; 및
    상기 인터넷으로부터 상기 무선 통신부로 인입되는 트래픽을 분기하여 플로우를 추출하고, 추출되는 플로우에 대응되는 서비스 품질 정책 정보를 상기 무선 통신부로부터 제공받아서 상기 추출되는 플로우에 해당되는 서비스 품질 정보를 설정하여 상기 무선 통신부로 제공하는 서비스 품질 제공부를 포함하고,
    상기 무선 통신부는 상기 서비스 품질 제공부로부터 제공되는 서비스 품질 정보를 적용하여 상기 인터넷으로부터 인입되는 트래픽을 상기 무선망을 통해 상기 사용자 단말로 전송하는
    것을 특징으로 하는 서비스 품질 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신부는,
    상기 인터넷으로부터 인입되는 트래픽을 수신하여 상기 무선망을 통해 상기 사용자 단말로 전송하는 패킷 게이트웨이(Packet data network GateWay:PGW);
    가입자 및 컨텐츠 공급자의 서비스 품질 정책 정보를 저장하며, 상기 서비스 품질 제공부로부터 플로우에 해당되는 서비스 품질 정책 정보의 요청이 있는 경우 플로우에 해당되는 가입자 및 컨텐츠 공급자의 서비스 품질 정책 정보를 상기 서비스 품질 제공부로 제공하는 가입자 프로파일 저장소(Subscriber Profile Repository:SPR); 및
    상기 SPR과 연동하여 서비스 기반 정책 결정 및 과금에 대한 PCC(Policy and Charging Control) 규칙을 생성하되, 상기 서비스 품질 제공부로부터 서비스 품질 정보가 제공되는 경우 상기 서비스 품질 정보에 기초하여 PCC 규칙을 생성하는 정책 및 과금 규칙 노드(Policy and Charging Rules Node:PCRN)을 포함하며,
    상기 PGW는 상기 인터넷으로부터 인입되는 트래픽을 상기 무선망을 통해 상기 사용자 단말로 전송할 때 상기 PCRN에 의해 생성되는 PCC 규칙을 통해 전달되는 서비스 품질 정보를 적용하는
    것을 특징으로 하는 서비스 품질 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 서비스 품질 제공부는,
    상기 인터넷으로부터 인입되는 트래픽의 흐름에 영향을 주지 않고 트래픽을 분기하는 탭 장치;
    상기 탭 장치에 의해 분기되는 트래픽으로부터 플로우 정보를 추출한 후 상기 SPR을 통해 서비스 품질 정책 정보를 확보하는 정책 플랫폼; 및
    상기 정책 플랫폼에 의해 확보되는 서비스 품질 정책 정보에 기초하여 플로우에 해당하는 서비스 품질 정보를 결정하여 상기 PCRN으로 전달하는 서비스 품질 제어기
    를 포함하는 서비스 품질 제어 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 정책 플랫폼은,
    상기 탭 장치에 의해 분기되는 트래픽에서 플로우 정보를 추출하는 플로우 추출부; 및
    상기 플로우 추출부에서 추출되는 플로우 정보를 상기 SPR로 전달하여 가입자 및 컨텐츠 공급자의 서비스 푸질 정책 정보를 제공받아서 확보하는 서비스 품질 정책 획득부
    를 포함하는 서비스 품질 제어 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 서비스 품질 제어기는,
    상기 정책 플랫폼에서 확인되는 플로우 정보와 서비스 품질 정책 정보에 기초하여 상기 인터넷으로부터 상기 PGW로 인입되는 트래픽에 대한 서비스 품질 정보(QoS Class Identifier:QCI)를 설정하는 서비스 품질 설정부; 및
    상기 서비스 품질 설정부에 의해 설정되는 서비스 품질 정보를 포함하는 AAR 메시지를 생성하여 상기 PCRN으로 제공하는 서비스 품질 전송부
    를 포함하는 서비스 품질 제어 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 서비스 품질 제어기와 상기 SPR은 Sp 인터페이스를 통해 통신을 수행하고, 상기 서비스 품질 제어기와 상기 PCRN은 Rx 인터페이스를 통해 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 서비스 품질 제어 시스템.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 탭 장치는 상기 인터넷으로부터 상기 PGW로 인입되는 트래픽을 하드웨어 탭을 사용하거나 스위치 미러링을 통해 분기하는 것을 특징으로 하는 서비스 품질 제어 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스위치 미러링은 상기 인터넷이 연결된 스위치 포트에 상기 탭 장치가 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 서비스 품질 제어 시스템.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 플로우 추출부는 상기 분기되는 트래픽의 패킷 정보에서 미리 정의된 URL(Uniform Resource Locator) 정보와 매칭되는 플로우 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 서비스 품질 제어 시스템.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 정책 플랫폼은 상기 탭 장치에 의해 분기되는 트래픽을 저장하는 트래픽 저장부를 더 포함하고,
    상기 트래픽 저장부는 분기되는 트래픽을 TCP(Transmission Control Protocol) 덤프(dump) 또는 PCAP(Packet Capture) 라이브러리(library)로 저장하는 것을 특징으로 하는 서비스 품질 제어 시스템.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 서비스 품질 전송부는 상기 서비스 품질 정보를 신규로 정의된 파라미터의 AVP(Attribute Value Pair)로써 추가하여 상기 AAR 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 서비스 품질 제어 시스템.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 PCRN은,
    상기 서비스 품질 제공부 및 상기 SPR과 송수신하는 메시지에 대한 처리를 수행하며, 상기 서비스 품질 제공부로부터 메시지가 수신되는 경우 해당 메시지를 분석하여 상기 서비스 품질 정보를 추출하는 메시지 처리부; 및
    상기 메시지 처리부에 의해 수신되는 메시지를 통해 PCC 규칙을 생성하며, 상기 메시지 처리부에 의해 서비스 품질 정보가 추출되는 경우, 추출되는 서비스 품질 정보에 해당되는 PCC 규칙을 생성하여 상기 PGW로 전달하는 PCC 규칙 생성부
    를 포함하는 서비스 품질 제어 시스템.
  13. 서비스 품질 제어 시스템이 인터넷으로부터 인입되는 트래픽을 무선망을 통해 사용자 단말에게 전송하는 방법에 있어서,
    서비스 품질 제공부가 상기 인터넷으로부터 패킷 게이트웨이(Packet data network GateWay:PGW)로 인입되는 트래픽을 분기하여 대응되는 서비스 품질 정보를 결정하는 단계;
    정책 및 과금 규칙 노드(Policy and Charging Rules Node:PCRN)가 상기 서비스 품질 정보에 기초하여 PCC(Policy and Charging Control) 규칙을 생성하는 단계; 및
    상기 PGW가 상기 PCC 규칙에 포함되는 서비스 품질 정보를 적용하여 상기 인터넷으로부터 인입되는 트래픽을 상기 무선망을 통해 상기 사용자 단말로 전송하는 단계
    를 포함하는 트래픽 전송 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는,
    상기 인터넷으로부터 상기 PGW로 인입되는 트래픽을 분기하는 단계;
    분기되는 트래픽에서 플로우 정보를 추출하는 단계;
    추출되는 플로우 정보에 대응되는 서비스 품질 정책 정보를 획득하는 단계; 및
    획득되는 서비스 품질 정책 정보에 기반하여 상기 추출되는 플로우 정보에 해당되는 서비스 품질 정보(QoS Class Identifier:QCI)를 결정하는 단계
    를 포함하는 트래픽 전송 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 서비스 품질 정책 정보를 획득하는 단계는,
    상기 추출되는 플로우 정보를 가입자 프로파일 저장소(Subscriber Profile Repository:SPR)로 전달하면서 상기 플로우 정보에 해당되는 서비스 품질 정책 정보를 요청하는 단계; 및
    상기 플로우 정보에 해당되는 가입자 및 컨텐츠 공급자에 해당되는 서비스 품질 정책 정보를 상기 SPR로부터 제공받아서 획득하는 단계
    를 포함하는 트래픽 전송 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 PCC 규칙을 생성하는 단계는,
    상기 PCRN이 상기 서비스 품질 제공부로부터 서비스 품질 정보가 포함된 AAR 메시지를 수신하는 단계;
    수신되는 AAR 메시지로부터 서비스 품질 정보를 추출하는 단계; 및
    추출되는 서비스 품질 정보에 기초하여 PCC 규칙을 생성하는 단계
    를 포함하는 트래픽 전송 방법.
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