KR20150041329A - 모바일 네트워크에서 트래픽 전송 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 청크(chunk) 정보를 포함하는 데이터 트래픽을 수신하는 단계, 상기 수신한 데이터 트래픽의 청크 정보에 기반하여 베어러(bearer) 특성을 변경하는 단계 및 상기 변경된 베어러 특성에 기반하여 상기 데이터 트래픽을 단말로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 트래픽 전송 방법 및 이를 이용하는 기지국을 제공한다. 또한, 데이터 서버로부터 데이터 트래픽을 수신하는 단계, 상기 수신한 데이터 트래픽의 청크 정보를 추출하는 단계 및 상기 수신한 데이터 트래픽 및 추출된 청크 정보를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 심층 패킷 분석 수행 노드의 트래픽 전송 방법 및 장치를 제공한다.

Description

모바일 네트워크에서 트래픽 전송 방법 및 장치{Method and apparatus for transmitting traffic in mobile network}
본 발명은 모바일 네트워크에서 각 개체의 트래픽 전송 방법 및 장치에 대한 것이다. 더욱 자세히, 트래픽 특성에 따라 베어러 특성을 변경하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
모바일 네트워크 기술이 발전함에 따라 모바일 장치를 통해 인터넷을 이용하는 사용자가 늘고, 모바일 장치를 이용하여 접근하는 컨텐츠의 다양성 또한 증가되고 있다. 이러한 환경에서 사용자의 인터넷 이용 만족도를 증가시키기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 이러한 연구의 일환으로 트래픽을 전송 효율을 향상시키는 방향이 논의되고 있다.
현재 인터넷 트래픽의 비율을 볼 때 비디오 트래픽은 전체 인터넷 트래픽의 50% 이상의 비율을 차지하고 있다. 상기 비디오 트래픽은 스트리밍 형태로 비디오 파일 전체가 한꺼번에 전송되거나, 또는 비디오 파일이 일정 크기의 복수개의 파일로 나뉘어 일정한 간격을 두고 전송이 되는 패턴을 보인다. 두 번째로 언급한 비디오 패턴이 현재 인터넷에서 전송되는 대부분의 비디오 트래픽이 갖는 패턴이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 모바일 네트워크에서 개선된 트래픽 전송 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 기존의 베어러 변경과정을 거치지 않고 기지국이 트래픽 특성에 따라 패킷 포워딩 처리에 사용되는 베어러 QoS 요소들을 설정하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 청크(chunk) 정보를 포함하는 데이터 트래픽을 수신하는 단계, 상기 수신한 데이터 트래픽의 청크 정보에 기반하여 베어러(bearer) 특성을 변경하는 단계 및 상기 변경된 베어러 특성에 기반하여 상기 데이터 트래픽을 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국의 트래픽 전송 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 데이터 통신을 수행하는 통신부 및 청크(chunk) 정보를 포함하는 데이터 트래픽을 수신하고, 상기 수신한 데이터 트래픽의 청크 정보에 기반하여 베어러(bearer) 특성을 변경하며, 상기 변경된 베어러 특성에 기반하여 상기 데이터 트래픽을 단말로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 데이터 서버로부터 데이터 트래픽을 수신하는 단계, 상기 수신한 데이터 트래픽의 청크 정보를 추출하는 단계 및 상기 수신한 데이터 트래픽 및 추출된 청크 정보를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 데이터 통신을 수행하는 통신부 및 데이터 서버로부터 데이터 트래픽을 수신하고, 상기 수신한 데이터 트래픽의 청크 정보를 추출하며, 상기 수신한 데이터 트래픽 및 추출된 청크 정보를 기지국으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 심층 패킷 분석 수행 노드를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 소스 기지국(Source eNB)으로부터 라디오 접속 네트워크 조정 QoS(Radio Access Network adjusted QoS) 정보를 포함하는 핸드오버 요청을 수신하는 단계, 상기 핸드오버 요청에 기반하여 설정된 타겟 기지국(target eNB)이 라디오 접속 네트워크 조정 QoS(RAQ) 서비스를 지원하는지 판단하는 단계 및 RAQ 서비스를 지원하는 것으로 판단하면, 상기 타겟 기지국으로 상기 소스 기지국이 청크 전송을 위해 설정한 정보를 포함하는 핸드 오버 요청을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 요청 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 데이터 통신을 수행하는 통신부; 및 소스 기지국(Source eNB)으로부터 라디오 접속 네트워크 조정 QoS(Radio Access Network adjusted QoS) 정보를 포함하는 핸드오버 요청을 수신하고, 상기 핸드오버 요청에 기반하여 설정된 타겟 기지국(target eNB)이 라디오 접속 네트워크 조정 QoS(RAQ) 서비스를 지원하는지 판단하며, RAQ 서비스를 지원하는 것으로 판단하면, 상기 타겟 기지국으로 상기 소스 기지국이 청크 전송을 위해 설정한 정보를 포함하는 핸드 오버 요청을 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동성 관리 개체(MME, Mobility Management Entity)를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 모바일 네트워크 내 및 모바일 네트워크와 단말 사이에 추가적인 시그널링을 발생시키지 않고, 베어러 QoS(Quality of Service) 특성을 변경할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 베어러 QoS 중 일부만 변경할 수 있다. 또한, 상기 변경된 베어러 QoS를 통해 모바일 네트워크는 제한된 자원으로 단말에게 보다 향상된 QoE(Quality of Experience)를 제공할 수 있다.
도 1은 비디오 트래픽 전송 방법을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예인 LTE 네트워크에서 베어러의 QoS 특성을 변경하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예인 LTE 네트워크를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 단말이 LTE 네트워크에서 최초 접속 후 MME에 저장된 베어러 컨텍스트를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크에서 라디오 접속 네트워크 조정 QoS를 설정하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동할 타겟 기지국이 RAN adjustable QoS 기능을 지원하지 않는 경우를 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 타겟 기지국이 RAN adjustable QoS 기능을 지원하는 경우를 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예인 기지국을 설명하는 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예인 심층 패킷 분석 노드를 설명하는 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예인 이동성 관리 개체를 설명하는 블록도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 다양한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면들에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 하기의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
도 1은 비디오 트래픽 전송 방법을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 하나의 비디오 파일은 N개의 비디오 파일로 나뉘며, 나뉜 각각의 파일이 비디오 청크(chunk)이다. 비디오 청크는 C_s MB의 크기를 갖고 있으며, C_i 초 간격으로 단말에게 전송된다. 즉, 상기 비디오 트래픽이 모바일 네트워크를 통해 전송되는 경우, 모바일 네트워크는 특정 크기의 트래픽이 언제 또는 어느 시간 간격으로 단말에게 전송될 것인지를 예측할 수 있다.
LTE 네트워크를 예로 들어 비디오 트래픽을 전송하는 방법을 설명한다. LTE 네트워크는 사업자 영상통화를 위한 비디오 트래픽을 제외한 모든 인터넷 비디오 트래픽을 베스트 에포트 (best effort) 서비스를 전달하는 디폴트 베어러 (default bearer)를 통해 전달한다. 즉, 상기 언급한 비디오 트래픽의 특성에 상관없이, 디폴트 베어러에 속한 트래픽을 전달한다. 예를 들어, 기지국(eNB)은 디폴트 베어러에 속한 데이터는 차등없이 스케쥴링한다.
그러나, 비디오 트래픽 패턴에 따라 다른 종류의 베어러 QoS 특성이 요구될 수도 있다. 예를 들어, 특정 청크 크기와 청크 간격으로 전송되는 비디오 트래픽은 디폴트 베어러의 QoS(Quality of Service) 설정 중 하나인 300ms 지연 규격(delay budget) 보다 더 짧은 지연 규격(delay budget)값으로 설정되어야 효율적인 경우가 있다. 또는, 더 긴 지연 규격(delay budget) 값으로 설정되어야 효율적인 경우가 있을 수 있다. 이와 같이 비디오 트래픽 패턴에 따라 설정된 다른 종류의 베어러 QoS 특성은 모바일 네트워크가 단말에게 비디오 트래픽을 전달하는데 효율적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 기지국이 지연 규격(delay budget)을 고려하여 스케쥴링을 하는 경우, 지연 규격(delay budget)이 길게 설정된 비디오 트래픽의 전송 우선 순위를 낮게 설정하고, 짧게 설정된 비디오 트래픽의 전송 우선순위를 길게 설정하여, 모바일 네트워크는 제한된 리소스로 다수의 사용자의 QoS 요구를 맞출 수 있다. 즉, 비디오 트래픽 특성에 따른 베어러 QoS 특성 설정 또는 변경을 통해 사용자의 QoS를 향상시킬 수 있다.
LTE 네트워크에서 베어러 QoS는 QCI, GBR, MBR, ARP 로 표현한다. 이 중 GBR, MBR은 GBR 베어러에 설정되는 값이므로, 앞서 언급한 디폴트 베어러의 특성에는 무관하다. ARP는 LTE 네트워크에서 베어러의 할당 및 유지의 우선순위(Priority of Allocation and Retention)를 나타낸다. ARP는 자원 부족시 베어러 수립 또는 변경 요청을 수락할 것인지 여부를 결정하는 데 사용되며, 또한 핸드오버 시 드롭(drop)할 베어러를 결정하는데 사용한다. ARP값은 기지국의 데이터 전송처리 (예를 들어, 스케쥴링, rate control)에 사용되지 않으며, 사용자에게도 전달되지 않는다. QCI는 베어러의 패킷 포워딩(packet forwarding) 처리를 위해 사용된다. 예를 들면, 스케쥴링 가중치(scheduling weights), 허용 임계 값(admission thresholds), 대기열 관리 임계 값(queue management thresholds), 링크 계층 프로토콜 설정(link layer protocol configuration)이 있다. 더욱 구체적으로 QCI는 자원 유형(Resource type), 패킷 지연 규격(packet delay budget), 패킷 에러 손실 비율(packet error loss rate)을 포함한다.
본 발명의 실시 예에서는 트래픽 특성에 따라 QoS 특성을 변경하여 향상된 QoE를 제공할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 QCI를 변경하여 QoS 특성을 변경할 수 있다. 또한, QCI를 변경하는 예로 지연 규격(delay budget)을 변경할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예인 LTE 네트워크에서 베어러의 QoS 특성을 변경하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 모바일 네트워크(200)는 단말(210)의 요청에 따라 또는 네트워크 필요 시, 단말(210)의 베어러 QoS를 변경하는 과정을 수행할 수 있다.
S201 단계에서 PCRF(260, Policy and Charging Rule Function)는 QoS(Quality of Service) 정책을 P-게이트웨이(PGW, 250)로 전송할 수 있다.
PGW(250)는 전달받은 QoS 정책을 이용하여, 베어러 QoS를 업데이트 하고, 이를 S-게이트웨이(240, Serving GW, SGW)로 전송할 수 있다(S205 단계). SWG(240)는 변경된 베어러 QoS를 이동성 관리 개체(230, MME)로 전달할 수 있다(S207 단계). MME(230)는 기지국(220, eNB)에게 변경된 베어러 QoS를 전달할 수 있다(S209 단계). 기지국(220)은 변경된 EPS 베어러 QoS를 라디오 베어러 QoS로 맵핑할 수 있다. 기지국(220, eNB)은 단말(210)에게 변경된 라디오 베어러 QoS를 전달할 수 있다(S209 단계). 단말(210)은 상기에서 수신한 변경된 라디오 베어러 QoS에 대한 응답메시지를 기지국(220)으로 전송할 수 있다(S211 단계). 또한, S213 단계 내지 S221 단계와 같이 S201 단계 내지 S209 단계에서 수신한 메시지에 대한 응답을 전송할 수 있다.
도2의 방법에 따르면, 비디오 트래픽에 따른 베어러 QoS를 조정하기 위해서는 단말(210)에게 비디오 전송이 발생할 때마다 매번 상기 S201 단계 내지 S221 단계의 베어러 변경 과정을 거쳐야 한다. 이는, 매번 최소 11번의 시그널링 메시지를 발생시키며, 또한 단말(210)에게 시그널링을 발생시켜 라디오 자원을 소모하게 된다.
이하에서는 본 발명에서 제안하는 개선된 실시 예에 따라, 기존의 베어러 변경 과정을 모두 거치지 않고, 트래픽 특성에 따라 패킷 포워딩 처리에 사용되는 베어러 QoS 요소들을 설정하는 방법 및 장치에 대하여 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 라디오 네트워크는 패킷 포워딩 처리에 사용되는 트래픽 특성에 적합하게 베어러 QoS를 변경할 수 있다. 라디오 네트워크는 베어러 QoS의 특성 중 단말에게 전달되지 않으나, 패킷 포워딩 처리에 사용되는 특성을 트래픽 특성에 적합하게 설정/변경할 수 있다. 하기 본 발명의 실시 예에서는 상기 요소를 라디오 접속 네트워크 조정 QoS(RAN adjustable QoS) 라고 명명한다. 하기 실시 예에서 라디오 네트워크는 RAN adjustable QoS를 적용하여 패킷 포워딩을 처리할 수 있다. 또한, 핸드오버가 발생한 경우, 코어 네트워크는 타겟 라디오 네트워크가 RAN adjustable QoS를 지원하는 지 여부를 판단하여, 지원하는 경우, 설정한 값을 타겟 라디오 네트워크에 전달할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예인 LTE 네트워크를 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, LTE 네트워크(300)는 라디오 네트워크(320)와 코어 네트워크(360)로 구성된다. 라디오 네트워크(320)는 기지국(330, eNB)를 포함하여 구성될 수 있다. 코어 네트워크(360)는 MME(350) 및 PGW(370)를 포함하여 구성될 수 있다. MME(350)는 단말(310)과 모바일 네트워크 간의 이동성을 관리하는 엔터티(entity)이며, PGW(370)는 단말(310)에게 전달되는 트래픽을 관리한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 LTE 네트워크를 예를 들어 설명한다. 단말(310)이 요청에 대응하는 데이터 트래픽(예를 들어, 비디오 트래픽)이 도착했을 때, 네트워크의 상위 노드는 데이터 트래픽의 특성을 추출할 수 있다. 상기 상위 노드는 심층 패킷 분석 노드를 포함할 수 있다. 심층 패킷 분석 노드(DPI node, Deep Packet Inspection node)는 심층 패킷 분석(DPI) 기능 등을 이용하여 데이터 트래픽의 특성을 추출할 수 있다. 상기 심층 패킷 분석 노드는 PGW(370) 또는 TDF를 포함할 수 있다. 이하에서는 심층 패킷 분석 노드의 예로 PGW를 가정하고 설명한다. PGW(370)는 심층 패킷 분석(DPI, Deep Packet Inspection) 기능 등을 이용하여 비디오 트래픽의 특성을 추출할 수 있다. 상기 추출되는 비디오 트래픽의 특성은 예를 들어 비디오 청크의 크기, 간격 등이 될 수 있다. 하기에서는 주로 비디오 트래픽을 예를 들어 설명할 것이나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. PGW(370)는 상기에서 추출되는 데이터 트래픽의 특성 정보를 라디오 네트워크로 전송할 수 있다. PGW(370)는 LTE 네트워크에서 상기에서 추출된 데이터 트래픽 특성 정보를 데이터 패킷을 전달하는 형태인 GTP-U 에 확장된 헤더 형태에 포함시킬 수 있다.PGW(370)는 기지국(330, eNB)에게 상기 추출된 데이터 트래픽 특성 정보를 기지국으로 전달할 수 있다. 상기 데이터 트래픽 특성 정보는 GTP-U를 이용하여 전달될 수 있다. PGW(370) 또는 TDF가 심층 패킷 분석(DPI) 기능을 사용해서, 비디오 데이터의 정보를 추출하여 GTP-U에 포함하는 부분은 3GPP에서 기공지된 방법을 (SIRIG: GTP-U extension header를 사용하는 방안) 사용할 수 있다. 기지국(330, eNB)은 상기 GTP-U의 확장 헤더로부터 비디오 트래픽 특성을 추출할 수 있다. 기지국(330, eNB)은 추출된 특성 정보를 본 발명이 제안하는 라디오 접속 네트워크 조정 QoS(RAN adjustable QoS)로 변경할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서 제안하는 RAN adjustable QoS는 단말에게 전달되지 않으나, 기지국(330, eNB)의 패킷 포워딩 등의 처리에 사용되는 QoS 특성이다. 기지국(330, eNB)은 상기 RAN adjustable QoS를 조정하여, 사용자에게 더 나은 QoE를 제공할 수 있다. 예를 들면, RAN adjustable QoS로 지연 규격(delay budget)을 들 수 있으며, 기지국(330, eNB)은 지연 규격(delay budget)을 트래픽 특성에 알맞게 조정할 수 있다. 상기 조정된 지연 규격(delay budget)은 기지국(330, eNB)의 스케쥴링 웨이트(scheduling weights) 등에 적용되어, 비디오 트래픽 전송에 우선순위를 두어 사용자 QoE를 향상시킬 수 있다.
RAN adjustable QoS가 적용된 베어러(Bearer)를 가진 단말(310)이 핸드오버(handover)를 수행하는 경우, MME(350)는 이동할 타겟 기지국이 RAN adjustable QoS를 지원하는지 여부를 확인할 수 있다. 지원하는 경우, MME(370)는 소스 eNB(310)로부터 전달받은 RAN adjustable QoS 를 핸드오버 메시지에 포함하여 전달하고, 타겟 eNB는 전달받은 RAN adjustable QoS를 적용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 단말이 LTE 네트워크에서 최초 접속 후 MME에 저장된 베어러 컨텍스트를 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 단말이 LTE 네트워크에 접속하면 MME는 가입정보를 저장하고 있는 서버로부터 상기 단말에 대한 가입정보를 받아온다. 상기 가입정보에는 단말이 RAN adjustable QoS 를 통해 더 나은 QoS를 받을 단말인지 여부를 판단하는 정보를 포함할 수 있다. 더 나은 QoS를 받을 단말로 인식하는 정보를 포함하는 경우, MME는 MME 내에서 관리하는 단말의 베어러 정보에 RAN adjustable QoS 기능이 가능한 베어러임을 표시할 수 있다.
표4를 예로 들어 설명하면, MME는 EPS bearer QoS 필드에 본 발명의 실시 예에서 제안하는 RAN adjustable QoS 지시자를 포함시킬 수 있다. 상기 베어러는 인터넷 APN의 디폴트 베어러가 될 수 있다. RAN adjustable QoS는 단말이 네트워크에 어태치(attach)를 한 경우, 베어러에 할당된 디폴트 QoS 값으로 설정될 수 있다. 상기와 같이 본 발명에서 제안하는 실시 예는 프리미엄 서비스로 서비스 가입자에 대하여 가입자 정보를 확인 후 제공하는 서비스가 될 수 있으며, 전체 네트워크 이용자에게 제공하는 서비스 일 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크에서 라디오 접속 네트워크 조정 QoS를 설정하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 단말(510)이 비디오 서버(560)와의 연결을 위해 TCP session을 맺는다(S501 단계). 단말(510)은 HTTP 요청(HTTP Request)를 통해 비디오 파일을 요청할 수 있다(S503 단계). 비디오 서버(560)는 PGW(550)로 상기 HTTP 요청에 대응하는 비디오 트래픽을 전달할 수 있다(S505 단계). PGW(550)는 심층 패킷 분석(DPI) 기능 등을 이용하여, 비디오 트래픽 특성을 추출할 수 있다(S507 단계). PGW(550)는 상기 추출한 비디오 트래픽 특성을 이용하여 비디오 트래픽 특성을 포함하는 GTP-U 확장 헤더를 생성할 수 있다(S509 단계). PGW(550)는 SGW(540)에게 비디오 트래픽을 전달할 수 있다. PGW(550)는 SGW(540)로 확장헤더와 함께 비디오 트래픽을 GTP-U 형태로 전달할 수 있다(S511 단계).
SWG(540)는 기지국(520, eNB)에게 수신한 비디오 트래픽을 전달할 수 있다(S513 단계). 기지국(520, eNB)은 전달받은 비디오 트래픽으로부터 청크 정보를 추출할 수 있다(S515 단계). 기지국(520, eNB)은 RAN adjustable QoS가 적용된 베어러(Bearer) 인지 확인할 수 있다(S517 단계). RAN adjustable QoS가 적용된 베어러(Bearer) 인 경우 S520 단계로 진행한다. 기지국(520, eNB)은 비디오 청크 정보에 적합하게 베어러(Bearer) 특성을 변경할 수 있다(S523 단계). 기지국(520, eNB)은 비디오 청크를 단말(510)에게 전송할 수 있다(S525 단계). RAN adjustable QoS가 적용된 베어러(Bearer) 가 아닌 경우 S530 단계로 진행한다. 기지국(520, eNB)은 비디오 청크를 단말(510)에게 전송할 수 있다(S533 단계).
비디오 파일 전송이 종료된 후, 기지국(520, eNB)은 설정한 RAN adjustable QoS를 그대로 유지할 수도 있고, 베어러의 디폴트(default) 값으로 설정할 수도 있다. 비디오 파일이 종료되었음을 확인 하는 방법은 다음과 같다. PGW/DPI가 비디오 파일 전송종료를 알아내어 GTP-U 확장헤더에 정보를 포함하여 eNB에 전송할 수 있다. 기지국(eNB)은 상기 정보를 통하여 비디오 파일 전송이 종료되었음을 확인할 수 있다. 또는, 기지국(eNB)은 마지막 비디오 청크 파일이 도착한 후 비디오 청크의 간격 시간이 지나도 청크 파일이 더 이상 도착하지 않는 경우 비디오 파일 전송이 종료되었음을 확인할 수 있다. 또는 청크 간격에 일정시간을 더한 시간이 지나도 청크파일이 더 이상 도착하지 않는 경우, 비디오 파일 전송이 종료된 것으로 인식할 수 있다.
다음으로 도 6 및 도 7을 참조하여 RAN adjustable QoS가 적용된 베어러를 가진 단말이 핸드오버를 수행하는 경우 동작에 대하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동할 타겟 기지국이 RAN adjustable QoS 기능을 지원하지 않는 경우를 설명하는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 타겟 기지국이 RAN adjustable QoS 기능을 지원하는 경우를 설명하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 소스 기지국(620, Source eNB)dms 자신이 서비스하고 있는 단말(610)이 핸드오버가 필요하다고 판단할 수 있다(S601 단계). 소스 기지국(620, Source eNB)은 소스 이동성 관리 개체(640, Source MME)에게 핸드오버 요청(HO Required) 메시지를 전송할 수 있다. 상기 핸드오버 요청 메시지는 소스 기지국(620)이 핸드오버를 필요로 하는 단말에 RAN adjustable QoS 서비스를 하고 있음을 지시하는 정보(.., RAN adjustable QoS, ..)를 포함할 수 있다. RAN adjustable QoS는 소스 기지국(620, source eNB)가 비디오 청크 전송을 위해 설정한 값이다. RAN adjustable QoS는 핸드오버 요청(HO Required) 메시지가 전달하는 source to target transparent container 변수 내에 포함될 수도 있고, 또는 독립적인 변수로도 전달할 수도 있다(S603 단계). 소스 MME(640)는 소스 기지구(620)로부터 전달받은 RAN adjustable QoS를 타겟 이동성 관리 개체(Target MME, 650)에게 전달할 수 있다. 상기 소스 MME(640)는 Forward Relocation Request (.., RAN adjustable QoS, ..) 메시지를 통해 상기 RAN adjustable QoS 관련 정보를 전달할 수 있다. RAN adjustable QoS는 Forward Relocation Request 메시지가 전달하는 source to target transparent container 변수 내에 포함될 수도 있고, 또는 독립적인 변수로도 전달할 수 있다(S605 단계). 타겟 MME(650)는 타겟 기지국(target eNB, 630)가 RAN adjustable QoS 기능을 지원하는지 여부를 확인할 수 있다(S607 단계). 도 6의 실시 예에서 타겟 eNB(630)는 RAN adjustable QoS 기능을 지원하지 않는 것으로 가정한다. 타겟 MME(650)는 RAN adjustable QoS 기능을 고려하지 않고, 나머지 핸드오버 과정을 수행한다(S609 단계).
다음으로 도 7을 참조하여, 타겟 기지국이 RAN adjustable QoS 기능을 지원하는 경우의 동작에 대하여 설명한다.
S701 단계 내지 S705 단계는 상기 도 6에서 설명한 S601 단계 내지 S605 단계에 대응된다. 이하 S707 단계부터 설명하면, 타겟 MME(750)는 타겟 eNB(730)가 RAN adjustable QoS 기능을 지원하는지 여부를 확인할 수 있다(S707 단계). 도 7의 실시 예에서 타겟 eNB(730)는 RAN adjustable QoS 기능을 지원하는 것으로 가정한다.
타겟 MME(750)는 타겟 eNB(730)에게 핸드오버 요청(HO Request) 메시지를 전송할 수 있다. 상기 핸드오버 요청 메시지는RAN adjustable QoS관련 정보를 포함할 수 있다(S709 단계). RAN adjustable QoS 관련 정보는 타겟 MME(750)가 S701 단계 내지 S705 단계를 통해 전달받은 정보이다. 타겟 eNB(730)는 상기 과정에서 전달받은 RAN adjustable QoS를 확인하고, 필요 시 베어러 QoS 특성을 변경할 수 있다(S711 단계). 타겟 eNB(730)는 나머지 핸드오버 과정을 수행할 수 있다(S713 단계).
도 8은 본 발명의 일 실시 예인 기지국을 설명하는 블록도이다.
도 8을 참조하면, 기지국(800)은 데이터 통신을 수행하는 통신부(810) 및 기지국(800)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(830)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 제어부(830)는 트래픽 특성에 따라 베어러 QoS 요소를 변경하도록 제어할 수 있다. 상기 제어부(830)는 청크(chunk) 정보를 포함하는 데이터 트래픽을 수신하고, 상기 수신한 데이터 트래픽의 청크 정보에 기반하여 베어러(bearer) 특성을 변경하며, 상기 변경된 베어러 특성에 기반하여 상기 데이터 트래픽을 단말로 전송하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(830)는 상기 단말이 라디오 접속 네트워크 조정 QoS(Radio Access Network adjustable QoS) 서비스를 지원하는 단말인지 판단하고, 상기 서비스를 지원하면, 상기 베어러 특성을 변경하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(830)는 베어러의 패킷 포워딩(packet forwarding) 처리에 이용되는 QCI(QoS Class Identifier) 특성을 변경하여 상기 베어러 특성을 변경하도록 제어할 수 있다. 상기 제어부(830)는 QCI의 특성 중 지연 규격(delay budget)을 변경하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(830)는 상기 데이터 트래픽에 대한 GTP-U 확장 헤더로부터 상기 청크 정보를 추출하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(830)가 상기 도 2 내지 도 7에서 설명한 기지국 동작을 수행할 수 있음은 자명할 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예인 심층 패킷 분석 노드를 설명하는 블록도이다.
도 9를 참조하면, 심층 패킷 분석 수행 노드(900, Deep Packet Inspection node)는 데이터 통신을 수행하는 통신부(910) 및 상기 노드(900)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(930)를 포함할 수 있다.
상기 심층 패킷 분석 수행 노드는 상위 노드에 포함된다. 또한, 상기 심층 패킷 분석 수행 노드는 PGW 또는 TDI 일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 다르면, 상기 제어부(930)는 데이터 서버로부터 데이터 트래픽을 수신하고, 상기 수신한 데이터 트래픽의 청크 정보를 추출하며, 상기 수신한 데이터 트래픽 및 추출된 청크 정보를 기지국으로 전송하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(930)는 GTP-U로 상기 데이터 트래픽을 전송하고, 상기 GTP-U의 확장 헤더에 상기 추출된 청크 정보를 전송하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(930)가 상기 도 2 내지 도 7에서 설명한 심층 패킷 분석 노드의 동작을 수행할 수 있음은 자명할 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예인 이동성 관리 개체를 설명하는 블록도이다.
도 10을 참조하면, 이동성 관리 개체(1000, MME)는 데이터 통신을 수행하는 통신부(1010) 및 MME(1000)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(1030)를 포함할 수 있다.
상기 제어부(1030)는 소스 기지국(Source eNB)으로부터 라디오 접속 네트워크 조정 QoS(Radio Access Network adjusted QoS) 정보를 포함하는 핸드오버 요청을 수신하고, 상기 핸드오버 요청에 기반하여 설정된 타겟 기지국(target eNB)이 라디오 접속 네트워크 조정 QoS(RAQ) 서비스를 지원하는지 판단하며, RAQ 서비스를 지원하는 것으로 판단하면, 상기 타겟 기지국으로 상기 소스 기지국이 청크 전송을 위해 설정한 정보를 포함하는 핸드 오버 요청을 전송하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(1030)가 상기 도 6 내지 도 7에서 설명한 MME 동작을 수행할 수 있음은 자명할 것이다.
상기에서 본 발명의 실시 예로 주로 비디오 트래픽을 예로 들어 설명하였다. 하지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정하는 것은 아니며, 다양한 종류의 트래픽도 RAN adjustable QoS 기술에 적용될 수 있을 것이다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 발명의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (24)

  1. 기지국의 트래픽 전송 방법에 있어서,
    청크(chunk) 정보를 포함하는 데이터 트래픽을 수신하는 단계;
    상기 수신한 데이터 트래픽의 청크 정보에 기반하여 베어러(bearer) 특성을 변경하는 단계; 및
    상기 변경된 베어러 특성에 기반하여 상기 데이터 트래픽을 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국의 트래픽 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단말이 라디오 접속 네트워크 조정 QoS(Radio Access Network adjustable QoS) 서비스를 지원하는 단말인지 판단하는 단계를 더 포함하고,
    상기 서비스를 지원하면, 상기 베어러 특성을 변경하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 기지국의 트래픽 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 베어러 특성을 변경하는 단계는,
    베어러의 패킷 포워딩(packet forwarding) 처리에 이용되는 QCI(QoS Class Identifier) 특성을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 트래픽 전송 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 QCI 특성을 변경하는 단계는,
    상기 기지국이 자체적으로 지연 규격(delay budget)을 변경하는 것을 특징으로 하는 기지국의 트래픽 전송 방법.
  5. 제1항에 있어서, 청크 정보를 추출하는 단계를 더 포함하고,
    상기 청크 정보를 추출하는 단계는 상기 데이터 트래픽에 대한 GTP-U 확장 헤더로부터 추출하는 것을 특징으로 하는 기지국의 트래픽 전송 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 청크 정보는,
    상기 데이터 트래픽을 임의의 개수로 나눈 각 청크의 전송 간격(chunk interval)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 트래픽 전송 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 트래픽은 비디오 트래픽인 것을 특징으로 하는 기지국의 트래픽 전송 방법.
  8. 데이터 통신을 수행하는 통신부; 및
    청크(chunk) 정보를 포함하는 데이터 트래픽을 수신하고, 상기 수신한 데이터 트래픽의 청크 정보에 기반하여 베어러(bearer) 특성을 변경하며, 상기 변경된 베어러 특성에 기반하여 상기 데이터 트래픽을 단말로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말이 라디오 접속 네트워크 조정 QoS(Radio Access Network adjustable QoS) 서비스를 지원하는 단말인지 판단하고, 상기 서비스를 지원하면, 상기 베어러 특성을 변경하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제어부는,
    베어러의 패킷 포워딩(packet forwarding) 처리에 이용되는 QCI(QoS Class Identifier) 특성을 변경하여 상기 베어러 특성을 변경하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 기지국이 자체적으로 상기 QCI의 특성 중 지연 규격(delay budget)을 변경하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  12. 제8항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 데이터 트래픽에 대한 GTP-U 확장 헤더로부터 상기 청크 정보를 추출하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  13. 제8항에 있어서, 상기 청크 정보는,
    상기 데이터 트래픽을 임의의 개수로 나눈 각 청크의 전송 간격(chunk interval)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 데이터 트래픽은 비디오 트래픽인 것을 특징으로 하는 기지국.
  15. 심층 패킷 분석 수행 노드(DPI node, Deep Packet Inspection node)의 데이터 트래픽 전송 방법에 있어서,
    데이터 서버로부터 데이터 트래픽을 수신하는 단계;
    상기 수신한 데이터 트래픽의 청크 정보를 추출하는 단계; 및
    상기 수신한 데이터 트래픽 및 추출된 청크 정보를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 전송하는 단계는
    GTP-U로 상기 데이터 트래픽을 전송하고, 상기 GTP-U의 확장 헤더에 상기 추출된 청크 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 심층 패킷 분석 수행 노드는 P-게이트웨이(PGW) 인 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 청크 정보는,
    상기 기지국에서 QCI 특성인 지연 규격(delay budget)을 변경하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 트래픽 전송 방법.
  19. 데이터 통신을 수행하는 통신부; 및
    데이터 서버로부터 데이터 트래픽을 수신하고, 상기 수신한 데이터 트래픽의 청크 정보를 추출하며, 상기 수신한 데이터 트래픽 및 추출된 청크 정보를 기지국으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 심층 패킷 분석 수행 노드.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제어부는,
    GTP-U로 상기 데이터 트래픽을 전송하고, 상기 GTP-U의 확장 헤더에 상기 추출된 청크 정보를 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 심층 패킷 분석 수행 노드.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 심층 패킷 분석 수행 노드는 P-게이트웨이(PGW) 인 것을 특징으로 하는 심층 패킷 분석 수행 노드.
  22. 제19항에 있어서, 상기 청크 정보는,
    상기 기지국에서 QCI 특성인 지연 규격(delay budget)을 변경하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 심층 패킷 분석 수행 노드.
  23. 이동성 관리 개체(MME. Mobility Management Entity)의 핸드오버 요청 방법에 있어서,
    소스 기지국(Source eNB)으로부터 라디오 접속 네트워크 조정 QoS(Radio Access Network adjusted QoS) 정보를 포함하는 핸드오버 요청을 수신하는 단계;
    상기 핸드오버 요청에 기반하여 설정된 타겟 기지국(target eNB)이 라디오 접속 네트워크 조정 QoS(RAQ) 서비스를 지원하는지 판단하는 단계; 및
    RAQ 서비스를 지원하는 것으로 판단하면, 상기 타겟 기지국으로 상기 소스 기지국이 청크 전송을 위해 설정한 정보를 포함하는 핸드 오버 요청을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 요청 방법.
  24. 데이터 통신을 수행하는 통신부; 및
    소스 기지국(Source eNB)으로부터 라디오 접속 네트워크 조정 QoS(Radio Access Network adjusted QoS) 정보를 포함하는 핸드오버 요청을 수신하고, 상기 핸드오버 요청에 기반하여 설정된 타겟 기지국(target eNB)이 라디오 접속 네트워크 조정 QoS(RAQ) 서비스를 지원하는지 판단하며, RAQ 서비스를 지원하는 것으로 판단하면, 상기 타겟 기지국으로 상기 소스 기지국이 청크 전송을 위해 설정한 정보를 포함하는 핸드 오버 요청을 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동성 관리 개체(MME, Mobility Management Entity).
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