KR100433581B1

KR100433581B1 - 세션 정보 변경에 따른 종단간 서비스 품질 보장을 위한호 제어방법

Info

Publication number: KR100433581B1
Application number: KR10-2002-0033662A
Authority: KR
Inventors: 최우용; 김형섭; 이상연
Original assignee: 에스케이 텔레콤주식회사
Priority date: 2002-06-17
Filing date: 2002-06-17
Publication date: 2004-05-31
Also published as: KR20030096676A

Abstract

본 발명은 세션 정보 변경에 따른 종단간 서비스 품질 보장을 위한 호 제어방법에 관한 것으로, 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 콘택스트(context)의 최초 생성 또는 마지막 수정 시 인증되었던 범용 이동통신 시스템(UMTS) 서비스 품질(QoS)이 단말에 의해 변경되었을 때 망에서의 인증절차 과정을 수행하는 인증절차단계와; PDP 콘택스트의 상,하향 링크의 최고 전송률이 0 Kbps로 떨어지거나, 회복되는 경우에 패킷관문장치(GGSN)가 이 PDP 콘택스트의 변경 내용에 대해 정책제어함수부(PCF)로 통보하는 과정을 수행하는 PCF통보단계로 이루어진 방법을 제공함으로써, SIP/SDP 어플리케이션 시그널링과 GPRS 베어러가 분리되어 있는 개념인 All-IP IMS 도메인 상의 세션정보 변경에 따른 베어러 인증, 예약에 관한 절차를 제공함으로써, IMS 가입자의 유연한 서비스 제공을 가능하게 하며, 이에 관한 서비스 품질(QoS)을 보장 할 수 있다.

Description

세션 정보 변경에 따른 종단간 서비스 품질 보장을 위한 호 제어방법{Call Control Method For Guaranteeing End-to-End QoS On Session Modification}

본 발명은 세션 정보 변경에 따른 종단간 서비스 품질 보장을 위한 호 제어방법에 관한 것으로, 특히 범용 이동통신 시스템(Universal Mobile Telecommunication System; UMTS) All-IP 서비스를 받고 있는 가입자가 세션정보를 변경함에 따른 종단간 서비스 품질(QoS)을 보장하기 위해 GPRS(General Packet Radio Service) 베어러(bearer)를 재설정하고 이를 인증하기 위한 호 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 서비스 품질(Quality of Service; QoS)은 전송 시스템의 전송 품질과 서비스 이용도를 나타내는 성능 단위로서, 인터넷과 다른 네트워크에서 전송률, 에러율 및 기타 특성들이 측정될 수 있고, 개선될 수 있으며 어느 정도 미리 보증될 수 있다는 개념이다.

UMTS All-IP는 IMS(IP Multimedia Subsystem) 도메인 내에서 세션 설정 프로토콜(Session Initiation Protocol; SIP) 및 세션 서식 프로토콜(Session Description Protocol; SDP)을 이용하여 호 관련 정보의 전달, 호 설정 및 제어를 수행한다.

두 단말 간 All-IP 세션(session)을 설정하기 위해서는 먼저, SIP와 세션 정보를 담고 있는 SDP를 상호 교환하여 호 설정을 위한 필요한 정보를 교환하는 교섭(Negotiation) 과정을 거쳐 어플리케이션(application) 레벨에서의 호 설정 과정을 수행하고, 이 정보를 바탕으로 실제 베어러의 자원을 예약하여 호가 이루어질때 지연없이 소통될 수 있도록 제반과정을 수행한다.

호 설정을 위한 베어러는 GPRS의 패킷 데이터 프로토콜(Packet Data Protocol; PDP) 콘택스트(context)를 이용하므로, 이 베어러 설정절차는 기존의 GPRS 절차를 그대로 사용하게 되는데, 이때 기존 메커니즘인 GPRS 절차와 새롭게 추가되는 어플리케이션 절차간의 연결이 필요하고, 이를 바인딩(binding) 메커니즘이라 하여 정책제어함수부(Policy Control Function; PCF)와 패킷관문장치(Gateway GPRS System Node; GGSN)내에서 각기 지원하도록 되어 있다.

그러나, 최초 호 설정 시 두 단말 간에 주고받는 SDP 정보에 따라 GPRS 베어러가 예약되어 호가 성립되고 난 후, 어플리케이션 세션 상에서 코덱(codec)이 바뀐다던지, 데이터 비율(rate)이 수정될 필요가 있을 때 변경 내용을 SIP/SDP 프로토콜 시그널링을 통해 수행된다. 그러면 이 바뀐 세션 정보를 베어러에 적용시켜야 되는데, 이때 변경되어 망에 새로이 요청되는 서비스 품질이 허용할 만한 수준인지의 인증이 필요하게 되고, 이때 이전에 수행되었던 정보를 바탕으로 GGSN 자체적으로 처리할지 PCF로 인증 요청을 올려서 처리할 지에 대한 기준이 설정되어야 한다.

그러나, 이에 대한 인증 및 기준 설정이 없었으며, 또한 어느 경우에는 인증이 필요없이 베어러의 상태 변화만을 GGSN이 PCF로 통보해줘야 하는 경우(예를 들어, 단말간의 이상 통화 중단에 따라 과금 등의 정확한 기록을 해야 하는 경우)가 생기게 되는데, 이러한 경우에 대한 호 처리절차가 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 서비스 품질(QoS)을 보장할 수 있도록 SIP/SDP 어플리케이션 시그널링과 GPRS 베어러가 분리되어 있는 개념인 All-IP 도메인 상의 세션 정보의 변경에 따른 베어러 인증, 예약 및 재설정을 위한 호 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명을 적용하기 위한 바람직한 일실시예에 따른 UMTS All-IP 서비스 시스템의 전체 구성을 나타낸 예시도.

도 2는 본 발명 세션 정보 변경에 따른 종단간 서비스 품질 보장을 위한 호 제어방법에 따른 인증절차의 동작 흐름을 보인 예시도.

도 3은 본 발명 세션 정보 변경에 따른 종단간 서비스 품질 보장을 위한 호 제어방법에 따른 PCF통보의 동작 흐름을 보인 예시도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : GPRS 110 : SGSN

120 : GGSN 200 : SIP 서버

210 : PCF 220 : P-CSCF

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 세션 정보 변경에 따른 종단간 서비스 품질 보장을 위한 호 제어방법은, 패킷교환장치(SGSN), 패킷관문장치(GGSN) 및 정책제어함수부(PCF)를 포함하는 범용 이동통신 시스템(UMTS) All-IP 서비스에 있어서, 패킷 데이터 프로토콜(Packet Data Protocol; PDP) 콘택스트(context)의 최초 생성 또는 마지막 수정 시 인증되었던 범용 이동통신 시스템(UMTS) 서비스 품질(QoS)이 단말에 의해 변경되었을 때 망에서의 인증절차 과정을 수행하는 인증절차단계와; PDP 콘택스트의 상,하향 링크의 최고 전송률이 0 Kbps로 떨어지거나, 회복되는 경우에 상기 패킷관문장치(GGSN)가 이 PDP 콘택스트의 변경 내용에 대해 상기 정책제어함수부(PCF)로 통보하는 과정을 수행하는 PCF통보단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 일실시예의 동작 과정을 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명을 적용하기 위한 바람직한 일실시예에 따른 UMTS All-IP 서비스 시스템의 전체 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 사용자 단말, 패킷교환장치(Serving GPRS Support Node; SGSN, 110), 패킷운반장치(GGSN, 120)로 구성된 GPRS(100)와, 정책결정함수(PCF, 210)를 내장하고 있는 프록시-호출상태제어함수(Proxy-Call State Control Function, P-CSCF, 220)를 포함하는 SIP 서버(200)로 이루어진다.

상기 패킷운반장치(GGSN, 120)는 무선 단말기가 고속의 패킷 통신을 하고자 할 때, 기지국을 포함한 무선 교환망을 경유하고 다시 일반 인터넷 망에 접속하여 목적지와 데이터 통신을 수행할 수 있도록 무선 교환망과 공중(public) 인터넷 망을 연동하는 게이트웨이(Gateway) 역할을 담당하고, 상기 패킷교환장치(SGSN, 110)는 이동 노드의 추적을 담당한다. 이것은 상기 GGSN(120)과 패킷을 주고받는 터널이 되며, 이 터널의 연결을 베어러라고 부른다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 동작 과정을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 세세션 정보 변경에 따른 종단간 서비스 품질 보장을 위한 호 제어방법에 따른 인증절차의 동작 흐름을 보인 예시도이다.

도 2에 따르면, 상기 패킷교환장치(SGSN, 110)로부터'업데이트 PDP 콘택스트 요구' 메시지가 수신되면(S10), 패킷관문장치(GGSN, 120)는 지역 정책 결정점(Local Policy Decision Point, LPDP)기능을 지원하는 가를 판단하게 되는데, 여기서 LPDP 기능이란, 일종의 캐쉬(cash) 기능을 말하는 것이고, 또한 상기 '업데이트 PDP 콘택스트 요구' 메시지에는 미디어 플로우에 관한 PDP 콘택스트를 수정하려는 요청과 변경된 범용 이동통신 시스템(UMTS) 서비스 품질(QoS) 파라미터를 포함하고 있다.

상기 판단결과 LPDP 기능을 지원한다면 공통 개방형 정책 서비스(Common Open Policy Service, COPS) 요구 메시지를 정책제어함수부(PCF)로 보내기 전에 이를 조회하게 되는데, 이 COPS는 라우터들과 스위치들이 망 정책서버로부터 QoS 정책 정보를 얻을 수 있는 프로토콜이다.

상기 조회결과 요청한 QoS가 이전에 인증된 QoS를 초과하지 않고, 바인딩 정보가 변경되지 않았으면 LPDP를 통해 이를 인증한 후, PCF(210)와 연동할 필요없이 바로 단계(S14)로 이동한다.

그러나, 상기 판단결과 LPDP 기능을 지원하지 않거나, 상기 조회결과 요청한 QoS가 이전에 인증된 QoS를 초과하지 않고, 바인딩 정보가 변경된 경우에는 PCF(210)로 COPS 요구 메시지를 보내 인증을 요청한다(S11).

PCF(210)는 상기의 COPS 요구 메시지(COPS REQ)를 수신하여 요구된 변경 내용에 따른 정책 결정을 수행한 후, 이를 COPS 결정 메시지(COPS DEC)를 통해 GGSN(120)으로 전송한다(S12 ~ S13).

GGSN(120)은 상기 COPS 결정 메시지를 수신받아 LPDP 내부의 정보 또는 PCF로부터 수신한 COPS 결정 메시지에 따른 정책 결정을 수행하여 해당 미디어 플로우를 싣게 될 PDP 콘택스트를 인증하는데, 상기 COPS 결정 메시지에는 GGSN이 이를바탕으로 정책기반 승인 제어를 수행할 수 있도록 정책 결정 정보가 담겨 있다(S14).

상기 인증이 완료된 후 GGSN은 정책 결정 수행결과(COPS RPT)를 PCF로 보고(S15)함과 동시에'업데이트 PDP 콘택스트 응답'메시지를 SGSN로 전송한다(S16).

도 3은 세션 정보 변경에 따른 종단간 서비스 품질 보장을 위한 호 제어방법에 따른 PCF통보의 동작 흐름을 보인 예시도이다.

도 3에 따르면 SGSN(110)은 PDP 콘택스트의 상,하향 링크의 최고 전송률이 0 Kbps로 떨어지거나, 회복되는 경우에 GGSN(120)으로 미디어 플로우와 연관된 PDP 콘택스트 정보의 변경 사실을 알리는'업데이트 PDP 콘택스트 요구'메시지를 GGSN(120)으로 전송한다(S21).

상기 SGSN(110)로부터 '업데이트 PDP 콘택스트 요구'메시지가 수신되면 GGSN(120)은 인증이 필요 없이 PDP 콘택스트 변경을 PCF(210)로 통보하는 COPS RPT 메시지를 전송한다(S22).

PCF(210)는 상기 COPS RPT 메시지를 수신하여 세션정보 변경에 따른 내용을 P-CSCF(Call State Control Function, 220)로 통보하여 과금 등의 정책에 반영할 수 있도록 한다(S23).

그리고, 상기 GGSN(120)은 PCF(210)로 상기 COPS RPT 메시지 전송 후, SGSN(110)으로 응답 메시지를 보내어 PDP 콘택스트 정보 변경요청에 대한 처리결과를 통보한다(S24).

또한, 상기 단계(S24)는 호 처리의 신속함을 위해 상기 단계(S23)와 동시에 또는 이전에 수행될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 세션 정보 변경에 따른 종단간 서비스 품질 보장을 위한 호 제어방법은, SIP/SDP 어플리케이션 시그널링과 GPRS 베어러가 분리되어 있는 개념인 All-IP IMS 도메인 상의 세션정보 변경에 따른 베어러 인증, 예약에 관한 절차를 제공함으로써, IMS 가입자의 유연한 서비스 제공을 가능하게 하며, 이에 관한 서비스 품질(QoS)을 보장 할 수 있는 효과가 있다.

Claims

패킷교환장치(SGSN), 패킷관문장치(GGSN) 및 정책제어함수부(PCF)를 포함하는 범용 이동통신 시스템(UMTS) All-IP 서비스에 있어서,

패킷 데이터 프로토콜(Packet Data Protocol; PDP) 콘택스트(context)의 최초 생성 또는 마지막 수정 시 인증되었던 범용 이동통신 시스템(UMTS) 서비스 품질(QoS)이 단말에 의해 변경되었을 때 망에서의 인증절차 과정을 수행하는 인증절차단계와;

PDP 콘택스트의 상,하향 링크의 최고 전송률이 0 Kbps로 떨어지거나, 회복되는 경우에 상기 패킷관문장치(GGSN)가 이 PDP 콘택스트의 변경 내용에 대해 상기 정책제어함수부(PCF)로 통보하는 과정을 수행하는 PCF통보단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세션 정보 변경에 따른 종단간 서비스 품질 보장을 위한 호 제어방법.
제1항에 있어서,

상기 인증절차단계는

상기 패킷관문장치(GGSN)가 상기 패킷교환장치(SGSN)로부터'업데이트 PDP 콘택스트 요구' 메시지를 수신하면 지역 정책 결정점(Local Policy Decision Point; LPDP)기능을 지원하는 가를 판단하는 제1 단계와;

상기 제1 단계의 판단결과 LPDP 기능을 지원한다면 공통 개방형 정책 서비스(Common Open Policy Service; COPS) 요구 메시지를 정책제어함수부(PCF)로보내기 전에 이를 조회하는 제2 단계와;

상기 제2 단계의 조회결과 요청한 QoS가 이전에 인증된 QoS를 초과하지 않고, 바인딩 정보가 변경되지 않았으면 LPDP를 통해 COPS 요구 메시지를 인증한 후, PCF와 연동할 필요없이 바로 제5 단계로 이동하는 제3 단계와;

상기 제1 단계의 판단결과 LPDP 기능을 지원하지 않거나, 상기 제2 단계의 조회결과 요청한 QoS가 이전에 인증된 QoS를 초과하지 않고, 바인딩 정보가 변경된 경우에는 PCF로 COPS 요구 메시지를 보내 인증을 요청하는 제4 단계와;

상기 제3 단계의 인증 후, LPDP 내부의 정보에 따른 정책 결정을 수행하여 해당 미디어 플로우를 싣게 될 PDP 콘택스트를 인증하는 제5 단계와;

또는 상기 제4 단계의 COPS 요구 메시지를 수신하여 요구된 변경 내용에 따른 정책 결정을 수행한 후, 이를 COPS 결정 메시지를 통해 수신받아 PCF로부터 수신한 COPS 결정 메시지에 따른 정책 결정을 수행하여 해당 미디어 플로우를 싣게 될 PDP 콘택스트를 인증하는 제6 단계와;

상기 제5 단계 또는 제6 단계의 인증이 완료된 후 정책 결정 수행결과를 PCF로 보고함과 동시에'업데이트 PDP 콘택스트 응답'메시지를 SGSN로 전송하는 제7 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세션 정보 변경에 따른 종단간 서비스 품질 보장을 위한 호 제어방법.
제2항에 있어서,

상기 '업데이트 PDP 콘택스트 요구' 메시지는 미디어 플로우에 관한 PDP 콘택스트를 수정하려는 요청과 변경된 범용 이동통신 시스템(UMTS) 서비스 품질(QoS) 파라미터를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 세션 정보 변경에 따른 종단간 서비스 품질 보장을 위한 호 제어방법.
제2항에 있어서,

상기 제5 단계의 COPS 결정 메시지에는 GGSN이 이를 바탕으로 정책기반 승인 제어를 수행할 수 있도록 정책 결정 정보가 담겨 있는 것을 특징으로 하는 세션 정보 변경에 따른 종단간 서비스 품질 보장을 위한 호 제어방법.
제1항에 있어서,

상기 PCF통보단계는

PDP 콘택스트의 상,하향 링크의 최고 전송률이 0 Kbps로 떨어지거나, 회복되는 경우에 GGSN으로 미디어 플로우와 연관된 PDP 콘택스트 정보의 변경 사실을 알리는'업데이트 PDP 콘택스트 요구'메시지를 전송하는 제1 단계와;

상기 SGSN로부터 '업데이트 PDP 콘택스트 요구'메시지가 수신되면 인증이 필요 없이 PDP 콘택스트 변경을 PCF로 통보하는 COPS RPT 메시지를 전송하는 제2 단계와;

상기 제2 단계로부터 COPS RPT 메시지를 수신하여 세션정보 변경에 따른 내용을 P-CSCF(Call State Control Function)로 통보하는 제3 단계와;

상기 제2 단계의 COPS RPT 메시지 전송 후, SGSN으로 응답 메시지를 보내어PDP 콘택스트 정보 변경요청에 대한 처리결과를 통보하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세션 정보 변경에 따른 종단간 서비스 품질 보장을 위한 호 제어방법.
제5항에 있어서,

상기 제4 단계는 호 처리의 신속함을 위해 제3 단계와 동시에 또는 이전에 수행하는 것을 특징으로 하는 세션 정보 변경에 따른 종단간 서비스 품질 보장을 위한 호 제어방법.