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KR100656515B1 - 이동통신시스템에서 사용자별 서비스 품질을 제공하는방법 및 그 장치 - Google Patents

이동통신시스템에서 사용자별 서비스 품질을 제공하는방법 및 그 장치 Download PDF

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KR100656515B1
KR100656515B1 KR1020040075232A KR20040075232A KR100656515B1 KR 100656515 B1 KR100656515 B1 KR 100656515B1 KR 1020040075232 A KR1020040075232 A KR 1020040075232A KR 20040075232 A KR20040075232 A KR 20040075232A KR 100656515 B1 KR100656515 B1 KR 100656515B1
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KR
South Korea
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user
quality
traffic
qos
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정동조
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 이동통신시스템에서 사용자별 서비스 품질 제공 방법에 관한 것으로서, PDSN이 AAA 서버로부터 MH에 대한 인증결과를 수신할 때 사용자별로 차등화된 품질의 데이터 전송 서비스를 제공하기 위해 참고하기 위한 QoS 속성값을 함께 수신하여 저장한 후 QoS가 적용된 패킷 데이터 서비스 제공시에 그 QoS 속성값에 의거한 QoS 서비스를 제공함으로써 사용자별로 차등화된 품질의 데이터 전송 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다. 특히 사용자별로 협의된 대역 제한폭에 의거하여 사용자간 충돌(congestion) 발생시 선 처리 기능을 제공할 수 있고, 사용자별 트래픽 제어 조건에 의거하여 협의된 QoS 수준을 넘어서는 트래픽에 대한 효율적인 처리를 할 수 있다. 또한 사용자별 QoS 등급을 네트워크에서 관리함으로써 수시로 변경되는 사용자별 QoS 등급을 단말의 변경 없이 효율적으로 관리할 수 있는 장점이 있다.
QoS, 사용자별, 패킷 데이터 전송

Description

이동통신시스템에서 사용자별 서비스 품질을 제공하는 방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SUPPORTING QUALITY OF SERVICE THE RESPECTIVE USERS IN CODE_DIVISION_MULTIPLE_ACCESS COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사용자별 서비스 품질을 제공하기 위한 이동통신시스템을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 이동통신시스템에서 사용자별 서비스 품질을 제공하기 위한 처리 절차를 도시한 도면,
도 3 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 사용자별 서비스 품질을 제공하기 위해 전송되는 서비스 품질 프로파일에 대한 예시도들,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이동통신단말기에 대한 개략적인 블록도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: MH 120: AN
130: PDSN 140: AAA
본 발명은 이동통신시스템에서의 서비스 품질(Quality of Service, 이하 'QoS'라 칭함)을 제공하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 특히 이동통신시스템 사용자들 사이에 서비스 품질을 차등화하여 제공하는 방법 및 그 이동통신단말기에 관한 것이다.
CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 시스템은 음성신호의 송/수신을 위주로 하는 IS-95 규격으로부터 음성신호뿐만 아니라 고속 데이터까지도 전송이 가능한 IS-2000 및 IS-856 규격으로 발전하였다. 예를 들어, CDMA 2000 1x 시스템 및 CDMA 2000 1x EV-DO 시스템은 패킷 방식에 의한 데이터 전달 기능을 제공한다.
이와 같이 패킷 방식에 의해 데이터를 전달하는 이동통신시스템(예컨대, CDMA 2000 패킷 망)은 데이터의 전송품질보다는 이동성에 초점을 맞추어 데이터 전송 서비스를 제공하도록 개발되었다. 즉 초기 CDMA 2000 패킷망은 '최선을 다하는 방식(이하 'Best Effort'라 칭함)'에 의해 패킷을 전달하였다. 상기와 같은 데이터 전달 방식은 망이 부하 상태에 있을 때에도 빠른 시간 안에 종단 사용자에게 데이터를 전달하여야 하는 실시간성 데이터 전송 서비스들과 일반 데이터 전송 서비스를 동일시하여 처리하는 문제점이 있다. 따라서 상기 데이터 전달 방식은 향후 도입될 패킷 방식의 화상전화 서비스(Video Telephony Service) 및 패킷 음성 서비스(VoIP Service) 등 실시간성을 요구하는 데이터의 전송을 보장할 수 없었다. 또한 전송 지연에 민감하지 않은 데이터의 전송 서비스도 망의 상황에 따라 서로 다른 품질로 제공되었다. 즉 상기 데이터 전달 방식은 패킷 기반의 데이터 전송 품질이 보장되지 못하는 문제점이 있다. 이는 보다 높은 품질의 서비스를 제공하고자 하는 사업자나 상기 서비스를 제공받고자 하는 사용자 모두에게 불만을 초래하였다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2)에서는 서비스 별로 데이터의 전송 품질을 서로 다르게 제공하는 방안을 표준화를 통해 제정하고 있다. 즉 서비스 품질(Quality of Service, 이하 'QoS'라 칭함)을 패킷망에 도입하는 방안을 표준화를 통해 제정하고 있다. 이와 같이 패킷망에 QoS를 제공하는 방식은 '인터넷 프로토콜(Internet Protocol, 이하 'IP'라 칭함) QoS 제공 방식'과 '액세스 네트워크(Access Network, 이하 'AN'이라 칭함)에서의 QoS 제공 방식'으로 구분할 수 있다.
'IP QoS 제공 방식'은 CDMA 2000 망 측면에서 고려할 경우 네트워크 계층에서 정의되는 방식으로 국제표준기구인 IETF(Internet Engineering Task Force)에 의해 많은 부분 표준화되어져 있다. 'IP QoS 제공 방식'의 대표적인 방식으로 'Int-Serv(Integrated Service) 방식'과 'Diff-Serv(Differentiated Service) 방식'이 있다.
'Int-Serv 방식'은 데이터를 전송하려는 각 노드에서 데이터 전송 전에 사전 예약 절차를 통해 필요한 자원을 설정한 후에 데이터를 전송하는 방식이라 할 수 있으며, 자원 예약을 위한 신호 프로토콜로는 자원 예약 프로토콜(Resource reSerVation Protocol, 이하 'RSVP'라 기재함)을 사용한다.
'Diff-Serv 방식'은 패킷 데이터의 생성시에 그 패킷 데이터의 헤더에 해당 패킷 데이터에 대한 상대적인 우선순위를 지정하고, 각 노드에서 헤더를 통해 얻은 정보에 근거하여 패킷을 차별 처리하는 방식이다.
이러한 'IP QoS 제공 방식'은 IP 노드에서 처리가 가능한 방법이며, CDMA 2000 망에서는 단말과 PDSN(Packet Data Serving Node) 및 IP 핵심망(Core Network)을 구성하는 여러 라우터에 적용 가능하다.
'AN에서의 QoS 제공 방식'은 CDMA 2000 망 측면에서 고려할 경우 네트워크 계층 하위에서 정의되는 방식으로 AN과 단말간의 QoS 기능을 제공하며, AN 내에서 정의된 QoS 파라미터 및 제어 알고리즘을 이용하여 QoS를 제공한다. 따라서 종단간 QoS(End-to end QoS) 제공을 위해서는 표준화된 'IP QoS 제공 방식'과 상호 연동이 요구되어 진다. 현재 3GPP2에서는 종단간 QoS 서비스를 위해 단말과 PSDN 간은 RSVP를 통한 QoS 정보를 전달하여 AN의 QoS를 설정하며, PDSN 이후의 패킷망에서는 Diff-Serv에 의한 상대적인 QoS를 제공하는 것을 고려하고 있다.
그런데 이러한 QoS 제공 방식은 서비스별 QoS를 제공하는 것은 가능하지만 서로 다른 사용자들 사이의 차등화 방법은 정의하지 않고 있다. 즉 서로 다른 사용자가 같은 등급의 서비스를 제공받을 때 어느 사용자에게 우선권을 주어야 하고, 네트워크 부하시 어느 사용자에게 선 처리를 적용할 것인지를 결정하기 위한 방법을 정의하지 않고 있다.
따라서, 본 발명에서는 이동통신시스템 사용자들 사이에 서비스 품질을 차등 화하여 적용하는 서비스 품질 제공 방법 및 그 장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명에서는 사용자별 QoS 등급을 네트워크에서 관리함으로써 수시로 변경되는 사용자별 QoS 등급을 단말의 변경 없이 관리하는 서비스 품질 제공 방법 및 그 장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명에서는 사용자별 QoS 등급을 AN에서 관리함으로써 동일 등급의 서비스에 대한 충돌 발생시 AN에서 선순위 처리를 하는 서비스 품질 제공 방법 및 그 장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명에서는 협의된 QoS 수준을 넘어서는 서비스 요청에 대하여 사용자별로 기 설정된 트래픽 제어 조건에 의거하여 서비스를 제공하는 서비스 품질 제공 방법 및 그 장치를 제공하고자 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 이동통신시스템에서 사용자간 서비스 품질 제공 방법은 단말의 프로토콜 설정 요청에 의거하여 인증서버로부터 사용자별 서비스 품질 제공을 위해 기 설정된 사용자별 서비스 품질 프로파일을 포함한 인증정보를 수신하여 저장하는 과정과, 임의의 사용자가 그 사용자에게 허용된 서비스 품질 트래픽을 초과하는 트래픽을 기지국에게 요청한 경우 그 사용자의 서비스 품질 프로파일에 의거하여 상기 초과 요청된 트래픽을 처리하는 과정과, 상기 인증정보에 의거하여 단말과 패킷데이터서비스 제공을 위한 서버 간에 프로토콜 설정을 수행하는 과정과, 서비스 품질이 적용된 패킷 데이터 서비스에 대한 단말의 요청에 응답하여 상기 저장된 인증정보에 의거하여 상기 패킷 데이터 서비스에 대한 인증을 수행하는 과정과, 상기 인증결과에 의거하여 상기 사용자별 서비스 품질 프로파일을 기지국에게 전송한 후 단말과 기지국간 서비스 품질 채널을 설정하는 과정과, 상기 설정된 서비스 품질 채널에 의거하여 서비스 품질이 적용된 패킷 데이터를 송/수신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
또한 상기 방법은 서로 다른 복수의 사용자가 기지국에게 같은 등급의 서비스를 요청한 경우 상기 기지국에 저장된 사용자별 서비스 품질 프로파일에 의거하여 우선순위가 높은 사용자에게 서비스를 제공하는 선우선 처리과정을 더 포함이 바람직하다. 그리고 상기 방법은 임의의 사용자가 그 사용자에게 허용된 서비스 품질 트래픽을 초과하는 트래픽을 기지국에게 요청한 경우 그 사용자의 서비스 품질 프로파일에 의거하여 상기 초과 요청된 트래픽을 처리하는 과정을 더 포함함이 바람직하다.
한편 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 이동통신단말기는 사용자 인터페이스부와, 상기 사용자 인터페이스부를 통한 프로토콜 설정 요청에 응답하여 기 설정된 사용자별 서비스 품질 프로파일을 포함한 인증정보를 저장한 패킷데이터서버와의 프로토콜을 설정하는 프로토콜 설정부와, 상기 사용자 인터페이스부를 통한 서비스 품질이 적용된 패킷 데이터 서비스 요청에 응답하여 상기 인증정보에 의거한 인증결과에 따라 기지국과 상기 패킷 데이터 서비스를 위한 서비스 품질 채널을 설정하는 서비스 품질 처리부와, 상기 사용자 인터페이스부를 통한 사용자의 서비스 요청을 외부로 송신하는 송신부와, 상기 서비스 품질 채널과 연결되어 상기 사용자별 서비스 품질이 적용된 패킷 데이터를 수신하는 한편, 상기 사용자에게 허용된 서비스 품질 트래픽을 초과하여 요청된 트래픽에 대하여 상기 기지국에 저장된 사용자별 서비스 품질 프로파일에 포함된 트래픽 제어 조건에 의거하여 처리된 결과를 수신하는 수신부와, 상기 수신부에서 수신된 패킷 데이터를 출력하는 데이터 출력부를 포함함을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 예에 의한 구성 및 작용에 대해서 더욱 상세히 설명한다. 이 때 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사용자별 서비스 품질을 제공하기 위한 이동통신시스템을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면 상기 이동통신시스템(100)은 이동단말기(Mobile Host, 이하 'MH'라 칭함)(110), 액세스 네트워크(Access Network, 이하 'AN'이라 칭함)(120), 패킷 데이터 서비스 노드(Packet Date Service Node, 이하 'PDSN'이라 칭함)(130), 인증서버(Authentication, Authorization and Accounting server, 이하 'AAA 서버'라 칭함)(140) 및 IP 망(network)(150)을 포함한다.
MH(110)는 AN(120)과 CDMA 2000 무선 접속 기능을 제공하며 PPP(Point-to-Point Protocol) 링크 레이어(link layer) 접속을 통하여 PDSN(130)과 연결된다. MH(110)는 종단에 위치하여 QoS가 적용된 패킷 데이터 서비스(이하, 'QoS 서비스'라 칭함) 요구에 대한 신호처리 기능을 수행한다.
AN(120)은 MH(110)와 CDMA 2000 무선 접속 기능을 제공하며 PDSN(130)과 레이어(layer)-2 접속 기능을 통해 패킷 데이터 서비스를 제공한다. 즉 AN(120)은 MH(110)의 QoS 서비스 요구에 응답하여 PSDN(130)으로부터 전달된 QoS 파라미터에 근거하여 QoS 자원(예컨대, QoS 승인 제어 등)을 설정하고 그에 따라 사용자별로 QoS가 적용된 패킷 데이터 서비스를 MH(110)에게 제공한다.
PDSN(130)은 레이어(layer)-2 접속을 통해 AN(120)과 연결되며 MH(110)와 PPP 연결된다. 또한 AAA 서버(140)와 연결되어 AAA 서버(140)로부터 사용자별 QoS 프로파일을 획득한다. 그리고 MH(110)가 QoS 서비스를 요청하면 그 QoS 프로파일을 기반으로 QoS 서비스 인증을 수행한다. 즉 QoS 서비스를 요청한 MH(110)의 QoS 프로파일 정보에 의거하여 해당 MH(110)가 요청한 QoS 서비스의 제공 가능 여부를 판단한다. 이 때 QoS 프로파일은 QoS 서비스를 제공하기 위해 사용자별로 설정된 속성(attribute)값을 말하는 것으로서 QoS 프로파일에 대한 예가 도 3 내지 도 5에 도시되어 있다.
AAA 서버(140)는 가입자에 대한 인증 및 권한 기능을 제공하며 PDSN(130)으로부터 과금 데이터를 수신하여 사업자 과금센터로 전송하는 기능을 제공한다. 또한 QoS 기능을 위해 PPP 인증단계에서 QoS 프로파일을 PDSN(130)에게 제공한다. 특히, QoS 서비스 제공시 사용자별로 서비스 품질을 차등화하여 적용하기 위해 필요한 QoS 파라미터를 QoS 프로파일에 포함시켜 전달함으로써 PDSN(130)에서 QoS 서비스 인증시 참고하도록 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 이동통신시스템에서 사용자별 서비스 품질을 제공하기 위한 처리 절차를 도시한 도면이다. 즉, 도 2는 도 1에 예시된 바와 같이 MH(110), AN(120), PDSN(130) 및 AAA(140)를 포함하는 이동통신시스템에서, MH(110)의 요청에 의해 사용자별 QoS 서비스를 제공하기 위한 처리 절차를 도시하고 있다.
도 2를 참조하면 MH(110)의 요청에 의해 사용자별 QoS 서비스를 제공하기 위한 처리 절차는 PPP 설정과정(S201 내지 S209)과, QoS 설정 과정(S211 내지 S231)을 포함하며, 이 때 설정된 인스턴스(instance)는 'Best Effort'기능을 제공하게 된다.
한편 PPP 설정 및 QoS 설정을 위한 구체적인 처리 절차는 표준에서 정의되고 있으며 이에 대한 구체적인 내용은 P.X 0011-D에 개시된 내용을 참조하면 된다.
먼저 PPP 설정과정을 개략적으로 살펴보면 다음과 같다. MH(110)가 PDSN(130)에게 PPP 설정을 요청하면(S201), PDSN(130)은 그 요청에 응답하여 AAA 서버(140)에게 사용자 인증을 요청하고(S203) AAA 서버(140)로부터 그 인증결과를 전달받아(S205) PPP 설정 요청에 대한 인증을 수행한다. 이 때 AAA 서버(140)로부터 전달되는 인증결과에는 해당 사용자에 대한 'QoS 프로파일'이 포함되어 있으며 PDSN(130)은 그 'QoS 프로파일'을 저장한다.
예를 들어 상기 과정(S205)에서 전달되는 'QoS 프로파일'에는 핵심 망(core network)에서 사용될 DSCP(Differentiated Services Code Point) 값으로 기 정의된 속성값(예컨대, Allowed Differentiated Services Marking attribute)(300)(도 3 참조)과, 서비스 옵션(service option) 별 인스턴스(instance) 수를 제한하기 위해 기 정의된 속성값(예컨대, Service Option Profile attribute)(400)(도 4 참조)과, 사용자별로 협의된 대역 제한폭(bandwidth limitation) 및 사용자별로 기 설정된 트래픽 제어 조건(Traffic Conditioning Agreement, 이하 'TCA'라 칭함)을 포함하는 속성값(예컨대, Inter-User QoS Attribute and Policy parameters)(500)(도 5 참조)들을 포함함이 바람직하다. 이 때 'TCA'는 QoS 서비스 요청시 사용자가 해당 사용자와 협의된 대역 제한폭을 초과하는 대역폭을 요청하는 경우에 대한 처리 방법을 설정한 값이다.
특히 도 5에 예시된 속성값(500)은 본 발명에서 제공하는 사용자별 QoS 서비스 제공을 위해 반드시 필요한 정보이다. 도 5에 예시된 속성값(500)은 도 5를 참조하여 구체적으로 설명될 것이다.
한편 도 3 및 도 4에 예시된 속성값(300, 400)은 3GPP2 P.X0011-C에 기 정의된 내용과 같다. 따라서 도 3 및 도 4에 예시된 속성값(300, 400)에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상기 과정(S205)에서 AAA 서버(140)로부터 인증결과를 수신한 PDSN(130)은 그 인증결과에 의거하여 MH(110)에게 PPP 설정 요청에 대한 응답 메시지를 전달한다(S207). 상기 응답 메시지에 PPP 설정에 대한 승인 정보가 포함된 경우 MH(110)와 PDSN(130) 간 PPP 설정이 완료된다(S209).
보다 구체적인 PPP 설정 과정은 상기한 바와 같이 표준 규격 P.X 0011-D에 개시된 내용을 참조함이 바람직하다.
상기 과정(S201 내지 S209)을 통해 MH(110)와 PDSN(130)간 PPP 설정이 완료된 상태에서 MH(110)가 그 PPP 접속을 통해 PDSN(130)에게 QoS 서비스를 요구하면(S211) PDSN(130)은 AAA 서버(140)로부터 수신하여 저장된 QoS 프로파일에 의거하여 해당 QoS 서비스에 대한 인증을 수행한다(S213). 예를 들어 도 5의 속성값(500)에 포함된 사용자별로 협의된 대역 제한폭(bandwidth limitation)과 MH(110)가 QoS 서비스 요구시 요청한 대역폭을 비교한다. 그리고 MH(110)가 요청한 대역폭이 해당 사용자와 사전에 협의된 대역 제한폭 이하인 경우 QoS 서비스가 가능한 것으로 판단한다. 즉 MH(110)가 요청한 대역폭이 해당 사용자와 사전에 협의된 대역 제한폭 이하인 경우 인증이 성공한 것으로 판단한다(S215).
상기 판단결과 MH(110)가 요청한 QoS 서비스에 대한 인증이 실패한 경우 PDSN(130)은 QoS 서비스 요청을 거절한다(S217).
상기 판단결과 MH(110)가 요청한 QoS 서비스에 대한 인증이 성공하였으면 PDSN(130)은 AN(120)에게 QoS 서비스 설정 요구를 통보한다(S219). 이 때 PDSN(130)은 QoS 서비스 설정 요구시 AAA 서버(140)로부터 수신한 QoS 프로파일(특히, '사용자별로 협의된 대역 제한폭' 및 '사용자별로 기 설정된 트래픽 제어 조건')을 AN(120)에게 전달한다.
PDSN(130)로부터 QoS 서비스 설정 요구를 전달받은 AN(120)은 그 정보에 의거하여 MH(110)와 QoS 채널을 설정한다(S221). 즉 QoS가 적용된 패킷 데이터 서비스를 제공하기 위한 채널을 설정한다. 보다 구체적인 QoS 설정 과정은 상기한 바와 같이 표준 규격 P.X 0011-D에 개시된 내용을 참조함이 바람직하다.
상기 과정(S221)에서 QoS 채널을 설정하였으면 MH(110)와 AN(120)은 그 채널을 이용하여 QoS 트래픽을 송/수신한다(S223).
한편 AN(120)이 다수의 MH(110)들과 상기 과정들(S201 내지 S223)을 통해 사용자별 QoS 서비스를 제공하는 중에 사용자간 충돌이 발생하면(S225), 즉 서로 다른 사용자가 같은 등급의 서비스를 요청하면, AN(120)은 PDSN(130)으로부터 전달된 QoS 서비스 설정 요구에 포함된 정보에 의거하여 선우선 처리를 수행한다(S227). 즉 AN(120)은 PDSN(130)이 AN(120)에게 QoS 서비스 설정 요구를 통보할 때 그 요구 메시지에 포함된 '사용자별로 협의된 대역 제한폭'에 의거하여 사용자별 우선순위(priority)를 먼저 결정한다. 그리고 그 우선순위(priority)에 의거하여 같은 등급의 서비스를 우선적으로 제공해야 할 사용자를 선택한 후 그 사용자에게 해당 서비스를 우선적으로 제공한다.
또한 AN(120)이 다수의 MH(110)들과 상기 과정들(S201 내지 S223)을 통해 사용자별 QoS 서비스를 제공하는 중에 QoS 채널을 통해 송수신되는 트래픽이 해당 사용자에게 허용된 QoS 트래픽 범위를 초과하는 경우(S229), AN(120)은 PDSN(130)으로부터 전달된 QoS 서비스 설정 요구에 포함된 정보에 의거하여 초과된 QoS 트래픽을 처리한다(S231). 즉, AN(120)은 PDSN(130)이 AN(120)에게 QoS 서비스 설정 요구를 통보할 때 그 요구 메시지에 포함된 '사용자별 트래픽 제어 조건(Traffic Conditioning Agreement, 이하 'TCA'라 칭함)'에 의거하여 초과된 QoS 트래픽을 처리한다. 예를 들어, 상기 TCA의 설정값에 의거하여 '송수신되는 QoS 트래픽 중 협의된 QoS 트래픽을 초과하는 트래픽 만을 무시'하거나 '협의된 QoS 트래픽을 초과하여 송수신되는 QoS 트래픽 전체를 무시'하거나 '송수신되는 QoS 트래픽 중 협의된 QoS 트래픽을 초과하는 트래픽에 대하여 부가적인 과금을 실시'하도록 트래픽을 제어한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 사용자별 QoS를 제공하기 위해 전송되는 QoS 프로파일의 일예로서, 특히 사용자별 QoS를 제공하기 위한 속성값 (Inter-User Attribute and Policy parameters)(500)에 대한 예를 도시하고 있다.
도 5를 참조하면 상기 속성값(500)은 사용자별로 협의된 대역 제한폭(bandwidth limitation)(501)과, 사용자별로 기 설정된 제1 및 제2 트래픽 제어 조건(Traffic Conditioning Agreement, 이하 'TCA'라 칭함)(503 및 505)을 포함한다.
상기 대역 제한폭(501)은 사용자별 우선순위(priority)를 결정하는 기준이 되는 값이다. 이 때 '사용자별 우선순위'는 같은 등급의 서비스에 대해 서로 다른 사용자간 충돌(congestion)이 발생할 경우 해당 서비스를 우선적으로 이용하게 될 사용자를 선택하기 위해 필요한 값이다.
한편 제1 및 제2 TCA(503 및 505)는 QoS 채널을 통해 송수신되는 QoS 트래픽이 사용자별로 허용된 QoS 트래픽을 초과하는 경우 이를 처리하기 위해 필요한 값이다. 즉 허용 범위를 초과하는 QoS 트래픽을 처리하기 위한 방법을 설정하기 위한 값이다. 특히 제1 TCA(503)는 'EF(Expedited Forwarding)클래스 데이터'에 대하여 허용 범위를 초과하는 QoS 트래픽을 처리하기 위한 방법을 설정하기 위한 값이고, 제2 TCA(505)는 'AF(Assured Forwarding)클래스 데이터'에 대하여 허용 범위를 초과하는 QoS 트래픽을 처리하기 위한 방법을 설정하기 위한 값이다. 여기서 'EF 클래스 데이터'는 실시간 서비스(예컨대, '보이스 오버 인넷 프로토콜(VoIP: Voice over Internet Protocol) 서비스'및'화상전화'등)를 위한 데이터이고, 'AF 클래스 데이터'는 실시간 서비스는 아니지만 어느 정도 품질이 보장되어야 하는 서비스(예컨대, 주문형 비디오(VOD: Video On Demand), FTP, 웹 브라우징(web browsing) 등)를 위한 데이터이다.
예를 들어, 제1 TCA(503)가 '1'인 경우 'EF 클래스 데이터'에 대하여 초과하는 QoS 트래픽을 포함하는 트래픽 전체를 '드롭(Drop)'한다. 즉, 제1 TCA(503)가 '1'인 경우 해당 QoS 트래픽 전체를 전달하지 않는다. 또한 제1 TCA(503)가 '2'인 경우 'EF 클래스 데이터'에 대하여 초과하는 QoS 트래픽을 전달하되 허용 범위를 초과하는 QoS 트래픽의 전송에 대한 부가적인 과금을 실시한다.
한편 제2 TCA(505)가 '1'인 경우 'AF 클래스 데이터'에 대하여 초과하는 QoS 트래픽을 포함하는 트래픽 전체를 '드롭(Drop)'한다. 즉 제2 TCA(505)가 '1'인 경우 해당 QoS 트래픽 전체를 전달하지 않는다. 또한 제2 TCA(505)가 '2'인 경우 'AF 클래스 데이터'에 대하여 초과하는 QoS 트래픽에 해당되는 데이터를 '쉐이핑(Shaping)'처리한다. 즉 제2 TCA(505)가 '2'인 경우 허용 범위를 초과분에 대한 QoS 트래픽만을 전달하지 않는다. 그리고 제2 TCA(505)가 '3'인 경우 'AF 클래스 데이터'에 대하여 '다운-그레이드(Down-grade)'를 수행한다. 예를 들어, 제2 TCA(505)가 '3'인 경우 제1 등급 AF 클래스 데이터(AF1)에 대하여 제2 등급 AF 클래스 데이터(AF2)로 다운-그레이드하고, 제2 등급 AF 클래스 데이터(AF2)에 대하여 제3 등급 AF 클래스 데이터(AF3)로 다운-그레이드를 수행한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이동통신단말기에 대한 개략적인 블록도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이동통신단말기(200)는 사용자 인터페이스부(210), 제어부(220), 프로토콜 설정부(230), 서비스 품질 처리부(240), 데이터 출력부(250), 송신부(260) 및 수신부(270)를 포함한다.
프로토콜 설정부(230)는 사용자 인터페이스부(210)를 통한 프로토콜 설정 요 청에 응답하여 기 설정된 사용자별 서비스 품질 프로파일을 포함한 인증정보를 저장한 패킷데이터서버와의 프로토콜을 설정한다. 이 때, 상기 사용자별 서비스 품질 프로파일은 사용자별로 협약된 대역 제한폭 및 사용자별 트래픽 제어 조건을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 사용자별 서비스 품질 프로파일은 도 2 내지 도 5를 참조한 설명에서 구체적으로 언급되었으므로 여기서는 사용자별 서비스 품질 프로파일에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
서비스 품질 처리부(240)는 사용자 인터페이스부(210)를 통한 서비스 품질이 적용된 패킷 데이터 서비스 요청에 응답하여 상기 인증정보에 의거한 인증결과에 따라 기지국과 상기 패킷 데이터 서비스를 위한 서비스 품질 채널을 설정한다. 보다 구체적으로 서비스 품질 처리부(240)는 사용자 인터페이스부(210)를 통해 사용자별 서비스 품질이 적용된 패킷 데이터 서비스 요청이 입력되면 상기 요청을 패킷데이터서버에게 전달한 후 그 패킷데이터서버로부터 상기 사용자별 서비스 품질 프로파일을 포함한 인증결과를 전달받은 기지국과 상기 패킷 데이터 서비스를 위한 서비스 품질 채널을 설정한다. 예를 들어, 서비스 품질 처리부(240)는 요청된 패킷 데이터 서비스의 인증을 위해 사용자가 요청한 대역폭을 송신부(260)를 통해 상기 패킷데이터서버로 전달하고, 상기 대역폭이 상기 사용자별 서비스 품질 프로파일에 포함된 대역 제한폭 이하인 경우에 해당 기지국과 서비스 품질 채널을 설정한다.
송신부(260)는 사용자 인터페이스부(210)를 통한 사용자의 서비스 요청을 외부로 송신하고, 수신부(270)는 서비스 품질 채널과 연결되어 상기 사용자별 서비스 품질이 적용된 패킷 데이터를 수신한다.
특히 수신부(270)는 상기 서비스 품질 처리부(240)에 의해 서비스 품질 채널이 설정된 기지국으로부터 서비스 품질이 적용된 패킷 데이터를 수신한다. 예를 들어 수신부(270)는 상기 저장된 사용자별 서비스 품질 프로파일에 의거한 기지국에서의 우선순위 비교결과 사용자가 요청한 패킷 데이터 서비스와 동일한 등급의 서비스 요청을 한 다른 사용자보다 상기 사용자의 우선순위가 높다고 판단된 경우에 기지국으로부터 상기 다른 사용자에 우선하여 전달된 패킷 데이터를 수신한다.
또한 수신부(270)는 상기 사용자에게 허용된 서비스 품질 트래픽을 초과하여 요청된 트래픽에 대하여 상기 기지국에 저장된 사용자별 서비스 품질 프로파일에 포함된 트래픽 제어 조건에 의거하여 처리된 결과를 수신한다. 예를 들어 상기 트래픽 제어 조건에 의거하여, 해당 사용자에게 허용된 서비스 품질 트래픽을 초과하여 요청된 트래픽 전체를 무시(drop), 상기 초과 요청된 서비스 품질 트래픽에 대해서만 무시(shapping), 또는 상기 초과 요청된 서비스 품질 전체를 전달하고 그 초과 요청된 트래픽의 전달에 대한 추가 비용을 부과 및 다운-그레이드(down-grade) 수행된 결과를 수신한다.
한편, 데이터 출력부(250)는 수신부(270)에서 수신된 패킷 데이터를 출력하고, 제어부(220)는 사용자 인터페이스부(210)를 통해 입력된 사용자의 제어 명령에 의거하여 프로토콜 설정부(230), 서비스 품질 처리부(240) 및 데이터 출력부(250)를 제어한다.
상기한 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물 론이다.
예를 들어 상기 설명에서는 사용자별 QoS를 제공하기 위한 속성값(Inter-User Attribute and Policy parameters)으로 사용자별 우선순위(priority)를 결정하는 기준이 되는 대역 제한폭(501)과, QoS 채널을 통해 송수신되는 QoS 트래픽이 사용자별로 허용된 QoS 트래픽을 초과하는 경우 이를 처리하기 위해 필요한 값으로 사용자별 트래픽 제어 조건(503 및 505)을 포함하는 경우에 대한 예를 들어 설명하였다. 그러나 본 발명은 상기 속성값이 대역 제한폭과 사용자별 트래픽 제어 조건인 것에만 한정되는 것이 아니고, PDSN이 AAA 서버로부터 MH에 대한 인증결과를 수신할 때 사용자별로 차등화된 품질의 데이터 전송 서비스를 제공하기 위해 참고하기 위한 QoS 속성값을 함께 수신하여 저장한 후 사용자별 패킷 데이터 서비스 제공시에 그 QoS 속성값에 의거한 QoS 서비스를 제공하는 것에 관한 것이다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 기 설정된 QoS 프로파일(예컨대, 사용자별로 협의된 대역 제한폭(bandwidth limitation) 및 사용자별로 기 설정된 TCA)에 의거하여 사용자별로 차등화된 품질의 데이터 전송 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다. 특히 상기 대역 제한폭에 의거하여 사용자간 충돌(congestion) 발생시 선 처리 기능을 제공할 수 있고, 상기 TCA에 의거하여 협의된 QoS 수준을 넘어서는 트래픽에 대한 효율적인 처리를 할 수 있다.
또한 사용자별 QoS 등급을 네트워크에서 관리함으로써 수시로 변경되는 사용자별 QoS 등급을 단말의 변경 없이 효율적으로 관리할 수 있는 장점이 있다.

Claims (15)

  1. 이동통신시스템에서 사용자별 서비스 품질을 제공하는 방법에 있어서,
    단말의 프로토콜 설정 요청에 의거하여 인증서버로부터 사용자별 서비스 품질 제공을 위해 기 설정된 사용자별로 협약된 대역 제한폭 및 사용자별 트래픽 제어 조건을 포함하는 사용자별 서비스 품질 프로파일을 포함한 인증정보를 수신하여 저장하는 과정과,
    임의의 사용자가 그 사용자에게 허용된 서비스 품질 트래픽을 초과하는 트래픽을 기지국에게 요청한 경우 그 사용자의 서비스 품질 프로파일에 의거하여 상기 초과 요청된 트래픽을 처리하는 과정과,
    상기 인증정보에 의거하여 단말과 패킷데이터서비스 제공을 위한 서버간에 프로토콜 설정을 수행하는 과정과,
    서비스 품질이 적용된 패킷 데이터 서비스에 대한 단말의 요청에 응답하여 상기 저장된 인증정보에 의거하여 상기 패킷 데이터 서비스에 대한 인증을 수행하는 과정과,
    상기 인증결과에 의거하여 상기 사용자별 서비스 품질 프로파일을 기지국에게 전송한 후 단말과 기지국간 서비스 품질 채널을 설정하는 과정과,
    상기 설정된 서비스 품질 채널에 의거하여 서비스 품질이 적용된 패킷 데이터를 송/수신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 사용자별 서비스 품질 제공 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 초과 요청된 트래픽 처리 과정은
    상기 사용자의 서비스 품질 프로파일에 포함된 트래픽 제어 조건에 의거하여 초과 요청된 트래픽을 처리함을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 사용자별 서비스 품질 제공 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 초과된 트래픽에 대한 처리 과정은
    기 설정된 트래픽 제어 조건에 의거하여 해당 사용자에게 허용된 서비스 품질 트래픽을 초과하여 요청된 트래픽 전체를 무시(Drop), 상기 초과 요청된 서비스 품질 트래픽에 대해서만 무시(Shapping), 상기 초과 요청된 서비스 품질 트래픽 전체를 전달하고 그 초과 요청된 트래픽의 전달에 대한 추가 비용을 부과 및 다운-그레이드(Down-grade) 수행 중 어느 하나를 수행함을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 사용자별 서비스 품질 제공 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 인증과정은
    서비스 품질이 적용된 패킷 데이터 서비스에 대한 단말의 요청에 응답하여 상기 저장된 인증정보에 의거하여 상기 패킷 데이터 서비스에 대한 인증을 수행하는 과정과,
    상기 서비스 품질이 적용된 패킷 데이터 서비스 요청시 단말이 요청한 대역폭과 상기 단말의 서비스 품질 프로파일에 포함된 대역 제한폭을 비교하고, 상기 요청한 대역폭이 상기 서비스 품질 프로파일에 포함된 대역 제한폭 이하인 경우 상기 패킷 데이터 서비스에 대하여 승인함을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 사용자별 서비스 품질 제공 방법.
  9. 사용자 인터페이스부와,
    상기 사용자 인터페이스부를 통한 프로토콜 설정 요청에 응답하여 사용자별 서비스 품질 프로파일을 포함한 인증정보를 저장한 패킷데이터서버와의 프로토콜을 설정하는 프로토콜 설정부와,
    상기 사용자 인터페이스부를 통한 서비스 품질이 적용된 패킷 데이터 서비스 요청에 응답하여 상기 인증정보에 의거한 인증결과에 따라 기지국과 상기 패킷 데이터 서비스를 위한 서비스 품질 채널을 설정하는 서비스 품질 처리부와,
    상기 사용자 인터페이스부를 통한 사용자의 서비스 요청을 외부로 송신하는 송신부와,
    상기 서비스 품질 채널과 연결되어 상기 사용자별 서비스 품질이 적용된 패킷 데이터를 수신하는 한편, 상기 사용자에게 허용된 서비스 품질 트래픽을 초과하여 요청된 트래픽에 대하여 상기 기지국에 저장된 사용자별 서비스 품질 프로파일에 포함된 트래픽 제어 조건에 의거하여 처리된 결과를 수신하는 수신부와,
    상기 수신부에서 수신된 패킷 데이터를 출력하는 데이터 출력부를 포함함을 특징으로 하는 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제9항에 있어서, 상기 수신부는
    상기 사용자에 대응된 서비스 품질 프로파일에 포함된 트래픽 제어 조건에 의거하여, 해당 사용자에게 허용된 서비스 품질 트래픽을 초과하여 요청된 트래픽 전체를 무시(drop), 상기 초과 요청된 서비스 품질 트래픽에 대해서만 무시(shapping), 또는 상기 초과 요청된 서비스 품질 전체를 전달하고 그 초과 요청된 트래픽의 전달에 대한 추가 비용을 부과 및 다운-그레이드(down-grade) 수행된 결과를 수신함을 특징으로 하는 장치.
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