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KR100812946B1 - 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 시스템 및 방법 - Google Patents

이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 시스템 및 방법 Download PDF

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KR100812946B1
KR100812946B1 KR1020060011587A KR20060011587A KR100812946B1 KR 100812946 B1 KR100812946 B1 KR 100812946B1 KR 1020060011587 A KR1020060011587 A KR 1020060011587A KR 20060011587 A KR20060011587 A KR 20060011587A KR 100812946 B1 KR100812946 B1 KR 100812946B1
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    • E04G11/00—Forms, shutterings, or falsework for making walls, floors, ceilings, or roofs
    • E04G11/36—Forms, shutterings, or falsework for making walls, floors, ceilings, or roofs for floors, ceilings, or roofs of plane or curved surfaces end formpanels for floor shutterings
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    • E04G11/483—Supporting heads

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  • Architecture (AREA)
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  • Civil Engineering (AREA)
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Abstract

본 발명은 이동 통신망에서 네트워크 링크를 따라 지나가는 패킷을 검출하여 품질 지표(QI: Quality Indicator)를 산출하고, 산출된 품질 지표의 통계적인 분석을 통해 서비스 품질의 이상 여부를 판단하는 기준이 되는 기준치를 산출하여, 이를 기준으로 서비스 품질을 관리할 수 있도록 하는 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 시스템은, 이동 통신망의 네트워크 링크를 따라 지나가는 패킷으로부터 검출된 데이터로부터 산출된 서비스 품질 지표(QI: Quality Indicator) 데이터를 수집하여, 저장 및 관리하는 DB 서버; 및 상기 DB 서버에 저장된 서비스 품질 지표 데이터로부터 표본 데이터를 추출하고, 추출된 표본 데이터의 통계적 분석을 수행하여 이동 통신 서비스의 장애 판단 기준이 되는 서비스 품질 지표 기준치를 산출하는 QoS 서버; 를 포함하여 구성됨에 기술적 특징이 있다.

Description

이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 시스템 및 방법{System and Method for Managing Quality of Service in Mobile Communication Network}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 서비스 품질 관리 시스템의 구성도,
도 2는 도 1의 프로빙 장비의 구성도,
도 3은 도 1의 QoS 서버의 구성도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따르는 서비스 품질 관리 방법의 QI 산출 과정을 나타낸 흐름도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따르는 서비스 품질 관리 방법의 장애 처리 과정을 나타낸 흐름도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 서비스 품질 관리 시스템
110 : 프로빙 장비
111 : 패킷 복사부
112 : 데이터 검출부
113 : QI 산출부
120 : QoS 뷰어
130 : QoS 서버
131 : 표본 추출부
132 : 통계 처리부
133 : 정규화부
134 : 장애단계 설정부
135 : QI 기준치 산출부
136 : QI 기준치 저장부
137 : QI 수집부
138 : 장애 판단부
139 : 장애 정보 보고부
140 : DB 서버
141 : QI 데이터베이스
본 발명은 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 네트워크 링크를 따라 지나가는 패킷을 검출하여 품질 지표(QI : Quality Indicator)를 산출하고, 산출된 품질 지표의 통계적인 분석을 통해 서비스 품질의 이상 여부를 판단하는 기준이 되는 기준치를 산출하여, 이를 기준으로 서비스 품질을 관리할 수 있도록 하는 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
현재의 멀티미디어 서비스를 제공하는 네트워크는 폭발적으로 늘어나는 인터넷 사용과 트래픽의 증가로 인해 상습적인 병목 현상과 적체를 겪고 있으며, 이로 인해 네트워크 서비스의 품질 저하 문제는 점점 더 심각해지고 있다. 또한, 웹 기반의 다양한 어플리케이션의 등장으로 인해 발생하는 무분별한 서비스 혼잡(Service Congestion)은 핵심 업무에 대해 안정적인 서비스를 보장해 주지 못하고 있는 실정이다.
이렇게 네트워크 활용도가 증가하면서 안정적인 네트워크 서비스 기반 구축에 대한 요구가 더욱 거세짐에 따라 서비스 운용자에게는 최적의 네트워크 운용과 관리를 위한 효율적인 트래픽 제어 및 대역폭 관리가 절실히 필요하게 되었다.
효율적인 트래픽 제어 및 대역폭 관리를 위해서는 네트워크 망을 감시하여 네트워크 및 데이터에 대한 품질 평가를 지속적으로 수행하고, 품질 평가에 따른 품질 지표를 산출하고 분석하는 기능이 필요하나, 종래에는 멀티미디어 서비스의 품질 평가를 위한 체계적인 방법을 제시하지 못하고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 음성 서비스 및 무선 인터넷 데이터 서비스를 제공하는 이동 통신망 링크의 전 구간을 종합적으로 분석하고, 서비스 품질을 객관적으로 판단할 수 있는 기준을 수립하여, 이동 통신망을 통한 서비스의 품질을 관리하고 진단할 수 있도록 하는 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 시스템 및 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 이동 통신망의 네트워크 링크를 따라 지나가는 패킷으로부터 검출된 데이터로부터 산출된 서비스 품질 지표(QI: Quality Indicator) 데이터를 수집하여, 저장 및 관리하는 DB 서버; 및 상기 DB 서버에 저장된 서비스 품질 지표 데이터로부터 표본 데이터를 추출하고, 추출된 표본 데이터의 통계적 분석을 수행하여 이동 통신 서비스의 장애 판단 기준이 되는 서비스 품질 지표 기준치를 산출하는 QoS 서버; 를 포함하는 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 시스템에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 상기 목적은 (A) 이동 통신망의 서비스 품질 장애를 관리하기 위한 QoS 서버가 이동 통신망의 네트워크 링크를 따라 지나가는 패킷에서 검출된 데이터로부터 산출된 서비스 품질 지표(QI: Quality Indicator) 데이터를 저장하는 DB 서버에 저장된 상기 서비스 품질 지표 데이터 중 일정 기간 동안의 서비스 품질 지표 데이터를 표본으로서 추출하는 단계와; (B) 상기 QoS 서버가 상기 추출된 표본 데이터의 통계적 분석을 수행하여 이동 통신 서비스의 장애 판단 기준이 되는 서비스 품질 지표 기준치를 산출하여 저장하는 단계; 를 포함하여, 상기 서비스 품질 지표 기준치에 근거하여 서비스의 장애 판단이 이루어지도록 하는 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 방법에 의해 달성된다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
먼저, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 서비스 품질 관리 시스템의 구성도이고, 도 2는 도 1의 프로빙 장비의 구성도, 도 3은 도 1의 QoS 서버의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 서비스 품질 관리 시스템(100)은 네트워크 상에 존재하는 프로빙 장비(110), QoS 뷰어(120), QoS 서버(130), QI DB(141)를 구비하는 DB 서버(140)로 구성된다.
상기 프로빙 장비(110)는 멀티미디어 서비스 품질을 객관적이고 체계적으로 평가하기 위해서 이동 통신망의 네트워크 링크를 따라 지나가는 패킷(제어신호 및 사용자 데이터) 즉, 이동 통신 단말과 이동 통신망 간의 송수신 패킷을 전기적인 방식을 통해 실시간으로 복사하고, 상기 패킷으로부터 상기 서비스 품질 지표(Quality Indicator, 이하, 'QI'라 칭함)를 산출하여 DB 서버(140)에 저장하는 역할을 수행하며, 이를 위한 구성으로서 도 2에 도시된 바와 같이 패킷 복사부(111), 데이터 검출부(112), QI 산출부(113)를 포함한다.
상기 패킷 복사부(111)는 이동 통신망의 네트워크 링크를 따라 지나가는 패킷을 실시간으로 복사하며, 상기 데이터 검출부(112)는 상기 복사된 패킷으로부터 QI 측정을 위해 설정된 특정 패킷 필터링 규칙을 통해 QI 측정을 위한 데이터를 검출하여 상기 QI 산출부(113)로 전달한다. 여기서, 상기 패킷 필터링 규칙은 복수의 정보를 포함하고 있는 패킷으로부터 QI 측정에 필요한 정보만을 추출하기 위한 규 칙을 말한다.
그리고, QI 산출부(113)는 상기 데이터 검출부(112)로부터 전달되는 데이터를 이용하여 QI를 산출하고 이를 상기 DB 서버(140)에 전송한다.
다음, QoS 뷰어(120)는 각 사용자의 서비스 품질 정보를 운용자가 쉽게 모니터링 할 수 있도록 이해하기 쉬운 형태로 그래픽 가공하여 GUI(Graphic User Interface) 형태로 제공한다.
상기 DB 서버(140)는 상기 QI 산출부(113)로부터 전송되는 QI 데이터를 QI DB(141)에 저장 및 관리하며, 상기 QI DB(141)에 저장된 데이터를 서비스 품질을 관리하기 위하여 장애 판단 기준을 확립하고, 장애 여부 판단 등을 수행하는 QoS 서버(130)에 제공한다.
QoS 서버(130)는 하나 이상의 프로빙 장비(110)의 운용을 관리하며, 상기 DB 서버(140)에 저장된 QI 데이터 중에서 표본 데이터를 추출하고, 추출된 표본 데이터의 통계적 분석을 수행하여 이동 통신 서비스의 장애 판단 기준이 되는 QI 기준치를 산출하는 제1역할과, 상기 산출된 QI 기준치와, 상기 DB 서버(140)에 저장된 각 QI를 비교하여 장애 여부를 판단하고, 장애 발생 정보를 운용자 단말로 전송하는 제2역할을 수행한다.
상기 제1역할을 수행하기 위하여, 상기 QoS 서버(130)는 도 3에 도시된 바와 같이 표본 추출부(131), 통계 처리부(132), 정규화부(133), 장애단계 설정부(134), QI 기준치 산출부(135), QI 기준치 저장부(136)를 구비하며, 상기 제2역할을 수행하기 위하여 QI 수집부(137), 장애 판단부(138), 장애 정보 보고부(139)를 포함한 다.
상기 표본 추출부(131)는 상기 DB 서버(140)에 저장된 QI 데이터 중 일정 기간 동안의 수집 데이터를 표본으로서 추출하여 통계 처리부(132)로 제공한다.
상기 통계 처리부(132)는 상기 추출된 표본 QI 데이터의 확률분포, 평균, 표준편차 등 기초 통계 데이터를 산출하여 정규화부(133)로 제공하며, 정규화부(133)는 상기 기초 통계 데이터를 이용하여 상기 QI 데이터를 표준 정규 분포로 정규화하고, 표준 정규 분포를 따르는 확률변수를 산출한다. 상기 통계 처리부(132) 및 정규화부(133)는 이동 통신망에서 서비스 품질의 지표가 될 수 있는 정보가 '시간', '처리량', '성공률' 등과 같이 다양하기 때문에, 이러한 다양한 정보의 단위를 공통적인 단위로 보정하기 위하여 요구된다.
한편, 상기 통계 처리부(132) 또는 표본 추출부(131)는 기초 통계 데이터 작성을 위한 적정한 기간과 표본 데이터의 개수를 결정하거나, 미리 결정된 정보에 따른다. 통계학의 중요 이론인 중심 극한 정리(Central Limit Theorem)에 의하면, 충분한 수집기간(일반적으로 20개 이상의 표본을 추출)동안 QI를 측정한다면, 상기 QI 표본 평균의 분포는 정규 분포(Normal Distribution)를 따르게 되며, 정규 분포에 따라,
Figure 112006008953005-pat00001
번째 QI 평균이
Figure 112006008953005-pat00002
보다 작거나 같은 확률은 다음 수학식 1과 같다.
Figure 112006008953005-pat00003
상기 수학식 1에서,
Figure 112006008953005-pat00004
는 프로빙 장비(110)에서 수집한
Figure 112006008953005-pat00005
번째 QI를 나타내는 확률변수를,
Figure 112006008953005-pat00006
는
Figure 112006008953005-pat00007
의 모평균을,
Figure 112006008953005-pat00008
는 모분산을 의미한다. 특정 QI의 모평균과 모분산을 구하는 것은 현실적으로 용이하지 않으므로, 본 발명에서는 QI DB(141)에 일정기간 누적된 품질지표 데이터를 이용하여 평균(
Figure 112006008953005-pat00009
)과 분산(
Figure 112006008953005-pat00010
)을 계산한 후, 이를 모평균과 모분산으로 대체하는 방법을 채택한다. 여기서, 상기 일정 기간은 시스템에서 구할 수 있는 최대 기간으로 정하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 수학식 1의 정규분포 확률값은 적분을 통하여 직접 계산하여야 하므로 계산이 복잡하고, 시간이 많이 소모되므로, 본 발명에서는 정규화부(133)를 통하여 평균이 0이고 표준편차가 1인 '표준 정규 분포'로 변환하여 계산하는 방식을 채택하였다.
수학식 2는
Figure 112006008953005-pat00011
번째 품질 지표의 확률변수(
Figure 112006008953005-pat00012
)를 '표준 정규 분포'의 확 률변수(
Figure 112006008953005-pat00013
)로 변환시키는 공식이다. 즉, 일정기간 이상 누적된 평균(
Figure 112006008953005-pat00014
), 표준편차(
Figure 112006008953005-pat00015
) 및
Figure 112006008953005-pat00016
를 다음 수학식 2에 대입하면, 표준 정규 분포의 확률변수(
Figure 112006008953005-pat00017
)을 계산할 수 있으며, 이때 변환된
Figure 112006008953005-pat00018
는 표준 정규 분포를 따른다.
Figure 112006008953005-pat00019
다음 수학식 3은 표준 정규 분포 함수로서,
Figure 112006008953005-pat00020
번째 QI를 변환한 확률변수값(
Figure 112006008953005-pat00021
)이
Figure 112006008953005-pat00022
보다 작거나 같은 확률을 구하는 식을 나타낸 것이며, 수학식 3은 확률 분포 함수표를 참조하면 쉽게 구할 수 있다.
Figure 112006008953005-pat00023
다음, 장애단계 설정부(134)는 상기 정규화부(133)의 산출 데이터에 근거하여, 하나 이상의 장애단계 및 각 장애단계 별 발생 확률을 설정한다.
이때, 상기 장애단계 설정부(134)는 장애단계를 시스템 운용이 불가능함을 의미하는 크리티컬(Critical) 장애단계와, 시스템에 일부의 장애가 발생함을 의미하는 메이저(Major) 장애단계 및 시스템 장애 대비가 요구됨을 의미하는 마이너(Minor) 장애단계로 구분하여 설정할 수 있다.
상기 장애단계 설정부(134)는 상기 장애단계를 정의한 후에, 해당 단계가 발생하는 확률을 설정한다. 즉, 각 단계에 대하여 마이너 단계가 발생할 확률(p_mi), '메이저 단계가 발생할 확률(p_ma), 크리티컬 단계가 발생할 확률(p_cr)을 정의하며, 이는 시스템 구성, 수집된 데이터 및 관리 정책 등을 기준으로 결정할 수 있다.
예를 들어, 장비의 구성과 장애 데이터 등을 분석하여 본 결과 크리티컬 단계가 1000건 중 1건 정도 발생한다면, p_cr을 0.1%로 설정한다. 또한, 조직에서 목표로 하는 기준과 같은 관리정책에 따라 장애단계 비율이 결정될 수도 있으며, p_cr은 0.1%, p_ma는 0.5%, p_mi는 1%로 설정하여 관리하는 것이 일반적이나, 상황에 따라 변동할 수 있도록 설정한다. 한편, 상기 장애단계별 발생 확률은 QI의 이상 여부를 판단할 수 있는 기준치 결정 시 입력 파라미터로 사용된다.
QI 기준치 산출부(135)는 상기 통계 처리부(132) 및 정규화부(133)의 산출 데이터와, 상기 장애단계 설정부(134)의 설정 정보에 근거하여, 장애 여부 판단 기준이 되는 각 장애단계 별 QI 기준치를 산출하고 이를 QI 기준치 저장부(136)에 저장함으로써, 장애 판단 기준을 확립한다.
이 때, 상기 QI 기준치 산출부(135)는 상기 장애단계 설정부(134)에 의해 설정된 각 장애단계별 발생 확률값을 표준 정규 분포표를 이용하여 표준 정규 분포의 확률변수값
Figure 112006008953005-pat00024
로 변환하고, 표준 정규 분포의 확률변수값을 구하는 상기 수학식 2에, 상기 통계 처리부에 의해 산출된 QI의 평균값
Figure 112006008953005-pat00025
및 표준편차값
Figure 112006008953005-pat00026
과, 상기 변환된 확률변수값
Figure 112006008953005-pat00027
를 대입하여, 각 장애단계별 QI 기준치
Figure 112006008953005-pat00028
를 산출할 수 있다.
즉, 확률변수값
Figure 112006008953005-pat00029
는 수학식 3에서 계산되는 확률값과 장애단계별 발생 확률이 일치하는 지점의 값으로 계산할 수 있다. 수학식 4는 수학식 3의 역함수로, 장애단계별 발생확률(p)에 해당되는 표준 정규 분포표 상의 확률변수값
Figure 112006008953005-pat00030
를 산출하는 식이다.
Figure 112006008953005-pat00031
상기 확률변수값(
Figure 112006008953005-pat00032
)을 이용하면, 서비스 품질의 이상 여부를 판단하는 기준치(
Figure 112006008953005-pat00033
)를 계산할 수 있으며, 다음 수학식 5는 상기 기준치를 산출하는 계산식으로, 수학식 2에 의해 쉽게 도출된다.
Figure 112006008953005-pat00034
이하에서는 상기 기술한 QI 기준치(크리티컬 단계) 설정 및 관리 과정을 예를 들어 설명한다. 본 예제에서는 멀티미디어 서비스 관련 QI를 장기간 관찰하여, 특정 품질 지표(
Figure 112006008953005-pat00035
)의 평균이 0.2035초이고, 표준편차가 0.1908에 대 한 값을 사전에 알고 있다고 가정하고, 시스템에서 관리하고 있는 크리티컬 단계의 발생확률(
Figure 112006008953005-pat00036
)을 0.1%로 설정하고 있다고 가정한다.
상기 수학식 4에 상기 발생확률(0.1%)을 대입하면, 크리티컬 단계 확률변수값 (
Figure 112006008953005-pat00037
)을 구할 수 있으며, 상기 확률변수값과, 평균 및 표준 편차를 수학식 5에 대입하면, 크리티컬 단계의 기준치(0.7911초)를 계산할 수 있다.
QI 기준치 산출부(135)에 의해 상기와 같은 방법으로 계산된 각 장애단계의 기준치는 QI 기준치 저장부(136)에 저장되며, 장애 판단부(138)는 이동 통신망의 서비스 장애 여부를 판단하기 위하여 DB 서버(140)로부터 주기적으로 서비스 품질 지표를 수집하는 QI 수집부(137)에 의해 수집되는 QI 즉, 서비스 접속 시간을 감시하고 있다가, 접속 시간이 0.7911초를 넘어서는 이동 통신 단말이 발견되면, 이를 장애 정보 보고부(139)로 전달하고, 장애 정보 보고부(139)는 해당 서비스 품질이 크리티컬 장애단계에 해당됨을 다양한 방식으로 시스템 운용자에게 알린다.
즉, 장애 판단부(138)는 상기 QI 수집부(137)에 의해 수집된 서비스 품질 지표를 상기 저장된 서비스 품질 지표 기준치와 비교하여 장애 발생 여부를 판단하며, 장애가 발생된 것으로 판단되면 해당 장애 발생 정보를 출력하며, 장애 정보 보고부(139)는 상기 장애 판단부(138)로부터 출력되는 장애 발생 정보를 다양한 방식(전화, 전자메일, SMS 등)으로 운용자 단말로 전송한다.
다음, 도 4 및 도 5를 통해 본 발명의 동작을 다시 한번 순차적으로 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따르는 서비스 품질 관리 방법의 QI 산출 과정을 나타낸 흐름도로서, 프로빙 장비(110)의 동작을 나타낸 것이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따르는 서비스 품질 관리 방법의 장애 처리 과정을 나타낸 흐름도로서, QoS 서버(130)의 동작을 나타낸 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 서비스 품질 관리 시스템(100)을 구성하는 프로빙 장비(110)는 이동 통신망의 네트워크 링크를 따라 지나가는 패킷을 실시간으로 복사하고(S201), 상기 복사한 패킷으로부터 QI 측정을 위해 설정된 특정 패킷 필터링 규칙을 통해 QI 측정을 위한 데이터를 검출한다(S202).
다음, 상기 프로빙 장비(110)는 상기 검출된 데이터를 이용하여 QI를 산출하며(S203) 이를 DB 서버(140)에 저장한다(S204).
상기와 같이 DB 서버(140)에 실시간으로 저장되는 QI는 QoS 서버(130)에 의해 장애 판단 기준을 확립하는 데에 활용되며, 또한 상기 QI는 장애 판단 기준에 따라 서비스의 품질을 모니터링하는 데에 이용된다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, QoS 서버(130)는 이동 통신망의 서비스 품질 장애를 관리하기 위하여 상기 DB 서버(140)에 저장된 데이터 중 일정 기간 동안의 QI 데이터를 표본으로서 추출한다(S301).
다음, 상기 QoS 서버(130)는 상기 추출된 QI 데이터의 확률분포, 평균, 표준편차를 포함하는 기초 통계 데이터를 산출하며(S302), 상기 기초 통계 데이터를 이 용하여 상기 QI 데이터를 표준 정규 분포로 정규화하고, 표준 정규 분포를 따르는 확률변수를 산출한 후(S303), 이전 산출된 데이터에 근거하여, 하나 이상의 장애단계 및 각 장애단계 별 발생 확률을 설정한다(S304).
이후, 상기 QoS 서버(130)는 이전 과정들에서 산출된 데이터 및 설정 정보에 근거하여, 장애 여부 판단 기준이 되는 각 장애단계 별 QI 기준치를 산출하여 저장한다(S305).
이 때, 상기 QI 기준치는 각 장애단계별 발생 확률값을 표준 정규 분포표를 이용하여 표준 정규 분포의 확률변수값
Figure 112006008953005-pat00038
로 변환하고, 표준 정규 분포의 확률변수값을 구하는 수학식 2에, 미리 산출된 서비스 품질 지표의 평균값
Figure 112006008953005-pat00039
및 표준편차값
Figure 112006008953005-pat00040
과, 상기 변환된 확률변수값
Figure 112006008953005-pat00041
를 대입함으로써, 산출되는
Figure 112006008953005-pat00042
값이 된다.
상기와 같은 과정에 따라 QI 기준치가 산출된 이후, 상기 QoS 서버(130)는 이동 통신망의 서비스 장애 여부를 판단하기 위하여 DB 서버(140)로부터 주기적으로 또는 실시간으로 QI를 수집하고, 이를 상기 산출된 QI 기준치와 비교하여 장애 발생 여부를 판단하며, 장애가 발생된 것으로 판단되면 해당 장애 발생 정보를 운용자 단말로 전송한다(S306).
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수 적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 발명의 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 시스템 및 방법에 의하면, 이동 통신망 링크의 전 구간을 종합적으로 분석하고, 서비스 품질을 객관적으로 판단할 수 있는 기준을 수립함으로써, 화상 전화 서비스 및 주문형 비디오 서비스(VoD: Video On Demand) 등과 같은 멀티미디어 서비스에 대한 사용자의 체감 품질을 체계적으로 관리 및 진단하여 사용자가 느끼는 체감 품질을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.

Claims (17)

  1. 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 시스템으로서,
    이동 통신망의 네트워크 링크를 따라 지나가는 패킷으로부터 검출된 데이터로부터 산출된 서비스 품질 지표(QI: Quality Indicator) 데이터를 수집하여, 저장 및 관리하는 DB 서버; 및
    상기 DB 서버에 저장된 서비스 품질 지표 데이터로부터 표본 데이터를 추출하고, 추출된 표본 데이터의 통계적 분석을 수행하여 이동 통신 서비스의 장애 판단 기준이 되는 서비스 품질 지표 기준치를 산출하는 QoS 서버;를 포함하고,
    상기 QoS 서버는,
    상기 DB 서버에 저장된 서비스 품질 지표 데이터 중 일정 기간 동안의 서비스 품질 지표 데이터를 표본으로서 추출하는 표본 추출부와;
    상기 추출된 표본의 서비스 품질 지표 데이터의 확률분포, 평균, 표준편차를 포함하는 기초 통계 데이터를 산출하는 통계 처리부와;
    상기 기초 통계 데이터를 이용하여 상기 서비스 품질 지표 데이터를 표준 정규 분포로 정규화하고, 표준 정규 분포를 따르는 확률변수를 산출하는 정규화부와;
    상기 정규화부의 산출 데이터에 근거하여, 하나 이상의 장애단계 및 각 장애단계 별 발생 확률을 설정하는 장애단계 설정부와;
    상기 통계 처리부 및 정규화부의 산출 데이터와, 상기 장애단계 설정부의 설정 정보에 근거하여, 장애 여부 판단 기준이 되는 각 장애단계 별 서비스 품질 지표 기준치를 산출하는 QI 기준치 산출부; 및
    상기 QI 기준치 산출부에 의해 산출된 각 장애단계 별 서비스 품질 지표 기준치를 저장하는 QI 기준치 저장부;
    로 이루어짐을 특징으로 하는 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 장애단계 설정부는,
    상기 장애단계를 시스템 운용이 불가능함을 의미하는 크리티컬(Critical) 장애단계와, 시스템에 일부의 장애가 발생함을 의미하는 메이저(Major) 장애단계 및 시스템 장애 대비가 요구됨을 의미하는 마이너(Minor) 장애단계로 구분하여 설정하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 QI 기준치 산출부는,
    상기 장애단계 설정부에 의해 설정된 각 장애단계별 발생 확률값을 표준 정규 분포표를 이용하여 표준 정규 분포의 확률변수값
    Figure 112007029077613-pat00043
    로 변환하고, 표준 정규 분포의 확률변수값을 구하는 수식
    Figure 112007029077613-pat00044
    에, 상기 통계 처리부에 의해 산출된 서비스 품질 지표의 평균값
    Figure 112007029077613-pat00045
    및 표준편차값
    Figure 112007029077613-pat00046
    과, 상기 변환된 확률변수값
    Figure 112007029077613-pat00047
    를 대입하여, 각 장애단계별 서비스 품질 지표 기준치
    Figure 112007029077613-pat00048
    를 산출하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 QoS 서버는,
    상기 산출된 서비스 품질 지표 기준치와, 상기 DB 서버에 저장된 서비스 품질 지표를 비교하여 장애 여부를 판단하고, 장애 발생 정보를 운용자 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 QoS 서버는,
    이동 통신망의 서비스 장애 여부를 판단하기 위하여 상기 DB 서버로부터 주기적으로 서비스 품질 지표를 수집하는 QI 수집부와;
    상기 QI 수집부에 의해 수집된 서비스 품질 지표를 상기 저장된 서비스 품질 지표 기준치와 비교하여 장애 발생 여부를 판단하며, 장애가 발생된 것으로 판단되면 해당 장애 발생 정보를 출력하는 장애 판단부와;
    상기 장애 판단부로부터 출력되는 장애 발생 정보를 운용자 단말로 전송하는 장애 정보 보고부;
    로 이루어짐을 특징으로 하는 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 시스템.
  7. 제1항, 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 서비스 품질 관리 시스템은,
    이동 통신망의 네트워크 링크를 따라 지나가는 패킷을 실시간으로 복사하고, 상기 패킷으로부터 상기 서비스 품질 지표를 산출하고 이를 상기 DB 서버에 저장하는 프로빙 장비;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프로빙 장비는,
    이동 통신망의 네트워크 링크를 따라 지나가는 패킷을 실시간으로 복사하는 패킷 복사부와;
    상기 복사된 패킷으로부터 상기 서비스 품질 지표(QI: Quality Indicator) 측정을 위해 설정된 특정 패킷 필터링 규칙을 통해 서비스 품질 지표 측정을 위한 데이터를 검출하는 데이터 검출부와;
    상기 데이터 검출부에 의해 검출된 데이터를 이용하여 상기 서비스 품질 지표를 산출하고 이를 상기 DB 서버에 저장하는 QI 산출부;
    로 이루어짐을 특징으로 하는 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 시스템.
  9. 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 방법으로서,
    (A) 이동 통신망의 서비스 품질 장애를 관리하기 위한 QoS 서버가 이동 통신망의 네트워크 링크를 따라 지나가는 패킷에서 검출된 데이터로부터 산출된 서비스 품질 지표(QI: Quality Indicator) 데이터를 저장하는 DB 서버에 저장된 상기 서비스 품질 지표 데이터 중 일정 기간 동안의 서비스 품질 지표 데이터를 표본으로서 추출하는 단계와;
    (B) 상기 추출된 서비스 품질 지표 데이터의 확률분포, 평균, 표준편차를 포함하는 기초 통계 데이터를 산출하는 단계와;
    (C) 상기 기초 통계 데이터를 이용하여 상기 서비스 품질 지표 데이터를 표준 정규 분포로 정규화하고, 표준 정규 분포를 따르는 확률변수를 산출하는 단계와;
    (D) 상기 (C) 단계에서 산출된 데이터에 근거하여, 하나 이상의 장애단계 및 각 장애단계 별 발생 확률을 설정하는 단계; 및
    (E) 상기 (B) 단계 및 (C) 단계에서 산출된 데이터와, 상기 (D) 단계에서 설정된 정보에 근거하여, 장애 여부 판단 기준이 되는 각 장애단계 별 서비스 품질 지표 기준치를 산출하여 저장하는 단계;
    를 포함하여, 상기 서비스 품질 지표 기준치에 근거하여 서비스의 장애 판단이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 (D) 단계에서,
    상기 QoS 서버는 상기 장애단계를 시스템 운용이 불가능함을 의미하는 크리티컬(Critical) 장애단계와, 시스템에 일부의 장애가 발생함을 의미하는 메이저(Major) 장애단계 및 시스템 장애 대비가 요구됨을 의미하는 마이너(Minor) 장애단계로 구분하여 설정하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 (E) 단계에서,
    상기 QoS 서버는 각 장애단계별 발생 확률값을 표준 정규 분포표를 이용하여 표준 정규 분포의 확률변수값
    Figure 112007029077613-pat00049
    로 변환하고, 표준 정규 분포의 확률변수값을 구하는 수식
    Figure 112007029077613-pat00050
    에, 상기 (B) 단계에서 산출된 서비스 품질 지표의 평균값
    Figure 112007029077613-pat00051
    및 표준편차값
    Figure 112007029077613-pat00052
    과, 상기 변환된 확률변수값
    Figure 112007029077613-pat00053
    를 대입하여, 각 장애단계별 서비스 품질 지표 기준치
    Figure 112007029077613-pat00054
    를 산출하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 (E) 단계 이후,
    (F-1) 상기 QoS 서버가 이동 통신망의 서비스 장애 여부를 판단하기 위하여 상기 DB 서버로부터 주기적으로 서비스 품질 지표를 수집하는 단계와;
    (F-2) 상기 (F-1) 단계에서 수집된 서비스 품질 지표를 상기 (E) 단계에서 저장된 서비스 품질 지표 기준치와 비교하여 장애 발생 여부를 판단하며, 장애가 발생된 것으로 판단되면 해당 장애 발생 정보를 운용자 단말로 전송하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 (E) 단계 이후, (F-1) 단계 이전에,
    (G-1) 이동 통신망의 네트워크 링크를 따라 지나가는 패킷을 실시간으로 복사하는 프로빙 장비가, 상기 복사한 패킷으로부터 상기 서비스 품질 지표(QI: Quality Indicator) 측정을 위해 설정된 특정 패킷 필터링 규칙을 통해 서비스 품질 지표 측정을 위한 데이터를 검출하는 단계와;
    (G-2) 상기 검출된 데이터를 이용하여 상기 서비스 품질 지표를 산출하고 이를 상기 DB 서버에 저장하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 방법.
  15. 제9항, 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (A) 단계 이전에,
    (a-1) 이동 통신망의 네트워크 링크를 따라 지나가는 패킷을 실시간으로 복사하는 프로빙 장비가, 상기 복사한 패킷으로부터 상기 서비스 품질 지표(QI: Quality Indicator) 측정을 위해 설정된 특정 패킷 필터링 규칙을 통해 서비스 품질 지표 측정을 위한 데이터를 검출하는 단계와;
    (a-2) 상기 검출된 데이터를 이용하여 상기 서비스 품질 지표를 산출하고 이를 상기 DB 서버에 저장하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망에서의 서비스 품질 관리 방법.
  16. (A) 이동 통신망의 네트워크 링크를 따라 지나가는 패킷에서 검출된 데이터로부터 산출된 서비스 품질 지표(QI: Quality Indicator) 데이터를 저장하는 DB 서버에 저장된 상기 서비스 품질 지표 데이터 중 일정 기간 동안의 서비스 품질 지표 데이터를 표본으로서 추출하는 기능과;
    (B-1) 상기 추출된 서비스 품질 지표 데이터의 확률분포, 평균, 표준편차를 포함하는 기초 통계 데이터를 산출하는 기능과;
    (B-2) 상기 기초 통계 데이터를 이용하여 상기 서비스 품질 지표 데이터를 표준 정규 분포로 정규화하고, 표준 정규 분포를 따르는 확률변수를 산출하는 기능과;
    (B-3) 상기 (B-2) 기능에 의해 산출된 데이터에 근거하여, 하나 이상의 장애단계 및 각 장애단계 별 발생 확률을 설정하는 기능; 및
    (B-4) 상기 (B-1) 기능 및 (B-2) 기능에 의해 산출된 데이터와, 상기 (B-3) 기능에 의해 설정된 정보에 근거하여, 장애 여부 판단 기준이 되는 각 장애단계 별 서비스 품질 지표 기준치를 산출하여 저장하는 기능;
    를 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 (B-4) 기능은,
    각 장애단계별 발생 확률값을 표준 정규 분포표를 이용하여 표준 정규 분포의 확률변수값
    Figure 112006008953005-pat00055
    로 변환하고, 표준 정규 분포의 확률변수값을 구하는 수식
    Figure 112006008953005-pat00056
    에, 상기 (B-1) 기능에 의해 산출된 서비스 품질 지표의 평균값
    Figure 112006008953005-pat00057
    및 표준편차값
    Figure 112006008953005-pat00058
    과, 상기 변환된 확률변수값
    Figure 112006008953005-pat00059
    를 대입하여, 각 장애단계별 서비스 품질 지표 기준치
    Figure 112006008953005-pat00060
    를 산출하는 기능인 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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