KR20040042189A - Apparatus for Monitoring Network based on the Protocol Analysis on Mobile Communication Network and Method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A network monitoring apparatus and method based on a protocol analysis in a mobile communication network are provided to offer a subscriber a stable wireless data service by entirely monitoring a data network through a protocol analysis from packet data. CONSTITUTION: A BTS(Base Transceiver System)/BSC(Base Station Controller)(200) guarantees mobility of a subscriber(100) and performs a function of handoff and wireless support management. A PCF(200) connects the subscriber to a PDSN(Packet Data Serving Node)(400) when the subscriber(100) requests a wireless data service. The PDSN(400) is connected to a data communication network from the PCF(Packet control Function)(200). An S/H(Switching/Hub)(500) transfers a packet to a suitable port on the basis of a packet address, and a router(500) connects separated networks using the same transmission protocol. A network monitoring unit(300) makes various statistics by receiving and analyzing IP packet data transmitted between the PCF(200) and the PDSN(400) and between the PDSN(400) and the S/H, router(500), and generates information related to an error of a network by periodically referring to the statistics and provides it as audible information to a mobile communication network operating provider.

Description

이동통신망에서의 프로토콜 분석에 기초한 네트워크 감시 장치 및 그 방법{Apparatus for Monitoring Network based on the Protocol Analysis on Mobile Communication Network and Method thereof}Apparatus for Monitoring Network based on the Protocol Analysis on Mobile Communication Network and Method

본 발명은 이동통신망에서의 프로토콜 분석에 기초한 네트워크 감시 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 IP(Internet Protocol)망에서 전송되는 패킷 데이터로부터 프로토콜을 분석하여 데이터망을 전체적으로 감시하는 이동통신망에서의 프로토콜 분석에 기초한 네트워크 감시 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a network monitoring apparatus based on protocol analysis in a mobile communication network and a method thereof, and more particularly, to a mobile communication network that monitors a data network as a whole by analyzing a protocol from packet data transmitted from an IP (Internet Protocol) network. A network monitoring apparatus based on protocol analysis and a method thereof are provided.

국내에서 디지털 이동전화를 상용화하여 서비스하고 있는 이동통신 서비스 방식, 특히 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식의 무선 서비스 규격은 북미 방식인 IS-95A(Interim Standard-95A)이고, 이러한 IS-95A 망을 일부 보완하여 기존 IS-95A와 호환성을 유지하면서 고속의 데이터 서비스를 실시하려고 하는 방식이 IS-95B이다. 이러한 IS-95A 및 IS-95B는 이동통신망의 진화과정 중 2세대(2G)에 속한다.The wireless service standard of the mobile communication service method, especially the Code Division Multiple Access (CDMA) method, which commercializes and provides digital mobile phones in Korea, is the North American-based IS-95A (Interim Standard-95A), which supports the IS-95A network. The IS-95B attempts to provide high-speed data services while maintaining compatibility with existing IS-95As. These IS-95A and IS-95B belong to the second generation (2G) of the evolution of mobile communication network.

한편, 3세대(3G)에 해당되는 cdma2000-1x는 IS-95A/B에서 주파수 대역폭과 데이터 전송속도를 향상시킨 시스템으로 IS-95C라고도 한다.Meanwhile, cdma2000-1x, which is a third generation (3G), is a system that improves frequency bandwidth and data transmission speed in IS-95A / B and is also called IS-95C.

이러한 이동통신망, 특히 cdma2000-1x 망에 수용된 가입자가 데이터 서비스를 제공받기 위하여서는 각 가입자들이 해당 망에 PPP(Point-to-Point Protocol)로 접속하여 인터넷에 연결하여 특정 서버로부터 무선데이터 서비스를 제공받는다.In order to provide data services to subscribers in such mobile communication networks, especially cdma2000-1x networks, each subscriber connects to the network with Point-to-Point Protocol (PPP) to provide wireless data services from a specific server. Receive.

보다 상세하게, 3세대의 cdma2000-1x 망에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 가입자(10)가 무선 데이터 통신을 요청할 경우, BTS(Base Transceiver Station)/BSC(Base Station Controller)/PCF(Packet Control Function)(20)를 통해 가입자(10)가 PDSN(Packet Data Serving Node)(30)에 PPP로 접속한 후 AAA(40)에 접속하여 가입자 인증과 과금 등을 수행한 다음, 자유롭게 서비스 서버(50)로부터의 무선 데이터 서비스를 제공받을 수 있다. 이 때, PCF(20)는 A11 프로토콜을 이용하여 PDSN(30)에 연결되고, PDSN(30)은 RADIUS(Remote Authentication Dial-IN User Service) 프로토콜을 이용하여 AAA(40)에 접속한다.More specifically, in the 3rd generation cdma2000-1x network, as shown in FIG. 1, when the subscriber 10 requests wireless data communication, a base transceiver station (BTS) / base station controller (BSC) / packet control (PCF) is used. After the subscriber 10 connects to the PDSN (Packet Data Serving Node) 30 through PPP (Function) 20 and then accesses the AAA 40 to perform subscriber authentication and billing, the service server 50 freely. May be provided with a wireless data service. At this time, the PCF 20 is connected to the PDSN 30 using the A11 protocol, and the PDSN 30 is connected to the AAA 40 using the RADIUS (Remote Authentication Dial-IN User Service) protocol.

한편, 도 1과 같이 구성된 무선 데이터 서비스 시스템에서 PCF(20) 이후는 이더넷(Ethernet)과 같은 IP망으로 구성된다.Meanwhile, in the wireless data service system configured as shown in FIG. 1, the PCF 20 and later are configured with an IP network such as Ethernet.

이 때 PCF(20), PDSN(30), AAA(40) 등과 같은 각 시스템들은 시스템 자신 또는 자신과 연결되어 있는 링크의 연결 상태만을 관리하고 있을 뿐, 이동통신망 운용 사업자가 서로 전달되는 패킷 데이터의 프로토콜 분석에 의한 데이터망을 전체적으로 감시하는 것이 불가능하다는 문제점이 있다.At this time, each system such as PCF 20, PDSN 30, AAA 40, etc. manages only the connection state of the system itself or a link connected with itself, and the mobile communication network operator There is a problem that it is impossible to monitor the entire data network by protocol analysis.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이동통신망에서 전송되는 패킷 데이터로부터의 프로토콜 분석을 통해 데이터망을 전체적으로 감시할 수 있도록 하여 보다 안정된 무선 데이터 서비스를 가입자에게 제공하는 이동통신망에서의 프로토콜 분석에 기초한 네트워크 감시 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and provides a mobile communication network that provides a more stable wireless data service to the subscriber by monitoring the data network as a whole through protocol analysis from packet data transmitted from the mobile communication network. To provide a network monitoring apparatus and method based on the protocol analysis in.

도 1은 종래 무선 데이터 서비스 제공을 위한 이동통신망의 시스템 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a system configuration of a mobile communication network for providing a conventional wireless data service.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프로토콜 분석에 기초한 네트워크 감시 장치가 사용된 이동통신망의 시스템 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a system configuration of a mobile communication network using a network monitoring apparatus based on protocol analysis according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 이더넷 분리부의 물리적 접속을 도시한 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a physical connection of the Ethernet separator shown in FIG. 2.

도 4는 도 2에 도시된 다른 이더넷 분리부의 물리적 접속을 도시한 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating a physical connection of another Ethernet splitter shown in FIG. 2.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 cdma2000-1x망에서의 프로토콜 구조를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a protocol structure of a cdma2000-1x network according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 cdma2000-1x망에서의 호 흐름을 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating a call flow in the cdma2000-1x network according to an embodiment of the present invention.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 특징에 따른 이동통신망에서의 프로토콜 분석에 기초한 네트워크 감시 장치는,In order to achieve the above object, a network monitoring apparatus based on protocol analysis in a mobile communication network according to a feature of the present invention,

이동통신망을 통하여 가입자가 특정 서비스 서버의 무선 데이터 서비스 사용 시, 상기 가입자와 서비스 서버 사이에 전송되는 패킷 데이터를 통한 프로토콜 분석에 기초하여 네트워크를 감시하는 장치로서,An apparatus for monitoring a network based on protocol analysis through packet data transmitted between a subscriber and a service server when a subscriber uses a wireless data service of a specific service server through a mobile communication network,

상기 가입자에 대한 무선 데이터 서비스를 제공하는 패킷 제어 장치와, 상기 패킷 제어 장치를 통한 상기 서비스 서버에의 무선 데이터 서비스가 가능하도록 하는 망 연동 장치 사이에 위치하며, 상기 패킷 제어 장치와 상기 망 연동 장치간에 전송되는 사용자 패킷 데이터를 물리적으로 분리하여 수신하는 제1 패킷 데이터 분리부; 상기 망 연동 장치와 상기 서비스 서버 사이에 위치하며, 상기 망 연동 장치와 상기 서비스 서버간에 전송되는 사용자 패킷 데이터를 물리적으로 분리하여 수신하는 제2 패킷 데이터 분리부; 상기 제1 패킷 데이터 분리부를 통해 수신되는 사용자 패킷 데이터에 기초하여 프로토콜을 분석하는 제1 프로토콜 분석부; 상기 제2 패킷 데이터 분리부를 통해 수신되는 사용자 패킷 데이터에 기초하여 프로토콜을 분석하는 제2 프로토콜 분석부; 상기 제1 프로토콜 분석부 및 제2 프로토콜 분석부에 의해 각각 분석된 결과 데이터를 저장하고 관리하는 통계 저장부; 및 상기 통계 저장부에 저장된 각종 데이터를 통해 상기 이동통신망 관련 네트워크에 대한 이상 유무를 포함하는 정보를 생성하여 운용자에게 제공하는 네트워크 감시부를 포함한다.Located between a packet control device for providing a wireless data service to the subscriber and a network interworking device to enable wireless data service to the service server through the packet control device, the packet control device and the network interworking device A first packet data separator which physically separates and receives user packet data transmitted between the packets; A second packet data separator located between the network interworking device and the service server and physically separating and receiving user packet data transmitted between the network interworking device and the service server; A first protocol analyzer configured to analyze a protocol based on user packet data received through the first packet data separator; A second protocol analyzer for analyzing a protocol based on user packet data received through the second packet data separator; A statistics storage unit for storing and managing result data analyzed by the first protocol analyzer and the second protocol analyzer; And a network monitoring unit generating information including whether there is an abnormality with respect to the mobile communication network related network through various data stored in the statistics storage unit and providing the information to the operator.

여기서, 상기 제1 패킷 데이터 분리부는 상기 패킷 제어 장치와 상기 망 연동 장치간의 이더넷 접속에 물리적으로 접속되어 사용자 패킷 데이터를 Tx/Rx로 구분하여 수신하고, 상기 제2 패킷 데이터 분리부는 상기 망 연동 장치와 상기 서비스 서버간의 이더넷 접속에 물리적으로 접속되어 사용자 패킷 데이터를 Tx/Rx로 구분하여 수신하는 것을 특징으로 한다.Here, the first packet data separation unit is physically connected to the Ethernet connection between the packet control device and the network interworking device to receive user packet data divided into Tx / Rx, and the second packet data separation unit is connected to the network interworking device. Physically connected to the Ethernet connection between the and the service server is characterized in that for receiving the user packet data divided into Tx / Rx.

또한, 상기 제1 프로토콜 분석부는 상기 제1 패킷 데이터 분리부에 의해 수신되는 사용자 패킷 데이터를 통해 대응되는 프로토콜 구조를 Tx/Rx로 구분하여 분석하고, 상기 제2 프로토콜 분석부는 상기 제2 패킷 데이터 분리부에 의해 수신되는 사용자 패킷 데이터를 통해 대응되는 프로토콜 구조를 Tx/Rx로 구분하여 분석하는 것을 특징으로 한다.The first protocol analyzer divides the corresponding protocol structure into Tx / Rx through user packet data received by the first packet data separator, and separates the second packet data. The protocol structure corresponding to the user packet data received by the unit is characterized in that the analysis divided by Tx / Rx.

또한, 상기 제1 프로토콜 분석부는 상기 사용자 패킷 데이터를 통해 상기 패킷 제어 장치와 상기 망 연동 장치간의 RP 등록 및 인증 흐름과, PPP 데이터 링크 설정 및 PPP IP 할당 흐름을 분석하고, 상기 제2 프로토콜 분석부는 상기 사용자 패킷 데이터를 통해 상기 망 연동 장치와 상기 서비스 서버간의 TCP 전송 흐름을 분석하는 것을 특징으로 하다.The first protocol analyzer may analyze an RP registration and authentication flow, a PPP data link setting, and a PPP IP allocation flow between the packet control device and the network interworking device through the user packet data. The TCP transmission flow between the network interworking device and the service server is analyzed through the user packet data.

또한, 상기 통계 저장부에 저장되는 데이터는 기지국별 프로토콜 접속 통계, 망 연동 장치별 프로토콜 접속 통계, 프로토콜 실패 요인별 통계, 기지국별 PPP 접속 통계, 망 연동 장치별 PPP 접속 통계 및 프로토콜 메시지 통계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The data stored in the statistics storage unit includes protocol access statistics for each base station, protocol access statistics for each network interworking device, statistics for each protocol failure factor, PPP access statistics for each base station, PPP access statistics for each network interworking device, and protocol message statistics. Characterized in that.

또한,상기 제2 패킷 데이터 분리부와 상기 서비스 서버 사이에, 패킷 주소에 기반을 두고 패킷을 적절한 포트로 전달하는 스위칭 허브와, 동일한 전송 프로토콜을 사용하는 분리된 네트워크를 연결하는 라우터가 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, between the second packet data separation unit and the service server, a switching hub for forwarding the packet to the appropriate port based on the packet address, and a router for connecting a separate network using the same transport protocol is connected. It is characterized by.

본 발명의 다른 특징에 따른 이동통신망에서의 프로토콜 분석에 기초한 네트워크 감시 방법은,Network monitoring method based on protocol analysis in a mobile communication network according to another aspect of the present invention,

이동통신망을 통하여 가입자가 특정 서비스 서버의 무선 데이터 서비스 사용 시, 상기 가입자와 서비스 서버 사이에 전송되는 패킷 데이터를 통한 프로토콜 분석에 기초하여 네트워크를 감시하는 방법으로서,A method for monitoring a network based on protocol analysis through packet data transmitted between a subscriber and a service server when a subscriber uses a wireless data service of a specific service server through a mobile communication network,

a) 상기 가입자에 대한 무선 데이터 서비스를 제공하는 패킷 제어 장치와, 상기 패킷 제어 장치를 통한 상기 서비스 서버에의 무선 데이터 서비스가 가능하도록 하는 망 연동 장치간에 전송되는 사용자 패킷 데이터와, 상기 망 연동 장치와 상기 서비스 서버간에 전송되는 사용자 패킷 데이터를 각각 물리적으로 분리하여 수신하는 단계; b) 상기 a) 단계에서 수신되는 각 사용자 패킷 데이터에 기초하여 프로토콜을 분석하는 단계; 및 c) 상기 b) 단계에서 분석된 결과 데이터를 통해 상기 이동통신망 관련 네트워크에 대한 이상 유무를 포함하는 정보를 생성하여 운용자에게 제공하는 단계를 포함한다.a) user packet data transmitted between a packet control device for providing a wireless data service to the subscriber, a network interworking device for enabling wireless data service to the service server through the packet control device, and the network interworking device Physically separating and receiving user packet data transmitted between the service server and the service server; b) analyzing a protocol based on each user packet data received in step a); And c) generating information including the presence or absence of an abnormality about the mobile communication network network through the result data analyzed in step b) and providing the information to the operator.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프로토콜 분석에 기초한 네트워크 감시 장치가 사용된 이동통신망의 시스템 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a system configuration of a mobile communication network using a network monitoring apparatus based on protocol analysis according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 프로토콜 분석에 기초한 네트워크 감시 장치가 사용된 이동통신망의 시스템은 BTS/BSC/PCF(200), 네트워크 감시 장치(300), PDSN(400) 및 S/H, Router(500)를 포함한다.As shown in FIG. 2, a system of a mobile communication network using a network monitoring apparatus based on protocol analysis according to an embodiment of the present invention includes a BTS / BSC / PCF 200, a network monitoring apparatus 300, and a PDSN 400. And S / H, Router 500.

여기서, BTS/BSC(200)는 실질적으로 가입자(100)의 이동성을 보장하는 역할을 하며 핸드오프 및 무선 지원관리 기능을 하는 무선망부로써, BTS는 기저대역 신호처리, 유무선 변환 및 무선신호의 송수신 등을 수행하여 가입자(100)와 직접적으로 연결되는 망 종단 장치이고, BSC는 BTS와 PCF 사이에 위치하여 기지국 관리 및 제어를 담당한다.Here, the BTS / BSC 200 is a wireless network part that substantially guarantees the mobility of the subscriber 100 and performs handoff and wireless support management functions. The BTS is a baseband signal processing, wired / wireless conversion, and transmission and reception of a radio signal. Etc., the network termination device is directly connected to the subscriber 100, and the BSC is located between the BTS and the PCF to perform base station management and control.

PCF(200)는 BTS/BSC를 통해 무선 접속되는 가입자(100)가 무선 데이터 서비스를 요청한 경우 PDSN(400)으로 연결하는 패킷 제어 장치이다.The PCF 200 is a packet control device that connects to the PDSN 400 when the subscriber 100, which is wirelessly connected through the BTS / BSC, requests a wireless data service.

PDSN(400)는 PCF(200)로부터 데이터 통신망, 예를 들어 인터넷 등으로 연결하기 위한 장비인 망연동 장치이다.The PDSN 400 is a network interlocking device that is equipment for connecting from the PCF 200 to a data communication network, for example, the Internet.

S/H(500)는 PDSN(400)과 서비스 서버(600) 사이에 연결되어 패킷 주소에 기반을 두고 패킷을 적절한 포트로 전달하는 특수한 형태의 허브이고, Router(500)는 동일한 전송 프로토콜을 사용하는 분리된 네트워크를 연결하는 장치이다.S / H 500 is a special type of hub that is connected between PDSN 400 and service server 600 and forwards packets to the appropriate port based on packet address. Router 500 uses the same transport protocol. A device that connects separate networks.

네트워크 감시 장치(300)는 PCF(200)와 PDSN(400) 사이와 PDSN(400)과 S/H, Router(500) 사이에 접속되어, PCF(200)와 PDSN(400) 사이와 PDSN(400)과 S/H, Router(500) 사이에 전송되는 IP 패킷 데이터를 수신하고 분석하여 다양한 통계를 내며, 이러한 통계를 주기적으로 조회하여 네트워크의 이상 유무와 관련된 정보를 생성하여 이동통신망 운용 사업자에게 가시청 정보로서 제공한다.The network monitoring apparatus 300 is connected between the PCF 200 and the PDSN 400 and between the PDSN 400, the S / H, and the router 500, and between the PCF 200 and the PDSN 400 and the PDSN 400. Receive and analyze IP packet data transmitted between S) and S / H, Router 500, and make various statistics, and periodically look up these statistics to generate information related to network abnormality and go to mobile network operator Provided as information.

이러한 네트워크 감시 장치(300)는 이더넷 분리부(310, 320), 프로토콜 분석부(330, 340), 통계 저장부(350) 및 네트워크 감시부(360)를 포함한다.The network monitoring apparatus 300 includes an Ethernet separating unit 310 and 320, a protocol analyzing unit 330 and 340, a statistical storage unit 350, and a network monitoring unit 360.

이더넷 분리부(310)는 PCF(200)와 PDSN(400) 사이에 직접 접속되어 사용자 IP 패킷 데이터를 Tx/Rx로 구분하여 수신하고, 이더넷 분리부(320)는 PDSN(400)과 S/H, Router(500) 사이에 직접 접속되어 사용자 IP 패킷 데이터를 Tx/Rx로 구분하여 수신한다.The Ethernet separator 310 is directly connected between the PCF 200 and the PDSN 400 to receive user IP packet data divided into Tx / Rx, and the Ethernet separator 320 may receive the PDSN 400 and the S / H. Directly connected between the routers 500, the user IP packet data is divided into Tx / Rx and received.

첨부된 도 3을 참조하면, 이더넷 분리부(310)는 PCF(200)의 이더넷 TX 포트(210)에서 PDSN(400)의 이더넷 RX 포트(410)로 연결되는 선로에 물리적으로 접속되어 가입자(100)로부터 서비스 서버(700)로 상향하는 패킷 데이터를 수신하고, PDSN(400)의 이더넷 TX 포트(420)에서 PCF(200)의 이더넷 RX 포트(220)로 연결되는 선로에 물리적으로 접속되어 서비스 서버(700)로부터 가입자(100)로 하향하는 패킷 데이터를 수신한다.Referring to FIG. 3, the Ethernet disconnection unit 310 is physically connected to a line connected from the Ethernet TX port 210 of the PCF 200 to the Ethernet RX port 410 of the PDSN 400. Receive packet data upward to the service server 700, and is physically connected to the line connected from the Ethernet TX port 420 of the PDSN (400) to the Ethernet RX port (220) of the PCF (200) Packet data descending from the subscriber 700 to the subscriber 100 is received.

또한, 이더넷 분리부(320)는 PDSN(400)의 이더넷 TX 포트(430)에서 S/H, Router(500)의 이더넷 RX 포트(510)로 연결되는 선로에 물리적으로 접속되어 가입자(100)로부터 서비스 서버(700)로 상향하는 패킷 데이터를 수신하고, S/H, Router(600)의 이더넷 TX 포트(520)에서 PDSN(400)의 이더넷 RX 포트(440)로 연결되는 선로에 물리적으로 접속되어 서비스 서버(700)로부터 가입자(100)로 하향하는 패킷 데이터를 수신한다.In addition, the Ethernet separation unit 320 is physically connected to the line connected to the Ethernet RX port 510 of S / H, Router 500 from the Ethernet TX port 430 of the PDSN 400 from the subscriber 100 Receives the packet data to the service server 700, and is physically connected to the line connected to the Ethernet RX port 440 of the PDSN 400 from the Ethernet TX port 520 of the S / H, Router (600) Packet data descending from the service server 700 to the subscriber 100 is received.

한편, 3세대인 cdma2000-1x망의 프로토콜 구조로 이더넷 분리부(310, 320)의 위치를 살펴보면 첨부한 도 5에 도시된 바와 같이, 이더넷 분리부(310)는 PCF(200)의 물리층인 이더넷(Ethernet)과 PDSN(400)의 물리층인 (Ethernet) 사이에 위치하며, PCF(200)와 PDSN(400) 사이의 IP망을 물리층에서 분리하여 PCF(200)와 PDSN(400) 사이에 송수신되는 패킷 데이터를 수신한다.Meanwhile, referring to the location of the Ethernet separators 310 and 320 as the protocol structure of the third generation cdma2000-1x network, as shown in FIG. 5, the Ethernet separator 310 is the physical layer of the PCF 200. Located between (Ethernet) and the physical layer (Ethernet) of the PDSN (400), the IP network between the PCF 200 and PDSN (400) is separated from the physical layer to be transmitted and received between the PCF (200) and PDSN (400) Receive packet data.

또한, 이더넷 분리부(320)는 PDSN(400)의 물리층인 이더넷(Ethernet)과 서비스 서버(600)의 물리층인 이더넷(Ethernet) 사이에 위치하며, PDSN(400)과 서비스 서버(600) 사이의 IP망을 물리층에서 분리하여 PDSN(400)과 서비스 서버(700) 사이에 송수신되는 패킷 데이터를 수신한다.In addition, the Ethernet separation unit 320 is located between the Ethernet (Ethernet) of the physical layer of the PDSN (400) and the Ethernet (Ethernet) of the physical layer of the service server 600, between the PDSN (400) and the service server 600 The IP network is separated from the physical layer to receive packet data transmitted and received between the PDSN 400 and the service server 700.

한편, 프로토콜 분석부(330, 340)는 이더넷 분리부(310, 320)를 통해 각각 수신되는 사용자 IP 패킷 데이터를 Tx/Rx로 구분 수신하는 동시에 이더넷 분리부(320)를 통해 수신되는 사용자 IP 패킷 데이터를 또한 Tx/Rx로 구분하여 수신한 후, 무선 데이터 통신, 특히 무선 인터넷 서비스에 관련된 A11, RADIUS 프로토콜 데이터 통계를 Tx/Rx로 구분하여 분석한다.On the other hand, the protocol analyzer 330, 340 receives the user IP packet data received through the Ethernet separation unit 310, 320 divided into Tx / Rx, respectively, and at the same time the user IP packet received through the Ethernet separation unit 320 After receiving the data in Tx / Rx, A11 and RADIUS protocol data statistics related to wireless data communication, in particular, wireless Internet service, are classified and analyzed in Tx / Rx.

또한, 첨부한 도 6을 참조하면, 프로토콜 분석부(330, 340)는 IP망에서의 호 처리 흐름을 통해 프로토콜을 분석하여 각종의 통계를 구할 수 있다.In addition, referring to FIG. 6, the protocol analyzer 330 and 340 may obtain various statistics by analyzing the protocol through the call processing flow in the IP network.

도 6은 이동통신망에 적용되는 호 처리 흐름으로, 이를 참조하여 설명하면, 가입자(100)가 서비스 서버(600)와의 무선 데이터 통신을 위해 BSC/PCF(200)에게 무선 호 설정을 위한 발신을 시도하고(S30), 무선 호가 설정되면, 가입자(100)가 PDSN(400)에게 RP 등록을 요구하고, PDSN(400)이 이러한 요구에 응답하면 가입자(100)와 PDSN(400) 간의 RP 등록이 완료된다(S32). 이러한 RP 등록에는 AAA(도시되지 않음)를 통한 인증 과정이 필요하지만 이러한 인증 과정은 종래와 동일하므로 별도로 설명하지 않는다.6 is a call processing flow applied to a mobile communication network. Referring to this, the subscriber 100 attempts to make a call to the BSC / PCF 200 for wireless call setup for wireless data communication with the service server 600. (S30), when the wireless call is established, the subscriber 100 requests the PDSN 400 to register the RP, and when the PDSN 400 responds to the request, the RP registration between the subscriber 100 and the PDSN 400 is completed. (S32). This RP registration requires an authentication process through AAA (not shown), but this authentication process is the same as in the prior art and will not be described separately.

이와 같이 가입자(100)와 PDSN(400) 간의 RP 등록이 완료되면, 가입자(100)가 PDSN(400)에게 PPP 데이터 링크 설정을 요구하고, PDSN(400)이 이러한 요구에 응답하면 가입자(100)와 PDSN(400) 간의 PPP 데이터 링크가 설정된다(S34).As such, when the RP registration between the subscriber 100 and the PDSN 400 is completed, the subscriber 100 requests the PDSN 400 to establish a PPP data link, and when the PDSN 400 responds to the request, the subscriber 100 receives the request. And a PPP data link is established between the PDSN 400 (S34).

다음, 가입자(100)가 PDSN(400)에게 PPP IP 할당을 요구하고, PDSN(400)은 이러한 요구에 응답하여 가입자(100)에게 PPP IP를 할당한다(S36).Next, the subscriber 100 requests the PSN IP allocation from the PDSN 400, and the PDSN 400 allocates the PPP IP to the subscriber 100 in response to the request (S36).

이와 같이 가입자(100)와 PDSN(400) 간의 PPP 설정이 완료되면, S/H, Router(500)를 통해 가입자(100)와 서비스 서버(500) 간의 TCP 연결 요구와 설정 동작(S38)을 거쳐, 가입자(100)와 서비스 서버(500)가 TCP 데이터를 전송할 수 있다(S40).As such, when the PPP setting between the subscriber 100 and the PDSN 400 is completed, the TCP connection request and the setting operation S38 between the subscriber 100 and the service server 500 through the S / H and the router 500 are performed. The subscriber 100 and the service server 500 may transmit TCP data (S40).

그 후, 이러한 TCP 데이터 전송이 계속되다가 어느 한쪽에서 전화를 끊었을 경우에 TCP 연결이 해제된다(S42).Thereafter, if the TCP data transmission continues and the telephone is disconnected from either side, the TCP connection is released (S42).

이와 같은 이동통신망에서의 호 처리 흐름에서 프로토콜 분석부(330)는 PCF(200)와 PDSN(400) 사이에 위치하며, 도 6에 도시된 'A' 부분에 해당되는 RP 등록 및 가입자 인증 프로토콜을 수신하여 분석한 후, 인증 성공률, 인증 소요 시간, 인증 실패 원인 등을 구하고, 'B' 부분에 해당되는 PPP 데이터 링크 설정 및 PPP IP 할당 프로토콜을 수신하여 분석한 후, 세션 성공률, 세션 실패 원인, 세션 소요 시간 등을 구할 수 있다.In the call processing flow in the mobile communication network, the protocol analyzer 330 is located between the PCF 200 and the PDSN 400, and the RP registration and subscriber authentication protocol corresponding to the 'A' portion shown in FIG. After receiving and analyzing, the authentication success rate, time required, reason for authentication failure, etc. are obtained, and after receiving and analyzing PPP data link setting and PPP IP allocation protocol corresponding to 'B' part, session success rate, reason of session failure, You can get the session duration.

또한, 프로토콜 분석부(340)는 PDSN(400)과 S/H, Router(500) 사이에 위치하며, 'C' 부분에 해당되는 TCP 설정 및 TCP 데이터 전송 프로토콜을 수신하여 분석한 후 서비스 서버(600)에의 접속 성공률, 접속 시간, 접속 실패 원인, 데이터 사용량 통계, 메뉴 히트 통계 등을 구할 수 있다.In addition, the protocol analysis unit 340 is located between the PDSN (400), S / H, Router (500), after receiving and analyzing the TCP settings and TCP data transmission protocol corresponding to the 'C' portion of the service server ( Connection success rate 600, connection time, cause of connection failure, data usage statistics, menu hit statistics, and the like.

이와 같이 프로토콜 분석부(330, 340)는 상기와 같이 구해지는 각종의 자료를 통해 다음과 같은 내용을 분석하여 네트워크를 감시할 수 있는 통계 정보를 생성한다.As described above, the protocol analyzers 330 and 340 generate statistical information for monitoring the network by analyzing the following contents through the various data obtained as described above.

1) 기지국별 A11 접속 통계(시도수, 성공수 등)1) A11 access statistics by base station (number of attempts, successes, etc.)

2) PDSN별 A11 접속 통계(시도수, 성공수 등)2) A11 access statistics by PDSN (trials, successes, etc.)

3) A11 실패 요인별 통계3) Statistics by A11 Failure Factors

4) 기지국별 PPP 접속 통계4) PPP access statistics by base station

5) PDSN별 PPP 접속 통계5) PPP Access Statistics by PDSN

6) RADIUS 메시지 통계6) RADIUS message statistics

한편, 통계 저장부(350)는 프로토콜 분석부(330, 340)가 각각 분석한 결과 데이터를 저장한다. 이러한 통계 저장부(350)는 일반적인 데이터베이스 형태로 구성되며, 분석 데이터를 포함한 각종의 데이터를 저장하는 데이터베이스와 외부로부터의 데이터 검색 요청 등에 따라 데이터베이스로부터 해당 데이터를 검색하여 제공하는 데이터베이스 관리부 등으로 구성된다.Meanwhile, the statistics storage unit 350 stores the result data analyzed by the protocol analyzers 330 and 340, respectively. The statistics storage unit 350 is configured in the form of a general database, and includes a database storing various data including analysis data and a database manager for searching and providing the corresponding data from the database according to a data search request from the outside. .

한편, 네트워크 감시부(360)는 통계 저장부(350)에 저장된 각종 통계 데이터를 주기적으로 조회하여 네트워크 이상 유무를 이동통신망 운용 사업자에게 가시청 정보로써 제공한다.Meanwhile, the network monitoring unit 360 periodically queries various statistical data stored in the statistical storage unit 350 and provides the mobile communication network operator with visible and hearing information as to whether there is a network abnormality.

따라서, 이동통신망 운용 사업자는 IP망에서 이더넷 분리부(310, 320)에 의해 물리층으로 분리하여 프로토콜을 분석함으로써 전체 네트워크 감시가 가능해진다.Therefore, the mobile operator can operate the entire network by analyzing the protocol by separating the physical layer by the Ethernet separation unit 310, 320 in the IP network.

비록 본 발명이 가장 실제적이며 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 상기 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위 내에 속하는 다양한 변형 및 등가물들도 포함한다.Although the present invention has been described with reference to the most practical and preferred embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, but also includes various modifications and equivalents within the scope of the following claims.

본 발명에 따르면, 이동통신망 운용 사업자에 의해 무선 데이터 서비스를 제공하는 네트워크의 종합적인 감시가 가능해져 보다 안정된 무선 데이터 통신 서비스를 가입자에게 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to comprehensively monitor a network providing a wireless data service by a mobile communication network operator to provide a more stable wireless data communication service to a subscriber.

Claims (10)

이동통신망을 통하여 가입자가 특정 서비스 서버의 무선 데이터 서비스 사용 시, 상기 가입자와 서비스 서버 사이에 전송되는 패킷 데이터를 통한 프로토콜 분석에 기초하여 네트워크를 감시하는 장치에 있어서,An apparatus for monitoring a network based on protocol analysis through packet data transmitted between a subscriber and a service server when a subscriber uses a wireless data service of a specific service server through a mobile communication network, 상기 가입자에 대한 무선 데이터 서비스를 제공하는 패킷 제어 장치와, 상기 패킷 제어 장치를 통한 상기 서비스 서버에의 무선 데이터 서비스가 가능하도록 하는 망 연동 장치 사이에 위치하며, 상기 패킷 제어 장치와 상기 망 연동 장치간에 전송되는 사용자 패킷 데이터를 물리적으로 분리하여 수신하는 제1 패킷 데이터 분리부;Located between a packet control device for providing a wireless data service to the subscriber and a network interworking device to enable wireless data service to the service server through the packet control device, the packet control device and the network interworking device A first packet data separator which physically separates and receives user packet data transmitted between the packets; 상기 망 연동 장치와 상기 서비스 서버 사이에 위치하며, 상기 망 연동 장치와 상기 서비스 서버간에 전송되는 사용자 패킷 데이터를 물리적으로 분리하여 수신하는 제2 패킷 데이터 분리부;A second packet data separator located between the network interworking device and the service server and physically separating and receiving user packet data transmitted between the network interworking device and the service server; 상기 제1 패킷 데이터 분리부를 통해 수신되는 사용자 패킷 데이터에 기초하여 프로토콜을 분석하는 제1 프로토콜 분석부;A first protocol analyzer configured to analyze a protocol based on user packet data received through the first packet data separator; 상기 제2 패킷 데이터 분리부를 통해 수신되는 사용자 패킷 데이터에 기초하여 프로토콜을 분석하는 제2 프로토콜 분석부;A second protocol analyzer for analyzing a protocol based on user packet data received through the second packet data separator; 상기 제1 프로토콜 분석부 및 제2 프로토콜 분석부에 의해 각각 분석된 결과 데이터를 저장하고 관리하는 통계 저장부; 및A statistics storage unit for storing and managing result data analyzed by the first protocol analyzer and the second protocol analyzer; And 상기 통계 저장부에 저장된 각종 데이터를 통해 상기 이동통신망 관련 네트워크에 대한 이상 유무를 포함하는 정보를 생성하여 운용자에게 제공하는 네트워크 감시부Network monitoring unit for generating information including the presence or absence of the abnormality for the mobile communication network network to the operator through the various data stored in the statistics storage unit 를 포함하는 이동통신망에서의 프로토콜 분석에 기초한 네트워크 감시 장치.Network monitoring apparatus based on protocol analysis in a mobile communication network comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 패킷 데이터 분리부는 상기 패킷 제어 장치와 상기 망 연동 장치간의 이더넷 접속에 물리적으로 접속되어 사용자 패킷 데이터를 Tx/Rx로 구분하여 수신하고,The first packet data separation unit is physically connected to the Ethernet connection between the packet control device and the network interworking device to receive and classify user packet data into Tx / Rx. 상기 제2 패킷 데이터 분리부는 상기 망 연동 장치와 상기 서비스 서버간의 이더넷 접속에 물리적으로 접속되어 사용자 패킷 데이터를 Tx/Rx로 구분하여 수신하는The second packet data separator is physically connected to the Ethernet connection between the network interworking device and the service server to receive user packet data classified into Tx / Rx. 것을 특징으로 하는 이동통신망에서의 프로토콜 분석에 기초한 네트워크 감시 장치.A network monitoring apparatus based on protocol analysis in a mobile communication network. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 프로토콜 분석부는 상기 제1 패킷 데이터 분리부에 의해 수신되는 사용자 패킷 데이터를 통해 대응되는 프로토콜 구조를 Tx/Rx로 구분하여 분석하고,The first protocol analyzer divides and analyzes a corresponding protocol structure into Tx / Rx through user packet data received by the first packet data separator, 상기 제2 프로토콜 분석부는 상기 제2 패킷 데이터 분리부에 의해 수신되는 사용자 패킷 데이터를 통해 대응되는 프로토콜 구조를 Tx/Rx로 구분하여 분석하는The second protocol analyzer analyzes the corresponding protocol structure by Tx / Rx through user packet data received by the second packet data separator. 는 것을 특징으로 하는 이동통신망에서의 프로토콜 분석에 기초한 네트워크감시 장치.Network monitoring apparatus based on protocol analysis in a mobile communication network, characterized in that. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 프로토콜 분석부는 상기 사용자 패킷 데이터를 통해 상기 패킷 제어 장치와 상기 망 연동 장치간의 RP 등록 및 인증 흐름과, PPP 데이터 링크 설정 및 PPP IP 할당 흐름을 분석하고,The first protocol analyzer analyzes an RP registration and authentication flow, a PPP data link setting, and a PPP IP allocation flow between the packet control device and the network interworking device through the user packet data. 상기 제2 프로토콜 분석부는 상기 사용자 패킷 데이터를 통해 상기 망 연동 장치와 상기 서비스 서버간의 TCP 전송 흐름을 분석하는The second protocol analyzer analyzes a TCP transmission flow between the network companion device and the service server through the user packet data. 것을 특징으로 하는 이동통신망에서의 프로토콜 분석에 기초한 네트워크 감시 장치.A network monitoring apparatus based on protocol analysis in a mobile communication network. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 통계 저장부에 저장되는 데이터는 기지국별 프로토콜 접속 통계, 망 연동 장치별 프로토콜 접속 통계, 프로토콜 실패 요인별 통계, 기지국별 PPP 접속 통계, 망 연동 장치별 PPP 접속 통계 및 프로토콜 메시지 통계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신망에서의 프로토콜 분석에 기초한 네트워크 감시 장치.The data stored in the statistics storage unit includes protocol access statistics by base station, protocol access statistics by network interworking device, statistics by protocol failure factor, PPP access statistics by base station, PPP access statistics by network interworking device, and protocol message statistics. A network monitoring apparatus based on protocol analysis in a mobile communication network. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 제2 패킷 데이터 분리부와 상기 서비스 서버 사이에, 패킷 주소에 기반을 두고 패킷을 적절한 포트로 전달하는 스위칭 허브와, 동일한 전송 프로토콜을사용하는 분리된 네트워크를 연결하는 라우터가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 이동통신망에서의 프로토콜 분석에 기초한 네트워크 감시 장치.Between the second packet data separation unit and the service server, a switching hub for forwarding the packet to the appropriate port based on the packet address, and a router for connecting a separate network using the same transport protocol is connected. A network monitoring apparatus based on protocol analysis in a mobile communication network. 이동통신망을 통하여 가입자가 특정 서비스 서버의 무선 데이터 서비스 사용 시, 상기 가입자와 서비스 서버 사이에 전송되는 패킷 데이터를 통한 프로토콜 분석에 기초하여 네트워크를 감시하는 방법에 있어서,A method for monitoring a network based on protocol analysis through packet data transmitted between a subscriber and a service server when a subscriber uses a wireless data service of a specific service server through a mobile communication network, a) 상기 가입자에 대한 무선 데이터 서비스를 제공하는 패킷 제어 장치와, 상기 패킷 제어 장치를 통한 상기 서비스 서버에의 무선 데이터 서비스가 가능하도록 하는 망 연동 장치간에 전송되는 사용자 패킷 데이터와, 상기 망 연동 장치와 상기 서비스 서버간에 전송되는 사용자 패킷 데이터를 각각 물리적으로 분리하여 수신하는 단계;a) user packet data transmitted between a packet control device for providing a wireless data service to the subscriber, a network interworking device for enabling wireless data service to the service server through the packet control device, and the network interworking device Physically separating and receiving user packet data transmitted between the service server and the service server; b) 상기 a) 단계에서 수신되는 각 사용자 패킷 데이터에 기초하여 프로토콜을 분석하는 단계; 및b) analyzing a protocol based on each user packet data received in step a); And c) 상기 b) 단계에서 분석된 결과 데이터를 통해 상기 이동통신망 관련 네트워크에 대한 이상 유무를 포함하는 정보를 생성하여 운용자에게 제공하는 단계c) generating information including the presence or absence of an abnormality about the network related to the mobile communication network through the result data analyzed in step b) and providing it to the operator; 를 포함하는 이동통신망에서의 프로토콜 분석에 기초한 네트워크 감시 방법.Network monitoring method based on protocol analysis in a mobile communication network comprising a. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 a) 단계에서,In step a), 상기 패킷 제어 장치와 상기 망 연동 장치간의 이더넷 접속에 대한 물리적인접속을 통해 사용자 패킷 데이터를 Tx/Rx로 구분하여 수신하고,Receives user packet data by dividing it into Tx / Rx through a physical connection to the Ethernet connection between the packet control device and the network interworking device. 상기 망 연동 장치와 상기 서비스 서버간의 이더넷 접속에 대한 물리적인 접속을 통해 사용자 패킷 데이터를 Tx/Rx로 구분하여 수신하는Receiving the user packet data divided into Tx / Rx through the physical connection to the Ethernet connection between the network interworking device and the service server 것을 특징으로 하는 이동통신망에서의 프로토콜 분석에 기초한 네트워크 감시 방법.A network monitoring method based on protocol analysis in a mobile communication network. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 b) 단계에서 상기 수신되는 사용자 패킷 데이터를 통해 대응되는 프로토콜 구조를 Tx/Rx로 구분하여 분석하는 것을 특징으로 하는 이동통신망에서의 프로토콜 분석에 기초한 네트워크 감시 방법.And b) analyzing a corresponding protocol structure by Tx / Rx based on the received user packet data in step b). 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 사용자 패킷 데이터를 통해 상기 패킷 제어 장치와 상기 망 연동 장치간의 RP 등록 및 인증 흐름과, PPP 데이터 링크 설정 및 PPP IP 할당 흐름을 분석하고,Analyze the RP registration and authentication flow, PPP data link establishment and PPP IP allocation flow between the packet control device and the network interworking device through the user packet data; 상기 망 연동 장치와 상기 서비스 서버간의 TCP 전송 흐름을 분석하는Analyzing the TCP transmission flow between the network interworking device and the service server 것을 특징으로 하는 이동통신망에서의 프로토콜 분석에 기초한 네트워크 감시 방법.A network monitoring method based on protocol analysis in a mobile communication network.
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