KR20040076822A - Ｉｐ 액세스 네트워크에서 서비스 품질이 보증된 서비스를제공하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 IP 액세스 네트워크(Internet Protocol access network)에서 서비스 품질(Quality of Service, QoS)이 보증된 서비스를 제공하는 방법을 개시한다. 본 발명의 방법에서는 네트워크 제어 계층(network control layer)이 QoS 보증(guaranteed QoS)을 필요로 하는 서비스 요청에 대한 응답으로 액세스 네트워크에 네트워크 자원을 신청할 때, 에지 라우터(edge router)는 액세스 네트워크가 그 서비스를 위해 충분한 자원을 제공할 수 있는 지를 결정한다. 만약 자원이 충분하면, 에지 라우터는 보증된 QoS를 얻기 위해 QoS를 제어하는 액세스 네트워크 말단 장치(end devices)에 QoS 파라미터를 전송한다.

Description

ＩＰ 액세스 네트워크에서 서비스 품질이 보증된 서비스를 제공하는 방법 {A METHOD FOR PROVIDING SERVICE WITH GUARANTEED QUALITY OF SERVICE IN IP ACCESS NETWORK}
본 발명은 네트워크 액세스 기술에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 IP 액세스 네트워크(Internet Protocol access network)에서 서비스 품질(Quality of Service, QoS)이 보증된 서비스를 제공하는 방법에 관한 것이다.
현재, 원격 통신 서비스 제공자의 IP 네트워크는 가능할 때만 데이터 서비스를 제공할 수 있다. 광대역 네트워크 가입자의 수가 증가함에 따라 VoIP(Voice of IP)와 영상 회의(video conference)와 같은 IP 네트워크 상에서의 서비스 요구가 더 많아졌다. 이러한 실시간 서비스는 QoS에 대한 요구가 엄격하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전체 IP 네트워크는 액세스/에지 계층(access/edge layer)과 백본 계층(backbone layer)으로 이루어진다. 액세스/에지 계층은 가입자에게 가장 가까우며, 일반적으로 계층 2 및 계층 3 교환기, 디지털 가입자 회선 액세스 멀티플렉서(digital subscriber line access multiplexer, DSLAM), 그리고 에지 라우터(edge router)와 같은 로우 엔드 교환기(low end switch)로 이루어지는 네트워크 장치를 포함한다. 원격 통신 서비스 제공자 또는 회사의 광대역 IP 네트워크 가입자는 XDSL/이더넷 등과 같은 다양한 경로를 통해 광대역 액세스 네트워크에 접근할 수 있다. 광대역 액세스 네트워크는 백본 네트워크에 접속된 에지 라우터에 대한 모든 트래픽 스트림(traffic stream)을 수집한다. 에지 라우터는 이 액세스 네트워크 내의 트래픽 스트림의 경로를 정하고 전달하며 액세스된 가입자를 관리하는 책임이 있다.
IP 네트워크에서, VoIP 또는 영상 전화(video-telephone)와 같은 가입자의 서비스 요청에 대한 단대단(end-to-end) QoS를 제공하기 위해서는, IP 백본 네트워크에서 뿐만 아니라 액세스 네트워크에서도 단대단 QoS 보증을 제공할 필요가 있다.
설계 사상에 기인하여, 일반적으로 종래의 IP 네트워크에서 QoS 보증을 위한수단은 없었다. 네트워크 애플리케이션의 발전을 위하여, 통합된(integrated) 서비스 모델과 분화된(differentiated) 서비스 모델을 포함하는 QoS를 보증하기 위한 다양한 방법이 제안되었다. 그러나 이러한 방법들은 네트워크 계층 기술과 관련이 있고, 액세스 네트워크 내의 장치들은 주로 연결 계층(link layer)에 위치되기 때문에 액세스 네트워크에서 사용될 수 없다.
현재, IP 액세스 네트워크에 대해 단대단 QoS 보증을 제공하는 방법은 두 가지가 있다.
첫 번째 종래의 방법에서, 이더넷 프레임의 우선순위에 관한 개념은 이더넷 환경을 위한 IEEE 표준 802.1p 프로토콜에서 규정된 것이다. 일반적으로 보통의 이더넷 프레임에 대한 우선순위 정의는 존재하지 않지만, 802.1q는 물론 802.1p에서는 이더넷 프레임에 4바이트가 부가된다. 4바이트 중 3비트는 이더넷 프레임의 우선순위를 나타내는 데 사용된다. 매우 고속의 실시간 능력이 요구되는 데이터 패킷을 전송하는 동안에, 호스트(host) 또는 교환기(switch)는 그 프레임이 높은 우선순위를 가졌다는 것을 나타내기 위해 MAC 프레임 헤더에 부가된 3비트를 설정할 것이다. 이런 식으로, 이더넷 교환기의 데이터 트래픽이 과중한 경우, 높은 우선순위를 갖는 데이터 패킷은 먼저 전달될 것이다. 도 2는 일반적인 이더넷 프레임의 형식을 나타내고, 도 3은 802.1q와 802.1p 프로토콜에 의해 규정된 이더넷 프레임 형식을 나타낸다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, TCI, P, C 및 VLAN 필드는 일반적인 이더넷 프레임에 새롭게 추가된 것이다. 이 필드 중에서 P 필드는 0-7를 갖는 8 레벨로 설정될 수 있는 우선순위를 나타내는 데 사용한다.
액세스 네트워크용으로 사용된 종래의 802.1p 프로토콜에서, P 필드의 3비트로 표현된 우선순위는 포트, MAC(Media Access Control) 주소 또는 VLAN(Virtual Bridged LANs) 정보에 기초하여 설정된다. 액세스 네트워크 장치는 그 후 우선순위 정보에 따라 할당(dispatcing) 및 전달 동작을 수행한다.
비록 우선순위는 종래의 802.1p의 QoS 프로세스에서 포트, MAC 주소 또는 VLAN 정보에 기초하여 설정될 수 있지만, 우선순위는 오직 가입자와 관련될 수 있고 가입자의 특정 서비스와는 관련될 수 없다. 그러므로, 상이한 서비스는 상이한 우선순위를 가져야 한다는 요구는 충족될 수 없다. 게다가, 네트워크 토폴로지(topology)와 자원(resource)은 이러한 방법으로 획득될 수 없으며, 때문에 네트워크 자원에 기초하여 가입자 서비스에 대해 QoS 보증이 제공될 수 있는지를 결정하는 것은 불가능하다.
현재, ATM DSLAM을 위한 QoS 제어 모드는 없다. 두 번째 종래의 방법에서, 적지만 QoS 보증이 제공되는 ATM DSLAMs의 경우, RTU(Remote Termial Unit)에서 BAS(Broadband Access Server)로의 특별한 가입자(special subscriber)에 대한 PVC(Permanent Virtual Circuit)가 설정되거나, DSLAM에서 단지 사용자 포트와 결합된 BAS로의 PVC가 설정된다. 이런 식으로 트래픽 스트림이 CBR(Constant Bit Rate, 고정 속도) 모드로 전송될 수 있다. 단일 가입자가 전체 광대역을 사용하기 때문에 가입자 서비스에 대한 QoS는 액세스 네트워크의 이 세그먼트에서는 보증될 수 있다.
단일 가입자가 광대역 전체를 사용하는 모드는 전용 회선(leased line) 모드와 비슷한다. 비록 이 모드가 가입자에 대한 액세스 네트워크의 특정 세그먼트에서의 QoS를 보증할 수 있지만, 집중 특성(convergence characteristic)을 갖는 액세스 네트워크 내에 퍼져 있기 때문에 적합하지 않으며, 소수의 특정 가입자에 대해서만 보증된 QoS를 제공할 수 있을 뿐이다. PVC 설정 모드는 네트워크 자원을 공유하게 할 수 없다. 따라서, 이 방법은 특정 애플리케이션에서만 사용될 수 있고 액세스 네트워크에서는 일반적으로 사용될 수 없다.
본 발명의 목적은 액세스 네트워크에서 QoS가 보증된 서비스를 제공하는 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 IP 네트워크의 아키텍처를 나타내는 도면이다.
도 2는 일반적인 이더넷 프레임(Ethernet frame)의 형식을 예시하는 개략적인 도면이다.
도 3은 802.1q 및 802.1p 프로토콜에 의해 규정된 이더넷 프레임의 형식을 예시하는 개략적인 도면이다.
도 4는 본 발명의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 IP 네트워크의 아카텍처를 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 방법은 다음의 단계를 포함한다. 즉,
a. 서비스 제어 계층의 서비스 엔티티(service entity)가 서비스 요청의 분석을 통해 발신 가입자(calling subscriber) 및 수신 가입자(called subscriber)의 주소와 서비스에 대한 QoS 요구를 취득한 다음, IP 액세스 네트워크의 상응하는 액세스 네트워크에 네트워크 자원을 신청하는 단계,
b. 상기 액세스 네트워크의 상기 에지 라우터가 현재 자원 상태에 따라 상기 서비스에 충분한 자원이 제공될 수 있는지를 결정하고, 충분한 자원이 제공될 수 있으면 단계 c를 수행하고, 그렇지 않으면 상기 가입자의 상기 서비스 요청를 거절하는 단계, 및
c. 상기 서비스에 상기 액세스 네트워크에 대한 상향(upward) 트래픽 스트림이 있으면, 상기 에지 라우터가 상기 서비스의 QoS 요구를 액세스 네트워크 말단 장치에 알리고, 상기 액세스 네트워크 말단 장치가 상기 QoS 요구에 따라 상기 트래픽 스트림을 처리하고,
상기 서비스에 상기 액세스 네트워크에 대한 하향(downward) 트래픽 스트림이 있으면, 상기 에지 라우터가 상기 서비스에 대한 액세스 네트워크의 우선순위를 설정하고 상기 트래픽 스트림을 전달하는 단계를 포함한다.
본 발명에서, 에지 라우터는 액세스 네트워크의 자원을 관리하고 서비스의 QoS 요구를 액세스 네트워크 말단 장치에 알릴 수 있으며, 그런 다음 말단 장치로 하여금 스트림 분류 작업과 QoS 프로세스를 수행하도록 한다. 서비스를 위한 자원이 충분하지 않은 경우, 그 서비스 요청은 거절될 것이다. 이런 식으로 작업 트래픽 스트림의 QoS는 보증될 수 있다. 본 발명에 따른 방법과 백본 네트워크의 QoS로 서비스를 제공하는 방법의 결합은 모든 네트워크를 통해 QoS가 보증된 단대단 서비스를 제공할 수 있다.
본 발명은 액세스 네트워크 장치가 서비를 식별할 수 없고 자원에 대한 정보를 취득할 수 없으며 자원을 관리할 수 없어 QoS가 보증될 수 없는 종래 기술의 단점을 극복한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에서 액세스 네트워크에 대한 종래의 네트워킹 모드는 변경되지 않는다. 모든 IP 네트워크는 액세스/에지 계층과 백본 계층으로 이루어진다. 가입자에게 가장 근접한 네트워크 장치를 포함하는 액세스/에지 계층은 일반적으로 계층 2 및 계층 3 교환기, DSLAM, 그리고 에지 라우터와 같은 로우 엔드 교환기(low end switches)로 이루어진다. 원격 통신 서비스 제공자 또는 회사의 IP 네트워크의 가입자는 XDSL/이더넷 등의 다양한 경로를 통해 IP 액세스 네트워크에 접근할 수 있다. IP 액세스 네트워크는 백본 네트워크에 접속된 에지 라우터의 모든 트래픽 스트림을 수집한다. 에지 라우터는 이 액세스 네트워크에서의 트래픽 스트림의 경로를 정하고 전달하며 액세스된 가입자를 관리하는 책임이 있다. IP 액세스 네트워크는 논리적으로 다중 액세스 네트워크로 이루어지고, 각 가입자는 액세스 네트워크 중 하나에 의해 관리된다. 각 액세스 네트워크의 라우터는 이 액세스 네트워크 내의 자원 관리와 액세스 네트워크에 대한 QoS 제어를 책임진다. 트래픽 스트림이 액세스 네트워크를 떠난 후, IP 백본 네트워크는 그 트래픽 스트림에 대해 보증된 QoS를 제공하는 데 책임이 있다.
하나의 액세스 네트워크는 하나의 에지 라우터에 의해 관리되는 액세스 네트워크 영역으로 규정된다. 액세스 네트워크 영역 내의 모든 가입자는 에지 라우터를 통해 백본 네트워크에 액세스할 수 있다. 기능면에서 액세스 네트워크의 액세스 네트워크 장치는 세가지 유형으로 나뉠 수 있다. 제1 유형은 에지 라우터 R1 및 R2 등의 에지 라우터이다. 액세스 네트워크의 출력 장치처럼, 에지 라우터는 액세스 네트워크를 백본 네트워크에 접속하는 데 사용된다. 한편, 에지 라우터는 사용자가 인터넷에 액세스하기 위한 첫 번째 IP 홉(hop)이다. 제2 유형은 XDSL 액세스를 위한 DSLAM 및 LAN 액세스를 위한 L2 교환기 등 가입자와 가장 근접한 장치인 액세스 네트워크의 말단 장치이다. 제3 유형의 장치는 제1 유형의 장치와 제2 유형의 장치 사이에 위치하는 네트워크 장치이다. 실제 문제로서, 네트워크에는제3 유형의 장치가 존재하거나 존재하지 않을 수 있다. XDSL의 경우 제3 유형의 장치가 존재하지 않을 수 있으며, LAN 액세스의 경우 제3 유형의 장치는 보통 교환기 L2 및 L3이다. 예를 들어, 액세스 네트워크 영역 1은 에지 라우터 R1를 통해 백본 네트워크에 연결되고 관리되며, 액세스 네트워크 1의 가입자 1은 교환기 L2-1 등을 통해 에지 라우터 R1에 액세스할 수 있다.
본 발명에서, 액세스 네트워크 말단 장치는 에지 라우터로부터 QoS 명령을 받아 처리하는 능력과 트래픽 스트림을 분류하는 능력을 가져야 한다. 여기서, 액세스 네트워크 말단 장치는 가입자와 가장 근접한 액스 네트워크 내의 계층 2 또는 그보다 더 높은 계층의 네트워크 장치를 가리킨다. 한편, 말단 장치는 QoS 파라미터에 따라 트래픽 스트림 식별, 대역폭 관리 및 우선순위 설정을 할 필요가 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발명은 다음의 단계를 포함한다.
단계 A에서, 서비스 제어 계층의 서비스 엔티티는 발신 가입자 및 수신 가입자의 주소와 해당 서비스에 대한 QoS 파리미터를 취득하기 위하여 QoS 요구를 갖는 서비스 요청을 분석한 다음, IP 액세스 네트워크의 상응하는 액세스 네트워크에 네트워크 자원을 신청한다.
만약 액세스 네트워크 내의 가입자가 VoIP 호출과 영상 전화 호출 등의 QoS 보증 서비스의 이용을 원하면, 가입자는 상응하는 서비스 엔티티(service entity)에 요청을 제출하여야 한다. 요청이 수신되었을 경우, 해당 서비스 엔티티는 가입자의 서비스 권리를 판단하고, 발신 가입자(calling subscriber) 및 수신 가입자(called subscriber)의 주소를 분석한다. 그런 다음 서비스 엔티티는 이 이행(conversion)에 대한 대역폭 등의 QoS 파라미터를 결정하고, 에지 라우터에 필요한 네트워크 자원을 신청한다. 에지 라우터에 필요한 네트워크 자원을 신청하는 방법은 직접적이거나 정책 서버(policy sever), 자원 제어기(resource controller)를 통하는 등의 간접적일 수 있다. 자원 애플리케이션에 사용되는 인터페이스 프로토콜(interface protocol)은 내부 인터페이스 프로토콜 또는 백본 네트워크에서 보증된 QoS 제공을 실시하는 방법에 의존하는 개방 인터페이스 프로토콜일 수 있다.
대역폭, 트래픽 스트림의 방향 및 트래픽 스트림을 식별하기 위한 파라미터를 포함하지만 이것들로 한정되지 않는 QoS 파라미터는 서비스 엔티티로부터 에지 라우터로 전송된다. 서비스 스트림의 방향은 단방향(상향 또는 하향) 또는 양방향일 수 있다. 애플리케이션 환경에 따라, 트래픽 스트림을 식별하는 파라미터는 5원 그룹(five-element group)[근원지/목적지(source/destination) IP 주소, 근원지/목적지 포트 번호 및 프로토콜 번호], 4원 그룹(four-element group)(근원지/목적지 IP 주소, 목적지 포트 번호 및 프로토콜 번호) 또는 7원 그룹(seven-element group)일 수 있다.
단계 B에서, 액세스 네트워크의 에지 라우터는 액세스 네트워크가 해당 서비스에 대해 충분한 자원을 제공할 능력이 있는지를 판단하고, 그럴 능력이 있다면 단계 C를 수행하고, 그렇지 않으면 에지 라우터는 가입자의 서비스 요청을 거절하도록 네트워크 제어 계층에 요구한다.
사전 계획된(pre-planed) 액세스 네트워크의 토폴로지 구조와 자원을 가짐으로써, 에지 라우터는 정적인 배치(configuration) 또는 동적인 관리 프로토콜(dynamic management protocol)을 통해 네트워크 토폴로지 구조와 각 인터페이스의 대역폭 자원에 대한 정보를 취득하고, IP 주소, 할당된 내부 액세스 네트워크 및 액세스 네트워크의 말단 장치와 같은 가입자 식별자(identifier) 사이의 구속 관계(tying relation)을 기록한다. 대역폭 자원은 인더넷과 IP DSALM 액세스 모드의 경우 이더넷 링크의 대역폭을 가리키고, ATM DSLAM 액세스 모드의 경우 DSLAM에서 BAS로의 대역폭을 가리킨다.
서비스를 위한 자원 요청을 수신한 후, 에지 라우터는 서비스 요청에 대한 관련 파라미터에 따라 액세스 네트워크의 말단 장치와 에지 라워터 사이의 대역폭을 계산한다. 만약 액세스 네트워크의 자원이 충분하지 않으면, 에지 라우터는 상응하는 서비스 엔티티에 그 서비스 요청을 거절하도록 통지할 것이다. 반대로, 자원이 충분하면, 그 정보가 상응하는 서비스 엔티티로 전송될 것이다. 에지 라우터는 이 서비스 엔티티로부터 확인 정보를 수신한 후, 트래픽 스트림의 방향에 따라 상응하는 처리를 수행할 것이다.
단계 C에서, 만약 서비스가 액세스 네트워크의 상향 트래픽 스트림을 가지고 있으면, 에지 라우터는 액세스 네트워크의 말단 장치에 트래픽 스트림의 QoS 파라미터를 알릴 것이고, 말단 장치는 QoS 파라미터에 기초하여 상기 트래픽 스트림을 처리할 것이다. 만약 서비스가 액세스 네트워크의 하향 트래픽 스트림을 가지고 있으면, 에지 라우터는 액세스 네트워크에서의 그 트래픽 스트림의 우선순위를 규정하고 그 트래픽 스트림을 전달할 것이다.
상세하게는, 액세스 네트워크의 에지 라우터는 트래픽 스트림의 방향에 기초하여 트래픽 스트림에 대해 다음의 처리를 수행할 것이다.
상향 서비스 스트림의 경우, 에지 라우터는 QoS 파라미터를 포함하는 QoS 명령을 액세스 네트워크의 대응하는 액세스 네트워크 말단 장치에 관리 프로토콜을 통해 전송하고, QoS 파라미터에 기초하여 그 트래픽 스트림을 처리할 것을 액세스 네트워크 말단 장치에 요구한다. 액세스 네트워크로 전송된 QoS 명령은 대역폭과 트래픽 스트림을 식별하기 위한 파라미터를 포함한다. 애플리케이션 환경에 따라, 트래픽 스트림을 식별하는 파라미터는 5원 그룹(근원지/목적지 IP 주소, 근원지/목적지 포트 번호 및 프로토콜 번호), 4원 그룹(근원지/목적지 IP 주소, 목적지 포트 번호 및 프로토콜 번호) 또는 7원 그룹일 수 있다. 트래픽 스트림의 QoS 파라미터가 수신된 후, 액세스 네트워크 말단 장치는 트래픽 스트림을 식별하기 위한 파라미터에 기초하여 스트림 분류 테이블(stream classification table)의 항목(item)을 설정하고, 가입자의 상향 트래픽 스트림에 대한 스트림 분류를 실행하며, 그런 다음 그 분류 결과에 기초하여 상응하는 프로세스를 수행한다. 스트림 분류 테이블과 일치하는 서비스 스트림의 경우, 대역폭 제한과 같은 대역폭 관리가 대역폭 파라미터에 따라 처리된다. 이더넷 액세스 또는 IP DSLAM 액세스에 대한 트래픽 스트림을 전달하는 동안, 패킷은 먼저 높은 우선순위로 설정된 다음 전달된다. ATM DSLAM 액세스에 대한 트래픽 스트림을 전달하는 동안, 서비스 스트림은 추가 전달(further forward)에 대해 QoS 보증 PVC 상에서 전송된다. 이런 식으로, QoS 보증 PVC의 대역폭이 스트림 분류 결과에 따라 할당되기 때문에, 대역폭은 가입자의 트래픽 스트림에 따라 공유될 수 있으며, 이것은 단일 사용자가 CBR 모드로 QoS를 보증하기 위해 대역폭 전체를 사용하는 종래의 방법의 단점을 극복한다. 스트림 분류 테이블과 일치하지 않는 트래픽 스트림은 QoS 보증 없는 트래픽 스트림으로 처리될 것이다. 이더넷 액세스 또는 IP DSLAM 액세스에 대해 QoS 보증 없이 트래픽 스트림을 전달하는 동안, 패킷은 먼저 낮은 우선순위로 설정된 다음 전달되며, ATM DSLAM 액세스의 경우 트래픽 스트림은 추가 전달에 대해 UBR 모드로 PVC에 전송된다.
하향 트래픽 스트림의 경우, 에지 라우트는 관련 명령을 액세스 네트워크 말단 장치로 전송할 필요가 없다. 만약 트래픽 스트림의 우선순위가 백본 네트워크 또는 트래픽 스트림 자체에 의해 결정될 수 있으면, 수신된 트래픽 스트림은 트래픽 스트림의 서비스 레벨에 따라 직접적으로 액세스 네트워크 내의 우선순위가 설정된 다음 전달된다. 그렇지 않으면, 에지 라우터는 먼저 스트림 분류를 수행하한 다음, 트래픽 스트림을 식별한 후에 액세스 네트워크 내의 우선순위에 기초하여 그 트래픽 스트림을 전달한다.
상향 및 하향 트래픽 스트림의 경우, 에지 라우터는 상향에 대한 처리와 하향에 대한 처리 각각에 따라 트래픽 스트림을 처리한다.
만약 발신자(originator)와 수신자가 동일한 액세스 네트워크의 가입자이면, 서비스 절차(procedure)는 전술한 절차에 따라 개별적으로 실행된다.
에지 라우터로부터 QoS 명령을 수신하기 전에는, 액세스 말단 장치는 가입자로부터의 트래픽 스트림을 QoS 보증 없는 서비스로 취급한다. 즉, 액세스 말단 장치는 그 패킷에 대해 먼저 낮은 우선순위를 설정한 후 전달한다. ATM DSLAM 액세스의 경우, 서비스 스트림은 추가 전달에 대해 UBR 모드로 PVC에 전송된다.
에지 라우터와 액세스 말단 장치들 사이에 위치한 제3 유형의 장치는 오직 IP 패킷의 서비스 레벨에 따라 IP 패킷을 전달한다.
가입자가 서비스를 종결한 후, 상향 트래픽 스트림이 존재하면, 액세스 네트워크 말단 장치는 QoS 해제 명령을 에지 라우터로부터 수신할 것이고, 그 후 스트림 분류 테이블의 대응하는 항목을 삭제할 것이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 액세스 네트워크 1의 가입자 1은 트래픽 스트림을 보증된 QoS로 액세스 네트워크 2의 가입자 2에 전송하기를 원한다. 먼저 가입자 1은 가입자 1 및 2의 주소, 즉 발신 가입자와 수신 가입자의 주소 및 관련 QoS 파라미터를 분석한 후 서비스 요청을 전송하고, 네트워크 제어 계층의 서비스 엔티티는 서비스에 대한 액세스 네트워크 1 및 2의 네트워크 자원을 신청한다. 에지 라우터 R1 및 R2는 액세스 네트워크 1 및 2 각각의 현재 자원 상태에 따라 서비스를 위해 충분한 자원이 제공될 수 있을 것인지를 결정한다. 만약 액세스 네트워크 1 및 2 모두 충분한 자원을 제공할 수 있으면, 에지 라우터 R1 및 R2는 서비스 엔티티에 그 정보를 돌려준다. 서비스 엔티티로부터 확인 메시지를 수신한 후, 액세스 네트워크 1의 에지 라우터 R1은 QoS 파라미터를 포함하는 QoS 명령을 말단 장치 L2-1에 전송한다. 상기 QoS 파라미터에 따라, 말단 장치 L2-1은 가입자 1의 상향 트래픽 스트림에 대한 스트림 분류 작업을 실행하기 위해 스트림 분류 테이블의 항목을 설정하고, 스트림 분류 작업의 결과를 스트림 분류 테이블의 항목과 일치시킨다.항목과 일치되는 트래픽 스트림은 대역폭 파라미터에 따라 관리되고 전달된다. 일치하지 않는 트래픽 스트림은 QoS 보증 없는 트래픽 스트림으로 처리된다. 동시에, 하향 트래픽 스트림의 경우, 그들의 우선순위가 백본 네트워크의 방법 또는 트래픽 스트림 자체를 통해 취득될 수 있다면, 액세스 네트워크 2의 에지 라우터 R2는 액세스 네트워크 말단 장치로 관련 명령을 전송하지 않고 백본 네트워크로부터 전달된 트래픽 스트림의 서비스 레벨을 액세스 네트워크 내에서 사용된 우선순위로 변환하며, 그 후 그 트래픽 스트림을 말단 장치 L2-2로 전달하며, 말단 장치 L2-2로부터 가입자 2는 그 트래픽 스트림을 수신할 수 있다. 그렇지 않으면, 에지 라우터 R2는 먼저 스트림 분류 작업을 수행한 다음, 그 트래픽 스트림을 말단 장치 L2-2로 전달하고 말단 장치 L2-2로부터 가입자 2는 트래픽 스트림을 식별한 후 그 트래픽 스트림을 수신할 수 있다.
만약 액세스 네트워크 1 또는 2가 서비스를 위해 충분한 자원을 제공할 수 없으면, 대응하는 에지 라우터는 그 서비스 엔티티에게 가입자 1의 서비스 요청을 거절하도록 통지할 것이다.
만약 가입자 1과 2 사이의 트래픽 스트림이 양방향이면, 에지 라우터 R1 및 R2는 QoS 명령을 말단 장치 L2-1 및 L2-2 각각에 전송하여야 할 뿐만 아니라, 백본 네트워크로부터 수신된 서비스 스트림도 또한 전달하여야 한다.
전술한 바와 같이 QoS 보증 서비스는 본 발명에 따른 방법을 사용하여 광대역 액세스 네트워크 상에서 제공될 수 있다. QoS 보증 단대단 서비스는 IP 백본네트워크와 본 발명에 따른 방법의 결합을 통해 제공될 수 있다.

Claims (10)

  1. IP 액세스 네트워크(Internet Protocol access network)에서 서비스 품질(Quality of Service, Qos)이 보증된 서비스를 제공하는 방법으로서,
    a. 네트워크 서비스 제어 계층(network control layer)의 서비스 엔티티(service entity)가 서비스 요청의 분석을 통해 발신 가입자(calling subscriber) 및 수신 가입자(called subscriber)의 주소와 서비스에 대한 QoS 요구를 취득한 다음, 상응하는 액세스 네트워크에 네트워크 자원을 신청하는 단계,
    b. 상기 액세스 네트워크의 에지 라우터(edge router)가 현재 자원 상태에 따라 상기 서비스에 충분한 자원이 제공될 수 있는지를 판단하고, 자원이 충분하면 단계 c를 수행하고, 그렇지 않으면 상기 가입자의 상기 서비스 요청을 거절하는 단계, 및
    c. 상기 서비스에 상기 액세스 네트워크에 대한 상향 트래픽 스트림(upward traffic stream)이 있으면, 상기 에지 라우터가 상기 서비스의 QoS 요구를 액세스 네트워크 말단 장치(end device)에 알리고, 상기 액세스 네트워크 말단 장치가 상기 QoS 요구에 따라 상기 트래픽 스트림을 처리하며,
    상기 서비스에 상기 액세스 네트워크에 대한 하향 트래픽 스트림(downward traffic stream)이 있으면, 상기 에지 라우터가 상기 서비스에 대한 액세스 네트워크 내의 우선순위를 설정하고 상기 트래픽 스트림을 전달하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 단계 c에서, 상기 에지 라우터는 상기 서비스 레벨을 상기 수신된 서비스 스트림에 대한 액세스 네트워크 내의 우선순위로 변환하여 상기 트래픽 스트림을 전달하거나, 또는 먼저 스트림을 분류하고 상기 트랙픽 스트림을 식별한 후 상기 식별된 결과를 액세스 네트워크 내의 우선순위로 변환하여 상기 트래픽 스트림을 전달하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 단계 c는, 상기 에지 라우터가 상기 액세스 네트워크가 상기 서비스를 위해 충분한 자원을 제공할 수 있다는 것을 네트워크 서비스 제어 계층의 상기 서비스 엔티티에 알린 후에 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 에지 라우터가 정적인 배치(static configuration) 또는 동적인 관리 프로토콜(dynamic management protocol)을 통해 적어도 상기 액세스 네트워크의 토폴로지 구조(topology structure)와 각 인터페이스의 대역폭 자원을 취득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 액세스 네트워크 말단 장치가 단계 c에서 상기 서비스의 QoS 요구를 수신한 후,
    상기 QoS 요구 내의 트래픽 스트림 식별을 위한 상기 파라미터에 따라 스트림 분류 테이블의 항목을 설정하는 단계,
    상기 가입자의 상기 수신된 상향 트래픽 스트림을 분류하는 단계, 및
    상기 스트림 분류 테이블의 상기 항목과 일치되는 상기 서비스 스트림에 대한 대역폭 파라미터에 따라 대역폭을 관리하고, 나머지 서비스 스트림을 QoS 보증 없는 트래픽 스트림으로 처리하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에서,
    말단 장치에 의해 상기 일치하는 서비스 스트림을 전달하는 단계는
    상기 서비스 스트림에 높은 우선순위를 설정한 다음. 이더넷(Ethernet) 액세스 또는 IP DSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplexer) 액세스에 대한 상기 트래픽 스트림을 전달하는 단계, 및
    ATM DSLAM 액세스에 대한 추가 전달를 위해 상기 트래픽 스트림을 보증된 QoS로 PVC(Permanent Virtual Circuit)에 전송하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제5항에서,
    트래픽 스트림을 식별하기 위한 상기 파라미터는 4원 그룹, 5원 그룹 또는 7원 그룹일 수 있는 방법.
  8. 제1항에서,
    상기 서비스 제공 방법은
    상기 액세스 네트워크의 상기 에지 라우터로부터 상향 트래픽 스트림에 대한 QoS 파라미터를 수신하기 전에, 상기 말단 장치가 상기 가입자로부터 수신된 트래픽 스트림을 QoS 보증 없는 서비스 스트림으로 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는방법.
  9. 제1항에서,
    상기 액세스 네트워크 말단 장치와 상기 액세스 네트워크의 상기 에지 라우터 사이의 상기 네트워크 장치는 상기 트래픽 스트림의 상기 우선순위에 따라 상기 트래픽 스트림을 전달하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에서,
    상기 서비스 제공 방법은
    상기 가입자가 상기 서비스를 종결한 후에, 상향 트래픽 스트림이 있으면, 상기 에지 라우터는 QoS 해제 명령을 전송하고, 상기 액세스 네트워크 말단 장치는 상기 명령 파라미터에 따라 상기 스트림 분류 테이블의 대응하는 항목을 삭제하는단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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