KR100304579B1 - Gateway apparatus capable of interworking for different network - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이종망에서 상호운용이 가능한 게이트웨이 장치에 관한 것으로, 종래의 기술에 있어서 복수개의 이종망끼리 호환이 되게 하기 위해서는 1:1 게이트웨이 장치를 이용할 경우 상호 연결해야 되는 망의 수만큼 게이트웨이가 필요하게 되어 공간 및 비용이 상승하게 되고, 호환모듈을 내장하여 M×N망을 지원하는 게이트웨이 장치의 경우 내부 호환모듈의 수가 증가할수록 그 구성이 복잡해지는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 미디어 게이트웨이와 미디어 게이트웨이 제어부를 분리하여 상호 연결해야되는 네트워크가 증가할 경우, 해당 네트워크 인터페이스에서는 미디어 게이트웨이 제어부와 연결하기만 하면 임의의 다른 미디어 게이트웨이와 통신할 수 있기 때문에 종래의 게이트웨이 장치를 확장할 때와 같이 미디어 게이트웨이에 대상이 되는 다른 네트워크와의 호환 모듈을 모두 구현할 필요가 없고, 모듈(미디어 게이트웨이)별로 기능이 추가될 경우 해당 모듈만 교체하면 되고, 장치 고장이 발생했을 때 모듈별로 백업 모듈로 추가 설치하여 고장 난 모듈을 대체할 수 있게 함으로써 장비의 유지 및 보수가 용이한 효과가 있다.The present invention relates to a gateway device that can be interoperable in heterogeneous networks. In order to be compatible with a plurality of heterogeneous networks in the prior art, gateways are required as many as the number of networks to be interconnected when using a 1: 1 gateway device. As a result, space and cost increase, and the gateway device supporting the M × N network with a built-in compatible module has a problem in that its configuration becomes more complicated as the number of internal compatible modules increases. Accordingly, in the present invention, when the network to which the media gateway and the media gateway controller are separated and interconnected increases, the corresponding network interface can communicate with any other media gateway simply by connecting to the media gateway controller. When expanding the device, it is not necessary to implement all the compatible modules with other networks that are targeted for the media gateway.If the function is added for each module (media gateway), only the corresponding module needs to be replaced. It is easy to maintain and repair the equipment by additionally installing as a backup module for each module to replace the failed module.
Description
본 발명은 이종망에서 상호운용이 가능한 게이트웨이 장치에 관한 것으로, 특히 게이트웨이 장치 내에 각 망의 인터페이스를 담당하는 미디어 게이트웨이와 각 미디어 게이트웨이 사이의 통신에 표준화된 프로토콜을 사용하여 장치의 복잡도를 낮추고, 분산 구축 및 기능 확장을 쉽게 하는 게이트웨이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gateway device that can interoperate in heterogeneous networks, and in particular, uses a standardized protocol for communication between a media gateway that is responsible for the interface of each network and each media gateway within the gateway device, thereby reducing the complexity of the device and distributing it. A gateway device for facilitating deployment and function expansion.
일반적으로, 게이트웨이 장치는 서로 다른 프로토콜을 사용하는 망의 종단에서 상대측의 데이터를 각 장치에서 이해할 수 있는 프로토콜로 변환해 주는 역할을 하는 것으로, 종래의 게이트웨이 장치는 도1의 예에서와 같이 전화망(PSTN)과 아이피망(IP Network)을 연결하거나, 종합정보 통신망(ISDN)과 아이피망(IP Network)을 연결하는 등, 단지 두 개의 망을 연결하는 기능을 제공하였다.In general, the gateway device is responsible for converting the data of the other side to a protocol that can be understood by each device at the end of the network using a different protocol, the conventional gateway device is as shown in the example of FIG. PSTN) and IP network, or IDN and IP network, etc., only two networks were provided.
따라서, 각각 N과 M개의 이종망(Different Network)이 존재할 경우 각 망과의 자연스런 통신이 이루어게 하기 위해서는 그 첫 번째 방법으로서, 연결해야 되는 망의 수에 따라 상기 도1에 도시된 두 개의 망을 연결하는 게이트웨이 장치 복수개를 이용하여 구성할 수 있다.Therefore, in order to allow natural communication with each network when there are N and M heterogeneous networks, the first method is the two networks shown in FIG. 1 according to the number of networks to be connected. It can be configured using a plurality of gateway devices to connect the.
두 번째 방법으로는, 도2에 도시된 바와 같이 상기 도1의 1:1게이트웨이 장치를 병합하여 입력단의 각 네트워크와 연결되는 m개의 네트워크 인터페이스(1∼4)를 두고, 각 인터페이스에는 상대측의 네트워크 개수중에서 자신과 같은 네트워크를 제외한 개수(m-1)에 맞게 데이터를 변형해 주는 (m-1)개의 호환 모듈(미도시)을 내장하고, 상기 각 인터페이스의 각 모듈의 출력을 상대측의 모든 네트워크에 연결해야 한다.As a second method, as shown in Fig. 2, the 1: 1 gateway device of Fig. 1 is merged so that m network interfaces 1 to 4 are connected to each network of an input terminal, and each network has an opposite network. Built-in (m-1) compatible modules (not shown) that transform data according to the number (m-1) except for the same network among themselves, and outputs the output of each module of each interface to the other network. Should be connected to
따라서, 다양한 네트워크간 상호 호환을 지원하기 위해서는 각 네트워크의 인터페이스(1∼4) 및 각 인터페이스 내에 변형해서 출력해야될 네트워크의 수만큼 호환 모듈을 늘려야 한다.Therefore, in order to support mutual compatibility between various networks, the number of compatible modules needs to be increased by the number of networks 1 to 4 and the number of networks to be modified and output in each interface.
이와 같이, 상기 종래의 기술에 있어서 복수개의 이종망끼리 호환이 되게 하기 위해서는 1:1 게이트웨이 장치를 이용할 경우 상호 연결해야 되는 망의 수만큼 게이트웨이가 필요하게 되어 공간 및 비용이 상승하게 되고, 호환모듈을 내장하여 M×N망을 지원하는 게이트웨이 장치의 경우 내부 호환모듈의 수가 증가할수록 그 구성이 복잡해지는 문제점이 있었다.As described above, in order to be compatible with a plurality of heterogeneous networks in the conventional technology, when using a 1: 1 gateway device, gateways are required as many as the number of networks to be interconnected, thereby increasing space and cost, and a compatible module. In the case of the gateway device supporting the M × N network with the built-in, the configuration becomes more complicated as the number of internal compatible modules increases.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 아이피 망에서 사용이 가능한 표준 프로토콜을 게이트웨이 장치내에 이용하여 사용 자원을 최소화하고, 추후 임의의 망에 대한 미디어 게이트웨이의 추가 작업만으로도 지원할 수 있는 망의 종류를 쉽게 확장할 수 있고, 아이피망의 임의의 위치에 분산 구축할 수 있게 하여 구성의 효율성을 높일 수 있도록 하는 이종망에서 상호운용이 가능한 게이트웨이 장치를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been created to solve the above-mentioned conventional problems, by using a standard protocol that can be used in the IP network in the gateway device to minimize the use resources, and further work of the media gateway to any network later Its purpose is to provide an interoperable gateway device in heterogeneous networks that can easily expand the types of networks that can be supported by itself, and to be distributed and deployed anywhere on the IP network to increase the efficiency of configuration. have.
도1은 종래 게이트웨이의 개념적인 기능을 설명하기 위한 예시도.1 is an exemplary diagram for explaining a conceptual function of a conventional gateway.
도2는 종래 이종망과의 통신이 이루어게 하기 위해서 1:1게이트웨이 장치를 병합한 경우의 시스템 예시도.Figure 2 is a system example in the case of incorporating a 1: 1 gateway device to communicate with a conventional heterogeneous network.
도3은 본 발명 이종망에서 상호운용이 가능한 게이트웨이 장치의 구성을 보인 블록도.Figure 3 is a block diagram showing the configuration of a gateway device interoperable in the heterogeneous network of the present invention.
도4는 미디어 게이트웨이의 개념을 설명하기 위한 예시도.4 is an exemplary diagram for explaining a concept of a media gateway.
도5는 본 발명에 의해 일반 전화기와 인터넷폰간의 통화 과정의 예를 보인 신호 흐름도.5 is a signal flowchart showing an example of a call process between a general telephone and an internet phone according to the present invention;
도6은 본 발명에 의해 일반 전화기와 임의의 네트워크에 연결된 터미널간의 통화 과정의 예를 보인 신호 흐름도.6 is a signal flow diagram showing an example of a call procedure between a normal telephone and a terminal connected to an arbitrary network according to the present invention.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***
10a∼10f : 미디어 게이트웨이 10g : 아이피 브리지10a to 10f: Media gateway 10g: IP bridge
20 : 데이터 먹스부 30 : 사용자 정보 관리부20: data mux part 30: user information management part
40 : 미디어 게이트웨이 제어부40: media gateway control unit
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 각 망과의 인터페이스를 담당하는 복수개의 미디어 게이트웨이와; 상기 각 미디어 게이트웨이의 입/출력단에 연결되어 통화에 사용되는 미디어 데이터를 전달하는 미디어 데이터 먹스부와; 사용자들의 위치 및 프로파일을 저장하고 관리하는 사용자 정보 관리부와; 상기 각 미디어 게이트웨이 및 데이터 먹스부를 제어하는 미디어 게이트웨이 제어부로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object comprises: a plurality of media gateways in charge of the interface with each network; A media data mux unit connected to an input / output terminal of each media gateway and transferring media data used for a call; A user information manager which stores and manages locations and profiles of users; And a media gateway controller for controlling the media gateway and the data mux.
이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도3은 본 발명 이종망에서 상호운용이 가능한 게이트웨이 장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 각 망과의 인터페이스를 담당하는 복수개의 미디어 게이트웨이(10a∼10f)와; 상기 각 미디어 게이트웨이(10a∼10f)의 입/출력단에 연결되어 통화에 사용되는 미디어 데이터를 전달하는 미디어 데이터 먹스부(20)와; 사용자들의 위치 및 프로파일을 저장하고 관리하는 사용자 정보 관리부(30)와; 상기 각 미디어 게이트웨이(10a∼10f) 및 데이터 먹스부(20)를 제어하는 미디어 게이트웨이 제어부(40)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명에 따른 일실시예의 동작 과정 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a gateway device interoperable in a heterogeneous network of the present invention, and as shown in FIG. 3, a plurality of media gateways 10a to 10f in charge of an interface with each network; A media data mux unit 20 connected to the input / output terminals of the media gateways 10a to 10f to deliver media data used for a call; A user information manager 30 that stores and manages locations and profiles of users; The media gateway control unit 40 controls the media gateways 10a to 10f and the data mux unit 20. The operation process and the effect of the embodiment according to the present invention configured as described above are as follows. .
일단, 상기 미디어 게이트웨이 제어부(40)는 MGCP(Media gateway Control Protocol)를 이용하여 각 미디어 게이트웨이(10a∼10f) 및 다른 IP망과 신호를 교환할 수 있도록 하는 아이피 브리지(10g)와 통신을 하게 되는데, 상기 MGCP는 IP 네트워크 관련 연구 단체(IETF) 에서 제안된 구조로, 도4에 도시된 바와 같이 아이피망을 기반으로 미디어 게이트웨이를 분산 구축하고, 게이트웨이 제어부에서 각 미디어 게이트웨이들을 제어하는 방식이다.First, the media gateway control unit 40 communicates with the IP bridge 10g to exchange signals with each media gateway 10a to 10f and other IP networks using a media gateway control protocol (MGCP). The MGCP is a structure proposed by an IPTF research institute (IETF). As shown in FIG. 4, the MGCP is a method of distributing and deploying a media gateway based on an IP network and controlling each media gateway from a gateway controller.
MGCP의 구성 요소들은 모두 임의의 IP 네트워크와 연결되어 있으며, 미디어 게이트웨이와 미디어 게이트웨이 또는, 미디어 게이트웨이와 게이트웨이 제어부가 통신할 때에는 IP 프로토콜을 기반으로 구현되는 별도의 프로토콜을 사용한다.The components of MGCP are all connected to an arbitrary IP network, and when the media gateway and the media gateway or the media gateway and the gateway controller communicate, they use a separate protocol based on the IP protocol.
따라서, 이와 같은 구조의 미디어 게이트웨이 장치들은 결국 임의의 네트워크와 IP 네트워크를 연결하는 게이트웨이 장치로 볼 수 있으며, 종래의 게이트웨이와 다르게 m개 네트워크의 상호 운영을 위해 게이트웨이의 각 네트워크 인터페이스에서 (m-1)개의 호환 모듈을 지원해야 하는 부담을 줄였다.Therefore, the media gateway devices of such a structure can be seen as a gateway device connecting an arbitrary network and an IP network, and unlike the conventional gateway, at each network interface of the gateway (m-1) for interoperation of m networks, This reduces the burden of supporting) compatible modules.
또한, 미디어 게이트웨이가 IP 네트워크 상에 위치하기만 하면 실제로 게이트웨이가 위치하는 물리적인 장소에 무관하게 이종망 혹은 동종망간 상호 호환 기능을 제공할 수 있게 된다.In addition, as long as the media gateway is located on the IP network, it is possible to provide interoperability between heterogeneous or homogeneous networks regardless of the physical location where the gateway is actually located.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 MGCP를 이용하여 구성한 것으로 일단, 미디어 게이트웨이 제어부(40)는 제어해야 할 각 미디어 게이트웨이(10a∼10f)들의 정보와 이 게이트웨이에 연결되어 있는 서비스 클라이언트 장치들의 정보를 관리하여, 통신 채널을 설정해야 할 때 상대측의 연결 정보를 알아내어 채널을 설정(Call Routing)할 수 있도록 하며 또한, 채널 설정 가능 여부를 조절하여 장치 내 과부하 혹은 네트워크 전송량의 과부하를 미리 방지하고, 서로 다른 미디어 게이트웨이 사이에 발생하는 통신을 중계하는 역할(Call Forwarding)을 한다.Therefore, the present invention is constructed by using the MGCP as described above. First, the media gateway controller 40 manages information of each media gateway 10a to 10f to be controlled and information of service client devices connected to the gateway. When the communication channel needs to be set up, it is possible to find out the connection information of the other party and set up the channel (Call Routing). Also, by controlling whether the channel can be set, the overload in the device or the network transmission amount is prevented in advance. Call Forwarding relays communications between different media gateways.
따라서, 본 발명에 의한 게이트웨이 장치는 토포로지(Topology)에 무관하게, 다시 말해 게이트웨이 장치를 하나의 기계로 구축 하거나 혹은 IP 네트워크 상에 분산 구축할 수 있게 된다.Accordingly, the gateway device according to the present invention can be constructed regardless of topology, that is, the gateway device can be constructed as a single machine or distributedly distributed on the IP network.
그런데, 일부 모듈들을 같은 기계에 구축할 경우, 이 모듈들이 서로 IP 프로토콜을 사용하여 통신하는 것은 네트워크 사용량을 증가시킬 뿐만 아니라 통신 속도를 지연시키게 된다.However, if some modules are built on the same machine, communicating these modules using the IP protocol not only increases network usage but also slows down the communication speed.
따라서, 이 경우에는 장치 자체 프로세스간 통신(IPC : Inter Process Communication)을 이용하되 상위 메시지 프로토콜은 MGCP를 이용하도록 하여 통신의 효율성을 높일 수 있게 한다.Therefore, in this case, the device itself may use inter process communication (IPC), but the higher message protocol may use MGCP to increase communication efficiency.
즉, 모듈간 통신에 사용되는 MGCP 메시지는 각 모듈을 연결하는 하부 통신 프로토콜에 따라 터널(Tunneled) 방식으로 송수신 된다.That is, MGCP messages used for inter-module communication are transmitted and received in a tunneled manner according to a lower communication protocol connecting each module.
여기서, 터널 방식이란, MGCP 메시지가 통째로 하부 전송 매체 프로토콜의 메시지 내용(body) 부분에 복사되어 전송되며, 이 메시지를 받은 쪽에서는 해당 메시지 내용 부분을 추출하여 상위 모듈로 올리게 되고, 이 과정에서 전송 매체는 메시지 내용에 관계없이 하부 통신 프로토콜에 따라 해당 메시지의 목적지를 구분하고 메시지의 크기를 알려주는 헤더를 덧붙이기만 하여 전송하는 것이다.In this case, the tunnel method means that the MGCP message is copied and transmitted to the message body part of the lower transport medium protocol, and the receiving party extracts the message content part and uploads it to the upper module. Regardless of the content of the message, the medium transmits only the header that identifies the destination of the message and the size of the message according to the lower communication protocol.
도5는 본 발명에 의해 일반 전화기와 인터넷폰간의 통화 과정의 예를 보인 신호 흐름도로서, 이에 도시한 바와 같이 전체적인 신호의 흐름은 종래의 일반 전화기와 교환기(미도시)간에 오가던 신호의 흐름과 비슷하지만, 본 발명에서는 그 교환기의 역할을 미디어 게이트웨이 제어부(40)가 수행하도록 하고, 일반 전화기와 미디어 게이트웨이 제어부(40) 사이에서 전화망(PSTN) 미디어 게이트웨이(10c)가 중계 역할을 하고, 인터넷폰과 미디어 게이트웨이 제어부(40) 사이에는 아이피 미디어 게이트웨이(10f)가 중계 역할을 하도록 한 것이 가장 큰 특징이다.5 is a signal flow diagram illustrating an example of a call process between a general telephone and an internet phone according to the present invention. As shown in FIG. 5, the overall signal flow is similar to that of a conventional telephone and an exchange between a conventional telephone and an exchange (not shown). However, in the present invention, the media gateway controller 40 performs the role of the switch, and the telephone network (PSTN) media gateway 10c serves as a relay between the general telephone and the media gateway controller 40, and The biggest feature is that the IP media gateway 10f serves as a relay between the media gateway controllers 40.
또한, 통화 연결신호 이외에 실제 음성 데이터는 데이터 먹스부(20)를 통해 PSTN 미디어 게이트웨이(10c)와 아이피 미디어 게이트웨이(10f) 사이에 직접 송수신된다.In addition, the actual voice data in addition to the call connection signal is directly transmitted and received between the PSTN media gateway 10c and the IP media gateway 10f through the data mux unit 20.
이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 일단 사용자가 일반 전화기를 들게 되면(Off-hook) 전화망 미디어 게이트웨이(10c)를 통해 미디어 게이트웨이 제어부(40)에 이벤트 발생을 알려 호제어를 위한 초기화를 시킨 후 전화번호를 입력받게 한다.In more detail, once the user lifts a regular telephone (off-hook), the media gateway controller 40 notifies the media gateway controller 40 of an event occurrence through the telephone network media gateway 10c, initializes the call control, and then the telephone number. To be inputted.
이에 따라, 미디어 게이트웨이 제어부(40)는 아이피 미디어 게이트웨이(10f)를 제어하여 해당 인터넷폰과의 호설정을 위해 링신호를 보내고, 응답신호를 받아 일반전화기에 링백(ring-back)을 울리게 하고, 수화기를 들면 상호간에 통화가 이루어지게 된다.Accordingly, the media gateway controller 40 controls the IP media gateway 10f to send a ring signal for setting up a call with the corresponding Internet phone, and receives a response signal to ring back the general telephone. Picking up the handset will make a call.
이때 각 미디어 게이트웨이(10c,10f)와 단말(전화기, 인터넷폰) 간에는 아날로그 음성신호와 알티피(RTP) 데이터가 출력되며 미디어 게이트웨이 제어부(40)와는 MGCP 메시지가 전달된다.At this time, analog voice signals and RTP data are output between the media gateways 10c and 10f and the terminals (telephones and Internet phones), and the MGCP message is transmitted to the media gateway controller 40.
도6은 본 발명에 의해 일반 전화기와 임의의 네트워크에 연결된 터미널간의 통화 과정의 예를 보인 신호 흐름도로서, 상기 도5의 예시도와 다른 점은 일반 전화기와 통화를 하는 터미널이 다른 임의의 네트워크에 연결되어 있기 때문에 아이피 브리지(10g)를 통해 중계과정을 한 번 더 거치게 함으로써, 다른 네트워크에 연결된 터미널과도 쉽게 통신을 할 수 있게 된다.FIG. 6 is a signal flow diagram illustrating an example of a call procedure between a general telephone and a terminal connected to an arbitrary network according to the present invention. The difference from the example of FIG. 5 is that a terminal making a call with the ordinary telephone is connected to another arbitrary network. Since it is repeated through the IP bridge (10g), it can easily communicate with terminals connected to other networks.
그리고, 이하의 과정은 상기 도5를 참조로 설명한 바와 같이 리모트 미디어 게이트웨이에 연결된 단말과 호를 설정하여 통화가 이루어지게 된다.In the following process, a call is established by establishing a call with a terminal connected to a remote media gateway as described with reference to FIG. 5.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 이종망에서 상호운용이 가능한 게이트웨이 장치는 미디어 게이트웨이와 미디어 게이트웨이 제어부를 분리하여 상호 연결해야되는 네트워크가 증가할 경우, 해당 네트워크 인터페이스에서는 미디어 게이트웨이 제어부와 연결하기만 하면 임의의 다른 미디어 게이트웨이와 통신할 수 있기 때문에 종래의 게이트웨이 장치를 확장할 때와 같이 미디어 게이트웨이에 대상이 되는 다른 네트워크와의 호환 모듈을 모두 구현할 필요가 없고, 모듈(미디어 게이트웨이)별로 기능이 추가될 경우 해당 모듈만 교체하면 되고, 장치 고장이 발생했을 때 모듈별로 백업 모듈로 추가 설치하여 고장 난 모듈을 대체할 수 있게 함으로써 장비의 유지 및 보수가 용이한 효과가 있다.As described above, when the interoperable gateway device in the heterogeneous network of the present invention increases the number of networks to which the media gateway and the media gateway controller are separated and interconnected, the corresponding network interface is simply connected to the media gateway controller. Since it can communicate with other media gateways, it is not necessary to implement all the compatible modules with other target networks in the media gateway as in the expansion of the conventional gateway device, and if the function is added by module (media gateway) Only the module needs to be replaced, and when a device failure occurs, it can be installed as a backup module for each module to replace the failed module, thereby making it easy to maintain and repair the equipment.
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Legal Events
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20080618 Year of fee payment: 8 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |