KR100365781B1 - 보이스 오버 인터넷 프로토콜 시스템에서의 채널관리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 보이스 오버 인터넷 프로토콜 시스템에서의 채널 관리방법에 관한 것으로, 엔드포인트로부터의 호 셋업 요구가 오면 대응 채널을 할당하는 과정과, 상기 할당된 채널로 즉각 응답 가능한 테스트를 수행하여 현재 네트워크 상태나 목적지 시스템 상태를 파악하는 과정과, 상기 파악된 상태에 따라 네트워크 상으로 TCP/IP 커넥션을 선택적으로 시도하는 과정으로 이루어진다.

Description

보이스 오버 인터넷 프로토콜 시스템에서의 채널관리 방법{CHANNEL MANAGEMENT METHOD OF VoIP SYSTEM}
본 발명은 보이스 오버 인터넷 프로토콜(Voice over Internet Protocol: 이하 "VoIP"라 칭함) 시스템에 관한 것으로, 특히 네트워크 페일(network fail)로 인한 채널 블로킹 현상을 방지하기 위한 채널 관리 방법에 관한 것이다.
VoIP(Voice over Internet Protocol)는 기존의 통신망인 PSTN(Public Switch Telephone Network)을 통하여 음성(voice) 통화를 하는 것이 아니라 인터넷 망을 통하여 음성 통화를 하는 새로운 방식의 통신 서비스이다. 인터넷 망을 이용한 통화 방식은 기존의 방식과 달리 패킷 기반 네트워크(packet-based network)를 사용하기 때문에 국내/국제 전화선 사용료를 지불하지 않아 보다 저렴하게 음성 통화를 할 수 있다. VoIP는 ITU-T 표준인 H.323 프로토콜을 사용하여 음성(audio)뿐만 아니라 영상(video) 정보까지도 보낼 수 있다.
인터넷망을 백본(back-bone)으로 사용하는 VoIP 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 구성되어 있다. 도 1을 참조하면, VoIP 시스템에는 백본으로 사용되는 인터넷(8)이 있으며, 인터넷(8)에는 게이트웨이들(6,10) 및 PC들(Personal Computer)(16,18)이 연결되어 있다. 게이트웨이들(6,10) 각각에는 전화단말(2,14)과 연결되어 있는 PSTN(4,12)가 대응 연결되어 있다. 전화단말(2,14) 및 PC(16,18) 등의 단말은 1:1 통신이나 회의를 할 때 음성(필수)과, 영상(선택), 데이터(선택)로 통신할 수 있는 능력을 가지고 있는 엔드포인트(endpiont)이다. 이러한 단말은 게이트웨이(6,10), 타 단말 등과 실시간 양방향 통신을 할 수 있다. 게이트웨이(6,10)는 인터넷(8) 즉 패킷 기반 네트워크(packet based network)에 연결된 단말(예컨대, PC(16,18))과 PSDN(4,12) 또는 ISDN(Integrated Services Digital Network)에 연결된 단말(예컨대, 전화단말(2,14))이 실시간 양방향 통신을 할 수 있도록 해 주는 구성요소이다.
도 1과 같은 VoIP 시스템은 시그날링 방식이 H.323, SIP(Simple InternetProtocol), MGCP(Media Gateway Control Protocol) 등 어떠한 프로토콜을 사용하더라도 TCP 커넥션(Transmission Control Protocol connection)을 가장 처음으로 수행하게 된다.
VoIP시스템에서 호 셋업 하는 절차에 대해 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면 하기와 같다. 도 2는 종래 기술에 따른 호 셋업시 채널 관리하는 방법을 설명하기 위한 발호자측 입장에서의 통신 프로토콜도이며, 도 3은 종래기술의 호 셋업시 게이트웨이에서의 제어 흐름도이다.
종단 사용자(end user)로부터의 예컨대, 전화단말(2)로부터의 호 셋업(call setup) 요구에 의해 셋업요구 메시지(Q931_setup_req msg)는 전화단말(2)로부터 PSTN(4)를 통해 게이트웨이(6)에 전달된다. 이때 PSTN(4), 게이트웨이(6)는 호 셋업에 대응되는 채널을 할당한다. 게이트웨이(6)는 엔드 사용자로부터 셋업 요구메시지에 응답하여 상대방 IP(Internet Protocol)어드레스로 TCP/IP 커넥션을 시도하게 된다(도 2의 TCP/IP connection req, 도 3의 100단계,102단계). 이때 상대방의 시스템 예컨대 게이트웨이(10)가 다운되어 있거나 또는 네트워크 페일(Network Fail)이 있는 경우 TCP/IP 커넥션이 이루어질 수 없게 된다. 이러한 경우 게이트웨이(6)는 약 30초 정도(OS(operating system)에 따라 다소 차이는 있음)내에 지속적인 TCP/IP 커넥션을 재시도 하게 된다(도 3의 106단계 내지 108단계). 30초 정도의 TCP/IP 커넥션을 재시도를 하여도 상대측으로부터 응답이 없으면(즉 NAK이면) 게이트웨이(6)는 TCP/IP 커넥션 페일을 알 수 있는데, 이에 따라 해당 채널을 해제를 하여 아이들(Idle)상태로 가게 된다(도 3의 112단계). 한편 상대측으로부터 응답이있게 되면 게이트웨이(6)는 호 셋업 절차의 이후 단계들을 수행한다(도 3의 110단계).
한편 게이트웨이(6)는 TCP/IP 커넥션 요구시 응답이 없으면 반드시 30초 동안에 지속적인 재시도를 하는데(이러한 이유로 3O초 정도를 OS의 디폴트 지연시간(default delay Time)이라고 한다), 이때 종단 사용자는 상기 30초 기간을 기다리지 않고 다시 호 셋업 요구를 시도하게 되면 현재의 해당 채널이 블로킹상태에 있기 때문에 VoIP시스템을 정상적으로 이용할 수 없는 상태가 된다. 또한 다수의 채널들이 있는 VoIP시스템에서는 게이트웨이(6)가 30초 경과 후 새로운 다른 채널을 할당하여 TCP/IP 커넥션 요구를 할 수 있다. 이러한 경우에는 여분의 채널들이 많으면 문제가 되지 않을 수도 있으나 여분의 채널들이 많지 않은 VoIP 시스템에서는 사용자가 호 셋업 요구를 계속 시도하게 되면 해당 채널들이 모두 블로킹(blocking)상태가 될 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 VoIP시스템에서 네트워크 페일로 인한 채널 블로킹 현상을 방지하기 위한 채널 관리 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적에 따라, 본 발명은, 보이스 오버 인터넷 프로토콜 시스템에서의 채널 관리방법에 있어서, 엔드포인트로부터의 호 셋업 요구가 오면 대응 채널을 할당하는 과정과, 상기 할당된 채널로 즉각 응답 가능한 테스트를 수행하여 현재 네트워크 상태나 목적지 시스템 상태를 파악하는 과정과, 상기 파악된 상태에 따라네트워크 상으로 TCP/IP 커넥션을 선택적으로 시도하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 VoIP시스템 구성도,
도 2는 종래 기술에 따른 호 셋업시 채널 관리하는 방법을 설명하기 위한 통신 프로토콜도,
도 3은 종래 기술의 호 셋업시 게이트웨이에서의 제어 흐름도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 호 셋업시 채널 관리하는 방법을 설명하기 위한 통신 프로토콜도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 호 셋업시 게이트웨이에서의 제어 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기한 종래 기술의 문제점을 보완하기 위해서는 VoIP시스템에서 항상 네트워크의 상황 및 목적지를 체크하는 것이 가장 좋다. 그러나 VoIP 시스템에서 수많은 목적지들을 항상 주기적으로 테스트하여 이를 데이터베이스로 관리한다는 것은 VoIP시스템의 성능을 저하시키는 요인이 된다. 또한 주기적인 테스트를 위해 CPU(Central Processing Unit)의 성능을 높이거나 그를 위한 모듈을 새롭게 추가한다면 가격경쟁에서 뒤지게 될 것이다.
본 발명의 실시 예에서는, 호 셋업 요구가 오면 TCP/IP 커넥션을 시도하기 바로 전에 현재의 네트워크 상태나 목적지 시스템의 상태를 바로 파악할 수 있도록 테스트를 수행한다. 그래서 네트워크의 상태나 목적지 시스템의 상태에 문제가 있다면 TCP/IP 커넥션을 시도하지 않도록 하여, 시스템의 성능 저하 또는 새로운 모듈의 추가 등과 같은 성능 및 비용 문제를 가져오지 않으면서 채널 블로킹 현상을 방지할 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 호 셋업시 채널 관리하는 방법을 설명하기 위한 통신 프로토콜도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 호 셋업시 게이트웨이에서의 제어 흐름도이다.
이하 도 1, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 호 셋업시 채널 관리하는 방법을 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예에 대한 설명에 이해를 돕기 위해 하기에서는 도 1의 전화단말(2)을 발신자측 엔드포인트 즉 엔드 사용자로 가정되고 게이트웨이(6)를 발신자측 게이트웨이로 가정될 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 종단 사용자(end user)인 전화단말(2)로부터의 호 셋업(call setup) 요구에 의해 셋업요구 메시지(Q931_setup_req msg)는 전화단말(2)로부터 PSTN(4)를 통해 게이트웨이(6)에 전달된다. 이때 PSTN(4), 게이트웨이(6)는 호 셋업에 대응되는 채널을 할당한다.
게이트웨이(6)는 엔드 사용자로부터 셋업 요구메시지가 오면(도 5의 200단계), TCP/IP 커넥션을 시도하기 전에 상대방 IP(Internet Protocol)어드레스로 네트워크 상태나 목적지 시스템의 상태를 파악하기 위한 테스트를 수행한다(도 5의 202단계 내지 212단계). 상기 테스트는 "ping test"로서 목적지까지의 지연시간을 체크할 때 사용하는 테스트 함수이다. 일반적으로 "ping test"는 500ms내에 응답을 주므로 정상적인 호 셋업을 시도한 것이라면 해당 채널의 라우트(routine)로 인한 지연은 거의 없을 것이다.
네트워크 상태나 목적지 시스템의 상태를 파악하기 위해 게이트웨이(6)가 수행하는 "ping test"에 대해 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다. 게이트웨이(6)는 엔드 사용자로부터 셋업 요구메시지가 오면(도 5의 200단계), 우선 상대방 IP(Internet Protocol)어드레스로 현재 할당 채널의 네트워크상으로 "ping test" 요구를 한다(도 5의 202단계). 그 후 상대방 IP어드레스에 대응된 목적지로부터 1초내 응답이 있는가를 판단하고(도 5의 204단계), 응답이 없으면 네트워크상으로 "ping test" 요구를 재시도 한다(도 5의 206단계). 그 후 상대방 IP어드레스에 대응된 목적지로부터 2초내 응답이 있는가를 판단하고(도 5의 208단계), 응답이 없으면 네트워크상으로 "ping test" 요구를 다시 재시도 한다(도 5의 210단계). 그후 상대방 IP어드레스에 대응된 목적지로부터 3초내 응답이 있는가를 판단한다(도 5의 212단계). 도 5의 212단계에서도 응답이 없으면 즉 3번에 걸친 "ping test" 요구에 응답이 없으면 게이트웨이(6)는 해당 채널을 해제하고(도 5의 214단계), PSTN(4)에서도 해당 채널을 해제하도록 메시지를 전송한다. "ping test" 요구에 응답이 없다는 것은 네트워크 상태 및 목적지 시스템의 상태가 정상적이지 못함을 의미하는 것이다. 이러한 경우는 본 발명의 실시 예에서 게이트웨이(6)는 TCP/IP 커넥션 요구 없이 바로 해당 채널을 해제시켜 줌으로써 채널 블로킹 현상을 사전에 방지한다.
한편 도 5의 204단계, 208단계, 210단계의 판단에서 네트워크 상으로의 "ping test" 요구에 대해 목적지로부터 응답이 있으면, 게이트웨이(6)는 네트워크 상태 및 목적지 시스템의 상태가 정상으로 인식하고 TCP/IP커넥션 요구를 하고(도 5의 216단계), 호 셋업 절차의 이후 단계를 수행한다(도 5의 218단계).
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 VoIP 시스템에서 네트워크의 문제나 또는 시스템의 문제로 인해 호 셋업시 채널이 블로킹되거나 또는 해제 시간 지연을 방지 및 최소화시킬 수 있다. 그로 인해 VoIP 엔드포인트(Endpoint), VoIP 게이트웨이, 게이트 키퍼(gatekeeper)등 전반적인 VoIP시스템에서 채널의 효율적 이용 및 관리를 할 수 있는 장점이 있다.

Claims (6)

  1. 보이스 오버 인터넷 프로토콜 시스템에서의 채널 관리방법에 있어서,
    엔드포인트로부터의 호 셋업 요구가 오면 대응 채널을 할당하는 과정과,
    상기 할당된 채널로 즉각 응답 가능한 테스트를 수행하여 현재 네트워크 상태나 목적지 시스템 상태를 파악하는 과정과,
    상기 파악된 상태에 따라 네트워크 상으로 TCP/IP 커넥션을 선택적으로 시도하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 채널관리방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 즉각 응답 가능한 테스트는 핑 테스트임을 특징으로 하는 채널관리방법.
  3. 보이스 오버 인터넷 프로토콜 시스템에서의 채널 관리방법에 있어서,
    엔드포인트로부터의 호 셋업 요구가 오면 대응 채널을 할당하는 과정과,
    호 셋업 요구된 목적지의 인터넷 프로토콜 어드레스로 상기 할당된 채널의 네트워크상에 핑 테스트 요구하고 제1기간내에 상기 목적지로부터의 응답이 있는지 판단하는 과정과,
    상기 제1기간이 경과해도 미 응답이면 호 셋업 요구된 목적지의 인터넷 프로토콜 어드레스로 상기 할당된 채널의 네트워크상에 핑 테스트 요구하고 제2기간내에 상기 목적지로부터의 응답이 있는지를 판단하는 과정과,
    상기 제2기간이 경과해도 미 응답이면 호 셋업 요구된 목적지의 인터넷 프로토콜 어드레스로 상기 할당된 채널의 네트워크상에 핑 테스트 요구하고 제3기간내에 상기 목적지로부터의 응답이 있는지를 판단하는 과정과,
    상기 제3기간이 경과하면 할당된 채널을 해제하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 채널관리방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1,제2 및 제3 기간중에 상기 목적지로부터의 응답이 있으면 상기 셋업요구에 따른 TCP/IP 커넥션을 네트워크 상으로 시도하는 과정을 더 가짐을 특징으로 하는 채널관리방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제1,제2,제3기간은 수 초임을 특징으로 하는 채널관리방법.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제1기간은 1초, 상기 제2기간은 2초, 상기 제3기간을 3초임을 특징으로 하는 채널관리방법.
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