KR100410974B1 - 게이트키퍼를 이용하여 ｑｏｓ를 제공하는 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

게이트키퍼를 이용하여 QoS를 제공하는 방법 및 시스템에 관하여 게시된다. 본 발명은 QoS를 설정하는 DS-compliant 네트워크 노드가 구비된 시스템에 있어서, 사용자로부터 수신되는 소정의 메시지 및 콜 신호의 상태를 관리하고, 상기 메시지 및 콜 신호가 정상적으로 진행되도록 응답 처리를 수행하는 스택 모듈, 상기 스택 모듈로부터 전송된 콜 신호에 대해 폴리시를 결정하고, 상기 결정된 폴리시의 충돌 여부를 확인한 후, 상기 DS-compliant 네트워크 노드에 콥스 메시지를 전송하여 QoS 설정 허가 여부를 판단하고 QoS 설정 허가 여부에 따라 QoS를 세팅하는 폴리시 에이전트 모듈로 구성된 것으로서, QoS를 근본적으로 보장할 수 있으며, 랜(LAN) 상에서도 질을 보장받을 수 있으므로 어떠한 IP망에서도 가능한 서비를 추측할 수 있는 효과가 있다.

Description

게이트키퍼를 이용하여 ＱＯＳ를 제공하는 방법 및 시스템{GATEKEEPER USE OF QoS OFFERING METHOD AND SYSTEM}
본 발명은 게이트키퍼를 이용하여 QoS(Quality of Service)를 제공하는 방법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 VoIP 서비스를 제공하는 게이트키퍼가 사용자의 서비스 레벨에 따라 적합한 QoS를 제공하는 게이트키퍼를 이용하여 QoS를 제공하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
최근 들어, 네트워크를 중심으로 한 정보통신 기술이 비약적으로 발전하고 있다. 이러한 정보통신 기술은 데이터만을 전송하는 기술에서 벗어나, 동영상 및 음성을 함께 전송하는 방식으로 진행되고 있는데, 이와 같이 데이터 망에서 음성통신을 가능하게 하는 기술을 VoIP(Voice Over Internet Protocol)라고 한다. 상기 VoIP 기술은 랜(LAN) 케이블과 전화케이블이 통합되어 구축됨으로써, 시설활용도를 높이는 동시에 운영비용을 절감할 수 있다. 이러한 VoIP 기술이 발전함에 따라 VoIP의 게이트키퍼(GateKeeper)의 기능이 더욱 중요해지고 있다.
상기 게이트키퍼는 랜(LAN) 상에 존재하는 H.323 규격으로 통신을 하는 터미널로부터 소정의 정보를 제공받아 단말간에 접속(end to end signaling)을 위한 라우팅(routing)정보 와 터미널에서 발생한 오디오 또는 비디오 트래픽(trafic)을 최상의 조건으로 전송할 수 있도록 하기 위한 정보를 터미널에 제공하는 역할을 한다.
그러나, 이러한 종래의 게이트 키퍼는 멀티미디어 데이터들의 QoS를 근본적으로 제공하기가 어렵다.
왜냐하면, 게이트키퍼는 네트워크를 모니터링하여 현재 사용가능한 대역폭과 지터(jitter)를 고려하여 권한 승인(admission control)을 수행하고 호(call)들을 관리할 수 있지만, 긴급 통화를 원하는 사용자 또는 고급 사용자가 IP망 상태가 안 좋은 상황에서 호를 호출하는 경우, 게이트키퍼는 IP망을 조절하여 호 전송을 보장해줄 수 없기 때문에 QoS에 따른 멀티미디어 데이터의 전송을 수행하지 못한다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 효과적으로 해결하기 위해, 스택 모듈와 멀티미디어 메시지의 종류에 따른 서비스 레벨을 결정하는 폴리시 에이젼트 모듈로 이루어지는 게이트키퍼를 이용하여 QoS를 제공하는 방법 및 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게이트키퍼를 이용하여 QoS를 제공하는 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 게이트키퍼의 상세한 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 게이트키퍼를 이용하여 QoS를 제공하는 방법을 나타내는 순서도이다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 QoS를 설정하는 DS-compliant 네트워크 노드가 구비된 시스템에 있어서, 사용자로부터 수신되는 소정의 메시지 및 콜 신호의 상태를 관리하고, 상기 메시지 및 콜 신호가 정상적으로 진행되도록 응답 처리를 수행하는 스택 모듈, 상기 스택 모듈로부터 전송된 콜 신호에 대해 폴리시를 결정하고, 상기 결정된 폴리시의 충돌 여부를 확인한 후, 상기 DS-compliant 네트워크 노드에 콥스 메시지를 전송하여 QoS 설정 허가 여부를 판단하고 QoS 설정 허가 여부에 따라 QoS를 세팅하는 폴리시 에이전트 모듈를 포함한다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면은 (A) 스택 모듈이 사용자로부터 사용자 애플리케이션을 통해 콜요청 메시지를 제공받는 단계;
(B) 폴리시 에이전트 모듈이 상기 스택 모듈로부터 상기 콜요청 메시지를 전송받고, 소정의 폴리시를 결정하는 단계;
(C) 상기 폴리시 에이전트 모듈이 결정된 폴리시의 충돌여부를 확인하고, 소정의 파라미터를 추출하는 단계;
(D) 소정의 파라미터를 추출한 다음, 콥스 인터페이스부에서 생성된 콥스 메시지가 DS-COMPLIANT NODE로 연결요청 메시지를 전송하는 단계;
(E) 상기 DS-COMPLIANT NODE가 콥스 메시지를 전송받고, 적합한 QoS를 설정하는 단계;
(F) 상기 QoS가 허가되는 경우, 콥스 인터페이스부에서 QoS 허가메시지를 폴리시 매니저에 전송하는 단계;
(G) 상기 폴리시 매니저에서 QoS를 세팅하여 스택 모듈에 전송하는 단계;
(H) RAS 매니저가 상기 QoS의 세팅을 허가하는 경우, 허가 메시지를 사용자에게 전송하는 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게이트키퍼를 이용하여 QoS를 제공하는 방법 및 시스템에 대하여 상세히 설명하고자 한다.
우선, 존(zone)은 단일 게이트키퍼가 모든 터미널, 게이트웨이, 멀티포인트 제어 장치(MCU) 등을 관리하는 영역이며, 상기 존에는 적어도 하나의 터미널이 포함돼 있으며, 게이트웨이나 멀티포인트 제어 장치도 포함된다.
상기 존내의 게이트키퍼는 등록된 터미널에게 전반적인 호 제어 서비스를 제공하는 버츄얼 스위치(virtual switch)처럼 동작한다. 상기 게이트키퍼는 주소변환(address translation), 대역폭 제어(bandwidth control) 등의 중요한 호 제어(call control) 기능을 수행하고, 추가기능으로 콜 라우팅(call routing) 기능을 수행한다.
본 발명에서 상기 게이트키퍼는 사용자 애플리케이션 간의 통신이 이루어지도록 하기 위해서, IP 네트워크에서 음성통신에 대한 규약(Protocol)으로 국제전기통신연합(ITU-T)에서 공표한 H.323을 사용하며, 상기 H.323에는 연결 설정을 위한 규약으로 Q.931 프로토콜을 이용한다. 상기 Q.931 프로토콜은 종합정보통신망(ISDN)을 위해 개발된 프로토콜로써, 상기와 같은 규약들은 IP 터미널 자체에서 콜처리 뿐만 아니라, 음성 처리도 담당할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게이트키퍼를 이용하여 QoS를 제공하는 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 게이트키퍼를 이용하여 QoS를 제공하는 시스템은 사용자 애플리케이션(100a,100b), QoS를 지원하는 게이트키퍼(110)를 포함한다. 이때, 상기 게이트키퍼(110)는 사용자의 애플리케이션(100a,100b) 간에 통신이 이루어지도록 터미널(terminal)과 게이트웨이(gateway) 사이에 콜 제어(call control)를 수행하며, 어드레스 번역 및 인증 등과 같은 기능을 수행한다.
상기 게이트키퍼(110)의 기능에 관하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.
상기 게이트키퍼(110)의 기본적인 기능에는 RAS(Registration Admission /Status)에서 정의하는 게이트키퍼 등록 메시지에 따라 갱신된 테이블을 사용하여 엘리어스 어드레스(alias address)를 트랜스포트(IP, IPX,...) 어드레스(transport address)로 변환시키는 주소변환(Address Translation)기능, RAS 메시지를 전송하여 네트워크 접근 권한을 부여하는 권한 승인(admission control) 기능, 대역폭 통제(bandwidth management)에 따라 사용되는 대역폭 제어(bandwidth control) 기능 및 각 존에 등록된 터미널, 게이트웨이, 멀티포인트 제어 장치를 관리하는 존 처리(Zone management) 기능을 포함한다.
또한, 상기 게이트키퍼(110)는 다음과 같은 기능을 추가로 수행한다.
상기 게이트키퍼(110)는 일대일 통신에서 Q.931 콜 컨트롤 신호의 중계자가 되어, 각 터미널에 직접 Q.931 메시지를 전송하는 콜 컨트롤 신호전송(Call Control Signaling), Q.931 메시지에 따르는 콜을 허가 또는 거부를 결정하는 콜허가(Call Authorization), 터미널을 위한 충분한 대역이 없거나 콜이 진행중에 추가로 대역을 요구하는 경우, 상기 콜을 거부하는 대역폭 제어(Bandwidth Management), 터미널에 의한 콜의 비지(busy) 여부를 알리거나, 상기 대역폭 제어를 위한 정보를 제공하기 위한 출력 콜 리스트(outgoing call list)를 관리하는 콜 제어(Call Mnangement)를 더 수행한다.
도 2는 도 1에 도시된 게이트키퍼의 상세한 구조를 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 게이트키퍼(110)의 구조는 H.323 프로토콜을 기반으로 사용되는 스택(stack) 모듈(200) 및 QoS를 운영하는 폴리시 에이전트(Policy agent) 모듈(220)을 포함한다.
상기 스택 모듈(200)은 H.323 프로토콜을 사용자가 사용할 수 있도록 하는 어플리케이션 스택부(application stack)(201), 상기 어플리케이션 스택부(201)와 데이터베이스를 연동시키는 H.323 스택부(stack)(202)를 포함하는 스택부와, 호출 신호를 수행하는 콜 매니저부(call manager)(203), 부가서비스 신호를 지원하는 SS 매니저부(Supplementary Service manager)(204), 다중통화를 지원하는 컨퍼런스 매니저부(conference manager)(205), 등록(Registration)과 입장(Admission)과 상태 (Status)를 제어하는 RAS 매니저부(RAS manager)(206)를 포함하는 매니저부와, H.225 프로토콜에서 수행되는 콜신호 메시지 예를 들어, Q.931, Q.932, Q.850가 처리되는 콜신호 메시지 처리부(207), 제어신호 메시지 처리부(208), 상기 RAS 매니저부(206)로부터 전송받은 메시지를 인코딩 또는 디코딩하는 RAS 메시지 처리부(209)를 포함하는 메시지 처리부와, 각 메시지들의 호환을 위해 PERencoding 룰에 따라 인코딩 또는 디코딩되는 인코더/디코더부(210), 상기 생성된 패킷에 TPKT 메시지를 덧붙여 전송하는 TCP 소켓 디스팻처(dispatcher)(211) 및 TCP/UDP 소켓부(212)로 구성된다.
상기 폴리시 에이전트 모듈(policy agent module)(220)은 상기 게이트키퍼(110)의 QoS를 관리하기 위해 구현되며, 폴리시를 저장하는 폴리시 저장부(policy repository)(221), 상기 폴리시 저장부(221)의 정보를 통합적으로 관리하고 운영하는 정책 결정/충돌 해결부(policy decision/conflict solution module)(222), 상기 정책 결정/충돌 해결부(222)에서 사용자에게 제공하는 소정의 폴리시 정보를 저장하는 PIB(Policy Iinformation Base)(223), SNMP(Simple Network Management Protocol)등의 일반적인 네트워크 정보를 저장하는 MIB(Mangement Information Base)(224), 요청이 들어온 메시지를 분석하여 처리하는 정보 분석부(data analysis module)(226)를 포함한다.
또한, 라우터와 같은 DS-compliant 네트워크 노드에 명령을 전달하는 COPS 메시지를 처리하는 콥스 인터페이스부(COPS Interface Module)(227)를 더 포함한다.
상기 폴리시 저장부(221)는 게이트키퍼(110)에 등록된 사용자 레벨에 따라 적합한 QoS를 제공하기 위해 다양한 폴리시를 저장 및 관리한다.
예를 들어, 상기 폴리시 저장부(221)는 사용자가 게이트키퍼(110)에 등록할때 요청한 서비스 종류에 따라 보이스(voice)는 1등급, 비디오(video)는 2등급 등으로 분류하면 폴리시에 따라 보이스는 완전 품질 보장, 비디오는컨제션(congestion)이 유발되는 경우 손실의 제한을 두어 품질이 보장되도록 한다. 이러한 경우, 상기 서비스의 종류 및 질에 따라 차등적인 과금이 부가되도록 할 수 있다.
상기 정책 결정/충돌 해결부(223)는 사용자들의 등급과 정책이 유사하여 정책 충돌이 발생한 경우, 일련의 과정을 통해 사용자 간의 우선순위를 정하고 SNMP 등을 통해서 얻은 MIB를 통해 적절한 네트워크 QoS에 관련된 파라미터를 결정하는 기능을 수행한다.
상기 정보 분석부(227)는 DS-Compliant Node와 폴리시에 대한 정보를 주고받는 경우, 필요한 정보를 추출하고 분석하는 기능을 한다.
상기 콥스 인터페이스부(COPS Interface)(228)는 DS-Compliant Node 등과 같은 QoS를 제어하는 노드들과 통신 수단으로 콥스라는 통신 규약을 사용한다. 이러한 경우, 상기 콥스 인터페이스부(228)는 콥스 메시지를 인코딩/디코딩 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 사용자가 콜 서비스를 요청하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 게이트키퍼(110)는 사용자로부터 랜을 통해 입력되는 콜 요청 메시지를 수신하여(S301), 애플리케이션 스택부(201)를 통해 RAS 매니저부(206)로 전송한다. 이러한 경우, 상기 RAS 매니저부(206)는 상기 사용자로부터 수신되는 등록 요청 메시지에 대한 등록 및 등록된 사용자로부터 승인 요청 메시지를 수신하여 사용자에게 승인(confirm) 또는 거부(reject)의 응답처리를 한다. 상기 콜 요청 메시지가 승인되는 경우, 상기 RAS 매니저부(206)는 수신한 콜 요청 메시지를 폴리시 매니저부(225)로 전송한다(S302).
상기 폴리시 매니저부(225)는 전송받은 콜 요청 메시지에 대해 폴리시 정책부(221)를 통해 폴리시를 결정하고(S303), PIB(214)에 저장되어 있는 폴리시를 제공받는다.
이러한 경우, 폴리시 결정/충돌 해결부(222)에서 상기 결정된 폴리시의 충돌여부를 확인한다(S304). 그런 다음, 정보 분석부(226)로 콜 요청 메시지를 전송하여, 상기 콜 요청 메시지로부터 폴리시에 따른 소정의 파라미터를 추출하고 콥스 인터페이스부(227)로 폴리시를 전송한다(S305).
상기 콥스 인터페이스부(227)는 콥스 메시지를 생성하여 DS-Compliant Node로 상기 콥스 메시지를 전송한다(S306).
이러한 경우, 상기 DS-Compliant Node는 상기 콥스 메시지를 전송받아 QoS 를 설정한다(S307).
그리고, 상기 QoS의 설정이 완료되면, 상기 QoS의 설정이 허가되는지 확인하는 단계를 수행한다(S308).
상기 단계(S308)에서, QoS의 설정이 허가되는 경우, 허가 메시지를 콥스 인터페이스부(218)로 전송한다. 그러면, 상기 콥스 인터페이스부(218)는 상기 허가 메시지에 대한 콥스 메시지를 폴리시 매니저부(225)로 전송한다(S309). 그리고, QoS 세팅(setting) 설정 결과를 H.323 스택부(202)에 전송한다(S310).
반면에, 상기 단계(S308)에서, 상기 QoS가 허가되지 않는 경우, 불허가 메시지를 게이트 키퍼에게 전송한다(S315).
한편, 상기 H.323 스택(202)은 RAS 매니저부(206)에 소정의 폴리시를 전송하여(S311), 상기 RAS 매니저부(206)가 QoS를 상기 결정된 폴리시를 허가하는 지를 확인하는 단계를 수행한다(S312).
상기 확인 단계(S312)에서, 상기 RAS 매니저부(206)가 상기 QoS의 세팅을 허가하는 경우, 상기 RAS 매니저부(206)는 허가 메시지를 생성하여 사용자에게 전송한다(S313).
반면에, 상기 확인 단계(S312)에서, 상기 RAS 매니저부(206)가 상기 QoS의 세팅을 허가하지 않는 경우, 상기 RAS 매니저부(206)는 불허가 메시지를 생성하여 사용자에게 전송하는 단계를 수행한다(S314).
본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
전술한 바와 같은 본 발명의 게이트키퍼를 이용하여 QoS를 구현하는 방법 및 시스템에 따르면 멀티미디어 데이터들의 전송을 QoS에 적합하게 전송할 수 있다.
또한, 그에 따른 QoS를 근본적으로 보장할 수 있으며, 랜(LAN) 상에서도 질을 보장받을 수 있으므로 어떠한 IP망에서도 가능한 서비를 추측할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. QoS를 설정하는 DS-compliant 네트워크 노드가 구비된 시스템에 있어서,
    사용자로부터 수신되는 소정의 메시지 및 콜 신호의 상태를 관리하고, 상기 메시지 및 콜 신호가 정상적으로 진행되도록 응답 처리를 수행하는 스택 모듈;
    상기 스택 모듈로부터 전송된 콜 신호에 대해 폴리시를 결정하고, 상기 결정된 폴리시의 충돌 여부를 확인한 후, 상기 DS-compliant 네트워크 노드에 콥스 메시지를 전송하여 QoS 설정 허가 여부를 판단하고 QoS 설정 허가 여부에 따라 QoS를 세팅하는 폴리시 에이전트 모듈
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트키퍼를 이용하여 QoS를 제공하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스택 모듈은 사용자로부터 수신되는 소정의 메시지 및 콜 신호의 상태를 관리하는 매니저부;
    상기 매니저부에 의해 관리되는 소정의 메시지 및 콜 신호가 정상적으로 진행되도록 응답 처리를 수행하는 메시지 처리부;
    상기 메시지 처리부로부터 전송받은 소정의 신호를 인코딩 또는 디코딩을 수행하는 인코더/디코더부를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트키퍼를 이용하여 QoS를 제공하는 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 매니저부는 호 연결 상태를 관리하는 콜 매니저부;
    상기 사용자 또는 수신자의 요청에 따라 부가서비스를 연결시키는 SS 매니저부;
    다중 통화를 지원하는 컨퍼런스 매니저부;
    상기 사용자로부터 수신되는 소정의 메시지에 대한 등록, 허가, 상태를 지원하는 RAS 매니저부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 게이트키퍼를 이용하여 QoS를 제공하는 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 메시지 처리부는 메시지 생성을 위해 소정의 메시지를 인코드 또는 디코드를 수행하는 콜 신호 메시지 처리부;
    상기 RAS 매니저부로터 전송되는 RAS 메시지를 인코드 또는 디코드를 수행하는 RAS 메시지 처리부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 게이트키퍼를 이용하여 QoS를 제공하는 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리시 에이전트 모듈은 상기 사용자의 레벨에 따른 다양한 폴리시를 저장하는 정책 저장부;
    DS-compliant 네트워크 노드에 콥스 메시지를 전송하고, 상기 DS-compliant 네트워크 노드로부터 QoS 설정 허가 여부 정보를 수신하는 콥스 인터페이스부;
    상기 스택 모듈로부터 전송된 콜 요청 메시지에 대한 폴리시를 상기 정책 저장부에서 추출하고, 상기 콥스 인터페이스부로부터 QoS 설정 허가 메시지가 수신된 경우, QoS를 세팅하여 상기 스택 모듈에 전송하는 폴리시 매니저부
    상기 폴리시 매니저부에서 추출된 폴리시의 충돌여부를 확인하는 정책 결정/충돌 해결부;
    상기 정책 결정/충돌 해결부에서 결정된 폴리시를 저장하는 정책정보 데이터베이스;
    SNMP 등의 일반적인 네트워크 정보를 운영하는 운영 정보 데이터베이스;
    상기 수신되는 메시지를 분석하여 처리하는 데이터 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트키퍼를 이용하여 QoS를 제공하는 시스템.
  6. (A) 스택 모듈에서 사용자로부터 사용자 애플리케이션을 통해 콜요청 메시지를 제공받는 단계;
    (B) 폴리시 에이전트 모듈에서 상기 스택 모듈로부터 상기 콜요청 메시지를 전송받고, 소정의 폴리시를 결정하는 단계;
    (C) 상기 폴리시 에이전트 모듈에서 상기 결정된 폴리시의 충돌여부를 확인하고, 소정의 파라미터를 추출하는 단계;
    (D) 상기 폴리시 에이전트 모듈에서 소정의 파라미터를 추출한 다음, 콥스 메시지를 DS-COMPLIANT NODE에 단계;
    (E) 상기 DS-COMPLIANT NODE가 콥스 메시지를 전송받고, 적합한 QoS를 설정하는 단계;
    (F) 상기 QoS가 허가되는 경우, 상기 폴리시 에이전트 모듈에서 QoS를 세팅하여 상기 스택 모듈에 전송하는 단계;
    (G) 상기 스택 모듈에서 상기 QoS의 세팅을 허가하는 경우, 허가 메시지를 사용자에게 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트키퍼를 이용하여 QoS를 제공하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 단계 (B)는
    상기 폴리시 에이전트 모듈이 상기 스택 모듈로부터 전송되는 콜요청 메시지를 확인하고, 상기 콜요청 메시지에 대한 폴리시를 PIB에서 인출하여 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트키퍼를 이용하여 QoS하는 방법.
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