KR100498783B1

KR100498783B1 - Ｎａｔ 기반에서의 ｈ.323 통신방법

Info

Publication number: KR100498783B1
Application number: KR10-2002-0087318A
Authority: KR
Inventors: 곽렬희
Original assignee: (주)씨앤에스 테크놀로지
Priority date: 2002-12-30
Filing date: 2002-12-30
Publication date: 2005-07-01
Also published as: KR20040060518A

Abstract

본 발명은 NAT 기반에서의 H.323 통신방법에 관한 것으로서, 특히 IP 전송망에서 단말기가 NAT 내의 사설망과 접속되어 있을 경우 IP의 공중망과의 H.323 통신이 가능케 하는 변형된 H.323 통신방법에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, NAT와; NAT 내의 사설망과 접속되어 있는 H.323 단말기1(CALLER) 및 게이트키퍼(GATEKEEPER); 공중망 또는 다른 NAT에 접속되어 있는 H.323 단말기2(CALLEE)를 구비하는 NAT 기반에서의 H.323 통신 방법에 있어서, 상기 단말기1에서 자신의 정보를 담아 사설망의 게이트키퍼로 등록요구메시지를 전달할 때 게이트키퍼에서 라스(RAS) 메시지를 분석하고 IP 주소를 추출하여 패킷의 IP 주소와 상호 비교한 후, 상기 IP 주소가 서로 다를 경우 NAT 환경에 있다는 특수 상황을 인지하여 단말기1에 관련된 CALL 요청이 있을 시 변형된 프로토콜을 사용하는 것을 특징으로 하는 NAT 기반에서의 H.323 통신방법을 제시한다.

Description

ＮＡＴ 기반에서의 Ｈ.323 통신방법{Method for telecommunicating H.323 protocol based on NAT}

본 발명은 NAT 기반에서의 H.323 통신방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 IP 전송망에서 단말기가 NAT 내의 사설망과 접속되어 있을 경우 IP의 공중망과의 H.323 통신이 가능케 하는 변형된 H.323 통신방법에 관한 것이다.

NAT(Network Address Translation; 망주소변환)이란 IP 패킷이 라우터(router)를 통해서 포워드(forward)될 때 IP 주소를 변환하는 기능으로서 사설망(private network)내에서는 사설망에서만 구분되는 private 주소를 사용하고, 공중망(public network; 로컬 망의 외부에 위치한 망)으로 포워드되는 IP 패킷에 대해서는 인터넷 상에서 유일한 public 주소로 변환한다.

라우터에서 IP 패킷의 주소 필드(field)의 변환은 각 종단 간에 투명하게 이루어지고, IP 프로토콜 및 상위 프로토콜의 올바른 동작을 보장하기 위해서 주소 필드의 치환 뿐만 아니라 주소의 변경으로 인한 IP/ICMP/TCP(Internet Protocol/Internet Control MessageProtocol/Transmission Control Protocol) checksum 변경, TCP sequence/acknowledge number를 변경하는 기능 등의 부가적인 처리가 필요하다.

또한, NAT는 public address와 private address의 변환 방식에 따라 정적(static) NAT와 동적(dynamic) NAT로 나누어진다. 동적 NAT는 public address를 하나로 사용하는 지 복수의 public address들을 pool로 운영하는 지에 따라 NAT 단일 모드(혹은 Port Address Translation(PAT), Masquerading)와 NAT 범용(global) 모드(혹은 normal dynamic NAT)로 분류되어 사용된다.

그리고, ITU-T(International Telecommunication Union-Telecommunication sector)에서 제안하는 통신 프로토콜인 H.323은 패킷기반 네트워크(Packet Based Network; PBN)에서 멀티미디어 통신을 위한 시스템으로 각광받고 있다. H.323 프로토콜을 따르는 IP 전화통신 단말(telephony terminal)은 호 처리 기능을 수행하는 Gatekeeper가 존재하는 경우 반드시 Gatekeeper와 RAS(Registration, Admission and Status) 신호를 주고 받아야 한다.

도 1은 종래 기술로서 IP 전송망에서 H.323 단말기와의 통신 과정을 설명하기 위한 개략 구성도이다. 도 1에서와 같이, 게이트키퍼(GATEKEEPER)(30)와 H.323 단말기 1,2(10a,10b)들은 각각 인터넷망(20)을 통해 연결되어 있다.

도 2는 H.323 단말기 1(CALLER),2(CALLEE)와 게이트키퍼(GATEKEEPER) 상호간의 호(CALL)가 생성되는 과정이다.

단계 S51,S52는 H.323 단말기1(10a)가 CALL을 걸기 위해 게이트키퍼(30)에게 허락을 얻는 과정이다.

단계 S53,S54는 단말기1(CALLER)(10a)가 게이트키퍼(30)에게 허락을 맡은 후 상대 단말기2(CALLEE)(10b)에게 이를 알리고 CALL을 준비시키는 과정이다.

이 때, 상대 단말기2(10b)가 단말기1(10a)의 요청 메시지가 도착했다는 것을 알려준다.

단계 S56,S57은 단말기2(10b)가 게이트키퍼(30)에게 자신에게 들어온 CALL을 받아들이겠다는 것을 허락 받는 과정이다.

단계 S58은 단말기2(10b)가 게이트키퍼(30)에게 허락을 받은 후 링(RING)이 울리고 있다는 메시지이다.

단계 S59,S60은 CALL이 성립이 되었다는 메시지이다.

상기와 같은 프로세스로는 NAT 환경에서 통화를 할 수가 없게 된다. 그 이유는 NAT의 특성에서 찾아 볼 수 있다. NAT는 내부의 사설망에서 패킷(PACKET)이 공중망으로 나갈 경우 패킷에서 사설망의 IP와 포트(PORT)를 찾아서 자신의 공중망 IP와 비어 있는 포트로 이를 대체해서 새롭게 패킷을 만들어 내보낸다.

또한, 이 정보를 자신의 맵핑 테이블에 저장한다. 공중망에서 NAT에게 패킷이 들어 오면 들어온 포트 번호를 찾아서 자신이 관리하고 있는 맵핑 테이블에서 이를 찾는다. 과거 사설망에서 공중망으로 패킷이 나간 적이 있다면 맵핑 전의 사설망의 IP와 포트 정보가 있을 것이므로 이를 이용해 들어온 패킷을 사설망의 특정 IP로 정확하게 보낼 수 있게 된다.

하지만 이러한 환경은 H.323 프로토콜(PROTOCOL)을 따르는 단말기 간의 통신을 불가능하게 한다. 즉 외부에서 내부의 특정 주소로 먼저 데이터를 보낼 수가 없다는 문제점이 나오게 된다.

이로 인해 NAT 환경에서는 특정 서버를 두어서 자체 프로토콜을 만들어 이를 해결하려는 시도가 많이 있다.

그러나 이는 H.323 프로토콜과는 전혀 관계가 없을 뿐만 아니라 게이트키퍼 이외에 새로운 서버를 한 대 더 두어야 한다는 단점이 있고, 새로운 방법을 다른 사업자나 제조자의 게이트키퍼나 단말기에 적용하기에 어려움도 있다.

아울러 NAT와 게이트키퍼 간의 새로운 채널(CAHNNEL)을 만들어 이를 해결하려는 시도가 있지만 이는 기존에 있는 NAT를 쓸 수 없게 만들 뿐만 아니라 H.323 프로토콜을 따르지도 않게 된다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 본 발명은 IP 전송망에서의 사설망에 존재하는 H.323 단말기로부터 H.323 프로세스를 최대한 유지하면서 NAT 내의 사설망과 접속되어 있는 단말기로의 H.323 통신이 가능토록 하여 외부에서 걸려 오는 CALL을 아무런 문제 없이 받을 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로써 본 발명은

NAT와; NAT 내의 사설망과 접속되어 있는 H.323 단말기1(CALLER) 및 게이트키퍼(GATEKEEPER); 공중망 또는 다른 NAT에 접속되어 있는 H.323 단말기2(CALLEE)를 구비하는 NAT 기반에서의 H.323 통신 방법에 있어서,

상기 단말기1에서 자신의 정보를 담아 사설망의 게이트키퍼로 등록요구메시지를 전달할 때 게이트키퍼에서 라스(RAS) 메시지를 분석하고 IP 주소를 추출하여 패킷의 IP 주소와 상호 비교한 후, 상기 IP 주소가 서로 다를 경우 NAT 환경에 있다는 특수 상황을 인지하여 단말기1에 관련된 CALL 요청이 있을 시 변형된 프로토콜을 사용하는 것을 특징으로 하는 NAT 기반에서의 H.323 통신방법을 제공한다.

이하, 본 발명의 실시 예에 대한 구성 및 그 작용을 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따라 IP 전송망에서 H.323 단말기와의 통신 과정을 설명하기 위한 시스템 구성도이다.

도 3에서와 같이, NAT(200)와; NAT(200)에 접속되어 있는 H.323 단말기1(100a) 및 게이트키퍼(GATEKEEPER)(400); 인터넷(300)의 공중망에 접속되어 있는 H.323 단말기2(100b)로 구성되어 있다.

상기 NAT(200)는 사설망(PRIVATE)의 주소를 공중망의 주소로 바꾸어 주는 역할을 하며, 단말기1,2(100a,100b)는 H.323 프로토콜에 따라 인터넷(300)을 통해 멀티미디어 통신을 가능하게 해 준다.

상기 게이트키퍼(400)는 H.323 통신을 하는 모든 단말기 간의 호(CALL)을 관리하고, 단말기들도 관리하며 각종 부가 기능을 한다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따라 NAT 기반에서 H.323 단말기 간의 CALL 흐름도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 단말기1(100a)은 NAT(200)내의 사설망에 연결된 단말기를 나타내고, 단말기2(100b)는 공중망에 연결된 단말기 혹은 또 다른 NAT에 접속되어 있는 단말기를 나타낸다. 게이트키퍼(400)는 사설망에 연결된 상태를 나타내며, NAT(200)는 단말기1(100a)에 연결된 상태를 나타낸다. 또한, 본 발명에서 도 5의 동작 설명 중 도 4와 중복된 부분은 생략하기로 한다.

먼저, 단말기1(100a)은 자신의 정보를 담아 사설망의 게이트키퍼(400)에 등록요구메시지(RCF;Registration Confirm)를 보낸다(S501). 그러면 게이트키퍼(400)는 들어온 라스(RAS; Registration, Authentication and Status) MESSAGE를 분석하여 IP 주소를 추출하여 패킷의 IP 주소와 비교한다.

이 때, IP 주소가 서로 다를 경우 NAT(200) 환경에 있다는 것을 알 수 있다. 그러면 게이트키퍼(400)는 특수 상황이라는 것을 알고 변형된 프로토콜(PROTOCOL)이 필요함을 알 수 있다. 따라서 단말기1(100a)에 관련된 CALL이 왔을 경우에 변형된 프로토콜을 사용한다.

상기 게이트키퍼(400)는 단말기1(100a)에게 등록 허락(RCF) MESSAGE를 보낸다(S502). 공중망에 접속된 단말기2(100b)는 NAT 환경의 단말기1(100a)과의 CALL을 요청(ARQ) 하는 MESSAGE이다(S503).

상기 게이트키퍼(400)에서는 CALL 시그널 채널에 자신의 CALL 시그널 채널 주소를 넣고 게이트키퍼 ROUTED CALL을 할 것임을 알리고 CALL이 성립하기 위해서 변형된 H.323을 준비한다(S504).

상기 단말기2(100b)에서는 게이트키퍼(400)의 CALL 시그널 채널 주소로 SETUP MESSAGE를 보낸다(S505).

상기 게이트키퍼(400)는 단말기1(100a)이 공중망에 있다면 CALL 시그널 채널을 이용해 TCP로 SETUP MESSAGE를 보내야 하나, 이는 불가능 하기 때문에 이전에 열어 둔 RAS 채널을 통해 RAS MESSAGE인 NSM 속에 SETUP MESSAGE를 넣어 보낸다(S506).

이 때, 상기 SETUP MESSAGE가 원래 TCP를 통해 전송해야 하므로 정해진 시간 내에 호 진행(CALL PROCEEDING) MESSAGE(S507)가 게이트키퍼(400)에 도착을 하지 않거나, NSM MESSAGE를 받았다고 확인(CONFIRM) MESSAGE(S508)를 NSM을 이용해 단말기1(100a)이 게이트키퍼(400)에게 알리지 않을 경우 게이트키퍼(400)는 몇 번의 추가 NSM를 보내게 된다(S509).

그 후에도 단말기1(100a)이 반응이 없으면 단말기1(100a)이 변형된 프로토콜을 지원하지 않음을 알고 단말기2(100b)에게 완전 복구(RELEASE COMPLETE) MESSAGE를 보내 CALL을 끊어 버리게 된다.

여기서부터 다시 정상적인 H.323 프로세스를 밟아 간다. 즉 호진행(CALL PROCEEDING) MESSAGE를 게이트키퍼(400)에게 보내게 되면(S507), RING이 울리고 있다고 대기(ALERT) MESSAGE를 보내며(S510), 최종적으로 단말기2(100b)에게 CALL이 성립(CONNECT)되었다는 것을 알린다(S511).

이 때, 주의할 점은 호 진행(CALL PROCEEDING)이나 대기(ALERTING), 접속(CONNECT) MESSAGE에 자신의 H.245주소를 넣지 말고 보내야 한다. 따라서, 접속(CONNECT) MESSAGE를 보낸 후 단말기1(100a)이 NSM의 SETUP MESSAGE 안에 들어 있는 단말기2(100b)의 H.245 주소로 먼저 열어야 하며 이는 H.323의 내용과도 일치한다.

한편, NAT(200)안의 사설(PRIVATE)망에 연결된 단말기는 NAT 환경에서는 RAS의 NSM안에 있는 SETUP MESSAGE를 인식하여야 한다.

상기 단계(S506)의 과정이 어렵다고 판단될 경우 도 5에 도시된 바와 같이, 단말기1(100a)이 등록과 동시에 게이트키퍼(400)의 1720 PORT로 미리 TCP 채널을 을 오픈한 상태에서(S611) 이 채널을 이용해 바로 SETUP MESSAGE를 보내면 된다(S612,S613). 또한, 주의할 점은 이렇게 오픈된 채널을 등록이 취소될 때까지 유지 해야 한다. 나머지 동작 과정은 도 4와 동일하므로 생략하기로 한다.

이상에서와 같이 본 발명에 의한 NAT 기반에서의 H.323 통신방법에 따르면, 종래의 게이트키퍼나 단말기가 처리 루틴을 크게 바꾸지 않고 기존의 H.323의 처리 루틴을 이용하여 쉽게 구현이 가능하다는 장점이 있다. 단지 정상적인 H.323 프로토콜과의 차이는 SETUP MESSAGE를 RAS의 NSM으로 보낸다는 점만 다를 뿐이다.

또한, 변경된 메시지도 H.323이 인정하는 메시지를 이용하므로 새로 사설 프로토콜을 위한 채널을 사용할 필요가 없는 장점이 있다. 이로 인해 기존의 제조자나 사업자가 쉽게 자신의 게이트키퍼나 단말기에 적용이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 프로토콜을 사용하게 되면 기존의 NAT를 그대로 사용하고 이미 구현된 게이트키퍼와 단말기를 큰 변화 없이 H.323 프로토콜을 유지하면서 한정된 IP 리소스(RESOURCE)를 가지고도 NAT의 능력에 따라 수십 개 혹은 수백 개의 H.323 단말기를 사용할 수 있다.

도 1은 종래의 IP 전송망에서 H.323 단말기와의 통신 과정을 설명하기 위한 개략 구성도이다.

도 2는 H.323 단말기1,2와 게이트키퍼(GATEKEEPER) 상호간의 CALL 흐름도이다.

Claims

NAT와; NAT 내의 사설망과 접속되어 있는 H.323 단말기1(CALLER) 및 게이트키퍼(GATEKEEPER); 공중망 또는 다른 NAT에 접속되어 있는 H.323 단말기2(CALLEE)를 구비하는 NAT 기반에서의 H.323 통신 방법에 있어서,

상기 단말기1에서 자신의 정보를 담아 사설망의 게이트키퍼로 등록요구메시지를 전달할 때 게이트키퍼에서 라스(RAS) 메시지를 분석하고 IP 주소를 추출하여 패킷의 IP 주소와 상호 비교한 후, 상기 IP 주소가 서로 다를 경우 NAT 환경에 있다는 특수 상황을 인지하여 단말기1에 관련된 CALL 요청이 있을 시 변형된 프로토콜을 사용하며;

상기 단말기2에서 게이트키퍼의 CALL 시그널 채널 주소로 SETUP MESSAGE를 보낼 때 단말기1이 공중망에 접속되어 있는 경우 게이트키퍼는 라스(RAS) 채널을 통해 NSM 속에 SETUP MESSAGE를 넣어 보내며;

상기 라스(RAS) 채널을 통해 NSM속에 SETUP MESSAGE를 넣어 보낼 때 정해진 시간내에 단말기1에서 아무런 반응이 없는 경우 게이트키퍼는 단말기1이 변형된 프로토콜을 지원하지 않음을 인지하여 단말기2에게 완전 복구 MESSAGE를 보내 CALL을 단절시킴을 특징으로 하는 NAT 기반에서의 H.323 통신방법.
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