KR100619706B1

KR100619706B1 - 유피엔피(ＵＰｎＰ) 기반 네트워크에서의 디바이스 제어방법

Info

Publication number: KR100619706B1
Application number: KR1020040106558A
Authority: KR
Inventors: 민구봉
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-12-15
Filing date: 2004-12-15
Publication date: 2006-09-08
Also published as: KR20060067990A

Abstract

본 발명은 유피엔피(UPnP) 기반 네트워크에서의 디바이스 제어 방법에 관한 것으로 특히, UPnP 컨트롤포인트가 UPnP 디바이스를 SOAP 액션 요청을 통하여 제어하는 경우에 있어서 네트워크 지연시간과 디바이스 처리시간을 구분하여 긴 처리시간이 요구되는 액션을 지원하고 네트워크 전송 에러를 신속하게 처리함으로써 사용자의 불편함을 해소시킬 수 있도록 함에 그 목적이 있는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 컨트롤포인트의 SOAP 요청에 대해 UPnP 디바이스가 처리 결과를 응답하는 UPnP 네트워크의 디바이스 제어 방법에 있어서, UPnP 디바이스로 전송되는 SOAP 액션에 SOAP 요청 처리를 위한 최대 허용처리시간을 추가하는 단계를 수행하며, 상기 SOAP 액션 처리를 위한 최대 허용처리시간을 디바이스의 예상 처리시간, 예상 처리시간의 표준편차, 네트워크 상의 최대 허용지연시간의 합으로 산출하도록 구성함을 특징으로 한다.

Description

유피엔피(ＵＰｎＰ) 기반 네트워크에서의 디바이스 제어 방법{CONTROLLING METHOD FOR DEVICE UPON UPnP NETWORK}

도1은 통상적인 유피엔피(UPnP) 기반 네트워크의 구성도.

도2는 도1에서 SOAP 액션 처리 과정을 보인 신호 흐름도.

도3은 SOAP 액션 처리에 소요되는 시간의 예시도.

도4는 기본의 SOAP 액션의 예시도.

도5는 본 발명에 따른 SOAP 액션의 예시도.

도6은 본 발명에서 SOAP 액션 실패에 따른 에러 코드의 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

210 : 컨트롤포인트 220 : UPnP 디바이스

본 발명은 네트워킹 기술에 관한 것으로 특히, 유피엔피(UPnP) 기반 네트워크에 있어서 디바이스 제어 방법에 관한 것이다.

최근에 초고속 인터넷의 보급과 가전제품들의 디지털화에 의해 가정의 개인용 컴퓨터(PC : Personal Computer), 네트워크 게이트웨이 장치, 오디오/비디오 장 치, 가전기기, 제어장치 등을 하나로 홈 네트워크로 구성하려는 시도가 이루어지고 있다.

한편, 유피엔피(UPnP)는 표준 네트워크 아키텍처의 프로토콜에 의해 정의되며, 각 국가의 다수 기업이 UPnP 포럼을 구성하여 만들고 있는 홈 네트워크 분야의 유력한 표준 기술들 중 하나이다.

상기 UPnP 기반의 네트워크 시스템은 도1에 도시된 바와 같이, 서비스를 제공하는 다수의 UPnP 디바이스(device)(121)(122)와, 상기 다수의 UPnP 디바이스(121)(122)를 제어하는 다수의 컨트롤포인트(Control Point)(111~113)로 구성된다.

상기 컨트롤포인트(111~113)는 주로 데스크탑 피씨, 노트북 피씨, 티브이(TV) 등과 같이 유저 인터페이스를 갖추고 있는 장치에 탑재되어 다양한 장비(예로, UPnP 기기)를 제어하는 개체로서, 사용자의 키 입력에 따라 각종 디바이스들을 발견하고(discovery), 그 발견된 기기의 성능을 알아내며(description), 상기 UPnP 기기들의 기능을 SOAP 프로토콜을 이용하여 제어(control)한다.

상기 UPnP 디바이스(121)(122)는 홈 네트워크에 접속된 PC, 네트워크 장비, 프린터 등의 주변장치, 오디오/비디오 장치, 가전기기 등의 장치로서, 이벤트를 컨트롤포인트(111~113)에 알리며 프레젠테이션(presentation) 페이지를 상기 컨트롤포인트(111~113)에 제공함으로써 웹 페이지를 이용한 디바이스 제어 및 상태 파악이 가능하다.

또한, 컨트롤포인트(CP)는 UPnP 디바이스를 제어함에 있어서 도2와 같이 SOAP(Simple Object Access Protocol)를 사용한다.

SOAP 프로토콜은 HTTP 위에서 동작하는 어플리케이션 프로토콜로서 원격지 서비스의 함수를 호출해 주는 역할을 한다.

이때, 컨트롤포인트(210)는 입력 변수를 UPnP 디바이스(220)에 요청(Request)하고, UPnP 디바이스(220)는 처리 결과를 컨트롤포인트(210)에 응답(Response)한다. 여기서, 전송되는 변수값과 결과값은 XML 데이터 처리 기술에 의해 표현된다.

한편, UPnP 프로토콜 표준에서는 컨트롤포인트가 SOAP 요청을 UPnP 디바이스에 보내고 30초동안 응답을 기다리도록 권고하고 있다. 이는 네트워크 전송으로 인한 지연시간과 UPnP 디바이스가 응답을 처리하는데 걸리는 지연시간을 고려하여 정한 값이다.

또한, UPnP 디바이스가 컨트롤포인트의 요청에 대한 응답을 제때에 보낼 수 없거나 결과값을 구할 수 없는 경우에는 에러 메시지를 컨트롤포인트에 전달한다.

UPnP 프로토콜 표준에서는 SOAP 액션 요청에 대한 응답 제한 시간을 네트워크 전송으로 인한 지연시간과 UPnP 디바이스가 응답을 처리하는데 걸리는 지연시간의 합을 고려하여 총30초로 정하고 있다.

따라서, 네트워크 전송시간이 오래 걸리거나 디바이스의 처리 시간이 길어지면 타임아웃(time out)이 발생하여 해당 액션 요청이 실패하게 된다.

도3은 SOAP 액션 처리의 지연시간 분포를 도시한 것이다.

컨트롤포인트(210)는 UPnP 디바이스(220)를 제어하기 위해 SOAP 요청을 HTTP 프로토콜을 이용하여 전송한다.

이때, SOAP 요청이 네트워크에서 전송되는데 소요되는 시간은 't1'만큼 걸린다.

그리고, UPnP 디바이스(220)가 SOAP 요청을 받아 분석하고 처리하여 응답 메시지를 만들기까지 't2'만큼 걸린다.

그리고, UPnP 디바이스(220)가 응답 메시지를 HTTP 응답 메시지에 실어서 컨트롤포인트(210)에 전송하는데 't3'만큼의 시간이 소요된다.

따라서, SOAP 요청 처리에 소요되는 총 지연시간은 t1, t2, t3의 합(T)만큼 걸리게 된다. 여기서, 네트워크 전송으로 인한 지연시간은 't1'와 't3' 시간의 합을 'N'이라 하고, 디바이스 처리로 인한 지연시간은 't2'을 'P'라 명명하기로 한다.

현재 UPnP 스펙에는 SOAP 요청에 따른 총 지연시간(T)의 수용 상한선을 30초로 정하고 있다. 여기서, 30초 동안 기다리는 이유는 다양한 디바이스의 처리 시간을 고려 즉, 네트워크 전송시간보다는 디바이스에서의 처리 시간을 더 많이 고려하였기 때문이다. 만일, 네트워크 전송 에러인 경우에는 30초까지 기다릴 필요가 없다.

그런데, 홈 네트워크에서는 보통 1/1000초 단위로 네트워크 지연시간(N)을 측정한다. 즉, 네트워크 지연시간(N)은 1초를 넘지 않는 경우가 대부분이다.

다시 말해서, 홈 네트워크에서는 디바이스가 물리적으로 가깝게 구성되어 있고 메시지의 크기도 크지 않기 때문에 네트워크 전송시간(N)은 1초를 넘기는 경우가 거의 없다.

손실이 많은 무선환경의 경우 재전송으로 인하여 1초를 넘길 수 있으나 UPnP 스펙에서 정하는 총 지연시간(T)의 수용 상한선인 30초보다는 훨씬 작다.

하지만, 디바이스의 처리시간(P)은 SOAP 액션의 종류와 디바이스의 성능에 의해 크게 달라질 수 있다. 예를 들어, 디바이스의 성능이 개인용 컴퓨터(PC)만큼 빠르다면 간단한 상태변수를 얻어오는 SOAP 액션의 처리는 네트워크 전송시간(N)보다 더 작게 걸릴 것이다.

반면에 계산 능력이 적은 임베디드 디바이스에서 긴 영상파일의 정보를 계산하는 작업은 수십 초 또는 몇 분 이상 걸릴 수도 있다.

그러나, UPnP 스펙에서는 총 지연시간(T)에 대한 상한선만을 정의하고 있기 때문에 디바이스 처리시간과 네트워크 지연시간을 구분하지 못한다.

따라서, 종래에는 컨트롤포인트는 SOAP 요청을 보내고 30초 동안 기다리게 되는데, 처리 시간이 짧은 SOAP 액션에 대해 디바이스가 응답을 못하는 경우 필요 이상으로 오랫동안 타임아웃이 되기를 기다려야 하는 문제점이 있다.

또한, 종래에는 복잡한 처리가 요구되는 SOAP 액션이어서 처리시간이 30초 이상 소요되는 경우 예를 들어, 용량이 큰 멀티미디어 파일을 재생하는 경우 컨트롤포인트가 디바이스로부터 응답을 받기 전에 TCP/IP와 같은 하위 프로토콜의 통신 연결 상에서 타임아웃이 되기 때문에 에러로 처리하는 문제점이 있다.

하지만, 네트워크 지연은 30초까지 길지 않은 경우가 대부분이기 때문에 디바이스의 처리 시간을 구분할 수 있다면 지연 제한 시간을 줄여서 사용자의 불편을 해소시킬 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 UPnP 컨트롤포인트가 UPnP 디바이스를 SOAP 액션 요청을 통하여 제어하는 경우에 있어서 네트워크 지연시간과 디바이스 처리시간을 구분하여 긴 처리시간이 요구되는 액션을 지원하고 네트워크 전송 에러를 신속하게 처리함으로써 사용자의 불편함을 해소시킬 수 있도록 창안한 유피엔피(UPnP) 기반 네트워크에서의 디바이스 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 컨트롤포인트의 SOAP 요청에 대해 UPnP 디바이스가 처리 결과를 응답하는 UPnP 네트워크의 디바이스 제어 방법에 있어서, UPnP 디바이스로 전송되는 SOAP 액션에 SOAP 요청 처리를 위한 최대 허용처리시간을 추가하는 단계를 수행하도록 구성함을 특징으로 한다.

상기 SOAP 액션 처리를 위한 최대 허용처리시간은 디바이스의 예상 평균처리시간, 예상 처리시간의 표준편차의 합으로 산출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서는 상기 과정을 수행함에 있어서, SOAP 액션에 대해 에러 메시지가 수신되면 액션 처리를 위한 최대 허용시간을 다시 설정하여 UPnP 디바이스로 전송하는 단계를 포함하여 수행하도록 함을 특징으로 한다.

상기 UPnP 액션을 호출한 컨트롤 포인트가 응답을 기다리는 최대 허용시간은 디바이스의 예상 처리시간, 예상 처리시간의 표준편차, 네트워크 상의 최대 허용지연시간의 합으로 산출하는 것을 특징으로 한다.

상기 네트워크 상의 최대 허용지연시간은 네트워크 특성에 따라 가변하여 설정한다.

이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서도 SOAP 액션 처리는 도3의 예시도와 동일한 과정으로 수행된다.

따라서, 본 발명에서는 UPnP 디바이스를 제어하는 SOAP 프로토콜의 응답 제한 시간을 네트워크 지연시간과 디바이스의 처리시간을 구분하여 처리함에 있어서, 컨트롤포인트(210)가 각 액션에 대해 UPnP 디바이스(220)에서의 처리시간을 예측하여 그에 맞는 타임아웃 시간 즉, 최대 허용처리시간(

)을 정하는 것이다.

본 발명에서 최대 허용처리시간(

)을 '

'로 정한다.

여기서,

는 디바이스에서의 처리시간이고,

는 디바이스의 예상 처리시간의 표준편차이며,

은 표준편차를 얼마나 고려할 지에 대한 정도로써 곱해주는 값이다. 만일, 사용자가 예상 평균 처리시간에 대한 정보가 부족하거나 SOAP 액션이 타임아웃(time out)될 확률을 줄여주고자 한다면 N값을 높여주면 된다.

또한, SOAP 액션을 호출하는 컨트롤 포인트는 SOAP 액션의 응답을 기다리는 타임아웃 값으로 '

'만큼 설정한다. 여기서, '

'는 홈 네트워크에서의 전송에 소요되는 최대 허용지연시간으로 네트워크 특성에 따라 조정 가능한 값이다.

기존의 SOAP 액션은 도4와 같이 하나의 입력 매개변수와 하나의 출력값만을 포함하지만, 본 발명에서는 도5와 같이 SOAP 액션 처리를 위한 최대 허용처리시간(

)을 지정하는 하나의 입력 매개변수(Processing Timeout)를 더 추가한다.

상기 입력 매개변수(Processing Timeout)는 1/1000초 단위로 지정할 수 있다.

만일, SOAP 액션을 최대 허용처리시간(

) 내에 처리하지 못한 경우 혹은 처리하지 못할 것이라고 판단한 경우 UPnP 디바이스(220)는 도6과 같은 에러 메시지를 컨트롤 포인트(210)에게 전송한다.

이에 따라, 컨트롤포인트(210)는 해당 액션의 실패가 디바이스 처리시간의 부족에 의한 것으로 인식하고, 동일한 SOAP 액션에 대해 최대 허용처리시간(

)을 더 크게 설정하여 UPnP 디바이스(220)로 보낼 수 있다.

예를 들어, SOAP 액션 실패에 대해 동일한 SOAP 액션을 다시 보내는 경우 최대 허용처리시간(

)을 '이전의 최대 허용처리시간 + 2000ms'로 설정할 수 있다.

한편, 상기 과정은 디바이스에서의 처리시간이 예측되는 경우에 적용 가능하지만, 처리시간이 예측되지 않는 경우에는 기존과 동일한 방식으로 SOAP 액션을 처리하게 된다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 SOAP 액션 요청의 처리에 있 어서 네트워크 지연시간과 디바이스에서의 처리시간을 구분하여 그에 맞는 최대 허용처리시간(즉, 타임아웃 시간)을 설정함으로써 SOAP 액션을 신속하게 처리함은 물론 안정적으로 처리할 수 있도록 하여 SOAP 액션 처리에 따른 기존의 불편함을 해소시킬 수 있는 효과가 있다.

즉, 본 발명에서는 SOAP 액션 처리시간이 길게 소요될 것으로 예측되는 경우에는 최대 허용처리시간을 더 길게 설정하고, SOAP 액션 처리히간이 짧게 소요된 것으로 예측되는 경우에는 최대 허용처리시간을 짧게 설정함으로써 SOAP 액션을 안정적으로 처리함은 물론 신속하게 처리할 수 있도록 하는 것이다.

또한, 본 발명은 SOAP를 이용하여 웹서비스를 제공하는 네트워크에 응용할 수 있는 것은 물론 HTTP 기반의 네트워크에도 적용하여 네트워크 장애로 인한 응답시간을 줄일 수 있도록 응용할 수 있다.

Claims

컨트롤포인트의 SOAP 요청에 대해 UPnP 디바이스가 처리 결과를 응답하는 UPnP 네트워크의 디바이스 제어 방법에 있어서,

UPnP 디바이스에서의 SOAP 액션 처리를 위한 최대 허용처리시간을 정하는 단계를 포함하여 수행하도록 구성함을 특징으로 하는 유피엔피(UPnP) 기반 네트워크에서의 디바이스 제어 방법.
제1항에 있어서, 액션 처리를 위한 최대 허용처리시간은

디바이스의 예상 평균처리시간, 예상 처리시간의 표준편차의 합으로 산출하는 것을 특징으로 하는 유피엔피(UPnP) 기반 네트워크에서의 디바이스 제어 방법.
제1항에 있어서, SOAP 액션에 대해 에러 메시지가 수신되면 액션 처리를 위한 최대 허용시간을 다시 설정하여 UPnP 디바이스로 전송하는 단계를 더 포함하여 수행하도록 구성함을 특징으로 하는 유피엔피(UPnP) 기반 네트워크에서의 디바이스 제어 방법.
제3항에 있어서, 상기 UPnP 액션을 호출한 컨트롤 포인트가 응답을 기다리는 최대 허용시간을 디바이스의 예상 처리시간, 예상 처리시간의 표준편차, 네트워크 상의 최대 허용지연시간의 합으로 산출하는 것을 특징으로 하는 유피엔피(UPnP) 기 반 네트워크에서의 디바이스 제어 방법.
제4항에 있어서, 네트워크 상의 최대 허용지연시간은 네트워크 특성에 따라 가변하여 설정하는 것을 특징으로 하는 유피엔피(UPnP) 기반 네트워크에서의 디바이스 제어 방법.