KR100682997B1 - 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치 및 그 방법 - Google Patents

홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은, 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치 및 그 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 인터넷과 연계된 홈네트워크 환경에서 홈서버/홈게이트웨이를 통하여 외부로부터 유입되는 멀티캐스트 트래픽에 대하여 도착지 멀티캐스트 MAC 주소에 기반하여 우선 순위를 할당함으로써, 멀티캐스트 트래픽의 서비스품질(QoS)을 보장하기 위한, 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결 방법의 요지
본 발명은, 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치에 있어서, 홈네트워크 내의 토폴로지 정보를 파악하여 관리하기 위한 토폴로지 관리부; 댁내 단말로부터의 QoS가 보장되는 멀티캐스트 스트림의 제공을 요청받아 자원예약을 요청하기 위한 QoS 관리부; 상기 홈네트워크 내의 네트워크 자원을 관리하며, 상기 QoS 관리부로부터의 자원예약 요청에 따라 상기 토폴로지 관리부에서 관리하는 토폴로지 정보를 참조하여 자원을 검색하고 예약하기 위한 자원 관리부; 상기 댁내 단말로부터 수신한 그룹가입 요청에 따라 멀티캐스트 라우팅을 수행하기 위한 IGMP 프록시부; 및 상기 토폴로지 관리부를 통하여 획득한 토폴로지 정보에 따라 스위치의 IGMP 스누핑 정보 및 우선순위 정보를 설정하여 멀티캐스트 트래픽의 QoS가 보장되도록 하기 위한 IGMP 스누핑부를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 홈네트워크 시스템 등에 이용됨.
홈네트워크, 멀티캐스트 트래픽, 서비스품질(QoS) 보장, IGMP 스누핑

Description

홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치 및 그 방법{QoS guaranteeing home-server/home-gateway apparatus and its method for multicast traffic at the homenetwork environment}
도 1은 본 발명이 적용되는 홈네트워크의 일실시예 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치의 구성도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 홈서버/홈게이트웨이에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 방법에 대한 흐름도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 홈서버/홈게이트웨이에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 방법에 대한 흐름도,
도 5는 본 발명에 이용되는 CPU 입출력 트래픽 관리 테이블의 일실시예 구조도,
도 6은 본 발명에 이용되는 스위치 포트 입출력 트래픽 관리 테이블의 일실시예 구조도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
221 : IGMP 스누핑부 222 : IGMP 프록시부
223 : 토폴로지 관리부 224 : 트래픽 변환부
225 : QoS 관리부 226 : 패킷 분류부
227 : 패킷 마킹부 228 : 자원 관리부
본 발명은, 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인터넷과 연계된 홈네트워크 환경에서 홈서버/홈게이트웨이를 통하여 외부로부터 유입되는 멀티캐스트 트래픽에 대하여 도착지 멀티캐스트 MAC 주소에 기반하여 우선 순위를 할당함으로써, 멀티캐스트 트래픽의 서비스품질(QoS)을 보장하기 위한, 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 초고속 인터넷의 도입과 TPS(Triple Play Service)와 같은 통신방송융합 기술의 발전, 그리고 가전단말의 인터넷 접속에 대한 요구가 증가함에 따라 홈서버/홈게이트웨이를 중심으로 하는 홈네트워크의 필요성이 증대되고 있다.
특히, 홈네트워크 환경에서 HD(High definition)급 IPTV(Internet Protocol TeleVision), 다자간 화상통화, 다자간 실시간 게임 등과 같이 넓은 대역폭과 동시성 및 실시간성을 요구하는 멀티캐스트 기반의 다양한 서비스들에 대한 요구도 증대되고 있다.
이러한 서비스들을 제공하기 위하여 많은 기술이 제안되고, 일부는 상용화 단계에 접어든 상태이지만, 몇가지 문제점들이 존재하고 있다. 일예로, 기존의 멀티캐스트 트래픽은 연결된 스위치의 모든 포트로 패킷을 복제하여 플러딩하는 문제를 가지고 있었다. 이를 해결하기 위한 방법으로서 이더넷 세그먼트에서 동작하는 인터넷 멀티캐스트 그룹을 동적으로 관리하는 IGMP(Internet Group Management Protocol) 스누핑(Snooping) 기법이 개발되어 널리 사용되고 있다.
IGMP 스누핑(Snooping) 기법은 네트워크 장비에서뿐만 아니라 홈서버/홈게이트웨이 장비에 도입할 수 있으며, 댁내에서의 IPTV 서비스, 다자간 화상회의 서비스 등과 같은 많은 대역폭을 필요로 하는 멀티캐스트 기반의 서비스를 제공받을 수 있도록 한다.
IGMP 스누핑(Snooping)의 기능에 대하여 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다. IGMP 스누핑(Snooping)은 외부에서 전송되어 오는 멀티캐스트 스트림을 홈서버/홈게이트웨이의 이더넷 스위치를 통하여 홈네트워크 내의 단말로 전달할 때, 해당 멀티캐스트 스트림에 대하여 가입 요청한 호스트가 연결된 스위치 포트로만 멀티캐스트 스트림을 포워딩시키고, 나머지 포트로는 멀티캐스트 스트림이 포워딩되지 않도록 하여, 네트워크 자원 이용의 비효율성을 줄인다.
또한, IGMP 스누핑(Snooping)은 홈서버/홈게이트웨이의 CPU가 멀티캐스트 패 킷을 처리하지 않고, 스위치 내에서 바로 포워딩시켜 주기 때문에, 해당 시스템의 성능을 개선시킬 수 있다. 이에 비하여, IGMP 스누핑(Snooping) 기능이 구현되어 있지 않은 스위치는 목적지 MAC 주소가 멀티캐스트 주소인 패킷을 처리할 때, 그 패킷을 입력된 포트를 제외한 스위치의 모든 포트로 멀티캐스트 패킷을 복사하여 포워딩시킨다.
이러한 동작은 네트워크의 대역폭을 효과적으로 사용하지 못하게 하는 단점이 있다. 특히, 멀티캐스트 패킷이 여러 개의 포트 중에서 일부분으로만 전달되는 경우에는 네트워크 자원에 대한 사용률이 크게 떨어진다. 왜냐하면, 해당 노드에서 필요하지 않은 멀티캐스트 패킷들이 네트워크 부하를 차지함으로써, 다른 응용에서 필요로 하는 네트워크 대역폭을 낭비하는 결과를 초래하기 때문이다.
그러나 IGMP 스누핑(Snooping) 기술을 홈네트워크에 적용하게 되면 멀티캐스트 패킷에 대한 처리를 홈서버/홈게이트웨이에서 수행하지 못하기 때문에 소프트웨어 기반의 처리가 불가능하여, QoS 보장과 같은 정교한 트래픽 처리를 수행하지 못하는 단점이 있다. 즉, 종래의 IGMP 스누핑(Snooping)을 홈네트워크에 적용하게 되면 QoS를 보장할 수 있는 고가의 하드웨어가 필요하게 된다. 그런데, 일반적으로 홈서버/홈게이트웨이는 가전단말에 가까운 저가의 장비이기 때문에 고가의 하드웨어를 사용하기가 어려운 현실이다.
또한, 댁내 단말이 홈서버/홈게이트웨이에서 제공하는 IGMP 스누핑(Snooping) 기능을 이용하여 멀티캐스트 트래픽을 수신할 때, 홈서버/홈게이트웨이에 직접 연결된 단말의 경우에는 문제가 발생하지 않지만, 홈서버/홈게이트웨이의 포트를 통하여 연결된 일반 허브의 경우에는 멀티캐스트 패킷을 포트 개수만큼 복제한 후 이를 모든 포트로 전송(플러딩: flooding)하여, 일반 허브의 다른 포트에 연결된 단말들에게 불필요한 트래픽을 발생시켜 병목현상을 일으키는 문제점을 가지고 있다.
이러한 문제점으로 인하여 홈네트워크 환경에서 IPTV, 다자간 온라인 게임, 다자간 화상 회의 등과 같은 멀티캐스트 기반의 서비스 수행 자체가 불가능할 수도 있다.
한편, 인터넷 백본망 또는 엑세스 망에서의 유니캐스트/멀티캐스트 트래픽 QoS 보장을 위한 기법들은 활발히 연구되어온 반면에, 홈네트워크 환경에서 QoS 보장을 위한 기법들은 그렇지 못한 현실이다.
즉, 인터넷 백본망/엑세스 망에서의 QoS에 관한 연구는 크게 2가지로 요약될 수 있다. 첫째, 현재 최선형(best-effort)으로만 운용되는 서비스 모델을 실시간 서비스 개념이 포함된 트래픽 제어 모델(예를 들어, IntServ)로의 확장이다. 둘째, 동일한 종류의 서비스들에 대하여 패킷 간의 우선순위를 결정하여 차별화된 서비스를 제공하는 트래픽 제어 모델(예를 들어, DiffServ)이다.
종래의 이러한 기법들을 홈네트워크 환경에 그대로 적용할 수 없기 때문에, 인터넷과 연계된 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 기반의 트래픽을 효율적으로 처리할 수 있는 방안과 이를 기반으로 하는 서비스에 대한 QoS 보장 방안이 절실히 요구된다.
본 발명은, 상기의 문제점을 해결하고 상기의 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 인터넷과 연계된 홈네트워크 환경에서 홈서버/홈게이트웨이를 통하여 외부로부터 유입되는 멀티캐스트 트래픽에 대하여 도착지 멀티캐스트 MAC 주소에 기반하여 우선 순위를 할당함으로써, 멀티캐스트 트래픽의 서비스품질(QoS)을 보장하기 위한, 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치에 있어서, 홈네트워크 내의 토폴로지 정보를 파악하여 관리하기 위한 토폴로지 관리부; 댁내 단말로부터의 QoS가 보장되는 멀티캐스트 스트림의 제공을 요청받아 자원예약을 요청하기 위한 QoS 관리부; 상기 홈네트워크 내의 네트워크 자원을 관리하며, 상기 QoS 관리부로부터의 자원예약 요청에 따라 상기 토폴로지 관리부에서 관리하는 토폴로지 정보를 참조하여 자원을 검색하고 예약하기 위한 자원 관리부; 상기 댁내 단말로부터 수신한 그룹가입 요청에 따라 멀티캐스트 라우팅을 수행하기 위한 IGMP 프록시부; 및 상기 토폴로지 관리부를 통하여 획득한 토폴로지 정보에 따라 스위치의 IGMP 스누핑 정보 및 우선순위 정보를 설정하여 멀티캐스트 트래픽의 QoS가 보장되도록 하기 위한 IGMP 스누핑부를 포함한다.
한편, 본 발명의 방법은, 홈서버/홈게이트웨이에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 방법에 있어서, 댁내 단말로부터 QoS 보장을 위한 멀티캐스트 트래픽 자원예약을 요청받는 요청 단계; 상기 댁내 단말이 댁내망 포트에 직접 연결되었는지 또는 허브를 통하여 상기 댁내망 포트에 연결되었는지를 판단하여 자원을 예약하는 토폴로지 판단 단계; 상기 토폴로지 판단 결과, 상기 댁내 단말이 상기 댁내망 포트에 직접 연결되었으면 해당 멀티캐스트 트래픽이 상기 댁내 단말이 연결되어 있는 댁내망 포트로 직접 전송되도록 스위치의 IGMP 스누핑 정보를 설정하고 해당 멀티캐스트 트래픽이 높은 우선순위를 갖도록 상기 스위치의 우선순위 정보를 설정하여 멀티캐스트 트래픽의 QoS를 보장하는 제 1 QoS 보장 단계; 및 상기 토폴로지 판단 결과, 상기 댁내 단말이 상기 허브를 통하여 상기 댁내망 포트에 연결되었으면 해당 멀티캐스트 트래픽이 CPU 포트로 전송되도록 상기 스위치의 IGMP 스누핑 정보를 설정하고 해당 멀티캐스트 MAC 주소가 높은 우선순위를 갖도록 상기 스위치의 우선순위 정보를 설정한 후, 상기 CPU 포트를 통하여 수신한 멀티캐스트 패킷을 유니캐스트 패킷으로 변환하여 우선순위를 설정한 후 상기 댁내 단말로 전송하여 멀티캐스트 트래픽의 QoS를 보장하는 제 2 QoS 보장 단계를 포함한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 홈네트워크의 일실시예 구성도로서, 홈서버/홈게이트웨이를 중심으로 인터넷과 연동된 홈네트워크 환경을 나타내고 있다
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 홈네트워크는 홈서버/홈게이트웨이(102) 및 다수의 댁내 단말을 포함하며, 모든 댁내 단말은 홈서버/홈게이트웨이(102)를 통하여 엑세스 망(101)과 연결된다.
여기서, 엑세스 망(101)은 IPTV, VoD, 다자간 화상회의, VoIP와 같은 큰 대역폭을 필요로 하는 실시간 멀티미디어 서비스를 가능하도록 하는 프리미엄 네트워크로서, 인터넷 서비스 제공자(ISP : Internet Service Provider)에 의하여 제공된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 QoS 보장 기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치의 구성도로서, 홈서버/홈게이트웨이(102)의 CPU에서 실행되는 기능 블록(200)과 이더넷 스위치(230)를 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 홈서버/홈게이트웨이(102)의 CPU에서 실행되는 기능 블록은, IGMP 스누핑부(221), IGMP 프록시부(222), 토폴로지 관리부(223), 패킷 변환부(224), QoS 관리부(225), 패킷 분류부(226), 패킷 마킹부(227), 및 자원 관리부(228)를 포함한다.
IGMP 스누핑부(221)는 멀티캐스트 패킷들이 스위치의 모든 포트로 전송되는 것을 방지한다. 즉, IGMP 스누핑부(221)는 외부에서 전송되어 오는 멀티캐스트 스트림에 대하여 가입 요청한 호스트가 연결된 스위치 포트로만 멀티캐스트 스트림을 포워딩시키고, 나머지 포트로는 멀티캐스트 스트림이 포워딩되지 않도록 하여, 네트워크 자원 이용의 비효율성을 줄인다.
또한, IGMP 스누핑부(221)는 토폴로지 관리부(223)를 통하여 획득한 토폴로지 정보에 따라 스위치의 IGMP 스누핑 정보 및 우선순위 정보를 설정하여 멀티캐스트 트래픽의 QoS가 보장되도록 한다.
IGMP 프록시부(222)는 댁내 단말로부터 수신한 그룹가입 요청에 따라 멀티캐스트 라우팅을 수행한다.
토폴로지 관리부(223)는 홈네트워크 내의 토폴로지 정보를 파악하여 관리한다.
패킷 변환부(224)는 멀티캐스트 패킷을 유니캐스트 패킷으로 변환한다.
QoS 관리부(225)는 댁내 단말로부터의 QoS가 보장되는 멀티캐스트 스트림의 제공을 요청받아 자원 관리부(228)로 자원예약을 요청한다.
패킷 분류부(226)는 외부로부터 유입되는 패킷들을 IP 주소 및 서비스 포트번호로 분류한다.
자원 관리부(228)는 홈네트워크 내의 네트워크 자원(스위치의 각 포트별 대 역폭)을 관리한다. 그리고 자원 관리부(228)는 QoS 관리부(225)로부터의 자원예약 요청에 따라 토폴로지 관리부(223)에서 관리하는 토폴로지 정보를 참조하여 자원을 검색하고 예약한다.
패킷 마킹부(227)는 패킷 분류부(226)에서 분류된 패킷에 대하여 IP 헤더의 ToS(Type of Service) 필드를 미리 정하여진 규칙에 따라 마킹한다.
한편, 홈서버/홈게이트웨이(102)의 CPU에서 실행되는 기능 블록(200)과 연결되는 이더넷 스위치(230)는 IGMP 스누핑 기능을 지원한다. 또한, 이더넷 스위치(230)는 IP 헤더의 ToS(Type of Service) 필드 및 이더넷 프레임의 MAC 주소로 패킷을 분류할 수 있으며, 그를 이용한 우선순위 스케쥴링이 가능하다.
일반적으로 이더넷 스위치(230)는 각 포트별로 4개의 우선순위 큐가 존재하고, 4개의 큐에 대하여 WFQ(Weighted Fair Quiuing) 방식의 스케쥴링 알고리즘이 수행될 수 있다.
이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여 멀티캐스트 트래픽 QoS 보장 기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치의 보다 상세한 기능 및 동작을 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 방법에 대한 흐름도로서, 홈서버/홈게이트웨이(102)의 스위치 포트에 직접 연결되어 있는 댁내 단말(105,106)이 QoS가 보장된 멀티캐스트 트래픽을 제공받는 과정을 나타내고 있다.
먼저, 댁내 단말(105,106)이 홈서버/홈게이트웨이(102)의 댁내망 포트(310)를 통하여 QoS 관리부(225)로 QoS 보장을 위한 자원예약을 요청한다(S301). 이때, 자원예약 요청을 위하여 전송되는 패킷은 해당 단말의 IP 주소와 포트 번호를 포함하고 있으며, 요청한 서비스의 수행에 필요한 대역폭 자원이 기재되어 있다.
이처럼, 댁내 단말(105,106)로부터 자원예약을 요청받은 QoS 관리부(225)는 자원 관리부(228)로 자원할당을 요청한다(S302).
그러면, 자원 관리부(228)는 가용한 자원을 검색하여 QoS 관리부(225)의 요청대로 자원을 예약하고, 그 예약 결과를 댁내 단말(105,106)로 통보한다. 만약, 가용한 자원이 댁내 단말(105,106)이 요청한 자원에 미치지 못할 경우에는, 해당 자원예약 요청은 거절되고, 해당 메시지는 댁내 단말(105,106)로 통보된다.
여기서, 자원 관리부(228)는 자원을 예약하기 전에 토폴로지 관리부(223)를 통하여 토폴로지 정보를 참조함으로써 해당 단말(105,106)이 댁내망 포트(310)에 바로 연결되었는지 또는 허브를 통하여 연결되었는지를 판단한다(S303). 이때, 토폴로지 정보는 스위치의 MAC 러닝 기법을 통하여 이루어진다.
일반적으로 스위치는 MAC 러닝 기법을 통해서 각 포트별 단말들의 MAC 주소를 기록하고 있는데, 해당 포트에 2개 이상의 MAC 주소가 기록되어 있으면 허브를 통하여 2개 이상의 단말이 분기되어 연결되어 있다는 것을 알 수 있다.
이처럼 자원 관리부(228)가 토폴로지 정보를 참조하는 이유는 댁내 단말이 홈서버/홈게이트웨이(102) 포트에 직접 연결되어 있는 경우(105,106)와 허브(104)를 통하여 연결되어 있는 경우(107,108)는 사용하는 대역폭 자원의 차이가 있기 때문이다.
즉, 홈서버/홈게이트웨이(102)의 포트에 직접 연결되어 있는 단말(105,106) 은 IGMP 스누핑 기능을 통하여 CPU 자원을 전혀 사용하지 않고, 단지 해당 단말이 연결되어 있는 스위치 포트와의 대역폭 자원만 사용한다.
이에 비하여, 허브(104)를 하여 홈서버/홈게이트웨이 포트에 연결되어 있는 단말(107,108)의 경우에는 CPU의 자원 및 스위치에서 CPU로 연결되는 포트(스위치의 1번 포트), 그리고 CPU에서 스위치로 연결되는 포트(스위치의 2번 포트)의 대역폭 자원을 사용한다.
단, 하나의 포트에 허브를 통하여 2대 이상의 단말이 연결되어 있는 경우에, 멀티캐스트 기반의 서비스를 수행하는 하나의 단말만이 전원이 켜져 있고, 나머지 단말들은 모두 전원이 꺼져 있다면 토폴로지 관리부(223)는 하나의 단말만이 직접 연결되어 있다고 판단한다. 이러한 경우에 시간이 지나 허브에 연결되어 있는 다른 단말의 전원이 켜지고 서비스를 받으려고 하면 문제가 발생한다.
즉, 허브에 2개 이상의 단말이 연결되어 있음에도 불구하고, 토폴로지 관리부(223)는 하나의 단말이 직접 연결되어 있는 것처럼 인식한다. 이후, 사용자가 서비스를 받기 위하여 다른 단말의 전원을 켜게 되면 스위치의 MAC 러닝 기법을 통하여 해당 포트로 2개의 단말이 연결되었다는 것을 인지하게 된다. 그 시점부터는 홈서버/홈게이트웨이와 허브를 통하여 연결되어 있는 서비스 형태로 전환되어야 한다.
한편, 자원 관리부(228)는 토폴로지 관리부(223)를 통하여 토폴로지 정보를 참조한 후, 자원을 검색하고 예약한다(S304). 그리고 QoS 관리부(225) 및 댁내망 포트(310)를 통하여 해당 댁내 단말(105,106)로 자원예약에 대한 응답 메시지를 전 송한 후(S305,S306), QoS 리스트를 생성한다(S307). 여기서, QoS 리스트는 댁내 단말(105,106)의 IP 주소와 해당 서비스(예: IPTV 응용서비스)의 포트번호를 내부 값으로 가진다.
QoS 관리부(225)로부터 자원예약에 대한 응답 메시지를 수신한 단말은 댁내망 포트(310)를 통하여 IGMP 프록시부(222)로 서비스 요청(해당 멀티캐스트 그룹 에 가입 메시지)을 전송한다(S308). 예를 들면, IPTV의 특정 채널을 요청하는 경우가 이에 해당한다.
이때, 댁내 단말(105,106)은 홈서버/홈게이트웨이의 포트에 직접 연결되어 있기 때문에, IGMP 프록시부(222)는 해당 도착지 멀티캐스트 MAC 주소를 가진 멀티캐스트 패킷은 CPU를 거치지 않고 단말이 연결되어 있는 댁내망 포트(310)로 직접 전달되도록 IGMP 스누핑부(221)에 요청한다(S309).
그러면, IGMP 스누핑부(221)는 IGMP 프록시부(222)의 요청에 따라 스위치의 IGMP 스누핑 정보 및 DMAC 우선순위 정보를 설정한다. 즉, IGMP 스누핑부(221)는 댁내 단말(105,106)이 전송한 그룹가입 패킷의 도착지 멀티캐스트 MAC 주소를 추출하여, 해당 멀티캐스트 MAC 주소를 가진 멀티캐스트 패킷은 CPU를 거치지 않고 단말이 연결되어 있는 댁내망 포트(310)로 직접 전송하도록 스위치의 IGMP 스누핑 정보를 설정하고, 해당 멀티캐스트 MAC 주소를 가장 높은 우선순위의 큐에 위치시키도록 DMAC 우선순위 정보를 설정한다(S310).
그리고 IGMP 프록시부(222)는 외부망 포트(320)를 통하여 엑세스 망의 멀티캐스트 라우터로 가입 메시지를 전송하여 댁내 단말(105,106)이 요청한 멀티캐스트 그룹에 가입한다(S311).
그러면, 이후로는 서비스 공급자(300)로부터 멀티캐스트 패킷을 수신하는 멀티캐스트 라우터가 해당 멀티캐스트 스트림을 홈서버/홈게이트웨이(102)의 외부망 포트(320)로 전송하게 된다(S312). 이때, 외부망 포트(320)를 통하여 수신된 멀티캐스트 패킷은 기설정되어 있는 멀티캐스트 수신자 MAC 주소를 기반으로 한 우선순위 스케쥴링 기법을 통하여 높은 우선 순위 큐에 입력된다(S313).
그러면, 높은 우선 순위 큐에 스케쥴링된 패킷들은 IGMP 스누핑 기능에 의하여 CPU 포트로 향하지 않고 직접 댁내망 포트(310)로 전송되며(S314), 댁내망 포트(310)에서 수신자 멀티캐스트 MAC 주소를 기반으로 한 우선순위 스케쥴링 기법을 통하여 높은 우선순위 큐에 입력된다(S315). 그러면, 높은 우선순위 큐에 입력된 멀티캐스트 패킷들은 사용자가 요구한 QoS를 만족하며 댁내 단말(105,106)로 전송된다(S316).
이처럼, 본 발명의 일실시예에 따른 홈서버/홈게이트웨이는 IP 헤더의 ToS(Type of Service) 필드 및 도착지 멀티캐스트 MAC 주소를 기반으로 트래픽의 우선순위를 지정하여 멀티캐스트 트래픽의 QoS를 보장받을 수 있도록 한다.
이하에서는 도 4를 참조하여 허브(104)를 통하여 홈서버/홈게이트웨이(102)에 연결된 댁내 단말(107,108)이 QoS가 보장된 멀티캐스트 서비스를 제공받는 과정을 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 방법에 대한 흐름도이다.
먼저, 허브(104)를 통하여 홈서버/홈게이트웨이(102)에 연결된 댁내 단말(107,108)이 댁내망 포트(410)를 통하여 QoS 관리부(225)로 QoS 보장을 위한 자원예약을 요청한다(S401). 이때, 자원예약 요청을 위하여 전송되는 패킷은 해당 단말의 IP 주소와 포트 번호를 포함하고 있으며, 요청한 서비스의 수행에 필요한 대역폭 자원이 기재되어 있다.
이처럼, 댁내 단말(107,108)로부터 자원예약을 요청받은 QoS 관리부(225)는 자원 관리부(228)로 자원할당을 요청한다(S402).
그러면, 자원 관리부(228)는 가용한 자원을 검색하여 QoS 관리부(225)의 요청대로 자원을 예약하고, 그 예약 결과를 댁내 단말(107,108)로 통보한다. 만약, 가용한 자원이 댁내 단말(107,108)이 요청한 자원에 미치지 못할 경우에는, 해당 자원예약 요청은 거절되고, 해당 메시지는 댁내 단말(107,108)로 통보된다.
여기서, 자원 관리부(228)는 자원을 예약하기 전에 토폴로지 관리부(223)를 통하여 토폴로지 정보를 참조함으로써 해당 단말(107,108)이 댁내망 포트(410)에 바로 연결되었는지 또는 허브를 통하여 연결되었는지를 판단한다(S403). 이때, 토폴로지 정보는 스위치의 MAC 러닝 기법을 통하여 이루어진다.
한편, 자원 관리부(228)는 토폴로지 관리부(223)를 통하여 토폴로지 정보를 참조한 후, 자원을 검색하고 예약한다(S404). 그리고 QoS 관리부(225) 및 댁내망 포트(410)를 통하여 해당 댁내 단말(107,108)로 자원예약에 대한 응답 메시지를 전송한 후(S405,S406), QoS 리스트를 생성한다(S407). 여기서, QoS 리스트는 댁내 단말(107,108)의 IP 주소와 해당 서비스(예: IPTV 응용서비스)의 포트번호를 내부 값 으로 가진다.
QoS 관리부(225)로부터 자원예약에 대한 응답 메시지를 수신한 단말은 댁내망 포트(410)를 통하여 IGMP 프록시부(222)로 서비스 요청(해당 멀티캐스트 그룹 에 가입 메시지)을 전송한다(S408). 예를 들면, IPTV의 특정 채널을 요청하는 경우가 이에 해당한다.
이 때, IGMP 프록시부(222)는 토폴로지 관리부(223)를 참조함으로써 댁내 단말(107,108)이 허브(104)를 통하여 연결되었다는 사실을 알고 있다. 따라서 IGMP 프록시부(222)는 댁내 단말(107,108)로부터 수신한 IGMP 가입 메시지로부터 수신자 멀티캐스트 MAC 주소를 추출하여, 해당 멀티캐스트 MAC 주소를 가지고 외부망으로부터 입력되는 패킷들에 대한 스위치 설정을 IGMP 스누핑부(221)로 요청한다(S409).
그러면, IGMP 스누핑부(221)는 IGMP 프록시부(222)의 요청에 따라 스위치 셋팅 및 DMAC 우선순위 정보를 설정한다. 즉, IGMP 스누핑부(221)는 댁내 단말(107,108)이 전송한 그룹가입 패킷의 도착지 멀티캐스트 MAC 주소를 추출하여, 해당 멀티캐스트 MAC 주소를 가진 멀티캐스트 패킷은 CPU 포트로 입력되도록 스위치를 세팅하고, 해당 멀티캐스트 MAC 주소를 가장 높은 우선순위의 큐에 위치시키도록 설정한다(S410).
이때, IGMP 프록시부(222)는 허브(104)가 연결되어 있는 포트(도 2의 3번 포트)로 설정하는 것이 아니라, CPU 포트(도 2의 1번 포트)로 설정하도록 요청한다. 그리고 IGMP 프록시부(222)는 상위 멀티캐스트 라우터로 그룹 가입 메시지를 전송 하면(S411), 멀티캐스트 라우터는 멀티캐스트 스트림을 홈서버/홈게이트웨이(102)로 송신하게 된다.
그리고 IGMP 프록시부(222)는 외부망 포트(420)를 통하여 엑세스 망의 멀티캐스트 라우터로 가입 메시지를 전송하여 댁내 단말(107,108)이 요청한 멀티캐스트 그룹에 가입한다(S411).
한편, 외부망 포트(420)를 통하여 수신된 멀티캐스트 패킷들은 수신자 멀티캐스트 MAC 주소에 의하여 우선순위 기반으로 스케쥴링되고, IGMP 스누핑부(221)에 의하여 기설정되어 있는 스위치 포트 정보에 따라 CPU 포트(도 2의 1번 포트)로 스위칭된다(S412,S413).
그러면, CPU 포트를 통하여 입력된 패킷들은 패킷 분류부(226)로 전달되며, 패킷 분류부(226)는 기생성되어 있는 QoS 리스트 값을 참조하여 입력받은 패킷이 보장형 패킷인지 아닌지를 판별한 후, 패킷 변환부(224)로 패킷을 전달한다(S414,S415).
그러면, 패킷 변환부(224)는 멀티캐스트 패킷을 유니캐스트 패킷으로 변환한 후, 패킷 마킹부(227)로 전달한다(S416). 패킷 마킹부(227)는 기설정되어 있는 QoS 리스트 값을 참조하여 보장형 패킷인지 최선형(Best-effort) 패킷인지를 나타내는 정보를 해당 IP 헤더의 ToS 필드에 설정한다(S417).
이처럼 ToS 필드에 패킷의 종류가 마킹된 패킷은 홈서버/홈게이트웨이(102)의 댁내망 포트(도 2의 3번 포트)로 전달되고(S418), 해당 패킷은 ToS 값에 의하여 우선 순위 기반으로 스케쥴링된 후(S419), QoS가 보장된 멀티캐스트 스트림이 해당 댁내 단말(107,108)로 전송된다(S420).
예를 들어, 다수의 댁내 단말(107,108)이 동시에 같은 멀티캐스트 그룹에 가입하게 되면 외부망으로부터 유입된 멀티캐스트 패킷은 스위치의 0번 포트로 입력되어 2개의 패킷으로 복제된 후, IGMP 스누핑 기능을 이용하여 기설정된 포트(1번과 5번)로 전송될 것이다. 즉, 해당 수신자 멀티캐스트 MAC 주소를 가진 패킷이 스위치로 입력되면 1번 포트와 5번 포트로 전송하라는 정보가 미리 설정되어 있는 것이다. 이러한 정보가 설정되는 시기는 각 댁내 단말(107,108)이 그룹 가입 메시지를 전송한 직후이다.
예를 들어, 5번 포트로 전송된 멀티캐스트 패킷은 5번 포트의 우선순위 큐에서 수신자 멀티캐스트 MAC 주소를 기반으로 스케줄링되어 댁내 단말로 전송되고, 1번 포트로 전송된 패킷은 1번 포트의 우선순위 큐에서 수신자 멀티캐스트 MAC 주소를 기반으로 스케줄링되어 CPU 포트로 전달된 후, 패킷 분류부(226) 및 패킷 변환부(224)를 통하여 유니캐스트 패킷으로 변환되고, 패킷 마킹부(227)에 의하여 ToS 값이 설정된 후, 스위치의 2번 포트를 통하여 ToS 값을 기반으로 스케줄링된 후, 3번 포트를 통하여 댁내 단말(107,108)로 전송된다.
여기서, 패킷 변환부(224)가 멀티캐스트 패킷을 유니캐스트 패킷으로 변환하는 방법은 2가지가 있다. 첫 번째는 멀티캐스트 IP 헤더를 유니캐스트 IP 헤더로 변형하는 방법이고, 두 번째는 홈서버/홈게이트웨이부터 댁내 단말까지 멀티캐스트-인-유니캐스트(Multicast in Unicast) 터널링을 형성한 후, 멀티캐스트 패킷을 단순히 유니캐스트 패킷에 인캡슐레이션하여 전송하는 방법이 있다.
전자의 경우에는 홈서버/홈게이트웨이(102)에서 대부분을 처리하고 댁내 단말에서는 패킷 변환에 대한 아무런 처리를 하지 않기 때문에 댁내 단말의 구현이 간단해지는 반면에, 후자의 경우에는 홈서버/홈게이트웨이(102)는 상대적으로 오버헤드가 줄어들지만 댁내 단말에서 패킷 처리를 고려하여야 한다.
도 5는 본 발명에 이용되는 CPU 입출력 트래픽 관리 테이블의 일실시예 구조도로서, 댁내 단말이 홈서버/홈게이트웨이의 포트에 직접 연결되어 있는 경우에 QoS 보장을 위하여 자원 관리부가 참조하고 관리하는 테이블의 일실시예 구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 이용되는 CPU 입출력 트래픽 관리 테이블은 CPU와 연결되어 있는 포트를 제외한 포트에 대하여 보장형 서비스에 요구되는 대역폭 정보를 유지한다. 왜냐하면, 외부망에서 유입되는 멀티캐스트 패킷은 IGMP 스누핑 기능에 의하여 CPU로 입력되어 처리되지 않고, 외부망 포트에서 댁내망 포트로 직접 전송되기 때문이다. 예를 들어 홈서버/홈게이트웨이의 포트에 직접 연결되어 있는 단말(105,106)이 서비스를 제공받는 경우에는 스위치의 0, 5번 포트에 대한 정보만 관리하면 된다.
도 6은 본 발명에 이용되는 스위치 포트 입출력 트래픽 관리 테이블의 일실시예 구조도로서, 댁내 단말이 허브를 통하여 홈서버/홈게이트웨이의 포트에 연결되어 있는 경우에 QoS 보장을 위하여 자원 관리부가 추가적으로 참조하고 관리하는 테이블의 일실시예 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 이용되는 스위치 포트 입출력 트래픽 관리 테이블은 CPU와 연결된 스위치 포트 및 댁내 망의 스위치 포트에 대한 정보가 모두 고려되어야 한다. 예를 들어 도 2의 "107" 단말이 서비스를 받는 경우는 스위치의 0, 1, 2, 3 번 포트에 대해서 모두 고려되어야 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 멀티캐스트 트래픽은 유니캐스트 트래픽과 달리 송신지에서 이미 도착지의 멀티캐스트 MAC 주소가 결정된다는 점에 착안하여, 댁내 단말이 멀티캐스트 그룹에 가입할 때 사용하는 IGMP 가입 메시지에서 멀티캐스트 도착지 MAC 주소를 추출하여 해당 멀티캐스트 MAC 주소를 갖는 패킷에 대해서 우선 순위를 할당함으로써, 멀티캐스트 트래픽의 QoS를 보장하게 된다.
또한, 외부망으로부터 수신한 멀티캐스트 패킷을 허브를 통하여 연결된 단말로 전송하는 경우에도 해당 멀티캐스트 패킷을 홈서버/홈게이트웨이의 CPU로 전달하여 유니캐스트 패킷으로 변환하고, 변환한 유니캐스트 트래픽 IP 헤더의 ToS 필드를 마킹하여 우선순위를 설정한 후 댁내 단말로 전송하므로, 홈서버/홈게이트웨이의 포트에 직접 연결된 단말이 아니더라도 멀티캐스트 트래픽의 QoS를 보장할 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같이 본 발명은, 인터넷과 연계된 홈네트워크 환경에서 홈서버/홈게이트웨이를 통하여 외부로부터 유입되는 멀티캐스트 트래픽에 대하여 도착지 멀티캐스트 MAC 주소에 기반하여 우선 순위를 할당함으로써, 멀티캐스트 트래픽의 서비스품질(QoS)을 보장할 수 있는 효과가 있다.

Claims (18)

  1. 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치에 있어서,
    홈네트워크 내의 토폴로지 정보를 파악하여 관리하기 위한 토폴로지 관리부;
    댁내 단말로부터의 QoS가 보장되는 멀티캐스트 스트림의 제공을 요청받아 자원예약을 요청하기 위한 QoS 관리부;
    상기 홈네트워크 내의 네트워크 자원을 관리하며, 상기 QoS 관리부로부터의 자원예약 요청에 따라 상기 토폴로지 관리부에서 관리하는 토폴로지 정보를 참조하여 자원을 검색하고 예약하기 위한 자원 관리부;
    상기 댁내 단말로부터 수신한 그룹가입 요청에 따라 멀티캐스트 라우팅을 수행하기 위한 IGMP 프록시부; 및
    상기 토폴로지 관리부를 통하여 획득한 토폴로지 정보에 따라 스위치의 IGMP 스누핑 정보 및 우선순위 정보를 설정하여 멀티캐스트 트래픽의 QoS가 보장되도록 하기 위한 IGMP 스누핑부
    를 포함하는 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 IGMP 스누핑부는,
    상기 댁내 단말이 댁내망 포트에 직접 연결되어 있음에 따라 해당 멀티캐스트 트래픽이 상기 댁내 단말이 연결되어 있는 댁내망 포트로 직접 전송되도록 상기 스위치의 IGMP 스누핑 정보를 설정하고 해당 멀티캐스트 트래픽이 높은 우선순위를 갖도록 상기 스위치의 우선순위 정보를 설정하여 멀티캐스트 트래픽의 QoS를 보장하는 것을 특징으로 하는 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 IGMP 스누핑부는,
    상기 댁내 단말이 허브를 통하여 댁내망 포트에 연결되어 있음에 따라 해당 멀티캐스트 트래픽이 CPU 포트로 전송되도록 상기 스위치의 IGMP 스누핑 정보를 설정하고 해당 멀티캐스트 MAC 주소가 높은 우선순위를 갖도록 상기 스위치의 우선순위 정보를 설정하여 멀티캐스트 트래픽의 QoS를 보장하는 것을 특징으로 하는 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 CPU 포트를 통하여 수신한 멀티캐스트 패킷을 유니캐스트 패킷으로 변환하기 위한 패킷 변환부; 및
    상기 변환한 유니캐스트 트래픽의 우선순위를 설정한 후 해당 포트로 전달하기 위한 패킷 마킹부
    를 더 포함하는 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 패킷 변환부는,
    상기 CPU 포트를 통하여 입력받은 멀티캐스트 패킷의 헤더를 유니캐스트 패킷 헤더로 변형하여 멀티캐스트 패킷을 유니캐스트 패킷으로 변환하는 것을 특징으로 하는 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 패킷 변환부는,
    상기 홈서버/홈게이트웨이부터 상기 댁내 단말까지 멀티캐스트-인-유니캐스트(Multicast in Unicast) 터널링을 형성한 후, 상기 CPU 포트를 통하여 입력받은 멀티캐스트 패킷을 유니캐스트 패킷에 인캡슐레이션하여 멀티캐스트 패킷을 유니캐스트 패킷으로 변환하는 것을 특징으로 하는 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 CPU 포트를 통하여 수신한 멀티캐스트 패킷을 IP 주소 및 서비스 포트번호로 분류하여, QoS 보장 여부를 결정하기 위한 패킷 분류부
    를 더 포함하는 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 댁내 단말로부터 자원예약 요청을 위하여 전송받은 패킷은,
    상기 댁내 단말의 IP 주소와 포트 번호를 포함하고 있으며, 요청한 서비스의 수행에 필요한 대역폭 자원이 기재되어 있는 것을 특징으로 하는 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 토폴로지 관리부는,
    상기 스위치의 MAC 러닝 기법을 이용하여 상기 댁내 단말이 댁내망 포트에 직접 연결되었는지 또는 허브를 통하여 댁내망 포트에 연결되었는지를 판단하는 것을 특징으로 하는 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 자원 관리부는,
    상기 토폴로지 관리부를 참조하여 상기 댁내 단말이 상기 댁내망 포트에 직접 연결되었는지 또는 상기 허브를 통하여 상기 댁내망 포트에 연결되었는지를 파악한 후, 그에 따라 자원을 검색하여 예약하고, 그 응답 메시지를 상기 댁내 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치.
  11. 홈서버/홈게이트웨이에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 방법에 있어서,
    댁내 단말로부터 QoS 보장을 위한 멀티캐스트 트래픽 자원예약을 요청받는 요청 단계;
    상기 댁내 단말이 댁내망 포트에 직접 연결되었는지 또는 허브를 통하여 상기 댁내망 포트에 연결되었는지를 판단하여 자원을 예약하는 토폴로지 판단 단계;
    상기 토폴로지 판단 결과, 상기 댁내 단말이 상기 댁내망 포트에 직접 연결되었으면 해당 멀티캐스트 트래픽이 상기 댁내 단말이 연결되어 있는 댁내망 포트로 직접 전송되도록 스위치의 IGMP 스누핑 정보를 설정하고 해당 멀티캐스트 트래픽이 높은 우선순위를 갖도록 상기 스위치의 우선순위 정보를 설정하여 멀티캐스트 트래픽의 QoS를 보장하는 제 1 QoS 보장 단계; 및
    상기 토폴로지 판단 결과, 상기 댁내 단말이 상기 허브를 통하여 상기 댁내망 포트에 연결되었으면 해당 멀티캐스트 트래픽이 CPU 포트로 전송되도록 상기 스위치의 IGMP 스누핑 정보를 설정하고 해당 멀티캐스트 MAC 주소가 높은 우선순위를 갖도록 상기 스위치의 우선순위 정보를 설정한 후, 상기 CPU 포트를 통하여 수신한 멀티캐스트 패킷을 유니캐스트 패킷으로 변환하여 우선순위를 설정한 후 상기 댁내 단말로 전송하여 멀티캐스트 트래픽의 QoS를 보장하는 제 2 QoS 보장 단계
    를 포함하는 홈서버/홈게이트웨이에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 댁내 단말로부터 자원예약 요청을 위하여 전송받은 패킷은,
    상기 댁내 단말의 IP 주소와 포트 번호를 포함하고 있으며, 요청한 서비스의 수행에 필요한 대역폭 자원이 기재되어 있는 것을 특징으로 하는 홈서버/홈게이트웨이에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 토폴로지 판단 단계는,
    상기 스위치의 MAC 러닝 기법을 이용하여 상기 댁내 단말이 상기 댁내망 포트에 직접 연결되었는지 또는 상기 허브를 통하여 상기 댁내망 포트에 연결되었는지를 판단하는 것을 특징으로 하는 홈서버/홈게이트웨이에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 토폴로지 판단 단계는,
    상기 댁내 단말이 상기 댁내망 포트에 직접 연결되었는지 또는 상기 허브를 통하여 상기 댁내망 포트에 연결되었는지를 판단하는 단계;
    상기 판단한 토폴로지 정보에 따라 자원을 검색하여 예약하고, 그에 대한 응답 메시지를 상기 댁내 단말로 전송하는 단계;
    해당 멀티캐스트 패킷에 요구되는 QoS 정보를 설정하는 단계; 및
    상기 댁내 단말로부터 서비스 요청을 수신하는 단계
    를 포함하는 홈서버/홈게이트웨이에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 방법.
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 QoS 보장 단계는,
    상기 댁내 단말로부터 수신한 그룹가입 패킷의 도착지 멀티캐스트 MAC 주소를 추출하는 단계;
    상기 추출한 멀티캐스트 MAC 주소를 가진 멀티캐스트 패킷이 상기 댁내 단말이 연결되어 있는 댁내망 포트로 직접 전송되도록 상기 스위치의 IGMP 스누핑 정보를 설정하는 단계;
    상기 추출한 멀티캐스트 MAC 주소를 가장 높은 우선순위의 큐에 위치시키도록 외부망 포트 및 댁내망 포트의 우선순위 정보를 설정하는 단계; 및
    상기 외부망 포트를 통하여 엑세스 망의 멀티캐스트 라우터로 가입 메시지를 전송하여 상기 댁내 단말이 서비스를 요청한 멀티캐스트 그룹에 가입하는 단계
    를 포함하는 홈서버/홈게이트웨이에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 방법.
  16. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 QoS 보장 단계는,
    상기 댁내 단말로부터 수신한 그룹가입 패킷의 도착지 멀티캐스트 MAC 주소를 추출하는 단계;
    상기 추출한 멀티캐스트 MAC 주소를 가진 멀티캐스트 패킷이 CPU 포트로 입력되도록 상기 스위치의 IGMP 스누핑 정보를 설정하는 단계;
    상기 추출한 멀티캐스트 MAC 주소를 가장 높은 우선순위의 큐에 위치시키도록 외부망 포트 및 댁내망 포트의 우선순위 정보를 설정하는 단계;
    상기 외부망 포트를 통하여 엑세스 망의 멀티캐스트 라우터로 가입 메시지를 전송하여 상기 댁내 단말이 서비스를 요청한 멀티캐스트 그룹에 가입하는 단계;
    상기 CPU 포트를 통하여 입력받은 멀티캐스트 패킷을 유니캐스트 패킷으로 변환하는 단계; 및
    상기 변환한 유니캐스트 패킷 헤더의 ToS 필드값을 해당 QoS 정보로 설정하여, 상기 댁내망 포트에서 우선순위 기반으로 스케줄링되도록 하는 단계
    를 포함하는 홈서버/홈게이트웨이에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 패킷을 유니캐스트 패킷으로 변환하는 과정은,
    상기 CPU 포트를 통하여 입력받은 멀티캐스트 패킷의 헤더를 유니캐스트 패킷 헤더로 변형하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홈서버/홈게이트웨이에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 패킷을 유니캐스트 패킷으로 변환하는 과정은,
    상기 홈서버/홈게이트웨이부터 상기 댁내 단말까지 멀티캐스트-인-유니캐스트(Multicast in Unicast) 터널링을 형성한 후, 상기 CPU 포트를 통하여 입력받은 멀티캐스트 패킷을 유니캐스트 패킷에 인캡슐레이션하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홈서버/홈게이트웨이에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장 방법.
KR1020060017126A 2005-12-01 2006-02-22 홈네트워크 환경에서 멀티캐스트 트래픽 서비스품질 보장기능을 가지는 홈서버/홈게이트웨이 장치 및 그 방법 KR100682997B1 (ko)

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