KR100788083B1 - 네트워크에서의 부하 제어 정보 분배 시스템, 장치 및 그 방법 - Google Patents

네트워크에서의 부하 제어 정보 분배 시스템, 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 패킷 데이터 네트워크에서 프로세싱 부하를 제어하는 방법 및 시스템에 관한 것으로, 부하 제어 정보는 메시지의 소정의 필드에 설정된다. 그 다음 부하 제어 정보가 메시지의 라우팅 경로에 대해 체크되고 패킷 데이터 네트워크의 프로세싱 자원이 체크단계의 결과에 응답하여 선택된다. 따라서, 부하 균형 정보가 네트워크에 제공될 수 있어서 과도한 열 비교(string comparison) 및 데이터베이스 쿼리 없이 효율적인 균형 및 부하 분담 기능을 제공한다.

Description

네트워크에서의 부하 제어 정보 분배 시스템, 장치 및 그 방법{SYSTEM, DEVICES, AND METHOD FOR DISTRIBUTING LOAD CONTROL INFORMATION IN A NETWORK}
본 발명은 예를 들어 제3 세대 이동 장치를 위해 음성 및 멀티미디어 서비스를 제공하도록 패킷 데이터 네트워크 상에 제공된 인터넷 프로토콜(IP) 멀티미디어 서브시스템(IMS)과 같은, 패킷 데이터 네트워크에서 프로세싱 부하를 제어하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
앞으로 거의 모든 고정 및 이동 통신 네트워크가 인터넷 기술을 기반으로 할 것이라고 생각된다. 특히, 몇 개의 통신 형태 및 모드를 결합시킨 서비스가 미래 네트워크의 방향을 이끌 것이다. 음성 그 자체는 비록 중요하지만 전체 통신 구조에서 단지 한 부분일 것이다.
인터넷 엔지니어링 태스크 포스(IETF) 설명서 RFC 3261에서 정의된 바와 같은 세션 개시 프로토콜(SIP: Session Initiatioin Protocol)은, 인터넷에서 멀티미디어 세션을 셋업하기 위한 신생 표준을 제공한다. 그 기본적인 능력은 임의의 통신 세션(session)의 셋업 변형 및 분해이며, 따라서 그것은 시그널링 프로토콜이다. SIP는 또한 개인 이동성을 제공하고, 소비자가 그 현재 접속점에 상관없이 단일 어드레스를 통해 네트워크에 도달할 수 있다는 것을 의미한다.
멀티미디어 서비스, 끊김 없는 이동성 및 다자간 회의를 뒷받침하기 위해서는, IP 계층이 강화될 필요가 있다. 이동 IP는 단말기가 서로 다른 이동 네트워크들 사이에서 자유롭게 이동할 수 있게 한다.
SIP는 세션을 설립, 변형 및 종료시키는데 사용된다. 사용자가 통신 어드레스, 즉 SIP URI(Uniform Resource Indicator)를 가지고 네트워크에 동적으로 등록할 수 있게 함으로써 개인 이동성을 제공한다. 세션은 일반적으로 교환되는 다수의 리얼타임 트랜스포트 프로토콜(RTP) 스트림이다. 보통, 세션은 스피치(speech), 오디오 및 비디오 스트림의 결합이지만, 공용 어플리케이션을 포함할 수도 있다. 기본 SIP 네트워크는 4개 형태의 요소, 즉 사용자 에이전트(UA), 프럭시 서버, 리다이렉트(redirect) 서버 및 레지스트라(registrar) 서버로 구성된다. 사용자 에이전트는 통상 IP 폰, 개인용 컴퓨터 또는 이동 장치와 같은 종단점에 있다. 이들은 요구를 개시하고 응답을 제공한다. 일반적으로, UA는 또한 사용자 인터페이스를 제공하는 실제 어플리케이션 소프트웨어와 미디어 처리에 대해 인터페이스를 가진다. 프럭시 서버는, 그 프럭시 서버에게 예를 들어 라우팅 등의 서비스를 제공하는 요구를 수신 및 전송하는 중개자이다. 리다이렉트 서버는 단순히, 어떤 요구를 새로운 어드레스로 방향을 시정하도록 그 발신자에게 요청함으로써, 해당 요구에 응답한다. 레지스트라 서버는 UA로부터 등록(registration)을 받아들임으로써 소비자의 실제 접촉점을 계속 추적(주시)한다. 소비자는 단일 어드레스를 통해 모든 위치로부터 도달될 수 있으므로 레지스트라 서버와 SIP 등록 절차는 일반적으로 사용자 이동성을 제공한다. 이점에서, 이들은 이동 통신(GSM) 네트워크용 글로벌 시스템의 홈 로케이션 레지스터(HLR; Home Lacation Register) 기능과 닮았다. 각 소비자는 도메인의 일부분이고, 각 도메인은, 소비자들이 등록되면 그 소비자의 위치를 아는 적어도 하나의 레지스트라 서버를 운용한다.
SIP는 인터넷 메일, 즉 "user@domain"과 공통된 어드레스 포맷을 사용한다. 도메인 부분은 소비자에 대한 정확한 도메인을 알아내기 위해 사용되고, 사용자 부분은 도메인내의 개별 소비자들 사이를 구분하기 위해 사용된다. SIP는 예를 들어 요구가 다음에 어디로 송신되는지를 정의하는 헤더 필드, 수신자 어드레스, 송신자 어드레스 등을 포함하는 요구 및 응답 메시지를 포함한다. 또한, SIP 메시지는 서비스 특정 정보 또는 가입자를 전송하기 위한 페이로드 부분을 포함할 수 있다.
RTP 스트림은 SIP 메시지가 행한 바와 같은 동일한 경로를 따르지 않고 관련된 장치들 사이에서 직접 흐른다. 따라서, UA들 사이에서 후속의 SIP 요구들을 직접 전송하는 것이 가능하다. IMS에서는, 후속의 SIP 메시지들이 초기 요구의 레코드-루트 헤더에 기록된 경로를 따르는 반면에, 질문 네트워크 노드(interrogating network node)는 스스로를 드롭 아웃시키고 다른 네트워크 구성요소가 경로에 머무른다. 한편, 중간의 프럭시 서버는 호출 기간 동안 시그널링 경로에 존속하도록 요청할 수 있다. 이것은, 프럭시가 일부 서비스를 호출에 제공한다면, 유용할 수 있다.
현재, 제3 세대 협력 프로젝트(3GPP; Third Generation Partnership Project)는 다른 네트워크와의 접속에 사용될 수 있는 액세스 독립적인 서브시스템(access independent subsystem)으로서 그 설명서 TS 23.228에서 IMS를 상술하고 있다. IMS는 세션 개시를 위해 SIP를 사용한다. 기본적으로, IMS는 단지 SIP 네트워크의 인스턴스(instance)이다. 그것은 다수의 프럭시와 레지스트라를 가진다. UA는 단말장치 또는 사용자 장비(UE)에 위치된다. 2개의 장치가 세션을 확립할 때 호출 상태 제어 기능 또는 호출 세션 제어 기능(CSCF) 구성요소를 통해 서로 대화하는 한편, RTP 미디어 흐름은 CSCF를 경유하지 않고 장치들 사이로 직접 진행한다. 어플리케이션 서버(AS)는, 개선된 호출 제어, 프레즌스(presence) 또는 인스턴트(instant) 메시징과 같은, 서비스를 처리하는 SIP 구성요소이다. AS는 세션/트랜젝션을 종료할 수 있다. AS는 예를 들어 사용자 또는 서비스를 대신하여 세션/트랜젝션을 시작할 수도 있다.
그러나, 수신(incoming) 요구 메시지, 예를 들어 SIP INVITE 메시지의 수신시에, 개시 서비스를 시작해야 하는지 또는 종료 서비스를 시작해야 하는지 AS가 알 수 없거나, 또는 그 수신 요구 메시지가 개시 세션/트랜젝션을 시작하는지 또는 종료 세션/트랜젝션을 시작하는지, 서비스중인(serving) CSCF(S-CSCF)가 알 수 없는 상황이 있을 수 있다. 또한, 네트워크내의 부하 균형을 위해 다른 정보가 필요할 수 있다. 또한, 접속 프로세싱 서버(CPS)에서, 특히 S-CSCF와 질문 CSCF(I-CSCF)에서 부하 분담 목적을 위해, 수신된 SIP 요구가 SIP 세션에서 첫 번째인 지 또는 수신된 요구 또는 응답이 어떤 SIP 세션에서 속하는 지 발견하기 위한 빠르고 쉬운 알고리즘을 제공하는 것이 중요하다. 현재, SIP는 이러한 효율적인 수단을 제공하지 않는다. SIP 다이얼로그(dialog), 즉, 호출 식별(identification), 소스(source) 및 목적지(destination)의 조합에 의해 식별되는, 호출 레그(call leg)를 식별하기 위해서, 네트워크 구성요소 또는 UE는 각 SIP 메시지의 각 헤더 필드를 비교한 다음 호출 레그가 이미 존재하는지 결정해야 한다. 이것은 과도한 열(string) 비교와 데이터베이스 쿼리(queries)를 수반한다. 많은 수의 병렬 호출 레그를 유지하는 네트워크 구성요소는 많은 자원을 필요로 한다. 또한, 네트워크 구성요소에서의 고장시, 현존하는 세션에 대한 정보가 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 패킷 데이터 네트워크에 대한 효율적인 부하 제어 방법(scheme)을 제공하는 것이다.
이 목적은 패킷 데이터 네트워크에서 프로세싱 부하를 제어하는 방법에 의해 달성되며, 이 방법은:
메시지의 소정의 필드에 부하 제어 정보를 설정하는 단계;
상기 메시지를 패킷 데이터 네트워크를 통해 라우팅하는 단계;
상기 메시지의 라우팅 경로상에서 및/또는 상기 메시지에 대한 응답 메시지의 라우팅 경로상에서 상기 부하 제어 정보를 체크하는 단계; 및
상기 체크 단계의 결과에 응답하여 상기 패킷 데이터 네트워크의 프로세싱 자원을 선택하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 목적은 패킷 데이터 네트워크에서 프로세싱 부하를 제어하는 네트워크 장치에 의해 달성되며, 이 장치는:
메시지 또는 응답 메시지의 소정의 필드에 제공된 부하 제어 정보를 체크하는 체크수단; 및
상기 체크수단에 응답하여 상기 메시지 또는 응답 메시지의 프로세싱 자원을 선택하는 선택수단을 포함한다.
또, 상기 목적은 메시지를 패킷 데이터 네트워크로 전송하는 장치에 의해 달성되며, 이 장치는 상기 패킷 데이터 네트워크의 프로세싱 자원을 선택하기 위해 부하 제어 정보를 상기 메시지의 소정의 필드내에 설정하도록 배치되어 있다.
또한, 상기 목적은,
제1 네트워크 구성요소에서 제1 부하 제어 정보를 생성하는 단계;
상기 제1 부하 제어 정보를 메시지의 소정의 필드내에 설정하는 단계;
상기 메시지를 제2 네트워크 구성요소로 라우팅하는 단계;
상기 제2 네트워크 구성요소에 상기 제1 부하 제어 정보를 저장하는 단계;
상기 제2 네트워크 구성요소에서 제2 부하 제어 정보를 생성하는 단계;
상기 제2 부하 제어 정보를 제2 메시지의 소정의 필드내에 설정하는 단계;
상기 제2 메시지를 상기 제1 네트워크 구성요소로 라우팅하는 단계; 및
상기 제1 네트워크 구성요소에 상기 제2 부하 제어 정보를 저장하는 단계를 포함하는, 패킷 교환망(packet switched network)에서 부하 제어 정보를 분배하는 방법에 의해 달성된다.
또, 상기 목적은 패킷 데이터 네트워크에서 프로세싱 부하를 제어하는 시스템에 의해 달성되며, 이 시스템은:
상기 패킷 데이터 네트워크에서 라우팅될 메시지의 소정의 필드에 부하 제어 정보를 설정하는 제1 네트워크 구성요소; 및
상기 메시지의 라우팅 경로상에서 부하 제어 정보를 체크하고, 이 체크 단계의 결과에 응답하여 상기 패킷 데이터 네트워크의 프로세싱 자원을 선택하는 제2 네트워크 구성요소를 포함한다.
마지막으로, 상기 목적은 패킷 스위치드 네트워크에서 부하 제어 정보를 분배하는 시스템에 의해 달성되며, 이 시스템은:
제1 부하 제어 정보를 생성하고 상기 제1 부하 제어 정보를 메시지의 소정의 필드내에 설정하는 제1 네트워크 구성요소; 및
상기 메시지를 수신하고, 상기 제1 부하 제어 정보를 저장하며, 제2 부하 제어 정보를 생성하고, 상기 제2 부하 제어 정보를 제2 메시지의 소정의 필드내에 설정하며, 상기 제2 부하 제어 정보를 상기 제1 네트워크 구성요소로 라우팅하는 제2 네트워크 구성요소를 포함하고,
상기 제1 네트워크 구성요소는 상기 제2 부하 제어 정보를 저장하기에 적당하다.
따라서, 부하 분담 또는 부하 균형 정보는 메시지내에서 각 네트워크 노드 또는 서버로 라우팅될 수 있어 부하 제어 기능에 필요한 자원량을 감소시킨다. 또한, 존재하는 세션에 대한 정보는 네트워크 구성요소의 고장시 제공될 수 있다.
소정의 필드는 SIP 메시지의 비아 브랜치(via branch)일 수 있다. 부하 균형 정보는 또 다른 소정의 필드로부터 상기 소정의 필드로 복사될 수 있다.
소정의 필드는 어드레스 헤더, 예를 들어, SIP 루트 헤더의 URI의 사용자 부분의 서브필드일 수 있다. 따라서, 부가 정보는 사용자 부분내에서 운반될 수 있다. 특히, 회사 기밀 정보는 하나 이상의 서브필드 예를 들어 암호화 및/또는 토큰화 및/또는 부호화된 정보내에서 운반될 수 있다. 또한, 네트워크 구성요소내의 라우팅, 예를 들어 정확한 호출 상태 모델(예를 들어 세션/트랜젝션 케이스를 개시 또는 종료하기 위한 것임)의 선택은 사용자 부분의 서브필드(들)을 사용하여 수행될 수 있다. 부하 제어 정보 및/또는 다른 제어 정보는, 하나 이상의 서브필드내에서 운반되는, 예를 들어 S-CSCF에서 AS로 운반되는, 가입자 및/또는 서비스 및/또는 서버 특정 정보일 수 있다. 또는, IP 어드레스는, 서브필드내에서 운반될 수 있고, 도메인 부분에서 호스트의 어드레스일 수 있다.
따라서, 다수의 서브필드가, 서로 다른 형태들의 상기 부하 제어 정보 및/또는 다른 제어 정보를 운반하기 위해 사용자 부분에 제공될 수 있다. 특히, 사용자 부분은 서브필드들로 파싱되고(parsed) 분할될 수 있다. 또는, 서브필드의 구조, 순서 및 용법 중 적어도 하나는 예를 들어 표준화된 방식(basis)으로 미리 설정될 수 있다. 서브필드는 소정의 비트열, 문자, 문자열 등의 세퍼레이터(separator)에 의해 분리될 수 있다.
선택단계는 부하 균형을 위해 사용될 수 있다. 가상 어드레스는 메시지를 소정의 프로세서 노드로 분배하기 위해 사용된다. 가상 어드레스는 다수의 프로세서 노드에 의해 공유될 수 있다. 이들 프로세서 노드는 IP 기반의 셀룰러 네트워크의 호출 상태 제어 기능을 가질 수 있다. 따라서, 균등한 부하 균형을 확보하기 위한 메커니즘이 제공되고, 가입자는 전체 등록 기간 동안 프로세서 노드로서 구속될 수 있다. 가상 어드레스를 사용함으로써, 클러스터 자체가 클러스터 노드들에 대해 부하 균형을 행할 수 있다.
또한, 부하 제어 정보는 요구 메시지를 수신하기 위한 제1 포트를 나타내는 제1 포트 번호를 포함할 수 있다. 또한, 부하 제어 정보는 응답 메시지를 수신하기 위한 제2 포트를 나타내는 제2 포트 번호를 포함할 수 있다. 따라서, 요구 및 응답이 부하 균형 정보가 제공되는 지시된 포트에서 수신될 수 있다.
또 다른 측면에서, 부하 제어 정보는 제1 정보와 선택사항인 제2 정보를 포함할 수 있다. 제1 및 선택사항인 제2 정보는, SIP 메시지의 루트 헤더 필드, 비아 헤더 필드 또는 콘택트(contact) 헤더 필드로부터 선택된 헤더 필드내에 설정될 수 있다. 제1 정보는 메시지의 세션이 이미 존재하는지 나타낼 수 있다. 선택사항인 제2 정보는 존재하는 세션의 식별을 나타낼 수 있다. 제1 및 제2 정보는 다른 네트워크들에는 의미가 없는 히든(hidden) 정보일 수 있다.
따라서, 2개의 대안이 제공될 수 있다. 제1 대안에서는, 메시지가 호출 레그에서 첫 번째 것인지를 검출할 뿐이다. 따라서, 세션에서 제1 메시지의 쉽고 빠른 인식이 제공될 수 있다. 다른 네트워크 구성요소 또는 단말기에 대한 변화가 필요하지 않다. 상기 방법은 비표준화된 기반 하에서도 역시 제공될 수 있다. 제2 대안에서는, 부가 세션 식별이 두 번째 정보에 기초하여 검출된다. 따라서, 상기 제1 대안의 이점에 더하여, 문제의 세션의 쉽고 빠른 인식이 제공될 수 있다.
특히, 제1 및/또는 제2 정보는, 헤더 필드의 어드레스(예를 들어, SIP URI)에서 사용자 부분의 일부분으로서, 헤더 필드의 호스트 명칭의 일부분으로서, 헤더 필드의 도메인 명칭의 일부분으로서, 헤더 필드의 파라메터로서, 첫번째 메시지를 후속 메시지들과 구별하기 위해 사용될 수 있는 헤더 필드의 포트 번호로서, 또는 메시지에 대한 확장 헤더 필드로서 설정될 수 있다. 또는, 제1 및/또는 제2 정보는 메시지의 페이로드(payload) 부분에서 설정될 수 있다.
제2 정보는 제1 정보의 검출에 응답하여 추출될 수 있고, 선택단계에서 사용될 수 있다.
프로세싱 부하를 제어하기 위한 네트워크 장치는 IP 기반의 셀룰러 네트워크의 호출 상태 또는 호출 세션 제어 기능을 포함할 수 있다. 선택수단은 상기 메시지가 분배되는 소정의 프로세서 노드를 선택하도록 배치될 수 있다. 따라서, 가상 어드레스에 더하여, 부하 제어 정보는 프로세싱 노드를 특정한다.
상기 선택수단은 새로운 세션의 생성을 개시하도록 배치될 수 있다.
메시지를 전송하는 장치는 또한 IP 기반의 셀룰러 네트워크의 호출 상태 제어 기능 또는 호출 세션 제어 기능을 포함할 수 있다. 이 세션 제어 기능은 서빙 호출 세션 제어 기능, 질문 호출 세션 제어 기능 또는 프럭시 호출 세션 제어 기능일 수 있다. 상기 장치는 메시지의 헤더 어드레스의 사용자 부분에, 또는 대안으로서, 헤더 부분의 호스트 명칭, 도메인 명칭, 헤더 파라메터, 포트 번호, 또는 확장 헤더 필드에 또는 메시지의 페이로드 부분에, 부하 제어 정보를 설정하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 유리한 발전은 종속항에서 정의된다.
본 발명이 수반된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 기초로 하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명이 구현될 수 있는 IMS 네트워크 구조를 도시한다.
도 2는 제1 바람직한 실시예에 따른 SIP URI의 구조를 도시한다.
도 3은 제1 바람직한 실시예에 따른 제1 시그널링 예의 시그널링 및 프로세싱 개략도이다.
도 4는 제1 바람직한 실시예에 따른 제2 시그널링 예를 나타내는 프로세싱 및 시그널링 개략도이다.
도 5는 제2 바람직한 실시예에 따른 시그널링 및 프로세싱 개략도이다.
도 6은 제2 바람직한 실시예에 따른 부하 분담 메커니즘의 제1 예의 흐름도를 도시한다.
도 7은 제2 바람직한 실시예에 따른 부하 분담 메커니즘의 제2 예의 흐름도를 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같은 IMS 네트워크 구조를 기초로 하여 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 상세한 설명을 위해 필요한 IMS 구성요소들 만을 도시한다. 예로서, 무선 액세스 네트워크와 코어(core) 네트워크는 도 1에 도시되지 않았다. 도 1에 따르면, 이동 또는 셀룰러 단말장치일 수 있는 단말장치 또는 UE(10)는, UE(10)의 방문 도메인(visted domain)(70)에 배치되어 기본적인 IP 접속성과 그 아래에서의 이동 관리를 제공하는 P-CSCF(20)에 접속되어 있다. UE(10)는 SIP 프럭시 서버와 유사한 P-CSCF(20)와 통신하기 위해 SIP를 사용한다. 본 실시예에서는, UE(10)의 소비자 또는 가입자는 P-CSCF(20)가 위치하는 방문 도메인(70)에서 로밍(roaming)한다. P-CSCF(20)의 역할은 방문 도메인(70)에 대한 특정 지식을 요구하는 서비스 등과 응급 호출을 제공하는 것이다. 무선 액세스 네트워크 대신에, 다른 액세스 네트워크가 사용될 수도 있다. 이동 또는 셀룰러 단말장치 대신에, 다른 종류의 단말기가 특히 다른 액세스 네트워크에서 사용될 수도 있다.
또한, S-CSCF(40)는 항상 가입자 또는 소비자의 홈 도메인(80)에 위치되어 SIP 레지스트라 및 프럭시 서버의 역할을 함으로써, UE(10)는 P-CSCF(20)를 통해 SIP를 사용하여 S-CSCF(40)에 등록될 수 있다. 또한, I-CSCF(30)는 주어진 가입자 또는 소비자를 위해 정확한 S-CSCF를 발견하는 일을 주로 하는 또 다른 프럭시 서버로서 제공된다. S-CSCF는 효율적인 부하 균형 및 에러 레지던시(residency)를 달성하기 위해서 등록마다 동적으로 할당될 수 있다. 어플리케이션 서버(AS)(60)는 UE(10)에 제공된 서비스를 취급하는 SIP 구성요소로서 제공된다. 개별적인 AS들이 다른 목적을 위해 제공될 수 있다. 마지막으로, 홈 가입자 서버(HSS)(50)는 프로파일 관리 및 인증을 위해 배치된다.
다음에, 본 발명의 제1 바람직한 실시예가 도 2 내지 6을 기초로 하여 설명된다.
제1 바람직한 실시예에서는, SIP URI의 사용자 부분의 컨텐츠가 부하 제어, 예를 들어 세션 제어와 부하 균형을 위해 사용된다. 특히, SIP URI(Uniform Resource Identifier)의 사용자 부분은 예를 들어 제어 및/또는 라우팅 목적을 위 해 활용될 수 있는 서브필드로 나누어질 수 있다. SIP에서, 루트 헤더(Route Header)는 통상적으로 도메인 부분만을 가지는 SIP URI를 포함하여, 사용자 부분이 다른 목적을 위해 사용되는데 자유롭다.
도 2는 제1 바람직한 실시예에 따른 FQDN 또는 SIP URI(100)의 구조를 나타내는 개략도를 도시한다. SIP URI(100)는 전자메일 어드레스와 유사하게, "@" 기호에 의해 분리된 사용자 부분(120)과 도메인 부분(140)을 포함한다. SIP에 의해 주소가 지정된 대상물은 SIP URI(100)에 의해 식별된, 호스트측 사용자이다. 사용자 부분(120)은 사용자 명칭 또는 전화번호를 운반하기 위해 사용되는 반면에, 호스트 또는 도메인 부분(140)은 도메인 명칭 또는 숫자로 나타낸 네트워크 어드레스를 운반한다.
사용자 부분이 루트 헤더 뿐만 아니라 비아 헤더(Via header)에서도 사용되지 않는다는 사실에 따라, 적당한 세퍼레이터(130)에 의해 분리될 수 있는 서브필드(121, 122, ... 12N), 예를 들어, 비트열, 문자 또는 문자열로 나누어질 수 있는데, 상기 문자는 인쇄 가능한 및/또는 인쇄 가능하지 않은 문자 또는 비트열일 수 있다. 서브필드(121~12n)의 순서 및 용법은 실행 특정 정보로서 간주되지 않는다면 미리 결정되거나 표준화될 수 있다.
사용자 부분(120)에서의 서브필드(121~12n)의 배치 및 구조에 관하여, 3가지 옵션이 사용될 수 있다.
제1 옵션에 따르면, 사용자 부분(120)은 서브필드(121~12n)를 포함하는 단일 필드로서 배치될 수 있다. 이 때, 이 단일 필드는 필요시에 서브필드(121~12n)로 파싱 및 분할된다. 이것은 필드가 동일 네트워크내에서 생성되고 활용된다면 표준화가 필요 없다는 이점을 제공한다.
제2 옵션에 따르면, 사용자 부분(120)은 구조적으로 서브필드(121~12n)로 구성될 수 있고, 서브필드(121~12n)의 신택스(syntax) 및 가능하게는 시맨틱(semantics)도 함께 미리 정의되거나 표준화된다. 이 경우에는, 서브필드(121~12n)는 다른 네트워크에서도 생성 및 활용될 수 있다.
제3 옵션에 따르면, 제1 및 제2 옵션의 조합이 사용될 수 있다.
다음은 제2 서브필드가 세션/트랜젝션 케이스를 시그널링하기 위해 사용되고 제1 서브필드가 실행 특정 정보를 시그널링하기 위해 사용되는 SIP URI(100)의 예이다. 세퍼레이터(130)는 수정자"_"에 의해 형성된다.
57BC442C_terminating@s-cscf2.ims.sonera.fi
따라서, "terminating"은 세션/트랜젝션 케이스로서 시그널링되고, "57BC442C"는 실행 특정 정보로서 시그널링된다.
다음에는, 제1 바람직한 실시예에 따른 부하 제어 메커니즘의 제1 및 제2 예가 도 3 및 4를 참조로 설명된다.
부하 제어 메커니즘은, 네트워크 구성요소 또는 부분이 다수의 프로세서 노드에 의해 구현되는 경우에, 균일한 부하 균형을 확보하기 위해 제공된다. 도 1에 따른 IMS 네트워크 구조에서, UE(10)는 네트워크에 대한 접촉점으로서 P-CSCF(20)를 가진다. UE(10)와 P-CSCF(20) 사이에, IP 보안 기능(IPSec)이 완전성(Integrity)과 기밀성(Confidentiality) 보호를 위해 사용된다. 또한, UE(10)의 FQDN 또는 SIP URI(100)의 전치부(prefix) 또는 사용자 부분(120)에서 시그널링 정보를 압축하기 위해서 압축 기능이 사용될 수 있다. 고성능 및 빠른 응답 시간을 달성하기 위해서, UE(10)의 개개의 가입자의 IPSec 데이터와 압축 데이터가 메모리 예를 들어 휘발성 메모리 또는 RAM에 저장되어야 한다. 결과적으로 가입자는 자신이 등록된 프로세스 노드에 구속되어야 한다. 가상 어드레스를 사용하여, 단지 노드 또는 서버 클러스터가 클러스터 노드들을 위해 부하 균형을 행할 수 있다.
도 3은 사용자의 등록시에 부하 균형 정보(LBI)를 분배하기 위한 부하 제어 메커니즘의 시그널링과 프로세싱 개략도이다. 여기서, 부하 균형의 근거는, 예를 들어 압축이 피분배 노드들에서 행해진다는 것이다. 따라서, 실제로 UE(10)와 P-CSCF(20) 사이의 인터페이스에서 부하 균형은 SIP 레벨 정보가 압축되므로 SIP 레벨 정보에 기초하여 이루어질 수 없다. 이 인터페이스에서 적절한 부하 균형 키이(key)는 UE(10)의 IP 어드레스이다. UE(10)를 타켓으로 하는 종료 시도 또는 요구가 수신되면, UE(10)로부터의 메시지가 분배되는 동일한 프로세싱 노드에 종료 시도가 수신되는 것이 필수적이다. 따라서, IP 기반의 네트워크에서 불필요한 홉(hop)을 피할 수 있다.
단계(1)에서 UE(10)가 SIP 레지스터 메시지를 전송할 때, 단계(2)에서 P-CSCF(20)는 그 레지스터 메시지의 헤더의 경로 필드(Path field)의 SIP-URL(P-CSCF)로 제1 부하 균형 정보(LBI(P-CSCF-1))를 생성 및 삽입한다. 경로 필드에서의 제1 부하 균형 정보(LBI(P-CSCF-1))는, 초기 요구가 S-CSCF(40)로부터 수신되는 미래에 수신될 것이다. P-CSCF(20)는 또한 그 레지스터 메시지에서 제2 부하 균형 정 보(LBI(P-CSCF-2))를 생성하여 비아 브랜치로 삽입한다. 비아 브랜치에서의 제2 부하 균형 정보(LBI(P-CSCF-2))는 그 레지스터 메시지에 대한 응답과 함께 수신될 것이다. 제1 및 제2 부하 균형 정보(LBI(P-CSCF-1), LBI(P-CSCF-2))는 동일할 수도 있고 혹은 다를 수도 있다. 레지스터 메시지는 단계(3, 4)에서 I-CSCF(30)를 통해 S-CSCF(40)로 라우팅된다. S-CSCF(40)가 P-CSCF(20)로부터 레지스터 메시지를 수신할 때, 단계(5)에서 예를 들어 호출 ID(Call ID)에 기초하여 부하 균형을 행한다. 단계(6)에서, S-CSCF(40)는 P-CSCF(20)의 제1 부하 균형 정보(LBI(P-CSCF-1))를 포함하는, 경로 필드로부터의 SIP-URL(P-CSCF)를 가입자 데이터베이스에 저장한다. 단계(7)에서, S-CSCF(40)는 자신의 부하 균형 정보(LBI(S-CSCF-1))를 생성하고 단계(8, 9)에서 I-CSCF(30)를 통해 P-CSCF(20)로 전송된 SIP 200OK 응답 메시지의 서비스-루트 필드의 SIP-URL(S-CSCF)에 삽입한다. 이 부하 균형 정보(LBI(S-CSCF-1)는 P-CSCF(20)로부터 초기 요구가 수신되는 미래에 수신될 것이다. 또한, 비아 브랜치는 단계(4) 이후 수신된 레지스터 메시지로부터 복사된 P-CSCF(20)의 SIP-URL(P-CSCF)를 포함한다. P-CSCF(20)가 이 200OK 응답 메시지를 수신할 때, 단계(10)에서 비아 브랜치로부터 얻어진 제2 부하 균형 정보(LBI(P-CSCF-2))에 기초하여 부하 균형이 행해질 수 있다. 단계(11)에서, P-CSCF(20)는 200OK 응답 메시지의 서비스 루트 필드로부터 얻어진 S-CSCF(40)의 부하 균형 정보(LBI(S-CSCF-1))를 포함하는 SIP-URL(S-CSCF)를 데이터 베이스에 저장한다. 마지막으로, 단계(12)에서는, 성공적인 등록을 나타내는 200OK 응답 메시지가 UE(10)로 전송된다.
따라서, 상기 절차 후, P-CSCF(20)는 S-CSCF(40)를 가리키고, 또한 대응하는 부하 균형 정보(LBI(S-CSCF-1))를 포함하는 SIP-URL(S-CSCF)를, 그 가입자 데이터에서 가진다. 유사하게, S-CSCF(40)는 P-CSCF(20)를 가리키고, 또한 대응하는 부하 균형 정보(LBI(P-CSCF-1))를 포함하는 SIP-URL(P-CSCF)를, 그 가입자 데이터에서 가진다. 따라서 부하 균형 정보는 P-CSCF(20)와 S-CSCF(40)의 각 부하 균형기(balancer)에 의해 나중에 사용될 수 있다. 예를 들어, 종료 시도가 일어날 때, S-CSCF(40)는 가입자 데이터 베이스로부터 부하 균형 정보를 가져와서 대응하는 요구에 삽입한다.
도 4는 개시 요구가 네트워크로 전송될 때 부하 균형 정보(LBI)를 사용하기 위한 부하 제어 메커니즘의 프로세싱 및 시그널링 개략도이다. UE(10)가 단계(1)에서 SIP 초대(Invite) 메시지를 P-CSCF(20)로 전송할 때, UE(10)의 IP 어드레스를 기초로 부하 균형이 행해진다. 단계(2)에서는, P-CSCF(20)가 가입자 데이터베이스로부터 단계(3)에서 초대 메시지를 S-CSCF(40)로 라우팅하기 위해 사용되는 이전에 저장된 SIP-URL(S-CSCF)를 판독한다. 또한, SIP-URL(S-CSCF)는 최상위 루트 필드에 삽입되고, SIP-URL(P-CSCF)는 레코드-루트 필드에 삽입된다. 또한, 제1 부하 균형 정보(LBI(P-CSCF-1))는 비아 브랜치(Via branch)에 삽입된다. 초대 메시지가 S-CSCF(40)에 수신되면, 최상위 루트 필드로부터 이전에 설정된 부하 균형 정보(LBI(S-CSCF-1))를 포함하는 SIP-URL(S-CSCF)를 얻는다. 이 부하 균형 정보(LBI(S-CSCF-1))를 바탕으로, 단계(4)에서 정확한 컴퓨터를 찾기 위해 부하 균형이 행해진다. S-CSCF(40)가 단계(5)에서 초대 메시지를 전송할 때, SIP-URL(S-CSCF)를 레코드-루트 필드에 삽입하고 그 부하 균형 정보(LBI(S-CSCF-1))를 비아 브랜치에 삽입 한다. 단계(6)에서, 어플리케이션 서버(60)는 비아 브랜치에서 P-CSCF(20)와 S-CSCF(40)의 부하 균형 정보(LBI(P-CSCF-1), LBI(S-CSCF-1))를 포함하는 200OK 응답 메시지로 응답한다. S-CSCF(40)가 200OK 응답 메시지를 수신할 때, 비아 브랜치로부터 그 부하 균형 정보(LBI(S-CSCF-1))를 얻어 단계(7)에서 부하 균형을 위해 사용한다. 유사하게, P-CSCF(20)가 단계(8)에서 S-CSCF(40)에 의해 전송된 200OK 응답 메시지를 다음에 수신할 때, 비아 브랜치로부터 제1 부하 균형 정보(LBI(P-CSCF-1))를 얻어 단계(9)에서 부하 균형을 위해 사용한다. 단계(10)에서, 이전의 초대 메시지의 수령 확인을 위해 200OK 메시지가 UE(10)에 전송된다.
단계(11)에서 어플리케이션 서버(60)가 다이알로그내에서 후속의 SIP 요구, 예를 들어 초대 메시지를 전송할 때, 초기 요구, 즉 단계(5) 이후에 수신된 초대 메시지의 레코드-루트 엔트리를 기초로 이전에 생성된 루트 리스트를 사용한다. 최상위 루트 엔트리는 대응하는 부하 균형 정보(LBI(S-CSCF-1))를 포함하는 SIP-URL(S-CSCF)이다. 제2 루트 엔트리는 대응하는 부하 균형 정보(LBI(P-CSCF-1))를 포함하는 SIP-URL(P-CSCF)이다. S-CSCF(40)가 후속의 초대 메시지를 수신할 때, 최상위 루트 엔트리로부터 SIP-URL(S-CSCF) 내에 있는 그 부하 균형 정보(LBI(S-CSCF-1))를 얻는다. 단계(12)에서, S-CSCF(40)는 이 부하 균형 정보(LBI(S-CSCF-1))에 기초하여 부하 균형을 행하고 그 자신을 가리키는 루트 엔트리를 제거한다. 이제, 최상의 루트 엔트리는 P-CSCF(20)를 가리킨다. 단계(13)에서, 후속의 초대 메시지는 P-CSCF(20)로 전송된다. P-CSCF(20)가 후속의 초대 메시지를 수신할 때, 최상위 루트 엔트리로부터 SIP-URL(P-CSCF) 내에 제공되는 그 부하 균형 정보 (LBI(P-CSCF-1))를 얻는다. 그 다음, 단계(S14)에서 이 부하 균형 정보(LBI(P-CSCF-1))에 기초하여 부하 균형을 행하고, 그 자신을 가리키는 루트 엔트리를 제거한다. 마지막으로, 단계(15)에서, 초대 메시지가 UE(10)로 전송된다.
일반적으로, 등록단계에서 경로와 부하 균형 정보는 요구를 위해 나중에 사용되도록 기록 및 저장된다. 나중의 요구는 이 부하 균형 정보를 포함하여야 하고 그 다음 그 부하 균형 정보에 기초하여 부하 균형이 행해진다. 따라서, 등록 단계 동안에 삽입된 모든 부하 균형 정보는 장래의 요구를 위한 것이다.
모든 경우에, 비아 헤더 필드의 비아 브랜치(via-branch) 파라메터가 정확한 프로세서 노드에 응답을 분배하도록 부하 균형 기능에 의해 사용되는 유사한 정보를 운반하는데 사용될 수 있다.
또한, 부하 균형 정보가 발견될 수 있는 장소를 식별하기 위해서 서로 다른 포트번호들이 사용될 수 있다. 특히, "경로 기록" 동안에, 요구 포트가 SIP URI(120)의 도메인 부분(140)에 설정된다. 따라서, 그 요구 포트에 요구가 수신되면, 부하 균형 정보를 판독할 장소를 알게 된다. 유사하게, "포트"는 그 포트에서 응답이 수신되도록 요구들을 발신하도록 설정될 수 있다.
관련된 네트워크 구성요소로 향하는 입력(ingress) 또는 수신(incoming) SIP 트래픽을 위한 부하 균형 기능의 경우에, 목적지 IP 어드레스는 가상 IP 어드레스인지 아닌지 체크된다. 가상 IP 어드레스가 아니라면, 부하 균형이 불필요하고, 예를 들어, 이 때에는 정상 L3 라우팅이 패킷에 적용될 수 있다. 목적지 IP 어드레스가 가상 IP 어드레스이면, 이 때에는 부하 균형이 필요하다. 여기에 2개의 선택이 있다. 즉, 가상 IP 어드레스는 P-CSCF 어드레스이거나 S-CSCF 또는 I-CSCF 어드레스 일 수 있다. 대응하는 목적지 포트 정보가 부하 균형 정보의 종류와 위치를 검출하기 위해 사용된다. 이어서, 부하 균형이 부하 균형 정보에 기초하여 행해지고, 결과 출력은 패킷이 전달되어야 하는 정확한 프로세싱 노드에 상응한다. 부하 균형 정보는 호출 ID, UE-IP-어드레스, 또는 이전에 생성된 부하 균형 정보일 수 있다.
관련 네트워크 구성요소로부터 비롯된 출력(egress) 또는 발신(outgoing) 트래픽의 경우에, 소스 IP 어드레스가 CPS의 가상 IP 어드레스(P-CSCF, S-CSCF 또는 I-CSCF)중 하나인지 체크된다. 가상 IP 어드레스 중 하나가 아니면, 이 때에는 정상적인 라우팅이 일어난다. 가상 IP 어드레스 중 하나면, 루프 어드레스인지 체크된다. 루프 어드레스라면, 전송 프로토콜이 결정되고 이어서 목적지 포트가 체크되어 요구 포트 또는 전용 포트를 결정한다. 체크 결과에 기초하여 부하 균형 정보를 얻어 IP 패킷을 전송하기 위한 절차가 선택된다. 비루프(Not-Loop) 어드레스의 경우에는, 소스 IP 어드레스가 다시 체크되어 S-CSCF/I-CSCF 어드레스 또는 P-CSCF 어드레스인지 결정한다. S-CSCF/I-CSCF 어드레스이면, 전송 프로토콜, 즉 전송 제어 프로토콜(TCP) 또는 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)이 결정된다. TCP를 가리키면, SIP 메시지는 버퍼링후 재조합되어 전송된다. UDP를 가리키면, IP 패킷이 직접 전송될 수 있다. P-CSCF 어드레스이면, 소스 포트가 결정된다. 클라이언트(Client) 포트 또는 요구(Request) 포트를 가리키면, 전송 프로토콜이 결정되고 상기 프로세싱이 다시 개시된다. UE 비보안/보안 클라이언트/서버 포트를 가리키는 경우에는, IP 패킷이 L3(프로토콜 계층3) 절차에 의해 직접 전송된다.
다음에, 본 발명의 제2 바람직한 실시예를 도 5 내지 7을 참조로 설명한다. 제2 바람직한 실시예는, 어떤 SIP 트래픽이 어떤 세션에 속하는지, 그리고 요구, 예를 들어 SIP INVITE 요구가 초기 요구인지 혹은 재요구인지를 효율적인 방식으로 알아내기 위한 부하 분담 메커니즘에 관한 것이다.
도 5는 제2 바람직한 실시예에 따른 부하 분담 메커니즘의 제1 예를 나타내는 프로세싱과 시그널링 개략도이다. 제1 예의 메커니즘은 SIP 요구, 예를 들어 SIP INVITE가 호출 레그에서 첫번째 것인지를 검출하는데 적합하다. 이것은 SIP 요구의 레코드-루트 헤더 필드에 히든 정보를 제공함으로써 달성된다.
세션-상태유지(session-stateful) CSCF, 예를 들어 도 1의 S-CSCF(40)는 SIP 요구를 수신하여 레코드-루트 헤더 필드를 삽입할 때 마다(단계1), 히든 표시(hidden indication)를 레코드-루트 헤더 필드에 삽입하고(단계2), 히든 표시를 가지는 SIP 요구를 목적지 어드레스를 향해 전송한다. 본 실시예에서, "히든"은 그 표시가, 다른 네트워크, 예를 들어 그 표시가 설정된 네트워크 외부의 네트워크에는 의미가 없다는 것을 의미한다. 그러나, 필요하다면, 부가된 표시는 마찬가지로 다른 네트워크에 의해 판독할 수 있는 표준화된 정보일 수 있다.
그 다음, INVITE가 도착할때 마다, 세션-상태유지 CSCF는 최상위 루트 헤더 필드 또는 요구 URI(루트 헤더가 없다면)가 이러한 히든 정보를 포함하는지 체크한다. 루트 헤더 필드는 레코드-루트 헤더 필드로부터 구성된다. 히든 정보 또는 표시가 존재하면, 세션은 이미 존재한다. 아니라면, 새로운 세션이 관련된 세션-상태유지 CSCF내에서 내부적으로 생성되어야 한다.
정상인 경우의 SPS 응답들(예를 들어, 200 OK)은 현존하는 세션에 속하므로, 이들은 구별될 필요가 없다.
표시는 호스트 명칭의 일부분이 될 수 있다. 예로서, 이 구성요소에 대한 고장 라우팅 어드레스는 <B@provider.net; maddr=scscf17.operator.net>와 같은 <scscf17.operator.net>일 것이라고 가정되고, 그 다음 레코드-루트는:
RecordRoute: <B@provider.net; maddr=exist.scscf17.operator.net>
또는
Record-Route: <B@exist.provider.net>
또는
Record-Route: <B@exist.scscf17.operator.net>
과 같이 보일 수 있다.
여기서 히든 표시는 호스트 명칭의 일부분으로서 "exist"일 것이다. 사용자 부분(120)은 이 예들에서 비어 있을 수 있다. 예를 들어, <B@exist.scscf17.operator.net> 대신에, <exist.scscf17.operator.net>가 사용될 수 있다. 루트 헤더 필드는 레코드-루트 헤더 필드로부터 구성된다. 예를 들어:
Record-Route: <B@exist.scscf17.operator.net>
는
Route: <B@exist.scscf17.operator.net>를
제공한다.
대안으로서, S-CSCF(40)가 RFC3261에 정의된 바와 같이 "rr-param"을 레코드 -루트 헤더 필드에 부가할 수 있다:
Record-Route = "Record-Route" HCOLON rec-route *(COMMA rec-route)
rec-route = name-addr *(SEMI rr-param)
rr-param = generic-param
generic-param = token[EQUAL gen-value]
gen-value = token/host/quoted-string
token = 1*(alphanum/"-"/"."/"!"/"%"/"*"/"_"/"+"/"`"/"'"/"~")
Route = "Route"HCOLON route-param *(COMMA route-param)
route-param = name-addr *(SEMI rr-param)
대응하는 예는 다음과 같을 수 있다:
RecordRoute: <B@provider.net; maddr=scscf17.operator.net;existing>
또는
Record-Route: <B@provider.net;existing>
또는
Record-Route: <B@scscf17.operator.net;existing>
다시, 사용자 부분(120)이 비어 있을 수 있다. 루트 헤더 필드는 레코드-루트 헤더 필드로부터 구성된다.
rr-param "existing"이 수신되면, 그 요구가, 현존하는 세션에 속한다는 사 실을 쉽게 검출할 수 있다.
다른 대안에 따르면, 첫 번째 및 후속의 요구를 위해 서로 다른 포트 번호가 사용될 수 있다. 예로서, 관련 구성요소 또는 노드로의 디폴트 라우팅은 <B@provider.net; maddr=scscf17.operator.net> 일 수 있다. 이 때, 레코드 루트 엔트리는:
RecordRoute: <B@provider.net; maddr=scscf17.operator.net:19373>
또는
Record-Route: <B@provider.net:19373>
또는
Record-Route: <B@scscf17.operator.net:19373>
과 같이 보일 수 있다.
그리고, 여기서 다시, 사용자 부분(120)은 비어 있을 수 있다. 루트 헤더 필드는 레코더-루트 헤더 필드로부터 구성된다. 예를 들어,
Record-Route: <B@provider.net; maddr=scscf17.operator.net:19373>
은
Route: <B@provider.net; maddr=scscf17.operator.net:19373>
을 제공한다.
포트 19373에 도착한, 모든 요구는 현존하는 세션에 속하는 것으로 인식될 것이다.
또 다른 대안에 따르면, 새로운 전용의(proprietary) 또는 비표준화된 확장 헤더 필드가 정보를 운반하기 위해 SIP에 사용될 수 있다. 새로운 헤더 엔트리의 예는 다음과 같을 수 있다:
CSCF-session: existing in scscf17.operator.net
그러나, 이 경우에, UA는 이러한 특징, 즉 이 새로운 헤더 필드를 SIP 요구로부터 SIP 응답 및 후속의 SIP 요구에 복사하는 것을 지원해야 할 것이다.
또 다른 대안에 따르면, SIP 요구의 페이로드 부분이 히든 표시를 운반하기 위해 사용될 수 있다.
도 6은 제1 예에 따른 부하 분담 메커니즘을 나타내는 개략적 흐름도이다. 초기 요구가 구성요소에 의해 다루어질 때, 레코드-루트 헤더가 전송 전에 요구에 삽입될 수 있다. 이 레코드-루트 헤더에 히든 정보가 부가될 수 있다. 나중에 이들 레코드-루트 헤더는 응답내에서 요구의 발신기로 다시 전달된다. 발신기가 이 응답을 받을 때, 이들 레코드-루트 헤더를 얻어서 루트 리스트에 복사한다. 발신기가 후속의 요구를 전송할 때, 이 루트 리스트를 취하여 모든 엔트리를 루트 헤더로서 후속의 요구에 삽입한다. 이제 후속의 요구가 지금 전송될 수 있다. 다음의 서버가 이 요구를 수신할 때, 초기 요구에 앞서 삽입했던 동일한 SIR URI를 루트 헤더로부터 발견할 수 있다. 또한 비아 헤더가 요구에 삽입된다. 동일한 비아 헤더가 요구에 대한 응답내에서 수신되고, 비아 헤더내에서의 히든 정보는, 응답이 전달되어야만 하는 구성요소 또는 인스턴스(instance)를 발견하는 데 사용될 수 있다.
따라서, 도 6에 따르면, SIP 요구가 수신되면, 루트 헤더 필드 또는 새로운 헤더 필드 또는 페이로드 부분은, 히든 표시를 위해 체크된다. 히든 표시가 단계 (S202)에서 검출되면, 세션이 이미 존재하여 생성이 요구되지 않고, 해당 요구는 현존하는 세션의 호출 레그에 할당될 수 있다(단계 S204). 한편, 히든 표시가 검출되지 않으면, 새로운 세션이 단계(S203)에서 생성된다.
부하 분담 메커니즘의 제2 예에 따르면, 내부의 세션 식별자(ISId)가 히든 표시에 기초하여 검출된다. 이 대안은 상기 제1예의 메커니즘을 포함한다. 즉, ISId가 발견될 수 없으면, 해당 요구가 새로운 호출 레그에 속한다고 생각할 수 있다.
제2 예에서는, 히든 표시가 예를 들어 SIP 요구의 비아 헤더 필드 및 레코드-루트 헤더 필드에 제공된다.
따라서, 도 5를 참조하면, 세션-상태유지 CSCF, 예를 들어 S-CSCF(40)는 레코드-루트 또는 비아 헤더 필드를 삽입할 때마다, 내부 세션 식별자(ISId)에 대한 정보를 포함하는 히든 표시가 부가될 것이다.
도 7은 제2 예에 따른 개선된 부하 분담 메커니즘을 나타내는 개략적 흐름도이다. 메시지가 도착할 때마다, 메시지가 SIP 요구에 대응하는지 체크된다 (단계 S301). 그렇다면, 세션-상태유지 CSCF는 단계(S303)에서 최상위 루트 헤더 필드가 히든 표시를 포함하는지를 체크한다. 단계(S305)에서 히든 표시가 존재한다고 판정되면, 세션이 존재하고 있고, 또한 ISId는 빠른 세션 인식 및 할당 기능을 제공하기 위해 취출될 수 있다 (단계 S307). 그렇지 않다면, 단계(S306)에서 새로운 세션이 생성되어야 한다.
단계(S301)에서 SIP 요구가 검출되지 않으면, 단계(S302)에서 메시지가 SIP 응답에 대응하는지 체크된다. 그렇다면, 단계(S304)에서 세션-상태유지 CSCF는 최상위 비아 헤더 필드가 히든 표시를 포함하는지 체크한다. 단계(S305)에서 히든 표시가 존재한다고 판정되면, 세션-상태유지 CSCF는 SIP 응답의 최상위 비아 헤더 필드로부터 ISId를 취출한다(단계 S307).
따라서, 현존하는 세션의 빠른 식별도 CSCF에서 제공될 수 있다.
제1 예에서처럼, 히든 표시는 호스트 명칭의 일부분이 될 수 있다. 예로서, 이 구성요소에 대한 디폴트 라우팅은 <B@provider.net; maddr=scscf17.operator.net>와 같은 <scscf17.operator.net>일 것으로 가정된다. 이 때, 루트 헤더 필드는 다음과 같을 수 있다. 루트 헤더 필드는 레코드-루트 헤더 필드로부터 구성된다.
Route: <B@provider.net; maddr=ISId224497.scscf17.operator.net>
또는
Route: <B@ISId224497.provider.net>
또는
Route: <B@ISId224497.scscf17.operator.net>
여기서, ISId는 호스트 명칭의 일부분으로서 "224497"이다. 사용자 부분(120)은 비어 있을 수 있다.
유사하게, 비아 헤더 필드가 사용될 수 있고, 이 때
Via: SIP/2.0/UDP ISId224497.scscf17.operator.net:5060
와 같을 수 있다.
호스트 명칭의 일부분으로서 "ISId224497"를 포함하는 모든 SIP 응답들은 동일한 현존하는 세션에 속한다.
선택적으로, 호스트 명칭의 일부분으로서 ISId가 은닉(hiding) 또는 리던던시(redundancy) 목적을 위해 암호화/토큰화될 수도 있다.
대안으로서, S-CSCF(40)는 RFC3261에 정의된 것처럼 레코드-루트 헤더 필드에 "rr-param"을 부가할 수 있다.
유사하게, 이것은 SIP 응답에 적용되고, 비아 헤더 필드는 RFC3261에 정의된 것처럼 "비어-확장(via-extension)"에 의해 확장될 수 있다.
Via = ("Via"/"v") HCOLON via-parm *(COMMA via-parm)
via-parm = sent-protocol LWS sent-by *(SEMI via-params)
via-params = via-ttl/via-maddr
/via-received/via-branch
/via-extension
via-ttl = "ttl"EQUAL ttl
via-maddr = "maddr"EQUAL host
via-received = "received"EQUAL(IPv4address/IPv6address)
via-branch = "branch"EQUAL token
via-extension = generic-param
sent-protocol = protocol-name SLASH protocol-version
SLASH transport
protocol-name = "SIP"/token
protocol-version = token
transport = "UDP"/"TCP"/"TLS"/"SCTP"
/other-transport
sent-by = host[COLON port]
ttl = 1*3DIGIT; 0 to 255
generic-param = token[EQUAL gen-value]
gen-value = token/host/quoted-string
token = 1*(alphanum/"-"/"."/"!"/"%"/"*"/"_"/"+"/"`"/"'"/"~")
예로서, 루트 헤더 필드는 다음과 같을 수 있다. 루트 헤더 필드는 레코드-루트 헤더 필드로부터 구성된다.
Route: <B@provider.net; maddr=scscf17.operator.net;ISId=224497>
또는
Route: <B@provider.net;ISId=224497>
또는
Route: <B@scscf17.operator.net;ISId=224497>
여기서, ISId는 루트 헤더 필드의 파라메터로서 "224497"이다.
대응하는 비아 헤드 필드는:
Via: SIP/2.0/UDP scscf17.operator.net:5060;ISId=224497
과 같을 수 있다.
이 경우에, 파라메터 "ISId=224497"를 포함하는 모든 SIP 응답은 동일한 현존하는 세션에 속한다.
선택적으로, 호스트 명칭의 일부분으로서 ISId는 은닉 또는 리던던시 목적을 위해 암호화/토큰화될 수도 있다.
다른 대안에 따르면, 현존하는 모든 세션에 대해 서로 다른 포트 번호들이 사용될 수 있다.
예로서, 관련된 구성요소에 대한 디폴트 라우팅은 <B@provider.net; maddr=scscf17.operator.net>일 것이라고 가정되고, 이 때 루트 헤더 필드는 다음과 같을 수 있다. 루트 헤더 필더는 레코드-루트 헤더 필드로부터 구성된다.
Route: <B@provider.net; maddr=scscf17.operator.net:224497>
또는
Route: <B@provider.net: 224497>
또는
Route: <B@scscf17.operator.net:224497>
사용자 부분은 비어 있을 수 있다. 예를 들어 포트 224497호에 도착하는 모든 SIP 요구는 동일한 현존하는 세션에 속한다.
유사하게, 이것은 비아 헤더 필드에 적용되고,
Via: SIP/2.0/UDP scscf17.operator.net: 224497
과 같을 수 있다.
여기서, 포트 224497에 도착하는 모든 SIP 응답은 동일한 현존하는 세션에 속한다.
그러나, 수많은 병렬 포트들을 신경쓰는 것(listening)은, 성능 혹은 스케일러빌리티(scalability) 문제를 야기시킬 수 있다.
또 다른 대안으로서, 새로운 전용의 확장 헤더 필드가 히든 정보를 운반하기 위해 SIP에서 사용될 수 있다. 예로서, 새로운 확장 헤더 필드는:
CSCF-session: "ISId=224497" in scscf17.operator.net"
일 수 있다.
그러나, 제1 예와 관련하여 이미 언급된 것처럼, UA는 이러한 특징, 즉 새로운 헤더 필드를 SIP 요구로부터 SIP 응답과 후속의 SIP 요구에 복사하는 것을 지원하여야 한다.
또 다른 대안으로서, SIP 요구 또는 응답의 페이로드 부분이 이를 위해서 역시 사용될 수 있다.
주로, 상기 부하 분담 메커니즘들은 CSCF 혹은 대응하는 기능을 가진 다른 네트워크 노드에서 제공된다. 그러나, 일반적으로, 이들은 UE(10)와 같은, 단말장치에서 구현될 수도 있다.
본 발명은 상술한 바람직한 실시예에 구속되지 않는다. 본 발명은 임의의 네트워크에서 부하 제어 기능을 가지는 임의의 네트워크 노드에서 구현될 수도 있다. 특히, 임의의 패킷 데이터 메시지 또는 데이터그램의 임의의 헤더 또는 페이로드 필드들이 사용될 수도 있다. 또한, 부하 제어를 위해 사용할 수 있는 것이라면 어떠한 정보라도 운반될 수 있다. 따라서, 실시예들은 첨부된 청구항들의 범위내에서 다양한 변화가 가능하다.

Claims (42)

  1. 패킷 데이터 네트워크에서의 프로세싱 부하를 제어하는 방법에 있어서,
    메시지의 소정의 필드(121~12n)에 부하 제어 정보를 설정하는 단계;
    상기 메시지를 상기 패킷 데이터 네트워크에서 라우팅하는 단계;
    상기 메시지의 라우팅 경로상에서 상기 부하 제어 정보를 체크하는 단계; 및
    상기 체크 단계의 결과에 응답하여 상기 패킷 데이터 네트워크의 프로세싱 자원을 선택하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 필드는 어드레스 헤더(100)의 사용자 부분(120)의 서브필드(121~12n)인, 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 필드는 SIP 메시지의 비아 브랜치(via branch)인, 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 소정의 필드에 또 다른 소정의 필드로부터의 부하 균형 정보를 복사하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 어드레스 헤더는 SIP 루트 헤더의 URI(100)인, 방법.
  6. 제 2 항 또는 제 5 항에 있어서,
    서로 다른 형태들의 상기 부하 제어 정보를 운반하기 위해 상기 사용자 부분(120)에서 다수의 서브필드(121~12n)를 제공하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 사용자 부분(120)은 상기 서브필드들(121~12n)로 파싱되고 분할되는, 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 서브필드(121~12n)의 구조, 순서 및 용법의 적어도 하나가 미리 결정되어 있는, 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 서브필드(121~12n)는 소정의 비트열, 문자, 또는 문자열 중 하나인 세퍼레이터에 의해 분리되는, 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 네트워크의 구성요소 또는 상기 네트워크의 일부가 복수의 프로세서 노드로 구현되는 경우, 가상 어드레스가 상기 복수의 프로세서 노드에 의해 공유되는, 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 프로세서 노드는 IP 기반의 셀룰러 네트워크의 호출 상태 제어 기능을 가지는, 방법.
  12. 제 2 항 내지 제 5 항과 제 10 항 및 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부하 제어 정보는 요구 메시지를 수신하기 위한 제1 포트를 나타내는 제1 포트 번호를 포함하는, 방법.
  13. 제 2 항 내지 제 5 항과 제 10 항 및 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부하 제어 정보는 응답 메시지를 수신하기 위한 제2 포트를 나타내는 제2 포트 번호를 포함하는, 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 부하 제어 정보는 상기 메시지의 세션이 이미 존재하는지를 나타내는 제1 정보를 포함하는, 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 부하 제어 정보는 상기 존재하는 세션의 식별(identification)을 나타 내는 제2 정보를 포함하는, 방법.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 부하 제어 정보는 SIP 메시지의 루트 헤더 필드, 비아 헤더 필드, 또는 콘택트 헤더 필드에 저장되는, 방법.
  17. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 부하 제어 정보는 다른 네트워크에 의미가 없는 히든 정보인, 방법.
  18. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 부하 제어 정보는 헤더 필드의 호스트 명칭의 일부분으로서 설정되는, 방법.
  19. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 부하 제어 정보는 헤더 필드의 파라메터로서 설정되는, 방법.
  20. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 부하 제어 정보는 헤더 필드의 포트 번호로서 설정되는, 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 포트 번호는 첫번째 메시지를 후속의 메시지들과 구별하기 위해 사용되는, 방법.
  22. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 부하 제어 정보는 확장 헤더 필드로서 헤더 필드에 설정되는, 방법.
  23. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 부하 제어 정보는 상기 메시지의 페이로드(payload) 부분에 설정되는, 방법.
  24. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 정보의 검출에 응답하여 상기 제2 정보를 취출하고, 상기 제2 정보를 상기 선택 단계를 위해 사용하는 단계들을 더 포함하는, 방법.
  25. 패킷 교환망에서 부하 제어 정보를 분배하는 방법에 있어서,
    제1 네트워크 구성요소(20)에서 제1 부하 제어 정보를 생성하는 단계;
    상기 제1 부하 제어 정보를 메시지의 소정의 필드 내에 설정하는 단계;
    상기 메시지를 제2 네트워크 구성요소(40)로 라우팅하는 단계;
    상기 메시지 내에 포함된 상기 제1 부하 제어 정보를 상기 제2 네트워크 구성요소에 저장하는 단계;
    상기 제2 네트워크 구성요소에서 제2 부하 제어 정보를 생성하는 단계;
    상기 제2 부하 제어 정보를 제2 메시지의 소정의 필드 내에 설정하는 단계;
    상기 제2 메시지를 상기 제1 네트워크 구성요소로 라우팅하는 단계; 및
    상기 제2 메시지 내에 포함된 상기 제2 부하 제어 정보를 상기 제1 네트워크 구성요소에서 저장하는 단계를 포함하는, 부하 제어 정보 분배 방법.
  26. 패킷 데이터 네트워크에서 프로세싱 부하를 제어하는 네트워크 장치(20, 40)에 있어서,
    메시지의 소정의 필드(121~12n)에 제공된 부하 제어 정보를 체크하는 체크 수단;
    상기 체크수단에 응답하여 상기 메시지를 위한 프로세싱 자원을 선택하는 선택수단을 포함하는, 네트워트 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 네트워크 장치(20, 40)는 IP 기반의 셀룰러 네트워크의 호출 상태 제어 기능을 포함하는, 네트워크 장치.
  28. 제 26 항 또는 제 27 항에 있어서,
    상기 선택수단은 상기 메시지가 분배되는 소정의 프로세서 노드를 선택하기 위해 배치된, 네트워크 장치.
  29. 제 26 항 또는 제 27 항에 있어서,
    상기 선택수단은 새로운 세션의 생성을 개시하기 위해 배치된, 네트워크 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 부하 제어 정보는 상기 메시지의 세션이 이미 존재하는지를 나타내는 제1 정보를 포함하는, 네트워크 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 부하 제어 정보는 상기 존재하는 세션을 식별하기 위한 제2 정보를 포함하는, 네트워크 장치.
  32. 메시지를 패킷 데이터 네트워크로 전송하기 위한 장치(10, 20, 40)로서,
    상기 패킷 데이터 네트워크의 프로세싱 자원을 선택하기 위한 부하 제어 정보를 상기 메시지의 소정의 필드(121~12n)내에 설정하도록 배치된, 장치.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 장치는 IP 기반의 셀룰러 네트워크의 호출 상태 제어 기능을 포함하는, 장치.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 호출 상태 제어 기능은 서빙(serving) 호출 상태 제어 기능 또는 프럭시 호출 상태 제어 기능인, 장치.
  35. 제 32 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 부하 제어 정보를 상기 메시지의 헤더 어드레스(100)의 사용자 부분(120)에 설정하기 위해 배치된, 장치.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 헤더 어드레스는 SIP URI(100)인, 장치.
  37. 제 32 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 부하 제어 정보를 상기 메시지의 헤더 부분의 호스트 명칭, 헤더 파라메터, 포트 번호, 또는 확장 헤더 필드에, 또는 상기 메시지의 페이로드 부분에 설정하도록 배치된, 장치.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 부하 제어 정보는 상기 메시지의 세션이 이미 존재하는지를 나타내는 제1 정보를 포함하는, 장치.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 부하 제어 정보는 상기 존재하는 세션을 나타내는 제2 정보를 포함하는, 장치.
  40. 패킷 데이터 네트워크에서 프로세싱 부하를 제어하는 시스템에 있어서,
    상기 패킷 데이터 네트워크에서 라우팅될 메시지의 소정의 필드(121~12n)에 부하 제어 정보를 설정하는 제1 네트워크 구성요소(10, 20, 40); 및
    상기 메시지의 라우팅 경로상에서 상기 부하 제어 정보를 체크하고, 체크결과에 응답하여 상기 패킷 데이터 네트워크의 프로세싱 자원을 선택하는 제2 네트워크 구성요소(20, 40)를 포함하는, 시스템.
  41. 패킷 교환망에서 부하 제어 정보를 분배하는 시스템에 있어서,
    제1 부하 제어 정보를 생성하고 상기 제1 부하 제어 정보를 메시지의 소정의 필드 내에 설정하는 제1 네트워크 구성요소(20); 및
    상기 메시지를 수신하고, 상기 제1 부하 제어 정보를 저장하며, 제2 부하 제어 정보를 생성하고, 상기 제2 부하 제어 정보를 제2 메시지의 소정의 필드 내에 설정하며, 상기 제2 부하 제어 정보를 상기 제1 네트워크 구성요소로 라우팅하는 제2 네트워크 구성요소(40)를 포함하고;
    상기 제1 네트워크 구성요소(20)는 상기 제2 부하 제어 정보를 저장하는, 시스템.
  42. 제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 네트워크 구성요소는 호출 상태 제어 기능을 포함하는, 시스템.
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