KR100789379B1 - Homegateway and its method for providing multicast traffic control function - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
본 발명은 멀티캐스트 트래픽 조정 기능을 가지는 홈게이트웨이 장치 및 그 방법에 관한 것임.The present invention relates to a home gateway device having a multicast traffic coordination function and a method thereof.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention
본 발명은, IPTV 서비스 등을 요청한 댁내 단말이 허브를 통하여 연결되어 있는 경우에, 댁내 단말로 전송되는 멀티캐스트 패킷을 유니캐스트 패킷으로 변환한 후 해당 허브로 전달함으로써, 허브의 멀티캐스트 패킷 처리 과정에서 발생할 수 있는 불필요한 트래픽 발생을 막고, 홈네트워크 리소스 사용의 효율성을 향상시키기 위한, 멀티캐스트 트래픽 조정 기능을 가지는 홈게이트웨이 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.According to the present invention, when an indoor terminal requesting an IPTV service or the like is connected through a hub, a multicast packet processing process of the hub is performed by converting a multicast packet transmitted to the indoor terminal into a unicast packet and then transmitting the packet to the corresponding hub. The purpose of the present invention is to provide a home gateway device having a multicast traffic coordination function and a method thereof to prevent unnecessary traffic occurring in the network and to improve the efficiency of home network resource usage.
3. 발명의 해결 방법의 요지3. Summary of the Solution of the Invention
본 발명은, 멀티캐스트 트래픽 조정 기능을 가지는 홈게이트웨이 장치에 있어서, MAC 주소 러닝 기법을 이용하여, 포트에 연결되어 있는 단말의 개수로부터 해당 포트에 서비스를 요청한 댁내 단말이 직접 연결되어 있는지 또는 허브를 통하여 연결되어 있는지를 확인하기 위한 토폴로지 관리 수단; 상기 토폴로지 관리 수단의 확인 결과에 따라, 상기 댁내 단말이 포트에 직접 연결되어 있으면 멀티캐스트 MAC 주소를 상기 댁내 단말이 연결된 해당 포트로 설정하고, 상기 댁내 단말이 상기 허브를 통하여 연결되어 있으면 멀티캐스트 MAC 주소를 홈게이트웨이의 컨트롤 보드와 연결된 포트로 설정하기 위한 IGMP 스누핑 수단; 상위 멀티캐스트 라우터로 가입요청 메시지를 전송하여 상기 댁내 단말이 요청한 서비스가 제공되도록 요청하기 위한 IGMP 프록시 수단; 및 상기 홈게이트웨이의 컨트롤 보드와 연결된 포트를 통하여 입력받은 멀티캐스트 패킷을 유니캐스트 패킷으로 변환한 후 해당 허브로 전송하여, 상기 댁내 단말로 전달되도록 하기 위한 트래픽 변환 수단을 포함함.According to the present invention, a home gateway apparatus having a multicast traffic coordination function is configured to determine whether a home terminal that requests a service is directly connected to a hub or a hub from the number of terminals connected to a port using a MAC address learning scheme. Topology management means for confirming whether a connection is made; According to the confirmation result of the topology management means, if the indoor terminal is directly connected to the port, the multicast MAC address is set to the corresponding port to which the indoor terminal is connected, and if the indoor terminal is connected through the hub, the multicast MAC IGMP snooping means for setting the address to a port connected to the control board of the home gateway; IGMP proxy means for transmitting a subscription request message to an upper multicast router to request that the service requested by the indoor terminal is provided; And traffic conversion means for converting a multicast packet received through a port connected to the control board of the home gateway into a unicast packet and transmitting the multicast packet to a corresponding hub to be delivered to the indoor terminal.
4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention
본 발명은 홈네트워크 등에 이용됨.The present invention is used in home networks and the like.
홈네트워크, IPTV, 멀티캐스트 트래픽, 홈게이트웨이, 유니캐스트, IGMP 스누핑(snooping) Home Network, IPTV, Multicast Traffic, Home Gateway, Unicast, IGMP Snooping
Description
도 1은 본 발명이 적용되는 IPTV 시스템의 일실시예 구성도,1 is a configuration diagram of an embodiment of an IPTV system to which the present invention is applied;
도 2는 종래 홈게이트웨이의 일실시예 구성도,2 is a configuration diagram of an embodiment of a conventional home gateway;
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티캐스트 트래픽 조정 기능을 가지는 홈게이트웨이 장치의 구성도,3 is a block diagram of a home gateway device having a multicast traffic adjustment function according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 홈게이트웨이에서의 멀티캐스트 트래픽 조정 방법에 대한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a multicast traffic adjustment method in a home gateway according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawing
101,102,104 : 댁내 단말 105 : 홈서버/홈게이트웨이101,102,104: home terminal 105: home server / home gateway
109 : L3 스위치 113 : IPTV 서버109: L3 switch 113: IPTV server
114 : 멀티캐스트 라우터 300 : 홈게이트웨이114: multicast router 300: home gateway
31 : IGMP 스누핑 모듈 32 : IGMP 프록시 모듈31: IGMP Snooping Module 32: IGMP Proxy Module
33 : 토폴로지 관리 모듈 34 : 트래픽 변환 모듈33: topology management module 34: traffic conversion module
본 발명은, 멀티캐스트 트래픽 조정 기능을 가지는 홈게이트웨이 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 IPTV 서비스 등을 요청한 댁내 단말이 허브를 통하여 연결되어 있는 경우에, 댁내 단말로 전송되는 멀티캐스트 패킷을 유니캐스트 패킷으로 변환한 후 해당 허브로 전달함으로써, 허브의 멀티캐스트 패킷 처리 과정에서 발생할 수 있는 불필요한 트래픽 발생을 막고, 홈네트워크 리소스 사용의 효율성을 향상시키기 위한, 멀티캐스트 트래픽 조정 기능을 가지는 홈게이트웨이 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a home gateway apparatus having a multicast traffic adjustment function and a method thereof, and more particularly, to a multicast packet transmitted to an indoor terminal when an indoor terminal requesting an IPTV service or the like is connected through a hub. A multicast traffic coordination function to prevent unnecessary traffic that may occur during multicast packet processing of the hub and to improve the efficiency of using home network resources by converting the unicast packet to the corresponding hub. A gateway device and a method thereof are provided.
최근, 기술의 발전과 시청자의 수요 변화에 따라 방송 환경이 변화하고 있다. 즉, 아날로그 방송에서 디지털 방송으로 전환되고, 지상파 위주에서 케이블, 위성 등으로 방송매체가 다양화되고, 통신망과의 연동으로 양방향성을 제공하며, 방송 단말이 점점 지능화되는 등 최근의 방송 환경은 어느 분야보다도 심한 변화를 겪고 있다.Recently, the broadcasting environment is changing due to the development of technology and changing demands of viewers. In other words, the current broadcasting environment is changed from analog broadcasting to digital broadcasting, diversified broadcasting media such as terrestrial cable, cable, satellite, etc., interworking with a communication network, and increasingly intelligent broadcasting terminals. More severe changes are going through.
그 중에서 IPTV 방송 서비스는 초고속인터넷망을 이용하여 게임, 교육, 생활정보 등과 같은 디지털 멀티미디어 컨텐츠를 제공받을 수 있는 서비스로서, 시청자는 간단한 리모콘 조작만으로 게임, 부가정보, 쇼핑 등과 같은 다양한 서비스를 이용할 수 있다.Among them, IPTV broadcasting service is a service that can provide digital multimedia contents such as games, education and life information using a high-speed internet network, and viewers can use various services such as games, additional information, and shopping with a simple remote control operation. have.
IPTV 방송 서비스는 기존의 방송처럼 방송국에서 프로그램을 일방적으로 전 송하는 것이 아니라, 시청자와 방송국 간에 서로 상호작용이 가능한 서비스이다. 이를 위하여 방송국은 프로그램 이외에 양방향 기능이 구현된 컨텐츠를 추가로 제작하여 시청자에게 전송하고, 시청자는 리턴 채널(return channel)을 통하여 의사를 표현할 수 있다.The IPTV broadcasting service is a service that allows a viewer and a broadcasting station to interact with each other, rather than unilaterally transmitting a program from a broadcasting station like a conventional broadcasting. To this end, the broadcasting station may additionally produce content that implements the interactive function in addition to the program and transmit the content to the viewer, and the viewer may express intention through a return channel.
한편, 일반적으로 IPTV 패킷은 멀티캐스팅 방식으로 전송되며, 각 라우터 및 홈서버/홈게이트웨이는 인터넷 그룹 관리 프로토콜(Internet Group Management Protocol)을 이용하여 댁내 단말로 IPTV 패킷을 전송하게 된다. 도 1을 참조하여 일반적인 IPTV 시스템의 구성을 살펴보기로 한다.On the other hand, in general, IPTV packets are transmitted in a multicasting manner, and each router and home server / home gateway transmits IPTV packets to indoor terminals using the Internet Group Management Protocol. Referring to Figure 1 will be described the configuration of a general IPTV system.
도 1은 본 발명이 적용되는 IPTV 시스템의 일실시예 구성도로서, IPTV 서버의 헤드엔드(head-end)(113)로부터 댁내 단말(101,102,104)까지를 포함하는 전체 시스템을 나타내고 있다.1 is a block diagram of an embodiment of an IPTV system to which the present invention is applied and shows an entire system including head-
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 IPTV 시스템은 IPTV 서버(113), 멀티캐스트 라우터(114), L3 스위치(109), 홈서버/홈게이트웨이(105) 및 댁내 단말(101,102,104)을 포함한다.As shown in FIG. 1, an IPTV system to which the present invention is applied may include an
여기서, IPTV 서버의 헤드엔드(113)로부터 홈서버/홈게이트웨이(105)의 엑세스망 인터페이스까지의 네트워크를 ISP 프리미엄 네트워크라 하고, 홈서버/홈게이트웨이(105)의 댁내망 인터페이스부터 댁내 단말(101,102,104)까지의 네트워크를 홈네트워크라 한다. ISP 프리미엄 네트워크는 IPTV, 주문형 비디오(VoD) 또는 인터넷 전화(VoIP) 서비스와 같이 큰 대역폭과 실시간성을 필요로 하는 응용들의 서비스를 위하여 인터넷서비스프로바이더(ISP : Internet Service Provider)가 제공하 는 특화된 네트워크를 지칭한다. Here, the network from the
한편, IPTV 서버(113)는 방송데이터를 멀티캐스트 패킷으로 생성하여 송신하고, 하위 단의 멀티캐스트 라우터(114)는 IPTV 서버(113)로부터 방송되는 모든 채널에 대한 데이터를 수신하여 경로를 설정하고 L3 스위치(109)로 전달한다.Meanwhile, the
상기 L3 스위치(109)는 라우팅 테이블에 저장된 경로에 따라 목적지의 IP 주소를 고려하여 최적의 경로로 패킷을 포워딩해 준다. 즉, L3 스위치(109)는 인터넷 그룹 관리 프로토콜(Internet Group Management Protocol)의 스누핑(snooping) 기능을 이용하여, 요청된 채널에 대한 트래픽만을 홈서버/홈게이트웨이(105)로 전달하고, 홈서버/홈게이트웨이(105)는 L3 스위치(109)로부터 전달받은 특정 채널의 트래픽을 홈 네트워크 내의 단말(101,102,104)로 전달한다.The
여기서, IGMP(Internet Group Management Protocol)는 하나의 이더넷 세그먼트에서 동작하는 인터넷 멀티캐스트 그룹을 관리하는 프로토콜로서, 사용자가 특정 멀티캐스트 그룹의 구성원으로 동적으로 가입, 탈퇴할 수 있도록 세그먼트를 관장한다. 그리고 IGMP 스누핑(Snooping)은 IP 멀티캐스트 트래픽의 플러딩(flooding ; 어떤 노드에서 온 하나의 패킷을 라우터에 접속되어 있는 다른 모든 노드로 전달하는 것)을 방지하기 위한 기술이다.Here, the Internet Group Management Protocol (IGMP) is a protocol for managing an Internet multicast group operating on one Ethernet segment, and manages the segment so that a user can dynamically join and leave a member of a specific multicast group. IGMP snooping is a technique for preventing flooding of IP multicast traffic (forwarding one packet from one node to all other nodes connected to the router).
IGMP 스누핑(Snooping) 기능이 구현되어 있지 않은 스위치는 멀티캐스트 패킷(MAC 주소가 멀티캐스트 주소인 패킷)을 처리할 때, 그 패킷이 입력된 포트를 제외한 모든 포트로 멀티캐스트 패킷을 복사하여 포워딩한다. 이러한 동작은 네트워크의 대역폭을 효과적으로 사용하지 못하게 한다. 특히, 멀티캐스트 패킷이 여러 포트 중 일부분으로만 전달되는 경우에는, 다수의 노드에서 필요하지 않은 멀티캐스트 패킷이 네트워크 부하를 차지함으로써, 다른 응용에서 필요로 하는 네트워크 대역폭을 낭비하여 네트워크 자원에 대한 효율성이 떨어지게 된다.When the switch does not implement IGMP snooping, a multicast packet (a packet whose MAC address is a multicast address) is copied and forwarded to all ports except the port where the packet is entered. . This action prevents the network from using the bandwidth effectively. In particular, when multicast packets are forwarded to only a portion of multiple ports, multicast packets that are not needed by multiple nodes take up the network load, thereby wasting network bandwidth required by other applications, thereby reducing network resource efficiency. Will fall.
따라서 홈서버/홈게이트웨이(105)의 이더넷 스위치는 홈네트워크 내 단말(101,102,104)로 멀티캐스트 스트림을 전달할 때 IGMP 스누핑(Snooping)을 이용한다. 즉, 홈서버/홈게이트웨이(105)가 멀티캐스트 패킷을 수신하면, 멀티캐스트 스트림에 대하여 가입 요청한 호스트가 연결된 스위치 포트로만 멀티캐스트 스트림을 포워딩시키고, 나머지 포트로는 멀티캐스트 스트림이 포워딩되지 않도록 함으로써, 다른 스위치 포트에 연결된 네트워크 자원의 비효율적인 사용을 줄인다.Therefore, the Ethernet switch of the home server /
그러나 이처럼 홈서버/홈게이트웨이(105)가 특정 스위치 포트로만 멀티캐스트 스트림을 전송하였다 하더라도, 댁내 단말이 홈서버/홈게이트웨이(105)의 포트에 직접 연결되어 있지 않고, 멀티캐스트를 지원하지 않는 일반 허브를 통하여 연결되어 있는 경우에는 심각한 네트워크 자원의 낭비 요인이 여전히 존재하게 된다.However, even if the home server /
즉, 도 2에 도시된 바와 같이 댁내 단말(230,250)이 홈서버/홈게이트웨이(105)의 포트에 직접 연결되어 있지 않고, 멀티캐스트를 지원하지 않는 일반 허브(240)를 통하여 연결되어 있는 경우에는 허브(240) 내에서 패킷의 복제 과정이 이루어진 후, 허브(240)의 모든 포트로 멀티캐스트 패킷이 전송된다.That is, when the
이는 심각한 네트워크 혼잡 현상을 유발하며, 네트워크 자원의 심각한 낭비를 초래하고, 결과적으로는 멀티캐스팅 스트림을 필요로 하지 않는 단말(250)로 하여금 정상적인 기능을 수행할 수 없도록 하는 문제점이 있었다.This causes serious network congestion, causes serious waste of network resources, and consequently has a problem in that the
이러한 문제점을 해결하기 위해서는 멀티캐스트를 지원하는 허브를 사용하거나 댁내 단말을 홈서버/홈게이트웨이에 직접 연결하여야 하나, 멀티캐스트를 지원하는 허브는 일반 가정에서 사용하기에 가격과 기능이 적합하지 않고, 댁내 단말을 홈서버/홈게이트웨이에 직접 연결하는 방법은 포트의 개수가 제한적인 문제점이 있다.In order to solve this problem, a multicast-enabled hub or a home terminal must be directly connected to a home server / home gateway. However, a multicast-supported hub is not suitable for home use. The method of directly connecting a home terminal to a home server / home gateway has a problem in that the number of ports is limited.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, IPTV 서비스 등을 요청한 댁내 단말이 허브를 통하여 연결되어 있는 경우에, 댁내 단말로 전송되는 멀티캐스트 패킷을 유니캐스트 패킷으로 변환한 후 해당 허브로 전달함으로써, 허브의 멀티캐스트 패킷 처리 과정에서 발생할 수 있는 불필요한 트래픽 발생을 막고, 홈네트워크 리소스 사용의 효율성을 향상시키기 위한, 멀티캐스트 트래픽 조정 기능을 가지는 홈게이트웨이 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed in order to solve the above problems, and when a home terminal requesting an IPTV service or the like is connected through a hub, the multicast packet transmitted to the home terminal is converted into a unicast packet. The present invention provides a home gateway device having a multicast traffic coordination function and a method thereof for preventing unnecessary traffic occurring in the multicast packet processing of the hub and improving the efficiency of using home network resources by delivering to the hub. There is a purpose.
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.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 멀티캐스트 트래픽 조정 기능을 가지는 홈게이트웨이 장치에 있어서, MAC 주소 러닝 기법을 이용하여, 포트에 연결되어 있는 단말의 개수로부터 해당 포트에 서비스를 요청한 댁내 단말이 직접 연결되어 있는지 또는 허브를 통하여 연결되어 있는지를 확인하기 위한 토폴로지 관리 수단; 상기 토폴로지 관리 수단의 확인 결과에 따라, 상기 댁내 단말이 포트에 직접 연결되어 있으면 멀티캐스트 MAC 주소를 상기 댁내 단말이 연결된 해당 포트로 설정하고, 상기 댁내 단말이 상기 허브를 통하여 연결되어 있으면 멀티캐스트 MAC 주소를 홈게이트웨이의 컨트롤 보드와 연결된 포트로 설정하기 위한 IGMP 스누핑 수단; 상위 멀티캐스트 라우터로 가입요청 메시지를 전송하여 상기 댁내 단말이 요청한 서비스가 제공되도록 요청하기 위한 IGMP 프록시 수단; 및 상기 홈게이트웨이의 컨트롤 보드와 연결된 포트를 통하여 입력받은 멀티캐스트 패킷을 유니캐스트 패킷으로 변환한 후 해당 허브로 전송하여, 상기 댁내 단말로 전달되도록 하기 위한 트래픽 변환 수단을 포함한다.The apparatus of the present invention for achieving the above object is, in the home gateway device having a multicast traffic adjustment function, using the MAC address learning scheme, the premises requesting the service from the number of terminals connected to the port Topology management means for confirming whether the terminal is directly connected or connected through a hub; According to the confirmation result of the topology management means, if the indoor terminal is directly connected to the port, the multicast MAC address is set to the corresponding port to which the indoor terminal is connected, and if the indoor terminal is connected through the hub, the multicast MAC IGMP snooping means for setting the address to a port connected to the control board of the home gateway; IGMP proxy means for transmitting a subscription request message to an upper multicast router to request that the service requested by the indoor terminal is provided; And a traffic conversion means for converting the multicast packet received through a port connected to the control board of the home gateway into a unicast packet and transmitting the multicast packet to a corresponding hub to be delivered to the indoor terminal.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 홈게이트웨이에서의 멀티캐스트 트래픽 조정 방법에 있어서, 상기 홈게이트웨이가 댁내 단말로부터 서비스 요청 신호를 수신함에 따라 MAC 주소 러닝 기법을 이용하여, 포트에 연결되어 있는 단말의 개수로부터 해당 포트에 서비스를 요청한 댁내 단말이 직접 연결되어 있는지 또는 허브를 통하여 연결되어 있는지를 확인하는 확인 단계; 상기 확인 결과, 상기 댁내 단말이 임의의 포트에 직접 연결되어 있으면 멀티캐스트 MAC 주소를 상기 댁내 단말이 연결된 해당 포트로 설정하는 제 1 설정 단계; 상기 확인 결과, 상기 댁내 단말이 허브를 통하여 연결되어 있으면 멀티캐스트 MAC 주소를 상기 홈게이트웨이의 컨트롤 보드와 연결된 포트로 설정하는 제 2 설정 단계; 상위 멀티캐스트 라우터로 가입 요청 메시지를 전송하여 해당 서비스의 제공을 서버 측으로 요청하는 서비스 요청 단계; 및 외부로부터 상기 컨트롤 보드와 연결된 포트를 목적지로 하는 멀티캐스트 패킷을 수신함에 따라 상기 수신한 멀티캐스트 패킷을 유니캐스트 패킷으로 변환한 후 해당 허브로 전송하여, 서비스를 요청한 해당 단말로 전달되도록 하는 트래픽 조정 단계를 포함한다.On the other hand, the method of the present invention for achieving the above object, in the multicast traffic adjustment method in the home gateway, using the MAC address running scheme as the home gateway receives a service request signal from the premises terminal, A checking step of checking whether a home terminal requesting a service to a corresponding port is directly connected or connected through a hub from the number of terminals connected to the terminal; A first setting step of setting a multicast MAC address to a corresponding port to which the indoor terminal is connected when the indoor terminal is directly connected to an arbitrary port; A second setting step of setting a multicast MAC address to a port connected to a control board of the home gateway when the indoor terminal is connected through a hub; A service request step of transmitting a subscription request message to an upper multicast router to request server to provide a corresponding service; And receiving the multicast packet destined for the port connected to the control board from the outside, converting the received multicast packet into a unicast packet, and then transmitting the multicast packet to the corresponding hub to transmit to the corresponding terminal requesting the service. Adjustment step.
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.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 홈네트워크의 멀티캐스트 트래픽 조정 기능을 가지는 홈게이트웨이 장치의 구성도이다.3 is a block diagram of a home gateway device having a multicast traffic adjustment function of a home network according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 홈네트워크의 멀티캐스트 트래픽 조정 기능을 가지는 홈게이트웨이(300)는 IGMP 스누핑 모듈(31), IGMP 프록시 모듈(32), 토폴로지 관리 모듈(33) 및 트래픽 변환 모듈(34)을 포함한다.As shown in FIG. 3, the
먼저, 토폴로지 관리 모듈(33)은 스위치의 MAC 주소 러닝 기법을 이용하여, 특정 포트에 연결되어 있는 단말의 개수를 기준으로 포트에 연결되어 있는 댁내 단말의 연결 구조(토폴로지)를 파악한다. 즉, 토폴로지 관리 모듈(33)은 포트에 연결 되어 있는 단말의 개수로부터 해당 포트에 하나의 단말이 직접 연결되어 있는지 또는 허브를 통하여 연결되어 있는지를 유추한다.First, the
상기 IGMP 스누핑 모듈(31)은 서비스를 요청한 댁내 단말의 멀티캐스트 MAC 주소를 설정한다. 이때, IGMP 프록시 모듈(32)은 토폴로지 관리 모듈(33)에서 인지한 댁내 단말의 연결 구조로부터, 임의의 포트에 상기 댁내 단말이 직접 연결되어 있으면 멀티캐스트 MAC 주소를 상기 댁내 단말이 연결된 포트로 설정하고, 상기 댁내 단말이 허브를 통하여 연결되어 있으면 멀티캐스트 MAC 주소를 홈게이트웨이(300)의 컨트롤 보드와 연결된 포트(1번 포트)로 설정한다. 이후, 이 포트(1번 포트)로 입력되는 멀티캐스트 패킷은 트래픽 변환 모듈(34)로 전달된다.The
상기 IGMP 프록시 모듈(32)은 상위 멀티캐스트 라우터로 가입요청 메시지를 전송하여 해당 멀티캐스트 그룹에 가입함으로써, 상기 댁내 단말이 요청한 서비스(IPTV 방송 스트림)를 제공받을 수 있도록 한다.The
상기 트래픽 변환 모듈(34)은 홈게이트웨이(300)의 컨트롤 보드와 연결된 포트를 통하여 입력받은 멀티캐스트 패킷을 유니캐스트 패킷으로 변환한 후 해당 허브(340)로 전송하여, 변환한 유니캐스트 패킷이 서비스를 요청한 해당 단말(350)로 직접 전달되도록 한다.The
이하에서는 도 3을 참조하여 보다 구체적인 예를 설명하기로 한다.Hereinafter, a more specific example will be described with reference to FIG. 3.
도 3에 도시된 바와 같이, 4번 포트에 직접 연결되어 있는 단말(380)이 IPTV 서비스를 요청한 경우에, IGMP 조인(join) 메시지(IPTV 스트림 접속 요청)는 토폴로지 관리 모듈(33)을 거쳐 IGMP 스누핑 모듈(31)로 전송된다.As shown in FIG. 3, when a terminal 380 directly connected to port 4 requests an IPTV service, an IGMP join message (IPTV stream access request) passes through the
이때, 토폴로지 관리 모듈(33)은 IGMP 조인(Join) 메시지(IPTV 스트림 접속 요청)가 입력된 4번 포트가 한 개의 단말만이 직접 연결되어 있다는 것을 인지한다. 그러면, IGMP 스누핑 모듈(31)은 IPTV 서비스를 요청한 단말(380)의 멀티캐스트 MAC 주소를 4번 포트로 출력하도록 설정한다. 참고적으로, IGMP 조인(join) 메시지에서 목적지 MAC 주소는 댁내 단말의 유니캐스트 MAC 주소와 IP 멀티캐스트 그룹 주소를 조합하여 생성한 멀티캐스트 MAC 주소로 설정된다.At this time, the
그 결과, 이후로 IPTV 서버로부터 4번 포트에 대하여 설정한 멀티캐스트 MAC주소를 가지고 입력되는 멀티캐스트(IPTV) 패킷들은 추가적인 처리 없이 0번 포트로 입력되어 4번 포트로 출력된다.As a result, multicast (IPTV) packets input from the IPTV server with the multicast MAC address set for port 4 are inputted to
한편, 허브(340)와 연결된 단말(350)이 IPTV 서비스를 요청하면 IGMP 조인(join) 메시지(IPTV 스트림 접속 요청)가 토폴로지 관리 모듈(33)을 통하여 IGMP 스누핑 모듈(31)로 전송된다. 이때, 토폴로지 관리 모듈(31)은 IGMP 조인(join) 메시지(IPTV 스트림 접속 요청)가 입력된 3번 포트가 허브(240)를 통하여 댁내 단말(350)과 연결된 것을 인지한다.Meanwhile, when the terminal 350 connected to the
그러면, IGMP 스누핑 모듈(31)은 IPTV 서비스를 요청한 단말(350)의 멀티캐스트 MAC 주소를 1번 포트 즉, 홈게이트웨이(300)의 컨트롤 보드로 입력되도록 설정한다. 그리고 IGMP 프록시 모듈(32)은 상위 멀티캐스트 라우터로 가입요청 메시지를 전송하여 해당 멀티캐스트 그룹에 가입함으로써, 단말(380)이 요청한 IPTV 서비스를 제공받을 수 있도록 한다.Then, the
이후, IPTV 서버로부터 1번 포트에 대하여 설정한 멀티캐스트 MAC주소를 가 지고 0번 포트로 입력되는 멀티캐스트(IPTV) 패킷들은 홈게이트웨이(300)의 컨트롤 보드를 통하여 트래픽 변환 모듈(34)로 입력된다.Subsequently, multicast (IPTV) packets having a multicast MAC address set for port 1 from the IPTV server and input to
그러면, 트래픽 변환 모듈(34)은 입력받은 멀티캐스트 패킷을 유니캐스트 패킷으로 변환한 후, 허브(340)로 전송하여 서비스를 요청한 해당 단말(350)로 전달되도록 한다. 이때, 허브(340)는 트래픽 변환 모듈(34)에서 유니캐스트 패킷으로 변환된 트래픽을 수신하므로, 불필요한 패킷 생성 과정 없이 서비스를 요청한 해당 단말(350)로만 트래픽을 전달할 수 있다.Then, the
이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 전체적인 동작 과정을 살펴보기로 한다.Hereinafter, the overall operation of the present invention will be described with reference to FIG. 4.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 홈게이트웨이에서의 멀티캐스트 트래픽 조정 방법에 대한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a multicast traffic adjustment method in a home gateway according to an embodiment of the present invention.
먼저, 홈게이트웨이(300)가 홈네트워크 내 단말로부터 서비스 요청 신호(IPTV 서비스 요청 신호)를 수신하면(S401), 서비스를 요청한 댁내 단말이 임의의 포트에 직접 연결되어 있는지 또는 허브를 통하여 연결되어 있는지를 확인한다(S402). 여기서, MAC 주소 러닝 기법을 이용하면, 특정 포트에 연결되어 있는 단말의 개수로부터 포트에 연결되어 있는 댁내 단말이 포트에 직접 연결되어 있는지 또는 허브를 통하여 연결되어 있는지를 파악할 수 있다.First, when the
상기 확인 결과(S402), 상기 댁내 단말이 임의의 포트에 직접 연결되어 있으면 멀티캐스트 MAC 주소를 상기 댁내 단말이 연결된 해당 포트로 설정하여, 종래와 마찬가지 방식으로 패킷이 전달되도록 한다(S407).As a result of the checking (S402), if the indoor terminal is directly connected to a certain port, the multicast MAC address is set to the corresponding port to which the indoor terminal is connected, so that the packet is transmitted in the same manner as in the conventional method (S407).
한편, 상기 확인 결과(S402), 상기 댁내 단말이 허브를 통하여 연결되어 있으면 멀티캐스트 MAC 주소를 홈게이트웨이(300)의 컨트롤 보드와 연결된 포트로 설정한다(S403).On the other hand, if the check result (S402), if the indoor terminal is connected via a hub, the multicast MAC address is set to the port connected to the control board of the home gateway (300) (S403).
한편, 멀티캐스트 MAC 주소 설정을 마친 홈게이트웨이(300)는 상위 멀티캐스트 라우터로 가입요청 메시지를 전송하여 해당 멀티캐스트 그룹에 가입함으로써, 해당 서비스의 제공을 서버측(IPTV 서버)으로 요청한다(S404).On the other hand, the
이후, 홈게이트웨이(300)가 서버측(IPTV 서버)으로부터 전송된 멀티캐스트 패킷을 컨트롤 보드와 연결된 포트를 통하여 수신하면(S405), 수신한 멀티캐스트 패킷을 유니캐스트 패킷으로 변환한 후 해당 허브로 전송하여(S406), 허브가 홈게이트웨이(300)로부터 수신한 유니캐스트 패킷을 서비스를 요청한 해당 단말(350)로 직접 전달하도록 한다.Then, when the
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 홈게이트웨이를 통하여 IPTV 서비스를 제공받고자 하는 댁내 단말이 허브를 통하여 연결되어 있는 경우에 발생할 수 있는 종래의 문제점, 즉 허브가 홈게이트웨이로부터 수신한 멀티캐스트 패킷(IPTV 패킷)을 허브에 연결되어 있는 모든 단말로 복제하여 불필요한 트래픽을 발생시키는 문제점을 해결한다. 그에 따라, IPTV 서비스를 요청한 단말을 제외한 타 단말로는 IPTV 스트림이 전달되지 않으므로, 결과적으로 네트워크 리소스 사용의 효율성이 높아지게 된다.As described above, the present invention is a conventional problem that may occur when a home terminal to be provided with an IPTV service through a home gateway is connected through a hub, that is, a multicast packet (IPTV) received from the home gateway by the hub. It solves the problem of generating unnecessary traffic by duplicating packets) to all terminals connected to the hub. Accordingly, since the IPTV stream is not transmitted to other terminals except for the terminal requesting the IPTV service, the efficiency of network resource usage is increased as a result.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디 스크 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.As described above, the method of the present invention may be implemented as a program and stored in a recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, etc.) in a computer-readable form. Since this process can be easily implemented by those skilled in the art will not be described in more detail.
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.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.
상기와 같이 본 발명은, 홈게이트웨이를 통하여 IPTV 서비스 등을 제공받고자 하는 댁내 단말이 허브를 통하여 연결되어 있는 경우에 발생할 수 있는 종래의 문제점, 즉 허브가 홈게이트웨이로부터 수신한 멀티캐스트 패킷(IPTV 패킷)을 허브에 연결되어 있는 모든 단말로 복제하여 불필요한 트래픽을 발생시키는 문제점을 해결하여, 네트워크 리소스 사용의 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention is a conventional problem that may occur when an indoor terminal to be provided with an IPTV service through a home gateway is connected through a hub, that is, a multicast packet (IPTV packet received by the hub from a home gateway). ) To solve the problem of generating unnecessary traffic by copying to all the terminals connected to the hub, thereby improving the efficiency of network resource usage.
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