KR101242885B1 - 데이터 통신 시스템 및 네트워크 리소스 관리 방법 - Google Patents

데이터 통신 시스템 및 네트워크 리소스 관리 방법 Download PDF

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Abstract

네트워크 리소스를 관리하기 위한 제어 서버 및, 멀티미디어 콘텐츠를 하나 이상의 UE(사용자 장비) 장치들에 전송하기 위한 전송 서버가 제공된 네트워크를 포함하는 데이터 통신 시스템이 개시되고, 제어 서버는 전송 서버와 UE 장치 간의 네트워크 세션의 서비스 품질(QoS) 네트워크 세션 ID를 전송 서버에 전송하도록 구성되고, 전송 서버는 제어 서버와 독립적으로 네트워크 세션의 트랙을 유지하도록 구성되어, 네트워크 세션의 상기 네트워크 세션 ID가 상기 전송 서버에 전송되면, 제어 서버는 네트워크 세션에 대한 어떠한 리퍼런스도 유지하지 않고, 그 안에 어떠한 부분도 취하지 않는다.

Description

데이터 통신 시스템 및 네트워크 리소스 관리 방법{DISTRIBUTED RESOURCE MANAGEMENT IN NETWORKS}
본 발명은 네트워크에서 분산된 리소스 관리에 관한 것이다. 본 발명은, 특히, 그러나, 비배타적으로, 차세대 네트워크(Next Generation Nework; NGN)에서 리소스 관리 및 네트워크 세션의 추적에 관한 것이다.
차세대 네트워킹(NGN)은 패킷-기반 시스템에서 많은 종류의 정보 및 서비스(예를 들면, 음성, 데이터, 멀티미디어 등)를 전송하는 네트워킹에 관련된 광범위한 용어이다. 이러한 형태의 네트워크는 인터넷 프로토콜 TV(IPTV) 서비스 또는 다른 형태의 데이터를 최종 사용자에게 제공하는데 사용될 수 있다. 이것은 서비스 품질(QoS)을 확보 및 보장하기 위해 RACS(Resource reservation and Admission Control Sub-system)에 의존한다. 몇몇의 표준 기구는 RAC 서브시스템 아키텍처를 다루고 있다.
ITU-SGI(International Telecoms Union) 및 ATIS(Alliance for Telecommunications Industry Standards) 양자는 RAC-F(Resource Access Control Facility)의 사용을 명시하고 있다. RAC-F 및 RACS는 그 자체로 잘 알려져 있다.
ETSI(European Telecommunications Standards Institute)는 RACS(Resource and Admission Control Sub-system)의 사용을 명시하고 있다.
ETSI ES 282 003에서 ETSI TISPAN는 규정된 RACS 아키텍처를 정의한다. "TISPAN(Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking); RACS(Resource and Admission Control Sub-system): 기능적 아키텍처(Functional Architecture)". ETSI ES 282 003은 다른 NGN 서브시스템(즉, 애플리케이션 또는 서비스 기능)이 인증 및 리소스 확보(reservation)를 위해 RACS와 상호 작용해야 하는 방법을 명시하고 있다. 그러나, ETSI ES 282 003에서, 동일한 기능적 엔티티가, 예를 들면, Gq'로서 알려진 인터페이스를 통해 리소스를 확보, 수정, 리프레시(refresh) 및 해제할 것이라고 가정된다. 따라서, 관리 기능적 엔티티(예를 들면, ETSI TS 102 028에서 규정된 바와 같은, 인터넷 프로토콜 TV(IPTV)의 제어)는, 리소스가 사용 후에 해제될 수 있도록 세션의 트랙을 유지하도록 요구된다.
CoD(Content on Demand) 서버가 통상적으로 IPTV CoD 서비스를 전송하지만, 이것이 리소스 관리를 가정하는 IPTV 제어 요소인 예를 고려하자. 따라서, 단일의 기능적 엔티티, IPTV 제어는 리소스 관리를 담당하고, 모든 CoD 세션의 지속 기간 동안에 모든 QoS 리소스의 트랙을 유지해야 한다. 유사한 예가 IMS(Internet Protocol Multimedia Subsystem) 도메인에서 존재하고, IPTV 제어의 역할은 IMS 코어 요소, 예를 들면, S-CSCF(Service-Call Setup Control Function)에 의해 수행된다.
리소스를 확보, 수정, 리프레시 및 해제(즉, 확보/해제)하도록 요청하는 기능적 엔티티가 서비스를 실제 전송하는 기능적 엔티티와 동일하지 않기 때문에, 이러한 접근법은 확장성(scalability) 및 성능 제한을 생성한다. 따라서, 복잡성 및 네트워킹 이슈가 발생할 수 있고, 이는 성능에 영향을 준다.
대안적인 접근법은 "ETSI DTS 183 064 V 0.0.5(2008-03) ETSI 표준 기술 규격 TISTAN(Telecommunications and Internet Converged Services and Protocols for Advanced Networking), 전용 IPTV 서브시스템 스테이지 3 규격"에 기재되어 있고, 여기서, IPTV 제어가 리소스를 확보한 후에, 리소스 해제는 또 다른 기능적 엔티티, 소위 MCF에 위임된다.
그러나, 이러한 접근법은, 운영자가 잠재적으로 개방된 네트워크부터 잠재적으로 네트워크 관리 인터페이스에 대한 분산된 액세스를 허용하는 경우에만 적용 가능하고, 이는 RACS에서 여전히 해결되지 않은 보안 위험을 생성한다.
종래 기술 구성은 XP 015009039로부터 공지되어 있고, 이는 멀티미디어 분배를 포함하여 하나 이상의 참가자를 갖는 세션을 생성, 수정 및 종결하는 애플리케이션 계층 제어 프로토콜을 개시하고 있다.
본 발명은 개선된 리소스 관리 시스템을 제공하려는 시도에서 발생한다.
본 발명은, 네트워크 관리 인터페이스에 대한 분산된 액세스가 요구되지 않고, 확장성 및 성능이 제한되지 않는 해결책을 제공한다.
본 발명에 따라, 네트워크 리소스를 관리하기 위한 제어 서버, 및 하나 이상의 UE(사용자 장비) 장치에 멀티미디어 콘텐츠를 전송하기 위한 전송 서버가 제공된 네트워크를 포함하는 데이터 통신 시스템이 제공되고, 상기 제어 서버는 전송 서버와 UE 장치 간의 네트워크 세션의 서비스 품질(QoS) 네트워크 세션 ID를 전송 서버에 전송하도록 구성되고, 네트워크 세션의 네트워크 세션 ID가 전송 서버에 전송되면, 제어 서버는 네트워크 세션에 관하여 무상태(stateless)이도록 전송 서버는 제어 서버와 독립적으로 네트워크 세션을 추적하도록 구성되고, 전송 서버는 네트워크 세션의 완료 시에 네트워크 세션의 QoS 네트워크 세션 ID를 다시 제어 서버에 전송하도록 구성되고, RACS(Resource and Admissions Control Server)가 제공되고, 제어 서버는 네트워크 세션 ID의 수신 시에 네트워크 세션을 종결하도록 RACS에 지시하도록 구성된다.
제어 서버는, 전송 서버와 UE 간의 네트워크 세션의 수립 동안에 네트워크 세션 ID를 전송 서버에 전송하도록 구성될 수 있다.
제어 서버는 네트워크 세션 ID를 제어 서버로부터 직접적으로 전송 서버에 전송하거나 UE를 통해 간접적으로 전송하도록 구성될 수 있다. UE는 RTSP(real time streaming protocol) 300 REDIRECT 메시지를 사용하여 네트워크 세션 ID을 전송 서버에 전송하도록 구성될 수 있다. 이들은 그 자체로 잘 알려져 있다.
UE는 IPTV 장비일 수 있다.
사실상, 본 발명은 리소스를 확보하는 기능적 엔티티에서 콘텐츠를 전송하는 기능적 엔티티로의 네트워크 세션의 상태 추적을 아웃소싱하는 것을 수반한다.
본 발명의 부가적인 특징에 따라, 네트워크 리소스를 관리하기 위한 제어 서버, 및 멀티미디어 콘텐츠를 하나 이상의 UE(사용자 장비) 장치들에 전송하기 위한 전송 서버를 갖는 네트워크의 네트워크 리소스를 관리하는 방법이 제공되고, 상기 전송 서버와 상기 UE 장치 간의 네트워크 세션의 서비스 품질(QoS) 네트워크 세션 ID를 상기 전송 서버에 전송하는 단계와; 상기 전송 서버를 사용하여, 상기 제어 서버와 독립적으로, 상기 네트워크 세션을 추적하는 단계를 포함하여, 상기 네트워크 세션의 상기 네트워크 세션 ID가 상기 전송 서버에 전송되면, 상기 제어 서버는 상기 네트워크 세션에 관하여 무상태이고, 상기 네트워크 세션의 완료 시에, 상기 전송 서버는 상기 네트워크 세션의 상기 네트워크 세션 ID를 상기 제어 서버에 다시 전송하고, 상기 제어 서버는 제어를 회복하고, 상기 네트워크 세션 ID의 수신 시에, 상기 제어 서버는 RACS(Resource and Admissions Control Server)에 상기 네트워크 세션을 종결하도록 지시한다.
제어 서버는, 전송 서버와 UE 간의 네트워크 세션의 수립 동안에 네트워크 세션 ID를 전송 서버에 전송하는 것이 바람직하다. 네트워크 세션 ID는 제어 서버로부터 전송 서버에 직접적으로 전송되거나, UE를 통해 간접적으로 전송될 수 있다. 간접적으로 전송될 때, 네트워크 세션 ID는 RTSP 300 REDIRECT 메시지를 사용하여 UE로부터 전송 서버에 전송되는 것이 바람직하다.
본 발명을 사용함으로써, 네트워크 내의 단일의 기능적 엔티티는 QoS 세션의 상태를 유지하지 않고 리소스를 관리한다. 동일한 기능적 엔티티만이 보안 고려 사항으로부터 리소스를 관리하도록 허용되기 때문에, 이러한 구성으로 인해, 폐쇄된 네트워크 도메인 내의 리소스 확보에 대한 액세스가 유지될 수 있다. 이것은 보안을 개선하고, 예를 들면, 서비스 거부(Denial of Service; DoS) 공격을 방지할 수 있다.
본 발명은 또한 본원에 개시된 임의의 하나 이상의 신규한 특징, 특징의 조합, 단계, 또는 단계의 조합을 포함하는 데이터 통신 시스템 또는 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예는 첨부한 간략한 도면을 참조하여 예의 방법으로 설명될 것이다.
도 1은 네트워크를 간략히 도시한 도면.
도 1을 참조하여, 본 발명의 실시예가 간략히 도시된다. UE(1), 본 경우에, IPTV 장치(예를 들면, 디스플레이를 갖는 셋탑 박스)는 차세대 네트워크(NGN)에 접속된다. 단지 단일의 UE(1)이 도시되지만, 일반적으로 네트워크에 접속된 많은 수의 UE들(1)이 존재할 것이라는 것이 인식되어야 하고, 네트워크 리소스는 UE들(1) 간에 공유된다.
네트워크는 NGN(차세대 네트워크), 즉, 이에 제한되지 않지만, 음성, 데이터, 비디오를 포함하는 모든 형태의 고객 트래픽을 지원하기 위해 IP 및 QoS(서비스 품질) 기술을 사용하여 설계된 네트워크이고, 이는 다양한 IP-기반 고객 장치 및 차세대 및 진보된 애플리케이션이 단일의 공통 네트워크를 통해 통신하도록 한다.
네트워크는 IPTV-C(IPTV 제어)(2)(ETSI TS 182028에 규정됨), RACS(resource and admission control server)(3), MF(media function)(4) 서버, 본 경우에 상호 작용적인 미디어 전송을 위한 CoD 서버(MCF), BGF(border gateway function) 장치(5), 및 UE의 로컬 그룹에 대한 액세스를 제공하는 액세스 노드(AN)(6)를 포함한다. 이들 구성요소는 도면에 간략히 도시된다.
소위 NGN(차세대 네트워크) 이외의 네트워크를 포함하여 대안적인 네트워크 구성이 본 발명의 범위 내에서 가능하다는 것이 당업자에게 쉽게 이해될 것이다.
도면(도면에서 알파벳 숫자로 라벨링된 라인이 물리적(또는 무선) 네트워크 접속이라기보다는 논리적 기능 흐름을 나타낸다는 것을 유의하라)에서 라벨링된 단계를 참조하여, 사용자가 온-디맨드 콘텐츠, 예를 들면, VOD(Video On Demand)를 요구하는 애플리케이션에서의 네트워크의 동작이 고려될 것이다.
실제로, UE는 물론 AN(6)을 통해 네트워크에 접속할 것이고, AN(6)는 DSLAM(디지털 가입자 회선 액세스 멀리플렉서)일 수 있다.
a) 사용자는 UE로부터 온-디맨드 콘텐츠를 선택하고, UE는 CoD 세션을 개시하기 위해 IPTV-C에 요청을 전송한다.
b) UE(1)로부터의 요청 수신 시에, IPTV-C는 RACS로부터 리소스 확보를 요청한다. IPTV-C 및 RACS는 ETSI TS 182 019에 규정된 바와 같은 Gq' 인터페이스를 사용하여 접속된다. 그러나, 다른 표준 기구 또는 포럼, 예를 들면, ATIS(Alliance for Telecommunications Industry Solutions), ITU(International Telecoms Union)에서 규정된 바와 같은 대안적인 인터페이스가 사용될 수 있다.
c) RACS는 QoS 세션 ID를 IPTV-C에 반환한다.
d,e) IPTV-C는 QoS 세션 ID를 CoD 서버에 전송하고, CoD 서버는 QoS 세션의 레퍼런스(리소스 확보)를 유지할 것이다. QoS 세션 ID는 CoD 서버와 UE 간의 CoD 세션의 수립 동안에 전송된다. 이러한 지점으로부터, IPTV-C는 CoD 세션에 관하여 무상태(stateless)이고, IPTV-C는 확보된 QoS 세션에 관하여 더 이상 알지 못하고, 즉, CoD 서버는 QoS 세션에 대한 리퍼런스를 유지하지 않고, 그 안에서 어떠한 부분도 취하지 않는다.
QoS 세션 ID는 RFC 2326에서 지정된 RTSP(실시간 스트리밍 프로토콜) 300 REDIRECT 메시지를 사용하여 UE를 통해 전송된다. 그러나, 임의의 대안으로 적절한 프로토콜이 사용될 수 있거나 세션 ID가 직접적으로 전송될 수 있다는 것을 유의하라.
본 예에서, QoS 세션이 CoD 세션의 수립 동안에 CoD 서버로 전송되지만, QoS 세션은 CoD 세션의 수립 전에 또한 전송될 수 있다. 또한, 본 예에서, QoS 세션 ID가 UE를 통해 CoD 서버로 간접적으로 전송되지만, QoS 세션 ID는 또한 직접적으로 전송될 수 있다.
f) CoD 서버는, CoD 세션이 서비스 중인 동안에 QoS 세션을 추적한다. 상술된 바와 같이, 이러한 기간 동안에, IPTV-C는 QoS 세션에 관하여 무상태이다.
g) 따라서, CoD 서버는 상호 작용적인 콘텐츠 전송의 상태를 알고, 상호 작용적인 전송이 더 이상 요구되지 않을 때, CoD 서버는 확보된 리소스(CoS 세션)가 더 이상 요구되지 않을 때를 알거나 결정한다. 따라서, CoD 세션이 종료된 후에, CoD 서버는 QoS 세션이 존재하고 해제될 필요가 있다는 것을 IPTV-C에 통지하고, CoD 서버는 QoS 세션 ID를 다시 IPTV-C에 다시 전송하고, IPTV-C는 QoS 세션에 관하여 더 이상이 무상태가 아니고, 활성 부분을 다시 취한다.
h, i) IPTV-C는 QoS 세션 ID를 지정하여 Gq' 인터페이스를 통해 QoS 세션 종료에 대한 RACS를 트리거링한다.
따라서, 정상 동작 동안에, IPTV 제어는 QoS 세션의 추적(확보된 리소스)을 유지하지 않고, 이는 비용-효율적인 분산된 해결책의 구축을 허용한다. QoS 상태는 사용되는 경우에 유지되고, 이는 상이한 기능적 엔티티 간에 서비스 세션(CoD 세션) 및 리소스 확보 세션(QoS 세션)을 동기화할 필요성을 제거한다.
따라서, QoS 세션의 상태 추적은, 리소스를 확보하는 기능적 엔티티로부터 서비스 전송을 위한 리소스 확보 단계 동안에 선택된 기능적 엔티티로 '아웃소싱'된다. 리소스를 확보하는 기능적 엔티티는 서비스를 수행하도록 선택된 기능적 엔티티에게 서비스의 지속 기간 동안에 그가 QoS 세션을 추적하는 것을 담당하도록 지시한다. 서비스가 종료되고, 강조된 QoS 세션이 더 이상 요구되지 않게 된 후에, 서빙 기능적 엔티티는 확보된 리소스가 더 이상 요구되지 않고 해제될 수 있다는 것을 리소스를 확보하는 기능적 엔티티에 다시 통지할 것이다.
상술된 바와 같이, 단일의 엔티티(즉, 본 실시예에서) MF(CoD) 서버(4)가 세션 동안에 리소스를 관리하기 때문에, 보안이 상당히 개선되고, 네트워크 내의 몇몇의 구성요소들/노드들이 존재할 때 발생할 수 있는 보안 문제점이 최소화되기 때문이다.
본 발명은 단일의 기능적 엔티티가 NGN에서 모든 QoS 세션(즉, 모든 IPTV CoD 세션)의 추적을 유지할 필요성을 제거함으로써 종래 기술의 확장성 및 성능 제한을 제거하고; 리소스 확보 및 관리가 무상태형 기능적 엔티티에 의해 수행될 수 있기 때문에 비용 효율적인 구현을 가능하게 하고; 서비스 기능 및 리소스 관리 기능 간의 비경제적인 동기화에 대한 요건을 제거하고; 네트워크 관리 인터페이스에 대한 분산된 액세스를 사용하지 않고 운영자에게 분산된 리소스 관리를 허용하고, 이는 보안 위험성을 감소시키고, 예를 들면, DoS(서비스 거부) 공격을 방지한다.
개시된 실시예가 IPTV에 관한 것이지만, 본 발명이, 이에 제한되지 않지만, 차세대 네트워크를 포함하여 IPTV 이외의 다양한 네트워크에서 임의의 형태의 멀티미디어 콘텐츠 및 다른 형태의 콘텐츠 및 데이터에 대한 분산된 리소스 관리에 적용 가능하다는 것을 유의하라.

Claims (12)

  1. 네트워크 리소스를 관리하기 위한 제어 서버 및 멀티미디어 콘텐츠를 하나 이상의 UE(사용자 장비) 장치에게 전송하기 위한 전송 서버가 제공된 네트워크를 포함하는 데이터 통신 시스템으로서,
    상기 제어 서버는, 상기 전송 서버와 상기 UE 장치 간의 네트워크 세션의 서비스 품질(QoS) 네트워크 세션 ID를 상기 전송 서버에게 전송하도록 구성되고,
    상기 네트워크 세션의 상기 QoS 네트워크 세션 ID가 상기 전송 서버에게 전송되면, 상기 제어 서버가 상기 네트워크 세션에 관하여 무상태(stateless)이도록, 상기 전송 서버는 상기 제어 서버와 독립적으로 상기 네트워크 세션을 추적하도록 구성되고,
    상기 전송 서버는, 상기 네트워크 세션의 완료 시에 상기 네트워크 세션의 상기 QoS 네트워크 세션 ID를 다시 상기 제어 서버에게 전송하도록 구성되고,
    RACS(Resource and Admissions Control Server)가 제공되고, 상기 제어 서버는 상기 QoS 네트워크 세션 ID 의 수신 시에 상기 RACS에게 상기 네트워크 세션을 종결하라고 지시하도록 구성되는
    데이터 통신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 서버는, 상기 전송 서버와 상기 UE 간의 상기 네트워크 세션의 수립 동안에 상기 QoS 네트워크 세션 ID를 상기 전송 서버에게 전송하도록 구성되는
    데이터 통신 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 서버는 상기 QoS 네트워크 세션 ID를 상기 제어 서버로부터 상기 전송 서버에게 전송하도록 구성되는
    데이터 통신 시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 서버 및 상기 UE는 상기 네트워크 세션을 상기 제어 서버로부터 상기 UE를 통해 상기 전송 서버로 전송하도록 구성되는
    데이터 통신 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 UE는 RTSP 300 REDIRECT 메시지를 사용하여 상기 QoS 네트워크 세션 ID를 상기 전송 서버에게 전송하도록 구성되는
    데이터 통신 시스템.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 UE는 IPTV 장비인
    데이터 통신 시스템.
  7. 네트워크 리소스를 관리하기 위한 제어 서버 및 멀티미디어 콘텐츠를 하나 이상의 UE(사용자 장비) 장치에게 전송하기 위한 전송 서버를 갖는 네트워크의 네트워크 리소스를 관리하는 방법에 있어서,
    상기 전송 서버와 상기 UE 장치 간의 네트워크 세션의 서비스 품질(QoS) 네트워크 세션 ID를 상기 전송 서버에게 전송하는 단계와,
    상기 네트워크 세션의 상기 QoS 네트워크 세션 ID가 상기 전송 서버에게 전송되면, 상기 제어 서버는 상기 네트워크 세션에 관하여 무상태이도록, 상기 전송 서버를 사용하여, 상기 제어 서버와 독립적으로 상기 네트워크 세션을 추적하는 단계를 포함하되,
    상기 네트워크 세션의 완료 시에, 상기 전송 서버는 상기 네트워크 세션의 상기 QoS 네트워크 세션 ID를 상기 제어 서버에게 다시 전송하고, 상기 제어 서버는 제어권을 회복하고,
    상기 QoS 네트워크 세션 ID의 수신 시에, 상기 제어 서버는 RACS(Resource and Admissions Control Server)에게 상기 네트워크 세션을 종결하라고 지시하는
    네트워크 리소스 관리 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어 서버는, 상기 전송 서버와 상기 UE 간의 상기 네트워크 세션의 수립 동안에 상기 QoS 네트워크 세션 ID를 상기 전송 서버에게 전송하는
    네트워크 리소스 관리 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 QoS 네트워크 세션 ID는 상기 제어 서버로부터 상기 전송 서버로 전송되거나, 상기 UE를 통해 상기 제어 서버로부터 상기 전송 서버로 전송되는
    네트워크 리소스 관리 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 QoS 네트워크 세션 ID는 RTSP 300 REDIRECT 메시지를 사용하여 상기 UE를 통해 상기 전송 서버로 전송되는
    네트워크 리소스 관리 방법.
  11. 제 1 항에 따른 데이터 통신 시스템을 위한 제어 서버로서,
    상기 제어 서버는 제 1 항의 상기 제어 서버에 전용되는 단계들을 수행하도록 구성되는
    제어 서버.
  12. 제 1 항에 따른 데이터 통신 시스템을 위한 전송 서버로서,
    상기 전송 서버는 제 1 항의 상기 전송 서버에 전용되는 단계들을 수행하도록 구성되는
    전송 서버.
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