KR101247470B1 - 시그널링 서버 및 시그널링 서버와 클라이언트의 접속 방법 - Google Patents

시그널링 서버 및 시그널링 서버와 클라이언트의 접속 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 시그널링 서버(SS)는 공중 어드레스를 상기 클라이언트의 사설 어드레스에 일시적으로 결속시키는 어드레스 변환 장치(NAT)를 통해서 클라이언트(T)와의 SIP 시그널링 메시지를 전송하는 수단과, 상기 클라이언트로부터 등록 메시지를 수신하여, 상기 클라이언트가 새로운 등록 메시지를 상기 시그널링 서버(SS)로 전송해야 하는 유효 기간의 종료에 상기 클라이언트에게 전송하는 수단을 포함한다. 본 발명은 클라이언트가 어드레스 변환 장치(NAT) 뒤에 위치한다면, 상기 결속의 만료가 검출될 때까지 증가하는 대기 기간 이후에 테스트 메시지를 연속해서 전송함으로써 상기 일시적 결속의 대략적인 만료 시간을 판정한다. 이 대략적인 시간은 SIP 유효 기간으로서 전송됨으로써 이용된다.

Description

시그널링 서버 및 시그널링 서버와 클라이언트의 접속 방법{LEARNING EXPIRY TIME OF AN ASSOCIATION OF ADDRESSES IN AN ADDRESS TRANSLATION DEVICE FOR SIP SIGNALING SERVER}
본 발명은 데이터 통신 네트워크에 의한 멀티미디어 흐름의 전송(transmission of multimedia flows)에 관한 것으로, 특히 본 발명은 IP(인터넷 프로토콜) 전화기, IP 화상전화 서비스 등에 적용된다.
이들 애플케이션들은 대부분 공통적으로 참여자들(parties) 간에 세션(session)이 설립되어야 할 것을 요구한다. 이들 참여자들은 대부분 공통적으로 예를 들어 원격통신 단말기(GSM 또는 UMTS 단말기 등), 개인 보조 단말기(PDA), 컴퓨터 등과 같은 멀티미디어 단말기들이다.
이 세션은 소위 세션에 참여할 다른 참여자들을 "초대하는(invites)" "호출" 참여자에 의해 설립된다. 이러한 초대 및 다른 시그널링 메시지는 통상적으로 IETF(Internet Engineering Task Force)의 RFC(3261)에 의해 정의된 SIP(세션 개시 프로토콜) 프로토콜과 같은 시그널링 프로토콜에 의해 반송된다.
이들 SIP 시그널링 메시지는 일반적으로 "프록시 서버"로 알려져 있는 시그널링 서버의 도움을 받아 통신 네트워크를 통해 전송된다. 이들 시그널링 서버의 주된 목적은 시그널링 메시지 내에 포함된 어드레스를 해석하여 이들을 수신 참여자에 송신하도록 하는 것이다.
시그널링 서버가 통신 네트워크에 대해 충분한 지식을 갖도록 하기 위해, 단말기는 그들의 시그널링 서버에 등록되어야 한다. 이러한 식으로, 각 시그널링 서버는 자신에 접속된 단말기와 통신 네트워크를 통해 적절히 전송될 수 있는 시그널링 메시지(및 호출)를 알게 된다. 이러한 등록은 전형적으로 SIP 프로토콜의 "Register" 등록 메시지에 의해 수행된다.
이 프로토콜은 또한 호출 참여자가 피호출 참여자와의 세션을 개시할 수 있도록 해주는 "Invite"로 지칭되는 메시지를 포함한다.
전역 통신 네트워크(일반적으로 "인터넷"으로 지칭됨)는 사설 통신 네트워크들 간의 접속으로 이해될 수 있다. 이들 사설 네트워크는 예를 들어 기업 통신 네트워크일 수 있다. 이들은 통신 오퍼레이터에 의해 관리되는 하나 이상의 통신 네트워크를 통해 함께 연결된다.
꽤 자주, 사설 네트워크 및 공중 네트워크는, NAT(네트워크 어드레스 변환) 장치로 알려져 있고 IEFT의 RFC 3022에 기술되어 있는 어드레스 변환 장치에 의해 연결된다. 이러한 장치의 목적은 사설 네트워크 내에서만 사용되는 공중 어드레스를 공중 네트워크 내에서 사용되는 공중 어드레스에 결속(bind)하기 위함이다.
이들 NAT 장치 사이에서는, IP 어드레스 외에 IP 패킷 내에 표시된 포트를 고려하는 어드레스 및 포트 변환 장치("네트워크 어드레스 및 포트 변환"용 NAPT 장치)가 또한 존재한다. 이하의 설명에서, 해석을 보다 용이하게 하기 위해, 두문자어 NAT는 NAPT 장치 또는 그 밖의 다른 유사한 장치, 즉 양방향 NAT 장치, NAPT 리다이렉트/포트 전송 장치, Twice-NAT 장치 등을 또한 포함하는 것으로 이해될 것이다.
명료성을 위해, 본 명세서에서는 장비의 일부 또는 애플리케이션(IP 어드레스, 포트 등)을 식별하기 위해 NAT 장치에 의해 사용되는 IP 패킷 내에 포함된 모든 정보를 지칭하는데 "좌표"라는 용어를 사용할 것이다.
NAT 어드레스 변환 장치는 사설 네트워크에 접속된 단말기의 수보다 통상적으로 훨씬 적은 공중 어드레스의 풀(pool)에 대한 액세스를 갖는다. 이들 단말기들 중 하나가 공중 네트워크를 액세스하기를 원하는 경우, NAT 어드레스 변환 장치는 그것의 공중 어드레스 풀에서 여전히 이용 가능한 공중 어드레스 중의 하나를 그 단말기에 할당한다.
NAPT(Network Address and Port Translation)는 다수의 사설 어드레스에 대해 동일한 공중 어드레스를 이용할 수 있다. 이러한 경우, 결속은 IP 어드레스 뿐만 아니라 사용되는 포트 또는 다른 정보(프로토콜 등)에 기초하여 수행된다. 사설 및 공중 좌표의 이러한 결속은 일시적이다. 공중 네트워크의 관점에서, 이 단말기는 NAT(또는 NAPT 등) 어드레스 변환 장치에 의해 할당된 공중 좌표를 소유하고, 그런 다음 그의 사설 좌표는 공중 네트워크에 대해 투명하게 된다.
이 결속은 공중 어드레스 세트에서 발견되는 공중 어드레스를 독점하지 않도 록 하기 위해 일시적으로 필요하다. 부가적으로, 소정의 비사용 기간이 경과한 후, 결속은 종료되고 할당된 공중 어드레스는 또 다시 새롭게 재할당될 수 있다.
이러한 비사용은 예를 들어 TCP(전송 통신 프로토콜) 접속이 NAT 어드레스 변환 장치의 양 측면 상의 참여자들 간에 종료되는 경우에 발생할 수 있다. TCP 접속이 종료되고, 만료 시간으로 알려져 있는 이 기간이 경과한 후, 결속은 종료되고, 두 참여자가 또 다시 통신하기를 원하는 경우, 그들은 새롭게 결속될 필요가 있을 것이다. 어드레스 변환 장치의 기능에 대한 이러한 측면은, 예를 들어, 2005년 9월에 5판으로 발간되었으며 IETF의 웹사이트에서 입수 가능한 "NAT Behavioral Requirements of Unicast UDP"라는 문서에 설명되어 있다.
SIP 프로토콜에는 문제점이 있다. SIP는 TCP와는 달리 참여자들 사이에 종단간 접속의 설립을 포함하지 않는 UDP(User Datagram Protocol)로 알려져 있는 하위 레벨 프로토콜에 기초한다. 따라서, TCP 프로토콜을 사용하는 경우, 결속이 NAT 어드레스 변환 장치 내에서 종료되도록 TCP 접속을 중단시키기 위해 참여자들 중 하나로부터의 능동적 동작이 필요하다. 그러나, UDP 프로토콜을 사용하는 경우, 결속은 임의의 능동적 동작 없이, 즉, 간단히 만료 시간 이상의 기간 동안 데이터 패킷을 전송하지 않음으로써 종료될 수 있다.
본 출원인은 이것이 멀티미디어 세션을 수립하기 위해 SIP 프로토콜의 사용이 증가되는 경우 문제점을 증가시킨다는 것을 알게 되었다.
이 SIP 프로토콜은 UDP에 기초하기 때문에, 멀티미디어 세션 동안 시그널링 트래픽이 없거나 부족하게 되면 세션은 NAT 어드레스 변환 장치의 결속을 종료함으 로써 중단될 수 있다.
현재, 이러한 문제점은 클라이언트가 NAT 어드레스 변환 장치의 만료 시간보다 작은 기간 이후 주기적으로 등록하도록 SIP 프로토콜의 시그널링 메시지의 유효성 기간을 수동으로 설정함으로써 부분적으로 해결된다. 실제로, SIP 프로토콜은 클라이언트가 시그널링 서버에 일시적으로만 등록될 것을 규정한다. 따라서, "Register" 등록 메시지는 종료에 시그널링 서버가 클라이언트와 그의 "접속"을 마감하게 되는 유효 기간을 지정할 수 있게 하는 파라미터를 포함한다.
또한, 클라이언트가 시그널링 서버에 계속적으로 접속되고 전체 통신 네트워크에 의해 액세스가능하게 되기를 원하는 경우, 클라이언트는 "Register" 등록 메시지를 주기적으로 재전송해야 한다.
이 유효 기간은 대개 클라이언트와 시그널링 서버 사이에서 협상되지만, 이 기간은 오퍼레이터에 의해 수동으로도 설정될 수 있다.
SIP 시그널링 메시지에 대한 이 유효 기간은 NAT 어드레스 변환 장치의 결속이 종료되지 않도록 보장하기 위해 의도적으로 짧은 값으로 설정될 수 있다.
오퍼레이터는 또한 NAT 어드레스 변환 장치에 대한 제조자의 데이터에 의존할 수 있고, 또는 통계적 연구를 수행하여 이 장치의 만료 시간에 가장 잘 대응하는 유효 기간의 가장 최적인 값을 결정할 수 있다.
그러나, 이들 방법은 심각한 단점이 있다.
첫째, 이들 방법은 오퍼레이터가 수동적으로 개입할 것을 요구한다. 이것은 오퍼레이터에게는 낭비적인 작업이며, 구성 오류를 야기할 수 있다. 예를 들어, 어 드레스 변환 장치가 변경된 경우, 오퍼레이터는 그에 따라 유효 기간의 값을 변경해야 할 것을 기억해야 한다.
또한, SIP 시그널링 메시지의 유효 기간의 값을 너무 낮게 선택하게 되면 너무 많은 "Register" 등록 메시지를 전송함으로써 통신 네트워크에 과부하를 야기한다.
이들 문제점들은 오늘날에는 꽤 작은 편이지만, 본 출원인은 멀티미디어 세션을 설립하는 SIP 프로토콜의 사용이 증가함에 따라 상기 문제점들은 보다 심각해질 것이라고 확신한다.
본 발명은 시그널링 서버를 조절하여, 그것이 어드레스 변환 디바이스의 만료 기간에 대한 최적 값을 자동으로 판별하고 SIP 프로토콜의 "Register" 등록 메시지의 유효 기간으로서 이 값을 적용하게 함으로써 그들 문제를 해결할 것을 제안한다.
보다 구체적으로, 본 발명의 목적은 공중 어드레스를 상기 클라이언트의 사설 어드레스와 일시적으로 결합시키는 NAT 어드레스 변환 디바이스를 통해서 SIP 시그널링 메시지를 클라이언트에게 전송하는 수단을 포함하는 시그널링 서버이다. 이 서버는 상기 클라이언트로부터 오는 등록 메시지를 수신하고 새로운 등록 메시지를 시그널링 서버에 전송해야 하는 종료에서의 유효 기간에 그것에 전송하는 수단을 포함한다.
본 발명에 따르면, 이 시그널링 서버는 다음의 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.
- 클라이언트가 NAT 어드레스 변환 장치 뒤에 위치하는지의 여부를 검출하는 수단
- 그러한 경우, 일시적인 결속의 종료가 검출될 때까지 증가하는 대기 시간 이후에 테스트 메시지를 연속해서 전송함으로써 상기 일시적인 구조의 대략적인 만료 시간을 결정하는 수단과
- 이 결정의 완료 시에, 대략적인 만료 시간을 유효 기간으로서 클라이언트에게 전송하는 수단.
이 방법으로, 자동 결정은 인간 운영자를 이용하는 것을 회피시키고, 비용과 에러 소스 모두를 감소시킬 수 있다. 그것은 또한 보다 양호한 유효 기간 최적화를 가능하게 하여, 어드레스 변환 디바이스의 결속의 비종료와 통신 네트워크의 로드 사이의 이상적인 타협점을 가능하게 한다.
본 발명의 일 구현에서, 학습 단계 동안, 등록 메시지에 대해 응답하는 메시지는 제 1 테스트 메시지가 전송되기 전에 대기 시간보다 약간 더 큰 유효 기간을 포함한다.
본 발명의 일 구현에서, 학습 단계는 테스트 메시지가 어떠한 응답도 수신하지 않는다면 종료된다.
일 실시예에서, 테스트 메시지는 "Option" 메시지이다.
마지막으로, 응답 메시지는 "200 Ok" 메시지일 수 있고, 유효 기간은 그들 메시지의 "Expires" 필드 내에 포함될 수도 있고 또는 그들 메시지의 "Contacts" 필드의 "Expires" 파라미터 내에 포함될 수도 있다.
본 발명의 다른 목적은 공중 어드레스를 클라이언트의 사설 어드레스에 일시적으로 결속시키는 어드레스 변환 장치(NAT)를 통해 시그널링 서버(SS)를 상기 클라이언트(T)에 접속시키기 위해, 상기 클라이언트로부터 상기 시그널링 서버로 등록 메시지를 전송하여, 상기 클라이언트(T)가 상기 시그널링 서버(SS)에 새로운 등록 메시지를 전송해야 하는 유효 기간의 종료에 상기 클라이언트(T)에게 전송하는 단계를 포함하는 방법이다. 이 방법은 다음의 단계를 더 포함한다.
삭제
- 상기 시그널링 서버(SS)에서 상기 클라이언트(T)가 어드레스 변환 장치(NAT) 뒤에 위치하는지의 여부를 검출하는 단계
- 그러한 경우라면, 상기 결속의 만료가 검출될 때까지 증가하는 대기 기간 이후에 테스트 메시지를 연속해서 전송함으로 상기 일시적 결속의 대략적인 만료 시간을 판정하는 학습 단계
- 상기 판정의 완료 시에, 상기 대략적인 만료 시간을 유효 기간으로서 상기 클라이언트에게 전송하는 이용 단계.
본 발명 및 이의 장점은 첨부한 도면을 참조하여 후속하는 설명으로부터 보다 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 시그널링 서버가 발견되는 일반적인 아키텍쳐를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따라 통신에 관련된 다수의 참여자들 간의 교환에 대한 흐름도이다.
위에서 설명되어 있는 바와 같이, 본 발명은 사설 네트워크(PRI) 내에 위치한 단말기(T)와 도시되어 있지 않은 제 2 단말기 간에 수립되는 멀티미디어 세션 내에서 동작한다. "단말기"라는 용어는 멀티미디어 세션, 즉 VoIP, 화상전화 서비스 등의 수립을 가능하게 하는 임의의 통신 장치를 지칭한다. 단말기는, 예를 들어, UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 또는 GPRS(Global Packet Radio System) 표준을 따르는 이동 단말기, 또는 개인 보조 단말기(PDA), 마이크로컴퓨터, 또는 BlackberryTM라는 회사가 판매하는 것과 같은 장치 등일 수 있다.
SIP 프로토콜의 전문 용어로서, 이들 단말기는 클라이언트로 간주된다. 이하의 설명에서, "클라이언트"와 "단말기"라는 용어는 등가인 것으로 간주되어야 한다.
이 제 2 단말기(또는 클라이언트)는 일반적으로 역시 도시하지 않은 다른 사 설 네트워크에 접속된다. 다중 참여자 회의 호출에 있어서, 다수의 다른 단말기들은 멀티미디어 세션에 대한 참여자일 수 있다.
공중 네트워크(PUB)는 참여자들 간에 교환되는 시그널링 메시지의 라우팅을 가능하게 하는 시그널링 서버(SS)를 포함한다.
도 1은 본질적으로 시그널링 서버(SS)와 통신 단말기(T)에 접속하는 통신 네트워크의 아키텍쳐의 일부분을 나타낸다.
2개의 통신 네트워크(PRI, PUB)는 (적어도) 하나의 어드레스 변환 장치(NAT)에 의해 서로 연결된다. 따라서, 단말기(T)와 시그널링 서버(SS) 사이에 교환되는 시그널링 메시지는 이 어드레스 변환 장치(NAT)를 통해 전송된다.
사설 네트워크(PRI) 내에서, 단말기 및 노드는 글로벌 네트워크와는 무관하게 할당되는 어드레스를 갖는다. 다시 말해, 어드레스가 전세계 어느 곳에 이미 할당되었는지 여부에 대해 말해줄 수 있는 보장이 없다. 어드레스 변환 장치(NAT)의 목적은 사설 어드레스가 공중 네트워크(PUB)와 통신에 결코 사용되지 않도록 보장함으로써 사설 네트워크(PRI)를 분리시키는 것이다.
NAT 어드레스 변환 장치는 이용가능한 공중 어드레스(a1,a2,a3)의 풀(pool)을 구비한다. 전체 공중 네트워크에 걸쳐 사용될 수 있는 이들 어드레스는 IANA(Internet Assigned Numbers Authority)에 의해 제공되는데, 이 조직은 어드레스 맵을 안출하고 공중 네트워크 내에서 공중 어드레스를 고유하게 할당하는 역할을 한다.
단말기(T)가 사설 네트워크(PRI) 외부와 통신하기를 희망할 때마다, 시그널링 서버(SS)는 그 단말기에게, 공중 어드레스의 풀(P)로부터 이용가능한 어드레스들 중 하나(a1)와 NAPT 장치의 일 포트를 할당한다. 사설 및 공중 좌표의 이러한 결속은 룩업 테이블(M)("Map")에 저장된다.
어드레스 변환 장치는 양 방향에서 단말기(T)의 좌표에 관련된 IP 어드레스의 필드(fields)를 변환하고 그에 따라 체크섬 필드(checksum field)를 조정하는 변환 수단(TM)을 구비한다. 이러한 식으로, 어드레스 변환 장치(NAT)로부터 출력된 경우, 단말기(T)로부터 유래되는 패킷은 소스 어드레스(a1)를 가질 것이다. 이와 반대로, 시그널링 서버(SS)로부터 유래되고 상기 단말기(T)로 전송되는 패킷은 수신지 어드레스(a1)를 가질 것이며, 그 중 하나만이 이 서버에 알려져 있다. 그런 다음 어드레스 변환 장치(NAT)의 변환 수단(TM)은 룩업 테이블(M)을 사용하여 필드를 편집하고 그에 따라 패킷은 그들의 수신지 어드레스로서의 사설 어드레스(aT)를 이용하여 사설 네트워크(PRI)의 인터페이스를 통해 출력된다. 이들 패킷은 사설 네트워크(PRI) 내에서 수신지 단말기(T)로 정확히 라우팅될 수 있다.
어드레스 변환 장치(NAT)는 결속이 얼마나 오랫동안 사용되지 않고 있는지를 측정할 수 있도록 해주는 타이머를 더 구비한다. 이 만료 시간의 만료 시, 결속은 종료한다.
도 2는 통신의 참여자들 간의 시그널링 메시지의 흐름도를 나타낸다. 이 도면은 하향의 시간 축을 갖는다. 각 수직 라인은 네트워크 요소를 나타낸다. 즉, 최좌측 라인은 단말기(T)를 나타내고, 중간 라인은 어드레스 변환 장치(NAT)를 나타내며, 우측 라인은 시그널링 서버(SS)를 나타낸다.
수평 화살표는 시그널링 메시지를 나타낸다. 이후에 알게 되겠지만, 이들 시그널링 메시지는 다양한 특성, 즉 "Register" 등록 메시지, "Options" 테스트 메시지, "200 OK" 응답 메시지 등, 및 본 발명에서 사용되지 않은 그 밖의 다른 유형의 메시지를 나타낼 수 있다. 단어 측면에서 볼 때, "Options" 시그널링 메시지는 일반적으로 테스트 메시지가 아님을 이해하는 것이 중요하다. 즉, 그것은 본 발명에서만 이 의미를 갖는다.
제 1 메시지는 등록 메시지이다. SIP 프로토콜에서, 그것은 전술한 RFC 3261의 10번째 단락에 기술되어 있는 바와 같이 "Register" 메시지일 수 있다.
이 메시지는 단말기(T)가 시그널링 서버(SS)에 그 자신을 알리도록 하여 상기 서버가 상기 시그널링 서버(SS)에 알려진 모든 단말기(보다 일반적으로는 "SIP 클라이언트")를 결합하는 그의 정보 베이스에 상기 단말기(T)를 포함시킬 수 있다.
이 메시지는 필수 필드의 세트(a set of mandatory fields)를 포함하는 헤더를 포함한다. RFC 3261의 8.1 단락에 나타낸 바와 같이, SIP 메시지는 적어도 후속하는 필드, 즉, "To", "From", "Cseq", "Call-ID", "Max-Forwards" 및 "Via"를 포함해야 한다. 더 나아가, "Contact" 필드는 "Register" 등록 메시지 내에 포함될 수 있다. SIP 프로토콜의 메시지 필드와 관련된 RFC 3261 내에 포함된 정보는 당업자라면 알 수 있다.
SIP 프로토콜은 "Register" 등록 메시지가 이 메시지 내에 표시되어야 할 것을 규정한다. 이 SIP 프로토콜은 이 정보를 규정하기 위한 두 가지 방식을 제공한다.
- 유효 기간은 RFC 3261의 문단 20.19에 기술되어 있는 바와 같이 "Expires"로 알려진 부가적인 필드 내에 표시되어야 한다.
- 유효 기간은 상기 RFC 3261의 섹션 10.2 및 20.10에 지정되어 있는 바와 같이 "Contact" 필드의 "Express" 파라미터 내에 표시되어야 한다.
기본적으로, SIP 클라이언트(즉, 단말기(T))는 유효 기간을 제공하지 않는다.
이 "Register" 등록 메시지를 수신하는 경우, 시그널링 서버(SS)는 메시지의 필드를 분석하고 전송 단말기(T)가 어드레스 변환 장치(NAT) 뒤에 위치하는지 여부를 결정한다. 이 결정은 예를 들어 헤더의 "Via" 필드의 콘텐츠를 분석함으로서 이루어질 수 있다.
RFC 3261의 8.1.1.7에 설명되어 있는 바와 같이, "Via" 필드는 메시지가 전송되는 네트워크 노드를 나타낸다. "Via" 필드(들)를 분석함으로써, 등록 메시지가 어드레스 변환 장치(NAT)를 거쳐 통과했는지 결정하고, 또한 심지어 그의 어드레스를 나타내는 것이 완전히 가능하다.
클라이언트(T)가 어드레스 변환 장치(NAT) 뒤에 위치하고 있음을 시그널링 서버(SS)가 검출한 경우, 최적의 유효 기간을 학습하는 단계가 개시된다.
이를 위해, 시그널링 서버는 증가하는 대기 시간 이후 결속의 종료가 검출될 때까지 테스트 메시지를 연속적으로 전송함으로써 결속에 대한 개략적인 만료 시간을 결정한다.
먼저, 시그널링 서버(SS)는 RFC 3261에 의해 SIP 프로토콜에 지정된 "200 Ok" 응답 메시지로 등록 메시지에 대해 응답한다. 이 응답 메시지는 제 1 값(d1)으로 설정된 유효 기간을 포함한다. 이 제 1 값(d1)은 어드레스 변환 장치(NAT)의 결속의 만료 시간보다 낮도록 설정된다. 따라서, 이 값은 고의적으로 그다지 높은 값이 아니며, 예를 들어 15초 정도이다.
"Register" 등록 메시지의 경우와 같이, "200 Ok" 응답 메시지는 (적어도) 두 개의 상이한 지점에 값(d1)을 포함함으로써, 본 발명의 두 개의 실시예의 가능성을 열어둔다.
- 제 1 실시예에서, 유효 기간은 "200 Ok" 응답 메시지의 "Expires" 필드에서 전송된다.
- 제 2 실시예에서, 유효 기간은 "Contact" 필드의 "Expires" 파라미터에 표시된다.
따라서, 클라이언트(T)는 기간(d1)의 끝에서 "Register" 등록 메시지를 재전송해야 하도록 "200 Ok" 응답 메시지에 의해 명령을 받는다.
그와 동시에, 시그널링 서버(SS)는 클라이언트(T)에 테스트 메시지를 전송하기 전에 제 1 유효 기간(d1)보다 약간 짧은 기간(d1')을 대기한다.
보다 일반적으로, 학습 단계 동안, 등록 메시지에 대한 응답 메시지는 다음 테스트 메시지를 전송하기 전에 대기해야 할 시간보다 약간 더 긴 유효 기간을 포함한다.
이 테스트 메시지는 어드레스 변환 장치(NAT) 내의 어드레스 결속이 여전히 유효한지를 체크하는 역할을 한다.
그것은 하나의 참여자가 다른 참여자의 성능을 요청할 수 있게 해주는 SIP 프로토콜의 "Options" 메시지에 의해 구현될 수 있다.
"Options" 메시지는 "Register" 등록 메시지와 동일한 필드를 포함한다. 그것은 또한 "Contact" 필드를 갖는다.
클라이언트(T)의 공중 및 사설 어드레스 간의 결속이 어드레스 변환 장치(NAT) 내에서 여전히 유효한 경우, 테스트 메시지가 클라이언트(T)에 전송된다. 테스트 메시지가 수신된 경우, 클라이언트(T)는 "200 Ok" 응답 메시지를 역전송하고, 그런 다음 이 메시지는 시그널링 서버(SS)에 도달하기 전에 어드레스 변환 장치(NAT)를 통과한다. 그런 다음, 시그널링 서버(SS)는 결속이 어드레스 변환 장치(NAT) 내에서 여전히 유효하다는 정보를 수신한다. 이 정보로부터, 결속의 만료 시간이 대기 시간(d1')보다 큰지 여부가 추론될 수 있다.
그것은 이 기간 동안 보다 높은 값을 테스트할 수 있다.
제 2 "Register" 등록 메시지에 응답하여, 시그널링 서버(SS)는 제 1 값(d1)보다는 큰 제 2 값(d2)으로 설정된 유효 값을 포함하는 "200 Ok" 응답 메시지로 응답한다.
그와 동시에, 시그널링 서버(SS)는 "Options" 메시지와 같은 테스트 메시지를 클라이언트(T)에 전송하기 전에 제 2 유효 기간(d2)보다 약간 짧은 기간(d2')을 대기한다.
앞서와 같이, 결속이 어드레스 변환 장치(NAT) 내에서 여전히 유효한 경우, 시그널링 서버는 그의 테스트 메시지에 대한 "200 Ok" 응답 메시지를 수신한다.
어드레스 변환 장치(NAT)의 만료 시간이 대기 시간(d2')보다 여전히 크다면, 기간의 값을 한번 더 증가시킬 수 있다.
제 3 "Register" 등록 메시지를 수신하는 경우, 시그널링 서버(SS)는 제 2 값(d2)보다 큰 제 3 값(d3)으로 설정된 유효 기간을 포함하는 "200 OK" 응답 메시지로 응답한다.
그와 동시에, 시그널링 서버(SS)는 "Options" 메시지와 같은 테스트 메시지를 클라이언트(T)에 전송하기 전에 제 3 유효 기간(d3)보다 약간 짧은 기간(d3')을 대기한다.
도 2에 도시된 예에서, 이 제 3 기간은 어드레스 처리 장치(NAT)의 만료 시간보다 큰 것으로 가정한다. 이것은 장치가 "Options" 테스트 메시지를 클라이언트(T)에 전송할 수 없는 경우에 진실이다. 따라서, 시그널링 서버(SS)는 임의의 "200 Ok" 응답 메시지를 결코 수신하지 않는다.
그럼에도 불구하고, 유효 기간(d3)의 끝에서, 단말기(T)는 NAT 어드레스 변환 장치 내에서 새로운 공중 어드레스/사설 어드레스 결속을 생성하는 "Register" 등록 메시지를 전송한다. 이 "Register" 등록 메시지는 어드레스 변환 장치(NAT)를 통해 시그널링 서버(SS)에 전송된다.
시그널링 서버(SS)가 상기 "Register" 등록 메시지를 수신한 경우, 시그널링 서버(SS)는 그의 "Options" 테스트 메시지에 대한 임의의 "200 Ok" 응답 메시지를 수신하지 않았기 때문에, 어드레스 변환 장치(NAT)의 만료 시간은 테스트된 마지막 값(d3')보다 작다고 판정한다. 보다 구체적으로, 시그널링 서버(SS)는 이 만료 시간에 대한 근사 값이 값(d2')과 값(d3') 사이에 있는 것으로 판정할 수 있다.
수치적 예
사용되는 기간은 후속하는 표에서 알 수 있다.
Figure 112008068763338-pct00001
이 예에서, 두 개의 연속하는 값 상의 증가분은 10초이다. 그러나, 이것은 단지 예일 뿐이며, 다른 수치적 값을 사용하는 것도 전적으로 가능하다.
본 발명의 제 1 실시예에서, 학습 단계는 테스트 메시지가 응답을 수신하지 못하는 경우 종료된다. 시그널링 서버(SS)는 선행하는 값(d2)이 "Register" 등록 메시지의 유효 기간에 대한 최적의 값인 것으로 가정하고, 그것을 앞으로 사용할 수 있다. 시그널링 서버(SS)는 "Register" 등록 메시지에 대해 값(d2)으로 응답한다.
시그널링 서버(SS)는 사용 단계에서, 동일한 단말기(T)로부터 유래하는 임의의 새로운 "Register" 메시지에 대해 이 값으로 응답할 것이다.
마찬가지로, 시그널링이 서버는 동일한 어드레스 변환 장치(NAT) 뒤에 위치한 임의의 새로운 단말기에 대해 만료 시간의 학습 단계를 트리거하는 일 없이 이 동일한 값(d2)을 사용할 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 시그널링 서버(SS)는 개략적인 만료 시간을 임의의 어드레스 관리 장치(NAT)에 연관시킬 수 있도록 해주는 표를 갖는다. 이 실시예에서는, 이들 만료 시간을 학습하기 위한 단계를 피할 수 있고 사용 단계로 직접 진행할 수 있으며, 따라서 학습 단계에서 교환되는 메시지의 수를 감소시킴으로써 네트워크 리소스를 절약할 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예에서, 시그널링 서버는 "Register" 등록 메시지의 유효 기간으로서 사용할 근사 값을 더 최적화할 것을 모색할 수 있다. 시그널링 서버는 2 분법적으로 진행할 수 있고 어드레스 변환 장치(NAT)의 만료 시간의 충분한 근사화를 얻을 때까지 대기 시간 및 중간 유효 기간(intervening validity period)을 테스트할 수 있다. 그때서야 시그널링 서버는 그에 따라 결정된 값이 클라이언트와의 교환에 사용되는 경우 사용단계로 이동한다.
따라서, 본 발명에 따르면, 단말기(T)가 통신 네트워크를 통해 액세스되지 않는 경과 기간(a lapse of time)이 존재한다. 실제로, 테스트 메시지가 어드레스 변환 장치의 만료 시간보다 큰 값을 포함하는 경우, 단말기(T)는 다음 "Register" 등록 메시지 때까지 액세스불가능할 수 있다. 이러한 식으로, "Invite" 초대 메시지가 클라이언트(T)에 대한 시그널링 서버에 도착하는 경우, 그것은 응답조차 요구하지 않을 것인데, 그 이유는 바로 그 순간, 그것은 더 이상 클라이언트(T)에 접속되어 있지 않기 때문이다.
그러나, 이 경과 기간은 두 개의 연속하는 값(di/di+1) 간의 증가분이 충분히 낮은 경우에는 무시될 수 있다.
그러나, 이 경과 시간 동안 이 클라이언트(T)로의 호출이 있는 경우, 시그널링 서버는 이 호출을 음성 서버에 다시 라우팅하여 클라이언트(T)가 몇 초 안에 이용가능하게 될 것이라는 것을 호출자에게 알릴 수 있다.

Claims (7)

  1. 시그널링 서버(SS)로서,
    공중 어드레스를 클라이언트의 사설 어드레스에 일시적으로 결속시키는 어드레스 변환 장치(NAT)를 통해서 상기 클라이언트(T)와의 SIP 시그널링 메시지를 전송하는 수단과,
    상기 클라이언트로부터 등록 메시지를 수신하고, 상기 클라이언트에게 유효 기간을 전송하는 수단―상기 클라이언트는 상기 유효 기간의 종료시에 새로운 등록 메시지를 상기 시그널링 서버(SS)로 전송해야 함―과,
    상기 클라이언트가 어드레스 변환 장치(NAT) 뒤에 위치하는지의 여부를 검출하고, 그러한 경우라면, 증가한 대기 기간 이후 상기 일시적 결속의 만료가 검출될 때까지 테스트 메시지를 연속해서 전송함으로써 상기 일시적 결속의 만료 시간을 결정하는 수단과,
    상기 결정의 완료 시에, 상기 만료 시간을 유효 기간으로서 상기 클라이언트에게 전송하는 수단을 포함하는
    시그널링 서버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    학습 단계(a learning phase) 동안, 상기 등록 메시지에 대한 응답 메시지는 다음 테스트 메시지를 전송하기 전에 대기할 시간보다 약간 더 큰 유효 기간을 갖는
    시그널링 서버.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 학습 단계는 테스트 메시지에 대한 어떠한 응답도 수신하지 않은 경우에 종료하는
    시그널링 서버.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 테스트 메시지는 "Options" 메시지인
    시그널링 서버.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 등록 메시지에 대한 상기 응답 메시지는 "200 Ok" 메시지이고,
    상기 유효 기간은 "Expires" 필드 내에 포함되거나 상기 응답 메시지의 "Contacts" 필드의 "Expires" 파라미터 내에 포함되는
    시그널링 서버.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    소정의 클라이언트가 소정의 어드레스 변환 장치(NAT) 뒤에 위치함을 검출하게 되면, 상기 소정의 어드레스 변환 장치와 관련된 만료 시간을 직접 이용하도록 상기 만료 시간과 각각의 어드레스 변환 장치(NAT)를 연관시키는 테이블을 더 포함하는
    시그널링 서버.
  7. 공중 어드레스를 클라이언트의 사설 어드레스에 일시적으로 결속시키는 어드레스 변환 장치(NAT)를 통해 시그널링 서버(SS)를 상기 클라이언트(T)에 접속시키는 방법으로서,
    상기 클라이언트로부터 상기 시그널링 서버로 등록 메시지를 전송하고, 상기 클라이언트(T)에게 유효 기간을 전송하는 단계―상기 클라이언트(T)는 상기 유효 기간의 종료시에 상기 시그널링 서버(SS)에 새로운 등록 메시지를 전송해야 함―와,
    상기 클라이언트(T)가 어드레스 변환 장치(NAT) 뒤에 위치하는지의 여부를 상기 시그널링 서버(SS)가 검출하는 단계와,
    그러한 경우라면, 증가한 대기 기간 이후 상기 일시적 결속의 만료가 검출될 때까지 테스트 메시지를 연속해서 전송함으로써 상기 일시적 결속의 만료 시간을 결정하는 학습 단계와,
    상기 결정의 완료 시에, 상기 만료 시간을 유효 기간으로서 상기 클라이언트에게 전송하는 사용 단계를 포함하는
    시그널링 서버와 클라이언트의 접속 방법.
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