KR101360772B1 - 핸드오버를 고려한 모바일 컨텐츠 제공 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

핸드오버를 고려한 모바일 컨텐츠 제공 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모바일 망에 분산 배치된 로컬 캐싱 장치를 이용하여 모바일 노드로 컨텐츠를 제공하는데 있어서, 모바일 노드의 이동에 따른 핸드오버 시에도 컨텐츠를 끊김 없이 전달할 수 있는 핸드오버를 고려한 모바일 컨텐츠 제공 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것으로서, 모바일 노드의 핸드오버 발생시, 모바일 CDN 콘트롤러가 주기적으로 전송한 하트비트 메시지에 대한 응답으로 모바일 노드가 접속한 로컬 캐싱 장치로부터 식별 정보를 포함한 응답 메시지를 수신함에 따라 모바일 CDN 콘트롤러에서 식별번호를 이용하여 모바일 노드의 핸드오버 여부를 확인하고, 확인 결과에 따라 모바일 노드가 이동하여 접속한 로컬 캐싱 장치를 통해서 컨텐츠가 제공되도록 함으로써, 끊김 없이 안정적으로 컨텐츠를 제공할 수 있도록 한다.

Description

핸드오버를 고려한 모바일 컨텐츠 제공 방법 및 이를 위한 장치 {Mobile contents delivery method using a hand-over and apparatus therefor}
본 발명은 모바일 망에 접속된 모바일 노드로 컨텐츠를 제공하는 모바일 컨텐츠 제공 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모바일 노드의 핸드 오버시에도 끊김 없이 컨텐츠를 전달할 수 있는 모바일 컨텐츠 제공 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
CDN(Contents Delivery network) 서비스는 영화, 뮤직 비디오 등과 같은 동영상을 포함하는 다양한 컨텐츠를 사용자에게 안정적으로 전달하기 위한 서비스로서, 통상 네트워크상에 분산 배치된 다수의 캐시 서버에 컨텐츠를 미리 저장하여 두고, GLB(Global Load Balance) 서버와 같은 부하 분산 장치를 통해서 다수의 캐시 서버 중에서 최적의 캐시 서버를 선택하여, 선택된 캐시 서버를 통해 요청된 컨텐츠가 사용자의 단말로 전달하도록 구현된다.
이러한 CDN는 인터넷 망을 기반으로 인터넷상에서의 데이터 손실, 병목 현상, 전송 속도 저하, 데이터 끊김과 같은 불안전성 등을 해결하도록 구현되었다.
한편, 최근 스마트폰과 같이 모바일 단말이 고성능 및 고기능화되어 가고, 통신 비용이 저렴해지면서, 모바일 단말을 통한 컨텐츠 이용이 급증하고 있으며, 이에 따라서 모바일 망에 CDN 서버를 접목시키고자 하는 시도가 이루어지고 있다.
그런데 모바일 망은 사용자의 이동성을 고려하여 설계되어 있으며, 사용자의 이동에 따라서 빈번한 핸드 오버가 발생하기 때문에, 핸드 오버 시에도 끊김 없이 컨텐츠 제공하기 위한 방안이 요구된다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 모바일 망에 분산 배치된 로컬 캐싱 장치를 이용하여 모바일 노드로 컨텐츠를 제공하는데 있어서, 모바일 노드의 이동에 따른 핸드오버 시에도 컨텐츠를 끊김 없이 전달할 수 있는 핸드오버를 고려한 모바일 컨텐츠 제공 방법 및 이를 위한 장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 모바일 망에 분산 배치된 다수의 로컬 캐싱 장치 및 상기 모바일 망의 패킷 코어 장치와 데이터를 송수신하기 위한 통신 인터페이스부; 및 상기 다수의 로컬 캐싱 장치 중 특정 로컬 캐싱 장치를 통해 컨텐츠를 전송받는 모바일 노드 또는 상기 모바일 노드로 컨텐츠 데이터를 전송하는 플로우에 대응하여 하트비트 메시지를 주기적으로 전송하고, 상기 하트비트 메시지에 대한 상기 다수의 로컬 캐싱 장치 중 어느 하나로부터의 응답에 따라서 상기 모바일 노드의 핸드 오버를 판단하는 컨텐츠 전송 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 CDN 콘트롤러를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 의한 모바일 CDN 콘트롤러에 있어서, 상기 컨텐츠 전송 제어부는, 상기 모바일 노드가 핸드오버된 것으로 판단되면, 상기 핸드오버된 모바일 노드에 연결되는 다른 로컬 캐싱 장치에 상기 컨텐츠 데이터가 저장되어 있는 지에 따라서, 상기 특정 로컬 캐싱 장치, 상기 다른 로컬 캐싱 장치, 및 컨텐츠 서버 중에서 하나로부터 상기 핸드오버된 모바일 노드로 컨텐츠 데이터가 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 의한 모바일 CDN 콘트롤러에 있어서, 상기 컨텐츠 전송 제어부는, 상기 주기적으로 전송되는 하트비트 메시지를 수신한 로컬 캐싱 장치로부터 상기 로컬 캐싱 장치의 식별 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하고, 수신된 응답 메시지에 포함된 로컬 캐싱 장치의 식별 정보를 확인하여 로컬 캐싱 장치의 식별 정보가 변경된 경우, 상기 모바일 노드가 핸드오버된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 의한 모바일 CDN 콘트롤러에 있어서, 상기 컨텐츠 전송 제어부는, 상기 하트비트 메시지에 순차적으로 증가 또는 감소하는 시퀀스 번호를 포함하여 전송하여, 상기 로컬 캐싱 장치가 상기 하트비트 메시지에 포함된 시퀀스 번호를 모니터링함으로써 핸드오버 여부를 판단할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 의한 모바일 CDN 콘트롤러에 있어서, 상기 컨텐츠 전송 제어부는, 상기 하트비트 메시지에 포함된 시퀀스 번호를 모니터링하여 핸드오버를 확인한 로컬 캐싱 장치로부터, 상기 모바일 노드의 핸드오버를 통지받을 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 모바일 CDN 콘트롤러에 있어서, 상기 하트비트 메시지는 핸드오버 감지 대상인 모바일 노드의 식별 정보 또는 상기 플로우의 식별 정보 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 모바일 CDN 콘트롤러에 있어서, 상기 컨텐츠 전송 제어부는, 상기 다른 로컬 캐싱 장치로부터 수신된 응답 메시지에 포함된 컨텐츠 캐싱 여부에 대한 정보를 이용하여 상기 다른 로컬 캐싱 장치가 상기 컨텐츠 데이터를 저장하고 있는지를 확인할 수 있다.
본 발명에 의한 모바일 CDN 콘트롤러에 있어서, 상기 컨텐츠 전송 제어부는, 상기 핸드오버된 모바일 노드에 연결된 다른 로컬 캐싱 장치가 상기 컨텐츠 데이터를 저장하고 있는 경우, 상기 컨텐츠 데이터를 모바일 노드로 전송하는데 필요한 플로우 정보를 상기 다른 로컬 캐싱 장치에 제공함으로써, 상기 다른 로컬 캐싱 장치가 상기 플로우 정보를 참조하여 상기 핸드오버된 모바일 노드로 상기 컨텐츠 데이터를 전송하도록 제어하거나, 상기 특정 로컬 캐싱 장치로 전송하던 상기 컨텐츠 데이터에 대한 청크 데이터 레이블을 상기 핸드오버된 모바일 노드에 연결된 다른 로컬 캐싱 장치로 전송함으로써, 상기 다른 로컬 캐싱 장치가 자신이 저장하고 있는 컨텐츠 데이터를 상기 청크 데이터 레이블에 따라서 상기 모바일 노드로 전송하도록 제어할 수 있고, 상기 핸드오버된 모바일 노드에 연결된 다른 로컬 캐싱 장치가 상기 컨텐츠 데이터를 저장하고 있지 않으면, 상기 컨텐츠 서버로부터 수신된 컨텐츠의 차단 상태를 해제하여, 상기 컨텐츠 서버의 컨텐츠 데이터가 상기 모바일 망을 통해서 상기 모바일 노드로 전달되도록 제어하거나, 상기 특정 로컬 캐싱 장치로부터 상기 컨텐츠 데이터를 수신하여, 상기 모바일 망을 통해 상기 핸드오버된 모바일 노드로 전송하도록 제어할 수 있다.
더하여, 본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 하나 이상의 컨텐츠 데이터의 일부 또는 전부를 저장하는 저장부; 모바일 망에 분산 배치된 다른 로컬 캐싱 장치 및 모바일 CDN 콘트롤러 중 하나 이상과 데이터를 송수신하는 인터페이스부; 및 상기 모바일 망에 연결된 모바일 노드 또는 상기 모바일 노드로 전송되는 컨텐츠 플로우 별로 전송되는 하트비트 메시지를 수신하고, 상기 모바일 CDN 콘트롤러에서 상기 모바일 노드의 핸드오버를 판단할 수 있도록 자신의 식별 정보를 포함한 응답 메시지를 상기 모바일 CDN 콘트롤러로 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로컬 캐싱 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 하나 이상의 컨텐츠 데이터의 일부 또는 전부를 저장하는 저장부; 모바일 망에 분산 배치된 다른 로컬 캐싱 장치 및 모바일 CDN 콘트롤러 중 하나 이상과 데이터를 송수신하는 인터페이스부; 및 모바일 망에 연결된 모바일 노드 또는 상기 모바일 노드로 전송되는 컨텐츠 플로우 별로 전송되는 하트비트 메시지를 수신하고, 수신된 하트비트 메시지에 포함된 시퀀스 번호를 모니터링하여 상기 모바일 노드의 핸드오버를 판단하고, 판단 결과에 따라서 상기 모바일 CDN 콘트롤러로 상기 모바일 노드의 핸드오버를 통지하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로컬 캐싱 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 모바일 CDN 콘트롤러가, 모바일 망에 분산 배치된 다수의 로컬 캐싱 장치 중 특정 로컬 캐싱 장치를 통해 컨텐츠 데이터를 전송받는 모바일 노드 또는 상기 모바일 노드로 컨텐츠 데이터를 전송하는 플로우에 대응하여, 주기적으로 하트비트 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 다수의 로컬 캐싱 장치 중 어느 하나로부터 수신되는 상기 하트비트 메시지에 대한 응답 메시지를 확인하여 상기 모바일 노드의 핸드오버를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버를 고려한 모바일 컨텐츠 제공 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 모바일 컨텐츠 제공 방법은, 상기 모바일 노드가 핸드오버된 경우, 상기 핸드오버된 모바일 노드에 접속한 로컬 캐싱 장치에 상기 컨텐츠 데이터가 저장되어 있는 지에 따라서, 상기 특정 로컬 캐싱 장치, 상기 핸드오버된 모바일 노드가 연결된 다른 로컬 캐싱 장치 및 컨텐츠 서버 중에서 하나로부터 상기 핸드오버된 모바일 노드로 컨텐츠 데이터가 전송되도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 모바일 컨텐츠 제공 방법에 있어서, 상기 모바일 노드의 핸드오버를 판단하는 단계는, 상기 하트비트 메시지에 대한 응답 메시지로서, 상기 하트비트 메시지를 수신한 로컬 캐싱 장치의 식별 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 수신한 응답 메시지에 포함된 로컬 캐싱 장치의 식별 정보에 따라 상기 모바일 노드의 핸드오버를 판단하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 모바일 컨텐츠 제공 방법은, 상기 주기적으로 하트비트 메시지를 전송하는 단계에서, 순차적으로 증가하는 시퀀스 번호를 상기 하트비트 메시지에 포함하여 전송하고, 상기 모바일 노드의 핸드오버를 판단하는 단계에서, 상기 하트비트 메시지에 포함된 시퀀스 번호를 모니터링하여 상기 모바일 노드의 핸드오버를 판단한 로컬 캐싱 장치로부터, 상기 모바일 노드의 핸드오버 여부를 포함하는 응답 메시지로 수신할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 로컬 캐싱 장치가, 모바일 망에 연결된 모바일 노드 또는 상기 모바일 노드로 전송되는 컨텐츠 플로우 별로 모바일 CDN 콘트롤러로부터 전송되는 하트비트 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 모바일 CDN 콘트롤러가 상기 모바일 노드의 핸드오버를 판단할 수 있도록, 자신의 식별 정보를 포함한 응답 메시지를 상기 모바일 CDN 콘트롤러로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버를 고려한 모바일 컨텐츠 제공 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 로컬 캐싱 장치가, 모바일 망에 에 연결된 모바일 노드 또는 상기 모바일 노드로 전송되는 컨텐츠 플로우 별로 모바일 CDN 콘트롤러로부터 전송되는 하트비트 메시지를 수신하는 단계; 상기 하트비트 메시지에 포함된 시퀀스 번호를 모니터링하여, 상기 모바일 노드의 핸드오버를 판단하는 단계; 및 판단 결과에 따라서, 상기 모바일 CDN 콘트롤러로 상기 모바일 노드의 핸드오버를 통지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버를 고려한 모바일 컨텐츠 제공 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 모바일 노드의 핸드오버 발생시, 모바일 CDN 콘트롤러가 주기적으로 전송하는 하트비트 메시지를 이용하여 컨텐츠를 제공받고 있던 모바일 노드의 핸드오버 및 상기 핸드오버된 모바일 노드가 연결된 로컬 캐싱 장치를 확인할 수 있으며, 더하여 상기 확인된 로컬 캐싱 장치를 통해서 컨텐츠가 끊김 없이 안정적으로 제공될 수 있도록 한다.
특히, 본 발명은 별도의 호 처리를 통해 컨텐츠 캐싱 여부를 확인할 필요가 없으며, 컨텐츠를 전송받고 있는 모바일 노드의 핸드오버 여부를 보다 정확히 감지할 수 있는 우수한 효과가 있다.
특히, 본 발명은 모바일 CDN 콘트롤러가 핸드오버 감지를 위하여 주기적으로 전송하는 하트비트 메시지에 순차적으로 증가 또는 감소하는 시퀀스 번호를 포함함으로써, 상기 하트비트 메시지를 수신한 로컬 캐싱 장치 측에서 핸드오버 여부를 판단할 수 있도록 하며, 그 결과 불필요한 응답 메시지의 전송 없이 핸드오버를 감지할 수 있도록 하는 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 모바일 컨텐츠 제공이 이루어지는 전체 네트워크 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모바일 CDN 콘트롤러의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로컬 캐싱 장치의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모바일 컨텐츠 제공 방법에 있어서, 초기 컨텐츠 제공 과정을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명에 의한 모바일 컨텐츠 제공 방법에 있어서, 제1 실시 예에 따른 핸드오버 감지 과정을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명에 의한 모바일 컨텐츠 제공 방법에 있어서, 제2 실시 예에 따른 핸드오버 감지 과정을 나타낸 순서도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 의한 모바일 컨텐츠 제공 방법에 있어서, 핸드 오버 감지 후의 컨텐츠 제공 과정의 다양한 실시 예를 나타낸 순서도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
본 발명은, 임의의 컨텐츠 서버로부터 제공되는 컨텐츠를 모바일 망에 연결된 모바일 노드로 제공하기 위한 것으로서, 특히, 모바일 노드의 이동에 따른 핸드오버 시에도 끊김 없이 컨텐츠를 제공하기 위한 것이다. 이러한 본 발명은 다수의 무선 접속망 및 다수의 무선 접속망을 연결하는 코어망을 포함하여 이루어지는 모바일 망을 기반으로 이루어지며, 이하 도 1을 참조하여 그 전체적인 구조를 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 모바일 컨텐츠 제공을 위한 네트워크 구조를 나타낸 도면이다.
도 1에 있어서, 부호 100은 본 발명에 따른 모바일 컨텐츠 전송이 이루어지는 모바일 망(Mobile network)을 나타낸다. 모바일 망(100)은 사용자가 이동하면서 통신 서비스를 이용할 수 있도록 구현된 통신망으로서, 현재 상용화된 LTE(Long term evolution) 망, WCDMA 망과 같은 이동통신망뿐만 아니라, 이외에 Wi-Fi 망과 같은 다양한 종류의 무선망과, 이들의 결합까지 포함할 수 있다.
모바일 망(100)은, 다수의 무선 접속망(120, 130)과, 다수의 무선 접속망(120, 130)을 연결하거나 다수의 무선 접속망(120, 130)과 외부 망, 구체적으로는 인터넷 망(도시되지 않음)을 연결하는 코어망(110)을 포함하여 이루어질 수 있다.
무선 접속망(120, 130)은 휴대폰, 스마트폰과 같이 모바일 망에 접속 가능한 단말 장치를 나타낸 모바일 노드(500)와의 무선 통신을 수행하는 접속망으로서, 예를 들어, BS(Base Station), BTS(Base Transceiver Station), 노드B, e노드B 등과 같은 다수의 기지국과, BSC(Base Station Controller), RNC(Radio Network Controller)와 같은 기지국 제어기로 구현될 수 있다.
또 다른 방식으로는, 기지국에 일체로 구현되어 있던 디지털 신호 처리부와 무선 신호 처리부를 각각 디지털 유니트(Digital Unit, 이하 DU라 함)(121, 131)과 무선 유니트(Radio Unit, 이하 RU라 함)(122, 132)로 분리한 후, 다수의 영역에 각각 다수의 RU(122,132)를 설치하고, 다수의 RU(122,132)를 집중화된 DU(121,131)와 연결하여 구성하기도 한다.
더하여, 코어망(110)은, 호 처리, 이동성 제어 및 스위칭 등의 이동통신 서비스를 위한 주요 기능을 수행하는 네트워크 시스템으로서, 다양한 기능 요소들로 구현될 수 있으나, 도 1에서는 본 발명에 따른 모바일 컨텐츠 제공 방법의 설명에 필요한 패킷 코어 장치(EPC: Evolved Packet Core)(111)와 스위칭 장치(112,113) 만을 도시한다.
패킷 코어 장치(111)는 코어망(110)에 구비되어 모바일 망(100) 내에서의 패킷 흐름을 관리 및 제어하며, 더불어 모바일 망(100)과 외부 망, 즉, 인터넷 망(도시되지 않음)과의 연동을 수행한다.
모바일 망(100)은 상술한 구성 이외에 더 다양한 기능을 포함할 수 있으나, 본 발명에 따른 모바일 컨텐츠 제공 방법을 설명하는데 있어서 직접적인 관련이 없으므로, 그 설명 및 도시를 생략한다.
인터넷 망은 TCP/IP 규약에 따라서 정보가 교환되는 통상의 공개된 통신망으로서, 유선, 무선, 광통신 기술 중 하나 이상을 통해 구축될 수 있으며, 인스턴트 메시지 서비스, 인터넷 포탈 서비스, 소셜 네트워크 서비스, 전자 상거래 서비스 등 다양한 서비스가 인터넷 망을 기반으로 제공되고 있다.
특히, 본 발명에 있어서, 인터넷 망에는 다수의 컨텐츠를 보유하고, 컨텐츠를 사용자에게 서비스하는 컨텐츠 제공자(CP: Content Provider)의 컨텐츠 제공 장치(이하에서는 컨텐츠 서버(300)라 함)가 연결되며, 이외에 컨텐츠 서버(300)에서 제공되는 컨텐츠 전달 과정의 부하를 분산하기 위한 다수의 장치(예를 들어, GLB(Global Load Balance) 장치, 로컬 캐시 서버 등)가 연결될 수 있다.
상술한 네트워크 구조에 있어서, 본 발명은 핸드오버를 고려하여 모바일 노드(500)에 안정적으로 컨텐츠를 제공하기 위하여, 모바일 망(100)(특히, 코어망(110))에 연결되는 다수의 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)와, 모바일 망(100)에 연결되는 다수의 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)의 컨텐츠 제공을 제어하고 관리하기 위한 모바일 CDN(Contents Delivery Network) 콘트롤러(200)를 구비한다.
로컬 캐싱 장치(400a, 400b)는 본 발명에 따른 모바일 컨텐츠 제공을 수행하는 주 구성 요소로서, 미러링 방식 혹은 캐싱 방식을 포함하는 다양한 방식을 통해 컨텐츠 서버(300)에서 서비스되는 컨텐츠의 일부 혹은 전부를 저장하여 두고, 모바일 망(100)에 연결된 모바일 노드(500)로부터의 컨텐츠 요청시, 컨텐츠 서버(300)를 대신하여 저장된 컨텐츠를 모바일 노드(500)로 제공한다. 이때, 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)는 컨텐츠를 일정한 크기 또는 유의미한 단위인 청크(Chunk) 단위로 분할하여, 컨텐츠를 청크 단위로 캐싱하여 저장할 수 있다. 물론 이와 달리, 분할되지 않은 컨텐츠 데이터 전체를 저장할 수도 있다.
아울러, 모바일 노드(500)로의 컨텐츠 제공은 두 가지 방식으로 이루어질 수 있는데, 첫 번째 방식은, 모바일 CDN 콘트롤러(200)로부터 실시간으로 청크 데이터의 레이블 정보를 수신하여, 레이블에 대응하는 컨텐츠의 청크 데이터를 모바일 노드(500)로 전송하는 것이다. 이 경우, 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)는 단순히 모바일 CDN 콘트롤러(200)의 제어에 따라서 지시된 순서로 컨텐츠의 청크 데이터를 전송하는 역할만을 수행하며, 이때, 컨텐츠 재전송 및 TCP congestion control과 같은 TCP 처리는 컨텐츠 서버(300)에 의해 수행된다. 이하, 첫 번째 방식을 바이트 캐싱(Byte Caching) 방식이라 칭한다.
두 번째 방식은, 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)가 모바일 CDN 콘트롤러(200)로부터 컨텐츠 서비스 정보만을 제공받은 후, 모바일 CDN 콘트롤러(200)의 제어 없이 컨텐츠를 직접 모바일 노드(500)로 전송하는 것이다. 이 경우, 상술한 TCP 처리는 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)에서 이루어진다. 즉, 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)가 모바일 노드(500)의 TCP 응답 메시지를 모니터링하여, 재전송 요청된 컨텐츠 데이터를 다시 전송하거나, 네트워크 혼잡 상태에 따라서 전송률 등의 조정을 수행할 수 있다.
이러한 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)는 모바일 망(100)에 분산 배치되는데, 예를 들어, 무선 접속망(120,130) 단위로 할당되어 배치될 수 있다. 더 구체적으로 설명하면, 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)는 스위칭 장치(112, 113)를 통해서 모바일 망(100)의 패킷 코어 장치(111)와 무선 접속망(120, 130)의 DU(121, 131) 사이에 연결된다. 그리고 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)는, 패킷 코어 장치(111)와 DU(121, 131) 사이에 전달되는 모바일 노드(500)의 송수신 패킷을 모니터링하여, 모바일 노드(500)의 특정 컨텐츠 요청 메시지를 확인하고, 해당 컨텐츠를 자신이 저장하고 있으면, 저장되어 있는 컨텐츠 데이터를 모바일 노드(500)로 제공한다.
통상적으로, 모바일 망(100)으로 전달되는 모바일 노드(500)의 송수신 패킷(이하, 모바일 패킷이라 함)은 인터넷 망과는 다르게 터널링 기술을 이용하여 전송된다. 예를 들면, 모바일 노드(500)가 컨텐츠 요청 메시지를 전송한다고 할 때, 모바일 노드(500)가 출발지 주소 정보(=모바일 노드(500)의 주소 정보)와 목적지 주소 정보(=컨텐츠 서버(300)의 주소 정보)를 포함하는 IP 패킷을 무선 접속망(120)으로 전송하면, 무선 접속망(120)의 기지국(예를 들어, e 노드 B)은 IP 패킷에 모바일 노드(500)의 터널링 식별 정보(TEID)를 포함하는 GTP 헤더, UDP 헤더, 및 GTP 터널링을 위한 IP 헤더를 더 부가한 모바일 패킷으로 변환하여 코어망(110)으로 전송하고, 코어망(110)은 GTP 헤더, UDP 헤더 및 GTP 터널링을 위한 IP 헤더를 제거하고, 모바일 노드(500)가 전송한 원래의 IP 패킷을 인터넷 망을 통해 컨텐츠 서버(300)로 전송한다. 이때, 원래의 IP 패킷의 출발지 주소 정보는 NAT(Network Address Translator) 장치를 통해서 변경될 수 있다. 반대로, 컨텐츠 서버(300)에서 모바일 노드(500)로 컨텐츠를 전송하는 경우, 인터넷 망으로부터 모바일 노드(500)를 목적지로 하는 IP 패킷을 코어망(110)이 수신하여, GTP 헤더, UDP 헤더 및 GTP 터널링을 위한 IP 헤더를 더 부가한 모바일 패킷으로 변환한 후 무선 접속망(120)으로 전달하고, 무선 접속망(120)은 수신된 모바일 패킷에서 GTP 헤더, UDP 헤더 및 GTP 터널링을 위한 IP 헤더를 제거하고, 원래의 IP 패킷만을 무선 구간을 통해 모바일 노드(500)로 전달한다.
따라서, 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)가 무선 접속망(120,130)을 통해서 모바일 노드(500)로 컨텐츠를 전송하는 경우, 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)는 컨텐츠 데이터를 컨텐츠 서버(300)에서 모바일 노드(500)로 전달되는 IP 패킷에 GTP 헤더, UDP 헤더 및 GTP터널링을 위한 IP 헤더를 더 부가한 모바일 패킷으로 구성한 후, 모바일 패킷을 상기 무선 접속망(120, 130)의 DU(121, 131)로 전송함으로써, 모바일 노드(500)로 전송되도록 한다.
한편, 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 모바일 망(100)에 분산 배치된 다수의 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)의 관리 및 다수의 로컬 캐싱 장치(400a, 4500b)에 의한 컨텐츠 전달 과정을 제어하는 수단으로서, 모바일 노드(500)의 컨텐츠 요청 메시지를 컨텐츠 서버(300)로 전달하고, 컨텐츠 서버(300)로부터 제공되는 컨텐츠 데이터를 수신하여 모바일 망(100)을 통해서 모바일 노드(500)로 전달하는데, 이때 특정 로컬 캐싱 장치(400a)에 컨텐츠가 캐싱되어 있는 것이 확인되면, 컨텐츠 서버(300)로부터 수신되는 컨텐츠 데이터가 모바일 망(100)에 더 이상 전달되지 않도록 컨텐츠 차단을 수행한다. 여기서 컨텐츠 차단은, 컨텐츠 서버(300)로부터 전송된 컨텐츠 데이터가 모바일 CDN 콘트롤러(200)에 수신되기는 하나, 모바일 망(100)으로 전달되지는 않는 상태를 의미한다. 이때, 모바일 노드(500)로의 컨텐츠 제공은 로컬 캐싱 장치(400a)로부터 이루어진다.
이때 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 두 가지 방식으로 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)를 통해 컨텐츠 전달 과정을 제어할 수 있다.
첫 번째 방식(바이트 캐싱 방식)에 따르면, 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 컨텐츠 서버(300)로부터 수신되는 컨텐츠의 청크 데이터의 레이블 정보를 실시간으로 로컬 캐싱 장치(400a)로 전송하여, 로컬 캐싱 장치(400a)가 해당 레이블의 청크 데이터를 모바일 노드(500)로 전송하도록 한다. 이때, 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 해당 컨텐츠의 전송이 종료될 때까지 청크의 레이블 정보를 로컬 캐싱 장치(400a)에 실시간으로 제공하여야 하며, 손실된 패킷에 대한 컨텐츠 재전송 처리나 네트워크의 혼잡에 따른 전송 속도 제어 등과 같은 TCP congestion control은 컨텐츠 서버(300)에 의해 이루어진다.
두 번째 방식에 따르면, 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 컨텐츠의 전송에 필요한 플로우 정보(TCP 패킷을 처리하는데 필요한 정보를 포함함)를 로컬 캐싱 장치(400a)로 전송하여, 로컬 캐싱 장치(400a)로부터 모바일 노드(500)로 컨텐츠가 직접 제공될 수 있도록 한다. 이 경우, 컨텐츠 재전송, TCP congestion control 등의 TCP 규약에 따른 처리는 로컬 캐싱 장치(400a)에 의해 수행된다.
상술한 바와 같이, 특정 로컬 캐싱 장치(400a)로부터 모바일 노드(500)로 컨텐츠가 제공되는 중에, 사용자의 이동에 따라서 모바일 노드(500)의 핸드오버가 발생할 수 있다.
이러한 모바일 노드(500)의 핸드오버를 감지하기 위해, 본 발명에 의한 모바일 CDN 콘트롤러(200)는, 모바일 노드(500)가 현재 접속한 무선 접속망(120)에 연결된 로컬 캐싱 장치(400a)로부터 컨텐츠를 제공받는 동안, 모바일 망(100)을 통해 상기 모바일 노드(500) 또는 상기 모바일 노드(500)가 컨텐츠를 전송받는 플로우에 대응하여 하트비트(Heartbeat) 메시지를 주기적으로 전송한다. 예를 들어, 상기 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 상기 모바일 노드(500)를 목적지로 하는 하트비트 메시지를 모바일 망(100)으로 전송하고, 이에 모바일 망(100)의 패킷 코어 장치(111)는 모바일 CDN 콘트롤러(200)로부터 수신된 하트비트 메시지를 상기 스위칭 장치(112)를 통해 무선 접속망(120)으로 전달하고, 이를 상기 스위칭 장치(112)에 연결된 로컬 캐싱 장치(400a)가 미러링하여 수신한다.
이후, 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 모바일 망(100)을 통해 상기 하트비트 메시지를 수신한 로컬 캐싱 장치(400a)로부터 로컬 캐싱 장치의 식별 정보를 포함하는 응답 메시지(Response)를 수신한다. 이 경우 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 수신된 응답 메시지에 포함된 로컬 캐싱 장치의 식별 정보를 확인하여 이전에 수신한 응답 메시지에 포함된 식별 정보와 동일한지를 판단함에 의해, 상기 모바일 노드(500)의 핸드오버를 확인할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 모바일 노드(500)가 핸드오버되면, 모바일 망(100) 내부의 신호 처리에 의하여, 상기 모바일 CDN 콘트롤러(200)가 전송하는 하트비트 메시지는 패킷 코어 장치(111)에서 핸드오버된 무선 접속망(130)으로 스위칭되어 전달되며, 상기 다른 무선 접속망(130)에 연결된 스위칭 장치(113)에 연결된 로컬 캐싱 장치(400b)가 미러링을 통해서 상기 하트비트 메시지를 수신하게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 모바일 노드(500)가 핸드오버된 경우, 상기 모바일 노드(500)가 이동한 무선 접속망(130)에 연결되어 있는 다른 로컬 캐싱 장치(400b)로부터 응답 메시지를 수신하게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 특정 모바일 노드(500)에 대하여 하트비트 메시지를 송신하고, 그에 대응하여 수신된 응답 메시지에 포함된 로컬 캐싱 장치의 식별 정보를 확인한 결과, 이전에 수신된 응답 메시지에 포함된 로컬 캐싱 장치의 식별 정보와 동일한 경우, 상기 모바일 노드(500)의 이동이 없는 것으로 판단하고, 이전에 수신된 응답 메시지에 포함된 로컬 캐싱 장치의 식별 정보와 동일하지 않은 경우에는 모바일 노드(100)의 이동에 의해서 핸드오버된 것으로 판단한다. 참고로, 이전에 수신된 응답 메시지가 없는 경우에는, 상기 모바일 노드(500)에 대한 하트비트 메시지를 송신하기 시작한 시점이므로, 핸드오버 여부를 판단하지 않는다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 상기 하트비트 메시지에 순차적으로 증가 또는 감소하는 시퀀스 번호를 포함하여 전송하며, 이를 수신한 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)가 하트비트 메시지에 포함된 시퀀스 번호를 모니터링함으로써, 모바일 노드(500)의 핸드오버 여부를 판단할 수 있도록 한다.
더 구체적으로 설명하면, 모바일 CDN 콘트롤러(200)가 순차적으로 증가 또는 감소하는 시퀀스 번호를 포함하는 하트비트 메시지를 전송할 경우, 모바일 노드(500)의 핸드오버에 따라서, 상기 모바일 노드(500)가 이동한 무선 접속망(130)에 연결된 로컬 캐싱 장치(400b)는 초기값이 아닌 임의의 시퀀스 번호를 갖는 하트비트 메시지를 수신하게 된다. 따라서, 상기 로컬 캐싱 장치(400b)는 수신한 하트비트 메시지가 어떤 모바일 노드(500)와 관련된 것인지 및 상기 하트비트 메시지에 포함된 시퀀스 번호를 모니터링함으로써, 상기 모바일 노드(500)가 핸드오버된 것임을 판단할 수 있다. 이 경우, 모바일 노드(500)의 핸드오버를 확인한 로컬 캐싱 장치(400b)가 모바일 CDN 콘트롤러(200)로 통지함에 의해, 상기 모바일 CDN 콘트롤러(200)가 모바일 노드(500)의 핸드오버를 확인할 수 있다.
상기 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 모바일 노드(500)에 대한 컨텐츠 전송이 종료될 때까지 주기적으로 하트비트 메시지는 전송함으로써, 컨텐츠 전송 도중의 모바일 노드(500)의 핸드오버를 감지할 수 있다.
아울러, 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 모바일 노드(500)가 핸드오버된 것을 확인하면, 상기 하트비트 메시지를 수신한 로컬 캐싱 장치(400b)로부터 수신된 응답 메시지 또는 핸드오버 통지 메시지에 포함된 컨텐츠 캐싱 여부에 대한 정보를 이용하여 로컬 캐싱 장치(400b)에 컨텐츠 데이터가 저장되어 있는지 여부를 확인할 수 있다.
그리고, 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 상기 핸드오버된 모바일 노드(500)가 연결된 로컬 캐싱 장치(400b)에 컨텐츠 데이터가 저장되어 있는 지에 따라서, 상기 모바일 노드(500)가 이동하기 전에 연결된 로컬 캐싱 장치(400a), 상기 모바일 노드(500)가 이동한 후에 연결된 로컬 캐싱 장치(400b), 및 컨텐츠 서버(300) 중 어느 하나로부터 나머지 컨텐츠 데이터가 모바일 노드(500)로 전송되도록 제어할 수 있다. 여기서, 핸드오버 이후의 컨텐츠 전송을 위한 과정을 도 4 내지 도 6을 참조하여 더 구체적으로 설명하기로 한다.
다음으로, 상술한 바와 같이 핸드오버를 고려한 컨텐츠 제공을 위한 모바일 CDN 콘트롤러(400) 및 로컬 캐싱 장치(500a, 500b)의 구성에 대해 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모바일 CDN 콘트롤러의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 모바일 CDN 콘트롤러(200)는, 통신 인터페이스부(210)와, 컨텐츠 전송 제어부(220)와, 저장부(230)를 포함하여 이루어질 수 있다.
통신 인터페이스부(210)는 다수의 로컬 캐싱 장치(400a, 400b) 및 모바일 망(100)과의 데이터 송수신을 수행하기 위한 수단이다. 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 다수의 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)와 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 별도의 전용선 또는 인터넷 망을 통해서 연결될 수도 있고, 모바일 망(100)을 통해서 연결될 수도 있다. 후자의 경우, 하나의 통신 방식을 통해 로컬 캐싱 장치(400a, 400b) 및 모바일 망(100)과 통신이 가능하나, 전자의 경우에는, 다수의 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)를 위한 별도의 통신 인터페이스가 필요하다. 따라서, 통신 인터페이스부(410)는 서로 다른 통신 방식에 따른 데이터 송수신을 지원하는 하나 이상의 통신 인터페이스 모듈로 이루어질 수 있다. 특히, 통신 인터페이스부(210)는 모바일 망(100)과 통신을 수행하는 경우, 코어망(110)의 패킷 코어 장치(111)와 통신을 수행하게 된다.
컨텐츠 전송 제어부(220)는 다수의 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)의 컨텐츠 전송 제어 및 관리를 수행하기 위한 수단으로서, 특히, 본 발명의 실시 예에 있어서, 컨텐츠 전송 제어부(220)는 통신 인터페이스부(210)를 통해서 컨텐츠를 전송받는 중인 모바일 노드(500) 또는 상기 모바일 노드(500)에 대한 플로우에 대응하여 생성되는 하트비트 메시지를 주기적으로 모바일 망(100), 더 구체적으로 패킷 코어 장치(111)로 전송하고, 상기 패킷 코어 장치(111)를 통해서 다수의 로컬 캐싱 장치(400a, 400b) 중에서 한 로컬 캐싱 장치로부터 응답 메시지를 수신하여 상기 모바일 노드(500)가 컨텐츠 수신 중에 핸드오버되었는 지를 판단할 수 있다. 아울러 상기 컨텐츠 전송 제어부(220)는 상기 응답 메시지에 포함된 컨텐츠 캐싱 여부에 대한 정보로부터 상기 모바일 노드(500)가 핸드오버된 무선 접속망(130)에 연결된 로컬 캐싱 장치(400b)에 모바일 노드(500)로 전송할 컨텐츠가 캐싱되어 있는지를 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 컨텐츠 전송 제어부(220)는 모바일 망(100)의 패킷 코어 장치(111)를 통해 상기 하트비트 메시지를 수신한 로컬 캐싱 장치(400a 또는 400b)로부터 로컬 캐싱 장치의 식별 정보 및 서비스되던 컨텐츠의 캐시 여부에 대한 정보를 포함한 응답 메시지를 수신할 수 있다. 여기서, 예를 들어, 모바일 노드(500)가 핸드오버 전인 경우에는 로컬 캐싱 장치(400a)로부터 전송된 응답 메시지를 수신하고, 핸드오버된 경우에는 로컬 캐싱 장치(400b)로부터 전송된 응답 메시지를 수신한다.
이에 따라 컨텐츠 전송 제어부(220)는 응답 메시지에 포함된 로컬 캐싱 장치의 식별 정보를 확인하여 이전에 수신된 응답 메시지에 포함된 식별 정보와 동일한지를 판단한다. 판단 결과, 동일하지 않은 경우, 모바일 노드는 핸드오버된 것으로 판단한다.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 컨텐츠 전송 제어부(220)는, 순차적으로 증가 또는 감소하는 시퀀스 번호를 포함하는 하트비트 메시지를 모바일 망(100)으로 전송하고, 상기 하트비트 메시지를 수신하고, 상기 메시지에 포함된 시퀀스 번호를 모니터링하여 상기 모바일 노드(500)의 핸드오버를 확인한 로컬 캐싱 장치(400b)로부터 모바일 노드(500)의 핸드오버에 대한 통지 메시지를 수신할 수 있다.
상술한 바와 같이 모바일 노드(500)의 핸드오버를 확인한 컨텐츠 전송 제어부(420)는 응답 메시지에 포함된 컨텐츠 캐싱 여부에 대한 정보를 이용하여 로컬 캐싱 장치(400b)에 컨텐츠가 저장되어 있는지를 확인할 수 있으며, 상기 로컬 캐싱 장치(400b)에 컨텐츠가 저장되어 있는 지에 따라서 핸드오버된 모바일 노드(500)로의 컨텐츠 전송을 제어한다. 더 구체적으로, 로컬 캐싱 장치(400b)에 컨텐츠가 저장되어 있는 경우, 컨텐츠 전송 제어부(220)는 핸드오버 이전에 컨텐츠를 제공하던 로컬 캐싱 장치(400a)로부터 모바일 노드(500)로 플로우 정보를 수신하고 상기 로컬 캐싱 장치(400b)에 제공하여, 로컬 캐싱 장치(400b)가 컨텐츠의 나머지 데이터 부분을 모바일 노드(500)로 제공하도록 할 수 있다. 여기서, 플로우 정보는 어떤 컨텐츠의 어디까지 전송되었는 지를 나타내는 컨텐츠 전송 상태 정보와, TCP 처리를 위한 TCP 정보를 수신하고, 수신한 컨텐츠 전송 상태 정보와 TCP 정보 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다. TCP 정보는 TCP 처리를 위한 필요 정보로서, TCP 시퀀스 넘버, 상태 정보(state), 응답 메시지 수신 여부 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 있어서, 모바일 CDN 콘트롤러(200)가 바이트 캐싱 방식으로 동작하는 경우, 컨텐츠 전송 제어부(220)는 로컬 캐싱 장치(400a)로 제공하던 청크 데이터 레이블을 로컬 캐싱 장치(400b)로 전송한다. 이에 따라 로컬 캐싱 장치(400b)는 이전의 로컬 캐싱 장치(400a)를 대신해서 청크 데이터 레이블에 대응하는 데이터를 모바일 노드(500)로 전송한다.
또한, 컨텐츠 전송 제어부(220)는 로컬 캐싱 장치(400b)에 컨텐츠가 저장되어 있지 않은 경우, 이전 로컬 캐싱 장치(400a) 또는 컨텐츠 서버(300)로부터 컨텐츠 데이터를 전달받아 모바일 노드(500)로 전달되도록 중계한다. 즉, 모바일 CDN 콘트롤러(400)는 로컬 캐싱 장치(400a)로부터 모바일 노드(500)로 컨텐츠가 제공되는 동안, 컨텐츠 서버(300)로부터 전달된 컨텐츠 데이터가 모바일 망(100)으로 전송되지 않도록 차단한 상태를 유지하게 된다.
한편, 컨텐츠 전송 제어부(420)는, 핸드오버된 무선 접속망(130)에 연결된 로컬 캐싱 장치(400b)에 해당 컨텐츠가 저장되어 있지 않은 경우면, 해당 모바일 노드(500)를 목적지로 하는 컨텐츠의 차단 상태를 해제하여, 컨텐츠 서버(300)로부터 수신된 해당 컨텐츠 데이터를 모바일 망(100), 특히, 코어망(110)의 패킷 코어 장치(111)로 전송한다. 이에 상기 컨텐츠 서버(300)로부터 전송된 컨텐츠 데이터가 패킷 코어 장치(111)의 제어에 의하여 이동한 지역의 무선 접속망(130)을 통해서 모바일 노드(500)로 전송된다. 이때, 로컬 캐싱 장치(400b)는 미러링 방식 또는 캐싱 방식을 통해 모바일 노드(500)로 전송되는 컨텐츠를 캐싱할 수 있다.
또한, 컨텐츠 전송 제어부(220)는 특정 로컬 캐싱 장치(400a)로부터 컨텐츠를 제공중인 모바일 노드(500)의 핸드오버가 감지되고, 핸드오버된 영역에 연결된 로컬 캐싱 장치(400b)에 해당 컨텐츠가 저장되어 있지 않은 경우, 터널링 기술등을 이용하여 이전 로컬 캐싱 장치(400a)로부터 모바일 노드(500)를 목적지로 하는 컨텐츠 데이터를 수신하고, 수신된 컨텐츠 데이터를 그대로 모바일 망(100)의 패킷 코어 장치(111)로 전송한다. 모바일 망(100)의 패킷 코어 장치(111)는 수신된 컨텐츠 데이터의 목적지(=모바일 노드(500)의 IP 주소)를 확인하고, 모바일 노드(500)가 위치한 무선 접속망(130)으로 컨텐츠 데이터를 전송하며, 무선 접속망(130)의 기지국을 통해 핸드오버된 모바일 노드(500)로 전달된다. 이러한 경우는, 바이트 캐싱 방식으로 동작하는 경우보다 바이트 캐싱 모드로 동작하지 않는 경우, 즉, 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)에서 컨텐츠의 전송 및 TCP 처리를 담당하는 경우에 더 바람직할 수 있다.
저장부(230)는 컨텐츠 전송 제어부(220)의 상술한 제어 과정에서 발생하거나 필요한 데이터 및 프로그램들을 저장하는 수단으로서, 특히, 다수 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)의 위치 정보(231)와, 다수 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)의 컨텐츠 전송 관리 정보(232)를 저장한다. 컨텐츠 전송 관리 정보는, 각 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)가 캐싱한 컨텐츠 정보를 포함할 수 있으며, 더하여, 로컬 캐싱 장치(400a)로부터 수신하는 컨텐츠 전송 상태 정보, TCP 정보, 모바일 노드(500)의 이동 정보 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 저장부(230)는 하트비트 메시지에 관련한 정보 및 응답 메시지에 포함된 정보 등을 저장할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 의한 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로컬 캐싱 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)는, 저장부(410)와, 인터페이스부(420)와, 제어부(430)를 포함하여 이루어질 수 있다.
저장부(410)는, 컨텐츠 서버(300)에서 서비스하는 하나 이상의 컨텐츠의 일부 또는 전부를 저장한다. 저장부(410)에 저장되는 컨텐츠는, 별도의 배포 장치를 통해서 배포하는 방식 이외에, 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)가 미러링된 트래픽을 받아 저장하는 미러링 방식 또는 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)가 모바일 노드(500)의 요구에 의해 전달되는 컨텐츠를 미리 설정된 캐시 정책에 따라서 저장하는 캐싱 방식에 의해서 이루어질 수 있다.
인터페이스부(420)는 모바일 망(100), 다른 로컬 캐싱 장치 및 모바일 CDN 콘트롤러(200) 중 어느 하나와 데이터를 송수신하기 위한 수단이다. 앞서 설명한 바와 같이, 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)와 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 모바일 망(100)을 통해서도 데이터를 송수신할 수 있으나, 이외에도 별도로 연결된 전용선 또는 인터넷 망을 통해서 데이터를 송수신할 수 있다. 따라서 인터페이스부(420)는 로컬 캐싱 장치(400a, 400b) 및 모바일 CDN 콘트롤러(200) 간의 통신 방식에 따라서 하나 이상의 서로 다른 인터페이스 모듈을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 인터페이스부(420)는 무선 접속망(120, 130)에 접속된 모바일 노드(500)로의 컨텐츠 제공을 위하여, 스위칭 장치(112, 113)를 통해서 패킷 코어 장치(111)와 무선 접속망(120, 130)의 DU(121, 131) 간에 전달되는 모바일 패킷을 미러링하여 제어부(430)로 제공하는 미러링 인터페이스모듈과, 제어부(430)에서 생성된 컨텐츠 데이터가 실린 모바일 패킷을 모바일 망(100)으로 전송하는 인젝션 인터페이스 모듈을 포함할 수 있다.
여기서, 미러링은 트래픽에 영향을 주지 않으면서 모바일 망(100)을 통해 전달되는 모바일 패킷을 그대로 복사하여 가져오는 기술을 의미하는 것으로서, 미러링 인터페이스모듈은 모바일 망(100)의 스위칭 장치(112, 113) 상에서 흐르는 모든 패킷을 복사하여 제어부(430)로 전달한다.
제어부(430)는 모바일 노드(500)로의 컨텐츠의 전송, 특히, 컨텐츠 전송 중 모바일 노드(500)의 핸드오버에 따른 컨텐츠 전송을 제어한다.
더 구체적으로 설명하면, 제어부(430)는 스위칭 장치(112,113)를 통해 무선 접속망(120, 130) 및 코어망(110)의 패킷 코어 장치(111) 사이에 전달되는 모바일 패킷을 모니터링하여, 모바일 노드(500)로부터 특정 컨텐츠가 요청되고, 요청된 컨텐츠를 저장부(410)에 저장하고 있는 경우, 저장부(410)에 저장된 컨텐츠를 상기 모바일 노드(500)로 전송하도록 제어한다.
이때, 바이트 캐싱 방식으로 동작하는 경우, 제어부(430)는 모바일 CDN 콘트롤러(200)로부터 전송되는 청크 데이터 레이블에 따라서 대응하는 청크 단위의 컨텐츠 데이터를 무선 접속망(120,130)을 통해 모바일 노드(500)로 전송하고, 바이트 캐싱 방식이 아닌 경우에는, 모바일 CDN 콘트롤러(200)로부터 제공되는 플로우 정보를 참조하여, 저장부(410)에 저장된 컨텐츠 데이터를 순차적으로 읽어와 무선 접속망(120,130)을 통해서 모바일 노드(500)로 전송한다.
아울러, 상기 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)는 상기와 같이 모바일 노드(500)로 컨텐츠를 전송하는 동안, 상기 모바일 CDN 콘트롤러(200)로부터 주기적으로 전송되는 하트비트 메시지를 수신할 수 있다. 더하여, 제어부(430)는, 모바일 CDN 콘트롤러(200)로부터 패킷 코어 장치(111)를 통해 주기적으로 수신된 하트비트 메시지에 대한 응답 메시지로서, 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)의 식별 정보를 포함하여 응답 메시지를 모바일 CDN 콘트롤러(200)로 전송한다. 더하여, 상기 제어부(430)는 모바일 노드(500)가 핸드오버된 경우, 모바일 CDN 콘트롤러(200)의 중계에 의하여 핸드오버된 모바일 노드(500)로 컨텐츠를 전송하기 위해 필요한 정보, 더 구체적으로는, 모바일 노드(500)로 어떤 컨텐츠의 어디까지 전송되었는 지를 나타내는 컨텐츠 전송 상태 정보와, TCP 처리를 위한 TCP 정보, 모바일 노드(500)의 이동 위치 정보 중에서 하나 이상을 모바일 CDN 콘트롤러(200)로 전송할 수 있다. 이에 따라 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 응답 메시지에 포함된 정보를 기반으로, 핸드오버된 모바일 노드(500)로 컨텐츠가 계속 전송될 수 있도록 제어한다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 핸드오버된 모바일 노드(500)로 컨텐츠를 제공할 수 있는 다른 로컬 캐싱 장치를 알 수 있는 경우, 제어부(430)는 컨텐츠 전송 상태 정보와, TCP 처리를 위한 TCP 정보, 모바일 노드(500)의 이동 위치 정보 중에서 하나 이상을 다른 로컬 캐싱 장치로 직접 전송할 수도 있다.
그러면, 이와 같이 구성된 모바일 CDN 콘트롤러(200) 및 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)를 포함하는 네트워크에서 핸드오버 시의 컨텐츠 제공을 위한 방법에 대해 첨부된 도면들을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다. 이하, 상술한 바와 같이 구성된 모바일 CDN 콘트롤러(200)와 다수의 로컬 캐싱 장치(400a, 400b)를 통해서 이루어지는 핸드오버를 고려한 컨텐츠 전송 과정을 도 4 내지 도 8의 흐름도를 참조하여 설명하기로 한다.
이하의 설명에 있어서, 로컬 캐싱 장치(400a)가 무선 접속망(120)을 통해서 모바일 노드(500)로 컨텐츠를 제공하는 중에, 모바일 노드(500)가 다른 무선 접속망(130)로 핸드오버된 경우를 가정하여 설명한다.
도 4는 본 발명에 의한 모바일 컨텐츠 제공 방법에 있어서, 컨텐츠 전송을 위한 초기 과정으로서, 모바일 노드(500)의 컨텐츠 요청에 따른 컨텐츠 제공 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 임의의 무선 접속망(120)에 접속된 모바일 노드(600)는 사용자의 요청에 따라서, 컨텐츠 서버(300)로 컨텐츠 요청 메시지를 전송할 수 있다(S105). 여기서, 컨텐츠 요청 메시지는 예를 들어, HTTP GET 메시지일 수 있으며, 모바일 노드(500)는 통상의 DNS(Domain Name Service) 질의를 통해 컨텐츠 서버(300)의 주소를 획득한 후, 획득한 주소를 이용하여 컨텐츠 서버(300)로 특정 사이트의 컨텐츠를 요청하는 HTTP GET 메시지를 송신할 수 있다. 이에 컨텐츠 서버(300)는 요청된 컨텐츠 데이터를 모바일 노드(500)로 전송하는데, 컨텐츠 데이터는 모바일 CDN 콘트롤러(200)를 통해서 모바일 망(100)으로 전송되며, 다시 모바일 망(100)을 통해 모바일 노드(500)로 전송된다(S110).
이때, 모바일 노드(500)가 접속된 무선 접속망(120)에 연결된 로컬 캐싱 장치(400a)는 무선 접속망(120)과 코어망(110)의 패킷 코어 장치(111) 사이에 교환되는 패킷을 모니터링하고 있으며(S115), 모니터링을 통해 무선 접속망(120)에 접속한 특정 모바일 노드(500)의 컨텐츠 요청을 확인할 수 있다.
모바일 노드(500)의 컨텐츠 요청을 확인한 로컬 캐싱 장치(400a)는 모바일 노드(500)에서 요청한 컨텐츠를 자신이 저장하고 있는 지, 즉, 캐싱하고 있는 지를 확인하고(S120), 확인 결과, 컨텐츠가 캐싱되어 있는 경우, 모바일 CDN 콘트롤러(200)로 모바일 노드(500)에서 요청한 컨텐츠를 자신이 캐싱하고 있음을 알리는 메시지를 모바일 CDN 콘트롤러(200)로 전송한다(S125).
이에 모바일 CDN 콘트롤러(200)는, 컨텐츠 서버(300)로부터 제공되는 컨텐츠를 차단하여, 모바일 망(100)으로 전송되지 못하도록 하고(S130), 컨텐츠의 전송에 필요한 플로우 정보(예를 들어, 컨텐츠의 식별 정보, 컨텐츠의 전송 시작 위치를 포함하는 컨텐츠 전송 상태 정보와, TCP 정보 중에서 하나 이상을 포함함)를 로컬 캐싱 장치(400a)로 전송한다(S135). 이후 로컬 캐싱 장치(400a)는 플로우 정보를 참조하여 저장한 컨텐츠 데이터를 독출하여 컨텐츠 서버(300)로부터 모바일 노드(500)로 전송되는 모바일 패킷으로 에뮬레이션한 후(S140), 즉, 컨텐츠 서버(300)로부터 모바일 노드(500)로 전송되는 모바일 패킷인 것처럼 변환한 후, 무선 접속망(120)을 통해서 모바일 노드(500)로 전송한다(S145).
이때, 바이트 캐싱 방식으로 동작하는 경우, 로컬 캐싱 장치(400a)는 모바일 CDN 콘트롤러(200)로부터 전송되는 청크 단위의 레이블 정보를 실시간으로 수신하여, 실시간으로 수신되는 레이블에 대응하는 컨텐츠의 청크 데이터를 추출하여 모바일 노드(500)로 전송하게 되며, 바이트 캐싱 방식이 아닌 경우, 로컬 캐싱 장치(400a)는 컨텐츠 전송 상태 정보 및 TCP 정보에 근거하여, 해당하는 컨텐츠 데이터를 순차적으로 독출하여 모바일 노드(500)로 전송하며, 모바일 노드(500)로부터의 재전송 요청이나, TCP congestion control도 함께 수행한다.
다음으로, 도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 핸드오버를 감지 하는 과정을 나타낸 흐름도로서, 이를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에서, 로컬 캐싱 장치(400a)가 자신이 저장하고 있는 컨텐츠를 모바일 노드(500)로 제공하는 동안(S205), 상기 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 주기적으로 상기 모바일 노드(500)의 핸드오버를 확인하기 위한 하트비트 메시지를 전송한다(S210). 상기 하트비트 메시지는 상기 모바일 노드(500)의 식별 정보 또는 상기 모바일 노드(500)로 컨텐츠를 전송하는 플로우의 식별 정보 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다. 이렇게 전송된 하트비트 메시지는 상기 모바일 노드(500)가 무선 접속망(120)에 연결되어 있는 동안, 패킷 코어 장치(111)를 통해서 로컬 캐싱 장치(400)로 전달된다(S210). 더 구체적으로는 무선 접속망(120)을 통해 모바일 노드(500)로 전송되는 하트비트 메시지를 상기 로컬 캐싱 장치(400a)가 미러링 기술을 통해 확인할 수 있다. 이를 확인한 로컬 캐싱 장치(400a)는 자신의 식별 정보를 포함하는 응답 메시지를 상기 모바일 CDN 콘트롤러(200)로 전송한다. 이러한 과정은, 상기 모바일 노드(500)가 무선 접속망(120)에 연결되어 있는 동안 반복적으로 수행된다.
이러한 상태에서, 사용자의 이동에 의해 모바일 노드(500)가 인접한 다른 무선 접속망(130)으로 핸드오버될 수 있다(S220).
상기와 같은 모바일 노드(500)의 핸드오버 발생시, 모바일 CDN 콘트롤러(200)로부터 주기적으로 전송되는 하트비트 메시지는 코어 망(100)의 패킷 코어 장치(111)를 통해 상기 모바일 노드(500)가 핸드오버된 무선접속망(130)으로 전송되고, 이를 상기 무선 접속망(130)에 연결된 로컬 캐싱 장치(400b)가 확인 또는 수신하며(S230), 로컬 캐싱 장치(400b)는 하트비트 메시지에 대한 응답으로서, 자신의 식별 정보와 모바일 노드(500)로 전송할 컨텐츠 데이터를 저장하고 있는지에 대한 정보를 포함하는 응답 메시지를 모바일 CDN 콘트롤러(200)로 전송한다(S230).
모바일 CDN 콘트롤러(200)는 응답 메시지에 포함된 식별 정보가 이전에 수신한 응답 메시지에 포함된 식별 정보와 비교하여 동일 여부를 판단한다. 판단 결과, 동일하지 않은 경우, 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 모바일 노드(500)가 핸드오버된 것으로 판단함으로써, 모바일 모드(500)의 핸드오버를 확인할수 있다(S235).
상기 모바일 모드(500)가 핸드오버된 것으로 판단되면, 상기 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 상기 모바일 노드(500)가 이동한 무선 접속망(130)에 연결된 로컬 캐싱 장치(400b)에 모바일 노드(500)로 전송할 컨텐츠 데이터가 저장되어 있는 지를 더 확인할 수 있다(S240). 여기서, 컨텐츠 데이터의 저장 여부는 로컬 캐싱 장치(400b)로부터 수신하거나, 기 저장된 로컬 캐싱 장치 관련 정보를 참조하여 확인할 수 있다.
확인 결과, 로컬 캐싱 장치(400b)에 컨텐츠 데이터가 저장되어 있는 경우, 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 로컬 캐싱 장치(400b)로 컨텐츠 전송을 위한 플로우 정보를 전송한다(S245). 여기서, 플로우 정보는, 앞서 로컬 캐싱 장치(400a)로부터 수신한 컨텐츠를 어디까지 전송하였는 지를 나타내는 컨텐츠 전송 상태 정보, 및 TCP 정보 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
모바일 CDN 콘트롤러(200)로부터 컨텐츠 전송 요청과 함께 플로우 정보를 수신한 로컬 캐싱 장치(400b)는 자신이 캐싱하여 저장하고 있는 컨텐츠 데이터를 플로우 정보를 참조하여, 모바일 노드(500)로 전송되는 모바일 패킷으로 구성한 후(S250), 무선 접속망(130)으로 전송한다(S255).
한편, 로컬 캐싱 장치(400a)는, 모바일 CDN 콘트롤러(200)로부터 모바일 노드(500)의 핸드오버를 통지받고, 임의의 시점에 모바일 노드(500)로의 컨텐츠 전송을 중단할 수 있다.
상술한 실시 예에서는, 모바일 CDN 콘트롤러(200)를 통해서 핸드오버 시의 컨텐츠 전송 경로 변경 처리가 이루어지는 것으로 예시되어 있으나, 이와 달리, 모바일 CDN 콘트롤러(200)를 통하지 않고, 로컬 캐싱 장치(400a)가 다른 로컬 캐싱 장치(400b)와 직접 통신하여 상술한 처리를 수행할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 핸드오버 감지 과정을 나타낸 순서도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 있어서, 로컬 캐싱 장치(400a)가 자신이 저장하고 있는 컨텐츠를 모바일 노드(500)로 제공하는 동안(S305), 상기 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 주기적으로 상기 모바일 노드(500)의 핸드오버를 확인하기 위한 하트비트 메시지를 전송한다(S310). 상기 하트비트 메시지는 상기 모바일 노드(500)의 식별 정보 또는 상기 모바일 노드(500)로 컨텐츠를 전송하는 플로우의 식별 정보 중에서 하나 이상을 포함할 수 있으며, 아울러 순차적으로 증가 또는 감소하는 시퀀스 번호를 포함한다. 이렇게 전송된 하트비트 메시지는 상기 모바일 노드(500)가 무선 접속망(120)에 연결되어 있는 동안, 패킷 코어 장치(111)를 통해서 로컬 캐싱 장치(400)로 전달된다(S310). 더 구체적으로는 무선 접속망(120)을 통해 모바일 노드(500)로 전송되는 하트비트 메시지를 상기 로컬 캐싱 장치(400a)가 미러링 기술을 통해 확인할 수 있다.
이를 확인한 로컬 캐싱 장치(400a)는 상기 수신한 하트비트 메시지에 포함된 시퀀스 번호를 참조하여 모바일 노드(500)의 핸드오버를 판단한다(S315), 여기서, 상기 로컬 캐싱 장치(400a)는 모바일 노드(500)가 무선 접속망(120)에 연결되어 있는 동안, 연속된 시퀀스 번호를 포함하는 하트비트 메시지를 수신하게 된다. 따라서, 상기 로컬 캐싱 장치(400a)는 현재 수신한 하트비트 메시지와 이전에 수신한 하트비트 메시지와 비교하여 시퀀스 번호가 연속될 경우 모바일 노드(500)가 핸드오버되지 않은 것으로 판단한다.
따라서, 로컬 캐싱 장치(400a)는 모바일 노드(500)로의 컨텐츠 전송을 계속한다(S320).
이러한 상태에서, 사용자의 이동에 의해 모바일 노드(500)가 인접한 다른 무선 접속망(130)으로 핸드오버될 수 있다(S325).
상기와 같은 모바일 노드(500)의 핸드오버 발생시, 모바일 CDN 콘트롤러(200)로부터 주기적으로 전송되는 하트비트 메시지는 코어 망(100)의 패킷 코어 장치(111)를 통해 상기 모바일 노드(500)가 핸드오버된 무선접속망(400b)로 전송되고, 이를 상기 무선 접속망(400b)에 연결된 로컬 캐싱 장치(400b)가 확인 또는 수신한다(S330).
상기 로컬 캐싱 장치(400b)는 마찬가지로 수신한 하트비트 메시지에 포함된 시퀀스 번호를 모니터링하여 모바일 노드(500)의 핸드오버 여부를 판단하게 되는데, 여기서, 로컬 캐싱 장치(400b)는 상기 모바일 노드(500)에 대한 하트비트 메시지를 처음 수신하거나, 연속적이지 않은 시퀀스 번호를 갖는 하트비트 메시지를 수신하게 되므로, 상기 모바일 노드(500)가 핸드오버된 것으로 판단한다(S335).
그리고, 모바일 노드(500)의 핸드오버를 확인한 로컬 캐싱 장치(400b)는, 상기 수신한 하트비트 메시지에 대한 응답으로서, 상기 모바일 노드(500)의 핸드오버를 모바일 CDN 콘트롤러(200)로 통지한다(S340). 즉, 모바일 노드(500)의 핸드오버 여부를 포함하는 응답 메시지를 상기 모바일 CDN 콘트롤러(200)로 전송한다.
모바일 CDN 콘트롤러(200)는 모바일 노드(500)가 이동한 무선 접속망(130)에 연결된 로컬 캐싱 장치(400b)로부터 핸드오버 통지를 수신함에 의하여, 모바일 노드(500)의 핸드오버를 확인하고, 상기 모바일 노드(500)가 이동한 무선 접속망(130)에 연결된 로컬 캐싱 장치(400b)에 모바일 노드(500)로 전송할 컨텐츠 데이터가 저장되어 있는지를 확인한다(S345). 여기서, 컨텐츠 데이터의 저장 여부는 로컬 캐싱 장치(400b)로부터 수신하거나, 기 저장된 로컬 캐싱 장치의 관련 정보를 참조하여 확인할 수 있다.
확인 결과, 로컬 캐싱 장치(400b)에 컨텐츠 데이터가 저장되어 있는 경우, 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 로컬 캐싱 장치(400b)로 컨텐츠 전송을 위한 플로우 정보를 전송한다(S350). 여기서, 플로우 정보는, 앞서 로컬 캐싱 장치(400a)로부터 수신한 컨텐츠를 어디까지 전송하였는 지를 나타내는 컨텐츠 전송 상태 정보, 및 TCP 정보 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
모바일 CDN 콘트롤러(200)로부터 컨텐츠 전송 요청과 함께 플로우 정보를 수신한 로컬 캐싱 장치(400b)는 자신이 캐싱하여 저장하고 있는 컨텐츠 데이터를 플로우 정보를 참조하여, 모바일 노드(500)로 전송되는 모바일 패킷으로 구성하여(S355), 무선 접속망(130)으로 전송한다(S360).
한편, 로컬 캐싱 장치(400a)는, 모바일 CDN 콘트롤러(200)로부터 모바일 노드(500)의 핸드오버를 통지받고, 임의의 시점에 모바일 노드(500)로의 컨텐츠 전송을 중단할 수 있다.
상술한 실시 예에서는, 모바일 CDN 콘트롤러(200)를 통해서 핸드오버 시의 컨텐츠 전송 경로 변경 처리가 이루어지는 것으로 예시되어 있으나, 이와 달리, 모바일 CDN 콘트롤러(200)를 통하지 않고, 로컬 캐싱 장치(400b)가 다른 로컬 캐싱 장치(400a)와 직접 통신하여 상술한 처리를 수행할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 의한 핸드오버를 고려한 모바일 컨텐츠 제공 방법에 있어서, 모바일 노드(500)가 이동한 무선 접속망(130)에 연결된 로컬 캐싱 장치(400b)가 컨텐츠를 저장하고 있지 않은 경우의 컨텐츠 전송 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 있어서, 모바일 CDN 콘트롤러(200)는, 도 5의 단계 S240 또는 도 6의 단계 S345에서 다른 로컬 캐싱 장치(400b)가 컨텐츠를 저장하고 있지 않은 경우, 컨텐츠의 차단 상태를 해제한다(S405). 즉, 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 앞서 로컬 캐싱 장치(400a)로부터 모바일 노드(500)로 컨텐츠가 전송되는 동안 차단하고 있던 컨텐츠 서버(300)로부터 전송되는 컨텐츠의 차단 상태를 해제하여, 모바일 망(100), 더 구체적으로는 코어망(110)의 패킷 코어 장치(111)로 전달한다. 이때, 상기 컨텐츠 서버(300)로부터 전송된 컨텐츠 데이터는 모바일 노드(600)를 목적지로 하는 IP 패킷 형태이다.
따라서, 모바일 CDN 콘트롤러(200)를 통해서 모바일 망(100)으로 전달된 컨텐츠 데이터는 모바일 망(100)의 내부 처리, 더 구체적으로는 패킷 코어 장치(111)에 의해 모바일 노드(500)를 목적지로 하는 모바일 패킷으로 변환된 후 무선 접속망(130)을 통해서 핸드오버된 모바일 노드(500)로 전송된다(S410).
더 구체적으로 설명하면, 모바일 CDN 콘트롤러(200)로부터 컨텐츠 데이터를 수신한 패킷 코어 장치(111)가 해당 데이터의 목적지인 모바일 노드(500)의 위치를 확인하는데, 이때 모바일 노드(500)는 무선 접속망(130)으로 핸드오버된 상태이므로, 패킷 코어 장치(111)는 컨텐츠 데이터를 무선 접속망(130)의 기지국(예, e 노드 B)을 목적지로 하는 모바일 패킷으로 변환하여, 무선 접속망(130)으로 전송하며, 무선 접속망(130)의 해당 기지국은 모바일 패킷을 수신한 후, 원래의 IP 패킷으로 복원하여 모바일 노드(500)로 전송한다.
한편, 모바일 노드(500)는 핸드오버 과정에서, 컨텐츠의 일부 데이터를 수신하지 못할 수 있다(S415).
이 경우, 모바일 노드(500)가 TCP 절차에 따라서 수신하지 못한 컨텐츠 데이터 중 수신하지 못한 부분에 대한 컨텐츠 재전송을 요청하는데, 컨텐츠의 재전송 요청은 컨텐츠 서버(300)로 전달되며(S420), 컨텐츠 서버(300)는 재전송 요청된 컨텐츠 데이터를 다시 모바일 노드(500)로 전송하게 된다(S425).
상술한 바에 따라 모바일 노드(500)는 핸드오버 과정 중에서 요청한 컨텐츠의 전체를 안정적으로 수신할 수 있게 된다.
마지막으로, 도 8은 본 발명의 실시 예에 의한 핸드오버를 고려한 모바일 컨텐츠 제공 방법에 있어서, 모바일 노드(500)가 이동한 무선 접속망(130)에 연결된 로컬 캐싱 장치(400b)가 컨텐츠를 저장하고 있지 않은 경우의 컨텐츠 전송 과정의 다른 방식을 나타낸 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 있어서, 모바일 CDN 콘트롤러(200)는, 도 5의 단계 S240 또는 도 6의 단계 S345에서 다른 로컬 캐싱 장치(400b)가 컨텐츠를 저장하고 있지 않은 경우, 이전의 로컬 캐싱 장치(400a)로 모바일 노드(500)의 핸드오버를 통지함과 동시에, 컨텐츠 릴레이를 요청한다(S505).
이에 로컬 캐싱 장치(400a)는 무선 접속망(120) 방향으로 하향 전송하던 컨텐츠 데이터를 모바일 CDN 콘트롤러(400)로 전송한다(S510). 이때 상기 컨텐츠 데이터는 모바일 노드(500)를 목적지로 하는 모바일 패킷 또는 IP 패킷으로서, 전용선 또는 인터넷 망 또는 모바일 망을 통해서 모바일 CDN 콘트롤러(200)로 전송될 수 있다. 이때, 상기 로컬 캐싱 장치(400a)에서 모바일 CDN 콘트롤러(200)로의 컨텐츤 데이터 전송은, 터널링 기술을 이용하여 이루어질 수 있다.
상기 로컬 캐싱 장치(400a)로부터 전송된 모바일 노드(500)를 목적지로 하는 데이터를 수신한 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 상기 수신한 컨텐츠 데이터를 그대로 모바일 망(100)으로 다시 전송한다. 여기서, 상기 로컬 캐싱 장치(400a)가 모바일 CDN 콘트롤러(200)로 전송한 컨텐츠 데이터는, 상기 모바일 노드(500)를 목적지로 하는 IP 패킷으로서, 상기 모바일 CDN 콘트롤러(200)는 상기 모바일 노드(500)를 목적지로 하는 IP 패킷을 모바일 망(100), 더 구체적으로는 코어망(110)의 패킷 코어 장치(111)로 전송함으로써, 모바일 망(100)에서의 이동성(핸드오버) 및 패킷 흐름을 제어하는 패킷 코어 장치(111)를 통해서 모바일 노드(500)가 핸드오버된 무선 접속망(130)으로 전달되고, 상기 무선 접속망(130)을 통해서 모바일 노드(500)로 전달된다(S515).
상기에 의하여, 로컬 캐싱 장치(500a)는 다른 무선 접속망(130)으로 이동한 모바일 노드(600)에게 끊김 없이 컨텐츠를 전송할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 핸드오버를 고려한 모바일 컨텐츠 제공 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 판독 가능한 소프트웨어 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으나, 여기에 개시된 실시 예외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한, 본 명세서와 도면에서 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
본 발명은 모바일 망에 적용가능한 것으로서, 모바일 망에 분산 배치된 로컬 캐싱 장치를 통해서 각 무선 접속망에 접속된 모바일 노드로 컨텐츠 제공하는데 있어서, 모바일 노드의 핸드오버 발생시, 모바일 CDN 콘트롤러가 주기적으로 전송한 하트비트 메시지에 대한 응답으로 모바일 노드가 접속한 로컬 캐싱 장치로부터 식별 정보를 포함한 응답 메시지를 수신함에 따라 모바일 노드가 이동하여 접속한 로컬 캐싱 장치를 확인하여, 상기 확인된 로컬 캐싱 장치를 통해서 컨텐츠가 제공되도록 함으로써, 끊김 없이 안정적으로 컨텐츠를 제공할 수 있도록 한다.
특히, 본 발명은 다른 로컬 캐싱 장치로부터 모바일 노드로 전송할 컨텐츠의 캐싱 여부를 응답 메시지를 통해 확인할 수 있으므로 별도의 호 처리를 통해 컨텐츠 캐싱 여부를 확인할 필요가 없으며, 로컬 캐싱 장치에서는 모바일 CDN 콘트롤러에서 전송되는 하트비트 메시지의 전송 속도와 관계없이 컨텐츠를 모바일 노드로 전송하므로 캐시 성능에는 영향을 미치지 않도록 할 수 있다.
100: 모바일 망 110: 코어망
120, 130: 무선 접속망 200: 모바일 CDN 콘트롤러
300: 컨텐츠 서버 400a, 400b: 로컬 캐싱 장치
500: 모바일 노드

Claims (19)

  1. 모바일 망에 분산 배치되어 각각 할당된 무선 접속망 영역에 위치한 모바일 노드로 컨텐츠를 전송하는 다수의 로컬 캐싱 장치와 데이터를 송수신하고, 상기 모바일 망을 통해서 데이터를 송수신하기 위한 통신 인터페이스부; 및
    상기 다수의 로컬 캐싱 장치 중 특정 로컬 캐싱 장치를 통해 컨텐츠를 전송받는 모바일 노드의 식별 정보 또는 상기 모바일 노드로 컨텐츠 데이터를 전송하는 플로우의 식별 정보를 포함하고 상기 모바일 노드를 목적지로 하는 하트비트 메시지를 상기 모바일 망을 통해 주기적으로 전송하고, 상기 하트비트 메시지에 대한 상기 다수의 로컬 캐싱 장치 중 어느 하나로부터의 응답에 따라서 상기 모바일 노드의 핸드 오버를 판단하는 컨텐츠 전송 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 CDN 콘트롤러.
  2. 제1항에 있어서, 상기 컨텐츠 전송 제어부는
    상기 모바일 노드가 핸드오버된 것으로 판단되면, 상기 핸드오버된 모바일 노드에 연결되는 다른 로컬 캐싱 장치에 상기 컨텐츠 데이터가 저장되어 있는 지에 따라서, 상기 특정 로컬 캐싱 장치, 상기 다른 로컬 캐싱 장치, 및 컨텐츠 서버 중에서 하나로부터 상기 핸드오버된 모바일 노드로 컨텐츠 데이터가 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모바일 CDN 콘트롤러.
  3. 제1항에 있어서, 상기 컨텐츠 전송 제어부는,
    상기 주기적으로 전송되는 하트비트 메시지를 수신한 로컬 캐싱 장치로부터 상기 로컬 캐싱 장치의 식별 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하고, 수신된 응답 메시지에 포함된 로컬 캐싱 장치의 식별 정보를 확인하여 로컬 캐싱 장치의 식별 정보가 변경된 경우, 상기 모바일 노드가 핸드오버된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 모바일 CDN 콘트롤러.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 컨텐츠 전송 제어부는, 상기 하트비트 메시지에 순차적으로 증가 또는 감소하는 시퀀스 번호를 포함하여 전송하여, 상기 로컬 캐싱 장치가 상기 하트비트 메시지에 포함된 시퀀스 번호를 모니터링함으로써 핸드오버 여부를 판단할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 모바일 CDN 콘트롤러.
  5. 제4항에 있어서, 상기 컨텐츠 전송 제어부는,
    상기 하트비트 메시지에 포함된 시퀀스 번호를 모니터링하여 핸드오버를 확인한 로컬 캐싱 장치로부터, 상기 모바일 노드의 핸드오버를 통지받는 것을 특징으로 하는 모바일 CDN 콘트롤러.
  6. 삭제
  7. 제2항에 있어서, 상기 컨텐츠 전송 제어부는,
    상기 다른 로컬 캐싱 장치로부터 수신된 응답 메시지에 포함된 컨텐츠 캐싱 여부에 대한 정보를 이용하여 상기 다른 로컬 캐싱 장치가 상기 컨텐츠 데이터를 저장하고 있는지를 확인하는 것을 특징으로 하는 모바일 CDN 콘트롤러.
  8. 제2항 또는 제7항에 있어서, 상기 컨텐츠 전송 제어부는,
    상기 핸드오버된 모바일 노드에 연결된 다른 로컬 캐싱 장치가 상기 컨텐츠 데이터를 저장하고 있는 경우, 상기 컨텐츠 데이터를 모바일 노드로 전송하는데 필요한 플로우 정보를 상기 다른 로컬 캐싱 장치에 제공하여, 상기 다른 로컬 캐싱 장치가 상기 플로우 정보를 참조하여 상기 핸드오버된 모바일 노드로 상기 컨텐츠 데이터를 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모바일 CDN 콘트롤러.
  9. 제2항 또는 제7항에 있어서, 상기 컨텐츠 전송 제어부는,
    상기 핸드오버된 모바일 노드에 연결된 다른 로컬 캐싱 장치가 상기 컨텐츠 데이터를 저장하고 있지 않으면, 상기 컨텐츠 서버로부터 수신된 컨텐츠의 차단 상태를 해제하여, 상기 컨텐츠 서버의 컨텐츠 데이터가 상기 모바일 망을 통해서 상기 모바일 노드로 전달되도록 하는 것을 특징으로 하는 모바일 CDN 콘트롤러.
  10. 제2항 또는 제7항에 있어서, 상기 컨텐츠 전송 제어부는,
    상기 핸드오버된 모바일 노드에 연결된 다른 로컬 캐싱 장치가 상기 컨텐츠 데이터를 저장하고 있으면, 상기 특정 로컬 캐싱 장치로 전송하던 상기 컨텐츠 데이터에 대한 청크 데이터 레이블을 상기 핸드오버된 모바일 노드에 연결된 다른 로컬 캐싱 장치로 전송함으로써, 상기 다른 로컬 캐싱 장치가 자신이 저장하고 있는 컨텐츠 데이터를 상기 청크 데이터 레이블에 따라서 상기 모바일 노드로 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모바일 CDN 콘트롤러.
  11. 제2항 또는 제7항에 있어서, 상기 컨텐츠 전송 제어부는
    상기 핸드오버된 모바일 노드에 연결된 다른 로컬 캐싱 장치가 상기 컨텐츠 데이터를 저장하고 있지 않으면, 상기 특정 로컬 캐싱 장치로부터 상기 컨텐츠 데이터를 수신하여, 상기 모바일 망을 통해 상기 핸드오버된 모바일 노드로 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모바일 CDN 콘트롤러.
  12. 하나 이상의 컨텐츠 데이터의 일부 또는 전부를 저장하는 저장부;
    모바일 망에 분산 배치된 다른 로컬 캐싱 장치 및 모바일 CDN 콘트롤러 중 하나 이상과 데이터를 송수신하는 인터페이스부; 및
    모바일 망에 포함된 하나 이상의 무선 접속망 중 하나 이상에 대응하여 설정되고, 상기 무선 접속망에 연결된 상기 모바일 노드의 식별 정보 또는 상기 모바일 노드로 전송되는 컨텐츠 플로우의 식별 정보를 포함하고 상기 모바일 노드를 목적지로 하여 주기적으로 전송되는 하트비트 메시지를 검출하고, 상기 모바일 CDN 콘트롤러에서 상기 모바일 노드의 핸드오버를 판단할 수 있도록 자신의 식별 정보를 포함한 상기 하트비트 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 모바일 CDN 콘트롤러로 전송하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 로컬 캐싱 장치.
  13. 하나 이상의 컨텐츠 데이터의 일부 또는 전부를 저장하는 저장부;
    모바일 망에 분산 배치된 다른 로컬 캐싱 장치 및 모바일 CDN 콘트롤러 중 하나 이상과 데이터를 송수신하는 인터페이스부; 및
    모바일 망에 포함된 하나 이상의 무선 접속망 중 하나 이상에 대응하여 설정되고, 상기 무선 접속망에 연결된 모바일 노드의 식별 정보 또는 상기 모바일 노드로 전송되는 컨텐츠 플로우의 식별 정보와, 순차적으로 증가 또는 감소하는 시퀀스 번호를 포함하고 상기 모바일 노드를 목적지로 하여 전송되는 하트비트 메시지를 검출하고, 상기 하트비트 메시지에 포함된 시퀀스 번호를 모니터링하여 상기 모바일 노드의 핸드오버를 판단하고, 판단 결과에 따라서 상기 모바일 CDN 콘트롤러로 상기 모바일 노드의 핸드오버를 통지하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 로컬 캐싱 장치.
  14. 모바일 CDN 콘트롤러가,
    모바일 망에 분산 배치된 각각 할당된 무선 접속망 영역에 위치한 모바일 노드로 컨텐츠를 전송하는 다수의 로컬 캐싱 장치 중 특정 로컬 캐싱 장치를 통해 컨텐츠 데이터를 전송받는 모바일 노드의 식별 정보 또는 상기 모바일 노드로 컨텐츠 데이터를 전송하는 플로우의 식별 정보를 포함하며 상기 모바일 노드를 목적지로 하는 하트비트 메시지를 주기적으로 전송하는 단계;
    상기 다수의 로컬 캐싱 장치 중 어느 하나로부터 수신되는 상기 하트비트 메시지에 대한 응답 메시지를 확인하여 상기 모바일 노드의 핸드오버를 판단하는 단계; 및
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버를 고려한 모바일 컨텐츠 제공 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 모바일 노드가 핸드오버된 경우, 상기 핸드오버된 모바일 노드에 접속한 로컬 캐싱 장치에 상기 컨텐츠 데이터가 저장되어 있는 지에 따라서, 상기 특정 로컬 캐싱 장치, 상기 핸드오버된 모바일 노드가 연결된 다른 로컬 캐싱 장치 및 컨텐츠 서버 중에서 하나로부터 상기 핸드오버된 모바일 노드로 컨텐츠 데이터가 전송되도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버를 고려한 모바일 컨텐츠 제공 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 모바일 노드의 핸드오버를 판단하는 단계는
    상기 하트비트 메시지에 대한 응답 메시지로서, 상기 하트비트 메시지를 수신한 로컬 캐싱 장치의 식별 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 수신한 응답 메시지에 포함된 로컬 캐싱 장치의 식별 정보에 따라 상기 모바일 노드의 핸드오버를 판단하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 핸드오버를 고려한 모바일 컨텐츠 제공 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 주기적으로 하트비트 메시지를 전송하는 단계에서, 순차적으로 증가하는 시퀀스 번호를 상기 하트비트 메시지에 포함하여 전송하고,
    상기 모바일 노드의 핸드오버를 판단하는 단계에서
    상기 하트비트 메시지에 포함된 시퀀스 번호를 모니터링하여 상기 모바일 노드의 핸드오버를 판단한 로컬 캐싱 장치로부터, 상기 모바일 노드의 핸드오버 여부를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 핸드오버를 고려한 모바일 컨텐츠 제공 방법.
  18. 로컬 캐싱 장치가,
    모바일 망 에 연결된 모바일 노드의 식별 정보 또는 상기 모바일 노드로 전송되는 컨텐츠 플로우의 식별 정보를 포함하고, 상기 모바일 망을 통해 모바일 CDN 콘트롤러로부터 상기 모바일 노드로 전송되는 하트비트 메시지를 검출하는 단계; 및
    상기 모바일 CDN 콘트롤러가 상기 모바일 노드의 핸드오버를 판단할 수 있도록, 자신의 식별 정보를 포함한 상기 하트비트 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 모바일 CDN 콘트롤러로 전송하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버를 고려한 모바일 컨텐츠 제공 방법.
  19. 로컬 캐싱 장치가,
    모바일 망에 연결된 모바일 노드의 식별 정보 또는 상기 모바일 노드로 전송되는 컨텐츠 플로우의 식별 정보와, 순차적으로 증가 또는 감소하는 시퀀스 번호를 포함하고, 상기 모바일 망을 통해 모바일 CDN 콘트롤러로부터 상기 모바일 노드로 전송되는 하트비트 메시지를 검출하는 단계;
    상기 하트비트 메시지에 포함된 시퀀스 번호를 모니터링하여, 상기 모바일 노드의 핸드오버를 판단하는 단계; 및
    판단 결과에 따라서, 상기 모바일 CDN 콘트롤러로 상기 모바일 노드의 핸드오버를 통지하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버를 고려한 모바일 컨텐츠 제공 방법.
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