KR101474320B1 - 위치기반 컨텐츠를 위한 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법 - Google Patents

위치기반 컨텐츠를 위한 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 위치기반 컨텐츠를 위한 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일실시예에 따른 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법은, 수집된 위치기반 컨텐츠에 포함된 정보에 대응하는 계층적인 프리픽스(Prefix) 정보를 포함하도록 위치기반 컨텐츠에 대한 컨텐츠 명명(Content Naming)을 수행하는 단계와, 위치기반 컨텐츠의 프리픽스 정보를 기초로 위치기반 컨텐츠를 전달하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

위치기반 컨텐츠를 위한 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법{LOCATION-BASED CONTENT-CENTRIC NETWORKING METHOD FOR LOCATION-BASED CONTENTS}
본 발명은 컨텐츠 중심 네크워킹 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위치기반 컨텐츠를 위한 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법에 관한 것이다.
인터넷 사용자의 통신 특성은 컨텐츠를 어디에서(where) 획득하는가 보다는 컨텐츠 자체(what)에 초점을 맞추고 있다. 하지만, 현재 인터넷 구조인 IP(Internet Protocol) 기반의 통신 기술을 이용하여 컨텐츠를 공유하기 위해서는 사용자가 상대방의 IP 주소(Where)를 알아야 한다. 그리고 상대방 장치의 IP와 사용자 장치의 IP간 연결 링크(또는 경로)가 생성되어야 한다. 이러한 환경에서 사용자는 컨텐츠 공유를 위해 제3의 컨텐츠 공유용 서버를 이용해야 한다. 따라서, 엔드 투 엔드(End-to-End) 통신에 기반하는 IP 기반 연결 기술은 컨텐츠 자체를 중심으로 컨텐츠를 공유하는 서비스를 지원하는 데에 어려움이 있다.
이에 반하여, 컨텐츠 자체에 컨텐츠 중심 네트워킹(Content Centric Networking)은 미래 인터넷을 위하여 현재의 IP 기반 네트워킹의 한계를 극복하기 위해 제시되고 있는 새로운 네트워킹 패러다임이다. 컨텐츠 중심 네트워킹 기술은 캐쉬 기능을 제공하기 때문에 인터넷 상의 중간 노드들은 자신이 전달한 컨텐츠를 캐쉬 영역에 저장하여 저장된 컨텐츠를 요청하는 인터넷 사용자에 대하여 컨텐츠 서버의 역할을 대행한다. 즉, 컨텐츠 중심 네트워킹 기술은 사용자가 원하는 컨텐츠를 가능한 사용자로부터 가까운 곳에서 제공하고자 하며, 이를 통하여 전반적인 네트워크 통신 부하를 줄이고, 사용자가 요구하는 컨텐츠를 획득하는데 있어 지연시간을 감소시키는 효과를 가진다.
특히, 이러한 컨텐츠 중심 네트워크는 인터넷 컨텐츠의 특성에 맞도록 데이터 전송 알고리즘을 개발하는 것이 필요하다. 현재의 컨텐츠들은 컨텐츠 생성자와 소비자가 분리되지 않고 컨텐츠 생성자가 곧 컨텐츠 소비자가 되는 특징을 가지면, 생성된 컨텐츠가 지역 의존성을 가지는 것을 특징으로 하고 있다. 사용자들은 이러한 위치기반 컨텐츠를 기반으로 자신의 주변의 컨텐츠를 얻고자 하는 경향이 있으며, 주요 지형지물(Landmark)을 중심으로 컨텐츠를 검색하는 경향이 있다.
따라서, 컨텐츠 중심 네트워크에 있어서 이러한 위치기반 컨텐츠에 대한 효율적인 데이터 전송기술이 필요한 실정이다.
KR 10-2012-0058782 A
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 컨텐츠 중심 네트워킹에 기반하는 통신 분야에서 위치기반 컨텐츠를 효율적으로 서비스할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이를 위해 본 발명의 일실시예에 다른 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법은, 수집된 상기 위치기반 컨텐츠에 포함된 정보에 대응하는 계층적인 프리픽스(Prefix) 정보를 포함하도록 상기 위치기반 컨텐츠에 대한 컨텐츠 명명(Content Naming)을 수행하는 제1단계와, 상기 위치기반 컨텐츠의 프리픽스 정보를 기초로 상기 위치기반 컨텐츠를 전달하는 제2단계를 포함할 수 있다.
상기 제1단계는, LPM(Longest Prefix Matching) 기법에 의한 상기 위치기반 컨텐츠의 구분을 수행하기 위한 제1프리픽스를 최선두에 정의하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1단계는, 상기 위치기반 컨텐츠에 대한 사용자의 의도를 구분하기 위한 제2 프리픽스를 정의하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 사용자의 의도는 탐색 또는 광고일 수 있다.
또한, 상기 제1단계는, 상기 위치기반 컨텐츠에 대한 종류를 구분하기 위한 제3프리픽스를 정의하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1단계는, 상기 위치기반 컨텐츠의 위치정보를 포함하는 제4프리픽스를 정의하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 단계는, 상기 위치기반 컨텐츠의 대상인 컨텍스트 네임(Context Name)을 포함하는 제5프리픽스를 정의하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법은, 상기 위치기반 컨텐츠에 대한 사용자의 요청(Interest)을 수신하는 제3단계를 더 포함할 수 있다.
상기 사용자의 요청(Interest)은, 상기 사용자가 요청하는 상기 위치기반 컨텐츠의 식별자를 포함할 수 있다.
상기 제2단계는, 상기 위치기반 컨텐츠를 주위에 광고하기 위하여 주변 노드에 상기 위치기반 컨텐츠를 전송하거나, 상기 사용자가 요청한 위치기반 컨텐츠의 획득을 위하여 상기 사용자의 요청(Interest)을 주변 노드에 전송하는 것일 수 있다.
또한, 상기 제2단계는, 상기 위치기반 컨텐츠의 생성 위치정보 및 상기 사용자의 요청(Interest) 또는 상기 위치기반 컨텐츠를 수신한 노드의 위치정보를 활용할 수 있다.
상기 위치기반 컨텐츠를 주위 노드에 전송하는 것은, 생성 및 갱신되는 상기 위치기반 컨텐츠를 미리 설정된 규칙에 따라 일정 범위의 지역의 노드에 광고하는 것일 수 있다.
상기 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법은, 상기 위치기반 컨텐츠의 광고를 의미하는 프리픽스를 PIT(Pending Interest Table)에 사전 등록하여 이용할 수 있다.
상기 위치기반 컨텐츠를 전송할 광고의 지역적 범위는, 상기 위치정보 컨텐츠의 생성 위치정보와 상기 위치정보 컨텐츠를 수신한 노드의 위치정보 사이의 거리정보를 활용하여 결정될 수 있다.
상기 방법은 상기 제2 단계에서, 상기 위치기반 컨텐츠에 포함된 위치정보를 이용하여 상기 위치기반 컨텐츠에 대한 상기 사용자의 요청(Interest)을 전달할 수 있다.
상기 방법은, 상기 프리픽스 정보 중 상기 위치기반 컨텐츠가 위치기반 컨텐츠임을 의미하는 프리픽스 정보에 대하여 위치기반 전달을 수행하는 함수 호출을 위한 FIB(Forwarding Interface Base) 등록을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 위치기반 컨텐츠에 대한 캐쉬(Cache)를 수행하는 제4단계를 더 포함할 수 있다.
상기 위치기반 컨텐츠를 수신한 수신 노드는, 상기 수신 노드와 상기 위치기반 컨텐츠의 생성위치와의 거리를 기준으로 상기 광고에 의한 상기 위치기반 컨텐츠의 캐쉬 여부를 정의하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제4단계에서, 상기 사용자의 요청에 의한 데이터를 캐쉬하는 것은, 상기 데이터의 위치기반 컨텐츠의 대상 위치와 상기 데이터 수신 노드간의 거리가 멀어질수록 캐쉬 복제(Replication)가 수행될 확률이 낮아지도록 설정할 수 있다.
또한, 상기 제4단계에서, 상기 사용자의 요청에 의한 데이터를 캐쉬하는 것은, 상기 캐쉬에 저장된 위치기반 컨텐츠의 위치와 상기 데이터 수신 노드간의 거리가 멀어질수록 캐쉬 대체(Replacement)의 확률이 높아지도록 설정할 수 있다.
본 발명에 따른 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법은, 위치기반 컨텐츠에 대한 식별 및 사용자의 의도를 인식할 수 있도록 하는 컨텐츠 명명(Content Naming), 위치기반 컨텐츠의 생성에 따른 주변 단말에서의 인지 방법, 위치기반 컨텐츠의 요청 및 획득 방법과 그에 따른 캐쉬 관리 기법을 제공함으로써, 위치기반 컨텐츠를 효율적으로 전송할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 위치기반 컨텐츠를 위한 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 기술의 자료구조를 보여주는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법에서의 ‘컨텐츠 요청’에 따른 ‘컨텐츠 전송’을 위한 중간 노드에서 수행되는 과정을 보여주는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법에서의 컨텐츠 광고 방법을 설명하는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 수집된 위치기반 컨텐츠를 보여주는 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공하는 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 “포함한다(comprise)” 및/또는 “포함하는(comprising)”은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 “및/또는”은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역 및/또는 부위들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부위들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열을 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역 또는 부위를 다른 부재, 영역 또는 부위와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역 또는 부위는 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역 또는 부위를 지칭할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면, 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
본 발명에서 제공하는 방법을 기술함에 있어 기본적인 컨텐츠 중심 네트워킹의 운용 방식을 설명하면 다음과 같다.
컨텐츠 중심 네트워킹 방식은 사용자 요청(Interest)과 데이터(data)의 두가지 형태의 메시지로 구성된다. 컨텐츠 중심 네트워킹 방식에서는 사용자가 원하는 컨텐츠의 이름에 기초하여 컨텐츠에 대한 인터레스트(Interest), 즉, 요청(request 또는 query)을 전송하면, 해당 컨텐츠를 가지고 있는 중간 노드 또는 종단 노드가 해당 컨텐츠(즉, 데이터)를 상기 사용자로 전송하는 “컨텐츠 요청 → 컨텐츠 전송” 방식을 이용한다. 여기서 상기 노드들은 캐쉬를 제공하거나 컨텐츠 중심 네트워킹을 제공하는, 또는 이와 유사한 기능을 하는 장치일 수 있다.
도 2는 상기 인터레스트(Interest)를 수신하는 중간 노드에서 수행되는 과정을 보여주는 예시적인 순서도로서, 해당 컨텐츠를 보유하고 있는 경우, 해당 컨텐츠를 포함하는 데이터를 인터레스트(Interest)가 거쳐온 경로의 역경로를 이용하여 전송하며, 만약, 상기 중간 노드가 상기 해당 컨텐츠를 보유하고 있지 않은 경우, 상기 인터레스트(Interest)가 중복된 것이 아니라면 컨텐츠의 이름을 식별자로 하는 라우팅 테이블(FIB)을 검색하여 상기 인터레스트(Interest) 내의 컨텐츠의 이름과 일치 또는 관련된 라우팅 목록의 존재 여부를 판단하여 존재시 해당 경로로 상기 인터레스트(Interest)를 전달한다.
구체적으로 살펴보면, 먼저 사용자의 요청(Interest)을 수신한다(S210)(인터레스트는 request 및 query를 포괄하는 상위 개념이지만 편의상 이하에서는 request 즉, 사용자의 요청으로 기술한다.) 이때, 사용자의 요청은 데이터를 요청하는 최초의 단말기 또는 데이터를 요청받은 중간 노드로부터 수신될 수 있다.
중간 노드에서는 요청된 데이터가 캐쉬(Cache) 영역에 존재하는지를 판단한다(S220). 이때, 캐쉬 영역에 요청된 데이터가 존재하는 경우에는 사용자의 요청이 거쳐온 역경로를 통하여 해당 데이터를 전송한다(S290).
캐쉬 영역에 데이터가 존재하지 않은 경우에는, PIT(Pending Interface Table)의 정보를 조회하여(S230), 상기 사용자의 요청이 중복된 요청인지를 판단한다(S240).
상기 사용자의 요청이 중복된 요청이라고 판단되면 사용자의 요청을 폐기(Drop)하고(S250), 상기 사용자의 요청이 중복된 요청이 아닌 경우에는 FIB(Forwarding Interface Base)가 존재하는지를 판단한다(S270).
FIB가 존재하는 경우에는 상기 사용자의 요청을 주변 노드로 전송하게 된다(S280).
이상과 같은 컨텐츠 중심 네트워킹을 수행하는데 있어서 중요한 요소 기능은 3가지로 분류된다. 첫 번째는 컨텐츠를 식별하기 위한 이름을 부여하는 컨텐츠 명명(Contents Naming)이고, 두 번째는 컨텐츠 이름을 식별자로 하는 라우팅 또는 포워딩 기법이고, 마지막으로는 상기 예시된 “컨텐츠 요청 → 컨텐츠 전송” 과정에서 이루어지는 캐쉬 관리 기법이다. 본 발명은 이러한 3가지 주요 요소 기능에 대한 기법을 제공한다.
여기서 위치정보를 획득하는 방법 및 컨텐츠 중심 네트워킹 기술의 현실적 구현 방법은 본 발명의 범위에 포함되지 않는다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 발명에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위하여 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
<위치기반 컨텐츠 명명>
상기 컨텐츠 명명(Contents Naming)은 컨텐츠 중심 네트워킹에 있어서 가장 근본이 되는 요소로서 일반적으로 컨텐츠의 식별을 위한 컨텐츠의 명명은 상기 컨텐츠가 존재하는 곳(물리적 장소 또는 논리적 장소)에 대한 계층적인 프리픽스(Prefix)를 부여한 뒤 상기 컨텐츠에 대한 이름(File Name, Context Name 등)을 연결하여 컨텐츠에 대한 명명을 수행한다.
상기 컨텐츠 명명은 IP 기반 네트워크에서 사용되는 LPM(Longest Prefix Matching) 기법을 차용하여 상기 컨텐츠 이름에 따른 라우팅을 용이하게 하는 장점을 가진다. 이에 대한 실시예로서, 한국의 아주대학교(Ajou Univ.)에 속한 UbiNeS 연구실에서 생성한 문서 Report_CCN은 ‘/Korea/Ajou_Univ/UbiNeS/Report_CCN’으로 명명될 수 있다.
본 발명에서는 컨텐츠 중심 네트워킹에 있어서 위치기반 컨텐츠에 대한 구분을 수행하기 위한 특별한 프리픽스를 정의한다. 실시예로서, ‘/LBC’와 같은 프리픽스가 정의될 수 있고, 상기 프리픽스의 위치는 상기 컨텐츠 명명의 가장 앞에 위치함으로써 상기 LPM 알고리즘에 의한 처리 분기를 용이하게 할 수 있다.
또한, 상기 위치기반 컨텐츠에 대한 사용자의 의도 및 목표를 명확하게 정의하기 위하여 사전에 정의된 프리픽스를 사용할 수 있다. 사용자의 의도에 대한 실시예로서, 위치기반 컨텐츠를 탐색하고자 하는 경우 ‘/FIND’와 같은 프리픽스를 사용할 수 있고, 새로이 생성한 위치기반 컨텐츠를 광고하고자 하는 경우 ‘/ADV’와 같은 프리픽스를 사용할 수 있다. 사용자의 목표에 대한 실시예로서, 상기 사용자가 위치기반 컨텐츠의 분류로서 음식에 대하여 ‘/FOOD’와 같은 컨텍스트 네임(Context Name)을 사용할 수 있다.
또한, 위치기반 컨텐츠의 생성위치를 상기 위치기반 컨텐츠의 명명에 포함하며, 상기 생성위치는 지정학적 위치(예, GPS 좌표, 위도/경도), 논리적 위치(예, 사전 정의된 그리드 좌표), 랜드마크(예, 인천공항, 서울역 등)을 중심으로 하는 위치 또는 이러한 위치 표현법들의 혼용에 의해 정의될 수 있다.
본 발명에서 제시하는 상기 위치기반 컨텐츠 명명에 대한 총체적인 실시예를 다음과 같고, 이에 의한 결과는 도 4의 예시 도면에서 확인할 수 있다.
도 4를 참조하면 아주대학교를 중심으로 반경(Radius) 1Km 이내의 카페(CAFE)를 대상으로 정보를 찾고자 한다면, 지정학적인 위치인 위도 37.2843, 경도 127.0444를 대입하여 ‘/LBC/FIND/LAT37.2843/LONG127.0444/R1Km/CAFE’의 컨텐츠 명명이 수행되거나, 랜드마크 위치를 중심으로 하는‘/LBC/FIND/Ajou_Univ/R1Km/CAFE’와 같은 컨텐츠 명명이 수행될 수 있으며, 그 결과가 도 4와 같을 수 있다.
<위치기반 컨텐츠 중심 라우팅>
본 발명에서 상기 위치기반 컨텐츠를 위한 라우팅 또는 포워딩 기법은 크게 두가지 목적을 가진다. 첫 번째는 생성된 또는 업데이트된 위치기반 컨텐츠를 주변에 알리는(Advertisement or Notification) 목적이고, 두 번째는 사용자가 요구하는 위치기반 컨텐츠를 획득하기 위한 목적이다. 상기 두 가지 목적은 상기 컨텐츠 명명에 의하여 구분되며, 상기 첫 번째 목적에 대한 실시예로 상기 컨텐츠 명명은 ‘/LBC/ADV’와 같은 사전에 정의된 프리픽스로 시작될 수 있고, 상기 두 번째 목적에 대한 실시예로 상기 컨텐츠 명명은 ‘/LBC/FIND’와 같은 사전에 정의된 프리픽스로 시작될 수 있다.
상기 첫 번째 목적인 새로이 생성된 또는 업데이트된 위치기반 컨텐츠를 주변에 알리기 위하여 상기 생성 또는 업데이트된 컨텐츠 소유자는 데이터(컨텐츠)를 주변에 전파한다. 이를 위하여, 상기 컨텐츠 중심 네트워킹의 운용 방식인 “컨텐츠 요청 → 컨텐츠 전송”을 만족시키기 위하여 사전에 미리 컨텐츠가 요청이 된 상황으로 강제하기 위하여 PIT에 브로드캐스트로 전파될 수 있도록 위치기반 컨텐츠를 위한 정보를 사전에 정의한다. PIT에 등록되는 프리픽스에 대한 실시예로서, 상기 예시된 ‘/LBC/ADV’이 사용될 수 있다(도1 참조). 따라서, 상기 데이터는 사전에 요청(Interest) 받은 경우와 동일하게 주변에 전파된다. 이때, 전파 범위는 상기 위치기반 컨텐츠의 생성 위치, 상기 데이터를 수신한 노드의 위치, 상기 데이터를 수신한 노드의 캐쉬 여유공간을 주요 변수로 하여 제한된다.
상기 첫 번째 목적에 따른 컨텐츠 광고 방법이 도 3에 도시되어 있다. 즉, 위치기반 컨텐츠가 수신되면(S310), 수신된 컨텐츠의 명명된 이름을 분석하여 광고 컨텐츠인지를 판단한다(S330). 광고 컨텐츠라고 판단되면, 앞에서 설명한 바와 같이 미리 설정된 규칙에 의하여 주변 노드에 위치기반 컨텐츠를 전송한다(S350).
상기 두 번째 목적인 사용자에 의한 위치기반 컨텐츠 획득을 위하여 사용자가 요구하는 위치기반 컨텐츠의 식별자(이름)을 포함하는 사용자 요청(Interest)가 전송된다. 이때, 사용되는 컨텐츠의 식별자의 실시예로서 상기 예시된 ‘/LBC/FIND/LAT37.2843/LONG127.0444/R1Km/CAFE’와 같은 컨텐츠 명명이 사용된다. 또한, 위치기반 컨텐츠를 요청하는 사용자 요청에 대한 처리를 위하여 FIB에 상기 예시된 ‘/LBC/FIND’와 같은 프리픽스에 대한 별도의 처리 함수를 호출할 수 있도록 한다(도 1 참조). 상기 처리 함수는 상기 위치기반 컨텐츠에 대한 명명에 포함된 위치 정보 및 상기 요청(Interest)를 수신한 수신 노드의 위치 정보에 기반하여 요청(Interest)가 전송될 경로를 결정하는 역할을 수행하는데 주 목적을 둔다. 상기 전송된 요청(Interest)을 수신한 노드는 캐쉬 영역에 상기 위치기반 컨텐츠 식별자를 가지고 있지 않다면 상기 처리 함수를 통하여 상기 요청(Interest)을 상기 위치기반 컨텐츠 명명에 포함된 위치를 향하여 전달한다.
<위치기반 컨텐츠 캐쉬 관리>
본 발명에서 위치기반 컨텐츠를 위한 캐쉬를 수행하는데 있어서, 두 가지 캐쉬 기능을 정의한다. 첫 번째 캐쉬 영역은 노드가 존재하는 위치의 주변에서 생성된 위치기반 컨텐츠를 캐쉬하는 기능이고, 두 번째 캐쉬 영역은 노드가 존재하는 위치로부터 먼 곳에서 생성된 위치기반 컨텐츠를 캐쉬하는 기능이다.
상기 첫 번째 캐쉬 기능은 제3의 컨텐츠 공유용 서버가 존재하지 않는 컨텐츠 중심 네트워킹에 있어서 상기 노드가 존재하는 위치의 주변에서 생성된 위치기반 컨텐츠에 대한 지역적인 서버 역할을 대행하기 위한 목적을 가진다. 상기 위치기반 컨텐츠를 주변에 알리는 과정(광고, Advertisement)에서 상기 위치기반 컨텐츠를 수신한 노드가 상기 수신 노드와 상기 위치기반 컨텐츠의 생성위치와의 거리를 기준으로 상기 광고(Advertisement)에 의한 위치기반 컨텐츠의 캐쉬 여부를 정의한다. 상기 수신된 위치기반 컨텐츠에 대하여 캐쉬 대체(Replacement)에 대하여 배타적인 홀딩 타이머(Holding Timer)을 적용하여 일정시간 동안 삭제되지 않고 상기 노드의 캐쉬에서 유지되도록 하여 지역적인 서버 기능이 서비스되도록 한다.
상기 두 번째 캐쉬 기능은 인터넷 사용자가 생성한 요청(Interest)에 의해 발생된 데이터의 역경로 전송 중에 수행되는 캐쉬를 목적으로 한다. 컨텐츠 중심 네트워킹에서의 캐쉬 관리 기법은 크게 캐쉬 수행 여부를 판단하는 캐쉬 복제(Replication) 기법과, 충분한 캐쉬 공간이 없는 경우 제거 대상(Victim) 컨텐츠를 선정하는 캐쉬 대체(Replacement) 기법으로 구분된다.
본 발명에서는 위치기반 컨텐츠를 위하여 이러한 과정에서 상기 데이터에 포함된 위치기반 컨텐츠의 생성된 위치정보와 상기 데이터를 수신한 노드의 위치정보를 활용한다. 따라서, 상기 위치정보간의 거리가 멀수록 캐쉬 복제(Replication)의 대상이 될 확률이 낮아지도록 할 수 있으며, 캐쉬 대체(Replacement)의 대상이 될 확률이 높아지도록 하여 상기 데이터에 포함된 상기 위치정보 컨텐츠가 상기 생성위치에서 멀어질수록 캐쉬될 확률을 낮추도록 설정할 수 있다. 이는 인터넷 사용자가 일반적으로 가까운 곳에 존재하는 위치기반 컨텐츠를 요청하는 특성을 반영한 것이다.
본 발명은 사용자 요청(Interest) 수신시, 상기 두가지 캐쉬 기능에 의하여 캐쉬된 위치기반 컨텐츠에 대한 검색 방법을 정의한다. 상기 사용자의 요청(Interest)을 수신한 노드는 우선적으로 상기 두 번째 캐쉬 기능에 의하여 캐쉬된 위치 기반 컨텐츠 중에서 상기 요청(Interest)에 의해 요청된 컨텐츠가 존재하는지 우선적으로 검색한다. 이는 일반적인 컨텐츠 중심 네트워킹에서의 컨텐츠 검색과 동일하게 상기 요청(Interest)에 포함된 컨텐츠 명명에 기반하여 즉각적인 매치(Match)를 수행하는 것으로 그 목적을 달성할 수 있다.
만약, 상기 요청(Interest) 수신 노드가 즉각적인 매치가 되는 위치기반 컨텐츠를 검색하지 못하는 경우, 상기 첫 번째 캐쉬 기능에 의하여 캐쉬되는 위치기반 컨텐츠를 검색한다. 상기 요청(Interest)을 수신하는 노드는 상기 요청(Interest)에 정의된 위치기반 컨텐츠 명명에 기반하여 요구되는 위치기반 컨텐츠를 병합(Aggregation)하여 하나의 데이터를 생성한 뒤 상기 요청(Interest)의 역경로를 통하여 상기 요청(Interest)을 생성한 상기 사용자에게 전송한다.
이때, 상기 요청(Interest)에 의해 요구되는 위치기반 컨텐츠의 보유여부는 상기 요청(Interest)에 의해 요구되는 위치 기반 컨텐츠의 영역과 상기 요청(Interest) 수신 노드의 상기 첫 번째 캐쉬 기능에 의해 캐쉬된 위치기반 컨텐츠의 생성위치 비교를 통하여 이루어진다. 즉, 상기 요청(Interest) 수신 노드가 캐쉬에 저장된 위치기반 컨텐츠 중 가장 멀리 떨어진 곳에서 생성된 위치기반 컨텐츠의 위치가 상기 요청(Interest)에 의해 요구되는 위치기반 컨텐츠의 생성 위치보다 멀다면 보유한 것으로 판단할 수 있다.
본 발명이 제안하는 캐쉬 관리 메타 알고리즘은 각 노드가 자신의 인근에서 생성된 컨텐츠를 가능한 오래 보유하도록 하는데 1차 목적을 가진다. 이를 통해 지역적 컨텐츠 서버의 역할을 수행하도록 한다. 도 1을 참조하면, 캐쉬 영역인 컨텐츠 스토어(Content Store)는 크게 2개의 영역(Zone)으로 구분한다. 콜드 존(Cold Zone)은 자신이 속한 지역 또는 그 인근에서 생성된 컨텐츠를 위한 캐쉬 공간으로 정의되어 지역적인 컨텐츠 서버의 역할을 수행한다. 핫 존(Hot Zone)은 자신으로부터 먼 곳에서 생성된 컨텐츠를 위한 캐쉬 공간으로 인터넷 사용자의 컨텐츠 요청 패턴에 따라 빈번하게 컨텐츠 교체가 이루어진다. 도 1의 컨텐츠 스토어에서 음영으로 처리된 영역이 콜드 존의 예이다.
캐쉬 관리 메타 알고리즘은 앞에서 설명한 것과 같이 이러한 컨텐츠 스토어 구조하에 데이터 패킷 전달과정에서 새롭게 수신한 컨텐츠 캐쉬를 위한 알고리즘으로 크게 2가지로 구성된다.
첫 번째 단계는 수신한 컨텐츠를 캐쉬할 지에 대한 판단(Cache Replication)을 수행하는 단계로 해당 컨텐츠의 생성 위치와 자신과의 거리, 컨텐츠 생성자 정보 (데이터 패킷의 ‘Signed Info’ 필드) 등의 변수를 고려한다. 이때, 어느 존(Zone)으로 캐쉬할 지에 대한 판단을 함께 수행한다. 일반적으로 먼 곳의 정보보다는 자신 주변의 정보를 빈번하게 요구하므로, 거리가 멀수록 캐쉬 확률을 낮도록 정의할 수 있다. 그리고, 컨텐츠 생성자에 대한 신뢰도를 캐쉬 확률에 반영시킬 수도 있다. 예를 들어, 카페 메뉴와 같은 컨텐츠의 경우 카페 운영자에 의해 생성된 정보가 신뢰성이 높으므로 이에 더욱 높은 확률을 부여할 수 있다.
두 번째 단계는 새로운 컨텐츠를 캐쉬할 때 컨텐츠 스토어에 저장 공간이 부족한 경우에 어떠한 컨텐츠와 교체할지에 대한 판단(Cache Replacement)을 수행한다. 콜드 존의 경우 첫 번째 단계와 같은 변수를 고려하여 거리가 멀고, 신뢰성이 낮은 생성자를 가진 컨텐츠를 우선적으로 캐쉬 영역에서 삭제하도록 할 수 있다. 만약, 새로운 컨텐츠에 대하여 동일한 내용(Context)으로 지난 정보를 포함하는 컨텐츠가 캐쉬 영역에 존재한다면 이를 대체하도록 한다.
핫 존의 경우, 거리가 먼 컨텐츠를 대상으로 하므로, 기존에 제시되고 있는 다양한 컨텐츠 교체 알고리즘을 적용할 수 있고, 이에 핫 존과 같이 거리 또는 생성성자와 같은 변수를 웨이트(Weight)로 부여하라 수 있다.
이러한 과정에서 콜드 존에 캐쉬되는 컨텐츠는 해당 컨텐츠의 이름에 요구되는 정보의 서브셋(Subset)일 확률이 존재한다. 따라서, 콜드 존에서 동일한 이름을 가진 컨텐츠가 존재한다면 통합(Aggregation) 연산을 수행한다. 그리고, 핫 존에 캐쉬되는 컨텐츠는 해당 컨텐츠 이름에서 요구하는 정보가 모두 포함되어 있지만 사용자 생성 컨텐츠의 생존 기간(lifetime)을 고려하여 주기적인 갱신(Refresh)을 수행할 수 있다.
이상 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하셔 설명하였다. 하지만, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 기술된 것이고 본 발명의 내용을 이에 한정하거나 제한하기 위하여 기술된 것은 아니다, 그러므로, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예를 실시하는 것이 가능할 것이다, 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사항에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 위치기반 컨텐츠를 위한 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법에 있어서,
    수집된 상기 위치기반 컨텐츠에 포함된 정보에 대응하는 계층적인 프리픽스(Prefix) 정보를 포함하도록 상기 위치기반 컨텐츠에 대한 컨텐츠 명명(Content Naming)을 수행하는 제1단계;
    상기 위치기반 컨텐츠에 대한 사용자의 요청(Interest)를 수신하는 제2 단계; 및
    상기 위치기반 컨텐츠의 프리픽스 정보를 기초로 상기 위치기반 컨텐츠를 전달하는 제3단계를 포함하고,
    상기 제3 단계는,
    상기 위치기반 컨텐츠를 주위에 광고하기 위하여 주변 노드에 상기 위치기반 컨텐츠를 전송하거나,
    상기 사용자가 요청한 위치기반 컨텐츠의 획득을 위하여 상기 사용자의 요청(Interest)을 주변 노드에 전송하는 것임을 특징으로 하는 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단계는,
    LPM(Longest Prefix Matching) 기법에 의한 상기 위치기반 컨텐츠의 구분을 수행하기 위한 제1프리픽스를 최선두에 정의하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단계는,
    상기 위치기반 컨텐츠에 대한 사용자의 의도를 구분하기 위한 제2프리픽스를 정의하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 사용자의 의도는,
    탐색 또는 광고인 것을 특징으로 하는 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단계는,
    상기 위치기반 컨텐츠에 대한 종류를 구분하기 위한 제3프리픽스를 정의하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1단계는,
    상기 위치기반 컨텐츠의 위치정보를 포함하는 제4프리픽스를 정의하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1단계는,
    상기 위치기반 컨텐츠의 대상인 컨텍스트 네임(Context Name)을 포함하는 제5프리픽스를 정의하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 사용자의 요청(Interest)은, 상기 사용자가 요청하는 상기 위치기반 컨텐츠의 식별자를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제3단계는,
    상기 위치기반 컨텐츠의 생성 위치정보 및 상기 사용자의 요청(Interest) 또는 상기 위치기반 컨텐츠를 수신한 노드의 위치정보를 활용하는 것을 특징으로 하는 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 위치기반 컨텐츠를 주위 노드에 전송하는 것은,
    생성 및 갱신되는 상기 위치기반 컨텐츠를 미리 설정된 규칙에 따라 일정 범위의 지역의 노드에 광고하는 것임을 특징으로 하는 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 위치기반 컨텐츠의 광고를 의미하는 프리픽스를 PIT(Pending Interest Table)에 사전 등록한 것을 특징으로 하는 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 위치기반 컨텐츠를 전송할 광고의 지역적 범위는, 상기 위치정보 컨텐츠의 생성 위치정보와 상기 위치정보 컨텐츠를 수신한 노드의 위치정보 사이의 거리정보를 활용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제3단계에서,
    상기 위치기반 컨텐츠에 포함된 위치정보를 이용하여 상기 위치기반 컨텐츠에 대한 상기 사용자의 요청(Interest)을 전달하는 것을 특징으로 하는 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 프리픽스 정보 중 상기 위치기반 컨텐츠가 위치기반 컨텐츠임을 의미하는 프리픽스 정보에 대하여 위치기반 전달을 수행하는 함수 호출을 위한 FIB(Forwarding Interface Base) 등록을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 위치기반 컨텐츠에 대한 캐쉬(Cache)를 수행하는 제4단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제4단계는,
    상기 위치기반 컨텐츠를 수신한 수신 노드는, 상기 수신 노드와 상기 위치기반 컨텐츠의 생성위치와의 거리를 기준으로 상기 광고에 의한 상기 위치기반 컨텐츠의 캐쉬 여부를 정의하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제4단계에서, 상기 사용자의 요청에 의한 데이터를 캐쉬하는 것은,
    상기 데이터의 위치기반 컨텐츠의 대상 위치와 상기 데이터 수신 노드간의 거리가 멀어질수록 캐쉬 복제(Replication)가 수행될 확률이 낮아지도록 설정하는 것을 특징으로 하는 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제4단계에서, 상기 사용자의 요청에 의한 데이터를 캐쉬하는 것은,
    상기 캐쉬에 저장된 위치기반 컨텐츠의 위치와 상기 데이터 수신 노드간의 거리가 멀어질수록 캐쉬 대체(Replacement)의 확률이 높아지도록 설정하는 것을 특징으로 하는 위치기반 컨텐츠 중심 네트워킹 방법.
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