KR101585208B1 - 라우팅 및 게이트웨이 통합 ＶｏＩＰ 시스템에서 광대역포트로부터 수신되는 ＶｏＩＰ 미디어 패킷의 ＱｏＳ 제어시스템 및 방법 - Google Patents

라우팅 및 게이트웨이 통합 ＶｏＩＰ 시스템에서 광대역포트로부터 수신되는 ＶｏＩＰ 미디어 패킷의 ＱｏＳ 제어시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP(Voice over Internet Protocol) 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS(Quality of Service) 제어 시스템은 VoIP 미디어 패킷의 크기와 그 VoIP 미디어 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 저장하고, 광대역 로컬 네트워크로 연결된 VoIP 게이트웨이로부터 VoIP 미디어의 대역폭 정보 요청 메시지를 수신하면 해당 VoIP 대역폭 정보 요청 메시지로부터 VoIP 미디어 패킷의 크기를 확인한 후 패킷 크기에 따른 큐의 가용 대역폭 정보를 응답 메시지에 포함시켜 VoIP 게이트웨이로 전송하는 스위치/라우터; 및 임의의 IP 단말기로부터 INVITE 메시지를 수신하면 VoIP 대역폭 요청 메시지를 스위치/라우터로 전송한 후 패킷 크기에 따른 큐의 가용 대역폭 정보를 포함하는 응답 메시지를 스위치/라우터로부터 수신하며, 큐의 가용 대역폭이 존재할 경우 해당 단말기로 응답 메시지를 전송하여 VoIP 미디어 패킷의 호를 처리하는 VoIP 게이트웨이를 포함하는 것으로 광대역 포트를 통해 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 크기에 따라 QoS를 제공할 수 있는 이점이 있다.

Description

라우팅 및 게이트웨이 통합 ＶｏＩＰ 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 ＶｏＩＰ 미디어 패킷의 ＱｏＳ 제어 시스템 및 방법{QoS control system and method of VoIP media packet that is received from broadband port in Routing and gateway all-in-one VoIP system}
본 발명은 트래픽(Traffic) 관리 기능이 지원되는 스위치/라우터(Switch/Router)와 VoIP Call 서비스가 지원되는 IP-PBX(Internet Protocol-Private Branch Exchange)가 통합된 올인 원 시스템(All-In One system)에서 입력되는 VoIP(Voice over Internet Protocol) 호(Call)에 대한 응답(Response) 처리 시, 데이터 패킷(Data Packet)의 QoS(Quality of Service) 처리 모듈(Module)과의 연동으로 사용가능 대역폭(Bandwidth)의 여부에 따라 VoIP 호 처리 여부를 판단하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 트래픽 관리 기능이 지원되는 스위치/라우터(Switch/Router)와 VoIP 호 서비스가 지원되는 IP-PBX가 통합된 올인 원 시스템에서는 폴리 서(Policier)에서 측정한 대역폭(Bandwidth)에 따라 VoIP 미디어(Media) 처리 가능 대역폭이 있고 없음에 따라 SIP의 응답 방법을 결정하여 응답한다.
사용 가능 대역폭이 있는 경우에도 그에 대응 하는 미디어 트래픽의 대역폭에 해당하는 미디어 코덱(Media Codec)의 종류, 멀티프레임 카운트(Multi-frame Count), Silence Suppression 여부를 선택 사용하여 응답한다.
그리고 입력되는 VoIP 호 처리 시, 내부 데이터 패킷 처리 상태에 따라 VoIP 호 수용 여부를 결정하여 QoS를 보장한다.
한편, WAN측의 입력 패킷(ingress Packet)에 대해서는 QoS 처리를 안 하는 경우가 많고 특히 VoIP 패킷 처리를 위한 사용가능 대역폭에 따른 VoIP 호 응답 기능이 없는 문제점이 있었다.
그리고 VoIP 패킷이 아닌 일반적인 데이터 패킷은 3Kbyte(http : 5KB, 전자우편 : 2KB, FTP : 2KB, 텔넷 : 1KB, 기타 : 3KB) 정도의 패킷 크기로 이정도 크기의 패킷이 WAN측에서 들어와 라우터에서 패킷 전송(forwarding)시 패킷 드롭(Drop)없이 전부(Forwarding성능 100%) 처리가 가능하다.
즉, OfficeServ, IAD(Integrated Access Device) 처럼 IP(Internet Protocol) 변환 시스템(Converged System)에서는 하위 단에 스위치가 연결되므로 WAN측의 IP 패킷을 전부 처리할 수 있을 거라는 판단에 따라 별도 IP QoS 처리를 수행하지 않는다.
예를 들면, WAN 1기가(giga) 포트(Port) 1개에 100메가(M) 스위치 포트 24개 인 경우처럼 WAN에서 1기가 패킷이 출력(egress)되어도 스위치단(24개 포트 2.4G)으로의 패킷 전달이 됨으로 경쟁되는 락(Battle Rack)이 없다고 판단하고 스위치의 경우는 하드웨어(H/W)기반 라우팅으로 100% 패킷을 전달할 수 있다.
그러나 VoIP 미디어 패킷의 경우 코덱(Codec)의 종류와 멀티프레임 카운트(Multi-frame Count), Silence Suppression 여부에 따라 패킷 크기는 차이가 있으나, 보통 128Byte미만으로 VoIP 패킷이 WAN측 입력되는 패킷이 들어오는 경우 IP QoS 기능을 미적용하며 이 경우 모든 패킷 전달을 하지 못하고 라우터의 성능에 따라 패킷을 드롭하는 경우가 발생하는 문제점이 있었다.
즉, 종래 스위치/라우터와 VoIP 게이트웨이를 포함하는 올인원 시스템은 WAN측의 입력(ingress) VoIP 패킷의 QoS를 보장하기 위해 VoIP Incoming Call시 사용가능 대역폭의 여부에 따라 응답하는 방법이 없어 VoIP QoS를 보장할 수 없는 문제점이 있었다.
또한 128Byte 미만의 작은 Size의 IP Packet을 처리 시, 발생할 수 있는 IP 패킷 전달(Packet Forwarding) 성능 결과에 따른 대역폭에 의한 처리여부 결정과 이에 따른 적정 코덱 선택 및 Multi-frame, Silence Suppression의 응답기능이 없는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 VoIP(Voice over Internet Protocol; 이하 "VoIP"라 함) 입력되는 호 처리 시, IP(Internet Protocol, 이하 "IP"라 함) 패킷의 QoS(Quality of Service, 이하 "QoS"라 함) 처리 모듈과의 연동을 통해 실시간 IP 패킷의 사용가능 대역폭을 확인하고 이에 따른 VoIP 호 허용여부를 결정하여 응답하는 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
또한 사용가능 대역폭에 따라 코덱(Codec, 이하 "코덱"이라 함)과 Multi-frame Count, Silence Suppression 여부를 응답 방법에 설정하여 응답함으로 VoIP의 미디어 QoS를 보장할 수 있는 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
그리고 VoIP 입력되는 호 요구 시, 대역폭 부족으로 호를 거절(Reject) 해야 하는 경우에는 자동 응답 기능 등을 활용하여 VoIP Caller에게 로컬(Local) IP 처리장비의 상태를 알려줌으로써 비지(Busy)에 의한 거절(reject)인지 트래픽(traffic)량 증가에 따른 거절인지 알려주는 기능을 응용 사용할 수 있는 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어 시스템의 일 측면에 따르면, VoIP 미디어 패킷의 크기와 그 VoIP 미디어 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 저장하고, 광대역 로컬 네트워크로 연결된 VoIP 게이트웨이로부터 VoIP 미디어의 대역폭 정보 요청 메시지를 수신하면 해당 VoIP 대역폭 정보 요청 메시지로부터 VoIP 미디어 패킷의 크기를 확인한 후 패킷 크기에 따른 큐의 가용 대역폭 정보를 응답 메시지에 포함시켜 VoIP 게이트웨이로 전송하는 스위치/라우터; 및 임의의 IP 단말기로부터 INVITE 메시지를 수신하면 VoIP 대역폭 요청 메시지를 스위치/라우터로 전송한 후 패킷 크기에 따른 큐의 가용 대역폭 정보를 포함하는 응답 메시지를 스위치/라우터로부터 수신하며, 큐의 가용 대역폭이 존재할 경우 해당 단말기로 응답 메시지를 전송하여 VoIP 미디어 패킷의 호를 처리하는 VoIP 게이트웨이를 포함할 수 있다.
상기 스위치/라우터는, 패킷 크기 정보와 상기 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 저장하는 정보 저장부; VoIP 미디어 패킷을 임시 저장하는 큐를 관리하고, 해당 큐의 가용 대역폭 정보를 확인하는 트래픽 관리 처리부; 상기 VoIP 게이트웨이로부터 수신되는 VoIP 미디어의 대역폭 정보 요청 메시지로부터 VoIP 미디어 패킷의 크기를 확인하는 패킷 크기 확인부; 및 상기 패킷 크기 확인부를 통해 VoIP 미디어 패킷의 크기가 확인되면, 트래픽 관리 처리부를 통해 확인된 해당 큐의 가용 대역폭 내에서 정보 저장부를 참조하여 패킷 크기에 따른 가용 대역폭을 재계산한 후 그 패킷 크기에 따른 큐의 가용 대역폭 정보를 응답 메시지에 포함시켜 VoIP 게이트웨이로 전송하는 대역폭 정보 제공부를 포함할 수 있다.
상기 정보 저장부는, 코덱에 따른 VoIP 미디어 패킷의 크기 정보, 프레임 카운트 정보, VoIP 미디어 패킷의 크기 정보와 프레임 카운트 정보에 상응하는 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 포함한다.
상기 VoIP 미디어 패킷의 크기에 따른 대역폭은 패킷 크기 × 8 ×1000 / 전송 시간이거나, (패킷 헤더의 크기 + (Payload 크기 × 프레임 카운트)) × 8 × (1000/(코덱 샘플링(sampling) 주기 × 프레임 카운트))이다.
상기 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어 시스템은 VoIP 게이트웨이가 광대역 로컬 네트워크로 연결된 스위치/라우터로부터 수신되는 VoIP 패킷에 대해서만 QoS를 적용한다.
본 발명의 실시 예에 따른 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어방법의 일 측면에 따르면, 스위치/라우터가 VoIP 미디어 패킷의 크기와 그 VoIP 미디어 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 저장하는 단계; VoIP 게이트웨이가 임의의 IP 단말기로부터 INVITE 메시지를 수신하면 VoIP 대역폭 요청 메시지를 광대역 로컬 네트워크로 연동된 스위치/라우터로 전송하는 단계; 스위치/라우터가 VoIP 게이트웨이로부터 VoIP 미디어의 대역폭 정보 요청 메시지를 수신하면, 해당 VoIP 대역폭 정보 요청 메시지로부터 VoIP 미디어 패킷의 크기를 확인한 후 패킷 크기에 따른 큐의 가용 대역폭 정보를 응답 메시지에 포함시켜 VoIP 게이트웨이로 전송하는 단계; 및 VoIP 게이트웨이가 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 포함하는 응답 메시지를 스위치/라우터로부터 수신한 후 가용 대역폭이 존재할 경우 해당 단말기로 응답 메시지를 전송하여 VoIP 미디어 패킷의 호를 처리하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 스위치/라우터가 패킷 크기에 따른 큐의 가용 대역폭 정보를 응답 메시지에 포함시켜 VoIP 게이트웨이로 전송하는 단계는, 상기 스위치/라우터가 VoIP 미디어 패킷을 임시 저장하는 큐를 관리하고, 해당 큐의 가용 대역폭 정보를 확인하는 단계; 상기 스위치/라우터가 상기 VoIP 게이트웨이로부터 수신되는 VoIP 미디어의 대역폭 정보 요청 메시지로부터 VoIP 미디어 패킷의 크기를 확인하는 단계; 및 상기 스위치 라우터가 상기 패킷 크기 확인부를 통해 VoIP 미디어 패킷의 크기가 확인되면, 트래픽 관리 처리부를 통해 확인된 해당 큐의 가용 대역폭 내에서 정보 저장부를 참조하여 패킷 크기에 따른 가용 대역폭을 재계산한 후 그 패킷 크기에 따른 큐의 가용 대역폭 정보를 응답 메시지에 포함시켜 VoIP 게이트웨이로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 스위치/라우터가 VoIP 미디어 패킷의 크기와 그 VoIP 미디어 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 저장하는 단계는, 코덱에 따른 VoIP 미디어 패킷의 크기 정보, 프레임 카운트 정보, VoIP 미디어 패킷의 크기 정보와 프레임 카운트 정보에 따른 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 포함한다.
상기 스위치/라우터가 VoIP 미디어 패킷의 크기와 그 VoIP 미디어 패킷 크기 에 따른 대역폭 정보를 저장하는 단계에서 상기 VoIP 미디어 패킷의 크기에 따른 대역폭은, 패킷 크기 × 8 ×1000 / 전송 시간이거나, (패킷 헤더의 크기 + (Payload 크기 × 프레임 카운트)) × 8 × (1000/(코덱 sampling 주기 × 프레임 카운트))이다.
한편, 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어방법은 VoIP 게이트웨이가 광대역 로컬 네트워크로 연결된 스위치/라우터로부터 수신되는 VoIP 패킷에 대해서만 QoS를 적용한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어 시스템 및 방법에 의하면, 광대역 포트를 통해 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 크기에 따라 QoS를 제공할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어 시스템 및 방법에 대한 바람직한 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 살펴보기로 한다. 이 때, 아래에서 설명하는 시스템 구성은 본 발명의 설명을 위해서 인용한 시스템으로써 아래 시스템으로 본 발명을 한정하지 않음을 이 분야의 통상의 지식을 가진 자 라면 이해해야할 것이다.
도 1은 데이터 트래픽 특성에 따른 트래픽 관리를 통해 QoS 지원이 가능한 스위치/라우터(100)와 VoIP Call 서비스가 지원되는 VoIP 게이트웨이(200)가 통합된 올인 원 시스템(All-In One system)을 나타낸 도면이다.
그리고 스위치/라우터(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 IP/포트/프로토콜과 같은 데이터 트래픽의 특성에 따라 분류하는 Classification(11), 우선순위를 갖는 적어도 하나 이상의 큐를 포함하며, Classification(11)을 통해 선별된 데이터 트래픽 특성에 따라 해당 큐에 임시 저장하여 대기시키는 버퍼 관리부(12), 실시간 패킷의 큐와 비 실시간 패킷의 큐의 스케줄링을 수행하는 제 1 스케줄러와, 비 실시간 패킷의 큐들 간의 스케줄링을 수행하는 제 2 스케줄러를 포함하는 트래픽 큐 스케줄링 처리부(13)를 포함하는 스위치/라우터(100)와, VoIP 신호 처리(21)와, 미디어 게이트웨이(22), 및 키 폰 호 처리부(23)를 포함하는 VoIP 게이트웨이(200)로 이루어져 있다. 여기서, 트래픽 큐 스케줄링 처리부(13)는 VoIP 미디어 패킷을 구분하며, 출발지/목적지 IP/포트가 정해져 있는 경우 IP/포트를 보고 구분하고, VoIP Signaling 모듈과 연동하여 VoIP 미디어 IP/포트를 확인한다.
상기에서와 같이 종래 데이터 트래픽 특성에 따른 트래픽 관리를 통해 QoS 지원이 가능한 스위치/라우터(100)(Switch/Router)와 VoIP Call 서비스가 지원되는 VoIP 게이트웨이(200)가 통합된 올인 원 시스템(All-In One system)에서는 IP 네트워크를 통해 수신되는 IP 미디어 패킷에 대해서는 비 실시간 패킷과의 QoS만을 수행한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어 시스템의 구성을 나타낸 도면으로서, 본 발명에 따른 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어 시스템은 스위치/라우터(100)는, 정보 저장부(110), 트래픽 관리 처리부(120), 패킷 크기 확인부(130) 및 대역폭 정보 제공부(140)를 포함하는 스위치/라우터(100)와 VoIP 게이트웨이(200)를 포함한다.
스위치/라우터(100)는 VoIP 미디어 패킷의 크기와 그 VoIP 미디어 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 저장하고, 광대역 로컬 네트워크로 연결된 VoIP 게이트웨이(200)로부터 VoIP 미디어의 대역폭 정보 요청 메시지를 수신하면 해당 VoIP 대역폭 정보 요청 메시지로부터 VoIP 미디어 패킷의 크기를 확인한 후 패킷 크기에 따른 큐의 가용 대역폭 정보를 응답 메시지에 포함시켜 VoIP 게이트웨이(200)로 전송한다.
스위치/라우터(100)의 정보 저장부(110)는 패킷 크기 정보와 상기 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 저장한다. 이때, 정보 저장부(110)에 저장되는 정보는, 코덱에 따른 VoIP 미디어 패킷의 크기 정보, 프레임 카운트 정보, VoIP 미디어 패킷의 크기 정보와 프레임 카운트 정보에 상응하는 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 포함하며, VoIP 미디어 패킷의 크기에 따른 대역폭은 패킷 크기 × 8 ×1000 / 전송 시간이거나, (패킷 헤더의 크기 + (Payload 크기 × 프레임 카운트)) × 8 × (1000/(코덱 sampling 주기 × 프레임 카운트))이다.
여기서, 패킷 크기 = header Size + ( Payload Size * Frame Count )로 나타낼 수 있다.
그리고 전송 주기(Send Period) = Codec Sampling 주기 * Frame Count로 나타낼 수 있다.
또한 헤더 크기(Header size) = IFG(12bytes) + Preamble(8bytes) + Ethernet Header(14bytes) + IP Header(20bytes) + UDP Header(8bytes) + RTP Header(12bytes) = 74 bytes이다.
VoIP 코덱의 Payload 크기와 Sampling 주기는 다음과 같다.
G.711A/u 64K : 40 byte/5ms, G.723.1 5.3K : 20 byte/30ms, G.723.1 6.3K : 24 byte/30ms, 및 G.729A 8K : 10 byte/10ms이며, 0.5의 의미는 통화 중 묵음으로 보통 50%로 계산한다.
그리고 스위치/라우터(100)의 트래픽 관리 처리부(120)는 VoIP 미디어 패킷을 임시 저장하는 큐를 관리하고, 해당 큐의 가용 대역폭 정보를 확인한다.
스위치/라우터(100)의 패킷 크기 확인부(130)는 VoIP 게이트웨이(200)로부터 수신되는 VoIP 미디어의 대역폭 정보 요청 메시지로부터 VoIP 미디어 패킷의 크기를 확인한다.
스위치/라우터(100)의 대역폭 정보 제공부(140)는 패킷 크기 확인부(130)를 통해 VoIP 미디어 패킷의 크기가 확인되면, 트래픽 관리 처리부(120)를 통해 확인된 해당 큐의 가용 대역폭 내에서 정보 저장부(110)를 참조하여 패킷 크기에 따른 가용 대역폭을 재계산한 후 그 패킷 크기에 따른 큐의 가용 대역폭 정보를 응답 메 시지에 포함시켜 VoIP 게이트웨이(200)로 전송한다.
VoIP 게이트웨이(200)는 임의의 IP 단말기로부터 INVITE 메시지를 수신하면 VoIP 대역폭 요청 메시지를 스위치/라우터(100)로 전송한 후 패킷 크기에 따른 큐의 가용 대역폭 정보를 포함하는 응답 메시지를 스위치/라우터(100)로부터 수신하며, 큐의 가용 대역폭이 존재할 경우 해당 단말기로 응답 메시지를 전송하여 VoIP 미디어 패킷의 호를 처리한다.
라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어 시스템은 VoIP 게이트웨이(200)가 광대역 로컬 네트워크로 연결된 스위치/라우터(100)로부터 수신되는 VoIP 패킷에 대해서만 QoS를 적용한다.
상기한 각 구성들에 대한 일반적인 기능 및 각각의 상세한 동작에 대하여는 그 설명을 생략하고, 본 발명에 상응하는 동작 위주로 그 동작들을 설명하기로 한다.
먼저, 패킷 크기 정보와 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 스위치/라우터(100)의 정보 저장부(110)에 저장한다. 이때 정보 저장부(110)는 [표 1]과 같이 코덱에 따른 VoIP 미디어 패킷의 크기 정보, 프레임 카운트 정보, VoIP 미디어 패킷의 크기 정보와 프레임 카운트 정보에 상응하는 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 포함하며, 상기 VoIP 미디어 패킷의 크기에 따른 대역폭은 패킷 크기 × 8 ×1000 / 전송 시간이거나, 상기 VoIP 미디어 패킷의 크기에 따른 대역폭은 (패킷 헤 더의 크기 + (Payload 크기 × 프레임 카운트)) × 8 × (1000/(코덱 sampling 주기 × 프레임 카운트))이다.
[표 1]
Figure 112008047893610-pat00001
이후, VoIP 게이트웨이(200)가 임의의 IP 단말기로부터 INVITE 메시지를 수신하면 VoIP 대역폭 요청 메시지를 스위치/라우터(100)로 전송한다.
그러면, 스위치/라우터(100)의 패킷 크기 확인부(130)는 VoIP 게이트웨이(200)로부터 수신되는 VoIP 미디어의 대역폭 정보 요청 메시지로부터 VoIP 미디어 패킷의 크기를 확인한다.
한편, 스위치/라우터(100)의 트래픽 관리 처리부(120)는 패킷 크기 확인부(130)와 관계없이 VoIP 미디어 패킷을 임시 저장하는 큐를 관리하고, 해당 큐의 가용 대역폭 정보를 모니터링한다.
이후, 스위치/라우터(100)의 대역폭 정보 제공부(140)는 패킷 크기 확인부(130)를 통해 VoIP 미디어 패킷의 크기가 확인되면, 트래픽 관리 처리부(120)를 통해 확인된 해당 큐의 가용 대역폭 내에서 정보 저장부(110)를 참조하여 패킷 크기에 따른 가용 대역폭을 재계산한 후 그 패킷 크기에 따른 큐의 가용 대역폭 정보를 응답 메시지에 포함시켜 VoIP 게이트웨이(200)로 전송한다.
그러면, 패킷 크기에 따른 큐의 가용 대역폭 정보를 포함하는 응답 메시지를 스위치/라우터(100)로부터 수신한 VoIP 게이트웨이(200)는 큐의 가용 대역폭이 존재할 경우 해당 단말기로 응답 메시지를 전송하여 VoIP 미디어 패킷의 호를 처리한다.
라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어 시스템은 VoIP 게이트웨이(200)가 광대역 로컬 네트워크로 연결된 스위치/라우터(100)로부터 수신되는 VoIP 패킷에 대해서만 QoS를 적용한다.
그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시 예에 따른 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어방법에 대해 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 스위치/라우터(100)는 VoIP 미디어 패킷의 크기와 그 VoIP 미디어 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 저장한다(S1). 스위치/라우터(100)가 VoIP 미디어 패킷의 크기와 그 VoIP 미디어 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 저장하는 단계(S1)는 코덱에 따른 VoIP 미디어 패킷의 크기 정보, 프레임 카운트 정보, VoIP 미디어 패킷의 크기 정보와 프레임 카운트 정보에 따른 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 포함하며, VoIP 미디어 패킷의 크기에 따른 대역폭은 패킷 크기 × 8 ×1000 / 전송 시간이거나, (패킷 헤더의 크기 + (Payload 크기 × 프레임 카운트)) × 8 × (1000/(코덱 Sampling 주기 × 프레임 카운트))이다.
이후, VoIP 게이트웨이(200)가 임의의 IP 단말기로부터 INVITE 메시지를 수신하면 VoIP 대역폭 요청 메시지를 광대역 로컬 네트워크로 연동된 스위치/라우터(100)로 전송한다(S2).
이어서, 스위치/라우터(100)는 VoIP 게이트웨이(200)로부터 VoIP 미디어의 대역폭 정보 요청 메시지를 수신하면, 해당 VoIP 대역폭 정보 요청 메시지로부터 VoIP 미디어 패킷의 크기를 확인한 후 패킷 크기에 따른 큐의 가용 대역폭 정보를 응답 메시지에 포함시켜 VoIP 게이트웨이(200)로 전송한다(S3).
이하 하기에서는 스위치/라우터(100)가 패킷 크기에 따른 큐의 가용 대역폭 정보를 응답 메시지에 포함시켜 VoIP 게이트웨이(200)로 전송하는 단계(S3)에 대한 세부 단계를 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 스위치/라우터(100)는 VoIP 미디어 패킷을 임시 저장하는 큐를 관리하고, 해당 큐의 가용 대역폭 정보를 확인한다(S31).
이어서, 스위치/라우터(100)는 VoIP 게이트웨이(200)로부터 수신되는 VoIP 미디어의 대역폭 정보 요청 메시지로부터 VoIP 미디어 패킷의 크기를 확인한다(S32).
이후, 스위치 라우터는 트래픽 관리 처리부(120)를 통해 확인된 해당 큐의 가용 대역폭 내에서 정보 저장부(110)를 참조하여 패킷 크기에 따른 가용 대역폭을 재계산한 후 그 패킷 크기에 따른 큐의 가용 대역폭 정보를 응답 메시지에 포함시켜 VoIP 게이트웨이(200)로 전송한다(S33).
그러면, VoIP 게이트웨이(200)는 가용 대역폭이 존재할 경우 해당 단말기로 응답 메시지를 전송하여 VoIP 미디어 패킷의 호를 처리한다(S4).
라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어 시스템 및 방법은, VoIP 게이트웨이(200)가 광대역 로컬 네트워크로 연결된 스위치/라우터(100)로부터 수신되는 VoIP 패킷에 대해서만 QoS를 적용한다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체적인 실시 예에 대해서만 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
도 1은 일반적인 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어 시스템의 구성을 나타낸 기능블록도.
도 2는 도 1에 따른 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 스위치/라우터의 구성을 나타낸 기능블록도.
도 3은 본 발명에 따른 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어 시스템의 구성을 나타낸 기능블록도.
도 4는 본 발명에 따른 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어 방법을 나타낸 순서도,
도 5는 도 4에 따른 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어 방법의 제 3 단계(S3)의 세부 구성을 나타낸 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11 : Classification 12 : 버퍼 관리부
13 : 트래픽 큐 스케줄링 처리부
100 : 스위치/라우터 110 : 정보 저장부
120 : 트래픽 관리 처리부 130 : 패킷 크기 확인부
140 : 대역폭 정보 제공부 200 : VoIP 게이트웨이

Claims (12)

  1. 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP(Voice over Internet Protocol) 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS(Quality of Service) 제어 시스템에 있어서,
    VoIP 미디어 패킷의 크기와 그 VoIP 미디어 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 저장하고, 광대역 로컬 네트워크로 연결된 VoIP 게이트웨이로부터 VoIP 미디어의 대역폭 정보 요청 메시지를 수신하면 해당 VoIP 대역폭 정보 요청 메시지로부터 VoIP 미디어 패킷의 크기를 확인한 후 패킷 크기에 따른 큐의 가용 대역폭 정보를 응답 메시지에 포함시켜 VoIP 게이트웨이로 전송하는 스위치/라우터; 및
    임의의 IP 단말기로부터 INVITE 메시지를 수신하면 VoIP 대역폭 요청 메시지를 스위치/라우터로 전송한 후 패킷 크기에 따른 큐의 가용 대역폭 정보를 포함하는 응답 메시지를 스위치/라우터로부터 수신하며, 큐의 가용 대역폭이 존재할 경우 해당 단말기로 응답 메시지를 전송하여 VoIP 미디어 패킷의 호를 처리하는 VoIP 게이트웨이를 포함하는 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스위치/라우터는,
    패킷 크기 정보와 상기 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 저장하는 정보 저장부;
    VoIP 미디어 패킷을 임시 저장하는 큐를 관리하고, 해당 큐의 가용 대역폭 정보를 확인하는 트래픽 관리 처리부;
    상기 VoIP 게이트웨이로부터 수신되는 VoIP 미디어의 대역폭 정보 요청 메시지로부터 VoIP 미디어 패킷의 크기를 확인하는 패킷 크기 확인부; 및
    상기 패킷 크기 확인부를 통해 VoIP 미디어 패킷의 크기가 확인되면, 트래픽 관리 처리부를 통해 확인된 해당 큐의 가용 대역폭 내에서 정보 저장부를 참조하여 패킷 크기에 따른 가용 대역폭을 재계산한 후 그 패킷 크기에 따른 큐의 가용 대역폭 정보를 응답 메시지에 포함시켜 VoIP 게이트웨이로 전송하는 대역폭 정보 제공부를 포함하는 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 정보 저장부는,
    코덱에 따른 VoIP 미디어 패킷의 크기 정보, 프레임 카운트 정보, VoIP 미디어 패킷의 크기 정보와 프레임 카운트 정보에 상응하는 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 VoIP 미디어 패킷의 크기에 따른 대역폭은,
    패킷 크기 × 8 ×1000 / 전송 시간인 것을 특징으로 하는 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어 시스템.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 VoIP 미디어 패킷의 크기에 따른 대역폭은,
    (패킷 헤더의 크기 + (Payload 크기 × 프레임 카운트)) × 8 × (1000/(코덱 sampling 주기 × 프레임 카운트))인 것을 특징으로 하는 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 시스템은,
    VoIP 게이트웨이가 광대역 로컬 네트워크로 연결된 스위치/라우터로부터 수 신되는 VoIP 패킷에 대해서만 QoS를 적용하는 것을 특징으로 하는 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어 시스템.
  7. 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP(Voice over Internet Protocol) 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS(Quality of Service) 제어 방법에 있어서,
    스위치/라우터가 VoIP 미디어 패킷의 크기와 그 VoIP 미디어 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 저장하는 단계;
    VoIP 게이트웨이가 임의의 IP 단말기로부터 INVITE 메시지를 수신하면 VoIP 대역폭 요청 메시지를 광대역 로컬 네트워크로 연동된 스위치/라우터로 전송하는 단계;
    스위치/라우터가 VoIP 게이트웨이로부터 VoIP 미디어의 대역폭 정보 요청 메시지를 수신하면, 해당 VoIP 대역폭 정보 요청 메시지로부터 VoIP 미디어 패킷의 크기를 확인한 후 패킷 크기에 따른 큐의 가용 대역폭 정보를 응답 메시지에 포함시켜 VoIP 게이트웨이로 전송하는 단계; 및
    VoIP 게이트웨이가 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 포함하는 응답 메시지를 스위치/라우터로부터 수신한 후 가용 대역폭이 존재할 경우 해당 단말기로 응답 메시지를 전송하여 VoIP 미디어 패킷의 호를 처리하는 단계를 포함하는 라우팅 및 게 이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 스위치/라우터가 패킷 크기에 따른 큐의 가용 대역폭 정보를 응답 메시지에 포함시켜 VoIP 게이트웨이로 전송하는 단계는,
    상기 스위치/라우터가 VoIP 미디어 패킷을 임시 저장하는 큐를 관리하고, 해당 큐의 가용 대역폭 정보를 확인하는 단계;
    상기 스위치/라우터가 상기 VoIP 게이트웨이로부터 수신되는 VoIP 미디어의 대역폭 정보 요청 메시지로부터 VoIP 미디어 패킷의 크기를 확인하는 단계; 및
    상기 스위치 라우터가 상기 패킷 크기 확인부를 통해 VoIP 미디어 패킷의 크기가 확인되면, 트래픽 관리 처리부를 통해 확인된 해당 큐의 가용 대역폭 내에서 정보 저장부를 참조하여 패킷 크기에 따른 가용 대역폭을 재계산한 후 그 패킷 크기에 따른 큐의 가용 대역폭 정보를 응답 메시지에 포함시켜 VoIP 게이트웨이로 전송하는 단계를 포함하는 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 스위치/라우터가 VoIP 미디어 패킷의 크기와 그 VoIP 미디어 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 저장하는 단계는,
    코덱에 따른 VoIP 미디어 패킷의 크기 정보, 프레임 카운트 정보, VoIP 미디어 패킷의 크기 정보와 프레임 카운트 정보에 따른 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 스위치/라우터가 VoIP 미디어 패킷의 크기와 그 VoIP 미디어 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 저장하는 단계에서 상기 VoIP 미디어 패킷의 크기에 따른 대역폭은,
    패킷 크기 × 8 ×1000 / 전송 시간인 것을 특징으로 하는 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 스위치/라우터가 VoIP 미디어 패킷의 크기와 그 VoIP 미디어 패킷 크기에 따른 대역폭 정보를 저장하는 단계에서 상기 VoIP 미디어 패킷의 크기에 따른 대역폭은,
    (패킷 헤더의 크기 + (Payload 크기 × 프레임 카운트)) × 8 × (1000/(코덱 sampling 주기 × 프레임 카운트))인 것을 특징으로 하는 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어방법.
  12. 제 7항에 있어서,
    상기 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어방법은,
    VoIP 게이트웨이가 광대역 로컬 네트워크로 연결된 스위치/라우터로부터 수신되는 VoIP 패킷에 대해서만 QoS를 적용하는 것을 특징으로 하는 라우팅 및 게이트웨이 통합 VoIP 시스템에서 광대역 포트로부터 수신되는 VoIP 미디어 패킷의 QoS 제어방법.
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