KR101882727B1 - 컨텐츠 중심 네트워크를 구성하는 단말 장치 및 이의 통신 방법 - Google Patents

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Abstract

컨텐츠 중심 네트워크(Content Centric Network)를 구성하는 단말 장치 및 이의 통신 방법이 제공된다. 본 단말 장치의 통신 방법은 외부의 단말 장치로부터 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷(interest packet)을 수신하고, 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷의 요청 빈도수 및 통신 상태 중 적어도 하나를 바탕으로 인터레스트 패킷의 사이즈를 조절하며, 조절된 윈도우 사이즈의 인터레스트 패킷을 주변 단말 장치에 전송한다.

Description

컨텐츠 중심 네트워크를 구성하는 단말 장치 및 이의 통신 방법{Terminal apparatus and Method for controlling terminal apparatus}
본 발명은 컨텐츠 중심 네트워크를 구성하는 단말 장치 및 이의 통신 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컨텐츠의 우선 순위를 바탕으로 주변 단말 장치로 요청된 인터레스트 패킷을 포워딩할 수 있는 단말 장치 및 이의 통신 방법에 관한 것이다.
컨텐츠 중심 네트워크(CCN: Contents Centric Network)는 IP 주소를 이용하여 통신을 수행하는 종래의 일반적인 무선 네트워크와는 달리 컨텐츠의 식별자를 사용하여 라우팅을 수행하는 무선 네트워크를 의미한다. 여기서, 컨텐츠 중심 네트워크(CCN)를 구성하는 각 노드(이하, "CCN 노드"라고 함)는 컨 텐츠 스토어(contents Store: 이하, "CS"라고 함), 펜딩 인터레스트 테이블(Pending Interest Table: 이하 "PIT"라고 함) 및 포워딩 인포메이션 베이스(Forwarding Information Base: 이하 "FIB"라고 함)를 저장하며, 이들을 이용하여 컨텐츠 데이터의 전송을 수행한다.
이하, 도 1을 참조하여 CS, PIT 및 FIB를 이용하여 특정 컨텐츠의 요청 메시지인 인트레스트 패킷(Interest Packet)을 전송한 CCN 노드로 해당 컨텐츠를 포함하는 컨텐츠를 전송하는 개념을 상세하게 설명하기로 한다. 우선, FIB는 인트레스트 패킷의 라우팅 경로를 관리하는 구성요소이다.
도 1의 (a)와 같은 컨텐츠 중심 네트워크에서, 특정 컨텐츠가 컨텐츠 중심 네트워크의 서버에 등록되는 경우, 서버는 새롭게 등록된 컨텐츠의 식별자가 포함된 메시지를 브로드캐스팅한다. 브로드캐스트된 메시지는 서버와 인접한 CCN 노드 A로 수신되며, CCN 노드 A는 메시지가 수신된 통신 포트의 식별자와 메시지에 포함된 컨텐츠의 식별자를 매칭시켜 자신의 FIB에 저장한 후, 모든 통신 포트를 통해 메시지를 브로드캐스팅한다. 이와 같은 FIB를 이용한 정보의 저장 및 메시지의 전달은 컨텐츠 중심 네트워크에 포함된 모든 CCN 노드에서 동일하게 수행되며, 이에 따라 모든 CCN 노드는 자신의 FIB에 등록 컨텐츠의 식별자 및 이를 수신한 통신 포트의 식별자를 매칭하여 저장하게 된다.
이하, 설명의 편의를 위해, 서버에 컨텐츠 a가 등록되었으며, 상술한 바와 같은 과정을 거쳐 모든 CCN 노드는 FIB에 컨텐츠 a의 식별자 및 이와 대응되는 통신 포트를 매칭하여 저장하는 것으로 가정한다. 클라이언트 1이 컨텐츠 a를 수신받고자 하는 경우, 클라이언트 1은 컨텐츠 a의 식별자가 포함된 인트레스트 패킷을 생성하여 자신과 인접한 CCN 노드 H로 전송한다. CCN 노드 H는 자신의 CS에 저장된 컨텐츠 중 컨텐츠 a와 동일한 식별자를 가지는 컨텐츠가 존재하지 않음을 확인하고, 인트레스트 패킷이 수신된 경로(즉, 인트레스트 패킷이 수신된 통신 포트의 식별자)를 컨텐츠 a의 식별자와 매칭시켜 PIT에 저장한다. 그리고, CCN 노드 H는 FIB를 확인하여 해당 인트레스트 패킷을 전송할 통신 포트를 선택(즉, FIB 내에서 인터레스트 패킷에 포함된 컨텐츠 a의 식별자와 매칭되어 저장된 통신 포트를 선택)하고, 선택된 통신 포트를 통해 인트레스트 패킷을 출력함과 함께 FIB 내에 매칭되어 저장된 컨텐츠 a의 식별자 및 통신 포트의 식별자 정보를 삭제한다. 출력된 인트레스트 패킷은 CCN 노드 D에서 수신된다. 이와 같은 동작은 도 1의 (b)와 같이, CCN 노드 D, CCN 노드 B 및 CCN 노드 A에서 동일하게 수행되며, 이에 따라 인트레스트 패킷은 최종적으로 서버로 전달된다.
서버는 수신된 인트레스트 패킷을 통해 특정 CCN 노드가 컨텐츠 a를 요청하였음을 확인하고, 최종적으로 인트레스트 패킷을 전송한 CCN 노드 A로 컨텐츠 a를 전송한다. 컨텐츠를 수신한 CCN 노드 A는 자신의 CS에 컨텐츠 a가 저장되어 있지 않음을 확인한 후, 컨텐츠 a를 CCN 노드 A의 CS에 저장한다. 이와 함께 CCN 노드 A는 컨텐츠 a의 식별자가 PIT에 저장되어 있는지를 확인한다. 앞서 설명한 바와 같이, CCN 노드 A의 PIT에는 컨텐츠 a의 식별자 및 이를 포함한 인트레스트 패킷이 수신된 통신 포트의 식별자가 매칭되어 저장되어 있으므로, CCN 노드 A는 PIT를 통해 컨텐츠 a를 전송할 통신 포트를 선택(컨텐츠 a와 매칭되어 저장된 통신 포트)하고, 선택된 통신 포트를 통해 컨텐츠 a를 전송한다. 이와 같은 동작은 도 1의 (c)와 같이 CCN 노드 B, CCN 노드 D, 및 CCN 노드 H에서 동일하게 수행되며, 이에 따라 컨텐츠 a는 도 1의 (d)와 같이, CCN 노드 A, CCN 노드 B, CCN 노드 D 및 CCN 노드 H에 저장되며, 클라이언트 1은 최종적으로 컨텐츠 a를 전달받게 된다.
상술한 동작들이 완료된 이후, 클라이언트 2가 컨텐츠 a를 수신받고자 하는 경우, 클라이언트 2 역시 도 1의 (e)와 같이, 컨텐츠 a의 식별자를 포함하는 인트레스트 패킷을 CCN 노드 I를 거쳐 CCN 노드 D로 전달한다.
이때, CCN 노드 D는 앞선 과정들을 통해 컨텐츠 a를 자신의 CS에 저장하고 있다. 따라서, CCN 노드 D는 인트레스트 패킷에 포함된 요청 컨텐츠(컨텐츠 a)의 식별자와 동일한 식별자를 가지는 컨텐츠가 자신의 CS에 저장되어 있음을 확인하여, 도 1의 (f)와 같이, CCN 노드 I와 연결된 통신 포트를 통해 인트레스트 패킷을 전송한 CCN 노드 I로 컨텐츠 a를 전송하고, CCN 노드 I는 자신의 CS에 컨텐츠 a를 저장한 후 클라이언트 2로 전달한다. 이에 따라, 클라이언트 2는 서버가 아닌 인접한 CCN 노드로부터 컨텐츠를 전달받으므로 컨텐츠를 효율적으로 전송받을 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 컨텐츠 중심 네트워크를 통해, 사용자는 자신이 원하는 컨텐츠를 최초 컨텐츠 소유자의 위치와 관계없이 가까운 곳에 컨텐츠가 저장된 CCN 노드를 통해 컨텐츠를 제공받을 수 있게 된다. 이에 따라, 최초 컨텐츠 배포 서버의 부하 절감 효과, 평균 전송 경로 단축 효과를 통한 네트워크 사용량 감소 및 사용자가 컨텐츠를 전송받는 체감 속도가 향상되는 효과가 존재한다. 또한, 다중 경로를 통해 컨텐츠를 요청하고 수신하여 신속하고 안정적인 컨텐츠 수신이 가능해 진다.
한편, 컨텐츠 중심 네트워크는 요청 빈도수가 높은 인기 컨텐츠의 효율적이고 안정적인 전송을 목표로 하나, 현재까지 컨텐츠의 요청 빈도수와 같은 우선 순위를 고려하여 컨텐츠를 요청하는 방법이 구체적으로 제시되지 않은 상태이다.
본 발명의 목적은 컨텐츠의 요청 빈도수나 통신 상태에 따라 인터레스트 패킷의 윈도우 사이즈를 조절하여 더욱 효율적인 인터레스트 패킷 전송이 가능한 단말 장치 및 이의 통신 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 컨텐츠 중심 네트워크(Content Centric Network)를 구성하는 단말 장치의 통신 방법은 외부의 단말 장치로부터 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷(interest packet)을 수신하는 단계; 상기 인터레스트 패킷의 요청 빈도수 및 통신 상태 중 적어도 하나를 바탕으로 상기 인터레스트 패킷의 사이즈를 조절하는 단계; 및 상기 조절된 사이즈의 인터레스트 패킷을 주변 단말 장치에 전송하는 단계;를 포함한다.
그리고, 상기 수신하는 단계는, 상기 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 이전에 요청되었는지 여부를 판단하는 단계; 상기 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 이전에 요청되지 않은 경우, 상기 특정 컨텐츠를 리퀘스트 카운터 리스트(Request Counter List)에 추가시키며, 상기 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 이전에 요청된 경우, 상기 리퀘스트 카운터 리스트에 포함된 상기 특정 컨텐츠의 카운터 값을 일정 비율 증가시키는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 조절하는 단계는, 상기 리퀘스트 카운터 리스트에 포함된 카운터 값 및 펜딩 인터레스트 테이블에 저장된 상기 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 수신된 통신 포트의 개수 중 적어도 하나를 바탕으로 상기 특정 컨텐츠에 대한 요청 빈도수를 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 조절하는 단계는, 외부의 네트워크 모니터로부터 상기 인터레스트 패킷을 전송하기 위한 통신 포트의 대역폭에 대한 정보를 수신하여 상기 통신 상태를 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 조절하는 단계는, 상기 인터레스트 패킷의 요청 빈도수가 증가함에 따라 상기 인터레스트 패킷을 포워딩할 윈도우 사이즈를 증가시킬 수 있다.
그리고, 상기 인터레스트 패킷의 요청 빈도가 기설정된 값 이상인 경우, 상기 인터레스트 패킷에 대응되는 컨텐츠의 세그먼트에 이어 연속적으로 요청되는 적어도 하나의 세그먼트를 요청하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 단말 장치는, 컨텐츠를 저장하는 컨텐츠 스토어(Content Store), 컨텐츠가 요청된 통신 포트의 정보를 저장하는 펜딩 인터레스트 테이블(Pending Interest Table), 인터레스트 패킷을 포워딩할 통신 포트 정보를 저장하는 포워딩 인포메이션 베이스(Forwarding Information Base)를 포함하며, 상기 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 수신된 경우, 상기 특정 컨텐츠가 상기 컨텐츠 스토어에 저장되어 있는지 여부를 판단하는 단계; 상기 특정 컨텐츠가 상기 컨텐츠 스토어 저장된 경우, 상기 컨텐츠 스토어에 저장된 상기 특정 컨텐츠를 상기 외부의 단말 장치로 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 특정 컨텐츠가 상기 컨텐츠 스토어에 저장되지 않은 경우, 상기 특정 컨텐츠에 대한 요청이 상기 펜딩 인터레스트 테이블에 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 특정 컨텐츠에 대한 요청이 상기 펜딩 인터레스트 테이블에 존재하는 경우, 상기 펜딩 인터레스트 테이블에 존재하는 상기 특정 컨텐츠에 대한 통신 포트를 업데이트하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 특정 컨텐츠에 대한 요청이 상기 펜딩 인터레스트 테이블에 존재하지 않는 경우, 상기 인터레스트 패킷을 포워딩하기 위해 상기 포워딩 인포메이션 베이스에 상기 특정 컨텐츠에 대한 포워딩 정보가 존재하는지 여부를 판단하는 단계;를 더 포함하며, 상기 전송하는 단계는, 상기 포워딩 인포메이션 베이스에 상기 특정 컨텐츠에 대한 포워딩 정보가 존재하는 경우, 상기 포워딩 정보를 바탕으로 상기 인터레스트 패킷을 전송하고, 상기 포워딩 인포메이션 베이스에 상기 특정 컨텐츠에 대한 포워딩 정보가 존재하지 않는 경우, 디폴트(default)된 포워딩 정보를 바탕으로 상기 인터레스트 패킷을 전송할 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 컨텐츠 중심 네트워크(Content Centric Network)를 구성하는 단말 장치는, 외부의 단말 장치와 통신을 수행하는 통신부; 및 상기 통신부를 통해 외부의 단말 장치로부터 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷(interest packet)이 수신된 경우, 상기 인터레스트 패킷의 요청 빈도수 및 통신 상태 중 적어도 하나를 바탕으로 상기 인터레스트 패킷의 사이즈를 조절하여 상기 조절된 사이즈의 인터레스트 패킷을 주변 단말 장치에 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부;를 포함한다.
그리고, 리퀘스트 카운터 리스트를 저장하는 저장부;를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 수신된 경우, 상기 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 이전에 요청되었는지 여부를 판단하고, 상기 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 이전에 요청되지 않은 경우, 상기 특정 컨텐츠를 리퀘스트 카운터 리스트(Request Counter List)에 추가시키며, 상기 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 이전에 요청된 경우, 상기 리퀘스트 카운터 리스트에 포함된 상기 특정 컨텐츠의 카운터 값을 일정 비율 증가시키도록 상기 저장부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 리퀘스트 카운터 리스트에 포함된 카운터 값 및 상기 저장부에 저장된 펜딩 인터레스트 테이블의 상기 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 수신된 통신 포트의 개수 중 적어도 하나를 바탕으로 상기 특정 컨텐츠에 대한 요청 빈도수를 판단할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 외부의 네트워크 모니터로부터 상기 인터레스트 패킷을 전송하기 위한 통신 포트의 대역폭에 대한 정보를 수신하여 상기 통신 상태를 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 인터레스트 패킷의 요청 빈도수가 증가함에 따라 상기 인터레스트 패킷을 포워딩할 윈도우 사이즈를 증가시킬 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 인터레스트 패킷의 요청 빈도가 기설정된 값 이상인 경우, 상기 인터레스트 패킷에 대응되는 컨텐츠의 세그먼트에 이어 연속적으로 요청되는 적어도 하나의 세그먼트를 요청하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.
또한, 컨텐츠를 저장하는 컨텐츠 스토어(Content Store), 컨텐츠가 요청된 통신 포트의 정보를 저장하는 펜딩 인터레스트 테이블(Pending Interest Table), 인터레스트 패킷을 포워딩할 통신 포트 정보를 저장하는 포워딩 인포메이션 베이스(Forwarding Information Base)를 저장하는 저장부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 수신된 경우, 상기 특정 컨텐츠가 상기 컨텐츠 스토어에 저장되어 있는지 여부를 판단하고, 상기 특정 컨텐츠가 상기 컨텐츠 스토어 저장된 경우, 상기 컨텐츠 스토어에 저장된 상기 특정 컨텐츠를 상기 외부의 단말 장치로 전송하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 특정 컨텐츠가 상기 컨텐츠 스토어에 저장되지 않은 경우, 상기 특정 컨텐츠에 대한 요청이 상기 펜딩 인터레스트 테이블에 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 특정 컨텐츠에 대한 요청이 상기 펜딩 인터레스트 테이블에 존재하는 경우, 상기 펜딩 인터레스트 테이블에 존재하는 상기 특정 컨텐츠에 대한 통신 포트를 업데이트할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 특정 컨텐츠에 대한 요청이 상기 펜딩 인터레스트 테이블에 존재하지 않는 경우, 상기 인터레스트 패킷을 포워딩하기 위해 상기 포워딩 인포메이션 베이스에 상기 특정 컨텐츠에 대한 포워딩 정보가 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 포워딩 인포메이션 베이스에 상기 특정 컨텐츠에 대한 포워딩 정보가 존재하는 경우, 상기 포워딩 정보를 바탕으로 상기 인터레스트 패킷을 전송하고, 상기 포워딩 인포메이션 베이스에 상기 특정 컨텐츠에 대한 포워딩 정보가 존재하지 않는 경우, 디폴트(default)된 포워딩 정보를 바탕으로 상기 인터레스트 패킷을 전송하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시예에 의해, 사용자 단말이 컨텐츠의 인기도 혹은 우선순위에 따라 인터레스트 패킷을 전송함으로써, 사용자에게 차별화된 프리미엄 컨텐츠 서비스 제공이 가능해 진다.
도 1은 컨텐츠 중심 네트워크를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 컨텐츠 중심 네트워크를 구성하는 노드인 단말 장치의 구성을 간략히 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 단말 장치가 인터레스트 패킷을 처리하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 단말 장치의 통신 방법을 간략히 설명하기 위한 흐름도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 단말 장치의 통신 방법을 상세히 설명하기 위한 흐름도,
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른, CCN 노드의 FIB를 자동으로 업데이트 하는 방법을 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, CCN 노드의 FIB를 자동으로 업데이트 하는 과정을 설명하기 위한 흐름도, 그리고
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, GMPLS 네트워크를 이용한 컨텐츠 중심 네트워크의 패킷 전송 경로 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 컨텐츠 중심 네트워크(CCN: Contents Centric Network)를 구성하는 노드인 단말 장치(100)의 구성을 간략히 도시한 블럭도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 단말 장치(100)는 통신부(110), 저장부(120) 및 제어부(130)를 포함한다. 이때, 단말 장치(100)는 스마트 폰, 태블릿 PC, 노트북 PC, 데스크탑 PC 등과 같은 다양한 전자 장치로 구현될 수 있다.
한편, 도 2는 단말 장치(100)가 통신 기능, 컨텐츠 저장 기능 등과 같이 다양한 기능을 구비한 장치인 경우를 예로 들어, 각종 구성 요소들을 종합적으로 도시한 것이다. 따라서, 실시 예에 따라서는, 도 2에 도시된 구성 요소 중 일부는 생략 또는 변경될 수도 있고, 다른 구성요소가 더 추가될 수도 있다.
통신부(110)는 외부의 장치들과 통신을 수행한다. 특히, 통신부(110)는 컨텐츠 중심 네트워크를 구성하는 외부의 단말 장치와 컨텐츠 데이터 또는 컨텐츠 데이터를 요청하기 위한 인터레스트 패킷을 송수신할 수 있다. 이때, 인터레스트 패킷은 컨텐츠를 요청하기 위한 메시지 패킷이다.
또한, 통신부(110)는 복수의 통신 포트를 포함하며, 외부의 단말 장치에 대응되는 통신 포트를 통해 외부의 단말 장치와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 외부 단말 장치에 대응되는 통신 포트가 제1 통신 포트인 경우, 통신부(110)는 제1 통신 포트를 통해 제1 외부 단말 장치와 통신을 수행할 수 있다.
저장부(120)는 단말 장치(100)의 기능을 수행하기 위한 다양한 데이터 및 프로그램을 저장한다. 특히, 저장부(120)는 컨텐츠를 저장하는 컨텐츠 스토어(Content Store: CS), 컨텐츠가 요청된 통신 포트의 정보를 저장하는 펜딩 인터레스트 테이블(Pending Interest Table: PIT), 인터레스트 패킷을 포워딩할 통신 포트 정보를 저장하는 포워딩 인포메이션 베이스(Forwarding Information Base: FIB)를 저장한다.
이때, CS는 저장된 컨텐츠를 파악할 수 있도록 컨텐츠의 이름, 데이터, 라이프 타임 등을 저장할 수 있다. 또한, PIT는 데이터 또는 패킷의 전송을 위해 인터레스트 패킷이 수신된 통신 포트에 대한 정보와 해당 인터레스트 파일을 교환했었다는 것을 나타내기 위한 정보를 저장한다. 즉, PIT는 컨텐츠를 단말에게 제공하기 위한 라우팅에 관련된 정보를 포함할 수 있다. 또한, FIB는 해당 컨텐츠가 저장되지 않은 경우, 인터레스트 패킷을 어디로 포워딩할지 여부에 대한 정보를 저장할 수 있다. 즉, FIB에는 해당 컨텐츠의 이름과 통신 포트가 매칭되어 저장된다.
또한, 저장부(120)는 특정 컨텐츠에 대한 요청 빈도 정보를 저장하는 리퀘스트 카운터 리스트(Request Counter List) 및 특정 컨텐츠의 인터레스트 패킷에 대한 윈도우 사이즈 정보를 저장하는 인터레스트 쉐이퍼(Interest Shaper)를 저장할 수 있다.
제어부(130)는 단말 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 통신부(110)를 통해 외부의 단말 장치로부터 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷(interest packet)이 수신된 경우, 제어부(130)는 인터레스트 패킷의 요청 빈도수 및 통신 상태 중 적어도 하나에 따라 인터레스트 패킷을 포워딩할 윈도우 사이즈를 조절하여 조절된 윈도우 사이즈의 인터레스트 패킷을 주변 단말 장치에 전송하도록 통신부(110)를 제어한다.
제어부(130)가 인터레스트 패킷의 요청 빈도 및 통신 상태 중 적어도 하나에 따라 인터레스트 패킷의 윈도우 사이즈를 조절하여 주변 단말 장치로 전송하는 방법에 대해서는 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
우선, 외부의 단말 장치로부터 제1 통신 포트(111)를 통해 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 수신된 경우, 제어부(130)는 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 이전에 요청되었는지 여부를 판단한다. 그리고, 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 이전에 요청되지 않은 경우, 제어부(130)는 특정 컨텐츠를 리퀘스트 카운터 리스트(121))에 추가시킨다. 그리고, 제어부(130)는 특정 컨텐츠에 대한 카운터 값을 1로 설정할 수 있다. 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 이전에 요청된 경우, 제어부(130)는 리퀘스트 카운터 리스트(121)에 포함된 특정 컨텐츠의 카운터 값을 일정 비율(예를 들어, 1) 증가시키도록 저장부(120)를 제어할 수 있다.
그리고, 제어부(130)는 수신된 인터레스트 패킷에 대응되는 컨텐츠가 CS(122)에 저장되어 있는지 여부를 판단한다. 특정 컨텐츠가 CS(122)에 저장된 경우, 제어부(130)는 CS(122)에 저장된 특정 컨텐츠를 제1 통신 포트(111)를 통해 외부의 단말 장치로 전송하도록 통신부(110)를 제어한다. 즉, 제어부(130)는 수신된 인터레스트 패킷을 주변 단말 장치로 포워딩하지 않고, 저장된 컨텐츠를 바로 컨텐츠를 요청한 외부의 단말 장치로 전송하도록 통신부(110)를 제어할 수 있다.
특정 컨텐츠가 CS(122)에 저장되지 않은 경우, 제어부(130)는 특정 컨텐츠에 대한 요청이 PIT(123)에 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 즉, 제어부(130)는 이전에 특정 컨텐츠에 대한 요청이 존재하였는지 여부를 판단하기 위해, PIT(123)에 특정 컨텐츠가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
특정 컨텐츠에 대한 요청이 PIT(123)에 존재하는 경우, 제어부(130)는 PIT(123)에 존재하는 특정 컨텐츠에 대한 통신 포트를 업데이트할 수 있다. 즉, 기존에 컨텐츠 a를 요청한 통신 포트가 제3 통신 포트(113)인 경우, PIT(123)에는 컨텐츠 a와 컨텐츠 a를 요청한 제3 통신 포트(113)를 매칭하여 저장한다. 추후에 제1 통신 포트(111)를 통해 컨텐츠 a가 요청된 경우, 제어부(130)는 PIT(123)에 컨텐츠 a를 요청한 통신 포트를 제3 통신 포트(113)뿐만 아니라 제1 통신 포트(111)를 함께 저장하도록 업데이트할 수 있다. 이때, 인터레스트 패킷은 폐기된다.
그러나, 특정 컨텐츠에 대한 요청이 PIT(123)에 존재하지 않는 경우, 제어부(130)는 인터레스트 패킷을 포워딩하기 위해 FIB(124)에 특정 컨텐츠에 대한 포워딩 정보(예를 들어, 인터레스트 패킷을 포워딩하기 위한 통신 포트 정보)가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
FIB(124)에 특정 컨텐츠에 대한 포워딩 정보가 존재하는 경우, 제어부(130)는 인터레스트 패킷을 전송하기 위한 통신 포트를 결정할 수 있다. 예를 들어, 컨텐츠 a에 대한 인터레스트 패킷을 포워딩하기 위한 통신 포트가 제2 통신 포트(112)인 경우, 제어부(130)는 컨텐츠 a에 대한 포워딩 정보를 제2 통신 포트(112)로 결정할 수 있다.
그러나, FIB(124)에 특정 컨텐츠에 대한 포워딩 정보가 존재하지 않는 경우, 제어부(130)는 저장부(120) 디폴트(default)된 포워딩 정보가 존재하는지 판단한다. 디폴트된 포워딩 정보가 존재하는 경우, 제어부(130)는 디폴트된 포워딩 정보를 인터레스트 패킷을 전송하기 위한 포워딩 정보로 이용한다. 예를 들어, 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷을 제2 통신 포트를 통해 포워딩하는 것으로 디폴트된 경우, 제어부(130)는 컨텐츠 a에 대한 포워딩 정보를 제2 통신 포트(112)로 결정할 수 있다.
그러나, 디폴트된 포워딩 정보가 존재하지 않는 경우, 제어부(130)는 인터레스트 패킷을 폐기한다.
포워딩 정보(즉, 인터레스트 패킷이 포워딩 되는 통신 포트에 대한 정보)가 판단된 후, 제어부(130)는 특정 컨텐츠에 대한 요청 빈도수 및 통신 상태를 판단하여 인터레스트 패킷의 윈도우 사이즈를 결정하여 인터레스트 쉐이퍼(125)에 저장한다.
구체적으로, 제어부(130)는 리퀘스트 카운터 리스트(121)에 포함된 카운터 값 및 PIT(123)에 저장된 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 수신된 통신 포트의 개수 중 적어도 하나를 바탕으로 특정 컨텐츠에 대한 요청 빈도수를 판단할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 외부의 네트워크 모니터로부터 인터레스트 패킷을 전송하기 위한 통신 포트의 대역폭에 대한 정보를 수신하여 통신 상태를 판단할 수 있다. 그리고, 제어부(130)는 요청 빈도수가 높거나 통신 상태가 원활할수록 포워딩할 인터레스트 패킷의 윈도우 사이즈를 증가시킬 수 있다. 또한, 제어부(130)는 요청 빈도수가 낮거나 통신 상태가 원활하지 않을수록 포워딩할 인터레스트 패킷의 윈도우 사이즈를 감소시킬 수 있다.
그리고, 제어부(130)는 윈도우 사이즈가 조절된 인터레스트 패킷을 결정된 통신 포트를 통해 주변 단말 장치로 전송하도록 통신부(110)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 컨텐츠 a에 대한 인터레스트 패킷을 제2 통신 포트(112)를 통해 주변 단말 장치로 전송하도록 통신부(110)를 제어할 수 있다.
상술한 바와 같은 단말 장치(100)에 의해, 사용자는 컨텐츠의 인기도 혹은 우선순위에 따라 인터레스트 패킷을 전송함으로써, 차별화된 프리미엄 컨텐츠 서비스 제공이 가능해 진다.
또한, 요청 빈도가 높은 컨텐츠인 경우, 대체적으로 로컬리티(locality)의 특성, 즉 사용자 근처에 컨텐츠가 존재할 확률이 높다. 따라서, 해당 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷의 윈도우 사이즈를 증가시킴으로써, 지엽적으로 빈번하게 발생하는 트래픽을 선 처리할 수 있게 되어 전체 네트워크 가용시간 대비 네트워크의 대역폭의 여유 시간대를 기존보다 많이 확보하여, 기타 원거리에서 가져오는 보통 컨텐츠의 전송에 필요한 대역폭을 확보할 가능성이 커지게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 인기 있는 컨텐츠가 요청된 경우, 즉, 인터레스트 패킷의 요청 빈도가 기설정된 값 이상인 경우, 제어부(130)는 인터레스트 패킷에 대응되는 컨텐츠의 세그먼트에 이어 연속적으로 요청되는 적어도 하나의 세그먼트를 요청하도록 통신부(110)를 제어할 수 있다.
구체적으로, 컨텐츠의 제1 세그먼트에 대한 인터레스트 패킷이 복수의 외부 단말 장치로부터 전송된 경우, 기존에는 제1 세그먼트에 대한 인터레스트 패킷 하나만을 전송하였다, 그러나, 본 발명의 일 실시예에서는 컨텐츠의 제1 세그먼트에 대한 인터레스트 패킷이 기설정된 값 이상 요청된 경우, 제어부(130)는 제1 세그먼트뿐만 아니라, 제1 세그먼트에 이어 연속적으로 요청될 수 있는 제2 세그먼트 및 제2 세그먼트를 미리 예측하여 주변 단말 장치에 요청할 수 있다.
이에 의해, 사용자는 인기 있는 컨텐츠를 더욱 원활히 수신할 수 있어 차별화된 서비스를 제공받을 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 단말 장치의 통신 방법을 간략히 설명하기 위한 흐름도이다.
우선, 단말 장치(100)는 외부 단말 장치로부터 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷을 수신한다(S410). 이때, 단말 장치(100)는 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷의 카운터 값을 증가시킬 수 있다.
그리고, 단말 장치(100)는 인터레스트 패킷의 요청 빈도수 및 통신 상태 중 적어도 하나에 따라 인터레스트 패킷을 포워딩할 윈도우 사이즈를 조절한다(S420). 구체적으로, 단말 장치(100)는 리퀘스트 카운터 리스트(121)에 포함된 카운터 값 및 PIT(123)에 저장된 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 수신된 통신 포트의 개수 중 적어도 하나를 바탕으로 특정 컨텐츠에 대한 요청 빈도수를 판단할 수 있다. 또한, 단말 장치(100)는 외부의 네트워크 모니터로부터 인터레스트 패킷을 전송하기 위한 통신 포트의 대역폭에 대한 정보를 수신하여 통신 상태를 판단할 수 있다. 그리고, 단말 장치(100)는 요청 빈도수가 높거나 통신 상태가 원활할수록 포워딩할 인터레스트 패킷의 윈도우 사이즈를 증가시키고, 요청 빈도수가 낮거나 통신 상태가 원활하지 않을수록 포워딩할 인터레스트 패킷의 윈도우 사이즈를 감소시킬 수 있다.
그리고, 단말 장치(100)는 조절된 윈도우 사이즈의 인터레스트 패킷을 주변 단말 장치에 전송한다(S430). 구체적으로, 단말 장치(100)는 특정 컨텐츠에 대응되는 통신 포트를 통해 윈도우 사이즈가 조절된 인터레스트 패킷을 주변 단말 장치로 전송할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 단말 장치의 통신 방법을 상세히 설명하기 위한 흐름도이다.
우선, 단말 장치(100)는 외부의 단말 장치로부터 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷을 수신한다(S505).
단말 장치(100)는 수신된 인터레스트 패킷이 새로운 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷인지 여부를 판단한다(S510).
새로운 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이라고 판단된 경우(S510-Y), 단말 장치(100)는 인터레스트 카운터 리스트에 특정 컨텐츠를 추가한다(S520). 그러나, 새로운 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 아닌 것으로 판단된 경우(S510-N), 즉, 기존에 수신된 적이 있는 인터레스트 패킷인 경우, 단말 장치(100)는 인터레스트 카운터 리스트에 포함된 특정 컨텐츠의 카운터 값을 증가한다(S515).
그리고, 단말 장치(100)는 CS에 특정 컨텐츠가 존재하는지 여부를 판단한다(S525).
CS에 특정 컨텐츠가 존재하는 경우(S525-Y), 단말 장치(100)는 CS에 저장된 특정 컨텐츠를 외부의 단말 장치로 전송한다(S530).
그러나, CS에 특정 컨텐츠가 존재하지 않는 경우(S525-N), 단말 장치(100)는 PIT에 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 존재하는지 여부를 판단한다(S535).
PIT에 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 존재하는 경우(S535-Y), 단말 장치(100)는 PIT를 업데이트한다(S540). 즉, 단말 장치(100)는 PIT에 저장된 특정 컨텐츠에 대응되는 통신 포트에 대한 정보를 업데이트한다.
그러나, PIT에 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 존재하지 않는 경우(S535-N), 단말 장치(100)는 FIB에 특정 컨텐츠에 대한 포워딩 정보가 존재하는지 여부를 판단한다(S545).
FIB에 특정 컨텐츠에 대한 포워딩 정보가 존재하는 경우(S545-Y), 단말 장치(100)는 특정 컨텐츠에 대한 요청 빈도 및 통신 상태 중 적어도 하나에 따라 인터레스트 패킷의 윈도우 사이즈를 조절한다(S550). 그리고, 단말 장치(100)는 인터레스트 패킷에 대응되는 통신 포트를 통해 주변 단말 장치로 인터레스트 패킷을 포워딩한다(S555).
그러나, FIB에 특정 컨텐츠에 대한 포워딩 정보가 존재하지 않는 경우(S545-N), 단말 장치(100)는 디폴트 포워딩 정보가 존재하는지 여부를 판단한다(S560). 디폴트 포워딩 정보가 존재하는 경우(S560-Y), 단말 장치(100)는 특정 컨텐츠에 대한 요청 빈도 및 통신 상태 중 적어도 하나에 따라 인터레스트 패킷의 윈도우 사이즈를 조절하고(S550) 디폴트된 통신 포트를 통해 주변 단말 장치로 인터레스트 패킷을 포워딩한다(S555). 디폴트 포워딩 정보가 존재하는 경우(S560-Y), 단말 장치(100)는 인터레스트 패킷을 폐기한다(S565).
상술한 바와 같이, 사용자 단말이 컨텐츠의 요청 빈도 혹은 통신 상태에 따라 인터레스트 패킷을 전송함으로써, 사용자에게 차별화된 프리미엄 컨텐츠 서비스 제공이 가능해 진다.
이하에서는 도 6a 내지 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예인 CCN 노드가 FIB를 자동으로 업데이트 하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른, CCN 노드의 FIB를 자동으로 업데이트 하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 시스템(200)은 복수의 CCN 노드(610a 내지 610e), 복수의 GMPLS 서버(620a 내지 620e), 경로 설정 장치(630), 모니터링 장치(640) 및 복수의 GMPLS 에이전트(650a 내지 650e)를 포함한다.
복수의 CCN 노드(610a 내지 610e)는 컨텐츠 중심 네트워크를 구성하는 노드로서, 각 CCN 노드(610a 내지 610e)는 앞서 설명한 바와 같이 이웃 CCN 노드와의 패킷 송수신을 위한 복수의 통신 포트, 컨텐츠를 저장하기 위한 CS, 컨텐츠 전송에 이용되는 PIT 및 인트레스트 패킷의 전달에 이용되는 FIB를 포함한다.
특히, PIT에는 컨텐츠의 식별자와 통신 포트의 식별자가 매칭되어 저장되어 있으며, 컨텐츠의 데이터 패킷이 수신되는 경우 CCN 노드(210)는 컨텐츠의 데이터 패킷에 포함된 "컨텐츠"의 식별자와 동일한 컨텐츠 식별자를 PIT에서 검색하고, 검색된 컨텐츠 식별자와 매칭되는 통신 포트를 선택하며, 선택된 통신 포트로 컨텐츠의 데이터 패킷을 출력한다.
또한, FIB에도 역시 컨텐츠의 식별자와 통신 포트의 식별자가 매칭되어 저장되어 있으며, 인트레스트 패킷이 수신되는 경우 CCN 노드(610)는 인트레스트 패킷에 포함된 컨텐츠의 식별자와 동일한 컨텐츠 식별자를 FIB에서 검색하고, 검색된 컨텐츠 식별자와 매칭되는 통신 포트를 선택하며, 선택된 통신 포트로 인트레스트 패킷을 출력한다.
즉, 복수의 CCN 노드(610a 내지 610e) 각각은 CS에 저장되어 있지 않은 소정의 컨텐츠의 식별자가 포함된 인트레스트 패킷이 수신되는 경우, FIB를 이용하여 인트레스트 패킷을 출력할 통신 포트를 선택하고, CS에 저장되어 있지 않은 특정 컨텐츠를 포함하는 데이터 패킷이 수신되는 경우, 소정의 컨텐츠를 CS에 저장함과 함께 PIT를 이용하여 컨텐츠의 데이터 패킷을 출력할 통신 포트를 선택한다.
복수의 GMPLS 서버(620a 내지 620e)는 GMPLS(Generalized Multi-Protocol Label Switching) 네트워크에서 제어 평면으로서의 기능을 수행한다. GMPLS란 데이터의 전송 속도를 증가시키기 위한 기존의 방법들인 DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing)(전송량을 증가시키는 방법)과 MPLS(Multi-Protocol Label Switching)(전송절차를 간소화시키는 방법)를 통합하여, 확장 및 일반화시킨 통신 방법을 의미한다. GMPLS는 IP 패킷 방식이 아닌 광파장분할망(파장분할다중화), TDM망 등 이종 전송망의 전송 단위를 일반화된 레이블로 해석하고, MPLS 제어 평면을 다양한 스위칭 및 포워딩 기술들을 포함할 수 있도록 확장하여 일반화시킨 통신 방법으로서, RSVP-TE 등의 GMPLS 프로토콜에 의해 전송 트래픽을 제어한다.
GMPLS 네트워크에서 제어 평면으로서의 기능을 수행하는 복수의 GMPLS 서버(620a 내지 620e)는 복수의 통신 포트를 포함하며, 복수의 GMPLS 서버(620a 내지 620e) 사이에는 하나 이상의 데이터 전송 경로가 설정될 수 있다.
경로 설정 장치(630)는 복수의 GMPLS 서버(620a 내지 620e) 및 모니터링 장치(640)를 통해 정보를 전달받고, 전달받은 정보를 이용하여 복수의 GMPLS 서버(620a 내지 620e)들 사이의 데이터 전송 경로를 하나 이상 설정한다.
모니터링 장치(640)는 복수의 CCN 노드(610a 내지 610e)를 모니터링하여 CCN 노드(610)와 관련된 정보를 획득하고, 획득된 CCN(610)과 관련된 정보를 경로 설정 장치(630)로 전송한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 경로 설정 장치(630)는 복수의 GMPLS 서버(620a 내지 620e)로부터 수신된 네트워크 상태 정보를 이용하여 하나 이상의 데이터 전송 경로를 설정할 수 있다. 여기서, 네트워크 상태 정보는 서로 다른 2개의 GMPLS 서버에 의해 정의되는 GMPLS 네트워크 내의 복수의 통신링크의 사용 가능한 대역폭일 수 있다. 즉, 경로 설정 장치(630)는 시간에 따라 변화하는 네트워크의 상태에 적합하도록 하나 이상의 데이터 전송 경로를 설정할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 경로 설정 장치(630)는 모니터링 장치(640)에서 수신한 복수의 CCN 노드(610a 내지 610e)에 대한 정보를 더 이용하여 하나 이상의 데이터 전송 경로를 설정할 수 있다. 이 경우, 복수의 CCN 노드(610a 내지 610e)에 대한 정보는 CS에 저장되어 있는 컨텐츠에 대한 정보(일례로, CS에 저장되어 있는 컨텐츠의 식별자 정보 및 상기 저장된 컨텐츠가 다른 CCN 노드로 전송된 횟수에 대한 정보 등), PIT에 매칭되어 저장된 컨텐츠 식별자 및 통신 포트 식별자에 대한 정보, FIB에 매칭되어 저장된 컨텐츠 식별자 및 통신 포트 식별자에 대한 정보를 포함할 수 있다.
한편, 복수의 CCN 노드(610a 내지 610e)와 복수의 GMPLS 서버(620a 내지 620e)는 도 6에 도시된 바와 같이 일 대 일로 대응된다. 즉, 하나의 CCN 노드(610)는 하나의 GMPLS 서버(620)와 연계된다. 따라서, 복수의 CCN 노드(620a 내지 620e) 중 제1 CCN 노드(610a)에 포함된 복수의 통신 포트는 제1 CCN 노드(610a)와 대응되는 제1 GMPLS 서버(620a)에 포함된 복수의 통신 포트와 각각 대응된다.
이와 같은 CCN 노드(610)와 GMPLS 서버(620)와 연계는 GMPLS 에이전트(650)에 의해 수행된다. 즉, 컨텐츠 중심 네트워크와 GMPLS 네트워크는 서로 다른 방식에 따라 데이터 내지 패킷의 전송 경로를 정의하며, GMPLS 에이전트(650)는 양 네트워크의 전송 경로를 서로 연계시켜 관리한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, FIB에 저장된 하나 이상의 컨텐츠의 식별자는 복수의 GMPLS 서버(620a 내지 620e)들 사이에 설정되는 하나 이상의 데이터 전송 경로와 각각 대응되고, 복수의 GMPLS 에이전트(650a 내지 650e) 각각은 복수의 GMPLS 서버(620a 내지 620e)들 사이에 설정되는 하나 이상의 데이터 전송 경로를 이용하여 FIB를 갱신할 수 있다.
더욱 상세하게, 제1 CCN 노드(610a)와 제1 GMPLS 서버(620a)가 서로 대응되고, 제1 GMPLS 에이전트(650a)가 제1 CCN 노드(610a)와 제1 GMPLS 서버(620a)를 연계시키며, 제1 데이터 전송 경로와 FIB에 저장된 제1 컨텐츠의 식별자가 서로 대응되는 경우, 제1 GMPLS 에이전트(650a)는 제1 데이터 전송 경로에 따라 제1 GMPLS 서버(620a)가 컨텐츠의 데이터 패킷을 출력할 통신 포트와 대응되는 제1 CCN 노드(610a)의 통신 포트의 식별자를 제1 CCN 노드(610a)의 FIB 내에서의 제1 컨텐츠의 식별자와 매칭되는 통신 포트의 식별자로서 업데이트할 수 있다.
예를 들어, 도 6b에 도시된 바와 같이, 굵은 실선에 따라 GMPLS 서버(620)들 간에 제1 데이터 전송 경로가 설정되는 경우, 제5 GMPLS 서버(620e)는 1번 통신 포트로 컨텐츠 데이터를 수신한 후 3번 통신 포트로 출력한다. 이때, 제5 GMPLS 서버(620e)는 제1 데이터 전송 경로에 따라 데이터가 출력되는 3번 통신 포트에 대한 정보를 제5 GMPLS 에이전트(650e)로 전송하고, 제5 GMPLS 에이전트(650e)는 제5 CCN 노드(650e)의 FIB 내에서 제1 데이터 전송 경로와 대응되는 제1 컨텐츠의 식별자와 매칭된 통신 포트(즉, 제1 컨텐츠에 대한 인트레스트 패킷을 전달할 통신 포트)를 "3번 통신 포트"로 갱신한다. 따라서, 추후 제5 CCN 노드(610e)가 제1 컨텐츠에 대한 인트레스트 패킷을 수신하는 경우, 제5 CCN 노드(610e)는 수신된 인트레스트 패킷을 3번 통신 포트를 통해 제3 CCN 노드(620c)로 전달한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른, CCN 노드의 FIB를 자동으로 업데이트 하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
우선, FIB의 갱신 과정을 위해, CCN 네트워크 경로 설정이 요청된다(S710). 그리고, GMPLS의 경로 설정 블록에 최적의 컨텐츠 스토리지 블록과 사용자 간 경로 설정이 요청된다(S720).그리고, 엔드 간 경로가 존재하는지 여부를 판단한다(S730). 엔드 간 경로가 존재하지 않는 경우(S730-N). RSVP ERO 에러 메시지가 전달된다(S740). 그러나, 엔드 간 경로가 존재하는 경우(S730-Y), 엔드 간 경로 설정을 위한 RSVP-TE 메시지가 전달된다(S750). 그리고, 해당 GMPLS 제어 평면이 CCN 노드에 등록되었는지 여부를 판단한다(S760). GMPLS 제어 평면이 CCN 노드에 등록된 경우(S760-Y), 콘텐츠 이름과 아웃풋 인터페이스(즉, 통신 포트)가 추출된다(S770). 그리고, 아웃풋 인터페이스에 맵핑되는 네트워크 도메인이 존재하는지 여부를 판단한다(S780). 아웃풋 인터페이스에 맵핑되는 네트워크 도메인이 존재하는 경우(S780-Y), 가장 낮은 우선 순위(priority)의 테이블이 업데이트된다(S793). 그리고, 해당 GMPLS 제어 평면에 경로 설정 완료 메시지가 전달된다(S795). 그러나, 해당 GMPLS 제어 평면에 CCN 노드가 등록되지 않거나(S760-N), 아웃풋 인터페이스에 맵핑되는 네트워크 도메인이 존재하지 않는 경우(S780-N), RSVP PATH_SETUP 에러 메시지가 전달된다(S790)
이와 같이, GMPLS 네트워크에서의 데이터 전송 경로 설정을 활용하여 컨텐츠 중심 네트워크에서의 패킷(인트레스트 패킷)을 설정하는 경우, GMPLS 기반의 라우팅 경로 설정 및 시그널링과 CCN 노드와의 연동을 통해 동적인 컨텐츠 기반 네트워크를 제공할 수 있다. 이에 따라 GMPLS를 이용하여 최적의 경로의 계산 및 경로 설정을 위한 시그널링을 제공하는 것이 가능해지고, GMPLS의 경로 설정 시그널링과 CCN 노드와의 연동을 제공함으로써, 실제적으로 컨텐츠 기반 네트워크의 동적인 FIB의 관리가 가능해진다. 따라서, 네트워크의 상황에 따라 동적인 컨텐츠 기반 네트워크의 운용이 가능해지고, 아직 컨텐츠 기반 네트워크에서의 결정되지 않은 QoS(Quality Of Service) 파라미터에 따라 경로 설정이 가능한 프레임워크를 제공함으로써 앞으로 다가올 컨텐츠 기반 네트워크에서 다양한 서비스를 제공하는 것이 가능해진다.
또한, 제어 평면과 데이터 평면이 분리되고, 제어 평면의 경로계산 블록을 활용하여 앞으로 다가올 컨텐츠 기반 네트워크에서의 QoS 요구에 따라 새로운 경로 계산 알고리즘의 개발이 가능해지는 장점이 있다. 또한, 데이터 평면은 컨텐츠 기반 네트워크의 기능을 충실히 제공하게 함으로써, 컨텐츠 기반 네트워크에서의 제어 평면과 데이터 평면의 완벽한 분리가 가능해진다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른, GMPLS 네트워크를 이용한 컨텐츠 중심 네트워크의 패킷 전송 경로 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 8에 도시된 방법은 도 6a에 도시된 네트워크 시스템에서 컨텐츠 중심 네트워크에서의 패킷 전송 경로를 설정하기 위해 이용될 수 있다.
우선, 경로 설정 장치(630)는 서로 다른 2개의 GMPLS 서버에 의해 정의되는 GMPLS 네트워크 내의 복수의 통신링크의 사용 가능한 대역폭을 이용하여 복수의 GMPLS 서버(620a 내지 620e) 사이의 하나 이상의 데이터 전송 경로를 설정한다(S810).
그리고, 복수의 GMPLS 에이전트 각각(650a 내지 650e)은 하나 이상의 데이터 전송 경로를 이용하여 복수의 CCN 노드(610a 내지 650e)에 포함된 FIB를 갱신하여 컨텐츠 중심 네트워크에서의 인트레스트 패킷 전송 경로를 설정한다(S820).
이에 의해, 컨텐츠 중심 네트워크를 구성하는 CCN 노드의 FIB를 자동으로 관리할 수 있게 된다.
한편, 상술한 다양한 실시 예에 따른 단말 장치의 통신 방법은 프로그램으로 구현되어 디스플레이 장치에 제공될 수 있다. 또한, 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다. 비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110: 통신부 120: 저장부
130: 제어부

Claims (18)

  1. 컨텐츠 중심 네트워크(Content Centric Network)를 구성하는 단말 장치의 통신 방법에 있어서,
    외부의 단말 장치로부터 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷(interest packet)을 수신하는 단계;
    상기 인터레스트 패킷의 요청 빈도수 및 통신 상태 중 적어도 하나를 바탕으로 상기 인터레스트 패킷의 사이즈를 조절하는 단계; 및
    상기 조절된 사이즈의 인터레스트 패킷을 주변 단말 장치에 전송하는 단계;를 포함하고,
    상기 조절하는 단계는,
    리퀘스트 카운터 리스트에 포함된 카운터 값 및 펜딩 인터레스트 테이블(Pending Interest Table)에 저장된 상기 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 수신된 통신 포트의 개수 중 적어도 하나를 바탕으로 상기 특정 컨텐츠에 대한 요청 빈도수를 판단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수신하는 단계는,
    상기 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 이전에 요청되었는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 이전에 요청되지 않은 경우, 상기 특정 컨텐츠를 상기 리퀘스트 카운터 리스트(Request Counter List)에 추가시키며, 상기 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 이전에 요청된 경우, 상기 리퀘스트 카운터 리스트에 포함된 상기 특정 컨텐츠의 카운터 값을 일정 비율 증가시키는 단계;를 포함하는 통신 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는,
    외부의 네트워크 모니터로부터 상기 인터레스트 패킷을 전송하기 위한 통신 포트의 대역폭에 대한 정보를 수신하여 상기 통신 상태를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는,
    상기 인터레스트 패킷의 요청 빈도수가 증가함에 따라 상기 인터레스트 패킷을 포워딩할 윈도우 사이즈를 증가시키는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인터레스트 패킷의 요청 빈도가 기설정된 값 이상인 경우, 상기 인터레스트 패킷에 대응되는 컨텐츠의 세그먼트에 이어 연속적으로 요청되는 적어도 하나의 세그먼트를 요청하는 단계;를 포함하는 통신 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 단말 장치는,
    컨텐츠를 저장하는 컨텐츠 스토어(Content Store), 컨텐츠가 요청된 통신 포트의 정보를 저장하는 펜딩 인터레스트 테이블(Pending Interest Table), 인터레스트 패킷을 포워딩할 통신 포트 정보를 저장하는 포워딩 인포메이션 베이스(Forwarding Information Base)를 포함하며,
    상기 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 수신된 경우, 상기 특정 컨텐츠가 상기 컨텐츠 스토어에 저장되어 있는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 특정 컨텐츠가 상기 컨텐츠 스토어 저장된 경우, 상기 컨텐츠 스토어에 저장된 상기 특정 컨텐츠를 상기 외부의 단말 장치로 전송하는 단계;를 포함하는 통신 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 특정 컨텐츠가 상기 컨텐츠 스토어에 저장되지 않은 경우, 상기 특정 컨텐츠에 대한 요청이 상기 펜딩 인터레스트 테이블에 존재하는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 특정 컨텐츠에 대한 요청이 상기 펜딩 인터레스트 테이블에 존재하는 경우, 상기 펜딩 인터레스트 테이블에 존재하는 상기 특정 컨텐츠에 대한 통신 포트를 업데이트하는 단계;를 포함하는 통신 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 특정 컨텐츠에 대한 요청이 상기 펜딩 인터레스트 테이블에 존재하지 않는 경우, 상기 인터레스트 패킷을 포워딩하기 위해 상기 포워딩 인포메이션 베이스에 상기 특정 컨텐츠에 대한 포워딩 정보가 존재하는지 여부를 판단하는 단계;를 더 포함하며,
    상기 전송하는 단계는,
    상기 포워딩 인포메이션 베이스에 상기 특정 컨텐츠에 대한 포워딩 정보가 존재하는 경우, 상기 포워딩 정보를 바탕으로 상기 인터레스트 패킷을 전송하고, 상기 포워딩 인포메이션 베이스에 상기 특정 컨텐츠에 대한 포워딩 정보가 존재하지 않는 경우, 디폴트(default)된 포워딩 정보를 바탕으로 상기 인터레스트 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  10. 컨텐츠 중심 네트워크(Content Centric Network)를 구성하는 단말 장치에 있어서,
    리퀘스트 카운터 리스트를 저장하는 저장부;
    외부의 단말 장치와 통신을 수행하는 통신부; 및
    상기 통신부를 통해 외부의 단말 장치로부터 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷(interest packet)이 수신된 경우, 상기 인터레스트 패킷의 요청 빈도수 및 통신 상태 중 적어도 하나를 바탕으로 상기 인터레스트 패킷의 사이즈를 조절하여 상기 조절된 사이즈의 인터레스트 패킷을 주변 단말 장치에 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부;를 포함하고
    상기 제어부는,
    상기 리퀘스트 카운터 리스트에 포함된 카운터 값 및 상기 저장부에 저장된 펜딩 인터레스트 테이블의 상기 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 수신된 통신 포트의 개수 중 적어도 하나를 바탕으로 상기 특정 컨텐츠에 대한 요청 빈도수를 판단하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 수신된 경우, 상기 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 이전에 요청되었는지 여부를 판단하고, 상기 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 이전에 요청되지 않은 경우, 상기 특정 컨텐츠를 상기 리퀘스트 카운터 리스트(Request Counter List)에 추가시키며, 상기 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 이전에 요청된 경우, 상기 리퀘스트 카운터 리스트에 포함된 상기 특정 컨텐츠의 카운터 값을 일정 비율 증가시키도록 상기 저장부를 제어하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    외부의 네트워크 모니터로부터 상기 인터레스트 패킷을 전송하기 위한 통신 포트의 대역폭에 대한 정보를 수신하여 상기 통신 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 인터레스트 패킷의 요청 빈도수가 증가함에 따라 상기 인터레스트 패킷을 포워딩할 윈도우 사이즈를 증가시키는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 인터레스트 패킷의 요청 빈도가 기설정된 값 이상인 경우, 상기 인터레스트 패킷에 대응되는 컨텐츠의 세그먼트에 이어 연속적으로 요청되는 적어도 하나의 세그먼트를 요청하도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    컨텐츠를 저장하는 컨텐츠 스토어(Content Store), 컨텐츠가 요청된 통신 포트의 정보를 저장하는 펜딩 인터레스트 테이블(Pending Interest Table), 인터레스트 패킷을 포워딩할 통신 포트 정보를 저장하는 포워딩 인포메이션 베이스(Forwarding Information Base)를 저장하는 저장부를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 특정 컨텐츠에 대한 인터레스트 패킷이 수신된 경우, 상기 특정 컨텐츠가 상기 컨텐츠 스토어에 저장되어 있는지 여부를 판단하고, 상기 특정 컨텐츠가 상기 컨텐츠 스토어 저장된 경우, 상기 컨텐츠 스토어에 저장된 상기 특정 컨텐츠를 상기 외부의 단말 장치로 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 특정 컨텐츠가 상기 컨텐츠 스토어에 저장되지 않은 경우, 상기 특정 컨텐츠에 대한 요청이 상기 펜딩 인터레스트 테이블에 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 특정 컨텐츠에 대한 요청이 상기 펜딩 인터레스트 테이블에 존재하는 경우, 상기 펜딩 인터레스트 테이블에 존재하는 상기 특정 컨텐츠에 대한 통신 포트를 업데이트하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 특정 컨텐츠에 대한 요청이 상기 펜딩 인터레스트 테이블에 존재하지 않는 경우, 상기 인터레스트 패킷을 포워딩하기 위해 상기 포워딩 인포메이션 베이스에 상기 특정 컨텐츠에 대한 포워딩 정보가 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 포워딩 인포메이션 베이스에 상기 특정 컨텐츠에 대한 포워딩 정보가 존재하는 경우, 상기 포워딩 정보를 바탕으로 상기 인터레스트 패킷을 전송하고, 상기 포워딩 인포메이션 베이스에 상기 특정 컨텐츠에 대한 포워딩 정보가 존재하지 않는 경우, 디폴트(default)된 포워딩 정보를 바탕으로 상기 인터레스트 패킷을 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
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