KR101920433B1 - Contents Delivery System and method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 네트워크의 트래픽 증가 없이 단말 장치와 컨텐츠 제공 서버 간에 전송되는 트래픽을 캐시 장치로 우회하여 컨텐츠 캐싱 및 캐시 히트 판단을 수행할 수 있도록 하는 컨텐츠 전송 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 단말 장치와의 통신을 수행하는 다수의 접속망과, 상기 다수의 접속망 간을 연결하는 코어망을 포함하는 네트워크에 있어서, 상기 코어망의 패킷 코어 장치와 특정 접속망 사이에 배치되어, 상기 패킷 코어 장치에서 상기 특정 접속망으로 전송되는 데이터를 분배하여 캐시 장치로 전송하는 신호 분배기와, 하나 이상의 컨텐츠의 일부 또는 전부를 저장하고, 상기 신호 분배기를 통해 입력된 데이터를 모니터링하여, 상기 단말 장치가 요청한 컨텐츠의 캐시 히트 여부를 판단하고, 캐시 히트시 저장한 해당 컨텐츠를 상기 접속망을 통해 상기 단말 장치로 전송하는 캐시 장치를 개시한다.The present invention relates to a content transmission system and method for performing content caching and cache hit determination by bypassing traffic transmitted between a terminal device and a content providing server without increasing network traffic to a cache device, And a core network connecting the plurality of access networks, wherein the core network is arranged between a packet core device of the core network and a specific access network, and is transmitted from the packet core device to the specific access network And a cache memory for storing a part or all of one or more contents and monitoring data inputted through the signal distributor to determine whether or not the contents requested by the terminal are cache hits , The corresponding content stored at the time of cache hit is transmitted to the access network It initiates a cache device for transmitting to the terminal device.

Description

컨텐츠 전송 시스템 및 방법{Contents Delivery System and method}{Contents Delivery System and method}

본 발명은 컨텐츠 전송 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 네트워크에서의 트래픽 증가 없이 단말 장치와 컨텐츠 제공 서버 간에 전송되는 트래픽을 캐시 장치가 모니터링하여 컨텐츠 캐싱 및 캐시 히트 판단을 수행할 수 있도록 하는 컨텐츠 전송 시스템 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a content transmission system and method, and more particularly, to a content transmission system and a content transmission method capable of performing content caching and cache hit determination by monitoring a traffic transmitted between a terminal device and a content providing server And a content transmission system and method.

CDN(Contents Delivery network) 서비스는 영화, 뮤직 비디오 등과 같은 동영상을 포함하는 다양한 컨텐츠를 사용자에게 안정적으로 전달하기 위한 서비스로서, 네트워크에서의 데이터 손실, 병목 현상, 전송 속도 저하, 데이터 끊김과 같은 불안전성 등을 해결하도록 구현된다.The CDN (Contents Delivery Network) service is a service for reliably delivering various contents including moving pictures such as movies and music videos to users. It can be used for various services such as data loss, bottleneck, transmission speed degradation, .

이러한 CDN 서비스는, 네트워크에 분산 배치된 다수의 캐시 장치에 컨텐츠를 저장하여 두고, GLB(Global Load Balance) 서버와 같은 부하 분산 장치를 통해서 다수의 캐시 장치 중에서 최적의 캐시 장치를 선택하여, 선택된 캐시 장치를 통해 요청된 컨텐츠가 사용자의 단말로 전달하도록 구현된다.Such a CDN service stores content in a plurality of cache devices distributed on a network, selects an optimum cache device from among a plurality of cache devices through a load balancing device such as a GLB (Global Load Balance) server, And the content requested through the device is delivered to the user's terminal.

아울러, CDN 기술의 발달에 따라서, 근래 상기 네트워크에 분산 배치된 다수의 캐시 장치가 컨텐츠 제공 서버로부터 사용자에게 전송되는 컨텐츠를 저장하고, 이후 사용자로부터 동일 컨텐츠가 요청될 경우, 상기 캐시 장치가 단말 장치로 영상을 전송하도록 하는 Transparent Caching 기술도 등장하였다.In accordance with the development of the CDN technology, a plurality of cache devices distributed in the network have recently stored contents transmitted from the contents providing server to the user, and when the same contents are requested from the user, Transparent caching technology has also appeared.

그런데 Transparent Caching 기술을 적용하기 위해서는, 상기 캐시 장치가 컨텐츠를 캐싱하고, 사용자가 요청한 컨텐츠의 캐시 히트 여부를 판정하기 위하여, 네트워크 상의 트래픽을 모니터링할 필요가 없으며, 특히, 네트워크를 통해 전송되는 트래픽 중에서 컨텐츠 요청 및 전송과 관련된 트래픽을 캐시 서버로 우회시킬 필요가 있다.However, in order to apply the transparent caching technology, there is no need to monitor the traffic on the network in order to cache the content and judge whether the content requested by the user is hit or missed. In particular, It is necessary to bypass traffic related to the content request and transmission to the cache server.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 네트워크의 트래픽 증가 없이 단말 장치와 컨텐츠 제공 서버 간에 전송되는 트래픽을 캐시 장치로 우회하여 컨텐츠 캐싱 및 캐시 히트 판단을 수행할 수 있도록 하는 컨텐츠 전송 시스템 및 방법에 관한 것이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a content providing apparatus capable of performing content caching and cache hit determination by bypassing traffic transmitted between a terminal apparatus and a content providing server to a cache apparatus without increasing traffic of the network, Transmission system and method.

상술한 과제의 해결 수단으로서, 본 발명은 단말 장치와의 통신을 수행하는 다수의 접속망과, 상기 다수의 접속망 간을 연결하는 코어망을 포함하는 네트워크에 있어서, 상기 코어망의 패킷 코어 장치와 특정 접속망 사이에 배치되어, 상기 패킷 코어 장치에서 상기 특정 접속망으로 전송되는 데이터를 분배하여 캐시 장치로 전송하는 신호 분배기; 하나 이상의 컨텐츠의 일부 또는 전부를 저장하고, 상기 신호 분배기를 통해 입력된 데이터를 모니터링하여, 상기 단말 장치가 요청한 컨텐츠의 캐시 히트 여부를 판단하고, 캐시 히트시 저장한 해당 컨텐츠를 상기 접속망을 통해 상기 단말 장치로 전송하는 상기 캐시 장치를 포함하는 컨텐츠 전송 시스템을 제공한다.As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a network including a plurality of access networks for performing communication with a terminal device, and a core network connecting the plurality of access networks, A signal distributor disposed between access networks for distributing data transmitted from the packet core device to the specific access network and transmitting the data to a cache device; And a control unit for storing a part or all of the one or more contents and monitoring data inputted through the signal distributor to determine whether or not the contents requested by the terminal are cached, To the terminal device, the cache device.

상기 컨텐츠 전송 시스템에 있어서, 상기 신호 분배기는 광 분배기로 구현될 수 있다.In the content transmission system, the signal distributor may be implemented as an optical distributor.

또한, 상기 컨텐츠 전송 시스템은, 상기 신호 분배기를 통해 상기 캐시 장치로부터 캐시 히트를 통지받아, 청크 단위 컨텐츠의 전송을 위한 레이블 정보를 상기 신호 분배기를 통해 상기 캐시 장치로 전송하는 캐시 콘트롤러를 더 포함하고, 상기 캐시 장치는 캐시 히트를 통지한 후, 상기 캐시 콘트롤러로부터 전송되는 레이블 정보에 따라서 대응하는 컨텐츠의 청크 데이터를 생성하여 상기 단말 장치로 전송할 수 있다.The content transmission system may further include a cache controller that receives a cache hit from the cache device through the signal distributor and transmits label information for transmission of chunk unit contents to the cache device through the signal distributor , The cache apparatus can notify the cache hit and generate chunk data of the corresponding content according to the label information transmitted from the cache controller and transmit the generated chunk data to the terminal apparatus.

또한, 상기 컨텐츠 전송 시스템은, 상기 신호 분배기를 통해 상기 캐시 장치로부터 캐시 히트를 통지받으면, 상기 단말 장치가 요청한 컨텐츠를 제공하는 컨텐츠 제공 서버로 컨텐츠 전송 중단을 요청하는 캐시 콘트롤러를 더 포함하고, 이때, 상기 캐시 장치는 캐시 히트를 통지한 후, 상기 단말 장치로부터의 응답에 따라서 상기 저장한 해당 컨텐츠를 상기 단말 장치로 전송할 수 있다.The content transmission system may further include a cache controller for requesting a content providing server to provide a content requested by the terminal when the cache distributor receives a cache hit from the cache distributor through the signal distributor, , The cache apparatus may notify the cache hit and then transmit the stored corresponding contents to the terminal apparatus according to a response from the terminal apparatus.

또한, 상기 컨텐츠 전송 시스템에 있어서, 상기 캐시 장치는 컨텐츠 주소 정보 기반 또는 기 설정된 길이의 컨텐츠 데이터를 이용한 컨텐츠 내용 기반으로 상기 캐시 히트를 판단할 수 있다.Also, in the content transmission system, the cache apparatus can determine the cache hit based on content content information based on content address information or content data using a predetermined length.

더하여, 본 발명에 의한 캐시 장치는, 하나 이상의 컨텐츠의 일부 또는 전부를 저장하는 저장부; 네트워크의 코어망과 접속망 사이에 배치되는 신호 분배기를 통해 상기 네트워크에서 전송되는 데이터를 입력 받고, 상기 신호 분배기를 통해서 상기 네트워크로 데이터를 전송하는 제1 통신부; 상기 접속망을 통해, 상기 접속망에 접속한 단말 장치가 송신한 데이터를 입력받고, 상기 단말장치로 데이터를 전송하기 위한 제2 통신부; 상기 제1 통신부 및 제2 통신부를 상기 네트워크를 통해 컨텐츠 제공 서버와 단말 장치 사이에 전송되는 데이터를 모니터링하여, 상기 단말 장치가 요청한 컨텐츠에 대한 캐시 히트 여부를 판단하고, 캐시 히트시 상기 컨텐츠 제공 서버를 대신하여 저장부에 저장된 컨텐츠를 상기 제2 통신부를 통해 상기 단말 장치로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.In addition, the cache apparatus according to the present invention may include a storage unit for storing part or all of one or more contents; A first communication unit that receives data transmitted from the network through a signal distributor disposed between a core network and an access network of the network and transmits data to the network through the signal distributor; A second communication unit for receiving data transmitted from a terminal apparatus connected to the access network through the access network and for transmitting data to the terminal apparatus; The first communication unit and the second communication unit monitor data transmitted between the content providing server and the terminal device through the network to determine whether the content requested by the terminal device is a cache hit, The control unit may transmit the content stored in the storage unit to the terminal device via the second communication unit.

상기 캐시 장치의 제어부는, 캐시 히트가 아닌 경우, 상기 컨텐츠 제공 서버로부터 상기 단말 장치로 전송하는 컨텐츠를 상기 제1 통신부를 통해 검출하여 상기 저장부에 저장할 수 있으며, 또한, 캐시 히트인 경우, 상기 제1 통신부를 통해서 캐시 콘트롤러로 캐시 히트를 통지하고, 상기 캐시 콘트롤러로부터 전송된 레이블 정보를 입력받아, 레이블 정보에 따라서 상기 컨텐츠를 단말 장치로 전송하거나, 상기 제2 통신부를 통해서 수신되는 상기 단말 장치의 응답 메시지에 따라서 상기 저장된 컨텐츠를 상기 단말 장치로 전송할 수 있다.The control unit of the cache apparatus may detect the content transmitted from the content providing server to the terminal apparatus through the first communication unit and store the detected content in the storage unit when the cache hit is not made, The cache controller notifies the cache controller of the cache hit through the first communication unit, receives the label information transmitted from the cache controller, transmits the contents to the terminal device according to the label information, The terminal device can transmit the stored contents to the terminal device according to the response message.

상술한 해결 수단을 통해서, 본 발명은 다수의 접속망과 코어망으로 이루어지는 네트워크에 있어서, 접속망의 부하를 증가시키거나, 트래픽 부하를 증가시키지 않고, 상기 컨텐츠 제공 서버와 단말 장치 사이에 교환되는 컨텐츠 전송 관련 메시지를 모니터링하여 안정적으로 캐싱 서비스를 제공할 수 있다.According to the above-mentioned solution, the present invention provides a content transmission method and a content transmission method in a network composed of a plurality of access networks and a core network, in which content transmission is performed between the content providing server and the terminal device without increasing the load of the access network or increasing the traffic load. Monitoring related messages can provide stable caching services.

또한, 본 발명은, 캐시 장치에 장애 발생시, 접속망에서의 필터링 및 우회 기능만을 해제시킴으로써, 서비스 단절없이, 캐시 장치의 장애를 처리할 수 있다.Further, according to the present invention, when a failure occurs in the cache apparatus, only the filtering and detour functions in the access network are released, whereby failure of the cache apparatus can be handled without interruption of service.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 전송 시스템의 전체 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 전송 시스템에 있어서의 컨텐츠 전송을 위한 메시지 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 캐시 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 캐시 장치의 컨텐츠 전송 방법을 나타낸 순서도이다.1 is a block diagram showing the overall configuration of a content transmission system according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are a message flow diagram for content transmission in a content transmission system according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating the configuration of a cache apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a content transmission method of a cache apparatus according to an embodiment of the present invention.

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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description and the accompanying drawings, detailed description of well-known functions or constructions that may obscure the subject matter of the present invention will be omitted. It should be noted that the same constituent elements are denoted by the same reference numerals as possible throughout the drawings.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of the present invention in order to facilitate the understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. It is to be understood by those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

이하 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 전송 시스템 및 방법과 이를 구성하는 장치들에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a content transmission system and method according to an embodiment of the present invention and apparatuses constituting the system will be described.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 전송 시스템의 전체 구성을 나타낸 블록도이다. 아울러, 도 1에 도시하고 이하에서 설명하는 각 구성들은 본 발명에 의한 컨텐츠 전송 서비스를 설명하는데 필요한 구성을 단순히 기능 단위로 구분하여 나타낸 것일 뿐이며, 각 장치가 하드웨어적으로 독립된 장치를 의미하지는 않는다. 따라서, 실제 구현 시에는 경우에 따라서 둘 이상의 장치가 하드웨어적으로 하나의 서버로 통합 구현될 수 있다.1 is a block diagram showing the overall configuration of a content transmission system according to an embodiment of the present invention. In addition, each of the components shown in FIG. 1 and described below is merely a functional unit for describing a content transfer service according to the present invention, and each device does not mean a hardware independent device. Accordingly, in actual implementation, two or more devices may be integrated into one server in hardware, as the case may be.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 컨텐츠 전송 시스템은, 네트워크(10)를 통해 전송되는 데이터를 모니터링하여 단말 장치(100)의 컨텐트 요청을 확인하고, 단말 장치(100)가 요청한 컨텐츠를 컨텐츠 제공 서버(500)를 대신하여 단말 장치(100)로 전송하는 하나 이상의 캐시 장치(200)와, 상기 네트워크(10)를 통해 전송되는 데이터를 나누어 상기 캐시 장치(200)로 전송하는 신호 분배기(300)와, 상기 하나 이상의 캐시 장치(200)의 캐싱 서비스를 제어하는 캐시 콘트롤러(400)를 포함하여 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 1, a content transmission system according to the present invention monitors data transmitted through a network 10 to confirm a content request of the terminal device 100, One or more cache devices 200 that transmit data to the terminal device 100 on behalf of the server 500 and a signal distributor 300 that divides the data transmitted through the network 10 and transmits the data to the cache device 200, And a cache controller 400 for controlling the caching service of the one or more cache devices 200. [

상기 본 발명이 적용되는 네트워크(10)는, 인터넷 망과 같은 IP 기반의 유선 통신망뿐만 아니라, LTE(Long term evolution) 망, WCDMA 망과 같은 이동통신망, Wi-Fi망과 같은 다양한 종류의 무선망, 및 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 컨텐츠 전송 시스템은, 유무선 통신망에 구별 없이 모두 적용될 수 있다. The network 10 to which the present invention is applied may be not only an IP based wired communication network such as the Internet but also various types of wireless networks such as a long term evolution (LTE) network, a mobile communication network such as a WCDMA network, , And combinations thereof. That is, the content transmission system according to the present invention can be applied to both wired and wireless communication networks without discrimination.

구체적으로 상기 네트워크(10)는 사용자의 단말 장치(100)가 접속되는 하나 이상의 무선 또는 유선의 접속망(12)과 상기 접속망(12) 간을 연결하는 코어망(11)을 포함하여 이루어질 수 있다. The network 10 may include a core network 11 connecting at least one wireless or wired access network 12 to which the user's terminal 100 is connected and the access network 12.

여기서, 접속망(12)은, 무선의 다양한 통신 방식으로 단말 장치(100)와 데이터를 송수신할 수 있는 가입자망을 의미하는 것으로서, 이동통신망, Wi-Fi망, 광통신방식의 FTTH와 같은 유선 엑세스망을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 네트워크(10)가 이동 통신 망인 경우, 접속망(12)은 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 있으며, 최근에는, 다수의 기지국에 일체로 구현되어 있던 디지털 신호 처리부를 분리하여 통합한 DU(DU: Digital Unit) 집중국(12a)과, 다수 기지국의 무선 신호 처리부분에 해당하며 각각의 영역에서 무선 신호를 송수신하는 무선 유니트(RU: Radio Unit)(12b)를 포함하여 이루어질 수 있다.Here, the access network 12 refers to a subscriber network capable of transmitting and receiving data to and from the terminal device 100 using various wireless communication methods. The access network 12 may be a wired access network such as a mobile communication network, a Wi-Fi network, . ≪ / RTI > For example, when the network 10 is a mobile communication network, the access network 12 includes a plurality of base stations such as a base station (BS), a base transceiver station (BTS), a node B, And a Radio Network Controller (RNC). In recent years, a DU (Digital Unit) central station 12a, which integrates a digital signal processing unit integrally implemented in a plurality of base stations, And a radio unit (RU) 12b, which corresponds to a radio signal processing part of a plurality of base stations and transmits and receives radio signals in the respective areas.

아울러, 코어망(11)은 다수의 접속망(12)을 연결하고, 호 처리, 이동성 제어, 트래픽 제어 및 스위치 등을 수행하는 것으로서, 패킷 코어 장치(EPC: Evolved Packet Core)(11a)를 포함할 수 있다. 패킷 코어 장치(11a)는 패킷 흐름을 관리 및 제어한다. 이외에 코어망(11)의 다수의 교환기를 포함할 수 있다.The core network 11 is connected to a plurality of access networks 12 and performs call processing, mobility control, traffic control, and switching, and includes a packet core apparatus (EPC: Evolved Packet Core) 11a . The packet core device 11a manages and controls packet flow. And may include a plurality of exchangers of the core network 11.

그리고, 단말 장치(100)는 본 발명에 따른 컨텐츠 전송 시스템을 통해서 컨텐츠를 전송 받는 사용자의 단말 장치로서, 컨텐츠 요청 메시지를 송신하고, 요청된 컨텐츠를 포함하는 응답 메시지를 수신한다. 이러한 단말 장치(100)는 예를 들어, 데스크톱 PC, 노트북 컴퓨터, 태블릿 PC, 스마트 폰, PDA(Personal Digital Assistant), 인터넷 TV(스마트 TV) 등 통신 기능을 포함하고 있는 전자/정보 통신 기기라면 어떤 것이라도 될 수 있다. The terminal device 100 is a terminal device of a user to receive contents through the content transmission system according to the present invention, and transmits a content request message and a response message including the requested content. Such a terminal device 100 may be any electronic / information communication device including a communication function such as a desktop PC, a notebook computer, a tablet PC, a smart phone, a PDA (Personal Digital Assistant), an Internet TV It can also be.

그리고, 컨텐츠 제공 서버(500)는 본 발명에 따른 컨텐츠 전송 시스템을 통해서 사용자에게 컨텐츠를 전송하고자 하는 컨텐츠 제공자(CP: Contents Provider)의 서버 장치로서, 예를 들어, VOD(Video On Demand), 다양한 동영상 데이터, 인터넷 방송과 같은 Live Streaming을 제공하는 서비스 서버일 수 있다.The content providing server 500 is a server device of a content provider (CP) for transmitting content to a user through a content transmission system according to the present invention. For example, the content providing server 500 may include a video on demand (VOD) Video data, Internet broadcasting, and the like.

이러한 통신 환경에 있어서, 하나 이상의 캐시 장치(200)는 상술한 네트워크(10)의 에지 노드에 분산 배치될 수 있다. 더 구체적으로 설명하면, 접속망(12) 단위로 할당되어, 할당된 접속망(12)에 직접 연결되거나, 상기 접속망(12)과 연결되는 코어망(11)의 에지에 스위치 장치 등을 통해 연결될 수 있다.In such a communication environment, one or more cache devices 200 may be distributed over the edge nodes of the network 10 described above. More specifically, it can be directly connected to the assigned access network 12 or connected to the edge of the core network 11 connected to the access network 12 via a switch device or the like, in units of the access network 12 .

도 1의 실시 예에서, 상기 캐시 장치(200)는 스위치 장치(12c)를 통해서 해당 접속망(12)의 DU 집중국(12a)에 연결된다.In the embodiment of FIG. 1, the cache apparatus 200 is connected to the DU central station 12a of the access network 12 via the switch device 12c.

아울러, 본 발명에 의한 신호 분배기(300)는 상기 네트워크(10)에 있어서, 코어망(11)과 접속망(12)을 연결하는 선로, 더 구체적으로 코어망(11)의 패킷 코어 장치(11a)와 접속망(12)의 DU 집중국(12a)을 연결하는 선로에 배치되어, 해당 선로를 통해서 접속망(12)으로 전달되는 신호(데이터 트래픽)를 분배하여 상기 캐시 장치(200)로 전송한다. 이러한 신호 분배기(300)는 입력된 신호를 둘 이상의 선로로 분기시키기 위한 것으로서, 상기 네트워크(10)의 코어망(11)의 구조에 따라서 다양한 종류의 소자로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 상기 코어망(11)의 패킷 코어 장치(11a)와 DU 집중국(12a)가 광 선로로 연결되는 경우, 광 분배기(Optical splitter)로 구현될 수 있다. 광 분배기는 입력 신호의 에너지를 나누어 출력하는 소자로서, 동일한 신호를 복제하는 효과를 제공할 수 있다. 이러한 광 분배기(300)에서 분배된 신호중 하나는 정상 경로를 따라서 접속망(12)의 DU 집중국(12a)으로 전송되고, 나머지 하나는 본 발명에 의한 캐시 장치(200)로 전송된다. 여기서, DU 집중국(12a)으로 전달되는 신호와 캐시 장치(200)로 전달되는 신호는 동일하다. 아울러, 상기 신호 분배기(300)는 분기된 두 경로로부터 입력되는 신호, 즉, 접속망(12)의 DU 집중국(12a)로부터 전송된 신호와 캐시 장치(200)로부터 전송되는 신호를 결합하여 상위 노드, 즉, 패킷 코어 장치(11a)로 전송한다.The signal distributor 300 according to the present invention includes a line connecting the core network 11 and the access network 12 in the network 10 and more specifically a packet core device 11a of the core network 11, (Data traffic) to be transmitted to the access network 12 through the corresponding line and transmits the signal to the cache apparatus 200. In the cache apparatus 200, The signal distributor 300 divides the input signal into two or more lines. The signal distributor 300 may be implemented by various types of devices according to the structure of the core network 11 of the network 10. For example, An optical splitter can be realized when the packet core apparatus 11a of the core network 11 and the DU central station 12a are connected to each other through an optical line. An optical divider is an element that divides and outputs the energy of an input signal, and can provide an effect of replicating the same signal. One of the signals distributed in the optical distributor 300 is transmitted to the DU central station 12a of the access network 12 along the normal path and the other is transmitted to the cache apparatus 200 according to the present invention. Here, the signal transmitted to the DU central station 12a and the signal transmitted to the cache apparatus 200 are the same. In addition, the signal distributor 300 combines signals input from the two branched paths, that is, signals transmitted from the DU central station 12a of the access network 12 and signals transmitted from the cache apparatus 200, That is, to the packet core device 11a.

그리고, 상기 캐시 콘트롤러(400)는 상기 코어망(11)의 패킷 코어 장치(11a)에 연결될 수 있으며, 예를 들어, 코어망(11)과 외부 통신망(예를 들어, 인터넷망)과의 사이에 스위치 수단(11b)을 통해 연결되어, 네트워크(10)로 유입되거나 유출되는 데이터를 모니터링하여, 컨텐츠 데이터의 흐름을 제어할 수 있다. The cache controller 400 may be connected to the packet core device 11a of the core network 11 and may be connected to the core network 11 and an external communication network Through the switch means 11b to control the flow of the content data by monitoring the data flowing into or out of the network 10. [

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 컨텐츠 전송 시스템은, 단말 장치(100)가 네트워크(10)를 통해서 컨텐츠 제공 서버(500)에 접속하여, 컨텐츠 제공 서버(500)가 제공하는 컨텐츠를 이용한다고 할 때, 캐시 장치(200)는 상기 네트워크(10)를 통해서 전송되는 데이터를 모니터링하여 단말 장치(100)의 컨텐츠 요청 검출, 요청된 컨텐츠에 대한 캐시 히트 여부 판단, 컨텐츠 제공 서버(500)로부터 단말 장치(100)로 제공되는 컨텐츠 데이터에 대한 캐싱, 캐시 히트된 컨텐츠의 전송을 수행하여야 한다.When the terminal device 100 accesses the content providing server 500 through the network 10 and uses the content provided by the content providing server 500 according to the present invention configured as described above The cache device 200 monitors data transmitted through the network 10 to detect a content request of the terminal device 100 and determine whether the requested content is a cache hit or not, 100), and transmission of the cache hit content.

이러한 과정에서, 상기 신호 분배기(300)는 네트워크(10)를 통해 전송되는 데이터, 특히, 코어망(11)에서 접속망(12)으로 전송되는 모든 데이터를 분배하여 캐시 장치(200)로 전송한다. In this process, the signal distributor 300 distributes data transmitted through the network 10, in particular, all data transmitted from the core network 11 to the access network 12, and transmits the data to the cache apparatus 200.

아울러, 접속망(12)의 DU 집중국(12a)은 단말 장치(100)로부터 상향 전송되는 데이터 중에서, 컨텐츠 전송과 관련된 데이터, 즉, 특정 포트(예를 들어, HTTP 서비스에 할당된 포트 번호 80)의 트래픽만을 필터링하여 상기 캐시 장치(200)로 우회시킬 수 있다.In addition, the DU central station 12a of the access network 12 transmits data related to content transmission, that is, data of a specific port (for example, port number 80 assigned to the HTTP service) among the data transmitted from the terminal device 100 Only the traffic can be filtered and bypassed to the cache apparatus 200.

이에 캐시 장치(200)는 신호 분배기(300)를 통해 전달되는 데이터 및 DU 집중국(12a)로부터 우회된 데이터를 모니터링하여, 컨텐츠 전송과 관련된 메시지(예를 들어, HTTP GET, HTTP RESPONSE 등)를 검출한다. 그리고, 상기 검출된 메시지를 분석하여, 요청된 컨텐츠에 대한 정보(예를 들어, 컨텐츠 주소 정보, 프리픽스 데이터 등)를 추출하고, 상기 추출한 정보를 이용하여 요청된 컨텐츠를 자신이 저장하고 있는 지, 즉, 캐시 히트 여부를 판단한다. 캐시 히트인 경우, 상기 캐시 장치(200)는 저장된 해당 컨텐츠를 읽어와 DU 집중국(12a)을 통해서 단말 장치(100)로 전송한다. 이때, 캐시 콘트롤러(400)로 캐시 히트를 통지할 수 있다. 반면, 캐시 히트가 아닌 경우, 상기 캐시 장치(200)는 이후에 컨텐츠 제공 서버(500)로부터 단말 장치(100)로 전송되는 컨텐츠 데이터를 검출하여 저장한다.The cache apparatus 200 monitors the data transmitted through the signal distributor 300 and the data detoured from the DU central station 12a to detect a message related to the content transmission (for example, HTTP GET, HTTP RESPONSE, etc.) do. Then, it analyzes the detected message, extracts information (e.g., content address information, prefix data, etc.) about the requested content, and determines whether the requested content is stored by itself using the extracted information, That is, it is determined whether or not the cache hit occurs. In the case of a cache hit, the cache apparatus 200 reads the stored contents and transmits the read contents to the terminal device 100 through the WD center station 12a. At this time, the cache controller 400 can notify the cache hit. On the other hand, if it is not a cache hit, the cache apparatus 200 detects and stores content data transmitted from the content providing server 500 to the terminal apparatus 100 thereafter.

상술한 과정에서, 캐시 장치(200)는 DU 집중국(12a)으로부터 우회된 데이터를 처리한 후, 필요에 따라서 신호 분배기(300)를 통해 패킷 코어 장치(11b)로 전송할 수 있다.In the above-described process, the cache apparatus 200 may process the data bypassed from the DU central station 12a, and then transmit the data to the packet core apparatus 11b through the signal distributor 300 as necessary.

캐시 콘트롤러(400)는 상기 캐시 장치(200)로부터 캐시 히트가 통지되면, 해당 컨텐츠에 대하여 컨텐츠 제공 서버(500)로부터 단말 장치(100)로 전송되는 트래픽이 네트워크(10)에서 발생되지 않도록 제어한다. 이를 위하여, 캐시 콘트롤러(400)는 단말 장치(100)의 컨텐츠 요청 메시지가 컨텐츠 제공 서버(500)로 전달되지 않도록 차단하거나, 컨텐츠 제공 서버(500)로부터 전달된 트래픽이 네트워크(10)에 유입되지 못하도록 차단하거나, 컨텐츠 제공 서버(500)에 컨텐츠 전송 중단을 요청할 수 있다.When a cache hit is notified from the cache apparatus 200, the cache controller 400 controls the traffic to be transmitted from the content providing server 500 to the terminal apparatus 100 to be generated in the network 10 with respect to the content . For this, the cache controller 400 blocks the content request message of the terminal device 100 from being delivered to the content providing server 500, or the traffic transmitted from the content providing server 500 does not enter the network 10 , Or may request the content providing server 500 to suspend the content transmission.

아울러, 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 캐시 콘트롤러(400)는 상기 캐시 장치(200)로부터 캐시 히트가 통지되면, 컨텐츠 제공 서버(500)로부터 수신된 컨텐츠 데이터를 일정 크기의 청크 데이터로 나눌 때, 전송해야 할 청크 데이터를 나타내는 레이블 정보를 상기 캐시 장치(200)로 전송할 수 있다. 여기서, 상기 캐시 콘트롤러(400)로부터 전송되는 레이블 정보는 신호 분배기(300)를 통해 분배되어 DU 집중국(12a) 및 캐시 장치(200)로 전송된다. 이 경우, 캐시 장치(200)는 신호 분배기(300)를 통해서 상기 캐시 콘트롤러(400)로부터 전송할 청크 데이터에 대한 레이블 정보를 실시간으로 수신하고, 수신된 레이블 정보에 대응하는 청크 데이터를 단말 장치(100)로 전송할 수 있다. 이때, DU 집중국(12a)으로 전송되는 레이블 정보는, 스위치 장치(12c) 또는 DU 집중국(12a)에서 필터링되어 단말 장치(100)까지 전달되지 못하도록 할 수 있다.In addition, in an embodiment of the present invention, when a cache hit is notified from the cache apparatus 200, the cache controller 400 divides the content data received from the content providing server 500 into chunk data of a predetermined size , And transmits label information indicating chunk data to be transmitted to the cache apparatus 200. The label information transmitted from the cache controller 400 is distributed through the signal distributor 300 and transmitted to the DU central station 12a and the cache device 200. [ In this case, the cache apparatus 200 receives the label information about the chunk data to be transmitted from the cache controller 400 in real time through the signal distributor 300, and transmits the chunk data corresponding to the received label information to the terminal apparatus 100 ). At this time, the label information transmitted to the DU central station 12a may be filtered by the switch device 12c or the DU central station 12a so as not to be transmitted to the terminal device 100. [

또 다른 실시 예에 있어서, 상기 캐시 콘트롤러(400)는 상기 캐시 장치(200)로부터 캐시 히트가 통지되면, 컨텐츠 제공 서버(500)로부터 컨텐츠가 전송되지 않도록 컨텐츠 전송 중단을 요청하고, 이때, 캐시 장치(200)는 저장된 컨텐츠를 집중국(12a)을 통해서 단말 장치(100)로 전송하되, 상기 집중국(12a)을 통해 단말 장치(100)로부터의 응답 메시지에 따라서 상기 컨텐츠를 전송할 수 있다.In another embodiment, when the cache controller 400 receives a cache hit from the cache apparatus 200, the cache controller 400 requests the content providing server 500 to suspend the content transmission so that the content is not transmitted. At this time, The terminal 200 may transmit the stored contents to the terminal device 100 through the central station 12a and may transmit the contents according to a response message from the terminal device 100 through the central station 12a.

이러한 구성에 있어서, 상기 캐시 장치(200)의 장애는 DU 집중국(12a)에서 캐시 장치(200)로 별도의 확인 신호(Keep alive)를 보내는 등의 방법을 통해서 확인할 수 있다.In such a configuration, the failure of the cache apparatus 200 can be confirmed through a method of sending a confirmation signal (keep alive) to the cache apparatus 200 from the DU central station 12a.

이와 같이 구현된 본 발명의 컨텐츠 전송 시스템은, 네트워크(10)의 구성 요소를 크게 변경하지 않고 구현할 수 있으며, 아울러, 접속망(12)의 DU 집중국(12a)에 대한 부하 및 트래픽 증가가 적게 발생 된다. 또한, 캐시 장치(200)에 장애가 발생하더라도 서비스 단절 없이 장애 처리가 가능하다.The content transmission system of the present invention thus implemented can be implemented without greatly changing the components of the network 10 and less load and traffic increase to the DU central station 12a of the access network 12 . Also, even if a failure occurs in the cache apparatus 200, the failure can be handled without interruption of service.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 전송 시스템에 있어서의 컨텐츠 전송을 위한 메시지 흐름도이다.2A and 2B are a message flow diagram for content transmission in a content transmission system according to an embodiment of the present invention.

도 2a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 단말 장치(100)는 특정 컨텐츠에 대한 컨텐츠 요청 메시지(예를 들어, HTTP GET 메시지)를 네트워크(10)를 통해서 컨텐츠 제공 서버(500)로 전송할 수 있다(S101). 여기서, 컨텐츠 요청 메시지는 요청된 컨텐츠에 대한 컨텐츠 주소 정보를 포함한다.Referring to FIG. 2A, in an embodiment of the present invention, the terminal device 100 transmits a content request message (for example, an HTTP GET message) for a specific content to the content providing server 500 through the network 10, (S101). Here, the content request message includes content address information for the requested content.

이렇게 전송되는 단말 장치(100)의 컨텐츠 요청 메시지는 DU 집중국(12a)를 통해서 캐시 장치(200)로 우회될 수 있으며, 상기 캐시 장치(200)로부터 신호 분배기(300)를 통해 패킷 코어 장치(11a)로 전달되어, 컨텐츠 제공 서버(500)로 전송될 수 있다. 이때, 캐시 장치(200)와 캐시 콘트롤러(400)는 상기 컨텐츠 요청 메시지를 모니터링할 수 있다.The contents request message of the terminal device 100 transmitted in this manner can be bypassed to the cache apparatus 200 through the DU central station 12a and can be transferred from the cache apparatus 200 through the signal distributor 300 to the packet core apparatus 11a And can be transmitted to the content providing server 500. At this time, the cache apparatus 200 and the cache controller 400 can monitor the content request message.

그리고, 상기 컨텐츠 요청 메시지를 수신한 컨텐츠 제공 서버(500)는 요청된 컨텐츠 데이터를 컨텐츠 응답 메시지에 포함하여 단말 장치(100)로 전송하는데(S103), 이때, 상기 컨텐츠 응답 메시지는 신호 분배기(300)까지 전송된 후, 상기 신호 분배기(300)에서 두개로 분배되어 캐시 장치(200) 및 단말 장치(100)에 동시에 전송된다(S105, S107).The content providing server 500 receiving the content request message includes the requested content data in the content response message and transmits the content request message to the terminal device 100 in operation S103. And then distributed to the cache distributor 300 and simultaneously transmitted to the cache apparatus 200 and the terminal apparatus 100 at steps S105 and S107.

이렇게 컨텐츠 응답 메시지를 수신한 캐시 장치(200)는 해당 컨텐츠에 대한 캐시 히트 여부를 판단한다(S109). 이때 상기 S109 단계는 도 2에 도시된 바와 같이, 컨텐츠 응답 메시지가 전송되는 시점에 이루어질 수도 있으나, 이와 달리, 컨텐츠 요청 메시지가 전송되는 시점에 이루어질 수도 있다. 즉, 상기 S101 단계에서, 캐시 장치(200)가 상기 컨텐츠 요청 메시지를 검출하는 시점에서 이루어질 수 있다. 다만, 컨텐츠 응답 메시지를 통해 캐시 히트를 판정하는 경우에는, 상기 컨텐츠 응답 메시지로부터 일정 길이의 컨텐츠 데이터를 추출하고, 추출한 컨텐츠를 데이터를 자신이 저장하고 있는 컨텐츠들과 비교함에 의해 캐시 히트 여부를 판정하며, 컨텐츠 요청 메시지를 통해 캐시 히트를 판정하는 경우에는, 컨텐츠 요청 메시지에 포함된 컨텐츠 주소 정보를 추출하고, 추출한 컨텐츠 주소 정보와 동일한 컨텐츠 주소 정보를 갖는 컨텐츠가 저장되어 있는 지를 확인함에 의해 캐시 히트 판정이 이루어질 수 있다.Upon receiving the content response message, the cache apparatus 200 determines whether the content is cached (S109). At this time, the step S109 may be performed at the time of transmitting the content response message, as shown in FIG. 2, but may be performed at the time of transmitting the content request message. That is, in step S101, the cache apparatus 200 may be configured to detect the content request message. In the case of judging a cache hit through the content response message, content data of a predetermined length is extracted from the content response message, and the extracted content is compared with the content stored therein to determine whether or not the cache hit When the cache hit is determined through the content request message, the content address information included in the content request message is extracted and it is confirmed whether or not the content having the same content address information as the extracted content address information is stored, A determination can be made.

상기 판단 결과, 캐시 히트이면, 캐시 장치(200)는 캐시 콘트롤러(400)로 해당 컨텐츠에 대한 캐시 히트를 통지한다(S111).As a result of the determination, if the cache hit occurs, the cache apparatus 200 notifies the cache controller 400 of cache hit for the content (S111).

상기 과정이 이루어지는 동안 컨텐츠 제공 서버(500)로부터 단말 장치(100)로 컨텐츠는 전송 된다(S103).The content is transmitted from the content providing server 500 to the terminal device 100 during the above process (S103).

이에 캐시 콘트롤러(400)는 상기 컨텐츠 제공 서버(500)로부터 전송된 컨텐츠를 수신하여, 전송할 청크 데이터를 계산하고, 대응하는 레이블 정보를 신호 분배기(300)를 통해 캐시 장치(200)로 전송하며(S113, S114), 상기 캐시 장치(200)는 수신한 레이블 정보를 기반으로 대응하는 컨텐츠의 청크 데이터를 추출하여 단말 장치(100)로 전송한다(S117). 이때, 상기 캐시 콘트롤러(400)는 상기 컨텐츠 제공 서버(500)로부터 수신한 컨텐츠가 네트워크(10)로 유입되지 않도록 차단한다.The cache controller 400 receives the content transmitted from the content providing server 500, calculates chunk data to be transmitted, and transmits the corresponding label information to the cache device 200 through the signal distributor 300 S113, and S114), the cache apparatus 200 extracts chunk data of corresponding content based on the received label information, and transmits the extracted chunk data to the terminal device 100 (S117). At this time, the cache controller 400 blocks the content received from the content providing server 500 from entering the network 10.

한편, 상기 레이블 정보는 신호 분배기(300)를 통해 접속망(12)으로도 전달되나(S115), 접속망(12)의 DU 집중국(12a) 또는 스위치 장치(12c)가 상기 레이브 정보를 필터링하여 단말 장치(100)로 전달되지 않도록 한다(S116).Meanwhile, the label information is also transmitted to the access network 12 through the signal distributor 300 (S115), but the DU central station 12a or the switch device 12c of the access network 12 filters the rave information, (Step S116).

그리고, 상기 캐시 장치(200)로부터 컨텐츠를 전송받은 단말 장치(100)는 응답 메시지를 전송하게 되는데(S119), 이는 네트워크(10)를 통해서 컨텐츠 제공 서버(500)로 전송된다(S119). 그리고, 상기 컨텐츠 제공 서버(500)는 상기 단말 장치(100)로부터의 응답 메시지에 따라서 컨텐츠를 계속 전송하며, 상기 전송된 컨텐츠에 대하여, 상술한 S113 단계 내지 S117 단계가 반복적으로 수행된다.The terminal device 100 having received the content from the cache device 200 transmits a response message in step S119 and is transmitted to the content providing server 500 through the network 10 in step S119. The content providing server 500 continuously transmits content according to a response message from the terminal device 100, and the above-described steps S113 to S117 are repeatedly performed on the transmitted content.

한편, 상기 S109 단계에서 캐시 히트가 아닌 경우, 캐시 장치(200)는 신호 분배기(300)을 통해 유입되는 컨텐츠 제공 서버(500)로부터 단말 장치(100)로 전송되는 컨텐츠 응답 메시지로부터 컨텐츠 데이터를 추출하여 캐싱할 수 있다.If it is not a cache hit in step S109, the cache apparatus 200 extracts content data from a content response message transmitted from the content providing server 500 through the signal distributor 300 to the terminal device 100 .

또한, 도 2b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 컨텐츠 전송 과정을 나타낸 메시지 흐름도로서, 앞서 설명한 S101 단계 내지 S111 단계까지 도 2a에 보인 실시 예에서와 동일하게 이루어지되, 캐시 장치(200)로부터 단말 장치(100)로 컨텐츠가 전송되는 방법에 있어서만 차이가 있다.2B is a message flow diagram illustrating a content transmission process according to another embodiment of the present invention. The steps from S101 to S111 described above are performed in the same manner as in the embodiment shown in FIG. 2A, There is only a difference in how the content is transmitted to the device 100.

즉, 본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 캐시 콘트롤러(400)는 상기 S111 단계를 통해서 캐시 장치(200)로부터 캐시 히트를 통지 받으면, 상술한 청크 계산 및 레이블 정보를 전송하지 않고, 컨텐츠 제공 서버(500)로 컨텐츠 전송 중단을 요청한다(S125). 이에, 상기 컨텐츠 제공 서버(500)는 상기 S103 단계를 통해 전송하던 컨텐츠의 전송을 중단한다.That is, in another embodiment of the present invention, when the cache controller 400 is notified of the cache hit from the cache apparatus 200 through the step S111, the cache controller 400 transmits the chunk calculation and label information to the content providing server 500 to stop the content transmission (S125). The content providing server 500 stops the transmission of the content transmitted in step S103.

그리고, 상기 캐시 콘트롤러(400)로 캐시 히트를 통지한 캐시 장치(200)는, 저장한 컨텐츠를 단말 장치(100)로 전송한다(S127).The cache device 200 notified of the cache hit by the cache controller 400 transmits the stored content to the terminal device 100 (S127).

그리고, 상기 컨텐츠를 수신한 단말 장치(100)는 수신 상태에 따라서 다음 시퀀스를 요청하거나 특정 시퀀스의 재전송을 요청하는 응답 메시지를 전송하게 되며(S129), 이러한 단말 장치(100)의 응답 메시지는 접속망(12)에 의해 필터링되어(S131), 캐시 장치(200)로 전달된다(S133).Then, the terminal 100 receiving the contents transmits a response message requesting the next sequence or requesting retransmission of a specific sequence according to the reception state (S129). The response message of the terminal device 100 is transmitted to the access network (S131) and transmitted to the cache apparatus 200 (S133).

이에 캐시 장치(200)는 단말 장치(100)의 응답 메시지를 확인하고, 상기 응답 메시지에 따라서, 컨텐츠를 단말 장치(100)로 전송하게 된다.The cache apparatus 200 confirms the response message of the terminal apparatus 100 and transmits the content to the terminal apparatus 100 according to the response message.

이어서, 상술한 처리를 수행하는 각 캐시 장치(200)에 대하여 더 구체적을 설명하기로 한다.Next, each cache apparatus 200 that performs the above-described processing will be described in more detail.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 캐시 장치(200)의 구성을 나타낸 블록도이다. 이를 참조하면, 캐시 장치(200)는 제1 통신부(210)와, 제2 통신부(220)와, 저장부(230)와, 제어부(240)를 포함하여 이루어질 수 있다.3 is a block diagram showing a configuration of a cache apparatus 200 according to an embodiment of the present invention. The cache apparatus 200 may include a first communication unit 210, a second communication unit 220, a storage unit 230, and a control unit 240.

제1 통신부(210)와 제2 통신부(220)는 네트워크(10)를 통해서 전송되는 데이터를 수집하거나, 캐시 콘트롤러(400) 및 단말 장치(100)로 데이터를 송신하기 위한 수단이다. The first communication unit 210 and the second communication unit 220 are means for collecting data transmitted through the network 10 or transmitting data to the cache controller 400 and the terminal device 100.

특히, 제1 통신부(210)는 신호 분배기(300)를 통해 분배되어 전달되는 패킷 코어 장치(11a)로부터 DU 집중국(12a)로 전송된 데이터를 입력받고, 제어부(240)의 제어에 따라서 소정의 데이터를 상기 신호 분배기(300)를 통해서 캐시 콘트롤러(400)로 전송하기 위한 수단이다. 이러한 제1 통신부(210)는 신호 분배기(300)가 광분배기로 구현되는 경우, 광 신호에 대한 송수신기 및, 광 신호를 전기 신호로 변환하는 광전 변환기를 포함할 수 있다.In particular, the first communication unit 210 receives data transmitted from the packet core device 11a distributed to the DU central station 12a via the signal distributor 300, And transmits the data to the cache controller 400 through the signal distributor 300. When the signal distributor 300 is implemented as an optical splitter, the first communication unit 210 may include a transceiver for an optical signal and a photoelectric converter for converting an optical signal into an electrical signal.

그리고, 제2 통신부(220)는 DU 집중국(12a)에서 우회된 데이터를 스위치 장치(12c)를 통해서 입력받고, 제어부(240)의 제어에 따라서 소정의 컨텐츠 데이터를 상기 DU 집중국(12a)을 통해 단말 장치(100)로 전송하기 위한 수단이다.The second communication unit 220 receives the data bypassed from the DU central station 12a through the switch device 12c and transmits predetermined content data to the DU central station 12a under the control of the control unit 240 To the terminal device (100).

저장부(230)는 서비스 대상 컨텐츠의 일부 또는 전부를 저장하는 구성이다. 여기서, 저장부(230)에 저장되는 컨텐츠는, 별도의 배포 장치를 통해서 배포되거나, 캐시 장치(200)가 단말 장치(100)로 전송되는 컨텐츠 데이터를 신호 분배기(300)를 통해서 전달받아 캐싱함에 의해 이루어질 수 있다.The storage unit 230 stores a part or all of the service target contents. Here, the content stored in the storage unit 230 may be distributed through a separate distribution apparatus, or the cache apparatus 200 may receive the content data transmitted to the terminal apparatus 100 through the signal distributor 300 and cache the content data ≪ / RTI >

제어부(240)는 캐시 장치(200)에 의한 캐싱 서비스 동작의 전반을 제어하는 수단으로서, 캐시 관리 모듈(241)과 모니터링 모듈(242)과 컨텐츠 전송 모듈(243)을 포함할 수 있다.The control unit 240 may include a cache management module 241, a monitoring module 242, and a content transmission module 243, as means for controlling the entirety of a caching service operation by the cache apparatus 200.

캐시 관리 모듈(241)은 캐시 장치(200)에 컨텐츠 캐싱하거나 캐싱된 컨텐츠를 관리한다. 더 구체적으로, 상기 캐시 관리 모듈(241)은 미리 설정된 정책에 따라 저장부(230)에 캐싱된 컨텐츠를 관리할 수 있다. 이때, 미리 설정된 정책은 캐시 동기화 방식, 컨텐츠를 캐싱하는 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 캐시 관리 모듈(241)은 상기 설정된 정책에 따라서 제1 통신부(210)를 통해 입력된 컨텐츠 제공자의 컨텐츠를 저장한다.The cache management module 241 manages content caching or cached content in the cache device 200. More specifically, the cache management module 241 may manage content cached in the storage unit 230 according to a preset policy. At this time, the preset policy may include at least one of a cache synchronization method and a method of caching contents. The cache management module 241 stores the content of the content provider input through the first communication unit 210 according to the set policy.

모니터링 모듈(242)은 네트워크(10)를 통해서 전송되는 데이터를 모니터링하기 위한 것으로서, 제1 통신부(210) 및 제2 통신부(220)를 통해 입력된 데이터를 모니터링하여, 컨텐츠 전송과 관련된 메시지를 검출한다. 아울러, 모니터링 모듈(242)은 상기 검출한 메시지로부터 컨텐츠 주소 정보 혹은 기 설정된 길이의 컨텐츠 데이터를 추출하여 상기 캐시 관리 모듈(241)에 제공한다. The monitoring module 242 monitors data transmitted through the network 10 and monitors data input through the first communication unit 210 and the second communication unit 220 to detect a message related to the content transmission do. In addition, the monitoring module 242 extracts content address information or content data having a predetermined length from the detected message and provides the extracted content data to the cache management module 241.

이에 캐시 관리 모듈(241)은 상기 모니터링 모듈(242)로부터 전달된 컨텐츠 주소 정보 혹은 기 설정된 길이의 컨텐츠 데이터를 이용하여 대응하는 컨텐츠가 저장되어 있는 지(즉, 캐시 히트 여부)를 확인한다.The cache management module 241 confirms whether the corresponding content is stored (that is, whether or not a cache hit occurs) by using the content address information or the content data having a predetermined length transmitted from the monitoring module 242.

컨텐츠 전송 모듈(243)은 캐시 히트된 컨텐츠의 데이터를 해당 컨텐츠를 요청한 단말 장치(100)로 제공하는 수단으로서, 상기 캐시 관리 모듈(241)에서 캐시 히트로 판정된 컨텐츠의 데이터를 단말 장치(100)를 목적지로 하는 데이터로 재구성하여 상기 단말 장치(10)로 전송한다. 특히, 상기 컨텐츠 전송 모듈(243)은 상기 캐시 콘트롤러(400)로부터 전송되는 레이블 정보를 기반으로 대응하는 해당 청크 데이터를 추출하여 제2 통신부(220)를 통해 단말 장치(100)로 전송하거나, 제2 통신부(220)를 통해서 수신되는 단말 장치(100)의 응답 메시지에 따라서 컨텐츠 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 캐시 장치(200)가 이동통신망에 적용된 경우, 상기 컨텐츠 전송 모듈(243)은, 상기 단말 장치(100)로의 하향 전송을 위해 할당된 터널링 식별 정보(TEID)를 획득하고, 상기 단말 장치(100)의 IP 주소 및 터널링 식별 정보(TEID)를 사용해 컨텐츠의 데이터를 상기 컨텐츠 제공 서버(500) 혹은 컨텐츠 관리 서버(400)로부터 단말 장치(100)로 전달되는 모바일 패킷으로 구성하고, 상기 모바일 패킷을 접속망(12)의 DU 집중국(12a)로 전송한다. 여기서, 모바일 패킷은, 이동통신망에 있어서 기지국과 서비스 게이트웨이 간의 GTP 터널을 통해 전송되는 것으로서, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 단말 장치(100)를 목적지로 하는 IP 패킷에, 상기 단말 장치(100)의 터널링 식별 정보를 포함하는 GTP 헤더, UDP 헤더, 및 기지국과 서비스 게이트웨이 간의 GTP 터널링을 위한 IP 헤더를 더 부가함에 의해 생성될 수 있다. 상기 DU 집중국(12a)는 상기 모바일 패킷을 IP 패킷으로 변환하여 단말 장치(100)로 전송한다.The content transmission module 243 provides the data of the cache hit content to the terminal device 100 requesting the corresponding content and transmits the data of the content determined as cache hit in the cache management module 241 to the terminal device 100 ) As the destination and transmits the reconstructed data to the terminal device 10. In particular, the content transmission module 243 extracts corresponding corresponding chunk data based on the label information transmitted from the cache controller 400, transmits the corresponding chunk data to the terminal device 100 through the second communication unit 220, 2 communication unit 220 according to a response message of the terminal device 100. [ For example, when the cache apparatus 200 is applied to a mobile communication network, the content transmission module 243 obtains tunneling identification information (TEID) allocated for downlink transmission to the terminal device 100, The content data may be composed of mobile packets transmitted from the content providing server 500 or the content management server 400 to the terminal device 100 using the IP address and the tunneling identification information (TEID) of the terminal device 100, And transmits the mobile packet to the DU centralized station 12a of the access network 12. [ Here, the mobile packet is transmitted through a GTP tunnel between a base station and a service gateway in a mobile communication network. As described above, a mobile packet is transmitted to an IP packet destined for the terminal device 100, A GTP header including identification information, a UDP header, and an IP header for GTP tunneling between the base station and the service gateway. The DU central station 12a converts the mobile packet into an IP packet and transmits the IP packet to the terminal device 100. [

이와 같이 구성된 제어부(240)의 동작을 도 4의 순서도를 참조하여 설명한다.The operation of the control unit 240 configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 캐시 장치의 컨텐츠 전송 방법을 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a content transmission method of a cache apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 캐시 장치(200)의 제어부(240)는 제1 통신부(210) 및 제2 통신부(220)를 통해서 입력된 데이터를 모니터링하여(S201), 컨텐츠 전송과 관련된 메시지(컨텐츠 요청 메시지 및 컨텐츠 응답 메시지를 포함함)를 검출한다(S203).4, the control unit 240 of the cache apparatus 200 monitors data input through the first communication unit 210 and the second communication unit 220 (S201), and transmits a message related to the content transmission Message and a content response message) (S203).

그리고, 컨텐츠 전송과 관련된 메시지가 검출되면, 검출된 메시지로부터 추출된 컨텐츠 주소 정보 혹은 소정 길이의 컨텐츠 데이터를 기반으로 캐시 히트 여부를 판단한다(S205).When a message related to content transmission is detected, it is determined whether a cache hit occurs based on content address information extracted from the detected message or content data of a predetermined length (S205).

판단 결과, 캐시 히트인 경우, 제어부(240)는 제1 통신부(210)를 통해 캐시 콘트롤러(400)로 해당 컨텐츠에 대한 캐시 히트를 통지할 수 있다(S207). As a result of the determination, if the cache hit occurs, the control unit 240 can notify the cache controller 400 of a cache hit through the first communication unit 210 (S207).

이에 캐시 콘트롤러(400)는 해당 컨텐츠와 관련하여 컨텐츠 제공 서버(500)로부터 전송된 트래픽이 네트워크(10)으로 유입되지 않도록 제어할 수 있으며, 캐시 장치(200)의 컨텐츠 전송 흐름을 제어하기 위해 컨텐츠 데이터를 일정 크기의 청크 데이터로 구분할 때 각 청크 데이터를 나타낸 레이블 정보를 생성하여 전송할 수 있다.The cache controller 400 can control the traffic transmitted from the content providing server 500 not to flow into the network 10 in relation to the content, When dividing data into chunk data of a certain size, label information indicating each chunk data can be generated and transmitted.

이에 상기 캐시 장치(200)의 제어부(240)는 상기 제1 통신부(210)를 통해서 캐시 콘트롤러(400)가 전송한 레이블 정보를 수신하고, 수신한 레이블 정보에 따라서 해당 컨텐츠 데이터를 추출하여 청크 데이터로 변환한다(S211).The control unit 240 of the cache apparatus 200 receives the label information transmitted by the cache controller 400 through the first communication unit 210 and extracts the corresponding content data according to the received label information, (S211).

그리고, 상기 청크 데이터를 제2 통신부(220)를 통해서 상기 단말 장치(100)로 전송한다(S213). Then, the chunk data is transmitted to the terminal device 100 through the second communication unit 220 (S213).

상술한 S209 단계 내지 S213 단계는 컨텐츠 전송이 완료되거나, 단말 장치(100)로부터 중단이 요청될 때까지 반복수행된다(S215).The above-described steps S209 to S213 are repeated until the content transmission is completed or when an interruption is requested from the terminal device 100 (S215).

아울러, 도 4에는 도시하지 않았으나, S205 단계에서, 캐시 히트가 아닌 경우, 제어부(240)는 상기 제1 통신부(210)를 통해 입력된 컨텐츠 응답 메시지로부터 컨텐츠 데이터를 추출하여 저장부(230)에 저장할 수 있다.4, if it is not a cache hit, the control unit 240 extracts content data from the content response message input through the first communication unit 210 and stores it in the storage unit 230 Can be stored.

또한, 본 발명의 다른 실시 예에 의한 캐시 장치(200)는 S207 단계에서 캐시 히트를 통지한 후, S209 단계 내지 S211를 수행하지 않고, 저장부(230)에 저장되어 있는 해당 컨텐츠를 가져와 순차적으로 제2 통신부(220)를 통해서 단말 장치(100)로 전송할 수 있다. 이 경우, 단말 장치(100)로부터 전송되는 컨텐츠 수신에 대한 응답 메시지는 접속망(12)을 통해 필터링되어 캐시 장치(200)의 제2 통신부(220)로 수신된다. 따라서, 캐시 장치(200)의 제어부(240)는 제2 통신부(220)를 통해서 수신된 단말 장치(100)의 응답 메시지에 따라서 상기 컨텐츠를 순차적으로 전송하게 된다.In addition, the cache apparatus 200 according to another embodiment of the present invention fetches the corresponding content stored in the storage unit 230 without performing the steps S209 to S211 after notifying the cache hit in the step S207, To the terminal device 100 through the second communication unit 220. [ In this case, the response message for content reception transmitted from the terminal apparatus 100 is filtered through the access network 12 and is received by the second communication unit 220 of the cache apparatus 200. Accordingly, the control unit 240 of the cache apparatus 200 sequentially transmits the contents according to the response message of the terminal apparatus 100 received through the second communication unit 220. [

본 발명에 따른 컨텐츠 전송 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.The content transmission method according to the present invention may be implemented in a form of software readable by various computer means and recorded in a computer-readable recording medium. Here, the recording medium may include program commands, data files, data structures, and the like, alone or in combination. Program instructions to be recorded on a recording medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. For example, the recording medium may be an optical recording medium such as a magnetic medium such as a hard disk, a floppy disk and a magnetic tape, a compact disk read only memory (CD-ROM), a digital video disk (DVD) Includes a hardware device that is specially configured to store and execute program instructions such as a magneto-optical medium such as a floppy disk and a ROM, a random access memory (RAM), a flash memory, do. Examples of program instructions may include machine language code such as those generated by a compiler, as well as high-level language code that may be executed by a computer using an interpreter or the like. Such a hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

본 발명은 컨텐츠 전송 서비스(CDN: Contents Delivery Network)에 관한 것으로서, 특히, 다수의 접속망과 코어망으로 이루어지는 네트워크에 있어서, 접속망에 구비된 DU 집중국의 부하를 증가시키거나, 트래픽 부하를 증가시키지 않고, 상기 컨텐츠 제공 서버와 단말 장치 사이에 교환되는 컨텐츠 전송 관련 메시지를 모니터링하여 안정적으로 캐싱 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은, 캐시 장치에 장애 발생시, DU 집중국의 필터링 및 우회 기능만을 해제시킴으로써, 서비스 단절없이, 캐시 장치의 장애를 처리할 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contents delivery network (CDN), and more particularly, to a content delivery network (CDN) in which, in a network composed of a plurality of access networks and a core network, , It is possible to stably provide a caching service by monitoring a content transmission related message exchanged between the content providing server and the terminal device. Further, according to the present invention, when a failure occurs in the cache apparatus, only the filtering and bypass function of the DU central station is released, so that failure of the cache apparatus can be handled without service disruption.

100: 단말 장치
200: 캐시 장치
300: 신호 분배기
400: 캐시 콘트롤러
500: 컨텐츠 제공 서버100: terminal device
200: cache device
300: Signal distributor
400: Cache controller
500: Content providing server

Claims (9)

단말 장치와의 통신을 수행하는 다수의 접속망과, 상기 다수의 접속망 간을 연결하는 코어망을 포함하는 네트워크에 있어서, 상기 코어망의 패킷 코어 장치와 특정 접속망 사이에 배치되어, 상기 패킷 코어 장치에서 상기 특정 접속망으로 전송되는 데이터를 분배하고, 분배된 일부 신호를 캐시 장치로 우회하여 전송하는 신호 분배기;
하나 이상의 컨텐츠의 일부 또는 전부를 저장하고, 상기 신호 분배기를 통해 분배된 신호 중 우회된 일부 신호에 해당하는 데이터를 모니터링하여, 상기 단말 장치가 요청한 컨텐츠의 캐시 히트 여부를 판단하고, 캐시 히트 시 저장한 해당 컨텐츠를 상기 접속망을 통해 상기 단말 장치로 전송하는 캐시 장치를 포함하는 컨텐츠 전송 시스템.1. A network including a plurality of access networks for performing communication with a terminal apparatus and a core network for connecting the plurality of access networks, the network comprising: a plurality of access networks which are arranged between a packet core apparatus of a core network and a specific access network, A signal distributor for distributing data transmitted to the specific access network and for bypassing a distributed signal to a cache device;
A part or all of one or more pieces of content is monitored and data corresponding to a part of the signals distributed among the signals distributed through the signal distributor is monitored to determine whether or not the content requested by the terminal device is cached, And a cache apparatus for transmitting the corresponding content to the terminal apparatus via the access network. 제1항에 있어서,
상기 신호 분배기는 광 분배기인 것을 특징으로 하는 컨텐츠 전송 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the signal distributor is an optical splitter. 제1항에 있어서,
상기 신호 분배기를 통해 상기 캐시 장치로부터 캐시 히트를 통지받아, 청크 단위 컨텐츠의 전송을 위한 레이블 정보를 상기 신호 분배기를 통해 상기 캐시 장치로 전송하는 캐시 콘트롤러를 더 포함하고,
상기 캐시 장치는 캐시 히트를 상기 캐시 콘트롤러에 통지한 후, 상기 캐시 콘트롤러로부터 전송되는 레이블 정보에 따라서 대응하는 컨텐츠의 청크 데이터를 생성하여 상기 단말 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 컨텐츠 전송 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a cache controller for receiving a cache hit from the cache device through the signal distributor and transmitting label information for transmission of chunk unit contents to the cache device through the signal distributor,
Wherein the cache device notifies the cache controller of a cache hit and generates chunk data of a corresponding content according to the label information transmitted from the cache controller and transmits the generated chunk data to the terminal device. 제1항에 있어서,
상기 신호 분배기를 통해 상기 캐시 장치로부터 캐시 히트를 통지받으면, 상기 단말 장치가 요청한 컨텐츠를 제공하는 컨텐츠 제공 서버로 컨텐츠 전송 중단을 요청하는 캐시 콘트롤러를 더 포함하고,
상기 캐시 장치는 캐시 히트를 통지한 후, 상기 단말 장치로부터의 응답에 따라서 상기 저장한 해당 컨텐츠를 상기 단말 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 컨텐츠 전송 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a cache controller for requesting a content providing server to provide a content requested by the terminal when the cache device is notified of a cache hit from the cache distributor through the signal distributor,
Wherein the cache apparatus notifies a cache hit and then transmits the stored corresponding content to the terminal apparatus in response to a response from the terminal apparatus. 제1항에 있어서, 상기 캐시 장치는
컨텐츠 주소 정보 기반 또는 기 설정된 길이의 컨텐츠 데이터를 이용한 컨텐츠 내용 기반으로 상기 캐시 히트를 판단하는 것을 특징으로 하는 컨텐츠 전송 시스템.The apparatus of claim 1, wherein the cache device
And determines the cache hit based on a content content based on content address information or content data having a predetermined length. 하나 이상의 컨텐츠의 일부 또는 전부를 저장하는 저장부;
네트워크의 코어망과 접속망 사이에 배치되는 신호 분배기에 의해 분배되고, 분배된 일부 신호 중 우회로를 통해 전달된 데이터를 입력 받고, 상기 신호 분배기를 통해서 상기 네트워크로 데이터를 전송하는 제1 통신부;
상기 접속망을 통해, 상기 접속망에 접속한 단말 장치가 송신한 데이터를 입력받고 상기 단말 장치로 데이터를 전송하기 위한 제2 통신부;
상기 제1 통신부 및 제2 통신부에 연결된 상기 네트워크를 통해 컨텐츠 제공 서버와 단말 장치 사이에 전송되며 상기 신호 분배기를 통해 분배 및 우회된 일부 신호에 대응하는 데이터를 모니터링하여, 상기 단말 장치가 요청한 컨텐츠에 대한 캐시 히트 여부를 판단하고, 캐시 히트 시 상기 컨텐츠 제공 서버를 대신하여 저장부에 저장된 컨텐츠를 상기 제2 통신부를 통해 상기 단말 장치로 전송하도록 제어하는 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐시 장치.A storage unit for storing part or all of one or more contents;
A first communication unit that is distributed by a signal distributor disposed between a core network and an access network of the network and receives data transmitted through a detour among a plurality of distributed signals and transmits data to the network through the signal distributor;
A second communication unit for receiving data transmitted from a terminal apparatus connected to the access network through the access network and for transmitting data to the terminal apparatus;
Monitoring data corresponding to a part of signals distributed and bypassed through the signal distributor and transmitted between the content providing server and the terminal device through the network connected to the first communication device and the second communication device, And a control unit for controlling to transmit the content stored in the storage unit to the terminal device via the second communication unit in place of the content providing server when the cache hit occurs,
And a cache memory. 제6항에 있어서, 상기 제어부는
캐시 히트가 아닌 경우, 상기 컨텐츠 제공 서버로부터 상기 단말 장치로 전송하는 컨텐츠를 상기 제1 통신부를 통해 검출하여 상기 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 캐시 장치.7. The apparatus of claim 6, wherein the control unit
When the content is not a cache hit, the content transmitted from the content providing server to the terminal device is detected through the first communication unit and stored in the storage unit. 제6항에 있어서, 상기 제어부는
캐시 히트인 경우, 상기 제1 통신부를 통해서 캐시 콘트롤러로 캐시 히트를 통지하고, 상기 캐시 콘트롤러로부터 전송된 레이블 정보를 입력받아, 레이블 정보에 따라서 상기 컨텐츠를 단말 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 캐시 장치.7. The apparatus of claim 6, wherein the control unit
The cache controller notifies the cache controller of the cache hit through the first communication unit, receives the label information transmitted from the cache controller, and transmits the contents to the terminal device according to the label information. . 제6항에 있어서, 상기 제어부는
캐시 히트인 경우, 상기 제2 통신부를 통해서 수신되는 상기 단말 장치의 응답 메시지에 따라서 상기 저장된 컨텐츠를 상기 단말 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 캐시 장치.7. The apparatus of claim 6, wherein the control unit
And transmits the stored contents to the terminal device according to a response message of the terminal device received through the second communication unit when the cache hit occurs.
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