KR20020086163A - Apparatus for the operation of multiple I-CSCFs in the IMT-2000 All-IP network - Google Patents
Apparatus for the operation of multiple I-CSCFs in the IMT-2000 All-IP network Download PDFInfo
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Abstract
Description
본 발명은 차세대 이동 통신 시스템의 패킷 기반 망에서의 다중 관문 운용 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차세대 이동 통신 시스템으로서의 비동기 IMT-2000 통신 시스템에 향후 도입 예정인 패킷 기반의 올-아이피(All-IP) 망에 있어서, 그 올-아이피 망의 관문으로서의 기능을 수행하는 요구 호 상태 제어 장치(I-CSCF)를 복수개로 운용하여 외부로부터 들어오는 방문 호를 적절히 분산처리하기 위한, 차세대 이동 통신 시스템의 패킷 기반 망에서의 다중 관문 운용 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-gate operation apparatus in a packet-based network of a next-generation mobile communication system, and more particularly, to a packet-based all-IP that is to be introduced in the future in an asynchronous IMT-2000 communication system as a next-generation mobile communication system. In the network, a packet of a next-generation mobile communication system for appropriately distributing an incoming call from outside by operating a plurality of request call state control devices (I-CSCFs) serving as gateways of the all-IP network. The present invention relates to a multi-gate operation device in an infrastructure network.
향후, 차세대 이동 통신 시스템으로서의 비동기 IMT-2000 망에서 All-IP 도메인인 아이피 멀티미디어 서브시스템(IP Multimedia Subsystem : 이하 IMS)이 도입되면, 이 All-IP 서비스 가입자에게는 기존의 착신 전화 번호인 E.164계열의 MSISDN 이외에 All-IP 도메인내에서 착신을 가능케 하는 세션 개시 프로토콜(Session Initiation Protocol : 이하 SIP)에 기반한 유니폼 리소스 로케이션(Uniform Resource Location : 이하 URL) 주소가 할당되게 되고, 이에 따라 해당 가입자간에는 URL 주소에 의거하여 모든 통신을 수행할 수 있게된다.In the future, when an IP Multimedia Subsystem (IMS), which is an All-IP domain, is introduced in an asynchronous IMT-2000 network as a next-generation mobile communication system, the subscriber of the All-IP service is E.164, which is an existing called telephone number. Uniform Resource Location (URL) address based on Session Initiation Protocol (SIP) that allows incoming calls in all-IP domains in addition to the MSISDN of the series is assigned. All communication can be performed based on the address.
이와 같은 비동기 IMT-2000 All-IP 망(10)은 기본적으로 도 1과 같이 요구호 상태 제어(Interrogating Call State Control Function : 이하 I-CSCF) 시스템(11)과, 서빙 호 상태 제어 시스템(Serving-CSCF : 이하 S-CSCF)(12)과 홈 가입자 서버(Home Subscriber Server : 이하 HSS)(13)를 구비하여 구성되어 있는 바, 이와 같이 구성되어 운용되는 상기 All-IP 망(10)의 중요 노드중 하나인 상기 I-CSCF 시스템(11)의 기능 및 역할에 대해 설명하면 다음과 같다.Such an asynchronous IMT-2000 All-IP network 10 basically has an Interrogating Call State Control Function (I-CSCF) system 11 and a serving call state control system as shown in FIG. 1. CSCF (hereinafter referred to as S-CSCF) 12 and a Home Subscriber Server (hereinafter referred to as HSS) 13, which is configured and operated as described above, is an important node of the All-IP network 10. Referring to the function and role of the I-CSCF system 11 which is one of the following.
첫째, 단말이 상기 All-IP 망(10)에 등록할 때, 그 단말의 통신 서비스를 제어할 해당 S-CSCF 시스템(12)을 선택하여 할당한다. 둘째, 단말 착신호에 대해 상기 HSS(13)를 조회하여 그 착신 단말을 제어하고 있는 해당 S-CSCF(12)의 주소를 알아낸다. 셋째, 타 망 또는 자신이 속한 망에 있는 S-CSCF(12)와의 에스아이피(SIP : Session Initiation Protocol) 기반 요청 메시지 혹은 응답메시지를 중계한다. 넷째, 외부망에서 들어오는 모든 시그널링 패스(Signaling Path)에 대한 관문으로서, 혹시라도 있을 수 있는 보안사고를 방지하기 위한 방화벽 역할을 수행한다.First, when a terminal registers with the All-IP network 10, it selects and allocates the corresponding S-CSCF system 12 to control the communication service of the terminal. Second, the HSS 13 is queried for the terminal incoming call to find the address of the corresponding S-CSCF 12 controlling the called terminal. Third, it relays a request message or response message based on SIP (SIP: Session Initiation Protocol) with the S-CSCF 12 in another network or its own network. Fourth, as a gateway to all signaling paths coming from the external network, it serves as a firewall to prevent any possible security incidents.
상기 I-CSCF 시스템(11)의 상술된 기능 및 역할중 마지막 항목인 방화벽 역할은 All-IP 이동통신망(10)이 패킷 기반 망 즉, 인터넷 프로토콜 기반 망(IP Network) 상에서 구현되므로, 외부로부터의 침입시 중요한 망 내부 정보가 유출되거나 소실될 우려가 있을뿐 아니라, 망 운용 및 서비스 제공자로서의 안정적인 서비스 제공을 위협받을 가능성이 존재하므로 반드시 고려되야 할 요소이다.The last role of the above-described functions and roles of the I-CSCF system 11 is the firewall role, since the All-IP mobile communication network 10 is implemented on a packet-based network, that is, an Internet protocol-based network (IP network). This is a factor that must be considered because not only the internal network information may be leaked or lost upon intrusion, but also there is a possibility of threatening network operation and providing stable service as a service provider.
그런데, 외부망으로부터 들어오는 모든 시그널링 패스의 관문으로서의 상기 I-CSCF 노드(11)의 주소는 항상 외부에 공개되어야 하므로, 만약 망 운용자가 필요에 따라 I-CSCF 시스템을 증설하거나 수정시 이에 해당하는 내용 및 정보가 실시간으로 외부 관계망에 전달되어져 즉각적인 갱신이 이루어져야 하는 어려움이 있다.However, since the address of the I-CSCF node 11 as a gateway of all signaling paths coming from the external network should always be open to the outside, the contents of the I-CSCF system when the network operator adds or modifies the I-CSCF system as necessary. And the information is delivered to the external network in real time, there is a difficulty that must be updated immediately.
또한, 앞에서 기술한 바와 같이 I-CSCF시스템은 해당 망 즉, All-IP 망 내에서 중대한 기능을 수행하고 있으며, 이 시스템이 처리해야 하는 트래픽 크기를 예측할 때 망내에서 하나 이상의 I-CSCF가 존재해야 하는 데, 이와 같이 다중의 I-CSCF가 존재할 경우, 외부망에서 들어오는 트래픽의 적절한 분산 라우팅이 보장되어야 하고 트래픽 증가에 따라 I-CSCF시스템의 증설도 이루어져야 하는데, 만약 이에 대한 대비책없이 외부망과 직접적으로 다중 I-CSCF시스템을 연동하여 운용한다면 트래픽의 적절한 분산이 불가능하기 때문에, 어느 하나의 I-CSCF 노드에 트래픽이 집중되어 문제가 발생하거나 유지보수를 위한 리-라우팅(Re-routing)이 어렵고, 새로운 I-CSCF 시스템의 증설이나 기존 I-CSCF 시스템의 변경시 해당 정보가 외부망에도 실시간으로 갱신되어져야 하는 문제점이 있다.In addition, as described above, the I-CSCF system performs a significant function in the network, that is, the All-IP network, and at least one I-CSCF must exist in the network when estimating the amount of traffic to be handled by the system. If multiple I-CSCFs exist in this way, proper distributed routing of incoming traffic from external networks should be ensured and I-CSCF systems should be expanded as traffic increases. If multiple I-CSCF systems interoperate with each other, it is impossible to distribute the traffic properly. Therefore, traffic is concentrated on one I-CSCF node, which causes problems or difficult re-routing for maintenance. In addition, when the new I-CSCF system is expanded or the existing I-CSCF system is changed, the information must be updated in real time in the external network. There is.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 그 목적은 비동기 IMT-2000 통신 시스템의 All-IP 망의 관문으로서 다중 I-CSCF의 설치 시, 외부망에서 들어오는 트래픽의 적절한 분산 라우팅을 보장하여 트래픽이 분산되도록 함과 아울러, 트래픽 증가에 따른 I-CSCF의 증설이나 수정, 변경 시에도 이에 해당하는 내용 및 정보를 실시간으로 외부 관계망에 전달하거나 갱신해야 하는 번거로움을 배제하도록 된, 차세대 이동 통신 시스템의 패킷 기반 망에서의 다중관문 운용 장치를 제공하고자 하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and its object is to provide a suitable distributed routing of traffic from an external network when installing multiple I-CSCF as a gateway to an All-IP network of an asynchronous IMT-2000 communication system. It ensures that traffic is distributed and eliminates the need to deliver or update the information and information to external networks in real time even when I-CSCF is expanded, modified, or changed due to traffic increase. It is an object of the present invention to provide a multi-gate operation apparatus in a packet-based network of a mobile communication system.
도 1은 비동기 IMT-2000 시스템의 패킷 기반망으로서의 All-IP 망의 기본 구성도이고,1 is a basic configuration diagram of an All-IP network as a packet-based network of an asynchronous IMT-2000 system.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 이동 통신 시스템의 패킷 기반 망에서의 다중 관문 운용 장치의 블록도이다.2 is a block diagram of a multi-gate operation apparatus in a packet-based network of a next generation mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
10,200 : 올-아피 망 11,110,111,112 : 요구 호 상태 제어 장치10,200: all-api network 11,110,111,112: request call state control device
12 : 서빙 호 상태 제 장치 13 : 홈 가입자 서버12: Serving call state controller 13: Home subscriber server
120 : 망 입구 서버 300,400 : 외부망120: network entrance server 300, 400: external network
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 차세대 이동 통신 시스템의 패킷 기반 망에서의 다중 관문 운용 장치는, 요구 호 상태 제어 시스템(I-CSCF)과, 서빙-CSCF 시스템(S-CSCF)과 홈 가입자 서버(HSS)를 구비하여, 패킷 기반 주소에 의거한 통신 서비스를 제공토록 해 주는 차세대 이동 통신 시스템의 패킷 기반 망에 있어서, 단말이 상기 패킷 기반망에 등록할 때 그 단말의 통신 서비스를 제어할 해당 S-CSCF 시스템을 선택하여 할당하고, 단말 착신호에 대해 상기 HSS를 조회하여 그 착신 단말을 제어하고 있는 해당 S-CSCF의 주소를 알아내며, 타 망 또는 자신이 속한 망에 있는 S-CSCF와의 에스아이피(SIP) 기반 요청 메시지 혹은 응답메시지를 중계하고, 외부망에서 들어오는 모든 시그널링 패스(Signaling Path)에 대한 관문으로서 방화벽 역할을 수행하도록, 상기 패킷 기반 망의 트래픽 크기에 따라 하나 이상 설치된 요구 호 상태 제어 시스템(I-CSCF); 및 상기 요구 호 상태 제어 시스템과 외부 망 간의 라우팅 기능을 수행하되, 임의의 외부망으로부터 들어오는 메시지 트래픽을 상기 하나 이상의 요구 호 상태 제어 시스템으로 각기 분산하여 라우팅하는 단일의 망 입구 서버(NES)를 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, the multi-gate operation apparatus in the packet-based network of the next generation mobile communication system according to the present invention includes a request call state control system (I-CSCF), a serving-CSCF system (S-CSCF), and the like. In a packet-based network of a next-generation mobile communication system having a home subscriber server (HSS) to provide a communication service based on a packet-based address, when a terminal registers with the packet-based network, Select and assign the corresponding S-CSCF system to be controlled, query the HSS for the terminal incoming call, find out the address of the corresponding S-CSCF controlling the called terminal, S in the other network or the network to which it belongs To relay SIP-based request messages or response messages with CSCF and act as a firewall for all signaling paths coming from external networks. At least one request call state control system (I-CSCF) installed according to the traffic size of the packet-based network; And a single network inlet server (NES) that performs a routing function between the request call state control system and an external network, and distributes and routes the message traffic from any external network to the one or more request call state control systems, respectively. It is configured by.
상기 망 입구 서버는 상기 각 요구 호 상태 제어 시스템의 시스템 부하를 실시간으로 감시하고, 그 감시 결과에 따른 상기 각 요구 호 상태 제어 시스템의 실시간 시스템 부하의 크기에 근거하여 상기 분산 라우팅을 수행토록 하거나, 또한,상기 망 입구 서버의 상기 분산 라우팅의 다른 예로는, 상기 각 요구 호 상태 제어 시스템에 대하여 외부망으로부터 들어오는 트래픽을 순차적으로 분산하여 전달토록 한다.The network entry server monitors the system load of each request call state control system in real time and performs the distributed routing based on the magnitude of the real-time system load of each request call state control system according to the monitoring result; In addition, as another example of the distributed routing of the network inlet server, the traffic from the external network is sequentially distributed to each of the requested call state control systems.
또한, 상기 망 입구 서버는 상기 분산 라우팅되는 메시지에 대한 헤더 정보의 변경이 가능토록 하되, 상기 헤더 정보의 변경은 해당 메시지의 헤더에 기록된 상기 망 입구 서버의 주소를 상기 분산 라우팅의 대상이 되는 해당 요구 호 상태 제어 시스템의 주소로 변경하는 것을 특징으로 하고, 상기 망 입구 서버와 상기 요구 호 상태 제어 시스템 간은 에스아이피(SIP) 프로토콜에 근거하여 해당 메시지를 송수신함을 특징으로 한다.The network entry server may change the header information of the distributed routed message, but the change of the header information becomes the target of the distributed routing using the address of the network entry server recorded in the header of the message. It is characterized in that the change to the address of the request call state control system, and between the network entry server and the request call state control system is characterized in that the transmission and reception of the message based on the SIP (SIP) protocol.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차세대 이동 통신 시스템의 패킷 기반 망에서의 다중 관문 운용 장치에 대하여 상세히 설명토록 한다.Hereinafter, a multi-gate operation apparatus in a packet-based network of a next generation mobile communication system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 이동 통신 시스템의 패킷 기반 망에서의 다중 관문 운용 장치의 블록도이다.2 is a block diagram of a multi-gate operation apparatus in a packet-based network of a next generation mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
도 2를 보면, 비동기 IMT-2000 통신 시스템의 All-IP 망(200)의 관문으로서 구비되는 본 발명의 다중 관문 운용 장치(100)는, 도 1에 도시된 I-CSCF(11)와 동일 기능을 수행하되 복수개 구비된 요구 호 상태 제어 시스템(I-CSCF)(110,111,...,112); 및 상기 복수개의 I-CSCF(110-112)과 패킷 기반의 외부 망(300,400) 간의 라우팅(routing) 기능을 에스아이피(SIP) 프로토콜에 근거하여수행하되, 임의의 외부망(300,400)으로부터 들어오는 메시지 트래픽을 상기 복수개의 I-CSCF(110-112)으로 각기 분산하여 라우팅하고, 상기 각 I-CSCF(110-112)의 시스템 부하를 실시간으로 감시하며, 그 감시 결과에 따른 해당 I-CSCF(110,111 또는 112)의 실시간 시스템 부하의 크기에 근거하여 분산 라우팅을 수행거나, 또는 상기 복수개의 I-CSCF(110-112)에 대하여 기 설정된 순서에 따라 순차적으로 수행토록 하며, 분산 라우팅되는 메시지에 대한 헤더 정보를 변경할 수 있도록 하여 해당 메시지의 헤더에 기록된 자신의 주소를 상기 분산 라우팅의 대상이 되는 해당 I-CSCF(110,111 또는 112)의 주소로 변경하여 전송하는, 단일의 망 입구 서버(Network Entrance Server : 이하 NES)(120)로 구성되어 있다.2, the multi-gate operation apparatus 100 of the present invention, which is provided as a gateway of the All-IP network 200 of the asynchronous IMT-2000 communication system, has the same function as the I-CSCF 11 shown in FIG. Performing a plurality of request call state control systems (I-CSCFs) 110, 111, ..., 112; And performing a routing function between the plurality of I-CSCFs 110-112 and the packet-based external networks 300 and 400 based on an SIP protocol, and receiving a message from any external network 300 or 400. The traffic is distributed and routed to the plurality of I-CSCFs 110-112, respectively, and the system load of each of the I-CSCFs 110-112 is monitored in real time, and the corresponding I-CSCFs 110, 111 according to the monitoring result. Or to perform distributed routing based on the magnitude of the real-time system load of 112, or to sequentially perform the plurality of I-CSCFs 110-112 according to a predetermined order, and to distribute the routed messages. A single network entry server (Network Ent) that transmits the information by changing its address recorded in the header of the message to the address of the corresponding I-CSCF (110, 111 or 112) that is the target of the distributed routing. rance Server: consists of 120 NES).
상기 도 2의 구성을 그 동작과 함께 부연 설명하면, 본 발명은 상기 All-IP망(200)내에 상기와 같이 여러 개의 I-CSCF시스템(110-112)을 두고 운용하는 경우, 이들 I-CSCF시스템(110-112)을 바로 외부망(300,400)과 연결되도록 하지 않고, 상기 I-CSCF 시스템(110-112)과 상기 외부망(300,400)과의 중간에 대용량 라우팅 기능을 보유한 상기 NES 서버(120)를 두고 이를 통해 외부와 연동하도록 구성하였다.Referring to the configuration of FIG. 2 together with the operation thereof, the present invention operates the multiple I-CSCF systems 110-112 as described above in the All-IP network 200. The NES server 120 having a large-capacity routing function between the I-CSCF system 110-112 and the external network 300,400 without directly connecting the system 110-112 with the external network 300,400. ) And configured to interwork with the outside through this.
이때, 중간에 위치하는 상기 NES서버(120)는 대용량 라우팅 처리가 가능해야 하며, 일반적인 라우팅 기능 이외에 상기 각 I-CSCF시스템(110-112)의 시스템 사용정도를 실시간으로 체크하고 이에 따라 상기 외부망(300,400)으로부터 들어오는 트래픽을 적절히 분산하여 해당 I-CSCF(110,111 또는 112)로 라우팅한다.At this time, the NES server 120 located in the middle should be capable of large-capacity routing processing, and checks the system usage of each I-CSCF system 110-112 in real time in addition to the general routing function and accordingly the external network. Incoming traffic from (300,400) is properly distributed and routed to the corresponding I-CSCF (110,111 or 112).
또한, 상기 NES서버(120)는 SIP 메시지의 헤더정보 변경을 가능토록 하여, 자신의 주소 정보에 근거하여 상기 외부망(300,400)으로부터 전달된 메시지의 헤더에 포함된 자신의 주소 정보를 분산 라우팅하기 위한 해당 I-CSCF시스템(110,111 또는 112)의 주소로 변경 삽입하거나, 자신의 주소 정보에 더하여 해당 I-CSCF시스템(110,111 또는 112)의 주소정보를 관련 헤더필드에 삽입하는 기능을 수행하여 상기오 같이 분산 라우팅하고, 이후 SIP 메시지 처리과정에서 해당 I-CSCF(110,111 또는 112)를 통해 그 후단의 해당 절차가 문제없이 수행된다.In addition, the NES server 120 to change the header information of the SIP message, to distribute the routing of its own address information contained in the header of the message transmitted from the external network (300,400) based on its own address information Change or insert into the address of the corresponding I-CSCF system 110, 111 or 112, or insert the address information of the corresponding I-CSCF system 110, 111 or 112 into the relevant header field in addition to its own address information. Distributed routing is performed together, and the subsequent procedure is performed without any problem through the corresponding I-CSCF 110, 111 or 112 in the SIP message processing.
이와 같은 본 발명은 상기 외부망(300,400)의 입장에서 보면 접속점이 상기 NES 서버(120)의 주소 하나로서 항상 고정되어 있게 된다. 이 사실은 매우 중요한데, 예를 들어 상기 All-IP망(200)의 접속점이 여러 개이거나 또는 접속점의 정보가 변경되거나 하면 이 사실이 이 망(200)과 연결된 모든 네트워크로 전파되어 업데이트가 되어야 하는데, 본 발명에서 상기 외부망(300,400)으로부터 바라보는 접속점으로서의 상기 NES서버(120)의 패킷 기반 주소는 항상 고정되어 있고, 그 NES서버(120) 후단에 여러 개의 상기 I-CSCF(110-112)를 두면 그 I_CSCF(110-112)에 대한 추가, 변경 및/또는 삭제가 언제든지 외부의 타망(300,400 등)에 영향을 주지않고 가능하다.In the present invention as described above, the access point is always fixed as one address of the NES server 120 from the standpoint of the external network (300,400). This fact is very important. For example, if there are several access points of the All-IP network 200 or if the information of the access point is changed, this fact must be propagated and updated to all networks connected to the network 200. In the present invention, the packet-based address of the NES server 120 as the access point viewed from the external network 300, 400 is always fixed, and the plurality of I-CSCFs 110-112 at the rear end of the NES server 120 are fixed. , The addition, modification and / or deletion of the I_CSCF 110-112 is possible at any time without affecting the external network (300, 400, etc.).
이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 차세대 이동 통신 시스템의 패킷 기반 망에서의 다중 관문 운용 장치에 의하면, 비동기 IMT-2000 통신 시스템의 All-IP 망의 트래픽이 증가하여 그 망의 관문 기능을 수행하는 I-CSCF를 다중으로 설치할 경우, 외부망에서 들어오는 트래픽을 각 I-CSCF에 적절히 분산 라우팅하여 트래픽을 분산함으로서 로드를 줄이고 그 신뢰성을 높이며, 트래픽의 추가 증가에 따른 I-CSCF의 증설이나 수정, 변경 시에도 이에 해당하는 내용 및 정보를 실시간으로 외부 관계망에 전달하거나 갱신해야 하는 번거로움을 배제할 수 있는 효과가 창출된다.As described above, according to the multi-gate operation apparatus in the packet-based network of the next generation mobile communication system according to the present invention, the traffic of the All-IP network of the asynchronous IMT-2000 communication system is increased to perform the gateway function of the network. If multiple I-CSCFs are installed, traffic is distributed by routing the incoming traffic from the external network to each I-CSCF appropriately to reduce the load, increase its reliability, and increase or modify the I-CSCF as the traffic increases. Changes also create the effect of eliminating the hassle of delivering or updating the information and information to external networks in real time.
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