KR200316901Y1

KR200316901Y1 - 보이스 오버 아이피 서비스를 지원하는 아이피 공유기

Info

Publication number: KR200316901Y1
Application number: KR20-2003-0008669U
Authority: KR
Inventors: 정찬익
Original assignee: 정찬익
Priority date: 2003-03-22
Filing date: 2003-03-22
Publication date: 2003-06-18

Abstract

본 고안은 IP 공유기에 관한 것으로서, 특히 IP 공유기에 접속되어 사설 IP 주소를 할당받은 단말기로 VoIP 통화를 가능하게 하는 VoIP 서비스를 지원하는 IP 공유기에 관한 것이다.

본 고안에 의한 VoIP 서비스를 지원하는 IP 공유기는 IP 공유기에 있어서, 공인 IP 주소, 프록시 IP 주소, 사설 IP 주소 및 포트 정보를 저장하는 저장 수단, 내부 네트워크에 사용자 단말기와 물리적으로 접속되어 데이터 통신을 실행하기 위한 내부 네트워크 인터페이스부, 외부 네트워크에 단말기와 물리적으로 접속되어 데이터 통신을 실행하기 위한 외부 네트워크 인터페이스부 및 상기 저장 수단에 저장된 IP 정보를 이용하여 IP 헤더에 포함된 IP 주소의 네트워크 주소 변환 제어를 실행하며, VoIP 서비스 요청 정보가 수신되는 경우에 상기 저장 수단에 저장된 프록시 IP 주소 및 할당된 포트 번호 정보를 읽어내어 패킷 내의 소스 IP 주소에 프록시 IP 주소를 포함하는 호 셋업 메시지를 타켓 IP 주소로 전송하고, 호 셋업 후에 할당된 포트 번호의 사용자 단말기와 수신자 단말기간의 통화 데이터 중계를 실행하도록 제어하는 제어 모듈을 포함함을 특징으로 한다.

Description

보이스 오버 아이피 서비스를 지원하는 아이피 공유기{IP router supporting VoIP service}

현재 인터넷에 접속되어 있는 모든 호스트 컴퓨터는 인터넷 내에서 각각의호스트 컴퓨터를 상호 식별하기 위하여 고유한 인터넷 주소(IP Address)를 공인된 기관으로부터 할당받아 사용한다.

IP 주소는 4바이트로 구성되어 있는데, 인터넷의 사용의 급증으로 인하여 인터넷에 접속하는 모든 단말기에 유일한 IP 주소를 할당하기가 어려워지게 되었다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 기업이나 단체에서 독자적으로 구축한 사설망(Private Network)에서 내부적으로는 자체적으로 정의된 사설 IP 주소를 사용하고, 외부 인터넷으로 송수신되는 데이터에만 공인된 IP 주소를 사용할 수 있도록 매핑해 주는 방법을 사용하여 필요한 IP 주소를 절약하는데, 이러한 방법이 IP 공유기 등에서 사용하는 NAT(Network Address Translation) 기능이다.

인터넷 기술이 발전함에 따라 인터넷을 이용한 다양한 서비스들이 개발되었는데, 그 중의 하나가 H.323 표준을 이용한 VoIP 서비스이다.

그런데, 종래의 기술에 따르면 공인 IP 주소를 할당받은 단말기만이 VoIP 서비스를 이용할 수 있고, 사설 IP 주소를 할당받은 단말기는 H.323 규격의 특성상 VoIP 서비스를 이용할 수 없었다.

즉, H.323 프로토콜에 있어서 콜 셋업(Call Setup)을 위한 핸드 쉐이크 시에 H.323 게이트키퍼 또는 H.323 게이트웨이에 전달되는 패킷은 IP 헤더에만 사용자 단말기의 IP 주소를 포함하는 것이 아니라 H.323 패킷 내에도 사용자 단말기의 IP 주소를 포함하고 있다. 그런데, 종래의 기술에 의한 IP 공유기는 IP 헤더 내의 소스 IP 주소만을 공인 IP 주소로 변환시키고, H.323 패킷 내의 소스 IP 주소는 아무런 변경없이 외부 네트워크로 전달되기 때문에 H.323 게이트키퍼 또는 H.323 게이트웨이는 적절한 콜 셋업을 수행할 수 없어 IP 공유기에 접속된 단말기들은 VoIP 서비스를 받을 수 없는 문제점이 있었다.

본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 IP 공유기에 H.323 중계 서비스를 제공하여 내부 네트워크에 접속된 단말기로 VoIP 서비스를 받을 수 있게 하는 VoIP 서비스를 지원하는 IP 공유기를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안에 의한 VoIP 서비스를 지원하는 IP 공유기가 적용된 VoIP 통화 시스템의 구성도이다.

도 2는 본 고안에 의한 VoIP 서비스를 지원하는 IP 공유기의 세부 구성도이다.

도 3은 본 고안에 의한 VoIP 서비스를 지원하는 IP 공유기를 이용한 VoIP 통화 방법의 흐름도이다.

도 4는 본 고안에 의한 IP 공유기에서 변환시킨 호 연결 요청 패킷 데이터의 구성도이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 고안에 의한 VoIP 서비스를 지원하는 IP 공유기는 IP 공유기에 있어서, 공인 IP 주소, 프록시 IP 주소, 사설 IP 주소 및 포트 정보를 저장하는 저장 수단, 내부 네트워크에 사용자 단말기와 물리적으로 접속되어 데이터 통신을 실행하기 위한 내부 네트워크 인터페이스부, 외부 네트워크에 단말기와 물리적으로 접속되어 데이터 통신을 실행하기 위한 외부 네트워크 인터페이스부 및 상기 저장 수단에 저장된 IP 정보를 이용하여 IP 헤더에 포함된 IP 주소의 네트워크 주소 변환 제어를 실행하며, VoIP 서비스 요청 정보가 수신되는 경우에 상기 저장 수단에 저장된 프록시 IP 주소 및 할당된 포트 번호 정보를 읽어내어 패킷 내의 소스 IP 주소에 프록시 IP 주소를 포함하는 호 셋업 메시지를 타켓 IP 주소로 전송하고, 호 셋업 후에 할당된 포트 번호의 사용자 단말기와 수신자 단말기간의 통화 데이터 중계를 실행하도록 제어하는 제어 모듈을 포함함을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 일 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 IP 공유기가 적용되는 VoIP 통화 시스템은 인터넷(1000), 일반 공중 교환망(PSTN; 2000), 이동 통신망(3000), IP 공유기(110), 게이트키퍼(120), 게이트웨이(130), VoIP 서버(140), IP 공유기(110)의 내부 네트워크에 접속된 사용자 단말기(150), PSTN(2000)에 접속된 전화기(160) 및 이동 통신망(3000)에 접속되는 휴대폰(170)으로 구성된다.

게이트웨이(130)는 호 제어 및 DTMF 수신, DTMF 톤 생성 기능 등을 포함하여, 서로 다른 규격을 갖는 통신망인 인터넷(1000), PSTN(2000) 및 이동 통신망(3000)사이의 음성 전화 통화가 가능하도록 신호의 규격을 변환시키는 기능을 실행한다.

게이트키퍼(120)는 ITU-T(국제전기통신연합; International Telecommunication Union-Telecommunication)의 멀티미디어 통신규격인 H.323 프로토콜에 정의된 H.323 실체(Entity)의 하나로서, 패킷 기반 네트워크(IP 기반 네트워크)에 존재하는 엔드포인트(예로서, 게이트웨이, 터미널, 멀티포인트 컨트롤 유니트(MCU))들을 존(Zone)이라고 정의된 하나의 제어 영역으로 묶어 제어 관리, 등록하는 수단이다.

통상적으로, 게이트키퍼(130)는 네트워크를 제어하는 기능을 구비하고 있으며, 외부로부터 인입된 호에 대한 허가 여부를 결정하는 인증 작업을 수행하고, 대역폭 변화 요구에 대한 제어를 실행한다. 또한, 이미 등록되어 있는 변환 테이블을이용하여 인터넷 폰의 전화번호와 IP 주소사이의 변환을 수행한다. 고정 IP 를 사용하는 고객의 경우에는 변환 테이블의 인터넷 전화번호에 일치하는 IP주소가 고정되어 있으나, 만일 고객이 ADSL과 케이블모뎀처럼 유동IP를 사용하는 경우에는 고객의 인터넷 폰과 게이트키퍼 사이에 정기적인 정보교환을 통하여 가입자ID(인터넷 폰의 전화번호, H.323ID 및 e164ID)에 일치하는 변화된 IP 주소를 항상 확인하여 저장함으로써, 착신된 인터넷 전화번호에 일치하는 IP 주소를 확인하여 인터넷 폰 전화통화를 가능하게 지원한다.

VoIP 서버(140)는 사용자 단말기(150)에 인터넷 전화 통화에 필요한 응용 소프트웨어를 제공하고, 통화하고자 하는 수신자 단말기가 속하는 지역의 게이트웨이 또는 게이트키퍼를 식별하여 통화 채널을 개통해주고 이를 제어하는 인터넷 통화 관리 센터의 역할을 실행한다. 즉, IP 공유기(110)의 H.323 중계를 통하여 전송되는 사용자 단말기의 호 연결 요청에 응답하여 수신자 단말기가 속하는 게이트웨이 또는 게이트키퍼로 호 연결 셋업 메시지를 전송함으로써, IP 공유기(110)를 프록시 서버로 하여 사용자 단말기와 수신자 단말기 사이에 통화 채널이 개통되도록 한다.

IP 공유기(110)의 내부 네트워크에 접속된 단말기(150)는 퍼스널 컴퓨터, 또는 IP 폰 등으로 구성된다. 단말기가 IP 폰으로 구성된 경우, 인터넷 전화 통화 서비스가 가능하도록 VoIP 모듈을 포함하게 된다. 본 고안에서는 설명의 편의를 위하여 내부 네트워크에 단일의 단말기(150)로 도시하였으나, 실제에 있어서는 복수의 단말기가 연결되어 있다.

본 고안에 의한 VoIP 서비스를 지원하는 IP 공유기(110)의 세부 구성도를 도2에 도시하였다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 VoIP 서비스를 지원하는 IP 공유기(110)는 제어 모듈(210), 내부 네트워크 인터페이스부(220), 외부 네트워크 인터페이스부(230) 및 저장 수단(240)을 포함한다.

저장 수단(240)에는 공인 IP 주소, 프록시 IP 주소, 사설 IP 주소 및 포트 정보들이 저장되어 있으며, 또한, 내부 네트워크에 접속된 단말기들에 할당된 사설 IP 주소, 포트 번호 정보들이 저장되어 있다. 특히, 접속된 단말기가 VoIP 서비스를 요청한 경우에는 단말기에 할당된 사설 IP 주소 및 포트 번호 이외에 공인 IP 주소로 할당된 프록시 IP 주소를 저장한다.

내부 네트워크 인터페이스부(220)는 이더넷(Ethernet)과 같은 근거리통신망(LAN)인 내부 네트워크에 접속된 사용자 단말기(150)와 물리적으로 접속되어 데이터 통신이 가능하도록 한다.

외부 네트워크 인터페이스부(230)는 인터넷(1000) 회선을 통하여 물리적으로 접속되는 게이트키퍼(120), 게이트웨이(130) 또는 VoIP 서버(140) 등의 단말기들과의 데이터 통신이 가능하도록 한다.

제어 모듈(210)은 세부적으로 NAT 모듈(210-1), 프록시 모듈(210-2) 및 패킷 조사 모듈(210-3)로 구성된다.

NAT 모듈(210-1)은 네트워크 주소를 변환시켜주는 기능을 실행한다. 즉, 내부 네트워크에 접속되는 단말기로부터 IP 주소가 요청되면, 저장 수단(240)에 저장되어 있는 미 할당된 사설 IP 주소 및 포트 번호를 검색하여 단말기에 할당하고,외부 네트워크로 데이터 전송 시에 IP 헤더 내 소스 IP 주소(사설 IP 주소)를 공인 IP 주소로 변환하여 전송하고, 데이터 수신 시에는 포트 번호를 검색하여 해당 포트에 접속된 사설 IP 주소를 갖는 단말기로 전송하는 프로세스를 실행한다.

패킷 조사 모듈(210-3)은 수신되는 패킷이 VoIP 서비스 요청 패킷인지를 모니터링하는 모듈이다. 즉, 수신되는 데이터가 H.323 규격에 의한 VoIP 패킷 데이터인지를 판단하는 역할을 실행한다.

프록시 모듈(210-2)은 패킷 조사 모듈(210-3)의 패킷 조사 결과 수신되는 데이터가 H.323 규격에 의한 VoIP 패킷 데이터인 경우에, 저장 수단(240)에 저장된 프록시 IP 주소(공인 IP 주소로 할당된 IP 공유기 고유의 IP 주소)를 H.323 규격에 의한 호 연결 요청 패킷 데이터의 소스 IP 주소에 삽입한 후에 VoIP 서버(140)로 전송하여 삽입된 프록시 IP 주소로 호 셋업을 요청한다. 프록시 모듈(210-2)에서 VoIP 서버(140)로 전송되는 변환된 호 연결 요청 패킷 데이터는 도 4에 도시된 바와 같다.

즉, 변환된 호 연결 요청 패킷 데이터에는 송신지 IP 정보(송신 단말기의 IP 주소 및 포트 번호), 수신지 IP 정보(VoIP 서버의 IP 주소 및 포트 번호), 수신자 전화번호 정보 및 프록시 IP 주소 정보를 포함하고 있다. 여기에서, 프록시 IP 주소 정보는 프록시 모듈(210-2)에서 삽입된 정보이다.

그러면, 사용자 단말기(150)에서 IP 공유기(110)의 H.323 VoIP 패킷 중계 기능을 이용하여 VoIP 통화를 실행하는 동작에 대하여 도 3의 흐름도를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

우선, 사용자 단말기(150)가 내부 네트워크에 접속되면 IP 공유기(110)로부터 사설 IP 주소 및 포트 번호를 할당받는다(S1, S2).

사용자 단말기(150)가 인터넷 접속에 필요한 프로세스를 마친 후에, VoIP 통화 서비스를 제공받기 위하여 통화를 시도하면, 송신지 IP 정보(송신 단말기의 IP 주소 및 포트 번호), 수신지 IP 정보(VoIP 서버의 IP 주소 및 포트 번호) 및 수신자 전화번호 정보를 포함하는 호 연결을 요청하는 패킷 데이터를 IP 공유기(110)로 전송한다(S3).

그러면, IP 공유기(110)의 패킷 조사 모듈(210-3)의 패킷 조사 결과 수신된 패킷이 H.323 패킷에 의한 호 연결 요청 데이터에 해당되므로 프록시 모듈(210-2)에서는 수신된 패킷에 소스 IP 주소로 프록시 IP 정보를 삽입하여 도 4에 도시된 바와 같이 변환시킨 호 연결 요청 패킷 데이터를 수신지 주소인 VoIP 서버(140)로 전송한다(S4).

VoIP 서버(140)에서는 수신된 패킷에 프록시 IP 주소 정보가 포함된 경우에 프록시 IP 주소를 매개로 한 통화 중계로 인식한다. 그리고, VoIP 서버(140)는 수신자 전화번호에 해당되는 단말기(또는 전화기)를 호출하기 위해 H.323 표준을 이용해 수신자 단말기(또는 전화기)가 속하는 게이트키퍼(또는 게이트웨이)로 호 연결 셋업 메시지를 전송한다. 이때 프록시 중계 방식의 통화 요청에 따라서 사용자 단말기의 IP 주소 대신에 프록시 주소를 셋업 메시지에 포함시켜 전송한다(S5). 즉, 수신자 전화번호가 IP 폰 번호에 해당되는 경우에는 수신지 관할 게이트키퍼(120)로 전송하고, 수신자 전화번호가 일반 전화번호 또는 휴대폰 번호에 해당되는 경우에는 수신지 관할 게이트웨이(130)로 전송한다.

프록시 IP 주소를 포함한 셋업 메시지를 접수한 게이트키퍼(120) 또는 게이트웨이(130)는 인터넷(1000) 또는 PSTN(2000) 또는 이동 통신망(3000)을 경유해 수신자 단말기(IP 폰, 일반 전화기 또는 휴대폰)로 호를 전송하고 수신자의 응답이 있으면 호가 연결되었음을 알리는 확인 메시지를 VoIP 서버(140)로 전송한다(S6).

그러면, VoIP 서버(140)는 호가 연결되었음을 알리는 확인 메시지를 프록시 IP 주소를 갖는 IP 공유기(110)로 전송하고(S7), IP 공유기(110)에서는 호 연결 요청한 단말기의 포트 번호에 상응하는 사설 IP 주소를 갖는 사용자 단말기(150)로 중계 전송한다(S8). 이에 따라서 프록시 IP 주소를 매개로 하여 호 연결되어 통화가 가능하게 된다.

호가 연결되면, IP 공유기(110)는 송/수신 단말기 사이에서 H.323 패킷 데이터를 중계하는 프록시 서버로서 동작하게 된다. 즉, 사용자 단말기(150)로부터 송화 음성 데이터 패킷이 IP 공유기(110)로 전송되면(S9), IP 공유기(110)는 호 연결된 게이트키퍼(120) 또는 게이트웨이(130)로 소스 IP 주소에 프록시 IP 주소를 삽입하여 중계 전송한다(S10). 또한 수신자 단말기(전화기)의 수화 음성 데이터 패킷이 프록시 IP 주소인 IP 공유기(110)로 전송되면(S11), 호 연결된 포트 번호에 연결된 사설 IP 주소를 갖는 사용자 단말기로 중계 전송한다(S12).

이와 같은 방법에 의하여 IP 공유기(110)의 내부 네트워크에 접속되어 사설 IP 주소를 할당받은 사용자 단말기(150)로 VoIP 전화 통화를 실행할 수 있게 되었다.

첨부된 도면에 도시되어 된 특정의 실시 예들은 단지 본 고안의 예로서 이해되어 지고, 본 고안의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 본 고안에 기술된 기술적 사상의 범위에서도 다양한 다른 변경이 발생될 수 있으므로, 본 고안은 보여지거나 기술된 특정의 구성 및 배열로 제한되지 않는 것은 자명하다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 의하면 IP 공유기에서 프록시 IP 주소를 매개로 하여 H.323 VoIP 중계 서비스가 가능하도록 제어함으로써, IP 공유기에 접속된 단말기를 이용해서도 VoIP 전화 통화를 실행할 수 있는 효과가 발생된다.

Claims

IP 공유기에 있어서,

공인 IP 주소, 프록시 IP 주소, 사설 IP 주소 및 포트 정보를 저장하는 저장 수단;

내부 네트워크에 사용자 단말기와 물리적으로 접속되어 데이터 통신을 실행하기 위한 내부 네트워크 인터페이스부;

외부 네트워크에 단말기와 물리적으로 접속되어 데이터 통신을 실행하기 위한 외부 네트워크 인터페이스부; 및

상기 저장 수단에 저장된 IP 정보를 이용하여 IP 헤더에 포함된 IP 주소의 네트워크 주소 변환 제어를 실행하며, VoIP 서비스 요청 정보가 수신되는 경우에 상기 저장 수단에 저장된 프록시 IP 주소 및 할당된 포트 번호 정보를 읽어내어 패킷 내의 소스 IP 주소에 프록시 IP 주소를 포함하는 호 셋업 메시지를 타켓 IP 주소로 전송하고, 호 셋업 후에 할당된 포트 번호의 사용자 단말기와 수신자 단말기간의 통화 데이터 중계를 실행하도록 제어하는 제어 모듈을 포함함을 특징으로 하는 VoIP 서비스를 지원하는 IP 공유기.
제1항에 있어서, 상기 VoIP 서비스 요청 정보는 H.323 규격에 의한 호 연결 요청 데이터임을 특징으로 하는 VoIP 서비스를 지원하는 IP 공유기.
제1항에 있어서, 상기 제어 모듈은

내부 네트워크에 접속된 단말기에 사설 IP 주소 및 포트 번호를 할당하고, 외부 네트워크와의 데이터 통신 시에 IP 헤더에 포함된 소스 IP 주소를 공인 IP 주소로 변환시키기 위한 NAT 모듈;

내부 네트워크로부터 수신되는 패킷이 H.323 패킷인지를 판단하는 패킷 조사 모듈; 및

상기 패킷 조사 모듈의 패킷 조사 결과 수신되는 데이터가 H.323 규격에 의한 VoIP 패킷 데이터인 경우에 소스 IP 주소에 프록시 IP 주소를 삽입하여 외부 네트워크로 전송하고, 호 접속 후에는 접속된 단말기간에 상기 프록시 IP 주소를 매개로 VoIP 패킷을 중계 전송하는 프록시 모듈을 포함함을 특징으로 하는 VoIP 서비스를 지원하는 IP 공유기.
제3항에 있어서, 상기 프록시 IP 주소는 공인 IP 주소로 할당된 IP 공유기 고유의 IP 주소임을 특징으로 하는 VoIP 서비스를 지원하는 IP 공유기.