KR20050060864A - 응용 계층 트래픽 관리를 통한 멀티미디어 서비스 품질제공 시스템 및 방법 - Google Patents

응용 계층 트래픽 관리를 통한 멀티미디어 서비스 품질제공 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 응용 계층 트래픽 관리를 통한 멀티미디어 서비스 품질 제공 시스템 및 방법에 관한 것으로, 상기 멀티미디어 서비스 품질 제공 방법은 (a) 사용자로부터 데이터 연결 요청이 입력되면 목적지까지 직접 연결된 경로에 새로운 데이터 전달 요청을 수용할 만큼 충분한 대역이 존재하는지 여부를 확인하는 단계; (b) 상기 (a) 단계에서의 확인 결과 새로운 데이터 전달 요청을 수용할 만큼 충분할 대역이 존재하는 경우, 해당 경로를 연결하여 상기 사용자로부터 입력된 데이터 전달 요청을 수행하는 단계; 및 (c) 상기 (a) 단계에서의 확인 결과 새로운 데이터 전달 요청을 수용할 만큼 충분할 대역이 존재하지 않는 경우, 우회 경로를 검색하여 연결하고, 상기 우회 경로를 통해 상기 사용자로부터 입력된 데이터 전달 요청을 수행하는 단계로 구성되어, 현존하는 인터넷 하부 구조의 변경 없이 응용 계층의 트래픽 관리만으로도 VoIP 등과 같은 멀티미디어 응용 서비스를 보다 고품질로 제공한다.

Description

응용 계층 트래픽 관리를 통한 멀티미디어 서비스 품질 제공 시스템 및 방법{System and method of providing QoS based on application level traffic management for multimedia services}
본 발명은 인터넷 망 관리 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 인터넷을 위한 멀티미디어 서비스 품질 제공 시스템 및 방법에 관한 것이다.
현재 인터넷 망이 점차 광대역화 됨에 따라 각종 멀티미디어 응용 서비스에 대한 요구가 증가되고 있다. 최근 들어 VoIP(Voice over IP)와 같은 각종 멀티미디어 응용 서비스에 대한 요구가 높게 일고 있다. 이러한 응용 서비스의 사용자들은 현재의 최선형 서비스(best-effort service)에서 제공되는 것보다 더욱 다양한 서비스를 서비스 제공자들에게 요구하고 있다. 이를 인터넷에서 완벽하게 제공하기 위해서는 망의 서비스 품질(Quality of Service : QoS) 보장 여부를 반드시 고려해야 한다. 서비스 품질은 대역폭, 전송 지연, 지터 혹은 오류율을 일컬으며, 현재의 인터넷 환경에서는 트래픽의 폭주나 라우팅 테이블의 변경 등에 따라 발생될 수 있다.
서비스 품질을 개선하기 위해, 망 환경에서의 서비스 품질 보장 방법 등이 제안되어 왔으나, 실제 인터넷 망에서 모든 망 장비를 교환하기란 그리 쉬운 일이 아니며, 특히 ISP(Internet Service Provider) 가 아닌 소규모 VoIP 서비스 사업자들이 서비스 품질을 개선하기 위해 라우터와 같은 모든 망 장비를 변경하는 것은 거의 불가능한 일이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 현존하는 인터넷 하부 구조를 변경하지 않고서 응용 계층의 트래픽 관리를 통하여 VoIP 등과 같은 멀티미디어 응용 서비스를 보다 고품질로 제공할 수 있는 멀티미디어 서비스 품질 제공 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.
상기의 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 멀티미디어 서비스 품질 제공 방법은, (a) 사용자로부터 데이터 연결 요청이 입력되면 목적지까지 직접 연결된 경로에 새로운 데이터 전달 요청을 수용할 만큼 충분한 대역이 존재하는지 여부를 확인하는 단계; (b) 상기 (a) 단계에서의 확인 결과 새로운 데이터 전달 요청을 수용할 만큼 충분할 대역이 존재하는 경우, 해당 경로를 연결하여 상기 사용자로부터 입력된 데이터 전달 요청을 수행하는 단계; 및 (c) 상기 (a) 단계에서의 확인 결과 새로운 데이터 전달 요청을 수용할 만큼 충분할 대역이 존재하지 않는 경우, 우회 경로를 검색하여 연결하고, 상기 우회 경로를 통해 상기 사용자로부터 입력된 데이터 전달 요청을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 멀티미디어 서비스 품질 제공 시스템은, 응용 계층 내에 멀티미디어 서비스 품질을 제공하는 미디어 프록시를 구비하며, 상기 미디어 프록시는, 사용자들로부터 전송된 데이터 전달 요청을 허가할 것인지에 대한 정책을 판단하는 정책/수락 모듈; 호 및 경로 데이터가 저장되는 호/경로 데이터베이스; 상기 호/경로 데이터베이스를 모니터링하는 호 모니터링 모듈; 상기 호/경로 데이터베이스의 모니터링 결과, 상기 사용자가 요청한 대역이 상기 미디어 프록시에서 제공할 수 있는 범위에 존재하지 않을 경우 우회 경로를 설정하는 경로제어 모듈; 및 상기 경로제어 모듈에서 설정된 상기 우회 경로를 따라서 상기 미디어 프록시와 타 미디어 프록시간에 멀티미디어 데이터를 전달하는 스위칭 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 서비스 망 구성을 보여주는 도면으로서, 응용 계층 프록시를 사용한 서비스 토폴로지가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 멀티미디어 송신자(30)와 멀티미디어 데이터 수신자(40)는 본 발명이 적용되는 서비스 망을 통해 서로 연결된다(참조 번호 5 참조).
일반적으로, 인터넷 서비스라는 용어는 국제표준화기구인 ISO(International Standard Organization)에서 발표한 OSI 7 Layer(Open System Interconnection 7 Layer) 모델에서 계층 7에 해당되는 응용 계층(Application Layer)을 지칭한다.
응용 계층은 사용자와 바로 접해있는 계층으로 사용자와의 상호 작용하는 응용 프로그램이 가장 근접하게 사용하는 계층으로, 하위의 TCP와 IP가 제공하는 서버를 기반으로 사용자에게 특정의 응용 서비스를 제공하기 위한 세부 약속을 정의한다. 응용 계층의 프로토콜에는 SMTP(Simple Mail Transfer Protocol), FTP(File Transfer Protocol), TELNET, HTTP(Hyper Text Transfer Protocol) 등이 있다.
본 발명에서는 VoIP 사업자와 같이 제 2차 서비스 제공자(30)가 ISP로부터 리스한 자신의 일정 자원을 보다 효율적으로 이용하도록 함으로써, 최종적으로는 VoIP 사용자들(40)에게 서비스 품질을 보장시켜 줄 수 있도록 한다. 이를 위해 본 발명에서는 응용 계층 내에 미디어 프록시라는 새로운 서비스 관리자를 정의한다.
미디어 프록시는 망 사업자가 아닌 서비스(예를 들면, VoIP) 사업자들이 자신이 제공하는 서비스의 사용자들에게 인접한 위치에 설치하는 일종의 서버 형태로 구성되어, 송신측 미디어 프록시와 수신측 미디어 프록시간의 가상 경로가 새로운 호를 수용할 만큼 충분한지를 측정하여 서비스를 제공하되, 만일 송신측 미디어 프록시와 수신측 미디어 프록시간의 가상 경로가 새로운 호를 수용하기에 부족할 경우 다른 경로로 우회하여(참조번호 5 참조) 사용자들의 멀티미디어 데이터를 목적지까지 보장된 품질로 전달하는 역할을 수행한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미디어 프록시(100)의 기능 블록들의 구성을 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 미디어 프록시(100)는 크게 제어 모듈(110)과 스위칭 모듈(190)로 구분된다.
제어 모듈(110)은 정책(policy)/수락 모듈(120), 호 모니터링 모듈(130), 경로 제어 모듈(140), 및 호/경로 DB(150)를 포함한다. 호/경로 데이터베이스(150)에는 호 및 경로 데이터가 저장된다. 정책(policy)/수락 모듈(120)은 사용자들로부터 전송된 데이터 전달 요청을 허가할 것인가와 관련된 각종 정책을 판단하는 기능을 수행하고, 호 모니터링 모듈(130)은 자신이 현재 관리하고 있는 호/경로 DB(150)를 모니터링 하는 기능을 수행한다. 경로제어 모듈(140)은 호/경로 DB(150)의 모니터링 결과, 사용자가 새로 요청한 대역이 미디어 프록시(100)에서 제공할 수 있는 범위에 들어있지 않을 경우, 다른 경로가 가능한지를 조사하여 해당 경로를 우회하는 우회 경로를 설정한다.
그리고, 스위칭 모듈(190)은 제어 모듈(110)에서 설정된 경로를 따라서 타 미디어 프록시간의 채널(170)을 통해 멀티미디어 데이터를 전달하는 스위칭 모듈(160)로 구성된다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 경로 설정 방법을 보여주는 흐름도로서, 도 2에 도시된 경로 제어 모듈(140)에서 수행되는 경로 설정 방법이 도시되어 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 경로 제어 모듈(140)은 사용자로부터의 데이터 연결 요청을 받아들이고(1410 단계), 호/경로 DB(150)를 검색하여 목적지 미디어 플록시까지의 대역을 확인한다(1420 단계). 그리고, 목적지까지 직접 연결된 경로가 새로운 데이터 전달 요청을 수용할 만큼 여분이 있는지를 확인한다(1430 단계).
1430 단계에서의 확인 결과, 새로운 데이터 전달 요청을 수용할 만큼 충분할 대역이 존재하는 경우, 해당 경로를 연결하여 사용자로부터 입력된 데이터 전달 요청을 수행한다(1440 단계). 그리고, 1430 단계에서의 확인 결과, 새로운 데이터 전달 요청을 수용할 만큼 충분할 대역이 존재하지 않는 경우, 다른 경로가 존재하는지를 검사한다(1450 단계).
1450 단계에서의 검사 결과, 다른 경로가 존재하지 않으면 경로 연결을 수행하지 않고(1460 단계), 다른 경로가 존재하면 우회경로(도 1의 5 참조)를 연결하여 사용자로부터 입력된 데이터 전달 요청을 수행한다(1470 단계).
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 경로 탐색 과정을 보여주는 도면으로서, 도 3에 도시된 1450 단계에서 수행되는 다른 경로(즉, 우회 경로)를 탐색하는 과정이 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 미디어 프록시 A(30)와 미디어 프록시 D(40)간의 직접 경로가 충분하지 않은 경우, 새로운 경로(참조번호 5)를 설정해야 하는 프록시 A(30)는 비교적 충분한 자원이 있다고 판단되는 자신의 인접 프록시 B에게, 자신을 시작점으로 하여 클라이언트가 요청한 대역이 충분히 있는지를 의뢰한다(화살표 ① 참조). 이 때, 프록시 B도 마찬가지 방법에 따라 프록시 D(40)에게 자신을 시작점으로 하여 클라이언트가 요청한 대역이 충분히 있는지를 의뢰함과 동시에 자원을 예약한다(화살표 ② 참조).
만일 프록시 D(40)가 충분한 대역이 있다고 판단되면, 프록시 D(40)는 전달 가능을 표시하는 OK 메시지를 역방향으로 보냄과 동시에 자원을 예약한다(화살표 ③ 참조). 반대로, 프록시 D(40)가 충분한 대역이 있지 않다고 판단되면, 자원이 부족하다는 FAIL 메시지를 역방향으로 보냄으로써 프록시 B로 하여금 예약한 자원을 해지도록 한다.
프록시 D(40)로부터 OK 메시지를 수신한 프록시 B는 자신이 예약한 자원을 확정함과 동시에 프록시 A에게 상기 OK 메시지를 역방향으로 전달한다(화살표 ④ 참조).
앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 응용 계층 트래픽 관리를 통한 멀티미디어 서비스 품질 제공 시스템 및 방법은, 응용 계층 내에 미디어 프록시라는 새로운 서비스 관리자를 정의한다. 미디어 프록시는 망 사업자가 아닌 서비스 사업자들이 자신이 제공하는 서비스 사용자들의 인접 위치에 설치하는 일종의 서버로서, 그 주된 역할은 송신측 미디어 프록시와 수신측 미디어 프록시간의 가상 경로가 새로운 호를 수용할 만큼 충분치 못할 경우, 멀티미디어 데이터를 다른 경로로 우회하여 목적지까지 보장된 품질로 전달하는 역할을 수행한다. 이와 같은 멀티미디어 서비스 품질 제공 시스템 및 방법에 의하면, 소규모 VoIP 사업자들이 현존하는 인터넷 하부 구조를 변경하지 않고도 응용 계층의 트래픽 관리를 통해서 VoIP 등과 같은 멀티미디어 응용 서비스를 최종 사용자들에게 보다 고품질로 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이상에 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 멀티미디어 서비스 품질 제공 시스템 및 방법에 의하면, 현존하는 인터넷 하부 구조를 변경하지 않고도 응용 계층의 트래픽 관리를 통하여 VoIP 등과 같은 멀티미디어 응용 서비스를 보다 고품질로 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 서비스 망 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미디어 프록시의 기능 블록들의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 경로 설정 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 경로 탐색 과정을 보여주는 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
120 : 정책/수락 모듈 130 : 호 모니터링 모듈
140 : 경로 제어 모듈 150 : 호/경로 DB
160 : 스위칭 모듈 170 : 채널

Claims (3)

  1. (a) 사용자로부터 데이터 연결 요청이 입력되면 목적지까지 직접 연결된 경로에 새로운 데이터 전달 요청을 수용할 만큼 충분한 대역이 존재하는지 여부를 확인하는 단계;
    (b) 상기 (a) 단계에서의 확인 결과 새로운 데이터 전달 요청을 수용할 만큼 충분할 대역이 존재하는 경우, 해당 경로를 연결하여 상기 사용자로부터 입력된 데이터 전달 요청을 수행하는 단계; 및
    (c) 상기 (a) 단계에서의 확인 결과 새로운 데이터 전달 요청을 수용할 만큼 충분할 대역이 존재하지 않는 경우, 우회 경로를 검색하여 연결하고, 상기 우회 경로를 통해 상기 사용자로부터 입력된 데이터 전달 요청을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 서비스 품질 제공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 (c) 단계에 수행되는 상기 우회 경로 검색 과정은
    (c-1) 상기 우회 경로를 설정해야 하는 제 1 프록시가 비교적 충분한 자원이 있다고 판단되는 제 2 프록시에게 자신을 시작점으로 하여 상기 사용자가 요청한 대역이 충분히 존재하는지를 의뢰하는 단계;
    (c-2) 이 때, 상기 제 2 프록시가 제 3 프록시에게 자신을 시작점으로 하여 상기 사용자가 요청한 대역이 충분히 존재하는지를 의뢰하고 자원을 예약하는 단계;
    (c-3) 상기 제 3 프록시에게 충분한 대역이 존재하는 경우, 상기 제 3 프록시가 전달 가능을 표시하는 OK 메시지를 상기 제 2 프록시에게 전달하고 자원을 예약하는 단계;
    (c-4) 상기 제 3 프록시에게 충분한 대역이 존재하지 않는 경우, 상기 제 3 프록시가 자원이 부족하다는 FAIL 메시지를 상기 제 2 프록시에게 전달하고 예약된 상기 자원을 해지하는 단계; 및
    (c-5) 상기 제 3 프록시로부터 상기 OK 메시지를 수신한 상기 제 2 프록시가 자신이 예약한 자원을 확정하고, 상기 제 1 프록시에게 상기 OK 메시지를 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 서비스 품질 제공 방법.
  3. 멀티미디어 서비스 품질 제공 시스템에 있어서:
    멀티미디어 서비스 제공자는 응용 계층 내에 멀티미디어 서비스 품질을 제공하는 미디어 프록시를 구비하며, 상기 미디어 프록시는,
    사용자들로부터 전송된 데이터 전달 요청을 허가할 것인지에 대한 정책을 판단하는 정책/수락 모듈;
    호 및 경로 데이터가 저장되는 호/경로 데이터베이스;
    상기 호/경로 데이터베이스를 모니터링하는 호 모니터링 모듈;
    상기 호/경로 데이터베이스의 모니터링 결과, 상기 사용자가 요청한 대역이 상기 미디어 프록시에서 제공할 수 있는 범위에 존재하지 않을 경우 우회 경로를 설정하는 경로제어 모듈; 및
    상기 경로제어 모듈에서 설정된 상기 우회 경로를 따라서 상기 미디어 프록시와 타 미디어 프록시간에 멀티미디어 데이터를 전달하는 스위칭 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 서비스 품질 제공 시스템.
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