KR20060086348A - 지리적인 주소로 메시지를 루팅하기 위한 다이내믹하고 트래픽-기반 최적화 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통신 네트워크에서 메시지들을 전달하기 위해 배치되는 네트워크 장치 및 그 방법으로서, 상기 방법은, 짧은 시간 기간 내에 지리적인 영역으로 예정되어진 메시지들의 동작 속도를 모니터링하는 단계;

임계치에 도달했을 때, 상기 메시지를 상기 지리적인 영역에 루팅하기 위한 멀티캐스트 그룹을 설정하는 단계 - 상기 메시지들을 전달하는 것을 책임지는 네트워크 장치들이 상기 멀티캐스트 그룹에 합류함 -; 및 상기 멀티캐스트 그룹이 설정되었을 때, 상기 메시지들을 상기 지리적인 영역에 전달하는 단계를 포함한다.

Description

지리적인 주소로 메시지를 루팅하기 위한 다이내믹하고 트래픽-구동적인 최적화{DYNAMIC AND TRAFFIC-DRIVEN OPTIMIZATION OF MESSAGE ROUTING TO GEOGRAPHICAL ADDRESSES}

본 발명은 서비스 제공자가 특정의 선택되어진 지리적인 영역에 있는 고객들 또는 이동 사용자들로의 서비스들을 설정할 수 있도록 보장하기 위해 통신 네트워크들에서 사용된다.

가까운 장래에는 서비스 제공자들이 특정의 선택가능한 지리적인 영역에서 서비스들을 설정하거나 또는 정보를 그곳에 전송하는 토우(toe) 가능성을 고객들에게 제공할 것이다. 이러한 방식을 통해, 이동 (무선) 사용자들에게는 그들의 현재 위치와 관련된 유용한 서비스들 및 정보가 제공될 수 있는데, 예컨대, 특정 제공자들이 상점 영역 내에 위치하는 사용자들에게 광고될 수 있다.

이러한 서비스들을 구현하기 위해 필요한 기본적인 기능들 중 하나는 서비스 제공자로부터의 데이터를 선택된 지리적인 영역, 즉 자신들의 액세스 기술을 갖는 이러한 영역들을 커버하는 액세스 루터들에게 전송하는 방법이다. 이는 지리적인 목적지 좌표를 각각의 메시지에 삽입함으로써 달성될 수 있다. 모든 액세스 루터는 자신의 커버리지 영역의 좌표를 알고 있고, 모든 해당 중간 네트워크 시스템들 은 자신들에 접속된 다른 시스템들의 커버리지 영역들을 알고 있다. 이 경우에, 각각의 루터는 자신의 접속된 액세스 루터들에 의해 커버되는 지리적인 영역이나 자신에게 접속된 다른 루터들의 커버리지 영역들이 목표 주소에 일치하는지 여부에 대한 테스트를 수행하며, 그 결과를 적합한 시스템에 전송한다. 상기 설명된 메커니즘은 GeoCast[1]로 지칭된다.

상기 설명된 메커니즘의 단점은 메시지가 그것의 목적지로 전송될 수 있기 이전에 중간 시스템들에서 비용이 많이 드는 교차 검사들에 의해 지연이 발생한다는 점이다. 또한, 중간 시스템들은 만약 루팅될 메시지들의 수가 특정 속도를 초과한다면 혼잡이 발생시키는 성능 병목현상이 일어날 수 있다.

따라서, 메시지를 지리적인 영역의 목적지로 전달하기 위해 교차 검사를 수행하는 중간 시스템들에 의해 야기되는 지연을 감소시키고 그럼으로써 시스템이 성능 열화가 발생하도록 야기할 수 있는 병목현상을 감소시키는 기술이 요구된다.

본 발명에 따르면, 위의 설명된 문제점들은 효율적이면서 간단한 방식으로 해결된다. 제안되는 기술들은 메시지가 지리적인 영역 내의 목적지로 전달되게 한다.

상기 기술들은 방법 및 네트워크 장치에 관한 독립항들에 포함되어 있는 기술들에 의해서 달성된다.

통신 네트워크에서 메시지들을 전달하기 위한 상기 방법은,

- 짧은 시간 기간 내에 지리적인 영역으로 예정되어진 메시지들의 도착 속도를 모니터링하는 단계;

- 임계치에 도달하였을 때, 상기 지리적인 영역에 상기 메시지들을 루팅하기 위한 멀티캐스트 그룹을 설정하는 단계 - 네트워크 장치들이 상기 메시지들을 상기 멀티캐스트 그룹에 결합하기 위해 전달하는 것을 책임짐 -; 및

- 상기 멀티캐스트 그룹을 설정하였을 때, 상기 메시지들을 상기 지리적인 영역에 전달하는 단계를 포함한다.

통신 네트워크에 위치하는 상기 네트워크 장치는 청구항 제 1항 내지 제 7항에 따른 방법을 이용하기 위한 수단을 포함한다.

종속항들에서 장점들이 확인될 수 있는데, 멀티캐스트 그룹의 설정 이후에 도달하는 지리적인 영역으로 예정되어진 임의의 추가 메시지들이 설정된 멀티캐스트 그룹을 통해 전달되고, 상기 지리적인 영역으로 예정된 어떠한 추가 메시지들도 도달하지 않는 미리 정해진 시간 기간이 경과한 이후에는, 상기 멀티캐스트 그룹이 제거되고, 상기 지리적인 영역으로 예정된 각각의 메시지는 지리적인 목적지 주소에 의해 정해지고, 상기 메시지들의 지리적인 목적지 주소는 동일하거나 유사하며, 메시지의 도착 속도를 모니터링하는 것이 소프트 상태 메시지 카운터를 사용하여 수행되며, 그럼으로써 고속 인터넷 프로토콜 전송이 상기 멀티캐스트 그룹에서 메시지들을 전송하기 위해 사용된다.

본 발명은 단지 도시를 위해 제공될 뿐 본 발명을 제한하지 않는 첨부 도면들 및 아래에서 제공되는 상세한 설명으로부터 더욱 완전히 자명해질 것이다.

도 1은 지리적인 영역들로의 루팅을 나타내는 도면.

도 2는 다이내믹하게 설정된 멀티캐스트 그룹들을 나타내는 도면.

도 3은 다이내믹한 멀티캐스트 그룹 설정에 대한 개략도.

도 1에 도시된 바와 같은 구조가 존재한다는 것이 가정된다. 도 1은 인터넷과 게이트웨이(GW)를 통해 접속되는 간단한 분산 네트워크를 나타낸다. 분산 네트워크의 액세스 루터들은 특정 커버리지 영역을 갖는 안테나들을 갖는다. GW 및 액세스 루터들은 몇 개의 중간 루터들을 통해 접속된다. 그들 중 일부는 GeoCast를알고 있지 않고, 따라서 각각의 메시지는 그것들을 통해 IP 유니캐스트를 통해 터널링되어야 한다.

지리적인 범위 내에서 영역이 정해진다. 메시지가 그 영역에 전송될 때, 상기 메시지는 그 영역, 그에 상응하는 커버리지 영역을 지원하는 안테나들에 접속되어 있는 액세스 루터들에 분산 네트워크를 통해 루팅된다.

게이트웨이는 교차 검사를 수행하며 메시지를 두 개의 중간 루터들에 전송하고, 상기 중간 루터들은 그 메시지가 액세스 루터들에 도달할 때까지 상기 교차 검사를 다시 수행해야 한다. 다음으로, 액세스 루터들은 지리적인 영역에서 메시지를 방출한다.

도 1에 도시된 간단한 예에서는, 총 6번의 교차 검사가 네트워크의 GeoCast 노드들에서 수행되어야 한다.

통상의 GeoCast 루팅 시스템([1] 참조)에 대한 시뮬레이션 결과들은 중가 시 스템에서의 전송 결정이 IP 루터보다 4,426번 더 많이 이루어질 것이라는 것을 보여준다(IP 루터가 펌웨어를 사용한다는 사실이 고려되어야 하지만 그럼에도 불구하고 그 결과는 성능 차이의 스케일을 개략적으로 보여준다). 이러한 결과들은 전송 결정의 지속시간으로부터 발생하는 패킷 지연이 상당히 증가할 것이라는 것과, 중간 루터가 너무 많은 패킷들을 루팅해야 하는 경우에는 상기 중간 루터의 혼잡에 발생할 수 있다는 것을 보여준다.

본 발명은 다음과 같은 몇 가지 목적을 처리한다:

1. 제 1 목적은 메시지들을 그것의 목표들에 루팅하는 더욱 효율적인 솔루션을 찾는 것이다. 즉, 중간 루터들에서 애플리케이션 레벨 상에서의 교차 검사들이나 또는 임의의 다른 애플리케이션 레벨 처리를 회피하는 것이다.

2. 동일하게 특별히 중요한 제 2 목적은 다음가 같은 GeoCast의 다른 단점을 회피하는 것이다: 비록 주소지정될 다중 GeoCast 루터들이 전송 중인 GeoCast 루터로부터 수신 중인 GeoCast 루터들로의 네트워크 경로의 상당 부분을 공유할지라도 모든 메시지들은 GeoCast 루터들 사이에 유니캐스트를 통해서 전송되고, 그럼으로써 분산 네트워크의 부분들에서 불필요한 메시지 복제를 초래한다. 분산 네트워크에서 자원들을 절약하기 위해서는, 다른 목적지들로의 네트워크 경로들이 실질적으로 분기(diverge)하는 네트워크(IP 루터)의 포인트에 가능한 근접하여 메시지를 복제하는 것이 바람직하다.

지금까지는, 지리적인 주소들로의 루팅을 위해 분산 네트워크들의 다이내믹한 적응 구성을 명확하게 처리하는 어떠한 솔루션도 없었다. 교차 검사들을 회피 하기 위해서 다이내믹한 멀티캐스트 그룹들을 활용하는 메커니즘이 존재하지 않는다.

메시지들을 지리적인 영역들에 전송할 수 있는 메커니즘들을 개발하기 위해 일부 노력들이 이루어져 왔다.

GeoCast :

본 문헌의 처음에 소개되었던 GeoCast 메커니즘은 각 중간 시스템의 커버리지 영역과 메시지의 지리적인 목표 주소의 교차 검사들에 의존한다. 이미 설명한 바와 같이, 상기 검사는 무시할 수 없을 정도로 많은 계산 전력 및 시간을 필요로 한다. 추가적으로, 비용이 많이 드는 주소 분석이 메시지에서 상기 주소의 표현에 따라 필요하다. 교차 검사가 각각의 단일 메시지에 대해 수행되어야 한다. 적어도, GeoCast는 전송 결정의 속도를 높이기 위해서 캐시 엔트리들(cache entries)을 사용한다. 메시지들은 ID를 통해서나 또는 메시지 헤더의 일부인 다른 값들, 예컨대 소스 및 목적지 주소를 통해서 식별된다. 제 1 패킷이 수신된 이후에는, 최종적인 전송 결정이 캐시에 저장된다. 동일한 ID를 갖는 후속하는 메시지들은 교차 검사를 생략할 수 있지만 그럼에도 불구하고 메시지는 각각의 루터에서 ID 및 상응하는 캐시 엔트리를 결정하기 위해 지리 루팅 모듈에 의해 처리되어야 한다. 추가적인 단점들은, 메시지들이 유니캐스트를 통해 전송되고 따라서 네트워크에서 전송될 메시지들의 전체적인 양을 감소시키기 위한 메커니즘이 적소에 존재한다(예컨대, 어떠한 멀티캐스트 루팅도 존재하지 않음)는 점이다. 메시지 루팅의 다이내믹한 최적화를 위한 메커니즘이 제공되지 않는다.

정적 멀티캐스트 그룹들의 배치:

IP 멀티캐스트에 의존하는 다른 메커니즘은 GPS-멀티캐스트 루팅 방식[2]으로 지칭된다. 전송 결정의 속도를 높이기 위해서, 정적 멀티캐스트 그룹들이 분산 네트워크에서 설정된다. 루터들은 애텀들(Atoms)에 결합되고, 멀티캐스트 주소가 그들에 할당된다. 수 개의 애텀들은 고유의 주소를 갖는 구획에 다시 결합되고, 상기 구획들은 더 큰 구획들에 결합될 수 있다. 다음으로, 메시지의 지리적인 목표 주소 폴리곤(polygon)이 자신을 포함하는 가장 작은 구획을 통해 근사화되며 상응하는 IP 주소에 전송된다. 이는 지리적인 목적지 주소로부터 멀티캐스트 그룹으로의 매핑을 필요로 한다. 이러한 해결책의 한 가지 단점은 단지 멀티캐스트 그룹들이 정확한 목표 영역에 좀처럼 일치하지 않을 것이라는 사실이다. 이는 네트워크의 A몇몇 시스템들이 패킷들을 에러적으로 수신할 것이고, 교차 검사를 수행할 것이며, 그것을 버릴 것이라는 것을 의미한다. 이러한 해결책의 중요한 단점은, 정적 멀티캐스트 메커니즘이 네트워크에서 활용될 수 있기 이전에 커버리지 영역들을 애텀들 및 구획들로 분할하는 것이 필요하다는 점이다. 이는 (지금까지 아직 알려지지 않은) 트래픽 패턴들의 비용이 많이 드는 고찰들 또는 추정들과 그것의 동작 동안에 네트워크의 사전구성을 위한 많은 관리적인 상호작용을 필요로 하는 어려운 네트워크를 유도한다. 이러한 해결책으로 인한 다른 문제점은, 지리적인 토폴로지를 어떻게 구획으로 나눌 것이지 및 어떤 멀티캐스트 그룹들이 생성될 것인지가 우선적으로 결정되어야 하는데, 이는 (드문) 멀티캐스트 주소가 할당되어야 하고 시그널링 트래픽이 교환되고 처리되어야 하는 그저 드물게 또는 전혀 사용 되지 않는 멀티캐스트 그룹들을 유도하기가 매우 쉽다는 점이다.

마지막 홉(hop) 상에 다이내믹한 멀티캐스트 그룹들의 배치:

액세스 루터와 그것의 커버리지 영역에 있는 이동 클라이언트들 사이에 메시지를 분배하기 위해서, GPS-멀티캐스트 루팅 방식[2]은 "라스트 마일(last mile)" 루팅을 위한 멀티캐스트 그룹들을 배치한다. 액세스 루터는 특정 영역에 있는 모든 이동 클라이언트들에 그룹에 할당한다. 이는 또한 다이내믹하게 발생하며, 예컨대 특정의 지리적인 폴리곤에 기초한다. 그 폴리곤 내에 있는 모든 이동 클라이언트들은 자신들의 가정된 GPS 모듈로부터 유도되는 자신들의 지리적인 주소를 알기 때문에 그룹에 합류할 수 있다. 본 발명의 보고에서 설명된 발명과는 대조적으로, 멀티캐스트 그룹들은 중간 시스템들에서 패킷 지연을 감소시켜 전송 결정들의 속도를 높이기 위해서 분산 네트워크에 배치되지 않지만, 그룹들은 액세스 루터들과 이동 클라이언트들 사이에서만 유효하며, 이동 클라이언트들이 수신할 불필요한 메시지의 양을 감소시키고 무선 인터페이스의 드문 자원들을 절약하고자 하는 목적을 갖는다. 이러한 메커니즘의 다른 단점은 각각의 특정의 개별적인 지리적인 주소들에 대해서 하나의 멀티캐스트 그룹이 할당되고 유지된다는 점이다.

전송 지연 및 필요한 양의 교차 검사들 및 메시지들을 감소시키기 위해서, 본 발명 보고에 설명된 발명은 발생하는 데이터 트래픽에 따라 다이내믹하게 적응되는 네트워크의 멀티캐스트 그룹들을 설정하는 메커니즘을 제공한다. 만약 특정 양의 메시지들이 동일하거나 유사한 지리적인 목표 주소를 가지고 짧은 시간에 도달한다면, IP 멀티캐스트 그룹은 메시지 전송을 책임지는 모든 액세스 루터들, 즉, 분산 네트워크를 통한 전송 절차를 필요로 하는 교차 검사 이후에 메시지를 수신하였을 때 일반적으로 메시지를 전송할 모든 그러한 액세스 루터들을 포함하고 있는 네트워크에 의해서 설정될 것이다. 설명된 메커니즘의 단점은 중간 시스템에서의 IP 멀티캐스트 전송 결정이 GeoCast 시스템보다 더 빠르게 여러 번 이루어진다는 사실에 기초한다.

상세하게는, 분산 네트워크의 상부 레벨 루터, 예컨대 게이트웨이가 짧은 시간 내에 동일하거나 매우 유사한 목적지 주소들을 갖는 몇 개의 메시지들을 수신하는 경우를 모니터링한다(예컨대, 서비스 제공자들이 특정 이벤트를 갖는 영역에 있는 사용자들을 주소지정하길 원하는 경우에). 기간 또는 도착 속도는 동일한 주소를 갖는 다중 메시지들이 후속할 것이라는 것을 루터가 추정할 수 있는 방식으로 선택된다. 이는, 예컨대, 소프트 상태 메시지 카운터를 통해 구현될 수 있다. 지리적인 영역의 트래픽 로드를 모니터링함으로써, GeoCast 루터는 지리적인 메시지들의 멀티캐스트 분산을 위한 최적의 지리적인 영역을 계산할 수 있고, 그럼으로써 다양한 트레이드오프를(tradeoffs)/멀티캐스트 그룹들 수, 불필요하게 분산된 메시지들의 수, 멀티캐스트 그룹 유지를 위한 시그널링 부하 등을 최적화시킨다.

그 후에, 주소지정된 지리적인 영역의 일부로의 메시지 전달을 책임지는 액세스 루터들은 다이내믹하게 생성된 멀티캐스트 그룹에 합류하도록 요청된다. 상기 요청은 표준의 지리적인 주소지정된 메시지를 통해 상부 레벨 루터로부터 액세스 루터들에 전송되고, 상기 액세스 루터들에 의해서 인터셉트된다. 각각의 액세스 루터들이 상기 요청을 처리하고 멀티캐스트 그룹에 합류하고 그것을 확인한 이 후에는, 상기 영역으로의 메시지들이 IP 멀티캐스트 그룹에 직접 전송된다. 모든 중간 시스템들은 중간 시스템들에서의 비용이 많이 드는 교차 검사들이 필요 없게 하기 위해서 메시지들에 대한 고속의 표준 IP 전송을 활용하고, 네트워크로 하여금 가능한 목표 시스템들에 근접한 메시지들을 복제할 수 있게 한다. 액세스 루터들은 메시지들로부터 멀티캐스트 IP 정보를 제거하고, 상기 메시지들의 지리적인 목표 주소들에 따라 상기 메시지들을 전송한다. 멀티캐스트 그룹은 만약 각각의 목표 주소들을 갖는 어떠한 메시지도 특정 시간 동안에 더 이상 도달하지 않는다면 제거된다.

제안된 메커니즘은 그 다음의 서비스 생성에 적합한데, 상기 서비스들은 특정 영역들(소위 영역 기반 서비스들)에 관련된다. 이는 중간 시스템들에서 전송 결정들의 속도를 높이기 위해 네트워크 인프라구조에서 배치가능한 기본적인 기술이다. 더 빠른 결정을 통해서, 메시지 전달에 있어서의 지연이 또한 단축된다.

도 2는 다이내믹하게 설정된 멀티캐스트 그룹을 갖는 분산 네트워크를 나타낸다.

하기 부분은 본 발명의 더욱 상세한 설명을 제공한다.

도 3은 분산 네트워크에서 다이내믹한 멀티캐스트 그룹 설정 절차에 대한 개략도를 제공한다. 설명은 다음과 같다:

1. 게이트웨이나 게이트웨이(즉, 상부 레벨 루터) 자체에 근접한 분산 네트워크의 루터는 소프트 상태 메시지 카운터를 처리한다. 상기 소프트 상태 메시지 카운터는 특정 시간 기간 내에 나타나는 동일하거나 유사한 지리적인 목표 주소를 갖는 GeoCast 메시지들을 카운팅한다. 어떠한 다이내믹한 멀티캐스트 그룹들도 설정되지 않는 한, 메시지들은 지리적인 범위에서 메시지를 직접 방출하는 액세스 루터들에 다른 중간 루터들을 통해서 GeoCast(즉, 교차 검사들 또는 다른 애플리케이션 층 수반 결정들을 통해)를 경유하여 전송된다.

2. 특정 영역으로 주소지정된 특정 양의 메시지들이 정해진 시간 기간 내에 도달한 이후에는, 상부 레벨 루터가 분산 네트워크에서 전송 절차의 속도를 증가시키기 위해 임시 멀티캐스트 그룹의 생성을 시작한다. 그러므로, 상부 레벨 루터는 Request to Join 임시 그룹 메시지를 GeoCast 메시지에 캡슐화한다. 이 메시지는 임시 멀티캐스트 그룹의 주소를 포함한다. 마찬가지로 이러한 메시지 이전의 다른 메시지들도 분산 네트워크를 통해서 GeoCast를 경유하여 액세스 루터들에 전송된다.

3. 캡슐화된 메시지를 수신한 이후에, 액세스 루터들은 상기 Request to Join 메시지 처리를 시작한다. 상기 액세스 루터들은 자신들이 상부 레벨 루터로부터 본래 메시지를 통해 전송된 멀티캐스트 그룹 주소로 임의적인 소스에 의해 전송되는 멀티캐스트 메시지들을 수신하였다는 것을 나타내는 (*, AR-G) 상태를 부가한다.

4. 상기 상태가 부가되었을 때, Join 임시 그룹 메시지는 상부 레벨 루터에 전송된다.

5. 멀티캐스트 주소의 추후 사용을 위해서, 상부 레벨 루터는 모든 관련 액세스 루터가 멀티캐스트 그룹에 합류하도록 보장되어야 한다. 그러므로, 교환된 합류 메시지들의 전달은 신뢰적이어야 한다. 이는 캡슐화된 Request to Join 임시 그룹 메시지를 다른 루터에 전송하는 각각의 중간 루터가 Join 임시 그룹 메시지를 그로부터 수신해야 한다는 것을 의미하고, 그렇지 않다면 상기 처리는 반복될 것이다.

6. 상부 레벨 루터가 Joint 임시 그룹 메시지들을 수신한 이후에는, 상기 루터는 적절한 멀티캐스트 상태를 고유의 루팅 엔트리들에 부가한다.

7. 만약 일치하는 목적지 주소들을 갖는 GeoCast 메시지가 상부 레벨 루터에 도달한다면, 상기 메시지는 IP 멀티캐스트 패킷에 캡슐화되고 액세스 루터들에 직접 전송된다. 분산 네트워크에서의 전송은 고속 IP 루팅 결정들을 통해 이루어진다.

8. 상부 레벨 루터는 다른 지리적인 목적지 주소들로의 인입 메시지들을 모니터링한다. 만약 동일하거나 매우 유사한 지리적인 주소들로 전송되어야 하는 다른 메시지들이 나타난다면, 그 메시지들은 동일한 멀티캐스트 주소에 전송될 것이다.

9. 만약 특정 시간 기간 동안에 지리적인 목적지 주소를 갖는 어떠한 메시지도 도달하지 않는다면, 다이내믹한 멀티캐스트 그룹은 네트워크로부터 제거된다. 이는 명확한 푸르닝 메시지(pruning message) 또는 타임슬롯들을 통해 달성될 수 있다.

아래의 중요한 특성들이 달성된다:

· 다른 지리적인 목적지 주소에 대한 다중 IP 멀티캐스트 그룹들이 드문 IP 멀티캐스트 주소를 소모하지 않으면서 또한 거의 트래픽을 수신하지 않는 지리적인 영역에 대한 각각의 멀티캐스트 그룹들을 유지하기 위해 시그널링을 수행하지 않으면서 유지될 수 있다.

· 목적지 네트워크의 중간 루터들에서 전송 결정을 위해 필요한 계산 시간이 감소됨으로써 그 네트워크에서 더 큰 볼륨의 트래픽을 가능하게 한다.

· 멀티캐스트 메시지들에 대한 전송 결정들이 그러한 메시지들의 IP 주소만을 단지 봄으로써 획득되기 때문에, 패킷 지연이 목적지 네트워크에서 상당히 감소된다.

· 네트워크에서의 트래픽 볼륨은 네트워크 패치의 공유된 부분들을 따라 불필요한 복제 메시지들의 전송을 회피함으로써 감소된다(GeoCast 메시지들의 분배를 위해 멀티캐스트 루팅의 그러한 중요한 특징을 리버리지함(leveraging).

· 루팅 최적화 처리가 트래픽 구동되고, 따라서 시그널링 메시지들의 교환 및 주소들의 할당에 관해 가능한 경제적으로 구현될 수 있다.

분산 네트워크에서, 멀티캐스트 그룹들은 전송 지연을 감소시키고 복제 메시지들의 양을 감소시키기 위해 다이내믹하게 설정된다.

청구되는 것은 다음과 같은 것들을 위한 신규한 방법들이 개발되었다는 것이다;

- 지리적인 주소들로의 루팅을 위해 분산 네트워크의 중간 네트워크에서 비용이 많이 드는 애플리케이션 레벨 전송 결정들을 회피하기 위해,

- 트래픽 구동 형태로 분산 네트워크에서 루팅을 최적화하기 위해,

- "고 수요 지리 영역들(high demand geographical areas)"의 다이내믹한 계산을 허용하고, 그러한 영역들로의 효율적인 메시지 분배를 위해 멀티캐스트 그룹들을 특별히 생성하기 위해,

- 정적 멀티캐스트 그룹들의 구성을 위한 어렵고 성가신 "지리적인 영역들의 선험적인 구획분할 단계"를 회피하기 위해.

요약하면, 본 발명은 지리적인 주소들로 메시지들을 루팅하기 위해 자체-구성되는 효율적인 분산 네트워크를 구현하는 것에 관한 중요한 단계를 나타낸다.

다음은 본 발명의 설명을 위한 예를 도시한다. 그것은 특정 캐리어의 분산 네트워크를 갖는 샘플 액세스 네트워크의 구조에 관한 것이다. 네트워크는 이 경우에 상부 레벨 루터인 인터넷에 게이트웨이를 통해 접속된다. 특정의 공중 이벤트(예컨대, 축구 게임)가 네트워크에 접속된 액세스 루터들의 커버리지 영역(일예)에서 이루어진다고 가정하자.

이제 특정 회사가 그 이벤트 동안에 그 영역에서 자신의 제품들을 광고하길 원한다. 그 회사는 그 영역의 지리적인 좌표를 결정하고 상기 결정된 좌표를 광고 메시지에 삽입한다. 다음으로, 메시지는 분산 네트워크의 게이트웨이에 전송된다(일반적으로, 이 단계는 서비스 브로커의 상호작용을 필요로 하지만 이는 본 발명의 관심분야 밖에 있다).

광고 메시지는 이제 분산 네트워크를 통해서 GeoCast를 경유하여 전송되며, 제품들에 의해 한번 방출되지만 짧은 시간 간격으로 동일한 영역에 메시지들을 전송한다.

일부 메시지들 이후에는, 게이트웨이는 이러한 지리적인 주소가 매우 종종 사용된다는 것을 알아챈다. 그것은 Request to Join 임시 그룹 메시지를 구성하고 할당된 임시 멀티캐스트 주소를 삽입한다. 이러한 메시지는 다른 메시지들과 동일한 지리적인 좌표들을 갖는 특정 GeoCast 메시지에 캡슐화된다. 그 후에, 상기 메시지는 분산 네트워크에 전송된다.

액세스 루터들은 메시지들을 수신하고, 상기 메시지들을 비캡슐화한다. 상기 메시지들을 영역에 전달하는 대신에, 액세스 루터들은 미리 결정된 멀티캐스트 주소를 갖는 멀티캐스트 그룹에 합류함으로써 Request to Join 메시지 처리를 시작한다.

그 후에, 상기 Join 임시 그룹 메시지는 게이트웨이에 전송된다. 중간 시스템들 및 게이트웨이가 모든 Request to Join 메시지들을 수신할 때(이는 모든 영향을 받은 액세스 루터들이 게이트웨이로부터 메시지를 수신하였음을 의미함), 게이트웨이는 적절한 멀티캐스트 상태를 고유의 루팅 엔트리들에 부가한다.

만약 일치하는 목적지 주소를 갖는 GeoCast 메시지가 상부 레벨 루터에 도달한다면, 상기 메시지는 IP 멀티캐스트 패킷에 캡슐화되고 액세스 루터들에 직접 전송된다. 분산 네트워크에서의 전송은 고속 IP 루팅 결정들을 통해 이루어진다.

액세스 루터들은 메시지들을 비캡슐화하고 자신들의 안테나들을 통해 영역에 상기 메시지들을 분배한다.

다른 회사도 또한 공중 이벤트의 영역에 광고들을 전송하길 원한다. 그 회사는 첫 번째 회사에 의해 사용되는 지리적인 좌표와는 단지 약간만 다른 지리적인 좌표들을 결정한다. 회사는 또한 좌표(즉, 유사한 지리적인 주소)를 갖는 메시지들을 게이트웨이에 전송한다. 게이트웨이는 그 유사성을 알아채고, 이미 설정되어진 동일한 멀티캐스트 그룹 주소에 메시지들을 전송한다. 메시지 처리과정의 나머지는 위에서 설명된 것과 동일하다.

이벤트가 종료되었을 때는, 첫 번째 회사와 두 번째 회사 모두 메시지들을 더 이상은 상기 영역에 전송하지 않는다. 어느 정도 시간을 흐른 후에, 임시 멀티캐스트 주소는 예컨대 타임아웃들이나 명확한 푸루닝 메시지들을 통해 분산 네트워크에서 제거된다.

비록 본 발명은 여기서 설명된 바람직한 실시예들을 통해 설명되었지만, 당업자라면 본 발명의 교지 범위로부터 벗어나지 않고 수행될 수 있는 다른 실시예들 및 변경들을 인지할 것이다. 모든 그러한 변경들은 본 명세서에 첨부된 청구항들의 범위 내에 포함되도록 의도된다.

참조:

[1] T.Imielinski, J.Navas, "GeoCast-Geographic Addressing and Routing", Proceedings of the Third ACM/IEEE International Conference on Mobile Computing and Networking(MobiCom'97), Budapest, Hungary. September 1997.

[2] T.Imielinski, J.Navas, "GPS-Based Addressing and Routing" IETF Request for Comments 2009, rfc2009.txt, November 1996.

Claims (9)

1. 통신 네트워크에서 메시지들을 전달하기 위한 방법으로서,

   짧은 시간 기간 내에 지리적인 영역으로 예정되어진 메시지들의 동작 속도를 모니터링하는 단계;

   임계치에 도달했을 때, 상기 메시지들을 상기 지리적인 영역에 루팅하기 위한 멀티캐스트 그룹을 설정하는 단계 - 상기 메시지들을 전달하는 것을 책임지는 네트워크 장치들이 상기 멀티캐스트 그룹에 합류함 -; 및

   상기 멀티캐스트 그룹이 설정되었을 때, 상기 메시지들을 상기 지리적인 영역에 전달하는 단계를 포함하는, 메시지들 전달 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 멀티캐스트 그룹이 설정된 이후에, 상기 멀티캐스트 그룹을 통해서 도달하는 상기 지리적인 영역으로 예정되어진 임의의 추가 메시지들을 전달하는 단계를 더 포함하는, 메시지들 전달 방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 지리적인 영역으로 예정되어진 어떠한 추가 메시지들도 도달하지 않는 미리 정해진 시간 기간이 경과된 이후에, 상기 멀티캐스트 그룹을 제거하는 단계를 더 포함하는, 메시지들 전달 방법.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지리적인 영역으로 예정 되어진 상기 메시지들은 지리적인 목적지 주소에 의해서 각각 정해지는, 메시지들 전달 방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 메시지들의 지리적인 목적지 주소는 동일하거나 유사한, 메시지들 전달 방법.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도달 속도 모니터링 단계는 소프트 상태 메시지 카운터를 사용하여 수행되는, 메시지들 전달 방법.
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 고속 인터넷 프로토콜 전송이 상기 멀티캐스트 그룹에서 상기 메시지들을 전송하는데 사용되는, 메시지들 전달 방법.
8. 통신 네트워크에 위치하는 네트워크 장치로서,

   제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 방법을 이용하기 위한 수단을 포함하는, 네트워크 장치.
9. 제 8항에 있어서, 상기 네트워크 장치는 루터 또는 게이트웨이인, 네트워크 장치.

Images