KR20070076556A - 인터넷 멀티미디어 서브시스템기반의 차세대 네트워크에서인터넷 프로토콜 옵션 헤더를 이용한 자원예약 기법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, IMS (IP Multimedia Subsystem) 기반의 NGN(Next Generation Network)에서 별도의 자원 예약 신호 프로토콜이 없는 경우에 IP 프로토콜의 헤더 영역을 이용하여 자원을 예약하는 방법으로서, IP 옵션 헤더 영역의 사용방법과, 발명된 IP 헤더 옵션을 이용한 자원예약 과정을 포함한다.
NGN(Next Generation Network), IMS(IP Multimedia Subsystem), 자원 예약

Description

인터넷 멀티미디어 서브시스템기반의 차세대 네트워크에서 인터넷 프로토콜 옵션 헤더를 이용한 자원예약 기법{A resource reservation method using IP option header in IP multimedia subsystem based next generation networks}
도 1은 본 발명이 적용되는 IMS 기반 NGN 구성도,
도 2는 IMS 기반 NGN에서의 일반적인 자원 예약 절차
도 3은 본 발명에 의한 IMS 기반 NGN에서의 자원 예약 절차도, 그리고
도 4는 도 3을 설명하기 위한 IP 옵션 헤더의 구성을 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10-12: IMS 구성 노드
20: 이동통신망의 패킷 서비스를 담당하는 GGSN(Gateway GPRS Support Node)
25: DiffServ 기반의 QoS(Quality of Service)를 위한 경계 라우터
30-35: NGN 사용자
NGN은 패킷 기반의 음성, 데이터, 영상, 인터넷 전화, 멀티미디어 메시지전달 등, 다양한 부가 서비스를 지원하는 구조이다. 또한, NGN은 유선 액세스뿐만 아니라 다양한 형태의 액세스 네트워크를 통하여도 공통의 IP 기반 전달계층을 이용할 수 있도록 하여, 다양한 부가 서비스를 이용하는 사용자에게 언제 어디서나 같은 서비스를 제공할 수 있다.
이와 같은 NGN의 다양한 부가 서비스는 연속적으로 이어지는 세션 형태의 서비스를 제어해 주는 기술인 IMS를 사용하여 제공한다.
IMS가 가지는 주기능은 사용자 간 또는 사용자가 원하는 서비스 제공자 간 세션을 연결하는 기술과, 사용자가 원하는 품질의 서비스 제공을 위해 세션 연결 도중 별도의 자원 예약 신호 프로토콜을 사용하여 NGN의 전달계층에 자원을 예약하는 기술로 구성된다.
도 1은 NGN의 IMS 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, NGN은 여러 액세스 네트워크를 통합하기 위한 하나의 중앙 집중 망과, 세션 형태의 서비스 지원을 위한 IMS로 구성된다.
도 2는 NGN 사용자가 IMS를 이용한 세션 설정 절차를 나타낸 순서 도이다. 이하, 도 2를 참조하여 IMS를 이용한 세션 설정 절차를 설명하면 다음과 같다.
사용자 A(30)가 사용자 B(35)와 세션을 설정하기 위해, 먼저 사용자 A(30)는 IMS의 최초 접속지점인 P-CSCF(10)에게 인바이트(INVITE) 메시지를 전송한다. 이를 수신한 P-CSCF(10)은 사용자 A(30)가 세션 연결을 원하는 대상인 사용자 B(35)를 찾기 위해 S-CSCF(11)에게 인바이트 메시지를 전달한다. S-CSCF(11)은 사용자 B(35)가 위치해 있는 P-CSCF(12)에게 인바이트 메시지를 전송하고 P-CSCF(12)는 인바이트 메시지를 사용자 B(35)에게 전달한다. 사용자 B(35)는 이에 대한 응답으로 183 응답 메시지를 인바이트 메시지가 전송되었던 역 경로로 전송한다. 사용자 A(30)가 183 응답 메시지를 전송받았다면 피알에크(PRACK) 메시지를 사용자 B(35)에게 전송함과 동시에 NGN의 전송망계층에 자원 예약을 위한 신호 프로토콜인 PDP(Packet Data Protocol) 컨텍스트(context) 메시지(S25)를 GGSN(20)에게 전송하여 자원 예약을 요청하고 그에 대한 응답(S26)을 받는다. 이후 사용자 A(30)는 업데이트(UPDATE) 메시지를 사용하여 자원 예약 결과를 사용자 B(35)와 교환하고 200 OK 응답 메시지를 받는다. 사용자 B(35)는 통화대기신호음인 180 응답 메시지를 사용자 A(30)에게 전송한다. 만약 사용자 B(35)가 연결을 허락했다면 200 OK 응답 메시지를 사용자 A(30)에게 전송하고, 에크(ACK) 메시지를 사용자 B(35)에게 전송하여 세션 설정을 끝마친다.
그런데 상기와 같은 종래의 기술은 다음과 같은 문제점이 발생한다.
사용자 A(35)는 이동통신 망의 자원 예약 신호 프로토콜인 PDP를 사용하여 사용할 서비스에 대한 NGN 전달계층의 자원을 예약할 수 있지만, 인터넷 망에 위치한 사용자 B(35)는 PDP와 같은 자원 예약 신호 프로토콜이 없기 때문에 NGN의 전달계층에 자원을 예약할 수 없다. 그러므로 사용자 B(35)는 NGN 전달계층에서 품질 보장형 서비스의 최하 레벨인 비 보장형 서비스를 받는다.
따라서 사용자 B(35)가 NGN의 자원을 사용하기 위해서는 PDP와 같은 자원 예약 신호 프로토콜이 필요하다.
하지만, 인터넷에 위치한 사용자 B(35)에게는 자원 예약을 위한 PDP를 탑재해도 일반 인터넷망 자체가 이동통신망과 같은 품질보장형 서비스를 지원할 수 없기 때문에 PDP는 불필요한 요소가 된다. 또한, PDP는 이동통신망에 특화된 프로토콜이기 때문에 인터넷에 위치한 사용자에게 적용하기에는 프로세싱 오버헤드와 패킷 오버헤드에 대한 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 산출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 별도의 자원 예약 신호 프로토콜 기능이 없는 일반 인터넷에 접속한 사용자도 NGN에서 자원을 효율적으로 예약할 수 있도록 하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 IP 옵션 헤더를 이용한 자원 예약 기법 발명은, 이동통신망과 인터넷망에 접속한 사용자 간 세션을 설정하는 과정에서, (a) 이동통신망에 위치한 사용자가 최초 세션 연결 요청 메시지인 인바이트를 전송하는 단계, (b) 이동통신망에 위치한 사용자와 인터넷망에 위치한 사용자가 각각 자원을 예약하는 단계, (c) 통화대기신호음을 전송하는 단계, (d) 최종응답 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.
도 3은 본 발명에 의한 IP 옵션 헤더를 이용한 자원 예약 절차를 설명한 도면이다. 그리고도 4는 도 3의 IP 옵션 헤더를 이용한 패킷 구성을 설명한 도면이다.
(a) 단계를 위해, 상기도 3에서, 이동통신망에 위치한 사용자 A(30)가 세션 연결 요청 메시지를 전송하고 이에 대한 응답을 받는다(S10). 그리고 NGN의 전달계층에 요청한 자원 예약의 성공 여부 교환을 위한 피알에크, 업데이트 메시지를 교환한다(S20). 위 과정(S20) 중 이동통신망에 위치한 사용자 A(30)는 PDP 컨텍스트 메시지를 통해 NGN의 자원을 예약하고, 인터넷망에 접속한 사용자 B(35)는 SIP의 200 OK 메시지를 구성하는 IP 패킷에, 도 4와 같은 옵션 헤더를 추가하여 자원을 예약한다. NGN의 자원 예약을 위한 정보를 저장하는 IP 옵션 헤더의 형태는 도 4에 도시화되어있다.
도 4에 도시화한 IP 옵션 헤더의 형태는 다음과 같은 정보를 담는다. 먼저, 자원 예약 요청 메시지(S27)일 경우 Type(10) 필드에 0을 설정하고, 자원 예약 응답 메시지(S28)일 경우 1을 설정한다. CAC(20) 필드는 사용자 B(35)가 요청할 자원이 예약되었는지 확인하기 위한 필드로 NGN의 전달계층에 자원이 예약되었다면 1을 예약되지 않았다면 0을 설정한다. DiffServ Class(30) 필드는 사용자 B(35)가 NGN에 요청할 QoS 단계를 나타낸다. DiffServ Class(30) 필드는 IETF(internet engineering task force) 표준화 그룹에서 권고한 4가지 단계를 사용한다. 각각은 비 보장형 데이터를 위한 BE(Best effort) 와, 비디오 서비스를 위한 AF1(Assured Forwarding), 오디오 서비스를 위한 AF2(Assured Forwarding), VoIP 또는 최고 보장형 서비스를 위한 EF(Expedited Forwarding)로 구분된다. Authorization Token(40) 필드는 IMS를 통한 NGN의 자원 예약 인증 정보를 설정한다.
이후 사용자 B(35)는 기존의 세션 설정 절차와 동일하게 통화대기신호음을 전송하고(S30), 최종응답 메시지를 교환(S40)하여 세션 연결을 끝마친다.
이와 같은 과정에 의해, 인터넷망에 위치한 사용자 B(35)도 NGN의 전달계층에 사용자가 원하는 QoS를 자원을 예약할 수 있어 품질 보장형 서비스를 이용할 수 있다. 또한, 인터넷망에 PDP를 적용하였을 경우 발생 되는 프로세싱 오버헤드와 패킷 오버헤드를 줄일 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 별도의 자원 예약 신호 프로토콜이 없는 일반 인터넷에 접속한 사용자도 NGN에 자원을 예약할 수 있다. 또한, 이동통신망에서 자원 예약을 위한 신호 프로토콜인 PDP 없이도, 자원 예약에 필요한 정보만을 IP 옵션 헤더에 설정하여 NGN에 요청할 수 있기 때문에 쉽고 효율적으로 자원을 예약할 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.

Claims (4)

  1. IMS 기반의 NGN에서 차등화 서비스 기반의 인터넷망을 통해 접속하는 사용자가 자원을 예약하는 방법에 있어서 IP 패킷의 옵션 헤더를 이용한 자원예약을 하는 방법
  2. 제 1항에 있어서,
    IP 패킷의 옵션 헤더를 사용한 자원 예약을 요청하는 단계에서 Type, CAC, DiffServ Class, Authorization token 값을 설정하는 방법
  3. 제 1항에 있어서,
    IP 패킷의 옵션 헤더를 사용한 자원 예약 결과 수신 단계에서 Type, CAC, DiffServ Class 값을 설정하는 방법
  4. 제 1항에 있어서,
    IP 패킷의 옵션 헤더에 Type, CAC, DiffServ Class, Authorization token 영역으로 나누어 사용하는 방법
KR1020070037176A 2007-04-16 2007-04-16 인터넷 멀티미디어 서브시스템기반의 차세대 네트워크에서인터넷 프로토콜 옵션 헤더를 이용한 자원예약 기법 KR20070076556A (ko)

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