KR20240054840A - 통신 시스템에서 세그먼트 라우팅의 선택적 바인딩 세그먼트를 기반으로 동적 네트워크 프로그래밍을 제공하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 개시(disclosure)는 일반적으로 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 통신 시스템에서 통신 시스템에서 세그먼트 라우팅의 선택적 바인딩 세그먼트를 기반으로 동적 네트워크 프로그래밍을 제공하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 통신 시스템에서 제1 SPN(service network node)의 동작 방법은 제0 SPN로부터 제1 패킷을 수신하는 과정과, 제1 패킷의 SRH(segment routing header)를 식별하는 과정, SRH에는 세그먼트 목록을 포함하고, 세그먼트 목록을 기반으로 선택적 바인딩 세그먼트(selective binding segment)인지 식별하는 과정과, 세그먼트 목록이 선택적 바인딩 세그먼트인 경우, 세그먼트 목록에 대응하는 NSF(network service function)에게 처리 결과를 요청하는 과정과, NSF로부터 처리 결과에 따른 컬러 값을 수신하는 과정과, 컬러 값에 따라 동적으로 세그먼트 목록을 선택하는 과정과, 선택된 세그먼트 목록을 포함하는 새로운 SRH와 헤더를 추가하여 제2 SPN에게 제2 패킷을 송신하는 과정을 포함할 수 있다.

Description

통신 시스템에서 세그먼트 라우팅의 선택적 바인딩 세그먼트를 기반으로 동적 네트워크 프로그래밍을 제공하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING DYNAMIC NETWORK PROGRAMMING BASED ON SELECTIVE BLINDING SEGMENTS OF SEGMENT ROUTING IN COMMUNICATION SYSTEM}

본 개시(disclosure)는 일반적으로 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 통신 시스템에서 세그먼트 라우팅의 선택적 바인딩 세그먼트를 기반으로 동적 네트워크 프로그래밍을 제공하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

5G 및 6G 기술의 확산으로 Immersive XR (Extended Reality), V2X (Vehicle-to-Everything), UAV (Unmanned Aerial Vehicle) 등의 다양한 응용 서비스가 보편화되고 있으며, 서비스에 따른 네트워크 요구사항도 대역폭, 지연, 가용성, 보안 등으로 다변화되고 있다.

또한, 고품질을 요구하는 트래픽이 지속적으로 증가함에 따라서, 응용 서비스의 특성과 네트워크 요구사항에 맞게 최적의 네트워크 서비스 기능(network service function, NSF)을 동적으로 제공할 수 있는 네트워크 기술이 중요해졌다.

이를 실현하기 위해서는 네트워크의 리소스 정보뿐만 아니라 네트워크 서비스 기능의 특성 및 상태 정보를 공유하여, 이를 기반으로 다양한 네트워크 서비스를 동적으로 프로그래밍하여 전달하는 네트워크 서비스 프로그래밍 기술이 필요하다.

상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시(disclosure)는, 통신 시스템에서 다양한 서비스 특성과 네트워크 요구사항에 따른 최적의 연결성을 제공하기 위해서, 세그먼트 라우팅의 선택적 바인딩 세그먼트를 기반으로 네트워크 서비스 프로그래밍을 동적으로 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 통신 시스템에서 제1 SPN(service programmable network) 노드의 동작 방법은 제0 SPN로부터 제1 패킷을 수신하는 과정과, 제1 패킷의 SRH(segment routing header)를 식별하는 과정, SRH에는 세그먼트 목록을 포함하고, 세그먼트 목록을 기반으로 선택적 바인딩 세그먼트(selective binding segment)인지 식별하는 과정과, 세그먼트 목록이 선택적 바인딩 세그먼트인 경우, 세그먼트 목록에 대응하는 NSF(network service function)에게 처리 결과를 요청하는 과정과, NSF로부터 처리 결과에 따른 컬러 값을 수신하는 과정과, 컬러 값에 따라 동적으로 세그먼트 목록을 선택하는 과정과, 선택된 세그먼트 목록을 포함하는 새로운 SRH와 헤더를 추가하여 제2 SPN에게 제2 패킷을 송신하는 과정을 포함할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 통신 시스템에서 제0 SPN(service programmable network) 노드의 동작 방법은 네트워크 경로에 대한 세그먼트 목록을 포함하는 SRH(sergment routing header)를 패킷에 추가하는 과정과, 제1 SPN 노드에게 패킷을 송신하는 과정을 포함할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 통신 시스템에서 제2 SPN(service programmable network) 노드의 동작 방법은 선택된 세그먼트 목록을 포함하는 SRH(segment routing header)를 추가한 패킷을 제1 SPN 노드로부터 수신하는 과정과, SRH를 기반으로 처리해야할 세그먼트가 있는 지 식별하는 과정과, 처리해야할 세그먼트가 없는 경우, 수신한 패킷의 SRH를 삭제하는 과정을 포함할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 통신 시스템에서 제1 SPN(service programmable network) 노드는 SPN 어플리케이션, SPN 어플레케이션과 동작 가능하게 연결된 SPN 컨트롤러를 포함하고, SPN 컨트롤러는, 제0 SPN로부터 제1 패킷을 수신하고, 제1 패킷의 SRH(segment routing header)를 식별하고, SRH에는 세그먼트 목록을 포함하고, 세그먼트 목록을 기반으로 선택적 바인딩 세그먼트(selective binding segment)인지 식별하고, 세그먼트 목록이 선택적 바인딩 세그먼트인 경우, 세그먼트 목록에 대응하는 NSF(network service function)에게 처리 결과를 요청하고, NSF로부터 처리 결과에 따른 컬러 값을 수신하고, 컬러 값에 따라 동적으로 세그먼트 목록을 선택하고, 선택된 세그먼트 목록을 포함하는 새로운 SRH와 헤더를 추가하여 제2 SPN에게 제2 패킷을 송신할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, 프로그래밍 가능한 선택적 바인딩 세그먼트를 기반으로 서비스 라우팅 중에 네트워크 서비스 기능 처리 결과에 따라서, SR 정책의 여러 옵션 중에서 최적의 세그먼트 목록을 동적으로 선택할 수 있도록 함으로써, 서비스 특성 및 네트워크 요구사항에 따른 최상의 경로를 동적으로 제공할 수 있게 한다.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 서비스 중심 프로그래머블 네트워크의 개념도를 도시한다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예에 따라, 선택적 바인딩 세그먼트를 기반으로 동적 네트워크 프로그래밍을 제공하는 시스템의 전체 구성도를 도시한다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 노드 C의 SR 정책 정보의 일 예를 도시한다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 노드 C의 상세 동작을 도시한다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 선택적 바인딩 세그먼트로 추가된 네트워크 서비스 간의 패킷의 포워딩 절차를 도시한다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른, SPN 노드의 제1 동작 방법을 도시한다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른, SPN 노드의 제2 동작 방법을 도시한다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른, SPN 노드의 제3 동작 방법을 도시한다.

본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

이하에서 설명되는 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.

이하 본 개시(disclosure)는 통신 시스템에서 세그먼트 라우팅의 선택적 바인딩 세그먼트를 기반으로 동적 네트워크 프로그래밍을 제공하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 통신 시스템에서 다양한 서비스 특성과 네트워크 요구사항에 따른 최적의 연결성을 제공하기 위해서, 세그먼트 라우팅의 선택적 바인딩 세그먼트를 기반으로 네트워크 서비스 프로그래밍을 동적으로 제공하기 위한 기술을 설명한다.

이하 설명에서 사용되는 신호를 지칭하는 용어, 채널을 지칭하는 용어, 제어 정보를 지칭하는 용어, 네트워크 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.

또한, 본 개시는, 일부 통신 규격(예: 3GPP(3rd Generation Partnership Project))에서 사용되는 용어들을 이용하여 다양한 실시 예들을 설명하지만, 이는 설명을 위한 예시일 뿐이다. 본 개시의 다양한 실시 예들은, 다른 통신 시스템에서도, 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.

도 1은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 서비스 중심 프로그래머블 네트워크의 개념도를 도시한다. 도 1은 유선 통신시스템을 가정하여 도시하고 있으나, 본 개시가 이에 구속되는 것은 아니다.

도 1을 참조하면, 서비스 중심 프로그래머블 네트워크(service programmable network, SPN)은 SRv6 네트워크의 SPN 노드, 네트워크 서비스 기능(network service function, NSF), SPN 컨트롤러, SPN 어플리케이션, 및 다수의 클라이언트 단말들로 구성될 수 있다.

SPN 노드(A, B, C, D, E)는 IPv6 헤더의 라우팅 확장 헤더(Routing Extension Header)인 세그먼트 라우팅 헤더(Segment Routing Header, SRH)에 정의된 서비스 경로 정보를 기반으로 패킷을 전달하는 네트워크 라우터일 수 있다.

네트워크 서비스 기능인 NSF의 예로는 DPI(Deep Packet Inspection), NAT(Network Address Translation), Firewall, Video optimizer 등의 다양한 어플리케이션 특화된 기능이 있다. NSF는 SRv6 네트워크 노드, 에지 컴퓨팅, 클라우드 등 기능 수행이 가능한 네트워크 내에 다양한 형태로 구동될 수 있으며, SRH 처리를 수행함으로써 하나의 SPN 노드와 같은 역할 수행이 가능할 수 있다.

SPN 컨트롤러는 SPN 노드의 동작을 제어하고 관리하는데, 네트워크 토폴로지 관리부, TE 정보 관리부, SRv6 정보 관리부로 구성될 수 있다. 네트워크 토폴로지 관리부에서는 SPN 노드들의 연결 정보를 수집하고, TE 정보 관리부에서는 네트워크 TE(Traffic Engineering) 상태 정보를 수집하며, SRv6 정보 관리부에서는 노드들의 SID(SID: Segment Identifier) 정보를 수집할 수 있다. SPN 컨트롤러는 네트워크 토폴로지 관리부, TE 정보 관리부, SRv6 정보 관리부에서 각각 수집한 정보들로부터 글로벌 토폴로지 DB를 생성하여 관리할 수 있다.

SPN 어플리케이션은 사용자의 클라이언트 단말로부터 서비스 요청을 수신할 수 있다. 경로계산부에서 서비스 요청 조건과 네트워크 상태 정보를 만족하는 최적의 서비스 전달 경로를 계산할 수 있다. SR-Policy 생성부에서 계산된 경로에 대한 SRv6 정책(policy)을 생성하여 컨트롤러로 전달할 수 있다.

클라이언트 단말은 사용자가 서비스를 요청하고 응답을 받는 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북과 같은 장치일 수 있다.

도 1은 하나의 예로서, 사용자가 메타버스 졸업식 참석을 위해 SPN 네트워크를 이용한 서비스를 제공받는 절차를 도시한다.

도 1을 참조하면, 사용자는 클라이언트 단말에서 메타버스 졸업식 서비스를 선택할 수 있다. 이 때 SPN 어플리케이션으로 메타버스 서비스 특성을 고려하여 20ms 이내의 저지연과 60FPS(Frame Per Second) 프레임 속도로 서비스가 되어야 한다는 요구를 전달할 수 있다. SPN 어플리케이션은 SPN 컨트롤러가 관리하는 글로벌 토폴로지 DB 정보를 기반으로 네트워크 요구사항을 만족하는 최적의 서비스 경로를 계산할 수 있다. 이후, 패킷이 전달되는 노드들의 경로 및 기능 정보를 나타내는 세그먼트(Segment Identifier, SID) 목록으로 구성된 SRv6 정책(policy)을 생성하여 전송할 수 있다. 각 세그먼트는 소스 주소(Source Address, SA)에서 목적지 주소(Destination Address, DA)까지의 노드간 경로이며, 각 노드는 해당 경로를 통해 트래픽을 전달하게 된다. 일 실시예에 따라, 구성된 세그먼트 목록은 <BF1::, CF3::, DF5::>이며, 여기서 'BF1::'은 노드 B에서 NSF F1 처리를 의미할 수 있다.

도 2는 본 개시의 다양한 실시 예에 따라, 선택적 바인딩 세그먼트를 기반으로 동적 네트워크 프로그래밍을 제공하는 시스템의 전체 구성도를 도시한다.

도 2의 시스템은 SPN 노드(A ~ E), NSF(F1, F2, S1 ~ S5), SPN 컨트롤러, 어플리케이션을 포함할 수 있고, 사용자 X와 Y간 SRv6 도메인을 통한 통신이 수행될 수 있다.

노드 A ~ E는 세그먼트 라우팅이 가능한 SR 도메인의 SPN 노드들일 수 있다. 헤드엔드 노드 A는 컨트롤러에서 설정된 SRv6 정책을 기반으로 IPv6 패킷에 네트워크 경로에 대한 세그먼트 목록을 포함하는 SRH를 추가하여 네트워크로 패킷을 포워딩할 수 있다.

노드 B와 C는 각각 F1과 F2를 관리하며, F1과 F2의 SID를 사전에 네트워크로 알릴 수 있다(advertise). F1과 F2는 노드로부터 SR 패킷을 수신하면 해당 기능을 수행하고, 그 처리 결과를 요청한 노드로 반환할 수 있다. 반환된 NSF 처리 결과에 따른 컬러(color) 값에 따라서, 노드 C와 D 사이의 NSF목록 S1 ~ S5가 선택될 수 있다. 예를 들어 F2를 DPI(Deep Packet Inspection)를 수행하는 NSF라고 하면, DPI 수행 결과로 침입이 감지되는 경우(IDS)에는 color 값 100을 노드 C로 반환할 수 있다. 노드 C는 color 100(IDS)에 대해서 설정된 서비스 경로 S1-S3-S5에 따라 패킷을 리다이렉션(redirection)하고 경고를 보낼 수 있다. DPI 수행 결과가 정상 상태이면 color 값 200을 노드 C로 반환하고, color 200에 대해서 설정된 서비스인 S2-S4에 따라서 해당 정보에 대한 로그를 남기게 된다. 즉, 노드 C에서 F2 수행 결과 color 값에 따라서 color 100 인 경우는 S1-S3-S5, color 200인 경우는 S2-S4가 선택적으로 실행된다.

SR 도메인의 끝에 위치한 노드 D는 처리해야 하는 SR 세그먼트가 없으면, 수신한 패킷의 SRH를 삭제한 원래의 목적지인 Y로 전달하게 된다.

바인딩 세그먼트(Binding Segment, BSID)는 특정 노드에서 BSID를 세그먼트 목록으로 대체할 수 있는 세그먼트로서, BSID로 정의된 SR 정책에 따라 패킷이 전달될 수 있다.

선택적 바인딩 세그먼트(Selective-BSID)는 BSID를 확장하여, 세그먼트를 라우팅하는 중간 노드에서 NSF 처리 결과에 따른 color 값에 따라서, 여러 후보 경로 중에서 다음 경로에 대한 세그먼트 목록을 동적으로 결정하여, 새로운 SRH와 IPv6 헤더를 추가하도록 할 수 있다.

현재, SRH에 정의된 Optional TLV object는 Padding TLV와 HMAC TLV이며, 추가적인 TLV를 정의해서 사용할 수 있다. 선택적 바인딩 세그먼트 처리 결과에 대한 정보 전달을 위해서, SRH에 새로운 Optional TLV인 32비트의 컨텍스트 TLV(Type Length Value)를 정의할 수 있다. 따라서, 헤드엔드 노드는 세그먼트 목록 중에 선택적 바인딩 세그먼트가 있으면, SRH에 컨텍스트 TLV 필드를 생성하여 전달하고, 선택적 바인딩 세그먼트를 처리하는 노드는 NSF 처리 결과의 서비스 color 값을 컨텍스트 TLV에 업데이트하여 전달할 수 있다.

도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 노드 C의 SR 정책 정보의 일 예를 도시한다. 노드 C는 네트워크 경로의 중간 노드를 의미할 수 있다.

본 개시는 기존 방식에서 가중치(weight)에 따라 다수의 세그먼트 리스트 중 부하 분산에 의해서 처리되지 않고 NSF의 처리에 따라 생성된 Color 값에 따라 결정되도록 하기 위해서 selection mode를 정의하였으며, 동일한 목적을 갖는 다른 형태의 표현도 가능하다. BSID “C100::”에는 후보 경로 CP1과 CP2가 정의되어 있으며, 후보 경로에 selection mode가 정의되어 있는 선택적 바인딩 세그먼트이다. 후보 경로에서 selection mode가 0인 CP2의 경우는 기본 동작인 로드 밸런싱을 위한 가중치 기반 세그먼트 목록이 선택된다. 즉, 가중치에 따라 color 300의 세그먼트 목록이 부하 분산되어 선택된다. selection mode가 1인 CP1의 경우는 서비스 color에 따라서 동적으로 세그먼트 목록이 선택된다. 즉, 노드 C의 F2 처리 결과 color 값 100에 해당되는 SR policy POL100이 선택되고, 이 세그먼트 목록은 S1-S3-S5일 수 있다.

도 2와 도 3을 참조하면, 선택적 바인딩 세그먼트의 상세한 동작은 아래와 같다.

사용자 X는 사용자 Y와 통신을 위해 연결할 수 있다. 이 때 IPv6 패킷 헤더는 Source Address(SA)=X, Destination Address(DA)=Y로 구성될 수 있다(21).

헤드엔드 노드 A는 서비스 특성에 따라 입력 트래픽을 분류하여 SRH를 생성하고 세그먼트 목록을 추가하여 패킷을 포워딩할 수 있다(22). 도 2의 경우 세그먼트 목록은 <BF1::,CF2::,C100::,D::>로서, 노드 A B C D로 패킷이 전달될 수 있다. “BF1::”은 노드 B에서 F1 수행을 의미하고, “CF2::”는 노드 C에서 F2 수행을 의미할 수 있다. 노드 A가 생성한 세그먼트 목록 중에서 “C100::”은 선택적 바인딩 세그먼트이므로, 노드 A는 NSF 처리 결과에 대한 정보를 전달하기 위해서 SRH에 Context TLV 필드를 생성하게 된다.

노드 B는 DA(SRH의 active 세그먼트와 동일)가 “BF1::”인 패킷을 수신하여 F1을 처리하고, SRH에서 SL(Segment Left)와 DA를 업데이트하여 패킷을 노드 C로 전달할 수 있다(23).

노드 C는 DA가 "CF2::"인 패킷을 수신하여 F2 처리을 요청하고, F2는 처리 결과에 대한 서비스 color 값 ’100’을 context TLV로 반환한다. 노드 C는 SR policy의 후보 경로 중에서 preference에 따라 가장 높은 우선순위의 후보 경로가 선택이 되며, 선택된 후보 경로에 대해서 selection mode가 1로 설정되어 있으며 서비스 color 값 '100'에 따라 세그먼트 목록 <S1::,S3::,S5::>가 동적으로 선택이 된다. 선택된 세그먼트 목록 <S1::,S3::,S5::>는 새로운 SRH와 IPv6 헤더를 추가한 후에 패킷을 다음 세그먼트인 S1으로 전달한다(24).

도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 노드 C의 상세 동작을 도시한다. 노드 C는 네트워크 경로의 중간 노드를 의미할 수 있다.

도 4를 참조하면, 노드 C는 노드 B로부터 DA가 "CF2::"인 패킷을 수신하면(41), F2로 패킷을 전달하여 해당 NSF 처리를 요청할 수 있다(42). 이 때 DA는 “C100::”인 선택적 바인딩 세그먼트이므로, 처리 결과에 대한 color 값을 요청하게 된다. F2는 해당 NSF를 수행하고, 처리 결과에 대한 서비스 color 값 ’100’을 SRH의 context TLV로 노드 C로 반환할 수 있다(43). 이것은 선택적 바인딩 세그먼트 요청에 대한 결과이므로, F2는 IPv6 헤더의 DA를 변경하지 않고 “C100::”으로 유지할 수 있다.

노드 C는 F2로부터 패킷을 수신하면(43), 후보 경로에 대한 다수의 세그먼트 목록 중에서 color 값 '100'에 따른 세그먼트 목록 <S1::,S3::,S5::>을 동적으로 선택하여, 새로운 SRH와 IPv6 헤더를 추가하게 포워딩할 수 있다(44). 일 실시 예에 따라, 새로 추가된 IPv6 헤더의 DA는 S1이 되어 NSF S1으로 패킷이 전달될 수 있다.

도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 선택적 바인딩 세그먼트로 추가된 네트워크 서비스 간의 패킷의 포워딩 절차를 도시한다.

도 5를 참조하면, S1은 노드 C로부터 DA=S1인 패킷을 수신하고 해당 서비스를 처리할 수 있다(51).

S1은 새로 추가된 SRH에서 SL(Segment Left)와 DA를 업데이트하여 패킷을 S3로 전달할 수 있다(52). S3도 해당 서비스를 수행하고 SL와 DA를 업데이트하여 패킷을 S5로 전달할 수 있다(53).

S5는 해당 서비스를 처리한 후, 선택적 바인딩 세그먼트에 따라 추가된 SRH와 IPv6 헤더를 제거하고 패킷을 노드 D로 전달할 수 있다(54).

노드 D는 SRH를 제거하고 패킷을 사용자 Y로 전달할 수 있다. 이처럼 사용자 X의 서비스 요청은 SR 도메인에서 처리되고 사용자 Y로 전달되어 서비스 처리가 완료될 수 있다.

도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른, SPN 노드의 제1 동작 방법을 도시한다. 도 6의 SPN 노드는 네트워크 경로에서 중간 노드일 수 있다.

도 6을 참조하면, SPN 노드는 수신 패킷의 SRH를 확인할 수 있다(61).

SPN 노드는 Active 세그먼트가 선택적 BSID인지 체크할 수 있다(62).

선택적 BSID이면 SPN 노드는 해당 NSF에 처리 결과를 요청할 수 있다(63).

선택적 BSID가 아니면 SPN 노드는 정의된 세그먼트 동작에 따라 처리하고 패킷을 포워딩할 수 있다(66).

SPN 노드는 선택적 BSID에 따라 NSF 처리를 하고, 결과 color 값에 따라 SR 정책에서 동적으로 세그먼트 목록을 선택할 수 있다(64).

이후, SPN 노드는 새로운 SRH와 IPv6 헤더를 추가하여 패킷을 포워딩할 수 있다(65).

도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른, SPN 노드의 제2 동작 방법을 도시한다. 도 7의 SPN 노드는 네트워크 경로에서 첫 노드(헤드엔드 노드)일 수 있다.

도 7을 참조하면, SPN 노드는 네트워크 경로에 대한 세그먼트 목록을 포함하는 SRH(sergment routing header)를 패킷에 추가할 수 있다(71). 일 실시 예에 따라, 세그먼트 목록은 서비스 특성에 따라 입력 트래픽을 분류하여 생성될 수 있다. 또한, 세그먼트 목록에 선택적 바인딩 세그먼트가 포함되는 경우, SPN 노드는 SRH에 TLV(type length value) 필드를 생성하고 송신할 수 있다.

SPN 노드는 제1 SPN 노드에게 패킷을 송신할 수 있다(73).

도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른, SPN 노드의 제3 동작 방법을 도시한다. 도 8의 SPN 노드는 네트워크 경로에서 마지막 노드(엔드 노드)일 수 있다.

도 8을 참조하면, SPN 노드는 선택된 세그먼트 목록을 포함하는 SRH(segment routing header)를 추가한 패킷을 도 7의 SPN 노드으로부터 수신할 수 있다(81).

SPN 노드는 SRH를 기반으로 처리해야할 세그먼트가 있는 지 식별할 수 있다(83).

SPN 노드는 처리해야할 세그먼트가 없는 경우, 수신한 패킷의 SRH를 삭제할 수 있다(85).

도 9은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 시스템에서 SPN컨트롤러의 구성도를 도시한다. 도 9에 예시된 구성은 SPN컨트롤러의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

도 9을 참고하면, SPN컨트롤러은 통신부(910), 저장부(920), 및 제어부(930)를 포함할 수 있다.

통신부(910)는 유무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신부(910)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다.

또한, 통신부(910)는 다수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부(910)는 다수의 안테나 요소들로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 하드웨어의 측면에서, 통신부(910)는 디지털 회로 및 아날로그 회로(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))로 구성될 수 있다. 여기서, 디지털 회로 및 아날로그 회로는 하나의 패키지로 구현될 수 있다. 또한, 통신부(910)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다.

통신부(910)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 통신부(910)의 전부 또는 일부는 '송신부(transmitter)', '수신부(receiver)' 또는 '송수신부(transceiver)'로 지칭될 수 있다. 또한, 이하 설명에서 유무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 통신부(910)에 의해 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

저장부(920)는 SPN 컨트롤러의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(920)는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 저장부(920)는 제어부(930)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공할 수 있다.

제어부(930)는 SPN 컨트롤러의 전반적인 동작들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(930)는 통신부(910)를 통해 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 또한, 제어부(930)는 저장부(920)에 데이터를 기록하고, 읽을 수 있다. 제어부(930)는 통신 규격에서 요구하는 프로토톨 스택의 기능들을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부(930)는 적어도 하나의 프로세서 또는 마이크로(micro) 프로세서를 포함하거나, 또는, 프로세서의 일부일 수 있다. 또한, 통신부(910)의 일부 및 제어부(330)은 CP(communication processor)라 지칭될 수 있다.

다양한 실시 예들에 따라, 제어부(930)는 SPN 컨트롤러가 전술한 도 6 내지 도 8의 다양한 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다.

본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.

소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.

이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(read only memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(compact disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile discs, DVDs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.

또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WAN(wide area network), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.

상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.

한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

1. 통신 시스템에서 제1 SPN(service programmable network) 노드의 동작 방법에 있어서,
   제0 SPN 노드로부터 제1 패킷을 수신하는 과정과,
   상기 제1 패킷의 SRH(segment routing header)를 식별하는 과정, 상기 SRH에는 세그먼트 목록을 포함하고,
   상기 세그먼트 목록을 기반으로 선택적 바인딩 세그먼트(selective binding segment)인지 식별하는 과정과,
   상기 세그먼트 목록이 상기 선택적 바인딩 세그먼트인 경우, 상기 세그먼트 목록에 대응하는 NSF(network service function)에게 처리 결과를 요청하는 과정과,
   상기 NSF로부터 처리 결과에 따른 컬러 값을 수신하는 과정과,
   상기 컬러 값에 따라 동적으로 세그먼트 목록을 선택하는 과정과,
   상기 선택된 세그먼트 목록을 포함하는 새로운 SRH와 헤더를 추가하여 제2 SPN 노드에게 제2 패킷을 송신하는 과정을 포함하는 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 컬러 값에 따라, 여러 후보 경로 중 하나의 경로에 대한 세그먼트 목록이 결정되는 방법.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 선택된 세그먼트 목록을 포함하는 새로운 SRH와 헤더를 추가하여 제2 SPN 노드에게 제2 패킷을 송신하는 과정은,
   상기 컬러 값에 따라, 새로운 SRH를 결정하는 과정을 포함하는 방법.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 패킷에는 세그먼트 라우팅에 대한 정책 정보를 포함하고,
   상기 정책 정보는 선택 모드(selection mode)에 대한 정보를 포함하는 방법.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 선택모드에 대한 정보에 따라 세그먼트 목록이 결정되는 방법.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 NSF에 대응하는 SID(segment identifier)를 사전에 네트워크로 전송하는 과정을 더 포함하는 방법.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 선택된 세그먼트 목록을 포함하는 새로운 SRH와 헤더를 추가하여 제2 SPN 노드에게 제2 패킷을 송신하는 과정은,
   상기 컬러 값을 컨텍스트 TLV(type length value)에 업데이트하는 과정을 포함하고,
   상기 컨텍스트 TLV는 새로운 SRH 헤더에 포함되는 방법.
8. 청구항 1에 있어서, 상기 세그먼트 목록을 기반으로 선택적 바인딩 세그먼트(selective binding segment)인지 식별하는 과정은,
   상기 선택적 바인딩 세그먼트가 아닌 경우, 정의된 세그먼트 동작에 따라 제1 SPN에게 패킷을 송신하는 과정을 포함하는 방법.
9. 통신 시스템에서 제0 SPN(service network node)의 동작 방법에 있어서,
   네트워크 경로에 대한 세그먼트 목록을 포함하는 SRH(sergment routing header)를 패킷에 추가하는 과정과,
   제1 SPN에게 상기 패킷을 송신하는 과정을 포함하는 방법.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 세그먼트 목록은 서비스 특성에 따라 입력 트래픽을 분류하여 생성되는 방법.
11. 청구항 9에 있어서,
    상기 세그먼트 목록에 선택적 바인딩 세그먼트가 포함되는 경우, 상기 SRH에 TLV(type length value) 필드를 생성하고 송신하는 과정을 포함하는 방법.
12. 통신 시스템에서 제2 SPN(service network node)의 동작 방법에 있어서,
    선택된 세그먼트 목록을 포함하는 SRH(segment routing header)를 추가한 패킷을 제1 SPN로부터 수신하는 과정과,
    상기 SRH를 기반으로 처리해야할 세그먼트가 있는 지 식별하는 과정과,
    상기 처리해야할 세그먼트가 없는 경우, 상기 수신한 패킷의 SRH를 삭제하는 과정을 포함하는 방법.
13. 통신 시스템에서 제1 SPN(service network node)에 있어서,
    SPN 어플리케이션;
    상기 SPN 어플레케이션과 동작 가능하게 연결된 SPN 컨트롤러를 포함하고,
    상기 SPN 컨트롤러는,
    제0 SPN로부터 제1 패킷을 수신하고,
    상기 제1 패킷의 SRH(segment routing header)를 식별하고, 상기 SRH에는 세그먼트 목록을 포함하고,
    상기 세그먼트 목록을 기반으로 선택적 바인딩 세그먼트(selective binding segment)인지 식별하고,
    상기 세그먼트 목록이 상기 선택적 바인딩 세그먼트인 경우, 상기 세그먼트 목록에 대응하는 NSF(network service function)에게 처리 결과를 요청하고,
    상기 NSF로부터 처리 결과에 따른 컬러 값을 수신하고,
    상기 컬러 값에 따라 동적으로 세그먼트 목록을 선택하고,
    상기 선택된 세그먼트 목록을 포함하는 새로운 SRH와 헤더를 추가하여 제2 SPN에게 제2 패킷을 송신하는 장치.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 컬러 값에 따라, 여러 후보 경로 중 하나의 경로에 대한 세그먼트 목록이 결정되는 장치.
15. 청구항 13에 있어서, 상기 SPN 컨트롤러는, 상기 선택된 세그먼트 목록을 포함하는 새로운 SRH와 헤더를 추가하여 제2 SPN에게 제2 패킷을 송신하기 위하여,
    상기 컬러 값에 따라, 새로운 SRH를 결정하는 장치.
16. 청구항 13에 있어서, 상기 제1 패킷에는 세그먼트 라우팅에 대한 정책 정보를 포함하고,
    상기 정책 정보는 선택 모드(selection mode)에 대한 정보를 포함하는 장치.
17. 청구항 15에 있어서,
    상기 선택모드에 대한 정보에 따라 세그먼트 목록이 결정되는 방법.
18. 청구항 13에 있어서,
    상기 SPN 컨트롤러는,
    상기 NSF에 대응하는 SID(segment identifier)를 사전에 네트워크로 전송하는 장치.
19. 청구항 12에 있어서, 상기 SPN 컨트롤러는, 상기 선택된 세그먼트 목록을 포함하는 새로운 SRH와 헤더를 추가하여 제2 SPN에게 제2 패킷을 송신하기 위하여,
    상기 컬러 값을 컨텍스트 TLV(type length value)에 업데이트하고,
    상기 컨텍스트 TLV는 새로운 SRH 헤더에 포함되는 장치.
20. 청구항 12에 있어서, 상기 SPN 컨트롤러는, 상기 세그먼트 목록을 기반으로 선택적 바인딩 세그먼트(selective binding segment)인지 식별하기 위하여, 상기 선택적 바인딩 세그먼트가 아닌 경우, 정의된 세그먼트 동작에 따라 제1 SPN에게 패킷을 송신하는 장치.

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