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KR101075235B1 - 차세대 시그널링 프로토콜을 이용한 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 시스템 및 그 방법 - Google Patents

차세대 시그널링 프로토콜을 이용한 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 시스템 및 그 방법 Download PDF

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KR101075235B1
KR101075235B1 KR1020080081852A KR20080081852A KR101075235B1 KR 101075235 B1 KR101075235 B1 KR 101075235B1 KR 1020080081852 A KR1020080081852 A KR 1020080081852A KR 20080081852 A KR20080081852 A KR 20080081852A KR 101075235 B1 KR101075235 B1 KR 101075235B1
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이상홍
김정준
유흥렬
이수용
김명철
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한국과학기술원
주식회사 케이티
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Abstract

본 발명은 차세대 시그널링 프로토콜을 이용한 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명은 멀티미디어 전송 서비스를 제공 받는 도중에 이동노드가 다른 무선 네트워크 영역으로 핸드오프(handoff)할 경우 중첩 영역에서의 차세대 시그널링 프로토콜을 이용한 사전 자원 예약을 기반으로 기존에 제공받던 서비스의 품질을 보장할 수 있는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 이동노드의 핸드오프 이전에 크로스오버 노드를 탐색하고 부분적으로 자원 예약 경로를 재설정하며 핸드오프 이후 자원 예약 경로의 재설정으로 인한 지연 시간을 최소화하는 효과를 기대할 수 있다.
차세대 시그널링 프로토콜, 크로스오버 노드, 멀티미디어 전송 서비스

Description

차세대 시그널링 프로토콜을 이용한 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 시스템 및 그 방법{System and Method for Guaranteeing Quality of Multimedia Transmission Service Using Next Generation Signaling Protocol}
본 발명은 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 방법에 관한 것으로서, 특히 이동 인터넷에서 차세대 시그널링 프로토콜을 이용한 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 패킷 스위칭 기반의 인터넷 망에서 이동노드는 인터넷 프로토콜 주소 체계에 의해 식별되며 서브넷이 서로 다른 무선 네트워크 내에서 이동노드의 인터넷 프로토콜 주소 또한 달라지게 된다.
특히, 이동성 지원을 위한 모바일 IP를 사용하기 위해서는 노드의 이동과 함께 인터넷 프로토콜 주소가 변경되고 기존에 제공받던 서비스를 위한 트래픽의 전달 경로가 변경되어야 함을 의미한다.
한편, 패킷 스위칭을 기반으로 한 인터넷 망에서 네트워크 자원을 예약하는 자원 예약 셋업 프로토콜(Resource Reservation Setup Protocol, 이하 'RSVP'라 칭함)은 트래픽이 전달되는 경로에 위치한 패킷 스위치 상에 네트워크 자원을 예약하 고 이를 통해 우선적으로 예약된 트래픽을 전달하여 서비스의 전송 품질을 보장하는 프로토콜이다.
그러나 RSVP 프로토콜은 유선 네트워크만을 고려한 것으로 이를 무선 네트워크상에 그대로 사용하면 노드의 이동성으로 인한 인터넷 프로토콜 주소 및 트래픽 경로의 변화로 인한 새로운 예약 경로의 설립 및 기존 예약 경로의 폐기를 위한 추가적인 오버헤드가 발생한다.
또한, RSVP 프로토콜은 사용시 트래픽 경로 상의 시그널링 인지 노드의 발견 기능과 시그널링 메시지 자체의 전달 기능이 하나의 단계로 이루어지기 때문에 보안면에서 트래픽 전송 경로가 전부 노출될 수 있는 취약성이 있다.
RSVP 프로토콜은 위에서 언급한 문제들로 인해 차세대 시그널링 프로토콜로 적합하지 않기 때문에 새로운 개념의 차세대 시그널링 프로토콜(Next Step In Signaling, 이하 'NSIS'라 칭함)이 제안되었다.
NSIS 프로토콜을 제안한 표준화 단체인 IETF(Internet Engineering Task Force)는 NSIS의 이동성 환경의 적용 가능성에 대한 문서를 2004년 처음으로 제안한 바 있다.
문서에 따르면, 첫째, 모바일 IP를 사용하는 경우, IP 터널링에 의해 터널 내의 노드에서 시그널링 메시지가 보이지 않는 문제가 발생하는데, 이에 대한 가장 기본적인 해결책으로 터널 끝 부분에 위치한 두 노드 사이에 추가적인 시그널링 메시지를 전송하여 자원 예약을 하는 방법이 제안되었다.
둘째, 이동노드의 핸드오프 이후 자원 예약 경로가 변경되었을 경우, 이를 위해 기존 세션의 예약 경로가 새롭게 설립되어야 할 필요가 있는데 경로가 부분적으로 바뀐 경우에도 전체 자원 예약 경로를 다시 설립하게 되면 이로 인한 지연 시간이 길어지며 추가적인 오버헤드가 발생한다.
따라서, NSIS 프로토콜은 이동노드의 핸드오프로 인해 생성되는 이전 경로와 새로운 경로가 만나는 크로스오버 노드를 발견하여 새로운 경로 상의 노드에만 새로운 자원 예약 경로를 설정하고 공통된 경로에 대해서 해당 세션에 대한 플로우 ID만 갱신함으로써 자원 예약 경로의 재설립으로 인한 추가적인 지연 시간 및 오버헤드를 줄일 수 있다.
그러나 이러한 방법은 아래와 같은 세 가지 측면에서 여전히 문제점이 남아있다.
첫 번째는 이동노드의 핸드오프 이후에 크로스오버 노드를 발견하게 되어 모바일 IP로 인한 핸드오프 지연 시간 이외에 추가적인 지연 시간을 발생시켜 지연에 민감한 멀티미디어 서비스의 전송 품질이 떨어진다. 이는 이동노드가 이동할 무선 네트워크가 다른 트래픽으로 인해 혼잡할 경우 보다 심각한 문제가 되는데 혼잡으로 인한 가용 대역폭의 부족으로 자원 예약이 재대로 되지 않을 수 있기 때문이다.
두 번째는 IP 터널링 때문에 발생하는 추가적인 시그널링 메시지 교환이 터널 내에 위치한 노드들의 메시지 처리를 위한 오버헤드를 야기하며 터널의 길이가 길어질 경우 오버헤드와 지연 시간이 더욱 증가하게 되어 전송 품질을 저하하게 되는 문제점이 발생한다.
세 번째는 모바일 IP 터널로 인해 송수신측 간의 경로가 비최적 경로의 형태 로 형성이 되며 자원 예약 경로의 최적화가 이루어지지 않기 때문에 비효율적인 시그널링이 발생하게 된다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 멀티미디어 서비스의 플로우가 나누어지는 크로스오버 노드를 핸드오프 이전에 미리 발견하고 이를 통해 세션 재설립을 미리 수행하는 차세대 시그널링 프로토콜을 이용한 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 차세대 시그널링 프로토콜의 상위 계층인 QoS NSLP에 추가적으로 자원 우선 예약, 크로스오버 노드 탐색, 지역적 상태 정보 갱신을 담당하는 컴포넌트를 추가하는 차세대 시그널링 프로토콜을 이용한 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 시스템은 이동성을 지원하는 추가 모듈을 탑재한 차세대 시그널링 프로토콜 구조를 포함한 상기 이동노드로부터 핸드오프 이전에 자원 우선 예약을 위한 크로스오버 노드의 탐색 메시지를 수신하고, 자신이 상기 크로스오버 노드인지 판단하여 상기 크로스오버 노드인 경우 상기 크로스오버 노드가 탐색되었다는 정보를 포함한 메시지를 생성하여 상기 이동노드로 전송하는 기존의 액세스 라우터를 포함하며, 상기 크로스오버 노드는 이동할 무선 네트워크의 새로운 액세스 라우터와의 가예약 경로를 설정하여 자원 우선 예약을 수행하고, 상기 이동노드가 핸드오프를 완료하는 시점에서 상기 설정한 가예약 경로를 활성화하고 상기 상대노 드와의 공통 경로에 설정된 기존의 자원 예약 경로에 대한 상태 정보를 갱신하며 상기 이동노드가 핸드오프 이전에 연결된 상기 기존의 액세스 라우터와 상기 크로스오버 노드 사이에 자원 예약 경로를 폐기하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징에 따른 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 방법은 (a) 이동하고 있음을 감지한 상기 이동노드로부터 핸드오프 이전에 자원 우선 예약을 위한 크로스오버 노드의 탐색 메시지를 수신하고, 이동성을 지원하는 추가 모듈을 탑재한 차세대 시그널링 프로토콜 구조에 따라 수행되는 상기 크로스오버 노드를 탐색하는 단계; (b) 상기 이동노드가 이동할 무선 네트워크의 새로운 액세스 라우터와 상기 탐색한 크로스오버 노드 간의 가예약 경로를 설정하여 자원 우선 예약을 수행하는 단계; (c) 상기 이동노드가 핸드오프를 완료하는 시점에서 상기 설정한 가예약 경로를 활성화하고 상기 크로스오버 노드와 상기 상대노드 간에 공통 경로에 설정된 기존의 자원 예약 경로에 대한 상태 정보를 갱신하는 단계; 및 (d) 상기 이동노드가 핸드오프 이전에 연결된 기존의 액세스 라우터와 상기 크로스오버 노드 사이에 자원 예약 경로를 폐기하는 단계를 포함한다.
전술한 구성에 의하여, 본 발명은 이동노드의 핸드오프 이전에 크로스오버 노드를 탐색하고 부분적으로 자원 예약 경로를 재설정하며 핸드오프 이후 자원 예약 경로의 재설정으로 인한 지연 시간을 최소화하는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명은 추가적인 단계없이 경로 최적화가 수행되어 네트워크 자원 사용의 효율성을 높이고 지속적이고 안정적으로 멀티미디어 서비스 전송 품질을 보장하는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명은 모바일 IP 사용시 IP 터널을 위해 추가적으로 수행되어야 하는 시그널링 절차를 필요로 하지 않으며 차세대 시그널링 프로토콜 이외의 추가적인 소프트웨어나 모듈이 필요하지 않기 때문에 사용 효율이 높아지는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명은 핸드오프 이전에 크로스오버 노드의 탐색을 통한 자원 우선 예약을 수행함으로써 이동할 무선 네트워크의 상태에 관계없이 지연에 민감한 멀티미디어 서비스 전송 품질을 안정적으로 보장할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현 될 수 있다.
도 1은 이동 인터넷에서의 차세대 시그널링 프로토콜을 이용한 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 방법을 수행하기 위한 주요 절차를 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 방법은 핸드오프 시작을 인식하는 단계, 이동노드(100)의 핸드오프 이전에 크로스오버 노드(240)와 이동할 무선 네트워크의 새로운 액세스 라우터(Access Router: AR)(310) 간에 자원을 우선 예약하는 단계 및 핸드오프 이후 예약 경로의 활성화 및 공통 경로 상의 상태 정보를 갱신하는 단계를 포함한다. 이하의 도 3 내지 도 5에서 전술한 단계를 상세하게 설명하기로 한다.
전술한 바와 같이 위와 같은 단계를 수행하기 위한 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 시스템은 이동 중에 무선으로 멀티미디어 데이터를 송수신하는 이동노드(Mobile Node: MN)(100), 직접적으로 연결된 이동노드(100)의 무선 연결을 지원하는 액세스 포인트(Access Point, 이하 'AP'라 칭함)(200), 이동노드(100)가 핸드오프로 이동할 무선 네트워크의 새로운 액세스 라우터(310), 인터넷에 연결되어 있는 상대노드(Correspondent Node: CN)(400)를 구비한다.
이하에서의 상대노드(400)는 인터넷에 유선으로 연결된 고정노드로 기술하고 있으나 이는 본 발명에 대한 설명의 편의를 위한 것으로, 상대노드(400)가 이동노드(100)인 경우에도 본 발명을 적용한 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 방법이 그대로 적용될 수 있다.
바꾸어 말하면, 서로 통신하는 두 이동노드(100)에 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 방법을 적용함으로써 이동노드(100) 간의 지속적인 서비스 품질 보장이 가능하다.
본 발명의 실시예에 따른 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 방법은 패킷 스위칭 기반의 인터넷 상에서 이동성을 지원하는 프로토콜로 모바일 IP가 사용되지 않는 경우에도 적용될 수 있다.
이하에서는 기존 액세스 라우터(210)는 이동노드(100)가 현재 연결되어 있는 무선 네트워크의 액세스 라우터를 의미하고, 새로운 액세스 라우터(310)는 이동노드(100)가 핸드오프로 이동할 무선 네트워크를 관장하는 액세스 라우터를 의미한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이동노드(100)는 이동할 무선 네트워크의 접속점인 AP(300)에서 자신의 존재를 알리기 위해 주기적으로 보내는 비콘(Beacon) 신호를 감지한다. 이어서, 이동노드(100)는 기존 AP(200)에서의 신호와 강도를 구분하여 새로운 AP(300)에서 보내는 신호의 강도가 더 세지는 경우 새로운 무선 네트워크로 이동하고 있음을 감지하게 된다. 이를 통해 이동노드(100)는 새로운 경로로의 자원 우선 예약을 위해 크로스오버 노드(240)를 탐색하기 위한 메시지를 상대노드(400) 쪽의 경로로 전송하게 된다.
이전 경로 상에 위치한 액세스 라우터(210, 220, 230, 240)는 크로스오버 노드(240)를 탐색하기 위한 메시지를 수신하면, 자신이 크로스오버 노드(240)인지 여부를 판단한다. 여기서, 이전 경로는 기존 액세스 라우터(210) 쪽으로 설정된 예약 경로로서, 이동노드(100)와 상대노드(400) 간 멀티미디어 데이터를 전송하고 있는 경로를 의미한다. 이하의 도 4에서 도시한 바와 같이, 이전 경로 상에 위치한 액세스 라우터(240)는 크로스노드 오버(240)와 동일하다.
기존 액세스 라우터(210)는 자신과 인접한 무선 네트워크를 관장하는 새로운 액세스 라우터(310)의 정보(AP(300)의 MAC 주소, 인터넷 프로토콜 주소 등)를 유지하고, 이동노드(100)로부터 수신한 메시지의 플로우 ID 중 도착 인터넷 프로토콜 주소를 새로운 액세스 라우터(310)의 IP 주소로 변경하여 상대노드(400) 쪽의 경로로 전송한다.
이러한 메시지를 수신한 중간의 액세스 라우터들(210, 220, 230, 240)은 각각 자신의 크로스오버 노드(240)인지 아닌지 판단하고 자신이 크로스오버 노드(240)인 경우 자신과 이동할 무선 네트워크의 새로운 액세스 라우터(310) 사이에 가예약 경로를 설정한다.
이동노드(100)가 핸드오프를 완료하면, 새로운 액세스 라우터(310)에게 알리고 새로운 경로를 따라 크로스오버 노드(240)까지 가예약 경로를 활성화하여 자원 예약을 수행한다. 이후에, 크로스오버 노드(240)와 상대노드(400) 간의 공통된 경로에 설립된 자원 예약 경로의 상태 정보가 갱신되어 최적화된 경로로 새로운 자원 예약 경로가 설립되고, 새로운 자원 예약 경로를 통해 기존의 멀티미디어 트래픽이 이동노드(100)에 계속 전달된다.
크로스오버 노드(240)에서는 가예약 경로가 활성화됨과 동시에 기존에 설정되어 있던 자원 예약 경로를 폐기함으로써 최적화된 자원 예약 경로가 남게 된다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 사용하는 차세대 시그널링 프로토콜, NSIS의 본래 구조(a)이고, 본 발명을 위한 컴포넌트를 포함한 수정된 구조(b)를 나타낸 도면이다.
NSIS의 본래 구조는 시그널링 메시지의 전송만을 담당하는 GIST(General Internet Signaling Transport)와 서비스 품질 보장을 위한 자원 예약을 수행하는 QoS NSLP(NSIS Signaling Layer Protocol)의 이중 계층 구조로 이루어져 있다.
본 발명에서는 상위 계층인 QoS NSLP에 추가적으로 자원 우선 예약(110), 크로스오버 노드 탐색(120), 지역적 상태 정보 갱신(130)을 담당하는 세 가지 컴포넌트를 장착하고 링크 계층의 정보를 얻기 위한 API(Application Programming Interface)를 통해 QoS NSLP에 신호 강도의 세기를 전달한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 핸드오프 이전에 크로스오버 노드(240)를 탐색하는 과정과 크로스오버 노드(240)와 새로운 액세스 라우터(310) 간에 자원 우선 예약을 수행하는 과정을 설명하기 위한 메시지 흐름도이다.
이동노드(100)가 중첩된 무선 네트워크 셀(Cell) 영역으로 진입하면 새로운 액세스 라우터(310)에 부착된 무선 접근 지점(AP)(300)에서 주기적으로 보내는 비콘 신호를 감지하게 된다(S100).
이동노드(100)는 감지된 비콘 신호와 기존의 무선 접근 지점(AP)(200)에서 보내는 비콘 신호의 강도를 지속적으로 모니터링하다가 새로운 AP(300)의 신호 강도가 임계치를 넘어서게 되면 자신이 곧 핸드오프할 것이라고 예측(Movement Prediction)하여 기존의 자원 예약 경로 쪽으로 QoS NSLP 메시지 중 하나인 NOTIFY 메시지를 생성하여 전송한다(S102). 여기서, NOTIFY 메시지는 QoS 스펙과 함께 두 가지 플래그(INFO, HO_INIT)를 포함하는데, INFO는 메시지가 정보 전달을 위한 메시지임을 나타내고, HO_INIT는 본 발명을 위해 새롭게 추가된 플래그로 이동노드(100)의 핸드오프가 시작됨을 알리는 플래그이다.
또한, NOTIFY 메시지의 플로우 ID로 사용되는 메시지 라우팅 정보(Message Routing Information: MRI)에는 새로운 AP(300)의 MAC 주소가 포함되어 있다.
NOTIFY 메시지를 수신한 기존 경로의 액세스 라우터(210)는 자신이 관리하는 무선 네트워크와 인접한 다른 무선 네트워크의 무선 접근 지점(AP)(300)의 MAC(Media Access Control) 주소 및 이를 관리하는 새로운 액세스 라우터(310)의 인터넷 프로토콜 주소를 매칭할 수 있는 테이블을 관리한다.
기존 경로의 액세스 라우터(210)는 전술한 테이블을 이용하여 이동노드(100)로부터 수신한 NOTIFY 메시지에 포함된 메시지 라우팅 정보의 도착 주소를 새로운 액세스 라우터(310)의 인터넷 프로토콜 주소로 바꾸어 수정된 NOTIFY 메시지를 상대노드(400) 쪽으로 전송한다(S104).
그러면, 기존의 자원 예약 경로 상에 있는 액세스 라우터들(210, 220, 230, 240)은 NOTIFY 메시지를 수신할 때마다 자신이 크로스오버 노드(240)인지 아닌지 판단하고 크로스오버 노드(240)인 경우, 크로스오버 노드(240)가 탐색되었다는 정보를 포함한 메시지를 생성하여 이동노드(100)로 전송하며(S106), 동시에 새로운 액세스 라우터(310) 쪽으로 우선 자원 예약을 수행한다.
우선 자원 예약을 수행하는 크로스오버 노드(240)는 실제적인 자원 예약을 곧바로 수행하는 것이 아니라 가예약 경로를 생성하기 위한 Stateless 메시지를 전 송한다.
통상적인 QoS NSLP의 자원 예약 경로 설립 과정은 RESERVE 메시지와 이에 대한 응답으로 RESPONSE 메시지를 주고 받는 것인데 가예약 경로 설정을 위해 크로스오버 노드(240)와 새로운 액세스 라우터(310) 간에 Stateless RESERVE 메시지와 Stateless RESPONSE 메시지를 주고 받음으로써 자원 우선 예약을 수행하게 된다(S108, S110).
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 크로스오버 노드(240)의 탐색을 위해 기존의 자원 예약 경로 상에 있는 액세스 라우터(210, 220, 230, 240)의 내부에서 처리되는 과정을 나타낸 도면이다.
각각의 액세스 라우터(210, 220, 230, 240)는 라우팅 테이블을 통해 자신으로부터 새로운 액세스 라우터(310)로 가는 경로 정보를 알 수 있는데 대부분의 라우팅 알고리즘의 경우 라우팅 테이블에 특정한 네트워크의 인터넷 프로토콜 주소 및 그 네트워크로 가는 경로에 있는 자신과 인접한 라우터(Next hop router)의 IP 주소를 속성으로 포함하는 엔트리를 가진다.
한편, 자원 예약 세션이 한 번 설립되면 각각의 액세스 라우터(210, 220, 230, 240)에 포함된 GIST 계층에서는 자원 예약 세션의 방향에 따라 업스트림(Upstream) 및 다운스트림(Downstream) 피어 노드의 IP 정보를 가지고 있다.
이를 통해 각각의 액세스 라우터(210, 220, 230, 240)는 인접 노드로부터 전달받은 NOTIFY 메시지에 포함된 메시지 라우팅 정보의 출발 또는 도착 주소가 변경되었을 경우, 라우팅 테이블의 Next hop 라우터의 주소와 GIST에서 관리하는 업스 트림 및 다운스트림 피어 노드의 주소를 비교하여 자신이 크로스오버 노드(240)인지 아닌지를 판단할 수 있게 된다.
예를 들어 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 기존의 자원 예약 경로는 (A)-(B)(240)-(C)(230)-(D)(220)-(Old AR)(210)의 방향을 따라서 설정되었다.
기존의 액세스 라우터(210)로부터 받은 NOTIFY 메시지 내의 메시지 라우팅 정보의 도착 주소가 새로운 액세스 라우터(310)이므로, 액세스 라우터(D)(220)는 업스트림 피어 노드의 IP 주소와 새로운 액세스 라우터(310) 쪽으로 가는 경로의 Next hop 라우터의 IP 주소가 동일하므로 크로스오버 노드(240)가 아닌 것으로 판단하여 기존의 액세스 라우터(210)로부터 수신한 NOTIFY 메시지를 그대로 액세스 라우터(C)(230)로 전송한다.
위와 같은 방법으로 액세스 라우터(C)(230)는 자신이 크로스오버 노드(240)가 아닌 것으로 판단하여 NOTIFY 메시지를 액세스 라우터(C)(230)로 전송한다.
액세스 라우터(B)(240)는 자신의 업스트림 피어 노드인 (A)의 주소와 새로운 액세스 라우터(310) 쪽으로 가는 경로의 Next hop 라우터의 주소가 서로 다르므로 자신이 크로스오버 노드(240)라고 판단하게 되는 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동노드(100)의 핸드오프 이후 가예약 경로의 활성화, 공통 경로 상의 시그널링 정보 갱신 및 기존 경로의 폐기를 수행하는 과정을 설명하기 위한 메시지 흐름도이다.
이동노드(100)는 홈에이전트(500)로부터 모바일 IP 레지스트레이션 리플라이(MIP Registration Reply) 메시지를 수신하는 경우(S200), 핸드오프 완료 시점을 인식하고 새로운 액세스 라우터(310) 쪽으로 INFO 플래그와 핸드오프가 완료되었다는 사실을 알리는 HO_DONE 플래그를 세팅한 NOTIFY 메시지를 전송하게 된다(S202).
HO_DONE 플래그를 세팅한 NOTIFY 메시지를 수신한 새로운 액세스 라우터(310)는 기존에 설정된 가예약 경로를 활성함과 동시에 크로스오버 노드(240) 쪽으로 NOTIFY 메시지를 전송한다(S204). 다시 말해, 새로운 액세스 라우터(310)와 크로스오버 노드(240) 사이에 있는 액세스 라우터는 QoS 스케줄링 알고리즘을 적용하여 QoS 상태를 인스톨함으로써 가예약 경로를 활성화한다.
크로스오버 노드(240)는 가예약 경로의 활성화가 끝나게 되면 NOTIFY 메시지의 플래그를 RT_CHG로 변경하여 상대노드(400) 쪽으로 전송하게 된다(S206). 여기서, RT_CHG 플래그는 자원 예약 경로가 변경되었다는 것을 알리는 플래그이다.
크로스오버 노드(240)는 핸드오프가 이미 완료되어 새로운 예약 경로가 설정되었기 때문에 기존의 자원 예약 경로가 쓸모가 없으므로 상대노드(400) 쪽으로 NOTIFY 메시지르 전송하는 동시에 기존의 액세스 라우터(210) 쪽으로 설정된 예약 경로를 폐기하기 위한 Teardown 플래그가 세팅된 RESERVE 메시지를 전송한다(S208).
이는 크로스오버 노드(240)와 기존의 액세스 라우터(210) 사이에 있는 모든 액세스 라우터에서 예약된 자원을 폐기하도록 함으로써 쓸데없는 자원의 낭비를 줄일 수 있다.
크로스오버 노드(240)에서 RT_CHG 플래그를 세팅한 NOTIFY 메시지를 수신한 공통 경로 상의 라우터에서는 기존의 예약 경로에 대한 정보를 갱신하게 되는데 메 시지 라우터 정보 내의 도착 지점의 IP 주소가 변경되는 과정을 수행하는 것이다.
전술한 바와 같이 모든 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 과정이 끝나면 상대노드(400)에서 보내는 멀티미디어 데이터는 최적화된 경로를 통해서 지속적으로 안정된 품질을 보장받으며 이동노드(100)로 전송된다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 이동 인터넷에서의 차세대 시그널링 프로토콜을 이용한 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 방법을 수행하기 위한 주요 절차를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 사용하는 차세대 시그널링 프로토콜, NSIS의 본래 구조(a)이고, 본 발명을 위한 컴포넌트를 포함한 수정된 구조(b)를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 핸드오프 이전에 크로스오버 노드를 탐색하는 과정과 크로스오버 노드와 새로운 액세스 라우터 간에 자원 우선 예약을 수행하는 과정을 설명하기 위한 메시지 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 크로스오버 노드의 탐색을 위해 기존의 자원 예약 경로 상에 있는 액세스 라우터의 내부에서 처리되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동노드의 핸드오프 이후 가예약 경로의 활성화, 공통 경로 상의 시그널링 정보 갱신 및 기존 경로의 폐기를 수행하는 과정을 설명하기 위한 메시지 흐름도이다.

Claims (13)

  1. 이동노드와 상대노드, 무선 네트워크의 액세스 라우터를 구비하는 인터넷 시스템에서 상기 이동노드와 상기 상대노드 간의 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 방법에 있어서,
    (a) 이동하고 있음을 감지한 상기 이동노드로부터 핸드오프 이전에 자원 우선 예약을 위한 크로스오버 노드의 탐색 메시지를 수신하고, 이동성을 지원하는 추가 모듈을 탑재한 차세대 시그널링 프로토콜 구조에 따라 수행되는 상기 크로스오버 노드를 탐색하는 단계;
    (b) 상기 이동노드가 이동할 무선 네트워크의 새로운 액세스 라우터와 상기 탐색한 크로스오버 노드 간의 가예약 경로를 설정하여 자원 우선 예약을 수행하는 단계;
    (c) 상기 이동노드가 핸드오프를 완료하는 시점에서 상기 설정한 가예약 경로를 활성화하고 상기 크로스오버 노드와 상기 상대노드 간에 공통 경로에 설정된 기존의 자원 예약 경로에 대한 상태 정보를 갱신하는 단계; 및
    (d) 상기 이동노드가 핸드오프 이전에 연결된 기존의 액세스 라우터와 상기 크로스오버 노드 사이에 자원 예약 경로를 폐기하는 단계
    를 포함하며,
    상기 크로스오버 노드는 상기 이동노드의 핸드오프 전에 연결된 경로와 핸드오프 이후에 생성된 경로가 만나는 노드인 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 (a)단계에서,
    상기 이동노드로부터 핸드오프가 시작된다는 정보를 포함한 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 기존의 자원 예약 경로 상에 위치한 액세스 라우터들이 라우팅 테이블을 참조하여 상기 새로운 액세스 라우터로 가는 경로의 넥스트 홉 라우터(Next hop Router)와 자원 예약 세션 방향에 따라 업스트림 피어 노드의 인터넷 프로토콜 주소를 비교하여 서로 다른 경우 상기 크로스오버 노드로 판단하는 단계
    를 포함하는 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 핸드오프가 시작된다는 정보를 포함한 메시지는,
    상기 이동노드가 상기 이동할 무선 네트워크의 새로운 액세스 포인트의 미디어 액세스 컨트롤 주소(Media Access Control Address)를 포함하는 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 방법.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 기존의 자원 예약 경로 상에 위치한 액세스 라우터들은,
    상기 이동할 무선 네트워크의 새로운 액세스 포인트의 미디어 액세스 컨트롤 주소(Media Access Control Address)과 상기 새로운 액세스 포인트의 미디어 액세스 컨트롤 주소를 관리하는 상기 새로운 액세스 라우터의 인터넷 프로토콜 주소를 매칭하는 테이블을 포함하는 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 방법.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 기존의 자원 예약 경로 상에 위치한 액세스 라우터들은, 상기 핸드오프가 시작된다는 정보를 포함한 메시지 내에서 상기 이동노드가 상기 이동할 무선 네트워크의 새로운 액세스 포인트의 미디어 액세스 컨트롤 주소(Media Access Control Address)를 상기 새로운 액세스 라우터의 인터넷 프로토콜 주소로 변경하여 상기 상대노드 쪽으로 전송하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 (b)단계에서,
    상기 가예약 경로를 설정하여 상기 자원 우선 예약을 수행하는 단계는,
    상기 크로스오버 노드와 상기 새로운 액세스 라우터 간의 Stateless RESERVE 메시지와 Stateless RESPONSE 메시지를 주고 받는 단계
    를 포함하는 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 (c)단계에서,
    상기 이동노드가 핸드오프 완료후, 상기 새로운 액세스 라우터는 상기 설정 한 가예약 경로를 활성화하고, 상기 설정한 가예약 경로에 대한 활성화를 요청하는 메시지를 상기 크로스오버 노드로 전송하는 단계; 및
    상기 크로스오버 노드로부터 상기 상대노드까지의 상기 공통 경로에 설정된 상기 기존의 자원 예약 경로에 대한 상태 정보를 갱신하기 위해 새로운 경로 정보가 포함된 메시지를 전송하는 단계
    를 포함하는 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 (d)단계에서,
    상기 자원 예약 경로를 폐기하는 단계는,
    Teardown 플래그가 세팅된 RESERVE 메시지를 상기 기존의 액세스 라우터 쪽으로 전송하는 단계
    를 포함하는 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 방법.
  9. 이동노드와 상대노드, 무선 네트워크의 액세스 라우터를 구비하는 인터넷 시스템에서 상기 이동노드와 상기 상대노드 간의 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 시스템에 있어서,
    이동성을 지원하는 추가 모듈을 탑재한 차세대 시그널링 프로토콜 구조를 포함한 상기 이동노드로부터 핸드오프 이전에 자원 우선 예약을 위한 크로스오버 노드의 탐색 메시지를 수신하고, 자신이 상기 크로스오버 노드인지 판단하여 상기 크로스오버 노드인 경우 상기 크로스오버 노드가 탐색되었다는 정보를 포함한 메시지를 생성하여 상기 이동노드로 전송하는 기존의 액세스 라우터를 포함하며,
    상기 크로스오버 노드는 상기 이동노드의 핸드오프 전에 연결된 경로와 핸드오프 이후에 생성된 경로가 만나는 노드이며, 이동할 무선 네트워크의 새로운 액세스 라우터와의 가예약 경로를 설정하여 자원 우선 예약을 수행하고, 상기 이동노드가 핸드오프를 완료하는 시점에서 상기 설정한 가예약 경로를 활성화하고 상기 상대노드와의 공통 경로에 설정된 기존의 자원 예약 경로에 대한 상태 정보를 갱신하며 상기 이동노드가 핸드오프 이전에 연결된 상기 기존의 액세스 라우터와 상기 크로스오버 노드 사이에 자원 예약 경로를 폐기하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 시스템.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 추가 모듈은 상기 차세대 시그널링 프로토콜에 추가적으로 자원 우선 예약 모듈, 크로스오버 노드 탐색 모듈 및 지역적 상태 정보 갱신 모듈을 담당하는 컴포넌트인 것을 특징으로 하는 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 시스템.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 기존의 액세스 라우터는 상기 기존의 자원 예약 경로 상에 위치한 액세스 라우터들이 라우팅 테이블을 참조하여 상기 새로운 액세스 라우터로 가는 경로의 넥스트 홉 라우터(Next hop Router)와 자원 예약 세션 방향에 따라 업스트림 피어 노드의 인터넷 프로토콜 주소를 비교하여 서로 다른 경우 상기 크로스오버 노드 로 판단하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 시스템.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 자원 우선 예약을 위한 메시지는 QoS NSLP(Next Step In Signaling Signaling Layer Protocol) RESERVE 메시지인 것을 특징으로 하는 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 시스템.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 크로스오버 노드는 상기 기존의 액세스 라우터와 상기 크로스오버 노드 사이에 자원 예약 경로를 폐기시 Teardown 플래그가 세팅된 RESERVE 메시지를 상기 기존의 액세스 라우터 쪽으로 전송하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 전송 서비스 품질 보장 시스템.
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