KR101989063B1 - ＶｏＩＰ에서 미디어 전송을 위한 최적 네트워크 경로를 선택하기 위한 방법과 시스템 및 비-일시적인 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents

ＶｏＩＰ에서 미디어 전송을 위한 최적 네트워크 경로를 선택하기 위한 방법과 시스템 및 비-일시적인 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

VoIP에서 미디어 전송을 위한 최적 네트워크 경로를 선택하는 기술이 개시된다. 최적 네트워크 경로를 선택하기 위한 방법은 VoIP(voice over internet protocol)에서 사용자 간의 미디어 전송이 가능한 미디어 채널 후보를 생성하는 단계; 상기 미디어 채널 후보 중 하나의 미디어 채널을 임시 미디어 채널로 설정하여 네트워크 성능을 평가하는 단계; 및 상기 네트워크 성능의 평가 결과에 따라 상기 임시 미디어 채널을 현재 미디어 채널로 변경하는 단계를 포함하고, 상기 미디어 채널 후보에 해당되는 미디어 채널 각각에 대해 순차적으로 상기 평가하는 단계와 상기 변경하는 단계를 반복한다.

Description

ＶｏＩＰ에서 미디어 전송을 위한 최적 네트워크 경로를 선택하기 위한 방법과 시스템 및 비-일시적인 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체{METHOD, SYSTEM, AND NON-TRANSITORY COMPUTER READABLE MEDIUM FOR SELECTING OPTIMAL NETWORK PATH FOR MEDIA TRANSMISSION IN VOIP}
아래의 설명은 VoIP(voice over internet protocol, 인터넷 전화)에서 미디어 전송을 위한 최적 네트워크 경로를 선택하는 기술에 관한 것이다.
VoIP의 사용은 주지되어 있다. 기본적으로, VoIP는 사용자의 음성을 디지털 데이터 패킷으로 인코딩 하여 디지털 데이터 패킷을 IP(인터넷 프로토콜) 네트워크를 통해 전송한다.
예컨대, 한국등록특허공보 제10-1069116호(등록일 2011년 09월 26일)에는 IP 기반에서 VoIP 인터넷 전화 서비스를 제공하는 기술이 개시되어 있다.
주지된 바와 같이, IP 네트워크들은 음성뿐만 아니라, 각종 데이터 서비스(파일 전송, 이메일, 인스턴트 메시징 등)에 추가하여 동영상, 사진, 음악 등과 같은 미디어 패킷을 전송할 수 있다.
VoIP에서 사용자 간의 미디어 전송을 위한 최적 네트워크 경로를 선택할 수 있는 기술을 제공한다.
클라이언트의 네트워크 오버헤드를 최소화 한 네트워크 경로 선택 기술을 제공한다.
시간에 따른 클라이언트의 네트워크 변화 영향을 최소화 한 네트워크 경로 선택 기술을 제공한다.
컴퓨터 시스템에서 실행되는 방법에 있어서, 상기 컴퓨터 시스템은 메모리에 포함된 컴퓨터 판독 가능한 명령들을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서에서, VoIP(voice over internet protocol)에서 사용자 간의 미디어 전송이 가능한 미디어 채널 후보를 생성하는 단계; 상기 적어도 하나의 프로세서에서, 상기 미디어 채널 후보 중 하나의 미디어 채널을 임시 미디어 채널로 설정하여 네트워크 성능을 평가하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 프로세서에서, 상기 네트워크 성능의 평가 결과에 따라 상기 임시 미디어 채널을 현재 미디어 채널로 변경하는 단계를 포함하고, 상기 미디어 채널 후보에 해당되는 미디어 채널 각각에 대해 순차적으로 상기 평가하는 단계와 상기 변경하는 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
일 측면에 따르면, 상기 생성하는 단계는, 미디어 전송이 가능한 미디어 릴레이 서버의 어드레스 리스트를 조합하여 상기 미디어 채널 후보를 생성할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 상기 생성하는 단계는, P2P(peer to peer) 미디어와 미디어 릴레이 서버를 이용하는 써드 파티 클라우드(3rd party cloud) 중 적어도 하나를 더 포함하여 상기 미디어 채널 후보를 생성할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 평가하는 단계는, 현재 미디어 채널과 동시에 상기 임시 미디어 채널의 네트워크 성능을 평가하여 비교할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 평가하는 단계는, 상기 임시 미디어 채널을 통해 프로브 패킷(probe packet)을 전송하고 상기 프로브 패킷에 대한 응답을 이용하여 RTT(round trip time), 딜레이 변화량, 패킷 손실, 대역폭 중 적어도 하나의 네트워크 메트릭을 산출할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 미디어 스트림과 네트워크 환경 중 적어도 하나에 따라 상기 네트워크 메트릭 각각의 가중치가 다르게 설정될 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 평가하는 단계는, 통신을 요청한 사용자와 통신 요청에 응답한 사용자 중 적어도 하나의 위치 정보, 및 상기 사용자 간에 이전에 선택된 미디어 채널 이력 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 미디어 채널 후보에 대한 네트워크 성능 평가 순서를 조정할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 방법은, 상기 생성하는 단계 이전에 미디어 전송을 위한 미디어 채널로 디폴트로 정해진 기본 미디어 채널을 먼저 사용하는 단계를 더 포함하고, 상기 기본 미디어 채널이 아닌 다른 미디어 채널로 변경되는 경우 상기 기본 미디어 채널을 유지할 수 있다.
상기 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램이 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 비-일시적인 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공한다.
컴퓨터 시스템에 있어서, 메모리에 포함된 컴퓨터 판독 가능한 명령들을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, VoIP(voice over internet protocol)에서 사용자 간의 미디어 전송이 가능한 미디어 채널 후보를 생성하는 과정; 상기 미디어 채널 후보 중 하나의 미디어 채널을 임시 미디어 채널로 설정하여 네트워크 성능을 평가하는 과정; 및 상기 네트워크 성능의 평가 결과에 따라 상기 임시 미디어 채널을 현재 미디어 채널로 변경하는 과정을 처리하고, 상기 미디어 채널 후보에 해당되는 미디어 채널 각각에 대해 순차적으로 상기 평가하는 과정과 상기 변경하는 과정을 반복하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 환경의 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 전자 기기 및 서버의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 서버의 프로세서가 포함할 수 있는 구성요소의 예를 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 서버가 수행할 수 있는 방법의 예를 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서 미디어 전송을 위한 최적의 네트워크 경로를 탐색하는 절차를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서 미디어 채널 탐색 순서도를 도시한 것이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 있어서 네트워크 메트릭을 산출하는 과정의 예시를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 있어서 미디어 채널 후보의 예시를 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예들에 따른 네트워크 경로 선택 방법은 이후 설명될 전자 기기나 서버와 같은 컴퓨터 시스템을 통해 수행될 수 있다. 이때, 컴퓨터 시스템에는 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 프로그램이 설치 및 구동될 수 있고, 컴퓨터 시스템은 구동된 컴퓨터 프로그램의 제어에 따라 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 경로 선택 방법을 수행할 수 있다. 상술한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 시스템과 결합되어 네트워크 경로 선택 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위해 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장될 수 있다. 예를 들어, 서버는 VoIP 서버 역할을 하며, 글로벌 VoIP 서비스에서 사용자 간에 미디어 패킷을 교환하기 위해 전 세계에 배포된 수 많은 미디어 릴레이 서버 중 최적의 서버를 선택할 수 있다. 실시예에 따라 전자 기기가 최적의 네트워크 경로를 선택하는 것 역시 고려될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 환경의 예를 도시한 도면이다. 도 1의 네트워크 환경은 복수의 전자 기기들(110, 120, 130, 140), 복수의 서버들(150, 160) 및 네트워크(170)를 포함하는 예를 나타내고 있다. 이러한 도 1은 발명의 설명을 위한 일례로 전자 기기의 수나 서버의 수가 도 1과 같이 한정되는 것은 아니다.
복수의 전자 기기들(110, 120, 130, 140)은 컴퓨터 시스템으로 구현되는 고정형 단말이거나 이동형 단말일 수 있다. 복수의 전자 기기들(110, 120, 130, 140)의 예를 들면, 스마트폰(smart phone), 휴대폰, 네비게이션, 컴퓨터, 노트북, 디지털방송용 단말, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 태블릿 PC, 게임 콘솔(game console), 웨어러블 디바이스(wearable device), IoT(internet of things) 디바이스, VR(virtual reality) 디바이스, AR(augmented reality) 디바이스 등이 있다. 일례로 도 1에서는 전자 기기 1(110)의 예로 스마트폰의 형상을 나타내고 있으나, 본 발명의 실시예들에서 전자 기기 1(110)은 실질적으로 무선 또는 유선 통신 방식을 이용하여 네트워크(170)를 통해 다른 전자 기기들(120, 130, 140) 및/또는 서버(150, 160)와 통신할 수 있는 다양한 물리적인 컴퓨터 시스템들 중 하나를 의미할 수 있다.
통신 방식은 제한되지 않으며, 네트워크(170)가 포함할 수 있는 통신망(일례로, 이동통신망, 유선 인터넷, 무선 인터넷, 방송망, 위성망 등)을 활용하는 통신 방식뿐만 아니라 기기들간의 근거리 무선 통신 역시 포함될 수 있다. 예를 들어, 네트워크(170)는, PAN(personal area network), LAN(local area network), CAN(campus area network), MAN(metropolitan area network), WAN(wide area network), BBN(broadband network), 인터넷 등의 네트워크 중 하나 이상의 임의의 네트워크를 포함할 수 있다. 또한, 네트워크(170)는 버스 네트워크, 스타 네트워크, 링 네트워크, 메쉬 네트워크, 스타-버스 네트워크, 트리 또는 계층적(hierarchical) 네트워크 등을 포함하는 네트워크 토폴로지 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
서버(150, 160) 각각은 복수의 전자 기기들(110, 120, 130, 140)과 네트워크(170)를 통해 통신하여 명령, 코드, 파일, 컨텐츠, 서비스 등을 제공하는 컴퓨터 장치 또는 복수의 컴퓨터 장치들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 서버(150)는 네트워크(170)를 통해 접속한 복수의 전자 기기들(110, 120, 130, 140)로 제1 서비스를 제공하는 시스템일 수 있으며, 서버(160) 역시 네트워크(170)를 통해 접속한 복수의 전자 기기들(110, 120, 130, 140)로 제2 서비스를 제공하는 시스템일 수 있다. 보다 구체적인 예로, 서버(150)는 복수의 전자 기기들(110, 120, 130, 140)에 설치되어 구동되는 컴퓨터 프로그램으로서의 어플리케이션을 통해, 해당 어플리케이션이 목적하는 서비스(일례로, VoIP 서비스 등)를 제1 서비스로서 복수의 전자 기기들(110, 120, 130, 140)로 제공할 수 있다. 다른 예로, 서버(160)는 상술한 어플리케이션의 설치 및 구동을 위한 파일을 복수의 전자 기기들(110, 120, 130, 140)로 배포하는 서비스를 제2 서비스로서 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 전자 기기 및 서버의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 도 2에서는 전자 기기에 대한 예로서 전자 기기 1(110), 그리고 서버(150)의 내부 구성을 설명한다. 또한, 다른 전자 기기들(120, 130, 140)이나 서버(160) 역시 상술한 전자 기기 1(110) 또는 서버(150)와 동일한 또는 유사한 내부 구성을 가질 수 있다.
전자 기기 1(110)과 서버(150)는 메모리(211, 221), 프로세서(212, 222), 통신 모듈(213, 223) 그리고 입출력 인터페이스(214, 224)를 포함할 수 있다. 메모리(211, 221)는 비-일시적인 컴퓨터 판독 가능한 기록매체로서, RAM(random access memory), ROM(read only memory), 디스크 드라이브, SSD(solid state drive), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같은 비소멸성 대용량 저장 장치(permanent mass storage device)를 포함할 수 있다. 여기서 ROM, SSD, 플래시 메모리, 디스크 드라이브 등과 같은 비소멸성 대용량 저장 장치는 메모리(211, 221)와는 구분되는 별도의 영구 저장 장치로서 전자 기기 1(110)이나 서버(150)에 포함될 수도 있다. 또한, 메모리(211, 221)에는 운영체제와 적어도 하나의 프로그램 코드(일례로 전자 기기 1(110)에 설치되어 구동되는 브라우저나 특정 서비스의 제공을 위해 전자 기기 1(110)에 설치된 어플리케이션 등을 위한 코드)가 저장될 수 있다. 이러한 소프트웨어 구성요소들은 메모리(211, 221)와는 별도의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체로부터 로딩될 수 있다. 이러한 별도의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체는 플로피 드라이브, 디스크, 테이프, DVD/CD-ROM 드라이브, 메모리 카드 등의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서 소프트웨어 구성요소들은 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체가 아닌 통신 모듈(213, 223)을 통해 메모리(211, 221)에 로딩될 수도 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 프로그램은 개발자들 또는 어플리케이션의 설치 파일을 배포하는 파일 배포 시스템(일례로, 상술한 서버(160))이 네트워크(170)를 통해 제공하는 파일들에 의해 설치되는 컴퓨터 프로그램(일례로 상술한 어플리케이션)에 기반하여 메모리(211, 221)에 로딩될 수 있다.
프로세서(212, 222)는 기본적인 산술, 로직 및 입출력 연산을 수행함으로써, 컴퓨터 프로그램의 명령을 처리하도록 구성될 수 있다. 명령은 메모리(211, 221) 또는 통신 모듈(213, 223)에 의해 프로세서(212, 222)로 제공될 수 있다. 예를 들어 프로세서(212, 222)는 메모리(211, 221)와 같은 기록 장치에 저장된 프로그램 코드에 따라 수신되는 명령을 실행하도록 구성될 수 있다.
통신 모듈(213, 223)은 네트워크(170)를 통해 전자 기기 1(110)과 서버(150)가 서로 통신하기 위한 기능을 제공할 수 있으며, 전자 기기 1(110) 및/또는 서버(150)가 다른 전자 기기(일례로 전자 기기 2(120)) 또는 다른 서버(일례로 서버(160))와 통신하기 위한 기능을 제공할 수 있다. 일례로, 전자 기기 1(110)의 프로세서(212)가 메모리(211)와 같은 기록 장치에 저장된 프로그램 코드에 따라 생성한 요청이 통신 모듈(213)의 제어에 따라 네트워크(170)를 통해 서버(150)로 전달될 수 있다. 역으로, 서버(150)의 프로세서(222)의 제어에 따라 제공되는 제어 신호나 명령, 컨텐츠, 파일 등이 통신 모듈(223)과 네트워크(170)를 거쳐 전자 기기 1(110)의 통신 모듈(213)을 통해 전자 기기 1(110)로 수신될 수 있다. 예를 들어 통신 모듈(213)을 통해 수신된 서버(150)의 제어 신호나 명령, 컨텐츠, 파일 등은 프로세서(212)나 메모리(211)로 전달될 수 있고, 컨텐츠나 파일 등은 전자 기기 1(110)가 더 포함할 수 있는 저장 매체(상술한 영구 저장 장치)로 저장될 수 있다.
입출력 인터페이스(214)는 입출력 장치(215)와의 인터페이스를 위한 수단일 수 있다. 예를 들어, 입력 장치는 키보드, 마우스, 마이크로폰, 카메라 등의 장치를, 그리고 출력 장치는 디스플레이, 스피커, 햅틱 피드백 디바이스(haptic feedback device) 등과 같은 장치를 포함할 수 있다. 다른 예로 입출력 인터페이스(214)는 터치스크린과 같이 입력과 출력을 위한 기능이 하나로 통합된 장치와의 인터페이스를 위한 수단일 수도 있다. 입출력 장치(215)는 전자 기기 1(110)과 하나의 장치로 구성될 수도 있다. 또한, 서버(150)의 입출력 인터페이스(224)는 서버(150)와 연결되거나 서버(150)가 포함할 수 있는 입력 또는 출력을 위한 장치(미도시)와의 인터페이스를 위한 수단일 수 있다. 보다 구체적인 예로, 전자 기기 1(110)의 프로세서(212)가 메모리(211)에 로딩된 컴퓨터 프로그램의 명령을 처리함에 있어서 서버(150)나 전자 기기 2(120)가 제공하는 데이터를 이용하여 구성되는 서비스 화면이나 컨텐츠가 입출력 인터페이스(214)를 통해 디스플레이에 표시될 수 있다.
또한, 다른 실시예들에서 전자 기기 1(110) 및 서버(150)는 도 2의 구성요소들보다 더 많은 구성요소들을 포함할 수도 있다. 그러나, 대부분의 종래기술적 구성요소들을 명확하게 도시할 필요성은 없다. 예를 들어, 전자 기기 1(110)은 상술한 입출력 장치(215) 중 적어도 일부를 포함하도록 구현되거나 또는 트랜시버(transceiver), GPS(Global Positioning System) 모듈, 카메라, 각종 센서, 데이터베이스 등과 같은 다른 구성요소들을 더 포함할 수도 있다. 보다 구체적인 예로, 전자 기기 1(110)이 스마트폰인 경우, 일반적으로 스마트폰이 포함하고 있는 가속도 센서나 자이로 센서, 카메라 모듈, 각종 물리적인 버튼, 터치패널을 이용한 버튼, 입출력 포트, 진동을 위한 진동기 등의 다양한 구성요소들이 전자 기기 1(110)에 더 포함되도록 구현될 수 있다.
이하에서는 VoIP에서 미디어 전송을 위한 최적 네트워크 경로를 선택하는 방법 및 시스템의 구체적인 실시예를 설명하기로 한다.
사용자 간의 미디어 전송을 위한 최적의 미디어 채널을 찾는 문제는 결과적으로 서비스 퀄리티가 개선되어야 하고, 미디어 채널의 퀄리티를 평가, 비교하기 위한 오버헤드가 적어야 하며, 현재 전송 중인 미디어에 대한 영향 또한 미비해야 한다. 아울러, 미디어 채널 선택 동작으로 인해 통화 연결 시 미디어 채널 생성이 지연되어서는 안되고, 액세스 망의 일시적인 품질 저하로 인해 잘못된 채널 변경을 하지 않아야 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 서버의 프로세서가 포함할 수 있는 구성요소의 예를 도시한 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 서버가 수행할 수 있는 방법의 예를 도시한 흐름도이다.
본 실시예에 따른 서버(150)는 클라이언트(client)인 복수의 전자 기기들(110, 120, 130, 140)을 대상으로 글로벌 VoIP 서비스를 제공하는 플랫폼 역할을 한다. 서버(150)는 전자 기기들(110, 120, 130, 140) 상에 설치되는 어플리케이션과 연동하여 VoIP 서비스를 제공할 수 있으며, VoIP 서비스에서 최적의 미디어 채널을 찾아 사용자 간에 미디어 패킷을 전송할 수 있다.
서버(150)는 도 4에 따른 네트워크 경로 선택 방법을 수행하기 위해, 서버(150)의 프로세서(222)는 구성요소로서 도 3에 도시된 바와 같이, 선택부(310), 및 평가부(320)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 프로세서(222)의 구성요소들은 선택적으로 프로세서(222)에 포함되거나 제외될 수도 있다. 또한, 실시예에 따라 프로세서(222)의 구성요소들은 프로세서(222)의 기능의 표현을 위해 분리 또는 병합될 수도 있다.
이러한 프로세서(222) 및 프로세서(222)의 구성요소들은 도 4의 네트워크 경로 선택 방법이 포함하는 단계들(S410 내지 S440)을 수행하도록 서버(150)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(222) 및 프로세서(222)의 구성요소들은 메모리(221)가 포함하는 운영체제의 코드와 적어도 하나의 프로그램의 코드에 따른 명령(instruction)을 실행하도록 구현될 수 있다.
여기서, 프로세서(222)의 구성요소들은 서버(150)에 저장된 프로그램 코드가 제공하는 명령에 따라 프로세서(222)에 의해 수행되는 프로세서(222)의 서로 다른 기능들(different functions)의 표현들일 수 있다. 예를 들어, 서버(150)가 미디어 전송을 위한 최적의 미디어 채널을 선택하도록 상술한 명령에 따라 서버(150)를 제어하는 프로세서(222)의 기능적 표현으로서 선택부(310)가 이용될 수 있다.
단계(S410)에서 프로세서(222)는 서버(150)의 제어와 관련된 명령이 로딩된 메모리(221)로부터 필요한 명령을 읽어드릴 수 있다. 이 경우, 상기 읽어드린 명령은 프로세서(222)가 이후 설명될 단계들(S420 내지 S440)을 실행하도록 제어하기 위한 명령을 포함할 수 있다.
단계(S420)에서 선택부(310)는 글로벌 네트워크 상의 미디어 릴레이 서버로부터 수신된 미디어 어드레스 리스트를 이용하여 미디어 채널 후보를 생성할 수 있다. 미디어 릴레이 서버는 사용자 간에 미디어 패킷의 전송을 위한 것으로, 전자 기기와 통신 세션이 연결되어 미디어 스트림(RTP/RTCP)을 처리하는 네트워크 엘리먼트를 의미한다. 다시 말해, 선택부(310)는 미디어 어드레스 리스트를 조합하여 미디어 채널 후보를 생성할 수 있다.
단계(S430)에서 평가부(320)는 미디어 채널 후보를 순차적으로 현재 미디어 채널과 비교하되 미디어 채널 후보 중 하나의 미디어 채널을 임시 미디어 채널로 설정하여 네트워크 성능을 평가할 수 있다. 여러 미디어 경로 클라이언트를 동시에 실시간 비교하는 방식이 아니라, 현재 미디어 채널과 임시 미디어 채널, 두 개의 경로만을 비교, 평가하는 방식을 적용하여 클라이언트의 네트워크 오버헤드를 줄일 수 있다. 이때, 릴레이와 P2P(peer to peer) 네트워크를 동일선상에서 이용하여 후보 생성 및 평가를 수행할 수 있다. 평가부(320)는 일정 시간 동안 프로브 패킷(probe packet)을 전송하여 네트워크 메트릭(즉, 팩터), 일례로 RTT(round trip time), 딜레이 변화량(Jitter variance), 패킷 손실(loss), 대역폭(bandwidth) 등을 산출할 수 있으며, 이러한 메트릭들을 이용하여 VoIP 퀄리티를 예측할 수 있다. 각 메트릭에는 가중치가 부여될 수 있으며, VoIP 퀄리티를 예측하는데 이용되는 메트릭과 가중치는 미디어 스트림 또는 네트워크 환경 등에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, HD 비디오 통신에서는 대역폭이 다른 메트릭에 비해 중요한 측정 기준으로 사용될 수 있다. 평가부(320)는 반복적인 과정을 통해 순차적으로 다음 임시 미디어 채널을 선택하면서, 현재 미디어 경로와 임시 미디어 경로의 각 쌍을 평가할 수 있다. 따라서, 평가부(320)는 미디어 채널 후보에서 하나의 미디어 채널만을 순차적으로 생성하고 현재 미디어 채널과 동시에 평가를 수행할 수 있다. 실시간으로 여러 개의 대안 미디어 경로를 평가하는 것은 오버 헤드로 인해 적합하지 않기 때문에, 한번에 하나의 임시 미디어 경로만 만들어 해당 경로의 품질을 측정한다.
단계(S440)에서 선택부(310)는 네트워크 성능 평가 결과 VoIP 퀄리티가 개선될 것으로 예상되는 임시 미디어 채널을 현재 미디어 채널로 전환할 수 있다. 따라서, 선택부(310)는 현재 미디어 채널보다 네트워크 성능이 보다 나은 대안 미디어 경로를 찾으면 해당 미디어 경로로 변경함으로써 VoIP 퀄리티를 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서 미디어 전송을 위한 최적의 네트워크 경로를 탐색하는 절차를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 프로세서(222)는 사용자 간의 빠른 통화 연결을 위해 디폴트로 정해진 기본 미디어 채널(primary session)부터 사용하고(S501) 최적 미디어 채널 선택 과정(S502)은 이후에 수행한다. 기본 미디어 채널이 아닌 다른 미디어 채널을 사용하더라도 기본 미디어 채널은 유지한다. 최적 미디어 채널 선택 과정(S502)에서, 프로세서(222)는 미디어 릴레이 서버로부터 미디어 어드레스 리스트 등을 받은 후 미디어 어드레스 리스트를 조합하여 미디어 채널 후보를 생성한다. 이어, 프로세서(222)는 미디어 채널 후보 중 하나의 미디어 채널을 임시 미디어 채널(temporary session)을 설정하고 해당 미디어 채널의 네트워크 성능을 평가하여 현재 미디어 채널보다 성능이 좋은 경우 해당 미디어 채널로의 채널 전환을 결정한다. 이러한 과정을 순차적으로 반복 수행하게 되는데, 이때 시간에 따른 클라이언트의 네트워크 변화 영향을 최소화 하기 위해 동시간의 액세스망의 영향(네트워크 메트릭)을 상대 비교하여 최적의 미디어 채널을 선택한다. 다시 말해, 프로세서(222)는 임시 미디어 경로와 현재 미디어 경로만을 대상으로 네트워크 메트릭을 측정하여 비교한다.
미디어 채널 후보가 너무 많은 경우 최적의 미디어 채널을 선택하는데 시간이 오래 걸릴 수 있어 이를 개선하기 위해 프로세서(222)는 미디어 채널 후보에 대한 측정 순서를 통계적으로 또는 지역적으로 조정하여 시간을 단축할 수 있다. 일례로, 프로세서(222)는 동일한 상대방에 대해 이전에 선택된 최적 미디어 채널을 로컬 캐시(local cache)에 저장하여 이후 해당 미디어 채널의 평가 순서를 최우선으로 조정할 수 있고, 최적 미디어 채널 선택 과정의 초기에 네트워크 성능이 너무 좋지 않으면 테스트를 단축하는 것 또한 가능하다.
최적 미디어 채널 선택 과정 중에 네트워크 핸드오버(handover) 등으로 미디어 전송 환경이 바뀌면 프로세서(222)는 디폴트로 정해진 기본 미디어 채널(primary media channel)로 전환하게 된다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서 최적 미디어 채널 탐색 순서도를 도시한 것이다.
도 6을 참조하면, 프로세서(222)는 초기에 통신을 요청한 전자 기기, 즉 요청자 UE(initiator)(601)와 요청자 UE(601)의 통신 요청을 응답한 전자 기기, 즉 응답자 UE(responder)(602) 간에 통화 연결 시 우선적으로 디폴트로 정해진 미디어 릴레이 서버(605)와 설정된 기본 미디어 채널(primary session)(61)을 사용하고 이후에 최적 미디어 채널 선택 과정(S60)을 이후에 수행한다. 최적 미디어 채널 선택 과정(S60)에서 미디어 채널 후보 중 하나로서 다른 미디어 릴레이 서버(606)와 설정된 임시 미디어 채널(temporary session)(62)의 네트워크 성능(VoIP 퀄리티)이 기본 미디어 채널(61)보다 더 높게 평가되면 요청자 UE(601)와 응답자 UE(602) 간의 통신 연결 세션을 네트워크 성능이 높은 미디어 채널(62)로 전환한다. 이때, 요청자 UE(601)와 응답자 UE(602) 간의 통신 연결 중 기본 미디어 채널(61)이 아닌 다른 미디어 채널(62)을 사용하더라도 기본 미디어 채널(61)을 유지하고 있다가 네트워크 핸드오버 등으로 통신 환경이 바뀌면 다시 기본 미디어 채널(61)로 전환할 수 있다.
프로세서(222)는 상기한 최적 미디어 채널 선택을 위해 선택부(310)와 평가부(320)를 포함한다. 평가부(320)는 네트워크 성능을 측정하고 비교하는 핵심 모듈로서, 능동적 평가자 역할(active role estimator)과 수동적 평가자 역할(passive role estimator)로 구분된다. 능동적 평가자는 네트워크 성능 메트릭을 산출하는 반면, 수동적 평가자는 능동적 평가자의 프로브 명령에만 응답한다. 능동적 평가자는 네트워크 성능을 평가하기 위해 프로브 명령을 사용하고 프로브 명령에 대한 수동적 평가자의 응답을 이용하여 네트워크 성능 테스트를 수행할 수 있다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 있어서 네트워크 메트릭을 산출하는 과정의 예시를 도시한 것이다.
능동적 평가자는 시퀀스 번호를 사용하여 패킷 손실 메트릭을 계산할 수 있다. 이때, 프로브 데이터 구조의 타임 스탬프 필드는 RTT, 딜레이와 같은 측정 값으로 사용된다. seq, pair, dummy_bytes, rem_recv_ts의 조합은 패킷 쌍 대역폭 추정에 사용된다.
도 7에 도시한 바와 같이, 수동적 평가자는 능동적 평가자로부터 프로브 명령을 받으면 dummy_bytes를 제외하고 응답(cmmd_res)할 수 있고, 이에 능동적 평가자는 수동적 평가자의 응답(cmmd_res)을 이용하여 네트워크 성능 메트릭을 산출할 수 있다.
다른 예로, 도 8에 도시한 바와 같이 수동적 평가자는 능동적 평가자의 프로브 명령에 대해 dummy_bytes를 포함한 응답(cmmd_res_with_dummy)을 전달할 수 있고 이에 능동적 평가자는 수동적 평가자의 응답(cmmd_res_with_dummy)을 이용하여 네트워크 성능 메트릭을 산출할 수 있다.
또 다른 예로, 도 9에 도시한 바와 같이 능동적 평가자의 프로브 명령을 받은 수동적 평가자는 두 개의 패킷에 차례로 응답한다. 첫 번째 패킷은 동일한 res_with_dummy이고, 첫 번째 패킷을 보낸 직후 한번 더 패킷을 보내는 것이다. 연속된 두 패킷에서 송신 노드(능동적 평가자)에서 보내질 때의 시간 간격과 수신 노드(수동적 평가자)에 도착할 때의 시간 간격의 차이를 확인할 수 있다. 이러한 메커니즘은 네트워크 성능 메트릭으로서 패킷 쌍 대역폭을 추정하기 위한 것이다.
선택부(310)는 평가부(320)와 함께 최적 미디어 채널 선택 과정을 수행하는 모듈로서, 마찬가지로 능동적 선택자 역할(active role selector)과 수동적 선택자 역할(passive role selector)로 구분된다. 수동적 선택자는 능동적 선택자의 미디어 채널 검색을 지원하고, 능동적 선택자는 미디어 채널 후보를 생성하고 평가부(320)의 네트워크 성능 평가에 따라 보다 나은 미디어 채널로의 전환을 결정한다.
요청자 UE(601)와 응답자 UE(602) 중 하나에 능동적 선택자 역할을 할당하고 다른 하나에 수동적 선택자 역할을 할당한다. 일례로, 요청자 UE(601)에는 수동적 선택자의 인스턴스가 있고 응답자 UE(602)에는 능동적 선택자의 인스턴스가 있다. 응답자 UE(602)는 능동적 선택자의 인스턴스에 따라 미디어 릴레이 서버로부터 미디어 어드레스 리스트를 가져와서 미디어 채널 후보를 생성할 수 있다.
능동적 선택자는 미디어 채널 후보를 생성하게 되는데, 이때 미디어 릴레이 서버의 어드레스 리스트를 포함하고 이때 P2P 미디어 경로를 포함시킬 수 있다. 다시 말해, 능동적 선택자는 릴레이와 P2P 네트워크를 포함한 후보 어드레스의 조합에 의해 미디어 채널 후보를 생성할 수 있다.
능동적 선택자는 미디어 채널 후보에 대한 우선 순위를 지정할 수 있으며, 일례로 요청자 UE(601)와 응답자 UE(602)의 위치 정보나 요청자 UE(601)와 응답자 UE(602) 간에 이전에 선택된 최적 미디어 채널의 이력 정보, 미디어 스트림 또는 네트워크 환경 등을 고려한 가중치에 따라 우선 순위를 결정할 수 있다. 미디어 채널 후보를 구성하기 위한 릴레이 정책에는 다른 미디어 릴레이 서버와 결합 가능한 결합성(combinable)과, 다른 미디어 릴레이 서버를 통해 릴레이 할 수 없는 독립성(standalone)이 포함된다. 채널 전환을 결정하기 위해 가중치를 이용할 수 있으며, 이때 네트워크 성능을 평가하는데 이용될 수 있다.
예를 들어, 도 10에 도시한 바와 같이 능동적 선택자는 먼저 요청자 UE(601)와 응답자 UE(602) 간의 미디어 전송을 위해 이용 가능한 미디어 릴레이 서버의 어드레스 목록(1010)을 가져와 어드레스 목록(1010)을 이용하여 두 개의 미디어 릴레이 서버로 이루어진 어드레스 주소 결합(1020)을 생성한다. 어드레스 목록(1010)에는 미디어 전송을 위해 이용 가능한 모든 미디어가 포함되며, P2P는 물론 미디어 릴레이 서버를 이용하는 써드 파티 클라우드(3rd party cloud) 등이 포함될 수 있다. 이때, 어드레스 주소 결합(1020)은 결합성 정책과 독립성 정책에 따라 구성되며, 독립성 정책에 포함된 다른 주소의 조합이 제거된다.
평가부(320)는 선택부(310)에서 만들어진 어드레스 주소 결합(1020)에 기초하여 차례로 두 개의 경로씩 네트워크 성능 메트릭을 상대 비교함으로써 클라이언트의 네트워크 오버헤드를 최소화 하고 시간에 따른 클라이언트의 네트워크 변화 영향을 최소화 한 환경에서 최적의 미디어 채널을 선택할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 계속 저장하거나, 실행 또는 다운로드를 위해 임시 저장하는 것일 수도 있다. 또한, 매체는 단일 또는 수 개의 하드웨어가 결합된 형태의 다양한 기록수단 또는 저장수단일 수 있는데, 어떤 컴퓨터 시스템에 직접 접속되는 매체에 한정되지 않고, 네트워크 상에 분산 존재하는 것일 수도 있다. 매체의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 것이 있을 수 있다. 또한, 다른 매체의 예시로, 어플리케이션을 유통하는 앱 스토어나 기타 다양한 소프트웨어를 공급 내지 유통하는 사이트, 서버 등에서 관리하는 기록매체 내지 저장매체도 들 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (17)

  1. 컴퓨터 시스템에서 실행되는 방법에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템은 메모리에 포함된 컴퓨터 판독 가능한 명령들을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 적어도 하나의 프로세서에서, VoIP(voice over internet protocol)에서 사용자 간의 미디어 전송을 위한 미디어 채널로 디폴트로 정해진 기본 미디어 채널을 우선적으로 사용하는 단계;
    상기 적어도 하나의 프로세서에서, 미디어 전송이 가능한 미디어 채널 후보를 생성하는 단계;
    상기 적어도 하나의 프로세서에서, 상기 미디어 채널 후보 중 하나의 미디어 채널을 임시 미디어 채널로 설정하여 네트워크 성능을 평가하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서에서, 상기 네트워크 성능의 평가 결과에 따라 상기 임시 미디어 채널을 현재 미디어 채널로 변경하는 단계
    를 포함하고,
    상기 미디어 채널 후보에 해당되는 미디어 채널 각각에 대해 순차적으로 상기 평가하는 단계와 상기 변경하는 단계를 반복하고,
    상기 평가하는 단계는,
    한번에 하나의 임시 미디어 채널을 설정하여 현재 사용 중인 미디어 채널과 임시 미디어 채널에 해당되는 두 개의 채널을 대상으로 동시간의 네트워크 성능을 측정 및 비교하고,
    상기 방법은,
    미디어 전송 환경이 바뀌면 미디어 채널을 다시 상기 기본 미디어 채널로 변경한 후 상기 생성하는 단계와 상기 평가하는 단계 및 상기 변경하는 단계를 반복하는 것
    을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 생성하는 단계는,
    미디어 전송이 가능한 미디어 릴레이 서버의 어드레스 리스트를 조합하여 상기 미디어 채널 후보를 생성하는 것
    을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 생성하는 단계는,
    P2P(peer to peer) 미디어와 미디어 릴레이 서버를 이용하는 써드 파티 클라우드(3rd party cloud) 중 적어도 하나를 더 포함하여 상기 미디어 채널 후보를 생성하는 것
    을 특징으로 하는 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 평가하는 단계는,
    상기 임시 미디어 채널을 통해 프로브 패킷(probe packet)을 전송하고 상기 프로브 패킷에 대한 응답을 이용하여 RTT(round trip time), 딜레이 변화량, 패킷 손실, 대역폭 중 적어도 하나의 네트워크 메트릭을 산출하는 것
    을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    미디어 스트림과 네트워크 환경 중 적어도 하나에 따라 상기 네트워크 메트릭 각각의 가중치가 다르게 설정되는 것
    을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 평가하는 단계는,
    통신을 요청한 사용자와 통신 요청에 응답한 사용자 중 적어도 하나의 위치 정보, 및 상기 사용자 간에 이전에 선택된 미디어 채널 이력 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 미디어 채널 후보에 대한 네트워크 성능 평가 순서를 조정하는 것
    을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 기본 미디어 채널이 아닌 다른 미디어 채널로 변경되는 경우 상기 기본 미디어 채널을 유지하는 것
    을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램이 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 비-일시적인 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  10. 컴퓨터 시스템에 있어서,
    메모리에 포함된 컴퓨터 판독 가능한 명령들을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    VoIP(voice over internet protocol)에서 사용자 간의 미디어 전송을 위한 미디어 채널로 디폴트로 정해진 기본 미디어 채널을 우선적으로 사용하는 과정;
    미디어 전송이 가능한 미디어 채널 후보를 생성하는 과정;
    상기 미디어 채널 후보 중 하나의 미디어 채널을 임시 미디어 채널로 설정하여 네트워크 성능을 평가하는 과정; 및
    상기 네트워크 성능의 평가 결과에 따라 상기 임시 미디어 채널을 현재 미디어 채널로 변경하는 과정
    을 처리하고,
    상기 미디어 채널 후보에 해당되는 미디어 채널 각각에 대해 순차적으로 상기 평가하는 과정과 상기 변경하는 과정을 반복하고,
    상기 평가하는 과정은,
    한번에 하나의 임시 미디어 채널을 설정하여 현재 사용 중인 미디어 채널과 임시 미디어 채널에 해당되는 두 개의 채널을 대상으로 동시간의 네트워크 성능을 측정 및 비교하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    미디어 전송 환경이 바뀌면 미디어 채널을 다시 상기 기본 미디어 채널로 변경한 후 상기 생성하는 과정과 상기 평가하는 과정 및 상기 변경하는 과정을 반복하는 것
    을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 생성하는 과정은,
    미디어 전송이 가능한 미디어 릴레이 서버의 어드레스 리스트를 조합하여 상기 미디어 채널 후보를 생성하는 것
    을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 생성하는 과정은,
    P2P(peer to peer) 미디어와 미디어 릴레이 서버를 이용하는 써드 파티 클라우드(3rd party cloud) 중 적어도 하나를 더 포함하여 상기 미디어 채널 후보를 생성하는 것
    을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  13. 삭제
  14. 제10항에 있어서,
    상기 평가하는 과정은,
    상기 임시 미디어 채널을 통해 프로브 패킷(probe packet)을 전송하고 상기 프로브 패킷에 대한 응답을 이용하여 RTT(round trip time), 딜레이 변화량, 패킷 손실, 대역폭 중 적어도 하나의 네트워크 메트릭을 산출하는 것
    을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    미디어 스트림과 네트워크 환경 중 적어도 하나에 따라 상기 네트워크 메트릭 각각의 가중치가 다르게 설정되는 것
    을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 평가하는 과정은,
    통신을 요청한 사용자와 통신 요청에 응답한 사용자 중 적어도 하나의 위치 정보, 및 상기 사용자 간에 이전에 선택된 미디어 채널 이력 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 미디어 채널 후보에 대한 네트워크 성능 평가 순서를 조정하는 것
    을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 기본 미디어 채널이 아닌 다른 미디어 채널로 변경되는 경우 상기 기본 미디어 채널을 유지하는 것
    을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
KR1020170146803A 2017-11-06 2017-11-06 ＶｏＩＰ에서 미디어 전송을 위한 최적 네트워크 경로를 선택하기 위한 방법과 시스템 및 비-일시적인 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 KR101989063B1 (ko)

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