Transaction Management for Sender/Receiver-Payment Schemes in Charging and Accounting Systems for Interconnected Networks
황준석, Jörn Altmann, Ibrahim T. Okumus, Praveen Aravamudham (2004) · IEEE/IFIP Network Operations and Management Symposium (NOMS) · DOI ↗
인터넷 상호접속 환경에서 sender-pays / receiver-pays 양방향 과금 모형을 처리하는 Transaction Management Protocol (TMP) + Transaction Management Service Platform (TMS) 설계. flat-rate / connect-time charging 의 한계 (cross-subsidy, over-usage, 사용 회피) 를 넘어 통신 비용을 양 종단 간 임의 비율 분할 가능하게 한다. 미국 toll-free (800) 서비스가 2000 년 178.2 억 달러 매출 (전체 통신 시장 2800 억의 6%) 시장이라는 점에 착안해, ISP 가 TMP 를 service 로 제공하면 인터넷에서도 310 억 달러 ISP 시장의 6% ≈ 16.8 억 달러 의 새 수익 가능성 추정.
- RQ: 인터넷 상호접속망의 과금을 단방향 (sender pays) 만이 아니라 양 종단의 임의 비율 분할 로 운영하려면 어떤 transaction protocol·platform·메시지·DB 구조가 필요한가? 이는 어떤 새 비즈니스 모델을 가능케 하는가?
- 방법론: 아키텍처 설계
- 데이터: 개념·아키텍처 설계 paper; ASP.NET 위 ASP 클래스로 구현된 TMS 시제품, SOAP/HTTP/XML 통신, BMP TTA + TMS PCA 2 DB; 시장 규모 추정 — 미국 toll-free 시장 2000년 $17.82B (성장률 11.6%), 전체 US 통신 시장 $280B, 가정 ISP 시장 $31B → potential TMP 수익 $1.68B
- 주요 발견: TMP 의 3 메시지 유형 (Open/OpenAck, Charging Query [Information CQ + Negotiation CQ], Close/Cancel) + FSM. 5 XML 문서 (Messaging Schema / Accounting Policy / Communication Reference / Charge Reference / End-User Agreement) 가 분산 환경의 동적 변경을 즉시 반영. negotiation 은 end-user 간 cost share 합의 → 양측 ISP 에게 통보 → ISP 간 verification → 차액 정산 (예: 사용자 A 평소 분담 x’, 합의 x, 차액 (x’−x)C 가 ISP B → ISP A 이전) 의 4 단계.
- 시사점: P2P / grid 의 free-riding 문제 (Adar 2000 Gnutella) 와 800/900 type 신규 비즈니스 모델 가능성을 동시에 해결. ISP 가 TMP 제공으로 $1.68B 시장 niche 점유 가능.
요약
본 paper 는 황준석 의 1기 bandwidth market 라인 + IRTL middleware 라인이 합쳐진 작업으로, 협업자 면면 (HP Labs → International University in Germany / UC Berkeley 의 Altmann, Syracuse 의 Aravamudham, Mugla 의 Okumus) 이 1기 협업 네트워크의 종합을 보여준다. 출발 진단은 현재 인터넷의 자금 흐름이 계층적 (end-user → tier-2 ISP → tier-1 backbone) 이며 tier-1 간에는 peering agreement 로 자금 이동이 없는데, flat-rate 는 cross-subsidy 와 over-usage 를, connect-time-based 는 사용 자체 회피를 유발한다는 점이다. IETF AAA working group 같은 신규 charging 시스템도 양 종단 비용 분할 가능성은 다루지 못한다.
핵심 design 은 (1) TMP (Transaction Management Protocol) — 3 메시지 유형과 finite state machine 으로 cost share 협상, (2) TMS (Transaction Management Service Platform) — ASP.NET 위 Web Services 로 구현된 TMP runtime, 3 모듈 (XML Messaging / Database Communication / Transaction Accounting) + 2 DB (BMP TTA, TMS PCA). 5 XML 문서 — Messaging Schema, Accounting Policy, Communication Reference (firewall, port, capacity), Charge Reference (변수·속성·공식), End-User Agreement (cancellation penalty 등) — 가 contract 환경 변화를 즉시 반영. RADIUS 가 authentication 담당.
운영 시나리오 (Section 3.1): 사용자 A 가 traffic class G 의 가격 정보를 TMP Open 으로 사용자 B 에게 전송 → B 의 OpenAck → 두 측이 단위당 총 비용·기본 분담률 (x’, y’) 계산 → A 가 부담 의향 비율 x 를 CQ 로 제안 → B 가 y 응답 → x+y=100 까지 협상 → 양측 ISP 에 통보 → ISP A 와 ISP B 가 서로의 정보 교차 검증 (사기 방지) → 일치 시 TMP allow, 불일치 시 Cancel → 통신 종료 후 차액 정산. 예: A 의 평소 분담 x’ 보다 합의 x 가 작으면 ISP B 가 (x’−x)C 를 ISP A 에 이전. 같은 메커니즘이 end-user ↔ ISP, ISP ↔ ISP 어디서나 적용 가능.
비즈니스 가치 (Section 4): 미국 toll-free (800) 서비스 시장 2000년 $17.82B, 성장률 11.6%, 전체 통신시장 $280B 의 6%. 가정 ISP 시장 $31B 의 6% ≈ $1.68B 가 인터넷 800/900-type 서비스의 potential. 그러나 NSP 가 infrastructure 투자를 먼저 해야 deployment 가능. 후속으로 Trust Embedded Grid System for the Harmonization of Practical Requirements (trust 메커니즘) 와 junseokhwang-2008-dynamic-reputation-heterogeneous (동적 평판) 으로 발전.
핵심 결과
TMP 의 3 메시지 유형과 5 XML 문서:
| 메시지 / 문서 | 역할 |
|---|---|
| Open / OpenAck | 세션 초기화, service 가격 정보 carry |
| Charging Query (Information CQ) | 3rd party 에 cost split 통보 |
| Charging Query (Negotiation CQ) | 두 측 cost split 협상 |
| Close / Cancel | 세션 종료 / 협상 중단 |
| Messaging Schema XML | 메시지 시퀀스 coord |
| Accounting Policy XML | 각 end-user 의 회계 정책 |
| Communication Reference XML | firewall·port·capacity 등 endpoint 접근성 |
| Charge Reference XML | 비용 계산 변수·공식 |
| End-User Agreement XML | 계약 조건 (cancellation penalty 등) |
시장 규모 추정 (Section 4):
| 지표 | 2000년 값 |
|---|---|
| US toll-free (800) 서비스 매출 | $17.82B |
| US toll-free 성장률 | 11.6% |
| US 전체 통신 시장 | $280B |
| toll-free 비중 | 6% |
| 가정 ISP 시장 | $31B |
| TMP-enabled 잠재 매출 (6% 적용) | $1.68B |
연구 계보
황준석 1기 과금/정산 라인. 직접 predecessor 는 (1) Cross-Network Open Provisioning Intelligent Network (COPIN) for Bandwidth Transaction Services in the Next Generation Internet (BMP 아키텍처의 transaction 부분), (2) Enabling Dynamic Market-Managed QoS Interconnection in the Next Generation Internet by a Modified BGP Mechanism (가격 신호 라우팅), (3) Charging Control and Transaction Accounting Mechanisms Using IRTL (Information Resource Transaction Layer) Middleware for P2P Services (P2P 과금), (4) IETF AAA working group charging 연구 (ref [1]), (5) Adar & Huberman (2000) Gnutella free-rider 실증 (ref [9]), (6) DiffServ charging 연구 (ref [7]), (7) RSVP 확장 charging (ref [8]), (8) multi-link auction 메커니즘 (ref [6]), (9) RADIUS authentication (ref [13]), (10) toll-free 시장 통계 (ref [10]) 다. 같은 시기 sibling An Implementation Study of a Dynamic Inter-Domain Bandwidth Management Platform in Diffserv Networks (BMP 구현), Grid and P2P Economics and Market Models (grid 시장 framework), Middleware Services for P2P Computing in Wireless Grid Networks (wireless middleware) 와 함께 1기 마무리 가족을 형성한다. TMP/TMS 의 협상·평판 측면은 Trust Embedded Grid System for the Harmonization of Practical Requirements / junseokhwang-2008-dynamic-reputation-heterogeneous / junseokhwang-2011-trust-management-utility-computing 의 평판·신뢰 라인으로 직접 이어진다.
See also
- 황준석
- Jörn Altmann
- Ibrahim T. Okumus
- Praveen Aravamudham
- IEEE/IFIP Network Operations and Management Symposium (NOMS)
- 과금·정산
- 대역폭 시장
- Cross-Network Open Provisioning Intelligent Network (COPIN) for Bandwidth Transaction Services in the Next Generation Internet
- Enabling Dynamic Market-Managed QoS Interconnection in the Next Generation Internet by a Modified BGP Mechanism
- Charging Control and Transaction Accounting Mechanisms Using IRTL (Information Resource Transaction Layer) Middleware for P2P Services
- Trust Embedded Grid System for the Harmonization of Practical Requirements
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