KR101078846B1 - Residential gateway with ethernet switch for ensuring quality of service - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이더넷 스위치 칩을 이용하여 인터넷 비디오 폰 사용자의 서비스 품질 보장을 위한 가입자 게이트웨이 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a subscriber gateway device for guaranteeing a quality of service of an Internet video phone user using an Ethernet switch chip.
가입자 게이트웨이 장치 내에 이더넷 스위치 칩을 사용하여 비디오 데이터의 서비스 품질을 보장하기 위하여, 상향 트래픽 및 하향 트래픽에 우선순위를 적용하고, 적용된 우선순위에 따라 트래픽의 패킷을 처리할 수 있도록 한다. In order to guarantee the quality of service of the video data by using the Ethernet switch chip in the subscriber gateway device, it is possible to apply the priority to the uplink traffic and the downlink traffic, and process the packets of the traffic according to the applied priority.
따라서, 인터넷 비디오 폰 서비스를 포함한 인터넷 서비스를 제공하는 가입자 게이트웨이 장치에 이더넷 스위치 칩을 장착하여, 다수의 사용자 단말 장치가 연결되어 트래픽이 폭주하는 경우에도 서비스 품질을 만족시킬 수 있으며, 우선순위 정보를 제공하여 비디오 폰 패킷의 하향 트래픽 뿐 아니라 상향 트래픽에 대한 품질을 보장할 수 있다. 또한, 트래픽이 폭주되는 경우가 발생하더라도 인터넷 비디오 폰 서비스 품질을 만족시켜 동영상의 깨짐과 같은 현상을 막아줄 수 있다.Accordingly, by installing an Ethernet switch chip in a subscriber gateway device providing an Internet service including an Internet video phone service, even if a plurality of user terminal devices are connected and the traffic is congested, the quality of service can be satisfied. The quality of the uplink traffic as well as the downlink traffic of the video phone packet can be guaranteed. In addition, even if the traffic is congested, it is possible to satisfy the Internet video phone service quality to prevent the phenomenon such as broken video.
레지덴셜 게이트웨이, 가입자 게이트웨이 장치, QoS, 이더넷 스위치, 트래픽 처리, 인터넷 비디오 폰 서비스 Residential Gateway, Subscriber Gateway Device, QoS, Ethernet Switch, Traffic Processing, Internet Video Phone Service
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가입자 게이트웨이 장치 구조도이다.1 is a block diagram of a subscriber gateway device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이더넷 스위치 칩 구조도이다.2 is a structural diagram of an Ethernet switch chip according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가입자 게이트웨이 장치의 하향 트래픽 처리 예를 나타낸 도이다.3 is a diagram illustrating an example of downlink traffic processing of a subscriber gateway device according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가입자 게이트웨이 장치의 상향 트래픽 처리 예를 나타낸 도이다.4 is a diagram illustrating an uplink traffic processing example of a subscriber gateway device according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 외부의 대용량 네트워크와의 연결을 위한 가정용 게이트웨이인 가입자 게이트웨이 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 인터넷 비디오 폰 서비스의 품질을 보장할 수 있는 가입자 게이트웨이 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a subscriber gateway device which is a home gateway for connecting to an external large-capacity network, and more particularly, to a subscriber gateway device capable of ensuring the quality of Internet video phone service.
현재 통신 사업자가 인터넷 서비스 가입자에게 서비스를 제공하는 경우 통신 사업자로부터 가입자 게이트웨이 장치(RG : Residential Gateway)까지 연결되는 디지털 가입자 선로의 대역폭이 최대 100Mbps라 하더라도, 가입자가 원하는 서비스를 제공하는 경우 사용되는 네트워크의 트래픽 상황에 따라 고품질의 서비스를 위한 서비스 품질(QoS: Quality of Service)이 보장되지 않고 있다. 여기서 가입자 게이트웨이 장치라 함은 인터넷 또는 광역 서비스 네트워크와 홈 네트워크 사이의 브리지(Bridge)로 주택 안팎의 경계선에 위치하여 홈 네트워킹을 가능하게 하는 연결장치인 가정용 게이트웨이(Home Gateway)를 의미한다.Currently, when a service provider provides a service to an Internet service subscriber, even if the bandwidth of a digital subscriber line connecting the service provider to a subscriber gateway device (RG) is up to 100 Mbps, the network used when the service provider desires the service. Quality of Service (QoS) for high quality service is not guaranteed depending on the traffic conditions. In this case, the subscriber gateway device refers to a home gateway that is a connection device that enables home networking by being located at a boundary inside and outside a home as a bridge between the Internet or a wide area service network and a home network.
이때 ADSL, HDSL, RADSL 등 DSL(Digital Subscriber Line)의 여러 가지 변종들을 총칭하는 xDSL과 같은 비대칭 서비스의 경우, 하향 트래픽에는 넓은 대역폭을 할당하고 있으나 상향 트래픽에는 하향 트래픽에 비해 좁은 대역폭이 할당되어 서비스되고 있다. 이와 같이 인터넷 서비스 통신 사업자가 제공하고 있는 서비스의 경우 대부분이 하향 트래픽에 많은 대역폭을 제공하고 있으나, 비디오 폰과 같은 서비스의 경우 사용자와 사용자간의 상향 트래픽과 하향 트래픽이 동시에 같은 품질이 보장되어야만 원활한 서비스가 가능하기 때문에 하향 트래픽의 서비스 품질 뿐 아니라 사용자로부터 발생되는 상향 트래픽에 대해서도 서비스 품질이 보장되어야 한다.In this case, asymmetric service such as xDSL, which collectively refers to various variants of DSL (Digital Subscriber Line) such as ADSL, HDSL, and RADSL, allocates wide bandwidth to downlink traffic, but narrow bandwidth is allocated to upstream traffic compared to downlink traffic. It is becoming. As such, most of the services provided by the Internet service carriers provide a lot of bandwidth for downlink traffic. However, in the case of a service such as a video phone, the uplink and downlink traffic between the user and the user must be guaranteed at the same time to ensure smooth service. In this case, the quality of service for downlink traffic as well as the upstream traffic from the user should be guaranteed.
그러나 현재의 서비스 형태는 이러한 상향 및 하향 트래픽의 서비스 품질을 보장하기보다는 단순히 인터넷을 접속하고 있는 디지털 가입자 선로의 대역폭을 증가시키는 서비스에 머물고 있는 실정이다. 이와 같은 방식으로 가입자에게 통신 사업자가 서비스를 제공하는 경우 몇 가지 문제점이 야기된다. 예를 들어, 통신 사업자가 무한대로 가입자에게 대역폭을 증가시켜 주지 못한다는 점, 통신 사업자가 가입자 게이트웨이 장치에 제공하는 서비스 중 특정 서비스 품질만을 보장하기 위하 여 특정 사용자에게만 제공할 수 없다는 점, 가입자 게이트웨이 장치에는 서비스 품질을 보장해 주어야 하는 서비스 단말 장치 이외에도 사용자 단말장치 등 여러 장치가 접속되기 때문에 가입자 게이트웨이 장치 내에서 특정 서비스의 품질을 보장하는 기능이 추가적으로 요구된다는 점 등이다.However, the current service type stays in a service that simply increases the bandwidth of the digital subscriber line connecting the Internet, rather than guaranteeing the service quality of such upstream and downstream traffic. In this way, some problems arise when a service provider provides a service to a subscriber. For example, the carrier does not increase the bandwidth to the subscriber indefinitely, the service provided by the carrier to the subscriber gateway device may not be provided to only a specific user to guarantee only the specific quality of service, and the subscriber gateway. In addition to the service terminal device which should guarantee the quality of service, a device such as a user terminal device is connected to the device, so that a function of guaranteeing the quality of a specific service is required in the subscriber gateway device.
특히 여러대의 사용자 단말장치가 가입자 게이트웨이 장치에 연결되어 있고, 사용자 단말장치로부터 발생되는 트래픽의 대역폭이 통신 사업자로부터 할당된 디지털 가입자 선로의 대역폭보다 높은 경우, 가입자 게이트웨이 장치 내에서 트래픽 충돌 등으로 인하여 가입자 게이트웨이 장치에 연결된 각각의 사용자 단말장치에서 사용하는 서비스의 대역폭이 보장되지 못하게 되는 경우가 발생한다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 일반적으로 가입자 게이트웨이 장치의 내부에 프로세서를 이용하여 특정 서비스에 대한 서비스 품질을 보장하려고 하였으나, 이는 프로그램에 의해 구동되기 때문에 특정 서비스를 위한 패킷 처리 시간에 한계가 있어 서비스 품질을 개선하기 힘든 실정이다. In particular, when several user terminal devices are connected to the subscriber gateway device, and the bandwidth of the traffic generated from the user terminal device is higher than the bandwidth of the digital subscriber line allocated from the service provider, the subscriber may be caused by traffic collision in the subscriber gateway device. The bandwidth of the service used by each user terminal connected to the gateway device may not be guaranteed. In order to solve this problem, in general, an attempt has been made to guarantee the quality of service for a particular service by using a processor inside the subscriber gateway device. It is hard to improve.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이더넷 스위치 칩을 이용하여 사용자의 인터넷 비디오 폰 서비스 품질을 만족시킬 수 있는 가입자 게이트웨이 장치를 제공한다.Accordingly, the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and provides a subscriber gateway device that can satisfy the quality of Internet video phone service of the user by using an Ethernet switch chip.
또한 본 발명은 우선순위 정보를 적용하여 하향 트래픽 뿐 아니라 상향 트래픽에 대해서도 서비스 품질을 보장할 수 있는 가입자 게이트웨이 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a subscriber gateway device that can guarantee service quality for uplink traffic as well as downlink traffic by applying priority information.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 인터넷을 통하여 통신 사업자 단말 장치에서 제공되는 인터넷 비디오 폰 서비스를 사용자 단말 장치로 제공하는 가입자 게이트웨이 장치에 있어서, 상기 인터넷을 통한 통신 사업자 단말장치와의 패킷 송수신을 수행하는 제1 인터페이스; 상기 사용자 단말 장치와의 패킷 송수신을 수행하는 제2 인터페이스; 및 상기 제1 인터페이스를 통하여 상기 통신 사업자 단말 장치로부터 제공된 하향 트래픽 패킷을 처리하여 제2 인터페이스로 제공하고, 상기 제2 인터페이스를 통하여 사용자 단말 장치로부터 제공되는 상향 트래픽 패킷에 우선 순위 정보를 추가한 후 이를 토대로 상기 패킷을 처리하여 제1 인터페이스로 제공하는 이더넷 스위치 칩을 포함한다.In the subscriber gateway device for providing an Internet video phone service provided by a telecommunications operator terminal device to a user terminal device through the Internet according to a feature of the present invention for achieving the technical problem of the present invention, the telecommunications carrier terminal over the Internet A first interface for performing packet transmission and reception with a device; A second interface for performing packet transmission and reception with the user terminal device; And processing downlink traffic packets provided from the communication service provider terminal device through the first interface and providing them to a second interface, and adding priority information to uplink traffic packets provided from the user terminal device through the second interface. Based on this, an Ethernet switch chip for processing the packet and providing it to the first interface.
이때, 상기 이더넷 스위치 칩은, 상기 상향 트래픽 패킷 및 하향 트래픽 패킷을 우선순위 정보에 따라 저장하는 출력 큐를 포함하는 미디어 액세스 제어부; 상기 제2 인터페이스를 통하여 제공되는 상기 상향 트래픽 패킷에 우선순위 정보를 추가하는 우선순위 정보 추가부; 및 상기 출력 큐로부터 출력되는 패킷을 순차적으로 저장하였다가 상기 제1 인터페이스 또는 제2 인터페이스로 출력하는 이더넷 패킷 메모리부를 포함한다.In this case, the Ethernet switch chip, a media access control unit including an output queue for storing the uplink traffic packet and the downlink traffic packet according to priority information; A priority information adding unit for adding priority information to the uplink traffic packet provided through the second interface; And an Ethernet packet memory unit which sequentially stores packets output from the output queue and outputs the packets to the first interface or the second interface.
또한, 상기 제1 및 제2 인터페이스는, 상기 사용자 단말 장치 또는 상기 통신 사업자 단말 장치와 연결되어 서비스 패킷을 전달받아 제공하는 이더넷 연결잭; 상기 이더넷 연결잭에 연결되어 상기 통신 사업자 단말 장치와 상기 사용자 단말 장치간의 임피던스를 매칭하여 상기 서비스 패킷을 출력하는 이더넷 마그네틱; 및 상기 이더넷 마그네틱과 상기 이더넷 스위치 칩을 연결하여 상기 이더넷 마그네틱 에서 출력된 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 이더넷 피지컬을 포함한다.The first and second interfaces may include an Ethernet connection jack connected to the user terminal device or the service provider terminal device to receive and provide a service packet; An Ethernet magnetic device connected to the Ethernet connection jack and outputting the service packet by matching an impedance between the service provider terminal device and the user terminal device; And Ethernet physical to connect the Ethernet magnetic and the Ethernet switch chip to convert the signal output from the Ethernet magnetic into a digital signal and output the digital signal.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 잇도록 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 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification.
또한 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.In addition, when a part is said to "include" a certain component, which means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.
이제 본 발명의 실시예에 따른 이더넷 스위치 칩을 이용한 가입자 게이트웨이 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Now, a subscriber gateway device using an Ethernet switch chip according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가입자 게이트웨이 장치 구조도이다.1 is a block diagram of a subscriber gateway device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 살펴보면 가입자의 서비스 품질을 보장할 수 있는 가입자 게이트웨이 장치는 인터넷을 통한 통신 사업자 단말 장치와의 패킷 송수신을 수행하는 제1 인터페이스(100), 사용자 단말 장치와의 패킷 송수신을 수행하는 제2 인터페이스(200), 제1 인터페이스(100) 또는 제2 인터페이스(200)와 중앙처리장치(500)와이 패킷 송수신을 수행하는 제3 인터페이스(300), 이더넷 스위치 칩(400) 및 중앙처리장치(500)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a subscriber gateway device capable of guaranteeing a quality of service of a subscriber includes a
제1 인터페이스(100)는 통신 사업자 이더넷 연결잭(110), 이더넷 마그네틱 (120) 및 이더넷 피지컬(PHY: Physical, 이하 PHY라고도 지칭함)(130)을 포함한다. 제2 인터페이스(200)는 사용자 이더넷 연결잭(210), 4포트 마그네틱(혹은 제2 이더넷 마그네틱이라고도 지칭)(220) 및 8포트 이더넷 PHY(혹은 제2 이더넷 PHY라고도 지칭)(230)를 포함한다. 제3 인터페이스(300)는 이더넷 PHY(320) 및 이더넷 마그네틱(310)을 포함한다. 여기서, 제2 인터페이스(200)를 구성하는 요소 중 4포트 마그네틱(220)과 8포트 이더넷 PHY(230)과 제3 인터페이스(300)의 구성요소인 이더넷 PHY(320) 및 이더넷 마그네틱(310)은 제1 인터페이스(100)를 구성하고 있는 이더넷 마그네틱(120)과 이더넷 PHY(130)과 동일한 기능을 한다.The
이더넷 마그네틱(120, 310) 혹은 4포트 마그네틱(220)은 이더넷 피지컬(130)과 통신 사업자 이더넷 연결잭(110), 4포트 마그네틱(220)과 사용자 이더넷 연결잭(210) 혹은 4포트 마그네틱(220)과 이더넷 PHY(320) 사이에 위치하며 트랜스포머(Transformer)의 기능을 한다. Ethernet magnetic (120, 310) or four-port magnetic 220 and Ethernet physical 130 and carrier Ethernet
이더넷은 신호를 처리할 때 디지털의 형태로 신호를 처리하지만, 실제 이더넷 케이블이 신호를 전송할 때에는 맨체스터 코딩 방법을 통해 신호를 전송하게 된다. 디지털은 0과 1로 표현되는데, 예를 들어 0을 0V 전압으로, 1은 5V 전압으로 표현한다고 가정하면, 케이블에 외부 노이즈가 침입하는 경우 0과 1을 구분하기 어려운 경우가 발생하므로 이를 방지하기 위한 코딩이 필요하다. 즉, 0은 0V를 기준으로 -측에 전압이 발생하는 경우, 1은 0V를 기준 +측으로 전압이 발생하는 경우 혹은 역으로 표현하는 방식을 맨체스터 코딩이라 한다.Ethernet processes signals in digital form when processing them, but when an actual Ethernet cable transmits a signal, it transmits the signal through Manchester coding method. Digital is represented by 0 and 1. For example, if 0 is represented by 0V and 1 is represented by 5V, it is difficult to distinguish 0 and 1 when external noise invades the cable. Coding is required. That is, a scheme in which 0 represents voltage when the voltage is generated on the negative side of 0V, 1 denotes 0V when the voltage occurs on the reference positive side, or vice versa is referred to as Manchester coding.
이와 같이 맨체스터 코딩 방법을 이용하여 케이블의 신호를 전송한다 하더라 도 최장 100여 미터의 이더넷 케이블에서 신호를 전송해야 하므로, 송신측과 수신측 사이의 임피던스 차에 의한 반사를 줄이기 위한 임피던스 매칭이 중요하다. 따라서 이더넷 마그네틱(120, 310) 혹은 4포트 마그네틱(220)은 1차측(입력측)과 2차측(출력측)을 전기적으로 분리-일반적인 트랜스포머가 1차측과 2차측을 전기적으로 분리하고 신호전달은 자기적으로 전송하는 형태와 동일함-하는 역할과 임피던스 매칭을 담당한다.Even though the cable signal is transmitted using the Manchester coding method, it is necessary to transmit the signal over the Ethernet cable of up to 100 meters, so impedance matching is important to reduce reflection due to the impedance difference between the transmitting side and the receiving side. . Therefore, Ethernet magnetic (120, 310) or 4-port magnetic (220) electrically separates the primary side (input side) and secondary side (output side)-the general transformer electrically separates the primary side and the secondary side, the signal transmission is magnetic It is the same as the form to transmit to-responsible for impedance matching.
이더넷 PHY(130, 320) 혹은 8포트 이더넷 PHY(230)는 이더넷 마그네틱(120, 310) 혹은 4포트 마그네틱(220)을 통과한 신호를 디지털 신호로 변환하여 MAC(Media Access Control, 이하 MAC 혹은 미디어 액세스 제어부라고도 지칭)(하기 도 2 참조, 420) 또는 중앙처리장치(500)에 전달하는 기능을 한다. 사용자 이더넷 연결잭(210) 및 통신 사업자 이더넷 연결잭(110)은 사용자의 단말 장치와 통신 사업자의 단말 장치를 가입자 게이트웨이 장치와 연결해주는 기능을 한다.The Ethernet PHY (130, 320) or the 8-port Ethernet PHY (230) converts the signal passing through the Ethernet magnetic (120, 310) or 4-port magnetic (220) into a digital signal to the MAC (Media Access Control, MAC or media) (Also referred to as an access control unit) (see FIG. 2, 420) or a
중앙처리장치(500)는 가입자 게이트웨이 장치의 전체 동작을 관장하며, 제1 인터페이스(100)의 통신 사업자 이더넷 연결잭(110) 및 제2 인터페이스(200)의 사용자 이더넷 연결잭(210)을 통해 수신된 트래픽을 제어하는 기능을 수행한다.The
이더넷 스위치 칩(400)은 이더넷 MAC/PHY를 내장하고 있고, 블록간의 패킷 데이터를 전달하는 기능을 수행한다. 즉, MAC의 주소와 통신 사업자 이더넷 연결잭(110)에 연결된 통신 사업자의 MAC 주소를 비교하여, 비교된 두 MAC 주소가 일치하는 경우 사용자 이더넷 역결잭(210)에 연결된 사용자 단말기로 서비스 패킷을 전달하는 기능을 한다. 이와 같이 패킷 데이터를 교환하는 이더넷 스위치의 자세한 구 조는 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.The Ethernet
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이더넷 스위치 칩 구조도이다. 2 is a structural diagram of an Ethernet switch chip according to an embodiment of the present invention.
도 2를 살펴보면, 이더넷 스위치 칩은 제1 인터페이스(100) 및 제2 인터페이스(200)와 각각 연결되는 PHY(431, 432), MAC(421, 422), 이더넷 패킷 메모리부(410), 스위칭 제어부(440) 및 우선순위 정보 추가부(450)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the Ethernet switch chip includes
PHY(431)는 제1 인터페이스(100)와 연결되어 인터넷을 통하여 통신 사업자와의 패킷 송수신을 수행하고, PHY(432)는 제2 인터페이스부(200)와 연결되어 사용자 단말 장치와의 패킷 송수신을 수행한다. 특히 PHY(431, 432)는 입력되는 서비스 패킷을 MAC(421, 422)에 전송하여 처리되도록 한다.The PHY 431 is connected to the
MAC(421, 422)은 출력 큐(Queue)(하기 도 3 및 도 4에 도시, 423)를 포함하고 있으며, 우선 순위별로 패킷을 출력 큐(423)에 저장한다. The
이더넷 패킷 메모리부(410)는 서비스 패킷이 입출력되는 종단 포트를 통해 입력된 서비스 패킷을 순차적으로 저장하는 기능을 한다. 스위칭 제어부(440)는 이더넷 패킷 메모리부(410)의 패킷 데이터를 순차적으로 호출하여 MAC(421, 422)의 구동을 제어하는 기능을 한다. 또한 이더넷 패킷 메모리부(410)의 후단에 구성된 MAC를 구동시켜 이더넷 패킷 메모리부(410)에 저장된 패킷 데이터가 순차적으로 호출되어 MAC(421, 422)에 입력되어진 후에 PHY(431, 432)를 통해 종단 포트로 출력되게 한다.The Ethernet
우선순위 정보 추가부(450)는 상향 트래픽으로 전달되는 패킷에 우선순위를 제공하는 기능을 한다. 사용자 단말장치(예를 들어, 비디오 폰, PC 등)로부터 전달 되는 패킷은 우선순위 정보를 가지고 있지 않기 때문에, 본 발명의 실시예에서는 출력 큐(423)의 전단에 우선순위 정보 추가부(450)를 위치시켜 우선 순위 정보를 사용자 단말장치로부터 전달된 패킷에 추가하는 기능을 한다.The priority
다음에는 이러한 구조를 토대로 하여, 하향 트래픽 및 상향 트래픽에 따라 제공되는 비디오 데이터의 품질을 보장하는 가입자 게이트웨이 장치의 동작에 대하여 상세히 설명한다.Next, the operation of the subscriber gateway device for guaranteeing the quality of the video data provided according to the downlink traffic and the uplink traffic will be described in detail based on this structure.
먼저 도 3을 토대로 하향 트래픽을 처리하는 동작에 대하여 설명한다.First, an operation of processing downlink traffic based on FIG. 3 will be described.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가입자 게이트웨이 장치의 하향 트래픽 처리 예를 나타낸 도이다.3 is a diagram illustrating an example of downlink traffic processing of a subscriber gateway device according to an embodiment of the present invention.
일반적으로 인터넷 서비스 제공시 통신 사업자는 패킷의 품질 보장을 위한 우선순위 정보를 제공하지 않지만, 인터넷 비디오 폰 서비스를 제공하는 경우에는 품질을 보장하기 위하여 우선순위 정보를 제공한다. 만약 인터넷 비디오 폰 서비스 제공시 우선순위 정보가 제공되지 않으며 영상이 깨져 보이는 등과 같은 문제점을 동반하기 때문에, 서비스 품질을 위하여 통신 사업자가 우선 순위 정보를 포함하는 패킷을 제공한다.In general, when providing an Internet service, a service provider does not provide priority information for guaranteeing the quality of a packet, but when providing an Internet video phone service, provides a priority information to guarantee quality. If the priority information is not provided when providing an Internet video phone service, and the image is broken, the service provider provides a packet including the priority information for service quality.
이와 같이 우선 순위 정보를 포함하면서 소정의 사용자 단말 장치로 전달될 패킷이 통신 사업자로부터 제공되면, 상기 패킷은 가입자 게이트웨이 장치의 제1 인터페이스(100)를 통하여 수신된 다음에 이더넷 스위치 칩(400)으로 전달된다.When the packet including the priority information to be delivered to the predetermined user terminal device is provided from the carrier, the packet is received through the
이더넷 스위치 칩(400)은 서비스 품질을 보장하기 위해 제공되는 우선 순위 정보에 따라 각각의 패킷을 MAC(421) 내에 포함되어 있는 출력 큐(423)에 저장한 다. 구체적으로 이더넷 스위치 칩(400)의 MAC(421)은 수신된 패킷으로부터 우선순위 정보를 추출한 다음에, 우선순위 정보에 따라 패킷을 출력 큐(423)에 저장하며, 이 때, 도 3에서와 같이 우선순위가 가장 높은 패킷은 가장 먼저 처리되도록 출력 큐(423)에 먼저 입력하고("출력 큐 0"에 저장), 이후 우선순위에 따라 소정의 패킷을 출력 큐(423)에 순서대로 입력한다. The
도 3에 도시된 실시예에서 각각의 출력 큐(423)에 할당된 백분율은 처리속도를 예시한 것이지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예에서 할당된 백분율은 인터넷 서비스 통신 사업자에 의해 경험적 수치로 적용된다. In the embodiment shown in FIG. 3, the percentage assigned to each
이와 같이 적용된 수치에 따라 빠른 처리 속도 백분율이 할당된 "출력 큐 0"에 저장된 패킷은 다른 패킷에 비해 빠르게 처리되기 때문에 이 패킷의 품질을 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 다수의 사용자 단말 장치가 사용자 이더넷 연결잭(210)을 통해 가입자 게이트웨이 장치에 연결되어 트래픽이 폭주하는 경우가 생기더라도 우선순위에 따라 패킷이 처리되기 때문에 서비스 품질을 보장할 수 있다.According to the applied value, the packet stored in the "output queue 0" to which the fast processing percentage is assigned is processed faster than other packets, so that the quality of the packet can be guaranteed, and many user terminal devices can use the user Ethernet Even if the traffic is congested by being connected to the subscriber gateway device through the
출력 큐(423)에 할당된 백분율 처리속도를 패킷에 적용하여, 통신 사업자로부터 사용자 단말로 전달되는 패킷 중 50%의 처리속도가 적용된 비디오 트래픽, 20% 처리속도가 적용된 VoIP(Voice over IP) 세션 및 HTTP(Hypertext Transfer Protocol) 웹 세션, 10% 처리속도가 적용된 FTP(File Transfer Protocol) 세션의 처리 속도를 실시예로 사용하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 이는 전체 할당된 100%의 처리속도 중에서 50%에 해당하는 비디오 트래픽을 가장 먼저 처리하고, 그 다음 20%의 처리속도가 적용된 VoIP 및 HTTP 웹에 관한 트래픽을 처리 하고, 마지막으로 10%의 처리속도가 적용된 FTP 트래픽을 처리하는 순서로 트래픽 처리가 진행된다.By applying the percentage processing rate assigned to the
이와 같이 처리속도가 적용된 실시예에서 가장 우선적으로 처리되는 것은 비디오 트래픽으로, 가입자 게이트웨이 장치에 트래픽이 폭주하는 경우가 발생한다 하더라도 비디오 트래픽에 대한 처리를 우선으로 하기 때문에 사용자 단말기에 제공되는 인터넷 비디오 폰에 대한 서비스 품질을 보장할 수 있다.In the embodiment to which the processing speed is applied, video traffic is processed first, and even though traffic congestion occurs in the subscriber gateway device, priority is given to processing the video traffic, so that the Internet video phone provided to the user terminal is provided. Guarantee the quality of service for
다음에는 본 발명의 실시예에 따른 가입자 게이트웨이 장치의 상향 트래픽 처리 동작을 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.Next, an uplink traffic processing operation of a subscriber gateway device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
상향 트래픽이라 함은 사용자 단말 장치로부터 통신 사업자의 단말 장치로 전달되는 패킷을 의미하며, 상향 트래픽에 대해서도 하향 트래픽의 패킷 처리 방법과 동일한 구조의 출력 큐(423)를 이용하고 하향 트래픽과 동일한 방법으로 패킷이 처리된다. 그러나 사용자 단말 장치로부터 전달되는 패킷은 우선순위 정보를 가지고 있지 않기 때문에 출력 큐(423) 전단에 위치하고 있는 우선순위 정보 추가부(450)에서 우선순위 정보를 패킷에 추가하는 단계가 추가적으로 요구된다.The upstream traffic refers to a packet transmitted from the user terminal device to the terminal device of the telecommunications operator. The upstream traffic also uses the
도 4에 도시된 바와 같이, 통신 사업자로 전달될 패킷이 사용자 단말 장치로부터 제공되면, 상기 패킷은 가입자 게이트웨이 장치의 제2 인터페이스(200)를 통하여 수신된 다음 이더넷 스위치(400)로 전달된다. 이더넷 스위치 칩(400)으로 전달된 상향 트래픽은 PHY(432)를 통해 우선순위 정보 추가부(450)에 전달되어 전달된 트래픽 중 가장 먼저 처리될 패킷을 결정하기 위하여 우선순위 정보가 패킷에 추가된다.As shown in FIG. 4, when a packet to be delivered to a service provider is provided from the user terminal device, the packet is received through the
이 때, 우선순위 정보가 패킷에 추가되는 방법으로는 처음 하향 트래픽의 형태로 사용자 단말 장치에 전달된 하향 트래픽의 우선순위 정보를 그대로 이용하거나, 이더넷 스위치 칩(400)을 제작할 시 우선순위 정보 추가부(450)에 별도로 통신 사업자에 의해 경험적 수치로 적용된 우선순위를 입력하여, 우선순위 정보 추가부(450)로 들어온 상향 트래픽에 삽입하는 방법을 이용하는 등 여러 가지 방법의 이용이 가능하다. 본 발명의 실시예에서는 이더넷 스위치 칩(400)의 제작 시 입력된 우선순위 정보를 이용하는 것으로 하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, as the priority information is added to the packet, the priority information of the downlink traffic delivered to the user terminal device in the form of the first downlink traffic is used as it is, or the priority information is added when the
우선순위 정보 추가부(450)에서 우선순위 정보가 삽입된 상향 트래픽은 MAC(422)으로 전달되고, 삽입된 우선순위 정보에 따라 패킷을 출력 큐(423)에 저장하며, 이때 우선순위가 가장 높은 패킷이 가장 먼저 처리될 수 있도록 출력 큐(423)에 입력되어 저장된다. 상향 트래픽 역시 하향 트래픽과 마찬가지로, "출력 큐 0"에 저장된 패킷이 다른 패킷에 비해 빠르게 처리되기 때문에 "출력 큐 0"에 저장된 패킷의 품질을 보장할 수 있다.The uplink traffic inserted with the priority information in the
이와 같이, 상향 트래픽에 대하여 통신사업자는 각각의 출력 큐(423)에 처리 속도를 나타내는 백분율 뿐만 아니라 우선순위 정보에 대한 정책을 수립하여 적용한다. 또한 가장 빠른 처리속도와 우선순위 정보를 포함한 비디오 폰 패킷은 "출력 큐 0"에 저장되고 다른 패킷들에 비해 빠른 속도로 이더넷 스위치 칩(400) 칩과 연결된 통신 사업자 이더넷 연결잭(110)을 통해 통신 사업자의 단말 장치가 포함되어 있는 네트워크에 전달됨으로써 인터넷 비디오 폰을 사용하는 상대방 사용자에게도 서비스 품질이 보장된 비디오 폰 패킷을 제공할 수 있게 된다.In this way, for upstream traffic, the service provider establishes and applies a policy for priority information as well as a percentage indicating a processing speed in each
여기서, 전술한 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체 역시 본 발명의 범주에 포함되는 것이다.Here, a program for realizing a function corresponding to the configuration of the above-described embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded is also included in the scope of the present invention.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 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.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
전술한 실시예에 따르면, 인터넷 비디오 폰 서비스를 포함한 인터넷 서비스를 제공하는 가입자 게이트웨이 장치에 이더넷 스위치 칩을 장착하여, 다수의 사용자 단말 장치가 연결되어 트래픽이 폭주하는 경우에도 서비스 품질을 만족시킬 수 있다.According to the above-described embodiment, an Ethernet switch chip is attached to a subscriber gateway device providing an Internet service including an Internet video phone service, so that even if a plurality of user terminal devices are connected and the traffic is congested, the quality of service can be satisfied. .
또한, 우선순위 정보를 제공하여 비디오 폰 패킷의 하향 트래픽 뿐 아니라 상향 트래픽에 대한 품질을 보장할 수 있다.In addition, priority information may be provided to guarantee quality of uplink traffic as well as downlink traffic of the video phone packet.
또한, 트래픽이 폭주되는 경우가 발생하더라도 인터넷 비디오 폰 서비스 품질을 만족시켜 동영상의 깨짐과 같은 현상을 막아줄 수 있다. In addition, even if the traffic is congested, it is possible to satisfy the Internet video phone service quality to prevent the phenomenon such as broken video.
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