KR101465891B1 - Traffic redundancy elimination method and apparatus in wireless network - Google Patents
Traffic redundancy elimination method and apparatus in wireless network Download PDFInfo
- Publication number
- KR101465891B1 KR101465891B1 KR20130090276A KR20130090276A KR101465891B1 KR 101465891 B1 KR101465891 B1 KR 101465891B1 KR 20130090276 A KR20130090276 A KR 20130090276A KR 20130090276 A KR20130090276 A KR 20130090276A KR 101465891 B1 KR101465891 B1 KR 101465891B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- packet
- chunk
- fingerprint
- overhearing
- target terminal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
- H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
- H04W28/06—Optimizing the usage of the radio link, e.g. header compression, information sizing, discarding information
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L65/00—Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
- H04W88/08—Access point devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 다중 비트율(multi-rate)을 제공하는 무선 네트워크에서 중복되는 네트워크 트래픽을 줄일 수 있는 무선 네트워크에서 트래픽 중복 제거 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for traffic deduplication in a wireless network capable of reducing redundant network traffic in a wireless network providing multiple rates.
스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 기기의 발전으로, 이들 기기를 이용한 모바일 데이터 트래픽 또한 급격하게 증가하고 있는 실정이다. 이러한 모바일 데이터 트래픽 증가는 무선 네트워크 환경에서 심각한 망 부하를 일으킬 수 있다. 특히, 하나의 기지국(또는 중계기)가 다수의 단말을 관리하는 네트워크 구조에서, 기지국은 자신의 커버리지 안에 있는 모든 단말로 데이터 트래픽을 전달하기 때문에 단말의 수 및 단말에서 제공받는 데이터가 증가할수록 기지국에서는 심각한 병목현상이 일어나게 된다. 이로 인해, 기지국에서 단말에게 데이터 전달을 위한 시간이 지연될 뿐만 아니라 각 단말에게 데이터를 전달하기 위한 대역폭 또한 줄어들어 단말들은 양질의 서비스를 받을 수가 없게 된다. With the development of devices such as smart phones and tablet PCs, mobile data traffic using these devices is also rapidly increasing. This increase in mobile data traffic can cause serious network load in a wireless network environment. Particularly, in a network structure in which one base station (or a repeater) manages a plurality of terminals, since a base station transmits data traffic to all terminals in its coverage, as the number of terminals and the data received from the terminals increases, Serious bottlenecks will occur. As a result, not only the time for transmitting data from the base station to the terminal is delayed but also the bandwidth for transmitting data to each terminal is also reduced, so that the terminals can not receive good quality services.
이러한 문제를 해결하기 위해 네트워크-레벨의 중복 제거(redundancy elimination: RE) 알고리즘이 있다. 이러한 RE 알고리즘은 네트워크 계층 관점에서 중복되는 트래픽을 효과적으로 제거하여 네트워크 내부의 트래픽을 줄일 수 있다. To solve this problem, there is a network-level redundancy elimination (RE) algorithm. The RE algorithm can effectively reduce redundant traffic from the viewpoint of the network layer, thereby reducing traffic inside the network.
어플리케이션-레벨의 웹 캐시 기법과 같은 경우에는 유알엘(URL: uniform resource locator) 또는 콘텐츠 이름 기반으로 중복되는 콘텐츠를 분별하기 때문에 내용이 같은 콘텐츠이더라도 URL이나 이름이 다르면 같은 콘텐츠로 판별되지 못하여 중복되는 트래픽을 줄일 수 없는 문제점이 있다.In the case of an application-level web cache technique, duplicate content is discriminated on the basis of URL (uniform resource locator) or content name. Therefore, even if the content is the same, if the URL or name is different, Can not be reduced.
그러나, RE 알고리즘은 콘텐츠의 실제 바이트 열을 이용하기 때문에 어플리케이션의 종류와 상관없이 중복 트래픽의 판별이 가능하다. 또한, 실제로 네트워크 트래픽에는 같은 콘텐츠가 아니더라도 부분적으로 동일한 바이트 열을 갖게 되는 경우가 있는데 RE 알고리즘은 프로토콜에 독립적인 방식을 사용함으로써 이러한 중복되는 네트워크 트래픽을 효과적으로 줄일 수 있다. However, since the RE algorithm uses the actual byte stream of the contents, it is possible to discriminate the redundant traffic regardless of the type of the application. Also, in actuality, the network traffic may have partially the same byte sequence even if it is not the same content. The RE algorithm can effectively reduce the redundant network traffic by using a protocol independent method.
이러한 종래의 RE 알고리즘은 인코딩(encoding)과 디코딩(decoding)을 수행함으로써 중복 제거 효과를 얻게 된다. 인코딩이란 송신 측이 보내야 할 패킷을 작은 크기로 줄여서 보내는 과정을 말하고, 디코딩이란 수신 측이 인코딩된 패킷을 원래 패킷으로 복원 시키는 과정을 말한다. 이를 위해 송신측과 수신측은 동일한 저장 공간 구조를 갖는다. 캐시 테이블은 청크와 핑거프린트를 포함하며, 청크는 패킷에서 RE 알고리즘을 수행함으로써 저장되고 패킷보다 작은 크기를 갖는다. 핑거프린트는 청크의 해쉬 함수 값으로 청크보다 작은 사이즈를 갖으며 청크의 메타데이터 역할을 한다. 송신측과 수신측은 패킷 내부에서 청크를 선택하여 핑거프린트와 함께 캐시 테이블에 저장하는데, 청크 또는 핑거프린트 선택 방법은 다양한 RE 알고리즘에 따라 가변적으로 적용 가능하다.This conventional RE algorithm achieves a deduplication effect by performing encoding and decoding. Encoding refers to a process of reducing a packet to be sent by a transmitting side to a small size, and decoding refers to a process in which a receiving side restores an encoded packet to an original packet. To this end, the transmitting side and the receiving side have the same storage space structure. The cache table contains chunks and fingerprints, and the chunks are stored by performing the RE algorithm on the packets and have a smaller size than the packets. A fingerprint is a hash function value of a chunk that is smaller than a chunk and serves as metadata for the chunk. The transmitting side and the receiving side select a chunk in the packet and store it in the cache table together with the fingerprint. The chunk or fingerprint selection method can be variably applied according to various RE algorithms.
이러한 종래의 RE 알고리즘은 유선 네트워크의 고정되어 있는 두 서버 간의 중복 트래픽 제거를 목적으로 고안되었다. 즉, 서로간의 전송되는 패킷의 에러율이 매우 낮고, 지속적으로 통신을 수행하기 때문에 고정되어 있는 두 서버간의 캐시 테이블 동기화는 쉽게 이루어 질 수 있다. 하지만 기지국과 다수의 단말이 존재하는 무선 네트워크에서 RE 알고리즘을 수행하기 위해 기지국과 단말간의 캐시 테이블 동기화를 이루기 위해서는 많은 오버헤드가 발생할 뿐만 아니라 무선 네트워크에서 단말들은 지속적으로 이동하기 때문에 기지국이 모든 단말들의 캐시 테이블 정보를 실시간으로 유지, 관리하는 것은 현실적으로 불가능한 문제점이 있다.
This conventional RE algorithm is designed to eliminate redundant traffic between two fixed servers in a wired network. That is, since the error rate of the packets transmitted between each other is very low and the communication is continuously performed, the cache table synchronization between the two fixed servers can be easily performed. However, in order to perform the RE algorithm in the wireless network in which the base station and the plurality of terminals exist, there is a lot of overhead to perform the cache table synchronization between the base station and the terminals, and since the terminals continuously move in the wireless network, It is practically impossible to maintain and manage cache table information in real time.
본 발명은 무선 네트워크에서 단말의 오버히어링(overhearing) 확률 계산에 필요한 최소한의 정보만을 이용하여 확률적으로 중복 청크 유무를 판단하여 트래픽 중복을 효과적으로 제거할 수 있는 무선 네트워크에서 트래픽 중복 제거 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for deduplication in a wireless network capable of effectively eliminating traffic redundancy by judging whether redundant chunks are stochastically determined by using only a minimum amount of information necessary for calculating an overhearing probability of a terminal in a wireless network .
또한, 본 발명은 무선 네트워크와 단말간의 캐시 테이블 동기화 없이 트래픽 중복을 효과적으로 제거할 수 있는 무선 네트워크에서 트래픽 중복 제거 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.It is another object of the present invention to provide a traffic duplication elimination method and apparatus in a wireless network capable of effectively eliminating traffic duplication without a cache table synchronization between a wireless network and a terminal.
또한, 본 발명은 단말의 오버히어링 확률 계산에 필요한 최소 정보만을 유지함으로써 오버헤드가 적은 무선 네트워크에서 트래픽 중복 제거 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.It is another object of the present invention to provide a method and apparatus for removing traffic redundancy in a wireless network having a small overhead by maintaining only minimum information necessary for calculating the overhearing probability of a terminal.
본 발명의 일 측면에 따르면, 무선 네트워크에서 단말의 오버히어링(overhearing) 확률 계산에 필요한 최소한의 정보만을 이용하여 확률적으로 중복 청크 유무를 판단하여 트래픽 중복을 효과적으로 제거할 수 있는 무선 네트워크에서 트래픽 중복 제거를 위한 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wireless network capable of effectively eliminating traffic redundancy by judging whether there is a redundant chunk by using only a minimum amount of information necessary for calculating an overhearing probability of a terminal in a wireless network, A device for removal is provided.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코어망으로부터 패킷을 수신하는 통신부; 및 패킷의 전송 모드를 고려한 대상 단말의 오버히어링 여부에 따라 상기 패킷의 중복 청크를 제거하여 상기 패킷을 인코딩하는 인코딩부를 포함하되, 상기 인코딩된 패킷은 상기 통신부를 통해 상기 대상 단말로 전송되는 것을 특징으로 하는 중계 장치가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a communication system including: a communication unit for receiving a packet from a core network; And an encoding unit for encoding the packet by eliminating a redundant chunk of the packet according to overhearing of a target terminal considering a transmission mode of the packet, wherein the encoded packet is transmitted to the target terminal through the communication unit May be provided.
상기 패킷을 분석하여 상기 중복 청크를 검색하는 검색부; 및 상기 검색부의 검색 결과 중복 청크가 존재하면 중복 청크 정보 및 대상 단말의 채널 상태를 이용하여 오버히어링 확률을 계산하는 계산부를 더 포함하되, 상기 인코딩부는 상기 계산된 오버히어링 확률에 따라 상기 중복 청크를 기저장된 핑거프린트로 대체하여 인코딩할지 여부를 결정할 수 있다.A searching unit for analyzing the packet and searching for the duplicated chunk; And a calculation unit for calculating an overhearing probability using the overlapping chunk information and the channel state of the target terminal if the search result of the search unit includes a duplicate chunk, wherein the encoding unit calculates the overlapping chunks according to the calculated overhearing probability, It can be determined whether or not to replace the previously stored fingerprint.
상기 검색부는, 상기 패킷을 정해진 청크 사이즈로 분할하여 각 청크에 대한 핑거프린트를 생성하고, 상기 생성된 핑거프린트가 기저장되어 있는지 검색하여 상기 중복 청크를 검색할 수 있다.The searching unit may divide the packet into a predetermined chunk size to generate a fingerprint for each chunk, and search for the duplicated chunk by searching whether the generated fingerprint is stored.
상기 계산부는, 상기 중복 청크의 오버히어링 시점과 현재 시점의 시간 차이 및 현재 시점의 대상 단말의 전송 모드를 이용하여 다중 비트율 모델을 적용하여 상기 중복 청크의 오버히어링 시점의 상기 대상 단말의 채널 상태에 따른 전송 모드를 예측하고, 상기 예측된 채널 상태 및 상기 중복 청크의 전송 모드를 이용하여 상기 대상 단말의 오버히어링 확률을 계산할 수 있다.Wherein the calculation unit applies the multiple bit rate model using the time difference between the overhearing time and the current time of the overlapping chunks and the transmission mode of the target terminal at the current time to determine a channel state of the target terminal at the overhearing time of the overlapping chunks And the overhearing probability of the target terminal can be calculated using the predicted channel state and the transmission mode of the redundant chunk.
상기 계산부는 rate adaptation 알고리즘을 적용하여 상기 중복 청크의 오버히어링 시점의 상기 대상 단말의 채널 상태에 따른 전송 모드를 예측할 수 있다.The calculation unit may estimate a transmission mode according to a channel state of the target terminal at an overhearing time of the overlapping chunk by applying a rate adaptation algorithm.
상기 계산부는 상기 단말이 상기 중계 장치의 커버리지내에 진입한 시점이 상기 오버히어링 시점 이전인 경우 상기 오버히어링 확률을 계산할 수 있다.The calculation unit may calculate the overhearing probability when the time when the terminal enters the coverage of the relay apparatus is before the overhearing time.
상기 계산부는 하기 수학식을 이용하여 상기 대상 단말의 오버히어링 확률을 계산되되,Wherein the calculating unit calculates an overhearing probability of the target terminal using the following equation,
여기서, 는 상기 대상 단말이 상기 중계 장치의 커버리지내에 진입한 시점을 나타내고, 상기 는 중복 청크의 오버히어링 시점을 나타내며, 상기 는 상기 대상 단말의 전송 모드를 나타내고, 상기 는 상기 중복 청크의 전송 모드를 나타내며, 상기 l은 상기 중복 청크가 오버히어링된 시점과 현재 시점과의 차이를 나타낸다.here, Indicates a time when the target terminal has entered the coverage of the relay apparatus, Indicates the overhearing point of the overlapping chunks, Indicates a transmission mode of the target terminal, Denotes a transmission mode of the redundant chunk, and l denotes a difference between a point in time when the overlapped chunk is over-overlapped and a present point in time.
상기 인코딩부는, 상기 오버히어링 확률이 임계치 이상인 경우, 상기 중복 청크를 핑거프린트로 대체하여 상기 패킷을 인코딩할 수 있다.The encoding unit may encode the packet by replacing the redundant chunk with a fingerprint when the overhearing probability is equal to or greater than a threshold value.
상기 인코딩된 패킷은 상기 핑거프린트 개수, 상기 핑거프린트의 위치를 알리는 오프셋 정보를 더 포함할 수 있다.The encoded packet may further include offset information indicating the number of the fingerprints and the position of the fingerprints.
상기 대상 단말로부터 패킷 정보 및 핑거프린트를 포함하는 디코딩 에러 메시지 수신시, 상기 패킷 정보 및 상기 핑거프린트에 대응하는 청크를 추출하여 인코딩없이 재전송하는 재전송 관리부를 더 포함할 수 있다.
And a retransmission management unit for extracting the packet information and the chunk corresponding to the fingerprint and retransmitting the decoded chunk corresponding to the fingerprint when the decoding error message including the packet information and the fingerprint is received from the target terminal without encoding.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 중계 장치로부터 인코딩된 패킷을 수신하는 통신부; 및 상기 인코딩된 패킷을 분석하여 핑거프린트가 존재하는지를 판단하고, 핑거프린트가 존재하면, 기저장된 핑거프린트 테이블을 참조하여 상기 핑거프린트에 대응하는 청크를 추출하여 상기 인코딩된 패킷을 디코딩하는 디코딩부를 포함하는 단말이 제공될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a communication apparatus including: a communication unit for receiving an encoded packet from a relay apparatus; And a decoding unit for decoding the encoded packet by extracting a chunk corresponding to the fingerprint with reference to a previously stored fingerprint table if a fingerprint exists, by analyzing the encoded packet May be provided.
상기 핑거프린트 테이블에 상기 핑거프린트가 저장되지 않은 경우, 상기 핑거프린트 및 상기 패킷의 정보를 포함하는 디코딩 에러 메시지를 상기 중계 장치로 전송하여 상기 핑거프린트에 대응하는 청크를 재전송받는 재전송 관리부를 더 포함할 수 있다.And a retransmission management unit for transmitting a decoding error message including the fingerprint and the information of the packet to the relay apparatus and retransmitting the chunk corresponding to the fingerprint when the fingerprint is not stored in the fingerprint table can do.
상기 디코딩부는 디코딩 에러 발생시, 상기 재전송받은 청크를 이용하여 상기 인코딩된 패킷을 디코딩할 수 있다.
The decoding unit may decode the encoded packet using the retransmitted chunk when a decoding error occurs.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 무선 네트워크에서 단말의 오버히어링(overhearing) 확률 계산에 필요한 최소한의 정보만을 이용하여 확률적으로 중복 청크 유무를 판단하여 트래픽 중복을 효과적으로 제거할 수 있는 무선 네트워크에서 트래픽 중복 제거 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a wireless network capable of effectively eliminating traffic redundancy by judging whether there is a redundant chunk by using only a minimum amount of information necessary for calculating an overhearing probability of a terminal in a wireless network, A removal method is provided.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 패킷을 수신하는 단계; 상기 패킷을 분석하여 중복 청크를 검색하는 단계; 상기 중복 청크가 존재하는 경우, 상기 중복 청크 및 대상 단말의 채널 상태를 이용하여 상기 대상 단말의 오버히어링 확률을 계산하는 단계; 상기 계산된 오버히어링 확률에 따라 상기 중복 청크를 제거하여 상기 패킷을 인코딩하는 단계; 및 상기 인코딩된 패킷을 상기 대상 단말로 전달하는 단계를 포함하는 트래픽 중복 제거 방법이 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method comprising: receiving a packet; Analyzing the packet to search for duplicate chunks; Calculating an overhearing probability of the target terminal using the channel state of the overlapping chunk and the target terminal if the overlapping chunk exists; Removing the overlapping chunks according to the calculated overhearing probability to encode the packet; And delivering the encoded packet to the target terminal.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 네트워크에서 트래픽 중복 제거 방법 및 장치를 제공함으로써, 무선 네트워크에서 단말의 오버히어링(overhearing) 확률 계산에 필요한 최소한의 정보만을 이용하여 확률적으로 중복 청크 유무를 판단하여 트래픽 중복을 효과적으로 제거할 수 있는 이점이 있다.The method and apparatus for deduplication of traffic in a wireless network according to an embodiment of the present invention can determine whether duplicated chunks are stochastically using only the minimum information necessary for calculating the overhearing probability of a terminal in a wireless network There is an advantage of effectively eliminating traffic duplication.
또한, 본 발명은 무선 네트워크와 단말간의 캐시 테이블 동기화 없이 트래픽 중복을 효과적으로 제거할 수 있는 이점이 있다.In addition, the present invention is advantageous in that traffic duplication can be effectively removed without a cache table synchronization between a wireless network and a terminal.
또한, 본 발명은 단말의 오버히어링 확률 계산에 필요한 최소 정보만을 유지함으로써 오버헤드가 적은 이점이 있다.Also, the present invention has an advantage of minimizing the overhead by maintaining only the minimum information necessary for calculating the overhearing probability of the terminal.
또한, 본 발명은 분석적 모델을 이용해 단말의 채널 상태에 따른 오버히어링 확률을 계산하여 단말의 잦은 채널 변화가 발생하는 무선 네트워크 환경에 강인한 이점이 있다.In addition, the present invention is robust to a wireless network environment in which frequent channel changes occur in an MS by calculating an overhearing probability according to a channel state of the MS using an analytical model.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 네트워크에서의 오버히어링을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 오버히어링에 따른 트래픽 중복 제거를 설명하기 위해 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐시테이블을 예시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 핑거프린트 테이블을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 장치에서 트래픽 중복을 제거하여 패킷을 전달하는 방법을 나타낸 순서도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인코딩된 패킷의 구조를 설명하기 위해 도시한 도면.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말에서 인코딩된 패킷을 디코딩하는 방법을 나타낸 순서도.
도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 패킷 디코딩 실패에 따른 재전송 과정을 도시한 흐름도.1 is a diagram illustrating overhearing in a wireless network according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 illustrates traffic duplication removal according to an overhearing of a terminal according to an embodiment of the present invention; FIG.
3 is a block diagram schematically showing an internal configuration of a relay apparatus according to an embodiment of the present invention;
4 illustrates a cache table according to an embodiment of the present invention.
5 is a view schematically showing a configuration of a terminal according to an embodiment of the present invention.
6 illustrates a fingerprint table according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of transmitting a packet by removing traffic redundancy in a relay apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a structure of an encoded packet according to an embodiment of the present invention;
9 is a flowchart illustrating a method of decoding a packet encoded in a terminal according to an embodiment of the present invention.
10 is a flowchart illustrating a retransmission process according to a packet decoding failure of a UE according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
본 발명은 다중 비트율을 제공하는 무선 네트워크에서 단말의 오버히어링(overhearing) 확률을 계산한 후 단말의 청크 저장 유무를 판단하여 중복 청크를 제거하여 패킷을 전달할 수 있는 발명에 관한 것이다.The present invention relates to an invention capable of calculating an overhearing probability of a terminal in a wireless network providing multiple bit rates, determining whether or not the terminal stores a chunk, and eliminating redundant chunks to transmit the packet.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 네트워크에서의 오버히어링을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 중계 장치(110)가 해당 중계 장치(110)의 커버리지 내에 위치하는 복수의 단말을 관리하는 무선 네트워크 환경인 것을 가정하기로 한다.FIG. 1 is a diagram illustrating overhearing in a wireless network according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. It is assumed that the
본 명세서에서는 무선 네트워크가 다중 비트율을 제공하고, 각 단말은 다른 단말로 전송되는 패킷을 오버히어링할 수 있는 것을 가정하기로 한다.In the present specification, it is assumed that a wireless network provides multiple bit rates, and each terminal can overhear a packet transmitted to another terminal.
중계 장치(110)과 단말간은 n(자연수)개의 전송 모드를 가지며, 각 전송 모드는 그에 해당하는 전송 비트율을 가지는 것을 가정하기로 한다.It is assumed that there are n (natural number) transmission modes between the
제1 전송 모드부터 제n 전송 모드의 범위를 갖는 전송 모드는 오름차순으로, 제1 전송 모드가 가장 낮은 전송 비트율을 가지며, 제n 전송 모드가 가장 높은 전송 비트율을 갖는 것을 전제하기로 한다.It is assumed that the transmission modes having the range of the first transmission mode to the nth transmission mode are in ascending order, the first transmission mode has the lowest transmission bit rate and the nth transmission mode has the highest transmission bit rate.
중계 장치(110)는 단말의 채널 상태에 따라 가장 최적의 전송 모드를 이용하여 데이터를 전송할 수 있다. 예를 들어, 단말의 채널 상태가 좋지 않은 경우, 중계 장치(110)는 낮은 전송 모드를 사용하여 패킷을 단말로 전달하고, 단말의 채널 상태가 좋을 경우 중계 장치(110)는 높은 전송 모드를 사용하여 패킷을 전달할 수 있다.The
이에 따라, 중계 장치(110)가 가장 낮은 전송 모드인(제1 전송 모드)를 선택하여 제1 단말로 패킷을 전달하였다고 가정하자. 상대적으로 채널 상태가 좋은 제2 단말과 제3 단말은 제1 단말로 전송되는 패킷을 오버히어링할 수 있게 된다.Accordingly, it is assumed that the
그러나 반대로, 중계 장치(110)가 상대적으로 높은 전송 모드인 제5 전송 모드를 선택하여 패킷을 제3 단말로 전송하였다고 가정하자. 제3 단말의 채널 상태보다 상대적으로 채널 상태가 좋지 않은 제1 단말 및 제2 단말은 좋지 않은 채널 상태로 인해 패킷을 전달받지 못하거나 많은 패킷 에러가 발생하여 오버히어링이 불가능할 확률이 높아지게 된다.However, it is assumed that the
단말(120)은 중계 장치(110)가 다른 단말로 전송하는 데이터 신호를 오버히어링(overhearing)할 수 있고, 오버히어링을 통해 획득된 청크를 해당 단말(120)의 메모리에 저장할 수 있다.
The terminal 120 may overhear the data signal transmitted to the other terminal by the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 오버히어링에 따른 트래픽 중복 제거를 설명하기 위해 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating traffic de-duplication according to an overhearing of a UE according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
중계 장치(110)가 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 시점에 C3 청크를 포함하는 패킷을 제1 단말로 전송하였고, 제2 시점에 복수의 청크(C1 및 C2)를 포함하는 인코딩된 패킷을 제2 단말로 전달한다고 가정하자. 이때, 제1 단말이 제2 단말보다 채널 상태가 더 좋은 것으로 가정한다.As shown in FIG. 2, the
제2 단말보다 상대적으로 채널 상태가 더 좋은 제1 단말은 제2 단말로 전송되는 인코딩된 패킷을 오버히어링할 수 있으며, 오버히어링한 패킷 내부의 청크(C1 및 C2)를 내부 메모리에 저장할 수 있다. 즉, 제1 단말의 메모리에는 C1, C2 및 C3 가 저장되어 있다. The first terminal having a relatively better channel state than the second terminal can over-encode the encoded packet transmitted to the second terminal and store the chunks (C 1 and C 2) in the overhearing packet in the internal memory . That is, C 1 , C 2, and C 3 are stored in the memory of the first terminal.
이에 따라, 이후 제3 시점에 중계 장치(110)가 제1 단말로 C1, C2 및 C3를 포함하는 패킷을 전달하는 경우, 제1 단말에는 C1, C2 및 C3를 저장하고 있으므로, 중계 장치(110)는 C1, C2 및 C3 에 대응하는 핑거프린트를 포함하는 인코딩된 패킷을 전달할 수 있다. 이와 같이, 오버히어링한 청크 캐시를 통해 중계 장치는 제1 단말이 저장한 청크뿐만 아니라 오버히어링을 통해 얻은 청크를 인코딩하여 중복 트래픽을 제거할 수 있다.
Accordingly, when the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐시테이블을 예시한 도면이다.3 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of a relay apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram illustrating a cache table according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 장치(110)는 통신부(310), 검색부(315), 계산부(320), 인코딩부(325), 재전송 관리부(330), 메모리(335) 및 제어부(340)를 포함하여 구성된다.3, a
통신부(310)를 통신망을 통해 다른 장치들(예를 들어, 단말(120))과 데이터를 송수신하기 위한 수단이다.And is a means for transmitting and receiving data to and from the other devices (for example, the terminal 120) through a communication network.
예를 들어, 통신부(310)는 코어망을 통해 패킷을 수신받아 검색부(315)나 재전송 관리부(330)로 출력할 수 있다. 또한, 통신부(310)는 제어부(340)의 제어에 따라 패킷을 단말(120)로 전송할 수도 있다.For example, the
검색부(315)는 수신된 패킷에서 중복 청크를 검색하기 위한 수단이다.
본 명세서에서 중복 청크는 중계 장치(110)를 통해 이전에 전송된 적이 있는 청크를 지칭한다. 중복 청크는 복수일 수 있음은 당연하다.Herein, a redundant chunk refers to a chunk that has been previously transmitted through the
보다 상세하게, 검색부(315)는 수신된 패킷을 고정된 청크 사이즈로 나눠가면서 핑거프린트를 생성한다. 이어, 검색부(315)는 생성된 핑거프린트와 캐시테이블에 저장된 핑거프린트를 비교하여 동일한 바이트열이 존재하는지를 판단하여 중복 청크를 검색할 수 있다.More specifically, the searching
캐시테이블은 이전에 전달한 청크에 관한 정보를 저장한 테이블로 도 4에 예시되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 캐시 테이블은 이전에 전달한 청크, 청크에 대한 핑거프린트, 전송모드 및 전달시점을 포함한다.The cache table is illustrated in FIG. 4 as a table that stores information on previously transmitted chunks. As shown in FIG. 4, the cache table includes previously transmitted chunks, fingerprints for chunks, transmission modes, and delivery times.
전송모드는 해당 청크를 전달한 시점의 전송 모드를 나타내고, 전달 시점은 해당 청크를 전달한 시점(timestamp)을 나타낸다.The transmission mode indicates a transmission mode at the time of transmitting the chunk, and the transmission time indicates a timestamp when the chunk is transmitted.
계산부(320)는 검색부(315)를 통해 검색된 중복 청크에 대한 정보(이하, 중복 청크 정보라 칭하기로 함) 및 대상 단말의 채널 상태를 이용하여 대상 단말의 오버히어링 확률을 계산하기 위한 수단이다.The
예를 들어, 계산부(320)는 대상 단말의 현재 채널 상태와 시간차를 이용하여 과거 대상 단말의 채널 상태를 예측하고, 이를 기반으로 대상 단말의 오버히어링 확률을 계산할 수 있다.For example, the
보다 상세하게 계산부(320)는 현재 시점에 대한 대상 단말의 채널 상태에 따른 전송 모드(md), 중복 청크의 오버히어링 시점(전달 시점)과 현재 시점간의 시간 차이를 이용하여 채널 전이 모델로부터 오버히어링 시점에서의 대상 단말의 채널 상태에 따른 전송 모드()를 예측할 수 있다. 계산부(320)는 예측된 전송 모드()와 중복 청크의 전송 모드를 rate adaptation 알고리즘을 적용하여 전송 모드와 채널 상태를 이용해 오버히어링 확률을 계산할 수 잇다.More specifically, the
이때, 계산부(320)는 대상 단말이 중계 장치(110)의 커버리지내로 진입한 시점이 중복 청크의 전달 시점(즉, 오버히어링 시점) 이내인 경우에만 대상 단말에 대한 오버히어링 확률을 계산할 수 있다.At this time, the
즉, 대상 단말이 중계 장치(110)의 커버리지내에 위치하기 이전에 중복 청크가 전달된 경우, 대상 단말에서의 중복 청크를 오버히어링할 확률 자체는 "0"가 된다.That is, if a redundant chunk is delivered before the target terminal is located within the coverage of the
예를 들어, 계산부(320)는 수 1을 이용하여 대상 단말(120)에 대한 오버히어링 확률을 계산할 수 있다.For example, the
여기서, 는 대상 단말(d)가 해당 중계 장치(110) 커버리지 내로 진입한 시간을 의미한다. 는 중복 청크가 전달된 전달 시점(오버히어링 시점)을 나타내고, 은 중복 청크의 전송 모드를 나타내며, l은 현재 시점과 중복 청크가 전달된 시점간의 시간차를 나타낸다.here, Indicates the time when the target terminal d enters the coverage of the
이미 전술한 바와 같이 대상 단말의 채널 상태에 따른 전송 모드와 시간 차이를 이용하여 FSMC 채널 전이 모델을 이용하여 과거 시점의 대상 단말의 전송 모드를 확률적으로 예측할 수 있으며, 과거 시점의 대상 단말의 전송 모드와 중복 청크의 전송 모드를 이용하여 AMC(rate adaptation) 분석 모델에 따라 중복 청크를 사용하여 패킷을 전달하였을 때 과거 시점의 대상 단말의 전송 모드를 사용하는 단말의 PER(packet error rate)를 도출할 수 있다. '1-PER'은 패킷의 수신 확률을 나타내며, 이를 오버히어링 확률로 사용할 수 있다. As described above, the transmission mode of the target terminal in the past can be stochastically predicted using the transmission mode and the time difference according to the channel state of the target terminal using the FSMC channel transition model. Mode and the transmission mode of the redundant chunk are used to derive the packet error rate (PER) of the terminal using the transmission mode of the target terminal in the past when the packet is delivered using the redundancy chunk according to the AMC (rate adaptation) analysis model can do. '1-PER' indicates the probability of receiving a packet and can be used as an overhearing probability.
따라서, 대상 단말의 전송 모드를 사용할 때 1-PER값의 평균을 구하면, 현재 대상 단말의 전송 모드를 사용할 때의 평균 오버히어링 확률로 나타낼 수 있다. Therefore, when the average of the 1-PER values is obtained when the transmission mode of the target terminal is used, the average overhearing probability when the transmission mode of the current target terminal is used can be represented.
인코딩부(325)는 계산부(320)에 의해 계산된 대상 단말에서의 중복 청크 오버히어링 확률에 따라 중복 청크 제거 여부를 결정하여 패킷을 인코딩하기 위한 수단이다.The
예를 들어, 인코딩부(325)는 중복 청크 오버히어링 확률이 미리 설정된 임계치 이상인 경우, 중복 청크를 대응하는 핑거프린트로 대체하여 패킷을 인코딩할 수 있다.For example, the
재전송 관리부(330)는 대상 단말로부터의 디코딩 에러 메시지에 따라 패킷을 재전송하기 위한 수단이다. 재전송 관리부(330)는 디코딩 에러 메시지에 포함된 패킷 정보를 이용하여 핑커프린트에 대응하는 청크를 버퍼에서 검색한 후 이를 인코딩하지 않고 패킷을 대상 단말로 전송할 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 관련 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.The
메모리(335)는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 장치(110)를 운용하기 위해 필요한 다양한 어플리케이션, 수신된 패킷, 캐시테이블을 저장하기 위한 수단이다.The
제어부(340)는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 장치(110)의 내부 구성 요소들(예를 들어, 통신부(310), 검색부(315), 계산부(320), 인코딩부(325), 재전송 관리부(330), 메모리(335) 등)을 제어하기 위한 수단이다.
The
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 핑거프린트 테이블을 도시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a configuration of a terminal according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram illustrating a fingerprint table according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말(120)은 통신부(510), 디코딩부(515), 재전송 관리부(520), 메모리(525) 및 제어부(530)를 포함하여 구성된다.5, a terminal 120 according to an embodiment of the present invention includes a
통신부(510)는 통신망을 통해 다른 장치들(예를 들어, 중계 장치(110))과 데이터를 송수신하기 위한 수단이다.The
예를 들어, 통신부(510)는 중계 장치(110)로부터 인코딩된 패킷을 수신하여 디코딩부(515)로 출력할 수 있다. 또한, 통신부(510)는 제어부(530)의 제어에 따라 인코딩된 패킷의 디코딩 성공 여부에 따른 응답 메시지(NAK, ACK)를 중계 장치(110)로 전송할 수도 있다.For example, the
디코딩부(515)는 통신부(510)를 통해 수신된 인코딩된 패킷을 디코딩하기 위한 수단이다.The
예를 들어, 디코딩부(515)는 수신된 인코딩된 패킷에 핑거프린트가 존재하는지 여부를 참조하여 핑거프린트가 존재하면, 핑거프린트 테이블을 참조하여 대응하는 청크를 추출하여 대체한 후 인코딩된 패킷을 디코딩할 수 있다. 도 6에는 핑거프린트 테이블이 도시되어 있다. 핑거프린트 테이블은 청크 및 청크에 대응하는 핑거프린트가 각각 저장된다.For example, if there is a fingerprint in the received encoded packet, the
그러나 만일 디코딩부(515)는 수신된 패킷에 핑거프린트가 존재하는데 핑거프린트 테이블에 대응하는 핑거프린트가 저장되어 있지 않은 경우, 디코딩 실패 메시지를 디코딩부(515)로 출력한다.However, if the fingerprint is present in the received packet but the fingerprint corresponding to the fingerprint table is not stored, the
재전송 관리부(520)는 디코딩부(515)로부터 입력된 디코딩 실패 메시지에 따라 디코딩 실패된 패킷을 버퍼에 일시적으로 저장한다. 이어, 재전송 관리부(520)는 중계 장치(110)로 해당 패킷의 재전송을 요청하여 획득한다.The
예를 들어, 재전송 관리부(520)는 디코딩 실패된 패킷의 패킷 정보(예를 들어, 패킷 식별정보(ID) 및 시퀀스 넘버)를 포함하는 디코딩 에러 메시지(NAK)를 생성하고, 이를 중계 장치(110)로 전송할 수 있다.For example, the
물론, 디코딩 에러 메시지는 패킷 정보 이외에도 핑거프린트 테이블에 저장되지 않은 핑거프린트를 더 포함할 수 있다.Of course, the decoding error message may further include a fingerprint that is not stored in the fingerprint table in addition to the packet information.
재전송 관리부(520)는 디코딩 에러 메시지에 대응하는 에러 응답 메시지를 수신하여 핑거프린트에 대응하는 청크를 디코딩부(515)로 출력할 수 있다. 이에 따라 디코딩부(515)는 해당 청크를 이용하여 인코딩된 패킷을 디코딩할 수 있다.The
재전송 관리부(520)는 디코딩부(515)에 의해 패킷의 디코딩이 성공하면, 버퍼에 저장된 패킷을 제거할 수 있다.If the
이와 같은 재전송 과정은 하기에서 관련 도면을 참조하여 보다 명확하게 이해될 것이다.Such a retransmission process will be more clearly understood with reference to the following drawings.
메모리(525)는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말을 운용하기 위해 필요한 다양한 알고리즘, 핑거프린트 테이블 등을 저장한다. 물론, 메모리(525)는 이외에도 다양한 정보들이 저장됨은 당연하다.The
제어부(530)는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말(120)의 내부 구성 요소들(예를 들어, 통신부(510), 디코딩부(515), 재전송 관리부(520) 및 메모리(525) 등)을 제어하기 위한 수단이다.
The
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 장치에서 트래픽 중복을 제거하여 패킷을 전달하는 방법을 나타낸 순서도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인코딩된 패킷의 구조를 설명하기 위해 도시한 도면이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of transmitting a packet by removing traffic redundancy in a relay apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of transmitting a packet according to an exemplary embodiment of the present invention. Fig.
단계 710에서 중계 장치(110)는 코어망으로부터 패킷을 수신받는다.In
단계 715에서 중계 장치(110)는 해당 수신받은 패킷이 단말의 중복 청크 부재로 인한 에러 메시지인지 여부를 판단한다.In
만일 중복 청크 부재로 인한 에러 메시지인 경우, 단계 720에서 중계 장치(110)은 인코딩되지 않은 패킷을 전달한다.If it is an error message due to a redundant chunk member, the
예를 들어, 중계 장치(110)는 단말의 중복 청크 부재로 인한 에러 메시지인 경우, 해당 에러 메시지에 포함된 패킷 정보 및 핑거프린트를 이용하여 핑거프린트에 대응하는 청크를 추출한 후 이를 포함하는 응답 메시지를 대상 단말로 전송할 수 있다.For example, when the
그러나 만일 중복 청크 부재로 인한 에러 메시지가 아니면, 단계 725에서 중계 장치(110)는 수신받은 패킷을 분석하여 중복 청크를 검색한다.However, if it is not an error message due to the redundant chunk member, the
중계 장치(110)는 수신받은 패킷을 미리 정해진 청크 사이즈 단위로 분할하여 청크로 나눈 후 핑거 프린트(fp(c))를 각각 생성한다. 이어, 중계 장치(110)는 생성된 핑거프린트를 캐시테이블과의 매칭 검색을 통해 동일한 바이트열이 존재하는지를 판단하여 중복 청크가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 그러나 만일 동일한 바이트열이 존재하지 않으면, 중계 장치(110)는 중복 청크가 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 전술한 바와 같이, 중복 청크는 복수일 수 있다.The
중복 청크 검색 결과, 단계 730에서 중계 장치(110)는 중복 청크가 존재하는지를 판단한다. As a result of the duplicate chunk search, in
만일 중복 청크가 존재하는 경우, 단계 735에서 중계 장치(110)는 중복 청크 정보 및 단말의 채널 상태를 이용하여 대상 단말의 오버히어링 확률을 계산한다.If there is a duplicate chunk, the
예를 들어, 대상 단말이 중계 장치(110)의 커버리지내에 진입한 시점이 중복 청크의 전달시점(오버히어링 시점)보다 선행하는 경우에 한해 오버히어링 확률을 계산할 수 있다.For example, the overhearing probability can be calculated only when the time when the target terminal enters the coverage of the
중계 장치(110)는 대상 단말의 현재 채널 상태와 시간차를 이용하여 과거 대상 단말의 채널 상태를 예측하고, 이를 기반으로 대상 단말의 오버히어링 확률을 계산할 수 있다. 예를 들어, AMC(adaptation modulation and coding) 모델은 단말의 수신 신호대 잡음비(received SNR)을 기반으로 전송 모드를 결정할 수도 있다. 또한, 채널 전이 모델을 고려하여 시간에 따른 단말의 채널 변화를 분석할 수도 있으며, FSMC(finite-state Markov chain) 모델을 적용할 수도 있다.The
보다 상세하게 중계 장치(110)는 현재 시점에 대한 대상 단말의 채널 상태에 따른 전송 모드(md), 중복 청크의 오버히어링 시점(전달 시점)과 현재 시점간의 시간 차이를 이용하여 채널 전이 모델로부터 오버히어링 시점에서의 대상 단말의 채널 상태에 따른 전송 모드()를 예측할 수 있다. 중계 장치(110)는 예측된 전송 모드()와 중복 청크의 전송 모드를 rate adaptation 알고리즘을 적용하여 전송 모드와 채널 상태를 이용해 오버히어링 확률을 계산할 수 있다.More specifically, the
이와 같이 중복 청크()에 대응하는 대상 단말의 오버히어링 확률 계산이 완료되면, 단계 740에서 중계 장치(110)는 계산된 오버히어링 확률이 임계치 이상인지 여부를 판단한다.In this way, , The
만일 계산된 오버히어링 확률이 임계치 이상이면, 단계 745에서 중계 장치(110)는 해당 중복 청크를 대상 단말에서 저장하고 있는 것으로 판단하여 중복 청크에 대응하는 핑거프린트로 교체하여 인코딩한다.If the calculated overhearing probability is greater than or equal to the threshold value, the
도 8은 패킷을 인코딩하는 발명을 설명하기 위해 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating an invention for encoding a packet.
도 8에 도시된 바와 같이, 인코딩된 패킷은 핑거프린트 오프셋 영역과 데이터 영역을 포함한다. 물론, 인코딩된 패킷의 헤더 부분에는 핑거프린트의 개수를 알리는 고정된 크기의 영역을 포함할 수 있다. 핑거프린트 오프셋 영역은 패킷에서 핑거프린트 원래 위치를 지시하는 오프셋 정보를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 8, the encoded packet includes a fingerprint offset area and a data area. Of course, the header portion of the encoded packet may include a fixed size area indicating the number of fingerprints. The fingerprint offset region may include offset information indicating the fingerprint original position in the packet.
이어, 단계 750에서 중계 장치(110)는 캐시 테이블을 갱신한다.Then, in
그리고, 단계 755에서 중계 장치(110)는 인코딩된 패킷을 전송한다.Then, in
그러나 만일 계산된 오버히어링 확률이 임계치 미만이면, 단계 650으로 진행한다.
However, if the calculated overhearing probability is less than the threshold, the process proceeds to step 650.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말에서 인코딩된 패킷을 디코딩하는 방법을 나타낸 순서도이다.9 is a flowchart illustrating a method of decoding an encoded packet in a terminal according to an embodiment of the present invention.
단계 910에서 단말(120)은 중계 장치(110)로부터 패킷을 수신한다. 여기서, 패킷은 인코딩된 패킷일 수도 있으며, 인코딩되지 않은 패킷일 수도 있다.In
단계 915에서 단말(120)은 수신한 패킷에 핑거프린트가 존재하는지 여부를 판단한다. In
만일 패킷에 핑거프린트가 존재하지 않으면, 단계 920에서 단말(120)은 핑거프린트 테이블을 갱신한다.If there is no fingerprint in the packet, the terminal 120 updates the fingerprint table in
그러나 만일 패킷에 핑거프린트가 존재하면, 해당 패킷을 인코딩된 패킷으로 판단하여, 단계 925에서 단말(120)은 기저장된 핑거프린트 테이블과 비교하여 동일한 핑거프린트가 존재하는지 조사한다.However, if there is a fingerprint in the packet, it is determined that the packet is an encoded packet. In
만일 동일한 핑거프린트가 존재하면, 단계 930에서 단말(120)은 동일한 핑거프린트를 핑거프린트 테이블을 참조하여 상응하는 청크로 교체한다.If the same fingerprint exists, then in
이어, 단계 935에서 단말(120)은 인코딩된 패킷을 디코딩한다.Then, in
그러나 만일 핑거프린트 테이블에 동일한 핑거프린트가 존재하지 않으면, 단계 940에서 단말(120)은 디코딩 실패에 따른 에러 메시지를 중계 장치(110)로 전송한다.However, if the same fingerprint does not exist in the fingerprint table, the terminal 120 transmits an error message corresponding to decoding failure to the
즉, 단말은 핑거프린트 테이블에 동일한 핑거프린트가 존재하지 않아, 정상적으로 인코딩된 패킷을 디코딩할 수 없게 된다. 이에 따라 디코딩 실패에 따른 에러 메시지를 중계 장치(110)로 전송하여 재전송 과정을 수행할 수 있다. 재전송 과정에 대해서는 하기에서 도 9를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
That is, the terminal does not have the same fingerprint in the fingerprint table, and can not decode the normally encoded packet. Accordingly, an error message related to decoding failure can be transmitted to the
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 패킷 디코딩 실패에 따른 재전송 과정을 도시한 흐름도이다.FIG. 10 is a flowchart illustrating a retransmission process according to a packet decoding failure of a UE according to an embodiment of the present invention.
단계 1010에서 단말(120)은 인코딩된 패킷에 포함된 핑커프린트가 핑거프린트 테이블에 저장되지 않아 디코딩이 실패함에 따라 디코딩 실패된 패킷을 버퍼에 일시적으로 저장한다.In step 1010, the terminal 120 temporarily stores the decoded packet in the buffer as the decoding fails because the fingerprint included in the encoded packet is not stored in the fingerprint table.
이어, 단계 1015에서 단말(120)은 해당 디코딩 실패된 패킷을 식별하기 위한 패킷 식별정보를 포함하는 디코딩 에러 메시지(NAK)를 중계 장치(110)로 전송한다.In step 1015, the
여기서, 패킷 식별정보는 디코딩 실패된 패킷(인코딩된 패킷)의 ID 및 시퀀스 넘버일 수 있다. 패킷 식별정보는 특정 패킷을 식별할 수 있는 정보인 경우 모두 동일하게 적용될 수 있다.Here, the packet identification information may be an ID and a sequence number of a decoded packet (encoded packet). The packet identification information can be applied equally to all the information that can identify a specific packet.
단계 1020에서 중계 장치(110)는 단말(120)로부터의 디코딩 에러 메시지 수신에 따라 해당 디코딩 에러 메시지에서 패킷 식별정보를 추출하고, 패킷 식별정보에 대응하는 청크를 검색한다. 이때, 검색된 청크는 복수일 수 있음은 당연하다.In step 1020, the
이어, 단계 1025에서 중계 장치(110)는 검색된 청크를 포함하는 패킷을 단말(120)로 전송한다. 중계 장치(110)에 의해 재전송되는 패킷은 인코딩되지 않은 패킷일 수 있다.Then, in step 1025, the
단계 1030에서 단말(120)은 수신된 패킷에서 청크를 추출하고, 청크를 이용하여 디코딩 실패된 패킷을 디코딩한다.In step 1030, the terminal 120 extracts the chunk from the received packet and decodes the decoded packet using the chunk.
예를 들어, 수신된 패킷에서 청크를 추출한 후, 해당 청크를 이용하여 디코딩 실패된 패킷의 핑거프린트를 청크로 대체한 후 해당 인코딩된 패킷을 디코딩할 수 있다.For example, after extracting a chunk from a received packet, the encoded chunk may be used to replace the fingerprint of the decoded packet with a chunk and then decode the encoded packet.
이어, 단계 1035에서 단말(120)은 디코딩 성공 메시지(ACK)를 중계 장치(110)로 전송한다. 이와 같이, 중계 장치로 디코딩 성공 메시지를 전송한 후 단말(120)은 버퍼에 일시적으로 저장된 디코딩 실패된 패킷을 제거할 수 있다.Then, in step 1035, the terminal 120 transmits a decoding success message (ACK) to the
이어, 중계 장치(110) 또한 단말(120)로부터 디코딩 성공 메시지가 수신되면, 버퍼에 일시적으로 저장된 패킷을 제거할 수 있다.
Then, the
한편, 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크에서 트래픽 중복 제거 방법은 다양한 전자적으로 정보를 처리하는 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 저장 매체에 기록될 수 있다. 저장 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. Meanwhile, the traffic duplication cancellation method in a wireless network according to an embodiment of the present invention may be implemented in a form of a program command that can be executed through a variety of electronic information processing means and recorded in a storage medium. The storage medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination.
저장 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 전자적으로 정보를 처리하는 장치, 예를 들어, 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. Program instructions to be recorded on the storage medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of software. Examples of storage media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, magneto-optical media and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as devices for processing information electronically using an interpreter or the like, for example, a high-level language code that can be executed by a computer.
상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.
110: 중계 장치
120: 단말110: Relay device
120: terminal
Claims (14)
패킷의 전송 모드를 고려한 대상 단말의 오버히어링 여부에 따라 상기 패킷의 중복 청크를 제거하여 상기 패킷을 인코딩하는 인코딩부; 및
상기 대상 단말로부터 패킷 정보 및 핑거프린트를 포함하는 디코딩 에러 메시지 수신시, 상기 패킷 정보 및 상기 핑거프린트에 대응하는 청크를 추출하여 인코딩없이 재전송하는 재전송 관리부를 포함하되,
상기 인코딩된 패킷은 상기 통신부를 통해 상기 대상 단말로 전송되는 것을 특징으로 하는 중계 장치.A communication unit for receiving a packet from the core network;
An encoding unit for removing redundant chunks of the packet and encoding the packet according to overhearing of a target terminal considering a transmission mode of the packet; And
And a retransmission management unit for extracting the packet information and a chunk corresponding to the fingerprint and retransmitting the decoded chunk corresponding to the fingerprint when the decoding error message including the packet information and the fingerprint is received from the target terminal without encoding,
And the encoded packet is transmitted to the target terminal through the communication unit.
상기 패킷을 분석하여 상기 중복 청크를 검색하는 검색부; 및
상기 검색부의 검색 결과 중복 청크가 존재하면 중복 청크 정보 및 대상 단말의 채널 상태를 이용하여 오버히어링 확률을 계산하는 계산부를 더 포함하되,
상기 인코딩부는 상기 계산된 오버히어링 확률에 따라 상기 중복 청크를 기저장된 핑거프린트로 대체하여 인코딩할지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 중계 장치.
The method according to claim 1,
A searching unit for analyzing the packet and searching for the duplicated chunk; And
And a calculation unit for calculating an overhearing probability using the overlapping chunk information and the channel state of the target terminal if the search result of the search unit includes a duplicate chunk,
Wherein the encoding unit determines whether to encode the overlapping chunk by replacing the overlapping chunk with a previously stored fingerprint according to the calculated overhearing probability.
상기 검색부는,
상기 패킷을 정해진 청크 사이즈로 분할하여 각 청크에 대한 핑거프린트를 생성하고, 상기 생성된 핑거프린트가 기저장되어 있는지 검색하여 상기 중복 청크를 검색하는 것을 특징으로 하는 중계 장치.3. The method of claim 2,
The search unit may search,
Dividing the packet into a predetermined chunk size to generate a fingerprint for each chunk, and searching for the duplicated chunk by searching whether the generated fingerprint is stored.
상기 계산부는, 상기 중복 청크의 오버히어링 시점과 현재 시점의 시간 차이 및 현재 시점의 대상 단말의 전송 모드를 이용하여 다중 비트율 모델을 적용하여 상기 중복 청크의 오버히어링 시점의 상기 대상 단말의 채널 상태에 따른 전송 모드를 예측하고, 상기 예측된 채널 상태 및 상기 중복 청크의 전송 모드를 이용하여 상기 대상 단말의 오버히어링 확률을 계산하는 것을 특징으로 하는 중계 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the calculation unit applies the multiple bit rate model using the time difference between the overhearing time and the current time of the overlapping chunks and the transmission mode of the target terminal at the current time to determine a channel state of the target terminal at the overhearing time of the overlapping chunks And estimates an overhearing probability of the target terminal using the predicted channel state and the transmission mode of the overlapping chunk.
상기 계산부는 rate adaptation 알고리즘을 적용하여 상기 중복 청크의 오버히어링 시점의 상기 대상 단말의 채널 상태에 따른 전송 모드를 예측하는 것을 특징으로 하는 중계 장치.The method of claim 3,
Wherein the calculation unit estimates a transmission mode according to a channel state of the target terminal at an overhearing time of the overlapping chunk by applying a rate adaptation algorithm.
상기 계산부는 상기 단말이 상기 중계 장치의 커버리지내에 진입한 시점이 상기 오버히어링 시점 이전인 경우 상기 오버히어링 확률을 계산하는 것을 특징으로 하는 중계 장치.The method of claim 3,
Wherein the calculation unit calculates the overhearing probability when the time when the terminal enters the coverage of the relay apparatus is before the overhearing time.
상기 계산부는 하기 수학식을 이용하여 상기 대상 단말의 오버히어링 확률을 계산하는 것을 특징으로 하는 중계 장치.
여기서, 는 상기 대상 단말이 상기 중계 장치의 커버리지내에 진입한 시점을 나타내고, 상기 는 중복 청크의 오버히어링 시점을 나타내며, 상기 는 상기 대상 단말의 전송 모드를 나타내고, 상기 는 상기 중복 청크의 전송 모드를 나타내며, 상기 l은 상기 중복 청크가 오버히어링된 시점과 현재 시점과의 차이를 나타냄.3. The method of claim 2,
Wherein the calculation unit calculates an overhearing probability of the target terminal using the following equation.
here, Indicates a time when the target terminal has entered the coverage of the relay apparatus, Indicates the overhearing point of the overlapping chunks, Indicates a transmission mode of the target terminal, Denotes a transmission mode of the redundant chunk, and l denotes a difference between a point in time at which the redundant chunk is over-overlapped and a current point in time.
상기 인코딩부는,
상기 오버히어링 확률이 임계치 이상인 경우, 상기 중복 청크를 핑거프린트로 대체하여 상기 패킷을 인코딩하는 것을 특징으로 하는 중계 장치.3. The method of claim 2,
The encoding unit may include:
And replaces the redundant chunk with a fingerprint to encode the packet if the overheard probability is equal to or greater than a threshold value.
상기 인코딩된 패킷은 상기 핑거프린트 개수, 상기 핑거프린트의 위치를 알리는 오프셋 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중계 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the encoded packet further includes offset information indicating the number of the fingerprints and the position of the fingerprints.
상기 인코딩된 패킷을 분석하여 핑거프린트가 존재하는지를 판단하고, 핑거프린트가 존재하면, 기저장된 핑거프린트 테이블을 참조하여 상기 핑거프린트에 대응하는 청크를 추출하여 상기 인코딩된 패킷을 디코딩하는 디코딩부; 및
상기 핑거프린트 테이블에 상기 핑거프린트가 저장되지 않은 경우, 상기 핑거프린트 및 상기 패킷의 정보를 포함하는 디코딩 에러 메시지를 상기 중계 장치로 전송하여 상기 핑거프린트에 대응하는 청크를 재전송받는 재전송 관리부를 포함하되,
상기 중계 장치는,
상기 핑거프린트 및 상기 패킷의 정보를 포함하는 상기 디코딩 에러 메시지 수신시, 상기 패킷 정보 및 상기 핑거프린트에 대응하는 청크를 추출하여 인코딩없이 재전송하는 것을 특징으로 하는 단말.A communication unit for receiving the encoded packet from the relay apparatus;
A decoding unit for analyzing the encoded packet to determine whether a fingerprint exists, extracting a chunk corresponding to the fingerprint by referring to a previously stored fingerprint table if a fingerprint exists, and decoding the encoded packet; And
And a retransmission management unit for transmitting a decoding error message including the fingerprint and the information of the packet to the relay apparatus and retransmitting the chunk corresponding to the fingerprint when the fingerprint is not stored in the fingerprint table ,
The relay apparatus includes:
And upon receipt of the decoding error message including the fingerprint and the information of the packet, extracts the chunk corresponding to the packet information and the fingerprint and retransmits the chunk without encoding.
상기 디코딩부는 디코딩 에러 발생시, 상기 재전송받은 청크를 이용하여 상기 인코딩된 패킷을 디코딩하는 것을 특징으로 하는 단말.12. The method of claim 11,
Wherein the decoding unit decodes the encoded packet using the retransmitted chunk when a decoding error occurs.
상기 패킷을 분석하여 중복 청크를 검색하는 단계;
상기 중복 청크가 존재하는 경우, 상기 중복 청크 및 대상 단말의 채널 상태를 이용하여 상기 대상 단말의 오버히어링 확률을 계산하는 단계;
상기 계산된 오버히어링 확률에 따라 상기 중복 청크를 제거하여 상기 패킷을 인코딩하는 단계; 및
상기 인코딩된 패킷을 상기 대상 단말로 전달하는 단계를 포함하되,
상기 인코딩하는 단계는,
상기 오버히어링 확률이 임계치 이상인 경우, 상기 중복 청크를 핑거프린트로 대체하여 상기 패킷을 인코딩하는 것을 특징으로 하는 트래픽 중복 제거 방법.Receiving a packet;
Analyzing the packet to search for duplicate chunks;
Calculating an overhearing probability of the target terminal using the channel state of the overlapping chunk and the target terminal if the overlapping chunk exists;
Removing the overlapping chunks according to the calculated overhearing probability to encode the packet; And
And transmitting the encoded packet to the target terminal,
Wherein the encoding step comprises:
And if the overhearing probability is equal to or greater than the threshold value, replacing the redundant chunk with a fingerprint to encode the packet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20130090276A KR101465891B1 (en) | 2013-07-30 | 2013-07-30 | Traffic redundancy elimination method and apparatus in wireless network |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20130090276A KR101465891B1 (en) | 2013-07-30 | 2013-07-30 | Traffic redundancy elimination method and apparatus in wireless network |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101465891B1 true KR101465891B1 (en) | 2014-11-26 |
Family
ID=52291731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR20130090276A KR101465891B1 (en) | 2013-07-30 | 2013-07-30 | Traffic redundancy elimination method and apparatus in wireless network |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101465891B1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170095570A (en) | 2016-02-15 | 2017-08-23 | 한국전자통신연구원 | Network traffic recording device and method thereof |
KR20180099136A (en) | 2017-02-28 | 2018-09-05 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method for deduplication of network packet, apparatus for restoring deduplicated file |
KR20190049244A (en) | 2017-11-01 | 2019-05-09 | 국민대학교산학협력단 | Lightweight complexity based packet-level deduplication apparatus and method, storage media storing the same |
KR20220060842A (en) | 2020-11-05 | 2022-05-12 | 국민대학교산학협력단 | Target file detection device and method based on network packet analysis |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20070001125A (en) * | 2004-02-06 | 2007-01-03 | 소니 가부시끼 가이샤 | Information processing device, information processing method, program, and data structure |
KR20090012019A (en) * | 2007-07-27 | 2009-02-02 | 엘지전자 주식회사 | Method of transmitting packet for reducing header overhead |
KR101200792B1 (en) * | 2011-05-24 | 2012-11-13 | 성균관대학교산학협력단 | An network broadcast method using mac unicast and multipoint relays |
KR101280084B1 (en) | 2009-01-13 | 2013-06-28 | 알까뗄 루슨트 | Method and device for ensuring reliability during transmission of television data in a television system based on internet protocol |
-
2013
- 2013-07-30 KR KR20130090276A patent/KR101465891B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20070001125A (en) * | 2004-02-06 | 2007-01-03 | 소니 가부시끼 가이샤 | Information processing device, information processing method, program, and data structure |
KR20090012019A (en) * | 2007-07-27 | 2009-02-02 | 엘지전자 주식회사 | Method of transmitting packet for reducing header overhead |
KR101280084B1 (en) | 2009-01-13 | 2013-06-28 | 알까뗄 루슨트 | Method and device for ensuring reliability during transmission of television data in a television system based on internet protocol |
KR101200792B1 (en) * | 2011-05-24 | 2012-11-13 | 성균관대학교산학협력단 | An network broadcast method using mac unicast and multipoint relays |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170095570A (en) | 2016-02-15 | 2017-08-23 | 한국전자통신연구원 | Network traffic recording device and method thereof |
KR20180099136A (en) | 2017-02-28 | 2018-09-05 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method for deduplication of network packet, apparatus for restoring deduplicated file |
KR20190049244A (en) | 2017-11-01 | 2019-05-09 | 국민대학교산학협력단 | Lightweight complexity based packet-level deduplication apparatus and method, storage media storing the same |
KR102026125B1 (en) * | 2017-11-01 | 2019-09-27 | 국민대학교산학협력단 | Lightweight complexity based packet-level deduplication apparatus and method, storage media storing the same |
KR20220060842A (en) | 2020-11-05 | 2022-05-12 | 국민대학교산학협력단 | Target file detection device and method based on network packet analysis |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107276722B (en) | Data transmission method and system based on UDP | |
EP2810180B1 (en) | Multi-path data transfer using network coding | |
US9030960B2 (en) | Method and apparatus for reducing redundant traffic in communication networks | |
US7843823B2 (en) | Techniques for balancing throughput and compression in a network communication system | |
US8042016B2 (en) | Method and device for efficiently retransmitting packets in wired/wireless network | |
KR101465891B1 (en) | Traffic redundancy elimination method and apparatus in wireless network | |
US20010043615A1 (en) | Apparatus for transmitting/receiving a bit stream in a network and method therefor | |
RU2645283C1 (en) | Protocol stack adaptation method and device | |
KR100914170B1 (en) | Packet transmission method with packet retransmission requests and a control mechanism relating to the transmission of such requests | |
CN110391879B (en) | Packet loss recovery method and device for data transmission network and computer equipment | |
CN111093083B (en) | Data transmission method and device | |
CN104661042A (en) | Method, device and system for transmitting transport stream | |
CN103731499A (en) | Terminal and file transfer method | |
WO2013097812A1 (en) | Method and system for downloading font file | |
CN113824540B (en) | Multicast retransmission method, device, server and storage medium | |
WO2020134258A1 (en) | Data retransmission decoding method, apparatus and system, and communication device | |
KR102162350B1 (en) | Apparatus and method for controlling multi communication | |
KR101588976B1 (en) | Apparatus and method for transmitting file | |
KR20140127007A (en) | Method and apparatus for managing packet in a system surpporting a network coding scheme | |
EP2548393B1 (en) | Method and apparatus for reducing effects of lost packets on redundancy reduction in communication networks | |
JP4217534B2 (en) | Packet transmitting apparatus, packet receiving apparatus, method, and program | |
CN109005011B (en) | Data transmission method and system for underwater acoustic network and readable storage medium | |
CN107306199B (en) | Network element data playback method and device | |
JP5947273B2 (en) | Transmitter, data processing method and data transmission / reception system | |
CN114070647A (en) | Video transmission system and video transmission method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171030 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181025 Year of fee payment: 5 |