KR100318340B1

KR100318340B1 - 예상형 서비스를 제공하기 위한 트래픽 제어방법

Info

Publication number: KR100318340B1
Application number: KR1019970080906A
Authority: KR
Inventors: 박재홍; 양신현; 오세종; 황운희; 곽진규
Original assignee: 박종섭; 주식회사 하이닉스반도체
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 2002-02-19
Also published as: KR19990060664A

Abstract

본 발명은 MC 기법을 이용한 감찰기능과 FIFO를 이용한 패킷 스케줄링 기능을 통해 각종 트래픽 데이터의 전송 경로를 제어함으로써 QOS 보장에 다소 여유가 있는 예상형 서비스를 효과적으로 제어하는 예상형 서비스를 제공하기 위한 트래픽 제어방법에 관한 것으로, MC 기법을 이용하여 각 경로를 통해 입력되는 패킷 데이터의 평균 전송율을 감시하고, 이 감시 결과 패킷 데이터가 MC 기법의 통과 조건에 만족되는지를 판단하여 통과 조건에 만족되는 경우에는 감찰부의 출력버퍼에 저장해 두고, 통과 조건에 만족되지 않는 경우에는 임의의 저장장소에 빈 공간이 있다면 그곳에 저장하고 빈 공간이 없으면 버리도록 하며, 이후 FIFO 방식의 스케줄러에 의해 각 경로의 출력버퍼를 검색하여 가장 빨리 입력된 패킷 데이터부터 하나씩 통과시켜 다중화한 다음 하나의 전송 경로를 통해 수신측으로 전송하도록 하는 것을 특징으로 하며, 상기와 같은 방식을 통해 예상형 서비스를 효과적으로 지원할 수 있으며, MC 기법을 이용함에 따라 패킷 데이터의 처리 시간을 단축시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

예상형 서비스를 제공하기 위한 트래픽 제어방법

본 발명은 MC(Moving Ceiling) 기법을 이용한 감찰기능과 FIFO(First In First Out)를 이용한 패킷 스케줄링 기능을 통해 각종 트래픽 데이터의 전송 경로를 제어함으로써 QOS(Quality Of Service) 보장에 다소 여유가 있는 예상형 서비스를 효과적으로 제어하는 예상형 서비스를 제공하기 위한 트래픽 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 통신 시스템에서 송수신되는 트래픽은 단순 데이터뿐만 아니라 제어신호나 시그날링 데이터 등과 같은 실시간성과 생존성을 동시에 요구하는 트래픽이라든지 화상이나 음성과 같은 멀티미디어 트래픽까지 포함되어 있다.

이러한 모든 트래픽은 모두 혼합되어 하나의 물리적인 전송로를 통해 전달되게 되므로, 무엇보다 각각의 트래픽을 구분하여 트래픽의 특성에 알맞게 전송해 줄 수 있는 기술이 필요하다.

즉, 멀티미디어 트래픽에 대해 서로 다른 QOS를 요구하기 때문에, 이들을 효과적으로 지원하기 위해서는 트래픽의 특성에 알맞게 전송 경로를 제어하여 트래픽을 전송해 주어야 한다.

상기 멀티미디어 트래픽은 QOS 요구에 대한 만족의 엄격성 정도에 따라서 보장형 서비스(Guaranteed Service)와 예상형 서비스(Predictive Service) 그리고 최선형 서비스(Best-Effort Service)로 나눌 수 있으며, 이 중에서 예상형 서비스는 일부 패킷의 QOS 위반을 허용하므로, 오디오 트래픽이나 비디오 트래픽과 같이 일부 패킷이 손실되더라도 재생에 큰 지장이 없는 경우에 요구된다.

이에 따라, 예상형 서비스에서는 QOS 보장과 함께 자원의 효율적인 이용까지 함께 고려해야 한다. 즉 많은 자원을 소모하면서 완벽하게 QOS를 보장해 주는 것보다 적은 자원을 효율적으로 이용하면서 필요한 만큼의 QOS 보장을 해주는 것이 필요하다.

한편, 상기와 같은 예상형 서비스를 지원해 주기 위한 여러가지 기능들이 네트워크상에 구현되어 있는데, 그 기능으로는 라우팅(routing) 기능, 자원예약(resource reservation)기능, 호수락 제어(call admission control) 기능, 패킷 스케줄링(Packet Scheduling) 기능, 감찰(policing) 기능이 있으며, 이 중에서 라우팅 기능과 자원예약 기능 및 호수락 제어 기능은 호가 설정되기 전 단계에서 필요한 기능이고, 패킷 스케줄링 기능과 감찰 기능은 호가 설정된 이후에 실제 패킷 데이터가 전송되는 동안에 적용되는 기능이다.

상기 패킷 스케줄링 기능은 패킷 단위로 동작하여, 다음에 전송할 패킷이 어는 입력 경로에 있는 것인지를 결정하고 다른 입력 경로에 대해서는 전송할 패킷이 있더라고 블록(block)시켜 줄 수 있도록 하는 기능으로, 패킷-수준의 고립(packet-level isolation)을 지원한다.

그리고, 상기 감찰 기능은 각 경로에 대해서 트래픽 기술자에 기술된 특성대로 전송되고 있는지를 감시하고 이를 위반하는 경로에 대해서는 적절하게 패킷을 버리도록 조치를 취하도록 하는 기능이다.

상기 감찰 기능을 통해서는 주로 최대 전송율(패킷간 간격의 역)과 평균 전송율(일정 기간동안의 통과 패킷의 수)을 감시하며, 평균 전송율을 감시하는 경우에는 일정 기간동안의 감시 속에 위반 여부를 판단하므로 호-수준의 고립(call level isolation)을 지원한다.

이때, 상기에서 표현한 고립(isolation)의 정의를 설명하면, 임의의 경로가 다른 경로로부터 고립되었다는 것은 다른 경로를 통과하는 패킷의 양이나 그 패턴에 영항을 받지 않고, 오로지 자기 경로를 통한 패킷의 양이나 패턴에 의해서만 QOS가 영향을 받는 경우를 뜻한다.

상기와 같이 예상형 서비스를 제대로 지원해 주기 위해서는 상기 다섯가지 기능들의 상호작용을 제대로 파악해야 한다.

또한, 예상형 서비스를 지원해 주기 위해서는 많은 자원을 소모하면서 완벽하게 QOS를 보장해 주는 것보다 적은 자원을 효율적으로 이용하면서 필요한 만큼의 QOS 보장을 해주는 것이 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 그 목적은 호가 적당한 양의 자원을 할당받았다고 가정한 상태에서 MC 기법을 이용한 감찰기능과 FIFO를 이용한 패킷 스케줄링 기능을 통해 각종 트래픽 데이터의 전송 경로를 제어함으로써 예상형 서비스를 효과적으로 제어하는 예상형 서비스를 제공하기 위한 트래픽 제어방법을 제공하는 데에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 예상형 서비스를 제공하기 위한 트래픽 제어방법은, MC 기법을 이용하여 각 경로를 통해 입력되는 패킷 데이터의 평균 전송율을 감시하고, 이 감시 결과 패킷 데이터가 MC 기법의 통과 조건에 만족되는지를 판단하여 통과 조건에 만족되는 경우에는 감찰부의 출력버퍼에 저장해 두고, 통과 조건에 만족되지 않는 경우에는 임의의 저장장소에 빈 공간이 있다면 그곳에 저장하고 빈 공간이 없으면 버리도록 하며, 이후 FIFO 방식의 스케줄러에 의해 각 경로의 출력버퍼를 검색하여 가장 빨리 입력된 패킷 데이터부터 하나씩 통과시켜 다중화한 다음 하나의 전송 경로를 통해 수신측으로 전송하도록 하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 예상형 서비스를 제공하기 위한 트래픽 제어방법을 적용하기 위한 블록 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 예상형 서비스를 제공하기 위한 트래픽 제어방법을 보인 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10-1∼10-n : 감찰부 20 : 패킷 스케줄러

30 : 다중화기

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 예상형 서비스를 제공하기 위한 트래픽 제어방법을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 예상형 서비스를 제공하기 위한 트래픽 제어방법을 적용하기 위한 블록 구성도로서, 다수의 경로1∼경로n을 통해 입력되는 트래픽 데이터, 패킷으로 구성된 패킷 데이터의 평균 전송율을 감시하여 각 패킷 데이터에 대한 통과 조건을 만족하는 경우에만 패킷 데이터를 전송하는 감찰부(10-1∼10-n)와, 상기 감찰부(10-1∼10-n)를 통과한 패킷 데이터들을 정해진 원칙에 의해서 통과 순서를 결정해 주는 패킷 스케줄러(Packet Scheduler)(20)와, 상기 패킷 스케줄러(20)에 의해 선택된 패킷 데이터들을 다중화하여 하나의 전송 경로를 통해 수신측으로 전송하는 다중화기(30)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 예상형 서비스를 지원하기 위한 구조에서 QOS의 적절한 보장과 함께 자원 이용의 효율성을 고려해야 한다.

이에 따라, 본 발명에서는 엄격한(tight) 호-수준 고립 기능과 느슨한(loose) 패킷-수준의 고립 기능을 동시에 지원하도록 한다.

상기 호-수준의 고립은 평균 전송율을 얼마나 충실히 감시하는냐가 관건으로, 본 발명에서는 상기 감찰부(10-1∼10-n)를 통해 본 출원인이 출원한 특허출원 제96-31761호에 기재된 MC 기법을 이용하여 호-수준의 고립을 지원하고, 패킷 스케줄러(20)에서의 FIFO를 이용하여 느슨한 패킷-수준의 고립을 지원하도록 한다.

상기 패킷 스케줄러(20)에서는 자원의 공유 측면에서 효과적인 FIFO를 이용하여 감찰부(10-1∼10-n)를 통과한 패킷 데이터들을 입력되는 순서대로 다중화기(30)로 출력하여 수신측으로 서비스를 제공하도록 한다.

상기와 같은 예상형 서비스를 지원하기 위한 구조에서의 패킷 데이터의 트래픽 제어방법을 도 2의 흐름도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 감찰부(10-1∼10-n)에서는 각각의 경로1∼경로n을 통해 입력되는 서로 다른 트래픽 데이터, 즉 패킷으로 구성되는 패킷 데이터를 입력한다(S1).

이어, 상기 감찰부(10-1∼10-n)에서는 MC 기법을 이용하여 입력된 각 경로별 패킷 데이터의 평균 전송율을 감시한다(S2).

상기 단계(S2)에서 일정 기간동안의 통과 패킷 데이터의 수를 감시하여 MC 기법의 패킷 데이터 통과 조건에 만족되는지를 판단한다(S3).

상기 단계(S3)에서 입력되는 패킷 데이터가 MC 기법의 통과 조건에 만족되는 경우에는 FIFO 방식의 패킷 스케줄러(20)에 의해 입력 순서대로 출력 순서를 결정해 주고(S4), 통과 조건에 만족되지 않는 경우에는 임의의 저장장소에 여유가 있는지를 판단하여(S5), 여유가 있으면 각 경로의 패킷 데이터를 임시 저장한 후 다시 상기 단계(S3)로 복귀하고, 반면 저장장소의 여유가 없다면 패킷 데이터를 버리도록 한다(S6).

이후, 상기 단계(S4)에서의 FIFO에 의한 패킷 스케줄러(20)의 패킷 스케줄링 수행에 있어서, 해당 경로의 패킷 데이터가 현재 서비스될 수 있는지를 판단한다(S7).

상기 단계(S7)에서 해당 경로의 패킷 데이터가 현재 서비스될 수 있는 경우라면 입력된 순서대로 패킷 데이터를 다중화기(30)로 전송하여 다중화기(30)에서 하나의 전송 경로를 통해 패킷 데이터를 전송하도록 하고(S8), 그렇지 않다면 상기 단계(S4)로 복귀하여 FIFO에 의한 패킷 스케줄링을 다시 수행하도록 한다.

이상, 상기 설명에서와 같이 본 발명은 엄격한 호-수준의 고립을 지원하는 MC 기법을 이용한 감찰기능과 느슨한 패킷-수준의 고립을 지원하는 FIFO 방식을 이용한 패킷 스케줄링 기능을 동시에 쌍으로 사용함으로써 각종 트래픽 데이터의 전송 경로를 제어하여 예상형 서비스를 효과적으로 지원할 수 있으며, 특히 MC 기법을 이용함에 따라 패킷 데이터의 처리 시간을 단축시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims

다수의 경로1∼경로n을 통해 입력되는 패킷 데이터를 감시하여 통과 조건에 만족되는 패킷 데이터만을 전송하는 감찰부(10-1∼10-n)와, 상기 감찰부(10-1∼10-n)를 통과한 패킷 데이터들을 입력 순서대로 전송하는 패킷 스케줄러(20)와, 상기 패킷 스케줄러(20)에 의해 선택된 패킷 데이터들을 다중화하여 하나의 전송 경로를 통해 수신측으로 전송하는 다중화기(30)로 구성된 구조에서의 트래픽 제어방법에 있어서,

MC 기법을 이용하여 각각의 경로1∼경로n을 통해 입력되는 패킷 데이터의 평균 전송율을 감시하는 제1단계와, 상기 제1단계의 감시 결과 패킷 데이터가 MC 기법의 통과 조건에 만족되는지를 판단하는 제2단계와, 상기 제2단계에서 패킷 데이터가 MC 기법의 통과 조건에 만족되는 경우 각 경로의 패킷 데이터를 패킷 스케줄러(20)로 전송하여 FIFO 방식의 패킷 스케줄러(20)에 의해 다중화 순서가 결정되는 제3단계와, 상기 제2단계에서 패킷 데이터가 통과 조건에 만족되지 않는 경우 임의의 저장장소에 패킷 데이터를 저장한 후 다시 상기 제2단계로 복귀하거나 저장장소의 여유가 없는 경우에는 패킷 데이터를 버리도록 하는 제4단계와, 상기 제3단계의 FIFO 방식에 의한 패킷 스케줄링 수행시 해당 경로의 패킷 데이터가 현재 서비스될 수 있는지를 판단하는 제5단계와, 상기 제5단계에서 해당 경로의 패킷 데이터가 현재 서비스될 수 있는 경우라면 패킷 데이터를 입력 순서대로 다중화기(30)로 전송하고, 현재 서비스될 수 없는 경우라면 상기 제3단계로 복귀하여 FIFO 방식에 의한 패킷 스케줄링을 재수행하도록 하는 제6단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 예상형 서비스를 제공하기 위한 트래픽 제어방법.