KR100419279B1 - Indirect acknowledgement method in snoop protocol and packet transmission apparatus in an integrated network using the same method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선 링크의 전송 지연에 따른 스누프 프로토콜의 간접 승인 방법 및 이 방법을 수행하는 유무선 통합 망의 패킷 전송 장치에 관한 것으로, 송신단과는 유선 링크로 연결되고 수신단과는 무선 링크로 연결되는 패킷 전송 장치에서 수행되며, 상기 무선 링크 상에서 데이터 패킷 손실이 발생하는 경우 상기 송신단에 알리지 않고 상기 손실된 데이터 패킷을 상기 수신단으로 재전송하는 스누프 프로토콜(snoop protocol)에서, a) 상기 송신단으로부터 데이터 패킷이 수신될 때마다 상기 수신된 데이터 패킷이 새로운 데이터 패킷인 지의 여부 및 상기 수신된 데이터 패킷을 저장하는 버퍼가 특정 제한 조건을 충족시키는 지의 여부를 판단하는 단계; b) 상기 단계 a)에서 상기 수신된 데이터 패킷이 새로운 데이터 패킷이고 상기 버퍼가 상기 특정 제한 조건을 충족시키는 것으로 판단되는 경우, 상기 수신된 데이터 패킷에 대해 간접 승인(indirect acknowledgement) 타이머를 설정하는 단계; c) 상기 수신단으로부터 승인 패킷이 수신될 때마다 상기 승인 패킷의 중복 여부 및 상기 버퍼가 상기 특정 제한 조건을 충족시키는 지의 여부를 판단하는 단계; 및 d) 상기 단계 c)에서 상기 승인 패킷이 첫 번째의 중복 승인 패킷이고 상기 버퍼가 상기 특정 제한 조건을 충족시키는 것으로 판단되는 경우, 간접 승인 타이머가 마지막으로 설정된 데이터 패킷에 대한 간접 승인 패킷을 생성하여 상기 송신단으로 송신하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, 송신단과 패킷 전송 장치 사이에 있는 유선 네트워크의 자원을 낭비하지 않고 효율적으로 이용할 수 있게 한다. 또한 송신단과 수신단의 TCP을 수정하지 않고 패킷 전송 장치의 전송 프로토콜만을 수정하기 때문에 오늘날 더욱 보편화되고 있는 유무선 통합 망 환경에 유리하게 적용할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an indirect authorization method of the snoop protocol according to a transmission delay of a radio link, and a packet transmission apparatus of a wired / wireless integrated network which performs the method. The present invention relates to a wired link with a transmitter and a radio link with a receiver. In a snoop protocol performed in a packet transmitting apparatus and retransmitting the lost data packet to the receiving end without notifying the transmitting end when a data packet loss occurs on the radio link, a) a data packet from the transmitting end. Each time is received, determining whether the received data packet is a new data packet and whether a buffer storing the received data packet satisfies a specific constraint condition; b) if in step a) the received data packet is determined to be a new data packet and the buffer satisfies the specific constraint, setting an indirect acknowledgment timer for the received data packet. ; c) determining whether the acknowledgment packet is duplicated every time an acknowledgment packet is received from the receiving end and whether the buffer satisfies the specific constraint condition; And d) if the acknowledgment packet is the first duplicate acknowledgment packet in step c) and the buffer is determined to meet the specific constraint, generate an indirect acknowledgment packet for the data packet for which the indirect acknowledgment timer was last set. And transmitting to the transmitting end. According to the present invention, it is possible to efficiently use the resources of the wired network between the transmitter and the packet transmitter without wasting. In addition, since only the transmission protocol of the packet transmission device is modified without modifying the TCP of the transmitter and the receiver, there is an effect that can be advantageously applied to the wired / wireless converged network environment which is more common today.
Description
본 발명은 무선 링크에서 사용되는 전송 제어 프로토콜(TransmissionControl Protocol, 이하 TCP라고 함)에 관한 것으로, 특히 TCP가 무선 링크에서 발생하는 패킷 손실의 원인을 모두 혼잡으로 가정하고 송신단의 데이터 전송률을 낮추는 혼잡 제어 기법을 실행할 때 유선 링크의 자원이 낭비되어 전체 망의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 무선 링크의 전송 지연에 따른 스누프 프로토콜의 간접 승인 방법 및 이 방법을 수행하는 유무선 통합 망의 패킷 전송 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a transmission control protocol (hereinafter referred to as TCP) used in a radio link. In particular, congestion control that lowers the data transmission rate of a transmitting end assuming that all cause of packet loss occurring in a radio link is congestion. Indirect acknowledgment method of snoop protocol according to transmission delay of wireless link, which prevents wasted resources of wired link and performance of entire network is deteriorated when executing the scheme, and packet transmission apparatus of wired / wireless integrated network which performs this method It is about.
종래의 기술에 따른 TCP 슬로우 스타트(Slow-Start)와 혼잡 제어(Congestion Control)는 패킷 손실을 혼잡에 의하여 발생하였다고 가정하고 중복 승인 (acknowledgement, 이하 ACK라고 함) 패킷이 도착하거나 송신단의 재전송 시간 초과가 발생했을 때 한계치를 혼잡 제어 윈도우 크기/2로 설정하고 혼잡 제어 윈도우 크기를 1로 설정한 후, 슬로우 스타트를 시작한다.TCP slow-start and congestion control according to the prior art assume that a packet loss is caused by congestion and a duplicate acknowledgment (ACK) packet arrives or the sender retransmits timed out. When is set, the threshold is set to the congestion control window size / 2 and the congestion control window size is 1, and then the slow start is started.
무선 링크에서 혼잡이 아니라 전송 오류로 인하여 손실된 패킷에 대해서도 이러한 과정은 동일하게 작동하기 때문에 TCP는 불필요하게 송신단의 혼잡 제어 윈도우 크기를 1로 감소시켜 유선 링크 자원을 낭비하는 문제점이 있다.Since this process works the same for packets lost due to transmission errors rather than congestion in the wireless link, TCP unnecessarily reduces the size of the congestion control window of the transmitter to 1 and wastes wired link resources.
이와 같은 문제점을 극복하기 위한 기술로 Frank R. Robles 등의 미국 특허 제6,282,172호, Sanjoy Sen 등의 미국 특허 제6,208,620호, Kadangode K. Ramarkrishnan 등의 미국 특허 제5,974,028호 등이 있다.Techniques for overcoming these problems include U.S. Patent No. 6,282,172 to Frank R. Robles, U.S. Patent No. 6,208,620 to Sanjoy Sen, and U.S. Patent No. 5,974,028 to Kadangode K. Ramarkrishnan.
먼저 미국 특허 제6,282,172호는 송신단에서 발생한 데이터 패킷이 수신단에게 성공적으로 전송이 되었는 지의 여부에 상관없이 수신한 데이터 패킷을 버퍼에 저장하고 수신단으로 전송하기 전에 이 패킷에 대한 ACK 패킷을 생성하고, 수신단으로부터 적절한 ACK 패킷이 도착하면 수신한 ACK 패킷이 승인하고자 하는 데이터 패킷을 시스템 버퍼에서 삭제하는 것을 특징으로 하지만, 이 기술에서는 무선 링크의 상황이 고려되지 않았으며, 또한 시스템 버퍼의 크기에 의해 영향을 받는다는 문제점이 있다.First, U.S. Patent No. 6,282,172 stores an received data packet in a buffer and generates an ACK packet for the packet before transmitting it to the receiver regardless of whether or not the data packet generated at the transmitter is successfully transmitted to the receiver. When a proper ACK packet arrives from the system, the received ACK packet discards the data packet to be acknowledged from the system buffer. However, in this technique, the situation of the radio link is not considered and the size of the system buffer is affected. There is a problem with receiving.
또한, 미국 특허 제6,208,620호는 패킷의 손실이 자주 발생하는 무선 전송 채널에서 패킷 손실에 따른 TCP의 영향을 최소화하기 위해 중간 호스트 기지국의 프로토콜 스택에 TCP-Aware Agent Sublayer(TAS)를 추가함으로써 송신단과 수신단 사이에 전송되는 데이터 패킷과 송신단으로 다시 되돌아오는 ACK 패킷을 모두 기지국 버퍼에 저장하여 패킷의 흐름을 제어하는 것을 특징으로 하고 있지만, 이 기술에서는 무선 링크에서 패킷 손실이 복구될 때까지 송신단이 패킷 데이터를 전송하지 못한다는 문제점이 있다.In addition, U. S. Patent No. 6,208, 620 discloses a TCP-Aware Agent Sublayer (TAS) by adding a TCP-Aware Agent Sublayer (TAS) to the protocol stack of an intermediate host base station to minimize the impact of TCP on packet loss in a wireless transport channel where packet loss occurs frequently. Although the data packet transmitted between the receiver and the ACK packet returned back to the transmitter are stored in the base station buffer to control the flow of the packet, in this technique, the transmitter transmits the packet until the packet loss is recovered in the radio link. There is a problem that data cannot be transmitted.
또한, 미국 특허 제5,974,028호는 데이터 패킷의 손실이 잦은 통신 환경에서 효율적으로 사용되는 전송 프로토콜을 제공하기 위해 혼잡에 의해 수신되지 못한 패킷과 혼잡이 아닌 비트 오류가 발생한 패킷을 구별하는 기능을 수신단에 구현한 것을 특징으로 하고 있지만, 이 기술에서는 송신단과 수신단에 구현된 전송 제어 프로토콜이 수정되어야 한다는 문제점이 있다.In addition, U.S. Patent No. 5,974,028 provides a receiver with a function of distinguishing packets not received by congestion and packets with non-confusing bit errors in order to provide a transport protocol that is used efficiently in a communication environment where data packets are frequently lost. Although it is characterized by the implementation, there is a problem in this technique that the transmission control protocol implemented at the transmitting end and the receiving end should be modified.
한편, 상기한 TCP의 문제점을 개선하기 위해 스누프 프로토콜이 제안되고 있는데, 이러한 스누프(Snoop) 프로토콜은 상기에 설명한 것과 같이 불필요하게 송신단에서 혼잡 제어 윈도우 크기를 감소시키는 것을 줄이기 위해 제안된 방법으로, 유선 링크와 무선 링크의 경계에 위치한 기지국에서는 송신단으로부터 전송된 데이터 패킷을 기지국 버퍼에 저장하고 있다가 무선 링크에서 패킷이 손실되면 이 사실을 송신단에게 알리지 않고 손실된 패킷을 수신단으로 재전송을 한다.On the other hand, the snoop protocol has been proposed to improve the above-mentioned problem of TCP, and the snoop protocol has been proposed in order to reduce unnecessary congestion control window size at the transmitter as described above. In addition, the base station located at the boundary between the wired link and the wireless link stores the data packet transmitted from the transmitting end in the base station buffer, and if the packet is lost in the wireless link, the lost packet is retransmitted to the receiving end without notifying the transmitting end.
이러한 스누프 프로토콜은 종래의 TCP에 비해서 불필요하게 혼잡 윈도우 크기를 줄이지는 않지만 패킷이 손실되었다는 사실을 알지 못하는 송신단이 수신단으로부터 올바른 ACK 패킷이 도착할 때까지 데이터 패킷 전송을 멈추고 있어야 하기 때문에 송신단 재전송 시간 초과가 발생하여 상술한 TCP 슬로우 스타트를 시작하거나 패킷 전송을 멈추고 있는 동안 유선 링크의 자원을 활용하지 않아 전송 프로토콜의 성능을 개선하는 데 한계를 지니고 있다는 문제점이 있다.This snoop protocol does not reduce the congestion window size unnecessarily compared to conventional TCP, but the sender retransmit timeout because the sender who does not know that the packet was lost must stop transmitting data packets until the correct ACK packet arrives from the receiver. There is a problem that there is a limit to improve the performance of the transmission protocol by not utilizing the resources of the wired link while starting the TCP slow start or stopping the packet transmission.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스누프 프로토콜이 작동하는 기지국에 간접 ACK 타이머라고 불리는 타이머를 두고, 간접적으로 패킷을 승인하는 간접 승인 기능을 추가함으로써 송신단에서 발생할 수 있는 재전송 시간 초과의 발생 확률을 줄이고 유선 자원을 더 효율적으로 사용하는 무선 링크의 전송 지연에 따른 스누프 프로토콜의 간접 승인 방법 및 이 방법을 수행하는 유무선 통합 망의 패킷 전송 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problem, which is generated at the transmitting end by adding an indirect acknowledgment function that indirectly acknowledges a packet by placing a timer called an indirect ACK timer in the base station in which the snoop protocol operates. The present invention provides a method for indirect authorization of the snoop protocol according to a transmission delay of a wireless link which reduces the probability of occurrence of possible retransmission timeout and more efficiently uses wired resources, and a packet transmission apparatus of a wired / wireless integrated network which performs the method.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 링크의 전송 지연에 따른 스누프 프로토콜의 간접 승인 방법을 사용하는 유무선 통합 망의 일 실시예를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram illustrating an embodiment of a wired / wireless integrated network using an indirect authorization method of a snoop protocol according to a transmission delay of a wireless link according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 유무선 통합 망의 기지국에서 데이터 패킷을 수신하였을 때 수신된 데이터 패킷에 따라 간접 ACK 타이머를 설정하는 과정을 도시한 순서도이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a process of setting an indirect ACK timer according to the received data packet when the base station of the wired / wireless integrated network of FIG. 1 receives the data packet.
도 3은 도 1의 유무선 통합 망의 기지국에서 ACK 패킷을 수신하였을 때 간접 ACK 패킷 전송 여부 및 중복 ACK 패킷 수신 여부에 따른 간접 승인 기능을 사용하는 과정을 도시한 순서도이다.FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of using an indirect acknowledgment function according to whether an indirect ACK packet is transmitted and a duplicate ACK packet is received when an ACK packet is received by the base station of the wired / wireless integrated network of FIG. 1.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 무선 링크의 전송 지연에 따른 스누프 프로토콜의 간접 승인 방법은,Indirect authorization method of the snoop protocol according to the transmission delay of the radio link according to the characteristics of the present invention for achieving the above object,
송신단과는 유선 링크로 연결되고 수신단과는 무선 링크로 연결되는 패킷 전송 장치에서 수행되며, 상기 무선 링크 상에서 데이터 패킷 손실이 발생하는 경우상기 송신단에 알리지 않고 상기 손실된 데이터 패킷을 상기 수신단으로 재전송하는 스누프 프로토콜에서,The packet transmission apparatus is connected to the transmitter by a wired link and the receiver by a wireless link. When a data packet loss occurs on the wireless link, the packet is retransmitted to the receiver without notifying the transmitter. In snoop protocol,
a) 상기 송신단으로부터 데이터 패킷이 수신될 때마다 상기 수신된 데이터 패킷이 새로운 데이터 패킷인 지의 여부 및 상기 수신된 데이터 패킷을 저장하는 버퍼가 특정 제한 조건을 충족시키는 지의 여부를 판단하는 단계; b) 상기 단계 a)에서 상기 수신된 데이터 패킷이 새로운 데이터 패킷이고 상기 버퍼가 상기 특정 제한 조건을 충족시키는 것으로 판단되는 경우, 상기 수신된 데이터 패킷에 대해 간접 승인 타이머(indirect acknowledgement timer, 이하 간접 ACK 타이머라고 함)를 설정하는 단계; c) 상기 수신단으로부터 ACK 패킷이 수신될 때마다 상기 ACK 패킷의 중복 여부 및 상기 버퍼가 상기 특정 제한 조건을 충족시키는 지의 여부를 판단하는 단계; 및 d) 상기 단계 c)에서 상기 ACK 패킷이 첫 번째의 중복 ACK 패킷이고 상기 버퍼가 상기 특정 제한 조건을 충족시키는 것으로 판단되는 경우, 간접 ACK 타이머가 마지막으로 설정된 데이터 패킷에 대한 간접 ACK 패킷을 생성하여 상기 송신단으로 송신하는 단계를 포함한다.a) determining whether the received data packet is a new data packet each time a data packet is received from the transmitting end and whether a buffer for storing the received data packet satisfies a specific constraint condition; b) an indirect acknowledgment timer (hereinafter indirect ACK) for the received data packet, if it is determined in step a) that the received data packet is a new data packet and the buffer satisfies the specific constraint. Setting a timer); c) determining whether the ACK packet is duplicated each time an ACK packet is received from the receiving end and whether the buffer satisfies the specific constraint condition; And d) if it is determined in step c) that the ACK packet is the first duplicate ACK packet and the buffer satisfies the specific constraint, generate an indirect ACK packet for the data packet for which the indirect ACK timer was last set. And transmitting to the transmitting end.
또한 스누프 프로토콜의 간접 승인 방법은 e) 상기 설정된 간접 ACK 타이머의 시간 초과가 발생되는 경우 상기 버퍼가 상기 특정 제한 조건을 충족시키는 지의 여부를 판단하는 단계; 및 f) 상기 단계 e)에서 상기 버퍼가 상기 특정 제한 조건을 충족시키는 경우, 간접 ACK 타이머가 마지막으로 설정된 데이터 패킷에 대한 간접 ACK 패킷을 생성하여 상기 송신단으로 송신하는 단계를 더 포함한다.In addition, the method for indirect acknowledgment of the snoop protocol may include: e) determining whether the buffer satisfies the specific constraint when the set timeout of the indirect ACK timer occurs; And f) in step e), if the buffer satisfies the specific constraint, generating an indirect ACK packet for the data packet for which the indirect ACK timer was last set and transmitting it to the transmitting end.
상기 버퍼의 특정 제한 조건은 상기 버퍼에 저장되어 있는 데이터 패킷의 수가 상기 버퍼에 저장될 수 있는 데이터 패킷의 한계값과 같거나 작은 조건인 것을 특징으로 한다.The particular restriction condition of the buffer is characterized in that the number of data packets stored in the buffer is a condition equal to or less than the limit of the data packets that can be stored in the buffer.
상기 단계 b)는 이전에 설정된 간접 ACK 타이머를 삭제하는 단계; 상기 수신된 데이터 패킷에 대해 간접 ACK 타이머를 설정하는 단계; 상기 수신된 데이터 패킷을 상기 버퍼에 저장하는 단계; 및 상기 수신된 데이터 패킷을 상기 수신단으로 송신하는 단계를 포함한다.Step b) includes deleting a previously set indirect ACK timer; Setting an indirect ACK timer for the received data packet; Storing the received data packet in the buffer; And transmitting the received data packet to the receiving end.
상기 단계 c)는 i) 상기 수신된 ACK 패킷이 새로운 ACK 패킷인 지의 여부를 판단하는 단계; ii) 상기 단계 i)에서 상기 수신된 ACK 패킷이 새로운 ACK 패킷으로 판단되는 경우 상기 ACK 패킷에 대응되는 데이터 패킷에 대해 간접 ACK 패킷이 상기 송신단으로 미리 송신되었는 지의 여부를 판단하는 단계; iii) 상기 단계 ii)에서 간접 ACK 패킷이 미리 송신된 경우, 상기 수신된 ACK 패킷에 해당하는 데이터 패킷의 무선 RTT(Round Trip Time)를 계산한 후 해당 데이터 패킷을 상기 버퍼에서 삭제하고 상기 수신된 ACK 패킷을 버리는 단계; 및 iv) 상기 단계 ii)에서 간접 ACK 패킷이 미리 송신되지 않은 경우, 상기 수신된 ACK 패킷에 해당하는 데이터 패킷의 무선 RTT를 계산한 후 해당 데이터 패킷을 상기 버퍼에서 삭제하고 상기 수신된 ACK 패킷을 상기 송신단으로 송신하는 단계를 더 포함한다.Step c) comprises: i) determining whether the received ACK packet is a new ACK packet; ii) if it is determined in step i) that the received ACK packet is a new ACK packet, determining whether an indirect ACK packet has been previously transmitted to the transmitting end for the data packet corresponding to the ACK packet; iii) when the indirect ACK packet is previously transmitted in step ii), after calculating a wireless round trip time (RTT) of the data packet corresponding to the received ACK packet, the corresponding data packet is deleted from the buffer and the received Discarding the ACK packet; And iv) if the indirect ACK packet is not previously transmitted in step ii), after calculating a wireless RTT of the data packet corresponding to the received ACK packet, deleting the data packet from the buffer and deleting the received ACK packet. And transmitting to the transmitting end.
상기 단계 d)는 상기 수신된 ACK 패킷에 대응되는 데이터 패킷을 지역적으로 상기 수신단에게 재전송하는 단계; 상기 중복 ACK 패킷의 수를 계산하는 단계; 및 상기 수신된 ACK 패킷을 버리는 단계를 더 포함한다.Step d) may include retransmitting a data packet corresponding to the received ACK packet locally to the receiving end; Calculating the number of duplicate ACK packets; And discarding the received ACK packet.
또한, 본 발명의 특징에 따른 패킷 단말기에서의 유무선 통합 망의 패킷 전송 장치는,In addition, the packet transmission apparatus of the wired / wireless integrated network in the packet terminal according to an aspect of the present invention,
송신단과는 유선 링크로 연결되고 수신단과는 무선 링크로 연결되며, 상기 무선 링크 상에서 데이터 패킷 손실이 발생하는 경우 상기 송신단에 알리지 않고 상기 손실된 데이터 패킷을 상기 수신단으로 재전송하는 스누프 프로토콜을 수행하는 패킷 전송 장치에 있어서,A snoop protocol that is connected to a transmitter by a wired link and a receiver by a wireless link and retransmits the lost data packet to the receiver without notifying the transmitter when a data packet loss occurs on the wireless link. In the packet transmission apparatus,
상기 송신단과의 패킷 데이터 송수신을 처리하는 송신단측 패킷 송수신부; 상기 패킷 송수신부를 통해 수신되는 데이터 패킷을 저장하는 버퍼; 상기 수신단과의 패킷 데이터 송수신을 처리하는 수신단측 패킷 송수신부; 상기 수신단측 패킷 송수신부를 통해 수신되는 ACK 패킷의 중복 개수를 계산하는 중복 ACK 계수부; 시간 계수가 가능한 간접 ACK 타이머; 및 상기 송신단측 패킷 송수신부를 통해 데이터 패킷이 수신되었을 때, 상기 수신된 데이터 패킷이 새로운 데이터 패킷이고 상기 버퍼가 특정 제한 조건을 충족시키는 경우 상기 수신된 데이터 패킷에 대해 상기 간접 ACK 타이머를 초기값으로 설정하고, 상기 수신단측 패킷 송수신부를 통해 ACK 패킷이 수신되었을 때, 상기 중복 ACK 계수부에 의해 상기 ACK 패킷이 첫 번째 ACK 승인 패킷으로 계수되고 상기 버퍼가 상기 특정 제한 조건을 충족시키는 경우 상기 ACK 승인 타이머가 마지막으로 설정된 데이터 패킷에 대한 간접 ACK 패킷을 생성하여 상기 송신단측 패킷 송수신부를 통해 상기 송신단으로 송신하는 스누프 프로토콜 제어부를 포함한다.A transmitter end side packet transceiver configured to process packet data transmission and reception with the transmitter; A buffer for storing a data packet received through the packet transceiver; A receiver end side packet transceiver configured to process transmission and reception of packet data with the receiver; A duplicate ACK counting unit calculating a duplicate number of ACK packets received through the receiving side packet transceiver; Indirect ACK timer capable of counting time; And when the received data packet is a new data packet and the buffer satisfies a specific constraint when the data packet is received through the transmitting end side packet transceiver, the indirect ACK timer is initialized for the received data packet. The ACK packet is counted as the first ACK acknowledgment packet by the redundant ACK counterpart and the buffer satisfies the specific constraint when the ACK packet is received through the receiver side packet transceiver. And a snoop protocol controller configured to generate an indirect ACK packet for a data packet for which a timer was last set and transmit the indirect ACK packet to the transmitter through the transmitter-side packet transceiver.
상기 스누프 프로토콜 제어부는 상기 설정된 간접 ACK 타이머의 시간 초과가 발생되고 상기 버퍼가 상기 특정 제한 조건을 충족시키는 경우 상기 간접 ACK 타이머가 마지막으로 설정된 데이터 패킷에 대한 간접 ACK 패킷을 생성하여 상기 송신단측 패킷 송수신부를 통해 상기 송신단으로 송신하는 것을 특징으로 한다.The snoop protocol controller generates an indirect ACK packet for a data packet for which the indirect ACK timer was last set when a timeout of the set indirect ACK timer occurs and the buffer satisfies the specific constraint. Characterized in that the transmission to the transmitting end via the transceiver.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 링크의 전송 지연에 따른 스누프 프로토콜 개선 방법을 사용하는 유무선 통합 망의 일 실시예를 나타낸 개략도로, 호스트(2, 10), 유선 링크(4), 무선 링크(8, 12) 및 기지국(6)으로 구성된다.1 is a schematic diagram showing an embodiment of a wired / wireless converged network using a snoop protocol improvement method according to a transmission delay of a wireless link according to an embodiment of the present invention. The host 2, 10, wired link 4, It consists of a radio link 8, 12 and a base station 6.
호스트(2)와 기지국(6)은 10Mbps의 속도와 200ms의 전송 지연을 갖는 유선 링크(4)를 통해 연결된다.The host 2 and the base station 6 are connected via a wired link 4 having a speed of 10 Mbps and a transmission delay of 200 ms.
기지국(6)과 호스트(10)는 2Mbps의 속도와 10ms의 전송 지연을 갖는 무선 링크(8, 12)를 통해 연결된다.The base station 6 and the host 10 are connected via a radio link 8, 12 having a speed of 2 Mbps and a transmission delay of 10 ms.
이 때, 호스트(2)와 기지국(6) 사이의 유선 링크(4)에는 기존의 TCP 프로토콜이 사용되는 반면, 기지국(6)과 호스트(10) 사이에서는 본 발명의 실시예에 따른 스누프 프로토콜의 개선된 알고리즘이 무선 링크(8, 12)에서 사용된다.At this time, the existing TCP protocol is used for the wired link 4 between the host 2 and the base station 6, while the snoop protocol according to the embodiment of the present invention is used between the base station 6 and the host 10. An improved algorithm of is used in the radio link 8, 12.
기지국(6)은 송신단(2)과의 패킷 데이터 송수신을 위한 송수신부(도시되지 않음)와 수신단(10)과의 패킷 데이터 송수신을 위한 송수신부(도시되지 않음)을 포함하며, 이러한 송수신부들은 기존의 다양한 형태를 사용하여 구성될 수 있다.The base station 6 includes a transceiver (not shown) for transmitting and receiving packet data with the transmitting end 2 and a transceiver (not shown) for transmitting and receiving packet data with the receiving end 10. It can be configured using various existing forms.
또한 본 발명의 실시예에 따른 개선된 스누프 프로토콜은 기지국(6) 내에 위치한 스누프 프로토콜 제어부(도시되지 않음)에 의해 수행된다.The improved snoop protocol according to the embodiment of the present invention is also performed by a snoop protocol controller (not shown) located within the base station 6.
도 2는 도 1의 유무선 통합 망의 기지국(6)에서 데이터 패킷을 수신하였을 때 수신된 데이터 패킷에 따라 간접 ACK 타이머를 설정하는 과정을 도시한 순서도이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a process of setting an indirect ACK timer according to the received data packet when the base station 6 of the wired / wireless integrated network of FIG. 1 receives the data packet.
먼저, 송신단, 즉 호스트(2)에서 송신한 데이터 패킷이 기지국(6)에 도착하면(S22), 기지국(6)은 수신된 데이터 패킷이 새로 도착한 데이터 패킷인 지의 여부를 판단한다(S24).First, when a data packet transmitted from the transmitting end, that is, the host 2 arrives at the base station 6 (S22), the base station 6 determines whether the received data packet is a newly arrived data packet (S24).
만약 새로 도착한 패킷이 아닌 것으로 판단되면 송신단(2)으로부터 기지국 (6)으로 재전송된 데이터 패킷으로 보아 수신단, 즉 호스트(10)에 전송한 후 도착한 패킷에 대해 기지국(6)에서 가지고 있던 지역 재전송 횟수를 다시 0으로 설정한다(S26). 이러한 재전송 횟수는 TCP의 프로토콜 상 미리 초기화되어 있다.If it is determined that the packet is not newly arrived, it is regarded as a data packet retransmitted from the transmitting end 2 to the base station 6, and the number of local retransmissions received by the base station 6 for the packet arrived after transmitting to the receiving end, that is, the host 10. Set to 0 again (S26). The number of retransmissions is initialized in advance in the protocol of TCP.
만약 새로 도착한 데이터 패킷인 것으로 판단되면 다시 순서에 맞게 도착한 패킷인 지의 여부를 판단하고(S28), 새로 도착한 데이터 패킷이지만 순서에 맞지 않으면 유선 링크(4)에서 혼잡이 발생하여 순서에 맞지 않게 도착한 패킷으로 간주하여 도착한 데이터 패킷의 헤더에 혼잡 정보를 표시하고 수신단(2)으로 전송한다 (S30).If it is determined that it is a newly arrived data packet, it is determined whether the packets arrive in order again (S28), and if the newly arrived data packets are out of order, congestion occurs in the wired link 4, and packets arrive out of order. The congestion information is displayed in the header of the data packet, which is regarded as being received, and transmitted to the receiving end 2 (S30).
만약 순서에 맞게 도착한 패킷인 것으로 판단되면 도착한 데이터 패킷을 포함하여 기지국 버퍼에 미리 저장되어 있는 데이터 패킷의 수가 기지국 버퍼의 한계값과 같거나 한계값보다 작은 지의 여부를 판단한다(S32).If it is determined that the packets arrived in order, it is determined whether the number of data packets previously stored in the base station buffer including the arrived data packets is equal to or smaller than the limit value of the base station buffer (S32).
만약 데이터 패킷의 수가 기지국 버퍼의 한계값보다 크면 수신한 데이터 패킷을 기지국 버퍼에 저장하는 동시에 수신단(10)으로 전송한다(S34).If the number of data packets is greater than the threshold value of the base station buffer, the received data packets are stored in the base station buffer and transmitted to the receiving end 10 at step S34.
만약 데이터 패킷의 수가 기지국 버퍼의 한계값과 같거나 작으면 수신한 데이터 패킷을 기지국 버퍼에 저장하는 동시에 수신단으로 전송하고, 이전에 설정된간접 ACK 타이머를 삭제한 후 도착한 데이터 패킷에 대해 간접 ACK 타이머를 새로 설정한다(S36).If the number of data packets is less than or equal to the threshold value of the base station buffer, the received data packet is stored in the base station buffer and transmitted to the receiver, and the indirect ACK timer for the received data packet is deleted after deleting the previously set indirect ACK timer. New setting (S36).
간접 ACK 타이머를 설정하는 데 기지국(6)에 저장된 데이터 패킷의 수와 한계값을 비교하는 것은 무선 링크(8, 12)에서 발생하는 패킷 손실과 무관하게 간접 ACK 패킷을 너무 많이 전송하여 기지국(6)에서 큰 크기의 버퍼를 필요로 하지 않도록 제한하기 위한 것이다.Comparing the number of data packets and thresholds stored in the base station 6 in setting the indirect ACK timer transmits too many indirect ACK packets irrespective of the packet loss occurring in the radio link 8, 12 and thus the base station 6. ) To limit the need for large buffers.
상기한 동작들은 기지국(6) 내에 위치한 스누프 프로토콜 제어부(도시되지 않음)에 의해 수행될 수 있다.The above operations may be performed by a snoop protocol control unit (not shown) located in the base station 6.
도 3은 도 1의 유무선 통합 망의 기지국(6)에서 ACK 패킷을 수신하였을 때 간접 ACK 패킷 전송 여부 및 중복 ACK 패킷 수신 여부에 따른 간접 승인 기능을 사용하는 과정을 도시한 순서도이다.FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of using an indirect acknowledgment function according to whether an indirect ACK packet is transmitted and a duplicate ACK packet is received when an ACK packet is received by the base station 6 of the wired / wireless integrated network of FIG. 1.
먼저, 기지국(6)은 수신단(10)으로부터 송신된 ACK 패킷이 도착하면(S42) 새로 도착한 ACK 패킷인 지의 여부를 판단한다(S44).First, when the ACK packet transmitted from the receiving end 10 arrives (S42), the base station 6 determines whether it is a newly arrived ACK packet (S44).
만약 도착한 ACK 패킷이 새로 도착한 ACK 패킷이면 새로 도착한 ACK 패킷의 시퀀스 번호에 해당하는 패킷이 이미 기지국(6)에서 발생한 간접 ACK 패킷에 의해 송신단(2)에게 승인되었는 지의 여부를 판단한다(단계 46).If the arrived ACK packet is a newly arrived ACK packet, it is judged whether or not the packet corresponding to the sequence number of the newly arrived ACK packet has been approved by the transmitting end 2 by an indirect ACK packet generated at the base station 6 (step 46). .
만약 해당하는 패킷이 송신단(2)에게 승인되었다면 기지국 버퍼에 저장된 데이터 패킷들 중 도착한 ACK 패킷에 의해 승인되는 패킷들을 버퍼에서 삭제하고, 성공적으로 도착한 패킷에 대한 무선 RTT(Round Trip Time)를 계산한 후, 도착한 ACK 패킷을 버린다(S48). 이 때 RTT는 임의 데이터 전송시 왕복에 걸리는 시간을 의미하며, 이 RTT를 고려하여 기지국(6)에서 지역 재전송 시간(local retransmission timer)을 설정한다. 또한, RTT는 유선 링크의 전송 지연 시간 동안 기지국(6)에서 수신단(10)으로 성공적으로 전송될 수 있는 데이터 패킷의 수, 즉 버퍼의 한계를 결정하는데 사용된다.If the corresponding packet is acknowledged to the transmitting end 2, the packets that are accepted by the ACK packet arrived among the data packets stored in the base station buffer are deleted from the buffer, and the wireless round trip time (RTT) for the successfully arrived packet is calculated. After that, the received ACK packet is discarded (S48). In this case, the RTT means a time taken for round trip in random data transmission, and the local retransmission timer is set in the base station 6 in consideration of the RTT. In addition, the RTT is used to determine the number of data packets that can be successfully transmitted from the base station 6 to the receiving end 10 during the transmission delay time of the wired link, that is, the limit of the buffer.
만약 해당하는 ACK 패킷이 송신단(2)에게 승인되지 않았다면 기지국 버퍼에 저장된 데이터 패킷들 중 도착한 ACK 패킷에 의해 승인되는 패킷들을 버퍼에서 삭제하고, 성공적으로 전송된 패킷에 대한 무선 RTT를 계산한 후, 도착한 ACK 패킷을 송신단(2)으로 전송한다(S50).If the corresponding ACK packet is not acknowledged to the transmitting end 2, the packets acknowledged by the arriving ACK packet among the data packets stored in the base station buffer are deleted from the buffer, and after calculating a wireless RTT for the successfully transmitted packet, The arrived ACK packet is transmitted to the transmitting end 2 (S50).
한편, 상기 단계(S44)에서 도착한 ACK 패킷이 새로 도착한 ACK 패킷이 아닌 것으로 판단되는 경우 중복 ACK 패킷인 지의 여부를 판단한다(S52).On the other hand, if it is determined in step S44 that the ACK packet arrived is not a newly arrived ACK packet, it is determined whether the packet is a duplicate ACK packet (S52).
만약 도착한 ACK 패킷이 중복 ACK 패킷이 아니면 이미 버퍼에서 삭제된 패킷에 대한 ACK 패킷이므로 전송된 ACK 패킷을 버린다(S54).If the received ACK packet is not a duplicate ACK packet, the ACK packet is discarded since the ACK packet is already an ACK packet for the packet already deleted from the buffer (S54).
그러나 도착한 ACK 패킷이 중복 ACK 패킷이면 다시 첫번째로 도착한 중복 ACK 패킷인지 판단하고(S56) 만약 첫번째 중복 ACK 패킷이 아니면 수신한 ACK 패킷을 버린다(S58).However, if the arrived ACK packet is a duplicate ACK packet, it is determined whether the duplicate ACK packet arrives first (S56). If the received ACK packet is not the first duplicate ACK packet, the received ACK packet is discarded (S58).
만약 도착한 ACK 패킷이 첫번째 중복 ACK 패킷이라고 판단되면 이는 무선 링크(8, 12)에서 데이터 패킷이 손실되었다는 것을 나타내므로, 도 2의 단계(S32)에서 살펴본 것과 같이 기지국 버퍼에 저장되어 있는 데이터 패킷의 수가 기지국 버퍼의 한계값과 같거나 한계값보다 작은지를 판단한다(S60).If it is determined that the arrived ACK packet is the first duplicate ACK packet, this indicates that the data packet is lost in the radio link 8 and 12. Therefore, as shown in step S32 of FIG. It is determined whether the number is equal to or smaller than the threshold of the base station buffer (S60).
만약 버퍼에 저장된 패킷의 수가 버퍼의 한계값과 같거나 한계값보다 적으면간접 ACK 타이머가 설정된 데이터 패킷에 대한 간접 ACK 패킷을 발생하여 송신단(2)으로 송신하고, 손실된 데이터 패킷을 수신단(10)으로 지역적 재전송한다. 또한 도착한 중복 ACK 패킷의 개수를 계산한 후 도착한 중복 ACK 패킷을 버린다(S64)If the number of packets stored in the buffer is equal to or less than the limit value of the buffer, the indirect ACK timer generates an indirect ACK packet for the set data packet and transmits the indirect ACK packet to the transmitting end 2, and sends the lost data packet to the receiving end 10. Resend locally). In addition, after calculating the number of duplicate ACK packets that arrive, discard the duplicate ACK packets arrived (S64).
한편, 기지국 버퍼에 저장된 데이터 패킷의 수가 버퍼의 한계값보다 크면 도착한 중복 ACK 패킷에 해당하는 손실된 데이터 패킷을 지역적으로 수신단(10)에 재전송하고 도착한 중복 ACK 패킷을 버린 후 중복 ACK 패킷의 개수를 계산한다(S62).On the other hand, if the number of data packets stored in the base station buffer is larger than the buffer limit, the lost data packet corresponding to the arrived duplicated ACK packet is locally retransmitted to the receiver 10, and the received duplicated ACK packet is discarded. Calculate (S62).
이 때 상기 단계(S62, S64)에서 도착한 중복 ACK 패킷의 개수를 계산하는 것은 상기 단계(S50)에서 도착한 중복 ACK 패킷이 첫 번째로 도착한 것인지를 판단할 수 있도록 하기 위한 것이며, 이를 위해 카운터와 같은 계수부(도시되지 않음)를 둘 수 있다.In this case, calculating the number of duplicate ACK packets arriving in the steps S62 and S64 is to determine whether the duplicate ACK packets arrived in the step S50 arrive first. There may be a counter (not shown).
한편 기지국(6)에서 설정한 간접 ACK 타이머의 시간 초과가 발생하는 경우, 기지국(6)에서 수신단(10)으로 여러 번에 걸쳐 재전송한 데이터 패킷들이 연속적으로 손실되거나 수신단(10)에서 기지국(6)으로 전송한 ACK 패킷이 손실된 것을 의미하기 때문에 이 경우에도 버퍼의 조건을 판단한 후 간접 승인 기능을 사용한다.On the other hand, if the indirect ACK timer timeout set by the base station 6 occurs, data packets retransmitted several times from the base station 6 to the receiving end 10 are continuously lost or the receiving end 10 receives the base station 6 from the base station 6. In this case, the indirect acknowledgment function is used after determining the condition of the buffer.
즉, 간접 ACK 타이머의 시간 초과가 발생하는 경우, 기지국(6)은 버퍼의 제한된 조건, 즉 현재 기지국 버퍼에 저장된 데이터 패킷의 수가 버퍼의 한계값과 같거나 한계값보다 작은 지를 판단하여(도 3의 S64 참조) 가장 먼저 수신된 데이터 패킷을 수신단(10)으로 재전송하는 동시에 이 패킷에 대한 간접 ACK 패킷을 발생하여 송신단으로 전송하는 기능을 사용할 수 있다.That is, when a timeout of the indirect ACK timer occurs, the base station 6 determines whether the buffer is in a limited condition, that is, the number of data packets stored in the current base station buffer is equal to or smaller than the limit of the buffer (FIG. 3). S64)) The function of retransmitting the first received data packet to the receiving end 10 and generating an indirect ACK packet for the packet and transmitting the same to the transmitting end may be used.
상기한 동작들은 기지국(6) 내에 위치한 스누프 프로토콜 제어부(도시되지 않음)에 의해 수행될 수 있다.The above operations may be performed by a snoop protocol control unit (not shown) located in the base station 6.
비록, 본 발명이 가장 실제적이며 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 상기 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위 내에 속하는 다양한 변형 및 등가물들도 포함한다.Although the present invention has been described with reference to the most practical and preferred embodiments, the present invention is not limited to the above disclosed embodiments, but also includes various modifications and equivalents within the scope of the following claims.
본 발명에 따르면, 무선 링크(8, 12)에서 발생한 패킷 손실을 송신단(2)에게 숨김으로써 유무선 통합 망의 전송 프로토콜 성능을 향상시키는 스누프 프로토콜의 문제점을 개선하여 기지국에 간접 ACK 타이머를 둠으로써 무선 링크(8, 12)의 상태를 보다 적극적으로 감시하고, 무선 링크(8, 12)에서 발생한 패킷 손실이나 전송 지연에 대해서 추가된 간접 승인 기능을 사용함으로써 송신단(2)과 기지국(6) 사이에 있는 유선 네트워크의 자원을 낭비하지 않고 효율적으로 이용할 수 있게 한다. 또한 송신단(2)과 수신단(10)의 TCP을 수정하지 않고 기지국(6)의 전송 프로토콜만을 수정하기 때문에 오늘날 더욱 보편화되고 있는 유무선 통합 망 환경에 유리하게 적용할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by hiding the packet loss generated in the radio link (8, 12) to the transmitting end (2) by improving the problem of the snoop protocol to improve the transmission protocol performance of the wired and wireless integrated network by placing an indirect ACK timer in the base station Monitor the state of the radio link 8 and 12 more aggressively, and use the added indirect acknowledgment function for packet loss or transmission delay that occurred in the radio link 8, 12, so that the transmitter 2 and the base station 6 It can be used efficiently without wasting resources of wired network. In addition, since only the transmission protocol of the base station 6 is modified without modifying the TCP of the transmitter 2 and the receiver 10, the present invention can be advantageously applied to the wired / wireless integrated network environment which is more common today.
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| snoop protocol.본문(12-13)쪽, 그림2.2 참조 * |
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