KR100438713B1 - Packet transmission method and apparatus in the network having dynamic bandwidth of external link - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외부 링크의 가용 대역폭이 동적으로 변하는 네트워크 환경에서 VoIP(Voice of Internet Protocol)의 음질을 보장하면서 외부 링크의 가용 대역폭과 모든 어플리케이션(application)의 특성을 고려하여 외부 링크로 패킷을 전송함으로써, 외부 링크의 가용 대역폭 변화에 따라 외부 네트워크 서비스의 질적 저하를 방지할 수 있는 패킷 전송 방법 및 장치이다.The present invention ensures the voice quality of the Voice of Internet Protocol (VoIP) in a network environment in which the available bandwidth of the external link is dynamically changed, and transmits the packet to the external link in consideration of the available bandwidth of the external link and the characteristics of all applications. In addition, the present invention provides a packet transmission method and apparatus capable of preventing quality degradation of an external network service according to a change in available bandwidth of an external link.
본 발명에 따른 방법은, 외부 링크의 가용 대역폭이 동적인 네트워크의 패킷 전송 방법에 있어서, 네트워크에 연결된 복수의 단말기 중에서 임의의 단말기로부터 승인 요구 패킷이 수신되면, 외부 링크의 가용 대역폭과 승인 제어 정보를 참조하여 어플리케이션 또는/ 및 사용자 특성에 따라 우선순위를 부여한 패킷을 임의의 단말기로 송출하는 단계; 네트워크에 연결된 복수의 단말기로부터 발생된 패킷을 우선 순위에 따라 분류하는 단계; 외부 링크의 가용 대역폭과 승인 제어 정보를 참조하여 분류된 패킷을 외부 링크로 전송하기 위한 스케줄링을 하는 단계; 스케줄에 따라 패킷을 외부 링크로 전송하는 단계를 포함한다.According to the present invention, in the packet transmission method of a network in which the available bandwidth of the external link is dynamic, when an authorization request packet is received from any terminal among a plurality of terminals connected to the network, the available bandwidth and admission control information of the external link are provided. Transmitting a packet to which a priority is given according to an application and / or a user characteristic with reference to an arbitrary terminal; Classifying packets generated from a plurality of terminals connected to a network according to priority; Scheduling for transmitting the classified packet with reference to the available bandwidth of the external link and the admission control information to the external link; Transmitting the packet to an external link according to a schedule.
Description
본 발명은 패킷(packet) 전송 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히, 외부 링크(link)의 가용 대역폭(available bandwidth)이 동적인 네트워크 환경에서, 외부 링크의 대역폭 변화에 따라 외부 네트워크 서비스의 질(QoS(Quality of Service))이 저하되지 않도록 패킷을 전송하는 패킷 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a packet transmission method and apparatus, and more particularly, in a network environment in which the available bandwidth of an external link is dynamic, the quality of the external network service (QoS) according to the bandwidth change of the external link. (Quality of Service) relates to a packet transmission method and apparatus for transmitting a packet so as not to degrade.
외부 링크의 가용 대역폭이 동적인 네트워크 환경의 예로는 오피스네트워크(office network) 또는 홈 네트워크가 있다. 상기 오피스 네트워크는 오피스 네트워크에 연결되어 있는 단말기들로부터 발생되는 패킷을 통합 액세스 디바이스(Integrated Access Device, IAD라고 약함)와 같은 정합장치를 통해 외부 링크로 전송하도록 구현되어 있다.An example of a network environment in which the available bandwidth of an external link is dynamic is an office network or a home network. The office network is implemented to transmit a packet generated from terminals connected to the office network to an external link through a matching device such as an integrated access device (IAD).
그러나 상기 외부 링크가 상기 IAD와 중계장치인 DSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplexer, 이하 DSLAM이라 약함) 간은 전용선 개념이 적용된다하더라도 DSLAM과 교환기간의 라인은 공유 라인(shared line)으로 운영되고 있기 때문에 오피스 네트워크에 할당되는 외부 링크의 가용 대역폭은 항상 변하는 환경을 갖고 있다.However, even if the external link is a dedicated line concept between the IAD and the DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer, hereinafter referred to as DSLAM), the line between the DSLAM and the exchange period is operated as a shared line. The available bandwidth of the external link allocated to the office network has always changed.
따라서 외부 링크를 이용하는 외부 네트워크 서비스의 질을 저하시키지 않으면서 외부 링크의 가용 대역폭을 최대한 활용하기 위해서, 기존의 IAD는 전송되는 패킷을 구분하고, 구분된 패킷을 스케줄링(scheduling)하여 전송하도록 구현되어 있다. 즉, 상기 IAD는 단말기들로부터 발생되는 패킷을 구분할 때, VoIP(Voice of Internet Protocol)의 음질을 보장하기 위하여 VoIP용 포트(port)를 통해 발생되는 패킷은 우선 순위가 높은 패킷으로 구분하고, 데이터용 포트를 통해 발생되는 패킷은 우선순위가 낮은 패킷으로 구분한다.Therefore, in order to make the best use of the available bandwidth of the external link without degrading the quality of the external network service using the external link, the existing IAD is implemented to distinguish the transmitted packet and to schedule and transmit the divided packet. have. That is, when the IAD classifies packets generated from terminals, packets generated through a port for VoIP are classified into high-priority packets in order to ensure voice quality of the Voice of Internet Protocol (VoIP). Packets generated through the port are classified into low priority packets.
그리고, 이와 같이 구분된 패킷을 우선순위와 처리 시한에 따라 스케줄링 하여 전송한다. 즉, 우선 순위가 높은 패킷 중에서 처리 만기 시한내에 있는 패킷을 먼저 처리하고, 다음 처리 만기 시한까지 우선 순위가 낮은 패킷을 처리하도록 스케줄링 한다. 이 때, 우선 순위가 낮은 패킷들은 데이터의 특성을 고려하지 않고발생된 순서에 따라 처리되도록 스케줄링 한다.Then, the packets thus divided are scheduled and transmitted according to the priority and processing time limit. That is, the packets within the processing expiration time limit are processed first among the packets with high priority, and the packets with the lower priority until the next processing expiration time are scheduled. At this time, the packets of low priority are scheduled to be processed in the order in which they are generated without considering the characteristics of the data.
따라서 IAD에 할당된 외부 링크의 가용 대역폭이 좁을 경우에, 실시간 전송이 요구되는 데이터 패킷임에도 불구하고 발생 순서가 늦은 경우에는 외부 링크로의 패킷 전송이 지연될 수도 있다. 만약 실시간 전송이 요구되는 데이터 패킷에 대한 전송이 지연될 경우에, 사용자는 외부 네트워크 서비스의 질적 저하 현상을 느끼게 된다.Therefore, when the available bandwidth of the external link allocated to the IAD is narrow, the packet transmission to the external link may be delayed if the generation order is late despite the data packet requiring real time transmission. If the transmission of the data packet requiring real time transmission is delayed, the user may feel a quality degradation of the external network service.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 외부 링크의 가용 대역폭이 동적으로 변하는 네트워크 환경에서 VoIP(Voice of Internet Protocol)의 음질을 보장하면서 외부 링크의 가용 대역폭과 모든 어플리케이션(application)의 특성을 고려하여 외부 링크로 패킷을 전송함으로써, 외부 링크의 가용 대역폭 변화에 따라 외부 네트워크 서비스의 질적 저하를 방지할 수 있는 패킷 전송 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-described problem, while ensuring the sound quality of the Voice of Internet Protocol (VoIP) in a network environment in which the available bandwidth of the external link is dynamically changed, the available bandwidth of the external link and characteristics of all applications are applied. It is an object of the present invention to provide a packet transmission method and apparatus capable of preventing the quality degradation of an external network service according to a change in available bandwidth of an external link by transmitting a packet to an external link.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 방법은, 외부 링크의 가용 대역폭이 동적인 네트워크의 패킷 전송 방법에 있어서, 네트워크에 연결된 복수의 단말기 중에서 임의의 단말기로부터 승인 요구 패킷이 수신되면, 외부 링크의 가용 대역폭과 승인 제어 정보를 참조하여 어플리케이션 또는/ 및 사용자 특성에 따라 우선순위를 부여한 패킷을 임의의 단말기로 송출하는 단계; 네트워크에 연결된 복수의 단말기로부터 발생된 패킷을 우선 순위에 따라 분류하는 단계; 외부 링크의 가용 대역폭과 승인 제어 정보를 참조하여 분류된 패킷을 외부 링크로 전송하기 위한 스케줄링을 하는 단계; 스케줄에 따라 패킷을 외부 링크로 전송하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.In order to achieve the above object, the present invention provides a packet transmission method of a network in which the available bandwidth of the external link is dynamic, when an authorization request packet is received from any terminal among a plurality of terminals connected to the network. Sending a packet, prioritized according to an application or / and user characteristic, to an arbitrary terminal with reference to available bandwidth and admission control information; Classifying packets generated from a plurality of terminals connected to a network according to priority; Scheduling for transmitting the classified packet with reference to the available bandwidth of the external link and the admission control information to the external link; Preferably, the method includes transmitting a packet to an external link according to a schedule.
상기 패킷에 대한 우선순위는 네트워크의 정책 정보를 더 참조하여 부여되는 것을 특징으로 하고, 상기 송출단계는 외부 링크의 가용 대역폭중에서 사용 가능한 대역폭이 존재하지 않으면, 임의의 단말기로 사용 승인 요구를 거절하는 패킷을 송출하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.The priority of the packet is given by further referring to the policy information of the network, and the transmitting step rejects the request for use approval from any terminal if there is no available bandwidth among the available bandwidth of the external link. Preferably, the method further includes sending a packet.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 방법은, 외부 링크의 가용 대역폭이 동적인 네트워크의 패킷 전송 방법에 있어서, 네트워크에 연결된 복수의 단말기 중에서 임의의 단말기로부터 패킷이 수신되면, 승인 요구 패킷인지 판단하는 단계; 수신된 패킷이 상기 승인 요구 패킷이면, 외부 링크의 가용 대역폭과 이미 승인된 패킷에 관련된 정보를 참조하여 외부 링크의 상태를 체크하는 단계; 외부 링크의 상태를 체크한 결과, 외부 링크의 가용 대역폭중에서 사용 가능한 대역폭이 존재하면, 해당되는 어플리케이션 및/또는 사용자 특성에 따라 우선 순위를 부여하는 단계; 우선 순위를 포함한 패킷을 상기 임의의 단말기로 송출하는 단계; 임의의 단말기로부터 수신된 패킷이 승인 요구 패킷이 아니면, 패킷에 부여되어 있는 우선 순위를 토대로 상기 패킷을 분류하는 단계; 외부 링크의 가용 대역폭과 분류된 각 패킷의 전송 조건 정보를 참조하여 분류된 패킷을 상기 외부 링크로 전송하기 위한 스케줄링을 하는 단계; 스케줄에 따라 외부 링크로 패킷을 전송하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.In order to achieve the above object, the method according to the present invention is a packet transmission method of a network in which an available bandwidth of an external link is dynamic, and if a packet is received from any terminal among a plurality of terminals connected to the network, it is determined whether an authorization request packet. Doing; If the received packet is the grant request packet, checking the state of the outer link by referring to available bandwidth of the outer link and information related to a packet already approved; Checking a state of the outer link and, if there is a usable bandwidth among the available bandwidths of the outer link, giving priority to the corresponding application and / or user characteristics; Sending a packet including a priority to the arbitrary terminal; If the packet received from any terminal is not an authorization request packet, classifying the packet based on a priority given to the packet; Scheduling for transmitting the classified packet to the external link by referring to the available bandwidth of the external link and the transmission condition information of each classified packet; Preferably, the method includes transmitting a packet to an external link according to a schedule.
상기 패킷 전송 방법은, 수신된 패킷이 승인 요구 패킷이 아니면, 수신된 패킷에 우선 순위가 마킹 되었는지를 판단하는 단계; 우선 순위가 마킹되어 있지 않으면, 해당되는 어플리케이션 및/또는 사용자 특성에 따라 우선 순위를 마킹하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.The packet transmission method may include: determining whether a received packet is marked with priority if the received packet is not an approval request packet; If the priority is not marked, the method may further include marking the priority according to a corresponding application and / or user characteristic.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 장치는,외부 링크의 가용 대역폭이 동적인 네트워크의 패킷 전송 장치에, 외부 링크의 가용 대역폭 정보를 저장하는 제 1 저장부; 외부 링크에 대한 사용 승인을 제어하기 위한 정보를 저장하는 제 2 저장부; 네트워크에 연결되어 있는 임의의 단말기로부터 승인 요구 패킷이 수신되면, 제 1 저장부에 저장되어 있는 외부 링크의 가용 대역폭 정보와 승인 제어 정보를 참조하여 해당되는 어플리케이션 및/또는 사용자 특성에 따라 우선 순위를 부여하는 승인 제어부; 네트워크에 연결되어 있는 복수의 단말기로부터 수신된 패킷을 우선순위에 따라 분류하는 패킷 분류부; 분류된 패킷을 외부 링크의 가용 대역폭 정보와 승인 제어 정보를 참조하여 외부 링크로 전송하기 위한 스케줄링을 하는 패킷 스케줄부; 패킷 스케줄부에서 스케줄된 결과를 토대로 외부 링크로 패킷을 전송하는 패킷 전송부를 포함하는 것이 바람직하다.In order to achieve the above object, an apparatus according to the present invention includes a first storage unit for storing available bandwidth information of an external link in a packet transmission apparatus of a network in which the available bandwidth of an external link is dynamic; A second storage unit for storing information for controlling usage approval of an external link; When an acknowledgment request packet is received from any terminal connected to the network, priority is determined according to a corresponding application and / or user characteristic by referring to available bandwidth information and admission control information of an external link stored in the first storage unit. An approval control unit for granting; A packet classifying unit classifying packets received from a plurality of terminals connected to a network according to priority; A packet scheduler configured to schedule the sorted packet to the external link with reference to available bandwidth information and admission control information of the external link; Preferably, the packet scheduler includes a packet transmitter for transmitting a packet to an external link based on a result scheduled by the packet scheduler.
상기 패킷 전송장치는 임의의 단말기로부터 수신된 패킷에 우선순위가 마킹되지 않은 경우에, 승인 제어 정보를 참조하여 어플리케이션 및/또는 사용자 특성에 따라 수신된 패킷에 우선 순위를 마킹하는 패킷 마킹부와 외부 링크의 가용 대역폭을 측정하고, 측정된 결과를 제 1 저장부에 저장시키는 외부 링크 성능 측정부를 더 포함하는 것이 바람직하다.When the packet transmission apparatus does not mark the packet received from any terminal, the packet marking unit and the external marking the priority on the received packet according to the application and / or user characteristics with reference to the admission control information. It is preferable to further include an external link performance measurement unit for measuring the available bandwidth of the link and storing the measured result in the first storage unit.
도 1은 본 발명에 따른 패킷 전송 장치 및 방법이 적용되는 외부 링크의 가용 대역폭이 동적으로 변하는 네트워크의 일 예이다.1 is an example of a network in which an available bandwidth of an external link to which a packet transmission apparatus and method according to the present invention is applied is dynamically changed.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 패킷 전송장치의 블록 도이다.2 is a block diagram of a packet transmission apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 패킷 전송 방법의 동작 흐름 도이다.3 is a flowchart illustrating a packet transmission method according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 패킷 전송 방법 및 장치가 적용되는 네트워크 환경의 일 예이다. 도 1에 도시된 네트워크는 제 1 내지 제 n 단말기(110_1∼110_n)로부터 발생된 패킷이 IAD(120)를 통해 외부 링크(130)로 전송되고, 외부 링크(130)로부터 수신되는 패킷은 IAD(120)를 통해 해당되는 단말기로 전송하는 오피스 네트워크(100)로서, 외부 링크(130)의 가용 대역폭이 동적으로 변하는 네트워크이다.1 is an example of a network environment to which a packet transmission method and apparatus according to the present invention are applied. In the network shown in FIG. 1, packets generated from the first to nth terminals 110_1 to 110_n are transmitted to the external link 130 through the IAD 120, and the packets received from the external link 130 are transmitted to the IAD (IAD). The office network 100 transmits to the corresponding terminal through the 120, a network in which the available bandwidth of the external link 130 is dynamically changed.
제 1 내지 제 n 단말기(110_1∼110_n)는 IP(Internet Protocol) 전화기, PC(Personal Computer)와 같은 장치로 구성된다. 제 1 내지 제 n 단말기(110_1∼110_n)는 IAD(120)로 대역폭에 대한 사용 승인을 요구하고, 그에 따라 부여된 우선순위에 대한 정보를 관리할 수 있도록 구성된다.The first to nth terminals 110_1 to 110_n are configured with devices such as an IP (Internet Protocol) telephone and a personal computer (PC). The first to n th terminals 110_1 to 110_n may be configured to request the IAD 120 to approve the use of the bandwidth and to manage information on the priorities assigned thereto.
IAD(120)는 오피스 네트워크(100)에 연결되어 있는 제 1 내지 제 n 단말기(110_1∼110_n)와 외부 링크(130)를 정합하는 장치 또는 게이트 웨이(gateway)로서, 오피스 네트워크(100)에서 발생되는 패킷에 대해 본 발명에 따라 우선순위를 부여하고, 우선 순위에 따라 패킷을 분류하며, 외부 링크를 고려하여 적응적으로 스케줄링(adaptive scheduling)하여 외부 링크(130)로 패킷을 송출하도록 구성된다. 외부 링크(130)는 DSLAM(미 도시됨)과 같은 중계장치와 연결되는 라인으로서, 가용 대역폭이 동적인 라인이다.The IAD 120 is a device or gateway that matches the first to nth terminals 110_1 to 110_n and the external link 130 connected to the office network 100, and occurs in the office network 100. According to the present invention, the packets are assigned priority, the packets are classified according to the priorities, adaptively scheduled in consideration of the external link, and the packet is transmitted to the external link 130. External link 130 is a line that connects to a relay such as DSLAM (not shown) and is a line with available bandwidth.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 패킷 전송 장치의 블록도로서,도 1에 도시된 제 1 내지 제 n 단말기(110_1∼110_n)중 하나의 단말기(110)와 IAD(120) 각각에 대한 상세 도이다.FIG. 2 is a block diagram of a packet transmission apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, wherein one terminal 110 and one IAD 120 of each of the first to nth terminals 110_1 to 110_n shown in FIG. Detailed view.
도 2를 참조하면, 단말기(110)는 패킷 송수신부(201), 패킷 생성부(202), 우선순위 추출부(203), 우선순위 테이블(204)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the terminal 110 includes a packet transceiver 201, a packet generator 202, a priority extractor 203, and a priority table 204.
패킷 송수신부(201)는 패킷 생성부(202)에서 생성된 패킷을 IAD(120)로 송신하거나 IAD(120)로부터 전송되는 패킷을 수신한다. 수신된 패킷이 승인 요구 패킷에 대한 응답 패킷이면서 우선순위에 대한 정보를 포함한 패킷인 경우에 패킷 송수신부(201)는 수신된 패킷을 우선순위 추출부(203)로 전송한다. 만약 수신된 응답 패킷이 승인 요구를 거절한 패킷이거나 승인 요구 패킷과 관계없는 패킷이 수신되면, 패킷 송수신부(201)는 수신된 패킷을 미 도시된 패킷 분해부로 전송하여 단말기(110)가 수신된 패킷을 분석하여 대응되는 동작을 수행할 수 있도록 한다.The packet transceiver 201 transmits a packet generated by the packet generator 202 to the IAD 120 or receives a packet transmitted from the IAD 120. If the received packet is a response packet to the grant request packet and includes a packet with priority information, the packet transceiver 201 transmits the received packet to the priority extractor 203. If the received response packet is a packet that rejects an authorization request or a packet that is not related to the authorization request packet is received, the packet transceiver 201 transmits the received packet to a packet decomposing unit, which is not shown, so that the terminal 110 receives the received packet. Analyzes the packet to perform the corresponding action.
패킷 생성부(202)는 단말기(110)가 IP 전화기인 경우에는 VoIP용 패킷을 생성하고, 단말기(110)가 PC인 경우에는 사용자가 현재 사용하는 어플리케이션에 따른 데이터 패킷을 생성한다. 이 때, 패킷 생성부(202)는 발생되는 패킷의 특성과 사용자에 따라 우선순위 테이블(204)을 참조하여 해당되는 우선순위 정보가 부여된 패킷을 생성한다. 이 때, 우선 순위 테이블(204)에 해당되는 우선순위 정보가 존재하지 않는 패킷은 패킷 승인 요구 패킷을 먼저 생성하거나 우선순위가 마킹되지 않은 상태로 생성할 수도 있다. 승인 요구 패킷을 먼저 생성할 것인지 우선순위가 마킹되지 않는 패킷을 생성 할 것인지는 생성되는 패킷의 특성 또는 단말기(110)의 동작 특성에 따라 결정된다. 이러한 패킷 생성부(202)는 패킷 조립부로 표현할 수도 있다.The packet generator 202 generates a VoIP packet when the terminal 110 is an IP phone, and generates a data packet according to an application currently used by the user when the terminal 110 is a PC. At this time, the packet generation unit 202 generates a packet given priority information with reference to the priority table 204 according to the characteristics of the generated packet and the user. In this case, a packet in which priority information corresponding to the priority table 204 does not exist may be generated first or in a state in which the priority is not marked. Whether to generate an authorization request packet first or a packet whose priority is not marked is determined according to the characteristics of the generated packet or the operation characteristics of the terminal 110. The packet generator 202 may be expressed as a packet assembly unit.
우선 순위 추출부(203)는 패킷 송수신부(201)로부터 전송되는 패킷에 실려 있는 우선순위 정보를 추출한다. 추출된 우선순위 정보는 우선순위 테이블(204)에 저장한다. 우선순위 테이블(204)은 단말기(110)에서 사용 가능한 어플리케이션과 사용자를 고려하여 부여된 우선순위에 대한 정보들을 저장하고, 패킷 생성부(202)에서 생성되는 패킷에 해당되는 우선순위 정보가 실릴 수 있도록 제공한다. 따라서 우선순위 테이블(204)에는 복수개의 우선순위 정보가 저장될 수 있다. 상기 우선순위 정보는 IAD(120)에서 부여된다.The priority extractor 203 extracts priority information contained in a packet transmitted from the packet transceiver 201. The extracted priority information is stored in the priority table 204. The priority table 204 may store information on priorities given in consideration of an application and a user available in the terminal 110, and priority information corresponding to a packet generated by the packet generator 202 may be loaded. To provide. Accordingly, a plurality of priority information may be stored in the priority table 204. The priority information is given at IAD 120.
IAD(120)는 패킷 송수신부(211), 승인 제어부(admission control)(212), 외부 링크 상태 정보 저장부(213), 외부 링크 성능 측정부(214), 승인 제어 정보 저장부(214), 정책(policy) 정보 저장부(215), 패킷 마킹부(217), 패킷 분류부(218), 패킷 스케줄부(219), 패킷 전송부(220)를 포함한다.The IAD 120 includes a packet transceiver 211, an admission control 212, an external link state information storage unit 213, an external link performance measurement unit 214, an admission control information storage unit 214, The policy information storage unit 215, the packet marking unit 217, the packet classification unit 218, the packet scheduler 219, and the packet transmitter 220 are included.
패킷 송수신부(211)는 제 1 내지 제 n 단말기(110_1∼110_n)에서 발생되는 패킷을 수신하고, 패킷 전송부(220)를 통해 외부 링크(130)로부터 전송된 패킷을 제 1 내지 제 n 단말기(110_1∼110_n)중 해당되는 단말기로 전송한다. 도 2는 설명의 편의를 위하여 단말기(110)에서 발생된 패킷을 수신하고, 패킷 전송부(220)를 통해 수신된 패킷을 단말기(110)로 전송하는 경우를 예시한 것이다.The packet transceiver 211 receives the packets generated by the first to nth terminals 110_1 to 110_n and transmits the packets transmitted from the external link 130 through the packet transmitter 220 to the first to nth terminals. It transmits to the corresponding terminal among (110_1-110_n). 2 illustrates a case of receiving a packet generated by the terminal 110 and transmitting the packet received through the packet transmitter 220 to the terminal 110 for convenience of description.
승인 제어부(212)는 패킷 송수신부(211)로부터 패킷이 수신되면, 수신된 패킷이 승인 요구 패킷(admission request packet)인지를 판단한다. 수신된 패킷이 승인 요구 패킷이면, 외부 링크 상태 정보 저장부(213)에 저장되어 있는 외부링크(130)의 현재의 가용 대역폭과 승인 제어 정보 저장부(215)에 저장되어 있는 승인된 패킷에 대한 정보와 승인하고자 하는 패킷을 전송하는데 필요한 대역폭 및 주기에 대한 정보를 참조하여 외부 라인(130)에 사용 가능한 대역폭이 존재하는 지를 체크한다.When the packet is received from the packet transceiver 211, the admission control unit 212 determines whether the received packet is an admission request packet. If the received packet is an admission request packet, the current available bandwidth of the external link 130 stored in the external link state information storage unit 213 and the approved packet stored in the admission control information storage unit 215 are stored. It is checked whether there is a usable bandwidth in the outer line 130 by referring to the information and information on the bandwidth and the period required to transmit the packet to be approved.
외부 링크 상태 정보 저장부(213)에 저장된 정보는 외부 링크 성능 측정부(214)에서 측정된 결과에 따라 주기적으로 업데이트 되거나 외부 링크의 상태가 변경될 때마다 업데이트 될 수 있다.Information stored in the external link state information storage unit 213 may be periodically updated according to the result measured by the external link performance measurement unit 214 or updated whenever the state of the external link is changed.
외부 링크 성능 측정부(214)는 패킷 전송부(220)를 통해 임의의 패킷 정보를 송신하고, 그에 따른 응답신호가 수신되는 시간을 측정하여 외부 링크(130)의 가용 대역폭을 측정하도록 구현하거나 전송되는 패킷 량을 일정 시간동안 감시하여 외부 링크(130)의 가용 대역폭을 측정하도록 구현할 수 있다. 그 이외에도 기존에 알려진 대역폭 측정 방법을 사용하여 외부 링크(130)의 가용 대역폭을 측정하도록 외부 링크 성능 측정부(214)를 구현할 수 있다. 외부 링크 성능 측정부(214)에서 측정한 결과는 외부 링크 상태 정보 저장부(213)로 전송된다.The outer link performance measuring unit 214 transmits arbitrary packet information through the packet transmitting unit 220, and measures or measures the available bandwidth of the outer link 130 by measuring a time when a response signal is received accordingly. The amount of packets to be monitored may be monitored for a predetermined time to measure the available bandwidth of the external link 130. In addition, the external link performance measuring unit 214 may be implemented to measure the available bandwidth of the external link 130 using a known bandwidth measuring method. The result measured by the external link performance measurement unit 214 is transmitted to the external link state information storage unit 213.
승인 제어부(212)에서 외부 라인(130)의 가용 대역폭중에서 사용 가능한 대역폭이 존재하는지를 체크한 결과, 사용 가능한 대역폭이 존재하지 않는 것으로 판단되면, 승인 제어부(212)는 사용 승인 요구를 거절하는 패킷을 패킷 송수신부(211)를 통해 단말기(110)로 송출한다. 이에 따라 단말기(110)는 해당되는 패킷을 IAD(120)로 송출할 수 없게 된다.If the admission control unit 212 checks whether there is a usable bandwidth among the available bandwidths of the external line 130, and if it is determined that there is no available bandwidth, the admission control unit 212 receives a packet rejecting the request for use approval. The packet is transmitted to the terminal 110 through the transceiver 211. Accordingly, the terminal 110 cannot transmit the corresponding packet to the IAD 120.
그러나, 승인 제어부(212)에서 체크한 결과, 외부 라인(130)의 가용 대역폭중에서 사용 가능한 대역폭이 존재하면, 승인 제어부(212)는 승인 제어 정보 저장부(215)와 정책(policy) 정보 저장부(216)에 저장되어 있는 정보를 참조하여 우선 순위를 부여한다. 이 때 참조되는 승인 제어 정보는 발생 가능한 어플리케이션에 대한 등급 정보와 각 어플리케이션에 대한 정보를 전송하는데 필요한 대역폭 및 필요한 주기, 그리고 사용자의 등급 정보를 포함한다. 또한, 정책 정보는 네트워크(100)의 사용 상황을 통제하는데 필요한 운영 기준에 대한 정보로서, 이 때 참조되는 정책 정보는 승인요구를 허락할 것인지 거절할 것인지를 판단하는데 필요한 운영 기준 정보가 된다.However, as a result of checking by the admission controller 212, if there is a usable bandwidth among the available bandwidth of the external line 130, the admission controller 212 is the admission control information storage unit 215 and policy information storage unit. Priority is given with reference to the information stored at 216. The admission control information referred to at this time includes rating information on possible applications, bandwidth required for transmitting information on each application, necessary periods, and rating information of the user. In addition, the policy information is information on an operation criterion required to control the use situation of the network 100. The policy information referred to at this time becomes the operation criterion information necessary to determine whether to permit or reject the approval request.
승인 제어 정보 저장부(215)는 상기 우선 순위를 부여하는데 필요한 정보와 외부 링크(130)에 사용 가능한 대역폭이 존재하는지를 판단하기 위해 필요한 이미 승인된 패킷에 관련된 정보 및 후술할 적응적인 스케줄링에 필요한 정보가 저장된다. 승인 제어 정보 저장부(215)에 저장된 정보들중에서 어플리케이션 등급이나 사용자 별 우선순위에 대한 정보는 사전에 저장되나 승인된 패킷에 대한 정보는 승인처리를 수행하면서 승인 제어부(212)에 의해 저장된다.The admission control information storage unit 215 stores the information related to the already approved packet necessary for determining whether the information necessary for assigning the priority and the available bandwidth in the external link 130 exists and the information necessary for adaptive scheduling to be described later. Is stored. Of the information stored in the admission control information storage unit 215, the information on the application level or the priority for each user is stored in advance, but the information on the approved packet is stored by the admission control unit 212 while performing an approval process.
정책 정보 저장부(216)에 저장되는 정보는 네트워크(100)의 사용 상황을 통제하기 위한 정보로서, 사전에 저장된다.The information stored in the policy information storage unit 216 is information for controlling the use situation of the network 100 and is stored in advance.
승인 제어부(212)에서 사용 승인 요구 패킷에 대한 우선 순위가 부여된 응답 패킷이 발생되면, 패킷 송수신부(211)로 전송되고, 패킷 송수신부(211)는 상기 응답 패킷을 단말기(110)로 송출한다.If a response packet with a priority given to the usage approval request packet is generated in the admission control unit 212, it is transmitted to the packet transmission / reception unit 211, and the packet transmission / reception unit 211 transmits the response packet to the terminal 110. do.
한편, 승인 제어부(212)의 분석결과, 현재 수신된 패킷이 승인 요구 패킷이아닌 것으로 판단되면, 승인 제어부(212)는 우선순위가 마킹된 패킷인지를 체크한다. 체크결과, 우선순위가 마킹되지 않은 패킷이면, 패킷 마킹부(217)로 전송하고, 우선순위가 마킹된 패킷이면 패킷 분류부(218)로 전송한다.On the other hand, if it is determined that the currently received packet is not an approval request packet, as a result of the analysis of the approval control unit 212, the approval control unit 212 checks whether or not the packet marked priority. As a result of the check, if the packet is not marked with priority, the packet is transmitted to the packet marking unit 217. If the packet is marked with priority, the packet is transmitted to the packet classification unit 218.
패킷 마킹부(217)는 승인 제어부(212)로부터 전송된 패킷에 우선순위를 마킹한다. 즉, 승인 제어부(212)에서 우선순위를 부여할 때와 같이 정책 정보 저장부(216)와 승인 제어 정보 저장부(215)에 저장된 정보를 참조하여 현재 수신된 패킷에 우선순위를 마킹한다. 우선 순위가 마킹된 패킷은 패킷 분류부(218)로 전송된다.The packet marking unit 217 marks the priority of the packet transmitted from the admission control unit 212. That is, the priority is marked on the currently received packet by referring to the information stored in the policy information storage unit 216 and the admission control information storage unit 215 as in the case where the admission control unit 212 gives priority. Packets marked with priority are transmitted to the packet classifier 218.
패킷 분류부(218)는 패킷에 마킹된 우선순위를 토대로 패킷을 분류한다. 이에 따라 VoIP용 패킷은 가장 우선순위가 높은 패킷으로 분류될 수 있고, 실시간 어플리케이션(real time application)도 우선 순위가 높은 패킷으로 분류될 수 있고, 사용자중에서 우선 순위가 높은 사용자에 의해 발생된 패킷도 우선 순위가 높은 패킷으로 분류될 수 있다.The packet classifier 218 classifies the packet based on the priority marked on the packet. Accordingly, packets for VoIP can be classified as the highest priority packets, real time applications can be classified as high priority packets, and packets generated by users with higher priority among users are also classified. The packet may be classified as a high priority packet.
이와 같이 분류된 패킷은 패킷 스케줄부(219)에 구비되어 있는 해당되는 송신 큐(sending queue)(미 도시됨)에 저장된다. 송신 큐(미 도시됨)는 부여 가능한 우선 순위의 숫자와 대응되는 수를 갖도록 구현할 수 있다. 예를 들어, 부여 가능한 우선 순위가 7개 존재하는 경우에 상기 송신 큐는 7개 존재하도록 구현할 수 있다. 이는 우선 순위가 동일한 패킷은 동일한 송신 큐에 저장하기 위한 것이다.The packets classified in this way are stored in a corresponding sending queue (not shown) provided in the packet scheduler 219. The transmission queue (not shown) may be implemented to have a number corresponding to the number of grantable priorities. For example, when there are seven assignable priorities, the transmission queue may be configured to have seven transmission queues. This is to store packets of the same priority in the same transmission queue.
패킷 스케줄부(219)는 외부 링크 상태 정보 저장부(213)에 저장된 정보와 승인 제어 정보 저장부(215)에 저장된 정보를 참조하여 미 도시된 송신 큐에 저장되어 있는 패킷에 대한 적응적인 스케줄링을 한다. 이 때, 승인 제어 정보 저장부(215)에서 참조되는 정보는 분류된 각 패킷들을 전송하는데 지원해 주어야 하는 정보들로서, 예를 들어 패킷의 전송 주기, 대역폭 등의 정보가 된다. 그 다음, 결정된 스케줄에 따라 송신 큐에 저장되어 있는 패킷에 대한 출력을 제어한다. 출력되는 패킷은 패킷 전송부(220)로 전송된다.The packet scheduler 219 refers to information stored in the external link state information storage unit 213 and information stored in the admission control information storage unit 215 to perform adaptive scheduling for packets stored in a transmission queue, not shown. do. At this time, the information referred to in the admission control information storage unit 215 is information that should be supported to transmit each classified packet, for example, information such as a packet transmission period, bandwidth, and the like. Then, it controls the output for the packet stored in the transmission queue according to the determined schedule. The output packet is transmitted to the packet transmitter 220.
패킷 전송부(220)는 패킷 스케줄부(219)에서 전송되는 패킷을 외부 링크(130)로 송신하고, 외부 링크(130)로부터 수신되는 패킷은 패킷 송수신부(211)로 전송한다.The packet transmitter 220 transmits a packet transmitted from the packet scheduler 219 to the external link 130, and transmits a packet received from the external link 130 to the packet transceiver 211.
도 3은 본 발명에 따른 패킷 전송 방법의 동작 흐름도이다.3 is an operation flowchart of a packet transmission method according to the present invention.
제 301 단계에서 패킷이 수신되면, 제 302 단계에서 수신된 패킷이 사용 승인 요구 패킷인지 판단한다. 수신된 패킷이 사용 승인 요구 패킷이면, 제 303 단계에서 외부 링크(130)의 상태를 체크한다. 체크방식은 도 2의 승인 제어부(212)에서 설명한 바와 같이 이루어진다. 제 304 단계에서 외부 링크(130)의 가용 대역폭중에서 사용 가능한 대역이 존재하지 않는 것으로 판단되면, 제 305 단계에서 사용 승인 요구 거절 패킷을 응답 패킷으로 송신하고, 작업을 종료한다.If a packet is received in step 301, it is determined whether the received packet in step 302 is a usage approval request packet. If the received packet is a usage authorization request packet, the state of the external link 130 is checked in step 303. The check method is performed as described in the approval controller 212 of FIG. 2. If it is determined in step 304 that there is no available band among the available bandwidths of the external link 130, in step 305 the use approval request rejection packet is transmitted as a response packet, and the operation ends.
그러나, 제 304 단계에서 사용 가능한 대역폭이 존재하는 것으로 판단되면, 제 306 단계에서 승인 제어 정보와 정책 정보를 참조하여 사용자 및/또는 현재 사용되는 어플리케이션의 특성을 고려하여 우선순위를 부여한다.However, if it is determined in step 304 that the available bandwidth exists, priority is given in consideration of characteristics of the user and / or currently used application with reference to admission control information and policy information in step 306.
제 307 단계에서 우선 순위 정보가 부가된 패킷을 사용 승인 요구 패킷의 응답신호로서 해당되는 단말기로 송신하고 작업을 종료한다.In step 307, the packet to which the priority information is added is transmitted to the corresponding terminal as a response signal of the use approval request packet, and the operation ends.
제 302 단계에서 현재 수신된 패킷이 사용승인 요구 패킷인 아닌 것으로 판단되면, 제 308 단계에서 패킷에 우선순위가 마킹되어 있는지를 판단한다. 제 308 단계에서 패킷에 우선순위가 마킹되어 있으면, 제 309 단계에서 마킹된 패킷을 우선순위를 토대로 분류한다.If it is determined in step 302 that the currently received packet is not a usage approval request packet, it is determined in step 308 whether the priority is marked on the packet. If the priority is marked on the packet in step 308, the packet marked in step 309 is classified based on the priority.
제 310 단계에서 외부 링크 상태와 승인 제어 정보를 참조하여 분류된 패킷들에 대한 적응적인 전송 스케줄링을 한다. 이 때, 참조되는 승인 제어 정보는 분류된 패킷들 각각에 대한 전송 조건 정보로서, 예를 들어, 전송할 패킷들의 전송 대역폭이나 전송 주기 등의 정보가 이에 해당된다. 제 311 단계에서 결정된 스케줄링에 따라 패킷을 외부 링크(130)로 송신한다.In step 310, adaptive transmission scheduling for classified packets is performed with reference to an external link state and admission control information. In this case, the admission control information referred to as the transmission condition information for each of the classified packets, for example, information such as transmission bandwidth or transmission period of the packets to be transmitted corresponds to this. The packet is transmitted to the external link 130 according to the scheduling determined in step 311.
그러나, 제 308 단계에서 수신된 패킷에 우선순위가 마킹되지 않은 것으로 판단되면, 제 312 단계에서 상기 제 306 단계에서 참조하였던 승인 정보와 정책 정보를 참조하여 수신된 패킷에 우선순위가 부여되도록 마킹한다.However, if it is determined that the priority is not marked on the packet received in step 308, the priority is given to the received packet with reference to the authorization information and the policy information referred to in step 306 in step 312. .
상술한 본 발명에 의하면, 외부 링크의 가용 대역폭이 동적으로 변하는 네트워크 환경에서 외부 링크의 현재 가용 대역폭과 현재 승인된 패킷들에 관련된 정보를 참조하여 새롭게 발생된 패킷에 대한 외부 링크의 사용 승인여부를 결정하고, 우선 순위에 따라 송신 큐(sending queue)에 분류되어 대기중인 패킷들을 외부 링크의 가용 대역폭과 전송할 패킷에 필요한 대역폭 및 주기와 같은 정보 등을 고려하여 적응적으로 스케줄링하여 외부 링크로 송신함으로써, 외부 네트워크 서비스의 질적 저하 문제를 사전에 방지하여 질 높은 외부 네트워크 서비스를 제공할 수 있다.According to the present invention described above, in the network environment in which the available bandwidth of the external link is dynamically changed, whether to approve the use of the external link for the newly generated packet by referring to the information related to the current available bandwidth of the external link and the currently approved packets. By determining the priority, the packets queued in the sending queue according to the priority are adaptively scheduled and transmitted to the external link in consideration of the available bandwidth of the external link and information such as the bandwidth and the period required for the packet to be transmitted. Therefore, it is possible to provide high quality external network service by preventing the quality degradation problem of external network service in advance.
또한, 어플리케이션 특성과 사용자에 부여된 등급을 고려하여 전송될 패킷에 우선순위를 부여함으로써, 어플리케이션 및 사용자의 특성에 적합한 외부 네트워크 서비스를 지원할 수 있다.In addition, by giving priority to the packet to be transmitted in consideration of the application characteristics and the grade given to the user, it is possible to support an external network service suitable for the characteristics of the application and user.
본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술하는 청구범위로 정해질 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and variations of the present invention can be made by those skilled in the art within the spirit of the present invention. Therefore, the scope of claims in the present invention will not be defined within the scope of the detailed description will be defined by the claims below.
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