KR100575734B1 - 이동 통신 단말기의 패킷 데이터 수신 방법 - Google Patents

이동 통신 단말기의 패킷 데이터 수신 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 통신 단말기를 이용한 무선 인터넷에서의 TCP 연결에서 공지된 윈도우 크기의 패킷을 효율적으로 수신할 수 있도록 태스크 우선순위를 제어함으로써, 무선 인터넷의 다운로딩 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 이동 통신 단말기의 패킷 데이터 수신 방법에 관한 것으로, 단말기가 무선구간에 호를 설정하여 단말기와 서버간의 TCP 연결을 설정하는 단계와; 상기 설정이 완료되면 PS 태스크의 우선 순위를 UI 태스크보다 높게 설정하는 단계와; 유효 수신 패킷에 대하여 TCP 수신 큐에 저장함과 아울러 UI 태스크로 시그날을 전송하는 단계와; 패킷이나 시그널 수가 일정 수준의 상위 임계치에 도달하는지 판단하는 단계와; 판단 결과 상기 패킷이나 시그널 수가 상위 임계치에 도달하면 PS 태스크의 우선순위를 UI 보다 낮게 변경하여 애플리케이션이 저장된 수신 패킷을 처리하도록 하는 단계를 포함하여 이루어짐으로써 달성할 수 있다.

Description

이동 통신 단말기의 패킷 데이터 수신 방법{PACKET DATA RECEIVE METHOD FOR MOBILE COMMUNICATION DEVICE}
도 1은 종래 이동 통신 단말기의 패킷 송수신 방법을 보인 순서도.
도 2는 본 발명에 의한 이동 통신 단말기의 패킷 송수신 방법을 보인 순서도.
본 발명은 이동 통신 단말기의 패킷 데이터 수신 방법에 관한 것으로, 특히 이동 통신 단말기를 이용한 무선 인터넷에서의 TCP 연결에서 공지된 윈도우 크기의 패킷을 효율적으로 수신할 수 있도록 태스크 우선순위를 제어함으로써, 무선 인터넷의 다운로딩 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 이동 통신 단말기의 패킷 데이터 수신 방법에 관한 것이다.
일반적으로, TCP 프로토콜(RFC793 정의)은 유선망에 적합하도록 만들어진 프로토콜이며, 아울러 프로토콜이 운영되는 서버 및 클라이언트는 충분한 연산능력을 갖춘 시스템에서 운영되는 것을 가정하였다. 즉, TCP 프로토콜이 운영되는 시스템은 일반적으로 멀티태스크 또는 멀티 쓰래드 방식의 운영체제인 UNIX 또는 Windows 시스템을 사용하여 구현되어 있다.
그러나, 일반적인 이동 통신(CDMA) 네트워크에서 TCP 프로토콜 클라이언트로 사용되는 이동 통신 단말기는 유선망에서 사용되는 클라이언트 및 서버와 비교하여 매우 낮은 연산능력을 가진 시스템이다. 또한, 대부분의 CDMA 네트워크에서 사용되는 이동 통신 단말기는, 대부분이 퀄컴사에서 제공하는 소프트웨어에 포함된 시스템(REX System)이 사용되는데, 유선망의 클라이언트에서 사용되는 운영체제에 비해서 매우 단순한 운영체제이다.
일반적으로, 상기 이동 통신 단말기에서 REX 시스템을 기반으로 하는 소프트웨어 각 모듈이 운영되는 태스크들은, 화면(LCD) 출력과 키 입력 처리 및 TCP 프로토콜의 애플리케이션이 수행되는 UI 태스크와, TCP/IP/PPP 프로토콜이 수행되는 PS 태스크와, 프로토콜 데이터 유닛을 무선망을 통해 기지국으로 전송 혹은 수신기능을 수행하는 RX/TX 태스크 등이 있다.
이상의 태스크의 운영방식은 비 우선(Non-preemptive) 방식으로 운영되며, 태스크의 제어권 확보는 각 태스크에 부여된 우선 순위에 의해서 결정된다.
일반적으로, 각 태스크의 우선 순위는 TX>RX>UI>PS 로 이루어지며, 각 태스크의 제어권 확보는 인터럽트 발생이나 시스템 콜로 불리우는 태스크간의 시그날(Signal) 교환 시에 발생되는데, 제어권이 결정되는 시점에서는 제어권을 확보하기 위해 대기되는 태스크들과 현재 운영중인 태스크간의 우선 순위를 비교하여 높은 우선 순위의 태스크가 제어권을 확보한다. 아울러, 인터럽트 또는 시그날 교환이 이루어지지 않는 경우에는, 각 태스크에게 요청된 작업이 완료될 때까지 제어권을 유지하는 방식으로 운영된다.
도1은 종래 이동 통신 단말기의 패킷 송수신 방법을 보인 순서도로서, 만약 망(서버)으로부터 TCP 연결을 통해 패킷이 수신될 경우, 다음과 같은 방식으로 애플리케이션에 전달된다.
우선, PS 태스크에 의해 제어되는 TCP 모듈에 의해 수신된 패킷을 수신 큐(Queue)에 저장하고, 그 수신 패킷이 유효한 패킷인지 확인하여 유효한 패킷인 경우, UI 태스크로 시그날(Signal)을 전송하여 애플리케이션으로 유효 패킷 수신을 통보한다.
상기 시그날 전송을 통해 새로운 유효 패킷이 수신된 것을 확인한 UI 태스크는 애플리케이션 모듈을 수행하여 수신패킷을 처리한다. 상기와 같은 과정(TCP 패킷 수신 - 애플리케이션에서 수신 패킷 처리)은 다운로딩이 종료될 때까지 계속 반복하며, 다운로딩이 종료되면 단말기와 망(서버)간의 TCP 연결 및 단말기와 PDSN(Packet Data Service Node)간의 PPP 세션을 해제한다.
따라서, 상기와 같은 종래의 패킷 데이터 수신 방법은, TCP 프로토콜에서 운영되는 슬라이딩 윈도우 방식의 흐름제어를 충분히 활용하지 못한다. 즉, 단말기가 애플리케이션에서 처리되기 전에 수신할 수 있는 패킷 수를 TCP 설정 요청 시 공지된 윈도우(Advertised window)로 전달하고, 수신버퍼 만큼의 패킷을 수신하도록 대기하지만, 패킷이 수신될 때마다 애플리케이션이 수행됨으로써, 슬라이딩 윈도우 방식 보다 성능이 떨어지는 방식(Stop and wait 방식)으로 흐름제어가 운영되는 결과를 초래한다.
다시 말해, 종래의 기술에서는 TCP의 흐름제어 방식인 슬라이딩 윈도우 방식 이 아니라, 보다 효율이 떨어지는 방식(Stop and wait 방식)으로 사용되는 결과를 초래함으로써, 무선망에서 본래 지원하는 대역폭에 크게 못 미치는 성능을 나타내게 되는 문제점이 있다.
예컨대, CDMA2000 1X 의 경우 순방향 무선 구간의 대역폭은 최대 153.6kbps 이지만, 실제 상기 종래와 같은 방식으로 패킷을 수신할 경우, 무선자원을 효율적으로 활용하지 못하고 6~8kbps 정도의 낮은 다운로딩 속도를 유지하게 되어, 결국 사용자에게 충분한 QoS(Quality of Service)를 제공할 수 있음에도 매우 효율이 낮은 서비스를 제공하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 이동 통신 단말기를 이용한 무선 인터넷에서의 TCP 연결에서 공지된 윈도우 크기의 패킷을 효율적으로 수신할 수 있도록 태스크 우선순위를 제어함으로써, 무선 인터넷의 다운로딩 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 이동 통신 단말기의 패킷 데이터 수신 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 단말기가 무선구간에 호를 설정하여 단말기와 서버간의 TCP 연결을 설정하는 단계와; 상기 설정이 완료되면 PS 태스크의 우선 순위를 UI 태스크보다 높게 설정하는 단계와; 유효 수신 패킷에 대하여 TCP 수신 큐에 저장함과 아울러 UI 태스크로 시그날을 전송하는 단계와; 패킷이나 시그널 수가 일정 수준의 상위 임계치에 도달하는지 판단하는 단계와; 판단 결과 상기 패킷이나 시그널 수가 상위 임계치에 도달하면 PS 태스크의 우선순위를 UI 보다 낮게 변경하여 애플리케이션이 저장된 수신 패킷을 처리하도록 하는 단계로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 기존 REX 시스템에서의 단순한 태스크 제어권 확보 방법을 보완하여, TCP 프로토콜이 보다 효율적으로 운영될 수 있도록 하는 방법의 제공을 요지로 한다.
단, 무선 인터넷을 이용하는 네트웍 게임이나 브라우저 활용과 같은 애플리케이션은, 수신 패킷수가 상대적으로 적으며 단말기 키 동작이 신속히 이루어져야 하므로, 본 발명은 무선 인터넷을 통한 콘텐츠 다운로딩에 적용하는 것이 바람직하다.
본 발명을 위해서는 태스크의 우선 순위를 상황에 따라서 적절히 조절할 수 있도록, 태스크 우선 순위를 동적으로 제어하는 동작 및 이를 위해 TCP 수신 큐의 수신 패킷의 양을 주기적으로 확인하기 위해 패킷 수신 큐를 모니터하고, UI 태스크로 전달되는 시그날 큐의 수신 시그날 수를 확인하기 위해 UI 태스크 시그날 큐를 모니터 하는 동작을 더 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도2는 본 발명에 의한 이동 통신 단말기의 패킷 송수신 방법을 보인 순서도로서, 초기에 TCP 프로토콜을 운영하는 PS 태스크의 우선 순위는 애플리케이션이 동작되는 UI 태스크보다 낮게 설정되어 있게 된다. 그러나, 본 발명에서는 TCP 연결이 설정 완료되었을 경우, 상술한 패킷 수신 큐 및 시그날 큐의 모니터를 이용해, 이미 설정된 우선 순위를 변경하여 PS 태스크의 우선 순위를 UI 태스크 보다 높게 설정한다.
즉, 무선구간 호를 설정하면 단말기와 망 종단장치(PDSN : Packet Data Service Node)간 PPP 세션을 설정하고, 단말기와 서버간의 TCP 연결을 설정하게 되고, 이후 콘텐츠 다운로딩에 관한 애플리케이션이 실행될 경우, 이미 설정된 우선 순위를 변경하여 PS 태스크의 우선 순위를 UI 태스크 보다 높게 설정한다. 만약, 다운로딩 애플리케이션이 실행되지 않을 경우에는, 상술한 바와 같이 종래와 동일한 동작이 이루어진다.
이후, 상기와 같이 PS 태스크와 UI 태스크의 우선 순위가 바뀐 후 수신되는 TCP 패킷은 TCP 설정 시 전송된 수신 큐의 크기만큼 즉, 공지된 윈도우(Advertised window) 크기만큼 수신되며 이는 TCP 수신 큐에 저장된다.
이때 TCP 수신 큐의 수신 패킷을 모니터 하는 제어부(미도시)는, 일정 수준의 상위 임계치에 도달하는지 감시하다가, 만약, 수신 큐에 저장되는 수신 패킷수가 상위 임계치에 이르면 다시 PS 태스크의 우선 순위를 초기값(UI 태스크 > PS 태스크)으로 변경하여 저장된 수신 패킷을 애플리케이션이 처리하도록 한다.
또한, 상기 제어(수신 패킷이 상위 임계치에 도달하는지 감시하여 태스크 우선 순위를 변경하는 제어)가 진행되는 동안 UI 태스크 시그날 큐에 전달되는 시그 날 수를 모니터하고, 만약 시그날 수가 상위 임계치에 도달할 경우 상기 제어(태스크 우선 순위를 변경하는 제어)와 마찬가지로 PS 태스크의 우선 순위를 초기값으로 환원한다.
한편, 상기 수신 패킷수와 UI 태스크의 시그날 수의 상위 임계치 도달 여부를 감시하여 태스크의 우선 순위를 변경하는 작업 수행 중, 각 수신 패킷수와 UI 태스크 시그날 수가 하위 임계치에 도달하면 다시 PS 태스크의 우선 순위를 UI 태스크의 우선 순위 보다 높게 조절하여, 무선망에서의 TCP 프로토콜 흐름제어가 슬라이딩 방식으로 원활하게 운영되도록 한다.
상기 애플리케이션을 통한 패킷의 수신을 처리하기 위한 태스크의 우선 순위 제어과정은 다운로딩이 완료될 때까지 반복되고, 다운로딩이 종료하면 상기 무선구간 호 설정 과정과 반대로 단말기와 서버간의 TCP 연결을 해제하고, 단말기와 PDSN간의 PPP 세션을 해제한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 이동 통신 단말기의 패킷 데이터 수신 방법은, 이동 통신 단말기를 이용한 무선 인터넷에서의 TCP 연결에서 공지된 윈도우 크기의 패킷을 효율적으로 수신할 수 있도록 태스크 우선순위를 제어함으로써, 무선 인터넷의 다운로딩 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 무선망에서의 TCP 프로토콜 흐름제어를 유연하게 함으로써, 무선 단말기에서 발생되는 연산능력 저하나 단순한 운영체제의 사용으로 인한 성능 저하를 방지할 수 있다.
또한, 최근의 각 무선 서비스 사업자의 사용자 요금 체계는 송수신 패킷의 수로 책정되기 때문에, 다운로딩 속도의 높고 낮음으로 인한 사용자의 요금부담은 전혀 달라지지 않으므로, 사업자 입장에서는 동일한 가격으로 사용자의 만족도를 향상시키는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 단말기가 무선구간에 호를 설정하여 단말기와 서버간의 TCP 연결을 설정하는 단계와;
    상기 설정이 완료되면 PS 태스크의 우선 순위를 UI 태스크보다 높게 설정하는 단계와;
    유효 수신 패킷에 대하여 TCP 수신 큐에 저장함과 아울러 UI 태스크로 시그날을 전송하는 단계와;
    패킷이나 시그널 수가 일정 수준의 상위 임계치에 도달하는지 판단하는 단계와;
    판단 결과 상기 패킷이나 시그널 수가 상위 임계치에 도달하면 PS 태스크의 우선순위를 UI 보다 낮게 변경하여 애플리케이션이 저장된 수신 패킷을 처리하도록 하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 패킷 데이터 수신 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 패킷은
    상기 TCP 설정 시 단말기로부터 무선 망으로 전송된 수신 큐(queue)의 크기만큼 수신되며 TCP 수신 큐에 저장되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 패킷 데이터 수신 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 태스크의 우선 순위는 최초 UI task의 우선순위가 PS task의 우선순위보다 높게 설정되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 패킷 데이터 수신 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 수신 큐는
    TCP 수신 패킷이 저장되는 큐로서, 패킷이 단말기로 수신되면 일단 수신 큐에 저장되고 애플리케이션이 읽는 동작을 진행할 때, 상기 수신 큐로부터 패킷을 읽어들이는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 패킷 데이터 수신 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 시그널 수는
    UI 태스크 시그널 큐에 저장되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 패킷 데이터 수신 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 시그널 큐는
    각 태스크 간의 통신을 위해 사용되는 신호가 저장되는 시그널 저장 큐로서 UI 태스크가 수신 큐로부터 유효 패킷을 읽어내는 동작을 수행하도록 하는 신호를 출력하는 것을 특징으로 이동 통신 단말기의 패킷 데이터 수신 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 태스크의 우선 순위는
    일정량 이하의 패킷을 수신하거나 일정 수준 이하로 시그널 수가 내려가면 PS task의 우선순위가 UI task의 우선순위보다 높게 변경되어 패킷의 수신이 다시 시작되는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 패킷 데이터 수신 방법.
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