KR100602649B1 - 이종 링크 상에서의 전송을 위해 지연에 민감한 패킷을큐잉하는 장치 및 방법 - Google Patents

이종 링크 상에서의 전송을 위해 지연에 민감한 패킷을큐잉하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 출력 데이터 패킷을 N 개의 이종 데이터 링크 상에서 제 2 패킷 교환 장치에 전송하는 제 1 패킷 교환 장치에 관한 것으로, 제 1 패킷 교환 장치는 출력 데이터 패킷을 저장하기 위한 N 개의 패킷 큐를 구비하고, 제 1 출력 데이터 패킷을 전송하기 위해 상기 N개의 이종 데이터 링크 중 하나를 선택한다. 또한 제1 패킷교환 장치는, N 개의 이종 데이터 링크 중 서브세트의 S 개의 이종 데이터 링크의 각각의 이종 데이터 링크에 대해 패킷 지연값을 데이터 링크의 전파 지연값, 제 1 출력 데이터 패킷의 패킷 크기, 상기 데이터 링크와 연관된 패킷 큐의 큐 크기 및 데이터 링크의 대역폭(BW)을 이용하여 산출하는 것이다.

Description

이종 링크 상에서의 전송을 위해 지연에 민감한 패킷을 큐잉하는 장치 및 방법{Apparatus and method for queuing delay-sensitive packets for transmission on heterogenous links}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 패킷 교환기를 포함하는 통신망의 연결 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 패킷 처리 노드를 보다 상세하게 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 패킷 처리 노드의 동작을 나타낸 동작 플로우챠트.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
111-114 : 교환기 112 : 목적지 노드
131-134 : 최종 사용자 160 : 기지국
210 : 패킷 스케쥴러 230 : 큐 통계 모니터
본 발명은 일반적으로 패킷 데이터 교환 장치에 관한 것으로, 특히 두 노드를 연결하는 복수의 이종(heterogeneous) 링크를 통해 종단간(end-to-end) 패킷 전달 지연을 최적화하는 패킷 큐잉(queuing) 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
패킷 교환 장치는 데이터 망을 통해 데이터를 패킷 형태로 전송하는데, 일부 프로토콜에서는, 데이터가 셀(cell)이라고 하는 고정 크기의 패킷 형태로 전송된다.
전송되는 최종 사용자 데이터의 각 블록은 셀 페이로드(cell payload)로 분할되고, 각 셀 페이로드에는 전체 셀을 형성하기 위한 고유 식별자, 시퀀스 번호 및 목적지 주소가 부가된다.
셀은 독립적이며, 상이한 루트(route)에 의해 데이터 망을 통과할 수 있다. 결과적으로, 전송되는 셀은 상이한 길이를 가진 물리적 경로에 의해 야기되는 상이한 레벨의 전파 지연(Propagation Delay)(또는 대기)을 초래할 수 있다. 상기 셀은 또한 망 내의 중간 교환기(Intermediate Switches)의 버퍼 내에서 변화하는 지연 시간 동안 유지될 수 있다.
또한, 셀이 망을 통과함에 따라 상기 셀은 상이한 개수의 패킷 교환기를 통해 교환될 수 있고, 교환기는 오류 검출 및 정정에 의해 야기되는 동일하지 않은 처리 지연을 가질 수 있다.
많은 패킷 데이터망에서는, 2 개의 교환 장치(또는, 교환 노드)가 적어도 하 나 이상의 데이터 링크에 의해 연결될 수 있으며, 이는 특히 대역폭을 증가시키기 위해 그리고 리던던시를 제공하기 위함이다.
결과적으로, 소스 노드(또는 송신 노드) 내의 패킷 스케줄러(packet scheduler)가 2 개 이상의 데이터 링크 상에서 데이터 패킷을 목적지 노드(또는 수신 노드)에 전송할 수 있는 것이다.
이와 같은 다중 링크 환경에서, 패킷 스케줄러는 처리율(throughput)을 최대화하기 위해 상이한 데이터 패킷에 대해 상이한 링크를 선택할 수 있다. 각 데이터 패킷에 대한 링크는 잘 알려진 다수의 스케줄링(scheduling) 알고리즘 중 어느 하나의 알고리즘에 의해 선택될 수 있다.
각 링크 상에서의 전체 지연은 상이할 수 있으므로, 일부 데이터 패킷은 목적지 노드에 흐트러져 도달할 수 있으며, 이에 의해 목적지에서 패킷 재배열(reordering)이 요구된다.
패킷 재배열은 많은 최종 사용자(End User) 애플리케이션, 특히 TCP 기반 애플리케이션의 유효 처리율(양호한 출력(good put))을 크게 감소시킬 수 있다.
그러나, 다중 링크 스케줄링 알고리즘은, 일반적으로, 소스 노드와 목적지 노드가 동일한 대역폭 및 동일한 전파 지연 특성을 가진 복수의 이종 점대점(point-to-point) 링크에 의해 연결되는 것으로 가정한다. 이 가정 하에서는, 심각한 패킷 재배열을 초래하지 않고 소스 노드로부터 목적지 노드로 다음 데이터 패킷을 전송하기 위한 최적의 링크를 선택하는 것이 비교적 쉽다.
그러나, 이들 스케줄링 알고리즘은, 상이한 대역폭과 상이한 전파 지연 특성 을 가진 복수의 이종 링크에 의해 패킷 교환 장치들이 연결될 수 있는 망 구조로 확장될 수 없다. 실제로, 동종(homogenous) 다중 링크에 사용되는 일반적인 대역폭 기반 부하 균형화(load-balancing) 알고리즘은 이종 다중 링크를 사용하는 망 구조에 사용될 때 목적지 노드에서 심각한 패킷 재배열, 지연 및 지터(jitter)를 초래할 수 있다. 이는 고정 크기 셀보다는 가변 크기 패킷들을 처리할 때 그 문제가 더욱 심각해지게 된다.
그러므로, 데이터 망의 노드들을 연결하는 이종 다중 링크 상에서 데이터 패킷을 전송하기 위한 개선된 장치 및 방법이 필요하다. 특히, 패킷 전달의 종단간 지연을 최적화하고 수신된 데이터 패킷의 재배열을 최소화하기 위해 이종 다중 링크들간을 선택할 수 있는 개선된 패킷 스케줄러가 요구되는 것이다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 다중 링크 망 구조에서 부하 균형을 위한 새로운 패킷 스케줄러 및 패킷 스케줄링 알고리즘을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 패킷 재배열을 최소화하기 위해 패킷 전달의 종단간 지연을 최적화하고, 목적지 노드내 적은 용량의 패킷 버퍼를 이용하여 패킷 재배열을 효율적으로 수행할 수 있도록 한 패킷 큐잉 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, N 개의 이종 데이터 링크 상에서 출력 데이터 패킷을 제 2 패킷 교환 장치로 전송할 수 있는 제 1 패킷 교환 장치에 사용되는, 제 1 출력 데이터 패킷을 전송하기 위한 N 개의 이종 데이터 링크 중 하나를 선택하기 위한 장치를 제공한다.
즉, 본 발명에 따른 패킷 교환 장치의 일 측면에 따르면, N 개의 이종 데이터 링크 상에서의 전송에 앞서 출력 데이터 패킷을 저장하기 위한 N 개의 패킷 큐를 구비하며, 제 1 출력 데이터 패킷을 전송하기 위한 상기 N 개의 이종 데이터 링크 중 하나를 선택하기 위한 패킷 교환 장치에 있어서, 상기 N 개의 이종 데이터 링크 중 서브세트의 S 개의 이종 데이터 링크의 각각의 이종 데이터 링크에 대해 패킷 지연 값을 산출하고, 산출된 패킷 지연값에 따라 상기 N개의 이종 데이터 링크 중 하나의 데이터 링크를 선택하여 선택된 링크로 제 1 출력 데이터 패킷을 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제어부에서, S 개의 이종 데이터 링크 중 상기 각각의 이종 데이터 링크에 대한 상기 패킷 지연값은 아래의 수학식을 이용하여 산출한다.
PD = D + (PS + QS)/BW. 여기서, D는 상기 각각의 이종 데이터 링크의 전파 지연값, PS는 상기 제 1 출력 데이터 패킷의 패킷 크기, QS 는 상기 각각의 이종 데이터 링크와 연관된 패킷 큐의 크기, BW는 상기 각각의 이종 데이터 링크의 대역폭(BW)이다.
상기 제어기부, 상기 제 1 출력 데이터 패킷을 전송하기 위해 상기 S 개의 이종 데이터 링크들 중 최소 패킷 지연값을 가진 이종 데이터 링크를 선택한다.
상기 N 개의 패킷 큐의 큐 크기를 모니터링하기 위한 큐 통계 모니터를 더 포함하며, 상기 제어기는 상기 최소 패킷 지연값을 가진 상기 선택된 데이터 링크와 연관된 상기 패킷 큐 중 대응하는 패킷 큐에 상기 제 1 출력 데이터 패킷을 부가한다.
상기 큐 통계 모니터는, 상기 제어부가 상기 선택된 데이터 링크와 연관된 상기 패킷 큐 중 상기 대응하는 큐에 상기 제 1 출력 데이터 패킷을 부가한 후, 상기 N 개의 패킷 큐의 크기를 갱신한다.
상기 큐 통계 모니터는, 상기 제어부가 상기 제 1 출력 데이터 패킷 이후의 제 2 출력 데이터 패킷의 전송과 연관된 새로운 패킷 지연 값을 산출하기 전에, 상기 큐 크기를 갱신한다.
상기 제어부는 상기 제 1 출력 데이터 패킷과 연관된 서비스 품질(QoS) 요건을 결정하고, 상기 결정된 QoS 요건으로부터 상기 서브세트의 S개 이종 데이터 링크를 결정한다.
또한, 본 발명에 따른 출력 데이터 패킷을 N 개의 이종 데이터 링크 상에서 제 2 패킷 교환 장치로 전송하는 제 1 패킷 교환 장치의 다른 측면에 따르면,
상기 N 개의 이종 데이터 링크 상에서의 전송에 앞서 출력 데이터 패킷을 저장하기 위한 N 개의 패킷 큐; 및 상기 N 개의 패킷 큐의 큐 크기를 모니터링하기 위한 큐 통계 모니터; 상기 제 1 출력 데이터 패킷을 전송하기 위해 상기 N 개의 이종 데이터 링크 중 하나를 선택하기 위한 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 상 기 이종 데이터 링크의 전파 지연값, 상기 제 1 출력 데이터 패킷의 크기, 상기 각각의 이종 데이터 링크와 연관된 패킷 큐의 크기 및 상기 각각의 이종 데이터 링크의 대역폭을 이용하여 상기 N 개의 이종 데이터 링크 중 서브세트의 S 개의 이종 데이터 링크 각각에 대해 패킷 지연 값을 산출한다.
한편, 본 발명에 따른 출력 데이터 패킷을 N개의 이종 데이터 링크상에서 제2 패킷 교환 장치에 전송할 수 있는 제1 패킷 교환 장치에서 N개의 이종 데이터 링크 상에서의 패킷 전송에 앞서 출력 데이터 패킷을 저장하기 위한 N 개의 패킷 큐를 구비하며, 제 1 출력 데이터 패킷을 전송하기 위한 상기 N 개의 이종 데이터 링크 중 하나를 선택하는 링크 선택 방법의 일 측면에 따르면, 상기 N 개의 이종 데이터 링크 중 서브세트의 S개 이종 데이터 링크의 각각의 이종 데이터 링크에 대해 패킷 지연 값을 각각의 이종 데이터 링크의 전파 지연값, 상기 제 1 출력 데이터 패킷의 패킷 크기, 각각의 이종 데이터 링크와 연관된 패킷 큐의 큐 크기, 및 각각의 이종 데이터 링크의 대역폭(BW)을 이용하여 산출하는 단계; 상기 제 1 출력 데이터 패킷을 전송하기 위해 상기 S 개의 이종 데이터 링크 중 최소 패킷 지연값을 가진 이종 데이터 링크를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 N 개의 패킷 큐의 큐 크기를 모니터링하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 모니터링하는 단계는, 상기 최소 패킷 지연값을 가진 상기 선택된 데이터 링크와 연관된 상기 패킷 큐 중 대응하는 패킷 큐에 상기 제 1 출력 데이터 패킷을 부가한 후, 상기 제 1 출력 데이터 패킷 이후의 제 2 출력 데이터 패킷의 전송과 연관된 새로운 패킷 지연 값을 산출하기 전에 상기 큐 크기를 갱신하는 단계를 더 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 이종 링크 상에서의 전송을 위해 지연에 민감한 패킷을 큐잉하는 장치 및 그 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 패킷 교환기를 포함하는 통신망의 연결 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 통신 망(100)은 최종 사용자 장치(131-134)를 서로 그리고 통신 망(100)과 연관된 다른 교환기(도시되지 않음) 및 다른 최종 사용자 장치(도시되지 않음)와 상호 연결하는 데이터 패킷 교환기(111-114)를 포함하는 서브망(105)(점선으로 표시됨)을 포함한다.
데이터 패킷 교환기(111-114)는 이종 데이터 링크(121-126)에 의해 상호 접속된다. 각 데이터 링크(121-126)는 다수의 이종 데이터 링크(즉, 다중 링크)를 구비한다. 예컨대, 데이터 링크(121)는 T1 라인, T3 라인, 광 섬유 라인, 및/또는 무선 링크(즉, RF 채널) 중 적어도 하나 이상을 포함한다.
서브망(105)은 데이터 패킷 교환기(111-114)와 유사한 많은 다른 교환기를 포함할 수 있는 통신망(100)의 대표적인 부분이 된다. 통신망(100)은 또한 셀룰러 모뎀이 구비된 셀룰러 전화 및/또는 컴퓨터와 같은 무선 장치와 통신할 수 있도록 하는 기지국(160)과 같은 무선 장비를 포함할 수 있다.
데이터 패킷 교환기(111-114) 각각은 다수의 이종 데이터 링크 상에서 데이터 패킷의 전송을 스케줄링하는 패킷 스케줄러를 구비한다. 소스 노드(또는 송신 노드) 내의 패킷 스케줄러는 망 데이터 패킷 발생기[예컨대, 사용자 장치(131-134) 중 하나]로부터 데이터 패킷을 수신하고, 각 데이터 패킷이 소스 노드를 목적지 노드(또는 수신 노드)에 연결하는 데이터 링크 중 하나의 데이터 링크 상에서 전송되도록 스케줄링한다.
그러나, 상기 패킷 스케줄러는 동일한 데이터 패킷 발생기로부터 수신되는 데이터 패킷들에 대해서는 동일한 타입의 데이터 링크를 사용하도록 제한하지 않는다. 따라서, 상기 패킷 스케줄러는 동일한 데이터 패킷 발생기로부터의 상이한 데이터 패킷에 대해 상이한 타입의 링크을 선택할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 패킷 처리 노드를 보다 상세하게 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 데이터 패킷 교환기(111)(“소스 노드”로 표기됨)는 데이터 패킷 발생기(예컨대, 최종 사용자 장치(131))로부터 외향(outbound) 데이터 패킷들을 수신한다.
데이터 패킷 교환기(111)는 수신된 데이터 패킷을 스케줄링 하여 데이터 패킷을 데이터 패킷 교환기(112)(“목적지 노드”로 표기됨)로 전송한다. 상기 데이터 패킷은 데이터 링크(121a, 121b, 121c)를 포함해서 최대 N 개의 이종 데이터 링크(121)에 의해 소스 노드와 목적지 노드 사이에서 전송된다.
데이터 패킷 교환기(111)[즉, 소스 노드(111)]는 패킷 스케줄러(210), 및 패 킷 큐(Q1-Qn)(220a, 220b, 220c)을 포함해서 N 개의 패킷 큐(220)를 구비한다.
패킷 큐(220)는 데이터 링크들(121)을 통해 전송하고자 하는 데이터 패킷을 홀딩(큐잉)할 수 있는 데이터 버퍼를 구비한다. 데이터 패킷 교환기(111)는 또한 각 패킷 큐(220)에 관한 선택된 통계를 모니터링하는 큐 통계 모니터(230)를 포함한다.
이들 통계는 각 패킷 큐(220) 내의 큐잉 데이터 패킷들의 수, 큐잉 데이터 패킷 크기 등을 포함할 수 있다.
큐 통계 모니터(230)는 패킷 스케줄러(210)와 별개의 장치로 구성하지 않을 수 있으며, 대신에, 큐 통계 모니터(230)는 패킷 스케줄러(210)의 패킷 처리 회로에 또는 패킷 큐(220) 자체에 일체화될 수 있다.
루틴 동작 동안에, 데이터 패킷은 데이터 패킷 교환기(111)(즉, 소스 노드(111))에 입력되고, 가변 속도로 N 개의 데이터 링크(121) 상에서 데이터 패킷 교환기(112)[즉, 목적지 노드(112)]로 전송된다.
N 개의 데이터 링크들(121)의 총 대역폭은 데이터 패킷 교환기(소스 노드)(111) 및 데이터 패킥 교환기(목적지 노드)(112)로부터의 지속된 트래픽 속도보다 크거나 같은 것으로 가정한다. 본 발명은 출력 큐잉을 가지고 있으나 입력 큐잉은 없는 교환 시스템들을 지원할 수 있다.
도 2에 도시된 패킷 스케줄러(210)는 데이터 프로세서와, 이 데이터 프로세서에 의해 실행 가능한 명령들을 저장하기 위한 메모리를 구비하는 제어기(또는 패킷 프로세서)로서 구현될 수 있다.
한편, 본 발명은 데이터 패킷 교환기(111)(즉, 소스 노드) 내의 패킷 스케줄러(210)에 의해 실행되는 알고리즘을 구현한다. 각각의 입력(incoming) 데이터 패킷을 위해, 새로운 알고리즘은 다수의 데이터 링크(121a, 121b, 121c 등) 중에서 최적의 출력(outgoing) 데이터 링크를 선택한다.
루틴 동작 동안에, 패킷 스케줄러(210)는 스타트업할 때 각각의 데이터 링크(121)에 관한 동작 파라미터: 즉, 1) 링크 상태(예컨대, 패킷 큐잉에의 이용 가능 여부); 2) 상기 링크에 의해 지원되는 서비스 품질(QoS) 타입; 3) QoS 타입에 의해 분할된 링크 대역폭(BW); 및 4) 링크 전파 지연(D) 파라미터를 포함한다.
패킷 스케줄러(210)는 예컨대 관리 인터페이스(예컨대, SNMP, CLI 등) 또는 링크 발견 프로토콜을 포함해서 상기 링크 파라미터로 구성될 수 있다. 목적지에 도달할 때 패킷에 의해 초래되는 총 지연은 1) 출력 큐에서의 큐잉 지연; 2) 완전한 패킷을 전송하기 위한 전송 지연; 및 3) 선택된 데이터 링크(121)의 전파 지연의 합으로 나타낼 수 있다.
본 발명에 따른 패킷 스케쥴링 알고리즘은 각각의 데이터 패킷에 대해 초래되는 지연이 최소화 되도록 하는 링크를 선택한다. 이와 같은 선택은, 1) 엔드-투-엔드 지연이 각 패킷에 대해 최소라는 것; 2) 데이터 패킷 재배열의 가능성이 최소라는 것; 및 3) 패킷 재배열을 위해서 부가적인 버퍼링이 목적지 노드에 요구되지 않는다는 것을 보장해야 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 패킷 처리 노드의 동작을 나타낸 동작 플로우챠트이다.
상기에서 지적한 바와 같이, 패킷 스케줄러(210)는 초기에, 스타트업할 때 각 데이터 링크(121)에 관한 동작 파라미터값을 설정한다(S305).
패킷 스케줄러(210)가 수신하는 각각의 새로운 출력 데이터 패킷에 대하여, 패킷 스케줄러(210)는 패킷의 QoS 요건을 결정하고 이 QoS 요건을 지원할 수 있는 적절한 세트의 데이터 링크(121)를 선택한다(S310).
다음에, 패킷 스케줄러(210)는 아래의 수학식1을 이용하여 각각의 선택된 데이터 링크(121)에 대해 패킷 지연(PD) 인자를 계산한다(S315).
PDi = Di + (PS + QSi)/BWi
여기서, PDi는 제 i 데이터 링크(121)의 패킷 지연, Di는 제 i 데이터 링크(121)의 링크 전파 지연, PS는 패킷 크기, OSi는 제 i 데이터 링크(121)의 큐 크기, BWi는 제 i 데이터 링크(121)의 대역폭이다.
이어, 각각의 데이터 링크(121)의 패킷 지연(PD)이 계산되면, 패킷 스케줄러(210)는 최소 패킷 지연을 가진 데이터 링크(121)를 선택한다(S320).
다음에, 패킷 스케줄러(210)는 선택된 데이터 링크(121)와 연관된 출력 큐(220)의 끝에 데이터 패킷을 삽입하고, 큐 통계 모니터(230)는 모든 패킷 큐(220)에 대한 통계를 갱신한다(S330).
큐 통계 모니터(230)는 각각의 패킷 큐(220)대한 현재 큐의 크기를 판독한 다. 그리고, 복잡도(complexity)는 지원되는 데이터 링크(220)의 수에 따라 증가한다.
상기 수학식 1에서의 계산된 값은 제한된 수의 링크들에 대해 패킷 단위로 패킷 스케줄러(210)에서 소프트웨어로 행해질 수 있다. 다른 실시예에서는, 높은 패킷 레이트 요건들을 위해 하드웨어 기반으로 구현이 사용될 수 있다.
상기한 패킷 스케쥴링 알고리즘의 한가지 중요한 목적은 목적지 노드(112)에서의 패킷 재배열 문제를 최소화하는 것이다. 시뮬레이션한 결과, 전체 대역폭에 채우기에 충분한 데이터 패킷이 존재하면 링크 이용이 100 %에 도달하였다. 이 타입의 패킷 큐잉은 VoIP(Voice over IP)와 같은 지연 및 지터에 민감한 애플리케이션에 대해 특히 유용할 수 있다. 이 메카니즘은 또한 상기 요건을 만족할 수 있는 한 세트의 링크를 선택함으로써 애플리케이션에 대한 QoS 요건을 지원한다.
가장 흔한 종래 기술의 부하 균형화 방법은 링크들이 원래 동종인 것으로 가정하고 있으며, 대역폭의 균형화(즉, 링크 이용의 최적화)가 주된 관심사이다. 대역폭 최적화에 기초한 방법은 패킷들을 순차적으로 전달하기 위해 목적지 노드에서 무한정의 많은 양의 버퍼링을 필요로 한다. 이는 무한정의 대기 시간 및 결과적인 지터의 도입으로 인해 이종의 링크를 통한 실시간 및 지연에 민감한 애플리케이션의 지원을 어렵게 한다.
상기한 도 1 내지 도 3에 대한 본 발명의 실시예는 예시에 불과하며, 어떠한 방식으로도 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 당해 분야에서 숙련된 자들은 본 발명의 원리들이 적절하게 배열된 패킷 교환 또는 라우팅 장치에서 구현될 수 있음을 이해하게 된다.
또한, 본 발명은 실시예를 가지고 설명되었지만, 각종 변화들 및 수정들이 당해 분야의 숙련자들에게 제안될 수 있다. 본 발명은 첨부된 특허청구범위 내에 속하는 변화들 및 수정들을 포함하는 것으로 의도되어 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 이종 링크 상에서의 전송을 위해 지연에 민감한 패킷을 큐잉하는 장치 및 방법은, 실시간 시스템에서의 구현에 적합하다. 이는 프로토콜이 독립적이고, 상이한 지연 및 대역폭 특성을 가진 다수의 이종 링크들에 대해 양호하게 스케일된다. 또한, WAN 링크 상에서 다중 링크 PPP 및 프레임 중계를 지원하는 망 장치에 채택될 수 있는 것이다.

Claims (18)

  1. N 개의 이종 데이터 링크 상에서의 전송에 앞서 출력 데이터 패킷을 저장하기 위한 N 개의 패킷 큐를 구비하며, 제 1 출력 데이터 패킷을 전송하기 위한 상기 N 개의 이종 데이터 링크 중 하나를 선택하기 위한 패킷 교환 장치에 있어서,
    상기 N 개의 이종 데이터 링크 중 서브세트의 S 개의 이종 데이터 링크의 각각의 이종 데이터 링크에 대해 패킷 지연 값을 산출하고, 산출된 패킷 지연값에 따라 상기 N개의 이종 데이터 링크 중 하나의 데이터 링크를 선택하여 선택된 링크로 제 1 출력 데이터 패킷을 전송하는 제어부를 포함하는 패킷 교환 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부에서, S 개의 이종 데이터 링크 중 상기 각각의 이종 데이터 링크에 대한 상기 패킷 지연값은 아래의 수학식을 이용하여 산출하는 패킷 교환 장치.
    PD = D + (PS + QS)/BW
    여기서, D는 상기 각각의 이종 데이터 링크의 전파 지연값, PS는 상기 제 1 출력 데이터 패킷의 패킷 크기, QS 는 상기 각각의 이종 데이터 링크와 연관된 패킷 큐의 크기, BW는 상기 각각의 이종 데이터 링크의 대역폭(BW)이다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제 1 출력 데이터 패킷을 전송하기 위해 상기 S 개의 이종 데이터 링크들 중 최소 패킷 지연값을 가진 이종 데이터 링크를 선택하는 패킷 교환 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 N 개의 패킷 큐의 큐 크기를 모니터링하기 위한 큐 통계 모니터를 더 구비하는 패킷 교환 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 최소 패킷 지연값을 가진 상기 선택된 데이터 링크와 연관된 상기 패킷 큐 중 대응하는 패킷 큐에 상기 제 1 출력 데이터 패킷을 부가하는 패킷 교환 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 큐 통계 모니터는, 상기 제어부가 상기 선택된 데이터 링크와 연관된 상기 패킷 큐 중 상기 대응하는 큐에 상기 제 1 출력 데이터 패킷을 부가한 후, 상기 제어부가 상기 제 1 출력 데이터 패킷 이후의 제 2 출력 데이터 패킷의 전송과 연관된 새로운 패킷 지연 값을 산출하기 전에, 상기 큐 크기를 갱신하는 패킷 교환 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 1 출력 데이터 패킷과 연관된 서비스 품질(QoS) 요건을 결정하고, 상기 결정된 QoS 요건으로부터 상기 서브세트의 S개 이종 데이터 링크를 결정하는 패킷 교환 장치.
  8. 출력 데이터 패킷을 N 개의 이종 데이터 링크 상에서 제 2 패킷 교환 장치로 전송하는 제 1 패킷 교환 장치에 있어서,
    상기 N 개의 이종 데이터 링크 상에서의 전송에 앞서 출력 데이터 패킷을 저장하기 위한 N 개의 패킷 큐; 및
    상기 N 개의 패킷 큐의 큐 크기를 모니터링하기 위한 큐 통계 모니터;
    상기 제 1 출력 데이터 패킷을 전송하기 위해 상기 N 개의 이종 데이터 링크 중 하나를 선택하기 위한 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는 상기 이종 데이터 링크의 전파 지연값, 상기 제 1 출력 데이터 패킷의 크기, 상기 각각의 이종 데이터 링크와 연관된 패킷 큐의 크기 및 상기 각각의 이종 데이터 링크의 대역폭을 이용하여 상기 N 개의 이종 데이터 링크 중 서브세트의 S 개의 이종 데이터 링크 각각에 대해 패킷 지연 값을 산출하는 패킷 교환 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 S 개의 이종 데이터 링크 중 상기 각각의 이종 데이터 링크에 대한 패킷 지연값은 아래의 수학을 이용하여 산출하는 패킷 교환 장치.
    PD = D + (PS + QS)/BW
    여기서, D는 상기 각각의 이종 데이터 링크의 전파 지연값, PS는 상기 제 1 출력 데이터 패킷의 패킷 크기, QS 는 상기 각각의 이종 데이터 링크와 연관된 패킷 큐의 크기, BW는 상기 각각의 이종 데이터 링크의 대역폭(BW)이다.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제 1 출력 데이터 패킷을 전송하기 위해 상기 S 개의 이종 데이터 링크 중 최소 패킷 지연값을 가진 이종 데이터 링크를 선택하는 패킷 교환 장치.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 최소 패킷 지연값을 가진 상기 선택된 데이터 링크와 연관된 상기 패킷 큐 중 대응하는 패킷 큐에 상기 제 1 출력 데이터 패킷을 부가하는 패킷 교환 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 큐 통계 모니터는,
    상기 제어부에서 선택된 데이터 링크와 연관된 상기 패킷 큐 중 상기 대응하는 큐에 상기 제 1 출력 데이터 패킷을 부가한 후, 상기 제 1 출력 데이터 패킷 이후의 제 2 출력 데이터 패킷의 전송과 연관된 새로운 패킷 지연 값을 산출하기 전에, N 개의 패킷 큐의 상기 큐 크기를 갱신하는 패킷 교환 장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 1 출력 데이터 패킷과 연관된 서비스 품질(QoS) 요건을 결정하고, 결정된 QoS 요건으로부터 상기 서브세트의 S 개의 이종 데이터 링크를 결정하는 패킷 교환 장치.
  15. 출력 데이터 패킷을 N개의 이종 데이터 링크상에서 제2 패킷 교환 장치에 전송할 수 있는 제1 패킷 교환 장치에서 N개의 이종 데이터 링크 상에서의 패킷 전송에 앞서 출력 데이터 패킷을 저장하기 위한 N 개의 패킷 큐를 구비하며, 제 1 출력 데이터 패킷을 전송하기 위한 상기 N 개의 이종 데이터 링크 중 하나를 선택하는 링크 선택 방법에 있어서,
    상기 N 개의 이종 데이터 링크 중 서브세트의 S개 이종 데이터 링크의 각각의 이종 데이터 링크에 대해 패킷 지연 값을 각각의 이종 데이터 링크의 전파 지연값, 상기 제 1 출력 데이터 패킷의 패킷 크기, 각각의 이종 데이터 링크와 연관된 패킷 큐의 큐 크기, 및 각각의 이종 데이터 링크의 대역폭(BW)을 이용하여 산출하는 단계;
    상기 제 1 출력 데이터 패킷을 전송하기 위해 상기 S 개의 이종 데이터 링크 중 최소 패킷 지연값을 가진 이종 데이터 링크를 선택하는 단계를 포함하는 패킷 교환 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 S 개의 이종 데이터 링크 중 각각의 이종 데이터 링크에 대한 상기 패킷 지연값은 아래의 수학식을 이용하는 패킷 교환 방법.
    PD = D + (PS + QS)/BW
    여기서, D는 상기 각각의 이종 데이터 링크의 전파 지연값, PS는 상기 제 1 출력 데이터 패킷의 패킷 크기, QS 는 상기 각각의 이종 데이터 링크와 연관된 패킷 큐의 크기, BW는 상기 각각의 이종 데이터 링크의 대역폭(BW)이다.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 N 개의 패킷 큐의 큐 크기를 모니터링하는 단계를 더 포함하는 패킷 교환 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 모니터링하는 단계는,
    상기 최소 패킷 지연값을 가진 상기 선택된 데이터 링크와 연관된 상기 패킷 큐 중 대응하는 패킷 큐에 상기 제 1 출력 데이터 패킷을 부가한 후, 상기 제 1 출력 데이터 패킷 이후의 제 2 출력 데이터 패킷의 전송과 연관된 새로운 패킷 지연 값을 산출하기 전에 상기 큐 크기를 갱신하는 단계를 더 포함하는 패킷 교환 방법.
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