KR100754067B1 - 통신 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

수신장치(120)는, 송신 윈도우 사이즈에 대응한 소정 기준수의 패킷이 도착하는데 필요로 하는 패킷 도착 시간을 기초로 신(新)윈도우 사이즈 정보를 생성하여 누적 ACK 패킷에 부가하여 송신 장치(110)에 답신한다.
송신 장치(110)는, 수신장치(120)로부터의 상기 신윈도우 사이즈 정보에 응답하여 결정되는 송신 윈도우 사이즈로 패킷을 송신한다.
본 발명의 통신 장치(100)는, 전송되는 패킷의 폭주(輻輳)가 발생하기 전에 전송되는 패킷의 양을 제어한다.

Description

통신 시스템 및 방법{COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD}
본 발명은, 트랜스포트(Transport) 통신규약에 있어서의 폭주제어(輻輳制御/정체 제어/Congestion control))를 실시하는 통신 시스템 및 방법에 관한 것이다.
종래의 통신 시스템으로서, 통신 회로망을 경유하여 실시간 데이터를 송신하는 송신 수단과, 상기 송신 수단의 데이터 송신처(送信先)로부터의 데이터 손실율 정보를 수신하는 수신 수단과, 상기 수신 수단으로부터의 데이터 손실율을 기초로 송신 레이트를 제어하는 레이트 제어 수단을 구비하는 것이 알려져 있다 (예를 들면, 특허공개 2001－320440호 공보 참조).
종래의 통신 시스템에 있어서는, 상기 레이트 제어 수단은, 상기 데이터 손실율 정보와 미리 설정된 제1 임계값 및 제2 임계값을 비교하여, 상기 데이터 손실율이 상기 제1 임계값 및 제2 임계값 보다 낮을 때에는 상기 송신 수단으로 송신하는 송신 레이트를 증가시키고, 상기 데이터 손실율이 상기 제1 임계값 보다 높고 상기 제2 임계값 보다 낮을 때에는 상기 송신 수단으로 송신하는 송신 레이트를 변경시키지 않으며, 상기 데이터 손실율이 상기 제1 임계값 및 상기 제2 임계값 보다 높을 때에는 상기 송신 수단으로 송신하는 송신 레이트를 감소시키도록 제어하는 것이다.
하지만, 종래의 통신 시스템에 있어서는, 패킷 로스를 일정기간만큼 검출한 후에 패킷 폭주(輻輳/정체현상)를 판단할 필요가 있기때문에, 전송되는 패킷의 폭주가 발생하기 전에 전송되는 패킷의 양을 제어할 수가 없다는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 전송되는 패킷의 폭주가 발생하기 전에 전송되는 패킷의 양을 제어할 수 있는 통신 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 첫 번째 것은, 누적 ACK 패킷을 받을 때 마다 상기 누적 ACK 패킷에 부가된 신(新)윈도우(window) 사이즈 정보에 응답하여 결정되는 송신 윈도우 사이즈로 패킷을 송신하는 송신 수단과, 상기 송신 수단으로부터 송신되는 상기 송신 윈도우 사이즈의 상기 패킷을 수신하여, 카운트하여, 패킷 카운트값을 생성하여, 상기 패킷 카운트값이 상기 송신 윈도우 사이즈에 대응한 소정의 기준수(數)에 달했을 때에 상기 누적 ACK 패킷을 답신하는 수신 수단과, 상기 송신 윈도우 사이즈에 대응한 상기 소정 기준수의 상기 패킷이 도착하는데 필요로 하는 패킷 도착 시간을 기초로 상기 새로운 윈도우 사이즈 정보를 생성하여, 상기 누적 ACK 패킷에 부가하는 신　윈도우 사이즈 정보 생성 스텝을 구비하는 통신 시스템을 제공한다.
본 발명의 두 번째 것은, 누적 ACK 패킷을 받을 때 마다 상기 누적 ACK 패킷에 부가된 신윈도우 사이즈 정보에 응답하여 결정되는 송신 윈도우 사이즈로 패킷을 송신하는 송신 수단을 구비하는 통신 시스템에 있어서의 통신 방법으로, 상기 송신 수단으로부터 송신되는 상기 송신 윈도우 사이즈의 상기 패킷을 수신하여 카운트 하여, 패킷 카운트값을 생성하여, 상기 카운트값이 상기 송신 윈도우 사이즈에 대응한 소정 기준수에 달했을 때에 상기 누적 ACK 패킷을 답신하는 수신 스텝과, 상기 송신 윈도우 사이즈에 대응한 상기 소정 기준수의 상기 패킷이 도착하는데 필요로 하는 패킷 도착 시간을 기초로 상기 신윈도우 사이즈 정보를 생성하여, 상기 누적 ACK 패킷에 부가하는 신윈도우 사이즈 정보 생성 스텝을 구비하는 통신 방법을 제공한다.
도 1은, 본 발명의 실시형태 1에 관계되는 통신 시스템의 구성을 나타내는 블록도,
도 2는, 본 발명의 실시형태 1에 관계되는 통신 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도,
도 3은, 본 발명의 실시형태 1에 관계되는 통신 시스템에 있어서의 동작의 하나의 구체적인 예를 설명하기 위한 도면,
도 4는, 본 발명의 실시형태 1에 관계되는 통신 시스템에 있어서의 동작의 다른 구체적인 예를 설명하기 위한 도면,
도 5는, 본 발명의 실시형태 2에 관계되는 통신 시스템의 구성을 나타내는 블록도,
도 6은, 본 발명의 실시형태 2에 관계되는 통신 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)
본 발명의 골자는, 수신 수단이 송신 윈도우 사이즈에 대응한 소정 기준수의 패킷이 도착하는데 필요로 하는 패킷 도착 시간을 기초로 신(新)윈도우 사이즈 정보를 생성하고, 송신 수단이 상기 신윈도우 사이즈 정보에 응답하여 결정되는 송신 윈도우 사이즈로 패킷을 송신하는 것이다.
이어서, 본 발명의 실시형태에 대해, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
(실시형태 1)
도 1은, 본 발명의 실시형태 1에 관계되는 통신 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 실시형태 1에 관계되는 통신 시스템(100)은, 송신 장치(110) 및 수신 장치(120)를 구비하고 있다. 송신 장치(110)는, 수신장치(120)에 IP 네트워크(130)를 경유하여 데이터를 송신한다. 또, 수신 장치(120)는, 소정의 정보를 IP 네트워크(130)를 경유하여 송신 장치(110)에 답신한다.
송신 장치(110)는, Link층(111), IP층(112), TCP층(113) 및 APP층(114)을 구비하고 있다. 수신장치(120)는, Link층(121), IP층(122), TCP층(123) 및 APP층(124)을 구비하고 있다.
이어서, 본 발명의 실시형태 1에 관계되는 통신 시스템(100)의 동작에 대해, 도 1과 함께 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는, 본 발명의 실시형태 1에 관계되는 통신 시스템(100)의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 스텝(ST201) 에 있어서, 송신 장치(110)는 패킷을 송신한다. 이 때에, 송신 장치(110)는, 초기에 설정된 송신 윈도우 사이즈, 또 는, 수신장치(120)로부터 누적 ACK 패킷을 받을 때 마다, 상기 누적 ACK 패킷에 부가된 신윈도우 사이즈 정보에 응답하여 결정되는 송신 윈도우 사이즈로 패킷을 송신한다.
이어서, 스텝(ST202)에서, 수신장치(120)는, 송신 장치(110)로부터의 패킷을 수신하고, 수신한 패킷이 1개의 송신 윈도우 사이즈의 선두 패킷인지를 판단한다(스텝 ST203). 1개의 송신 윈도우 사이즈에 있어서의 선두 패킷은, 송신 윈도우 사이즈를 포함하고 있다. 스텝(ST203)에서 수신한 패킷이 1개의 송신 윈도우 사이즈의 선두 패킷일 때에, 수신장치(120)는, 해당 선두 패킷을 수신한 시각(T1)을 기억한다(스텝 ST204).
스텝 (ST203) 에서 수신한 패킷이 1개의 송신 윈도우 사이즈의 선두 패킷이 아닌 경우에, 수신장치(120)는, 송신 장치(110)로부터 송신되는 1개의 송신 윈도우 사이즈의 패킷을 수신하여, 카운트하여, 패킷 카운트값을 생성하고, 상기 카운트값이 상기 송신 윈도우 사이즈에 대응한 소정의 기준수에 달했는지를 판단한다, 즉, 1개의 송신 윈도우 사이즈의 모든 패킷을 수신했는지를 판단한다(스텝 ST205). 스텝 (ST205) 에서 상기 카운트값이 송신 윈도우 사이즈에 대응한 소정의 기준수에 달하지 않았을 경우에, 즉, 1개의 송신 윈도우 사이즈의 모든 패킷을 수신하지 않았을 경우, 스텝 (ST201)으로 되돌아온다. 스텝 (ST205)에서 상기 카운트값이 송신 윈도우 사이즈에 대응한 소정의 기준수에 달하고 있을 때에, 즉, 1개의 송신 윈도우 사이즈의 모든 패킷을 수신했을 때에, 해당 시각(T2)을 기억한다(스텝 ST206).
이어서, 스텝(ST207)에서, 1개의 송신 윈도우 사이즈에 대응한 소정 기준수의 패킷이 도착하는데 필요로 하는 패킷 도착 시간을 (Tw)로 했을 경우에, Tw=T2－T1의 연산을 하여 Tw를 구한다. 이어서, 수신장치(120)는, 소정의 임계값을 (Tth)로 하고, Tw ≥Tth인지를 판단한다(스텝 ST208).
스텝(ST208) 에서 Tw ≥Tth일 때에, 수신장치(120)는, 송신 윈도우 사이즈의 감소 지시를 하는 상기 신윈도우 사이즈 정보를 생성한다(스텝 ST209). 또, 스텝(ST208)에서 Tw ≥Tth가 아닐 때에, 수신장치(120)는, 송신 윈도우 사이즈의 증대 지시를 하는 신윈도우 사이즈 정보를 생성한다(스텝 ST210).
이어서, 수신장치(120)는, 송신 장치(110)로부터의 패킷을 정상적으로 수신하여 상기 패킷 카운트값을 정상적으로 생성한 때에 상기 패킷 카운트값을 나타내는 누적 ACK 패킷을 생성하고, 이 누적 ACK 패킷에 신윈도우 사이즈 정보를 부가하여, 누적 ACK 패킷 및 신윈도우 사이즈 정보를 송신 장치(110)에 답신한다(스텝 ST211). 그 후에, 수신장치(120)는, T1, T2의 기억값을 삭제하고(스텝 ST212), 스텝 (ST201)로 되돌아온다.
이어서, 본 발명의 실시형태 1에 관계되는 통신 시스템(100)의 동작의 구체적인 예에 대해, 도 1 및 도 2와 함께 도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 송신 장치(110)는, 송신 윈도우 사이즈=4인 상태에서 시간 (TA)로 4개의 패킷 (P1~P4)을 송출하고, 수신장치(120)에 있어서 Tw ≥Tth일 때에, 누적 ACK 패킷 및 신윈도우 사이즈 정보를 나타내는 패킷 AS1을 송신 장치(110)에 답신한다. 이 때에, 신윈도우 사이즈 정보는, 송신 윈도우 사이즈 의 감소 지시를 하는 것이다.
송신 장치(110)는, 수신장치(120)로부터 패킷 (AS1)을 받았을 때에 신윈도우 사이즈 정보가 송신 윈도우 사이즈의 감소 지시를 하고있기때문에, 송신 윈도우 사이즈=4에서 송신 윈도우 사이즈=3으로 송신 윈도우 사이즈를 감소시켜서, 시간 (TB)로 다음 패킷 (P5~P7)을 송신한다.
또, 도 4에 나타내는 바와 같이, 송신 장치(110)는, 송신 윈도우 사이즈=4인 상태에서 시간 (TC)로 4개의 패킷 (P11~P14)을 송출하고, 수신장치(120)에 있어서 Tw ≥Tth가 아닐 때에, 누적 ACK 패킷 및 신윈도우 사이즈 정보를 나타내는 패킷 (AS2)을 송신 장치(110)에 답신한다. 이 때에, 신윈도우 사이즈 정보는, 송신 윈도우 사이즈의 증대 지시를 하는 것이다.
송신 장치(110)는, 수신장치(120)로부터 패킷 (AS2)을 받았을 때에 신윈도우 사이즈 정보가 송신 윈도우 사이즈의 증대 지시를 하고있기때문에, 송신 윈도우 사이즈=4에서 송신 윈도우 사이즈=5로 송신 윈도우 사이즈를 증대시켜서, 시간 (TD)으로 다음의 패킷 (P15~P19)을 송신한다.
이상과 같이, 본 발명의 실시형태 1에서는, 수신장치(120)가 송신 윈도우 사이즈에 대응한 소정 기준수의 패킷이 도착하는데 필요로하는 패킷 도착 시간(Tw)을 기초로 신윈도우 사이즈 정보를 생성하여, 송신 장치(110)가 상기 신윈도우 사이즈 정보에 응답하여 결정되는 송신 윈도우 사이즈로 패킷을 송신하기 때문에, 전송되는 패킷의 폭주가 발생하기 전에 전송되는 패킷의 양을 제어할 수가 있다.
(실시형태 2)
이어서, 본 발명의 실시형태 2에 대해, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5는, 본 발명의 실시형태 2에 관계되는 통신 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 또, 본 발명의 실시형태 2에 있어서는, 본 발명의 실시형태 1과 동일한 구성요소에는 동일한 참조 부호가 붙어 있다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 실시형태 2에 관계되는 통신 시스템(500)은, 송신 장치(110) 및 수신장치(510)를 구비하고 있다. 송신 장치(110)는, 수신 장치(510)에 IP 네트워크(130)를 경유하여 데이터를 송신한다. 수신 장치(510)는, 소정의 정보를 IP 네트워크(130)를 경유하여 송신 장치(110)에 답신한다.
송신 장치(110)는, Link층(111), IP층(112), TCP층(113) 및 APP층(114)을 구비하고 있다. 수신장치(510)는, Link층(511), IP층(512), TCP층(513) 및 APP층(514)을 구비하고 있다.
이어서, 본 발명의 실시형태 2에 관계되는 통신 시스템(500)의 동작에 대해, 도 5와 함께 도 6을 참조하여 상세히 설명한다. 도 6은, 본 발명의 실시형태 2에 관계되는 통신 시스템(500)의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 스텝 (ST601)에서, 송신 장치(110)는 패킷을 송신한다. 이 때에, 송신 장치(110)는, 초기에 설정된 송신 윈도우 사이즈, 또는, 수신장치(510)로부터 누적 ACK 패킷을 받을 때 마다 상기 누적 ACK 패킷에 부가된 신윈도우 사이즈 정보에 응답하여 결정되는 송신 윈도우 사이즈로 패킷을 송신한다.
이어서, 스텝(ST602)에서, 수신장치(510)는, 송신 장치(110)로부터의 패킷을 수신하고, 수신한 패킷이 1개의 송신 윈도우 사이즈의 선두 패킷인지를 판단한다(스텝 ST603). 1개의 송신 윈도우 사이즈에 있어서의 선두 패킷은, 송신 윈도우 사이즈를 포함하고 있다. 스텝(ST603)에서 수신한 패킷이 1개의 송신 윈도우 사이즈의 선두 패킷일 때에, 수신장치(510)는, 해당 선두 패킷을 수신한 시각(T1)을 기억한다(스텝 ST604).
스텝(ST603)에 있어서 수신한 패킷이 1개의 송신 윈도우 사이즈의 선두 패킷이 아닐 때에, 수신장치(510)는, 송신 장치(110)로부터 송신되는 1개의 송신 윈도우 사이즈의 패킷을 수신하여 카운트하여, 패킷 카운트값을 생성하여, 상기 카운트값이 상기 송신 윈도우 사이즈에 대응한 소정의 기준수에 달했는지를 판단한다. 즉, 1개의 송신 윈도우 사이즈의 모든 패킷을 수신했는지를 판단한다(스텝 ST605). 스텝(ST605)에 있어서 상기 카운트값이 송신 윈도우 사이즈에 대응한 소정의 기준수에 달하지 않았을 때, 즉, 1개의 송신 윈도우 사이즈의 모든 패킷을 수신하고 있지 않았을 때, 스텝 (ST601)으로 되돌아온다. 스텝(ST605)에서 상기 카운트값이 송신 윈도우 사이즈에 대응한 소정의 기준수에 달했을 때, 즉, 1개의 송신 윈도우 사이즈의 모든 패킷을 수신했을 때, 해당 시각(T2)을 기억한다(스텝 ST606).
이어서, 스텝(ST607)에서, 1개의 송신 윈도우 사이즈에 대응한 소정 기준수의 패킷이 도착하는데 필요로 하는 패킷 도착 시간을 (Tw)로 한 경우, Tw=T2－T1의 연산을 하여 (Tw)를 구한다. 이어서, 수신장치(510)는, 소정의 제1 임계값을 (Tth1)로 하여, Tw ≥Tth1인지를 판단한다(스텝 ST608). 스텝 (ST608)에서 Tw ≥Tth1가 아닐 때에, 소정의 제2 임계값을 Tth2(Tth1＞Tth2)로 하여, Tw ≥Tth2인지 를 판단한다(스텝 ST609).
스텝 (ST608)에서 Tw ≥Tth1일 때에, 수신장치(510)는, 송신 윈도우 사이즈의 감소 지시를 하는 신윈도우 사이즈 정보를 생성한다(스텝 ST610). 또, 스텝 (ST609)에서 Tw ≥Tth2일 때에, 수신장치(510)는, 송신 윈도우 사이즈의 유지 지시를 하는 신윈도우 사이즈 정보를 생성한다(스텝 ST611). 또, 스텝 (ST609)에서 Tw ≥Tth2가 아닐 때에, 수신장치(510)는, 송신 윈도우 사이즈의 증대 지시를 하는 신윈도우 사이즈 정보를 생성한다(스텝 ST612).
이어서, 수신장치(510)는, 송신 장치(110)로부터의 패킷을 정상적으로 수신하여 상기 패킷 카운트값을 정상적으로 생성했을 때에 상기 패킷 카운트값을 나타내는 누적 ACK 패킷을 생성하여, 이 누적 ACK 패킷에 신윈도우 사이즈 정보를 부가하여, 누적 ACK 패킷 및 신윈도우 사이즈 정보를 송신 장치(110)에 답신한다(스텝 ST613). 그 후에, 수신장치(510)는, T1, T2의 기억값을 삭제하고(스텝 ST614), 스텝 (ST601)로 되돌아온다.
이상과 같이, 본 발명의 실시형태 2에서는, 수신장치(510)가 송신 윈도우 사이즈에 대응한 소정 기준수의 패킷이 도착하는데 필요로 하는 패킷 도착 시간 (Tw)을 기초로 신윈도우 사이즈 정보를 생성하고, 송신 장치(110)가 상기 신윈도우 사이즈 정보에 응답하여 결정되는 송신 윈도우 사이즈로 패킷을 송신하기 때문에, 전송되는 패킷의 폭주가 발생하기 전에 전송되는 패킷의 양을 제어할 수가 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명을 따르면, 수신수단이 송신 윈도우 사이즈에 대응한 소정 기준수의 패킷이 도착하는데 필요로 하는 패킷 도착 시간을 기 초로 신윈도우 사이즈 정보를 생성하여, 송신수단이 상기 신윈도우 사이즈 정보에 응답하여 결정되는 송신 윈도우 사이즈로 패킷을 송신하기 때문에, 전송되는 패킷의 폭주가 발생하기 전에 전송되는 패킷의 양을 제어할 수가 있다.
본 명세서는, 2002년 11월 1 일에 출원한 특허 출원 2002－320129에 기초하고 있는 것이다. 이 내용은 모두 여기에 포함시켜 놓는다.
본 발명은, 트랜스포트 통신규약에 있어서의 폭주 제어를 실시하는 통신 시스템 및 방법에 적용할 수가 있다.

Claims (6)

  1. 송신 장치와, 수신 장치와, 상기 송신 장치와 상기 수신 장치를 접속하는 IP 네트워크를 구비하는 통신 시스템으로서,
    상기 송신 장치는, 상기 수신 장치가 패킷을 정상으로 수신한 때에 생성하는 패킷 카운트값을 나타내는 누적 ACK 패킷을 상기 수신장치로부터 수신하는 동시에, 수신한 상기 누적 ACK 패킷에 부가된 송신 윈도우 사이즈의 증대 또는 감소를 지시하는 신(新)윈도우 사이즈 정보에 응답하여 결정되는 송신 윈도우 사이즈로 패킷을 송신하고,
    상기 수신 장치는, 하나의 상기 송신 윈도우 사이즈에서의 모든 상기 패킷을 수신한 시각에서 선두의 상기 패킷을 수신한 시각을 감산한 시간인 패킷 도착 시간을 기초로 상기 신 윈도우 사이즈 정보를 생성하는 동시에, 생성한 상기 신 윈도우 사이즈 정보를 상기 누적 ACK 패킷에 부가하여 상기 송신 장치에 반신하는 통신 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 수신 장치가 패킷을 정상으로 수신한 때에 생성하는 패킷 카운트 값을 나타내는 누적 ACK 패킷을 송신 장치가 상기 수신 장치로부터 수신하는 단계와,
    수신한 상기 누적 ACK 패킷에 부가된 송신 윈도우 사이즈의 증대 또는 감소를 지시하는 신윈도우 사이즈 정보에 응답하여 결정되는 송신 윈도우 사이즈로 상기 송신 장치로부터 송신되는 패킷을 수신 장치가 수신하는 단계와,
    상기 수신 장치가, 하나의 상기 송신 윈도우 사이즈에서의 모든 상기 패킷을 수신한 시각에서 선두의 상기 패킷을 수신한 시각을 감산한 시간인 패킷 도착 시간을 기초로 상기 신윈도우 사이즈 정보를 생성하는 단계와,
    생성한 상기 신윈도우 사이즈 정보를 상기 누적 ACK 패킷에 부가하여 상기 수신 장치가 상기 송신 장치에 반신하는 단계를 구비하는 통신 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 패킷 도착 시간이 소정의 임계값 이상일 때에 상기 송신 윈도우 사이즈의 감소 지시를 하는 상기 신윈도우 사이즈 정보를 생성하고, 또 상기 패킷 도착 시간이 상기 소정의 임계값 미만일 때에 상기 송신 윈도우 사이즈의 증대 지시를 하는 상기 신윈도우 사이즈 정보를 생성하는 통신 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 패킷 도착 시간이 제1 임계값 이상일 때에 상기 송신 윈도우 사이즈의 감소 지시를 하는 상기 신윈도우 사이즈 정보를 생성하고, 상기 패킷 도착 시간이 상기 제1 임계값 미만이며 제2 임계값 이상일 때에 상기 송신 윈도우 사이즈의 유지 지시를 하는 상기 신윈도우 사이즈 정보를 생성하고, 또 상기 패킷 도착 시간이 상기 제2 임계값 미만일 때에 상기 송신 윈도우 사이즈의 증대 지시를 하는 상기 신윈도우 사이즈 정보를 생성하는 통신 방법.
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