KR100779080B1 - 복수의 망인터페이스를 구비한 전송 장치 및 이를 이용한전송 방법 - Google Patents

복수의 망인터페이스를 구비한 전송 장치 및 이를 이용한전송 방법 Download PDF

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복수의 망인터페이스를 구비한 전송 장치 및 이를 이용한 전송 방법이 개시된다. 이 전송 장치는 IP 패킷의 세션 정보를 추출하는 세션정보 추출부; 각 망인터페이스의 가용대역폭에 따라 세션 정보와 망인터페이스가 맵핑된 테이블을 기초로, 상기 IP 패킷의 세션정보에 해당되는 망 인터페이스를 결정하는 망인터페이스 결정부; 및 상기 결정된 망인터페이스로 상기 IP 패킷을 전달하는 트래픽 분배부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 트래픽을 다수의 망에 분산시켜 다중 모드 동시 접속 환경에서 최적의 통신 성능을 보장받을 수 있고, 망 자원을 최대한 활용할 수 있다.
다중 모드, 트래픽 분산, 트래픽 분배, QoS

Description

복수의 망인터페이스를 구비한 전송 장치 및 이를 이용한 전송 방법{Transmission apparatus with plural network interface and transmission method of using the same}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 망인터페이스를 구비한 전송 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 다중 모드 단말에서 트래픽 분산과 관련된 구성요소들을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전송 장치 및 전송 방법이 적용될 수 있는 이동 통신 환경의 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 망인터페이스를 이용한 전송 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 복수의 망인터페이스를 구비한 전송 장치 및 이를 이용한 전송 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 망 인터페이스를 포함하는 단말과 같은 전송 장치에 있어서, 망 자원을 효율적으로 활용하도록 네트워크 트래픽을 분산하 는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 휴대폰, PDA, 노트북과 같은 통신 단말에는 하나의 통신망뿐만 아니라 다수의 망에 접속하여 서비스를 받을 수 있도록 다양한 네트워크 인터페이스를 포함하고 있는 추세이다. 예를 들어, CDMA와 WLAN을 지원하는 휴대폰, CDMA와 WiBro를 탑재한 PDA 등이 출시되고 있으며, 노트북의 경우 WLAN을 기본 내장함은 물론 USB나 PCMCIA인터페이스를 통해 다른 망에 접속할 수 있는 카드를 추가 장착할 수가 있다.
또한 4세대 네트워크로 이행하는 과정에서 여러 가지 종류의 망이 혼재하게 되는데, CDMA, WLAN, WCDMA, HSDPA, WiBro 등 다양한 무선 망이 존재하고 사용자는 적절한 통신 단말과 무선 카드를 구비하고 있으면 원하는 망에 접속할 수가 있다.
한편, 무선 망의 경우, 유선 초고속 통신망에 비해서는 그 통신 속도가 느리고, 무선 접속 환경에 따라 데이터 전송 속도도 감소할 수가 있다.
이러한 환경에서 다수의 무선 망에 접속할 수 있는 통신 단말기를 보유한 사용자가 상기 나열된 무선 망들에 동시에 접속하여 각각의 망으로 사용자의 트래픽을 분산시킬 경우, 하나의 망에만 접속한 사용자에 비하여 보다 많은 대역폭을 사용할 수가 있으며, 불안정한 무선 접속 환경에 대해서도 보다 안정적인 통신 성능을 유지할 수가 있게 된다.
또한, 사용자의 트래픽을 각 서비스 특성에 따라 분산시킬 경우, 고품질의 서비스를 유지할 수가 있다. 예를 들어, HSDPA와 WLAN이 함께 탑재된 단말을 가진 사용자가 HSDPA를 통해 고품질의 동영상 스트리밍을 전송받으면서, 동시에 WLAN을 통해서는 파일 다운로드를 실시하더라도, HSDPA를 통해 전송되는 스트리밍 서비스는 기존의 대역폭을 그대로 유지할 수가 있게 된다. 그러나 하나의 무선 망에만 접속 가능한 단말의 경우에는, 한정된 대역폭을 나누어서 써야 하므로 동영상 스트리밍의 품질이 떨어지거나, 파일 다운로드 속도가 느려질 수밖에 없다.
따라서, 다수의 망에 동시에 접속하고 서비스별로 트래픽을 분산시키는 것이 바람직하며, 효율적으로 트래픽을 분산시키는 방법이 요구된다. 또한 이러한 서비스를 제공할 수 있도록 다양한 망에 동시에 접속 가능한 하드웨어적, 소프트웨어적 인터페이스를 탑재한 복합 단말기의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, IP 기반 데이터 트래픽을 다수의 망 인터페이스로 분산시켜 망 자원을 효율적으로 활용하는 전송 장치 및 전송 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위한, 본 발명에 의한 복수의 망인터페이스를 구비한 전송 장치는 IP 패킷의 세션 정보를 추출하는 세션정보 추출부; 세션 정보와 망인터페이스가 맵핑된 테이블을 기초로, 상기 IP 패킷의 세션정보에 해당되는 망 인터페이스를 결정하는 망인터페이스 결정부; 및 상기 결정된 망인터페이스로 상기 IP 패킷을 전달하는 트래픽 분배부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위한, 본 발명에 의한 복수의 망인터페이스를 이용한 전송 방법은 IP 패킷의 세션 정보를 추출하는 단계; 세션 정보와 망인터페 이스가 맵핑된 테이블을 기초로, 상기 IP 패킷의 세션정보에 해당되는 망 인터페이스를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 망인터페이스로 상기 IP 패킷을 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 방법 및 장치에 대해 상세히 설명한다.
본 발명은 다수의 망으로 트래픽을 분산하는 다중 모드 단말 및 그 트래픽 분산 방법에 관한 것이다. 구체적으로는, 각 망 인터페이스를 동시에 접속하고 패킷을 다수의 네트워크 인터페이스로 송수신함으로써, 망 자원을 효율적으로 활용하고, 결과적으로 대역폭을 향상시킬 수 있는 다중 모드 단말과 그 트래픽 분산 방법에 관한 것이며, 트래픽 분산 기능은 소프트웨어, 하드웨어 또는 모듈의 형태로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 망인터페이스를 구비한 전송 장치를 나타내는 블록도로서, 세션정보 추출부(100), 망인터페이스 결정부(110), 후보 결정부(120), 트래픽 분배부(130) 및 각각의 망 인터페이스(1,2,..N)를 포함하여 이루어진다.
한편, 본 발명에 의한 전송 장치의 예로는 다중 모드 단말을 들 수 있으며, 망인터페이스의 예로는 CDMA 망인터페이스, WiBro망인터페이스, WLAN망인터페이스, HSDPA망인터페이스 및 이더넷(Ethernet) 망인터페이스 등을 들 수 있다.
도 1을 참조하여 설명하면, 세션 정보 추출부(100)는 입력된 IP 패킷의 세션 정보를 추출하고, 추출된 세션 정보를 망인터페이스 결정부(110)로 제공한다. 여기 서, 세션 정보는 목적지 IP 주소, 목적지 포트번호, 프로토콜 타입 중 적어도 하나를 포함하여, IP 패킷의 세션을 특정하는 역할을 한다.
망인터페이스 결정부(110)는 세션 정보와 망인터페이스가 맵핑된 테이블을 구비하고, 이 테이블을 기초로 IP 패킷의 세션 정보에 해당되는 망 인터페이스를 결정한다.
트래픽분배부(130)는 IP 패킷을 N가지의 망 인터페이스(1,2...,N) 중에서 망인터페이스결정부(110)에서 결정된 망인터페이스로 상기 IP 패킷을 전달한다.
한편, 새로운 세션에 해당되는 IP 패킷이 입력된 경우에는 망인터페이스 결정부(110)에 구비된 테이블에는 새로운 세션에 대해 맵핑된 망인터페이스 정보가 없으므로, 이를 위해 후보 결정부(120)을 더 포함한다. 즉, 후보 결정부(120)는 최대의 가용대역폭을 가진 망인터페이스를 후보 망인터페이스로 결정하고, 결정된 후보 망인터페이스에 대한 정보를 망인터페이스 결정부(110)에 제공한다. 이에 망인터페이스 결정부(110)는 제공받은 후보 망인터페이스를 IP 패킷의 세션 정보에 해당되는 망인터페이스로 결정한다. 또한, 망인터페이스 결정부(110)는 결정된 후보 망인터페이스를 IP 패킷의 세션 정보와 맵핑하여 테이블에 추가한다.
후보 결정부(130)의 동작에 대한 구체적인 예는 다음과 같다. 후보 결정부(120)는, 주기적으로 각 망인터페이스의 가용대역폭을 측정하여 상기 후보 망인터페이스를 결정한다. 여기서, 가용대역폭 산출 방법의 예로는 망인터페이스의 최대대역폭과 사용중인 대역폭간의 차이로 산출하는 것을 들 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 다중 모드 단말에서 트래픽 분산과 관련된 구성요소들을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 다중 모드 단말은 다양한 망에 접속 가능한 망인터페이스들(200, 210, 220)과 트래픽 분배 모듈(230), 라우팅 테이블(240) 및 트래픽 제어 모듈(250)을 포함하여 이루어진다. 도 2에는 WLAN, WiBro, CDMA에 접속 가능한 망 인터페이스를 포함하는 다중 모드 단말을 실시 예로 도시하였다. 그러나 본 발명은 두 개 이상의 네트워크 인터페이스를 포함하는 단말이라면 망의 종류에 상관없이 적용할 수가 있다. 예를 들어 WLAN1+WLAN2를 탑재한 노트북, CDMA+WiBro를 탑재한 휴대단말, CDMA+WLAN+HSDPA를 함께 탑재한 휴대단말, 혹은 WLAN+Ethernet망을 탑재한 PC 등에도 적용할 수가 있다.
망인터페이스들(200, 210, 220)은 복수의 통신망으로 동시에 데이터 접속할 수 있도록 구비된 것이다.
트래픽 분배 모듈(230)은 IP 계층으로부터 수신되는 IP 패킷에서 세션 정보를 추출한다. 이 때 세션 정보는 목적지 IP 주소, 목적지 포트 번호, 프로토콜 타입을 포함한다. 이러한 세션 정보를 통해 사용자가 실행하는 통신 응용 서비스가 서로 구별될 수 있다.
라우팅 테이블(240)은 트래픽 분배 모듈이 추출한 세션 정보를 키(key) 값으로 하여 그에 대응하는 인터페이스의 인덱스와 함께 하나의 쌍으로 기록한다. 구체적인 예는 다음과 같다.
{ (111.111.111.111), 80, TCP } -> WLAN
{ (222.222.222.222), 2000, UDP } -> WiBro
{ (33.33.33.33) , 5000, TCP } -> CDMA
즉, 목적지 IP주소가 111.111.111.111, 목적지 포트 번호가 80, 프로토콜 타입이 TCP인 IP 패킷은 WLAN 망 인터페이스(200)로 전송되도록 한다는 의미이며, 모든 패킷에 대한 세션 정보와 인터페이스 정보를 이와 같이 기록한다.
트래픽 제어 모듈(250)은 라우팅 테이블(240)을 관리하며 가용대역폭에 기반하여 복수의 망인터페이스 중에서 최적의 망인터페이스를 선정한다. 구체적인 동작의 예는 다음과 같다. 트래픽 제어 모듈(250)은 트래픽 분배 모듈(230)로부터 세션 정보를 입력받아 라우팅 테이블을 검색하여 해당하는 인터페이스 인덱스를 트래픽 분배 모듈(230)로 돌려준다. 또한 주기적으로 각 망인터페이스(200, 210, 220)의 트래픽 대역폭을 측정하여, 가장 가용 용량이 큰 망인터페이스를 새로운 세션에 대응하게 될 망인터페이스로 선정한다. 이러한 후보 망인터페이스의 선택은 다음과 같이 계산하여 선택한다. 먼저, 각 망인터페이스에 대한 현재 가용 대역폭을 수학식 1을 이용하여 구한 뒤, 가장 큰 가용 대역폭을 가진 망 인터페이스의 인덱스를 후보 망 인터페이스의 인덱스로 결정하는 것이다.
인터페이스의 현재 가용 대역폭 = 인터페이스의 최대 대역폭 - 현재 사용 대역폭
만일, 트래픽 분배 모듈(230)로부터 입력된 어떤 세션 정보가 현재 라우팅 테이블(240)에 없다면, 트래픽 제어 모듈(250)은 이렇게 선정된 후보 망인터페이스 인덱스를 트래픽 분배 모듈(230)에게 전달함으로써 패킷 분배를 수행시키고, 동시 에 라우팅 테이블(240)에 새로운 세션 정보와 후보 망인터페이스 인덱스를 추가하게 된다. 이렇게 하여, 동일한 세션 정보가 입력되면 라우팅 테이블(240)에서 기존의 망인터페이스 인덱스를 발견하게 되므로, 하나의 세션에 속하는 패킷들에 대해서는 동일한 인터페이스로 전송될 수 있다.
또한 새로 들어오는 세션의 패킷에 대해서는 가용 대역폭이 최대인 인터페이스로 전송을 시킴으로써 망 자원을 효율적으로 사용하게 되는 효과가 있다. 예를 들어, (111.111.111.111)에 대한 웹 서비스(TCP 80포트 사용)는 WLAN으로 받으면서, (222.222.222.222)에 대한 UDP 스트리밍 서비스는 WiBro 망을 이용하는 것과 같고, 이는 웹 서비스 속도에 영향을 주지 않고 UDP 스트리밍 서비스를 받을 수 있는 것을 의미한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전송 장치 및 전송 방법이 적용될 수 있는 이동 통신 환경의 예를 도시한 도면이다. 즉, 트래픽 분산 방법이 탑재된 다중 모드 단말이 다양한 통신망에 동시에 접속할 수 있는 이동 통신 환경의 예를 나타낸다. 다양한 무선 망의 형태가 등장함에 따라 서비스 중첩 지역에서는 다중 모드 단말을 통해 동시에 다수의 망에 접속할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 망인터페이스를 이용한 전송 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 우선, IP 패킷이 트래픽 분배 모듈(230)로 입력되면(S400), 트래픽 분배 모듈(230)은 IP 패킷에서 상술한 세션 정보를 추출한다(S410). 트래픽 분배 모듈(230)은 이 패킷을 어떤 망 인터페이스로 보낼지를 결정 해야 하므로 트래픽 제어 모듈(250)에게 세션 정보를 전달한다. 트래픽 제어 모듈(250)은 라우팅 테이블(240)에서 세션 정보를 검색한다(S420). 검색 결과, 새로운 세션일 경우에는(S430), 가능한 대역폭이 많이 남아 있는 망인터페이스로 패킷을 보내야 트래픽이 분산되므로, 사용가능한 대역폭이 가장 많이 남아 있는 망인터페이스의 인덱스를 트래픽 분배 모듈(230)에게 알려주어 패킷을 전송하게 된다(S450). 트래픽 제어 모듈(250)은 동시에 라우팅 테이블(240)에 세션 정보와 망인터페이스 정보를 삽입한다(S460). 한편, 트래픽 제어 모듈(230)은 주기적으로 각 망인터페이스의 트래픽 사용률을 점검하여, 가장 대역폭이 많이 남아 있는 망인터페이스를 선정해둔다.
트래픽 분배 모듈(230)로 입력된 IP 패킷의 세션 정보가 라우팅 테이블(240)에 존재한다면(S430), 이는 같은 세션에 속하는 패킷이므로 이미 지정된 망인터페이스로 패킷을 전송하면 된다(S440).
본 발명의 실시예에서는 트래픽 분배 모듈(230)과 트래픽 제어 모듈(250)을 별도의 구성요소로서 동작하는 것으로 설명하였지만, 반드시 독립된 별개의 기능 블록으로 존재할 필요는 없으며, 하나의 트래픽 제어 모듈에 해당 기능을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이러한 본원 발명인 방법 및 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 통신 단말에서 서비스 별로 트래픽을 다수의 망에 분산시킴으로써, 다중 모드 동시 접속 환경에서 최적의 통신 성능을 보장 받을 수 있고, 망 자원을 최대한 활용할 수 있다. 즉, 다중 모드 단말에서 IP 기반 데이터 트래픽을 다수의 망 인터페이스로 분산시킴으로써, 망 자원을 효율적으로 활용하고, 사용자에게는 대역폭이 향상된 것과 같은 효과를 도출한다.

Claims (13)

  1. 복수의 망인터페이스를 구비한 전송 장치에 있어서,
    IP 패킷의 세션 정보를 추출하는 세션정보 추출부;
    세션 정보와 망인터페이스가 맵핑된 테이블로부터, 상기 추출된 IP 패킷의 세션정보에 해당되는 망 인터페이스를 결정하는 망인터페이스 결정부; 및
    상기 결정된 망인터페이스로 상기 IP 패킷을 전달하는 트래픽 분배부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 망인터페이스를 구비한 전송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    최대의 가용대역폭을 가진 망인터페이스를 후보 망인터페이스로 결정하는 후보 결정부를 더 포함하고,
    상기 망인터페이스 결정부는 상기 IP 패킷의 세션 정보가 상기 테이블에 없는 경우, 상기 후보 망인터페이스를 상기 IP 패킷의 세션 정보에 해당되는 망인터페이스로 결정하는 것을 특징으로 하는 복수의 망인터페이스를 구비한 전송 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 망인터페이스 결정부는,
    상기 결정된 후보 망인터페이스를 상기 IP 패킷의 세션 정보와 맵핑하여 상기 테이블에 추가하는 것을 특징으로 하는 복수의 망인터페이스를 구비한 전송 장 치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 후보 결정부는, 주기적으로 각 망인터페이스의 가용대역폭을 측정하여 상기 후보 망인터페이스를 결정하고,
    상기 가용대역폭은 망인터페이스의 최대대역폭과 사용중인 대역폭간의 차이로 산출되는 것을 특징으로 하는 복수의 망인터페이스를 구비한 전송 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 세션 정보는,
    목적지 IP 주소, 목적지 포트번호, 프로토콜 타입 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 망인터페이스를 구비한 전송 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 복수의 망인터페이스는,
    CDMA 망인터페이스, WiBro망인터페이스, WLAN망인터페이스, HSDPA망인터페이스 및 이더넷(Ethernet) 망인터페이스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 망인터페이스를 구비한 전송 장치.
  7. 복수의 망인터페이스를 이용하여 패킷을 전송하는 방법에 있어서,
    IP 패킷의 세션 정보를 추출하는 단계;
    세션 정보와 망인터페이스가 맵핑된 테이블로부터, 상기 추출된 IP 패킷의 세션정보에 해당되는 망 인터페이스를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 망인터페이스로 상기 IP 패킷을 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 망인터페이스를 이용한 전송 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    최대의 가용대역폭을 가진 망인터페이스를 후보 망인터페이스로 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 망인터페이스를 결정하는 단계는 상기 IP 패킷의 세션 정보가 상기 테이블에 없는 경우, 상기 후보 망인터페이스를 상기 IP 패킷의 세션 정보에 해당되는 망인터페이스로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 망인터페이스를 이용한 전송 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 망인터페이스를 결정하는 단계는,
    상기 결정된 후보 망인터페이스를 상기 IP 패킷의 세션 정보와 맵핑하여 상기 테이블에 추가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 망인터페이스를 이용한 전송 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 후보 망인터페이스로 결정하는 단계는 주기적으로 각 망인터페이스의 가용대역폭을 측정하여 상기 후보 망인터페이스를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 가용대역폭은 망인터페이스의 최대대역폭과 사용중인 대역폭간의 차이로 산출되는 것을 특징으로 하는 복수의 망인터페이스를 이용한 전송 방법.
  11. 제7항에 있어서, 상기 세션 정보는,
    목적지 IP 주소, 목적지 포트번호, 프로토콜 타입 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 망인터페이스를 이용한 전송 방법.
  12. 제7항에 있어서, 상기 복수의 망인터페이스는,
    CDMA 망인터페이스, WiBro망인터페이스, WLAN망인터페이스, HSDPA망인터페이스 및 이더넷(Ethernet) 망인터페이스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 망인터페이스를 이용한 전송 방법.
  13. 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하는 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
KR1020060025211A 2005-12-08 2006-03-20 복수의 망인터페이스를 구비한 전송 장치 및 이를 이용한전송 방법 KR100779080B1 (ko)

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