KR100780921B1 - 청크첵섬을 사용하는 무선 인터넷 에스씨티피 송수신시스템 및 방법 - Google Patents

청크첵섬을 사용하는 무선 인터넷 에스씨티피 송수신시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 인터넷 응용서비스에서 하부 전송프로토콜로써 SCTP(Stream Control Transmission Protocol)를 사용하는 경우에 대하여, SCTP 패킷에 청크첵섬(Chunk Checksum) 필드를 추가로 사용하여 패킷손실과 패킷오류를 구분함으로써 효율적인 재전송 알고리즘을 수행하고, 송수신 장치간의 패킷전송에 대한 전송처리율(Throughput) 성능을 향상시키는 무선 인터넷 SCTP 송수신 시스템 및 방법에 관한 것이다.
무선인터넷, SCTP, 패킷오류(Corruption), 청크첵섬(Chunk Checksum), 전송처리율(Throughput)

Description

청크첵섬을 사용하는 무선 인터넷 에스씨티피 송수신 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR SCTP TRANSMISSION USING CHUNK CHECKSUM IN WIRELESS INTERNET SYSTEM}
도 1은 일반적인 SCTP(Stream Control Transmission Protocol) 데이터 패킷의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 일반적인 SCTP 기본 헤더의 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 SCTP 데이터 청크의 헤더의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 인터넷 SCTP 송수신 장치의 블록구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도면으로, 무선 인터넷 SCTP 송수신 시스템을 구성하는 송신장치와 수신장치간의 데이터 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도면으로, 청크첵섬을 사용하여 데이터 청크의 오류 발생 여부를 판단하고 그 판단 결과에 따라 패킷 처리를 수행하는, 무선 인터넷 SCTP 수신 장치의 동작 과정들을 도시하는 순서흐름도이다.
본 발명은 무선 인터넷에서의 SCTP 송수신 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 무선 인터넷 환경에서 SCTP 패킷의 전송처리율 향상을 위한 청크첵섬을 사용하는 무선 인터넷 SCTP 송수신 시스템 및 방법에 관한 것이다.
스트림 제어 전송 프로토콜(Stream Control Transmission Protocol; 이하 "SCTP"라 한다)은 전화망과 컴퓨터 네트워크의 융합을 위해 개발된 전송 프로토콜로써, IETF(Internet Engineering Task Force)의 SIGTRAN(SIGnalling TRANsport) 워킹그룹에 의해 개발되었다. SCTP는 데이터 전송의 신뢰성을 향상시키기 위해, 전송 중에 손실된 데이터가 없는지를 체크하고, 손실된 데이터가 존재하는 경우에는 해당 데이터를 재전송하는 재전송 알고리즘을 제공한다.
SCTP의 재전송 알고리즘은, SCTP 패킷의 전송 중에 SCTP 패킷의 손실이 발생했는지를 판단하고, SCTP 패킷의 손실이 발생했다고 판단되면, 손실된 SCTP 패킷을 재전송하도록 이루어진다. 한편, 종래의 재전송 알고리즘에서 SCTP 수신 장치는, SCTP 패킷이 수신되면, 수신된 SCTP 패킷에 대한 무결성 체크를 수행하고, 무결성 체크 결과 오류가 발생했다고 판단되는 SCTP 패킷에 대해서는 응답 메시지를 보내지 않는다. 이로 인해 해당 SCTP 패킷을 송신한 SCTP 송신 장치는, 해당 SCTP 패킷이 손실되었다고 판단하고, 해당 SCTP 패킷을 재전송하게 된다.
종래의 재전송 알고리즘에서는, SCTP 패킷의 일부분이 손실되거나 SCTP 패킷의 일부분에 오류가 발생한 경우에도 해당 SCTP 패킷 전체가 손실된 것으로 간주되는 것이다. 이하 SCTP 패킷의 일부분이 손실되거나, SCTP 패킷의 일부분에 오류가 발생한 경우를 "패킷 오류"라 칭하고, SCTP 패킷의 전부가 손실된 경우를 "패킷 손실"이라 칭하기로 한다. 종래에는 SCTP 패킷의 오류는 SCTP 패킷 손실과 같이 간주되었고, 이로 인해 SCTP 패킷의 오류 발생 시에도 해당 SCTP 패킷 전체가 폐기(discard)되고, 해당 SCTP 패킷 전체가 재전송되어야 했다. 이는 불필요한 데이터의 재전송을 유발하며, 전송처리율을 저하시킨다는 문제점을 가진다. 이러한 문제점은, 특히 높은 비트에러율(bit error rate)을 갖는 무선망 환경에서 심각하게 나타난다. 무선망에서는 높은 비트에러율에 의해 패킷 오류(corruption)가 빈번하게 발생한다. 이러한 패킷 오류는 패킷 손실로 간주되며, 패킷 손실로 인해 SCTP 송신 장치는 혼잡 윈도우(congestion window)를 감소시키게 된다. 혼잡 윈도우의 크기 감소는 SCTP 패킷의 전송처리율을 크게 저하시킨다.
즉, 무선 인터넷 환경에서 SCTP 패킷의 전송처리율을 향상시키기 위해서는, SCTP 패킷의 오류를 SCTP 패킷의 손실과 구분하여 판단하고, 그에 따른 재전송을 수행할 수 있는 시스템 및 방법이 요구된다.
따라서 본 발명의 목적은, 무선 인터넷에서의 SCTP 패킷 전송 시에 발생하는 패킷 오류와 패킷 손실을 구분하여 판단하고, 패킷 오류 발생 시에는 오류가 발생한 부분에 대한 재전송이 이루어지도록 하는 무선 인터넷 SCTP 송수신 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무선 인터넷 SCTP(Stream Control Transmission Protocol) 송수신 장치는, SCTP 패킷 송신 시, 해당 SCTP 패킷에 포함되는 모든 데이터 청크들에 대해서 각각의 데이터 청크에 대응하는 청크첵섬 필드를 생성하여 데이터 청크의 헤더에 포함시켜서 송신 SCTP 패킷을 생성하거나, SCTP 패킷 수신 시, 수신 SCTP 패킷에 포함된 청크첵섬 필드를 사용하여 해당 SCTP 패킷에 포함된 모든 데이터 청크들에 대해 무결성 체크를 수행하고, 상기 수신된 SCTP 패킷을 송신한 대국 장치에 송신할 SACK(Selective ACKnowledgement) 패킷을 상기 무결성 체크 결과에 대응하도록 생성하는 제어부와, 상기 제어부로부터 상기 생성한 SCTP 패킷을 입력받아 대국 장치에 송신하거나, 대국 장치로부터 SCTP 패킷을 수신하여 상기 제어부에 출력하는 송수신부와, 상기 송신 SCTP 패킷에 포함되는 데이터 및 해당 데이터에 대응하는 정보 또는 상기 수신한 데이터 및 해당 데이터에 대응하는 정보를 저장하는 저장부를 포함한다.
상기 제어부는 상기 수신한 SCTP 패킷의 기본 헤더에 포함된 기본첵섬 필드를 사용하여 해당 SCTP 패킷에 대한 무결성 체크를 수행하고, 오류가 발생했다고 판단된 SCTP 패킷에 대해 상기 데이터 청크들에 대한 무결성 체크를 수행한다.
상기 제어부는 상기 수신한 SCTP 패킷에 포함된 데이터 청크들에 대한 무결성 체크 결과에 대응하여, 오류가 발생한 데이터 청크를 폐기하거나 오류가 발생하지 않은 데이터 청크의 TSN(Transmission Sequence Number) 값을 상기 저장부에 저장하고, 수신 SCTP 패킷을 송신한 대국 장치에 송신할 SACK 청크에 상기 저장부에 저장된 TSN 값들을 포함시킨다.
상기 제어부는 대국 장치로부터 SACK 청크가 수신되면, 상기 SACK 청크에 포 함된 TSN 값에 대응하는 데이터 청크를 상기 저장부로부터 독출하고, 독출한 청크를 포함하는, 상기 대국 장치에 재전송할 SCTP 패킷을 생성한다.
상기 제어부는 상기 SCTP 패킷의 송신과 동시에 재전송타이머의 카운트를 개시하고, 소정의 시간 내에 상기 SCTP 패킷에 대한 응답이 수신되지 않으면 혼잡 윈도우의 크기를 변경한다.
상기 제어부는 상기 송신한 SCTP 패킷에 대응하는 SACK 청크가 수신되면, 상기 SACK 청크에 포함된 정보에 대응하여 혼잡 윈도우의 크기를 조절한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 무선 인터넷 SCTP 송수신 시스템은, SCTP 패킷의 송신시, 해당 SCTP 패킷에 포함되는 모든 데이터 청크들 각각에 대응하는 청크첵섬 필드를 포함하는 SCTP 패킷을 생성하여 대국 장치에 송신하고, 송신한 SCTP 패킷에 대응하는 SACK 청크에 대응하는 재전송 SCTP 패킷을 생성하여 상기 대국 장치에 송신하고는 무선 인터넷 SCTP 송신 장치와, 상기 무선 인터넷 SCTP 송신 장치로부터 수신한 SCTP 패킷에 포함된 청크첵섬 필드를 사용하여 해당 SCTP 패킷에 포함된 모든 데이터 청크들에 대해 무결성 체크를 수행하고, 상기 무결성 체크 결과에 대응하는 SACK 청크를 생성하여 상기 무선 인터넷 SCTP 송신 장치에 송신하는 무선 인터넷 SCTP 수신 장치를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 무선 인터넷 SCTP 송수신 시스템에서의 SCTP 패킷 송수신 방법은, 무선 인터넷 SCTP 송신 장치가 해당 SCTP 패킷에 포함되는 데이터 청크들에 대응하는 청크첵섬 필드를 포함하는 SCTP 패킷을 생성하여 송신하는 단계와, 무선 인터넷 SCTP 수신 장치가 상기 SCTP 패킷을 수신하고, 수신한 SCTP 패킷에 대한 무결성 체크를 수행하는 단계와, 상기 무선 인터넷 SCTP 수신 장치가 상기 무결성 체크 결과 오류가 발생했다고 판단된 SCTP 패킷에 대해, 해당 SCTP 패킷에 포함된 청크첵섬 필드를 사용하여 해당 SCTP 패킷에 포함된 데이터 청크들에 대한 무결성 체크를 수행하는 단계와, 상기 무선 인터넷 SCTP 수신 장치가 상기 무결성 체크의 결과에 따라, 오류가 발생한 데이터 청크를 폐기하거나 오류가 발생하지 않은 데이터 청크에 대응하는 TSN 값을 저장하는 단계와, 상기 무선 인터넷 SCTP 수신 장치가 상기 저장된 TSN 값을 포함하는 SACK 청크를 생성하여 상기 무선 인터넷 SCTP 송신 장치에 송신하는 단계와, 상기 무선 인터넷 SCTP 송신 장치가 상기 수신한 SACK 청크에 대응하는 재전송 SCTP 패킷을 생성하여 상기 무선 인터넷 SCTP 수신 장치에 송신하는 단계를 포함한다.
상기 방법은, 상기 무선 인터넷 SCTP 송신장치가 상기 SCTP 패킷의 송신과 동시에 소정의 시간으로 설정된 재전송 타이머의 카운트를 개시하는 단계와, 상기 무선 인터넷 SCTP 송신장치가 상기 소정의 시간 내에 상기 송신한 SCTP 패킷에 대응하는 응답이 수신되는지 판단하는 단계와, 상기 무선 인터넷 SCTP 송신장치가 상기 응답이 수신되지 않는 SCTP 패킷을 재전송하고, 혼잡 윈도우의 크기를 변경하는 단계를 더 포함한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에서는 SCTP 패킷 오류와 SCTP 패킷 손실의 구분을 위해, 청크첵섬 필드가 SCTP 패킷에 추가된다. 청크첵섬 필드에 포함되는 청크첵섬 값은, 데이터 청크 단위의 무결성 체크를 위해 사용된다. 따라서, 본 발명에 따른 무선 인터넷 SCTP 송신 장치는 청크첵섬 필드를 포함하는 SCTP 패킷을 생성하 여 송신할 수 있어야 하고, 무선 인터넷 SCTP 수신 장치는 수신한 패킷에 대해 청크첵섬 값을 이용한 무결성 체크를 수행할 수 있어야 한다. 이들 무선 인터넷 SCTP 송신 장치와 무선 인터넷 SCTP 수신 장치가 무선 인터넷 SCTP 송수신 시스템을 구성할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 일반적인 SCTP(Stream Control Transmission Protocol) 데이터 패킷의 구조를 도시한 도면이다.
일반적인 SCTP 데이터 패킷은 기본 헤더(base header)(100), 청크 헤더(102) 및 사용자 데이터 부(104)를 포함하도록 구성될 수 있다. 이들 중 청크 헤더(chunk header)(102)와 사용자 데이터(user data)부(104)를 합하여 데이터 청크(data chunk)라 한다. 데이터 청크는 데이터의 전송을 위해 사용되는 청크이다. SCTP에서는 데이터 청크 외에도, SCTP의 연결 설정, 해제, 에러 전송 등을 위한 제어 청크(control chunk)와 응답을 위한 SACK 청크(Selective ACKnowledgement) 등이 사용될 수 있다. SACK 청크는 제어 청크의 하나로 구분되기도 한다. 본 발명에 따른 청크에 대한 무결성 체크는 데이터 청크를 대상으로 함이 바람직하므로, 하기에서는 데이터 청크를 대상으로 하여 본 발명이 설명될 것이다.
기본 헤더(100)에는 해당 SCTP 패킷의 전송을 위한 정보, 무결성 체크를 위 한 정보 등이 포함된다. 기본 헤더(100)는 12바이트로 구성됨이 일반적이다. 청크 헤더(102)에는 각 데이터 청크의 식별을 위한 정보 등이 포함된다. 사용자 데이터부(104)에는 전송하고자 하는 데이터가 포함된다.
SCTP 송수신 시스템에서는 기본 헤더(100)에 포함된 기본첵섬 필드를 통해 무결성 체크가 이루어진다.
도 2는 일반적인 SCTP 기본 헤더의 구조를 도시한 도면이다.
SCTP 기본 헤더는 소스 포트번호(200), 수신 포트번호(202), Verification Tag(204) 및 기본첵섬(206) 필드를 포함한다. 소스 포트번호(200) 필드에는 해당 SCTP 패킷을 송신한 측의 포트번호가 포함되고, 수신 포트번호(202) 필드에는 해당 SCTP 패킷을 수신하는 측의 포트번호가 포함된다. Verification Tag(204) 필드는 어소시에이션(association)이 설정된 엔드포인트(Endpoint)들을 식별하기 위해 사용된다. 기본첵섬(206) 필드는 해당 SCTP 패킷 전체에 대한 무결성 체크를 위해 사용된다. 무결성 체크는 해당 SCTP 패킷에 대한 오류 발생 여부의 판단을 위해 수행된다.
한편, 본 발명에서는, 각 데이터청크에 포함되는 청크첵섬 필드를 사용한, 각 데이터청크에 대한 무결성 체크가 수행된다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 SCTP 데이터청크 헤더의 구조를 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명을 수행을 위해 제안되는 SCTP 데이터 청크 헤더는, 타입(type)(300) 필드, 예약(reserved)(302) 필드, 길이(Length)(304) 필드, TSN(Transmission Sequence Number)(306) 필드, Stream Identifier S(308) 필드, Stream Sequence Number n(310) 필드, 페이로드 프로토콜 식별자(Payload Protocol Identifier)(312) 필드 및 청크첵섬(Chunk Checksum)(314) 필드를 포함하도록 구성된다. 이들 필드들 중 타입(300) 필드 내지 페이로드 프로토콜 식별자(312) 필드는 SCTP에 대한 표준에 정의되어 있는, 일반적인 필드들이다. 이들 필드들의 전체 크기는 16바이트이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에서는, 이들 필드들에 4바이트의 청크첵섬(314) 필드가 포함된다. 즉, 본 발명의 수행을 위해 사용되는 SCTP 패킷은, 전체 크기가 20바이트인 청크 헤더를 포함함이 바람직하다. 청크첵섬(314) 필드에 포함된 청크첵섬 값은, "데이터 청크 헤더"에 포함되어 있는 TSN 정보의 무결성 체크를 위해 사용된다. 즉, 청크첵섬(314) 필드는 SCTP 패킷에 포함된 데이터 청크들 중 어느 데이터 청크에 오류가 발생했는지의 판단을 위해 사용된다. 무결성 체크에서는, 4바이트의 청크첵섬 필드를 포함한 전체 20바이트의 데이터청크의 헤더에 대한 청크첵섬값이 '0'이 나오는 경우에 오류가 없는 것으로 간주되고, '0'이 아닌 다른 값이 나오는 경우에는 오류가 있는 것으로 간주됨이 일반적이다.
청크첵섬(314) 필드는 무선 인터넷 SCTP 송신 장치에 의해 SCTP 패킷에 추가된다. 즉, 무선 인터넷 SCTP 송신 장치는 SCTP 패킷 전송 시에, 기본첵섬과는 별도로, 패킷 내에 포함되는 각 데이터 청크에 청크첵섬(314) 필드를 추가하여 SCTP 패킷을 생성하고, 생성한 SCTP 패킷을 송신한다. 청크첵섬 필드는 데이터 청크 헤더의 무결성 체크를 위해 사용된다.
본 발명에 따른 무선 인터넷 SCTP 수신 장치는, 수신한 SCTP 패킷에 포함된 청크첵섬 필드를 사용하여 SCTP 패킷의 전송 과정에서 발생한 데이터 청크 오류(corruption)를 탐지하고, 오류가 발생한 데이터 청크의 재전송을 무선 인터넷 SCTP 송신 장치에 요청한다. 재전송되어야 할 데이터 청크는 해당 데이터 청크의 TSN 정보의 전송을 통해 무선 인터넷 SCTP 송신 장치에 알려질 수 있다. 이와 같은 데이터 청크 단위의 재전송 알고리즘을 수행하기 위해, 무선 인터넷 SCTP 수신 장치는 SCTP 패킷에 오류가 발생했다고 판단되는 경우, 해당 SCTP 패킷을 바로 폐기하지 않고, 데이터 청크 단위의 무결성 체크를 수행한다. 즉, 데이터 청크 단위의 무결성 체크는, 오류가 발생했다고 판단되는 수신 SCTP 패킷에 포함된 데이터 청크를 대상으로 하여 수행된다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 인터넷 SCTP 송수신 장치의 블록구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 인터넷 SCTP 송수신 장치는, 송수신부(400), 제어부(410) 및 저장부(420)를 포함하도록 구성될 수 있다.
먼저, 도 4에 도시된 장치가 무선 인터넷 환경에서 SCTP 패킷을 송신하는 무선 인터넷 SCTP 패킷 송신 장치로써 동작하는 경우에 대해 설명하도록 한다.
무선 인터넷 SCTP 패킷을 송신하는 송신 장치로 동작하는 경우, 도 4에 도시된 제어부(410)는, 상위 응용으로부터 입력받은 데이터를 포함하는 SCTP 패킷을 생성한다. 이때, 제어부(410)는 송신하고자 하는 SCTP 패킷에 포함되는 데이터 청크에, 해당 데이터 청크에 대한 무결성 체크를 위한 청크첵섬 필드를 포함시킨다. 생성된 SCTP 패킷은 해당 SCTP 패킷의 목적지인 무선 인터넷 SCTP 수신 장치에 전송된다. SCTP 패킷의 목적지인 무선 인터넷 SCTP 수신 장치를, 해당 SCTP 패킷을 송신한 장치의 대국 장치라 할 수 있다. 무선 인터넷 SCTP 수신 장치의 입장에서는, 자신이 수신한 SCTP 패킷을 송신한 장치가 대국 장치가 된다.
SCTP 패킷을 생성하여 송신한 무선 인터넷 SCTP 송신 장치의 제어부(410)는, 자신이 송신한 SCTP 패킷 또는 해당 SCTP 패킷에 포함된 데이터 청크가 전송 과정에서 손실되지 않았는지를 판단한다. SCTP 패킷의 손실은 재전송 타이머에 의해 판단됨이 일반적이고, 데이터 청크의 손실 여부는 해당 SCTP 패킷에 대응하여 수신되는 응답인 SACK(Selective ACKnowledgement, 이하 "SACK"라 한다) 청크에 의해 판단될 수 있다. SACK 청크는 SCTP 프로토콜에서 재전송 요구 및 패킷의 수신 여부 상태를 알리기 위해 사용되는 청크이다.
제어부(410)는 SCTP 패킷을 송신할 때, 해당 SCTP 패킷의 송신과 동시에 소정의 시간으로 설정된 재전송 타이머의 카운트를 개시한다. 재전송 타이머의 설정 시간은 네트워크 환경 등을 고려하여 설정될 수 있다. 제어부(410)는 재전송 타이머의 설정 시간 내에 송신한 SCTP 패킷에 대한 응답이 수신되지 않으면, 즉 재전송 타이머가 만료(expire)될 때까지 송신한 SCTP 패킷에 대한 응답이 수신되지 않으면, 해당 SCTP 패킷이 손실된 것으로 판단한다. 제어부(410)는 SCTP 패킷이 손실된 것으로 판단되면, 해당 SCTP 패킷을 재전송하고, 혼잡 윈도우의 크기를 변경한다. 재전송 발생으로 인한 혼잡 윈도우의 크기 변경은, 혼잡 윈도우의 크기를 줄이는 변경임이 일반적이다. 한편, 혼잡 윈도우의 크기 변경의 수행 조건은 네트워 크 환경 등을 고려하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 무선 인터넷 SCTP 송신 장치는, 전송 속도 등의 환경 변화가 빠른 네트워크에서는 한 번씩의 패킷 재전송이 발생할 때마다 혼잡 윈도우의 크기를 변경하고, 환경 변화가 느린 네트워크에서는 소정의 횟수 이상의 재전송이 연속적으로 발생할 때 혼잡 윈도우의 크기를 변경할 수 있다.
한편, SCTP 패킷이 손실된 것이 아니라 SCTP 패킷에 오류가 발생한 경우라면, 무선 인터넷 SCTP 송신 장치는 무선 인터넷 SCTP 수신 장치로부터 SACK 청크를 수신하게 된다. 제어부(410)는 무선 인터넷 SCTP 패킷 수신 장치로부터 SACK 청크가 수신되면, 수신한 SACK 청크를 분석하여 해당 SACK 청크에 포함된 TSN 정보를 추출하고, 추출한 TSN 정보를 사용하여 어떤 데이터 청크가 손실되었는지를 판단할 수 있다. 제어부(410)는 손실된 데이터 청크를 포함하는 재전송 SCTP 패킷을 생성하여 무선 인터넷 SCTP 수신 장치에 송신한다. 이 경우, 송신한 SCTP 패킷에 해단 응답으로써 SACK 청크가 수신되었으므로, 제어부(410)는 혼잡 윈도우의 크기 변경을 수행하지 않는다. SACK 청크가 수신되면, 제어부(410)는 재전송 타이머를 초기화한다. 혼잡 윈도우의 크기 변경은 SACK 청크에 포함된 정보에 의해 지시되기도 한다. SACK 청크를 사용하여 혼잡 윈도우의 크기 변경을 지시하는 경우, 패킷의 손실이 아닌 오류를 알리는 SACK 청크는, 혼잡 윈도우의 크기를 변경하지 말 것을 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 SCTP 송신 장치의 송수신부(400)는 제어부(410)로부터 SCTP 패킷 또는 재전송 SCTP 패킷을 입력받아 대국 장치에 송신하거나, 대국 장치로부터 수신한 SACK 청크를 제어부(410)에 출력한다.
무선 인터넷 SCTP 송신 장치의 저장부(420)는 송신된 SCTP 패킷에 포함된 데이터를 저장한다. 저장부(420)에 저장된 데이터는 재전송 SCTP 패킷의 생성 시에 사용될 수 있다. 따라서 저장부(420)에 저장된 데이터는, 적어도 해당 데이터의 전송이 정상적으로 완료되었다고 판단될 때까지는 보존된다.
다음으로, 도 4에 도시된 장치가 무선 인터넷 환경에서 SCTP 패킷을 수신하는 무선 인터넷 SCTP 수신 장치로써 동작하는 경우에 대해 설명하도록 한다.
무선 인터넷 SCTP 수신 장치의 송수신부(400)는 대국 장치로부터 SCTP 패킷을 수신하고, 수신한 SCTP 패킷을 제어부(410)에 출력한다. 제어부(410)는 수신한 SCTP 패킷에 포함된 기본첵섬 필드를 사용하여 해당 SCTP 패킷에 대한 무결성 체크를 수행한다. 기본첵섬 필드를 사용한 무결성 체크에 의해 정상 패킷이라고 판단된 SCTP패킷은, 소정의 정상 패킷 처리 절차에 따라 처리된다. 정상 패킷은 기존의 프로토콜에 의해 처리됨이 바람직하다.
제어부(410)는 기본첵섬 필드를 사용한 무결성 체크에 의해 오류가 발생했다고 판단된 SCTP 패킷에 대해서는, 해당 SCTP 패킷에 포함된 데이터 청크들에 대한 각 데이터 청크 단위의 무결성 체크를 수행하게 된다. 데이터 청크 단위의 무결성 체크는, 청크첵섬 필드에 의해 이루어진다. 제어부(410)는 청크첵섬 필드를 사용하여 데이터 청크들 각각의 헤더에 대한 무결성 체크를 수행한다. 제어부(410)는 청크 헤더에 오류가 발생한 데이터 청크를 폐기하고, 청크 헤더에 오류가 발생하지 않은 데이터 청크의 TSN 정보를 저장한다. 오류가 발생한 데이터 청크를 폐기하는 이유는, 오류가 발생한 경우에는 해당 데이터 청크의 TSN 값이 부정확한 값이며, 의미가 없게 되기 때문이다. 즉, 해당 데이터 청크의 헤더에 대한 무결성 체크 결과, 청크 헤더에 오류가 발생했다고 판단되는 데이터 청크는 손실된 청크로 간주된다.
제어부(410)는 저장된 데이터 청크의 TSN 정보를 포함하는 SACK 청크를 생성한다. 저장된 TSN 정보는 손실이 아닌 오류가 발생했다고 판단된 데이터 청크들의 TSN 정보이다. 즉, 오류가 발생한 데이터 청크의 재전송을 요청하는 SACK 청크는, 데이터 청크에 대한 무결성 체크 결과에 대응하도록 생성된다. 이때, 오류가 발생한 데이터 청크의 재전송을 요청하는 SACK 청크는, 혼잡 윈도우의 크기를 변경하지 않도록 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
제어부(410)에 의해 생성된 SACK 청크는, 송수신부(400)에 출력되고 송수신부(400)에 의해 대국 장치에 전송된다.
무선 인터넷 SCTP 수신 장치의 저장부(420)는 데이터 청크의 TSN 정보를 저장할 수 있다.
전술한 무선 인터넷 SCTP 송신 장치와 무선 인터넷 SCTP 수신 장치는 무선 인터넷 SCTP 송수신 시스템을 구성하게 된다. 전술한 두 장치들 간의 SCTP 패킷의 전송, 손실된 SCTP 패킷 또는 데이터 청크의 재전송 요청 등은 기본 헤더에 포함된 전송 정보를 사용하여 이루어질 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도면으로, 무선 인터넷 SCTP 송수신 시스템을 구성하는 송신장치와 수신장치 간의 데이터 흐름도이다.
무선 인터넷 SCTP 송신 장치(500)는 청크첵섬 필드를 포함하는 데이터 청크를 생성하고, 생성한 데이터 청크를 포함하는 SCTP 패킷을 생성하여(520단계), 무선 인터넷 SCTP 수신 장치(510)에 전송한다(522단계). 무선 인터넷 SCTP 수신 장치(510)는 수신한 SCTP 패킷의 분석, 즉 해당 SCTP 패킷에 대한 무결성 체크를 수행하고(524단계), 수신한 패킷이 정상 패킷이면(526단계), 기존의 프로토콜에 따라 해당 패킷을 정상처리한다. 한편, 무선 인터넷 SCTP 수신 장치(510)는 수신한 SCTP 패킷이 오류가 발생한 패킷이면 해당 SCTP 패킷에 포함된 데이터 청크들 각각의 청크 헤더에 대한 무결성 체크를 수행하여 각 데이터 청크에 오류가 발생했는지 아닌지를 판단한다(528단계). 무선 인터넷 SCTP 수신 장치(510)는 청크 헤더에 오류가 발생한 데이터 청크를 손실로 판단하여 폐기하고, 청크 헤더에 오류가 발생하지 않은 데이터 청크의 TSN 정보를 저장한다. 이후, 무선 인터넷 SCTP 수신 장치(510)는 저장된 TSN 정보를 사용하여 오류가 발생한 패킷의 재전송을 요청하는 SACK 청크를 생성하고(530단계), 생성한 SACK 청크를 무선 인터넷 SCTP 송신 장치(500)에 전송한다(532단계). 무선 인터넷 SCTP 송신장치(500)는 수신한 SACK 청크에 대응하는 재전송 패킷을 생성하고(534단계), 생성한 재전송 패킷을 무선 인터넷 SCTP 수신 장치(510)에 전송한다(536단계).
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도면으로, 청크첵섬을 사용하여 데이터 청크의 오류 발생 여부를 판단하고 그 판단 결과에 따라 패킷 처리를 수행하는, 무선 인터넷 SCTP 수신 장치의 동작 과정들을 도시하는 순서흐름도이다.
무선 인터넷 SCTP 수신 장치는 SCTP 패킷이 수신되면(600단계), 수신된 SCTP 패킷에 포함된 기본첵섬 필드를 사용하여 해당 SCTP 패킷에 대한 무결성 체크를 수행한다(602단계). 수신한 SCTP 패킷에 대한 무결성 체크 결과, 해당 SCTP 패킷에 오류가 발생했다고 판단되면(604단계), 무선 인터넷 SCTP 수신 장치는 해당 SCTP 패킷에 포함된 데이터 청크들 각각의 청크 헤더에 대한 무결성 체크를 수행한다(608단계). 데이터 청크들에 대한 무결성 체크는 해당 SCTP 패킷에 포함된 청크첵섬 필드에 의해 수행된다. 데이터 청크 헤더에 오류가 발생했는지 아닌지를 판단한(610단계) 무선 인터넷 SCTP 수신장치는, 오류가 발생한 데이터 청크를 폐기하고(630단계), 오류가 발생하지 않은 데이터 청크의 TSN 정보를 저장한다(612단계). 무선 인터넷 SCTP 수신 장치는 오류가 발생한 데이터 청크의 재전송을 요청하는 SACK 청크를 생성하여 무선 인터넷 SCTP 송신 장치에 전송한다(614단계). 전술한 과정들은 SCTP 패킷의 수신이 종료되었다고 판단(616단계)될 때까지 반복 수행된다. 한편, 제 604단계에서 오류가 발생하지 않았다고 판단된 SCTP 패킷은 정상적인 패킷으로 처리된다(620단계).
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명은, 비트에러율이 높은 무선인터넷 환경에서 SCTP 패킷의 송수신 시에, SCTP 패킷에 포함되는 데이터 청크에 청크첵섬 필드를 추가하여 송신하고, 수신한 SCTP 패킷에 대해 해당 SCTP 패킷의 데이터 청크에 포함된 청크첵섬 필드를 사용하여 데이터 청크 단위의 무결성 체크를 수행함으로써 패킷오류와 패킷손실을 구분하고, 이를 통해 효율적인 재전송 알고리즘을 수행한다. 또, 송신 장치에서의 혼잡 윈도우의 크기 감소를 방지하여 SCTP 전송처리율을 향상시킬 수 있다.

Claims (10)

  1. 무선 인터넷 SCTP(Stream Control Transmission Protocol) 송수신 장치에 있어서,
    SCTP 패킷 송신 시, 해당 SCTP 패킷에 포함되는 모든 데이터 청크들에 대해서 각각의 데이터 청크에 대응하는 청크첵섬 필드를 생성하여 데이터 청크 헤더에 포함시켜서 송신 SCTP 패킷을 생성하거나, SCTP 패킷 수신 시, 수신 SCTP 패킷에 포함된 청크첵섬 필드를 사용하여 해당 SCTP 패킷에 포함된 모든 데이터 청크들에 대해 무결성 체크를 수행하고, 상기 수신된 SCTP 패킷을 송신한 대국 장치에 송신할 SACK(Selective ACKnowledgement) 패킷을 상기 무결성 체크 결과에 대응하도록 생성하는 제어부;
    상기 제어부로부터 상기 생성한 SCTP 패킷을 입력받아 대국 장치에 송신하거나, 대국 장치로부터 SCTP 패킷을 수신하여 상기 제어부에 출력하는 송수신부; 및
    상기 송신 SCTP 패킷에 포함되는 데이터 및 해당 데이터에 대응하는 정보 또는 상기 수신한 데이터 및 해당 데이터에 대응하는 정보를 저장하는 저장부를 포함함을 특징으로 하는 청크첵섬을 사용하는 무선 인터넷 SCTP 송수신 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 수신한 SCTP 패킷의 기본 헤더에 포함된 기본첵섬 필드를 사용하여 해당 SCTP 패킷에 대한 무결성 체크를 수행하고, 오류가 발생했다고 판단된 SCTP 패킷에 대해 상기 데이터 청크들에 대한 무결성 체크를 수행함을 특징으로 하는 청크첵섬을 사용하는 무선 인터넷 SCTP 송수신 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 수신한 SCTP 패킷에 포함된 데이터 청크들에 대한 무결성 체크 결과에 대응하여, 오류가 발생한 데이터 청크를 폐기하거나 오류가 발생하지 않은 데이터 청크의 TSN(Transmission Sequence Number) 값을 상기 저장부에 저장하고, 수신 SCTP 패킷을 송신한 대국 장치에 송신할 SACK 청크에 상기 저장부에 저장된 TSN 값들을 포함시킴을 특징으로 하는 청크첵섬을 사용하는 무선 인터넷 SCTP 송수신 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는 대국 장치로부터 SACK 청크가 수신되면, 상기 SACK 청크에 포함된 TSN 값에 대응하는 데이터 청크를 상기 저장부로부터 독출하고, 독출한 청크를 포함하는, 상기 대국 장치에 재전송할 SCTP 패킷을 생성함을 특징으로 하는 청크첵섬을 사용하는 무선 인터넷 SCTP 송수신 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 SCTP 패킷의 송신과 동시에 재전송타이머의 카운트를 개시하고, 소정의 시간 내에 상기 SCTP 패킷에 대한 응답이 수신되지 않으면 혼잡 윈 도우의 크기를 변경함을 특징으로 하는 청크첵섬을 사용하는 무선 인터넷 SCTP 송수신 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 송신한 SCTP 패킷에 대응하는 SACK 청크가 수신되면, 상기 SACK 청크에 포함된 정보에 대응하여 혼잡 윈도우의 크기를 조절함을 특징으로 하는 청크첵섬을 사용하는 무선 인터넷 SCTP 송수신 장치.
  7. 무선 인터넷 SCTP 송수신 시스템에 있어서,
    SCTP 패킷의 송신시, 해당 SCTP 패킷에 포함되는 모든 데이터 청크들 각각에 대응하는 청크첵섬 필드를 포함하는 SCTP 패킷을 생성하여 대국 장치에 송신하고, 송신한 SCTP 패킷에 대응하는 SACK 청크에 대응하는 재전송 SCTP 패킷을 생성하여 상기 대국 장치에 송신하고는 무선 인터넷 SCTP 송신 장치; 와
    상기 무선 인터넷 SCTP 송신 장치로부터 수신한 SCTP 패킷에 포함된 청크첵섬 필드를 사용하여 해당 SCTP 패킷에 포함된 모든 데이터 청크들에 대해 무결성 체크를 수행하고, 상기 무결성 체크 결과에 대응하는 SACK 청크를 생성하여 상기 무선 인터넷 SCTP 송신 장치에 송신하는 무선 인터넷 SCTP 수신 장치를 포함함을 특징으로 하는 청크첵섬을 사용하는 무선 인터넷 SCTP 송수신 시스템.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 무선 인터넷 SCTP 송신 장치는 상기 SCTP 패킷의 송 신과 동시에 재전송타이머의 카운트를 개시하고, 소정의 시간 내에 상기 SCTP 패킷에 대응하는 응답이 수신되지 않으면 혼잡 윈도우의 크기를 변경함을 특징으로 하는 청크첵섬을 사용하는 무선 인터넷 SCTP 송수신 시스템.
  9. 청크첵섬을 사용하는 무선 인터넷 SCTP 송수신 시스템에서의 SCTP 패킷 송수신 방법에 있어서,
    무선 인터넷 SCTP 송신 장치가 해당 SCTP 패킷에 포함되는 데이터 청크들에 대응하는 청크첵섬 필드를 포함하는 SCTP 패킷을 생성하여 송신하는 단계;
    무선 인터넷 SCTP 수신 장치가 상기 SCTP 패킷을 수신하고, 수신한 SCTP 패킷에 대한 무결성 체크를 수행하는 단계;
    상기 무선 인터넷 SCTP 수신 장치가 상기 무결성 체크 결과 오류가 발생했다고 판단된 SCTP 패킷에 대해, 해당 SCTP 패킷에 포함된 청크첵섬 필드를 사용하여 해당 SCTP 패킷에 포함된 데이터 청크들에 대한 무결성 체크를 수행하는 단계;
    상기 무선 인터넷 SCTP 수신 장치가 상기 무결성 체크의 결과에 따라, 오류가 발생한 데이터 청크를 폐기하거나 오류가 발생하지 않은 데이터 청크에 대응하는 TSN 값을 저장하는 단계;
    상기 무선 인터넷 SCTP 수신 장치가 상기 저장된 TSN 값을 포함하는 SACK 청크를 생성하여 상기 무선 인터넷 SCTP 송신 장치에 송신하는 단계; 및
    상기 무선 인터넷 SCTP 송신 장치가 상기 수신한 SACK 청크에 대응하는 재전송 SCTP 패킷을 생성하여 상기 무선 인터넷 SCTP 수신 장치에 송신하는 단계를 포 함함을 특징으로 하는 청크첵섬을 사용하는 무선 인터넷 SCTP 송수신 시스템에서의 SCTP 패킷 송수신 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 무선 인터넷 SCTP 송신장치가 상기 SCTP 패킷의 송신과 동시에 소정의 시간으로 설정된 재전송 타이머의 카운트를 개시하는 단계;
    상기 무선 인터넷 SCTP 송신장치가 상기 소정의 시간 내에 상기 송신한 SCTP 패킷에 대응하는 응답이 수신되는지 판단하는 단계; 및
    상기 무선 인터넷 SCTP 송신장치가 상기 응답이 수신되지 않는 SCTP 패킷을 재전송하고, 혼잡 윈도우의 크기를 변경하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 청크첵섬을 사용하는 무선 인터넷 SCTP 송수신 시스템에서의 SCTP 패킷 송수신 방법.
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