KR100797700B1 - 이동통신 시스템에서의 우선순위를 고려한 폭주제어방법 - Google Patents

이동통신 시스템에서의 우선순위를 고려한 폭주제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 E1, T1 링크 등 저속의 중계선을 이용하여 Real Time Data, Non-Real Time Data, Voice, Control Signal 등 다양한 클래스(class)의 서비스를 전송하고자할 때 중계선의 사용 효율을 극대화하고 중계선 폭주 발생시, 클래스별 우선 순위를 두어 유실시키는 QoS(Quality of Service)를 구현하기 위한 장치에 관한 것으로 특히, Data 호 와 Voice 호가 동시에 존재하는 근래의 이동통신 시스템에서 우선순위가 높은 클래스의 서비스의 유실을 방지하기 위한 제어장치로서, 이동통신 시스템의 중계선 인터페이스 보드에 적당하도록 발명된 것이다.
본 발명에 의하면 저속 링크에 우선순위가 다른 여러 종류의 클래스의 서비스들이 혼재하여 네트워크에 부하가 발생하여 저속 링크에서 폭주가 발생하는 경우, 우선순위를 고려하여 우선순위가 높은 서비스부터 먼저 처리할 수 있어 우선순위가 높은 서비스의 유실을 방지할 수 있는 이점이 있다.
저속 링크, 폭주제어, 우선순위, 큐

Description

이동통신 시스템에서의 우선순위를 고려한 폭주제어방법{A Method For Controlling Burst According to Priorities In Mobile Communication System}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폭주제어방법이 적용된 큐 및 제어부의 구성을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일실시예에서 한 개의 저속 링크에 할당된 큐에서 해당 큐의 폭주 상태를 제어부에 알리는 신호들을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이동통신 시스템에서의 우선순위를 고려한 폭주제어방법의 흐름도이다.
본 발명은 E1, T1 링크 등 저속의 중계선을 이용하여 Real Time Data, Non-Real Time Data, Voice, Control Signal 등 다양한 클래스(class)의 서비스를 전송하고자할 때 중계선의 사용 효율을 극대화하고 중계선 폭주 발생시, 클래스별 우선 순위를 두어 유실시키는 QoS(Quality of Service)를 구현하기 위한 장치에 관한 것으로 특히, Data 호 와 Voice 호가 동시에 존재하는 근래의 이동통신 시스템에서 우선순위가 높은 클래스의 서비스의 유실을 방지하기 위한 제어장치로서, 이동통신 시스템의 중계선 인터페이스 보드에 적당하도록 발명된 것이다.
종래의 폭주제어방법에는 실시간 전송이 요청되는 중요한 데이터를 전송하는 큐와 이보다 실시간 전송의 요청 정도가 적은 덜 중요한 데이터를 전송하는 큐 간의 스케줄링을 조절하는 방법이 있다.
그러나 이러한 종래의 폭주제어방법으로는 만족할만한 폭주제어의 효과를 얻을 수 없었다. 따라서 보다 효과적인 폭주제어방법이 요구되고 있다.
본 발명은 저속 링크에 우선순위가 다른 여러 종류의 클래스의 서비스들이 혼재하여 네트워크에 부하가 발생하여 저속 링크에서 폭주가 발생하는 경우, 우선순위를 고려하여 우선순위가 높은 서비스부터 먼저 처리하여 우선순위가 높은 서비스의 유실을 방지하는 폭주제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서의 우선순위를 고려한 폭주제어방법은 우선순위가 다른 여러 클래스의 서비스가 하나의 링크를 통해 전송되는 시스템에 있어서, 우선순위가 낮은 서비스가 수신되는 하위 서비스 수신단계; 상기 하위 서비스 수신단계에서 우선순위가 낮은 서비스가 수신되는 경우 우선순위가 높은 서비스를 전송하는 큐의 상태를 체크하는 상위 큐 체크단계; 상기 상위 큐 체크단계에서 체크한 우선순위가 높은 서비스를 전송하는 큐가 유실기준치 이상으로 채워져 있는 경우 상기 하위 서비스 수신단계에서 수신한 우선순위가 낮은 서비스를 유실시키는 하위 서비스 유실단계; 및 상기 상위 큐 체 크단계에서 체크한 우선순위가 높은 서비스를 전송하는 큐가 유실기준치 이상으로 채워져 있지 않은 경우 상기 하위 서비스 수신단계에서 수신한 우선순위가 낮은 서비스를 우선순위가 낮은 서비스를 전송하는 큐에 저장하는 하위 서비스 저장단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 우선순위가 다른 여러 클래스의 서비스에는 Signaling, Voice, Data 등이 있고 그 우선순위는 Signaling, Voice, Data이며, 상기 상위 큐 체크단계에서 Voice 서비스나 Data 서비스가 수신되는 경우 Signaling 서비스를 전송하는 큐의 상태를 체크하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 우선순위가 다른 각 클래스의 서비스를 처리하는 큐를 서비스마다 별도로 두어 해당하는 서비스가 수신되는 경우 상기 하위 서비스 유실단계에서 해당 큐의 상태를 확인하여 그 큐가 전부 채워져 있는 경우 해당 클래스의 서비스를 유실시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
이 경우 상기 서비스마다 별도로 구현된 우선순위가 다른 각 클래스의 서비스를 처리하는 큐의 크기를 운영자가 설정할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 유실기준치는 퍼센티지 단위로 0%에서 100% 사이의 값으로 운영자가 설정할 수 있는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 대해 바람직한 일실시예를 통해 상세히 설명한다.
이하 설명될 실시예에서는 Signaling, Voice, Data 등의 서비스를 전송하고 그 우선순위는 Signaling, Voice, Data 순이다. Signaling은 시스템의 제어신호이므로 가장 높은 우선순위로 전송되어야 하고 Voice 또한 실시간 통화를 위해 우선 순위가 Data 보다 높아야 한다. Data는 상대적으로 크기가 크고 재전송 프로토콜을 가지고 있으므로 Signaling이나 Voice 보다 낮은 우선순위로 처리하여도 된다.
본 발명의 일실시예에 따른 시스템은 큐 및 큐의 폭주 제어를 위한 알고리즘이 포함된 제어부로 구성된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폭주제어방법이 적용된 큐 및 제어부의 구성을 나타낸다.
도 1을 보면 큐와 제어부로 구성되어 있다. 상기 큐는 한 개의 저속 링크마다 구성되어 있고 VQ(Voice Queue)와 DQ(Data Queue)를 포함하고 있다. VQ에는 Signaling 및 Voice가 저장되고, DQ에는 Data가 저장된다.
상기 VQ와 DQ의 크기는 운영자가 설정할 수 있다. Signaling 및 Voice 서비스의 처리가 더 요구되는 시스템에서는 VQ의 크기를 크게 설정하면 되고 Data 서비스의 이용이 많은 시스템의 경우에는 DQ의 크기를 크게 설정하면 된다.
그리고, 상기 제어부에는 각 큐의 Full 상태를 수신하고 해당 큐에 해당 클래스의 서비스를 저장시킬지 아니면 유실시킬지 여부를 결정하기 위한 폭주 제어 알고리즘이 포함되어 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에서 한 개의 저속 링크에 할당된 큐에서 해당 큐의 폭주 상태를 제어부에 알리는 신호들을 나타낸다.
Voice 및 Signaling이 저장되는 VQ에서는 VQ의 70%까지 저장되었는지의 여부를 알리는 VQ 70% Full 상태 및 VQ의 100%까지 저장되어 VQ에 더 이상 저장될 수 있는 메모리가 없음을 알리는 VQ 100% Full 상태를 제어부에 전달한다. 또한 Data 가 저장되는 DQ에서는 DQ의 100%까지 저장되어 DQ에 더 이상 저장될 수 있는 메모리가 없음을 알리는 DQ 100% Full 상태를 제어부에 전달한다.
본 실시예에서는 70% Full 상태를 체크하여 폭주제어를 하지만 이는 운영자가 필요에 따라 0%에서 100% 까지의 범위에서 조절할 수 있는 수치이다. 물론 0%로 설정하면 우선순위가 낮은 서비스들은 처리되지 못하게 되고 100%로 설정되면 폭주제어의 효과가 전혀 없게 된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이동통신 시스템에서의 우선순위를 고려한 폭주제어방법의 흐름도이다.
제어부에서는 최초에 알고리즘을 시작(START)하여 큐에 저장될 서비스가 어떤 클래스인지를 먼저 구별한다. 그 클래스의 종류는 Voice, Data, Signaling으로서 순차적으로 체크하게 된다(S301, S302, S303).
수신된 서비스가 Voice인 경우, 이 Voice가 저장될 VQ의 70% Full 상태를 체크한다(S304). 만약 VQ가 70% Full 상태라면 Signaling의 유실을 방지하기 위해 Voice를 유실시키고(S305), 알고리즘을 다시 시작(START)으로 되돌린다.
VQ가 70% Full 상태인 경우 Voice를 저장하게 되면 VQ에서 Signaling을 위한 여유공간이 부족하게 되어 추후 Signaling을 수신하는 경우 Signaling을 유실하게 되는 결과가 발생하기 때문이다.
VQ가 70% Full 상태가 아니라면, 알고리즘의 공통 경로인 Voice 와 Data를 구별하기 위한 블록(S306)을 통해 Voice와 Data를 구분 짓고, Voice의 경우 다시 VQ 100% Full 상태를 체크하여(S310), 100% Full 상태인 경우는 Voice를 유실시키 고(S311) 100% Full 상태가 아닐 경우에는 해당 Voice를 VQ에 저장하고(S312) 알고리즘을 시작(START)으로 되돌린다.
상기 S310 단계에서 VQ가 100% Full인지 여부를 체크하는 이유는 VQ가 모두 채워졌다면 더 이상 Voice를 쓰지 못하기 때문이다. 앞서 S304 단계에서 VQ가 70% Full인지 체크하였으나 S310 단계에서 다시 VQ가 100% Full인지 체크하는 이유는 S304 단계에서의 체크시 VQ가 70%까지 채워지지 않았더라도 실제로 VQ에 Voice를 저장하는 순간에는 VQ에 Signaling이 도착하여 100% Full이 될 수 있기 때문이다.
수신된 서비스가 Data인 경우, Voice의 경우와 마찬가지로 VQ의 70% Full 상태를 체크하는 동작을 수행하고(S304), 70% Full 상태라면 Data를 유실시키고(S305) 70% Full 상태가 아니라면 다시 공통 경로인 Voice와 Data 구별하기 위한 블록(S306)을 통과한다.
Data를 수신하는 경우에 VQ의 70% Full 상태를 체크하는 이유는 Data는 DQ를 통해 전송되지만 VQ가 70%까지 채워진 경우에도 Data를 DQ에 쓰게 되면 많은 양의 Data 전송으로 인해 더 우선순위에 있는 Signaling이나 Voice의 전송이 지연되고 이러한 지연은 Signaling이나 Voice의 유실로 이어지기 때문이다.
Data는 다시 DQ의 100% Full 상태를 체크하여(S307) Full인 경우 해당 Data를 유실시킨다(S308). 만약 Full이 아닌 경우에는 해당 Data를 DQ에 저장하고(S309) 알고리즘을 다시 시작(START)으로 돌린다.
수신된 서비스가 Signaling인 경우, Signaling은 폭주 제어에서 최우선순위를 갖기 때문에 VQ 70% Full 상태를 거치지 않고 , 바로 VQ 100% Full 상태를 체크 하게 된다(S310). 만약 VQ가 100% Full 상태라면 해당 Signaling은 역시 유실된다(S311). 이러한 경우는 실제로 Signaling이 Voice와 Data의 양에 관계없이 저속 링크의 용량을 넘어선 경우로서 Signaling은 최우선순위를 갖는 클래스이지만 유실의 방지하지 못한다.
그러나, 실제로 Signaling이 저속 링크의 용량을 넘어설 정도로 시스템을 설계하지 않기 때문에 이러한 경우가 발생하는 확률은 거의 없다.
각 클래스별 서비스는 위의 동작과 같이 각 서비스가 저장되어야 할 큐의 폭주 상태를 감지하여 단계적으로(hierarchical) 우선 순위에 따라 폭주 발생 시 유실시키도록 구성되어 있다.
이상으로 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서의 우선순위를 고려한 폭주제어방법에 대해 살펴보았다.
본 명세서에서는 본 발명이 개별적인 실시예를 통해 설명되었지만, 본 발명의 범위는 본 출원서에 설명된 부분에 한정되지 않고 명세서와 첨부된 청구항들에서 설명되는 기술적 사상에 속하는 모든 변형된 형태와 수정된 형태를 포함한다.
본 발명에 의하면 저속 링크에 우선순위가 다른 여러 종류의 클래스의 서비스들이 혼재하여 네트워크에 부하가 발생하여 저속 링크에서 폭주가 발생하는 경우, 우선순위를 고려하여 우선순위가 높은 서비스부터 먼저 처리할 수 있어 우선순위가 높은 서비스의 유실을 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (5)

  1. 우선순위가 다른 여러 클래스의 서비스가 하나의 링크를 통해 전송되는 시스템에 있어서,
    우선순위가 낮은 서비스가 수신되는 하위 서비스 수신단계;
    상기 하위 서비스 수신단계에서 우선순위가 낮은 서비스가 수신되는 경우 우선순위가 높은 서비스를 전송하는 큐의 상태를 체크하는 상위 큐 체크단계;
    상기 상위 큐 체크단계에서 체크한 우선순위가 높은 서비스를 전송하는 큐가 유실기준치 이상으로 채워져 있는 경우 상기 하위 서비스 수신단계에서 수신한 우선순위가 낮은 서비스를 유실시키는 하위 서비스 유실단계; 및
    상기 상위 큐 체크단계에서 체크한 우선순위가 높은 서비스를 전송하는 큐가 유실기준치 이상으로 채워져 있지 않은 경우 상기 하위 서비스 수신단계에서 수신한 우선순위가 낮은 서비스를 우선순위가 낮은 서비스를 전송하는 큐에 저장하는 하위 서비스 저장단계를 포함하되,
    상기 유실기준치는,
    퍼센티지 단위로 0%에서 100% 사이의 값으로 운영자가 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 우선순위를 고려한 폭주제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 우선순위가 다른 여러 클래스의 서비스에는 Signaling, Voice, Data 등이 있고 그 우선순위는 Signaling, Voice, Data이며,
    상기 상위 큐 체크단계에서 Voice 서비스나 Data 서비스가 수신되는 경우 Signaling 서비스를 전송하는 큐의 상태를 체크하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 우선순위를 고려한 폭주제어방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    우선순위가 다른 각 클래스의 서비스를 처리하는 큐를 서비스마다 별도로 두어 해당하는 서비스가 수신되는 경우 상기 하위 서비스 유실단계에서 해당 큐의 상태를 확인하여 그 큐가 전부 채워져 있는 경우 해당 클래스의 서비스를 유실시키는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 우선순위를 고려한 폭주제어방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 서비스마다 별도로 구현된 우선순위가 다른 각 클래스의 서비스를 처리하는 큐의 크기를 운영자가 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 우선순위를 고려한 폭주제어방법.
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