KR101393291B1 - 무선 애플리케이션들을 위한 적응형 트래픽 관리기 - Google Patents
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Abstract
현재 적응형 트래픽 관리기 구성상에서 동작하도록 구성된 컴퓨팅 모듈을 포함하고, 현재 무선 링크 상태들, 현재 적응형 코딩 및 변조(ACM) 프로파일에 따라, 또는 ACM의 검출시 현재 적응형 트래픽 관리기 구성을 적응적으로 변경하도록 구성된 적응 메커니즘을 포함하며, 유선 링크를 통해 제 1 신호를 수신하고 무선 링크를 통해 제 2 신호를 출력하도록 구성되며, 현재 적응형 트래픽 관리기 구성을 저장하도록 구성된 스위치 어셈블리를 더 포함하고, 또한 ACM 이벤트의 검출에 응답하여, 컴퓨팅 모듈로부터 지시(instruction)를 수신하자마자 현재 트래픽 관리기 구성과 연관된 변조 및 코딩 기법(modulation and coding scheme)을 자동으로 변경하도록 구성되는, 적응형 트래픽 관리기 어셈블리(adaptive traffic manager assembly).
Description
관련 출원들에 대한 상호 참조(CROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS)
이 특허 출원은 그 전체가 참조로서 여기에 포함되는, 2011년 10월 14일에 출원된 미국 가 특허 출원 제61/547,344호의 이득을 주장한다.
본 발명은 적응형 트래픽 관리에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 적응형 링크 트래픽 관리기(adaptive link traffic manager)에 관한 것이다.
종래에, 이동 백홀 네트워킹(mobile backhaul networkging)의 영역에서의 대다수의 소비자 요구는 음성 서비스들에 관한 것이었다. 그러나, 최근에, 이동 백홀 서비스들에 대한 시장은 변화하기 시작하였다. 특히, 이동 백홀 공간은 음성 서비스들로부터 데이터 서비스들로의 시프트(shift)뿐만 아니라 증가된 용량에 대한 커지는 요구를 경험하고 있다. 이들 인자들은 이동 백홀 네트워크들을 고 용량 IP/이더넷 연결들을 향해 이끌고 있다.
유사하게, 이동 백홀 네트워킹은 4G 및 LTE 네트워크들로의 이행을 경험하고 있다. 이러한 이행은 보다 높은 용량, 및 이동 백홀 네트워크들에서의 패킷 트래픽에 대한 요구를 이끌고 있다.
그러나, 이들 이동 백홀 네트워크들을 이루는 무선 연결들과 연관된 내재하는 문제점이 존재한다. 구체적으로, 몇몇 예들을 제공하기 위해, 광 섬유 케이블, 또는 구리 케이블과 같은 유선 연결들과 달리, 무선 연결들에서 링크 용량(link capacity)은 예를 들면, 환경 상태들을 포함한 다양한 이유들에 대해 변할 수 있다. 그러므로, 이동 백홀 네트워크들이 계속해서 4G 및 LTE 네트워크들로 이행함에 따라, 그리고 시스템이 점점 더 이들 무선 링크들에 의존함에 따라, 이들 변화하는 링크 상태들에 대처하는 것이 점차 문제가 되고 있다. 따라서, 무선 링크 상태들에 따라 필요에 따라 설정들을 변경함으로써 적응시킬 수 있는 트래픽 관리 디바이스에 대한 요구가 존재한다. 따라서, 무선 링크 상태들에 따라 필요에 따라 설정들을 변경함으로써 적응시킬 수 있는 트래픽 관리 디바이스에 대한 요구가 존재한다.
본 발명은 적응형 링크 트래픽 관리기(adaptive link traffic manager)에 관한 것이다.
일 측면에 따르면, 적응형 트래픽 관리기 어셈블리에 있어서:
현재 적응형 트래픽 관리기 구성상에서 동작하도록 구성된 컴퓨팅 모듈;
현재 무선 링크 상태들, 현재 적응형 코딩 및 변조(Adaptive Coding and Modulation; ACM)에 따라, 또는 ACM 이벤트의 검출시 상기 현재 적응형 트래픽 관리기 구성을 적응적으로 변화시키도록 구성된 적응 메커니즘; 및
스위치 어셈블리로서,
유선 링크를 통해 제 1 신호를 수신하고, 무선 링크를 통해 제 2 신호를 출력하고,
상기 현재 적응형 트래픽 관리기 구성을 저장하며,
상기 ACM 이벤트의 검출에 응답하여, 상기 컴퓨팅 모듈로부터 지시를 수신하자마자 상기 현재 적응형 트래픽 관리기 구성과 연관된 변조 및 코딩 기법을 자동으로 변경하도록 구성된, 상기 스위치 어셈블리를 포함한다.
바람직하게는, 상기 ACM 이벤트는 상기 무선 링크의 용량 변화들 또는 비트 레이트 변화를 포함한다.
바람직하게는, 상기 무선 링크의 용량 변화들은 상기 무선 링크를 둘러싼 외부 날씨 상태(external weather condition)들에 의해 야기된다.
바람직하게는, 상기 변조 및 코딩 기법의 변화는 상기 무선 링크의 비트 레이트 변화의 검출에 이어 약 1 밀리세컨드(millisecond) 내에 발생한다.
바람직하게는, 상기 현재 적응형 트래픽 관리기 구성은 서비스 품질(QoS), 서비스 큐들의 클래스(CoSq), 포트 형상 및 큐 형상, 가중 페어 큐(Weighted Fair Queue; WFQ) 스케줄러, 패킷 분류화, 및 가중 랜덤 조기 검출(Weighted Random Early Detection; WRED)을 포함한다.
바람직하게는, 상기 적응형 메커니즘은 복수의 교번하는 적응형 트래픽 관리기 구성들을 저장하며, 여기에서 상기 교번하는 적응형 트래픽 관리기 구성들은 상기 ACM 이벤터의 검출시 상기 스위치 어셈블리에 저장된 현재 적응형 트래픽 관리기 구성을 교체한다.
바람직하게는, 상기 복수의 교번하는 적응형 트래픽 관리기 구성들은 외부 저장 매체에 저장된다.
일 측면에 따르면, 무선 링크를 통해 트래픽을 최적화하는 방법이 제공되며, 상기 방법은,
복수의 서비스 패킷들을 적어도 하나의 적응형 트래픽 관리기 어셈블리에 제공하는 단계;
상기 복수의 서비스 패킷들의 각각에 엄격한 우선순위를 배정하는 단계;
복수의 미리 정의된 서비스 패킷들을 형성하기 위해, 상기 서비스 패킷들의 각각에 배정된 상기 엄격한 우선순위에 기초하여 상기 서비스 패킷들의 각각에 미리 정의된 비트 레이트를 할당하는 단계;
적어도 하나의 무선 링크를 통해 상기 복수의 미리 정의된 서비스 패킷들의 각각을 송신하는 단계;
적응형 코드 및 변조(ACM) 이벤트를 검출하는 단계로서, 상기 ACM 이벤트는 상기 적어도 하나의 무선 링크의 용량 변화 또는 비트 레이트 변화를 포함하는, 상기 ACM 이벤트 검출 단계;
복수의 적응된 서비스 패킷들을 형성하기 위해, 상기 서비스 패킷들의 각각에 배정된 상기 엄격한 우선순위에 기초하여, 상기 서비스 패킷들의 각각, 및 임의의 서브-서비스 패킷들에, 및 상기 적어도 하나의 무선 링크의 상기 용량 변화 또는 상기 비트 레이트 변화에 기초하여, 임의의 서브-서비스 패킷들에 적응된 비트 레이트를 배분하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 무선 링크를 통해 상기 복수의 적응된 서비스 패킷들의 각각을 재송신하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 복수의 서비스 패킷들은 음성 서비스 패킷들, 비디오 서비스 패킷들, 및 인터넷 서비스 패킷들을 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 적어도 하나의 서비스 패킷 내에 개개의 서비스들의 사용의 주파수에 기초하여, 상기 서비스 패킷들 중 적어도 하나를 적어도 두 개의 서브-서비스 패킷들로 분리하는 단계를 더 포함하며,
상기 분리 단계는 상기 ACM 이벤트의 검출 후, 그러나 상기 서비스 패킷들의 각각에 상기 적응된 비트 레이트의 배분 전에 발생한다.
바람직하게는, 상기 서비스 패킷들의 각각에 배정된 상기 엄격한 우선순위는 상기 적어도 하나의 적응형 트래픽 관리기 어셈블리에 저장되며,
상기 복수의 서비스 패킷들의 각각에 엄격한 우선순위를 배정하는 단계는 현재 로딩된 활성 프로파일에 기초하여 상기 적어도 하나의 적응형 트래픽 관리기 어셈블리에 의해 수행되며,
상기 활성 프로파일은 서비스 품질(QoS), 서비스 큐들의 클래스(CoSq), 포트 형상 및 큐 형상, 가중 페어 큐(WFQ) 스케줄러, 패킷 분류화, 및 가중 랜덤 조기 검출(WRED)을 포함한다.
바람직하게는, 상기 서비스 패킷들의 각각에 상기 적응된 비트 레이트를 배분하는 단계는 제 1 무선 링크로부터 적어도 하나의 서비스 패킷의 방향을 전환(redirect)하는 단계, 및 제 2 무선 링크로부터의 적어도 하나의 서비스 패킷과 상기 적어도 하나의 방향 전환된 서비스 패킷을 결합하는 단계를 포함하며,
상기 제 1 및 제 2 무선 링크들은 공통 네트워크(common network)에 연결된다.
바람직하게는, 상기 복수의 서비스 패킷들의 각각에 엄격한 우선순위를 배정하는 단계는 상기 복수의 서비스 패킷들의 각각을 위해 인정 정보 레이트(committed information rate; CIR) 및 초과 정보 레이트(excess information rate; EIR)에 기초하여 수행되며,
상기 서비스 패킷들의 각각에 상기 미리 정의된 비트 레이트를 할당하는 단계는 상기 서비스 패킷들의 각각에 상기 적어도 하나의 무선 링크의 가중된 양의 비트 레이트를 할당하는 단계를 포함하며,
상기 서비스 패킷들의 각각에 상기 적응된 비트 레이트를 배분하는 단계는 상기 적어도 하나의 무선 링크의 비트 레이트 변화에 기초하여 업데이트된 가중된 양을 지정하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 서비스 패킷들의 각각에 상기 적응된 비트 레이트를 배분하는 단계는 상기 서비스 패킷들의 각각에 할당된 엄격한 우선순위에 기초하여 상기 서비스 패킷들 중 적어도 하나를 폐기함으로써 평균 큐 깊이를 감소시키는 단계를 포함하며,
상기 평균 큐 깊이를 감소시키는 단계는 상기 ACM 이벤트 전 및 후 둘 모두에 일정한 송신 지연을 유지시킨다.
일 측면에 따르면, 적응형 트래픽 관리기 시스템은:
적응형 코드 및 변조(ACM) 이벤트에 따라 복수의 활성 프로파일들을 변경하도록 구성된 제 1 무선 통신 디바이스;
상기 ACM 이벤트에 따라 복수의 활성 프로파일들을 변경하도록 구성된 제 2 무선 통신 디바이스로서,
상기 제 1 및 제 2 무선 통신 디바이스들은 적응형 무선 링크를 통해 통신하는, 상기 제 2 무선 통신 디바이스; 및
상기 제 1 및 제 2 무선 통신 디바이스들 모두의 출력에 전기적으로 연결된 모뎀 어셈블리로서,
상기 모뎀 어셈블리는 상기 적응형 무선 링크의 용량 변화들 또는 비트 레이트 변화들을 검출하도록 구성되는, 상기 모뎀 어셈블리를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제 1 및 제 2 무선 통신 디바이스들 각각은:
유선 링크를 통해 제 1 신호를 수신하고, 상기 적응형 무선 링크를 통해 제 2 신호를 출력하도록 구성되며, 상기 복수의 활성 프로파일(active profile)들을 저장하도록 구성된 스위치 어셈블리;
복수의 섀도우 프로파일(shadow profile)들을 저장하도록 구성된 저장 유닛; 및
상기 ACM 이벤트의 검출시 상기 스위치 어셈블리로 상기 복수의 섀도우 프로파일들 중 적어도 하나를 로딩하도록 구성된 컴퓨팅 모듈(computign module)을 포함한다.
바람직하게는, 상기 제 1 및 제 2 무선 통신 디바이스들 각각은 물리 계층 및 네트워크 계층을 포함하며,
상기 물리 계층 및 상기 네트워크 계층은 상기 ACM 이벤트에 따라 상기 복수의 활성 프로파일들을 변경하도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 ACM 이벤트는 상기 적응형 무선 링크의 용량 변화 또는 비트 레이트 변화를 포함하며,
상기 적응형 무선 링크의 상기 용량 변화 또는 상기 비트 레이트 변화는 상기 적응형 무선 링크를 둘러싼 외부 날씨 상태들에 의해 야기된다.
바람직하게는, 상기 복수의 섀도우 프로파일들은 상기 ACM 이벤트의 검출에 이어 약 1 밀리세컨드 내지 약 3 밀리세컨드 내에서 상기 스위치 어셈블리로 로딩된다.
바람직하게는, 상기 활성 프로파일들은 서비스 품질(QoS : Quality of Service), 서비스 큐들의 클래스(CoSq : Class of Service Queues), 포트 형상 및 큐 형상(Port Shaping and Queue Shaping), 가중 페어 큐(WFQ : Weighted Fair Queue) 스케줄러, 패킷 분류화(Packet Classification), 및 가중 랜덤 조기 검출(WRED : Weighted Random Early Detection)을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 ACM 적응형 트래픽 관리기는 서비스 패킷들의 각각이 보다 효율적으로 관리되도록 허용하며, 따라서 서비스 제공자가 심지어 대역폭에서의 감소(감소된 무선 링크)가 발생할 때조차 그것의 서비스들 모두(음성, 비디오, 및 인터넷)를 계속해서 제공하도록 허용한다.
본 발명의 실시예들은 첨부한 도면들을 참조하여 설명된다. 도면들에서, 유사한 참조 번호들은 동일하거나 또는 기능적으로 유사한 요소들을 나타낸다. 부가적으로, 참조 번호의 가장 왼쪽 숫자(들)는 참조 번호가 처음에 나타나는 도면을 식별한다.
도 1은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 적응형 코드 및 변조(ACM) 인식 트래픽 관리기의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 비디오 서비스들을 위해 이용된 ACM 인식 트래픽 관리기의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 레이턴시(latency)를 보존하기 위해 가중된 랜덤 조기 검출(WRED)을 이용하는 ACM 인식 트래픽 관리기를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 대역폭 감소에서의 인정 정보 레이트(CIR)를 보존하기 위해 가중 페어 큐잉(WFQ)을 이용하는 ACM 인식 트래픽 관리기의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 방향 전환을 사용한 다수의 ACM 인식 트래픽 관리기들의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 무선 링크를 통해 트래픽을 최적화하기 위해 ACM 인식 트래픽 관리기를 이용하는 대표적인 동작 단계들의 흐름도이다.
본 발명은 이제 첨부한 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들에서, 유사한 참조 번호들은 일반적으로 동일하고, 기능적으로 유사하고, 및/또는 구조적으로 유사한 요소들을 나타낸다. 요소가 먼저 나타나는 도면은 참조 번호에서 가장 왼쪽 숫자(들)에 의해 표시된다.
도 1은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 적응형 코드 및 변조(ACM) 인식 트래픽 관리기의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 비디오 서비스들을 위해 이용된 ACM 인식 트래픽 관리기의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 레이턴시(latency)를 보존하기 위해 가중된 랜덤 조기 검출(WRED)을 이용하는 ACM 인식 트래픽 관리기를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 대역폭 감소에서의 인정 정보 레이트(CIR)를 보존하기 위해 가중 페어 큐잉(WFQ)을 이용하는 ACM 인식 트래픽 관리기의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 방향 전환을 사용한 다수의 ACM 인식 트래픽 관리기들의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 무선 링크를 통해 트래픽을 최적화하기 위해 ACM 인식 트래픽 관리기를 이용하는 대표적인 동작 단계들의 흐름도이다.
본 발명은 이제 첨부한 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들에서, 유사한 참조 번호들은 일반적으로 동일하고, 기능적으로 유사하고, 및/또는 구조적으로 유사한 요소들을 나타낸다. 요소가 먼저 나타나는 도면은 참조 번호에서 가장 왼쪽 숫자(들)에 의해 표시된다.
다음의 상세한 설명은 본 발명과 일치하는 대표적인 실시예들을 도시하기 위해 첨부한 도면들을 나타낸다. "일 대표적인 실시예", "대표적인 실시예", "예제 대표적인 실시예" 등에 대한 상세한 설명에서의 참조들은 설명된 대표적인 실시예가 특정 특징, 구조, 또는 특성을 포함할 수 있지만, 모든 대표적인 실시예가 반드시 특정 특징, 구조, 또는 특성을 포함할 수 있는 것은 아님을 나타낸다. 게다가, 이러한 문장들이 반드시 동일한 대표적인 실시예를 나타내는 것은 아니다. 또한, 특정 특징, 구조, 또는 특성이 대표적인 실시예와 관련되어 설명될 때, 명시적으로 설명되었는지 여부에 상관없이 다른 대표적인 실시예들과 관련되어 이러한 특징, 구조, 또는 특성에 영향을 미치는 것이 관련 기술(들)에서의 숙련자들의 지식 내에 있다.
여기에 설명된 대표적인 실시예들은 예시적인 목적들을 위해 제공되며, 비제한적이다. 다른 대표적인 실시예들이 가능하며, 변경들이 본 발명의 사상 및 범위 내에서 대표적인 실시예들에 대해 이루어질 수 있다. 그러므로, 상세한 설명은 본 발명을 제한하려고 의도되지 않는다. 오히려, 본 발명의 범위는 단지 다음의 청구항들 및 그 등가물들에 따라 정의된다.
본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 그것의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 또한 기계-판독가능한 매체 상에 저장된 명령들로서 구현될 수 있으며, 이것은 하나 이상의 프로세서들에 의해 판독되고 실행될 수 있다. 기계-판독가능한 매체는 기계(예로서, 컴퓨팅 디바이스)에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장 또는 송신하기 위한 임의의 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들면, 기계-판독가능한 매체는 판독 전용 메모리(ROM); 랜덤 액세스 메모리(RAM); 자기 디스크 저장 미디어; 광 저장 미디어; 플래시 메모리 디바이스들; 전기, 광, 음향 또는 다른 형태들의 전파된 신호들(예로서, 반송파, 적외선 신호들, 디지털 신호들 등), 및 기타를 포함할 수 있다. 더욱이, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴들, 명령들은 특정 동작들을 수행하는 것으로서 여기에 설명될 수 있다. 그러나, 이러한 설명들은 단지 편리함을 위한 것이며, 이러한 동작들은 사실상 컴퓨팅 디바이스들, 프로세서들, 제어기들, 또는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴들, 명령들 등을 실행하는 다른 디바이스들로부터 기인한다는 것이 이해되어야 한다.
대표적인 실시예들의 다음의 상세한 설명은 관련 기술(들)에서의 숙련자들의 지식을 이용함으로써, 다른 것들이 과도한 실험 없이, 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고, 이러한 대표적인 실시예들을 다양한 애플리케이션들을 위해 쉽게 변경 및/또는 적응시킬 수 있다는 본 발명의 일반적인 특징을 매우 충분히 드러낼 것이다. 그러므로, 이러한 적응들 및 변경들이 여기에 제공된 교시 및 지도에 기초하여 대표적인 실시예들의 의미 및 복수의 등가물들 내에 있도록 의도된다. 여기에서의 어법 또는 전문 용어는 설명을 위한 것이며, 제한이 아니고, 따라서 본 명세서의 전문 용어 또는 어법은 여기에서의 교시들을 고려하여 관련 기술(들)에서의 숙련자들에 의해 해석되는 것임이 이해될 것이다.
비록 본 발명의 설명은 무선 통신에 관하여 설명되지만, 관련 기술(들)에서의 숙련자들은 본 발명이 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 유선 또는 다른 유형들의 무선 통신을 사용하는 다른 통신들에 적용가능할 수 있다는 것을 인지할 것이다.
본 개시에서 이전에 논의된 바와 같이, 무선 연결들에서, 몇몇 예들을 제공하기 위해, 광 섬유들 또는 구리 배선과 같은 유선 연결들과 달리, 링크 용량들은 환경 상태들에 따라 변할 수 있다. 마이크로파 송신들에 대해, 몇몇 예들을 제공하기 위해, 적응형 코드 및 변조(ACM) 기술들이 브로드콤 코포레이션 PVG310 모뎀 또는 PVG610 모뎀을 사용하여 도입될 수 있지만; 그러나, 다른 디바이스들이 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 사용될 수 있다. 또한, 패킷 기반 네트워크들에서, 트래픽 관리기(TM : traffic manager) 또는 계층형-TM(H-TM : Hierarchiacal - TM)은 이출 포트(egress port)로부터 출력 패킷(outgoing packet)들을 관리함으로써 서비스 품질(QoS) 및 서비스 레벨 협약들(SLA)을 지원한다. 이러한 경우에, TM은 물리-계층 또는 링크 용량이 시간에 따라 변하지 않는다는 것을 보장한다. 이것은 TM이 시간에 따라 변화하는 링크 용량을 갖지 않는( 링크 상태(link condition)들이 일정하기 때문에) 유선 연결들을 위해 설계되고 만들어지는 사실에 기인한다.
시간 분할 다중화(TDM : time division multiplexing) 기반으로부터 패킷 기반 트래픽으로의 무선 백홀의 진화는 패킷 스트림을 관리하기 위해 TM을 포함하도록 요구한다. 마이크로파 시스템들에서 일 예를 제공하기 위해 링크 용량 변화들과 같은, ACM 이벤트들에 따라 TM 설정들을 변경하기 위한 능력은 그것이 TM에 부가적인 디멘젼(dimension)(적응형 TM)을 도입할 때 보다 최적화된 해결책을 가능하게 할 것이다. 이러한 부가적인 디멘젼은 링크 용량에서의 변화들에 따라 그것의 설정들을 변경하기 위해 적응형 TM에 대한 능력이다. 그러므로, 본 개시는 적응형 용량을 가진 링크를 통해 패킷 트래픽을 최적화하기 위한 능력을 제공한다.
적응형 코딩 및 변조(ACM)는 오버 디 에서(over-the-air) 송신을 최적화시키고 날씨-관련 페이딩(fading)이 링크 상에서의 통신이 중단되게 하는 것을 방지하기 위해 만들 수 있는 자동 조정(automatic adjustment)을 나타낸다. 폭풍과 같은 극한 날씨 상태들은 무선 네트워크를 통해 데이터 및 음성의 송신 및 수신에 영향을 미치며, 실시간 애플리케이션들이 계속해서 중단되지 않고 구동하도록 허용하는 ACM-가능 무선 시스템은 변조 및/또는 코딩을 자동으로 변경한다. 무선 용량의 조정은 매우 짧은 시간 내에 트래픽 관리기의 동적 적응을 요구한다(대부분의 경우들에서, 밀리 초보다 작은). 비록 본 개시는 ACM 인식 TM 또는 ACM-가능 TM을 언급할 수 있지만, 이들은 단지 예시 목적들을 위해 제공되고, 그것들은 여기에 사용될 수 있는 유일한 유형들의 트래픽 관리기들이도록 의도되지 않으며, 그것들은 본 개시를 제한하려고 하지 않는다. 특히, 이 기술분야(들)에서의 숙련자는 적응형 링크(adaptive link), 적응형 물리 연결(adaptive physical connection), 또는 적응형 물리 계층(adaptive physical layer)을 가진 임의의 트래픽 관리기가 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다.
대표적인
ACM
인식
트래픽
관리기
도 1은 본 개시의 대표적인 실시예에 따른 적응형 코드 및 변조(ACM) 인식 트래픽 관리기(100)의 블록도이다.
대표적인 실시예에서, ACM 인식 트래픽 관리기는 브로드콤 코포레이션 BCM85620 집적 회로일 수 있다. 브로드콤 코포레이션 BCM85620은 단지 예시 목적들을 위해 제공되며, 그것은 여기에 사용될 수 있는 유일한 집적 회로이도록 의도되지 않고, 본 개시를 제한하고자 하지 않는다. 특히, 본 개시에 설명된 적응형 트래픽 관리 요건들을 충족시키는 임의의 집적 회로가 사용될 수 있다.
ACM 인식 트래픽 관리기(100)는 스위치 어셈블리(102)를 포함한다. 스위치 어셈블리(102)는 송신기/수신기(트랜시버)로서 기능한다. 특히, 스위치 어셈블리(102)는 일 예를 제공하기 위해 광 섬유 연결과 같은 유선 연결(106)을 통해 제 1 신호(104)를 수신할 수 있으며, 무선 링크(110)를 통해 제 2 신호(108)를 출력할 수 있다. ACM 인식 트래픽 관리기(100)는 제 2 신호(108)를 모뎀 어셈블리(120)에 출력할 수 있다. 대표적인 실시예에서, ACM 인식 트래픽 관리기(100)는 무선 링크(110)의 반대 단부(opposite end)에 위치될 수 있다. 이러한 대표적인 실시예에서, 스위치 어셈블리(102)는 무선 링크(110)를 통해 제 2 신호(108)를 수신할 수 있으며, 상이한 유선 연결을 통해 제 3 신호를 출력할 수 있다. 또한, 스위치 어셈블리(102)는 현재 ACM 인식 트래픽 관리기(100)에 의해 이용되는 현재 적응형 트래픽 관리기 구성(112)을 저장한다.
ACM 인식 트래픽 관리기(100)는 몇몇 예들을 제공하기 위해 현재 링크 상태들, 현재 ACM 프로파일에 따라, 또는 무선 링크 용량 변화 또는 무선 링크(110)의 비트 레이트에서의 변화와 같은 ACM 이벤트의 검출시, 현재 적응형 트래픽 관리기 구성(112)을 적응적으로 변화시키는 적응 메커니즘(114)을 포함하지만, 다른 ACM 이벤트들이 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 가능할 수 있다. 대표적인 실시예에서, 적응형 메커니즘(114)은 ACM 이벤트의 검출시 스위치 어셈블리(120)에 저장된 현재 적응형 트래픽 관리기 구성(112)을 변화시킬 수 있는 복수의 교번하는 적응형 트래픽 관리기 구성들(116)을 저장할 수 있다. 부가적으로, ACM 인식 트래픽 관리기(100)는 현재 적응형 트래픽 관리기 구성(112)의 실제 변경을 수행하는 컴퓨팅 모듈(118)을 포함한다. 특히, 컴퓨팅 모듈(118)은 ACM 이벤트의 검출시 스위치 어셈블리(102)가 어떻게 적응적으로 변화하는지를 제어하도록 동작한다. 대표적인 실시예에서, 컴퓨팅 모듈은 페이로드(payload) 흐름을 중단시키지 않고 ACM 이벤트의 검출에 이어 약 1 밀리세컨드보다 작게 스위치 어셈블리(102)에 저장된 현재 적응형 트래픽 관리기 구성(112)을 적응적으로 변화시킨다.
그러므로, 이러한 대표적인 실시예에서, ACM 인식 트래픽 관리기(100)는 스위치 어셈블리(102)로부터 출력되는, 제 2 신호(108)의 비트 레이트에 따라 동작한다. ACM 인식 트래픽 관리기(100)의 출력 포트는 제 2 신호(108)의 비트 레이트를 결정하기 위해 폴링(poll)될 수 있으며, 제 2 신호(108)의 비트 레이트에서의 변화가 모뎀 어셈블리(120)에 의해 검출될 수 있다. ACM 인식 트래픽 관리기(100)는 그 후 제 2 신호(108)의 비트 레이트에 기초하여 업데이트되며, 이것은 무선 링크(110)의 비트 레이트를 나타낸다. 이러한 대표적인 실시예에서, ACM 인식 트래픽 관리기(100)는 계속해서 업데이트될 수 있다. 이것과 관련하여, 모뎀 어셈블리(120)는 무선 링크(110)의 검출된 상태에 따라 제 2 신호(108)의 출력 비트 레이트를 변경한다. 유사하게는, 모뎀 어셈블리(120)는 무선 링크(110)의 상태에 따라 ACM 인식 트래픽 관리기(100)의 연속적인 업데이팅을 수행한다. 또한, ACM 인식 트래픽 관리기(100)는 히트리스 보호(hitless protection)를 갖고 업데이트되며, 이것은 ACM 인식 트래픽 관리기(100)가 무선 링크(110) 상에서 트래픽의 양에 어떤 관계없이 업데이트된다는 것을 의미한다.
대표적인 실시예에서, 활성 프로파일들(112)은 서비스 품질(QoS : Quality of Service); 이출 포트(egress port)당 8개의 서비스 큐들의 클래스(CoSq : Class of Service Queue); 포트 형상 및 큐 형상(Port Shaping and Queue Shaping); 스케줄러 SP, RR/WRR, FQ/WFQ, DRR; P-비트당 패킷 분류화; 및 큐당 가중 랜덤 조기 검출(WRED)을 포함할 수 있다. 이출 포트당 8개의 CoSq는 합계가 최대 약 64개의 큐들이 될 수 있으며, WRED 프로파일들의 수는 최대 32에 이를 수 있다. 또한, ACM 인식 트래픽 관리기(100)는 최대 3개의 스케줄링의 레벨(level of scheduling)들을 지원할 수 있다.
비디오 서비스들을 위해 이용된 대표적인
ACM
인식
트래픽
관리기
도 2는 본 개시의 대표적인 실시예에 따라 비디오 서비스들을 위해 이용된 ACM 인식 트래픽 관리기(200)의 개략도이다. ACM 인식 트래픽 관리기(200)는 ACM 인식 트래픽 관리기(100)의 대표적인 실시예를 나타낼 수 있다. 다음의 개시는 각각 100 Mbps의 대역폭들을 가진 보통의 무선 링크들(210.1, 210.2) 및 각각 50 Mbps의 대역폭들을 가진 감소된 무선 링크들(216.1, 216.2)을 참조하여 비디오 서비스로의 ACM 인식 트래픽 관리기(200)의 적용을 설명할 것이다. 그러나, 다른 대역폭들이 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 가능하다는 것이 관련 기술(들)에서의 숙련자들에게 명백할 것이다. 부가적으로, 서비스 패킷들의 각각에 할당된 특정 대역폭들의 각각은 단지 예시 목적들을 위해 제공되며, 그것들은 서비스 패킷들의 각각을 위해 가능한 유일한 대역폭들이도록 의도되지 않으며 그것들은 본 개시를 제한하고자 하지 않는다.
대표적인 실시예에서, 복수의 서비스 패킷들(202.1, 202.2)이 각각 무선 링크들(210.1, 210.2)을 통한 송신을 위해 지정될 수 있다. 서비스 패킷들(202.1)의 각각은 음성 서비스 패킷(204.1), 비디오 서비스 패킷(206.1), 또는 인터넷 서비스 패킷(208.1) 중 하나를 포함할 수 있다. 부가적으로, 서비스 패킷들(202.2)의 각각은 음성 서비스 패킷(204.2), 제 1 비디오 서비스 패킷(212), 제 2 비디오 서비스 패킷(214), 또는 인터넷 서비스 패킷(208.2) 중 하나를 포함할 수 있다. ACM 인식 트래픽 관리기(200)는 그 후 각각의 서비스 패킷(202.1, 202.2)을 위해 지정된 우선순위들의 세트에 기초하여 서비스 패킷들(202.1, 202.2)의 각각에 대한 특정 비트 레이트들을 할당할 수 있다. 이들 우선순위들은 ACM 인식 트래픽 관리기(200) 내에 저장될 수 있다. 우선순위화된 서비스 패킷들(202.1, 202.2)의 각각은 그 후 각각 무선 링크들(210.1, 210.2)을 통해 송신된다.
대표적인 실시예에서, ACM 인식 트래픽 관리기(200)는 가장 높은 우선순위를 가진 것으로서 음성 서비스 패킷들(204.1, 204.2), 다음으로 높은 우선순위를 가진 것으로서 비디오 서비스 패킷들(206.1, 212, 214), 및 가장 낮은 우선순위를 가진 것으로서 인터넷 서비스 패킷들(208.1, 208.2)을 지정할 수 있지만, 다른 우선순위들이 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 서비스 패킷들(202.1, 202.2)의 각각에 지정될 수 있다.
도 2의 상단 절반을 참조하면, 대역폭에서의 감소의 대표적인 실시예가 감소된 무선 링크(216.1)와 같이 도시되며, 여기에서 ACM 인식 트래픽 관리기(200)는 구현되지 않는다. ACM 인식 트래픽 관리기(200)가 구현되지 않는 이러한 대표적인 실시예에서, 대역폭에서의 감소시(감소된 무선 링크(216.1)), 비디오 서비스 패킷(206.1) 및 인터넷 서비스 패킷(208.1)의 비교적 낮은 우선순위들로 인해, 비디오 서비스 패킷(206.1)은 적절하게 기능하지 않을 수 있고(예로서, 열악한 비디오 성능(poor video performance)), 인터넷 서비스 패킷(208.1)은 완전히 차단될 수 있다. 그러나, ACM 인식 트래픽 관리기(200)를 구현함으로써, 대역폭에서의 감소(감소된 무선 링크(216.1))에 대한 보다 효율적인 반응이 달성될 수 있다.
또한 도 2의 하단 절반을 참조하면, 대역폭에서의 감소의 대표적인 실시예가 감소된 무선 링크(216.2)와 같이 도시되며, 여기에서 ACM 인식 트래픽 관리기(200)가 구현된다. ACM 트래픽 관리기(200)가 구현되는 이러한 대표적인 실시예에서, 비디오 서비스 패킷(202.1)은 두 개의 개별적인 패킷들로 나뉘는데, 가장 많이 시청된 채널들 패킷(제 1 비디오 서비스 패킷(212))을 보여주며 가장 적게 시청된 채널들 패킷(제 2 비디오 서비스 패킷(214))을 보여준다. 그 후, 대역폭에서의 감소시(감소된 무선 링크(216.2)), 제 2 비디오 서비스 패킷(214)은 완전히 차단될 수 있다. 이것은 비록 인터넷 서비스 패킷(208.2)의 송신이 보다 낮은 대역폭에 있을지라도, 인터넷 서비스 패킷(208.2)이 여전히 송신되도록 허용할 것이다. 이러한 대표적인 실시예에서, ACM 적응형 트래픽 관리기(200)는 서비스 패킷들(202.2)의 각각이 보다 효율적으로 관리되도록 허용하며, 따라서 서비스 제공자가 심지어 대역폭에서의 감소(감소된 무선 링크(216.2))가 발생할 때조차 그것의 서비스들 모두(음성, 비디오, 및 인터넷)를 계속해서 제공하도록 허용한다.
가중 랜덤 조기 검출(
WRED : WEIDHTED RANDOM EARLY DETECTION
)을 위해 이용된 대표적인
ACM
인식
트래픽
관리기
도 3은 본 개시의 대표적인 실시예에 따라 레이턴시(latency)를 보존하기 위해 가중 랜덤 조기 검출(WRED)을 이용하는 ACM 인식 트래픽 관리기(300)를 도시한 개략도이다. ACM 인식 트래픽 관리기(300)는 ACM 인식 트래픽 관리기(100)의 대표적인 실시예를 나타낼 수 있다. 다음의 개시는 100 Mbps의 보통의 무선 대역폭 및 50 Mbps의 감소된 무선 대역폭을 참조하여 레이턴시를 보존하기 위해 가중 랜덤 조기 검출(WRED)을 이용한 ACM 인식 트래픽 관리기(300)의 적용을 설명할 것이다. 그러나, 다른 대역폭들이 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 가능하다는 것이 관련 기술(들)에서의 숙련자들에게 명백할 것이다. 부가적으로, 특정 평균 깊이 큐(average depth queue)들이 단지 예시 목적들을 위해 제공되며, 그것들은 유일하게 가능한 평균 깊이 큐들이도록 의도되지 않으며, 그것들은 이러한 개시를 제한하고자 하지 않는다.
WRED는 큐 관리 알고리즘(queue management algorithm)이며, 이것은 혼잡 회피 능력(congestion avoidance capability)들을 포함한다. 그러므로, WRED는 TCP(transmission control protocol)이 주로 사용된다고 가정할 때 데이터 서비스들에서의 혼잡에 대처하기 위해 사용될 수 있다. WRED는 단일 큐가 여러 개의 상이한 큐 임계값들(302, 304)을 가질 수 있으며, 각각의 큐 임계값(302, 304)이 특정 트래픽 클래스와 연관되는 랜덤 조기 검출(RED)에 대한 확장이다. 대표적인 실시예에서, 큐는 보다 낮은 우선순위 패킷들(드롭에 적합한 패킷들(306))에 대해 보다 낮은 임계값(302)을 가질 수 있으며, 보다 높은 우선순위 패킷들(드롭에 부적합한 패킷들(308))에 대해 보다 높은 임계값(304)을 가질 수 있다. 이러한 대표적인 실시예에서, 평균 큐 깊이(310)가 빌드업(buildup)하기 시작함에 따라, 드롭에 적합한 패킷들(306)은 드롭될 수 있으며, 그러므로 동일한 큐에서의 드롭에 부-적합한 패킷들(308)을 보호한다. 이러한 방식으로, 서비스 품질(QoS) 우선순위화가 동일한 버퍼를 사용하여 패킷들의 풀(pool of packet)로부터 중요한 패킷들에 대해 가능해진다.
부가적으로, WRED는 PTP(precision Time Protocol) 및 UDP(User Datagram Protocol)과 같은, IP 프로토콜들을 구현하는 것과 관련된다. PTP는 파일들을 전송할 때 흔히 사용되는 프로토콜인 반면, UDP는 비디오 패킷들을 전송할 때 흔히 사용되는 프로토콜이다. 이들 유형들의 프로토콜의 각각은 송신된 패킷들의 모두가 수신 유닛에 정확히 수신될 것임을 보장하도록 구현된다.
대표적인 실시예에서, ACM 인식 트래픽 관리기(300)는 보통의 무선 대역폭이 존재하는지 또는 감소된 무선 대역폭이 존재하는지에 상관없이 동일한 송신을 유지하기 위해 구현된다. 이러한 대표적인 실시예에서, 송신 지연은 다음의 등식을 사용하여 산출될 수 있다.
지연(Delay) = 큐 깊이 | 무선 대역폭
그러므로, 무선 대역폭에서의 감소의 경우에, ACM 인식 트래픽 관리기(300)는 송신 지연이 일정한 채로 유지하도록 보장하기 위해 평균 큐 깊이(average queue depth)(310)를 감소시킨다. 이러한 대표적인 실시예에서, 보다 낮은 임계값(302) 및 보다 높은 임계값(304) 둘 모두가 감소되며, 따라서 드롭에 적합한 패킷들(306) 및 드롭에 부-적합한 패킷들(308) 둘 모두가 드롭될 확률(도 3에서 폐기 확률(312)로서 도시된)을 증가시킨다. 그러므로, ACM 인식 트래픽 관리기(300)는 WRED 임계값들(302, 304)을 계속해서 업데이트함으로써 큐에서의 지연을 제어한다.
가중
페어
큐잉(WFQ : WEIGHTED FAIR QUEUING)을
위해 이용된 대표적인
ACM
인식
트래픽
관리기
도 4는 본 개시의 대표적인 실시예에 따라 대역폭 감소에서의 인정 정보 레이트(CIR : committed information rate)를 보존하기 위해 가중 페어 큐잉(weighted fair queueing; WFQ)을 이용하는 ACM 인식 트래픽 관리기(400)의 개략도이다. ACM 인식 트래픽 관리기(400)는 ACM 인식 트래픽 관리기(100)의 대표적인 실시예를 나타낼 수 있다. 다음의 개시는 100 Mbps의 대역폭을 가진 보통의 무선 링크(408), 및 50 Mbps의 대역폭을 가진 감소된 무선 링크(410)를 참조하여 대역폭 감소에서의 CIR을 보존하기 위해 WFQ를 이용한 ACM 인식 트래픽 관리기(400)의 적용을 설명할 것이다. 그러나, 다른 대역폭들이 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 가능하다는 것이 관련 기술(들)에서의 숙련자들에게 명백할 것이다. 부가적으로, 서비스 패킷들의 각각에 할당된 특정 대역폭들의 각각은 단지 예시 목적들을 위해 제공되며, 그것들은 서비스 패킷들의 각각을 위한 유일하게 가능한 대역폭들이도록 의도되지 않으며, 그것들은 이러한 개시를 제한하고자 하지 않는다.
WFQ는 CIR을 보존하기 위해 ACM 인식 트래픽 관리기(400)에 의해 이용된 또 다른 메커니즘이다. 특히, WFQ는 통계적으로 다중화된 데이터 흐름들에 상이한 스케줄링 우선순위들을 배정하는 데이터 패킷 스케줄링이다. CIR은 서비스 제공자가 그것의 고객에게 제공하도록 요구되는 비트 레이트를 나타낸다. 그러므로, 임의의 주어진 시간에서, 대역폭은 이러한 CIR 아래로 떨어지지 않아야 한다. 또한, 초과 정보 레이트(EIR : excess information rate)는 버스트가능한 대역폭(burstable bandwidth)의 허용이며, 이것은 CIR 이외에 서비스 제공자에 의해 제공될 수 있다. 그러므로, 서비스 제공자는 연결이 항상 CIR 레이트, 및 때때로 적절한 대역폭이 존재하는 경우에만, EIR 레이트를 지원할 것을 보장한다. 또한, CIR 플러스 EIR은 네트워크로의 액세스 포트의 속도와 동일하거나 또는 그보다 작을 수 있다.
ACM 인식 트래픽 관리기(400)는 복수의 서비스 패킷들(402)을 수신할 수 있다. 서비스 패킷들(402)의 각각은 CIR, EIR, 또는 CIR 및 EIR 둘 모두의 조합을 포함할 수 있다. ACM 인식 트래픽 관리기(400)는 그 후 각각의 서비스 패킷(402) 내에 포함된 CIR 및 EIR에 기초하여 서비스 패킷들(402)의 각각에 특정 가중치들(404)을 할당할 수 있다. 각각의 서비스 패킷(402)에 할당된 가중치들(404)은 무선 링크(408) 상에서 이용가능한 총 대역폭의 퍼센티지(percentage)를 나타낼 수 있다. 대표적인 실시예에서, 각각의 서비스 패킷(402)에 할당된 특정 가중치들(404)은 특정 서비스 패킷(402)에 할당된 임의의 EIR 플러스 CIR의 합계와 동일해야 한다. 가중된 서비스 패킷들의 각각은 무선 링크(408)를 통해 송신된다. 동일한 서비스 큐들의 클래스(CoS : Class of Service Queues)는 CIR 및 EIR 대역폭(드롭에 적합한 패킷들(306) 및 드롭에 부-적합한 패킷들(308))을 위해 사용되는 대표적인 실시예에서, CIR 대역폭은 다음의 경우에 보장된다:
링크_BW * 큐_가중치 >= CIR 대역폭
무선 링크(408)의 대역폭이 감소되는(감소된 무선 링크(410)로서 도시된) 대표적인 실시예에서, ACM 인식 트래픽 관리기(400)는 각각의 서비스 패킷(402)에 CIR을 지원하기 위해 각각의 서비스 패킷(402)에 업데이트된 가중치들(406)을 할당한다. 그러므로, 각각의 서비스 패킷(402)에서의 CIR은 동일하게 유지하는 반면, 각각의 서비스 패킷에서의 EIR은 변할 수 있고, 상이한 서비스 패킷들(402) 가운데, 대역폭 감소 이전에 이전 존재된 것과 상이한 비율들로 분배될 수 있다. 이러한 대표적인 실시예에서, 업데이트된 가중치들(406)은 다음의 공식을 사용하여 산출될 수 있다.
업데이트된 가중치 = CIR / 무선 대역폭
방향 전환(REDIRECTION)을 사용한 대표적인
ACM
인식
트래픽
관리기
도 5는 본 개시의 대표적인 실시예에 따른 방향 전환(redirection)을 사용한 ACM 인식 트래픽 관리기들(500.1, 500.2)의 개략도이다. ACM 인식 트래픽 관리기들(500.1, 500.2)은 각각 ACM 인식 트래픽 관리기(100)의 대표적인 실시예를 나타낼 수 있다. 다음의 개시는 각각 100 Mbps의 대역폭들을 가진 보통의 무선 링크들(508.1, 508.2, 및 510.1), 및 50 Mbps의 대역폭을 가진 감소된 무선 링크(510.2)를 참조하여 방향 전환을 사용한 ACM 인식 트래픽 관리기들(500.1, 500.2)의 적용을 설명할 것이다. 그러나, 다른 대역폭들이 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 가능하다는 것이 관련 기술(들)에서의 숙련자들에게 명백할 것이다. 부가적으로, 서비스 패킷들의 각각에 할당된 특정 대역폭들의 각각은 단지 예시 목적들을 위해 제공되며, 그것들은 서비스 패킷들의 각각을 위한 유일하게 가능한 대역폭들이도록 의도되지 않으며, 그것은 이러한 개시를 제한하고자 하지 않는다.
서비스들이 상이한 링크들(예로서, 링크 토폴로지(link topology))을 통해 송신될 수 있는 대표적인 실시예들에서, 서비스들은 무선 링크(508.1 또는 (508.2)의 대역폭에의 감소에 이어 방향 전환될 수 있다. 대표적인 실시예에서, 이러한 서비스 전환은 ACM 인식 트래픽 관리기들(500.1, 500.2)에 의해 구현될 수 있다.
ACM 인식 트래픽 관리기(500.1)는 무선 링크(508.1)의 일 단부에 위치되며, ACM 인식 트래픽 관리기(500.2)는 무선 링크(508.2)의 일 단부에 위치된다. ACM 인식 트래픽 관리기(500.1)는 복수의 서비스 패킷들(502.1)을 수신할 수 있다. 복수의 서비스 패킷들(502.1)은 음성 서비스 패킷(504.1) 또는 데이터 서비스 패킷(506.1) 중 하나를 포함할 수 있다. 또한, ACM 인식 트래픽 관리기(500.2)는 복수의 서비스 패킷들(502.2)을 수신할 수 있다. 복수의 서비스 패킷들(502.2)은 음성 서비스 패킷(504.2) 또는 데이터 서비스 패킷(506.2) 중 하나를 포함할 수 있지만; 다른 서비스 패킷들이 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 서비스 패킷들(502.1, 502.2)의 각각에 포함될 수 있다. ACM 인식 트래픽 관리기들(500.1, 500.2)은 그 후 각각의 서비스 패킷(502.1, 502.2)을 위해 지정된 우선순위들의 세트에 기초하여, 각각 서비스 패킷들(502.1, 502.2)의 각각을 위해 특정 비트 레이트들을 할당할 수 있다. 이들 우선순위들은 ACM 인식 트래픽 관리기들(500.1, 500.2) 내에 저장될 수 있다. 우선순위화된 서비스 패킷들(502.1, 502.2)의 각각은 그 후 각각 무선 링크들(508.1, 508.2)을 통해 송신된다. 또한, 무선 링크들(508.1, 508.2)은 공통 네트워크(common network)에 연결될 수 있다.
대표적인 실시예에서, ACM 인식 트래픽 관리기(500.1, 500.2)는 가장 높은 우선순위를 가진 것으로서 음성 서비스 패킷들(504.1, 504.2)을, 가장 낮은 우선순위를 갖는 것으로서 데이터 서비스 패킷들(506.1, 506.2)을 지정할 수 있지만, 다른 우선순위들이 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 서비스 패킷들(502.1, 502.2)의 각각에 지정될 수 있다.
도 5의 우측 절반을 참조하면, 무선 링크(508.2)의 대역폭에서의 감소의 대표적인 실시예는 감소된 무선 링크(510.2)로서 도시된다. 이러한 대표적인 실시예에서, 음성 서비스 패킷(504.2)은 임의의 중단 없이 송신된다. 그러나, 감소된 무선 링크(508.2)의 대역폭에서의 감소로 인해, 데이터 서비스 패킷(506.2)은 완전히 차단되는 것의 대상이다. 그러므로, ACM 인식 트래픽 관리기(500.2)는 무선 링크(510.1)를 통해 송신되도록 서비스 데이터 패킷(506.2)을 방향 전환한다. 이러한 대표적인 실시예에서, 데이터 서비스 패킷(506.2)은 결합된 데이터 서비스 패킷(512)을 형성하도록 데이터 서비스 패킷(506.1)과 결합된다. 이제 결합된 데이터 서비스 패킷(512)을 포함할 수 있는, 서비스 패킷(514)에 대한 비트 레이트는 그 후 무선 링크(510.1) 상에 남아있는 대역폭의 이용가능한 양에 일치시키기 위해 감소된다. 그러므로, 무선 링크(508.1) 또는 무선 링크(508.2) 중 하나의 대역폭이 감소될 때조차, ACM 인식 트래픽 관리기들(500.1, 500.2)은 서비스 패킷들(502.1, 502.2)의 각각이 지속되도록 허용하는 반면, 단지 결합된 데이터 서비스 패킷(512)의 비트 레이트만을 감소시킨다.
무선 링크를 통해
트래픽을
최적화하는 대표적인 방법
도 6은 본 개시의 대표적인 실시예에 따라 무선 링크를 통해 트래픽을 최적화하기 위해 ACM 인식 트래픽 관리기를 이용하는 대표적인 동작 단계들의 흐름도이다. 개시는 이러한 동작 설명에 제한되지 않는다. 오히려, 여기에서의 교시들로부터, 다른 동작 제어 흐름들이 본 개시의 범위 및 사상 내에 있다는 것이 관련 기술(들)에서의 숙련자들에게 명백할 것이다. 다음의 논의는 도 6에서의 단계들을 설명한다.
방법(600)은 단계(620)에서 시작하며, 여기에서 복수의 서비스 패킷들(602)은 ACM 인식 트래픽 관리기(100)에 제공된다. 방법은 그 후 단계(630)로 진행한다. 단계(630)에서, 복수의 서비스 패킷들(602)의 각각은 엄격한 우선순위(strict priority)를 배정받는다. 엄격한 우선순위는 ACM 인식 트래픽 관리기(100) 내에 저장될 수 있으며, ACM 인식 트래픽 관리기(100)는 엄격한 우선순위를 복수의 서비스 패킷들(602)의 각각에 배정할 수 있다. 방법은 그 후 단계(640)로 진행한다. 단계(640)에서, 미리 정의된 비트 레이트는 서비스 패킷들(602)의 각각에 배정된 엄격한 우선순위에 기초하여 서비스 패킷들(602)의 각각에 할당된다. 단계(640)에 이어, 복수의 미리 정의된 서비스 패킷들(604)이 형성된다. 방법은 그 후 단계(650)로 진행한다. 단계(650)에서, 복수의 미리 정의된 서비스 패킷들(604)의 각각은 적어도 하나의 무선 링크를 통해 송신된다. 방법은 그 후 단계(660)로 진행한다. 단계(660)에서, ACM 이벤트(예로서, 무선 링크들 중 적어도 하나의 용량 변화 또는 비트 레이트 변화)가 검출된다. 방법은 그 후 단계(670)로 진행한다. 단계(670)에서, 적응된 비트 레이트는 서비스 패킷들(602)의 각각에 배정된 엄격한 우선순위에 기초하여, 그리고 무선 링크들 중 적어도 하나의 비트 레이트 변화에 기초하여 서비스 패킷들(602)의 각각에 배분된다. 단계(670)에 이어, 복수의 적응된 서비스 패킷들(606)이 형성된다. 방법은 단계(680)로 진행한다. 단계(680)에서, 복수의 적응된 서비스 패킷들(606)의 각각은 무선 링크들 중 적어도 하나를 통해 재송신된다.
결론
요약 섹션이 아닌 상세한 설명 섹션은 청구항들을 해석하기 위해 사용되도록 의도된다는 것이 이해될 것이다. 요약 섹션은 본 발명의 모든 대표적인 실시예들이 아닌, 하나 이상을 제시할 수 있으며, 따라서 본 발명 및 첨부된 청구항들을 임의의 방식으로 제한하려고 의도되지 않는다.
본 발명은 특정 기능들 및 그 관계들의 구현을 예시하는 기능적 빌딩 블록들의 도움으로 설명되었다. 이들 기능적 빌딩 블록들의 경계들은 설명의 편리함을 위해 여기에서 임의로 정의되어 왔다. 대안적인 경계들은 특정된 기능들 및 그 관계들이 적절하게 수행되는 한 정의될 수 있다.
형태 및 상세에서의 다양한 변화들이 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것이 관련 기술(들)에서의 숙련자들에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 상술된 대표적인 실시예들 중 임의의 것에 제한되지 않아야 하며, 단지 다음의 청구항들 및 그 등가물들에 따라서만 정의되어야 한다.
Claims (15)
- 적응형 트래픽 관리기 어셈블리(adaptive traffic manager assembly)에 있어서,
현재 적응형 트래픽 관리기 구성상에서 동작하도록 구성된 컴퓨팅 모듈(computing module);
현재 무선 링크 상태들, 현재 적응형 코딩 및 변조(Adaptive Coding and Modulation; ACM) 프로파일에 따라, 또는 ACM 이벤트의 검출시 적응적으로 상기 현재 적응형 트래픽 관리기 구성을 변경하도록 구성된 적응 메커니즘(adapting mechanism)을 저장하는 기계-판독가능한 매체; 및
스위치 어셈블리(switch assembly)로서,
유선 링크를 통해 제 1 신호를 수신하고, 무선 링크를 통해 제 2 신호를 출력하며,
상기 현재 적응형 트래픽 관리기 구성을 저장하며,
상기 ACM 이벤트의 검출에 응답하여, 상기 컴퓨팅 모듈로부터 지시(instruciton)를 수신할 때 상기 현재 적응형 트래픽 관리기 구성과 연관된 변조 및 코딩 기법(modulation and coding scheme)을 자동으로 변경하도록 구성된, 상기 스위치 어셈블리를 포함하는, 적응형 트래픽 관리기 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 ACM 이벤트는 상기 무선 링크의 용량 변화들 또는 비트 레이트 변화(capacity changes or bit rate change)를 포함하는, 적응형 트래픽 관리기 어셈블리. - 제 2 항에 있어서,
상기 무선 링크의 상기 용량 변화들은 상기 무선 링크를 둘러싸는 외부 날씨 상태들(external weather conditions)에 의해 야기되는, 적응형 트래픽 관리기 어셈블리. - 제 2 항에 있어서,
상기 변조 및 코딩 기법의 변화는 상기 무선 링크의 상기 비트 레이트 변화의 검출에 이어 1 밀리세컨드(millisecond) 내에 발생하는, 적응형 트래픽 관리기 어셈블리. - 제 4 항에 있어서,
상기 현재 적응형 트래픽 관리기 구성은 서비스 품질(QoS : Quality of Serivce), 서비스 큐들의 클래스(CoSq : Class of Service Queues), 포트 형상(Port Shaping) 및 큐 형상(Queue Shaping), 가중 페어 큐 스케줄러(WFQ : Weighter Fair Queue Scheduler), 패킷 분류화(Packet Classification), 및 가중 랜덤 조기 검출(WRED : Weighted Random Early Dectection)을 포함하는, 적응형 트래픽 관리기 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 적응 메커니즘은 복수의 교번하는 적응형 트래픽 관리기 구성들을 저장하며, 상기 교번하는 적응형 트래픽 관리기 구성(alternate adaptive traffic manager)들은 상기 ACM 이벤트의 검출시 상기 스위치 어셈블리에 저장된 상기 현재 적응형 트래픽 관리기 구성을 교체하는, 적응형 트래픽 관리기 어셈블리. - 제 6 항에 있어서,
상기 복수의 교번하는 적응형 트래픽 관리기 구성들은 외부 저장 매체에 저장되는, 적응형 트래픽 관리기 어셈블리. - 무선 링크를 통해 트래픽을 최적화하기 위한 방법에 있어서,
적어도 하나의 적응형 트래픽 관리기 어셈블리(adaptive traffic manager assembly)에 복수의 서비스 패킷들을 제공하는 단계;
상기 복수의 서비스 패킷들의 각각에 엄격한 우선순위(strict priority)를 배정하는 단계;
복수의 미리 정의된 서비스 패킷들을 형성하기 위해, 상기 서비스 패킷들의 각각에 배정된 상기 엄격한 우선순위에 기초하여 상기 서비스 패킷들의 각각에 미리 정의된 비트 레이트를 할당하는 단계;
적어도 하나의 무선 링크를 통해 상기 복수의 미리 정의된 서비스 패킷들의 각각을 송신하는 단계;
적응형 코드 및 변조(ACM) 이벤트를 검출하는 단계로서, 상기 ACM 이벤트는 상기 적어도 하나의 무선 링크의 용량 변화 또는 비트 레이트 변화(capacity change or bit rat change)를 포함하는, 상기 검출 단계;
복수의 적응된 서비스 패킷들을 형성하기 위해, 상기 서비스 패킷들의 각각에 배정된 상기 엄격한 우선순위에 기초하여 상기 서비스 패킷들의 각각, 및 임의의 서브-서비스 패킷들에, 및 상기 적어도 하나의 무선 링크의 상기 용량 변화 또는 상기 비트 레이트 변화에 기초하여 임의의 서브-서비스 패킷들에 적응된 비트 레이트를 배분하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 무선 링크를 통해 상기 복수의 적응된 서비스 패킷들의 각각을 재송신하는 단계를 포함하는, 무선 링크를 통해 트래픽을 최적화하기 위한 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 복수의 서비스 패킷들은 음성 서비스 패킷들, 비디오 서비스 패킷들, 및 인터넷 서비스 패킷들을 포함하는, 무선 링크를 통해 트래픽을 최적화하기 위한 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 서비스 패킷들 중 적어도 하나를 상기 적어도 하나의 서비스 패킷 내에서의 개별적인 서비스들의 사용 주파수에 기초하여 적어도 두 개의 서브-서비스 패킷들로 분리하는 단계를 더 포함하며,
상기 분리 단계는 상기 ACM 이벤트의 검출 후, 그러나 상기 서비스 패킷들의 각각으로의 상기 적응된 비트 레이트의 배분 전에 발생하는, 무선 링크를 통해 트래픽을 최적화하기 위한 방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 서비스 패킷들의 각각에 배정된 상기 엄격한 우선순위는 상기 적어도 하나의 적응형 트래픽 관리기 어셈블리에 저장되고,
상기 복수의 서비스 패킷들의 각각에 엄격한 우선순위를 배정하는 단계는 현재 로딩된 활성 프로파일(currently loaded active profile)에 기초하여 상기 적어도 하나의 적응형 트래픽 관리기 어셈블리에 의해 수행되며,
상기 활성 프로파일은 서비스 품질(QoS : Quality of Service), 서비스 큐들의 클래스(CoSq : Class of Service Queuus), 포트 형상 및 큐 형상(Port shaping and Queue Shaping), 가중 페어 큐(WFQ : Weighted Fair Queue) 스케줄러, 패킷 분류화(Packet Classification), 및 가중 랜덤 조기 검출(WRED : Weighted Random Early Detection)을 포함하는, 무선 링크를 통해 트래픽을 최적화하기 위한 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 서비스 패킷들의 각각에 상기 적응된 비트 레이트를 배분하는 단계는 제 1 무선 링크로부터 적어도 하나의 서비스 패킷의 방향을 전환(redirecting)하는 단계 및 제 2 무선 링크로부터 적어도 하나의 서비스 패킷과 상기 적어도 하나의 방향 전환된 서비스 패킷을 결합하는 단계를 포함하는, 무선 링크를 통해 트래픽을 최적화하기 위한 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 복수의 서비스 패킷들의 각각에 엄격한 우선순위를 배정하는 단계는 상기 복수의 서비스 패킷들의 각각에 대한 인정 정보 레이트(committed information rate; CIR) 및 초과 정보 레이트(excess information rate; EIR)에 기초하여 수행되고,
상기 서비스 패킷들의 각각에 상기 미리 정의된 비트 레이트를 할당하는 단계는 상기 서비스 패킷들의 각각에 상기 적어도 하나의 무선 링크의 가중된 양의 비트 레이트를 할당하는 단계를 포함하며,
상기 서비스 패킷들의 각각에 상기 적응된 비트 레이트를 배분하는 단계는 상기 적어도 하나의 무선 링크의 상기 비트 레이트 변화에 기초하여 업데이트된 가중된 양을 지정하는 단계를 포함하는, 무선 링크를 통해 트래픽을 최적화하기 위한 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 서비스 패킷들의 각각에 상기 적응된 비트 레이트를 배분하는 단계는 상기 서비스 패킷들의 각각에 배정된 상기 엄격한 우선순위에 기초하여 상기 서비스 패킷들 중 적어도 하나를 폐기함으로써 평균 큐 깊이(average queue deptch)를 감소시키는 단계를 포함하며,
상기 평균 큐 깊이를 감소시키는 단계는 상기 ACM 이벤트 전 및 후 둘 모두에 일정한 송신 지연을 유지하는, 무선 링크를 통해 트래픽을 최적화하기 위한 방법. - 적응형 트래픽 관리기 시스템(adaptvie traffic manager system)에 있어서,
적응형 코드 및 변조(ACM : Adaptive Code and Modulation) 이벤트에 따라 복수의 활성 프로파일(active profile)들을 변경하도록 구성된 제 1 무선 통신 디바이스;
상기 ACM 이벤트에 따라 복수의 활성 프로파일들을 변경하도록 구성된 제 2 무선 통신 디바이스로서,
상기 제 1 및 제 2 무선 통신 디바이스들은 적응형 무선 링크를 통해 통신하는, 상기 제 2 무선 통신 디바이스; 및
상기 제 1 및 제 2 무선 통신 디바이스들 둘 모두의 출력에 전기적으로 연결된 모뎀 어셈블리(modem assembly)로서,
상기 모뎀 어셈블리는 상기 적응형 무선 링크의 용량 변화들 또는 비트 레이트 변화(capacity changes or bit rate changes)들을 검출하도록 구성되는, 상기 모뎀 어셈블리를 포함하는, 적응형 트래픽 관리기 시스템.
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |