KR101443237B1 - 통신 네트워크에서의 데이터 흐름에 대한 측정 - Google Patents

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Abstract

통신 네트워크에서 전송되는 데이터 흐름에 대한 측정(즉, 데이터 손실 측정 및/또는 시간 측정)을 수행하는 방법이 개시되어 있다. 상기 방법은 상기 데이터 흐름의 전송시, 제2 블록 주기들과 시간에 맞춰 교호하는 제1 블록 주기들 동안, 상기 데이터 흐름의 각각의 데이터 단위의 특징을 제1 값으로 설정함으로써 상기 데이터 흐름의 각각의 데이터 단위를 마킹하고, 제1 매개변수를 업데이트하는 단계; 상기 데이터 흐름의 수신시, 각각의 수신된 데이터 단위에 대하여 상기 특징을 검사하고 상기 특징이 상기 제1 값인 경우에 제2 매개변수를 업데이트하는 단계; 전송 및 수신이 수행되는 동안, 타이머를 처리하여 현재의 블록 주기가 상기 제2 블록 주기들 중 하나인지를 결정하고, 현재의 블록 주기가 상기 제2 블록 주기들 중 하나인 경우에, 상기 제1 및 제2 매개변수들의 현재 값들을 제공하는 단계; 및 상기 제1 및 제2 매개변수들의 현재 값들을 사용하여 측정을 수행하는 단계;를 포함한다.

Description

통신 네트워크에서의 데이터 흐름에 대한 측정{Measurement on a data flow in a communication network}
본 발명은 통신 네트워크 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 통신 네트워크에서 전송되는 데이터 흐름에 대한 측정, 특히 데이터 손실 측정 및/또는 시간 측정(특히, 지연 및/또는 패킷 수신 간격 지터(interarrival jitter)의 측정)을 수행하는 방법에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 그러한 방법을 구현하는 통신 네트워크에 관한 것이다.
패킷 교환 통신 네트워크에서는, 데이터가 가능한 중간 노드들을 통해 발신지 노드로부터 수신지 노드로 라우팅되는 패킷들의 형태로 전송된다. 대표적인 패킷 교환 네트워크들은 근거리 통신 네트워크들(예컨대, 이더넷) 및 지리적 영역 통신 네트워크들(예컨대, 인터넷)이다.
그 반면에, 회선 교환 통신 네트워크는 유사동기(plesiochronous) 또는 동기 프레임들 내에서 발신지 노드로부터 수신지 노드로 반송(搬送)되는 연속 비트 흐름들의 형태로 데이터가 전송된다. 대표적인 회선 교환 통신 네트워크들은 PDH, SDH, Sonet 및 OTN 네트워크들이다.
이하에서는, "데이터 단위"라는 표현이 통신 네트워크에서 전송되는 데이터 흐름의 일부를 지정하는 것이다. 특히, 패킷 교환 통신 네트워크의 경우에, 데이터 단위는 패킷 또는 패킷의 일부일 수 있다. 그 외에도, 회선 교환 통신 네트워크의 경우에, 데이터 단위가 유사동기 프레임, 유사동기 프레임의 일부, 동기 프레임 또는 동기 프레임의 일부일 수 있다.
패킷 교환 통신 네트워크에서나 또는 회선 교환 통신 네트워크에서 발신지 노드로부터 전송되는 데이터가 항상 수신지 노드에 도달하는 것은 아닌데, 다시 말하면 상기 데이터는 상기 네트워크를 통한 전송시 손실될 수 있다.
데이터의 손실은 서로 다른 이유들에 기인할 수 있다. 예를 들면, 패킷 교환 통신 네트워크에서, 패킷에 내재하는 데이터는 중간 노드에 의해 폐기될 수 있는데, 그 이유는 패킷이 수신되는 포트 또는 패킷이 포워드되어야 하는 포트가 정체되기 때문이다. 그 외에도, 패킷 교환 통신 네트워크들에서 그리고 회선 교환 통신 네트워크들에서 모두 데이터가 중간 노드에 의해서나 수신지 노드에 의해서 폐기될 수 있는데, 그 이유는 상기 데이터에 비트 오류들이 포함되기 때문이다.
패킷 교환 통신 네트워크 또는 회선 교환 통신 네트워크를 통해 데이터를 전송함으로써 서비스를 제공하는 경우에, 전송시 손실되는 데이터의 레이트는 그러한 서비스의 서비스 품질(quality of service; QoS)에 영향을 준다.
그 외에도, 데이터 유닛은 상기 발신지 노드에 의해 전송 시간에 전송되며 상기 수신지 노드에 의해 수신 시간에 수신된다. 전송 시간 및 수신 시간 간의 경과 시간은 "단방향 지연(one way delay)"(또는 간단하게는 "지연")이라 불리는 것이 전형적이다. 데이터 단위의 지연은 다음과 같은 수학식 1에 의해 제공된다.
Figure 112013046879417-pct00001
상기 식 중, Si는 데이터 단위의 전송 시간이며 Ri는 데이터 단위의 수신 시간이다.
데이터 유닛의 지연은 발신지로부터 수신지로 데이터 단위에 의해 연결되는 가능한 중간 노드들의 개수에 그리고 발신지 노드에서 그리고 각각의 가능한 중간 노드에서의 데이터 유닛의 일정 시간에 주로 의존한다. 데이터 단위들이 각각의 노드에 의해 홉(hop) 단위로 라우팅되는 패킷 교환 통신 네트워크에서는, 데이터 단위들에 의해 연결되는 가능한 중간 노드들의 개수 및 각각의 노드에서의 데이터 단위들의 일정 시간 모두가 예측가능하지 않다. 따라서, 데이터 단위의 지연은 거의 예측가능하지 않다. 그 외에도, 동일한 데이터 흐름의 데이터 단위들은 서로 다른 지연들을 지닐 수 있다.
패킷 교환 통신 네트워크에서, 동일한 데이터 흐름의 2개의 데이터 단위(다시 말하면 패킷들)의 지연들의 차가 "패킷 수신 간격 지터(interarrival jitter)"로 지칭된다. 특히, Si 및 Sj가 제1 패킷 i 및 제2 패킷 j에 대한 전송 시간들이고 Ri 및 Rj가 제1 패킷 i 및 제2 패킷 j에 대한 수신 시간들인 경우에, 패킷 수신 간격 지터는 이하의 수학식 2로 표시될 수 있다.
Figure 112013046879417-pct00002
통신 서비스(특히, 통화들, 회의 통화들, 화상 통화들 등등과 같은 실시간 음성 또는 데이터 서비스)가 통신 네트워크에 의해 제공될 경우에, 서비스를 반송하는 데이터 흐름들의 지연 및 패킷 수신 간격 지터는 서비스의 최종 사용자들에 의해 인식되는 서비스 품질(quality of servcie; QoS)에 큰 영향을 준다.
그러므로, 서비스들을 반송하는 데이터 흐름들의 패킷 수신 간격 지터 및 지연 그리고 데이터 손실을 측정하는 것이 네트워크 운영자들에게는 특별한 관심사이다.
WO 2010/072251(동일 출원인의 명의)에는 통신 네트워크를 통해 송신 노드로부터 수신 노드로 전송되는 데이터 흐름의 데이터 손실을 측정하기 위한 방법이 개시되어 있다. 데이터 흐름의 데이터 유닛들을 전송하기 전에, 전송 노드는 블록 단위로 데이터 흐름을 분할하기 위해 각각의 데이터 단위를 마킹한다. 특히, 송신 노드는 각각의 데이터 유닛의 헤더의 비트를 "1" 또는 "0"으로 설정함으로써 각각의 데이터 단위를 마킹한다. 그러한 마킹에 기인하여 일련의 블록들이 생성되며, 이 경우에 "1"로 마킹된 데이터 단위들의 블록들은 "0"으로 마킹된 데이터 단위들의 블록들과 일시적으로 교호한다. 상기 블록들은 "블록 주기"(Tb)로 지칭되는 동일한 기간을 지닐 수 있다. 더욱이, 데이터 단위들을 마킹하는 동안, 송신 노드는 데이터 단위가 "1"로 마킹될 때마다 제1 카운터(C1)를 1씩 증가시키고 데이터 단위가 "0"으로 마킹될 때마다 제2 카운터(C0)를 1씩 증가시킨다. 상기 마킹된 데이터 단위들은 이때 수신 노드에서 수신된다. 수신 노드가 데이터 단위를 수신할 때마다, 수신 노드는 데이터 유닛의 마킹을 검사하고, 마킹이 "1"인 경우에 제3 카운터(C'1)를 증가시키고 마킹이 "0"인 경우에 제4 카운터(C'0)를 증가시킨다.
WO 2010/072251에 의하면, 송신 노드 및 수신 노드가 위에서 설명한 바와 같이 동작하는 동안, 상기 송신 노드 및 수신 노드와 협동하는 관리 서버는 카운터들(C1, C0, C'1, C'0)의 값들을 주기적으로 검출하며, 이들을 사용하여 데이터 손실을 연산한다. 검출 주기(Td)는 이하의 식
Figure 112013046879417-pct00003
에 따라 블록 주기(Tb)에 의존하는 최대값을 지닌다. 바꾸어 말하면, 카운터들(C1, C0, C'1, C'0)의 값들은 각각의 블록 주기에서 적어도 2번 검출되어야 한다. Tb가 5분이라고 가정하면, Td는 2분일 수 있다.
각각의 검출 시간(Td)에서, 관리 서버는 C1, C0, C'1 및 C'0의 검출된 현재 값들을 그에 상응하는 사전에 검출된 값들을 비교하여 카운터들(C1, C0) 중 어느 하나 그리고 카운터들(C'1, C'0) 중 어느 하나가 현재의 블록 주기 동안 고정 값을 지니는 지를 결정한다. 실제로, 위에서 설명한 마킹 절차로부터, 각각의 블록 주기에서, 카운터들(C1, C0) 중 하나가 고정 값을 지니고 나머지 하나가 증가하고 있고 카운터(C'1, C'0) 중 하나가 고정 값을 지니고 나머지 하나가 증가하고 있다는 것이 추정된다. 현재의 블록 주기 동안 카운터들(C0, C'0)이 고정 값을 지님을 관리 서버가 결정한다고 가정하면, 관리 서버는 카운터들(C0, C'0)의 현재 고정된 값들 간의 차로서 데이터 손실을 연산한다.
본 출원인은 WO 2010/072251에 기재된 해결수단을 개선할 필요성를 인식하였다.
실제로, 어떤 경우에는 위에서 언급한 해결수단을 지원하기 위해 관리 서버에서 필요한 대역폭 사용 및 계산 노력이 너무 클 수 있다.
더욱이, 송신 노드가 블록 주기에 대해 어떠한 데이터 단위도 수신 노드에 전송하지 않는 경우에(이는 송신 노드 및 수신 노드 간의 트래픽이 매우 적은 경우에 생길 수 있음), 카운터(C1, C0, C'1, C'0) 모두는 고정 값을 지닌다. 따라서, 관리 서버는 어느 커플의 카운터들(다시 말하면 커플(C1-C'1) 또는 커플(C0-C'0))이 이전의 블록 주기에 관련된 데이터 손실을 적합하게 연산하기 위해 사용되어야 할지를 결정함에 있어서 어떤 어려움들에 직면할 수 있다.
위의 내용을 고려해 볼 때, 본 출원인은, 계산상의 관점에서 볼 때 그리고 네트워크 대역폭 사용의 관점에서 볼 때 더 효율적이고 어떠한 데이터 단위들도 블록 주기 동안 전송되지 않은 후에라도 상기 측정을 수행하는 것을 허용하는, 통신 네트워크의 제1 통신 장치로부터 통신 네트워크의 제2 통신 장치로 전송되는 데이터 흐름에 대한 측정을 수행하는 방법을 제공하는 과제를 해결하려 하였다.
이하의 설명에서 그리고 청구항들에서는, "데이터 흐름에 대한 측정을 수행하는"이라는 표현이 데이터 흐름에 대한 데이터 손실을 측정하는 동작 및/또는 데이터 흐름에 대한 시간 측정을 수행하는 동작을 지정하는 것이다.
더욱이, 이하의 설명에서 그리고 청구항들에서는, "데이터 손실을 측정하는"이라는 표현은 제1 통신 장치에 의해 전송되는 다수의 데이터 단위들(다시 말하면, 패킷들, 패킷들의 부분들, 유사동기 프레임(plesiochronous frame)들, 유사동기 프레임들의 부분들, 동기 프레임들, 동기 프레임들의 부분들) 및 제2 통신 장치에서 수신되는 다수의 데이터 유닛들(다시 말하면, 패킷들, 패킷들의 부분들, 유사동기 프레임들, 유사동기 프레임들의 부분들, 동기 프레임들, 동기 프레임들의 부분들) 간의 차를 측정하는 동작을 지정하는 것이며, 이러한 차는 상기 제1 통신 장치로부터 상기 제2 통신 장치로의 전송시 손실된 데이터 단위들의 개수에 상응한다.
더욱이, 이하의 설명에서 그리고 청구항들에서는, "데이터 흐름에 대한 시간 측정을 수행하는"이라는 표현은 다음과 같은 측정 동작을 지정하는 것이다.
- 상기 제1 통신 장치 및 상기 제2 통신 장치 사이의 전송에 의해 상기 데이터 흐름의 데이터 단위에 대해 유발된 지연; 및/또는
- 상기 제1 통신 장치 및 상기 제2 통신 장치 사이의 전송에 의해 상기 데이터 흐름의 한쌍의 데이터 단위들에 대해 유발된 패킷 수신 간격 지터.
더욱이, 이하의 설명에서 그리고 청구항들에서는, "통신 장치"라는 표현이 통신 네트워크의 노드의 포트 또는 인터페이스를 지정하는 것이다.
상기 제1 통신 장치 및 상기 제2 통신 장치는 상기 통신 네트워크의 서로 다른 노드들에 포함될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 통신 장치는 데이터 흐름을 전송하는 제1 노드의 출력 포트일 수 있지만, 상기 제2 통신 장치는 데이터 흐름을 수신하는 제2 노드의 입력 포트일 수 있다. 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드는 데이터 흐름의 발신지 노드 및 수신지 노드일 수도 있고 변형적으로는 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드가 상기 발신지 노드 및 상기 수신지 노드 사이에 배치된 중간 노드들일 수 있다. 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드는 물리적으로 인접할 수도 있고(다시 말하면 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드가 예컨대 광섬유와 같은 물리적 링크에 의해 접속됨) 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드가 다른 노드들을 통해 접속될 수도 있다.
변형적으로는, 상기 제1 통신 장치 및 상기 제2 통신 장치는 동일한 노드에 포함되어 있을 수도 있다. 예를 들면, 상기 제1 통신 장치는 업스트림 노드로부터 데이터 흐름을 수신하는 노드의 입력 포트일 수 있지만, 상기 제2 통신 장치는 데이터 흐름을 다운스트림 노드로 포워드하는 동일한 노드의 출력 포트일 수 있다. 이러한 경우에 상기 제1 통신 장치 및 상기 제2 통신 장치 간의 데이터 손실은 노드 내에서 손실된(예컨대 정체(congestion)로 인해 폐기되는) 데이터 단위들의 개수를 나타낸다. 더욱이, 상기 제1 통신 장치 및 상기 제2 통신 장치 간의 지연은 노드 내에서 손실된 데이터 단위들의 일정 시간(permanence time)을 나타낸다.
그 외에도, 이하의 설명에서 그리고 청구항들에서는, "데이터 단위를 마킹(marking)하는"이라는 표현은 상기 데이터 단위의 특징을, 상기 데이터 단위를 동일한 데이터 흐름의 다른 데이터 단위들로부터 구별하는데 적합한 값으로 설정하는 동작을 지정하는 것이다. 예를 들면, 데이터 단위를 마킹하는 동작은 데이터 단위의 하나 이상의 비트들(예컨대, 데이터 단위의 헤더의 한 비트 또는 비트 시퀀스)을 미리 정의된 값으로 설정하는 동작, 데이터 단위의 주파수 또는 데이터 단위의 위상을 미리 정해진 값으로 설정하는 동작 등등을 포함할 수 있다.
제1 실시태양에 의하면, 본 발명은 통신 네트워크의 제1 통신 장치로부터 통신 네트워크의 제2 통신 장치로 전송되는 데이터 흐름에 대한 측정을 수행하는 방법을 제공하며, 상기 방법은,
a) 상기 데이터 흐름의 전송시:
- 제2 블록 주기들과 시간에 맞춰 교호(交互)하는 제1 블록 주기들 동안, 상기 데이터 흐름의 각각의 데이터 단위의 특징을 제1 값으로 설정함으로써 상기 데이터 흐름의 각각의 데이터 단위를 마킹하고, 상기 데이터 단위들에 관련된 제1 매개변수를 업데이트하는 단계;
b) 상기 데이터 흐름의 수신시:
- 각각의 수신된 데이터 단위에 대하여 상기 특징을 검사하고 상기 특징이 상기 제1 값인 경우에 상기 데이터 단위들에 관련된 제2 매개변수를 업데이트하는 단계;
c) 단계들 a) 및 b)가 수행되는 동안, 타이머를 처리하여 현재의 블록 주기가 상기 제2 블록 주기들 중 하나인지를 결정하고, 현재의 블록 주기가 상기 제2 블록 주기들 중 하나인 경우에, 상기 제1 매개변수의 현재 값 및 상기 제2 매개변수의 현재 값을 제공하는 단계; 및
d) 상기 제1 매개변수의 현재 값 및 상기 제2 매개변수의 현재 값을 사용하여 상기 데이터 흐름에 대한 측정을 수행하는 단계;
포함한다.
제1 바람직한 실시예들에 의하면,
- 상기 단계 a)에서, 상기 업데이트하는 것은 상기 제1 값으로 설정된 상기 특징을 지니는 각각의 데이터 단위의 전송시 제1 송신 카운터를 증가시키는 것을 포함하고;
- 상기 단계 b)에서, 상기 업데이트하는 것은 상기 제1 값으로 설정된 상기 특징을 지니는 각각의 데이터 단위의 수신시 제1 수신 카운터를 증가시키는 것을 포함하며;
- 상기 단계 c)에서, 상기 제공하는 것은 상기 제1 송신 카운터의 현재 값 및 상기 제1 수신 카운터의 현재 값을 제공하는 것을 포함하고, 그리고
- 상기 단계 d)에서, 상기 측정을 수행하는 것은 상기 제1 송신 카운터의 현재 값 및 상기 제1 수신 카운터의 현재 값 간의 차로서 데이터 손실을 연산하는 것을 포함한다.
추가로 또는 변형적으로:
- 상기 단계 a)에서, 상기 업데이트하는 것은 상기 제1 값으로 설정된 상기 특징을 지니는 미리 결정된 데이터 단위의 전송시 제1 송신 타임스탬프를 업데이트하는 것을 포함하고;
- 상기 단계 b)에서, 상기 업데이트하는 것은 상기 미리 결정된 데이터 단위의 수신시 제1 수신 타임스탬프를 설정하는 것을 포함하며;
- 상기 단계 c)에서, 상기 제공하는 것은 상기 제1 송신 타임스탬프의 현재 값 및 상기 제1 수신 타임스탬프의 현재 값을 제공하는 것을 포함하고, 그리고
- 상기 단계 d)에서, 상기 측정을 수행하는 것은 상기 제1 송신 타임스탬프의 현재 값 및 상기 제1 수신 타임스탬프의 현재 값을 사용하여 시간 측정을 수행하는 것을 포함한다.
바람직하게는, 시간 측정을 수행하는 것이 상기 패킷 흐름의 패킷 수신 간격 지터 및 지연 중 적어도 하나를 측정하는 것을 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1 블록 주기들 및 상기 제2 블록 주기들 모두가 동일한 기간(Tb)을 지닌다.
바람직하게는, 상기 단계 c)에서 상기 타이머는 상기 기간(Tb)의 짝수 정수배와 동일한 마킹 주기(Tm)를 카운트한다.
제1 바람직한 변형예들에 의하면, 상기 단계 c)는 상기 타이머에 의해 표시된 현재의 시간을 상기 제1 블록 주기들 및 상기 제2 블록 주기들 중 적어도 하나의 개시 시간 및/또는 종료 시간에 대한 정보를 포함하는 마킹 타이밍 테이블과 비교하는 것을 포함한다.
변형적으로는, 상기 기간(Tb)이 홀수 개수의 시간 측정 단위들인 경우에, 단계 c)는 상기 타이머에 의해 표시되며 상기 시간 측정 단위들로 표기되는 현재의 시간이 상기 기간(Tb)의 배수이고 짝수인지를 결정하는 것을 포함한다.
변형적으로는, 상기 기간(Tb)이 짝수 개수의 시간 측정 단위들인 경우에 단계 c)는 상기 타이머에 의해 표시되며 상기 시간 측정 단위들로 표기되는 현재의 시간이 2로 곱해진 상기 기간(Tb)의 정수배가 아닌지를 결정하는 것을 포함한다.
바람직하게는:
- 상기 단계 a)는 상기 제2 블록 주기들 동안, 상기 데이터 흐름의 각각의 데이터 단위의 상기 특징을 제2 값으로 설정함으로써 상기 데이터 흐름의 각각의 데이터 단위를 마킹하고, 상기 데이터 단위에 관련된 제3 매개변수를 업데이트하는 것을 부가적으로 포함하며;
- 상기 단계 b)는 상기 특징이 상기 제2 값인 경우에 상기 데이터 단위들에 관련된 제4 매개변수를 업데이트하는 것을 부가적으로 포함하고;
- 상기 단계 c)는 상기 특징이 상기 제2 값이 아닌 경우에 상기 제3 매개변수의 현재 값 및 상기 제4 매개변수의 현재 값을 제공하는 것을 포함하며; 그리고
- 상기 단계 d)는 상기 제3 매개변수의 현재 값 및 상기 제4 매개변수의 현재 값을 사용하여 상기 측정을 수행하는 것을 포함한다.
특정의 바람직한 실시예들에 의하면, 상기 단계 c)는 상기 제1 통신 장치에 의해 수행되며 또한 상기 제2 통신 장치에 의해 수행되고 단계 d)는 상기 통신 네트워크와 협동하는 관리 서버에 의해 수행된다.
이러한 경우에, 상기 단계 c)는,
- 상기 제1 통신 장치에서, 송신 타이머를 처리하여 현재의 블록 주기가 상기 제2 블록 주기들 중 하나인지를 결정하고, 현재의 블록 주기가 상기 제2 블록 주기들인 경우에, 상기 제1 매개변수의 현재 값을 상기 관리 서버에 송신하는 단계; 및
- 상기 제2 통신 장치에서, 상기 송신 카운터에 동기화되는 수신 타이머를 처리하여 현재의 블록 주기가 상기 제2 블록 주기들 중 하나인지를 결정하고, 현재의 블록 주기가 상기 제2 블록 주기들 중 하나인 경우에, 상기 제2 매개변수의 상기 현재 값을 상기 관리 서버에 송신하는 단계;
를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 실시태양에 의하면, 본 발명은 제1 통신 장치 및 제2 통신 장치를 포함하는 통신 네트워크를 제공하며,
- 상기 제1 통신 장치는 데이터 흐름을 상기 제2 통신 장치에 전송하도록 구성되며, 상기 데이터 흐름의 전송시, 제2 블록 주기들과 시간에 맞춰 교호하는 제1 블록 주기들 동안, 상기 데이터 흐름의 각각의 데이터 단위의 특징을 제1 값으로 설정함으로써 상기 데이터 흐름의 각각의 데이터 단위를 마킹하고, 상기 데이터 단위들에 관련된 제1 매개변수를 업데이트하도록 구성되며;
- 상기 제2 통신 장치는 상기 제1 통신 장치로부터 상기 데이터 흐름을 수신하도록 구성되고, 상기 데이터 흐름의 수신시, 각각의 수신된 데이터 단위에 대하여 상기 특징을 검사하고 상기 특징이 상기 제1 값인 경우에 상기 데이터 단위들에 관련된 제2 매개변수를 업데이트하도록 구성되며,
상기 제1 통신 장치 및 상기 제2 통신 장치는 타이머를 처리하여 현재의 블록 주기가 상기 제2 블록 주기들 중 하나인지를 결정하고, 현재의 블록 주기가 상기 제2 블록 주기들 중 하나인 경우에, 상기 제1 매개변수의 현재 값 및 상기 제2 매개변수의 현재 값을 제공하여 상기 데이터 흐름에 대한 측정을 수행하도록 더 구성된다.
본 발명은 한편으로 블록 주기를 증가시키지 않고서도 패킷 교환 통신 네트워크를 통해 전송되는 증가된 데이터 흐름 개수에 대한 데이터 손실을 측정하는 방법을 적용하는 것을 허용한다. 본 발명은 또 다른 한편으로 측정될 데이터 흐름 개수가 주어지는 경우에, 빈도가 높은 데이터 흐름의 데이터 손실의 측정을 제공하기 위해 블록 주기를 감소시키는 것을 허용한다. 이는 측정된 데이터 흐름들 중 하나에 영향을 주는 데이터 손실 및 그러한 데이터 손실의 검출 간의 지연을 감소시키는 것을 허용한다.
본 발명은 첨부도면들을 참조하여 나타나 있는, 제한하고자 제공된 것이 아니라 예를 들고자 제공된 이하의 상세한 설명으로부터 좀더 명확해질 것이다.
도 1은 대표적인 패킷 교환 통신 네트워크를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 패킷 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 마킹 타이밍 테이블을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 통신 장치의 동작에 대한 플로차트이다.
도 5는 제1 통신 장치의 흐름에 대한 3가지 시간 다이어그램을 보여주는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제2 통신 장치의 동작에 대한 플로차트들이다.
도 7은 제2 통신 장치의 동작에 대한 3가지 시간 다이어그램을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 통신 장치의 동작에 대한 플로차트이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 통신 장치의 동작에 대한 플로차트들이다.
이하에서는, 송신 노드로부터 수신 노드로의 전송시 손실되는 패킷들의 개수(즉, 데이터 단위가 패킷임)를 측정함으로써 패킷 교환 통신 네트워크에서의 데이터 손실을 측정하는 특정의 대표적인 케이스를 참조하여 본 방법의 제1 바람직한 실시예가 설명될 것이다.
도 1에는 5개의 노드(N1, N2, ... N5)를 포함하는 대표적인 패킷 교환 통신 네트워크(CN)가 개략적으로 도시되어 있다. 상기 통신 네트워크(CN)의 상기 노드들(N1, N2, ... N5))은 패킷 흐름들의 형태로 트래픽을 전송하고 수신하는데 적합한 통신 장치들을 포함한다. 특히, 노드(N1)(이하에서는 "송신 노드"라 지칭함)는 제1 통신 장치(CD1)를 포함하고 노드(N2)(이하에서는 "수신 노드"라 지칭함)는 제2 통신 장치(CD2)를 포함한다. 예를 들면, 상기 제1 통신 장치(CD1)는 제1 이더넷 포트를 포함할 수 있으며, 상기 제2 통신 장치(CD2)는 제2 이더넷 포트를 포함할 수 있다.
상기 노드들(N1, N2, ... N5)은 부분적 메쉬 토폴로지에 따라 서로 접속된다. 특히, 노드들(N1, N2)은 인접한 노드들이며, 이러한 노드들의 상기 통신 장치들(CD1, CD2)은 링크(L1)에 의해 접속된다. 노드들의 개수 및 통신 네트워크(CN)의 토폴로지는 단지 예를 든 것뿐이다. 통신 네트워크(CN)는 예를 들면 이더넷 네트워크, 인터넷 네트워크, 또는 다른 타입의 패킷 교환 통신 네트워크일 수 있다.
통신 네트워크(CN)는 관리 서버(MS)와 협동하기에 적합하다. 도 1에서는, 관리 서버(MS)가 노드(N4)에 접속되어 있다. 이는 단지 예를 든 것뿐인데, 그 이유는 관리 서버(MS)가 통신 네트워크(CN)의 노드들(N1, N2, ... N5) 중 어느 하나를 통해 통신 네트워크(CN)에 접속될 수 있기 때문이다. 변형적으로는, 관리 서버(MS)가 통신 네트워크(CN)의 노드들(N1, N2, ... N5) 중 어느 하나에 통합되어 있을 수 있다.
예를 들어, 이하에서는 송신 노드(N1)의 제1 통신 장치(CD1)로부터 링크(L1)를 통해 수신 노드(N2)의 제2 통신 장치(CD2)로 전송되는 패킷 흐름(PF)만이 고려될 것이다. 상기 송신 노드(N1)는 패킷 흐름(PF)의 발신지 노드일 수도 있고 발신지 노드와 수신지 노드 사이의 경로의 중간 노드일 수도 있다. 마찬가지로, 상기 수신 노드(N2)는 패킷 흐름(PF)의 수신지 노드일 수도 있고 발신지 노드와 수신지 노드 사이의 경로의 중간 노드일 수도 있다.
상기 패킷 흐름(PF)은 복수 개의 패킷들(Pki)을 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 패킷(Pki)은 헤더(Hi) 및 페이로드(Pi)를 지닌다. 상기 페이로드(Pi)는 발신지 노드로부터 수신지 노드로 전송될 트래픽의 일부를 포함한다. 그 외에도, 바람직하게는, 상기 헤더(Hi)가 발신지 노드 주소(즉, 송신 노드(N1)가 발신지 노드인 경우에 송신 노드(N1)의 주소) 및 수신지 노드 주소(즉, 수신 노드(N2)가 수신지 노드인 경우에 수신 노드(N2)의 주소)와 같은 패킷(Pki)을 라우팅하기 위한 정보를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 패킷 흐름(PF)의 패킷들(Pki)의 전송시, 제1 통신 장치(CD1)는 각각의 블록이 다수의 패킷들(Pki)을 포함하는 블록들로 패킷 흐름(PF)을 분할하기 위해 패킷들(Pki)을 마킹하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 모든 블록들이 이하에서 "블록 주기(block period)"(Tb)라 불리게 되는 동일한 기간을 지닌다.
제1 통신 장치(CD1)는 패킷들(Pki)을 마킹하기 위해 각각의 패킷(Pki)의 헤더(Hi)의 비트(bi)를 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 제1 통신 장치(CD1)는 비트(bi)의 값을 1 또는 0으로 설정함으로써 상기 패킷들(Pki)을 마킹한다. 상기 비트(bi)는 예를 들면 상기 패킷(Pki)이 포맷되게 하는 프로토콜이 아직 특정 기능을 할당하지 않은 비트일 수 있다. 변형적으로는, 상기 비트(bi)가 예를 들면 IP 패킷들에서의 우선순위 필드 비트, 또는 MPLS 패킷들에서의 라벨 필드 비트와 같은 다른 용도들을 지니는 필드의 비트일 수 있다.
상기 블록 주기(Tb)는 원하는 데이터 손실 측정 레이트에 따라 네트워크 운영자에 의해 설정될 수 있다(이하에서 구체적으로 설명되겠지만, 상기 블록 주기(Tb)는 측정 주기일 수도 있음). 상기 블록 주기(Tb) 외에도, 상기 네트워크 운영자가 바람직하게는 마킹 주기(Tm)를 설정할 수 있다. 상기 마킹 주기(Tm) 및 상기 블록 주기(Tb)는 이하의 수학식 3이 충족되도록 선택되는 것이 바람직하다.
Figure 112013046879417-pct00004
상기 식 중, n은 2와 동일하거나 그보다 큰 짝수 정수이고, Tm 및 Tb는 동일한 측정 단위(예컨대, 분 또는 초)로 표기된다. 예를 들면, 마킹 주기(Tm)는 60분일 수 있으며, 블록 주기(Tb)는 예컨대 1, 2, 3, 5, 6, 10, 15 또는 30분일 수 있다(다시 말하면, 상기 값들 모두는 Tm 및 Tb가 분으로 표시될 경우에 상기 수학식 3을 충족시킨다). 이때, 상기 마킹 주기(Tm)는 블록 주기들(T1, T2, T3, T4, ... Tn-1, Tn)의 짝수 정수 n을 포함한다.
도 4를 참조하면, 상기 패킷 흐름(PF)에 대한 데이터 손실 측정이 개시되어야함을 제1 통신 장치(CD1)가 결정하는 경우에, 상기 제1 통신 장치(CD1)는 제1 카운터(C1) 및 제2 카운터(C0)를 값 0으로 초기화(단계 401)하는 것이 바람직하다. 이때, 바람직하게는, 상기 제1 통신 장치(CD1)가 0에서부터 마킹 주기(Tm)에 이르기까지 주기적으로 카운트하는 송신 타이머를 시동시킨다(단계 402). 예를 들면, Tm이 60분인 경우에, 상기 송신 타이머는 00:00에서부터 59:59에 이르기까지 주기적으로 카운트할 수 있다.
상기 송신 타이머에 의해 표시되는 현재의 시간(t*)이 k x Tb(k가 0, 1, 2, ... n-1임)인 경우에(단계 403), 상기 제1 통신 장치(CD1)는 상기 블록 주기들(T1, T2, T3, T4, ... Tn-1, Tn) 중에서 현재의 블록 주기를 결정(단계 404)하는 것이 바람직하다. 그러한 결정은 마킹 타이밍 테이블(MTT)을 사용하여 수행되는 것이 바람직하다.
도 3에는 상기 마킹 타이밍 테이블(MTT)의 구조가 도시되어 있다. 상기 마킹 타이밍 테이블(MTT)은 n개의 행(row)들(다시 말하면, 각각의 블록 주기(T1, T2, T3, T4, ... Tn-1, Tn)당 하나의 행)을 포함하는 것이 바람직하다. 각각의 행은 상기 블록 주기(T1, T2, T3, T4, ... Tn-1, Tn)가 개시하는 시간을 나타내는 개시 시간(0, Tb, 2Tb, 3Tb ... (n-2)Tb, (n-1)Tb) 및 상기 비트(bi)가 상기 블록 주기(T1, T2, T3, T4, ... Tn-1, Tn) 동안 마킹된 패킷들(Pki)에서 설정되어야 하는 값(다시 말하면, 1 또는 0)을 나타내는 마킹 정보를 포함한다. 상기 마킹 타이밍 테이블(MTT)의 로컬 카피는 상기 송신 노드(N1)에 저장될 수 있다.
예를 들면, 상기 마킹 주기(Tm)가 60분이고 상기 블록 주기(Tb)가 10분이라고 가정하면(이리하여 상기 마킹 주기(Tm)가 6개의 블록 주기(T1, T2, T3, T4, T5, T6)를 포함함), 결과적으로 획득된 마킹 타이밍 테이블(MTT)은 이하의 표 1에 기재되어 있다.
Figure 112013046879417-pct00005
개시 시간은 포맷 "분:초"로 표기된다.
단계 404에서는, 제1 통신 장치(CD1)가 송신 타이머에 의해 표시된 현재의 시간(t*)을 상기 마킹 타이밍 테이블(MTT)의 내용과 비교하여 현재의 블록 주기를 결정하는 것이 바람직하다. 특히, 현재의 블록 주기는 개시 시간이 단계 403에서 송신 타이머에 의해 표시된 바와 같이 판독된 현재의 시간(t*)과 동일한 블록 주기로서 결정된다.
단계 404 동안, 제1 통신 장치(CD1)는 상기 마킹 타이밍 테이블(MIT)에서 상기 결정된 현재의 블록 주기에 연관된 마킹을 또한 판독하여, 현재의 블록 주기 동안 전송될 패킷들에 적용되어야 하는 마킹을 결정하는 것이 바람직하다.
예를 들면, 위의 대표적인 표 1을 참조하면, 단계 403에서 송신 타이머에 의해 표시된 현재의 시간(t*)이 예컨대 30:00인 경우에, 단계 404에서 제1 통신 장치(CD1)는 현재의 블록 주기가 T4이고 그에 상응하는 마킹이 0임을 결정한다.
그리고나서, 제1 통신 장치(CD1)는 전송되어야 하는 가능한 패킷들(Pki)을 대기하고 단계 404에서 결정된 바와 같이 상기 패킷들을 1 또는 0으로 마킹한다.
특히, 만약 패킷(Pki)이 전송되어야 할 경우에(단계 405) 현재의 블록 주기가 홀수 주기(T1, T3, ... Tn-1)이라면, 제1 통신 장치(CD1)는 상기 패킷의 비트(bi)를 1로 설정함(단계 406)으로써 상기 패킷을 마킹하며, 제1 카운터(C1)의 값을 1씩 증가시키고(단계 407) 링크(L1)를 따라 상기 패킷(Pki)을 전송(단계 408)하는 것이 바람직하다. 이와는 달리, 만약 패킷(Pki)이 전송되어야 할 경우에(단계 405') 현재의 블록 주기가 짝수 주기(T2, T4, ... Tn)이라면, 제1 통신 장치(CD1)는 상기 패킷의 비트(bi)를 0으로 설정함(단계 406')으로써 상기 패킷을 마킹하며, 제2 카운터(C0)의 값을 1씩 증가시키고(단계 407') 링크(L1)를 따라 상기 패킷(Pki)을 전송(단계 408')하는 것이 바람직하다.
그러므로, 상기 홀수 블록 주기(T1, T3, ... Tn-1) 동안에, 제1 통신 장치(CD1)에 의해 전송되는 패킷들(Pki)은 (도 5에 도시된) 홀수 블록들(B1, B3, ... Bn-1)을 형성하고 1로 설정된 상기 홀수 패킷들의 비트(bi)에 의해 마킹된다(도 5에서는, 참조 "b(PF)"가 패킷 흐름(PF)의 패킷들(Pki)에 대한 비트(bi)의 값들을 나타냄). 그 외에도, 도 5에 또한 도시된 바와 같이, 홀수 블록 주기들(T1, T3, ... Tn-1) 동안 제1 카운터(C1)의 값은 증가하고, 제2 카운터(C0)의 값은 일정하다.
그 반면에, 짝수 블록 주기들(T2, T4, ... Tn) 동안, 제1 통신 장치(CD1)에 의해 전송되는 패킷들(Pki)은 (도 5에 도시된) 짝수 블록들(B2, B4, ... Bn)을 형성하고 0으로 설정된 상기 패킷들의 비트(bi)에 의해 마킹된다. 그 외에도, 도 5에 또한 도시된 바와 같이, 상기 짝수 블록 주기들(T2, T4, ... Tn) 동안 제2 카운터(C0)의 값은 증가하고 제1 카운터(C1)의 값은 일정하다.
도 5에는 단일 마킹 주기(Tm) 동안 전송되는 블록들이 도시되어 있다. 그러나, 제1 통신 장치(CD1)의 동작은 주기 Tm으로 주기적이다. 결과적으로, 패킷 흐름(PF)은 기간(Tb)의 블록 시퀀스로 분할되는데, 1인 비트(bi)에 의해 마킹되는 패킷들(Pki)을 포함하는 블록들은 0인 비트(bi)에 의해 마킹된 패킷들(Pki)을 포함하는 블록들과 시간에 맞춰 교호한다. 상기 수학식 3에 따라 마킹 주기(Tm)가 블록 주기(Tb)의 짝수 배이므로, 1이 마킹된 패킷들을 포함하는 블록들 및 0이 마킹된 패킷들을 포함하는 블록들의 교호는 모든 마킹 주기들(Tm)에서 동일하다. 바꾸어 말하면, 모든 마킹 주기들(Tm)에서, 홀수 블록들(B1, B3, ... Bn-1)은 1인 비트(bi)에 의해 마킹된 패킷들(Pki)을 포함하며, 짝수 블록들(B2, B4, ... Bn)은 0인 비트(bi)에 의해 마킹된 패킷들(Pki)을 포함한다.
위에서 설명한 도 4의 플로차트에 따라 형성된 블록들은 상이한 개수의 패킷들(Pki)을 포함할 수 있다. 실제로, 소정 블록을 형성하는 패킷들(Pki)의 개수가 각각의 블록 주기 동안 제1 통신 장치(CD1)에 의해 실제로 전송된 패킷들의 개수에 의존한다. 예를 들면, 트래픽이 적은 시간 동안, 블록들은 트래픽이 많은 시간 동안보다 적은 개수의 패킷들을 포함한다. 동일한 이유 때문에, 각각의 블록의 제1 패킷(Pki)은 상응하는 블록 주기의 개시시에 전송될 필요가 없다.
다시 도 4를 참조하면, 단계(404)에서 결정되는 현재의 블록 주기가 홀수 주기(T1, T3, ... Tn-1)인 경우에, 제1 통신 장치(CD1)는 제1 카운터(C1)의 값이 현재 증가하고 있지만 제2 카운터(C0)의 값은 현재 일정하다. 그러므로, 제1 통신 장치(CD1)는 제2 카운터(C0)의 현재 일정한 값을 관리 서버(MS)에 송신(단계 409)하는 것이 바람직하다.
이와는 달리, 단계 404에서 결정된 현재의 블록 주기가 짝수 주기(T2, T4, ...Tn)인 경우에, 제1 통신 장치(C0)는 제2 카운터(C0)의 값이 현재 증가하고 있지만 제1 카운터(C1)의 값은 현재 일정하다. 그러므로, 제1 통신 장치(CD1)는 제1 카운터(C1)의 현재 일정한 값을 관리 서버(MS)에 송신(단계 409')하는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 단계들(409-409')에서, 관련 카운터(C1 또는 C0)의 값이 관리 서버(MS)에 송신되는 시간은 이하에서 상세하게 설명되는 이유들 때문에, 현재의 블록 주기의 개시 시간에 대한 안전 대기 시간(SWT) 만큼 지연된다.
도 6a, 도 6b 및 도 7을 지금부터 참조하면, 블록들(B1, B2, B3, B4, ... Bn-1, Bn)은 상응하는 부가적인 블록들(B'1, B'2, B'3, B'4, ... B'n-1, B'n)을 수신하는 제2 통신 장치(CD2)에 전송된다. 각각의 부가적인 블록(B'1, B'2, B'3, B'4, ... B'n-1, B'n)은, 상기 블록 내에 원래 포함되어 있는 하나 이상의 패킷들(Pki)이 라인(L1)을 통한 전송시 손실된다는 점에서 상응하는 블록(B1, B2, B3, B4, ... Bn-1, Bn)과 다르다.
제2 통신 장치(CD2)는 패킷 흐름(PF)에 대한 데이터 손실 측정이 개시되어야 함을 결정하는 경우에, 제2 통신 장치(CD2)는 값 0으로 제3 카운터(C'1) 및 제4 카운터(C'0)를 초기화(단계 601)시키는 것이 바람직하다. 단계 601에서는 예컨대 관리 서버(MS)로부터 전송되는 관리 메시지에 의해 트리거되어 제2 통신 장치(CD2)에게 패킷 흐름(PF)에 대한 데이터 손실 측정을 개시하라는 명령이 내려질 수 있다.
그리고나서, 제2 통신 장치(CD2)는 라인(L1)을 통해 제1 통신 장치(CD1)로부터 수신된 가능한 패킷들(Pki)을 리스닝(listening)한다(단계 602). 패킷(Pki)이 수신될 때마다, 제2 통신 장치(CD2)는 상기 패킷의 마킹을 검사하는 것이 바람직하다. 다시 말하면, 제2 통신 장치(CD2)는 상기 패킷의 비트(bi)의 값을 검사한다(단계 603).
상기 비트(bi)가 1인 경우에, 제2 통신 장치(CD2)는 제3 카운터(C'1)를 1씩 증가(단계 604)시키는 것이 바람직하다. 이와는 달리, 상기 비트(bi)가 0인 경우에, 제2 통신 장치(CD2)는 제4 카운터(C'0)를 1씩 증가(단계 604')시키는 것이 바람직하다.
그러므로, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 통신 장치(CD2)가 홀수 블록들(B'1, B'3, ... B'n-1)의 패킷들(Pki)을 수신하고 있는 동안에, 제3 카운터(C'1)의 값은 증가하고, 제4 카운터(C'0)의 값은 일정하다. 그 반면에, 제2 통신 장치(CD2)가 짝수 블록들(B'2, B'4, ... B'n)의 패킷들(Pki)을 수신하고 있는 동안, 제4 카운터(C'0)의 값은 증가하고, 제3 카운터(C'1)의 값은 일정하다.
실질적으로 위의 도 6a의 플로차트의 단계들에 병행하여, 제2 통신 장치(CD2)는 또한 0에서부터 마킹 주기(Tm)에 이르기까지 주기적으로 카운트하는 수신 타이머를 시동한다(단계 605).
제2 통신 장치(CD2)에서의 검출 타이머 및 제1 통신 장치(CD1)에서의 송신 타이머는 실질적으로 동시에 시동되는 것이 바람직하며 제2 통신 장치(CD2)에서의 검출 타이머 및 제1 통신 장치(CD1)에서의 송신 타이머가 실질적으로 동일한 현재의 시간들을 나타내도록 서로 동기화되는 것이 바람직하다. 이러한 목적으로, 송신 타이머 및 수신 타이머는, 다시금 서로 동기화되는 송신 노드(N1) 및 수신 노드(N2)의 로컬 클록들에 각각 동기화되는 것이 바람직하다. 패킷 교환 통신 네트워크(CN)에서의 로컬 클록들의 동기화는 예를 들면 네트워크 시간 프로토콜(Network Time Protocol; NTP)과 같은 어느 공지된 동기화 프로토콜을 통해 이루어질 수 있다.
수신 타이머에 의해 표시되는 현재의 시간(t**)이 k x Tb(k가 0, 1, 2, ... n-1임)와 동일해질 경우에(단계 606), 제2 통신 장치(CD2)는 블록 주기들(T1, T2, T3, T4, ... Tn-1, Tn) 중에서 현재의 블록 주기를 결정(단계 607)하는 것이 바람직하다. 이러한 목적으로, 마킹 타이밍 테이블(MTT)의 로컬 카피는 또한 수신 노드(N2)에서 저장되고 제2 통신 장치(CD2)는 수신 타이머에 의해 표시되는 현재의 시간(t**)을 마킹 타이밍 테이블(MTT)의 내용과 비교하여 현재의 블록 주기를 결정하는 것이 바람직하다. 특히, 현재의 블록 주기는 개시 시간이 단계(606)에서 수신 타이머에 의해 표시된 바와 같이 판독된 현재의 시간(t**)과 동일한 블록 주기로서 결정된다.
송신 타이머 및 수신 타이머가 동기화되기 때문에, 단계 607에서 제2 통신 장치(CD2)에 의해 결정되는 현재의 블록 주기는 제1 통신 장치(CD1)에 의해 동시에 결정되는 현재의 블록 주기와 실질적으로 동일하다(도 4의 단계 404 참조).
단계 607에서 결정된 현재의 블록 주기가 홀수 블록 주기(T1, T3, ... Tn-1)인 경우에, 제2 통신 장치(CD2)는 제1 통신 장치(CD1)가 1로 패킷들을 마킹하고 있음을 결정함으로써, 제3 카운터(C'1)의 값이 현재 증가하고 있으며, 제4 카운터(C'0)의 값이 현재 일정함을 결정한다. 그러므로, 제2 통신 장치(CD2)는 제4 카운터(C'0)의 현재 일정한 값을 관리 서버(MS)에 송신(단계 608)하는 것이 바람직하다.
이와는 달리, 현재의 블록 주기가 짝수 블록 주기(T2, T4, ... Tn)인 경우에, 제2 통신 장치(CD1)는 패킷들을 0으로 마킹함으로써, 제4 카운터(C'O)의 값은 현재 증가하고 있지만, 제3 카운터(C'1)의 값은 현재 일정함을 결정한다. 그러므로, 제2 통신 장치(CD2)는 제3 카운터(C'1)의 현재 일정한 값을 관리 서버에 송신(단계 608')하는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 단계들(608-608')에서, 관련 카운터(C'1 또는 C'0)의 값이 관리 서버(MS)에 송신되는 시간이 현재의 블록 주기의 개시 시간에 대한 안전 대기 시간(SWT)만큼 지연된다.
실제로, 각각의 블록(B'1, B'2, B'3, B'4, ... B'n-1, B'n)이 실제로 제2 통신 장치(CD2)에서 수신되는 시간 윈도우는 도 7에 도시된 바와 같이, 단계 607에서 결정되는 바와 같이 상응하는 블록 주기(TI, T2, T3, T4 ... Tn-1, Tn)에 대하여 지연될 수 있다. 이러한 지연은 주로 통신 장치들(CD1, CD2)에서의 처리 시간을 통한 그리고 링크 L1을 통한 패킷들의 전파 지연에 기인한다. 이를 고려하여, 제4 카운터(C'0)는 홀수 주기들(T1, T3, ... Tn-1)의 제1 부분에서 증가하고 있을 수 있고, 제3 카운터(C'1)는 짝수 주기들(T2, T4, ... Tn)의 제1 부분에서 증가하고 있을 수 있다. 이러한 지연은 송신 타이머 및 수신 타이머 간의 동기화에서의 가능한 공차(tolerance)들에 의해 부가적으로 향상될 수 있다.
제1 통신 장치(CD1)에 의해 단계들(409-409')에서 적용되고 제2 통신 장치(CD2)에 의해 단계들(608-608')에서 적용되는 안전 대기 시간(SWT)은 단지 카운터들(C1, C0, C1',C0')의 값들이 실제로 일정한 경우에만 카운터들(C1, C0, C1',C0')의 값들이 관리 서버(MS)에 송신되는 것을 보장한다. 안전 대기 시간(SWT)은 상기 블록 주기(Tb)의 50% 및 0보다 높은 최소값 사이에 포함되는 것이 바람직하다. 상기 최소값은 제1 통신 장치(CD1) 및 제2 통신 장치(CD2) 간의 최대 예상 지연, 송신 타이머 및 수신 타이머 간의 동기화 오차 및 상기 통신 장치들(CD1, CD2)에서의 마킹 변경에 소요되는 처리 시간의 합보다 큰 것이 바람직하다. 상기 최소값은 에컨대 상기 블록 주기(Tb)의 1%일 수 있다. 예를 들면, 상기 블록 주기(Tb)가 10분인 경우에, 안전 대기 시간(SWT)은 예컨대 3분일 수 있다.
그러므로, 홀수 블록 주기들(T1, T3, ... Tn-1) 동안, 관리 서버(MS)는 카운터들(C0, C'0)의 값들을 수신하고, 짝수 블록 주기들(T2, T4, ... Tn) 동안, 관리 서버(MS)는 카운터들(C1, C'1)의 값들을 수신한다.
각각의 블록 주기에서는, 관리 서버(MS)가 이리하여 상기 카운터들의 수신된 값들 간의 차이(다시 말하면, 짝수 주기들 동안의 차(C1-C'1) 및 홀수 주기들 동안의 차(C0-C'0)로서 데이터 손실을 연산할 수 있다.
각각의 블록 주기에서 연산된 데이터 손실은 실제로 현재의 블록 주기보다 앞선 블록 주기를 언급하는데, 그 이유는 상기 데이터 손실이 이전의 블록 주기의 종료시에 관련 카운터들에 의해 이르게 되는 값들에 기반하여 연산되기 때문이다. 예를 들면, 제3 블록 주기(T3) 동안 수신되는 카운터들의 값들에 기반하여 연산되는 데이터 손실은 제2 블록 주기(T2)의 종료시에 패킷 흐름(PF)에 영향을 준 데이터 손실을 나타내는데, 그 이유는 상기 데이터 손실이 제2 블록 주기(T2)의 종료시에 카운터들(C0, C'0)에 의해 이르게 되는 값들에 기반하여 연산되기 때문이다.
일단 데이터 손실의 값들이 각각의 블록 주기(Tb) 동안 연산된 경우에, 데이터 손실의 값들은 처리될 수 있다. 예를 들면, 단일 블록 주기(Tb) 동안 손실된 패킷들(Pki)의 개수는 이때 (제1 카운터(C1) 및 제2 카운터(C0)의 값들에 의해 도출될 수 있는) 그러한 블록 주기에서 전송되는 패킷들(Pki)의 개수에 의해 분할됨으로써, 패킷 손실 비율(다시 말하면, 손실된 패킷들의 개수 및 전송된 패킷들의 개수 간의 비율)이 제공될 수 있게 한다.
유리한 점으로는, 데이터 손실의 최종 값들이 각각의 블록에 포함된 패킷들(Pki)의 개수와는 무관하다. 이는 데이터 손실의 최종 값들이 블록 주기(Tb)에서 전송되는 패킷들 및 그에 상응하는 블록 주기(Tb)에서 수신된 패킷들 간의 차로서 연산된다는 사실에 기인한다.
위에서 설명한 방법은 다수의 이점을 지닌다.
먼저, 위에서 설명한 방법은 현재의 통신 네트워크의 노드들에서 입수가능한 것이 전형적인 통신 장치들(포트들 또는 인터페이스들)에 의해 용이하게 구현될 수 있다.
더욱이, 각각의 블록 주기에 대하여는, 데이터 손실을 연산하기 위해 실제로 필요한 카운터들의 값들만이 관리 서버에 송신되며, 현재 일정하지 않은 값들(결과적으로는 데이터 손실을 연산하기 위해 사용되지 않게 되는 값들)을 가지는 카운터들은 송신되지 않는다. 또한, 관련 카운터들의 값들은 각각의 블록 주기(Tb) 내에서 단지 한번만 관리 서버에 송신된다. 다시 말하면, 상기 블록 주기(Tb)는 또한 측정 주기이다.
예를 들면, 블록 주기(Tb)가 10분인 경우에, 본 발명에 의하면 2개의 카운터의 값들이 매 10 분마다 한번 관리 서버에 송신된다. WO 2010/072251의 방법에 의하면, 4개의 카운터의 값들은 매 10분마다 적어도 2번 검출되어야 한다. 검출 주기가 예컨대 4분이라 가정하면, 4개의 카운터의 값들은 매 10분마다 약 2.5번 검출되어야 한다. 이것이 의미하는 것은 상기 방법을 구현하기 위한 관리 서버(MS)에 의해 수집되는 정보의 양은 약 5인 인자(factor)만큼 감소하게 된다는 것이 유리함을 의미한다. 상기 노드들에서의 계산 노력(computational effort) 및 통신 네트워크의 링크들 상에서의 대역폭 사용 양자 모두가 결과적으로 감소하게 된다는 것이 유리하다.
더욱이, 통신 장치들(CD1, CD2)에 의해 구현된 알고리즘은 매우 간단하다는 것이 유리하다. 실제로, 적합한 데이터 손실 연산을 허용하는 상기 관리 서버에 송신되는 카운터들을 결정하기 위해, 상기 통신 장치들은 단순히 상기 통신 장치들의 각각의 타이머들에 의해 표시되는 현재의 시간을 판독하여 마킹 타이밍 테이블(MTT)을 검사해야 한다. 본 출원인은 도 4, 도 6a 및 도 6b에 도시된 알고리즘들이 WO 2010/072251의 알고리즘에 비하여 약 1/10만큼 데이터 손실의 계산 시간을 감소시킨다고 추정하였다.
한편으로, 이는 블록 주기(Tb)를 증가시키지 않고서도 패킷 교환 통신 네트워크(CN)를 통해 전송되는 증가된 데이터 흐름 개수에 대한 데이터 손실을 측정하는 방법을 적용하는 것을 허용한다. 실제로, 단일 블록 주기(Tb)에서, 상기 노드들은 매우 높은 데이터 흐름 개수에 대한 데이터 손실을 연산하기 위한 위에서 언급한 알고리즘들을 적용할 수 있다. 또 다른 한편으로, 측정될 데이터 흐름 개수가 주어지는 경우에, 이는 빈도가 높은 데이터 흐름의 데이터 손실의 측정을 제공하기 위해 블록 주기(Tb)를 감소시키는 것을 허용한다. 이는 측정된 데이터 흐름들 중 하나에 영향을 주는 데이터 손실 및 그러한 데이터 손실의 검출 간의 지연을 감소시키는 것을 허용한다.
또한, 유리한 점으로는, 상기 통신 장치들(CD1, CD2)의 동기화된 타이머들 및 마킹 타이밍 테이블(MTT) 때문에, 상기 통신 장치들(CD1, CD2)은 항상 패킷들에 적용되는 현재 마킹을 알고 있으며, 그에 따라 비록 어떠한 패킷들도 전송되지 않는 블록 주기들에서도 조차 데이터 손실을 적절히 연산하기 위해 어떤 카운터들이 사용되어야 할지를 결정할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 의하면, 위에서 설명한 방법은 데이터 손실 측정 외에도 데이터 흐름(PF) 상에서의 시간 측정을 또한 수행하기 위해 사용될 수 있다.
제1 통신 장치(CD1)의 동작을 보여주는 도 8을 참조하면, 만약 단계 404에서 제1 통신 장치(CD1)가 현재의 블록 주기가 홀수 주기(T1, T3, ... Tn-1)임을 결정하는 경우, 전송될 각각의 패킷(Pki)을 1로 마킹하며(단계 406) 카운터(C1)를 1씩 증가(단계 407)시킨 후에, 제1 통신 장치(CD1)는 패킷(Pki)이 현재의 홀수 블록 주기 동안에 전송될 제1 패킷인지를 결정(단계 407a)하는 것이 바람직하다. 만약 패킷(Pki)이 현재의 홀수 블록 주기 동안에 전송될 제1 패킷인 경우에, 제1 통신 장치(CD1)는 송신 타이머에 의해 표시된 현재의 시간과 동일한 제1 송신 타임스탬프(S1)를 설정(단계 407b)하는 것이 바람직하다.
이와는 달리, 단계 404에서 제1 통신 장치(CD1)가 현재의 블록 주기가 짝수 주기(T2, T4, ... Tn)임을 결정하는 경우, 전송될 각각의 패킷을 0으로 마킹하고(단계 406') 카운터(C0)를 1씩 증가(단계 407')시킨 후에, 제1 통신 장치(CD1)는 패킷(Pki)이 현재의 짝수 블록 주기 동안 전송될 제1 패킷인지를 결정(단계 407a')하는 것이 바람직하다. 만약 패킷(Pki)이 현재의 짝수 블록 주기 동안 전송될 제1 패킷인 경우에, 제1 통신 장치(CD1)는 송신 타이머에 의해 표시된 현재의 시간과 동일한 제2 송신 타임스탬프(S0)를 설정(단계 407b')하는 것이 바람직하다.
그 외에도, 단계 404에서 결정된 현재의 블록 주기가 홀수 주기(T1, T3, ... Tn-1인 경우에, 단계 409에서는 제1 통신 장치(CD1)는 제2 카운터(C0)의 현재 일정한 값 및 또한 제2 송신 타임스탬프(S0)의 현재 값을 관리 서버(MS)에 송신한다(단계 409). 이와는 달리, 단계 404에서 결정된 현재 블록이 짝수 주기(T2, T4, ... Tn)인 경우에, 단계 409'에서는 제1 통신 장치(CD1)가 제1 카운터(C1)의 현재 일정한 값 및 또한 제1 송신 타임스탬프(S1)의 현재 값을 관리 서버(MS)에 송신한다(단계 409').
본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 통신 장치(CD2)의 동작을 보여주는 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 단계 603에서 제2 통신 장치(CD2)가 현재 수신된 패킷이 1로 마킹됨을 결정한 경우, 상기 카운터(C'1)를 1씩 증가(단계 604)시킨 후에, 제2 통신 장치(CD2)는 이전에 수신된 패킷이 현재의 패킷(Pki)과 동일한 마킹을 지니는 지를 검사(단계 604a)하는 것이 바람직하다. 만약 이전에 수신된 패킷이 현재의 패킷(Pki)과 동일한 마킹을 지니는 경우에, 제2 통신 장치(CD2)는 패킷(Pki)이 블록의 제1 패킷이 아님을 결정하고, 다른 어떤 동작도 수행하지 않는 것이 바람직하다. 만약 이전에 수신된 패킷이 현재의 패킷(Pki)과 동일한 마킹을 지니지 않는 경우에, 제2 통신 장치(CD2)는 패킷(Pki)이 블록의 제1 패킷임을 결정하고, 수신 타이머에 의해 표시된 현재의 시간과 동일한 제1 수신 타임스탬프(R1)를 설정(단계 604b)하는 것이 바람직하다.
이와는 달리, 단계 603에서 제2 통신 장치(CD2)가 현재 수신된 패킷이 0으로 마킹됨을 결정한 경우, 카운터(C'0)를 1씩 증가(단계 604')시킨 후에, 제2 통신 장치(CD2)는 이전에 수신된 패킷이 현재의 패킷(Pki)과 동일한 마킹을 지니는지를 검사(단계 604a')하는 것이 바람직하다. 만약 이전에 수신된 패킷이 현재의 패킷(Pki)과 동일한 마킹을 지니는 경우에, 제2 통신 장치(CD2)는 패킷(Pki)이 블록의 제1 패킷이 아님을 결정하고, 다른 어떤 동작도 수행하지 않는 것이 바람직하다. 만약 이전에 수신된 패킷이 현재의 패킷(Pki)과 동일한 마킹을 지니지 않는 경우에, 제2 통신 장치(CD2)는 패킷(Pki)이 블록의 제1 패킷임을 결정하고, 수신 타이머에 의해 표시된 현재의 시간과 동일한 제2 수신 타임스탬프(R2)를 설정(단계 604b')하는 것이 바람직하다.
제1 실시예와 마찬가지로, 위에서 설명한 단계들에 병행하여 제2 통신 장치(CD2)는 또한 0에서부터 마킹 주기(Tm)에 이르기까지 주기적으로 카운트하는 수신 타이머를 시동하고(단계 605), 이를 기반으로 하여 현재의 블록 주기를 결정한다(단계들 606 및 607).
단계 607에서 결정된 현재의 블록 주기가 홀수 블록 주기(T1, T2, T3, ... Tn-1)인 경우에, 제2 통신 장치(CD2)는 카운터(C'0)의 값이 현재 일정함을 결정하고 그에 따라 제4 카운터(C'0)의 현재 일정한 값 및 제2 수신 타임스탬프(R0)의 현재 값을 관리 서버(MS)에 송신한다(단계 608).
이와는 달리, 현재의 블록 주기가 짝수 블록 주기(T2, T4, ... Tn)인 경우에, 제2 통신 장치(CD2)는 카운터(C'1)의 값이 현재 일정함을 결정하고 그에 따라 제3 카운터(C'1)의 현재 일정한 값 및 제1 수신 타임스탬프(R1)의 현재 값을 관리 서버에 송신한다(단계 608').
그러므로, 제2 실시예에 의하면, 홀수 블록 주기들(T1, T3, ... Tn-1) 동안, 관리 서버(MS)는 카운터들(C0, C'0)의 값들 및 타임스탬프들(SO, RO)의 값들을 수신하고 짝수 블록 주기들(T2, T4, ... Tn) 동안, 관리 서버(MS)가 카운터들(C1, C'1)의 값들 및 타임스탬프들(S1, R1)의 값들을 수신한다.
각각의 블록 주기에서, 관리 서버(MS)는 이때 수신된 카운터 값들 간의 차(다시 말하면 짝수 주기들 동안의 차(C1-C'1) 및 홀수 주기들 동안의 차(C0-C'0))로서 데이터 손실을 연산할 수 있다.
그 외에도, 각각의 블록 주기에서 관리 서버(MS)는 수신된 타임스탬프 값들 간의 차(다시 말하면 짝수 주기들 동안의 차(R1-S1) 및 홀수 주기들 동안의 차(R0-SO))로서 지연을 연산할 수 있다. 소정 블록 주기에서 연산된 지연은 실질적으로 현재의 블록 주기보다 앞선 블록 주기 동안 전송된 제1 패킷에 대한 제1 통신 장치(CD1)로부터 제2 통신 장치(CD2)로의 전파에 의해 유발되는 지연이다. 예를 들면, 블록 주기(Tb)가 10분이고 마킹 주기(Tm)가 60분인 경우에, (서로 동기되는) 송신 타이머 및 수신 타이머가 30분과 동일한 현재의 시간 t* = t**임을 표시할 때, 단계들 404 및 607에서 결정된 현재 블록 주기는 T4이며, 이에 연관된 마킹은 0이다. 그러므로, 통신 장치들(CD1, CD2)은 이전의 블록 주기, 즉 T3 동안 전송된 제1 패킷의 전송 시간 및 수신 시간을 나타내는 타임스탬프들(S1, R1)의 값들을 관리 서버(MS)에 송신한다.
상기 지연의 연산 외에도, 관리 서버(MS)는 또한 현재의 블록 주기에서 연산된 지연 및 이전의 블록 주기에서 연산된 지연 간의 차로서 패킷 수신 간격 지터(interarrival jitter)를 연산할 수 있다.
바람직하게는, 각각의 블록 주기에서 관리 서버(MS)는 단지 동일한 블록 주기 내에서 연산된 데이터 손실이 0인 경우에만 상기 지연 및/또는 패킷 수신 간격 지터를 연산한다. 실제로, 블록 주기 동안 먼저 전송된 패킷이 제2 통신 장치(CD2) 에 도달하기 전에 손실된 경우에, 그러한 블록 주기 동안 수신 타임스탬프(R0 또는 R1)에 할당되는 값은 그러한 블록의 후속 패킷에 관련되며, 제1 패킷에 관련되지 않는다. 그러므로, 그러한 수신 타임스탬프에 기반하여 수행되는 시간 측정은 자체적으로 부정확한데, 그 이유는 상기 시간 측정이 서로 다른 패킷들에 관련된 타임스탬프들 간의 차로서 연산되기 때문이다.
그러나, 블록 주기의 제1 패킷이 제1 통신 장치(CD1)로부터 제2 통신 장치(CD2)로의 전송시 손실되는 경우에, 이는 이하의 블록들을 언급하는 지연 및 패킷 수신 간격 지터 측정들의 정확도를 손상시키지 않는다. 실제로, 블록에서의 제1 패킷(또는 다른 어떤 패킷)의 손실로 인해, 제2 통신 장치(CD2)는 연속 블록의 제1 패킷을 인식하지 못하는 일이 없고, 그러한 블록에 대한 수신 타임스탬프를 적합하게 설정하지 못하는 일도 없다. 이로부터, 상기 지연 및 패킷 수신 간격 지터 측정은 이때 이전의 블록에서의 제1 패킷의 손실 때문에 부정확해지지 않게 된다.
시간 측정들은 각각의 블록의 제1 패킷들에 기반하여 이루어질 필요가 없다. 본 발명의 변형예들에 의하면, 송신 타임스탬프들 및 수신 타임스탬프들은 블록의 상이한 패킷에 대하여 설정될 수 있다. 더욱이, 블록 주기(Tb)를 감소시키지 않고 지연 및 패킷 수신 간격 지터의 측정 주기를 증가시키기 위해, 송신 타임스탬프 및 수신 타임스탬프는 각각의 블록(예컨대, 첫번째, 100번째, 200번째 등등)에 대해 2개 이상의 패킷으로 설정될 수 있다. 각각의 블록 주기에서, 상기 통신 장치들(CD1, CD2)은 송신 타임스탬프 및 수신 타임스탬프의 모든 값들을 관리 서버(MS)에 송신한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 방법은 기본적으로 제1 실시예에 따른 방법과 동일한 이점들, 다시 말하면 관리 서버(MS)에서의 감소된 계산 노력, 통신 네트워크의 링크들 상에서의 낮은 대역폭 사용, 비록 CD1 및 CD2 간의 트래픽이 하나 이상의 블록 주기들 동안 누락되는 경우라도 측정할 수 있는 능력을 지닌다.
위에서 설명한 바와 같이, 제1 통신 장치(CD1) 및 제2 통신 장치(CD2) 양자 모두는 송신 타이머 및 수신 타이머 각각에 의해 표시된 현재의 시간에 기반하여 현재의 블록 주기를 결정할 수 있다. 특히, 현재의 시간은 마킹 타이밍 테이블(MTT)의 내용과 비교된다.
본 발명의 바람직한 변형예들에 의하면, 제1 통신 장치(CD1) 및 제2 통신 장치(CD2) 양자 모두는 마킹 타이밍 테이블(MTT)을 사용하지 않고 단지 송신 타이머 및 수신 타이머 각각에 의해 표시된 현재의 시간(t*, t**)을 처리함으로써 현재의 블록 주기(결과적으로는 카운터들 및 가능하다면 관리 서버(MS)에 송신될 타임스탬프들)를 결정하는 것이 가능하다.
이러한 다른 실시예들에 의하면, 통신 장치들(CD1, CD2)은 블록 주기들의 기간(Tb)을 알고 있고 각각의 마킹 주기(Tm)의 제1 블록 주기(T1)에 할당된 마킹을 알고 있다. 이하에서는 이러한 마킹이 1이라고 가정되어 있다.
블록 주기(Tb)가 홀수 분(예컨대, 5분)이라고 가정하면, 분 단위로 표기되는 홀수 주기들(T1, T3, ... Tn-1)의 개시 시간이 0이거나 짝수(10, 20 등등)이지만, 분 단위로 표기되는 짝수 주기들(T2, T4, ... Tn)의 개시 시간은 홀수(5, 15 등등)이다.
그러므로, 단계 404에서, 제1 통신 장치(CD1)는 (위에서 설명한 바와 같이, k가 0, 1, 2, ... n-1인 경우에 k * Tb와 동일한) 송신 타이머에 의해 표시된 현재의 시간(t*)이 (분 단위로 표기되는) 홀수 또는 짝수인지를 검사한다. 분 단위로 표기되는 현재의 시간(t*)이 짝수인 경우에, 제1 통신 장치(CD1)는 홀수 블록 주기(T1, T3, ... Tn-1)가 개시하고 있음을 결정한 다음에, 카운터(C0)의 현재 값 및 가능하다면 송신 타임스탬프(S0)의 현재 값을 관리 서버(MS)에 송신한다(단계 409). 이와는 달리, 분 단위로 표기되는 현재의 시간(t*)이 홀수인 경우에, 제1 통신 장치(CD1)는 짝수 블록 주기(T2, T4, ... Tn)가 개시하고 있음을 결정한 다음에, 카운터(C1)의 현재 값 및 가능하다면 송신 타임스탬프(S1)의 현재 값을 관리 서버(MS)에 송신한다(단계 409').
마찬가지로, 단계 607에서, 제2 통신 장치(CD2)는 (위에서 설명한 바와 같이, k가 0, 1, 2, ... n-1인 경우에 k * Tb와 동일한) 수신 타이머에 의해 표시된 현재의 시간(t**)이 (분 단위로 표기되는) 홀수 또는 짝수인지를 검사한다. 분 단위로 표기되는 현재의 시간(t**)이 짝수인 경우에, 제2 통신 장치(CD2)는 홀수 블록 주기(T1, T3, ... Tn-1)가 개시하고 있음을 결정한 다음에, 카운터(C0)의 현재 값 및 가능하다면 수신 타임스탬프(C'0)의 현재 값을 관리 서버(MS)에 송신한다(단계 608). 이와는 달리, 분 단위로 표기되는 현재의 시간(t**)이 홀수인 경우에, 제2 통신 장치(CD2)는 짝수 블록 주기(T2, T4, ... Tn)가 개시하고 있음을 결정한 다음에, 카운터(C'1)의 현재 값 및 가능하다면 수신 타임스탬프(R1)의 현재 값을 관리 서버(MS)에 송신한다(단계 608').
지금부터 블록 주기(Tb)가 짝수 분(예컨대, 10분)인 것으로 가정하면, 분 단위로 표기되는 홀수 블록(T1, T3, ... Tn-1)의 개시 시간은 0 또는 2Tb의 정수배(20, 40, 등등)이지만, 분 단위로 표기되는 짝수 블록 주기들(T2, T4, ... Tn)의 개시 시간은 2Tb의 정수배가 아니다(10, 30, 등등).
그러므로, 단계 404에서, 제1 통신 장치(CD1)는 (위에서 설명한 바와 같이, k가 0, 1, 2, ... n-1인 경우에 k * Tb와 동일한) 송신 타이머에 의해 표시된 현재의 시간(t*)이 (분 단위로 표기되는) 2Tb의 정수배인지를 검사한다. (위에서 설명한 바와 같이, k가 0, 1, 2, ... n-1인 경우에 k * Tb와 동일한) 송신 타이머에 의해 표시된 현재의 시간(t*)이 (분 단위로 표기되는) 2Tb의 정수배인 경우에, 제1 통신 장치(CD1)는 홀수 블록 주기(T1, T3, ... Tn-1)가 개시하고 있음을 결정한 다음에, 카운터(C0)의 현재 값 및 가능하다면 송신 타임스탬프(S0)의 현재 값을 관리 서버(MS)에 송신한다(단계 409). (위에서 설명한 바와 같이, k가 0, 1, 2, ... n-1인 경우에 k * Tb와 동일한) 송신 타이머에 의해 표시된 현재의 시간(t*)이 (분 단위로 표기되는) 2Tb의 정수배가 아닌 경우에, 제1 통신 장치(CD1)는 짝수 블록 주기(T2, T4, ... Tn)가 개시하고 있음을 결정한 다음에, 카운터(C1)의 현재 값 및 가능하다면 송신 타임스탬프(S1)의 현재 값을 관리 서버(MS)에 송신한다(단계 409').
마찬가지로, 단계 607에서, 제2 통신 장치(CD2)는 (위에서 설명한 바와 같이, k가 0, 1, 2, ... n-1인 경우에 k * Tb와 동일한) 수신 타이머에 의해 표시된 현재의 시간(t**)이 (분 단위로 표기되는) 2Tb의 정수배인지를 검사한다. (위에서 설명한 바와 같이, k가 0, 1, 2, ... n-1인 경우에 k * Tb와 동일한) 수신 타이머에 의해 표시된 현재의 시간(t**)이 (분 단위로 표기되는) 2Tb의 정수배인 경우에, 제2 통신 장치(CD2)는 홀수 블록 주기(T1, T3, ... Tn-1)가 개시하고 있음을 결정한 다음에, 카운터(C'0)의 현재 값 및 가능하다면 수신 타임스탬프(R0)의 현재 값을 관리 서버(MS)에 송신한다(단계 608). (위에서 설명한 바와 같이, k가 0, 1, 2, ... n-1인 경우에 k * Tb와 동일한) 수신 타이머에 의해 표시된 현재의 시간(t**)이 (분 단위로 표기되는) 2Tb의 정수배가 아닌 경우에, 제2 통신 장치(CD2)는 짝수 블록 주기(T2, T4, ... Tn)가 개시하고 있음을 결정한 다음에, 카운터(C'1)의 현재 값 및 가능하다면 수신 타이머(R1)의 현재 값을 관리 서버(MS)에 송신한다(단계 608').
그러므로, 그러한 실시예들에 의하면, 제1 및 제2 통신 장치들(CD1, CD2)은 마킹 타이밍 테이블(MTT)과 협동할 필요 없이 현재의 블록 주기(결과적으로는 카운터들 및 가능하다면 관리 서버(MS)에 송신될 타임스탬프들)을 결정하는 것이 가능하다.
비록 본 발명의 방법이 단지 첨부도면들에 도시되지 않은 실시예들에 따라 2개의 물리적으로 인접한 노드들(다시 말하면 송신 노드(N1) 및 수신 노드(N2)) 간의 패킷 흐름(PF)의 데이터 손실을 측정하기 위해서(그리고 가능하다면 시간 측정들을 하기 위해서)만 구체적으로 설명되었지만, 이는 2개의 물리적으로 인접하지 않은 노드들 간의 패킷 흐름을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 특히, 이는 소정의 발신지 노드로부터 소정의 수신지 노드로 전송되는 단-대-단(end-to-end) 패킷 흐름에 대한 데이터 손실을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 발신지 노드는 (예컨대 패킷들의 발신지 주소 및 패킷들의 수신지 주소를 사용하여) 단-대-단 패킷 흐름에 속하는 패킷들을 식별하며 식별된 패킷들만을 마킹하는 것이 바람직하다. 그 반면에, 또한 수신지 노드는 단-대-단 패킷 흐름에 속하는 패킷들을 식별하며, 식별된 패킷들만의 마킹을 판독한다.
위에서 설명한 방법은 점-대-점(point-to-point) 전송의 경우에 그리고 점-대-다점(point-to-multipoint), 또는 멀티캐스트 전송의 경우에 적용될 수 있다. 이 중 후자의 경우에, 점-대-다점 전송의 각각의 수신지 노드에 대하여 데이터 손실의 개별 측정이 수행될 수 있다.
부가적인 실시예들에 의하면, 위에서 개시된 방법은 단-대-단 데이터 손실 및 또한 각각의 중간 홉 상에서 손실된 데이터의 양을 측정하기 위해 단-대-단 패킷 흐름에 적용된다. 이러한 목적으로, 각각의 중간 노드는 도 6a 및 도 6b 또는 도 9a 및 도 9b의 알고리즘을 업스트림 노드로부터 수신된 패킷들에 적용하도록 구성된 통신 장치, 및 도 4 또는 도 8의 알고리즘을, 동일한 패킷들을 다운스트림 노드에 포워드하기 전에 동일한 패킷들에, 적용하도록 구성된 부가적인 통신 장치를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 각각의 중간 노드는 1 또는 0으로 마킹되는 착신 패킷들에 대해 제1 커플의 카운터들(그리고 가능하다면 제1 커플의 타임스탬프들) 및 제2 커플의 카운터들(그리고 가능하다면 제2 커플의 타임스탬프들)을 상기 관리 서버(MS)에 제공한다. 상기 관리 서버(MS)는 단-대-단 측정들, 링크 측정들(다시 말하면 2개의 물리적으로 인접한 노드들 간의 전송에 대한 측정들) 및 노드간 측정(다시 말하면 각각의 노드에 걸친 패킷들의 트랜지션(transition)에 대한 측정들)을 획득하기 위해 각각의 블록 주기에서 여러 노드에 의해 수신되는 타임스탬프들 및 카운터들을 처리한다.
첨부도면들에 도시되지 않은 부가적인 실시예들에 의하면, 비트(bi) 외에도, 각각의 패킷(Pki)의 적어도 다른 한 비트가 패킷들(Pki)을 마킹하기 위해 예약된다. 예를 들면, 각각의 패킷(Pki)의 헤더에서의 부가적인 비트는 다음과 같이 패킷(Pki)을 마킹하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 부가적인 비트가 0으로 설정되는 경우에, 상기 부가적인 비트는 이러한 패킷(Pki)이 현재 측정하에 있지 않은 패킷 흐름에 속함을 나타내며, 이러한 부가적인 비트가 1인 경우에, 상기 부가적인 비트는 상기 패킷(Pki)이 현재 측정하에 있는 패킷 흐름에 속함을 나타낸다. 이는 (예를 들면 위에서 언급한 바와 같이 발신지 노드 주소 또는 수신지 노드 주소와 같은) 패킷 헤더 내의 다른 어떤 정보를 판독할 필요 없이 측정되어야 할 패킷 흐름의 패킷들을 측정되지 않아야 할 다른 패킷 흐름들로부터 유리하게 구별할 수 있게 해 준다. 첨부도면들에 도시되지 않은 또 다른 실시예들에 의하면, 각각의 패킷(Pki)의 헤더의 다수의 비트들은 측정되어야 할 서로 다른 패킷 흐름들을 나타내도록 패킷들을 마킹하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 헤더의 2개의 비트는 3개의 서로 다른 패킷들을 식별하는 것을 허용해 주며 3개의 비트는 7개의 서로 다른 패킷 흐름들을 식별하는 것을 허용해 준다.
비트(bi)(및 측정되어야 할 패킷들을 식별하기 위한 가능한 부가적인 비트들)은 패킷들이 포맷되게 하는 프로토콜들을 적절히 수정하여 전송되어야 할 패킷들의 헤더 내에 제공될 수 있다. 예를 들면, 패킷들(Pki)이 MPLS(Multi Protocol Label Switching)에 따라 포맷되는 경우에, 상기 MPLS의 라벨 필드는 비트(bi)를 포함할 수 있으며 또한 측정되어야 할 서로 다른 패킷 흐름들을 식별하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 패킷 헤더들의 라벨 필드는 (블록 주기(Tb)에 대한) 제1 터널(T1) 및 (블록 주기(Tb)에 대한) 제2 터널(T2)을 통해 제1 통신 장치(CD1)로부터 제2 통신 장치(CD2)로 패킷들(Pki)을 번갈아 전송하기 위해 사용된다. 그러므로, 제1 패킷 흐름(PF1)은 상기 제1 터널(T1)을 통해 전송되고, 제2 패킷 흐름(PF2)은 제2 터널(T2)을 통해 전송된다. CD1 및 CD2 간의 링크 상에서의 데이터 손실을 측정하기 위해, 데이터 손실은 상기 제1 터널(T1) 및 상기 제2 터널(T2) 상에서 개별적으로 측정된다. 특히, 각각의 터널에 진입하고 각각의 터널로부터 탈출하는 패킷들의 개수는 위에서 설명한 절차에 따라 블록 주기(Tb)와 같은 실질적으로 동일한 측정을 통해 측정된다. 다수의 패킷 흐름이 제1 통신 장치(CD1)로부터 제2 통신 장치(CD2)로 전송되어야 하는 경우에, 각각의 패킷 흐름은 개별 쌍의 터널들에 할당된다. 각각의 패킷 흐름의 경우에, 데이터 손실의 측정은 위에서 설명한 바와 같이 수행된다.
첨부도면들에 도시되지 않은 변형적인 실시예들에 의하면, 제1 통신 장치(CD1)는 단지 패킷들의 전송시 패킷들만을 마킹하며 카운터들(C1, C0)을 적절히 증가시키고, 제2 통신 장치(CD2)는 단지 수신된 패킷들의 마킹만을 판독하고 카운터들(C'1, C'0)을 증가시키고, 관리 서버(MS)는 어느 카운터들이 각각의 블록 주기에서 통신 장치들(CD1, CD2)로부터 수집되는 지를 결정하는 기능을 수행한다. 이러한 목적으로, 관리 서버(MS)에는 적어도 제1 통신 장치(CD1)의 송신 타이머에 동기화되는 타이머가 제공되는 것이 바람직하다. 이는 관리 서버(MS)가 제1 통신 장치(CD1)에 의해 현재 적용되는 마킹 및 현재의 블록 주기를 결정하는 것을 허용한다. 이러한 결정을 기반으로 하여, 관리 서버(MS)는 현재 증가하고 있지 않은 카운터들의 값들을 통신 장치들(CD1, CD2)에 요구할 수 있다.

Claims (15)

  1. 통신 네트워크(CN)의 제1 통신 장치(CD1)로부터 통신 네트워크(CN)의 제2 통신 장치(CD2)로 전송되는 데이터 흐름(PF)에 대한 측정을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 방법은,
    a) 상기 데이터 흐름(PF)의 전송시:
    - 제2 블록 주기들(T2, T4, ... Tn)과 시간에 맞춰 교호(交互)하는 제1 블록 주기들(T1, T3, ... Tn-1) 동안, 상기 데이터 흐름(PF)의 각각의 데이터 단위(Pki)의 특징(bi)을 제1 값으로 설정함으로써 상기 데이터 흐름(PF)의 각각의 데이터 단위(Pki)를 마킹하고, 상기 데이터 단위들(Pki)에 관련된 제1 매개변수(C1, S1)를 업데이트하는 단계;
    b) 상기 데이터 흐름(PF)의 수신시:
    - 각각의 수신된 데이터 단위(Pki)에 대하여 상기 특징(bi)을 검사하고 상기 특징(bi)이 상기 제1 값인 경우에 상기 데이터 단위들(Pki)에 관련된 제2 매개변수(C'1, R1)를 업데이트하는 단계;
    c) 단계들 a) 및 b)가 수행되는 동안, 타이머(t*, t**)를 처리하여 현재의 블록 주기가 상기 제2 블록 주기들(T2, T4, ... Tn) 중 하나인지를 결정하고, 현재의 블록 주기가 상기 제2 블록 주기들(T2, T4, ... Tn) 중 하나인 경우에, 상기 제1 매개변수(C1, S1)의 현재 값 및 상기 제2 매개변수(C'1, R1)의 현재 값을 제공하는 단계; 및
    d) 상기 제1 매개변수(C1, S1)의 현재 값 및 상기 제2 매개변수(C'1, R1)의 현재 값을 사용하여 상기 데이터 흐름(PF)에 대한 측정을 수행하는 단계;
    를 포함하는, 통신 네트워크에서의 데이터 흐름에 대한 측정의 수행 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    - 상기 단계 a)에서, 상기 업데이트하는 것은 상기 제1 값으로 설정된 상기 특징(bi)을 지니는 각각의 데이터 단위(Pki)의 전송시 제1 송신 카운터(C1)를 증가시키는 것을 포함하고;
    - 상기 단계 b)에서, 상기 업데이트하는 것은 상기 제1 값으로 설정된 상기 특징(bi)을 지니는 각각의 데이터 단위(Pki)의 수신시 제1 수신 카운터(C'1)를 증가시키는 것을 포함하며;
    - 상기 단계 c)에서, 상기 제공하는 것은 상기 제1 송신 카운터(C1)의 현재 값 및 상기 제1 수신 카운터(C'1)의 현재 값을 제공하는 것을 포함하고, 그리고
    - 상기 단계 d)에서, 상기 측정을 수행하는 것은 상기 제1 송신 카운터(C1)의 현재 값 및 상기 제1 수신 카운터(C'1)의 현재 값 간의 차로서 데이터 손실을 연산하는 것을 포함하는, 통신 네트워크에서의 데이터 흐름에 대한 측정의 수행 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    - 상기 단계 a)에서, 상기 업데이트하는 것은 상기 제1 값으로 설정된 상기 특징(bi)을 지니는 미리 결정된 데이터 단위(Pki)의 전송시 제1 송신 타임스탬프(S1)를 업데이트하는 것을 포함하고;
    - 상기 단계 b)에서, 상기 업데이트하는 것은 상기 미리 결정된 데이터 단위(Pki)의 수신시 제1 수신 타임스탬프(R1)를 설정하는 것을 포함하며;
    - 상기 단계 c)에서, 상기 제공하는 것은 상기 제1 송신 타임스탬프(S1)의 현재 값 및 상기 제1 수신 타임스탬프(R1)의 현재 값을 제공하는 것을 포함하고, 그리고
    - 상기 단계 d)에서, 상기 측정을 수행하는 것은 상기 제1 송신 타임스탬프(S1)의 현재 값 및 상기 제1 수신 타임스탬프(R1)의 현재 값을 사용하여 시간 측정을 수행하는 것을 포함하는, 통신 네트워크에서의 데이터 흐름에 대한 측정의 수행 방법.
  4. 제3항에 있어서, 시간 측정을 수행하는 것은 상기 데이터 흐름(PF)의 패킷 수신 간격 지터 및 지연 중 적어도 하나를 측정하는 것을 포함하는, 통신 네트워크에서의 데이터 흐름에 대한 측정의 수행 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 블록 주기들(T1, T3, ... Tn-1) 및 상기 제2 블록 주기들(T2, T4, ... Tn) 모두가 동일한 기간(Tb)을 지니는, 통신 네트워크에서의 데이터 흐름에 대한 측정의 수행 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 단계 c)에서 상기 타이머(t*, t**)는 상기 기간(Tb) 의 짝수 정수배와 동일한 마킹 주기(Tm)를 카운트하는, 통신 네트워크에서의 데이터 흐름에 대한 측정의 수행 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 단계 c)는 상기 타이머(t*, t**)에 의해 표시된 현재의 시간을, 상기 제1 블록 주기들(T1, T3, ... Tn-1) 및 상기 제2 블록 주기들(T2, T4, ... Tn) 중 적어도 하나의 개시 시간에 대한 정보; 상기 제1 블록 주기들(T1, T3, ... Tn-1) 및 상기 제2 블록 주기들(T2, T4, ... Tn) 중 적어도 하나의 종료 시간에 대한 정보; 및 상기 제1 블록 주기들(T1, T3, ... Tn-1) 및 상기 제2 블록 주기들(T2, T4, ... Tn) 중 적어도 하나의 개시 시간에 대한 정보 및 상기 제1 블록 주기들(T1, T3, ... Tn-1) 및 상기 제2 블록 주기들(T2, T4, ... Tn) 중 적어도 하나의 종료 시간에 대한 정보; 중의 하나를 포함하는 마킹 타이밍 테이블(MTT)과 비교하는 것을 포함하는, 통신 네트워크에서의 데이터 흐름에 대한 측정의 수행 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 기간(Tb)은 홀수 개수의 시간 측정 단위들이고 단계 c)는 상기 타이머(t*, t**)에 의해 표시되며 상기 시간 측정 단위들로 표기되는 현재의 시간이 상기 기간(Tb)의 배수이고 짝수인지를 결정하는 것을 포함하는, 통신 네트워크에서의 데이터 흐름에 대한 측정의 수행 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 기간(Tb)은 짝수 개수의 시간 측정 단위들이고 단계 c)는 상기 타이머(t*, t**)에 의해 표시되며 상기 시간 측정 단위들로 표기되는 현재의 시간이 2로 곱해진 상기 기간(Tb)의 정수배가 아닌지를 결정하는 것을 포함하는, 통신 네트워크에서의 데이터 흐름에 대한 측정의 수행 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    - 상기 단계 a)는 상기 제2 블록 주기들(T2, T4, ... Tn) 동안, 상기 데이터 흐름(PF)의 각각의 데이터 단위(Pki)의 상기 특징(bi)을 제2 값으로 설정함으로써 상기 데이터 흐름(PF)의 각각의 데이터 단위(Pki)를 마킹하고, 상기 데이터 단위들(Pki)에 관련된 제3 매개변수(C0, S0)를 업데이트하는 것을 부가적으로 포함하며;
    - 상기 단계 b)는 상기 특징(bi)이 상기 제2 값인 경우에 상기 데이터 단위들(Pki)에 관련된 제4 매개변수(C'0, R0)를 업데이트하는 것을 부가적으로 포함하고;
    - 상기 단계 c)는 상기 특징(bi)이 상기 제2 값이 아닌 경우에 상기 제3 매개변수(C0, SO)의 현재 값 및 상기 제4 매개변수(C'0, R0)의 현재 값을 제공하는 것을 포함하며; 그리고
    - 상기 단계 d)는 상기 제3 매개변수(C0, SO)의 현재 값 및 상기 제4 매개변수(C'0, R0)의 현재 값을 사용하여 상기 측정을 수행하는 것을 포함하는, 통신 네트워크에서의 데이터 흐름에 대한 측정의 수행 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 c)는 상기 제1 통신 장치(CD1)에 의해 수행되는, 통신 네트워크에서의 데이터 흐름에 대한 측정의 수행 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 단계 c)는 또한 상기 제2 통신 장치(CD2)에 의해 수행되는, 통신 네트워크에서의 데이터 흐름에 대한 측정의 수행 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 단계 d)는 상기 통신 네트워크(CN)와 협동하는 관리 서버(MS)에 의해 수행되는, 통신 네트워크에서의 데이터 흐름에 대한 측정의 수행 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 단계 c)는,
    - 상기 제1 통신 장치(CD1)에서, 송신 타이머(t*)를 처리하여 현재의 블록 주기가 상기 제2 블록 주기들(T2, T4, ... Tn) 중 하나인지를 결정하고, 현재의 블록 주기가 상기 제2 블록 주기들(T2, T4, ... Tn) 중 하나인 경우에, 상기 제1 매개변수(C1, S1)의 현재 값을 상기 관리 서버(MS)에 송신하는 단계; 및
    - 상기 제2 통신 장치(CD2)에서, 상기 송신 카운터(t*)에 동기화되는 수신 타이머(t**)를 처리하여 현재의 블록 주기가 상기 제2 블록 주기들(T2, T4, ...Tn) 중 하나인지를 결정하고, 현재의 블록 주기가 상기 제2 블록 주기들(T2, T4, ... Tn) 중 하나인 경우에, 상기 제2 매개변수(C0, S0)의 상기 현재 값을 상기 관리 서버(MS)에 송신하는 단계;
    를 포함하는, 통신 네트워크에서의 데이터 흐름에 대한 측정의 수행 방법.
  15. 제1 통신 장치(CD1) 및 제2 통신 장치(CD2)를 포함하는 통신 네트워크(CN)로서,
    - 상기 제1 통신 장치(CD1)는 데이터 흐름(PF)을 상기 제2 통신 장치(CD2)에 전송하도록 구성되며, 상기 데이터 흐름(PF)의 전송시, 제2 블록 주기들(T2, T4, ... Tn)과 시간에 맞춰 교호하는 제1 블록 주기들(T1, T3, ... Tn-1) 동안, 상기 데이터 흐름(PF)의 각각의 데이터 단위(Pki)의 특징(bi)을 제1 값으로 설정함으로써 상기 데이터 흐름(PF)의 각각의 데이터 단위(Pki)를 마킹하고, 상기 데이터 단위들(Pki)에 관련된 제1 매개변수(C1, S1)를 업데이트하도록 구성되며;
    - 상기 제2 통신 장치(CD2)는 상기 제1 통신 장치(CD1)로부터 상기 데이터 흐름(PF)을 수신하도록 구성되고, 상기 데이터 흐름(PF)의 수신시, 각각의 수신된 데이터 단위(Pki)에 대하여 상기 특징(bi)을 검사하고 상기 특징(bi)이 상기 제1 값인 경우에 상기 데이터 단위들(Pki)에 관련된 제2 매개변수(C'1, R1)를 업데이트하도록 구성되며,
    상기 제1 통신 장치(CD1) 및 상기 제2 통신 장치(CD2)는 타이머(t*, t**)를 처리하여 현재의 블록 주기가 상기 제2 블록 주기들(T2, T4, ... Tn) 중 하나인지를 결정하고, 현재의 블록 주기가 상기 제2 블록 주기들(T2, T4, ... Tn) 중 하나인 경우에, 상기 제1 매개변수(C1, S1)의 현재 값 및 상기 제2 매개변수(C'1, R1)의 현재 값을 제공하여 상기 데이터 흐름(PF)에 대한 측정을 수행하도록 더 구성되는, 통신 네트워크.
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