KR101446026B1 - 손실성 매체들용 재전송 스킴 - Google Patents

손실성 매체들용 재전송 스킴 Download PDF

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Abstract

전송기 디바이스(210) 및 연관된 수신기 디바이스(211)는 손실성 매체들을 수반하는 통신에서 사용하기 위한 재전송 스킴을 제공한다. 전송기 디바이스(210)는 소스로부터 데이터 패킷들(201)을 수신하고, 패킷들을 수신기 디바이스(211)에 전달(203,206)하기 전에 보호를 선택된 서브흐름들에 부가한다. 수신기 디바이스(211)는 보호를 제거하고 추가로 데이터 패킷들을 처리(207)할 수 있다. 재전송 스킴은 소스와 목적지간의 접속에서 트래픽의 선택된 서브흐름들로 및 특정 링크로 재전송(208,209)을 제한함으로써 손실성 매체에 관한 신뢰도를 높인다.
재전송 스킴, 서브흐름, 손실성 매체, 전송기, 수신기

Description

손실성 매체들용 재전송 스킴{Retransmission scheme for lossy media}
본 발명은 개괄적으로 디지털 데이터 통신 시스템들에서 사용되는 손실성 매체들의 문제들에 관한 것이고, 자원 결정적 서비스들 또는 비디오 스트리밍과 같은 애플리케이션들이 무선 링크들 또는 저 품질 회선들과 같은 손실성 매체를 통해 전개될 때 실시간으로 정보의 손실 또는 변조(corruption)를 처리하는 재전송 스킴을 개시한다.
통신 시스템들에서의 핵심 구성요소는 정보를 전송하는데 사용되는 매체이다. 이 레벨에서 임의의 실패는 정보의 변조 또는 정보의 손실을 초래한다. 특정 매체들은 무엇보다도 보다 많은 이런 실패들을 발생시키기 쉽다. 예를 들어, 무선파 링크는 광섬유 링크보다 통신에서 보다 많은 문제들을 야기하는 경향이 있다. 섬유 링크들은 외부 빛으로부터 잘 차폐되어, 잡음이 링크를 통해 전송되는 정보내로 전혀 삽입되지 않거나 거의 삽입되지 않을 수 있다. 그러나 무선파 링크는 공중에서 다른 무선 파들에 간섭받기 쉬울 것이다. 따라서, 무선 링크는 손실성 매체로 간주되고, 섬유 링크는 그렇지 않다. 손실성 매체의 다른 예는 예를 들어, DSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplexer)과 같은 액세스 멀티플렉서와 예를 들어, 최종 사용자의 ADSL 또는 VDSL 모뎀과 같은 CPE(customer premises equipment) 사이에서 xDSL(Digital Subscriber Line) 신호들을 전송하는데 사용되는 구리 전화 회선이다.
변조된 정보 또는 정보 손실의 문제를 해결하는 한 방식은 에러 검출 코드들 또는 에러 보정 코드들을 상기 정보에 부가하는데 의존한다. 예들로는 CRC(Cyclic Redundancy Check)와 패리티 비트들이 있다. 이들 중 어느 하나는 정보의 일부에 부가될 수 있고, 수신기는 수신된 정보에 기초하여 CRC 또는 패리티 비트를 생성할 수 있다. 상기 수신된 CRC 또는 패리티 정보를 상기 생성된 CRC 또는 패리티 정보와 비교함으로써, 수신기는 변조된 정보를 검출하여 결국 이를 보정할 수 있다.
"IEEE 802.3 Cyclic Redundancy Check"라 명명된, 2001년 3월 23일자 Xilinx에 의해 공개된 문서는 CRC32의 작동 및 데이터 링크층에서의 CRC32의 사용을 기술한다.
에러 보정은 변조된 정보를 검출하는 것만은 아니다. 또한 변조를 보정(제한된)할 수도 있다. 예를 들어, 상기 전송기가 정보를 트릴리스 다이어그램(Trellis diagram)과 같은 콘볼루션 코드(convolution code)로 인코딩하고, 상기 수신기는 예를 들어, 비터비(Viterbi) 알고리즘을 사용하여 정보를 디코딩하는 곳에서, 손실성 매체를 통한 전송으로부터 발생된 다수의 에러들이 수신기의 종단에서 보정될 수 있다.
정보가 손실되거나 상기 정보가 재생 불가능하게 변조되면, 재전송이 상기 정보를 복구하기 위한 일반적인 방법이다. 수신기는 예상되는 정보에 비교하여 어떤 정보가 수신되었는지를 추적할 수 있다. 특정 시간에, 상기 수신기는 누락 정 보가 재전송되도록 요청할 수 있다. 즉, 상기 전송기는 실패에 대해 명시적으로 통지받지 않으면 각 패킷의 전달이 바르게 되었다고 가정한다. 상기 전송기가 송신되었지만 상기 수신기에 의해 아직 수신확인(acknowledge)되지 않은 모든 정보를 계속 추적하는 또다른 재전송 시나리오는 보다 지능적인 전송기를 필요로 한다. 이러한 지능은 패킷의 전송과 수신확인 수신 사이의 시간의 기록을 수반하고, 시간이 너무 오래 걸리거나 수신확인이 수신되지 않은 경우 자동으로 패킷을 재전송한다.
재전송에 사용되는 프로토콜들의 예로는 ARQ(Automatic Repeat reQuest) 프로토콜들을 들 수 있다. 예를 들어, 정지 및 대기 ARQ(Stop and Wait ARQ) 또는 슬라이딩 윈도우 ARQ(Sliding Window ARQ)와 같은 몇몇의 ARQ 프로토콜들의 변형들이 존재한다. 이런 ARQ 형태들에 관한 설명은 2002년 8월 공개된 IETF RFC 3366, 특히 섹션 1.4에서 발견할 수 있다. RFC 3366은 URL:http://www.ietf.org/rfc/rfc3366.txt을 통해 인터넷으로부터 검색될 수 있다.
디지털 정보는 통상적으로 제한된 크기의 패킷이라 불리는 조각들 내에서 매체를 통해 송신된다. 패킷 크기는 예를 들어, ATM(Asynchronous Transfer Mode) 셀들과 같이 고정되거나 IP(Internet Protocol) 패킷들처럼 가변적일 수 있다. 이 패킷들의 일부가 CRC 블록을 구성하면, 유효 대역폭이 감소하고, 상대적으로 많은 패킷들이 특정 정보 세트를 전송하기 위해 필요로 된다. 예를 들어: 1024 정보 비트들이 전송되기 위해서(패킷들은 128 비트 크기임), 8 패킷들이 모든 정보를 전송하기 위해 필요로 된다. 각 패킷이 16비트의 CRC 코드를 포함하는 경우에, 단지 112 정보 비트들이 하나의 패킷에 삽입될 수 있고 모든 정보를 전송하기 위해 10 패킷들이 필요로 된다.
재전송이 변조된 패킷들 또는 손실된 패킷들을 복구하기 위해 사용되는 경우, 오버헤드가 또한 야기된다. 하나의 패킷이 전송 및 재전송되면, 시간 및 다른 패킷의 대역폭이 소비된다. 이전 예를 참조하면, 8 패킷들이 송신되고, 하나의 패킷이 손실되어 재전송이 필요한 경우, 총 9 패킷들이 링크를 통해 전송된다.
재전송 및 에러 검출 또는 에러 보정만이 통신 링크 상의 오버헤드에 대한 이유인 것은 아니다. 몇몇 프로토콜들은 종단간(end-to-end) 신뢰도를 제공한다. 이러한 프로토콜의 예로는 두 종단들 간의 전용 링크로 보이게 하는 TCP(Transmission Control Protocol)를 들 수 있다. TCP 프로토콜은 소스와 목적지간의 링크가 어떻게 확립되었는지 및 이 링크를 통한 정보의 전송이 이용된 물리적 매체에 관계없이 얼마나 신뢰성이 있는지를 기술한다. 다수의 노드들 또는 다수의 유형들의 링크들을 통해 작동할 수 있기 때문에, 이 링크는 전용된 것처럼 보이며, 신뢰할 수 있거나 손실성일 수 있다.
1981년 9월에 공개된 IETF RFC 793은 TCP 프로토콜을 기술하며 TCP가 신뢰할 수 있는 통신을 위해 어떻게 사용될 수 있는지를 예시한다. 특히, 섹션 2.6은 TCP 재전송의 작동을 기술한다. RFC 793은 URL: http://www.ietf.org/rfc/rfc793.txt을 통해 인터넷으로부터 검색될 수 있다.
TCP는 소스와 목적지 사이에서 흐르는 데이터 스트림의 세그먼트 각각에 번호를 매긴다. 목적지는 부분들이 여전히 손실되었는지를 결정하기 위해 이 시퀀스 번호들을 사용할 수 있다. 목적지는 소스에 손실된 패킷들을 통지하고 소스는 이런 특정 패킷들을 재차 전송할 수 있다. 이런 TCP 스킴이 갖는 문제는 손실 패킷들의 통지 및 재전송이 종단간 수행된다는 것이다. 종단간 재전송은 최종 시스템들 사이의 경로 상의 노드들 사이의 모든 링크들에 오버헤드를 생성한다. 멀티캐스트 트래픽(traffic)의 경우, 종단간 재전송은 실제로 문제가 될 수 있다. 수 백개의 시스템들이 스트림의 일부를 손실하고, 하나의 소스가 재전송 요청들로 넘쳐날 수 있다. 단지 하나의 목적지가 패킷을 손실하는 경우, 소스에 대한 재전송 요청은 패킷이 다시-멀티캐스트(re-multicast)될 것이기 때문에, 멀티캐스트 트리의 모든 링크들 상의 대역폭 점유를 초과하게 할 수 있다.
하나의 링크 상에서 통상의 데이터, 음성 데이터 및 비디오 데이터 전송의 조합을 수반하는 트리플-플래이(triple-play)와 같은 애플리케이션들은 콘텐트 제공자와 최종 사용자 간의 네트워크들로부터 보다 높은 신뢰도를 요구한다. 통상의 데이터 전송은 보통 시간 또는 자원 결정적이지 않다. 이메일 또는 웹사이트의 검색은 정보 스트림에서 짧은 지연들을 극복할 수 있다. 음성 데이터는 보다 결정적이다. 하나의 음성 패킷의 손실이 사람의 귀에 무시될지라도, 다양한 패킷들의 손실은 심각한 가청 노이즈를 유발한다. 손실된 비디오 패킷들의 영향은 사람의 눈에 보일 수 있다. 그러므로, 트래픽은 트리플-플레이 셋업에서 우선화되어야 하고 이에 따라 각 트래픽의 유형은 부정적인 효과를 감소하기 위해 필요한 신뢰도로 적절히 전달된다. 손실성 매체들은 액세스 네트워크의 공통부이고 부정확한 패킷들의 가능성을 상당히 증가시키기 때문에, 이들은 트리플-플레이 네트워크를 전개하 는데 있어 심각한 어려움을 내포한다.
네트워크들에서 일어나는 다른 문제는 HoL(Head Of The Line) 차단이다. 이 현상은 다수의 링크들 또는 데이터 흐름들이 하나의 흐름에 집결될 때 나타난다. 통상적으로 이는 FIFO(First In First Out) 버퍼들이 네트워크 기능성을 개선하는 방식으로 사용되는 상황들에서 나타난다. 이 버퍼들은 정보 패킷들이 인출 링크(outgoing link)를 통해 포워딩(forward)되기 이전에 인입 링크들(incoming links)로부터 이들을 수신하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 3개의 인입 링크들과 하나의 인출 링크를 구비하는 디바이스는 3개의 입력 버퍼와 하나의 출력 버퍼를 포함할 수 있다. 이 입력 버퍼들은 인출 링크로 전송되기 전에 수신된 패킷들을 위한 큐(queue)로서 사용된다. 특정 인출 링크로 지향된 정보 패킷들이 다른 링크 상의 혼잡으로 인해 해당 링크에 도달할 수 없을 때 HoL 차단이 일어난다. 예를 들어, 버퍼들과 함께 2개의 인출 링크들과 3개의 인입 링크들이 존재하는 경우, HoL은 인출 링크들 중 하나가 혼잡하게 되고 모든 인입 링크 버퍼들이 버퍼들의 헤드에서 혼잡된 링크에 대한 패킷들 가질 때 발생할 수 있다. 다른 인출 링크 상의 목적지를 가진 패킷들은 그들의 버퍼가 혼잡된 링크에 대한 패킷에 의해 차단되기 때문에 다른 인출 링크에 도달할 수 없다. 다른 예로는 특정 고 우선순위 정보 패킷이 저 우선순위 패킷의 재전송으로 인해 차단될 때, 예를 들어, 양 패킷들이 종단간을 이동하고, 스위칭 또는 라우팅 디바이스의 동일한 인입 링크에 도달할 때를 들 수 있다.
본 발명의 목적은 손실성 매체 상에서 보다 신뢰성 있는 링크를 생성하는 것 이다. 본 발명의 다른 목적은 보다 효과적인 재전송 스킴, 즉 보다 적은 오버헤드를 야기하고 트래픽 우선순위를 지킬 수 있는 재전송 스킴을 제안하는 것이다. 또한 본 발명의 목적은 최종 시스템에 어떤 변형도 요구하지 않는 재전송 스킴을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 특정 트래픽을 선택적으로 보호하고 보호를 위해 다른 트래픽을 무시하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 HoL 차단을 감소시키는 것이다.
본 발명에 따라,
- 정보 패킷들을 수신하는 수단;
- 정보 패킷들을 전송하는 수단;
- 하나 이상의 정보 패킷들에 대한 재전송 요청을 수신하는 수단;
- 하나 이상의 정보 패킷들을 재전송하는 수단을 포함하고,
- 하나 이상의 정보 패킷들을 재전송하는 수단은 적어도 하나의 트래픽 파라미터들에 기초하여 정보 패킷들을 서브흐름(subflow)과 연관시키고, 그들의 연관된 서브흐름에 따라 하나 이상의 정보 패킷들을 재전송하도록 적응된 청구항 1에 기술된 바와 같은 네트워크의 손실성 링크 상의 흐름을 구성하는 정보 패킷들을 재전송하기 위한 전송기 디바이스의 사용을 통해 상술한 목적들이 실현되고, 단점들은 극복된다.
흐름은 두 노드들 사이에서 몇몇 유형들의 정보 패킷들로 구성된다. 예를 들어, DSLAM과 xDSL 모뎀 사이에서 전송된 모든 메시지들은 하나의 흐름이다. 이러한 흐름은 링크를 통해 모두가 동시에 전송되는 웹 트래픽, 비디오 패킷들 및 음성 패킷들로 구성될 수 있고, 각각의 이들 트랙픽 유형들 또는 패킷 유형들은 서브흐름이다. 일반적으로, 현재의 발명의 견지에서 흐름은 특정 링크 상의 모든 트래픽이며, 서브흐름(subflow)은 상기 흐름에서의 특정 형태의 트래픽이다.
본 발명에 따른 전송기 디바이스는 네트워크의 다른 노드와 같이 특정 소스로부터 흐름의 일부인 정보 패킷을 수신할 수 있다. 또한 이 정보 패킷을 네트워크의 다른 노드로 전송하고 이 노드로부터 재전송에 대한 요청을 수신할 수도 있다. 전송기 디바이스는 예를 들어, DSLAM와 xDSL 모뎀과 같은 두 노드들 사이에서, 또는 DSLAM과 최종 사용자(통상적으로 모뎀 이후에 위치함)의 셋-톱 박스 사이에서 정보 패킷이 속하는 서브흐름에 기초하여 및 단지 네트워크의 일부에서 이 재전송을 제공한다. 이 링크 상에서, 비디오 트래픽에 대한 재전송은 웹 트래픽과 별도로 처리된다.
본 발명에 따라 손실성 링크로 제한된 재전송 스킴은 소프트웨어 또는 손실성 매체 말단의 특정 노드들 상의 하드웨어 층들로 구현될 수 있다. 본 발명에 따른 재전송 스킴에 보충되는 노드들은 보호된 정보 패킷을 인지하도록 적응된다. 이 정보 패킷들이 예를 들어, TCP 시퀀스 번호들과 같이 이미 패킷들의 일부인 정보를 사용하여 보호되는 경우, 디바이스는 TCP 헤더들(headers)을 처리하는 능력을 필요로 한다. 패킷들이 예를 들어, 물리층 상에서 패킷 카운터로서 사용되는 고정된 양의 비트들과 같은 비트 패턴을 부가함으로써 보호되는 경우, 수신 디바이스는 이 비트들을 정보 스트림으로부터 제거하고 재전송이 요청되어야만 하는 임의의 손실된 패킷들을 결정하기 위해 카운터 수들과 앞서 수신된 패킷들의 카운트 수들을 비교할 수 있어야 한다. 최적의 수행성능을 위해, 전송기 디바이스는 특정의 시간 동안 또는 특정수의 패킷들이 전송될 때까지 정보 패킷들의 로컬 사본(copy)을 유지할 수 있다.
전송기와 수신기가 보호를 인지할 수 있거나 실제 정보 패킷과 함께 전송된 부가적인 정보를 통해 보호를 인식하기 때문에, 이들은 정보 패킷을 네트워크의 다음 홉(hop)에 포워딩하기 전에 종국의 오버헤드를 제거할 수 있다. 따라서, 손실성 링크가 중간 링크이고, 손실성 부분 전후의 노드들이 손실성 링크 상의 보호를 인식하지 못하는 경우, 이 노드들은 신뢰성 있는 전송을 제공하기 위해서 다른 메커니즘에 의존해야 한다.
통상적으로, 전송기 디바이스에 의해 수신된 각 패킷은 소스, 목적지, 프로토콜들 또는 트래픽 클래스(traffic class)와 같은 다수의 파라미터들에 의해 특징지어진다. 이 파라미터들은 패킷의 중요도를 식별하는데 사용될 수 있고, 결과적으로 손실성 링크를 통해 패킷을 전송할 때 재전송이 적용되어야 하는지를 식별하는데 사용될 수 있다. 상기 파라미터들은 또한 서브흐름이 특정 패킷에 속하여 재전송이 또한 서브흐름 기반인지 식별하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 트래픽 클래스는 보호가 제공되어야 하는지를 나타내는데 사용될 수 있다. 소스 및 목적지 어드레스들에 기초한 해싱(Hashing)은 수신기가 흐름들을 재순차화(re-sequecing)할 필요가 있을 때 보호 목적을 위해 트래픽을 흐름들의 세트들로 분리하기 위한 유용한 수단을 제공할 수 있다. 이런 방식, 즉 서브흐름당 순차화는 유지될 수 있고, 패킷 손실을 경험하지 않은 다른 세트들 내의 다른 흐름들에 대한 지연이 방지될 수 있다. 또한 소스, 목적지, 및 패킷에 전달된 프로토콜들의 보다 높은 시퀀스 번호는 패킷들이 어느 서브흐름에 속하는지에 관한 정보를 제공할 수 있다. 이러한 정보는 패킷의 재전송을 요청하기 위해 수신 디바이스에 의해 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 전송기 디바이스는 데이터 전송에 수반되는 보다 높은 층들에 보다 높은 등급의 신뢰도를 제공한다. 소스와 목적지 간의 전체 경로의 일부는 통상적으로 신뢰할 수 있는, 종종 고 대역폭의 링크로 구성된다. 이는 서비스 제공자의 코어 네트워크들, 인터넷 백본 및 대형 회사 네트워크에서 발견될 수 있다. 경로의 다른 부분은 저 대역폭의 손실성 매체들로 구성될 수 있다. TCP와 같은 특정 프로토콜들은 신뢰할 수 없는 링크 또는 IP와 같은 기본적인 프로토콜을 신뢰할 수 있는 통신 채널로 변모시키고, 이런 신뢰할 수 있는 통신 성능들을 상기 프로토콜들을 사용하여 소프트웨어에 제공하도록 설계된다. 중간 링크 상의 신뢰도를 증가시킴으로써 정보 패킷들은 종단간 관점에서 손실이 거의 없을 것이다. 따라서, TCP와 같은 프로토콜들은 재전송을 수행하는데 거의 필요로 되지 않을 것이고 종단간 재전송은 특정 트래픽 흐름에 대해서 거의 필요로 되지 않을 것이다.
종단간 재전송이 실행되면, 양 최종 시스템들간의 경로 상의 모든 링크는 재전송의 오버헤드를 경험한다. 재전송 스킴을 종단간 경로의 특정 부분에 부가함으로써, 경로의 다른 부분들은 오버헤드로부터 안전하게 된다. 이는 경로의 영향받지 않는 부분들에서 보다 높은 대역폭 가용성을 유도하는데, 이는 이 부분들의 모든 다른 트래픽들이 혜택을 받을 수 있다. 이것의 예는 예를 들어, 비디오 방송자인 하나의 소스가 다양한 비디오 프래그먼트들(fragments)을 몇몇 사용자들에 스트리밍하는 경우를 들 수 있다. 방송자는 통상적으로 인터넷에 대한 고 대역폭 업링크를 가지며, 메시지들이 그들 각자의 목적지들로 라우팅될 것이다. 하나 이상의 이들 목적지들이 손실성 링크(예를 들어, xDSL 사용자들)의 사용을 필요로 하면, 재전송이 필요로 될 수 있다. 이 재전송들은 종단간 원칙으로 수행되는 경우, 방송자의 하나의 업링크는 정보 패킷들의 재전송에 의해 추가의 부하(load)를 겪는다. 그러나, 재전송이 손실성 링크 상의 디바이스로 제한되면, 방송자는 모든 사용자들에게 비디오 프래그먼트들을 전달하는데 전체 대역폭을 유지한다.
본 발명에 따른 재전송 스킴은 트래픽의 우선순위를 보장하기 위해 특정 트래픽 파라미터들을 인식하지만, 모든 트래픽의 보호가 항상 실행 가능한 것은 아니기 때문이다. 모든 가능한 트래픽 흐름들의 보호는 예를 들어, 디바이스들에 버퍼들을 제공할 때 하드웨어 이슈들을 유도할 수 있다. 일반적으로 소위 입력 버퍼라 칭하는 디바이스에 도달하는 각 라인에 대해 적어도 하나의 버퍼와, 소위 출력 버퍼라 칭하는 디바이스에서 시작하는 각 라인에 대해 적어도 하나의 버퍼가 존재한다. 입력 버퍼들은 디바이스에서 처리되기 전에 임의의 인입 정보 패킷들을 저장하는데 사용된다. 출력 버퍼들은 특정 라인 상에서 전송되어야 하는 모든 패킷들을 저장하는데 사용된다. 이들 버퍼들의 다른 공통적인 용도는 전송층 상에서 빠른 재전송을 가능하게 하기 위해 정보 패킷들이 전송된 후에 버퍼에 이들을 임시로 저장하는 것이다. 트래픽이 우선순위들을 가지면, 클래스 또는 서브흐름이 특정 파라미터들에 의해 결정되는 경우, 트래픽 또는 서브흐름의 각 클래스에 대한 버퍼가 될 수 있다. 버퍼들의 양을 제한하고, 이에 따라 필요로 되는 버퍼들의 현실적인 양을 유지하기 위해, 선택된 그룹의 파라미터 값을 갖는 트래픽만이 보호될 수 있다. 일부 트래픽은 예를 들어, 종단간 재전송으로부터의 지연들과 같은 부가적인 지연들을 처리할 수 있을 수 있다. 그러므로, 이는 재전송을 통해 보호되어야 하는 일부 트래픽 서브흐름들과 보호되지 않은 채로 남아있어야 하는 다른 트래픽 서브흐름들에 대해 수용 가능하다. 운용자는 양호한 품질의 비디오를 보장하기 위해 비디오 스트리밍만이 DSLAM과 최종 사용자 간의 링크 상에서 보호되어야 하도록 규정할 수 있다. 이메일 트래픽과 같은 다른 트래픽 서브흐름들은 본 발명에 따른 보호 스킴에 의해 무시될 수 있고, 이메일의 정확한 전달을 보장하기 위해 다른 프로토콜들 또는 메커니즘들에 의존한다.
선택적 재전송 스킴의 다른 이점은 HOL 차단의 감소이다. 어떤 이유로 특정 흐름이 차단되어 지연되는 경우, 상이한 파라미터들을 갖는 트래픽 흐름들은 여전히 흘러서 재전송 지원에 통합될 수 있다. 차단된 흐름과 종국에 유사한 트래픽 파라미터 값들을 갖는 다른 흐름들만이 모든 다른 흐름들이 수신기 디바이스로 계속 전송되는 동안 지연될 것이다. HOL 차단의 감소는 가용 대역폭이 보다 효율적으로 사용되기 때문에 전반적인 수행성능을 증가시킨다. 하나의 패킷이 모든 트래픽을 차단하고 모든 가용 대역폭이 사용되진 않을 때, 단지 하나의 흐름이 차단되는 경우, 모든 다른 흐름은 가용 대역폭을 사용할 수 있다.
다른 HOL 차단 문제가 추가의 처리 전에 패킷 재순차화를 수행하는 수신기에서 발견될 수 있다. 다수의 패킷들이 수신되는 경우, 이들은 순서화되어 있지 않고 수신기는 패킷들을 그들의 원래 순서로 재정렬할 수 있는데, 이 처리를 소위 패킷 재순차화라 칭한다. 흐름으로부터 패킷이 손실되는 경우, 수신기는 재순차화가 완료되고 흐름이 추가적으로 처리되기 전에 해당 패킷을 기다려야 한다. 이 패킷들은 지연되고 어떤 패킷 손실도 보이지 않는 흐름들에 부가적인 지연을 초래한다. 즉, 하나의 흐름이 동일한 링크 상에서 진행하는 몇몇의 다른 흐름들을 차단한다. 본 발명은 특정 흐름에 기초하여 트래픽 흐름들을 선택하고 각 흐름을 독립적으로 취급한다. 그러므로, 예를 들어, 재전송을 기다리는 재순차화로 인해 하나의 흐름이 차단되는 경우, 다른 흐름들은 지속될 수 있고 차단되지 않는다.
본 발명의 선택적인 특징은 청구항 2에 기술된 바와 같이 재전송 수단이 서브흐름들 중 적어도 하나에 대해 점-대-점 재전송을 위해 적응될 수 있다는 것이다.
종단간 접속은 다수의 중간 시스템들 및 링크들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 소스가 서비스 제공자의 라우터에 대한 링크를 갖는다. 서비스 제공자는 인터넷 백본 운용자의 라우터에 대한 링크를 가질 수 있다. 다른 서비스 제공자는 백본 운용자에 또한 접속될 수 있고, 사용자가 그들의 라우터들 중 하나에 접속된다. 한 사용자로부터 다른 사용자로 송신된 임의의 정보 패킷은 서비스 제공자와 백본 운용자의 라우터들을 통과해야 한다. 따라서, 각 라우터는 중간 노드이고, 두 노드들간의 링크는 양 최종 사용자들간의 링크에 대한 중간 링크이다. 점-대-점 링크는 예를 들어, 서비스 제공자와 백본 운용자간의 상기와 같은 중간 링크이다. 일반적으로, 서비스 제공자들과 백본 운용자들은 그들의 모든 고객들에게 액세스를 제공하기 위해 서로에 대한 상당히 신뢰할 수 있는 링크들이 필요하다. 서비스 제공자와 최종 사용자 간의 경로는 덜 신뢰할 수 있고 손실성 링크로 구성될 수 있다.
DSLAM과 모뎀간의 점-대-점 재전송은 최종-사용자 네트워크에 위치된 디바이스들에 관한 임의의 부가적인 보호 요건들을 제거한다. DSLAM은 특정 서브흐름들에 대한 보호를 부가하고, 모뎀은 보호를 사용 및 제거하고 정보 패킷들을 최종-사용자 네트워크의 디바이스들로 전송한다. 이 디바이스들은 디지털 TV용 셋톱 박스 또는 통상의 컴퓨터일 수 있다. 이는 모뎀과 DSLAM간의 손실성 구리 전화 회선이 보다 신뢰할 수 있는 매체로서 사용되게 한다. 점-대-점 접속의 다른 예로는 개인용 컴퓨터에서 발견되는 WNIC(Wireless Network Interface Card)와 WAP(Wireless Access Point)간의 무선파 링크를 들 수 있다. 무선 링크들은 통상적으로 공중에서 발견되는 방사로부터의 간섭을 경험한다. 방사의 소스들은 마이크로파들, DECT 전화들, 셀룰러 폰들, 형광 램프들, 전자기 엔진들, 스위치-모드 전력 공급들을 구비한 컴퓨터들, 오버헤드 전력라인들 등일 수 있다. 이들 모두는 재전송이 필요로 되는 방식으로 전송된 정보에 영향을 준다. 현재의 발명은 WAP와 WNIC간의 손실된 정보의 복구를 작동중에 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 전송기 디바이스의 다른 선택적인 특징은 청구항 3에 기술된 바와 같이 전송 수단에 의해 적어도 하나의 헤더를 정보 패킷들에 부가하는 것을 수반한다.
헤더는 예를 들어, 헤더의 각 정보 패킷에 대해 시퀀스 번호를 부가함으로써 정보 패킷에 관한 정보를 포함한다. 새로운 사유 헤더(proprietary header)가 사용될 수 있거나, 기존의 유형의 헤더들이 새로운 방식으로 사용될 수 있다. 계층 2 디바이스 예를 들어, VLAN 헤더는 시퀀스 번호를 포함하도록 사용될 수 있다. 수신 디바이스는 어느 번호들이 수신되었는지 기록할 수 있고 수신되지 않은 정보 패킷의 시퀀스 번호에 기초하여 재전송을 요청할 수 있다.
본 발명에 따른 전송기 디바이스의 다른 예에서, 재전송 동작은 청구항 4에 기술된 바와 같이 최종 시스템들에 투명하게 수행된다.
네트워크의 부분들에서 특정 서브흐름들에 대한 보호를 투명한 방식으로 제공하는 것은 기존의 및 새로운 프로토콜들과의 보다 좋은 호환성을 제공한다. 손실성 링크에 직접 관련된 노드들만이 적응될 필요가 있다는 것을 보장한다. 투명성은 전송기 디바이스에 부가된 칩(chip)과 같은 하드웨어 변경 또는 디바이스의 펌웨어를 가능하게 하는 소프트웨어 변경, 또는 서브흐름들을 보호하도록 내부에서 실행하는 소프트웨어에 의해 달성될 수 있다. 이런 변경은 보호를 부가하거나 정보 패킷들을 해석하고 보호를 위해 내부에서 정보를 사용하도록 정보 패킷들을 캡슐화할 수 있다. 어느 한 종류의 변경은 최종 시스템들이 정보 패킷들의 중간 변경에 대해 알지 못하기 때문에 최종 시스템들에 대해 투명하게 동작할 수 있다. 투명성은 TCP 또는 UDP과 같은 기존의 프로토콜들이 프로토콜들에 대한 임의의 변화없이 손실성 매체들 상에서 사용될 수 있게 한다.
본 발명에 따른 전송기 디바이스의 다른 선택적인 특징은 청구항 5에 청구된 바와 같이 트래픽 파라미터가 정보 패킷의 트래픽 클래스에 대응한다는 것이다.
각 트래픽 흐름은 파라미터에 의해 특징지어진다. 파라미터들의 예들로는 트래픽 클래스, 소스 또는 목적지 및 사용된 프로토콜들을 들 수 있다. 트래픽 클래스는 통상적으로 정보 패킷들에 우선순위들을 할당하도록 QoS(Quality of Service) 인식 네트워크에서 사용된다. 본 발명은 트래픽 클래스에 기초하여 보호될 트래픽 또는 서브흐름을 선택함으로써 이 우선순위들을 인식한다. 본 발명의 실시예들에서 몇몇 서브흐름들을 보호하고 QoS 인식 노드들이 사용한 것과 동일한 선택 기준을 사용하여 재전송을 우선순위화하도록 설계될 수 있다.
본 발명에 따른 전송기 디바이스의 다른 선택적인 특징은 전송기 디바이스가 청구항 6에 기술된 바와 같이 액세스 멀티플렉서에 통합될 수 있다는 것이다.
본 발명의 통상적인 용도는 트리플-플레이 애플리케이션들을 xDSL 가입자들에 제공하는 것이다. 일반적으로 이런 xDSL 가입자들은 구리 전화 회선들에 의해 DSLAM이라 칭하는 액세스 멀티플렉서에 접속된다. 이 선들은 정보가 손실되기 쉽고, 이에 따라 본 발명을 지원하기 위한 DSLAM의 변경은 이런 링크에 관한 신뢰도를 증가시킬 수 있다. 또한 예를 들어, 다수의 소스들로부터 트래픽을 수집하고 하나의 링크에 집결된 트래픽을 예를 들어, 인터넷으로 보내는 공용 무선 액세스 포인트와 같은 손실성 매체들에 접속된 다른 액세스 멀티플렉서들에 있어서, 본 발명에 따른 재전송 스킴은 전반적인 네트워크 부하에 큰 영향 없이 신뢰도를 실질적으로 증가시킬 수 있다. 무선 매체가 손실성이어서 공용 무선 액세스 포인트에 본 발명을 통합하면 사용자들에게 보다 나은 서비스를 제공할 수 있다.
현재의 발명은 또한, 정보 패킷들을 수신하는 수단;
정보 패킷들 중 적어도 하나에 대한 재전송 요청을 전송하는 수단; 및
정보 패킷들 중 적어도 하나의 재전송을 수신하는 수단을 포함하고, 상기 재전송 요청은 서브흐름에 연관되고 재전송 요청을 전송하는 수단은 네트워크의 일부에서 요청을 송신하도록 적응된 것을 포함하는 청구항 7에 정의된 수신기 디바이스에 관한 것이다.
현재의 발명에 따른 재전송은 전송기 및 수신기에서 대응하는 적용들을 실제로 필요로 한다. 청구항 7에 정의된 수신기는 청구항 1에 기술된 전송기 디바이스에 의해 송신된 정보 패킷들을 처리할 수 있다. 수신기는 정보 패킷의 트래픽 파라미터들을 결정할 수 있고, 따라서 재전송 보호를 확인하기 위해 정보 패킷이 속한 서브흐름을 결정할 수 있고, 또한 본 발명에 따른 보호 메커니즘을 지원하지 않는 다른 노드들에 재전송을 가능하게 하는 방식으로 정보 패킷을 변경하도록 적응될 수 있다.
또한, 본 발명은 다음의 단계들 즉,
전송기 디바이스에 의해 서브흐름과 연관된 정보 패킷을 수신하는 단계;
상기 정보 패킷을 상기 전송기 디바이스로부터 수신기 디바이스로 전송하는 단계;
상기 수신기 디바이스에 의해 상기 서브흐름과 연관된 재전송 요청을 전송하는 단계;
상기 전송기 디바이스에 의해 재전송 요청을 수신하는 단계; 및
상기 정보 패킷을 상기 수신기 디바이스에 재전송하는 단계를 포함하고, 상기 재전송은 서브흐름 내에서 및 네트워크의 일부에서만 수행되는 것을 포함하는 청구항 9에 정의된 손실성 통신 링크 상에서 정보 패킷을 재전송하는 대응 방법에 관한 것이다.
이 방법은 본 발명을 수행하는데 수반되는 비-소모적 단계들을 나열한다. 전송기 및 수신기 디바이스는 트래픽을 조합 및 조절하도록 요구된다. 전송기 디바이스들은 특정 서브흐름에 관련된 정보 패킷을 수신하고, 라우팅과 같은 종래의 패킷 처리 작업들을 수행하고, 스위칭 또는 변조 또는 복조하고, 재전송 보호를 부가하고 및 정보 패킷을 다른 노드로 전송한다. 정보 패킷이 수신기 디바이스에 의해 수신되지 않는 경우에, 후자의 수신기는 전송기 디바이스에 재전송을 요청한다. 그러므로 전송기 디바이스는 재전송을 수신하거나 수신하지 않은 수신기 디바이스에 정보 패킷을 재전송한다. 재전송은 예를 들어, 전송기와 수신기간의 점-대-점 링크와 같이 네트워크의 일부로 제한되고, 예를 들어, 패킷이 속한 트래픽 클래스와 같이 패킷과 연관된 트래픽 파라미터 값들에 의존하게 될 수 있다.
도 1은 다수의 최종 사용자 시스템들이 xDSL을 통해 인터넷에 접속되는 네트워크 토폴로지를 예시하는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 재전송 방법의 실시예를 예시하는 메시지 흐름도.
도 3은 개념적인 하드웨어 레벨로 본 발명의 실시예를 예시하는 도면.
도 1은 본 발명의 실시예가 사용되는 네트워크의 전반적인 개요를 제공한다. 도 1은 인터넷(101) 및 중간 라우터들(102,103 및 104)을 도시한다. 이 라우터들(102,103 및 104)은 ATM(Asynchronous Traffic Mode) 셀들 또는 IP 패킷들과 같은 다양한 유형의 트래픽을 특정 목적지로 향하게 할 수 있다. DSLAM(110 및 111)은 각각의 링크들(106 및 107)을 통해 라우터(104)에 접속되고, xDSL 모뎀들(1201 내지 120n 및 1211 내지 121n)과 같은 CPE(customer premises equipment)로의 다운스트림 트래픽 전달 및 xDSL 모뎀들(1201 내지 120n 및 1211 내지 121n)로부터 나오는 업스트림 트래픽 통합을 할 수 있다.
예를 들어, 라우터들(102 및 103)간의 링크(105)와 같은 라우터들간의 링크들은 그 물리적인 본질로 인해 통상적으로 신뢰할 수 있다. 예를 들어, 두 라우터들간의 광섬유 링크들은 에러율이 낮고 및 섬유 외부로부터의 영향들이 제한되므로 매우 신뢰할 수 있다. 광학 디바이스들은 예를 들어, 근단 크로스토크(near-end crosstalk)가 링크들의 신뢰성 및 수행성능을 열화시키는 구리 기반 매체들과 대조적으로, 각 단의 링크 종료 장치로부터 영향을 받지 않는다. DSLAM(110)과 모뎀(1201)간의 링크(112) 또는 DSLAM(111)과 모뎀(1211)간의 링크(113)와 같은 DSLAM과 CPE간의 링크들은 일반적으로 품질이 낮다. xDSL과 같은 기술들이 존재하기 이전에, 이런 링크들이 전개되는 물리적인 매체는 가용 대역폭의 작은 부분만, 즉 정보 손실에 둔감한 저 주파수 부분을 차지하는 전화 트래픽용으로만 사용되었다. 통상적으로, 이러한 링크들은 고장나기 쉽고 손실성 링크들(lossy links)로서 간주 되는 구리선이다.
DSLAM들(110 및 111)은 액세스 멀티플렉서들이고, 그 주요 목적은 통상적으로 신뢰할 수 있는 업링크(106 또는 107)로부터 트래픽을 수신하고 손실성 링크들(예를 들어, 112 및 113)을 통해 각 목적지들로 트래픽을 분배하는 것이다. 또한 액세스 멀티플렉서는 CPE(1201 내지 120n 및 1211 내지 121n)로부터 업스트림 트래픽을 수신하고, 모든 이 트래픽을 하나의 업링크(106 또는 107)로 통합할 수 있다.
CPE(1201 내지 120n 및 1211 내지 121n)는 DSLAM들(110 및 110)로부터 연장하는 각 가입자 라인들을 종료하는 xDSL 모뎀들이고, DSLAM으로부터의 신호들을 셋-톱 박스, 개인용 컴퓨터 또는 다른 실내용 장치에 의해 처리될 수 있는 신호들로 변환할 수 있다.
온라인 비디오 전달 서비스와 같은 콘텐츠의 제공자는 흔히 인터넷을 통해 접근 가능하다. 셋-톱 박스는 제공자로부터 특정 비디오 프래그먼트(fragment)를 요청하도록 사용될 수 있다. 이러한 요청은 모뎀(1201)과 같은 CPE을 통해 셋-톱 박스로부터 DSLAM(예를 들어, 110)으로 전송된다. DSLAM은 각 라우터들(104, 103 및 102)을 통해 요청을 인터넷으로 포워딩할 것이다. 그러면 라우터(102)는 요청을 전달하는데 사용될 수 있는 인터넷 내의 노드를 라우팅 테이블에 기초하여 어드레싱한다.
멀티캐스팅은 유니캐스트와 비교하면, 사용자들의 큰 집합에 콘텐츠를 전달하는 보다 효율적인 방식이다. 유니캐스트에서, 소스는 자신의 패킷 사본을 각 목 적지에 전달하기 위해 모든 목적지에 접속을 설정해야 한다. 이러한 접속은 물리적인 접속 또는 특정 프로토콜들(예를 들어, TCP)을 사용하는 것과 같이 가상 접속이 될 수 있다. 유니캐스트는 모든 목적지가 자신의 패킷 사본을 가질 것을 요구한다. 이는 500명의 사용자들이 동일한 비디오 프래그먼트를 요청하면, 소스는 동일한 프래그먼트를 500번 전송해야 한다는 것을 의미한다. 그러나, 멀티캐스팅은 전송될 프래그먼트의 하나의 사본만을 필요로 하고, 이 사본은 프래그먼트를 요청한 다양한 목적지들에 트리-형 방식으로 분배될 수 있다. 예를 들어, DSLAM들(110 및 111)에 접속된 모든 사용자들이 하나의 소스로부터 동일한 프래그먼트를 요청하면, 이 프래그먼트는 그 소스에 의해 멀티캐스트를 사용하여 전송되고, 프래그먼트의 하나의 사본만이 라우터(104)에 도달할 것이다. 그러면, 라우터(104)는 프래그먼트를 복사하여 이를 수신에 대해 관심 있는 사용자들에게 전달한다. 종단간 솔루션에서 재전송이 요구되면, 모든 최종 시스템들이 소스로부터 재전송을 요청하고, 멀티캐스트를 수신하는 모든 사용자들이 재전송 수신할 때 유사한 상황이 발생한다. 다수의 최종-시스템들이 재전송을 요구하면, 멀티캐스트된 것처럼 이 재전송들을 모든 최종-시스템들이 또한 수신할 것임이 명백하다.
이 부가적인 멀티캐스트 재전송들을 방지하기 위해, DSLAM들(110 및 111)과 CPE(1201 내지 120n 및 1211 내지 121n)는 본 발명에 따라 동작하는 전송기들 및 수신기들이 장착된다. 도 2는 전송기 Tx(210)와 수신기 Rx(211)간의 개념적인 메시지 흐름을 도시한다. 예를 들어, 이 메시지 흐름은 링크(112) 상에서 DSLAM(110) 과 CPE(1201) 사이에서 또는 링크(113) 상에서 DSLAM(111)과 CPE(1211) 사이에서 볼 수 있다.
도 2에서, Tx 디바이스(210)는 비-손실성 업링크(예를 들어, 도 1의 링크들(106 또는 107)로부터 정보 패킷들을 수신하고, 그 후 손실성 링크 예를 들어, 도 1의 링크들(112 및 113)을 통해 특정 Rx에 이 패킷들을 포워딩한다. Rx 디바이스(211)가 수신된 패킷들을 어떻게 처리하는지는 본 발명의 예시에 관련되지 않으므로 Rx 디바이스(211)에 의해 실행되는 임의의 부가적인 단계들은 도 2에서 예시되지 않는다. Rx 디바이스(211)는 개인용 컴퓨터 또는 셋-톱 박스와 같은 다른 장치로 전송하기 전에 수신된 패킷들의 인코딩을 변경할 수 있고, 또는 Rx 디바이스(211)는 수신된 패킷을 처리하고 Rx 디바이스(211) 또는 Rx(211)에 접속되거나 Rx(211)를 호스팅하는 다른 디바이스에 의해 실행되는 애플리케이션에 정보 패킷을 전달할 수 있음을 유의한다. Rx 디바이스(211)와 개인용 컴퓨터와 같은 후속 디바이스들간의 임의의 접속은 손실성이거나 또는 신뢰성일 수 있고, 이를 통한 전송은 본 발명에서 기술된 바와 같이 재전송 스킴들의 다른 사례에 의해 보호되거나 보호되지 않을 수 있다.
단계(201)에서, Tx 디바이스(210)는 정보 패킷(이하 패킷_1 로 칭함)을 예를 들어, 도 1의 링크(106)인 인터넷 서비스 제공자에 대한 업링크와 같은 소스로부터 수신한다. 그 후 패킷_1은 단계(202)에서 선입선출(FIFO) 버퍼, 원형 버퍼와 같은 임시 저장소 또는 휘발성 메모리의 형태에 복사된다. Rx 디바이스(211)는 재전송 이 요구되는 경우 이렇게 국부적으로 저장된 패킷_1의 사본을 사용할 수 있다. 패킷_1을 저장한 이후, 단계(203)에서 손실성 링크를 통해 다음 노드로 전송된다. 이 예에서, 전송(203)이 실패하고 패킷_1이 Rx 디바이스(211)에 도달하지 않는다. 반면, 새로운 정보 패킷(이하, 패킷_2라 칭함)이 도 2의 참조부호(204)에 의해 표시된 것처럼 Tx 디바이스(210)에 의해 수신된다. 패킷_2는 단계(205)에서 패킷_1을 대체하지 않고 패킷_1과 동일한 임시 저장소에 저장된다. 예를 들어, FIFO 버퍼가 임시 저장소로서 사용되는 경우, 패킷_1은 버퍼의 제 1 슬롯에 넣어지고, 패킷_2는 제 2 슬롯에 넣어진다. 휘발성 메모리를 사용하는 경우, 패킷_1은 메모리의 선두에 저장될 수 있고, 패킷_2는 휘발성 메모리의 연속적인 메모리 위치들에 저장될 수 있다. 패킷_2는 그 후 단계(206)에서 Rx 디바이스(211)로 포워딩되어 Rx 디바이스(211)에 의해 수신된다. 수신 이후, Rx 디바이스(211)는 단계(207)에서 패킷_2를 처리하고, 패킷_1이 누락되었다고 결정할 것이다. Rx 디바이스(211)는 단계(208)에서 Tx 디바이스(210)로부터 패킷_1에 대한 재전송을 요청하고, 그러면 Tx 디바이스(210)는 도 2의 참조부호(209)에 의해 표시된 것처럼 패킷_1을 재전송할 것이다.
도 3은 하드웨어 다이어그램을 통해 본 발명의 상술한 실시예를 추가적으로 예시한다. DSLAM(301)과 같은 전송기 디바이스는 도면의 왼쪽에 위치되고, xDSL 모뎀(302)과 같은 수신기 디바이스는 오른쪽에 위치된다. 전송기(301)와 수신기(302) 사이에는 예를 들어, DSL 링크와 같은 손실성 구리 선 링크(303)가 존재한다.
우선, DSLAM(301)에 의한 전송이 보다 상세히 기술된다. 명확성을 위해, DSLAM(301)은 도 1의 DSLAM(110)에 대응하고, CPE(302)는 도 1 의 xDSL 모뎀(1201)에 대응한다고 가정할 수 있다. 일반적으로, 트래픽은 신뢰할수 있는 링크(323)로부터의 패킷들에서 수신되고, 예를 들어, 트래픽 파라미터 또는 목적지에 의존하여 선택된 특정 큐(304)에 넣어진다. 스케줄러(305)는 DSL 링크(303)를 통해 다음 패킷이 전송될 수 있는 큐를 선택하는데 사용된다. 그러나, 패킷이 전송되기 전에, 패킷 에디터(306)는 헤더를 패킷에 부가한다. 이 헤더는 특정 메시지 흐름의 멤버(member)로서 패킷을 식별하고, 해당 흐름에서 패킷의 위치 또는 순서를 식별하고 흐름에서 패킷 누락되어 재전송되어야 하는지를 결정하는데 사용될 수 있다. 또한, 패킷은 도 3의 참조부호(307)에 의해 표시된 바와 같이 추후의 재전송을 위해 순환 캐시(308)에 복사된다. 순환 캐시(308)는 제한된 슬롯 용량을 가지며, 따라서 단지 제한된 양의 패킷들만을 담을 수 있다. 그 결과, 이 실시예는 캐시(308)를 채우게 될 것이고, 모든 슬롯들이 사용되면, 캐시 내의 가장 오래된 패킷들을 덮어쓰기 할 것이다. 이 두 단계들 이후에, 라인 스케줄러(309)는 DSL 라인(303)을 통해 xDSL 모뎀(302)으로 패킷을 전송하는 DSLAM(301)의 실제 전송부(310)에 패킷을 전달할 것이다.
xDSL 모뎀(302)은 DSL 라인(303)에 접속되며 수신된 패킷을 패킷 에디터(312)에 전달하는 수신부(311)를 갖는다. 패킷 에디터(312)는 예를 들어, 개인용 컴퓨터로의 전송과 같은 추가적인 처리를 위해 링크(313)를 통해 포워딩되어야 하는지 또는 재전송이 요청되어야 하는지를 결정할 것이다. 또한 추가적인 처리는 예를 들어, 다음 노드 또는 디바이스에 패킷이 전달되기 전에 부가된 보호 헤더를 제거하는 단계를 수반한다. 패킷 에디터(312)가 메시지 흐름에서 패킷이 누락되었음을 결정하면, 누락된 패킷의 재전송이 요청되어야 한다.
패킷 에디터(312)는 누락된 패킷을 식별하는 정보를 모뎀(302) 내의 라인 스케줄러(314)에 제공한다. 그러면 라인 스케줄러(314)는 DSL 라인(303)에 접속되는 모뎀(302)의 전송부(315)에 재전송 요청을 전달할 수 있다.
DSLAM(301)의 수신부(316)는 DSL 라인(303)의 다른 단에 접속되고, 모뎀(302)으로부터 이 요청들을 수신한다. DSLAM(301)의 수신측 상의 패킷 에디터(317)는 통상의 패킷 또는 재전송 요청과 같은 패킷들의 유형을 검출하고 이 패킷을 처리한다. 통상의 패킷의 경우, 추가적인 처리(318)를 위해 포워딩되고, 이 통상의 패킷이 재전송 스킴에 의해 보호되는 경우, 부가적인 헤더들이 패킷 에디터(317)에 의해 포워딩되기 전에 제거된다. 재전송 요청이 수신되면, 손실된 패킷을 식별하는데 사용될 수 있는 정보가 요청으로부터 검색되어 라인 스케줄러(309)에 보내진다. 스케줄러 DSLAM(309)는 순환 캐시(308)로부터 특정 패킷을 검색하고(319), 이를 전송부(310)에 전달한다.
또한 xDSL 모뎀(302)은 보호된 패킷들을 DSLAM(301)으로 전송할 수 있다. 게다가 패킷 에디터(320)는 DSLAM(301)으로 전송되는 각 패킷을 고유하게 식별하는데 사용될 수 있는 부가적인 헤더들을 패킷에 부가하는데 사용된다. 이 패킷들은 큐 스케줄러(322)에 의해 큐(321)로부터 선택된다. 이 스케줄러(322)는 다음 패킷 이 전송부(315)에 전달되는 최적의 큐를 선택하는 방식으로 구성된다. 이 큐들은 예를 들어, 링크(324)를 통해 모뎀에 접속된 개인용 컴퓨터로부터 수신된 패킷들로 채워진다.
두 방향들은 동일한 손실성 매체인 DSL 링크(303)를 사용하기 때문에 재전송 스킴을 사용하여 보호된다. 이 매체는 두 방향들에서의 동시 트래픽들(전-이중 통신) 또는 한 방향에서의 트래픽(반-이중 통신)만을 지원할 수 있다. 전-이중 통신의 사용은 링크의 전체적인 쓰루풋(throughput)을 증가시키기 위해 선호된다. 전-이중 통신은 한 전송기가 다른 전송기가 종료하는 것을 대기하는 것을 필요로 하지 않아서, 재전송 요청이 송신되는 동안, 흐름에서의 다음 패킷이 도달될 수 있다.
두 방향들에서 재전송이 보호될 필요가 없다는 것에 주의해야 한다. 최종-사용자는 시간 및 자원 결정적 트래픽(time and resource critical traffic)을 위한 소스일 가능성이 낮으며 이에 따라 이러한 보호를 필요로 하지 않는다. 이런 경우, 모뎀에서 패킷 에디터(320)가 필요 없다. 또한, 도 3의 모뎀 측에서 순환 캐시가 존재하지 않는다. 그러나 캐시는 이 실시예에서도 존재하고 DSLAM측 상의 캐시와 동일한 방식으로 동작한다. 그러나, 캐시가 순환형이어야 할 필요는 없고 랜덤 액세스 메모리는 특정 패킷이 랜덤 액세스 메모리에 저장된 위치를 추적하도록 테이블과 함께 사용될 수 있다. 일반적으로, 어떤 유형의 임시 저장소의 사용이 재전송 속도를 높이도록 권장되지만, 이것이 필수적인 것은 아니다.
또한 DSL 라인은 손실성 링크를 예시하기 위해 도 3에서 사용되지만, 손실성 링크들이 DSL 라인들로 한정되는 것은 아니다. 다양한 저 품질 회선들, 나쁜 상태 또는 나쁜 환경에서의 회선들 및 무선 접속들은 모두 정보를 손실하기 쉽다. 예를 들어, 나쁜 상태들은 손상된 절연체로부터 발생되고, 나쁜 환경들은 고 방사(high radiation)와 같은 상황들이며, 나쁜 커넥터들은 근단 크로스토크 등을 도입한다. 무선 접속들은 공중에서 다양한 기원들의 전자기파들에 의해 영향을 받는다. 이들 및 다른 이유들 모두는 링크 상에서 정보 손실을 초래하거나 그 가능성을 증가시킬 수 있다.
또한, 다른 손실성 매체들을 사용하는 가능성 외에, 이 실시예는 다른 디바이스들에서 사용될 수 있다는 것에 주의해야 한다. 예를 들어, 손실성 매체로서 무선 링크들을 사용할 때, 도 3의 DSLAM은 무선 액세스 포인트(wireless access point)로 대체될 있고, 도 3의 DSL 모뎀은 무선 네트워크 인터페이스 카드로 대체될 수 있다. 이 디바이스들 모두는 개념에 대한 임의의 변경 없이 상술한 도 3의 설명에서 기술한 개념적인 세트들을 사용할 수 있다.
본 발명이 특정 실시예들을 참조하여 예시되었지만, 본 발명이 앞선 예시적인 실시예들의 상세들로 제한되지 않으며 본 발명은 그 사상과 범위를 벗어나지 않고 다양한 변화들 및 변형들을 갖고 실시될 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 그러므로 본 실시예들은 모든 측면들에서 예시적인 것으로 고려되고, 제한하는 것으로 고려해선 안되며, 본 발명의 범위는 앞선 설명이 아니라 첨부된 청구범위에 의해 지시되며, 따라서 청구범위의 등가물들의 의도 및 영역내에 있는 모든 변화들은 본 발명에 포함되는 것으로 의도된다. 즉, 기본의 우선적인 원리들의 사상 및 범위 내에 있는 변형들 또는 등가물들과 그 필수적인 속성들은 본 특허 출원 서에서 청구된다. 또한 용어 "포함하는" 또는 "포함하다"는 다른 구성요소들이나 단계들을 배제하지 않고, 용어들의 단수표현은 복수성을 배제하지 않으며, 컴퓨터 시스템, 프로세서 또는 다른 집적 장치와 같은 단일 구성요소는 청구범위에서 언급하는 몇몇 수단들의 기능들을 충족할 수 있다는 것을 본 특허 출원서의 독자들은 이해할 수 있을 것이다. 청구범위에서 임의의 참조 기호들은 관계된 각 청구항들을 제한하는 것으로서 해석되선 안된다. 용어 "제1", "제2"등은 상세한 설명 또는 청구범위에서 사용될 때 유사한 구성요소들 또는 단계들간의 구별하기 위해 도입된 것이고, 반드시 순서나 연대적인 순서를 기술하는 것은 아니다. 그래서 이렇게 사용된 용어들은 적절한 상황들 하에서 서로 교환가능하며 본 발명의 실시예들은 다른 순서들 또는 앞서 기술되거나 예시된 것과는 다른 방향들에서 본 발명에 따라 동작할 수 있다는 것을 이해할 수 있다.

Claims (8)

  1. DSLAM(110)과 xDSL 모뎀(120) 사이의 네트워크 내의 손실성 통신 경로(112, 113; 303) 상에서 정보 패킷들을 전송하는 전송기 디바이스(301)를 포함하는 상기 DSLAM(110)으로서, 상기 정보 패킷들은 흐름(flow)을 구성하는, 상기 DSLAM(110)에 있어서, 상기 전송기 디바이스(301)는,
    상기 정보 패킷들을 수신하는 수단;
    상기 정보 패킷들을 전송하는 수단(310);
    상기 정보 패킷들의 적어도 일부에 대한 재전송 요청을 수신하는 수단(316); 및
    상기 정보 패킷들의 상기 일부를 재전송하는 수단(310)을 포함하고,
    상기 재전송 수단(310)은 적어도 하나의 트래픽 파라미터(traffic parameter)에 기초하여 상기 정보 패킷들을 서브흐름들(subflows)에 연관시키고, 연관된 서브흐름에 따라 상기 정보 패킷들의 상기 일부를 재전송하도록 적응되고,
    상기 전송 수단(310)은 적어도 하나의 부가적인 헤더를 상기 정보 패킷들에 부가하도록 적응되고-- 상기 헤더는 패킷을 특정 서브흐름의 멤버(member)로서 식별하고 상기 서브흐름 내에서 패킷의 위치 또는 순서를 식별함 --, 상기 xDSL 모뎀(120)에서 상기 서브흐름 내의 패킷이 누락되어 재전송되야하는지의 결정을 허용하도록 적응되는 패킷 에디터(306)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, DSLAM(110).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 재전송 수단(310)은 상기 서브흐름들 중 적어도 하나에 대한 점 대 점 재전송(Point-to-Point retransmission)을 위해 적응된 것을 특징으로 하는, DSLAM(110).
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 재전송 수단(310)은 최종 시스템들(end systems)에 투명한 방식으로 상기 정보 패킷을 재전송하도록 적응된 것을 특징으로 하는, DSLAM(110).
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 트래픽 파라미터는 상기 정보 패킷의 트래픽 클래스(traffic class)에 대응하는 것을 특징으로 하는, DSLAM(110).
  6. 삭제
  7. 네트워크 내의 손실성 통신 경로(112, 113; 303) 상에서 정보 패킷들을 수신하는 xDSL 모뎀(302)에 있어서,
    정보 패킷들을 수신하는 수단(311);
    상기 정보 패킷들의 적어도 일부에 대한 재전송 요청을 전송하는 수단(315); 및
    상기 정보 패킷들의 일부의 재전송을 수신하는 수단(311)을 포함하고,
    상기 재전송 요청은 서브흐름과 연관되고, 상기 재전송 요청을 전송하는 수단(315)은 네트워크의 일부에서 상기 요청을 송신하도록 적응되고,
    상기 xDSL 모뎀(302)은 패킷이 상기 서흐브름에서 누락되어, 누락된 패킷의 재전송이 요청되야하는지를 결정하도록 적응된 패킷 에디터(312)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, xDSL 모뎀(302).
  8. 삭제
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