KR101502775B1 - 통합 패킷을 전송하는 방법 및 단말 장치 - Google Patents

Abstract

무선 랜에 연결된 단말 장치에 의한 통합 패킷 전송 방법에 있어서, 각각의 IP 주소에 따라 전송될 적어도 하나의 제 1 IP 패킷이 획득된 경우, 무선 랜의 통신 채널이 무선 랜에 연결된 외부 단말기에 의해 점유 중인지 여부를 판단하는 단계; 무선 랜의 통신 채널이 외부 단말기에 의해 점유 중인 경우, 통합 대기 시간을 결정하는 단계; 및 적어도 하나의 제 1 IP 패킷을 각각의 IP 주소를 기초로 통합하여, 적어도 하나의 제 1 통합 패킷을 생성하고, 통합 대기 시간이 경과하면, 적어도 하나의 제 1 통합 패킷을 적어도 하나의 제 1 통합 패킷 각각에 대응하는 IP 주소에 따라 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법이 개시된다.

Description

통합 패킷을 전송하는 방법 및 단말 장치 {METHOD AND TERMINAL APPARATUS FOR TRANSMITTING COMBINED PACKET}

본 발명은 통합 패킷을 전송하는 방법 및 단말 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 무선 랜에서 IP 패킷들이 통합된 통합 패킷을 전송하는 방법 및 단말 장치에 관한 것이다.

최근, IEEE 802.11 무선 랜(wireless local area network)의 사용이 급속히 증가하고 있으며, 이러한 추세는 앞으로도 더욱 심화될 것으로 예상되고 있다. 이렇듯 무선 랜의 사용이 점점 늘어감에 따라 무선 랜에서 제공하는 기능을 최대로 활용하여 무선 랜의 성능을 향상시켜야 할 필요성이 증대되고 있다.

IEEE 802.11은 흔히 무선 랜, 와이파이라고 불리우는 랜을 위한 컴퓨터 무선 네트워크에 사용되는 기술로서, 도 1은 무선 랜의 구조를 도시하고 있다.

AP(access point)(20)는 이더넷 허브와 비슷한 역할을 하는 장비로서, 하부구조(인프라스트럭처) 네트워크 모델에서 AP(20) 주변에 위치한 스테이션들(30)을 하나의 네트워크(10)로 묶어 서로 통신할 수 있게 하며, AP(20)에 연결된 이더넷 회선을 통해 다른 AP, 백본(backbone)이나 WAN(Wide Area Network) 망으로 연결할 수 있도록 해준다.

무선 랜에서 AP(20)와 각 스테이션들(30)은 서로 간에 패킷을 전송할 수 있는데, IEEE 802.11 무선 랜에서 패킷에 담아 전송할 수 있는 데이터의 최대 크기, 즉, MTU(Maximum Transmission Unit)는 2304 바이트이다. 하지만 실제로 무선 랜에서 전송되는 대부분의 패킷은 이보다 작은 크기를 갖는다. 이러한 작은 크기의 패킷은 실제 데이터 크기에 비해 많은 오버헤드(overhead)를 발생시킨다.

도 2는 MAC 페이로드의 크기에 따른 데이터 처리량(throughput)을 도시하는 그래프로서, 패킷 크기가 100 바이트 미만일 경우, 데이터 처리량은 최대 처리량의 15% 전후의 값을 가지는 것을 알 수 있다. 반대로 패킷 크기가 MTU에 가까워질수록 높은 데이터 처리량을 가질 수 있다.

이렇듯 작은 크기의 패킷은 전송 효율 면에서 무선 랜의 성능을 저하시키게 된다. 통신 채널의 상태가 복잡하지 않을 경우는 큰 문제가 없지만, 통신 채널의 상태가 복잡해질 경우, 작은 크기의 패킷은 무선 랜의 전송 성능에 큰 문제가 될 수 있다. 따라서, 작은 크기의 패킷들이 무선 랜에서 송수신됨으로써 발생하는 오버헤드를 감소시키면서, 데이터 처리량을 향상시킬 수 있는 효율적인 방안이 요구된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷을 전송하는 방법 및 단말 장치는 무선 랜에서의 오버헤드를 감소시키는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷을 전송하는 방법 및 단말 장치는 무선 랜의 데이터 처리량을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법은,

무선 랜에 연결된 단말 장치에 의한 통합 패킷 전송 방법에 있어서, 각각의 IP 주소에 따라 전송될 적어도 하나의 제 1 IP 패킷이 획득된 경우, 상기 무선 랜의 통신 채널이 상기 무선 랜에 연결된 외부 단말기에 의해 점유 중인지 여부를 판단하는 단계; 상기 무선 랜의 통신 채널이 상기 외부 단말기에 의해 점유 중인 경우, 통합 대기 시간을 결정하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 제 1 IP 패킷을 상기 각각의 IP 주소를 기초로 통합하여, 적어도 하나의 제 1 통합 패킷을 생성하고, 상기 통합 대기 시간이 경과하면, 상기 적어도 하나의 제 1 통합 패킷을 상기 적어도 하나의 제 1 통합 패킷 각각에 대응하는 IP 주소에 따라 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 통합 대기 시간을 결정하는 단계는, 상기 무선 랜의 통신 채널이 상기 외부 단말기에 의해 점유 중이 아닌 경우, 상기 적어도 하나의 제 1 IP 패킷을 상기 각각의 IP 주소에 따라 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 통합 대기 시간을 결정하는 단계는, 상기 통신 채널에서 감지되는 트래픽량에 기초하여 상기 통합 대기 시간을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 전송하는 단계는, 상기 무선 랜 하에서 전송할 수 있는 MTU(Maximum Transmission Unit)보다 작거나 동일한 MCS(Maximum Concatenation Size)를 상기 통신 채널의 에러율에 기초하여 결정하는 단계; 상기 적어도 하나의 제 1 통합 패킷 중 상기 통합 대기 시간 동안 획득된 적어도 하나의 제 2 IP 패킷의 IP 주소에 대응하는 제 1 통합 패킷을 선택하는 단계; 및 상기 선택된 제 1 통합 패킷의 크기와 상기 적어도 하나의 제 2 IP 패킷의 크기의 합이 상기 MCS보다 큰 경우, 상기 통합 대기 시간이 경과하기 전이라도 상기 선택된 제 1 통합 패킷을 상기 IP 주소로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 선택된 제 1 통합 패킷을 상기 IP 주소로 전송하는 단계는, 상기 선택된 제 1 통합 패킷의 크기와 상기 적어도 하나의 제 2 IP 패킷의 크기의 합이 상기 MCS 이하인 경우, 상기 적어도 하나의 제 2 IP 패킷을 상기 선택된 제 1 통합 패킷에 통합하여 제 2 통합 패킷을 생성하는 단계; 및 상기 통합 대기 시간이 경과하면, 상기 제 2 통합 패킷을 상기 제 2 통합 패킷에 대응하는 IP 주소에 따라 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 전송하는 단계는, 상기 무선 랜의 통신 채널이 외부 단말기에 의해 점유 중이 아닌 것으로 재판단된 경우, 상기 통합 대기 시간이 경과하기 전이라도 상기 적어도 하나의 제 1 통합 패킷을 상기 적어도 하나의 제 1 통합 패킷 각각에 대응하는 IP 주소에 따라 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 전송하는 단계는, 상기 통합 대기 시간이 경과하면, 상기 적어도 하나의 제 1 통합 패킷에 소정 프로토콜에 따른 헤더를 부가하고, 상기 헤더가 부가된 상기 적어도 하나의 제 1 통합 패킷을 상기 각각의 IP 주소에 따라 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 전송하는 단계는, 상기 통합 대기 시간 동안 발생하는 IFS(Interframe Space)의 횟수에 기초하여 상기 통합 대기 시간의 경과 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 단말 장치는,

무선 랜에 연결된 단말 장치에 있어서, 각각의 IP 주소에 따라 전송될 적어도 하나의 제 1 IP 패킷을 획득하는 IP 패킷 획득부; 상기 무선 랜의 통신 채널이 상기 무선 랜에 연결된 외부 단말기에 의해 점유 중인지 여부를 판단하는 채널 상태 판단부; 상기 무선 랜의 통신 채널이 상기 외부 단말기에 의해 점유 중인 경우, 통합 대기 시간을 결정하고, 상기 적어도 하나의 제 1 IP 패킷을 상기 각각의 IP 주소를 기초로 통합하여, 적어도 하나의 제 1 통합 패킷을 생성하는 통합 패킷 생성부; 및 상기 통합 대기 시간이 경과하면, 상기 적어도 하나의 제 1 통합 패킷을 상기 각각의 IP 주소에 따라 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.

상기 통신부는, 상기 통합 대기 시간의 경과 여부를 판단하는 타이머부를 포함할 수 있다.

상기 통합 패킷 생성부는, 상기 무선 랜 하에서 전송할 수 있는 MTU(Maximum Transmission Unit)보다 작거나 동일한 MCS(Maximum Concatenation Size)를 상기 통신 채널의 에러율에 기초하여 결정하는 MCS 결정부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷을 전송하는 방법 및 단말 장치는 무선 랜에서의 오버헤드를 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷을 전송하는 방법 및 단말 장치는 무선 랜의 데이터 처리량을 향상시킬 수 있다.

도 1은 무선 랜의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2는 MAC 페이로드의 크기에 따른 데이터 처리량(throughput)을 도시하는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법의 순서를 도시하는 순서도이다.
도 4(a)는 종래의 무선 랜의 계층 구조를 도시하는 도면이며, 도 4(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법의 계층 구조를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법의 계층 구조 각각에 해당하는 패킷을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법의 순서를 도시하는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 8(a) 내지 도 8(e)는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법과 일반적인 무선 랜의 전송 성능을 비교하는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법과 일반적인 무선 랜의 전송 성능을 비교하는 그래프이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 실시예에서 사용되는 '부'라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '부'들로 더 분리될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법의 순서를 도시하는 순서도이다. 도 3에 도시된 각 단계는 도 1에 도시된 AP(20) 또는 스테이션(30)을 포함하는 단말 장치에 의해 수행될 수 있다.

S310 단계에서, 단말 장치는 각각의 IP 주소에 따라 전송될 적어도 하나의 제 1 IP 패킷을 획득한다.

적어도 하나의 제 1 IP 패킷 각각은 IP 헤더와 IP 페이로드를 포함하고, IP 헤더에는 제 1 IP 패킷이 전송되어야 할 IP 주소에 관한 정보를 포함할 수 있다. 단말 장치는 적어도 하나의 제 1 IP 패킷을 IP 계층에서 제 1 IP 패킷을 생성하는 모듈로부터 수신할 수 있고, 저장부에 저장되어 있던 제 1 IP 패킷을 획득할 수도 있다.

S320 단계에서, 단말 장치는 무선 랜의 통신 채널이 외부 단말기에 의해 점유 중인지 여부를 판단한다.

무선 랜에 연결된 단말 장치는 DCF(Distributed Coordination Function)를 통해 통신 채널을 점유할 수 있고, 통신 채널이 다른 단말기에 의해 점유 중인지 여부를 판단할 수 있다. DCF는 동등한 우선순위 경쟁 방식의 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision avoidance)에서 사용되는 방식으로서, 구체적인 내용은 IEEE.802.11에 기술되어 있는바, 본 명세서에서는 상세한 설명을 생략한다.

통신 채널이 외부 단말기에 의해 점유 중이 아닌 경우, S330 단계에서, 단말 장치는 적어도 하나의 제 1 IP 패킷을 각각의 IP 주소에 따라 전송한다. 통신 채널의 상태가 복잡하지 않을 때에는 제 1 IP 패킷을 자체를 전송함으로써, 전송 지연을 방지하는 것이다.

통신 채널이 외부 단말기에 의해 점유 중인 경우, S340 단계에서, 단말 장치는 통합 대기 시간을 결정한다. 통합 대기 시간이란, 단말 장치가 IP 패킷들을 통합하기 위해 대기하는 시간 간격으로서, 단말 장치는 통신 채널에서 감지되는 트래픽량에 기초하여 통합 대기 시간을 결정할 수 있다.

일반적으로, 통신 채널의 트래픽량이 증가하게 되면 충돌이 빈번하게 일어나게 되고, 전송이 지연된다. 이에 단말 장치는 전송 효율을 향상시키기 위해 통합 대기 시간을 통신 채널의 트래픽량에 따라서 가변적으로 증감시킬 수 있다.

통신 채널의 점유를 위하여 경쟁하는 단말기가 많은 경우, 특정 단말기가 통신 채널을 점유할 확률은 높지 않다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치는 트래픽량이 증가하여 충돌이 잦아질 경우, 통신 채널 경쟁에 참여 하는 빈도수를 감소시켜 통합 대기 시간을 증가시키고, 트래픽량이 감소할 경우, 통합 대기 시간을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치는 통합 대기 시간을 IFS(Interframe Space)의 횟수로 설정할 수 있다. IFS는 무선 랜에서 공유되는 통신 채널에 대하여 여러 단말기들이 동시에 접근함으로써 발생할 수 있는 충돌을 회피하기 위해 접근 연기를 통한 우선 순위 제공 수단으로써, 단말기의 통신 매체로의 접근을 연기시키고자 하는 프레임 간의 간격을 의미한다. 무선 랜에서 데이터 프레임의 전송이 완료된 후 IFS 시간이 경과하면 통신 채널을 획득하기 위한 경쟁이 일어나고, 경쟁 이후 통신 채널을 획득한 단말기가 전송을 시작하게 된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치는 최초 병합 시작으로부터 경과하는 IFS의 수를 카운트하여 기 설정되는 횟수가 될 때까지 통합 가능한 IP 패킷들을 통합 할 수 있다.

통합 대기 시간은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치에 의해 미리 결정될 수도 있다. 단말 장치는 제 1 IP 패킷이 획득되고, 통신 채널이 외부 단말기에 의해 점유 중인 것으로 판단된 시점부터 통합 대기 시간 동안 발생하는 IP 패킷들을 통합할 수 있다.

S350 단계에서, 단말 장치는 적어도 하나의 제 1 IP 패킷을 각각의 IP 주소를 기초로 통합하여 적어도 하나의 제 1 통합 패킷을 생성한다. 단말 장치는 적어도 하나의 제 1 IP 패킷 중 동일한 IP 주소를 갖는 제 1 IP 패킷을 병렬적으로 연결하여 IP 주소에 따라 구분되는 제 1 통합 패킷을 생성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법에서, 제 1 통합 패킷은 하나의 제 1 IP 패킷만을 포함할 수 있다. 즉, 동일한 IP 주소를 갖는 다른 제 1 IP 패킷이 존재하지 않는 단 하나의 제 1 IP 패킷이라도, 통합을 위해 대기 상태에 있는 제 1 IP 패킷은 제 1 통합 패킷에 해당한다.

S360 단계에서, 단말 장치는 통합 대기 시간이 경과된 경우, 적어도 하나의 제 1 통합 패킷을 적어도 하나의 제 1 통합 패킷 각각에 대응하는 IP 주소에 따라 전송한다.

단말 장치는 적어도 하나의 제 1 통합 패킷에 소정 프로토콜에 따른 헤더를 부가한 후, 헤더가 부가된 제 1 통합 패킷을 전송할 수 있다. 소정 프로토콜에 따른 헤더는 LLC(Logical Link Control) 헤더 및 MAC(Media Access Control) 헤더 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법에 따르면, 통신 채널의 상태가 복잡할 때에는 작은 크기의 제 1 IP 패킷들을 IP 주소를 기초로 통합함으로써, 작은 크기의 제 1 IP 패킷들만이 송수신됨으로써 발생할 수 있는 오버헤드를 감소시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치는 통합 대기 시간이 경과하기 전이라도, 무선 랜의 통신 채널이 외부 단말기에 의해 점유 중이 아닌 것으로 재판단된 경우, 적어도 하나의 제 1 통합 패킷을 적어도 하나의 제 1 통합 패킷 각각에 대응하는 IP 주소에 따라 전송할 수 있다. 즉, 통합 대기 시간이 경과하기 전이라도 우선적으로 통신 채널의 상태가 원활해진 경우, 단말 장치가 가지고 있는 통합 패킷들을 전송하는 것이다.

도 4(a)는 종래의 무선 랜의 계층 구조를 도시하는 도면이며, 도 4(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법의 계층 구조를 도시하는 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법은 종래의 무선 랜의 계층 구조의 IP 계층(410)과 Data Link 계층(420) 사이에 PCL 계층(Packet Concatenation Layer)(440)을 부가한 것으로 표현될 수 있다.

종래의 무선 랜의 계층 구조에 따르면, IP 계층(410)에서 생성된 IP 패킷에는 Data Link 계층(420)의 부계층인 LLC 계층(422)과 MAC 계층(424)에 대응하는 헤더가 부가되고, 물리 계층(430)을 통해 외부로 전송되지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법에 따르면, IP 계층(410)에서 생성된 IP 패킷을 PCL 계층(440)에서 통합한 후, Data Link 계층(420) 및 물리 계층(430)을 통해 외부로 전송하는 것이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법의 계층 구조 각각에 해당하는 패킷을 도시하는 도면이다.

도 5를 보면, IP 계층에서 전송되어야 할 IP 주소를 포함하는 IP 패킷들이 생성된다. PCL 계층에서는 IP 주소들을 기초로 통합된 통합 패킷들이 생성되고, Data Link 계층에서는 각 통합 패킷에 LLC 헤더와 MAC 헤더가 부가된다. LLC 헤더와 MAC 헤더가 부가된 통합 패킷은 물리 계층을 통해 외부로 전송될 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법의 순서를 도시하는 순서도이다.

S610 단계에서, 단말 장치는 각각의 IP 주소에 따라 전송될 적어도 하나의 제 1 IP 패킷을 획득한다.

S615 단계에서, 단말 장치는 무선 랜의 통신 채널이 외부 단말기에 의해 점유 중인지 여부를 판단한다.

무선 랜의 통신 채널이 외부 단말기에 의해 점유 중이 아닌 경우, S620 단계에서 단말 장치는 적어도 하나의 제 1 IP 패킷을 각각의 IP 주소에 따라 전송한다.

무선 랜의 통신 채널이 외부 단말기에 의해 점유 중인 경우, S625 단계에서 단말 장치는 통합 대기 시간을 결정하고, S630 단계에서, 무선 랜 하에서 전송할 수 있는 MTU(Maximum Transmission Unit)보다 작거나 동일한 MCS(Maximum Concatenation Size)를 통신 채널의 에러율에 기초하여 결정한다.

MCS는 통합 패킷의 크기의 상한선으로서, 통합 패킷의 크기는 MCS를 초과할 수 없다. 전술한 바와 같이, 무선 랜에서 송수신되는 패킷의 크기가 커질수록 오버헤드가 감소하지만, 통신 채널의 에러율이 큰 경우에는 패킷의 전송 에러를 감소시키기 위해 패킷의 크기를 줄이는 것이 합리적이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치는 채널의 에러율이 높을 때에는 MCS를 감소시키고, 통신 채널의 에러율이 낮을 때에는 MCS를 증가시켜 통신 채널의 상태에 따라 통합 패킷의 크기를 유동적으로 조절할 수 있다.

S635 단계에서, 단말 장치는 IP 주소를 기초로 적어도 하나의 제 1 IP 패킷이 통합되어 생성될 제 1 통합 패킷의 크기가 MCS 이하인지를 판단한다. 예를 들어, 단말 장치는 동일한 IP 주소를 갖는 'A' IP 패킷과 'B' IP 패킷이 있는 경우, 'A' IP 패킷과 'B' IP 패킷이 통합됨으로써 생성될 제 1 통합 패킷의 크기가 MCS 이하인지를 판단한다.

IP 주소를 기초로 적어도 하나의 제 1 IP 패킷이 통합되어 생성될 제 1 통합 패킷의 크기가 MCS보다 큰 경우, S620 단계에서, 단말 장치는 MCS보다 큰 제 1 통합 패킷을 구성하는 적어도 하나의 제 1 IP 패킷을 IP 주소에 따라 전송한다. 즉, 상기 예시에서, 'A' IP 패킷과 'B' IP 패킷이 통합됨으로써 생성될 제 1 통합 패킷의 크기가 MCS보다 큰 경우, 단말 장치는 'A' IP 패킷과 'B' IP 패킷을 IP 주소에 따라 전송할 수 있다.

IP 주소를 기초로 적어도 하나의 제 1 IP 패킷이 통합되어 생성될 제 1 통합 패킷의 크기가 MCS이하인 경우, S640 단계에서, 단말 장치는 적어도 하나의 제 1 IP 패킷을 통합하여 적어도 하나의 제 1 통합 패킷을 생성한다. 상기 예시에서, 단말 장치는 'A' IP 패킷과 'B' IP 패킷을 제외한 나머지 제 1 IP 패킷을 통합하여 적어도 하나의 제 1 통합 패킷을 생성할 수 있다.

S645 단계에서, 단말 장치는 통합 대기 시간 동안 적어도 하나의 제 2 IP 패킷을 획득한다.

S650 단계에서, 단말 장치는 적어도 하나의 제 1 통합 패킷 중 적어도 하나의 제 2 IP 패킷의 IP 주소에 대응하는 제 1 통합 패킷을 선택한다. 만약, 적어도 하나의 제 1 통합 패킷 중 적어도 하나의 제 2 IP 패킷의 IP 주소에 대응하는 제 1 통합 패킷이 존재하지 않는 경우, 단말 장치는 적어도 제 2 IP 패킷만을 통합하여 통합 패킷을 생성할 수 있다.

S655 단계에서, 단말 장치는 상기 선택된 제 1 통합 패킷의 크기와 적어도 하나의 제 2 IP 패킷의 크기의 합이 MCS 이하인지 여부를 판단한다.

상기 선택된 제 1 통합 패킷의 크기와 적어도 하나의 제 2 IP 패킷의 크기의 합이 MCS보다 큰 경우, S660 단계에서, 단말 장치는 상기 선택된 제 1 통합 패킷을 IP 주소에 따라 전송하고, 적어도 하나의 제 2 IP 패킷만을 이용하여 통합 패킷을 생성한다.

상기 선택된 제 1 통합 패킷의 크기와 적어도 하나의 제 2 IP 패킷의 크기의 합이 MCS이하인 경우, S665 단계에서, 단말 장치는 상기 선택된 제 1 통합 패킷에 적어도 하나의 제 2 IP 패킷을 통합하여 제 2 통합 패킷을 생성한다.

S670 단계에서, 단말 장치는 통합 대기 시간이 경과하면, 제 2 통합 패킷을 IP 주소에 따라 전송하고, 나머지 제 1 통합 패킷이 존재하는 경우, 나머지 제 1 통합 패킷도 IP 주소에 따라 전송한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치(700)의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치(700)는 IP 패킷 획득부(710), 채널 상태 판단부(730), 통합 패킷 생성부(750) 및 통신부(770)를 포함할 수 있다.

IP 패킷 획득부(710)는 IP 계층에서 생성된 적어도 하나의 제 1 IP 패킷을 획득한다. 제 1 IP 패킷은 IP 헤더와 IP 페이로드로 구성될 수 있으며, IP 헤더에는 제 1 IP 패킷이 전송되어야 할 IP 주소에 관한 정보를 포함할 수 있다.

채널 상태 판단부(730)는 무선 랜의 통신 채널이 무선 랜에 연결된 외부 단말기에 의해 점유 중인지 여부를 판단한다.

통합 패킷 생성부(750)는 무선 랜의 통신 채널이 외부 단말기에 의해 점유 중인 경우, 통합 대기 시간을 결정하고, 적어도 하나의 제 1 IP 패킷을 각각의 IP 주소를 기초로 통합하여 적어도 하나의 제 1 통합 패킷을 생성한다.

또한, 통합 패킷 생성부(750)는 무선 랜 하에서 전송할 수 있는 MTU(Maximum Transmission Unit)보다 작거나 동일한 MCS(Maximum Concatenation Size)를 통신 채널의 에러율에 기초하여 결정하는 MCS 결정부(미도시)를 포함할 수 있다. 통합 패킷 생성부(750)는 MCS 결정부에 의해 결정된 MCS와 적어도 하나의 제 1 통합 패킷의 크기를 비교하여 적어도 하나의 제 1 IP 패킷들을 통합할지 여부를 판단할 수 있다.

통신부(770)는 통합 대기 시간이 경과하면, 적어도 하나의 제 1 통합 패킷을 각각의 IP 주소에 따라 전송한다. 통신부(770)는 통합 대기 시간의 경과 여부를 판단하는 타이머부(미도시)를 포함할 수 있으며, 타이머부는 IFS의 횟수를 기초로 통합 대기 시간의 경과 여부를 판단할 수 있다.

또한, 통신부(770)는 무선 랜의 통신 채널이 외부 단말기에 의해 점유 중이 아닌 경우에는, 적어도 하나의 제 1 IP 패킷을 전송할 수도 있다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법의 성능에 대한 실험 결과에 대해 논의한다. 네트워크 시뮬레이터 NS3(network simulator version 3)를 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법의 성능을 분석하였다. 시뮬레이션에 필요한 환경이나 조건 등은 기존 무선 랜에서 일반적으로 사용되는 값으로 설정하였다. 성능 분석을 위하여 혼잡 정도를 몇 개의 수준으로 나누고, 각 혼잡 수준에서의 성능을 비교 분석하였다.

성능 실험에서는 실제와 유사한 트래픽량이 발생하도록 하기 위하여 잡음과 적절한 에러를 추가하였다. 각 단계별 결과를 분석하기 위해 혼잡 수준을 나누어 줄 필요가 있다. 이는 다음과 같은 순서로 수행된다.

1. 비슷한 정도의 트래픽을 발생시키는 스테이션의 개수를 설정한다.

2. 스테이션의 개수를 조정하여 혼잡 수준을 나누어 준다.

3. 스테이션의 개수는 2개인 경우부터 순차적으로 개수를 4개씩 증가시켜 혼잡 수준을 나눈다(2, 6, 10, 14, 18).

도 8(a) 내지 도 8(e) 각각은 혼잡 수준 1 내지 5인 경우의 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법과 일반적인 무선 랜의 전송 성능을 비교하는 그래프이다. 도 8(a) 내지 도 8(e)의 그래프의 X축은 시간(sec)을 나타내고, Y축은 전송 데이터(Byte)량을 나타낸다.

아래의 표 1은 도 8(a) 내지 도 8(e)의 그래프에서 혼잡 수준에 따라 단위 시간 동안 전송되는 데이터량을 바이트 단위로 표시하고 있다.

[표 1]

혼잡 수준이 1일 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법의 데이터 전송량은 기존의 무선 랜에 비해 약 0.2%가량 감소하지만, 혼잡 수준이 5일 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법의 데이터 전송량은 기존의 무선 랜과 비교하여 약 7.1%가량 증가된 것을 알 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법과 일반적인 무선 랜의 전송 성능을 비교하는 그래프이다. 도 9는 네트워크의 혼잡 수준을 시간에 따라 단계별로 증가시켜가며 시뮬레이션한 결과이다. 시간에 따라 스테이션의 개수를 점차 증가시켜 채널 혼잡 상황을 유도하였다.

시뮬레이션 결과, 초기에는 스테이션의 개수가 적어 기존의 방식과 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법의 성능 차이가 거의 없다. 하지만 시간이 지나 혼잡도가 증가되면서, 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 패킷 전송 방법이 기존 무선 랜에 비해 점차 좋은 성능을 내기 시작한다는 것을 알 수 있다.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.

상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

700: 단말 장치
710: IP 패킷 획득부
730: 채널 상태 판단부
750: 통합 패킷 생성부
770: 통신부

Claims (11)

1. 무선 랜에 연결된 단말 장치에 의한 통합 패킷 전송 방법에 있어서,
   각각의 IP 주소에 따라 전송될 적어도 하나의 제 1 IP 패킷이 획득된 경우, 상기 무선 랜의 통신 채널이 상기 무선 랜에 연결된 외부 단말기에 의해 점유 중인지 여부를 판단하는 단계;
   상기 무선 랜의 통신 채널이 상기 외부 단말기에 의해 점유 중인 경우, 통합 대기 시간을 결정하는 단계; 및
   상기 적어도 하나의 제 1 IP 패킷을 상기 각각의 IP 주소를 기초로 통합하여, 적어도 하나의 제 1 통합 패킷을 생성하고, 상기 통합 대기 시간이 경과하면, 상기 적어도 하나의 제 1 통합 패킷을 상기 적어도 하나의 제 1 통합 패킷 각각에 대응하는 IP 주소에 따라 전송하는 단계를 포함하되,
   상기 전송하는 단계는,
   상기 무선 랜 하에서 전송할 수 있는 MTU(Maximum Transmission Unit)보다 작거나 동일한 MCS(Maximum Concatenation Size)를 상기 통신 채널의 에러율에 기초하여 결정하는 단계;
   상기 적어도 하나의 제 1 통합 패킷 중 상기 통합 대기 시간 동안 획득된 적어도 하나의 제 2 IP 패킷의 IP 주소에 대응하는 제 1 통합 패킷을 선택하는 단계; 및
   상기 선택된 제 1 통합 패킷의 크기와 상기 적어도 하나의 제 2 IP 패킷의 크기의 합이 상기 MCS보다 큰 경우, 상기 통합 대기 시간이 경과하기 전이라도 상기 선택된 제 1 통합 패킷을 상기 IP 주소로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 패킷 전송 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 통합 대기 시간을 결정하는 단계는,
   상기 무선 랜의 통신 채널이 상기 외부 단말기에 의해 점유 중이 아닌 경우, 상기 적어도 하나의 제 1 IP 패킷을 상기 각각의 IP 주소에 따라 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 패킷 전송 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 통합 대기 시간을 결정하는 단계는,
   상기 통신 채널에서 감지되는 트래픽량에 기초하여 상기 통합 대기 시간을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 패킷 전송 방법.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 선택된 제 1 통합 패킷을 상기 IP 주소로 전송하는 단계는,
   상기 선택된 제 1 통합 패킷의 크기와 상기 적어도 하나의 제 2 IP 패킷의 크기의 합이 상기 MCS 이하인 경우, 상기 적어도 하나의 제 2 IP 패킷을 상기 선택된 제 1 통합 패킷에 통합하여 제 2 통합 패킷을 생성하는 단계; 및
   상기 통합 대기 시간이 경과하면, 상기 제 2 통합 패킷을 상기 제 2 통합 패킷에 대응하는 IP 주소에 따라 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 패킷 전송 방법.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 전송하는 단계는,
   상기 무선 랜의 통신 채널이 외부 단말기에 의해 점유 중이 아닌 것으로 재판단된 경우, 상기 통합 대기 시간이 경과하기 전이라도 상기 적어도 하나의 제 1 통합 패킷을 상기 적어도 하나의 제 1 통합 패킷 각각에 대응하는 IP 주소에 따라 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 패킷 전송 방법.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 전송하는 단계는,
   상기 통합 대기 시간이 경과하면, 상기 적어도 하나의 제 1 통합 패킷에 소정 프로토콜에 따른 헤더를 부가하고, 상기 헤더가 부가된 상기 적어도 하나의 제 1 통합 패킷을 상기 각각의 IP 주소에 따라 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 패킷 전송 방법.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 전송하는 단계는,
   상기 통합 대기 시간 동안 발생하는 IFS(Interframe Space)의 횟수에 기초하여 상기 통합 대기 시간의 경과 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 패킷 전송 방법.
   
9. 무선 랜에 연결된 단말 장치에 있어서,
   각각의 IP 주소에 따라 전송될 적어도 하나의 제 1 IP 패킷을 획득하는 IP 패킷 획득부;
   상기 무선 랜의 통신 채널이 상기 무선 랜에 연결된 외부 단말기에 의해 점유 중인지 여부를 판단하는 채널 상태 판단부;
   상기 무선 랜의 통신 채널이 상기 외부 단말기에 의해 점유 중인 경우, 통합 대기 시간을 결정하고, 상기 적어도 하나의 제 1 IP 패킷을 상기 각각의 IP 주소를 기초로 통합하여, 적어도 하나의 제 1 통합 패킷을 생성하는 통합 패킷 생성부; 및
   상기 통합 대기 시간이 경과하면, 상기 적어도 하나의 제 1 통합 패킷을 상기 각각의 IP 주소에 따라 전송하는 통신부를 포함하되,
   상기 통합 패킷 생성부는, 상기 무선 랜 하에서 전송할 수 있는 MTU(Maximum Transmission Unit)보다 작거나 동일한 MCS(Maximum Concatenation Size)를 상기 통신 채널의 에러율에 기초하여 결정하는 MCS 결정부를 포함하고,
   상기 통신부는, 상기 적어도 하나의 제 1 통합 패킷 중 상기 통합 대기 시간 동안 획득된 적어도 하나의 제 2 IP 패킷의 IP 주소에 대응하는 제 1 통합 패킷을 선택하고, 상기 선택된 제 1 통합 패킷의 크기와 상기 적어도 하나의 제 2 IP 패킷의 크기의 합이 상기 MCS보다 큰 경우, 상기 통합 대기 시간이 경과하기 전이라도 상기 선택된 제 1 통합 패킷을 상기 IP 주소로 전송하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 통합 대기 시간의 경과 여부를 판단하는 타이머부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
    
11. 삭제

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