KR101929995B1

KR101929995B1 - 무선통신 시스템의 단말 및 그의 데이터 전송 방법

Info

Publication number: KR101929995B1
Application number: KR1020170163282A
Authority: KR
Inventors: 이경한; 정의진
Original assignee: 울산과학기술원
Priority date: 2017-11-30
Filing date: 2017-11-30
Publication date: 2018-12-17

Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 다중 경로 프로토콜을 사용하는 무선 통신 시스템에서 단말의 데이터 전송 방법은 복수의 서브플로우와 각각 시그널링하는 단계, 상기 복수의 서브플로우와 각각 연결 설정하는 단계, 상기 복수의 서브플로우 중 가장 낮은 최소 단위 송수신 시간(min RTT)을 가지는 제1 서브플로우를 이용하여 데이터 패킷을 전송하는 단계, 상기 제1 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간(RTT)이 상기 복수의 서브 플로우 중 다음으로 낮은 최소 단위 송수신 시간(min RTT)을 가지는 제2 서브플로우의 최소 단위 송수신 시간과 동일해지도록 상기 제1 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간을 증가시키는 단계, 상기 제1 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간과 상기 제2 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간을 동일하게 유지하며 상기 제1 서브플로우와 상기 제2 서브플로우를 이용하여 데이터 패킷을 전송하는 단계를 포함한다.

Description

무선통신 시스템의 단말 및 그의 데이터 전송 방법{TERMINAL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND DATA TRANSMITTING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 무선통신 시스템의 단말 및 그의 데이터 전송 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중 경로 프로토콜을 사용하는 무선통신 시스템에서 단말 및 그의 데이터 전송 방법에 관한 것이다.

전송 제어 프로토콜(Transmission Control Protocol, TCP)은 통신 네트워크에 적용되어 흐름 제어와 오류 제어를 통해 서비스의 신뢰성과 네트워크 적응성을 제공해 준다. 특히, TCP는 고속망에서 적은 지연(delay)과 높은 처리율(throughput)을 보일 뿐만 아니라 혼잡한 네트워크에서도 데이터 흐름을 조절해 끊김없는 서비스가 가능하다.

하지만, TCP는 무선 환경과 같이 신뢰성이 부족한 네트워크에서는 스트리밍 전송이 어려울 뿐만 아니라, 단일 경로 TCP가 혼잡 네트워크를 이용하고 있을 때, 그 혼잡 네트워크를 피하지 못하게 되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 다중 경로 전송 제어 프로토콜(MultiPath Transmission Control Protocol, MPTCP)이 제안되고 있다.

MPTCP는 다중 경로, 즉 복수의 서브플로우(subflow)를 통하여 단말 대 단말 간 데이터 트래픽을 수행하는 기술이다. 즉, MPTCP는 복수의 TCP 연결이 유지되고 있는 복수의 경로를 통해 데이터를 전송하는 기술이다. 이러한 MPTCP에 따르면, 자원 사용률(resource usage)을 최대화하고, 데이터 전송률을 증가시킬 수 있다.

MPTCP는 2006년에 처음으로 제안되었으며, 최근 들어 3G, 4G, Wi-Fi 등의 여러 인터페이스를 지닌 단말이 증가함에 따라 전송 계층에서 복수의 네트워크를 인지하고 활용할 수 있도록 해 주는 다중 경로 전송 제어 프로토콜의 중요성이 부각되고 있으며, 2013년 이후 IETF(Internet Engineering Task Force) RFC 6823 표준화가 진행되고 있다.

MPTCP는 전송 계층(transport layer)를 수정한 것이므로, 애플리케이션의 수정 없이 사용 가능하며, 오늘날의 모든 네트워크 및 TCP를 사용하는 모든 환경에 적용 가능하다.

다만, MPTCP에 따르면, 단일 경로 TCP에 비하여 전체 데이터를 전송하는데 걸리는 시간이 길어질 수 있고, 도착하는 패킷의 순서가 고르지 않을 수 있으며, 특히 데이터 크기가 작을 경우 단일 경로 TCP에 비하여 전송률(throughput)이 낮은 문제가 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다중 경로 프로토콜을 사용하는 무선통신 시스템에서 단말 및 그의 데이터 전송 방법을 제공하는데 있다.

상기 제1 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간을 증가시키는 단계에서는, 상기 제1 서브플로우의 혼잡 윈도우 크기를 증가시킬 수 있다.

상기 제1 서브플로우와 상기 제2 서브플로우를 이용하여 데이터 패킷을 전송하는 단계에서는, 상기 제1 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간과 상기 제2 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간을 동일하게 유지하며 상기 제1 서브플로우의 혼잡 윈도우 크기 및 상기 제2 서브플로우의 혼잡 윈도우 크기를 증가시킬 수 있다.

상기 복수의 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간이 상기 복수의 서브플로우 중 가장 높은 최소 단위 송수신 시간을 가지는 서브플로우의 BDP(bandwidth delay product)를 만족하는 단위 송수신 시간까지 증가되면, 상기 복수의 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간을 상기 BDP(bandwidth delay product)를 만족하는 단위 송수신 시간으로 유지하며 데이터 패킷을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 서브플로우 중 BDP(bandwidth delay product)를 만족하는 단위 송수신 시간이 소정의 단위 송수신 시간을 초과하는 서브플로우는 데이터 패킷을 전송하기 위해 이용하는 서브플로우의 대상에서 제외시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 다중 경로 프로토콜은 TCP(transmission control protocol)에 기반할 수 있다.

상기 다중 경로 프로토콜은 UDP(user datagram protocol)에 기반할 수 있다.

상기 제1 서브플로우는 Wi-Fi 망이고, 상기 제2 서브플로우는 LTE 망일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 다중 경로 프로토콜을 사용하는 무선 통신 시스템에서의 단말은 복수의 서브플로우와 각각 시그널링하고, 상기 복수의 서브플로우와 각각 연결 설정하며, 상기 복수의 서브플로우 중 가장 낮은 최소 단위 송수신 시간(min RTT)을 가지는 제1 서브플로우를 이용하여 데이터 패킷을 전송하고, 상기 제1 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간(RTT)이 상기 복수의 서브 플로우 중 다음으로 낮은 최소 단위 송수신 시간(min RTT)을 가지는 제2 서브플로우의 최소 단위 송수신 시간과 동일해지도록 상기 제1 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간을 증가시키며, 상기 제1 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간과 상기 제2 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간을 동일하게 유지하며 상기 제1 서브플로우와 상기 제2 서브플로우를 이용하여 데이터 패킷을 전송하도록 설정된 제어부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 데이터 크기가 큰 경우뿐만 아니라, VoIP와 같이 데이터 크기가 작은 실시간 통신에서도 높은 전송률을 얻을 수 있으며, 단일 경로 TCP에 비하여 전체 데이터를 전송하는데 걸리는 시간이 짧아질 수 있고, 패킷도 고른 순서로 도착되도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다중 경로 프로토콜을 사용하는 무선 통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에 포함된 제1 단말과 제2 단말 간의 다중 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 MPTCP를 사용하는 무선통신 시스템에서 세션을 설정(session establishment)하는 일반적인 방법을 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 전송 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 데이터 전송 방법을 나타내는 순서도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 명세서에서 단말(terminal)은 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접속 노드(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 고도화 노드B(evolved NodeB, eNodeB), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNodeB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다중 경로 프로토콜을 사용하는 무선 통신 시스템을 나타내고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에 포함된 제1 단말과 제2 단말 간의 다중 경로를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 2를 참조하면, 제1 단말(10)과 제2 단말(20)은 네트워크(1)를 통해 접속될 수 있다. 네트워크(1)는 제1 단말(10)과 제2 단말(20)에서 사용되는 인터페이스에 따라 데이터를 송수신하는 유/무선 네트워크를 의미한다.

제1 단말(10)과 제2 단말(20)은 복수의 네트워크 주소를 이용하여 복수의 TCP 세션을 설정하며, 각 TCP 세션을 통해 복수의 서브플로우(subflow)로 접속되어 데이터를 송수신한다. 제1 단말(10)이 복수의 서브플로우를 통해 데이터를 전송하는 경우 각 서브플로우에 대한 윈도우 크기를 설정하고, 설정한 윈도우 크기에 따라 데이터를 전송함으로써, 각 서브플로우에 대한 혼잡을 회피 제어할 수 있다.

본 명세서에서 복수의 서브플로우 중 하나는 Wi-Fi망이고, 다른 하나는 LTE망인 것을 예로 들어 설명하나, 이로 제한되는 것은 아니다.

도 3은 MPTCP를 사용하는 무선통신 시스템에서 세션을 설정(session establishment)하는 일반적인 방법을 설명한다.

도 3을 참조하면, 제1 단말(10)은 제1 서브플로우에 대한 Wi-Fi용 인터페이스 및 제2 서브플로우에 대한 LTE용 인터페이스를 포함하며, 제1 서브플로우인 Wi-Fi망을 프라이머리 서브플로우(primary subflow)로 설정한 것을 예로 들어 설명한다.

트래픽이 발생한 경우, 제1 단말(10)은 제1 서브플로우 및 제2 서브플로우를 통하여 각각 시그널링을 완료한다. 예를 들어, 제1 단말(10)은 제1 서브플로우를 통하여 접속 노드(AP)에 연결되고, 제2 서브플로우를 통하여 기지국에 연결될 수 있다.

다음으로, 제1 단말(10)은 제1 서브플로우를 통하여 TCP 3way 핸드쉐이크(handshake)를 이용해 서버와 TCP 연결을 수립한다. 제1 서브플로우를 통한 TCP 연결 수립이 완료되면, 제2 서브플로우를 통하여 TCP 3way 핸드쉐이크를 이용해 서버와 TCP 연결을 수립한다.

제1 단말(10)에서 TCP 연결 수립이 완료된 서브플로우의 인터페이스는 다른 서브플로우의 인터페이스가 TCP 연결을 시도하는 것과 상관 없이, TCP 연결 수립이 완료된 직후부터 데이터 전송을 시작한다. 만약, 복수의 서브플로우를 통한 TCP 연결 수립이 완료된 경우, 제1 단말(10)은 min-RTT 스케줄러에 의해 정해진 알고리즘에 따라 데이터를 전송한다. 그리고, 데이터 전송이 완료되면 모든 서브플로우를 통하여 TCP 4way 핸드쉐이크가 진행되며, TCP 연결이 종료된다.

여기서, min-RTT 스케줄러의 기본적인 동작 원리는 RTT가 낮은 서브플로우부터 전송할 데이터 패킷을 할당해 주는 것이다. 여기서, RTT는 각 서브플로우에 대하여 정보 메시지를 전송한 시간과 수신 확인 메시지를 수신한 시간 간의 차이, 즉 단위 송수신 시간을 의미할 수 있다. 만일 가장 낮은 RTT를 가지는 서브플로우의 윈도우 크기(cwnd)가 가득 찬 경우, 다음으로 낮은 RTT를 가지는 서브플로우에게 데이터를 할당한다. 다만, 초기를 제외하면, 모든 서브플로우의 윈도우 크기(cwnd)는 대부분 가득 찬 상태를 유지하게 된다. 이에 따라, 각 서브플로우에 대하여 수신 확인 메시지를 수신하면 그 서브플로우로 다시 데이터 패킷을 보내는 ack-clocked 방식으로 동작하게 된다.

이에 따라, 매우 작은 크기의 데이터 전송이 아니라면, 데이터 전송을 위하여 두 개 이상의 서브플로우가 사용되어야 한다. 서브플로우 별로 RTT가 서로 상이하므로, 큰 크기(예, 100kB 이상)의 데이터 전송에서는 별 차이가 없으나, 어느 정도 작은 크기(예, 100kB 미만)의 데이터 전송에서는 단일 경로 TCP에 비하여 마지막 데이터 패킷이 도착하는 시간이 늦어지게 되며, 이에 따라 전체 데이터를 전송하는데 걸리는 시간이 단일 경로 TCP에 비하여 커지는 문제가 있다. 이는 낮은 MOS(mean opinion score)를 초래한다.

또한, 서브플로우 별로 RTT가 서로 상이하므로, 도착하는 데이터 패킷의 순서가 단일 경로 TCP에 비하여 고르지 않으므로, VoIP와 같은 실시간 통신에서는 낮은 성능을 보이는 문제가 있다.

또한, 프라이머리 서브플로우로 RTT가 큰 LTE망이 설정될 경우, 초기 핸드오버 시간이 길어지게 되므로, 결과적으로 전체 데이터를 전송하는데 걸리는 시간이 커지는 문제도 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 이러한 문제를 해결하기 위하여 데이터 패킷이 전송되는 복수의 서브플로우는 동일한 단위 송수신 시간(RTT)을 유지하도록 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 전송 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.

도 4(a)를 참조하면, 서브플로우 1의 혼잡 윈도우 크기(cwnd)는 10이고, 최소 단위 송수신 시간(min RTT)은 20이며, 서브플로우 2의 혼잡 윈도우 크기(cwnd)는 10이고 최소 단위 송수신 시간(min RTT)은 40인 것을 예로 들어 설명한다. 트래픽이 발생한 경우, 복수의 서브플로우 중 가장 낮은 최소 단위 송수신 시간을 가진 서브플로우 1을 통해 데이터 패킷이 전송된다.

도 4(b)를 참조하면, 서브플로우 1의 혼잡 윈도우 크기(cwnd)는 점차 증가하며, 이에 따라 서브플로우 1의 현재 단위 송수신 시간도 점차 증가하게 된다. 서브플로우 1의 현재 단위 송수신 시간이 복수의 서브플로우 중 다음으로 낮은 최소 단위 송수신 시간인 서브플로우 2의 최소 단위 송수신 시간과 동일(40)해지면, 서브플로우 2를 통해서도 데이터 패킷이 전송된다. 이때, 서브플로우 1의 현재 단위 송수신 시간과 서브플로우 2의 현재 단위 송수신 시간은 서로 동일하게 유지되며, 혼잡 윈도우 크기(cwnd)가 증가한다.

도 4(c)를 참조하면, 혼잡 윈도우 크기(cwnd)가 증가함에 따라 데이터 패킷을 전송 중인 서브플로우들의 단위 송수신 시간도 증가하게 된다. 복수의 서브플로우 중 가장 큰 최소 단위 송수신 시간을 가진 서브플로우가 BDP(bandwidth delay product)를 달성하게 되면, 그 이후로는 단위 송수신 시간을 유지(예, 50)하며 데이터 패킷을 전송한다.

여기서, BDP는 대역폭 지연 곱으로, 이는 서브플로우의 최대 처리량, 즉 주어진 시간에 서브플로우 내에 최대로 있는 데이터량을 의미할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다중 경로 프로토콜을 사용하는 무선 통신 시스템에서 단말의 데이터 전송 방법을 더욱 구체적으로 설명한다. 여기서, 다중 경로 프로토콜이 TCP(transmission control protocol)에 기반한 프로토콜인 것으로 예로 들어 설명하고 있으나, 이로 제한되는 것은 아니며, 다중 경로 프로토콜이 UDP(user datagram protocol)에 기반한 프로토콜일 수도 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 블록도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 데이터 전송 방법을 나타내는 순서도이다.

도 5를 참조하면, 단말(10)은 제어부(12), 제1 인터페이스부(14) 및 제2 인터페이스부(16)를 포함한다. 여기서, 제1 인터페이스부(14)는 제1 서브플로우를 위한 인터페이스부이고, 제2 인터페이스부(16)는 제2 서브플로우를 위한 인터페이스부이다. 예를 들어, 제1 인터페이스부(14)는 Wi-Fi를 지원하는 인터페이스부이고, 제2 인터페이스부(16)는 LTE를 지원하는 인터페이스부일 수 있다. 설명의 편의를 위하여 제1 인터페이스부(14) 및 제2 인터페이스부(16)만을 예로 들어 설명하고 있으나, 이로 제한되는 것은 아니며 단말(10)은 2 이상의 복수의 서브플로우를 지원하는 2 이상의 복수의 인터페이스부를 가질 수 있다.

도 6을 참조하면, 트래픽이 발생한 경우, 제1 단말(10)은 복수의 서브플로우와 각각 시그널링을 완료한다(S600). 예를 들어, 제1 단말(10)은 제1 서브플로우 및 제2 서브플로우를 통하여 각각 시그널링을 완료한다. 예를 들어, 제1 단말(10)은 제1 서브플로우를 통하여 접속 노드(AP)에 연결되고, 제2 서브플로우를 통하여 기지국에 연결될 수 있다.

다음으로, 제1 단말(10)은 복수의 서브플로우와 각각 연결 설정한다(S610). 예를 들어, 제1 단말(10)은 제1 서브플로우를 통하여 TCP 3way 핸드쉐이크(handshake)를 이용해 서버와 TCP 연결을 수립하며, 제1 서브플로우를 통한 TCP 연결 수립이 완료되면, 제2 서브플로우를 통하여 TCP 3way 핸드쉐이크를 이용해 서버와 TCP 연결을 수립할 수 있다.

다음으로, 제1 단말(10)은 복수의 서브플로우 중 BDP(bandwidth delay product)를 만족하는 단위 송수신 시간이 소정의 단위 송수신 시간을 초과하는 서브플로우는 데이터 패킷을 전송하기 위해 이용하는 서브플로우의 대상에서 제외시킨다(S620). 여기서, BDP는 대역폭 지연 곱으로, 이는 서브플로우의 최대 처리량, 즉 주어진 시간에 서브플로우 내에 최대로 있는 데이터량을 의미할 수 있다. 그리고, 소정의 단위 송수신 시간은 특정 환경에서 요구되는 단위 송수신 시간의 제한 값을 의미할 수 있다.

다음으로, 제1 단말(10)은 가장 낮은 최소 단위 송수신 시간(이하 minRTTr1)을 가지는 제1 서브플로우를 이용하여 데이터 패킷을 전송한다(S630).

이에 따라, 제1 서브플로우의 혼잡 윈도우 크기(cwnd1)와 함께 제1 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간(이하, cRTTr1)이 증가하게 된다(S640).

제1 서브플로우의 cRTTr1이 증가함에 따라 제1 서브플로우의 cRTTr1이 복수의 서브플로우 중 다음으로 낮은 최소 단위 송수신 시간을 가지는 서브플로우, 예를 들어 제2 서브플로우의 최소 단위 송수신 시간(minRTTr2)과 동일해지면(S650), 제1 단말(10)은 제1 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간(cRTTr1)과 제2 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간(이하, cRTTr2)을 동일하게 유지하며 제1 서브플로우와 상기 제2 서브플로우를 이용하여 데이터 패킷을 전송한다(S660).

이때, 제1 서브플로우의 혼잡 윈도우 크기(cwnd1) 및 제2 서브플로우의 혼잡 윈도우 크기(cwnd2)와 함께 제1 서브플로우의 cRTTr1 및 제2 서브플로우의 cRTTr2이 증가하게 된다(S670).

3 이상의 서브플로우가 있는 경우, 이상의 과정은 계속하여 진행된다.

한편, 복수의 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간이 복수의 서브플로우 중 가장 높은 최소 단위 송수신 시간을 가지는 서브플로우의 BDP(bandwidth delay product)를 만족하는 단위 송수신 시간까지 증가되면, 복수의 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간을 상기 BDP(bandwidth delay product)를 만족하는 단위 송수신 시간으로 유지하며 데이터 패킷을 전송한다(S680).

이와 같은 과정은 다음의 알고리즘을 이용하여 더욱 구체적으로 설명될 수 있다.

여기서, R은 복수의 서브플로우를 포함하는 서브플로우 세트이고, r은 서브플로우 세트에 포함되는 특정 서브플로우이며, w_r은 서브플로우 r의 혼잡 윈도우 크기이고, mRTTr은 서브플로우 r의 최소 단위 송수신 시간이며, cRTTr은 서브플로우 r의 현재 단위 송수신 시간이고, RTTreq는 특정 환경에서 요구되는 단위 송수신 시간의 제한 값을 의미한다. α는 가장 큰 minRTT를 가지는 서브플로우의 minRTT와 가장 큰 minRTT를 가지는 서브플로우의 BDP를 만족하는 RTT 간의 차이다.

초기 단계(initialize)에서 제1 단말(10)은 복수의 서브플로우의 최소 단위 송수신 시간을 확인하며, BDP를 만족하는 RTT가 소정 RTT, 즉 특정 환경에서 요구되는 단위 송수신 시간의 제한 값보다 크면, 해당 서브플로우는 데이터 패킷을 전송하기 위한 대상이 되는 서브플로우로부터 제외한다.

다음으로, 혼잡 윈도우 크기를 증가시킴에 따라 RTT를 증가시키며, 데이터 패킷의 전송에 이용되는 복수의 서브플로우는 서로 동일한 RTT를 유지하면서 데이터 패킷을 전송한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 데이터 패킷의 전송에 이용되는 복수의 서브플로우는 서로 동일한 RTT를 유지하므로, VoIP 등의 실시간 통신에서도 높은 전송률을 유지할 수 있으며, 수신 단말이 수신하는 데이터 패킷의 순서가 뒤바뀌는 문제를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 데이터 전송 초기에는 가장 낮은 최소 RTT를 가지는 서브플로우만을 이용하여 데이터 패킷이 전송되므로, 작은 크기의 데이터 전송 시에도 높은 성능을 얻을 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 최소의 RTT로 최대의 전송률을 얻을 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

다중 경로 프로토콜을 사용하는 무선 통신 시스템에서 단말의 데이터 전송 방법에 있어서,
복수의 서브플로우와 각각 시그널링하는 단계,
상기 복수의 서브플로우와 각각 연결 설정하는 단계,
상기 복수의 서브플로우 중 가장 낮은 최소 단위 송수신 시간(min RTT)을 가지는 제1 서브플로우를 이용하여 데이터 패킷을 전송하는 단계,
상기 제1 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간(RTT)이 상기 복수의 서브 플로우 중 다음으로 낮은 최소 단위 송수신 시간(min RTT)을 가지는 제2 서브플로우의 최소 단위 송수신 시간과 동일해지도록 상기 제1 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간을 증가시키는 단계,
상기 제1 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간과 상기 제2 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간을 동일하게 유지하며 상기 제1 서브플로우와 상기 제2 서브플로우를 이용하여 데이터 패킷을 전송하는 단계
를 포함하는 데이터 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간을 증가시키는 단계에서는, 상기 제1 서브플로우의 혼잡 윈도우 크기를 증가시키는 데이터 전송 방법.
제2항에 있어서,
상기 제1 서브플로우와 상기 제2 서브플로우를 이용하여 데이터 패킷을 전송하는 단계에서는, 상기 제1 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간과 상기 제2 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간을 동일하게 유지하며 상기 제1 서브플로우의 혼잡 윈도우 크기 및 상기 제2 서브플로우의 혼잡 윈도우 크기를 증가시키는 데이터 전송 방법.
제3항에 있어서,
상기 복수의 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간이 상기 복수의 서브플로우 중 가장 높은 최소 단위 송수신 시간을 가지는 서브플로우의 BDP(bandwidth delay product)를 만족하는 단위 송수신 시간까지 증가되면, 상기 복수의 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간을 상기 BDP(bandwidth delay product)를 만족하는 단위 송수신 시간으로 유지하며 데이터 패킷을 전송하는 단계
를 더 포함하는 데이터 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 복수의 서브플로우 중 BDP(bandwidth delay product)를 만족하는 단위 송수신 시간이 소정의 단위 송수신 시간을 초과하는 서브플로우는 데이터 패킷을 전송하기 위해 이용하는 서브플로우의 대상에서 제외시키는 단계를 더 포함하는 데이터 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 다중 경로 프로토콜은 TCP(transmission control protocol)에 기반한 데이터 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 다중 경로 프로토콜은 UDP(user datagram protocol)에 기반한 데이터 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 서브플로우는 Wi-Fi 망이고, 상기 제2 서브플로우는 LTE 망인 데이터 전송 방법.
다중 경로 프로토콜을 사용하는 무선 통신 시스템에서의 단말에 있어서,
복수의 서브플로우와 각각 시그널링하고, 상기 복수의 서브플로우와 각각 연결 설정하며, 상기 복수의 서브플로우 중 가장 낮은 최소 단위 송수신 시간(min RTT)을 가지는 제1 서브플로우를 이용하여 데이터 패킷을 전송하고, 상기 제1 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간(RTT)이 상기 복수의 서브 플로우 중 다음으로 낮은 최소 단위 송수신 시간(min RTT)을 가지는 제2 서브플로우의 최소 단위 송수신 시간과 동일해지도록 상기 제1 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간을 증가시키며, 상기 제1 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간과 상기 제2 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간을 동일하게 유지하며 상기 제1 서브플로우와 상기 제2 서브플로우를 이용하여 데이터 패킷을 전송하도록 설정된 제어부를 포함하는 단말.
제9항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 서브플로우의 혼잡 윈도우 크기를 증가시키면서 상기 제1 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간을 증가시키도록 설정되는 단말.
제10항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간과 상기 제2 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간을 동일하게 유지하며 상기 제1 서브플로우의 혼잡 윈도우 크기 및 상기 제2 서브플로우의 혼잡 윈도우 크기를 증가시키면서 상기 제1 서브플로우와 상기 제2 서브플로우를 이용하여 데이터 패킷을 전송하도록 설정되는 단말.
제11항에 있어서,
상기 제어부는 상기 복수의 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간이 상기 복수의 서브플로우 중 가장 높은 최소 단위 송수신 시간을 가지는 서브플로우의 BDP(bandwidth delay product)를 만족하는 단위 송수신 시간까지 증가되면, 상기 복수의 서브플로우의 현재 단위 송수신 시간을 상기 BDP(bandwidth delay product)를 만족하는 단위 송수신 시간으로 유지하며 데이터 패킷을 전송하도록 설정되는 단말.
제9항에 있어서,
상기 제어부는 상기 복수의 서브플로우 중 BDP(bandwidth delay product)를 만족하는 단위 송수신 시간이 소정의 단위 송수신 시간을 초과하는 서브플로우는 데이터 패킷을 전송하기 위해 이용하는 서브플로우의 대상에서 제외시키도록 설정되는 단말.