KR19990050530A - 멀티캐스팅 시스템에서의 데이터 전송 방법 - Google Patents

멀티캐스팅 시스템에서의 데이터 전송 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 멀티캐스팅 시스템에서의 데이터 전송 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 수신단의 상태에 따른 전체 멀티캐스팅 시스템의 데이터 전송 수율(Throughput)의 저하를 방지하기 위해 하나의 전송 패킷에 대해 다수의 수신단중 응답 패킷을 보내온 수신단에만 신뢰성있는 데이터 전송 및 시스템의 효율성을 동시에 보장하는 데이터 전송 방법을 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 멀티캐스팅 시스템에서의 데이터 전송 방법에 있어서, 하나의 패킷을 전송한 후 응답 패킷들이 수신될 때까지 타임아웃 시간동안 새로운 패킷을 연속해서 전송하는 제 1 단계; 수신단에서 에러없는 패킷을 수신하면 송신단으로 응답 패킷을 전송하며, 수신 패킷을 상위계층으로 전송하는 제 2 단계; 및 전송된 패킷중에서 오류 또는 손실된 패킷이 있는지 확인하여 수신단으로 재전송하는 제 3 단계를 포함한다.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 멀티캐스팅 데이터의 전송 등에 이용됨.

Description

멀티캐스팅 시스템에서의 데이터 전송 방법
본 발명은 하나의 송신단에서 다수의 수신단으로 정보를 전송하는데 있어서, 재전송 버퍼 및 재정렬 버퍼를 구비하여 하나의 패킷이 전송된 후 타임 아웃 시간동안 새로운 패킷을 연속 전송하여 전송된 패킷중에서 오류 또는 손실이 발생되면 이러한 패킷만 재전송하므로써 정보 전송 과정에서의 오류 또는 손실 등에 의한 멀티캐스팅 서비스 품질의 저하를 방지하는 멀티캐스팅 시스템에서의 데이터 전송 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 멀티캐스팅 서비스는 복제된 데이터의 수정, 소식지의 분배, 음성 및 화상 회의, 원격지 교육, 및 전자 사서함 등 많은 분야에 응용되고, 단일 송신단으로부터 다수의 정보 수신단들에게 효율적인 정보를 제공한다.
종래에는 모든 수신단에서 데이터 수신 응답 패킷을 보내온 경우에만 송신단에서 새로운 패킷을 전송하였다.
따라서, 하나 이상의 수신단에 문제가 발생되면 그외의 다른 모든 수신단들이 새로운 데이터를 수신받을 준비가 되더라도 문제가 발생한 수신단 때문에 송신단에서 새로운 패킷을 전송할 수 없어 전체적인 전송 효율이 떨어지고, 저하된 전송 효율을 높이기 위해 전송 효율을 높이면 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 수신단의 상태에 따른 전체 멀티캐스팅 시스템의 데이터 전송 수율(Throughput)의 저하를 방지하기 위하여 하나의 전송 패킷에 대해 다수의 수신단중 응답 패킷을 보내온 수신단에만 신뢰성있는 데이터 전송 및 시스템의 효율성을 동시에 보장하는 멀티캐스팅 시스템에서의 데이터 전송 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 멀티캐스팅 시스템의 송신단 및 수신단을 예시한 블록 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 송신 패킷의 일실시예 구조도.
도 3 은 본 발명에 따른 수신 패킷의 일실시예 구조도.
도 4 는 본 발명에 따른 송신단의 데이터 전송 절차에 대한 일실시예 흐름도.
도 5 는 본 발명에 따른 수신단의 데이터 수신 절차에 대한 일실시예 흐름도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11 : 타이머 12 : 재전송 버퍼(RTB)
13 : 송신부 14 : 전송 성공 리스트(AOL)
15 : 카운터(CNTR) 21 : 수신부
22 : 재정렬 버퍼
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 멀티캐스팅 시스템에서의 데이터 전송 방법에 있어서, 하나의 패킷을 전송한 후 응답 패킷들이 수신될 때까지 타임아웃 시간동안 새로운 패킷을 연속해서 전송하는 제 1 단계; 수신단에서 에러없는 패킷을 수신하면 송신단으로 응답 패킷을 전송하며, 수신 패킷을 상위계층으로 전송하는 제 2 단계; 및 전송된 패킷중에서 오류 또는 손실된 패킷이 있는지 확인하여 수신단으로 재전송하는 제 3 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 멀티캐스팅 시스템의 송신단 및 수신단을 예시한 블록 구성도이다.
송신단은 각 전송 메시지에 대한 타이머(11), 재전송 버퍼(RTB : ReTransmission Buffer)(12), 송신부(13), 전송 성공 리스트(AOL : Acknowledgment Outstanding List)(14), 및 카운터(15)로 구성된다.
수신단은 수신부(21) 및 재정렬 버퍼(22)로 구성된다.
송신단에서 멀티캐스팅 망을 통해 다수의 수신단으로 정보를 전송하는데 사용되는 모든 데이터는 패킷 형태로 전송된다. 여기서, 각 패킷은 정보들을 포함한다.
도 2에 도시된 바와같이, 송신 패킷은 에러를 제어하는 제어 정보(201), 각 패킷의 순서를 구분할 수 있는 순서번호(SN : Sequency Number)(202), 재전송 버퍼(12)에 저장된 가장 오래된 패킷의 순서 번호(OSN)(203), 전송 데이터(204), 및 각 수신단들이 전송 에러를 판별하는데 필요한 주기적인 리던던시 검색(CRC : Cyclic Redundancy Check)(205) 코드로 구성된다.
멀티캐스팅 망에는 다수의 수신단으로부터 송신단으로 응답 패킷을 전송하기 위해 다대일 귀환 경로(Feedback Path)가 존재한다.
도 3에 도시된 바와같이, 응답 패킷은 제어 정보(301), 수신단 식별자(Receiver Identity)(302), 수신단에서 수신한 패킷의 순서번호(SN : Sequency Number)(303), 및 송신단이 전송 에러를 판별하는데 필요한 주기적인 리던던시 검색(CRC : Cyclic Redundancy Check)(304) 코드로 구성된다.
수신단에서의 응답 방식은 긍정 응답 방식을 사용한다. 즉, 수신단은 수신한 메시지에서 에러를 감지하지 못하면 응답 패킷을 전송한다. 이때, 손실된 메시지에 대해서는 부정 응답 패킷을 통하여 송신단으로 알려주지 않는다.
그러나, 송신단은 타임아웃(Timeout) 방법을 사용하여 손실된 패킷을 인지하여 에러가 발생된 채 수신된 응답 메시지에 대해서는 그에 대응하는 메시지가 수신단에 에러가 발생된 것으로 간주한다.
송신단에서 하나의 패킷이 전송된 후, 송신단은 응답 패킷이 수신될 때까지의 왕복 지연 시간에 해당하는 타임아웃 시간동안 새로운 패킷들을 수신단으로 연속해서 전송한다. 이때, 전송된 패킷중에 오류 또는 손실이 발생되면, 오류 또는 손실이 발생된 패킷만 재전송한다.
그리고, 송신단은 패킷을 전송할 때마다 각 패킷의 목적지 정보를 나타내는 전송 성공 리스트(AOL)(14)를 관리하고, 타이머(11)를 동작시킨다. 또한, 다수의 수신단으로부터 응답 메시지가 수신되면 전송 성공 리스트(14)상에서 해당 수신단의 어드레스를 제거하고, 이들을 카운트하여 그 개수가 k개가 되면 이미 전송된 패킷을 성공적인 전송으로 간주한다.
분할 전송된 패킷들을 순차적으로 전송하기 위해 수신단은 오류 또는 손실없이 바르게 수신된 패킷들을 일시적으로 버퍼에 저장하고, 오류 또는 손실이 발생된 패킷들이 재전송되어 올바르게 수신될 때 까지 기다려 바르게 수신되어 버퍼에 저장된 패킷들과 함께 상위 계층(20)으로 전송한다.
수신단은 패킷이 바르게 수신될 때마다 해당 패킷의 순서 번호(303) 및 수신단 식별자(302)를 송신단으로 전송하며, 각 패킷이 처음 올바르게 수신되었을 때에만 받아들이고, 이미 오류없이 수신된 패킷이 다시 올바르게 수신되면 응답 패킷을 다시 송신단으로 전송하지만 패킷은 버린다. 이는 응답 메시지 귀환 과정에서의 응답 메시지 자체의 오류 또는 손실을 고려한 것이다.
도 4 는 본 발명에 따른 송신단의 데이터 전송 절차에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 수신자 수(k)를 초기화한 후(401), 패킷을 전송한다(402). 이때, 다수의 수신단으로 하나의 패킷을 전송함과 동시에 타이머(11)를 초기화시킨 후(403), 그 메시지에 해당하는 타이머(11)를 동작시킨다(404).
만일 메시지가 처음 전송되면, 패킷을 수신할 다수의 수신단들의 식별자(Identity)를 갖는 전송 성공 리스트(AOL)(14)를 초기화 한다(405).
일단 메시지가 전송되면, 그 메시지에 대한 k개의 응답 패킷을 다수의 수신단으로부터 수신받을 때까지 재전송 버퍼(12)에 전송한 패킷을 저장한다(406).
이후, 수신단으로부터 응답 패킷이 수신되었는지를 판단한다(407).
판단결과, 수신단으로부터 응답 패킷이 수신되면, 수신된 패킷에 에러가 있는지를 판단한다(408).
에러가 없는 응답 패킷이 수신되면, 그때마다 전송 성공 리스트(14)에 저장된 해당 패킷의 수신단 식별자를 삭제한 후(409) 카운트 수를 하나 증가시키고(410), 에러가 있는 응답 패킷을 수신하면 이를 삭제한 후(416) 다른 응답 패킷이 수신되었는지를 판단한다(407).
다음으로, 타이머(11)가 동작중인지를 판단한다(411).
타이머가 동작중이면 수신된 응답 패킷의 수가 수신자 수(k)와 같은지를 판단한다(412).
만일 수신된 응답 패킷의 수가 수신자 수와 같으면 메시지 전송을 성공적인 적으로 간주하고 재전송 버퍼(12)에서 해당 패킷을 삭제하고(413), 다음 패킷을 전송한 후(414), 다시 타이머를 초기화한다(403).
그러나, 수신된 응답 패킷의 수가 수신자 수와 같지 않으면 다른 응답 패킷이 수신되었는지를 판단한다(407).
한편, 지정된 시간동안 k개의 응답 패킷을 수신하지 못하면 송신단은 패킷을 재전송한 후(415), 다른 응답 패킷이 수신되었는지를 판단한다(407).
판단결과, 수신단으로부터 수신된 응답 패킷이 없으면 패킷을 재전송할 것인지를 판단한다(417).
재전송 명령이 있으면 패킷을 재전송한 후(418) 다시 타이머를 초기화하고(403), 재전송 명령을 없으면 타이머가 동작중인지를 판단한다(419).
만일 타이머가 동작중이면 새로운 패킷인지를 판단하여(420) 새로운 패킷이면 패킷을 전송하고(402), 새로운 패킷이 아니면 다른 응답 패킷이 수신되었는지를 판단한다(406).
도 5 는 본 발명에 따른 수신단의 데이터 수신 절차에 대한 일실시예 흐름도이다.
수신단은 K-신뢰(K-reliable) 방식을 사용하므로 임의의 수신단에서 손실된 메시지에 대해 재전송이 일어날 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다. 이는 k개의 다른 수신단들의 메시지 수신여부에 달려있다.
만약, 손실된 메시지가 재전송되지 않으면 수신단은 성공적으로 수신한 일련의 순차적인 메시지들을 상위 계층으로 전송할 수 있다.
그러나, 손실된 메시지가 재전송되면 수신단은 연속적인 메시지들을 방출한 후 패킷을 수신하여야 한다. 따라서, 수신된 메시지는 순서에 무관하게 상위 계층으로 전송된다.
이러한 현상을 방지하기 위하여 송신단은 각 전송 패킷의 제어 필드에 상태 정보를 실어 전송하는데, 이러한 정보로는 재전송 버퍼(RTB)(102)에 저장된 가장 오래된 패킷의 순서 번호(OSN)(203)가 쓰인다. 따라서, 메시지가 성공적으로 수신되면 수신단은 수신된 패킷의 번호(즉, 송신단이 저장하고 있는 가장 오래된 메시지 번호)보다 작은 순서 번호를 갖는 모든 패킷을 상위 계층(20)으로 전송한다.
이러한 절차를 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 송신단으로부터 전송 패킷을 수신하여(501) 수신된 패킷에 에러가 있는지를 판단한다(502).
만일 에러가 발생한 패킷을 수신하면 수신 패킷을 삭제한 후(508) 다시 전송 패킷을 수신한다(501).
한편, 수신단은 에러없는 패킷을 수신할 때마다 긍정 응답 패킷을 송신단으로 전송하고(503), 가장 오래된 패킷의 순서번호(OSN)(203)가 수신 패킷의 순서 번호(SN)(303)보다 크거나 같은지를 판단한다(504).
판단결과, 가장 오래된 패킷의 순서번호(OSN)(203)가 수신 패킷의 순서 번호(SN)(303)보다 크거나 같으면 수신 패킷을 상위 계층(20)에 전달한 후(507), 다시 전송 패킷을 수신한다(501).
판단결과, 가장 오래된 패킷의 순서번호(OSN)(203)가 수신 패킷의 순서 번호(SN)(303)보다 작으면 수신 패킷과 재정렬 버퍼(22)에서 연속된 순서 번호(SN)(303)를 갖는 패킷을 상위 계층으로 전송하고(505), 재정렬 버퍼(22)내의 다음 패킷으로 포인터를 이동한 후(506) 다시 전송 패킷을 수신한다(501). 이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 멀티캐스팅 시스템에서의 데이터 전송의 효율성과 신뢰도 사이에 적절한 균형을 유지하면서 신뢰성 및 효율성을 선택적으로 높일 수 있고, 일수신단에서 수신된 패킷을 타수신단과 무관하게 순차적으로 처리할 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 멀티캐스팅 시스템에서의 데이터 전송 방법에 있어서,
    하나의 패킷을 전송한 후 응답 패킷들이 수신될 때까지 타임아웃 시간동안 새로운 패킷을 연속해서 전송하는 제 1 단계;
    수신단에서 에러없는 패킷을 수신하면 송신단으로 응답 패킷을 전송하며, 수신 패킷을 상위계층으로 전송하는 제 2 단계; 및
    전송된 패킷중에서 오류 또는 손실된 패킷이 있는지 확인하여 수신단으로 재전송하는 제 3 단계
    를 포함하여 이루어진 멀티캐스팅 시스템에서의 데이터 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단계는,
    수신자 수를 초기화한 후 패킷을 상기 다수의 수신단으로 전송하고, 초기화된 타이머를 구동시키는 제 4 단계;
    전송 성공 리스트를 초기화하고, 재전송 버퍼에 전송한 패킷을 저장한 후 상기 다수의 수신단으로부터 응답 패킷이 수신되었는지를 판단하는 제 5 단계; 및
    수신된 응답 패킷이 없으면 패킷을 재전송한 후 다시 상기 타이머를 초기화시키는 제 6 단계
    를 포함하여 이루어진 멀티캐스팅 시스템에서의 데이터 전송 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는,
    수신된 전송 패킷에 에러가 있는지를 판단하는 제 7 단계;
    수신된 패킷에 에러가 있으면 수신 패킷을 삭제한 후 다시 전송 패킷을 수신하는 제 8 단계; 및
    수신된 패킷에 에러가 없으면 상기 송신단으로 응답 패킷을 전송하고, 에러가 발생했던 메시지가 성공적으로 재수신되면 상기 재정렬 버퍼에 저장된 정상적으로 수신된 패킷과 함께 순차적으로 상위 계층으로 전송한 후 다시 전송 패킷을 수신하는 제 9 단계
    를 포함하여 이루어진 멀티캐스팅 시스템에서의 데이터 전송 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 3 단계는,
    에러가 있는 응답 패킷이 수신되면 응답 패킷을 삭제한 후 다시 다른 응답 패킷이 수신되었는지를 판단하고, 에러없는 응답 패킷이 수신되면 상기 전송 성공 리스트에서 패킷을 삭제하고 카운터값을 하나 증가시킨 후 상기 타이머가 동작중인지를 판단하는 제 10 단계;
    지정된 시간동안 응답 패킷을 수신하지 못하면 패킷을 재전송한 후 다시 상기 타이머를 초기화시키는 제 11 단계; 및
    상기 타이머가 동작중이면 상기 재전송 버퍼에서 해당 패킷을 삭제하고 다음 패킷을 전송한 후 다시 상기 타이머를 초기화시키는 제 12 단계
    를 포함하여 이루어진 멀티캐스팅 시스템에서의 데이터 전송 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 4 단계는,
    수신자 수를 초기화하는 제 13 단계;
    상기 다수의 수신단으로 패킷을 전송하는 제 14 단계; 및
    상기 타이머를 초기화시킨 후 해당 패킷의 상기 타이머를 동작시키는 제 15 단계
    를 포함하여 이루어진 멀티캐스팅 시스템에서의 데이터 전송 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 5 단계는,
    처음 전송될 패킷을 수신할 상기 다수의 수신단 식별자를 갖는 상기 전송 성공 리스트를 초기화하는 제 16 단계;
    전송한 패킷을 상기 재전송 버퍼에 저장하는 제 17 단계; 및
    상기 다수의 수신단으로부터 응답 패킷이 수신되었는지를 판단하는 제 18 단계
    를 포함하여 이루어진 멀티캐스팅 시스템에서의 데이터 전송 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 6 단계는,
    상기 다수의 수신단으로부터 수신된 응답 패킷이 없으면 패킷을 재전송할 것인지를 판단하는 제 19 단계;
    재전송 명령이 있으면 패킷을 재전송한 후 상기 타이머를 초기화시키고, 재전송 명령이 없으면 상기 타이머가 동작중인지를 판단하는 제 20 단계;
    상기 타이머가 동작중이면 새로운 패킷인지를 판단하는 제 21 단계;
    새로운 패킷이면 다시 패킷을 전송하는 제 22 단계; 및
    새로운 패킷이 아니면 다시 다른 응답 패킷이 수신되었는지를 판단하는 제 23 단계
    를 포함하여 이루어진 멀티캐스팅 시스템에서의 데이터 전송 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 12 단게는,
    상기 타이머가 동작중이면 수신된 응답 패킷의 수가 수신자 수와 같은지를 판단하는 제 24 단계;
    수신된 응답 패킷의 수가 수신자 수와 같으면 상기 재전송 버퍼에서 해당 패킷을 삭제하고, 다음 패킷을 전송한 후 다시 상기 타이머를 초기화시키는 제 25 단계; 및
    수신된 응답 패킷의 수가 수신자 수와 같지 않으면 다시 다른 응답 패킷이 수신되었는지를 판단하는 제 26 단계
    를 포함하여 이루어진 멀티캐스팅 시스템에서의 데이터 전송 방법.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 9 단게는,
    수신된 패킷에 에러가 없으면 상기 송신단으로 응답 패킷을 전송한 후 가장 오래된 패킷의 순서 번호가 수신된 패킷의 순서 번호보다 큰지를 판단하는 10 단계;
    상기 제 10 단계의 판단결과, 가장 오래된 패킷의 순서 번호가 수신된 패킷의 순서 번호보다 크거나 같으면 수신된 패킷을 상위 계층으로 전송한 후 다시 전송 패킷을 수신하는 제 11 단계;
    상기 제 10 단계의 판단결과, 가장 오래된 패킷의 순서 번호가 수신된 패킷의 순서 번호보다 작으면 수신된 패킷 및 상기 재정렬 버퍼내의 연속된 순서 번호를 갖는 패킷을 상위 계층으로 전송하는 제 12 단계; 및
    상기 재정렬 버퍼내의 다음 패킷으로 포인터를 이동한 후 다시 전송 패킷을 수신하는 제 13 단계
    를 포함하여 이루어진 멀티캐스팅 시스템에서의 데이터 전송 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 전송 패킷은,
    에러를 제어하는 제어 정보, 각 패킷의 순서를 구분할 수 있는 순서번호(SN : Sequency Number), 재전송 버퍼에 저장된 가장 오래된 패킷의 순서 번호(OSN), 전송 데이터, 및 각 수신단들이 전송 에러를 판별하는데 필요한 주기적인 리던던시 검색(CRC : Cyclic Redundancy Check) 코드로 구성된 것을 특징으로 하는 멀티캐스팅 시스템에서의 데이터 전송 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 응답 패킷은,
    제어 정보, 수신단 식별자(Receiver Identity), 수신단에서 수신한 패킷의 순서번호(SN : Sequency Number), 및 송신단이 전송 에러를 판별하는데 필요한 주기적인 리던던시 검색(CRC : Cyclic Redundancy Check) 코드로 구성된 것을 특징으로 하는 멀티캐스팅 시스템에서의 데이터 전송 방법.
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