KR20050017083A

KR20050017083A - 헤더가 압축된 패킷을 전송하는 네트워크 시스템 및 그의제어방법

Info

Publication number: KR20050017083A
Application number: KR1020030056388A
Authority: KR
Inventors: 방정호; 이지훈; 이성혁; 오세종
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-08-14
Filing date: 2003-08-14
Publication date: 2005-02-21
Also published as: KR100501713B1

Abstract

헤더가 압축된 패킷을 전송하는 네트워크 시스템 및 그의 제어방법이 개시된다. 본 발명에 따른 네트워크는, 기설정된 압축적용 콘택스트에 기초하여 전송대상 패킷의 헤더를 압축하는 송신노드 및 헤더압축된 전송대상 패킷의 헤더를 압축해제할 때 압축적용 콘택스트 및 기설정된 압축해제적용 콘택스트가 상호 불일치인 경우, 전송대상 패킷의 이후에 전송되는 패킷의 수신에 대응하는 MAC계층 ACK신호에 콘택스트불일치 관련정보인 피드백 메시지를 부가(piggyback)하여 이를 송신노드로 전송하는 수신노드를 포함한다. 본 발명에 의하면, 단방향 서비스에서 콘택스트 불일치로 인해 발생되는 문제점을 조속히 해결할 수 있다.

Description

헤더가 압축된 패킷을 전송하는 네트워크 시스템 및 그의 제어방법{A Network system for transmitting packet with header compression and control method thereof}

본 발명은 헤더가 압축된 패킷을 전송하는 네트워크 시스템 및 이의 제어방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 단방향 서비스를 제공하기 위해서 전송되는 패킷의 헤더를 ROHC방식으로 압축하고 이를 전송하는 네트워크 시스템 및 이의 제어방법에 관한 것이다.

근래에 들어서 IP(Internet Protocol) 기술이 급속도로 발전하고 있으며 특히 이동 네트워크(PLMN : Public Land Mobile Network)에서 IP 기술은 많은 장점을 제공하여 활성화되고 있다. 그러나 이동 네트워크에서는 무선 자원이 한정되고 고가이기 때문에 가능한 한 효과적으로 무선 자원을 사용해야 할 것이다.

통상적으로 IP기반 프로토콜들에 수반되는 다양한 헤더 필드는 매우 크고 그에 반해 패이로드(payload)는 상대적으로 작다. 예컨대 데이터가 IPv4(Internet protocol version 4) 망 위에서 전송될 경우 데이터를 포함하는 패킷 헤더의 크기는 40바이트가 된다. 여기서 40바이트는 20바이트의 IPv4 헤더, 8바이트의 사용자 데이터 프로토콜(UDP : User Data Protocol)헤더 및 12바이트의 라우팅 테이블 프로토콜(RTP : routing table protocol) 헤더의 합을 의미한다. 또한 데이터가 IPv6(Internet protocol version 6) 망 위에서 전송될 경우 헤더의 길이는 60바이트에 달한다. 여기서는 20바이트의 IPv4 헤더 대신에 40바이트의 IPv6 헤더가 적용되었다. 그러나 실제로 전송하고자 하는 데이터가 음성데이터인 경우 그 크기가 15 ~ 20 바이트 정도인 점을 감안한다면 IPv4 망에서의 40바이트 및 IPv6망에서의 60바이트에 달하는 헤더 크기는 오버헤드에 해당하여 불합리하게 대역을 낭비하는 결과를 초래한다. 이러한 데이터 전송이 무선 인터페이스의 비트 에러율(BER : Bit Error Rate) 및 업링크 방향과 다운링크 방향의 왕복시간(RTT:Round Trip Times)이 열악한 조건에서 수행된다면 문제가 더욱 심각해 질 수 있다.

이러한 문제점에 대한 해결책으로 인터넷 엔지니어링 태스크 포스(IETF:Internet Engineering Task Force)는 최근에 로버스트 헤더 압축(ROHC:ROrust Header Compression)방식으로 알려진 헤더필드 압축방식을 표준화로 연구하고 있다. ROHC는 헤더의 압축을 위해 만들어진 프로토콜로서, 압축 효율(compression efficiency) 및 강인성(robustness)에 주안점을 두어 만들어진 프로토콜이다.

일반적으로 데이터를 전송하는 서비스는 데이터의 흐름을 기준으로 크게 단방향 서비스와 양방향 서비스로 나누어 진다.

ROHC 방식을 적용하여 양방향 서비스를 제공하기 위해서는 네트워크 시스템 내 단말기 및 액세스 포인터(Access Point:AP)의 각 ROHC 모듈에 ROHC 압축부 및 ROHC 압축해제부가 각각 구비된다. 이러한 구조는 양방향 서비스의 특성상 순방향 및 역방향이 동일한 모습의 채널을 갖고 있다. 양방향 채널 구조를 가질 경우, 한 쪽 방향에서의 압축과 해제가 실패하게 되면 그 결과를 반대쪽 방향의 채널로 피드백할 수 있기 때문에 에러의 복구가 신속하게 수행될 수 있다. 양방향 서비스의 예로는 화상전화, VoIP(Voice over IP) 등을 들 수 있다.

하지만 단방향 채널 구조를 갖는 서비스 상에서 동작하는 ROHC 모듈은 한 쪽 방향에서의 압축과 해제가 실패하게 되더라도 피드백을 보낼 수 있는 반대 방향의 채널이 없기 때문에 에러의 복구는 신속하게 수행될 수 없다. 단지 ROHC 압축부가 주기적으로 콘택스트를 재전송하며, ROHC 압축해제부는 재전송된 콘택스트를 수신해야만 에러를 복구할 수 있다. 따라서 에러 복구는 양방향 채널 구조에 비해 신속하지 못하다는 문제가 있다. 이를 좀더 상세히 설명하기 위해서, ROHC 방식을 적용하여 단방향 서비스를 제공하는 네트워크 시스템에 대해 도 1을 참조하여 설명을 개시한다. 네트워크 시스템은 하나 이상의 AP와 하나 이상의 단말기를 구비하고 이들 사이에서 데이터를 송수신한다. 도 1에서는 단방향성 서비스에서 동작하는 ROHC 모듈의 구조를 간략화한 것으로써 AP(10)는 제1ROHC모듈(12) 및 제1MAC계층 제어부(14)를 포함하고, 제1ROHC모듈(12)은 제1콘택스트 저장부(12a) 및 ROHC 압축부(12b)를 구비한다. 그리고 단말기(20)는 제2ROHC모듈(22) 및 제2MAC계층 제어부(24)를 포함하고 제2ROHC모듈(22)은 제2콘택스트 저장부(22a) 및 ROHC 압축해제부(22b)를 구비한다.

제1콘택스트 저장부(12a)는 압축적용 콘택스트를 저장하고, 제2콘택스트 저장부(22a)는 압축해제적용 콘택스트를 저장한다. 여기서 콘택스트(context)는 압축 및 압축해제의 기준이 되며 데이터 패킷들의 일련번호 및 IP주소 또는 타임 스탬프(time stamp)와 같은 데이터 패킷 흐름을 식별하는 정보를 포함할 수 있다.

소정의 데이터를 전송하고자 할 때 ROHC 압축부(12b)는 제1콘택스트 저장부(12a)에 저장된 압축적용 콘택스트에 기초하여 압축과정을 수행한다. 이와 같이 헤더압축된 패킷은 AP(10)의 제1MAC계층 제어부(14)를 경유하여 단말기(20)의 제2MAC계층 제어부(24)로 전송되며 이때 순방향 채널이 이용된다. 제2MAC계층 제어부(24)는 전송된 패킷을 ROHC 압축해제부(22b)로 전달하고, ROHC 압축해제부(22b)는 전달된 패킷의 헤더를 제2콘택스트 저장부(22a)에 저장된 압축해제적용 콘택스트에 기초하여 압축해제한다. 이때 압축해제적용 콘택스트는 압축적용 콘택스트와 상호 동일함이 요구되며, 동일해야 정상적으로 헤더가 압축해제된다. 단방향 서비스로는 VOD(Video on demand), AOD(Audio on demand), 다양한 패킷 멀티캐스팅(multicasting) 서비스 등을 예로 들 수 있다.

단말기측 콘택스트 및 AP측 콘택스트는 반드시 일치해야 하고, 양쪽 어디에서든 콘택스트를 변화시킬 필요가 있을 때에는 그 변화에 대한 정보를 반드시 상대쪽 ROHC모듈에게 전달해야 한다. 이와 같은 방법을 통해 ROHC 압축부(12b)의 압축적용 콘택스트 및 ROHC 압축해제부(22b)의 압축해제적용 콘택스트의 동기를 맞춘다. 그러나 만약 콘택스트 변화에 대한 정보를 전달하는데 오류가 있어 양 콘택스트가 상호 일치하지 않는 경우에는 성공적으로 전달된 패킷이 제2ROHC모듈(22)의 오동작 즉 압축적용 콘택스트 및 압축해제적용 콘택스트의 상호 불일치로 계속해서 폐기되는 문제가 있다. 물론 이와 같은 문제는 ROHC방식을 적용한 양방향 서비스의 경우, ROHC 압축해제부가 순방향 채널 또는 역방향 채널을 통해 피드백 메시지를 전송함으로써 해결할 수 있다.

그러나 단방향 서비스 구조에서는 기본적으로 양방향 서비스 구조에서의 역방향 채널에 대응되는 채널이 존재하지 않는다. 따라서 이와 같은 역방향 채널의 부재를 보완하고자 초기화 및 리프레쉬(IR : Initiation and Refresh)과정을 도입하였다. 즉 IR과정은 AP(10)로부터 단말기(20)로 주기적으로 ROHC 압축해제부(22b)를 위한 콘택스트를 전송한다. 제2콘택스트 저장부(22a)는 주기적으로 전송된 콘택스트를 업데이트 저장한다.

도 2는 종래의 ROHC방식을 채용하여 단방향 서비스를 제공하는 네트워크 시스템에서 AP로부터 단말기로 패킷이 전송되는 모습을 도시하는 타이밍도로서, IR과정이 적용된 환경을 나타낸 것이다.

여기서 실선은 데이터를 전송하는 패킷(이하 '데이터 패킷'이라고 함)을 의미하고 점선은 콘택스트를 전송하는 패킷(이하 '콘택스트 패킷'이라고 함)을 나타낸다. 또한 상기에서 설명한 바와 같이 IR과정은 소정 주기로 수행된다. 본 도면에서는 6개의 데이터 패킷이 전송된 후에 IR과정이 수행된다고 상정한다.

이하 도 1 및 도 2를 참조하여 설명을 개시하면, AP(10)에서 ROHC방식에 의해 패킷 a는 헤더압축되고, 단말기(20)로 전송된다. 이 경우에는 압축적용 콘택스트 및 압축해제적용 콘택스트가 상호 일치하여 패킷 a의 헤더는 정상적으로 압축해제된다. 따라서 패킷 a의 데이터는 정상적으로 처리된다.

그리고 패킷 b는 콘택스트 패킷으로서 단말기(20)로 전송된다. 전송된 콘택스트는 도 1에서 도시된 제2콘택스트 저장부(22a)에 업데이트 저장되어 새로운 압축해제적용 콘택스트가 된다. 양방향 서비스 즉 양방향 모드의 경우에는 콘택스트 패킷 전송의 성공이나 실패를 역방향 채널을 거쳐 피드백 메시지로 알려주는 반면에, 역방향 채널이 없는 단방향 서비스 즉 단방향 모드의 경우에는 ROHC 압축부는 자신이 전달한 콘택스트 패킷이 성공적으로 전송되었는지 여부를 확인할 방법이 없다. 따라서 단방향 모드에서 콘택스트 패킷이 전송 실패로 폐기되거나 잘못 해석되어 콘택스트가 전혀 다른 모습으로 업데이트되었을 때 ROHC 압축부 및 ROHC 압축해제부의 콘택스트 동기는 손상된다.

다음에 패킷 c는 도 1의 제1콘택스트 저장부(12a)에 저장된 압축적용 콘택스트에 기초하여 헤더압축되어 단말기(20)로 전송된다. 그러나 현재 제2콘택스트 저장부(22a)에 저장된 압축해제적용 콘택스트 즉 패킷 b로부터 전송된 콘택스트가 패킷 c의 압축적용 콘택스트와 상이하다고 상정하면 패킷 c의 헤더는 정상적으로 압축해제를 수행하지 못하고 패킷 c는 폐기된다. 또한 상기에서 설명한 바와 같이 IR과정에 의한 콘택스트 업데이트는 6개의 데이터 패킷의 전송을 주기로 하므로 패킷 d, 패킷 e, 패킷 f, 패킷 g, 패킷 h 및 패킷 i는 패킷 c와 같이 폐기된다.

이와 같이 단방향 서비스에서 IR과정을 적용할 경우 만약 상기와 같이 콘택스트가 상호 불일치되는 문제점이 있는 경우도 주기적으로 콘택스트를 전송/업데이트하여 불일치를 해결할 수 밖에 없었다. 즉 IR과정을 적용할 경우 헤더압축없이 패킷을 전송하는 경우에 비하여 에러률이 매우 높음을 알 수 있다.

요약컨대 헤더압축없이 패킷을 전송하는 경우에는 에러률은 작을 것이다. 그러나 헤더의 크기가 너무 커버려 쓸데없이 대역폭이 낭비되는 문제점이 있다. 그리고 IR과정을 적용할 경우 IR과정 주기를 짧게 한다면 폐기되는 데이터 패킷을 줄일 수 있으나 헤더압축율이 떨어진다는 문제점이 있다. 그리고 빈번한 콘택스트 패킷의 전송은 대역폭 측면에서 불리하게 작용한다. 만약 IR과정 주기를 길게 한다면 폐기되는 데이터 패킷이 늘어나 에러률이 증가한다는 문제점이 있다.

상기 문제점을 해결하고자 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, ROHC방식을 사용하여 AP로부터 단말기로 패킷을 전송하는 단방향서비스에서 압축적용/압축해제적용 콘택스트의 상호 불일치가 발생된 경우 상호 불일치정보를 우선적으로 AP로 전송하여 상호 불일치를 빠르게 복원할 수 있는 네트워크 시스템 및 그의 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 네트워크는 전송대상 패킷의 헤더를 압축/압축해제 기준정보인 콘택스트(context)에 기초하여 압축/압축해제하는 네트워크 시스템에 있어서, 기설정된 압축적용 콘택스트에 기초하여 상기 전송대상 패킷의 헤더를 압축하는 송신노드; 및 헤더압축된 상기 전송대상 패킷의 헤더를 압축해제할 때 상기 압축적용 콘택스트 및 기설정된 압축해제적용 콘택스트가 상호 불일치인 경우, 상기 전송대상 패킷의 이후에 전송되는 패킷의 수신에 대응하는 MAC계층 ACK신호에 콘택스트불일치 관련정보인 피드백 메시지를 부가(piggyback)하여 이를 상기 송신노드로 전송하는 수신노드;를 포함한다.

상기 수신노드는, 상기 압축해제적용 콘택스트를 저장하는 콘택스트저장부; 상기 압축해제적용 콘택스트에 기초하여 상기 전송대상 패킷의 헤더를 압축해제하고, 상기 압축해제 과정 중 상기 압축해제적용 콘택스트 및 상기 압축적용 콘택스트가 상호 불일치로 판단된 경우 상기 피드백 메시지를 생성하는 압축해제부; 및 상기 송신노드로부터 상기 전송대상 패킷을 수신하여 이를 상기 압축해제부로 전송하고, 상기 송신노드로부터 전송된 패킷의 수신에 대응하는 소정의 MAC계층 ACK신호를 생성하여 상기 송신노드로 전송하는 MAC계층 제어부;를 포함하고, 상기 MAC계층 제어부는, 상기 소정의 MAC계층 ACK신호의 전송 전 상기 피드백 메시지의 생성이 검출된 경우 상기 피드백 메시지를 부가시켜 상기 소정의 MAC계층 ACK신호를 생성한다.

상기 수신노드는, 상기 압축적용 콘택스트 및 상기 압축해제적용 콘택스트가 상호 불일치로 판단된 경우, 콘택스트불일치 여부를 표시되도록 구비된 지시자에 콘택스트불일치 상태를 설정하고 상기 피드백 메시지를 일시저장하는 피드백 조정부;를 더 포함하고, 상기 MAC계층 제어부는, 상기 소정의 MAC계층 ACK신호의 전송 전 상기 지시자를 체크하고, 상기 지시자가 콘택스트불일치 상태로 설정된 경우 일시저장된 상기 피드백 메시지를 독출하고, 상기 피드백 메시지를 부가시켜 상기 소정의 MAC계층 ACK신호를 생성한다.

상기 헤더의 압축/압축해제과정은, ROHC(RObustness Header Compression)방식에 기초하여 수행되는 것이 바람직하다.

상기 MAC계층 ACK신호의 프레임은, 듀레이션(Duration) 필드 및 상기 듀레이션 필드의 비트값에 기초하여 생성되는 피드백(feedback) 필드를 포함하고, 상기 피드백 메시지는, 상기 피드백 필드에 설정된다.

상기 전송대상 패킷의 이후에 전송되는 패킷은, 상기 전송대상 패킷의 다음 패킷인 것이 바람직하다.

또한 상기 기술적 과제를 해결하기 위해서 본 발명에 따른 제어방법은, 송신노드에서 수신노드로 전송대상 패킷을 전송하는 서비스를 제공하기 위하여, 상기 전송대상 패킷의 헤더를 압축/압축해제 기준정보인 콘택스트에 기초하여 압축/압축해제하는 네트워크 시스템의 제어방법에 있어서, (a) 상기 송신노드에 기설정된 압축적용 콘택스트에 기초하여 상기 전송대상 패킷의 헤더를 압축하는 단계; (b) 헤더압축된 상기 전송대상 패킷을 상기 수신노드로 전송하는 단계; 및 (c) 전송된 상기 전송대상 패킷의 헤더를 압축해제할 때 상기 수신노드에 기설정된 압축해제적용 콘택스트 및 상기 압축적용 콘택스트가 상호 불일치로 판단된 경우, 상기 전송대상 패킷의 이후에 전송되는 패킷의 수신에 대응되는 MAC계층 ACK신호에 콘택스트불일치 관련정보인 피드백 메시지를 부가(piggyback)하여 이를 상기 수신노드로부터 상기 송신노드로 전송하는 단계;를 포함한다.

더욱이 상기 기술적 과제를 해결하기 위해서 본 발명에 따른 제어방법은, 송신노드에서 수신노드로 전송대상 패킷을 전송하는 서비스를 제공하기 위하여, 상기 전송대상 패킷의 헤더를 압축/압축해제 기준정보인 콘택스트에 기초하여 압축/압축해제하는 네트워크 시스템의 제어방법에 있어서, 상기 송신노드에 기설정된 압축적용 콘택스트에 기초하여 헤더압축된 상기 전송대상 패킷를 수신하는 단계; 상기 수신노드에 기설정된 압축해제적용 콘택스트정보 및 상기 압축적용 콘택스트정보의 상호 일치여부를 판단하는 단계; 상호 불일치로 판단된 경우, 콘택스트불일치 관련정보인 피드백 메시지를 상기 전송대상 패킷의 이후에 전송되는 패킷의 수신에 대응하는 MAC계층 ACK신호에 부가(piggyback)하는 단계; 및 상기 피드백 메시지가 부가된 상기 MAC계층 ACK신호를 상기 송신노드로 전송하는 단계;를 포함한다.

이하 본 발명에 따른 네트워크 시스템 및 그의 제어방법을 일실시예를 들어 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 단말기 및 AP의 내부 구조를 나타낸 블록도이다.

AP(100)는 제1ROHC모듈(120) 및 제1MAC계층 제어부(140)를 포함한다. 그리고 제1ROHC모듈(120)은 제1콘택스트 저장부(122), ROHC 압축부(124) 및 제1피드백 조정부(126)을 포함한다.

단말기(200)로 전송하고자 하는 데이터 패킷에 대해 ROHC 압축부(124)는 제1콘택스트 저장부(122)에 저장된 압축적용 콘택스트에 기초하여 헤더압축한다. 그리고 헤더압축된 데이터 패킷은 제1MAC계층 제어부(140)를 경유하여 단말기(200)로 전송된다. 이때에 데이터 패킷은 순방향 채널을 통해 전송된다.

그리고 단말기(200)로부터 콘택스트 불일치 상태정보 및 압축해제적용 콘택스트 정보를 포함하는 메시지(이하 '피드백 메시지'라고 함)가 부가(piggybacking)된 MAC계층 ACK신호가 AP(100) 내 제1피드백 조정부(126)로 전송된 경우, 제1피드백 조정부(126)는 피드백 메시지 및 압축적용 콘택스트에 기초하여 새로운 콘택스트를 생성한다. 생성된 콘택스트는 ROHC 압축부(124) 및 제1MAC계층 제어부(140)를 거쳐 순방향 채널을 통해 단말기(200)로 전송되어 하기에서 설명될 제2콘택스트 저장부(222)에 업데이트 저장된다.

또한 단말기(200)는 제2ROHC모듈(220) 및 제2MAC계층 제어부(240)를 포함한다. 그리고 제2ROHC모듈(220)은 제2콘택스트 저장부(222), ROHC 압축해제부(224) 및 제2피드백 조정부(226)를 포함한다. 또한 제2피드백 조정부(226)는 플래그(226a)를 구비한다. 플래그(226a)는 ROHC 압축해제부(224)로부터 콘택스트 불일치 상태정보의 전달이 없는 경우에는 거짓으로 설정되고(flag = false), ROHC 압축해제부(224)로부터 콘택스트 불일치 상태정보의 전달이 있는 경우에는 참으로 설정된다(flag = true). 제2MAC계층 제어부(240)는 순방향 채널을 통해 전송된 패킷이 전송된 경우, 전송된 패킷에 대응하여 MAC계층 ACK신호를 AP(100)로 전송한다. AP(100)는 이를 통해 패킷의 전송여부를 확인할 수 있다.

순방향 채널을 통해 전송된 데이터 패킷은 제2MAC계층 제어부(240)를 경유하여 ROHC 압축해제부(224)로 입력되어 압축해제된다. 이때 제2콘택스트 저장부(222)에 저장된 압축해제적용 콘택스트에 기초하여 압축해제된다.

본 발명에 따른 ROHC 압축해제부(224)는 압축해제시 압축적용 콘택스트와 압축해제적용의 상호 일치여부를 판단한다. 상호 일치하는 경우에는 전송된 데이터 패킷은 정상적으로 압축해제되고, 데이터 패킷의 데이터는 정상 처리된다. 그러나 상호 일치하지 않는 경우, ROHC 압축해제부(224)는 제2피드백 조정부(226)의 플래그(226a)를 거짓에서 참으로 설정 변경하고 제2피드백 조정부(226)로 피드백 메시지를 전달하고 제2피드백 조정부(226)는 이를 일시저장한다.

본 발명에 따른 제2MAC계층 제어부(240)는 단말기(200)로 전송된 각 패킷에 대한 MAC계층 ACK신호를 AP(100)로 전송하기 전에 제2피드백 조정부(226)의 플래그(226a)를 체크한다. 체크한 결과, 플래그(226a)가 거짓으로 설정된 경우, 제2MAC계층 제어부(240)는 통상적인 MAC계층 ACK신호를 생성하여 AP(100)로 전송한다. 그러나 체크한 결과, 플래그(226a)가 참으로 설정된 경우, 제2MAC계층 제어부(240)는 제2피드백 조정부(226)에 피드백 메시지를 독출한다. 그리고 제2MAC계층 제어부(240)는 독출된 피드백 메시지에 기초하여 MAC계층 ACK신호를 생성한다. 피드백 메시지가 부가된 MAC계층 ACK신호의 프레임에 대해서는 하기에서 상세히 설명한다. 그리고 피드백 메시지가 부가된 MAC계층 ACK신호는 AP(100)로 전송된다. 본 명세서에서는 이와 같은 MAC계층 ACK신호의 전송을 양방향 서비스에서와 같은 역방향채널을 통한 피드백 메시지의 전송이라고 표현한다. 그리고 이를 가상 역방향 채널이라고 표현한다.

도 4는 본 발명에 따라 피드백 메시지를 부가하기 위한 MAC계층 ACK신호의 프레임 구조를 도시한 것이다.

본 발명에 따른 MAC계층 ACK신호의 프레임 구조는 2바이트의 프레임 제어(frame control) 필드, 2바이트의 듀레이션(duration) 필드, 6바이트의 어드레스(address) 필드, 4바이트의 프레임 검사 순서(FCS : Frame Check Sequence) 필드 및 피드백(feedback) 필드를 포함한다.

통상적인 MAC계층 ACK신호의 기본적인 프레임은 2바이트의 프레임 제어 필드, 2바이트의 듀레이션 필드, 6바이트의 어드레스 필드, 4바이트의 FCS 필드로 구성되어 14바이트의 크기를 갖는다. 그러나 듀레이션 필드의 16비트 중 제15비트를 조정하여 MAC계층 ACK신호의 프레임의 크기를 늘릴 수 있다. 즉 제15비트가 '0'인 경우, 제0 ~ 제14비트의 값은 기본적인 프레임에 부가되는 나머지 바이트를 나타낸다. 이를 이용하여 통상적인 MAC계층 ACK신호에 피드백 메시지를 부가할 수 있다. 예컨대 제0 ~ 제14비트의 값이 20 바이트를 나타낼 경우, 어드레스를 위한 6바이트, FSC를 위한 4바이트 외에 피드백 메시지를 부가하기 위한 피드백 필드가 10바이트 할당된다.

도 5는 본 발명에 따른 네트워크 시스템에서 AP로부터 단말기로 패킷이 전송되는 모습을 도시하는 타이밍도이다. 이하 도 3도 동시에 참조하여 설명을 개시한다.

도 5는 도 2에 적용된 IR과정을 적용하지 않는다. 즉 주기적으로 IR과정을 수행하지 않고 초기에 콘택스트 패킷을 전송하여 소정의 콘택스트를 제2콘택스트 저장부(222)에 업데이트 저장하고 이후에 계속해서 데이터 패킷만을 전송한다. 그리고 전송도중에 콘태스트 불일치 상태가 발견된 경우에 비로소 MAC계층 ACK신호에 피드백 메시지를 전송하여 에러를 복구하는 방법을 적용한다.

패킷 a를 초기에 전송된 콘택스트 패킷이라고 상정한다. 콘택스트 패킷을 통해 전송된 콘택스트는 제2콘택스트 저장부(222)에 업데이트 저장된다.

그리고 데이터 패킷인 패킷 b가 AP(100)로부터 단말기(200)로 전송되고, ROHC 압축해제부(224)는 패킷 b의 헤더를 압축해제하기 위해서 헤더압축에 적용된 압축적용 콘택스트 및 제2콘택스트 저장부(222)에 저장된 압축해제적용 콘택스트의 상호 일치여부를 판단한다. 압축적용 콘택스트 및 압축해제적용 콘택스트가 상호 불일치하다고 상정할 경우 패킷 b는 폐기된다.

그리고 다음에 전송되는 패킷 c도 패킷 b와 동일한 이유로 폐기된다.

그러나 본 발명에 따르면 도 3에서 설명한 바와 같이 패킷 b의 콘택스트 불일치 상태로 인해 패킷 c의 MAC계층 ACK신호 전송시에 피드백 메시지가 부가된다. 다만 패킷 d, 패킷 e 등의 MAC계층 ACK신호에 피드백 메시지가 부가될 수도 있다. 그리고 피드백 메시지가 부가된 MAC계층 ACK신호가 AP(100)로 전송되고, AP(100)는 피드백 메시지에 기초하여 패킷 c' 즉 새로운 콘택스트를 포함한 콘택스트 패킷을 단말기(200)로 전송하게 된다. 전송된 새로운 콘택스트는 제2콘택스트 저장부(222)에 업데이트 저장되고, 그에 따라 이후에 헤더의 압축해제는 새로운 콘택스트에 기초하여 압축해제된다. 그에 따라 이후에 전송되는 패킷 d, 패킷 e, 패킷 f, 패킷 g, 패킷 h, 패킷 i는 정상적으로 처리된다. 본 도면에서는 피드백 메시지가 부가된 MAC계층 ACK신호를 일점쇄선으로 도시하였다. 도 2와 비교하여 폐기되는 패킷이 줄어듦에 따라 무선 자원의 효율적인 사용이 보장된다.

도 6은 본 발명에 따른 네트워크 시스템의 콘택스트 상호 불일치를 우선적으로 복구하기 위한 제어방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.

먼저 데이터 패킷이 전송되기 위해 AP(100) 내의 ROHC 압축부(124)에서 ROHC방식으로 헤더를 압축하고(S300), 헤더압축된 데이터 패킷이 단말기(200)로 전송된다(S310). 그러면 단말기(200)는 헤더압축된 데이터 패킷을 ROHC 압축해제부(224)에 의해 헤더압축해제를 개시한다(S320). 다만 헤더압축해제는 압축적용 콘택스트 및 압축해제적용 콘택스트가 상호 일치하는 경우에만 가능하므로 이의 일치여부를 판단하며(S330), 상호 일치하는 경우에는 전송된 데이터 패킷은 정상적으로 헤더가 압축해제된다(S400). 그러나 상호 불일치하는 경우에는 ROHC 압축해제부(224)는 제2피드백 조정부(226)의 플래그(226a)를 거짓에서 참으로 설정변경시키고, 피드백 메시지를 생성한 후에 이를 제2피드백 조정부(226)에 일시저장 시킨다(S340).

한편, 본 발명에 따른 제2MAC계층 제어부(240)는 압축적용 콘택스트 및 압축해제적용 콘택스트가 상호 불일치하는 경우, MAC계층 ACK신호의 생성시에 피드백 메시지를 부가한다(S350). 이를 분설하면 제2MAC계층 제어부(240)는 전송된 패킷에 대응한 MAC계층 ACK신호를 전송하기 전에 제2피드백 조정부(226)의 플래그(226a)를 체크한다(S352). 체크한 결과, 플래그가 거짓으로 설정된 경우에는 제2MAC계층 제어부(240)는 통상적인 MAC계층 ACK신호를 생성하여 AP(100)로 전송하고, 플래그(226a)가 참으로 설정된 경우에는 제2MAC계층 제어부(240)는 제2피드백 조정부(226)에 일시저장된 피드백 메시지를 독출하고(S354), MAC계층 ACK신호 생성시에 독출된 피드백 메시지를 부가한다(S356).

그리고 제2MAC계층 제어부(240)는 MAC계층 ACK신호에 부가된 피드백 메시지를 AP(100)로 전송한다(S360). AP(100)는 이에 기초하여 새로운 콘택스트를 생성하여 이를 포함한 콘택스트 패킷을 단말기(200)로 전송한다(S360,S370). 그리고 전송된 새로운 콘택스트는 제2콘택스트 저장부(222)에 업데이트 저장되고, 이후에 전송되는 데이터 패킷의 헤더는 이에 기초하여 압축해제되어 정상처리된다(S390,S400).

이상과 같이, 본 발명에 의할 경우 ROHC방식을 적용하는 단방향 서비스에서 기존부터 존재한 MAC계층 ACK신호의 전송을 가상 역방향 채널화함으로써 단말기에의 콘택스트 불일치 상태정보를 AP로 전송하여 한정된 무선 자원을 효율적으로 이용할 수 있는 장점이 있다.

또한 종래의 ROHC방식을 적용한 단방향 서비스에서 콘택스트 불일치로 인해 발생되는 문제점을 조속히 해결할 수 있다. 즉 단방향 서비스에서 단말기에서의 피드백 메시지를 MAC계층 ACK신호에 부가함으로써 콘택스트 불일치 상태정보를 우선적으로 AP로 전송할 수 있다. 이를 통해 단말기 및 AP 사이의 콘택스트 불일치를 조속히 해결할 수 있다.

또한 본 발명에 의할 경우 IR과정을 적용할 경우에 비하여 동일한 헤더 압축율을 유지하면서도 더 적은 에러율을 유지할 수 있는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하고 있으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 종래의 단말기 및 AP의 내부 구조를 도시한 블록도,

도 2는 종래의 단방향 서비스를 제공하는 네트워크 시스템에서 AP로부터 단말기로 패킷이 전송되는 모습을 도시하는 타이밍도,

도 3은 본 발명에 따라 단말기 및 AP의 내부 구조를 도시한 블록도,

도 4는 본 발명에 따라 피드백 메시지를 부가하기 위한 MAC계층 ACK신호의 프레임 구조를 도시한 것,

도 5는 본 발명에 따라 단방향 서비스를 제공하는 네트워크 시스템에서 AP로부터 단말기로 패킷이 전송되는 모습을 도시하는 타이밍도, 그리고

<도면의 주요 부호에 대한 설명>

100:액세스 포인터(AP) 120:제1ROHC모듈

122:제1콘택스트 저장부 124:ROHC 압축부

126:제1피드백 조정부 140:제1MAC계층 제어부

200:단말기 220:제2ROHC모듈

222:제2콘택스트 저장부 224:ROHC 압축해제부

226:제2피드백 조정부 226a:플래그

240:제2MAC계층 제어부

Claims

전송대상 패킷의 헤더를 압축/압축해제 기준정보인 콘택스트(context)에 기초하여 압축/압축해제하는 네트워크 시스템에 있어서,

기설정된 압축적용 콘택스트에 기초하여 상기 전송대상 패킷의 헤더를 압축하는 송신노드; 및

헤더압축된 상기 전송대상 패킷의 헤더를 압축해제할 때 상기 압축적용 콘택스트 및 기설정된 압축해제적용 콘택스트가 상호 불일치인 경우, 상기 전송대상 패킷의 이후에 전송되는 패킷의 수신에 대응하는 MAC계층 ACK신호에 콘택스트불일치 관련정보인 피드백 메시지를 부가(piggyback)하여 이를 상기 송신노드로 전송하는 수신노드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
제1항에 있어서,

상기 수신노드는,

상기 압축해제적용 콘택스트를 저장하는 콘택스트저장부;

상기 압축해제적용 콘택스트에 기초하여 상기 전송대상 패킷의 헤더를 압축해제하고, 상기 압축해제 과정 중 상기 압축해제적용 콘택스트 및 상기 압축적용 콘택스트가 상호 불일치로 판단된 경우 상기 피드백 메시지를 생성하는 압축해제부; 및

상기 송신노드로부터 상기 전송대상 패킷을 수신하여 이를 상기 압축해제부로 전송하고, 상기 송신노드로부터 전송된 패킷의 수신에 대응하는 소정의 MAC계층 ACK신호를 생성하여 상기 송신노드로 전송하는 MAC계층 제어부;를 포함하고,

상기 MAC계층 제어부는, 상기 소정의 MAC계층 ACK신호의 전송 전 상기 피드백 메시지의 생성이 검출된 경우 상기 피드백 메시지를 부가시켜 상기 소정의 MAC계층 ACK신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
제2항에 있어서,

상기 수신노드는, 상기 압축적용 콘택스트 및 상기 압축해제적용 콘택스트가 상호 불일치로 판단된 경우, 콘택스트불일치 여부를 표시되도록 구비된 지시자에 콘택스트불일치 상태를 설정하고 상기 피드백 메시지를 일시저장하는 피드백 조정부;를 더 포함하고,

상기 MAC계층 제어부는, 상기 소정의 MAC계층 ACK신호의 전송 전 상기 지시자를 체크하고, 상기 지시자가 콘택스트불일치 상태로 설정된 경우 일시저장된 상기 피드백 메시지를 독출하고, 상기 피드백 메시지를 부가시켜 상기 소정의 MAC계층 ACK신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
제1항에 있어서,

상기 헤더의 압축/압축해제과정은, ROHC(RObustness Header Compression)방식에 기초하여 수행되는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
제1항에 있어서,

상기 MAC계층 ACK신호의 프레임은, 듀레이션(Duration) 필드 및 상기 듀레이션 필드의 비트값에 기초하여 생성되는 피드백(feedback) 필드를 포함하고,

상기 피드백 메시지는, 상기 피드백 필드에 설정되는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
제1항에 있어서,

상기 전송대상 패킷의 이후에 전송되는 패킷은, 상기 전송대상 패킷의 다음 패킷인 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
송신노드에서 수신노드로 전송대상 패킷을 전송하는 서비스를 제공하기 위하여, 상기 전송대상 패킷의 헤더를 압축/압축해제 기준정보인 콘택스트에 기초하여 압축/압축해제하는 네트워크 시스템의 제어방법에 있어서,

(a) 상기 송신노드에 기설정된 압축적용 콘택스트에 기초하여 상기 전송대상 패킷의 헤더를 압축하는 단계;

(b) 헤더압축된 상기 전송대상 패킷을 상기 수신노드로 전송하는 단계; 및

(c) 전송된 상기 전송대상 패킷의 헤더를 압축해제할 때 상기 수신노드에 기설정된 압축해제적용 콘택스트 및 상기 압축적용 콘택스트가 상호 불일치로 판단된 경우, 상기 전송대상 패킷의 이후에 전송되는 패킷의 수신에 대응되는 MAC계층 ACK신호에 콘택스트불일치 관련정보인 피드백 메시지를 부가(piggyback)하여 이를 상기 수신노드로부터 상기 송신노드로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
제7항에 있어서,

상기 (c)단계는,

(c1) 상기 압축해제적용 콘택스트정보 및 상기 압축적용 콘택스트정보의 상호 일치여부를 판단하는 단계;

(c2) 상호 불일치로 판단된 경우, 상기 피드백 메시지를 상기 전송대상 패킷의 이후에 전송되는 패킷의 수신에 대응하는 MAC계층 ACK신호에 부가하는 단계; 및

(c3) 상기 피드백 메시지가 부가된 상기 MAC계층 ACK신호를 상기 수신노드로부터 상기 송신노드로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
제7항에 있어서,

상기 헤더의 압축/압축해제과정은, ROHC(RObustness Header Compression)방식에 기초하여 수행되는 것을 특징으로 하는 제어방법.
제7항에 있어서,

상기 MAC계층 ACK신호의 프레임은, 듀레이션(Duration) 필드 및 상기 듀레이션 필드의 비트값에 기초하여 생성되는 피드백(feedback) 필드를 포함하고,

상기 피드백 메시지는, 상기 피드백 필드에 설정되는 것을 특징으로 하는 제어방법.
제7항에 있어서,

상기 전송대상 패킷의 이후에 전송되는 패킷은, 상기 전송대상 패킷의 다음 패킷인 것을 특징으로 하는 제어방법.
송신노드에서 수신노드로 전송대상 패킷을 전송하는 서비스를 제공하기 위하여, 상기 전송대상 패킷의 헤더를 압축/압축해제 기준정보인 콘택스트에 기초하여 압축/압축해제하는 네트워크 시스템의 제어방법에 있어서,

상기 송신노드에 기설정된 압축적용 콘택스트에 기초하여 헤더압축된 상기 전송대상 패킷를 수신하는 단계;

상기 수신노드에 기설정된 압축해제적용 콘택스트정보 및 상기 압축적용 콘택스트정보의 상호 일치여부를 판단하는 단계;

상호 불일치로 판단된 경우, 콘택스트불일치 관련정보인 피드백 메시지를 상기 전송대상 패킷의 이후에 전송되는 패킷의 수신에 대응하는 MAC계층 ACK신호에 부가(piggyback)하는 단계; 및

상기 피드백 메시지가 부가된 상기 MAC계층 ACK신호를 상기 송신노드로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어방법.