KR20050049019A - 멀티미디어 데이터 전송을 위한 전송율 조절 방법 및장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버퍼에 저장된 데이터를 전송하는 송신단과 상기 송신측으로부터 전달된 데이터를 수신하는 수신단으로 구성된 통신 시스템에서, 상기 송신단에서 상기 저장된 데이터를 전송하기 위한 데이터 레이트를 결정함에 있어서, 계산된 라운드 트립 타임(RTT)과 수신단으로부터 전송된 패킷 오류율을 고려하여 네트웍 상태를 분류하고, 각 단계에 따라 데이터 레이트를 결정하고, 상기 결정된 데이터 레이트를 이용하여 버퍼에 저장된 데이터를 전송한다.

Description

멀티미디어 데이터 전송을 위한 전송율 조절 방법 및 장치{RATE CONTROL APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING MULTIMEDIA DATA}

본 발명은 패킷 데이터 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 멀티미디어 데이터를 전송/수신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로 이동통신시스템은 음성, 데이터 등의 정보를 무선망을 통해 서비스하는 시스템을 통칭하며, 이러한 이동통신시스템은 다중화 방식에 의해 구분되어 질 수 있다. 상기 이동통신시스템은 음성신호의 송/수신을 위주로 하는 IS-95 규격에서 발전하여, 음성뿐만 아니라 고속 데이터의 전송이 가능한 IMT-2000 규격으로 논의되고 있다. 상기 IMT-2000 규격에서는 고품질의 음성, 동화상, 인터넷 검색 등의 서비스를 목표로 하고 있다.

전술한 바와 같이 이동통신시스템은 음성, 데이터 등의 정보를 서비스하기 위한 다양한 방안이 구현되고 있는데, 그 대표적인 예가 서킷통신 시스템과 패킷통신 시스템으로 구분할 수 있다. 이러한 이동통신시스템은 음성, 데이터 등의 정보를 보다 효율적으로 전송할 수 있는 구성이 요구된다. 이런 요구는 보다 다양한 서비스가 이루어지는 추세에 따라 전송되는 데이터 량이 증가할 것으로 예상되는 차세대 이동통신시스템(IMT-2000)에서는 보다 절실해 질 것이다.

또한 인터넷에서 음성이나 영상과 같은 실시간성의 멀티미디어 데이터가 많은 응용 프로그램에서 이용되고 있으며 급속도로 증가하고 있는 추세에 있다. 대용량 데이터를 갖는 파일 전송과 달리 상기 멀티미디어 데이터는 전송지연, 패킷손실, 네트워크 대역폭의 변화 등에 민감한 특성을 갖고 있다. 그러므로 응용프로그램에서 높은 수준의 서비스 품질을 유지하기 위해 데이터 전송율을 조절하는 것이 매우 중요하다. 즉 데이터 전송율을 고정시킬 경우 네트워크 대역폭을 낭비를 초래하거나, 혼잡을 가중시키는 결과를 불러올수 있다.

따라서 송신단은 네트워크 환경을 파악하고, 상기 파악된 네트워크 환경에 따라 전송율을 조절하는 것이 바람직하다. 상기 조절된 전송율을 이용하여 전송할 데이터를 전송한다. 상기 네트워크 환경이 혼잡한 상황이면 데이터 전송율을 감소시키고, 네트워크 환경이 혼잡하지 않은 상황이면 데이터 전송율을 증가시켜야한다.

도 1은 일반적인 이동통신 시스템의 구조를 도시하고 있다. 이하 상기 도 1을 이용하여 이동통신 시스템의 구조에 대해 상세하게 알아본다. 상기 이동통신 시스템은 단말(100)과 기지국(102), 무선 접속망(Radio Access Network: RAN)(104), SSGN(106), GGSN(108), 네트워크(110), 미디어 서버(112)로 구성된다. 상기 단말(100)은 기지국(102)으로부터 전송된 데이터를 수신하며, 전송할 데이터를 기지국(102)으로 전송한다. 상기 기지국(102)은 RAN(104)으로부터 전달받은 데이터를 단말(100)로 전송하거나, 상기 단말(100)로부터 전송받은 데이터를 RAN(104)으로 전달한다. 상기 기지국(102)이 전달한 데이터는 RAN(104), SGSN(106), GGSN(018), 네트워크(110)를 거쳐 미디어 서버(112)로 전달된다. 상기 미디어 서버(112)는 상기 단말(100)로 전송할 데이터를 네트워크(110), GGSN(108), SGSN(106), RAN(104)을 거쳐 기지국(102)으로 전달한다.

상기한 바와 같이 최근에는 고정된 전송율로 멀티미디어 데이터를 전송하는 것이 아니라 네트워크의 상태에 따라 가변적으로 전송율을 조정하기 위한 방안들이 제시되고 있다. 상기 방안 중의 하나가 전송율 적응 프로토콜(Rate Adaptation Protocol: RAP)이다. 상기 RAP에서 데이터 전송율은 선형적으로 증가하며, 기하급수적으로 감소한다. 하지만 상기 RAP 방식에서 데이터 전송율의 변동폭이 크다는 단점을 가지고 있다. 상기 데이터 전송율의 변동폭이 증대로 인해 안정된 데이터 송수신을 수행할 수 없는 문제점을 가지게 된다. 따라서 상기 문제점을 해결하기 위한 방안이 논의된다.

따라서 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 네트워크 상황을 실시간으로 고려하고, 상기 고려된 네트워크 상황에 따라 데이터 전송율을 달리 설정하는 장치 및 방법을 제안함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 네트워크 상황에 따라 데이터 전송율을 달리 설정함으로서 네트워크 상에서 유실되는 패킷의 양을 감소시킬 수 있는 장치 및 방법을 제안함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 유실되는 패킷의 양을 최소화함으로서 네트워크의 효율을 증대시킬 수 있는 장치 및 방법을 제안함에 있다.

상기 본 발명의 목적들을 이루기 위해 버퍼에 저장된 데이터를 전송하는 송신단과 상기 송신측으로부터 전달된 데이터를 수신하는 수신단으로 구성된 통신 시스템에서, 상기 송신단에서 상기 저장된 데이터를 전송하기 위한 데이터 레이트를 결정하는 방법에 있어서, 계산된 라운드 트립 타임(RTT)과 수신단으로부터 전송된 패킷 오류율을 고려하여 데이터 레이트를 결정하는 과정과, 상기 결정된 데이터 레이트를 이용하여 버퍼에 저장된 데이터를 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 목적들을 이루기 위해 버퍼에 저장된 데이터를 전송하는 송신단과 상기 송신측으로부터 전달된 데이터를 수신하는 수신단으로 구성된 통신 시스템에서, 상기 송신단에서 상기 저장된 데이터를 전송하기 위한 데이터 레이트를 결정하는 장치에 있어서, 수신된 데이터 패킷에 대한 패킷 오류율을 전송하는 수신단과, 계산된 라운드 트립 타임(RTT)과 수신된 패킷 오류율을 고려하여 데이터 레이트를 결정하고, 상기 결정된 데이터 레이트를 이용하여 버퍼에 저장된 데이터를 전송하는 송신단으로 구성됨을 특징으로 한다.

이하 본 발명이 바람직한 실시 예를 첨부한 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 네트워크 상에서 유실되는 패킷의 양과 라운트 트립 타임(Round Trip Time: RTT)을 고려하여 데이터 레이트를 결정하는 방안을 제안한다. 도 2는 본 발명에 따른 네트워크의 구조를 도시한 도면이다. 이하 상기 도 2를 이용하여 본 발명에 따른 네트워크의 구조에 대해 상세하게 알아본다. 상기 도 2는 송신단(미디어 서버)(200)과 수신단(미디어 클라이언트)(220) 으로 구성된다. 상기 송신단(200)은 서버 제어기(202), 전송율 조절기(204), 전송버퍼(206), 피드백(Feedback) 제어기(208)로 구성된다. 상기 수신단(220)은 클라이언트 제어기(222), 미디어 플레이어(224), 재생버퍼(226), 수신버퍼(228), 피드백 제어기(230)로 구성된다. 이하 먼저 송신단(200)에 대해 알아본 후 수신단(220)에 대해 알아보기로 한다.

상기 서버 제어기(202)는 송신단(200)의 구성 각각에 대한 제어 동작을 수행한다. 상기 전송율 제어기(204)는 파악한 네트워크 상태에 따라 멀티미디어 데이터의 전송율을 조절하는 기능을 수행한다. 상기 전송율 제어기(204)에 대한 상세한 동작은 후술하기로 한다. 상기 전송 버퍼(206)는 전송할 멀티미디어 데이터를 패킷 형태로 전환하고, 상기 패킷 형태로 전환한 멀티미디어 데이터를 임시 저장한다. 상기 저장된 패킷 형태의 멀티미디어 데이터는 상기 전송율 조절기(204)로부터 전달된 데이터 전송율에 따라 네트워크 인터페이스(240)를 통해 수신단(220)으로 전송한다. 상기 피드백 제어기(208)는 네트워크 상태를 파악하기 위한 제어 패킷을 전송하고, 상기 전송된 제어 패킷에 대한 제어 응답 패킷을 수신한다. 상기 피드백 제어기(208)는 상기 수신된 제어 응답 패킷에 대한 정보는 서버 제어기(202)로 전달한다. 상기 서버 제어기(202)는 전달받은 제어 응답 패킷에 대한 정보를 이용하여 데이터 전송율을 결정하고, 상기 결정된 데이터 전송율을 전송율 조절기(204)로 전달한다. 상기 방안 이외에 상기 피드백 제어기(208)가 상기 수신된 제어 응답 패킷을 분석하고, 상기 분석한 정보를 이용하여 데이터 전송율을 결정한다. 상기 피드백 제어기(208)는 상기 결정된 데이터 전송율을 서버 제어기(202)로 전달한다. 상기 도 2에서는 도시하고 있지 않지만 피드백 제어기(208)는 결정된 데이터 전송율을 전송율 조절기(204)로 직접 전달할 수 도 있다. 미디어 저장 시스템(210)은 수신단(220)으로 전송할 영상 및 음성과 같은 멀티미디어 데이터를 저장하고 있는 시스템이다.

상기 송신단(200)이 전송한 패킷 데이터는 수신단(220)에서 수신된다. 상기 수신버퍼(228)는 상기 전송버퍼(206)가 전송한 데이터를 수신하고, 상기 수신한 패킷 데이터를 임시 저장하는 기능을 수행한다. 상기 재생버퍼(226)는 수신버퍼(228)로부터 전달받은 패킷을 재생시키기 위해 재생시간에 맞추어 버퍼링한다. 상기 미디어 플레이어(224)는 카메라나 모니터, 스피커를 이용하여 원래 영상 및 음성으로 복원하여 재생하는 기능을 수행한다. 상기 클라이언트 제어기(222)는 미디어 플레이어(224) 및 피드백 제어기(230)를 제어하는 기능을 수행한다.

상기 피드백 제어기(230)는 상기 전달받은 제어 패킷에 대한 제어 응답 패킷을 생성하고, 상기 생성된 제어 응답 패킷을 송신단(200)으로 전송하는 기능을 수행한다. 상기 피드백 제어기(230)는 상기 제어 응답 패킷을 생성하기 위해 상기 클라이언트 제어기(222)로부터 수신버퍼(228)에서 수시한 패킷에 대한 정보를 전달한다. 상기 클라이언트 제어기(222)로부터 상기 제어 패킷 응답을 생성하기 위해 전달받는 정보에 대해서는 후술하기로 한다. 상기 도 2에서는 전송퍼버(206)로부터 전송되는 패킷과 피드백 제어기(208)로부터 전송되는 패킷이 서로 다른 경로를 통해 전송되는 것으로 도시되어 있지만 하나의 구성으로 상기 미디어 저장 시스템(210)에 저장되어 있는 패킷과 제어 패킷을 전송할 수 있음은 자명하다. 상기 송신단(200)은 상기 미디어 저장 시스템(210)에 저장되어 있는 패킷과 제어 패킷을 구별하기 위한 식별자를 부가하여 전송한다.

도 3은 본 발명에 따른 송신단의 피드백 제어기에서 전송되는 제어 패킷을 도시하고 있다. 상기 송신단의 피드백 제어기로부터 전송된 제어 패킷은 수신단의 피드백 제어기로 전달된다. 상기 수신단의 피드백 제어기는 전달받은 제어 패킷에 대한 응답인 제어 응답 패킷을 전송한다. 상기 도 3에 의하면 송신단의 피드백 제어기는 RTT 주기로 제어 패킷을 전송한다. 상기 수신단의 피드백 제어기는 상기 송신단의 피드백 제어기가 전송한 제어 패킷을 수신함과 동시에(또는 일정 시간 후에) 제어 응답 패킷을 전송한다. 상기 도 3에 의하면 상기 송신단은 피드백 제어기로부터 전송되는 제어패킷 이외에 전송버퍼로부터 전송되는 패킷들을 도시하고 있다. 물론 상기 전송버퍼로부터 전송되는 패킷들 중 일부는 수신단에서 수신되지만, 나머지는 네트워크 상에서 유실되는 경우가 발생한다. 따라서 상기 유실되는 패킷의 양에 따라 데이터 전송율을 변경하여야 한다. 이하 제어 패킷을 전송한 송신단의 피드백 제어기가 수신한 제어 응답 패킷을 이용하여 RTT를 계산하는 방법에 대해 알아본다.

1. 송신단(200)의 피드백 제어기는 제어 패킷을 전송함과 동시에 상기 전송시점( )을 기록한다.

2. 수신단의 피드백 제어기는 상기 제어 패킷의 수신시점( )과 상기 제어 패킷에 대한 응답인 제어 응답 패킷의 전송시점( )을 상기 제어 응답 패킷에 포함시켜 상기 송신단 피드백 제어기로 전달한다.

3. 상기 송신단 피드백 제어기는 상기 제어 응답 패킷의 수신시점( )을 기록한다.

4.

상기 송신단의 피드백 제어기는 상기한 바와 같은 방법으로 RTT를 측정하게 된다. 이하 상기 수신단의 피드백 제어기가 전송하는 제어 응답 패킷에 포함되는 정보에 대해 알아본다. 상기 제어 응답 패킷에 포함되는 정보에는 패킷 손실율이 있다. 상기 패킷 손실율은 상기 클라이언트 제어기가 상기 수신단의 피드백 제어기로 전달하거나, 상기 클라이언트 제어기가 전달한 정보를 이용하여 수신단의 피드백 제어기가 생성할 수 있다.

이하, 상기 클라이언트 제어기가 패킷 손실율을 계산하는 과정에 대해 알아본다. 상기 클라이언트 제어기는 상기 수신단의 피드백 제어기가 제어 응답 패킷을 전송한 후 상기 제어 패킷이 수신될 때까지 상기 수신버퍼로 수신된 패킷의 개수를 분석한다. 상기 클라이언트 제어기는 수신된 패킷에 포함되어 있는 패킷에 대응되는 패킷 번호를 이용하여 송신단에서 송신한 패킷의 개수를 추정한다. 상기 클라이언트 제어기는 송신단에서 송신한 패킷의 개수와 수신한 패킷의 개수를 이용하여 패킷 손실율을 계산한다. 하기 〈수학식 1〉은 패킷 손실율을 계산하는 수식이다.

패킷 손실율=(송신 패킷의 개수-수신 패킷의 개수)/송신패킷의 개수

일예로 상기 송신 패킷의 개수가 10개이고, 수신패킷의 개수가 8개라면 상기 패킷 손실율은 0.2가 된다.

이하, 송신단에서 데이터 레이트를 결정하는 과정에 대해 알아본다. 송신단은 계산된 RTT들 중에서 가장 작은 값을 갖는 RTT를 선택한다. 이하 상기 가장 작은 값을 갖는 RTT를 기본 RTT(base RTT)라 한다. 상기 기본 RTT는 네트워크 상황이 가장 양호한 상태에서 계산된 값임을 알 수 있다. 즉, 상기 네트워크가 상황이 양호할수록 RTT값은 작아지며, 상기 네트워크 상황이 블량할수록 RTT값은 커지게 된다. 상기 기본 RTT와 현재 데이터 레이트를 이용하여 네트워크 상황이 양호할 경우에서 전송 가능한 패킷의 개수를 구한다. 하기 〈수학식 2〉는 네트워크 상황이 양호할 경우에서 전송 가능한 패킷의 개수를 구하는 수식을 나타내고 있다.

Expected = Current Rate/ base RTT

상기 Expected는 네트워크 상황이 양호할 경우에서 전송 가능한 패킷의 수를 나타내며, 상기 Current Rate는 현재 데이터 레이트를 의미한다. 또한 상기 송신단은 현 상황에서 전송 가능한 패킷의 개수를 구한다. 하기 〈수학식 3〉은 현 상황에서 전송 가능한 패킷의 개수를 구하는 수식을 나타내고 있다.

Actual = Current Rate/Current RTT

상기 Actual는 현 상황에서 전송 가능한 패킷의 수를 나타내며, 상기 Current RTT는 현재 RTT를 의미한다. 이후, 상기 송신단은 상기 Expected와 Actual을 이용하여 Expected와 Actual의 데이터 레이트 구하고, 상기 구한 데이터 레이트의 차이를 계산한다. 하기 〈수학식 4〉는 상기 데이터 레이트의 차이를 계산하는 수식이다.

Diff= Expected Rate - Actual Rate

상기 Expected Rate는 네트워크 상황이 양호할 경우에 사용 가능한 데이터 레이트를 의미하며, 상기 Actual Rate는 현 상황에서의 데이터 레이트를 의미한다. 상기 Diff의 값이 작을수록 네트워크 상황이 양호함을 의미한다. 본 발명은 상기 Diff의 크기에 따라 데이터 레이트를 결정한다.

또한 본원 발명은 상기한 바와 같이 패킷 손실율을 이용하여 데이터 레이트를 결정한다. 이하 상기 패킷 손실율을 이용하여 데이터 레이트를 결정하는 방안에 대해 설명한다. 상기 패킷 손실율이 높다는 것은 네트워크 상황이 불량함을 의미한다. 따라서 데이터 레이트를 감소시킨다. 또한 일정시간동안 제어 응답 패킷이 수신되지 않을 경우에도 데이터 레이트를 감소시킨다. 상기 일정시간은 사용자의 설정에 따라 임의로 조절할 수 있다. 이하 상기 일정시간을 재전송 타임아웃(Re-transmission Timeout: RTO)라 한다. 하기 〈수학식 5〉는 상기 RTO를 계산하는 수식을 나타낸다.

RTO =β* ARTT

상기 β는 사용자가 설정하는 임의의 값을 의미한다. 상기 ARTT는 일정 시간동안 RTT들의 평균을 의미한다. 상기 ARTT는 하기 〈수학식 6〉에 의해 구할 수 있다.

ARTT(i) = (1-α)*ARTT(i-1) + α* RTT

상기 ARTT(i)는 현 상황에서의 RTT를 의미하며, 상기 ARTT(i-1)은 이전 단계에서 까지 평균 RTT를 의미한다. 상기 α는 사용자가 임의로 설정하는 0 내지 1사이의 어느 하나의 값을 갖는다. 상기 α의 값에 따라 현 상황에서의 RTT값이 달라지나, 일반적으로 α의 값을 크게 하여 현재 RTT에 대한 가중치를 크게 하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명에 따른 수신단에서 패킷 손실율을 계산하는 과정을 도시하고 있다. 이하 상기 도 4를 이용하여 본 발명에 따른 수신단에서 패킷 손실율을 계산하는 과정에 대해 알아본다. 400단계에서 상기 수신단은 제어 응답 패킷을 전송한다. 402단계에서 상기 수신단은 상기 제어 응답 패킷 전송 후 수신버퍼로 패킷을 수신하였는지 판단한다. 상기 수신버퍼로 패킷을 수신하였으면 404단계로 이동하고, 상기 수신버퍼로 패킷을 수신하지 않았으면 402단계로 재 이동한다.

404단계에서 상기 수신단은 수신된 패킷에 대응되는 패킷 번호를 저장한다. 406단계어서 제어 패킷을 수신하였는지 여부를 판단한다. 상기 판단 결과 제어 패킷을 수신하였으면 408단계로 이동하고, 상기 판단 결과 제어 패킷을 수신하지 않았으면 402단계로 이동한다. 408단계에서 상기 수신단은 패킷 손실율을 계산하고, 상기 계산된 패킷 손실율을 저장한다. 상기 패킷 손실율은 상기 〈수학식 1〉과 같이 구할 수 있다. 상기 패킷 손실율을 계산하기 위한 송신 패킷의 개수는 상기 400단계의 제어 응답 패킷 전송 후 처음으로 수신되는 패킷에 대응되는 번호와 상기 제어 패킷이 수신되기 직전에 수신된 패킷에 대응되는 번호의 차를 이용하여 구한다. 상기 수신 패킷의 개수는 실제 수신된 패킷의 개수를 의미한다.

410단계에서 상기 수신단은 계산된 패킷 손실율을 제어 응답 패킷에 삽입하고, 400단계로 이동하여 상기 제어 응답 패킷을 전송한다.

도 5는 본 발명에 따른 송신단에서 전송율을 결정하는 과정을 도시하고 있다. 이하 상기 도 5를 이용하여 본 발명에 따른 송신단에서 전송율을 결정하는 과정에 대해 알아본다. 500단계에서 상기 송신단은 제어 응답 패킷을 수신하였는지 여부를 판단한다. 상기 판단 결과 제어 응답 패킷을 수신하였으면 502단계로 이동하고, 제어 응답 패킷을 수신하지 않았으면 518단계로 이동한다. 이하 제어 응답 패킷을 수신한 경우에 대해 먼저 알아본다. 상기 502단계에서 상기 송신단은 현재 시간을 "0"으로 설정함과 동시에 제어 패킷을 전송한다. 504단계에서 상기 송신단은 상기 수신된 제어 응답 패킷에 포함되어 있는 패킷손실율을 분석한다. 상기 판단 결과 상기 패킷 손실율이 설정값보다 높으면 522단계로 이동하고, 상기 패킷 손실율이 설정값보다 낮으면 506단계로 이동한다. 하기 <표 1>에서 패킷 손실 또는 제어 패킷의 손실이 생길 경우에 따라 전송율을 결정하는 예시를 함께 나타내고 있다. 상기 도 5에서 상기 설정값은 사용자의 선택에 따라 달리 지정할 수 있다. 하지만 상기 전송하고자 하는 멀티미디어 데이터가 높은 신뢰성을 요구하는 경우에는 상기 설정치를 낮게 설정한다.

상기 506단계에서 상기 송신단은 상기 제어 응답 패킷의 수신시각과 상기 제어 응답 패킷에 포함되어 있는 정보를 이용하여 diff를 계산한다. 상기 diff를 계산하는 과정에 대해서는 상기 〈수학식 2〉내지 〈수학식 4〉를 이용하여 구할 수 있다. 510단계에서 상기 diff와 사용자 설정한 값을 비교한다. 상기 도 5에서 사용자가 설정한 세 개의 값을 보이고 있다 즉, 상기 세 개의 설정값은 a, b, c (a＜b＜c)이다.

상기 diff가 a보다 작으면 516단계로 이동하고, 상기 diff가 c보다 크면 510단계로 이동한다. 상기 diff가 b보다 크고 c보다 작으면 512단계로 이동한다. 상기 diff가 a보다 크고 b보다 작으면 514단계로 이동한다. 상기 510계에서 상기 송신단은 이전에 사용한 전송율보다 선형적으로 감소된 전송율을 설정한다. 상기 512단계에서 상기 송신단은 이전에 사용한 전송율보다 선형적으로 증가된 전송율을 설정한다. 상기 514단계에서 상기 송신단은 이전에 사용한 전송율을 유지한다. 상기 516단계에서 상기 송신단은 이전에 사용한 전송율보다 지수적으로 증가된 전송율을 설정한다.

상기 도 5에서는 세 개의 값을 설정하고, 상기 설정된 값과 Diif를 비교하였지만 상기 설정값의 개수는 사용자의 선택에 따라 달리질 수 있다. 즉, 사용자의 선택에 따라 상기 설정값의 개수를 3개로 지정할 수 있다. 사용자는 a, b, c 개의 값과 diff를 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 전송율을 결정할 수 있다. 하기 〈표 1〉은 3개의 설정값과 diff에 따라 전송율을 결정하는 일예를 나타내고 있다.

상태 천이 조건	상태	결정된 전송율
패킷 손실유 or 제어패킷 손실유	혼잡	기하급수적 감소
diff＞c	약간 혼잡	선형적 감소
b≤diff≤c	부하	유지
a≤diff＜b	약간 무부하	선형적 증가
diff＜a	무부하	지수적 증가

상기 518단계에서 상기 송신단은 현 시간과 상기 제어 패킷을 전송한 시간의 차(이하 "h"라 한다.)이를 구한다. 상기 차이의 값(h)과 4*RTT의 값을 비교한다. 상기 비교 결과 상기 차이(h)가 4*RTT보다 작으면 524단계로 이동하고, 상기 차이(h)가 4*RTT보다 작지 않으면 520단계로 이동한다. 상기 520단계에서 상기 송신단은 현재 시간을 "0"으로 설정함과 동시에 제어 패킷을 전송한다. 522단계에서 상기 송신단은 이전에 사용한 전송율의 절반 정도(하지만 사용자에 따라 달라질 수 있음.)로 전송율을 설정한다. 524단계에서 상기 송신단은 설정된 전송율로 데이터를 전송한다.

전술한 바와 같이 본 발명은 전송율을 결정함에 있어 RTT와 패킷 손실율을 고려한다. 상기 결정된 전송율을 이용하여 RTP에 적용한다면 네트워크의 대역폭을 낭비하지 않고 시스템의 부하를 가중시키지 않게 된다. 또한 실시간 멀티미디어 데이터 전송효율을 향상 시킬 수 있다.

도 1은 일반적인 이동통신 시스템의 구조를 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 송신단과 수신단의 구조를 도시한 도면.

도 3은 송신단에서 제어 패킷을 전송하는 주기를 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 수신단에서 패킷 손실율을 결정하는 과정을 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 송신단에서 전송율을 결정하는 과정을 도시한 도면.

Claims (16)

1. 버퍼에 저장된 데이터를 전송하는 송신단과 상기 송신측으로부터 전달된 데이터를 수신하는 수신단으로 구성된 통신 시스템에서, 상기 송신단에서 상기 저장된 데이터를 전송하기 위한 데이터 레이트를 결정하는 방법에 있어서,

   계산된 라운드 트립 타임(RTT)과 수신단으로부터 전송된 패킷 오류율을 고려하여 네트웍 상태를 분류하는 과정과,

   상기 분류한 네트웍 상태에 따라 데이터 레이트를 결정하는 과정과,

   상기 결정된 데이터 레이트를 이용하여 버퍼에 저장된 데이터를 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 라운드 트립 타임은 제어 패킷을 전송한 시간과 상기 제어 패킷에 대한 응답 패킷을 수신한 시간을 이용하여 구함을 특징으로 하는 상기 방법.
3. 제 2항에 있어서 현재 라운드 트립 타임과 네트워크 상태가 양호할 경우의 라운드 트립 타임과의 차이를 구하고, 상기 차이에 따라 전송율을 달리 설정함을 특징으로 하는 상기 방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 현재 라운드 트립 타임과 네트워크 상태가 양호할 경우의 라운드 트림 타임의 차이는 데이터 전송율과 반비례함을 특징으로 하는 상기 방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 패킷 오류율은 상기 응답 패킷 전송과, 제어 패킷 수신 사이에 수신된 데이터 패킷의 수신율을 이용하여 구함을 특징으로 하는 상기 방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 데이터 패킷에 포함되어 있는 패킷 번호를 이용하여 패킷 오류율을 구함을 특징으로 하는 상기 방법.
7. 제 6항에 있어서, 상기 수신된 패킷 오류율이 설정값보다 높으면 데이터 전송율을 감소함을 특징으로 하는 상기 방법.
8. 제 1항에 있어서, 상기 수신단으로부터 패킷 오류율이 설정된 시간동안 수신되지 않으면 데이터 전송율을 감소함을 특징으로 하는 상기 방법.
9. 버퍼에 저장된 데이터를 전송하는 송신단과 상기 송신측으로부터 전달된 데이터를 수신하는 수신단으로 구성된 통신 시스템에서, 상기 송신단에서 상기 저장된 데이터를 전송하기 위한 데이터 레이트를 결정하는 장치에 있어서,

   수신된 데이터 패킷에 대한 패킷 오류율을 전송하는 수신단과,

   계산된 라운드 트립 타임(RTT)과 수신된 패킷 오류율을 고려하여 네트웍 상태를 분류하고, 상기 네트웍 상태에 따라 데이터 레이트를 결정하고, 상기 결정된 데이터 레이트를 이용하여 버퍼에 저장된 데이터를 전송하는 송신단으로 구성됨을 특징으로 하는 상기 장치.
10. 제 9항에 있어서, 상기 송신단은,

    제어 패킷을 전송한 시간과 상기 제어 패킷에 대한 응답 패킷을 수신한 시간을 이용하여 라운드 트립 타임을 계산하는 피드백 제어기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
11. 제 10항에 있어서, 상기 송신단은 현재 라운드 트립 타임과 네트워크 상태가 양호할 경우의 라운드 트립 타임과의 차이를 구하고, 상기 차이에 따라 전송율을 달리 설정하는 전송율 조절기를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
12. 제 11항에 있어서, 상기 상기 전송율 조절기는,

    상기 현재 라운드 트립 타임과 네트워크 상태가 양호할 경우의 라운드 트림 타임의 차이가 데이터 전송율과 반비례하도록 설정함을 특징으로 하는 상기 장치.
13. 제 9항에 있어서, 상기 수신단은,

    상기 응답 패킷 전송과 상기 제어 패킷 수신 사이에 수신된 데이터 패킷의 수신율을 이용하여 상기 패킷 오류율을 구하는 피드백 제어기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
14. 제 13항에 있어서, 상기 피드백 제어기는,

    상기 데이터 패킷에 포함되어 있는 패킷 번호를 이용하여 패킷 오류율을 구함을 특징으로 하는 상기 장치.
15. 제 9항에 있어서, 상기 전송율 조절기는,

    상기 수신된 패킷 오류율이 설정값보다 높으면 데이터 전송율을 감소함을 특징으로 하는 상기 장치.
16. 제 9항에 있어서, 상기 전송율 조절기는,

    상기수신단으로부터 패킷 오류율이 설정된 시간동안 수신되지 않으면 데이터 전송율을 감소함을 특징으로 하는 상기 장치.