KR20060038296A - 이동통신 네트워크에서의 멀티플렉싱 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 네트워크에서 패킷의 오버헤드를 감소시키기 위한 방안의 하나인 멀티플레싱에 관한 것으로, 어플리케이션 계층에서의 멀티플렉싱을 수행하여 패킷의 헤더량을 줄임으로써 전송구간의 효율성을 높일 수 있는 멀티플렉싱 장치 및 방법에 관한 것이다.

이동통신 네트워크, 멀티플렉싱, 어플리케이션 계층, VoIP(Voice over IP), SIP/SDP(Session Initiation Protocol/Session Description Protocol)

Description

이동통신 네트워크에서의 멀티플렉싱 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MULTIPLEXING THE PACKET IN MOBILE COMMUNICATION NETWORK}

도 1은 멀티플렉싱 방법의 하나인 PPPmux(Point-to-Point Protocol mux) 방법의 도면.

도 2는 멀티플렉싱 방법 중의 CIP(Composit IP) 또는 LIPE(Lightweight IP Encapsulation) 방법의 도면.

도 3은 본 발명에 따른 도면으로, 어플리케이션 계층의 멀티플렉싱에 대한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 도면으로, 어플리케이션 계층의 멀티플렉싱을 위한 매체 제어에 따른 순서흐름도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도면.

본 발명은 이동통신 네트워크에서 패킷의 오버헤드를 감소시키기 위한 멀티 플렉싱 장치 및 방법에 관한 것이다.

통신 네트워크 구조는, 초기의 음성 서비스를 제공하기 위한 구조에서 데이터 서비스를 부가적으로 제공하기 위한 구조로 변화되었다. 즉, 이전의 네트워크 구조는 음성 서비스와 데이터 서비스를 함께 제공할 수 있는 구조였다. 그러나 데이터 서비스에 대한 수요가 점점 증가되면서, 데이터 서비스를 제공하기 위한 별도의 데이터 네트워크가 구성되었으며, 이는 정체된 음성서비스에 대한 대체 효과를 충분히 제공하게 되었다. 또한, 인터넷의 폭발적 증가와 함께 데이터 서비스의 증가 속도는 음성을 추월하게 되었으며, 이러한 추세는 사업자로 하여금 데이터 네트워크에 대한 투자를 지속적으로 이끌어 내게 되었다.

이동통신 네트워크 역시 초기의 음성서비스 위주의 네트워크 구조에서 데이터 서비스가 확고한 위치를 차지하는 구조로 변화되었다. 현재 이동통신 네트워크는 데이터 서비스를 위한 무선채널 구조를 제공하면서 발전하고 있는 추세이다. 이러한 추세에 따라 유선통신뿐만 아니라 이동통신에서도 데이터 네트워크가 음성 네트워크를 포함하는 시대가 도래할 것이며, 이를 위해서는 데이터 네트워크를 통한 음성 서비스가 필수적으로 지원되어야 할 것이다.

VoIP(Voice over IP)는 데이터 네트워크를 통한 음성 서비스를 지원하기 위해 도입되었다. 그런데, VoIP 패킷은 전송하는 데이터양에 비해 많은 오버헤드를 가짐으로 인해 이동통신 네트워크의 무선 구간에서의 효율성이 떨어진다. 이동통신 네트워크의 가장 많은 비용을 차지하는 부분이 무선구간임을 고려할 때, 이와 같은 패킷의 오버헤드는 큰 문제가 되며, 패킷의 오버헤드를 감소시키기 위한 방법 이 요구된다. 패킷의 오버헤드를 감소시키는 방법으로는 헤더 압축, 멀티플렉싱 등이 고려될 수 있다.

여기서는 특히 패킷의 멀티플렉싱에 대해 고려하도록 한다.

멀티플렉싱은 복수의 데이터를 하나의 헤더를 통해 전송함으로써 오버헤드를 줄이는 방법이다. 멀티플렉싱 방법은 계층별로 여러 방법이 제시되고 있는데, 그 예로 PPPmux(Point to Point Protocol mux), CIP(Composit IP), LIPE(Lightweight IP Encapsulation) 등이 있다. 이들 종래의 멀티플렉싱 방법을 첨부한 도면을 참조하여 설명하도록 한다.

먼저 PPPmux에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 PPPmux에 대해 도시하는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 이동통신 네트워크는 단말(100), 접속 네트워크(Access Network)(120), PDSN(Packet Data Switched Network)(130), IP 네트워크(IP Network)(150) 및 CN(Correspond Node)(160)를 포함하도록 구성될 수 있다. PPPmux는, 101과 같이, 단말(100)과 PDSN(130)간에서 이루어진다. PPPmux는 단말(100)과 PDSN(130)간에서 다수의 IP/UDP/RTP(Internet Protocol/User Datagram Protocol/Real Time Protocol) 패킷을 1개의 PPP(Point-to-Point Protocol) 헤더를 이용하여 전송함으로서 PPP 오버헤드를 줄이는 기법이다. 도 1은 PPPmux에 따른 프로토콜 스택을 함께 도시하고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, PPPmux는 PDSN(130) 및 단말(100) 각각이 PPPmux 프로토콜(138 및 110)을 이용하여 IP/UDP/RTP 패킷을 멀티플렉싱한다.

그런데, 단말(100) 및 PDSN(130)은, PPPmux를 사용하는 경우, 멀티플렉싱을 요하는 음성 프레임 수만큼의 버퍼링(buffering) 기능을 요구한다. 따라서 기존 시스템은, PPPmux를 수용하기 위헤서 구조적 변경을 요구하는 문제점을 가진다.

다음으로 CIP(Composit IP) 및 LIPE(Lightweight IP Encapsulation)에 대해 설명한다.

도 2는 CIP 또는 LIPE에 대한 도면이다.

CIP 및 LIPE는 RTP 레벨에서 멀티플렉싱을 수행하는 방법이다. 즉, CIP 및 LIPE는 여러 개의 RTP 패킷을 1개의 UDP/IP 헤더를 이용하여 전송한다. CIP 및 LIPE는, PPPmux와 달리, 단말(100)과 CN(160)간에서 이루어진다. CIP 및 LIPE는 IP/UDP 헤더를 줄일 수 있으므로, PPPmux보다 효율적인 방법이라 할 수 있다. 도 2는 CIP 또는 LIPE에 따른 프로토콜 스택을 함께 도시하고 있다.

물론, 상술한 멀티플렉싱 방법들은 이동통신 네트워크에서의 전송 데이터량을 줄여줄 수 있는 방법들이다. 그러나 이들 방법들보다 더욱 전송 데이터량을 줄일 수 있다면 이동통신 네트워크의 전송자원을 더욱 효율적으로 사용할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 이동통신 네트워크에서 패킷의 오버헤드를 줄이기 위한 멀티플렉싱 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이동통신 네트워크에서 VoIP(Voice over IP) 패킷의 오버헤드를 줄이기 위한 멀티플렉싱 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 기존의 패킷 전송 과정에 별도의 과정의 추가 없이 멀티플렉싱을 수행할 수 있는 멀티플렉싱 장치 및 방법을 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은; 네트워크에서 패킷을 전송함에 있어서, 전송 데이터가 발생하면, 상기 전송 데이터를 미리 결정된 데이터양만큼 수집하는 데이터 수집부와, 상기 수집된 소정의 데이터양만큼의 전송 데이터에 전송용 정보를 포함하는 헤더를 부가하여 상기 네트워크를 통해 전송 가능한 형태의 패킷을 생성하는 패킷 생성부를 포함함을 특징으로 하는 네트워크의 멀티플렉싱 장치를 제안한다.

또, 본 발명은; 네트워크에서 패킷을 전송함에 있어서, 발신측 단말과 착신측 단말이 멀티플렉싱될 전송 데이터양 정보를 포함하는 SDP를 전송하여 세션을 설정하는 제 1 과정과, 발생되는 전송 데이터를 상기 데이터양만큼 수집한 후 헤더를 부가하여 멀티플렉싱하는 제 2 과정과, 상기 설정된 세션을 통해 상기 멀티플렉싱된 패킷을 전송하는 제 3 과정을 포함함을 특징으로 하는 네트워크에서의 멀티플렉싱 방법을 제안한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명 은 생략한다.

이하 기술하는 본 발명은 헤더가 전혀 부가되지 않은 전송 데이터를 대상으로 멀티플렉싱을 수행함을 특징으로 한다. 즉, 본 발명은 일반적으로 어플리케이션 계층이라 불리는 계층에서 멀티플렉싱이 이루어진다.

이하 본 발명을 기술함에 있어서, "전송 데이터"는 헤더가 부가되지 않은, 전송되어야 할 데이터를 칭하는 용어로 사용되고, "패킷"은 상기 전송 데이터에 네트워크를 통한 전송을 위한 헤더들이 부가된 형태의 데이터를 칭하는 용어로 사용될 것이다. 임의의 네트워크에서 "1 전송단위"는 멀티플렉싱되지 않은 패킷이 포함하는 전송 데이터의 크기를 의미할 것이다. 예를 들어, CDMA 2000 EV-DO 시스템의 VoIP 패킷의 1 전송단위는 20바이트가 될 수 있다.

또, 이하 설명되는 본 발명은 패킷 데이터 서비스 구조를 갖는 통신 네트워크에 적용됨을 전제로 한다. 한편, 이하 본 발명을 기술함에 있어서는 발명의 이해를 돕기 위한 구체적인 예로써 CDMA 2000 네트워크 및 VoIP 서비스를 언급할 것이다. 그러나 본 발명은 이로써 한정되지 않으며, 패킷 데이터 서비스 구조를 가지는 모든 통신 네트워크 및 그러한 통신 네트워크를 통해 제공되는 모든 통신 서비스에 적용될 수 있을 것이다.

먼저, VoIP 서비스에서 사용되는 패킷에 대해 기술하면 다음과 같다.

일반적으로, VoIP 서비스를 위한 패킷(이하 "VoIP 패킷"이라 칭한다)은 패킷 데이터 네트워크를 통해 전송되며, 이 VoIP 패킷은 실제 전송하고자 하는 데이터인 음성 데이터 외에 실시간성을 제공하기 위한 RTP(Real Time Protocol) 헤더, 전송 계층의 UDP(User Datagram Protocol) 헤더, 전송을 위한 IP(Internet Protocol) 헤더를 포함하게 된다. 이들 헤더들은 패킷 교환 방식에서 데이터의 올바른 전송을 위해 사용되는 헤더들이다. 일반적으로 이동통신 네트워크에서의 VoIP 서비스는 무선 효율을 위해, 유선통신에서 이용되는 코덱에 비하여 상대적으로 적은 데이터를 생성하는, 최적화된 코덱들을 이용한다. 예를 들어, CDMA 2000 시스템에서 이용되는 EVRC(Enhanced Variable Rate Codec)의 경우 20ms 마다 최대 171bits의 데이터만을 생성한다.

상술한 바와 같이, VoIP 패킷은 실제 전송하고자 하는 데이터인 음성 데이터와 그에 부가된 헤더들로 이루어진다. 본 발명은, 이러한 구성을 가지는 VoIP 패킷에 대하여, 부가된 헤더 레벨에서가 아닌, 음성 데이터 레벨에서의 멀티플렉싱을 수행한다. 즉, 본 발명은 생성되는 음성 프레임에 대하여 요구되는 수만큼의 음성 프레임들을 합치는 멀티플렉싱을 수행한 후, 멀티플렉싱된 음성 데이터에 대하여 IP/UDP/RTP 헤더를 부가하는 패킷화를 수행한다.

이를 위해 본 발명은 전송 데이터가 발생하면, 발생한 전송 데이터를 적절한 양만큼 수집하는 데이터 수집부 및 상기 수집된 전송 데이터에 헤더를 부가하여 네트워크를 통해 전송 가능한 형태의 패킷을 생성하는 패킷 생성부를 포함할 수 있다. 여기서 데이터 수집부를 구현하기 위한 일 실시예로 버퍼를 사용할 수 있을 것이다. 또, 상기 패킷 생성부는 데이터 수집부로부터 입력받은, 멀티플렉싱된 전송 데이터에 대하여 일반적인 방법으로 헤더를 부가할 수 있을 것이다. 본 발명은 전송 데이터를 멀티플렉싱한 후에 패킷화함으로써, 헤더량만큼의 오버헤드를 감소 시킬 수 있게 된다. 이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 도면으로, 어플리케이션 계층의 멀티플렉싱에 대한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 이동통신 네트워크는 단말(100), 접속 네트워크(Access Network)(120), PDSN(Packet Data Switched Network)(130), IP 네트워크(IP Network)(150) 및 CN(Correspond Node)(160)를 포함하도록 구성될 수 있다. 본 발명에 따른 멀티플렉싱은, 301과 같이, 단말(100)과 CN(160) 간에서 이루어진다. 여기서 GN(160)은 MGW(Multimedia Gateway), PC(Personal Computer), 단말 등이 될 수 있다. 단말(100) 또는 CN(160)은 발생한 전송 데이터를 멀티플렉싱한 후 패킷화하여 상기 전송 데이터의 전송 대상이 되는 단말 또는 CN에 전송한다. 이하 이를 "어플리케이션 계층의 멀티플렉싱"이라 칭하기로 한다.

어플리케이션 계층의 멀티플렉싱에 따른 프로토콜 스택이 도 3에 도시되어 있다.

단말(100) 또는 CN(160)은 멀티플렉싱된 전송 데이터(Multiplexed Voice Frame)(302)에 RTP 헤더(104), UDP 헤더(106) 및 IP 헤더(108)를 부가하는 패킷화를 수행한 후 네트워크를 통해 상대 단말 또는 CN에 전송하게 된다. 이때, 상기 네트워크 상의 PDSN(130)은 상기 패킷을 멀티플렉싱되지 않은 패킷과 동일한 방법으로 처리할 수 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 패킷의 전송 시에는 헤더의 압축이 이루어 질 수 있다. 헤더의 압축 또한 패킷의 전송 효율을 높이기 위한 방법 중 하나로써, 패킷의 헤더부의 압축을 통해 전송되는 데이터량을 줄이는 방법이다. 이 압축 방법은 본 발명과 직접적인 관련이 없으므로 구체적인 설명은 생략하나, cRTP(Compressed Real Time Protocol : RFC 3545)나 ROHC(RObust Header Compression : RFC 3095) 등의 방법이 있다.

한편, 일반적으로 멀티플렉싱은 전송 단위를 고려하여 이루어진다. 멀티플렉싱되지 않은 패킷이 1 전송 단위의 전송 데이터를 포함한다면, 멀티플렉싱된 패킷은 소정의 전송 단위만큼의 전송 데이터를 포함할 수 있을 것이다. 즉, 멀티플렉싱된 패킷은 미리 정의된 설정에 따라 2 전송 단위의 전송데이터, 3 전송 단위의 전송데이터 등을 포함할 수 있을 것이다. 즉, 본 발명에 따른, 어플리케이션 계층의 멀티플렉싱은, 1 전송 단위의 전송 데이터당 헤더를 부가하지 않고 복수의 전송 단위의 전송 데이터당 헤더를 부가함으로써 전송되어야 할 데이터량을 감소시킬 수 있다. 이러한 본 발명은 특히 VoIP 패킷과 같이 전송 데이터에 비해 헤더가 큰 패킷에 더욱 효율적으로 적용될 수 있을 것이다. 물론, 상기 2 전송 단위 또는 3 전송 단위 등의 수치는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐이며, 멀티플렉싱될 데이터량은 네트워크 환경 등의 여러 가지 조건을 고려하여 결정될 수 있을 것이다.

다른 한편, 멀티플렉싱될 전송 데이터의 양은, 멀티 플렉싱된 패킷을 교환할 네트워크 장치 간의 매체 설정 시에 결정된다. 즉, 어느 정도의 데이터량 단위로 멀티플렉싱을 수행할 것인가에 대한 협상이 매체 설정 시에 이루어진다. 이때 본 발명은, 별도의 협상 과정이나 프로토콜 없이, 기존의 매체 설정에 사용되는 SIP/SDP(Session Initiation Protocol/Session Description Protocol)를 사용하여 이루어질 수 있다. 어플리케이션 계층의 멀티플렉싱을 제공하기 위해 시그널링 절차에서 요구되는 멀티플렉싱 프레임 수를 협의할 수 있게 하기 위한 방안은 다음과 같다.

이동통신 네트워크를 통한 VoIP 서비스는 기본적으로 IMS(IP Multimedia System) 기반 하에 도입될 예정이다. IMS 도메인에서의 시그널링 프로토콜은 SIP/SDP이며, 이를 통해 통신을 원하는 단말간 호 처리 기능 및 필요로 되는 정보에 대한 협의 과정을 거치게 된다. 즉, 실질적인 통신은 SIP/SDP 프로토콜에 의해 협의된 결과에 따라 미디어를 설정하여 서비스를 제공하게 된다. 여기서 SIP는 호 설정과 관련된 기능을 제공하며 SDP는 설정을 원하는 대역폭 및 미디어 정보(코덱 정보) 등을 포함한다. SDP에 포함될 수 있는 정보들은 하기의 [표 1]과 같다.

Filed	Name	Mandatory/Option
v= o= s= i= u= e= p= c= b= t= r= z= k= a= m= a=	Protocol version number Owner/creator and session identifier Session name Session Information Uniform Resource Identifier Email address Phone number Connection information Bandwidth information Time session starts and stops Repeat times Time zone corrections Encryption key Attribute lines Media information Media attributes	M M M O O O O M O M O O O O M O

[표 1]을 참조하면, 프로토콜 버전 넘버(Protocol version number), 세션 식 별자(Owner/creator and session identifier), 세션 명칭(session name), 연결 정보(connection information), 세션 시작 및 종료 시각(time session starts and stops) 및 매체 정보(media information) 필드가 SDP의 필수 요소들이고, 나머지 필드들이 선택 요소들임을 알 수 있다.

본 발명은 상기 선택 요소들 중 하나인 매체 속성(media attributes) 필드를 사용하여 어플리케이션 계층에서의 멀티플렉싱을 위한, 멀티플렉싱될 전송 데이터량의 협상을 수행한다. 하기의 [표 2]는 매체 속성 필드에 포함될 수 있는 속성들을 보이고 있다.

Attribute

Name

a=rtpmap: a=cat: a=keywds: a=tool: a=ptime: a=recvonly: a=sendrecv: a=sendonly: a=orient: a=type: a=charset: a=sdplang: a=framerate: a=quality: a=fmtp:

RTP/AVP list Category of the session Keywords of session Name of tool used to create SDP Length of time in milliseconds for each packet Receive only mode Send and receive mode Send only mode Orientation for whiteboard session Type of conference Character set used for subject and information fields Language for the session description Maximum video frame rate in frames per second Suggests quality of encoding Format Transport

본 발명은 상기 [표 2]에 보이는 매체 속성들에 더하여, 멀티플렉싱을 위한 추가 속성 정보를 추가한다. 본 발명에 따른 멀티플렉싱을 위해 상기 [표 2]의 속성들에 더하여 추가되는 속성은, "a=mux: <a number of multiplexing frames>"이다. 이 추가된 속성 필드를 사용하여, 본 발명에 따른 어플리케이션 계층에서의 멀티플렉싱을 위한 멀티플렉싱될 전송 데이터량의 협상이 이루어진다. 즉, 단말(100) 또는 CN(160)은 상기 추가된 속성 필드를 사용하여 VoIP 서비스를 위한 사전 호처리 과정에서 SDP로부터 요구되는 코덱 뿐만 아니라 멀티플렉싱을 위한 음성 프레임 수를 상호 협상하게 된다. 협상 과정을 통해 결정된 내용은 실제 음성 미디어를 생성하고 RTP/UDP/IP 패킷을 만들기 전에 해당 수만큼의 멀티플렉싱을 통해 1개의 IP/UDP/RTP 헤더 정보를 포함하여 전송하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 도면으로, 어플리케이션 계층의 멀티플렉싱을 위한 매체 제어에 따른 순서흐름도이다.

도 4는 상술한, 추가 속성 필드가 포함된 SDP를 이용한 매체 설정 및 설정된 매체를 통한 데이터 전송을 도시한다.

멀티플렉싱된 패킷을 발신하고자 원하는 단말(100)은 도 4의 402에서 SIP 프로토콜의 INVITE 메시지를 SIP 서버(400)로 전달하고, SIP 서버(400)는 상기 INVITE 메시지에 포함된 착신 정보에 근거하여 해당 단말에 INVITE 메시지를 전달하여 호설정 요구를 한다. 이때 INVITE 메시지는 설정을 원하는 발신측 단말의 코덱 정보 및 요구되는 멀티플렉싱 전송 단위 수를 SDP의 미디어 속성에 포함하게 된다. 404에서 착신측 단말(여기서는 CN)(160)은 발신측 단말(100)이 SDP 정보를 통해 요구한 정보 대비 가능한 착신측 내용의 정보를 SDP에 포함하여 발신측 단말(100)에 제공한다. 이 정보 역시, INVITE 메시지와 마찬가지로, SIP 서버(400)를 통해 발신측 단말(100)에 제공된다. 402 및 404는 발신측 단말(100)과 착신측 단말(160) 간의 협상이 완료될 때까지 계속될 수 있다.

착신측 단말(160)은, 해당 VoIP 서비스에 대해 응답하는 경우, 406에서 SIP의 200 OK 메시지를 통해 발신측 단말(100)에 이를 통지한다. 408에서 SIP/SDP 프로토콜에 의해 협상된 결과에 따라 미디어가 설정되고, 이를 통해 VoIP 통신이 이루어진다. 이때 발신측 단말(100) 및 착신측 단말(160)은 전송 데이터, 즉 음성 데이터에 대해 결정된 전송 단위 수만큼의 멀티플렉싱을 수행하여 데이터를 전송한다.

호를 해제하고자 하는 경우, 해제하고자 하는 단말(100 또는 160)은 410에서 상대 단말에 SIP 프로토콜의 BYE 메시지를 전송한다. 상대 단말로부터 BYE 메시지를 수신한 단말은 412에서 이에 대한 응답인 ACK 메시지를 전송함으로서 해당 세션을 종료한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도면이다.

도 5는 어플리케이션 계층의 멀티플렉싱을 위해 사용되는 SDP의 일 실시예를 도시한다. 도 5에서 "a=mux:" 필드가 3으로 설정되어 있음을 확인할 수 있다. 즉, 이 실시예에서 본 발명은 3 전소단위만큼의 전송 데이터를 멀티플렉싱한 후 패킷화하게 된다.

아래는 각 방식에 따른 효율을 비교한 것이다

EV-DO 네트워크에서 발생되는 오버헤드는, 일반적으로 20ms마다 20byte를 생성하는 EVRC 코덱의 음성 프레임을 기준으로 할 때, 다음과 같다.

- 무선구간 오버헤드 (RLP 및 MAC) : 6 bytes

- 단말과 PDSN사이의 PPP 오버헤드 : 4 ~ 7 bytes (약 4bytes 고려)

- VoIP 패킷 오버헤드(RTP/UDP/IP) : 40 bytes

따라서 헤더압축이나 멀티플렉싱 기법 없이 전송할 경우, 70bytes(50bytes의 오버헤드 + 20bytes 음성데이터)를 20ms마다 무선구간을 통해 전송되어야 하며, 이를 위해 요구되는 대역폭은 28kbps이다.

이에 비해 4개의 패킷을 멀티플렉싱 한다고 가정했을 경우, 각각의 멀티플렉싱 방식별 전송량은 다음과 같다.

1) PPPmux

; 무선(6)+ PPP(4)+ 4*[ PPP delimeter(1)+RTP/UDP/IP(40)+음성(20)] = 254bytes

즉, 80ms에 254bytes를 전송해야 되고 실질적으로 무선 용량은 25.4kbps가 요구된다.

2) CIP 또는 LIPE

; 무선(6)+ PPP(4)+ UDP/IP(20)+ 4*[Mux overhead(3)+ RTP(20)+음성(20)] = 202bytes

즉, 80ms에 202bytes를 전송해야 되고 실질적으로 무선 용량은 20.2kbps가 요구된다.

3) 본 발명에서 제시한 기법 이용

; 무선(6)+ PPP(4)+ RTP/UDP/IP(40)+ 4*[음성(20)] = 130bytes

즉, 80ms에 130bytes를 전송해야 되고 실질적으로 무선 용량은 13.0kbps가 요구된다.

위의 데이터는 같은 양의 음성 데이터를 전송하는데 있어 본 발명에 의해 제시된 음성 프레임 멀티플렉싱의 경우가 가장 좋은 효율을 제공하게 됨을 보여 주고 있다.

지금까지 VoIP를 예로 들어 본 발명을 설명하였다. 그러나 무선구간의 효율적인 사용을 요구하는 것은 VoIP만의 특징이 아니라, 모든 이동통신 네트워크의 특징이 될 수 있다. 그러므로 본 발명은 VoIP 외에 모든 이동통신 네트워크에 적용되어 패킷 전송의 효율을 높일 수 있을 것이다.

다른 한편, 유선통신 네트워크는 전송을 위한 충분한 대역폭을 제공하고 있기 때문에 실질적으로 압축이나 멀티플렉싱 등의, 전송 데이터량을 줄이기 위한 기술이 강력히 요구되지는 않는다. 그러나 본 발명은 이동통신 네트워크뿐만 아니라, 유선통신 네트워크에도 적용 가능하다. 그러므로 유선통신 네트워크 역시 네트워크의 요구에 따라 본 발명에 따른 멀티플렉싱 장치 및 방법의 적용여부를 결정함이 바람직할 것이다.

본 발명에서 제시하는 어플리케이션 계층에서의 멀티플렉싱 방법은 근원적으로 발생되는 헤더의 양을 줄이는 방법으로, 네트워크의 전송구간에서 전송해야 할 오버헤드를 최소화 할 수 있고 이를 통해 무선 구간을 포함하는, 네트워크의 전송구간의 효율을 극대화 할 수 있다. 또한 본 발명은 기존의 SIP/SDP(Session Initiation Protocol/Session Description Protocol)을 사용함으로써 별도의 시그 널링 절차의 추가 없이 멀티플렉싱을 수행할 수 있게 한다.

Claims (13)

1. 네트워크에서 패킷을 전송함에 있어서,

   전송 데이터가 발생하면, 상기 전송 데이터를 미리 결정된 데이터양만큼 수집하는 데이터 수집부와,

   상기 수집된 소정의 데이터양만큼의 전송 데이터에 전송용 정보를 포함하는 헤더를 부가하여 상기 네트워크를 통해 전송 가능한 형태의 패킷을 생성하는 패킷 생성부를 포함하는 네트워크의 멀티플렉싱 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 수집할 데이터양은 상기 패킷의 전송 시에 사용될 세션의 설정 시에 SIP/SDP(Session Initiation Protocol/Session Description Protocol)을 사용하여 결정되는 네트워크의 멀티플렉싱 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 수집할 데이터양의 결정은 SDP에 포함된 미디어 속성 필드를 통해 이루어지는 네트워크의 멀티플렉싱 장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 데이터 수집부는 버퍼를 포함하는 네트워크의 멀티플 렉싱 장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 전송 데이터는 음성 데이터인 네트워크에서의 멀티플렉싱 장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 전송 데이터는 VoIP(Voice over IP) 데이터인 네트워크에서의 멀티플렉싱 장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 데이터 수집부는 상기 소정의 데이터양만큼의 전송 데이터를 버퍼링하는 버퍼를 포함하는 네트워크에서의 멀티플렉싱 장치.
8. 제 1항에 있어서, 상기 데이터양은 1 전송 단위를 기준으로 결정되는 네트워크에서의 멀티플렉싱 장치.
9. 제 8항에 있어서, 상기 1 전송 단위는 CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 시스템의 음성 데이터의 1 전송 단위인 20 바이트인 네트워크의 멀티플렉싱 장치.
10. 제 1항에 있어서, 상기 패킷 생성부가 상기 전송 데이터에 부가하는 헤더는 RTP/UDP/IP(Real Time Protocol/User Datagram Protocol/Internet Protocol)인 네트워크에서의 멀티플렉싱 장치.
11. 네트워크에서 패킷을 전송함에 있어서,

    전송 데이터가 발생하면, 상기 전송 데이터를 미리 결정된 소정의 데이터양만큼 수집하는 제 1 과정과,

    상기 수집된 전송 데이터에 전송용 정보를 포함하는 헤더를 부가하는 제 2 과정을 포함하는 네트워크에서의 멀티플렉싱 방법.
12. 네트워크에서 패킷을 전송함에 있어서,

    발신측 단말과 착신측 단말이 멀티플렉싱될 전송 데이터양 정보를 포함하는 SDP를 전송하여 세션을 설정하는 제 1 과정과,

    발생되는 전송 데이터를 상기 데이터양만큼 수집한 후 헤더를 부가하여 멀티 플렉싱하는 제 2 과정과,

    상기 설정된 세션을 통해 상기 멀티플렉싱된 패킷을 전송하는 제 3 과정을 포함하는 네트워크에서의 멀티플렉싱 방법.
13. 제 12항에 있어서, 상기 SDP는 SIP INVITE 메시지에 포함되어 전송되는 네트워크에서의 멀티플렉싱 방법.

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