KR20060063567A - 가입자 망에서 가입자들간의 공평성을 보장하기 위한 장치및 그 방법 - Google Patents

가입자 망에서 가입자들간의 공평성을 보장하기 위한 장치및 그 방법 Download PDF

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Abstract

가입자망에서 가입자들간에 공평성을 보장하는 장치 및 그 방법이 개시된다. 적어도 하나의 물리적 포트를 통해 수신한 패킷들을 가입자별로 분류하고, 분류된 패킷들을 소정의 출력 순서에 따라 가입자별로 공평하게 스케줄링한다. 이로써, 가입자망이 임의의 형상으로 확장되더라도 가입자들간의 대역 공평성을 보장할 수 있다.

Description

가입자 망에서 가입자들간의 공평성을 보장하기 위한 장치 및 그 방법{Apparatus for guaranting fairness among end-users in access networks and method therefor}
도 1은 종단 사용자들 간의 공평성을 보장하는 이상적인 가입자 망을 도시한 도면,
도 2는 종단 사용자들 간에 공평성을 보장하기 위한 트리 형태의 가입자 망을 도시한 도면,
도 3은 임의의 형상으로 확장된 일반적인 가입자 망의 구성을 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 가입자들간에 공평성을 보장하기 위한 가입자망 장치의 일 실시예의 구조를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 가입자 망에서의 가입자들 간에 공평성을 보장하는 방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도,
도 6은 본 발명에 따른 가입자망 장치에서 패킷을 가입자별 및 트래픽 흐름별로 분류하는 경우의 예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 가입자망 장치에서 트래픽 폭주를 제어하는 방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도, 그리고,
도 8은 본 발명에 따른 가입자망 장치를 도 3의 노드 1에 적용한 일 예를 도 시한 도면이다.
본 발명은 가입자 망에서의 공평성을 보장하기 위한 가입자망 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가입자 망이 임의의 형상으로 확장된 경우에도 종단 사용자들간에 공평성을 보장하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
도 1은 종단 사용자들 간의 공평성을 보장하는 이상적인 가입자 망을 도시한 도면이다.
가입자 망은 다수의 가입자들이 하나 또는 다수의 상향 링크에 공평하게 집선하는 것을 중요한 목적으로 한다. 이러한 목적을 달성하기 위해서 도 1에서와 같이 가입자 망을 대용량의 단일 가입자망 장치(100)를 이용하여 구성하는 것이 이상적이다. 즉, 하나의 장치를 이용함으로써 모든 가입자 포트를 동일한 조건으로 관리할 수 있으며, 가입자 트래픽의 변화를 실시간으로 측정하여 이에 대한 대처를 할 수 있다. 그러나 이러한 구성을 위해서는 대용량 가입자 집선 장치의 구현이 필요하고 이는 비용 측면이나 확장성 측면에서 고려할 때 바람직하지 않다.
도 2는 종단 사용자들 간에 공평성을 보장하기 위한 트리 형태의 가입자 망을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 여러 개의 가입자 장치를 사용하되 가입자간의 공평성이 보장될 수 있도록 트리 형태로 망을 구성한다. 즉, 도 2는 모든 가입자를 동일한 위치(uplink와 연결된 루트 노드로부터 동일한 깊이(depth)를 가지는 위치)에 두는 경우를 도시한 도면이다. 도 2의 구성은 도 1과 같이 하나의 장치를 이용하여 모든 가입자 트래픽을 처리하는 경우보다 정교하지 못하지만 기본적으로 모든 가입자가 동일한 위치에서 서비스를 받으므로 공평한 취급을 받을 가능성이 크다.
그러나 모든 가입자를 트리의 종단에 붙여야 하므로 가입자 망을 구성하는데 있어서 다수의 가입자망 장치(200,210,211,212,21k)가 필요하며 가입자 망을 확장하는 경우에는 전체 구성을 다시 해야 하는 단점이 있다.
예를 들어, 3:1 비율을 가지는 가입자 집선 장치의 경우에 하나의 노드를 루트 노드(root node)로 하고 이로부터 3개의 자식노드(sibling node)을 붙이면 9명의 가입자를 수용할 수 있다. 모든 가입자를 동일한 깊이(depth)에 두는 조건을 만족하면서 10명의 가입자를 도 2의 트리 구조로 수용하기 위해서는 9명의 가입자를 수용하는 경우보다 하나의 depth가 더 만들어져야 한다. 즉, 하나의 루트 노드에 3개의 자식노드가 필요하며, 3개의 자식노드에는 다시 4개의 자식노드가 만들어져야 한다. 따라서, 8(=1+3+4)개의 노드가 있어야만 10명의 가입자를 모두 수용할 수 있다. 또한, 모든 가입자들을 공평하게 서비스하기 위해서는 가입자 장치간의 정보 교환이 필요하며 이를 위한 통신 및 계산 부담이 존재한다.
도 3은 임의의 형상으로 확장된 일반적인 가입자 망의 구성을 도시한 도면이다.
도 3의 구조는 망의 확장이 용이하고 자원이 적게 들고 확장을 위한 관리 부담이 적다. 그러나 도 3의 망의 구조(300,310,320,330,340)는 가입자 간의 공평성 이 크게 문제된다. 예를 들어, 가입자 1은 가입자 8에 비해 상대적으로 상향 링크에 접근하기 위하여 거쳐야 하는 가입자망 장치(300)의 수가 적으므로 다른 트래픽과의 충돌이 적다. 또한, 가입자 1은 가입자 8에 비해 상대적으로 넓은 대역폭을 차지하면서 서비스를 받을 가능성이 크다. 따라서, 도 3의 망 구조는 가입자간 공평성이 심하게 손상될 수 있다.
임의의 형상으로 구성된 가입자 망에서 기존의 가입자망 장치들은 패킷들을 우선순위 별로 구분하여 클래스(class) 단위로 저장하고 처리하거나, IP(또는 MAC) 주소 별로 분류하여 처리하거나, 보다 자세하게 패킷들의 MAC(Media Access Control), IP(Internet Protocol), TCP(Transmission Control Protocol)/UDP(User Datagram Protocol)의 포트 번호 등을 참조하여 패킷들을 흐름(flow)들로 나누고 이를 기반으로 서비스를 차별화하는 방식으로 동작한다. 그러나, 이러한 기존의 패킷 처리 방법으로는 임의의 형상으로 구성된 가입자 망에서 가입자들 간의 공평성을 보장하기 어렵다.
첫째, 클래스 단위의 처리 방식은 다수의 가입자로부터 들어온 패킷들이 동일한 클래스로 묶여서 처리되기 때문에 이 방식으로는 가입자들 간의 공평성을 고려할 수 없다.
둘째, IP(또는 MAC) 주소별로 패킷을 구분하여 처리하는 방법은 하나의 가입자가 하나의 IP(또는 MAC) 주소를 가지는 경우에는 가입자를 구분하는 경우와 동일하나, 하나의 가입자가 하나 이상의 IP(또는 MAC) 주소를 가지는 경우에는 가입자별로 패킷을 분류하는 것은 불가능하다. 후자의 경우에는 보다 많은 IP(또는 MAC) 주소를 가지는 가입자가 상대적으로 적은 IP(또는 MAC) 주소를 가지는 가입자에 대해서 보다 많은 대역을 차지하게 될 것이고 가입자별로 공평한 집선이 불가능하다.
셋째, 트래픽 흐름 단위로 세분화한 경우에도 각각의 트래픽 흐름이 어떤 가입자에 해당되는지를 알 수 없으므로(이 방식이 트래픽 흐름별로 QoS를 보장할 수 있다고 하더라도) 가입자간의 공평성을 보장하기는 어렵다. 예를 들어, 트래픽 흐름별로 QoS 를 보장하는 방식하에서 하나의 가입자가 여러 개의 트래픽 흐름들을 가지는 경우에는 많은 수의 트래픽 흐름들을 가지는 가입자가 다른 가입자보다 더 많은 서비스를 받을 수 있다. 또한, 트래픽 흐름을 세분하여 구분하고 이를 기준으로 패킷들을 저장 및 처리하는 방식은 많은 가입자망 장치에 많은 계산 부담 및 저장 공간을 요구한다.
즉, 기존의 가입자 망 장치에서는 가입자를 기준으로 패킷들을 분류하거나 처리하지 않는다. 이것은 가입자 망이 임의의 형상으로 확장된 경우에는, 종단 사용자와 직접적으로 연결되지 않은 가입자 망 장치에서 가입자를 구분할 수 있는 가입자 정보를 얻을 수 있는 방법이 없기 때문이다. 이러한 결과로 가입자 망이 임의의 형상으로 확장된 경우에 기존의 방식으로는 종단 사용자 사이에 공평한 집선이 불가능한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 가입자 망이 임의의 형상으로 확장되더라도 가입자가 연결된 포트의 위치와 관계없이 가입자별로 공평한 대역을 보장할 수 있는 가입자망 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 가입자 망이 임의의 형상으로 확장되더라도 가입자가 연결된 포트의 위치와 관계없이 가입자별로 공평한 대역을 보장할 수 있는 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 가입자망 장치의 일 실시예는, 적어도 하나의 물리적 포트를 통해 수신한 패킷들을 가입자별로 분류하는 패킷 분류부; 및 상기 분류된 패킷들을 소정의 출력 순서에 따라 가입자별로 스케줄링하는 패킷 처리부;를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 가입자망에서 가입자간 공평성을 보장하는 방법의 일 실시예는, 적어도 하나의 물리적 포트를 통해 수신한 패킷들을 가입자별로 분류하는 단계; 및 상기 분류된 패킷들을 소정의 출력 순서에 따라 가입자별로 스케줄링하는 단계;를 포함한다.
이로써, 가입자망이 임의의 형상으로 확장되더라도 가입자간의 공평성을 보장할 수 있다.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 임의의 형상으로 확장된 경우에 가입자간 공평성을 보장하는 가입자망 장치 및 그 방법에 관해 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 가입자들간 공평성을 보장하는 가입자망 장치의 일 실시예의 구조를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 가입자망 장치는 패킷 분류부(400), 가중치 결정부(410) 및 패킷 처리부(420)로 구성되며, 패킷 처리부(420)는 대역 제한부(422), 큐잉부(424) 및 스케줄링부(426)로 구성된다.
패킷 분류부(400)는 소정의 물리적 포트를 통해 수신한 패킷을 가입자 별(즉, 종단 사용자별)로 분류한다. 즉, 동일한 물리적 포트를 통해 수신한 패킷이라도 도 3과 같이 하위 노드를 통해 서로 다른 가입자로부터 전송되는 패킷이 존재하므로 패킷을 물리적 포트가 아닌 가입자별로 구분하여 분류한다.
패킷 분류부(400)는 가입자 별로 패킷을 분류하는 것을 특징으로 하지만 가입자 내부에 여러 개의 트래픽 흐름(traffic flow)이 존재하는 경우에는 트래픽 흐름별로 세분한다. 예를 들어, 도 6과 같이 가입자 1(610), 가입자 2(620), 및 가입자 3(630)을 구분하고 각각의 가입자에 해당되는 패킷을 실시간 트래픽(612,622,632), 컨트롤 트래픽(614,624,634) 및 데이터 트래픽(616,626,636)으로 분류한다. 여기서, 트래픽 흐름별 분류의 기준은 상황에 따라 다르게 설정될 수 있다.
패킷 분류부(400)는 가입자별로 패킷을 분류하기 위하여, 이더넷 프레임의 외부에 가입자 정보를 나타내는 추가적인 태그(tag)를 붙이는 방법, 또는 가입자망 장치가 가입자 별로 사용하는 IP(또는 MAC) 주소들을 포함하는 주소 테이블(즉,출발지 IP(또는 MAC) 주소와 가입자 정보를 대응시키는 검색 테이블)을 유지하면서 이를 패킷의 분류에 이용하는 방법 등을 사용한다. 이상의 방법은 가입자별로 패킷을 분류하는 방법의 일 실시예로서 종래의 다른 가입자별 패킷 구분 방법을 사용하 여 구현할 수 있다.
가중치 결정부(410)는 패킷 분류부(400)에 의해 패킷이 분류되면 가입자 별로 미리 정해진 가입자별 처리 등급을 참조하여 가입자별 가중치를 부여한다. 다시 말하면, 가중치 결정부(410)는 가입자들 간에 서로 다른 서비스 정책이 적용되는 경우를 위해 사용된다.
예를 들어, 가입자 1은 많은 비용을 지불하고 프리미업 급의 서비스를 원하고 가입자 2는 기본적인 서비스를 원하는 경우에, 가입자망 장치에서 이를 구분하여 처리하기 위하여 가중치 결정부(410)는 가입자별 가중치를 할당한다. 만약 이러한 구분이 없는 가입자망의 경우에는 가입자의 가중치가 모두 같으므로 이 과정은 생략될 수 있다. 즉, 이 경우에는 동일한 가중치가 할당된다.
패킷 처리부(420)는 가입자 별로 패킷이 분류되고 가입자별 가중치가 결정되면 이를 기초로 패킷을 스케줄링하여 출력한다. 구체적으로, 패킷 처리부(420)는 대역 제한부(422), 큐잉부(422) 및 스케줄링부(426)를 포함한다.
대역 제한부(422)는 가입자 간의 공평성을 고려하여 가입자별(또는 각각의 가입자별보다 세분화된 트래픽 흐름 별)로 대역을 제한한다. 또한, 대역 제한부(422)는 가입자 트래픽을 가입자 별로 미리 할당된 대역폭 이하로 제한함과 더불어 가입자 장치내의 트래픽의 폭주(congestion)를 제어한다.
트래픽 폭주 제어의 일 실시예를 살펴보면, 대역 제한부(422)는 가입자망 장치의 소정 포트에 트래픽의 폭주가 발생하면, 대역 제한의 기준 값을 미리 할당된 대역폭 이하로 조정하여 가입자망 장치로 입력되는 패킷의 수를 줄여서 폭주를 제 어한다. 트래픽 폭주 제어 방법에 대하여는 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.
큐잉부(424)는 패킷 분류부(400)에 의해 가입자별(또는 각가의 가입자별보다 세분화된 트래픽 흐름별)로 분류된 패킷을 가입자별(또는 트래픽별)로 저장한다. 그리고, 스케줄링부(426)는 가입자들 간에 공평성을 고려하여 상향 링크의 대역을 가입자들간에 공평하게 나누어 스케줄링을 수행한다.
도 5는 본 발명에 따른 가입자 망에서의 가입자별 대역 보장 방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 적어도 하나 이상의 물리 포트를 포함하는 가입자망 장치는 물리 포트별이 아닌 가입자별로 패킷을 분류한다(S500). 그리고, 가입자별 서비스 등급을 참조하여 수신한 패킷에 가입자별 가중치를 부여한다(S510). 가입자별로 패킷이 분류되고 가입자별 가중치가 부여된 후, 가입자별 가중치를 기초로 패킷을 스케줄링한다(S520).
도 6은 본 발명에 따른 가입자망 장치에서 패킷을 가입자별 및 트래픽 흐름별로 분류하는 경우의 예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 가입자 링크(600)는 패킷을 가입자 1(610), 가입자 2(620) 및 가입자 3(630)으로 분류하고, 또한 각각의 가입자의 패킷을 실시간 트래픽(612,622,624), 컨트롤 트래픽(622,624,626) 및 데이터 트래픽(632,634,636)으로 분류한다.
도 7은 본 발명에 따른 가입자망 장치에서 트래픽 폭주를 제어하는 방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 폭주 제어 상수를 이용하여 대역 제한 및 폭주 제어를 수행한다. 먼저, 트래픽의 폭주 여부를 검사하여(S700), 트래픽 폭주시에는 폭주 제어 상수를 감소하고(S710), 트래픽 폭주가 해소된 경우에는(S720) 폭주 제어 상수를 증가한다(S730). 트래픽의 폭주 상태에서 따라 폭주 제어 상수의 증감폭을 달리하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 폭주 제어 상수가 0과 1사이의 상수일 경우, 트래픽 폭주가 심하면 심할수록 폭주 제어 상수를 0 가까이로 감소시키고, 트래픽 폭주 상태가 해소됨에 따라 폭주 제어 상수를 1 가까이로 증가시킨다.
다음으로 가입자 별로 할당된 대역폭을 참조하고(S740), 폭주 제어 상수를 반영하여 대역 제한 값을 계산한다(S750). 마지막으로 정해진 대역 제한 값을 기준으로 가입자별 대역 제한을 수행한다(S760).
도 8은 본 발명에 따른 가입자망 장치를 도 3의 노드 1에 적용한 일 예를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 노드 1(300)은 3개의 가입자 링크와 1개의 상향 링크를 가지며, 각각의 가입자 링크마다 가입자별 분류장치(800,802,804), 가입자별 대역제한장치(810,812,814), 가입자별 버퍼장치(820,822,824)를 포함한다.
가입자 링크 1을 살펴보면, 이 링크에는 가입자 1만 연결되어 있다. 따라서, 가입자 링크 1을 위한 가상 버퍼(830)를 만들어서 수신한 패킷을 저장한다. 또한, 가입자 링크 2(도 3의 310 참조)에는 가입자 2, 가입자 3 및 가입자 4가 연결되어 있으므로 가입자별 분류장치(802)는 수신한 패킷들을 가입자별로 분류하고, 가입자별 대역제한장치(812)에서 가입자별로 대역 제한한 후에, 입력버퍼장치(822)는 가 입자 2, 가입자 3 및 가입자 4를 위한 가상 버퍼(831,832,833)를 만들어 가입자 별로 패킷을 저장한다.
마지막으로, 가입자 링크 3(도 3의 320,330, 340 참조)에는 가입자 5, 가입자 6, 가입자 7, 가입자 8, 가입자 9 및 가입자 10이 연결되어 있으므로 이들 가입자별로 패킷들을 분류하고, 대역 제한한 후에 각각에 해당하는 가상 버퍼들(834,835,836,837,838,839)을 만들어서 분류된 패킷들을 저장한다.
따라서, 노드 1은 대역 제한 및 스케줄링을 수행함에 있어서 물리적인 가입자 링크들이 기준이 아니라 하위 노드까지 포함한(가상적으로 분류한) 가입자 포트가 공평성의 기준이 된다.
예를 들어, 스케줄링을 수행함에 있어서 가입자 링크 별로 대역이 할당되는 것이 아니라 가입자 별로 패킷이 저장된 가상 버퍼를 기준으로 스케줄링을 수행한다. 즉, 가입자 1을 위한 가상 버퍼(830)와 가입자 9를 위한 가상 버퍼(838)는(두 가입자가 동일한 가중치를 가지는 경우) 상향 링크로 패킷을 전송함에 있어서 동일한 대역폭을 보장 받는다. 또한, 대역 제한도 가입자들 단위로 수행된다.
예를 들어, 가입자 1 및 가입자 9는(두 가입자가 동일한 대역폭을 미리 할당받은 경우) 동일한 대역을 기준으로 이를 초과할 경우 패킷 손실을 입는다. 따라서, 본 발명에 따른 패킷 처리를 수행하는 가입자 장치로 연결된 가입자 망에서는 여러 개의 노드를 거쳐서 연결된 가입자도 상위 노드에 직접 연결된 가입자와 동일한 취급을 받으므로 공평성을 보장할 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 가입자 망이 임의의 형상(topology)으로 확장된 경우에 가입자가 연결된 포트의 위치에 관계없이 종단 사용자들 사이에 대역을 공평하게 분배하여 사용할 수 있다.
즉, 본 발명은 가입자 망이 임의의 형상으로 확장된 경우에도 가입자들과 직접적으로 연결되지 않은 상위의 노드에서도 가입자별로 트래픽을 분류하여 이를 단 위로 하여 트래픽 처리를 수행할 수 있다. 그 결과로 임의의 형상으로 가입자 망이 확장된 경우에도 가입자가 가입자 망에 연결된 위치에 따라서 트래픽 처리가 차별받지 않으며 가입자간의 공평성을 보장하는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 가입자별 대역 보장 방법은 상위 노드에서 하위 노드에 연결된 가입자를 적은 계산 및 통신 노력으로 분류할 수 있도록 구현할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 임의의 형상으로 확장된 가입자 망에서 종단 사용자들 사이에 공평성을 보장하는 방법을 통해 가입자 망의 확장 및 관리를 용이하게 하면서도 가입자간의 공평성을 적은 부담으로 보장할 수 있다.
또한, 여러개의 IP(또는 MAC) 주소들을 묶음(bundle) 형태로 할당받은 사용자가 자유로운 조합으로 할당된 대역을 사용할 수 있는 장점이 있다. 예를 들어, 하나의 가입자가 100Mbps 의 대역을 할당받고 5개의 IP 주소를 가진 경우에, 각각의 IP 주소마다 20Mbps를 사용할 수도 있고, 하나의 IP 주소에 60Mbps를 할당하고 나머지 4개의 IP 주소에 10Mbps를 할당하여 사용하는 등의 자유로운 조합으로(가입자간 공평성을 만족시키는 가운데) 할당된 대역을 사용할 수 있다.

Claims (19)

  1. 적어도 하나의 물리적 포트를 통해 수신한 패킷들을 가입자별로 분류하는 패킷 분류부; 및
    상기 분류된 패킷들을 소정의 출력 순서에 따라 가입자별로 스케줄링하는 패킷 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자들간에 공평성을 보장하는 가입자망 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    가입자별 서비스 등급에 따라 상기 패킷들에 가중치를 할당하는 가중치 결정부;를 더 포함하고,
    상기 패킷 처리부는 상기 패킷들의 가중치를 기초로 상기 패킷들의 출력 순서를 정하여 스케줄링하는 것을 특징으로 하는 가입자들간에 공평성을 보장하는 가입자망 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 패킷 분류부는,
    수신한 패킷의 IP 또는 MAC 주소를 기초로 가입자별로 사용하는 IP 또는 MAC 주소들을 포함하는 가입자별 주소 테이블을 검색하고, 상기 검색된 결과를 이용하여 상기 수신한 패킷을 가입자별로 분류하는 것을 특징으로 하는 가입자들간에 공평성을 보장하는 가입자망 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 패킷 분류부는,
    가입자 정보를 포함하는 태그가 삽입된 패킷을 수신하고, 상기 태그를 기초로 가입자별로 패킷을 분류하는 것을 특징으로 하는 가입자들간에 공평성을 보장하는 가입자망 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 패킷 분류부는 상기 가입자별로 분류된 패킷을 트래픽 흐름별로 세분하고,
    상기 패킷 처리부는 상기 가입자별 및 상기 트래픽 흐름별로 패킷을 스케줄링하는 것을 특징으로 하는 가입자들간에 공평성을 보장하는 가입자망 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 패킷 처리부는,
    상기 물리적 포트별로 패킷의 폭주를 제어하는 대역 제한부;
    상기 가입자별로 분류된 패킷을 가입자별로 각각 저장하는 큐잉부; 및
    상기 가입자별로 각각 저장된 패킷들을 스케줄링하는 스케줄링부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자들간에 공평성을 보장하는 가입자망 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 대역 제한부는,
    패킷 폭주가 발생하면 가입자별로 할당된 대역폭의 크기를 감소하여 수신되 는 패킷의 수를 감소시키는 것을 특징으로 하는 가입자들간에 공평성을 보장하는 가입자망 장치.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 큐잉부는,
    상기 패킷을 가입자별 및 트래픽 흐름별로 분류하여 저장하는 것을 특징으로 하는 가입자들간에 공평성을 보장하는 가입자망 장치.
  9. 제 5항 또는 제 8항에 있어서,
    상기 트래픽 흐름은 실시간 트래픽, 컨트롤 트래픽 및 데이터 트래픽을 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자들간에 공평성을 보장하는 가입자망 장치.
  10. 적어도 하나의 물리적 포트를 통해 수신한 패킷들을 가입자별로 분류하는 단계; 및
    상기 분류된 패킷들을 소정의 출력 순서에 따라 가입자별로 스케줄링하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자망에서 가입자들간에 공평성을 보장하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    가입자별 서비스 등급에 따라 상기 패킷들에 가중치를 할당하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 스케줄링 단계는 상기 패킷들의 가중치를 기초로 상기 패킷들의 출력 순서를 정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자망에서 가입자들간에 공평성을 보장하는 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    수신한 패킷의 IP 또는 MAC 주소를 기초로 가입자별로 사용하는 IP 또는 MAC 주소들을 포함하는 가입자별 주소 테이블을 검색하고, 상기 검색된 결과를 이용하여 상기 수신한 패킷을 가입자별로 분류하는 것을 특징으로 하는 가입자망에서 가입자들간에 공평성을 보장하는 방법.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 패킷 분류 단계는,
    가입자 정보를 포함하는 태그가 삽입된 패킷을 수신하고, 상기 태그를 기초로 가입자별로 패킷을 분류하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자망에서 가입자들간에 공평성을 보장하는 방법.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 패킷 분류 단계는 상기 가입자별로 분류된 패킷을 트래픽 흐름별로 세분하는 단계;를 포함하고,
    상기 스케줄링 단계는 상기 가입자별 및 상기 트래픽 흐름별로 패킷을 스케줄링하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자망에서 가입자들간에 공평성 을 보장하는 방법.
  15. 제 10항에 있어서, 상기 패킷 처리 단계는,
    상기 물리적 포트별로 패킷의 폭주를 제어하는 단계;
    상기 가입자별로 분류된 패킷을 가입자별로 각각 저장하는 단계; 및
    상기 가입자별로 각각 저장된 패킷들을 스케줄링하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자망에서 가입자들간에 공평성을 보장하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 폭주 제어 단계는,
    패킷 폭주가 발생하면 가입자별로 할당된 대역폭의 크기를 감소하여 수신되는 패킷의 수를 감소시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자망에서 가입자들간에 공평성을 보장하는 방법.
  17. 제 15항에 있어서, 상기 저장 단계는,
    상기 패킷을 가입자별 및 트래픽 흐름별로 분류하여 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자망에서 가입자들간에 공평성을 보장하는 방법.
  18. 제 14항 또는 제 17항에 있어서,
    상기 트래픽 흐름은 실시간 트래픽, 컨트롤 트래픽 및 데이터 트래픽을 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자망에서 가입자들간에 공평성을 보장하는 방법.
  19. 적어도 하나의 물리적 포트를 통해 수신한 패킷들을 가입자별로 분류하는 단계; 및
    상기 분류된 패킷들을 소정의 출력 순서에 따라 가입자별로 공평하게 스케줄링하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자망에서 가입자들간에 공평성을 보장하는 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100809435B1 (ko) * 2006-12-08 2008-03-05 한국전자통신연구원 가입자망의 대역 제어 방법 및 그 시스템
KR100852156B1 (ko) * 2006-12-07 2008-08-13 한국전자통신연구원 대역 제어 스위치 및 그의 대역 제어 방법
KR100856216B1 (ko) * 2007-01-19 2008-09-03 삼성전자주식회사 패킷 스위치 장비 및 이의 대역폭 제어 방법
KR101681613B1 (ko) * 2015-07-21 2016-12-01 주식회사 엘지유플러스 분산 병렬 데이터 전송 시스템에서 자원들을 스케줄링하기 위한 장치 및 그 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120055947A (ko) * 2010-11-24 2012-06-01 한국전자통신연구원 가입자 인지 플로우별 ＱｏＳ 제공 방법 및 장치

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5850400A (en) * 1995-04-27 1998-12-15 Next Level Communications System, method, and apparatus for bidirectional transport of digital data between a digital network and a plurality of devices
AU1421799A (en) * 1997-11-25 1999-06-15 Packeteer, Inc. Method for automatically classifying traffic in a packet communications network
US6345038B1 (en) * 1998-05-12 2002-02-05 International Business Machines Corporation Improving access to congested networks
US6452915B1 (en) * 1998-07-10 2002-09-17 Malibu Networks, Inc. IP-flow classification in a wireless point to multi-point (PTMP) transmission system
WO2002019634A1 (en) * 2000-08-31 2002-03-07 Netrake Corporation Method for enforcing service level agreements
US6914882B2 (en) * 2001-03-30 2005-07-05 Nokia, Inc. Method and apparatus for improved queuing
US7272137B2 (en) * 2001-05-14 2007-09-18 Nortel Networks Limited Data stream filtering apparatus and method
US7283472B2 (en) * 2002-08-30 2007-10-16 Redback Networks Inc. Priority-based efficient fair queuing for quality of service classification for packet processing
US6795441B1 (en) * 2002-08-30 2004-09-21 Redback Networks, Inc. Hierarchy tree-based quality of service classification for packet processing

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100852156B1 (ko) * 2006-12-07 2008-08-13 한국전자통신연구원 대역 제어 스위치 및 그의 대역 제어 방법
KR100809435B1 (ko) * 2006-12-08 2008-03-05 한국전자통신연구원 가입자망의 대역 제어 방법 및 그 시스템
KR100856216B1 (ko) * 2007-01-19 2008-09-03 삼성전자주식회사 패킷 스위치 장비 및 이의 대역폭 제어 방법
KR101681613B1 (ko) * 2015-07-21 2016-12-01 주식회사 엘지유플러스 분산 병렬 데이터 전송 시스템에서 자원들을 스케줄링하기 위한 장치 및 그 방법

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