KR20070061025A

KR20070061025A - 무선 랜 환경에서 하향링크 데이터 패킷의 집합 전송 방법및 장치

Info

Publication number: KR20070061025A
Application number: KR1020060033598A
Authority: KR
Inventors: 민승욱; 유광현; 노경주; 김윤주; 송경희; 이석규
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2005-12-08
Filing date: 2006-04-13
Publication date: 2007-06-13
Also published as: KR100740576B1

Abstract

본 발명은 무선 랜 환경에서 하향링크 데이터 패킷의 집합 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.

하향 링크의 음성 데이터 프레임을 이동 단말에 전송함에 있어, 오버헤드 비율을 낮추기 위하여 여러 개의 데이터 프레임을 모아서 전송하는 집합 전송(Aggregation) 기법을 액세스 포인트에 적용한다.

따라서, 하향 링크의 음성 데이터 프레임을 집합 전송 방법으로 전송함으로써 전송 오버헤드가 줄어들고, 데이터 전송 효율을 높일 수 있다.

무선 랜, VoIP, 음성 코덱, 집합 전송

Description

무선 랜 환경에서 하향링크 데이터 패킷의 집합 전송 방법 및 장치{Method and apparatus for VoIP data streams in the downlink from access point to stations under wireless local area network}

도 1은 일반적인 무선 랜 환경에서의 VoIP 단말기를 사용하기 위한 망의 구성도이다.

도 2는 일반적인 무선 랜 환경에서 실시간 서비스를 위한 PCF 프로토콜을 사용하여 송수신되는 음성 프레임이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하향 링크 데이터의 집합 전송을 수행하기 위한 액세스 포인트의 구조도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하향 링크 데이터의 집합 전송에 의해 송수신되는 음성 프레임이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액세스 포인트의 송신 버퍼의 구조도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 전송을 위한 집합 전송 MAC PDU 형식을 나타낸 도면이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 집합 전송을 위한 액세스 포인트 내의 데이터 처리를 위한 흐름도이다.

본 발명은 무선 랜 환경에서의 데이터 패킷의 전송 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 전송하고자 하는 데이터들을 모아서 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

무선 랜은 인터넷 망에 연결된 노트북 PC 혹은 데스크탑 PC 등을 통해 데이터를 송수신하기 위한 무선망으로 사용된다. 음성 코덱과 더불어 VoIP(Voice of Internet Protocol)의 발전은 인터넷 망에서뿐만 아니라 일반 전화망인 PSTN(Public Switched Telephone Network)과의 통신을 가능하게 하여, VoIP를 무선 랜의 대표적인 응용 분야 중 하나로 만들었다.

이에 따라 무선 랜의 기술 발전과 함께, 무선 구간에서의 데이터 전송 속도도 증가하였다. 그러나 선 랜에서의 데이터 전송 속도의 증가에도 불구하고, VoIP용 음성 코덱의 대표적인 표준이라 할 수 있는 G.723.1, G.729a/b 등에 따르면 10msec 혹은 30msec 동안에 80 ∼ 192 비트의 음성 데이터만이 전송 가능하다.

이와 같이 짧은 프레임의 데이터 전송은, 802.11a의 경우에도 PHY(Physical) 모듈에서 최소 전송 단위인 심볼 길이에 해당하는 4㎲ 동안에 최대 36 바이트만을 전송할 수 있다. 또한, 프레임의 전송을 위하여 오버헤드로써 SIFS(Short Inter Frame Space, 16㎲) 등의 사용으로 인해 데이터 전송 효율이 떨어진다.

또한, VoIP와 같은 실시간 서비스에 가장 적합한 PCF(Point Coordination Function) 상에서도 프레임 전송 시간에 대한 IFS(Inter Frame Space)와 같은 오버 헤드는 결국 전체 무선 랜의 전송 효율(Throughout)을 저하시키는 요인이 된다. 이와 같은 채널 사용의 비효율성은 전송 속도가 더 높은 802.11n의 경우에는 더욱 심해지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, VoIP 음성 신호 데이터를 전송하고자 하는 경우, 데이터들을 모아서 집합 전송을 수행하여 프레임 전송 단위당 오버헤드를 줄이는 방법 및 장치를 제공한다.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징인 데이터 패킷의 집합 전송을 위한 장치는, 액세스 포인트에서 다수의 이동 단말로 데이터 패킷을 전송하는 전송 장치에 있어서,

상기 액세스 포인트에 연결된 상기 이동 단말의 수를 수집하는 단말 정보 획득부; 상기 단말 정보 획득부에서 수집된 이동 단말의 수를 토대로, 상기 이동 단말에 전송될 데이터 패킷을 집합화하기 위한 프레임 수를 결정하는 집합 전송 프레임수 결정부; 및 상기 데이터 패킷을 상기 집합 전송 프레임수 결정부에서 결정된 상기 프레임 수를 토대로 집합화한 후 상기 이동 단말로 전송하며, 상기 이동 단말로부터 전송 결과 메시지를 수신하는 송신부를 포함한다.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 음성 데이터 패킷의 집합 전송을 위한 방법은, 액세스 포인트에서 다수의 이동 단말로 데이터 패킷을 전송하는 전송 방법에 있어서,

(a) 상기 액세스 포인트에 연결된 이동 단말의 수를 수집하고, 상기 이동 단말의 수를 토대로 데이터 패킷을 집합 전송하기 위한 프레임 수를 결정하는 단계; (b) 상기 이동 단말로 제공한 폴링 정보--여기서 폴링 정보는 상기 데이터 패킷의 폴링 순서, 상기 단말에 전송되는 패킷의 크기, 상기 단말로 데이터 패킷이 도착하는 도착 간격 중 적어도 하나를 포함함--를 수집하는 단계; 및 (c) 상기 결정된 프레임 수 및 상기 폴링 정보를 토대로 데이터 패킷을 집합 화하여 프레임을 형성하고, 상기 이동 단말로 상기 프레임을 전송하는 단계를 포함한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 일반적인 무선 랜 환경에서의 VoIP 단말기를 사용하기 위한 망의 개략적인 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 VoIP 단말을 사용하기 위한 망은 무선 랜 사용자가 이용할 수 있도록 무선 랜 카드가 탑재된 VoIP 폰, 노트북 또는 PDA(Personal Digital Assistant)를 포함하는 이동 단말(14), 일반 전화망과 IP 망 라인에 물리적으로 연결되어 IP 망의 종단에서 프로토콜 변환을 수행하여 일반 전화망을 통해 원격지의 이동 단말(14)과 음성 통신을 가능하게 하는 게이트웨이(Gateway)(11), 이동 단말(14)의 VoIP 호 접속 요구를 이더넷 공유 라인을 통해 게이트웨이(11)로 전송하고 게이트웨이(11)의 VoIP 호를 이동 단말(14)로 전송하는 액세스 포인트(AP: Access Point)(12)를 포함한다.

액세스 포인트(12)와 게이트웨이(11)는 이더넷 공유 라인을 통해 연결되어 있다. 게이트웨이(11)는 이동 단말(14)의 VoIP 호 접속 요구를 일반 전화망에 적합한 신호로 변환하는 기능을 수행하고, 일반 전화망의 신호를 VoIP 호로 전환하여 이동 단말(14)로 전송한다.

이와 같은 구성 요소로 이루어진 일반적인 무선 랜 환경에서 송수신되는 음성 프레임에 대하여 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

PCF는 액세스 포인트가 매체 사용에 대한 제어자 역할을 수행하며, 단말들이 매체에 대한 접근을 액세스 포인트로부터 허락받아 통신하는 방법이다. 일반적으로 PCF는 DCF(Distributed Coordination Function)와 함께 사용되며, PCF 구간이 끝나면 DCF 구간이 시작되고 전체가 하나의 반복 구간을 이룬다. 도 2에서, D1, D2 등은 액세스 포인트(Access Point)에서 이동 단말로 보낸 프레임을 의미하고, U1, U2 등은 폴(Poll)을 받은 단말에서 보낸 프레임을 의미한다.

PCF 룰을 따르는 비경쟁 구간(Contention-Free Period)은 먼저 액세스 포인트가 비콘을 전송함으로써 시작된다. 비콘을 받은 이동 단말은 모든 개별적인 동작을 중지하고 비컨 프레임 이후 액세스 포인트가 보내는 폴 프레임에 명시된 주소를 가진 이동 단말만 채널 액세스 권한을 가지면서 데이터 전송을 할 수 있도록 한다.

비컨 프레임(미도시) 이후에 액세스 포인트는 미리 지정된 폴링 리스트에 의거하여 순서대로 폴링을 수행한다. 이때, 액세스 포인트는 해당 순서가 된 이동 단말에 보낼 데이터가 있으면 폴링 프레임에 데이터를 실어 해당 단말에 보낸다. 그러나 액세스 포인트에서 보낼 데이터가 없는 경우에는 폴링 프레임만 이동 단말로 보내 이동 단말에 데이터를 전송할 수 있는 기회를 준다. 각 이동 단말에 보낼 데이터가 있는지 물어보는 폴링(Polling)은 각 단말마다 라운드 로빈(Round Robin) 방식으로 진행된다.

폴링 프레임(F20)을 수신한 이동 단말은 응답을 준비하기 위한 시간인 SIFS(F30)가 지난 후에 수신 확인 응답으로 ACK(Acknowledge) 프레임(F40)을 액세스 포인트에 보낸다. 이때, 폴링 프레임(F20)과 마찬가지로 전송할 데이터가 있으면 ACK 프레임에 데이터를 실어 보내고, 전송할 데이터가 없으면 단지 ACK 프레임만 액세스 포인트에 전송한다. 이와 같은 방식으로 비경쟁 구간 동안 액세스 포인트와 단말간에 데이터를 송수신한다. 그런데 이러한 일반적인 PCF 프로토콜을 사용하여 음성 데이터를 송수신할 때에는 하향 링크의 프레임간 IFS에 의해 전송 지연이 길어지는 경우가 발생한다.

그러므로 본 발명의 실시예에서는 하향 링크의 데이터를 집합 전송 방법으로 전송하기 위한 액세스 포인트의 구조를 제안한다. 여기서 집합 전송이라 함은, 액세스 포인트로부터 이동 단말로 음성 데이터 패킷을 전송할 때, 2개 이상의 음성 데이터 패킷을 집합화하여 전송하는 방법을 의미한다.

도 3을 살펴보면, 집합 전송을 수행하는 액세스 포인트(또는 액세스 포인트이라고도 함)는 단말 정보 획득부(100), 프레임수 결정부(110), 폴링 정보 작성부(130), 맥 프로토콜 데이터 유닛(Medium Access Control Packet Data Unit, 이하 MPDU라 지칭) 변별부(120), 송신 버퍼(140) 및 송신부(150)를 포함한다.

단말 정보 획득부(100)는 액세스 포인트에 연결되어 있는 이동 단말(이하, 설명의 편의상 VoIP 단말이라 지칭함)의 개수를 획득하는 기능을 수행한다. 이때의 VoIP 단말은 PCF 룰에 따라 액세스 포인트로의 채널 액세스 권한이 주어진 단말로써, 액세스 포인트로의 연결(Association) 과정을 통해 VoIP 단말의 수를 알 수 있다. VoIP 단말이 액세스 포인트에 연결을 수행할 때마다 단말 정보 획득부(100)는 연결된 VoIP 단말에 대한 리스트를 생성한다.

프레임수 결정부(110)는 단말 정보 획득부(100)에서 파악된 VoIP 단말의 수에 기초하여 음성 데이터 패킷을 몇 개의 집합 전송으로 전송할 것인지 결정하는 기능을 수행한다. 즉, 몇 개의 음성 데이터 패킷을 하나의 집합으로 처리하여 전송할 것인지를 결정하며, 하나의 집합당 전송되는 프레임 수를 결정한다. 예를 들어, 집합 전송되는 프레임 수를 의미하는 Na가 "7"로 설정되어 있을 경우, 액세스 포인 트에 연결된 VoIP 단말로 집합 전송되는 음성 데이터 패킷은 7개가 모여 하나의 집합을 이루어서 전송된다. 이때, 프레임 수는 음성 데이터 패킷의 코덱 특성, 이미 정해진 단대 단 전송 지연(예를 들어, G.114에 규정된 300msec 또는 150msec 이하의 전송 지연)을 만족하는 범위 및 액세스 포인트에 연결된 VoIP 단말의 수를 토대로 결정될 수 있다.

폴링 정보 작성부(130)는 VoIP 단말로 제공한 폴링 정보를 토대로 집합 전송의 순서를 결정하고, 폴링 순서 추가 알고리즘을 토대로 폴링 정보를 갱신하여 VoIP 단말에 제공하는 기능을 수행한다. 여기서 폴링 정보는 프레임 도착 간격(interval), 도착 여부, 데이터 레이트(data rate), 패킷 사이즈, VoIP 단말이 제공받을 데이터 패킷의 번호 등을 포함한다. 폴링 순서 추가 알고리즘은 Round Robin 방식이나 Dynamic 방식 등을 사용할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

MPDU 변별부(120)는 집합 전송되는 프레임이 액세스 포인트에서 VoIP 단말로 전송될 때, VoIP 단말이 자신에게 할당된 음성 데이터 패킷을 수신하기 위한 정보를 생성하는 기능을 수행한다. 즉, MPDU의 길이와 MPDU의 개수를 생성한다. 여기서 MPDU의 길이는 실제 집합 전송되는 음성 데이터 패킷의 길이를, MPDU의 개수는 음성 데이터 패킷의 수와 동일하다.

MPDU 변별부(120)에서 생성된 MPDU 길이 및 MPDU 개수에 대한 정보는 실제로 프레임이 VoIP 단말로 전송될 때 헤더 부분에 삽입되어, VoIP 단말들에게 전송되는 프레임에 대한 정보를 제공하는 역할을 수행한다. 이를 위하여 VoIP 단말에는 MPDU 관련 정보를 분석하는 프레임 변별부를 포함하고 있다. MPDU 변별부(120)에서 생성된 MPDU의 길이, MPDU의 개수 및 프레임수 결정부(110)에서 생성된 음성 데이터 패킷 수를 토대로 VoIP 단말에 전송되는 하나의 프레임이 형성된다.

송신 버퍼(140)는 액세스 포인트에서 VoIP 단말로 전송하고자 하는 음성 데이터 패킷을 입력받아 일시 저장하는 기능을 수행한다. 송신 버퍼(140)에서 전송을 대기중인 음성 데이터 패킷은 가장 나중에 입력된 음성 데이터 패킷이 가장 먼저 송신되는 방법을 이용할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

송신부(150)는 송신 버퍼(140)에 저장되어 있는 음성 데이터 패킷을 집합 전송의 형태로 VoIP 단말로 전송하는 기능을 수행한다. 즉, 송신부(150)는 VoIP 단말로 전송하고자 하는 음성 데이터 패킷을 정해진 집합 전송의 순서와 각 단말에 해당하는 프레임 길이 등을 포함하는 폴링 정보에 의해 결정된 집합 전송 순서를 토대로 전송한다.

이와 같은 구성 요소를 포함하는 액세스 포인트에서, 하향 링크의 데이터를 집합 전송 방법으로 전송하기 위한 음성 프레임에 대하여 도 4를 참조하여 자세히 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 집합 전송 방식의 음성 데이터 송수신 방법은 먼저 액세스 포인트가 VoIP 단말로 비컨을 전송함으로써 시작된다. 비컨을 받은 다수의 VoIP 단말 중 액세스 포인트가 보내는 폴 프레임에 명 시된 주소를 가진 VoIP 단말만 액세스 포인트로의 채널 액세스 권한을 가지며, 액세스 포인트로 데이터를 전송할 수 있다. 이때, VoIP 단말은 액세스 포인트로부터 폴링 순서에 대한 정보를 제공받으며, 이 폴링 순서를 토대로 VoIP 단말은 집합 전송되는 프레임에서 자신에게 전송되는 음성 데이터 패킷을 수신하게 된다.

비컨 프레임(미도시) 이후 액세스 포인트는 미리 지정된 폴링 리스트에 의거하여 순서대로 폴링을 수행한다. 이때, 액세스 포인트는 해당 순서가 된 VoIP 단말에 보낼 데이터가 있으면, 폴링 프레임에 데이터를 실어 해당 VoIP 단말로 전송한다.

본 발명의 실시예에 따라, 액세스 포인트가 VoIP 단말로 전송할 데이터를 3개씩 묶어 집합 전송한다고 가정하면, 액세스 포인트는 하나의 데이터를 하나의 폴링 프레임에 실어 3개의 프레임에 데이터가 모두 실릴 때까지 대기한다. 3개의 프레임에 데이터가 모두 실리면, 집합 전송에 따라 액세스 포인트는 3 개의 프레임을 일괄 단말로 전송한다. 이때, 집합 전송하는 프레임의 수는 VoIP의 경우에 G.114에 의해 규정되어 있는 허용할 수 있는 전송 지연 300msec 혹은 좋은 품질을 나타내는 150msec 이하의 전송 지연 등의 제한 요소에 따라 결정된다.

폴링 프레임을 수신한 VoIP 단말은 응답을 준비하기 위한 시간인 SIF가 지난 후에 수신 확인 응답으로 ACK 프레임을 액세스 포인터에 보낸다. 이때, VoIP 단말은 세 개의 프레임에 대한 ACK 프레임을 각각 액세스 포인터에 전송하며, 첫 번째의 ACK 프레임 전송 후 SIF가 지난 후에 두 번째 ACK 프레임을 전송하는 방법으로 수행된다.

다음은, 음성 데이터 패킷의 집합 전송을 수행하기 위한 액세스 포인트 내의 송신 버퍼의 구조에 대해 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액세스 포인트의 송신 버퍼의 구조도이다. 즉, 송신 버퍼에 도착하는 음성 데이터를 집합 전송하기 위한 블록 다이어그램이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 도착 구간은 각 통화 연결당 임의의 값을 가질 수 있다. 또한, 음성 데이터 패킷의 발생 주기가 20msec이며 송신 버퍼에서 20msec동안 음성 데이터 패킷의 집합 전송을 수행할 경우, 액세스 포인트에 연결된 VoIP 단말 수만큼의 음성 데이터 패킷을 집합화하여 전송할 수 있게 된다.

예를 들어, 액세스 포인트에서 VoIP 단말로 송신하고자 하는 음성 데이터 패킷이 10msec 2개, 20msec 1개, 30msec 1개라고 가정하며, 프레임 도착 간격은 10msec라 가정하자. 송신 버퍼에 각각의 데이터가 도착하면, 집합 전송 구간에서 전송하고자 하는 음성 데이터 패킷에 대한 집합 전송을 수행한다.

먼저 송신 버퍼(140)에 각각의 데이터가 도착하면, 10ms, 20ms, 30ms, 10ms의 데이터 패킷들을 VoIP 단말로 집합 전송하기 위해 송신부(150)는 폴링 정보에 포함되어 있는 이미 정해진 프레임 도착 간격을 확인한다. 본 발명의 실시예에서는 프레임 도착 간격을 10msec로 정했기 때문에 10msec가 지난 후에는 아직 수신 버퍼에는 20msec와 30msec 데이터 패킷은 도착하지 않았기 때문에, 10msec 데이터 패킷만 집합 전송된다.

다음 10msec가 더 지난 후에는(총 20msec 경과) 20msec 데이터 패킷이 도착 할 수 있으며, 10msec가 경과하였기 때문에 10msec와 20msec 데이터 패킷이 집합 전송된다. 다음 10msec 흐른 후(총 30msec 경과)에는 10msec에 따른 데이터 패킷과 전체 30msec에 해당하는 데이터 패킷이 수신될 수 있기 때문에, 20msec 데이터 패킷은 없어지고 10msec 데이터 패킷과 30msec 데이터 패킷이 집합 전송된다.

다음은 음성 데이터 패킷의 집합 전송을 수행하기 위한 MPDU 형식에 대하여 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 전송을 위한 집합 전송 MPDU 형식을 나타낸 도면이다.

도 6을 살펴보면, 첫 번째 바이트에 해당하는 Na는 액세스 포인트에서 VoIP 단말로 집합 전송될 음성 데이터 패킷의 프레임 수를 나타낸다. Na는 프레임수 결정부(110)에서 결정된 것으로서, 하나의 프레임으로 집합화 될 음성 데이터 패킷의 수를 의미한다.

Na 프레임 다음에 위치하는 n번째 MPDU 길이는 n번째 MPDU의 길이를 나타내는 1바이트 길이의 변별자이다. 이때의 MPDU 길이는 MPDU 변별부(120)에서 생성된 것이며, 집합 전송되는 Na 만큼 반복된다.

Na바이트 만큼의 길이 변별자 다음에 연속적으로 Na개의 프레임들이 MPDU 형태로 연결된다. 예를 들어, 7개의 음성 데이터 패킷의 프레임이 VoIP 단말로 전송된다고 가정하면, Na 프레임에는 "7"이 위치하고, 1번째 음성 데이터 패킷 길이부터 7번째 음성 데이터 패킷 길이까지 MPDU 변별부(120)에서 생성된 MPDU의 길이가 나열된다.

이와 같은 방식으로 집합 전송이 이루어질 때, 새로운 통화가 발생하거나 통화 종료가 된 경우 방송 채널(Broadcast channel)을 통하여 VoIP 단말에 폴링 순서를 알려주는 방법에 대하여 도 7을 참조하여 자세히 설명한다.

도 7을 살펴보면, 액세스 포인트의 하향 링크 즉, 액세스 포인트의 송신 버퍼(140)에 저장되어 있는 다수 개의 음성 데이터 패킷을 집합 전송 방식을 토대로 VoIP 단말로 전송하기 위해서는, 먼저 단말 정보 획득부(100)에서 수집한 VoIP 단말의 수를 확인(S100)한다. 이때의 VoIP 단말(폴링 순서에 대한 정보를 알고 있는 VoIP 단말)의 수는 액세스 포인트에 연결되어 있으며, 액세스 포인트가 보내는 폴 프레임에 명시된 주소를 갖는 단말에 대한 수를 의미한다.

단말 정보 획득부(100)에서 VoIP 단말의 수를 확인(S100)하면, 프레임수 결정부(110)에서는 송신 버퍼(140)에 저장되어 있는 음성 데이터 패킷을 집합화하기 위한 프레임 수를 결정(S110)한다. 이때 프레임 수는 음성 데이터 패킷의 음성 코덱 특성, 단대 단 전송 지연 만족도 범위 및 단말 정보 획득부(100)에서 수집한 VoIP 단말의 수를 토대로 결정한다. 본 발명의 실시 예에서는 3개의 VoIP 단말로 집합 전송이 수행되고 있으며, 프레임 수인 Na는 7이라고 가정한다.

프레임수 결정부(110)에서 프레임 수가 결정(S170)되면, 폴링 정보 작성부(130)에서는 VoIP 단말로 제공한 폴링 정보를 토대로 폴링 순서를 결정한다. 폴링 순서가 결정되면, 송신부(150)는 7개의 음성 데이터 패킷을 하나의 프레임으로 집합 전송 형태로 VoIP 단말로 전송(S120)하며, VoIP 단말은 해당 폴링 순서에서 음성 데이터 패킷을 수신한다.

예를 들어, 2번째 VoIP 단말에 할당된 폴링 순서가 2이고, 폴링 정보에 포함되어 있는 음성 데이터 패킷 수신 간격이 10msec라고 가정하자. 2번째 VoIP 단말은 액세스 포인트로부터 프레임이 전송될 때, 첫 번째 VoIP 단말에 해당하는 음성 데이터 패킷이 전송되는 10msec는 대기상태로 있게 된다. 10msec가 경과된 후 전송되는 음성 데이터 패킷이 2번째 VoIP 단말이 수신할 데이터 패킷이므로, 2번째 VoIP 단말은 해당 데이터를 수신하게 된다.

송신부(150)에서 VoIP 단말로 음성 데이터 패킷을 전송하면서, 단말 정보 획득부(100)에서는 새로운 사용자인 4번째 VoIP 단말이 액세스 포인트로 연결되었는지 여부를 판단(S130)한다. 새로운 단말이 연결되었다면, 폴링 정보 작성부(130)에서는 4번째 VoIP 단말에 제공한 폴링 정보를 토대로 4번째 VoIP 단말로 전송하고자 하는 음성 패킷 프레임에 대한 새로운 집합 전송이 요구되는지 판단(S180)한다.

판단 결과 새로운 집합 전송이 요구된다면, 폴링 정보 작성부(130)는 새로운 폴링 순서를 4번째 VoIP 단말에 전송(S190)한다. 이때, 폴링 순서는 방송 채널을 이용하여 4번째 VoIP 단말에 전송된다. 또한, 갱신된 폴링 순서에 대해서는, 기존에 이미 사용하고 있던 폴링 순서에 대해 표시한 링크드 리스트(Linked List) 순서에서 4번째 VoIP 단말에 해당하는 추가된 폴링 순서 내용만을 메시지에 담아 전송한다.

폴링 정보 작성부(130)에서 새로운 폴링 순서를 방송 채널을 통해 4번째 VoIP 단말에 전송한 후, 추가로 집합 전송이 요구되는지 판단(S160)한다. 즉, 액세스 포인트에서 VoIP 단말로 전송할 음성 데이터 패킷이 존재하는지 여부, 전송이 완료된 음성 데이터 패킷이 존재하는지 여부를 판단한다.

판단 결과 추가적인 집합 전송이 요구되지 않는다면, 액세스 포인트에서 VoIP 단말로의 음성 데이터 패킷 전송은 종료된다. 그러나, 추가적인 집합 전송이 요구될 경우 상기 S130 단계에서부터 반복 수행한다. 이때, 전송이 완료된 음성 데이터 패킷에 대해서는 해당 VoIP 단말의 호 제거를 수행한 후 집합 전송을 수행한다.

S130 단계에서 새로운 VoIP 단말의 연결이 없을 경우 7개의 데이터 패킷으로 구성된 프레임이 각각의 VoIP 단말로 전송(S140)된다. 7개의 음성 데이터 패킷에 대한 집합 전송이 완료되면, 각각의 패킷에 대하여 ACK 메시지가 수신되었는지 여부를 판단(S150)한다.

만약 모든 데이터 패킷에 대해 ACK가 수신되면, S160 단계를 수행한다. 그러나, 7개의 음성 데이터 패킷 중 2개에 대한 ACK 메시지를 수신하지 못하였다고 가정하면, ACK 메시지를 수신하지 못한 2개의 음성 데이터 패킷에 대한 재전송(S170)을 수행한다. 이때 재전송은, 송신부(140)에서 VoIP 단말로 전송할 데이터가 남아있는 경우 새로운 음성 데이터 패킷 5개를 추가한 총 7개의 음성 데이터 패킷을 각각의 VoIP 단말로 전송한다.

여기서, 전술한 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체 역시 본 발명의 범주에 포함되는 것이 다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

전술한 실시예에 따르면, 하향 링크의 음성 데이터 프레임을 집합 전송 방법으로 전송함으로써 전송 오버헤드가 줄어들고, 데이터 전송 효율을 높일 수 있다.

또한, 집합 전송되는 VoIP 단말 수를 최종 단대단 전송지연에 따라 융통성 있게 조절하여 무선 망의 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 하나의 음성 코덱에서 발생한 데이터에 대하여 전송 지연 측면에서 유리하게 작용한다.

Claims

액세스 포인트에서 다수의 이동 단말로 데이터 패킷을 전송하는 전송 장치에 있어서,

상기 액세스 포인트에 연결된 상기 이동 단말의 수를 수집하는 단말 정보 획득부;

상기 단말 정보 획득부에서 수집된 이동 단말의 수를 토대로, 상기 이동 단말에 전송될 데이터 패킷을 집합화하기 위한 프레임 수를 결정하는 집합 전송 프레임수 결정부; 및

상기 데이터 패킷을 상기 집합 전송 프레임수 결정부에서 결정된 상기 프레임 수를 토대로 집합화한 후 상기 이동 단말로 전송하며, 상기 이동 단말로부터 전송 결과 메시지를 수신하는 송신부

를 포함하는 데이터 패킷의 집합 전송 장치.
제1항에 있어서,

상기 다수의 이동 단말에 제공될 폴링 정보를 생성하여 상기 이동 단말에 전송하고, 상기 전송된 폴링 정보를 토대로 폴링 순서를 결정하며, 폴링 순서 추가 알고리즘을 토대로 상기 폴링 정보를 갱신하는 폴링 정보 작성부;

상기 액세스 포인트가 이동 단말로 전송하고자 하는 데이터 패킷을 입력받아 저장하는 송신 버퍼; 및

상기 데이터 패킷의 집합 전송을 위한 데이터 패킷의 길이와 개수를 설정하여 상기 송신부에 제공하는 맥 프로토콜 데이터 유닛 변별부

를 더 포함하는 데이터 패킷의 집합 전송 장치.
제1항에 있어서,

상기 폴링 정보는,

상기 데이터 패킷의 폴링 순서, 상기 단말에 전송되는 패킷의 크기, 상기 단말로 데이터 패킷이 도착하는 도착 간격 중 적어도 하나를 포함하는 데이터 패킷의 집합 전송 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 폴링 정보는,

상기 이동 단말로 데이터 패킷이 전송되는 중, 상기 액세스 포인트로 새로운 단말이 연결되어 발생하는 통화의 발생 또는 액세스 포인트에서 단말로 패킷 전송이 완료되어 발생하는 단말의 호 제거에 따라 갱신되는 데이터 패킷의 집합 전송 장치.
제4항에 있어서,

상기 갱신된 폴링 정보는 방송 채널을 통해 상기 이동 단말로 전송되는 데이터 패킷의 집합 전송 장치.
제3항에 있어서,

상기 맥 프로토콜 데이터 유닛에서 생성된 상기 데이터 패킷의 길이, 개수 및 상기 프레임수 결정부에서 결정된 프레임 수를 토대로 프레임이 형성되는 데이터 패킷의 집합 전송 장치.
제6항에 있어서,

상기 프레임 수는,

상기 데이터 패킷의 코덱 특성, 이미 정해진 단대 단 전송 지연을 만족하는 범위 및 상기 액세스 포인트에 연결된 이동 단말의 수를 토대로 결정되는 데이터 패킷의 집합 전송 장치
제1항에 있어서,

상기 이동 단말은,

상기 액세스 포인트에서 집합 전송된 데이터 패킷에 포함된 맥 프로토콜 데이터 유닛 정보--여기서 맥 프로토콜 데이터 유닛 정보는 상기 맥 프로토콜 데이터 유닛에서 생성된 데이터 패킷의 길이 및 개수에 대한 정보를 포함함--를 분석하는 프레임 변별부

를 포함하는 데이터 패킷의 집합 전송 장치.
액세스 포인트에서 다수의 이동 단말로 데이터 패킷을 전송하는 전송 방법에 있어서,

(a) 상기 액세스 포인트에 연결된 이동 단말의 수를 수집하고, 상기 이동 단말의 수를 토대로 데이터 패킷을 집합 전송하기 위한 프레임 수를 결정하는 단계;

(b) 상기 이동 단말로 제공한 폴링 정보--여기서 폴링 정보는 상기 데이터 패킷의 폴링 순서, 상기 단말에 전송되는 패킷의 크기, 상기 단말로 데이터 패킷이 도착하는 도착 간격 중 적어도 하나를 포함함--를 수집하는 단계; 및

(c) 상기 결정된 프레임 수 및 상기 폴링 정보를 토대로 데이터 패킷을 집합화하여 프레임을 형성하고, 상기 이동 단말로 상기 프레임을 전송하는 단계

를 포함하는 데이터 패킷의 집합 전송 방법.
제9항에 있어서,

상기 (c) 단계 이후에,

(ⅰ) 상기 액세스 포인트는 새로운 단말의 연결 여부를 판단하는 단계;

(ⅱ) 상기 새로운 단말이 상기 액세스 포인트로 연결된 경우, 상기 액세스 포인트는 상기 단말의 연결에 따라 새로운 집합 전송이 요구되는지 여부를 판단하는 단계;

(ⅲ) 상기 단말로 새로운 집합 전송이 요구된다면, 상기 액세스 포인트는 상기 폴링 정보를 토대로 폴링 순서를 갱신하는 단계; 및

(ⅳ) 상기 액세스 포인트는 상기 갱신된 폴링 순서를 방송 채널을 이용하여 상기 새로운 단말로 전송하고, 상기 갱신된 폴링 순서를 토대로 상기 새로운 단말이 추가된 이동 단말에 상기 프레임을 전송하는 단계는 단계

를 더 포함하는 데이터 패킷의 집합 전송 방법.
제10항에 있어서,

상기 (ⅳ) 단계에서,

상기 갱신된 폴링 순서를 전송하는 것은, 링크드 리스트 순서를 토대로 폴링 순서가 제거되거나 추가되는 내용만을 메시지에 포함하여 방송 채널을 통해 상기 단말로 전송하는 데이터 패킷의 집합 전송 방법.
제9항에 있어서,

상기 데이터 패킷은 시간 단위 또는 프레임 단위로 상기 이동 단말에 전송되는 데이터 패킷의 집합 전송 방법.