KR20070103660A

KR20070103660A - ＱｏＳ 보장 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20070103660A
Application number: KR1020060042393A
Authority: KR
Inventors: 최윤주; 황철주; 박수홍; 김영근; 김한성; 윤원동; 이민호; 장정록
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-04-19
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2007-10-24
Also published as: DE602007005049D1; CN101764676B; CN101060717A; CN101764676A; CN101060717B; JP2013066188A; KR100823263B1

Abstract

본 발명은 통신 프로토콜을 이용한 QoS(Quality of Service) 보장 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 송신측으로부터 데이터를 수신중인 수신측의 QoS 보장 방법은 수신측의 통신 환경이 변경됨에 따라 상기 변경된 통신 환경을 나타내는 정보를 생성하는 단계; 통신 환경을 나타내는 정보를 송신측으로 전송하는 단계를 포함하며, 본 발명에 의하면 수신측 및 송신측 종단간의 통신 프로토콜을 이용한 통신 환경을 나타내는 정보의 교환으로 수신측의 자원(resource)에 대한 정보, 링크 특성, 통신 경로 상의 링크 특성 등을 송신측에 알릴 수 있어, 수신측과 송신측간 데이터 통신의 QoS를 보장할 수 있다.

링크 특성, QoS, 프로토콜, 통신 환경, 자원

Description

ＱｏＳ 보장 방법 및 장치{Method and apparatus for securing a Quality of Service}

도 1은 이종 네트워크간 핸드오버에 따른 데이터 통신 세션(session)을 도시한다.

도 2는 이종 네트워크간 핸드오버에 따른 데이터 통신 세션을 도시한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수신측의 QoS 보장 방법의 흐름도이다.

도 4a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수신측의 QoS 보장 방법의 흐름도이다.

도 4b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수신측의 QoS 보장 방법의 흐름도이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 송신측의 QoS 보장 방법의 흐름도이다.

도 6a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 QoS 보장 방법의 데이터 통신 세션을 도시한다.

도 6b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 QoS 보장 방법의 데이터 통신 세션을 도시한다.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전송 경로상의 링크 특성을 고려한 QoS 보장 방법의 흐름도이다.

도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전송 경로상의 링크 특성을 고려한 QoS 보장 방법의 데이터 통신 세션을 도시한다.

도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 통신 환경을 나타내는 정보를 포함한 패킷 구조를 도시한다.

도 10는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수신측의 QoS 보장 장치의 구성도이다.

도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 송신측의 QoS 보장 장치의 구성도이다.

본 발명은 통신 프로토콜을 이용한 QoS 보장 장치 및 방법에 관한 것이고, 보다 상세하게는 수신측과 송신측간 데이터 통신의 통신 환경이 변하는 경우에 수신측과 송신측간의 통신 프로토콜을 이용해 링크 특성 또는 데이터 처리를 위해 필요한 자원을 나타내는 정보의 교환을 통해 데이터 통신의 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

유무선 통신 기술의 발전과 함께, 멀티미디어 통신을 지원하는 유무선 통신 서비스의 종류와 그 통신 규격이 다양해졌다. 특히, 데이터의 전송 속도가 점점 향상됨에 따라 유무선 통신을 통해 음악 또는 영상의 실시간 스트리밍(streaming)을 제공하는 서비스가 점점 많아지고 있다. 이 경우 서비스 이용자가 끊임없이 음악을 감상하거나 영상을 시청할 수 있도록 하는 기술이 제일 중요한데, 특히 하기와 같이 통신 환경이 변하는 경우에 있어서 수신측과 송신측의 끊임없는 데이터 통신을 위한 QoS 보장 방법의 중요성이 부각된다.

도 1에 도시된 바와 같이 수신측(110)의 이동 단말기가 2Mbps의 최대 데이터 전송 속도를 가지는 무선랜 네트워크(130)에 있다가 384Kbps의 최대 데이터 전송 속도를 가지는 WCDMA 네트워크(140)로 이동한 경우를 가정한다. 여기서, 송신측(120)이 2Mbps의 무선통신 네트워크에서 1Mbps로 데이터를 전송(101)하고 있었고, 수신측 단말기가 이동하는 네트워크의 링크 특성을 알지 못하여, 수신측 단말기의 핸드오버(102) 이후에도 계속 같은 전송 속도를 가정하여 데이터를 전송(103)한다면, 수신측 단말기는 송신측이 전송하는 데이터를 전부 전송받을 수 없다. 따라서, 전송하던 데이터가 음악 또는 영상의 스트리밍(streaming) 데이터라면 수신측은 실시간으로 끊임없이 음악을 감상하거나, 동영상을 시청하는 것이 불가능하게 된다.

반대로 도 2에 도시된 바와 같이 수신측(210)이 384Kbps의 최대 데이터 전송 속도를 가지는 WCDMA 네트워크(230)에서 2Mbps의 최대 데이터 전송 속도를 가지는 무선랜 네트워크(240)로 이동한 경우를 가정한다. 여기서 송신측이 핸드오버(202) 이전에 384Kbps의 전송속도로 데이터를 전송(201)하고 있었고, 수신측 단말기가 이동하는 네트워크의 링크 특성을 알지 못하여, 수신측 단말기의 핸드오버(202) 이후 에도 계속 같은 데이터 전송 속도로 데이터를 전송(203)한다면, 2Mbps의 최대 데이터 전송 속도를 가지는 무선랜 네트워크에서 156Kbps의 데이터 전송 속도로 데이터를 전송하는 비효율이 발생하게 된다.

도 1 또는 도 2와 같이 이종 네트워크간의 핸드오버뿐만 아니라, 동종 네트워크간의 핸드오버에 있어서도, 핸드오버 이후의 네트워크에서의 링크 특성은 핸드오버 이전의 링크 특성과 달라질 수 있다. 핸드오버 이후의 네트워크가 핸드오버 이전에 네트워크에 비해 많은 사용자를 가지고 있다면, 네트워크 상에서 각각의 사용자는 느린 속도로 통신할 수 밖에 없다. 또한, 핸드오버 이후의 네트워크에서의 비트에러율이 핸드오버 이전의 네트워크에 비해 현저히 높다면, 비트에러율을 줄이기 위해 데이터의 전송속도를 낮추어 데이터를 전송해야한다. 반대로 사용자가 적은 네트워크나 비트에러율이 낮은 네트워크로 핸드오버를 한 경우에는 더 빠른 전송속도로 데이터 통신이 이루어질 수 있다.

그 밖에도 수신측이 네트워크간 핸드오버없이 같은 네트워크에서 통신을 하는 경우에도 전술한 바와 같이 네트워크 상의 사용자 수의 변화, 데이터 통신 환경의 변화에 따라 동일한 네트워크에 속해 있음에도 불구하고, 데이터 전송 속도에 변화가 있을 수 있다.

수신측 단말기의 수신중인 데이터를 처리하기 위해 사용 가능한 자원(resource)의 변경에 대한 정보도 송신측과의 데이터 통신의 QoS에 영향을 미칠 수 있다. 수신측 단말기가 수신중인 데이터를 처리하기 위해 할당할 수 있는 CPU, 메모리 등의 하드웨적인 특성이 변경되어, 현재 수신중인 데이터를 처리할 수 없음 에도 불구하고 계속해서 송신측이 데이터를 전송한다면, 수신측에서는 정상적으로 데이터를 수신할 수 없다. 수신측이 처리할 수 없는 방식으로 인코딩된 음악 또는 영상을 송신측이 이를 알지 못하여 수신측으로 전송하는 경우에도 마찬가지이다.

전술한 경우들에 있어서 수신측이 속한 네트워크의 데이터 전송 속도 또는 자원의 변경을 나타내는 정보를 송신측에 전달하고, 송신측은 수신측이 수신하여 변경된 통신 환경에 맞추어 데이터를 전송한다면 데이터 통신의 QoS가 보장될 수 있다. 예를 들어, 전송 속도가 느린 네트워크에서는 느린 데이터 전송 속도에서도 실시간 서비스가 가능하게 하기 위해, 빠른 네트워크에 비해 저음질, 저화질의 음악 또는 영상 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 전송 속도가 빠른 네트워크에서는 느린 네트워크에 비해 고음질, 고화질의 음악 또는 영상 데이터를 전송하여 더 나은 품질의 스트리밍 서비스가 가능하게 할 수 있다. 또한, 수신측이 송신측이 송신하는 데이터를 처리하기 위해 CPU나 메모리를 더 많이 할당할 수 있다면, 변경 전에 비해 고음질, 고화질의 음악 또는 영상 데이터를 전송하여 나은 품질의 데이터 통신이 가능해 진다.

수신측의 통신 환경에 따라 전송하는 데이터의 크기를 변경시키는 종래의 기술로는 TCP 프로토콜의 슬라이딩 윈도우 정체 제어(sliding window congestion control)가 있다. 수신측은 송신측이 전송하는 데이터에 대하여, 에러없이 전송받았다는 ACK 신호를 전송하고, 현재 전송하는 데이터의 크기에 대해 정상적인 ACK 신호 응답이 송신측에 도착하면, 송신측은 한번에 전송하는 데이터의 크기를 늘린다. 반대로 ACK 신호가 송신측에 도착하지 않는다면, 송신측이 한번에 전송하는 데 이터의 크기를 줄인다. 수신측의 링크 특성의 개선 또는 악화에 따라 데이터 전송 속도를 조절할 수 있다는 점에서 전술한 수신측의 링크 특성을 고려하여 전송하는 기능을 수행한다. 그러나, 슬라이딩 윈도우 정체 제어는 수신측의 개선 또는 악화된 수신측의 링크 특성에 맞추어 데이터를 전송하기 위해서 상당한 시간이 소요되고, 따라서, 그 시간 지연만큼 링크의 비효율적인 사용을 초래하게 된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 수신측의 링크 특성 또는 데이터 처리를 처리하기 위해 사용 가능한 자원 특성의 변화에도 불구하고 수신측, 송신측 간의 데이터 통신에 있어서 QoS를 보장하기 위한 방법 및 장치를 제공하는데 있고, 상기 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른, 송신측으로부터 데이터를 수신중인 수신측의 QoS 보장 방법은 상기 수신측의 통신 환경이 변경됨에 따라 상기 변경된 통신 환경을 나타내는 정보를 생성하는 단계; 상기 생성된 정보를 상기 송신측으로 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 보다 바람직한 실시예에 따르면, 상기 통신 환경을 나타내는 정보는 상기 변경된 통신환경의 링크 특성을 나타내는 정보 및/또는 상기 변경된 통신 환경에서 상기 수신측이 수신중인 데이터를 처리하기 위해 사용 가능한 자원(resource)을 나타내는 정보인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 보다 바람직한 실시예에 따르면, 상기 링크 특성을 나타내는 정보는 상기 수신측이 제 1 네트워크에서 제 2 네트워크로 이동하는 핸드오버하는 경우, 제 2 네트워크의 링크 특성을 나타내는 정보인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 보다 바람직한 실시예에 따르면, 상기 전송하는 단계는 핸드오버 이전에 상기 제 2 네트워크의 링크 특성 정보를 전송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 보다 바람직한 실시예에 따르면, 상기 QoS 보장방법은 상기 송신측으로부터 상기 링크 특성을 나타내는 정보에 대한 응답 정보를 전송받는 경우에 핸드오버를 수행하는 단계를 더 포함한다.

본 발명에 따른 보다 바람직한 실시예에 따르면, 상기 전송하는 단계는 핸드오버 이후에 상기 제 2 네트워크의 링크 특성을 나타내는 정보를 송신측으로 전송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 보다 바람직한 실시예에 따르면, 상기 자원을 나타내는 정보는 수신측 장치의 CPU, 사용 가능한 코덱(codec), 디스플레이 해상도, 메모리 및 수신 버퍼의 크기 중 적어도 하나를 나타내는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른, 송신측으로부터 데이터를 수신중인 수신측의 QoS 보장 장치는 상기 수신측의 통신 환경이 변경됨에 따라 상기 변경된 통신 환경을 나타내는 정보를 생성하는 통신 환경 정보 생성부; 상기 통신 환경을 나타내는 정보를 상기 송신측으로 전송하는 전송부를 포함한다.

본 발명에 따른 보다 바람직한 실시예에 따르면, 상기 통신 환경을 나타내는 정보는 상기 변경된 통신 환경의 링크 특성을 나타내는 정보 및/또는 상기 변경된 통신 환경에서 상기 수신측이 수신중인 데이터를 처리하기 위해 사용 가능한 자원(resource)을 나타내는 정보인 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른, 수신측으로 데이터를 송신중인 송신측의 QoS 보장 방법은 상기 수신측의 통신 환경을 나타내는 정보를 상기 수신측으로부터 수신하는 단계; 상기 수신된 정보에 따라 상기 데이터의 송신에 대한 QoS를 조절하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 보다 바람직한 실시예에 따르면, 상기 통신 환경을 나타내는 정보는 변경된 통신 환경의 링크 특성을 나타내는 정보 및/또는 상기 변경된 통신 환경에서 상기 수신측이 수신중인 데이터를 처리하기 위해 사용 가능한 자원(resource)을 나타내는 정보인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 보다 바람직한 실시예에 따르면, 상기 QoS 보장 방법은 상기 링크 특성을 나타내는 정보에 따라 상기 데이터 송신에 대한 QoS를 조절하였음을 나타내는 응답 정보를 생성하는 단계; 상기 응답 정보를 상기 수신측으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른, 수신측으로 데이터를 송신중인 송신측의 QoS 보장 장치는 통신 환경을 나타내는 정보를 수신하는 통신 환경 정보 수신부; 상기 통신 환경을 나타내는 정보에 따라 QoS를 조절하는 QoS 조절부를 포함한다.

본 발명에 따른 보다 바람직한 실시예에 따르면, 상기 QoS 보장 장치는 상기 통신 환경을 나타내는 정보에 따라 QoS를 조절하였음을 나타내는 응답 정보를 생성하는 응답 정보 생성부; 상기 응답 정보를 상기 수신측으로 전송하는 전송부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기한 QoS 보장 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 수신측의 링크 특성에 따른 QoS 보장 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.

단계 301에서는 수신측은 네트워크의 링크 특성을 검출한다. 일반적으로 수신측이 속해있는 네트워크의 억세스 포인트(access point) 또는 라우터(router)로부터의 전송 신호를 분석하여 링크 특성을 검출할 수 있다. 억세스 포인트는 무선랜의 경우 AP를 의미하고, CDMA, WCDMA와 같은 이동 통신에 있어서는 기지국을 의미한다. 윈도우(Window) 컴퓨터 운영체제(operating system)의 NDIS(network driver interface specification)와 같은 검출 방법에 의해 수신측에서 보았을 때, 송신측까지의 링크에서 처음 접속하게 되는 유선국 또는 무선국으로부터 링크 특성을 검출할 수 있다.

검출되는 링크 특성에는 데이터 전송 신호의 세기, 데이터 전송 속도, 비트에러율(BER : Bit Error Rate) 및 무선 통신 네트워크의 경우 무선 통신 규격 등에 대한 정보가 링크 특성에 포함될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 수신측 단말기가 무선랜 네트워크 상에서 데이터를 수신하고 있는 경우에는 AP(Access point) 또는 네트워크 상의 다른 단말기들이 주기적으로 전송하는 비컨(beacon) 신호를 분석함으로써, 네트워크의 링크 특성을 검출할 수 있다.

수신측이 제 1 네트워크에서 제 2 네트워크로 이동하는 동종/이종 네트워크 간의 핸드오버의 경우에는 제 2 네트워크의 링크 특성에 대한 정보가 검출된다.

일 실시예에 있어서 링크 특성에 따라 링크 상태를 판단하는 단계(미도시)를 더 포함할 수 있다. 검출된 링크 특성은 전술한 바와 같이 다양한 요인에 의한 정보를 포함할 수 있고, 이를 모두 송신측으로 전송하기는 것은 비효율적일 수 있다. 따라서, 수신측의 네트워크에서의 통신 환경을 양호한 정도에 따라 복수개의 수준(level)으로 나누고, 각각의 레벨에 따라 계수를 할당하여 계수만 전송함으로써 송신측에서는 전송된 계수만으로 수신측의 링크 특성을 예측할 수 있다.

링크 상태를 판단하는 단계(미도시)는 반드시 수신측에서 이루어질 필요는 없으며, 단계 301에서 검출된 링크 특성만을 송신측에 전송하고 송신측에서 이를 기초로 링크 상태에 대한 판단을 수행할 수도 있다.

단계 302에서는 단계 301에서 검출된 링크 특성을 나타내는 정보(이하 '링크 정보'라 한다.)를 생성한다. 링크 정보를 주기적으로 생성하여 단계 303를 통해 송신측으로 전송할 수도 있고, 링크 특성의 변경이 있는 경우에만 링크 정보를 생성하여 단계 303을 통해 전송할 수도 있다.

링크 특성의 변경이 있는 경우에만 링크 정보를 생성하는 경우에서는 링크 특성의 변경이 없다면 현재 데이터를 수신하는 방식의 변화없이 계속해서 데이터를 수신한다. 그러나, 링크 특성의 변경이 있다면, 단계 302 내지 307을 수행한다.

단계 304에서는 수신측이 전송한 링크 정보에 대해 송신측이 응답하는 응답 정보가 송신측으로부터 전송되었는지를 판단한다. 만약, 송신측이 응답 정보가 포함된 패킷을 전송하지 않았다면, 단계 303으로 돌아가 다시 변경된 링크 정보를 송신측에 전송한다. 반대로, 송신측이 응답 정보가 포함된 패킷을 전송한 경우라면, 수신측은 다음 단계(단계 306)로 넘어가 핸드오버인지 여부를 판단한다.

단계 305 내지 306은 송신측의 응답 정보를 전송받은 수신측이 핸드오버를 수행하는 단계이다. 단계 305에서는 링크 특성의 변경이 핸드오버에 의한 것이라면, 송신측의 응답 정보를 이미 받은 상태이므로, 핸드오버를 수행(단계 306)하고, 데이터 수신(단계 307)을 시작한다. 그러나, 링크 특성의 변경이 핸드오버가 아닌 동일 네트워크 상에서의 링크 정보의 변경에 불과하다면 핸드오버는 수행하지 않고, 변경된 링크 특성에 맞추어 데이터를 수신(단계 307)한다.

전술한 바와 같이 동종 네트워크 간의 핸드오버에 있어서도, 핸드오버 이전 또는 이후의 네트워크 상의 사용자수, 신호의 세기, 비트에러율 등이 상이하여 링크 특성이 달라질 수 있다. 따라서, 단계 305에서의 핸드오버는 동종/이종 네트워크간의 핸드오버를 모두 포함한다.

도 4a는 본 발명에 따른 수신측의 QoS 보장 방법 중 핸드오버 이후에 링크 특성에 대한 정보를 전송하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

단계 401에서 제 1 네트워크에서 제 2 네트워크로의 핸드오버를 감지한 수신 부는 단계 402에서 핸드오버를 수행한다.

핸드오버 이후에 단계 403에서 제 2 네트워크의 링크 특성을 검출한다. 전술한 바와 같이 검출되는 링크 특성에는 제 2 네트워크 상에서의 데이터 전송 신호의 세기, 데이터 전송 속도, 비트에러율 및 무선 통신 네트워크의 경우 무선 통신 규격 등에 대한 정보가 링크 특성에 포함될 수 있다.

단계 404에서는 단계 404에서 검출된 링크 특성에 대한 정보를 통신 프로토콜을 이용하여 생성한다. 도 3에 도시된 단계 302와 마찬가지로 링크 정보를 주기적으로 생성하여 단계 406을 통해 전송할 수도 있고, 링크 정보의 변경이 있는 경우에만 패킷을 생성할 수도 있다.

링크 특성의 변경이 있는 경우에만 링크 정보를 생성하는 경우에는 링크 특성의 변경이 없다면 현재 데이터를 수신하는 방식의 변화없이 계속해서 데이터를 수신한다. 그러나, 링크 특성의 변경이 있다면, 단계 404 내지 407을 수행한다.

단계 406에서는 수신측이 전송한 링크 정보에 대해 송신측의 응답 정보가 전송되었는지를 판단한다. 만약, 송신측의 응답 정보가 전송되지 않았다면, 다시 링크 정보를 전송(단계 405)한다. 송신측이 응답 정보를 전송한 경우에는 단계 407에서 데이터를 수신한다.

도 3과 도 4a에 도시된 수신측의 QoS 보장 방법은 각각의 실시예에서 독립적으로 수행될 필요는 없으며, 핸드오버 이전에 송신측으로 링크 정보의 전송이 이루어진 경우에도 핸드오버 이후 반복해서 링크 정보를 전송할 수 있다. 또한, 핸드오버 이전에 링크 정보를 전송하여야 하나, 갑작스런 핸드오버와 같이 회피 불가능 한 사유로 핸드오버 이전에 링크 정보를 전송하지 못하는 경우에만, 핸드오버 이후에 링크 정보를 전송하는 것으로 실시예를 구성할 수도 있다.

도 4b는 본 발명에 따른 수신측의 데이터 처리에 필요한 자원 특성의 변경에 따른 수신측의 QoS 보장 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 통신 환경 정보에는 도 3 과 도 4a에 도시된 링크 특성 정보뿐만 아니라, 수신측의 수신중인 데이터 처리를 위해 사용 가능한 자원(resource)에 대한 정보가 포함될 수 있는바, 도 4b는 이를 송신측에 알려서 데이터 통신의 QoS를 보장하기 위한 방법을 설명한다.

단계 411에서 수신측은 수신중인 데이터를 처리하기 위해 사용 가능한 자원을 나타내는 정보를 생성한다. 사용 가능한 자원을 나타내는 정보는 수신측 단말기가 수신중인 데이터를 처리하기 위해 사용 가능한 CPU, 메모리, 수신 버퍼의 크기, 디스플레이 해상도(display resolution) 등과 같은 하드웨어적인 특성에 대한 정보와 수신측 단말기에서 사용 가능한 비디오/오디오 코덱 등과 같은 소프트웨어적인 특성에 대한 정보가 포함될 수 있다. 상기 열거한 하드웨어/소프트웨어적인 특성을 나타나내는 정보뿐만 아니라, 수신측과 송신측의 데이터 통신 환경에 영향을 줄 수 있는 단말기의 특성들이 사용 가능한 자원을 나타내는 정보에 포함되어 송신측으로 전송될 수 있다.

단계 412에서는 단계 411에서 생성된 자원을 나타내는 정보를 송신측으로 전송한다. 링크 특성 정보를 전송하는 경우와 달리 핸드오버 여부와 무관하게 자원을 나타내는 정보에 변경이 있으면, 송신측으로 전송하며 변경이 있는 경우 뿐만 아니라, 주기적으로 자원을 나타내는 정보를 송신측으로 전송할 수도 있다.

단계 413에서는 단계 412에서 송신측으로 전송한 자원을 나타내는 정보에 대한 응답 정보를 송신측으로부터 전송받았는지를 판단한다. 만약, 응답 정보를 수신하였다면, 변경된 QoS에 따라 단계 414를 통해 데이터를 수신한다. 응답 정보를 수신하지 못하였다면, 단계 412로 돌아가 다시 사용 가능한 자원을 나타내는 정보를 전송한다.

도 5는 본 발명에 따른 송신측의 QoS 보장 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

단계 501에서 송신측은 수신측이 전송한 통신 환경을 나타내는 정보가 수신되었는지를 판단한다. 정보를 수신한 경우라면 단계 502를 통해 데이터 송신에 대한 QoS를 조정한다. 정보를 수신하지 않은 경우라면 링크 특성 또는 수신측이 사용 가능한 자원 상태에 변경이 없는 경우이므로 단계 504를 통해 계속해서 수신측으로 데이터를 송신한다.

단계 502에서는 송신측은 수신측이 전송한 통신 환경 정보에 맞춰 데이터 전송의 QoS를 조절한다. 링크 특성의 악화로 인해 수신측의 비트 에러율이 커진 경우에는 이에 대응하기 위하여 전진 에러 수정(Foward Error Correction) 방식을 에러에 더 강한 방식으로 변경할 수 있다. 또한, 수신측의 데이터 전송 속도 변화에 따라, 전송 속도가 느려진 경우라면 전송하는 데이터의 인코딩 방식을 조절하여 영상 또는 음악 데이터의 초당 프레임 수를 감소시키거나, 해상도를 낮추거나, 압축률이 높은 인코딩 방식으로 바꾸는 등의 변경이 가능하다. 반대로, 데이터 전송 속도가 빨라 졌다면, 초당 프레임 수를 증가시키거나, 해상도를 높이거나, 압축률 이 낮은 인코딩 방식으로 바꾸는 등의 QoS 조절 방법이 사용된다. 송신측이 다양한 품질의 콘텐츠를 보유하고, 수신측 링크 특성의 악화 또는 개선에 따라, 고품질 또는 저품질의 콘텐츠를 전송할 수도 있다. QoS를 조절하는 방법에는 제한이 없으며, 수신측 통신 환경의 변경에 따라 전송중인 데이터의 품질을 변경하는 모든 방법들이 QoS를 조절하는 단계에서 사용될 수 있다.

단계 503에서 송신측은 변경된 통신 환경 정보에 따라 데이터를 전송할 준비가 되었음을 나타내는 응답 정보를 생성한다. 수신측으로 전송하는 데이터 패킷 내의 특정비트를 '0' 또는 '1'로 설정하여 송신측의 준비가 되었는지 여부에 대해서만 간단히 표시하는 방법으로 응답 정보를 구성할 수 있다. 또한, 인코딩 방식과 디코딩 방식이 서로 대응되어 수신측에서 송신측이 전송하는 데이터의 인코딩 방식을 알아야만 하는 경우와 같이 구체적으로 응답 정보를 구성해야하는 경우에는 송신측이 전송하려고하는 데이터의 인코딩 방식, 포맷, 크기 등에 대해서 구체적으로 표시하는 방법으로 응답 정보를 구성할 수도 있다. 인코딩 방식에는 초당 프레임수, 해상도, 압축률, 전진 에러 수정(Foward Error Correction) 방식 등의 정보가 해당한다.

단계 504에서는 단계 503를 통해 생성된 응답정보를 포함한 패킷을 수신측으로 전송하고, 수신측의 변경된 링크 정보에 따라 데이터를 송신(단계 505)한다.

송신측과 수신측의 사이에 데이터 통신을 시작한 이후부터 통신을 마칠 때까지의 기간을 세션이라 할 때, 도 6a는 본 발명에 따라 동종/이종 네트워크간 핸드오버시 링크 정보를 송수신하는 세션을 도시한다.

수신측(610)이 송신측(620)으로부터 데이터 전송 속도가 100Mbps인 네트워크(630)에서 100Mbps의 전송속도로 데이터를 전송(601 내지 602)받고 있는 경우를 가정한다. 수신측(610)이 데이터 전송 속도가 156Kbps인 네트워크(640)로 이동함에 따라, 수신측(610)은 변경된 네트워크의 링크 특성을 검출한다. 검출된 링크 특성에 따라 링크 정보가 수신측에서 생성되고, 송신측으로 전송(603)된다. 패킷을 전송받은 송신측(620)은 이에 대해 응답정보를 수신측으로 전송(604)하게 되고, 수신측은 응답정보를 수신한 수신측은 핸드오버를 수행한다. 603내지 604 과정이 완료되면 변경된 링크 특성에 따라 156Kbps의 전송속도로 데이터 전송(605 내지 606)이 이루어지게 된다.

도 6a는 수신측(610)이 630 네트워크에서 640 네트워크로 이동하는 것은 동종/이종 네트워크의 핸드오버에 의해 데이터 전송 속도가 달라지는 경우를 도시하였다.

도 6b는 동종/이종 네트워크간 핸드오버없이 수신측(650)이 동일한 네트워크 즉, 동일한 기지국 또는 억세스 포인트를 통해 송신측(660)과 데이터 통신을 하고 있는 도중 데이터 전송 속도가 변경되는 경우를 도시한다.

수신측(650)이 송신측(660)으로부터 100Mbps로 데이터를 전송(651 내지 652)받고 있던 도중 데이터 전송 속도에 변경(653)이 발생한다. 데이터 전송 속도의 변화는 동일한 기지국 또는 억세스 포인트에 접속한 사용자의 변동, 신호의 세기 변동에 의해 발생할 수 있다.

이에 따라, 수신측(650)은 송신측(660)에 변경된 링크의 특성을 나타내는 링 크 정보를 전송하고(654), 이에 대해 송신측(660)은 응답 정보를 전송(655)한다. 654 내지 655의 과정이 완료되면, 변경된 링크 정보에 따라 156Kbps의 데이터 전송 속도로 데이터를 전송(656 내지 657)한다.

도 6a 내지 6b 에는 데이터 전송 속도가 변경하는 경우에 대해서 도시하였다. 그러나, 데이터 전송 속도의 변경뿐만 아니라, 전파 방해로 인한 비트에러율의 증가 또는 감소, 신호의 세기 변경으로 인한 통신 환경의 악화 또는 개선의 경우 등 수신측과 송신측의 데이터 전송에 있어서 링크 특성의 변경을 유발하는 모든 요소의 변경이 링크 정보에 포함되어 전송될 수 있다.

전술한 방법들에 의해 수신측 링크 정보를 송신측에 전송하고, 송신측이 이에 맞춰 데이터를 전송하는 경우에도 수신측이 송신측에 전송하는 링크 정보는 수신측 단말기와 직접적으로 접속한 억세스 포인트나 라우터와의 링크 정보만을 송신측에 전송한다. 그러나, 수신측으로부터 송신측까지의 전송 경로상의 라우터(router)나 중계기(repeator)와 같은 전송 경로상의 링크 특성에 따라 수신측과 송신측 간의 데이터 통신이 영향을 받는 경우도 있다. 따라서 전송 경로상의 링크 정보도 송신측이 고려하여 데이터를 전송할 수 있는 방법이 필요하다.

도 7은 본 발명에 따른 전송 경로상의 링크 정보를 고려한 QoS 보장방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

단계 701에서 데이터를 중계하는 접속 노드는 수신측이 송신측에 전송하는 링크 정보를 수신한다. 수신측이 송신측으로 전송하는 링크 정보에는 수신측과 직접적으로 데이터를 주고 받는 접속 노드의 링크 특성에 대한 링크 정보만이 포함되 어있다.

단계 702에서 데이터를 중계하는 접속 노드는 단계 701에서 수신한 링크 정보에 부가 또는 수정이 필요한지 판단한다. 수신측에서 전송한 링크 정보를 수신한 현재 접속 노드에서 수신측 링크 정보에 따라 데이터를 전송할 수 없는 경우에는 링크 정보를 부가하거나 수정(단계 703)하여 전송 경로상에서 링크 특성을 고려한 링크 정보를 생성한다.

도 8은 본 발명에 따른 전송 경로상의 링크 정보를 포함한 링크 정보 송수신 세션을 도시한다.

수신측(810)이 데이터 전송 속도가 5Mbps인 라우터(820)과 데이터 전송 속도가 50Mbps인 라우터(830)을 통해 송신측(840)과 링크를 형성하여 데이터 전송 속도가 156Kbps인 네트워크(850)에서 156Kbps의 속도로 송신측(840)으로부터 데이터를 전송(801 내지 802) 받고 있는 경우를 가정한다. 수신측이 850 네트워크에서 860 네트워크로 이동함에 따라 데이터 전송 속도가 156Kbps 에서 100Mbps로 향상되었으므로, 수신측(810)은 100Mbps의 데이터 전송 속도에 대하여 링크 정보를 생성하고 이를 전송(803)한다. 그러나, 5Mbps 라우터(820)는 5Mbps의 전송 속도만을 지원하므로, 송신측(840)이 100Mbps의 속도로 데이터를 전송해도 수신측(810)이 이를 제대로 전송받을 수 없다. 따라서 5Mbps 라우터(820)는 송신측(840)에 전송되는 링크 정보를 5Mbps의 데이터 전송 속도에 맞추어 수정하여 전송(804)한다.

5Mbps 라우터(820)로부터 링크 정보를 전송받은 50Mbps 라우터(830)는 이미 라우터(830)가 지원하는 데이터 전송 속도인 50Mbps보다 낮은 데이터 전송 속도인 5Mbps에 따라 링크 정보가 설정되어 있으므로, 별도의 링크 정보에 대한 수정을 가하지 않고, 송신측으로 링크 정보를 전송(805)한다.

결과적으로 송신측은 수신측이 전송한 링크 정보(803)가 아닌 전송 경로상의 링크 특성이 전체적으로 고려된 링크 정보(805)에 따라 5Mbps의 전송 속도로 데이터를 전송(806 내지 807)함으로써, 수신측과 송신측간의 데이터 전송에 있어서의 QoS가 보장된다.

전송 경로상의 라우터들(820 내지 830)이 수신측이 전송한 링크 정보에 수정을 가하지 아니하고, 단순히 자신들이 지원가능한 데이터 전송 속도에 따른 링크 정보를 부가하여 전송하기만 하고, 최종적으로 송신측이 이 정보들을 비교 판단하여 최적의 데이터 전송 속도로 데이터를 전송할 수 있도록 하는 방법으로 실시예를 구성할 수도 있다.

링크 특성의 변경에는 도 8에 도시된 바와 같이 데이터 전송 속도가 증가 또는 감소 경우뿐만 아니라 전파 방해로 인한 비트에러율 증가 또는 감소, 신호의 세기 약화로 인한 통신 환경의 악화 또는 개선의 경우 등 수신측과 송신측의 데이터 전송 상태의 변경을 유발하는 모든 요소의 변경이 포함될 수 있다.

통신 환경 정보를 생성하고 전송하는 방법에는 제한이 없으나, 일반적으로 수신측과 송신측의 데이터 전송은 패킷(packet) 구조를 기초로 하여 이루어지므로, 링크 정보는 통신 프로토콜을 이용하여 데이터 패킷에 포함되어 생성되고 전송될 수 있다.

일반적인 데이터 통신을 위한 패킷은 도 9에 도시된 바와 같이 수신측과 송 신측의 데이터 통신 규약을 나타내는 통신 프로토콜 필드(910)과 전송하고자 하는 데이터인 페이로드 필드(920)로 나뉜다. 통신 프로토콜 필드(910)에는 다양한 계층의 다양한 통신 프로토콜 헤더(header)가 포함된다. 예를 들어 네트워크 계층(network layer)의 IPv4, IPv6 또는 전송 계층(transport layer)의 TCP, UDP 와 같은 프로토콜 헤더가 포함된다. 이외에 어플리케이션 계층(Application layer), 표현 계층(presentation), 세션 계층(session layer), 데이터 링크 계층(datalink layer) 및 물리 계층(physical layer)에 다양한 통신 프로토콜이 규정되어 있다.

본 발명에 따른 통신 환경 정보는 전술한 통신 프로토콜 필드(930 내지 960) 중 일부에 삽입(미도시)되어 전송될 수도 있고, 통신 환경 정보의 전송을 위한 별도의 프로토콜로 정의되어 통신 프로트콜 필드(910)에 삽입(970)될 수도 있다.

도 10은 본 발명에 따른 수신측의 QoS 보장 장치를 도시한다. 수신측의 QoS 보장장치(1000)은 링크 특성 검출부(1020), 통신 환경 정보 생성부(1030), 전송부(1040)으로 구성된다.

링크 특성 검출부(1020)는 수신측이 접속하고 있는 접속노드(1010) 즉, 억세스 포인트나 라우터로부터 링크 특성을 검출한다. 검출된 링크 특성은 링크 정보 생성부(1030)을 거쳐 송신측으로 전송할 링크 정보가 생성된다. 일 실시예에 따르면, 통신 환경 정보 생성부(1030)에서는 데이터 패킷의 통신 프로토콜 필드(910) 상에 별도의 필드를 만들어 삽입하거나, 기존의 프로토콜의 일부분에 삽입하는 방법으로 통신 환경 정보를 생성할 수 있다.

전송부(1040)는 통신 환경 정보 생성부(1030)에서 생성된 통신 환경 정보를 송신측(1050)으로 전송한다.

도 11은 본 발명에 따른 송신측의 QoS 보장 장치(1100)를 도시한다.

송신측의 QoS 보장 장치(1100)는 통신 환경 정보 수신부(1120), QoS 조절부(1130), 응답 정보 생성부(1140), 전송부(1150)으로 구성된다.

통신 환경 정보 수신부(1120)는 수신측(1110)이 전송한 통신 환경 정보를 수신하고 링크 특성을 추출하고, 이를 QoS 조절부(1130) 전달한다.

QoS 조절부(1130)는 수신측으로 전송할 데이터의 크기, 인코딩 방식, 포맷 등을 조절함으로써 수신측의 변경된 통신 환경에 맞추어 데이터를 전송할 준비를 한다.

응답 생성부(1140)은 변경된 통신 환경에 따라 데이터를 전송할 준비가 되었음을 나타내는 응답 정보를 포함하는 패킷을 생성한다. 수신측으로 전송하는 데이터 패킷 내의 특정비트를 '0' 또는 '1'로 설정하여 송신측이 준비가 되었는지 여부에 대해서만 간단히 표시하는 방법으로 응답정보를 구성할 수도 있고, 송신측이 전송하려고하는 데이터의 인코딩 방식, 포맷, 크기에 대해서 구체적으로 표시하는 방법으로 응답 정보를 구성할 수도 있다.

전송부는 응답 정보 생성부(1140)에서 생성된 응답 정보를 수신측(1110)으로 전송한다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명이 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이와 균등하거나 또는 등가적인 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다 할 것이다. 또한, 본 발명에 따른 시스템은 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. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 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.

본 발명에 따르면 수신측 또는 수신측으로부터 송신측까지의 전송 경로상의 링크 특성의 변경에 대한 정보를 송신측으로 전달하고, 송신측은 변경된 링크 특성에 따라 데이터를 전송함으로써 수신측과 송신측간 데이터 통신의 QoS를 보장할 수 있다.

Claims

송신측으로부터 데이터를 수신중인 수신측의 QoS 보장 방법에 있어서,

상기 수신측의 통신 환경이 변경됨에 따라 상기 변경된 통신 환경을 나타내는 정보를 생성하는 단계;

상기 생성된 정보를 상기 송신측으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoS 보장 방법.
제1항에 있어서, 상기 변경된 통신 환경을 나타내는 정보는

상기 변경된 통신 환경의 링크 특성을 나타내는 정보 및/또는 상기 변경된 통신 환경에서 상기 수신측이 상기 수신중인 데이터를 처리하기 위해 사용 가능한 자원(resource)을 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 QoS 보장 방법.
제2항에 있어서, 상기 링크 특성을 나타내는 정보는

상기 수신측이 제 1 네트워크에서 제 2 네트워크로 이동하는 핸드오버의 경우, 제 2 네트워크의 링크 특성을 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 QoS 보장 방법.
제3항에 있어서, 상기 전송하는 단계는

상기 핸드오버 이전에 상기 제 2 네트워크의 링크 특성을 나타내는 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 QoS 보장 방법.
제4항에 있어서,

상기 송신측으로부터 상기 링크 특성을 나타내는 정보에 대한 응답 정보를 전송받은 경우에 핸드오버를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 QoS 보장 방법.
제3항에 있어서, 상기 전송하는 단계는

상기 핸드오버 이후에 상기 제 2 네트워크의 링크 특성을 나타내는 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 QoS 보장 방법.
제2항에 있어서, 상기 링크 특성을 나타내는 정보는

상기 수신측으로부터 송신측까지의 전송 경로상에서 부가 또는 수정되는 링크 특성에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoS 보장 방법.
제2항에 있어서,

상기 수신측이 속해 있는 네트워크의 억세스 포인트(access point) 또는 라우터(router)로부터 상기 링크 특성을 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 QoS 보장 방법.
제2항에 있어서, 상기 자원을 나타내는 정보는

수신측 장치의 CPU, 사용 가능한 코덱(codec), 디스플레이 해상도, 메모리 및 수신 버퍼의 크기 중 적어도 하나를 나타내는 것을 특징으로 하는 QoS 보장 방법.
송신측으로부터 데이터를 수신중인 수신측의 QoS 보장 장치에 있어서,

상기 수신측의 통신 환경이 변경됨에 따라 상기 변경된 통신 환경을 나타내는 정보를 생성하는 통신 환경 정보 생성부;

상기 통신 환경을 나타내는 정보를 상기 송신측으로 전송하는 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoS 보장 장치.
제10항에 있어서, 상기 통신 환경을 나타내는 정보는

상기 변경된 통신 환경의 링크 특성을 나타내는 정보 및/또는 상기 변경된 통신 환경에서 상기 수신측이 상기 수신중인 데이터를 처리하기 위해 사용 가능한 자원(resource)을 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 QoS 보장 장치.
제11항에 있어서, 상기 링크 특성을 나타내는 정보는

상기 수신측으로부터 송신측까지의 전송 경로상에서 부가 또는 수정되는 링크 특성에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoS 보장 장치.
제11항에 있어서,

상기 수신측이 속해 있는 네트워크의 억세스 포인트(access point) 또는 라우터(router)로부터 상기 링크 특성을 검출하는 링크 특성 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 QoS 보장 장치.
수신측으로 데이터를 송신중인 송신측의 QoS 보장 방법에 있어서,

상기 수신측의 통신 환경을 나타내는 정보를 상기 수신측으로부터 수신하는 단계;

상기 수신된 정보에 따라 상기 데이터의 송신에 대한 QoS를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoS 보장 방법.
제14항에 있어서, 상기 통신 환경을 나타내는 정보는

상기 수신측의 통신 환경의 링크 특성을 나타내는 정보 및/또는 상기 수신측의 통신 환경에서 상기 수신측이 상기 수신중인 데이터를 처리하기 위해 사용 가능한 자원(resource)을 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 QoS 보장 방법.
제15항에 있어서, 상기 QoS를 조절하는 단계는

상기 링크 특성을 나타내는 정보에 포함된 비트 에러율의 변경에 따라 수신측으로 전송할 데이터의 순방향 오류 정정(Foward Error Correction) 방식을 변경하는 것을 특징으로 하는 QoS 보장 방법.
제15항에 있어서, 상기 QoS를 조절하는 단계는

상기 링크 특성을 나타내는 정보에 포함된 데이터 전송 속도의 변경에 따라 수신측으로 전송하는 데이터의 초당 프레임 수, 해상도 및 압축률 중 적어도 하나를 변경하는 것을 특징으로 하는 QoS 보장 방법.
제14항에 있어서,

상기 통신 환경을 나타내는 정보에 따라 상기 데이터 송신에 대한 QoS를 조절하였음을 나타내는 응답 정보를 생성하는 단계;

상기 응답 정보를 상기 수신측으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 QoS 보장 방법.
수신측으로 데이터를 송신중인 송신측의 QoS 보장 장치에 있어서,

상기 수신측의 통신 환경을 나타내는 정보를 수신하는 통신 환경 정보 수신부;

상기 통신 환경을 나타내는 정보에 따라 QoS를 조절하는 QoS 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoS 보장 장치.
제20항에 있어서, 상기 통신 환경을 나타내는 정보는

상기 수신측의 통신 환경의 링크 특성을 나타내는 정보 및/또는 상기 수신측 의 통신 환경에서 상기 수신측이 상기 수신중인 데이터를 처리하기 위해 사용 가능한 자원(resource)을 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 QoS 보장 장치.
제21항에 있어서, 상기 QoS 조절부는

상기 전송된 링크 특성을 나타내는 정보에 포함된 비트 에러율의 변경 정보에 따라 수신측으로 전송할 데이터의 순방향 오류 정정(Foward Error Correction) 방식을 변경하는 것을 특징으로 하는 QoS 보장 장치.
제21항에 있어서, 상기 QoS 조절부는

상기 전송된 링크 특성을 나타내는 정보에 포함된 데이터 전송 속도의 변경 정보에 따라 수신측으로 전송하는 데이터의 초당 프레임 수, 해상도 및 압축률 중 적어도 하나를 변경하는 것을 특징으로 하는 QoS 보장 장치.
제20항에 있어서,

상기 통신 환경을 나타내는 정보에 따라 QoS를 조절하였음을 나타내는 응답 정보를 생성하는 응답 정보 생성부;

상기 응답 정보를 상기 수신측으로 전송하는 전송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 QoS 보장 장치.
제1항 내지 제9항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프 로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
제14항 내지 제18항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.