KR20090034878A - 아웃바운드 컨텐츠-기반의 서비스품질(ｑｏｓ)을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

아웃바운드 컨텐츠-기반의 서비스품질(ｑｏｓ)을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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도널드 엘. 스미스
앤소니 피. 갈루시오
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Abstract

본 발명의 일실시예는 QoS를 제공하기 위한 아웃바운드 네트워크 데이터 통신을 위한 방법(500)을 제공한다. 본 방법(500)은 응용 프로그램으로부터 데이터를 수신하는 단계, 데이터에 우선순위를 할당함으로써 데이터에 우선순위를 부여하는단계 및 데이터의 우선순위중 적어도 일부분에 기초하여 네트워크를 통해 데이터를 통신하는 단계를 포함한다. 데이터 우선순위는 메세지 내용중 적어도 일부분에 기초한다. 본 발명의 일실시예는 QoS를 제공하기 위한 아웃바운드 네트워크 데이터 통신을 위한 시스템(400)을 제공한다. 본 시스템(400)은 데이터에 우선순위를 할당함으로써 데이터에 우선순위를 부여하는데 적응되는 데이터 우선순위부여 부재(460) 및 응용 프로그램으로부터 데이터를 수신하고 데이터의 우선순위중 적어도 일부분에 기초하여 네트워크를 통해 데이터를 통신하는 데이터 통신 부재(470)를 포함한다. 데이터 우선순위는 메세지 내용중 적어도 일부분에 기초한다.
데이터, 통신, 서비스 품질, 아웃바운드, 우선순위

Description

아웃바운드 컨텐츠-기반의 서비스품질(ＱＯＳ)을 위한 시스템 및 방법{METHOD AND SYSTEM FOR OUTBOUND CONTENT-BASED QOS}
본 발명은 개략적으로 통신 네트워크에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 아웃바운드 콘텐츠-기반의 서비스품질(QoS)을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
통신 네트워크는 다양한 환경에서 활용된다. 통신 네트워크는 하나 혹은 그 이상의 링크로 연결된 두개 혹은 그 이상의 노드들을 포함하는 것이 대표적이다. 일반적으로, 통신 네트워크는 링크에 의한 두개 혹은 그 이상의 참여 노드(participant node) 및 통신 네트워크내의 중간 노드들 사이에서 통신을 지원하기 위하여 사용된다. 네트워크내에는 많은 종류의 노드들이 있다. 예를 들어, 네트워크는 클라이언트, 서버, 워크스테이션, 스위치 및/또는 라우터와 같은 노드들을 포함한다. 예를 들어, 링크는 전화선을 통한 모뎀 연결, 전선, 이더넷 링크, 비동기 전송 방식(ATM) 회로, 위성 링크 및/또는 광섬유 케이블일 수 있다.
통신 네트워크는 실제로 하나 혹은 그 이상의 더 작은 통신 네트워크들의 조합일 수 있다. 예를 들어, 인터넷은 상호 접속된 컴퓨터 네트워크들의 네트워크라고 종종 설명된다. 각 네트워크는 다른 아키텍쳐 및/또는 토폴로지를 사용한다. 예 를 들어, 하나의 네트워크는 스타 토폴로지를 갖는 스위치드 이더넷 네트워크이고, 다른 네트워크는 광섬유 분산 데이터 인터페이스(FDDI) 링일 수 있다.
통신 네트워크는 매우 다양한 데이터를 전한다. 예를 들어, 네트워크는 인터랙티브 실시간 대화를 위하여 데이터와 함께 대량 파일 전송을 수행한다. 네트워크를 통해 전송되는 데이터는 종종 패킷, 셀, 또는 프레임으로 전송된다. 선택적으로, 데이터는 스트림으로 전송될 수 있다. 일예로서, 스트림 혹은 데이터의 흐름은 실제로 패킷의 연속이다. 인터넷과 같은 네트워크는 일련의 노드들 사이에서 범용 데이터 경로를 제공하고, 상이한 요구사항을 갖는 광대한 데이터 어레이를 전한다.
네트워크를 통한 통신은 멀티 레벨 통신 프로토콜을 포함하는 것이 전형적이다. 네트워킹 스택 혹은 프로토콜 슈트라고도 하는 프로토콜 스택은 통신에 사용되는 프로토콜의 수집에 관련된다. 각 프로토콜은 특정 형태의 용량 혹은 통신 형식에 초점이 맞춰진다. 예를 들어, 어떤 프로토콜은 구리선으로 연결된 장치들 사이의 통신에 필요한 전기적 신호에 관계가 있다. 또 다른 프로토콜들은 예를 들어, 다수의 중간 노드들에 의하여 떨어져 있는 두개의 노드들 사이의 순서화(ordering)와 신뢰할만한 송신에 주안점을 둔다.
프로토콜 스택내의 프로토콜은 계층구성에 존재함이 전형적이다. 종종, 프로토콜들은 계층내에 구분되어진다. 프로토콜 계층을 위한 하나의 기준 모델은, 개방형 시스템간 상호 접속(OSI) 모델이다. OSI 기준 모델은 물리 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층, 전송 계층, 세션 계층, 표현 계층 및 응용 계층의 7개의 계층을 포함한다. 물적 계층은 "최하위" 계층인 반면, 응용 계층은 "최상위"의 계층 이다. 2개의 잘알려진 전송 계층 프로토콜들은 전송 제어 프로토콜(TCP)과 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)이다. 잘알려진 네트워크 계층 프로토콜은 인터넷 프로토콜(IP)이다.
송신 노드에서, 송신될 데이터는 최상위에서 최하위로 프로토콜 스택의 계층을 따라 전해진다. 반면에, 수신 노드에서 데이터는 최하위에서 최상위로 계층을 따라 올라간다. 각 계층에서, 데이터는 해당 계층에서 통신을 처리하는 프로토콜에 의하여 조정될 수 있다. 예를 들어, 전송 계층 프로토콜은 목적지 노드에서 도착되는 패킷의 순서화를 허용하는 데이터에 헤더를 추가할 수 있다. 응용 프로그램에 따라 일부 계층은 사용되지 않거나 혹은 심지어 나타나지 않고, 데이터는 통과될 뿐이다.
통신 네트워크의 한 종류로는 전술 데이터 네트워크가 있다. 전술 데이터 네트워크는 전술 통신 네트워크라고도 한다. 전술 데이터 네트워크는 군대(예를 들어, 육군, 해군 및/또는 공군)와 같은 조직내의 유닛으로 이용될 수 있다. 전술 데이터 네트워크내의 노드들은 예를 들어, 개인 병사, 항공기, 코맨드 유닛(command unit), 인공 위성 및/또는 무선들을 포함한다. 전술 데이터 네트워크는 음성, 위치 원격측량, 센서 데이터 및/또는 실시간 영상과 같은 데이터 통신에 사용될 수 있다.
전술 데이터 네트워크가 어떻게 채택되는가에 대한 일예는 다음과 같다. 병참 호위대는 전장에서 전투 부대에 물품을 공급하기 위한 경로 상에 있다. 호위대와 전투 부대 양자는 인공위성 무선 링크를 통해 전투 사령부에 위치 원격측량을 제공한다. 무인항공기(UAV)는 호위대가 채택한 경로를 따라 정찰을 하고, 인공위성 무선 링크를 통해 전투 사령부로 실시간 영상 데이터를 송신한다. 전투 사령부에서, 조정사가 도로의 특정 부분에 대한 영상을 제공하기 위하여 UAV를 조정하는 동안 분석가가 영상 데이터를 검토한다. 그 후, 분석가는 호위대가 접근하는 급조 폭발물 장치(IED)를 탐지하고, 직접 무선 링크를 통하여 호위대가 멈추도록 호위대에 명령을 보내며, IED의 존재에 대해 호위대에 알린다.
전술 데이터 네트워크 내에 존재할 수 있는 다양한 네트워크들은 많은 상이한 아키텍쳐와 특징을 갖는다. 예를 들어, 코맨드 유닛의 네트워크는 보다 낮은 처리량과 보다 높은 지연으로 동작하는 전장 유닛 및 인공위성과의 무선 링크와 함께 기가바이트의 이더넷 랜(LAN)을 포함한다. 전장 유닛은 인공위성 및 직접 경로 무선 주파수 양자를 통해서 통신할 수 있다. 데이터는 데이터의 본질 및/또는 네트워크의 특정한 물리적 특성에 따라 점 대 점(point-to-point), 멀티캐스트 또는 브로드캐스트로 보내진다. 네트워크는, 예를 들어 릴레이 데이터를 설정된 무선을 포함할 수 있다. 덧붙여, 네트워크는 장거리 통신을 가능케 하는 고주파수(HF) 네트워크를 포함할 수 있다. 예를 들어, 마이크로웨이브 네트워크가 사용될 수 있다. 다른 이유들중, 링크와 노드의 형태의 다양성으로 인하여 전술 네트워크는 종종 지나치게 복잡한 네트워크 주소 설계 및 라우팅 표를 갖는다. 덧붙여, 네트워크는 장거리 통신을 허용하는 고주파(HF) 네트워크를 포함한다. 예를 들어, 마이크로웨이브 네트워크도 사용될 수 있다. 다른 이유들중 노드들과 링크들의 다양성으로 인해, 전술 네트워크는 종종 지나치게 복잡한 네트워크 주소 설계 및 경로표를 갖는다. 덧붙여, 무선-기반 네트워크와 같은 일부 네트워크들은 버스트를 사용하여 동작한다. 즉, 연속적으로 데이터를 송신하기 보다 주기적인 데이터 버스트를 보낸다. 이것은 무선이 모든 참여자에 의해 공유되는 특정 채널에서 브로드캐스팅되고, 하나의 무선이 한번에 송신되기 때문에 유용하다.
전술 데이터 네트워크는 일반적으로 대역폭-제약 방식이다. 즉, 시간내에 주어진 지점에서 유용한 대역폭보다 더 많은 데이터가 통신되는 것이 대표적이다. 이러한 제약들은 예를 들어, 공급을 초과하는 대역폭에 대한 요구 및/또는 사용자의 요구를 만족시키는데 충분하지 못한 대역폭을 제공하는 가용 통신 기술에서 기인한다. 예를 들어, 노드들 사이에서, 대역폭은 초당 킬로바이트급이다. 대역폭-제약 전술 데이터 네트워크에서, 덜 중요한 데이터는 네트워크를 방해할 수 있고, 더 중요한 데이터가 적시에 전달되도록 하거나 심지어 수신 노드에 전혀 도착하지 못하도록 방해할 수 있다. 덧붙여, 네트워크의 일부분은 신뢰할 수 없는 링크에 대한 보상을 위해 내부 버퍼링을 포함한다. 이것은 추가적 지연을 유발한다. 더욱이, 버퍼가 꽉 찬 경우, 데이터는 망실(drop)될 수 있다.
많은 경우에서, 네트워크에 가용되는 대역폭은 증가될 수 없다. 예를 들어, 인공위성 통신 링크를 통해 가용되는 대역폭은 고정되어 있고, 다른 인공위성의 배치없이 효과적으로 증가시킬 수 없다. 이와 같은 상황에서, 요구를 수용하기 위하여 대역폭은 단순히 확장되는 것보다 잘 다루어져야 한다. 대형 시스템에서, 네트워크 대역폭은 결정적인 리소스이다. 이것은 응용 프로그램이 가능한한 효율적으로 대역폭을 이용하도록 하는데 유용하다. 덧붙여, 이것은 응용 프로그램이, 대역폭이 제한될 때 데이터와 함께 링크를 훼손하는 일명 "파이프 방해(clogging the pipe)"를 피하는데 유용하다. 대역폭 할당이 바뀔 때, 응용 프로그램은 반응해야만 한다. 대역폭은 예를 들어, 서비스 품질, 전파 방해, 신호 차단, 우선순위 재할당과 가시선에 기인하여 동적으로 변할 수 있다. 네트워크는 고휘발성일 수 있고, 가용 대역폭은 알림(notice)없이 극단적으로 변할 수 있다.
대역폭 제약에 덧붙여, 전술 데이터 네트워크는 고도 지연을 경험한다. 예를 들어, 위성 경로를 통한 통신을 포함하는 네트워크는 0.5초 혹은 이상급의 지연을 유발한다. 이것은 일부 통신에 대하여 문제가 되지 않을 수 있으나 한편으로 실시간, 인터랙티브 통신(예를 들어, 음성 통신)과 같은 다른 통신에 대하여는 가능한한 지연을 최소화하는 것이 매우 요구된다.
많은 전술 데이터 네트워크에 일반적인 또 다른 특징은 데이터 손실이다. 데이터는 다양한 이유로 손실될 수 있다. 예를 들어, 전송할 데이터를 갖는 노드가 손상되거나 파괴될 수 있다. 또 다른 예로서, 목적지 노드가 일시적으로 네트워크로부터 떨어질 수 있다. 이것은 예를 들어, 노드가 범위 밖으로 움직이고, 통신 링크가 차단되고 및/또는 노드가 전파방해를 받기 때문에 일어난다. 목적지 노드가 수신할 수 없고, 그리고 목적자 노드가 가용될 때까지 중간 노드가 데이터를 임시 수용하기 위한 충분한 용량이 부족하기 때문에 데이터가 손실된다. 덧붙여, 중간 노드는 데이터를 전혀 버퍼링할 수 없고, 그대신 데이터가 목적지에 실제로 도착하였는지 여부를 결정하기 위하여 데이터를 전송 노드로 보낸다.
종종, 전술 데이터 네트워크에서 응용 프로그램은 네트워크의 특정 특징들을 알지 못하고 그리고/또는 설명하지 못한다. 예를 들어, 응용 프로그램은 필요한 만큼의 가용 대역폭을 갖는 것으로 단순 추정한다. 다른 실시예로서, 응용 프로그램은 데이터가 네트워크에서 손실되지 않을 것으로 추정한다. 하위 통신 네트워크의 특정 특징을 고려하지 않는 응용 프로그램들은 실제로 문제들을 악화시키는 방향으로 행동하게 된다. 예를 들어, 응용 프로그램은, 더 큰 묶음으로 덜 빈번하게 보내는 것이 효과적일 수 있는 데이터의 스트림을 연속적으로 보낸다. 연속적인 스트림은 예를 들어 다른 노드들을 통신으로부터 효율적으로 결핍시키는 브로드캐스트 무선 네트워크에서 보다 더 큰 부하를 일으키는 반면, 덜 빈번한 버스터는 공유 대역폭이 더 효율적으로 사용되도록 허용할 것이다.
특정 프로토콜은 전술 데이터 네트워크에 관해 잘 동작하지 않는다. 예를 들어, TCP와 같은 프로토콜은 그와 같은 네트워크가 직면할 수 있는 높은 손실율과 지연으로 인해 무선-기반의 전술 네트워크에 제대로 기능하지 않는다. TCP는 데이터를 전송하기 위해 발생하는 여러 형식의 주고받기와 확인을 요구한다. 높은 지연과 손실은 TCP 적중 시간 이탈을 유발하고, 상당히 의미있는 데이터라 해도 그와 같은 네트워크를 통해 전송할 수 없게 한다.
전술 데이터 네트워크로 통신되는 정보는 종종, 네트워크 내에서 다른 데이터에 대하여 다양한 레벨의 우선순위를 갖는다. 예를 들어, 항공기내의 위협 경고 수신기는 지상에서 수마일 떨어진 부대를 위한 위치 원격측량 정보보다 높은 우선순위를 갖는다. 다른 실시예로, 교전에 관한 사령부로부터의 지령은 민간인 통제선 후방의 병참 통신보다 높은 우선순위를 갖는다. 우선순위의 레벨은 송신자 및/또는 수신자의 특정 상황에 의존한다. 예를 들어, 부대가 표준 정찰 경로를 단순히 따르는 경우에 비하여 전투에 활발하게 참여하고 있을 때, 위치 원격측량 데이터는 더 높은 우선순위를 갖는다. 유사하게, UAV로부터의 실시간 영상 데이터는 단순히 경로상에 있을 때와 반대로 목표 지역의 상공에 있을 때, 더 높은 우선순위를 갖는다.
네트워크를 통해 데이터를 운반하는 데에는 여러가지 접근방식이 있다. 한가지 접근 방식으로, 많은 네트워크를 통해 사용되는 것으로서, "베스트 에포트(best effort)" 접근방식이 있다. 즉, 용량, 지연, 신뢰성, 순서화 및 에러에 관해 주어진 다른 요구사항들에서 네트워크가 할 수 있는 것과 마찬가지로, 통신되는 데이터가 다루어질 것이다. 따라서, 네트워크는 어떤 주어진 데이터 조각이 적절한 방식으로 목적지에 도착하였는지 혹은 전혀 도달하지 않았는지에 대한 어떠한 보증도 제공하지 않는다. 덧붙여, 데이터가 보내진 순서에 따라 도착하였는지의 보증 또는 심지어 데이터내에서 하나 이상의 비트가 변하는 전송 에러없이 도착하였는지의 보증이 이루어지지 않는다.
또 다른 접근방식은 서비스 품질(QoS)이다. QoS는 전송될 데이터에 관하여 다양한 형태의 보증을 제공하기 위하여 하나 혹은 그 이상의 네트워크 능력을 참조한다. 예를 들어, QoS를 지원하는 네트워크는 데이터 스트림에 대해 소정량의 대역폭을 보증한다. 다른 실시예로서, 네트워크는 두개의 특정 노드들 사이의 패킷이 어떤 최대 지연을 갖는 것을 보증한다. 그러한 보증은 두개의 노드가 두 사람이 네트워크를 통해 대화를 갖는 경우인 음성 통신의 경우에 유용하다. 이와 같은 경우 에 데이터 운반의 지연은, 예를 들어 통신상에서 초조하게 하는 간격 및/또는 막막한 침묵을 초래한다.
QoS는 선택된 네트워크 트래픽에 대해 더 좋은 서비스를 제공하기 위한 네트워크의 능력으로 비춰진다. QoS의 제1차 목표는 고정 대역폭, 제어된 지터와 지연(실시간 및 인터랙티브 트래픽에서 요구됨) 및 개선된 손실 특성을 포함하는 우선순위를 제공하는 것이다. 또 다른 중요한 목표는 다른 흐름의 방해를 유발하지 않는 하나의 흐름을 위하여 우선순위 제공을 확실히하는 것이다. 즉, 후속 흐름에 대한 보증은 현재 흐름에 대한 보증을 훼손해서는 안된다.
QoS에 대한 현재의 접근방식은 종종 네트워크에서의 모든 노드들이 QoS를 지원하기를 요구하고, 또는, 적어도 특정 통신에 포함된 네트워크에서 모든 노드들이 QoS를 지원하기를 요구한다. 예를 들어, 현재의 시스템에서, 두개의 노드들 사이에 지연 보증을 제공하기 위해서, 이들 두 노드들 사이에서 트래픽을 수행하는 각 노드들이 규약을 알고 있고 그리고 동의해야만 하며, 규약을 지킬수 있어야(즉, 보증) 한다.
QoS를 제공하기 위한 여러 접근방식이 있다. 한가지 접근방식은 종합 서비스, 혹은 "IntServ"이다. IntServ는 네트워크의 모든 노드들이 서비스를 지원하는 QoS 시스템을 제공한다. 그리고 이들 서비스들은 연결이 설정될 때 유보된다. IntServ는 각 노드에서 유지되어야만 하는 방대한 양의 상태 정보와 그러한 연결을 설정하는 것과 관련된 부하로 인해 잘 평가하지 않는다.
QoS를 제공하기 위한 또 다른 접근방법은 차등화 서비스, 또는 "DiffServ" 이다. DiffServ는 인터넷과 같은 네트워크의 베스트-에포트 서비스를 강화하는 서비스 모델류이다. DiffServ는 사용자, 서비스 요구사항 및 그 밖의 판단기준에 의해 트래픽을 차등화한다. 그 다음, DiffServ는 네트워크 노드가 우선순위 대기열 또는 대역폭 재배열 또는 특정 트래픽 흐름을 위해 고정 경로를 선택함으로써 서비스의 다양한 레벨을 제공할 수 있도록 패킷에 표시한다. 전형적으로, 노드는 서비스의 등급에 따라 다양한 대기열을 갖는다. 그 다음, 노드는 등급 카테고리에 기초하여 이들 대기열로부터 보낼 다음 패킷을 선택한다.
현존하는 QoS 솔루션은 종종 네트워크 특성이고, 각 네트워크 형태 또는 아키텍쳐는 상이한 QoS 구성을 요구한다. 현존하는 QoS 시스템 솔루션 사용에 존재하는 메커니즘에 의해, 현재의 QoS 시스템과 동일하게 보이는 메세지들은 실제로 메세지 내용에 기초하여 상이한 우선순위를 갖는다. 그러나, 데이터 소비자들은 후순위 데이터의 범람없이 상위 우선순위 데이터의 접근을 요구한다. 현존하는 QoS 시스템은 전송 계층에서 메세지 내용에 기반을 둔 QoS를 제공할 수 없다.
언급한 바와 같이, 현존하는 QoS 솔루션은 적어도 QoS를 지원하는 특정 통신내에 포함되는 노드들을 필요로 한다. 그러나, 네트워크의 "가장자리"에 있는 노드들은 비록 전체적인 보증은 할 수 없을지라도 QoS에 있어서 일부 개선을 제공하도록 적응된다. 노드들이 만약 통신에 참여하는 노드라면 그리고/또는 네트워크의 초크포인트에 위치한 경우라면, 노드들은 네트워크의 가장자리에 있는 것으로 여겨진다. 초크포인트는 모든 트래픽이 다른 부분으로 가기 위하여 반드시 통과해야 하는 네트워크의 일부이다. 예를 들어, 랜(LAN)으로부터 랜상에 있지 않은 임의의 어떤 노드까지의 모든 트래픽은 위성 경로까지 가기 위하여 게이트웨이를 반드시 지나야하기 때문에, 랜(LAN)으로부터 위성 경로까지의 라우터 또는 게이트웨이가 초크포인트가 될 것이다.
따라서, 전술 데이터 네트워크에서 QoS를 제공하기 위한 방법 및 시스템에 대한 요구가 있다. 전술 데이터 네트워크의 가장자리에서 QoS를 제공하기 위한 방법 및 시스템에 대한 요구가 있다. 덧붙여, 전술 데이터 네트워크에서 적응가능하고, 구성가능한 QoS 시스템과 방법에 관한 요구가 있다.
본 발명의 특정 실시예는 QoS를 제공하기 위한 아웃바운드 네트워크 데이터 통신을 위한 방법을 제공한다. 본 방법은 응용 프로그램으로부터 데이터를 수신하는 단계, 데이터에 우선순위를 할당함으로써 데이터에 우선순위를 부여하는 단계 및 데이터의 우선순위중 적어도 일부분에 기초하여 네트워크를 통해 상기 데이터를 통신하는 단계를 포함한다. 데이터의 우선순위는 메세지 내용중 적어도 일부분에 기초한다.
본 발명의 특정 실시예는 QoS를 제공하기 위한 아웃바운드 네트워크 데이터 통신을 위한 시스템을 제공한다. 본 시스템은 데이터에 우선순위를 할당함으로써 데이터에 우선순위를 부여하도록 적응되는 데이터 우선순위부여 부재 및 응용 프로그램으로부터 데이터를 수신하고 데이터의 우선순위중 적어도 일부분에 기초하여 네트워크를 통해 데이터를 통신하는 데이터 통신 부재를 포함한다. 데이터의 우선순위는 메세지 내용중 적어도 일부분에 기초한다.
본 발명의 일실시예는 컴퓨터 판독가능한 매체를 제공한다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 매체는 컴퓨터상에서 실행되는 일련의 명령어 집합을 포함한다. 명령어 집합은 데이터에 우선순위를 할당함으로써 데이터에 우선순위를 부여하도록 구성되는 데이터 우선순위부여 루틴 및 응용 프로그램으로부터 데이터를 수신하고 데이터의 우선순위중 적어도 일부분에 기초하여 네트워크를 통해 데이터를 통신하도록 구성되는 데이터 통신 루틴을 포함한다. 데이터의 우선순위는 메세지 내용중 적어도 일부분에 기초한다.
도 1은 본 발명의 일실시예와 함께 동작하는 전술 통신 네트워크 환경을 설명하고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 7 계층 OSI 네트워크 모델에서 데이터 통신 시스템의 위치를 나타낸 것이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 통신 시스템을 이용하여 활성화된 다중 네트워크의 일예를 도시한 것이고,
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 동작하는 데이터 통작 환경을 설명하고,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 통신 방법의 흐름도이다.
전술한 개요 뿐만 아니라 이하에서 설명될 본 발명의 일실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면과 함께 판독될 때 더욱 용이하게 이해될 것이다. 본 발명을 설명하기 위한 목적으로, 특정 실시예가 도면에 도시되어진다. 그러나, 본 발명은 첨부 된 도면들에 도시된 배치나 수단에 한정되지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예로 동작하는 전술 통신 네트워크 환경(100)을 설명한다. 네트워크 환경(100)은 복수의 통신 노드(110), 하나 혹은 그 이상의 네트워크(120), 노드와 네트워크(들)을 연결하는 하나 혹은 그 이상의 링크(130) 및 네트워크 환경(100)의 부재들에 의한 통신을 용이하게 하는 하나 혹은 그 이상의 통신 시스템(150)을 포함한다. 이하의 설명은 네트워크 환경(100)이 하나 혹은 그 이상의 네트워크(120) 및 하나 혹은 그 이상의 링크(130)를 포함하는 것이 가정하지만, 다른 환경들도 가능하고 예상될 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
통신 노드(110)는 예를 들어 무선, 송신기, 인공위성, 수신기, 워크스테이션, 서버, 및/또는 다른 컴퓨팅 또는 처리장치이거나 혹은 이들을 포함할 수 있다.
네트워크(들)(120)은 예를 들어 노드(110)들 사이의 데이터 전송을 위한 하드웨어 및/또는 소프트웨어이다. 네트워크(들)(120)은 예를 들어, 하나 혹은 그 이상의 노드(110)들을 포함한다.
링크(들)(130)은 노드들(110) 및/또는 네트워크(들)(120) 사이의 전송을 허용하는 유선 및/또는 무선 연결이다.
통신 시스템(150)은 노드(110)들, 네트워크(120)들 및 링크들(130) 사이에서의 데이터 전송을 용이하게 하는데 사용되는 소프트웨어, 펌웨어 및/또는 하드웨어를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 통신 시스템(150)은 노드(110)들, 네트워크(들)(120) 및/또는 링크들(130)에 관하여 구현된다. 특정 실시예에서, 모든 노드(110)는 통신 시스템(150)을 포함한다. 특정 실시예에서, 하나 혹은 그 이상의 노드(110)들은 통신 시스템(150)을 포함한다. 특정 실시예에서, 하나 혹은 그 이상의 노드(110)들은 통신 시스템(150)을 포함하지 않는다.
통신 시스템(150)은 네트워크 환경(100)과 같은 전술 통신 네트워크상에서 통신 보장을 돕기 위하여 데이터의 동적 관리를 제공한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 특정 실시예에서, 시스템(150)은 OSI의 7계층 프로토콜 모델중 전송 계층의 상부에서 그리고/또는 일부분으로 동작한다. 시스템(150)은 예를 들어 전송 계층을 지나가는 전술 네트워크내의 보다 높은 우선순위의 데이터에 순위권을 준다. 시스템(150)은 근거리 통신망(LAN) 혹은 광역 통신망(WAN)과 같은 단일 네트워크내 혹은 다중 네트워크를 가로지르는 다중 네트워크에서 통신을 용이하게 하는데 사용된다. 다중 네트워크 시스템의 일예가 도 3에 도시된다. 시스템(150)은 예를 들어 네트워크에 추가적인 대역폭을 부가하기 보다 가용 대역폭을 관리하는데 사용된다.
비록 시스템(150)이 다양한 실시예에서 하드웨어와 소프트웨어 부재를 모두를 포함하고 있더라도, 특정 실시예에서 시스템(150)은 소프트웨어 시스템이다. 시스템(150)은 예를 들어 네트워크 하드웨어에 독립적이다. 즉, 시스템(150)은 다양한 하드웨어와 소프트웨어 플랫폼 상에서 기능을 하도록 적용될 수 있다. 특정 실시예에서, 시스템(150)은 네트워크 내부에 있는 노드들 보다 네트워크의 가장자리상에서 동작한다. 그러나, 시스템(150)은 네트워크의 "초크 포인트"와 같은 네트워크의 내부에서도 동작한다.
시스템(150)은 가용 대역폭의 최적화, 정보 우선순위의 설정 및 네트워크의 데이터 링크 관리와 같은 처리율 관리 기능을 수행하기 위하여 룰과 모드 또는 프 로파일을 사용한다. 대역폭을 "최적화"하는 것은, 현재 설명되는 기술이 하나 혹은 그 이상의 네트워크에서 데이터를 통신하는데 사용되는 대역폭의 효율을 증가시키는데 채택될 수 있다는 것을 의미한다. 최적화된 대역폭의 사용은 예를 들어 기능적으로 중복된 메세지를 제거하는 것, 메세지 스트림 관리 또는 순서화(sequencing), 및 메세지 압축을 포함한다. 정보 우선순위의 설정은 예를 들어 인터넷 프로토콜(IP) 기반 기술보다 미세한 세분성에서 메세지 형태를 차등화하는 것 및 선택된 룰-기반 연속 알고리즘을 통한 데이터 스트림 위에서 메세지를 순서화하는 것을 포함한다. 데이터 링크 관리는 룰, 모드 및/또는 데이터 전송에서 변화를 끼치기 위한 네트워크 측정의 룰-기반 분석을 포함한다. 모드 또는 프로파일은 안정(health) 혹은 컨디션의 특정 네트워크 상태를 위한 동작상의 요구와 관련된 룰의 집합을 포함한다. 시스템(150)은 작동중 새로운 모드로의 전환 및 새로운 모드의 정의를 포함하여, 동적이고 "연속적인" 모드 재구성을 제공한다.
통신 시스템(150)은 예를 들어 휘발성이고 대역폭이 제한되는 네트워크에서 서비스의 등급 및 우선순위의 변경을 수용하도록 구성된다. 시스템(150)은 네트워크에서 응답 능력을 증가시키고 통신 지연을 감소시키는데 도움을 주는 개량 데이터 흐름을 위해, 정보를 관리하도록 구성된다. 덧붙여, 시스템(150)은 통신의 신뢰성, 생존성 및 유효성을 개선하기 위해 업그레이드할 수 있고 계량할 수 있는 유연한 아키텍쳐를 통해 상호운용성을 제공한다. 시스템(150)은 예를 들어, 미리 정의되고 미리 예측가능한 시스템 리소스 및 대역폭을 사용하는 것 대신 동적으로 변화하는 환경에 자발적으로 적응할 수 있는 데이터 통신 아키텍쳐를 지원한다.
특정 실시예에서, 시스템(150)은 네트워크를 사용하는 응용 프로그램에 투명하게 남아있는 동안 대역폭-제약 전술 통신 네트워크에 대한 처리량 관리를 제공한다. 시스템(150)은 네트워크에 대하여 감소된 복잡성으로 다중 사용자 및 환경에 걸쳐 처리량 관리를 제공한다. 앞서 설명한 바와 같이, 특정 실시예에서, 시스템(150)은 OSI의 7 계층 모델의 제 4 계층(전송 계층)의 상부에서 그리고/또는 그 안의 호스트 노드상에서 운영되고, 특수화된 네트워크 하드웨어를 요구하지 않는다. 시스템(150)은 제 4 계층 인터페이스에 대해 투명하게 동작한다. 즉, 응용 프로그램은 전송 계층에 대해 표준 인터페이스를 활용하고, 시스템(150)의 동작을 인식하지 못한다. 예를 들어, 응용 프로그램이 소켓을 열 때, 시스템(150)은 프로토콜 스택중 이 지점에서 데이터를 필터링한다. 시스템(150)은 시스템(150) 전용 인터페이스 대신, 응용 프로그램이 네트워크 상에 있는 통신 장치의 운영 체계에 의해 제공되는 TCP/IP 소켓 인터페이스를 사용하도록 허용함으로써 투명성을 달성한다. 시스템(150) 룰등은 예를 들어 확장성 생성 언어(XML)로 쓰여지고, 그리고/또는 커스텀(custom) 동적 연결 라이브러리(DLLs)를 통해 제공된다.
특정 실시예에서, 시스템(150)은 네트워크의 가장자리에서 서비스 품질(QoS)을 제공한다. 시스템의 QoS 능력은 예를 들어 네트워크 가장자리에서 내용-기반, 룰-기반의 데이터 우선순위 부여를 제공한다. 우선순위 부여는 예를 들어 차등화 및/또는 연속화를 포함한다. 시스템(150)은 예를 들어 사용자-구성가능한 차등화 룰에 기초하여 메세지를 대기열로 차등화한다. 메세지는 사용자-구성의 연속화 룰(예를 들어, 스타베이션, 순환 순서 방식, 상대 빈도 등)에 의하여 지시되는 명령 에 따라 데이터 스트림으로 연속화된다. 가장자리에서 QoS 사용할 때, 예를 들어, 종래의 QoS 접근 방식에 의해서 구별할 수 없는 데이터 메세지는 메세지 내용에 기초하여 차등화된다. 룰들은 예를 들어 XML로 구현된다. 특정 실시예에서, XML을 넘는 능력을 수용하기 위해 그리고/또는 극도로 낮은 지연 요구사항을 지원하기 위해, 시스템(150)은 예를 들어, 커스텀 코드(custom code)와 함께 제공되는 동적 연결 라이브러리를 허용한다.
네트워크에서 인바운드 및/또는 아웃바운드 데이터는 시스템(150)을 통해 커스터마이즈된다. 우선순위 부여는 예를 들어 높은-볼륨, 낮은-우선순위 데이터로부터 클라이언트 응용 프로그램을 보호한다. 시스템(150)은 응용 프로그램이 특정 동작 시나리오 혹은 제약을 지원하기 위해 데이터를 수신하는 것을 보장하도록 돕는다.
특정 실시예에서, 호스트가 대역폭-제약 전술 네트워크에 대한 인터페이스로서 라우터를 포함하는 랜(LAN)에 연결될 때, 시스템은 프록시에 의하여 QoS로 알려진 구성에서 동작한다. 이러한 구성에서, 로컬 랜(LAN)으로 향하는 패킷들은 시스템을 우회(bypass)하여 즉시 랜(LAN)으로 간다. 시스템은 네트워크의 가장자리에서의 QoS를 대역폭-제약 전술 링크로 향하는 패킷에 적용한다.
특정 실시예에서, 시스템(150)은 지령된 프로파일 스위칭을 통해 다중 동작 시나리오 및/또는 네트워크 환경을 위한 동적 지원을 제공한다. 프로파일은 사용자 혹은 시스템이 명명된 프로파일로 변경하는 것을 허용하는 이름이나 다른 식별자를 포함한다. 프로파일은 또한, 예를 들어 기능적 중복 룰 식별자, 차등화 룰 식별자, 아카이벌(archival) 인터페이스 식별자, 연속화 룰 식별자, 선송신 인터페이스 식별자, 후송신 인터페이스 식별자, 전송 식별자 및/또는 그밖의 식별자와 같은 하나 혹은 그 이상의 식별자를 포함할 수 있다. 기능적 중복 룰 식별자는 예를 들어 실효된 데이터 또는 실질적으로 유사한 데이터로부터 기능적 중복을 검출하는 룰을 규정한다. 차등화 룰 식별자는 예를 들어 처리를 위해 메세지를 대기열로 차등화하는 룰을 규정한다. 아카이벌 인터페이스 식별자는 예를 들어 아카이벌 시스템에 대한 인터페이스를 규정한다. 연속화 룰 식별자는 대기열 앞부분의 샘플을 제어하고 이로써 데이터 스트림에서 데이터를 연속화하는 연속화 알고리즘을 식별한다. 선송신 인터페이스 식별자는 예를 들어 암호화 및 압축과 같은 특별한 처리과정을 제공하는 선송신용 인터페이스를 규정한다. 후송신 인터페이스 식별자는 예를 들어 암호해독화 및 압축해제와 같은 특별한 처리과정을 제공하는 후송신용 인터페이스를 식별한다. 전송 식별자는 선택된 전송을 위한 네트워크 인터페이스를 규정한다.
프로파일은 대기열 크기 정보와 같은 기타 정보도 포함한다. 대기열 크기 정보는 예를 들어 대기열의 갯수 및 메모리의 양 그리고 각 대기열에 할당되는 제 2 저장소를 식별한다.
특정 실시예에서, 시스템(150)은 대역폭 최적화를 위하여 룰-기반 접근방식을 제공한다. 예를 들어, 시스템(150)은 메세지가 우선순위와 데이터 스트림상에서 적절한 상대 빈도를 할당받기 위하여, 메세지를 메세지 대기열로 차등화 하기 위한 대기열 선택 룰을 채용한다. 시스템(150)은 기능적으로 중복된 메세지를 관리하기 위해 기능적 중복 룰을 사용한다. 예를 들어, 네트워크 상에서 아직 보내지지 않은 이전 메세지와 충분히 다르지 않다면(룰에 의하여 정의됨) 메세지는 기능적으로 중복이다. 즉, 새로운 메세지가 보내지기로 이미 예정되어 있지만 아직 보내지지 않은 좀 더 오래전 메세지와 충분하게 다르지 않다면, 오래된 메세지가 기능적으로 대등한 정보를 갖고 대기열에서 좀더 앞에 위치하기 때문에 새로운 메세지는 탈락하게 된다. 덧붙여, 기능적 중복은 실제로 중복된 메세지들 및 좀 더 오래된 메세지가 보내지기 전에 도착하는 새로운 메세지를 포함한다. 예를 들어, 메세지가 장애 허용 사유를 위해 2개의 다른 경로로 보내지는 것과 같은 하위 네트워크의 특성에 의해, 노드는 특정한 메세지의 동일한 복사본을 수신한다. 또 다른 실시예로서, 새로운 메세지는 아직 보내지지 않은 좀 더 오래전 메세지를 대신하는 데이터를 포함한다. 이러한 상황에서, 시스템(150)은 좀 더 오래전 메세지를 탈락시키고 새로운 메세지만을 보낸다. 시스템(150)은 데이터 스트림의 우선순위-기반 메세지 연속화를 결정하기 위해 우선순위 연속화 룰도 포함한다. 덧붙여, 시스템(150)은 압축 및/또는 암호화와 같은 선송신 및 후송신 특별 처리과정을 제공하기 위하여 송신 처리 룰을 포함한다.
특정 실시예에서, 시스템(150)은 데이터 무결성 및 신뢰성을 보호하기 위하여 장애 허용 능력을 제공한다. 예를 들어, 시스템(150)은 메세지들을 대기열로 차등화하기 위해 사용자-정의 대기열 선택 룰을 사용한다. 대기열은 예를 들어 사용자-정의 구성에 따라 크기가 결정된다. 구성은 예를 들어 대기열이 소비하는 메모리의 최대량을 특정한다. 덧붙여, 구성은 사용자가 대기열 넘침(overflow)에 사용되는 제 2 저장소의 양과 위치를 특정하는 것을 허용한다. 대기열내의 메모리가 가 득찬 경우, 메세지는 제 2 저장소에 대기된다. 제2저장소도 가득차면, 시스템(150)은 가장 오래전 메세지를 대기열에서 제거하고, 에러 메세지를 기록하며, 최신 메세지를 대기열에 둔다. 만약 동작 모드에 대한 기록보존이 가능하다면, 대기열에서 제거된 메세지는 네트워크상에서 메세지가 보내지지 않았음을 나타내는 표시자와 함께 기록된다.
시스템(150)에서 대기열을 위한 메모리와 제 2 저장소는 예를 들어 특정 응용 프로그램을 위한 링크 기반 별로 구성된다. 예를 들어, 네트워크 가용성의 주기사이보다 더 긴 시간은 네트워크 정전(outage)를 지원하기 위해 더 많은 제 2 저장소와 메모리에 대응된다. 시스템(150)은 예를 들어 대기열이 적절한 크기인지 및 정상상태를 획득하는데 정전 사이의 시간이 충분한지를 확인하기 위해, 그리고 종국적인 대기열 넘침을 피하는도록 크기를 식별하기 위해 네트워크 모델링 및 시뮬레이션 응용 프로그램과 통합될 수 있다.
더욱이, 특정 실시예에서, 시스템(150)은 인바운드("정형(shaping)") 및 아웃바운드("폴리싱(policing)") 데이터를 측정할 능력을 제공한다. 폴리싱과 정형 능력들은 네트워크에서 시간내에 어드레스 불일치를 돕는다. 정형은 네트워크 버퍼가 더 낮은-우선순위의 데이터 뒤에 대기되는 높은-우선순위의 데이터들로 넘치는 것을 방지한다. 폴리싱은 응용 프로그램 데이터 소비처가 낮은-우선순위의 데이터에 의해 들끓는 것을 방지한다. 폴리싱과 정형은 두가지 파라미터에 의하여 지배되는데: 이는 효과적인 링크 속도 및 링크 비율이다. 시스템(150)은 예를 들어 링크 비율로 증가되는 효과적인 링크 속도를 초과하지 않는 데이터 스트림을 형성한다. 파라미터들은 네트워크가 변화함에 따라 동적으로 수정된다. 시스템은 데이터 측정중 응용 프로그램 레벨 결정을 지원하기 위해 검출된 링크 속도에 대한 접근을 제공한다. 시스템(150)에 의하여 제공되는 정보는, 어떤 링크 속도가 주어진 네트워크 시나리오에 대하여 적합한지를 결정하는데 도움을 주기 위하여 다른 네트워크 동작 정보와 결합될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 통신 환경(400) 동작을 설명한 것이다. 데이터 통신 환경(400)은 하나 혹은 그 이상의 노드들(410), 하나 혹은 그 이상의 네트워크들(420), 노드들(410)과 네트워크들(420)를 연결하는 하나 혹은 그 이상의 링크들(430) 및 데이터 통신 환경(400)의 다른 부재를 통해 통신을 용이하게 하는 데이터 통신 시스템(450)을 포함한다. 데이터 통신 환경(400)은 도 1에 도시된 바와 같은 데이터 통신 환경(100)과 유사하다.
데이터 통신 시스템(450)은 도 4에 도시된 바와 같이, 노드(410) 내에서 동작한다. 선택적으로, 데이터 통신 시스템(450)은 네트워크(420) 및/또는 노드(410)와 네트워크(420)사이에서 동작할 수 있다. 노드(410)는 도 4에 도시된 바와 같이, 응용 프로그램 A 및 응용 프로그램 B와 같은 하나 혹은 그 이상의 응용 프로그램(415)을 포함한다.
데이터 통신 시스템(450)은 데이터를 수신하고, 저장하고, 편성하고, 우선순위를 부여하고, 처리하고, 전송하고 그리고/또는 통신하는데 적용된다. 데이터 통신 시스템(450)에 의하여 수신되고, 저장되고, 편성되고, 우선순위가 부여되고, 처리되고, 전송되고 그리고/또는 통신된 데이터는 예를 들어 패킷, 셀, 프레임 및/또 는 스트림과 같은 데이터의 블록을 포함한다.
본 발명의 특정 실시예에서, 데이터 통신 시스템(450)은 이하에서 자세히 설명될 데이터 우선순위부여 부재(460) 및 데이터 통신 부재(470)을 포함한다.
데이터 우선순위부여 부재(460)는 데이터에 우선순위를 부여한다. 본 발명의 특정 실시예에서, 데이터 우선순위부(460)는 차등화 룰 및/또는 연속화 룰과 같은 하나 혹은 그 이상의 우선순위부여 룰중 적어도 일부분에 기초하여 데이터에 우선순위를 부여한다. 우선순위부여 룰은 사용자에 의해 정의된다. 우선순위부여 룰은 XML로 쓰여고 그리고/또는 하나 혹은 그 이상의 DLLs로 제공된다.
본 발명의 특정 실시예에서, 데이터 우선순위부여 부재(460)는 메세지 내용중 적어도 일부분에 기초하여 데이터에 우선순위를 부여한다. 예를 들어, 데이터 우선순위는 영상, 음향, 원격측정, 및/또는 위치 데이터와 같은 데이터 형태중 적어도 일부분에 기초한다. 또 다른 실시예로서, 데이터 우선순위는 데이터 소스중 적어도 일부분에 기초한다. 예를 들어, 장군으로부터의 통신은 하급 장교로부터의 통신 보다 더 높은 우선순위로 할당된다.
본 발명의 특정 실시예에서, 데이터 우선순위부여 부재(460)는 소스 어드레스 및/또는 전송 프로토콜과 같은 프로토콜 정보중 적어도 일부분에 기초하여 데이터에 우선순위를 부여한다. 본 발명의 특정 실시예에서 데이터 우선순위부여 부재(460)는 모드중 적어도 일부분에 기초하여 데이터에 우선순위를 부여한다.
본 발명의 특정 실시예에서, 데이터 우선순위부여 부재(460)는 데이터에 우선순위를 할당함으로써 데이터에 우선순위를 부여한다. 예를 들어, 근처 위협을 위 한 발포자 데이터와 위치 데이터는 "높음"의 우선순위와 관련되고, 다음 사살 데이터는 "중간 높음"의 우선순위와 관련되며, 상위 10개 사살 리스트 데이터는 "중간"의 우선순위 데이터와 관련되고, 100마일 떨어진 위협에 대한 발포자 데이터와 SATCOM으로부터의 SA 데이터는 "중간 낮음"의 우선순위와 관련되며, 그리고 일반 상황 데이터는 "낮음"의 우선순위에 할당된다.
앞서 설명한 바와 같이, 데이터는 할당되고, 그리고/또는 우선순위와 관련된다. 예를 들어, 데이터 우선순위는 "높음", "중간 높음", "중간", "중간 낮음", 또는 "낮음"을 포함한다. 또 다른 실시예로서, 데이터 우선순위는 "조종사 생존 유지", "적군 사살" 또는 "정보"를 포함한다.
본 발명의 특정 실시예에서, 데이터 우선순위는 데이터의 형태, 카테고리 및/또는 그룹중 적어도 일부분에 기초한다. 예를 들어, 데이터의 형태는 위치 데이터, 근처 위협에 대한 발포자 데이터, 다음 사살 데이터, 상위 10개 사살 리스트 데이터, 100마일 떨어진 위협에 대한 발포자 데이터, SATCOM으로부터의 SA 데이터 및/또는 일반 상황 데이터를 포함한다. 덧붙여, 데이터는 "조종사 생존 유지", "적군 사살", 및/또는 "정보"와 같은 카테고리로 분류된다. 예를 들어, 근처 위협에 대한 발포자 데이터 및 위치 데이터와 같은 "조종사 생존 유지" 데이터는, 조종사의 안전과 건강에 관계된다. 또 다른 실시예로, 다음 사살 데이터, 상위 10개 사살 리스트 데이터 및 100마일 떨어진 위협에 대한 발포자 데이터와 같은 "적군 사살" 데이터는, 전투 시스템과 관계된다. 다른 실시예로, SATCOM으로부터의 SA 데이터 및 일반 상황 데이터와 같은 "정보" 데이터는, 비-전투 시스템과 관계된다.
앞서 설명한 바와 같이, 데이터 형태, 카테고리, 및/또는 그룹은 데이터 우선순위와 유사하고 그리고/또는 동일하다. 예를 들어, 근처 위협에 대한 발포자 데이터 및 위치 데이터와 같은 "조종사 생존 유지" 데이터는, "적군 사살" 데이터 보다 더 중요한 "조종사 생존 유지"의 우선순위와 관련되고, 이 때, 다음 사살 데이터, 상위 10개 사살 리스트 데이터 및 100마일 떨어진 위협에 대한 발포자 데이터와 같은 "적군 사살" 데이터는 "적군 사살"의 우선순위와 관련되어 있다. 또 다른 실시예로, 다음 사살 데이터, 상위 10개 사살 리스트 데이터 및 100마일 떨어진 위협에 대한 발포자 데이터와 같은 "적군 사살" 데이터는, "정보" 데이터 보다 더 중요한 "적군 사살"의 우선순위와 관련되고, 이 때, SATCOM으로부터의 SA 데이터 및 일반 상황 데이터와 같은 "정보" 데이터는 "정보"의 우선순위와 관련되어 있다.
본 발명의 다른 실시예로, 데이터 우선순위부여 부재(460)는 이하에서 자세히 설명될 차등화 부재(462), 연속화 부재(464), 데이터 편성 부재(466)를 포함한다.
차등화 부재(462)는 데이터를 차등화한다. 본 발명의 특정 실시예로, 차등화 부재(462)는 대기열 선택 룰 및/또는 기능적 중복 룰과 같은 하나 혹은 그 이상의 차등화 룰중 적어도 일부분에 기초하여 데이터를 차등화한다. 차등화 룰은 사용자에 의해 정의된다. 차등화 룰은 XML로 쓰여지고 그리고/또는 하나 혹은 그 이상의 DLLs로 제공된다.
본 발명의 특정 실시예에서, 차등화 부재(462)는 데이터 편성 부재(466)에 데이터를 부가한다. 예를 들어, 차등화 부재(462)는 하나 혹은 그 이상의 대기열 선택 룰중 적어도 일부에 기초하여 데이터 편성 부재(466)에 데이터를 부가한다.
본 발명의 특정 실시예에서, 차등화 부재(462)는 데이터 편성 부재(466)로부터의 데이터를 지우고 그리고/또는 보류한다. 예를 들어, 차등화 부재(462)는 하나 혹은 그 이상의 기능적 중복 룰중 적어도 일부분에 기초하여 데이터 편성 부재(466)로부터 데이터를 지운다.
연속화 부재(464)는 데이터를 연속화한다. 본 발명의 일실시예로, 연속화 부재(464)는 스타베이션, 순환 순서 방식 및 상대 빈도와 같은 하나 혹은 그 이상의 연속화 룰중 적어도 일부분에 기초하여 데이터를 연속화한다. 연속화 룰은 사용자에 의해 정의된다. 연속화 룰은 XML로 쓰여지고 그리고/또는 하나 혹은 그 이상의 DLLs로 제공된다.
본 발명의 특정 실시예로, 연속화 부재(464)는 데이터 편성 부재(466)로부터 데이터를 선택하고 그리고/또는 제거한다. 예를 들어, 연속화 부재(464)는 연속화 룰중 적어도 일부분에 기초하여 데이터 편성 부재(466)로부터 데이터를 제거한다.
데이터 편성 부재(466)는 데이터를 저장하고 그리고/또는 편성한다. 본 발명의 특정 실시예로, 데이터 편성 부재(466)는 "조종사 생존 유지", "적군 사살" 및 "정보"와 같은 우선순위중 적어도 일부분에 기초하여 데이터를 저장하고 그리고/또는 편성한다.
본 발명의 특정 실시예로, 데이터 편성 부재(466)는 예를 들어 Q1, Q2, Q3, Q4 및 Q5와 같은 하나 혹은 그 이상의 대기열을 포함한다. 예를 들어, "높음"의 우선순위와 관련된 데이터는 Q1에 저장되고, "중간 높음"의 우선순위와 관련된 데이 터는 Q2에 저장되며, "중간"의 우선순위와 관련된 데이터는 Q3에 저장되고, "중간 낮음"의 우선순위와 관련된 데이터는 Q4에 저장되며, 그리고 "낮음"의 우선순위와 관련된 데이터는 Q5에 저장된다. 선택적으로, 데이터 편성 부재(466)는 데이터를 저장하고 그리고/또는 편성하기 위하여 예를 들어 하나 혹은 그 이상의 트리, 테이블, 링크된 리스트 및/또는 다른 데이터 구조를 포함한다.
데이터 통신 부재(470)는 데이터를 통신한다. 본 발명의 일실시예로, 데이터 통신 부재(470)는 예를 들어 노드(410) 및/또는 노드(410)상에서 실행중인 응용 프로그램(415) 혹은 네트워크(420) 및/또는 노드(410)와 네트워크(420)을 연결하는 링크(430)를 통해 데이터를 수신한다. 본 발명의 다른 실시예로, 데이터 통신부(470)는 예를 들어, 노드(410) 및/또는 노드(410)상에서 실행중인 응용 프로그램(415) 혹은 네트워크(420) 및/또는 노드(410)와 네트워크(420)을 연결하는 링크 연결을 통해 데이터를 송신한다.
본 발명의 특정 실시예로, 데이터 통신 부재(470)는 데이터 우선순위부여 부재(460)와 통신한다. 보다 상세하게, 데이터 통신 부재(470)는 차등화 부재(462)로 데이터를 송신하고, 그리고 연속화 부재(464)로부터 데이터를 수신한다. 선택적으로, 데이터 통신 부재(470)는 데이터 편성 부재(466)와 통신한다.
본 발명의 특정 실시예로, 데이터 우선순위부여 부재(460)는 데이터 통신 부재(470)의 하나 혹은 그 이상의 기능을 수행한다.
본 발명의 특정 실시예로, 데이터 통신 부재(470)는 데이터 우선순위중 적어도 일부분에 기초하여 데이터를 통신한다.
동작중, 예를 들어 데이터 데이터 통신 부재(470)에 의한 하나 혹은 그 이상의 응용 프로그램(415)을 통해 수신된다. 수신된 데이터는 메세지 내용 및/또는 모드중 적어도 일부분에 기초하여 데이터 우선순위부여 부재(460)에 의해 우선순위가 부여된다. 우선순위가 부여된 데이터는 데이터 통신 부재(470)에 의해 네트워크(420)를 통해 송신된다.
본 발명의 특정 실시예로, 데이터 통신 시스템(450)이 모든 데이터를 수신하지 않는다. 예를 들어, 일부 데이터는 버퍼에 저장되고, 데이터 통신 시스템(450)은 헤더 정보와 버퍼에 대한 포인터만을 수신한다. 또 다른 실시예로, 데이터 통신 시스템(450)은 운영 시스템의 프로토콜 스택내로 끌어들여지고, 응용 프로그램이 전송 계층 인터페이스(즉, 소켓들)를 통해 운영 시스템으로 데이터를 보낼 때, 운영 시스템은 데이터가 데이터 통신 시스템(450)에 접근하도록 한다.
본 발명의 특정 실시예로, 데이터 통신 시스템(450)은 데이터를 망실하지 않는다. 즉, 데이터가 더 낮은 우선순위순위라도, 데이터 통신 시스템(450)에 의하여 망실되지 않는다. 오히려, 데이터는 수신된 데이터의 더 높은 우선순위의 양에 잠재적으로 의존하는 시간의 주기동안 지연된다.
본 발명의 특정 실시예로, 데이터 통신 시스템(450)은 다른 응용 프로그램에 투명(transparent)하다. 예를 들어, 데이터 통신 시스템(450)에 의하여 수행되는 처리, 편성 및/또는 우선순위부여는 하나 혹은 그 이상의 노드(410) 또는 다른 응용 프로그램 또는 데이터 소오스에 투명하다. 또 다른 실시예로, 데이터 통신 시스템(450)과 동일한 시스템상 혹은 데이터 통신 시스템(450)에 연결된 노드(410)상에 서 실행되는 응용 프로그램(415)은 데이터 통신 시스템(450)에 의해 수행되는 데이터의 우선순위부여를 알지 못한다.
본 발명의 특정 실시예로, 데이터 통신 시스템(450)은 QoS를 제공한다.
앞서 언급한 바와 같이, 데이터 통신 시스템(450)의 부재, 구성 요소 및/또는 기능성은 단독으로 실행되거나 예를 들어 하드웨어, 펌웨어 및/또는 소프트웨어내에 일련의 명령어 집합 안에서 다양한 형태의 조합으로 구현될 수 있다. 특정 실시예는 범용 컴퓨터 혹은 다른 처리 장치에서 실행되는 메모리, 하드 디스크, DVD 또는 CD와 같은 컴퓨터-판독가능한 매체에 존재하는 일련의 명령어 집합으로 제공된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 통신의 방법(500)의 흐름도를 설명한다. 상기 방법(500)은 이하에서 자세히 설명될 각 단계를 포함한다. 510 단계에서는, 데이터가 수신된다. 520 단계에서는, 데이터에 우선순위가 부여된다. 530 단계에서는 데이터가 통신된다. 상기 방법(500)은 도 4의 데이터 통신 환경(400)의 구성요소와 관련하여 묘사되지만, 다른 실시도 가능한 것으로 이해되어야 한다.
510 단계에서, 데이터가 수신된다. 데이터는 예를 들어 앞서 설명한 바와 같은 데이터 통신 시스템(450)에 의하여 수신된다. 또 다른 실시예로, 데이터는 노드(410) 및/또는 노드(410)에서 운영되는 응용 프로그램(415)에 의하여 수신된다. 또 다른 실시예로, 데이터는 예를 들어 네트워크(420) 및/또는 노드(410)와 네트워크(420)를 연결하는 링크를 통해 수신된다.
본 발명의 특정 실시예로, 데이터는 응용 프로그램(415)으로부터 수신된다.
520 단계에서, 데이터에 우선순위가 부여된다. 우선순위가 부여된 데이터는 예를 들어 510 단계에서 수신된 데이터이다. 데이터는 예를 들어 앞서 설명한 바와 같이, 도 4의 데이터 통신 시스템(450)에 의하여 우선순위가 부여된다. 또 다른 실시예로, 데이터는 데이터 우선순위부여 룰중 적어도 일부분에 기초하여 데이터 통신 시스템(450)의 데이터 우선순위부여 부재(460)에 의하여 우선순위가 부여된다.
본 발명의 특정 실시예로, 데이터는 하나 혹은 그 이상의 우선순위부여 룰중 적어도 일부분에 기초하여 우선순위가 부여된다. 본 발명의 특정 실시예로, 데이터는 메세지 내용중 적어도 일부분에 기초하여 우선순위가 부여된다. 본 발명의 특정 실시예로, 데이터의 우선순위는 모드중 적어도 일부분에 기초한다. 본 발명의 특정 실시예로, 데이터는 프로토콜 정보중 적어도 일부분에 기초하여 우선순위가 부여된다. 본 발명의 특정 실시예로, 데이터는 데이터에 대한 우선순위를 할당함으로써 우선순위가 부여된다.
530 단계에서, 데이터는 통신된다. 통신되는 데이터는 예를 들어 510 단계에서 수신된 데이터이다. 통신되는 데이터는 예를 들어 520 단계에서 우선순위가 부여된 데이터이다. 데이터는 예를 들어 앞서 설명한 바와 같은 데이터 통신 시스템(450)에 의하여 통신된다. 또 다른 실시예로, 데이터는 노드(410) 및/또는 노드(410)상에서 실행되는 응용 프로그램(410)으로 통신된다. 또 다른 실시예로, 데이터는 네트워크(420) 및/또는 노드(410)와 네트워크(420)를 연결하는 링크를 통해 통신된다.
본 발명의 특정 실시예로, 데이터는 데이터의 우선순위중 적어도 일부분에 기초하여 네트워크(420)를 통해 통신된다. 데이터의 우선순위는 예를 들어 520 단계에서 결정되는 데이터 우선순위다.
상기 방법(500)중 하나 또는 그 이상의 단계는 단독으로 실행되거나 예를 들어 하드웨어, 펌웨어 및/또는 소프트웨어내에 일련의 명령어 집합 안에서 다양한 형태의 조합으로 구현될 수 있다. 특정 실시예는 범용 컴퓨터 혹은 다른 처리 장치에서 실행되는 메모리, 하드 디스크, DVD 또는 CD와 같은 컴퓨터-판독가능한 매체에 존재하는 일련의 명령어 집합으로 제공된다.
본 발명의 특정 실시예는, 하나 혹은 그 이상의 이들 단계를 생략하고 그리고/또는 열거된 순서와는 다른 순서로 수행될 수 있다. 예를 들어, 일부 단계는 본 발명의 특정 실시예에서 수행되지 않을 수 있다. 앞선 실시예에서와 같이, 특정 단계는 동시적인 것을 포함하여 상기 열거된 것 이외에 다른 시간적 순서로 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, QoS를 제공하기 위한 아웃바운드 네트워크 데이터 통신을 위한 방법은 응용 프로그램으로부터 데이터를 수신하는 단계, 데이터에 우선순위를 할당함으로써 데이터에 우선순위를 부여하는 단계 및 데이터의 우선순위중 적어도 일부분에 기초하여 네트워크를 통해 데이터를 통신하는 단계를 포함한다. 데이터의 우선순위는 메세지 내용중 적어도 일부분에 기초한다.
본 발명의 일실시예에서, QoS를 제공하기 위한 아웃바운드 네트워킹 데이터 통신 시스템은 데이터에 우선순위를 할당함으로써 데이터에 우선순위를 부여하는 데이터 우선순위부여 부재 및 응용 프로그램으로부터 데이터를 수신하고 데이터의 우선순위중 적어도 일부분에 기초하여 네트워크를 통해 데이터를 통신하는 데이터 통신 부재를 포함한다. 데이터의 우선순위는 메세지 내용중 적어도 일부분에 기초한다.
본 발명의 일실시예에서, 컴퓨터-판독 가능한 매체는 컴퓨터상에서 실행되는 일련의 명령어 집합을 포함한다. 명령어 집합은 데이터에 우선순위를 할당함으로써 데이터에 우선순위를 부여하기 위해 구성되는 데이터 우선순위부여 루틴 및 응용 프로그램으로부터 데이터를 수신하고 데이터의 우선순위중 적어도 일부분에 기초하여 네트워크를 통해 데이터를 통신하기 위해 구성되는 데이터 통신 루틴을 포함한다. 데이터의 우선순위는 메세지 내용중 적어도 일부분에 기초한다.
본 발명의 특정 실시예는 아웃바운드 컨텐츠-기반의 QoS를 위한 방법을 제공한다. 상기 방법은 네트워크를 통해 네트워크 데이터를 어드레스 지정하는 TCP 및/또는 UDP를 수신하는 단계, 우선순위 알고리즘을 사용하는 네트워크 데이터에 우선순위 부여하는 단계, 덧붙임(redundancy)을 위해 네트워크 데이터를 처리하는 단계 및 하나 혹은 그 이상의 응용 프로그렘에 네트워크 데이터를 포워드하기 위한 추출 알고리즘을 사용하는 단계를 포함한다. 추출 알고리즘은 앞서 설명한 바와 같은 연속화 알고리즘과 유사하다. 예를 들어, 추출 알고리즘은 스타베이션(starvation), 상대 빈도 또는 상대 빈도와 스타베이션의 조합중 적어도 일부에 기초한다. 스타베이션은 비어있지 않으면 최선 우선순위 대기열을 제공하고, 그 후 더 낮은 순위 대기열을 제공하는 것을 의미한다. 스타베이션은 최선 우선순위 데이터가 더 낮은 우선순위 데이터를 기다리지 않기 때문에 유용하다. 그러나, 스타베이션은 최선 우선 순위 데이터가 충분하지 않은 경우, 더 낮은 우선순위 대기열이 제공되지 않기 때문에 유용하지 않다. 상대 빈도는 다음 대기열이 제공되기 전에 제공되는 대기열의 시간수에 캡(cap)이 있는 것을 제외하고, 스타베이션과 유사하다. 상대 빈도는 모든 대기열이 제공되므로 유용하다. 그러나, 상대 빈도는 최선 우선순위 데이터가 때때로 더 낮은 우선순위 데이터를 기다리므로 유용하지 않다. 스타베이션과 상대 빈도의 조합은 상대 빈도를 통해 제공되는 다른 대기열의 서브셋 및 스타베이션을 통해 처리되는 대기열의 서브셋을 사용자가 선택하도록 허용한다. 특정 실시예에서, 추출 알고리즘은 사용자에 의하여 설정된다.
이와 같이, 본 발명의 특정 실시예는 아웃바운드 컨텐츠-기반의 QoS를 위한 방법과 시스템을 제공한다. 특정 실시예는 아웃바운드 컨텐츠-기반의 QoS에 기술적 효과를 제공한다.

Claims (10)

  1. 서비스 품질을 제공하기 위한 아웃바운드 네트워크 데이터의 통신방법으로서:
    응용 프로그램으로부터 데이터를 수신하는 단계;
    상기 데이터에 우선순위를 할당함으로써 상기 데이터에 우선순위를 부여하는 단계; 및
    상기 데이터의 우선순위중 적어도 일부분에 기초하여 네트워크를 통해 상기 데이터를 통신하는 단계;를 포함하고,
    상기 데이터의 우선순위는 메세지 내용중 적어도 일부분에 기초하는 것을 특징으로 하는 서비스품질(QoS)을 제공하기 위한 아웃바운드 네트워크 데이터의 통신방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터는 사용자 정의 룰중 적어도 일부분에 기초하여 우선순위가 부여되는 것을 특징으로 하는 서비스품질(QoS)을 제공하기 위한 아웃바운드 네트워크 데이터의 통신방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 우선순위를 부여하는 단계는 상기 데이터를 차등화하는 단계를 포함하 는 것을 특징으로 하는 서비스품질(QoS)을 제공하기 위한 아웃바운드 네트워크 데이터의 통신방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 우선순위를 부여하는 단계는 상기 데이터를 연속화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 서비스품질(QoS)을 제공하기 위한 아웃바운드 네트워크 데이터의 통신방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 우선순위를 부여하는 단계는 응용 프로그램에 투명한(transparent) 것을 특징으로 하는 서비스품질(QoS)을 제공하기 위한 아웃바운드 네트워크 데이터의 통신방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터는 서비스의 품질을 제공하기 위해 우선순위가 부여되는 것을 특징으로 하는 서비스품질(QoS)을 제공하기 위한 아웃바운드 네트워크 데이터의 통신방법.
  7. 서비스품질을 제공하기 위한 아웃바운드 네트워킹 데이터 통신을 위한 시스템으로서:
    데이터에 우선순위를 할당함으로써 상기 데이터에 우선순위를 부여하는데 적 응되는 데이터 우선순위부여 부재; 및
    응용 프로그램으로부터 데이터를 수신받고 상기 데이터의 우선순위중 적어도 일부분에 기초하여 네트워크를 통해 상기 데이터를 통신하는 데이터 통신 부재;를 포함하고,
    상기 데이터의 우선순위는 메세지 내용중 적어도 일부분에 기초하는 것을 특징으로 하는 서비스품질(QoS)을 제공하기 위한 아웃바운드 네트워크 데이터 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 데이터를 차등화하는데 적응되는 차등화 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서비스품질(QoS)을 제공하기 위한 아웃바운드 네트워크 데이터 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 데이터를 연속화하는데 적응되는 연속화 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서비스품질(QoS)을 제공하기 위한 아웃바운드 네트워크 데이터 시스템.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 데이터 우선순위부여 부재는 상기 데이터의 우선순위중 적어도 일부분에 기초하여 상기 데이터를 편성하는데 적응되는 데이터 편성 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 서비스품질(QoS)을 제공하기 위한 아웃바운드 네트워크 데이터 시스템.
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