KR20110082917A - 통신 시스템에서 혼잡 제어를 수행하는 장치 및 방법 - Google Patents

통신 시스템에서 혼잡 제어를 수행하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 혼잡 제어를 수행하는 방법에 있어서, 최고 우선순위를 가지는 제1패킷을 통해 상대 노드에게 요청 메시지를 송신하고, 상기 제1패킷 및 적어도 하나의 제2패킷을 통해 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하고, 상기 제1패킷에 대한 라운드 트립 시간에 따라 상기 제1패킷의 단방향 지연을 추정하고, 상기 제1패킷이 수신되는 시간과 각 제2패킷이 수신되는 시간의 차이값을 상기 제1패킷의 단방향 지연에 더함으로써, 상기 각 제2패킷의 단방향 지연을 추정하고, 상기 제1패킷의 단반향 지연 또는 상기 각 제2패킷의 단방향 지연을, 해당 패킷에 대해 미리 정해진 상위 지연 바운드 값을 이용하여 서비스 품질 레벨로 변환하고, 상기 변환된 서비스 품질 레벨을 네트워크에서의 혼잡 정도를 나타내는 유효 혼잡 레벨로 변환하고, 상기 유효 혼잡 레벨을 이용하여 혼잡 제어를 수행한다.

Description

통신 시스템에서 혼잡 제어를 수행하는 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR PERFORMING CONGESTION CONTROL IN A COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 통신 시스템에 대한 것으로서, 특히 혼잡(congestion) 제어를 수행하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템에서는 사용자에게 질 좋은 서비스를 제공하기 위하여 서비스 클래스(class) 별 서비스 품질(QoS: Quality of Service) 레벨(level)을 측정하고, 이를 통해 네트워크 상의 혼잡 검출(congestion detection)을 선제적으로 수행하여 적절한 대응 조치를 취하는 것이 요구된다.
상기 차세대 통신 시스템에서는 서비스 클래스 간 지연(delay) 차이를 측정하고, 상기 측정한 값이 미리 결정된 값을 연속적으로 초과하는 횟수가 특정 횟수 이상이면 혼잡 상태임을 검출하는 알고리즘이 이용된다. 그러나 상기 알고리즘은 혼잡 상태에 대한 선제적 대처가 미흡하고, 상기 서비스 클래스 간 지연 차이가 상기 미리 결정된 값을 연속적으로 초과하는 횟수가 특정 횟수 이상일 경우에만 혼잡 상태임을 검출하므로, 트래픽(traffic) 패턴에 따라서는 상기 혼잡 상태를 제대로 검출하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 통신 시스템에서 혼잡 제어를 수행하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한 본 발명은 통신 시스템에서 혼잡 제어를 위해 서비스 클래스 별 QoS 레벨을 측정하는 장치 및 방법을 제안한다.
본 발명에서 제안하는 장치는; 통신 시스템에서 혼잡 제어를 수행하는 장치에 있어서, 최고 우선순위를 가지는 제1패킷을 통해 상대 노드에게 요청 메시지를 송신하는 송신부와, 상기 제1패킷 및 적어도 하나의 제2패킷을 통해 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 수신부와, 상기 제1패킷에 대한 RTT에 따라 상기 제1패킷의 단방향 지연을 추정하고, 상기 제1패킷이 수신되는 시간과 각 제2패킷이 수신되는 시간의 차이값을 상기 제1패킷의 단방향 지연에 더함으로써, 상기 각 제2패킷의 단방향 지연을 추정하고, 상기 제1패킷의 단반향 지연 또는 상기 각 제2패킷의 단방향 지연을, 해당 패킷에 대해 미리 정해진 상위 지연 바운드 값을 이용하여 QoS 레벨로 변환하고, 상기 변환된 QoS 레벨을 네트워크에서의 혼잡 정도를 나타내는 유효 혼잡 레벨로 변환하고, 상기 유효 혼잡 레벨을 이용하여 혼잡 제어를 수행하는 제어부를 포함한다.
본 발명에서 제안하는 방법은; 통신 시스템에서 혼잡 제어를 수행하는 방법에 있어서, 최고 우선순위를 가지는 제1패킷을 통해 상대 노드에게 요청 메시지를 송신하고, 상기 제1패킷 및 적어도 하나의 제2패킷을 통해 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 과정과, 상기 제1패킷에 대한 RTT에 따라 상기 제1패킷의 단방향 지연을 추정하는 과정과, 상기 제1패킷이 수신되는 시간과 각 제2패킷이 수신되는 시간의 차이값을 상기 제1패킷의 단방향 지연에 더함으로써, 상기 각 제2패킷의 단방향 지연을 추정하는 과정과, 상기 제1패킷의 단반향 지연 또는 상기 각 제2패킷의 단방향 지연을, 해당 패킷에 대해 미리 정해진 상위 지연 바운드 값을 이용하여 QoS 레벨로 변환하는 과정과, 상기 변환된 QoS 레벨을 네트워크에서의 혼잡 정도를 나타내는 유효 혼잡 레벨로 변환하고, 상기 유효 혼잡 레벨을 이용하여 혼잡 제어를 수행하는 과정을 포함한다.
본 발명은 혼잡 제어를 위해 서비스 클래스 별 QoS 레벨을 측정하는 방법을 제공하고, 특히 모든 우선순위의 서비스 클래스에 대해서 한번에 QoS 레벨을 측정할 수 있도록 함으로써 자원관리가 매우 용이해진다.
도 1은 통신 시스템에서 서비스 클래스 별 상이한 우선순위를 가지는 패킷들의 다수의 노드들간 큐잉 지연을 도시한 도면,
도 2는 통신 시스템에서 각 서비스 클래스의 QoS 레벨을 측정하는 동작을 도시한 도면,
도 3은 통신 시스템에서 수신단이 각 서비스 클래스의 QoS 레벨을 측정하는 과정을 도시한 순서도,
도 4는 통신 시스템에서 각 서비스 클래스의 QoS 레벨을 측정하는 동작을 수행하는 수신단 장치를 도시한 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 동작을 이해하는데 필요한 부분만을 설명하며 그 이외의 배경 기술은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략한다.
본 명세서에서는 통신 시스템에서 혼잡 제어를 수행하는 동작에 대해 구체적으로 살펴볼 것이다. 또한 본 명세서에서는 통신 시스템에서 혼잡 제어를 위해 서비스 클래스 별 QoS 레벨을 측정하는 동작에 대해 구체적으로 살펴볼 것이다. 하기에서는 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 시스템 표준을 이용할 것이나, 본 발명에 따른 서비스 클래스 별 QoS 레벨의 측정이 이러한 특정 시스템 표준에 국한되는 것이 아님은 물론이다.
상기 QoS 레벨의 측정을 위해 사용되는 파라미터에는 대역폭(bandwidth), 지연(delay), 지터(jitter), 패킷 손실(packet loss) 등이 있으며, 상기 지연은 연속 지연(serialization delay), 전달 지연(propagation delay), 큐잉 지연(queuing delay), 포워딩 지연(forwarding delay)으로 구분된다.
도 1은 통신 시스템에서 서비스 클래스 별 상이한 우선순위를 가지는 패킷들의 다수의 노드들간 큐잉 지연을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 입구 노드(Ingress Node)(100)로부터 낮은 우선순위 패킷(103) 및 높은 우선순위 패킷(105)의 전송이 시작되고, 상기 낮은 우선순위 패킷(103) 및 높은 우선순위 패킷(105)은 복수의 수송 노드(Transit Node)(110,120)를 통해 출구 노드(Engress Node)(130)로 전송된다. 상기 출구 노드(130)에는 상기 높은 우선순위 패킷(105)이 먼저 도착하는 경우, 상기 높은 우선순위 패킷(105)과 상기 낮은 우선순위 패킷(103) 간에는 큐잉 지연이 발생되며, 상기 큐잉 지연은 상기 낮은 우선순위 패킷(103)에 대한 지연으로 간주된다.
LTE 시스템에서는 네트워크 상의 특정 구간에서 해당 패킷의 지연이 특정 범위, 일 예로서 95% 이상 특정 값 이하가 되도록 함으로써 미리 정해진 QoS 레벨을 만족시킬 수 있다. 예를 들어 최고 우선순위인 우선순위 1의 패킷의 QoS 레벨을 만족시키기 위해서는 상기 우선순위 1의 패킷의 특정 구간(일 예로서 노드 A와 노드 B의 구간, A-B 구간이라 칭함)에서의 지연이 50ms 이하가 되도록 하고, 상기 우선순위 1보다 낮은 우선순위인 우선순위 2의 패킷의 QoS 레벨을 만족시키기 위해서는 상기 우선순위 2의 패킷의 상기 특정 구간에서의 지연이 100ms 이하가 되도록 한다.
또한 상이한 8개의 우선순위를 가지는 패킷들이 존재한다고 가정할 때, 각 패킷의 미리 정해진QoS 레벨을 만족시키기 위해서는 각 패킷에 대한 QoS 레벨의 측정이 요구된다. 상기 QoS 레벨을 측정하기 위해서는 A-B 구간에서의 각 패킷, 즉 각 서비스 클래스의 지연을 측정하는 것이 선행되어야 하며, 상기 측정한 지연이 미리 정해지는 상위 지연 바운드(upper delay bound)에 얼마나 근접했는지에 따라 상기 QoS 레벨을 측정할 수 있다. 즉 상기 상위 지연 바운드가 50ms인 패킷의 단방향 지연이 50ms로 추정된다면, 상기 패킷의 QoS 레벨은 100%로 계산될 수 있다.
도 2는 통신 시스템에서 각 서비스 클래스의 QoS 레벨을 측정하는 동작을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 통신 시스템은 단말(UE: User Equipment)(201), 기지국(eNB: enhanced Node B)(203) 및 EPC(Evolved Packet Core)(205)를 포함한다. 여기서 상기 기지국(203)은 수신단을 의미하고, 상기 EPC(205)는 송신단을 의미한다.
EPC(205)는 서비스 클래스 별 상위 지연 바운드를 정의(200단계)하여 기지국(203)에게 알려주고, 기지국(203)은 높은 우선순위의 서비스 클래스, 즉 높은 우선순위 패킷을 통해 요청(request) 메시지를 EPC(205)로 송신한다(210단계). EPC(205)는 모든 서비스 클래스, 즉 높은 우선순위 패킷 및 낮은 우선순위 패킷을 통해 상기 요청 메시지에 대한 응답(response) 메시지를 기지국(203)으로 송신한다(220단계). 상기 높은 우선순위 패킷과 상기 낮은 우선순위 패킷은 각 서비스 클래스 별 상이한 지연을 겪으므로 상기 응답 메시지의 전송 시 지터를 가지고 기지국(203)에 수신된다(230단계). 즉, 상기 높은 우선순위 패킷이 먼저 수신되고, 상기 지터 이후에 상기 낮은 우선순위 패킷이 수신된다. 이때 상기 높은 우선순위 패킷의 단방향 지연(one-way_delay_high)은 하기 수학식 1과 같이 추정할 수 있다.
[수학식 1]
one-way_delay_high = RTT/2
RTT는 라운드 트립 시간(Round Trip Time)으로써, 상기 높은 우선순위 패킷을 통해 요청 메시지를 송신한 다음 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는데 소요되는 시간을 의미한다.
또한 상기 낮은 우선순위 패킷의 단방향 지연은 하기 수학식 2와 같이 one-way_delay_high와 지터의 합으로 추정할 수 있다.
[수학식 2]
one-way_delay_low = one-way_delay_high + jitter = RTT/2 + jitter
또한 수학식 1 및 수학식 2 각각을 통해 추정된 one-way_delay_high 및 one-way_delay_low는 QoS 레벨로 변환할 수 있다. LTE 시스템에서 특정 QCI(Quadratic Configuration Interaction), 즉 특정 서비스 클래스에 대해서 기지국(203)과 EPC(205) 간의 상위 지연 바운드가 50ms라고 가정할 때, 상기 one-way_delay_low가 40ms로 추정되었다면, QoS 레벨은 40ms/50ms=0.8 (즉 80%)과 같이 맵핑될 수 있다.
이와 같이 최고 우선순위 패킷의 RTT는 매우 안정적이므로 단방향 지연을 RTT/2로 추정할 수 있다. 그러나 상기 최고 우선순위보다 낮은 우선순위를 가지는 패킷들은 앞서 도1에서와 같이 큐잉 지연이 발생되므로, 상기 최고 우선순위보다 낮은 우선순위를 가지는 패킷의 지연(a_delay_of_a_low_priority_packet)은 하기 수학식 3과 같이 추정할 수 있다.
[수학식 3]
a_delay_of_a_low_priority_packet = one-way_delay_of_the_highest_packet + received_time_difference_of_the_two_packet
즉 수신단에서 최고 우선순위 패킷이 수신된 시간으로부터 그 이후의 패킷들이 수신되는 시간의 차이, 즉 received_time_difference_of_the_two_packet 을 최고 우선순위 패킷의 단방향 지연, 즉 one-way_delay_of_the _highest_packet에 더함으로써, 상기 최고 우선순위보다 낮은 우선순위를 가지는 패킷의 지연을 추정할 수 있다.
이하에서는 상기 one-way_delay_of_the_highest_packet을 추정하는 방법에 대해 설명하도록 한다.
통상적으로 높은 우선순위의 트래픽은 그 양이 많지 않으며, 예를 들어 8개의 상이한 우선순위가 주어졌을 때 산술적으로는 평균적으로 1/8의 트래픽이 높은 우선순위를 가질 수 있겠지만 실제로는 1/8보다 더 적은 양의 트래픽이 높은 우선순위를 가진다. 따라서 최고 우선순위 패킷에 대해 측정되는 RTT는 최소(minimum) RTT에 근접하며, one-way_delay_of_the_highest_packet의 최소값 min(one-way_delay_of_the_highest_packet)은 하기 수학식 4와 같이 추정할 수 있다.
[수학식 4]
min(one-way_delay_of_the_highest_packet) = min(RTT_of_the_highest_packet)/2
그러나 항상 최소값의 RTT가 측정되지는 않으므로 항상 수학식 4를 통해 one-way_delay_of_the_highest_packet의 최소값을 추정할 수는 없으며, 앞서 설명한 바와 같이 통상적으로 높은 우선순위의 트래픽은 그 양이 많지 않으므로 one-way_delay_of_the_highest_packet은 하기 수학식 5와 같이 추정할 수 있다.
[수학식 5]
one-way_delay_of_the_highest_packet = RTT_of_the_highest_packet/2
이하에서는 상기 one-way_delay_of_the_highest_packet을 보다 정확하게 추정하는 방법에 대해 설명하도록 한다.
노드 A로부터 노드 B로의 방향을 순방향이라 칭할 때, 순방향, 즉 A→B로의 단방향 지연과 역방향, 즉 B→A로의 단방향 지연이 동일한 값을 가진다면 수학식 5를 통해 one-way_delay_of_the_highest_packet을 정확하게 추정할 수 있다. 그러나 A→B로의 단방향 지연과 B→A로의 단방향 지연이 상이한 값을 가진다면 수학식 5를 통해 추정되는 one-way_delay_of_the_highest_packet은 오차가 발생된다. 이러한 오차를 줄이기 위해서는 최근에 A→B로의 QoS 레벨과 B→A로의 QoS 레벨을 측정하고 상기 최근에 측정한 각 QoS 레벨에 비례하도록 해당 패킷의 RTT를 각 구간, 즉 A→B 구간 및 B→A 구간에 분배하여야만 한다. 일례로 i번째 패킷에 대한 A→B로의 QoS 레벨(QoS_level_A_to_B(i))은 하기 수학식 6과 같이 추정할 수 있다.
[수학식 6]
QoS_level_A_to_B(i) = QoS_level_A_to_B(i-1) / (QoS_level_A_to_B(i-1) + QoS_level_B_to_A(i-1))
즉 i-1번째 패킷에 대한 A→B로의 QoS 레벨, 즉 QoS_level_A_to_B(i-1)을 QoS_level_A_to_B(i-1)과 i-1번째 패킷에 대한 B→A로의 QoS 레벨, 즉 QoS_level_B_to_A(i-1)의 합으로 나눔으로써, 상기 i번째 패킷에 대한 A→B로의 QoS 레벨을 추정할 수 있다.
A→B로의 단방향 지연과 B→A로의 단방향 지연이 상이한 값을 가질 경우, 수학식 6을 통해 추정한 QoS_level_A_to_B(i)를 이용하여 i번째 최고 우선순위 패킷의 단방향 지연(one-way_delay_of_the_highest_packet(i))을 하기 수학식 7과 같이 추정할 수 있다.
[수학식 7]
one-way_delay_of_the_highest_packet(i) = ((RTT_of_the_highest_packet(i) min(RTT_of_the_highest_packet)) * QoS_level_A_to_B(i) + min(RTT_of_the_highest_packet)) / 2
즉 i번째 최고 우선순위 패킷의 RTT, 즉 RTT_of_the_highest_packet(i)와 min(RTT_of_the_highest_packet)의 차에 QoS_level_A_to_B(i)을 곱한 다음, 상기 min(RTT_of_the_highest_packet)을 더한 후 2로 나눔으로써, 상기 i번째 최고 우선순위 패킷의 단방향 지연을 추정할 수 있다.
수학식 6 및 수학식 7에서는 A→B로의 단방향 지연과 B→A로의 단방향 지연이 상이한 값을 가질 경우 추정되는 최고 우선순위 패킷의 단방향 지연에 대해 알아보았다.
A→B로의 단방향 지연과 B→A로의 단방향 지연이 상이한 값을 가질 경우, 상기 최고 우선순위 패킷을 제외한 나머지 패킷들 중 해당 패킷에 대한 단방향 지연(one-way_delay_of_a_packet_in_a_class(i))은 하기 수학식 8과 같이 추정할 수 있다.
[수학식 8]
one-way_delay_of_a_packet_in_a_class(i) = one-way_delay_of_the_highest_packet(i) + received_time_difference_of_the_two_packet(i)
즉 one-way_delay_of_the_highest_packet(i)에 최고 우선순위 패킷이 수신된 시간으로부터 그 이후 해당 패킷이 수신되는 시간의 차이, 즉 received_time_difference_of_the_two_packet(i)을 더함으로써, 상기 해당 패킷에 대한 단방향 지연을 추정할 수 있다.
이와 같이 추정된 one-way_delay_of_a_packet_in_a_class(i)는 하기 수학식 9를 통해 QoS 레벨(QoS_level(i))로 변환된다.
[수학식 9]
QoS_level(i) = one-way_delay_of_a_packet_in_a_class(i) / upper_delay_bound_of_a_packet_in_a_class
즉 one-way_delay_of_a_packet_in_a_class(i)을 해당 패킷에 대한 상위 지연 바운드, 즉 upper_delay_bound_of_a_packet_in_a_class로 나눔으로써, 상기 one-way_delay_of_a_packet_in_a_class을 QoS 레벨로 변환할 수 있다.
또한 상기 QoS_level(i)은 하기 수학식 10을 통해 혼잡 레벨을 나타내는 QoS_level_now(i)로 변환할 수 있다.
[수학식 10]
QoS_level_now(i) = Σa1(i)*QoS_level(i) + Σa2(i-1)*QoS_level_now(i-1) (i > i - constant_K)
= a * QoS_level(i) + (i-a) * QoS_level_now(i-1)
즉 상기 혼잡 레벨은 매번 측정되는 QoS 레벨을 특정 시간 동안 누적하여 그 평균값을 계산한 값을 의미한다.
또한 상기 누적된 QoS 레벨들의 표준편차가 높아질 경우에는 상기 추정한 QoS_level_now(i)의 정확도가 떨어지므로, QoS_level_now(i)는 하기 수학식 11과 같이 표준편차를 고려하여 유효(effective) 혼잡 레벨을 나타내는 effective_QoS_level(i)로 변환할 수 있다.
[수학식 11]
effective_QoS_level(i) = QoS_level_now(i) + b * σ
여기서 σ는 상기 표준편차를 의미하며, b는 상기 조정을 위해 미리 정해지는 값을 의미한다. 즉 일례로 b=2인 경우, 전체 트래픽 중 95%의 트래픽이 미리 정해진 상위 지연 바운드를 넘지 않도록 조정하기 위해 QoS_level_now(i)에 2 * σ을 더함으로써, QoS_level_now(i)을 effective_QoS_level(i)로 변환할 수 있다.
도 3은 통신 시스템에서 수신단이 각 서비스 클래스의 QoS 레벨을 측정하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 301단계에서 수신단은 최고 우선순위를 가지는 패킷(이하 최고 우선순위 패킷이라 칭함)을 통해 요청 메시지를 송신하고 303단계로 진행한다. 303단계에서 수신단은 송신단으로부터 상이한 우선순위를 가지는 패킷들을 통해 응답 메시지를 수신하고 303단계로 진행한다. 여기서 상기 상이한 우선순위를 가지는 패킷들 중 하나는 상기 최고 우선순위를 가져야만 한다.
305단계에서 수신단은 상기 최고 우선순위 패킷을 통해 수신한 응답 메시지에 대한 RTT를 측정하고, 307단계로 진행하여 수학식 5를 통해 상기 최고 우선순위 패킷의 단방향 지연을 추정한다. 309단계에서 수신단은 수신한 패킷들 중 상기 최고 우선순위 패킷을 제외한 나머지 패킷들에 대하여 수학식 3을 통해 단방향 지연을 추정한 다음 310단계로 진행한다.
310단계에서 수신단은 307 및 309단계에서 추정한 단방향 지연을 수학식 9를 통해 각 우선순위 별 패킷에 대한 QoS 레벨로 변환하고 311단계로 진행한다. 311단계에서 수신단은 수학식 10을 통해 상기 QoS 레벨을 혼잡 레벨로 변환하고 313단계로 진행한다. 313단계에서 수신단은 수학식 11을 통해 상기 혼잡 레벨을 유효 혼잡 레벨로 변환한다.
도시하지는 않았으나 상기 변환된 유효 혼잡 레벨은 최종적으로 혼잡 제어를 수행하는 제어 노드에 보고되며, 제어 노드에서는 각 우선순위별 유효 혼잡 레벨을 이용하여 혼잡 제어를 수행하게 된다. 일례로 현재 300명을 수용하는 망에서의 유효 혼잡 레벨이 75%라고 가정하면, 상기 유효 혼잡 레벨이 100%이하가 되도록 하기 위해서는 앞으로 100명을 수용할 수 있는 것으로 예상할 수 있다.
도 4는 통신 시스템에서 각 서비스 클래스의 QoS 레벨을 측정하는 동작을 수행하는 수신단 장치를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 수신단 장치(400)는 송신부(402), 수신부(404) 및 제어부(406)를 포함한다.
송신부(402)는 최고 우선순위 패킷을 통해 요청 메시지를 송신하고, 수신부(404)는 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 최고 우선순위를 가지는 패킷과 상기 최고 우선순위와는 상이한 우선순위를 가지는 패킷들을 통해 수신한다.
제어부(406)는 최고 우선순위 패킷을 통해 수신한 응답 메시지의 RTT를 측정하여 상기 최고 우선순위 패킷의 단방향 지연을 추정한다. 제어부(406)는 최고 우선순위 패킷을 통해 응답 메시지를 수신한 시간과 상기 최고 우선순위와는 상이한 우선순위를 가지는 패킷들 각각을 통해 응답 메시지를 수신한 시간들간의 차이값들 각각을 상기 추정한 최고 우선순위 패킷의 단방향 지연에 더함으로써 상기 최고 우선순위와는 상이한 우선순위를 가지는 패킷들 각각에 대한 단방향 지연을 추정한다.
또한 제어부(406)는 앞서 추정한 각 우선순위 별 패킷에 대한 단방향 지연을 해당 패킷에 대해 미리 정해진 상위 지연 바운드를 이용하여 QoS 레벨로 변환한다. 상기 변환한 QoS 레벨을 특정 시간 동안 누적한 다음 그 평균값을 계산하여 혼잡 레벨로 변환하고, 상기 변환한 혼잡 레벨을 유효 혼잡 레벨로 변환한다.
본 명세서에서는 수신단이 송신단으로 요청 메시지를 송신하고, 상기 송신단으로부터 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하여, 최고 우선순위를 갖는 패킷에 대한 단방향 지연과 상기 최고 우선순위와 상이한 우선순위를 갖는 패킷에 대한 단방향 지연을 추정함으로써 각 서비스 클래스 별 QoS 레벨을 측정하는 방법을 일례로 설명하였다. 그러나 본 명세서에서 설명하는 각 서비스 클래스 별 QoS 레벨을 측정하는 방법은 송신단이 수신단으로 요청 메시지를 송신하고, 상기 수신단으로부터 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신할 경우에도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (10)

  1. 통신 시스템에서 혼잡 제어를 수행하는 방법에 있어서,
    최고 우선순위를 가지는 제1패킷을 통해 상대 노드에게 요청 메시지를 송신하고, 상기 제1패킷 및 적어도 하나의 제2패킷을 통해 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 제1패킷에 대한 라운드 트립 시간(RTT: Round Trip Time)에 따라 상기 제1패킷의 단방향 지연을 추정하는 과정과,
    상기 제1패킷이 수신되는 시간과 각 제2패킷이 수신되는 시간의 차이값을 상기 제1패킷의 단방향 지연에 더함으로써, 상기 각 제2패킷의 단방향 지연을 추정하는 과정과,
    상기 제1패킷의 단반향 지연 또는 상기 각 제2패킷의 단방향 지연을, 해당 패킷에 대해 미리 정해진 상위 지연 바운드(upper delay bound) 값을 이용하여 서비스 품질(QoS: Quality of Service) 레벨로 변환하는 과정과,
    상기 변환된 QoS 레벨을 네트워크에서의 혼잡 정도를 나타내는 유효 혼잡 레벨로 변환하고, 상기 유효 혼잡 레벨을 이용하여 혼잡 제어를 수행하는 과정을 포함하는 혼잡 제어를 수행하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1패킷의 단방향 지연을 추정하는 과정은,
    상기 제1패킷에 대한 순방향으로의 단방향 지연과 역방향으로의 단방향 지연이 동일한 값을 가질 경우, 상기 제1패킷에 대한 RTT/2를 계산하는 과정을 포함하는 혼잡 제어를 수행하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1패킷의 단방향 지연을 추정하는 과정은,
    상기 제1패킷에 대한 순방향으로의 단방향 지연과 역방향으로의 단방향 지연이 상이한 값을 가질 경우, 상기 제1패킷에 대한 RTT를 최근에 측정한 순방향으로의 QoS 레벨 및 역방향으로의 QoS 레벨에 비례하도록 순방향 구간 및 역방향 구간 각각에 분배하는 과정을 포함하는 혼잡 제어를 수행하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 QoS 레벨로 변환하는 과정은,
    상기 제1패킷의 단방향 지연 또는 상기 각 제2패킷의 단방향 지연을 해당 패킷에 대한 상기 상위 지연 바운드 값으로 나누는 과정을 포함하는 혼잡 제어를 수행하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 혼잡 제어를 수행하는 과정은,
    상기 변환된 QoS 레벨을 특정 시간 동안 누적한 다음 그 평균값을 계산하여 혼잡 레벨로 변환하는 과정과,
    상기 변환된 혼잡 레벨을 상기 누적된 QoS 레벨 값들의 표준 편차를 고려하여 상기 유효 혼잡 레벨로 변환하는 과정을 포함하는 혼잡 제어를 수행하는 방법.
  6. 통신 시스템에서 혼잡 제어를 수행하는 장치에 있어서,
    최고 우선순위를 가지는 제1패킷을 통해 상대 노드에게 요청 메시지를 송신하는 송신부와,
    상기 제1패킷 및 적어도 하나의 제2패킷을 통해 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 수신부와,
    상기 제1패킷에 대한 라운드 트립 시간(RTT: Round Trip Time)에 따라 상기 제1패킷의 단방향 지연을 추정하고, 상기 제1패킷이 수신되는 시간과 각 제2패킷이 수신되는 시간의 차이값을 상기 제1패킷의 단방향 지연에 더함으로써, 상기 각 제2패킷의 단방향 지연을 추정하고, 상기 제1패킷의 단반향 지연 또는 상기 각 제2패킷의 단방향 지연을, 해당 패킷에 대해 미리 정해진 상위 지연 바운드(upper delay bound) 값을 이용하여 서비스 품질(QoS: Quality of Service) 레벨로 변환하고, 상기 변환된 QoS 레벨을 네트워크에서의 혼잡 정도를 나타내는 유효 혼잡 레벨로 변환하고, 상기 유효 혼잡 레벨을 이용하여 혼잡 제어를 수행하는 제어부를 포함하는 혼잡 제어를 수행하는 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 제1패킷에 대한 순방향으로의 단방향 지연과 역방향으로의 단방향 지연이 동일한 값을 가질 경우, 상기 제1패킷에 대한 RTT/2를 계산함으로써 상기 제1패킷의 단방향 지연을 추정함을 특징으로 하는 혼잡 제어를 수행하는 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 제1패킷에 대한 순방향으로의 단방향 지연과 역방향으로의 단방향 지연이 상이한 값을 가질 경우, 상기 제1패킷에 대한 RTT를 최근에 측정한 순방향으로의 QoS 레벨 및 역방향으로의 QoS 레벨에 비례하도록 순방향 구간 및 역방향 구간 각각에 분배함으로써 상기 제1패킷의 단방향 지연을 추정함을 특징으로 하는 혼잡 제어를 수행하는 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 제1패킷의 단방향 지연 또는 상기 각 제2패킷의 단방향 지연을 해당 패킷에 대한 상기 상위 지연 바운드 값으로 나눔으로써 상기 QoS 레벨로 변환함을 특징으로 하는 혼잡 제어를 수행하는 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 변환된 QoS 레벨을 특정 시간 동안 누적한 다음 그 평균값을 계산하여 혼잡 레벨로 변환하고, 상기 변환된 혼잡 레벨을 상기 누적된 QoS 레벨 값들의 표준 편차를 고려하여 상기 유효 혼잡 레벨로 변환함을 특징으로 하는 혼잡 제어를 수행하는 장치.
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