KR20110097492A - 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 송수신 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 패킷 송수신 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 송수신 방법 및 장치에 관한 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 송신 방법은, 복수의 네트워크를 통하여 송신단이 수신단으로 패킷을 송신하는 방법에 있어서, (a) 각 네트워크의 기설정된 가용 대역폭의 비율에 따라 패킷의 트래픽을 상기 각 네트워크로 분산하여 송신하는 단계, (b) 상기 송신단이 실제 송신한 대역폭과 상기 수신단이 실제 수신하여 처리한 대역폭의 차를 반영하여 상기 각 네트워크의 가용 대역폭을 갱신하는 단계 및 (c) 상기 갱신된 각 네트워크의 가용 대역폭의 비율에 따라, 패킷의 트래픽을 상기 각 네트워크로 분산하여 송신하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 복수의 네트워크를 동시에 사용하여 트래픽을 전송함으로써 대역폭을 확장할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 트래픽을 각 네트워크로 분산시켜 전송함으로써 트래픽의 전송 시간 지연 및 트래픽의 손실을 최소화할 수 있다. 또한 본 발명에 의하면, 불규칙적인 무선 환경에서 트래픽을 효율적으로 분산시키고 서로 다른 네트워크 간의 전송 속도 차이를 극복할 수 있다.

Description

멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 송수신 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING/RECEIVING PACKET THROUGH MUITI HOMING BASED NETWORK}
본 발명은 패킷 송수신 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 송수신 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부의 산업원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다. [과제관리번호: 2009-S-024-01 , 과제명: 와이브로 기반 모바일 멀티미디어 최적전송 시스템 개발 ]
최근 다양한 무선 네트워크의 출현으로 이기종 네트워크와의 정합 및 유/무선 네트워크와의 정합이 화두가 되고 있다. 따라서 하나의 단말이 물리적으로 여러 개의 네트워크에 접속하여 인터넷에 연결되는 멀티 호밍(multi homing) 기술이 이슈가 되고 있다. 즉, 여기서, 통상적인 멀티 호밍이란 인터넷 상의 컴퓨터나 서버 등이 다중 IP 주소를 사용하여 동종 네트워크 또는 이종 네트워크와 다중으로 접속을 유지하는 기술을 말한다.
최근 들어, 실시간 트래픽 및 대용량 멀티 미디어 트래픽이 증가함에 따라, 실시간 트래픽 및 대용량 트래픽의 전송 시간 지연을 최소화하고, 패킷 손실을 감소시키기 위한 방안이 요청되고 있다. 따라서, 본 발명은 단말이 멀티 호밍으로 복수의 네트워크에 연결되어 있다는 점을 이용하여, 트래픽을 각 네트워크로 분산시켜 전송함으로써 대역폭을 확장하는 방안을 제안한다. 특히, 불규칙적인 무선 환경에서 트래픽을 효율적으로 분산시키는 방법 및 서로 다른 네트워크 간의 전송 속도 차이를 극복하는 방법이 요구된다.
따라서, 본 발명은, 복수의 네트워크를 동시에 사용하여 대역폭을 확장할 수 있는 패킷 송수신 방법 및 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 트래픽의 전송 시간 지연 및 트래픽의 손실을 최소화할 수 있는 패킷 송수신 방법 및 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 불규칙적인 무선 환경에서 트래픽을 효율적으로 분산시키고 서로 다른 네트워크 간의 전송 속도 차이를 극복할 수 있는 패킷 송수신 방법 및 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 송신 방법은, 복수의 네트워크를 통하여 송신단이 수신단으로 패킷을 송신하는 방법에 있어서, (a) 각 네트워크의 기설정된 가용 대역폭의 비율에 따라 패킷의 트래픽을 상기 각 네트워크로 분산하여 송신하는 단계, (b) 상기 송신단이 실제 송신한 대역폭과 상기 수신단이 실제 수신하여 처리한 대역폭의 차를 반영하여 상기 각 네트워크의 가용 대역폭을 갱신하는 단계 및 (c) 상기 갱신된 각 네트워크의 가용 대역폭의 비율에 따라, 패킷의 트래픽을 상기 각 네트워크로 분산하여 송신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 수신 방법은, 복수의 네트워크를 통하여 송신단이 송신한 패킷을 수신하는 방법에 있어서, (a) 각 네트워크를 통해 상기 패킷을 수신하는 단계 및 (b) 상기 각 네트워크를 통해 수신하여 처리한 패킷의 대역폭에 대한 정보를 상기 송신단으로 송신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 송신 장치는, 복수의 네트워크를 통하여 수신단으로 패킷을 송신하는 장치에 있어서, 패킷을 생성하는 패킷 생성부, 상기 패킷 생성부가 생성한 패킷을 각 네트워크를 통하여 상기 수신단으로 송신하는 송수신부 및 상기 각 네트워크의 가용 대역폭의 비율에 따라 상기 패킷 생성부에서 생성한 패킷의 트래픽을 상기 각 네트워크로 분산하여 송신하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 수신 장치는, 복수의 네트워크를 통하여 송신단이 송신한 패킷을 수신하는 장치에 있어서, 각 네트워크를 통하여 상기 송신단으로부터 패킷을 수신하는 송수신부 및 상기 송수신부를 통해 수신하여 처리한 패킷의 대역폭에 대한 정보를 상기 송신단으로 송신하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 복수의 네트워크를 동시에 사용하여 트래픽을 전송함으로써 대역폭을 확장할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 트래픽을 각 네트워크로 분산시켜 전송함으로써 트래픽의 전송 시간 지연 및 트래픽의 손실을 최소화할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 불규칙적인 무선 환경에서 트래픽을 효율적으로 분산시키고 서로 다른 네트워크 간의 전송 속도 차이를 극복할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 호밍 기반 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 호밍 서버의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 호밍 단말의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 송신 방법을 나타내는 흐름도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성 요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 호밍 기반 시스템의 구성을 나타내는 도면이다. 멀티 호밍 기반 시스템은 멀티 호밍 단말(110) 및 멀티 호밍 서버(120)를 포함한다. 도 1에서 참조번호 130은 멀티 호밍 단말(110)이 트래픽을 송수신하고자 하는 목적지(이하 '목적지'라고 함.)를 말하는 것으로 소정의 단말일 수도 있고 서버일 수도 있다.
멀티 호밍 단말(110)은 복수의 네트워크 인터페이스를 장착하여 복수의 네트워크(140-1 내지 140-n, n>=2)를 통해 목적지(130)와 트래픽을 송수신한다. 예를 들면, 멀티 호밍 단말(110)은 Wibro(Wireless Broadband)망 및 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)망을 통해 목적지(130)와 트래픽을 송수신할 수 있다.
먼저, 멀티 호밍 단말(110)과 멀티 호밍 서버(120)간의 바인딩 방법에 대하여 설명한다.
멀티 호밍 단말(110)은 네트워크 1(140-1)에 접속하여 제1 IP 주소를 할당받고, 할당받은 제1 IP 주소로 멀티 호밍 서버(120)에 바인딩을 요청하여 가상 IP 주소를 할당받는다. 이때, 멀티 호밍 서버(120)로부터 할당받은 가상 IP 주소를 A라고 하자. 그 다음, 멀티 호밍 단말(110)은 네트워크 2(140-2)에 접속하여 제2 IP 주소를 할당받은 후, 제2 IP 주소를 가상 IP 주소, A에 바인딩시켜줄 것을 멀티 호밍 서버(120)에 요청한다. 이로써, 멀티 호밍 서버(120)는 제1 IP 주소와 제2 IP 주소가 하나의 단말(110)의 IP 주소임을 인지하게 된다.
이와 같은 방법으로, 멀티 호밍 서버(120)는, 멀티 호밍 단말(110)이 n개의 네트워크(140-1 내지 140-n, n>=2)에 접속하여 할당받은 n개의 IP 주소를, 하나의 가상 IP 주소, A로 바인딩할 수 있게 된다.
이하, 멀티 호밍 단말(110)이 2개의 네트워크(140-1 내지 140-n, n=2)를 통해 소정의 트래픽을 목적지(130)로부터 다운로드(download)하는 경우 및 목적지(130)로 업로드(upload)하는 경우로 나누어 설명한다.
< 다운로드 >
멀티 호밍 단말(110)이 멀티 호밍 서버(120)를 거쳐 목적지(130)에 소정의 트래픽을 전송해 줄 것을 요청하면, 목적지(130)는 요청받은 트래픽을 네트워크(150)를 통해 멀티 호밍 서버(120)로 전송한다. 멀티 호밍 서버(120)는 목적지(130)로부터 전송된 트래픽을 도 4의 방법을 사용하여 멀티 호밍 단말(110)로 송신하게 된다. 이때, 멀티 호밍 서버(120)는 위에서 설명한 바와 같이 바인딩 처리를 통해 인지하고 있는 멀티 호밍 단말(110)의 2개의 IP 주소를 이용하여 2개의 네트워크(140-1,140-2)을 통해, 멀티 호밍 단말(110)로 트래픽을 분산하여 송신할 수 있다. 이하, 멀티 호밍 서버(120)가 2개의 네트워크(140-1 내지 140-n, n=2)를 통해 멀티 호밍 단말(110)로 트래픽을 분산하여 송신하는 방법을 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4를 참조하면 S402 단계에서, 멀티 호밍 서버(120)는 각 네트워크(140-1, 140-2)의 기설정된 가용 대역폭의 비율에 따라 트래픽을 분산하여 송신한다. 기설정된 가용 대역폭이란 각 네트워크(140-1,140-2)이 가지고 있는 최대 대역폭 또는 평균 대역폭 중 어느 하나일 수 있다.
네트워크 1(140-1)은 Wibro 망으로 1Mbps에서 3Mbps의 대역폭을 가지고 있고, 네트워크 2(140-2)는 HSDPA 망으로 800Kbps에서 1Mbps의 대역폭을 가지고 있다고 가정하면, 네트워크 1(140-1)의 기설정된 가용 대역폭은 3Mbps(최대 대역폭) 또는 2Mbps(평균 대역폭)이고, 네트워크 2(140-2)의 기설정된 가용 대역폭은 1Mbps(최대 대역폭) 또는 900Kbps(평균 대역폭)일 수 있다. 만일 각 네트워크(140-1,140-2)의 최대 대역폭을 기설정된 가용 대역폭으로 결정한 경우에는, 네트워크 1(140-1)과 네트워크 2(140-2)의 기설정된 가용 대역폭의 비율은 3 대 1이 되므로, 멀티 호밍 서버(120)는 멀티 호밍 단말(110)로 전송하고자 하는 트래픽의 3/4을 네트워크 1(140-1)을 통해 송신하고, 전송하고자 하는 트래픽의 나머지 1/4을 네트워크 2(140-2)을 통해 송신한다.
그 다음 S404 단계에서, 멀티 호밍 서버(120)는 자신이 실제로 송신한 대역폭과 멀티 호밍 단말(110)이 실제로 수신하여 처리한 대역폭의 차를 반영하여 각 네트워크(140-1,140-2)의 가용 대역폭을 갱신한다. 이때, 멀티 호밍 서버(120)는 수학식 1을 이용하여 각 네트워크(140-1,140-2)의 가용 대역폭을 갱신할 수 있다.
Figure pat00001
여기서, 0 < α <= 1이다.
Bc '는 수학식 1을 통해 해당 네트워크에 대해 갱신한 가용 대역폭을 말한다. Bc는 해당 네트워크의 현재 가용 대역폭으로서, 바로 이전에 구해진 가용 대역폭 Bc '를 말한다. Bt는 멀티 호밍 서버(120)가 실제로 송신한 대역폭을 말하고, Br은 멀티 호밍 단말(110)이 실제로 수신하여 처리한 대역폭을 말한다. Br정보는 멀티 호밍 단말(110)로부터 수신하여 획득할 수 있다. 이때, 멀티 호밍 단말(110)은 주기적으로 별도의 패킷을 이용하여 Br정보를 멀티 호밍 서버(120)로 송신할 수도 있고, 멀티 호밍 서버(120)로 송신할 실 트래픽이 있을 경우 해당 실 트래픽에 Br정보를 포함시켜 송신할 수도 있다. TCP인 경우에는 데이터 전송 시뿐만 아니라 유휴 시간에도 ACK 패킷을 송신하므로, ACK 패킷에 Br정보를 포함시켜 송신할 수도 있다.
그리고, 해당 네트워크의 가용 대역폭(Bc ')은 실제 전송된 대역폭(Bt)과 멀티 호밍 단말(110)이 실제로 수신하여 처리한 대역폭(Br)의 차에 가중치(α)를 적용하여 구할 수 있다. 실제 전송된 대역폭(Bt)과 멀티 호밍 단말(110)이 실제로 수신하여 처리한 대역폭(Br)의 차를 현재 가용 대역폭(Bc)에 바로 적용하면, 불규칙한 무선 환경에서 순간적으로 발생한 좋지 않은 상황이 바로 영향을 주어 가용 대역폭(Bc ')의 오차가 커질 수 있다. 급변하는 무선 환경에서는 대역폭의 차(Bt-Br)를 바로 적용하는 것보다는 순차적으로 반영하여 조절하는 것이 타당하다. 가중치(α)는 1에 가까워질수록 대역폭의 차(Bt-Br)를 바로 적용하는 값으로 활용할 수 있다.
추가적으로, 대역폭의 차(Bt-Br)가 너무 크거나 너무 작은 경우를 대비하여, 각 네트워크(140-1,140-2)의 가용 대역폭의 최대 대역폭과 최소 대역폭을 기설정해 놓을 수 있다. 이 경우에는 수학식 1에 의해 결정된 해당 네트워크의 가용 대역폭(Bc ')이 기설정된 최대 대역폭보다 큰 경우에는 해당 네트워크의 가용 대역폭(Bc ')을 기설정된 최대 대역폭으로 갱신하고, 수학식 1에 의해 결정된 해당 네트워크의 가용 대역폭(Bc ')이 기설정된 최소 대역폭보다 작은 경우에는 해당 네트워크의 가용 대역폭(Bc ')을 기설정된 최소 대역폭으로 갱신할 수 있다.
예를 들어, 멀티 호밍 서버(120)가 S402 단계에서 3.6Mbps로 트래픽을 송신하고자 하는 경우, 네트워크 1(140-1)을 통해서는 2.7Mbps(=3.6Mbps * 3/4)로 트래픽을 송신하고, 네트워크 2(140-2)를 통해서는 0.9Mbps(=3.6Mbps * 1/4)로 트래픽을 송신하게 된다. 그러나, 멀티 호밍 단말(110)은 변화하는 무선 환경에 따라 멀티 호밍 서버(120)가 송신하는 트래픽을 모두 수신하지 못할 수 있다. 예를 들면, 멀티 호밍 단말(110)은 네트워크 1(140-1)을 통해서는 2.3Mbps로 트래픽을 수신하고, 네트워크 2(140-2)를 통해서는 0.3Mbps로 트래픽을 수신할 수 있다.
수학식 1을 이용하여, 각 네트워크(140-1, 140-2)의 가용 대역폭을 갱신하는 방법을 설명한다. 네트워크 1(140-1)의 현재 가용 대역폭(Bc)은 위에서 설명한 바와 같이 3Mbps이고, 실제 전송된 대역폭(Bt)은 2.7Mbps이며, 멀티 호밍 단말(110)이 실제로 수신하여 처리한 대역폭(Br)은 2.3Mbps가 되므로, Bc ' = 3Mbps - (2.7Mbps - 2.3Mbps) * α가 된다. 마찬가지로, 네트워크 2(140-2)의 현재 가용 대역폭(Bc)은 위에서 설명한 바와 같이 1Mbps이고, 실제 전송된 대역폭(Bt)은 0.9Mbps이며, 멀티 호밍 단말(110)이 실제로 수신하여 처리한 대역폭(Br)은 0.3Mbps가 되므로, Bc ' = 1Mbps - (0.9Mbps - 0.3Mbps) * α가 된다. 가중치(α)를 0.5로 결정한 경우, 네트워크 1(140-1)의 가용 대역폭(Bc ')은 2.8Mbps가 되고, 네트워크 2(140-2)의 가용 대역폭(Bc ')은 0.7Mbps가 된다.
S406 단계에서는, 멀티 호밍 서버(120)는 갱신된 각 네트워크(140-1,140-2)의 가용 대역폭의 비율에 따라 트래픽을 분산하여 송신한다. S404 단계에서 네트워크 1(140-1)의 가용 대역폭은 2.8Mbps로 갱신되고 네트워크 2(140-2)의 가용 대역폭은 0.7Mbps로 갱신되었으므로, 네트워크 1(140-1)과 네트워크 2(140-2)의 가용 대역폭의 비율은 4 대 1이 된다. 그러므로, 멀티 호밍 서버(120)는 멀티 호밍 단말(110)로 전송하고자 하는 트래픽의 4/5을 네트워크 1(140-1)을 통해 송신하고, 전송하고자 하는 트래픽의 나머지 1/5을 네트워크 2(140-2)을 통해 송신한다.
그 다음, 멀티 호밍 서버(120)는 다시 S404 단계 및 S406 단계를 반복 수행함으로써, 변화하는 무선 환경을 순차적으로 반영하여 각 네트워크(140-1,140-2)의 가용 대역폭을 갱신하고, 갱신된 가용 대역폭의 비율에 따라 트래픽을 분산하여 송신할 수 있게 된다.
멀티 호밍 서버(120)는 트래픽을 패킷 단위로 전송할 수 있으므로, 변형예에서는, 위에서 설명한 가용 대역폭을 다음 방법으로 계산할 수 있다. 각 네트워크(140-1,140-2)의 가용 큐(queue)는 각 네트워크(140-1,140-2)를 통해 송신할 수 있는 패킷 수를 의미하며, 패킷 한 개는 큐 한 개에 대응된다. 따라서, 가용 큐는 대역폭과 비례하는 관계를 가진다. 예를 들면, 패킷 하나가 약 1300 bytes라면 가용 큐 250개는 3Mbps로 전송할 수 있다는 의미가 된다.
그러므로, 멀티 호밍 서버(120)는 가용 대역폭을 가용 큐로 계산하여 도 4의 방법을 구현할 수 있다. 상세한 설명은 전술한 바와 같으므로, 여기서는 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면 S402 단계에서, 멀티 호밍 서버(120)는 각 네트워크(140-1,140-2)의 기설정된 가용 큐의 비율에 따라 트래픽을 분산하여 송신한다. 위에서 설명한 바와 같이, 기설정된 가용 큐란 각 네트워크(140-1,140-2)이 가지고 있는 최대 가용 큐 또는 평균 가용 큐 중 어느 하나일 수 있다.
그 다음 S404 단계에서, 멀티 호밍 서버(120)는 자신이 실제로 송신한 패킷 수와 멀티 호밍 단말(110)이 실제로 수신하여 처리한 패킷 수의 차를 반영하여 각 네트워크(140-1,140-2)의 가용 큐를 갱신한다.
Figure pat00002
여기서, 0 < α <= 1이다.
Qc '는 수학식 2을 통해 해당 네트워크에 대해 갱신하는 가용 큐를 말한다. Qc는 해당 네트워크의 현재 가용 큐로서, 바로 이전에 구해진 가용 큐 Qc '를 말한다. Qt는 멀티 호밍 서버(120)가 실제로 송신한 패킷 수를 말하고, Qr은 멀티 호밍 단말(110)이 실제로 수신하여 처리한 패킷 수를 말한다. Qr정보는 Br정보와 마찬가지로 멀티 호밍 단말(110)로부터 수신하여 획득할 수 있다.
가중치(α)는 위에서 설명한 바와 같으므로 여기서는 생략하기로 한다.
추가적으로, 송수신 패킷 수의 차(Qt-Qr)가 너무 크거나 너무 작은 경우를 대비하여, 각 네트워크(140-1,140-2)의 최대 가용 큐와 최소 가용 큐를 기설정해 놓을 수 있다. 이 경우에는 수학식 2에 의해 결정된 해당 네트워크의 가용 큐(Qc ')가 기설정된 최대 가용 큐보다 큰 경우에는 해당 네트워크의 가용 큐(Qc ')를 기설정된 최대 가용 큐로 갱신하고, 수학식 2에 의해 결정된 해당 네트워크의 가용 큐(Qc ')가 기설정된 최소 가용 큐보다 작은 경우에는 해당 네트워크의 가용 큐(Qc ')를 기설정된 최소 가용 큐로 갱신할 수 있다.
이와 같이 도 4의 방법을 이용하여 멀티 호밍 서버(120)가 각 네트워크(140-1,140-2)로 분산하여 송신한 트래픽은 멀티 호밍 단말(110)에서 역전되어 수신될 수 있다. 예를 들면, 멀티 호밍 서버(120)가 네트워크 1(140-1)로 첫번째, 두번째 및 세번째 패킷을 송신하고 네트워크 2(140-1)로 네번째 패킷을 송신하면, 네트워크 1(140-1) 및 네트워크 2(140-2)는 전송 대역폭이 다른 이기종 망이므로, 멀티 호밍 단말(110)은 첫번째 패킷, 두번째 패킷, 네번째 패킷 및 세번째 패킷의 순서로 패킷을 수신할 수 있다.
이에 대해, 멀티 호밍 서버(120)는 각 네트워크(140-1,140-2)의 대역폭을 최대로 이용하여 위와 같은 역전 현상이 작게 발생하도록 송신할 수 있다. 또한 멀티 호밍 단말(120)은 역전 현상이 발생한 경우 수신한 패킷의 순서를 정렬하여 응용 계층에 전달함으로써 서비스 품질을 높일 수 있다. 이를 위해 멀티 호밍 서버(120)는 패킷에 일련 번호를 포함하여 송신하고, 멀티 호밍 단말(110)은 수신한 패킷의 일련 번호를 이용하여 패킷을 정렬할 수 있다.
< 업로드 >
멀티 호밍 단말(110)이 목적지(130)로 소정의 트래픽을 업로드하고자 하는 경우를 설명한다. 우선, 멀티 호밍 단말(110)은, 2개의 네트워크(140-1,140-2)를 통해 멀티 호밍 서버(120)로 트래픽을 분산하여 송신한다. 이때, 멀티 호밍 서버(120)는 위에서 설명한 바인딩을 통해, 각 네트워크(140-1,140-2)를 통해 분산되어 전송된 각 트래픽이 동일한 멀티 호밍 단말(110)로부터 전송된 트래픽임을 인지할 수 있다. 멀티 호밍 서버(120)는 멀티 호밍 단말(110)로부터 전송된 트래픽에 포함되어 있는 목적지(130) 주소를 이용하여 그 트래픽을 네트워크(150)를 통해 목적지(130)로 송신한다.
이하, 멀티 호밍 단말(110)이 2개의 네트워크(140-1,140-2)를 통해 멀티 호밍 서버(120)로 트래픽을 분산하여 송신하는 방법을 도 4를 참조하여 설명한다. 이는, 전술한 멀티 호밍 서버(120)가 트래픽을 분산하여 송신하는 방법과 동일하므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면 S402 단계에서, 멀티 호밍 단말(110)은 각 네트워크(140-1, 140-2)의 기설정된 가용 대역폭의 비율에 따라 트래픽을 분산하여 송신한다.
그 다음 S404 단계에서, 멀티 호밍 단말(110)은 자신이 실제로 송신한 대역폭과 멀티 호밍 서버(120)가 실제로 수신하여 처리한 대역폭의 차를 반영하여 각 네트워크(140-1,140-2)의 가용 대역폭을 갱신한다.
S406 단계에서는, 멀티 호밍 단말(110)은 갱신된 각 네트워크(140-1,140-2)의 가용 대역폭의 비율에 따라 트래픽을 분산하여 송신한다.
그 다음, 멀티 호밍 단말(110)은 다시 S404 단계 및 S406 단계를 반복 수행한다.
또한, 전술한 바와 같이, 멀티 호밍 단말(110)은 패킷에 일련 번호를 포함하여 송신하고, 멀티 호밍 서버(120)는 수신한 패킷의 일련 번호를 이용하여 패킷을 정렬한 후, 정렬된 패킷을 목적지(130)로 송신한다.
이하, 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통해 트래픽을 송/수신하는 장치에 대하여 설명한다. 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통해 트래픽을 송신하는 장치는 멀티 호밍 서버(120)일 수도 있고, 멀티 호밍 단말(110)일 수도 있다. 마찬가지로, 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통해 트래픽을 수신하는 장치는 멀티 호밍 서버(120)일 수도 있고, 멀티 호밍 단말(110)일 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 호밍 서버(120)의 구성을 나타내는 블럭도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 호밍 단말(110)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 본 발명에 따라 복수의 네트워크를 통하여 트래픽을 송수신하기 위해서는 멀티 호밍 단말(110)은 바인딩 요청부(312)를 포함하고, 멀티 호밍 서버(120)은 바인딩 처리부(212)를 포함한다.
바인딩 요청부(312)는 전술한 바인딩 방법에서와 같이, 멀티 호밍 단말(110)이 n개의 네트워크(140-1 내지 140-n, n>=2)에 접속하여 할당받은 n개의 IP 주소가 멀티 호밍 서버(120)에서 하나의 가상 IP 주소로 바인딩되도록 요청한다.
바인딩 처리부(212)는 전술한 바인딩 방법에서와 같이, 멀티 호밍 단말(110)로부터 전송된 바인딩 요청을 처리한다. 즉, 바인딩 처리부(212)는 멀티 호밍 단말(110)이 n개의 네트워크(140-1 내지 140-n, n>=2)에 접속하여 할당받은 n개의 IP 주소를, 하나의 가상 IP 주소, A로 바인딩한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 호밍 서버(120)의 구성을 도 2를 참조하여 설명한다.
멀티 호밍 서버(120)는 멀티 호밍 단말(110)로 트래픽을 분산하여 송신하기 위해서, 송수신부(202), 패킷 생성부(206) 및 제어부(204)를 포함한다.
송수신부(202)는 전술한 방법대로, 멀티 호밍 단말(110)로 트래픽을 분산하여 송신하기 위해 필요한 통신을 수행한다. 송수신부(202)는 n개의 네트워크(140-1 내지 140-n) 각각에 접속되는 n개의 네트워크 인터페이스(202-1 내지 202-n)를 포함한다.
패킷 생성부(206)는 멀티 호밍 단말(110)로 송신할 패킷을 생성한다. 바람직하게는, 패킷 생성부(206)는 멀티 호밍 단말(110)이 패킷을 수신하여 정렬할 수 있도록 일련 번호를 포함하여 패킷을 생성할 수 있다. 만일, 목적지(130)로부터 전송된 패킷을 멀티 호밍 단말(110)로 송신하는 경우에는 목적지(130)로부터 전송된 패킷에 일련 번호를 포함시켜 송신할 패킷을 생성한다.
제어부(204)는 송수신부(202)가 패킷 생성부(206)에서 생성된 패킷을 전술한 방법으로 분산하여 송신하도록 제어한다.
또한, 멀티 호밍 서버(120)는, 바인딩 처리부(212)에서 멀티 호밍 단말(110)에 대해 바인딩 처리한 정보, 송수신부(202)를 통해 실제로 송신한 대역폭에 대한 정보(Bt), 멀티 호밍 단말(110)로부터 수신한 Br정보 등 본 발명을 수행하는데 필요한 정보를 저장하는 저장부(210)를 포함할 수 있다.
멀티 호밍 서버(120)는 멀티 호밍 단말(110)이 분산하여 송신한 트래픽을 수신하여 처리하기 위해서, 송수신부(202) 패킷 정렬부(208) 및 제어부(204)를 포함한다.
송수신부(202)는 전술한 방법대로, 멀티 호밍 단말(110)이 분산하여 송신한 트래픽을 수신하여 처리하기 위해 필요한 통신을 수행한다.
패킷 정렬부(208)는 멀티 호밍 단말(110)로부터 수신한 패킷에 포함된 일련 번호를 이용하여 수신한 패킷을 정렬한다.
제어부(204)는 송수신부(202)를 통해 수신하여 처리한 패킷의 대역폭에 대한 정보(Br)를 멀티 호밍 단말(110)로 송신하도록 제어한다. 또한, 제어부(204)는 패킷 정렬부(208)가 정렬한 패킷을 목적지(130)로 송신하도록 제어할 수 있다.
또한, 멀티 호밍 서버(120)는, 바인딩 처리부(212)에서 멀티 호밍 단말(110)에 대해 바인딩 처리한 정보, 송수신부(202)를 통해 실제로 수신하여 처리한 대역폭 정보(Br) 등 본 발명을 수행하는데 필요한 정보를 저장하는 저장부(210)를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 호밍 단말(110)의 구성을 도 3를 참조하여 설명한다.
멀티 호밍 단말(110)은 멀티 호밍 서버(120)로 트래픽을 분산하여 송신하기 위해서, 송수신부(302), 패킷 생성부(306) 및 제어부(304)를 포함한다.
송수신부(302)는 전술한 방법대로, 멀티 호밍 서버(120)로 트래픽을 분산하여 송신하기 위해 필요한 통신을 수행한다. 송수신부(302)는 n개의 네트워크(140-1 내지 140-n) 각각에 접속되는 n개의 네트워크 인터페이스(302-1 내지 302-n)를 포함한다.
패킷 생성부(306)는 멀티 호밍 서버(120)로 송신할 패킷을 생성한다. 바람직하게는, 패킷 생성부(306)는 멀티 호밍 서버(120)가 패킷을 수신하여 정렬할 수 있도록 일련 번호를 포함하여 패킷을 생성할 수 있다. 만일, 멀티 호밍 서버(120)를 거쳐 목적지(130)로 패킷을 전송하고자 하는 경우에는 목적지(130)의 IP 주소 정보를 포함하여 패킷을 생성한다.
제어부(304)는 송수신부(302)가 패킷 생성부(306)에서 생성된 패킷을 전술한 방법으로 분산하여 송신하도록 제어한다.
또한, 멀티 호밍 단말(110)은, 멀티 호밍 서버(120)에서 처리된 바인딩 정보(예를 들면, 가상 IP 주소), 송수신부(302)를 통해 실제로 송신한 대역폭에 대한 정보(Bt), 멀티 호밍 서버(120)로부터 수신한 Br정보 등 본 발명을 수행하는데 필요한 정보를 저장하는 저장부(310)를 포함할 수 있다.
멀티 호밍 단말(110)은 멀티 호밍 서버(120)가 분산하여 송신한 트래픽을 수신하여 처리하기 위해서, 송수신부(302), 패킷 정렬부(308) 및 제어부(304)를 포함한다.
송수신부(202)는 전술한 방법대로, 멀티 호밍 서버(120)가 분산하여 송신한 트래픽을 수신하여 처리하기 위해 필요한 통신을 수행한다.
패킷 정렬부(308)는 멀티 호밍 서버(120)로부터 수신한 패킷에 포함된 일련 번호를 이용하여 수신한 패킷을 정렬한다.
제어부(304)는 송수신부(302)를 통해 수신하여 처리한 패킷의 대역폭에 대한 정보(Br)를 멀티 호밍 서버(120)로 송신하도록 제어한다.
또한, 멀티 호밍 단말(110)은, 멀티 호밍 서버(120)에서 처리된 바인딩 정보(예를 들면, 가상 IP 주소), 송수신부(302)를 통해 실제로 수신하여 처리한 대역폭 정보(Br) 등 본 발명을 수행하는데 필요한 정보를 저장하는 저장부(310)를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
110 : 멀티 호밍 단말 120 : 멀티 호밍 서버

Claims (17)

  1. 복수의 네트워크를 통하여 송신단이 수신단으로 패킷을 송신하는 방법에 있어서,
    (a) 각 네트워크의 기설정된 가용 대역폭의 비율에 따라 패킷의 트래픽을 상기 각 네트워크로 분산하여 송신하는 단계;
    (b) 상기 송신단이 실제 송신한 대역폭과 상기 수신단이 실제 수신하여 처리한 대역폭의 차를 반영하여 상기 각 네트워크의 가용 대역폭을 갱신하는 단계; 및
    (c) 상기 갱신된 각 네트워크의 가용 대역폭의 비율에 따라, 패킷의 트래픽을 상기 각 네트워크로 분산하여 송신하는 단계
    를 포함하는 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 송신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각 네트워크의 기설정된 가용 대역폭은, 상기 각 네트워크의 최대 대역폭 또는 평균 대역폭인, 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 송신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계 및 상기 (c) 단계는, 교대로 반복 수행되는 것인, 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 송신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수신단이 실제 수신하여 처리한 대역폭은, 상기 수신단으로부터 수신되는 정보인, 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 송신 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 송신단이 실제 송신한 대역폭과 상기 수신단이 실제 수신하여 처리한 대역폭의 차에 가중치(α, 0<α<=1)를 적용하여 수행하는, 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 송신 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 갱신된 각 네트워크의 가용 대역폭이 해당 네트워크의 기설정된 최대 대역폭보다 큰 경우에는 해당 네트워크의 가용 대역폭을 상기 기설정된 최대 대역폭으로 갱신하고, 상기 갱신된 각 네트워크의 가용 대역폭이 해당 네트워크의 기설정된 최소 대역폭보다 작은 경우에는 해당 네트워크의 가용 대역폭을 상기 기설정된 최소 대역폭으로 갱신하는, 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 송신 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서의 패킷 및 상기 (c) 단계에서의 패킷은 일련번호를 포함하고,
    상기 일련번호는, 상기 수신단이 상기 각 네트워크를 통해 수신한 패킷을 정렬하는 기준이 되는, 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 송신 방법.
  8. 복수의 네트워크를 통하여 송신단이 송신한 패킷을 수신하는 방법에 있어서,
    (a) 각 네트워크를 통해 상기 패킷을 수신하는 단계; 및
    (b) 상기 각 네트워크를 통해 수신하여 처리한 패킷의 대역폭에 대한 정보를 상기 송신단으로 송신하는 단계
    를 포함하는 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 수신 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    (c) 상기 각 네트워크를 통해 수신한 패킷을 일련번호를 이용하여 정렬하는 단계를 더 포함하고,
    상기 일련번호는, 상기 각 네트워크를 통해 수신한 패킷 안에 포함된 정보인, 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 수신 방법.
  10. 복수의 네트워크를 통하여 수신단으로 패킷을 송신하는 장치에 있어서,
    패킷을 생성하는 패킷 생성부;
    상기 패킷 생성부가 생성한 패킷을 각 네트워크를 통하여 상기 수신단으로 송신하는 송수신부; 및
    상기 각 네트워크의 가용 대역폭의 비율에 따라 상기 패킷 생성부에서 생성한 패킷의 트래픽을 상기 각 네트워크로 분산하여 송신하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부
    를 포함하는 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 송신 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 각 네트워크의 가용 대역폭의 초기값을 상기 각 네트워크의 최대 대역폭 또는 평균 대역폭으로 설정하고, 상기 송수신부를 통해 실제 송신한 대역폭과 상기 수신단이 실제 수신하여 처리한 대역폭의 차를 반영하여 상기 각 네트워크의 가용 대역폭을 갱신하는, 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 송신 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 송수신부는, 상기 각 네트워크를 통하여 상기 수신단이 실제 수신하여 처리한 대역폭에 대한 정보를 수신하는, 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 송신 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 송수신부를 통해 실제 송신한 대역폭과 상기 수신단이 실제 수신하여 처리한 대역폭의 차에 가중치(α, 0<α<=1)를 적용하여 상기 각 네트워크의 가용 대역폭을 갱신하는, 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 송신 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 갱신된 각 네트워크의 가용 대역폭이 해당 네트워크의 기설정된 최대 대역폭보다 큰 경우에는 해당 네트워크의 가용 대역폭을 상기 기설정된 최대 대역폭으로 갱신하고, 상기 갱신된 각 네트워크의 가용 대역폭이 해당 네트워크의 기설정된 최소 대역폭보다 작은 경우에는 해당 네트워크의 가용 대역폭을 상기 기설정된 최소 대역폭으로 갱신하는, 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 송신 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 패킷 생성부는, 일련번호를 포함하는 패킷을 생성하고,
    상기 일련번호는, 상기 수신단이 상기 각 네트워크를 통해 수신한 패킷을 정렬하는 기준이 되는, 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 송신 장치.
  16. 복수의 네트워크를 통하여 송신단이 송신한 패킷을 수신하는 장치에 있어서,
    각 네트워크를 통하여 상기 송신단으로부터 패킷을 수신하는 송수신부; 및
    상기 송수신부를 통해 수신하여 처리한 패킷의 대역폭에 대한 정보를 상기 송신단으로 송신하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부
    를 포함하는 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 수신 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 송수신부를 통해 수신한 패킷을 일련번호를 이용하여 정렬하는 패킷 정렬부를 더 포함하고,
    상기 일련번호는, 상기 송수신부를 통해 수신한 패킷 안에 포함된 정보인, 멀티 호밍 기반의 네트워크를 통한 패킷 수신 장치.
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