KR20110105811A

KR20110105811A - 텔레커뮤니케이션 네트워크에서의 트래픽 제어 실행 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20110105811A
Application number: KR1020117016531A
Authority: KR
Inventors: 리크위즈크 워너 아드리안 조세핀 반; 쉐퍼 코엔 드
Original assignee: 알까뗄 루슨트
Priority date: 2008-12-16
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2011-09-27
Also published as: CN102246473A; JP5519696B2; CN102246473B; JP2012512586A; US8688855B2; EP2200230B1; EP2200230A1; US20110264821A1; KR101538200B1; WO2010069481A1

Abstract

네트워크에서 트래픽 제어를 실행하는 방법이 개시되며, 상기 네트워크는 적어도 하나의 링크를 포함하며, 상기 방법은 - 데이터 트래픽 레이트를 측정하는 단계와, 상기 데이터 트래픽은 상기 데이터 트래픽을 전송하는 적어도 하나의 링크에서 적어도 하나의 데이터 흐름을 포함하며, - 제 1 및 제 2 임계값을 정의하는 단계와, 상기 제 2 임계값은 상기 제 1 임계값보다 크며, - 상기 측정된 데이터 레이트의 상기 제 1 임계값의 초과 여부를 결정하고, 초과한다면, 제 1 유형의 혼잡 시그널링을 시작하는 단계와, - 상기 데이터 레이트의 상기 제 2 임계값의 초과 여부를 결정하고, 초과한다면, 제 2 유형의 혼잡 시그널링을 시작하는 단계를 포함하되, 상기 제 1 및 제 2 임계값 중 적어도 하나는 데이터 트래픽 정보에 기반하여 시간이 지나면서 변경된다.

Description

텔레커뮤니케이션 네트워크에서의 트래픽 제어 실행 방법 및 장치{METHOD AND DEVICES FOR PERFORMING TRAFFIC CONTROL IN TELECOMMUNICATION NETWORKS}

본 발명은 텔레커뮤니케이션 네트워크에서 데이터 트래픽의 제어를 실행하는 방법에 관한 것이고, 네트워크는 정렬되어 서로 연결된 노드와 적어도 하나의 링크를 포함한다.

IETF(Internet Engineering Task Force)의 PCN 실무 그룹은, 예를 들어, 허용 제어 및 흐름 종료 절차(admission control and flow termination procedures)와 같은 트래픽 제어를 구현하기 위해 사전 혼잡 공지 메커니즘(pre-congestion notification mechanisms)를 연구하고 있다(예를 들어, IETF 드래프트 draft-ietf-pcn-architecture-08 참조). 아키텍쳐의 패킷 마킹 레이어(packet marking layer)는, PCN 내부 노드(interior node)가 자신의 링크의 트래픽 레이트(traffic rates)를 감시하고 사전 혼잡의 유형에 따라 패킷을 마킹하는 메커니즘을 포함한다. AR(admissible rate, 허용 레이트) 및 SR(supportable rate, 지원 레이트)이 각 링크(L)에 대해 정의되어야 한다.

AR-사전-혼잡(AR-pre-congestion) 메커니즘은 새로운 흐름을 허용하지 않는 허용 제어 기능을 가지게 되고, SR-사전-혼잡 메커니즘은 이전에 허용된 흐름을 종료시키는 종료 기능을 추가적으로 가지게 된다(예컨대, 도 1 참조).

QOS의 저하 없이 최다수의 흐름을 지원하는 네트워크의 충전 레벨(filling level)은 여러 다른 링크에 대한 AR 및 SR의 특정 값 설정에 달려 있다.

AR 및 SR의 값은 모든 PCN 내부 노드에 대해 설정되어야 하고, 이는 네트워크의 전체적인 동작을 위해 매우 중요하다. AR 및 SR의 정확한 값은 네트워크 운용자(network operator)가 정해야 하며, 이는 네트워크 내의 여러 다른 링크에 따라 다를 수 있다.

개선된 트래픽 관리 방법 및 관련 장치가 요구된다.

"제 1", "제 2", "제 3" 등은 순차적(sequential)이거나, 또는 연대순(chronological order)이 가정되어 있음을 반드시 의미하는 것은 아니다.

"포함"은 다른 구성 요소나 단계를 배제하지 않는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명의 목적을 위해, 달리 명시되지 않는 한, IETF 드래프트(www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-pcn-architecture-08.txt)에서 사용된 용어에 상응하는 다음의 용어들이 사용되었다.

- PCN-도메인: PCN-가능 도메인(PCN-capable domain); DiffServ 스케쥴링(RFC2474)을 실행할 수 있는 PCN-사용 가능한 노드(PCN-enabled nodes)의 인접 세트(contiguous set); PCN-마킹을 측정하는 PCN-유출-노드(PCN-egress-nodes)를 포함하고, PCN-마킹이 PCN-도메인의 흐름 허용 및 종료에 대한 결정에 원칙적으로 영향을 줄 수 있는 PCN-노드의 완전 세트(complete set).

- PCN-경계-노드(PCN-boundary-node): 하나의 PCN-도메인을 또 다른 PCN-도메인 또는 비 PCN-도메인(non PCN-domain)의 노드로 연결하는 PCN-노드.

- PCN-내부-노드: PCN-경계-노드가 아닌 PCN-도메인의 노드.

- PCN-노드: PCN-경계-노드 또는 PCN-내부-노드.

- PCN-유출-노드(PCN-egress-node): PCN-도메인을 떠날 때 트래픽을 처리하는 역할을 하는 PCN-경계-노드.

- PCN-유입-노드(PCN-ingress-node): PCN-도메인으로 들어갈 때 트래픽을 처리하는 역할을 하는 PCN-경계-노드.

- PCN-흐름: PCN-경계-노드가 허용하는(또는 종료하는) PCN-트래픽 유닉; 이 유닛은 단일 마이크로흐름(microflow, [RFC2474]에서 정의됨) 또는 식별 가능한 마이크로흐름의 집합(collection)일 수 있다.

- 유입-유출-합계(Ingress-egress-aggregate): 특정 한 쌍의 PCN-경계-노드 사이에서 한 방향으로 이동하는 모든 PCN-흐름의 PCN-패킷의 집합.

- 임계-마킹(threshold-marking): PCN-트래픽이 PCN-임계율(PCN-threshold-rate)을 초과하면 모든 PCN-트래픽을 마킹하는 PCN-마킹 행위.

- 초과-트래픽-마킹(Excess-traffic-marking): PCN-마킹된 PCN-트래픽 량이 PCN-초과율(PCN-excess-rate)을 초과하는 양과 같도록 하는 PCN-마킹 행위.

- 사전-혼잡: 실제 큐(queue)에서 상당량의 PCN-패킷이 축적되기 전에 잠재적인 혼잡의 "조기 경보(early warning)"을 제공하기 위해, PCN-노드가 PCN-마킹을 실행하는 PCN-도메인의 링크 상태.

- PCN-마킹: 사전-혼잡에 대한 반응으로, 규정된 규칙에 따라 PCN-패킷의 헤더를 설정하는 프로세스; 임계-마킹 또는 초과-트래픽-마킹.

- PCN-피드백-정보: PCN-유출-노드로부터 PCN-유입-노드(또는 중앙 제어 노드)로 보내지는 정보, 이는 흐름 허용 및 흐름 종료 메커니즘에서 필요하다.

- PCN-허용 레이트(AR): PCN 허용 제어가 새로운 PCN-흐름을 수용해야 하는 링크의 상한 PCN-트래픽 레이트.

- PCN-지원 레이트(SR): PCN 흐름 종료가, 필요하다면 이미 허용된 PCN-흐름을 종료시켜야 하는 링크의 하한 PCN-트래픽 레이트.

청구항 1의 전문이 근거한 선행 기술은 네트워크에서 트래픽 제어를 실행하는 방법을 개시하며, 네트워크는 적어도 하나의 링크를 포함하며, 상기 방법은

a. 데이터 트래픽 레이트를 측정하는 단계와, 상기 데이터 트래픽은 상기 데이터 트래픽을 전송하는 적어도 하나의 링크에서 적어도 하나의 데이터 흐름을 포함하며,

b. 제 1 및 제 2 임계값을 정의하는 단계와, 상기 제 2 임계값은 상기 제 1 임계값보다 크며,

c. 상기 측정된 데이터 레이트의 상기 제 1 임계값의 초과 여부를 결정하고, 초과한다면, 제 1 유형의 혼잡 시그널링을 시작하는 단계와,

d. 상기 데이터 레이트의 상기 제 2 임계값의 초과 여부를 결정하고, 초과한다면, 제 2 유형의 혼잡 시그널링을 시작하는 단계를 포함한다.

이러한 값들이 잘못 정해진 경우에는, 또 다른 문제점이 생길 수 있고, 예를 들면:

- AR 값이 너무 높게 설정되면, 나중에 SR 값의 혼선을 일으킬 수 있는 흐름(예컨대, 흐름의 가변 비트율 특성 또는 흐름의 특성 변화에 기인)이 허용될 수 있다. 이로써 어떤 특정 흐름이 종료될 수 있고, 이는 사용자의 서비스 편의성을 감소시키므로 가능한 한 피해야 한다. 흐름 종료는 보통, 예를 들어, 네트워크 링크 또는 노드 장애 및 백업 경로(back-up path)의 자원 부족과 같은 예외적인 환경에서만 실행되어야 한다.

- AR 값이 너무 낮게 설정되면, 허용 제어 기능이 새로운 흐름을 더 빨리 거부하므로, 액티브한 흐름의 수와 나아가 서비스를 받는 사용자의 수도 감소하게 된다.

- SR 값이 너무 높게 설정되면, 링크가 실제 혼잡을 겪어, 패킷이 누락될 위험이 있다. 이는 영향을 받은 흐름(PCN 내부 노드에서 개별 흐름이 인지될 것을 기대하지 않으므로, 이는 많을 수도 있고 잠재적으로는 모든 흐름일 수도 있음)의 품질(예컨대, QoS(Quality of Service))의 저하를 야기시킨다.

- SR 값을 너무 낮게 설정함으로써, 종료 기능이 너무 일찍 실행되어, 실제로 그렇게 할 필요가 없음에도 일부 흐름이 종료된다.

본 발명의 목적은 상기의 문제 중 적어도 하나를 해결하는 방법을 제공하기 위한 것이다.

이는 청구항 1의 특성을 통해 달성된다.

본 발명의 제 1 측면에 따르면, 네트워크에서 트래픽 제어를 실행하는 방법이 개시되고, 네트워크는 적어도 하나의 링크를 포함하며, 상기 방법은,

a) 데이터 트래픽 레이트를 측정하는 단계와, 상기 데이터 트래픽은 상기 데이터 트래픽을 전송하는 적어도 하나의 링크에서 적어도 하나의 데이터 흐름을 포함하며,

b) 제 1 및 제 2 임계값을 정의하는 단계와, 상기 제 2 임계값은 상기 제 1 임계값보다 크며,

c) 상기 측정된 데이터 레이트의 상기 제 1 임계값의 초과 여부를 결정하고, 초과한다면, 제 1 유형의 혼잡 시그널링을 시작하는 단계와,

d) 상기 데이터 레이트의 상기 제 2 임계값의 초과 여부를 결정하고, 초과한다면, 제 2 유형의 혼잡 시그널링을 시작하는 단계를 포함하되, 상기 제 1 및 제 2 임계값 중 적어도 하나는 데이터 트래픽 정보에 기반하여 시간이 지나면서 변경된다.

시그널링(signaling)은 링크에 직접 연결된 예컨대, 내부, 노드에서, 이 링크를 통과하는 데이터 트래픽의 적어도 일부(또는 모든) 데이터 패킷에 마킹함으로써 PCN 시나리오에 따라 실행될 수 있다.

제 1 및 제 2 유형의 시그널링은 각각 제 1 및 제 2 유형의 혼잡 마킹에 해당한다.

상기 방법은 하나 이상의 다음 단계를 더 포함할 수 있다:

- 네트워크의 경계 노드에서 (제 1 유형 및/또는 제 2 유형의) 마킹된 데이터 패킷을 수신하는 단계와,

- 네트워크의 혼잡 상태를 분석하기 위해, 마킹된 패킷을 분석하는 단계와,

- 상기 분석의 결과(에 관련된 정보)를 네트워크의 경계 노드에 알리는 단계와,

- 유입 경계 노드에서 PCN 흐름에 영향을 미치는 데이터 트래픽 결정을 마킹하는 단계.

“데이터 트래픽 레이트”는 “데이터 트래픽의 데이터 레이트”로도 불린다. 데이터 트래픽 정보는 데이터 트래픽에 대한 정보를 포함하거나, 이러한 정보로 구성된다.

상기 방법은 다른 유형의 네트워크, 예를 들어, 메쉬 네트워크(meshed network) 또는 트리 네트워크(tree network) 유형의 네트워크에 적용될 수 있다. 네트워크는 적어도 두 경계 노드와 적어도 하나의 내부 노드를 포함할 수 있다. 또한, 시그널링 및 해당 아키텍쳐가 PCN 특정 시그널링 및 아키텍쳐에 반드시 상응할 필요는 없다. 따라서, PCN 도메인이 본 발명의 실시예에 따른 방법이 적용될 수 있는 유일한 도메인은 아니며, 이는 다른 측정 기반 제어 시스템에 일반적으로 적용될 수 있다. 상기의 목적을 위해, PCN은 본 발명의 실시예에 따른 적응적 임계 방법(adaptive threshold method)으로 그 성능이 향상될 수 있는 시스템의 예시로써 사용되어 왔다.

제 1 및 제 2 임계값은 시간 의존적일 수 있다. 이들은, 시간에 따른 제 1 및/또는 제 2 임계값의 변화(evolution, 예를 들어, 낮 시간/밤 시간, 주중/주말, …)에 관한 소정의 특허를 정의하기 위해서, 예컨대, 데이터 트래픽 측정 및 그 통계 분석에 기반할 수 있다.

전형적인 실시예에서, 제 1 유형의 혼잡 마킹이 제 2 유형의 혼잡 마킹의 경우에 포함되기 때문에, 제 2 유형의 혼잡 마킹이 제 1 유형의 혼잡 마킹을 대신한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제 1 임계값과 제 2 임계값은 시간에 따라 변경/수정(적어도 재결정)될 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 제 2 임계값은 소정의 제 2 임계 한계값(threshold limit value, 또는 혼잡률(congestion rate, CR))보다 크지 않다. 혼잡률은 예를 들어, 링크의 실제 한계율, 또는 링크의 실제 한계율의 99.99, 99.9, 99, 98, 97, 96, 95, 90, 85, 80, 75, 70, 65, 60, 55, 50, 45, 40, 35, 30, 25 %일 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 임계값의 변경은 일련의 제약 조건에 기반한다. 이러한 제약 조건의 예로, 허용율은 항상 혼잡률의 25 %보다 커야 한다. 또다른 제약 조건의 예시로, 소정의 기간으로, 예를 들어, 주기적인 시간 간격으로 또는 소정의 이벤트의 발생에 따라, 적응 임계값의 계산 타이밍을 고정하는 것을 들 수 있다. 또 다른 제약 조건의 예시로, 특정 IP 주소에 대한 또는, 특정 유형의 흐름(예컨대, 긴급 호출(emergency calls), 업무 사용자 흐름)에 대한 트래픽의 허용/거절을 들 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 데이터 트래픽 정보는 (링크에 대한) 시간에 따른 데이터 트래픽 레이트의 변화에 관련된 정보를 포함할 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 데이터 트래픽 정보는 소정의 시간 간격 내의 최소 및/또는 최대 데이터 트래픽 레이트에 관련된 정보를 포함한다.

바람직한 실시예에 따르면, 데이터 트래픽 정보는 소정의 시간 간격 내의 데이터 트래픽 레이트의 변동성(variability)에 관련된 정보를 포함한다.

바람직한 실시예에 따르면, 소정의 시간 간격은 (제 1 유형의 또는 제 2 유형의) 혼잡 마킹이 개시될 때 시작될 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 소정의 시간 간격은 소정의 임계값이 초과될 때, 예컨대, 제 1 또는 제 2 임계값이 초과될 때 시작된다.

소정의 시간 간격은 (제 1 유형의 또는 제 2 유형의) 혼잡 마킹이 끝날 때 종료될 수 있다. 혼잡 마킹은 데이터 트래픽 레이트가 각각의 제 1 및 제 2 임계값 보다 작아지면 바로 종료될 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, “히스테리시스(hysteresis)”는, 데이터 트래픽 레이트가 각각의 제 1 및 제 2 임계값 미만의 값보다 작을 때, 예컨대, 각 임계값의 99, 95, 90, 85, 75, 70 %인 값 미만일 때, 혼잡 마킹을 종료시킴으로써만 도입될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 소정의 시간 간격 내에서, 최대 데이터 트래픽 레이트가 소정의 제 1 임계 한계값보다 작으면, 제 1 임계값이 증가할 수 있다. 소정의 제 1 임계 한계값은 제 2 임계값일 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 소정의 시간 간격 내에서, 데이터 트래픽 레이트가 소정의 제 1 임계 한계값보다 크면, 제 1 임계값이 감소한다. 소정의 제 1 임계 한계값은 제 2 임계값일 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 소정의 시간 간격 내에서, 최대 데이터 트래픽 레이트가 소정의 제 2 임계 한계값보다 작으면, 제 2 임계값이 증가하는 방법이 개시된다. 소정의 제 2 임계 한계값은 예컨대, 링크의 실제 한계율인 혼잡률일 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 소정의 시간 간격 내에서, 최대 데이터 트래픽 레이트가 소정의 제 2 임계 한계값보다 크면, 제 2 임계값이 감소한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 소정의 시간 간격은 시스템의 행동에 따라, 시간 의존적일 수 있다(즉, 시간의 지나면서 짧아지거나 길어질 수 있다). 예를 들어, 시스템이 많이 진동하는 편이면(레벨이 감소하거나 증가하면), 시간 간격은 커지거나 증가될 수 있고, 이는 각각의 임계 레벨을 감소/증가시키는 결정을 하기 전에, 더 길어진 주기를 초래하게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제 1 및/또는 제 2 임계값의 시간에 따른 변경/적응/평가(modification/adaptation/evaluation)는 소정의 패턴에 따라 진행되거나 발생한다. 이러한 소정의 패턴은 예컨대, 과거 데이터(historic data) 및 그 통계 분석에 기반할 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 소정의 패턴은 바람직하게는, 네트워크 노드 외부에 위치한 분석 센터에서 사전 결정될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제 1 및/또는 제 2 임계값의 시간에 따른 변경/적응/평가는 각각의 링크에 직접 연결된 네트워크 자체의 네트워크 노드(예컨대, 내부 노드)에서 제어될 수 있다. 이러한 실시예는 바람직하게는, 네트워크 노드가 그 자체의 측정을 분석할 수 있는 시나리오와 결합될 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 시간에 따른 변경은 링크에 직접 연결된 (내부) 노드와는 다른 장소에 위치한 관리 유닛으로 제어될 수 있다. 관리 유닛은 분석 센터와 함께 위치할 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 방법은 PCN 사용 가능한 네트워크에 적용될 수 있고, 제 1 임계값은 “허용 레이트”에 대응하고, 제 2 임계값은 “지원 레이트”에 대응할 수 있다.

본 발명의 제 2 측면에 따르면, 네트워크의 (예컨대, 내부) 노드로써 기능하도록 적응된 네트워크 구성 요소에 있어서, 상기 네트워크 구성 요소는

a) 초기(제 1 및 제 2) 데이터 트래픽 레이트 임계값과, 선택적으로 일련의 제약 조건을 수신하는 관리 시스템과 통신하는 수단과,

b) 적어도 하나의 링크에서 데이터 트래픽 레이트를 측정하는 수단과,

c) 상기 (제 1 및 제 2) 임계값과 선택적인 상기 일련의 제약 조건을 고려하여, 상기 측정된 트래픽 레이트를 분석하는 수단과,

d) 상기 분석에 근거하여 상기 제 1 및 제 2 임계값을 변경하는 수단을 포함한다.

본 발명의 추가적인 측면은 종속항에서 개시된다. 종속항의 특징, 독립항의 각 특징 및 다른 종속항의 특징은 특허청구범위에서 정의된 특정 조합 형태뿐만 아니라 당업자가 적합하게 여기는 방식으로 조합될 수 있다.

첨부된 도면은 본 발명의 실시예를 도시하기 위해 사용된다.
도 1은 선행 기술에 따른 혼잡 제어의 기능을 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 트래픽 제어 메커니즘의 기능을 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방법에 따라 기능하도록 적응되는 네트워크 구성 요소 또는 노드의 기능을 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예를 도시하는 순서도이다.
도 5는 측정된 데이터 트래픽 레이트의 함수로써 시간에 따른 AR 및 SR 임계값의 변화에 대한 가능 시나리오를 도시하며, AR 값은 고정된 스텝에 따라 변화한다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시하는 순서도이다.

본 발명의 상기의 또한 기타 효과 및 목적은 보다 명확해질 것이며, 본 발명은 아래의 상세한 설명을 통해 해당 도면을 참조함으로써 더 쉽게 이해될 것이다.

본 발명의 측면에 대한 설명은 특정 실시예의 수단에 의해 또한 해당 도면을 참조하여 행해지지만, 이에 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 도시된 도면은 오직 개략적인 것으로, 이에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.

본 발명에 따른 일부 실시예의 설명에서, 하나 이상의 다양한 진보된 측면에 대한 이해를 돕기 위해서, 다양한 특징이 때때로 단일 실시예, 도면, 또는 그 설명으로 그룹지어진다. 이는 그 그룹의 모든 특징이 반드시 특정 문제를 해결하기 위해 제시된 것으로 해석되어서는 안 된다. 진보적인 측면은 특정 실시예의 설명에서 제시된 이러한 특징의 그룹의 모든 특징보다 적을 수 있다.

본원에서 설명된 일부 실시예가 다른 실시예에 포함된 다른 특징이 아닌 특징을 포함하는 경우, 다른 실시예의 특징의 결합은 본 발명의 범위 내에서 행해져야 하며, 이는 당업자가 이해할만한 다른 실시예를 형성하여야 한다.

본 발명의 실시예는 특정 시간 창(time window, 또는 주기 또는 시간 간격)에서 대역폭을 측정하는 단계와, 측정 값(들)과 소정 임계값의 비교에 기반한 데이터 트래픽 결정을 하는 단계를 포함한다. 이러한 결정의 결과는 트래픽을 제어하는 데에 사용될 수 있다(예컨대, 허용 또는 종료). 임계값은 트래픽의 변동성 및/또는 서비스 사용자들의 새로운 요청의 비율에 기반하여 적응/습득될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, PCN 네트워크가 최적화된 작동을 하도록, 바람직하게는 네트워크 운용자가 특정하는 소정의 경계 또는 제약 내에서(도 3 참조), PCN 노드 자체가 허용 레이트(AR) 및 지원 레이트(SR)의 정확한 값을 설정 및 조정하는 메커니즘이 정의되었고, PCN 구성 요소(또는 네트워크 노드, 1)는 PCN 적응 기능 또는 수단(2)을 포함할 수 있고, 이 수단은 초기 AR 및 SR 값과 제약 조건(3)을 수신하도록 적응되고, PCN 구성 요소(또는 네트워크 노드)에 직접 연결될 링크(Li)에 대한 SR 및 SR 레벨을 측정하고, 필요하다면 조절하도록 적응된다(4). 이로 인해, PCN 메커니즘이 다양한 환경 및 데이터 트래픽 혼합 시나리오에 사용되고, 노드는 최적화된 방식으로 그 AR 및 SR 값을 자동으로 설정할 수 있다(도 2 참조).

예를 들어, 트래픽이 대체로 일정 비트율을 가질 때, 실제 낮은 혼잡 가능성으로, AR 및 SR 값 모두는 상대적으로 더 높은 값으로 설정될 수 있다.

트래픽이 비트율 면에서 상당히 가변적일 때, 보다 보수적인(즉, 상대적으로 더 낮은) AR 및 SR 세팅이 바람직하다. 시간이 흐르고, 네트워크에서 데이터 트래픽의 혼합 구조(예컨대, 흐름)가 변하면, AR 및 SR 세팅도 그에 따라 조절될 필요가 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 적응 또는 변경 가능한 PCN 레벨을 가진 PCN-가능 네트워크 구성 요소는 PCN-적응 기능을 포함할 수 있고, 이 기능은 (바람직하게는 링크 당, 바람직하게는 각 링크에 대해):

- 관리 시스템으로부터 정보를 수신할 수 있다. 이는 예를 들어, 초기 SR 및 AR 값, 선택적으로는 적응/변경 프로세스를 구동하는 제약일 수 있다;

- 트래픽 레벨을 측정하고, 제약 및 초기 SR 및 AR 값의 함수로 그 상황을 가늠할 수 있다;

- 트래픽 특성에 따라서 또한, 네트워크 운용자가 부과한 제약 내에서, SR 및/또는 AR 값을 적응/변경시킬 수 있다.

제 1 예시에 따르면, SR 값을 조정하기 위해, 다음의 알고리즘이 사용될 수 있다.

- 혼잡률(CR)을 절대 초과해서는 안 될 레벨로 정의한다. 처음에, (디폴트) SR률 SR-0(절대값 또는 예컨대 링크 용량의 백분율로 명시됨)로 시작될 수 있다.

- PCN 라인율(line rate)이 SR을 초과할때마다, (IETF 드래프트 draft-ietf-pcn-architecture-08에 따라) 정상 SR 마킹을 실행하며, 나아가 CR 값에 도달하는 지를 감시한다.

- SR-사전-혼잡 기간 중에 또한 소정의 시간 동안 CR 값에 도달하지 않는다면, (예컨대, 고정량 증가 스텝형으로 또는 이전 값의 백분율로, ...) SR 값을 증가시킨다.

- CR 값에 도달하면, (고정량 감소 스텝형으로 또는 이전 값의 백분율로, ...) SR 값을 감소시킨다.

네트워크 링크 또는 노드 장애와 같은 예외적인 환경으로 인해, CR이 초과되는 상황을 다루도록 적응된 추가 메커니즘이 예상될 수 있음을 유의한다. 이 경우는 일시적인 현상에 관련된 것이므로, SR을 조절할 필요가 실제로 없고, 따라서 그렇게 하는 것이 부적절하다.

제 2 예시에 따르면, AR 값을 조정하기 위해,

- 처음에, (디폴트) AR률 AR-0로 시작한다.

- 비율이 AR을 초과할때마다, (IETF 드래프트 draft-ietf-pcn-architecture-08에 따라) 정상 AR 마킹을 실행하며, 나아가 AR 한계(바람직하게는 SR 레벨이나, SR 값 미만의 어떠한 값도 가능)에 도달하는 지를 감시한다.

- AR-사전-혼잡 기간 중에 또한 소정의 시간 동안 AR 한계에 도달하지 않는다면, (예컨대, 고정량 증가 스텝형으로 또는 이전 값의 백분율로, ...) AR 값을 증가시킨다.

- AR 한계에 도달하면, (고정량 감소 스텝형으로 또는 이전 값의 백분율로, ...) AR 값을 감소시킨다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 사용 가능한 알고리즘 또는 프로세스를 도시하며, AR 값은 고정 스텝 값을 더하거나 빼서 적응될 수 있다. 여기서, 소정의 시간 간격은 "t_inc"로 표시된다.

도 5는 시간에 따른 제 1 및 제 2 임계값(AR 및 SR 각각)의 변화를 측정된 데이터 트래픽 레이트의 함수로써 도시하며, AR 및 SR 값은 고정된 스텝에 따라 (적절하게) 변화한다. 소정의 제 1 임계 한계값은 SR 값에 해당하도록 선택될 수 있으나, 반드시 그럴 필요는 없다.

고정된 스텝(들)(이러한 스텝은 제 1 및 제 2 임계값에서 서로 다르거나 같을 수 있음)은, 예컨대, 측정된 데이터 트래픽 레이트 및/또는, 제 1 및/또는 제 2 임계값의 현재 값의 함수로써 시간 의존적 가변 스텝(들)으로 대신할 수도 있다.

도 6에 도시된 제 3 예시에 따르면, CR 값은 네트워크 버퍼 보호, 네트워크 대역폭 및/또는 네트워크에서 버퍼링된 패킷의 최대 지연보다 짧은 지연을 보장하는 검출 수단으로 정의될 수 있다. AR 및 SR 값은 측정 비율 R1과 비교될 수 있고, 비율 R1은 예를 들어, 제 1 윈도우 시간 간격 Tw1을 가진 슬라이딩 윈도우(sliding window) 상의 점유 대역폭을 평균냄으로써(선택적으로, 지수적으로 감소하는 가중치(exponentially decreasing weight)를 가진 가중 평균(weighted average)) 설정될 수 있다. 바람직하게는 Tw1보다 더 큰 제 2 슬라이딩 윈도우 시간 간격 Tw2 상의 비율 R1의 최소값 및 최대값은 Rminimum 및 Rmaximum으로 정의될 수 있다. 액션 1은 토큰 버킷 심도(token bucket depth)가 버킷 임계값 미만일 때 트리거될 수 있고, 액션 2는 R1이 AR을 초과할 때 트리거될 수 있으며, 액션 3은 R1이 제 3 슬라이딩 윈도우 시간 간격 Tw3동안 AR 미만으로 내려가지 않으면 트리거될 수 있고, 액션 4는 R1이 SR을 초과하면 트리거된다.

액션 1은 AR 및 SR 모두를 감소시키는 단계를 포함할 수 있다. 예컨대, 버킷 미달(bucket under-run)의 크기에 비례하여 SR을 감소시키고, AR = (SR * Rminimum/ Rmaximum)으로 정할 수 있다.

액션 2는 새로운 흐름 도착을 블록하는 단계를 포함한다.

액션 3은 다음의 조건에 기반할 수 있다:

AR/SR > Rminimum/Rmaximum

결과가 사실이면, SR = (AR * Rmaximum/ Rminimum)이 된다.

결과가 거짓이면, AR = (SR * Rminimum/ Rmaximum)이 된다.

액션 4는 현재의 흐름의 종료 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 원리가 특정 실시예와 관련하여 상기에 기술되었으나, 이러한 설명은 단지 예시일 뿐, 첨부된 특허청구범위에서 정해지는 보호 범위를 한정하는 것은 아니라고 이해되어야 할 것이다.

Claims

네트워크에서 트래픽 제어를 실행하는 방법에 있어서, 상기 네트워크는 적어도 하나의 링크를 포함하며,
상기 방법은,
a) 데이터 트래픽 레이트를 측정하는 단계 -상기 데이터 트래픽은 상기 데이터 트래픽을 전송하는 적어도 하나의 링크에서 적어도 하나의 데이터 흐름을 포함함- 와,
b) 제 1 임계값 및 제 2 임계값을 정의하는 단계 -상기 제 2 임계값은 상기 제 1 임계값보다 큼- 와,
c) 상기 측정된 데이터(트래픽) 레이트의 상기 제 1 임계값의 초과 여부를 결정하고, 초과한다면, 제 1 유형의 혼잡 시그널링을 시작하는 단계와,
d) 상기 데이터(트래픽) 레이트의 상기 제 2 임계값의 초과 여부를 결정하고, 초과한다면, 제 2 유형의 혼잡 시그널링을 시작하는 단계를 포함하되,
상기 제 1 임계값 및 제 2 임계값 중 적어도 하나는 데이터 트래픽 정보에 기반하여 시간이 지나면서 변경되는
트래픽 제어 실행 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 임계값 및 제 2 임계값 모두가 시간에 지나면서 변경되는
트래픽 제어 실행 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 임계값들의 변경은 일련의 제약 조건에 기반하는
트래픽 제어 실행 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터 트래픽 정보는 시간에 따른 데이터 트래픽 레이트의 변화에 관련된 정보를 포함하는
트래픽 제어 실행 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 데이터 트래픽 정보는 소정의 시간 간격 내의 최소 및/또는 최대 데이터 트래픽 레이트에 관련된 정보를 포함하는
트래픽 제어 실행 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 소정의 시간 간격은, 상기 소정의 제 1 임계값이 초과되면 시작되는
트래픽 제어 실행 방법.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 최대 데이터 트래픽 레이트가 소정의 제 1 임계 한계값 미만이면, 상기 제 1 임계값이 증가하는
트래픽 제어 실행 방법.
제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터 트래픽 레이트가 상기 소정의 제 1 임계 한계값보다 크면, 상기 제 1 임계값이 감소하는
트래픽 제어 실행 방법.
제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 최대 데이터 트래픽 레이트가 소정의 제 2 임계 한계값보다 작으면, 상기 제 2 임계값이 증가하는
트래픽 제어 실행 방법.
제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 최대 데이터 트래픽 레이트가 상기 소정의 제 2 임계 한계값보다 크면, 상기 제 2 임계값이 감소하는
트래픽 제어 실행 방법.
제 1 항에 있어서,
시간에 따른 상기 제 1 임계값 및/또는 제 2 임계값의 변경은 소정의 패턴에 따른
트래픽 제어 실행 방법.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시간에 따른 변경은 상기 링크에 직접 연결된 노드에서 제어되는
트래픽 제어 실행 방법.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시간에 따른 변경은 상기 링크에 직접 연결된 노드와는 다른 장소에 위치한 관리 유닛으로 제어되는
트래픽 제어 실행 방법.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 임계값은 허용 레이트이며, 상기 제 2 임계값은 지원 레이트인
트래픽 제어 실행 방법.
네트워크의 노드로서 기능하도록 적응된 네트워크 구성 요소에 있어서,
상기 네트워크 구성 요소는
a) 초기(제 1 및 제 2) 데이터 트래픽 레이트 임계값과, 선택적으로 일련의 제약 조건을 수신하도록 관리 시스템과 통신하는 수단과,
b) 적어도 하나의 링크에서 데이터 트래픽 레이트를 측정하는 수단과,
c) 상기 (제 1 및 제 2) 임계값과 선택적인 상기 일련의 제약 조건을 고려하여, 상기 측정된 트래픽 레이트를 분석하는 수단과,
d) 상기 분석에 근거하여 상기 제 1 및 제 2 임계값을 변경하는 수단을 포함하는
네트워크 구성 요소.