KR20120026352A - 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 시간 내에 전송되지 않은 의미 없는 실시간 데이터 패킷으로 인한 채널 사용을 줄일 수 있는 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치 및 방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치는 수신 패킷이 목적지까지 전송되기 위한 홉 수와 채널 접근 시간을 기반으로 목적지까지의 예상 지연 시간을 산출하는 지연 시간 산출부와, 예상 지연 시간과 기 설정된 허용치간의 비교를 통해 수신 패킷을 폐기 처리하거나 수신 패킷을 전송 큐에 삽입하는 패킷처리부를 포함한다.

Description

무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING PACKET IN WIRELESS NETWORK}
본 발명은 무선 네트워크에서의 패킷 전송에 관한 것으로, 더욱 상세하게는채널 낭비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 전송 보장율을 높일 수 있는 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치 및 방법에 관한 것이다.
휴대성과 편리성 때문에 무선 통신 시스템의 사용이 증가하면서 단순한 마스터-슬레이브 구조가 아닌 멀티홉메쉬(Multi-hop Mesh) 환경의 무선 통신 시스템 이용 역시 증가하고 있다. 기존 인프라가 없는 환경에서는 데이터 전달을 위해 멀티홉 전송이 필수적이며, 음성, 화상 통화 같은 데이터의 실시간 전송이 필요한 응용이 늘어나고 있다. IEEE 802.11e에서 이러한 데이터 전송을 보장하기 위해 멀티큐 기반의 QoS를 제공하고 있지만 단순히 음성과 영상이라는 데이터 타입만 가지고 우선 순위를 정하여 전송하기 때문에 멀티홉 환경에서는 QoS를 보장할 수 없다. 특히, 실시간 데이터의 경우 정해진 시간 내에 전송이 완료되지 않으면 의미 없이 채널만 낭비하게 되므로 시간 안에 도착하지 못하는 경우 무선 채널의 이용률을 높이기 위해데이터 전송을 하지 않는 것이 채널 낭비를 줄일 수 있다.
이에 멀티홉 무선 통신 환경에서 실시간 데이터의 전송을 보다 효율적으로 하고 쓸데없는 채널 이용을 최소화하기 위한 새로운 기술이 필요하다.
상기와 같은 필요성에 의해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 수신 패킷이 목적지 노드까지 도달하는데 걸리는 예상 지연 시간을 산출하고, 산출된 예상 지연 시간을 토대로 수신 패킷을 전송하거나 폐기함으로써, 시간 내에 전송되지 않은 의미 없는 실시간 데이터 패킷으로 인한 채널 사용을 줄일 수 있는 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 예상 지연 시간, 기 설정된 허용치 및 전송 큐 내에 저장된 패킷의 총 전송 예상 시간간의 비교를 통해 수신 패킷의 우선 순위를 조정하여 처리하거나 폐기시킴으로써, 전송 큐에 저장된 패킷에 의해 의미가 없어지는 실시간 데이터 패킷에 대한 전송율을 보장할 수 있는 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치는 수신 패킷이 목적지까지 전송되기 위한 홉 수와 채널 접근 시간을 기반으로 상기 목적지까지의 예상 지연 시간을 산출하는 지연 시간 산출부와, 상기 예상 지연 시간과 기 설정된 허용치간의 비교를 통해 상기 수신 패킷을 폐기 처리하거나 상기 수신 패킷을 전송 큐에 삽입하는 패킷처리부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치에서 상기 지연 시간 산출부는, 상기 전송 장치에서 이용하는 라우팅 프로토콜 또는 상기 수신 패킷의 헤더 부분에 대한 분석을 통해 상기 홉 수를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치에서 상기 지연 시간 산출부는, 상기 전송 장치의 프로토콜이 IEEE 802.11인 경우 RTS/CTS 전송을 위한 시간을 고려하거나 상기 전송 장치가 패킷의 전송 확인을 위해 응답 프레임을 사용하는 경우 상기 응답 프레임을 전송하는 시간을 고려하여 상기 수신 패킷에 대한 상기 채널 접근 시간을 계산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치에서 상기 수신 패킷은 실시간 전송을 요하는 오디오, 비디오 또는 센서 데이터 패킷인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치는 수신 패킷이 목적지까지 전송되기 위한 홉 수와 채널 접근 시간을 기반으로 상기 목적지까지의 예상 지연 시간을 산출하는 지연 시간 산출부와, 상기 예상 지연 시간이 기 설정된 허용치보다 작은 경우 상기 전송 큐에 저장된 패킷의 제 1 전송 예상 시간을 산출하는 예상 시간 산출부와, 상기 예상 지연 시간이 상기 제 1 전송 예상 시간보다 작은 경우 상기 수신 패킷을 상기 전송 큐에 저장하는 패킷처리부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치에서 상기 예상 지연 시간이 상기 제 1 전송 예상 시간보다 크거나 같은 경우 상기 수신 패킷의 우선 순위를 조정하는 우선 순위 조정부를 더 포함하며, 상기 예상 시간 산출부는, 상기 우선 순위가 조정된 수신 패킷보다 높은 우선 순위를 갖는 패킷의 제 2 전송 예상 시간을 산출하여 상기 패킷처리부에 제공하며, 상기 패킷처리부는, 상기 예상 지연 시간과 상기 제 2 전송 예상 시간간의 비교를 통해 상기 수신 패킷을페기 처리하거나 상기 수신 패킷을 상기 전송 큐에 삽입하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치에서 상기 우선 순위 조정부는, 상기 전송 큐 내 패킷들의 우선 순위 또는 종류를 고려하여 상기 수신 패킷의 우선 순위를 상승시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치에서 상기 예상 시간 산출부는, 상기 수신 패킷 이전에 상기 전송 큐에 저장된 패킷에 대한 제 1 전송 예상 시간을 상기 채널 접근 시간을 기반으로 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치에서 상기 지연 시간 산출부는, 상기 전송 장치에서 이용하는 라우팅 프로토콜 또는 상기 수신 패킷의 헤더 부분에 대한 분석을 통해 상기 홉 수를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치에서 상기 지연 시간 산출부는, 상기 전송 장치의 프로토콜이 IEEE 802.11인 경우 RTS/CTS 전송을 위한 시간을 고려하거나 상기 전송 장치가 패킷의 전송 확인을 위해 응답 프레임을 사용하는 경우 상기 응답 프레임을 전송하는 시간을 고려하여 상기 수신 패킷에 대한 상기 채널 접근 시간을 계산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치는, 실시간 전송을 요하는 오디오, 비디오 또는 센서 데이터 패킷에 대해 상기 예상 지연 시간을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 방법은 수신 패킷을 무선 네트워크를 통해 수신하는 단계와, 상기 수신 패킷의 목적지까지 전송되기 위한 홉 수와 채널 접근 시간을 기반으로 상기 목적지까지의 예상 지연 시간을 산출하는 단계와, 상기 예상 지연 시간과 기 설정된 허용치간의 비교하는 단계와, 상기 예상 지연 시간이 기 설정된 허용치보다 작은 경우 전송 큐에 상기 수신 패킷을 삽입시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 방법에서 상기 예상 지연 시간을 산출하는 단계는, 상기 수신 패킷이 실시간 전송을 요하는 오디오, 비디오 또는 센서 데이터 패킷인지를 판단하는 단계를 더 포함하며, 상기 판단 결과, 상기 수신 패킷이 실시간 전송을 요하는 패킷인 경우 상기 수신 패킷에 대한 예상 지연 시간을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 방법은 수신 패킷이 수신됨에 따라 상기 패킷이 목적지까지 전송되기 위한 홉 수와 채널 접근 시간을 기반으로 상기 목적지까지의 예상 지연 시간을 산출하는 단계와, 상기 예상 지연 시간이 기 설정된 허용치보다 작은 경우 전송 큐에 저장된 패킷의 제 1 전송 예상 시간을 산출하는 단계와, 상기 예상 지연 시간이 상기 제 1 전송 예상 시간보다 작은 경우 상기 수신 패킷을 상기 전송 큐에 삽입하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 방법은 상기 예상 지연 시간이 상기 제 1 전송 예상 시간보다 크거나 같은 경우 상기 수신 패킷의 우선 순위를 조정하는 단계를 더 포함하며, 상기 수신 패킷을 상기 전송 큐에 삽입하는 단계는, 상기 우선 순위가 조정된 수신 패킷보다 높은 우선 순위를 갖는 패킷의 제 2 전송 예상 시간을 산출하는 단계와, 상기 예상 지연 시간이 상기 제 2 전송 예상 시간보다 작은 경우 상기 수신 패킷을 상기 전송 큐에 삽입하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 방법에서 상기 우선 순위를 조정하는 단계는, 상기 전송 큐 내 패킷들의 우선 순위 또는 종류를 고려하여 상기 수신 패킷의 우선 순위를 상승시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 방법에서 상기 제 1 전송 예상 시간을 산출하는 단계는, 상기 수신 패킷 이전에 상기 전송 큐에 저장된 패킷에 대한 상기 채널 접근 시간을 기반으로 상기 제 1 전송 예상 시간을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 패킷 전송 장치 및 방법은 수신 패킷이 목적지 노드까지 도달하는데 걸리는 예상 지연 시간을 산출하고, 산출된 예상 지연 시간을 토대로 수신 패킷을 전송하거나 폐기함으로써, 시간 내에 전송되지 않은 의미 없는 실시간 데이터 패킷으로 인한 채널 사용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 패킷 전송 장치 및 방법은 예상 지연 시간, 기 설정된 허용치 및 전송 큐 내에 저장된 패킷의 총 전송 예상 시간간의 비교를 통해 수신 패킷의 우선 순위를 조정하여 처리하거나 폐기시킴으로써, 전송 큐에 저장된 패킷에 의해 의미가 없어지는 실시간 데이터 패킷에 대한 전송율을 보장할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치를 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 채널 접근을 설명하기 위한 예시도,
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치를 도시한 블록도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 과정을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치를 도시한 블록도로서, 지연 시간 산출부(100), 패킷처리부(110) 및 전송 큐(120) 등을 포함할 수 있다.
지연 시간 산출부(100)는 무선 네트워크로부터 패킷이 수신됨에 따라 패킷이 목적지 노드, 예컨대 목적지의 무선 단말까지 전송되기 위한 홉 수와 패킷의 채널 접근 시간을 기반으로 목적지 노드까지의 예상 지연 시간을 산출한다.
채널 접근 시간을 예측하는 방법으로는 패킷 전송 장치에서 이용하는 프로토콜에 따라 조금씩 다를 수 있지만, 일반적으로 CSMA/CA 알고리즘을 사용하는 맥(MAC) 프로토콜에서는 채널 접근을 위해서 프레임간 최소간격으로 의미하는 IFS와 무선 단말간의 공정한 접근을 보장하기 위한 백오프(backoff) 과정을 거친다. 즉, 프로토콜마다 세부적인 차이점이 있을 수 있지만 채널 접근 방법으로는 IFS 과정, 백오프 과정 및 전송 과정으로 이루어진다.
채널 접근의 예로 IEEE 802.11E에서는 QoS를 보장하기 위해 오디오, 비디오와 같은 데이터에 대한 우선 순위를 두어 데이터를 전송하며, 도 2에 도시된 바와 같이, 데이터 타입(AC : Access Category)에 따라 분류하여 우선 순위를 결정한 후 결정된 우선 순위에 따라 데이터를 전송한다.
이상의 설명에서 알 수 있듯이, 프레임을 한번 전송하는데 걸리는 최소한의 시간이 있기 때문에 지연 시간 산출부(100)는 미리 패킷이 목적지 노드까지 가는데 거치는 홉 수를 예측해서 예상 지연 시간을 계산할 수 있다. 즉, 아래의 수학식1과 같은 방식으로 패킷이 목적지 노드까지 전송되는데 걸리는 예상 지연 시간을 산출할 수 있다.
[수학식 1]
예상 지연 시간 = 홉 수 * 채널 접근 시간
상기의 수학식 1에서 홉 수는 전송 장치의 라우팅 프로토콜에 의해 알 수 있거나 패킷의 예약된 헤더 부분을 통해 알 수 있으며, 채널 접근 시간은 전송 장치에서 이용하는 프로토콜의 특징을 기반으로 계산될 수 있다. 예를 들어, IEEE 802.11의 경우에는 RTS/CTS 전송을 위한 시간이 추가될 수 있으며, 전송 확인을 위해 응답 프레임을 사용하는 경우에는 응답 프레임을 전송하는 시간이 추가될 수 있다.
패킷처리부(110)는 예상 지연 시간과 기 설정된 허용치간의 비교를 통해 패킷을폐기처리하거나패킷을 전송 큐(120)에 삽입한다. 상세히, 패킷처리부(110)는 예상 지연 시간이 기 설정된 허용치보다 크거나 같은 경우 패킷을드롭하여 폐기처리하며, 그렇지 않을 경우 패킷을 전송 큐(120)에 삽입한다. 전송 큐(120)에 삽입된 패킷은 무선 네트워크를 통해 외부의 노드로 전송될 것이다.
본 발명의 일 실시 예에서의 패킷은 실시간 전송이 요하는 오디오, 비디오 또는 센서 데이터 패킷일 수 있으며, 지연 시간 산출부(100)에서는 실시간 전송이 요하는 패킷에 대해서만 예상 지연 시간을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 패킷 전송 장치에 따르면, 무선 네트워크 환경에서 실시간 전송이 요하는 패킷에 대해 예상 지연 시간을 산출하여 예측함으로써, 시간 내에 전송되지 않으면 의미 없는 실시간 데이터로 인한 채널 사용을 줄일 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다. 다만, 본 발명의 다른 실시 예는 본 발명의 일 실시 예와 비교하여 전송 큐 내의 패킷에 대한 예상 전송 시간을 기반으로 우선 순위를 변경하여 패킷을 처리한다는 점에 있어서 차이가 있기 때문에, 차이점을 위주로 설명하며 동일한 부분에 대하여는 일 실시예의 설명과 도면 부호를 원용한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치를 도시한 블록도로서, 지연 시간 산출부(100), 예상 시간 산출부(200), 우선 순위 조정부(210), 패킷처리부(110) 및 전송 큐(120) 등을 포함할 수 있으며, 지연 시간 산출부(100)에서 산출된 예상 지연 시간은 예상 시간 산출부(200)에 제공된다.
예상 시간 산출부(200)는 예상 지연 시간이 기 설정된 허용치 보다 작은 경우 전송 큐(120) 내에 저장되어 있는 패킷에 대한 총 전송 예상 시간을 산출한다. 상세히, 예상 시간 산출부(200)는 지연 시간 산출부(100)와 동일하게 홉 수와 채널 접근 시간을 기반으로 전송 큐(120)에 저장된 각 패킷별 전송 예상 시간을 산출한 후 각각의 전송 예상 시간을 합산하여 총 전송 예상 시간을 산출한다.
이러한 예상 시간 산출부(200)는 수신한 패킷보다 이전에 전송되어야 할 패킷에 대한 전송 예상 시간을 각각 산출하고, 산출된 각각의 전송 예상 시간을 합산하여 전송 예상 시간을 산출한다.
우선 순위 조정부(210)는 총 전송 예상 시간과 예상 지연 시간간의 비교를 통해 수신한 패킷의 우선 순위를 조정하는데, 즉 전송 큐(120)에 저장된 각 패킷의 종류, 우선 순위와 수신한 패킷의 종류간의 비교를 통해 수신한 패킷의 우선 순위를 높일 수 있다.
수신한 패킷에 대한 우선 순위가 조정됨에 따라 예상 시간 산출부(200)는 수신한 패킷보다 먼저 전송되어야 할 패킷들에 대한 전송 예상 시간을 각각 산출하고, 산출된 각각의 전송 예상 시간을 합산하여 총 전송 예상 시간을 다시 산출한 후 이를 패킷처리부(110)에 제공한다.
패킷처리부(110)는 수신한 패킷에 대한 예상 지연 시간과 예상 시간 산출부(200)로부터 제공받은 전송 큐(120) 내 패킷에 대한 총 전송 예상 시간을 비교하여 패킷을 처리하는데, 즉 예상 지연 시간이 총 전송 예상 시간보다 작은 경우 수신한 패킷을 전송 큐(120)에 삽입하며, 그렇지 않을 경우 수신한 패킷에 대한 우선 순위 조정을 우선 순위 조정부(210)에 요청한다.
수신한 패킷에 대한 우선 순위가 조정된 후 패킷처리부(110)는 우선 순위가 조정된 패킷보다 먼저 전송되어야 할 패킷, 즉 수신한 패킷보다 우선 순위가 높은 패킷들에 대한 총 전송 예상 시간을 예상 시간 산출부(200)로부터 제공받고, 제공받은 총 전송 예상 시간과 수신한 패킷의 예상 지연 시간간의 비교를 통해 패킷을 처리한다. 즉, 패킷처리부(110)는 수신한 패킷의 예상 지연 시간이 제공받은 총 전송 예상 시간보다 크거나 같은 경우 패킷을 폐기처리하고, 그렇지 않을 경우 수신한 패킷을 전송 큐(120)에 삽입한다.
전송 큐(120)는 다수의 큐로 이루어진 멀티 큐 형태를 갖을 수 있으며, 그 예로서 패킷의 종류에 따라 실시간 큐, 보통 큐, 비실시간 큐로 이루어질 수 있다. 실시간 큐는 실시간 전송을 요하는 패킷을 저장하고, 보통 큐는 일반적인 보통의 시간을 요하는 패킷을 저장하고, 비 실시간 큐는 실제 실시간 전송을 요하지 않는 패킷을 저장한다.
이와 같이 전송 큐(120)가 멀티 큐 형태를 갖는 경우 패킷처리부(110)는 수신한 패킷의 종류에 의거하여 해당되는 큐에 수신한 패킷을 삽입한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 패킷 전송 장치에 따르면, 수신한 패킷의 예상 지연 시간이 전송 큐(120)에 저장된 패킷들의 총 전송 예상 시간 보다 크거나 같은 경우 수신한 패킷에 대한 우선 순위를 조정하여 처리함으로써, 실시간 데이터 패킷의전송율을 보장할 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 패킷 전송 장치가 수신한 패킷(이하, 수신 패킷이라고 함)을 처리하는 과정에 대해 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 네트워크 환경에서 수신 패킷을 처리하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 수신 패킷이 수신됨에 따라 전송 장치의 지연 시간 산출부(100)는 수신 패킷이 실시간 데이터인지를 판단한다(S300).
S300의 판단 결과, 실시간 데이터인 경우 지연 시간 산출부(100)는 수신 패킷이 목적지 노드까지의 홉 수와 채널 접근 시간을 이용하여 수신 패킷이 목적지 노드까지 도착하는데 걸리는 예상 지연 시간을 산출한다(S302). 산출된 예상 지연 시간은 패킷처리부(110)에 제공된다.
패킷처리부(110)는 산출된 예상 지연 시간이 기 설정된 허용치, 즉 최대 실시간 허용치보다 크거나 같은지를 판단한다(S304).
S304의 판단 결과, 산출된 예상 지연 시간이 기 설정된 허용치보다 크거나 같은 경우 패킷처리부(110)는 수신 패킷을 폐기 처리한다(S306).
한편, S304의 판단 결과, 산출된 예상 지연 시간이 기 설정된 허용치보다 작은 경우 패킷처리부(110)는 예상 시간 산출부(200)에 총 전송 예상 시간을 요청하며, 이에 따라 예상 시간 산출부(200)는 전송 큐(120)에 저장된 패킷의 전송 예상 시간을 각각 계산한 후 이를 합산하여 총 전송 예상 시간(제 1 전송 예상 시간)을 산출(S308)하여 패킷처리부(110)에 제공한다.
패킷처리부(110)는 산출된 예상 지연 시간이 제 1 전송 예상 시간보다 크거나 같은지를 판단한다(S310).
S310의 판단 결과, 산출된 예상 지연 시간이 제 1 전송 예상 시간보다 크거나 같은 경우 패킷처리부(110)는 우선 순위 조정부(210)에 수신 패킷에 대한 우선 순위 조정을 요청하며, 이에 따라 우선 순위 조정부(210)는 전송 큐(120)에 저장된 패킷과 수신 패킷간의 비교 분석을 통해 수신 패킷의 우선 순위를 상승시켜 수신 패킷의 우선 순위를 조정한다(S312).
한편, S310의 판단 결과, 산출된 예상 지연 시간이 제 1 전송 예상 시간보다 작은 경우 패킷처리부(110)는 수신 패킷을 전송 큐(120)에 삽입시킨다(S314).
예상 시간 산출부(200)는 수신 패킷의 조정된 우선 순위보다 높은 우선 순위를 갖는 패킷에 대한 각각의 전송 예상 시간을 산출한 후 이를 합산하여 제 2 전송 예상 시간을 산출(S316)하여 패킷처리부(110)에 제공한다.
패킷처리부(110)는 예상 지연 시간이 제 2 전송 예상 시간보다 크거나 같은지를 판단한다(S318).
S318의 판단 결과, 예상 지연 시간이 제 2 전송 예상 시간보다 크거나 같은 경우 패킷처리부(110)는 S306으로 진행하여 수신 패킷을드랍시켜 폐기하며, 그렇지 않을 경우 S314로 진행하여 수신 패킷을 전송 큐(120)에 삽입시킨다.
한편, 수신 패킷이 실시간 전송을 요하는 데이터가 아닌 경우에는 패킷처리부(110)는 수신 패킷을 전송 큐(120)에 삽입한다.
본 발명의 실시 예에 따른 패킷 전송 방법에 따르면, 수신 패킷이 목적지 노드까지 도달하는데 걸리는 예상 지연 시간을 산출하고, 산출된 예상 지연 시간을 토대로 수신 패킷을 전송하거나 폐기함으로써, 시간 내에 전송되지 않은 의미 없는 실시간 데이터 패킷으로 인한 채널 사용을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 패킷 전송 방법에 따르면, 예상 지연 시간, 기 설정된 허용치 및 전송 큐(120) 내에 저장된 패킷의 총 전송 예상 시간간의 비교를 통해 수신 패킷의 우선 순위를 조정하여 처리하거나 폐기시킴으로써, 전송 큐(120)에 저장된 패킷에 의해 의미가 없어지는 실시간 데이터 패킷에 대한 전송율을 보장할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 개시된 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안 되며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
100 : 지연 시간 산출부
110 :패킷처리부
120 : 전송 큐
200 : 예상 시간 산출부
210 : 우선 순위 조정부

Claims (17)

  1. 수신 패킷이 목적지까지 전송되기 위한 홉 수와 채널 접근 시간을 기반으로 상기 목적지까지의 예상 지연 시간을 산출하는 지연 시간 산출부와,
    상기 예상 지연 시간과 기 설정된 허용치간의 비교를 통해 상기 수신 패킷을 폐기 처리하거나 상기 수신 패킷을 전송 큐에 삽입하는 패킷처리부를 포함하는
    무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지연 시간 산출부는, 상기 전송 장치에서 이용하는 라우팅 프로토콜 또는 상기 수신 패킷의 헤더 부분에 대한 분석을 통해 상기 홉 수를 산출하는 것을 특징으로 하는
    무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지연 시간 산출부는, 상기 전송 장치의 프로토콜이 IEEE 802.11인 경우 RTS/CTS 전송을 위한 시간을 고려하거나 상기 전송 장치가 패킷의 전송 확인을 위해 응답 프레임을 사용하는 경우 상기 응답 프레임을 전송하는 시간을 고려하여 상기 수신 패킷에 대한 상기 채널 접근 시간을 계산하는 것을 특징으로 하는
    무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신 패킷은 실시간 전송을 요하는 오디오, 비디오 또는 센서 데이터 패킷인 것을 특징으로 하는
    무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치.
  5. 수신 패킷이 목적지까지 전송되기 위한 홉 수와 채널 접근 시간을 기반으로 상기 목적지까지의 예상 지연 시간을 산출하는 지연 시간 산출부와,
    상기 예상 지연 시간이 기 설정된 허용치보다 작은 경우 상기 전송 큐에 저장된 패킷의 제 1 전송 예상 시간을 산출하는 예상 시간 산출부와,
    상기 예상 지연 시간이 상기 제 1 전송 예상 시간보다 작은 경우 상기 수신 패킷을 상기 전송 큐에 저장하는 패킷처리부를 포함하는
    무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 예상 지연 시간이 상기 제 1 전송 예상 시간보다 크거나 같은 경우 상기 수신 패킷의 우선 순위를 조정하는 우선 순위 조정부를 더 포함하며,
    상기 예상 시간 산출부는, 상기 우선 순위가 조정된 수신 패킷보다 높은 우선 순위를 갖는 패킷의 제 2 전송 예상 시간을 산출하여 상기 패킷처리부에 제공하며,
    상기 패킷처리부는, 상기 예상 지연 시간과 상기 제 2 전송 예상 시간간의 비교를 통해 상기 수신 패킷을페기 처리하거나 상기 수신 패킷을 상기 전송 큐에 삽입하는 것을 특징으로 하는
    무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 우선 순위 조정부는, 상기 전송 큐 내 패킷들의 우선 순위 또는 종류를 고려하여 상기 수신 패킷의 우선 순위를 상승시키는 것을 특징으로 하는
    무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 예상 시간 산출부는, 상기 수신 패킷 이전에 상기 전송 큐에 저장된 패킷에 대한 제 1 전송 예상 시간을 상기 채널 접근 시간을 기반으로 산출하는 것을 특징으로 하는
    무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 지연 시간 산출부는, 상기 전송 장치에서 이용하는 라우팅 프로토콜 또는 상기 수신 패킷의 헤더 부분에 대한 분석을 통해 상기 홉 수를 산출하는 것을 특징으로 하는
    무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 지연 시간 산출부는, 상기 전송 장치의 프로토콜이 IEEE 802.11인 경우 RTS/CTS 전송을 위한 시간을 고려하거나 상기 전송 장치가 패킷의 전송 확인을 위해 응답 프레임을 사용하는 경우 상기 응답 프레임을 전송하는 시간을 고려하여 상기 수신 패킷에 대한 상기 채널 접근 시간을 계산하는 것을 특징으로 하는
    무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 전송 장치는, 실시간 전송을 요하는 오디오, 비디오 또는 센서 데이터 패킷에 대해 상기 예상 지연 시간을 산출하는 것을 특징으로 하는
    무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치.
  12. 수신 패킷을 무선 네트워크를 통해 수신하는 단계와,
    상기 수신 패킷의 목적지까지 전송되기 위한 홉 수와 채널 접근 시간을 기반으로 상기 목적지까지의 예상 지연 시간을 산출하는 단계와,
    상기 예상 지연 시간과 기 설정된 허용치간의 비교하는 단계와,
    상기 예상 지연 시간이 기 설정된 허용치보다 작은 경우 전송 큐에 상기 수신 패킷을 삽입시키는 단계를 포함하는
    무선 네트워크에서의 패킷 전송 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 예상 지연 시간을 산출하는 단계는,
    상기 수신 패킷이 실시간 전송을 요하는 오디오, 비디오 또는 센서 데이터 패킷인지를 판단하는 단계를 더 포함하며,
    상기 판단 결과, 상기 수신 패킷이 실시간 전송을 요하는 패킷인 경우 상기 수신 패킷에 대한 예상 지연 시간을 산출하는 것을 특징으로 하는
    무선 네트워크에서의 패킷 전송 방법.
  14. 수신 패킷이 수신됨에 따라 상기 패킷이 목적지까지 전송되기 위한 홉 수와 채널 접근 시간을 기반으로 상기 목적지까지의 예상 지연 시간을 산출하는 단계와,
    상기 예상 지연 시간이 기 설정된 허용치보다 작은 경우 전송 큐에 저장된 패킷의 제 1 전송 예상 시간을 산출하는 단계와,
    상기 예상 지연 시간이 상기 제 1 전송 예상 시간보다 작은 경우 상기 수신 패킷을 상기 전송 큐에 삽입하는 단계를 포함하는
    무선 네트워크에서의 패킷 전송 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 예상 지연 시간이 상기 제 1 전송 예상 시간보다 크거나 같은 경우 상기 수신 패킷의 우선 순위를 조정하는 단계를 더 포함하며,
    상기 수신 패킷을 상기 전송 큐에 삽입하는 단계는,
    상기 우선 순위가 조정된 수신 패킷보다 높은 우선 순위를 갖는 패킷의 제 2 전송 예상 시간을 산출하는 단계와,
    상기 예상 지연 시간이 상기 제 2 전송 예상 시간보다 작은 경우 상기 수신 패킷을 상기 전송 큐에 삽입하는 단계를 포함하는
    무선 네트워크에서의 패킷 전송 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 우선 순위를 조정하는 단계는, 상기 전송 큐 내 패킷들의 우선 순위 또는 종류를 고려하여 상기 수신 패킷의 우선 순위를 상승시키는 것을 특징으로 하는
    무선 네트워크에서의 패킷 전송 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 전송 예상 시간을 산출하는 단계는, 상기 수신 패킷 이전에 상기 전송 큐에 저장된 패킷에 대한 상기 채널 접근 시간을 기반으로 상기 제 1 전송 예상 시간을 산출하는 것을 특징으로 하는
    무선 네트워크에서의 패킷 전송 방법.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2854442B1 (en) 2013-09-25 2017-12-20 ABB Research Ltd. Transmitting data packets in an industrial wireless network
US11736405B2 (en) * 2015-08-31 2023-08-22 Comcast Cable Communications, Llc Network packet latency management
US20180146432A1 (en) * 2016-11-21 2018-05-24 Macau University of Science and Teclmology System and method for modelling delay performance of a communications protocol
KR102154277B1 (ko) * 2018-11-20 2020-09-09 현대오트론 주식회사 차량용 실시간 클록 장치 및 그것의 동작 방법
US11876790B2 (en) * 2020-01-21 2024-01-16 The Boeing Company Authenticating computing devices based on a dynamic port punching sequence

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100592412B1 (ko) * 2004-01-05 2006-06-22 삼성전자주식회사 실시간 트래픽 특성을 고려하여 큐를 관리하는 액세스네트워크 장치 및 그 큐 관리 방법
JP4750644B2 (ja) * 2006-08-09 2011-08-17 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線システム、無線通信装置及び通信方法
KR101417937B1 (ko) * 2007-02-06 2014-08-05 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템 및 이의 데이터 전송방법

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