KR20180106293A - Communication apparatus for calculating an rto value according to an actual rtt value and communication control method thereof - Google Patents

Communication apparatus for calculating an rto value according to an actual rtt value and communication control method thereof Download PDF

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KR20180106293A
KR20180106293A KR1020170034391A KR20170034391A KR20180106293A KR 20180106293 A KR20180106293 A KR 20180106293A KR 1020170034391 A KR1020170034391 A KR 1020170034391A KR 20170034391 A KR20170034391 A KR 20170034391A KR 20180106293 A KR20180106293 A KR 20180106293A
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rto
rtt
calculating
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KR1020170034391A
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윤희용
이정준
김경태
이병준
송준석
김상영
송병후
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성균관대학교산학협력단
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Abstract

The present specification provided a communication apparatus and a communication control method, capable of improving the communication success rate and efficiency of CoAP communication. The communication apparatus according to the present specification includes: a transmitting unit which retransmits a packet by including information about a retransmission number when the packet is retransmitted according to CoAP; an RTT calculating unit for calculating RTT using ACK including the information about the retransmission number of a received packet; an RTO calculating unit for calculating RTO using the RTT calculated by the RTT calculating unit; and a control unit for controlling the retransmission time of the transmitting unit using the RTO calculated by the RTO calculating unit.

Description

실제 RTT값에 따라 RTO값을 산출하는 통신 장치 및 통신 제어 방법{COMMUNICATION APPARATUS FOR CALCULATING AN RTO VALUE ACCORDING TO AN ACTUAL RTT VALUE AND COMMUNICATION CONTROL METHOD THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a communication apparatus and a communication control method for calculating an RTO value according to an actual RTT value,

본 발명은 통신 장치 및 통신 제어 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 실제 RTT값에 따라 RTO값을 산출하는 통신 장치 및 통신 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a communication apparatus and a communication control method, and more particularly, to a communication apparatus and a communication control method for calculating an RTO value according to an actual RTT value.

저 전력 통신 프로토콜인 Constrained Application Protocol (이하 'CoAP')의 혼잡 제어 기법은 패킷 왕복 시간(Round Trip Time;RTT)에 기반한 동적 타임아웃(Rretransmission Time Out;RTO)설정 기법을 사용한다.The congestion control scheme of the Constrained Application Protocol ('CoAP'), a low-power communication protocol, uses a dynamic timeout (RTO) setting technique based on a round trip time (RTT).

CoAP 통신은 혼잡 제어를 위해 타임아웃 값을 미리 설정하고, 패킷 재전송 발생 시 상기 타임아웃 값을 두 배로 늘림으로써 적절한 타임아웃 값을 찾는다. 하지만 이런 경우 최초 설정값이 너무 작세 설정된 경우, 모든 패킷에 대해 재전송이 발생 할 수 있다. The CoAP communication sets a timeout value for congestion control in advance and finds a proper timeout value by doubling the timeout value when packet retransmission occurs. In this case, however, if the initial setting is set too low, retransmission may occur for all packets.

또한 이를 향상시키기 위한 CoCoA 기법의 경우 동적 타임아웃 설정은 가능하지만, 재전송 패킷에 대한 타임아웃 계산의 정확도가 비교적 취약한 단점이 있다.In addition, the CoCoA scheme can improve dynamic timeout, but it has a drawback that the accuracy of timeout calculation for retransmission packets is relatively weak.

따라서 실제 패킷이 재 전송되는 혼잡 상황에서 혼잡 정도를 나타내는 RTT 값을 이용하여 RTO값을 설정하는 방법이 필요하다.Therefore, a method of setting the RTO value using the RTT value indicating the degree of congestion in the congestion situation where the actual packet is retransmitted is needed.

대한민국 등록특허공보 제10-1466712호Korean Registered Patent No. 10-1466712

본 명세서는 CoAP 통신의 효율성과 통신 성공률을 높이는 통신 장치 및 통신 제어 방법을 제공하고자 한다.The present specification aims to provide a communication apparatus and a communication control method for improving the efficiency of CoAP communication and the communication success rate.

본 명세서에 기재된 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The solutions described herein are not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상술한 과제를 해결하기 위해 본 명세서에 따른 통신 장치는, CoAP에 따라 패킷을 재 전송할 때, 재 전송 횟수에 대한 정보를 포함시켜 재 전송하는 전송부; 수신된 패킷의 재 전송 횟수 정보가 포함된 ACK를 이용하여 RTT를 산출하는 RTT 산출부; 상기 RTT 산출부가 산출한 RTT를 이용하여 RTO를 산출하는 RTO 산출부; 및 상기 RTO 산출부가 산출한 RTO를 이용하여 상기 전송부의 재 전송 시간을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a communication apparatus including a transmission unit for retransmitting a packet according to a CoAP, An RTT calculating unit for calculating an RTT using an ACK including retransmission count information of a received packet; An RTO calculating unit for calculating an RTO using the RTT calculated by the RTT calculating unit; And a control unit for controlling the retransmission time of the transmission unit using the RTO calculated by the RTO calculation unit.

상기 전송부는, CoAP에 따라 수신된 패킷에 대한 ACK를 전송할 때, 수신된 패킷에 포함된 재 전송 횟수 정보를 ACK에 포함시켜 전송할 수 있다.When the ACK for the packet received according to the CoAP is transmitted, the transmitter may include the retransmission count information included in the received packet in the ACK and transmit the ACK.

상기 전송부는, 재 전송 횟수에 대한 정보를 옵션 필드에 기재하여 전송할 수 있다.The transmission unit may transmit information on the number of re-transmissions in the option field.

본 명세서에 따른 통신 장치는, 미리 설정된 최소 RTO을 저장하는 저장부;를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 RTO 산출부는 상기 산출된 RTT를 이용하여 계산된 RTO값이 상기 최소 RTO 이하일 때 상기 최소 RTO값을 현재 RTO 값으로 산출할 수 있다.The communication apparatus according to the present invention may further include a storage unit storing a preset minimum RTO. At this time, the RTO calculating unit may calculate the minimum RTO value as the current RTO value when the RTO value calculated using the calculated RTT is less than or equal to the minimum RTO.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 따른 통신 제어 방법은, CoAP에 따라 패킷을 송수신하는 통신 장치의 제어 방법으로서, (a) 전송부가 패킷을 재 전송할 때, 재 전송 횟수에 대한 정보를 포함시켜 재 전송하는 단계; (b) RTT 산출부가 수신된 패킷의 재 전송 횟수 정보가 포함된 ACK를 이용하여 RTT를 산출하는 단계; (c) RTO 산출부가 상기 (b) 단계에서 산출된 RTT를 이용하여 RTO를 산출하는 단계; 및 (d) 제어부가 상기 (c) 단계에서 산출된 RTO를 이용하여 상기 전송부의 재 전송 시간을 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.A communication control method according to the present invention for solving the above-mentioned problems is a control method of a communication apparatus for transmitting and receiving packets according to CoAP, the method comprising the steps of: (a) when a transmitting unit retransmits a packet, Re-transmitting; (b) calculating an RTT using an ACK including retransmission count information of a packet received by the RTT calculating unit; (c) calculating an RTO using the RTT calculated in the step (b); And (d) controlling the retransmission time of the transmission unit using the RTO calculated in the step (c).

상기 (a) 단계는, 전송부가 재 전송 횟수에 대한 정보를 옵션 필드에 기재하여 전송하는 단계일 수 있다.In the step (a), the transmitting unit may transmit the information about the number of retransmissions in the option field.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 (a) 단계 이전에, 저장부에 미리 설정된 최소 RTO을 저장하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 (c) 단계는, 상기 RTO 산출부가 상기 산출된 RTT를 이용하여 계산된 RTO값이 상기 산출된 RTO값이 상기 최소 RTO 이하일 때 상기 최소 RTO값을 현재 RTO 값으로 산출하는 단계일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step (a) may further include storing a preset minimum RTO in the storage unit. In this case, in the step (c), the RTO calculating unit may calculate the RTO value as a current RTO value when the RTO value calculated using the calculated RTT is less than or equal to the minimum RTO .

본 명세서에 따른 통신 제어 방법은 컴퓨터에서 통신 제어 방법의 각 단계들을 수행하도록 작성되어 컴퓨터로 독출 가능한 기록 매체에 기록된 컴퓨터프로그램의 형태로 구현될 수 있다.The communication control method according to the present invention can be implemented in the form of a computer program recorded in a computer-readable recording medium so as to perform each step of the communication control method in the computer.

본 명세서에 따른 통신 장치 및 통신 제어 방법은 측정된 정확한 패킷 왕복시간을 바탕으로 통신 성능이 기존 통신 성능에 비해 증가한다. The communication device and the communication control method according to the present invention increase the communication performance compared to the existing communication performance based on the measured correct packet round-trip time.

본 명세서에 기재된 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects described in the present specification are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 명세서에 따른 통신 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 종래 기술과 본 명세서에 따른 전송부의 비교 참고도이다.
도 3은 재 전송 횟수 정보가 기재된 패킷에 대한 예시도이다.
도 4는 본 명세서에 따라 최소 RTO가 설정된 예시도이다.
도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 통신 제어 방법의 흐름도이다.
도 6은 본 명세서의 다른 실시예에 따른 통신 제어 방법의 흐름도이다.
도 7 내지 도 10은 본 명세서에 따른 통신 장치 및 통신 제어 방법의 실험 결과도이다.
1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a communication apparatus according to the present specification.
FIG. 2 is a comparative reference diagram of the transmission section according to the prior art and the present specification. FIG.
3 is an exemplary diagram of a packet in which retransmission count information is described.
4 is an exemplary diagram in which the minimum RTO is set according to the present specification;
5 is a flowchart of a communication control method according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart of a communication control method according to another embodiment of the present invention.
7 to 10 are experimental results of the communication apparatus and the communication control method according to the present specification.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Wherever possible, the same or similar parts are denoted using the same reference numerals in the drawings.

본 명세서에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지는 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto.

본 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified and that other specific features, regions, integers, steps, operations, elements, components, and / It does not exclude the existence or addition of a group.

본 명세서에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.All terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.

본 명세서에 따른 통신 장치 및 통신 제어 방법은 정확하게 측정된 RTT를 통해 RTO를 산출하여 통신망 혼잡 상황에 대처한다. CoAP통신은 요청/응답 패킷의 매칭을 위해 메시지 아이디를 사용하며 패킷 재전송 발생 시 최초와 동일한 패킷을 전송하게 되는데, 이 때문에 재전송 발생 시 해당 패킷의 왕복시간을 측정 정확도가 떨어진다. 본 발명에서는 이러한 패킷 왕복시간을 정확히 측정하고자 CoAP 통신 규격에 추가 정보로 사용가능한 옵션 필드를 이용하여 재전송 정보를 패킷에 추가한다. 요청 패킷이 패킷 재전송 횟수 정보를 포함하게 되면, 응답 패킷 또한 동일한 재전송 횟수를 포함하게 되어, 최종적으로 메시지 아이디와 재전송 횟수를 비교함으로써 재전송이 발생하여도 해당 패킷의 정확한 왕복 시간이 측정 가능해진다.The communication apparatus and the communication control method according to the present invention copes with a congestion situation of a communication network by calculating an RTO through a correctly measured RTT. The CoAP communication uses the message ID to match the request / response packet. When the packet retransmission occurs, the same packet as the first packet is transmitted. Therefore, when the retransmission occurs, the measurement accuracy of the round trip time of the packet drops. In the present invention, retransmission information is added to a packet using an option field usable as additional information in the CoAP communication standard in order to accurately measure the packet round trip time. If the request packet includes the packet retransmission number information, the response packet also includes the same number of retransmission times. Finally, by comparing the message ID and the retransmission number, the accurate round trip time of the packet can be measured even if retransmission occurs.

이하에서는 도면을 중심으로 본 명세서에 따른 통신 장치 및 통신 제어 방법을 설명하고자 한다. Hereinafter, a communication apparatus and a communication control method according to the present specification will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 명세서에 따른 통신 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a communication apparatus according to the present specification.

도 1을 참조하면, 본 명세서에 따른 통신 장치(100)는 전송부(110), RTT 산출부(120), RTO 산출부(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a communication apparatus 100 according to the present invention may include a transmission unit 110, an RTT calculation unit 120, an RTO calculation unit 130, and a control unit 140.

상기 전송부(110)는 CoAP에 따라 패킷을 재 전송할 때, 재 전송 횟수에 대한 정보를 포함시켜 재 전송할 수 있다.When the transmitter 110 retransmits the packet according to the CoAP, the transmitter 110 may include information on the number of retransmissions and retransmit the packet.

상기 RTT 산출부(120)는 수신된 패킷의 재 전송 횟수 정보가 포함된 ACK를 이용하여 RTT를 산출할 수 있다.The RTT calculating unit 120 may calculate the RTT using the ACK including the number of retransmissions of the received packet.

상기 RTO 산출부(130)는 상기 RTT 산출부(120)가 산출한 RTT를 이용하여 RTO를 산출할 수 있다.The RTO calculating unit 130 may calculate the RTO using the RTT calculated by the RTT calculating unit 120. [

상기 제어부(140)는 상기 RTO 산출부(130)가 산출한 RTO를 이용하여 상기 전송부(110)의 재 전송 시간을 제어할 수 있다.The control unit 140 may control the retransmission time of the transmission unit 110 using the RTO calculated by the RTO calculation unit 130. [

도 2는 종래 기술과 본 명세서에 따른 전송부의 비교 참고도이다.FIG. 2 is a comparative reference diagram of the transmission section according to the prior art and the present specification. FIG.

도 2의 (a)는 종래 CoAP의 전송 과정이고, 도 2의 (b)는 본 명세서에 따른 전송부(110)의 전송 과정이다. 도 2의 (a)를 참조하면, 종래 CoAP의 전송 과정에서 실제 ACK는 첫번째 재 전송에 대한 ACK이지만, 2번째 재 전송에 대한 ACK로 인식된다. 반면, 도 2의 (b)를 참조하면, 재 전송할 때 마다 재 전송 횟수에 대한 정보가 포함된다. 그리고 ACK는 몇 번째 재 전송에 대한 ACK인지 구별하기 위해 역시, 재 전송 횟수에 대한 정보를 포함하고 있다. 따라서 정확한 RTT 산출이 가능하다.2 (a) shows a conventional CoAP transmission process, and FIG. 2 (b) shows a transmission process of the transmission unit 110 according to the present invention. Referring to FIG. 2 (a), in the conventional CoAP transmission process, the ACK is ACK for the first retransmission but is recognized as ACK for the second retransmission. On the other hand, referring to (b) of FIG. 2, information on the number of re-transmissions is included in each retransmission. The ACK also contains information on the number of retransmissions to distinguish the ACK for the second retransmission. Therefore, accurate RTT calculation is possible.

이를 위해, 상기 전송부는 CoAP에 따라 수신된 패킷에 대한 ACK를 전송할 때, 수신된 패킷에 포함된 재 전송 횟수 정보를 ACK에 포함시켜 전송할 수 있다.To this end, when the ACK for the packet received according to the CoAP is transmitted, the transmitter may include the retransmission count information included in the received packet in the ACK and transmit the ACK.

한편, 상기 전송부는, 재 전송 횟수에 대한 정보를 옵션 필드에 기재하여 전송할 수 있다.Meanwhile, the transmission unit may transmit information on the number of re-transmissions in the option field.

도 3은 재 전송 횟수 정보가 기재된 패킷에 대한 예시도이다.3 is an exemplary diagram of a packet in which retransmission count information is described.

도 3의 (a)는 CoAP 스펙의 구조도이다. 도 3의 (b)는 본 명세서에 따른 재 전송 횟수에 대한 정보가 옵션에 적용된 CoAP 패킷의 예시이다. 도 3을 참조하면, CoAP 스펙을 활용함으로써 별도의 개발 오버헤드나 표준 규약 침해 없이 재 전송 횟수 정보를 패킷에 기록하는 것이 가능한 것을 확인할 수 있다.3 (a) is a structural diagram of the CoAP specification. FIG. 3B is an example of a CoAP packet in which information on the number of times of retransmission according to the present invention is applied to the option. Referring to FIG. 3, it can be seen that it is possible to record the number of retransmission information in a packet without invoking additional development overhead or standard protocol by utilizing the CoAP specification.

상기 RTO 산출부(130)는 IETF에서 제안한 동적 혼잡 제어 기법을 통해 RTO를 산출할 수 있다.The RTO calculating unit 130 can calculate the RTO through the dynamic congestion control scheme proposed by the IETF.

일 예로, 강한 측정법(Strong estimator)은 패킷 재전송이 일어나지 않은 상황에서 실제 RTT를 기준으로 RTO를 설정할 수 있다. 다른 예로, 약한 측정법(Weak estimator)은 패킷 재전송이 일어난 상황에서 계산된 RTT를 기준으로 RTO를 설정할 수 있다.For example, the strong estimator can set the RTO based on the actual RTT in the absence of packet retransmission. As another example, the Weak estimator can set the RTO based on the RTT computed in the context of packet retransmission.

Strong estimator를 이용한 RTO설정은 다음 과정을 통해 이루어진다.The RTO setup using the strong estimator is done through the following procedure.

<수식 1>&Lt; Formula 1 >

RTTx=(1-a)*RTTx+a*RTTxnew RTT x = (1-a) * RTT x + a * RTT xnew

수식 1은 RTT의 평균을 구하는 수식으로, 기존 RTT인 RTTx와 최신 패킷의 RTT인 RTTxnew에 가중치를 적용해서 구하며, 이때 가중치 알파는 CoCoA를 따라서 0.25를 사용할 수 있다.Equation 1 is a formula for calculating the average of RTTs. The weighting factor is 0.25 according to CoCoA. The weighting factor of RTT xt and RTT xnew is RTT x and RTT xnew, respectively.

<수식 2>&Quot; (2) &quot;

RTTVARx=(1-b)*RTTVARx+b*RTTx-RTTxnew RTTVAR x = (1-b) * RTTVAR x + b * RTT x -RTT xnew

수식 2는 RTO를 설정하기 위한 변수인 RTTVAR를 구하는 수식으로, 이전까지의 RTTVAR에 직전에 수집한 RTT 및 가중치를 적용하여 값을 갱신한다.Equation 2 is a formula for obtaining RTTVAR, which is a variable for setting an RTO, and the value is updated by applying RTTs and weights collected immediately before to RTTVAR.

<수식 3>&Quot; (3) &quot;

RTOx=RTTx+k*RTTVARx RTO x = RTT x + k * RTTVAR x

수식 3은 현재 패킷에 대한 RTO의 계산과정이며, RTT와 RTTVAR에 가중치 K를 적용해 구한다. 이?, K는 4로, CoCoA의 규격을 사용할 수 있다.Equation (3) is the calculation process of the RTO for the current packet and it is obtained by applying the weight K to RTT and RTTVAR. This?, K is 4, CoCoA specification can be used.

<수식 4>&Lt; Equation 4 &

RTOp=0.5*RTOx+0.5*RTOxpre RTO p = 0.5 * RTO x + 0.5 * RTO xpre

수식 4는 최종적으로 구해지는 RTO인 RTOp는 수식 3으로 얻은 RTOx와 이전 RTO인 RTOprev의 평균을 이용하여 구할 수 있다.Equation 4 is the RTO p RTO finally obtained can be determined by using the average of x and RTO before the RTO RTO prev obtained by Equation 3.

한편, 실제 RTT를 기반으로 RTO를 설정하게 될 경우, 혼잡 상황에서는 RTO값이 증가하게 될 것이며, 혼잡 상황이 아닌 경우 RTO값은 점차 작아질 것이다. 이때 RTO값이 점차 작아지는 상황을 가정해 보겠다. RTO값이 작을수록 전송부는 재 전송할 확률이 높아진다. 따라서 RTT값의 측정 오차 등에 의해 불필요하게 작은 RTO값이 설정된 경우, 불필요한 재 전송이 이루어질 수 있다. 따라서, RTO값이 불필요하게 작아지는 것을 방지할 필요가 있다On the other hand, if the RTO is set based on the actual RTT, the RTO value will increase in the congested state, and the RTO value will be gradually decreased when the congestion state is not established. Let's assume that the RTO value becomes smaller gradually. The smaller the RTO value, the higher the probability that the transmitter will retransmit. Therefore, if a small RTO value is set unnecessarily due to a measurement error of the RTT value, unnecessary retransmission can be performed. Therefore, it is necessary to prevent the RTO value from becoming unnecessarily small

이를 위해 본 명세서에 따른 통신 장치는 미리 설정된 최소 RTO을 저장하는 저장부(150)를 더 포함할 수 있다. 그리고 이 때, 상기 RTO 산출부(130)는 상기 산출된 RTT를 이용하여 계산된 RTO값이 상기 최소 RTO 이하일 때 상기 최소 RTO값을 현재 RTO 값으로 산출할 수 있다. 이를 통해 상기 최소 RTO 이하로 설정되는 것을 방지할 수 있다.To this end, the communication apparatus according to the present invention may further include a storage unit 150 storing a preset minimum RTO. At this time, the RTO calculating unit 130 may calculate the minimum RTO value as the current RTO value when the RTO value calculated using the calculated RTT is less than or equal to the minimum RTO. Thus, it is possible to prevent the RTO from being set below the minimum RTO.

도 4는 본 명세서에 따라 최소 RTO가 설정된 예시도이다.4 is an exemplary diagram in which the minimum RTO is set according to the present specification;

도 4의 (a)는 상단은 기존의 RTT기반 RTO설정에서 통신 예시도이고, 도 4의 (b)는 본 명세서에 따라 최소 RTO가 설정된 통신 예시도이다. 네트워크가 안정된 상태에서 RTT값이 작을 경우 (a)와 같이 오차범위 내로 RTO가 설정될 경우 불필요한 재전송이 발생할 수 있다. 반면, (b)와 같이 RTO 최솟값을 보장함으로써 오차 범위 이내로 RTO가 설정되는 상황을 방지한다.4A is a top view of the communication in the conventional RTT-based RTO setting, and FIG. 4B is a communication example in which the minimum RTO is set according to the present specification. If the RTT value is small when the network is stable, unnecessary retransmission may occur if RTO is set within the error range as shown in (a). On the other hand, as shown in (b), the RTO minimum value is guaranteed to prevent the RTO from being set within the error range.

이하에서는 본 명세서에 따른 통신 장치가 CoAP에 따라 패킷을 송수신하는 통신 장치의 제어 방법을 설명하도록 하겠다. 단, 본 명세서에 따른 통신 제어 방법을 설명함에 있어서, 상술할 상기 통신 장치(100)에 대해서 반복적인 설명은 생략하도록 하겠다.Hereinafter, a control method of a communication apparatus in which a communication apparatus according to the present specification transmits and receives a packet according to a CoAP will be described. However, in the description of the communication control method according to the present specification, the repetitive description of the communication device 100 described above will be omitted.

도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 통신 제어 방법의 흐름도이다.5 is a flowchart of a communication control method according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 단계 (a)에서 상기 전송부(110)가 패킷을 재 전송할 때, 재 전송 횟수에 대한 정보를 포함시켜 재 전송할 수 있다. 다음 단계 (b)에서, 상기 RTT 산출부(120)가 수신된 패킷의 재 전송 횟수 정보가 포함된 ACK를 이용하여 RTT를 산출할 수 있다. 다음 단계 (c)에서, 상기 RTO 산출부(130)가 상기 (b) 단계에서 산출된 RTT를 이용하여 RTO를 산출할 수 있다. 그리고 마지막 단계 (d)에서 상기 제어부(140)가 상기 (c) 단계에서 산출된 RTO를 이용하여 상기 전송부의 재 전송 시간을 제어할 수 있다.Referring to FIG. 5, when the transmitter 110 retransmits a packet in step (a), it may retransmit the packet including information on the number of retransmissions. In the next step (b), the RTT calculating unit 120 may calculate the RTT using the ACK including the retransmission count information of the received packet. In the next step (c), the RTO calculating unit 130 may calculate the RTO using the RTT calculated in the step (b). In step (d), the controller 140 may control the retransmission time of the transmitter using the RTO calculated in step (c).

도 6은 본 명세서의 다른 실시예에 따른 통신 제어 방법의 흐름도이다.6 is a flowchart of a communication control method according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 도 5에 도시된 흐름도에서 상기 (a) 단계 이전에 저장부에 미리 설정된 최소 RTO을 저장하는 단계가 더 포함한 것을 확인할 수 있다. 그리고, 상기 (c) 단계 다음에 상기 RTO 산출부가 상기 산출된 RTT를 이용하여 계산된 RTO값이 상기 산출된 RTO값이 상기 최소 RTO 이하일 때 상기 최소 RTO값을 현재 RTO 값으로 산출하는 단계가 더 포함된 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6, it can be seen that the step of storing the minimum RTO preset in the storage unit before the step (a) in the flowchart of FIG. 5 is further included. The step (c) may further include calculating the RTO value as a current RTO value when the RTO calculating unit calculates the RTO value using the calculated RTT and the calculated RTO value is equal to or smaller than the minimum RTO value .

상술한 통신 제어 방법은 컴퓨터에서 각 단계들을 수행하도록 작성되어 컴퓨터로 독출 가능한 기록 매체에 기록된 컴퓨터프로그램의 형태로 구현될 수 있다.The above-described communication control method may be implemented in the form of a computer program written in a computer-readable recording medium so as to perform each step in the computer.

한편, 본 명세서에 따른 통신 장치 및 통신 제어 방법의 성능을 검증하기 위한 실험 환경으로, 도 7에 도시된 것과 같이, CoAP 오픈 소스를 활용하여 서버와 클라이언트 소프트웨어를 구현하였다. 서버는 라즈베리 파이를 사용하였으며, 클라이언트는 일반 PC를 사용하였다. 통신 성능 측정을 위해서 CoAP 패킷 전송 클라이언트를 25개에서 100개로 늘려가면서 각 클라이언트당 10개의 요청 패킷을 보냄으로써 혼잡 네트워크 상황을 만들었고, 패킷 시간당 패킷 처리량을 측정 한 결과 도면 8과 같이 기존 CoAP과 CoCoA에 비해 패킷 처리량이 각각 150%, 50% 상승함을 확인했다. 또한, Meanwhile, as an experimental environment for verifying the performance of the communication device and the communication control method according to the present invention, a server and client software are implemented using a CoAP open source as shown in FIG. The server used raspberry pie and the client used a regular PC. In order to measure the communication performance, congestion network situation was created by sending 10 request packets per each client while increasing the number of CoAP packet transmission clients from 25 to 100. As a result of measurement of packet throughput per packet time, the existing CoAP and CoCoA The packet throughput is 150% and 50%, respectively. Also,

통신 성공률 측정을 위해, 동일한 실험 내용에서 각 패킷의 성공/실패를 확인한후 비율로 측정한 결과, 도면 9와 같이 제안 기법의 성공률이 기존 CoAP과 CoCoA에 비해 높음을 확인했다.In order to measure the communication success rate, it was confirmed that the success rate of the proposed technique is higher than that of the existing CoAP and CoCoA as shown in FIG.

제안 기법의 효율성을 보다 자세히 확인하기 위해, 가장 혼잡한 네트워크를 평가했던 100개 클라이언트 환경에서 데이터를 도면6)과 같이 표현하였다. 해당 도면의 X축은 작업 수행 시도 횟수이고, 좌측 Y축은 설정된 RTO 값이며, 우측 Y축은 전체 작업 수행률을 %로 나타낸다. 이때, 제안 기법이 가장 빨리 작업 수행률 100%를 달성함으로써, 본 발명의 효율성을 입증한다.To better verify the efficiency of the proposed scheme, we plotted the data in the 100 client environments that evaluated the most congested networks as shown in Figure 6). The X-axis of the drawing is the number of attempted work, the left Y-axis is the set RTO value, and the right Y-axis shows the overall work execution rate in%. At this time, the proposed scheme achieves the fastest task execution rate of 100%, thereby proving the efficiency of the present invention.

또한, 도 10에 도시된 성능 검증 결과처럼, 100개의 클라이언트 상황에서 CoAP, CoCOA, CoCoA-E 및 제안 기법을 사용할 시 재전송 패킷이 가지는 RTO값과, 작업 수행율이 100%가 될 때까지 걸리는 수행 횟수를 비교한 그래프이다. 파란 점은 재전송 패킷 발생 시 RTO값을 의미한다. 본 명세서에 따른 통신 장치 및 통신 제어 방법은 (d)가 재전송에 의해 발생하는 RTO값이 가장 적고, 작업 수행이 가장 빨리 끝남을 나타내며, 이를 통해 제안 기법의 우수성을 증명한다.10, when the CoAP, CoCOA, CoCoA-E, and the proposed scheme are used in 100 client situations, the RTO value of the retransmission packet and the execution time required until the task execution rate becomes 100% This is a graph comparing the number of times. The blue dot indicates the RTO value when a retransmission packet is generated. The communication apparatus and the communication control method according to the present invention (d) show that the RTO value generated by the retransmission is the smallest and the task execution is completed the fastest, thereby proving the superiority of the proposed technique.

본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments and the accompanying drawings described in the present specification are merely illustrative of some of the technical ideas included in the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed herein are for the purpose of describing rather than limiting the technical spirit of the present invention, and it is apparent that the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 : 통신 장치
110 : 전송부
120 : RTT 산출부
130 : RTO 산출부
140 : 제어부
150 : 저장부
100: communication device
110:
120: RTT calculation unit
130: RTO calculation unit
140:
150:

Claims (8)

CoAP에 따라 패킷을 재 전송할 때, 재 전송 횟수에 대한 정보를 포함시켜 재 전송하는 전송부;
수신된 패킷의 재 전송 횟수 정보가 포함된 ACK를 이용하여 RTT를 산출하는 RTT 산출부;
상기 RTT 산출부가 산출한 RTT를 이용하여 RTO를 산출하는 RTO 산출부; 및
상기 RTO 산출부가 산출한 RTO를 이용하여 상기 전송부의 재 전송 시간을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
A retransmission unit for retransmitting a packet according to the CoAP, the retransmission including information on the number of retransmissions;
An RTT calculating unit for calculating an RTT using an ACK including retransmission count information of a received packet;
An RTO calculating unit for calculating an RTO using the RTT calculated by the RTT calculating unit; And
And a control unit for controlling the retransmission time of the transmission unit using the RTO calculated by the RTO calculation unit.
청구항 1에 있어서,
상기 전송부는,
CoAP에 따라 수신된 패킷에 대한 ACK를 전송할 때, 수신된 패킷에 포함된 재 전송 횟수 정보를 ACK에 포함시켜 전송하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the transmission unit comprises:
Wherein when the ACK for a packet received according to the CoAP is transmitted, the ACK includes information on the number of retransmission included in the received packet.
청구항 1에 있어서,
상기 전송부는, 재 전송 횟수에 대한 정보를 옵션 필드에 기재하여 전송하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the transmission unit describes the information on the number of re-transmissions in the option field.
청구항 1에 있어서,
미리 설정된 최소 RTO을 저장하는 저장부;를 더 포함하고,
상기 RTO 산출부는, 상기 산출된 RTT를 이용하여 계산된 RTO값이 상기 최소 RTO 이하일 때 상기 최소 RTO값을 현재 RTO 값으로 산출하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
The method according to claim 1,
And a storage unit for storing a preset minimum RTO,
Wherein the RTO calculating unit calculates the minimum RTO value as the current RTO value when the RTO value calculated using the calculated RTT is less than the minimum RTO.
CoAP에 따라 패킷을 송수신하는 통신 장치의 제어 방법으로서,
(a) 전송부가 패킷을 재 전송할 때, 재 전송 횟수에 대한 정보를 포함시켜 재 전송하는 단계;
(b) RTT 산출부가 수신된 패킷의 재 전송 횟수 정보가 포함된 ACK를 이용하여 RTT를 산출하는 단계;
(c) RTO 산출부가 상기 (b) 단계에서 산출된 RTT를 이용하여 RTO를 산출하는 단계; 및
(d) 제어부가 상기 (c) 단계에서 산출된 RTO를 이용하여 상기 전송부의 재 전송 시간을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 제어 방법.
A control method of a communication apparatus for transmitting and receiving packets according to a CoAP,
(a) when the transmitting unit retransmits the packet, retransmitting the packet including information on the number of retransmissions;
(b) calculating an RTT using an ACK including retransmission count information of a packet received by the RTT calculating unit;
(c) calculating an RTO using the RTT calculated in the step (b); And
(d) controlling the retransmission time of the transmission unit using the RTO calculated in the step (c) by the control unit.
청구항 5에 있어서,
상기 (a) 단계는, 전송부가 재 전송 횟수에 대한 정보를 옵션 필드에 기재하여 전송하는 단계인 것을 특징으로 하는 통신 제어 방법.
The method of claim 5,
Wherein the step (a) includes the step of transmitting the information on the number of retransmissions of the transmitting part in the option field.
청구항 5에 있어서,
상기 (a) 단계 이전에, 저장부에 미리 설정된 최소 RTO을 저장하는 단계;를 더 포함하고,
상기 (c) 단계는, 상기 RTO 산출부가 상기 산출된 RTT를 이용하여 계산된 RTO값이 상기 산출된 RTO값이 상기 최소 RTO 이하일 때 상기 최소 RTO값을 현재 RTO 값으로 산출하는 단계인 것을 특징으로 하는 통신 제어 방법.
The method of claim 5,
Storing the preset minimum RTO in the storage unit before the step (a)
Wherein the step (c) comprises calculating the RTO value as a current RTO value when the RTO calculating unit calculates the RTO value using the calculated RTT and the calculated RTO value is equal to or less than the minimum RTO value, The communication control method comprising:
컴퓨터에서 청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 청구항에 따른 통신 제어 방법의 각 단계들을 수행하도록 작성되어 컴퓨터로 독출 가능한 기록 매체에 기록된 컴퓨터프로그램.A computer program recorded on a computer-readable recording medium, the computer program being written in the computer to perform the steps of the communication control method according to any one of claims 5 to 7.
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