KR20060009775A - Multimedia packet transmission device and method - Google Patents
Multimedia packet transmission device and method Download PDFInfo
- Publication number
- KR20060009775A KR20060009775A KR1020040058464A KR20040058464A KR20060009775A KR 20060009775 A KR20060009775 A KR 20060009775A KR 1020040058464 A KR1020040058464 A KR 1020040058464A KR 20040058464 A KR20040058464 A KR 20040058464A KR 20060009775 A KR20060009775 A KR 20060009775A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- packet
- priority
- multimedia
- class
- service
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/50—Network services
- H04L67/60—Scheduling or organising the servicing of application requests, e.g. requests for application data transmissions using the analysis and optimisation of the required network resources
- H04L67/61—Scheduling or organising the servicing of application requests, e.g. requests for application data transmissions using the analysis and optimisation of the required network resources taking into account QoS or priority requirements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L65/00—Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
- H04L65/60—Network streaming of media packets
- H04L65/61—Network streaming of media packets for supporting one-way streaming services, e.g. Internet radio
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L65/00—Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
- H04L65/80—Responding to QoS
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
- H04L69/14—Multichannel or multilink protocols
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
본 발명의 일 측면에 따른 멀티미디어 패킷 전송 장치는, 패킷 데이터 등급 검색을 위한 QoS 클래스, 정책 및 상기 클래스 또는 정책에 따른 등급 분류 결과 정보를 저장하는 저장부, 상기 저장부에 저장된 분류 결과 정보를 이용하여 패킷의 레이어 3 이상 멀티미디어 패킷 데이터의 우선순위 정보를 검사하고, 각 패킷별로 적합한 서비스 등급을 부여하는 DPI 우선순위 분류기 및 상기 DPI 우선순위 분류기를 통해 분류된 서비스 등급에 따라 각각의 멀티미디어 데이터 패킷에 서비스 등급을 표시하는 표시부를 포함한다.In accordance with an aspect of the present invention, an apparatus for transmitting a multimedia packet includes a storage unit for storing a QoS class, a policy, and classification result information according to the class or policy, and the classification result information stored in the storage unit. The priority information of the multimedia packet data of the layer 3 or more packet of the packet is examined, and each multimedia data packet is classified according to the class of service classified by the DPI priority classifier and the DPI priority classifier for granting an appropriate service class for each packet. And a display unit for displaying the service level.
Description
도 1은 일반적인 QoS 구조 블록(building block)도.1 is a general QoS building block diagram.
도 2는 일반적인 DPI(Deep Packet Inspection)에 이용되는 필드의 구조도.2 is a structural diagram of a field used for a general deep packet inspection (DPI).
도 3은 RTP 페이로드 분류 구조도.3 is an RTP payload classification structure diagram.
도 4는 일반적인 MPEG 프레임 타입의 구조도.4 is a structural diagram of a general MPEG frame type.
도 5는 본 발명에 따른 멀티미디어 패킷을 위한 우선순위 기반의 QoS 구조 블록도.5 is a block diagram of a priority based QoS structure for a multimedia packet in accordance with the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 우선순위를 고려한 멀티미디어 패킷의 DPI 대상 필드 구조도.6 is a diagram illustrating a structure of a DPI target field of a multimedia packet considering priority according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 멀티미디어 패킷 분류 방법의 바람직한 일 실시예.Figure 7 is a preferred embodiment of a multimedia packet classification method according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
101 : 분류기(Classifier) 102 : 저장부(QoS 테이블)101: Classifier 102: Storage unit (QoS table)
103 : 표시부(Marker)103: Marker
104 : 적체 제거부(Congestion Avoidance)104: Congestion Avoidance
105 : 측정부(Meter) 106 : 폐기처리부(Dropper)105: measuring unit 106: waste disposal unit (Dropper)
107, 108, 109 : 큐(Queue) 303, 600 : RTP 헤더107, 108, 109:
401 : I-프레임 402 : P-프레임401: I-frame 402: P-frame
403 : B-프레임 501 : DPI 우선순위 분류기403: B-frame 501: DPI priority classifier
601 : 우선순위 필드(Priority Data)601: Priority field
본 발명은 멀티미디어 패킷의 보다 차별화 된 서비스 품질 보장을 위한 패킷 검색 및 분류 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 비디오 혹은 오디오 서비스를 제공하는 멀티미디어 패킷을 검사하여 QoS 등급을 분류할 경우에, 멀티미디어 서비스 내부의 우선순위를 표시하는 필드 및 개체를 검색하여 하나의 멀티미디어 서비스 내부에서도 우선순위가 높은 패킷이 높은 수준의 서비스를 받도록 QoS 등급을 분류하여 처리하도록 하여 멀티미디어 서비스의 사용자가 실제로 체감하는 서비스 품질을 향상시켜 주는 멀티미디어 패킷 전송 장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a packet search and classification method for guaranteeing a differentiated quality of service of a multimedia packet. More specifically, the present invention relates to a multimedia service in the case of classifying QoS grade by inspecting a multimedia packet providing a video or audio service. It searches for fields and objects that indicate internal priorities and classifies and processes QoS classes so that high-priority packets receive high-level services within one multimedia service. The present invention relates to an apparatus for transmitting multimedia packets and an method thereof.
도 1은 일반적인 QoS 구조 블록(Building Block)을 나타내고 있다. 1 illustrates a typical QoS building block.
QoS를 처리하기 위한 구조 블록은 일반적으로 전송 장비에서 DiffServ(Differentiated Services : 차등화 서비스)를 지원하기 위한 구조 블록을 포함하고 있고, QoS 클래스 혹은 정책(policy) 등의 정보를 담고 있는 저장부(QoS 테이블)(102)와 실제로 우선순위를 고려하여 패킷을 검색하여 분류하는 분류기(Classifier)(101)가 가장 핵심적인 부분이다. The structure block for processing QoS generally includes a structure block for supporting DiffServ (Differentiated Services) in the transmission equipment, and a storage unit (QoS table) containing information such as QoS class or policy. 102 and Classifier 101, which searches and classifies packets in consideration of their priorities, are the most important part.
외부로부터 음성 신호, 영상 신호, 데이터 등의 여러 신호가 유입되면, 분류기(Classifier)(101)는 패킷 수신시 정해진 규칙에 따라 패킷 헤더의 내용을 분석하여 패킷이 어느 플로우/클래스에 속하는지를 결정하여, 측정부(Meter)(105)로 데이터를 전송한다. When various signals such as audio signals, video signals, data, etc. are introduced from the outside, the
측정부(Meter)(105)는 트래픽 스트림의 일시적인 성질을 측정하는 역할을 하며, 패킷이 프로파일을 만족하는지를 결정하고 그 정보를 표시부(103)와 폐기처리부(Dropper)(106)로 전달한다. The
표시부(Marker)(103)는 분류된 패킷의 일부 필드를 표시하여 패킷 타입을 명시하도록 한다. 패킷 타입을 명시함으로써 추후에 패킷에 대해 선별적인 처리가 가능토록 하는 것이다. 표시부(103)는 패킷 타입을 명시한 데이터를 적체제거부(104)로 전송한다. The
폐기처리부(Dropper)(106)는 프로파일을 만족시키지 못하는 패킷들을 모두 폐기시키는 특별한 쉐이퍼(Shaper)의 역할을 하는데, 여기서 쉐이퍼란, 일정한 크기의 버퍼를 가지고 프로파일을 만족시키지 못한 패킷들이 트래픽 프로파일을 만족시킬 때까지 패킷 스트림 내의 전체 패킷 혹은 일부 패킷들을 지연시키는 장치이다. The
표시부(103)로부터 데이터를 전송 받은 적체제거부(104)는 패킷 손실을 일으킬 수 있는 적체(congestion)를 막고 신호에 표시된 대로 우선순위를 파악하여 각 패킷에 해당하는 큐로 데이터를 전송하게 된다. The
도 1의 예에서는, 큐 1(107)로는 가장 중요도가 높다고 판단되는 음성 신호를, 큐 2(108)로는 그 다음으로 중요한 영상 신호를, 큐 N(109)으로는 중요도가 떨어지는 일반적인 데이터를 전송하고 있다. In the example of FIG. 1,
패킷 기반의 전송 장비에서 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해서는 QoS 기능 블록(Building Block)을 갖게 되는데, 이 경우 패킷 분류기(Classifier)(101)에서 각 패킷을 검사하여 패킷이 어떠한 서비스 등급을 가질 것인지에 대해 검토하고 각 패킷에 맞는 서비스 등급으로 분류한다. 각 패킷은 5가지 정책(Policy)에 의해서 분류될 수 있다. 5가지 정책으로는, 5 튜플(tuple), IP 프로시져(Internet Protocol Procedure), 전송 디지털방송 필드, DSCP((DiffServ Code Point), EXP(MPLS), COS(VLAN)을 들 수 있다. In order to guarantee the quality of service (QoS) in a packet-based transmission equipment, a packet has a QoS building block. In this case, the
각 플로우(Flow) 단위로 패킷을 검색하는 5-튜플 기반의 방법은 일반적으로 DiffServ(Differentiated Services : 차등화 서비스) 망 영역 내에서 에지(edge) 전송 장비에서 사용되고, IP 프로시져(Procedure)나 DSCP 등은 이미 분류된 패킷의 서비스 등급을 검색하기 위해서 사용된다. The 5-tuple based method for retrieving packets in units of each flow is generally used in edge transmission equipment in the DiffServ (Differentiated Services) network area, and the IP procedure or DSCP It is used to retrieve the service class of already classified packets.
여기서 DiffServ는 음성 등과 같이 데이터의 흐름이 끊어지면 안 되는 비교적 특별한 형식의 트래픽들에 대해, 다른 종류의 일반 트래픽에 비해 우선권을 갖도록 네트웍 트래픽을 등급별로 지정하고, 제어하기 위한 프로토콜이다. DiffServ는 서비스의 등급, 즉 CoS(Class of Service)라고 불리는 형태로 트래픽을 관리하는 가장 진보된 방식이다. In this case, DiffServ is a protocol for assigning and controlling network traffic by class so as to have priority over other types of general traffic for relatively special types of traffic such that voice should not be interrupted. DiffServ is the most advanced way of managing traffic in the form of a class of service, or Class of Service (CoS).
DiffServ는 802.1p에서의 태그 이용 그리고 TOS(Type Of Service) 등과 같은 초창기 방식과는 달리, 주어진 네트웍 패킷을 어떻게 전달할 것인지를 결정하기 위해 단순히 우선순위를 위한 태그를 붙이는 대신, 좀더 복잡한 정책이나 규칙문을 사용한다. 주어진 패킷 이동 규칙에서, 패킷은 홉 당 움직임, 즉 PHB(Per Hop Behaviors)라고 불리는 64개의 가능한 전달 움직임 중 하나가 적용된다. IP 헤더 내 DSCP(DiffServ Code Point)라는 여섯 비트 길이의 필드가 주어진 패킷의 흐름에 대해 홉 당 움직임을 지정한다. Unlike earlier approaches such as tag usage in 802.1p and Type of Service (TOS), DiffServ uses more complex policy or rule statements instead of simply tagging priorities to determine how to deliver a given network packet. Use In a given packet movement rule, a packet is subjected to per-hop movement, that is, one of 64 possible forward movements called Per Hop Behaviors (PHB). A six-bit long field called DiffServ Code Point (DSCP) in the IP header specifies the per-hop movement for a given packet flow.
또한 MPLS(Multi Protocol Label Switching : 멀티프로토콜 라벨 스위칭) 망에서는 MPLS 헤더의 EXP(실험용 3bit) 필드를 기반으로 검색 가능하고, VLAN(Virtual LAN) 망에서는 이더넷(Ethernet)의 COS 필드를 이용하여 서비스 등급을 분류한다. In addition, the MPLS (Multi Protocol Label Switching) network can be searched based on the EXP (experimental 3bit) field of the MPLS header, and in the VLAN (Virtual LAN) network, the service grade is determined by using the COS field of Ethernet. Classify
이러한 모든 패킷 분류 정보는 QoS 테이블에 저장된 정보를 바탕으로 수행이 되며, QoS 테이블(102)에는 상기한 정보 이외에도 어플리케이션 수준의 다양한 부가적인 정보를 저장할 수 있다. All such packet classification information is performed based on the information stored in the QoS table. In addition to the above-described information, the QoS table 102 may store various additional information at the application level.
특히 멀티미디어 서비스 패킷을 검색하기 위한 멀티미디어 서비스에 이용되는 RTP(Realtime Transfer Protocol)의 UDP(User Datagram Protocol) 포트를 이용하여 멀티미디어 패킷을 분류하는 방법도 이용되고 있다. 일반적으로 RTP 프로토콜은 어플리케이션에서 정의한 짝수의 UDP 포트를 사용하고 있다. In particular, a method of classifying a multimedia packet using a user datagram protocol (UDP) port of a realtime transfer protocol (RTP) used for a multimedia service for retrieving the multimedia service packet is also used. In general, the RTP protocol uses an even number of UDP ports defined by the application.
최근에는 이에 한 걸음 나아가 프로토콜 감지 기능과 레이어 4 ∼ 레이어 7의 프로토콜과 어플리케이션 기반으로 패킷을 분류하는 DPI(Deep Packet Inspection) 기술을 이용한 네트워크 기반의 응용프로그램 인지 기술(Network Based Application Recognition) 등을 활발히 개발 중에 있다.In recent years, network-based application recognition, such as protocol detection and deep packet inspection (DPI) technology, which classifies packets based on protocols and applications of layers 4 to 7, has been actively performed. It is under development.
도 2는 일반적인 DPI(Deep Packet Inspection) 에 이용되는 필드의 구조를 나타내고 있다. 2 illustrates a structure of a field used for general deep packet inspection (DPI).
응용 프로그램의 패킷을 인지하기 위한 방법으로는 5-튜플(tuple) 방법의 분류 방법이 있다. 5-튜플은 L3 프로토콜 ID(202), 소스 IP 주소(SOURCE IP ADDR)(203), 목적 IP 주소(DST IP ADDR)(204), 소스 포트(SRC PORT)(205), 목적 포트(DST PORT)(206)를 포함한다. As a method for recognizing a packet of an application program, there is a 5-tuple classification method. The 5-tuple includes the
도 2의 DSCP(혹은 TOS(201)) 정보를 포함한 6-튜플의 정보 이외에도 실제 패킷 내부의 서브 포트 혹은 데이터의 패턴(Sub Port/Deep Inspection)(207)을 검색하여 전송 장비가 감지한 패킷이 어떠한 응용 프로그램에 속하는 패킷인지 알아내어 그 응용 프로그램에 적합한 서비스 등급을 부여하는 방법이 사용되기도 한다. In addition to the 6-tuple information including the DSCP (or TOS 201) information of FIG. 2, the packet detected by the transmission device is detected by searching for a sub port or
전송 장비 내에 음성, 영상, 데이터 패킷이 동시에 들어온다고 가정하면 전송 장비에서는 서비스 차별화를 위해서 일반적으로 지연 시간에 민감한 음성 패킷이 최상위 등급의 서비스를 받도록 가장 높은 우선순위를 갖는 큐에서 처리되고, 그 다음으로는 영상 패킷이 다음으로 높은 우선순위를 갖는 큐에서 처리되고, 일반 데이터 패킷은 가장 낮은 우선순위를 갖는 큐에서 처리되도록 서비스 등급을 설정한다. Assuming that voice, video, and data packets enter the transmission equipment at the same time, the transmission equipment typically processes latency-sensitive voice packets in the highest priority queue for service differentiation, and then In this case, the service class is set such that video packets are processed in a queue having the next highest priority, and general data packets are processed in a queue having the lowest priority.
도 3은 도 2와는 조금 다른 서비스 등급 구분 방법을 보여주고 있다. FIG. 3 illustrates a method of classifying service grades that is slightly different from that of FIG. 2.
도 3은 RTP 페이로드 분류 구조를 나타낸 것이다. 3 shows an RTP payload classification structure.
도 3에서 보는 바와 같이, 멀티미디어 서비스를 동적으로 분류하기 위해서 패킷의 RTP 페이로드(Payload)까지 분류하는 DPI 방법을 사용할 수도 있다. 이는 IP 헤더, UDP 헤더(302) 이외에 RTP 패킷에 의해 전송되고 있는 데이터가 어떤 형식인지를 지정하는 RTP 헤더(301) 내의 PT(Payload Type)(305)까지 검색하여 실시간으로 현재 멀티미디어 세션에서 사용되고 있는 코덱(codec)의 정보를 알아내는 것이다. 이를 바탕으로 동적으로 변경되도록 다중코드화 된 멀티미디어 어플리케이션의 서비스 등급 분류가 가능하다. As shown in FIG. 3, in order to dynamically classify a multimedia service, a DPI method of classifying up to an RTP payload of a packet may be used. In addition to the IP header and the
이러한 기술은 일반적으로 음성, 실시간 영상, 비실시간 영상, 일반 데이터 등 서비스의 대략적인 특성에 따라서 서비스 등급을 부여하므로, DPI를 사용하는 가장 최신의 기술인 도 2, 도 3에 나타난 방법을 적용한다고 하더라도 서비스 등급을 판단하는 최소의 기준은 응용프로그램 수준으로 한정될 수밖에 없다. Since these technologies generally classify the service according to the general characteristics of the service such as voice, real-time video, non-real-time video, and general data, even if the method shown in FIGS. 2 and 3, which is the latest technology using DPI, is applied. The minimum criteria for determining the service level can only be limited to the application level.
하지만, 최근에는 다양한 응용프로그램과 그에 상응하는 다양한 특성들을 갖는 패킷들이 전송 장비 내부에서 다양한 정책을 가지고 서비스 등급을 분류할 필요가 발생하고 있으므로, 이전까지 사용된 이러한 일괄적인 서비스 등급 정책 이외에 실제로 응용 프로그램을 사용하는 사용자 입장에서는 더 중요한 의미를 갖는 서비스 등급 정책이 대두되고 있다. 특히 멀티미디어 트래픽의 경우 응용프로그램 내부의 데이터가 우선순위를 갖는 경우가 발생하는데, 이 중 가장 대표적인 예가 MPEG(Moving Picture Experts Group)의 예이다. However, in recent years, there is a need to classify the service class with various policies in the transmission equipment with various applications and corresponding characteristics. In terms of users, the service grade policy has a more significant meaning. In particular, in the case of multimedia traffic, data inside an application program has a priority, and the most representative example is a moving picture expert group (MPEG).
도 4는 일반적인 MPEG 프레임의 형태를 설명한 것이다. 4 illustrates the form of a general MPEG frame.
일반적으로 MPEG 영상 개체는 I-프레임(401), P-프레임(402), B-프레임(403) 등으로 나누어질 수 있고, I-프레임(401)은 정지 영상의 모든 정보를 담고 있으며, P-프레임(402)이나 B-프레임(403)은 앞의 영상과의 차이에 대한 정보를 담고 있다. 따라서, MPEG의 데이터 정보 중에서 I-프레임(401)은 B-프레임(403)이나 P-프레임(402)보다 사용자가 체감하는 정보의 중요도 면에서 우선순위가 높다고 할 수 있다. 최근에는 실제로 MPEG 서버와 클라이언트간에 이러한 데이터 우선순위 인식 기반의 MPEG 서비스 시스템에 대한 연구도 진행되고 있다. In general, an MPEG image object may be divided into an I-
하지만, 일반적으로 사용자가 실제로 느끼는 서비스 등급인 MOS (Mean Opinion Score)에 영향을 주는 이러한 우선순위를 갖는 멀티미디어 데이터들은, 네트워크에서 현재까지 제공되는 DPI 기술을 적용한다 하더라도 하나의 동일한 서비스 등급을 갖는 응용프로그램으로 인식될 수밖에 없는 한계를 가지고 있다. However, multimedia data with this priority, which affects the MOS (Mean Opinion Score), which is generally a service class that users actually feel, is one application having the same service class even if the network uses DPI technology provided up to now. It has a limitation that can only be recognized as a program.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해, 동일한 서비스 내부에서 서비스 사용자의 관점에서 우선순위를 갖는 데이터 트래픽을 전송 장비 내부에서 자동으로 감지하여, 이에 적합한 서비스 등급을 부여하여 동일한 네트워크 상황에서 멀티미디어 응용 프로그램 사용자가 체감할 수 있는 서비스 수준을 향상시키는 멀티미디어 패킷 전송 장치 및 그 방법을 제공함을 목적으로 한다. In order to solve the above problems, the present invention automatically detects data traffic having a priority in terms of a service user in the same service in a transmission device, and assigns a suitable service level to the multimedia application program in the same network situation. An object of the present invention is to provide a multimedia packet transmission device and a method for improving a service level that can be experienced by a user.
본 발명의 일 측면에 따른 멀티미디어 패킷 전송 장치는, 패킷 데이터 등급 검색을 위한 QoS(Quality of Service) 클래스, 정책(policy) 및 상기 클래스 또는 정책에 따른 등급 분류 결과 정보를 저장하는 저장부, 상기 저장부에 저장된 분류 결과 정보를 이용하여 패킷의 레이어 3(Layer 3) 이상 멀티미디어 패킷 데이터의 우선순위 정보를 검사하고, 각 패킷별로 적합한 서비스 등급을 부여하는 DPI 우선순위 분류기 및 상기 DPI 우선순위 분류기를 통해 분류된 서비스 등급에 따라 각각의 멀티미디어 데이터 패킷에 서비스 등급을 표시하는 표시부를 포함한다. In accordance with an aspect of the present invention, an apparatus for transmitting a multimedia packet includes: a storage unit for storing a quality of service (QoS) class, a policy, and classifying result information according to the class or policy, for the packet data class retrieval; Through the DPI priority classifier and the DPI priority classifier for checking the priority information of the layer 3 or more multimedia packet data of the packet by using the classification result information stored in the packet, and assigning an appropriate service level to each packet. And a display unit for indicating a service class in each multimedia data packet according to the classified service class.
상기 멀티미디어 패킷 전송 장치는, 상기 DPI 우선순위 분류기로부터 전송받은 패킷의 성질을 측정하고 해당 패킷이 프로파일을 만족하는지 결정하는 측정부, 상기 측정부의 측정 결과, 트래픽 프로파일을 만족시키지 못하는 패킷들을 폐기시키는 폐기처리부, 패킷 손실을 일으킬 수 있는 적체(Congestion)를 막고 패킷 데이터에 표시된 등급별로 구분하여 정렬하는 적체제거부 및 상기 등급별로 정렬된 각 서비스 등급별 패킷 데이터를 순차적으로 저장하였다가 외부 네트워크로 전송하는 적어도 하나 이상의 큐를 더 포함할 수 있다. The apparatus for transmitting a multimedia packet may include a measuring unit which measures a property of a packet received from the DPI priority classifier and determines whether the packet satisfies a profile, and discards packets that do not satisfy the traffic profile as a result of the measuring unit. The processor, a block removal unit for preventing congestion that may cause packet loss, and sorting by class indicated in the packet data, and packet data for each service class sorted by the class are sequentially stored and transmitted to an external network. It may further include one or more queues.
상기 DPI 우선순위 분류기는, RTP 헤더의 PT(Payload Type) 뿐만 아니라 실제 멀티미디어 패킷의 PT 내부의 우선 순위 필드(Priority Data)를 검색하여 패킷 데이터의 우선순위를 구분한다. The DPI priority classifier classifies the priority of packet data by searching not only the PT (Payload Type) of the RTP header but also a priority field (Priority Data) inside the PT of the actual multimedia packet.
본 발명의 다른 측면에 따른 멀티미디어 패킷 전송 방법은, 패킷 데이터 등급 검색을 위한 QoS 클래스, 정책 및 상기 클래스 또는 정책에 따른 등급 분류 결과 정보를 저장하는 저장 단계, 상기 저장된 등급 분류 결과 정보를 이용하여 패킷의 레이어 3 이상 멀티미디어 패킷 데이터의 우선순위 정보를 검사하고, 각 패킷별로 적합한 서비스 등급을 부여하는 DPI 우선순위 분류 단계 및 상기 분류된 서비스 등급에 따라 각각의 멀티미디어 데이터 패킷에 서비스 등급을 표시하는 표시 단계 를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for transmitting a multimedia packet, comprising: a storing step of storing a QoS class, a policy, and classification result information according to the class or policy, and a packet using the stored classification classification result information DPI priority classification step of checking the priority information of the multimedia packet data of the layer 3 or more of the above, and assigning a suitable service level for each packet, and a display step of displaying the service level in each multimedia data packet according to the classified service class It includes.
본 발명에 의한 멀티미디어 패킷 전송 방법에 따르면, VoIP(Voice over Internet Protocol) 및 MPEG 데이터 패킷이 유입되는 경우에 있어서의 상기 DPI 우선순위 분류는, 음성 신호에 최우선 우선순위를, MPEG 헤더 또는 GOP 헤더에 2차 우선순위를, MPEG I-프레임에 3차 우선순위를, MPEG P-프레임 또는 B-프레임에는 최하위 우선순위를 부여하는 방법으로 이루어진다. According to the multimedia packet transmission method according to the present invention, the DPI priority classification in the case of the introduction of Voice over Internet Protocol (VoIP) and MPEG data packets, the priority of the voice signal to the MPEG header or GOP header Secondary priority, third order priority to MPEG I-frame, and lowest order priority to MPEG P-frame or B-frame.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 살펴보면서 구체적으로 설명하기로 한다. Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명은 크게 QoS를 처리하기 위한 전체적인 QoS 블록과 멀티미디어 패킷의 우선순위 정보 수준까지 패킷을 검색하는 부분으로 나눌 수 있다. The present invention can be largely divided into the entire QoS block for processing QoS and the packet searching up to the priority information level of the multimedia packet.
도 5는 본 발명에 따른 멀티미디어 패킷을 위한 우선순위 기반의 QoS 구조 블록을 나타낸 것이다. 5 illustrates a priority based QoS structure block for a multimedia packet according to the present invention.
QoS를 처리하기 위한 구조 블록은 일반적으로 전송장비에서 DiffServ를 지원하기 위한 구조 블록을 포함하고 있고, QoS 클래스 혹은 정책(policy) 등의 정보를 담고 있는 저장부(QoS 테이블)(102)와 실제로 우선순위를 고려하여 패킷을 검색/분류하는 DPI 우선순위 분류기(Prioritized DPI Classifier)(501)가 가장 핵심적인 부분이라 할 수 있다. The structure block for processing QoS generally includes a structure block for supporting DiffServ in a transmission equipment, and actually has priority with a storage unit (QoS table) 102 containing information such as QoS class or policy. The
표시부(103)에서는 DPI 우선순위 분류기(501)에서 분류한 QoS 정책을 가지고 각각의 서비스 등급을 표시해 주고, 그 이외의 구성요소인 측정부(105), 폐기처리 부(106), 적체제거부(104) 및 큐(queue)(507, 508, 509) 등은 도 1에서 살펴보았던 기존의 DiffServ의 QoS 구조 블록에서와 동일한 역할을 한다. The
DPI 우선순위 분류기(Prioritized DPI Classifier)(501)는 기존 분류기의 기능을 확장하여 패킷의 L3 정보 이외에 L4 - L7까지의 정보까지 검색하여 멀티미디어 트래픽의 UDP 포트, 코덱의 종류 및 서비스 내부의 우선순위 정보 등을 검색하는 기능을 갖고, 검색 속도의 효율성을 높이기 위해서 이를 위한 하드웨어 메모리 공간을 가질 수도 있다. The DPI Prioritized
본 발명의 일 측면에 따른 멀티미디어 패킷 전송 장치를 구성하는 각각의 블록의 동작을 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation of each block constituting the multimedia packet transmission apparatus according to an aspect of the present invention.
내부적으로 우선순위를 가질 수 있는 멀티미디어 서비스 내에서 우선순위를 각각 P0, P1, ...... PN 으로 정의하기로 하면, 서비스 1, 서비스 2, 서비스 3을 구성하는 패킷은 아래와 같이 정의할 수 있다. If the priority is defined as P 0 , P 1 ,... P N in the multimedia service that can have internal priority, the
MM 서비스 1 = SUM(S1P0, S1P1, ......, S1PN)
MM 서비스 2 = SUM(S2P0, S2P1, ......, S2PN)
MM 서비스 3 = SUM(S3P0, S3P1, ......, S3PN)MM service 3 = SUM (S3P0, S3P1, ......, S3PN)
멀티미디어 우선순위 검색을 지원하는 DPI 우선순위 분류기(501)는 이러한 우선순위를 고려하여 QoS 등급 설정을 위한 DPI를 하여, 우선순위를 고려하여 검색 된 패킷의 정보를 바탕으로 각각의 정책에 맞는 서비스 등급을 표시부(103)에서 설정한다. 이러한 검색을 위한 정책 및 분류 결과는 모두 QoS 테이블(102)에 저장되고, 이는 전송 장비 운영자가 설정하거나 자동화된 방법에 의해서 설정될 수 있다. The
이러한 절차를 거쳐서 서비스 등급의 차별화가 이루어진 멀티미디어 패킷들은 전송 장비의 마지막 부분인 각각의 서비스 등급에 따라서 처리되기 위해서 해당 서비스 등급에 맞도록 설정된 큐로 전송된다. Through this procedure, multimedia packets having differentiated service grades are transmitted to a queue set for the corresponding grade of service to be processed according to each grade of service, which is the last part of the transmission equipment.
도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 우선순위에 따라 큐 1, 큐 2, 큐 N에서 패킷이 처리되며, 각각의 큐에서 처리되는 패킷은 아래와 같은 형식으로 나타난다.As shown in FIG. 5, packets are processed in
P0 = SUM (S1P0, S2P0, S3P0) P0 = SUM (S1P0, S2P0, S3P0)
P1 = SUM (S1P1, S2P1, S3P1) P1 = SUM (S1P1, S2P1, S3P1)
PN = SUM (S1PN, S2PN, S3PN) PN = SUM (S1PN, S2PN, S3PN)
여기서, P0은 최상급의 우선순위(High Priority)를 나타내며, P0으로 표시된 패킷은 도5의 큐 1(507)로 전송된다. P1은 중급의 우선순위(Medium Priority)이며, P1이 표시된 패킷은 중급의 우선순위 패킷을 처리하는 큐 2(508)로 전송된다. PN은 최하급의 우선순위(Low Priority)를 나타내며, 가장 중요도가 낮은 큐 N(509)으로 전송되어 처리된다. Here, P0 represents the highest priority, and the packet indicated by P0 is transmitted to queue 1 507 of FIG. P1 is Medium Priority, and the packet indicated by P1 is transmitted to
도 6은 본 발명에 따른 우선순위를 고려한 멀티미디어 패킷의 DPI 대상 필드 구조를 나타내고 있다. 6 illustrates a structure of a DPI target field of a multimedia packet in consideration of priority according to the present invention.
본 발명의 DPI 알고리즘(Prioritized DPI Algorithm)은 DPI 우선순위 분류기(501)를 이용하여 기존의 멀티미디어 패킷을 검색하기 위한 필드를 포함한 도 6에 도시된 바와 같은 필드들을 검색하여 패킷을 분류한다. The DPI algorithm (Prioritized DPI Algorithm) of the present invention uses the
도 6을 살펴보면, 도 2에도 나타나 있는 TOS(201), L3 프로토콜 ID(202), 소스 IP 주소(203), 목적 IP 주소(204), 소스 포트(205), 목적 포트(206), 이외에 RTP 헤더(600) 및 우선순위 데이터(601)를 포함하고 있다. Referring to FIG. 6, the
도 2에 나타난 필드 이외에 RTP 헤더(600)와 우선순위 필드(601)가 추가로 포함되어 있음을 알 수 있다. 이러한 패킷 필드들이 어떠한 역할을 하는지는 도 7을 살펴보면서 함께 설명하기로 한다. In addition to the fields shown in FIG. 2, it can be seen that the
도 7은 본 발명에 따른 멀티미디어 패킷 분류 방법의 바람직한 일 실시예를 나타내고 있다. Figure 7 shows a preferred embodiment of a multimedia packet classification method according to the present invention.
도 7에서 보는 바와 같이, 전송 장비 내부에서 우선순위화 되어 있지 않은 멀티미디어 패킷인 VoIP(Voice over Internet Protocol) 패킷(705)과 내부적인 우선순위를 정해 놓은 멀티미디어 패킷인 MPEG 패킷(706)에 대해서 서비스 등급을 판단할 경우, 이전까지의 DPI 방법을 사용하면 실시간 영상과 음성 패킷 모두 RTP를 사용하므로 동일한 멀티미디어 서비스 등급으로 판단된다. 만일 가장 최근의 기법인 RTP 헤더(600)의 PT(Payload Type)(305)까지 DPI 하는 방법을 사용한다면 PT(305)의 정보를 통해 해당 서비스가 영상 서비스인지 음성 서비스인지 판단할 수 있다. As shown in Fig. 7, service is provided for a Voice over Internet Protocol (VoIP)
도 7에서 사용되는 분류 방법은, 이보다 한 단계 더 나아가 DPI 우선순위 분 류기(501)를 사용하여 RTP 헤더(600)의 PT(305) 뿐만 아니라 실제 멀티미디어 패킷의 페이로드(payload) 내부의 우선순위 필드(601)를 검색하여 하나의 멀티미디어 응용 서비스에 대해서 사용자가 체감할 수 있는 서비스의 우선순위를 차별화 하는 것이다. The classification method used in FIG. 7 goes one step further by using the
도 4에서 살펴본 바와 같이, MPEG의 경우 각각의 개체(object), 헤더(header), 프레임(frame) 등에 대해서 우선순위를 갖는데 일반적으로 MPEG의 경우 우선순위에 따른 서비스 등급은 아래와 같은 방법으로 정의할 수 있다. As shown in FIG. 4, in the case of MPEG, priority is given to each object, header, frame, etc. In general, in the case of MPEG, the service class according to the priority may be defined as follows. Can be.
우선, 클래스 1의 MPEG 및 GOP 헤더의 경우에는 우선순위 0 혹은 1의 EF나 AF로 할당하며, 클래스 2의 MPEG I-프레임(401)인 경우는 우선순위 0 혹은 1의 AF, 클래스 3의 MPEG B-프레임(403)이나 P-프레임(402)인 경우는 우선순위 7로 할당된다. First,
여기서, 본 발명의 이해를 돕기 위해 차등화 서비스의 PHB(Per Hop Behavior)에 대해 간단히 살펴보기로 한다. Herein, the PHB (Per Hop Behavior) of the differential service will be briefly described to help the understanding of the present invention.
차등화 서비스에서는 PHB를 크게 디폴트(default) PHB, EF(Explicit Forwarding) PHB, 그리고 AF(Assured Forwarding) PHB로 나눌 수 있다. In the differential service, a PHB can be roughly divided into a default PHB, an Explicit Forwarding (EF) PHB, and an Assured Forwarding (AF) PHB.
디폴트 PHB는 현재 인터넷에서 통용되고 있는 최선형(Best Effort)과 같은 수준의 서비스를 말하며, 특정 QoS 서비스를 요구하지 않는 모든 패킷에 대해 적용된다. The default PHB refers to the same level of service as the best effort currently used on the Internet, and is applied to all packets that do not require a specific QoS service.
EF PHB는 DiffServ에서 최고 수준의 서비스로서, VoIP나 비디오 컨퍼런스 등과 같은 낮은 손실, 낮은 지연, 낮은 지터 그리고 확고히 보장된 대역폭을 요구하 는 서비스 수준에 적합한 PHB이다. The EF PHB is the highest level of service in DiffServ and is suitable for service levels that require low loss, low latency, low jitter, and guaranteed bandwidth, such as VoIP and video conferencing.
AF PHB는 TCP(Transmission Control Protocol)를 기반으로 하는 트래픽을 위한 PHB로서 크게 4개의 클래스로 나누어지며, 각 클래스는 물리적으로 나누어진 각기 자신의 큐에 서비스됨으로써 각기 독립적인 대역폭 관리가 가능하다. 또한 각 클래스 안에서 세 가지의 폐기 우선순위를 적용시켜 세부적으로 12 가지의 클래스로 재 구분된다. AF PHB is a PHB for traffic based on Transmission Control Protocol (TCP). It is divided into four classes, and each class is serviced in its own physically divided queue to enable independent bandwidth management. In addition, three classes of revocation priority are applied within each class to further classify into 12 classes.
따라서, 도 7에서 보는 바와 같이 음성과 영상 패킷이 하나의 전송장비에 들어오는 경우 일반적으로 지연 시간에 민감한 음성 신호가 가장 높은 우선순위(EF Service)를 갖고, 다음으로 영상 신호의 가장 중요한 정보인 MPEG 헤더 혹은 GOP(Group of Picture) 헤더가 그 다음 우선순위인 AF4X를 가지며, MPEG의 정지 영상 신호의 기준인 I-프레임이 그 다음 우선순위인 AF3X를 할당받는다. 정지 영상 신호와의 차이만을 나타내는 MPEG P-프레임, B-프레임 패킷은 가장 낮은 우선순위인 BE를 갖도록 설정할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 7, when a voice and a video packet enter a single transmission device, a delay-sensitive voice signal generally has the highest priority (EF Service), and then MPEG, which is the most important information of the video signal, is used. A header or a GOP (Group of Picture) header has a next priority AF4X, and an I-frame, which is the basis of the still picture signal of MPEG, is assigned the next priority AF3X. MPEG P-frame and B-frame packets indicating only differences from still picture signals can be set to have BE which is the lowest priority.
이러한 설정은 하나의 실시예이며, 전송망을 관리하는 사람의 목적이나 의도, 또는 관점에 따라서 서비스 등급을 달리 설정한다 하여 본 발명의 범주를 벗어난다고 할 수 없을 것이다. Such a setting is an embodiment, and the service class may be set differently according to the purpose, intention, or viewpoint of the person who manages the transmission network.
본 발명에서 기술하고 있는 우선순위 기반의 패킷 분류 방법이 사용되면 하나의 멀티미디어 서비스 내부에서 사용자가 실제로 체감하는 패킷 정보에 대해서 전송 장비가 차별화 된 서비스 품질을 제공할 수 있으므로, 망의 자원이 버스티(bursty)한 트래픽(traffic) 등 외부적인 원인에 의해서 순간적으로 저하될 경우 에, 실제 망에서 손실되는 패킷의 양에 비해 사용자가 느끼는 서비스 품질의 저하를 현저히 줄일 수 있다.When the priority-based packet classification method described in the present invention is used, the transmission equipment can provide differentiated quality of service to packet information actually felt by a user in one multimedia service, so that network resources are bursty. In case of instantaneous degradation due to external causes such as bursty traffic, the quality of service felt by the user can be significantly reduced compared to the amount of packets lost in the actual network.
본 발명은, 하나의 멀티미디어 서비스 내에서 제공하는 패킷의 우선순위에 따라서 차별화 된 서비스를 제공하는 메커니즘을 선택함으로써, 망의 자원이 제한적일 때 상위 우선순위의 패킷에 대해 차별화 된 서비스를 제공함으로써 사용자가 체감하는 QoS의 수준을 높이는 효과를 가져오며, 패킷 검색시 내부의 우선순위와 관계 있는 패킷을 검색하는 방법을 채택함으로써 한 수준 높은 DPI 방법을 제공하고, 영상서비스 뿐 아니라 음성 서비스 및 멀티미디어 서비스 이외의 하나의 응용 서비스 내부에서 우선순위를 가질 수 있는 모든 종류의 서비스에 확장 적용할 수 있는 이점을 가진다. The present invention selects a mechanism for providing differentiated services according to the priority of packets provided in one multimedia service, and provides a differentiated service for high priority packets when network resources are limited. It has the effect of improving the level of QoS that is felt, and provides a higher level of DPI method by adopting the method of searching for packets related to internal priority when searching for packets, and it provides not only video service but also voice service and multimedia service. It has the advantage that it can be extended to all kinds of services that can have priority within one application service.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040058464A KR20060009775A (en) | 2004-07-26 | 2004-07-26 | Multimedia packet transmission device and method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040058464A KR20060009775A (en) | 2004-07-26 | 2004-07-26 | Multimedia packet transmission device and method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060009775A true KR20060009775A (en) | 2006-02-01 |
Family
ID=37120330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020040058464A Ceased KR20060009775A (en) | 2004-07-26 | 2004-07-26 | Multimedia packet transmission device and method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20060009775A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100657314B1 (en) * | 2005-05-04 | 2006-12-20 | 삼성전자주식회사 | Multimedia streaming transmitting apparatus and method |
WO2009021049A3 (en) * | 2007-08-07 | 2009-03-26 | Clearwire Sub Llc | Subscriber management system for a communication network |
CN101986609A (en) * | 2009-07-29 | 2011-03-16 | 中兴通讯股份有限公司 | Method and system for realizing network flow cleaning |
KR101404205B1 (en) * | 2013-01-03 | 2014-06-09 | (주)다보링크 | Access Point and Control Method thereof |
KR101524553B1 (en) * | 2014-02-10 | 2015-05-29 | 아주대학교산학협력단 | Method and Apparatus for transmitting voice packet, Method and Appratus for relaying voice packet considering service quality |
-
2004
- 2004-07-26 KR KR1020040058464A patent/KR20060009775A/en not_active Ceased
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100657314B1 (en) * | 2005-05-04 | 2006-12-20 | 삼성전자주식회사 | Multimedia streaming transmitting apparatus and method |
WO2009021049A3 (en) * | 2007-08-07 | 2009-03-26 | Clearwire Sub Llc | Subscriber management system for a communication network |
US8126428B2 (en) | 2007-08-07 | 2012-02-28 | Clearwire Corporation | Subscriber management system for a communication network |
CN101986609A (en) * | 2009-07-29 | 2011-03-16 | 中兴通讯股份有限公司 | Method and system for realizing network flow cleaning |
KR101404205B1 (en) * | 2013-01-03 | 2014-06-09 | (주)다보링크 | Access Point and Control Method thereof |
KR101524553B1 (en) * | 2014-02-10 | 2015-05-29 | 아주대학교산학협력단 | Method and Apparatus for transmitting voice packet, Method and Appratus for relaying voice packet considering service quality |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7720065B2 (en) | Method and apparatus for biasing of network node packet prioritization based on packet content | |
US9571403B2 (en) | Packet marking for flow management, including deadline aware flow management | |
US8514871B2 (en) | Methods, systems, and computer program products for marking data packets based on content thereof | |
KR100757872B1 (en) | Congestion occurrence system and method in the network | |
US10637792B2 (en) | Real-time analysis of quality of service for multimedia traffic in a local area network | |
CN101834790B (en) | Multicore processor based flow control method and multicore processor | |
US8050259B2 (en) | Method and apparatus of precedence identification for real time services | |
US20070291751A1 (en) | Method and system for compression based quality of service | |
US20050068798A1 (en) | Committed access rate (CAR) system architecture | |
EP3094053A1 (en) | Predictive egress packet classification for quality of service | |
KR100601043B1 (en) | Router and method for scheduling packets | |
CN101692657A (en) | Differentiated service core router and data forwarding method thereof | |
US7684324B2 (en) | System and method for prioritizing individual streams within a multimedia flow | |
EP3278500B1 (en) | Processing data items in a communications network | |
KR20060009775A (en) | Multimedia packet transmission device and method | |
US20070030803A1 (en) | Prioritization of network traffic sent to a processor by using packet importance | |
JP2006525704A (en) | Frame classification method by priority | |
US7804773B2 (en) | System and method of managing data flow in a network | |
JP2004297775A (en) | Packet repeating apparatus | |
US6977905B1 (en) | Network with self regulating quality of service (QoS) | |
CN112152939B (en) | Double-queue cache management method for inhibiting non-response flow and service differentiation | |
Shaikh et al. | End-to-end testing of IP QoS mechanisms | |
US20060230195A1 (en) | Priority aware queue | |
CN117692347B (en) | Quality of Service (QoS) control method and device | |
KR20030034871A (en) | Apparatus and Method for Buffer Scheduling in Communication System |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20040726 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
PG1501 | Laying open of application | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20060320 Patent event code: PE09021S01D |
|
E601 | Decision to refuse application | ||
PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20060727 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20060320 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |
|
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
PJ0201 | Trial against decision of rejection |
Patent event date: 20060825 Comment text: Request for Trial against Decision on Refusal Patent event code: PJ02012R01D Patent event date: 20060727 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PJ02011S01I Appeal kind category: Appeal against decision to decline refusal Appeal identifier: 2006101007583 Request date: 20060825 |
|
J501 | Disposition of invalidation of trial | ||
PJ0501 | Disposition of invalidation of trial |
Appeal kind category: Appeal against decision to decline refusal Request date: 20060825 Appeal identifier: 2006101007583 |