KR20070052177A

KR20070052177A - 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20070052177A
Application number: KR20050109906A
Authority: KR
Inventors: 정혜영
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2005-11-16
Publication date: 2007-05-21
Also published as: DE602006003047D1; JP2007143146A; CN1976316A; US7986714B2; KR100736082B1; US20070109996A1; EP1788756A1; JP4536704B2; EP1788756B1

Abstract

본 발명은 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치는, 이동 단말의 이동성(mobility) 값을 산출하는 이동성 산출부; 상기 이동 단말이 송수신하는 패킷의 중복 전송 수 N 값을 결정하기 위한 N 값 결정 정보와 상기 이동성 산출부에 의해 산출된 이동성 값을 입력받아 상기 N 값을 결정하는 중복 전송 조절부; 및 상기 중복 전송 조절부에 의해 결정된 상기 N 값에 따라 데이터 링크 계층으로부터 전송받은 패킷을 물리 계층으로 N 회 중복 전송하는 패킷 중복 전송부를 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 방법은, (a) 패킷의 중복 전송 수 N 값을 결정하기 위한 N 값 결정 정보를 입력받는 단계; (b) 상기 입력받은 N 값 결정 정보를 이용하여 상기 N 값을 결정하는 단계; 및 (c) 상기 결정된 N 값에 따라 데이터 링크 계층으로부터 전송받은 패킷을 물리 계층으로 N 회 중복 전송하는 단계를 포함한다.

고속으로 이동하는 환경에서 이동 단말을 이용한 무선 통신시 발생하는 패킷 유실과 패킷 전송 지연의 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.

전송 계층, 네트워크 계층, 링크 계층, 물리 계층, 이동성(mobility)

Description

무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING PACKETS IN WIRELESS NETWORKS}

도 1은 종래 기술에 따른 이동 단말의 통신 계층에 따른 데이터 전송의 흐름을 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 전송 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 전송 장치의 세부 구성을 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 전송 장치에서 패킷의 중복 전송 수 N 값을 결정하는 과정을 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 전송 방법의 전체 흐름을 나타내는 도면이다.

(도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명)

10: 전송 계층 20: 네트워크 계층

30: 링크 계층 40: 물리 계층

100: 중복 전송 조절부 110: 정보 입력부

120: N 값 결정부 200: 이동성 산출부

210: 이동성 산출인자 검출부 220: 이동성 연산부

300: 패킷 중복 전송부

본 발명은 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 이동 단말의 이동성(mobility) 정도에 따라 패킷의 중복 전송 수를 조절하여 패킷의 송수신률을 향상시킬 수 있는, 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치 및 방법에 대한 것이다.

무선 통신 기술의 발전으로 인해 무선 단말의 사용이 보편화되면서, 무선 단말 사용자들은 빠른 속도로 이동하는 교통 수단 내부에서도 무선 단말을 이용하여 패킷을 원활하게 송수신할 수 있는 안정적인 통신 서비스를 받기를 원한다. 이동 단말간의 데이터가 통신 계층에 따라 전송되는 과정을 도 1을 참조하여 살펴보기로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 이동 단말의 통신 계층에 따른 데이터 전송의 흐름을 나타내는 도면이다. 상기 도 1에 표시된 통신 계층은 개방형 시스템간 상호 접속(Open Systems Interconnection; 이하, OSI) 참조 모델 중의 일부 계층을 나타낸 것으로 볼 수도 있다. OSI 참조 모델이란, 서로 다른 기종의 컴퓨터나 네트워크 간의 접속을 원활하게 하기 위해 제정된 통신 관련 표준 모델로서, 일반적으로 7 계층으로 분류되며, 각 계층의 역할은 다음과 같다.

먼저, 1 계층(Physical Layer; 물리 계층)은 상위 계층에서 내려온 비트열을 전송 매체를 통하여 어떤 전기적 신호로 전송할 것인가를 담당하며, 2 계층(Data Link Layer; 데이터 링크 계층)은 신호 수준의 데이터 비트들이 상기 물리 계층을 통과하여 형성된 데이터 블럭의 전송을 담당하며, 상기 데이터 블럭의 시작과 끝을 인식하는 동기화 문제와 오류를 검출하고 복원하는 오류 문제를 담당한다. 3 계층(Network Layer; 네트워크 계층)은 송신측과 수신측 사이에 보이지 않는 논리적인 링크를 구성하며, 데이터를 패킷(packet)단위로 분할하여 전송한 후 조립하며, 패킷 전송의 최적의 경로를 찾아주는 라우팅 기능을 제공하는 역할을 담당하며, 4 계층(Transport Layer; 전송 계층)은 사용자와 사용자, 컴퓨터와 컴퓨터간에 연결을 확립하고 유지하며, 송수신 시스템간의 논리적인 안정과 균일한 서비스 제공을 담당하며, 5 계층(Session Layer; 세션 계층)은 세션을 확립하여 순차적인 대화의 흐름이 원활하게 이루어지도록 동기화 기능을 제공하는 역할을 담당하며, 6 계층(Presentation Layer; 표현 계층)은 데이터를 표현하는 방식을 다루는 계층으로서, 상이한 데이터 표현을 서로 가능케 하는 표준 인터페이스를 제공하는 역할을 담당하며, 7 계층(Application Layer; 응용 계층)은 최상위 계층으로서, 사용자의 응용 프로그램이 네트워크 환경에 접근하는 창구 역할을 한다.

상기 OSI 7 계층은 다시 2 개의 그룹으로 나뉘는데, 상위 계층(전송 계층, 세션 계층, 표현 계층, 응용 계층)은 이용자가 메시지를 주고 받는데 사용되며, 하위 계층(물리 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층)은 메시지가 호스트를 통과할 수 있도록 하는 역할을 한다.

상기 도 1을 무선 단말의 패킷 전송에 적용하면, 7 계층(응용 계층)에서 생성된 패킷은 6 계층(표현 계층)과 5 계층(세션 계층)을 거쳐 4 계층(전송 계층)을 통과하면서 세션 계층에서 넘어온 데이터를 세그먼트 단위로 분할하고 번호를 붙이며, 오류 검출 코드를 추가하고 통신 흐름을 제어하게 되며, 3 계층(네트워크 계층)을 통과하면서 목적지에 패킷 전달을 위한 최적의 경로를 찾아주는 라우팅 기능을 수행하게 된다. 2 계층(데이터 링크 계층)을 통과하면서 동기화 문제와 오류 문제를 해결하여 다음 계층인 1 계층으로 패킷이 전달되도록 하며, 1 계층(물리 계층)을 통하여 무선으로 패킷이 목적지에 도달하도록 할 것이다.

상기와 같은 패킷의 전송 과정을 나타내는 현재의 기술은 모빌러티(Mobility)가 낮은 환경에서는 패킷 유실(Packet Loss)이 발생하는 경우가 적으므로 현재의 전송 방식을 그대로 사용해도 패킷 전송률이 높다. 하지만, 고속으로 움직이는 이동 수단 내에서 이동 단말을 사용하는 경우와 같이 모빌러티가 높은 환경에서는 패킷 유실률이 증가하게 되고 따라서 패킷의 재전송이 자주 발생하게 된다. 또한, 패킷의 재전송이 자주 발생하게 되면 전체 네트워크의 트래픽이 증가하게 되고, 이에 따라 패킷 유실률도 증가하게 되며, 게다가 패킷 전송이 지연되는 시간도 점차 길어지게 되는 문제가 발생되므로, 모빌러티가 높은 환경에서 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 방법이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 고속으로 이동하는 환경에서 이동 단말을 이용한 무 선 통신시 발생하는 패킷 유실과 패킷 전송 지연의 문제를 해결함으로써 패킷의 유실과 패킷의 전송 지연 시간을 감소시킬 수 있는, 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치는, 이동 단말의 이동성(mobility) 값을 산출하는 이동성 산출부; 상기 이동 단말이 송수신하는 패킷의 중복 전송 수 N 값을 결정하기 위한 N 값 결정 정보와 상기 이동성 산출부에 의해 산출된 이동성 값을 입력받아 상기 N 값을 결정하는 중복 전송 조절부; 및 상기 중복 전송 조절부에 의해 결정된 상기 N 값에 따라 데이터 링크 계층으로부터 전송받은 패킷을 물리 계층으로 N 회 중복 전송하는 패킷 중복 전송부를 포함한다.

기타 본 발명의 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포 함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 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.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 미리 정의된, 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치 및 방법을 설명하기 위한 블럭도 또는 흐름도들을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 전송 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이고, 도 3은 세부 구성을 나타내는 도면이다.

상기 도 2에 나타난 패킷 전송 장치의 전체 구성은 중복 전송 조절부(100), 이동성 산출부(200) 및 패킷 중복 전송부(300)를 포함한다.

중복 전송 조절부(100)는 무선 이동 통신에서 이동 단말이 송수신하게 되는 패킷을 중복 전송하기 위한 중복 전송 수 N 값을 결정하기 위한 N 값 결정 정보를 입력받고, 상기 입력받은 N 값 결정 정보를 이용하여 N 값을 결정하는 역할을 한다. 여기서, 패킷(Packet)이란 데이터의 묶음으로서, 두 지점 사이에 데이터를 연속적으로 전송하지 않고 전송할 데이터를 적당한 크기로 나누어 패킷의 형태로 구성한 다음 패킷들을 하나씩 보내는 방법으로 패킷을 전송하게 된다. 각각의 패킷 은 일정 크기의 데이터뿐만 아니라 데이터 수신처, 주소 또는 제어 부호 등의 제어 정보까지 담고 있다. 그리고, 상기 N 값 결정 정보라는 것은, 상기 패킷을 송수신하는 이동 단말의 이동성(mobility) 값을 산출하기 위한 이동성 산출 인자와 상기 N 값을 산출하기 위한 초기 정보값을 포함하는데, 상기 초기 정보값이란 중복 전송의 임계치인 최소 이동성 값(α) 및 상기 패킷의 중복 전송 수의 상한값(N_max)을 포함하는 의미이다. 최소 이동성 값과 중복 전송수의 상한값에 대해선 도 4에서 후술할 것이다. 이동성 산출 인자는 단위 시간 동안의 호스트의 수신 파워의 변화, 또는, 기지국과 이동 단말의 거리 변화 등을 예로 들 수 있다.

한편, 상기 중복 전송 조절부(100)는 정보 입력부(110) 및 N 값 결정부(120)를 포함한다. 정보 입력부(110)는 이동성 산출 인자와 초기 정보값을 포함하는 상기 N 값 결정 정보를 입력받고, 필요할 경우는 메시지 프로세싱(Processing) 과정을 거쳐 상기 α 값과 N_max값 등을 추출해내는 역할을 한다. 또한, 후술할 이동성 산출부(200) 내의 이동성 연산부(220)로부터 이동 단말의 이동성 값을 입력받는 역할을 하기도 한다. 그리고, N 값 결정부(120)는 정보 입력부(110)로부터 상기 추출된 α 값과 N_max값 등을 포함하는 초기 정보값을 입력받고, 또한, 정보 입력부(110)로부터 상기 이동성 값에 대한 정보를 전달받게 된다. 그리고, 상기 이동성 값 및 α 값과 N_max값 등을 포함하는 초기 정보값을 입력받아 소정 알고리즘에 따라 상기 N 값을 결정하게 되는데, N 값을 결정하게 되는 상세한 과정에 대해서는 후술할 것이다.

이동성 산출부(200)는 패킷을 송수신하는 이동 단말의 이동성(mobility) 값을 산출하여 중복 전송 조절부(100)로 상기 이동성 값에 대한 정보를 제공하는 역할을 하는데, 상기 도 3을 참조하여 이동성 산출부(200)의 세부 구성을 살펴보면, 이동성 산출부(200)는 이동성 산출 인자 검출부(210) 및 이동성 연산부(220)를 포함하고 있다. 이동성 산출 인자 검출부(210)는 시스템 관리자에 의해 이동성 산출 인자를 입력받은 중복 전송 조절부(100)의 정보 입력부(110)로부터 상기 이동성 산출 인자를 검출하여 수집하는 역할을 한다. 이동성 연산부(220)는 이동성 산출 인자 검출부(210)로부터 상기 이동성 산출 인자를 전달받고 상기 인자를 이용하여 상기 이동 단말의 이동성 값을 연산하는 역할을 한다. 이동성 연산부(220)에 의한 이동성 연산 방법은 이미 공지된 기술로서 본 발명에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

한편, 이동성 연산부(220)에 의해 연산된 이동성 값에 대한 정보는 다시 중복 전송 조절부(100)의 정보 입력부(110)로 전달되며, 이동성 연산부(220)로부터 상기 이동성 값을 전달받은 정보 입력부(110)는 상술하였듯이 상기 이동성 값에 대한 정보를 N 값 결정부(120)로 알려주게 된다. 따라서, 상기 이동성 값을 입력받은 N 값 결정부(120)는 이미 가지고 있는 초기 정보값(α 값과 N_max값 등)에 대한 정보를 이용하여 N 값을 결정하게 되는데, N 값 결정 과정에 사용되는 소정 알고리즘에 따라 N 값을 결정하는 과정을 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 전송 장치에서 패킷의 중복 전송 수 N 값을 결정하는 과정을 나타내는 도면이다. 상기 도 4의 왼쪽 그래프를 참조하여 이동성 산출의 임계치라고 할 수 있는 최소 이동성 값(α)를 선정할 수 있다. 가로축은 이동성(mobility) 값을 나타내며 세로축은 패킷의 수신률을 나타내는데, 이동성이 낮아질수록 패킷의 수신률은 높아지고 이동성이 높아질수록 패킷의 수신률은 낮아지므로 이동성과 수신률은 반비례의 관계이다. "Best point"를 지나 "Endure point"에 이르게 되면 패킷의 수신률은 현격히 감소되어 사용자가 통신에 어려움을 느끼게 되므로, 최소 이동성 값(α)은 "Best point"와 "Endure point"의 사이에 선정하게 된다. 따라서, 이동성 값이 α 값 이하일 때는 패킷의 수신률이 양호하므로 패킷을 중복 전송할 필요가 없어 N 값도 산출할 필요가 없으나, 이동성 값이 α 값 이상일 때는 패킷의 수신률이 악화되기 시작하므로 패킷을 중복 전송할 필요가 있으며, 따라서 상기 N 값을 산출할 필요가 있는 것이다.

상기 N 값은 패킷을 중복 전송하는 회수를 의미하는 것으로서 패킷의 유실(loss)을 방지하기 위한 것이지만, N 값이 일정값 이상으로 커진다면 오히려 네트워크의 트래픽을 증가시켜 패킷의 전송 지연이 일어나게 되므로, N 값은 상한값의 제한이 있어야 할 것이다. 이러한 상한값 N_max를 선정하는 과정을 나타내는 것이 상기 도 4의 오른쪽 그래프이다. 상기 그래프에서 알 수 있듯이, 이동성 값이 아무리 높아지더라도 중복 전송수는 상한값 N_max로 제한된다. 즉, N_max 이상을 중복하여 전송하면 네트워크에 부하를 일으키게 되므로 상한값으로 제한을 하게 되는 것이다. 그리고, 상기 소정 알고리즘은 하기 <수학식>에 의해 구현된다.

<수학식>

여기서, 상기 N은 패킷의 중복 전송수를 의미하며, 상기 M은 현재의 이동 단말의 이동성 값을 의미하며, 상기 α는 상술하였듯이 일종의 임계치로서 상기 N 값을 산출하기 위한 기준이 되는 최소 이동성 값을 의미하며, 상기 N_max는 상기 N의 상한값을 의미하며, 상기 C는 일종의 조정 상수이다. 상기 <수학식>을 살펴보면, 현재의 이동성 값과 최소 이동성 값 α의 차이를 exponential 함수의 지수로 두어 그 차이가 커질수록 N 값은 지수 함수 스케일로 증가하게 됨을 알 수 있다. 이를 나타낸 것이 상기 도 4의 아래에 있는 그래프인데, 이동성 값이 증가함에 따라 N 값도 지수함수적으로 증가하지만 어는 순간부터는, 즉, N_max부터는 더 이상 증가하지 않고 일정하게 유지됨을 알 수 있다.

한편, 상기와 같은 방식에 의해 N 값이 결정되면, 패킷 중복 전송부(300)는 N 값 결정부(120)로부터 상기 N 값에 대한 정보를 수신하게 되며, OSI(Open Systems Interconnection) 참조 모델의 데이터 링크 계층(30)으로부터 전송받은 패킷을 물리 계층으로 N 회 중복 전송하게 된다.

상기와 같은 본 발명의 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어, 즉 '~모듈', 또는, '~테이블' 등은 소프트웨어, FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 기능들을 수행한다. 그렇지만, 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 모듈은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성 요소들과 모듈들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성 요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성 요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성 요소들 및 모듈들은 디바이스 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 전송 방법의 전체 흐름을 나타내는 도면이다. 상기 도 5를 참조하여 패킷 전송 방법의 흐름을 설명한다. 우선, 정보 입력부(110)는 패킷의 중복 전송 수 N 값을 결정하기 위한 N 값 결정 정보를 입력받게 된다(S102). 여기서, 상기 N 값 결정 정보는 상기 패킷을 송수신하는 이동 단말의 이동성(mobility) 값을 산출하기 위한 이동성 산출 인자 및 상기 N 값을 산출하기 위한 초기 정보값을 포함하며, 상기 초기 정보값은 중복 전송의 기준이 되 는 최소 이동성 값(α)과 상기 패킷의 중복 전송수의 상한값(N_max)을 포함하는 값이다.

한편, N 값 결정부(120)는 상기 입력받은 N 값 결정 정보를 이용하여 상기 N 값을 결정하는 과정을 수행하게 되는데, 이 과정을 살펴보면, 이동성 산출부(200)가 정보 입력부(110)로부터 전달받은 상기 이동성 산출 인자를 이용하여 상기 이동 단말의 이동성 값을 산출하는 단계(S104)를 수행한다. 이동성 값을 산출하는 방식은 공지의 기술로서 여기서는 상세한 설명은 생략하기로 한다. 상기와 같이 산출된 상기 이동성 값에 대한 정보를 정보 입력부(110)가 다시 수신하여 N 값 결정부(120)로 전달하며, 이를 전달받은 N 값 결정부(120)는 상기 이동성 값과 사전에 미리 수집한 기초 정보값을 이용하는 소정 알고리즘에 따라 N 값을 결정하게 된다(S106). 상기 소정 알고리즘은 하기 <수학식>에 의해 구현된다. 여기서, 상기 N은 패킷의 중복 전송수를 의미하며, 상기 M은 현재의 이동 단말의 이동성 값을 의미하며, 상기 α는 상술하였듯이 일종의 임계치로서 상기 N 값을 산출하기 위한 기준이 되는 최소 이동성 값을 의미하며, 상기 N_max는 상기 N의 상한값을 의미하며, 상기 C는 일종의 조정 상수이다.

<수학식>

상기 <수학식>에 대한 상세한 설명은 패킷 전송 장치의 설명 부분에서 상술하였기에 여기서는 생략하기로 한다.

그리고 난 후, OSI 참조 모델에서 데이터 링크 계층과 물리 계층의 사이에 패킷의 중복 전송을 담당하는 패킷 중복 전송 계층을 생성하는 단계(S108)를 수행하고, 상기 결정된 N 값에 대한 정보에 따라 상기 패킷 중복 전송 계층은 상기 데이터 링크 계층으로부터 전송받은 패킷을 상기 물리 계층으로 중복 전송하는 단계(S110)를 수행하게 된다.

한편, 본 발명의 권리 범위는 상기와 같은 패킷 전송 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램 코드를 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에도 미침은 당업자에게 자명할 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으 로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치 및 방법을 이용하면, 고속으로 이동하는 환경에서 이동 단말을 이용한 무선 통신시 발생하는 패킷 유실과 패킷 전송 지연의 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.

또한, 기존 데이터 전송 계층과 독립적으로 동작하므로 어떠한 무선 통신 시스템에서도 안정적인 통신을 제공할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

Claims

이동 단말의 이동성(mobility) 값을 산출하는 이동성 산출부;

상기 이동 단말이 송수신하는 패킷의 중복 전송 수 N 값을 결정하기 위한 N 값 결정 정보와 상기 이동성 산출부에 의해 산출된 이동성 값을 입력받아 상기 N 값을 결정하는 중복 전송 조절부; 및

상기 중복 전송 조절부에 의해 결정된 상기 N 값에 따라 데이터 링크 계층으로부터 전송받은 패킷을 물리 계층으로 N 회 중복 전송하는 패킷 중복 전송부를 포함하는, 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 N 값 결정 정보는,

상기 이동성(mobility) 값을 산출하기 위한 이동성 산출 인자 및 상기 N 값을 산출하기 위한 초기 정보값을 포함하며,

상기 초기 정보값은 중복 전송의 기준이 되는 최소 이동성 값(α) 및 상기 패킷의 중복 전송 수의 상한값(N_max)을 포함하는, 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 이동성 산출부는,

상기 중복 전송 조절부로부터 상기 이동성 산출 인자를 검출하는 이동성 산출 인자 검출부; 및

상기 이동성 산출 인자 검출부로부터 검출된 상기 이동성 산출 인자를 입력받아 상기 이동성 값을 연산하는 이동성 연산부를 포함하는, 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 중복 전송 조절부는,

상기 N 값 결정 정보 및 상기 이동성 연산부에 의해 연산된 상기 이동성 값에 대한 정보를 입력받는 정보 입력부; 및

상기 정보 입력부로부터 상기 N 값 결정 정보에 포함된 초기 정보값 및 상기 이동성 값에 대한 정보를 입력받아 소정 알고리즘에 따라 상기 N 값을 결정하는 N 값 결정부를 포함하는, 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 소정 알고리즘은,

하기 <수학식>에 의해 구현되는데, 상기 N은 패킷의 중복 전송 수, 상기 M은 현재의 이동 단말의 이동성 값, 상기 α는 상기 N 값을 산출하기 위한 기준이 되는 최소 이동성 값, 상기 N_max는 상기 N의 상한값, 상기 C는 조정 상수인, 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치.

<수학식>
제 4 항에 있어서,

상기 이동성 산출 인자 검출부는,

상기 정보 입력부로부터 상기 이동성 산출 인자를 검출하는, 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치.
제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 패킷 중복 전송부는,

상기 N 값 결정부에 의해 결정된 N 값에 따라 상기 데이터 링크 계층으로부터 전송받은 패킷을 상기 물리 계층으로 중복 전송하는, 무선 네트워크에서의 패킷 전송 장치.
(a) 패킷의 중복 전송 수 N 값을 결정하기 위한 N 값 결정 정보를 입력받는 단계;

(b) 상기 입력받은 N 값 결정 정보를 이용하여 상기 N 값을 결정하는 단계; 및

(c) 상기 결정된 N 값에 따라 데이터 링크 계층으로부터 전송받은 패킷을 물리 계층으로 N 회 중복 전송하는 단계를 포함하는, 무선 네트워크에서의 패킷 전송 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 N 값 결정 정보는,

상기 패킷을 송수신하는 이동 단말의 이동성(mobility) 값을 산출하기 위한 이동성 산출 인자 및 상기 N 값을 산출하기 위한 초기 정보값을 포함하며,

상기 초기 정보값은 중복 전송의 기준이 되는 최소 이동성 값(α) 및 상기 패킷의 중복 전송 수의 상한값(N_max)을 포함하는, 무선 네트워크에서의 패킷 전송 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 (b) 단계는,

(b1) 상기 이동성 산출 인자를 이용하여 상기 이동 단말의 이동성 값을 산출 하는 단계; 및

(b2) 상기 초기 정보값과 상기 이동성 값을 이용하는 소정 알고리즘에 따라 상기 N 값을 결정하는 단계를 포함하는, 무선 네트워크에서의 패킷 전송 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 소정 알고리즘은,

하기 <수학식>에 의해 구현되는데, 상기 N은 패킷의 중복 전송 수, 상기 M은 현재의 이동 단말의 이동성 값, 상기 α는 상기 N 값을 산출하기 위한 기준이 되는 최소 이동성 값, 상기 N_max는 상기 N의 상한값, 상기 C는 조정 상수인, 무선 네트워크에서의 패킷 전송 방법.

<수학식>
제 11 항에 있어서,

상기 (c) 단계는,

(c1) 상기 데이터 링크 계층과 상기 물리 계층의 사이에 패킷의 중복 전송을 담당하는 패킷 중복 전송 계층을 생성하는 단계; 및

(c2) 상기 결정된 N 값에 대한 정보에 따라 상기 패킷 중복 전송 계층이 상기 데이터 링크 계층으로부터 전송받은 패킷을 상기 물리 계층으로 중복 전송하는 단계를 포함하는, 무선 네트워크에서의 패킷 전송 방법.
제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램 코드를 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.