KR100440575B1 - 실시간 화상 데이터 전송을 위한 트래픽 특성화방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화상 데이터 전송속도와 버퍼크기의 파라메터를 실시간으로 모니터링하면서 토큰버킷의 토큰 서스펜딩 현상이 미발생할 때의 파라메터를 이용하여 화상 트래픽을 특성화하는 방법 및 이를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은, 실시간 화상 데이터 전송을 위한 트래픽 특성화방법에 있어서, 초기에 트래픽 기술 파라메터 중 전송속도(r) 및 버퍼크기(b)를 각각 최대 전송속도 및 최소 버퍼크기로 패킷을 전송하는 제1 단계, 토큰버킷의 토큰 서스펜딩 현상의 미발생여부를 체크하는 제2 단계, 상기 제2 단계의 체크 결과 상기 토큰 서스펜딩 현상이 미발생한 경우에는 상기 토큰 서스펜딩 현상 발생시의 패킷 전송속도 및 버퍼크기를 트래픽 기술 파라메터로 하여 망자원 예약량을 갱신하며 상기 제2 단계의 체크결과 상기 토큰 서스펜딩 현상이 계속되는 경우에는 현재 패킷 전송속도를 감소시킨 후 상기 제1 단계로 진행하여 패킷을 다시 전송하는 제3 단계 및 상기 제3 단계에서 상기 망자원 예약량 갱신이 완료되면 나머지 패킷을 전송하는 제4 단계를 포함한다.

Description

실시간 화상 데이터 전송을 위한 트래픽 특성화방법{THE TRAFFIC CHARACTERIZATION SCHEME FOR REALTIME VIDEO TRANSMISSION}
본 발명은 실시간 화상 데이터 전송을 위한 트래픽 특성화방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 화상 데이터 전송속도와 토큰버킷의 할당 크기를 파라메터로 하여 상기 전송속도 및 상기 토큰버킷크기를 실시간으로 모니터링하면서 토큰버킷의 토큰 서스펜딩 현상이 미발생되는 때의 파라메터를 이용하여 화상 트래픽을 특성화하는 실시간 화상 데이터 전송을 위한 트래픽 특성화방법 및 이를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
저장된 화상 데이터의 전송 기술에 비해 실시간 화상 전송은 여러 복잡한 메커니즘이 요구된다. 특히, 지연에 민감한 스트리밍 서비스의 경우에 더욱 그러한데, 단계별로는 영상의 압축, 이를 전송하기 위한 영상 트래픽 특성화(traffic characterization), 특성화된 트래픽 스펙(TSpec;Traffic Specification)을 통해 망자원 예약(network resource reservation), 연결 설정, 전송에 이르는 일련의 절차가 수행되게 된다.
일반적으로, 영상은 고정비트율(CBR;Constant Bit Rate) 방식 또는 가변비트율(VBR;Variable Bit Rate) 방식으로 전송된다. 고정비트율 방식은 전송해야 될 데이터가 가장 많을 때를 기준으로 정해지는 최대 전송속도로 전송하는 기법인데 높은 품질서비스(QoS;Quality of Service)를 보장하지만, 망자원 예약량 과다로 망자원 효율성이 매우 낮은 방식이다.
반면, 가변비트율 방식은 영상 데이터가 매우 가변적인 크기를 갖는다는 특성을 이용하는 방식으로 버퍼링을 통해 최대 속도(RR;Peak Rate)보다는 낮고, 전체 트래픽의 평균 속도보다는 같거나 높은 속도로 서비스하는 방식이다. 이 방식은 망자원을 보다 적게 예약하여 망자원 효율성은 매우 높으나 엄격한 트래픽 특성화가 요구되며 고정비트율에 비해 상대적으로 같거나 낮은 전송 품질을 제공하는 단점이있다. 비록 고정비트율 방식에 비해 좀 더 복잡한 과정을 거치더라도 전송에 요구되는 전체 망자원 예약량을 상당부분 절약할 수 있으므로 매우 유용한 방식이다.
종래에는 실시간 화상 전송에 있어 최대속도(Peak rate)전송방식을 이용하였는데, 이러한 방식은 단위시간에 전송해야 하는 최대 트래픽량으로 계산된 최대속도로 전송하는 방식이다.
그러나, 상기 방식에서는 라우터가 해당 트래픽을 위해서 항상 해당 트래픽이 소모할 수 있는 망자원을 최대로 잡고 있어야만 하였다. 이는 가변적인 영상트래픽의 특성상을 고려할 때, 화상전송 시 손실이나 지연은 최대한 줄일 수 있는 방식이기는 하지만, 망자원 낭비가 상당하여 매우 비효율적이다.
이런 문제를 해결하기 위해 해당 트래픽을 실시간에 모니터링하여 트래픽의 특성을 알아내는 기법들이 소개되고 있으나 이러한 특성화를 위해 모니터링 과정에 소요되는 시간만큼 전송이 지연되는 단점이 있어서 실시간 응용서비스에는 부적합하였고 이 때문에 유한한 망자원의 공유성을 높이기 위한 본래 가변비트율 트래픽 특성화의 잇점을 제대로 살리지 못하는 문제점이 있었다.
특히, 종래에는 이러한 트래픽 특성화를 위한 방법에 대한 일예로서, 참고논문1- Dallas E. Werge and Jorg Liebeherr, Video Traffic Characterization for Multimedia Networks with a Deterministic Service, Proc. INFOCOM '96, pp.537 -544-에는 저장된 가변 비트율 비디오 스트림의 트래픽 특성화방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기 방법에서는 트래픽 모니터링이 초기에 한번만 일어나기 때문에 전송시 시간 지연이 발생하여 시간 지연에 민감한 실시간 가변비트율을 지니는 데이터 전송에 적용하는데는 한계가 있었다.
다른 논문2- Pietro Manzoni, Paolo Cremonesi, Giuseppe Serazzi, Workload Models of VBR Video Traffic and their Use in Resource allocation Ploicies, IEEE/ACM TRANSACTIONS ON NETWORKING, '99, Vol.7. NO.3, pp.387-397-에는 비실시간 가변비트율 비디오 트래픽에 대해 비교적 빠르고 정확한 트래픽을 예측하는 방법이 개시되어 있으나, 상기 방법에서는 ATM 스위치 내의 망자원 요구량의 예측에 관련된 것으로서, 예측되는 대역폭의 양이 증감을 계속할 수 있어서 스위치 내에서 망자원을 관리하는데 복잡성을 야기하는 문제가 있었고 해당 트래픽을 지원하기 위한 충분한 자원이 항상 존재한다는 가정하에서만 유용하다는 문제가 있었다.
또한, 다른 예로서 대한민국 특허출원 제1998-51629호에는 서비스 등급별로 트래픽을 분류하고 분류된 트래픽의 종류별로 최대 셀 전송률(PCR), 평균 셀 전송률(SCR), 최대 버스트 크기(MBS) 등의 트래픽 파라메터를 고려하여 연결을 설정하는 연결수락제어장치 및 방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기 장치 및 방법에서는 상기 분류된 트래픽은 해당 방식에 따라 등가 대역폭을 계산하여 트래픽 파라메터를 설정하기 때문에, 트래픽 분류가 실시간 가변비트율이고 최대 셀 전송률(PCR)과 평균 셀 전송률(SCR)값이 명확히 기술되어 있어야만 했다. 이는 엔코더에서 이를 지원해야만 했었고 이런 엔코더에서 상기 PCR값과 SCR값에 맞는 트래픽을 발생시킬 때만 유용하였다. 또한, 상기 방법에서는 초기에 최대 대역폭의 전송이 불가능하였으며, 전송 도중 망자원 예약량을 최적으로 줄일 수 없었던 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 트래픽을 실시간으로 모니터링하면서 토큰 서스펜딩 현상이 미발생되는 때의 트래픽 파라메터를 이용하여 화상 트래픽을 특성화하는 실시간 화상 데이터 전송을 위한 트래픽 특성화방법 및 이를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 지연에 민감한 실시간 가변비트율을 지니는 데이터를 보다 빠르게 전송하며 망자원을 효율적으로 이용할 수 있도록 만드는 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또 다른 목적은 최대 전송속도나 전송 패킷의 손실도 없이 보다 많은 연결들이 유한한 망 자원들을 공유할 수 있도록 하고 보다 적은 망자원과 초기 특성화에 요구되는 시간을 최소화하여 지연에 민감한 가변비트율을 가지는 실시간 데이터의 전송을 보다 효율적으로 만드는 트래픽 특성화 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 트래픽 특성화 과정을 나타내기 위한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 TBM 방식의 트래픽 전송을 위한 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 트래픽 특성화를 위한 TBM 방식에서의 처리과정을 나타내는 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 속도(r)의 최대값(PR) 12 : 속도(r)의 최소값(AR)
13 : 버퍼크기(b)의 최소값(bmin) 21 : 엔코더
22 : TBM 모듈 23 : 네트워크 카드(NIC)
24 : RSVP 지원 라우터
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지연에 민감한 실시간 가변비트율을 지니는 화상 데이터의 빠른 전송과 효율적인 망자원 예약을 위해 트래픽 파라메터를 이용한 실시간 화상 데이터 전송을 위한 트래픽 특성화방법에 있어서,
초기에 트래픽 기술 파라메터 중 전송속도(r) 및 버퍼크기(b)를 각각 최대 전송속도(Peak rate) 및 최소 버퍼크기(bmin)로 패킷을 전송하는 제1 단계;
토큰버킷의 토큰 서스펜딩 현상의 미발생여부를 체크하는 제2 단계;
상기 제2 단계의 체크 결과 상기 토큰 서스펜딩 현상이 미발생한 경우에는상기 토큰 서스펜딩 현상 발생시의 속도 및 버퍼크기를 트래픽 기술 파라메터로 하여 망자원 예약량을 갱신하며 상기 제2 단계의 체크결과 상기 토큰 서스펜딩 현상이 발생한 경우에는 현재 속도를 감속시킨 후 상기 제1 단계로 진행하여 패킷을 다시 전송하는 제3 단계; 및
상기 제3 단계에서 상기 망자원 예약량 갱신이 완료되면 나머지 패킷을 전송하는 제4 단계를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 프로세서를 구비하며 토큰버킷모델의 트래픽 기술 파라메터를 이용하여 화상 데이터를 전송하기 위하여 실시간으로 트래픽을 특성화하는 시스템에,
초기에 트래픽 기술 파라메터 중 전송속도(r) 및 버퍼크기(b)를 각각 최대 전송속도(Peak rate) 및 최소 버퍼크기(bmin)로 패킷을 전송하는 제1 기능;
토큰버킷의 토큰 서스펜딩 현상의 미발생여부를 체크하는 제2 기능;
상기 제2 기능의 체크 결과 상기 토큰 서스펜딩 현상이 미발생한 경우에는 상기 토큰 서스펜딩 현상 발생시의 속도 및 버퍼크기를 트래픽 기술 파라메터로 하여 망자원 예약량을 갱신하며 상기 제2 기능의 체크결과 상기 토큰 서스펜딩 현상이 발생한 경우에는 현재 속도를 일정 비율만큼 감속시킨 후 상기 제1 기능으로 진행하여 패킷을 다시 전송하는 제3 기능; 및
상기 제3 기능에서 상기 망자원 예약량 갱신이 완료되면 나머지 패킷을 전송하는 제4 기능을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
본 발명(이하, TBM(Token bucket Monitoring)방식이라 함)은 실시간 가변비트율을 지니는 트래픽이 부호화기를 통해 압축된 후 네트워크로 전송되기 직전에 연결 설정 시 요구되는 트래픽을 특성화하는 방식이다. 이러한 특성화 방식은 실시간 방송이나 동영상 전송에 있어 영상을 촬영해서 전송하는 전송기 내부에 구현되며 망에서는 TBM방식에 맞게 가변비트율(VBR)을 가지는 트래픽의 품질서비스(QoS)를 보장하는 메커니즘이 구현되어 있어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 트래픽 특성화 과정을 보이기 위한 그래프로서, 실시간 화상 데이터 전송을 위한 트래픽을 동적으로 특성화하는 과정을 보이기 위한 전송속도 r과 버퍼크기 b의 상관관계 그래프이다.
화상 데이터를 토큰 버킷(token bucket) 모델 파라메터인 속도 r과 버퍼크기 b의 관점에서 살펴보면 도 1과 같은 패턴을 갖는다. 여기서, 상기한 토큰버킷모델이란 IETF에서 RSVP(Resource Reservation Protocol:자원예약 프로토콜;이하, RSVP라 함) 등의 망자원 예약 메커니즘을 구현하는데 있어 트래픽의 특성을 설명하기 위한 모델로 제시하고 있는 방식으로서, 버킷(bucket)과 같이 가상적으로 토큰(token)이 쌓일 수 있도록 설정된 공간을 말한다. 상기 토큰 버킷 모델의 토큰은 데이터를 전송하는 양만큼 소모된다고 본다. 버킷의 크기에 해당되는 버킷깊이(bucket depth)를 버퍼크기 b로 나타내며 이는 한 번에 전송할 수 있는 데이터의 최대크기(MTU:Maximum Transfer Unit)가 된다. 그리고, 토큰은 계속되는 전송 서비스를 위해서 일정 비율로 보충되는데, 이 비율은 전송서비스 평균속도와도 일치하게 되며 속도 r이라 표현한다.
도 1을 참조하면, 상기 r은 최대값 PR(Peak Rate)(11)과 최소값(AR;Average Rate)(12)을 가지고, 상기 b는 최소값 bmin(13)을 갖는다. 상기 속도 r의 최대값 PR(11)은 전체 트래픽 중에서 단위 시간당 가장 많은 데이터가 전송될 때의 속도이고, 상기 속도 r의 최소값 AR(12)은 전체 트래픽 전송 시의 평균 속도이면서 실시간 화상의 전송 및 재생을 위해 필요한 최소 시간이 된다. 또한, 상기 bmin(13)은 상기 r 값이 PR(11)일때 적정 버퍼크기가 된다.
일반적으로 무손실 전송을 위해 화상데이터는 A 지점의 (r,b)값을 이용하여 데이터를 전송하지만, 망의 자원을 많이 할당하게 되어 망자원의 효율성이 많이 감소된다. B 지점은 토큰의 서스펜딩(suspending)현상이 최초로 멈추는 시점을 가리키고 있다. 여기서, 상기 토큰 서스펜딩 현상이란 토큰이 토큰버킷깊이만큼 완전히 차 있어서 더 이상 보충됨이 없이 유지되는 현상을 말하는 것으로서, 토큰 버킷 메커니즘에 의해 토큰이 속도 r만큼의 비율로 출력 버퍼 크기를 늘려나가게 되는데 버킷의 최대깊이 b 만큼이 모두 토큰으로 차 있어서 출력 버퍼 크기가 b 이상 증가하지 않게 되는 현상을 말한다. 상기 A 지점에서 전송 초기에는 r의 높은 속도로 인해 토큰 서스펜딩 현상이 지속되고, 엔코더(encoder)로부터 나오는 데이터 프레임들을 전송 시마다 속도 r값을 줄여감에 따라 트래픽 특성화점 (r,b)은 상기 A지점에서 상기 B지점 방향으로 이동하게 되고 토큰 서스펜딩 현상이 최초로 발생하지않는 지점 B에 이르게 되면, 이 때의 (r,b)값을 본 발명에서는 트래픽의 특성화 파라메터값으로 정한다. 이와 동시에 최초에 망에 예약해 두었던 망자원 A지점의 값에 기반한 망자원 예약량을 B지점의 값에 기반한 예약량으로 업데이트한다.
도 1에 도시된 바와 같이, A지점과 B지점은 r 값의 변화만 있을 뿐, 버퍼 크기 b의 크기 변화는 없기 때문에 A에서 B지점으로의 망자원 예약량 변경은 곧 망자원 예약량이 절감된다는 것을 나타낸다. 이와 같이 화상 트래픽에 대해 (r,b)값을 토큰 서스펜딩 미발생 시점을 모니터링해서 실시간으로 얻어내는 방식을 본 발명에서는 토큰버킷 모니터링 (TBM;Token Bucket Monitoring) 방식이라 명명한다.
가변비트율 전송을 위해 트래픽 특성화하는데 사용되는 상기 토큰버킷 모델은 총 5개의 파라미터(r,b,p,M,m)로 구성되며, 이중에서 전송 서비스 속도(r)와 버퍼 크기(b)가 가장 중요한 요소이다. r과 b는 도 1과 같이 실질적으로 서로 상보적인 관계에 있다. 즉, 전송 서비스 속도가 빠르면 빠를수록 요구되는 버퍼의 크기가 작게 되고, 속도가 낮아짐에 따라 요구되는 버퍼의 크기는 커진다.
이러한 관계는 도 1에서 볼 수 있는 최적 (r,b)곡선을 통해 알 수 있다. 그러나 실시간적으로 지연없이 최적 (r,b)곡선을 전송 서비스 전에 알아내는 것은 불가능하므로 최대한 망자원을 적게 예약하는 범주 내에서 가용한 (r,b) 집합을 고려하게 된다.
본 발명에서는 실시간 트래픽 모니터링을 하면서도 처음에서 A지점의 최대속도로 시작하고 중간에 B지점의 최적 트래픽 기술 파라미터 (r,b)를 얻게 되면 해당 파라미터로 연결 설정을 갱신하게 된다. 이때 갱신과정은 속도에 대해서만 일어나게 되며, 증가가 아닌 감소만 일어나게 되므로 라우터측에서 커다란 부하를 발생시키지 않으면서도 망예약을 변경시킬 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 TBM 방식의 트래픽 전송을 위한 장치의 구성도이다. 전송하려는 동영상은 디지털 카메라 등을 통해 촬영된 후 화상 데이터로 바뀌어 엔코더(21)로 입력된다. 상기 엔코더(21)에서는 상기 촬영된 화상 데이터를 압축하여 압축된 형태의 화상 데이터 스트림으로 변환하여 준다. 여기서, 상기 화상 데이터 스트림 변환의 경우 엔코더 설정치에 따라 약간씩 다를 수 있으나, MPEG(Moving Picture Experts Group) 엔코더의 경우에 I-B-B-P-B-B-P-B-B-P-B-B-P-B-B 형태의 프레임 스트림이거나, PS 또는 TS와 같은 형태의 표준에 따른 압축 스트림을 생성한다.
상기 엔코더(21)에서 변환된 압축된 형태의 화상 데이터 스트림은 후단의 TBM 모듈(22)로 입력된다. 상기 TBM 모듈(22)은 소프트웨어적 또는 하드웨어적으로 구성될 수 있다. 상기 TBM 모듈(22)에서는 트래픽의 특성화를 통해 얻은 트래픽 기술 파라미터들(Traffic Specification Parameters)을 네트워크 카드(NIC;Network Interface Card;23)를 통해 RSVP를 지원하는 라우터(24)와 망자원 예약에 필요한 과정을 진행하게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 트래픽 특성화를 위한 TBM 방식에서의 처리과정을 나타내는 흐름도로서, 초기에는 (r,b)를 (PR,bmin)을 이용하여 데이터를 전송하고 중간에 토큰 서스펜딩 현상이 발생하는 지점의 최적 트래픽 기술 파라메터 (r,b)를 얻게 되면 해당 파라미터로 연결 설정하여 패킷을 전송하는 과정을 나타낸다. 이하,도 1, 도 2 및 도 3을 참조하여 이를 보다 상세하게 설명한다.
먼저, 트래픽 기술 파라메터 (r,b)를 (PR,bmin)으로 설정하여 상기 트래픽 기술 파라메터 값으로 망자원을 예약한다(S301). 이와 같이 초기에 속도 r의 최대값 PR(11)로 전송을 시작하는 이유는 지연에 민감한 실시간 응용 프로그램의 품질서비스(QoS) 요구사항을 만족시키기 위한 것이다.
이어, 엔코더(21)로부터 출력되는 화상 압축 데이터 스트림 패킷을 NIC(23)으로 건네지기 전에 그 크기만큼의 토큰이 있는지를 확인하고 상기 패킷을 전송한다(S302). 상기 단계(S302)에서 상기 데이터 스트림의 전송이 이루어지면 상기 데이터 스트림에 해당되는 패킷 크기만큼 토큰의 양은 감소되며, 다음 번 패킷이 TBM 모듈로 전달되기까지 토큰은 r의 비율로 보충된다(S303).
이어, 토큰 서스펜딩 현상이 미발생하는지를 판단한다(S304). 여기서, 상기 토큰 서스펜딩 현상은 토큰 깊이에 해당되는 토큰의 양이 다 보충되어 꽉 찰 때까지 전송해야 될 패킷이 발생되지 않으면 토큰 서스펜딩 현상이 발생한 것이므로, 토큰 깊이에 해당되는 토큰의 양이 다 보충되기 전에 다음 전송해야 될 패킷이 발생되는 경우에 토큰 서스펜딩 현상이 발생하지 않는 것으로 판단한다. 상기 단계(S304)에서 토큰 서스펜딩 현상이 계속 발생한 것으로 판단되면 현재의 속도 r 을 일정 비율만큼 감소시키고 상기 트래픽 기술 파라메터 (r,b)를 상기 감소된 속도 r'와 bmin값으로 하는 트래픽 기술 파라메터 (r',bmin)으로 변경한 후(S305), 다시 상기 단계(S302)로 진행하여 이후의 과정들을 반복한다. 여기서, 상기한 현재속도 r을 일정 비율만큼 감소시킬 때, 상기 일정 비율은 속도를 모니터링하는 간격에 따라 설정될 수 있다. 모니터링 간격을 고려하여 앞전 전송속도의 약 1% 내외로 감속하는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 결코 아님을 주의해야 한다. 즉, 속도를 계속감소시켜 가면서 토큰 서스펜딩 현상의 발생여부를 모니터링하는데 상기 감속 비율이 작으면 짧은 간격으로 모니터링할 수 있으며 감속 비율이 크면 긴 간격으로 모니터링할 수 있다. 이를 적절히 고려해서 결정하면 편리할 것이다.
그러나, 상기 단계(S304)에서 토큰 서스펜딩 현상이 미발생한 것으로 판단되면 이후의 단계(S306)로 진행하여 현재 시점의 설정된 트래픽 파라메터 (r,bmin)로 망자원 예약량의 갱신을 시도한다(S306). 이때, 상기 망자원 예약량 갱신 시도는 상기 NIC(23)와 연결된 최초 망자원 예약 프로토콜(RSVP)을 지원하는 라우터(24) 사이에서 일어난다. 이어, 상기 단계(S306)의 망자원 예약량 갱신 시도가 성공적으로 이루어졌는지를 판단한다(S307). 상기 단계(S307)의 판단결과 상기 망자원 예약량 갱신이 실패한 것으로 판단되면 현재 시점의 속도 r 값을 다시 초기값인 PR 값으로 변경한 후(S308), 다시 상기 단계(S302)로 진행하여 이후의 과정들을 반복한다.
그러나, 상기 단계(S307)의 판단결과 상기 망자원 예약량 갱신이 성공한 것으로 판단되면 이후의 단계(S309)로 진행하여 토큰 서스펜딩 현상의 발생여부를 감시 없이 현재 시점의 트래픽 파라메터 (r,b) 값으로 남아 있는 모든 패킷이 전송된다(S309). 이어, 상기 예약된 망자원가 모두 해지된 후(S310) 종료된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 동적으로 트래픽을 특성화하고 상기 동적인 특성화하는데 요구되는 오버헤드인 연결 재설정 시 복잡도를 줄이기 위해서 전송 속도 r을 토큰 서스펜딩 현상이 발생되지 않는 한도 내에서 일정비율로 단조감소시키면서 버퍼크기 b는 변화를 주지 않는다. 또한, 연결 재설정이 너무 자주 일어나는 것을 방지하기 위해 토큰 서스펜딩 현상이 최초로 미발생된 시점 1회만 변경한다.
상술한 본 발명의 상세한 설명 및 도면에는 화상 데이터의 전송에 한정하여 트래픽 특성화 방법이 개시되어 있지만, 본 발명은 데이터 전송이 응용되는 분야별로 다양하게 제작될 수 있다.
따라서, 상술한 상세한 설명 및 도면에 개시된 내용은 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 명백한 것이며 본 발명의 권리의 범위는 상기한 상세한 설명에 의해 결정되는 것이 아니라 첨부한 청구범위에 결정되어야만 할 것이다.
이와 같이 본 발명에 따른 화상 데이터의 트래픽 특성화를 위한 TBM방식에 의하면, 실시간 가변비트율 트래픽의 특성화시 필요한 초기 특성화 지연이 없으며, 동적으로 소스 트래픽의 특성에 맞게 연결을 재설정하지만 복잡하지 않다.
또한, 상기 TBM방식을 통해 트래픽을 특성화할 경우 기존의 최대값(peak rate) 또는 등가 대역폭으로 연결하여 전송하는 방식에 비해 많은 망자원을 절약할 수 있다.

Claims (5)

  1. 지연에 민감한 실시간 가변비트율을 지니는 화상 데이터의 빠른 전송과 효율적인 망자원 예약을 위해 토큰버킷 모델의 트래픽 기술 파라메터를 이용한 실시간 화상 데이터 전송을 위한 트래픽 특성화방법에 있어서,
    초기에 트래픽 기술 파라메터 중 전송속도(r) 및 버퍼크기(b)를 각각 최대 전송속도(Peak rate) 및 최소 버퍼크기(bmin)로 패킷을 전송하는 제1 단계;
    토큰버킷의 토큰 서스펜딩 현상의 미발생여부를 체크하는 제2 단계;
    상기 제2 단계의 체크 결과 상기 토큰 서스펜딩 현상이 미발생한 경우에는 상기 토큰 서스펜딩 현상 미발생시의 패킷 전송속도 및 버퍼크기를 트래픽 기술 파라메터로 하여 망자원 예약량을 갱신하며 상기 제2 단계의 체크결과 상기 토큰 서스펜딩 현상이 발생한 경우에는 현재 패킷 전송속도를 일정 비율만큼 감속시킨 후 상기 제1 단계로 진행하여 패킷을 다시 전송하는 제3 단계; 및
    상기 제3 단계에서 상기 망자원 예약량 갱신이 완료되면 나머지 패킷을 전송하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 화상 데이터 전송을 위한 트래픽 특성화방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제2 단계는,
    토큰 깊이에 해당되는 토큰의 양이 다 보충되기 전에 다음 전송해야 될 패킷이 발생되는 경우에 토큰 서스펜딩 현상이 발생하지 않는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 실시간 데이터 전송을 위한 트래픽 특성화방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 단계에서의 상기 토큰 서스펜딩 현상이 미발생시까지 전송속도(r)값의 감소만 있고 버퍼크기(b)값의 증가는 없는 것을 특징으로 하는 실시간 데이터 전송을 위한 트래픽 특성화방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제4 단계는,
    나머지 패킷 전송시 토큰 서스펜딩 현상의 미발생여부의 감시없이 나머지 모든 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 실시간 데이터 전송을 위한 트래픽 특성화방법.
  5. 프로세서를 구비하며 토큰버킷 모델의 트래픽 기술 파라메터를 이용하여 화상 데이터를 전송하기 위하여 실시간으로 트래픽을 특성화하는 시스템에,
    초기에 트래픽 기술 파라메터 중 전송속도(r) 및 버퍼크기(b)를 각각 최대 전송속도(Peak rate) 및 최소 버퍼크기(bmin)로 패킷을 전송하는 제1 기능;
    토큰버킷의 토큰 서스펜딩 현상의 미발생여부를 체크하는 제2 기능;
    상기 제2 기능의 체크 결과 상기 토큰 서스펜딩 현상이 미발생한 경우에는 상기 토큰 서스펜딩 현상 발생시의 패킷 전송속도 및 버퍼크기를 트래픽 기술 파라메터로 하여 망자원 예약량을 갱신하며 상기 제2 기능의 체크결과 상기 토큰 서스펜딩 현상이 계속 발생하는 경우에는 현재 패킷 전송속도를 일정 비율만큼 감속시킨 후 상기 제1 기능으로 진행하여 패킷을 다시 전송하는 제3 기능; 및
    상기 제3 기능에서 상기 망자원 예약량 갱신이 완료되면 나머지 패킷을 전송하는 제4 기능;
    을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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