KR101688647B1 - Modem bonding system and method for real time and low latency transmission at mobile network - Google Patents
Modem bonding system and method for real time and low latency transmission at mobile network Download PDFInfo
- Publication number
- KR101688647B1 KR101688647B1 KR1020160041038A KR20160041038A KR101688647B1 KR 101688647 B1 KR101688647 B1 KR 101688647B1 KR 1020160041038 A KR1020160041038 A KR 1020160041038A KR 20160041038 A KR20160041038 A KR 20160041038A KR 101688647 B1 KR101688647 B1 KR 101688647B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- packet
- mobile communication
- bonding
- rtt
- modem
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
- H04L47/28—Flow control; Congestion control in relation to timing considerations
- H04L47/283—Flow control; Congestion control in relation to timing considerations in response to processing delays, e.g. caused by jitter or round trip time [RTT]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
- H04L47/12—Avoiding congestion; Recovering from congestion
- H04L47/125—Avoiding congestion; Recovering from congestion by balancing the load, e.g. traffic engineering
-
- H04L47/14—
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
- H04L47/24—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
- H04L47/2416—Real-time traffic
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
- H04L47/29—Flow control; Congestion control using a combination of thresholds
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
- H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
- H04W28/0231—Traffic management, e.g. flow control or congestion control based on communication conditions
- H04W28/0236—Traffic management, e.g. flow control or congestion control based on communication conditions radio quality, e.g. interference, losses or delay
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
- H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
- H04W28/06—Optimizing the usage of the radio link, e.g. header compression, information sizing, discarding information
- H04W28/065—Optimizing the usage of the radio link, e.g. header compression, information sizing, discarding information using assembly or disassembly of packets
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
- H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
- H04W28/08—Load balancing or load distribution
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W8/00—Network data management
- H04W8/02—Processing of mobility data, e.g. registration information at HLR [Home Location Register] or VLR [Visitor Location Register]; Transfer of mobility data, e.g. between HLR, VLR or external networks
- H04W8/04—Registration at HLR or HSS [Home Subscriber Server]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 이동통신망에서 실시간 저지연 전송을 위한 모뎀 본딩 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저지연의 이동통신 모뎀을 선택하여 고화질의 멀티미디어를 전송하는 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a modem bonding system and method for real-time low-latency transmission in a mobile communication network, and more particularly, to a technique for selecting a low-delay mobile communication modem to transmit high-
실시간으로 멀티미디어 콘텐츠를 원거리로 전송하기 위해서는 최소한의 대역폭이 확보되어야 한다. 특히, 고화질의 실시간 멀티미디어 콘텐츠를 실시간으로 전송하기 위해서는 고정적인 일정 대역폭 사양(7Mbps급)이 확보되어야 한다.In order to transmit multimedia contents in real time in a long distance, a minimum bandwidth must be secured. Particularly, in order to transmit high-quality real-time multimedia contents in real time, a fixed constant bandwidth specification (7Mbps) should be secured.
그러나, 이동통신망의 수요자는 기하급수적으로 증가하는 추세이고, 이동통신망에서 LTE(Long Term Evolution) 모뎀의 대역폭은 실제적인 대역폭 사양(하향 링크: 150Mbps급, 상향 링크: 50Mbps급) 만큼의 성능이 나오지 않고, 대부분 1Mbps 내지 3Mbps급 사양 정도의 성능이 나온다.However, the demand of the mobile communication network is increasing exponentially, and the bandwidth of the LTE (Long Term Evolution) modem in the mobile communication network is as good as the actual bandwidth specification (downlink: 150Mbps, uplink: 50Mbps) And most of the performance is about 1Mbps to 3Mbps.
전술한 문제점을 극복하기 위하여 특허문헌 1에서는 전송 대역폭을 증가시키는 기술을 개시하였고, 특허문헌 2에서는 변조 방식을 바꾸는 기술을 개시하였으나, 특허문헌들의 기술을 이동통신망에서 적용하는 경우, 변조 방식의 변경 또는 모뎀 대역폭을 직접 확장하기 어려운 문제점이 있다.In order to overcome the above-described problems, Patent Document 1 discloses a technique for increasing a transmission bandwidth, and Patent Document 2 discloses a technique for changing a modulation scheme. However, when applying the technology of a patent document to a mobile communication network, Or it is difficult to directly extend the modem bandwidth.
본 발명은 N개의 이동통신 모뎀을 하나의 논리적인 신호로 결합하는 모뎀 본딩 시스템 및 방법을 제공한다.The present invention provides a modem bonding system and method for combining N mobile communication modems into one logical signal.
본 발명은 저지연의 이동통신 모뎀을 선택하여 일정한 전송 대역폭을 확보하고, 전송 지연을 최소화하는 모뎀 본딩 시스템 및 방법을 제공한다.The present invention provides a modem bonding system and method for selecting a low latency mobile communication modem to secure a constant transmission bandwidth and minimize transmission delay.
본 발명의 이동통신망에서 실시간 저지연 전송을 위한 모뎀 본딩 시스템은, AV 패킷에 대한 순서 정보를 포함하는 헤더를 추가하여 적어도 하나의 본딩 패킷을 생성하고, N개(여기서, N은 자연수)의 이동통신 모뎀에 대한 RTT(Round Trip-delay Time) 측정값의 변화량을 모니터링하여 RTT 임계값보다 미만인 이동통신 모뎀을 선택하며, 선택된 이동통신 모뎀에게 본딩 패킷을 할당하여 수신 장치로 송신하는 송신 장치 및 상기 송신 장치로부터 본딩 패킷을 수신하고, 상기 본딩 패킷의 헤더를 참조하여 AV 패킷을 조립하며, 상기 AV 패킷을 디코딩하여 음성 신호와 영상 신호로 복원하는 수신 장치를 포함한다.A modem bonding system for real-time low-latency transmission in a mobile communication network of the present invention generates at least one bonding packet by adding a header including order information on AV packets, and transmits N (where N is a natural number) A transmission apparatus for monitoring a change amount of RTT (Round Trip-Delay Time) measurement value for a communication modem to select a mobile communication modem less than an RTT threshold value, allocating a bonding packet to a selected mobile communication modem, And a receiving device for receiving the bonding packet from the transmitting device, assembling the AV packet by referring to the header of the bonding packet, and decoding the AV packet to restore the audio signal and the video signal.
상기 송신 장치는 상기 음성 신호 및 영상 신호를 압축하여 AV 패킷으로 인코딩하는 AV 인코더; 상기 AV 패킷에 대한 순서 정보를 포함하는 헤더를 추가하여 적어도 하나의 본딩 패킷을 생성하고, N개의 이동통신 모뎀의 RTT 측정값의 변화량을 모니터링하여 RTT 임계값보다 미만인 이동통신 모뎀을 선택하는 로드 밸런서 및 상기 로드 밸런서의 제어에 기반하여 본딩 패킷을 수신 장치로 전송하는 N개의 이동통신 모뎀을 포함할 수 있다.The transmitting apparatus includes: an AV encoder for compressing the audio signal and the video signal and encoding the audio signal and the video signal into an AV packet; A load balancer for selecting at least one mobile communication modem that is less than the RTT threshold value by monitoring at least one of the bonding packets by adding a header including the order information of the AV packets and monitoring a change amount of the RTT measurement values of the N mobile communication modems, And N mobile communication modems transmitting the bonding packets to the receiving device based on the control of the load balancer.
상기 로드 밸런서는 상기 RTT 임계값보다 미만인 이동통신 모뎀 중에 RTT 측정값이 낮은 순서로 이동통신 모뎀에게 본딩 패킷을 할당하되, 본딩 패킷의 로드가 포함된 RTT 예측값에 기반하여 본딩 패킷의 할당량을 결정할 수 있다.The load balancer may allocate a bonding packet to a mobile communication modem in order of a lower RTT measurement value in a mobile communication modem less than the RTT threshold value and determine an allocation amount of a bonding packet based on an RTT prediction value including loading of a bonding packet have.
상기 로드 밸런서는 상기 N개의 이동통신 모뎀 중에 RTT 측정값이 RTT 임계값의 기준으로 상태 천이되는 이동통신 모뎀을 모니터링하면 본딩 패킷의 할당을 재설정할 수 있다.The load balancer may reset the allocation of the bonding packet when the mobile communication modem monitors the RTT measurement value of the N mobile communication modems whose state transition is based on the RTT threshold value.
상기 N개의 이동통신 모뎀은 상기 수신 장치로 RTT 리퀘스트 패킷을 송신하고, 상기 수신 장치로부터 RTT 리퀘스트 패킷에 응답하는 RTT 응답 패킷을 수신하여 RTT 측정값을 연산할 수 있다.The N mobile communication modems may transmit an RTT request packet to the receiving apparatus and receive an RTT response packet responding to the RTT request packet from the receiving apparatus to calculate an RTT measurement value.
상기 로드 밸런서는 상기 선택된 이동통신 모뎀에게 본딩 패킷을 포함하는 RTT 리퀘스트 패킷을 할당하고, 선택되지 않은 이동통신 모뎀에게 RTT 파일럿 패킷을 포함하는 RTT 리퀘스트 패킷을 할당하며, 실시간으로 본딩 패킷의 로드를 포함하는 RTT 측정값의 변화량을 모니터링할 수 있다.The load balancer allocates an RTT request packet including a bonding packet to the selected mobile communication modem, allocates an RTT request packet including an RTT pilot packet to an unselected mobile communication modem, and loads a bonding packet in real time The change in the RTT measurement value can be monitored.
상기 송신 장치는 N개의 이동통신 모뎀과 1대1로 대응하여 연결되고, 상기 로드 밸런서에 의해 선택된 이동통신 모뎀에게 할당된 본딩 패킷을 일시 저장하는 N개의 송신 버퍼를 더 포함할 수 있다.The transmitting apparatus may further include N transmission buffers connected in a one-to-one correspondence with the N mobile communication modems and temporarily storing a bonding packet allocated to the mobile communication modem selected by the load balancer.
상기 수신 장치는 상기 송신 장치로부터 본딩 패킷을 수신하는 네트워크 접속부; 상기 본딩 패킷에서 AV 패킷에 대한 순서 정보를 포함하는 헤더를 참조하여 AV 패킷을 조립하는 패킷 조립부 및 상기 AV 패킷을 디코딩하여 음성 신호와 영상 신호로 복원하는 AV 디코더를 포함할 수 있다.The receiving apparatus comprising: a network connection unit for receiving a bonding packet from the transmitting apparatus; A packet assembler for assembling an AV packet with reference to a header including order information on an AV packet in the bonding packet, and an AV decoder for decoding the AV packet to restore a speech signal and a video signal.
본 발명의 이동통신망에서 실시간 저지연 송신을 위한 송신 장치의 동작 방법은, AV 인코더를 통하여 음성 신호 및 영상 신호를 압축하여 AV 패킷으로 인코딩하는 단계; 로드 밸런서를 통하여 AV 패킷에 대한 순서 정보를 포함하는 헤더를 추가하여 적어도 하나의 본딩 패킷을 생성하고, N개의 이동통신 모뎀의 RTT 측정값의 변화량을 모니터링하여 RTT 임계값보다 미만인 이동통신 모뎀을 선택하는 단계 및 선택된 이동통신 모뎀을 통하여 본딩 패킷을 수신 장치로 전송하는 단계를 포함한다.A method of operating a transmission apparatus for real-time low-delay transmission in a mobile communication network of the present invention comprises the steps of: compressing a voice signal and an image signal through an AV encoder into an AV packet; Adds a header including order information on AV packets through the load balancer to generate at least one bonding packet, monitors a change amount of RTT measurement values of N mobile communication modems, and selects a mobile communication modem less than the RTT threshold value And transmitting the bonding packet to the receiving device through the selected mobile communication modem.
본 발명은 N개의 이동통신 모뎀을 하나의 논리적인 신호로 결합하여 고화질의 멀티미디어를 원거리로 송수신할 수 있다.The present invention can combine N mobile communication modems into one logical signal to transmit and receive high-quality multimedia data remotely.
본 발명은 N개의 이동통신 모뎀에 대한 RTT측정값의 변화량을 모니터링하여 저지연의 이동통신 모뎀을 선택함으로써, 일정한 전송 대역폭을 확보할 수 있고, 전송 지연을 최소화할 수 있다.The present invention monitors a change amount of RTT measurement values for N mobile communication modems and selects a low-delay mobile communication modem, thereby securing a constant transmission bandwidth and minimizing a transmission delay.
도 1은 본 발명의 이동통신망에서 실시간 저지연 송신을 위한 송신 장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 본딩 패킷의 구조를 도시한 예이다.
도 3은 3개의 이동통신 모뎀의 RTT 측정값의 변화량을 모니터링하는 예이다.
도 4는 본 발명의 이동통신망에서 실시간 저지연 수신을 위한 수신 장치를 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 이동통신망에서 실시간 저지연 송신을 위한 송신 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 이동통신망에서 실시간 저지연 수신을 위한 수신 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.1 is a block diagram illustrating a transmitter for real-time low-latency transmission in a mobile communication network of the present invention.
2 shows an example of a structure of a bonding packet.
3 is an example of monitoring the amount of change in RTT measurement values of three mobile communication modems.
4 is a block diagram illustrating a receiving apparatus for real-time low-latency reception in a mobile communication network according to the present invention.
5 is a flowchart illustrating an operation method of a transmission apparatus for real-time low-delay transmission in a mobile communication network according to the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of operating a receiving apparatus for real-time low-latency reception in a mobile communication network according to the present invention.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and accompanying drawings, but the present invention is not limited to or limited by the embodiments.
본 발명의 이동통신망에서 실시간 저지연 전송을 위한 모뎀 본딩 시스템은 송신 장치 및 수신 장치를 포함한다.A modem bonding system for real-time low-delay transmission in a mobile communication network of the present invention includes a transmitting apparatus and a receiving apparatus.
송신 장치는 고화질의 멀티미디어를 원거리로 송신하기 위하여 N개(여기서, N은 자연수)의 이동통신 모뎀을 포함한다. 송신 장치는 고화질의 멀티미디어를 AV 패킷으로 분할하고, AV 패킷에 대한 순서 정보를 포함하는 헤더를 추가하여 AV 패킷과 헤더를 포함하는 적어도 하나의 본딩 패킷을 생성한다.The transmitting apparatus includes N (N is a natural number) mobile communication modem for transmitting high-quality multimedia at a long distance. The transmitting apparatus divides high-quality multimedia into AV packets and adds a header including order information on AV packets to generate at least one bonding packet including AV packets and a header.
송신 장치는 N개의 이동통신 모뎀 중에 선택된 이동통신 모뎀에게 본딩 패킷을 할당하여 수신 장치로 송신한다.The transmitting apparatus assigns a bonding packet to a mobile communication modem selected among N mobile communication modems, and transmits the bonding packet to the receiving apparatus.
수신 장치는 송신 장치에서 송신된 본딩 패킷을 IP 통신망 또는 이동통신망을 통하여 수신하고, 본딩 패킷의 헤더를 참조하여 AV 패킷을 조립하며, AV 패킷을 디코딩하여 음성 신호와 영상 신호로 복원한다.The receiving apparatus receives the bonding packet transmitted from the transmitting apparatus through the IP communication network or the mobile communication network, assembles the AV packet with reference to the header of the bonding packet, decodes the AV packet, and restores the audio packet and the video signal.
송신 장치에서 N개의 이동통신 모뎀은 전송 경로의 채널 환경에 따라 전송 지연이 발생되고, 각각의 이동통신 모뎀은 서로 상이한 전송 지연을 가진다.In the transmitting apparatus, transmission delay occurs in N mobile communication modems according to a channel environment of a transmission path, and each mobile communication modem has a different transmission delay.
본 발명은 상기 전술한 전송 지연을 최소화하고, 일정한 대역폭을 확보하며, 전송 지연에 기반하여 송수신 버퍼의 크기를 설정하기 위한 이동통신망에서 실시간 저지연 전송을 위한 모뎀 본딩 시스템을 제공하고자 한다.The present invention provides a modem bonding system for real-time low-delay transmission in a mobile communication network for minimizing the above-described transmission delay, securing a constant bandwidth, and setting a size of a transmission / reception buffer based on transmission delay.
도 1은 본 발명의 이동통신망에서 실시간 저지연 송신을 위한 송신 장치를 도시한 블록도로서, 송신 장치(100)는 AV 인코더(110), 로드 밸런서(120) 및 N개의 이동통신 모뎀(140)을 포함한다.1 is a block diagram illustrating a transmitting apparatus for real-time low-delay transmission in a mobile communication network according to the present invention. The transmitting
AV 인코더(110)는 음성 신호 및 영상 신호를 압축하여 AV 패킷으로 인코딩한다. AV 인코더(110)는 전송 대역폭을 줄이기 위해 음성 신호 및 영상 신호를 압축하여 AV 패킷으로 인코딩한다.The
로드 밸런서(120)는 AV 패킷에 대한 순서 정보를 포함하는 헤더를 추가하여 적어도 하나의 본딩 패킷을 생성한다.The
도 2는 본딩 패킷의 구조를 도시한 예로서, 본딩 패킷은 헤더(210) 및 메시지(220)를 포함하고, 헤더(210)는 AV 패킷에 대한 순서 정보를 포함하고, 메시지(220)는 AV 패킷에 관련된 데이터를 포함한다.2 illustrates a structure of a bonding packet. The bonding packet includes a
로드 밸런서(120)는 N개의 이동통신 모뎀(140)을 본딩하여 사용하고, 송수신 패킷의 순서에 대한 동일성을 보장하기 위해 AV 패킷에 대한 순서를 확인할 수 있는 순서 정보 또는 패킷 카운터 정보를 헤더(210)를 생성하며, 헤더(210)와 AV 패킷에 관련된 메시지(220)를 포함하여 본딩 패킷을 생성한다.The
도 3은 3개의 이동통신 모뎀의 RTT 측정값의 변화량을 모니터링하는 예로서, 로드 밸런서(120)는 N개의 이동통신 모뎀(140)의 RTT(Round Trip-delay Time) 측정값의 변화량을 모니터링하여 RTT 임계값보다 미만인 이동통신 모뎀을 선택한다. RTT는 이동통신 모뎀과 수신 장치 사이의 왕복지연시간을 의미하고, RTT 임계값은 저지연 전송을 보장하는 임계값이며, 각각의 이동통신 모뎀(140)은 수신 장치 사이의 RTT를 실시간으로 측정하고, 실시간으로 측정된 RTT 측정값을 로드 밸런서(120)로 전송한다.FIG. 3 illustrates an example of monitoring the amount of change in the RTT measurement values of three mobile communication modems. The load balancer 120 monitors the amount of change in RTT (Round Trip-Delay Time) measurement values of the N
로드 밸런서(120)는 N개의 이동통신 모뎀(140)의 RTT 측정값의 변화량을 모니터링하여 RTT 임계값보다 미만인 이동통신 모뎀을 선택한다. The load balancer 120 monitors the amount of change in the RTT measurement values of the N
로드 밸런서(120)는 RTT 임계값보다 미만인 이동통신 모뎀 중에 RTT 측정값이 낮은 순서로 이동통신 모뎀에게 본딩 패킷을 할당한다. 예를 들어, 로드 밸런서(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 3개의 이동통신 모뎀으로부터 RTT 측정값을 실시간으로 수신하는 경우, 모니터링 시작 구간에서 RTT 임계값보다 미만인 제1 이동통신 모뎀 및 제2 이동통신 모뎀을 선택할 수 있다. 로드 밸런서(120)는 제1 이동통신 모뎀이 제2 이동통신 모뎀보다 RTT 측정값이 낮으므로, 제1 이동통신 모뎀에게 우선으로 본딩 패킷을 할당하고, 제2 이동통신 모뎀에게 다음으로 본딩 패킷을 할당할 수 있다.Load balancer 120 allocates bonding packets to mobile communication modems in order of lower RTT measurements among mobile communication modems that are less than the RTT threshold. For example, when the RTT measurement value is received in real time from three mobile communication modems as shown in FIG. 3, the
본 발명은 왕복지연시간이 낮은 저지연의 이동통신 모뎀을 선택하여 본딩 패킷을 할당함으로써, 일정한 전송 대역폭을 확보하고, 전송 지연을 최소화할 수 있다.According to the present invention, a mobile communication modem having a low round trip delay time is selected and a bonding packet is allocated, thereby securing a constant transmission bandwidth and minimizing a transmission delay.
로드 밸런서(120)는 본딩 패킷의 로드가 포함된 RTT 예측값에 기반하여 본딩 패킷의 할당량을 결정한다. RTT 예측값은 현재 RTT 측정값에 본딩 패킷의 로드를 합산한 값이다. 예를 들어, RTT 임계값이 100이고, 제1 이동통신 모뎀의 RTT 측정값이 20이며, 제2 이동통신 모뎀의 RTT 측정값이 50이고, 1개의 본딩 패킷 로드가 30이다. 로드 밸런서(120)는 제1 이동통신 모뎀에게 3개의 본딩 패킷을 할당하면 RTT 예측값이 140이고, 2개의 본딩 패킷을 할당하면 RTT 예측값이 80이므로, 제1 이동통신 모뎀에게 RTT 임계값보다 미만인 2개의 본딩 패킷을 할당할 수 있다. 로드 밸런서(120)는 전술한 방식으로 제2 이동통신 모뎀에게 1개의 본딩 패킷을 할당할 수 있다.The
본 발명은 선택된 이동통신 모뎀에게 전송 지연을 고려한 최대 본딩 패킷을 할당하여 전송 효율을 향상시킬 수 있다.The present invention can improve the transmission efficiency by allocating a maximum bonding packet considering a transmission delay to a selected mobile communication modem.
로드 밸런서(120)는 N개의 이동통신 모뎀(140) 중에 RTT 측정값이 RTT 임계값의 기준으로 상태 천이되는 이동통신 모뎀을 모니터링하면 본딩 패킷의 할당을 재설정한다. 예를 들어, 로드 밸런서(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 제3 이동통신 모뎀의 RTT 측정값이 RTT 임계값보다 이상에서 미만인 상태로 천이되는 제1 상태 천이 구간을 모니터링하면, 제3 이동통신 모뎀에게도 본딩 패킷이 할당되도록 재설정할 수 있고, 제3 이동통신 모뎀의 RTT 측정값이 RTT 임계값보다 미만에서 이상인 상태로 천이되는 제2 상태 천이 구간을 모니터링하면, 제3 이동통신 모뎀에게 본딩 패킷이 할당되지 않도록 재설정할 수 있다. 제1 이동통신 모뎀 및 제2 이동통신 모뎀은 RTT 미만인 상태가 유지되므로 본딩 패킷을 계속 할당하여 유지할 수 있다.The load balancer 120 resets the allocation of the bonding packet when the RTT measurement value of the N
다시 도 1을 참조하면, N개의 이동통신 모뎀(140)은 로드 밸런서(120)의 제어에 기반하여 본딩 패킷을 수신 장치로 전송한다. N개의 이동통신 모뎀(140) 중에 일부는 로드 밸런서(120)의 제어에 기반하여 본딩 패킷을 수신 장치로 전송할 수 있고, 다른 일부는 본딩 패킷을 수신 장치로 전송하지 않을 수 있으나, N개의 이동통신 모뎀(140)은 RTT 측정값을 연산하기 위하여 RTT 리퀘스트 패킷을 송신하고, 수신 장치로부터 RTT 리퀘스트 패킷에 응답하는 RTT 응답 패킷을 수신한다.Referring again to FIG. 1, the N
로드 밸런서(120)는 선택된 이동통신 모뎀에게 본딩 패킷을 포함하는 RTT 리퀘스트 패킷을 할당하고, 선택되지 않은 이동통신 모뎀에게 RTT 파일럿 패킷을 포함하는 RTT 리퀘스트 패킷을 할당하며, 실시간으로 본딩 패킷의 로드를 포함하는 RTT 측정값의 변화량을 모니터링할 수 있다. RTT 파일럿 패킷은 송신 장치(100)와 수신 장치 사이의 전송 환경을 모니터링하기 위한 최소의 로드를 포함한 패킷이고, 신호 포착 또는 동기화를 위한 시퀀스 코드를 포함할 수 있다. 로드 밸런서(120)는 동기화를 위하여 선택된 이동통신 모뎀에게 RTT 파일럿 패킷을 포함하는 RTT 리퀘스트 패킷을 할당할 수 있다.The
로드 밸런서(120)는 본딩 패킷을 실시간을 전송하는 이동통신 모뎀의 RTT 측정값을 모니터링하고, RTT 임계값보다 이상이면 본딩 패킷의 할당량을 줄이거나, RTT 임계값보다 미만인 다른 이동통신 모뎀을 선택하여 본딩 패킷을 할당할 수 있다. The
N개의 이동통신 모뎀(140)은 본딩 패킷을 전송하되, 전송 지연 또는 모뎀의 오작동을 대비하는 예비용 모뎀을 포함한다. 예를 들어 5개의 본딩용 이동통신 모뎀이 있는 경우, 3개의 이동통신 모뎀은 로드 밸런서(120) 제어에 기반하여 본딩 패킷을 전송하고, 나머지 2개의 이동통신 모뎀은 3개의 이동통신 모뎀 중에 전송 지연 또는 오작동이 발생하는 경우에 사용되는 예비용 모뎀일 수 있다.The N
로드 밸런서(120)는 전송 지연 또는 오작동이 발생된 이동통신 모뎀이 있으면 RTT 임계값 미만인 예비용 이동통신 모뎀에게 본딩 패킷을 할당하여 수신 장치에게 고품질의 멀티미디어를 실시간으로 제공할 수 있다.The
송신 장치(100)는 N개의 이동통신 모뎀(140)과 1대1로 대응하여 연결되고, 로드 밸런서(120)에 의해 선택된 이동통신 모뎀에게 할당된 본딩 패킷을 일시 저장하는 N개의 송신 버퍼(130)를 더 포함한다.The transmitting
도 4는 본 발명의 이동통신망에서 실시간 저지연 수신을 위한 수신 장치를 도시한 블록도로서, 수신 장치(400)는 네트워크 접속부(410), 패킷 조립부(420) 및 AV 디코더(430)를 포함한다.4 is a block diagram illustrating a receiving apparatus for real-time low-latency reception in the mobile communication network according to the present invention. The receiving
네트워크 접속부(410)는 RTT 측정값의 변화량에 의해 선택되는 이동통신 모뎀으로부터 본딩 패킷을 수신하고, 본딩 패킷의 로드를 포함하는 RTT 측정값을 측정하기 위한 RTT 응답 패킷을 이동통신 모뎀으로 전송한다.The
네트워크 접속부(410)는 이동통신망 또는 IP 데이터망(10)을 통하여 N개의 이동통신 모뎀을 포함하는 송신 장치와 송수신할 수 있다.The
패킷 조립부(420)는 본딩 패킷에서 AV 패킷에 대한 순서 정보를 포함하는 헤더를 참조하여 AV 패킷을 조립하고, 헤더를 제거한다.The
AV 디코더(430)는 AV 패킷을 디코딩하여 음성 신호와 영상 신호로 복원한다. AV 디코더(430)는 이동통신망(10)의 채널 지연 및 왜곡 등을 포함하는 채널 영향에 인한 AV 패킷의 왜곡을 보상할 수 있다.The
본 발명은(400)은 송신 장치에서 변조 방식의 변경 및 대역폭의 변경이 없이 고화질 멀티미디어를 송신할 수 있고, 수신 장치(400)에서 왜곡이 없는 고화질 멀티미디어를 재생할 수 있다.The present invention can transmit high-quality multimedia without changing a modulation scheme and a bandwidth in a transmitting apparatus, and can reproduce high-quality multimedia without distortion in a receiving
도 5는 본 발명의 이동통신망에서 실시간 저지연 송신을 위한 송신 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도로서, 동작 방법은 AV 인코더를 통하여 음성 신호 및 영상 신호를 압축하여 AV 패킷으로 인코딩한다.FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation method of a transmission apparatus for real-time low-delay transmission in a mobile communication network according to the present invention. The operation method compresses a voice signal and a video signal through an AV encoder and encodes the signal into an AV packet.
인코딩 후, 로드 밸런서를 통하여 AV 패킷에 대한 순서 정보를 포함하는 헤더를 추가하여 적어도 하나의 본딩 패킷을 생성하고, N개의 이동통신 모뎀의 RTT 측정값의 변화량을 모니터링하여 RTT 임계값보다 미만인 이동통신 모뎀을 선택한다. 선택 후, 선택된 이동통신 모뎀을 통하여 본딩 패킷을 수신 장치로 전송한다.After encoding, a header including the order information for AV packets is added through the load balancer to generate at least one bonding packet, and the amount of change in the RTT measurement values of the N mobile communication modems is monitored, Select the modem. After selection, a bonding packet is transmitted to the receiving device through the selected mobile communication modem.
도 6은 본 발명의 이동통신망에서 실시간 저지연 수신을 위한 수신 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도로서, 동작 방법은 네트워크 접속부를 통하여 RTT 측정값의 변화량에 의해 선택되는 이동통신 모뎀으로부터 본딩 패킷을 수신하고, 본딩 패킷의 로드를 포함하는 RTT 측정값을 측정하기 위한 RTT 응답 패킷을 이동통신 모뎀으로 전송한다.6 is a flowchart illustrating a method of operating a receiving apparatus for real-time low-latency reception in a mobile communication network according to the present invention. The method includes receiving a bonding packet from a mobile communication modem selected by a change amount of an RTT measurement value through a network connection unit And transmits an RTT response packet to the mobile communication modem for measuring the RTT measurement value including the loading of the bonding packet.
송수신 후, 본딩 패킷에서 AV 패킷에 대한 순서 정보를 포함하는 헤더를 참조하여 AV 패킷을 조립하고, 헤더를 제거한다.After sending and receiving, the AV packet is assembled by referring to the header including the order information on the AV packet in the bonding packet, and the header is removed.
패킷 조립후, AV 디코더에서 AV 패킷을 디코딩하여 음성 신호와 영상 신호로 복원한다.
After assembling the packet, the AV decoder decodes the AV packet and restores it into a voice signal and a video signal.
10: 이동통신망 100: 송신 장치
110: AV 인코더 120: 로드 밸런서
130: N개의 송신 버퍼 140: N개의 이동통신 모뎀
400: 수신 장치 410: 네트워크 접속부
420: 패킷 조립부 430: AV 디코더10: mobile communication network 100: transmitting apparatus
110: AV encoder 120: load balancer
130: N transmission buffers 140: N mobile communication modems
400: Receiving device 410: Network connection
420: Packet assembler 430: AV decoder
Claims (9)
상기 송신 장치로부터 본딩 패킷을 수신하고, 상기 본딩 패킷의 헤더를 참조하여 AV 패킷을 조립하며, 상기 AV 패킷을 디코딩하여 음성 신호와 영상 신호로 복원하는 수신 장치를 포함하는 이동통신망에서 실시간 저지연 전송을 위한 모뎀 본딩 시스템.(N is a natural number) mobile communication modem by adding a header including the order information of the AV packet to at least one of the plurality of bonding packets, and calculating a variation amount of RTT (Round Trip-Delay Time) Selecting a mobile communication modem that is less than the RTT threshold value, allocating a bonding packet to the selected mobile communication modem and transmitting the same to the receiving device, and
And a receiving device for receiving the bonding packet from the transmitting device, assembling the AV packet by referring to the header of the bonding packet, and decoding the AV packet to restore the audio signal and the video signal, A modem bonding system.
상기 송신 장치는,
상기 음성 신호 및 영상 신호를 압축하여 AV 패킷으로 인코딩하는 AV 인코더;
상기 AV 패킷에 대한 순서 정보를 포함하는 헤더를 추가하여 적어도 하나의 본딩 패킷을 생성하고, N개의 이동통신 모뎀의 RTT 측정값의 변화량을 모니터링하여 RTT 임계값보다 미만인 이동통신 모뎀을 선택하는 로드 밸런서 및
상기 로드 밸런서의 제어에 기반하여 본딩 패킷을 수신 장치로 전송하는 N개의 이동통신 모뎀을 포함하는 이동통신망에서 실시간 저지연 전송을 위한 모뎀 본딩 시스템.The method according to claim 1,
The transmitting apparatus includes:
An AV encoder for compressing the audio signal and the video signal into an AV packet;
A load balancer for selecting at least one mobile communication modem that is less than the RTT threshold value by monitoring at least one of the bonding packets by adding a header including the order information of the AV packets and monitoring a change amount of the RTT measurement values of the N mobile communication modems, And
And a N number of mobile communication modems for transmitting a bonding packet to a receiving apparatus based on the control of the load balancer.
상기 로드 밸런서는,
상기 RTT 임계값보다 미만인 이동통신 모뎀 중에 RTT 측정값이 낮은 순서로 이동통신 모뎀에게 본딩 패킷을 할당하되, 본딩 패킷의 로드가 포함된 RTT 예측값에 기반하여 본딩 패킷의 할당량을 결정하는 이동통신망에서 실시간 저지연 전송을 위한 모뎀 본딩 시스템.3. The method of claim 2,
The load balancer includes:
Wherein the mobile communication modem allocates a bonding packet to the mobile communication modem in the order of lower RTT measurement values in the mobile communication modem less than the RTT threshold value and determines an allocation amount of the bonding packet based on the RTT prediction value including the load of the bonding packet, A modem bonding system for low delay transmission.
상기 로드 밸런서는,
상기 N개의 이동통신 모뎀 중에 RTT 측정값이 RTT 임계값의 기준으로 상태 천이되는 이동통신 모뎀을 모니터링하면 본딩 패킷의 할당을 재설정하는 이동통신망에서 실시간 저지연 전송을 위한 모뎀 본딩 시스템.3. The method of claim 2,
The load balancer includes:
Wherein the mobile communication modem monitors a mobile communication modem in which the RTT measurement value is transitioned to a state transition based on an RTT threshold value among the N mobile communication modems.
상기 N개의 이동통신 모뎀은,
상기 수신 장치로 RTT 리퀘스트 패킷을 송신하고, 상기 수신 장치로부터 RTT 리퀘스트 패킷에 응답하는 RTT 응답 패킷을 수신하여 RTT 측정값을 연산하는 이동통신망에서 실시간 저지연 전송을 위한 모뎀 본딩 시스템.3. The method of claim 2,
The N mobile communication modems include:
A modem bonding system for real-time low-latency transmission in a mobile communication network that transmits an RTT request packet to the receiving apparatus, receives an RTT response packet responding to the RTT request packet from the receiving apparatus, and calculates an RTT measurement value.
상기 로드 밸런서는,
상기 선택된 이동통신 모뎀에게 본딩 패킷을 포함하는 RTT 리퀘스트 패킷을 할당하고, 선택되지 않은 이동통신 모뎀에게 RTT 파일럿 패킷을 포함하는 RTT 리퀘스트 패킷을 할당하며, 실시간으로 본딩 패킷의 로드를 포함하는 RTT 측정값의 변화량을 모니터링하는 이동통신망에서 실시간 저지연 전송을 위한 모뎀 본딩 시스템.6. The method of claim 5,
The load balancer includes:
Allocating an RTT request packet including a bonding packet to the selected mobile communication modem, allocating an RTT request packet including an RTT pilot packet to an unselected mobile communication modem, and transmitting an RTT measurement value A Modem Bonding System for Real - time Low Latency Transmission in Mobile Communication Networks.
상기 송신 장치는,
N개의 이동통신 모뎀과 1대1로 대응하여 연결되고, 상기 로드 밸런서에 의해 선택된 이동통신 모뎀에게 할당된 본딩 패킷을 일시 저장하는 N개의 송신 버퍼를 더 포함하는 이동통신망에서 실시간 저지연 전송을 위한 모뎀 본딩 시스템.3. The method of claim 2,
The transmitting apparatus includes:
The mobile communication system according to claim 1, further comprising N transmission buffers connected in a one-to-one correspondence with N mobile communication modems and temporarily storing a bonding packet allocated to the mobile communication modem selected by the load balancer, Modem bonding system.
상기 수신 장치는,
상기 송신 장치로부터 본딩 패킷을 수신하는 네트워크 접속부;
상기 본딩 패킷에서 AV 패킷에 대한 순서 정보를 포함하는 헤더를 참조하여 AV 패킷을 조립하는 패킷 조립부 및
상기 AV 패킷을 디코딩하여 음성 신호와 영상 신호로 복원하는 AV 디코더를 포함하는 이동통신망에서 실시간 저지연 전송을 위한 모뎀 본딩 시스템.The method according to claim 1,
The receiving apparatus includes:
A network connection unit for receiving a bonding packet from the transmission device;
A packet assembler for assembling the AV packet with reference to a header including order information on the AV packet in the bonding packet,
And an AV decoder for decoding the AV packet and restoring the AV packet into a voice signal and a video signal, the modem bonding system for real-time low-delay transmission in a mobile communication network.
로드 밸런서를 통하여 AV 패킷에 대한 순서 정보를 포함하는 헤더를 추가하여 적어도 하나의 본딩 패킷을 생성하고, N개의 이동통신 모뎀의 RTT 측정값의 변화량을 모니터링하여 RTT 임계값보다 미만인 이동통신 모뎀을 선택하는 단계 및
선택된 이동통신 모뎀을 통하여 본딩 패킷을 수신 장치로 전송하는 단계를 포함하는 이동통신망에서 실시간 저지연 송신을 위한 송신 장치의 동작 방법.Compressing the audio signal and the video signal through the AV encoder and encoding the audio signal and the video signal into an AV packet;
Adds a header including order information on AV packets through the load balancer to generate at least one bonding packet, monitors a change amount of RTT measurement values of N mobile communication modems, and selects a mobile communication modem less than the RTT threshold value And
And transmitting the bonding packet to the receiving apparatus through the selected mobile communication modem.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160041038A KR101688647B1 (en) | 2016-04-04 | 2016-04-04 | Modem bonding system and method for real time and low latency transmission at mobile network |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160041038A KR101688647B1 (en) | 2016-04-04 | 2016-04-04 | Modem bonding system and method for real time and low latency transmission at mobile network |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101688647B1 true KR101688647B1 (en) | 2016-12-22 |
Family
ID=57723819
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020160041038A KR101688647B1 (en) | 2016-04-04 | 2016-04-04 | Modem bonding system and method for real time and low latency transmission at mobile network |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101688647B1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040058032A (en) * | 2002-12-26 | 2004-07-03 | 한국과학기술정보연구원 | File transfer management system and method, and storage media having program thereof |
JP2006295870A (en) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Itny:Kk | Television system |
KR20120045953A (en) * | 2010-11-01 | 2012-05-09 | 엘지전자 주식회사 | Signal processing apparatus and method thereof |
US20130133273A1 (en) | 2010-08-06 | 2013-05-30 | Dennis Michaud | Foldable Building Units |
KR101425157B1 (en) | 2009-06-29 | 2014-08-01 | 프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베. | Bandwidth extension encoder, bandwidth extension decoder and phase vocoder |
KR101642112B1 (en) * | 2015-10-29 | 2016-07-22 | 주식회사 님버스 | Modem bonding system and method for sending and receiving real time multimedia at mobile network |
-
2016
- 2016-04-04 KR KR1020160041038A patent/KR101688647B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040058032A (en) * | 2002-12-26 | 2004-07-03 | 한국과학기술정보연구원 | File transfer management system and method, and storage media having program thereof |
JP2006295870A (en) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Itny:Kk | Television system |
KR101425157B1 (en) | 2009-06-29 | 2014-08-01 | 프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베. | Bandwidth extension encoder, bandwidth extension decoder and phase vocoder |
US20130133273A1 (en) | 2010-08-06 | 2013-05-30 | Dennis Michaud | Foldable Building Units |
KR20120045953A (en) * | 2010-11-01 | 2012-05-09 | 엘지전자 주식회사 | Signal processing apparatus and method thereof |
KR101642112B1 (en) * | 2015-10-29 | 2016-07-22 | 주식회사 님버스 | Modem bonding system and method for sending and receiving real time multimedia at mobile network |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11006129B2 (en) | System and method for automatic encoder adjustment based on transport data | |
US9042444B2 (en) | System and method for transmission of data signals over a wireless network | |
KR100932692B1 (en) | Transmission of Video Using Variable Rate Modulation | |
JP5043132B2 (en) | Data transmission method in communication system | |
US20120230390A1 (en) | Adaptive Control of Encoders for Continuous Data Streaming | |
US9219934B2 (en) | Data stream rate adaptation mechanism | |
AU2021200428B2 (en) | System and method for automatic encoder adjustment based on transport data | |
US20120033586A1 (en) | Method of Transmitting Data in a Communication System | |
Singh et al. | Optimising QoE for scalable video multicast over WLAN | |
KR101688647B1 (en) | Modem bonding system and method for real time and low latency transmission at mobile network | |
US20160373509A1 (en) | APPARATUS AND METHOD FOR REPORTING QoS/QoE IN MOBILE ENVIRONMENT | |
KR101472458B1 (en) | System and Method for Allocating Transfer Routing Path of SVC Signal | |
KR101642112B1 (en) | Modem bonding system and method for sending and receiving real time multimedia at mobile network | |
US20140310755A1 (en) | Configuration data transmission system using coaxial and/or fibre optic distribution network | |
JP2011172162A (en) | Receiving apparatus, transmitting apparatus, communication system, communication method and program | |
KR101344832B1 (en) | Allocation method and system of bitrate considering hop count and channel load in WLAN multi-hop network | |
Gnanavel et al. | A systemic resource allocation for multi-user video transmission over wireless network | |
KR20100082554A (en) | System and method for adaptating transmittion rate of data |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191119 Year of fee payment: 4 |