KR102031896B1 - Udp 캡슐화에 기반한 대역폭 정보 제공 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

Udp 캡슐화에 기반한 대역폭 정보 제공 방법 및 이를 위한 장치

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KR102031896B1
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Abstract

본 발명은 기지국에서 무선 채널 정보 및 셀 로드에 기초하여 산출된 대역폭 정보가 포함된 응답 패킷을 컨텐츠 서버로 제공할 수 있는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단말에서 컨텐츠 서버로 전달되는 응답 패킷에 포함된 대역폭 정보가 전송 과정에서 삭제되어 컨텐츠 서버로 전달되지 못하는 문제를 해결하기 위하여 대역폭 정보가 포함된 응답 패킷을 UDP 캡슐화하여 컨텐츠 서버로 전송함으로써, 라우터/게이트웨이의 버그 또는 방화벽 보안 설정에 의해 패킷에 삽입된 대역폭 정보가 삭제되지 않고 컨텐츠 서버에 제공될 수 있도록 한다.

Description

UDP 캡슐화에 기반한 대역폭 정보 제공 방법 및 이를 위한 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING THROUGHPUT GUIDANCE BASED ON UDP ENCAPSULATION}
본 발명은 기지국에서 무선 채널 정보 및 셀 로드에 기초하여 산출된 대역폭 정보가 포함된 응답 패킷을 컨텐츠 서버로 제공할 수 있는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대역폭 정보가 삭제되어 컨텐츠 서버로 전달되지 못하는 문제를 해결하기 위하여 기지국이 컨텐츠 서버로 파일럿 패킷을 전송하는 과정에서 일정 정보가 삭제되는 경우 대역폭 정보가 포함된 응답 패킷을 UDP 캡슐화하여 컨텐츠 서버로 전송할 수 있는 대역폭 정보 제공 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시 예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
이동통신 시스템에서 컨텐츠를 컨텐츠 서버에서 단말까지 효율적으로 전송하기 위해서는 이용 가능한 대역폭을 최대한 활용해야 한다. 대역폭을 보다 효율적으로 활용하기 위해 컨텐츠 서버는 전송 계층 측면에서 RTT(Round Trip Time) 측정 및 패킷 로스(packet loss)를 검출하여 네트워크 환경을 추론하는 방식을 적용하기도 하며, 어플리케이션 계층 측면에서는 단말로부터 리포트(report)를 통해 전달받은 정보를 이용하여 추론하는 방식을 사용할 수 있다. 즉, 컨텐츠 서버는 추론된 네트워크 환경에 기반하여 TCP 윈도우 사이즈(window size) 및 전송율(send rate)를 조절하거나 미디어의 해상도 및 인코딩 레이트 등을 변경하여 네트워크 환경에 적응할 수 있다.
그러나 이러한 종래의 방식의 경우 컨텐츠 서버가 사전 정보 없이 수신된 정보를 기반으로 한 추론이기 때문에 즉각적으로 변경되는 무선 채널 환경이나 셀 로드의 변화에 즉각적으로 적응하여 동작하기 쉽지 않고, 이용 가능한 대역폭을 최대로 사용하지 못해 자원의 낭비가 발생된다는 문제점이 있다. 또한 컨텐츠 서버에서 잘못된 추론으로 인해 이용 가능한 대역폭 보다 초과로 데이터 패킷을 전송하는 경우도 발생되어 이로 인하여 패킷 로스(packet loss) 및 성능 감소의 문제가 발생되기도 한다.
이에 따른 문제를 해결하기 위해 기지국이 무선 채널 환경 및 셀 로드를 모니터링한 정보를 기반으로 이용 가능한 대역폭을 추정하여 대역폭 정보(TG; Throughput Guidance)를 산출하고, 산출된 대역폭 정보를 단말이 컨텐츠 서버로 전송하는 업링크 TCP 패킷 헤더의 옵션 필드에 추가하여 전송하는 방식을 사용하게 되었다.
그런데 이러한 TG 전송 방식에 있어서, 컨텐츠 서버가 공중 인터넷에 위치하는 경우 해당 패킷이 목적지에 도달하기까지 많은 라우터 또는 게이트웨이를 통과하게 되며, 이 때 TCP 패킷 헤더의 옵션 필드가 삭제된 패킷을 전달하는 라우터 또는 게이트웨이가 존재할 수 있다. 또한 보안상의 이유로 방화벽 설정에 의해 TCP 헤더의 옵션 필드를 임의로 삭제한 후에 전달하는 라우터 또는 게이트웨이가 존재할 수도 있다.
즉, TG 전송 방식은 공중 인터넷망에 존재하는 라우터 또는 게이트웨이를 통해서 컨텐츠 서버로 대역폭 정보가 포함된 패킷이 전송되는 경우 버그 또는 방화벽 보안 설정이 존재하는 라우터 또는 게이트웨이를 회피하여 패킷이 전달되도록 경로를 컨트롤할 수는 없으므로 대역폭 정보가 컨텐츠 서버로 전달되지 못하는 경우가 발생할 수 있다는 문제점이 존재한다.
한국공개특허 제10-2004-0105032호, 2006.06.16 공개(명칭: 서버와 클라이언트의 사이의 네트워크 경로에 속하는 라우터에 접속하는 대역폭 브로커 및 차등화 서비스 제공 방법)
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 기지국이 대역폭 정보(TG)를 산출하고, 산출된 대역폭 정보를 단말이 컨텐츠 서버로 전송하는 업링크 TCP 패킷 헤더의 옵션 필드에 추가하여 전송할 수 있는 대역폭 정보 제공 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
특히, 본 발명은 기지국이 컨텐츠 서버로 대역폭 정보가 포함된 패킷을 전송하는 과정에 있어서 라우터 또는 게이트웨이의 버그 또는 방화벽 보안 설정에 의해 TCP 패킷 헤더의 옵션 필드가 삭제되지 않도록 하기 위하여 UDP 캡슐화(Encapsulation)를 수행함으로써 전송 경로에 있는 라우터 또는 게이트웨이가 외부의 UDP 헤더를 체크하여 내부의 TCP 패킷 헤더 옵션 필드가 삭제되지 않고 컨텐츠 서버까지 전송되도록 할 수 있는 대역폭 정보 제공 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
아울러, 본 발명의 컨텐츠 서버는 TCP 패킷 헤더의 옵션 필드가 삭제 되지 않아 지속적으로 변경되는 무선 채널 환경 및 셀 로드에 적합한 대역폭 정보를 확인할 수 있게 되므로 네트워크 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있는 대역폭 정보 제공 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
그러나, 이러한 본 발명의 목적은 상기의 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 대역폭 정보 제공 장치는 단말이 컨텐츠 서버로부터 수신하는 컨텐츠 패킷에 대한 응답으로 상기 단말로부터 상기 컨텐츠 서버로 전송되는 제1 형식의 응답 패킷에 대하여 상기 제1 형식의 응답 패킷에 대한 제2 형식으로의 캡슐화 여부를 판단하기 위한 파일럿 패킷을 상기 컨텐츠 서버로 전송하고 그에 따른 응답 메시지를 확인하여 캡슐화 필요 여부를 판단하는 캡슐화 필요 여부 판단 모듈; 및 상기 판단 결과에 따라 상기 제1 형식의 응답 패킷을 제2 형식으로 캡슐화하는 캡슐화 모듈을 포함할 수 있다.
이때 상기 제1 형식은 TCP(Transmission Control Protocol) 형식이고, 상기 제2 형식은 UDP(User Datagram Protocol) 형식일 수 있다.
한편, 상기 대역폭 정보 제공 장치는 상기 단말이 이용 가능한 대역폭 정보를 산출하는 대역폭 정보 계산 모듈; 및 상기 대역폭 정보를 상기 제1 형식의 응답 패킷에 삽입하는 대역폭 정보 삽입 모듈을 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 캡슐화 필요 여부 판단 모듈은 제1 형식의 패킷 헤더의 옵션 필드에 상기 컨텐츠 서버와 공유된 참조 데이터가 삽입된 파일럿 패킷을 상기 컨텐츠 서버로 전송하고 그에 따라 상기 컨텐츠 서버로부터 상기 응답 메시지를 수신할 수 있다.
또한 상기 캡슐화 필요 여부 판단 모듈은 상기 파일럿 패킷의 참조 데이터가 삭제되지 않는 경우 상기 컨텐츠 서버로부터 정상 수신 응답이 포함된 응답 메시지를 수신하고, 상기 참조 데이터가 삭제되는 경우 상기 컨텐츠 서버로부터 상기 제2 형식의 응답 패킷 수신을 위한 포트 정보가 포함된 응답 메시지를 수신할 수 있다.
또한 상기 캡슐화 필요 여부 판단 모듈은 상기 정상 수신 응답이 포함된 응답 메시지를 수신하는 경우, 제2 형식으로 캡슐화가 필요하지 않다고 판단하고, 상기 포트 정보가 포함된 응답 메시지를 수신하는 경우 제2 형식으로 캡슐화가 필요하다고 판단하여 상기 포트 정보를 상기 캡슐화 모듈로 제공할 수 있다.
또한 상기 캡슐화 모듈은 상기 포트 정보를 목적지 포트로 설정하여 제2 형식의 헤더를 생성하고 상기 생성한 제2 형식의 헤더를 상기 제1 형식 응답 패킷의 외부 헤더로 부착하여 상기 제1 형식의 응답 패킷을 상기 제2 형식으로 캡슐화할 수 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 대역폭 정보 제공 방법은 대역폭 정보 제공 장치가, 단말로부터, 단말이 컨텐츠 서버로부터 수신하는 컨텐츠 패킷에 대한 응답으로 상기 단말에서 상기 컨텐츠 서버로 전송되는 제1 형식의 응답 패킷을 수신하는 단계; 상기 제1 형식의 응답 패킷에 대한 제2 형식으로의 캡슐화 여부를 판단하기 위한 파일럿 패킷을 상기 컨텐츠 서버로 전송하는 단계; 및 상기 파일럿 패킷에 대한 상기 컨텐츠 서버의 응답 메시지를 확인하여 캡슐화 필요 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
아울러, 상기 파일럿 패킷은, 패킷 헤더의 옵션 필드에 상기 컨텐츠 서버와 공유된 참조 데이터가 삽입된 패킷이고, 상기 캡슐화 필요 여부를 판단하는 단계는, 상기 파일럿 패킷 전송 과정에서 참조 데이터가 삭제되지 않는 경우 상기 컨텐츠 서버로부터 정상 수신 응답이 포함된 응답 메시지를 수신하고, 상기 참조 데이터가 삭제되는 경우 상기 컨텐츠 서버로부터 상기 제2 형식의 응답 패킷 수신을 위한 포트 정보가 포함된 응답 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 정상 수신 응답이 포함된 응답 메시지를 수신하는 경우, 제2 형식으로 캡슐화가 필요하지 않다고 판단하고, 상기 포트 정보가 포함된 응답 메시지를 수신하는 경우 제2 형식으로 캡슐화가 필요하다고 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 상기 제2 형식으로 캡슐화가 필요하다고 판단한 경우, 상기 수신한 포트 정보를 목적지 포트로 설정하여 제2 형식의 헤더를 생성하고 상기 생성한 헤더를 상기 제1 형식 응답 패킷의 외부 헤더로 부착하여 상기 제1 형식의 응답 패킷을 상기 제2 형식으로 캡슐화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
추가로 본 발명은 상술한 바와 같은 방법을 실행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공할 수 있다.
본 발명의 UDP 캡슐화에 기반한 대역폭 정보 제공 방법 및 이를 위한 장치에 의하면, 기지국이 무선 채널 환경 및 셀 로드를 모니터링한 정보를 기반으로 단말의 이용 가능한 대역폭을 추정하여 대역폭 정보를 산출하고, 산출된 대역폭 정보를 단말이 컨텐츠 서버로 전송하는 업링크 패킷 헤더의 옵션 필드에 추가하여 전송함으로써, 컨텐츠 서버는 즉각적으로 변경되는 무선 채널 환경 및 셀 로드에 적합한 대역폭 정보를 보다 신속하게 확인할 수 있으며, 이를 통해 네트워크 자원을 보다 효율적으로 이용할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 기지국이 단말에서 컨텐츠 서버로 전송하는 업링크 TCP 패킷에 UDP 캡슐화를 수행함으로써 컨텐츠 서버가 공중 인터넷망 등에 위치하여 라우터 또는 게이트웨이의 버그 또는 방화벽 보안 설정에 의해 패킷에 삽입된 대역폭 정보가 삭제되지 않고 컨텐츠 서버에 제공될 수 있도록 하여 컨텐츠 서버가 이용 가능한 대역폭을 최대로 활용하고 패킷 로스를 최소화하여 서비스 품질 향상이 이뤄질 수 있다.
아울러, 상술한 효과 이외의 다양한 효과들이 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 대역폭 정보 제공 방법이 적용된 네트워크 시스템을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 대역폭 정보 제공 방법을 설명하기 위한 데이터 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 주요 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국에서의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 응답 패킷을 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 핵심을 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다. 또한 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 하나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태로 한정하려는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
더하여, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급할 경우, 이는 논리적 또는 물리적으로 연결되거나, 접속될 수 있음을 의미한다. 다시 말해, 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속되어 있을 수 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있으며, 간접적으로 연결되거나 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 "포함 한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 대역폭 정보 제공 방법 및 이를 위한 장치에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 이때, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하며, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 대역폭 정보 제공 방법이 적용된 네트워크 시스템에 대해 먼저 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 대역폭 정보 제공 방법이 적용된 네트워크 시스템을 설명하기 위한 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 단말(100)은 정보의 송수신을 위한 브라우저, 프로그램 및 프로토콜을 저장하는 메모리, 각종 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비할 수 있으며, 기지국(200)을 통해 무선 자원을 할당 받아 접속망(410)에 접속되는 과정을 수행할 수 있고, 접속망(410)을 경유하여 코어망(420)에 연결되는 과정을 수행할 수 있다.
아울러, 본 발명의 단말(100)은 기지국(200)을 통해 접속망(410), 코어망(420)에 연결되고, 이후 인터넷망(430)을 거쳐 컨텐츠 서버(300)와 TCP 세션 설정이 수립될 수 있다. 그리고 단말(100)은 접속망(410), 코어망(420) 및 인터넷망(430)을 거쳐 컨텐츠 서버(300)로 컨텐츠를 요청할 수 있으며, 컨텐츠 서버(300)로부터 전달되는 컨텐츠를 수신하여 이용할 수 있다. 이때, 단말(100)은 패킷 단위로 컨텐츠 서버(300)로부터 컨텐츠를 수신할 수 있으며, 각각의 컨텐츠 패킷에 대한 응답 패킷을 생성하여 컨텐츠 서버(300)로 전송할 수 있다.
이러한 본 발명의 단말(100)은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다. 또한, 본 발명의 단말(100)의 사용자가 휴대할 수 있는 스마트 폰(smart phone), 태블릿 PC(Tablet PC), PDA(Personal Digital Assistants) 등의 이동 단말기 형태로 구현될 수 있으며, 차량에 장착될 수 있는 내비게이션(navigation) 장치 등의 형태로 구현될 수도 있다.
기지국(BS: Base Station, 200)은 단말(100)과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로, 통신 가능 거리 내에 존재하는 단말(100)과 무선 채널을 통해 연결되며, 단말(100)의 무선 통신을 지원하고 접속망(410)에 연결되는 역할을 수행하는 네트워크 고정된 지점(fixed station)을 의미한다. 이러한 본 발명의 기지국(200)은 동기식(CDMA) 망 내에서는 BTS(Base Station Transmission System)으로 구현될 수 있으며, 기지국을 제어하는 기지국 제어기인 BSC(Base Station Controller)를 포함할 수 있다. 또한, 비동기식(WCDMA) 망 내에서는 상기 BTS는 NodeB로 대체될 수 있으며, 상기 BSC는 RNC(Radio Network Controller)로 대체될 수 있다. 또한, LTE(Long Term Evolution) 망에서는 진화된 기지국 형태인 eNodeB로 구현될 수 있다.
아울러, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국(200)은 하나 이상의 셀을 포함하며, 무선 자원 관리와 관련된 무선 자원 관리 프로토콜(Radio Resource Control Protocol) 등의 제어 프로토콜에 따라 단말(100)의 무선 채널을 설정하고, 설정된 무선 채널을 통해 무선 프레임을 송수신하는 과정을 제어할 수 있다.
이때, 기지국(200)에서 단말(100)로의 통신은 다운링크(downlink) 통신이라 하며, 단말(100)에서 기지국(200)으로의 통신은 업링크(uplink) 통신이라 한다. 아울러, 다운링크에서 전송기는 기지국(200)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(100)의 일부분일 수 있다. 업링크에서 전송기는 단말(100)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(200)의 일부분일 수 있다. 또한, 다운링크와 업링크 전송을 위한 다중 접속 방식은 서로 같거나 다를 수 있다. 예컨대, 다운링크는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)를 사용하고, 업링크는 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)를 사용할 수도 있다.
아울러, 단말(100)이 접속하는 기지국(200)의 무선 채널 환경은 접속된 단말(100)의 수 등의 여러 가지 요인으로 인해 지속적으로 변경될 수 있다. 또한, 단말(100)은 지속적으로 이동할 수 있으며, 고속으로 이동하는 경우 접속 셀에 대한 핸드오프가 급속히 이뤄질 수 있다.
이와 같이 단말(100)의 주변 환경은 지속적으로 변경될 수 있다. 따라서 단말(100)이 현재 접속하고 있는 기지국(200)은 단말(100)의 주변 네트워크 환경에 대한 대역폭 정보를 신속하게 측정하고, 측정된 대역폭 정보를 컨텐츠 서버(300)로 전송할 수 있어야 한다. 이를 위하여 본 발명의 기지국(200)은 단말(100)로부터 컨텐츠 서버(300)로 전달되는 컨텐츠 패킷에 대한 응답 패킷이 확인되면, 응답 패킷의 헤더에 대역폭 정보를 삽입하여 컨텐츠 서버(300)로 전송하게 된다.
이때, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국(300)은 대역폭 정보를 삽입한 응답 패킷을 곧바로 컨텐츠 서버(300)로 전송되도록 할 수도 있으나, 전송 과정에서 라우터 또는 게이트웨이를 거치면서 상기 대역폭 정보가 삭제되지 않도록 다른 형식으로 캡슐화를 수행할 수도 있다.
보다 구체적인 기지국(200)에서의 동작은 후술하도록 한다.
한편, 본 발명의 코어망(420)은 이동성 제어 및 스위칭 등의 이동통신 서비스를 위한 주요 기능을 수행하는 네트워크 시스템으로서, 서킷 교환(circuit switching) 또는 패킷 교환(packet switching)을 수행하며, 모바일 망 내에서의 패킷 흐름을 관리 및 제어한다. 또한, 코어망(420)은 주파수간 이동성을 관리하고, 기지국(200) 및 코어망(420) 내의 트래픽 및 다른 네트워크, 예컨대 인터넷망(430)과의 연동을 위한 역할을 수행할 수도 있다. 코어망(420)은 MSC(Mobile Switching Center), HLR(Home Location Register), MME(Mobile Mobility Entity)와 HSS(Home Subscriber Server) 등을 포함하여 구성될 수도 있다.
이러한 네트워크 시스템에 있어서 단말(100)은 기지국(200)을 통해 접속망(410) 및 코어망(420)에 연결될 수 있으며, 초기 접속 절차가 완료됨에 따라, 단말(100)과 기지국(200) 간에는 무선 베어러가 설정되고 기지국(200)과 코어망(420)에는 EPC 베어러가 설정될 수 있다. 본 발명의 기지국(200)은 이러한 베어러 정보를 설정하고 관리할 수 있으며, 설정된 베어러에 따라 대역폭 정보를 컨텐츠 서버(300)로 전달되는 응답 패킷에 삽입하여 컨텐츠 서버(300)로 전송할 수 있게 된다.
그리고 컨텐츠 서버(300)는 단말(100)과 TCP 세션을 설정할 수 있으며, TCP 세션이 설정된 단말(100)로부터 컨텐츠 요청을 수신하고 이에 대응하여 컨텐츠를 패킷 단위로 상기 단말(100)로 전송할 수 있다. 또한, 본 발명의 컨텐츠 서버(300)는 대역폭 정보를 포함하는 응답 패킷을 수신할 수 있으며, 수신된 응답 패킷의 대역폭 정보를 확인하여, TCP 윈도우 사이즈(window size) 및 전송율(send rate)를 조절하거나 미디어의 해상도 및 인코딩 레이트 등을 적응적으로 변경하여 대역폭 정보에 따른 적응적 통신 서비스를 지원할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 대역폭 정보 제공 방법에 대해서는 후술하여 설명하도록 하며, 본 발명의 실시 예에 따른 단말(100), 기지국(200) 및 컨텐츠 서버(300)에 탑재되는 프로세서는 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 프로그램 명령을 처리할 수 있다. 일 구현 예에서, 이 프로세서는 싱글 쓰레드(Single-threaded) 프로세서일 수 있으며, 다른 구현 예에서 본 프로세서는 멀티 쓰레드(Multithreaded) 프로세서일 수 있다. 나아가 본 프로세서는 메모리 혹은 저장 장치 상에 저장된 명령을 처리하는 것이 가능하다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 대역폭 정보 제공 방법에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 대역폭 정보 제공 방법을 설명하기 위한 데이터 흐름도이다.
설명에 앞서, 도 6을 참조하여 단말(100)에서 기지국(200)을 거쳐 컨텐츠 서버(300)로 전송되는 컨텐츠 패킷에 대한 응답 패킷은 (a)와 같이 제1 형식, 즉 TCP(Transmission Control Protocol) 형식이며, 구체적으로 살펴보면 IP 헤더, TCP 헤더 및 페이로드로 구성된다.
기지국(200)이 단말(100)로부터 (a)와 같은 응답 패킷을 수신한 후, 산출한 대역폭 정보(TG)를 삽입하여 (b)와 같은 응답 패킷을 형성하는데, TCP 헤더의 옵션 필드에 대역폭 정보가 삽입된다. 이하의 설명에서 이를 제1 응답 패킷이라 한다.
한편, 전술한 바와 같이 제1 응답 패킷이 인터넷 망(430)을 거쳐 컨텐츠 서버(300)로 전송되는 과정에서 라우터 또는 게이트웨이의 버그 또는 방화벽 보안 설정으로 인해 TCP 헤더 옵션 필드가 삭제되어 대역폭 정보가 컨텐츠 서버(300)로 전달되지 않는 문제가 발생할 수 있다.
상기 문제를 해결하기 위해 기지국(200)에서 컨텐츠 서버(300)로 전송하는 파일럿 패킷에 대한 응답 메시지에 따라 상기 제1 응답 패킷에 대하여 제2 형식으로 캡슐화, 즉 UDP(User Datagram Protocol) 캡슐화를 수행한다. UDP 캡슐화가 수행된 응답 패킷은 (c)와 같다. 이하의 설명에서 이를 제2 응답 패킷이라 한다. 컨텐츠 서버(300)로부터 수신하는 응답 메시지에 포함된 UDP 포트 정보를 목적지 포트로 설정하여 UDP 헤더를 생성하고, 생성한 UDP 헤더를 제1 응답 패킷의 외부 UDP 헤더로 부착하며, 단말(100)로부터 수신하는 응답 패킷의 IP 헤더를 복사하여 외부 IP 헤더로 부착함으로써 제2 응답 패킷이 코어망(420)에서 정상적으로 라우팅될 수 있도록 하고 인터넷망(430)을 통해 컨텐츠 서버(300)까지 대역폭 정보의 삭제 없이 정상적으로 전달될 수 있도록 한다.
즉, (c)와 같이 UDP로 캡슐화할 경우 중간 경로에 존재하는 라우터 또는 게이트웨이는 외부 IP 헤더 및 외부 UDP 헤더만 체크하므로 내부 IP 패킷의 TCP 헤더 옵션 필드가 삭제되지 않고 컨텐츠 서버(300)까지 전송될 수 있다.
컨텐츠 서버(300)는 수신한 제2 응답 패킷의 외부 IP 헤더와 외부 UDP 헤더를 제거한 후 내부 IP 패킷의 TCP 헤더 옵션 필드의 대역폭 정보 값을 추출함으로써 전송 계층에서 TCP 윈도우 사이즈 최적화 또는 어플리케이션 계층에서 미디어의 해상도 및 인코딩 레이트 등을 변경하여 전송 컨텐츠 최적화에 사용할 수 있다.
도 2 및 도 3은 각각 UDP 캡슐화가 필요하지 않는 경우와 캡슐화가 필요한 경우의 대역폭 정보 제공 방법을 설명하기 위한 데이터 흐름도이다.
도 2 및 3에 도시되지는 않았으나, 본 발명의 실시 예에 따른 단말(100)과 기지국(200)은 초기 접속 과정을 수행할 수 있고, 이후에 단말(100)은 인터넷망(430)을 통해 컨텐츠 서버(300)에 접속할 수 있는 상태가 되며, 단말(100)과 컨텐츠 서버(300) 간의 TCP 세션을 수립할 수 있다.
TCP 세션이 수립된 단말(100), 기지국(200) 및 컨텐츠 서버(300) 간의 통신은 다수의 레이어(layer)로 구성되는 프로토콜 스택에 따라 이뤄질 수 있다. 예컨대 단말(100)의 통신 프로토콜 스택은 어플리케이션(application) 레이어, TCP/IP 레이어, 패킷 데이터 제어 프로토콜(PDCP; Packet Data Control Protocol) 레이어, 무선 링크 제어(RLC; Radio Link Control) 레이어, 미디엄 액세스 제어(MAC; Medium Access Control) 레이어, 물리(Physical) 레이어(L1 레이어)로 구성되며, 기지국(200)의 통신 프로토콜 스택은 PDCP 레이어, RLC 레이어, MAC 레이어 및 물리 레이어로 구성될 수 있다. 그리고 컨텐츠 서버(300)의 통신 프로토콜 스택은 어플리케이션 레이어, TCP/IP 레이어, L2/L1 레이어로 구성될 수 있다.
이러한 프로토콜 스택에 따라 단말(100)은 컨텐츠 서버(300)로 컨텐츠를 요청할 수 있다. 예컨대, 단말(100)은 어플리케이션 계층을 통해 발생된 사용자의 컨텐츠 요청을 프로토콜 스택의 각 레이어를 경유하여 물리 레이어로 전달되면, 물리 레이어는 전달하고자 하는 데이터를 할당된 시간-주파수 자원을 사용하여 무선으로 기지국(200)으로 전송할 수 있다. 그리고 기지국(200)은 컨텐츠 서버(300)로 컨텐츠 요청을 전달하며, 컨텐츠 서버(300)는 L2/L1 레이어, TCP/IP 레이어, 어플리케이션 레이어를 거쳐 단말(100)이 전송한 컨텐츠 요청을 수신할 수 있다.
이후, 컨텐츠 서버(300)는 단말(100)의 요청에 대한 응답으로 단말(100)로 컨텐츠를 전송한다. 이때도 상술한 바와 같이 통신 프로토콜 스택에 따라 전송될 수 있으며, 이때 컨텐츠 서버(300)가 단말(100)로 전송하는 컨텐츠는 패킷 단위로 순차적으로 전송될 수 있으며, 순차적으로 전송되는 컨텐츠 패킷은 기지국(200)을 경유하여 단말(100)로 전송될 수 있다.
이때, 단말(100)은 정상적으로 컨텐츠 패킷을 수신하게 되면 정상적으로 수신이 완료되었음을 알리는 응답 패킷을 구성하여 기지국(200)을 통해 컨텐츠 서버(300)로 전송하게 된다(S 207 내지 S 213)
이때, 상기 과정을 모니터링하는 본 발명의 기지국(200)은 단말(100)로부터 컨텐츠에 대한 응답 패킷이 수신되면, 응답 패킷에 삽입할 대역폭 정보(TG; Throughput Guidance)를 산출하고(S 209), 산출된 대역폭 정보를 응답 패킷에 추가하여 제1 응답 패킷을 형성한다(S 211). 여기서, 본 발명의 기지국(200)은 S 209 단계와 같이 응답 패킷이 수신된 시점에 대역폭 정보를 산출할 수 있으며, 다른 시점을 설정하여 단말(100)이 접속한 무선 채널 환경 및 셀 로드 등을 지속적으로 모니터링하여 이용 가능한 대역폭을 추정하고 대역폭 정보를 산출할 수도 있다.
그런데, 전술한 바와 같이 제1 응답 패킷의 TCP 헤더 옵션 필드에 추가되는 대역폭 정보는 라우터 또는 게이트웨이를 통해 컨텐츠 서버(300)로 전송되는 과정에서 삭제될 여지가 있으므로, 이를 보완하기 위하여 단계 S 201 내지 S 205를 수행한다.
즉, TCP 헤더 옵션 필드에 삽입된 대역폭 정보의 삭제를 방지하기 위해 제1 응답 패킷에 대한 UDP 캡슐화 필요 여부를 먼저 판단한다.
이는 파일럿 패킷의 전송을 통해 알 수 있는데, 기지국(200)은 컨텐츠 서버(300)로 TCP 헤더 옵션 필드에 컨텐츠 서버(300)와 공유된 참조 데이터가 삽입된 파일럿 패킷을 컨텐츠 서버(300)와 공유된 프로토콜을 사용하여 전송한다(S 201).
컨텐츠 서버(300)는 수신한 파일럿 패킷의 TCP 헤더 옵션 필드 내의 데이터를 확인하여 참조 데이터가 삭제되지 않은 경우(S 203), TCP 페이로드에 정상 수신 응답을 포함하는 응답 메시지(ACK)를 기지국(200)으로 전송한다(S 205).
기지국(200)은 ACK를 수신하는 경우, 단말로부터 수신하는 응답 패킷에 대하여 UDP 캡슐화가 필요하지 않다고 판단하여, 상기의 S 209 내지 S 213 단계를 수행한다.
아울러, 본 발명의 기지국(200)은 단말(100)에서 컨텐츠 서버(300)로 전달되는 컨텐츠 응답 패킷 헤더에 대역폭 정보를 삽입할 수 있으나, 반드시 컨텐츠 응답 패킷에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국(200)은 단말(100)이 컨텐츠 서버(300)로 전달하는 업링크 패킷에 대역폭 정보를 삽입하여 전송하는 것으로, 이때의 업링크 패킷은 컨텐츠 패킷에 대한 응답 패킷(ACK) 뿐 아니라 다양한 업링크 패킷을 적용할 수도 있다.
이하, UDP 캡슐화가 필요한 경우의 대역폭 정보 제공 방법에 대해 도 3을 참조하여 설명하도록 한다.
S 201 단계와 마찬가지로 기지국(200)은 컨텐츠 서버(300)로 파일럿 패킷을 전송하며(S 301), 컨텐츠 서버(300)는 수신한 파일럿 패킷의 TCP 헤더 옵션 필드 내의 데이터를 확인하여 참조 데이터가 삭제된 것을 확인한다(S 303). 전송 과정에서의 버그나 방화벽 보안 설정에 의해 TCP 헤더 옵션 필드에 삽입된 참조 데이터는 삭제될 수 있다.
참조 데이터가 삭제된 경우, 컨텐츠 서버(300)는 IP/TCP 패킷이 아닌 다른 형식, 즉 UDP로 캡슐화된 응답 패킷을 수신하기 위한 UDP 포트를 오픈하고(S 305), 이에 대한 응답으로 TCP 페이로드에 UDP 포트 정보를 포함하는 응답 메시지(NACK 및 UDP 포트 정보)를 기지국(200)으로 전송한다(S 307).
기지국(200)은 단말(100)로부터 단말(100)이 정상적으로 컨텐츠 패킷을 수신하게 되면 정상적으로 수신이 완료되었음을 알리는 응답 패킷을 수신하고(S 309), 응답 패킷에 삽입할 대역폭 정보(TG; Throughput Guidance)를 산출하며(S 311), 산출된 대역폭 정보를 응답 패킷에 추가하여 제1 응답 패킷을 형성한다(S 313).
아울러, 기지국(200)은 UDP 포트 정보가 포함된 응답 메시지를 수신함에 따라 컨텐츠 서버(300)로 패킷이 통과하는 경로에 존재하는 라우터 또는 게이트웨이에서 대역폭 정보가 삭제되어 전달될 것으로 인지하여 대역폭 정보가 삽입된 제1 응답 패킷에 대하여 UDP 캡슐화를 수행한다(S 315). 기지국(200)은 제2 응답 메시지에 포함된 UDP 포트 정보를 목적지 포트로 설정하여 생성한 UDP 헤더를 부착함으로써 UDP 캡슐화를 수행하며, UDP 캡슐화가 수행된 제2 응답 패킷을 컨텐츠 서버(300)로 전송한다(S 317). UDP 캡슐화에 의해 내부 IP 패킷의 TCP 헤더 옵션 필드에 삽입된 대역폭 정보는 전송 과정에서 삭제되지 않고 컨텐츠 서버(300)까지 전달될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 주요 구성을 도시한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국(200)은 통신 인터페이스 장치(210) 및 대역폭 정보 제공 장치(220)를 포함하여 구성될 수 있다.
설명의 편의를 위해 대역폭 정보 제공 장치(220)가 기지국(200) 내의 일 모듈 형태로 존재하는 것을 예로 들어 설명하도록 한다. 그러나, 반드시 상기 장치 구성에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해 본 발명의 기지국(200)은 무선 통신 시스템에서의 고유의 통신 기능만을 수행하게 되며, 본 발명의 대역폭 정보 제공 장치(220)는 기지국(200)에 인접하며 기지국(200)과 통신 가능한 별도의 서버 형태로 구현될 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 기지국(200) 내에 대역폭 정보 제공 장치(220)가 포함된 것을 가정하여 설명하도록 한다.
먼저, 본 발명의 통신 인터페이스 장치(210)는 단말(100)과의 연결 과정을 제어하고 단말(100)로 무선 자원을 할당하며, 단말(100)의 코어망(420)으로 접속되는 과정을 제어하게 된다. 또한, 본 발명의 통신 인터페이스 장치(200)는 단말(100)과 컨텐츠 서버(300) 사이에 송수신되는 정보를 모니터링한다.
본 발명의 실시 예에 따른 대역폭 정보 제공 장치(220)는 본 명세서에서 정의하는 대역폭 정보를 산출하고 이를 컨텐츠 서버(300)로 전달하는 역할을 수행하는 것으로, TG 계산 모듈(221), TG 삽입 모듈(222), UDP 캡슐화 필요 여부 판단 모듈(223) 및 UDP 캡슐화 모듈(224)을 포함하여 구성될 수 있다.
각 모듈에 대해 보다 더 구체적으로 설명하면, 본 발명의 TG 계산 모듈(221)은 단말(100)에 대응하여 대역폭 정보를 산출하게 된다. 본 발명의 TG 계산 모듈(221)은 단말(100)이 접속한 무선 채널 환경 및 셀 로드 등을 지속적으로 모니터링하여 이용 가능한 대역폭을 추정하고 이에 따라 대역폭 정보를 산출할 수 있다. 이때, TG 계산 모듈(221)은 통신 프로토콜 스택을 구성하는 각각의 레이어에 대응하여 대역폭 추정을 위한 정보를 산출할 수 있으며, 산출된 대역폭 추정을 위한 정보를 이용하여 단말(100)이 이용 가능한 대역폭 정보를 산출할 수 있다.
TG 삽입 모듈(222)은 TG 계산 모듈(221)을 통해 산출된 대역폭 정보를 단말(100)이 컨텐츠 서버(300)로 전달하는 업링크 패킷, 예컨대 컨텐츠 패킷에 대한 응답 패킷에 포함시켜 전송되도록 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 특히 본 발명의 실시 예에 따른 TG 삽입 모듈(222)은 컨텐츠 서버(300)로 전달되는 특정 컨텐츠 패킷에 대응하는 응답 패킷의 TCP 헤더 옵션 필드에 상기 대역폭 정보를 삽입하여 대역폭 정보가 삽입된 제1 응답 패킷을 컨텐츠 서버(300)로 전송할 수 있게 된다.
아울러, 본 발명의 실시 예에 따른 TG 삽입 모듈(222)은 단말(100)에 대응하는 서비스 정보를 확인하거나, 단말(100)에 대응하여 설정된 베어러의 QoS 정보에 따라 상기 대역폭 정보의 삽입 여부를 결정할 수 있으며, 대역폭 정보를 삽입하는 것으로 결정된 경우에만, 응답 패킷에 대역폭 정보를 삽입하는 과정을 수행할 수도 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 TG 삽입 모듈(222)은 UDP 캡슐화 필요 여부 판단 모듈(223)의 판단 결과에 따라 UDP 캡슐화가 필요한 경우에는 대역폭 정보가 삽입된 제1 응답 패킷을 바로 컨텐츠 서버(300)로 전송하는 것이 아니라, UDP 캡슐화가 수행될 수 있도록 상기 제1 응답 패킷을 UDP 캡슐화 모듈(224)로 전달한다.
즉, 본 발명에서 UDP 캡슐화 필요 여부 판단 모듈(223)은 컨텐츠 서버(300)와 공유된 프로토콜을 사용하여 TCP 헤더 옵션 필드에 컨텐츠 서버(300)와 공유된 참조 데이터를 삽입한 파일럿 패킷을 컨텐츠 서버(300)로 전송한 후, 컨텐츠 서버(300)의 응답을 기다린다. UDP 캡슐화 필요 여부 판단 모듈(223)은 파일럿 패킷 전송 과정에서 참조 데이터의 삭제 여부에 따라 컨텐츠 서버(300)로부터 수신하는 응답 메시지의 종류에 따라 UDP 캡슐화 필요 여부를 판단한다. 응답 메시지로 'ACK'를 수신하게 되면 컨텐츠 서버(300)로의 전송 과정에서 참조 데이터가 삭제되지 않은 것이므로 참조 데이터와 같은 위치에 삽입되는 대역폭 정보가 삭제되지 않을 것으로 판단하여 UDP 캡슐화가 필요하지 않다고 판단하게 되며, 이러한 판단 결과는 TG 삽입 모듈(222)로 전달되어 제1 응답 패킷을 형성하게 된다. 응답 메시지로 'NACK' 및 UDP 포트 정보를 수신하게 되면 컨텐츠 서버(300)로의 전송 과정에서 참조 데이터가 삭제된 것이며 참조 데이터와 같은 위치에 삽입되는 대역폭 정보도 삭제될 것으로 판단하여 UDP 캡슐화가 필요하다고 판단하게 되며, 이러한 판단 결과는 TG 삽입 모듈(222)로 전달되고, 수신한 UDP 포트 정보는 UDP 캡슐화 모듈(224)로 전달되어 TG 삽입 모듈(222)에서 형성된 제1 응답 패킷이 컨텐츠 서버(300)로 전송되기 전에 UDP 캡슐화 모듈(224)에서 캡슐화가 수행되도록 한다.
UDP 캡슐화 모듈(224)는 UDP 캡슐화 필요 여부 판단 모듈(223)로부터 수신한 UDP 포트 정보를 목적지 포트로 설정하여 UDP 헤더를 생성한 후 IP/TCP 패킷인 제1 응답 패킷에 외부 헤더로 부착하고, 상기 응답 패킷의 IP 헤더를 복사하여 외부 IP 헤더로 부착함으로써 UDP 캡슐화를 수행한 제2 응답 패킷을 컨텐츠 서버로 전송하는 것을 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국에서의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 기지국(200)은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이 단말(100)의 초기 접속 절차를 지원할 수 있으며, 단말(100)의 초기 접속 절차가 완료됨에 따라 통신 인터페이스 장치(210)가 단말(100)과 기지국(200) 간의 무선 베어러를 설정할 수 있으며, 기지국(200)과 코어망(420) 간의 EPC 베어러를 설정할 수 있다(S 501).
이후, 본 발명의 기지국(200)은 단말(100)에서 컨텐츠 서버(300)로 전송되는 컨텐츠 패킷에 대한 응답 패킷에 삽입된 대역폭 정보가 전송 과정에서 삭제되는 것을 방지하기 위하여 UDP 캡슐화가 필요한지 여부를 판단하기 위해 컨텐츠 서버(300)로 파일럿 패킷을 전송한다(S 503). 파일럿 패킷은 TCP 헤더의 옵션 필드에 컨텐츠 서버(300)와 공유된 참조 데이터가 삽입된 패킷으로, 전송 과정에서 참조 데이터의 삭제 여부에 따라 다른 응답 메시지를 수신한다(S 505 내지 S 509). 즉, 참조 데이터가 삭제되면 응답 메시지로 NACK 및 캡슐화된 패킷 수신을 위한 포트 정보를 수신하고(S 507), 참조 데이터가 삭제되지 않았다면 응답 메시지로 'ACK'를 수신한다(S 509).
기지국(200)은 단말(100)로부터 전달된 컨텐츠 패킷에 대응하는 응답 패킷을 수신하면(S 511), 본 발명의 기지국(200)은 대역폭 정보를 산출하고(S 513), 상기 응답 패킷에 대역폭 정보를 삽입한다(S 515). 대역폭 정보가 삽입된 응답 패킷을 컨텐츠 서버(300)로 전송하기 전에 UDP 캡슐화가 필요한지를 판단하는데(S 517), 이는 파일럿 패킷 전송에 따라 컨텐츠 서버(300)로부터 수신한 응답 메시지를 확인하여 판단할 수 있으며, 기지국(200)은 'ACK'를 수신함에 따라 UDP 캡슐화가 필요하지 않다고 판단하면, 대역폭 정보가 삽입된 응답 패킷을 그대로 컨텐츠 서버(300)로 전송한다(S 521).
그러나, 기지국(200)이 'NACK'를 수신함에 따라 UDP 캡슐화가 필요하다고 판단하면, 대역폭 정보가 삽입된 상기 응답 패킷에 대하여 UDP 캡슐화를 수행하고(S 519), UDP 캡슐화된 응답 패킷을 컨텐츠 서버(300)로 전송한다(S 521).
이러한 과정은 단말(100)에 대응하여 설정된 베어러가 자원 해제 되기 전까지 이뤄질 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시 예에 따른 대역폭 정보 제공 방법에 대해 설명하였다.
특히, 본 발명의 실시 예에 따른 대역폭 정보 제공 방법은 컴퓨터 프로그램 명령어와 데이터를 저장하기에 적합한 컴퓨터로 판독 가능한 매체의 형태로 제공될 수도 있다.
이러한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있으며, 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media) 및 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것은 아니며, 기술적 사상의 범주를 이탈함없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이며, 청구항에서 인용된 동작들은 상이한 순서로 수행되면서도 여전히 바람직한 결과를 성취할 수 있고, 첨부도면에 도시한 프로세스는 바람직한 결과를 얻기 위하여 반드시 그 특정한 도시된 순서나 순차적인 순서를 요구하지 않는다.
본 발명은 기지국에서 무선 채널 정보 및 셀 로드에 기초하여 산출된 대역폭 정보를 컨텐츠 서버로 제공할 수 있는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대역폭 정보가 삭제되어 컨텐츠 서버로 전달되지 못하는 문제를 해결하기 위하여 기지국이 컨텐츠 서버로 파일럿 패킷을 전송하는 과정에서 일정 정보가 삭제되는 경우 대역폭 정보가 포함된 응답 패킷을 UDP 캡슐화하여 컨텐츠 서버로 전송할 수 있는 대역폭 정보 제공 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명은 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있다.
100: 단말
200: 기지국
210: 통신 인터페이스 장치
220: 대역폭 정보 제공 장치
221: TG 계산 모듈
222: TG 삽입 모듈
223: UDP 캡슐화 필요 여부 판단 모듈
224: UDP 캡슐화 모듈
300: 컨텐츠 서버

Claims (11)

  1. 단말이 컨텐츠 서버로부터 수신하는 컨텐츠 패킷에 대한 응답으로 상기 단말로부터 상기 컨텐츠 서버로 전송되는 제1 형식의 응답 패킷에 대하여 상기 제1 형식의 응답 패킷에 대한 제2 형식으로의 캡슐화 여부를 판단하기 위한 파일럿 패킷을 상기 컨텐츠 서버로 전송하고 그에 따른 응답 메시지를 확인하여 캡슐화 필요 여부를 판단하는 캡슐화 필요 여부 판단 모듈;
    상기 판단 결과에 따라 상기 제1 형식의 응답 패킷을 제2 형식으로 캡슐화하는 캡슐화 모듈;
    상기 단말이 이용 가능한 대역폭 정보를 산출하는 대역폭 정보 계산 모듈; 및
    상기 대역폭 정보를 상기 제1 형식의 응답 패킷에 삽입하는 대역폭 정보 삽입 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 대역폭 정보 제공 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 형식은 TCP(Transmission Control Protocol) 형식이고, 상기 제2 형식은 UDP(User Datagram Protocol) 형식인 것을 특징으로 하는 대역폭 정보 제공 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 캡슐화 필요 여부 판단 모듈은
    제1 형식의 패킷 헤더의 옵션 필드에 상기 컨텐츠 서버와 공유된 참조 데이터가 삽입된 파일럿 패킷을 상기 컨텐츠 서버로 전송하고 그에 따라 상기 컨텐츠 서버로부터 상기 응답 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 대역폭 정보 제공 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 캡슐화 필요 여부 판단 모듈은
    상기 파일럿 패킷의 참조 데이터가 삭제되지 않는 경우 상기 컨텐츠 서버로부터 정상 수신 응답이 포함된 응답 메시지를 수신하고, 상기 참조 데이터가 삭제되는 경우 상기 컨텐츠 서버로부터 상기 제2 형식의 응답 패킷 수신을 위한 포트 정보가 포함된 응답 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 대역폭 정보 제공 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 캡슐화 필요 여부 판단 모듈은
    상기 정상 수신 응답이 포함된 응답 메시지를 수신하는 경우, 제2 형식으로 캡슐화가 필요하지 않다고 판단하고, 상기 포트 정보가 포함된 응답 메시지를 수신하는 경우 제2 형식으로 캡슐화가 필요하다고 판단하여 상기 포트 정보를 상기 캡슐화 모듈로 제공하는 것을 특징으로 하는 대역폭 정보 제공 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 캡슐화 모듈은
    상기 포트 정보를 목적지 포트로 설정하여 제2 형식의 헤더를 생성하고 상기 생성한 제2 형식의 헤더를 상기 제1 형식 응답 패킷의 외부 헤더로 부착하여 상기 제1 형식의 응답 패킷을 상기 제2 형식으로 캡슐화하는 것을 특징으로 하는 대역폭 정보 제공 장치.
  8. 대역폭 정보 제공 장치의 대역폭 정보 제공 방법에 있어서,
    단말로부터, 단말이 컨텐츠 서버로부터 수신하는 컨텐츠 패킷에 대한 응답으로 상기 단말에서 상기 컨텐츠 서버로 전송되는 제1 형식의 응답 패킷을 수신하는 단계;
    상기 제1 형식의 응답 패킷에 대한 제2 형식으로의 캡슐화 여부를 판단하기 위한 파일럿 패킷을 상기 컨텐츠 서버로 전송하는 단계; 및
    상기 파일럿 패킷에 대한 상기 컨텐츠 서버의 응답 메시지를 확인하여 캡슐화 필요 여부를 판단하는 단계;를 포함하고,
    상기 방법은
    상기 단말이 이용 가능한 대역폭 정보를 산출하는 단계; 및
    상기 대역폭 정보를 상기 제1 형식의 응답 패킷에 삽입하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대역폭 정보 제공 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 파일럿 패킷은 패킷 헤더의 옵션 필드에 상기 컨텐츠 서버와 공유된 참조 데이터가 삽입된 패킷이고,
    상기 캡슐화 필요 여부를 판단하는 단계는,
    상기 파일럿 패킷 전송 과정에서 참조 데이터가 삭제되지 않는 경우 상기 컨텐츠 서버로부터 정상 수신 응답이 포함된 응답 메시지를 수신하고, 상기 참조 데이터가 삭제되는 경우 상기 컨텐츠 서버로부터 상기 제2 형식의 응답 패킷 수신을 위한 포트 정보가 포함된 응답 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 정상 수신 응답이 포함된 응답 메시지를 수신하는 경우, 제2 형식으로 캡슐화가 필요하지 않다고 판단하고, 상기 포트 정보가 포함된 응답 메시지를 수신하는 경우 제2 형식으로 캡슐화가 필요하다고 판단하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 대역폭 정보 제공 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 형식으로 캡슐화가 필요하다고 판단한 경우,
    상기 수신한 포트 정보를 목적지 포트로 설정하여 제2 형식의 헤더를 생성하고 상기 생성한 헤더를 상기 제1 형식 응답 패킷의 외부 헤더로 부착하여 상기 제1 형식의 응답 패킷을 상기 제2 형식으로 캡슐화하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대역폭 정보 제공 방법.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 기재된 방법을 실행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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