KR20030057453A - 데이터 전송 프로토콜 독립 패킷 음성 솔루션들을 위한지원을 제공하는 포괄 헤더 파서 - Google Patents

Abstract

음성 페이로드를 전송하는 패킷들을 처리하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. 이 장치는 가능한 한 많은 여분의 비트들을 이용하여 이전에 존재하는 데이터 전송 프로토콜 헤더들 내에 컨텍스트 스위칭 헤더를 삽입함으로써 패킷 전송 오버헤드들의 감소를 대비한다. 솔루션은 다수의 공급자 장치를 위한 구성 가능한 지원을 제공한다. 혼합된 데이터 트래픽을 전송하는 패킷들의 스트림으로부터의 음성 페이로드를 전송하는 패킷들의 추출뿐만이 아니라 패킷들로부터 상기 컨텍스트 스위칭 헤더의 하드웨어 추출을 위한 규정이 만들어진다. 상기 하드웨어 추출은 비트 마스크들을 이용하여 지원된다.

Description

데이터 전송 프로토콜 독립 패킷 음성 솔루션들을 위한 지원을 제공하는 포괄 헤더 파서{Generic Header Parser providing support for Data Transport Protocol independent Packet Voice solutions}

본 발명은 데이터 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 패킷 스위칭 기술을 이용하여 음성 데이터를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

제공되는 통신 서비스는 크게 두 가지의 주요한 부문들로 구분될 수 있다.

첫 번째는, 전용선 및 여분 선을 이용한 최소 전송 지연, 최소 전송 지터, 고정된 사전 할당 대역폭, 낮은 손실 허용오차로 특징지워지는 서비스 품질을 제공하는 시외급(toll grade) 음성 통신 서비스들을 포함한다. 지터란 기지국들 사이의 순차적인 신호 전송에서 전송 지연의 변화를 말한다. 그러한 통신 서비스들은 화상 회의 서비스 뿐만 아니라 플레인 오울드 텔레폰 서비스(Plain Old Telephone Service: POTS), 팩시밀리 서비스를 포함한다. 시외 급 음성 서비스를 지원하기 위하여 필요한 장비는 고정된 계층적 연결 구조를 가지며, 배치, 유지 및 확장에 소요되는 비용이 비싸다.

두 번째는, 배치, 유지 및 확장 비용의 감소로 데이터 전송 요구들을 완화시킨 최고의 노력 데이터 서비스들을 포함한다. 대역폭이 가변적일 때, 데이터 전송은 이점을 갖는다. 유연한 연결 구조는 무선 데이터 전송이 잘못된 장비 근처로 라우트될 수 있도록 한다. 의도한 목적지까지의 성공적인 데이터 전달에 대한 어떤한 보장도 없이, 무제한의 전송 지연과 무제한의 전송 지터는 황당한 요금을 지불하도록 한다. 최적의 노력 데이터 서비스들은 오늘날 인터넷이라고 알려진 것을 실행하는데 이용된다. 데이터 서비스들을 지원하기 위하여 필요한 데이터 전송 장비는 앞서 언급된 음성 서비스들을 제공하기 위하여 필요한 장비에 비하여 배치, 유지 및 확장 비용이 상대적으로 적다.

일반적으로 통신 서비스 제공자들은 데이터 서비스 (인터넷 접속) 뿐만 아니라 음성 서비스(전화 서비스)를 병행하여 제공한다. 병렬(parallel) 공급은 운영 고정비의 증가로 어려움을 겪는다. 동시에, 인터넷 접속을 위한 "마지막 마일(last mile)" 상호통신능력이 전화 서비스 공급과 관련된 꼬여진 쌍 물리적 링크에 대하여 전형적으로 제공됨에 따라, 병렬 공급은 필요성을 나타낸다.

그러나, 최근, 더욱 빠르고, 더욱 신뢰성 있게 데이터 서비스를 제공하는 데이터 전송 장비에 대한 상당한 진보가 있었다. "최고 노력" 부여자가 더 이상 데이터 전송을 설명하지 않도록 데이터 서비스의 지원에 있어서 최근의 기술적인 진보들은 음성 서비스와 필적한다. 데이터 서비스 탓으로 돌리는 "서비스 품질"(Quality-of-Service) 부여자가 더욱더 우위를 점하고 있다.

음성망이 비교적 변하지 않은 채 있는 동안, 통신 서비스의 최근 자본 소비 및 배치의 대부분은 데이터 서비스 공급과 관련되어 있기 때문에, 음성 서비스를 제공하도록 새롭게 설치된 인프라구조에 영향을 미치려는 시장요구가 있다. 특히, 데이터 전송 프로토콜들과 데이터 전송 장비는 인터넷에 대한 규정 음성 서비스에 대하여 고안되었다. 가장 전도유망한 시도들은 인터넷 프로토콜 상의 음성(VoIP) 기술이다.

이름이 암시하는 것처럼, VoIP 기술들은 음성 서비스와 관련된 데이터 트래픽을 전달하는 인터넷 프로토콜 데이터 전송 기술들에 영향을 미친다. 그 조합은 패킷-보이스 서비스, 패킷-스위칭된 음성 서비스 등으로 알려져 있기도 하다. 초기에 음성 통신이 음성 신호들의 아날로그 전송에 중점을 두고 있었지만, 음성 신호들의 디지털화는 새로운 것이 아니다.

디지털 형태의 음성 신호 전송은 디지털 전화 스위치(디지털 교환국)의 도래와 함께 소개되었다. 아날로그 음성 신호들을 디지털화할 때, 샘플들은 125㎲마다 취해지고, 각 음성 신호 진폭 샘플은 8비트를 이용하여 디지털적으로 표시된다. 꼬여진 구리선 쌍들이 아날로그 음성 신호들을 배타적으로 전송하기 위하여 사용되는 곳에서, 디지털 전화 스위치의 등장은 시분할 멀티플렉싱(Time Division Multiplexing: TDM)을 이용하여 동일한 와이어에 대하여 다수의 디지털 음성 신호들을 조합하는 것에 의하여 디지털 음성 신호들을 다중화하는 것을 가능하게 하였다. TDM 기술들은 다수의 신호들이 디지털 회선들로서 알려진 구리선 전송 매체와 시간을 공유하는 것을 가능하게 한다. 전송될 제어 및 동기화 정보를 위한 규정들이 또한 행하여진다.

TDM 전송 프로토콜은 임의의 형식을 가지고 발생된 다수의 8비트 샘플들을 전송하기 위하여 125㎲마다 전송되는 시간 프레임들을 정의한다. 다양한 디지털 회선 용량들이 정의되는데, 예로서는, 노스 아메리칸 T1 스페시피케이션(North American T1 Specification)과 유러피안 E1 스페시피케이션(European E1 Specificaiton)이 있다. T1 스페시피케이션은 프레임당 24 음성 신호 채널들에 해당하는 음성 데이터 샘플들을 제어 및 동기화 정보와 함께 전송하고, E1 스페시피케이션은 프레임당 32 음성 신호 채널들에 해당하는 음성 데이터 샘플들을 제어 및 동기화 정보와 함께 전송한다. 전송된 동기화 및 제어 정보는 그 TDM 데이터 전송 대역폭의 적은 부분만을 나타낸다.

주로, 전화망은 음성신호 전송에 앞서 전화 기지국들 사이에 전용선들이 설치된 회로 스위칭 망이다. 아날로그 전화 스위칭 장비들 간의 쌍으로 된 물리적 구리 선 링크들은 전화 기지국들 간 전용의 풀-듀플렉스 연결을 제공하기 위하여 함께 연결되었다. 디지털 전화망에서, 디지털 회선들을 경유하여 디지털 전화 교환기들 간에 교환되는 프레임들에서 전송되는 음성 샘플들에 대응하는 시간 슬롯들은 전화 기지국들 간 각 전화 연결을 위하여 보존된다. 즉시 대기의 토대 하에서 잉여 장비를 경유하여 견고함이 제공된다. 병렬 망은 전화연결을 설정, 탐지 및 해제하는 시그널링 기능을 제공한다.

다른 이슈들 중에서도 VoIP 기술은 데이터 패킷들을 이용한 음성 데이터의 전송과 관련된다. 도 1은 패킷 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다. 데이터 패킷들 (100)은 데이터 페이로드(120)와 함께 시그널링 및 제어 정보를 포함하는 자기 보존 데이터 구조들이다. 시그널링과 제어 정보는 패킷(100)을 전송하기 위하여 사용되는 데이터 전송 프로토콜들에 의하여 규정된 포맷을 갖는 헤더(110) 내에 조합된다. 데이터 전송 프로토콜들은 트레일러(130)의 사용을 규정할 수도 있다.

각 데이터 패킷(100)은 전송(transmit)되고, 라우트되고, 그리고 다른 데이터 패킷들(100)과 무관한 데이터 전송망에 전달(convey)된다. 데이터 전송 망의 각 데이터 전송 노드에서 각 패킷(100)을 처리할 때 통지 결정이 행하여진다. 이 처리를 패킷 스위칭이라 한다.

한편, TDM 데이터 전송과 비교할 때, 패킷 헤더(110)는 이용가능한 데이터 전송 용량을 감소시키는 큰 오버헤드를 나타낸다. 반면에, 패킷(100)이 상기 데이터 전송 망을 통하여 차지한 경로에서 각 데이터 망 노드에서 결정들을 하는 것은 고장난 장비 근처로 패킷들(100)의 라우팅을 가능하게 하고, 그에 의하여 데이터 전송 장비의 추가적 배치를 필요로 하지 않는다. 잉여 장비의 설치 및 동기화는 매우 값비싼데, 이는 패킷이 스위칭되는 음성 서비스들 뒤에서의 푸시를 위한 또 다른 이유를 나타낸다.

위에서 언급하였듯이, 음성 서비스들은 낮은 전송 지연과 제한된 지터를 요구한다. 인터넷 프로토콜(IP) 패킷 전송은 전송 지연 문제를 강조하지 않으며, 지터를 제어하기 위한 시도 또한 하지 않는다. 사실상, IP 프로토콜 데이터 전송은 신뢰할 수 없다. IP 패킷들은 전송시에 손실될 수도 있고, 또한 순서없이 도달할 수 있다. 인간의 귀가 어느 정도까지 견딜 수 있기 때문에 음성 샘플들을 전달하는데 있어서 IP 패킷 손실에 대하여 상한만이 필요하다.

IP 프로토콜은 오픈 시스템 인터컨넥션(Open System Interconnection: OSI) 계층-3 데이터 전송 기술을 나타낸다. 더 높은 계층의 프로토콜들은 다른 패킷 전송 변수들을 강조하기 위하여 사용된다. OSI 계층-4 전송 제어 프로토콜(Transmission Control Protocol: TCP)은 전송 지연이나 지터를 강조하지 않고서도 신뢰할 수 있는 전송을 제공하는 IP 프로토콜과 연계하여 사용된다. 가상 랜(Virtual Local Area Networking: VLAN) 프로토콜은 기껏해야 감소되지만, 제한되지 않는 처리 지연을 확실하게 하는 가상 랜이 태그된 패킷들의 우선적 처리를 규정하는 우선권들을 전송하는 데에 대비한다.

최근 통신 기술의 놀라운 발달로 인하여 시장에서 많은 수의 장비 공급자들이 등장하였다. 이들 공급자들 모두는 VoIP 장비의 공급자간 정보처리상호운용에 관한 또 다른 복잡한 요인을 도입하는 동안 위에서 제시된 문제들을 해결하기 위한 다른 접근법들을 가지고 있다. 공급자간 정보처리상호운용은 독점 솔루션들로 인도되는 설계단계에서는 거의 고려되지 않는다.

위에서 제시된 문제들중 몇몇을 경감하기 위한 시도가 벨기에 회사인 월드 텔레콤 랩스에 의하여 행하여졌고, "더 잉스 브이오아이피 솔루션(The INX VOIP Solution)"으로써 인터넷 상의 http://www.wtlusa.com/prod_tek/voip_wp.pdf의 사이트에 공개되었다. 독특하기는 하지만, 상기한 INX 솔루션 시도들은 전화망과 같은 구조를 부여하는 것에 의하여 패킷 헤더 오버헤드를 감소하려고 시도한다: 상기 전화망은 스타 망 구조의 사용을 요구하고, 포인트-투-포인트 링크들만을 경유하는 상호 연결된 노드들을 가지며, 각 포인트-투-포인트 링크에 대하여 전송된 각 패킷(100)의 패킷 헤더(110)를 4바이트 독점 헤더로 교체한다. 그 솔루션이 회로-전환된 전화 망을 모방하려고 시도하지만, 그것은 하나의 공급자 장비에 한정되는 독점 솔루션만을 제공한다. 지터를 감소시키기 위하여, INX 솔루션은 많은 버퍼들 비용과 야기된 지연으로 상기 데이터 망에서 다양한 버퍼들로 음성 샘플들의 버퍼링을 요구한다. 결과적인 망에서 음성 샘플들의 버퍼링의 요구는 더 높은 음성 데이터 전송 용량을 지지하여 그 자체를 확장 및 축소가능한 솔루션에 적합하지 않게한다. 또한, 시그널링은 시그널링 메시지의 빠른 전달을 제공하지만, 신뢰성이 약한 유저 데이터그램 프로토콜(User Datagram Protocol: UDP)을 통하여 실행된다. 모든 데이터 경로들은 증가된 대역폭 요구로 테스트 유디피 패킷들을 전송하고, 손실된 UDP 패킷들로 인하여 그러한 테스트들을 하지 못하였을 때 음성 패킷들의 불필요한 재-라우팅을 잠재적으로 야기시키는 것에 의하여 주기적으로 시험된다.

그러므로, 상기한 문제들을 해결할 필요가 있고, 특히 데이터 전송 오버헤드들을 감소시키는 동안, 다수 공급자 환경에서 향상된 효율을 갖는 VoIP 패킷들의 처리를 위한 방법들 및 장치들을 제공하는 것이 필요하다.

본 발명의 일측면에 따르면, 음성 페이로드를 전달하는 패킷들을 처리하는 데이터 망 노드가 제공된다. 상기 데이터 망 노드는, 패킷들을 전달하는 다수의 물리적 인터페이스, 상기 다수의 물리적 인터페이스들 중 적어도 하나와 관련된 적어도 하나의 비트 마스크 규정, 및 비트 마스크 비교기를 포함한다. 상기 비트 마스크는 적어도 하나의 물리적 인터페이스에 의하여 수신된 상기 패킷들의 적어도 하나의 선택된 부분 내에서 비트 값들과 비트 위치들을 규정한다. 상기 비트 마스크 비교기는 상기 패킷들의 적어도 하나의 선택된 부분을 상기 적어도 하나의 비트 마스크와 비교하여, 상기 수신된 패킷이 음성 페이로드를 전송하는 지 여부를 판단한다. 패킷들의 계층들 마다의 탈캡슐화는 바이패스되어 상기 데이터 망 노드에서 처리 오버헤드들을 감소시킨다.

본 발명의 한 측면에 따르면, 음성 페이로드를 전송하는 패킷들을 전달하는 물리적 망 인터페이스가 제공된다. 이 물리적 망 인터페이스는, 적어도 하나의 비트 마스크 규정과 비트 마스크 비교기를 포함한다. 상기 비트 마스크는, 상기 수신된 패킷들의 적어도 하나의 선택된 부분 내에 비트 값들과 비트 위치들을 규정한다. 상기 비트 마스크 비교기는, 상기 수신된 패킷들의 적어도 하나의 선택된 부분을 상기 적어도 하나의 비트 마스크와 비교하여, 상기 패킷이 음성 페이로드를 전송하는지 여부를 판단한다. 패킷들의 계층들 마다의 탈캡슐화는 바이패스되어 상기 물리적 망 인터페이스에서 처리 오버헤드들을 감소시킨다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 음성 페이로드를 전달하는 패킷들을 선택적으로 처리하는 방법이 제공된다. 이 방법은 다음의 단계들을 포함한다. 첫 번째 단계에서, 수신된 패킷들은 입력 버퍼에 버퍼링된다. 각 버퍼링된 패킷의 적어도 하나의 선택된 부분은 선택된 비트 마스크와 비교된다. 상기 패킷이 음성 페이로드를 전송하는지가 판단된다. 수신된 패킷들의 계층들 마다의 탈캡슐화는 바이패스되어 처리 오버헤드들을 감소시킨다.

가능한 한 많은 여분의 비트들을 이용하여 컨텍스트 스위칭 헤더를 사전에 존재하는 헤더들 내에 삽입함으로써, 패킷 전송 오버헤드들의 감소로부터 장점들이 유도된다. 솔루션은 다수의 공급자 장비를 위한 구성가능한 지원을 제공한다. 또한, 처리 오버헤드들이 혼합된 데이터 트래픽을 전송하는 패킷들의 스트림으로부터 음성 페이로드를 전송하는 패킷들의 추출을 위해서 뿐만 아니라 패킷들로부터 상기 컨텍스트 스위칭 헤더의 하드웨어 추출에서 감소된다.

본 발명의 특징들 및 장점들은 첨부한 도면들을 참고로 하는 바람직한 실시예(들)의 다음 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

도 1은 예시적인 패킷 구성을 보여주는 도면.

도 2는 음성 페이로드들을 위한 전송을 제공하는 OSI 계층-2 인터넷 프로토콜 패킷 구성을 예시적으로 보여주는 도면.

도 3은 음성 페이로드들을 위한 전송을 제공하는 포괄적 OSI 계층-3 인터넷 프로토콜 패킷 구성을 예시적으로 보여주는 도면.

도 4는 본 발명의 예시적 실시예에 따라서, 음성 페이로드들을 위한 전송을 제공하는 일반적 패킷 구성을 보여주는 도면.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, 음성 페이로드들을 처리하는데 사용되는 2바이트 컨텍스트 스위칭 헤더의 비트들을 보여주는 도면.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, IP 패킷들의 스트림으로부터 VoIP 패킷들을 추출하는데 사용되는 비트 마스크를 보여주는 도면.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, VoIP 패킷들을 수신하고 전송하는데 사용되는 처리 단계들을 보여주는 도면.

본 발명에 따라서, 다른 장치 공급자들이 VoIP 기술들을 다르게 실행하는 것으로 인식된다. 다른 데이터 전송 프로토콜들(OSI 계층-2와 3)이 다른 OSI 계층-1 기술들에 대하여 사용된다. OSI 계층-2 데이터 전송 기술들의 예로는 에더넷(Ethernet)과 토컨-링(Token-Ring) 기술들이 있지만, 이들에 한정되지는 않는다. IP 프로토콜은 OSI 계층-3에서 동작하는 반면, TCP, 실시간 전송 프로토콜(Real-Time Transfer Protocol: RTP)과 UDP는 OSI 계층-4에서 동작한다. 공급자 특정 VoIP 도구들은 에더넷 물리적 링크들을 이용하는 IP에 대한 TCP 뿐만아니라 토컨-링 물리적 링크들을 이용하는 IP/UDP/RTP의 형태를 가질 수도 있지만, 이들에 한정되지는 않는다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, VoIP 패킷들은 IP 패킷 스트림들로부터의 추출을 통하여 데이터 망 노드들에서 우선적으로 처리된다. 다수의 데이터 전송 프로토콜들을 선택적으로 지원하는 물리적 망 인터페이스가 제공된다.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따라서, 음성 페이로드들용 전송을 제공하는 예시적인 IP 패킷 구성들을 보여주는 도면들이다.

도 2는 14바이트 헤더(210)와 페이로드(220)만을 갖는 에더넷 패킷(200)을 이용하는 음성 페이로드들의 전송을 위한 바람직한 패킷 구성을 보여준다.

도 3은 음성 데이터 전송을 위한 포괄적인 IP 패킷을 보여준다. 도시된 예시적 패킷은 미디어 액세스 컨트롤(Media Access Control: MAC) 주소들과 잠재적으로 가상 랜 태그 ID를 규정한 14 바이트의 에더넷 헤더(210)를 갖는 에더넷 패킷이다. 이 에더넷 패킷(300)은 그의 페이로드(220)에 20 바이트의 긴 IP 헤더(310)와 음성 페이로드(320)를 캡슐화한다. 다른 OSI 계층-4 전송 프로토콜들이 사용될 수도 있는데, 그럴 경우, 그 프로토콜들은 IP 헤더(310) 내의 프로토콜 특정자 필드를 경유하여 특정화된다. 예를 들어, 프로토콜 규정치 2는 인터넷 그룹 매니지먼트 프로토콜(Internet Group Management Protocol: IGMP)에 해당하고, 프로토콜 규정치 6은 TCP 프로토콜에 해당하고, 프로토콜 규정치 17은 UDP 프로토콜 등에 해당한다.

본 발명에 따르면, 음성 페이로드들의 전달은 도 4에 도시된 임의의 패킷(400) 포맷을 사용할 수도 있다. 포괄적 패킷(400)은 헤더 부분(410)과 음성 페이로드(420)를 가진다. 바람직하게는, 컨텍스트 스위칭 헤더(500)는 전송경로를 따라서 음성 데이터 처리를 인에이블하기 위하여 사용된다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 음성 페이로드들을 처리하는데 사용되는 2바이트 컨텍스트 스위칭 헤더(500)의 비트들을 보여주는 도면이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 계층-2, 계층-3 및 계층-4 데이터 전송 프로토콜 헤더 규정들은 그 헤더들에서 모든 비트들을 위한 사용들을 정의하지는 않는 것으로 인식된다. 추가적인 데이터 전송 대역폭을 사용하지 않고서 또 다른 방법이 있을 수 있는데, 2바이트 컨텍스트 스위칭 헤더(500)는, 바람직하게는, 이용가능한 여분의 비트들이 존재하는 것 만큼 많은 VoIP 솔루션을 제공할 때, 음성 데이터를 전달하는데 사용되는 데이터 전송 프로토콜들에 의하여 규정된 존재하는 헤더들 210/310/410에 삽입된다. 컨텍스트 스위칭 헤더(500)가 비트들의 순서로서 도 2, 도 3, 도 4 및 도 5에 도시되어 있지만, 상기 헤더들 210/310/410 내에서 상기 비트들의 실질적인 삽입은 규칙적일 필요가 없으며, 더구나 순서를 가질 필요도 없다. 또한, 컨텍스트 스위칭 헤더(500)의 삽입은 헤더들 210/310/410 중 하나에 독점적일 필요는 없지만, 헤더들 210/310/410의 조합에 대하여 전개될 수도 있다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, IP 패킷들의 스트림으로부터 VoIP 패킷들을 추출하는데 사용되는 비트 마스크를 보여주는 도면이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 패킷(100)의 첫 번째 64 바이트는 컨텍스트 스위칭 헤더(500)를 삽입하기 위하여 사용된다. 사용된 데이터 전송 프로토콜(들)에 따라서, 컨텍스트 스위칭 헤더(500)는 패킷 헤더(110)와 페이로드(120)의 조합에 삽입된다. 프로토콜 헤더들 110(210/310/410)에서 할당되지 않은 비트들은 다수의 공급자 장비와의 상호작용 뿐만 아니라 다양한 도구들을 지원하기 위하여 선택적으로 사용되기 때문에, 컨텍스트 스위칭 헤더(500)의 바람직한 삽입은 어떠한 추가의 데이터 전송 오버헤드도 추가하지 않는다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 컨텍스트 스위칭 헤더(500)의 추출은 하드웨어에서 수행되어 패킷 처리 오버헤드들을 감소시킨다.

바람직하게는, 상기 컨텍스트 스위칭 헤더(500)의 하드웨어 추출은 상기 패킷(100)의 첫 번째 64 바이트 내에서 컨텍스트 스위칭 헤더를 구성하는 비트 순서할당 및 위치를 규정하는 비트 마스크(600)의 사용을 포함한다.

VoIP 데이터 트래픽이 상기 데이터 전송망의 데이터 전송 리소스를 다른 IP 데이터 플로우와 공유하는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 비트 마스크(600)는 상기 VoIP 데이터 트래픽을 다른 IP 데이터 트래픽으로부터 분리하기 위한 헤더들 210/310/410 내의 데이터 전송 프로토콜 헤더 필드들에 의하여 사용된 다른 비트들도 규정한다. 예를 들어, VoIP 데이터 트래픽은 특정의 MAC 어드레스들이나 특정의 IP 어드레스들 중 어느 하나를 가지는 특별한 데이터 망 노드들과 단지 교환될 수도 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 특정값들을 갖는 완전한 헤더 필드들은 특별한 그룹의 데이터 전송 프로토콜들에 따라서 전송된 음성 데이터 트래픽을 처리하기 위한 비트 마스크(600)에 규정될 수도 있다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, VoIP 패킷들을 수신하고 전송하는데 사용되는 처리 단계들을 보여주는 도면이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 다수의 비트 맵들(600)이 하드웨어 물리적 인터페이스 레벨, 예를 들어, 도 7에 도시된 것처럼, 물리적 데이터 망 인터페이스 카드(700) 상에 제공된다. 비트 마스크 선택기(702)는 비트 마스크 비교기(704)에게 입력 버퍼(706)에 수신된 IP 패킷들에 대해서 부합하는 특별한 비트 마스크(600)를 사용할 것을 명령하기 위하여 사용된다.

부합(match)이 발견되면, 신호(708)는 VoIP 데이터 추출기(710)로 전송된다. VoIP 데이터 추출기(710)는 적어도 상기 컨텍스트 스위칭 헤더(500) 비트들과 어쩌면 상기 VoIP 페이로드를 추출한다. 컨텍스트 스위칭 헤더 정보는 상기 VoIP 페이로드를 프로세서(720)가 우선적으로 처리하기 위한 다양한 VoIP 큐(Queue)들로 전송하기 위하여 사용된다.

처리에 이어, VoIP 데이터는 IP 패킷들(730) 내에 캡슐화되고, 컨텍스트 스위칭 헤더(500)는 그의 전송에 앞서 삽입된다.

현재의 기술에서 알려진 전형적인 IP 패킷 처리 방법들은 다른 전달된 IP 패킷들을 처리하기 위하여 사용된다.

위에서 제시된 방법은 IP 데이터 트래픽을 전달하는 데이터 망 노드들에서 실행될 수도 있는데, 그러한 노드들(740)은 VoIP 노드들(740)로 언급되는 반면에, 상호연결 물리적 링크들(750)은 전화 서비스와 같은 음성 서비스를 위한 지원을 제공하기 위한 VoIP 물리적 링크(750)들로 언급된다. VoIP 노드들(740)과 VoIP 물리적 링크(750)들은 IP 물리적 링크(780)들을 통하여 상호연결된 다른 IP 데이터 망 노드(770)들과 함께 IP 데이터 전송 망(760)에 참여할 수도 있다.

본 발명에서 제시된 기술에서 통상의 지식을 가진 자들은 여기에서 제시된 방법들이 전화 서비스의 규정에만 제한되는 것이 아니라는 것을 인식할 수 있을 것이다. 그 방법들은 팩시밀리 전송, 전화 회의, 화상 회의, 호출자 인식에 제한되지는 않지만 그것을 포함하는 사용자간 정보, 숫자 호출, 문자 메시징, 음성 메일 등에 한정되지는 않지만, 그러한 것들을 포함하는 규정들에 대한 사소한 변화들을 갖고서 사용될 수도 있다.

본 발명에서 제시된 기술에서 통상의 지식을 가진 자들은 선택된 데이터 전송 프로토콜들이 가변적인 헤더들의 사용을 규정한다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 그러한 경우들에 있어서, 컨텍스트 스위칭 헤더(500)를 추출하기 위하여 사용되는 비트 마스크(600)는 분할되거나, 혹은 비교적 적은 수의 헤더 변화가 가능하면, 바람직하게는 다른 비트 마스크들이 사용될 수 있다. 변화된 헤더의 사용은 일반적으로 헤더 그 자체에 규정되고, 상기 비트 마스크 선택기(702)가 옳바른 비트 마스크(600)을 선택하기 위하여 변화된 헤더 규정들을 사용하는 도구들이 심각하게 고려된다.

본 발명에서 제시된 기술에서 통상의 지식을 가진 자들은 선택된 데이터 전송 프로토콜들이 헤더들 이외에 트레일러들의 사용을 규정한다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 트레일러는 일반적으로 정보를 저장하였지만, 에러 체킹을 배타적으로 준비하지는 않는다. 트레일러들의 사용은 그 트레일러에서 이용가능한 여분의 비트들을 사용(선호되지는 않는다 하더라도)하는 것에 의하여 데이터 전송 오버헤드를 최소화하기 위해 추가적인 기회들에 대비한다. 앞서 설명한 것처럼, 단편화된 비트 마스크는 필요할 것이다. 도 6의 삽입은 단편화된 비트 마스크 600/602를 사용하는 실시예를 보여준다.

본 발명의 요소들은 인터넷 프로토콜 관련 데이터 전송 기술들을 예시적으로 참고하기 위하여 제시되었지만, 거기에만 한정되지는 않는다: 그 기술에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 다른 데이터 전송기술들에도 적용될 수도 있을 것이라는 것을 인식할 것이다. 여기서 제시된 방법들도 다수의 물리적 인터페이스들(라인카드들) 및/또는 서비스 카드들 사이의 백플레인을 가로지르는 데이터 전송 노드 내에서 전달된 데이터 트래픽을 처리하는데 적합할 수 있다.

제시된 실시예들은 단지 예시를 위한 것으로서, 그 기술에서 통상의 지식을 가진 자들은 위에서 언급된 실시예들에 대한 변화들이 본 발명의 사상을 벗어나지 않고서 행하여질 수 있다고 평가할 수 있을 것이다. 본 발명의 범주는 첨부한 청구항들에 의하여만 정의된다.

Claims (13)

1. 패킷들을 전달하는 다수의 물리적 인터페이스;

   적어도 하나의 전달된 패킷의 적어도 하나의 선택된 부분 내에서 비트 값들과 비트 위치들을 규정하는, 상기 다수의 물리적 인터페이스들 중 적어도 하나와 관련된 적어도 하나의 비트 마스크 규정; 및

   상기 적어도 하나의 물리적 인터페이스를 경유하여 수신된 상기 패킷들 중 적어도 하나의 선택된 부분을 상기 적어도 하나의 비트 마스크와 비교하여, 상기 수신된 패킷이 음성 페이로드를 전송하는 지 여부를 판단하기 위한 비트 마스크 비교기를 포함하며,

   음성 페이로드를 전송하는 패킷들의 계층들마다의 탈캡슐화가 바이패스되어 상기 데이터 망 노드에서 처리 오버헤드들을 감소시키는 것을 특징으로 하는, 음성 페이로드를 전송하는 패킷들을 처리하는 데이터 망 노드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 비트 마스크는, 상기 전달된 패킷들에 관한 처리 정보를 전달하기 위하여 사용된 컨텍스트 스위칭 헤더를 구성하는 비트들의 비트 위치들을 추가로 규정하는 것을 특징으로 하는 데이터 망 노드.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 컨텍스트 스위칭 헤더를 구성하는 상기 비트들의 비트 위치들은, 적어도 하나의 패킷 헤더내에서 이용가능한 여분의 비트들의 비트 위치들을 추가로 규정하며, 상기 이용가능한 여분의 비트들의 사용은 데이터 전송 오버헤드 감소를 제공하는 것을 특징으로 하는 데이터 망 노드.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 컨텍스트 스위칭 헤더를 구성하는 상기 비트들의 비트 위치들은 상기 패킷들의 선택된 부분 내에서 비트 위치들을 규정하는 것을 특징으로 하는 데이터 망 노드.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 선택된 부분은 상기 패킷의 첫번째 64 바이트, 상기 패킷 헤더 및 패킷 트레일러 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 망 노드.
6. 적어도 하나의 수신된 전달된 패킷의 적어도 하나의 선택된 부분 내에서 비트 값들과 비트 위치들을 규정하는, 적어도 하나의 비트 마스크 규정; 및

   상기 수신된 패킷들의 적어도 하나의 선택된 부분을 상기 적어도 하나의 비트 마스크와 비교하여, 상기 수신된 패킷이 음성 페이로드를 전송하는지 여부를 판단하기 위한 비트 마스크 비교기를 포함하며,

   음성 페이로드를 전송하는 패킷들의 계층들 마다의 탈캡슐화가 바이패스되어 상기 물리적 망 인터페이스에서 처리 오버헤드들을 감소시키는 것을 특징으로 하는, 음성 페이로드를 전송하는 패킷들을 전달하는 물리적 망 인터페이스.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 비트 마스크는, 상기 전달된 패킷들에 관한 처리 정보를 전달하기 위하여 사용된 컨텍스트 스위칭 헤더를 구성하는 비트들의 비트 위치들을 추가로 규정하는 것을 특징으로 하는 물리적 망 인터페이스.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 컨텍스트 스위칭 헤더를 구성하는 상기 비트들의 비트 위치들은, 적어도 하나의 패킷 헤더 내에서 이용가능한 여분의 비트들의 비트 위치들을 추가로 규정하며, 상기 이용가능한 여분의 비트들의 사용은 데이터 전송 오버헤드 감소를 제공하는 것을 특징으로 하는 물리적 망 인터페이스.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 컨텍스트 스위칭 헤더를 구성하는 상기 비트들의 비트 위치들은, 상기 패킷들의 선택된 위치들 내에서 비트 위치들을 규정하는 것을 특징으로 하는 물리적 망 인터페이스.
10. 제 6 항에 있어서, 상기 선택된 부분은 상기 패킷의 첫번째 64 바이트, 상기 패킷 헤더 및 패킷 트레일러 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 물리적 망 인터페이스.
11. 수신된 패킷을 입력 버퍼에 버퍼링하는 단계;

    상기 패킷의 적어도 하나의 선택된 부분을 선택된 비트 마스크와 비교하는 단계; 및

    상기 패킷이 음성 페이로드를 전송하는 지를 판단하는 단계를 포함하며,

    음성 페이로드를 전송하는 패킷들의 계층들 마다의 탈캡슐화가 바이패스되어 처리 오버헤드들을 감소시키는 것을 특징으로 하는, 음성 페이로드를 전송하는 패킷들을 선택적으로 처리하는 방법.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 패킷이 음성 페이로드를 전송하는 지를 판단하는 단계는, 상기 패킷이 사실상 음성 페이로드를 전송하고 있으면, 컨텍스트 스위칭 헤더를 선택적으로 추출하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 11 항에 있어서, 상기 패킷이 음성 페이로드를 전송하는 지를 판단하는 단계에 이어서, 상기 패킷이 사실상 음성 페이로드를 전송하고 있으면, 패킷으로부터 음성 페이로드를 선택적으로 추출하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.