KR20050105232A - 데이터 패킷들을 송신하기 위한 방법 및 송신기 - Google Patents

데이터 패킷들을 송신하기 위한 방법 및 송신기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 TCP 프로토콜을 이용하여, 선택적으로 데이터 패킷들(DATA1, DATA2, DATA3)을 라우팅하는 하나 이상의 장치들을 통해, 송신기(PROXY)에서 수신기(MS)로 일련의 사용자 데이터 패킷들(DATA1, DATA2, DATA3)을 송신하기 위한 방법에 관한 것이다. 사용자 데이터의 전송이 개시되면, 송신기(PROXY)는 일련의 사용자 데이터 패킷들(DATA1, DATA2, DATA3)에 있는 제 1 사용자 데이터 패킷들(DATA1)을 송신하며, 사용자 데이터 패킷들은 상기 제 1 사용자 데이터 패킷들로서 여러 개의 사용자 데이터 패킷들을 전송하는 동안 연속적으로 서로의 뒤를 이어서 직접적으로 송신된다. 상기 제 1 사용자 데이터 패킷들(DATA1)이 전송되면, 송신기(PROXY)는 시간 주기(ZS) 동안 더 이상 사용자 데이터 패킷들을 수신기(MS)로 송신하지 않는다. 이후의 시각(T)에서, 송신기(PROXY)는 일련의 사용자 데이터 패킷들(DATA1, DATA2, DATA3)에 있는 제 2 사용자 데이터 패킷들(DATA2, DATA3)을 수신기(MS)로 송신하며, 송신기(PROXY)는 수신기(MS)로부터 상기 제 1 사용자 데이터 패킷들(DATA1)의 수신에 대하여 송신된 수신 확인(ACK)을 수신한다. 본 발명에 따르면, 상기 시각(T)는 상기 사용자 데이터 패킷들(DATA1, DATA2, DATA3)의 송신기에 의한 수신 확인(ACK) 시각(TA) 이전에 상기 시각(T)이 위치하도록 하는 방식에 의해 결정된다. 본 발명은 또한 송신기 측에서 상기 방법을 실시하기 위한 엘리먼트들을 포함하는 장치(PROXY)에 관한 것이다.

Description

데이터 패킷들을 송신하기 위한 방법 및 송신기{METHOD AND TRANSMITTER FOR TRANSMITTING DATA PACKETS}
본 발명은 청구항 1의 전제부(preamble)에 따라 TCP 프로토콜을 이용하여 사용자 데이터 패킷들을 수신기로 라우팅하는 하나 이상의 장치들을 통해 몇몇 경우들에서 송신기로부터 일련의 사용자 데이터 패킷들을 송신하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 청구항 8의 전제부에 따라 사용자 데이터 패킷들을 라우팅하는 하나 이상의 장치들을 통해 몇몇 경우들에서 일련의 사용자 데이터 패킷들을 수신기로 송신하기 위한 장치에 관한 것이다.
무선 통신 시스템에서 정보(예를 들어, 음성, 이미지 정보, 비디오 정보, SMS(short message service) 또는 다른 사용자 데이터)는 전자기파들을 이용하여 송신 무선 스테이션과 수신기 간의 무선 인터페이스를 통해 송신된다. 상기 전자기파들은 각각의 시스템들에 대해 제공되는 주파수 밴드 내에 있는 캐리어 주파수들에서 방사된다. 무선 통신 시스템은 가입자 스테이션들, 예를 들어, 모바일 스테이션들, 기지국들 및 다른 네트워크-측 장치들을 포함한다.
많은 유선-기반 네트워크들처럼, 많은 무선 통신 시스템들, 예를 들어, GPRS(General Packet Radio Service) 표준에 따른 시스템들에서, 사용자 데이터는 사용자 데이터 패킷들의 형태로 송신기에서 수신기로 블록화되어 송신된다. TCP(transmission control protocol) 프로토콜은 종종 이러한 목적을 위해 배치되며, 일반적으로 또한 인터넷과 관계있는 데이터 전송들을 위해 이용된다. TCP 프로토콜을 이용하는 사용자 데이터 전송이 개시되면, 소위 슬로우-스타트(slow-start) 알로리즘이 각각의 네트워크의 오버로딩을 피하기 위해 적용된다. 이를 위해, 송신기는 처음에 하나 또는 몇 개의 데이터 패킷들을 송신한다. 송신기가 상기 사용자 데이터 패킷(들)에 대한 수신 확인(confirmation of receipt)을 수신하면, 송신기는 보다 많은 수의 데이터 패킷들을 전송한다. 그 결과 송신기와 수신기 사이에서 전송된 데이터 레이트(rate)는 시간이 지나면서 증가하게 된다. 슬로우-스타트 알로리즘에 대한 설명은 예컨대 W. Richard Stevens: TCP/IP Illustrated, volume 1, The Protocols, Addison Wesley Longman, Inc. , 1994, pages 285-287에서 찾을 수 있다.
도 1은 인터넷에 연결된 GPRS 무선 통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 종래 기술에 따른 흐름도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 흐름도를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 송신기를 나타낸다.
본 발명의 목적은 송신기와 수신기 간의 사용자 데이터 전송의 초기 국면에서 송신기와 수신기 사이의 효율적인 사용자 데이터 패킷들의 전송을 가능하게 하는, 위에 언급된 타입의 방법을 강조하는 것이다. 위에 언급된 타입의 사용자 데이터 패킷들을 전송하기 위한 적절한 장치도 또한 이러한 목적으로 강조된다.
상기 목적은 청구항 1의 특징들을 가진 방법에 관하여 달성된다.
바람직한 구현예들은 종속항들에 기재되어 있다.
TCP 프로토콜은 사용자 데이터 패킷들을 수신기로 라우팅하는 하나 이상의 장치들을 통해 몇몇 경우들에서 송신기로부터 일련의 사용자 데이터 패킷들을 송신하기 위해 이용된다. 사용자 데이터 전송이 개시되면, 송신기는 일련의 사용자 데이터 패킷들 중 제 1 사용자 데이터 패킷들을 수신기로 송신한다. 제 1 사용자 데이터 패킷들이 복수의 사용자 데이터 패킷들을 포함하는 경우, 상기 제 1 사용자 데이터 패킷들은 차례대로 서로의 뒤를 이어서 직접적으로 송신된다. 송신기는 제 1 사용자 데이터 패킷들을 송신한 후에 일정 시간 주기 동안 수신기로 사용자 데이터 패킷들을 전송하지 않는다. 그 이후 시점에, 송신기는 일련의 사용자 데이터 패킷들 중 제 2 사용자 데이터 패킷들을 수신기로 송신한다. 송신기는 수신기가 제 1 사용자 데이터 패킷의 수신에 대하여 송신한, 수신기로부터의 수신 확인을 수신한다.
본 발명에 따르면 상기 이후 시점은 사용자 데이터 패킷들을 송신한 송신기가 상기 수신 확인을 수신한 시점 이전이 되도록 정의된다.
데이터 패킷들의 전송을 위해 본 발명에서 이용되는 TCP 프로토콜은 신뢰성 있는 프로토콜이며, 여러가지 네트워크들을 통해 신뢰성 있는 방식으로 데이터를 전달하기 위해 적용될 수 있다. 특히 TCP는 IP 프로토콜(internet protocol)과 함께 적용될 수 있다. OSI 계층 모델에서 TCP 프로토콜은 네번째 계층, 즉 전송 계층에 속하는 반면에, TCP/IP 계층 모델에서 TCP 프로토콜은 세번째 계층, 즉 전송 계층 또는 호스트-투-호스트(host-to-host) 계층에 속한다.
상기 방법을 통해 송신기는 복수의 사용자 데이터 패킷들의 형태로 수신기로 송신될 사용자 데이터를 가지고 있다. 상기 전송은 송신기와 수신기 사이에서, 예를 들어 유선 또는 무선을 통해, 직접적으로, 즉 추가적인 중간 장치 없이 발생할 수 있거나, 또는 사용자 데이터 패킷들은 송신기와 수신기 사이에서 하나 이상의 장치들을 통해 라우팅될 수 있다. 사용자 데이터 전송은 송신기가 제 1 사용자 데이터 패킷들을 수신기로 송신하면서 시작된다. 상기 제 1 사용자 데이터 패킷들에 있는 사용자 데이터 패킷들은 차례대로 가능한한 직접적으로 송신된다. 상기 제 1 사용자 데이터 패킷들에 있는 개별적인 사용자 데이터 패킷들의 전송 사이의 시간은 송신기 용량에 대한 함수로 나타난다. 이에 따라 송신기에서 생성되거나 또는 처리되어야 하는 패킷들의 결과로서 송신기의 여러가지 논리적 계층들에서 지연이 발생할 수 있다.
상기 제 1 사용자 데이터 패킷들을 송신한 후에, 송신기는 일정 시간 주기 동안 추가적인 사용자 데이터 패킷들을 수신기로 전송하지 않는다. 상기 시간 주기 동안 수신기는 수신기에 대한 사용자 데이터 전송에 관하여 대기한다. 상기 대기 시간 주기는 몇몇 경우들에서 상기 제 1 사용자 데이터 패킷들에 있는 개별적인 사용자 데이터 패킷들의 전송 사이에서 경과하는 시간 주기를 초과한다. 그 이후 시점에 송신기는 제 2 사용자 데이터 패킷들을 수신기로 송신한다. 상기 제 1 사용자 데이터 패킷들처럼, 제 2 사용자 데이터 패킷은 하나의 사용자 데이터 패킷이거나 또는 복수의 사용자 데이터 패킷일 수 있다. 상기 이후 시점은 상기 제 2 사용자 데이터 패킷들로부터 송신된 상기 제 1 사용자 데이터 패킷의 송신과 관련되어 있다.
송신기는 수신기가 상기 제 1 사용자 데이터 패킷들의 수신에 대하여 송신한, 수신기로부터의 수신 확인을 수신한다. 그러므로 송신기는 상기 수신 확인으로부터 수신기가 상기 제 1 사용자 데이터 패킷들을 수신하였으며 이러한 경우에 상기 제 1 사용자 데이터 패킷들 모두 또는 그들 중 일부가 손실되지 않았다고 결정하게 된다. 송신기는 수신기로부터 상기 제 1 사용자 데이터 패킷들에 대한 수신 확인을 전달받기 전에 제 2 사용자 데이터 패킷들의 송신을 시작한다. 그러므로 송신기가 수신기로 사용자 데이터 패킷을 송신하지 않는 시간 주기는 상기 조건에 의해 업워드(upward) 방향에서 제한된다.
본 발명에 있어서, 수신기가 수신 확인을 송신한 후에 제 2 사용자 데이터 패킷들을 수신하도록 상기 이후 시점이 정의된다. 이것은 본 발명에 따른 방법을 구현할 수 있도록 하기 위해, 수신기가 단지 제 1 사용자 데이터 패킷들에 대한 수신 확인을 송신한 후에 제 2 사용자 데이터 패킷들을 수신하는, 예를 들어, 공지된 슬로우-스타트 알고리즘과 같은, 표준 방법들이 제한된 정도로만 수정되어야 한다는 장점을 가진다. 그러므로 본 발명의 이러한 전개를 통해 상기 표준 방법들과 관련하여 수신기 측에 대한 어떠한 변경도 요구되지 않는다. 그러나 수신기가 수신 확인을 송신하기 전에 제 2 사용자 데이터 패킷들을 수신하도록 상기 이후 시점이 정의되는 경우에는, 본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에 대응하는, 수신기에 대한 변경이 필요할 것이다.
시간 주기는 송신기에 의한 데이터 패킷의 송신과 수신기에 의한 상기 데이터 패킷의 수신 사이의 시간차에 대한 함수인 것이 바람직하다. 송신기에 의한 데이터 패킷의 송신과 수신기에 의한 상기 데이터 패킷의 수신 사이의 시간차는 일반적으로 수신기에 의한 데이터 패킷의 송신과 송신기에 의한 상기 데이터 패킷의 수신과 대응하며, 상기 함수 관계는 또한 역으로 공식화될 수 있다. 위의 실시예들에 따라, 상기 이후 시점은 상기 시간 주기의 끝에 해당하기 때문에, 상기 시간 주기에 대한 함수 관계는, 제 2 사용자 데이터 패킷들이 전송되는 시점인, 상기 이후 시점을 정의하는데 직접적인 영향을 준다. 이러한 시간차는 특히 사용자 데이터 패킷들의 전송 전에, 예를 들어 접속 설정 루틴과 관계하여, 결정될 수 있다. 이를 위해, 송신기에 의한 데이터 패킷의 송신으로부터 상기 송신기의 상기 데이터 패킷에 대한 응답으로서 기능하는 데이터 패킷의 수신까지의 시간은 왕복 시간을 결정하기 위해 측정될 수 있다. 전송기에 의한 데이터 패킷의 전송과 수신기에 의해 상기 데이터 패킷의 수신 사이의 시간차는 대략적으로 이러한 왕복 시간의 절반이다. 송신기가 수신기로 사용자 데이터 패킷들을 송신하지 않는 상기 시간 주기는 예를 들어 결정된 왕복 시간의 절반 또는 상기 왕복 시간의 절반에 대한 약수 또는 배수에 대응할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 사용자 데이터 패킷들은 적어도 어느 정도까지는 무선에 의해 송신기에서 수신기로 송신된다. 예를 들어 무선 통신 표준 GPRS 또는 UMTS가 이러한 목적을 위해 사용될 수 있다. 사용자 데이터 패킷들은 무선으로 직접 송신기에서 수신기로 송신될 수 있으나, 또한 사용자 데이터 패킷들이 유선을 통해 송신기로부터, 무선으로 상기 사용자 데이터 패킷들을 수신기로 송신하는, 장치로 송신되는 것도 가능하다. 추가적인 중간 장치들은 또한 사용자 데이터 패킷들을 라우팅하기 위해 사용될 수 있다.
사용자 데이터 패킷들은 인터넷 데이터인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 수신기는 모바일 무선 통신 시스템의 일부이다. 송신기는 또한 상기 모바일 무선 통신 시스템과 TCP 프로토콜을 이용하는 다른 네트워크 모두에 연결되는 장치를 나타낸다. 이러한 수신기의 예로는 GPRS 무선 통신 시스템의 모바일 스테이션이 있으며, 본 발명에 따른 송신기의 예로는, 상기 GPRS 무선 통신 시스템과 인터넷 간의 링크로서 동작하는, TCP 프록시(proxy)가 있다.
제 2 사용자 데이터 패킷들의 수가 제 1 사용자 데이터 패킷들의 수를 초과할 수 있다. 이것은 본 발명에 따른 방법이 재동작된 슬로우-스타트 알고리즘인 경우에 특히 바람직하다.
상기 목적은 청구항 8의 특성들에 따른 장치와 관련하여 달성된다.
본 발명의 바람직한 실시예들과 구현예들은 종속항들에서 설명된다.
몇몇 경우들에서 사용자 데이터 패킷들을 라우팅하는 하나 이상의 장치들을 통해 일련의 사용자 데이터 패킷들을 수신기로 송신하기 위한 장치는 TCP 프로토콜을 이용하여 사용자 데이터 패킷들을 송신하기 위한 수단, 복수의 사용자 데이터 패킷들을 송신하는 동안 사용자 데이터 패킷들이 제 1 사용자 데이터 패킷들로서 직접 차례차례 송신되도록, 일련의 사용자 데이터 패킷들의 제 1 사용자 데이터 패킷들을 수신기로 송신하기 위한 수단, 또한 제 1 사용자 데이터 패킷들이 전송된 다음에 일정한 시간 주기가 경과한 이후 시점에서 일련의 사용자 데이터 패킷들의 제 2 사용자 데이터 패킷들을 수신기로 송신하기 위한 수단을 포함한다.
본 발명에 따른 상기 장치는 상기 이후 시점을 정의하기 위한 수단을 포함하며, 상기 이후 시점은 상기 장치의 제 1 사용자 데이터 패킷들을 수신한 것에 대하여 수신기가 송신하는 수신 확인을 전달받는 시점 이전이다.
본 발명에 따른 상기 장치는 본 발명에 따른 방법을 구현하기 위해 특히 적합하다. 상기 장치를 이러한 목적을 위한 추가적인 수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 장치는 상기 시간 주기가 상기 장치에 의한 데이터 패킷의 송신과 수신기에 의한 상기 데이터 패킷의 수신 사이의 시간차의 함수가 되도록, 상기 시점을 정의하기 위한 수단을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 사용자 데이터 패킷들이 모바일 무선 통신 시스템을 통해 수신기로 송신될 수 있도록, 상기 장치는 모바일 무선 통신 시스템에 연결된다.
본 발명은 예시적인 실시예들과 관련하여 아래에서 보다 상세하게 설명된다. 도면들에 대한 설명은 아래와 같다.
도 1은 GPRS 표준에 따른 GPRS 무선 통신 시스템을 나타내며, 상기 GPRS 표준에서 사용자 데이터는 패킷으로 송신될 수 있다. 그러나 본 발명은 또한 예를 들어 UMTS 표준에 따른 시스템들과 같은, 다른 모바일 무선 시스템들에 적용될 수 있다. 모바일 스테이션(MS)은 모바일 무선 통신 시스템(GPRS)의 일부분이다. 모바일 무선 가입자들은 모바일 스테이션(MS)을 통해 인터넷(INTERNET)에서 데이터를 다운로드하기를 원한다. 이를 위해, 모바일 무선 통신 시스템(GPRS)은 프록시 서버(PROXY)를 통해 인터넷(INTERNET)에 연결된다. 비디오 및 오디오 서비스들뿐만 아니라 이메일, 정보 서비스들, 게임들, 여러가지 다운로드들과 같은 다양한 애플리케이션들(APP)이 이용가능하다. 프록시 서버(PROXY)는 모바일 무선 통신 시스템(GPRS)의 Gi 인터페이스(Gi)에 위치한다. 상기 인터페이스는 게이트웨이 GPRS 지원 유니트(GGSN)과 인터넷(INTERNET) 형태의 외부 IP 네트워크 사이의 기준점을 나타낸다. 무선 통신 시스템(GPRS) 내에서 인터넷의 데이터에 대한 요청이 있으면, 상기 요청은 인터넷(INTERNET) 상에 있는 서버로 직접 송신되는 것이 아니라 프록시 서버(PROXY)로 송신된다. 이것은 인터넷(INTERNET) 상의 웹서버로부터 요청된 웹페이지를 검색하고, 상기 페이지를 다운로드하고, 상기 페이지를 하드디스크에 저장하며, 그 후에 요청된 데이터를 상기 요청을 하였던 무선 통신 시스템(GPRS)의 가입자 스테이션으로 전달한다. 그러나 상기 데이터는 예를 들어, 웹서버의 지시 또는 상기 구성에 기반하여, 프록시 서버(PROXY)에 의해 저장되지 않는다.
사용자 및 시그널링 데이터는 복수의 중개 장치들을 통해 프록시 서버(PROXY)와 모바일 스테이션(MS) 사이에서 전송된다. 이를 위해, 프록시 서버(PROXY)는 무선 통신 시스템(GPRS)의 코어 네트워크에 있는 장치에 유선으로 연결되며, 상기 정보는 유선을 통해 상기 장치에서 기지국들로 송신되고, 상기 정보는 무선을 통해 상기 기지국에서 모바일 스테이션(MS)으로 송신된다.
사용자 데이터 패킷들은 전송 제어 프로토콜(TCP)을 이용하여 프록시 서버(PROXY)를 통해 인터넷(INTERNET)에서 모바일 스테이션(MS)으로 전송된다. 전송 계층의 전송 제어 프로토콜은 스위칭 계층의 인터넷 프로토콜(IP)과 함께 적용된다. TCP는 프로토콜 구조의 전송 계층(TCP/IP)에서 안전한 데이터 전송, 접속 제어, 흐름 제어, 시간 모니터링 및 멀티플렉스 기능을 가진 접속-지향 엔드-투-엔드 프로토콜이다. 그러므로 TCP는 데이터를 정확하게 전달할 책임이 있다.
사용자 데이터가 TCP를 이용하여 가입자에게 송신되어야 하는 경우, 소위 슬로우-스타트 알고리즘이 이용된다. 이 알고리즘은 네트워크에 대한 오더로딩 및 혼잡 위험성을 줄인다. 이를 위해, 송신기는 몇 개의 데이터 패킷들을 송신함으로써 사용자 정보의 전송을 개시하며, 데이터 패킷들에 대한 수신기로부터 긍정 확인을 수신하면 추가적인 데이터 패킷들을 송신한다. 수신기에서 데이터 패킷들을 수신한 것에 대한 모든 긍정 확인 후에는 보다 많은 수의 데이터 패킷들이 송신기에서 수신기로 송신될 수 있다. 이것은 현재의 최대 가능한 데이터 스루풋이 달성될 때까지, 전송된 데이터 레이트가 시간이 지남에 따라 증가할 수 있다는 것을 의미한다.
도 2는 슬로우-스타트 알고리즘을 이용하기 위한 흐름도를 나타낸다. 시간(t)은 도 2에서 아래쪽 방향으로 도시되어 있다. 고려되는 일례에서, 데이터 패킷들은 모바일 스테이션(MS)과 프록시 서버(PROXY) 사이에서 전송된다. TCP는 접속-지향 프로토콜이기 때문에, 모바일 스테이션(MS)과 프록시 서버(PROXY) 간의 접속은 먼저 3-방식(3-way) 핸드쉐이크를 통해 설정된다. 이러한 3-방식 핸드쉐이크는 제어 정보가 논리 엔드-투-엔드 접속을 설정하기 위해 교환되도록 허용한다. 이를 위해 모바일 스테이션(MS)은 먼저 시그널링 패킷(SYN)을 송신한다. 시그널링 패킷(SYN)은 예를 들어 모바일 스테이션(MS)이 접속 설정을 희망한다는 것을 모바일 스테이션(MS)이 프록시 서버(PROXY)로 알려주도록 허용한다. 이에 대한 확인으로서 프록시 서버(PROXY)는 시그널링 패킷(SYN_ACK)을 송신한다. 모바일 스테이션(MS)은 다시 시그널링 패킷(SYN_ACK_ACK)를 이용하여 상기 신호를 확인한다. 모바일 스테이션(MS)은 또한 인터넷으로부터의 데이터 패킷들에 대한 특정 요청을 포함하는, 시그널링 패킷(HTTP_GET)을 프록시 서버(PROXY)로 송신한다.
모바일 스테이션(MS)에 의한 신호(SYN)의 송신과 신호(SYN_ACK)의 수신 사이의 시간은 예를 들어 왕복 시간(RTT)로 표시된다. 데이터 패킷의 전송과 상기 데이터 패킷의 수신 사이의 시간차(RTT/2)는, 데이터 패킷들의 프로세싱, 생성 또는 처리로 인하여 발생할 수 있는 지연들은 별도로 고려하고, 대략적으로 왕복 시간(RTT)의 절반값에 대응한다. 접속 설정 루틴 동안 왕복 시간(RTT) 및/또는 송신기 및 수신기 간의 신호의 전송과 수신 사이의 시간차는 프록시 서버(PROXY)에 의해 결정된다.
인터넷 데이터에 대한 모바일 스테이션(MS)의 요청에 기인하여, 모바일 스테이션(MS)과 프록시 서버(PROXY) 간의 접속이 설정되고, 프록시 서버(PROXY)에서 모바일 스테이션(MS)에 의해 요청된 데이터를 수신하면, 모바일 스테이션(MS)을 위해 지정된 데이터는 프록시 서버(PROXY) 내에 존재하게 된다. 상기 데이터는 TCP 프로토콜에 따라 프록시 서버(PROXY)에 의해 처리되어 모바일 스테이션(MS)으로 송신된다. 고려되는 일례에서, 인터넷 데이터와 함께 세 개의 사용자 데이터 패킷들이 모바일 스테이션(MS)으로 전송되어야 한다고 가정한다. 프록시 서버(PROXY)는 먼저 모바일 스테이션(MS)에 의해 요청된 데이터 세트의 제 1 사용자 데이터 패킷(DATA1)을 모바일 스테이션(MS)으로 송신한다. 모바일 스테이션(MS)이 사용자 데이터 패킷(DATA1)을 수신하면, 프록시 서버(PROXY)로 수신 확인(ACK)을 송신한다. 수신 확인(ACK)이 시간(TA)에 프록시 서버(PROXY)로 수신된 후에, 프록시 서버(PROXY)는 시간(T)에 두 개의 추가적인 사용자 데이터 패킷들(DATA2, DATA3)을 모바일 스테이션(MS)으로 송신한다. 시간 주기(ZS)는 제 1 사용자 데이터 패킷(DATA1)의 전송과 제 2 사용자 데이터 패킷(DATA2)의 전송 사이의 시간이며 프록시 서버(PROXY)는 상기 시간 주기 동안 대기한다. 즉, 프록시 서버(PROXY)는 모바일 스테이션(MS)으로 데이터 패킷들을 송신하지 않는다.
슬로우-스타트 알고리즘에 따라, 제 1 사용자 데이터 패킷에 대한 긍정 수신 확인(ACK)이 수신되는 경우에만, 프록시 서버(PROXY)는 추가적인 사용자 데이터 패킷들을 모바일 스테이션(MS)으로 송신하도록 허용된다. 이것은 시간(TA)가 도 2의 흐름도에 따라 시간(T)의 앞에 있다는 것을 의미한다.
모바일 스테이션(MS)과 프록시 서버(PROXY) 간의 접속은 접속 설정 동안의 핸드쉐이크와 유사한 방식으로 시그널링 데이터 패킷들(FIN, FIN_ACK, FIN_ACK_ACK)을 이용하여 사용자 데이터 패킷의 전송이 종료된 후에 해제된다. 시그널링(FIN)은 또한 사용자 데이터 패킷(DATA3)과 함께 송신될 수도 있다.
데이터 패킷들(SYN_ACK_ACK, FIN_ACK_ACK 및 ACK) 형태의 확인 시그널링이 설명된 예와 관련하여 서로 다른 명칭들을 가지고 있는 반면에, TCP가 이용되는 경우 상기 시그널링의 설정 및 동작은 일반적으로 동일하다.
인터넷으로부터 다운로드된 객체들의 크기는 일반적으로 대략 10 KB이다. 이것은 GPRS 무선 통신 시스템에서 7에서 8개 정도의 사용자 데이터 패킷들에 대응한다. 이러한 적은 개수의 사용자 데이터 패킷들은 상기 사용자 데이터 패킷들의 다수가 슬로우-스타트 알고리즘을 이용하여 송신된다는 것을 의미한다. 슬로우-스타트 알고리즘이 적용되는, 이러한 국면에서, 달성가능한 전송 레이트는 GPRS 무선 통신 시스템에서 이용가능한 대역폭에 기반한 최대 달성가능한 전송 레이트보다 현저하게 낮다.
도 3은 본 발명에 따른 방법의 흐름도를 나타낸다. 다시 인터넷으로부터 세 개의 사용자 데이터 패킷들이 프록시 서버(PROXY)를 통해서 모바일 스테이션(MS)으로 전송된다. 프록시 서버(PROXY)와 모바일 스테이션(MS) 간의 접속은 도 2의 흐름도와 유사한 방식으로 설정된다.
프록시 서버(PROXY)와 모바일 스테이션(MS) 사이의 사용자 데이터 전송은 제 1 사용자 데이터 패킷(DATA1)을 모바일 스테이션(MS)으로 송신하는 프록시 서버(PROXY)에 의해 개시된다. 상기 제 1 사용자 데이터 패킷(DATA1)을 수신하면, 모바일 스테이션(MS)은 긍정 수신 확인(ACK)을 송신하며, 프록시 서버(PROXY)는 시간(TA)에 상기 긍정 수신 확인(ACK)을 수신한다. 시간 주기(ZS) 동안에 프록시 서버(PROXY)는 모바일 스테이션(MS)으로 사용자 데이터 패킷들을 전송하지 않는다. 프록시 서버(PROXY)는 추가적인 사용자 데이터 패킷들(DATA2, DATA3)을 송신하기 위해 수신 확인(ACK)을 수신할 때까지 대기하지 않는다. 시간 주기(ZS)의 끝이며, 프록시 서버(PROXY)에서 수신 확인(ACK)을 수신하는 시간(TA) 이전인, 시간(T)에 프록시 서버(PROXY)는 남아있는 사용자 데이터 패킷들(DATA2, DATA3)의 송신을 개시한다.
데이터 패킷의 수신과 수신된 데이터 패킷에 대하여 응답하는 데이터 패킷의 전송 사이에서 상이한 지연 시간들이 각각의 경우에 발생할 수 있으며, 이러한 지연 시간들은 송신기 또는 수신기의 용량들에 대한 함수이다. 예를 들어, 지연들은 수신된 신호들의 처리와 송신될 신호들의 생성에 의해 야기된다. 이러한 지연의 예는 사용자 데이터 패킷(DATA2)의 전송과 사용자 데이터 패킷(DATA3)의 전송 사이에서 볼 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 방법에서, 상기 시간 주기(ZS)는 송신기의 프로세싱 용량들에 의해 야기되는 지연 시간들보다는 훨씬 길다.
프록시 서버(PROXY)와 모바일 스테이션(MS) 간의 접속은 도 2에 흐름도와 유사한 방식으로 해제된다.
제 1 사용자 데이터 패킷(DATA1)의 전송과 추가적인 사용자 데이터 패킷들(DATA2, DATA3)의 전송 사이의 시간 주기(ZS)는 프록시 서버(PROXY)에 의해 정의된다. 상기 시간 주기(ZS)는 사용자 데이터 패킷들(DATA2, DATA3)의 전송 시간(T)의 지정과 직접적으로 대응된다. 상기 시간 주기(ZS)는 특히 왕복 시간(RTT)에 대하여 이전에 결정된 결과치에 대한 함수일 수 있다. 예를 들어, ZS는 대략적으로 왕복 시간(RTT)의 절반값(RTT/2)에 대응하도록 정의될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 하나의 장점은 송신될 사용자 데이터 패킷들이 기존의 슬로우-스타트 알고리즘을 이용하여 가능한 시간보다 더 짧은 시간 내에 사용자 데이터 전송의 시작 시점에서 송신될 수 있다는 것이다. 이것은 모바일 스테이션(MS)과 프록시 서버(PROXY) 모두가 수신 상태를 준비하도록 대기하는, 시간을 줄임으로써 달성되며, 상기 시간은 수신기에 의해 수신 확인이 송신된 후부터 시간(T)에 추가적인 데이터 패킷들을 전송할 때까지의 시간을 말한다.
유선을 통한 사용자 데이터 패킷들의 전송과 대조적으로, GPRS를 이용하는 무선 전송 동안에 손실되는 사용자 데이터 패킷들의 비율은 낮다. 사용자 데이터 패킷이 손실되면, 수신기가 수신 확인(ACK)을 송신하지 않기 때문에, 프록시 서버(PROXY)는 수신 확인(ACK)을 수신할 수 없다. 이러한 경우에 송신 중에 손실되었던 사용자 데이터 패킷은 재송신된다. GPRS 무선 통신 시스템의 낮은 패킷 손실율은 수신 확인(ACK)을 수신하는데 실패하는 경우가 거의 없다는 것을 의미한다. 송신기가 추가적인 사용자 데이터 패킷들을 송신하기 전에 수신 확인(ACK)을 수신할 때까지 대기하지 않는, 본 발명에 따른 방법은 특히 바람직하게는 모바일 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다.
모바일 무선 통신 시스템의 왕복 시간은 일반적으로 매우 길기 때문에, 본 발명에 따른 방법을 모바일 무선 통신 시스템에 적용하는 애플리케이션은 또한 특히 바람직하다. 그러므로 Gi 인터페이스와 모바일 스테이션 간의 왕복 시간은 1. 5 초가 일반적이다. 이것은 수정되지 않은 슬로우-스타트 알고리즘이 이용되면, 모바일 스테이션에서 제 1 사용자 데이터 패킷의 수신과 다음 데이터 패킷의 수신 사이에서 긴 시간이 경과한다는 것을 의미한다. 이것은 사용자 데이터 전송의 초기 국면에서 매번 단지 몇 개의 사용자 데이터 패킷들만이 송신될 수 있다는 결과를 발생시킨다. 수정된 슬로우-스타트 알고리즘을 이용하여 제 1 사용자 데이터 패킷의 송신과 다음 사용자 데이터 패킷의 송신 사이의 시간 주기를 줄임으로써, 본 발명에 따른 방법은 사용자 데이터 전송의 시작 시점에서 데이터 스루풋이 현저하게 증가하도록 허용한다.
도 4는 프록시 서버(PROXY)의 형태로 본 발명에 따른 송신기를 나타낸 것이다. 이것은 TCP 프로토콜을 이용하여 데이터 패킷들을 수신, 처리 및 송신하도록 허용하는, 수단(M1)을 포함한다. 수단(M2 및 M3)도 또한 사용가능하며, 프록시 서버(PROXY)는 본 발명의 방법에 따라 사용자 데이터 패킷들을 수신기로 송신하기 위해 상기 수단(M2 및 M3)을 사용할 수 있다. 수단(M4)는 송신기가 제 1 사용자 데이터 패킷 또는 다수의 제 1 사용자 데이터 패킷들을 송신한 후에, 사용자 데이터 패킷들을 수신기로 송신하지 않고, 일정 시간 주기 동안 대기한 후에, 추가적인 사용자 데이터 패킷들을 송신하는 시간을 정의하도록 허용한다.
여기서 프록시 서버의 데이터를 가입자 스테이션으로 송신하기 위한 슬로우-스타트 알고리즘의 변형은 인터넷과 프록시 서버 간의 데이터 송신을 위한 슬로우-스타트 알고리즘의 이용과 독립적이다. 그러므로 본 발명에 따른 방법을 구현하기 위해서, 프록시 서버의 프로토콜 스택은 인터넷 측의 프로토콜 스택을 변형할 필요없이, 가입자 스테이션 측에서 변형될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 송신기로부터 데이터를 수신하는, 가입자 스테이션의 변형을 필요로 하지 않는다. 가입자 스테이션은 기존의 슬로우-스타트 방법에서 요구되는 바와 같이 응답할 수 있다.

Claims (10)

  1. 몇몇 경우들에서 TCP 프로토콜을 이용하여 송신기(PROXY)의 일련의 사용자 데이터 패킷들(DATA1, DATA2, DATA3)을 상기 사용자 데이터 패킷들(DATA1, DATA2, DATA3)을 라우팅하는 하나 이상의 장치들을 통해 수신기(MS)로 송신하는 방법으로서,
    사용자 데이터 전송이 개시되면, 상기 송신기(PROXY)는 상기 일련의 사용자 데이터 패킷들(DATA1, DATA2, DATA3) 중에서 제 1 사용자 데이터 패킷들(DATA1)을 상기 수신기(MS)로 송신하며,
    복수의 사용자 데이터 패킷들을 송신하는 동안에 상기 사용자 데이터 패킷들은 상기 제 1 사용자 데이터 패킷들로서 직접 차례차례 송신되며,
    상기 송신기(PROXY)는 상기 제 1 사용자 데이터 패킷들(DATA1)을 송신한 후에 시간 주기(ZS) 동안 상기 수신기(MS)로 사용자 데이터 패킷들을 송신하지 않으며,
    상기 송신기(PROXY)는 이후 시간(T)에 상기 일련의 사용자 데이터 패킷들(DATA1, DATA2, DATA3) 중에서 제 2 사용자 데이터 패킷들(DATA2, DATA3)을 상기 수신기(MS)로 송신하며, 그리고
    상기 송신기(PROXY)는 상기 제 1 사용자 데이터 패킷들(DATA1)의 수신에 대하여 상기 수신기(MS)에서 송신된 수신 확인(ACK)을 수신하며,
    상기 이후 시간(T)은 상기 사용자 데이터 패킷들(DATA1, DATA2, DATA3)의 송신기(PROXY)가 상기 수신 확인(ACK)을 수신하는 시간(TA) 이전에 있도록 정의되는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이후 시간(T)는 상기 수신기(MS)가 상기 수신 확인(ACK)을 송신한 후에 상기 제 2 사용자 데이터 패킷들(DATA2, DATA3)을 수신하도록 정의되는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 시간 주기(ZS)는 상기 송신기(PROXY)에 의한 데이터 패킷의 전송과 상기 수신기(MS)에 의한 상기 데이터 패킷의 수신 사이의 시간차(RTT/2)의 함수인 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 사용자 데이터 패킷들((DATA1, DATA2, DATA3)은 적어도 어느 정도 무선으로 상기 송신기(PROXY)에서 상기 수신기(MS)로 송신되는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 사용자 데이터 패킷들((DATA1, DATA2, DATA3)은 인터넷(INTERNET)으로부터의 데이터인 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신기(MS)는 모바일 무선 통신 시스템(GPRS)의 일부분이며, 그리고
    상기 송신기(PROXY)는 상기 모바일 무선 통신 시스템(GPRS)과 TCP 프로토콜을 이용하는 다른 네트워크(INTERNET) 모두에 연결된 장치인 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 사용자 데이터 패킷들(DATA2, DATA3)은 상기 제 1 사용자 데이터 패킷들(DATA1)을 초과하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  8. 몇몇 경우들에서 일련의 사용자 데이터 패킷들(DATA1, DATA2, DATA3)을 상기 사용자 데이터 패킷들(DATA1, DATA2, DATA3)을 라우팅하는 하나 이상의 장치들을 통해 수신기(MS)로 송신하기 위한 장치(PROXY)에 있어서,
    TCP 프로토콜을 이용하여 사용자 데이터 패킷들(DATA1, DATA2, DATA3)을 송신하기 위한 수단(M1);
    상기 일련의 사용자 데이터 패킷들(DATA1, DATA2, DATA3) 중에서 제 1 사용자 데이터 패킷들(DATA1)을 상기 수신기(MS)로 송신하기 위한 수단(M2)으로서, 복수의 사용자 데이터 패킷들을 송신하는 동안에 상기 사용자 데이터 패킷들은 상기 제 1 사용자 데이터 패킷들로서 직접 차례차례 송신되는, 수단(M2);
    상기 제 1 사용자 데이터 패킷들(DATA1)을 송신한 후에 시간 주기(ZS) 이후의 이후 시간(T)에 상기 일련의 사용자 데이터 패킷들(DATA1, DATA2, DATA3) 중에서 제 2 사용자 데이터 패킷들(DATA2, DATA3)을 송신하기 위한 수단(M3); 및
    상기 장치(PROXY)는 상기 이후 시간(T)이 상기 제 1 사용자 데이터 패킷들(DATA1)을 수신하여 상기 수신기(MS)에 의해 송신된 수신 확인(ACK)을 상기 장치(PROXY)에서 수신하는 시간(TA) 이전에 있도록, 상기 이후 시간(T)을 정의하기 위한 수단(M4)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 수단(M4)은 상기 시간 주기(ZS)가 상기 장치(PROXY)에 의한 데이터 패킷의 전송과 상기 수신기(MS)에 의한 상기 데이터 패킷의 수신 사이의 시간차(RTT/2)의 함수가 되도록, 상기 이후 시간(T)를 정의하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 장치(PROXY)는 상기 사용자 데이터 패킷들(DATA1, DATA2, DATA3)이 모바일 무선 통신 시스템(GPRS)를 통해 상기 수신기(MS)로 송신될 수 있도록, 상기 모바일 무선 통신 시스템(GPRS)에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
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