KR20050116824A - 디지털 링크의 대역폭을 평가하는 방법 - Google Patents

디지털 링크의 대역폭을 평가하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 서브네트워크(sub-network)를 포함하는 원격통신 네트워크에서 디지털 데이터 패킷들을 교환하는 제1지점과 제2지점 사이에서의 대역폭을 평가하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 상기 서브네트워크 중 하나를 통한 각 전송방향에 대하여, 준 동시적인 방식(quasi-simultaneously manner)으로 보내진 패킷들에 대한 동일한 식별자(identifier)의 관련단계, 수신되는 패킷들의 시간지정 및 기록단계, 동일한 식별자를 갖고 수신되는 패킷들의 식별 및 분류단계, 동일한 식별자를 갖는 전체 개수 m의 패킷그룹들의 선택단계, 제2지점에서 보내진 패킷들의 수신 순간들을 구분하는 시간간격들의 측정단계, 선택되는 그룹들의 패킷들의 수 및 상기 패킷들의 전체 전송시간에 따른 대역폭의 계산단계를 포함한다.

Description

디지털 링크의 대역폭을 평가하는 방법{Method for evaluating the bandwidth of a digital link}
본 발명은 원격통신 분야, 특히 복수의 서브네트워크(sub-network)를 포함하는 원격통신 네트워크에서 디지털 링크를 통하여 데이터 패킷(packet)들을 교환하기에 용이한 제1지점과 제2지점 사이에서의 대역폭을 평가하는 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 방법을 사용하는 장치에 관한 것이다.
본 발명은 인터넷 네트워크와 같은 원격통신 네트워크들에 적용된다.
원격통신 네트워크에서 대역폭을 평가하는 공지의 방법은 타임마크(time mark)를 포함하는 파일을 네트워크의 제1지점으로부터 FTP(File transfer protocol)를 통하여 전송하는 단계 및 상기 네트워크의 제2지점에서 이 파일의 수신율을 측정하는 단계로 이루어진다. 링크에서 FTP를 통한 큰 사이즈를 갖는 파일의 전송은 네트워크의 과부하를 발생시킨다. 더욱이, 상기 측정순간의 네트워크 사용자들에 의해 발생하는 부하는 알고 있지 못하기 때문에 FTP를 통한 작은 사이즈를 갖는 파일의 전송은 이용가능한 대역폭의 최적의 사용을 보장하지 못한다. 이러한 모든 요인들은 파일 수신율의 측정을 불명확하게 하고, 결과적으로는 네트워크의 제2지점에서의 FTP를 통한 전송에 따른 이용가능한 대역폭의 측정을 불명확하게 한다.
선행기술에 공지되어 있는 또 다른 방법은, 네트워크의 양 지점간에 데이터 파일의 절대적 전송시간을 측정하는 단계로 구성되며, 시간은 네트워크의 각 지점에서 가능한 최고의 정확성으로 측정된다. 물론, 이 방법은 좀 더 정확하나, 예를 들어 GPS(Global positioning system) 타입의 전송 시스템에 의해 전달되는 경우처럼 이 방법이 네트워크의 각 말단에서 높은 정확성을 가진 시간측정 시스템의 사용을 요구하는 한은 비용이 많이 든다.
본 발명의 목적은 네트워크의 임의의 지점들 사이에서 사용될 수 있는 방법과 간단하면서도 저렴한 장치에 의해서 상기 설명된 것과 같은 선행기술의 결점들을 극복하려는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 네트워크의 두 지점간에 교환되는 데이터가 수개의 서브네트워크를 통하여 전송될 때 혼잡지점을 분리하고 분명하게 국지화하려는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 방법이 구현되는 원격통신 네트워크에서 디지털 라인을 개략적으로 예시하는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 패킷 분석을 위한 모듈(module)의 블록선도이다.
본 발명은 복수의 서브네트워크를 포함하는 원격통신 네트워크에서 디지털 데이터 패킷(packet)들을 교환하기에 용이한 터미널들을 포함하는 제1지점과 제2지점 사이에서의 대역폭을 평가하는 방법을 추천한다.
본 발명에 따른 방법은 다음의 단계들을 포함한다:
상기 서브네트워크들 중 적어도 하나를 통한 각각의 전송방향에 대하여,
a. 동일한 식별자(identifier)를 준 동시적으로(quasi-simultaneously) 전송되는 패킷들과 관련시키는 단계;
b. 수신된 패킷들에 시간지정(time-stamping)을 하고 기록하는 단계;
c. 동일한 식별자를 갖고 수신된 패킷들을 식별하고 분류하는 단계;
d. 동일한 식별자를 갖는 최대 가능 정수(integral number) m개의 패킷그룹들을 선택하는 단계;
e. 상기 선택된 패킷그룹들의 패킷들이 제2지점에서 수신되는 순간들을 구분하는 시간간격들을 측정하는 단계; 및
f. 상기 선택된 패킷그룹들의 패킷들의 수와 이 패킷들의 전체 전송시간에 따라 대역폭을 계산하는 단계.
상기 링크의 제1지점으로부터 제2지점으로 전송되는 흐름에서 준 동시적으로 전송되는 패킷들을 식별함으로써, 링크는 네트워크 사용자들의 실제 사용상태 하에 놓이게 되고, 이에 따라 측정된 대역폭의 평가는 측정순간에 링크의 실제 혼잡을 반영한다.
바람직한 실시예에 있어서, 대역폭은 다음 식으로 계산된다.
여기서, li,m은 m번째 패킷그룹의 i열의 패킷의 길이를 나타내고, ti는 m번째 패킷그룹의 i열의 패킷의 타임마크(time mark)를 나타내며, ti +1은 m번째 패킷그룹의 i+1열의 패킷의 타임마크를 나타내고, n은 m번째 패킷그룹의 패킷들의 수를 나타낸다.
평가의 정확성을 개선하기 위하여 상기 방법은 1보다 큰 다수의 패킷그룹들에 적용된다.
본 발명의 제1 실시예에 있어서, 대역폭의 평가는 온라인에서 수행된다.
본 발명의 제2 실시예에 있어서, 대역폭의 평가는 오프라인에서 수행된다.
본 발명의 특정한 적용예에 있어서, 통신 네트워크는 IP(Internet protocol) 타입을 갖는다.
또한, 본 발명은 다수의 서브네트워크를 포함하는 원격통신 네트워크에서 디지털 데이터 패킷들을 교환하기에 용이한 제1지점과 제2지점 사이에서의 대역폭을 평가하기 위한 장치에 관한 것이다.
이 장치는, 전송되는 패킷들을 표시(marking)하는 수단; 수신된 패킷들에 시간지정(time-stamping)을 하는 수단; 수신된 패킷들을 분류하는 수단; 전송된 패킷이 제2지점에서 수신되는 순간들을 구분하는 시간간격들을 측정하는 수단; 및 대역폭을 계산하는 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 특징과 장점들은 첨부된 도면을 참조하여 비한정적인 예로서 제공되는 다음의 설명으로부터 분명해질 것이다.
이하, 본 발명은 인터넷 네트워크상의 구현예를 통하여 설명될 것이다.
도 1에는 각각 제1로컬네트워크(4) 및 제2로컬네트워크(6)에 연결되어 TCP(Transmission control protocol)모드 또는 UDP(User datagram protocol)에 따라 제1서브네트워크(6) 및 제2서브네트워크(8)를 통해 디지털 데이터를 교환하는 제1터미널 A 및 제2터미널 B 사이의 양방향 디지털 링크(1)가 개략적으로 예시되어 있다. 터미널 A에서(그리고 터미널 A 및 터미널 B에서 각각) 전송되는 데이터 패킷들을 표시(marking)하기 위한 제1 및 제2모듈(10, 12)과 터미널 A에서(그리고 터미널 A 및 터미널 B에서 각각) 수신되는 데이터 패킷들을 분석하기 위한 모듈(14, 16)은 각각 터미널 A 및 터미널 B 사이의 디지털 링크(1) 각 말단에 배치된다.
도 2에는 결합기(coupler)(22)를 통해 IP 링크(1)에 연결되는 어댑테이션 인터페이스(adaptation interface)(20), 링크(1)로부터 데이터 패킷들을 추출하는 모듈(24), 상기 패킷들을 포획하는 모듈(26), 동일한 식별자(identifier)를 준 동시적으로 전송된 패킷그룹과 관련시키기 위하여 추출된 패킷들에 시간지정(time-stamping)을 하는 모듈(28), 시간지정이 된 패킷들을 저장하는 메모리(30), 동일한 시간 식별자를 갖는 패킷들을 분류하는 모듈(32), 동일한 시간 식별자 및 수신된 패킷의 최대 수를 갖는 패킷그룹들을 분리하는 선택모듈(34), 패킷 간 전송시간을 측정하는 모듈(36), 및 대역폭을 계산하는 모듈(38)을 포함하는 바람직한 실시예에 따른 분석모듈(analysis module)의 블록선도가 개략적으로 예시되어 있다.
동작시, 터미널 A 또는 B 각각은 전송기이자 동시에 수신기일 수 있다.
주어진 시간에서 상기 네트워크들(6 및 8)을 통한 교환 데이터 이동의 각각의 혼잡은 연결된 사용자의 수에 의존한다. 패킷들의 표시(marking)는 수신 터미널에 의해 전송 터미널로 보내진 요청에 따라 이루어진다. 그것은 예를 들어 RFC 1323 standard에서 설명된 시간지정(time-stamping) 선택을 가능하게 함으로써 이루어진다.
이용가능한 단 대 단 대역폭(end-to-end bandwidth)을 평가하기 위해서 추출모듈(24)은 전송 터미널에서 수신 터미널까지의 매우 짧은 시간 동안 전송되는 데이터 패킷들을 분리하고 이 패킷들을 전송날짜를 각 패킷에 관련시키는 시간지정모듈(28)로 전송한다. 그리고 나서 상기 패킷들은 메모리(30)에 저장된다. 상기 모듈 (32)은 동일한 전송날짜를 갖는 패킷들을 분류하고 그 패킷들을 상기 모듈(34)로 전송한다. 상기 모듈(34)은 패킷의 최대 수를 포함하는 분류된 그룹들로부터 정수개의 그룹들을 선택하고 이 그룹들을 상기 측정모듈(36)로 전송한다. 측정모듈(36)은 별개의 연속적 패킷들의 수신을 구분하는 시간간격들을 측정한다. 그리고 나서 상기 측정된 간격들은 대역폭을 계산하기 위한 모듈(38)로 전송되고, 상기 모듈(38)은 분석된 패킷들의 전체길이 및 이 패킷들의 전송시간에 따라 온라인에서 대역폭을 계산한다.
각 서브네트워크에서 이용가능한 대역폭을 평가하기 위해, 수신되는 패킷의 분석은 서브네트워크들(6 및 8) 사이에 배치되는 제3의 모듈(18)에 의해 수행된다.

Claims (9)

  1. 복수의 서브네트워크를 포함하는 원격통신 네트워크에서 디지털 데이터 패킷들을 교환하기에 용이한 제1지점과 제2지점 사이에서의 대역폭을 평가하는 방법에 있어서,
    상기 서브네트워크들 중 적어도 하나를 통한 각각의 전송방향에 대하여,
    a. 동일한 식별자를 준 동시적으로 전송된 패킷들과 관련시키는 단계;
    b. 수신된 패킷들에 시간지정을 하고 기록하는 단계;
    c. 동일한 식별자를 갖고 수신된 패킷들을 식별하고 분류하는 단계;
    d. 동일한 식별자를 갖는 최대 가능 정수 m개의 패킷그룹들을 선택하는 단계;
    e. 상기 선택된 패킷그룹들의 패킷들이 제2지점에서 수신되는 순간들을 구분하는 시간간격들을 측정하는 단계; 및
    f. 그 선택된 패킷그룹들의 패킷들의 수와 이 패킷들의 전체 전송시간에 따라 대역폭을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 링크의 대역폭을 평가하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    대역폭은 다음 식
    으로 계산되고, 상기 식에서, li,m은 m번째 패킷그룹의 i열의 패킷의 길이를 나타내고, ti는 m번째 패킷그룹의 i열 패킷의 타임마크를 나타내고, ti +1은 m번째 패킷그룹의 i+1열 패킷의 타임마크를 나타내고, n은 m번째 패킷그룹의 패킷들의 수를 나타내는 것을 특징으로 하는 디지털 링크의 대역폭을 평가하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    m은 1 이상의 수인 것을 특징으로 하는 디지털 링크의 대역폭을 평가하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    데이터 패킷들의 표시가 수신지점의 요청에 따라 전송지점에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 링크의 대역폭을 평가하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    대역폭의 평가가 온라인에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 링크의 대역폭을 평가하는 방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    대역폭의 평가가 오프라인에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 링크의 대역폭을 평가하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    원격통신 네트워크는 IP 타입을 갖는 것을 특징으로 하는 디지털 링크의 대역폭을 평가하는 방법.
  8. 원격통신 네트워크에서 디지털 데이터 패킷들을 교환하기 용이한 제1지점과 제2지점 사이에서의 대역폭을 평가하는 장치에 있어서,
    전송된 패킷들을 표시하기 위한 모듈과 수신된 패킷들을 분석하기 위한 모듈을 포함하고, 상기 분석모듈은, 수신된 패킷들에 시간지정을 하는 수단; 수신된 패킷들을 분류하는 수단; 전송된 패킷들이 제2지점에서 수신되는 순간들을 구분하는 시간간격들을 측정하는 수단; 및 대역폭을 계산하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 링크의 대역폭을 평가하는 장치.
  9. 원격통신 네트워크에서 수신되는 데이터 패킷들을 분석하기 위한 모듈에 있어서,
    수신된 패킷들에 시간지정을 하는 수단; 수신된 패킷들을 분류하는 수단; 전송된 패킷들이 제2지점에서 수신되는 순간들을 구분하는 시간간격들을 측정하는 수단; 및 대역폭을 계산하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 원격통신에서 수신되는 데이터 패킷들을 분석하는 모듈.
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