KR20110075166A

KR20110075166A - 무선 통신 시스템에서 신호 송신 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20110075166A
Application number: KR1020090131527A
Authority: KR
Inventors: 박재홍
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-12-28
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2011-07-06
Also published as: US8942146B2; KR101859226B1; US20110158139A1

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 신호 송신 방법 및 장치를 개시한다. TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)를 사용하는 무선 통신 시스템에서 신호 송신 장치는 송신할 패킷 신호를 제어 신호와 데이터로 구분하고, 상기 제어 신호가 상기 데이터보다 먼저 송신되도록, 상기 제어 신호와 상기 데이터를 각각 미리 설정된 방식으로 프로토콜 스택 큐(Protocol Stack Queue)에 저장하고, 상기 프로토콜 스택 큐에 저장된 순서에 따라 상기 제어 신호 및 데이터를 송신한다.

TCP/IP, Ack, Nack, 제어 정보, queuing, 프로토콜 스택, 큐

Description

무선 통신 시스템에서 신호 송신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS TO TRANSMIT A SIGNAL IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템에서 신호를 송신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

무선 통신 시스템에서는 데이터 통신의 신뢰성을 위해 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)가 사용되고 있다. 이에 따라, 무선 통신 시스템에서는 다수의 노드가 서로 신호를 주고 받을 수 있는 양방향 서비스(interactive service)가 제공된다. 상기 다수의 노드 간에는 패킷 단위의 신호가 송수신될 수 있으며, 상기 패킷 단위로 송수신되는 신호는 데이터 또는 제어 신호 등을 포함할 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해 상기 데이터와 제어 신호를 패킷 신호라 칭하기로 한다.

제1노드는 데이터를 수신하면 수신한 데이터에 대한 응답으로 제어 신호인 ACK/NACK 신호를 송신한다. 그러면, 제2노드는 상기 제1노드로부터 수신한 ACK/NACK 신호를 근거로 상기 제1노드로 데이터를 더 송신해야 할지 또는 송신하지 말아야 할지를 결정하고, 상기 결정 결과에 따라 상기 제1노드로 데이터를 연속적 으로 송신한다. 이때, 상기 제2노드는 TCP 윈도우 크기(window size)만큼의 데이터를 ACK/NACK 신호를 수신하기 전까지 송신하면서 데이터의 송신 속도를 조절(flow control)한다.

한편, 데이터의 송신 속도가 빨라질 경우 처리되어야 할 ACK/NACK 신호도 많아지게 되는데, 이로 인해 데이터의 송신이 지연되는 문제가 발생할 수 있다. 그리고, TCP/IP는 유선 통신 시스템을 기반으로 하고 있기 때문에, TCP/IP를 사용하는 무선 통신 시스템에서는 여러 가지 문제점이 발생할 수 있다.

예를 들어, 무선 통신 시스템에서는 데이터 손실율이 높기 때문에, 데이터 송신에 필요한 여러 파라미터에 대한 기대값이 유선 통신 시스템에 비해 훨씬 크다. 이에 따라, 데이터 송신이 지연되거나 ACK 신호의 송신이 지연되어 원활한 통신이 수행될 수 없음은 물론, 전체적인 처리량(Throughout)이 감소되는 문제가 발생하게 된다.

현재 PPP 접속이나 이더넷(Ethernet) 접속을 통해 하나의 서비스를 이용하는 무선 통신 시스템에서는 TCP/IP 규격에 따른 메시지 포맷 등을 사용하고 있으나, 시간에 민감한 각종 파라미터 값은 수정없이 사용 중이다. 또한, 하나의 서비스를 위해 발생되는 모든 패킷 신호는 동일한 우선 순위를 가지고 있어, 패킷 신호를 우선 순위에 따라 송신하는 것은 불가능하다.

일 예로, 제어 신호는 데이터에 비해 높은 우선 순위로 송신되어야 하지만, 상기 제어 신호는 데이터와 동일한 우선 순위를 가지고 있어 데이터보다 먼저 송신될 수 없는 문제가 있다. 따라서, 상기 제1노드의 상위 레벨 계층(즉, 어플리케이 션 계층(Application Layer))은 생성되는 데이터의 순서에 따라 하위 레벨 계층(즉, 프로토콜 스택의 L1/L2/L3(TCP/IP)계층)으로 데이터를 전달하고, 상기 하위 레벨 계층에서는 상기 상위 레벨 계층으로부터 전달되는 데이터 순서에 따라 전달된 데이터를 송신하게 된다.

이처럼, 상기 하위 레벨 계층에서는 높은 우선 순위를 갖는 패킷 신호인지를 알려주는 지시자(indicator)라도 있지 않는 한, 송신할 패킷 신호가 우선적으로 송신되어야 할 것인지 아닌지 구분하는 것이 불가능하다. 또한, 하위 계층 레벨에서 큐잉(Queuing)된 송신 대기 중인 패킷 신호가 많을 경우, 생성된 순서에 따라 패킷 신호가 순차적으로 송신되므로 원치않는 지연이 발생할 수 있다.

특히, 저속 시스템의 무선 인터페이스(Air interface)에 따른 포맷을 사용하는 고속 시스템에서는 프로토콜 스택에서의 데이터 레이트(rate) 증가분만큼 처리량 및 지연 시간이 선형적으로 증가된다. 또한, 프로토콜 스택에서의 Ack/Nack 신호가 지연되어 송신될 경우, 송신 윈도우 풀(tx window full) 현상으로 인해 새로운 데이터의 송신이 중단되는 문제가 발생한다. 상기 송신 윈도우 풀 현상은 상기 제2노드의 대역폭(Bandwidth)이 여유가 있음에도 불구하고, 상기 제1노드로부터 송신된 데이터에 대응되는 Ack/Nack 신호가 송신되지 않아 제2신호 송수신 장치에서 더 이상 데이터를 송신할 수 없는 현상을 말한다. 이러한 송신 윈도우 풀 현상이 발생할 경우, 데이터 송신에 대한 처리량이 저하되는 문제가 발생한다.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 신호 송신 방법 및 장치를 제안한다.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호를 데이터보다 우선적으로 송신하여 데이터 송신에 따른 지연을 줄이고, 처리량을 증가시킬 수 있도록 하는 신호 송신 방법 및 장치를 제안한다.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호와 데이터를 구분하여 송신할 수 있도록 하는 신호 송신 방법 및 장치를 제안한다.

본 발명에서 제안하는 방법은; TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)를 사용하는 무선 통신 시스템에서 신호 송신 장치의 신호 송신 방법에 있어서, 송신할 패킷 신호를 제어 신호와 데이터로 구분하는 과정과, 상기 제어 신호가 상기 데이터보다 먼저 송신되도록, 상기 제어 신호와 상기 데이터를 각각 미리 설정된 방식으로 프로토콜 스택 큐(Protocol Stack Queue)에 저장하는 과정과, 상기 프로토콜 스택 큐에 저장된 순서에 따라 상기 제어 신호 및 데이터를 송신하는 과정을 포함한다.

본 발명에서 제안하는 장치는; TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)를 사용하는 무선 통신 시스템에서 신호 송신 장치에 있어서, 무선 통신을 수행하는 송수신부와, 상기 송수신부를 통해 송신할 패킷 신 호를 생성하는 패킷 신호 생성부와, 상기 생성된 패킷 신호를 저장하는 프로토콜 스택 큐(Protocol Stack Queue)와, 상기 생성된 패킷 신호를 제어 신호와 데이터로 구분하고, 상기 제어 신호가 상기 데이터보다 먼저 송신되도록, 상기 제어 신호와 상기 데이터를 각각 미리 설정된 방식으로 상기 프로토콜 스택 큐에 저장하고, 상기 프로토콜 스택 큐에 저장된 순서에 따라 상기 제어 신호 및 데이터를 상기 송수신부를 통해 송신하는 제어부를 포함한다.

본 발명은 TCP/IP를 기반으로 하는 무선 통신 시스템에서 해당 패킷 신호가 데이터인지 또는 제어 신호인지에 따라 해당 패킷 신호의 송신 순서를 변경할 수 있는 이점이 있다. 특히, 본 발명에서는 제어 신호가 데이터보다 우선적으로 송신될 수 있도록 하여, 패킷 신호가 재전송되거나 패킷 신호가 지연되는 등의 문제를 해결할 수 있는 이점이 있다. 상기와 같이 제어 신호가 우선적으로 송신될 경우, 송신 윈도우 풀(tx window full) 현상으로 인해 새로운 패킷 신호의 송신이 차단되는 문제가 방지되며, 많은 패킷 신호가 빠른 시간 내에 송신될 수 있는 이점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 무선 통신 시스템에서 패킷 신호의 송신에 따른 처리량을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 제공되고 있는 서비스에 영향을 주지 않고, 송신할 패킷 신호의 송신 순서를 변경할 수 있도록 하는 신호 송신 방법 및 장치를 제안한다. 구체적으로, 본 발명은 제어 신호와 데이터를 구분하고, 제어 신호를 데이터보다 우선적으로 송신할 수 있도록 하는 신호 송신 방법 및 장치를 제안한다.

본 발명에서 제안되는 무선 통신 시스템은 일 예로, TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)를 사용하는 무선 통신 시스템이 될 수 있다. 이러한 무선 통신 시스템의 신호 송신 장치에서는 프로토콜 스택의 어플리케이션 계층(Application Layer)에서 생성된 데이터가 그 생성된 순서대로 송신되어야 한다.

하지만 제어 신호는 어플리케이션 계층에서 생성되지 않고 TCP/IP 계층(더 구체적으로 TCP 계층)에서 생성되므로, 제어 신호의 송신 순서가 변경되더라도 제공되는 서비스에는 전혀 지장을 주지 않는다. 실제로, 제어 신호는 송신의 신뢰성을 보장하지 않고 재송신도 되지 않는다.

이하 도 1을 참조하여 종래의 프로토콜 스택에서의 패킷 큐잉(Queuing) 방식에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 신호 송신 장치의 프로토콜 스택에서의 패킷 큐잉 방식을 보인 도면이다.

도 1을 참조하면, 프로토콜 스택은 어플리케이션 계층(100)과 TCP/IP 계 층(102)으로 구분된다. 상기 어플리케이션 계층(100)에서는 HTTP, POP, SMTP 등 사용자의 어플리케이션과 직접 연관된 프로토콜을 근거로 데이터가 생성된다. 여기서, 상기 데이터는 하나의 패킷 당 약 12,000 비트의 크기로 구성될 수 있다.

상기 TCP/IP 계층(102)에서는 제어 신호가 생성된다. 상기 제어 신호는 하나의 패킷 당 약 320 비트의 크기로 구성될 수 있다. 이하에서는 상기 제어 신호가 Ack/Nack 신호인 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.

상기 어플리케이션 계층(100)과 TCP/IP 계층(102)에서 각각 데이터 및 Ack/Nack 신호가 생성되면, 상기 생성된 데이터 및 Ack/Nack 신호는 생성된 순서에 따라 프로토콜 스택 큐(Protocol Stack Queue, 이하 ‘PS 큐’라 칭함)(104)에 저장된다.

도 1에서는 일 예로, 데이터 및 Ack 신호가“#1, #2, Ack 1, #3, #4, Ack 2, #5, #6, Ack 3, #7”순서로 생성되어, 상기 PS 큐(104)에 생성된 순서대로“#1, #2, Ack 1, #3, #4, Ack 2, #5, #6, Ack 3, #7”과 같이 저장된 것을 보이고 있다. 상기 PS 큐(104)에 저장된 데이터 및 Ack 신호는 선입선출(First In First Out: FIFO) 방식에 따라 순차적으로 송신된다.

도 1에 나타난 바와 같이, 종래에는 데이터와 Ack/Nack 신호가 구분되지 않고, 단지 생성된 순서에 따라 차례대로 송신될 뿐이었다. 따라서, 종래에는 송신 윈도우 풀(tx window full) 현상으로 인해 데이터의 송신이 지연되는 문제가 발생하였다. 이를 도 2를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2는 종래의 무선 통신 시스템에서 송신 윈도우 풀 현상으로 인해 데이터 의 송신이 지연되는 과정을 나타낸 신호 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 200 단계에서 제2노드(240)는 데이터 (1,2,3)을 제1노드(220)로 송신한다. 그러면, 상기 제1노드(220)는 202 단계에서 상기 데이터 (1,2,3)을 수신하였음을 알리는 응답 신호인 Ack 신호 (1,2,3)을 상기 제2노드(240)로 송신한다.

상기 제2노드(240)는 상기 Ack 신호 (1,2,3)이 수신되면, 송신 윈도우 크기만큼의 데이터(즉, 데이터 (101,102,103)과, 데이터 (201,202,203) 및, 데이터 (301, 302, 303))를 204~208 단계에서 송신한다.

상기 208 단계에서 상기 데이터 (301, 302, 303)가 송신되면, 상기 제2노드(240)는 송신 윈도우 풀 현상으로 인해 데이터를 송신할 수 없다. 즉, 상기 제2노드(240)는 210 단계에서 상기 제1노드(220)로부터 Ack 신호(101, 102, 103)를 수신하기 전까지 데이터를 송신하는 것이 불가능하다.

일 예로, 상기 제2노드(240)가 Ack 신호 또는 Nack 신호를 수신하지 않고 송신할 수 있는 최대 패킷 신호의 개수가 3개인 경우, 연속적으로 3개의 데이터가 송신된 이후의 시점인 214 단계에서는 송신 윈도우 풀 현상이 발생하여 더 이상 데이터가 송신될 수 없다.

상기 송신 윈도우 풀 현상은 216 단계에서 상기 제1노드(220)로부터 Ack 신호(101, 102, 103)가 수신된 경우 해제된다. 이에 따라, 212 단계에서 상기 제2노드(240)의 데이터 (401, 402, 403) 송신은 지연될 수 밖에 없는 문제가 있다.

따라서, 이를 해결하기 위한 방안으로 본 발명의 실시 예에서는 상기 제1노 드가 제어 신호를 송신 신호보다 빨리 송신할 수 있도록 함으로써, 데이터 송신에 대한 지연을 방지할 수 있도록 하는 방법을 제안한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 신호 송신 장치의 내부 구성도이다. 도 3에서 제시되는 신호 송신 장치는 도 2에 도시된, 제2노드와 통신을 수행하는 제1노드가 될 수 있다. 따라서, 이하에서는 상기 신호 송신 장치를 제1노드라 칭하기로 한다.

도 3을 참조하면, 상기 제1노드는 송수신부(300), 패킷 신호 생성부(302), 메모리(304) 및 제어부(306)를 포함한다.

상기 송수신부(300)는 상기 제1노드의 무선 통신 기능을 수행한다. 일 예로, 상기 송수신부(300)는 상기 제2노드와 패킷 신호를 송수신한다.

상기 패킷 신호 생성부(302)는 프로토콜 스택의 어플리케이션 계층에서 데이터를 생성하고, 상기 프로토콜 스택의 TCP/IP 계층에서 제어 신호를 생성한다.

상기 메모리(304)는 상기 송수신부(300)를 통해 수신된 데이터를 저장하거나, 상기 패킷 신호 생성부(302)에서 생성된 데이터 또는 제어 신호를 저장한다. 상기 메모리(304)는 일 예로 PS 큐가 될 수 있으며, 이하에서는 상기 메모리(304)를 'PS 큐'라 칭하기로 한다.

상기 제어부(306)는 상기 송수신부(300), 패킷 신호 생성부(302) 및 메모리(304)를 제어하며, 상기 제1노드의 전반적인 동작을 관리한다. 그리고, 상기 제어부(306)는 도 4에 나타난 바와 같이, 패킷 신호 구분부(400), 큐 입력(push)부(402) 및 큐 출력(pop)부(404)를 포함할 수 있다.

상기 패킷 신호 구분부(400)는 상기 패킷 신호 생성부(302)에서 생성된 제어 신호를 데이터와 구분한다. 즉, 상기 패킷 신호 구분부(400)는 제어 신호의 페이로드 크기(payload size)가 0이라는 것을 근거로, 상기 제어 신호와 데이터를 구분한다.

상기 큐 입력부(402)는 상기 패킷 신호 구분부(400)에서 구분된 데이터와 제어 신호를 상기 PS 큐(304)에 저장한다. 이때, 상기 큐 입력부(402)는 제어 신호의 우선 순위를 데이터보다 높게 부여한 후, 상기 데이터와 제어 신호를 서로 다른 방법으로 상기 PS 큐(304)에 저장한다.

구체적으로, 상기 큐 입력부(402)는 데이터를 저장할 경우, 상기 데이터를 상기 PS 큐 (304)의 테일(tail)에 저장한다. 이때, 상기 큐 입력부(402)는 다수의 데이터를 저장할 경우, FIFO 방식에 따라 가장 먼저 생성된 데이터가 가장 먼저 송신될 수 있도록 상기 다수의 데이터를 생성된 순서대로 PS 큐(304)의 테일에 저장한다.

한편, 상기 큐 입력부(402)는 제어 신호를 저장할 경우, 후입선출(Last In First out: LIFO) 방식에 따라 가장 늦게 입력된 제어 신호가 가장 먼저 송신될 수 있도록, 상기 제어 신호를 PS 큐(304)의 헤드(head)에 저장한다.

이때, 상기 큐 입력부(402)는 상기 PS 큐(304)에 미리 저장된 제어 신호가 존재하는 경우, 상기 미리 저장된 제어 신호를 삭제한 후 해당 제어 신호를 저장할 수도 있다. 이는 상기 제어 신호가 Ack/Nack 신호인 경우, 가장 최근 생성된 Ack/Nack 신호가 송신되면 이전에 송신된 데이터들이 모두 수신되었다는 것을 상기 제2노드에서 인지할 수 있기 때문이다.

상기 큐 출력부(404)는 패킷 신호를 송신할 경우, 미리 설정된 데이터 레이트에 해당하는 양만큼의 패킷 신호를 상기 PS 큐(304)로부터 가져온다. 이때, 상기 큐 출력부(404)는 상기 PS 큐(304)에 다수의 제어 신호가 존재하는 경우, 가장 최근 생성된 제어 신호를 선택한다. 상기 가장 최근 생성된 제어 신호는 어플리케이션 계층에서 TCP/IP 계층으로 전달된 시점이 현재 시점과 가장 가까운 제어 신호를 말한다.

상기 다수의 제어 신호는 상기 PS 큐(304)의 헤드로 입력되므로, 가장 최근에 생성된 제어 신호가 상기 PS 큐(304)의 헤드에 가장 가까이 저장되며, 가장 먼저 송신될 수 있다. 그리고, 상기 PS 큐 (304)에서 데이터는 상기 다수의 제어 신호 다음 위치에 저장되므로, 상기 다수의 제어 신호가 모두 송신된 후 송신될 수 있다.

따라서, 상기와 같이 PS 큐에 저장된 데이터는 FIFO 방식에 따라 먼저 저장된 순서대로 송신되며, PS 큐에 저장된 제어 신호는 LIFO 방식에 따라 가장 최근에 생성된 제어 신호(즉, 가장 나중에 저장된 제어 신호)가 상기 데이터보다 먼저 송신될 수 있다.

한편, 상기 제어부(306)의 동작은 상기 패킷 신호 구분부(400), 큐 입력부(402) 및 큐 출력부(404)의 동작으로 나누어지지만, 이하에서는 상기 패킷 신호 구분부(400), 큐 입력부(402) 및 큐 출력부(404)의 동작을 구분하여 설명하지 않고, 상기 제어부(306)의 동작으로 통칭하여 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 신호 송신 장치의 프로토콜 스택에서의 패킷 큐잉 방식을 보인 도면이다. 도 5에서는 이해를 돕기 위해, 도 3의 구성부들을 참조로 하여 설명하기로 한다.

도 5를 참조하면, 어플리케이션 계층(500)에서는 HTTP, POP, SMTP 등 사용자의 어플리케이션과 직접 연관된 프로토콜을 근거로 데이터가 생성된다. 그리고, TCP/IP 계층(502)에서는 제어 신호가 생성되는데, 상기 제어 신호는 동기화, 세션의 초기화 및 에러 제어 등을 위해 사용되는 신호를 말한다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 상기 제어 신호가 Ack/Nack 신호인 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.

상기 어플리케이션 계층(500)과 TCP/IP 계층(502)에서 각각 데이터 및 Ack 신호가 생성되면, 상기 제어부(306)는 페이로드의 크기가 0인 Ack 신호를 데이터와 구분한다. 그리고, 상기 제어부(306)는 Ack 신호와 데이터를 각각 다음과 같은 방식으로 PS 큐(304)에 저장한다.

상기 제어부(306)는 Ack 신호를 저장할 경우, PS 큐(304)에 이전에 저장된 Ack 또는 Nack 신호가 존재하는지 판단한다. 상기 제어부(306)는 이전에 저장된 Ack 또는 Nack 신호가 존재하지 않는 경우에는, 해당 Ack 신호를 상기 PS 큐(304)의 헤드에 저장한다.

그리고 상기 제어부(304)는 이전에 저장된 Ack 또는 Nack 신호가 존재하는 경우, 상기 이전에 저장된 Ack 또는 Nack 신호를 상기 PS 큐(304)로부터 삭제하고, LIFO 방식에 따라 해당 Ack 신호를 상기 PS 큐(304)의 헤드에 저장한다. 이는 가장 최근에 생성된 Ack 신호가 송신될 경우, 가장 최근에 생성된 Ack 신호에 대응되는 데이터보다 이전에 송신된 데이터들이 모두 수신에 성공되었음을 제2신호 송신 장치가 인지할 수 있기 때문이다.

한편, 상기 제어부(306)는 데이터를 저장할 경우, FIFO 방식에 따라 상기 데이터를 상기 PS 큐(302)의 테일(tail)에 저장한다.

상기와 같은 방법에 따라 데이터 및 Ack 신호가 저장된 PS 큐(304)의 일 예를 살펴보면 다음과 같다. 도 5에서는 어플리케이션 계층(500)에서 데이터 “#1, #2, #3, #4, #5, #6, #7”이 생성되고, TCP/IP 계층(502)에서 “Ack 1, Ack 2, Ack 3” 신호가 생성된 경우, 상기 생성된 데이터 및 Ack 신호가 상기 PS 큐(504)에 “Ack 3, #1, #2, #3, #4, #5, #6, #7”순서로 저장된 것을 보이고 있다. 이때, “Ack 1, Ack 2” 신호는 “Ack 3” 신호보다 이전에 생성된 것이므로 모두 삭제된다.

구체적으로, Ack 1 신호가 생성된 경우, PS 큐(304)에는 다른 Ack 또는 Nack 신호가 존재하지 않으므로, 상기 Ack 1 신호는 상기 PS 큐(304)에 바로 저장될 수 있다. 그리고 Ack 2 신호가 생성된 경우, 상기 PS 큐(304)에는 상기 Ack 2 신호보다 이전에 생성된 상기 Ack 1 신호가 저장되어 있으므로, 상기 Ack 1 신호는 삭제되고 상기 PS 큐(304)에는 상기 Ack 2 신호가 저장된다. 또한, 이와 마찬가지로, 상기 Ack 3 신호가 생성된 경우, 상기 Ack 3 신호보다 이전에 생성된 상기 Ack 2 신호가 저장되어 있으므로, 상기 Ack 2 신호는 삭제되고 상기 PS 큐(304)에는 상기 Ack 3 신호가 저장된다. 이처럼, 상기 PS 큐(304)에는 가장 최근에 생성된 Ack 또 는 Nack 신호가 존재하게 된다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에서는 상기와 같은 Ack 또는 Nack 신호의 삭제 과정은 수행되지 않을 수도 있다. 이 경우, 상기 PS 큐(304)에는 Ack 1 신호 내지 Ack 3 신호는 상기 PS 큐(304)의 헤드에서부터 “Ack 3, Ack 2, Ack 1”신호의 순서로 저장된다.

상기 PS 큐(304)에 저장된 데이터는 FIFO 방식에 따라, 저장된 순서대로 즉, “#1, #2, #3, #4, #5, #6, #7”순서대로 차례로 송신되며, Ack 신호는 상기 데이터보다 먼저 송신된다. 또한, 상기 Ack 신호가 상기 PS 큐(304)에 복수개가 저장된 경우, LIFO 방식에 따라 가장 마지막에 저장된 Ack 3 신호가 가장 먼저 송신된다.

상기와 같은 방법에 따라, 본 발명의 실시 예에서는 제어 신호가 데이터와 구분되어 데이터보다 빨리 송신될 수 있으므로, 송신 윈도우 풀 현상으로 인한 데이터 송신이 지연되는 문제를 해결할 수 있는 이점이 있다.

이하 도 6을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 노드 간 신호 송신 과정을 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 신호 송신 과정을 나타낸 신호 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 600 단계에서 제2노드(640)는 데이터 (1,2,3)을 제1노드(620)로 송신한다. 그러면, 602 단계에서 상기 제1노드(620)는 상기 데이터 (1,2,3)을 수신하였음을 알리는 응답 신호인 Ack 신호(1,2,3)을 상기 제2노드(640)로 송신한다.

상기 제2노드(640)는 송신 윈도우 크기만큼의 데이터(즉, 데이터 (101,102,103)과, 데이터 (201,202,203) 및, 데이터 (301, 302, 303))를 604~608 단계에서 송신한다.

그리고, 상기 제2노드(640)는 610 단계에서 상기 제1노드(640)로부터 Ack (101, 102, 103) 신호를 수신함에 따라, 데이터 (301, 302, 303)을 송신한 후 바로 612 단계에서 데이터 (401, 402, 403)을 송신할 수 있다.

즉, 상기 제1노드(620)에서 Ack 신호가 데이터에 비해 우선적으로 송신되므로, 상기 제2노드(640)는 상기 제1노드(620)로부터 해당 데이터에 대응되는 Ack 신호를 보다 빠르게 수신할 수 있다. 이에 따라, 상기 제2노드(640)에서는 630 단계에서 송신 윈도우 풀 현상이 발생하지 않으므로, 상기 제1노드(620)와 제2노드(640) 간에는 데이터 송수신에 따른 지연이 발생하지 않는다.

다음으로, 도 7을 참조하여 상기 제1노드의 신호 송신 방법을 살펴보기로 한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 신호 송신 장치의 신호 송신 방법을 나타낸 제어 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 700 단계에서 제어부(306)는 상기 패킷 신호 생성부(302)에서 패킷 신호가 생성되었는지 판단하여, 상기 패킷 신호가 생성된 경우 702 단계로 진행한다. 상기 제어부(306)는 상기 패킷 신호가 생성된 경우, 해당 패킷 신호의 페이로드의 크기를 근거로 상기 생성된 패킷 신호가 제어 신호인지 또는 데이터인지 판단한다.

그리고, 상기 제어부(306)는 704 단계에서 상기 생성된 패킷 신호가 페이로드의 크기가 0인 제어 신호로 판단된 경우, 706 단계로 진행하여 PS 큐(304)에 이전에 저장된 제어 신호가 존재하는지 판단한다.

상기 제어부(306)는 708 단계에서 상기 이전에 저장된 제어 신호가 존재하는 경우, 710 단계로 진행하여 상기 이전에 저장된 제어 신호를 PS 큐(304)로부터 삭제한다. 그리고, 상기 제어부(306)는 712 단계로 진행하여 해당 제어 신호를 PS 큐(304)의 헤드에 FIFO 방식에 따라 저장한다.

이와 달리, 상기 제어부(306)는 상기 이전에 저장된 제어 신호가 존재하지 않는 경우, 바로 712 단계로 진행한다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 708 및 710 단계의 과정은 생략될 수 있다. 즉, PS 큐(304)에 이미 저장되어 있던 제어 신호를 삭제하는 과정은 생략될 수 있다. 이 경우, 가장 최근에 생성된 제어 신호가 상기 PS 큐(304)의 헤드와 가장 가까운 위치에 저장된다.

상기 제어부(306)는 704 단계에서 상기 생성된 패킷 신호가 페이로드의 크기가 0이 아닌 데이터로 판단된 경우, 714 단계로 진행하여, 해당 데이터를 상기 PS 큐(304)의 테일에 FIFO 방식에 따라 저장한다.

이처럼 PS 큐(304)에 데이터 및 제어 신호가 저장되면, 상기 제어부(306)는 716 단계에서 상기 PS 큐(304)에 저장된 순서에 따라 상기 데이터 및 제어 신호를 송신한다. 이때, 상기 제어 신호는 상기 데이터보다 상기 PS 큐(304)의 헤드와 가까운 위치에 저장되므로, 상기 데이터보다 우선적으로 송신된다.

상기와 같은 과정에 따라, 신호 송신 장치는 지연없이 데이터를 수신할 수 있어, 무선 통신을 좀 더 빠르고 원활하게 수행할 수 있는 이점이 있다. 또한, 상기 신호 송신 장치와 무선 통신을 수행하는 장치에서 새로운 데이터의 송신이 중단되거나, 데이터 재송신 등에 따른 문제가 발생하지 않으므로, 데이터 송수신에 따른 전체적인 처리량을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 종래의 신호 송신 장치의 프로토콜 스택에서의 패킷 큐잉 방식을 보인 도면,

도 2는 종래의 무선 통신 시스템에서 송신 윈도우 풀 현상으로 인해 데이터의 송신이 지연되는 과정을 나타낸 신호 흐름도,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 신호 송신 장치의 내부 구성도,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 제어부의 내부 구성도,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 신호 송신 장치의 프로토콜 스택에서의 패킷 큐잉 방식을 보인 도면,

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 신호 송신 장치의 신호 송신 과정을 나타낸 신호 흐름도,

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 신호 송신 장치의 신호 송신 방법을 나타낸 제어 흐름도.

Claims

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)를 사용하는 무선 통신 시스템에서 신호 송신 장치의 신호 송신 방법에 있어서,

송신할 패킷 신호를 제어 신호와 데이터로 구분하는 과정과,

상기 제어 신호가 상기 데이터보다 먼저 송신되도록, 상기 제어 신호와 상기 데이터를 각각 미리 설정된 방식으로 프로토콜 스택 큐(Protocol Stack Queue)에 저장하는 과정과,

상기 프로토콜 스택 큐에 저장된 순서에 따라 상기 제어 신호 및 데이터를 송신하는 과정을 포함하는 신호 송신 방법.
제1항에 있어서,

상기 송신할 패킷 신호를 제어 신호와 데이터로 구분하는 과정은,

상기 패킷 신호의 페이로드 크기(Payload Size)를 근거로, 상기 송신할 패킷 신호를 상기 제어 신호와 상기 데이터로 구분하는 과정을 포함하는 신호 송신 방법.
제1항에 있어서,

상기 제어 신호와 상기 데이터를 각각 미리 설정된 방식으로 저장하는 과정은,

상기 제어 신호를 후입선출(Last In First out: LIFO) 방식에 따라 상기 프로토콜 스택 큐의 헤드(Head)에 저장하는 과정과,

상기 데이터를 선입선출(First In First Out: FIFO) 방식에 따라 상기 프로토콜 스택 큐의 테일(Tail)에 저장하는 과정을 포함하는 신호 송신 방법.
제3항에 있어서,

상기 제어 신호를 상기 프로토콜 스택 큐의 헤드에 저장하는 과정은,

상기 프로토콜 스택 큐의 헤드에 이전에 저장된 다른 제어 신호가 존재하는 경우, 상기 프로토콜 스택 큐에서 상기 다른 제어 신호를 삭제하는 과정과,

상기 제어 신호를 상기 프로토콜 스택 큐의 헤드에 저장하는 과정을 포함하는 신호 송신 방법.
제1항에 있어서,

상기 제어 신호는 Ack 신호 및 Nack 신호 중 하나를 포함하는 신호 송신 방법.
TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)를 사용하는 무선 통신 시스템에서 신호 송신 장치에 있어서,

무선 통신을 수행하는 송수신부와,

상기 송수신부를 통해 송신할 패킷 신호를 생성하는 패킷 신호 생성부와,

상기 생성된 패킷 신호를 저장하는 프로토콜 스택 큐(Protocol Stack Queue)와,

상기 생성된 패킷 신호를 제어 신호와 데이터로 구분하고, 상기 제어 신호가 상기 데이터보다 먼저 송신되도록, 상기 제어 신호와 상기 데이터를 각각 미리 설정된 방식으로 상기 프로토콜 스택 큐에 저장하고, 상기 프로토콜 큐에 저장된 순서에 따라 상기 제어 신호 및 데이터를 상기 송수신부를 통해 송신하는 제어부를 포함하는 신호 송신 장치.
제6항에 있어서,

상기 제어부는,

상기 생성된 패킷 신호를 상기 제어 신호와 상기 데이터로 구분하는 패킷 신호 구분기와,

상기 제어 신호가 상기 데이터보다 먼저 송신되도록, 상기 제어 신호와 상기 데이터를 각각 미리 설정된 방식으로 상기 프로토콜 스택 큐에 저장하는 큐 입 력(Push)부와,

상기 저장된 제어 신호 및 데이터를 상기 프로토콜 스택 큐로부터 가져오는 큐 출력(Pop)부를 포함하는 신호 송신 장치.
제7항에 있어서,

상기 패킷 신호 구분기는 상기 패킷 신호의 페이로드 크기(Payload Size)를 근거로, 상기 송신할 패킷 신호를 상기 제어 신호와 상기 데이터로 구분함을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
제6항에 있어서,

상기 제어부는 상기 제어 신호를 후입선출(Last In First out: LIFO) 방식에 따라 상기 프로토콜 스택 큐의 헤드(Head)에 저장하고, 상기 데이터를 선입선출(First In First Out: FIFO) 방식에 따라 상기 프로토콜 스택 큐의 테일(Tail)에 저장함을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
제9항에 있어서,

상기 제어부는 상기 프로토콜 스택 큐의 헤드에 이전에 저장된 다른 제어 신 호가 존재하는 경우, 상기 프로토콜 스택 큐에서 상기 다른 제어 신호를 삭제하고, 상기 제어 신호를 상기 프로토콜 스택 큐의 헤드에 저장함을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
제6항에 있어서,

상기 제어 신호는 Ack 신호 및 Nack 신호 중 하나를 포함하는 신호 송신 장치.