KR100843645B1

KR100843645B1 - Method and apparatus for controlling the quality of service of data packets transmitted from first network to second network

Info

Publication number: KR100843645B1
Application number: KR1020070011313A
Authority: KR
Inventors: 김기형; 아크바 알리하마드; 유승화; 노병희
Original assignee: 김기형
Priority date: 2007-02-03
Filing date: 2007-02-03
Publication date: 2008-07-04
Anticipated expiration: 2027-02-03

Abstract

제1 네트워크에서 제2 네트워크로 전송되는 데이터 패킷의 QoS를 제어하는 방법은 제1 네트워크에서 제2 네트워크로 데이터 패킷이 전송되는 경우, 서비스 수준 협약(SLA, Service Level Agreement)을 기초로 상기 데이터 패킷의 QoS(Quality of Service) 정책을 정의하는 단계; 상기 정의된 데이터 패킷이 최종 목적지에 도달하도록 상기 정의된 데이터 패킷을 상기 제2 네트워크에 포함된 제1 노드에 전송하는 단계; 및 상기 제1 노드가 상기 전송된 데이터 패킷의 QoS 정책을 재정의할 수 있는 경우에는 상기 제1 노드에 의하여 측정된 QoS 제어 파라미터를 기초로 상기 전송된 데이터 패킷의 QoS 정책을 재정의하는 단계를 포함한다. 따라서 데이터 패킷이 제1 네트워크에서 제2 네트워크로 전송될 때 QoS를 효율적으로 제어할 수 있다.The method for controlling QoS of a data packet transmitted from a first network to a second network is based on a service level agreement (SLA) when the data packet is transmitted from the first network to the second network. Defining a Quality of Service (QoS) policy; Sending the defined data packet to a first node included in the second network such that the defined data packet reaches a final destination; And if the first node can redefine the QoS policy of the transmitted data packet, redefining the QoS policy of the transmitted data packet based on the QoS control parameter measured by the first node. . Thus, QoS can be efficiently controlled when data packets are transmitted from the first network to the second network.

Description

METHOD OF CONTROLLING QUALITY OF SERVICE (QoS) OF A DATA PACKET TRANSMITTED FROM A FIRST NETWORK TO A SECOND NETWORK, AND APPARATUS THEREOF

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 네트워크와 USN(Ubiquitous Sensor Network) 간의 통신 과정을 설명하기 위한 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a communication process between a wired network and an ubiquitous sensor network (USN) according to an embodiment of the present invention.

도 2는 제1 노드에 의하여 측정된 QoS 제어 파라미터를 기초로 데이터 패킷의 QoS 정책을 재정의하는 과정을 나타내는 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a process of redefining a QoS policy of a data packet based on QoS control parameters measured by a first node.

도 3은 제1 노드가 QoS 제어 파라미터를 설정하는 과정을 나타내는 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a process of setting a QoS control parameter by a first node.

도 4는 데이터 패킷의 특정 필드에 설정되는 QoS 파라미터를 나타내는 테이블이다.4 is a table showing QoS parameters set in specific fields of a data packet.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 전체 네트워크 100: entire network

110 : USN(Ubiquitous Sensor Network)110: USN (Ubiquitous Sensor Network)

114 : QoS(Quality of Service)를 정의할 수 있는 제1 노드114: a first node capable of defining a quality of service (QoS)

118 : QoS(Quality of Service)를 정의할 수 없는 제2 노드118: Second node that cannot define a quality of service (QoS)

120 : 라우터 (또는 게이트웨이)120: router (or gateway)

130 : 유선 네트워크의 컴퓨팅 시스템130: wired network computing system

본 발명은 서비스 품질(QoS, Quality of Service)의 제어 방법에 관한 것으로 특히, 데이터 패킷이 제1 네트워크에서 제2 네트워크로 전송될 때 QoS를 효율적으로 제어할 수 있는 제1 네트워크에서 제2 네트워크로 전송되는 데이터 패킷의 서비스 품질을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method of controlling quality of service (QoS), and more particularly, from a first network to a second network that can efficiently control QoS when data packets are transmitted from the first network to the second network. A method and apparatus for controlling the quality of service of transmitted data packets.

저전력 무선 개인 영역 네트워크(LoWPAN, Low Power Wireless Personal Area Network)는 상대적으로 짧은 거리에 정보를 전달할 때 사용되는 무선 네트워크를 의미한다. 무선 랜(WLAN, Wireless Local Area Network)과 달리, 저전력 무선 개인 영역 네트워크는 기반구조(infrastructure)를 거의 사용하지 않으므로 저전력 무선 개인 영역 네트워크를 통한 연결은 전력에 효율적이며 값싼 해결책을 제공한다.Low power wireless personal area network (LoWPAN) refers to a wireless network used when transmitting information over a relatively short distance. Unlike Wireless Local Area Networks (WLANs), low-power wireless personal area networks use very little infrastructure, so connecting over low-power wireless personal area networks provides a power efficient and inexpensive solution.

오늘날 저전력 무선 개인 영역 네트워크의 기술이 발전됨에 따라 저전력 무선 개인 영역 네트워크는 종래의 인터넷 유선 네트워크와 연동되도록 설계된다. 그러나 일반적으로 저전력 무선 개인 영역 네트워크의 물리적 기반구조는 인터넷 유선 네트워크의 물리적 기반구조와 다르다.As the technology of today's low power wireless personal area networks evolves, low power wireless personal area networks are designed to work with conventional Internet wired networks. However, in general, the physical infrastructure of low power wireless personal area networks is different from the physical infrastructure of Internet wired networks.

따라서 저전력 무선 개인 영역 네트워크에서 인터넷 유선 네트워크로 데이터 패킷이 전송될 때 전송된 데이터 패킷이 인터넷 유선 네트워크에 적합하도록 전송 된 데이터 패킷의 QoS 및 패킷의 구조(예를 들어, 비단편화-defragmentation)가 바뀔 수 있다. 또한, 인터넷 유선 네트워크에서 저전력 무선 개인 영역 네트워크로 데이터 패킷이 전송될 때 전송된 데이터 패킷이 저전력 무선 개인 영역 네트워크에 적합하도록 전송된 데이터 패킷의 QoS 및 패킷의 구조(예를 들어, 단편화)가 바뀔 수 있다.Thus, when a data packet is transmitted from a low power wireless personal area network to an Internet wired network, the QoS and structure of the packet (eg, defragmentation) of the transmitted data packet are changed so that the transmitted data packet is suitable for the Internet wired network. Can be. In addition, when data packets are transmitted from an Internet wired network to a low power wireless personal area network, the QoS and structure (eg, fragmentation) of the transmitted data packets are changed so that the transmitted data packets are suitable for the low power wireless personal area network. Can be.

한편, 유선 인터넷 네트워크는 서비스 요청자에게 적절한 수준의 QoS를 제공하기 위하여 IntServ(Integrated Services) 및 DiffServ(Differentiated Services)와 같은 다양한 방법들을 제공한다. 그러나 저전력 무선 개인 영역 네트워크의 컴퓨팅 환경은 유선 인터넷 네트워크의 컴퓨팅 환경과 다르므로 상기의 다양한 방법들을 그대로 채택하는 것이 어렵다.Meanwhile, the wired Internet network provides various methods such as IntServ (Integrated Services) and DiffServ (Differentiated Services) to provide an appropriate level of QoS to the service requester. However, since the computing environment of the low power wireless personal area network is different from that of the wired Internet network, it is difficult to adopt the various methods as it is.

따라서 데이터 패킷이 서로 다른 네트워크 간에 전송될 때 QoS를 효율적으로 제어할 수 있는 방법이 요구된다.Therefore, there is a need for a method for efficiently controlling QoS when data packets are transmitted between different networks.

본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제1 네트워크에서 제2 네트워크로 전송될 때 QoS를 효율적으로 제어할 수 있는 제1 네트워크에서 제2 네트워크로 전송되는 데이터 패킷의 서비스 품질을 제어하는 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to control the quality of service of data packets transmitted from the first network to the second network, which can efficiently control the QoS when transmitted from the first network to the second network to solve the problems of the prior art. To provide a way.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법을 수행하는 장치를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide an apparatus for performing the method.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 네트워크에서 제2 네트워크로 전송되는 데이터 패킷의 QoS를 제어하는 방법은 제1 네트워크에서 제2 네트워크로 데이터 패킷이 전송되는 경우, 서비스 수준 협약(SLA, Service Level Agreement)을 기초로 상기 데이터 패킷의 QoS(Quality of Service) 정책을 정의하는 단계; 상기 정의된 데이터 패킷이 최종 목적지에 도달하도록 상기 정의된 데이터 패킷을 상기 제2 네트워크에 포함된 제1 노드에 전송하는 단계; 및 상기 제1 노드가 상기 전송된 데이터 패킷의 QoS 정책을 재정의할 수 있는 경우에는 상기 제1 노드에 의하여 측정된 QoS 제어 파라미터를 기초로 상기 전송된 데이터 패킷의 QoS 정책을 재정의하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a method of controlling QoS of a data packet transmitted from a first network to a second network according to the present invention includes a service level agreement (SLA) when a data packet is transmitted from a first network to a second network. Defining a Quality of Service (QoS) policy of the data packet based on a level agreement; Sending the defined data packet to a first node included in the second network such that the defined data packet reaches a final destination; And if the first node can redefine the QoS policy of the transmitted data packet, redefining the QoS policy of the transmitted data packet based on the QoS control parameter measured by the first node. .

예를 들어, 상기 QoS 정책은 딜레이 경계(delay bound), 손실 경계(loss bound), 최대 처리량(maximum throughput), 지터 경계(jitter bound), 패킷 드랍(packet drop) 및 전송 거부(transmission denial)를 포함할 수 있다.For example, the QoS policy may include delay bound, loss bound, maximum throughput, jitter bound, packet drop, and transmission denial. It may include.

예를 들어, 상기 측정된 QoS 제어 파라미터는 상기 데이터 패킷이 전송될 때로부터 특정 시간 동안 상기 제1 노드가 전송한 패킷들의 손실 개수, 딜레이 및 오류없이 전송된 상기 패킷의 수 중 적어도 하나 이상을 기초로 설정될 수 있다.For example, the measured QoS control parameter is based on at least one or more of the number of lost packets, the delay, and the number of packets transmitted without error, for a specific time from when the data packet is transmitted. It can be set to.

또한, 상기 제1 네트워크는 IP(Internet Protocol) 기반의 유선 네트워크에 상응할 수 있고, 상기 제2 네트워크는 IP 기반의 USN(Ubiquitous Sensor Network)에 상응할 수 있다.In addition, the first network may correspond to an IP (Internet Protocol) based wired network, and the second network may correspond to an IP based Ubiquitous Sensor Network (USN).

상기 제1 노드에 의하여 측정된 QoS 제어 파라미터를 기초로 상기 전송된 데이터 패킷의 QoS 정책을 재정의하는 단계는 상기 제1 노드에 의하여 측정된 QoS 제어 파라미터를 기초로 상기 전송된 데이터 패킷의 특정 필드를 재정의된 QoS 정책 으로 마킹하는 단계; 상기 마킹된 QoS 정책이 패킷 드랍 또는 전송 거부에 상응하는 경우에는 상기 전송된 데이터 패킷을 삭제하는 단계; 및 상기 마킹된 QoS 정책이 패킷 드랍 또는 전송 거부에 상응하지 않은 경우에는 상기 전송된 데이터 패킷을 큐에 추가하여 상기 마킹된 QoS 정책을 기초로 상기 전송된 데이터 패킷을 스케줄하는 단계를 포함할 수 있다.Redefining the QoS policy of the transmitted data packet based on the QoS control parameter measured by the first node may determine a specific field of the transmitted data packet based on the QoS control parameter measured by the first node. Marking with the redefined QoS policy; Deleting the transmitted data packet if the marked QoS policy corresponds to a packet drop or transmission rejection; And if the marked QoS policy does not correspond to a packet drop or a transmission rejection, adding the transmitted data packet to a queue to schedule the transmitted data packet based on the marked QoS policy. .

상기 마킹된 QoS 정책을 기초로 상기 전송된 패킷을 스케줄하는 단계는 상기 마킹된 QoS 정책이 상기 딜레이 경계에 상응하는 경우에는 상기 전송된 데이터 패킷의 우선순위를 최대로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.Scheduling the transmitted packet based on the marked QoS policy may include maximizing the priority of the transmitted data packet if the marked QoS policy corresponds to the delay boundary. .

상기 마킹된 QoS 정책을 기초로 상기 전송된 패킷을 스케줄하는 단계는 상기 마킹된 QoS 정책이 상기 최대 처리량에 상응하는 경우에는 상기 전송된 데이터 패킷의 우선순위를 상기 딜레이 경계를 제외한 나머지들이 마킹된 데이터 패킷 보다 높게 설정할 수 있다.The scheduling of the transmitted packet based on the marked QoS policy may include, in the case where the marked QoS policy corresponds to the maximum throughput, the priority of the transmitted data packet except the delay boundary. Can be set higher than the packet.

일 실시예에 따라, 상기 방법은 상기 정의된 데이터 패킷이 상기 제1 노드에 전송될 때 상기 데이터 패킷을 단편화하여 상기 단편화된 데이터 패킷들 각각의 QoS를 상기 데이터 패킷의 QoS로 정의하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the method further comprises fragmenting the data packet when the defined data packet is sent to the first node to define the QoS of each of the fragmented data packets as the QoS of the data packet. It may include.

다른 일 실시예에 따라, 상기 방법은 상기 제1 노드가 상기 전송된 데이터 패킷의 QoS를 재정의할 수 없는 경우에는 상기 전송된 데이터 패킷이 상기 최종 목적지에 도달하도록 상기 전송된 데이터 패킷을 제2 노드에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another embodiment, the method may further comprise: sending the transmitted data packet to the second node such that the transmitted data packet reaches the final destination if the first node cannot redefine the QoS of the transmitted data packet. The method may further include transmitting to.

또 다른 일 실시예에 따라, 상기 재정의된 데이터 패킷이 상기 최종 목적지 에 도달하도록 상기 재정의된 데이터 패킷을 상기 제1 네트워크 및 상기 제1 네트워크 중 적어도 하나 이상에 포함된 제2 노드에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another embodiment, sending the redefined data packet to a second node included in at least one of the first network and the first network to reach the final destination. It may further include.

상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 네트워크에서 제2 네트워크로 전송되는 데이터 패킷의 QoS를 제어하는 장치는 제1 네트워크에서 제2 네트워크로 데이터 패킷이 전송되는 경우, 서비스 수준 협약(SLA, Service Level Agreement)을 기초로 상기 데이터 패킷의 QoS(Quality of Service) 정책을 정의하기 위한 수단; 상기 정의된 데이터 패킷이 최종 목적지에 도달하도록 상기 정의된 데이터 패킷을 전송하기 위한 수단; 및 상기 제2 네트워크에 포함되고, 상기 전송된 데이터 패킷을 기초로 QoS 제어 파라미터를 측정하며, 상기 전송된 데이터 패킷의 QoS 정책을 재정의할 수 있는 경우에는 상기 측정된 QoS 제어 파라미터를 기초로 상기 전송된 데이터 패킷의 QoS 정책을 재정의하는 제1 노드를 포함한다. 예를 들어, 상기 두 수단들은 라우터 및 게이트웨이를 포함한다.In order to achieve the above object, an apparatus for controlling QoS of a data packet transmitted from a first network to a second network of the present invention may include a service level agreement (SLA) when data packets are transmitted from a first network to a second network. Means for defining a Quality of Service (QoS) policy of the data packet based on a service level agreement; Means for transmitting the defined data packet such that the defined data packet reaches a final destination; And a QoS control parameter included in the second network, the QoS control parameter being measured based on the transmitted data packet, and when the QoS policy of the transmitted data packet can be overridden, the transmission based on the measured QoS control parameter. And a first node that redefines the QoS policy of the collected data packet. For example, the two means include a router and a gateway.

상기 제1 노드는 상기 측정된 QoS 제어 파라미터를 기초로 상기 전송된 데이터 패킷의 특정 필드를 재정의된 QoS 정책으로 마킹하고 상기 마킹된 QoS 정책이 패킷 드랍 또는 전송 거부에 상응하는 경우에는 상기 전송된 데이터 패킷을 삭제하며 상기 마킹된 QoS 정책이 패킷 드랍 또는 전송 거부에 상응하지 않은 경우에는 상기 전송된 데이터 패킷을 큐에 추가하여 상기 마킹된 QoS 정책을 기초로 상기 전송된 데이터 패킷을 스케줄할 수 있다.The first node marks a specific field of the transmitted data packet with an overridden QoS policy based on the measured QoS control parameter and if the marked QoS policy corresponds to a packet drop or rejection of the transmission If the packet is deleted and the marked QoS policy does not correspond to a packet drop or a transmission rejection, the transmitted data packet may be added to a queue to schedule the transmitted data packet based on the marked QoS policy.

상기 제1 노드는 상기 마킹된 QoS 정책이 상기 딜레이 경계에 상응하는 경우에는 상기 전송된 데이터 패킷의 우선순위를 최대로 설정할 수 있고, 상기 마킹된 QoS 정책이 상기 최대 처리량에 상응하는 경우에는 상기 전송된 데이터 패킷의 우선순위를 상기 딜레이 경계를 제외한 나머지들이 마킹된 데이터 패킷 보다 높게 설정할 수 있다.The first node may set the priority of the transmitted data packet to the maximum when the marked QoS policy corresponds to the delay boundary, and transmit when the marked QoS policy corresponds to the maximum throughput. The priority of the data packet may be set higher than that of the marked data packet except for the delay boundary.

상기 정의된 데이터 패킷을 전송하기 위한 수단은 상기 정의된 데이터 패킷이 상기 제1 노드에 전송될 때 상기 데이터 패킷을 단편화하여 상기 단편화된 데이터 패킷들 각각의 QoS를 상기 데이터 패킷의 QoS로 정의할 수 있다.The means for transmitting the defined data packet may fragment the data packet when the defined data packet is transmitted to the first node to define the QoS of each of the fragmented data packets as the QoS of the data packet. have.

상기 제1 노드는 상기 제1 노드가 상기 전송된 데이터 패킷의 QoS를 재정의할 수 없는 경우에는 상기 전송된 데이터 패킷이 상기 최종 목적지에 도달하도록 상기 전송된 데이터 패킷을 제2 노드에 전송할 수 있다.When the first node cannot redefine the QoS of the transmitted data packet, the first node may transmit the transmitted data packet to the second node such that the transmitted data packet reaches the final destination.

상기 장치는 상기 제1 네트워크 및 상기 제1 네트워크 중 적어도 하나 이상 에 포함되고, 상기 재정의된 데이터 패킷이 상기 최종 목적지에 도달하도록 상기 재정의된 데이터 패킷을 입력받는 제2 노드를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a second node included in at least one of the first network and the first network, and receiving the redefined data packet so that the redefined data packet reaches the final destination.

따라서 본 발명에서는 데이터 패킷이 제1 네트워크에서 제2 네트워크로 전송될 때 제2 네트워크에 적절한 서비스 품질 제어 파라미터를 이용하여 제2 네트워크에 전송된 데이터 패킷의 서비스 품질(QoS)을 효율적으로 제어할 수 있다.Therefore, in the present invention, when the data packet is transmitted from the first network to the second network, the quality of service (QoS) of the data packet transmitted to the second network can be efficiently controlled by using the quality of service control parameters appropriate for the second network. have.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.With respect to the embodiments of the present invention disclosed in the text, specific structural to functional descriptions are merely illustrated for the purpose of describing embodiments of the present invention, embodiments of the present invention may be implemented in various forms and It should not be construed as limited to the embodiments described in.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "immediately between," or "neighboring to," and "directly neighboring to" should be interpreted as well.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof that is described, and that one or more other features or numbers are present. It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of steps, actions, components, parts or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

한편, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다.On the other hand, when an embodiment is otherwise implemented, a function or operation specified in a specific block may occur out of the order specified in the flowchart. For example, two consecutive blocks may actually be performed substantially simultaneously, and the blocks may be performed upside down depending on the function or operation involved.

이하 본 발명의 실시예들을 도면과 함께 설명하고자 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참조하면, 전체 네트워크(100)는 USN(110)에서 동작되는 제1 노드(114), USN(110)에서 동작되는 제2 노드(118), 라우터(120) 및 유선 네트워크에서 동작되는 컴퓨팅 시스템(130)을 포함한다. 제1 노드(114)는 전송된 데이터 패킷의 QoS(Quality of Service) 정책을 재정의할 수 있는 노드를 의미하고, 제2 노드(118)는 전송된 데이터 패킷의 QoS(Quality of Service) 정책을 재정의할 수 없는 노드를 의미한다.Referring to FIG. 1, the entire network 100 operates in a first node 114 operating in the USN 110, a second node 118 operating in the USN 110, a router 120, and a wired network. Computing system 130. The first node 114 refers to a node capable of overriding a quality of service (QoS) policy of the transmitted data packet, and the second node 118 redefines a quality of service (QoS) policy of the transmitted data packet. It means the node cannot.

이하, 제1 네트워크(예를 들어, IP 기반의 유선 네트워크)에서 제2 네트워크(예를 들어, IP 기반의 USN)로 데이터 패킷이 전송될 때 전체 네트워크(100)의 동작을 설명한다.Hereinafter, the operation of the entire network 100 when a data packet is transmitted from the first network (eg, IP-based wired network) to the second network (eg, IP-based USN) will be described.

라우터(120a)는 제1 네트워크(예를 들어, 유선 네트워크)에서 제2 네트워크(예를 들어, USN)로 데이터 패킷이 전송되는 경우, 서비스 수준 협약(SLA, Service Level Agreement)을 기초로 데이터 패킷의 QoS(Quality of Service) 정책을 정의한다. 예를 들어, 라우터(120)는 일반적인 라우터뿐만 아니라 게이트웨이와 같은 서 로 다른 네트워크를 연결할 수 있는 장치들을 포함한다.Router 120a is a data packet based on a service level agreement (SLA) when a data packet is transmitted from a first network (eg, a wired network) to a second network (eg, a USN). Define the Quality of Service policy. For example, the router 120 includes devices capable of connecting different networks such as a gateway as well as a general router.

한편, 라우터(120a)는 데이터 패킷이 제1 노드(예를 들어, 114a)에 전송될 때 데이터 패킷을 단편화하여 단편화된 데이터 패킷들 각각의 QoS를 데이터 패킷의 QoS로 정의할 수 있다.Meanwhile, when the data packet is transmitted to the first node (eg, 114a), the router 120a may fragment the data packet to define QoS of each of the fragmented data packets as the QoS of the data packet.

라우터(120a)는 데이터 패킷이 최종 목적지에 도달하도록 데이터 패킷을 제2 네트워크(예를 들어, USN)에 포함된 제1 노드(예를 들어, 114a)에 전송한다. Router 120a sends the data packet to a first node (eg, 114a) included in the second network (eg, USN) so that the data packet reaches its final destination.

데이터 패킷이 제1 노드(예를 들어, 114a)와 같이 데이터 패킷의 QoS 정책을 재정의할 수 있는 노드에 도달한 경우에는 제1 노드(120a)에 의하여 측정된 QoS 제어 파라미터를 기초로 데이터 패킷의 QoS 정책을 재정의한다. 또한, 제1 노드(예를 들어, 114a)는 재정의된 데이터 패킷이 최종 목적지에 도달하도록 재정의된 데이터 패킷을 제1 네트워크 및 제1 네트워크 중 적어도 하나 이상에 포함된 제2 노드(예를 들어, 118a 또는 120c)에 전송한다.If the data packet reaches a node that can override the QoS policy of the data packet, such as the first node (eg, 114a), the data packet is determined based on the QoS control parameters measured by the first node 120a. Redefine the QoS policy. In addition, the first node (eg, 114a) may include a second node (eg, a second node included in at least one of the first network and the first network so that the redefined data packet reaches the final destination. 118a or 120c).

데이터 패키이 제2 노드(예를 들어, 118a)가 데이터 패킷의 QoS를 재정의할 수 없는 노드에 도잘한 경우에는 데이터 패킷이 최종 목적지에 도달하도록 데이터 패킷을 다른 노드(예를 들어, 114b)에 전송한다.If the data packet is compromised by a second node (e.g., 118a) to a node that cannot override the QoS of the data packet, the data packet is sent to another node (e.g. 114b) so that the data packet reaches its final destination. send.

제1 노드(예를 들어, 114a)는 QoS를 측정하여 QoS 제어 파라미터를 생성한다(단계 S210). 예를 들어, QoS 제어 파라미터는 데이터 패킷이 전송된 때로부터 특정 시간 동안 제1 노드(114a)가 전송한 패킷들의 손실 개수, 딜레이 및 오류없이 전송된 상기 패킷의 수 중 적어도 하나 이상을 기초로 설정될 수 있다. 일 실시예에 따라, 데이터 패킷이 전송된 때로부터 120 초 동안 전송한 패킷들의 손실 개수가 지나치가 많은 경우에는 데이터 패킷의 전송을 거부할 수 있다.The first node (e.g., 114a) measures the QoS to generate QoS control parameters (step S210). For example, the QoS control parameter is set based on at least one or more of the number of lost packets, the delay, and the number of packets transmitted without error during the specific time from when the data packet was transmitted, the first node 114a. Can be. According to an embodiment of the present disclosure, if the number of packets transmitted for 120 seconds from the time of transmitting the data packet is excessive, the transmission of the data packet may be rejected.

제1 노드(예를 들어, 114a)는 제1 노드(예를 들어, 114a)에 의하여 측정된 QoS 제어 파라미터를 기초로 데이터 패킷의 특정 필드를 재정의된 QoS 정책으로 마킹한다(단계 S220). 예를 들어, QoS 정책은 딜레이 경계(delay bound), 손실 경계(loss bound), 최대 처리량(maximum throughput), 지터 경계(jitter bound), 패킷 드랍(packet drop) 및 전송 거부(transmission denial)를 포함할 수 있다.The first node (e.g., 114a) marks the specific field of the data packet with the redefined QoS policy based on the QoS control parameter measured by the first node (e.g., 114a) (step S220). For example, QoS policies include delay bounds, loss bounds, maximum throughput, jitter bounds, packet drops, and transmission denials. can do.

제1 노드(예를 들어, 114a)는 마킹된 QoS 정책이 패킷 드랍 또는 전송 거부에 상응하는지 여부를 체크한다(단계 S230).The first node (e.g., 114a) checks whether the marked QoS policy corresponds to a packet drop or transmission rejection (step S230).

제1 노드(예를 들어, 114a)는 마킹된 QoS 정책이 패킷 드랍 또는 전송 거부에 상응하는 경우에는 데이터 패킷을 삭제한다(단계 S260).The first node (e.g., 114a) deletes the data packet if the marked QoS policy corresponds to a packet drop or transmission rejection (step S260).

제1 노드(예를 들어, 114a)는 상기 마킹된 QoS 정책이 패킷 드랍 또는 전송 거부에 상응하지 않은 경우에는 데이터 패킷을 큐에 추가하고(단계 S240), 마킹된 QoS 정책을 기초로 상기 전송된 데이터 패킷을 스케줄한다(단계 S250).If the marked QoS policy does not correspond to a packet drop or transmission rejection, the first node (e.g., 114a) adds a data packet to the queue (step S240), and transmits the transmitted packet based on the marked QoS policy. Schedule the data packet (step S250).

예를 들어, 마킹된 QoS 정책이 딜레이 경계에 상응하는 경우에는 전송된 데이터 패킷의 우선순위를 최대로 설정할 수 있고, 마킹된 QoS 정책이 최대 처리량에 상응하는 경우에는 데이터 패킷의 우선순위를 딜레이 경계를 제외한 나머지들이 마킹된 데이터 패킷 보다 높게 설정할 수 있다.For example, if the marked QoS policy corresponds to a delay boundary, the priority of the transmitted data packet may be set to maximum. If the marked QoS policy corresponds to the maximum throughput, the priority of the data packet may be set to the delay boundary. The remainders can be set higher than marked data packets.

도 3은 제1 노드가 QoS 제어 파라미터를 설정하는 과정을 나타내는 흐름도이 다.3 is a flowchart illustrating a process of setting a QoS control parameter by a first node.

제1 노드(예를 들어, 114a)는 데이터 패킷이 전송된 때로부터 특정 시간 동안 제1 노드(114a)가 전송한 패킷들의 손실 개수를 측정하여 패킷 손실 파라미터를 설정한다(단계 S310). 예를 들어, 패킷 손실 파라미터가 기준 값을 넘어가는 경우에는 제1 노드(예를 들어, 114a)는 QoS 파라미터를 전송 거부로 설정할 수 있다.The first node (eg, 114a) sets a packet loss parameter by measuring the number of packets of packets transmitted by the first node 114a for a specific time from when the data packet is transmitted (step S310). For example, if the packet loss parameter exceeds the reference value, the first node (eg, 114a) may set the QoS parameter to transmit rejection.

제1 노드(예를 들어, 114a)는 데이터 패킷이 전송된 때로부터 특정 시간 동안 제1 노드(114a)가 전송한 패킷들의 딜레이를 측정하여 딜레이 파라미터를 설정한다(단계 S320). 예를 들어, 딜레이 파라미터가 기준 값을 넘어가는 경우에는 QoS 파라미터를 딜레이 경계로 설정하여 최우선 순위로 스케줄되도록 할 수 있다.The first node (eg, 114a) sets a delay parameter by measuring the delay of the packets transmitted by the first node 114a for a specific time from when the data packet is transmitted (step S320). For example, when the delay parameter exceeds the reference value, the QoS parameter may be set as a delay boundary so that the highest priority is scheduled.

제1 노드(예를 들어, 114a)는 데이터 패킷이 전송된 때로부터 특정 시간 동안 제1 노드(114a)가 전송한 패킷들의 처리량을 측정하여 처리량 파라미터를 설정한다(단계 S330). 예를 들어, 처리량 파라미터가 기준 값보다 적은 경우에는 QoS 파라미터를 최대 처리량으로 설정하여 데이터 패킷의 우선순위를 높일 수 있다.The first node (eg, 114a) sets throughput parameters by measuring the throughput of the packets transmitted by the first node 114a for a specific time from when the data packet is transmitted (step S330). For example, when the throughput parameter is less than the reference value, the priority of the data packet may be increased by setting the QoS parameter to the maximum throughput.

QoS 정책은 딜레이 경계(delay bound), 손실 경계(loss bound), 최대 처리량(maximum throughput), 지터 경계(jitter bound), 패킷 드랍(packet drop) 및 전송 거부(transmission denial)를 포함할 수 있다.QoS policies may include delay bounds, loss bounds, maximum throughput, jitter bounds, packet drops, and transmission denials.

또한, QoS 정책은 IP-USN에서 사용되는 디스패치 필드에 마킹될 수 있다.In addition, QoS policy may be marked in the dispatch field used in IP-USN.

상술한 바와 같이 본 발명에서는 데이터 패킷이 제1 네트워크에서 제2 네트워크로 전송될 때 제2 네트워크에 적절한 서비스 품질 제어 파라미터를 이용하여 제2 네트워크에 전송된 데이터 패킷의 서비스 품질(QoS)을 효율적으로 제어할 수 있다.As described above, in the present invention, when the data packet is transmitted from the first network to the second network, the quality of service (QoS) of the data packet transmitted to the second network is efficiently used by using the quality of service control parameters appropriate for the second network. Can be controlled.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

Claims

When a data packet is transmitted from the first network to the second network, defining a quality of service (QoS) policy of the data packet based on a service level agreement (SLA);

Sending the defined data packet to a first node included in the second network such that the defined data packet reaches a final destination; And

Redefining the QoS policy of the transmitted data packet based on the QoS control parameter measured by the first node if the first node can redefine the QoS policy of the transmitted data packet. A method of controlling QoS of data packets transmitted from one network to a second network.

The method of claim 1, wherein the QoS policy is

Delay bound, loss bound, maximum throughput, jitter bound, packet drop, and transmission denial.

3. The method of claim 2, wherein redefining the QoS policy of the transmitted data packet based on the QoS control parameters measured by the first node

Marking a specific field of the transmitted data packet with an overridden QoS policy based on the QoS control parameter measured by the first node;

Deleting the transmitted data packet if the marked QoS policy corresponds to a packet drop or transmission rejection; And

If the marked QoS policy does not correspond to a packet drop or rejection of transmission, adding the transmitted data packet to a queue to schedule the transmitted data packet based on the marked QoS policy. How to.

4. The method of claim 3, wherein scheduling the transmitted packet based on the marked QoS policy

If the marked QoS policy corresponds to the delay boundary, setting the priority of the transmitted data packet to a maximum.

If the marked QoS policy corresponds to the maximum throughput, setting the priority of the transmitted data packet to be higher than the marked data packet except for the delay boundary.

The method of claim 1, wherein the measured QoS control parameter is

And based on at least one of a lost number of packets transmitted by the first node, a delay, and the number of packets transmitted without error during a specific time from when the data packet is transmitted.

The method of claim 1,

The first network corresponds to an IP (Internet Protocol) based wired network, and the second network corresponds to an IP based Ubiquitous Sensor Network (USN).

The method of claim 7, wherein

And fragmenting the data packet when the defined data packet is transmitted to the first node to define the QoS of each of the fragmented data packets as the QoS of the data packet.

The method of claim 1,

If the first node cannot redefine the QoS of the transmitted data packet, transmitting the transmitted data packet to a second node such that the transmitted data packet reaches the final destination. How to.

The method of claim 1,

Transmitting the redefined data packet to a second node included in at least one of the first network and the first network such that the redefined data packet reaches the final destination. .

Means for defining a quality of service (QoS) policy of the data packet based on a service level agreement (SLA) when the data packet is transmitted from the first network to the second network;

Means for transmitting the defined data packet such that the defined data packet reaches a final destination; And

A QoS control parameter included in the second network, the QoS control parameter is measured based on the transmitted data packet, and when the QoS policy of the transmitted data packet can be redefined, the transmitted QoS is based on the measured QoS control parameter. 12. An apparatus for controlling QoS of data packets transmitted from a first network to a second network comprising a first node overriding a QoS policy of data packets.

The method of claim 11, wherein the QoS policy is

Device comprising delay bound, loss bound, maximum throughput, jitter bound, packet drop, and transmission denial.

The method of claim 12, wherein the first node is

Marking a specific field of the transmitted data packet as an overridden QoS policy based on the measured QoS control parameter, and if the marked QoS policy corresponds to a packet drop or rejection of transmission, delete the transmitted data packet and And if the marked QoS policy does not correspond to a packet drop or transmission rejection, adding the transmitted data packet to a queue to schedule the transmitted data packet based on the marked QoS policy.

The method of claim 13, wherein the first node is

And if the marked QoS policy corresponds to the delay boundary, set the priority of the transmitted data packet to a maximum.

The method of claim 13, wherein the first node is

And when the marked QoS policy corresponds to the maximum throughput, set the priority of the transmitted data packet to be higher than the marked data packet except for the delay boundary.

12. The method of claim 11, wherein the measured QoS control parameter is

And based on at least one or more of the number of lost packets, the delay, and the number of packets transmitted without error, for a specific time from when the data packet is transmitted.

The method of claim 11,

12. The apparatus of claim 11, wherein the means for transmitting the defined data packet is

And when the defined data packet is transmitted to the first node, fragment the data packet to define the QoS of each of the fragmented data packets as the QoS of the data packet.

The method of claim 11, wherein the first node is

If the first node is unable to redefine the QoS of the transmitted data packet, sending the transmitted data packet to a second node such that the transmitted data packet reaches the final destination.

12. The apparatus of claim 11, further comprising a second node included in at least one of the first network and the first network, the second node receiving the redefined data packet to reach the final destination. Device characterized in that.