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KR102051504B1 - 무선 통신 시스템에서 데이터 패킷 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 데이터 패킷 송수신 방법 및 장치 Download PDF

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KR102051504B1
KR102051504B1 KR1020130055005A KR20130055005A KR102051504B1 KR 102051504 B1 KR102051504 B1 KR 102051504B1 KR 1020130055005 A KR1020130055005 A KR 1020130055005A KR 20130055005 A KR20130055005 A KR 20130055005A KR 102051504 B1 KR102051504 B1 KR 102051504B1
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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 송신기가 수신기로부터 버퍼 상태 정보가 포함된 제1피드백 정보를 수신하고, 상기 버퍼 상태 정보를 기반으로 상기 수신기로 송신할 제1데이터 패킷의 개수를 결정하고, 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율을 기반으로, 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 중 적어도 하나와 동일한 제2데이터 패킷의 개수를 결정하고, 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷을 부호화하여 상기 다수개의 경로 각각을 통해 상기 수신기로 송신한다.

Description

무선 통신 시스템에서 데이터 패킷 송수신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING AND RECEIVING DATA PACKETS IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에서 데이터 패킷 송수신 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 3G, Wi-Fi 등의 통신을 위한 다수의 무선 인터페이스를 갖는 단말이 증가함에 따라 트랜스포트 계층(Transport Layer)에서 다수의 네트워크 링크를 인지하고 사용할 수 있도록 하기 위한 다중 경로 TCP(Multipath Transmission Control Protocol: MPTCP)의 중요성이 높아지고 있다.
상기 MPTCP는 기존의 단일 경로(single path) TCP 대비, 하나의 TCP 세션(session) 당 다수의 경로를 사용할 수 있도록 함으로써 다이버시티(diversity)로 인한 TCP 처리량(through)을 증대시키고 신뢰도(reliability)을 높이기 위해 제안된 기술이다.
도 1은 종래의 무선 통신 시스템에서 MPTCP를 기반으로 데이터를 송수신하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 1의 (a)에 나타난 바와 같이, 송신기(100)는 송신할 데이터 패킷을 다수의 경로를 통해 상기 수신기(120)로 송신할 수 있다. 구체적으로, 상기 송신기(100)는 송신할 데이터 패킷인 "9, 8, 7, 6, 5, 4" 중 "9, 8, 6, 4"를 두 개의 경로 중 제1경로(110)를 통해 상기 수신기(120)로 송신하고, 상기 송신할 데이터 패킷 중 "1, 5"는 상기 두 개의 경로 중 제2경로(130)를 통해 상기 수신기(120)로 송신할 수 있다.
다른 방법으로, 상기 송신기(100)는 도 1의 (b)에 나타난 바와 같이 상기 송신할 데이터 패킷이 손실될 경우를 방지하기 위하여 상기 두 개의 경로에 동일한 데이터 패킷을 중복적으로 송신할 수 있다. 즉, 상기 송신기(100)는 상기 제1경로(110)를 통해 "7, 5, 9, 8, 6, 4"를 송신하고, 상기 제2경로(130)를 통해 상기 제1경로(110)로 송신된 데이터 패킷들 중 일부 동일한 패킷인 "7, 5"를 상기 수신기(120)로 송신할 수 있다.
이 경우, 상기 제2경로(130)를 통해 송신된 데이터 패킷이 손실되더라도 상기 수신기(120)는 상기 제1경로(110)를 통해 전체 데이터 패킷을 수신할 수 있어 상기 수신기(120)에서는 데이터 복호를 성공적으로 수행하는 것이 가능하다.
하지만, 상기와 같이 MPTCP를 사용하는 무선 통신 시스템에서는 각 경로마다 발생할 수 있는 패킷 손실(loss)로 인해 TCP 처리량이 감소되는 문제가 있다. 이는 패킷 손실이 발생하는 경우 순서가 맞지 않는(out-of-ordered) 데이터 패킷이 발생하여 TCP 윈도우 사이즈(window size)가 감소되기 때문이다.
또한 상기와 같이 MPTCP를 사용하는 무선 통신 시스템에서는 각 경로의 품질이 상이하므로 데이터 패킷의 전송 지연(delay) 문제가 발생할 수 있다. 데이터 패킷의 전송이 지연될 경우 데이터 복호 역시 지연(latency)되므로, 결과적으로 데이터 처리량이 감소하게 된다.
따라서 상기와 같은 MPTCP의 사용시 각 경로 별 특성 및 발생할 수 있는 문제를 고려하여 보다 효과적으로 데이터 패킷을 송수신할 수 있도록 하는 방법이 요구되고 있다.
KR 10-2005-0041207 A (ELECTRONICS AND TELECOMMUNICATIONS RESEARCH INSTITUTE) 04 May 2005 WO 2013-042920 A2 (SK TELECOM CO., LTD.) 28 March 2013 US 2009-0059928 A1 (NOBUYUKI ENOMOTO et al.) 05 March 2009 US 2005-0073985 A1 (YOUN-HYOUNG HEO et al.) 07 April 2005 US 2013-0041981 A1 (JEONG SU KIM et al.) 14 February 2013
RFC 6181 (was draft-ietf-mptcp-threat) : Threat Analysis for TCP Extensions for Multipath Operation with Multiple Addresses (2011-03), Lars Eggert RFC 6182 (was draft-ietf-mptcp-architecture) : Architectural Guidelines for Multipath TCP Development (2011-03), Lars Eggert RFC 6356 (was draft-ietf-mptcp-congestion) : Coupled Congestion Control for Multipath Transport Protocols (2011-10), Wesley Eddy RFC 6824 (was draft-ietf-mptcp-multiaddressed) : TCP Extensions for Multipath Operation with Multiple Addresses (2013-01), Wesley Eddy RFC 6897 (was draft-ietf-mptcp-api) : Multipath TCP (MPTCP) Application Interface Considerations (2013-03), Martin Stiemerling
본 발명은 무선 통신 시스템에서 데이터 패킷 송수신 방법 및 장치를 제안한다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 MPTCP에 적응적 랜덤 선형 코딩 방식(Adaptive Random Liner Coding Scheme)을 적용하여 패킷 손실 문제와 지연 문제를 해결할 수 있도록 하는 방법 및 장치를 제안한다.
본 발명에서 제안하는 방법은; 무선 통신 시스템에서 송신기의 데이터 패킷 송신 방법에 있어서, 수신기로부터 버퍼 상태 정보가 포함된 제1피드백 정보를 수신하는 과정과, 상기 버퍼 상태 정보를 기반으로 상기 수신기로 송신할 제1데이터 패킷의 개수를 결정하는 과정과, 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율을 기반으로, 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 중 적어도 하나와 동일한 제2데이터 패킷의 개수를 결정하는 과정과, 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷을 부호화하여 상기 다수개의 경로 각각을 통해 상기 수신기로 송신하는 과정을 포함한다.
본 발명에서 제안하는 다른 방법은; 무선 통신 시스템에서 수신기의 데이터 패킷 수신 방법에 있어서, 버퍼 상태 정보가 포함된 제1피드백 정보를 송신기로 송신하는 과정과, 다수개의 경로를 통해 상기 송신기로부터 적어도 하나의 데이터 패킷을 수신하는 과정과, 상기 수신된 적어도 하나의 데이터 패킷을 복호화하는 과정을 포함하며, 상기 적어도 하나의 데이터 패킷은 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 제1데이터 패킷의 개수는 상기 버퍼 상태 정보를 기반으로 결정되며, 상기 제2데이터 패킷의 개수는 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율을 기반으로 결정되며, 상기 결정된 개수의 제2데이터 패킷은 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 중 적어도 하나와 동일함을 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하는 장치는; 무선 통신 시스템에서 송신기에 있어서, 수신기로부터 버퍼 상태 정보가 포함된 제1피드백 정보를 수신하는 수신부와, 상기 버퍼 상태 정보를 기반으로 상기 수신기로 송신할 제1데이터 패킷의 개수를 결정하고, 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율을 기반으로, 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 중 적어도 하나와 동일한 제2데이터 패킷의 개수를 결정하는 제어부와, 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷을 부호화하는 부호화부와, 상기 부호화된 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷을 상기 다수개의 경로 각각을 통해 상기 수신기로 송신하는 송신부를 포함한다.
본 발명에서 제안하는 다른 장치는; 무선 통신 시스템에서 수신기에 있어서, 버퍼 상태 정보가 포함된 제1피드백 정보를 송신기로 송신하는 송신부와, 다수개의 경로를 통해 상기 송신기로부터 적어도 하나의 데이터 패킷을 수신하는 수신부와, 상기 수신된 적어도 하나의 데이터 패킷을 복호화하는 복호화부를 포함하며, 상기 적어도 하나의 데이터 패킷은 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 제1데이터 패킷의 개수는 상기 버퍼 상태 정보를 기반으로 결정되며, 상기 제2데이터 패킷의 개수는 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율을 기반으로 결정되며, 상기 결정된 개수의 제2데이터 패킷은 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 중 적어도 하나와 동일함을 특징으로 한다.
본 발명은 MPTCP가 사용되는 무선 통신 시스템에서 패킷 손실 문제와 지연 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다. 아울러 본 발명은 MPTCP에 적응적 랜덤 선형 코딩 방식(Adaptive Random Liner Coding Scheme)을 적용함으로써 TCP 처리량이 감소되는 것을 방지함과 아울러, 수신 버퍼 블록킹(Receiving Buffer Blocking) 문제를 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 무선 통신 시스템에서 MPTCP를 기반으로 데이터를 송수신하는 과정을 나타낸 도면,
도 2는 MPTCP를 사용하는 무선 통신 시스템의 일 예를 보인 도면,
도 3은 일반적인 무선 통신 시스템에서 MPTCP를 기반으로 데이터를 송수신하는 과정을 나타낸 도면,
도 4는 일반적인 무선 통신 시스템에서 MPTCP를 기반으로 데이터를 송수신하는 또 다른 과정을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 ARLC-MPTCP 제어 장치의 블록 구성도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 적응적 배치 사이즈 제어 동작을 수행하는 과정을 나타낸 순서도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 적응적 코딩/스케줄링 동작을 수행하는 과정을 나타낸 순서도,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 적응적 복구 동작을 수행하는 과정을 나타낸 순서도,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 송신기의 스케줄링 과정을 나타낸 순서도,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 수신기의 블록 구성도,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 수신기가 NC 패킷을 수신하는 과정을 나타낸 순서도,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 NC 패킷 송수신 과정을 보인 신호 흐름도,
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 NC 패킷 송수신 과정의 구체적인 일 예를 보인 신호 흐름도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 장치를 제안한다. 구체적으로, 본 발명은 송신기가 수신기의 버퍼 상태 정보를 기반으로 상기 수신기로 송신할 제1데이터 패킷의 개수를 결정하고, 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율을 기반으로, 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 중 적어도 하나와 동일한 제2데이터 패킷의 개수를 결정하고, 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷을 부호화하여 상기 다수개의 경로 각각을 통해 상기 수신기로 송신하는 방법 및 장치를 제안한다.
본 발명에서 제안되는 무선 통신 시스템은 일 예로, 다중 경로 TCP(Multipath Transmission Control Protocol: MPTCP)를 사용하는 무선 통신 시스템이 될 수 있다. 상기 MPTCP가 사용되는 무선 통신 시스템은 일 예로 도 2에 나타난 바와 같다.
도 2는 MPTCP를 사용하는 무선 통신 시스템의 일 예를 보인 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 무선 통신 시스템은 이동 단말(200), Wi-Fi 액세스 포인트(Access Point: AP) 및 기지국(Base Station) 등과 같은 제1노드 내지 제3노드(210)(220)(230), 인터넷 망의 서버(240)를 포함한다.
상기 MPTCP가 사용될 경우 상기 이동 단말(200)과 상기 서버(240)는 상기 제1노드 내지 제3노드(210)(220)(230)에 의해 생성된 다수개의 경로를 사용하여 데이터를 송수신할 수 있다. 이와 같은 무선 통신 시스템에서는 다수개의 경로가 사용됨에 따라 기존의 단일 경로(single path) TCP가 사용될 때와 비교하여 처리량과 신뢰도를 높일 수 있다.
하지만 상기 무선 통신 시스템에서는 데이터 송수신시 다중 경로에서의 패킷 손실(loss) 및 지연 등을 고려하지 않음에 따라 여러 가지 문제가 발생할 수 있다. 이에 대하여 도 3 및 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 일반적인 무선 통신 시스템에서 MPTCP를 기반으로 데이터를 송수신하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 송신기(300)과 수신기(330)는 제1경로(310)와 제2경로(320)를 사용하여 통신을 수행한다. 상기 송신기(300)는 상기 제1경로(310)를 사용하여 데이터 패킷 "a1, a3, a5, a7"을 송신하고, 상기 제2경로(320)를 사용하여 데이터 패킷 "a2, a4, a6, a8"을 송신한다.
하지만, 상기 제1경로(310) 및 제2경로(320)에서 패킷 손실이 발생할 경우 상기 수신기(330)에서는 데이터 패킷의 순서가 올바르지 않게 되어 데이터 처리를 제대로 수행할 수 없는 문제가 있다. 예를 들어, 상기 수신기(330)가 패킷 손실로 인해 상기 제1경로(310)에서 "a1"을 수신하지 못한 경우, 상기 "a3, a5, a7"을 모두 수신하더라도 데이터 복호를 수행할 수 없는 문제가 있다. 이와 유사하게, 상기 수신기(330)가 패킷 손실로 인해 상기 제2경로(320)에서 "a4, a6"을 수신하지 못한 경우 데이터 복호를 수행할 수 없는 문제가 있다.
결과적으로, 다수개의 경로에서 패킷 손실이 발생할 경우 TCP 윈도우 사이즈가 감소되어 전체적인 TCP 처리량이 감소되는 문제가 발생한다.
한편, MPTCP가 사용되는 경우 도 4에 도시된 바와 같은 수신 버퍼 블록킹(Receiving Buffer Blocking) 문제도 발생할 수 있다. 상기 수신 버퍼 블록킹 문제는 순서가 잘못된 데이터 패킷들로 수신 버퍼가 가득차서 수신해야 할 데이터 패킷을 수신하지 못함에 따라 발생될 수 있다.
도 4는 일반적인 무선 통신 시스템에서 MPTCP를 기반으로 데이터를 송수신하는 또 다른 과정을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 송신기(400)과 수신기(440)는 제1경로(410), 제2경로(420) 및 제3경로(430)를 사용하여 통신을 수행한다. 상기 송신기(400)는 상기 제1경로(410)를 사용하여 데이터 패킷 "a1"을 송신하고, 상기 제2경로(420)를 사용하여 데이터 패킷 "a2, a5"를 송신하고, 상기 제3경로(430)를 사용하여 데이터 패킷 "a3, a6"을 송신할 수 있다.
상기 3가지 경로는 각각 서로 다른 경로 품질(quality)을 가짐에 따라 종단 간 지연 시간(end-to-end delay) 역시 서로 다른 값을 갖게 된다. TCP의 경우 수신 측에서 수신되는 패킷 순서가 정확해야 하므로 지연 시간의 차이가 발생하는 경우 패킷들에 대한 순서를 재정렬(reordering)해야 할 필요가 있다. 하지만 상기 재정렬이 수행될 경우 추가적인 시간이 소요되므로 그에 따른 지연(latency)의 문제가 발생하게 된다.
도 4의 실시 예에서, 상기 3가지 경로 중 상기 제1경로(410)가 가장 열악한 품질을 갖는 경우, 상기 수신기(440)에서 상기 제2경로(420) 및 제3경로(430)를 통한 데이터 패킷 "a2, a3, a5, a6"이 먼저 수신되고 상기 제1경로(410)를 통한 데이터 패킷 "a1"은 가장 늦게 수신될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, TCP에서는 패킷의 순서가 중요하므로 "a1"이 수신되지 않을 경우 "a2, a3, a5, a6"는 아무런 의미가 없게 된다. 또한 상기 수신기(440)는 "a2, a3, a5, a6"이 수신되더라도 "a1"이 수신될 때까지 기다려야 하며 이에 따른 처리가 지연됨에 따라 전체적인 성능이 감소하게 되는 문제가 있다.
게다가, 상기 수신기(440)에서 데이터 패킷을 저장하는 버퍼의 사이즈가 작을 경우, 순서가 맞지 않는 데이터 패킷들로 인해 버퍼가 가득 차서 상기 수신기(440)에서는 원하는 데이터 패킷을 수신하지 못하고 빠른 속도로 데이터 패킷을 송수신할 수 있는 MPTCP의 특성을 활용할 수 없다. 따라서 기존에는 MPTCP 특성을 활용하여 지연 및 처리량 저하 등의 문제없이 데이터 패킷을 송수신할 수 있도록 하는 방안이 요구되고 있다.
이에 따라 본 발명의 실시 예에서는 MPTCP를 사용하는 무선 통신 시스템에서 적응적 랜덤 선형 코딩(Adaptive Random Linear Coding: ARLC) 방법을 사용하여 데이터 패킷을 송신할 수 있도록 함으로써, 패킷 손실에 따른 지연 문제와 성능 저하 문제를 해결함과 아울러 처리량을 향상시키고 신뢰도를 높일 수 있도록 하는 방법 및 장치를 제안한다.
상기 ARLC 방법은 송신할 데이터 패킷을 랜덤 선형 네트워크 코딩(Random Liner Network Coding: RLNC) 방식을 사용하여 부호화하는 방법이다. 여기서, 상기 RLNC는 선형 부호화 계수(Liner Encoding Coefficient)를 송신할 데이터 패킷에 적용하여 부호화하는 방식으로서, 무선 통신 시스템에서 중간(intermediate) 노드(일 예로, 이동 단말과 인터넷 망의 서버 사이의 노드) 등과 같은 특정 네트워크 노드에서 사용될 수 있다. 상기 선형 부호화 계수는 미리 설정된 다수의 선형 부호화 계수들로부터 랜덤하게 선택되어 사용될 수 있다.
상기 RLNC 방식에 따라 부호화된 데이터 패킷을 수학식으로 표현하면 일 예로 다음 수학식 1과 같다.
Figure 112013042926663-pat00001
상기 수학식 1에서 "x1, x2,… , xm"은 송신할 데이터 패킷을 구성하는 데이터 심볼들을 나타내고, "c1,1, c1,2,… , c1,m", "c2,1, … , c2,m", …,"cn,1, … , cn,m"는 상기 네트워크 코드들 각각에 적용되는 선형 부호화 계수들을 나타내고, "y1, y2,… , yn"는 부호화된 데이터 심볼들을 나타낸다.
한편, 네트워크 코딩(Network Coding: NC) 랭크(Rank)는 수신기에서 저장하고 있는 부호화 벡터들로 구성된 부호화 매트릭스의 행(column)의 개수를 나타낸다. 예를 들어 수신기에서 "a + b + c"를 수신한 경우, NC 랭크는 "rank(1, 1, 1)=1"로 표현될 수 있다. 그리고 상기 수신기에서 상기 "a + b + c"가 수신된 상태에서 "a + 2b + 3c"를 수신한 경우, 상기 NC 랭크는 "
Figure 112013042926663-pat00002
"와 같이 표현될 수 있으며, NC 랭크가 1 증가되었다고 판단될 수 있다.
이하 상기와 같은 사항을 고려하여 본 발명의 실시 예를 구체적으로 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 ARLC-MPTCP 제어 장치의 블록 구성도이다.
도 5를 참조하면, 상기 ARLC-MPTCP 제어 장치(550)는 어플리케이션 계층(Application Layer)(500)의 하위 계층인 NC-MPTCP 계층에 위치하며, 본 발명의 실시 예에서 제안하는 상기 NC-MPTCP 계층과 다른 계층 간의 인터페이스 역할을 수행한다.
상기 ARLC-MPTCP 제어 장치(550)는 ARLC-MPTCP 제어부(502), 리던던시(Redundancy) 코드 결정부(504), 스케줄러(506), 부호화/복호화부(508) 및 다수의 ARLC 정규 소켓(regular socket)(510)(512)(514)을 포함한다.
상기 ARLC-MPTCP 제어부(502)는 상기 리던던시 코드 결정부(504), 상기 스케줄러(506), 상기 부호화/복호화부(508) 및 상기 다수의 ARLC 정규 소켓 (510)(512)(514)을 제어함으로써 상기 ARLC-MPTCP 제어 장치(550)의 전반적인 동작(특히, 본 발명의 실시 예에서 제안하는 송신기의 동작)을 제어한다.
상기 리던던시 결정부(504)는 다수의 경로 각각에 대한 패킷 손실율(Total Packet Loss-Rate)을 추정하고, 상기 추정된 패킷 손실율에 따라 추가적으로 송신할 리던던시 데이터 패킷의 개수를 결정하기 위한 리던던시 비율을 결정한다. 상기 리던던시 데이터 패킷은 송신할 데이터 패킷들 중 적어도 하나와 동일한 중복적인 데이터 패킷을 나타낸다. 그리고 상기 다수의 경로 각각에 대한 패킷 손실율은 수신기로부터 수신한 피드백 정보를 기반으로 추정되거나, 데이터 패킷을 송신한 후 상기 수신기로부터 수신한 응답 신호(ACK 또는 NACK)의 개수 등을 기반으로 추정될 수 있다.
상기 스케줄러(506)는 상기 결정된 리던던시 데이터 패킷 및 상기 다수의 경로 각각 별로 추정된 라운드 트립 시간(Round-Trip Time: RTT) 등을 기반으로 적응적 배치 사이즈 제어(Adaptive Batch size control) 동작, 적응적 코딩/스케줄링(Adaptive Coding/Scheduling) 동작 및 적응적 복구 동작을 수행한다. 상기 다수의 경로 각각 별 RTT 시간은 데이터 패킷 송신 후 응답 신호(ACK, 피드백 신호 등)이 수신된 시간을 기반으로 추정되거나, 상기 수신기로부터 수신된 피드백 정보에 포함된 RTT 정보를 기반으로 추정될 수 있다.
상기 부호화/복호화부(508)는 송신할 데이터 패킷을 부호화하고, 수신되는 데이터 패킷을 복호화한다. 그리고 상기 다수의 ARLC 정규 소켓 (510)(512)(514)은 상기 다수의 경로를 통해 수신기와 통신을 수행하기 위해 사용된다.
이하 상기 스케줄러(506)에 의해 수행되는 상기 적응적 배치 사이즈 제어 동작, 상기 적응적 코딩/스케줄링 동작 및 상기 적응적 복구 동작을 각각 구체적으로 설명하기로 한다.
(1) 적응적 배치 사이즈 제어 동작
앞서 설명한 바와 같이, 수신기에서 데이터 패킷을 저장하는 버퍼의 사이즈가 작을 경우, 순서가 맞지 않는 데이터 패킷들로 인해 버퍼가 가득 차서 상기 수신기에서는 원하는 데이터 패킷을 수신하지 못하고 빠른 속도로 데이터 패킷을 송수신할 수 있는 MPTCP의 특성을 활용할 수 없다.
이러한 문제를 해결하기 위해 상기 스케줄러(506)는 상기 수신기의 버퍼 사이즈를 고려하여 배치 사이즈를 결정하는 적응적 배치 사이즈 제어 동작을 수행한다. 배치는 데이터 패킷의 부호화(coding) 단위를 나타내며, 상기 배치 사이즈는 한번에 부호화될 데이터 패킷의 개수(즉, 송신할 데이터 패킷의 개수)를 나타낼 수 있다.
상기 수신기의 버퍼 사이즈가 40이고 배치 사이즈가 50일 경우, 수신기에서는 송신되는 전체 데이터 패킷을 수신하여 복호하는 것이 불가능하다. 또한 상기 배치 사이즈가 상기 버퍼 사이즈보다 클 경우 버퍼 에러에 덜 민감(less-sensitive)함과 아울러, 상기 수신기에서 수행되는 부호화/복호화 과정의 복잡도(complexity)가 높아지는 문제가 있다.
따라서 상기 배치 사이즈를 보다 효과적으로 결정할 수 있도록 본 발명의 실시 예에서는 도 6에 도시된 바와 같은 방법을 제안한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 적응적 배치 사이즈 제어 동작을 수행하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 6을 참조하면, 상기 스케줄러(506)는 600 단계에서 수신기로부터 수신된 피드백 정보로부터 상기 수신기의 버퍼 상태 정보를 획득한다.
상기 피드백 정보는 일 예로 다음 표 1과 같이 나타날 수 있다.
Figure 112013042926663-pat00003
상기 표 1에서 "Batch#"는 배치 번호를 나타내며, "Rank of received codewords"는 수신된 데이터 패킷에 대한 랭크 정보를 나타내며, "Buffer status"는 상기 수신기의 버퍼 상태 정보를 나타내며, "Measured RTT"는 상기 수신기에서 측정된 RTT 정보를 나타내며, "Measured packet-loss rate of each flow"는 상기 수신기에서 측정된 다수의 경로 각각에 대한 패킷 손실율을 나타내며, 상기 "Successful decoding notification or NC-NACK"는 상기 수신기에서 배치 단위의 데이터 패킷의 복호가 성공적으로 수행되었음을 나타내는 정보 또는 상기 수신기에서 특정 데이터 패킷이 수신되지 않았음을 나타내는 NC-NACK를 나타낸다.
상기 피드백 정보는 상기 수신기에서 매 배치마다 데이터 패킷의 복호가 성공적으로 수행된 경우 혹은 상기 수신기에서 데이터 패킷이 수신되지 않은 경우에 수신될 수 있다.
한편, 상기 스케줄러(506)는 상기와 같은 피드백 정보를 통해 버퍼 상태 정보가 획득되면 602 단계에서 상기 버퍼 상태 정보를 기반으로 상기 수신기의 남은 버퍼 사이즈를 판단한다. 그리고 상기 스케줄러(506)는 604 단계에서 상기 남은 버퍼 사이즈와 적어도 하나의 마진(margin)값을 고려하여 상기 수신기가 사용 가능한 버퍼 사이즈를 판단하고, 상기 판단된 버퍼 사이즈를 기반으로 배치 사이즈를 결정한다.
상기 적어도 하나의 마진값은 일 예로 다음 표 2의 ①~③에 나타난 바와 같은 3가지 값이 포함될 수 있다.
Figure 112013042926663-pat00004
상기 표 2를 참조하면, 상기 배치 사이즈는 수신기의 버퍼에서 데이터 저장된 부분과 상기 ①~③에 나타난 바와 같은 버퍼 마진값들 중 적어도 하나에 따른 부분을 제외한 나머지 부분에 대응하여 결정될 수 있음을 알 수 있다.
한편, 상기 적어도 하나의 마진 값이 상기 ②와 ③의 마진값을 포함하고 상기 ②와 ③의 마진 값의 총합이 전체 버퍼 사이즈를 초과하는 크기를 갖는 경우, 상기 ③의 마진값은 고려하지 않고 리던던시 데이터 패킷을 증가시킴으로써 상기 ②의 마진값이 최소가 되도록 할 수 있다.
상기 스케줄러(506)는 상기 배치 사이즈가 결정되면 606 단계에서 상기 수신기에서의 복잡도를 고려하여 상기 결정된 배치 사이즈를 조정한다. 상기 수신기에서의 복잡도는 상기 수신기의 복호 성능(얼마나 많은 양의 데이터를 복호할 수 있는지 또는 얼마나 큰 크기의 복호화 매트릭스를 처리할 수 있는지) 등을 기반으로 결정될 수 있으며, 상기 수신기의 복호 성능에 대한 정보는 초기 설정시 상기 수신기로부터 수신할 수 있다.
(2) 적응적 코딩/스케줄링 동작
상기 적응적 코딩/스케줄링 동작은 앞서 설명한 상기 적응적 배치 사이즈 제어 동작이 수행된 후 수행될 수 있다. 즉, 상기 적응적 코딩/스케줄링 동작은 상기 배치 사이즈가 결정된 후 수행될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 적응적 코딩/스케줄링 동작을 수행하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 7을 참조하면, 상기 스케줄러(506)는 700 단계에서 배치 사이즈를 기반으로 송신할 데이터 패킷을 결정한다. 즉, 상기 스케줄러(506)는 배치 사이즈에 대응되도록 송신할 데이터 패킷의 개수를 결정한다.
이어 상기 스케줄러(506)는 702 단계에서 추정된 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율을 기반으로 리던던시 데이터 패킷을 결정하고, 704 단계에서 상기 송신할 데이터 패킷과 상기 리던던시 데이터 패킷을 결합하여 NC 패킷들을 생성한다.
만약 수신기의 버퍼 사이즈가 100이고, 상기 배치 사이즈가 20이고, 리던던시 비율이 10%인 경우, 배치 사이즈에 대응되는 20개의 데이터 패킷에 추가적으로 리던던시 데이터 패킷 2개가 합쳐져 22개의 NC 패킷들이 생성될 수 있다(20*(1+0.1)=22).
상기 스케줄러(506)는 705 단계에서 상기 생성된 NC 패킷들을 다수의 선형 부호화 계수들 중 랜덤하게 선택된 선형 부호화 계수를 사용하여 부호화한다. 그리고 상기 스케줄러(506)는 706 단계에서 추정된 패킷 도착 시간을 기반으로 상기 부호화된 NC 패킷들을 송신할 경로들을 결정하고, 708 단계에서 상기 결정된 경로들을 사용하여 상기 부호화된 NC 패킷들을 송신한다.
상기와 같은 상기 적응적 코딩/스케줄링 동작은 정확한 패킷 손실율 추정을 통한 리던던시 데이터 패킷을 결정하기 위한 것으로서, 시변(Time-varying) 네트워크 환경에서 변화하는 패킷 손실율을 배치 단위로 주기적으로 반영함으로써 수행될 수 있다.
(3) 적응적 복구 동작
추정된 패킷 손실율을 초과하는 에러가 발생된 경우 수신기에서는 NC-NACK을 생성하여 해당 개수만큼의 NC 패킷을 재전송해줄 것을 송신기에 요청한다. 상기 재전송될 NC 패킷은 가장 적은 패킷 손실율을 가지며 지연이 적은 경로로 상기 수신기에 송신되어야 한다. 이를 위해 본 발명의 실시 예에서는 다음과 같은 적응적 복구 동작이 수행될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 적응적 복구 동작을 수행하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 8을 참조하면, 상기 스케줄러(506)는 800 단계에서 상기 수신기로부터 NC-NACK가 포함된 피드백 정보를 수신한다. 그리고 상기 스케줄러(506)는 802 단계에서 상기 피드백 정보에 포함된 패킷 손실율 및 RTT를 기반으로 다수의 경로 중 가장 지연이 적고 가장 패킷 손실율이 적은 경로를 선택한다. 이어 상기 스케줄러(506)는 804 단계에서 상기 선택된 경로를 사용하여 재전송할 NC 패킷을 상기 수신기로 송신한다. 이와 같은 과정이 수행될 경우 MPTCP 사용에 따른 다이버시티 이득이 획득될 수 있다.
이하 도 9를 참조하여 상기에서 설명한 3가지 동작이 수행되는 과정을 간략히 살펴보기로 한다. 이하에서는 편의상 상기 ARLC-MPTCP 제어 장치(550)를 송신기라 칭하기로 한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 송신기의 스케줄링 과정을 나타낸 순서도이다.
도 9를 참조하면, 상기 송신기는 900 단계에서 다수의 경로 각각에 대한 패킷 손실율을 추정하고, 902 단계에서 상기 적응적 배치 사이즈 제어 동작을 수행함으로써 배치 사이즈를 결정한다. 그리고 상기 송신기는 904 단계에서 상기 추정된 패킷 손실율 및 배치 사이즈를 기반으로 적응적 코딩/스케줄링 동작을 수행하고, 906 단계에서 수신기로부터 NC-NACK가 포함된 피드백 정보가 수신되는지 여부를 판단한다.
상기 송신기는 NC-NACK가 포함된 피드백 정보가 수신되지 않은 경우 900 단계로 되돌아가고, 상기 NC-NACK가 포함된 피드백 정보가 수신된 경우 908 단계로 진행하여 상기 수신기에서 수신되지 못한 NC 패킷들을 재전송하기 위한 적응적 복구 동작을 수행한다.
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 수신기를 살펴보기로 한다. 먼저, 도 10을 참조하여 상기 수신기의 내부 구성을 살펴보기로 한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 수신기의 블록 구성도이다.
도 10을 참조하면, 상기 수신기는 무선부(1000), 제어부(1002), 복호화/부호화부(1004) 및 메모리(1006)를 포함한다.
상기 무선부(1000)는 3G, Wi-Fi 및 LTE 등과 같이 서로 다른 통신을 기반으로 NC 패킷 송수신을 수행하기 위한 다수의 무선 인터페이스(제1인터페이스, 제2인터페이스 및 제3인터페이스 등)를 포함한다.
그리고 상기 제어부(1002)는 상기 무선부(1000), 복호/부호부(1004) 및 메모리(1006)를 제어함으로써 본 발명의 실시 예에 따른 수신기의 동작을 수행할 수 있도록 한다.
상기 복호화/부호화부(1004)는 송신기로부터 수신된 스케줄링 정보 및 NC 패킷 등을 복호하거나 송신기로 송신할 피드백 정보 등과 같은 다양한 정보를 부호화한다. 상기 복호화/부호화부(1004)는 하나의 물리적인 구성부로서 복호/부호화 동작을 모두 수행하거나, 복호화부 및 부호화부와 같이 물리적으로 구분되는 각각의 구성부로서 복호화 동작 및 부호화 동작을 각각 수행할 수 있다.
상기 메모리(1006)는 상기 수신된 스케줄링 정보 및 송신할 피드백 정보 등과 같이 상기 수신기의 동작에 따라 생성되는 다양한 정보를 저장한다. 그리고 상기 메모리(1006)는 수신된 NC 패킷을 저장하기 위한 버퍼를 포함할 수 잇다.
이하 상기와 같이 구성된 수신기가 NC 패킷 수신을 수신하는 방법에 대해 도 11을 참조하여 설명하기로 한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 수신기가 NC 패킷을 수신하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 11을 참조하면, 상기 수신기는 1100 단계에서 송신기로부터 스케줄링 정보를 수신한다. 상기 스케줄링 정보에는 배치 사이즈 및 리던던시 데이터 패킷에 대한 정보 등이 포함될 수 있다. 이어 상기 수신기는 1102 단계에서 상기 스케줄링 정보에 따라 다중 경로를 통해 상기 송신기로부터 NC 패킷들을 수신한다.
상기 수신기는 1104 단계에서 NC 랭크를 체크하여, 상기 NC 랭크가 1 증가했는지 여부를 판단한다. 상기 수신기는 1106 단계에서 상기 NC 랭크가 1 증가한 것으로 판단되면, 1108 단계에서 NC-ACK를 상기 송신기로 송신한다. 이와 달리, 상기 수신기는 상기 NC 랭크가 1 증가하지 않은 것으로 판단되면 NC 패킷들을 계속 수신한다. 그리고, 상기 수신기는 1110 단계에서 패킷 번호를 기반으로 수신되지 않은 패킷이 존재하는 경우 NC-NACK이 포함된 피드백 정보를 상기 송신기로 송신한다. 이어 상기 수신기는 1112 단계에서 재송신된 NC 패킷을 상기 송신기로부터 수신한다.
상기 수신기는 1114 단계에서 수신된 NC 패킷의 수가 배치 사이즈에 대응하는지 판단한다. 상기 수신기는 1116 단계에서 상기 수신된 NC 패킷의 수가 상기 배치 사이즈에 대응하지 않으면, 1102 단계로 되돌아간다. 그리고 상기 수신기는 상기 수신된 NC 패킷의 수가 상기 배치 사이즈에 대응되는 것으로 판단되면, 1118 단계로 진행하여 복호 성공 지시자가 포함된 피드백 정보를 상기 송신기로 송신한다.
이하 도 12를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 NC 패킷 송수신 과정에 대해 설명하기로 한다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 NC 패킷 송수신 과정을 보인 신호 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 송신기(1250)와 수신기(1260)는 3개의 경로(제1경로(1221), 제2경로(1222) 및 제3경로(1223))를 사용하여 통신을 수행한다.
먼저, 상기 송신기(1250)는 1200 단계에서 각 경로에 대해 패킷 손실율을 추정하여 리던던시 데이터를 결정한다. 이어 상기 송신기(1250)는 적응적 배치 사이즈 제어 동작을 통해 배치 사이즈가 결정되면, 1202 단계에서 적응적 코딩/스케줄링 동작을 수행하여 상기 3개의 경로 각각에 송신할 NC 패킷들을 할당한다. 그리고 상기 송신기(1250)는 1204 단계에서 스케줄링 정보를 상기 수신기(1260)로 송신한다.
상기 스케줄링 정보는 일 예로 다음 표 3과 같이 나타날 수 있다.
Figure 112013042926663-pat00005
상기 표 3에서 "Batch (block)#"는 배치 번호를 나타내며, "Batch size"는 배치 사이즈를 나타내며,"Packet sequence # of batch"는 해당 배치 내의 패킷 번호를 나타내며,"Redundancy"는 리던던시 데이터에 대한 정보를 나타내며, "Estimated RTT for each flow"는 각 경로에 대해 추정된 RTT를 나타내며, "Coding coefficients of all coded packets"는 해당 패킷이 부호화될 때 사용된 부호화 계수에 대한 정보를 나타내는데, 상기 표 3과 같은 스케줄링 정보에 이미 모든 배치의 부호화 계수에 대한 정보가 포함되어 송신된 경우에는 다시 송신될 필요는 없다.
상기 수신기(1260)는 상기와 같은 스케줄링 정보를 수신하게 되면, 1206 단계에서 해당 배치 사이즈에 따른 NC 패킷들을 상기 송신기(1250)로부터 수신하게 된다. 여기서 상기 송신기(1250)부터 수신되는 NC 패킷들은 각각 다음 표 4와 같이 나타날 수 있다.
Figure 112013042926663-pat00006
상기 표 4에서 "NC-indicator"는 해당 패킷이 NC 패킷임을 지시하는 정보를 나타내며(일 예로, 0 또는 1로 설정될 수 있음), "Batch#"는 배치 번호를 나타내며, "Coding coefficient"는 해당 패킷이 부호화될 때 사용된 부호화 계수에 대한 정보를 나타내며, "Data"는 데이터를 나타낸다.
상기 수신기(1260)는 1208 단계에서 NC 랭크를 체크하여 상기 NC 랭크가 1 증가하였는지 여부를 판단한다. 그리고 상기 수신기(1260)는 상기 NC 랭크가 1 증가한 경우, 1210 단계에서 상기 송신기(1250)로 NC-ACK를 송신하여 해당 NC 패킷들이 수신되었음을 알린다. 한편, 상기 NC-ACK는 일 예로 다음 표 5와 같이 나타날 수 있다.
Figure 112013042926663-pat00007
상기 표 5에서 "Rank of received codewords"는 상기 수신기(1260)에서 체크된 랭크 정보를 나타내고, "Batch#"는 배치 번호를 나타낸다.
상기 송신기(1250)는 상기 NC-ACK가 수신되면 1206 단계에서 그 다음 NC 패킷들을 상기 수신기(1260)로 송신한다. 그러면 상기 수신기(1260)는 버퍼 사이즈에 대응하는 NC 패킷들이 수신되었는지 여부를 판단하고, 상기 버퍼 사이즈에 대응하는 NC 패킷들이 수신된 경우 1208 단계에서 상기 NC 패킷들에 대한 복호 동작을 수행한 후 어플리케이션 계층으로 복호된 NC 패킷들을 전달한다. 예를 들어, 배치 사이즈가 20이고 체크된 NC 랭크가 20인 것으로 판단되면 상기 수신기(1260)는 수신된 20개의 NC 패킷을 복호하고, 상기 복호된 20개의 NC 패킷들을 상기 어플리케이션으로 송신함으로써 수신 버퍼 블록킹 문제가 방지될 수 있도록 한다.
한편, 상기 수신기(1260)는 수신된 NC 패킷들이 상기 버퍼 사이즈에 대응하지 않는 경우, 상기 송신기(1250)로부터 추가적으로 NC 패킷들을 수신한다. 그리고 상기 수신기(1260)는 해당 배치 사이즈에 대응되는 NC 패킷들이 모두 수신되어 복호된 경우, 1216 단계에서 해당 배치 사이즈에 대응하는 NC 패킷들이 모두 성공적으로 복호되었음을 알리는 정보를 상기 피드백 정보에 포함시켜 상기 송신기(1250)로 송신한다. 여기서, 상기 피드백 정보는 앞서 설명한 표 1에 나타낸 바와 같이, 배치 번호, 랭크 정보, 버퍼 상태 정보, RTT 정보, 패킷 손실율 등의 정보가 더 포함되어 송신될 수 있다.
한편, 상기와 같이 배치 단위로 수행되는 과정이 모두 종료되면, 상기 송신기(1250)와 수신기(1260)는 1218 단계에서 앞서 수행된 과정과 유사한 과정을 반복 수행하거나, 적응적 복구 과정을 수행할 수 있다. 상기 적응적 복구 과정은 상기 수신기(1260)가 수신되지 못한 NC 패킷들이 검출된 경우 NC-NACK이 포함된 피드백 정보를 상기 송신기(1250)로 송신함으로써 해당 NC 패킷들이 재전송될 수 있도록 하는 과정이다.
다음으로, 도 13을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 NC 패킷 송수신 과정의 구체적인 일 예를 보인 신호 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 송신기(1350)와 수신기(1360)는 3개의 경로(제1경로(1331), 제2경로(1332) 및 제3경로(1333))를 사용하여 통신을 수행한다. 그리고 배치 사이즈가 20이고 리던던시 비율이 10%인 경우, 송신할 데이터 패킷의 개수는 20개로 결정될 수 있으며 리던던시 데이터 패킷은 2개로 결정될 수 있다. 즉, NC 패킷의 개수는 22개가 될 수 있다.
상기 제1경로(1331)를 통해 "a1"(1301), "a1 + a2"(1311), "a2"(1321)이 순차적으로 송신되는 경우, 패킷 손실로 인해 상기 "a1"(1301)가 상기 수신기(1360)에 수신되지 않더라도 상기 수신기(1360)에서는 "a1"과 "a2"를 모두 획득할 수 있으므로 복호화 동작에 문제가 발생하지 않는다.
이와 유사하게, 상기 제3경로(1333)를 통해 "a5"(1303), "a6"(1313), "a5 + a6"(1323)이 순차적으로 송신되는 경우, 패킷 손실로 인해 상기 "a6"(1313)이 상기 수신기(1360)에 수신되지 않더라도 상기 수신기(1360)에서는 "a5"와 "a6"을 모두 획득할 수 있으므로 복호화 동작에 문제가 발생하지 않는다.
즉, 상기 제2경로(1332)에서 순차적으로 송신된"a3"(1302), "a3 + a4"(1312), "a3"(1322)을 상기 수신기(1360)에서 모두 수신하여 복호한 경우와 마찬가지로, 상기 제1경로(1331) 및 제3경로(1333)에서는 복호 동작을 수행하는데에 문제가 없다.
그리고 만약 수신된 NC 패킷만으로 복호화 동작을 수행할 수 없을 경우에는 상기 수신기(1360)에서 수신되지 못한 NC 패킷들을 재전송받아 복호 동작이 성공적으로 수행될 수 있도록 할 수 있다.
또한 상기 수신기(1360)에서는 해당 NC 패킷들에 대한 복호 동작이 성공적으로 수행되었음을 알리기 위한 피드백 정보(1327)를 상기 송신기(1350)로 송신함으로써 그 다음 배치 사이즈에 대응되는 NC 패킷들에 대한 송수신 동작이 수행될 수 있도록 할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시 예에 따른 방법 및 장치는 MPTCP를 사용하는 무선 네트워크 환경에서 다양하게 활용될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 방법 및 장치는 기지국(또는 액세스 포인트)과 인터넷 망 사이에 존재하는 프록시 서버와 이동 단말 사이(또는 상기 기지국 및 액세스 노드 등과 이동 단말 사이)에 다수의 경로를 통한 통신을 위해 사용될 수 있다. 이 경우, 상기 프록시 서버는 다수의 경로 중 상대적으로 여유있는 경로에 트래픽을 할당함으로써 자원 혼잡을 줄일 수 있다.
그리고 상기와 같은 환경에서 지연 시간 및 패킷 손실율을 고려한 패킷 송수신을 통해 다중 경로 다이버시티 이득이 획득될 수 있으며, 자원 활용도(utilization)가 향상됨에 따라 처리량이 증가될 수 있다. 또한 연결이 끊어진 링크(failed link)로부터 다른 링크로 빠르게 전환될 수 있도록 함에 따라 패킷 송수신에 따른 안정성을 높이고 신뢰도를 향상시킬 수 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.

Claims (36)

  1. 무선 통신 시스템에서 송신기의 데이터 패킷 송신 방법에 있어서,
    수신기로부터 버퍼 상태 정보가 포함된 제1피드백 정보를 수신하는 과정과,
    상기 버퍼 상태 정보를 기반으로 상기 수신기로 송신할 제1데이터 패킷의 개수를 결정하는 과정과,
    다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율을 기반으로, 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 중 적어도 하나와 동일한 제2데이터 패킷의 개수를 결정하는 과정과,
    상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷을 부호화하여 상기 다수개의 경로 각각을 통해 상기 수신기로 송신하는 과정을 포함하는 데이터 패킷 송신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1데이터 패킷의 개수를 결정하는 과정은,
    상기 버퍼 상태 정보를 기반으로 상기 수신기가 사용 가능한 버퍼 사이즈를 판단하는 과정과,
    상기 사용 가능한 버퍼 사이즈 및 상기 수신기의 복호 동작에 따른 복잡도를 고려하여 상기 제1데이터 패킷의 개수를 결정하는 과정을 포함하는 데이터 패킷 송신 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 사용 가능한 버퍼 사이즈를 판단하는 과정은,
    상기 버퍼 상태 정보와 함께, 상기 패킷 손실율이 실제 패킷 손실율과 다를 경우를 고려한 제1버퍼 마진(margin)값, 상기 제1데이터 패킷이 상기 수신기에 도착한 시간이 추정된 도착 시간과 다를 경우를 고려한 제2버퍼 마진값 및 상기 제1데이터 패킷에 대한 재전송 시간을 고려한 제3버퍼 마진값 중 적어도 하나를 더 고려하여 상기 사용 가능한 버퍼 사이즈를 판단하는 과정을 포함하는 데이터 패킷 송신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율은 상기 수신기에서 측정한 상기 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율에 대한 정보를 기반으로 추정되며,
    상기 수신기에서 측정한 상기 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율에 대한 정보는 상기 제1피드백 정보에 포함됨을 특징으로 하는 데이터 패킷 송신 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수신기로 송신하는 과정은,
    상기 다수개의 경로 각각에 대한 라운드 트립 시간(Round-Trip Time: RTT)을 기반으로 상기 다수개의 경로 각각 별 패킷 도착 시간을 추정하는 과정과,
    상기 다수개의 경로 각각 별 패킷 도착 시간을 기반으로, 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷 각각을 상기 다수개의 경로 각각에 할당하는 과정과,
    상기 할당된 경로를 통해 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷을 부호화하여 송신하는 과정을 포함하는 데이터 패킷 송신 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수신기로 송신하는 과정은,
    상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷을 각각 부호화 계수를 사용하여 부호화하는 과정과,
    상기 부호화 계수에 대한 정보를 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷과 함께 상기 수신기로 송신하는 과정을 포함하는 데이터 패킷 송신 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수신기로부터 수신되지 못한 데이터 패킷에 대한 정보가 포함된 제2피드백 정보가 수신된 경우, 상기 제2피드백 정보에 포함된 상기 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율 및 상기 다수개의 경로 각각에 대한 라운드 트립 시간(Round-Trip Time: RTT)을 기반으로, 상기 다수의 경로 중 지연 시간 및 패킷 손실율이 가장 적은 경로를 선택하는 과정과,
    상기 선택된 경로를 통해 상기 수신기에서 수신되지 못한 데이터 패킷을 재송신하는 과정을 더 포함하는 데이터 패킷 송신 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 수신기로부터 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷이 모두 복호되었음을 나타내는 제3피드백 정보가 수신된 경우, 상기 제3피드백 정보에 포함된 버퍼 상태 정보 및 상기 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율에 대한 정보를 기반으로 상기 제1데이터 패킷의 개수 및 제2데이터 패킷의 개수를 재결정하는 과정과,
    상기 재결정된 개수의 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷을 부호화하여 상기 다수개의 경로 각각을 통해 상기 수신기로 송신하는 과정을 더 포함하는 데이터 패킷 송신 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷의 개수가 결정되면, 상기 수신기로 스케줄링 정보를 송신하는 과정을 더 포함하며,
    상기 스케줄링 정보는 상기 제1데이터 패킷의 개수를 나타내는 정보, 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷에 대한 정보, 상기 결정된 개수의 제2데이터 패킷에 대한 정보, 상기 송신기에서 추정된 상기 다수개의 경로 각각에 대한 라운드 트립 시간(Round-Trip Time: RTT)에 대한 정보 및 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷을 각각 부호화하기 위해 사용되는 부호화 계수에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 데이터 패킷 송신 방법.
  10. 무선 통신 시스템에서 수신기의 데이터 패킷 수신 방법에 있어서,
    버퍼 상태 정보가 포함된 제1피드백 정보를 송신기로 송신하는 과정과,
    다수개의 경로를 통해 상기 송신기로부터 적어도 하나의 데이터 패킷을 수신하는 과정과,
    상기 수신된 적어도 하나의 데이터 패킷을 복호화하는 과정을 포함하며,
    상기 적어도 하나의 데이터 패킷은 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 제1데이터 패킷의 개수는 상기 버퍼 상태 정보를 기반으로 결정되며, 상기 제2데이터 패킷의 개수는 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율을 기반으로 결정되며, 상기 결정된 개수의 제2데이터 패킷은 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 중 적어도 하나와 동일함을 특징으로 하는 데이터 패킷 수신 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1데이터 패킷의 개수는 상기 버퍼 상태 정보에 대응하는 상기 수신기가 사용 가능한 버퍼 사이즈 및 상기 수신기의 복호 동작에 따른 복잡도를 고려하여 결정됨을 특징으로 하는 데이터 패킷 수신 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 사용 가능한 버퍼 사이즈는 상기 버퍼 상태 정보와 함께, 상기 패킷 손실율이 실제 패킷 손실율과 다를 경우를 고려한 제1버퍼 마진(margin)값, 상기 제1데이터 패킷이 상기 수신기에 도착한 시간이 추정된 도착 시간과 다를 경우를 고려한 제2버퍼 마진값 및 상기 제1데이터 패킷에 대한 재전송 시간을 고려한 제3버퍼 마진값 중 적어도 하나를 더 고려하여 결정됨을 특징으로 하는 데이터 패킷 수신 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율은 상기 수신기에서 측정되며 상기 제1피드백 정보에 포함되어 상기 송신기로 송신됨을 특징으로 하는 데이터 패킷 수신 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷은 상기 다수개의 경로 각각에 대한 라운드 트립 시간(Round-Trip Time: RTT)을 기반으로 상기 다수개의 경로 각각에 할당되어 상기 송신기로부터 송신됨을 특징으로 하는 데이터 패킷 수신 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 데이터 패킷을 부호화하는 과정은,
    상기 적어도 하나의 데이터 패킷을 부호화하기 위해 사용된 부호화 계수에 대한 정보를 수신하는 과정과,
    상기 수신된 부호화 계수에 대한 정보를 기반으로 상기 적어도 하나의 데이터 패킷을 부호화하는 과정을 포함하는 데이터 패킷 수신 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 데이터 패킷을 수신하는 과정은,
    상기 송신기로부터 스케줄링 정보를 수신하는 과정과,
    상기 스케줄링 정보에 따라 상기 적어도 하나의 데이터 패킷을 수신하는 과정을 더 포함하며,
    상기 스케줄링 정보는 상기 제1데이터 패킷의 개수를 나타내는 정보, 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷에 대한 정보, 상기 결정된 개수의 제2데이터 패킷에 대한 정보, 상기 송신기에서 추정된 상기 다수개의 경로 각각에 대한 라운드 트립 시간(Round-Trip Time: RTT)에 대한 정보 및 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷을 각각 부호화하기 위해 사용되는 부호화 계수에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 데이터 패킷 수신 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 스케줄링 정보를 기반으로 수신되지 못한 데이터 패킷이 존재하는지 여부를 판단하는 과정과,
    상기 수신되지 못한 데이터 패킷에 대한 정보가 포함된 제2피드백 정보를 상기 송신기로 송신하는 과정과,
    상기 다수개의 경로 중 선택된 경로를 통해 상기 수신되지 못한 데이터 패킷을 재수신하는 과정을 더 포함하며,
    상기 선택된 경로는 상기 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율 및 상기 다수개의 경로 각각에 대한 라운드 트립 시간(Round-Trip Time: RTT)을 기반으로 결정됨을 특징으로 하는 데이터 패킷 수신 방법.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 데이터 패킷을 부호화하는 과정은,
    상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷이 모두 복호된 경우, 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷이 모두 복호되었음을 나타내는 제3피드백 정보를 상기 송신기로 송신하는 과정과,
    상기 복호된 제1데이터 패킷 모두를 어플리케이션 계층(Application Layer)으로 전달하는 과정을 포함하는 데이터 패킷 수신 방법.
  19. 무선 통신 시스템에서 송신기에 있어서,
    수신기로부터 버퍼 상태 정보가 포함된 제1피드백 정보를 수신하는 수신부와,
    상기 버퍼 상태 정보를 기반으로 상기 수신기로 송신할 제1데이터 패킷의 개수를 결정하고, 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율을 기반으로, 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 중 적어도 하나와 동일한 제2데이터 패킷의 개수를 결정하는 제어부와,
    상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷을 부호화하는 부호화부와,
    상기 부호화된 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷을 상기 다수개의 경로 각각을 통해 상기 수신기로 송신하는 송신부를 포함하는 송신기.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1데이터 패킷의 개수는;
    상기 버퍼 상태 정보를 기반으로 상기 수신기가 사용 가능한 버퍼 사이즈를 판단하고,
    상기 사용 가능한 버퍼 사이즈 및 상기 수신기의 복호 동작에 따른 복잡도를 고려하여 결정됨을 특징으로 하는 송신기.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 사용 가능한 버퍼 사이즈는,
    상기 버퍼 상태 정보와 함께, 상기 패킷 손실율이 실제 패킷 손실율과 다를 경우를 고려한 제1버퍼 마진(margin)값, 상기 제1데이터 패킷이 상기 수신기에 도착한 시간이 추정된 도착 시간과 다를 경우를 고려한 제2버퍼 마진값 및 상기 제1데이터 패킷에 대한 재전송 시간을 고려한 제3버퍼 마진값 중 적어도 하나를 더 고려하여 판단됨을 특징으로 하는 송신기.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율은 상기 수신기에서 측정한 상기 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율에 대한 정보를 기반으로 추정되며,
    상기 수신기에서 측정한 상기 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율에 대한 정보는 상기 제1피드백 정보에 포함됨을 특징으로 하는 송신기.
  23. 제19항에 있어서,
    상기 송신부는,
    상기 다수개의 경로 각각에 대한 라운드 트립 시간(Round-Trip Time: RTT)을 기반으로 상기 다수개의 경로 각각 별 패킷 도착 시간을 추정하고,
    상기 다수개의 경로 각각 별 패킷 도착 시간을 기반으로, 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷 각각을 상기 다수개의 경로 각각에 할당하고,
    상기 할당된 경로를 통해 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷을 부호화하여 송신하도록 구성됨을 특징으로 하는 송신기.
  24. 제19항에 있어서,
    상기 송신부는,
    상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷을 각각 부호화 계수를 사용하여 부호화하고,
    상기 부호화 계수에 대한 정보를 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷과 함께 상기 수신기로 송신하도록 구성됨을 특징으로 하는 송신기.
  25. 제19항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 수신기로부터 수신되지 못한 데이터 패킷에 대한 정보가 포함된 제2피드백 정보가 수신된 경우, 상기 제2피드백 정보에 포함된 상기 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율 및 상기 다수개의 경로 각각에 대한 라운드 트립 시간(Round-Trip Time: RTT)을 기반으로, 상기 다수의 경로 중 지연 시간 및 패킷 손실율이 가장 적은 경로를 선택하고,
    상기 선택된 경로를 통해 상기 수신기에서 수신되지 못한 데이터 패킷을 재송신하도록 구성됨을 특징으로 하는 송신기.
  26. 제19항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 수신기로부터 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷이 모두 복호되었음을 나타내는 제3피드백 정보가 수신된 경우, 상기 제3피드백 정보에 포함된 버퍼 상태 정보 및 상기 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율에 대한 정보를 기반으로 상기 제1데이터 패킷의 개수 및 제2데이터 패킷의 개수를 재결정하고,
    상기 재결정된 개수의 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷을 부호화하여 상기 다수개의 경로 각각을 통해 상기 수신기로 송신하도록 구성됨을 특징으로 하는 송신기.
  27. 제19항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷의 개수가 결정되면, 상기 수신기로 스케줄링 정보를 송신하며,
    상기 스케줄링 정보는 상기 제1데이터 패킷의 개수를 나타내는 정보, 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷에 대한 정보, 상기 결정된 개수의 제2데이터 패킷에 대한 정보, 상기 송신기에서 추정된 상기 다수개의 경로 각각에 대한 라운드 트립 시간(Round-Trip Time: RTT)에 대한 정보 및 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷을 각각 부호화하기 위해 사용되는 부호화 계수에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 송신기.
  28. 무선 통신 시스템에서 수신기에 있어서,
    버퍼 상태 정보가 포함된 제1피드백 정보를 송신기로 송신하는 송신부와,
    다수개의 경로를 통해 상기 송신기로부터 적어도 하나의 데이터 패킷을 수신하는 수신부와,
    상기 수신된 적어도 하나의 데이터 패킷을 복호화하는 복호화부를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 데이터 패킷은 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 제1데이터 패킷의 개수는 상기 버퍼 상태 정보를 기반으로 결정되며, 상기 제2데이터 패킷의 개수는 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율을 기반으로 결정되며, 상기 결정된 개수의 제2데이터 패킷은 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 중 적어도 하나와 동일함을 특징으로 하는 수신기.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 제1데이터 패킷의 개수는 상기 버퍼 상태 정보에 대응하는 상기 수신기가 사용 가능한 버퍼 사이즈 및 상기 수신기의 복호 동작에 따른 복잡도를 고려하여 결정됨을 특징으로 하는 수신기.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 사용 가능한 버퍼 사이즈는 상기 버퍼 상태 정보와 함께, 상기 패킷 손실율이 실제 패킷 손실율과 다를 경우를 고려한 제1버퍼 마진(margin)값, 상기 제1데이터 패킷이 상기 수신기에 도착한 시간이 추정된 도착 시간과 다를 경우를 고려한 제2버퍼 마진값 및 상기 제1데이터 패킷에 대한 재전송 시간을 고려한 제3버퍼 마진값 중 적어도 하나를 더 고려하여 결정됨을 특징으로 하는 수신기.
  31. 제28항에 있어서,
    상기 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율은 상기 수신기에서 측정되며 상기 제1피드백 정보에 포함되어 상기 송신기로 송신됨을 특징으로 하는 수신기.
  32. 제28항에 있어서,
    상기 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷은 상기 다수개의 경로 각각에 대한 라운드 트립 시간(Round-Trip Time: RTT)을 기반으로 상기 다수개의 경로 각각에 할당되어 상기 송신기로부터 송신됨을 특징으로 하는 수신기.
  33. 제28항에 있어서, 상기 복호화부는,상기 적어도 하나의 데이터 패킷을 부호화하기 위해 사용된 부호화 계수에 대한 정보를 수신하고,
    상기 수신된 부호화 계수에 대한 정보를 기반으로 상기 수신된 적어도 하나의 데이터 패킷을 복호화하도록 구성됨을 특징으로 하는 수신기.
  34. 제28항에 있어서, 상기 수신부는,
    상기 송신기로부터 스케줄링 정보를 수신하고,
    상기 스케줄링 정보에 따라 상기 적어도 하나의 데이터 패킷을 수신하도록 구성되며,
    상기 스케줄링 정보는 상기 제1데이터 패킷의 개수를 나타내는 정보, 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷에 대한 정보, 상기 결정된 개수의 제2데이터 패킷에 대한 정보, 상기 송신기에서 추정된 상기 다수개의 경로 각각에 대한 라운드 트립 시간(Round-Trip Time: RTT)에 대한 정보 및 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷 및 제2데이터 패킷을 각각 부호화하기 위해 사용되는 부호화 계수에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 수신기.
  35. 제34항에 있어서, 상기 송신부는,
    상기 스케줄링 정보를 기반으로 수신되지 못한 데이터 패킷이 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 수신되지 못한 데이터 패킷에 대한 정보가 포함된 제2피드백 정보를 상기 송신기로 송신하도록 구성되고,
    상기 수신부는, 상기 다수개의 경로 중 선택된 경로를 통해 상기 수신되지 못한 데이터 패킷을 재수신하도록 구성되며,
    상기 선택된 경로는 상기 다수개의 경로 각각에 대한 패킷 손실율 및 상기 다수개의 경로 각각에 대한 라운드 트립 시간(Round-Trip Time: RTT)을 기반으로 결정됨을 특징으로 하는 수신기.
  36. 제28항에 있어서, 상기 복호화부는,
    상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷이 모두 복호된 경우, 상기 결정된 개수의 제1데이터 패킷이 모두 복호되었음을 나타내는 제3피드백 정보를 상기 송신부를 통해 상기 송신기로 송신하고,
    상기 복호된 제1데이터 패킷 모두를 어플리케이션 계층(Application Layer)으로 전달하도록 구성됨을 특징으로 하는 수신기.
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