KR100809260B1 - 차세대 이동통신 네트워크에서의 상황 정보를 이용한핸드오버 결정 방법 및 장치 - Google Patents

차세대 이동통신 네트워크에서의 상황 정보를 이용한핸드오버 결정 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이종망에 혼재한 네트워크에서의 상황 정보를 이용한 핸드오버 결정 기술에 관한 것으로, 네트워크에서 이용 가능한 상황 정보를 상황정보 수집서버로 요청하여 수신하며, 이후 동적으로 변하는 정보들을 상황정보 수집서버로부터 주기적으로 수신한 후 수신된 동적정보를 갱신하며, 상황정보를 토대로 각 응용프로그램에 대한 전송 경로별 네트워크 인터페이스의 선택 우선순위를 평가하고, 평가된 선택 우선순위에 비용함수를 적용하여 전송 경로별 네트워크 인터페이스의 선택을 위한 핸드오버 결정값을 생성하여 특정 서비스 사용시 각 응용프로그램에 대한 전송 경로별 핸드오버를 수행하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 4G 네트워크 상에서 효율적인 이동성 관리를 위해 단말기에서 이용할 수 있는 다양한 상황 정보(컨텍스트)를 기반으로 핸드오버의 시점을 결정할 수 있도록 하여, 단말기를 사용하는 종단 사용자는 품질, 가격 등의 선호도에 맞게 서비스를 제공받을 수 있게 되어 사용자 중심의 서비스 정책을 가능하게 한다.
Figure R1020060101249
이동통신, 수직 핸드오버, 상황정보, 컨텍스트, 4G 네트워크

Description

차세대 이동통신 네트워크에서의 상황 정보를 이용한 핸드오버 결정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR HANDOVER DECISION BY USING CONTEXT INFORMATION IN A NEXT-GENERATION MOBILE COMMUNICATION NETWORKS}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 단말기에서 이용할 수 있는 응용 서비스를 중심으로 한 핸드오버를 설명한 개략도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상황 정보를 수집하는 단말기 구조를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말기와 상황정보 수집서버간의 정보 교환 절차를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말기와 상황정보 수집서버간의 정보 교환 절차를 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 네트워크가 혼재되어 있는 차세대 이동통신 네트워크인 4G 네트워크에서의 핸드오버 기술에 관한 것으로서, 특히 효율적인 이동성 관리를 위해 현재 상황에서 이용 가능한 정보를 단말기 및 네트워크에서 받아 이를 통하여 최적의 서비스를 제공하는데 적합한 차세대 이동통신 네트워크에서의 상황 정보를 이용한 핸드오버 결정 방법 및 장치에 관한 것이다.
오늘날 단말기에서 핸드오버시 끊김없는 서비스를 제공하기 위해서 다양한 연구가 진행 되었고, 이를 위해서 IEEE 802.21 에서는 미디어 독립적인 핸드오버(Media Independent Handover)를 제안하여 핸드오버 초기화, 핸드오버 준비 및 핸드오버 실행에 관련해서 미디어와 관계없이 이루어지도록 하는 표준화 활동이 이루어지고 있으며, 특히 핸드오버 이전에 현재 이용 가능한 네트워크를 검출하고 선택하는 것에 대한 요구가 많아지고 있다. 이에 신호의 강도에 기반한 고정적인 방식을 사용하는 것보다 더 유연한 방법을 통해서 이루어지도록 할 수 있는 방안에 대해서도 많은 연구가 진행 중이다.
이에 대해 정책 기반 연구로 비용 함수(Cost function)를 적용하여 적절한 핸드오버 방안을 만들어내는 방법이 제안되었으며, HTTP(HyperText Transport Protocol) 트래픽을 이용하여 핸드오버를 모델링하는 방법도 제안되었다. 또한, 서비스 가격, 보안, 파워 요구량, 사용자의 선호도, 서비스 품질 및 속도에 따라 수직 핸드오버를 결정하는 방법을 제시하였지만, 해당 값을 어떻게 평가하여 적용하였는지 구체적으로 제시하지 못하고 있으며, 가장 좋은 순간에 가장 좋은 네트워크 인터페이스로 핸드오버를 지능적으로 수행하는 모델도 연구되고 있으나, 대부분의 연구가 방향성만 제시하고 있으며, 구체적인 파라미터 및 계산 방법은 제시하지 못 하고 있다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 한계를 극복하기 위한 것으로, 다양한 네트워크가 혼재하는 4G 네트워크에서의 효율적인 이동성 관리를 위해 단지 신호의 강도만을 고려한 핸드오버 시점을 결정하는 것이 아니라 단말기 및 네트워크에서의 정보를 이용한 핸드오버 시점을 결정하도록 함으로써 다양한 서비스를 사용자의 선호도에 맞도록 제공할 수 있는 차세대 이동통신 네트워크에서의 상황 정보를 이용한 핸드오버 결정 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 차세대 이동통신 네트워크의 단말기에서 이용 가능한 다양한 상황 정보(컨텍스트)를 기반으로 핸드오버의 시점을 결정할 수 있는 차세대 이동통신 네트워크에서의 상황 정보를 이용한 핸드오버 결정 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예 방법은, 이종망에 혼재한 네트워크에서의 상황 정보를 이용한 핸드오버 결정 방법으로서, 네트워크에서 이용 가능한 상황 정보를 상황정보 수집서버로 요청하는 과정과, 상기 상황정보 수집서버로부터 상황정보를 수신하는 과정과, 이후, 동적으로 변하는 정보들을 상기 상황정보 수집서버로부터 주기적으로 수신하는 과정과, 상기 상황정보에 수신된 동적정보를 갱신하는 과정과, 상기 상황정보를 토대로 각 응용프로그램에 대한 전송 경로별 네트워크 인터페이스의 선택 우선순위를 평가하는 과정과, 상기 평가된 선택 우선순위에 비용함수를 적용하 여 전송 경로별 네트워크 인터페이스의 선택을 위한 핸드오버 결정값을 생성하여 특정 서비스 사용시 각 응용프로그램에 대한 전송 경로별 핸드오버를 수행하는 과정을 포함한다.
본 발명의 일 실시예 장치는, 차세대 이동통신 네트워크에서의 상황 정보를 이용한 핸드오버 결정 장치로서, 단말기는, 상기단말기로 수신된 정보를 수집하거나 상황정보 수집서버로부터 전달된 상황정보를 수집하는 수집기와, 상기 수집기로부터 전달된 상황정보들을 이용하여 응용프로그램 마다 전송경로별 각 네트워크로의 선택 우선순위를 평가하는 분석기와, 상기 분석기로부터 평가된 정보를 토대로 응용프로그램에 대한 전송경로별 네트워크 핸드오버 결정값을 출력하는 계획기와, 상기 계획기로부터 출력된 핸드오버 결정값을 실행하도록 단말기내의 서비스관리자에게 전달하는 실행기를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 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 다양한 액세스 네트워크 기술이 혼재하는 차세대 이동통신 네트워 크인 4G 네트워크에서의 효율적인 이동성 관리를 위해 단말기에서 이용할 수 있는 다양한 상황 정보(컨텍스트)를 기반으로 핸드오버의 시점을 결정할 수 있도록 한다. 이러한 네트워크상에서 사용되는 단말기는 다수의 네트워크에 접근할 수 있는 멀티모드 단말기이며, 이와 같은 상황에서는 핸드오버 메트릭을 상황 정보(Context)를 바탕으로 구성한다.
여기서 상황정보는 단말기의 종류 및 특성, 단말기의 자원 사용량(프로세서, 메모리, 배터리 등), 사용자의 응용 프로그램에 대한 선호도, 네트워크의 활용 가능한 대역폭 및 해당 네트워크의 비용 등을 고려해서 핸드오버를 수행하도록 한다. 이에 추가적으로 단말기에서 이루어지는 하나의 서비스가 여러개의 응용 프로그램으로 구성이 될 수 있고, 그 중에서 하나의 응용 프로그램에 대한 세션(Session)의 핸드오버 시점뿐만 아니라 전체 서비스에 대한 것도 다 포함하여 정책을 만들 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말기에서 이용할 수 있는 응용 서비스를 중심으로 한 핸드오버를 설명한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 참조번호 100은 사용자(110)가 기지국(102)으로부터 특정 서비스를 받는 과정을 세션으로 나타낸 것이며, 참조번호 150은 실제 화상 회의 서비스를 예를 들어 설명한 것이다.
참조번호 100에서 기지국(102)은 가입자 단말에게 이동통신 서비스를 이용할 수 있도록 하기 위해 네트워크(104)를 거쳐 응용프로그램(106)을 실행시키고, 이에 대한 서비스(108)를 단말에게 전송하여 사용자(110)가 서비스 이용을 가능하게 한 다. 참조번호 150과 같이 화상 회의 서비스를 예를 들어 설명하면, 기지국들(152, 154, 156, 158)은 가입자 단말에게 이동통신 서비스를 이용할 수 있도록 하기 위해 무선랜(WLAN)(162), CDMA(Code Division Multiple Access)(164), 와이브로(WiBro)(166), 블루투스(Bluetooth)(168) 등의 자신이 속한 네트워크(104)를 거쳐 오디오(172), 비디오(174), 데이터(176) 등의 다양한 응용프로그램(106)을 전달받아, 이를 하나의 서비스(108)인 화상 회의 서비스(178)로서 단말기로 전송하여 사용자(180)가 화상 회의 서비스(178)를 사용할 수 있도록 한다.
이와 같이 사용자가 이용하는 하나의 서비스는 다양한 응용 프로그램들로 이루어 질 수 있으며, 각각의 응용 프로그램들은 이종망들이 혼재한다면 다른 네트워크를 액세스하여 해당 세션을 유지하게 된다. 이러한 응용 프로그램들이 특정 네트워크를 선택하게 하는 것이 수직 핸드오버(Vertical Handover)(170)이고, 정해진 네트워크 내에서 셀간을 옮겨다니면서 기지국을 선택하는 것이 수평 핸드오버(Horizontal Handover)(160)이다.
이에 본 발명에서는 응용 프로그램별로 네트워크를 결정하게 하는 수직 핸드오버에 대해 나타내는 것이며, 이러한 상황에서 각 응용 프로그램별로 상황 정보를 종합하여 어떤 네트워크를 선택하도록 하도록 하는 것이 현재 상황에서 가장 좋은 것인지를 결정하게 해 준다. 예를 들어, 현재 상황에서 오디오 서비스 같은 경우에는 비용에는 관계없이 가장 좋은 품질의 서비스를 받길 원한다면 다양한 판단 기준에 준해서, 현재 시점에는 오디오가 CDMA를 선택하는 것이 가장 좋다는 정책을 만들어 내는 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상황 정보를 수집하는 단말기 구조를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 이동 단말기내의 단말기 관리 시스템(220)은 자동핸드오버 관리자(Autonomic Handover Manager, 이하 AHM이라 한다)(210)와, 네트워크 인터페이스 관리자(205)와, 시스템 수집기(207)와, 사용자 프로파일저장부(209)와, 세션관리자(203)와, 서비스관리자(201)로 구성되며, AHM(210)은 수집기(211), 분석기(213), 계획기(215), 실행기(217)를 포함한다.
이에 핸드오버에 사용가능한 상황 정보들은 단말기와, 사용자, 네트워크로부터 가져오게 되며, 구체적으로 단말기의 상황 정보(배터리 남은 양 및 메모리량, 종류 및 특성 등)를 수집하는 시스템 수집기(207), 사용자의 정보 및 선호도 정보를 저장하고 있는 사용자 프로파일(209), 각종 네트워크 인터페이스를 관리하며, 각종 네트워크들로부터 수신된 데이터를 측정하여 검색하고, 세션 관리자(203)에게 네트워크 상황 데이터(대역폭, 수신세기 등)를 전달하는 네트워크 인터페이스 관리자(205)들로부터 상황정보를 전달받는다.
이 때 네트워크 상에서는 이종망을 관리할 수 있는 운영 지원 시스템(Operation and Support System, 이하 OSS라 한다.)(231, 233, 235, 237)이 네트워크 인터페이스마다 각각 존재하며, 상기 OSS(231, 233, 235, 237)들로부터 필요한 상황 정보를 수집할 수 있는 상황정보 수집서버(230)가 존재 한다. 또한 상황정보 수집서버(230)는 단말의 현재 위치 정보를 저장하고 있는 지리정보 데이터베이스(239)와 사용자 설정정보 및 프로파일 정보들, 즉 사용자 선호도 정보를 저장하 고 있는 사용자 프로파일 데이터베이스(241)로부터의 정보도 전달받는다.
상기 AHM(210)의 수집기(211)는 네트워크 인터페이스 관리자(205)와, 시스템 수집기(207), 사용자 프로파일(209)들로부터 전달받은 상황정보와, 상황정보 수집서버로부터 전달된 정보들을 수집하여, 분석기(213)로 보낸다. 즉, 수집기(207)에서는 단말기 자체적으로 수신된 정보를 수집하거나 상황정보 수집서버(230)로부터 전달된 정보를 수집할 수 있다. 또한 수집기(211)는 수집되는 상황정보들만을 수집하거나, 수집되는 정보 중 미리 선택한 상황 정보들만을 수집하도록 구현하는 것이 가능하다.
이에 분석기(213)에서는 단말기, 사용자 및 네트워크에서 전달된 다양한 상황정보를 평가하기 위한 행렬을 만드는 것으로서, 상황정보와, 현재 이용 가능한 네트워크 및 서비스를 이루고 있는 응용 프로그램을 행렬로 표현하여 응용프로그램별로 전송경로별 네트워크 인터페이스의 선택 우선순위를 평가하는 것이다. 그리고 계획기(215)에서는 이러한 행렬을 적절한 비용 함수를 적용하여 가장 좋은 정책, 즉 응용프로그램별로 전송경로마다의 네트워크 선택을 위한 핸드오버 결정값을 만들어 내는 것이다. 이후 실행기(217)에서는 상기 계획기(215)를 통해 만들어진 정책을 단말기 관리 시스템(220) 내의 해당 모듈, 즉 서비스 관리자(210)로 전달한다.
여기서 서비스 관리자(210)는 사용자에게 서비스를 제공하기 위한 것으로서, 서비스와 응용프로그램들의 매핑 관리 및 AHM(210)으로부터 전달받은 정책정보를 이용하여 각 응용프로그램을 위한 세션을 생성한다.
세션 관리자(203)는 서비스관리자(210)로부터 생성된 세션을 유지하며, 사용할 네트워크 인터페이스를 결정하여 네트워크 인터페이스 관리자(205)에게 알려준다. 이에 네트워크 인터페이스 관리자(205)는 핸드오버를 수행하여 사용할 인터페이스를 연결하게 된다.
(표 1)은 상황정보 수집서버(230)에 수집되는 핸드오버에 이용 가능한 상황 정보 리스트를 나타내고 있다.
Figure 112006075065485-pat00001
상기 (표 1)과 같이 상황정보는 단말기 및 네트워크로부터 얻을 수 있으며, 각각은 정적인 정보 및 동적인 정보들로 이루어진다. 기존에는 단말기 상태 중 SNR(Singal-to-Noise Ratio)을 기반으로 한 단말기에서의 신호 강도를 기준으로 핸드오버를 수행하고 있었지만, 본 발명에서는 이것 이외에도 여기에서 언급하는 다양한 파라미터를 적용하여 좀 더 다양한 상황에서 더 좋은 선택을 기준으로 하여 핸드오버를 수행할 수 있도록 한다.
하기 <수학식 1>은 AHM(210) 내의 분석기(213)에서 사용되는 것으로서, 상황 정보를 토대로 최적의 정책을 만들어 내는 행렬을 보여주는 수식이다. 이는 m개의 응용 프로그램, n개의 네트워크 인터페이스 및 k개의 이용 가능한 상황정보가 있다고 가정했을 때의 수식이다. 여기에서 각각의 값은 다음과 같은 것들을 나타내고 있다
Figure 112006075065485-pat00002
여기서,
Figure 112006075065485-pat00003
j 네트워크 인터페이스를 이용할 때의 i 응용 프로그램에 대한 기대값이고,
Figure 112006075065485-pat00004
i 응용 프로그램에 대한 j 상황 정보의 가중치(사용자에 의한 선호도)이며,
Figure 112006075065485-pat00005
i 상황 정보가 j 네트워크에서 영향을 주는 정도(이용 가능한 대역폭, 신호세기 등)이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말기와 상황정보 수집서버간의 정보 교환 절차를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 이동 단말기(300)이 312단계에서 네트워크에서 이용 가능한 상황 정보를, 예를 들어, 상기 <수학식 1>에서 언급한 C, R 행렬에 채워줄 것을 요구하면 상황정보수집서버(310)는 314단계에서 이종망의 OSS와, 지리정보 데이터베이스, 사용자 프로파일 데이터베이스들로부터 상황정보를 수집하고, 316단계에서 수집한 망 상황정보를 토대로 C, R 에 대한 정보를 318단계에서 이동 단말기(300)로 보내준다. 그리고 일단 C, R은 한번 정해지면 계속 그대로 이용할 수 있다. 단 단말기(300)의 서비스가 사용하는 응용 프로그램 수(m), 이용 가능한 네트워크 수(n) 및 판단에 이용할 상황 정보 개수(k)가 변하면 다시 만들어져야 한다.
그러므로 상황정보 수집서버(310)는 요청된 C, R에 관한 정보를 이동 단말기(300)에 전송 후, 320단계에서는 네트워크 상황 정보 같은 동적으로 변경된 정보들(예를 들어, 신호 세기나 배터리량과 같은 동적인 정보)만 이동 단말기(300)에 전달해주면 된다. 이와 같은 정보를 전달받은 이동 단말기(300)는 322단계에서 전달받은 C, R 변경정보를 318단계에서 전달받은 C, R 정보에 갱신시킨다. 그리고 324단계에서 이 행렬을 비용 함수를 기반으로 평가, 즉 행렬을 계산하여 326단계에서 최종적으로 <수학식 2>와 같은 결과를 나타낸다.
여기서 결과값은 정책으로서, 이 정책에 따라 핸드오버를 수행하는 것이며, 이동 단말기(300) 사용자는 품질, 가격 등의 선호도에 맞게 서비스를 제공받게 된다.
<수학식 2>는 도 2의 AHM(210) 내의 계획기(215)에서 수행되는 것으로서, 상 기 <수학식 1>에서 나온 결과값에서 적절한 정책을 만들어내는 것을 보여준다. 여기에서의 각각의 값은 다음과 같이 정의된다.
Figure 112006075065485-pat00006
Figure 112006075065485-pat00007
는 하나의 서비스에 대한 결과값 (j 네트워크에서의 i 응용 프로그램의 기댓값)이고,
Figure 112006075065485-pat00008
는 응용 프로그램(오디오, 비디오, 데이터)이며,
Figure 112006075065485-pat00009
는 네트워크 인터페이스(WLAN, CDMA, WiBro)이고,
Figure 112006075065485-pat00010
는 서비스(화상 회의 서비스)이다. 즉, 최종 결과값은
Figure 112006075065485-pat00011
이고, 이것은 i 서비스에 대해서 각 응용 프로그램별로 어떠한 네트워크를 선택하는 것이 가장 좋은 것인지에 대한 정책 정보를 담고 있다.
상기 도 3의 설명에서는 이동 단말기(300)에서 상황정보 수집서버(310)로부터 상황정보를 수신하고 있으나, 도 2와 같이 네트워크 인터페이스 관리자(205)와, 시스템 수집기(207)와, 사용자 프로파일(203)로부터 전달받은 상황정보를 토대로 행렬을 계산하는 경우는 상황정보 수집서버가 필요없으며, 단말기 내에서의 처리가 가능하다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸드오버 절차를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 한 사용자가 이용 가능한 네트워크가 다양하게 혼재하고 있다고 가정할 때 각 상황마다 어떤 네트워크를 어떠한 응용 프로그램에 선택하게 하는 것이 좋을지를 판단하게 된다. 여기서 참조번호 1번 상황은 CDMA와 Wired, 2번 상황은 CDMA만 가능하며, 3번 상황은 CDMA와 Bluetooth, 4번 상황은 CDMA, WiBro, WLAN, Bluetooth를 모두 선택 할 수 있는 상황이며, 5번 상황은 CDMA와 WLAN, 6번 상황은 오직 CDMA만 선택이 가능하며, 7번 상황은 CDMA와 WLAN의 선택이 가능하다.
이때, 네트워크 선택은 단순하게 신호 세기만을 가지고 판단하는 것이 아니라, 여기서는 신호세기와 가격 정책에 따라서 상기에서 제시한 방법을 토대로 결과가 도출된다.
(표 2)는 각 상황에서 각 응용 프로그램마다 네트워크 선택방안을 나태내는 것으로서, 가로줄은 상황이나 단말기의 위치에 따라 이용 가능한 네트워크를 기재하고 있으며, 세로줄은 서비스에 이용할 응용프로그램을 나타내고 있다.
Figure 112006075065485-pat00012
상기 (표 2)를 참조하면, 이에 오디오와 데이터는 상황에 따라 선택되는 네트워크가 거의 유사하나, 참조번호 5번에서 오디오 서비스 이용시 CDMA를 선택하나, 데이터 이용시는 WLAN을 이용하게 된다. 비디오 서비스 이용시 5번에서는 데이터 서비스와 마찬가지로 WLAN을 이용하나, 2번과, 6번대에서는 선택할 수 있는 네트워크가 CDMA만 있으므로 핸드오버가 불가능하다는 결과값을 보여주고 있다.
하기 <수학식 3>에서는 특히, 상기 5번 상황에서 사용자가 원하는 선호도를 적용하여 결과값을 도출해 내는 과정을 나타내고 있다.
Figure 112006075065485-pat00013
상기 <수학식 3>에서 적용한 비용 함수(서비스질(Quality), 가격(Cost))는 합을 토대로 해서 계산이 되었으며, 최종적으로 나온 값 중에서 큰 값을 가지는 것을 선택하게 된다. 이러한 비용 함수 또한 각 상황마다 달리 적용 가능하다. 여기서 각 값이 의미하는 것은 0부터 1 사이의 값으로서 얼마만큼 그 값이 중요하게 판단되는지에 대한 선호도를 나타낸다. 예를 들어, C 행렬의 제일 첫 경우는 (0.9 0.1)인데, 이것은 오디오에 대해서는 품질이 0.9 만큼의 선호도이고, 가격은 0.1만큼의 선호도를 가지고 있다는 것이다. 즉 화상회의 서비스를 이용하는 사용자가 오디오는 가격보다는 품질에 더 많은 비중을 두고 있다는 것을 의미한다.
또한, 비용함수 합이 WLAN이나 CDMA에서 같은 값을 나타낼 경우는 평가기준 에 따라 선택값은 달라질 수 있다. 즉, 가격을 중요시 한다면, CDMA가 선택될 것이며, 선호도에 차이가 없을시 우선순위를 WLAN으로 둔다면, WLAN이 선택될 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 다양한 액세스 네트워크 기술이 혼재하는 차세대 이동통신 네트워크인 4G 네트워크에서의 효율적인 이동성 관리를 위해 단말기에서 이용할 수 있는 다양한 상황 정보(컨텍스트)를 기반으로 핸드오버의 시점을 결정할 수 있게 하는 것을 가능하게 한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 상세한 설명에서 기재하고 있는 비디오, 오디오, 데이터 등의 응용 프로그램과, 와이브로, 블루투스 등의 네트워크 인터페이스와, 화상회의 서비스 등의 서비스들은 이에 한정되는 것이 아니며, 다른 모든 응용 프로그램과, 네트워크 인터페이스들과, 서비스들이 포함될 수 있음은 물론이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 4G 네트워크 상에서 효율적인 이동성 관리를 위해 단말기에서 이용할 수 있는 다양한 상황 정보(컨텍스트)를 기반으로 핸드오버의 시점을 결정할 수 있도록 하여, 단말기를 사용하는 종단 사용자는 품질, 가격 등의 선호도에 맞게 서비스를 제공받을 수 있게 되어 사용자 중심의 서비스 정책을 가능하게 할 수 있 으며, 이를 통하여 단말기를 사용하는 사용자는 자신이 가장 선호하는 방식대로 서비스를 이용할 수 있게 되어 사용자 중심의 서비스를 제공받을 수 있고, 다양한 서비스와 네트워크의 발전으로 인한 복잡한 단말기의 설정을 단순한 정보만을 토대로 한 것이 아니라 더 많은 정보를 토대로 결정할 수 있기 때문에 유연하게 서비스를 이용할 수 있다. 그리고 다양한 액세스 망 기술의 발전으로 인한 광대역 통합망(BcN:Broadband Converged Network)의 안정적인 정착에도 크게 기여할 수 있다.

Claims (10)

  1. 이종망에 혼재한 네트워크에서의 상황 정보를 이용한 핸드오버 결정 방법으로서,
    단말기가 네트워크에서 이용 가능한 상황 정보를 상황정보 수집서버로 요청하여 상기 상황정보 수집서버로부터 상황정보를 수신하는 과정과,
    상기 단말기에서 동적으로 변하는 상황 정보들을 상기 상황정보 수집서버로부터 주기적으로 수신하는 과정과,
    상기 단말기에서 상기 상황정보에 수신된 동적정보를 갱신하고, 상기 상황정보를 토대로 각 응용프로그램에 대한 전송 경로별 네트워크 인터페이스의 선택 우선순위를 평가하는 과정과,
    상기 단말기에서 상기 평가된 선택 우선순위에 비용함수를 적용하여 전송 경로별 네트워크 인터페이스의 선택을 위한 핸드오버 결정값을 생성하여 특정 서비스 사용시 각 응용프로그램에 대한 전송 경로별 핸드오버를 수행하는 과정
    을 포함하는 이종망에 혼재한 네트워크에서의 상황 정보를 이용한 핸드오버 결정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 평가하는 과정은, 단말, 사용자, 네트워크로부터 전달된 상황 정보와, 현재 이용 가능한 네트워크 및 서비스를 이루고 있는 응용 프로그램을 하기 수학식과 같이 행렬로 표현하여 응용프로그램별로 전송경로별 네트워크 인터페이스의 선택 우선순위를 평가하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신 네트워크에서의 상황 정보를 이용한 핸드오버 결정 방법.
    Figure 112008005313228-pat00014
    여기서,
    Figure 112008005313228-pat00015
    j 네트워크 인터페이스를 이용할 때의 i 응용 프로그램에 대한 기대값이고,
    Figure 112008005313228-pat00016
    i 응용 프로그램에 대한 j 상황 정보의 가중치(사용자에 의한 선호도)이며,
    Figure 112008005313228-pat00017
    i 상황 정보가 j 네트워크에서 영향을 주는 정도임.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 핸드오버 결정값은 하기 수학식과 같이 하나의 서비스에 대해 정책별로 우선순위가 높은 결과값을 선택하여 결정되는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신 네트워크에서의 상황 정보를 이용한 핸드오버 결정 방법.
    Figure 112008005313228-pat00018
    Figure 112008005313228-pat00019
    는 하나의 서비스에 대한 결과값 (j 네트워크에서의 i 응용 프로그램의 기댓값)이고,
    Figure 112008005313228-pat00020
    는 응용 프로그램(예를 들어, 오디오, 비디오, 데이터)이며,
    Figure 112008005313228-pat00021
    는 네트워크 인터페이스(예를 들어, WLAN, CDMA, WiBro)이고,
    Figure 112008005313228-pat00022
    는 이동단말기에서 제공하는 서비스(예를 들어, 화상 회의 서비스)임.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상황정보는, 단말기의 종류 및 특성, 단말기의 자원 사용량, 사용자의 응용 프로그램에 대한 선호도, 네트워크의 활용 가능한 대역폭 및 해당 네트워크의 비용에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신 네트워크에서의 상황 정보를 이용한 핸드오버 결정 방법.
  5. 차세대 이동통신 네트워크에서수신된 정보를 수집하거나 상황정보 수집서버로부터 전달된 상황정보를 수집하는 수집기와,
    상기 수집기로부터 전달된 상황정보들을 이용하여 응용프로그램 마다 전송경로별 각 네트워크로의 선택 우선순위를 평가하는 분석기와,
    상기 분석기로부터 평가된 정보를 토대로 응용프로그램에 대한 전송경로별 네트워크 핸드오버 결정값을 출력하는 계획기와,
    상기 계획기로부터 출력된 핸드오버 결정값을 실행하도록 단말기내의 서비스관리자에게 전달하는 실행기
    를 포함하는 차세대 이동통신 네트워크에서의 상황 정보를 이용한 핸드오버 결정을 위한 단말기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 분석기는, 단말, 사용자, 네트워크로부터 전달된 상황 정보와, 현재 이용 가능한 네트워크 및 서비스를 이루고 있는 응용 프로그램을 하기 수학식과 같이 행렬로 표현하여 응용프로그램별로 전송경로별 네트워크 인터페이스의 선택 우선순위를 평가하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신 네트워크에서의 상황 정보를 이용한 핸드오버 결정을 위한 단말기.
    Figure 112008005313228-pat00023
    여기서,
    Figure 112008005313228-pat00024
    j 네트워크 인터페이스를 이용할 때의 i 응용 프로그램에 대한 기대값이고,
    Figure 112008005313228-pat00025
    i 응용 프로그램에 대한 j 상황 정보의 가중치(사용자에 의한 선호도)이며,
    Figure 112008005313228-pat00026
    i 상황 정보가 j 네트워크에서 영향을 주는 정도임.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 계획기는, 상기 분석기로부터 전달된 평가값에 하기 수학식을 이용하여 하나의 서비스에 대해 정책별로 우선순위가 높은 결과값을 선택한 핸드오버 결정값을 생성하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신 네트워크에서의 상황 정보를 이용한 핸드오버 결정을 위한 단말기.
    Figure 112008005313228-pat00027
    Figure 112008005313228-pat00028
    는 하나의 서비스에 대한 결과값 (j 네트워크에서의 i 응용 프로그램의 기댓값)이고,
    Figure 112008005313228-pat00029
    는 응용 프로그램(예를 들어, 오디오, 비디오, 데이터)이며,
    Figure 112008005313228-pat00030
    는 네트워크 인터페이스(예를 들어, WLAN, CDMA, WiBro)이고,
    Figure 112008005313228-pat00031
    는 이동단말기에서 제공하는 서비스(예를 들어, 화상 회의 서비스)임.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 상황정보 수집서버는, 운영지원 시스템(OSS)으로부터 네트워크 상황정보를 수신하고, 지리정보 데이터베이스로부터 단말의 위치정보를 수신하고, 사용자 프로파일 데이터베이스로부터 사용자 선호도 정보를 수신하고,
    상기 수집기로부터 상황정보를 요청 받는다면, 수집된 상황정보를 수집기로 전송하고,
    이후, 동적으로 변하는 상황정보들을 상기 수집기로 주기적으로 전송하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신 네트워크에서의 상황 정보를 이용한 핸드오버 결정을 위한 단말기.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 단말기는,
    상기 실행기로부터 전달받은 핸드오버 결정값을 이용하여 각 응용프로그램이 다른 네트워크와 세션을 맺어 제공되기 위한 세션을 생성하며, 사용자에게 각종 서비스를 제공하는 서비스 관리자와,
    상기 서비스관리자로부터 생성된 세션을 유지하며, 사용할 네트워크 인터페이스를 결정하여 네트워크 인터페이스 관리자에게 알려주는 세션 관리자와,
    다양한 네트워크 인터페이스들로부터 수신되는 데이터를 관리하고 상기 수집기로 네트워크 상황정보를 전달하는 네트워크 인터페이스 관리자와,
    단말기의 종류 및 특성, 단말기의 자원 사용량(프로세서, 메모리, 배터리) 정보들을 저장하며, 이를 상기 수집기로 전달하는 시스템 수집기와,
    사용자 정보 및 사용자의 각 응용 프로그램에 대한 네트워크 선택의 선호도 정보를 저장하며, 이를 상기 수집기로 전달하는 사용자 프로파일 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신 네트워크에서의 상황 정보를 이용한 핸드오버 결정을 위한 단말기.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 상황정보는, 단말기의 종류 및 특성, 단말기의 자원 사용량, 사용자의 응용 프로그램에 대한 선호도, 네트워크의 활용 가능한 대역폭 및 해당 네트워크의 비용에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신 네트워크에서의 상황 정보를 이용한 핸드오버 결정을 위한 단말기.
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