KR100867998B1 - 전력 소모 기반 이종 네트워크들 간 핸드오버 방법 및 그장치 - Google Patents

전력 소모 기반 이종 네트워크들 간 핸드오버 방법 및 그장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전력 소모 기반 이종 네트워크들 간 핸드오버(vertical handover) 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 핸드오버 방법은 이종 네트워크들 중에서 트래픽 클래스 및 각 네트워크에 대해 예측된 단말의 전력 소모량을 기초로 핸드오버 가능한 네트워크를 목록화하는 단계; 및 상기 목록 내 네트워크에서 상기 트래픽 클래스 및 사용자 선호도를 기초로 핸드오버 네트워크를 선택하는 단계;를 포함한다.
따라서, 전력 절감과 함께 효과적으로 네트워크를 선택할 수 있다.
핸드오버, 트래픽 클래스, 가중치, 사용자 선호도

Description

전력 소모 기반 이종 네트워크들 간 핸드오버 방법 및 그 장치{Handover method of power consumption based and apparatus thereof}
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예예 따른 핸드오버 네트워크를 선택하는 방법을 나타내는 전체 흐름도이다.
도 2는 도 1의 후보 네트워크 목록 생성 단계를 보다 구체적으로 설명하는 흐름도이다.
도 3은 도 1의 핸드오버 네트워크 선택 단계를 보다 구체적으로 설명하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명이 핸드오버 네트워크를 선택하기 위해 고려하는 비교 요소들의 계층 구조도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 핸드오버 장치의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 5의 후보 네트워크 목록화부의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 5의 네트워크 선택부의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명은 버티컬 핸드오버(vertical handover) 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 이종 네트워크 인터페이스의 전력 소모를 고려하여 네트워크를 선택하는 버티컬 핸드오버 방법에 관한 것이다.
단말기가 이동함에 따라 기지국의 서비스 영역이 변경되면, 통화 채널의 주파수를 바꿀 필요가 발생하게 되는데 이 통화 채널 전환을 핸드오버라 한다. 버티컬 핸드오버는 서로 다른 특성을 가진 네트워크들, 즉 CDMA, WLAN, WiBro 등 간의 핸드오버를 의미한다. 이들 네트워크는 최종적으로 인터넷에 연결되어 데이터 통신 서비스를 제공하게 된다.
각각의 네트워크는 서로 다른 특성 때문에 QoS(Quality of Service)와 요금 부과 등에 차이가 있다. 그리고 단말은 각기 다른 네트워크와의 접속을 위해서 각 네트워크에 대응하는 네트워크 인터페이스를 가져야만 한다. 따라서 네트워크 선택에 따른 네트워크 인터페이스의 전력 소모 또한 버티컬 핸드오버의 중요한 고려요소가 된다.
단말의 패킷의 송수신 정보를 이용해서 전력 소모를 예측하는 방법의 경우, 단말의 이동성과 대응 노드 사이에 주고 받는 패킷의 순서를 알고 있다고 가정하고 있는데 이는 현실적으로 적용하기에 어려움이 있다.
또한 네트워크 인터페이스 카드의 최대 전송 용량과 트래픽을 모니터링하여 전력 소모를 예측하는 방법은 꽤 타당성이 있지만, 송신과 수신시의 전력 소모에 차이가 있다는 점을 제대로 반영하기 어렵다.
전술된 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 네트워크 인터페이스 전력 소모 정보를 이용해서 전력 소모를 줄일 수 있는 네트워크를 선택하는 핸드오버 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전력 소모 기반 이종 네트워크들 간 핸드오버 방법은, (a) 상기 이종 네트워크들 중에서 트래픽 클래스 및 각 네트워크에 대해 예측된 단말의 전력 소모량을 기초로 핸드오버 가능한 네트워크를 목록화하는 단계; 및 (b) 상기 목록 내 네트워크에서 상기 트래픽 클래스 및 사용자 선호도를 기초로 핸드오버 네트워크를 선택하는 단계;를 포함할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 (a) 단계는, (a1) 상기 이종 네트워크들 중에서 핸드오버 가능한 네트워크를 포함하는 후보 네트워크 목록을 생성하는 단계; (a2) 상기 후보 네트워크 목록 내 각 네트워크의 인터페이스 용량 및 단말의 현재 트래픽 클래스를 기초로 상기 단말의 각 네트워크에 대한 예상 전력 소모량을 계산하는 단계; (a3) 상기 예상 전력 소모량 및 상기 단말의 현재 배터리 잔량을 기초로 상기 단말의 상기 각 네트워크에 대한 예상 최소 사용 시간을 계산하는 단계; 및 (a4) 상기 예상 최소 사용 시간과 미리 설정된 임계치의 비교 결과에 따라 상기 후보 네트워크 목록을 갱신하는 단계;를 포함할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 (b) 단계는, (b1) 상기 갱신된 후보 네트워크 목록 내 각 네트워크로부터 비교 요소들에 대한 정보를 수신하는 단계; (b2) 상기 각 네트워크에 대한 수열을 생성하는 단계; (b3) 상기 각 네트워크의 비교 요소들에 대한 가중치를 계산하는 단계; (b4) 상기 수열에 상기 가중치를 적용하여 기준 수열과의 근사 정도를 수치화하는 단계; 및 (b5) 상기 수치화된 값이 가장 큰 네트워크를 핸드오버 네트워크로 선택하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전력 소모 기반 이종 네트워크들 간 핸드오버 장치는, 상기 이종 네트워크들 중에서 트래픽 클래스 및 각 네트워크에 대해 예측된 단말의 전력 소모량을 기초로 핸드오버 가능한 네트워크를 목록화하는 후보 네트워크 목록화부; 및 상기 목록 내 네트워크에서 상기 트래픽 클래스 및 사용자 선호도를 기초로 핸드오버 네트워크를 선택하는 네트워크 선택부;를 포함할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 후보 네트워크 목록화부는, 상기 이종 네트워크들 중에서 핸드오버 가능한 네트워크를 포함하는 후보 네트워크 목록을 생성하는 후보 네트워크 목록 생성부; 상기 후보 네트워크 목록 내 각 네트워크의 인터페이스 용량 및 단말의 현재 트래픽 클래스를 기초로 상기 단말의 각 네트워크에 대한 예상 전력 소모량을 계산하는 전력 소모량 예측부; 및 상기 예상 전력 소모량 및 상기 단말의 현재 배터리 잔량을 기초로 상기 단말의 상기 각 네트워크에 대한 예상 최 소 사용 시간을 계산하는 최소 사용 시간 예측부;를 포함할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 네트워크 선택부는, 상기 갱신된 후보 네트워크 목록 내 각 네트워크로부터 비교 요소들에 대한 정보를 수신하는 네트워크 정보 수신부; 상기 각 네트워크에 대한 수열을 생성하는 수열 생성부; 상기 각 네트워크의 비교 요소들에 대한 가중치를 계산하는 가중치 계산부; 상기 수열에 상기 가중치를 적용하여 기준 수열과의 근사 정도를 수치화하는 분석부; 및 상기 수치화된 값이 가장 큰 네트워크를 핸드오버 네트워크로 선택하는 선택부;를 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은 본 발명의 전력 소모 기반 이종 네트워크들 간 핸드오버 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 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.
본 발명에서 이용하는 트래픽 클래스(Traffic Class)는 대화 클래스(conversational class), 업 스트리밍 클래스(Up Streaming class), 다운 스트리밍 클래스(Down Streaming class), 양방향 클래스(Interactive class) 및 배경 클래스(Background class)의 5개로 이루어지는데, 이것은 3GPP에서 제안한 4개의 트 래픽 클래스 중 스트리밍 클래스(Streaming class)을 업 스트리밍 클래스(Up Streaming class)와 다운 스트리밍 클래스(Down Streaming class)로 세분화한 것이다. 각각의 트래픽 클래스는 평균 트래픽량과 송신, 수신 및 휴지 기간 사용 비율이 다르다.
[표 1]은 3GPP에서 제안한 4개의 트래픽 클래스의 기본 특성 및 서비스를 보여준다.
[표 1]3GPP의 트래픽 클래스
트래픽 클래스 대화 클래스 스트리밍 클래스 양방향 클래스 배경 클래스
기본적인 특성 시간 차이 유지 시간 차이 유지 요청/응답 패턴, 내용 보존 도착 시간 예상 불가, 내용 보존
응용 서비스 음성 서비스 스트리밍 비디오 웹 브라우징 이메일 수신
본 발명은 트래픽 클래스에 따라 단말의 전력 소모를 예측하고, 예측된 단말의 전력 소모 및 사용자 선호도 정보를 고려하여 핸드오버 네트워크를 선택하는 방법이다. 네트워크 인터페이스의 송신, 수신, 휴지 모드에서의 전력 소모가 다르기 때문에 이를 활용하면 전력 소모를 고려한 핸드오버에 도움을 줄 수 있을 것이다
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예예 따른 핸드오버 네트워크를 선택하는 방법을 나타내는 전체 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 먼저 핸드오버 네트워크 선택을 수행하는 알고리즘의 실행에 요구되는 변수를 초기화한다(S110).
초기화된 변수를 이용하여 트래픽 클래스 및 다수의 네트워크 각각에 대한 단말의 전력 소모량을 기초로 핸드오버 가능한 네트워크를 목록화하여 핸드오버 대상 후보 네트워크 목록(candidate network list: CNL)을 생성한다(S120).
후보 네트워크 목록 내 각 네트워크의 정보, 트래픽 클래스 및 사용자 선호도를 이용하여 핸드오버 네트워크를 선택한다(S130).
도 2는 도 1의 후보 네트워크 목록 생성 단계(S120)를 보다 구체적으로 설명하는 흐름도이다.
후보 네트워크 목록 생성 단계(S120)는 트래픽 클래스와 단말의 전력 소모량을 이용하여 예상 최소 사용 시간을 구하고, 이 시간과 각 네트워크로의 핸드오버 딜레이(delay) 비교를 통해 핸드오버 대상 네트워크 목록을 확정하는 것이다.
도 2를 참조하면, 먼저 다수의 이종 네트워크에서 사용 가능한 네트워크를 목록화하여 핸드오버 대상 후보 네트워크 목록(candidate network list: CNL)을 생성한다(S210).
상기 후보 네트워크 목록(CNL)에 포함된 네트워크의 네트워크 인터페이스 용량(network interface capacity: NIC)과 단말의 현재 트래픽 클래스를 확인하고, 이를 기초로 각 네트워크에 대한 단말의 예상 전력 소모량(식 (3) 참조)을 계산한다(S220).
상기 예상 전력 소모량 및 현재 단말의 배터리 잔량 정보를 기초로 각 네트워크에 대한 단말의 예상 최소 사용 시간(식 (4) 참조)을 계산한다(S230).
상기 각 네트워크에 대한 단말의 예상 최소 사용 시간을 미리 설정된 임계치와 비교한다(S240).
만일 네트워크의 예상 최소 사용 시간이 미리 설정된 임계치보다 크지 않을 경우에는 후보 네트워크 목록에서 제외한다(S250). 상기 임계치는 네트워크의 핸드 오버 딜레이(delay)의 수 배에 대응하며, 네트워크의 종류 및 특징에 따라 달라질 수 있다. 따라서 예상 최소 사용 시간이 핸드오버 딜레이 값보다 충분히 큰 경우에는 후보로 유지되나, 그렇지 않은 경우에는 후보에서 제거된다.
목록 내 모든 네트워크에 대해 단계 210 내지 단계 250을 수행하여 목록을 갱신함으로써 최종 후보 네트워크 목록을 확정한다(S260).
[표 2]는 상기 후보 네트워크 목록 생성 단계(S120)의 수행에 사용되는 변수를 설명한다.
이름 설명
P* tx(i) i 네트워크의 NIC의 송신(tx) 전력소모
P* rx(i) i 네트워크의 NIC의 수신(rx) 전력소모
P* idle(i) i 네트워크의 NIC의 휴지(idle) 전력소모
Ptx(i,j) i 네트워크, j 트래픽 클래스에서 tx전력소모
Prx(i,j) i 네트워크, j 트래픽 클래스에서 rx전력소모
Pexpect(i,j) i 네트워크, j 트래픽 클래스에서 예상전력소모
Rup(i) i 네트워크의 업링크(Up link) 최대 전송 속도
Rdown(i) i 네트워크의 다운링크(Down link) 최대 전송 속도
ρ(j) j 트래픽 클래스의 트래픽 로드(traffic load)
γtx(j), γrx(j) j 트래픽 클래스의 tx/rx모드 사용 시간 비율
Ebattery 단말의 배터리 잔량
THO(i) i 네트워크로의 핸드오버 딜레이(Handover Delay)
Texpect(i,j) i 네트워크, j 트래픽 클래스의 예상 사용 시간
다음은 네트워크별 예상 최소 사용 시간을 계산하는 공식이다.
Figure 112007034491428-pat00001
····(1)
Figure 112007034491428-pat00002
··(2)
Figure 112007034491428-pat00003
········ (3)
Figure 112007034491428-pat00004
···················(4)
위의 식 (1) 내지 (3)의 Rup(i), Rdown(i), ρ(j), γtx(j), γrx(j)는 아래 [표 3]과 [표 4]를 이용한다.
[표 3]각 네트워크의 접속 용량
네트워크(i) 최대 전송 속도(kbps)
CDMA(0) 144/2400(up/down)
Wibro(1) 1000/3000
WLAN(2) 11000
[표 4]트래픽 클래스(Traffic Class)에 따른 평균 트래픽 로드(load)와 송수신 비율
트래픽 클래스(j) 평균 트래픽 로드(kbps) γtx γrx
Conversational(0) 64 0.5 0.5
Up_Streaming(1) 300 0.9 0.1
Down_Streaming(2) 300 0.1 0.9
Interactive(3) 100 0.5 0.5
Background(4) 100 0 1
도 3은 도 1의 핸드오버 네트워크 선택 단계(S130)를 보다 구체적으로 설명하는 흐름도이고, 도 4는 본 발명이 핸드오버 네트워크를 선택하기 위해 고려하는 비교 요소들의 계층 구조도를 나타내는 도면이다.
상기 핸드오버 네트워크 선택 단계(S130)는, 네트워크 간에 여러 비교 요소가 있을 때 이것들을 합리적으로 비교하여 네트워크를 선택하는 과정이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에서 고려하는 비교 요소들은 네트워크의 정보를 나타내는 상위 요소(global factor)와 각 상위 요소에 대한 하위 요소(local factor)들을 포함한다.
상위 요소에는 서비스 품질(QoS), 비용(cost) 및 수명(lifetime)이 있다. 서비스 품질은 대역폭(BW), 딜레이(delay), 지터(jitter) 및 비트에러율(BER)의 하위 요소에 의해 판단되고, 비용은 자체 그대로 판단되고, 수명은 송신전력(Tx power), 수신전력(Rx power) 및 휴지전력(Idle power)의 하위 요소에 의해 판단된다.
따라서 CDMA, WIBRO, WLAN 등 다수의 이종 네트워크들 중에 하나의 네트워크를 결정하기 위해서는 최종 비교 요소들 즉, 대역폭(BW), 딜레이(delay), 지터(jitter) 및 비트에러율(BER), 송신전력(Tx power), 수신전력(Rx power) 및 휴지전력(Idle power)의 총 8개의 네트워크 정보(데이터)를 이용한다.
본 발명에서 각 요소들의 가중치를 부여하는 방법으로 AHP(Analytic Hierachical Process)를 사용했고, 여러 요소들을 같이 비교하기 위해 GRA(Grey Relation Analysis)를 사용했다. AHP와 GRA를 이용한 네트워크 비교 알고리즘은 기존에도 사용했지만 이는 서비스 품질(QoS)만을 고려한 방법이었고, 본 발명에서는 전술된 바와 같이 서비스 품질(QoS), 비용(Cost) 및 수명(Lifetime)의 네트워크 정보를 종합적으로 고려한다.
도 3을 참조하면, 수신한 최종 후보 네트워크 목록(CNL) 내 각 네트워크로부터 비교 요소들, 즉, 서비스 품질(QoS), 비용(Cost), 수명(Lifetime)의 상위 요소와 각각에서 고려하는 하위 요소에 대한 네트워크 정보를 받는다(S310).
다음으로 GRA 비교를 위해 각 네트워크의 수열을 만든다(S320). GRA 비교를 위한 수열이란 각 네트워크, 예를 들어, CDMA, WIBRO, WLAN 등의 네트워크에 대한 정보의 배열 또는 벡터들을 의미하며, 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.
| BW | Delay | Jitter | BER | Cost | Tx Power | Rx Power | Idle Power|
다음으로 상기 네트워크의 비교 요소들에 대한 가중치를 계산한다. 단말의 트래픽 클래스에 따라 하위 비교 요소들에 부여되는 가중치인 하위 가중치(Local weight)를 계산하고(S330), 사용자 선호도에 따라 상위 비교 요소들에 부여되는 가중치인 상위 가중치(Global weight)를 계산한다(S340). 사용자 선호도란 상기 상위 요소인 서비스 품질(QoS), 비용(cost) 및 수명(lifetime)에 대해 사용자가 비중을 두는 정도에 따라 결정된다.
[표 5]와 [표 6]은 각각 사용자 선호도에 따른 상위 가중치(Global weight)와 트래픽 클래스(Traffic Class)에 따른 하위 가중치(Local weight)를 나타낸다.
[표 5]사용자 선호도에 따른 상위가중치(Global weight)
상위 가중치 사용자 선호도 WQoS Wcost Wlifetime
QoS 0.8 0.1 0.1
Cost 0.1 0.8 0.1
Lifetime 0.1 0.1 0.8
[표 6]트래픽 클래스(Traffic Class)에 따른 하위가중치(Local Weight)
하위 가중치 트래픽 클래스 WBW Wdelay Wjitter WBER WTx WRx WIdle
Conversational 0.05 0.45 0.45 0.05 0.47 0.47 0.05
Up Streaming 0.42 0.11 0.42 0.04 0.9 0.1 0
Down Streaming 0.42 0.11 0.42 0.04 0.1 0.9 0
Interactive 0.16 0.16 0.04 0.64 0.17 0.17 0.67
Background 0.22 0.06 0.06 0.67 0 0.1 0.9
[표 5]를 참조하면, 상위 요소인 서비스 품질(QoS), 비용(Cost), 수명(Lifetime) 중에서 사용자가 선호하는 정도에 따라 가중치를 달리 부여하고 있다. 예를 들어, 사용자가 QoS를 가장 선호하는 경우 다른 요소에 비해 QoS에 가중치(0.8)를 더 많이 부여함으로써 QoS의 하위 요소들, 즉, 대역폭(BW), 딜레이(Delay), 지터(Jitter), 비트에러율(BER)의 값이 높은 네트워크가 선택될 가능성이 높아질 수 있게 된다.
[표 6]을 참조하면, 트래픽 클래스에 따라서 QoS 및 수명(Lifetime)이 다르도록 하위 가중치를 부여하고 있다. 이는 트래픽 클래스에 따라서 대역폭(BW), 딜레이(Delay), 지터(Jitter), 비트에러율(BER)에 대한 고려 정도가 다르며, 송신(Tx)/수신(Rx)/휴지(Idle)에 대한 사용 비율이 다르기 때문이다. 예를 들어, 대화 클래스(Conversational)의 경우에는 대역폭(BW), 비트에러율(BER) 보다 딜레이(Delay), 지터(Jitter)가 더 중요한 요소이며, 또한 송신/수신이 동일한 비율이면서, 휴지 기간에 비해 훨씬 클 것이므로, 각각을 고려하여 가중치가 부여될 수 있다.
계산된 하위 가중치 및 상위 가중치의 곱으로부터 각 비교 요소들의 최종 가중치를 계산하고, 이를 단계 320에서 만든 수열에 적용한 후, GRA 방식에 의해 각 네트워크 수열과 기준 수열 (또는 이상 수열)과의 근사 정도를 수치로 나타내기 위해 GRC(Grey Relation Coefficient) 값을 계산한다(S350).
계산된 GRC가 가장 큰 네트워크를 최종 핸드오버 네트워크로 선택한다(S360).
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 핸드오버 장치의 내부 구성을 나타내는 블록도이다. 도 6은 도 5의 후보 네트워크 목록화부(520)의 내부 구성을 나타내는 블록도이고, 도 7은 도 5의 네트워크 선택부(530)의 내부 구성을 나타내는 블록도이다. 전술된 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내용의 상세한 설명은 생략하겠다.
도 5를 참조하면, 핸드오버 장치(500)는 변수 초기화부(510), 후보 네트워크 목록화부(520) 및 네트워크 선택부(530)를 포함한다.
변수 초기화부(510)는 핸드오버 네트워크 선택을 수행하는 알고리즘의 실행 및 계산에 요구되는 변수를 초기화한다.
후보 네트워크 목록화부(520)는 초기화된 변수를 이용하여 트래픽 클래스 및 다수의 네트워크 각각에 대한 단말의 전력 소모량을 기초로 핸드오버 가능한 네트워크를 목록화하여 핸드오버 대상 후보 네트워크 목록(candidate network list: CNL)을 생성한다.
도 6을 참조하면, 상기 후보 네트워크 목록화부(520)는 후보 네트워크 목록 생성부(610), 전력 소모량 예측부(620) 및 최소 사용 시간 예측부(630)를 포함한다.
후보 네트워크 목록 생성부(610)는 상기 다수의 이종 네트워크들 중에서 핸드오버 가능한 네트워크를 포함하는 후보 네트워크 목록을 생성하고, 전력 소모량 예측부(620)는 상기 후보 네트워크 목록 내 각 네트워크의 인터페이스 용량 및 단말의 현재 트래픽 클래스를 기초로 상기 단말의 각 네트워크에 대한 전력 소모량을 예측하고, 최소 사용 시간 예측부(630)는 상기 예측된 전력 소모량 및 상기 단말의 현재 배터리 잔량을 기초로 상기 각 네트워크에 대한 상기 단말의 최소 사용 시간을 예측한다,
전력 소모량 예측 및 최소 사용 시간 예측은 전술된 식 1 내지 식 4를 참조할 수 있다.
상기 후보 네트워크 목록 생성부(610)는 예측된 예상 최소 사용 시간과 미리 설정된 임계치의 비교 결과에 따라 상기 후보 목록을 갱신함으로써 최종 후보 네트워크 목록을 확정하게 된다. 예상 최소 사용 시간이 상기 임계치보다 충분히 크면 후보로 유지하고, 그렇지 않으면 해당 네트워크를 상기 후보 목록에서 제외함으로써 후보 네트워크 목록을 갱신한다. 상기 임계치는 네트워크의 핸드오버 딜레이의 수 배에 달하는, 핸드오버 딜레이를 기준으로 설정된 값으로, 네트워크의 종류 및 특징에 따라 달라질 수 있다. 따라서 예상 최소 사용 시간이 핸드오버 딜레이 값보다 충분히 큰 경우에는 후보로 유지되나, 그렇지 않은 경우에는 후보에서 제거된다.
네트워크 선택부(530)는 갱신된 최종 후보 네트워크 목록 내 네트워크의 네트워크 정보, 트래픽 클래스 및 사용자 선호도를 이용하여 핸드오버 네트워크를 선택한다.
도 7을 참조하면, 상기 네트워크 선택부(530)는 네트워크 정보 수신부(710), 수열 생성부(720), 가중치 계산부(730), 분석부(740) 및 선택부(750)를 포함한다.
네트워크 정보 수신부(710)는 갱신된 최종 후보 네트워크 목록 내 각 네트워크의 비교 요소들, 즉, 서비스품질(QoS). 비용(Cost), 수명(Lifetime)의 상위 요소와 각각에서 고려하는 하위 요소에 대한 네트워크 정보를 수신한다.
수열 생성부(720)는 GRA 비교를 위해 각 네트워크에 대한 수열을 생성한다.
가중치 계산부(730)는 상기 네트워크의 비교 요소들에 대한 가중치를 계산한다. 단말의 트래픽 클래스에 따라 하위 비교 요소들에 대한 하위 가중치를 계산하고, 사용자 선호도에 따라 상위 비교 요소들에 대한 상위 가중치를 계산한다. 사용자 선호도란 상기 상위 요소인 서비스 품질(QoS), 비용(cost) 및 수명(lifetime)에 대해 사용자가 비중을 두는 정도에 따라 결정된다.
분석부(740)는 상기 수열에 상기 하위 가중치 및 상위 가중치의 곱에 의한 최종 가중치를 적용하여, GRA 방식에 의해 각 네트워크 수열과 기준 수열과의 근사 정도를 분석 및 계산하여 수치화한다. 수치화된 분석값은 GRC로 표현된다.
선택부(750)는 상기 GRC가 가장 큰 네트워크를 핸드오버 네트워크로 선택한다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
지금까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
그러므로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 네트워크 및 트래픽 클래스에 따라 계산된 예상 소모 전력을 계산하여 후보 네트워크 목록을 생성하고, 목록 내 네트워크에 대해 사용자 선호도 및 트래픽 클래스에 따라 네트워크 비교 요소에 가중치를 달리 부여함으로써 핸드오버 대상 네트워크를 선택한다. 따라서 불필요한 핸드오버를 방지할 수 있고, 효과적으로 핸드오버를 위한 네트워크 선택이 가능하다.
본 발명은 전력 소모량을 예측하여 네트워크 선택에 고려하고, 더욱이 사용자가 비교 요소 중에서 수명(Lifetime)을 선호할 경우, 트래픽 클래스와 네트워크 인터페이스 정보를 바탕으로 전력 소모가 적은 네트워크를 선택하여 핸드오버하게 함으로써 전력을 절감하는 효과를 가질 수 있다.

Claims (17)

  1. 이종 네트워크들 간 핸드오버 방법에 있어서,
    상기 이종 네트워크들 중에서 단말의 트래픽 클래스 및 배터리 잔량을 기초로 각 네트워크에 대한 단말의 최소 사용 시간을 예측하여 핸드오버 가능한 네트워크를 목록화하는 단계; 및
    상기 목록 내 네트워크에서 단말의 트래픽 클래스 및 사용자 선호도에 따라 네트워크 비교요소에 대한 가중치를 달리 부여하여 핸드오버 네트워크를 선택하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 네트워크들 간 핸드오버 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단말의 최소 사용 시간은 단말의 트래픽 클래스 및 네트워크의 인터페이스 용량을 기초로 계산된 예상 전력 소모량에 대한 배터리 잔량에 의해 예측되는 것을 특징으로 하는 이종 네트워크들 간 핸드오버 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 네트워크 비교요소는 네트워크의 서비스 품질 및 수명에 관한 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 네트워크들 간 핸드오버 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 네트워크 목록화 단계는,
    네트워크의 인터페이스 용량 및 단말의 현재 트래픽 클래스를 기초로 단말의 각 네트워크에 대한 예상 전력 소모량을 계산하는 단계;
    상기 예상 전력 소모량 및 상기 단말의 현재 배터리 잔량을 기초로 상기 단말의 각 네트워크에 대한 예상 최소 사용 시간을 계산하는 단계; 및
    상기 예상 최소 사용 시간이 미리 설정된 임계치보다 큰 네트워크를 포함하는 핸드오버 후보 네트워크 목록을 확정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 네트워크들 간 핸드오버 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 네트워크 선택 단계는,
    상기 후보 네트워크 목록 내 각 네트워크로부터 비교 요소들에 대한 정보를 수신하는 단계;
    상기 비교 요소들을 기초로 각 네트워크에 대한 수열을 생성하는 단계;
    상기 각 네트워크의 비교 요소들에 대한 가중치를 계산하는 단계;
    상기 수열에 상기 가중치를 적용하여 기준 수열과의 근사도를 계산하는 단계; 및
    상기 근사도가 가장 큰 네트워크를 핸드오버 네트워크로 선택하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 네트워크들 간 핸드오버 방법.
  6. 이종 네트워크들 간 핸드오버 방법에 있어서,
    네트워크의 인터페이스 용량 및 단말의 현재 트래픽 클래스를 기초로 단말의 각 네트워크에 대한 예상 전력 소모량을 계산하는 단계;
    상기 예상 전력 소모량 및 상기 단말의 현재 배터리 잔량을 기초로 상기 단말의 각 네트워크에 대한 예상 최소 사용 시간을 계산하는 단계; 및
    상기 예상 최소 사용 시간이 미리 설정된 임계치보다 큰 네트워크를 포함하는 핸드오버 후보 네트워크 목록을 확정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 네트워크들 간 핸드오버 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 임계치는 네트워크 핸드오버 딜레이 값을 기준으로 하여 설정되는 것을 특징으로 하는 이종 네트워크들 간 핸드오버 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 목록 내 네트워크에서 단말의 트래픽 클래스 및 사용자 선호도에 따라 네트워크 비교요소에 대한 가중치를 달리 부여하여 핸드오버 네트워크를 선택하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 네트워크들 간 핸드오버 방법.
  9. 이종 네트워크들 간 핸드오버 방법에 있어서,
    상기 이종 네트워크들 중에서 핸드오버 가능한 네트워크를 포함하는 후보 네트워크 목록 내 각 네트워크로부터 수신한 비교 요소들을 기초로 각 네트워크에 대한 수열을 생성하는 단계;
    상기 각 네트워크의 비교 요소들에 대한 가중치를 계산하는 단계;
    상기 수열에 상기 가중치를 적용하여 기준 수열과의 근사도를 계산하는 단계; 및
    상기 근사도가 가장 큰 네트워크를 핸드오버 네트워크로 선택하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 네트워크들 간 핸드오버 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 네트워크 비교요소는 서비스 품질 및 네트워크 인터페이스의 전력소모에 관한 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 네트워크들 간 핸드오버 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 비교 요소들은 서비스품질(QoS), 비용(Cost) 및 수명(Lifetime)의 상위 요소와, 상기 서비스품질과 관련된 대역폭(BW), 딜레이(delay), 지터(jitter), 비트에러율(BER)의 하위 요소 및 상기 수명과 관련된 송신전력, 수신전력 및 휴지전력의 하위 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 네트워크들 간 핸드오버 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 가중치 계산 단계는,
    상기 사용자 선호도에 대한 상위 요소의 가중치인 상위 가중치와, 상기 단말의 트래픽 클래스에 대한 하위 요소의 가중치인 하위 가중치를 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 네트워크들 간 핸드오버 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 후보 네트워크 목록은, 상기 이종 네트워크들 중에서 단말의 트래픽 클래스 및 배터리 잔량을 기초로 예측된 각 네트워크에 대한 단말의 최소 사용 시간에 의해 선택된 핸드오버 가능한 네트워크를 목록화한 것을 특징으로 하는 이종 네트워크들 간 핸드오버 방법.
  14. 이종 네트워크들 간 핸드오버 장치에 있어서,
    상기 이종 네트워크들 중에서 단말의 트래픽 클래스 및 배터리 잔량을 기초로 각 네트워크에 대한 단말의 최소 사용 시간을 예측하여 핸드오버 가능한 네트워크를 목록화하는 후보 네트워크 목록화부; 및
    상기 목록 내 네트워크에서 단말의 트래픽 클래스 및 사용자 선호도에 따라 네트워크 비교요소에 대한 가중치를 달리 부여하여 핸드오버 네트워크를 선택하는 네트워크 선택부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 네트워크들 간 핸드오버 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 후보 네트워크 목록화부는,
    네트워크의 인터페이스 용량 및 단말의 현재 트래픽 클래스를 기초로 단말의 각 네트워크에 대한 예상 전력 소모량을 계산하는 전력 소모량 예측부; 및
    상기 예상 전력 소모량 및 상기 단말의 현재 배터리 잔량을 기초로 상기 단말의 각 네트워크에 대한 예상 최소 사용 시간을 계산하는 최소 사용 시간 예측부; 및
    상기 예상 최소 사용 시간이 미리 설정된 임계치보다 큰 네트워크를 포함하는 핸드오버 후보 네트워크 목록을 확정하는 후보 네트워크 목록 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 네트워크들 간 핸드오버 장치.
  16. 제14에 있어서, 상기 네트워크 선택부는,
    상기 후보 네트워크 목록 내 각 네트워크로부터 수신한 비교 요소들에 대한 정보를 기초로 상기 각 네트워크에 대한 수열을 생성하는 수열 생성부;
    상기 각 네트워크의 비교 요소들에 대한 가중치를 계산하는 가중치 계산부;
    상기 수열에 상기 가중치를 적용하여 기준 수열과의 근사도를 계산하는 분석부; 및
    상기 근사도가 가장 큰 네트워크를 핸드오버 네트워크로 선택하는 선택부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 네트워크들 간 핸드오버 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 가중치 계산부는,
    서비스품질(QoS). 비용(Cost) 및 수명(Lifetime)의 비교요소에 대한 상위 가중치와, 상기 서비스품질과 관련된 대역폭(BW), 딜레이(delay), 지터(jitter), 비트에러율(BER)의 하위 요소 및 상기 수명과 관련된 송신전력, 수신전력 및 휴지전력의 비교요소에 대한 하위 가중치를 계산하는 것을 특징으로 하는 이종 네트워크들 간 핸드오버 장치.
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