KR100908923B1

KR100908923B1 - 이동노드의 ｔｃｐ 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치및 운용방법

Info

Publication number: KR100908923B1
Application number: KR1020070062386A
Authority: KR
Inventors: 석우진
Original assignee: 한국과학기술정보연구원
Priority date: 2007-06-25
Filing date: 2007-06-25
Publication date: 2009-07-23
Also published as: KR20080113642A

Abstract

본 발명은 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치 및 운용방법에 관한 것으로 특히, 3G 무선부, WLAN 무선부, 메모리부, 제어부를 포함하는 이동노드에 있어서, 3G 무선부와 WLAN 무선부를 감시하여 각 시스템의 밴드폭과 세그먼트 단위의 파일 크기와 수직적 핸드오프의 지연시간과 상태가 유지되는 존속시간을 확인하는 제어부; 제어부의 제어에 의하여 수직적 핸드오프를 수행하지 않았을 경우와 수행하였을 경우의 성능 획득량을 경험한 해당 파라미터로 연산하여 구하는 성능 획득 연산부; 제어부의 제어에 의하여 송수신되는 데이터를 TCP 프로토콜이 설정한 크기의 데이터 단위로 분할하는 변조와 복조 처리하는 TCP부; 및 제어부의 제어에 의하여 수직적 핸드오프의 상태가 유지되는 존속시간으로 데이터를 송신하고 응답신호가 수신될 때까지의 전송지연시간인 RTT 시간과 수직적 핸드오프가 시작되고 완료되는 지연시간을 계수하는 타이머부; 가 포함되는 구성을 특징으로 하여, 주어진 무선환경에 신속하게 확인 적응 및 데이터 전송하는 효과가 있다.

이동노드, 3G, WLAN, 성능 획득량, 혼잡제어, TCP, 데이터 전송 이득, RTT

Description

이동노드의 ＴＣＰ 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치 및 운용방법{OPERATING METHOD AND APPARATUS OF IMPROVING TCP EFFICIENCY IN VERTICAL HAND-OFF FOR MOBILE NODE}

도 1 은 본 발명에 의한 이기종 무선네트워크에서 수직적 핸드오프의 개념을 설명하는 기능 구성도,

도 2 는 본 발명의 일예에 의한 것으로 이기종 무선네트워크에서 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 시스템 기능 구성도,

도 3 은 본 발명의 일예에 의한 것으로 이기종 무선네트워크에서의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 발생상태 설명도,

도 4 는 본 발명의 일예에 의한 것으로 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치 기능 구성도,

도 5 는 본 발명의 일예에 의한 것으로 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치 운용방법 순서도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

40 : 이동노드 50 : 3G 시스템

55 : 3G 서비스 영역 60 : WLAN 시스템

65 : WLAN 서비스 영역 70 : 공중교환망

100 : 3G 무선부 110 : 제어부

120 : WLAN 무선부 130 : 성능획득 연산부

140 : TCP부 150 : 타이머부

160 : 표시부 170 : 입력부

본 발명은 이기종 무선네트워크에 접속하는 이동노드가 수직적 핸드오프를 경험한 상태에서 데이터 전송을 위한 수직적 핸드오프의 수행여부를 결정하여 전송 이득을 높이는 것으로, 특히 데이터 전송속도가 상이한 이기종 무선네트워크 사이에서 이전에 접속하였던 파라미터를 이용하여 성능 획득량을 연산하고 이를 바탕으로 핸드오프 여부를 결정하므로 TCP에 의한 데이터 전송 이득을 개선하는 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치 및 운용방법에 관한 것이다.

이동통신 시스템은 서비스 영역 안을 자유롭게 이동하는 휴대단말기가 언제 어디서나 원하는 상대방과 즉시 무선접속하여 통신하는 것이고, 서비스 영역은 기지국에 의하여 일정한 크기의 원형으로 형성되는 것으로, 기지국이 설치되는 지리적 위치와 주변 통화량 등의 변수를 고려하여 그 크기가 결정되며 일예로, 반경이 수십 미터에서 수 킬로미터까지 다양하고, 서비스 영역이 연속되도록 기지국을 일정한 간격으로 연속 재배치하므로 전국 어디에서나 이동통신 서비스를 이용하도록 한다. 일반적으로 하나의 기지국이 수용할 수 있는 가입자 수가 제한되므로 통신이용자가 많은 지역에서는 기지국을 다수 시설하여야 한다.

초기 1 세대(1G) 이동통신 시스템은 아날로그 방식으로 음성신호를 전송하였고, 2 세대(2G) 이동통신 시스템은 디지털 방식으로 발전하여 문자메시지 등의 전송이 가능하였으며, 현재의 3 세대(3G) 이동통신 시스템은 고속 데이터 통신이 가능하여 영상통신 및 비실시간(NON REALTIME)에 의한 파일 단위 데이터의 대량 전송이 가능하게 되었다.

일반적으로 이동통신용 휴대단말기(이하 이동노드)로 통신에 이용하는 시간은 비교적 적고 언제 발생할지 모르는 상대방 호출 또는 상대방으로부터의 피호출 등과 같은 통신욕구를 해소하기 위하여 항상 휴대하므로 이용률 또는 활용률이 낮으며, 이러한 활용률을 높이기 위한 것이 부가서비스이고, 일예로, 문자메시지 서비스, 음성 메시지 서비스, 영상메시지 서비스, 이메일 서비스, 온라인 게임, 인터넷 검색, 알림 서비스 등이 있으며, 새로운 부가서비스가 계속 개발되어 제공된다.

인터넷은 대량의 정보를 검색하고 상대방에 송수신할 수 있는 등의 장점에 의하여 중요한 통신 네트워크 수단으로 보편화되어 있고, 유선접속으로 제한되는 문제를 해결하여 이동상태의 이동노드(MOBILE NODE)로 접속 및 통신할 수 있게 되었다.

이동노드로 인터넷에 접속하는 방식은 이동통신 시스템을 통하여 접속하는 방식과 근거리무선망(WLAN)을 통하여 접속하는 방식 등이 있고, 이동통신 시스템과 근거리무선망(WLAN)은 이동노드의 요청에 의하여 인터넷과 접속하여 해당 통신경로를 제공한다.

이동노드는 음성신호를 실시간으로 통신하고 이메일, 파일 단위 데이터 등과 같은 대량의 데이터는 비실시간으로 통신한다.

인터넷은 TCP(TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL) 프로토콜 구조와 IP(INTERNET PROTOCOL) 프로토콜 구조를 사용한다. TCP 프로토콜은 디지털 데이터가 오류 없이 전송되었는지를 확인하고 전송상의 오류에 의하여 데이터에 손상이 발생하면 재전송하는 기법을 사용하여 송신과 수신간의 오류 없는 데이터 전송을 보장해준다.

이동통신 시스템에 접속하는 방식은 서비스 영역이 전국적으로 형성되어 언제 어디서나 즉시 접속할 수 있는 장점이 있으나 통신비용이 비싸고, WLAN 시스템에 접속하는 방식은 통신비용이 매우 저렴한 장점이 있으나 서비스 영역이 제한적으로 형성되는 문제가 있다. 또한, 일반적으로 이동통신 시스템보다 WLAN 시스템의 데이터 전송속도가 빠르거나 대역폭이 넓은 장점이 있다.

그러므로 이동 상태의 이동노드로 인터넷에 접속하거나 대량의 데이터를 전송하는 경우, WLAN 접속이 가능한 지역에서는 WLAN에 접속하고 WLAN에 접속할 수 없는 지역에서는 이동통신 시스템을 통하여 접속 및 통신하는 것이 일반적이다.

이와 같이 휴대단말기로 인터넷에 접속된 상태를 유지하면서 이동통신 시스템에 접속한 상태에서 무선환경이 상이한 이기종 시스템인 WLAN 시스템에 접속하거나 WLAN 시스템에 접속한 상태에서 무선환경이 상이한 이기종 시스템인 이동통신 시스템에 접속하는 것을 수직적 핸드오프(VERTICAL HAND-OFF)라고 하며, 현재 진행 중인 통신 상태를 유지하기 위하여 무조건적으로 이루어져야 하고, 수직적 핸드오프는 더 좋은 무선환경 또는 더 싼 통신비용을 선택하기 위한 것이므로 핸드오프 실패의 경우에도 통신이 두절되지 않는다.

이동통신 시스템에서 지정 상대방과 음성신호, 영상신호로 통신하는 경우는 실시간 접속하여 통신(REALTIME TRAFFIC)하는 방식이고, 파일(FILE) 단위 등과 같이 대량의 데이터로 통신하는 경우는 TCP 프로토콜을 이용하여 비실시간 접속 통신(NON-REALTIME TRAFFIC)하는 방식을 이용한다.

TCP를 이용하는 데이터 통신에서 송신측 단말기와 수신측 단말기의 데이터 처리 능력이 상이하거나 전송경로 상의 전송 능력이 상이한 경우가 발생할 수 있으며 특히, 수직적 핸드오프된 상황에서 데이터 처리능력 차이가 발생되고, 이와 같이 상이한 데이터 전송 및 처리능력의 차이를 송신측에서 확인하고 조절하는 것이 혼잡제어(CONGESTION CONTROL)이다.

혼잡제어 처리를 위하여서는 수직적 핸드오프로 상대방과 접속한 상태에서 회신되는 신호를 이용하여 결정하는 몇 가지의 변수 또는 파라미터가 필요하므로 해당 시스템과 최초로 접속하는 수직적 핸드오프에서는 적용할 수 없다.

종래 기술에 의한 수직적 핸드오프의 수행 방식은 이동노드에 의하여 이기종 시스템의 서비스 품질이 좋은 것으로 추정하고 수직적 핸드오프를 강제적으로 수행하거나 또는, 데이터 전송속도와 전송오류 발생 등과 같은 파라미터 값을 단순 비교하는 방식이다.

이러한 종래 기술은 대량의 데이터를 전송하는 TCP 프로토콜의 특성을 반영하지 못하여 TCP에 의한 성능 획득량이 긍정적인지 부정적인지를 추측하여 반영하지 못하는 문제가 있다.

본 발명은 무선환경이 상이한 3 세대(3G) 이동통신 시스템과 WLAN 시스템에 의한 이기종 무선네트워크 사이에서의 수직적 핸드오프가 발생하는 경우 이동노드의 데이터 전송량이 최대가 되는 시스템을 선택하는 것으로 특히, 이동노드에 의하여 수직적 핸드오프를 경험한 상황에서 데이터 전송을 위한 TCP 환경의 성능 획득량을 연산하여 전송 이득(GAIN)이 발생하는 경우에 수직적 핸드오프를 수행하도록 하는 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치 및 운용방법을 제공하는 것이 그 목적이다.

또한, 이동노드에 의하여 이기종 무선시스템 사이에서 데이터 전송하는 경우 연산된 성능 획득량의 전송이득이 발생하는 경우에만 수직적 핸드오프를 수행하므로 이동노드와 시스템의 부하를 줄이고 대량의 데이터를 안정적이며 신속하게 전송하는 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치 및 운용방법을 제공하는 것이 그 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 3G 무선부, WLAN 무선부, 메모리부, 제어부를 포함하는 이동노드에 있어서, 3G 무선부와 WLAN 무선부 를 감시하여 각 시스템의 밴드폭과 세그먼트 단위의 파일 크기와 수직적 핸드오프의 지연시간과 상태가 유지되는 존속시간을 확인하는 제어부; 제어부의 제어에 의하여 수직적 핸드오프를 수행하지 않았을 경우와 수행하였을 경우의 성능 획득량을 경험한 해당 파라미터로 연산하여 구하는 성능 획득 연산부; 제어부의 제어에 의하여 송수신되는 데이터를 TCP 프로토콜이 설정한 크기의 데이터 단위로 분할하는 변조와 복조 처리하는 TCP부; 및 제어부의 제어에 의하여 수직적 핸드오프의 상태가 유지되는 존속시간으로 데이터를 송신하고 응답신호가 수신될 때까지의 전송지연시간인 RTT 시간과 수직적 핸드오프가 시작되고 완료되는 지연시간을 계수하는 타이머부; 가 포함되는 구성을 제시한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 3G 무선부, WLAN 무선부, 메모리부, 제어부를 포함하는 이동노드에 있어서, 제어부의 제어에 의하여 수직적 핸드오프를 수행하지 않았을 경우에 성능 획득량을 제 1 수학식으로 연산하고 수직적 핸드오프를 수행하였을 경우의 성능 획득량은 제 2 수학식으로 연산하는 성능 획득 연산부; 성능 획득 연산부에 접속하고 3G 무선부와 WLAN 무선부를 감시하여 경험한 각 시스템의 밴드폭과 세그먼트 단위의 파일 크기와 수직적 핸드오프의 지연시간과 수직적 핸드오프 상태가 유지되는 존속시간이 포함되는 파라미터를 확인하고 기록 관리하는 제어부; 및 제어부의 제어에 의하여 수직적 핸드오프의 상태가 유지되는 존속시간과 수직적 핸드오프가 시작되고 완료되는 지연시간과 데이터를 송신하고 응답신호가 수신될 때까지의 전송지연시간인 RTT 시간을 계 수하는 타이머부; 가 포함되는 구성을 제시한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 3G 무선부, WLAN 무선부, 메모리부, 제어부를 포함하는 이동노드의 운용에 있어서, 제어부에 의하여 수직적 핸드오프하는 경우, 첫 번째 방문하는 시스템인지를 확인하는 과정; 첫 번째 방문이 아닌 것으로 확인되면 접속할 시스템의 밴드 대역폭을 확인하고 성능 획득량을 연산하여 전송 이득이 발생하였는지 확인하는 이득과정; 및 전송 이득이 발생하면 수직적 핸드오프를 수행하고 핸드오프 지연시간과 전송 지연시간을 각각 측정하는 핸드오프 과정; 이 포함되는 구성을 제시한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 3G 시스템과 WLAN 시스템에 선택적으로 접속하여 데이터 통신하는 이동노드에 있어서, 이동노드의 제어부에 의하여 3G 시스템으로부터 WLAN 시스템으로 수직적 핸드오프하는 경우, 첫 번째 방문하는 WLAN 시스템인지를 확인하는 과정; 첫 번째 방문하는 WLAN 시스템이 아닌 경우에 WLAN 시스템의 밴드 대역폭을 확인하고 수직적 핸드오프를 수행하지 않았을 경우의 성능 획득량과 수행하였을 경우의 성능 획득량을 연산하여 데이터 전송 이득이 발생하는지 비교하는 과정; 데이터 전송 이득이 발생하지 않는 경우는 수직적 핸드오프를 중단하고 현재 3G 시스템의 접속상태를 유지하는 과정; 및 데이터 전송 이득이 발생하는 경우는 WLAN 시스템으로 수직적 핸드오프를 수행하고 핸드오프 지연시간과 전송 지연시간을 측정하는 과정; 이 포함되는 구성을 제 시한다.

이하, 상기와 같은 구성의 본 발명에 의한 것으로, 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치 및 운용방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명을 설명하기 위하여 첨부된 것으로, 도 1 은 본 발명에 의한 이기종 무선네트워크에서 수직적 핸드오프의 개념을 설명하는 기능 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 일예에 의한 것으로 이기종 무선네트워크에서 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 시스템 기능 구성도이며, 도 3 은 본 발명의 일예에 의한 것으로 이기종 무선네트워크에서의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 발생상태 설명도 이고, 도 4 는 본 발명의 일예에 의한 것으로 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치 기능 구성도 이며, 도 5 는 본 발명의 일예에 의한 것으로 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치 운용방법 순서도 이다.

본 발명의 일예를 설명함에 있어서, 본 발명과 직접적으로 관련 없고, 잘 알려져 있는 기술 내용에 대하여서는 도면 도시 및 설명을 생략하므로, 본 발명의 요지를 흐리지 않고 명확하게 전달한다.

도 1 을 참조하여, 본 발명에 의한 이기종 무선네트워크에서 수직적 핸드오 프의 개념을 설명하면, 제 1 이동노드(10)는 무선네트워크(20)를 통하여 제 2 이동노드(30)와 무선접속하고 대량의 데이터를 전송하는 경우, TCP 프로토콜을 이용하여 데이터 통신한다.

TCP 프로토콜은 인터넷상의 단말기 또는 컴퓨터들 사이에서 데이터를 메시지의 형태로 보내기 위해 IP 프로토콜과 함께 사용된다. IP가 데이터의 배달처리를 위한 주소(ADDRESS)를 관장하고 TCP는 전송되는 데이터의 패킷(PACKET) 단위로 나누어진 각 패킷을 추적 관리하며, 패킷은 데이터가 인터넷에서 효율적으로 라우팅(ROUTING)되어 전송되도록 하기 위해 소정 크기로 여러 개의 작은 조각으로 나누어지는 것의 한 조각을 말한다.

일예로, 송신측인 제 1 이동노드(10)로부터 영상 파일(FILE) 또는 대량의 데이터 파일을 수신측인 제 2 이동노드(30)로 송신하는 경우, 제 1 이동노드(10)에 구비되는 해당 계층(LAYER)의 TCP 프로토콜 프로그램은 파일을 일정한 크기의 다수 패킷으로 나누고, 각 패킷에 일련번호를 붙인 다음, IP 프로토콜 프로그램으로 전달하며, IP 프로토콜에 의하여 제 2 이동노드(30)로 송신되도록 주소(ADDRESS)가 각 패킷에 주어진다. 이러한 제 1 이동노드(10)는 무선 접속된 3G 또는 WLAN 시스템에 의한 무선네트워크(20)에 송신하고 인터넷이 포함되는 무선네트워크(20)의 스위칭에 의하여 3G 또는 WLAN 방식으로 무선 접속된 제 2 이동노드(30)에 송신된다. 이때 각 패킷이 동일한 전송 목적지 주소(IP주소)를 가지고 있더라도, 인터넷이 포함되는 무선네트워크(20)의 서로 다른 경로를 통해 전송될 수 있다. 제 2 이동노드(30)의 TCP는 각 패킷들을 일련번호에 의한 순서대로 재조립하기 위하여 모든 패 킷이 정상적으로 수신될 때까지 대기하므로 하나의 완전한 파일로 형성한다.

TCP는 연결지향 프로토콜이며 데이터가 각각의 응용 프로그램들에 의하여 처리되는 동안 연결이 유지되도록 하고, TCP 프로토콜은 IP 프로토콜이 처리할 수 있도록 데이터를 여러 개의 단위 패킷들로 정확하게 나누어 송신하며, 수신측에서는 패킷들을 순서대로 재조립하여 완전한 데이터로 재구성하는 것으로 OSI 통신모델에서, 4 계층(LAYER)인 트랜스포트 계층에 속한다.

일정한 단위크기로 나누어지는 데이터를, OSI 통신모델의 제 1 계층(LAYER)에서는 프레임(FRAME)이라하고, 제 2 및 3 계층에서는 패킷(PACKET)이라고 하며, 제 4 계층에서는 세그먼트(SEGMENT)라고 하고 있으나, 본 발명에서는 설명의 편리를 위하여 패킷으로 설명한다.

이러한 TCP는 전송되는 패킷 단위 데이터에 오류 또는 손상이 발생하는 경우 재전송 기법을 사용하여 송신측인 제 1 이동노드(10)와 수신측인 제 2 이동노드(30) 사이에서 데이터의 전송오류가 발생하지 않도록 보장하는 전송 프로토콜이다. 일예로, 제 1 이동노드(10)가 데이터를 송신하면 제 2 이동노드(30)에서 수신하여 오류 발생 여부를 확인하고, 수신된 데이터에 오류가 검출되지 않으면 확인 응답신호로 ACK 신호를 회신하며, 오류가 검출되면 해당 패킷(PACKET) 단위의 데이터를 재전송 요청하므로 최종 재조립되는 데이터에 오류가 발생하지 않도록 한다.

TCP 프로토콜은 네트워크 경로상의 장비에 구성하지 않고 송신측인 제 1 이동노드(10)와 수신측인 제 2 이동노드(30)와 같이 각 종단 단말기에 설치 및 구성하는 것이 일반적이다.

제 1 이동노드(10)와 제 2 이동노드(30) 사이에서의 데이터 손실은 제 1 이동노드(10)에 의하여 제 2 이동노드(30)의 처리능력 이상으로 송신하거나 제 2 이동노드(30)까지의 전송경로를 구성하는 인터넷이 포함되는 무선네트워크(20)의 각 장비에 의한 데이터 전송 처리능력 이상으로 데이터를 송신하는 경우에 발생하며, 송신측인 제 1 이동노드(10)가 송신한 데이터를 수신측인 제 2 이동노드(30)에서 오류 발생 없이 수신하도록 제 1 이동노드(10)에 의하여 송신 데이터의 량을 조절하는 기술이 혼잡제어(CONGESTION CONTROL) 이다.

이러한 혼잡제어에는 다수의 변수가 필요하고 일예로, CWND(CONGESTION WINDOW) 변수는 하나의 패킷으로 전송되는 데이터의 단위 크기를 변경하는 값이고, RTT(ROUND TRIP TIME) 변수는 데이터를 송신하고 상대방으로부터 정상수신을 확인하는 ACK(ACKNOWLEDGE) 신호가 회신되기 까지 소요되는 시간 또는 반응시간을 표현한다.

도 2 를 참조하여 본 발명의 일예에 의한 것으로 이기종 무선네트워크에서 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 시스템을 설명하면, 이동통신 기능이 부가된 휴대단말기(MOBILE PHONE), PDA, 휴대컴퓨터(TABLET PC), 데이터 단말기 등이 포함되는 이동노드(40)는 이동통신 시스템인 3 세대(3G) 시스템(50)의 서비스 영역에서는 3G 시스템(50)과 무선접속하고, WLAN 시스템(60)의 서비스 영역이 중복되는 지역에서는 수신신호세기(RSSI)가 좋은 시스템에 자동 또는 수동으로 선택 접속한다.

이동통신 시스템인 3G 시스템(50)은 코드분할다중접속(CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS: CDMA)으로 고속 데이터 전송에 적합하며 약 1.8 GHz 대역의 무선 주파수가 할당되어 사용되고, 약 150 Kbps의 데이터 전송속도를 갖는다.

초기의 이동통신 시스템은, 아날로그의 음성신호를 이용하는 통신 시스템으로부터 시작되었고, 디지털화된 이동통신 시스템에서는 9.6 Kbps 또는 14.4 Kbps의 데이터 전송속도 또는 대역폭으로 데이터 통신이 가능하게 까지 기술이 발달하였으며, 계속되는 기술향상에 의하여 64.4 Kbps 급의 데이터 통신이 가능하게 되고, 최근의 3G 방식에서는 144 내지 153 Kbps(이하 설명의 편의를 위하여 153 Kbps 전송속도로 설명한다)급의 데이터 통신이 가능하게 되었으며, 이러한 기술을 동기식 이동통신 시스템의 표준규격 CDMA2000 1x 방식 이라고도 한다.

WLAN(WIRELESS LAN)은 국제 표준 규격인 "IEEE 802.11-1999년"에 의한 것으로, 유선의 랜(LAN) 망에 AP(70)를 연결하고, 휴대단말기(10, 15)와 무선 접속하여 인터넷과 연결하는 방식이다.

IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers) 802 표준은, 컴퓨터 통신망의 표준화를 추진하고 있는 IEEE 802 위원회에 의해 개발된 일련의 랜 접속 방법 및 프로토콜 표준들을 말한다.

IEEE 802 표준 프로토콜의 참조 모델은 OSI 참조모델의 계층화 개념을 바탕으로 하고, 주로 OSI 모델의 7개 계층 중에서 하위 2계층까지를 표준화하며, 무선랜 서비스는 IEEE 802.11b/g 국제 표준규격을 준용하는 2.400 내지 2.483 GHz의 ISM 무선대역(비허가대역) 또는 5GHz 무선대역을 사용하고 있어 타 통신서비스와의 무선주파수 간섭이 없으며 낮은 출력전력으로 좁은 서비스 영역 또는 커버리지를 갖는다.

2.4 GHz 무선대역의 무선 랜(WLAN) 서비스는 실내 및 좁은 커버리지의 핫스팟(Hotspot)에 국지적으로 사용된다. 무선 랜 시스템은 인터넷망과 쉽게 연동할 수 있고 국제 표준에 의한 시스템 사양으로 생산 공급되므로 장치가격이 저렴하며 고속 데이터 전송 등의 장점에 의하여 이용이 확산되고, 현재는 더 고속 데이터 전송 또는 더 넓은 주파수 대역을 위하여 IEEE 802.11g 의 규격이 논의되고 있다. 또한 2.3 GHz 대역을 사용하고, 54 Mbps 전송속도 또는 대역폭의 IEEE 802.11a 규격에 의한 방식과 100 Mbps 전송속도 또는 대역폭의 IEEE 802.11n 규격에 의한 방식도 있다. 이하에서 WLAN의 데이터 전송속도는 설명의 편의를 위하여 54 Mbps로 설명한다.

즉, 2.4 GHz 주파수 대역의 무선랜 방식은 ISM 대역을 사용하여, 고속 데이터 전송을 할 수 있으나 일예로, 반경 수십 미터의 좁은 커버리지와 주파수 간섭으로 인하여 서비스 지역이 실내 및 핫스팟 등으로 제한되고, 2.3 GHz 주파수 대역의 무선랜 방식은 휴대 인터넷 서비스의 허가 대역을 사용하므로 보다 넓은 커버리지를 유지하면서 고속 데이터 전송하며, 핫스팟 지역은 일예로, 대형서점, 패스트 푸드점, 커피전문점, 공항, 대학교 등등이 된다. 초기의 커버리지는 반경 수십 미터에 불과 했으나 최근에는 반경 200 미터까지 가능하고 기술발달에 의하여 점차 확대되어가는 추세이다.

일예로, 송신측 이동노드(40)가 3G 시스템(50)에 접속한 경우는 최대 153 Kbps 전송속도로 데이터를 송신하며, WLAN 시스템(60)에 접속한 경우는 최대 54 Mbps 전송속도로 데이터를 송신하고, 또한, 수신측 이동노드(40)가 3G 시스템(60)에 접속한 경우는 최대 153 Kbps 전송속도의 데이터를 수신하며, WLAN 시스템(60)에 접속한 경우는 최대 54 Mbps의 전송속도로 데이터를 수신한다.

송신측 이동노드에서 데이터 전송속도를 일방적으로 결정하여 송신하는 것보다 수신측 이동노드의 데이터 수신 상태를 확인하면서 송신측 이동노드에서 데이터 전송속도를 조절하여 즉, 혼잡제어하여 송신하는 것이, 데이터를 전송 오류 발생 없이 송신할 수 있다.

이와 같이 3G 시스템(50)과 WLAN 시스템(60)을 이기종 무선시스템(HETEROGENEOUS WIRELESS NETWORK)이라 하고, 이기종 무선시스템 사이의 무선환경은 서로 타입이 다른 무선네트워크가 하나의 지역에 중첩되어 서비스가 이루어지므로 사용자에 의하여 임의로 선택하거나 자동으로 선택되게 하여 무선네트워크를 결정하고 해당 서비스를 이용할 수 있다. 이러한 선택을 수직적 핸드오프(VERTICAL HAND-OFF)라고 하며, 단말기의 통신 상태 유지를 위하여 무조건적으로 핸드오프가 이루어지고, 수직적 핸드오프는 통신비용이 더 싼 방식을 선택하거나 데이터 전송 품질이 더 좋은 방식을 선택하는 것이므로 무조건적인 핸드오프가 이루어지지 않고 실패하는 경우라도 진행 중인 통신은 두절되지 않는다.

이동노드(40)는 3G 시스템(50) 또는 WLAN 시스템(60)에 접속한 상태에서 공중교환망(70)을 통하여 인터넷(80) 또는 3G 시스템(50), WLAN 시스템(60)에 접속한 상대방 이동노드(40)와 TCP 방식으로 데이터 통신한다.

이동노드(40)는 데이터 통신을 진행 중인 상태에서 3G 시스템(50)의 기지국(BASE STATION: BS)에서 송신하는 무선신호의 수신신호세기(RECEIVE SIGNAL STRENGTH INDICATOR: RSSI)와 WLAN 시스템(60)의 액세스 포인트(ACCESS POINT: AP)에서 송신하는 무선신호의 수신신호세기를 비교하여 높은 쪽으로 자동 또는 사용자의 선택에 의한 수동으로 수직적 핸드오프하여 무선 접속한다.

수신신호세기(RSSI)가 좋으면 송수신되는 데이터의 오류발생이 줄어들며, 신호의 레벨이 높고 일정하여 통신 품질이 좋게 되므로 이와 같이 3G 시스템(50)과 WLAN 시스템(60)이 공존하는 지역에서 수신신호세기를 기준으로 수직적 핸드오프하는 것이 종래의 기술이었다.

이동노드(40)는 수직적 핸드오프로 무선 접속한 시스템을 통하여 지정된 상대방에게 대량의 데이터를 송신하거나 수신한다.

이동노드(40)가 3G 시스템(50)으로부터 WLAN 시스템(60)으로의 수직적 핸드오프를 하는 경우, 데이터 전송량을 비교하면 성능 획득량 연산에 의하여 전송 이득(GAIN)이 발생하고 있으나 TCP 프로토콜의 운용 특성상 WLAN 시스템(60)의 넓은 대역폭을 즉시 충분히 사용하지 못하고, 수직적 핸드오프 수행의 데이터 처리를 위한 순간 손실, 혼잡발생의 제어, 체류시간 등의 변수에 의하여 오히려 WLAN에서의 데이터 전송량이 줄어드는 경우가 발생할 수 있다.

도 3 을 참조하여 본 발명의 일예에 의한 것으로 이기종 무선네트워크에서의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 수행과정을 설명하면, 이동노드(40)가 3G 시스템(50)의 서비스 영역(55)에서 3G 시스템과 무선 접속하여 데이터 통신하는 상태에서 WLAN 시스템(60)의 서비스 영역(65)으로 진입하고(1), WLAN 서비스 영역(65) 안에서 오래 동안 체류하지 못하고 다시 3G 시스템(50)의 서비스 영역(55)으로 이동(2) 하는 경우가 발생한다.

이러한 경우의 3G 시스템(50)과 WLAN 시스템(60) 사이에서 이동노드(40)에 대한 S/N, ESN, 전화번호 등이 포함되는 고유정보, 예상 이동방향, 신호세기 등을 데이터 통신하고 3G 시스템에서 WLAN 시스템으로 무선채널 할당을 요청하며 WLAN 시스템의 승인 및 해당 무선채널 할당 등에 의하여 수직적 핸드오프가 처리된다.

이러한 수직적 핸드오프가 완료될 때까지 소요되는 시간을 T down 시간이라 하고, T down 시간 동안에 수직적 핸드오프를 위하여 WLAN 시스템(60)과 이동노드(40) 사이에 운용 데이터가 송수신되므로 데이터 통신이 순간적으로 이루어지지 않게 된다.

이러한 상황에서 수직적 핸드오프 수행을 완료하여 데이터 통신을 하는 경우, 혼잡발생을 제어(CONGESTION CONTROL)하기 위한 시간 및 해당 운용데이터 송수신이 필요하게 되며, 혼잡제어가 완료될 때까지 WLAN 시스템이 허용하는 대역폭을 모두 사용하지 못하게 된다.

이와 같이 혼잡제어가 진행되는 상태에서 이동노드(40)가 WLAN 서비스 영역(65)으로부터 3G 서비스 영역(55)으로 이동하는 경우(2), 다시 WLAN 시스템으로부터 3G 시스템으로 수직적 핸드오프 처리한다. 이때 발생하는 수직적 핸드오프가 완료될 때까지 소요되는 시간을 T up 시간이라 하고, T up 시간 동안에 WLAN 시스 템(60)과 이동노드(40) 사이에 수직적 핸드오프를 위하여 운용 데이터가 송수신되므로 데이터 통신이 순간적으로 이루어지지 않게 된다.

그러므로 이러한 경우(1)(2)는 WLAN 서비스 영역(65)의 데이터 전송 대역폭으로부터 T down 과 혼잡제어와 T up 을 위한 순간적 대역폭 감소에 의하여, 오히려 3G 서비스 영역(55)에서의 데이터 전송 대역폭(BAND WIDTH)보다 작은 경우가 발생할 수 있다.

즉, 3G 시스템(50)으로부터 WLAN 시스템(60)으로 수직적 핸드오프를 처리하는 경우, 데이터 TCP 전송 성능 획득량을 연산하여 WLAN 시스템(60)에서의 대역폭이 오히려 작은 경우는 WLAN 시스템(60)으로의 수직적 핸드오프를 중단하고, 3G 시스템(50)과의 접속 상태를 유지하여 3G 시스템(50)과 데이터 통신을 진행하는 것이 전체적으로 효율적인 데이터 통신이 된다.

또한, 이동노드(40)가 3G 시스템(50)의 서비스 영역(55)에서 3G 시스템과 무선접속하고 데이터 통신하는 상태에서 WLAN 시스템(60)의 서비스 영역(65)으로 진입하며(3), WLAN 서비스 영역(65) 안에서 오래 동안 체류하는 경우는, WLAN 시스템(60)이 제공하는 대역폭을 충분히 이용할 수 있으므로, T down과 혼잡제어와 T up에 의한 순간적 대역폭 감소를 감안하여도, WLAN 시스템(60)에서의 데이터 TCP 전송 성능 획득량을 연산하면 충분한 전송 이득(GAIN)이 발생하고, WLAN 시스템의 넓은 대역폭에 의하여 데이터를 효율적으로 전송할 수 있다.

이동노드(40)가 WLAN 시스템(60)을 지나가는 것과 같이 짧은 시간 동안 WLAN 시스템(60)의 서비스 영역(65) 안에 위치하는 경우, 성능 획득량을 연산하여 전송 이득이 발생하는 경우에만 수직적 핸드오프 수행하고, 연산된 성능 획득량에서의 이득이 발생하지 않는 경우는 WLAN 서비스 영역(65)의 범위에서도 3G 시스템(50)과의 접속상태를 유지하여 데이터 통신한다.

따라서 이동노드(40)가 WLAN 시스템의 서비스 영역 안에 위치하는 경우 성능 획득량을 연산하여 데이터 전송의 이득이 발생하는 경우에만 수직적 핸드오프를 진행하도록 하여 전체적으로 데이터 전송의 효율을 높이는 것이 본 발명 기술이다.

도 4 를 참조하여 본 발명의 일예에 의한 것으로 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치를 설명하면, 활성화 제어에 의하여 3G 시스템(50)과 무선접속하고 TCP 처리된 데이터와 운용 파라미터를 송수신하는 3G 무선부(100); 3G 무선부와 WLAN 무선부(120)를 감시하여 각 시스템의 밴드폭과 세그먼트 단위의 파일 크기와 수직적 핸드오프의 지연시간(T down, T up)과 상태가 유지되는 존속시간을 확인하는 제어부(110); 활성화 제어에 의하여 WLAN 시스템(60)과 무선접속하고 TCP 처리된 데이터와 운용 파라미터를 송수신하는 WLAN 무선부(120); 수직적 핸드오프를 수행하지 않았을 경우에 경험한 해당 파라미터를 제 1 수학식으로 연산하여 성능 획득량을 구하고, 수직적 핸드오프를 수행하였을 경우에 경험한 해당 파라미터를 제 2 수학식으로 연산하여 성능 획득량을 구하는 성능 획득 연산부(130); 송수신되는 데이터를 TCP 프로토콜 처리에 의하여 일정한 크기의 패킷으로 변조와 복조 처리하는 TCP부(140); 수직적 핸드오프의 상태가 유지되는 존속시간으로 데이터를 송신하고 응답신호가 수신될 때까지의 전송지연시간인 RTT 시간과 수직적 핸 드오프가 시작되고 완료되는 지연시간(T down, T up)을 계수하는 타이머부(150); 이동노드의 운용상태 정보와 송수신되는 데이터 정보를 출력하여 표시하는 표시부(160); 데이터를 송수신하는 운용과 제어를 위한 명령신호를 직접 입력하는 입력부(170); 데이터 송수신 상태에서 경험한 수직적 핸드오프의 파라미터 정보가 기록되는 메모리부(180); 가 포함되는 구성이다.

상기 성능 획득 연산부에 의하여 연산되는 것으로, 수직적 핸드오프를 수행하지 않았을 경우의 데이터 TCP 전송에 의한 성능 획득량을 연산하는 제 1 수학식은 다음과 같다.

(수 학 식 1)

G wo = 0.75 * R cellular * (T wlan + T up)

R cellular : 3G 이동통신망의 밴드 대역폭

T wlan : 이동노드가 WLAN으로 수직적 핸드오프한 상태와 T down 시간이 포함되는 총 존속시간

T down : 3G로부터 WLAN으로 수직적 핸드오프하는 지연시간

T up : WLAN으로부터 3G 시스템으로 수직적 핸드오프하는 지연시간

또한 상기 성능 획득 연산부에 의하여 연산되는 것으로, 수직적 핸드오프를 수행하였을 경우의 데이터 TCP 전송에 의한 성능 획득량을 연산하는 제 2 수학식은 다음과 같다.

(수 학 식 2)

T active = T wlan - T down

RTT : ROUND TRIP TIME

R : 무선시스템에서의 밴드 대역폭

MSS : 무선시스템의 세그먼트에 의한 전송 비트수

이하 첨부된 도면을 참조하여, 상기와 같은 구성의 본 발명에 의한 것으로 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치를 상세히 설명한다.

상기 이동노드(40)의 제어부(110)는 동작전원이 공급되는 상태에서 메모리부(180)로부터 운용(OPERATING) 프로그램과 응용(APPLICATION) 프로그램을 로딩(LOADING)하여 운용 대기상태가 되고 각 기능부를 감시한다.

제어부(110)는 3G 무선부(100)와 WLAN 무선부(120)를 수신기능만 활성화 상 태로 운용하면서 3G 시스템으로부터 무선 수신되는 신호의 수신신호세기와 WLAN 시스템으로부터 무선 수신되는 신호의 수신신호세기를 각각 비교하고, 설정된 임계값 이상으로 검출되는 시스템에 자동으로 수직적 핸드오프하거나 또는 표시부(160)에 해당 수신신호 상태를 표시하여 사용자가 선택하는 명령신호를 입력부(170)를 통하여 입력하도록 한다.

본 발명의 설명에서는 자동으로 수신신호세기(RSSI)가 큰 시스템으로의 수직적 핸드오프를 수행하고, 3G 시스템과 WLAN 시스템의 수신신호세기가 설정된 소정의 임계값 이상이면서 유사한 크기의 레벨로 검출되는 경우에 WLAN 시스템으로 수직적 핸드오프 수행하도록 구성되며, 이동노드(40)에 의하여 데이터 통신이 진행 중인 상태로 설명한다.

제어부(110)는 입력부(170)를 통하여 입력되는 데이터를 TCP부(140)에 인가하여, 설정된 크기의 데이터 단위로 분할 변조하고, 이와 같이 분할된 단위는 OSI 통신모델의 계층(LAYER)에 따라 프레임(FRAME) 또는 패킷(PACKET) 또는 세그먼트(SEGMENT)로 다르게 불리고 있으며, 본 발명에서는 용이한 설명을 위하여 패킷으로 설명한다. 입력부(170)는 키보드, 마우스, 보조기억장치 등과 같이 대량의 데이터를 입력하는 모든 수단이 포함된다.

제어부(110)는 3G 무선부(100)와 WLAN 무선부(120) 중에서 수신신호세기의 레벨이 큰 것으로 분석된 무선부를 활성화 제어하며, 일예로 3G 무선부(100)를 활성화 상태로 제어한 경우, TCP부(140)에 의하여 패킷 단위로 분할된 데이터를 활성화된 3G 무선부(100)에 제공하여 무선송신 한다.

이때 이동노드(40)의 이동에 의하여 일예로, 3G 서비스 영역(55)으로부터 WLAN 서비스 영역(65)으로 진입하는 경우, 제어부(110)는 3G 무선부(100)와 WLAN 무선부(120)로부터 각각 수신되는 수신신호세기의 값을 비교하고, WLAN 시스템(60)의 수신신호 세기가 설정된 소정의 임계값 이상이며 더 큰 레벨로 수신되는 지를 확인한다.

3G 무선부(100)와 WLAN 무선부(120)의 수신기능은 항상 활성화(ACTIVE) 상태로 설정되므로 3G 시스템(50)과 WLAN 시스템(60)으로부터 송신되는 신호를 수신할 수 있는 상태로 운용되고, 송신기능은 비교적 전력소모가 크므로 비활성화 상태로 설정되며 제어부(110)의 제어에 의하여 활성화 상태로 설정되어 운용된다.

제어부(110)는 WLAN 시스템(60)의 수신신호세기가 큰 것으로 확인되어 수직적 핸드오프를 수행하여야 하는 것으로 확인되는 경우, 메모리부(180)를 검색하므로 WLAN 시스템에 접속 경험에 의한 것으로, 데이터를 최적 상태로 송수신하도록 하는 해당 파라미터(PARAMETER) 값이 기록되어 있는지를 확인한다. 이러한 파라미터는 WLAN 시스템으로 수직적 핸드오프하는 경우에 발생되는 지연시간인 T down 값과 WLAN 시스템으로부터 3G 시스템으로 수직적 핸드오프하는 경우에 발생되는 지연시간인 T up 값과 데이터가 송신되고 나서 수신측으로부터 확인신호인 ACK 신호가 수신되기까지의 전송지연 시간인 RTT(ROUND TRIP TIME) 값 등이 포함된다.

제어부(110)에 의하여 메모리부(180)로부터 WLAN 시스템(60)과의 접속 경험에 의한 해당 파라미터 값을 검색하지 못한 경우는, 이동노드(40)가 WLAN 시스템(60)에 접속한 경험이 없는 것으로, WLAN 시스템(60)에 첫 번째 방문한 것으로 확인하고, WLAN 시스템(60)으로의 수직적 핸드오프를 즉시 수행하며, 3G 시스템(50)으로부터 WLAN 시스템(60)으로 수직적 핸드오프를 수행하는 지연시간인 T down 을 측정하여 메모리부(180)의 할당된 영역에 기록한다.

제어부(110)는 WLAN 시스템(60)으로 수직적 핸드오프된 상태에서 TCP 프로토콜에 의하여 분할된 패킷 데이터를 상대방에 송신하고 수신확인 신호인 ACK 신호를 회신 받는다. 또한 제어부(110)는 데이터를 송신하고 나서 ACK 신호가 수신될 때까지 소요되는 전송지연 시간인 RTT 시간을 측정하여 메모리부(180)의 할당된 영역에 기록한다.

또한, 제어부(110)에 의하여 3G 시스템(50)으로부터 WLAN 시스템(60)으로 수직적 핸드오프를 하여야 하는 상황에서, 메모리부(180)를 검색하여 이전에 기록된 WLAN 시스템(60)의 해당 파라미터가 검색되면, 3G 무선부(100)를 통하여 WLAN 시스템(60)의 밴드 대역폭을 확인하고, 상기 메모리부(180)로부터 검색된 해당 파라미터 값들을 성능획득 연산부(130)에 제공한다.

성능획득 연산부(130)는 제공받은 파라미터 값들을 이용하여 상기 제 1 수학식에 의한 것으로 수직적 핸드오프를 수행하지 않았을 경우의 성능 획득량과 제 2 수학식에 의한 것으로 수직적 핸드오프를 수행하였을 경우의 성능 획득량을 각각 연산한다.

제 1 수학식은 수직적 핸도오프를 수행하지 않은 상태, 즉 이동노드(40)가 3G 시스템(50)에 접속된 상태에서의 데이터 TCP 전송 정보인 성능 획득량이고, 제 2 수학식은 수직적 핸드오프를 수행한 상태, 즉 이동노드(40)가 WLAN 시스템에 접 속된 상태에서의 데이터 TCP 전송 정보인 성능 획득량이 된다.

제어부(110)는 성능획득 연산부(130)로부터 연산된 것으로 제 1 수학식의 연산결과 값과 제 2 수학식의 연산결과 값을 제공받고 비교하여 제 2 수학식의 연산결과 값이 더 큰 값이 되는지, 즉 WLAN 시스템에 접속된 상태에서 더 많은 데이터를 전송할 수 있는 TCP 전송 이득(GAIN)이 발생하는지를 확인한다.

상기 수학식에서 R cellular 또는 R wlan은 IEEE 802.11 규격에 의한 것으로 3G 시스템과 WLAN 시스템에서의 밴드 대역폭값이고, T wlan 은 이동노드(40)가 3G 시스템으로부터 WLAN 시스템으로 수직적 다운로드를 하는 경우에 T down 시간을 포함한 것으로 WLAN 서비스 영역(65)에서의 총 존속시간이다. T down 시간은 이동노드(40)가 3G 시스템에 접속한 상태로부터 WLAN 시스템으로 수직적 핸드오프하는데 소요되는 시간이고, T up 시간은 이동노드(40)가 WLAN 시스템에 접속한 상태로부터 3G 시스템으로 수직적 핸드오프하는데 소요되는 시간이다.

MSS(MAXIMUM SEGMENT SIZE)는 3G 또는 WLAN 시스템에서 사전에 정의된 값으로 한 개의 패킷을 구성하는 바이트의 숫자를 표시하는 것이며, OS(OPERATION SYSTEM)에 기록되어 있다. OS의 WIRELESS PHYSICAL LAYER를 구성하는 것으로 PLCP(PHYSICAL LAYER CONVERGENCE PROTOCOL)의 헤더(HEADER)를 구성하는 SIGNAL 필드 영역에는 데이터가 얼마나 빨리 전송되는지를 나타내는 대역폭 정보로 1 Mbps 또는 2 Mbps 또는 5.5 Mbps 또는 11 Mbps 중에 하나의 정보가 수신신호세기(RSSI) 분석으로 선택되어 기록된다.

이와 같이 제어부(110)에 의하여 제 1 수학식의 연산된 값과 제 2 수학식의 연산된 값을 성능획득 연산부(130)로부터 제공받고 전송 이득이 있는 것으로 분석되는 경우는 수직적 핸드오프 수행과 핸드오프 지역시간 및 전송 지연시간을 측정한다. 그러나 연산된 값이 WLAN 시스템으로 수직적 핸드오프를 수행하는 경우에도 데이터 전송 이득이 발생하지 않는 것으로 확인되는 경우는 3G 시스템으로부터 WLAN 시스템으로의 수직적 핸드오프를 수행하지 않고 중단하므로, 3G 시스템과의 접속상태를 유지한다.

따라서 상기와 같은 구성의 본 발명에 의한 것으로 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치는 3G 시스템과 접속하여 데이터 통신이 진행 중인 상태에서 WLAN 서비스 영역 안으로 진입하는 경우, 제 1 수학식과 제 2 수학식의 연산 결과 및 비교로부터 데이터 TCP 전송 이득이 확인되는 경우에만 WLAN 시스템으로 수직적 핸드오프를 수행하고, 데이터 TCP 전송 이득이 확인되지 않는 경우에는 3G 시스템에 접속된 상태를 유지하므로, 최적의 데이터 전송속도를 유지하면서 신속하게 전송하는 장점이 있다.

즉 3G 시스템의 데이터 TCP 전송속도 또는 대역폭은 153 Kbps이고, WLAN 시스템의 데이터 TCP 전송속도 또는 대역폭은 54 Mbps로 넓은 것이 일반적이므로 WLAN 시스템의 서비스 영역에 진입하는 경우, WLAN 시스템으로 수직적 핸드오프를 수행한다.

그러나 WLAN 시스템의 서비스 영역 안에 체류하는 시간이 짧은 경우, T down 시간과 T up 시간 동안 데이터 전송이 진행되지 않고 또한 혼잡제어(CONGESTION CONTROL)가 정상적으로 이루어질 때까지 정상적인 대역폭을 점유 및 이용하지 못하 므로, 오히려 3G 시스템의 서비스 영역에서 할당된 대역폭인 153 Kbps보다 작은 경우가 있다.

이러한 경우를 제 1 및 제 2 수학식으로 연산하여 확인하므로 데이터 TCP 전송이득이 발생하는지 발생하지 않는지를 확인할 수 있고, TCP 전송 이득이 발생하지 않는 경우는 WLAN 시스템으로의 수직적 핸드오프를 수행하지 않으므로 최소 153 Kbps 데이터 전송속도를 유지하는 장점이 있다.

도 5 를 참조하여, 본 발명의 일예에 의한 것으로 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치 운용방법을 설명하면, 이동노드의 제어부에 의하여 수직적 핸드오프하는 것으로 확인되는 경우에 WLAN 시스템에 첫 번째 방문하는지를 확인하는 과정; WLAN 시스템에 첫 번째 방문이 아닌 것으로 확인되면 접속할 WLAN 시스템의 밴드 대역폭을 확인하고 성능 획득량을 연산하여 전송 이득이 발생하였는지 확인하는 이득과정; 전송 이득이 발생하면 수직적 핸드오프를 수행하고 핸드오프 지연시간과 전송 지연시간을 각각 측정하는 핸드오프 과정; 전송 이득이 발생하지 않는 경우는 접속할 WLAN 시스템에서 전송이득이 발생하지 않는 경우는 수직적 핸드오프를 중단하고 현재 시스템과의 접속상태를 유지하는 과정; 이 포함되는 구성이다.

또한 상기 확인과정에서 첫 번째 방문하는 WLAN 시스템으로 확인되면 핸드오프 과정으로 진행한다.

또한 상기 핸드오프 지연시간은 3G 시스템으로부터 WLAN 시스템으로 핸드오프하는 T down 지연시간이거나 WLAN 시스템으로부터 3G 시스템으로 핸드오프하는 T up 지연시간이고, 상기 전송 지연시간은 데이터를 송신하고 수신측으로부터 확인 응답신호를 수신할 때까지 소요되는 RTT 시간으로 구성된다.

상기 전송 이득을 연산하는 성능 획득량은 수직적 핸드오프를 수행하는 경우의 성능 획득량을 연산하기 위하여 상기 제 1 수학식을 사용하고, 수직적 핸드오프를 수행하지 않는 경우의 성능 획득량을 연산하기 위하여 상기 제 2 수학식을 사용한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일예에 의한 것으로 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치 운용방법을 상세히 설명한다.

이동노드(40)는 3G 시스템(50)에 무선접속하고 이동하면서 데이터 통신을 진행 중인 상태에서, 제어부(110)에 의하여 3G 무선부(100)와 WLAN 무선부(120)를 감시하여 각 3G 시스템(50)과 WLAN 시스템(60)으로부터 수신되는 수신신호세기를 분석하므로 WLAN 시스템(60)으로부터 더 큰 레벨의 수신신호세기가 수신되어 수직적 핸드오프를 수행하여야 하는지 확인한다(S100).

제어부(110)는 WLAN 시스템(60)으로의 수직적 핸드오프를 수행하여야 되는 것으로 확인되는 경우, 메모리부(180)를 검색하여 이전에 경험한 해당 파라미터 값들이 기록되어 있는지 확인하고, 기록되어 있지 않으면 첫 번째 방문으로 판단하며, 기록되어 있으면 이전에 수직적 핸드오프를 경험한 것으로 판단한다(S110).

파라미터 값에는 수직적 핸드오프 지연시간인 T down, T up 및 RTT 값 들이 포함된다.

이동노드(40)의 제어부(110)에 의하여 WLAN 시스템(60)에 첫 번째 방문으로 판단되면, WLAN 시스템으로 수직적 핸드오프를 조건 없이 수행하고(S150), 혼잡제어를 통한 데이터 통신을 진행하면서 T down, T up의 핸드오프 지연 시간과 RTT의 전송지연 시간을 측정하여 메모리부(180)의 할당된 영역에 기록하고(S160) 종료로 진행한다.

또한 이동노드(40)의 제어부(110)에 의하여 메모리부(180)로부터 WLAN 시스템의 접속한 경험에 의한 해당 파라미터 정보를 검색하므로 첫 번째 방문이 아닌 것으로 확인되는 경우, WLAN 시스템(60)의 밴드 대역폭(R)을 확인하고(S120), 확인된 파라미터 값과 밴드 대역폭 값을 성능획득 연산부(130)에 제공하며, 제 1 수학식에 의한 수직적 핸드오프를 수행하지 않았을 경우의 데이터 TCP 전송에 의한 성능 획득량과 제 2 수학식에 의한 수직적 핸드오프를 수행하였을 경우의 데이터 TCP 전송에 의한 성능 획득량을 각각 연산한다(S130).

제어부(110)는 성능획득 연산부(130)에 의하여 제 1 수학식으로 연산된 성능 획득량값과 제 2 수학식으로 연산된 성능 획득량값을 비교하여 제 2 수학식으로 연산된 성능 획득량값이 더 큰 값인지, 즉 이득(GAIN)이 발생하였는지를 확인한다(S140).

제 1 수학식은 이동노드(40)가 3G 시스템(50)에서 해당 파라미터에 의하여 데이터 전송할 때의 성능 획득량값이고, 제 2 수학식은 WLAN 시스템(60)에서 해당 파라미터에 의하여 데이터 전송할 때의 성능 획득량값이므로, 제 2 수학식으로 연산한 결과 값이 제 1 수학식으로 연산한 결과 값보다 큰 경우, WLAN 시스템으로 수 직적 핸드오프를 수행한 후에 데이터 TCP 전송 이득이 있는 것으로 확인된다.

제어부(110)는 WLAN 시스템(60)에서의 데이터 TCP 전송 이득이 있는 것으로 확인되면 수직적 핸드오프를 수행하고(S150), T down, T up의 핸드오프 지연시간과 RTT 의 전송 지연시간을 측정하면서 데이터 통신하고(S160) 종료로 진행한다.

제어부(110)에 의하여 데이터 전송의 이득(GAIN)이 없는 것으로 확인되면, WLAN 시스템(60)으로의 수직적 핸드오프를 중단하고, 현재 3G 시스템의 접속상태를 유지하여 데이터 TCP 전송을 진행한다(S170).

그러므로 상기와 같은 구성의 본 발명은, 이동노드(40)가 3G 시스템에 접속하여 데이터를 TCP 송수신하는 상태에서 WLAN 시스템의 서비스 영역으로 이동하는 경우, 제 1 및 제 2 수학식으로 성능 획득량을 각각 연산하여 WLAN 시스템에서의 데이터 TCP 전송에 이득이 있는 것으로 확인되는 경우에만 WLAN 시스템으로 수직적 핸드오프를 수행하므로, 최소한 3G 시스템에 의한 데이터 TCP 전송 대역폭을 확보하여 대량의 데이터를 빠르게 TCP 전송하도록 하는 장점이 있다.

본 발명을 일예로 설명하였으나, 반드시 이러한 일예에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 일예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 일예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 이동노드가 3G 시스템에 접속하여 데이터 통신하는 상태에서 WLAN 시스템의 서비스 영역으로 이동하는 경우, 데이터 TCP 전송의 이득이 있는지를 수학식으로 연산하고 이득이 있는 경우에만 WLAN 시스템으로 수직적 핸드오프를 수행하므로 데이터 전송의 효율을 높이는 산업적 이용효과가 있다.

또한, 상기와 같은 구성의 본 발명은 이동노드가 WLAN 시스템에 처음 접속하는 경우 수직적 핸드오프를 우선적으로 처리하여 데이터 TCP 송신하므로 이동노드의 이동에 의한 WLAN 서비스 영역에서의 데이터 전송을 경험하고 해당 운용 데이터를 축적하여 활용하는 사용상 편리한 효과가 있다.

Claims

3G 무선부, WLAN 무선부, 메모리부, 제어부를 포함하는 이동노드에 있어서,

무선시스템인 3G 시스템과 WLAN 시스템을 감시하여 각 시스템으로부터, 운용 파라미터

즉, 상기 3G 시스템의 밴드 대역폭(R cellular)과 상기 3G 시스템으로부터 상기 WLAN 시스템으로 수직적 핸드오프하는 지연시간(T down)과 이동노드가 WLAN 시스템으로 수직적 핸드오프한 상태와 상기 `T down` 시간이 포함되는 총 존속시간(T wlan)과 WLAN 시스템으로부터 3G 시스템으로 수직적 핸드오프하는 지연시간(T up)과 수직적 핸드오프되는 지연시간을 뺀, 수직적 핸드오프되어 활성화된 상태만의 시간(T active=T wlan-T down)과 데이터를 송신하고 응답신호가 수신될 때 까지의 전송지연시간(RTT:ROUND TRIP TIME)과 무선시스템에서의 밴드 대역폭(R)과 무선시스템의 세그먼트에 의한 전송 비트수(MSS)을 확인하는 제어부;

상기 이동노드가 3G 시스템 또는 WLAN 시스템에 한번 이상 기접속하여 결정되는 운용 파라미터를 가지고, 상기 제어부의 제어에 의하여 수직적 핸드오프를 수행하지 않았을 경우 수직적 핸드오프 수행의 판단 기준이되는 성능 획득량(G wo)과, 수직적 핸드오프를 수행하였을 경우 수직적 핸드오프 수행의 판단 기준이되는 성능 획득량(G w)을 계산하는 성능 획득 연산부;

상기 제어부의 제어에 의하여 송수신되는 데이터를 TCP 프로토콜이 설정한 크기의 데이터 단위로 분할하는 변조와 복조 처리하는 TCP부; 및

상기 제어부의 제어에 의하여 수직적 핸드오프의 상태가 유지되는 존속시간으로 데이터를 송신하고 응답신호가 수신될 때까지의 전송지연시간인 RTT 시간과 수직적 핸드오프가 시작되고 완료되는 지연시간을 계수하는 타이머부; 가 포함되어 구성되는 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제어부의 제어에 의하여 활성화되고 3G 이동통신 시스템과 무선 접속하여 TCP 처리된 데이터와 운용 파라미터를 송수신하는 3G 무선부;

상기 제어부의 제어에 의하여 활성화되고 WLAN 시스템과 무선 접속하여 TCP 처리된 데이터와 운용 파라미터를 송수신하는 WLAN 무선부;

상기 제어부의 제어에 의하여 이동노드의 운용상태 정보와 송수신되는 데이터 정보를 출력하여 표시하는 표시부;

상기 제어부에 접속하고 데이터를 송수신하는 운용과 제어를 위한 명령신호를 직접 입력하는 입력부; 및

상기 제어부의 제어에 의하여 데이터 송수신 상태에서 경험한 수직적 핸드오프의 파라미터 정보가 기록되는 메모리부; 를 더 포함하여 구성되는 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 성능획득 연산부는,

상기 제어부의 제어에 의하여 수직적 핸드오프를 수행하지 않았을 경우의 성능 획득량(G wo)을 다음의 수식으로 연산하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치.

G wo = 0.75 * R cellular * (T wlan + T up)

R cellular : 3G 이동통신망의 밴드 대역폭

T wlan : 이동노드가 WLAN으로 수직적 핸드오프한 상태와 T down 시간이 포함되는 총 존속시간

T down : 3G로부터 WLAN으로 수직적 핸드오프하는 지연시간

T up : WLAN으로부터 3G 시스템으로 수직적 핸드오프하는 지연시간

G wo : 수직적 핸드오프를 수행하지 않았을 경우 성능획득 연산부가 연산하는 성능 획득량
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 성능획득 연산부는,

상기 제어부의 제어에 의하여 수직적 핸드오프를 수행하였을 경우의 성능 획득량(G w)을 다음의 수식으로 연산하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치.

T active = T wlan - T down

RTT : ROUND TRIP TIME

R : 무선시스템에서의 밴드 대역폭

MSS : 무선시스템의 세그먼트에 의한 전송 비트수

G w : 수직적 핸드오프를 수행한 경우 성능획득 연산부가 연산한 성능 획 득량
3G 무선부, WLAN 무선부, 메모리부, 제어부를 포함하는 이동노드에 있어서,

상기 제어부의 제어에 의하여 수직적 핸드오프를 수행하지 않았을 경우에 수직적 핸드오프 수행의 판단 기준이되는 성능 획득량(G wo)을 제 1 수학식으로 연산하고, 수직적 핸드오프를 수행하였을 경우에 수직적 핸드오프 수행의 판단 기준이되는 성능 획득량(G w)을 제 2 수학식으로 연산하는 성능 획득 연산부;

상기 성능 획득 연산부에 접속하고 3G 시스템와 WLAN 시스템을 감시하여 이전에 기접속한 경험이 있는 각 시스템으로부터, 3G 시스템의 밴드 대역폭(R cellular)과 3G 시스템으로부터 WLAN 시스템으로 수직적 핸드오프하는 지연시간(T down)과 이동노드가 WLAN 시스템으로 수직적 핸드오프한 상태와 상기 `T down` 시간이 포함되는 총 존속시간(T wlan)과 WLAN 시스템으로부터 3G 시스템으로 수직적 핸드오프하는 지연시간(T up)과 수직적 핸드오프되는 지연시간을 뺀, 수직적 핸드오프되어 활성화된 상태만의 시간(T active=T wlan-T down)과 데이터를 송신하고 응답신호가 수신될 때 까지의 전송지연시간(RTT:ROUND TRIP TIME)과 무선시스템에서의 밴드 대역폭(R)과 무선시스템의 세그먼트에 의한 전송 비트수(MSS)가 포함되는 파라미터를 확인하고 기록 관리하는 제어부; 및

상기 제어부의 제어에 의하여 수직적 핸드오프의 상태가 유지되는 존속시간과 수직적 핸드오프가 시작되고 완료되는 지연시간과 데이터를 송신하고 응답신호가 수신될 때까지의 전송지연시간인 RTT 시간을 계수하는 타이머부; 가 포함되어 구성되는 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 제 1 수학식은 다음과 같이 구성되는 것을 특징으로 하는 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치.

G wo = 0.75 * R cellular * (T wlan + T up)

R cellular : 3G 이동통신망의 밴드 대역폭

T wlan : 이동노드가 WLAN으로 수직적 핸드오프한 상태와 T down 시간이 포함되는 총 존속시간

T down : 3G로부터 WLAN으로 수직적 핸드오프하는 지연시간

T up : WLAN으로부터 3G 시스템으로 수직적 핸드오프하는 지연시간

G wo : 수직적 핸드오프를 수행하지 않았을 경우 성능획득 연산부가 연산하는 성능 획득량
제 5 항에 있어서,

상기 제 2 수학식은 다음과 같이 구성되는 것을 특징으로 하는 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치.

T active = T wlan - T down

RTT : ROUND TRIP TIME

R : 무선시스템에서의 밴드 대역폭

MSS : 무선시스템의 세그먼트에 의한 전송 비트수

G w : 수직적 핸드오프를 수행한 경우 성능획득 연산부가 연산한 성능 획득량
제 5 항에 있어서,

상기 제어부의 제어에 의하여 송수신되는 데이터를 TCP 프로토콜로 변조와 복조 처리하는 TCP부; 및

상기 제어부의 제어에 의하여 3G 이동통신 시스템과 무선접속하여 TCP 처리된 데이터와 운용 파라미터를 송수신하는 3G 무선부;

상기 제어부의 제어에 의하여 WLAN 시스템과 무선접속하여 TCP 처리된 데이터와 운용 파라미터를 송수신하는 WLAN 무선부;

상기 제어부의 제어에 의하여 데이터 송수신의 운용상태 정보와 송수신되는 데이터 정보를 출력하여 표시하는 표시부;

상기 제어부에 접속하고 데이터 송수신의 운용과 제어를 위한 명령신호를 직접 입력하는 입력부; 및

상기 제어부의 제어에 의하여 데이터 송수신을 위한 수직적 핸드오프를 수행한 파라미터 정보가 기록되는 메모리부; 를 더 포함하여 구성되는 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 장치.
3G 무선부, WLAN 무선부, 메모리부, 제어부를 포함하는 이동노드의 운용에 있어서,

상기 제어부에 의하여 수직적 핸드오프하는 경우, 첫 번째 방문하는 시스템인지를 확인하는 과정;

상기 첫 번째 방문이 아닌 것으로 확인되면 접속할 시스템의 밴드 대역폭(R cellular 및 R)을 확인하고, 수직적 핸드오프를 수행하지 않았을 경우 수직적 핸드오프 수행의 판단 기준이되는 성능 획득량(G wo)과, 수직적 핸드오프를 수행하였을 경우 수직적 핸드오프 수행의 판단 기준이되는 성능 획득량(G w)의 크기를 비교하여 전송 이득이 발생하였는지 확인하는 이득과정; 및

성능 획득량(G w)이 성능 획득량(G wo)보다 커, 전송 이득이 발생하면 수직적 핸드오프를 수행하고 핸드오프 지연시간과 전송 지연시간, 그리고 총 존속시간을 각각 측정하는 핸드오프 과정; 을 포함하여 구성되는 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 운용방법.
제 9 항에 있어서, 상기 이득과정에서 전송 이득이 발생하지 않는 경우,

상기 제어부에 의하여 접속할 시스템에서 전송이득이 발생하지 않는 경우는 수직적 핸드오프를 중단하고 현재 시스템과의 접속상태를 유지하는 과정; 이 더 포함되는 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 운용방법.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

상기 확인과정에서 첫 번째 방문하는 시스템으로 확인되면 상기 핸드오프 과정으로 진행하는 것을 특징으로 하는 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 운용방법.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

상기 수직적 핸드오프를 위하여 접속한 시스템은 WLAN 시스템이고,

상기 핸드오프 지연시간은 3G 시스템으로부터 WLAN 시스템으로 핸드오프하는 지연시간(T down)이거나, WLAN 시스템으로부터 3G 시스템으로 핸드오프하는 지연시간(T up)이고,

상기 전송 지연시간은 데이터를 송신하고 수신측으로부터 확인 응답신호를 수신할 때까지 소요되는 시간(RTT)이고,

상기 총 존속시간은 이동노드가 WLAN으로 수직적 핸드오프한 상태와 `(T down)`시간이 포함된 시간(Twlan)인 것을 특징으로 하는 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 운용방법.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 성능 획득량은,

상기 제어부에 의하여 수직적 핸드오프를 수행하는 경우의 성능 획득량(G w)과 수직적 핸드오프를 수행하지 않는 경우의 성능 획득량(G wo)으로 구분되고 데이터 전송 이득 연산인 것을 특징으로 하는 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 운용방법.
제 13 항에 있어서,

상기 수직적 핸드오프를 수행하지 않는 경우의 성능 획득량 연산(G wo)은 다음의 수식으로 연산하는 것을 특징으로 하는 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 운용방법.

G wo = 0.75 * R cellular * (T wlan + T up)

R cellular : 3G 이동통신망의 밴드 대역폭

T wlan : 이동노드가 WLAN으로 수직적 핸드오프한 상태와 T down 시간이 포함되는 총 존속시간

T down : 3G로부터 WLAN으로 수직적 핸드오프하는 지연시간

T up : WLAN으로부터 3G 시스템으로 수직적 핸드오프하는 지연시간

G wo : 수직적 핸드오프를 수행하지 않았을 경우 성능획득 연산부가 연산하는 성능 획득량
제 13 항에 있어서,

상기 수직적 핸드오프를 수행하는 경우의 성능 획득량 연산은 다음의 수식으로 연산하는 것을 특징으로 하는 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 운용방법.

T active = T wlan - T down

RTT : ROUND TRIP TIME

R : 무선시스템에서의 밴드 대역폭

MSS : 무선시스템의 세그먼트에 의한 전송 비트수

G w : 수직적 핸드오프를 수행한 경우 성능획득 연산부가 연산한 성능 획득량
제 9 항에 있어서, 상기 전송 이득은,

상기 제어부에 의하여 3G 시스템으로부터 WLAN 시스템으로 수직적 핸드오프를 수행하는 경우, 3G 시스템에서 전송하는 데이터의 양보다 WLAN 시스템에서 전송하는 데이터의 양이 더 많은 지를 연산된 성능 획득량의 비교에 의하여 확인하는 것을 특징으로 하는 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 운용방법.
3G 시스템과 WLAN 시스템에 선택적으로 접속하여 데이터 통신하는 이동노드에 있어서,

상기 이동노드의 제어부에 의하여 3G 시스템으로부터 WLAN 시스템으로 수직적 핸드오프하는 경우, 첫 번째 방문하는 WLAN 시스템인지를 확인하는 과정;

상기 확인에서 첫 번째 방문하는 WLAN 시스템이 아닌 경우에 WLAN 시스템의 밴드 대역폭(R cellular 및 R)을 확인하고 수직적 핸드오프를 수행하지 않았을 경우 수직적 핸드오프 수행의 판단 기준이되는 성능 획득량(G wo)과 수행하였을 경우 수직적 핸드오프 수행의 판단 기준이되는 성능 획득량(G w)의 크기를 비교하여 데이터 전송 이득이 발생하는지 비교하는 과정;

상기 비교에서 데이터 전송 이득이 발생하지 않는 경우는 수직적 핸드오프를 중단하고 현재 3G 시스템의 접속상태를 유지하는 과정; 및

상기 비교에서 데이터 전송 이득이 발생하는 경우 3G 시스템으로부터 WLAN 시스템으로 핸드오프하는 지연시간(T down), 전송 이득이 발생하지 않은 경우 WLAN 시스템으로부터 3G 시스템으로 핸드오프하는 지연시간(T up), 데이터를 송신하고 수신측으로부터 확인 응답신호를 수신할 때까지 소요되는 전송 지연시간(RTT), 그리고 이동노드가 WLAN으로 수직적 핸드오프한 상태와 상기 `(T down)`시간이 포함된 총 존속시간시간(Twlan)을 측정하는 과정; 을 포함하는 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 운용방법.
제 17 항에 있어서,

상기 수직적 핸드오프를 수행하지 않았을 경우의 성능 획득량(G wo) 연산은 제 1 수학식을 사용하고, 상기 수직적 핸드오프를 수행하였을 경우의 성능 획득량(G w) 연산은 제 2 수학식을 사용하는 것을 특징으로 하는 이동노드의 TCP 성능 개선을 위한 수직적 핸드오프 운용방법.

제 1 수학식 ;

G wo = 0.75 * R cellular * (T wlan + T up)

R cellular : 3G 이동통신망의 밴드 대역폭

T wlan : 이동노드가 WLAN으로 수직적 핸드오프한 상태와 T down 시간이 포함되는 총 존속시간

T down : 3G로부터 WLAN으로 수직적 핸드오프하는 지연시간

T up : WLAN으로부터 3G 시스템으로 수직적 핸드오프하는 지연시간

G wo : 수직적 핸드오프를 수행하지 않았을 경우 성능획득 연산부가 연산하는 성능 획득량

제 2 수학식 ;

T active = T wlan - T down

RTT : ROUND TRIP TIME

R : 무선시스템에서의 밴드 대역폭

MSS : 무선시스템의 세그먼트에 의한 전송 비트수

G w : 수직적 핸드오프를 수행한 경우 성능획득 연산부가 연산한 성능 획득량