KR101148550B1 - 이동 단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법 및 이를 수행하는 이동 단말기 - Google Patents

이동 단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법 및 이를 수행하는 이동 단말기 Download PDF

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Abstract

이종 네트워크 환경에서 사용자의 선호도를 고려하여 최적의 액세스 네트워크 및 액세스 포인트를 결정할 수 있는 이동 단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법 및 이를 수행하는 이동 단말기가 개시된다. 개인화된 핸드오버 결정 방법은 소정의 응용프로그램이 실행되면 이동단말기가 이용 가능한 모든 기지국 목록을 생성하고, 사용자의 선호도 정보가 포함된 미리 설정된 정책을 독출하고, 이용 가능한 모든 기지국 목록에 대해 필터링을 수행하여 응용프로그램이 이용 가능한 최종 기지국 목록을 획득한 후, 최종 기지국 목록에 포함된 각 기지국에 대해 사용자의 선호도 및 독출된 정책을 이용하여 핸드오버할 기지국을 선택한다. 따라서,사용자의 다양한 선호도를 동시에 고려하여 가장 적합한 액세스 네트워크 및 액세스 포인트를 선택할 수 있고, 이를 통해 이동 단말기의 사용 편의성 및 활용성을 향상시킬 수 있다.

Description

이동 단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법 및 이를 수행하는 이동 단말기{METHOD FOR DECISIONING PERSONALIZED HANDOVER OF MOBILE TERMINAL AND MOBILE TERMINAL PERFORMING THE SAME}
본 발명은 핸드오버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 이종 네트워크 환경에 적용될 수 있는 이동 단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법 및 이를 수행하는 이동 단말기에 관한 것이다.
최근들어, 무선 통신 기술 및 휴대 인터넷 기술이 발전함에 따라 다양한 무선 통신 기술에 기반한 액세스 네트워크들이 공존하고 있고, 이와 같이 공존하는 이종 액세스 네트워크들 사이에서 끊임없는 통신을 지원하기 위한 핸드오버 기술이 연구되고 있다.
또한, 다양한 무선 통신 기술이 공존함에 따라 최근의 이동 단말기는 다양한 무선 통신 기술을 지원할 수 있는 복수의 통신 인터페이스를 구비하고 있고, 이종망간의 핸드오버를 지원하고 있다.
이동 단말기에서 수행되는 종래의 핸드오버 결정 방법은 이동 단말기의 현재 위치에서 접속 가능한 액세스 네트워크 중 가장 신호의 세기가 강한 액세스 네트워크를 선택하여 핸드오버하는 방법을 사용하였다.
그러나, 상기한 핸드오버 방법은 사용자의 의도와 상관없이 항상 수신 신호의 세기가 가장 강한 액세스 네트워크를 선택하여 핸드오버를 수행하였기 때문에 공급자 기반의 기술이었다.
상기한 핸드오버 방법의 단점을 보완하기 위해 미리 정해진 비용함수를 기반으로 하여 액세스 네트워크를 선택하거나, 서비스 품질, 가격, 전력 소비량 등을 고려하여 핸드오버하는 방법이 제시되었으나, 이와 같은 핸드오버 방법 역시 사용자의 선호도를 고려하지 않기 때문에 사용자는 자신이 원하는 액세스 네트워크를 직접 선택해야 하고, 이로 인해 통신 기술에 대한 전문적인 지식이 없는 사용자는 사용에 불편함을 느끼게 되는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 이종 네트워크 환경에서 사용자의 선호도를 고려하여 최적의 액세스 네트워크 및 액세스 포인트를 결정할 수 있는 이동 단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 개인화된 핸드오버 결정 방법을 수행하는 이동 단말기를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 이동단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법은, 소정의 응용프로그램이 실행되면 상기 이동단말기가 이용 가능한 모든 기지국 목록을 생성하는 단계와, 사용자의 선호도 정보가 포함된 미리 설정된 정책을 독출하는 단계와, 상기 이용 가능한 모든 기지국 목록에 대해 필터링을 수행하여 상기 응용프로그램이 이용 가능한 최종 기지국 목록을 획득하는 단계 및 상기 최종 기지국 목록에 포함된 각 기지국에 대해 사용자의 선호도 및 상기 독출된 정책을 이용하여 핸드오버할 기지국을 선택하는 단계를 포함한다.
상기 이동단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법은, 상기 핸드오버할 소정 기지국을 선택하는 단계 이후에, 상기 이동 단말기가 현재 접속하고 있는 기지국과 선택된 상기 핸드오버할 소정 기지국이 동일한가를 판단하는 단계 및 상기 이동 단말기가 현재 접속하고 있는 기지국과 선택된 상기 핸드오버할 소정 기지국이 동일하지 않은 경우, 상기 핸드오버할 소정 기지국으로 핸드오버하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 정책은 사용자가 각 응용프로그램과 상기 각 응용프로그램이 사용되는 상황에서 고려하는 선호요소들 및 상기 선호요소들 각각에 대한 선호도 정보를 포함하는 사용자 프로파일이 될 수 있다.
상기 응용프로그램이 이용 가능한 최종 기지국 목록을 획득하는 단계는, 상기 이동단말기가 이용 가능한 모든 기지국 목록에서 상기 응용프로그램이 서비스를 이용할 수 없는 기지국을 제외하는 1차 필터링 단계 및 상기 1차 필터링된 결과에 대해 상기 응용프로그램의 요구하는 속도를 지원하지 못하는 기지국을 제외하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 핸드오버할 기지국을 선택하는 단계는, 상기 최종 기지국 목록에 포함된 각 기지국에 대해 사용자의 선호도를 고려하여, 사용자가 해당 기지국을 선택할 확률(APAV)을 계산하는 단계와, 각 기지국에 대해 계산된 상기 기지국을 선택할 확률(APAV) 및 사용자의 선호도를 고려하여 상기 최종 기지국 목록에 포함된 기지국 각각에 대해 사용자의 만족도(APSV)를 계산하는 단계 및 상기 사용자의 만족도(APSV)가 가장 높은 기지국을 상기 핸드오버할 기지국으로 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 사용자가 해당 기지국을 선택할 확률(APAV)을 계산하는 단계는 상기 정책에 포함된 사용자의 선호도 고려요소 각각의 항목에 대해 상기 사용자가 해당 기지국을 선택할 확률(APAV)를 계산하는 단계 및 상기 최종 기지국 목록에 포함된 모든 기지국에 대해 상기 사용자가 해당 기지국을 선택할 확률(APAV)을 나타내는 벡터를 정의하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 사용자의 만족도(APSV)를 계산하는 단계는 정의된 상기 벡터에 상기 정책을 적용하여 상기 최종 기지국 목록에 포함된 모든 기지국에 대해 사용자의 만족도(APSV)를 계산할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 개인화된 핸드오버 결정 방법을 수행하는 이동단말기는 이동단말기의 내부자원에 대한 정보를 수집하고 수집된 정보를 제공하는 시스템 모니터부와, 사용자의 선호도 정보가 포함된 정책을 저장하는 저장부와, 소정 응용프로그램이 실행되면 상기 시스템 모니터부 및 외부의 상황정보 서버 중 적어도 하나로부터 제공된 상황 정보 및 상기 정책에 기초하고 사용자의 선호도를 고려하여 핸드오버할 기지국을 결정하는 핸드오버 결정부와, 결정된 기지국에 상응하는 네트워크 인터페이스를 활성화하는 네트워크 인터페이스 관리부 및 상기 네트워크 인터페이스 관리부의 제어에 상응하여 활성화되는 복수의 네트워크 인터페이스를 포함하는 네트워크 인터페이스부를 포함한다.
상술한 바와 같은 이동 단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법 및 이를 수행하는 이동 단말기에 따르면, 사용자의 다양한 선호도를 동시에 고려하여 가장 적합한 액세스 네트워크 및 액세스 포인트를 선택하기 때문에 사용자는 핸드오버를 하기 위해 복잡한 설정을 직접적으로 하지 않아도 자신에게 최적인 액세스 네트워크를 사용할 수 있고, 이를 통해 이동 단말기의 사용 편의성 및 활용성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법이 적용되는 네트워크 환경을 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법에서 사용되는 상황정보의 종류를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법에서 사용되는 사용자 프로파일의 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인화된 핸드오버 결정 방법을 수행하는 이동 단말기의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 5에 도시한 핸드오버 결정부의 구성을 보다 상세하게 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 APAV 계산을 위한 퍼지 멤버쉽 함수를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기에서 APAV 계산을 위한 규칙을 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예에서 '이동 단말기'는 휴대 단말, 휴대 터미널, 이동 통신 단말기, 이동국(MS: Mobile Station), 사용자 장비(UE: User Equipment), 사용자 터미널(UT: User Terminal), 무선 터미널, 무선 기기(wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선송수신유닛(WTRU: Wireless Transmit/Receive Unit), 휴대모바일 또는 다른 용어들로서 지칭될 수 있다. 이동 단말의 다양한 실시예들은 셀룰러 전화기, 무선 통신 기능을 가지는 스마트 폰, 무선 통신 기능을 가지는 개인 휴대용 단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 무선 모뎀, 무선 통신 기능을 가지는 휴대용 컴퓨터, 무선 통신 기능을 가지는 디지털 카메라와 같은 촬영장치, 무선 통신 기능을 가지는 게이밍 장치, 무선 통신 기능을 가지는 음악저장 및 재생 가전제품, 무선 인터넷 접속 및 브라우징이 가능한 인터넷 가전제품뿐만 아니라 그러한 기능들의 조합들을 통합하고 있는 휴대형 유닛 또는 단말기들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 실시예에서 언급되는 '기지국'은 일반적으로 이동 단말과 통신하는 고정되거나 이동하는 지점을 의미하며, 베이스 스테이션(base station), 노드-B(Node-B), e노드-B(eNode-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 릴레이(relay) 및 펨토셀(femto-cell) 등을 통칭하는 용어로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법이 적용되는 네트워크 환경을 나타내는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 이동 단말기는 복수의 이종 액세스 네트워크를 이용하여 다양한 서비스를 사용자에게 제공할 수 있다. 각 액세스 네트워크는 기지국의 위치와 신호 세기에 따라서 서비스를 제공할 수 있는 영역이 제한되어 있기 때문에, 이동 단말기가 이동함에 따라 더 이상 현재의 기지국을 사용할 수 없는 경우, 현재의 기지국으로부터 다른 기지국으로 이동하는 것을 핸드오버라고 하며, 이때 끊임없는(seamless) 서비스를 제공하는 것이 중요한 기술적 과제이다.
핸드오버는 도 1에 도시한 바와 같이, 이동 단말기가 이동하는 네트워크의 동일성 여부에 따라 수평 핸드오버(Horizontal Handover) 및 수직 핸드오버(Vertical Handover)로 구분할 수 있다.
수평 핸드오버는 하나의 WLAN에서 다른 WLAN으로 이동하는 것과 같이 동일한 종류의 액세스 네트워크 사이에서 핸드오버 하는 것을 의미하고, 수직 핸드오버는 WLAN과 CDMA 사이의 이동처럼 서로 다른 종류의 액세스 네트워크 사이에서 핸드오버 하는 것을 의미한다.
종래의 핸드오버는 주로 신호 품질(예를 들면, 수신신호세기)를 기준으로 핸드오버 시점을 결정하였으나, 본 발명의 실시예에서는 신호 품질 뿐만 아니라, 사용자의 선호도, 서비스 가격, 서비스 요구사항 등의 다양한 현재 상황정보를 기반으로 핸드오버 시점 및 핸드오버 대상 액세스 네트워크와 기지국을 결정함으로써 개인화된 핸드오버 결정 방법을 제시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법에서 사용되는 상황정보의 종류를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법에서는 크게 사용자, 응용프로그램, 서비스, 네트워크, 링크 및 이동 단말기의 상황 정보 중 적어도 하나를 고려하여 핸드오버 시점 및 핸드오버 대상 액세스 네트워크를 결정한다.
구체적으로, 사용자로부터 고려되는 상황정보는 사용자의 선호도, 가입정보, 사용자 프로파일, 사용자의 현재 위치 또는 이동성 등과 같은 사용자의 현재 상태 정보를 포함할 수 있다.
응용프로그램으로부터 고려되는 상황정보는 응용프로그램이 요구하는 대역폭, 패킷 손실율, 지연시간, 지터, 패킷 에러율 정보를 포함할 수 있다.
서비스로부터 고려되는 상황정보는 대화형 서비스, 스트리밍 서비스, 상호작용 서비스, 백그라운드 서비스 등의 정보를 포함할 수 있고, 각 서비스별로 다른 요구사항 정보를 포함할 수 있다.
네트워크로부터 고려되는 상황정보는 네트워크 트래픽의 부하, 비용, 서비스 범위, 지원가능 서비스 종류, 대역폭, 지연, 지터 정보 등을 포함할 수 있다.
링크로부터 고려되는 상황정보는 수신된 신호세기, SNR(Signal to Noise Ratio), SIR(Signal to Interference Ratio), BER(Bit Error Rate), 처리량(throughput), 버스트 에러(burst error), 패킷 손실율(Packet Loss Ratio) 등의 정보를 포함할 수 있다.
이동 단말기로부터 고려되는 상황정보는 이동 단말기의 배터리 잔존 용량, 배터리 소비 비율 등의 정보를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법에서 사용되는 상황 정보는 도 2에 도시한 상황 정보에 한정되지 않으며, 다양한 상황 정보가 더 고려될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법을 나타내는 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법에서 사용되는 사용자 프로파일의 예를 나타낸다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 핸드오버 결정 방법에서는 핸드오버할 기지국(AP: Access Point, 이하 'AP'라 지칭함)을 선택하기 위해 APAV(AP Acceptance Value) 및 APSV(AP Satisfaction Value)의 두 가지의 기준값을 이용한다.
APAV는 사용자의 선호도에 따라 특정 AP를 채택할 확률값을 의미하는 기준값으로 0에서 1 사이의 값으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 품질에 대한 APAV는 각 AP의 품질값을 계산하여 0 에서 1 사이의 확률값으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, AP1의 품질 APAV는 0.8이고, AP2의 품질 APAV는 0.7인 경우 AP1이 AP2보다 상대적으로 더 좋은 품질을 제공하는 것으로 판단할 수 있다. 그러나, APAV는 상대적인 비교를 위한 값일 뿐, 절대적인 수치를 의미하는 것은 아니다.
상기 품질은 사용자가 체감하는 서비스 품질을 의미하는 것으로 도 2에 도시한 다양한 상황정보를 이용하여 계산할 수 있다. 또한, 서비스에 따라 품질을 결정하는 기준이 다르기 때문에 본 발명에서는 후술할 퍼지로직을 이용하여 품질을 계산한 후, APAV로 표현한다. 예를 들어, 음성 통신 서비스는 지연에 민감하고 손실에 둔감하며, 웹 브라우징 서비스는 지연에 둔감하고 손실에 민감하기 때문에 각 서비스별로 도 2에 도시한 네트워크 및/또는 링크와 관련된 상황정보를 이용하여 퍼지로직으로 품질을 계산한 후 이를 APAV로 표시할 수 있다.
APSV는 상술한 바와 같이 계산된 각 AP의 APAV와 사용자의 선호도를 반영하여 사용자의 만족도를 나타내는 기준값이다. 예를 들어, 품질과 가격 중 사용자가 품질을 더 선호하는 경우 품질에 대한 APAV가 높은 AP가 더 높은 APSV를 가지게 되고, 사용자가 가격을 더 선호하는 경우 가격에 대한 APAV가 높은 AP가 더 높은 APSV를 가지게 된다.
또한, 사용자가 다양한 선호도를 나타내는 경우에도 이를 반영하여 APAV를 도출한다. 예를 들어, 사용자가 품질과 가격을 모두 선호하는 경우, 품질이 높으면서 가격이 저렴한 AP를 선택해야 하기 때문에 품질 및 가격에 대한 APAV를 모두 고려하여 사용자가 가장 만족할 수 있는 AP가 가장 높은 APSV를 가지도록 제시한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 먼저 사용자에 의해 소정의 응용프로그램이 실행되면(단계 301), 이동 단말기는 실행된 응용프로그램이 사용할 네트워크를 선택하는 작업을 시작한다.
구체적으로, 이동 단말기는 상기 응용프로그램이 이용 가능한 모든 AP 목록을 생성하고(단계 303), 상기 실행된 응용프로그램 및 다양한 상황정보에 기초하여 미리 정해진 정책을 독출한다(단계 305). 여기서, 상기 정책은 사용자가 각 응용프로그램과 각 응용프로그램이 사용되는 특정 상황에서 고려하는 요소들 및 각 고려 요소의 선호도에 대한 정보를 포함하는 사용자 프로파일로서, 사용자가 직접 설정하여 미리 저장될 수도 있고, 응용프로그램의 사용이력 및 응용프로그램 사용시의 다양한 상황 정보를 수집하고 이를 통계화하여 자동으로 구축할 수도 있다.
예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이 사용자가 신호세기(RSS), 비용(Cost), 품질(Quality), 사용시간(Lifetime)에 대한 선호도를 가지고 있다고 가정하고, 사용자가 음성 통화를 실행할 때 신호세기(RSS)만을 중요시한다면 신호세기에 대한 중요도 값을 높게 책정 한다. 이와 같은 경우 본 발명에서는 신호세기에 대한 중요도를 0.7로 주고, 나머지 선호도 항목에 대한 중요도를 0.1로 설정하였다. 이밖에도 다양한 선호도 항목의 조합들(예를 들면, 신호세기 및 비용, 비용 및 품질 등)에 대해서도 다른 중요도를 설정하여 이를 정책에 반영한다. 상기한 정책은 일반 사용자들에게 유용하게 사용될 수 있고, 전문지식이 있는 사용자는 이러한 중요도를 직접 입력하여 설정할 수도 있다.
이후, 이동 단말기는 정책 독출 결과에 기초하여 실행된 응용프로그램에 해당하는 정책이 존재하는가를 판단하고(단계 307), 정책이 존재하지 않는 것으로 판단되면 미리 정해진 기본 정책을 독출한다(단계 309). 여기서, 상기 기본 정책은 사용자들의 평균적인 선호도를 고려하여 각 응용프로그램별로 미리 설정된 정책으로, 이동 단말기의 제조 단계에서 이동 단말기에 저장될 수 있다.
이후, 이동 단말기는 서비스 계약 필터(Service Contract Filter)를 이용하여 단계 303에서 생성된 AP 목록에 포함된 각 AP에 대하여 상기 실행된 응용프로그램이 이용 가능한가를 판단하고, 상기 실행된 응용프로그램이 이용할 수 없는 AP에 대해서는 AP 목록에서 제외시킨다(단계 311). 여기서, 상기 서비스 계약 필터는 각 응용프로그램(또는, 서비스)이 이용할 수 있는 AP 목록 정보를 포함할 수 있다.
이후, 이동 단말기는 속도 필터를 적용하여 상기 실행된 응용프로그램의 요구 속도를 지원할 수 없는 AP들을 AP목록에서 제외시킨다(단계 313). 여기서, 상기 속도 필터는 각 AP가 지원할 수 있는 최고 속도 정보를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 AP 목록에 서비스 계약 필터 및 속도 필터를 적용하여 현재 실행된 응용프로그램이 이용 가능한 AP들만 남긴 후, 이동 단말기는 이동 가능한 모든 AP들 각각에 대해 사용자의 선호도 항목에 따른 APAV를 계산한다(단계 315). 예를 들어, 이동 단말기는 이용 가능한 각 AP에 대해 도 4에 도시한 바와 같이 사용자의 선호도 항목인 신호세기, 비용, 품질, 사용시간 등의 항목에 대해 APAV를 계산할 수 있다.
이후, 이동 단말기는 단계 305 또는 단계 309에서 독출한 정책을 이용하여 APSV를 계산한다(단계 317).
이를 위해, 먼저 수학식 1과 같이 단계 315의 실행을 통해 계산된 모든 AP에 대해 APAV를 나타내는 벡터를 정의한다.
Figure 112010067460288-pat00001
상기 수학식 1에서, APij는 i번째 네트워크에 있는 j번째 AP를 의미한다.
상술한 바와 같이 모든 AP에 대해서 APAV를 나타내는 벡터를 정의한 후, 이동 단말기는 수학식 2와 같이 사용자의 선호도를 나타내는 사용자 프로파일을 적용하면 각 AP에 대한 APSV를 계산할 수 있다. 여기서, 각 사용자 프로파일은 0부터 1 사이의 중요도값을 나타내는 값들의 리스트이다.
Figure 112010067460288-pat00002
수학식 2에서 UP는 사용자 프로파일을 나타내고, 도 4에 도시한 바와 같이 각 선호도에 대한 중요도를 포함하고 있다.
이동 단말기는 상술한 바와 같이 계산된 APSV에 기초하여 가장 높은 APSV를 가지는 AP를 상기 실행된 응용프로그램을 위한 AP로 선택한다(단계 319). 여기서, 가장 높은 APSV를 가지는 AP는 사용자의 선호도에 가장 부합하는 AP를 의미하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 이동 단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법을 통해 도출된 핸드오버 대상을 의미한다.
상술한 바와 같이 핸드오버할 대상 AP가 선택되면, 이동 단말기는 선택된 AP와 이동 단말기가 현재 접속하고 있는 AP가 동일한가를 판단하고(단계 321), 현재 접속 AP와 단계 310에서 선택된 AP가 동일한 경우에는 핸드오버를 수행하지 않고, 동일하지 않은 경우에는 현재 AP에서 상기 선택된 AP로 핸드오버를 수행한다(단계 323).
이후, 이동 단말기는 응용프로그램의 실행이 종료되었는가를 판단하고(단계 325), 응용프로그램의 실행이 종료된 것으로 판단되면, 본 발명의 일 실시예에 따른 개인화된 핸드오버 결정과정을 종료하고, 응용프로그램의 실행이 종료되지 않은 것으로 판단되면, 미리 정해진 일정 시간을 대기한 후(단계 327), 단계 303으로 되돌아가서 이후의 단계들을 실행함으로써, 미리 정해진 일정 시간 간격으로 사용자의 선호도에 최적화된 네트워크 및 AP를 선택한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인화된 핸드오버 결정 방법을 수행하는 이동 단말기의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(400)는 응용프로그램 관리부(401), 네트워크 인터페이스 관리부(403), 네트워크 인터페이스부(405), 시스템 모니터부(407), 저장부(409) 및 핸드오버 결정부(430)를 포함한다.
응용프로그램 관리부(401)는 사용자가 특정 응용프로그램의 실행을 지시하면, 이에 상응하여 상기 특정 응용프로그램이 네트워크를 사용하는가를 판단하고, 네트워크를 사용하는 것으로 판단되면 네트워크 사용 정보를 네트워크 인터페이스 관리부(403)에 제공한다.
네트워크 인터페이스 관리부(403)는 핸드오버 결정부(430)로부터 제공된 네트워크 인터페이스 결정 정보에 기초하여 해당 네트워크 인터페이스를 활성화함으로써, 상기 특정 응용프로그램이 활성화된 네트워크 인터페이스를 사용할 수 있도록 한다.
네트워크 인터페이스부(405)는 WLAN, CDMA, WiBro, Bluetooth 등과 같은 복수의 네트워크 인터페이스를 포함하고 네트워크 인터페이스 관리부(403)의 제어에 기초하여 활성화 또는 비활성화된다.
시스템 모니터부(407)는 이동 단말기의 내부에서의 시스템 자원 및 활성화된 서비스에 대한 정보를 수집하고 수집된 정보를 핸드오버 결정부(430)에 제공한다.
저장부(409)는 사용자의 선호도 정보를 포함하는 정책(즉, 사용자 프로파일)을 저장하고, 이를 핸드오버 결정부(430)에 제공한다. 여기서, 사용자 프로파일은 도 4에 도시한 바와 같이 사용자의 개인 선호도를 기반으로 한 서비스 및 네트워크에 대한 프로파일 정보를 제공한다.
핸드오버 결정부(430)는 외부의 상황정보 서버(500)로부터 위치정보, 네트워크 정보 등을 제공받고, 이동 단말기(400) 내부에서는 시스템 모니터부(407), 저장부(409) 및 네트워크 인터페이스 관리부(403)로부터 관련 상황 정보들을 제공받은 후, 제공받은 현재의 상황정보를 토대로 하여 가장 최적의 네트워크 인터페이스를 제시하여 네트워크 인터페이스 관리부(403)가 해당 네트워크 인터페이스를 선택할 수 있도록 한다. 여기서, 상황정보 서버(500)는 이동 단말기의 외부에 위치하고, 각 네트워크 관리 시스템들로부터 해당 네트워크의 상황 정보를 수집하고, 위치 정보 시스템으로부터 위치 정보들을 수집한 후 수집된 정보를 핸드오버 결정부(430)에 제공한다.
도 6은 도 5에 도시한 핸드오버 결정부의 구성을 보다 상세하게 나타내는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 핸드오버 결정부(430)는 상황정보 관리모듈(431), 서비스 계약 필터(433), 속도 필터(435), 정택 관리모듈(437), 자율 관리모듈(439), APAV 계산모듈(441) 및 APSV 계산모듈(443)을 포함한다.
상황 정보 관리 모듈(431)은 상황정보 서버(500), 시스템 모니터부(407), 저장부(409)에 저장된 사용자 프로파일 및 네트워크 인터페이스 관리부(403)로부터 관련 상황 정보들을 수집한 후, 수집된 상황 정보를 정책 관리모듈(437) 및 APAV 계산모듈(441)에 전달한다.
정책 관리 모듈(437)은 상황정보 관리모듈(431)로부터 전달된 상황 정보들에 기초하여 현재 사용자 프로파일에 기술되어있는 사용자의 선호도와 활성화된 응용프로그램 해당하는 정책을 불러온 후, 자율 관리모듈(439)에 제공한다. 여기서, 상기 정책에는 사용자가 각 응용프로그램을 사용할 때 품질을 중요하시는지, 가격을 중요시하는지 또는 상기 두 가지를 어떤 비율로 중요하시는지 등의 사용자 프로파일 정보가 들어있다.
자율 관리모듈(439)은 정책 관리모듈(437)로부터 제공된 정책 및 APAV 계산 모듈과 APSV 계산 모듈의 계산 결과를 이용해서 가장 사용자에게 적합한 AP를 결정하고, 결정된 AP 정보를 네트워크 인터페이스 관리부(403)에 제공한다.
속도 필터(435)는 네트워크 인터페이스 관리부(403)로부터 제공된 현재 이용 가능한 AP들의 목록에서 현재 응용프로그램의 요구 속도를 지원할 수 없는 네트워크에 속한 AP들을 제외시킨 후, 서비스 계약 필터(433)에 제공한다.
서비스 계약 필터(433)는 속도 필터(435)에서 필터링된 AP 목록을 제공받고, 현재 응용프로그램을 지원하지 않는 네트워크에 속한 AP들을 제외시킨 후, APAV 계산모듈(441)에 제공한다.
APAV 계산 모듈(441)은 상술한 바와 같이 속도 필터(435) 및 서비스 계약 필터(433)를 통해 필터링된 AP 목록에 포함된 각 AP에 대한 APAV를 계산하고, APSV 모듈은 계산된 APAV의 결과에 대해 현재의 정책을 이용하여 APSV를 계산한 후, 계산 결과를 자율 관리모듈(439)에 제공한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 APAV 계산을 위한 퍼지 멤버쉽 함수를 나타낸다.
도 7(a)는 품질에 대한 퍼지 멤버쉽 함수를 나타내고, 도 7(b)는 전력 소비량(수신 전력, 송신 전력 및 대기 전력)에 대한 퍼지 멤버쉽 함수를 나타내고 있다.
도시한 바와 같은 퍼지 멤버쉽 함수를 이용하면 다른 단위의 값을 받아서 0부터 1 사이의 값으로 변환하여 이를 토대로 의사결정을 할 수 있게 된다.
도 7(c)는 입력된 값에 기초하여 APAV값의 출력값을 나타내는 퍼지 멤버쉽 함수를 나타낸다. 본 발명에서는 출력값을 SA(Strong Accept), WA(Weak Accept), NU(Neurtral), WR(Weak Reject), SR(Strong Reject)의 5가지로 정의하였다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기에서 APAV 계산을 위한 규칙을 나타내는 것으로, 퍼지 멤버쉽 함수의 값을 이용해서 음성통화시의 품질에 대한 APAV를 계산하기 위한 규칙들의 일 예를 도시하였다.
예를 들어, 음성통화에서는 지연(delay)과 지터(jitter)가 품질을 결정하는 주요 요소이기 때문에 품질을 측정할 때 지연과 지터에 따라서 APAV가 결정된다.
도 8에서 규칙 1(RULE 1)은 지연이 낮고 지터가 낮은 경우를 나타내는 것으로, 이와 같은 경우에는 품질이 아주 높기 때문에 APAV가 가장 높은 값(즉 SA: Strong Accept)을 나타내게 된다. 반대로 규칙 9(RULE 9)는 지연 및 지터가 큰 경우를 나타내는 것으로, 이와 같은 경우에는 품질이 아주 낮기 때문에 APAV가 가장 낮은 값을 나타내게 된다.
상기한 바와 같은 퍼지 멤버쉽 함수를 정의하여 본 발명에서는 품질, 가격, 신호세기, 사용시간에 대한 모든 APAV를 계산하게 된다.
상술한 바와 같이 AP에 대해서 APAV가 다 계산이 되고 나면 계산된 APAV를 이용하여 APSV를 계산한다. 즉, 상기 수학식 1과 같이 모든 AP에 대해 APAV를 나타내는 벡터를 정의한 후, 상기 수학식 2와 같이 사용자의 선호도를 나타내는 사용자 프로파일을 적용하면 각 AP에 대한 APSV를 계산할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형 및 변경이 가능하다.
401 : 응용프로그램 관리부 403 : 네트워크 인터페이스 관리부
405 : 네트워크 인터페이스 407 : 시스템 모니터부
409 : 저장부 430 : 핸드오버 결정부
431 : 상황정보 관리모듈 433 : 서비스 계약 필터
435 : 속도 필터 437 : 정책 관리 모듈
439 : 자율 관리 모듈 441 : APAV 계산 모듈
443 : APSV 계산 모듈

Claims (12)

  1. 이동단말기에서 수행되는 개인화된 핸드오버 결정방법에 있어서,
    소정의 응용프로그램이 실행되면 상기 이동단말기가 이용 가능한 모든 기지국 목록을 생성하는 단계;
    사용자의 선호도 정보가 포함된 미리 설정된 정책을 독출하는 단계;
    상기 이용 가능한 모든 기지국 목록에 대해 필터링을 수행하여 상기 응용프로그램이 이용 가능한 최종 기지국 목록을 획득하는 단계; 및
    상기 최종 기지국 목록에 포함된 각 기지국에 대해 사용자의 선호도 및 상기 독출된 정책을 이용하여 핸드오버할 기지국을 선택하는 단계를 포함하되,
    상기 핸드오버할 기지국을 선택하는 단계는
    상기 최종 기지국 목록에 포함된 각 기지국에 대해 사용자의 선호도를 고려하여, 사용자가 해당 기지국을 선택할 확률(APAV)을 계산하는 단계;
    각 기지국에 대해 계산된 상기 기지국을 선택할 확률(APAV) 및 사용자의 선호도를 고려하여 상기 최종 기지국 목록에 포함된 기지국 각각에 대해 사용자의 만족도(APSV)를 계산하는 단계; 및
    상기 사용자의 만족도(APSV)가 가장 높은 기지국을 상기 핸드오버할 기지국으로 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이동단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법은,
    상기 핸드오버할 소정 기지국을 선택하는 단계 이후에,
    상기 이동 단말기가 현재 접속하고 있는 기지국과 선택된 상기 핸드오버할 소정 기지국이 동일한가를 판단하는 단계; 및
    상기 이동 단말기가 현재 접속하고 있는 기지국과 선택된 상기 핸드오버할 소정 기지국이 동일하지 않은 경우, 상기 핸드오버할 소정 기지국으로 핸드오버하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 정책은
    사용자가 각 응용프로그램과 상기 각 응용프로그램이 사용되는 상황에서 고려하는 선호요소들 및 상기 선호요소들 각각에 대한 선호도 정보를 포함하는 사용자 프로파일인 것을 특징으로 하는 이동단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 응용프로그램이 이용 가능한 최종 기지국 목록을 획득하는 단계는,
    상기 이동단말기가 이용 가능한 모든 기지국 목록에서 상기 응용프로그램이 서비스를 이용할 수 없는 기지국을 제외하는 1차 필터링 단계; 및
    상기 1차 필터링된 결과에 대해 상기 응용프로그램의 요구하는 속도를 지원하지 못하는 기지국을 제외하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동단말기의 개인화된 핸드오버 결정 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 사용자가 해당 기지국을 선택할 확률(APAV)을 계산하는 단계는
    상기 정책에 포함된 사용자의 선호도 고려요소 각각의 항목에 대해 상기 사용자가 해당 기지국을 선택할 확률(APAV)를 계산하는 단계; 및
    상기 최종 기지국 목록에 포함된 모든 기지국에 대해 상기 사용자가 해당 기지국을 선택할 확률(APAV)을 나타내는 벡터를 정의하는 단계를 포함하는 이동단말기의 개인화된 핸드오버 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 사용자의 만족도(APSV)를 계산하는 단계는
    정의된 상기 벡터에 상기 정책을 적용하여 상기 최종 기지국 목록에 포함된 모든 기지국에 대해 사용자의 만족도(APSV)를 계산하는 것을 특징으로 하는 이동단말기의 개인화된 핸드오버 방법.
  8. 이동단말기의 내부자원에 대한 정보를 수집하고 수집된 정보를 제공하는 시스템 모니터부;
    사용자의 선호도 정보가 포함된 정책을 저장하는 저장부;
    소정 응용프로그램이 실행되면 상기 시스템 모니터부 및 외부의 상황정보 서버 중 적어도 하나로부터 제공된 상황 정보 및 상기 정책에 기초하고 사용자의 선호도를 고려하여 핸드오버할 기지국을 결정하는 핸드오버 결정부;
    결정된 기지국에 상응하는 네트워크 인터페이스를 활성화하는 네트워크 인터페이스 관리부; 및
    상기 네트워크 인터페이스 관리부의 제어에 상응하여 활성화되는 복수의 네트워크 인터페이스를 포함하는 네트워크 인터페이스부를 포함하되,
    상기 핸드오버 결정부는 상기 이동단말기가 이용 가능한 모든 기지국 목록에서 상기 응용프로그램을 지원할 수 있는 최종 기지국 목록을 획득한 후, 상기 최종 기지국 목록에 포함된 각 기지국에 대해 사용자의 선호도를 고려하여, 사용자가 해당 기지국을 선택할 확률(APAV)을 계산한 후, 각 기지국에 대해 계산된 상기 기지국을 선택할 확률(APAV) 및 사용자의 선호도를 고려하여 상기 최종 기지국 목록에 포함된 기지국 각각에 대해 사용자의 만족도(APSV)를 계산하고, 상기 사용자의 만족도(APSV)가 가장 높은 기지국을 상기 핸드오버할 기지국으로 결정하는 것을 특징으로 하는 개인화된 핸드오버 결정 방법을 수행하는 이동단말기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 핸드오버 결정부는
    상기 소정 응용프로그램이 실행되면 상기 이동단말기가 이용가능한 모든 기지국 목록을 생성하고, 상기 저장부에서 상기 정책을 독출한 후, 상기 이용 가능한 모든 기지국 목록에 대해 필터링을 수행하여 상기 응용프로그램이 이용 가능한 최종 기지국 목록을 획득하고, 상기 최종 기지국 목록에 포함된 각 기지국에 대해 사용자의 선호도 및 상기 독출된 정책을 이용하여 핸드오버할 기지국을 선택하는 것을 특징으로 하는 개인화된 핸드오버 결정 방법을 수행하는 이동단말기.
  10. 제8항에 있어서, 상기 정책은
    사용자가 각 응용프로그램과 상기 각 응용프로그램이 사용되는 상황에서 고려하는 선호요소들 및 상기 선호요소들 각각에 대한 선호도 정보를 포함하는 사용자 프로파일인 것을 특징으로 하는 개인화된 핸드오버 결정 방법을 수행하는 이동단말기.
  11. 제8항에 있어서, 상기 핸드오버 결정부는
    상기 이동단말기가 이용 가능한 모든 기지국 목록에서 상기 응용프로그램이 서비스를 이용할 수 없는 기지국을 제외한 후, 상기 응용프로그램의 요구하는 속도를 지원하지 못하는 기지국을 제외하여 상기 최종 기지국 목록을 획득하는 것을 특징으로 하는 개인화된 핸드오버 결정 방법을 수행하는 이동단말기.
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KR100809260B1 (ko) * 2006-10-18 2008-03-03 포항공과대학교 산학협력단 차세대 이동통신 네트워크에서의 상황 정보를 이용한핸드오버 결정 방법 및 장치

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