KR101395327B1 - 적응적 비실시간 트래픽 제어 방법과 그를 위한 단말기 - Google Patents

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Abstract

적응적 비실시간 트래픽 제어 방법과 그를 위한 단말기를 개시한다.
트래픽(Traffic) 요청 신호를 생성하는 신호 생성부; 정책 제공 장치로 정책 요청 신호를 전송하고, 상기 정책 요청 신호에 대응하는 정책 응답 신호를 수신하는 정책 관리부; 경로 네트워크를 경유하여 컨텐츠 제공 장치로부터 상기 트래픽 요청 신호에 대응하는 트래픽 응답 신호를 다운로드하는 트래픽 송수신부; 상기 정책 응답 신호를 근거로 상기 경로 네트워크의 네트워크 상태를 인지하는 네트워크 인지부; 및 상기 다운로드 시 상기 네트워크 상태에 근거하여 트래픽 제어 여부를 판단하고, 판단된 상기 트래픽 제어 여부에 근거하여 상기 다운로드를 제어하는 트래픽 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기를 제공한다.

Description

적응적 비실시간 트래픽 제어 방법과 그를 위한 단말기{Method for Controlling Adaptive Non-Real-Time Traffic, Terminal Therefor}
본 실시예는 적응적 비실시간 트래픽 제어 방법과 그를 위한 단말기에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 네트워크의 자원 활용률이 낮은 시점에 비실시간으로 트래픽을 전송하여 네트워크의 트래픽에 영향을 주지 않고 적응적으로 트래픽을 전송할 수 있는 적응적 비실시간 트래픽 제어 방법과 그를 위한 단말기에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
현재의 이동통신 시스템의 트래픽 전송 제어 기법은 사용자 레벨(Level)에서 요청하는 트래픽을 실시간적으로 전송하기 위해 단말기 및 서버 단의 L3 계층인 네트워크 계층(Network Layer)에서 베스트 에포트(Best Effort) 형태의 데이터 전송 방법으로 트래픽을 전송하고 있다. 하지만, 이러한 종래 기술은 코어 네트워크의 서버 또는 단말기에서 부하 기지국 여부 또는 기지국별 혼잡 여부를 감지하지 못하는 문제가 있다.
즉, 기지국 단에서 발생한 부하 또는 혼잡은 단말기의 데이터 전송 효율을 떨어지게 하며, 패킷 유실 등으로 전송이 실패한 단말기는 L3 계층인 네트워크 계층에서 지속적으로 재시도를 수행하여 기지국 단에서의 부하 또는 혼잡 상태를 지속시키는 문제가 있다. 또한, 사용자 레벨의 트래픽 전송 요청이 없을 경우, 네트워크의 자원을 사용하지 않는 유휴(Idleness) 상태를 만들어 통신 사업자 측면의 네트워크 활용성이 낮아지는 문제가 있다.
본 실시예는, 네트워크의 자원 활용률이 낮은 시점에 비실시간으로 트래픽을 전송하여 네트워크의 트래픽에 영향을 주지 않고 적응적으로 트래픽을 전송할 수 있는 적응적 비실시간 트래픽 제어 방법과 그를 위한 단말기를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 트래픽(Traffic) 요청 신호를 생성하는 신호 생성부; 정책 제공 장치로 정책 요청 신호를 전송하고, 상기 정책 요청 신호에 대응하는 정책 응답 신호를 수신하는 정책 관리부; 경로 네트워크를 경유하여 컨텐츠 제공 장치로부터 상기 트래픽 요청 신호에 대응하는 트래픽 응답 신호를 다운로드하는 트래픽 송수신부; 상기 정책 응답 신호를 근거로 상기 경로 네트워크의 네트워크 상태를 인지하는 네트워크 인지부; 및 상기 다운로드 시 상기 네트워크 상태에 근거하여 트래픽 제어 여부를 판단하고, 판단된 상기 트래픽 제어 여부에 근거하여 상기 다운로드를 제어하는 트래픽 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기를 제공한다.
또한, 본 실시에의 다른 측면에 의하면, 단말기가 적응적으로 트래픽을 제어하는 방법에 있어서, 정책 제공 장치로 정책 요청 신호를 전송하고, 상기 정책 요청 신호에 대응하는 정책 응답 신호를 수신하는 정책 관리 과정; 경로 네트워크를 경유하여 컨텐츠 제공 장치로부터 상기 트래픽 요청 신호에 대응하는 트래픽 응답 신호를 다운로드는 트래픽 송수신 과정; 상기 정책 응답 신호를 근거로 상기 경로 네트워크의 네트워크 상태를 인지하는 네트워크 인지 과정; 및 상기 다운로드 시 상기 네트워크 상태에 근거하여 트래픽 제어 여부를 판단하고, 판단된 상기 트래픽 제어 여부에 근거하여 상기 다운로드를 제어하는 트래픽 제어 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 적응적 비실시간 트래픽 제어 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 네트워크의 자원 활용률이 낮은 시점에 비실시간으로 트래픽을 전송하여 네트워크의 트래픽에 영향을 주지 않고 적응적으로 트래픽을 전송할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 실시예에 의하면, 네트워크에 대한 투자를 최소화하면서 유휴 용량을 활용하여 비실시간 트래픽으로 발생하는 네트워크의 일시적인 혼잡을 제어하고, 네트워크의 활용률 높이는 효과가 있다.
또한, 본 실시예에 의하면, 대용량 컨텐츠의 다운로드와 업로드를 비실시간적으로 지원하는 기술로서, 네트워크 사업자의 네트워크의 영향을 주지 않아 네트워크 유휴(Idleness) 상태를 최대한 활용하여 네트워크 시스템의 활용성 및 효율성을 증가시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 실시예에 의하면, 네트워크 사업자의 네트워크에 추가 투자비 없이 새로운 서비스(예컨대, 종량 요금제(Measured Rate System)에서 추가 과금 없이 적응적 트래픽 전송 기법을 이용하는 트래픽에 대해서는 비종량 과금(Fixed Charge)한 부가 서비스 상품)을 적용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 실시예에 의하면, 네트워크를 상태 인지한 비실시간적인 데이터 전송 제어를 통해 사용자가 단말기를 사용하지 않는 시간이나 상대적으로 네트워크의 유휴 상태에 네트워크의 사용량이 낮아 네트워크 자원의 활용률이 떨어지는 문제를 해결하고, 최번시(Busy Hour) 상황에서는 혼잡 상황을 지속시키는 데이터 전송을 제어하여 네트워크의 부하를 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 적응적 비실시간 트래픽 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 2는 본 실시예에 따른 네트워크를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 3은 본 실시예에 따른 트래픽 제어 장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 4는 본 실시예에 따른 트래픽 제어 방법을 설명하기 위한 예시도,
도 5는 본 실시예에 따른 적응적 비실시간 트래픽 제어 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 6은 본 실시예에 따른 정책 관리 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 7은 본 실시예에 따른 비실시간 트래픽을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 적응적 비실시간 트래픽 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 실시예에 따른 적응적 비실시간 트래픽 제어 시스템은 단말기(110), 트래픽 제어 애플리케이션(112), 네트워크(120), 정책 제공 장치(130) 및 컨텐츠 제공 장치(140)를 포함한다. 본 실시예에서는 적응적 비실시간 트래픽 제어 시스템이 단말기(110), 트래픽 제어 애플리케이션(112), 네트워크(120), 정책 제공 장치(130) 및 컨텐츠 제공 장치(140)만을 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 적응적 비실시간 트래픽 제어 시스템에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다. 여기서, 트래픽이란 네트워크(120)의 전송로 상에서 일정 시간 내에 흐르는 데이터의 양을 말한다.
단말기(110)는 사용자의 키 조작 또는 명령에 따라 네트워크(120)를 경유하여 각종 데이터를 송수신할 수 있는 단말기를 말하는 것이며, 태블릿 PC(Tablet PC), 랩톱(Laptop), 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer), 스마트폰(Smart Phone), 개인휴대용 정보단말기(PDA: Personal Digital Assistant) 및 이동통신 단말기(Mobile Communication Terminal) 등 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 단말기(110)는 네트워크(120)를 통하여 데이터 읽고 쓰기 및 저장, 네트워크, 컨텐츠 사용 등의 서비스를 이용할 수 있는 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing)을 지원하는 클라우드 컴퓨팅 단말기가 될 수 있다.
즉, 단말기(110)는 네트워크(120)를 이용하여 음성 또는 데이터 통신을 수행하는 단말기이며, 네트워크(120)를 경유하여 컨텐츠 제공 장치(140)와 통신하기 위한 프로그램 또는 프로토콜을 저장하기 위한 메모리, 해당 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하고 있는 단말기를 의미한다. 즉, 단말기(110)는 컨텐츠 제공 장치(140)와 서버-클라이언트 통신이 가능하다면 그 어떠한 단말기도 가능하며, 노트북 컴퓨터, 이동통신 단말기, PDA 등 여하한 통신 컴퓨팅 장치를 모두 포함하는 넓은 개념이다. 이러한, 단말기(110)는 복수의 통신 모듈을 구비하여 네트워크(120) 내에 비실시간 트래픽의 경로로 사용되는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)를 통해 음성 또는 데이터 통신을 수행할 수 있으며, 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)를 경유하여 컨텐츠 제공 장치(140)와 통신할 수 있다. 이러한, 단말기(110)는 트래픽 처리를 위해 단말기(110) 내의 컨텐츠를 저장하거나 단말기(110)의 트래픽을 컨텐츠 제공 장치(140)에 보낼 데이터를 관리한다. 한편, 본 실시예에서는 단말기(110)는 정책 제공 장치(130)와 별도의 장치로 구현된 것으로 기재하고 있으나, 실제 실시예의 구현에 있어서, 단말기(110)는 정책 제공 장치(130)를 모두 포함하는 형태의 자립형(Stand Alone) 장치로 구현될 수 있을 것이다.
본 실시예에 따른 단말기(110)는 트래픽 제어 애플리케이션(112)을 탑재하여 적응적 비실시간 트래픽 제어를 수행할 수 있다. 즉, 단말기(110)는 사용자의 조작 또는 명령에 의해 트래픽 제어 애플리케이션(112)을 구동하며, 트래픽 제어 애플리케이션(112)을 통해 적응적 비실시간 트래픽 제어할 수 있다. 이러한 트래픽 제어 애플리케이션(112)에 대해 보다 구체적으로 설명하자면, 트래픽 제어 애플리케이션(112)은 단말기(110)가 스마트 폰인 경우 애플리케이션 스토어를 통해 다운로드된 후 인스톨된 애플리케이션을 말하며, 단말기(110)가 피쳐 폰(Feature Phone)인 경우 통신사 서버를 통해 다운로드된 VM(Virtual Machine) 상에서 구동되는 애플리케이션을 말한다.
한편, 본 실시예에 따른 단말기(110)에 트래픽 제어 애플리케이션(112)이 탑재되는 형태에 설명하자면, 단말기(110)는 트래픽 제어 애플리케이션(112)을 임베디드(Embeded) 형태로 탑재한 상태로 구현되거나, 단말기(110) 내에 탑재되는 OS(Operating System)에 임베디드 형태로 탑재되거나, 사용자의 조작 또는 명령에 의해 단말기(110) 내의 OS에 인스톨되는 형태로 탑재될 수 있다. 전술한 방식으로 단말기(110)에 탑재된 트래픽 제어 애플리케이션(112)은 단말기(110)에 탑재된 기본 애플리케이션(예컨대, 문자 발송 애플리케이션, 음성 호 송수신 애플리케이션, 데이터 송수신 애플리케이션, 메신저 애플리케이션 등)과 연동하도록 구현될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 기본 애플리케이션과 연동없이 독립적인 기능으로 운용되도록 구현될 수 있다.
이하, 단말기(110)가 탑재된 트래픽 제어 애플리케이션(112)을 이용하여 적응적 비실시간 트래픽 제어를 수행하는 과정에 대해 설명하도록 한다. 단말기(110)는 입력된 사용자의 조작 또는 명령에 의한 비실시간 트래픽 요청 신호를 생성한다. 여기서, 비실시간 트래픽 요청 신호는 일종의 트래픽 요청 신호로서, 사용자가 단말기(110)를 조작하여 특정 컨텐츠를 요청하고자 하는 명령을 입력하는 경우, 단말기(110)는 컨텐츠 제공 장치(140)로 해당 컨텐츠에 대한 트래픽 요청 신호를 전송하게 되는데, 이때, 단말기(110)가 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)에 대한 네트워크 상태에 따라 트래픽을 제어하게 되므로, 네트워크 상태가 혼잡한 경우 비실시간 트래픽 요청 신호가 된다. 한편, 비실시간 트래픽 요청 신호에 대응하는 비실시간 트래픽 응답 신호에도 동일한 개념이 적용될 수 있다.
단말기(110)는 정책 제공 장치(130)로 정책 요청 신호를 전송하고, 정책 요청 신호에 대응하는 정책 응답 신호를 수신하며, 정책 응답 신호를 근거로 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)의 네트워크 상태를 인지한다. 단말기(110)는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)를 경유하여 컨텐츠 제공 장치(140)로부터 비실시간 트래픽 요청 신호에 대응하는 비실시간 트래픽 응답 신호를 다운로드하거나 단말기(110) 내에 기 저장된 컨텐츠를 컨텐츠 제공 장치(140)로 업로드하되, 다운로드 또는 업로드 시 인지된 네트워크 상태에 근거하여 트래픽 제어 여부를 판단하고, 판단된 트래픽 제어 여부에 근거하여 다운로드 또는 업로드(트래픽)를 제어한다.
또한, 단말기(110)는 컨텐츠 제공 장치(140)로부터 비실시간 트래픽 응답 신호를 다운로드하는 경우 비실시간 트래픽 응답 신호의 데이터 타입에 따라 기 설정된 저장 영역에 비실시간 트래픽 응답 신호가 다운로드되도록 한다. 또한, 단말기(110)는 정책 응답 신호에 포함된 정책 요청 주기 정보에 따라 정책 요청 신호를 정책 제공 장치(130)로 전송한다.
한편, 단말기(110)가 통신하는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)에 대한 네트워크 상태를 인지하는 과정에 대해 설명하도록 한다. 단말기(110)는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)로부터 수신된 전파 환경 신호에 근거하여 네트워크 상태를 혼잡 상태, 일반 상태 및 원활 상태 중 어느 하나의 상태로 인지한다. 이때, 단말기(110)는 전파 환경 신호에 포함된 파라미터인 Rx, Tx, Ec/Io, RSSI, 전송률, 할당 단말기 수 중 적어도 하나 이상의 파라미터를 기 설정된 네트워크 상태 임계치와 비교하여 네트워크 상태를 인지한다. 또한, 단말기(110)는 파라미터와 네트워크 상태 임계치를 비교하여 파라미터가 네트워크 상태 임계치를 초과하는 경우 네트워크 상태를 혼잡 상태로 인지한다. 또한, 단말기(110)는 파라미터와 네트워크 상태 임계치를 비교하여 파라미터가 네트워크 상태 임계치 미만인 경우 네트워크 상태를 원활 상태로 인지한다. 또한, 단말기(110)는 파라미터와 네트워크 상태 임계치를 비교하여 파라미터가 네트워크 상태 임계치의 오차 허용 범위에 포함되는 경우 네트워크 상태를 일반 상태로 인지한다.
한편, 단말기(110)는 생성된 트래픽 요청 신호를 컨텐츠 제공 장치(140)로 전송할 때 그 순서를 결정할 수 있다. 구체적으로 설명하자면 다음과 같다. 단말기(110)는 입력된 사용자의 조작 또는 명령의 순서 또는 컨텐츠의 타입에 기반한 우선 순위 정보에 따라 컨텐츠 제공 장치(140)로 전송되는 비실시간 트래픽 요청 신호의 전송 순서를 결정한다. 또한, 단말기(110)는 결정된 전송 순서에 근거하여 비실시간 트래픽 요청 신호를 컨텐츠 제공 장치(140)로 전송한다.
여기서, 단말기(110)가 정책 제공 장치(130)로부터 수신한 정책 응답 신호는 네트워크 상태에 따른 정책 요청 주기 정보, 임계값 및 우선순위 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한 신호이다. 이때, 임계값은 트래픽 제어와 관련된 복수 개의 파라미터(Parameter)에 대한 각각의 임계값을 포함하는 정보이다. 또한, 임계값은 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나) 내의 전송기(210, 220)에 할당된 단말기의 수, 각 단말기의 트래픽 전송 상태, 각 단말기의 전송 요청 시간 중 적어도 하나 이상의 정보에 따라 적응적으로 설정되는 값이다. 또한, 임계값은 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나) 내의 전송기마다 할당된 단말기 수를 기 설정된 범위 내로 제한하는 값을 갖는다. 한편, 우선 순위 정보는 최한시(일일 중 호가 가장 적게 발생하는 시간)에 우선적으로 트래픽을 전송하도록 설정된 값 또는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)의 타입에 근거한 우선순위 값을 갖는다. 즉, 트래픽 파라미터는 Rx, Tx, Ec/Io, 전송률, 할당 단말기 수 등을 포함할 수 있다.
이하, 단말기(110)가 네트워크 상태를 인지하여 적응적으로 비실시간 트래픽을 제어하는 과정에 대해 구체적으로 설명한다. 단말기(110)는 다운로드 또는 업로드 시 전송률과 정책 응답 신호에 포함된 임계값을 비교하여 전송률이 임계값 미만인 경우, 네트워크 상태가 혼잡한 상태인 것으로 인지하여 다운로드 업로드(트래픽)를 중단한다. 즉, 단말기(110)는 정책 응답 신호에 포함된 트래픽 제어와 관련된 파라미터 중 Rx, Tx의 주요 품질 지표가 임계값 미만인 경우 네트워크 상태가 혼잡한 상태인 것으로 인지하여 다운로드 또는 업로드(트래픽)를 중단하도록 제어한다. 또한, 단말기(110)는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나) 내의 전송기(210, 220)에 할당된 단말기의 위치와 전송기(210, 220)와의 거리가 기 설정된 거리를 초과하는 것으로 판단되는 경우, 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)의 자원 효율을 위해 다운로드 또는 업로드(트래픽)를 중단한다. 또한, 단말기(110)는 단말기 배터리 상태가 임계값 미만이거나, 단말기 온도가 임계값을 초과하는 경우 다운로드 또는 업로드(트래픽)를 중단한다.
이하, 단말기(110)가 중단된 비실시간 트래픽을 재시도하는 과정에 대해 설명하도록 한다. 단말기(110)는 정책 응답 신호에 따라 다운로드 또는 업로드(트래픽) 재시도 수행을 반복하도록 동작한다. 즉, 단말기(110)는 기 설정된 타이머(Timer)의 시간이 경과된 경우, 다운로드 또는 업로드(트래픽) 재시도를 수행한다. 또한, 단말기(110)는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)가 다른 네트워크로 변경되는 경우, 다운로드 또는 업로드(트래픽) 재시도를 수행한다. 또한, 단말기(110)는 새로운 비실시간 트래픽 요청 신호가 수신되는 경우 다운로드 또는 업로드(트래픽) 재시도를 수행한다.
이하, 트래픽 제어 애플리케이션(112)의 구동 방식에 대해 설명하자면 다음과 같다. 트래픽 제어 애플리케이션(112)은 단말기(110)가 수행하는 별도의 소프트웨어적 기능 또는 하드웨어적 기능을 구비한 형태로 독립적으로 운용되도록 구현되거나 단말기(110)가 수행하는 별도의 소프트웨어적 기능 또는 하드웨어적 기능과 연동하는 형태로 구현될 수도 있다.
트래픽 제어 애플리케이션(112)은 단말기(110)에 탑재되어, 단말기(110)에 구비된 각종 하드웨어를 이용하여 동작하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 별도의 장치로 구현되어 동작될 수도 있다. 또한, 트래픽 제어 애플리케이션(112)은 단말기(110) 내이 기 설치된 애플리케이션들과 연동하여 동작할 수도 있다.
또한, 트래픽 제어 애플리케이션(112)이 수행하는 동작에 대해 설명하자면, 트래픽 제어 애플리케이션(112)은 단말기(110) 내에 설치되어, 단말기(110)가 통신하는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)의 상태를 인지하고, 인지된 네트워크 상태를 기반으로 적응적 데이터 트래픽을 관리하는 일종의 프로그램을 말한다. 이러한, 트래픽 제어 애플리케이션(112)의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명하자면, 트래픽 제어 애플리케이션(112)은 입력된 사용자의 조작 또는 명령에 의한 비실시간 트래픽 요청 신호를 생성하고, 정책 제공 장치(130)로 정책 요청 신호를 전송하고, 정책 요청 신호에 대응하는 정책 응답 신호를 수신하며, 정책 응답 신호를 근거로 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)의 네트워크 상태를 인지하며, 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)를 경유하여 컨텐츠 제공 장치(140)로부터 비실시간 트래픽 요청 신호에 대응하는 비실시간 트래픽 응답 신호를 다운로드하거나 단말기(110) 내에 기 저장된 컨텐츠를 컨텐츠 제공 장치(140)로 업로드하되, 다운로드 또는 업로드 시 네트워크 상태에 근거하여 트래픽 제어 여부를 판단하고, 판단된 트래픽 제어 여부에 근거하여 다운로드 또는 업로드(트래픽)를 제어한다.
네트워크(120)는 3G 네트워크(122), 4G 네트워크(124), 무선랜 네트워크(126)를 비롯한, 제 N 네트워크(동기 네트워크(Synchronous Network), 인터넷 네트워크, 인트라넷 네트워크, 위성 통신 네트워크 등)(128)를 포함한 다양한 유무선 통신 기술을 이용하여 통신 프로토콜로 데이터를 송수신할 수 있는 망을 말한다. 또한, 네트워크(120)는 컨텐츠 제공 장치(140)와 결합되어 하드웨어, 소프트웨어 등의 컴퓨팅 자원을 저장하고, 클라이언트가 필요로 하는 컴퓨팅 자원을 해당 단말기(110)로 제공할 수 있는 클라우드 컴퓨팅망을 포함할 수 있다. 여기서, 클라우드 컴퓨팅이란 정보가 인터넷 상의 서버에 영구적으로 저장되고, 데스크톱, 태블릿 컴퓨터, 노트북, 넷북, 스마트폰 등의 클라이언트 단말기에는 일시적으로 보관되는 컴퓨터 환경을 의미하며, 클라우드 컴퓨팅은 이용자의 모든 정보를 인터넷 상의 서버에 저장하고, 이 정보를 각종 IT 기기를 통하여 언제 어디서든 이용할 수 있도록 하는 컴퓨터 환경 접속망을 의미한다. 이러한, 네트워크(120)에 대해서는 이하 도 2를 통해 구체적으로 설명하도록 한다.
정책 제공 장치(130)는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)에 할당된 각 단말기의 네트워크 상태를 인지하고, 인지된 네트워크 상태를 기반으로 데이터 트래픽과 관련된 정책을 결정 및 관리하는 기능을 수행한다. 즉, 정책 제공 장치(130)는 네트워크(120)를 경유하여 단말기(110)와 연동하며, 단말기(110)로부터 정책 요청 신호를 수신한 경우, 네트워크(120)의 상태인 네트워크 상태에 기반하여 정책 요청 신호에 대응하는 정책 응답 신호를 생성하여 단말기(110)로 전송한다. 이러한, 정책 제공 장치(130)는 3G PCRF(Policy Charging and Rules Function)(218) 또는 4G PCRF(230)를 이용할 수 있다.
이하, 정책 제공 장치(130)가 단말기(110)로부터 수신한 정책 요청 신호에 대응하는 정책 응답 신호를 생성하는 과정에 대해 설명하도록 한다. 정책 제공 장치(130)는 정책 응답 신호를 생성하기 위해 네트워크 상태를 확인하고 네트워크 상태에 따른 정책 요청 주기 정보, 임계값 및 우선순위 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한 정책 응답 신호를 생성한다. 이때, 임계값은 트래픽 제어와 관련된 복수 개의 파라미터에 대한 각각의 임계값을 포함하는 정보이다. 즉, 임계값은 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나) 내의 전송기(210, 220)에 할당된 단말기의 수, 각 단말기의 트래픽 전송 상태, 각 단말기의 전송 요청 시간 중 적어도 하나 이상의 정보에 따라 적응적으로 설정되는 값이다. 또한, 임계값은 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나) 내의 전송기마다 할당된 단말기 수를 기 설정된 범위 내로 제한하는 값을 갖는다. 한편, 우선 순위 정보는 최한시에 우선적으로 트래픽을 전송하도록 설정된 값 또는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)의 타입에 근거한 우선순위 값을 갖는다. 정책 제공 장치(130)는 이러한 정책 응답 신호를 주기적으로 단말기(110)로 전송한다.
이하, 정책 제공 장치(130)가 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)를 인지하는 과정에 대해 설명하도록 한다. 정책 제공 장치(130)는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)로부터 수신된 전파 환경 신호에 근거하여 네트워크 상태를 혼잡 상태, 일반 상태 및 원활 상태 중 어느 하나의 상태로 인지한다. 즉, 정책 제공 장치(130)는 전파 환경 신호에 포함된 파라미터인 Rx, Tx, Ec/Io, RSSI(Received Signal Strength Indication), 전송률, 할당 단말기 수 중 적어도 하나 이상의 파라미터를 기 설정된 네트워크 상태 임계치와 비교하여 네트워크 상태를 인지한다. 이때, 정책 제공 장치(130)는 파라미터와 네트워크 상태 임계치를 비교하여 파라미터가 네트워크 상태 임계치를 초과하는 경우 네트워크 상태를 혼잡 상태로 인지한다. 또한, 정책 제공 장치(130)는 파라미터와 네트워크 상태 임계치를 비교하여 파라미터가 네트워크 상태 임계치 미만인 경우 네트워크 상태를 원활 상태로 인지한다. 또한, 정책 제공 장치(130)는 파라미터와 네트워크 상태 임계치를 비교하여 파라미터가 네트워크 상태 임계치의 오차 허용 범위에 포함되는 경우 네트워크 상태를 일반 상태로 인지한다.
컨텐츠 제공 장치(140)는 단말기(110)의 데이터 트래픽을 전송하거나 수신하는 컨텐츠 저장 및 관리를 수행하는 일종의 서버를 말한다. 즉, 컨텐츠 제공 장치(140)는 비실시간 트래픽 요청 신호에 대응하는 컨텐츠를 포함한 비실시간 트래픽 응답 신호를 단말기(110)로 제공한다. 컨텐츠 제공 장치(140)는 단말기(110)로부터 네트워크(120) 내의 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)를 경유하여 수신된 비실시간 트래픽 요청 신호에 해당하는 컨텐츠를 포함한 비실시간 트래픽 응답 신호를 네트워크(120)를 경유하여 단말기(110)로 전송한다. 여기서, 컨텐츠는 텍스트 데이터, 이미지 데이터 및 영상 데이터 중 적어도 하나 이상의 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 이러한, 컨텐츠 제공 장치(140)는 하드웨어적으로는 통상적인 웹서버(Web Server) 또는 네트워크 서버와 동일한 구성을 하고 있다. 또한, 소프트웨어적으로는 C, C++, Java, Visual Basic, Visual C 등 여하한 언어를 통하여 구현되는 프로그램 모듈(Module)을 포함한다. 컨텐츠 제공 장치(140)는 웹서버 또는 네트워크 서버의 형태로 구현될 수 있으며, 웹서버는 일반적으로 인터넷과 같은 개방형 컴퓨터 네트워크를 통하여 불특정 다수 클라이언트 및/또는 다른 서버와 연결되어 있고, 클라이언트 또는 다른 웹서버의 작업수행 요청을 접수하고 그에 대한 작업 결과를 도출하여 제공하는 컴퓨터 시스템 및 그를 위하여 설치되어 있는 컴퓨터 소프트웨어(웹서버 프로그램)를 뜻하는 것이다.
한편, 도 1에 도시된 구성 요소인 단말기(110), 정책 제공 장치(130) 및 컨텐츠 제공 장치(140)가 비실시간 트래픽을 제어하는 과정에 대해 설명하자면 다음과 같다. 단말기(110)는 통신하고 있는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)에 대한 네트워크 상태를 확인하는 정책 제공 장치(130)로부터 정책 응답 신호를 수신하여 적응적으로 트래픽 제어를 수행한다.
ⓐ 단말기(110)는 탑재된 트래픽 제어 애플리케이션(112)을 이용하여 정책 제공 장치(130)로부터 수신된 정책 응답 신호에 따라 비실시간으로 트래픽을 관리한다.
ⓑ 단말기(110)는 탑재된 트래픽 제어 애플리케이션(112)을 이용하여 컨텐츠 제공 장치(140)로 트래픽 전송(다운로드 또는 업로드 시) 중 네트워크 상태(물리계층(Physical Layer), RF 계층, MAC 계층, IP 계층 등 다양한 계층 상태를 모니터링 함)를 인지한다.
ⓒ 단말기(110)는 탑재된 트래픽 제어 애플리케이션(112)을 이용하여 네트워크 상태 정보를 기반으로 트래픽 전송(다운로드 또는 업로드)의 차단 여부를 제어한다.
ⓓ 단말기(110)는 트래픽 제어 애플리케이션(112)을 이용하여 주기적 또는 부가 이벤트를 기반으로 트래픽 정책 제공 장치(130)와 트래픽 전송 정책(정책 응답 신호)을 공유하여 트래픽 전송(다운로드 또는 업로드)을 제어한다.
ⓔ 정책 제공 장치(130)는 트래픽 (단말기(110)에 탑재된 트래픽 제어 애플리케이션(112) 이용) 사용자들의 트래픽 전송 요청 시간에 따라 정책 응답 신호에 포함된 임계값과 우선 순위 정보 등을 동적으로 변경한다.
ⓕ 정책 제공 장치(130)는 네트워크(120) 내의 전송기(210, 220) 별 트래픽 사용자를 관리하여 동시 허용 사용자의 수를 제어하기 위한 정책 변경을 수행한다.
도 2는 본 실시예에 따른 네트워크를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 실시예에 따른 네트워크(120)는 3G 네트워크(122), 4G 네트워크(124), 무선랜 네트워크(126)를 포함한다.
3G 네트워크(122)는 제 1 전송기(210), 데이터 처리기(212), 데이터 게이트웨이(214), 3G 과금 게이트웨이(216), 3G PCRF(218)를 포함한다. 도 2에서는 3G 네트워크(122)가 제 1 전송기(210), 데이터 처리기(212), 데이터 게이트웨이(214), 3G 과금 게이트웨이(216), 3G PCRF(218)만을 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 3G 네트워크(122)에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
도 2에 도시된 3G 네트워크(122)와 연결된 UTRAN은 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access Network를 말하며, GERAN은 GSM(Global System for Mobile communications) EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution) Radio Access Network를 말한다. UTRAN, GERAN은 3G 네트워크(122)에 포함된다.
단말기(110)는 3G 네트워크(122)와 4G 네트워크(124) 모두를 지원하므로 3G 네트워크(122)에서 단말기(110)는 Uu 인터페이스를 통해 UTRAN과 통신하고, Um 인터페이스를 통해 GERAN와 통신한다. UTRAN은 Iu-ps 인터페이스를 통해 데이터 처리기(212)와 통신하고, Iu-cs 인터페이스를 통해 교환기와 통신한다. GERAN는 Gb 인터페이스를 통해 데이터 처리기(212)와 통신하고, A 인터페이스를 통해 교환기와 통신한다. 단말기(110)는 3G 네트워크(122)와 4G 네트워크(124) 모두를 지원하므로 데이터 처리기(212)는 Gn 인터페이스를 통해 데이터 게이트웨이(214)와 통신하며, Gx 인터페이스를 통해 3G PCRF(218)와 통신하고, Gs 인터페이스를 통해 교환기와 통신한다.
제 1 전송기(210)는 3G 네트워크(122) 내의 전송기를 말하며, 3G 네트워크(122) 내에서 위치 등록, 무선 채널 할당, 핸드오프 등 무선 호 처리에 필요한 제반 기능 등을 수행한다. 여기서, 제 1 전송기(210)는 노드 B인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제 1 전송기(210)는 3G 네트워크(122) 내에서 신호 채널 중 트래픽 채널을 통해 단말기(110)로부터 통화 요청 신호를 수신하고, 기저대역 신호처리, 유무선 변환, 무선 신호의 송수신 등을 수행하는 장치이다. 이러한, 제 1 전송기(210)는 신호 채널 중 트래픽 채널을 통해 단말기(110)로부터 통화 요청 신호 또는 비실시간 트래픽 요청 신호를 수신하고, 수신된 통화 요청 신호 또는 비실시간 트래픽 요청 신호를 전송 제어기를 통해 컨텐츠 제공 장치(140)로 전송할 수 있다. 여기서, 제 1 전송기(210)는 전송기인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, UTRAN, GERN으로 확장 적용될 수 있다.
데이터 처리기(212)는 이동 중인 단말기(110)로 데이터 패킷을 전송하며, 단말기(110)로 전송된 데이터 패킷에 대한 통화 내역 정보 및 과금 데이터를 생성하여 3G 과금 게이트웨이(216)로 전송하는 기능을 수행한다. 여기서, 데이터 처리기(212)는 설치된 지역에 따라 복수의 데이터 처리기로 구분될 수 있다. 여기서, 데이터 처리기(212)는 SGSN(Support GPRS Serving Node)로 구현되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
데이터 게이트웨이(214)는 기간망과 외부 패킷 데이터 망 간의 접속 기능을 담당하는 노드로서, 데이터 처리기(212)로부터 수신되는 패킷 데이터를 적당한 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 형식(예컨대, IP, X.25)으로 변환하여 전송하며, 착신 패킷 데이터의 PDP(Packet Data Protocol) 주소를 수신자의 전 지구적 이동 통신 시스템(GSM) 주소로 변환한다. 또한, 데이터 게이트웨이(214)는 데이터 처리기(212)의 위치 레지스터에 있는 현 사용자의 데이터 처리기의 주소와 사용자 프로파일을 저장하고 인증과 요금 부과 기능도 수행한다. 이러한, 데이터 게이트웨이(214)는 GGSN(Gateway GPRS Support Node)인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
3G 과금 게이트웨이(216)는 복수 개의 서로 다른 데이터 처리기(212)로부터 해외 가입자의 단말기(110)가 이동 중 수신한 데이터 패킷에 대한 각각의 통화 내역 정보 및 과금 데이터를 수집하며, 통화 내역 정보를 검사하여 동일한 과금 ID(Charing ID)를 갖는 과금 데이터를 하나의 데이터로 통합한 통합 과금 데이터를 생성하며, 통합 과금 데이터를 과금 센터로 전송하는 기능을 수행한다. 또한, 3G 과금 게이트웨이(216)는 동일한 과금 ID를 갖는 모든 과금 데이터의 데이터 패킷량을 취합하여 통합 과금 데이터를 생성하는 기능을 수행한다. 또한, 3G 과금 게이트웨이(216)는 단말기(110)의 핸드오버(HandOver)에 따라 복수의 데이터 처리기(212) 중 적어도 하나 이상의 데이터 처리기로부터 각각의 통화 내역 정보 및 과금 데이터를 수집한다. 또한, 3G 과금 게이트웨이(216)는 통화 내역 정보의 식별자(IMSI: International Mobile Subscriber Identity) 및 과금 ID를 이용하여 통합 과금 데이터를 생성하는 기능을 수행한다. 한편, 과금 ID는 데이터 처리기(212)에서 단말기(110)의 과금 데이터 생성 시 데이터 게이트웨이(214)로부터 할당받는 값을 말한다. 즉, 과금 ID는 동일한 가입자가 동일한 데이터 게이트웨이(214) 내에서 복수 개의 데이터 처리기(212)를 이동한 경우에도 변경되지 않는 값이다.
이러한, 3G 과금 게이트웨이(216)는 컨텐츠 제공 장치(140)에서 단말기(110)로 전송되는 컨텐츠에 대한 컨텐츠 사용량 정보 및 그에 따른 과금을 수행하는 장치를 말한다. 즉, 3G 과금 게이트웨이(216)는 단말기(110)가 컨텐츠 제공 장치(140)로부터 컨텐츠를 수신하는 경우, 컨텐츠 사용량 정보를 갱신하고, 갱신된 정보를 토대로 단말기(110)의 소요 비용을 과금한 결과를 수집한다.
3G PCRF(218)는 기 설정된 룰(Rule)을 이용하여 서비스 데이터에 포함된 패킷을 감지하고, 인가된 QoS(Quality of Service)를 적용할 수 있다. 또한, 3G PCRF(218)는 정책 제공 장치(130)에 의해 결정된 정책과 3G 과금 게이트웨이(216)에 의한 과금 제어 기능을 기반으로 동작한다. 즉, 3G PCRF(218)는 정책 제공 장치(130)와 3G 과금 게이트웨이(216)의 서비스 데이터를 감지하고, QoS 등의 네트워크 제어를 수행할 수 있다.
이하 4G 네트워크(124)에 대해 설명한다. 4G 네트워크(124)는 제 2 전송기(220), 제어 처리부(222), 트래픽 처리부(224), 패킷 처리부(226), 4G 과금 게이트웨이(228), 4G PCRF(230)를 포함한다. 도 2에서는 4G 네트워크(124)가 제 2 전송기(220), 제어 처리부(222), 트래픽 처리부(224), 패킷 처리부(226), 4G 과금 게이트웨이(228), 4G PCRF(230)만을 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 4G 네트워크(124)에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
도 2에 도시된 4G 네트워크(124)와 연결된 E-UTRAN은 Evolved-UTRAN를 말한다. E-UTRAN은 4G 네트워크(124)에 포함된다. 단말기(110)는 3G 네트워크(122)와 4G 네트워크(124) 모두를 지원하므로 4G 네트워크(124)에서 단말기(110)는 LTE-Uu 인터페이스를 통해 E-UTRAN과 통신하고, E-UTRAN은 S1-U 인터페이스를 통해 제어 처리부(222)와 통신한다.
e노드 B란 LTE(Long Term Evolution)를 지원하는 장비로서, 전송 신호의 RF화, 송수신, 신호세기, 품질측정, 기저대역 신호처리 및 채널 카드(Channel Card)(채널 카드 자원관리) 등의 기능을 수행하는 장치이다. 또한, 제 2 전송기(220)와 EPC(Evolved Packet Core)(즉, 제어 처리부(222), 트래픽 처리부(224) 및 패킷 처리부(226))를 합쳐서 EPS(Evolved Packet System)라고 칭할 수 있다. 즉, 제 2 전송기(220)는 4G 네트워크(124)인 LTE 네트워크 내의 전송기를 말하며, 4G 네트워크(124) 내에서 위치 등록, 무선 채널 할당, 핸드오프 등 무선 호 처리에 필요한 제반 기능 등을 수행한다. 여기서, 제 2 전송기(220)는 e노드 B인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제 2 전송기(220)는 4G 네트워크(124) 내에서 신호 채널 중 트래픽 채널을 통해 단말기(110)로부터 통화 요청 신호를 수신하고, 기저대역 신호처리, 유무선 변환, 무선 신호의 송수신 등을 수행하는 장치이다. 이러한, 제 2 전송기(220)는 신호 채널 중 트래픽(Traffic) 채널을 통해 단말기(110)로부터 통화 요청 신호 또는 비실시간 트래픽 요청 신호를 수신하고, 수신된 통화 요청 신호 또는 비실시간 트래픽 요청 신호를 전송 제어기를 통해 컨텐츠 제공 장치(140)로 전송할 수 있다. 여기서, 제 2 전송기(220)는 전송기인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, E-UTRAN로 확장 적용될 수 있다.
제어 처리부(222), 트래픽 처리부(224) 및 패킷 처리부(226)를 포함하여 패킷 코어라 칭할 수 있다. 이러한, 패킷 코어는 EPC를 말한다. 제어 처리부(222)는 기본적으로 단말기(110)에 대한 이동성 관리(Mobility Management)를 수행하는 기능을 수행한다. 여기서, 제어 처리부(222)는 MME(Mobile Management Entity)인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제어 처리부(222)는 위치등록 및 페이징(Paging), 인증 등의 호 제어를 담당하고, 호 제어부에 대한 합법적 감청 기능 및 데이터 호 제어 기능을 수행한다. 또한, 제어 처리부(222)는 가입자 정보 및 단말기(110)의 이동성을 관리하는 노드로서 세션(Session) 관리, 아이들(Idle) 가입자 관리, 페이징(Paging), 가입자 인증 기능 등을 담당한다.
트래픽 처리부(224)는 S-GW(Serving Gateway)인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 트래픽 처리부(224)는 액세스(Access)망에 대한 게이트웨이며 3G 네트워크(122) 내에서의 이동성을 관리한다. 또한, 트래픽 처리부(224)는 호 트래픽에 대한 합법적 감청 등을 처리하며, 트래픽 처리 기능을 수행한다. 이러한, 트래픽 처리부(224)는 설정된 세션에 따라 페이로드 트래픽(Payload Traffic)을 처리하는 세션 컨트롤(Session Control) 및 사용자 플랜(User Plane) 노드로서 제 2 전송기(220)와 연동하며 인터(Inter) 핸드오버를 지원하고 패킷 처리부(226)와 PDP 컨텍스트(Context)를 설정하고 터널링(Tunneling)을 이용하여 PDU(Packet Data Unit)를 전달한다. 한편, 트래픽 처리부(224)와 제어 처리부(222)의 분리 구현을 통해 트래픽 증가 또는 제어 신호 증가에 따른 유연한 확장가능하다.
패킷 처리부(226)는 P-GW(PDN Gateway)인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 패킷 처리부(226)는 IMS(IP Multimedia Subsystem), 인터넷 등 PDN(Packet Data Network)에 대한 게이트웨이며 Non-3GPP망에 대한 이동성을 관리하며, 정책에 따른 과금을 수행하며 유해 패킷 차단 등을 담당한다. 또한, 패킷 처리부(226)는 단말기(110)의 IP를 할당하고 외부 인터넷망 및 Non-3GPP망과 연동하는 세션 컨트롤 및 사용자 플랜으로서 패킷 서비스를 위해 트래픽 처리부(224) 및 외부망과 라우팅(Routing) 정보를 유지하며 터널링 및 IP 라우팅 기능을 갖는다. 또한, 패킷 처리부(226)는 트래픽 처리부(224) 및 외부망으로 PDU를 전달한다.
4G 과금 게이트웨이(228)는 컨텐츠 제공 장치(140)에서 단말기(110)로 전송되는 컨텐츠에 대한 컨텐츠 사용량 정보 및 그에 따른 과금을 수행하는 장치를 말한다. 즉, 4G 과금 게이트웨이(228)는 단말기(110)가 컨텐츠 제공 장치(140)로부터 컨텐츠를 수신하는 경우, 컨텐츠 사용량 정보를 갱신하고, 갱신된 정보를 토대로 단말기(110)의 소요 비용을 과금한 결과를 수집한다.
4G PCRF(230)는 기 설정된 룰(Rule)을 이용하여 서비스 데이터에 포함된 패킷을 감지하고, 인가된 QoS를 적용할 수 있다. 또한, 4G PCRF(230)는 정책 제공 장치(130)에 의해 결정된 정책과 4G 과금 게이트웨이(228)에 의한 과금 제어 기능을 기반으로 동작한다. 즉, 4G PCRF(230)는 정책 제공 장치(130)와 4G 과금 게이트웨이(228)의 서비스 데이터를 감지하고, QoS 등의 네트워크 제어를 수행할 수 있다.
도 3은 본 실시예에 따른 트래픽 제어 장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
도 3의 실질적으로 트래픽 제어 애플리케이션(112)을 탑재한 단말기(110)의 내부 도면을 나타내고 있으나, 이러한 트래픽 제어 애플리케이션(112)을 탑재한 단말기(110)는 별도의 장치인 트래픽 제어 장치(300)로 구현될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 트래픽 제어 장치(300)는 트래픽 제어 애플리케이션(112)이 별도의 장치로 구현된 실시예로서, 본 실시예에 따른 트래픽 제어 장치(300)는 신호 생성부(310), 전송 순서 결정부(320), 정책 관리부(330), 트래픽 요청부(340), 트래픽 송수신부(350), 트래픽 제어부(360), 네트워크 인지부(362), 정책 요청부(370) 및 재시도 수행부(380)를 포함한다. 본 실시예에서는 트래픽 제어 장치(300)가 신호 생성부(310), 전송 순서 결정부(320), 정책 관리부(330), 트래픽 요청부(340), 트래픽 송수신부(350), 트래픽 제어부(360), 네트워크 인지부(362), 정책 요청부(370) 및 재시도 수행부(380)만을 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 트래픽 제어 장치(300)에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
신호 생성부(310)는 입력된 사용자의 조작 또는 명령에 의한 비실시간 트래픽 요청 신호를 생성한다. 전송 순서 결정부(320)는 생성된 트래픽 요청 신호를 컨텐츠 제공 장치(140)로 전송할 때 그 순서를 결정할 수 있다. 즉, 전송 순서 결정부(320)는 입력된 사용자의 조작 또는 명령의 순서 또는 컨텐츠의 타입에 기반한 우선 순위 정보에 따라 컨텐츠 제공 장치(140)로 전송되는 비실시간 트래픽 요청 신호의 전송 순서를 결정한다.
정책 관리부(330)는 정책 제공 장치(130)로 정책 요청 신호를 전송하고, 정책 요청 신호에 대응하는 정책 응답 신호를 수신한다. 여기서, 정책 응답 신호는 네트워크 상태에 따른 정책 요청 주기 정보, 임계값 및 우선순위 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한 신호이다. 이때, 임계값은 트래픽 제어와 관련된 복수 개의 파라미터에 대한 각각의 임계값을 포함하는 정보이다. 또한, 임계값은 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나) 내의 전송기(210, 220)에 할당된 단말기의 수, 각 단말기의 트래픽 전송 상태, 각 단말기의 전송 요청 시간 중 적어도 하나 이상의 정보에 따라 적응적으로 설정되는 값이다. 또한, 임계값은 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나) 내의 전송기마다 할당된 단말기 수를 기 설정된 범위 내로 제한하는 값을 갖는다. 한편, 우선 순위 정보는 최한시에 우선적으로 트래픽을 전송하도록 설정된 값 또는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)의 타입에 근거한 우선순위 값을 갖는다.
트래픽 요청부(340)는 컨텐츠 제공 장치(140)로 전송 순서 결정부(320)에 의해 결정된 전송 순서에 근거하여 비실시간 트래픽 요청 신호를 전송한다. 또한, 트래픽 송수신부(350)는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)를 경유하여 컨텐츠 제공 장치(140)로부터 비실시간 트래픽 요청 신호에 대응하는 비실시간 트래픽 응답 신호를 다운로드하거나 단말기(110) 내에 기 저장된 컨텐츠를 컨텐츠 제공 장치(140)로 업로드한다. 이때, 트래픽 송수신부(350)는 컨텐츠 제공 장치(140)로부터 비실시간 트래픽 응답 신호를 다운로드하는 경우 비실시간 트래픽 응답 신호의 데이터 타입에 따라 기 설정된 저장 영역에 비실시간 트래픽 응답 신호가 다운로드되도록 한다.
이하, 트래픽 제어부(360)가 네트워크 상태를 인지하여 적응적으로 비실시간 트래픽을 제어하는 과정에 대해 설명한다. 트래픽 제어부(360)는 다운로드 또는 업로드 시 네트워크 인지부(362)를 통해 인지된 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)의 네트워크 상태에 근거하여 트래픽 제어 여부를 판단하고, 판단된 트래픽 제어 여부에 근거하여 다운로드 또는 업로드(트래픽)를 제어한다. 트래픽 제어부(360)에 대해 보다 구체적으로 설명하자면, 트래픽 제어부(360)는 네트워크 인지부(362)를 통해 인지된 다운로드 또는 업로드 시 전송률과 정책 응답 신호에 포함된 임계값을 비교하여 전송률이 임계값 미만인 경우, 네트워크 상태가 혼잡한 상태인 것으로 인지하여 다운로드 업로드(트래픽)를 중단한다. 또한, 트래픽 제어부(360)는 네트워크 인지부(362)를 통해 정책 응답 신호에 포함된 트래픽 제어와 관련된 파라미터 중 Rx, Tx의 주요 품질 지표가 임계값 미만인 경우 네트워크 상태가 혼잡한 상태인 것으로 인지하여 다운로드 또는 업로드(트래픽)를 중단한다. 또한, 트래픽 제어부(360)는 네트워크 인지부(362)를 통해 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나) 내의 전송기(210, 220)에 할당된 단말기의 위치와 전송기(210, 220)와의 거리가 기 설정된 거리를 초과하는 것으로 판단되는 경우, 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)의 자원 효율을 위해 다운로드 또는 업로드(트래픽)를 중단한다. 또한, 트래픽 제어부(360)는 단말기 배터리 상태가 임계값 미만이거나, 단말기 온도가 임계값을 초과하는 경우 다운로드 또는 업로드(트래픽)를 중단한다.
단말 네트워크 인지부(362)는 단말기(110)가 통신하는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)에 대한 네트워크 상태를 인지한다. 이하, 단말 네트워크 인지부(362)가 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)에 대한 네트워크 상태를 인지하는 과정에 대해 설명하도록 한다. 단말 네트워크 인지부(362)는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)로부터 수신된 전파 환경 신호에 근거하여 네트워크 상태를 혼잡 상태, 일반 상태 및 원활 상태 중 어느 하나의 상태로 인지한다. 이때, 단말 네트워크 인지부(362)는 전파 환경 신호에 포함된 파라미터인 Rx, Tx, Ec/Io, RSSI, 전송률, 할당 단말기 수 중 적어도 하나 이상의 파라미터를 기 설정된 네트워크 상태 임계치와 비교하여 네트워크 상태를 인지한다. 또한, 단말 네트워크 인지부(362)는 파라미터와 네트워크 상태 임계치를 비교하여 파라미터가 네트워크 상태 임계치를 초과하는 경우 네트워크 상태를 혼잡 상태로 인지한다. 또한, 단말 네트워크 인지부(362)는 파라미터와 네트워크 상태 임계치를 비교하여 파라미터가 네트워크 상태 임계치 미만인 경우 네트워크 상태를 원활 상태로 인지한다. 또한, 단말 네트워크 인지부(362)는 파라미터와 네트워크 상태 임계치를 비교하여 파라미터가 네트워크 상태 임계치의 오차 허용 범위에 포함되는 경우 네트워크 상태를 일반 상태로 인지한다. 한편, 정책 요청부(370)는 정책 응답 신호에 포함된 정책 요청 주기 정보에 따라 정책 요청 신호를 정책 제공 장치(130)로 전송한다.
이하, 재시도 수행부(380)가 중단된 비실시간 트래픽을 재시도하는 과정에 대해 설명하도록 한다. 재시도 수행부(380)는 정책 응답 신호에 따라 다운로드 또는 업로드(트래픽) 재시도 수행을 반복하도록 동작한다. 재시도 수행부(380)의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명하자면, 재시도 수행부(380)는 기 설정된 타이머(Timer)의 시간이 경과된 경우, 다운로드 또는 업로드(트래픽) 재시도를 수행한다. 또한, 재시도 수행부(380)는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)가 다른 네트워크로 변경되는 경우, 다운로드 또는 업로드(트래픽) 재시도를 수행한다. 또한, 재시도 수행부(380)는 신호 생성부(310)로부터 새로운 비실시간 트래픽 요청 신호가 수신되는 경우 다운로드 또는 업로드(트래픽) 재시도를 수행한다.
도 4는 본 실시예에 따른 트래픽 제어 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
트래픽 제어 애플리케이션(112)은 단말기(110) 내에 설치되어, 단말기(110)가 통신하는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)의 상태를 인지하고, 인지된 네트워크 상태를 기반으로 적응적 데이터 트래픽을 관리하는 일종의 프로그램을 말한다. 정책 제공 장치(130)는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)에 할당된 각 단말기의 네트워크 상태를 인지하고, 인지된 네트워크 상태를 기반으로 데이터 트래픽과 관련된 정책을 결정 및 관리하는 기능을 수행한다. 컨텐츠 제공 장치(140)는 단말기(110)의 데이터 트래픽을 전송하거나 수신하는 컨텐츠 저장 및 관리를 수행하는 일종의 서버를 말한다. 트래픽 처리 모듈은 단말기(110)에 구비된 통신처리부를 의미한다. 즉, 도 4에 도시된 트래픽 처리 모듈은 단말기(110)에 구비된 일종의 통신 처리 모듈로서, 컨텐츠 제공 장치(140)로부터 수신한 컨텐츠를 저장하거나 단말기(110) 내에 저장된 데이터 트래픽을 컨텐츠 제공 장치(140)로 전송하는 기능을 수행한다.
도 4에 도시된 '①'은 단말기(110)에서 입력된 사용자의 선택, 조작 또는 사용자 형태에 의해 비실시간 트래픽 전송 요청 신호를 생성함을 나타낸다. 즉, 단말기(110)는 입력된 사용자의 조작 또는 명령에 의한 비실시간 트래픽 요청 신호를 생성한다.
도 4에 도시된 '②'는 생성된 비실시간 트래픽 전송 요청 신호를 단말기(110)에 탑재된 트래픽 제어 애플리케이션(112)에서 관리하고, 순차 또는 컨텐츠의 타입에 기반한 우선 순위 정보에 따라 트래픽 전송 요청 순서 조절하는 것을 나타낸다. 즉, 단말기(110)는 생성된 트래픽 요청 신호를 컨텐츠 제공 장치(140)로 전송할 때 그 순서를 결정할 수 있다. 다시 말해, 단말기(110)는 입력된 사용자의 조작 또는 명령의 순서 또는 컨텐츠의 타입에 기반한 우선 순위 정보에 따라 컨텐츠 제공 장치(140)로 전송되는 비실시간 트래픽 요청 신호의 전송 순서를 결정한다. 또한, 단말기(110)는 결정된 전송 순서에 근거하여 단말기(110) 내에 기 저장된 컨텐츠를 컨텐츠 제공 장치(140)로 업로드한다.
도 4에 도시된 '③'은 단말기(110)에서 정책 제공 장치(130)로 트래픽 전송을 문의하는 것을 나타낸다. 이후 정책 제공 장치(130)는 현재 단말기(110)의 상태를 판단하여 정책 요청 주기 및 트래픽 제어 관련 임계값을 회신한다. 즉, 단말기(110)는 정책 제공 장치(130)로 정책 요청 신호를 전송하고, 정책 요청 신호에 대응하는 정책 응답 신호를 수신한다. 여기서, 단말기(110)가 정책 제공 장치(130)로부터 수신한 정책 응답 신호는 네트워크 상태에 따른 정책 요청 주기 정보, 임계값 및 우선순위 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한 신호이다.
ⓐ 정책 제공 장치(130)는 네트워크 상태 인지를 위해 트래픽 전송 제어를 결정하는 복수의 파라미터에 대한 임계값을 전달한다. 즉, 임계값은 트래픽 제어와 관련된 복수 개의 파라미터에 대한 각각의 임계값을 포함하는 정보이다.
ⓑ 이때, 해당 임계값은 전송기(210, 220)에 위치한 단말기의 수 또는 단말기의 트래픽 전송 상태, 단말기의 전송 요청 시간 등에 따라 적응적으로 조절된다(예컨대, 임계값은 해당 기지국에 위치한 단말기들의 전송 요청 시간 기준으로 요청 시간이 오랜된 경우 요청 시간이 짧은 단말 대비 임계값은 낮아진다.). 즉, 임계값은 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나) 내의 전송기(210, 220)에 할당된 단말기의 수, 각 단말기의 트래픽 전송 상태, 각 단말기의 전송 요청 시간 중 적어도 하나 이상의 정보에 따라 적응적으로 설정되는 값이다.
ⓒ 정책 제공 장치(130)는 기지국 당 트래픽 전송 단말기의 수를 관리하여 불필요한 혼잡을 방지한다. 즉, 임계값은 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나) 내의 전송기마다 할당된 단말기 수를 기 설정된 범위 내로 제한하는 값을 갖는다.
ⓓ 정책 제공 장치(130)는 시간(최한시에 우선적으로 트래픽 전송), 네트워크 타입(WiFi 네트워크 경우 우선적으로 트래픽 전송)을 갖는다. 즉, 우선 순위 정보는 최한시에 우선적으로 트래픽을 전송하도록 설정된 값 또는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)의 타입에 근거한 우선순위 값을 갖는다.
도 4에 도시된 '④'는 비실시간 트래픽 요청 URL(Uniform Resource Locator) 및 컨텐츠 제공 장치(140)에 데이터 전송 요청 및 전송을 나타낸다. 즉, 단말기(110)는 해당 URL에 해당하는 컨텐츠 제공 장치(140)로 비실시간 트래픽 요청 신호를 전송한다.
도 4에 도시된 '⑤'는 다운로드의 경우 컨텐츠 제공 장치(140)로부터 다운로드 요청하여 컨텐츠의 타입에 따른 저장 공간에 저장, 업로드의 경우 컨텐츠 제공 장치(140)에 업로드 요청하여 단말에 저장된 데이터를 컨텐츠 제공 장치(140)에 전송을 나타낸다. 즉, 단말기(110)는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)를 경유하여 컨텐츠 제공 장치(140)로부터 비실시간 트래픽 요청 신호에 대응하는 비실시간 트래픽 응답 신호를 다운로드하거나 단말기(110) 내에 기 저장된 컨텐츠를 컨텐츠 제공 장치(140)로 업로드한다. 이때, 단말기(110)는 컨텐츠 제공 장치(140)로부터 비실시간 트래픽 응답 신호를 다운로드하는 경우 비실시간 트래픽 응답 신호의 데이터 타입에 따라 기 설정된 저장 영역에 비실시간 트래픽 응답 신호가 다운로드되도록 한다.
도 4에 도시된 '⑥'은 단말기의 트래픽 전송 중 네트워크 상태를 인지하여 트래픽 전송 제어 여부를 판단을 나타낸다. 즉, 단말기(110)는 정책 응답 신호에 근거하여 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)의 네트워크 상태를 인지하고, 다운로드 또는 업로드 시 인지된 네트워크 상태에 근거하여 트래픽 제어 여부를 판단하고, 판단된 트래픽 제어 여부에 근거하여 다운로드 또는 업로드(트래픽)를 제어한다.
ⓐ 다운로드, 업로드 전송률과 임계값을 비교하여 현재 전송률이 임계값 보다 낮으면 네트워크 상태가 혼잡하다고 판단하여 트래픽 전송을 중단한다(예컨대, 임계값 = 200 kbps, 현대 다운로드, 업로드의 전송률이 200 kbp 미만인 경우 네트워크 상태가 안 좋다고 판단). 즉, 단말기(110)는 다운로드 또는 업로드 시 전송률과 정책 응답 신호에 포함된 임계값을 비교하여 전송률이 임계값 미만인 경우, 네트워크 상태가 혼잡한 상태인 것으로 인지하여 다운로드 업로드(트래픽)를 중단한다.
ⓑ 단말기(110)의 Rx, Tx에 대한 RF 계층, 물리 계층의 주요 품질지표가 임계값 보다 낮으면 네트워크 상태가 안 좋다고 판단하여 트래픽 전송을 중단한다(예컨대, Ec/Io 값이 낮을 경우 다운로드의 무선 상태가 안 좋다고 판단, Tx 헤드룸(Head Room)의 값이 낮을 경우 업로드의 무선 상태가 안 좋다고 판단). 즉, 단말기(110)는 정책 응답 신호에 포함된 트래픽 제어와 관련된 파라미터 중 Rx, Tx의 주요 품질 지표가 임계값 미만인 경우 네트워크 상태가 혼잡한 상태인 것으로 인지하여 다운로드 또는 업로드(트래픽)를 중단한다.
ⓒ 단말기(110)의 위치에 따라 전송기(210, 220)와 거리가 상대적으로 먼 경우 네트워크의 자원 효율을 위한 트래픽 전송을 중단한다(예컨대, MCS(Modulation Coding Scheme) 레벨을 판단하여 레벨이 낮을 경우 전송기(210, 220)와 단말기(110)의 사이가 멀다고 판단하면 네트워크 상태가 안 좋다고 판단). 즉, 단말기(110)는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나) 내의 전송기(210, 220)에 할당된 단말기의 위치와 전송기(210, 220)와의 거리가 기 설정된 거리를 초과하는 것으로 판단되는 경우, 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)의 자원 효율을 위해 다운로드 또는 업로드(트래픽)를 중단한다.
ⓓ 단말기의 상태에 따라 트래픽 전송을 제어한다(예컨대, 임계값 보다 배터리 상태가 낮을 경우, 단말기(110)의 온도가 높을 경우 등 전송을 중단함). 즉, 단말기(110)는 단말기 배터리 상태가 임계값 미만이거나, 단말기 온도가 임계값을 초과하는 경우 다운로드 또는 업로드(트래픽)를 중단한다.
도 4에 도시된 '⑦'은 네트워크 상태에 따라 정책 제공 장치(130)가 전송한 임계값 및 정책 질의 주기에 따라 네트워크 제어 여부 정보를 정책 제공 장치(130)에 전송을 나타낸다. 즉, 단말기(110)는 정책 응답 신호에 포함된 정책 요청 주기 정보에 따라 정책 요청 신호를 정책 제공 장치(130)로 전송한다.
이후, '⑧'에서 정책 제공 장치(130)는 전송한 정책(정책 응답 신호)에 따라 트래픽 전송 재시도를 수행하여 '③' 내지 '⑦'의 과정을 반복 동작함을 나타낸다. 즉, 단말기(110)가 중단된 비실시간 트래픽을 재시도하는 과정에 대해 설명하도록 한다. 단말기(110)는 정책 응답 신호에 따라 다운로드 또는 업로드(트래픽) 재시도 수행을 반복하도록 동작한다.
ⓐ 타이머 이후 재시도: 트래픽 전송 중단 이후 특정 대기 시간(정책 제공 장치(130)가 전송함) 이후 트래픽 전송 재시도한다. 즉, 단말기(110)는 기 설정된 타이머의 시간이 경과된 경우, 다운로드 또는 업로드(트래픽) 재시도를 수행한다.
ⓑ 네트워크 모뎀 변경에 따른 재시도: 무선랜 네트워크(126), 3G 네트워크(122), 4G 네트워크(124) 등으로 네트워크 모뎀 변경 시 재시도한다. 즉, 또한, 단말기(110)는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)가 다른 네트워크로 변경되는 경우, 다운로드 또는 업로드(트래픽) 재시도를 수행한다.
ⓒ 새로운 비실시간 트래픽 전송이 요청된 경우 재시도: 사용자의 선택/조작 또는 사용자 형태에 따라 추가된 경우 재시도한다. 즉, 단말기(110)는 새로운 비실시간 트래픽 요청 신호가 수신되는 경우 다운로드 또는 업로드(트래픽) 재시도를 수행한다.
도 5는 본 실시예에 따른 적응적 비실시간 트래픽 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
단말기(110)는 입력된 사용자의 조작 또는 명령에 의한 비실시간 트래픽 요청 신호를 생성한다(S510). 단말기(110)는 생성된 트래픽 요청 신호를 컨텐츠 제공 장치(140)로 전송할 때 그 순서를 결정할 수 있다. 즉, 단말기(110)는 입력된 사용자의 조작 또는 명령의 순서 또는 컨텐츠의 타입에 기반한 우선 순위 정보에 따라 컨텐츠 제공 장치(140)로 전송되는 비실시간 트래픽 요청 신호의 전송 순서를 결정한다(S520).
단말기(110)는 정책 제공 장치(130)로 정책 요청 신호를 전송하고, 정책 요청 신호에 대응하는 정책 응답 신호를 수신한다(S530). 단계 S530에서, 단말기(110)가 정책 제공 장치(130)로부터 수신한 정책 응답 신호는 네트워크 상태에 따른 정책 요청 주기 정보, 임계값 및 우선순위 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한 신호이다. 이때, 임계값은 트래픽 제어와 관련된 복수 개의 파라미터에 대한 각각의 임계값을 포함하는 정보이다. 또한, 임계값은 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나) 내의 전송기(210, 220)에 할당된 단말기의 수, 각 단말기의 트래픽 전송 상태, 각 단말기의 전송 요청 시간 중 적어도 하나 이상의 정보에 따라 적응적으로 설정되는 값이다. 또한, 임계값은 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나) 내의 전송기마다 할당된 단말기 수를 기 설정된 범위 내로 제한하는 값을 갖는다. 한편, 우선 순위 정보는 최한시에 우선적으로 트래픽을 전송하도록 설정된 값 또는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)의 타입에 근거한 우선순위 값을 갖는다. 즉, 트래픽 파라미터는 Rx, Tx, Ec/Io, 전송률, 할당 단말기 수 등을 포함할 수 있다.
단말기(110)는 결정된 전송 순서에 근거하여 비실시간 트래픽 요청 신호를 컨텐츠 제공 장치(140)로 전송한다(S540). 단말기(110)는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)를 경유하여 컨텐츠 제공 장치(140)로부터 비실시간 트래픽 요청 신호에 대응하는 비실시간 트래픽 응답 신호를 다운로드하거나 단말기(110) 내에 기 저장된 컨텐츠를 컨텐츠 제공 장치(140)로 업로드한다(S550). 단계 S550에서 단말기(110)는 컨텐츠 제공 장치(140)로부터 비실시간 트래픽 응답 신호를 다운로드하는 경우 비실시간 트래픽 응답 신호의 데이터 타입에 따라 기 설정된 저장 영역에 비실시간 트래픽 응답 신호가 다운로드되도록 한다.
단말기(110)는 정책 응답 신호에 근거하여 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)의 네트워크 상태를 인지하고, 다운로드 또는 업로드 시 인지된 네트워크 상태에 근거하여 트래픽 제어 여부를 판단하고, 판단된 트래픽 제어 여부에 근거하여 다운로드 또는 업로드(트래픽)를 제어한다(S560). 단계 S560에서 단말기(110)는 다운로드 또는 업로드 시 전송률과 정책 응답 신호에 포함된 임계값을 비교하여 전송률이 임계값 미만인 경우, 네트워크 상태가 혼잡한 상태인 것으로 인지하여 다운로드 업로드(트래픽)를 중단한다. 즉, 단말기(110)는 정책 응답 신호에 포함된 트래픽 제어와 관련된 파라미터 중 Rx, Tx의 주요 품질 지표가 임계값 미만인 경우 네트워크 상태가 혼잡한 상태인 것으로 인지하여 다운로드 또는 업로드(트래픽)를 중단하도록 제어한다. 또한, 단말기(110)는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나) 내의 전송기(210, 220)에 할당된 단말기의 위치와 전송기(210, 220)와의 거리가 기 설정된 거리를 초과하는 것으로 판단되는 경우, 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)의 자원 효율을 위해 다운로드 또는 업로드(트래픽)를 중단한다. 또한, 단말기(110)는 단말기 배터리 상태가 임계값 미만이거나, 단말기 온도가 임계값을 초과하는 경우 다운로드 또는 업로드(트래픽)를 중단한다.
단말기(110)는 정책 응답 신호에 포함된 정책 요청 주기 정보에 따라 정책 요청 신호를 정책 제공 장치(130)로 전송한다(S570). 단말기(110)가 중단된 비실시간 트래픽을 재시도할 수 있다. 즉, 단말기(110)는 정책 응답 신호에 따라 다운로드 또는 업로드(트래픽) 재시도 수행을 반복하도록 동작한다(S580). 단계 S580에서, 단말기(110)는 기 설정된 타이머(Timer)의 시간이 경과된 경우, 다운로드 또는 업로드(트래픽) 재시도를 수행한다. 또한, 단말기(110)는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)가 다른 네트워크로 변경되는 경우, 다운로드 또는 업로드(트래픽) 재시도를 수행한다. 또한, 단말기(110)는 새로운 비실시간 트래픽 요청 신호가 수신되는 경우 다운로드 또는 업로드(트래픽) 재시도를 수행한다.
도 5에서는 단계 S510 내지 단계 S580을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 5에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S510 내지 단계 S580 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 5는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 도 5에 기재된 본 실시예에 따른 적응적 비실시간 트래픽 제어 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 적응적 비실시간 트래픽 제어 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 이러한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 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, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 또한, 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.
도 6은 본 실시예에 따른 정책 관리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
단말기(110)는 네트워크(120)를 경유하여 정책 제공 장치(130)로 정책 요청 신호를 전송한다(S610). 단계 S610에서, 단말기(110)는 생성된 트래픽 요청 신호를 컨텐츠 제공 장치(140)로 전송할 때 그 순서를 결정할 수 있다. 즉, 단말기(110)는 입력된 사용자의 조작 또는 명령의 순서 또는 컨텐츠의 타입에 기반한 우선 순위 정보에 따라 컨텐츠 제공 장치(140)로 전송되는 비실시간 트래픽 요청 신호의 전송 순서를 결정할 수 있다. 이후, 단말기(110)는 결정된 전송 순서에 근거하여 비실시간 트래픽 요청 신호를 컨텐츠 제공 장치(140)로 전송한다.
단말기(110)는 네트워크(120)를 경유하여 정책 제공 장치(130)로부터 정책 요청 신호에 대응하는 정책 응답 신호를 수신한다(S620). 단계 S620에서 정책 제공 장치(130)는 정책 응답 신호를 생성하기 위해 네트워크 상태를 확인하고 네트워크 상태에 따른 정책 요청 주기 정보, 임계값 및 우선순위 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한 정책 응답 신호를 생성한다. 이때, 임계값은 트래픽 제어와 관련된 복수 개의 파라미터에 대한 각각의 임계값을 포함하는 정보이다. 즉, 임계값은 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나) 내의 전송기(210, 220)에 할당된 단말기의 수, 각 단말기의 트래픽 전송 상태, 각 단말기의 전송 요청 시간 중 적어도 하나 이상의 정보에 따라 적응적으로 설정되는 값이다. 또한, 임계값은 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나) 내의 전송기마다 할당된 단말기 수를 기 설정된 범위 내로 제한하는 값을 갖는다. 한편, 우선 순위 정보는 최한시에 우선적으로 트래픽을 전송하도록 설정된 값 또는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)의 타입에 근거한 우선순위 값을 갖는다. 정책 제공 장치(130)는 이러한 정책 응답 신호를 주기적으로 단말기(110)로 전송한다.
단말기(110)는 정책 제공 장치(130)로부터 정책 응답 신호를 수신한 경우, 네트워크(120)를 경유하여 정책 응답 신호를 수신 완료를 나타내는 정책 ACK를 정책 제공 장치(130)로 전송한다(S630). 이후, 단말기(110)는 네트워크(120)를 경유하여 컨텐츠 제공 장치(140)로 비실시간 트래픽 요청 신호를 전송한다(S640). 단말기(110)는 네트워크(120)를 경유하여 컨텐츠 제공 장치(140)로부터 비실시간 트래픽 요청 신호에 대응하는 비실시간 트래픽 응답 신호를 다운로드하거나 단말기(110) 내에 기 저장된 컨텐츠를 컨텐츠 제공 장치(140)로 업로드한다(S650). 단계 S650에서 단말기(110)는 생성된 트래픽 요청 신호를 컨텐츠 제공 장치(140)로 전송할 때 그 순서를 결정할 수 있다. 즉, 단말기(110)는 입력된 사용자의 조작 또는 명령의 순서 또는 컨텐츠의 타입에 기반한 우선 순위 정보에 따라 컨텐츠 제공 장치(140)로 전송되는 비실시간 트래픽 요청 신호의 전송 순서를 결정하고, 결정된 전송 순서에 근거하여 비실시간 트래픽 요청 신호를 컨텐츠 제공 장치(140)로 전송한다.
단말기(110)는 다운로드 또는 업로드 시 네트워크(120)에 대한 네트워크 상태를 인지한다(S660). 단계 S660에서 단말기(110)는 다운로드 또는 업로드 시 인지된 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)의 네트워크 상태에 근거하여 트래픽 제어 여부를 판단하고, 판단된 트래픽 제어 여부에 근거하여 다운로드 또는 업로드(트래픽)를 제어한다. 즉, 단말기(110)는 다운로드 또는 업로드 시 전송률과 정책 응답 신호에 포함된 임계값을 비교하여 전송률이 임계값 미만인 경우, 네트워크 상태가 혼잡한 상태인 것으로 인지하여 다운로드 업로드(트래픽)를 중단한다. 즉, 단말기(110)는 정책 응답 신호에 포함된 트래픽 제어와 관련된 파라미터 중 Rx, Tx의 주요 품질 지표가 임계값 미만인 경우 네트워크 상태가 혼잡한 상태인 것으로 인지하여 다운로드 또는 업로드(트래픽)를 중단하도록 제어한다. 또한, 단말기(110)는 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나) 내의 전송기(210, 220)에 할당된 단말기의 위치와 전송기(210, 220)와의 거리가 기 설정된 거리를 초과하는 것으로 판단되는 경우, 경로 네트워크(122, 124, 126 및 128 중 어느 하나)의 자원 효율을 위해 다운로드 또는 업로드(트래픽)를 중단한다. 또한, 단말기(110)는 단말기 배터리 상태가 임계값 미만이거나, 단말기 온도가 임계값을 초과하는 경우 다운로드 또는 업로드(트래픽)를 중단한다.
단말기(110)는 정책 응답 신호에 포함된 정책 요청 주기 정보에 따라 정책 요청 신호를 정책 제공 장치(130)로 전송한다(S670). 단말기(110)는 네트워크(120)를 경유하여 정책 제공 장치(130)로부터 정책 요청 신호에 대응하는 정책 응답 신호를 수신한다(S680). 단계 S680에서 정책 제공 장치(130)는 정책 응답 신호를 생성하기 위해 네트워크 상태를 확인하고 네트워크 상태에 따른 정책 요청 주기 정보, 임계값 및 우선순위 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한 정책 응답 신호를 생성한다.
도 6에서는 단계 S610 내지 단계 S680을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 6에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S610 내지 단계 S680 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 6은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
도 7은 본 실시예에 따른 비실시간 트래픽을 설명하기 위한 예시도이다.
본 실시예에 따른 비실시간 트래픽은 네트워크(120)의 순간적인 부하 변동에 따른 여유 용량을 최대한 활용하기 위하여, 네트워크(120)의 혼잡상태에 따라 데이터를 일시적으로 지연 전송할 수 있는 기술을 말한다. 이를 위해 도 7을 참조하면, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 폭증하는 데이터 트래픽에 대응하기 위하여 시설 투자 및 다양한 솔루션 도입을 통해 네트워크(120)의 용량을 확보하고 있으나, 최번시(Busy Hour)(일일 중 호가 가장 많이 발생하는 시간)의 높은 트래픽 집중도로 인해 용량 확보를 위한 투자부담 가중 및 네트워크(120)의 사용효율(Utilization) 저하된다. 따라서, 도 7의 (a)에 도시된 네트워크(120)의 여유 용량(Surplus Capacity)을 활용한 데이터 전송 서비스 제공하여 네트워크(120)의 순간적인 부하 변동에 따라 단말기의 접속 및 동작 스킴(Scheme)을 제어하여 도 7의 (b)와 같이 네트워크(120)의 부하 변동을 유지하는 것이다. 즉, 단말기(110)는 정책 제공 장치(130)와 연계하여 네트워크(120)의 혼잡상태를 인지하여, 가장 최적화된 시간에 데이터 다운로드 또는 업로드를 제공할 수 있는 것이다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예는 네트워크의 자원 활용률이 낮은 시점에 비실시간으로 트래픽을 전송하는 다양한 분야에 적용되어, 네트워크에 대한 투자를 최소화하면서 유휴 용량을 활용하여 비실시간 트래픽으로 발생하는 네트워크의 일시적인 혼잡을 제어하고, 네트워크의 활용률 높이는 효과를 발생하는 유용한 발명이다.
110: 단말기
112: 트래픽 제어 애플리케이션
120: 네트워크 130: 정책 제공 장치
140: 컨텐츠 제공 장치 310: 신호 생성부
320: 전송 순서 결정부 330: 정책 관리부
340: 트래픽 요청부 350: 트래픽 송수신부
360: 트래픽 제어부 370: 정책 요청부
380: 재시도 수행부

Claims (12)

  1. 트래픽(Traffic) 요청 신호를 생성하는 신호 생성부;
    정책 제공 장치로 정책 요청 신호를 전송하고, 상기 정책 제공 장치로부터 상기 정책 요청 신호에 대응하는 정책 응답 신호를 수신하는 정책 관리부;
    비실시간 트래픽의 경로로 사용되는 경로 네트워크를 경유하여 컨텐츠 제공 장치로부터 상기 트래픽 요청 신호에 대응하는 트래픽 응답 신호를 다운로드하는 트래픽 송수신부;
    상기 정책 응답 신호를 근거로 상기 경로 네트워크의 네트워크 상태를 인지하는 네트워크 인지부; 및
    상기 다운로드 시 상기 네트워크 상태에 근거하여 트래픽 제어 여부를 판단하고, 판단된 상기 트래픽 제어 여부에 근거하여 상기 다운로드를 제어하는 트래픽 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정책 응답 신호는,
    상기 네트워크 상태에 따른 정책 요청 주기 정보, 임계값 및 우선순위 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한 신호인 것을 특징으로 하는 단말기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 임계값은,
    트래픽 제어와 관련된 복수 개의 파라미터(Parameter)에 대한 각각의 임계값을 포함하는 정보인 것을 특징으로 하는 단말기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 임계값은,
    상기 경로 네트워크 내의 전송기에 할당된 단말기의 수, 각 단말기의 트래픽 전송 상태, 각 단말기의 전송 요청 시간 중 적어도 하나 이상의 정보에 따라 적응적으로 설정되는 값인 것을 특징으로 하는 단말기.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 임계값은,
    상기 경로 네트워크 내의 전송기마다 할당된 단말기 수를 기 설정된 범위 내로 제한하는 값을 갖는 것을 특징으로 하는 단말기.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 우선 순위 정보는,
    최한시에 우선적으로 트래픽을 전송하도록 설정된 값 또는 상기 경로 네트워크의 타입에 근거한 우선순위 값을 갖는 것을 특징으로 하는 단말기.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 트래픽 제어부는,
    상기 다운로드 시 전송률과 상기 정책 응답 신호에 포함된 임계값을 비교하여 상기 전송률이 상기 임계값 미만인 경우, 상기 네트워크 상태가 혼잡한 상태인 것으로 인지하여 상기 다운로드를 중단하는 것을 특징으로 하는 단말기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 트래픽 제어부는,
    상기 정책 응답 신호에 포함된 트래픽 제어와 관련된 파라미터 중 Rx, Tx의 주요 품질 지표가 상기 임계값 미만인 경우 상기 네트워크 상태가 혼잡한 상태인 것으로 인지하여 상기 다운로드를 중단하는 것을 특징으로 하는 단말기.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 트래픽 제어부는,
    상기 경로 네트워크 내의 전송기에 할당된 단말기의 위치와 상기 전송기와의 거리가 기 설정된 거리를 초과하는 것으로 판단되는 경우, 상기 경로 네트워크의 자원 효율을 위해 상기 다운로드를 중단하는 것을 특징으로 하는 단말기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 정책 응답 신호에 포함된 정책 요청 주기 정보에 따라 상기 정책 요청 신호를 상기 정책 제공 장치로 전송하는 정책 요청부; 및
    상기 정책 응답 신호에 따라 상기 다운로드 재시도 수행을 반복하도록 동작하는 재시도 수행부
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 재시도 수행부는,
    기 설정된 타이머(Timer)의 시간이 경과되거나, 상기 경로 네트워크가 다른 네트워크로 변경되거나, 상기 신호 생성부로부터 새로운 트래픽 요청 신호가 수신되는 경우 상기 다운로드의 재시도를 수행하는 것을 특징으로 하는 단말기.
  12. 단말기가 적응적으로 트래픽을 제어하는 방법에 있어서,
    정책 제공 장치로 정책 요청 신호를 전송하고, 상기 정책 제공 장치로부터 상기 정책 요청 신호에 대응하는 정책 응답 신호를 수신하는 정책 관리 과정;
    비실시간 트래픽의 경로로 사용되는 경로 네트워크를 경유하여 컨텐츠 제공 장치로부터 상기 트래픽 요청 신호에 대응하는 트래픽 응답 신호를 다운로드는 트래픽 송수신 과정;
    상기 정책 응답 신호를 근거로 상기 경로 네트워크의 네트워크 상태를 인지하는 네트워크 인지 과정; 및
    상기 다운로드 시 상기 네트워크 상태에 근거하여 트래픽 제어 여부를 판단하고, 판단된 상기 트래픽 제어 여부에 근거하여 상기 다운로드를 제어하는 트래픽 제어 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 적응적 비실시간 트래픽 제어 방법.
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