KR101745580B1 - 다종 네트워크에서 접속 네트워크를 선택하는 방법 - Google Patents

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창신대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 다종 네트워크 인터페이스를 구비하는 사용자 단말기에서 접속 네트워크를 선택하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 사용자 단말기에서 측정한 네트워크의 데이터 전송율, 신호세기로부터 네트워크 상태를 판단하고, 네트워크 상태, 버퍼량, 네트워크 안정성 및 시스템 상태에 기초하여 다중 네트워크 중 접속 네트워크를 선택하여 셀룰러 네트워크의 사용율을 최소화하며 서비스 품질을 만족시키는 접속 네트워크의 선택 방법에 관한 것이다.

Description

다종 네트워크에서 접속 네트워크를 선택하는 방법{Method for selecting access network among different types of network}
본 발명은 다종 네트워크 인터페이스를 구비하는 사용자 단말기에서 접속 네트워크를 선택하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 사용자 단말기에서 측정한 네트워크의 데이터 전송율 및 신호 세기로부터 네트워크 상태를 판단하고, 네트워크 상태, 버퍼량, 네트워크 안정성 및 시스템 상태에 기초하여 다중 네트워크 중 접속 네트워크를 선택하여 셀룰러 네트워크의 사용율을 최소화하며 서비스 품질을 만족시키는 접속 네트워크의 선택 방법에 관한 것이다.
최근 사용자 단말기는 셀룰러, 와이파이(WiFi), 블루투스와 같은 다양한 네트워크 인터페이스를 탑재하여 보급되고 있고, 사용자 단말기에 제공되는 서비스 역시 데이터 중심 서비스로 전환되었다. 사용자 단말기를 위한 운영체제들이 다종 네트워크 인터페이스를 제어할 수 있는 방안을 지원하고 있으며, 사용자 단말기를 위한 다양한 서비스 또한 이들 방안을 사용하여 다종 네트워크를 이용한 서비스를 제공하고 있다. 사용자들은 사용자 단말기의 다양한 네트워크 인터페이스를 통해 언제 어디서나 원하는 데이터 서비스를 제공받을 수 있게 되었다.
특히 미디어 콘텐츠를 인터넷을 통해 제공하기 위한 OTT(Over the Top) 서비스가 확산되고 있고, 공공 와이파이망이 점차 확대되고 있는 상황에서 사용자 단말기의 OTT 서비스 제공자들에게는 사용자 단말기에서 다종 네트워크를 이용하여 인터넷에 접속하기 위한 관심이 확대되고 있다. OTT 서비스는 주로 셀룰러 네트워크와 와이파이 네트워크를 활용하고 있으며, 두 네트워크를 효율적으로 사용하여 OTT 서비스를 제공하기 위한 연구들이 고려되고 있다.
미디어 애플리케이션들이 다종 네트워크 인터페이스를 사용하게 됨으로써, 네트워크 상황에 따라 네트워크 인터페이스를 효율적으로 선택하는 것이 서비스 품질에 결정적인 영향을 주게 되었다. 셀룰러 네트워크는 넓은 범위에서 연결성을 제공하지만 전송 속도(bandwidth)의 변화가 심하고, 와이파이 네트워크는 끊김없는 연결성 제공에 취약한 특성을 지님에 따라 셀룰러 네트워크와 와이파이 네트워크 사이에서 효율적인 네트워크 접속제어가 더욱 요구되고 있다.
따라서 네트워크 상황을 정확하게 판단하고 적절한 접속 네트워크 인터페이스를 선택하여 서비스를 제공하는 것이 더욱 중요해졌다.
종래 접속 네트워크를 선택하는 기술로 네트워크 선택을 위한 주요 요소(이동성, 데이터, 음성, 비용 등)들을 분류하여 각 요소별 점수화한 후, 목표 서비스의 성격에 따라 조합되는 요소별 점수를 기반으로 네트워크를 선택하여 왔다. 한편, 사용자 단말기에서 네트워크 선택을 위한 요소를 분류하여 사용하지 않는 경우에는 Common Radio Resource Management(CRRM)라고 하는 네트워크 장비를 통해 이기종 네트워크의 무선 자원을 통합 관리하며 적절한 네트워크 자원을 사용자 단말기에 할당하는 방안을 고려하기도 하였다.
사용자가 선호하는 요소들을 지정하고 이 요소들에 의해 접속 네트워크를 선택하게 되는 경우, 접속 네트워크 상태 변화에 대해 적응적으로 대응하지 못하게 되는 상황이 존재하며, 이를 위해 접속 네트워크 선택을 위한 다양한 정책들이 고려되고 있다.
예를 들어, 사용자 단말기의 성능을 최대화하기 위한 네트워크 선택 정책, 셀룰러 데이터 사용량을 줄이기 위한 네트워크 선택 정책, 사용자 단말기의 에너지 소모를 최소화하기 위한 네트워크 선택 정책이 종래 사용되고 있다.
사용자 단말기의 성능을 최대화하기 위한 네트워크 선택 정책은 이기종 네트워크에서 일정 시간마다 전송 속도(bandwidth)을 확인하여 전송 속도가 더 큰 네트워크를 선택하도록 한다. 셀룰러 데이터 사용량을 줄이기 위한 네트워크 선택 정책은 와이파이 네트워크가 사용가능하면 와이파이 네트워크를 선택하고, 와이파이 네트워크의 신호 세기가 임계값 이하로 떨어지게 되면 셀룰러 네트워크로 사용 네트워크를 전환한다. 사용자 단말기의 에너지 소모를 최소화하기 위한 네트워크 선택 정책은 셀룰러 네트워크에서 데이터 전송을 시작하여 셀룰러 네트워크에서의 데이터 사용량이 임계값을 넘어서면 와이파이 네트워크로 전환한다.
종래 이기종 네트워크에서 접속 네트워크 선택 방안들은 사용자 선호도, 정책에 의한 데이터 사용량과 전송속도를 기반으로 하여 접속 네트워크를 선택하였다. 그러나 종래 이기종 네트워크에서 접속 네트워크를 선택하는 방안들은 네트워크 상태와 플레이어 버퍼의 상태를 제대로 반영하지 못하며 플레이어에 안정된 데이터 수신을 제공하지 못해 서비스 장애를 유발할 수 있다는 문제점을 가진다.
본 발명이 이루고자 하는 목적은 다양한 종류의 네트워크 인터페이스가 구비되어 있는 사용자 단말기에서 네트워크의 상태 또는 버퍼량에 따라 다양한 종류의 네트워크 중에서 접속 네트워크를 선택하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 다양한 종류의 네트워크 인터페이스가 구비되어 있는 사용자 단말기에서 네트워크 상태, 버퍼량, 네트워크 안정성, 시스템 상태를 모두 고려하여 셀룰러 데이터량을 최소화하며 높은 품질로 데이터 서비스를 제공할 수 있는 접속 네트워크의 선택 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 네트워크 상태, 버퍼량, 네트워크 안정성, 시스템 상태에 따라 셀룰러 데이터량을 최소화하며 높은 품질로 데이터 서비스를 제공하는 다양한 접속 정책을 제공하는 접속 네트워크의 선택 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 접속 네트워크의 선택 방법은 선택 시점에서 이동 단말기에서 네트워크의 전송율 또는 신호세기에 기초하여 다종 네트워크 중 제1 네트워크 상태를 판단하는 단계와, 제1 네트워크 상태 및 이동 단말기에서 수행되고 있는 서비스에 의한 이동 단말기의 버퍼량에 따라 선택 시점에서 이동 단말기가 접속할 네트워크를 선택 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 제1 네트워크는 와이파이 네트워크이며, 제1 네트워크의 상태 및 이동 단말기의 버퍼량에 기초하여 선택 시점에서 제1 네트워크만을 접속 네트워크로 선택 제어하거나, 제1 네트워크와 함께 셀룰러 네트워크를 동시에 접속 네트워크로 선택 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 제1 네트워크의 상태를 판단하는 단계는 선택 시점을 기준으로 이전 다수의 단위 시간을 구비하는 상태 판단 윈도우 동안 각 단위 시간별로 전송율이 임계 전송율을 초과하거나 신호세기가 임계 신호 세기를 초과하는지 판단하는 단계와, 단위 시간별로 전송율이 임계 전송율을 초과하는지 또는 신호세기가 임계 신호 세기를 초과하는지 여부에 따라 각 단위 시간의 상태값을 상이하게 할당하는 단계와, 상태 판단 윈도우 동안 각 단위 시간별로 할당한 단위 시간 상태값의 비율에 기초하여 선택 시점에서 제1 네트워크의 상태값을 좋음 또는 나쁨 중 어느 하나로 판단하는 단계를 포함하며, 단위 시간의 전송율이 임계 전송율을 초과하거나 단위 시간의 신호세기가 임계 신호 세기를 초과하는 경우 단위 시간 상태값으로 좋음 상태값을 할당하고, 단위 시간의 전송율이 임계 전송율을 초과하지 않은 경우 단위 시간 상태값으로 나쁨 상태값을 할당하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 다종 네트워크에서 접속 네트워크를 선택하는 방법은 선택 시점에서 제1 네트워크의 네트워크 안정성을 판단하는 단계와, 선택 시점에서 접속 네트워크에서 수신되는 데이터 전송률과 이동 단말기에서 수행되고 있는 서비스로 인해 소진되는 버퍼의 데이터 처리율을 비교하여 시스템 상태를 판단하는 단계를 더 포함하며, 제1 네트워크의 상태, 이동 단말기의 버퍼량, 네트워크 안정성 및 시스템 상태에 기초하여 선택 시점에서 접속할 네트워크를 선택 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 제1 네트워크의 네트워크 안정성을 판단하는 단계는 선택 시점을 기준으로 이전 다수의 상태 판단 윈도우를 구비하는 안정성 판단 윈도우 동안 각 상태 판단 윈도우별로 제1 네트워크 상태값을 판단하는 단계와, 안정성 판단 윈도우에 구비되어 있는 다수 상태 판단 윈도우 각각의 제1 네트워크 상태값의 비율에 기초하여 선택 시점에서 제1 네트워크의 네트워크 안정성을 좋음 또는 나쁨 중 어느 하나로 판단하는 단계를 포함하며, 안정성 판단 윈도우에 구비되어 있는 다수 상태 판단 윈도우의 제1 네트워크 상태값 중 좋음 상태값의 비율이 나쁨 상태값의 비율보다 더 많은 경우 제1 네트워크의 네트워크 안정성을 좋음으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 다종 네트워크에서 접속 네트워크를 선택 제어하는 방법은 제1 네트워크의 상태가 좋음으로 판단되고 버퍼량이 상위 임계값 이상인 경우, 네트워크 안정성 또는 시스템 상태에 무관하게 제1 네트워크를 접속 네트워크로 선택 제어하며, 제1 네트워크의 상태가 좋음으로 판단되고 버퍼량이 상위 임계값 이하인 경우, 네트워크 안정성 또는 시스템 상태에 따라 제1 네트워크를 접속 네트워크로 선택 제어하거나, 다른 제1 네트워크를 접속 네트워크로 검색하여 선택 제어하거나, 제1 네트워크와 셀룰러 네트워크를 동시에 접속 네트워크로 선택 제어하거나, 셀룰러 네트워크만을 접속 네트워크로 선택 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 다종 네트워크에서 접속 네트워크를 선택 제어하는 방법은 제1 네트워크의 상태가 나쁨으로 판단되는 경우, 버퍼량, 네트워크 안정성 또는 시스템 상태에 따라 제1 네트워크를 접속 네트워크로 선택 제어하거나, 다른 제1 네트워크를 접속 네트워크로 검색하여 선택 제어하거나, 제1 네트워크와 셀룰러 네트워크를 동시에 접속 네트워크로 선택 제어하거나, 셀룰러 네트워크만을 접속 네트워크로 선택 제어하는 것을 특징으로 한다.
제1 네트워크의 상태, 이동 단말기의 버퍼량, 네트워크 안정성 및 시스템 상태에 따라 버퍼량이 상위 임계값과 하위 임계값 사이의 평균값을 만족할 때까지 제1 네트워크와 셀룰러 네트워크를 동시에 접속 네트워크로 선택 제어하거나, 버퍼량이 상위 임계값을 만족할 때까지 제1 네트워크와 셀룰러 네트워크를 동시에 접속 네트워크로 선택 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 접속 네트워크의 선택 방법은 다양한 네트워크 인터페이스가 구비되어 있는 네트워크 환경에서 전송율 또는 신호 세기에 대한 과거 통계 데이터를 이용하여 네트워크 상태를 판단하고 네트워크 상황에 따라 다양한 종류의 네트워크 중에서 접속 네트워크를 선택함으로써, 셀룰러 데이터량을 최소화하며 높은 품질로 데이터 서비스를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 접속 네트워크의 선택 방법은 네트워크 상태, 버퍼량, 네트워크 안정성, 시스템 상태에 따라 셀룰러 데이터량에 따라 다양한 접속 정책을 제공함으로써, 셀룰러 네트워크의 접속을 최소화하며 높은 품질로 데이터 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 다종 네트워크 시스템의 일 예를 도시하고 있는 기능 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 접속 네트워크 선택 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 접속 네트워크의 선택 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명에서 제1 네트워크의 네트워크 상태를 판단하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 선택시점, 상태 판단 윈도우, 안정성 판단 윈도우의 일 예를 도시하고 있다.
도 6과 도 7은 본 발명에서 제1 네트워크의 네트워크 상태, 버퍼량, 제1 네트워크의 네트워크 안정성 및 시스템 상태에 기초하여 접속 네트워크를 선택 제어하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8과 도 9는 제1 네트워크의 네트워크 상태가 나쁜 경우 사용자 단말기가 접속할 네트워크를 선택 제어하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 본원발명과 비교발명1, 2, 3의 성능 테스트 결과를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하 첨부한 도면을 참고로 본 발명에 따른 다종 네트워크에서 접속 네트워크를 선택하는 방법에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
도 1은 본 발명에 따른 다종 네트워크 시스템의 일 예를 도시하고 있는 기능 블록도이다.
도 1을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 네트워크는 다양한 종류의 네트워크로 구성되는데, 예를 들어 네트워크는 셀룰러 네트워크(10)와 다수의 와이파이 네트워크(30, 50)로 구성될 수 있다. 사용자 단말기(1)는 이동 중 셀룰러 네트워크(10) 또는 와이파이 네트워크(30, 50)를 이용하여 데이터 서비스를 제공받을 수 있는 이동 단말기로서, 사용자 단말기(1)는 셀룰러 네트워크(10) 또는 와이파이 네트워크(30, 50)를 이용하여 데이터를 송수신할 수 있는 네트워크 인터페이스를 구비하고 있다. 본 발명이 적용되는 분야에 따라 사용자 단말기는 셀룰러 네트워크(10) 또는 와이파이 네트워크(30, 50) 이외에 다양한 종류의 네트워크와 데이터를 송수신할 수 있는 네트워크 인터페이스를 구비할 수 있으며, 이는 본 발명의 범위에 속한다.
사용자 단말기(1)는 다종 네트워크를 구비하는 네트워크에서 이동하며 다종 네트워크 중 셀룰러 네트워크(10)를 이용하거나 와이파이 네트워크(30, 50)를 선택적으로 이용하여 비디오 스트리밍 등과 같은 컨텐츠의 데이터 서비스를 제공받거나, 셀룰러 네트워크(10)와 와이파이 네트워크(30, 50)에 동시 접속하여 데이터 서비스를 제공받는다.
셀룰러 네트워크(10)의 경우 사용자 단말기(1)에 끊김없는 데이터 서비스를 제공하지만 셀룰러 네트워크(10)를 이용하여 데이터 서비스를 수신하는 경우 데이터 수신량에 비례하여 높은 비용을 과금하여야 하는 문제점을 가지며, 와이파이 네트워크(30, 50)의 경우 데이터 서비스를 수신하는데 별도의 비용이 과금되지 않지만 사용자 단말기(1)에 끊김없는 데이터 서비스를 제공하지 못하여 요구되는 서비스 품질을 만족하지 못한다는 문제점을 가진다. 따라서 사용자 단말기(1)는 우선적으로 와이파이 네트워크(30, 50)를 이용하여 데이터 서비스를 제공받으며, 와이파이 네트워크(30, 50)의 네트워크 상태, 사용자 단말기(1)의 메모리에 저장된 버퍼량, 와이파이 네트워크(30, 50)의 안정성 또는 시스템 상태에 기초하여 다른 와이파이 네트워크로 이동하여 접속하거나 와이파이 네트워크(30, 50)와 셀룰러 네트워크(10)에 동시에 접속하거나 셀룰러 네트워크(10)에만 접속하여 데이터 서비스를 제공받는다.
도 2는 본 발명에 따른 접속 네트워크 선택 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 2를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 신호세기 판단부(111)는 단위 시간 별로 이동 단말기가 현재 접속하고 있는 와이파이 네트워크의 신호 세기를 측정하며, 전송율 판단부(113)은 단위 시간별로 현재 접속하고 있는 와이파아 네트워크의 데이터 전송율을 판단한다.
네트워크 상태 판단부(110)는 접속 네트워크의 선택 시점에서 와이파이 네트워크의 신호 세기 또는 와이파이 네트워크의 데이터 전송율에 기초하여 현재 접속하고 있는 와이파이 네트워크의 상태를 판단한다. 네트워크 상태 판단부(110)는 네트워크의 상태를 상태 판단 윈도우 단위로 판단하여 네트워크 상태값을 좋음 또는 나쁨 중 어느 하나로 판단하는데, 상태 판단 윈도우는 다수의 단위 시간으로 구성되어 있다.
버퍼량 판단부(130)는 이동 단말기에서 수행되고 있는 서비스에 의해 이동 단말기의 전체 버퍼량 중 버퍼에 채워져 있는 데이터의 버퍼량을 실시간으로 모니터링한다. 접속 네트워크 선택부(190)는 네트워크 상태 판단부(1110)에서 판단한 와이파이 네트워크의 상태 및 버퍼량 판단부(130)에서 판단한 버퍼량에 기초하여 현재 접속하고 있는 와이파이 네트워크를 접속 네트워크로 그대로 유지할지, 다른 와이파이 네트워크로 이동하여 접속 네트워크를 변경할 것인지, 와이파이 네트워크와 셀룰러 네트워크를 동시에 접속 네트워크로 선택할 것인지 아니면, 접속되어 있던 와이파이 네트워크와의 연결을 차단하고 셀룰러 네트워크만을 접속 네트워크로 선택할지 판단하며, 선택한 접속 네트워크로 접속을 제어한다.
바람직하게, 본 발명에 따른 접속 네트워크의 선택 장치는 와이파이 네트워크의 상태 및 버퍼량 이외에 와이파이 네트워크의 안정성 또는 시스템 상태를 추가적으로 고려하여, 접속 네트워크를 선택할 수 있다.
안정성 판단부(150)는 접속 네트워크의 선택 시점에서 다수의 상태 판단 윈도우를 구비하는 안정성 판단 윈도우 단위로 현재 접속하고 있는 와이파이 네트워크의 안정 상태를 판단하는데, 안정성 판단부(150)는 안정성 판단 윈도우 동안 각 상태 판단 윈도우에 할당된 네트워크 상태값의 비율에 기초하여 현재 접속하고 있는 와이파이 네트워크의 안정성을 판단한다. 한편, 시스템 상태 판단부(170)는 접속 네트워크의 선택 시점에서 현재 접속하고 있는 네트워크를 통해 수신되는 데이터 전송률과 이동 단말기에서 수행되고 있는 서비스로 인해 버퍼에서 소진되는 데이터 처리율을 비교하여 시스템 상태를 판단한다. 시스템 상태 판단부(170)는 현재 접속하고 있는 네트워크를 통해 수신되는 데이터 전송률이 이동 단말기에서 수행되고 있는 서비스로 인해 버퍼에서 소진되는 데이터 처리율보다 큰 경우 시스템 상태를 좋음으로 판단하고, 그 반대의 경우 시스템 상태를 나쁨으로 판단한다.
접속 네트워크 선택부(190)는 와이파이 네트워크의 상태, 버퍼량, 네트워크 안정성 및 시스템 상태에 기초하여 현재 접속하고 있는 와이파이 네트워크를 접속 네트워크로 그대로 유지할지, 다른 와이파이 네트워크로 이동하여 접속 네트워크를 변경할 것인지, 와이파이 네트워크와 셀룰러 네트워크를 동시에 접속 네트워크로 선택할 것인지 아니면, 접속되어 있던 와이파이 네트워크와의 연결을 차단하고 셀룰러 네트워크만을 접속 네트워크로 선택할지 판단하며, 선택한 접속 네트워크로 접속을 제어한다.
도 3은 본 발명에 따른 접속 네트워크의 선택 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 접속 네트워크의 선택 시점에서 사용자 단말기가 현재 접속하고 있는 제1 네트워크의 데이터 전송율과 신호 세기의 과거 통계 정보에 기초하여 제1 네트워크의 네트워크 상태를 판단한다(S100). 통상적으로 사용자 단말기는 와이파이 네트워크에 접속하여 데이터 서비스를 제공받으며, 여기서 제1 네트워크는 와이파이 네트워크로 설명한다. 그러나 접속 네트워크의 선택시점에 사용자 단말기는 셀룰러 네트워크에 접속되어 있거나, 와이파이 네트워크와 셀룰러 네트워크에 동시에 접속될 수 있으며 이는 본 발명의 범위에 속한다.
한편, 접속 네트워크의 선택 시점에서 사용자 단말기가 현재 접속하고 있는 제1 네트워크의 네트워크 상태의 과거 통계 정보에 기초하여 제1 네트워크의 안정성을 판단하며, 접속 네트워크의 선택 시점에서 사용자 단말기가 현재 접속하고 있는 제1 네트워크의 데이터 전송율과 버퍼에서 소진되는 데이터 처리율의 크기 비교 결과에 기초하여 시스템 상태를 판단한다.
접속 네트워크의 선택 시점에서 판단한 제1 네트워크의 네트워크 상태, 제1 네트워크의 안정성, 버퍼량 및 제1 네트워크의 시스템 상태에 기초하여 사용자 단말기가 접속할 접속 네트워크를 선택하고(S300), 선택한 접속 네트워크에 따라 현재 접속하고 있는 제1 네트워크를 그대로 접속 네트워크로 유지 제어하거나, 다른 제1 네트워크를 접속 네트워크로 선택하여 이동 접속 제어하거나, 제1 네트워크와 셀룰러 네트워크를 동시에 접속 네트워크로 선택하여 접속 제어하거나, 셀룰러 네트워크만을 접속 네트워크로 선택하여 접속 제어한다(S400).
도 4는 본 발명에서 제1 네트워크의 네트워크 상태를 판단하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 접속 네트워크의 선택 시점을 기준으로 이전 다수의 단위 시간을 구비하는 상태 판단 윈도우 동안 각 단위 시간별로 제1 네트워크의 전송율 상태를 판단하고(S110), 접속 네트워크의 선택 시점을 기준으로 상태 판단 윈도우 동안 각 단위 시간별로 제1 네트워크의 신호 세기 상태를 판단한다(S130). 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 사용자 단말기가 접속할 접속 네트워크는 상태 판단 윈도우(P1)마다 주기적으로 선택되는데 선택 시점(ST)을 기준으로 상태 판단 윈도우 동안 다수 단위 시간의 과거 통계 정보에 기초하여 제1 네트워크의 네트워크 상태를 판단한다. 즉, 상태 판단 윈도우는 다수의 단위 시간(UT)으로 구성되어 있으며 상태 판단 윈도우를 구성하는 단위 시간별로 제1 네트워크의 전송율과 기설정된 임계 전송율을 비교하여 단위 시간의 전송율 상태를 판단하며, 단위 시간별로 제1 네트워크의 신호 세기와 기설정된 신호 세기를 비교하여 단위 시간의 신호 세기 상태를 판단한다.
단위 시간별 제1 네트워크의 전송율 상태와 신호 세기 상태에 기초하여 단위 시간의 상태값을 할당한다(S150). 예를 들어, 단위 기간에서 제1 네트워크의 전송율이 임계 전송율보다 큰 경우 1의 전송율 상태값을 할당하고 제1 네트워크의 신호 세기가 임계 신호세기 보다 큰 경우 1의 신호세기 상태값을 할당하며, 단위 기간에서 제1 네트워크의 전송율이 임계 전송율보다 작은 경우 0의 전송율 상태값을 할당하고 제1 네트워크의 신호 세기가 임계 신호세기 보다 작은 경우 0의 신호세기 상태값을 할당하는데, 단위 시간에서 전송율 상태값과 신호세기 상태값에 기초하여 단위 시간 상태값을 할당한다. 단위 시간의 전송율이 임계 전송율보다 크거나 단위 시간의 신호 세기가 임계 신호 세기보다 큰 경우 단위 시간 상태값으로 좋음 상태값을 할당하고, 단위 시간의 전송율이 임계 전송율보다 작은 경우 단위 시간 상태값으로 나쁨 상태값을 할당한다. 예를 들어, 단위 시간의 상태값을 좋은 상태값으로 1을 할당하거나 단위 시간의 상태값을 나쁨 상태값으로 0을 할당한다.
접속 네트워크의 선택 시점에서 상태 판단 윈도우를 구성하는 과거 단위 시간별 단위 시간 상태값의 비율에 기초하여, 제1 네트워크의 상태값을 좋음 또는 나쁨 중 어느 하나에 해당하는 값으로 할당한다(S170).
한편, 제1 네트워크의 네트워크 안정성을 판단하는 단계를 보다 구체적으로 살펴보면, 접속 네트워크의 선택 시점을 기준으로 이전 다수의 상태 판단 윈도우를 구비하는 안정성 판단 윈도우 동안 각 상태 판단 윈도우별로 제1 네트워크 상태값을 판단한다. 예를 들어 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 안정성 판단 윈도우(P2)는 5개의 상태 판단 윈도우로 구성되며, 선택 시점(SP5)을 기준으로 안정성 판단 윈도우를 구성하는 과거 상태 판단 윈도우 각각의 제1 네트워크 상태값의 비율에 기초하여 선택 시점(SP5)에서 제1 네트워크의 네트워크 안정성을 좋음 또는 나쁨 중 어느 하나로 판단한다. 여기서, 안정성 판단 윈도우에 구비되어 있는 다수 상태 판단 윈도우의 제1 네트워크 상태값 중 좋음 상태값의 비율이 나쁨 상태값의 비율보다 더 많은 경우 제1 네트워크를 안정한 것으로 판단한다.
도 6과 도 7은 본 발명에서 제1 네트워크의 네트워크 상태, 버퍼량, 제1 네트워크의 네트워크 안정성 및 시스템 상태에 기초하여 접속 네트워크를 선택 제어하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참고로 살펴보면, 접속 네트워크의 선택 시점에서 제1 네트워크의 네트워크 상태에 기초하여 제1 네트워크의 네트워크 상태가 좋은지 판단하여(S311), 제1 네트워크의 네트워크 상태가 좋은 경우 버퍼량이 기설정한 상위 임계값(BTH _H)보다 큰지 판단한다(S312). 버퍼량이 기설정한 상위 임계값보다 큰 경우 제1 네트워크의 네트워크 안정성 또는 시스템 상태에 무관하게 현재 접속하고 있는 제1 네트워크를 접속 네트워크로 유지 제어한다(S313).
그러나 버퍼량이 상위 임계값보다 작은 경우 버퍼량이 기설정한 상위 임계값보다 작고 하위 임계값(BTH _L)보다 큰지 판단하여(S314), 버퍼량이 기설정한 상위 임계값보다 작고 하위 임계값(BTH _L)보다 큰 경우 제1 네트워크의 데이터 전송율과 버퍼에서 소진되는 데이터 처리율을 비교하여 제1 네트워크의 데이터 전송율이 데이터 처리율보다 큰지 판단한다(S315). 제1 네트워크의 데이터 전송율이 데이터 처리율보다 큰 경우 현재 접속하고 있는 제1 네트워크를 접속 네트워크로 유지 제어한다(S316).
제1 네트워크의 데이터 전송율이 데이터 처리율보다 작은 경우 네트워크 안정성 여부를 판단하여(S317), 네트워크가 안정된 경우 현재 접속하고 있는 제1 네트워크보다 데이터 전송율 또는 신호세기가 큰 주변 다른 제1 네트워크를 검색하며(S318) 시스템이 안정되지 않은 경우 현재 접속하고 있는 제1 네트워크에서 데이터 전송율 또는 신호세기가 큰 주변 다른 제1 네트워크를 검색하여 검색한 다른 제1 네트워크로 이동 접속 제어한다(S319).
다음으로 도 7을 참고로 버퍼량이 하위 임계값(BTH _L)보다 작은 경우 접속 네트워크를 선택 제어하는 방법을 살펴보면, 제1 네트워크의 네트워크 상태가 안정한지 판단하여(S331), 제1 네트워크의 네트워크 상태가 안정한 경우 제1 네트워크의 데이터 전송율이 버퍼에서 소진되는 데이터 처리율을 보다 큰지 판단한다(S332). 제1 네트워크의 데이터 전송율이 데이터 처리율보다 큰 경우 셀룰러 네트워크와 제1 네트워크를 동시에 이용하여 상위 임계값(BTH__H)와 하위 임계값(BTH _L) 사이의 평균값(BTH _M)까지 데이터를 수신하여 버퍼에 저장한다(S333). 한편, 제1 네트워크의 데이터 전송율이 데이터 처리율보다 작은 경우 셀룰러 네트워크와 제1 네트워크를 동시에 이용하여 상위 임계값(BTH __H)까지 데이터를 수신하여 버퍼에 저장한다(S335).
그러나 제1 네트워크의 네트워크 상태가 안정하지 않은 경우, 제1 네트워크의 데이터 전송율이 데이터 처리율보다 큰지 판단하여(S334) 제1 네트워크의 데이터 전송율이 데이터 처리율보다 큰 경우 셀룰러 네트워크와 제1 네트워크를 동시에 이용하여 상위 임계값까지 데이터를 수신하여 버퍼에 저장한다(S335). 그리고 현재 접속되어 있는 제1 네트워크보다 데이터 전송율이 높거나 신호세기가 큰 주변 다른 제1 네트워크를 검색하고 접속 네트워크를 다른 제1 네트워크로 이동하여 접속 제어한다(S336). 한편, 제1 네트워크의 데이터 전송율이 데이터 처리율보다 작은 경우에는 현재 접속되어 있는 제1 네트워크보다 데이터 전송율이 높거나 신호세기가 큰 주변 다른 제1 네트워크를 검색하여 접속 네트워크를 다른 제1 네트워크로 이동하여 접속 제어하거나, 현재 접속되어 있는 제1 네트워크와의 접속을 해제하고 셀룰러 네트워크에만 접속 제어한다(S337).
도 8과 도 9는 제1 네트워크의 네트워크 상태가 나쁜 경우 사용자 단말기가 접속할 네트워크를 선택 제어하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8을 참고로 살펴보면, 접속 네트워크의 선택 시점에서 제1 네트워크의 네트워크 상태가 나쁜 경우 버퍼량이 기설정한 상위 임계값(BTH _H)보다 큰지 판단한다(S351). 버퍼량이 기설정한 상위 임계값보다 큰 경우 제1 네트워크가 안정한지 판단한다(S352). 제1 네트워크가 안정한 경우 사용자 단말기의 접속 네트워크를 현재 접속하고 있는 제1 네트워크로 접속 유지 제어한다(S353). 그러나 제1 네트워크가 안정하지 않은 경우 제1 네트워크보다 데이터 전송율 또는 신호세기가 큰 주변 다른 제1 네트워크를 검색한다(S354).
한편, 접속 네트워크의 선택 시점에서 제1 네트워크의 네트워크 상태가 나쁘고 버퍼량이 기설정한 상위 임계값(BTH _H)보다 작은 경우, 버퍼량이 기설정한 상위 임계값보다 작고 하위 임계값(BTH _L)보다 큰지 판단하여(S355), 버퍼량이 기설정한 상위 임계값보다 작고 하위 임계값(BTH _L)보다 큰 경우 제1 네트워크가 안정한지 판단한다(S356). 제1 네트워크가 안정한 경우, 제1 네트워크의 데이터 전송율과 버퍼에서 소진되는 데이터 처리율을 비교하여 제1 네트워크의 데이터 전송율이 데이터 처리율보다 큰지 판단한다(S360). 제1 네트워크의 데이터 전송율이 데이터 처리율보다 큰 경우 사용자 단말기가 현재 접속하고 있는 제1 네트워크보다 데이터 전송율 또는 신호세기가 큰 주변 다른 제1 네트워크를 검색한다(S361). 그러나 제1 네트워크의 데이터 전송율이 데이터 처리율보다 작은 경우 사용자 단말기가 현재 접속하고 있는 제1 네트워크보다 데이터 전송율 또는 신호세기가 큰 주변 다른 제1 네트워크를 검색하고 검색한 다른 제1 네트워크로 이동 접속 제어한다(S362).
한편, 제1 네트워크가 안정하지 않은 경우 제1 네트워크의 데이터 전송율과 버퍼에서 소진되는 데이터 처리율을 비교하여 제1 네트워크의 데이터 전송율이 데이터 처리율보다 큰지 판단한다(S357). 제1 네트워크의 데이터 전송율이 데이터 처리율보다 큰 경우 셀룰러 네트워크와 제1 네트워크를 동시에 이용하여 상위 임계값(BTH__H)와 하위 임계값(BTH _L) 사이의 평균값(BTH _M)까지 데이터를 수신하여 버퍼에 저장한다(S358). 그러나 제1 네트워크의 데이터 전송율이 데이터 처리율보다 작은 경우 셀룰러 네트워크와 제1 네트워크를 동시에 이용하여 상위 임계값(BTH __H)까지 데이터를 수신하여 버퍼에 저장한다(S359).
다음으로 도 9를 참고로 버퍼량이 하위 임계값(BTH _L)보다 작은 경우 접속 네트워크를 선택 제어하는 방법을 살펴보면, 제1 네트워크의 네트워크 상태가 안정한지 판단하여(S371), 제1 네트워크의 네트워크 상태가 안정한 경우 제1 네트워크의 데이터 전송율이 버퍼에서 소진되는 데이터 처리율을 보다 큰지 판단한다(S372). 제1 네트워크의 데이터 전송율이 데이터 처리율보다 큰 경우 셀룰러 네트워크와 제1 네트워크를 동시에 이용하여 상위 임계값(BTH __H)까지 데이터를 수신하여 버퍼에 저장한다(S373). 한편, 제1 네트워크의 데이터 전송율이 데이터 처리율보다 작은 경우 사용자 단말기가 현재 접속하고 있는 제1 네트워크보다 데이터 전송율 또는 신호세기가 큰 주변 다른 제1 네트워크를 검색하고 검색한 다른 제1 네트워크로 이동 접속 제어하거나 현재 접속되어 있는 제1 네트워크와의 접속을 해제하고 셀룰러 네트워크에만 접속 제어한다(S375).
그러나 제1 네트워크의 네트워크 상태가 안정하지 않은 경우, 제1 네트워크의 데이터 전송율이 데이터 처리율보다 큰지 판단하여(S374) 제1 네트워크의 데이터 전송율이 데이터 처리율보다 큰 경우 사용자 단말기가 현재 접속하고 있는 제1 네트워크보다 데이터 전송율 또는 신호세기가 큰 주변 다른 제1 네트워크를 검색하고 검색한 다른 제1 네트워크로 이동 접속 제어하거나 현재 접속되어 있는 제1 네트워크와의 접속을 해제하고 셀룰러 네트워크에만 접속 제어한다(S375). 그러나 제1 네트워크의 데이터 전송율이 데이터 처리율보다 작은 경우 현재 접속되어 있는 제1 네트워크와의 접속을 해제하고 셀롤러 네트워크에만 접속 제어한다(S376).
앞서 살펴본 접속 네트워크의 선택 및 접속 제어 방법에서 현재 접속 네트워크의 선택 시점에서 다른 제1 네트워크를 검색하고 이동하지 않은 경우, 다음 선택 시점에서 접속 네트워크를 다른 제1 네트워크로 이동 접속 제어하고자 하는 경우 현재 선택 시점에서 기검색한 다른 제1 네트워크로 바로 이동함으로써, 다음 선택 시점에서 다른 제1 네트워크를 검색하는데 소요되는 시간으로 인해 버퍼량이 줄어들어 데이터 서비스가 중단되는 것을 방지한다.
도 10은 본원발명과 비교발명1, 2, 3의 성능 테스트 결과를 설명하기 위한 도면이다. 여기서 비교발명1과 비교발명2는 버퍼량에만 기반하여 접속 제어를 수행한 결과이며, 비교발명3은 접속제어를 수행하지 않은 결과이다.
비교발명1은 버퍼량을 낮은 수준으로 유지하며 와이파이 네트워크가 좋지 않을 경우, 와이파이 접속을 해제하고 셀룰러 네트워크를 사용한다. 따라서 전체적인 수신 트래픽양 또한 크게 늘었으며 사용자는 끊김없는 서비스를 제공받을 수 있게 되었다. 비교발명2는 버퍼량이 중간 수준인 경우, 와이파이 네트워크가 나쁠 때 셀룰러 네트워크를 함께 사용한다. 비교발명2의 경우, 와이파이 네트워크가 나쁜 구간에서도 와이파이 네트워크를 해제하지 않고 셀룰러 네트워크와 함께 사용함으로써 비교발명1의 방식보다 와이파이 네트워크의 사용량을 늘릴 수 있었다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1: 사용자 단말기 10: 셀룰러 네트워크
30, 50: 와이파이 네트워크
110: 네트워크 상태 판단부 111: 신호세기 판단부
113: 전송율 판단부 130: 버퍼량 판단부
150: 안정성 판단부 170: 시스템 상태 판단부
190: 접속 네트워크 선택부

Claims (8)

  1. 다종 네트워크가 사용 가능한 환경에서 이동 단말기가 접속할 네트워크의 선택 방법에 있어서,
    접속 네트워크의 선택 시점에서 상기 선택 시점을 기준으로 이전 다수의 단위 시간을 구비하는 상태 판단 윈도우 동안 각 단위 시간별로 전송율이 임계 전송율을 초과하거나 신호세기가 임계 신호 세기를 초과하는지 판단하는 단계;
    상기 단위 시간별로 전송율이 임계 전송율을 초과하는지 또는 신호세기가 임계 신호 세기를 초과하는지 여부에 따라 각 단위 시간의 상태값을 상이하게 할당하는 단계;
    상기 상태 판단 윈도우 동안 각 단위 시간별로 할당한 단위 시간 상태값의 비율에 기초하여 상기 선택 시점에서 제1 네트워크의 상태값을 좋음 또는 나쁨 중 어느 하나로 판단하는 단계;
    상기 선택 시점을 기준으로 이전 다수의 상태 판단 윈도우를 구비하는 안정성 판단 윈도우 동안 각 상태 판단 윈도우별로 상기 제1 네트워크 상태값을 판단하는 단계;
    상기 안정성 판단 윈도우에 구비되어 있는 다수 상태 판단 윈도우 각각의 제1 네트워크 상태값의 비율에 기초하여 상기 선택 시점에서 상기 제1 네트워크의 네트워크 안정성을 좋음 또는 나쁨 중 어느 하나로 판단하는 단계; 및
    상기 선택 시점에서 상기 접속 네트워크의 데이터 전송률과 상기 이동 단말기에서 수행되고 있는 서비스로 인해 이동 단말기의 버퍼에서 소진되는 데이터 처리율을 비교하여 시스템 상태를 판단하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 네트워크의 상태, 이동 단말기에서 수행되고 있는 서비스에 의한 이동 단말기의 버퍼량, 상기 네트워크 안정성 및 시스템 상태에 기초하여 상기 선택 시점에서 접속할 네트워크를 선택 제어하는 것을 특징으로 하는 다종 네트워크에서 접속 네트워크의 선택 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 네트워크는 와이파이 네트워크이며,
    상기 제1 네트워크의 상태 및 상기 이동 단말기의 버퍼량에 기초하여 상기 선택 시점에서 제1 네트워크만을 접속 네트워크로 선택 제어하거나, 상기 제1 네트워크와 함께 셀룰러 네트워크를 동시에 접속 네트워크로 선택 제어하는 것을 특징으로 하는 다종 네트워크에서 접속 네트워크의 선택 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 네트워크의 상태를 판단하는 단계에서
    상기 단위 시간의 전송율이 임계 전송율을 초과하거나 상기 단위 시간의 신호세기가 임계 신호 세기를 초과하는 경우 상기 단위 시간 상태값으로 좋음 상태값을 할당하고, 상기 단위 시간의 전송율이 임계 전송율을 초과하지 않은 경우 상기 단위 시간 상태값으로 나쁨 상태값을 할당하는 것을 특징으로 하는 다종 네트워크에서 접속 네트워크의 선택 방법.
  4. 삭제
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 네트워크의 네트워크 안정성을 판단하는 단계에서
    상기 안정성 판단 윈도우에 구비되어 있는 다수 상태 판단 윈도우의 상기 제1 네트워크 상태값 중 좋음 상태값의 비율이 나쁨 상태값의 비율보다 더 많은 경우 상기 제1 네트워크의 네트워크 안정성을 좋음으로 판단하는 것을 특징으로 하는 다종 네트워크에서 접속 네트워크의 선택 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 다종 네트워크에서 접속 네트워크를 선택 제어하는 방법은
    상기 제1 네트워크의 상태가 좋음으로 판단되고 상기 버퍼량이 상위 임계값 이상인 경우, 상기 네트워크 안정성 또는 상기 시스템 상태에 무관하게 상기 제1 네트워크를 접속 네트워크로 선택 제어하며,
    상기 제1 네트워크의 상태가 좋음으로 판단되고 상기 버퍼량이 상기 상위 임계값 이하인 경우, 상기 네트워크 안정성 또는 시스템 상태에 따라 상기 제1 네트워크를 접속 네트워크로 선택 제어하거나, 다른 제1 네트워크를 접속 네트워크로 검색하여 선택 제어하거나, 상기 제1 네트워크와 상기 셀룰러 네트워크를 동시에 접속 네트워크로 선택 제어하거나, 상기 셀룰러 네트워크만을 접속 네트워크로 선택 제어하는 것을 특징으로 하는 다종 네트워크에서 접속 네트워크의 선택 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 다종 네트워크에서 접속 네트워크를 선택 제어하는 방법은
    상기 제1 네트워크의 상태가 나쁨으로 판단되는 경우, 상기 버퍼량, 상기 네트워크 안정성 또는 시스템 상태에 따라 상기 제1 네트워크를 접속 네트워크로 선택 제어하거나, 다른 제1 네트워크를 접속 네트워크로 검색하여 선택 제어하거나, 상기 제1 네트워크와 상기 셀룰러 네트워크를 동시에 접속 네트워크로 선택 제어하거나, 상기 셀룰러 네트워크만을 접속 네트워크로 선택 제어하는 것을 특징으로 하는 다종 네트워크에서 접속 네트워크의 선택 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제1 네트워크의 상태, 상기 이동 단말기의 버퍼량, 상기 네트워크 안정성 및 시스템 상태에 따라
    상기 버퍼량이 상위 임계값과 하위 임계값 사이의 평균값을 만족할 때까지 상기 제1 네트워크와 상기 셀룰러 네트워크를 동시에 접속 네트워크로 선택 제어하거나,
    상기 버퍼량이 상위 임계값을 만족할 때까지 상기 제1 네트워크와 상기 셀룰러 네트워크를 동시에 접속 네트워크로 선택 제어하는 것을 특징으로 하는 다종 네트워크에서 접속 네트워크의 선택 방법.
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CN116390142A (zh) * 2023-02-23 2023-07-04 荣耀终端有限公司 网络检测方法和电子设备

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