KR102345315B1

KR102345315B1 - 통신망 전환 시간 측정 시스템

Info

Publication number: KR102345315B1
Application number: KR1020210094392A
Authority: KR
Inventors: 김주환; 홍진원
Original assignee: (주)아비스
Priority date: 2021-07-19
Filing date: 2021-07-19
Publication date: 2021-12-31

Abstract

본 발명은 통신망 전환 시간 측정 시스템에 관한 것으로, 본 발명은 5G 망에서 4G 망으로 전환 또는 4G 망에서 5G 망으로 전환 시 소요되는 전환시간을 측정하고 모니터링하는 것이 가능한 통신망 전환 시간 측정 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 통신망 전환 시간 측정 시스템은, 5G 망 및 4G 망을 포함하는 통신망에 접속하며, 접속한 통신망이 5G 망에서 4G 망으로 전환 또는 4G 망에서 5G 망으로 전환될 때, 전환시간을 측정하는 사용자단말기 및 상기 사용자단말기와 연결되며, 상기 사용자단말기로부터 상기 전환시간을 수신하여 관리하는 관리서버를 포함한다.

Description

통신망 전환 시간 측정 시스템{SYSTEM FOR MEASURING NETWORK TRANSITION TIME}

본 발명은 통신망 전환 시간 측정 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본 발명은 5G 망에서 4G 망으로 전환 또는 4G 망에서 5G 망으로 전환 시 소요되는 전환시간을 측정하고 모니터링하는 것이 가능한 통신망 전환 시간 측정 시스템에 관한 것이다.

다양한 스마트 미디어기기의 대중화와 더불어 모바일 사물인터넷 및 웨어러블 기기 등 다양한 단말기가 출시되고 있다. 그리고 이로 인해 무선데이터 트래픽의 폭증을 초고속/대용량/고품질 미디어에 대한 새로운 수요니즈가 발생되었다.

현재 대부분의 사람들이 사용하고 있는 LTE(Long Term Evolution)는 휴대전화 네트워크의 속도를 증가시키기 위해 고안된 4세대 무선 기술(이하, ‘4G’)이다. 4G는 100Mbps의 하향링크 최고속도, 50Mbps 상향링크 최고속도, 10ms 이하의 RAN(Radio Access Network) round-trip time을 제공한다.

한편, 사용자단말기, 자율주행 자동차, IoT 등 새로운 기기의 데이터 이용량이 늘어나면서 이를 보다 효과적으로 수용할 수 있는 네트워크의 필요성이 제기되었고, 이를 충족하기 위해 4G 보다 1,000배 빠른 사용자당 1Gbps급, 기지국 당 100Gbps의 초고속 전송률과 1ms의 빠른 접속 속도, 최대 500km/h의 이동성 보장하는 기술인 new RAT, NR(New Radio) 또는 5G 통신기술이라 불리는 이동통신 서비스를 구축하고 있다.

정부 및 통신사들은 4G 망을 사용하는 사용자단말기의 객관적인 통신 서비스 품질 및 5G 상용화 이후 사용자단말기의 통신 서비스 품질의 측정을 통해 사용자가 일상에서 실제로 체감하는 품질을 측정하여 안정적인 통신 서비스 제공 및 서비스 품질을 개선하도록 노력하고 있다.

하지만 4G 망 및 5G 망의 자체적인 서비스 커버리지 및 서비스 품질측정은 각각의 서비스 망에 대한 측정만을 제공하고 있다. 5G 통신기술의 특성상 현재 서비스 중인 3.5GHz 대역은 망이 불안정하고 3.5Hz 저주파 대역은 통신사별 대역폭이 0.1GHz 정도에 불과하여 4G 망과 5G 망이 주파수를 공유하는 상태(Non-Standalone, 비단독모드)로 사용자단말기는 5G 망 이용 시 주파수 자원이 부족해지면 4G 망으로 전환된다.

한편 5G 망에서 4G 망으로의 전환 시간이 오래 걸릴 경우 통신의 끊김 현상이 발생할 가능성이 높아 서비스 품질이 떨어진다. 따라서 안정적인 통신 서비스 제공 및 서비스 품질을 개선하기 위해, 5G 망에서 4G(Long Term Evolution) 망으로 전환되는 정확한 전환시간 측정의 제공이 필요하다.

대한민국 공개특허공보 제10-2019-0107083호 (2019년09월18일 공개)

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 사용자단말기의 5G 망에서 통신서비스의 문제로 4G 망으로 전환될 경우 그 전환되는 시간을 측정하는 것이 가능한 통신망 전환 시간 측정 시스템을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신망 전환 시간 측정 시스템은, 5G 망 및 4G 망을 포함하는 통신망에 접속하며, 접속한 통신망이 5G 망에서 4G 망으로 전환 또는 4G 망에서 5G 망으로 전환될 때, 전환시간을 측정하는 사용자단말기 및 상기 사용자단말기와 연결되며, 상기 사용자단말기로부터 상기 전환시간을 수신하여 관리하는 관리서버를 포함한다.

상기 사용자단말기는, 상기 5G 망 또는 상기 4G 망의 접속 상태를 판단하고, 상기 전환시간을 측정하는 측정부를 포함하며, 상기 측정부는, 상기 접속 상태를 검출하기 위해 디버그모드에 접속하는 디버그모듈, 상기 디버그모드에서 상기 사용자단말기의 5G 망 또는 4G 망의 접속 정보를 수집하여 통신망접속데이터를 생성하는 데이터수집모듈, 상기 통신망접속데이터를 분석하여 상기 접속 상태를 판단하는 데이터분석검출모듈, 상기 접속 상태가 5G 망에서 4G 망으로 전환 또는 4G 망에서 5G 망으로 전환될 때 통신망이 전환된 정보를 포함하는 통신망전환데이터를 생성하는 통신망전환정보모듈, 상기 통신망접속데이터 및 상기 통신망전환데이터가 생성될 때, 상기 사용자단말기의 위치 및 시각 정보를 기반으로 위치데이터 및 시각데이터를 생성하는 위치시각모듈, 상기 통신망전환데이터 및 상기 시각데이터를 기반으로 5G 망에서 4G 망으로 전환 또는 4G 망에서 5G 망으로 전환 시 전환시간을 측정하는 측정모듈 및 상기 전환시간을 포함하는 메시지를 생성하고, 상기 메시지를 상기 관리서버로 송신하는 데이터전송모듈을 포함한다.

상기 데이터수집모듈은, 상기 디버그모듈을 통해 접속한 디버그모드에서 System/Debug Screen에 포함된 정보를 수집하여 상기 통신망접속데이터를 생성하고, 상기 데이터분석검출모듈은, 상기 System/Debug Screen에 포함된 정보를 기반으로 SCG 상태를 포함하는 NR Information 및 RRC 상태를 분석하며, 상기 SCG 상태가 Add이고, 상기 RRC 상태가 CONNECCTED일 때에는 상기 사용자단말기가 5G 망에 접속한 것으로 상기 접속 상태를 판단하고, 상기 SCG 상태가 Release이고, 상기 RRC 상태가 IDLE일 때에는 상기 사용자단말기가 4G 망에 접속한 것으로 상기 접속 상태를 판단하여, 상기 사용자단말기가 5G 망에 접속되어 있는지 또는 4G 망에 접속되어 있는지 판단한다.

상기 통신망전환정보모듈은, 상기 접속 상태가 5G 망에서 4G 망으로 전환된 정보를 포함하는 로우망정보 또는 상기 접속 상태가 4G 망에서 5G 망으로 전환된 정보를 포함하는 하이망정보를 상기 통신망전환데이터에 포함시키고, 상기 위치시각모듈은, 상기 로우망정보에 최종 5G 망 접속 시각 및 최초 4G 망 접속 시각을 포함시키고, 상기 하이망정보에 최종 4G 망 접속 시각 및 최초 5G 망 접속 시각을 포함시키며, 상기 측정모듈은, 상기 통신망전환데이터에 상기 로우망정보가 포함된 경우, 최종 5G 망 접속 시각 및 최초 4G 망 접속 시각을 기반으로 상기 전환시간을 측정하고, 상기 측정모듈은, 상기 통신망전환데이터에 상기 하이망정보가 포함된 경우, 최종 4G 망 접속 시각 및 최초 5G 망 접속 시각을 기반으로 상기 전환시간을 측정한다.

상기 관리서버는, 상기 데이터전송모듈로부터 상기 메시지를 수신하는 데이터수신모듈, 상기 메시지를 분석하는 데이터분석모듈, 상기 분석한 메시지를 저장하는 데이터저장모듈, 상기 저장된 메시지를 기반으로 상기 전환시간의 통계 정보를 생성하는 통계모듈 및 상기 통계 정보가 상기 사용자단말기의 디스플레이장치에 표시되도록 상기 통계 정보를 상기 사용자단말기로 송신하는 프리젠테이션모듈을 포함한다.

본 발명인 통신망 전환 시간 측정 시스템에 따르면, 사용자단말기의 통신망이 5G 망에서 4G 망으로 또는 4G 망에서 5G 망으로 전환되는 시간을 측정하는 것이 가능하다.

본 발명인 통신망 전환 시간 측정 시스템에 따르면, 사용자단말기의 통신망이 5G 망에서 4G 망으로 또는 4G 망에서 5G 망으로 전환 시, 전환시간에 따른 통신 서비스가 단절되는 시간을 통신 사업자에게 제공하여 통신 서비스 안정성 개선에 도움을 줄 수 있다.

또한, 지역별, 단말 종류별, 사업자 별로 전환시간을 측정하여 단말 종류 및 지역에 따른 서비스망 전환시간을 확인하여 서비스 품질이 떨어지는 단말 및 위치에 따른 서비스 개선에 도움을 줄 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 통신망 전환 시간 측정 시스템이 포함하는 각 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 사용자단말기의 구성을 보여주는 도면이다,
도 3은 사용자단말기의 디버그모드를 보여주는 도면이다.
도 4는 전환시간이 포함된 메시지의 전송 형태를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 관리서버의 구성을 보여주는 도면이다.
도 6은 사용자단말기가 5G 망에 접속할 경우 네트워크와 주고받는 메시지 절차 및 4G 망으로 접속할 경우 주고받는 메시지 절차를 도시한 도면이다.
도 7은 측정부가 전환시간을 측정하는 흐름을 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

그리고 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.

본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함한다” 및/또는 “포함하는” 은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 명세서에서 통신망은, 4G 망 접속을 제공하는 eNB(evolved Node B, eNodeB), 5G망 접속을 제공하는 En-gNB와 데이터 전송을 담당하는 EPC(Evolved Packet Core)를 포함한다.

본 명세서에서 eNB는, LTE Radio 기술과 EPC와의 연동을 지원하는 LTE 시스템에서 사용되는 기지국일 수 있고, gNB(next generation Node B)는 New Radio 기술과 5G Core와의 연동을 지원하는 새로운 기지국일 수 있고, en-gNB는 New Radio 기술과 5G Core와의 연동을 지원하면서 동시에 LTE 시스템의 코어인 EPC와 기지국인 eNodeB와 연동되는 새로운 기지국일 수 있다. 그리고 New Radio(NR)는 5G 망에서 사용자단말기(100)와 기지국 사이의 무선 접속(Radio Access 또는 무선 인터페이스) 기술을 의미할 수 있다.

본 명세서에서 사용자단말기(100)는 4G 망 및 5G 망에 모두 접속할 수 있다. 본 명세서에서 통신망은 Rel-15 NSA 표준에 의해, 4G 망 인프라(EPC, eNB 등)에 5G 망 인프라(gNB)가 도입되어, eNB를 master node로 하고 gNB를 secondary node로 하여 사용자단말기(100)가 4G 망과 5G NR 망에 모두 접속할 수 있는 dual connectivity 구조를 갖는다. 사용자단말기(100)의 통신은 5G 망의 커버리지가 제한적일 때 전국 커버리지를 갖는 4G 망에 의존할 수 있다. 즉 사용자단말기(100)가 5G 망에 접속하여 통신하는 중에 5G 망 커버리지를 벗어나면 4G 망에 접속되고, 4G 망에 접속되어 통신하는 중 5G 망 커버리지 내 진입하면 다시 5G 망에 접속될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 통신망 전환 시간 측정 시스템(1000)이 포함하는 각 구성을 보여주는 도면이다.

본 발명에 따른 통신망 전환 시간 측정 시스템(1000)은, 도 1을 참조하면, 사용자단말기(100)(UE, User Equipment) 및 관리서버(200)를 포함한다.

사용자단말기(100)는 통신망에 접속하는 것이 가능하며, 통신망은 5G 망 또는 4G 망을 포함한다. 사용자단말기(100)는 통신망에 접속하기 위한 공지된 통신부를 더 포함할 수 있다. 사용자단말기(100)는, 측정부(110)에 의해 현재 접속한 통신망이 5G 망인지 또는 4G 망인지 판단할 수 있다. 사용자단말기(100)는, 전술한 바와 같이, 5G 망 커버리지를 벗어나 4G 망에 접속되어 통신망이 전환되거나 4G 망에 접속된 후 5G 망에 접속되어 통신망이 전환된 것을 판단할 수 있다. 사용자단말기(100)는, 접속한 통신망이 5G 망에서 4G 망으로 전환 또는 4G 망에서 5G 망으로 전환될 때, 전환시간을 측정할 수 있다. 전환시간은, 예를 들어, 5G 망에서 4G 망으로 전환된 경우 최초 4G 망에 접속한 시각에서 최종 5G 망에 접속한 시각의 차일 수 있고, 4G 망에서 5G 망으로 전환된 경우 최초 5G 망에 접속한 시각에서 최종 4G 망에 접속한 시각의 차일 수 있다. 사용자단말기(100)는 측정한 전환시간이 포함되는 메시지를 생성하고, 생성한 메시지를 관리서버(200)로 송신한다.

관리서버(200)는, 전환시간이 포함된 메시지를 가공하여 관리할 수 있다. 관리서버(200)는 전환시간을 기반으로 전환시간의 조회, 검색 및 통계 정보를 생성하고, 생성한 조회, 검색 및 통계 정보를 관리 서버에 접속한 사용자단말기(100)로 제공할 수 있다. 관리서버(200)가 제공하는 정보는 사용자단말기(100)의 종류, 사용자단말기(100)의 위치, 통신망에 접속한 사용자단말기(100)의 개수 등에 따른 전환시간 정보를 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 사용자단말기(100)의 구성을 보여주는 도면이고, 도 3은 사용자단말기(100)의 디버그모드를 보여주는 도면이다.

사용자단말기(100)는, 도 2를 참조하면, 측정부(110)를 더 포함한다. 측정부(110)는, 후술하게 될 각 모듈들에 의해, 사용자단말기(100)가 접속한 통신망이 5G 망인지 또는 4G 망인지 판단한다. 측정부(110)는 사용자단말기(100)가 접속한 통신망의 접속 상태를 검출한다. 측정부(110)는 사용자단말기(100)가 접속한 통신망이 전환된 경우 전환시간을 측정한다.

측정부(110)는, 디버그모듈(111), 데이터수집모듈(112), 데이터분석검출모듈(113), 통신망전환정보모듈(114), 위치시각모듈(115), 측정모듈(116) 및 데이터전송모듈(117)을 포함한다. 측정부(110)는 사용자단말기(100)에 설치되어 각 모듈을 구동시키는 어플리케이션을 포함할 수 있다.

먼저 디버그모듈(111)은, 사용자단말기(100)의 5G 망 또는 4G 망의 접속 상태를 검출하기 위해 사용자단말기(100)의 디버그모드에 접속한다. 디버그모드에서는, 도 3을 함께 참조하면, System/Debug Screen에 포함된 정보에 접근할 수 있다.

데이터수집모듈(112)은, 디버그모드에서 사용자단말기(100)의 5G 망 또는 4G 망의 접속 정보를 수집하여 통신망접속데이터를 생성한다. 데이터수집모듈(112)은 디버그모듈(111)을 통해 접속한 디버그모드에서 System/Debug Screen에 포함된 정보를 수집하여 통신망접속데이터를 생성한다. System/Debug Screen에 포함된 정보는 도 3에 도시되어 있다. 데이터수집모듈(112)이 생성한 통신망접속데이터는 사용자단말기(100)가 접속한 통신망이 5G 망인지 또는 4G 망인지 판단하기 위한 기초가 된다.

데이터분석검출모듈(113)은, 데이터수집모듈(112)이 생성한 통신망접속데이터를 분석하여 사용자단말기(100)가 접속한 통신망을 판단한다. 데이터분석검출모듈(113)은 사용자단말기(100)가 접속한 통신망을 판단하기 위해 System/Debug Screen에 포함된 정보를 기반으로 사용자단말기(100)의 접속 상태를 검출한다. 데이터분석검출모듈(113)은 System/Debug Screen에 포함된 정보에서 SCG(Secondary Cell Group) 상태를 포함하는 NR(new radio) Information 및 RRC(Radio Resource Control) 상태를 검출 및 분석한다.

데이터분석검출모듈(113)은, NR Information(A)에 포함된 SCG(B) 상태가 Add이고, RRC 상태(C)가 CONNECCTED일 때에는, 사용자단말기(100)가 5G 망에 접속한 것으로 접속 상태를 판단한다. 만일, NR Information(D)에 포함된 SCG(E) 상태가 Release이고, RRC 상태(F)가 IDLE일 때에는, 데이터분석검출모듈(113)은, 사용자단말기(100)가 4G 망에 접속한 것으로 접속 상태를 판단하여, 데이터분석검출모듈(113)은, 사용자단말기(100)가 5G 망에 접속되어 있는지 또는 4G 망에 접속되어 있는지 판단할 수 있다.

통신망전환정보모듈(114)은, 사용자단말기(100)의 통신망 접속 상태가 5G 망에서 4G 망으로 전환되거나, 또는 4G 망에서 5G 망으로 전환될 때, 통신망전환데이터를 생성한다. 통신망전환데이터는 그 통신망이 전환된 정보를 포함한다. 통신망전환정보모듈(114)은 통신망전환데이터를 생성할 때, 사용자단말기(100)의 통신망 접속 상태가 5G 망에서 4G 망으로 전환된 정보를 포함하는 로우망정보 및/또는 상기 접속 상태가 4G 망에서 5G 망으로 전환된 정보를 포함하는 하이망정보를 통신망전환데이터에 포함시킨다. 즉, 통신망전환데이터는 로우망정보 및/또는 하이망정보를 포함한다.

위치시각모듈(115)은, 사용자단말기(100)의 위치 및 시각 정보를 기반으로 위치데이터 및 시각데이터를 생성할 수 있다. 위치시각모듈(115)은 GNSS를 기반으로 사용자단말기(100)의 위치데이터를 생성할 수 있다. 위치시각모듈(115)은 통신망으로부터 시각 정보를 수신하여 사용자단말기(100)의 시각데이터를 생성할 수 있다. 위치시각모듈(115)은, 데이터수집모듈(112)에 의해 생성된 통신망접속데이터가 생성될 때, 그 통신망접속데이터가 생성된 사용자단말기(100)의 위치데이터 및 시각데이터를 통신망접속데이터에 포함시킨다. 즉, 위치시각모듈(115)은, 데이터수집모듈(112)이 사용자단말기(100)의 디버그모드에서 System/Debug Screen에 포함된 정보를 수집할 때의 사용자단말기(100)의 위치 및 시각을 통신망접속데이터에 포함시킨다.

또한 위치시각모듈(115)은, 통신망전환정보모듈(114)에 의해 생성된 통신망전환데이터가 생성될 때, 그 통신망전환데이터가 생성된 사용자단말기(100)의 위치데이터 및 시각데이터를 통신망전환데이터에 포함시킬 수 있다. 즉, 위치시각모듈(115)은, 사용자단말기(100)의 통신망 접속 상태가 5G 망에서 4G 망으로 전환 또는 4G 망에서 5G 망으로 전환될 때의 사용자단말기(100)의 위치 및 시각을 통신망전환데이터에 포함시킬 수 있다. 전술한 바와 같이 통신망전환데이터는 로우망정보 및/또는 하이망정보를 포함한다. 위치시각모듈(115)은 로우망정보에 최종 5G 망 접속 시각 및 최초 4G 망 접속 시각을 포함시키고, 하이망정보에 최종 4G 망 접속 시각 및 최초 5G 망 접속 시각을 포함시킨다. 또한 위치시각모듈(115)은 각 로우망정보 및 하이망정보에 포함된 접속 통신망이 변할 때의 위치도 시각과 함께 통신망전환데이터에 포함시킨다.

측정모듈(116)은, 통신망전환데이터 및 시각데이터를 기반으로 5G 망에서 4G 망으로 전환 또는 4G 망에서 5G 망으로 전환 시 발생하는 전환시간을 측정한다.

측정모듈(116)은, 통신망전환데이터에 로우망정보가 포함된 경우, 최종 5G 망 접속 시각 및 최초 4G 망 접속 시각을 기반으로 전환시간을 측정한다. 즉, 사용자단말기(100)가 5G 망에서 4G 망으로 접속 상태가 전환될 때에는 최초 4G 망 접속 시각과 최종 5G 망 접속 시각의 차를 통해 전환시간을 측정한다.

측정모듈(116)은, 통신망전환데이터에 하이망정보가 포함된 경우, 최종 4G 망 접속 시각 및 최초 5G 망 접속 시각을 기반으로 전환시간을 측정한다. 즉, 사용자단말기(100)가 4G 망에서 5G 망으로 접속 상태가 전환될 때에는 최초 5G 망 접속 시각과 최종 4G 망 접속 시각의 차를 통해 전환시간을 측정한다.

도 4는 전환시간이 포함된 메시지의 전송 형태를 보여주는 도면이다.

데이터전송모듈(117)은 측정모듈(116)이 측정한 전환시간을 관리서버(200)로 송신한다. 데이터전송모듈(117)은 전환시간을 포함하는 메시지를 생성한다. 데이터전송모듈(117)은 생성한 메시지를 관리서버(200)로 송신한다. 데이터전송모듈(117)이 포함하는 메시지는, 도 4를 참조하면, 시작프레그, 어드레스 필드, 정보 필드 및 CRC를 포함한다. 정보 필드는, ID, Time, 측정 위치 및 측정결과를 포함한다. ID는 사용자단말기(100)의 식별정보를 포함한다. Time은 위치시각모듈(115)이 생성한 시각데이터를 포함하고, 측정 위치는 위치시각모듈(115)이 생성한 위치데이터를 포함한다. 측정결과는 측정모듈(116)이 측정한 전환시간 값을 포함한다.

도 5는 본 발명에 따른 관리서버(200)의 구성을 보여주는 도면이다.

관리서버(200)는, 데이터수신모듈(201), 데이터분석모듈(202), 데이터저장모듈(203), 통계모듈(204) 및 프리젠테이션모듈(205)을 포함한다.

데이터수신모듈(201)은, 데이터전송모듈(117)로부터 메시지를 수신한다.

데이터분석모듈(202)은, 수신한 메시지를 분석한다. 데이터분석모듈(202)은 메시지에서 정보 필드에서, ID, Time, 측정 위치 및 측정결과를 분석한다.

데이터저장모듈(203)은, 데이터분석모듈(202)이 분석한 메시지의 각 정보를 저장한다.

통계모듈(204)은, 저장된 메시지의 각 정보를 기반으로 조회, 검색 및 통계 정보를 생성한다. 예를 들어, 통계모듈(204)은, 사용자단말기(100)의 종류, 사용자단말기(100)의 위치, 측정된 시각 등으로 분류된 전환시간의 통계 정보를 생성할 수 있다.

프리젠테이션모듈(205)은, 사용자단말기(100)의 디스플레이장치에 표시되도록 통계모듈(204)이 생성한 통계 정보를 사용자단말기(100)로 송신한다. 이때 프리젠테이션모듈(205)이 송신하는 통계 정보는 웹 상에서 구현될 수도 있다. 사용자, 운영자, 사업자 등은 프리젠테이션모듈(205)이 제공하는 통계 정보를 활용하여 전환시간을 확인할 수 있다.

도 6은 사용자단말기(100)가 5G 망에 접속할 경우 네트워크와 주고받는 메시지 절차 및 4G 망으로 접속할 경우 주고받는 메시지 절차를 도시한 도면이다.

상세하게는 사용자단말기(100)로 SgNB Addition Request Acknowledge 메시지를 수신하고, RRC connection Reconfiguration complete 메시지를 수신하면 5G 망으로 접속 완료되는 것을 설명하고 있으며, NR RRC Release 메시지가 발생하면 5G 망 접속이 해제 되는 것을 표시하고 있다. 접속이 해제되면 자동적으로 4G 망으로 접속하기 위해 RRC Connection Reconfiguration 메시지가 수신되고 RRC Connection Reconfiguration Complete 메시지를 발생하여 4G 망으로 접속 한다.

도 7은 측정부(110)가 전환시간을 측정하는 흐름을 보여주는 도면이다. 도 7에서는 현재 접속한 통신망이 5G 망인 것으로 도시하였다.

본 발명에 따른 통신망 전환 시간 측정 방법은, 도 7을 참조하면, 측정부(110)가 구동되면 전환시간 측정을 위해 사용자단말기(100)의 디버그모드로 접속하는 단계(S110); 측정부(110)가 System/Debug Screen 정보를 저장하는 데이터 저장 단계(S120); 측정부(110)가 저장된 데이터를 분석하는 단계(S130); 측정부(110)에 의해 사용자단말기(100)의 통신망 접속 상태를 검출하는 단계(S140); 측정부(110)가 사용자단말기(100)의 통신망 접속이 5G 망에서 4G 망으로 전환되었는지를 판단하고 전환되었을 경우 전환시간 측정하는 단계(S150); 전환시간 측정 결과 값을 관리서버(200)로 전송하기 위한 측정결과 전송 단계(S160);를 포함한다.

한편 본 발명에 따른 사용자단말기(100)는 복수개가 포함될 수 있다. 복수개의 사용자단말기(100)는 동일 시각에 즉, 동시에 전환시간이 측정될 수 있다. 측정된 복수개의 전환시간은 메시지에 포함되어 관리서버(200)로 송신된다. 관리서버(200)로 수신된 복수개의 전환시간은 통계모듈(204)에 의해 통계화된다. 그러나 복수개의 사용자단말기(100)에서 동시에 측정된 전환시간은 주변 간섭, 다중경로, 장애물 등으로 인한 이상치 발생으로 오차가 발생하고, 오차가 증가할 수 있다. 따라서 본 명세서에서는 이상치를 제거하는 보정을 수행하는 전환시간 측정 기법을 제안하며, 통계모듈(204)은 수신한 복수개의 전환시간을 통계화할 때 수신한 전환시간 데이터에서 이상치를 제거하는 보정을 수행한다.

제안기법은 하나의 사용자단말기(100)에서 측정된 전환시간 값의 이상치를 보정함으로써, 전환시간 측정 오차를 최소화한다. 이를 위해 제안하는 기법은 먼저 미리 정의된 Measurement Period (MP) 동안 사용자단말기(100)로부터 전환시간 값을 수집한다. 그 다음, 1) 상·하위 전환시간 값 제거, 2) 전환시간 값 이상치 대체, 3) 평균 연산, 4) 최종 전환시간 계산의 4단계를 통해 전환시간을 측정한다.

먼저, 상·하위 전환시간 값 제거 단계에서는, MP 동안 수집된 전환시간 값 중 일정 비율의 상·하위 전환시간 값을 제거한다. 전환시간 값 이상치 대체 단계에서는, MP 동안 수집된 전환시간 값의 평균과 표준편차를 사용하여 상위 임계값과 하위 임계값을 결정하고, 상위 임계값 이상과 하위 임계값 이하의 전환시간 값을 각각 상위 임계값과 하위 임계값으로 대체한다. 평균 연산 단계에서는, MP 동안 수집된 전환시간 값에서 일정 크기의 부분집합들을 생성하고, 부분집합들의 연속된 평균값을 계산한다. 마지막으로, 최종 전환시간 계산 단계에서는, 보정된 전환시간 값을 통해 최종 전환시간을 계산하여 이상치 보정을 적용하지 않은 전환시간 값보다, 제안기법이 더 낮은 오차를 가질 수 있다.

본 발명에 따른 관리서버(200)는, 관리서버(200)가 사용자단말기(100)로부터 수신하는 메시지 또는 메시지에 포함되는 각 정보 등을 가상으로 생성하는 가상데이터생성모듈(미도시)을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 가상데이터생성모듈은, 관리서버(200)에 입력받은 특정 상황을 기반으로 상황별 시나리오를 도출하여 복수개의 가상 데이터를 생성한다. 가상데이터생성모듈은, 사용자단말기(100) 종류, 측정 위치, 측정 시각 등에 따른 입력값을 기준으로 가상 정보(또는 가상 데이터, 이하 같다)를 생성한다. 생성한 각 정보는 데이터화되며 사용자단말기(100)로부터 직접 각 정보를 측정하여 정보를 수집하는 것을 대체할 수 있다. 또는 가상데이터생성모듈은, 관리서버(200)에 입력받은 특정 상황을 기반으로 상황별 시나리오를 도출하여 생성한 복수개의 가상 데이터를 기반으로 가상의 상세정보, 가상의 위치정보 및 가상의 전환시간을 복수개 생성할 수 있다. 가상데이터생성모듈은 가상의 정보를 생성할 때에는, 특정 범위로 출력되도록 지정된 난수가 자동발생하는 방식으로 가상의 정보를 복수개 생성할 수 있다. 가상데이터생성모듈이 가상의 정보를 생성하는 난수 발생 방식에는, 공지된 방식인, 중앙 제곱법, 합동식 방법, 메르센 트위스터, XOR 시프트 등의 알고리즘이 이용될 수 있다.

본 발명에 따른 관리서버(200)는, 사용자단말기(100)로부터 측정되어 수신한 정보 대신, 가상데이터생성모듈로부터 수신한 정보를 기반으로 생성된 데이터를 통계화 하여 각 단말기로 제공할 수 있으며, 각 단말기로의 제공은 각 단말기의 화면에 디스플레이되는 대시보드의 형태로 이루어질 수 있다. 관리서버(200)는 수신 또는 생성된 가상의 정보를 기반으로 화면컨텐츠를 구성하며, 그 정보는 모니터링 정보로 하여 각 단말기로 제공된다.

관리서버(200)는 가상테스트검증모듈을 더 포함하며, 가상테스트검증모듈은 정보의 송수신이 지정된 알고리즘에 의해 정상적으로 동작하였는지 판단하여, 그 결과를 화면컨텐츠로 재구성된 모니터링 정보로 하여 각 단말기로 제공한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 시스템이 적절히 동작하는 지 가상의 데이터를 이용하여 검증할 수 있다.

본 명세서에서 GNSS 란, Global Navigation Satellite System(범지구적 위성 측위 시스템)을 의미하며, 위성을 이용한 범지구적 측위 및 항법 시스템의 일반 명칭으로 지상 물체의 위치, 고도, 속도에 관한 정보를 제공하는 시스템이다. 주요 GNSS의 예로서 미국의 GPS, 유럽의 Galileo, 러시아의 GLONASS, 중국의 BeiDou가 있다. 예를 들면, 미국 국방성에 의해 개발된 위성측위시스템(Global Positioning System; GPS)은 궤도상에 떠 있는 인공위성의 위치를 실시간으로 파악하여 GPS 수신기를 통해 수신기에 도달한 시간과 위성의 신호를 수신하여 삼각측량을 통해 위치를 결정한다.

본 발명에 따른 사용자단말기(100)는 키보드, 마우스, 터치패드, 터치 스크린 등의 입력수단과, 디스플레이 화면을 구비한 데스크탑 PC, 노트북 PC, 태블릿 PC, 스마트폰 등의 단말기로서, 이에 한정되는 것은 아니고, 통신망을 통해 관리서버(200)에 접속할 수 있으며, 검색 정보 및 선택 정보의 입력과, 검색된 결과 정보를 디스플레이할 수 있는 애플리케이션 프로그램의 설치가 가능한 디지털 정보의 처리가 가능한 구성이면 모두 포함될 수 있다. 본 발명에 따른 사용자단말기(100)는 관리서버(200)에 통신망을 통해 접속하여 정보를 송수신하는 구성요소로서, 예를 들면 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personalcomputer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 데스크탑 PC(desktoppersonal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), 웨어러블 장치(wearable device)(예: 스마트 안경, 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD) 등), 무인단말기(kiosk) 또는 스마트 와치(smart watch)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 사용자단말기(100)와 관리서버(200)는 각각 통신망을 통해 통신하기 위한 적어도 하나의 구성을 포함하는 통신부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 데이터베이스는 데이터베이스 관리 시스템(이하, DBMS)을 포함할 수 있다. DBMS는 다수의 사용자들이 데이터베이스 내의 데이터에 접근할 수 있도록 해주는 소프트웨어 도구의 집합이다. DBMS는 IMS, CODASYL DB, DB2, ORACLE, INFORMIX, SYBASE, INGRES, MS-SQL, Objectivity, O2, Versanat, Ontos, Gemstone, Unisql, Object Store, Starburst, Postgres, Tibero, MySQL 또는 MS-access등을 포함할 수 있다. DBMS는 특정 명령어의 입력에 따라 해당하는 특정 데이터에 접근하는 것이 가능하다.

본 명세서에서 측정부, 디버그모듈, 데이터수집모듈, 데이터분석검출모듈, 통신망전환정보모듈, 위치시각모듈, 측정모듈, 데이터전송모듈, 관리서버, 데이터수신모듈, 데이터분석모듈, 데이터저장모듈, 통계모듈, 프리젠테이션모듈은 메모리에 저장된 연속된 수행과정들을 실행하는 프로세서들일 수 있다. 또는, 프로세서에 의해 구동되고 제어되는 소프트웨어 모듈들로서 동작할 수 있다. 나아가, 프로세서는 하드웨어 장치일 수 있다.

참고로, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신망 전환 시간 측정 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독가능매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독가능매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독가능매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체, 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급언어코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1개의 유닛이 2개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2개 이상의 유닛이 1개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.

본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.

100 : 사용자단말기 110 : 측정부
111 : 디버그모듈 112 : 데이터수집모듈
113 : 데이터분석검출모듈 114 : 통신망전환정보모듈
115 : 위치시각모듈 116 : 측정모듈
117 : 데이터전송모듈 200 : 관리서버
201 : 데이터수신모듈 202 : 데이터분석모듈
203 : 데이터저장모듈 204 : 통계모듈
205 : 프리젠테이션모듈
1000 : 통신망 전환 시간 측정 시스템

Claims

5G 망 및 4G 망을 포함하는 통신망에 접속하며, 접속한 통신망이 5G 망에서 4G 망으로 전환 또는 4G 망에서 5G 망으로 전환될 때, 전환시간을 측정하는 사용자단말기; 및
상기 사용자단말기와 연결되며, 상기 사용자단말기로부터 상기 전환시간을 수신하여 관리하는 관리서버;
를 포함하고,
상기 사용자단말기는,
상기 5G 망 또는 상기 4G 망의 접속 상태를 판단하고, 상기 전환시간을 측정하는 측정부;
를 포함하며,
상기 측정부는,
상기 접속 상태를 검출하기 위해 디버그모드에 접속하는 디버그모듈;
상기 디버그모드에서 상기 사용자단말기의 5G 망 또는 4G 망의 접속 정보를 수집하여 통신망접속데이터를 생성하는 데이터수집모듈;
상기 통신망접속데이터를 분석하여 상기 접속 상태를 판단하는 데이터분석검출모듈;
상기 접속 상태가 5G 망에서 4G 망으로 전환 또는 4G 망에서 5G 망으로 전환될 때 통신망이 전환된 정보를 포함하는 통신망전환데이터를 생성하는 통신망전환정보모듈;
상기 통신망접속데이터 및 상기 통신망전환데이터가 생성될 때, 상기 사용자단말기의 위치 및 시각 정보를 기반으로 위치데이터 및 시각데이터를 생성하는 위치시각모듈;
상기 통신망전환데이터 및 상기 시각데이터를 기반으로 5G 망에서 4G 망으로 전환 또는 4G 망에서 5G 망으로 전환 시 전환시간을 측정하는 측정모듈; 및
상기 전환시간을 포함하는 메시지를 생성하고, 상기 메시지를 상기 관리서버로 송신하는 데이터전송모듈;
을 포함하며,
상기 데이터수집모듈은,
상기 디버그모듈을 통해 접속한 디버그모드에서 System/Debug Screen에 포함된 정보를 수집하여 상기 통신망접속데이터를 생성하고,
상기 데이터분석검출모듈은,
상기 System/Debug Screen에 포함된 정보를 기반으로 SCG 상태를 포함하는 NR Information 및 RRC 상태를 분석하며,
상기 SCG 상태가 Add이고, 상기 RRC 상태가 CONNECCTED일 때에는 상기 사용자단말기가 5G 망에 접속한 것으로 상기 접속 상태를 판단하고,
상기 SCG 상태가 Release이고, 상기 RRC 상태가 IDLE일 때에는 상기 사용자단말기가 4G 망에 접속한 것으로 상기 접속 상태를 판단하여,
상기 사용자단말기가 5G 망에 접속되어 있는지 또는 4G 망에 접속되어 있는지 판단하되,
상기 통신망전환정보모듈은,
상기 접속 상태가 5G 망에서 4G 망으로 전환된 정보를 포함하는 로우망정보 또는 상기 접속 상태가 4G 망에서 5G 망으로 전환된 정보를 포함하는 하이망정보를 상기 통신망전환데이터에 포함시키고,
상기 위치시각모듈은,
상기 로우망정보에 최종 5G 망 접속 시각 및 최초 4G 망 접속 시각을 포함시키고, 상기 하이망정보에 최종 4G 망 접속 시각 및 최초 5G 망 접속 시각을 포함시키며,
상기 측정모듈은,
상기 통신망전환데이터에 상기 로우망정보가 포함된 경우, 최종 5G 망 접속 시각 및 최초 4G 망 접속 시각을 기반으로 상기 전환시간을 측정하고,
상기 측정모듈은,
상기 통신망전환데이터에 상기 하이망정보가 포함된 경우, 최종 4G 망 접속 시각 및 최초 5G 망 접속 시각을 기반으로 상기 전환시간을 측정하는 것을 특징으로 하는, 통신망 전환 시간 측정 시스템.
삭제
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 관리서버는,
상기 데이터전송모듈로부터 상기 메시지를 수신하는 데이터수신모듈;
상기 메시지를 분석하는 데이터분석모듈;
상기 분석한 메시지를 저장하는 데이터저장모듈;
상기 저장된 메시지를 기반으로 상기 전환시간의 통계 정보를 생성하는 통계모듈; 및
상기 통계 정보가 상기 사용자단말기의 디스플레이장치에 표시되도록 상기 통계 정보를 상기 사용자단말기로 송신하는 프리젠테이션모듈;
을 포함하는 것을 특징으로 하는, 통신망 전환 시간 측정 시스템.