KR102387114B1 - 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법, 이를 수행하기 위한 기록 매체 및 장치 - Google Patents

5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법, 이를 수행하기 위한 기록 매체 및 장치 Download PDF

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Abstract

5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법은, 5G 네트워크 상의 각 단말의 이동에 따라 기지국이 변경될 때마다 기지국을 관할하는 OF(Open flow) 스위치를 통해 전달받은 단말의 이동 속도를 갱신하여 저장하는 단계; 단말의 이동 속도를 기초로 현재 시점에서 단말의 이동 속도를 예측하는 단계; 발신 단말에서 착신 단말로 세션이 발생하는 경우, 상기 발신 단말이 OF 스위치를 통해 송신한 상기 착신 단말이 실시간성(real time) 서비스인지 또는 비실시간성(non-real time) 서비스인지 나타내는 서비스 특성의 정보를 수신하는 단계; 상기 발신 단말과 상기 착신 단말을 현재 관할하는 OF 스위치 정보를 기초로, 상기 발신 단말로부터 상기 착신 단말까지의 라우팅 경로를 설정하는 단계; 및 예측된 상기 단말의 이동 속도 및 수신한 상기 착신 단말의 서비스 특성의 정보를 기초로, 선택된 라우팅 경로 상에서 앵커 포인트(anchor point)를 선택하는 단계;를 포함한다. 이에 따라, 단말의 서비스 타입 및 이동 속도를 동시에 고려하고 이에 기반하여 앵커 포인트의 위치를 적절히 선택함으로써 각 서비스 타입 및 이동 속도에 적합한 라우팅을 수행할 수 있다.

Description

5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법, 이를 수행하기 위한 기록 매체 및 장치{ROUTING METHOD CONSIDERING QUALITY OF SERVICE IN 5G NETWORK, RECORDING MEDIUM AND DEVICE FOR PERFORMING THE METHOD}
본 발명은 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법, 이를 수행하기 위한 기록 매체 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단말의 서비스 타입 및 이동 속도를 동시에 고려하여 앵커 포인트(anchor point)를 동적으로 선정함으로써 효율적인 라우팅을 제공하는 기술에 관한 것이다.
SDN 기반 기존 라우팅 방법에서는 현재 다양한 QoS(quality of service)를 요구하는 다양한 서비스를 요청하는 단말이 존재하지만, 이러한 단말로의 패킷 라우팅 시 요청하는 서비스의 특성이 제대로 고려되지 않는 단점이 있다.
이를 해결하기 위한 기존의 SDN 기반 QoS를 반영한 라우팅 방법에서는 handover delay 민감도와 packet delivery cost 민감도에 따라 서비스의 타입을 분류하고, 이렇게 분류된 서비스 타입에 적합한 앵커 포인트(anchor point)를 설정하여 라우팅을 수행하는 방법이 제안되었다.
구체적으로, handover delay 민감도가 큰 실시간(real time) 서비스에 가까운 서비스의 경우, 착신 단말에 가깝게 앵커 포인트를 설정하여 핸드오프 시 착신 단말에 근접한 앵커 포인트에서 빠른 처리가 가능하도록 한다.
반면, 빠른 핸드오프 처리가 필요하지 않으며 packet delivery cost 민감도가 큰 비실시간(non-real time) 서비스의 경우, 발신 단말에 가깝게 앵커 포인트를 설정하여 발신 단말로부터 착신 단말까지의 최적의 라우팅 경로 설정을 통해 패킷 전달 비용을 최소화하도록 하였다.
즉, 실시간 서비스에 가까운 서비스의 경우 착신 단말에 가깝게 앵커 포인트를 설정하여 핸드오프 시 빠른 처리가 가능하도록 하고, 반면 비실시간 서비스의 경우 발신 단말에 가깝게 앵커 포인트를 설정하여 패킷 전달 비용을 최소화하는 기술에서는 서비스를 실시간, 비실시간 등으로 구분하고 이에 적절한 앵커 포인트를 선택하고 있다. 그러나, 라우팅 경로 설정 시 중요한 특성 중 하나인 단말의 이동 속도는 전혀 고려되지 않는 문제점이 있다.
US 9,197,569 B2 KR 10-1001358 B1 KR 10-2008-0104640 A
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된 기록 매체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법을 수행하기 위한 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법은, 5G 네트워크 상의 각 단말의 이동에 따라 기지국이 변경될 때마다 기지국을 관할하는 OF(Open flow) 스위치를 통해 전달받은 단말의 이동 속도를 갱신하여 저장하는 단계; 단말의 이동 속도를 기초로 현재 시점에서 단말의 이동 속도를 예측하는 단계; 발신 단말에서 착신 단말로 세션이 발생하는 경우, 상기 발신 단말이 OF 스위치를 통해 송신한 상기 착신 단말이 실시간성(real time) 서비스인지 또는 비실시간성(non-real time) 서비스인지 나타내는 서비스 특성의 정보를 수신하는 단계; 상기 발신 단말과 상기 착신 단말을 현재 관할하는 OF 스위치 정보를 기초로, 상기 발신 단말로부터 상기 착신 단말까지의 라우팅 경로를 설정하는 단계; 및 예측된 상기 단말의 이동 속도 및 수신한 상기 착신 단말의 서비스 특성의 정보를 기초로, 선택된 라우팅 경로 상에서 앵커 포인트(anchor point)를 선택하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 앵커 포인트를 선택하는 단계는, 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 비실시간성 서비스인 경우, 예측된 착신 단말의 이동 속도(EV[n]), 미리 설정된 최대 속도 임계치 값(Vmax), 상기 라우팅 경로의 총 홉 수(Nhop) 및 미리 설정된 비실시간성 서비스에 대해 선택될 수 있는 앵커 포인트의 발신 단말의 OF 스위치로부터의 최대 홉 수를 제한하기 위한 제한 상수(Nn) 정보를 이용하여 상기 라우팅 경로에 위치한 OF 스위치 하나를 앵커 포인트로 선택할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 선택된 앵커 포인트는 중 상기 발신 단말로부터 NRselected(여기서, NRselected는 min(Nhop/Nn, ┗EV[n] * Nhop / Vmax┛)) 홉만큼 떨어진 곳에 위치한 OF 스위치일 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 앵커 포인트를 선택하는 단계는, 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 실시간성 서비스인 경우, 예측된 착신 단말의 이동 속도(EV[n]), 미리 설정된 최대 속도 임계치 값(Vmax), 상기 라우팅 경로의 총 홉 수(Nhop) 및 미리 설정된 실시간성 서비스에 대해 선택될 수 있는 앵커 포인트의 착신 단말의 OF 스위치로부터의 최대 홉 수를 제한하기 위한 제한 상수(Nr) 정보를 이용하여 상기 라우팅 경로에 위치한 OF 스위치 하나를 앵커 포인트로 선택할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 선택된 앵커 포인트는 중 상기 착신 단말로부터 Rselected(여기서, Rselected는 min(Nhop/Nr, ┗EV[n] * Nhop / Vmax┛)) 홉만큼 떨어진 곳에 위치한 OF 스위치일 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 앵커 포인트를 선택하는 단계는, 상기 착신 단말이 임계값 이하의 저속이면서 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 비실시간성 서비스인 경우, 상기 착신 단말에 비해 상기 발신 단말에 가깝게 앵커 포인트를 선택할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 앵커 포인트를 선택하는 단계는, 상기 착신 단말이 임계값 이상의 고속이면서 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 비실시간성 서비스인 경우, 상기 착신 단말에 비해 상기 발신 단말에 가깝고, 상기 저속이면서 비실시간성 서비스인 경우에 비해 상기 착신 단말에 더 가깝게 이동된 위치에 앵커 포인트를 선택할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 앵커 포인트를 선택하는 단계는, 상기 착신 단말이 임계값 이하의 저속이면서 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 실시간성 서비스인 경우, 상기 발신 단말에 비해 상기 착신 단말에 가깝게 앵커 포인트를 선택할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 앵커 포인트를 선택하는 단계는, 상기 착신 단말이 임계값 이상의 고속이면서 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 실시간성 서비스인 경우, 상기 발신 단말에 비해 상기 착신 단말에 가깝고, 상기 저속이면서 실시간성 서비스인 경우에 비해 상기 발신 단말에 더 가깝게 이동된 위치에 앵커 포인트를 선택할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 단말의 이동 속도를 예측하는 단계는, 가장 최근에 수신된 이동 속도, 수신된 이동 속도의 평균 및 수신된 이동 속도의 가중 이동 평균 중 적어도 하나를 이용하여 상기 단말의 속도를 예측할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 실시간성 서비스는 핸드오버 딜레이(handover delay) 민감도가 임계값 이상인 경우이고, 상기 비실시간성 서비스는 패킷 전달 비용(packet delivery cost) 민감도가 임계값 이상인 경우일 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법은, 상기 착신 단말의 이동 시, 상기 발신 단말을 관할하는 OF 스위치로부터 상기 앵커 포인트까지의 경로는 변경하지 않고 상기 앵커 포인트에서 상기 착신 단말을 관할하는 OF 스위치까지의 경로만 변경하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에는, 상기 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록되어 있다.
상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 장치는, 5G 네트워크 상의 각 단말의 이동에 따라 기지국이 변경될 때마다 기지국을 관할하는 OF(Open flow) 스위치를 통해 전달받은 단말의 이동 속도를 갱신하여 저장하는 속도 저장부; 단말의 이동 속도를 기초로 현재 시점에서 단말의 이동 속도를 예측하는 속도 예측부; 발신 단말에서 착신 단말로 세션이 발생하는 경우, 상기 발신 단말이 OF 스위치를 통해 송신한 상기 착신 단말이 실시간성(real time) 서비스인지 또는 비실시간성(non-real time) 서비스인지 나타내는 서비스 특성의 정보를 수신하는 정보 수신부; 상기 발신 단말과 상기 착신 단말을 현재 관할하는 OF 스위치 정보를 기초로, 상기 발신 단말로부터 상기 착신 단말까지의 라우팅 경로를 설정하는 경로 설정부; 및 예측된 상기 단말의 이동 속도 및 수신한 상기 착신 단말의 서비스 특성의 정보를 기초로, 선택된 라우팅 경로 상에서 앵커 포인트(anchor point)를 선택하는 앵커 포인트 선택부;를 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 앵커 포인트 선택부는, 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 비실시간성 서비스인 경우, 상기 발신 단말로부터 NRselected(여기서, NRselected는 min(Nhop/Nn, ┗EV[n] * Nhop / Vmax┛)) 홉만큼 떨어진 곳에 위치한 OF 스위치를 앵커 포인트로 설정할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 앵커 포인트 선택부는, 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 실시간성 서비스인 경우, 상기 착신 단말로부터 Rselected(여기서, Rselected는 min(Nhop/Nr, ┗EV[n] * Nhop / Vmax┛)) 홉만큼 떨어진 곳에 위치한 OF 스위치를 앵커 포인트로 설정할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 앵커 포인트 선택부는, 상기 착신 단말이 임계값 이하의 저속이면서 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 비실시간성 서비스인 경우, 상기 착신 단말에 비해 상기 발신 단말에 가깝게 앵커 포인트를 선택하고, 상기 착신 단말이 임계값 이상의 고속이면서 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 비실시간성 서비스인 경우, 상기 착신 단말에 비해 상기 발신 단말에 가깝고, 상기 저속이면서 비실시간성 서비스인 경우에 비해 상기 착신 단말에 더 가깝게 이동된 위치에 앵커 포인트를 선택하고, 상기 착신 단말이 임계값 이하의 저속이면서 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 실시간성 서비스인 경우, 상기 발신 단말에 비해 상기 착신 단말에 가깝게 앵커 포인트를 선택하고,
상기 착신 단말이 임계값 이상의 고속이면서 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 실시간성 서비스인 경우, 상기 발신 단말에 비해 상기 착신 단말에 가깝고, 상기 저속이면서 실시간성 서비스인 경우에 비해 상기 발신 단말에 더 가깝게 이동된 위치에 앵커 포인트를 선택할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 장치는, 상기 착신 단말의 이동 시, 상기 발신 단말을 관할하는 OF 스위치로부터 상기 앵커 포인트까지의 경로는 변경하지 않고 상기 앵커 포인트에서 상기 착신 단말을 관할하는 OF 스위치까지의 경로만 변경하는 경로 변경부;를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법에 따르면, 단말의 서비스 타입 및 이동 속도를 동시에 고려하고 이에 기반하여 앵커 포인트의 위치를 적절히 선택함으로써 각 서비스 타입 및 이동 속도에 적합한 라우팅을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 5G 네트워크 환경을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 장치의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법의 흐름도이다.
도 5는 도 4에서 착신 단말이 이동한 경우 경로 재설정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 5G 네트워크 환경을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에서는 SDN 제어기(20), OF(Open flow) 스위치(31, 33, 35), 기지국(51, 53, 55) 및 다수의 단말(61, 63, 65)로 구성된 5G 네트워크(1) 환경을 가정한다. 하나의 SDN 제어기(20) 하부에 다수의 OF 스위치(31, 33, 35)가 연결될 수 있으며, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 하나의 OF 스위치에 하나의 기지국이 연결된 구조를 가정한다.
실시예에 따라, SDN 제어기(20)는 네트워크(1) 전체에 하나가 존재하는 집중형 제어 방식, 다수의 SDN 제어기가 존재하는 분산형 제어 방식, 다수의 SDN 제어기가 계층적으로 존재하는 하이브리드(hybrid) 방식으로 구성될 수 있다.
본 발명에서는 설명의 편의를 위해 집중형 제어 방식을 가정하여 설명하고자 한다. 다만, 본 발명은 분산형 제어 방식 및 하이브리드 방식에도 적용될 수 있다.
본 발명에서 단말(61, 63, 65)은 이동성을 가질 수 있고, 예를 들어, 사용자의 스마트 폰, 태블릿, 모바일 장치, 노트 북 등일 수 있다. 또한, 단말(61, 63, 65)은 디바이스(device), 기구(apparatus), 단말기(terminal), UE(user equipment), MS(mobile station), 무선기기(wireless device), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
본 발명에서는 이러한 5G 네트워크(1) 환경에서 서비스를 실시간 서비스 및 비실시간 서비스로 분류하고 서비스 특성에 따라 앵커 포인트(anchor point)를 설정한 종래의 기술에 단말의 이동 속도를 추가적으로 고려하고 고속의 이동 노드로 인한 불필요한 앵커 포인트 변경 및 이로 인한 성능 저하를 줄이고자 한다.
이를 위해 단말의 서비스 타입 및 이동 속도를 동시에 고려하고, 이에 기반하여 적절한 앵커 포인트의 위치를 동적으로 선택한다. 즉, 서비스 타입을 실시간성, 비실시간성 서비스로 분류하고, 단말의 이동 속도도 저속 및 고속으로 분류한 후 서비스 타입과 이동 속도 정보를 상기 SDN 제어기(20)에 전달하고 SDN 제어기(20)에서는 이러한 정보의 조합을 이용하여 적절한 앵커 포인트를 선택한다.
예를 들어, 저속이면서 비실시간성 서비스인 경우, 빠른 핸드오프 처리보다는 라우팅 비용 최적화를 위해 발신 단말에 매우 가깝게 앵커 포인트를 설정하여 라우팅을 수행함으로써 발신 단말에서 착신 단말로 패킷 전달 비용을 최소화하고자 한다.
반면, 고속이면서 비실시간성 서비스인 경우 비실시간 서비스의 특성으로 인해 빠른 핸드오프 처리가 중요하지는 않지만 빠르게 이동하는 착신 단말로의 적절한 핸드오프 처리를 위해 기본적으로 착신 단말보다는 발신 단말에 가깝게 앵커 포인트를 선택하지만 저속이면서 비실시간성 서비스의 경우에 비해 다소 착신 단말쪽으로 더 가깝게 이동된 위치에 앵커 포인트를 선택한다.
저속이면서 실시간성 서비스인 경우 실시간성 서비스의 특성을 반영하기 위해 착신 단말의 이동 시 빠른 핸드오프 처리를 통한 실시간성 서비스 지원이 필요하며 이를 위해 착신 단말에 매우 가깝게 앵커 포인트를 설정한다.
반면, 고속이면서 실시간성 서비스의 경우 착신 단말의 이동 시 빠른 핸드오프 처리가 중요하여 기본적으로 발신 단말보다는 착신 단말에 가깝게 앵커 포인트를 선택하여야 하지만 고속으로 이동하는 단말로 일한 불필요한 경로 재설정 및 앵커 포인트 재선택을 방지하기 위해 저속이면서 실시간성 서비스인 경우에 비해 다소 발신 단말쪽으로 더 가깝게 이동된 위치에 앵커 포인트를 선택한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 장치의 블록도이다.
본 발명에 따른 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 장치(10, 이하 장치)는 단말의 서비스 타입 및 이동 속도를 동시에 고려하고 이에 기반하여 앵커 포인트의 위치를 적절히 선택함으로써 각 서비스 타입 및 이동 속도에 적합한 라우팅을 수행한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 장치(10)는 속도 저장부(110), 속도 예측부(130), 정보 수신부(150), 경로 설정부(170) 및 앵커 포인트 선택부(190)를 포함한다. 상기 장치(10)는 도 1의 SDN 제어기(20)를 구성하거나, SDN 제어기(20)의 일부를 구성할 수 있다.
본 발명의 상기 장치(10)는 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅을 수행하기 위한 소프트웨어(애플리케이션)가 설치되어 실행될 수 있으며, 상기 속도 저장부(110), 상기 속도 예측부(130), 상기 정보 수신부(150), 상기 경로 설정부(170) 및 상기 앵커 포인트 선택부(190)의 구성은 상기 장치(10)에서 실행되는 상기 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅을 수행하기 위한 소프트웨어에 의해 제어될 수 있다.
상기 장치(10)는 별도의 단말이거나 또는 단말의 일부 모듈일 수 있다. 또한, 상기 속도 저장부(110), 상기 속도 예측부(130), 상기 정보 수신부(150), 상기 경로 설정부(170) 및 상기 앵커 포인트 선택부(190)의 구성은 통합 모듈로 형성되거나, 하나 이상의 모듈로 이루어 질 수 있다. 그러나, 이와 반대로 각 구성은 별도의 모듈로 이루어질 수도 있다.
상기 속도 저장부(110)는 5G 네트워크 상의 각 단말의 이동에 따라 기지국이 변경될 때마다 기지국을 관할하는 OF(Open flow) 스위치를 통해 전달받은 단말의 이동 속도를 갱신하여 저장한다.
단말(61, 63, 65)은 이동으로 인해 자신의 기지국(51, 53, 55)을 변경 시, 즉 OF 스위치(31, 33, 35)가 변경될 때마다 자신의 이동 속도를 OF 스위치(31, 33, 35)로 전달하고 OF 스위치(31, 33, 35)는 이를 상위의 SDN 제어기(20)로 전달한다.
이동 단말(61, 63, 65)은 또한, OF 스위치(31, 33, 35)가 변경되지 않더라도 주기적으로 자신의 속도를 SDN 제어기(20)에 전달하여 단말의 이동 속도를 주기적으로 관리할 수 있다.
상기 속도 예측부(130)는 단말의 이동 속도를 기초로 현재 시점에서 단말의 이동 속도를 예측한다.
상기 속도 예측부(130)는 수신한 단말의 이동 속도를 활용하여 단말의 현재 시점의 이동 속도를 예측할 수 있는데 이를 위해 이동 단말의 속도가 보고될 때마다 1) 가장 최근에 보고된 이동 속도, 2) 보고된 이동 속도의 평균, 3) 보고된 이동 속도의 가중 이동 평균 등의 방법을 이용하여 이동 단말의 속도를 예측할 수 있다. 가중 이동 평균의 방법을 이용한 이동 단말의 예측 속도는 다음의 수학식 1과 같이 계산될 수 있다.
[수학식 1]
EV[n] = w * EV[n-1] + (1-w) * Vreported
상기 수학식 1에서 EV[n]은 n번째 시점에서 예측된 이동 단말의 속도, EV[n-1]은 직전 시점에서 예측된 이동 단말의 속도, Vreported는 가장 최근에 보고된 이동 단말의 속도를 의미하며 w는 0과 1사이의 값으로 가중치에 해당한다.
이러한 이동 단말의 예측 속도 정보는 추후 이 단말로 착신 세션의 도착 시 이동 속도와 서비스 특성에 기반하여 앵커 포인트 선택 시 활용된다. 이를 위해, SDN 제어기(20)에서는 단말의 ID, 보고된 이동 속도, 예측된 이동 속도, 현재 OF 스위치 정보를 관리한다.
본 발명에서는 설명의 편의를 위해 세션이 발생하여 종료될 때까지 발신 단말은 자신의 OF 스위치를 변경하지 않고 착신 단말만 이동하는 환경을 가정한다.
상기 정보 수신부(150)는 발신 단말에서 착신 단말로 세션이 발생하는 경우, 상기 발신 단말이 OF 스위치를 통해 송신한 상기 착신 단말이 실시간성(real time) 서비스인지 또는 비실시간성(non-real time) 서비스인지 나타내는 서비스 특성의 정보를 수신한다.
예를 들어, 상기 실시간성 서비스는 핸드오버 딜레이(handover delay) 민감도가 임계값 이상인 경우이고, 상기 비실시간성 서비스는 패킷 전달 비용(packet delivery cost) 민감도가 임계값 이상인 경우인 경우로 분류할 수 있다.
발신 단말에서 착신 단말로 세션이 발생하는 경우, 발신 단말은 자신을 관할하는 OF 스위치를 통해 착신 단말의 ID, 서비스 특성(실시간성 서비스 또는 비실시간성 서비스) 정보를 상기 정보 수신부(150)로 전달한다.
이를 수신한 상기 정보 수신부(150)는 서비스 특성 및 예측된 이동 속도 정보를 이용하여 먼저 발신 단말로부터 착신 단말까지의 최적의 라우팅 경로를 설정한다.
상기 경로 설정부(170)는 상기 발신 단말과 상기 착신 단말을 현재 관할하는 OF 스위치 정보를 기초로, 상기 발신 단말로부터 상기 착신 단말까지의 라우팅 경로를 설정한다.
최적의 라우팅 경로는 다양한 방법에 의해 설정될 수 있으며, 예를 들어 최소의 홉 수를 가지는 최소 홉 경로, 각 경로의 가용 대역폭 및 홉 수를 동시에 고려한 최적 경로, 최소의 전달 지연을 가지는 최소 전달 지연 경로 등으로 다양하게 결정될 수 있다.
본 발명에서는 SDN 제어기(20)의 상위의 응용 계층에서 동작하는 최적의 라우팅 경로 설정 알고리즘에 의해 결정된 최적의 경로 정보를 활용하는 것을 가정한다. SDN 제어기(20)는 발신 단말과 착신 단말 간 결정된 최적의 라우팅 경로 정보를 활용하고 착신 단말의 이동 속도 정보를 활용하여 아래와 같이 앵커 포인트를 적절히 선택한다.
상기 앵커 포인트 선택부(190)는 예측된 상기 단말의 이동 속도 및 수신한 상기 착신 단말의 서비스 특성의 정보를 기초로, 선택된 라우팅 경로 상에서 앵커 포인트(anchor point)를 선택한다.
1) 착신 단말로 요청된 서비스가 비실시간성 서비스인 경우 이동 단말의 속도에 따라 다음의 수학식 2와 같이 앵커 포인트를 설정한다.
1-1) 현재 예측된 착신 단말의 이동 속도 EV[n]과 미리 설정된 최대 속도 임계치인 Vmax 값, 발신 단말과 착신 단말의 현재 OF 스위치 정보를 활용하여 결정된 최적의 라우팅 경로의 총 홉 수인 Nhop 정보를 이용하여 결정된 최적의 라우팅 경로에 위치한 OF 스위치 중 발신 단말로부터 아래 홉 만큼 떨어진 곳에 위치한 OF 스위치를 앵커 포인트로 설정한다.
[수학식 2]
NRselected = min(Nhop/Nn, ┗EV[n] * Nhop / Vmax┛)
여기서, NRselected는 비실시간성 서비스의 경우 선택된 OF 스위치에 해당하는 발신 단말로부터의 홉 수, min(a,b)는 a와 b 중 더 작은 수, Nn은 비실시간성 서비스에 대해 선택될 수 있는 앵커 포인트의 발신 단말의 OF 스위치로부터의 최대 홉 수를 제한하기 위한 제한 상수, ┗x┛는 x보다 크지 않은 가장 큰 정수에 해당한다.
이를 통해, 이동 단말의 속도에 비례하여 발신 단말의 OF 스위치로부터 멀리 떨어진 OF 스위치를 앵커 포인트로 설정할 수 있고, 다만, 비실시간성 서비스의 특성을 반영하기 위해 발신 단말의 OF 스위치로부터 최대 홉 수를 Nhop/Nr 값을 이용하여 제한할 수 있다.
2) 착신 단말로 요청된 서비스가 실시간성 서비스인 경우 이동 단말의 속도에 따라 다음의 수학식 3과 같이 앵커 포인트를 설정한다.
2-1) 현재 예측된 착신 단말의 이동 속도 EV[n]과 미리 설정된 최대 속도 임계치인 Vmax 값, 발신 단말과 착신 단말의 현재 OF 스위치 정보를 활용하여 결정된 최적의 라우팅 경로의 총 홉 수인 Nhop 정보를 이용하여 결정된 최적의 라우팅 경로에 위치한 OF 스위치 중 착신 단말로부터 아래 홉 만큼 떨어진 곳에 위치한 OF 스위치를 앵커 포인트로 설정한다.
[수학식 3]
Rselected = min(Nhop/Nr, ┗EV[n] * Nhop / Vmax┛)
여기서, Rselected는 실시간성 서비스의 경우 선택된 OF 스위치에 해당하는 발신 단말로부터의 홉 수, Nr은 실시간성 서비스에 대해 선택될 수 있는 앵커 포인트의 착신 단말의 OF 스위치로부터의 최대 홉 수를 제한하기 위한 제한 상수에 해당한다.
이를 통해, 이동 단말의 속도에 비례하여 착신 단말의 OF 스위치로부터 멀리 떨어진 OF 스위치를 앵커 포인트로 설정할 수 있고, 다만, 실시간성 서비스의 특성을 반영하기 위해 착신 단말의 OF 스위치로부터 최대 홉 수를 Nhop/Nr 값을 이용하여 제한할 수 있다.
상기의 과정을 통해 SDN 제어기가 앵커 포인트를 설정하면 발신 단말의 OF 스위치에 이 정보를 전달하고, 발신 단말의 OF 스위치는 선택된 앵커 포인트로 패킷을 경유하여 최종적으로 착신 단말의 OF 스위치로 패킷을 전달한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 장치의 블록도이다.
도 3의 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 장치(11)는 경로 변경부(180)의 구성이 추가된 것을 제외하고, 도 2의 장치(10)와 동일하므로 반복되는 구성에 대한 설명은 생략한다.
상기 경로 변경부(180)는 착신 단말의 이동 시 발신 단말의 OF 스위치로부터 앵커 포인트까지의 경로는 변경하지 않고 앵커 포인트에서 착신 단말의 OF 스위치까지의 경로만 변경하여 서비스 및 이동 단말의 속도에 기반한 적절한 라우팅을 제공 가능하다.
이 때, 앵커 포인트로부터 착신 단말의 이동으로 인한 경로 재설정 과정은 기존에 통상적인 방법으로 수행되는 방법을 활용할 수 있다.
본 발명에서는 단말의 서비스 타입 및 이동 속도를 동시에 고려하고 이에 기반하여 앵커 포인트의 위치를 적절히 선택함으로써 각 서비스 타입 및 이동 속도에 적합한 라우팅을 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법의 흐름도이다. 도 5는 도 4에서 착신 단말이 이동한 경우 경로 재설정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 실시예에 따른 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법은, 도 1의 네트워크(1) 및 도 2의 장치(10)와 실질적으로 동일한 구성에서 진행될 수 있다. 따라서, 도 1의 네트워크(1) 및 도 2의 장치(10)와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략한다.
또한, 본 실시예에 따른 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법은 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅을 위한 소프트웨어(애플리케이션)에 의해 실행될 수 있다.
본 발명은 5G 네트워크(1) 환경에서 단말의 서비스 타입 및 이동 속도를 동시에 고려하고, 이에 기반하여 적절한 앵커 포인트의 위치를 동적으로 선택한다. 즉, 서비스 타입을 실시간성, 비실시간성 서비스로 분류하고, 단말의 이동 속도도 저속 및 고속으로 분류한 후 서비스 타입과 이동 속도 정보의 조합을 이용하여 적절한 앵커 포인트를 선택한다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법은, 5G 네트워크 상의 각 단말의 이동에 따라 기지국이 변경될 때마다 기지국을 관할하는 OF(Open flow) 스위치를 통해 전달받은 단말의 이동 속도를 갱신하여 저장한다(단계 S10).
단말은 이동으로 인해 자신의 기지국을 변경 시, 즉 OF 스위치가 변경될 때마다 자신의 이동 속도를 OF 스위치로 전달하고 OF 스위치는 이를 상위의 SDN 제어기(20)로 전달한다. 또한, 이동 단말은 OF 스위치가 변경되지 않더라도 주기적으로 자신의 속도를 SDN 제어기(20)에 전달하여 단말의 이동 속도를 주기적으로 관리할 수 있다.
단말의 이동 속도를 기초로 현재 시점에서 단말의 이동 속도를 예측한다(단계 S20).
상기 단말의 이동 속도는, 가장 최근에 수신된 이동 속도, 수신된 이동 속도의 평균 및 수신된 이동 속도의 가중 이동 평균 중 적어도 하나를 이용하여 상기 단말의 속도를 예측할 수 있다.
발신 단말에서 착신 단말로 세션이 발생하는 경우, 상기 발신 단말이 OF 스위치를 통해 송신한 상기 착신 단말이 실시간성(real time) 서비스인지 또는 비실시간성(non-real time) 서비스인지 나타내는 서비스 특성의 정보를 수신한다(단계 S30).
예를 들어, 상기 실시간성 서비스는 핸드오버 딜레이(handover delay) 민감도가 임계값 이상인 경우이고, 상기 비실시간성 서비스는 패킷 전달 비용(packet delivery cost) 민감도가 임계값 이상인 경우인 경우로 분류할 수 있다.
상기 발신 단말과 상기 착신 단말을 현재 관할하는 OF 스위치 정보를 기초로, 상기 발신 단말로부터 상기 착신 단말까지의 라우팅 경로를 설정한다(단계 S40).
발신 단말에서 착신 단말로 세션이 발생하는 경우, 발신 단말은 자신을 관할하는 OF 스위치를 통해 착신 단말의 ID, 서비스 특성(실시간성 서비스 또는 비실시간성 서비스) 정보를 전달하고, SDN 제어기(20)를 이 정보를 관리한다.
예측된 상기 단말의 이동 속도 및 수신한 상기 착신 단말의 서비스 특성의 정보를 기초로, 선택된 라우팅 경로 상에서 앵커 포인트(anchor point)를 선택한다(단계 S50).
상기 착신 단말로 요청된 서비스가 비실시간성 서비스인 경우, 예측된 착신 단말의 이동 속도(EV[n]), 미리 설정된 최대 속도 임계치 값(Vmax), 상기 라우팅 경로의 총 홉 수(Nhop) 및 미리 설정된 비실시간성 서비스에 대해 선택될 수 있는 앵커 포인트의 발신 단말의 OF 스위치로부터의 최대 홉 수를 제한하기 위한 제한 상수(Nn) 정보를 이용하여 상기 라우팅 경로에 위치한 OF 스위치 하나를 앵커 포인트로 선택할 수 있다.
이 경우, 선택된 앵커 포인트는 중 상기 발신 단말로부터 NRselected(여기서, NRselected는 min(Nhop/Nn, ┗EV[n] * Nhop / Vmax┛)) 홉만큼 떨어진 곳에 위치한 OF 스위치일 수 있다.
반면, 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 실시간성 서비스인 경우, 예측된 착신 단말의 이동 속도(EV[n]), 미리 설정된 최대 속도 임계치 값(Vmax), 상기 라우팅 경로의 총 홉 수(Nhop) 및 미리 설정된 실시간성 서비스에 대해 선택될 수 있는 앵커 포인트의 착신 단말의 OF 스위치로부터의 최대 홉 수를 제한하기 위한 제한 상수(Nr) 정보를 이용하여 상기 라우팅 경로에 위치한 OF 스위치 하나를 앵커 포인트로 선택할 수 있다.
이 경우, 선택된 앵커 포인트는 중 상기 착신 단말로부터 Rselected(여기서, Rselected는 min(Nhop/Nr, ┗EV[n] * Nhop / Vmax┛)) 홉만큼 떨어진 곳에 위치한 OF 스위치일 수 있다.
상기 앵커 포인트를 선택하는 단계는, 상기 착신 단말이 임계값 이하의 저속이면서 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 비실시간성 서비스인 경우, 상기 착신 단말에 비해 상기 발신 단말에 가깝게 앵커 포인트를 선택할 수 있다.
상기 착신 단말이 임계값 이상의 고속이면서 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 비실시간성 서비스인 경우, 상기 착신 단말에 비해 상기 발신 단말에 가깝고, 상기 저속이면서 비실시간성 서비스인 경우에 비해 상기 착신 단말에 더 가깝게 이동된 위치에 앵커 포인트를 선택할 수 있다.
상기 착신 단말이 임계값 이하의 저속이면서 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 실시간성 서비스인 경우, 상기 발신 단말에 비해 상기 착신 단말에 가깝게 앵커 포인트를 선택할 수 있다.
상기 앵커 포인트를 선택하는 단계는, 상기 착신 단말이 임계값 이상의 고속이면서 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 실시간성 서비스인 경우, 상기 발신 단말에 비해 상기 착신 단말에 가깝고, 상기 저속이면서 실시간성 서비스인 경우에 비해 상기 발신 단말에 더 가깝게 이동된 위치에 앵커 포인트를 선택할 수 있다.
앵커 포인트를 설정하면 발신 단말의 OF 스위치에 이 정보를 전달하고, 발신 단말의 OF 스위치는 선택된 앵커 포인트로 패킷을 경유하여 최종적으로 착신 단말의 OF 스위치로 패킷을 전달한다(단계 S60).
이와 같이 본 발명에서는 단말의 서비스 타입 및 이동 속도를 동시에 고려하고 이에 기반하여 앵커 포인트의 위치를 적절히 선택함으로써 각 서비스 타입 및 이동 속도에 적합한 라우팅을 수행할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 착신 단말의 이동 시 앵커 포인트의 재선택 방법을 설명한다.
상기 착신 단말의 이동 시(단계 S71), 상기 발신 단말을 관할하는 OF 스위치로부터 상기 앵커 포인트까지의 경로는 변경하지 않고 상기 앵커 포인트에서 상기 착신 단말을 관할하는 OF 스위치까지의 경로만 변경한다(단계 S72). 이 경우, 새로운 라우팅 경로 상에서 앵커 포인트를 설정할 수 있다(단계 S73).
즉, 앵커 포인트에서 착신 단말의 OF 스위치까지의 경로만 변경되어 서비스 및 이동 단말의 속도에 기반한 적절한 라우팅을 제공 가능하다. 이 때, 앵커 포인트로부터 착신 단말의 이동으로 인한 경로 재설정 과정은 기존에 통상적인 방법으로 수행되는 방법을 활용할 수 있다.
이와 같은 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법에 따르면, 단말의 서비스 타입 및 이동 속도를 동시에 고려하고 이에 기반하여 앵커 포인트의 위치를 적절히 선택함으로써 각 서비스 타입 및 이동 속도에 적합한 라우팅을 수행할 수 있다.
이와 같은, 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법은 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 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(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.
프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 5G 네트워크에서 단말의 서비스 타입 및 이동 속도를 동시에 고려하고 이에 기반하여 앵커 포인트의 위치를 적절히 선택함으로써 각 서비스 타입 및 이동 속도에 적합한 라우팅을 수행한다. 이에 따라, 본 발명은 네트워크의 성능을 향상시키므로, 효율적인 데이터 전송이 필요한 정보 통신 분야에 유용하게 적용될 수 있다.
1: 5G 네트워크
20: SDN 제어기
31, 33, 35: OF 스위치
51, 53, 55: 기지국
61, 63, 65: 단말
10: 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 장치
110: 속도 저장부
130: 속도 예측부
150: 정보 수신부
170: 경로 설정부
190: 앵커 포인트 선택부
180: 경로 변경부

Claims (18)

  1. 5G 네트워크 상의 각 단말의 이동에 따라 기지국이 변경될 때마다 기지국을 관할하는 OF(Open flow) 스위치를 통해 전달받은 단말의 이동 속도를 갱신하여 저장하는 단계;
    단말의 이동 속도를 기초로 현재 시점에서 단말의 이동 속도를 예측하는 단계;
    발신 단말에서 착신 단말로 세션이 발생하는 경우, 상기 발신 단말이 OF 스위치를 통해 송신한 상기 착신 단말이 실시간성(real time) 서비스인지 또는 비실시간성(non-real time) 서비스인지 나타내는 서비스 특성의 정보를 수신하는 단계;
    상기 발신 단말과 상기 착신 단말을 현재 관할하는 OF 스위치 정보를 기초로, 상기 발신 단말로부터 상기 착신 단말까지의 라우팅 경로를 설정하는 단계; 및
    예측된 상기 단말의 이동 속도 및 수신한 상기 착신 단말의 서비스 특성의 정보를 기초로, 선택된 라우팅 경로 상에서 앵커 포인트(anchor point)를 선택하는 단계;를 포함하는, 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 앵커 포인트를 선택하는 단계는,
    상기 착신 단말로 요청된 서비스가 비실시간성 서비스인 경우, 예측된 착신 단말의 이동 속도(EV[n]), 미리 설정된 최대 속도 임계치 값(Vmax), 상기 라우팅 경로의 총 홉 수(Nhop) 및 미리 설정된 비실시간성 서비스에 대해 선택될 수 있는 앵커 포인트의 발신 단말의 OF 스위치로부터의 최대 홉 수를 제한하기 위한 제한 상수(Nn) 정보를 이용하여 상기 라우팅 경로에 위치한 OF 스위치 하나를 앵커 포인트로 선택하는, 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    선택된 앵커 포인트는 중 상기 발신 단말로부터 NRselected(여기서, NRselected는 min(Nhop/Nn, ┗EV[n] * Nhop / Vmax┛)) 홉만큼 떨어진 곳에 위치한 OF 스위치인, 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 앵커 포인트를 선택하는 단계는,
    상기 착신 단말로 요청된 서비스가 실시간성 서비스인 경우, 예측된 착신 단말의 이동 속도(EV[n]), 미리 설정된 최대 속도 임계치 값(Vmax), 상기 라우팅 경로의 총 홉 수(Nhop) 및 미리 설정된 실시간성 서비스에 대해 선택될 수 있는 앵커 포인트의 착신 단말의 OF 스위치로부터의 최대 홉 수를 제한하기 위한 제한 상수(Nr) 정보를 이용하여 상기 라우팅 경로에 위치한 OF 스위치 하나를 앵커 포인트로 선택하는, 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    선택된 앵커 포인트는 중 상기 착신 단말로부터 Rselected(여기서, Rselected는 min(Nhop/Nr, ┗EV[n] * Nhop / Vmax┛)) 홉만큼 떨어진 곳에 위치한 OF 스위치인, 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 앵커 포인트를 선택하는 단계는,
    상기 착신 단말이 임계값 이하의 저속이면서 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 비실시간성 서비스인 경우, 상기 착신 단말에 비해 상기 발신 단말에 가깝게 앵커 포인트를 선택하는, 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 앵커 포인트를 선택하는 단계는,
    상기 착신 단말이 임계값 이상의 고속이면서 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 비실시간성 서비스인 경우, 상기 착신 단말에 비해 상기 발신 단말에 가깝고, 상기 저속이면서 비실시간성 서비스인 경우에 비해 상기 착신 단말에 더 가깝게 이동된 위치에 앵커 포인트를 선택하는, 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 앵커 포인트를 선택하는 단계는,
    상기 착신 단말이 임계값 이하의 저속이면서 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 실시간성 서비스인 경우, 상기 발신 단말에 비해 상기 착신 단말에 가깝게 앵커 포인트를 선택하는, 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 앵커 포인트를 선택하는 단계는,
    상기 착신 단말이 임계값 이상의 고속이면서 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 실시간성 서비스인 경우, 상기 발신 단말에 비해 상기 착신 단말에 가깝고, 상기 저속이면서 실시간성 서비스인 경우에 비해 상기 발신 단말에 더 가깝게 이동된 위치에 앵커 포인트를 선택하는, 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 단말의 이동 속도를 예측하는 단계는,
    가장 최근에 수신된 이동 속도, 수신된 이동 속도의 평균 및 수신된 이동 속도의 가중 이동 평균 중 적어도 하나를 이용하여 상기 단말의 속도를 예측하는, 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 실시간성 서비스는 핸드오버 딜레이(handover delay) 민감도가 임계값 이상인 경우이고, 상기 비실시간성 서비스는 패킷 전달 비용(packet delivery cost) 민감도가 임계값 이상인 경우인, 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 착신 단말의 이동 시, 상기 발신 단말을 관할하는 OF 스위치로부터 상기 앵커 포인트까지의 경로는 변경하지 않고 상기 앵커 포인트에서 상기 착신 단말을 관할하는 OF 스위치까지의 경로만 변경하는 단계;를 더 포함하는, 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법.
  13. 제1항에 따른 상기 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체.
  14. 5G 네트워크 상의 각 단말의 이동에 따라 기지국이 변경될 때마다 기지국을 관할하는 OF(Open flow) 스위치를 통해 전달받은 단말의 이동 속도를 갱신하여 저장하는 속도 저장부;
    단말의 이동 속도를 기초로 현재 시점에서 단말의 이동 속도를 예측하는 속도 예측부;
    발신 단말에서 착신 단말로 세션이 발생하는 경우, 상기 발신 단말이 OF 스위치를 통해 송신한 상기 착신 단말이 실시간성(real time) 서비스인지 또는 비실시간성(non-real time) 서비스인지 나타내는 서비스 특성의 정보를 수신하는 정보 수신부;
    상기 발신 단말과 상기 착신 단말을 현재 관할하는 OF 스위치 정보를 기초로, 상기 발신 단말로부터 상기 착신 단말까지의 라우팅 경로를 설정하는 경로 설정부; 및
    예측된 상기 단말의 이동 속도 및 수신한 상기 착신 단말의 서비스 특성의 정보를 기초로, 선택된 라우팅 경로 상에서 앵커 포인트(anchor point)를 선택하는 앵커 포인트 선택부;를 포함하고,
    예측된 착신 단말의 이동 속도(EV[n]), 미리 설정된 최대 속도 임계치 값(Vmax), 상기 라우팅 경로의 총 홉 수(Nhop) 및 미리 설정된 비실시간성 서비스에 대해 선택될 수 있는 앵커 포인트의 발신 단말의 OF 스위치로부터의 최대 홉 수를 제한하기 위한 제한 상수(Nn) 정보, 미리 설정된 실시간성 서비스에 대해 선택될 수 있는 앵커 포인트의 착신 단말의 OF 스위치로부터의 최대 홉 수를 제한하기 위한 제한 상수(Nr)정보를 이용하여 상기 라우팅 경로에 위치한 OF 스위치 하나를 앵커 포인트로 선택하는, 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 앵커 포인트 선택부는,
    상기 착신 단말로 요청된 서비스가 비실시간성 서비스인 경우, 상기 발신 단말로부터 NRselected(여기서, NRselected는 min(Nhop/Nn, ┗EV[n] * Nhop / Vmax┛)) 홉만큼 떨어진 곳에 위치한 OF 스위치를 앵커 포인트로 설정하는, 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 앵커 포인트 선택부는,
    상기 착신 단말로 요청된 서비스가 실시간성 서비스인 경우, 상기 착신 단말로부터 Rselected(여기서, Rselected는 min(Nhop/Nr, ┗EV[n] * Nhop / Vmax┛)) 홉만큼 떨어진 곳에 위치한 OF 스위치를 앵커 포인트로 설정하는, 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 장치.
  17. 제14항에 있어서, 상기 앵커 포인트 선택부는,
    상기 착신 단말이 임계값 이하의 저속이면서 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 비실시간성 서비스인 경우, 상기 착신 단말에 비해 상기 발신 단말에 가깝게 앵커 포인트를 선택하고,
    상기 착신 단말이 임계값 이상의 고속이면서 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 비실시간성 서비스인 경우, 상기 착신 단말에 비해 상기 발신 단말에 가깝고, 상기 저속이면서 비실시간성 서비스인 경우에 비해 상기 착신 단말에 더 가깝게 이동된 위치에 앵커 포인트를 선택하고,
    상기 착신 단말이 임계값 이하의 저속이면서 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 실시간성 서비스인 경우, 상기 발신 단말에 비해 상기 착신 단말에 가깝게 앵커 포인트를 선택하고,
    상기 착신 단말이 임계값 이상의 고속이면서 상기 착신 단말로 요청된 서비스가 실시간성 서비스인 경우, 상기 발신 단말에 비해 상기 착신 단말에 가깝고, 상기 저속이면서 실시간성 서비스인 경우에 비해 상기 발신 단말에 더 가깝게 이동된 위치에 앵커 포인트를 선택하는, 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 착신 단말의 이동 시, 상기 발신 단말을 관할하는 OF 스위치로부터 상기 앵커 포인트까지의 경로는 변경하지 않고 상기 앵커 포인트에서 상기 착신 단말을 관할하는 OF 스위치까지의 경로만 변경하는 경로 변경부;를 더 포함하는, 5G 네트워크에서 QoS를 반영한 라우팅 장치.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101706342B1 (ko) 2015-08-21 2017-02-27 성균관대학교산학협력단 네트워크 상에서 패킷의 전송 속도를 지원하는 오픈플로우 기반 컨트롤러, 스위치 및 전송 속도 지원 방법
KR101992869B1 (ko) 2018-04-27 2019-09-30 성균관대학교산학협력단 Sdn환경에서 멀티 프로토콜 라벨 스위칭을 이용한 서비스별 이동성 관리 방법 및 장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101066039B1 (ko) 2007-05-28 2011-09-20 연세대학교 산학협력단 모바일 앵커 포인트의 선택 방법과 이를 이용한 네트워크시스템
KR101001358B1 (ko) 2007-12-14 2010-12-15 삼성전자주식회사 액세스 게이트웨이를 이용한 모바일 단말의 최적 액세스네트워크 접속방법
US9197569B2 (en) 2013-12-06 2015-11-24 Algoblu Holdings Limited Hierarchical control in software-defined network (SDN)
KR102165237B1 (ko) * 2015-10-15 2020-10-13 에스케이 텔레콤주식회사 네트워크 환경에서 서비스 기반의 트래픽 라우팅 방법 및 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101706342B1 (ko) 2015-08-21 2017-02-27 성균관대학교산학협력단 네트워크 상에서 패킷의 전송 속도를 지원하는 오픈플로우 기반 컨트롤러, 스위치 및 전송 속도 지원 방법
KR101992869B1 (ko) 2018-04-27 2019-09-30 성균관대학교산학협력단 Sdn환경에서 멀티 프로토콜 라벨 스위칭을 이용한 서비스별 이동성 관리 방법 및 장치

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