KR20130095908A - 컨텐츠 특성을 기반으로 무선 액세스 망을 선택하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

복수의 무선 액세스 망(wireless access network)를 포함하는 무선 통신 시스템에서 무선 액세스 망을 선택하는 방법 및 장치가 제공된다. 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버는 상기 복수의 무선 액세스 망으로부터 수신된 각 무선 액세스 망의 무선 트래픽 정보 및 단말에 제공할 컨텐츠 정보를 기반으로 상기 복수의 무선 액세스 망 각각의 원가 함수를 계산하여 하나의 무선 액세스 망을 선택하도록 구성되는 무선 액세스 망 무선 자원 원가 비교 모듈, 컨텐츠 기반 라우터의 경로를 상기 선택된 하나의 무선 액세스 망으로 제어하도록 구성되는 무선 라우터 제어 모듈, 및 상기 컨텐츠 기반 라우터를 통해 상기 복수의 무선 액세스 망과 연결되는 네트워크 정합 모듈을 포함한다.

Description

컨텐츠 특성을 기반으로 무선 액세스 망을 선택하는 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR SELECTING WIRELESS ACCESS NETWORK BASED ON CONTENTS CHARACTERISTIC}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 무선 액세스 망을 포함하는 무선 통신 시스템 중 컨텐츠 특성을 기반으로 하나의 무선 액세스 망을 선택하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD 방송 등의 멀티미디어 컨텐츠의 증가로 인하여 유선망 또는 무선망에 대한 부하가 급속히 증가하고 있다. 특히 무선 액세스 망(wireless access network)의 무선 자원으로 사용할 수 있는 주파수에는 한계가 있다. 이에 따라 무선 액세스 망의 특성에 따라 효율적인 사용이 요구된다.
각 무선 액세스 망은 그 특성이 각각 다를 수 있다. 예를 들어, Wi-Fi 망은 저속의 이동성을 제공하지만 근거리에서 데이터의 광대역 전송을 비교적 저렴한 비용으로 제공할 수 있다. 반면에, 3GPP(3rd generation partnership project) 또는 Mobile WiMax 등의 이동망은 고속의 이동성을 지원하는 반면에 Wi-Fi 망에 비하여 비교적 저속의 데이터를 전송하는 데 적합한 특성을 가지고 있다. 따라서 단말은 가능한 경우 각 무선 액세스 망의 특성에 따라 적합한 무선 액세스 망을 선택할 수 있어야 하고, 이에 따라 효율적인 통신을 기대할 수 있다.
단말이 적합한 무선 액세스 망을 선택함에 있어서 각 무선 액세스 망의 특성 외에 다양한 요인에 의하여 무선 액세스 망을 선택할 수 있다. 특히 단말과 무선 액세스 망이 주고 받는 컨텐츠의 특성이 무선 액세스 망을 선택하는 기준이 될 수 있으며, 이에 대한 기술이 제안될 수 있다.
본 발명의 기술적 과제는 복수의 무선 액세스 망을 포함하는 무선 통신 시스템 중 컨텐츠 특성을 기반으로 하나의 무선 액세스 망을 선택하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 3GPP, Mobile WiMax, Wi-Fi 등의 다양한 무선 액세스 망이 존재하는 무선 통신 시스템에서, 각 무선 액세스 망이 제공하는 트래픽 정보를 기반으로 컨텐츠의 특성을 고려하여 최적의 무선 액세스 망을 선택하는 방법을 제공한다.
일 양태에 있어서, 복수의 무선 액세스 망(wireless access network)를 포함하는 무선 통신 시스템에서 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버가 제공된다. 상기 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버는 상기 복수의 무선 액세스 망으로부터 수신된 각 무선 액세스 망의 무선 트래픽 정보 및 단말에 제공할 컨텐츠 정보를 기반으로 상기 복수의 무선 액세스 망 각각의 원가 함수를 계산하여 하나의 무선 액세스 망을 선택하도록 구성되는 무선 액세스 망 무선 자원 원가 비교 모듈, 상기 무선 액세스 망 무선 자원 원가 비교 모듈과 연결되며, 컨텐츠 기반 라우터의 경로를 상기 선택된 하나의 무선 액세스 망으로 제어하도록 구성되는 무선 라우터 제어 모듈, 및 상기 컨텐츠 기반 라우터를 통해 상기 복수의 무선 액세스 망과 연결되는 네트워크 정합 모듈을 포함한다.
상기 원가 함수는 수학식 Cost = Weight × {(컨텐츠 소요 전송률)/(상기 각 무선 액세스 망의 지연을 고려한 허용 전송률)} × (상기 각 무선 액세스 망의 단가/bit)을 기반으로 계산될 수 있다. 단, 상기 Weight는 상기 각 무선 액세스 망의 특성을 고려한 파라미터이다.
상기 하나의 무선 액세스 망은 상기 계산된 원가 함수가 가장 작은 무선 액세스 망으로 선택될 수 있다.
상기 각 무선 액세스 망의 무선 트래픽 정보는 상기 각 무선 액세스 망의 무선 자원 할당 정보, 가용한 무선 자원 정보 및 상기 각 무선 액세스 망 내의 간섭 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 각 무선 액세스 망의 무선 트래픽 정보는 상기 각 무선 액세스 망으로부터 주기적으로 수신될 수 있다.
상기 컨텐츠 정보는 대역폭, 지연 값 및 컨텐츠의 특성 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 양태에 있어서, 복수의 무선 액세스 망(wireless access network)를 포함하는 무선 통신 시스템에서 무선 액세스 망을 선택하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 상기 복수의 무선 액세스 망으로부터 각 무선 액세스 망의 무선 트래픽 정보를 수신하는 단계, 단말로부터 컨텐츠 전송 요구를 수신하는 단계, 상기 각 무선 액세스 망의 무선 트래픽 정보 및 상기 단말에 제공할 컨텐츠 정보를 기반으로 상기 복수의 무선 액세스 망 각각의 원가 함수를 계산하여 하나의 무선 액세스 망을 선택하는 단계, 및 상기 선택된 하나의 무선 액세스 망을 통하여 상기 단말로 컨텐츠를 전송하는 단계를 포함한다.
상기 하나의 무선 액세스 망은 상기 계산된 원가 함수가 가장 작은 무선 액세스 망으로 선택될 수 있다.
상기 각 무선 액세스 망의 무선 트래픽 정보는 상기 각 무선 액세스 망의 무선 자원 할당 정보, 가용한 무선 자원 정보 및 상기 각 무선 액세스 망 내의 간섭 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 각 무선 액세스 망의 무선 트래픽 정보는 상기 각 무선 액세스 망으로부터 주기적으로 수신될 수 있다.
상기 컨텐츠 정보는 대역폭, 지연 값 및 컨텐츠의 특성 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 선택된 하나의 무선 액세스 망으로 컨텐츠 기반 라우터의 경로를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 선택된 하나의 무선 액세스 망이 상기 단말이 현재 접속하고 있는 무선 액세스 망과 다른 경우, 상기 단말이 현재 접속하고 있는 무선 액세스 망으로부터 상기 선택된 하나의 무선 액세스 망으로 핸드오버(handover)를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 핸드오버의 수행은 상기 단말이 현재 접속하고 있는 무선 액세스 망과 상기 선택된 하나의 무선 액세스 망에 각각 시스템 간 핸드오버 인에이블(enable) 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 양태에 있어서, 복수의 무선 액세스 망(wireless access network)을 포함하는 무선 통신 시스템에서, 무선 액세스 망 간 신호 변환 장치가 제공된다. 상기 무선 액세스 망 간 신호 변환 장치는 상기 복수의 무선 액세스 망 중 다른 무선 액세스 망의 무선 신호를 목적 무선 액세스 망의 무선 신호로 변환하며, 상기 목적 무선 액세스 망의 물리/MAC(media access control) 계층을 처리하는 목적 물리/MAC 계층 처리부, 및 상기 다른 무선 액세스 망의 물리/MAC 계층을 처리하는 적어도 하나의 소스(source) 물리/MAC 계층 처리부를 포함한다.
상기 목적 무선 액세스 망은 Wi-Fi 망일 수 있다.
상기 다른 무선 액세스 망은 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution) 망, IMT(international mobile telecommunications)-Advanced WiBro 망 또는 WiBro/Mobile WiMax 망 중 어느 하나일 수 있다.
상기 목적 물리/MAC 계층 처리부는 단일 모드 단말과 통신하도록 더 구성될 수 있다.
또 다른 양태에 있어서, 복수의 무선 액세스 망(wireless access network)을 포함하는 무선 통신 시스템에서 통신 방법이 제공된다. 상기 통신 방법은 상기 복수의 무선 액세스 망 중 다른 무선 액세스 망의 무선 신호를 수신하여 목적 무선 액세스 망의 무선 신호로 변환하는 단계, 상기 목적 무선 액세스 망의 물리/MAC(media access control) 계층을 처리하는 단계, 및 상기 목적 무선 액세스 망을 통하여 단일 모드 단말과 통신하는 단계를 포함한다.
최적의 무선 액세스 망을 통해 사용자에게 컨텐츠를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 액세스 망의 구성도의 일 예를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버 및 컨텐츠 기반 라우터의 일 예를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 액세스 망의 3GPP LTE 기지국의 일 예를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 Wi-Fi 단일 모드 단말의 일 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 단말의 일 예를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 액세스 망 간 신호 변환 장치의 일 예를 나타낸다.
도 7은 제안된 무선 액세스 망을 선택하는 방법의 일 실시예를 나타낸다.
도 8은 제안된 무선 액세스 망을 선택하는 방법의 또 다른 실시예를 나타낸다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 또한 상세한 설명을 생략하여도 본 기술분야의 당업자가 쉽게 이해할 수 있는 부분의 설명은 생략하였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 단말이 자체적으로 복수의 무선 액세스 망에 접속이 가능하거나, 또는 단말이 복수의 무선 액세스 망을 연동시킬 수 있는 신호 변환 장치를 구비하여 다양한 무선 액세스 망에 접속이 가능한 무선 통신 시스템을 기반으로 한다. 본 발명은 이러한 무선 통신 시스템에서 각각의 무선 액세스 망의 트래픽 환경 특성 및 컨텐츠의 특성을 기반으로 하여 선택된 최적의 무선 액세스 망을 통하여, 사용자에게 최적의 서비스를 제공하는 방법을 제안한다. 이를 위하여 본 발명은 각 무선 액세스 망의 기지국이 무선 자원의 할당 현황, 각 무선 액세스 망 내에서의 간섭(interference) 등의 트래픽 파라미터를 주기적으로 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버로 제공하고, 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버는 이를 기반으로 비용(cost)를 계산하여 최소의 비용으로 서비스를 제공할 수 있는 무선 액세스 망을 통해 서비스를 제공하는 것을 제안한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 액세스 망의 구성도의 일 예를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 무선 액세스 망의 구성도는 컨텐츠 서버(10), 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버(50), 복수의 무선 액세스 망(110, 120, 130, 140)을 포함하는 무선 액세스 망 집합(100), 컨텐츠 기반 라우터(150), 복수의 단말(300, 310)을 포함한다.
컨텐츠 서버(10)는 단말이 요구하는 컨텐츠 및 해당 컨텐츠와 관련된 다양한 정보를 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버(50)로 전송한다.
멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버(50)는 복수의 무선 액세스 망(110, 120, 130, 140) 내의 기지국이 주기적으로 제공하는 트래픽 정보를 수신한다. 본 발명에서 무선 액세스 망 집합(100)은 복수의 무선 액세스 망으로 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)(110), IMT(international mobile telecommunications)-Advanced WiBro(120), Wibro/Mobile WiMax(130) 및 Wi-Fi(140)을 포함하는 것을 가정하나, 이에 제한되지 않으며 다른 무선 액세스 망을 포함할 수 있다. 상기 트래픽 정보는 각 무선 액세스 망의 무선 자원 할당 정보, 가용한 무선 자원의 정보, 각 무선 액세스 망 내에서의 간섭(interference) 등을 포함할 수 있다.
멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버(50)는 상기 각 무선 액세스 망(110, 120, 130, 140)의 트래픽 정보를 기반으로 단말로 제공하는 컨텐츠의 요구 사항을 고려하여 원가 함수(cost function)를 계산한다. 상기 컨텐츠의 요구 사항은 대역폭, 지연 허용 값, VoD(video on demand)/Real TV 등과 같은 트래픽 속성 등을 포함할 수 있다. 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버(50)는 상기 원가 함수를 기반으로 최적의 무선 액세스 망을 선택할 수 있다. 상기 원가 함수는 사업자마다 다른 방식으로 계산될 수 있으며, 수학식 1은 원가 함수를 계산하는 수학식의 일 예를 나타낸다.
<수학식 1>
Cost = Weight × {(컨텐츠 소요 전송률)/(각 무선 액세스 망의 지연을 고려한 허용 전송률)} × (각 무선 액세스 망의 단가/bit)
수학식 1에서 Weight는 각 무선 액세스 망의 특성을 고려한 파라미터이다. 예를 들어, 각 무선 액세스 망에서 허용 전송률이 많은 경우에는 주변 기지국으로부터 간섭이 작아지므로 지속적으로 고품질의 영상 서비스를 제공할 수 있는데, 이와 같은 무선 액세스 망의 특성이 Weight 파라미터에 반영될 수 있다.
멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버(50)는 상기 계산된 원가 함수를 기반으로 최적의 무선 액세스 망을 선택한다. 또한, 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버(50)는 컨텐츠 서버(10)로부터 수신되는 컨텐츠를 선택된 무선 액세스 망으로 전달할 수 있도록 컨텐츠 기반 라우터(150)의 경로를 제어한다. 컨텐츠 기반 라우터(150)는 컨텐츠 서버(10)로부터 수신되는 컨텐츠를 선택된 무선 액세스 망으로 라우팅한다. 선택된 하나의 무선 액세스 망은 컨텐츠를 단말(300, 310)로 전송한다.
무선 통신 시스템에서 단말은 단일 모드 단말(300)과 멀티 모드 단말(310)로 구분될 수 있다. 단일 모드 단말(300)은 특정한 하나의 무선 액세스 망과 통신할 수 있는 단말을 말한다. 예를 들어 단일 모드 단말(300)은 오직 Wi-Fi 망을 통해 통신할 수 있다. 단일 모드 단말(300)은 무선 액세스 망 간 신호 변환 장치(200)를 통하여 다른 무선 액세스 망의 신호를 수신할 수 있다. 즉, Wi-Fi 망을 통해 통신할 수 있는 단일 모드 단말(300)은 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버(50)에 의하여 선택된 무선 액세스 망이 3GPP LTE인 경우, 무선 액세스 망 간 신호 변환 장치(200)를 통해 3GPP LTE 망과 통신할 수 있다. 이때 무선 액세스 망 간 신호 변환 장치(200)는 물리 및 MAC(media access control) 계층에 대한 처리를 수행한 후 상기 단일 모드 단말이 통신할 수 있는 무선 액세스 망의 방식으로 신호를 재전송하는 중계기(relay)로서 역할을 수행할 수 있다.
멀티 모드 단말(310)은 특정한 하나의 액세스 망이 아닌 복수의 무선 액세스 망과 통신이 가능한 단말을 말한다. 스마트폰은 멀티 모드 단말의 일 예일 수 있다. 멀티 모드 단말(310)은 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버(50)에 의하여 선택된 무선 액세스 망이 전송하는 신호를 그대로 수신하여 처리할 수 있다. 따라서 단일 모드 단말(300)과 같이 무선 액세스 망 간 신호 변환 장치(200)가 필요하지 않다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버 및 컨텐츠 기반 라우터의 일 예를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버(50)는 무선 액세스 망 무선 자원 원가 비교 모듈(51), 라우터 제어 모듈(52) 및 네트워크 정합 모듈(53)을 포함한다. 무선 액세스 망 무선 자원 원가 비교 모듈(51)은 각 무선 액세스 망의 트래픽 정보를 기반으로 단말로 제공하는 컨텐츠의 요구 사항을 고려하여 원가 함수를 계산한다. 원가 함수는 예를 들어 상기 수학식 1에 의해서 계산될 수 있다. 무선 액세스 망 무선 자원 원가 비교 모듈(51)는 상기 원가 함수를 기반으로 최적의 무선 액세스 망을 선택할 수 있다. 상기 원가 함수는 사업자마다 다른 방식으로 계산될 수 있다. 라우터 제어 모듈(52)은 무선 액세스 망 무선 자원 원가 비교 모듈(51)과 연결되며, 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버(50)와 각 무선 액세스 망을 연결하는 컨텐츠 기반 라우터(150)를 제어한다. 네트워크 정합 모듈(53)은 컨텐츠 기반 라우터(150)를 통해 각 무선 액세스 망의 네트워크 정합 게이트웨이(gateway)와 연결된다. 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버(50)는 네트워크 정합 모듈(53) 및 컨텐츠 기반 라우터(150)를 통해 각 무선 액세스 망과 연동될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 액세스 망의 3GPP LTE 기지국의 일 예를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 3GPP LTE 기지국(110)은 물리/MAC 계층 처리부(111) 및 패킷 스케줄러(112)를 포함하며, 네트워크 정합 게이트웨이(113)와 연결된다. 물리/MAC 계층 처리부는 3GPP LTE 망의 물리/MAC 계층을 처리하며, 패킷 스케줄러는 무선 액세스 망에 대한 무선 자원을 할당한다. 3GPP LTE 기지국(110)은 네트워크 정합 게이트웨이(113) 및 컨텐츠 기반 라우터를 통해 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버와 연결될 수 있다.
한편 도 3은 도 1에 나타난 무선 액세스 망 중 3GPP LTE 망을 예시로 하여 3GPP LTE 기지국(110)을 예시로 하였으나, 이에 제한되지 않는다. 도 3의 기지국 구조는 다양한 무선 액세스 망의 기지국 구조로 사용될 수 있다. 예를 들어 도 3은 IMT-Adv WiBro 기지국(120), WiBro/Mobile WiMax 기지국(130) 또는 Wi-Fi 기지국(140) 중 어느 하나일 수 있다. 즉, IMT-Adv WiBro 기지국(120)은 물리/MAC 계층 처리부(121) 및 패킷 스케줄러(122)를 포함하며, 네트워크 정합 게이트웨이(123)와 연결된다. WiBro/Mobile WiMax 기지국(130)은 물리/MAC 계층 처리부(131) 및 패킷 스케줄러(132)를 포함하며, 네트워크 정합 게이트웨이(133)와 연결된다. Wi-Fi 기지국(140)은 물리/MAC 계층 처리부(141) 및 패킷 스케줄러(142)를 포함하며, 네트워크 정합 게이트웨이(143)와 연결된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 Wi-Fi 단일 모드 단말의 일 예를 나타낸다.
도 4를 참조하면, Wi-Fi 단일 모드 단말(300)은 Wi-Fi 물리/MAC 계층 처리부(301)를 포함한다. Wi-Fi 물리/MAC 계층 처리부(301)는 Wi-Fi 신호를 수신하여, Wi-Fi 신호의 물리/MAC 계층을 처리한다. 도 4는 Wi-Fi 단일 모드 단말을 예시로 하고 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 도 4의 단일 모드 단말은 3GPP LTE 단일 모드 단말, IMT-Adv WiBro 단일 모드 단말 및 WiBro/Mobile WiMax 단일 모드 단말 중 어느 하나일 수 있다. 본 발명에 Wi-Fi 단일 모드 단말(300)은 무선 액세스 망 간 신호 변환 장치를 통해서 다른 종류의 무선 액세스 망과 통신할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 단말의 일 예를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 멀티 모드 단말(310)은 3GPP 물리/MAC 계층 처리부(311), IMT-Adv WiBro 물리/MAC 계층 처리부(312), WiBro/Mobile WiMax 물리/MAC 계층 처리부(313) 및 Wi-Fi 물리/MAC 계층 처리부(314)를 포함한다. 따라서 멀티 모드 단말(310)은 무선 액세스 망 간 신호 변환 장치 없이 다양한 종류의 무선 액세스 망과 직접 통신할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 액세스 망 간 신호 변환 장치의 일 예를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 무선 액세스 망 간 신호 변환 장치(200)은 3GPP 물리/MAC 계층 처리부(201), IMT-Adv WiBro 물리/MAC 계층 처리부(202), WiBro/Mobile WiMax 물리/MAC 계층 처리부(203) 및 Wi-Fi 물리/MAC 계층 처리부(204)를 포함한다. 도 6은 Wi-Fi 단일 모드 단말을 위하여 다양한 무선 액세스 망의 신호를 Wi-Fi 신호로 변환하는 무선 액세스 망 간 신호 변환 장치를 가정한다. 이때 Wi-Fi 물리/MAC 계층 처리부(204)는 목적 물리/MAC 계층 처리부가 될 수 있다. 이에 따라 3GPP 물리/MAC 계층 처리부(201), IMT-Adv WiBro 물리/MAC 계층 처리부(202) 및 WiBro/Mobile WiMax 물리/MAC 계층 처리부(203)는 각각 Wi-Fi 물리/MAC 계층 처리부(204)와 각각 연결되어 각 무선 신호를 Wi-Fi 신호로 변환할 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 무선 액세스 망 간 신호 변환 장치(200)은 안테나를 통해 각 무선 액세스 망의 기지국과 통신하거나, 또 다른 안테나를 통해 단일 모드 단말과 통신할 수 있다.
도 7은 제안된 무선 액세스 망을 선택하는 방법의 일 실시예를 나타낸다.
1) 복수의 무선 액세스 망(110, 120, 130, 140)은 각 무선 액세스 망의 무선 트래픽 관련 정보를 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버(50)에 주기적으로 보고한다(2000). 무선 트래픽 관련 정보는 각 무선 액세스 망의 무선 자원 할당 정보, 가용한 무선 자원 정보 및 각 무선 액세스 망 내의 간섭 정보 등을 포함할 수 있다.
2) 컨텐츠 서버(10)는 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버(50)에 컨텐츠 정보를 제공한다(2100).
3) 단말(300, 310)은 복수의 무선 액세스 망(110, 120, 130, 140)과 접속한다. 이때 기본 호 접속이 수행되어 특정 무선 액세스 망과 접속할 수 있다(2200). 이때 단말(300, 310)은 미리 입력되어 있는 절차대로 무선 액세스 망에 접속할 수 있다. 예를 들어 단말(300, 310)은 신호의 세기가 가장 강한 무선 액세스 망에 접속할 수 있다.
4) 단말(300, 310)이 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버(50)에 컨텐츠 정보를 요구하면(2300), 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버(50)는 컨텐츠 서버(10)로부터 수신한 컨텐츠 정보를 단말(300, 310)에 전송한다(2400).
5) 단말(300, 310)은 수신한 컨텐츠 정보를 기반으로 하여 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버(50)에 특정 컨텐츠의 전송을 요구한다(2500). 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버(50)는 원가 함수를 계산하여 최적의 무선 액세스 망을 선택하고, 라우터 경로 제어 메시지를 전송하여 컨텐츠 기반 라우터(150)를 제어한다(2600). 또한, 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버(50)는 현재 접속되어 있는 무선 액세스 망과 선택된 무선 액세스 망에 각각 시스템 간 핸드오버 인에이블(enable) 메시지를 전송하여 무선 액세스 망 간의 핸드오버를 준비한다(2700).
6) 단말(300, 310)이 현재 접속되어 있는 무선 액세스 망은 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버(50)로부터 시스템 간 핸드오버 인에이블 메시지를 수신한 후, 단말(300, 310)로 핸드오버 메시지를 전송한다(2800). 이에 따라 단말(300, 310)이 현재 접속되어 있는 무선 액세스 망과 선택된 무선 액세스 망 사이에 핸드오버가 수행된다(2900).
7) 핸드오버 수행이 완료되면 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버(50)는 컨텐츠 서버(10)에 서비스의 시작을 요청하고(3000), 컨텐츠 서버는 선택된 무선 액세스 망을 통해 단말(300, 310)로 컨텐츠를 제공한다(3100).
도 8은 제안된 무선 액세스 망을 선택하는 방법의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버는 복수의 무선 액세스 망으로부터 각 무선 액세스 망의 무선 트래픽 관련 정보를 주기적으로 수신한다(2000). 이에 따라 각 무선 액세스 망의 상태가 주기적으로 갱신될 수 있다. 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버가 제1 무선 액세스 망에 접속된 단말로부터 컨텐츠 전송 요구를 수신하면(2500), 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버는 각 무선 액세스 망의 원가 함수를 계산한다(2550). 각 무선 액세스 망의 원가 함수는 이후에도 지속적으로 계산될 수 있다. 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버는 단말이 현재 접속되어 있는 제1 무선 액세스 망의 원가 함수와 다른 무선 액세스 망의 원가 함수를 비교하여, 제1 무선 액세스 망의 원가가 최소인 경우 제1 무선 액세스 망을 통하여 컨텐츠를 전송한다(3000). 제1 무선 액세스 망과 다른 제2 무선 액세스 망의 원가가 최소인 경우, 제1 무선 액세스 망과 제2 무선 액세스 망 간의 핸드오버 절차가 수행되고(2900), 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버는 제2 무선 액세스 망을 통하여 컨텐츠를 전송한다(3000).
본 발명에 의하여 단말이 컨텐츠를 요청하는 경우 각 무선 액세스 망 및 컨텐츠의 특성을 기반으로 최적의 무선 액세스 망을 선택하여, 사용자에게 최적의 조건으로 서비스를 제공한다. 이를 위하여 각 무선 액세스 망은 QoS(quality of service)/QoE(quality of experience) 파라미터를 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버에 주기적으로 제공하고, 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버는 이를 기반으로 최적의 조건으로 단말에게 서비스를 제공할 수 있다. 가변적인 무선 통신 환경에서 동적으로 무선 액세스 망을 선택하여 사용함으로써 각 무선 액세스 망의 트래픽 분산 효과를 얻을 수 있다. 또한, 단일 모드 단말의 사용자라 하더라도 무선 액세스 망 간 신호 변환 장치를 통해 다양한 무선 액세스 망에 접속할 수 있으므로, 사용자의 단말 구매 비용이 절감될 수 있다.
본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (20)

  1. 복수의 무선 액세스 망(wireless access network)를 포함하는 무선 통신 시스템에서,
    상기 복수의 무선 액세스 망으로부터 수신된 각 무선 액세스 망의 무선 트래픽 정보 및 단말에 제공할 컨텐츠 정보를 기반으로 상기 복수의 무선 액세스 망 각각의 원가 함수를 계산하여 하나의 무선 액세스 망을 선택하도록 구성되는 무선 액세스 망 무선 자원 원가 비교 모듈;
    상기 무선 액세스 망 무선 자원 원가 비교 모듈과 연결되며, 컨텐츠 기반 라우터의 경로를 상기 선택된 하나의 무선 액세스 망으로 제어하도록 구성되는 무선 라우터 제어 모듈; 및
    상기 컨텐츠 기반 라우터를 통해 상기 복수의 무선 액세스 망과 연결되는 네트워크 정합 모듈을 포함하는 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 원가 함수는 아래의 수학식을 기반으로 계산되는 것을 특징으로 하는 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버.
    Cost = Weight × {(컨텐츠 소요 전송률)/(상기 각 무선 액세스 망의 지연을 고려한 허용 전송률)} × (상기 각 무선 액세스 망의 단가/bit)
    단, 상기 Weight는 상기 각 무선 액세스 망의 특성을 고려한 파라미터이다.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나의 무선 액세스 망은 상기 계산된 원가 함수가 가장 작은 무선 액세스 망으로 선택되는 것을 특징으로 하는 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 무선 액세스 망의 무선 트래픽 정보는 상기 각 무선 액세스 망의 무선 자원 할당 정보, 가용한 무선 자원 정보 및 상기 각 무선 액세스 망 내의 간섭 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 무선 액세스 망의 무선 트래픽 정보는 상기 각 무선 액세스 망으로부터 주기적으로 수신되는 것을 특징으로 하는 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨텐츠 정보는 대역폭, 지연 값 및 컨텐츠의 특성 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 액세스 네트워크용 방송/통신 서버.
  7. 복수의 무선 액세스 망(wireless access network)를 포함하는 무선 통신 시스템에서 무선 액세스 망을 선택하는 방법에 있어서,
    상기 복수의 무선 액세스 망으로부터 각 무선 액세스 망의 무선 트래픽 정보를 수신하는 단계;
    단말로부터 컨텐츠 전송 요구를 수신하는 단계;
    상기 각 무선 액세스 망의 무선 트래픽 정보 및 상기 단말에 제공할 컨텐츠 정보를 기반으로 상기 복수의 무선 액세스 망 각각의 원가 함수를 계산하여 하나의 무선 액세스 망을 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 하나의 무선 액세스 망을 통하여 상기 단말로 컨텐츠를 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 원가 함수는 아래의 수학식을 기반으로 계산되는 것을 특징으로 하는 방법.
    Cost = Weight × {(컨텐츠 소요 전송률)/(상기 각 무선 액세스 망의 지연을 고려한 허용 전송률)} × (상기 각 무선 액세스 망의 단가/bit)
    단, 상기 Weight는 상기 각 무선 액세스 망의 특성을 고려한 파라미터이다.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 하나의 무선 액세스 망은 상기 계산된 원가 함수가 가장 작은 무선 액세스 망으로 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 각 무선 액세스 망의 무선 트래픽 정보는 상기 각 무선 액세스 망의 무선 자원 할당 정보, 가용한 무선 자원 정보 및 상기 각 무선 액세스 망 내의 간섭 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 각 무선 액세스 망의 무선 트래픽 정보는 상기 각 무선 액세스 망으로부터 주기적으로 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 컨텐츠 정보는 대역폭, 지연 값 및 컨텐츠의 특성 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 선택된 하나의 무선 액세스 망으로 컨텐츠 기반 라우터의 경로를 제어하는 단계를 더 포함하는 방법.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 선택된 하나의 무선 액세스 망이 상기 단말이 현재 접속하고 있는 무선 액세스 망과 다른 경우,
    상기 단말이 현재 접속하고 있는 무선 액세스 망으로부터 상기 선택된 하나의 무선 액세스 망으로 핸드오버(handover)를 수행하는 단계를 더 포함하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 핸드오버의 수행은,
    상기 단말이 현재 접속하고 있는 무선 액세스 망과 상기 선택된 하나의 무선 액세스 망에 각각 시스템 간 핸드오버 인에이블(enable) 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 복수의 무선 액세스 망(wireless access network)을 포함하는 무선 통신 시스템에서,
    상기 복수의 무선 액세스 망 중 다른 무선 액세스 망의 무선 신호를 목적 무선 액세스 망의 무선 신호로 변환하며, 상기 목적 무선 액세스 망의 물리/MAC(media access control) 계층을 처리하는 목적 물리/MAC 계층 처리부; 및
    상기 다른 무선 액세스 망의 물리/MAC 계층을 처리하는 적어도 하나의 소스(source) 물리/MAC 계층 처리부를 포함하는 무선 액세스 망 간 신호 변환 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 목적 무선 액세스 망은 Wi-Fi 망인 것을 특징으로 하는 무선 액세스 망 간 신호 변환 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 다른 무선 액세스 망은 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution) 망, IMT(international mobile telecommunications)-Advanced WiBro 망 또는 WiBro/Mobile WiMax 망 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 무선 액세스 망 간 신호 변환 장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 목적 물리/MAC 계층 처리부는 단일 모드 단말과 통신하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 액세스 망 간 신호 변환 장치.
  20. 복수의 무선 액세스 망(wireless access network)을 포함하는 무선 통신 시스템에서 통신 방법에 있어서,
    상기 복수의 무선 액세스 망 중 다른 무선 액세스 망의 무선 신호를 수신하여 목적 무선 액세스 망의 무선 신호로 변환하는 단계;
    상기 목적 무선 액세스 망의 물리/MAC(media access control) 계층을 처리하는 단계; 및
    상기 목적 무선 액세스 망을 통하여 단일 모드 단말과 통신하는 단계를 포함하는 통신 방법.
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