KR20140110183A - 수직적 핸드오버시 다중경로 전송제어프로토콜을 이용한 혼잡제어방법 및 이를 이용한 이동 단말 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중경로 전송 제어 프로토콜(Multipath-TCP)를 이용하는 이동 단말의 혼잡 제어 방법에 관한 것이다. 상기 혼잡 제어 방법은, (a) 상기 이동 단말이 수직적 핸드오버하는 경우, 이동하는 망이 무선 데이터망인 경우, 이동 통신망을 비활성화시키고, 혼잡 윈도우를 (이전 망의 혼잡윈도우값 × 가중치)로 설정하여 최대치로 설정하는 단계; (b) 상기 이동 단말이 수직적 핸드오버하는 경우, 이동하는 망이 무선 데이터망이 아닌 경우, 이동 통신망을 활성화시키고, 혼잡 윈도우를 (이전 망의 혼잡윈도우값 × 1/가중치)로 설정하는 단계; 를 구비한다.
본 발명은 수직적 핸드오버시 이동하는 망이 무선 데이터망인지 여부에 따라 혼잡 윈도우를 조절함으로써, 효과적인 혼잡 제어 수행이 가능하다.

Description

수직적 핸드오버시 다중경로 전송제어프로토콜을 이용한 혼잡제어방법 및 이를 이용한 이동 단말{MPTCP Congestion control method for vertical handover and mobile terminal using the method}

본 발명은 다중경로 전송제어프로토콜을 이용한 혼잡 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 중첩된 망환경에서 수직적 핸드오버하는 경우 다중경로 전송제어프로토콜을 이용한 혼잡제어방법에 관한 것이다.

전송 제어 프로토콜(Transmission Control Protocol; 이하 'TCP'라 한다.)은 통신 네트워크에 적용되어 흐름 제어와 오류 제어를 통해 서비스의 신뢰성과 네트워크 적응성을 제공해 준다. 특히, TCP는 고속망에서 적은 지연(delay)과 높은 처리율(throughput)을 보일 뿐만 아니라 혼잡한 네트워크에서도 데이터 흐름을 조절해 끊김없는 서비스가 가능하다.

하지만, TCP는 무선 환경과 같이 신뢰성이 부족한 네트워크에서는 스트리밍 정송이 어려울 뿐만 아니라, 단일 TCP 패스가 혼잡 네트워크를 이용하고 있을 때 그 혼잡 네트워크를 피하지 못하게 되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 다중경로 전송 제어 프로토콜(Multipath Transmission Control Protocol; 이하 'MPTCP'라 한다.)이 제안되었다.

도 1은 종래의 TCP와 MPTCP에 대한 프로토콜 스택을 도시한 것으로서, (a)는 TCP에 대한 프로토콜 스택이며, (b)는 MPTCP에 대한 프로토콜 스택이다.

MPTCP는 다수의 네트워크 링크를 인지하고 활용할 수 있도록 해주는 프로토콜이다. 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 MPTCP는 단말간에 다중 네트워크 주소를 사용하여 여러 개의 subflow를 동시에 구성함으로써, 멀티패스 TCP 세션을 구성할 수 있도록 하는 기술이다. TCP 연결을 맺어 이용하는 이종망들을 subflow 라 하며, MPTCP는 상황에 따라 subflow들을 add 또는 remove 하며 혼잡상황에 보다 신속하게 대응할 수 있게 된다.

MPTCP는 크게 2가지의 데이터 전송 기법이 사용되는데, 이는 Full-MPTCP 전송모드와 Backup-MPTCP 전송모드이다. 도 2는 Full-MPTCP 전송모드를 설명하기 위하여 도시한 그림이며, 도 3은 Backup-MPTCP 전송모드를 설명하기 위하여 도시한 그림이다.

도 2에 도시된 바와 같이, Full-MPTCP 전송모드는 이동단말(MS)이 Wi-Fi와 같은 무선 데이터망과 3-Generation 망, 4-Generation 망과 같은 이동 통신망이 혼재되어 있는 이종망에서 각 무선 데이터망과 이동 통신망을 통해 데이터를 동시에 전송받는 기법이다.

이러한 Full-MPTCP 전송모드에 있어서, 이동 단말이 무선 데이터망을 벗어나 무선 데이터망을 통해 더 이상 데이터를 전송받을 수 없게 되면, 기존 연결되어 있는 3G 망 또는 4G 망과 같은 이동 통신망을 통해 계속해서 데이터를 전송받게 되므로, 지연(delay)없이 바로 이동 통신망의 최대 throughput으로 데이터 전송이 가능하게 된다. 하지만, 지연이 발생하지 않는 대신, 이동 단말이 무선 데이터망에 있는 동안에도 계속해서 이동 통신망을 통해 데이터를 전송하므로 해당 이동 통신망의 자원을 소모하게 된다. 그 결과, 이동 단말의 사용자는 비용이 비싼 이동 통신망을 사용하게 되는 문제가 발생하며, 해당 이동통신망만을 사용하는 사용자들에게 할당될 수 있는 자원을 소모하게 되므로 모든 사용자들이 자원을 효율적으로 사용하지 못하는 문제가 발생하게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, Bacpup-MPTCP 전송모드는 이동단말(MS)이 Wi-Fi와 같은 무선 데이터망과 3-Generation 망, 4-Generation 망과 같은 이동 통신망이 혼재되어 있는 이종망에서 무선 데이터망을 통해 데이터를 전송받고 이동 통신망과는 TCP연결만을 유지하는 기법이다.

이러한 Backup-MPTCP 전송모드에 있어서, 이동단말이 무선 데이터망을 벗어나 더 이상 무선데이터망을 통해 데이터를 전송받을 수 없게 되면, 기존에 TCP 연결을 맺어두었던 3G 망 또는 4G 망과 같은 이동 통신망을 통해 데이터 전송을 받게 된다. 이때, 기존에 이동 통신망과 TCP 연결된 상태이므로 핸드오버 과정 중 해당 과정의 지연만큼 연결 시간이 단축될 수 있다. 하지만, 이는 기존의 Single TCP에 비하여 지연이 단축되기는 하나, 혼잡 윈도우 크기가 slow start를 통해 SSth(slow Start threshold)까지 증가하는 데까지의 시간이 소요되는 문제가 발생한다.

이하, MPTCP에서 subflow들을 add 또는 remove 하는 과정을 간략하게 설명한다. 도 4는 MPTCP의 옵션 메시지를 이용하여 TCP subflow를 add하거나 remove하는 과정을 도시한 흐름도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 호스트에 해당하는 2개의 이동 단말은 각각 다수 개의 주소(Address)를 구비하고, MPTCP를 이용하여 통신하기 위하여, 초기 연결 설정하고, subflow를 Add 하거나 Remove할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 먼저, 최초의 연결을 시도할 때는 MP_CAPABLE Option을 사용하며, 여기에Host의 identification등의 정보를 포함하게 된다. 하나의 Connection이 연결된 상태에서, Subflow를 Add할 때는 MP_JOIN Option을 사용하게 되는데, SYN을 보낼 때, SYN/ACK를 보낼 때, ACK를 보낼 때의 MP_JOIN Option은 각기 다른 정보를 가지고 있으므로 모두 세 종류의 MP_JOIN Option을 사용하게 된다. N개의 Connection이 연결된 상태에서, 그 중 하나의 subflow를 Remove할 때는 Data_FIN Option을 사용하여 더 이상 데이터 보낼 것이 없는 상태인 "연결이 끊어짐"을 나타내기 위하여 Data Sequence Signal Option의 F Bit를 1로 함으로써 마지막 Data인 "Data_FIN"을 명시한다. Add와 remove과정은 모두 보통 TCP연결이 이루어지거나 끊어지는 과정과 동일하며 MPTCP는 단지 여러 subflow들을 single connection으로 보이게 해준다.

최근 전세계적으로 스마트폰의 보급이 확산됨에 따라 모바일 트래픽도 기하급수적으로 증가하고 있다. 이에 따라 트래픽을 효과적으로 분산시키는 것이 중요시되었고 따라서 무선 데이터망인 Wi-Fi망과 같은 저렴한 망을 최대한 이용하는 것이 단말기 사용자 입장에서나 통신사업자 측면에서도 이득이다.

하지만, 3G, LTE와 같은 이동 통신망과 Wi-Fi 등과 같은 무선 데이터망의 다양한 네트워크가 혼재되어 있는 이종망 환경에서, 수직적 핸드오버 수행시 MPTCP를 적용할 경우 기존의 TCP 특성을 그대로 이용하기 때문에, 비용이 저렴한 무선 데이터망을 사용하기 위하여는 불필요한 혼잡제어를 수행하게 되는 문제점이 있다.

한국 등록특허공보 제10-0739805호 한국 공개특허공보 제10-2010-0136708호 미국 특허공개공보 US 2012/0144062

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 MPTCP를 이용하여 수직적 핸드오버하는 경우, 이동 중 잦은 핸드오버에 따른 성능 저하를 없애고 비용이 저렴한 무선 데이터망을 최대한 이용할 수 있도록 하는 혼잡 윈도우를 설정하는 혼잡 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 전술한 혼잡 제어 방법을 적용한 이동 단말을 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 제1 특징에 따른 다중경로 전송 제어 프로토콜(Multipath-TCP)를 이용하는 이동 단말의 혼잡 제어 방법은, (a) 상기 이동 단말이 수직적 핸드오버하는 경우, 이동하는 망에 따라 사전 설정된 망환경 변수를 설정하고 저장하는 단계; (b) 상기 망환경 변수가 설정되면, 수직적 핸드오버에 의한 가중치(weight factor)를 측정하는 단계; (c) 상기 망환경 변수와 상기 가중치에 따라 혼잡윈도우(Congestion Window)의 값을 설정하는 단계; 를 구비하고, 상기 망환경 변수는 무선 데이터망의 유무에 따라 결정되며, 새로운 망에 무선 데이터망이 없으면 상기 망환경 변수는 제1 상수로 설정되고, 새로운 망에 무선 데이터망이 있으면 상기 망환경 변수는 제2 상수로 설정된다.

전술한 제1 특징에 따른 이동 단말의 혼잡 제어 방법에 있어서, 상기 (a) 단계에 있어서, 상기 이동 단말이 무선 데이터망이 없는 이동 통신망으로 이동하는 경우, 망환경 변수를 제1 상수로 설정하고, 상기 (b) 단계에 있어서, 상기 망환경 변수가 제1 상수이면, 상기 이동 통신망을 활성화시키고, 활성화된 이동 통신망의 혼잡 윈도우를 이전 망의 혼잡 윈도우의 (1/가중치)의 배수로 설정하는 것이 바람직하다.

전술한 제1 특징에 따른 이동 단말의 혼잡 제어 방법에 있어서, 상기 (a) 단계에 있어서, 상기 이동 단말이 무선 데이터망과 이동 통신망이 혼재된 망으로 이동하는 경우, 망환경 변수를 제2 상수로 설정하는 것을 특징으로 하고, 상기 (b) 단계에 있어서, 상기 망환경 변수가 제2 상수이면, 상기 이동 통신망을 비활성화시키고, 무선 데이터망의 혼잡 윈도우를 이전 망의 혼잡 윈도우의 가중치의 배수로 설정하는 것을 특징으로 한다.

전술한 제1 특징에 따른 이동 단말의 혼잡 제어 방법에 있어서, 상기 가중치(weight factor)는 수직적 핸드오버 이전 망(old)의 BDPold와 수직적 핸드오버된 새로운 망(new)의 BDPnew 를 이용하여 계산되며, BDP는 대역폭과 지연(delay) 값의 곱으로 계산되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 특징에 따른 MPTCP를 이용하여 혼잡 제어를 수행하는 이동단말은, MPTCP를 이용하여 수직적 핸드오버를 수행하고, 수직적 핸드오버시 망환경 변수를 설정하고 저장하는 핸드오버 수행부; 수직적 핸드오버 수행시, 망환경 변수에 따라 가중치(k)를 측정하고, 상기 망환경 변수와 가중치를 이용하여 새로운 망의 혼잡 윈도우를 설정하는 혼잡 윈도우 설정부;를 구비하고, 상기 망환경 변수는 수직적 핸드오버시 새로운 망에 무선 데이터망이 있는지 여부에 따라 결정되며, 새로운 망에 무선 데이터망이 없으면 상기 망환경 변수는 제1 상수로 설정되고, 새로운 망에 무선 데이터망이 있으면 상기 망환경 변수는 제2 상수로 설정된다.

전술한 제2 특징에 따른 이동 단말에 있어서, 상기 핸드오버 수행부는, 상기 이동 단말이 무선 데이터망이 없는 이동 통신망으로 이동하는 경우, 망환경 변수를 제1 상수로 설정하고 상기 이동 통신망을 활성화시키고, 상기 혼잡 윈도우 설정부는, 상기 망환경 변수가 제1 상수이면, 활성화된 이동 통신망의 혼잡 윈도우를 이전 망의 혼잡 윈도우의 (1/가중치)의 배수로 설정하는 것이 바람직하다.

전술한 제2 특징에 따른 이동 단말에 있어서, 상기 핸드오버 수행부는, 상기 이동 단말이 무선 데이터망과 이동 통신망이 혼재된 망으로 이동하는 경우, 망환경 변수를 제2 상수로 설정하고 상기 이동 통신망을 비활성화시키고, 상기 혼잡 윈도우 설정부는, 상기 망환경 변수가 제2 상수이면, 무선 데이터망의 혼잡 윈도우를 이전 망의 혼잡 윈도우의 가중치의 배수로 설정하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 혼잡 제어 방법은 수직적 핸드오버시 이동되는 망에 따라 망환경 변수를 설정하고, 이동되는 망이 WiFi와 같은 무선 데이터망인 경우 혼잡 윈도우를 최대치로 설정하고, 이동되는 망이 WiFi와 같은 무선 데이터망이 아닌 경우 혼잡 윈도우를 작게 설정함으로써, 링크 효율을 증대시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 혼잡 제어 방법은 3G망이나 LTE 망과 같은 이동 통신망에 비해 저렴한 WiFi와 같은 무선 데이터망을 최대한 이용할 수 있도록, 혼잡 윈도우값을 조절할 수 있는 변수를 추가함으로써 MPTCP의 단점을 보완할 수 있게 된다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 혼잡 제어 방법을 이용하여 이종망 핸드오버한 경우 전송 데이터의 윈도우 사이즈와 종래의 TCP 방법에 따른 윈도우 사이즈를 비교한 시뮬레이션 결과를 도시한 그래프이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 종래의 TCP는 핸드오버가 일어나는 경우 혼잡 상황으로 인식하고 혼잡 윈도우 사이즈를 절반으로 줄이지만, 본 발명에 따른 혼잡 제어 방법을 적용한 MPTCP 는 핸드오버가 일어나더라도 혼잡 윈도우 사이즈를 증가시켜 종래의 TCP 보다 더 많은 패킷을 전송할 수 있게 됨을 알 수 있다.

도 1은 종래의 TCP와 MPTCP에 대한 프로토콜 스택을 도시한 것으로서, (a)는 TCP에 대한 프로토콜 스택이며, (b)는 MPTCP에 대한 프로토콜 스택이다.
도 2는 Full-MPTCP 전송모드를 설명하기 위하여 도시한 그림이며, 도 3은 Backup-MPTCP 전송모드를 설명하기 위하여 도시한 그림이다.
도 4는 MPTCP의 옵션 메시지를 이용하여 TCP subflow를 add하거나 remove하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 단말기의 혼잡 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸드오버 방법을 설명하기 위하여 도시한 시나리오이다.
도 7은 TCP 헤더를 도시한 것으로서, (a)는 일반적인 TCP 헤더를 도시한 것이며, (b)는 본 발명에 따라 예비 공간에 망환경 변수를 저장한 TCP 헤더를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 혼잡 제어 방법을 이용하여 이종망 핸드오버한 경우 전송 데이터의 윈도우 사이즈와 종래의 TCP 방법에 따른 윈도우 사이즈를 비교한 시뮬레이션 결과를 도시한 그래프이다.

본 발명에 따른 이동 단말기의 혼잡 제어 방법은 MPTCP를 이용하여 수직적 핸드오버시 무선 데이터망과의 연결상태를 나타내는 파라미터를 저장하고, 이를 이용하여 혼잡 윈도우값을 설정함으로써, 이동 통신망에 비하여 저렴한 무선 데이터망을 최대한 이용할 수 있도록 하고 링크 효율을 증대시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 MPTCP를 적용하는 이동 단말기의 혼잡 제어 방법을 구체적으로 설명한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 단말기의 혼잡 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 다중경로 전송제어프로토콜(Multipath-TCP)를 이용하는 이동 단말의 혼잡 제어 방법은, 먼저 이동 단말이 수직적 핸드오버하는 경우, 이동하는 새로운 망에 따라 사전 설정된 망환경 변수를 재설정하고 저장한다(단계 500). 여기서, 망환경 변수는 무선 데이터망과의 연결 상태를 나타내는 파라미터로서, 'DISCON' 과 'CON'을 사용한다. 'DISCON'은 무선 데이터망을 벗어날 때 사용하는 파라미터로서, 망환경 변수가 'DISCON'으로 설정된 경우 새로운 망에서는 무선 데이터망과의 연결을 끊는다는 것을 의미한다. 'CON'은 무선 데이터망과 연결할 때 사용하는 파라미터로서, 망환경 변수가 'CON'으로 설정된 경우 새로운 망이 무선 데이터망인 것을 의미한다. 전술한 망환경 변수는 TCP Header의 예비 공간(Reserverd 공간)에 저장되는 것이 바람직하며, 상기 예비 공간은 TCP Header의 사용되지 않는 6bit의 여유공간을 말한다.

도 7은 TCP 헤더를 도시한 것으로서, (a)는 일반적인 TCP 헤더를 도시한 것이며, (b)는 본 발명에 따라 예비 공간에 망환경 변수를 저장한 TCP 헤더를 도시한 것이다. 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 종래의 TCP헤더의 6비트의 일정 공간은 예비 공간으로 비어있는 상태이나, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 혼잡 제어 방법이 적용된 TCP 헤더는 종래의 6비트의 예비공간에 망환경 변수를 나타내는 'DISCON','CON'이 표시되어 있다.

다음, 상기 망환경 변수가 재설정되면, 수직적 핸드오버에 의한 가중치(weight factor;'k')를 측정한다(단계 510). 상기 가중치(k)는 수학식 1과 수학식 2에 의해 구한다.

여기서, BDP 는 대역폭(Bandwidth)과 지연(dalay) 값의 product로 구하여지며, BDP값을 구하는 데 필요한 대역폭과 지연값은 3G 망과 같은 이동 통신망이 비활성화되어 있는 동안에도 측정할 수 있다. 이동단말이 이동 통신망을 비활성화시킨 상태에서는, 이동 단말은 이동 통신망과 데이터트래픽은 송수신하지 않더라도, 테스트 패킷을 송수신하여 연결은 유지하는 상태이므로, BDP의 측정은 가능하다.

BDPnew는 새로운 망의 BDP이며, BDPold는 이전 망의 BDP이며, λ는 BDP 대비 버퍼 사이즈를 나타내며, λnew, λold는 각각 새로운 망과 이전 망의 λ를 나타낸다.

다음, 만약 재설정된 망환경 변수가 'DISCON'이면, 3G 망이나 4G 망과 같은 이동 통신망을 활성화시키고, 혼잡 윈도우(Congestion Window; 이하 'CWND'라 한다.)를 이전 망인 무선 데이터망의 CWND값의 1/k 배로 설정한다(단계 520).

만약 재설정된 망환경 변수가 'CON'이면, 3G 망과 같은 이동 통신망을 비활성화시키고, 혼잡 윈도우(Congestion Window; 이하 'CWND'라 한다.)를 이전 망인 이동 통신망의 CWND값의 k 배로 설정하여 최대치로 설정한다(단계 530). 이때, 이동단말이 이동 통신망을 비활성화시킨 상태에서는, 이동 단말이 이동 통신망과 데이터 트래픽은 송수신하지 않더라도 정기적으로 테스트 패킷을 송수신하여 연결 상태를 유지하게 된다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸드오버 방법을 설명하기 위하여 도시한 시나리오이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 무선 데이터망(예를 들면, WiFi망)이 없는 이동 통신망(예를 들면, 3G 망, 4G 망, LTE 망 등)을 이동하는 이동 단말이 무선 데이터망으로 들어가는 경우, 망환경 변수를 'CON'으로 설정하고, 이동 통신망을 비활성화시키고, 새로운 망인 무선 데이터망의 혼잡 윈도우는 이전 망인 이동 통신망의 혼잡 윈도우의 k배로 설정하여 최대 설정하게 된다.

다음, 이동 단말이 무선 데이터망을 이탈하여 이동 통신망만이 존재하는 영역으로 이동하는 경우, 망환경 변수를 'DISCON'으로 설정하고, 이동 통신망을 활성화시키고, 새로운 망인 이동 통신망의 혼잡 윈도우는 이전 망인 무선 데이터망의 혼잡 윈도우의 1/k 배로 설정한다. 그 결과, 종래의 TCP에 따른 경우 혼잡 윈도우를 1로 초기 설정하게 되는 문제점을 극복할 수 있게 되어, 본 발명에 따른 방법은 성능 저하를 막을 수 있게 된다.

다음, 이동 단말이 무선 데이터망으로 다시 이동하는 경우, 망환경 변수를 'CON'으로 설정하고, 이동 통신망을 비활성화시키고, 새로운 망인 무선 데이터망의 혼잡 윈도우는 이전 망의 혼잡 윈도우의 k배로 설정하게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 단말은 전술한 혼잡 제어 방법을 적용한 것으로서, 핸드오버 수행부와 혼잡윈도우 설정부를 구비한다. 상기 핸드오버 수행부는 MPTCP를 이용하여 수직적 핸드오버를 수행하고, 수직적 핸드오버시 망환경 변수를 설정하고 저장한다. 상기 망환경 변수는 수직적 핸드오버시 새로운 망에 무선 데이터망이 있는지 여부에 따라 결정되며, 새로운 망에 무선 데이터망이 없으면 상기 망환경 변수는 제1 상수인 'DISCON'으로 설정되고, 새로운 망에 무선 데이터망이 있으면 상기 망환경 변수는 제2 상수인 'CON'으로 설정된다.

상기 혼잡 윈도우 설정부는 수직적 핸드오버 수행시, 망환경 변수에 따라 가중치(k)를 측정하고, 상기 망환경 변수와 가중치를 이용하여 새로운 망의 혼잡 윈도우를 설정함으로써, 핸드오버가 일어나더라도 효과적인 혼잡 제어를 수행할 수 있게 된다.

상기 핸드오버 수행부는, 상기 이동 단말이 무선 데이터망이 없는 이동 통신망으로 이동하는 경우, 망환경 변수를 제1 상수로 설정하고 상기 이동 통신망을 활성화시키고, 상기 이동 단말이 무선 데이터망과 이동 통신망이 혼재된 망으로 이동하는 경우, 망환경 변수를 제2 상수로 설정하고 상기 이동 통신망을 비활성화시키게 된다.

상기 혼잡 윈도우 설정부는, 상기 망환경 변수가 제1 상수이면, 활성화된 이동 통신망의 혼잡 윈도우를 이전 망의 혼잡 윈도우의 (1/가중치)의 배수로 설정하고, 상기 망환경 변수가 제2 상수이면, 무선 데이터망의 혼잡 윈도우를 이전 망의 혼잡 윈도우의 가중치의 배수로 설정하여 혼잡 윈도우를 최대치로 설정하게 된다. 상기 혼잡 윈도우 설정부는 전술한 수학식 1 및 수학식 2에 따라 가중치를 결정한다.

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 혼잡 제어 방법은 MPTCP를 이용하는 통신 네트워크에 널리 사용될 수 있다.

Claims (12)

1. 다중경로 전송 제어 프로토콜(Multipath-TCP)를 이용하는 이동 단말의 혼잡 제어 방법에 있어서,
   (a) 상기 이동 단말이 수직적 핸드오버하는 경우, 이동하는 망에 따라 사전 설정된 망환경 변수를 설정하고 저장하는 단계;
   (b) 상기 망환경 변수가 설정되면, 수직적 핸드오버에 의한 가중치(weight factor)를 측정하는 단계;
   (c) 상기 망환경 변수와 상기 가중치에 따라 혼잡윈도우(Congestion Window)의 값을 설정하는 단계;
   를 구비하고, 상기 망환경 변수는 무선 데이터망의 유무에 따라 결정되며, 새로운 망에 무선 데이터망이 없으면 상기 망환경 변수는 제1 상수로 설정되고, 새로운 망에 무선 데이터망이 있으면 상기 망환경 변수는 제2 상수로 설정되는 것을 특징으로 하는 이동단말의 혼잡 제어 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 (a) 단계에 있어서, 상기 이동 단말이 무선 데이터망이 없는 이동 통신망으로 이동하는 경우, 망환경 변수를 제1 상수로 설정하고,
   상기 (b) 단계에 있어서, 상기 망환경 변수가 제1 상수이면, 상기 이동 통신망을 활성화시키고, 활성화된 이동 통신망의 혼잡 윈도우를 이전 망의 혼잡 윈도우의 (1/가중치)의 배수로 설정하는 것을 특징으로 하는 이동단말의 혼잡 제어 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 (a) 단계에 있어서, 상기 이동 단말이 무선 데이터망과 이동 통신망이 혼재된 망으로 이동하는 경우, 망환경 변수를 제2 상수로 설정하는 것을 특징으로 하고,
   상기 (b) 단계에 있어서, 상기 망환경 변수가 제2 상수이면, 상기 이동 통신망을 비활성화시키고, 무선 데이터망의 혼잡 윈도우를 이전 망의 혼잡 윈도우의 가중치의 배수로 설정하는 것을 특징으로 하는 이동단말의 혼잡 제어 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 가중치(weight factor)는 수직적 핸드오버 이전 망(old)의 BDPold와 수직적 핸드오버된 새로운 망(new)의 BDPnew 를 이용하여 계산되며, BDP는 대역폭과 지연(delay) 값의 곱으로 계산되는 것을 특징으로 하는 이동단말의 혼잡 제어 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 가중치는 아래의 수학식에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 이동단말의 혼잡 제어 방법.
   

   

   
   

   

   
   여기서, BDPnew와 λnew는 각각 새로운 망의 BDP와 λ이며, BDPold와 λold는 각각 이전 망의 BDP와 λ이며, λ는 BDP 대비 버퍼 사이즈를 나타냄.
6. 제1항에 있어서, 상기 망환경 변수는 TCP 헤더의 예비된(reserved) 공간에 저장하는 것을 특징으로 하는 이동단말의 혼잡 제어 방법.
7. 제3항에 있어서, 상기 이동단말은 이동 통신망을 비활성화시킨 상태에서 이동 통신망으로 테스트 패킷을 송수신하여 BDP를 측정하며,
   BDP는 대역폭과 지연(delay) 값의 곱으로 계산되는 것을 특징으로 하는 이동단말기의 혼잡 제어 방법.
8. MPTCP를 이용하여 혼잡 제어를 수행하는 이동단말에 있어서,
   MPTCP를 이용하여 수직적 핸드오버를 수행하고, 수직적 핸드오버시 망환경 변수를 설정하고 저장하는 핸드오버 수행부;
   수직적 핸드오버 수행시, 망환경 변수에 따라 가중치(k)를 측정하고, 상기 망환경 변수와 가중치를 이용하여 새로운 망의 혼잡 윈도우를 설정하는 혼잡 윈도우 설정부;
   를 구비하고, 상기 망환경 변수는 수직적 핸드오버시 새로운 망에 무선 데이터망이 있는지 여부에 따라 결정되며, 새로운 망에 무선 데이터망이 없으면 상기 망환경 변수는 제1 상수로 설정되고, 새로운 망에 무선 데이터망이 있으면 상기 망환경 변수는 제2 상수로 설정되는 것을 특징으로 하는 이동 단말.
9. 제8항에 있어서, 상기 핸드오버 수행부는, 상기 이동 단말이 무선 데이터망이 없는 이동 통신망으로 이동하는 경우, 망환경 변수를 제1 상수로 설정하고 상기 이동 통신망을 활성화시키고,
   상기 혼잡 윈도우 설정부는, 상기 망환경 변수가 제1 상수이면, 활성화된 이동 통신망의 혼잡 윈도우를 이전 망의 혼잡 윈도우의 (1/가중치)의 배수로 설정하는 것을 특징으로 하는 이동단말.
10. 제8항에 있어서, 상기 핸드오버 수행부는, 상기 이동 단말이 무선 데이터망과 이동 통신망이 혼재된 망으로 이동하는 경우, 망환경 변수를 제2 상수로 설정하고 상기 이동 통신망을 비활성화시키는 것을 특징으로 하고,
    상기 혼잡 윈도우 설정부는, 상기 망환경 변수가 제2 상수이면, 무선 데이터망의 혼잡 윈도우를 이전 망의 혼잡 윈도우의 가중치의 배수로 설정하는 것을 특징으로 하는 이동단말.
11. 제8항에 있어서, 상기 가중치(weight factor)는 수직적 핸드오버 이전 망(old)의 BDPold와 BDP 대비 버퍼 사이즈, 및 수직적 핸드오버된 새로운 망(new)의 BDPnew 와 BDP 대비 버퍼 사이즈를 이용하여 계산되며, BDP는 대역폭과 지연(delay) 값의 곱으로 계산되는 것을 특징으로 하는 이동단말.
12. 제10항에 있어서, 상기 혼잡 윈도우 설정부는 이동 통신망이 비활성화된 상태에서 이동 통신망으로 테스트 패킷을 송수신하여 BDP를 측정하며,
    BDP는 대역폭과 지연(delay) 값의 곱으로 계산되는 것을 특징으로 하는 이동단말.
    

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