KR20180005999A - 다중망 병합 전송을 위한 단말, 그리고 이의 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

적어도 하나의 프로세서와 통신 모듈을 포함하는 단말의 동작 방법으로서, 다중망 병합 서비스 개시를 요청받는 단계, 상기 통신 모듈을 통해 근거리 무선망에서 다중 경로를 생성할 수 있는지 판단하는 단계, 상기 다중 경로를 생성할 수 있는 경우, 복수의 주파수 자원 각각을 이용하여 적어도 하나의 접속점에 연결하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 주파수 자원은 상기 근거리 무선망에서 사용되는 주파수 대역에서 선택된 자원이다.

Description

다중망 병합 전송을 위한 단말, 그리고 이의 동작 방법{TERMINAL FOR MULTINET AGGREGATION TRANSMISSION, AND OPERAING METHOD THEREOF}
본 발명은 다중망 병합 전송에 관한 것이다.
병합 전송(aggregation transmission)은 복수의 통신망을 동시에 사용하여 데이터를 전송하는 기술로서, 각 경로로 전송된 데이터를 하나의 세션으로 처리한다. 병합 전송 기술을 통해, 단말은 한 시점에 복수의 통신망에 연결될 수 있고, 하나의 서비스/어플리케이션은 망 종류나 망의 수에 관계없이 복수의 망을 하나의 망처럼 병합하여 통신한다. 따라서, 병합 전송 장치는 가용한 복수의 망 자원을 이용하여 대량의 데이터를 빠르게 송수신할 수 있다. 복수의 망을 병합하는 의미에서 다중망 병합(MultiNet Aggregation)이라고 부를 수 있다.
병합 전송 기술 중에서 여러 개의 TCP 플로우를 묶어서 사용하는 다중 경로 TCP(Multi-Path TCP, MPTCP) 기술이 있다. MPTCP는 복수의 IP 인터페이스를 동시에 사용하기 위한 L4 기술이다. 복수의 물리적 인터페이스를 구비한 단말은 MPTCP 기술을 통해, 한 시점에 복수의 통신망에 연결될 수 있고, 서브플로우(subflow) 단위로 세션을 생성하여 단대단 통신한다.
지금까지의 다중망 병합 전송을 지원하는 단말은 3G/LTE 망에 생성되는 서브플로우와 WiFi망에 생성되는 서브플로우를 병합하여 트래픽을 송수신한다. 최근에 출시되는 WiFi AP는 비인증 주파수 대역인 2.4GHz와 5GHz를 동시 지원하지만, 지금까지의 단말은 2.4GHz와 5GHz 대역을 동시 사용하지 않고, 2.4GHz와 5GHz 대역 중 어느 하나의 대역을 사용하는 것이 일반적이다. 또한, 지금까지의 다중망 병합 전송을 지원하는 단말은 복수의 WiFi AP에 동시 접속하는 방법에 대해 개시하고 있지 않다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 복수의 근거리 무선망 경로를 생성하여 다중망 병합 전송하는 단말, 그리고 이의 동작 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 적어도 하나의 프로세서와 통신 모듈을 포함하는 단말의 동작 방법으로서, 다중망 병합 서비스 개시를 요청받는 단계, 상기 통신 모듈을 통해 근거리 무선망에서 다중 경로를 생성할 수 있는지 판단하는 단계, 상기 다중 경로를 생성할 수 있는 경우, 복수의 주파수 자원 각각을 이용하여 적어도 하나의 접속점에 연결하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 주파수 자원은 상기 근거리 무선망에서 사용되는 주파수 대역에서 선택된 자원이다.
상기 판단하는 단계는 상기 통신 모듈에서 동시 사용할 수 있는 주파수 자원의 수 그리고 주파수 자원의 조합 정보 중 적어도 하나를 획득하고, 획득한 정보를 기초로 상기 복수의 경로를 생성할 수 있는지 판단할 수 있다.
상기 요청은 우선 접속 조건을 포함하고, 상기 적어도 하나의 접속점에 연결하는 단계는 주변 접속점들 중에서 상기 우선 접속 조건에 해당하는 적어도 하나의 우선 접속 대상을 찾고, 상기 우선 접속 대상과의 연결을 시도할 수 있다.
상기 적어도 하나의 접속점에 연결하는 단계는 상기 주변 접속점들 중에서 상기 우선 접속 대상이 없는 경우, 상기 주변 접속점들 중에서 접속 이력이 있는 접속점과의 연결을 시도할 수 있다.
상기 동작 방법은 상기 요청을 기초로 상기 통신 모듈의 상태를 판단하고, 상기 통신 모듈이 비활성화 상태이면 활성화 상태로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 통신 모듈은 서로 다른 고유 식별자를 가지는 복수의 근거리 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.
상기 통신 모듈은 서로 다른 고유 식별자를 가지는 복수의 WiFi 통신 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 적어도 하나의 프로세서와 통신 모듈을 포함하는 단말의 동작 방법으로서, 제1 WiFi 모듈을 통해 제1 접속점과 연결되는 제1 서브플로우를 생성하는 단계, 제2 WiFi 모듈을 통해 제2 접속점과 연결되는 제2 서브플로우를 생성하는 단계, 그리고 상기 제1 서브플로우와 상기 제2 서브플로우를 병합하여 어플리케이션의 트래픽을 송수신하는 단계를 포함한다.
상기 어플리케이션의 트래픽을 송수신하는 단계는 상기 어플리케이션에 연결된 소켓(Socket)을 통해 상기 제1 서브플로우 및 상기 제2 서브플로우로 상기 트래픽을 송수신할 수 있다.
상기 제1 서브플로우를 생성하는 단계는 주변 접속점들 중에서 우선 접속 조건에 해당하는 상기 제1 접속점을 찾고, 상기 제1 접속점에 접속하여 상기 제1 서브플로우를 생성할 수 있다.
상기 제1 서브플로우를 생성하는 단계는 주변 접속점들 중에서 우선 접속 조건에 해당하는 상기 제1 접속점을 찾고, 상기 제1 접속점에 접속하여 상기 제1 서브플로우를 생성할 수 있다.
상기 우선 접속 조건은 우선적으로 탐색 및 연결하는 특정 주파수 대역을 포함할 수 있다.
상기 우선 접속 조건은 통신 표준 프로토콜별 접속 우선 순위를 포함할 수 있다.
상기 동작 방법은 이동통신 모듈을 통해 기지국과 연결되는 제3 서브플로우를 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 어플리케이션의 트래픽을 송수신하는 단계는 상기 제1 서브플로우, 상기 제2 서브플로우, 그리고 상기 제3 서브플로우를 병합하여 어플리케이션의 트래픽을 송수신할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중망 병합 전송을 위한 단말로서, 서로 다른 고유 식별자를 가지는 복수의 근거리 무선 통신 모듈, 그리고 다중망 병합 전송을 위한 명령어들을 포함하는 프로그램을 실행하여 상기 복수의 근거리 무선 통신 모듈과 적어도 하나의 접속점을 연결하는 복수의 서브플로우를 생성하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 다중망 병합 전송을 요청받으면, 상기 복수의 근거리 무선 통신 모듈의 상태 정보를 기초로 상기 복수의 서브플로우를 생성하고, 상기 복수의 서브플로우를 병합하여 어플리케이션의 트래픽을 송수신한다.
상기 프로세서는 상기 다중망 병합 전송을 요청받으면, 상기 복수의 근거리 무선 통신 모듈의 상태 정보를 기초로 다중 경로를 생성할 수 있는지 판단하고, 상기 다중 경로를 생성할 수 있는 경우, 복수의 주파수 자원 각각을 이용하여 상기 복수의 서브플로우를 생성할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 복수의 근거리 무선 통신 모듈에서 동시 사용할 수 있는 주파수 자원의 수 그리고 주파수 자원의 조합 정보 중 적어도 하나를 획득하고, 획득한 정보를 기초로 상기 복수의 서브플로우를 생성할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 다중망 병합 전송을 요청받으면, 상기 복수의 근거리 무선 통신 모듈의 상태 정보를 기초로 상기 복수의 근거리 무선 통신 모듈이 비활성화 상태이면 활성화 상태로 변경할 수 있다.
상기 복수의 근거리 무선 통신 모듈은 서로 다른 MAC 주소를 가지는 복수의 WiFi 모듈일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 복수의 근거리 무선망 경로를 생성하여 동시 전송할 수 있으므로 다중망 병합 전송 효율을 높일 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 복수의 주파수 대역(채널)을 동시 사용하여 주파수 자원 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 다중망 병합 전송을 설명하는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 단말의 계층 구성도이다.
도 3과 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 관리 어플리케이션의 설정 화면의 예시이다.
도 5와 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 다중망 병합 전송을 위한 소켓 연결을 예시적으로 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 복수 WiFi 경로 생성 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수 WiFi 경로 생성 방법의 흐름도이다.
도 9부터 도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 사용자 알림 화면의 예시이다.
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 단말의 하드웨어 블록도이다.
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.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명에서 단말은 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동국, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
단말은 기지국(base station, BS), 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 고도화 노드B(evolved NodeB, eNodeB), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등과 같은 네트워크 장치에 접속하여 원격의 서버에 연결될 수 있다.
단말은 스마트폰과 같은 모바일 단말, 스마트패드와 태블릿PC와 같은 태블릿 단말, 컴퓨터, 텔레비전 등 다양한 형태의 통신 단말로서, 복수의 통신 인터페이스를 구비할 수 있다. 통신 인터페이스는 다양할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스는 와이파이(WiFi)라고 불리는 WLAN(Wireless Local Area Network)/블루투스(bluetooth) 등의 근거리 무선망 인터페이스, 그리고 3G/LTE(Long Term Evolution)/LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등의 이동통신망 인터페이스를 포함할 수 있고, 단말 제조사가 다양한 통신 인터페이스를 추가할 수 있다. 본 명세서에서는 3G/LTE 인터페이스와 복수의 근거리 무선망 인터페이스를 예로 들어 설명하나, 통신 인터페이스가 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 복수의 근거리 무선망은 동종망으로 구성될 수 있고 또는 이종망으로 구성될 수 있으나, 설명을 위해 복수의 WiFi망이라고 가정한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 다중망 병합 전송을 설명하는 개념도이다.
도 1을 참고하면, 다중망 병합(MultiNet Aggregation) 전송은 복수의 통신망을 병합하여 데이터를 전송하는 기술로서, 전송 데이터를 복수의 동종망 또는 복수의 이종망의 경로로 분할하여 전송하거나, 복수의 경로로 전송된 데이터를 하나의 경로로 묶어 전송할 수 있다. 다중망 병합 전송은 데이터를 복수의 경로로 동시에 전송하는 의미에서 다중 경로(Multi-Path) 전송이라고 부를 수 있다.
다중망 병합 시스템은 단말(100), 그리고 단말(100)과 복수의 망(예를 들면, 3G/LTE망과 WiFi망)으로 연결되는 네트워크 장치(200)를 포함할 수 있다. 네트워크 장치는 다중망 병합 게이트웨이(MultiNet Aggregation-Gateway, MA-GW)라고 부를 수 있다.
단말(100)은 다중 통신 인터페이스를 구비하고, 다중 통신 인터페이스를 통해 한 시점에 복수의 망에 연결될 수 있다. 단말(100)은 3G/LTE 통신 모듈을 통해 3G/LTE망의 기지국에 접속하여 서브플로우(subflow)를 생성할 수 있다. 또한 단말(100)은 적어도 하나의 근거리 무선 통신 모듈(예를 들면, WiFi 모듈)을 통해 적어도 하나의 WiFi 접속점(Access Point, AP)에 접속하여 적어도 하나의 서브플로우를 생성할 수 있다. 본 발명에서 단말(100)은 복수의 WiFi 모듈을 탑재한다고 가정한다. 각 WiFi 모듈은 적어도 하나의 주파수 대역을 지원한다. 여기서 주파수 대역은 비면허 대역인 2.4GHz 또는 5GHz일 수 있으나, IEEE 802.11 표준이나 주파수 정책에 따라 주파수 대역은 추가되거나 가변될 수 있다.
단말(100)은 도 1의 (a)와 같이 하나의 WiFi AP에서 제공하는 복수의 주파수 대역에서 복수의 경로를 생성할 수 있다. 또는 단말(100)은 도 1의 (b)와 같이 복수의 WiFi AP에 동시 접속하여 각 WiFi AP에서 제공하는 주파수 대역에서 경로를 생성할 수 있다.
단말(100)은 사용자가 접근하여 다중망 접속을 설정하거나 관리할 수 있는 관리 어플리케이션을 탑재할 수 있다. 관리 어플리케이션은 다중망 병합 서비스 온/오프 설정, 복수 WiFi의 동시 접속에 관한 설정 등을 제공한다.
단말(100)은 다중망 병합을 위한 인증, 상태 관리, 트래픽 처리를 수행하는 네트워크 에이전트(agent)를 포함하고, 네트워크 에이전트는 단말 내부 로직으로 구현될 수 있다. 단말(100) 내부에서 네트워크 에이전트와 각종 어플리케이션은 소켓(socket) 통신한다. 네트워크 에이전트는 네트워크 관리를 위한 관리 어플리케이션의 설정 정보에 따라 네트워크 장치(200)와 연동한다.
네트워크 장치(200)는 다중 경로로 전송되는 서브플로우를 병합하거나, 단일 경로로 전송되는 플로우를 다중 경로의 서브플로우로 분할하여 전송한다. 네트워크 장치(200)는 다중망의 접점에 위치하고, 예를 들면, LTE망과 WiFi망의 접점에 위치할 수 있다.
네트워크 장치(200)는 수신 데이터를 단말(100)로 전달하기 위해 데이터를 분할한다. 그리고 네트워크 장치(200)는 일부 데이터를 제1망(예를 들면, LTE망)의 서브플로우를 통해 단말(100)로 전송하고, 나머지 데이터를 적어도 하나의 제2망(예를 들면, WiFi망)의 서브플로우를 통해 단말(100)로 전송할 수 있다. 단말(100)은 복수의 통신 인터페이스를 통해 수신된 데이터를 병합한다. 마찬가지 방법으로, 네트워크 장치(200)는 단말(100)이 다중 통신 인터페이스를 이용하여 전송한 데이터를 병합하여 서버(220)로 전송할 수 있다.
다중망 병합 기술은 병합 지점에 따라 다음과 같이 분류될 수 있다.
L2/링크 계층 병합은 LTE 코어망(core)와 접속망(access)의 경계 지점(즉, eNB)에서 WiFi AP로 전용 터널을 생성한다.
L3/네트워크 계층 병합은 LTE망과 WiFi망에서 독립적으로 사용하는 IP 주소를 통합하기 위해 가상 IP 터널을 생성한다.
L4/전송 계층 병합은 단일 접속망을 통해 세션을 생성한 후, 추가적인 접속망이 사용 가능한 경우, IP 주소체계와 상관없이 데이터 전송에 참여시킬 수 있다. 이때, 응용레벨의 통신 주체는 하나 이상의 접속망을 이용하여 단일 세션 기반의 데이터 통신이 가능한 구조를 지원한다.
L7/응용 계층 병합은 전용 어플리케이션/네트워크 에이전트가 자체적으로 LTE망과 WiFi망을 통해 수신한 데이터를 재조합하거나 응용 프로토콜 데이터를 분리하여 전송한다.
이와 같이, 병합 전송 계층에 따라 다양한 병합 전송이 가능한데, 앞으로는 L4 기반 다중 경로 TCP(Multi-Path TCP, MPTCP)를 통한 병합 기술을 예로 들어 설명한다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 단말의 계층 구성도이다.
도 2를 참고하면, 단말(100)은 복수의 통신 모듈(하드웨어)을 포함하는 물리 계층(10), 어플리케이션 계층(40), 그리고 물리 계층과 어플리케이션 계층 사이에서 하드웨어를 제어하여 어플리케이션을 처리하는 운영 체제 스택으로 구성되어 있다.
운영 체제 스택은 하드웨어와 어플리케이션 사이의 인터페이스 역할을 하며, 기능에 따라 구분된 복수의 소프트웨어 스택으로 구성될 수 있다. 예를 들면, 단말(100)은 리눅스 커널(Linux Kernel)(20)과 안드로이드 프레임워크(Android Framework)(30)를 탑재할 수 있으나, 이는 단말 제조사에 의해 다양하게 구현될 수 있다.
MPTCP 처리 모듈은 리눅스 커널(20)에 탑재된다. MPTCP 처리 모듈은 MPTCP/IP 프로토콜 패밀리를 탑재할 수 있다. MPTCP 처리 모듈은 어플리케이션 계층(40)의 임의 어플리케이션과 소켓 통신하고, 라우팅 테이블을 기초로 데이터를 전송한다. MPTCP 처리 모듈은 일부 어플리케이션은 MPTCP 전송하고, 일부 어플리케이션은 일반 TCP 전송할 수 있다.
단말(100)이 복수의 WiFi 모듈을 탑재하는 경우, 물리 계층(10)에 제1 WiFi 모듈(11)과 제2 WiFi 모듈(12)이 탑재된다. 각 WiFi 모듈은 적어도 하나의 주파수 대역을 통해 무선 통신하는데, 2.4GHz과 5GHz 주파수 대역을 지원한다고 가정한다. 제1 WiFi 모듈(11)과 제2 WiFi 모듈(12) 각각은 고유 식별자가 부여된다. 고유 식별자는 MAC(Media Access Control Address) 주소일 수 있다. 서로 다른 WiFi MAC 주소를 통해 제1 WiFi 모듈(11)과 제2 WiFi 모듈(12)이 동시에 연결되더라도 구분될 수 있다. 제1 WiFi 모듈(11)과 제2 WiFi 모듈(12) 각각이 2.4GHz와 5GHz를 제공하는 경우, 단말(100)과 적어도 하나의 WiFi AP(미도시)는 망 상태나 설정에 따라 4개의 주파수 대역 구성 중 하나의 구성이 선택되고, 선택된 주파수 대역으로 동시 연결될 수 있다.
동시 연결되는 주파수 대역 구성 제1 WiFi 모듈(11) 제2 WiFi 모듈(12)
1 5GHz 2.4GHz
2 5GHz 5GHz
3 2.4GHz 5GHz
4 2.4GHz 2.4GHz
관리 어플리케이션(41)은 어플리케이션 계층(40)에 탑재된다. 관리 어플리케이션은 다중망 병합 서비스 온/오프 설정, 복수 WiFi망으로의 동시 접속에 관한 설정 등을 제공한다. 관리 어플리케이션은 다중망 병합 서비스 온/오프 설정 또는 복수 WiFi의 동시 접속에 관한 설정을 사용자에게 요청하는 화면을 제공할 수 있다. 또는 관리 어플리케이션은 자동으로 다중망 병합 서비스 온/오프 설정 또는 복수 WiFi의 동시 접속에 관한 설정을 수행할 수 있다.
관리 어플리케이션(41)에서 WiFi 모듈들의 동작이 설정되는 경우, 관리 어플리케이션(41)은 WiFi 프레임워크에서 지원하는 API를 통해 WiFi 연결 관리 모듈과 내부 통신하고, WiFi 연결 관리 모듈을 통해 WiFi 드라이버로 제어 명령을 전달한다. WiFi 드라이버는 관리 어플리케이션(41)으로부터 요청된 제어 명령에 따라 제1 WiFi 모듈(11)과 제2 WiFi 모듈(12)을 설정하여 제1 WiFi 모듈(11)과 제2 WiFi 모듈(12)이 주변의 WiFi AP에 접속하도록 제어한다.
WiFi 드라이버(21)는 커널(20)에 구현된다. WiFi 연결 관리 모듈(32)는 WiFi 드라이버(21)와 통신하고, 커널(20) 또는 안드로이드 프레임워크(30)에 구현될 수 있다. WiFi 프레임워크(31)는 관리 어플리케이션(41)이 WiFi 연결 관리 모듈(32)에 접근하기 위한 API를 제공하고, 안드로이드 프레임워크(30)에 구현될 수 있다.
관리 어플리케이션(41)은 단말(100)의 WiFi 모듈을 통해 복수 WiFi 주파수 자원(주파수 대역 또는 주파수 채널)을 동시 사용할 수 있는지(즉, 복수 WiFi 경로를 동시 연결할 수 있는지) 판단한 후, 복수 WiFi망으로의 접속을 시도한다. 이를 위해, 관리 어플리케이션(41)은 WiFi 프레임워크(31)와 WiFi 연결 관리 모듈(32)을 통해 WiFi 드라이버(21)로 복수 WiFi 주파수 동시 사용 여부를 질의한다.
WiFi 드라이버(21)는 표 1과 같이 제1 WiFi 모듈(11)과 제2 WiFi 모듈(12)의 제공 주파수 대역을 조합하여 관리 어플리케이션(41)으로 응답한다. 예를 들면, 복수 WiFi 주파수 자원 동시 사용 여부(또는 복수 WiFi 경로 연결 가능 여부)는 표 2와 같은 API로 획득될 수 있다. API는 동시 사용 가능한 주파수 자원의 수에 따라 다양하게 확장 정의될 수 있다.
질의 응답
get2WiFiFrequencyEnable( ); Enable:
“0”: 2개의 주파수 미사용
“1”: 2개 주파수 사용
주파수 Capabilities:
0x001: (5GHz, 2.4GHz) 조합 가능
0x010: (5GHz, 5GHz) 조합 가능
0x100: (2.4GHz, 2.4GHz) 조합 가능
도 3과 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 관리 어플리케이션의 설정 화면의 예시이다.
도 3을 참고하면, 관리 어플리케이션은 단말(100)에서 실행되고, 사용자가 접근하여 통신 환경을 설정할 수 있는 화면(300)을 디스플레이에 표시한다. 관리 어플리케이션은 다중망 병합 전송을 설정할 수 있는 화면(300)을 표시한다. 화면(300)은 WiFi 설정, 모바일 데이터 설정을 할 수 있는 정보를 더 표시할 수 있다.
WiFi 모듈이 비활성화(꺼짐) 상태(OFF)에서 다중망 병합 전송 기능이 켜지는 경우(ON), 관리 어플리케이션은 WiFi 모듈을 활성화(켜짐) 상태(ON)로 전환하도록 WiFi 모듈을 제어한다.
도 4를 참고하면, 관리 어플리케이션은 복수 WiFi망 동시 접속 시 연결 조건을 설정/안내하는 화면(310)을 디스플레이에 표시할 수 있다. 만약, 특정 주파수 대역, 예를 들면,"5GHz 우선 접속"이 지정되는 경우, 단말(100)은 5GHz 주파수 대역에 우선 접속하도록 5GHz AP를 우선적으로 탐색 및 연결할 수 있다. "자동 접속"이 지정되는 경우, 단말(100)은 접속 프로파일을 기초로 주변 AP를 탐색 및 연결할 수 있다.
도 5와 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 다중망 병합 전송을 위한 소켓 연결을 예시적으로 설명하는 도면이다.
도 5를 참고하면, 단말(100)에서 임의 어플리케이션이 실행되면, 어플리케이션(400)은 MPTCP 처리 모듈(420)과 소켓(socket)을 생성하고, 소켓(410)을 통해 트래픽을 송수신한다. MPTCP 처리 모듈(420)은 TCP/IP/MPTCP 프로토콜 패밀리(Protocol Family)를 포함하고, 리눅스 커널 내에 탑재되며, 통신 모듈을 통해 트래픽을 송수신한다. 소켓(410)은 3G/LTE 소켓(411)과 WiFi 소켓(412)을 포함한다.
3G/LTE 통신 모듈(430)을 통해 생성된 서브플로우는 3G/LTE 소켓(411)으로 연결된다. WiFi 모듈(440)을 통해 생성된 부 서브플로우는 WiFi 소켓(412)으로 연결될 수 있다.
다중망 병합 서비스가 온(on) 상태인 경우, 단말(100)과 네트워크 장치(200) 사이에 생성되는 주 서브플로우(primary subflow)는 always-on 상태로 언제 어디서든지 통신 가능한 3G/LTE 통신 모듈(430)을 통해 생성될 수 있다. 주 서브플로우는 MPTCP 처리 모듈(420)을 통해 3G/LTE 소켓(411)으로 연결된다. 주 서브플로우에 추가되는 부 서브플로우(secondary subflow)는 WiFi 모듈(440)을 통해 생성되고, WiFi 모듈(440)을 통해 생성된 부 서브플로우는 WiFi 소켓(412)으로 연결될 수 있다.
도 6을 참고하면, 단말(100)은 복수의 WiFi 경로를 동시에 연결할 수 있는 복수의 WiFi 모듈을 탑재할 수 있다. 복수의 WiFi 모듈은 제1 WiFi 모듈(441)과 제2 WiFi 모듈(442)이라고 가정한다. 각 WiFi 모듈은 적어도 하나의 주파수 대역을 통해 무선 통신하는데, 2.4GHz과 5GHz 주파수 대역을 지원한다고 가정한다.
다중망 병합 서비스가 온(on) 상태인 경우, 단말(100)은 복수 WiFi 주파수 동시 사용 여부를 확인한다. 단말(100)은 복수 WiFi 주파수 자원을 동시 사용할 수 있는 경우, 제1 WiFi 모듈(441)과 제2 WiFi 모듈(442)을 통해 복수의 WiFi 경로를 생성한다. 단말(100)은 어플리케이션과 3G/LTE 소켓이 연결된 상태에서 복수의 WiFi 경로를 추가 생성할 수 있으나, 반드시 3G/LTE망에 주 서브플로우를 먼저 생성할 필요는 없다. 즉, 단말(100)은 복수의 근거리 무선망(예를 들면, 복수의 WiFi망) 중 어느 하나의 망에 주 서브플로우를 생성하고, 복수의 근거리 무선망만을 병합하여 다중망 병합 서비스를 제공하거나, 3G/LTE망을 후순위로 병합할 수 있다.
단말(100)은 제1 WiFi 모듈(441)과 제2 WiFi 모듈(442)을 적어도 하나의 AP에 연결한다. 각 WiFi 경로는 MPTCP 처리 모듈(420')을 거쳐 WiFi 소켓(412')에 연결된다. WiFi 소켓(412')은 제1 WiFi 모듈(441)을 통하는 WiFi 서브 소켓 1(413)과 제2 WiFi 모듈(442)을 통하는 WiFi 서브 소켓 2(414)를 포함할 수 있다. 생성되는 WiFi 서브플로우 수에 따라 WiFi 서브 소켓이 생성 및 연결된다.
일반적인 어플리케이션은 복수의 IP를 동시에 알 수 없고, 한 개의 IP만 알 수 있는 소켓으로 동작할 수 있다. 따라서, 어플리케이션이 바라보는 WiFi 소켓은 WiFi 소켓 1(413)과 WiFi 소켓 2(414) 중 어느 하나로 선택될 수 있다.
단말(100)은 설정 정보에 따라 주변 AP를 탐색하면서 복수의 WiFi 경로를 순차적으로 생성할 수 있다. 설정 정보는 도 4와 같이 사용자에 의해 요청되거나, 단말(100)이나 어플리케이션에 입력되어 있을 수 있다.
예를 들어, 설정 정보가 "5GHz 우선 접속"인 경우, 5GHz 주파수 대역에서 접속할 수 있는 AP를 탐색한다. 이때, 5GHz 주파수 대역을 지원하는 IEET 802.11 표준이 복수이므로, 설정 정보는 표준 프로토콜별 우선 순위를 포함할 수 있다. 예를 들면, 단말(100)은 IEEE 802.11ac, IEEE 802.11n, IEEE 802.11a 순서로 우선 접속할 수 있고, 최초 IEEE 802.11ac로 동작하여 접속을 시도할 수 있다.
단말(100)은 셀 탐색 임계값(Cell Search Threshold)에 따라 5GHz 우선 접속을 시도할 수 있다. 셀 탐색 임계값은 예를 들면 -75dBm일 수 있고, 망 상태에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 5GHz AP의 수신신호강도(Received Signal Strength Indication, RSSI)가 셀 탐색 임계값 이상이면, 단말(100)은 5GHz AP로 접속을 시도한다. 5GHz AP의 RSSI가 셀 탐색 임계값 이하이고, 5GHz AP의 RSSI보다 높은 2.4GHz AP가 있다면, 단말(100)은 2.4GHz AP로 접속을 시도할 수 있다. 5GHz AP의 RSSI가 셀 탐색 임계값 이하이고, 5GHz AP의 RSSI 보다 높은 2.4GHz AP가 없다면, 단말(100)은 5GHz AP로 접속을 시도할 수 있다. 여기서 5GHz AP와 2.4GHz AP는 물리적으로 다른 위치에 존재하는 장치일 수도 있고, 동일한 장치일 수 있다.
한편, 단말(100)은 셀 탐색 임계값 이외에도 주변 AP로부터 획득할 수 있는 다양한 상태 정보를 기초로 접속 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 단말(100)은 주변 AP로부터 수신한 채널 이용률(Channel Utilization)을 기초로 우선 접속 여부를 판단할 수 있다. 5GHz의 채널 이용률이 기준값(예를 들면, 70%)이하인 경우, 단말(100)은 2.4GHz 채널로 접속할 수 있다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 복수 WiFi 경로 생성 방법의 흐름도이다.
도 7을 참고하여, 우선 접속 조건이 설정된 경우, 단말(100)이 복수 WiFi 경로를 생성하는 방법에 대해 설명한다. 우선 접속 조건은 5GHz AP에 우선 접속하는 조건을 가정하여 설명한다. 특히, 단말(100)의 프로세서가 복수 WiFi 경로를 생성하는 명령어(instructions)나 코드(codes) 등을 포함하는 관리 어플리케이션을 구동하여 다음의 동작을 실행한다. 한편, WiFi 경로 생성 전에 3G/LTE망에 주 서브플로우가 생성되어 있을 수 있다.
단말(100)은 다중망 병합 서비스 개시를 요청받는다(S110). 관리 어플리케이션에서 다중망 병합 전송이 온(ON)되면, 단말(100)은 다중망 병합을 위한 경로 생성을 시작한다.
단말(100)은 WiFi 모듈이 활성화 상태(ON)인지 판단한다(S120).
WiFi 모듈이 비활성화 상태(OFF)이면, 단말(100)은 WiFi 모듈을 활성화(ON) 한다(S122).
단말(100)은 WiFi 모듈을 통해 복수 WiFi 연결 가능한지 판단한다(S130). 즉, 단말(100)은 표 2의 API를 통해 WiFi 모듈의 수 또는 WiFi 모듈들에서 사용할 수 있는 주파수 자원의 조합 정보를 획득할 수 있다.
복수 WiFi 연결을 지원하지 않는 경우, 단말(100)은 접속 프로파일에서 우선 접속 조건(예를 들면, 5GHz AP)에 해당하는 AP가 있는지 판단한다(S140). 접속 프로파일은 이전에 접속한 이력이 있는 AP 정보들을 포함한다.
우선 접속 조건에 해당하는 AP가 있으면, 단말(100)은 해당 AP에 접속하여 서브플로우를 생성한다(S142).
우선 접속 조건에 해당하는 AP가 없으면, 단말(100)은 임의 AP에 접속하여 서브플로우를 생성한다(S144). 여기서, 임의 AP는 접속 가능한 AP들 중에서 사용자에 의해 수동으로 선택된 AP이거나, 단말에 의해 선택된 AP일 수 있다.
복수 WiFi 연결 가능한 경우, 단말(100)은 접속 프로파일 중에서 우선 접속 조건(예를 들면, 5GHz AP)에 해당하는 AP가 있는지 판단한다(S150).
우선 접속 조건에 해당하는 AP가 있으면, 단말(100)은 해당 AP에 접속하여 제1 서브플로우를 생성한다(S152).
단말(100)은 접속 프로파일 중에서 우선 접속 조건(예를 들면, 5GHz AP)에 해당하는 AP가 더 있는지 판단한다(S154).
우선 접속 조건에 해당하는 AP가 더 있으면, 단말(100)은 해당 AP에 접속하여 제2 서브플로우를 생성한다(S156).
우선 접속 조건에 해당하는 AP가 더 없으면, 단말(100)은 접속 프로파일을 기초로 최근 접속한 일반 AP(예를 들면, 2.4GHz AP)에 연결하거나, 현재 접속 가능한 AP 중에서 선택된 임의 AP에 접속하여 제2 서브플로우를 생성한다(S160, S162, S164).
단계(S150)에서 우선 접속 조건에 해당하는 AP가 없으면, 단말(100)은 접속 프로파일에 최근 접속한 일반 AP(예를 들면, 2.4GHz AP)가 있는지 판단한다(S170).
접속 프로파일에 일반 AP들이 있으면, 단말(100)은 일반 AP들(예를 들면, 2.4GHz AP들)에 접속하여 제1 서브플로우와 제2 서브플로우를 생성한다(S172, 174).
접속 프로파일에 일반 AP도 없으면, 단말(100)은 현재 접속 가능한 AP 중에서 선택된 임의 AP들에 접속하여 제1 서브플로우와 제2 서브플로우를 생성한다(S176, S178).
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수 WiFi 경로 생성 방법의 흐름도이다.
도 8을 참고하여, 자동 접속 조건이 설정된 경우, 단말(100)이 복수 WiFi 경로를 생성하는 방법에 대해 설명한다. 특히, 단말(100)의 프로세서가 복수 WiFi 경로를 생성하는 명령어나 코드 등을 포함하는 관리 어플리케이션을 구동하여 다음의 동작을 실행한다. 한편, WiFi 경로 생성 전에 3G/LTE망에 주 서브플로우가 생성되어 있을 수 있다.
단말(100)은 다중망 병합 서비스를 요청받는다(S210). 관리 어플리케이션에서 다중망 병합 전송이 온(ON)되면, 단말(100)은 다중망 병합을 위한 경로 생성을 시작한다.
단말(100)은 WiFi 모듈이 활성화 상태(ON)인지 판단한다(S220).
WiFi 모듈이 비활성화 상태(OFF)이면, 단말(100)은 WiFi 모듈을 활성화(ON) 한다(S222).
단말(100)은 WiFi 모듈을 통해 복수 WiFi 연결 가능한지 판단한다(S230).
복수 WiFi 연결이 불가능한 경우, 단말(100)은 접속 프로파일에 AP가 있는지 판단한다(S240). 접속 프로파일은 이전에 접속한 이력이 있는 AP 정보들을 포함한다.
접속 프로파일에 기록된 AP가 있으면, 단말(100)은 접속한 적이 있는 AP에 접속하여 서브플로우를 생성한다(S242).
접속 프로파일에 기록된 AP가 없으면, 단말(100)은 현재 접속 가능한 AP 중에서 선택된 임의 AP에 접속하여 서브플로우를 생성한다(S244). 여기서, 임의 AP는 접속 가능한 AP들 중에서 사용자에 의해 수동으로 선택된 AP이거나, 단말에 의해 선택된 AP일 수 있다.
복수 WiFi 연결 가능한 경우, 단말(100)은 접속 프로파일에 기록된 AP가 있는지 판단한다(S250).
접속 프로파일에 기록된 AP가 있으면, 단말(100)은 접속한 적이 있는 AP에 접속하여 제1 서브플로우를 생성한다(S252).
단말(100)은 접속 프로파일에 기록된 AP가 더 있는지 판단한다(S254).
접속 프로파일에 기록된 AP가 더 있으면, 단말(100)은 접속한 적이 있는 다른 AP에 접속하여 제2 서브플로우를 생성한다(S256).
접속 프로파일에 기록된 AP가 더 없으면, 단말(100)은 현재 접속 가능한 AP 중에서 선택된 임의 AP에 접속하여 제2 서브플로우를 생성한다(S258).
단계(S250)에서 접속 프로파일에 기록된 AP가 없으면, 단말(100)은 현재 접속 가능한 AP 중에서 선택된 임의 AP들에 접속하여 제1 서브플로우와 제2 서브플로우를 생성한다(S260, S262).
도 9부터 도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 사용자 알림 화면의 예시이다.
도 9를 참고하면, 복수 WiFi 연결이 가능하고, 5GHz AP로의 우선 접속 조건이 설정되어 있는 경우, 단말(100)은 5GHz AP들(예를 들면, olleh GiGA WiFi)로의 접속을 알리거나 추천하는 화면(320)을 표시할 수 있다. 화면(320)은 사용자의 명시적인 연결 요청을 입력 받기 위해 "연결"이나 "취소" 버튼을 표시할 수 있다.
도 10을 참고하면, 단말(100)이 5GHz AP들(예를 들면, olleh GiGA WiFi)로의 접속을 시도했으나, 우선 접속 조건에 해당하는 AP들과 연결이 안될 수 있다. 그러면, 단말(100)은 어느 서브플로우는 5GHz AP와 생성하고, 어느 서브플로우는 2.4GHz AP와 생성할 수 있다. 이때, 한 AP가 5GHz와 2.4GHz 접속을 모두 지원하는 경우, 단말(100)은 도 10과 같이, olleh GiGA WiFi의 5GHz와 2.4GHz에 동시 접속한 정보를 표시할 수 있다. olleh GiGA WiFi의 5GHz와 2.4GHz에 생성된 서브플로우들은 병합 전송에 이용된다.
도 11을 참고하면, 단말(100)은 서로 다른 AP(ollehWiFi와 olleh_GiGA_WiFi_CB6B)에 동시에 연결할 수 있다. 서로 다른 AP(ollehWiFi와 olleh_GiGA_WiFi_CB6B)에 생성된 서브플로우들은 병합 전송에 이용된다.
도 12를 참고하면, olleh_GiGA_WiFi_CB6B가 5GHz와 2.4GHz 접속을 모두 지원하는 경우, 단말(100)은 olleh_GiGA_WiFi_CB6B의 5GHz로의 우선 접속을 알리거나 추천하는 화면(330)을 표시할 수 있다. 화면(330)은 사용자의 명시적인 연결 요청을 입력 받기 위해 "연결"이나 "취소" 버튼을 표시할 수 있고, 암호 입력을 요청할 수 있다.
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 단말의 하드웨어 블록도이다.
도 13을 참고하면, 단말(100)은 프로세서(1100), 메모리 장치(1200), 그리고 복수의 통신 모듈(1300) 등을 포함하는 하드웨어로 구성되고, 지정된 장소에 하드웨어와 결합되어 실행되는 프로그램이 저장된다. 하드웨어는 본 발명의 방법을 실행할 수 있는 구성과 성능을 가진다. 프로그램은 도 1부터 도 12를 참고로 설명한 본 발명의 동작 방법을 구현한 명령어나 코드를 포함하고, 프로세서(1100)와 메모리 장치(1200) 등의 하드웨어와 결합하여 본 발명을 실행한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (19)

  1. 적어도 하나의 프로세서와 통신 모듈을 포함하는 단말의 동작 방법으로서,
    다중망 병합 서비스 개시를 요청받는 단계,
    상기 통신 모듈을 통해 근거리 무선망에서 다중 경로를 생성할 수 있는지 판단하는 단계,
    상기 다중 경로를 생성할 수 있는 경우, 복수의 주파수 자원 각각을 이용하여 적어도 하나의 접속점에 연결하는 단계
    를 포함하고,
    상기 복수의 주파수 자원은 상기 근거리 무선망에서 사용되는 주파수 대역에서 선택된 자원인, 동작 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 판단하는 단계는
    상기 통신 모듈에서 동시 사용할 수 있는 주파수 자원의 수 그리고 주파수 자원의 조합 정보 중 적어도 하나를 획득하고, 획득한 정보를 기초로 상기 복수의 경로를 생성할 수 있는지 판단하는, 동작 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 요청은 우선 접속 조건을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 접속점에 연결하는 단계는
    주변 접속점들 중에서 상기 우선 접속 조건에 해당하는 적어도 하나의 우선 접속 대상을 찾고, 상기 우선 접속 대상과의 연결을 시도하는 동작 방법.
  4. 제4항에서,
    상기 적어도 하나의 접속점에 연결하는 단계는
    상기 주변 접속점들 중에서 상기 우선 접속 대상이 없는 경우, 상기 주변 접속점들 중에서 접속 이력이 있는 접속점과의 연결을 시도하는 동작 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 요청을 기초로 상기 통신 모듈의 상태를 판단하고, 상기 통신 모듈이 비활성화 상태이면 활성화 상태로 변경하는 단계
    를 더 포함하는 동작 방법.
  6. 제1항에서,
    상기 통신 모듈은
    서로 다른 고유 식별자를 가지는 복수의 근거리 무선 통신 모듈을 포함하는 동작 방법.
  7. 제1항에서,
    상기 통신 모듈은
    서로 다른 고유 식별자를 가지는 복수의 WiFi 통신 모듈을 포함하는 동작 방법.
  8. 적어도 하나의 프로세서와 통신 모듈을 포함하는 단말의 동작 방법으로서,
    제1 WiFi 모듈을 통해 제1 접속점과 연결되는 제1 서브플로우를 생성하는 단계,
    제2 WiFi 모듈을 통해 제2 접속점과 연결되는 제2 서브플로우를 생성하는 단계, 그리고
    상기 제1 서브플로우와 상기 제2 서브플로우를 병합하여 어플리케이션의 트래픽을 송수신하는 단계
    를 포함하는 동작 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 어플리케이션의 트래픽을 송수신하는 단계는
    상기 어플리케이션에 연결된 소켓(Socket)을 통해 상기 제1 서브플로우 및 상기 제2 서브플로우로 상기 트래픽을 송수신하는 동작 방법.
  10. 제8항에서,
    상기 제1 서브플로우를 생성하는 단계는
    주변 접속점들 중에서 우선 접속 조건에 해당하는 상기 제1 접속점을 찾고, 상기 제1 접속점에 접속하여 상기 제1 서브플로우를 생성하는 동작 방법.
  11. 제8항에서,
    상기 제1 서브플로우를 생성하는 단계는
    주변 접속점들 중에서 우선 접속 조건에 해당하는 상기 제1 접속점을 찾고, 상기 제1 접속점에 접속하여 상기 제1 서브플로우를 생성하는 동작 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 우선 접속 조건은
    우선적으로 탐색 및 연결하는 특정 주파수 대역을 포함하는 동작 방법.
  13. 제11항에서,
    상기 우선 접속 조건은
    통신 표준 프로토콜별 접속 우선 순위를 포함하는 동작 방법.
  14. 제8항에서,
    이동통신 모듈을 통해 기지국과 연결되는 제3 서브플로우를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 어플리케이션의 트래픽을 송수신하는 단계는
    상기 제1 서브플로우, 상기 제2 서브플로우, 그리고 상기 제3 서브플로우를 병합하여 어플리케이션의 트래픽을 송수신하는 동작 방법.
  15. 다중망 병합 전송을 위한 단말로서,
    서로 다른 고유 식별자를 가지는 복수의 근거리 무선 통신 모듈, 그리고
    다중망 병합 전송을 위한 명령어들을 포함하는 프로그램을 실행하여 상기 복수의 근거리 무선 통신 모듈과 적어도 하나의 접속점을 연결하는 복수의 서브플로우를 생성하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는
    다중망 병합 전송을 요청받으면, 상기 복수의 근거리 무선 통신 모듈의 상태 정보를 기초로 상기 복수의 서브플로우를 생성하고, 상기 복수의 서브플로우를 병합하여 어플리케이션의 트래픽을 송수신하는, 단말.
  16. 제15항에서,
    상기 프로세서는
    상기 다중망 병합 전송을 요청받으면, 상기 복수의 근거리 무선 통신 모듈의 상태 정보를 기초로 다중 경로를 생성할 수 있는지 판단하고, 상기 다중 경로를 생성할 수 있는 경우, 복수의 주파수 자원 각각을 이용하여 상기 복수의 서브플로우를 생성하는, 단말.
  17. 제15항에서,
    상기 프로세서는
    상기 복수의 근거리 무선 통신 모듈에서 동시 사용할 수 있는 주파수 자원의 수 그리고 주파수 자원의 조합 정보 중 적어도 하나를 획득하고, 획득한 정보를 기초로 상기 복수의 서브플로우를 생성하는, 단말.
  18. 제15항에서,
    상기 프로세서는
    상기 다중망 병합 전송을 요청받으면, 상기 복수의 근거리 무선 통신 모듈의 상태 정보를 기초로 상기 복수의 근거리 무선 통신 모듈이 비활성화 상태이면 활성화 상태로 변경하는 단말.
  19. 제15항에서,
    상기 복수의 근거리 무선 통신 모듈은
    서로 다른 MAC 주소를 가지는 복수의 WiFi 모듈인 단말.
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