KR20190054673A

KR20190054673A - Lwa 시스템에서 무선 링크 분배 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20190054673A
Application number: KR1020170151522A
Authority: KR
Inventors: 김재훈; 이건희
Original assignee: 아주대학교산학협력단
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2019-05-22
Also published as: KR102037144B1

Abstract

LWA 시스템에서 무선 링크 분배 방법 및 장치를 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 LWA 시스템에서 무선 링크 분배 방법은, LWA(LTE-WiFi Aggregation) 시스템에서 기지국이 LTE 링크 또는 WiFi 링크를 분배하는 방법에 있어서, 접속 요청된 사용자에 대해 LTE 자원 계약량 대 LTE 자원 사용량의 비율인 LTE 자원 소진율을 산출하는 단계, 상기 LTE 자원 소진율에 기초하여 선호도를 산출하고, 상기 산출된 선호도를 이용하여 사용자 선호 링크를 판단하는 단계, 상기 사용자 선호 링크, LTE 접속 비용, WiFi 접속 비용 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 사용자를 LTE 링크 또는 WiFi 링크에 접속시키는 단계를 포함한다.

Description

LWA 시스템에서 무선 링크 분배 방법 및 장치{Method and Apparatus for Distribution of Wireless Link In LTE-WiFi Aggregation system}

본 발명은 LWA(LTE-WiFi Aggregation) 시스템에서 무선 링크 분배 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 접속 요청된 사용자의 선호 링크와 시스템 접속 비용을 고려하여 LTE 링크 또는 WiFi 링크를 접속시키는 LWA 시스템에서 무선 링크 분배 방법 및 장치에 관한 것이다.

최근 이동통신 서비스에서는 스마트폰의 급속한 보급과 성능 향상으로 인한 무선 인터넷 이용의 급증으로 인해 무선 데이터 트래픽이 급격하게 증가하고 있다. 이러한 트래픽의 증가에 대처하기 위해서 무선 액세스 네트워크 및 패킷 코어 네트워크의 처리 용량과 성능을 증대시키고 있으나 막대한 투자 비용과 트래픽의 증가에 충분히 대응하지 못하는 등 많은 문제들이 나타나고 있다.

이러한 상황을 해결하기 위한 다양한 대안으로써 최근 무선 액세스 네트워크에 집중되는 트래픽을 다른 네트워크로 분산하기 위한 무선랜(Wireless Local Area Network; WLAN) 연동 또는 무선랜 부하분산(offloading) 기술들이 연구 및 개발되고 있다.

무선랜 연동 방식은 이동통신 및 무선랜 정합 기능을 동시에 보유한 이동 단말을 활용하여 특정한 시간 및 공간조건에서 이동통신 정합 기능 이외에 부가적으로 무선랜 연동 기능을 활성화시켜 이동통신 정합 기능과 무선랜 정합 기능을 동시에 사용하여 무선 인터넷 서비스를 이용하는 방식을 의미한다.

최근에는 무선 액세스 네트워크에서의 무선랜 연동 방식이 다양한 형태로 연구 및 개발되고 있다. 대표적으로 변형된 이동통신 방식을 무선랜 주파수 대역에 적용한 Licensed Assisted Access(LAA) 방식은 면허 대역의 이동 통신 방식과 비면허 대역의 변형된 이동통신 방식 사이의 두 가지 무선 경로를 결합하여 동시에 사용하는 방식이며, 기존 무선랜 방식을 변경없이 동일하게 이용하면서 무선 액세스 네트워크 내부의 정보 전달 경로(Link Level)와 결합하여 이동통신 방식과 무선랜 방식을 동시에 사용하는 LWA(LTE and Wi-Fi Aggregation) 방식이 이에 해당된다.

LWA는 LTE 면허대역을 앵커(anchor)로 하여, 비면허대역을 이용하는 WiFi를 동시에 하나로 집성하여 사용하는 기술이다. 즉, LWA는, 단말이 LTE의 기지국(eNB)에 접속하여 서비스를 요구하면, LTE 기지국이 네트워크의 상황을 살펴서 일정부분의 서비스 트래픽 요구량을 WiFi를 이용하여 전송하는 기술이다. 이처럼 LWA는 LTE와 WiFi를 동시에 운용함으로써, 사용자가 요구하는 트래픽을 LTE와 WiFi에 나누어 분배한다.

그러나, 종래에는 LWA에서 LTE와 WiFi간 트래픽을 네트워크 상황에 따라 분배하여 시스템 효율을 극대화(전송속도 총합의 극대화) 하는데 초점이 맞추어져 있어, 두 개의 링크를 동시에 사용함에 있어 사용자 선택의 문제를 해결하지 못하고 있다. 즉 사용자가 비싼 LTE 링크 보다 값싼 WiFi 링크에 보다 많은 서비스 트래픽 할당을 요청하는 등의 요구사항을 효과적으로 처리하기 위한 기법이 미비한 실정이다.

따라서, LWA에서 LTE와 WiFi간 트래픽 분배 시, 사용자 요구 트래픽을 만족시키면서도 사용자 선호를 효과적으로 반영할 수 있도록 하는 기술 개발이 요구된다.

이에 관련하여, 발명의 명칭이 "이기종 무선통신망에서 효율적인 Ｄ2Ｄ／셀룰러 통신 경로 선택 방법 "인 한국공개특허 제10-2017-0036520호가 존재한다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 LWA에서 LTE와 WiFi간 트래픽 분배 시, 사용자 요구 트래픽을 만족시키면서 사용자 선호(저렴한 WiFi 이용 혹은 품질이 안정적인 LTE 사용)를 반영할 수 있는 LWA 시스템에서 무선 링크 분배 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 LWA 시스템에서 무선 링크 분배 방법은, LWA(LTE-WiFi Aggregation) 시스템에서 기지국이 LTE 링크 또는 WiFi 링크를 분배하는 방법에 있어서, 접속 요청된 사용자에 대해 LTE 자원 계약량 대 LTE 자원 사용량의 비율인 LTE 자원 소진율을 산출하는 단계, 상기 LTE 자원 소진율에 기초하여 선호도를 산출하고, 상기 산출된 선호도를 이용하여 사용자 선호 링크를 판단하는 단계, 상기 사용자 선호 링크, LTE 접속 비용, WiFi 접속 비용 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 사용자를 LTE 링크 또는 WiFi 링크에 접속시키는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 LTE 자원 소진율을 산출하는 단계는, 상기 사용자의 캐퍼빌리티(Capability)를 통해 LWA 가능 여부를 판단하는 단계, 상기 사용자가 LWA 가능 사용자인 경우, LTE 자원 계약량과 현재까지 LTE 자원 사용량의 비율인 LTE 자원 소진율을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 사용자 선호 링크를 판단하는 단계는, 상기 LTE 자원 소진율이 최소값에 접근할수록 LTE 링크 선호가 높아지며 최대값에 접근할수록 WiFi 링크 선호가 높아지도록 하는, LTE 자원 소진율에 기초한 지수함수의 값을 선호도로 산출하는 단계, 랜덤함수를 이용하여 랜덤값을 발생하는 단계, 상기 랜덤값을 상기 선호도와 비교하여 사용자 선호 링크를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 사용자 선호 링크를 판단하는 단계는, 상기 랜덤값이 '0'이상이면서 선호도 이하인 조건을 만족하는지 판단하는 단계, 상기 랜덤값이 상기 조건을 만족하는 경우 LTE 링크 선호로 판단하고, 상기 조건을 만족하지 않은 경우 WiFi 링크 선호로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 사용자를 LTE 링크 또는 WiFi 링크에 접속시키는 단계는, 상기 LTE 접속 비용과 WiFi 접속 비용의 차를 기 설정된 임계값과 비교하는 단계, 상기 차가 임계값 이하인 경우, 상기 사용자 선호 링크에 해당하는 무선 링크에 접속시키고, 상기 차가 임계값 이하가 아닌 경우 사용자 선호 링크가 아닌 무선링크에 접속시키는 단계를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 LTE 접속 비용은, LTE 링크 최대 수용량 대 LTE 링크 트래픽의 비율인 LTE 링크 부하의 증가에 따라 기하급수적으로 증가하는 원리를 갖는, LTE 링크 부하에 기초한 함수에 의해 산출된 값이고, 상기 WiFi 접속 비용은, WiFi 전체 최대 부하와 최대 허용가능 순 WiFi 부하의 차의 증가에 따라 기하급수적으로 증가하는 원리를 갖는, 최대 허용가능 순 WiFi 부하에 기초한 함수에 의해 산출된 값일 수 있다.

바람직하게는, 상기 최대 허용가능 순 WiFi 부하는, WiFi 총 가능 트래픽 대비 최대 허용가능 순 WiFi 트래픽에 의해 산출된 값이고, 상기 최대 허용가능 순 WiFi 트래픽은 WiFi 총 가능 트래픽과 WiFi 링크 사용 LWA 사용자 트래픽의 차에 의해 산출된 값일 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 링크 분배 장치는, LWA(LTE- WiFi Aggregation) 시스템에서 LTE 링크 또는 WiFi 링크를 분배하는 장치에 있어서, 접속 요청된 사용자에 대해 LTE 자원 계약량 대 LTE 자원 사용량의 비율인 LTE 자원 소진율을 산출하는 LTE 자원 소진율 산출부, 상기 LTE 자원 소진율에 기초하여 선호도를 산출하고, 상기 산출된 선호도를 이용하여 사용자 선호 링크를 판단하는 선호 링크 판단부, 상기 사용자 선호 링크, LTE 접속 비용, WiFi 접속 비용 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 사용자를 LTE 링크 또는 WiFi 링크에 접속시키는 무선 링크 분배부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 LTE 자원 소진율 산출부는, 상기 사용자의 캐퍼빌리티(Capability)를 통해 LWA 가능 여부를 판단하고, 상기 사용자가 LWA 가능 사용자인 경우, LTE 자원 계약량과 현재까지 LTE 자원 사용량의 비율인 LTE 자원 소진율을 산출할 수 있다.

바람직하게는, 상기 선호 링크 판단부, 상기 LTE 자원 소진율이 최소값에 접근할수록 LTE 링크 선호가 높아지며 최대값에 접근할수록 WiFi 링크 선호가 높아지도록 하는, LTE 자원 소진율에 기초한 지수함수의 값을 선호도로 산출하고, 랜덤함수를 이용하여 랜덤값을 발생하며, 상기 랜덤값을 상기 선호도와 비교하여 사용자 선호 링크를 판단할 수 있다.

바람직하게는, 상기 선호 링크 판단부는, 상기 랜덤값이 '0'이상이면서 선호도 이하인 조건을 만족하는 경우 LTE 링크 선호로 판단하고, 상기 조건을 만족하지 않은 경우 WiFi 링크 선호로 판단할 수 있다.

바람직하게는, 상기 무선 링크 분배부는, 상기 LTE 접속 비용과 WiFi 접속 비용의 차를 기 설정된 임계값과 비교하여, 상기 차가 임계값 이하인 경우, 상기 사용자 선호 링크에 해당하는 무선 링크에 접속시키고, 상기 차가 임계값 이하가 아닌 경우 사용자 선호 링크가 아닌 무선 링크에 접속시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, LWA 시스템에서 사용자 요구 트래픽을 만족시키면서 사용자 선호(저렴한 WiFi 이용 혹은 품질이 안정적인 LTE 사용)를 반영함으로써, LWA 시스템 자원을 균형있게 배분할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 접속 요청된 사용자의 선호 링크와 시스템 접속 비용을 고려하여 LTE 링크 또는 WiFi 링크를 접속시킴으로써, 좋은 채널 성능을 유지하면서도 주파수 자원을 효과적으로 사용할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LWA 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 Collocated 시나리오에 대한 LWA 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 Non-Collocated 시나리오에 대한 LWA 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LWA 시스템에서 기지국이 LTE 링크와 WiFi 링크를 분배하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 LWA 시스템에서 무선 링크 분배 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 선호의 계산 결과와 그에 따른 시스템 접속 결과를 나타낸 그래프이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 LTE 링크는 LTE 자원, LTE 트래픽, LTE 대역폭 등과 동일한 의미일 수 있고, Wi-Fi 링크는 Wi-Fi 자원, Wi-Fi 트래픽, Wi-Fi 대역폭 등과 동일한 의미일 수 있다.

또한, 본 명세서에서 WiFi와 WLAN은 동일한 의미일 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LWA 시스템을 설명하기 위한 도면, 도 2는 Collocated 시나리오에 대한 LWA 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이고, 도 3은 Non-Collocated 시나리오에 대한 LWA 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 LWA 시스템은 하나 이상의 단말(User Equipment, UE)(100), 기지국(200), WT(WLAN termination)(300) 및 코어 네트워크(400)를 포함한다.

단말(100)은 사용자에 의해 움직이는 통신 장치이다. 단말(100)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

기지국(200)은 일반적으로 단말(100)과 통신하는 지점(station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), 섹터(Sector), 싸이트(Site), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 릴레이 노드(Relay Node), RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), small cell 등 다른 용어로 불릴 수 있다 즉, 기지국(200)은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 NodeB, LTE에서의 eNB 또는 섹터(싸이트) 등이 커버하는 일부 영역 또는 기능을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 및 릴레이 노드(relay node), RRH, RU, small cell 통신범위 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다. 따라서, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀, 스몰 셀, RRH, 안테나, RU, LPN(Low Power Node), 포인트, eNB, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신 포인트를 통칭하여 기지국으로 지칭한다.

바람직하게는, 기지국(200)은 eNB(evolved node-B)일 수 있고, 각 기지국이 커버하는 영역에는 복수의 단말(100)이 존재할 수 있다.

기지국(200)은 LWA(LTE-WLAN aggregation) 동작을 지원하고, 접속 요청된 단말(100)이 LTE 링크 및 WiFi 링크를 이용하도록 설정한다.

한편, LWA에서 LTE 및 WLAN 간의 백홀 연결에 따라 두 가지 시나리오가 지원될 수 있다. 하나는 비-이상적(non-ideal) 백홀을 위한 함께 위치하지 않은 LWA 시나리오이고, 다른 하나는 이상적/내부(internal) 백홀을 위한 함께 위치한 LWA 시나리오이다.

함께 위치하지 않는 LWA 시나리오에서, 기지국(200)는 Xw 인터페이스를 통해 하나 이상의 WT(WLAN termination)(300)에 연결될 수 있다. WT(300)은 WLAN에 대한 Xw 인터페이스를 종단시킨다. 즉, WT(300)는 WLAN 측에서 Xw 인터페이스를 종단시키는 논리적 노드일 수 있고, 3GPP는 어디에서 이를 구현하는지를 특정하지 않을 수 있다

함께 위치하는 LWA 시나리오에서, LTE 및 WLAN 간의 인터페이스는 구현에 달려있을 수 있다. LWA에 대하여, 단지 코어 네트워크(400)에 요구되는 인터페이스는 S1-U 및 S1-MME이고 이는 기지국(300)에서 종단된다. WLAN에 대하여 코어 네트워크 인터페이스가 요구되지 않을 수 있다. 코어 네트워크(400)는 MME(mobility management entity) 및 S-GW(serving gateway)를 포함한다. MME/S-GW는 네트워크의 종단에 배치될 수 있다. PDN(packet data network) 게이트웨이(P-GW)는 외부 네트워크에 연결될 수 있다.

또한, LWA에서 특정 베어러가 사용하는 무선 프로토콜 구조(아키텍처)는 LWA 백홀 시나리오 및 베어러가 설정된 방법에 따를 수 있다. LWA에 대해 도 2 및 도 3과 같은 두 가지 베어러 유형이 존재한다. 하나는 분리 LWA 베어러(split LWA 베어러)이고, 나머지 하나는 스위치 LWA 베어러(Switched LWA 베어러)이다. 분리 LWA 베어러(split LWA 베어러)는 LTE 자원과 WLAN 자원 모두를 사용하기 위해 무선 프로토콜이 기지국과 WLAN 모두에 존재하는 베어러를 나타낸다. 스위치드 LWA 베어러(Switched LWA 베어러)는 무선 프로토콜이 기지국과 WLAN 모두에 존재하지만 WLAN 자원만을 사용하는 베어러를 나타낸다.

도 2는 Collocated 시나리오에 대한 LWA 무선 프로토콜 구조를 나타내고, 도 3은 Non-Collocated 시나리오에 대한 LWA 무선 프로토콜 구조를 나타낸다.

LWA 오퍼레이션에서 WLAN을 통해 전달되는 PDUs에 대해 LWAAP(LTE-WLAN Aggregation Adaptation Protocol)는 DRB 식별자를 포함하는 LWA PDU를 생성한다 그리고 WT(300)는 WLAN을 통해 단말에 데이터를 포워딩하기 위해 LWA EtherType을 사용한다. 단말(100)은 수신된 PDU가 LWA 베어러에 속한 것인지 결정하는데 LWA EtherType을 사용한다. 그리고 PDU가 어떤 LWA 베어러에 속했는지 결정하기 위해 DRB식별자를 사용한다.

다운링크에서 LWA는 듀얼커넥티비티에 도입되었던 리오더링 프로시져에 기반하여 단말(100)의 PDCP 서브레이어가 상위 레이어 PDUs의 in-sequence 전달을 지원하는 분리 베어러 오퍼레이션을 지원한다. 업링크에서 PDCP PDUs는 LTE를 통해서만 보내진다.

이와 같이 Rel-13 LWA 베어러는 Split LWA 베어러와 Switched LWA 베어러가 모두 업링크 상에서 PDCP PDUs를 LTE를 통해 보내기 위해 단말(100)에 업링크 전송을 위한 LTE Layer2 엔티티를 구성하게 된다. 따라서 단말(100)은 Split LWA 베어러가 구성되었을 때 뿐만아니라 단말에 Switched LWA 베어러가 구성되었을 때도 PDCP 규격에 명시된 듀얼커넥티비티 분리 베어러에 대해 적용되는 리오더링 기능을 사용한다. 이를 통해 Switched LWA의 재구성(LTE 베어러에서 Switched LWA 베어러로 재구성 또는 Switched LWA 베어러에서 LTE 베어러로 재구성)이 발생할 때에도 두 개의 경로를 통해 순서를 벗어나 전송되는 PDUs에 대해 단말은 이를 리오더링하여 순서대로 수신할 수 있었다.

살핀 바와 같이, 기지국(200)은 LWA(LTE-WLAN aggregation) 동작을 지원하고, PDCP(Packet Data Convergence Protocol)와 연결되는 LWAAP(LWA Application Protocol)를 통해 두 무선 링크간 집성을 수행한다.

또한, 기지국(200)은 접속 요청된 사용자가 LTE 링크 및 WiFi 링크를 이용하도록 설정한다. 즉, 기지국(200)은 접속 요청된 사용자가 LWA 사용자인지를 확인해야 한다. 이를 위해 기지국(200)은 단말(100)에 단말 무선 액세스 캐퍼빌리티 전송을 요청(UECapabilityEnquiry)하고, 단말(100)은 LWA 지원 여부, 지원되는 WLAN 밴드 정보 등을 포함하는 캐퍼빌리티(UECapabilityInformation)를 리포트한다. 그러면, 기지국(200)은 단말(100)로부터 전송된 캐퍼빌리티를 통해 사용자의 LWA 지원 여부를 확인할 수 있다.

그런 후, 기지국(200)은 LWA 사용자의 LTE 자원 계약량의 소진율을 산출하고, LTE 자원 소진율에 기초하여 사용자 선호 링크를 판단한다. 여기서, LTE 자원 계약량의 소진율은 LTE 자원 계약량 대비 현재까지의 LTE 자원 사용량의 비율일 수 있고, LTE 자원 계약량은 LWA 사용자가 사업자와의 계약에 따라 할당받은 제한된 용량의 LTE 자원을 의미하며, LTE 자원 사용량은 현재까지 소진한 LTE 자원의 사용량을 의미할 수 있다.

구체적으로, 사용자는 시스템 접속에 있어 사업자와의 계약에 따라 제한된 트래픽 가능 용량(즉, LTE 자원 계약량)을 갖는다. 요금제에 따라 전송할 수 있는 데이터의 양(예: 2GB에 42,000원)이 정해지고 계약된 이상의 트래픽을 발생시키면 추가적인 접속 용량의 구매를 요구받는다. LTE만을 사용하면 사용자의 선호가 작용할 여지가 없으나, LTE 링크에 비해 낮은 시스템 접속비용을 발생시키는 WiFi 링크를 동시에 활용하는 LWA에서는 계약 트래픽 양에 따라 대역 선호가 발생한다. 즉 충분한 양의 계약 트래픽 양이 남았으면 품질이 안정적인 LTE 링크를 선호하고, 계약된 트래픽을 많이 사용하여 남은 계약 트래픽양이 적으면 보다 저렴한 WiFi 링크를 선호하게 된다.

사용자 선호 링크가 판단되면, 기지국(200)은 사용자 선호 링크와 시스템 접속 비용을 고려하여 LTE 링크 또는 WiFi 링크에 접속시킨다. 즉, 기지국(200)은 LTE 접속 비용과 WiFi 접속 비용의 차를 기 설정된 임계값과 비교하여, 그 차가 임계값 이하인 경우, 사용자 선호 링크에 해당하는 무선 링크에 접속시키고, 차가 임계값 이하가 아닌 경우 사용자 선호 링크가 아닌 무선링크에 접속시킨다. 여기서, 시스템 접속 비용은 LTE 접속 비용과 WiFi 접속 비용을 포함한다. LTE 접속 비용은 LTE를 이용할 때의 시스템 접속 비용으로, LTE 링크의 트래픽에 따라 그 값이 다르므로, 실시간으로 산출될 수 있다. WiFi 시스템 접속 비용은 WiFi를 이용할 때의 시스템 접속 비용으로, 순수하게 WiFi만 사용하는 사용자의 최대 허용가능 부하(즉, 최대 허용가능 순 WiFi 부하)에 따라 그 값이 다르므로, 실시간으로 산출될 수 있다.

살핀 바와 같이 기지국(200)은 실시간으로 사용자의 선호 링크와 시스템 접속 비용을 고려하여 LTE 링크 또는 WiFi 링크를 접속시킬 수 있다.

기지국(200)이 실시간으로 각 사용자에게 무선 링크(LTE 링크, WiFi 링크)를 분배하는 방법에 대한 상세한 설명은 도 4를 참조하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국이 LWA 시스템에서 기지국이 LTE 링크와 WiFi 링크를 분배하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 4를 참조하면, 기지국은 사용자의 접속이 시도되면(S410), 접속 요청된 사용자에 대해 LTE 자원 계약량 대비 현재까지의 LTE 자원 사용량인 LTE 자원 소진율을 산출한다(S420). 이때, 기지국은 접속 요청된 사용자(단말)가 LWA를 지원하는지를 확인할 필요가 있다. 따라서, 기지국은 해당 단말이 LWA를 지원하는지 또는 단말이 지원하는 WLAN 밴드 정보를 확인하기 위해서, 단말 무선 액세스 캐퍼빌리티 전송을 요청(UECapabilityEnquiry)할 수 있다. 그러면, 단말은 LWA 지원 여부, 지원되는 WLAN 밴드 정보 등을 포함하는 캐퍼빌리티(UECapabilityInformation)를 리포트한다. 기지국은 단말로부터 전송된 캐퍼빌리티를 통해 사용자의 LWA 지원 여부를 확인할 수 있다.

사용자가 LWA 지원 사용자로 확인되면, 기지국은 접속 요청된 사용자의 LTE 자원 계약량과 현재까지의 LTE 자원 사용량을 코어 네트워크에 요청하여 수신한다. 예컨대, 과금 서버로부터 LTE 자원 계약량과 현재까지의 LTE 자원 사용량을 수신할 수 있다. 여기서, LTE 자원 계약량은, LWA 시스템 사용자가 사업자와의 계약에 따라 할당받은 제한된 용량의 LTE 자원을 의미하고, LTE 자원 사용량은 현재까지 소진한 LTE 자원을 의미할 수 있다. 또한, 기지국은 접속 요청된 사용자의 LTE 자원 계약량과 현재까지의 LTE 자원 사용량을 단말에 요청하여 수신할 수도 있다. 또한, 기지국은 캐퍼빌리티 통해 사용자의 LTE 자원 계약량과 현재까지의 LTE 자원 사용량을 요청 및 수신할 수도 있다.

기지국은 LWA 자원 사용자의 LTE 자원 계약량과 현재까지의 LTE 자원 사용량이 수신되면, 사용자의 LTE 자원 계약량 대비 LTE 자원 사용량인 LTE 자원 소진율을 산출한다. 이때, 산출된 LTE 자원 소진율(r)은 예컨대, 0과 1사이의 값(0<=r<=1)일 수 있다. 예컨대, LTE 자원을 적게 사용할수록 LTE 자원 소진율은 '0'에 가까운 값을 가질 수 있고, LTE 자원을 많이 사용할수록 LTE 자원 소진율은 '1'에 가까운 값을 가질 수 있다.

단계 S420이 수행되면, 기지국은 LTE 자원 소진율에 기초한 선호도를 산출한다(S430). 즉, 기지국은 LTE 자원 소진율이 최소값(예컨대, '0')에 접근할수록 LTE 링크 선호가 극단적으로 높아지며, 최대값(예컨대, '1')에 접근할수록 WiFi 링크 선호가 극단적으로 높아지도록 하는, LTE 자원 소진율에 기초한 지수함수의 값을 선호도로 산출한다. 이때, 선호도 산출을 위한 선호 함수(y)는 "y=ae^r + b"와 같은 지수 함수(exponential function)의 형태일 수 있다. 다시 말하면, LTE 자원 소진율(r)이 '0'(r=0)일 때, 선호도는 '1'(y=1)(LTE 링크 선호)이고, LTE 자원 소진율이 '1'(r=1)일 때, 선호도는 '0'(y=0)(WiFi 링크 선호)을 만족하여야 하므로, 선호도 판단을 위한 선호함수는 아래 기재된 수학식 1과 같을 수 있다. 따라서, 선호도(y(r))는 수학식 1을 통해 산출된 값일 수 있다.

수학식 1을 통해 산출된 선호도가 '1'에 가까울수록 LTE 링크 선호를 의미하고, 선호도가 '0'에 가까울수록 WiFi 링크 선호를 의미할 수 있다. 이처럼 선호도를 통해 사용자 선호 링크를 판단할 수 있으나, 사용자의 링크를 확률적으로 분배할 필요가 있다. 이를 위해 램덤함수를 이용할 수 있다.

이에, 기지국은 랜덤 함수를 이용하여 랜덤값을 발생하고(S440), 발생된 랜덤값을 선호도와 비교하여 사용자 선호 링크를 판단한다(S450). 즉, 기지국은 LWA 사용자의 트래픽 수요가 발생할 때마다 램덤함수(w=random(0,1))의 랜덤값을 0과 1 사이의 임의의 값으로 발생시킨다. 그런 후, 기지국은 랜덤값이 '0'이상이면서 선호도 이하인 조건(0<= w <= y(r))을 만족하는지 판단하여, 랜덤값이 상기 조건을 만족하는 경우 LTE 링크 선호로 판단하고, 상기 조건을 만족하지 않은 경우 WiFi 링크 선호로 판단한다.

예를 들어, 선호도 0.8, 랜덤값 0.5인 사용자 1은 LTE 링크 선호로 판단하고, 선호도 0.7, 랜덤값 0.9인 사용자 2는 WiFi 링크 선호로 판단할 수 있다.

한편, 기지국은 상기와 같은 과정을 통해 판단된 사용자 선호 링크로 사용자를 접속시킬 수 있으나, LTE와 WiFi를 사용함에 따라 발생하는 시스템 접속 비용이 다르므로 시스템 접속 비용도 고려해야 한다. 즉, LTE를 이용하면 상대적으로 고비용을 발생시키고, WiFi는 저비용을 발생시키므로, 사용자 선호 링크는 물론 시스템 접속 비용을 고려할 필요가 있다.

이에, 기지국은 LTE 접속 비용과 WiFi 접속 비용의 차를 기 설정된 임계값과 비교하여(S460), 임계값 이하인 경우 사용자 선호 링크로 접속을 승인하고(S470), 임계값 이하가 아닌 경우 사용자 선호 링크가 아닌 다른 무선 링크를 접속을 유도한다(S480). 이때, 기지국은 LTE 접속 비용과 WiFi 접속 비용이 실시간으로 산출되어 미리 저장되어 있으면 그 값을 이용할 수 있고, 저장되어 있지 않으면 LTE 접속 비용과 WiFi 접속 비용을 각각 산출하여 이용할 수 있다.

LTE 접속 비용(

)은 LTE를 이용할 때의 시스템 접속 비용으로, LTE 링크 최대 수용량 대 LTE 링크 트래픽의 비율인 LTE 링크 부하의 증가에 따라 기하급수적으로 증가하는 원리를 갖는, LTE 링크 부하에 기초한 함수에 의해 산출된 값일 수 있다. 즉, LTE 접속 비용(

)은 LTE 링크의 트래픽(

)이 증가하여 LTE 링크의 최대 수용량(

)에 가까워질수록 시스템 접속비용이 급격히 비싸진다는 원리에 의해 산출된 값일 수 있다. 이때, 함수는 2차 함수, 3차 함수 등 2차 이상의 함수일 수 있다.

WiFi 접속 비용(

)은 WiFi를 이용할 때의 시스템 접속비용으로, WiFi 전체 최대 부하와 최대 허용가능 순 WiFi 부하의 차의 증가에 따라 기하급수적으로 증가하는 원리를 갖는, 최대 허용가능 순 WiFi 부하에 기초한 함수에 의해 산출된 값일 수 있다. 즉, WiFi 접속 비용(

)은 WiFi 링크를 사용하는 LWA 사용자 트래픽(

)의 증가에 따라서 LWA를 제외한 순수한 WiFi 사용자들의 최대 허용 부하율(즉, 순수 WiFi 사용자들이 가용할 수 있는 여유 용량)이 전체 WiFi 용량의 절반(50%)에 가깝게 감소할수록 시스템 접속비용이 급격히 비싸진다는 원리에 의해 산출된 값일 수 있다. 이때, 함수는 2차함수, 3차 함수 등 2차 이상의 함수일 수 있다.

이하, LTE 접속 비용(

)과 WiFi 접속 비용(

)에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

LTE 접속 비용은 한계가격(marginal price)에 의해서 결정된다. LTE 접속 비용은 LTE 링크의 부하(

,

)의 증가에 따라 기하급수적으로 증가하는 한계가격

을 적분한 누적비용(Accumulated cost)에 미세한 우선순위 조정을 위한 정책인자(policy factor)

을 더한 값인 아래 기재된 수학식 2를 이용하여 구할 수 있다.

여기서 LTE 링크의 부하에 대한 LTE 접속비용(

)을 LTE 링크의 트래픽(

)에 대한 가격으로 바꾸기 위해서 수학식 2를 풀면

은

이고,

이다. 따라서, LTE 링크의 트래픽에 대한 LTE 접속 비용은 아래 기재된 수학식 3을 이용하여 산출할 수 있다.

여기서, a₃, b₁은 임의의 값일 수 있다.

WiFi 접속비용을 나타내기 위한 제약조건으로는 LWA사용자가 WiFi 링크를 사용하여 전송하는 트래픽이 증가함에 따라서 변하는 "최대 허용가능 순 WiFi 부하(

)(Maximum Reachable Load for Pure WiFi User)를 지표로 삼는다.

가 WiFi 전체의 최대 부하(즉, 100%)에서

를 뺀 값(

)이라고 할 때,

는 LWA 사용자가 WiFi를 이용하여 서비스 트래픽을 전송할 때 발행하는 부하를 의미하게 된다. 이에,

에 대한 시스템 접속 비용은

가 증가함에 따라 기하급수적으로 비용이 증가하는 한계가격

을 적분해서 구한 누적비용에 정책인자(

)를 더한 값인 아래 기재된 수학식 4를 이용하여 구할 수 있다.

수학식 4를 풀면

는

이고,

이므로,

는

가 된다. 순수하게 WiFi만 사용하는 사용자의 최대 허용가능 부하(

)는 WiFi 링크 트래픽(

)으로부터 구할 수 있다. 순수하게 WiFi만 사용하는 사용자의 최대 허용가능 부하(

)는 WiFi의 총 가능 트래픽(

) 대비 최대 허용가능 순 WiFi 트래픽이고, 최대 허용가능 순 WiFi 트래픽은 LWA사용자가 WiFi 링크를 사용하여 전송하는 트래픽 양(

)로부터 구할 수 있다(즉,

). 이에, 순수하게 WiFi만 사용하는 사용자의 최대 허용가능 부하(

)는

로 구해진다. 이렇게 구한

를

의 식에 대입하면 LWA 사용자가 WiFi 링크를 이용하여 트래픽을 전송할 때 발생하는 시스템 비용은 아래 기재된 수학식 5와 같다.

즉, WiFi 접속 비용은 수학식 5를 이용하여 산출할 수 있다.

여기서, 여기서, a₂, b₂은 임의의 값일 수 있다.

상술한 수학식들을 이용하여 LTE 접속 비용과 WiFi 접속 비용이 산출되면, 기지국은 두 접속 비용의 차를 임계값과 비교하여, 차가 임계값 이하인 경우 상기 사용자 선호 링크에 해당하는 무선 링크에 접속시키고, 차가 임계값 이하가 아닌 경우 사용자 선호 링크가 아닌 무선링크에 접속시킨다.

예를 들어, 사용자 선호 링크가 LTE 링크인 경우, LTE 접속 비용과 WiFi 접속 비용의 차를 임계값 이하이면 LTE 링크로 접속을 승인하고, 임계값 이하가 아니면 WiFi 링크로 접속을 유도할 수 있다. 또한, 사용자 선호 링크가 WiFi 링크인 경우, LTE 접속 비용과 WiFi 접속 비용의 차를 임계값 이하이면 WiFi 링크로 접속을 승인하고, 임계값 이하가 아니면 LTE 링크로 접속을 유도할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 사용자를 단말과 동일한 의미로 사용하여 단말 단위로 무선 링크를 분배하는 것으로 설명하였으나, 각 사용자는 여러 개의 어플리케이션을 실행할 수 있으므로, 어플리케이션 단위로 무선 링크를 분배할 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 LWA 시스템에서 무선 링크 분배 장치의 구성을 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 LWA 시스템에서 무선 링크 분배 장치(500)는 통신부(510), LTE 자원 소진율 산출부(520), 선호 링크 판단부(530), 무선 링크 분배부(540)를 포함한다.

통신부(510)는 단말과 통신하는 구성으로, 본 발명을 수행하기에 필요한 신호나 메시지, 데이터를 단말과 송수신하는데 사용된다.

LTE 자원 소진율 산출부(520)는 접속 요청된 사용자에 대해, LTE 자원 계약량 대 LTE 자원 사용량의 비율인 LTE 자원 소진율을 산출한다. 이때, LTE 자원 소진율 산출부(520)는 접속 요청된 사용자의 캐퍼빌리티(Capability)를 통해 LWA 가능 여부를 판단하고, 사용자가 LWA 가능 사용자인 경우 LTE 자원 계약량과 현재까지 LTE 자원 사용량의 비율인 LTE 자원 소진율을 산출한다.

선호 링크 판단부(530)는 LTE 자원 소진율에 기초하여 선호도를 산출하고, 산출된 선호도를 이용하여 사용자 선호 링크를 판단한다. 즉, 선호 링크 판단부(530)는 LTE 자원 소진율이 최소값에 접근할수록 LTE 링크 선호가 높아지며 최대값에 접근할수록 WiFi 링크 선호가 높아지도록 하는, LTE 자원 소진율에 기초한 지수함수의 값을 선호도로 산출한다. 그런 후, 선호 링크 판단부(530)는 랜덤함수를 이용하여 랜덤값을 발생하며, 랜덤값을 선호도와 비교하여 사용자 선호 링크를 판단한다. 즉, 선호 링크 판단부(530)는 랜덤값이 '0'이상이면서 선호도 이하인 조건을 만족하는 경우 LTE 링크 선호로 판단하고, 상기 조건을 만족하지 않은 경우 WiFi 링크 선호로 판단할 수 있다.

무선 링크 분배부(540)는 사용자 선호 링크, LTE 접속 비용, WiFi 접속 비용 중 적어도 하나에 기초하여, 사용자를 LTE 링크 또는 WiFi 링크에 접속시킨다. 즉, 무선 링크 분배부(540)는 LTE 접속 비용과 WiFi 접속 비용의 차를 기 설정된 임계값과 비교하여, 그 차가 임계값 이하인 경우 사용자 선호 링크에 해당하는 무선 링크에 접속시키고, 차가 임계값 이하가 아닌 경우 사용자 선호 링크가 아닌 무선 링크에 접속시킨다.

한편, 본 발명에 따른 무선 링크 분배 장치(500)는 사용자 선호 링크 판단, 시스템 접속 비용 산출 등 무선 링크 분배를 위한 프로그램 또는 애플리케이션이 저장된 저장부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 또한, 무선 링크 분배 장치(500)는 무선 링크 분배 장치(500)의 다양한 구성부들의 동작을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

상술한 구성의 무선 링크 분배 장치(500)는 기지국 자체 또는 기지국 내부의 장치일 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 선호의 계산 결과와 그에 따른 시스템 접속 결과를 나타낸 그래프이다. 이는 다수의 사용자가 존재하고 이들 다수의 사용자가 각자의 계약된 트래픽 가능 용량이 존재할 때, 한달을 기준으로 한 LTE 링크와 WiFi 링크의 접속결과를 계산한 그래프이다.

(a)는 사용자 선호 그래프로, 다수의 사용자가 실제 시스템 접속 결과와는 상관없이 사용자 선호 함수에 의한 LTE 링크 또는 WiFi 링크 선호를 표현한다. day 1에서는 대부분의 사용자가 트래픽 가능 용량을 소모하지 않았기 때문에 많은 사용자가 LTE 링크를 선호함을 알 수 있다(그래프의 y축은 Mbps 단위로 계산한 사용자들의 총합 접속 시도 트래픽 양이다). 시간이 지나면서 각 사용자는 트래픽 가능 용량을 소모하게 되고 점점 WiFi 링크를 선호하는 경향이 발생한다. day 30에 가까워지면 대부분의 사용자가 트래픽 가능용량을 소진하여 많은 사용자가 WiFi 링크를 선호함을 알 수 있다.

(b)는 시스템 접속 그래프로, 사용자의 선호를 사업자의 시스템이 파악하고, 실제 접속하는 시스템(즉, LTE 링크 또는 WiFi 링크)을 결정한 결과를 보인다. 한달을 기준으로 했을 때 초기에는 대부분의 사용자 선호를 받아들여서 LTE 링크 이용빈도가 높으나, 시간이 갈수록 발생하는 WiFi 링크 선호를 무조건 받아들이지 않고, LTE 링크와 WiFi 링크간의 균형을 갖도록 시스템 접속을 유도함을 알 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 단말
200 : 기지국
300 : WT
400 : 코어 네트워크
500 : 무선 링크 분배 장치
510 : 통신부
520 : LTE 자원 소진율 산출부
530 : 선호 링크 판단부
540 : 무선 링크 분배부

Claims

LWA(LTE-WiFi Aggregation) 시스템에서 기지국이 LTE 링크 또는 WiFi 링크를 분배하는 방법에 있어서,
접속 요청된 사용자에 대해 LTE 자원 계약량 대 LTE 자원 사용량의 비율인 LTE 자원 소진율을 산출하는 단계;
상기 LTE 자원 소진율에 기초하여 선호도를 산출하고, 상기 산출된 선호도를 이용하여 사용자 선호 링크를 판단하는 단계;
상기 사용자 선호 링크, LTE 접속 비용, WiFi 접속 비용 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 사용자를 LTE 링크 또는 WiFi 링크에 접속시키는 단계를 포함하는,
LWA 시스템에서 무선 링크 분배 방법.
제1항에 있어서,
상기 LTE 자원 소진율을 산출하는 단계는,
상기 사용자의 캐퍼빌리티(Capability)를 통해 LWA 가능 여부를 판단하는 단계;
상기 사용자가 LWA 가능 사용자인 경우, LTE 자원 계약량과 현재까지 LTE 자원 사용량의 비율인 LTE 자원 소진율을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LWA 시스템에서 무선 링크 분배 방법.
제1항에 있어서,
상기 사용자 선호 링크를 판단하는 단계는,
상기 LTE 자원 소진율이 최소값에 접근할수록 LTE 링크 선호가 높아지며 최대값에 접근할수록 WiFi 링크 선호가 높아지도록 하는, LTE 자원 소진율에 기초한 지수함수의 값을 선호도로 산출하는 단계;
랜덤함수를 이용하여 랜덤값을 발생하는 단계; 및
상기 랜덤값을 상기 선호도와 비교하여 사용자 선호 링크를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LWA 시스템에서 무선 링크 분배 방법.
제3항에 있어서,
상기 사용자 선호 링크를 판단하는 단계는,
상기 랜덤값이 '0'이상이면서 선호도 이하인 조건을 만족하는지 판단하는 단계;
상기 랜덤값이 상기 조건을 만족하는 경우 LTE 링크 선호로 판단하고, 상기 조건을 만족하지 않은 경우 WiFi 링크 선호로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LWA 시스템에서 무선 링크 분배 방법.
제1항에 있어서,
상기 사용자를 LTE 링크 또는 WiFi 링크에 접속시키는 단계는,
상기 LTE 접속 비용과 WiFi 접속 비용의 차를 기 설정된 임계값과 비교하는 단계; 및
상기 차가 임계값 이하인 경우, 상기 사용자 선호 링크에 해당하는 무선 링크에 접속시키고, 상기 차가 임계값 이하가 아닌 경우 사용자 선호 링크가 아닌 무선링크에 접속시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LWA 시스템에서 무선 링크 분배 방법.
제5항에 있어서,
상기 LTE 접속 비용은, LTE 링크 최대 수용량 대 LTE 링크 트래픽의 비율인 LTE 링크 부하의 증가에 따라 기하급수적으로 증가하는 원리를 갖는, LTE 링크 부하에 기초한 함수에 의해 산출된 값이고,
상기 WiFi 접속 비용은, WiFi 전체 최대 부하와 최대 허용가능 순 WiFi 부하의 차의 증가에 따라 기하급수적으로 증가하는 원리를 갖는, 최대 허용가능 순 WiFi 부하에 기초한 함수에 의해 산출된 값인 것을 특징으로 하는 LWA 시스템에서 무선 링크 분배 방법.
제6항에 있어서,
상기 최대 허용가능 순 WiFi 부하는, WiFi 총 가능 트래픽 대비 최대 허용가능 순 WiFi 트래픽에 의해 산출된 값이고, 상기 최대 허용가능 순 WiFi 트래픽은 WiFi 총 가능 트래픽과 WiFi 링크 사용 LWA 사용자 트래픽의 차에 의해 산출된 값인 것을 특징으로 하는 LWA 시스템에서 무선 링크 분배 방법.
LWA(LTE- WiFi Aggregation) 시스템에서 LTE 링크 또는 WiFi 링크를 분배하는 장치에 있어서,
접속 요청된 사용자에 대해 LTE 자원 계약량 대 LTE 자원 사용량의 비율인 LTE 자원 소진율을 산출하는 LTE 자원 소진율 산출부;
상기 LTE 자원 소진율에 기초하여 선호도를 산출하고, 상기 산출된 선호도를 이용하여 사용자 선호 링크를 판단하는 선호 링크 판단부;
상기 사용자 선호 링크, LTE 접속 비용, WiFi 접속 비용 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 사용자를 LTE 링크 또는 WiFi 링크에 접속시키는 무선 링크 분배부를 포함하는,
무선 링크 분배 장치.
제8항에 있어서,
상기 LTE 자원 소진율 산출부는,
상기 사용자의 캐퍼빌리티(Capability)를 통해 LWA 가능 여부를 판단하고, 상기 사용자가 LWA 가능 사용자인 경우, LTE 자원 계약량과 현재까지 LTE 자원 사용량의 비율인 LTE 자원 소진율을 산출하는 것을 특징으로 하는 무선 링크 분배 장치.
제8항에 있어서,
상기 선호 링크 판단부,
상기 LTE 자원 소진율이 최소값에 접근할수록 LTE 링크 선호가 높아지며 최대값에 접근할수록 WiFi 링크 선호가 높아지도록 하는, LTE 자원 소진율에 기초한 지수함수의 값을 선호도로 산출하고, 랜덤함수를 이용하여 랜덤값을 발생하며, 상기 랜덤값을 상기 선호도와 비교하여 사용자 선호 링크를 판단하는 것을 특징으로 하는 무선 링크 분배 장치.
제10항에 있어서,
상기 선호 링크 판단부는,
상기 랜덤값이 '0'이상이면서 선호도 이하인 조건을 만족하는 경우 LTE 링크 선호로 판단하고, 상기 조건을 만족하지 않은 경우 WiFi 링크 선호로 판단하는 것을 특징으로 하는 무선 링크 분배 장치.
제8항에 있어서,
상기 무선 링크 분배부는,
상기 LTE 접속 비용과 WiFi 접속 비용의 차를 기 설정된 임계값과 비교하여, 상기 차가 임계값 이하인 경우, 상기 사용자 선호 링크에 해당하는 무선 링크에 접속시키고, 상기 차가 임계값 이하가 아닌 경우 사용자 선호 링크가 아닌 무선 링크에 접속시키는 것을 특징으로 하는 무선 링크 분배 장치.
제12항에 있어서,
상기 LTE 접속 비용은, LTE 링크 최대 수용량 대 LTE 링크 트래픽의 비율인 LTE 링크 부하의 증가에 따라 기하급수적으로 증가하는 원리를 갖는, LTE 링크 부하에 기초한 함수에 의해 산출된 값이고,
상기 WiFi 접속 비용은, WiFi 전체 최대 부하와 최대 허용가능 순 WiFi 부하의 차의 증가에 따라 기하급수적으로 증가하는 원리를 갖는, 최대 허용가능 순 WiFi 부하에 기초한 함수에 의해 산출된 값인 것을 특징으로 하는 무선 링크 분배 장치.
제13항에 있어서,
상기 최대 허용가능 순 WiFi 부하는, WiFi 총 가능 트래픽 대비 최대 허용가능 순 WiFi 트래픽에 의해 산출된 값이고, 상기 최대 허용가능 순 WiFi 트래픽은 WiFi 총 가능 트래픽과 WiFi 링크 사용 LWA 사용자 트래픽의 차에 의해 산출된 값인 것을 특징으로 하는 무선 링크 분배 장치.