KR101488133B1 - Energy efficient method for measuring available bandwidth for terminal and apparatus therefor - Google Patents

Energy efficient method for measuring available bandwidth for terminal and apparatus therefor Download PDF

Info

Publication number
KR101488133B1
KR101488133B1 KR20140019005A KR20140019005A KR101488133B1 KR 101488133 B1 KR101488133 B1 KR 101488133B1 KR 20140019005 A KR20140019005 A KR 20140019005A KR 20140019005 A KR20140019005 A KR 20140019005A KR 101488133 B1 KR101488133 B1 KR 101488133B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
available bandwidth
range
final
terminal
packets
Prior art date
Application number
KR20140019005A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
홍원기
진 샤오
라우프 보아타바
리건
후 낫 민 응우엔
Original Assignee
포항공과대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 포항공과대학교 산학협력단 filed Critical 포항공과대학교 산학협력단
Priority to KR20140019005A priority Critical patent/KR101488133B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101488133B1 publication Critical patent/KR101488133B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02Power saving arrangements
    • H04W52/0209Power saving arrangements in terminal devices
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Disclosed are a method and device for measuring an available bandwidth for a terminal. A method for measuring an available bandwidth for a terminal according to the present invention comprises the steps of: transmitting a preset number of packets through an arbitrary available bandwidth supported by a terminal; determining a range of a final available bandwidth within the arbitrary available bandwidth on the basis of a queuing delay generated due to the transmitting of the packets; and transmitting a smaller number of packets than the preset number within the final available bandwidth to determine the final available bandwidth. According to the present invention, since a small number of packets are transmitted to measure an available bandwidth, energy of a terminal can be saved.

Description

단말을 위한 에너지 효율적인 가용대역폭 측정 방법 및 장치{ENERGY EFFICIENT METHOD FOR MEASURING AVAILABLE BANDWIDTH FOR TERMINAL AND APPARATUS THEREFOR}[0001] ENERGY EFFICIENT METHOD FOR MEASURING AVAILABLE BANDWIDTH FOR TERMINAL AND APPARATUS THEREFOR [0002]

본 발명은 대역폭 측정 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 네트워크 환경에서 패킷을 전송하여 단말의 가용대역폭을 측정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a bandwidth measurement method, and more particularly, to a method and apparatus for measuring an available bandwidth of a terminal by transmitting a packet in a wireless network environment.

최근 스마트폰(smart phone) 및 태블릿 PC(Tablet PC)과 같은 모바일(mobile) 기기들이 빠른 속도로 보급되면서, 이러한 장치들에 대한 체계적인 관리가 더욱 필요하게 되었다. 스마트폰을 포함한 다양한 단말들을 보다 체계적으로 관리하기 위한 가장 기본적인 방법으로 가용대역폭(available bandwidth)을 이용하고 있다.Recently, mobile devices such as a smart phone and a tablet PC have been rapidly spread, and systematic management of such devices has become more necessary. The available bandwidth is the most basic method for managing various terminals including smart phones more systematically.

가용대역폭은 특정 네트워크 링크(network link)에서 지정된 시간 내에 사용 가능한 트래픽의 양을 표시하는 네트워크 지표이다. 가용대역폭은 링크 속도 모니터링, 최적화된 데이터 송수신을 결정하는 등 다양한 목적으로 사용될 수 있지만, 이를 측정하는 것은 쉽지 않다.Available bandwidth is a network indicator that indicates the amount of available traffic within a specified time on a particular network link. Available bandwidth can be used for various purposes such as link speed monitoring, deciding optimized data transmission and reception, but it is not easy to measure.

수신 신호 세기 지시자(RSSI, Received Signal Strength Indicator)는 무선 네트워크를 경유하여 외부로부터 수신된 무선 신호의 세기를 나타내는 지표로 사용되며, 대략적인 가용대역폭의 추이를 추정할 수 있으나, 그 사이의 정확한 관계를 얻기는 어렵다.The Received Signal Strength Indicator (RSSI) is used as an index representing the strength of a radio signal received from the outside via a wireless network and can estimate the approximate available bandwidth trend, It is difficult to obtain.

또한, 다양한 모바일 기기들이 단일 무선 액세스 포인트(access point)에 접속하여 통신할 경우, 장치들로부터 생성되는 패킷들 사이의 경쟁(contention)으로 인해 가용대역폭의 추정은 어렵다.In addition, when various mobile devices connect to and communicate with a single wireless access point, estimation of available bandwidth is difficult due to contention between packets generated from the devices.

따라서, 유선 네트워크에서 널리 사용되는 가용대역폭 측정 도구를 도입할 필요가 있다. 그러나, 대부분 가용 대역폭 측정 도구들은 능동형 계측(active measurement) 방식을 사용하고 있어, 이러한 방식은 대량의 프로브(probe) 패킷(packet)을 생성하여 측정 서버로 전송해야 하기 때문에 한정된 자원(컴퓨팅 자원 및 에너지 자원)을 가진 모바일 기기들에 적용하여 사용하기 어렵다.Therefore, there is a need to introduce an available bandwidth measurement tool widely used in a wired network. However, since most available bandwidth measurement tools use active measurement methods, this method requires a large number of probe packets to be generated and transmitted to the measurement server, so that limited resources (computing resources and energy Resources) to be used in mobile devices.

대부분 모바일 기기들은 휴대성을 고려한 설계 때문에 한정적인 에너지 자원을 가지고 있다. 하지만 대부분의 가용대역폭 측정 도구들은 모바일 기기가 아닌 일반 컴퓨팅 기기를 목표로 설계 및 개발되어 에너지 측면에서 효율이 높지 않으며, 많은 에너지 낭비를 초래하므로 대부분의 가용대역폭 측정 방법은 모바일 기기들에 적용할 수 없는 문제점이 있다.Most mobile devices have limited energy resources due to their portability considerations. However, since most available bandwidth measurement tools are designed and developed not for mobile devices but for general computing devices, they are not efficient from energy point of view and cause a lot of energy waste. Therefore, most available bandwidth measurement methods can be applied to mobile devices There is no problem.

단말에서 발생하는 에너지 소비는 전송되는 패킷의 개수와 밀접한 관련이 있으며, 소정의 패킷은 적은 량의 에너지 소비를 발생시킨다. 상기한 바와 같은 문제점을 극복하기 위한 본 발명의 목적은 소정의 패킷을 전송하여 단말의 가용대역폭을 측정할 수 있는 단말을 위한 가용대역폭 측정 방법을 제공하는 것이다.The energy consumption at the terminal is closely related to the number of packets transmitted, and a given packet generates a small amount of energy consumption. An object of the present invention is to provide an available bandwidth measurement method for a terminal capable of measuring an available bandwidth of a terminal by transmitting a predetermined packet.

또한, 본 발명의 다른 목적은 소정의 패킷을 전송하여 단말의 가용대역폭을 측정할 수 있는 단말을 위한 가용대역폭 측정 장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide an available bandwidth measurement apparatus for a terminal capable of measuring a usable bandwidth of a terminal by transmitting a predetermined packet.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 단말을 위한 단말을 위한 가용대역폭 측정 방법은 단말에서 수행되는 가용대역폭 측정 방법으로, 상기 단말이 지원하는 임의의 가용대역폭을 통해 미리 설정된 개수의 패킷(packet)을 전송하는 단계, 상기 패킷의 전송으로 발생된 큐잉 지연(queuing delay)을 기반으로 상기 임의의 가용대역폭 내에서 최종 가용대역폭의 범위를 결정하는 단계 및 상기 최종 가용대역폭의 범위 내에서 상기 미리 설정된 개수 보다 적은 패킷을 전송하여 최종 가용대역폭을 결정하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for measuring available bandwidth for a terminal for a terminal, the method comprising the steps of: Comprising the steps of: transmitting a set number of packets; determining a range of a final available bandwidth within the available bandwidth based on a queuing delay caused by transmission of the packet; And determining a final available bandwidth by transmitting less than the predetermined number of packets within the range.

여기서, 상기 미리 설정된 개수의 패킷은, 지수적(exponential)으로 감소하는 간격으로 전송될 수 있다.Here, the predetermined number of packets may be transmitted at exponential decreasing intervals.

여기서, 상기 미리 설정된 개수는, 상기 단말이 접속하는 무선 네트워크(network)의 가용대역폭 측정에 필요한 최소 패킷의 개수를 의미할 수 있다.Here, the preset number may mean the minimum number of packets required for measuring the available bandwidth of a wireless network to which the terminal accesses.

여기서, 상기 최종 가용대역폭의 범위 결정하는 단계는, 상기 패킷의 전송으로 발생된 큐잉 지연을 측정하는 단계, 상기 큐잉 지연 간의 편차를 산출하는 단계 및 상기 큐잉 지연 간의 편차를 미리 설정된 임계값과 비교하여 상기 최종 가용대역폭의 범위를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The step of determining the range of the final available bandwidth may include measuring a queuing delay caused by transmission of the packet, calculating a deviation between the queuing delays, and comparing a deviation between the queuing delays with a preset threshold value And determining a range of the final available bandwidth.

여기서, 상기 최종 가용대역폭의 범위를 결정하는 단계는, 상기 큐잉 지연 간의 편차가 상기 임계값 이상인 경우, 상기 큐잉 지연이 발생한 시점의 패킷 전송률에 기초하여 상기 최종 가용대역폭의 범위를 결정할 수 있다.Here, the step of determining the range of the final available bandwidth may determine the range of the final available bandwidth based on a packet transmission rate at the time of the queuing delay when the deviation between the queuing delays is equal to or greater than the threshold value.

여기서, 상기 최종 가용대역폭의 범위를 결정하는 단계는, 상기 큐잉 지연 간의 편차가 상기 임계값 미만인 경우, 상기 미리 설정된 개수의 패킷을 상기 임의의 가용대역폭을 통해 지속적으로 전송할 수 있다.Here, the step of determining the range of the final available bandwidth may continuously transmit the predetermined number of packets over the available bandwidth if the deviation between the queuing delays is less than the threshold value.

여기서, 상기 최종 가용대역폭을 결정하는 단계는, 상기 최종 가용대역폭의 범위 내에서 패킷을 전송하여 가용대역폭을 측정하는 단계, 상기 측정된 가용대역폭의 크기를 미리 설정된 시간 간격에 따라 연속적으로 측정된 가용대역폭의 크기와 비교하는 단계, 상기 비교 결과를 기반으로 상기 최종 가용대역폭의 범위를 조절하는 단계 및 상기 조절된 최종 가용대역폭의 범위 내에서 최종 가용대역폭을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The step of determining the final usable bandwidth may include the steps of measuring a usable bandwidth by transmitting a packet within a range of the final usable bandwidth, measuring the usable bandwidth size continuously, Adjusting a range of the final available bandwidth based on the comparison result, and determining a final available bandwidth within the adjusted final available bandwidth.

여기서, 상기 최종 가용대역폭을 결정하는 단계는, 상기 최종 가용대역폭의 범위를 측정하는데 필요한 최소 개수의 패킷을 전송하여 상기 최종 가용대역폭을 결정할 수 있다.The determining of the final usable bandwidth may determine the final usable bandwidth by transmitting a minimum number of packets required to measure the range of the final usable bandwidth.

여기서, 상기 최종 가용대역폭의 범위를 조절하는 단계는, 상기 측정된 가용대역폭이 상기 미리 설정된 시간 이전에 측정된 가용대역폭 보다 큰 경우, 상기 최종 가용대역폭의 범위를 상향 조절할 수 있다.Here, the step of adjusting the range of the final available bandwidth may upwardly adjust the range of the final available bandwidth when the measured available bandwidth is greater than the available bandwidth measured before the preset time.

여기서, 상기 최종 가용대역폭의 범위를 조절하는 단계는, 상기 측정된 가용대역폭이 상기 미리 설정된 시간 이전에 측정된 가용대역폭 보다 작은 경우, 상기 최종 가용대역폭의 범위를 하향 조절할 수 있다.Here, the step of adjusting the range of the final available bandwidth may adjust the range of the final available bandwidth when the measured available bandwidth is smaller than the available bandwidth measured before the preset time.

또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 단말을 위한 가용대역폭 측정 장치는, 상기 단말이 지원하는 임의의 가용대역폭을 통해 미리 설정된 개수의 패킷(packet)을 전송하고, 상기 패킷의 전송으로 발생된 큐잉 지연(queuing delay)을 기반으로 상기 임의의 가용대역폭 내에서 최종 가용대역폭의 범위를 결정하고, 상기 최종 가용대역폭의 범위 내에서 상기 미리 설정된 개수 보다 적은 패킷을 전송하여 최종 가용대역폭을 결정하는 처리부 및 상기 처리부에서 처리된 정보 및 처리되는 정보를 저장하는 저장부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring available bandwidth for a terminal, the apparatus comprising: a transmitter configured to transmit a predetermined number of packets through an available bandwidth supported by the terminal, Determining a range of a final available bandwidth within the available bandwidth based on a queuing delay caused by transmission of the packet and transmitting a packet smaller than the predetermined number within the range of the final available bandwidth A processing unit for determining a final available bandwidth, and a storage unit for storing information processed in the processing unit and processed information.

여기서, 상기 처리부는, 상기 패킷의 전송 간격을 지수적(exponential)으로 감소시킬 수 있다.Here, the processing unit may exponentially reduce the transmission interval of the packet.

여기서, 상기 미리 설정된 개수는, 상기 단말이 접속하는 무선 네트워크(network)의 가용대역폭 측정에 필요한 최소 패킷의 개수를 의미할 수 있다.Here, the preset number may mean the minimum number of packets required for measuring the available bandwidth of a wireless network to which the terminal accesses.

여기서, 상기 처리부는, 상기 패킷의 전송으로 발생된 큐잉 지연을 측정하고, 상기 큐잉 지연 간의 편차를 산출하고, 상기 큐잉 지연 간의 편차를 미리 설정된 임계값과 비교하여 상기 최종 가용대역폭의 범위를 결정할 수 있다.Here, the processing unit may measure a queuing delay caused by the transmission of the packet, calculate a deviation between the queuing delays, and determine a range of the final available bandwidth by comparing the deviation between the queuing delays with a preset threshold value have.

여기서, 상기 처리부는, 상기 큐잉 지연 간의 편차가 상기 임계값 이상인 경우, 상기 큐잉 지연이 발생한 시점의 패킷 전송률에 기초하여 상기 최종 가용대역폭의 범위를 결정할 수 있다.Here, if the deviation between the queuing delays is equal to or greater than the threshold value, the processing unit may determine the range of the final available bandwidth based on the packet transmission rate at the time of the queuing delay.

여기서, 상기 처리부는, 상기 큐잉 지연 간의 편차가 상기 임계값 미만인 경우, 상기 미리 설정된 개수의 패킷을 상기 임의의 가용대역폭을 통해 지속적으로 전송할 수 있다.Here, the processing unit may continuously transmit the predetermined number of packets through the arbitrary available bandwidth when the deviation between the queuing delays is less than the threshold value.

여기서, 상기 처리부는, 상기 최종 가용대역폭의 범위 내에서 패킷을 전송하여 가용대역폭을 측정하고, 상기 측정된 가용대역폭의 크기를 미리 설정된 시간 간격에 따라 연속적으로 측정된 가용대역폭의 크기와 비교하고, 상기 비교 결과를 기반으로 상기 최종 가용대역폭의 범위를 조절하고, 상기 조절된 최종 가용대역폭의 범위 내에서 최종 가용대역폭을 결정할 수 있다.Here, the processing unit measures a usable bandwidth by transmitting a packet within a range of the final usable bandwidth, compares the measured usable bandwidth with a size of a usable bandwidth continuously measured according to a predetermined time interval, The range of the final available bandwidth may be adjusted based on the comparison result, and the final available bandwidth may be determined within the adjusted final available bandwidth.

여기서, 상기 처리부는, 상기 최종 가용대역폭의 범위를 측정하는데 필요한 최소 개수의 패킷을 전송하여 상기 최종 가용대역폭을 결정할 수 있다.Here, the processing unit may determine the final available bandwidth by transmitting a minimum number of packets necessary for measuring the range of the final available bandwidth.

여기서, 상기 처리부는, 상기 측정된 가용대역폭이 상기 미리 설정된 시간 이전에 측정된 가용대역폭 보다 큰 경우, 상기 최종 가용대역폭의 범위를 상향 조절할 수 있다.Here, the processing unit may upwardly adjust the range of the final available bandwidth when the measured available bandwidth is larger than the available bandwidth measured before the preset time.

여기서, 상기 처리부는, 상기 측정된 가용대역폭이 상기 미리 설정된 시간 이전에 측정된 가용대역폭 보다 작은 경우, 상기 최종 가용대역폭의 범위를 하향 조절할 수 있다.Here, the processing unit may down-adjust the range of the final available bandwidth when the measured available bandwidth is smaller than the available bandwidth measured before the preset time.

상술한 바와 같은 단말을 위한 가용대역폭 측정 방법에 따르면, 소정의 패킷을 전송하여 가용대역폭을 측정함으로써, 가용대역폭 측정 시 발생하는 에너지 소비를 줄일 수 있다.According to the above-described available bandwidth measurement method for a terminal, it is possible to reduce energy consumption that occurs when an available bandwidth is measured by measuring a available bandwidth by transmitting a predetermined packet.

또한, 소정의 패킷을 전송함으로써, 단말의 절전 모드(PSM, Power Saving Mode) 작동 시간을 늘여 단말의 에너지 소비를 줄일 수 있다.In addition, by transmitting a predetermined packet, the power saving mode (PSM) operation time of the terminal can be increased to reduce the energy consumption of the terminal.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말을 위한 가용대역폭 측정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 도 1에 도시된 최종 가용대역폭 범위를 결정하는 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 3은 도 2에 도시된 비교 결과를 기반으로 최종 가용대역폭의 범위를 결정하는 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 도 1에 도시된 최종 가용대역폭을 결정하는 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 도 4에 도시된 최종 가용대역폭의 범위를 조절하는 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말을 위한 가용대역폭 측정 방법을 나타내는 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말을 위한 가용대역폭 측정 장치를 나타내는 블록도이다.
도 8은 단말의 가용대역폭을 측정하는 환경을 나타내는 개념도이다.
도 9는 패킷의 크기가 가용대역폭 측정에 주는 영향을 나타내는 그래프이다.
도 10은 패킷의 크키에 따른 가용대역폭 측정의 변화를 나타내는 개념도이다.
도 11은 측정 가능한 최소 대역폭과 패킷의 확산 계수가 패킷 개수에 주는 영향을 나타내는 그래프이다.
도 12는 처프(Chirp)당 포함된 패킷 개수와 무선 네트워크에서 에너지 소비의 관계를 나타내는 그래프이다.
1 is a flowchart illustrating an available bandwidth measurement method for a UE according to an embodiment of the present invention.
2 is a flow chart illustrating the steps for determining the final available bandwidth range shown in FIG.
3 is a flowchart illustrating a step of determining a range of a final available bandwidth based on a comparison result shown in FIG.
4 is a flow chart illustrating the step of determining the final available bandwidth shown in FIG.
5 is a flow chart illustrating the step of adjusting the range of the last available bandwidth shown in FIG.
6 is a conceptual diagram illustrating an available bandwidth measurement method for a terminal according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram illustrating an available bandwidth measurement apparatus for a terminal according to an embodiment of the present invention.
8 is a conceptual diagram showing an environment for measuring available bandwidth of a terminal.
9 is a graph showing the effect of packet size on the available bandwidth measurement.
FIG. 10 is a conceptual diagram showing a change in usable bandwidth measurement according to the increase / decrease of a packet.
11 is a graph showing the influence of the measurable minimum bandwidth and the packet spreading factor on the number of packets.
12 is a graph showing the relationship between the number of packets included per chirp and energy consumption in a wireless network.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail.

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.It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수있지만, 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.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

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 이해되어야할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

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.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

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 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in the present application Do not.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the same reference numerals will be used for the same constituent elements in the drawings, and redundant explanations for the same constituent elements will be omitted.

이하에서, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하는 가용대역폭 측정 방법은 단말에서 수행될 수 있다. 여기서 단말은, 스마트폰(smart phone) 및 태블릿 PC(Tablet PC)과 같은 모바일(mobile) 기기(device)를 의미할 수 있다.
Hereinafter, the available bandwidth measurement method described with reference to FIG. 1 to FIG. 5 may be performed in the terminal. Here, the terminal may refer to a mobile device such as a smart phone and a tablet PC.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말을 위한 가용대역폭 측정 방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating an available bandwidth measurement method for a UE according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 최종 가용대역폭 범위를 결정하는 단계를 나타내는 흐름도이고, 도 3은 도 2에 도시된 비교 결과를 기반으로 최종 가용대역폭의 범위를 결정하는 단계를 나타내는 흐름도이다.FIG. 2 is a flow chart illustrating a step of determining a final available bandwidth range shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a flowchart illustrating a step of determining a range of a final available bandwidth based on a comparison result shown in FIG.

도 4는 도 1에 도시된 최종 가용대역폭을 결정하는 단계를 나타내는 흐름도이고, 도 5는 도4에 도시된 최종 가용대역폭의 범위를 조절하는 단계를 나타내는 흐름도이다.
FIG. 4 is a flow chart illustrating the steps for determining the final available bandwidth shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a flowchart illustrating steps for adjusting the range of the last available bandwidth shown in FIG.

도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 단말을 위한 가용대역폭 측정 방법이 수행되는 과정을 구체적으로 설명한다.
1 to 5, a process of performing an available bandwidth measurement method for a terminal according to the present invention will be described in detail.

도 1을 참조하면, 먼저 단말은 자신이 지원하는 임의의 가용대역폭을 통해 미리 설정된 개수의 패킷(packet)을 전송할 수 있다(S100).Referring to FIG. 1, a terminal may transmit a predetermined number of packets through an arbitrary available bandwidth supported by the terminal (S100).

단말이 지원하는 임의의 가용대역폭은 자신이 접속하는 무선 네트워크(wireless network)의 가용대역폭을 의미할 수 있다.Any available bandwidth supported by the terminal may refer to the available bandwidth of the wireless network to which the terminal is connected.

여기서, 단말이 전송하는 패킷의 개수는 자신이 접속하는 무선 네트워크의 가용대역폭 범위를 측정하는데 필요한 최소 패킷의 개수를 의미할 수 있으며, 최소 패킷의 개수는 단말에 미리 설정될 수 있다.Here, the number of packets transmitted by the terminal may mean the minimum number of packets required to measure the range of the available bandwidth of the wireless network to which the terminal connects, and the minimum number of packets may be preset in the terminal.

또한, 단말은 미리 설정된 개수의 패킷이 전송되는 간격을 지수적(exponential)으로 감소시키면서 전송할 수 있다.Also, the terminal may transmit the packet while exponentially decreasing the interval at which a predetermined number of packets are transmitted.

이후, 단말은 패킷의 전송으로 발생된 큐잉 지연(queuing delay)을 기반으로 단말이 지원하는 임의의 가용대역폭 내에서 최종 가용대역폭의 범위를 결정할 수 있다(S200).In step S200, the UE determines a range of a final available bandwidth within an available bandwidth supported by the UE based on a queuing delay caused by the transmission of the packet.

도 2를 참조하여, 단말이 패킷의 전송으로 발생된 큐잉 지연을 기반으로 단말이 지원하는 임의의 가용대역폭 내에서 최종 가용대역폭의 범위를 결정하는 단계를 구체적으로 설명한다.
Referring to FIG. 2, a step of determining a range of a final available bandwidth within an available bandwidth supported by a UE based on a queuing delay generated by transmission of a packet will be described in detail.

도 2는 도 1에 도시된 최종 가용대역폭 범위를 결정하는 단계를 나타내는 흐름도이다.2 is a flow chart illustrating the steps for determining the final available bandwidth range shown in FIG.

도 2를 참조하면, 단말은 패킷의 전송으로 발생된 큐잉 지연을 측정할 수 있다(S210).Referring to FIG. 2, the UE can measure a queuing delay caused by transmission of a packet (S210).

여기서, 큐잉 지연은 단말이 전송하는 패킷의 이론적인 수신 시간과 실제 패킷의 도착 시간을 비교하여 산출되는 값을 의미할 수 있다. 단말은 미리 설정된 개수의 패킷을 전송하므로, 각 패킷에 대한 큐잉 지연을 측정할 수 있다.Here, the queuing delay may be a value calculated by comparing the theoretical reception time of the packet transmitted by the terminal with the arrival time of the actual packet. Since the terminal transmits a predetermined number of packets, the queuing delay for each packet can be measured.

이후, 단말은 측정된 큐잉 지연 간의 편차를 산출할 수 있다(S220).Then, the terminal can calculate the deviation between the measured queuing delays (S220).

구체적으로, 단말은 미리 설정된 개수의 패킷이 전송되는 동안, 복수의 큐잉 지연을 측정할 수 있으며, 측정된 복수의 큐잉 지연 간의 편차를 산출할 수 있다.Specifically, the terminal can measure a plurality of queuing delays while a predetermined number of packets are transmitted, and can calculate the deviation between a plurality of measured queuing delays.

예를 들어, 단말은 n 번째 전송된 패킷의 큐잉 지연과 n+1 번째 전송된 패킷의 큐잉 지연의 차이를 산출하여, 큐잉 지연 간의 편차를 산출할 수 있다.For example, the UE can calculate the difference between the queuing delays by calculating the difference between the queuing delay of the nth transmitted packet and the queuing delay of the (n + 1) th transmitted packet.

이후, 단말은 산출된 큐잉 지연 간의 편차를 미리 설정된 임계값과 비교하여 최종 가용대역폭의 범위를 결정할 수 있다(S230).Thereafter, the terminal may determine a range of the final available bandwidth by comparing the deviation between the calculated queuing delays with a predetermined threshold value (S230).

도 3을 참조하여, 큐잉 지연 간의 편차를 미리 설정된 임계값과 비교하여 최종 가용대역폭의 범위를 결정하는 단계를 구체적으로 설명한다.
Referring to FIG. 3, a step of determining a range of a final available bandwidth by comparing a deviation between queuing delays with a predetermined threshold value will be described in detail.

도 3은 도 2에 도시된 비교 결과를 기반으로 최종 가용대역폭의 범위를 결정하는 단계를 나타내는 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a step of determining a range of a final available bandwidth based on a comparison result shown in FIG.

도 3을 참조하면, 단말은 큐잉 지연 간의 편차를 미리 설정된 임계값과 비교할 수 있다(S231).Referring to FIG. 3, the UE can compare the deviation between the queuing delays with a preset threshold (S231).

단말은 산출된 큐잉 지연 간의 편차가 미리 설정된 임계값 이상일 경우, 큐잉 지연이 발생한 시점의 패킷 전송률에 기초하여 최종 가용대역폭의 범위를 결정할 수 있다(S232).If the deviation between the calculated queuing delays is equal to or greater than a preset threshold value, the terminal can determine the range of the final available bandwidth based on the packet transmission rate at the time when the queuing delay occurs (S232).

예를 들어, 단말은 큐잉 지연이 발생한 시점의 패킷 전송률이 20Mbps라고 가정하면, 가용대역폭을 20Mbps로 산출할 수 있고, 산출된 가용대역폭 20Mbps를 기준으로 +10Mbps 및 -10Mbps 의 범위인 10Mbps 내지 30Mbps를 최종 가용대역폭의 범위로 결정할 수 있다.For example, assuming that the packet transmission rate at the time of the queuing delay is 20 Mbps, the terminal can calculate the available bandwidth at 20 Mbps, and based on the calculated available bandwidth 20 Mbps, the terminal can transmit 10 Mbps to 30 Mbps It can be determined as the range of the final available bandwidth.

여기서, 단말은 단계 S100에서 패킷을 전송한 단말이 지원하는 임의의 가용대역폭의 범위 내에서 최종 가용대역폭의 범위를 결정할 수 있다.Here, the terminal can determine the range of the final available bandwidth within the range of any available bandwidth supported by the terminal that transmitted the packet in step S100.

반면, 단말은 산출된 큐잉 지연 간의 편차가 미리 설정된 임계값 미만일 경우, 단계 S100과 동일한 방법으로, 미리 설정된 개수의 패킷을 전송할 수 있다.On the other hand, if the deviation between the calculated queuing delays is less than a preset threshold value, the terminal can transmit a predetermined number of packets in the same manner as in step S100.

다시, 도 1을 참조하면, 단말은 결정된 최종 가용대역폭의 범위 내에서 미리 설정된 개수 보다 적은 패킷을 전송하여 최종 가용대역폭을 결정할 수 있다(S300).Referring again to FIG. 1, the terminal may determine a final available bandwidth by transmitting less than a predetermined number of packets within the determined final available bandwidth (S300).

도 4를 참조하여, 최종 가용대역폭의 범위 내에서 미리 설정된 개수 보다 적은 패킷을 전송하여 최종 가용대역폭을 결정하는 단계를 구체적으로 설명한다.
Referring to FIG. 4, a step of determining a final available bandwidth by transmitting less than a predetermined number of packets within a range of a final available bandwidth will be described in detail.

도 4는 도 1에 도시된 최종 가용대역폭을 결정하는 단계를 나타내는 흐름도이다.4 is a flow chart illustrating the step of determining the final available bandwidth shown in FIG.

도 4를 참조하면, 단말은 최종 가용대역폭의 범위 내에서 패킷을 전송하여 최종 가용대역폭을 측정할 수 있다(S310).Referring to FIG. 4, the UE can measure a final available bandwidth by transmitting a packet within a range of a final available bandwidth (S310).

여기서, 단말은 단계 S100에서 전송하는 미리 설정된 개수의 패킷 보다 적은 개수의 패킷을 전송할 수 있다.Here, the terminal can transmit a smaller number of packets than the predetermined number of packets transmitted in step S100.

구체적으로, 단말이 결정한 최종 가용대역폭의 범위는 자신이 지원하는 임의의 가용대역폭 내에 포함되므로, 미리 설정된 패킷의 개수 보다 적은 개수의 패킷 전송만으로도 가용대역폭을 측정할 수 있다.Specifically, since the range of the final available bandwidth determined by the UE is included in an arbitrary available bandwidth supported by the UE, the available bandwidth can be measured with only a small number of packet transmissions smaller than the preset number of packets.

이후, 단말은 측정된 가용대역폭의 크기를 비교할 수 있다(S320).Thereafter, the terminal can compare the size of the measured available bandwidth (S320).

구체적으로, 단말은 미리 설정된 시간 간격에 따라 측정된 가용대역폭의 크기를 비교할 수 있다.Specifically, the terminal can compare the size of the available bandwidth measured according to a preset time interval.

예를 들어, 단말에 미리 설정된 시간이 3초라고 가정하면, n초에 측정된 가용대역폭의 크기와 n+3초에 측정된 가용대역폭의 크기를 서로 비교할 수 있다.For example, if the preset time is 3 seconds, the size of the available bandwidth measured in n seconds and the size of available bandwidth measured in n + 3 seconds can be compared with each other.

이후, 단말은 가용대역폭의 크기 비교 결과를 기반으로 최종 가용대역폭의 범위를 조절할 수 있다(S330).Thereafter, the terminal can adjust the range of the final available bandwidth based on the size comparison result of the available bandwidth (S330).

도 5를 참조하여, 단말이 가용대역폭의 크기 비교 결과를 기반으로 최종 가용대역폭의 범위를 조절하는 단계를 구체적으로 설명한다.
Referring to FIG. 5, the step of adjusting the range of the final available bandwidth based on the result of size comparison of the available bandwidth will be described in detail.

도 5는 도 4에 도시된 최종 가용대역폭의 범위를 조절하는 단계를 나타내는 흐름도이다.5 is a flow chart illustrating the step of adjusting the range of the last available bandwidth shown in FIG.

도 5를 참조하면, 단말은 측정된 가용대역폭과 미리 설정된 시간 이전에 측정된 가용대역폭의 크기를 비교할 수 있다(S331).Referring to FIG. 5, the terminal can compare the measured available bandwidth with the measured available bandwidth before a preset time (S331).

여기서, 단말은 측정된 가용대역폭이 미리 설정된 시간 이전에 측정된 가용대역폭 보다 클 경우, 최종 가용대역폭의 범위를 상향 조절할 수 있다(S332).Here, if the measured available bandwidth is greater than the available bandwidth measured before the predetermined time, the terminal may up-adjust the range of the final available bandwidth (S332).

구체적으로, 단말은 측정된 가용대역폭이 미리 설정된 시간 이전에 측정된 가용대역폭 보다 클 경우, 측정되는 가용대역폭이 상향되고 있음을 판단할 수 있고, 이에 따라, 최종 가용대역폭의 범위를 상향 조절할 수 있다.Specifically, if the measured available bandwidth is greater than the available bandwidth measured before the preset time, the terminal can determine that the measured available bandwidth is being upgraded, thereby adjusting the range of the final available bandwidth .

반면, 단말은 측정된 가용대역폭이 미리 설정된 시간 이전에 측정된 가용대역폭 보다 작을 경우, 최종 가용대역폭의 범위를 하향 조절할 수 있다(S333).On the other hand, if the measured available bandwidth is smaller than the available bandwidth measured before the preset time, the terminal can down-adjust the range of the available bandwidth (S333).

구체적으로, 단말은 측정된 가용대역폭이 미리 설정된 시간 이전에 측정된 가용대역폭 보다 작을 경우, 측정되는 가용대역폭이 하향되고 있음을 판단할 수 있고, 이에 따라 최종 가용대역폭의 범위를 하향 조절할 수 있다.Specifically, if the measured available bandwidth is smaller than the available bandwidth measured before the preset time, the terminal can determine that the measured available bandwidth is being downwardly adjusted, thereby adjusting the range of the final available bandwidth.

또한, 단말은 측정된 가용대역폭이 미리 설정된 시간 이전에 측정된 가용대역폭과 동일할 경우, 측정된 가용대역폭을 최종 가용대역폭으로 결정할 수 있다. 이때, 단말은 최종 가용대역폭의 범위를 상향 또는 하향 조절하지 않고, 유지하여 단말의 가용대역폭을 측정할 수 있다.In addition, if the measured available bandwidth is the same as the available bandwidth measured before the predetermined time, the terminal can determine the measured available bandwidth as the final available bandwidth. At this time, the terminal can measure the available bandwidth of the terminal without maintaining or adjusting the range of the final available bandwidth.

여기서, 단말은 측정된 가용대역폭이 단계 S232에서 결정된 최종 가용대역폭 범위의 최대값 또는 최소값과 동일할 경우, 단계 S100으로 이동하여 미리 설정된 개수의 패킷을 전송하여 가용대역폭을 측정할 수 있다.Here, if the measured available bandwidth is equal to the maximum or minimum value of the last available bandwidth determined in step S232, the terminal may move to step S100 and transmit a predetermined number of packets to measure the available bandwidth.

이후, 단말은 최종 가용대역폭의 범위를 재결정할 수 있고, 결정된 최종 가용대역폭의 범위를 최종 가용대역폭을 결정하는데 사용할 수 있다.Thereafter, the terminal can re-determine the range of the final available bandwidth and can use the determined final available bandwidth range to determine the final available bandwidth.

상술한 바와 같이, 단말은 최종 가용대역폭의 범위를 주기적으로 조절하여, 조절된 최종 가용대역폭의 범위 내에서 패킷을 전송할 수 있고, 이를 통해 단말의 최종 가용대역폭을 결정할 수 있다.As described above, the UE periodically adjusts the range of the last available bandwidth, and can transmit packets within the adjusted final available bandwidth, thereby determining the final available bandwidth of the UE.

본 발명에서 단말이 미리 설정된 개수의 패킷을 전송하여 가용대역폭을 측정하는 동작 모드를 일반 모드(normal mode)라 할 수 있다. 또한, 단말이 미리 설정된 개수의 패킷의 전송을 통해 최종 가용대역폭의 범위를 결정한 이후, 미리 설정된 패킷의 개수 보다 적은 개수의 패킷을 전송하여 최종 가용대역폭을 결정하는 동작 모드를 제한 모드(limit mode)라 할 수 있다.
In the present invention, an operation mode in which a terminal transmits a predetermined number of packets and measures an available bandwidth may be referred to as a normal mode. In addition, after the terminal determines a range of the final available bandwidth through transmission of a predetermined number of packets, a limit mode is defined as an operation mode for determining a final available bandwidth by transmitting a smaller number of packets than the preset number of packets. .

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말을 위한 가용대역폭 측정 방법을 나타내는 개념도이다.6 is a conceptual diagram illustrating an available bandwidth measurement method for a terminal according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 단말은 자신이 접속하는 무선 네트워크의 가용대역폭을 측정하는데 필요한 최소 개수의 패킷을 전송할 수 있다.Referring to FIG. 6, a terminal can transmit a minimum number of packets necessary for measuring an available bandwidth of a wireless network to which the terminal is connected.

본 발명에서는 단말이 접속하는 무선 네트워크를 와이파이(wi-fi)로 가정하고, 단말이 와이파이의 가용대역폭을 측정하는데 필요한 패킷의 최소 개수는 29개라고 가정하였다.In the present invention, it is assumed that a wireless network to which a terminal accesses is assumed to be wi-fi, and that the minimum number of packets required for the terminal to measure the available bandwidth of the Wi-Fi is 29.

단말에 탑재 된 통신 모듈의 종류가 다를 경우 이 수치는 반복적인 실험을 통하여 새롭게 구할 수 있으며 더 작은 수치를 사용할 경우 에너지 소비를 줄일 수 있으나, 가용대역폭 측정 정확도 오차가 커질 수 있다.If the type of communication module mounted on the terminal is different, this value can be newly obtained through repeated experiments. If smaller values are used, the energy consumption can be reduced, but the accuracy of the available bandwidth measurement accuracy can be increased.

본 발명에서 사용한 통신 모듈은 BCM4334로 본 통신 모듈이 탑재된 단말로 반복적인 실험을 통하여 측정 정확도를 가장 잘 유지할 수 있는 최소 패킷 개수가 29개임을 산출 할 수 있었다.In the communication module used in the present invention, it was possible to calculate the minimum number of packets 29 that can best maintain the measurement accuracy through repeated experiments with the terminal equipped with the communication module based on the BCM 4333.

따라서, 단말은 29개의 패킷을 단말이 지원하는 가용대역폭을 통해 전송할 수 있다. 또한, 단말은 29개의 패킷이 전송되는 간격을 지수적으로 감소시키면서 전송할 수 있다.Therefore, the terminal can transmit 29 packets through the available bandwidth supported by the terminal. Also, the UE can transmit the packets while exponentially decreasing the intervals at which 29 packets are transmitted.

이후, 단말은 29개의 패킷을 전송하는 동안 발생되는 큐잉 지연을 측정할 수 있다. 단말은 패킷 전송으로 인해 발생된 각 큐잉 지연 간의 편차를 측정할 수 있고, 측정된 편차를 미리 설정된 임계값과 비교하여 최종 가용대역폭의 범위를 결정할 수 있다.The UE can then measure the queuing delay that occurs during the transmission of 29 packets. The UE can measure the deviation between each queuing delay caused by the packet transmission and determine the range of the final available bandwidth by comparing the measured deviation with a preset threshold value.

여기서, 단말은 29개의 패킷을 전송을 통해 발생된 큐잉 지연을 기반으로 최종 가용대역폭의 범위를 결정하는 일반 모드로 동작할 수 있다.Here, the UE may operate in a normal mode for determining a range of a final available bandwidth based on a queuing delay generated through transmission of 29 packets.

이후, 단말은 결정된 최종 가용대역폭 범위 내에서, 패킷을 전송하여 최종 가용대역폭을 결정할 수 있다. 단말은 29개의 패킷을 모두 전송하지 않고, 최종 가용대역폭의 범위를 측정 가능한 패킷의 개수만 전송할 수 있다.Then, the terminal can determine the final available bandwidth by transmitting the packet within the determined final available bandwidth range. The terminal can transmit only the number of packets capable of measuring the range of the final available bandwidth without transmitting all 29 packets.

여기서, 단말은 29개의 패킷을 모두 전송하지 않고, 적은 개수의 패킷을 전송하는 제한 모드로 동작할 수 있다.Here, the terminal can operate in a restricted mode in which a small number of packets are transmitted without transmitting all 29 packets.

이후, 단말은 패킷을 전송하는 동안 발생되는 큐잉 지연을 기반으로 단말의 최종 가용대역폭을 결정할 수 있다.The UE can then determine the final available bandwidth of the UE based on the queuing delay that occurs during the transmission of the packet.

여기서, 단말은 미리 설정된 시간 간격을 따라 연속적으로 측정된 최종 가용대역폭 간의 크기를 비교할 수 있다. 이후, 단말은 크기 비교 결과를 기반으로 최종 가용대역폭의 범위를 상향 또는 하향 조절할 수 있다.Here, the terminal can compare the size of the last available bandwidth measured continuously over a predetermined time interval. Thereafter, the terminal can adjust the range of the final available bandwidth up or down based on the size comparison result.

구체적으로, 단말은 측정된 최종 가용대역폭의 크기가 미리 설정된 시간 이전에 측정된 가용대역폭의 크기 보다 큰 경우, 단말의 가용대역폭이 상향되고 있는 것으로 판단할 수 있고, 이에 따라 가용대역폭의 범위를 상향 조절할 수 있다.More specifically, if the size of the measured final available bandwidth is greater than the size of the available bandwidth measured before the predetermined time, the terminal can determine that the available bandwidth of the terminal is being upgraded, Can be adjusted.

반면, 단말은 측정된 최종 가용대역폭의 크기가 미리 설정된 시간 이전에 측정된 가용대역폭의 크기 보다 작은 경우, 단말의 가용대역폭이 하향되고 있는 것으로 판단할 수 있고, 이에 따라 가용대역폭의 범위를 하향 조절할 수 있다.On the other hand, if the measured size of the final available bandwidth is smaller than the size of the available bandwidth measured before the preset time, the terminal can determine that the available bandwidth of the terminal is being downwardly adjusted, .

상술한 바와 같이, 가용대역폭 측정 방법을 통해, 단말은 29개의 패킷을 모두 전송하지 않고, 최종 가용대역폭의 범위를 측정하는데 필요한 개수의 패킷만 전송함으로써, 가용대역폭을 측정하는데 소비되는 에너지를 줄일 수 있다.
As described above, through the available bandwidth measurement method, the terminal does not transmit all 29 packets, but transmits only the number of packets necessary for measuring the range of the final available bandwidth, thereby reducing the energy consumed in measuring the available bandwidth have.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말을 위한 가용대역폭 측정 장치를 나타내는 블록도이다.7 is a block diagram illustrating an available bandwidth measurement apparatus for a terminal according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 단말을 위한 가용대역폭 측정 장치(700)는 처리부(710) 및 저장부(720)를 포함할 수 있으며, 도 1내지 도 5를 참조하여 설명한, 가용대역폭 측정 방법을 수행할 수 있다.7, an available bandwidth measurement apparatus 700 for a terminal may include a processing unit 710 and a storage unit 720, and may perform the available bandwidth measurement method described with reference to FIGS. 1 to 5 .

처리부(710)는 단말이 지원하는 임의의 가용대역폭을 통해 미리 설정된 개수의 패킷(packet)을 전송할 수 있고, 패킷 전송으로 발생된 큐잉 지연(queuing delay)을 기반으로 단말이 지원하는 임의의 가용대역폭 내에서 최종 가용대역폭의 범위를 결정할 수 있다.The processing unit 710 can transmit a predetermined number of packets through an arbitrary available bandwidth supported by the terminal and can calculate an arbitrary available bandwidth supported by the terminal based on a queuing delay generated by packet transmission The range of the final available bandwidth can be determined.

또한, 처리부(710)는 최종 가용대역폭의 범위 내에서 미리 설정된 패킷의 개수 보다 적은 개수의 패킷을 전송하여 최종 가용대역폭을 결정할 수 있다.In addition, the processing unit 710 may determine a final available bandwidth by transmitting a number of packets less than a preset number of packets within a range of a final available bandwidth.

처리부(710)에서 수행되는 최종 가용대역폭의 범위 및 최종 가용대역폭을 결정하는 구체적인 방법은 도 1 내지 6을 참조하여 설명한 바와 동일할 수 있다.A specific method for determining the range of the final available bandwidth and the final available bandwidth performed in the processing unit 710 may be the same as described with reference to FIGS.

여기서, 처리부(710)는 프로세서(processor) 및 메모리(memory)를 포함할 수 있다. 프로세서는 범용의 프로세서(예를 들어, CPU(Central Processing Unit)등) 또는 단말을 위한 가용대역폭 측정 방법을 위한 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리에는 단말을 위한 가용대역폭 측정 방법을 위한 프로그램 코드(program code)가 저장될 수 있다. 즉, 프로세서는 메모리에 저장된 프로그램 코드를 독출할 수 있고, 독출된 프로그램 코드를 기반으로 단말을 위한 가용대역폭 측정 방법의 각 단계를 수행할 수 있다.Here, the processing unit 710 may include a processor and a memory. A processor may refer to a general purpose processor (e.g., a Central Processing Unit (CPU), etc.) or a dedicated processor for available bandwidth measurement methods for terminals. In the memory, program codes for an available bandwidth measurement method for a terminal can be stored. That is, the processor can read the program code stored in the memory, and can perform each step of the available bandwidth measurement method for the terminal based on the read program code.

저장부(720)는 처리부(710)에서 처리된 정보 및 처리되는 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(720)는 미리 설정된 패킷의 개수, 큐잉 지연 간의 편차를 비교하기 위한 임계값, 측정되는 최종 가용대역폭의 범위를 저장할 수 있다.
The storage unit 720 may store the processed information and the processed information in the processing unit 710. For example, the storage unit 720 may store a preset number of packets, a threshold for comparing deviations between queuing delays, and a range of a final available bandwidth to be measured.

도 8은 단말의 가용대역폭을 측정하는 환경을 나타내는 개념도이다.8 is a conceptual diagram showing an environment for measuring available bandwidth of a terminal.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 가용대역폭 측정 방법이 수행되는 환경에는 측정 호스트(measurement host)(810), 무선 액세스 포인트(access point)(820) 및 측정 서버(measurement server)(830)로 구성될 수 있다.8, an environment in which the available bandwidth measurement method according to the present invention is performed includes a measurement host 810, a wireless access point 820, and a measurement server 830 Lt; / RTI >

측정 호스트(810)는 복수의 프로브 패킷(probe packet)을 생성하여 무선 액세스 포인트(820)로 전송할 수 있다.The measurement host 810 may generate a plurality of probe packets and transmit the probe packets to the wireless access point 820.

무선 액세스 포인트(820)는 무선 통신 기능이 탑재된 홈 게이트웨이(home gateway)일 수 있으며, 본 발명에서는 측정 호스트(810)와 100Mbps(bit per second) 와이파이(wi-fi) 인터페이스(interface)로 통신하는 것으로 가정할 수 있다. 또한, 무선 액세스 포인트(820)는 측정 서버(830)와 이더넷(ethernet) 인터페이스 카드를 통하여 1Gbps 속도로 통신하는 것으로 가정할 수 있다.The wireless access point 820 may be a home gateway equipped with a wireless communication function and may communicate with the measurement host 810 through a 100 megabit per second (Mbps) wi-fi interface. . Further, it can be assumed that the wireless access point 820 communicates with the measurement server 830 through an Ethernet interface card at a speed of 1 Gbps.

측정 서버(830)는 측정 호스트(810)에서 전송하는 복수의 프로브 패킷을 수신할 수 있고, 복수의 프로브 패킷이 도착할 수 있는 이론 시간과 실제 도착 시간을 비교하여 발생된 큐잉 지연(queuing delay)을 기반으로 측정 호스트(810)의 가용대역폭을 추정할 수 있다. 또한, 측정 서버(830)는 추정된 가용대역폭을 측정 호스트(810)로 주기적으로 전송할 수 있다.The measurement server 830 can receive a plurality of probe packets transmitted from the measurement host 810 and compares a theoretical time that a plurality of probe packets can arrive with an actual arrival time to generate a queuing delay The available bandwidth of the measurement host 810 can be estimated. In addition, the measurement server 830 may periodically transmit the estimated available bandwidth to the measurement host 810.

상술한 바와 같은 환경에서 본 발명에 따른 가용대역폭 측정 장치는 복수의 프로브 패킷을 전송하여 가용대역폭을 추정할 수 있다.In the above-described environment, the available bandwidth measuring apparatus according to the present invention can estimate a usable bandwidth by transmitting a plurality of probe packets.

구체적으로, 가용대역폭 측정 장치는 N개의 프로브 패킷으로 구성된 m개의 처프(chirp)를 전송할 수 있고, 처프를 수신한 수신측은 발생된 큐잉 지연을 측정할 수 있고, 측정된 큐잉 지연을 발생시킨 패킷의 패킷 전송률(packet rate)을 기반으로 가용대역폭을 추정할 수 있다.Specifically, the available bandwidth measuring apparatus can transmit m chirps composed of N probe packets, the receiving side receiving the chirp can measure the queuing delay generated, The available bandwidth can be estimated based on the packet rate.

여기서, 가용대역폭 측정 장치가 전송하는 프로브 패킷의 크기는 가용대역폭의 측정 정확도에 영향을 줄 수 있고, 확산 계수

Figure 112014016204585-pat00001
및 측정할 가용대역폭의 범위는 초당 전송되는 프로브 패킷의 개수 및 가용대역폭 측정의 에너지 소비에 영향을 줄 수 있다.Here, the size of the probe packet transmitted by the available bandwidth measuring device may affect the measurement accuracy of the available bandwidth, and the spreading factor
Figure 112014016204585-pat00001
And the range of available bandwidth to be measured can affect the number of probe packets transmitted per second and the energy consumption of the available bandwidth measurements.

가용대역폭의 범위는 측정할 최대 대역폭(Rmax) 및 측정할 최소 대역폭 (Rmin)으로 정의할 수 있다.The range of available bandwidth can be defined as the maximum bandwidth to be measured (R max ) and the minimum bandwidth to be measured (R min ).

가용대역폭 측정 장치가 전송하는 프로브 패킷의 크기는 각 처프를 이루는 각 프로브 패킷의 크기를 의미할 수 있으며, 각 처프에 포함된 모든 프로브 패킷은 동일한 크기를 갖을 수 있다.The size of the probe packet transmitted by the available bandwidth measuring device may indicate the size of each probe packet forming each chirp, and all the probe packets included in each chirp may have the same size.

가용대역폭 측정에서 사용되는 프로브 패킷의 크기와 측정되는 가용대역폭의 크기 간의 관계를 하기의 수학식 1을 통해 설명할 수 있다.The relationship between the size of the probe packet used in the available bandwidth measurement and the size of the available bandwidth to be measured can be explained by the following equation (1).

Figure 112014016204585-pat00002
Figure 112014016204585-pat00002

수학식 1 의 Ravg

Figure 112014016204585-pat00003
시간 동안 측정된 평균 패킷 전송률을 의미할 수 있고, l은 처프의 인덱스(index) 번호를 의미할 수 있다. 또한, 수학식 1의 Nc
Figure 112014016204585-pat00004
시간 동안 생성된 처프 개수를 의미할 수 있고, Np는 각 처프에 포함된 프로브 패킷 개수를 의미할 수 있다.Equation 1 R avg is
Figure 112014016204585-pat00003
May mean the average packet transmission rate measured over time, and l may refer to the index number of the chirp. Further, N c in the equation (1)
Figure 112014016204585-pat00004
Quot ;, and N p may mean the number of probe packets included in each chirp.

수학식 1에 따르면, 가용대역폭 측정 장치는 작은 프로브 패킷 크기 P를 사용하여 가용대역폭을 측정할수록 더 작은 패킷 전송률 Ravg 을 산출할 수 있고, 더 큰 프로브 비율(packet rate)

Figure 112014016204585-pat00005
를 산출할 수 있다. 여기서, 프로브 비율은 매초 동안 전송되는 패킷의 개수를 의미할 수 있다.According to Equation (1), the available bandwidth measurement apparatus can calculate a smaller packet transfer rate R avg as the usable bandwidth is measured using a small probe packet size P, and a larger probe rate
Figure 112014016204585-pat00005
Can be calculated. Here, the probe rate may mean the number of packets transmitted per second.

일반적으로 가용대역폭 측정 방법에 의하여 측정되는 가용대역폭 수치는 주로 프로브 비율의 증가로 인해 실제 수치 보다 과소 측정될 수 있다.In general, the available bandwidth value measured by the available bandwidth measurement method can be underestimated due to the increase in the probe ratio, which is more than the actual value.

구체적으로, 단말이 크기가 작은 패킷을 전송하여 가용대역폭을 정확히 측정하려면 더 높은 프로브 비율이 요구될 수 있고, 모바일 기기(mobile device)와 같은 장치에서 가용대역폭을 측정하는 경우, 프로브 비율의 한계값이 컴퓨팅 파워(computing power)에 제한되어 항상 가용대역폭의 수치가 과소 측정될 수 있다.
Specifically, in order to accurately measure the available bandwidth by transmitting a packet having a small size, a higher probe rate may be required. In the case where an available bandwidth is measured in a device such as a mobile device, Limited to this computing power, the value of the available bandwidth can always be underestimated.

도 9는 패킷의 크기가 가용대역폭 측정에 주는 영향을 나타내는 그래프이다.9 is a graph showing the effect of packet size on the available bandwidth measurement.

도 9를 참조하면, 단말이 전송하는 패킷의 크기에 따라 달라지는 패킷 전송률을 알 수 있다. 즉, 단말이 전송하는 패킷의 크기에 따라 패킷 전송률이 달라지므로, 패킷의 전송률을 통해 측정되는 가용대역폭도 달라질 수 있다.Referring to FIG. 9, a packet transmission rate depending on the size of a packet transmitted by the terminal can be known. That is, since the packet transmission rate varies depending on the size of the packet transmitted by the mobile station, the available bandwidth measured through the packet transmission rate may vary.

예를 들어, 단말이 전송하는 패킷의 크기가 600Bytes 라고 가정하면, 패킷 전송률은 약 21Mbps가 될 수 있고, 패킷의 크기가 800Bytes 라고 가정하면, 패킷 전송률은 약 28Mbps가 될 수 있다.For example, assuming that the size of the packet transmitted by the mobile station is 600Bytes, the packet transmission rate may be about 21Mbps. If the size of the packet is 800Bytes, the packet transmission rate may be about 28Mbps.

또한, 단말이 전송하는 패킷의 크기가 1000Bytes 라고 가정하면, 패킷 전송률은 약 30Mbps가 될 수 있고, 패킷의 크기가 1200Bytes 라고 가정하면, 패킷 전송률은 약 36Mbps 가 될 수 있다.Assuming that the size of the packet transmitted by the mobile station is 1000Bytes, the packet transmission rate may be about 30Mbps. Assuming that the size of the packet is 1200Bytes, the packet transmission rate may be about 36Mbps.

또한, 단말이 전송하는 패킷의 크기가 1400Bytes 라고 가정하면, 패킷 전송률은 약 40Mbps 가 될 수 있다. 반면 단말이 전송하는 패킷의 크기가 1600Bytes 라고 가정하면, 패킷 전송률은 약 28Mbps 가 되는 것을 알 수 있다.Assuming that the size of the packet transmitted by the terminal is 1400Bytes, the packet transmission rate may be about 40Mbps. On the other hand, assuming that the size of the packet transmitted by the terminal is 1600Bytes, the packet transmission rate is about 28Mbps.

또한, 단말이 전송하는 패킷의 크기가 1600, 1800 및 2000Bytes 라고 가정하면, 패킷 전송률은 약 28 내지 30Mbps 가 되는 것을 알 수 있다.Assuming that the size of the packet transmitted by the terminal is 1600, 1800 and 2000 bytes, the packet transmission rate is about 28 to 30 Mbps.

따라서, 단말이 전송하는 패킷의 크기가 1400Bytes 가 넘을 경우, 패킷 전송률은 다시 낮아지는 것을 알 수 있으며, 이에 따라 측정되는 가용대역폭 또한 작아짐을 알 수 있다.Therefore, when the size of the packet transmitted by the terminal exceeds 1,400 bytes, it can be seen that the packet transmission rate is lowered again, and accordingly, the available bandwidth to be measured becomes smaller.

도 10을 참조하여, 단말이 전송하는 패킷의 크기가 특정 크기가 넘을 경우, 패킷 전송률이 낮아지고, 측정되는 가용대역폭이 작아지는 이유를 설명할 수 있다.
Referring to FIG. 10, when the size of the packet transmitted by the mobile station exceeds a specific size, the packet transmission rate is lowered and the measured available bandwidth is reduced.

도 10은 패킷의 크키에 따른 가용대역폭 측정의 변화를 나타내는 개념도이다.FIG. 10 is a conceptual diagram showing a change in usable bandwidth measurement according to the increase / decrease of a packet.

도 10은 단말이 무선 네트워크를 통해 패킷을 전송하는 경우를 트래픽 분석 도구 와이어샤크(wireshark)를 이용하여 분석한 것이다.FIG. 10 illustrates a case where a terminal transmits a packet through a wireless network using a traffic analysis tool, wireshark.

도 10을 참조하면, 단말이 전송하는 패킷의 크기가 IEEE 802.3 프로토콜(protocol)에 정의된 최대 전송 단위(MTU, Maximum Transmission Unit)에 도달하게 되면, 프로토콜에 의해 하나의 패킷이 복수의 조각(fragment)로 분할되는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 10, when the size of the packet transmitted by the UE reaches the maximum transmission unit (MTU) defined in the IEEE 802.3 protocol, one packet is divided into a plurality of fragments ). ≪ / RTI >

예를 들어, 단말이 20Bytes의 패킷 헤더를 포함한 1728Bytes 의 패킷을 전송한다고 가정하면, IEEE 802.3 프로토콜에 의해 해당 패킷은 1500Bytes 와 228Bytes의 조각으로 분할될 수 있다.For example, assuming that a terminal transmits a packet of 1728 bytes including a packet header of 20 bytes, the packet can be divided into pieces of 1500 bytes and 228 bytes by the IEEE 802.3 protocol.

일반적으로 가용대역폭 측정 도구에서 하나의 패킷이 충분히 큰 패킷 크기를 가지고 있는 경우, 해당 패킷은 두개의 조각으로 나누어 질 수 있고, 나누어진 패킷에 해당하는 패킷 전송률의 평균 값을 가용대역폭 측정에 사용할 수 있다. 따라서, 충분히 큰 크기의 패킷을 가용대역폭 측정에 사용할지라도, 예상하는 가용대역폭 수치 보다 작은 수치를 획득할 수 있다.In general, if a packet has a sufficiently large packet size in the available bandwidth measurement tool, the packet can be divided into two fragments, and the average value of the packet transmission rate corresponding to the divided packet can be used for the available bandwidth measurement have. Thus, even if a packet of sufficiently large size is used for the available bandwidth measurement, a value smaller than the expected available bandwidth value can be obtained.

본 발명에서 단말은 가용대역폭 측정 정확도를 보장하기 위해 모바일 기기에 최적화된 크기가 1500Bytes인 패킷을 사용하는 것으로 가정할 수 있다.
In the present invention, it can be assumed that a terminal uses a packet having a size of 1500 bytes optimized for a mobile device in order to ensure an accuracy of an available bandwidth measurement.

도 11은 측정 가능한 최소 대역폭과 패킷의 확산 계수가 패킷 개수에 주는 영향을 나타내는 그래프이다.11 is a graph showing the influence of the measurable minimum bandwidth and the packet spreading factor on the number of packets.

도 11을 참조하면, 단말이 전송하는 패킷의 확산 계수와 한 개의 처프(chirp) 내에 포함되는 패킷 개수의 관계를 알 수 있다.Referring to FIG. 11, the relationship between the spreading factor of a packet transmitted by a mobile station and the number of packets included in one chirp can be known.

단말이 전송하는 패킷의 확산 계수

Figure 112014016204585-pat00006
및 측정되는 가용대역폭의 범위 즉, 측정되는 최대 가용대역폭 Rmax 와 최소 가용대역폭 Rmin 은 초당 전송되는 패킷의 개수와 관련이 있다. 또한, 초당 전송되는 패킷의 개수는 무선 네트워크에서 단말의 에너지 소비와 관련이 있다.The spreading factor of the packet transmitted by the terminal
Figure 112014016204585-pat00006
And the range of available bandwidth to be measured, i.e., the maximum available bandwidth R max and the minimum available bandwidth R min, are related to the number of packets transmitted per second. Also, the number of packets transmitted per second is related to the energy consumption of the terminals in the wireless network.

구체적으로, 단말은 패킷을

Figure 112014016204585-pat00007
만큼의 시간 간격을 두고 전송할 수 있으며, 시간의 흐름에 따라, 패킷이 전송되는 간격인 시간 간격
Figure 112014016204585-pat00008
를 패킷의 확산 계수
Figure 112014016204585-pat00009
를 기반으로 지수적(exponential)으로 감소시킬 수 있다.Specifically, the terminal transmits a packet
Figure 112014016204585-pat00007
And can be transmitted at a time interval as long as a time interval
Figure 112014016204585-pat00008
The spreading factor of the packet
Figure 112014016204585-pat00009
Based on the exponential (exponential) can be reduced.

예를 들어, 단말이 한 개의 처프 내에 N 개의 패킷을 전송하고, 마지막으로 전송되는 두 개의 패킷이 시간 T 만큼 떨어져 있다고 가정하면, 처음 두 개의 패킷 사이의 시간 간격

Figure 112014016204585-pat00010
Figure 112014016204585-pat00011
일 수 있다(확산 계수
Figure 112014016204585-pat00012
는 항상 1 보다 큰 값을 가진다).For example, assuming that the terminal transmits N packets in one chirp and the last two transmitted packets are separated by time T, the time interval between the first two packets
Figure 112014016204585-pat00010
The
Figure 112014016204585-pat00011
(Diffusion coefficient
Figure 112014016204585-pat00012
Is always greater than 1).

여기서, 확산 계수

Figure 112014016204585-pat00013
의 값과 무관하게 단말이 한 개의 처프를 전송하는데 필요한 시간을 1초(second)로 가정할 수 있다. 따라서, 한 개의 처프에 포함된 복수의 패킷의 시간 간격에 대한 합
Figure 112014016204585-pat00014
는 항상 일정할 수 있으며, 하기의 수학식 2와 같이 표시할 수 있다.Here, the diffusion coefficient
Figure 112014016204585-pat00013
The time required for the UE to transmit one chirp can be assumed to be one second. Therefore, the sum of the time intervals of a plurality of packets included in one chirp
Figure 112014016204585-pat00014
Can always be constant and can be expressed as shown in the following Equation 2. " (2) "

Figure 112014016204585-pat00015
Figure 112014016204585-pat00015

수학식 2에 따르면, 확산 계수

Figure 112014016204585-pat00016
가 감소될수록 한 처프에 포함되는 패킷의 개수 N이 증가함을 알 수 있다.According to equation (2), the diffusion coefficient
Figure 112014016204585-pat00016
The number of packets N included in one chirp increases.

예를 들어, 단말은 최대 가용대역폭 Rmax 를 측정하기 위한 패킷 전송률을 3Mbps 내지 120Mbps의 값을 가지면서, 선형적으로 증가하는 것으로 가정한다. 또한, 단말이 최소 가용대역폭 Rmin 을 측정하기 위한 패킷 전송률을 각각 1Mbps, 2Mbps 및 3Mbps로 가정하고, 확산 계수

Figure 112014016204585-pat00017
를 각각 1.15 및 1.2로 가정한다.For example, the terminal assumes that the packet transmission rate for measuring the maximum usable bandwidth R max linearly increases with a value of 3 Mbps to 120 Mbps. Further, assuming that the packet transmission rates for measuring the minimum usable bandwidth Rmin by the terminal are 1 Mbps, 2 Mbps, and 3 Mbps, respectively,
Figure 112014016204585-pat00017
Are assumed to be 1.15 and 1.2, respectively.

상기와 같은 조건에서, 단말은 패킷 카운터(packet counter)를 통해 초당 생성되는 패킷의 개수를 측정함으로써, 측정되는 가용대역폭의 범위가 같을 경우 확산 계수

Figure 112014016204585-pat00018
가 증가함에 따라 더 적은 양의 패킷이 요구될 수 있고, 동일한 확산 계수
Figure 112014016204585-pat00019
를 가지는 경우, 측정되는 가용대역폭의 범위가 작을 수록 더 적은 양의 패킷이 요구될 수 있는 것을 알 수 있다.
Under the above conditions, the UE measures the number of packets generated per second through a packet counter, and if the measured available bandwidth is the same,
Figure 112014016204585-pat00018
A smaller amount of packets may be required, and the same spreading factor
Figure 112014016204585-pat00019
It can be seen that the smaller the range of the available bandwidth to be measured, the smaller the amount of packets may be required.

도 12는 처프(Chirp)당 포함된 패킷 개수와 무선 네트워크에서 전력 소비의 관계를 나타내는 그래프이다.12 is a graph showing the relationship between the number of packets included per chirp and the power consumption in a wireless network.

도 12를 참조하면, 단말이 전송하는 처프에 포함된 패킷의 개수가 변함에 따라 무선 네트워크에서 단말의 통신 모듈이 소비하는 에너지의 변화를 알 수 있다.Referring to FIG. 12, as the number of packets included in the chirp transmitted by the mobile station changes, it is possible to know a change in energy consumed by the communication module of the mobile station in the wireless network.

본 발명에서 단말이 접속하는 무선 네트워크는 와이파이(wi-fi) 무선망으로 가정한다. 단말은 와이파이 통신 모듈이 액티브 모드(CAM, Continuous Active Mode) 및 전력 절감 모드(PSM, Power Saving Mode)로 동작됨에 따라 두 가지 모드로 동작될 수 있다.In the present invention, a wireless network to which a terminal accesses is assumed to be a wi-fi wireless network. The terminal can operate in two modes as the WiFi communication module operates in a continuous active mode (CAM) and a power saving mode (PSM).

구체적으로, 단말은 초당 전송되는 패킷의 개수 N을 기준으로 액티브 모드 또는 전력 절감 모드 중 하나인 동작 모드가 결정될 수 있다. 단말은 액티브 모드로 동작될 경우, 전력 절감 모드로 동작할 경우 보다 더 많은 에너지를 소비할 수 있다.Specifically, the terminal may determine an operation mode, which is one of an active mode and a power saving mode, based on the number N of packets transmitted per second. When the terminal is operated in the active mode, it can consume more energy than when operating in the power saving mode.

도 12의 그래프를 보면, 단말이 전송하는 한 개의 처프 내에 포함된 패킷의 개수가 증가함에 따라, 소비되는 에너지가 증가하는 것을 알 수 있다. 그러나, 단말이 전송하는 한 개의 처프 내에 포함된 패킷의 개수가 약 13개가 되는 지점부터 소비되는 에너지의 변화가 작아지는 것을 알 수 있다. 따라서, 단말의 동작 모드를 결정하는 패킷의 개수는 13개 임을 알 수 있다.Referring to the graph of FIG. 12, it can be seen that the consumed energy increases as the number of packets included in one chirp transmitted by the terminal increases. However, it can be seen that the change in energy consumed from the point at which the number of packets contained in one chirp transmitted by the terminal becomes about 13 can be reduced. Therefore, it can be seen that the number of packets determining the operation mode of the terminal is 13.

본 발명을 위한 실험에서 사용된 단말의 통신 모듈은 BCM4334 통신 모듈이며, 단말이 사용하는 통신 모듈에 따라, 단말의 동작 모드를 결정하는 패킷의 개수는 달라질 수 있다.The communication module of the terminal used in the experiment of the present invention is the BCM4334 communication module, and the number of packets determining the operation mode of the terminal can be changed according to the communication module used by the terminal.

도 8 내지 도 12를 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 가용대역폭 측정 방법에서 단말은 미리 설정된 개수의 패킷을 전송하여 최종 가용대역폭의 범위를 결정할 수 있다.As described with reference to FIGS. 8 to 12, in the available bandwidth measurement method according to the present invention, a terminal can determine a range of a final available bandwidth by transmitting a predetermined number of packets.

이후, 단말은 결정된 최종 가용대역폭의 범위 내에서 미리 설정된 개수의 패킷을 모두 전송하지 않고, 소정의 패킷을 전송하여 단말의 최종 가용대역폭을 결정함으로써, 단말에서 가용대역폭 측정 시 소비되는 에너지를 줄일 수 있다.
Then, the terminal determines a final available bandwidth of the terminal by transmitting a predetermined packet without transmitting a predetermined number of packets within the determined final available bandwidth, thereby reducing the energy consumed in measuring the available bandwidth in the terminal have.

이상 실시예를 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.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be possible.

700 : 가용대역폭 측정 장치
710 : 처리부
720 : 저장부
810 : 측정 호스트
820 : 무선 액세스 포인트
830 : 측정 서버
700: Available bandwidth measurement device
710:
720:
810: Measurement host
820: Wireless access point
830: Measurement server

Claims (20)

단말에서 수행되는 가용대역폭 측정 방법에 있어서,
상기 단말이 지원하는 임의의 가용대역폭을 통해 미리 설정된 개수의 패킷(packet)을 전송하는 단계;
상기 패킷의 전송으로 발생된 큐잉 지연(queuing delay)을 기반으로 상기 임의의 가용대역폭 내에서 최종 가용대역폭의 범위를 결정하는 단계; 및
상기 최종 가용대역폭의 범위 내에서 상기 미리 설정된 개수 보다 적은 패킷을 전송하여 최종 가용대역폭을 결정하는 단계를 포함하는 단말을 위한 가용대역폭 측정 방법.
A method for measuring available bandwidth performed in a terminal,
Transmitting a predetermined number of packets through an arbitrary available bandwidth supported by the terminal;
Determining a range of a final available bandwidth within the available bandwidth based on a queuing delay caused by transmission of the packet; And
And determining a final available bandwidth by transmitting less than the predetermined number of packets within a range of the final available bandwidth.
청구항 1에 있어서,
상기 미리 설정된 개수의 패킷은,
지수적(exponential)으로 감소하는 간격으로 전송되는 것을 특징으로 하는 단말을 위한 가용대역폭 측정 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the predetermined number of the packets includes:
Wherein the bandwidth is transmitted in an exponential decreasing interval.
청구항 1에 있어서,
상기 미리 설정된 개수는,
상기 단말이 접속하는 무선 네트워크(network)의 가용대역폭 측정에 필요한 최소 패킷의 개수를 의미하는 것을 특징으로 하는 단말을 위한 가용대역폭 측정 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the predetermined number is a number
Means a minimum number of packets required for measuring an available bandwidth of a wireless network to which the terminal is connected.
청구항 1에 있어서,
상기 최종 가용대역폭의 범위를 결정하는 단계는,
상기 패킷의 전송으로 발생된 큐잉 지연을 측정하는 단계;
상기 큐잉 지연 간의 편차를 산출하는 단계; 및
상기 큐잉 지연 간의 편차를 미리 설정된 임계값과 비교하여 상기 최종 가용대역폭의 범위를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말을 위한 가용대역폭 측정 방법.
The method according to claim 1,
Wherein determining the range of the final available bandwidth comprises:
Measuring a queuing delay caused by transmission of the packet;
Calculating a deviation between the queuing delays; And
And determining a range of the final available bandwidth by comparing a deviation between the queuing delays with a preset threshold value.
청구항 4에 있어서,
상기 최종 가용대역폭의 범위를 결정하는 단계는,
상기 큐잉 지연 간의 편차가 상기 임계값 이상인 경우,
상기 큐잉 지연이 발생한 시점의 패킷 전송률에 기초하여 상기 최종 가용대역폭의 범위를 결정하는 것을 특징으로 하는 단말을 위한 가용대역폭 측정 방법.
The method of claim 4,
Wherein determining the range of the final available bandwidth comprises:
When the deviation between the queuing delays is equal to or greater than the threshold value,
Wherein the range of the final available bandwidth is determined based on a packet transmission rate at the time when the queuing delay occurs.
청구항 4에 있어서,
상기 최종 가용대역폭의 범위를 결정하는 단계는,
상기 큐잉 지연 간의 편차가 상기 임계값 미만인 경우,
상기 미리 설정된 개수의 패킷을 상기 임의의 가용대역폭을 통해 전송하는 것을 특징으로 하는 단말을 위한 가용대역폭 측정 방법.
The method of claim 4,
Wherein determining the range of the final available bandwidth comprises:
If the deviation between the queuing delays is less than the threshold,
And transmitting the predetermined number of packets through the arbitrary available bandwidth.
청구항 1에 있어서,
상기 최종 가용대역폭을 결정하는 단계는,
상기 최종 가용대역폭의 범위 내에서 패킷을 전송하여 가용대역폭을 측정하는 단계;
상기 측정된 가용대역폭의 크기를 미리 설정된 시간 간격에 따라 연속적으로 측정된 가용대역폭의 크기와 비교하는 단계;
상기 비교 결과를 기반으로 상기 최종 가용대역폭의 범위를 조절하는 단계; 및
상기 조절된 최종 가용대역폭의 범위 내에서 최종 가용대역폭을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말을 위한 가용대역폭 측정 방법.
The method according to claim 1,
Wherein determining the final available bandwidth comprises:
Transmitting a packet within a range of the final available bandwidth to measure an available bandwidth;
Comparing a size of the measured available bandwidth with a size of an available bandwidth continuously measured according to a predetermined time interval;
Adjusting a range of the final available bandwidth based on the comparison result; And
And determining a final available bandwidth within a range of the adjusted final available bandwidth.
청구항 1에 있어서,
상기 최종 가용대역폭을 결정하는 단계는,
상기 최종 가용대역폭의 범위를 측정하는데 필요한 최소 개수의 패킷을 전송하여 상기 최종 가용대역폭을 결정하는 것을 특징으로 하는 단말을 위한 가용대역폭 측정 방법.
The method according to claim 1,
Wherein determining the final available bandwidth comprises:
Wherein the final available bandwidth is determined by transmitting a minimum number of packets necessary for measuring the range of the final available bandwidth.
청구항 7에 있어서,
상기 최종 가용대역폭의 범위를 조절하는 단계는,
상기 측정된 가용대역폭이 상기 미리 설정된 시간 이전에 측정된 가용대역폭 보다 큰 경우,
상기 최종 가용대역폭의 범위를 상향 조절하는 것을 특징으로 하는 단말을 위한 가용대역폭 측정 방법.
The method of claim 7,
Wherein adjusting the range of the final available bandwidth comprises:
If the measured available bandwidth is greater than the available bandwidth measured before the preset time,
And adjusting the range of the final available bandwidth to be higher than the available bandwidth.
청구항 7에 있어서,
상기 최종 가용대역폭의 범위를 조절하는 단계는,
상기 측정된 가용대역폭이 상기 미리 설정된 시간 이전에 측정된 가용대역폭 보다 작은 경우,
상기 최종 가용대역폭의 범위를 하향 조절하는 것을 특징으로 하는 단말을 위한 가용대역폭 측정 방법.
The method of claim 7,
Wherein adjusting the range of the final available bandwidth comprises:
If the measured available bandwidth is smaller than the available bandwidth measured before the preset time,
And adjusting a range of the final available bandwidth to be lowered.
단말의 가용대역폭을 측정하는 가용대역폭 측정 장치로서,
상기 단말이 지원하는 임의의 가용대역폭을 통해 미리 설정된 개수의 패킷(packet)을 전송하고, 상기 패킷의 전송으로 발생된 큐잉 지연(queuing delay)을 기반으로 상기 임의의 가용대역폭 내에서 최종 가용대역폭의 범위를 결정하고, 상기 최종 가용대역폭의 범위 내에서 상기 미리 설정된 개수 보다 적은 패킷을 전송하여 최종 가용대역폭을 결정하는 처리부; 및
상기 처리부에서 처리된 정보 및 처리되는 정보를 저장하는 저장부를 포함하는 단말을 위한 가용대역폭 측정 장치.
1. An available bandwidth measurement device for measuring an available bandwidth of a terminal,
The mobile station transmits a predetermined number of packets through an arbitrary available bandwidth supported by the mobile station and allocates a final available bandwidth within the arbitrary available bandwidth based on a queuing delay generated by transmission of the packet. A processing unit for determining a range and determining a final available bandwidth by transmitting less than the predetermined number of packets within a range of the final available bandwidth; And
And a storage unit for storing information processed by the processing unit and processed information.
청구항 11에 있어서,
상기 처리부는,
상기 패킷의 전송 간격을 지수적(exponential)으로 감소시키는 것을 특징으로 하는 단말을 위한 가용대역폭 측정 장치.
The method of claim 11,
Wherein,
And exponentially decreasing a transmission interval of the packet.
청구항 11에 있어서,
상기 미리 설정된 개수는,
상기 단말이 접속하는 무선 네트워크(network)의 가용대역폭 측정에 필요한 최소 패킷의 개수를 의미하는 것을 특징으로 하는 단말을 위한 가용대역폭 측정 장치.
The method of claim 11,
Wherein the predetermined number is a number
Means a minimum number of packets required for measuring an available bandwidth of a wireless network to which the terminal is connected.
청구항 11에 있어서,
상기 처리부는,
상기 패킷의 전송으로 발생된 큐잉 지연을 측정하고, 상기 큐잉 지연 간의 편차를 산출하고, 상기 큐잉 지연 간의 편차를 미리 설정된 임계값과 비교하여 상기 최종 가용대역폭의 범위를 결정하는 것을 특징으로 하는 단말을 위한 가용대역폭 측정 장치.
The method of claim 11,
Wherein,
Wherein the terminal determines a range of the final available bandwidth by measuring a queuing delay caused by the transmission of the packet, calculating a deviation between the queuing delays, and comparing the deviation between the queuing delays with a predetermined threshold value. Available bandwidth measurement device.
청구항 14에 있어서,
상기 처리부는,
상기 큐잉 지연 간의 편차가 상기 임계값 이상인 경우,
상기 큐잉 지연이 발생한 시점의 패킷 전송률에 기초하여 상기 최종 가용대역폭의 범위를 결정하는 것을 특징으로 하는 단말을 위한 가용대역폭 측정 장치.
15. The method of claim 14,
Wherein,
When the deviation between the queuing delays is equal to or greater than the threshold value,
Wherein the range of the final available bandwidth is determined based on the packet transmission rate at the time when the queuing delay occurs.
청구항 14에 있어서,
상기 처리부는,
상기 큐잉 지연 간의 편차가 상기 임계값 이상인 경우,
상기 큐잉 지연이 발생한 시점의 패킷 전송률에 기초하여 상기 최종 가용대역폭의 범위를 결정하는 것을 특징으로 하는 단말을 위한 가용대역폭 측정 장치.
15. The method of claim 14,
Wherein,
When the deviation between the queuing delays is equal to or greater than the threshold value,
Wherein the range of the final available bandwidth is determined based on the packet transmission rate at the time when the queuing delay occurs.
청구항 11에 있어서,
상기 처리부는,
상기 최종 가용대역폭의 범위 내에서 패킷을 전송하여 가용대역폭을 측정하고, 상기 측정된 가용대역폭의 크기를 미리 설정된 시간 간격에 따라 연속적으로 측정된 가용대역폭의 크기와 비교하고, 상기 비교 결과를 기반으로 상기 최종 가용대역폭의 범위를 조절하고, 상기 조절된 최종 가용대역폭의 범위 내에서 최종 가용대역폭을 결정하는 것을 특징으로 하는 단말을 위한 가용대역폭 측정 장치.
The method of claim 11,
Wherein,
And transmitting a packet within the range of the final available bandwidth to measure an available bandwidth, comparing a size of the measured available bandwidth with a size of an available bandwidth continuously measured according to a predetermined time interval, Adjusts the range of the final available bandwidth, and determines a final available bandwidth within the adjusted final available bandwidth.
청구항 11에 있어서,
상기 처리부는,
상기 최종 가용대역폭의 범위를 측정하는데 필요한 최소 개수의 패킷을 전송하여 상기 최종 가용대역폭을 결정하는 것을 특징으로 하는 단말을 위한 가용대역폭 측정 장치.
The method of claim 11,
Wherein,
And the final available bandwidth is determined by transmitting a minimum number of packets necessary for measuring the range of the final available bandwidth.
청구항 17에 있어서,
상기 처리부는,
상기 측정된 가용대역폭이 상기 미리 설정된 시간 이전에 측정된 가용대역폭 보다 큰 경우,
상기 최종 가용대역폭의 범위를 상향 조절하는 것을 특징으로 하는 단말을 위한 가용대역폭 측정 장치.
18. The method of claim 17,
Wherein,
If the measured available bandwidth is greater than the available bandwidth measured before the preset time,
And adjusting the range of the final available bandwidth to be higher than the available bandwidth.
청구항 17에 있어서,
상기 처리부는,
상기 측정된 가용대역폭이 상기 미리 설정된 시간 이전에 측정된 가용대역폭 보다 작은 경우,
상기 최종 가용대역폭의 범위를 하향 조절하는 것을 특징으로 하는 단말을 위한 가용대역폭 측정 장치.
18. The method of claim 17,
Wherein,
If the measured available bandwidth is smaller than the available bandwidth measured before the preset time,
Wherein the range of the final available bandwidth is adjusted downward.
KR20140019005A 2014-02-19 2014-02-19 Energy efficient method for measuring available bandwidth for terminal and apparatus therefor KR101488133B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20140019005A KR101488133B1 (en) 2014-02-19 2014-02-19 Energy efficient method for measuring available bandwidth for terminal and apparatus therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20140019005A KR101488133B1 (en) 2014-02-19 2014-02-19 Energy efficient method for measuring available bandwidth for terminal and apparatus therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101488133B1 true KR101488133B1 (en) 2015-02-04

Family

ID=52589969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20140019005A KR101488133B1 (en) 2014-02-19 2014-02-19 Energy efficient method for measuring available bandwidth for terminal and apparatus therefor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101488133B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017026851A1 (en) * 2015-08-13 2017-02-16 삼성전자 주식회사 Method and device for saving power of electronic device in wireless communication system
KR101727248B1 (en) * 2016-02-05 2017-05-29 (주)구름네트웍스 Network traffic control device and method for based on profile

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040078559A (en) * 2003-03-03 2004-09-10 마이크로소프트 코포레이션 Controlling admission of data streams onto a network based on end-to-end measurements
KR20060020342A (en) * 2004-08-31 2006-03-06 삼성전자주식회사 Method for estimating available bandwidth of network
KR20110034895A (en) * 2009-09-29 2011-04-06 한국전자통신연구원 Network available bandwidth high-speed measurement method and transmission delay trend measurement apparatus
KR20110097492A (en) * 2010-02-25 2011-08-31 주식회사 케이티 Method and apparatus for transmitting/receiving packet through muiti homing based network

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040078559A (en) * 2003-03-03 2004-09-10 마이크로소프트 코포레이션 Controlling admission of data streams onto a network based on end-to-end measurements
KR20060020342A (en) * 2004-08-31 2006-03-06 삼성전자주식회사 Method for estimating available bandwidth of network
KR20110034895A (en) * 2009-09-29 2011-04-06 한국전자통신연구원 Network available bandwidth high-speed measurement method and transmission delay trend measurement apparatus
KR20110097492A (en) * 2010-02-25 2011-08-31 주식회사 케이티 Method and apparatus for transmitting/receiving packet through muiti homing based network

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017026851A1 (en) * 2015-08-13 2017-02-16 삼성전자 주식회사 Method and device for saving power of electronic device in wireless communication system
US10362539B2 (en) 2015-08-13 2019-07-23 Samsung Electronics Co., Ltd Method and device for saving power of electronic device in wireless communication system
KR101727248B1 (en) * 2016-02-05 2017-05-29 (주)구름네트웍스 Network traffic control device and method for based on profile

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9826334B2 (en) Method and apparatus for connection context aware radio communication management
US9930553B2 (en) Prediction of quality of service of a possible future connection of a device to a wireless network
EP2962434B1 (en) Apparatus and method for measuring and using congestion in a wireless communication system
EP2909737B1 (en) Method and system for determining sustainable throughput over wireless networks
US9794889B2 (en) Power adjustment method and apparatus
US9215609B2 (en) Method and system for measuring wireless link quality
WO2013119355A1 (en) Co-channel utilization estimation
TWI568224B (en) Heterogeneous network system, network apparatus, and rendezvous path selection method thereof
US20130246616A1 (en) Apparatus and method for determining source device in contents sharing system
KR101488133B1 (en) Energy efficient method for measuring available bandwidth for terminal and apparatus therefor
US20100142375A1 (en) Method and system for measuring quality of networking nodes
CN106797261B (en) Remedial action based on inter-packet received power
CN110290552B (en) Method and device for measuring cache depth, storage medium and electronic device
US10104571B1 (en) System for distributing data using a designated device
JP7036019B2 (en) Communication equipment, communication methods, wireless communication systems and programs
CN113542215B (en) Method and related device for improving streaming media transmission performance
EP4038837B1 (en) Quality of experience measurements for control of wi-fi networks
CN113315773A (en) Code rate adjusting method and device, electronic equipment and storage medium
US9998294B1 (en) System for distributed audio output using designated audio devices
Rademacher Performance estimation and optimization of the IEEE802. 11 MAC layer for long distance point-to-point links
KR101488610B1 (en) Method for apparatus for communicating secondary network based on cognitive radio
US9882751B2 (en) Communication system, communication controller, communication control method, and medium
WO2021145039A1 (en) Communication device, and program and method used for communication device
Palattella et al. Performance analysis of the IEEE 802.15. 4 MAC layer
JP6995496B2 (en) Communication control device, communication control system, communication control program, and communication control method

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee