KR102317102B1 - 트래픽 제어 방법 및 이를 지원하는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가입자 정보 및 기지국의 트래픽 관련 정보를 수집하는 단계, 상기 수집된 정보들을 토대로 복수의 트래픽 사용량 모델을 생성하는 단계, 상기 복수의 트래픽 사용량 모델들 각각에 지정된 기준 값을 적용하고, 그 결과를 사전 정의된 임계 값과 비교하여 혼잡도 점수를 산출하는 단계, 상기 혼잡도 점수에 따라 지정된 적어도 하나의 제어 정책을 획득하는 단계, 상기 적어도 하나의 제어 정책을 상기 기지국에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 방법 및 이를 지원하는 장치를 개시한다.

Description

트래픽 제어 방법 및 이를 지원하는 장치{Controlling Method for Traffic and device supporting the same}

본 발명은 통신 트래픽 제어에 관한 것으로, 특히, 기지국 관련 정보 및 사용자 트래픽 이용 정보를 기반으로 혼잡도 점수를 계산하고, 이를 기반으로 트래픽 제어를 수행하여 보다 만족감 높은 품질의 통신 서비스를 제공할 수 있도록 하는 트래픽 제어 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.

이동통신 단말기는 이동통신망의 발달과 단말기 사양의 발전에 따라 종래의 단순한 통신장치 또는 정보 제공 장치의 범주를 벗어나 현대인의 필수 소지품이 되었고, 토탈 엔터테인먼트 기기로 진화해 가고 있는 추세에 있다. 이와 함께, 최근에는 통신 단말기의 기능 및 PDA(Personal Digital Assistant)의 기능을 결합시킨 스마트폰(Smart Phone)의 사용이 대중화되어 가고 있다.

상술한 스마트폰 등의 이동통신 단말기의 통신 서비스를 지원하기 위하여 다수의 기지국이 설치된다. 그리고 이동통신 단말기가 기지국의 통신 커버리지 내에 위치하는 경우, 통신 서비스 가입자인지 확인하고, 기지국에 연결되는 교환기에 이동통신 단말기의 가입자 위치 정보를 기록한 후, 이동통신 단말기의 통신 서비스를 지원한다. 한편, 특정 기지국에 많은 이동통신 단말기가 몰리거나, 높은 용량의 트래픽을 이용하는 이동 통신 단말기가 특정 기지국에 진입하는 경우, 해당 기지국의 통신 서비스 품질이 저하될 수 있다. 예컨대, LTE/5G망 기지국별 혼잡한 상황 상황에서 별도의 트래픽 제어 기능이 없어 네트워크 과부하가 발생하고 있다. 이에 따라, 종래에는 다수의 고객들의 통신 서비스 이용에 대한 체감 품질이 감소하고 부정적 경험을 느끼는 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 요구를 충족하기 위한 것으로, 개인별 트래픽 이용에 대한 모델 및 기지국별 트래픽 제공에 대한 모델 등을 복합적으로 운용하여 트래픽 이용에 관한 정확한 혼잡도 검출을 수행한 후, 혼잡도 검출에 따른 적절한 트래픽 제어 정책을 제공함으로써, 다수의 사용자가 양호한 통신 서비스 이용에 관한 경험을 가질 수 있도록 하는 트래픽 제어 방법 및 이를 지원하는 장치를 제공한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 통신 회로, 상기 통신 회로와 기능적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 통신 회로를 기반으로 기지국과 연결된 기지국 지원 장치와 통신 채널을 형성하고, 상기 기지국 지원 장치로부터 가입자 정보 및 기지국의 트래픽 관련 정보를 수집하고, 상기 수집된 정보들을 토대로 복수의 트래픽 사용량 모델을 생성하고, 상기 복수의 트래픽 사용량 모델들 각각에 지정된 기준 값을 적용하고, 그 결과를 사전 정의된 임계 값과 비교하여 혼잡도 점수를 산출한 후 상기 혼잡도 점수에 따라 지정된 적어도 하나의 제어 정책을 획득하고, 상기 적어도 하나의 제어 정책을 상기 기지국에 제공하도록 설정될 수 있다.

여기서, 상기 프로세서는 지정된 시간 단위 주파수 대역별 트래픽 사용량에 관한 모델 및 상기 지정된 시간 단위 업 링크 및 다운 링크 별 트래픽 사용량에 관한 모델을 생성하도록 설정될 수 있다.

또한, 상기 프로세서는 상기 지정된 시간 단위 기지국 제조사 별 트래픽 사용량에 관한 모델을 더 생성하도록 설정될 수 있다.

또는, 상기 프로세서는 상기 지정된 시간 단위 동시접속자수에 관한 모델 및 상기 지정된 시간 단위 헤비유저비율에 관한 모델 중 적어도 하나를 더 생성하도록 설정될 수 있다.

한편, 상기 프로세서는 상기 혼잡도 점수에 따라 혼잡 기지국의 헤비유저 속도 제어 정책 및 혼잡 기지국 서비스별 속도 제어 정책 중 적어도 하나를 획득하도록 설정될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 트래픽 제어 방법은 가입자 정보 및 기지국의 트래픽 관련 정보를 수집하는 단계, 상기 수집된 정보들을 토대로 복수의 트래픽 사용량 모델을 생성하는 단계, 상기 복수의 트래픽 사용량 모델들 각각에 지정된 기준 값을 적용하고, 그 결과를 사전 정의된 임계 값과 비교하여 혼잡도 점수를 산출하는 단계, 상기 혼잡도 점수에 따라 지정된 적어도 하나의 제어 정책을 획득하는 단계, 상기 적어도 하나의 제어 정책을 상기 기지국에 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 생성하는 단계는 지정된 시간 단위 주파수 대역별 트래픽 사용량에 관한 모델을 생성하는 단계 및 상기 지정된 시간 단위 업 링크 및 다운 링크 별 트래픽 사용량에 관한 모델을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

추가로, 상기 생성하는 단계는 상기 지정된 시간 단위 기지국 제조사 별 트래픽 사용량에 관한 모델을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또는, 상기 생성하는 단계는 상기 지정된 시간 단위 동시접속자수에 관한 모델을 생성하는 단계, 상기 지정된 시간 단위 헤비유저비율에 관한 모델을 생성하는 단계 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 제어 정책을 획득하는 단계는 상기 혼잡도 점수에 따라, 혼잡 기지국의 헤비유저 속도 제어 정책을 획득하는 단계, 혼잡 기지국 서비스별 속도 제어 정책을 획득하는 단계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명은 기지국 관련 정보를 기반으로 각 정보별 복수의 모델을 생성하고, 생성된 모델을 기반으로 제어 정책을 적용함으로써, 다수의 사용자 단말의 통신 서비스 만족도를 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 서비스 시스템의 각 구성의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 지원 장치 구성의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 트래픽 제어 장치 구성의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 트래픽 제어 장치의 혼잡도 검출과 관련하여 이용되는 정보의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 트래픽 제어 방법의 한 예를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 서비스 시스템의 각 구성의 한 예를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 서비스 시스템(10)은 적어도 하나의 사용자 단말(100), 적어도 하나의 기지국(200), 기지국 지원 장치(300), 트래픽 제어 장치(400)(예: ITM(Intelligent Traffic Management) 장치) 및 통신망(500)을 포함할 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 통신 서비스 운용 환경에서, 사용자 단말(100)은 적어도 하나의 기지국(200)의 통신 커버리지에 진입하여 기지국(200)을 통해 통신 서비스 예컨대, 인터넷망을 통한 데이터를 검색 등의 기능을 이용할 수 있다. 특히 특정 고용량 이상의 트래픽을 이용하는 사용자 단말(100)은 통신 서비스 가입 형태에 따라, 트래픽 제어 장치(400)가 제공하는 제어 정책에 의해 트래픽 이용에 관하여 제한 받을 수 있다. 또는, 고용량 이상의 트래픽 이용을 위하여 특정 사용자 단말(100)은 해당 서비스 이용과 관련한 과금 정책에 사전 가입을 하고, 트래픽 제어 장치(400)의 지언에 따라 해당 통신 서비스를 이용할 수도 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말(100)은 일반적인 이동통신 단말 장치가 될 수 있으며, 이동통신 단말 장치는 본 발명에 의해 제공되는 통신망(500)에 접속하여 각종 데이터를 송수신할 수 있는 네트워크 장치를 포함할 수 있다. 상기 사용자 단말(100)은 Terminal, 사용자 단말(100)(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), D2D 장치(Device to Device) 등의 용어로 대체될 수 있다. 그러나, 본 발명의 사용자 단말(100)이 상술한 용어로 한정되는 것은 아니며, 상기 통신망(500)에 연결되고 데이터를 송수신할 수 있는 장치라면 본 발명에서 언급되는 사용자 단말(100)에 해당할 수 있다. 상기 사용자 단말(100)은 통신망(500)을 통해 음성 또는 데이터 통신을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 사용자 단말(100)은 브라우저, 프로그램 및 프로토콜을 저장하는 메모리, 각종 프로그램을 실행하고 연산 및 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 사용자 단말(100)은 다양한 형태로 구현될 수 있는데, 예컨대, 스마트폰, 타블렛 PC, PDA, PMP(Potable Multimedia Player) 등의 무선 통신 기술이 적용되는 이동 가능한 단말기를 포함할 수 있다.

상기 통신망(500)은 LAN(Local Area Network), WAN(Wide Area Network)등의 폐쇄형 네트워크, 인터넷(Internet)과 같은 개방형 네트워크뿐만 아니라, CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), GSM(Global System for Mobile Communications), LTE(Long Term Evolution), EPC(Evolved Packet Core) 등의 네트워크와 향후 구현될 차세대 네트워크 및 컴퓨팅 네트워크를 통칭하는 개념이다. 아울러, 본 발명의 통신망(500)은 예컨대, 다수의 접속망(미도시) 및 코어망(미도시)을 포함하며, 외부망, 예컨대 인터넷망(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 접속망(미도시)은 이동통신 단말 장치를 통해 유무선 통신을 수행하는 접속망으로서, 예를 들어, BS(Base Station), BTS(Base Transceiver Station), NodeB, eNodeB 등과 같은 다수의 기지국(200)과, BSC(Base Station Controller), RNC(Radio Network Controller)와 같은 기지국 지원 장치(300)로 구현될 수 있다. 즉, 상기 통신망(500)은 상기 적어도 하나의 기지국(200) 및 기지국 지원 장치(300)를 포함하는 구성으로 이해될 수도 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 상기 기지국에 일체로 구현되어 있던 디지털 신호 처리부와 무선 신호 처리부를 각각 디지털 유니트(Digital Unit, 이하 DU라 함과 무선 유니트(Radio Unit, 이하 RU라 함)으로 구분하여, 다수의 영역에 각각 다수의 RU(미도시)를 설치하고, 다수의 RU(미도시)를 집중화된 DU(미도시)와 연결하여 구성할 수도 있다.

또한, 접속망(미도시)과 함께 모바일 망을 구성하는 코어망(미도시)은 접속망(미도시)과 외부 망, 예컨대, 인터넷망(미도시)을 연결하는 역할을 수행한다. 이러한 코어망(미도시)은 앞서 설명한 바와 같이, 접속망(미도시) 간의 이동성 제어 및 스위칭 등의 이동통신 서비스를 위한 주요 기능을 수행하는 네트워크 시스템으로서, 서킷 교환(circuit switching) 또는 패킷 교환(packet switching)을 수행하며, 모바일 망 내에서의 패킷 흐름을 관리 및 제어한다. 또한, 코어망(미도시)은 주파수간 이동성을 관리하고, 접속망(미도시) 및 코어망(미도시) 내의 트래픽 및 다른 네트워크, 예컨대 인터넷망(미도시)과의 연동을 위한 역할을 수행할 수도 있다. 이러한 코어망(미도시)은 SGW(Serving GateWay), PGW(PDN GateWay), MSC(Mobile Switching Center), HLR(Home Location Register), MME(Mobile Mobility Entity)와 HSS(Home Subscriber Server) 등을 더 포함하여 구성될 수도 있다. 또한, 인터넷망(미도시)은 TCP/IP 프로토콜에 따라서 정보가 교환되는 통상의 공개된 통신망, 즉 공용망을 의미할 수 있다. 본 발명에서의 상기 통신망(500)은 기지국 지원 장치(300)를 통하여 적어도 하나의 기지국(200)과 연결되고, 이에 따라, 사용자 단말(100)이 적어도 하나의 기지국(200) 및 기지국 지원 장치(300)를 통해 통신망(500)과 통신 채널을 형성할 수 있다. 상기 사용자 단말(100)은 상기 통신망(500)에 연결되어 정보를 제공하는 다양한 서버 장치와 통신 채널을 형성하고, 이 과정에서, 적어도 하나의 기지국(200)은 기지국 지원 장치(300)의 제어에 따라 적어도 하나의 사용자 단말(100)에 대한 트래픽 제어를 수행할 수 있다.

상기 기지국 지원 장치(300)는 적어도 하나의 기지국(200)을 제어하면서, 사용자 단말(100)은 통신망(500) 접속을 통한 통신 서비스 이용을 지원수 있다. 특히, 본 발명의 기지국 지원 장치(300)는 가입자 정보, 기지국 최대 사용량 정보, 기지국 사용량 정보, 기지국 정보 등을 트래픽 제어 장치(400)에 제공하고, 트래픽 제어 장치(400)로부터 제어 정책을 수신할 수 있다. 기지국 지원 장치(300)는 수신된 제어 정책을 확인하고, 해당 제어 정책에 따라 적어도 하나의 기지국(200) 또는 적어도 하나의 사용자 단말(100)의 트래픽을 제어할 수 있다. 또는, 기지국 지원 장치(300)는 비혼잡 기지국에 관한 정보를 수집하고, 이를 기반으로, 트래픽 전송 우회로를 통한 트래픽 제어를 수행할 수도 있다.

상기 트래픽 제어 장치(400)는 AI 기반 혼잡 모델들을 이용하여 기지국의 혼잡을 판단하고, 지능적으로 제어할 기지국 또는 사용자 단말을 선정하여 트래픽을 제어할 수 있다. 이러한 상기 트래픽 제어 장치(400)는 상기 기지국 지원 장치(300)와 기능적으로 연결되고, 가입자 정보, 기지국 최대 사용량 정보, 기지국 사용량 정보, 기지국 정보 중 적어도 일부를 실시간으로 또는 일정 주기로 수집할 수 있다. 또한, 상기 트래픽 제어 장치(400)는 과금 정보 기반 사용량 정보 및 서비스 QoE(Quality of Experience) 정보를 기지국 지원 장치(300)로부터 수집할 수 있다. 트래픽 제어 장치(400)는 수집된 정보를 기반으로, 각 정보별 모델을 생성할 수 있다. 또는, 트래픽 제어 장치(400)는 수집된 정보를 기반으로 복수의 모델을 생성할 수 있다. 예컨대, 트래픽 제어 장치(400)는 주파수 대역별 트래픽 사용량 모델, 기지국 제조사별 트래픽 사용량 모델, 업링크 또는 다운링크 별 트래픽 사용량 모델, 사용자 단말 별 트래픽 사용량 모델 중 적어도 하나를 생성할 수 있다. 상기 트래픽 제어 장치(400)는 상술한 모델들을 일/주/월 단위로 생성하여 패턴을 추출할 수 있다. 또한, 트래픽 제어 장치(400)는 수집된 모델들에 대한 클러스터링을 수행하여 기지국을 각각 구분하고, 특징점 선택을 통한 주요 변수를 추출할 수 있다. 그리고, 트래픽 제어 장치(400)는 Linear Regression을 통해 혼잡도 검출을 위한 점수 방정식(Score Equation)을 도출할 수 있다. 상기 트래픽 제어 장치(400)는 점수 방정식이 도출되면, 이를 기반으로 혼잡도 점수를 계산하고, 계산된 혼잡도 점수에 따른 제어 정책을 획득할 수 있다. 이와 관련하여, 트래픽 제어 장치(400)는 혼잡도 점수에 따른 제어 정책을 사전에 설계하여 메모리에 저장하고, 메모리에 저장된 제어 정책을 혼잡도 점수에 따라 획득한 후, 이를 기지국 지원 장치(300)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 트래픽 제어 장치(400)는 1일 DL/UL 사용량, 1일 동시접속자수, 1일 헤비유저비율을 추출하여 점수 방정식을 통해 혼잡도 점수를 계산할 수 있다. 상기 헤비유저는 예컨대, 지정된 시간 이내 지정된 크기 이상의 트래픽을 이용하는 사용자 단말을 의미할 수 있다. 상기 트래픽 제어 장치(400)는 기지국별 각 지표를 실시간 추출한 후, 각 지표의 평균 혼잡도 점수와 기준 값과의 비교를 수행하고, 수행 결과가 지정된 임계 값 이상이면, 해당 기지국을 혼잡으로 판단하고, 그에 대응하는 제어 정책을 수집할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 지원 장치 구성의 한 예를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 상기 기지국 지원 장치(300)는 PGW(310)(PDN(Packet Data Network)-Gateway), OFCS(320)(Offline Charging System), DPI(340), PCRF(330)(Policy and Charging Rule Function)를 포함할 수 있다.

상기 PGW(310)는 적어도 하나의 기지국(200)에 사용자 단말(100)이 접속하면, 접속한 사용자 단말(100)에 IP 주소를 할당할 수 있다. 또한, 상기 PGW(310)는 핸드오버 발생 시에 S-GW(serving gateway)들에 대한 anchoring을 수행할 수 있다. 상기 PGW(310)는 PCRF(330) 제어에 따라 사용자 단말(100) 별로 서로 다른 QoS 정책을 적용(우선순위, 대역폭 제어 등)할 수 있다. 상기 PGW(310)는 사용자 단말(100) 별로 Accounting Data를 관리할 수 있다. 상기 Accounting Data는 예컨대, 상햐향 트래픽 양(# of bytes, # of packets), 접속 시간 등을 포함할 수 있으며, PGW(310)는 이 데이터를 과금 정보(CDR(Charging Data Record)) 형태로 OFCS(320)에게 전달할 수 있다. 상기 PGW(310)는 DPI(340)와 연결되고, DPI(340)와 연결된 통신망(500)과 사용자 단말(100) 간의 통신 채널을 형성하여 사용자 데이터의 송수신을 지원할 수 있다.

상기 OFCS(320)는 PGW(310)가 전달해 주는 과금 정보를 받아 관리할 수 있다. 상기 OFCS(320)는 수신된 과금 정보를 기반으로 과금 기반 사용량을 산출하고, 산출된 과금 기반 사용량 정보를 트래픽 제어 장치(400)에 제공할 수 있다.

상기 PCRF(330)는 트래픽 제어 장치(400)의 제어에 대응하여, 사용자 단말(100)별로 정책(Policy)과 과금(Charging)에 대한 룰(Rule)을 정할 수 있다. 정책(Policy)은 사용자 단말(100)이 사용할 QoS 정보를 포함할 수 있다. 과금(Charging)은 offline 과금 또는 online 과금 선택과 관련한 정보를 포함할 수 있다. 상기 PCRF(330)는 정책 및 과금 정보를 PGW(310)에 전달할 수 있다. 특히, 본 발명의 PCRF(330)는 트래픽 제어 장치(400)가 생성한 제어 정책을 수신하고, 수신된 제어 정책을 PGW(310)에 제공할 수 있다. 이에 따라, 트래픽 제어 장치(400)가 생성한 제어 정책에 따라 사용자 단말(100)에 대한 제어(QoS, Charging)가 수행될 수 있다.

상기 DPI(340)(Deep Packet Inspection)는 Packet의 payload까지(L7 까지) 확인하고, 확인된 패킷에 대한 구분을 수행한 후, 구분된 패킷을 통신망(500)에 패킷 별로 제공할 수 있다. 예컨대, DPI(340)는 사용자 단말(100)과 통신망(500) 사이에 송수신되는 패킷이 Web인지, Voice인지, Video인지, P2P 인지 등의 트래픽의 응용을 구분할 수 있다. 특히, 본 발명의 DPI(340)는 PCRF(330)로부터 혼잡 기지국 서비스 별 속도 제어에 관한 제어 정책을 수신하고, 수신된 제어 정책에 따라 특정 기지국의 속도 제어를 수행할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 트래픽 제어 장치 구성의 한 예를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 트래픽 제어 장치(400)는 통신 회로(410), 프로세서(460) 및 메모리(440)를 포함할 수 있다.

상기 통신 회로(410)는 트래픽 제어 장치(400)의 통신 기능을 지원할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(410)는 기지국 지원 장치(300)와 통신 채널을 형성할 수 있다. 상기 통신 회로(410)는 지정된 장치(예: PG)로부터 가입자 정보(예: U-Key) 및 기지국 정보(예: CMSWEB)를 수신할 수 있다. 또한, 통신 회로(410)는 지정된 장치(예: ePOT)로부터 기지국 최대 사용량 정보(예: 기지국 CQI 정보)를 수신할 수 있다. 또한, 통신 회로(410)는 지정된 장치(예: Apollo)로부터 기지국 사용량(또는 기지국 혼잡 정보)를 수신할 수 있다. 또한, 통신 회로(410)는 기지국 지원 장치(300)로부터 과금 기반 트래픽 사용량 정보를 수신할 수 있다. 상기 통신 회로(410)는 지정된 제어 정책을 기지국 지원 장치(300)에 제공할 수 있다.

상기 메모리(440)는 상기 트래픽 제어 장치(400) 운용에 필요한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 상기 메모리(440)는 상기 통신 회로(410)를 통해 수신된 다양한 정보를 저장할 수 있다. 즉, 메모리(440)는 가입자 정보, 기지국 최대 사용량, 기지국 사용량, 기지국 정보 및 과금 기반 트래픽 사용량을 저장할 수 있다. 또는, 메모리(440)는 수집된 기지국 관련 정보를 기반으로 생성된 복수의 모델을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(440)는 주파수 대역별 트래픽 사용량 모델, 기지국 제조사별 트래픽 사용량 모델, UL/DL 별 트래픽 사용량 모델을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(440)는 혼잡도 점수 별 제공할 제어 정책을 저장할 수 있다.

상기 프로세서(460)는 트래픽 제어 장치(400) 운용과 관련한 신호의 전달과 처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(460)는 기지국(200) 운용 및 사용자 단말(100)의 트래픽 이용과 관련하여 다양한 정보들을 수집하고, 이를 기반으로, 기지국(200) 별 또는 사용자 단말(100) 별 제어 정책을 선택하고, 선택된 제어 정책을 기지국 지원 장치(300)에 제공하여, 적용토록 제어할 수 있다. 이와 관련하여, 프로세서(460)는 정보 수집부(461), 혼잡도 검출부(462), 속도 제어부(430)를 포함할 수 있다.

상기 정보 수집부(461)는 상기 통신 회로(410)를 제어하여 기지국 지원 장치(300)와 통신 채널을 형성하고, 상기 기지국 지원 장치(300)로부터 예를 들면, 가입자 정보, 기지국 최대 사용량, 기지국 사용량, 기지국 정보, 과금 기반 사용량, 서비스 QoE(또는 QoS) 정보 등을 실시간 또는 일정 주기로 수집할 수 있다. 상기 정보 수집부(461)는 수집된 정보를 혼잡도 검출부(462)에 제공할 수 있다.

상기 혼잡도 검출부(462)는 상기 정보 수집부(461)가 제공한 정보들을 토대로 혼잡도 점수를 검출할 수 있다. 예를 들어, 혼잡도 검출부(462)는 수집된 정보들을 토대로 지정된 시간 단위(예: 1일, 1주, 1달 등) 복수의 모델을 생성할 수 있다. 예컨대, 혼잡도 검출부(462)는 주파수 대역별 트래픽 사용량 모델을 생성할 수 있다. 또한, 혼잡도 검출부(462)는 지정된 시간 단위 DL/UL 별 트래픽 사용량 모델을 생성할 수 있다. 또한, 혼잡도 검출부(462)는 지정된 시간 단위 동시접속자수에 관한 모델, 지정된 시간 단위 헤비유저비율에 관한 모델을 생성할 수 있다. 상기 혼잡도 검출부(462)는 생성한 모델과 사전 정의된 기준 값과의 비교를 통하여 혼잡도 점수를 산정할 수 있다. 이 과정에서, 혼잡도 검출부(462)는 생성한 모델에 관한 점수 방정식(예: min ~ max 값 범위 내에서의 지정된 기준 값과의 비교 수식)을 이용하여 결과를 산출하고, 산출된 결과를 사전 정의한 임계 값과 비교하여 기지국의 지표별 혼잡도 점수를 계산할 수 있다. 상기 혼잡도 검출부(462)는 검출된 혼잡도 점수를 속도 제어부(430)에 제공할 수 있다.

상기 속도 제어부(430)는 혼잡도 검출부(462)로부터 수신된 혼잡도 점수에 따른 제어 정책을 획득할 수 있다. 이와 관련하여, 상기 속도 제어부(430)는 개인별 제어부(432), 기지국 제어부(431)를 포함할 수 있다. 상기 개인별 제어부(432)는 혼잡도 점수에 따라, 사용자 단말(100) 별 적용할 트래픽 제어 정책을 메모리(440)에서 획득할 수 있다. 또한, 기지국 제어부(431)는 혼잡도 점수에 따라 기지국 별 적용할 트래픽 제어 정책을 메모리(440)에서 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 속도 제어부(430)는 상대적으로 낮은 혼잡도가 검출된 경우, 기지국별(또는 기지국 서비스별) 트래픽 제어 정책만을 획득하고, 이를 기지국 지원 장치(300)에 제공할 수 있다. 또는, 상기 속도 제어부(430)는 상대적으로 높은 혼잡도가 검출된 경우 기지국별(또는 기지국 서비스별) 트래픽 제어 정책 및 사용자 단말별 트래픽 제어 정책을 획득하고, 이를 기지국 지원 장치(300)에 제공할 수도 있다. 또는, 상기 속도 제어부(430)는 혼잡도 점수에 매핑된 사용자 단말별 트래픽 제어 정책 또는 기지국별 트래픽 제어 정책(또는 기지국 서비스별 트래픽 제어 정책) 중 적어도 하나를 메모리(440)에서 수집하고, 이를 기지국 지원 장치(300)에 제공할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 트래픽 제어 장치(400)는 과금 정보(Radius) 기반 기지국별 DL/UL 데이터 사용량을 수집하고, 동시접속자수/ Heavy 가입자 비율 등을 분석한 결과를 Modeling 하여 고객 체감품질을 예측할 수 있는 Score Equation을 생성하고 일정 시간 단위(예: 10초단위)로 기지국별 혼잡을 판단하는 기술을 통해 기지국 과부하 상황 방지 가능하며 대다수 고객에게 긍정적 경험 제공할 수 있다. 이와 관련하여, 상기 트래픽 제어 장치(400)는 AI 프로세서를 이용하여 일정 시간 단위 기지국별 혼잡 판단을 수행할 수 있다. 이 과정에서, 트래픽 제어 장치(400)는 혼잡 기지국의 Heavy 가입자 제어정책과, 혼잡 기지국의 서비스별 속도 제어 정책을 기지국 지원 장치(300)의 PCRF(330)로 전달하여 PGW(310) 및 DPI(340)를 통해 제어할 수 있다. 이러한 본 발명의 트래픽 제어 장치(400)는 혼잡 기지국 판단과 동시에 비 혼잡 기지국 정보도 동시에 판단하고, 유휴 네트웍 자원을 활용한 다양한 차별화된 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 트래픽 제어 장치(400)는 유휴 네트웍 자원을 활용하여 트래픽 분산 서비스를 수행할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 트래픽 제어 장치의 혼잡도 검출과 관련하여 이용되는 정보의 한 예를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 401 그래프는 예컨대, 기지국 지원 장치(300)가 적어도 하나의 기지국(200)으로부터 수신한 DL/UL 트래픽 사용량을 트래픽 제어 장치(400)가 분석한 정보로서, 1일 DL/UL 사용량을 기반으로 생성한 트래픽 사용량 모델을 나타낼 수 있다. 해당 모델에서 최소(min) 및 최대(max)를 기준으로 해당 모델의 혼잡도가 결정될 수 있다.

403 그래프는 기지국 지원 장치(300)가 적어도 하나의 기지국(200)으로부터 수신한 사용자 단말의 기지국 접속자 수를 트래픽 제어 장치(400)가 분석한 정보로서, 시간대별 동시접속자수 모델을 나타낼 수 있다. 해당 모델은 시간대별로 얼마만큼의 사용자 단말이 적어도 하나의 특정 기지국에 접속하는지를 나타낼 수 있다. 최소 및 최대를 기준으로 해당 모델의 혼잡도가 결정될 수 있다.

405 그래프는 기지국 지원 장치(300)가 적어도 하나의 기지국(200)으로부터 수신한 사용자 단말의 트래픽 사용량 정보를 트래픽 제어 장치(400)가 분석한 정보로서, 지정된 용량 이상의 고용량 트래픽을 이용하는 헤비유저들의 비율을 나타낸 모델일 수 있다. 상기 모델에, 최소 및 최대를 적용하여 헤비유저비율 중 혼잡도 판단에 적용할 부분을 추출할 수 있다.

407 그래프는, 상술한 401 내지 405 그래프에서 최소 및 최대 값의 범위의 값들을 기반으로 혼잡도 점수를 산출하는데 이용되는 그래프일 수 있다. 해당 그래프를 통해 혼잡도 점수가 결정되면, 결정된 혼잡도 점수를 사전 정의된 임계 값과 비교하여 혼잡 여부 또는 혼잡 정도를 결정할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 트래픽 제어 방법의 한 예를 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 트래픽 제어 방법은, 501 단계에서, 트래픽 제어 장치(400)의 프로세서(460)는 과금 정보 기반 기지국별 트래픽 정보 수집을 수행할 수 있다. 예컨대, 프로세서(460)는 가입자 정보, 기지국 최대 사용량, 기지국 사용량, 기지국 정보, 과금 기반 사용량, 서비스 QoE 정보 중 적어도 하나를 수집할 수 있다.

503 단계에서, 프로세서(460)는 수집된 정보별 모델링을 기반으로 혼잡도 검출을 수행할 수 있다. 또는, 프로세서(460)는 수집된 정보들을 기반으로 복수의 모델을 생성하고, 생성된 복수의 모델을 기반으로 혼잡도 검출을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 프로세서(460)는 주파수 대역별 트래픽 사용량에 대한 모델, 기지국 제조사별 트래픽 사용량에 대한 모델, UL/DL 별 트래픽 사용량에 대한 모델, 동시접속자수에 대한 모델, 헤비유저비율에 대한 모델 중 적어도 하나를 생성할 수 있다. 상기 프로세서(460)는 생성된 모델들에 대하여 사전 정의된 최소 및 최대 값을 적용하고, 해당 값들이 기준 값 이상인 경우, 혼잡도 판단을 위한 파라미터를 결정할 수 있다. 상기 프로세서(460)는 복수의 모델들의 최소 및 최대 값들을 종합적으로 적용하여, 혼잡도 점수를 산출할 수 있다.

505 단계에서, 프로세서(460)는 혼잡도에 따른 제어 정책을 획득할 수 있다. 예컨대, 프로세서(460)는 혼잡 기지국의 헤비유저에 대한 속도 제어 정책, 혼잡 기지국 서비스별 속도 제어 정책을 획득할 수 있다. 이와 관련하여, 트래픽 제어 장치(400)는 혼잡도에 따른 각각의 정책들을 메모리(440)에 저장 관리할 수 있다.

507 단계에서, 프로세서(460)는 제어 정책을 기지국 지원 장치(300)를 통해 제어가 필요한 주체(예: 기지국 또는 특정 사용자 단말)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 가입자 속도 제어를 위한 정보는 PCRF(330) 및 PGW(310)를 거쳐 해당 기지국에 전달될 수 있다. 또한, 혼잡 기지국 서비스별 속도 제어 정책은 PCRF(330) 및 DPI(340)를 거쳐 기지국(200)에 전달될 수 이다. 이에 따라, 본 발명의 트래픽 제어 방법은 고객 체감 품질(QoE)(예: Web loading, Video playback time, Service Completed time 등)을 개선할 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 판독 가능한 소프트웨어 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

또한, 본 명세서에서 설명하는 기능적인 동작과 주제의 구현물들은 다른 유형의 디지털 전자 회로로 구현되거나, 본 명세서에서 개시하는 구조 및 그 구조적인 등가물들을 포함하는 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 혹은 하드웨어로 구현되거나, 이들 중 하나 이상의 결합으로 구현 가능하다. 본 명세서에서 설명하는 주제의 구현물들은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품, 다시 말해 본 발명에 따른 장치의 동작을 제어하기 위하여 혹은 이것에 의한 실행을 위하여 유형의 프로그램 저장매체 상에 인코딩된 컴퓨터 프로그램 명령에 관한 하나 이상의 모듈로서 구현될 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 기계로 판독 가능한 저장 장치, 기계로 판독 가능한 저장 기판, 메모리 장치, 기계로 판독 가능한 전파형 신호에 영향을 미치는 물질의 조성물 혹은 이들 중 하나 이상의 조합일 수 있다.

아울러, 본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.

마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.

본 명세서에서 설명한 주제의 특정한 실시형태를 설명하였다. 기타의 실시형태들은 이하의 청구항의 범위 내에 속한다. 예컨대, 청구항에서 인용된 동작들은 상이한 순서로 수행되면서도 여전히 바람직한 결과를 성취할 수 있다. 일 예로서, 첨부도면에 도시한 프로세스는 바람직한 결과를 얻기 위하여 반드시 그 특정한 도시된 순서나 순차적인 순서를 요구하지 않는다. 특정한 구현예에서, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다.

본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 당업자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다. 따라서, 상술한 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다.

따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.

본 발명은 트래픽 제어에 적용되는 것으로서, 특히, 다양한 정보별 모델링을 기반으로 트래픽의 혼잡도 검출을 수행하고 이를 기반으로 트래픽 제어를 수행하는 기술과 관련된다.

특히, 본 발명은 AI 기반의 트래픽 제어를 수행하여 보다 정확한 혼잡도 점수 검출을 수행하고, 혼잡 주체에 관한 정확한 제어를 수행할 수 있도록 함으로써, 보다 개선된 통신 서비스 이용 환경을 제공할 수 있다.

10: 통신 서비스 시스템
100: 사용자 단말
200: 기지국
300: 기지국 지원 장치
400: 트래픽 제어 장치
500: 통신망

Claims (10)

1. 통신 회로;
   상기 통신 회로를 기반으로 복수의 기지국과 연결된 기지국 지원 장치와 통신 채널을 형성하고, 상기 기지국 지원 장치로부터 가입자 정보 및 기지국에 대한 트래픽 관련 정보를 수집하고, 상기 수집된 정보들을 토대로 복수의 트래픽 사용량 모델을 생성하고, 상기 복수의 트래픽 사용량 모델들 각각에 지정된 기준 값을 적용하고, 상기 적용된 결과를 사전 정의된 임계 값과 비교하여 혼잡도 점수를 산출한 후 상기 혼잡도 점수에 따라 지정된 적어도 하나의 제어 정책을 획득하고, 상기 적어도 하나의 제어 정책을 해당 기지국에 제공하도록 설정하는 프로세서;를 포함하고,
   상기 프로세서는
   최소값과 최대값 범위 내에서 지정된 기준 값과의 비교 수식으로 이루어진 점수 방정식을 이용하여 기지국별 각 지표에 대한 혼잡도 점수를 산출하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 프로세서는
   지정된 시간 단위 주파수 대역별 트래픽 사용량에 관한 모델; 및
   상기 지정된 시간 단위 업 링크 및 다운 링크 별 트래픽 사용량에 관한 모델;을 생성하도록 설정된 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 프로세서는
   상기 지정된 시간 단위 기지국 제조사 별 트래픽 사용량에 관한 모델;을 더 생성하도록 설정된 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 프로세서는
   상기 지정된 시간 단위 동시접속자수에 관한 모델 및 상기 지정된 시간 단위 헤비유저비율에 관한 모델 중 적어도 하나를 더 생성하도록 설정된 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 프로세서는
   상기 혼잡도 점수에 따라 혼잡 기지국의 헤비유저 속도 제어 정책 및 혼잡 기지국 서비스별 속도 제어 정책 중 적어도 하나를 획득하도록 설정된 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 장치.
6. 가입자 정보 및 복수의 기지국에 대한 트래픽 관련 정보를 수집하는 단계;
   상기 수집된 정보들을 토대로 복수의 트래픽 사용량 모델을 생성하는 단계;
   상기 복수의 트래픽 사용량 모델들 각각에 지정된 기준 값을 적용하고, 상기 적용된 결과를 사전 정의된 임계 값과 비교하여 혼잡도 점수를 산출하는 단계;
   상기 혼잡도 점수에 따라 지정된 적어도 하나의 제어 정책을 획득하는 단계;
   상기 적어도 하나의 제어 정책을 해당 기지국에 제공하는 단계;를 포함하되,
   상기 산출하는 단계는
   최소값과 최대값 범위 내에서 지정된 기준 값과의 비교 수식으로 이루어진 점수 방정식을 이용하여 기지국별 각 지표에 대한 혼잡도 점수를 산출하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 생성하는 단계는
   지정된 시간 단위 주파수 대역별 트래픽 사용량에 관한 모델을 생성하는 단계; 및
   상기 지정된 시간 단위 업 링크 및 다운 링크 별 트래픽 사용량에 관한 모델을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 생성하는 단계는
   상기 지정된 시간 단위 기지국 제조사 별 트래픽 사용량에 관한 모델을 생성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 방법.
9. 제7항에 있어서,
   상기 생성하는 단계는
   상기 지정된 시간 단위 동시접속자수에 관한 모델을 생성하는 단계;
   상기 지정된 시간 단위 헤비유저비율에 관한 모델을 생성하는 단계; 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 방법.
10. 제6항에 있어서,
    상기 제어 정책을 획득하는 단계는
    상기 혼잡도 점수에 따라,
    혼잡 기지국의 헤비유저 속도 제어 정책을 획득하는 단계;
    혼잡 기지국 서비스별 속도 제어 정책을 획득하는 단계; 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 트래픽 제어 방법.

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