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KR101069328B1 - 컴퓨터로 구현되는 방법, 컴퓨터화 시스템, 컴퓨터 판독가능 기록 매체, 및 컴퓨팅 장치 - Google Patents

컴퓨터로 구현되는 방법, 컴퓨터화 시스템, 컴퓨터 판독가능 기록 매체, 및 컴퓨팅 장치 Download PDF

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KR101069328B1
KR101069328B1 KR1020057016110A KR20057016110A KR101069328B1 KR 101069328 B1 KR101069328 B1 KR 101069328B1 KR 1020057016110 A KR1020057016110 A KR 1020057016110A KR 20057016110 A KR20057016110 A KR 20057016110A KR 101069328 B1 KR101069328 B1 KR 101069328B1
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KR
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network
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wireless
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KR1020057016110A
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지화 구오
퀴안 장
리차드 야오
웬우 주
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마이크로소프트 코포레이션
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Publication date
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Abstract

서로 다른 유형의 무선 네트워크 간의 개선된 수직 핸드오프 시스템 및 방법이 제공된다. 네트워크 할당 벡터 점유 및 패킷 충돌 확률이 서비스 품질 척도로서 사용되어, 실제로 서비스 품질에 유익하게 될 때까지 수직 핸드오프가 지연될 수 있게 해준다. 수직 핸드오프 시나리오에서의 개선된 무선 네트워크 셀 경계 검출은 적응적으로 결정된 최소 동작 신호 세기 임계값과 관련하여 푸리에 기반 기술로 달성된다. 개선된 무선 네트워크 셀 경계 검출은 높은 서비스 품질 네트워크로부터의 수직 핸드오프가 가능한 한 오랫동안 지연될 수 있게 해준다. 또한, 수직 핸드오프 시나리오에서의 실용적인 무선 네트워크 서비스 품질 척도 및 무선 네트워크 셀 경계의 개선된 검출이 불필요한 수직 핸드오프의 비율을 감소시킴으로써 무선 네트워크 유형들 간의 모바일 컴퓨팅 장치 로밍에 의해 경험되는 전체적인 서비스 품질이 더 높아지게 된다.
Figure R1020057016110
무선 네트워크, 서비스 품질, 수직 핸드오프, 네트워크 할당 벡터, 패킷 충돌 확률

Description

컴퓨터로 구현되는 방법, 컴퓨터화 시스템, 컴퓨터 판독가능 기록 매체, 및 컴퓨팅 장치{IMPROVED VERTICAL ROAMING IN WIRELESS NETWORKS THROUGH IMPROVED QUALITY OF SERVICE MEASURES}
본 발명은 일반적으로 무선 네트워크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2가지 이상의 유형의 무선 네트워크를 포함하는 무선 네트워킹 환경에 관한 것이다.
현재, 사람들은 많은 서로 다른 방식으로 통신하기 위해 디지털 네트워크를 사용한다. 음성, 텍스트, 월드 와이드 웹 페이지 및 스트리밍 라이브 비디오는 단지 몇가지 예에 불과하다. 특정의 물리적 장소에서 디지털 네트워크에 연결할 수 있는 것과 이동하고 있는 동안 디지털 네트워크에 연결할 수 있는 것은 전혀 별개의 것이다. 무선 디지털 네트워크가 보급되어 있고 점점 더 그렇게 되고 있다. 사람들은 무선 네트워크에 의해 제공되는 편의성 및 자유도를 중요시한다.
무선은 대부분의 무선 디지털 네트워크의 바탕을 이루는 기본 기술이다. 각각의 무선 네트워크 기지국이나 액세스 포인트, 및 액세스 포인트와 통신할 수 있는 각각의 모바일 장치는 무선 신호의 전송 및 수신 둘다를 할 수 있다. 무선 신호는 무선 네트워크 데이터로 인코딩되어 있다.
신호 세기가 송신기로부터 거리가 증가함에 따라 감쇠되는 것이 무선 신호의 특성이다. 각각의 무선 네트워크는 어떤 신호 세기 범위 내에서 동작하도록 설계되어 있으며, 따라서 신호 세기가 어떤 점 아래로 떨어질 때, 무선 네트워크에 의해 제공되는 서비스 품질은 급격히 떨어진다. 단일의 무선 네트워크 액세스 포인트에 의해 서비스되는 지리적 영역이 무선 네트워크 셀이다. 무선 네트워크는 넓은 지역을 액세스 포인트를 각각 갖는 셀들로 분할함으로써 더 넓은 지리적 영역에 서비스를 제공한다. 모바일 통신 장치가 셀들을 통해 이동할 때, 그 장치는 각 셀의 액세스 포인트와 차례로 통신한다.
무선 네트워크 설계자에 있어서의 종래의 문제점들 중 하나는 모바일 장치가 한 무선 네트워크 액세스 포인트로부터 다른 액세스 포인트로 언제 통신을 핸드오프해야 하는지를 결정하는 것이다. 무선 네트워크 액세스 포인트에 의해 모바일 장치에 제공되는 서비스 품질의 저하는 비선형적이며, 셀 경계 근방에서는 특히 그러하고, 무선 환경은 동적이며, 따라서 이 문제의 해석이 쉬운 것은 아니다. 실제로, 대부분의 수평 핸드오프 알고리즘은 후보 액세스 포인트로부터의 상대 신호 세기들의 비교에 의존한다. 수평 핸드오프(horizontal handoff)란 단일 유형의 무선 네트워크 내의 동일한 유형의 무선 네트워크 액세스 포인트들 간에 일어나는 통신 핸드오프를 말한다.
많은 서로 다른 유형의 무선 네트워크가 있으며, 그 각각은 서로 다른 목적을 달성하도록 설계되어 있다. 예를 들어, GPRS(General Packet Radio Service) 및 CDMA(Code Division Multiple Access) 등의 표준에 부합하는 무선 네트워크는 넓은 지리적 영역(예를 들어, 대도시 지역)에 걸쳐 비교적 낮은 수준의 디지털 통 신 대역폭(예를 들어, 64 kbps)을 제공하도록 설계되어 있는 반면, IEEE(the Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 계열의 표준 및 ETSI(European Telelcom Standards Institute) HIPERLAN(High Performance Radio Local Area Network) 계열의 표준 등의 다른 표준에 부합하는 무선 네트워크는 훨씬 더 작은 지리적 영역(예를 들어, 빌딩 또는 캠퍼스)에 걸쳐 비교적 높은 수준의 디지털 통신 대역폭(예를 들어, 10 Mbps)을 제공하도록 설계되어 있다. 이들 예는 일련의 무선 네트워크 설계 트레이드오프, 즉 대역폭 대 셀 크기의 트레이드오프를 나타낸다. 다른 설계 고려 사항으로는 각 네트워크에 할당된 무선 스펙트럼이 그의 사용자들 간에 어떻게 공유되는지는 물론 사용자 인증 및 프라이버시 척도가 있다.
많은 지리적 위치가 다수의 무선 네트워크 유형, 예를 들어 CDMA 및 IEEE 802.11b에 의해 서비스된다. 무선 네트워크 사용자가 각 네트워크 유형의 최상의 특징을 이용할 수 있는 것이 바람직하다, 예를 들어 CDMA 무선 네트워크의 넓은 서비스 영역을 이용할 수 있는 것 및 서비스가 이용가능한 경우 IEEE 802.11b 무선 네트워크의 광대역폭도 이용할 수 있는 것이 바람직하다. 무선 네트워크 사용자가 무선 네트워크 유형들 간을 수동으로 스위칭하는 것이 가능하지만, 수직 핸드오프, 즉 서로 다른 유형의 무선 네트워크 간의 핸드오프가 현재 한 무선 네트워크 내에서의 수평 핸드오프만큼 무선 네트워크 사용자에게 투명하게 되는 것이 더 바람직하다. 무선 네트워크 사용자가 무선 네트워크 사용자의 필요에 따라 네트워크 유형들 간에 매끄럽게 로밍할 수 있는 미래가 상상되지만 그러한 미래가 실현되기 위 해서는 몇가지 문제가 해결되어야만 한다.
CDMA 및 IEEE 802.11b 등의 무선 네트워크 표준은 일반적으로 비호환적이며 수직 핸드오프를 지원하는 데 초점이 맞춰져 있지 않다. 서로 다른 무선 네트워크에서의 신호 세기는 직접 비교될 수 없다. 한 무선 네트워크에서의 양호한 서비스 품질을 제공하는 신호 세기 레벨이 다른 무선 네트워크에서는 좋지 않은 서비스 품질을 가져올 수 있다. 새로운 핸드오프 결정 기준이 요구된다. 어떤 종래 기술[예를 들어, Optimization Scheme for Mobile Users Performing Vertical handoffs between IEEE 802.11b and GPRS/EDGE networks, Ylianttila et al.(Ylianttila 등의 논문 "모바일 사용자가 IEEE 802.11b와 GPRS/EDGE 네트워크 간의 수직 핸드오프를 수행하는 최적화 방식")]은 수직 핸드오프 결정을 하기 위해 대역폭 등의 서비스 품질 기준을 사용하는 것에 대해 기술하고 있지만, 실제로 서비스 품질 척도를 어떻게 획득할지에 관해서는 일반적으로 침묵하고 있다. 종래 기술에서는 무선 네트워크 유형들 간의 매끄러운 수직 핸드오프를 구현하는 실용적인 시스템 및 방법이 필요하다.
본 발명은 이러한 시스템 및 방법을 제공한다. 본 발명의 이들 및 다른 이점은 물론 부가의 발명 특징은 본 명세서에 제공된 본 발명에 대한 설명으로부터 자명하게 될 것이다.
본 발명은 서로 다른 유형의 무선 네트워크 간의 개선된 수직 핸드오프 시스템 및 방법을 제공한다. 보다 상세하게는, 본 발명은 모바일 컴퓨팅 장치에서의 무선 네트워크 서비스 품질 파라미터의 측정을 가능하게 해주는 것에 관한 것이다. 모바일 컴퓨팅 장치에서의 무선 네트워크 서비스 품질 파라미터의 측정을 가능하게 해주는 것은 모바일 컴퓨팅 장치가 다수의 후보 무선 네트워크에 의해 제공되는 측정된 서비스 품질에 기초하여 수직 핸드오프 결정을 할 수 있게 해준다.
데이터의 송신기가 무선 네트워크 통신 프로토콜의 일부분으로서 전송 시간을 공시하는 무선 네트워크에서는, 네트워크 할당 벡터 점유(network allocation vector occupation)가 무선 네트워크 서비스 품질 척도로서 사용될 수 있다. 네트워크 할당 벡터 점유는 무선 네트워크 사용자의 수는 물론 특정의 무선 네트워크 트래픽 패턴에 비교적 민감하지 않다는 점에서 특히 유용하다. 게다가, 잔여 대역폭(residual bandwidth) 및 무선 매체 접근 제어 전송 지연 등의 특정의 서비스 품질 척도와 네트워크 할당 벡터 점유 간에 신뢰성있는 매핑이 있다.
데이터의 송신기가 무선 네트워크 통신 프로토콜의 일부분으로서 전송 시간을 공시하지 않는 무선 네트워크에서는, 데이터 패킷 충돌 확률이 무선 네트워크 서비스 품질 척도로서 사용될 수 있다. 네트워크 할당 벡터 점유에서와 같이, 무선 네트워크에서의 잔여 대역폭 및 무선 매체 접근 제어 전송 지연 등의 특정의 서비스 품질 척도와 무선 네트워크에서의 데이터 패킷 충돌 확률 간에 신뢰성있는 매핑이 있다.
무선 네트워크 서비스 품질의 측정은 보다 낮은 서비스 품질의 무선 네트워크에서 보다 높은 서비스 품질의 무선 네트워크로 핸드오프하기로 결정할 때 특히 유용하다. 보다 높은 서비스 품질의 무선 네트워크에서 보다 낮은 서비스 품질의 무선 네트워크로 핸드오프하기로 결정할 때, 무선 네트워크 주변 셀 경계(perimeter cell boundary)를 검출할 수 있는 것도 중요하게 된다. 양 수직 핸드오프 결정을 포함하는 소프트웨어 아키텍처는 부분적으로 불필요한 수직 핸드오프의 비율을 최소화함으로써 전체적인 무선 네트워크 서비스 품질을 최적화해주는 매끄러운 수직 로밍의 구현을 용이하게 해준다.
도 1은 본 발명의 측면들을 구현하는 데 적합한 전형적인 모바일 컴퓨팅 장치를 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명의 측면들을 구현하는 데 적합한 전형적인 무선 네트워킹 환경을 나타낸 개략도.
도 3은 종래 기술의 수평 핸드오프 결정을 행할 때 고려되는 일반적인 변수들을 나타낸 그래프.
도 4는 수직 핸드오프 결정을 행할 때 고려될 수 있는 변수들을 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 무선 네트워크에서 측정된 네트워크 할당 벡터 점유와 가용 대역폭 간의 관계를 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 무선 네트워크에서 측정된 데이터 패킷 충돌 확률과 가용 대역폭 간의 관계를 나타낸 그래프.
도 7은 관련 무선 네트워킹 서비스에 의해 제공되는 서비스 품질의 큰 변화없이 변동하는 수신된 무선 네트워크 신호 세기를 나타낸 그래프.
도 8A는 시간에 따라 증가하는 수신된 무선 네트워크 신호 세기를 나타낸 그래프.
도 8B는 본 발명의 일 실시예에 따라, 시간에 따라 증가하는 수신된 무선 네트워크 신호 세기의 푸리에 변환의 기본항을 복소 평면에 플로팅하여 나타낸 그래프.
도 8C는 시간에 따라 감소하는 수신된 무선 네트워크 신호 세기를 나타낸 그래프.
도 8D는 본 발명의 일 실시예에 따라, 시간에 따라 감소하는 수신된 무선 네트워크 신호 세기의 푸리에 변환의 기본항을 복소 평면에 플로팅하여 나타낸 그래프.
도 9는 본 발명에 따라 각 기간 동안의 최대 신호 세기가 표시되어 있는, 관련 무선 네트워킹 서비스가 이용불가능하게 되는 일 없이 변동하는 수신된 무선 네트워크 신호 세기를 나타낸 그래프.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴포넌트 아키텍처를 나타낸 개략도.
도 11은 본 발명에 따른 상태 머신의 거동을 나타내는 상태 천이도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 무선 근거리 통신망(WLAN)에서 무선 원거리 통신망(WWAN)으로 핸드오프하기로 결정을 할 때 다중 네트워크 관리자(Multi-Network Manager) 컴포넌트에 의해 수행되는 단계들을 나타낸 플로우차트.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 수직 핸드오프 결정 임계값을 업데이트할 때 다중 네트워크 관리자 컴포넌트에 의해 수행되는 단계들을 나타낸 플로우차 트.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 네트워크 경보 통지를 발생하기로 결정을 할 때 다중 네트워크 관리자 컴포넌트에 의해 수행되는 단계들을 나타낸 플로우차트.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 수평 WLAN 핸드오프가 보류 중인 것으로 판정할 때 다중 네트워크 관리자에 의해 수행되는 단계들을 나타낸 플로우차트.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 자동적인 WLAN에서 WWAN으로의 핸드오프 결정을 할 때 다중 네트워크 관리자에 의해 수행되는 단계들을 나타낸 플로우차트.
첨부된 청구항들이 본 발명의 특징을 상세하게 기술하고 있지만, 본 발명 및 그의 이점은 첨부 도면을 참조하여 기술된 이하의 상세한 설명으로부터 잘 이해될 것이다.
본 발명의 여러가지 실시예들에 대한 설명을 하기에 앞서, 본 발명의 여러가지 실시예들이 실시될 수 있는 모바일 컴퓨팅 장치 및 무선 네트워킹 환경에 대해 먼저 설명한다. 꼭 그래야 하는 것은 아니지만, 본 발명은 컴퓨팅 장치에 의해 실행되는 프로그램 모듈 등의 컴퓨터 실행가능 명령어의 일반적인 관점에서 기술되어 있다. 일반적으로, 프로그램은 특정의 작업을 수행하거나 특정의 추상 데이터 유형을 구현하는 루틴, 객체, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "프로그램"은 단일 프로그램 모듈 또는 협력하여 동작하는 다중 프 로그램 모듈을 내포할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "컴퓨터" 또는 "컴퓨팅 장치"는 퍼스널 컴퓨터(PC), 핸드헬드 장치, 멀티프로세서 시스템, 마이크로프로세서 기반 프로그램가능 가전 제품, 네트워크 PC, 미니컴퓨터, 태블릿 PC, 랩톱 컴퓨터, 마이크로프로세서 또는 마이크로콘트롤러를 갖는 가전 기기 등의 하나 이상의 프로그램을 전기적으로 실행하는 임의의 장치를 포함한다. 본 발명은 또한 작업들이 통신 네트워크를 통해 연결되어 있는 원격 프로세싱 장치들에 의해 수행되는 분산 컴퓨팅 환경에서 이용될 수 있다. 분산 컴퓨팅 환경에서, 프로그램들은 로컬 및 원격 메모리 저장 장치 둘다에 위치할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 명세서에 기술되어 있는 본 발명의 측면들이 구현될 수 있는 모바일 컴퓨팅 장치의 기본적인 구성의 일례가 도시되어 있다. 그의 가장 기본적인 구성에서, 모바일 컴퓨팅 장치(102)는 일반적으로 적어도 하나의 프로세싱 유닛(104) 및 메모리(106)를 포함한다. 프로세싱 유닛(104)은 본 발명의 여러가지 실시예들에 따라 작업을 수행하는 명령어를 실행한다. 이러한 작업을 수행함에 있어서, 프로세싱 유닛(104)은 어떤 결과를 가져오기 위해 모바일 컴퓨팅 장치(102)의 다른 부분들로 또한 모바일 컴퓨팅 장치(102)의 외부에 있는 장치들로 전자 신호를 전송할 수 있다. 모바일 컴퓨팅 장치(102)의 정확한 구성 및 유형에 따라, 메모리(106)는 휘발성(RAM 등), 비휘발성(ROM 또는 플래쉬 메모리 등) 또는 이 둘의 어떤 조합일 수 있다. 이 가장 기본적인 구성이 도 1에서 점선(108)으로 나타내어져 있다.
모바일 컴퓨팅 장치(102)는 또한 부가의 특징/기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 모바일 컴퓨팅 장치(102)는 또한 자기 또는 광학 디스크 또는 테이프(이에 한정되는 것은 아님)를 비롯한 부가의 저장 장치[분리형(110) 및 비분리형(112)]를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 실행가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 기타 데이터를 비롯한 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술에서 구현되는 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 포함한다. 컴퓨터 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, 플래쉬 메모리, CD-ROM, DVD, 또는 기타 광학 저장 장치, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 또는 기타 자기 저장 장치, 또는 원하는 정보를 저장하는 데 사용될 수 있고 또 모바일 컴퓨팅 장치(102)에 의해 액세스될 수 있는 기타 매체를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 임의의 이러한 컴퓨터 저장 매체는 모바일 컴퓨팅 장치(102)의 일부분일 수 있다.
모바일 컴퓨팅 장치(102)는 양호하게는 장치가 원격 컴퓨팅 장치(116) 등의 다른 장치와 통신할 수 있게 해주는 통신 연결(114)도 포함한다. 통신 연결은 통신 매체의 일례이다. 통신 매체는 일반적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터를, 반송파 또는 다른 전송 메카니즘 등의 변조된 데이터 신호에 구현하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다. 제한이 아닌 예로서, 용어 "통신 매체"는 음향, RF, 적외선 및 기타 무선 매체 등의 무선 매체를 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "컴퓨터 판독가능 매체"는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체 둘다를 포함한다.
모바일 컴퓨팅 장치(102)는 또한 키보드/키패드, 마우스, 펜, 음성 입력 장치, 터치 입력 장치, 기타 등등의 입력 장치(118)를 포함할 수 있다. 디스플레이 (122), 스피커, 프린터, 기타 등등의 출력 장치(120)도 포함될 수 있다. 이들 장치 모두는 기술 분야에 공지되어 있으며, 여기에 상세히 기술할 필요가 없다.
이하의 설명에서, 본 발명은. 달리 언급하지 않는 한, 하나 이상의 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 동작들의 도식적 표현 및 작용을 참조하여 기술될 것이다. 그 자체로서, 때때로 컴퓨터로 실행되는 것으로 언급되는 이러한 작용 및 동작은 데이터를 구조화된 형태로 표현하는 전기 신호를 컴퓨팅 장치의 프로세싱 유닛이 처리하는 것을 포함한다는 것을 잘 알 것이다. 이 처리는 데이터를 변환하거나 데이터를 컴퓨팅 장치의 메모리 시스템 내의 장소에 유지하며, 이는 당업자라면 잘 알고 있는 방식으로 컴퓨팅 장치의 동작을 재구성하거나 또는 다른 방식으로 변경시킨다. 데이터가 유지되어 있는 데이터 구조는 데이터의 형식에 의해 정의된 특정 속성을 갖는 메모리의 물리적 장소이다. 그렇지만, 본 발명이 상기의 관점에서 기술되고 있지만, 당업자라면 잘 알고 있는 바와 같이 이후에 기술되는 여러가지 작용 및 동작이 하드웨어로도 구현될 수 있다는 것은 제한을 의미하는 것이 아니다.
본 발명의 측면들을 구현하는 데 적당한 무선 네트워킹 환경은 적어도 2개의 서로 다른 유형의 무선 네트워크를 포함한다. 무선 네트워킹 환경 내의 무선 네트워크 중 적어도 하나는 복수의 무선 네트워크 셀을 포함한다. 각각의 무선 네트워크 셀은 제한된 지리적 통화권 영역을 가지며, 적어도 하나의 무선 네트워크 기지국 또는 액세스 포인트(AP)를 포함한다. 용어 "무선 네트워크 기지국" 및 "무선 네트워크 액세스 포인트"는 본 설명의 목적상 동등한 것이다. 일반적으로, 단일의 무선 네트워크 액세스 포인트는 무선 네트워크 셀의 지리적 통화권 영역에 무선 네트워크 서비스를 제공한다. 그렇지만, 어떤 무선 네트워크는 각각의 무선 네트워크 셀마다 2개 이상의 액세스 포인트를 포함한다, 예를 들어 무선 네트워크 셀의 각 섹터마다 하나씩의 액세스 포인트를 포함한다. 명백함을 위해, 본 설명은 일반적인 경우를 참조하여 진행될 것이지만, 본 발명의 측면들을 구현하는 데 적합한 무선 네트워킹 환경이 그와 같이 제한되는 것은 아니다.
무선 네트워크 셀의 지리적 통화권 영역의 범위, 즉 무선 네트워크 셀 크기는 무선 네트워크의 유형들 간에는 물론 한 무선 네트워크 유형 내에서도 변할 수 있다. 평균 무선 네트워크 셀 크기는 무선 네트워크의 유형을 구별해주는 무선 네트워크 특징의 일례이다. 예를 들어, 무선 원거리 통신망(WWAN)은 일반적으로 무선 근거리 통신망(WLAN)보다 더 큰 평균 무선 네트워크 셀 크기를 갖는다. 이하의 설명에서, 무선 원거리 통신망 및 무선 근거리 통신망이 서로 다른 무선 네트워크 유형의 예시적인 일례로서 이용되고 있지만, 무선 네트워크 셀 크기가 본 발명의 측면들을 구현하는 데 적합한 무선 네트워킹 환경을 구별짓는 특징일 필요는 없다. 네트워크 유형을 구별짓는 주요 특징은 그의 서비스 품질(QoS) 속성, 예를 들어 대역폭, 데이터 패킷 지연 통계(디지털 데이터가 데이터 패킷으로 분해되는 무선 네트워크에서), 보안(프라이버시 및 사기 방지 대책을 포함함), 비용 효율성 등이다.
본 발명의 실시예에서, 모바일 컴퓨팅 장치(102)는 무선 네트워킹 환경에 걸쳐 이동한다. 다른 대안에서, 무선 네트워킹 환경은 변화하고 모바일 컴퓨팅 장치(102)는 고정된 채로 있을 수 있다. 이들 대안은 본 설명의 목적상 동등한 것이 다. 모바일 컴퓨팅 장치(102)가 무선 네트워킹 환경에 걸쳐 이동할 때, 모바일 컴퓨팅 장치(102)는 단일의 무선 네트워크 유형의 무선 네트워크 셀은 물론 다중 무선 네트워크 유형의 무선 네트워크 셀에 들어가고 그로부터 나올 수 있다. 동일한 유형의 무선 네트워크 셀들 간의 전환은 종래 기술의 수평 핸드오프 기술을 이용하여 수행된다. 본 발명의 실시예에서, 서로 다른 유형의 무선 네트워크 셀들 간의 전환은 수직 핸드오프 방법을 이용하여 수행된다.
예시적인 일례로서, 도 2는 본 발명의 측면들을 구현하는 데 적합한 무선 네트워킹 환경을 나타낸 것이다. 이 무선 네트워킹 환경은 2가지 유형의 무선 네트워크를 갖는다. 큰 무선 네트워크 셀(202)은 제1 유형의 무선 네트워크, 즉 무선 원거리 통신망의 일부분이다. 5개의 보다 작은 무선 네트워크 셀(204, 206, 208, 210, 212)은 제2 유형의 무선 네트워크, 즉 무선 근거리 통신망의 일부분이다. 이 예에서, 무선 근거리 통신망은 무선 원거리 통신망보다 더 높은 서비스 품질을 제공한다.
모바일 컴퓨팅 장치(102)(도 2에 도시되어 있지 않음)는 무선 네트워킹 환경(200)을 통과하는 지리적 경로(214)를 취한다. 이 경로(214)는 무선 네트워크 셀(202)의 통화권 영역 내부에서 시작한다. 경로의 시작 부분에서, 모바일 컴퓨팅 장치(102)는 무선 네트워크 셀(202)에 의한, 즉 무선 원거리 통신망에 의한 무선 네트워크 서비스를 제공받는다. 모바일 컴퓨팅 장치(102)가 경로(214)를 따라 이동할 때 만나게 되는 그 다음 무선 네트워크 셀은 무선 근거리 통신망 셀인 무선 네트워크 셀(204)이다. 경로(214)가 무선 네트워크 셀(204)에 들어가면, 모바일 컴퓨팅 장치(102)는 무선 네트워크 유형들, 즉 무선 원거리 통신망[무선 네트워크 셀(202)을 통함]과 무선 근거리 통신망[무선 네트워크 셀(204)을 통함] 중 선택을 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선택을 할 수 있는 경우, 모바일 컴퓨팅 장치(102)는 자동적으로 최고의 서비스 품질을 제공하는 무선 네트워크 유형을 선택하도록 구성되어 있다. 모바일 컴퓨팅 장치(102)가 무선 네트워크 셀(204)에 들어갈 때, 모바일 컴퓨팅 장치(102)는 무선 원거리 통신망으로부터 무선 근거리 통신망으로 수직 핸드오프를 개시한다. WWAN 셀(202)로부터 WLAN 셀(204)로의 수직 핸드오프가 행해진다.
경로(214)가 첫번째 WLAN 셀(204)의 우측 경계에 도달할 때, 두번째 무선 근거리 통신망 셀(206)을 만나게 된다. 경로가 두번째 WLAN 셀(206)에 들어가고 첫번째 WLAN 셀(204)로부터 나올 때, 첫번째 WLAN 셀(204)로부터 두번째 WLAN 셀(206)로의 종래 기술의 수평 핸드오프가 무선 근거리 통신망의 정상적인 동작의 일부분으로서 행해진다. 두번째 WLAN 셀(206)의 경계를 넘어서 있는 다른 WLAN 셀이 즉각적으로 이용가능하지 않으며, 따라서 경로(214)가 두번째 WLAN 셀(206)의 경계를 넘어 이동할 때, 무선 근거리 통신망은 일시적으로 모바일 컴퓨팅 장치(102)에 무선 네트워크 서비스를 제공할 수 없다.
이 예에서, 모바일 컴퓨팅 장치(102)는 가능한 경우 무선 네트워크 연결을 유지하도록 구성되어 있다. 모바일 컴퓨팅 장치(102)가 두번째 WLAN 셀(206)의 경계를 넘어 이동할 때, 모바일 컴퓨팅 장치(102)는 무선 근거리 통신망으로부터 다 시 무선 원거리 통신망으로 두번째 수직 핸드오프를 개시한다. WLAN 셀(206)로부터 WWAN 셀(202)로의 수직 핸드오프가 일어난다.
이와 유사하게, 모바일 장치가 경로(214)를 따라 계속 갈 때, WWAN 셀(202)로부터 WLAN 셀(208)로의 수직 핸드오프가 일어나고 이어서 WLAN 셀(208)로부터 WLAN 셀(210)로 또한 WLAN 셀(210)로부터 WLAN 셀(212)로의 종래 기술의 수평 핸드오프가 일어난다. 마지막 수직 핸드오프는 경로가 WLAN 셀(212)을 빠져나올 때 일어난다. WLAN 셀(212)로부터 다시 WWAN 셀(202)로의 수직 핸드오프가 일어난다. 모바일 컴퓨팅 장치(102)가 계속하여 표시된 방향으로 이동하는 경우, 모바일 컴퓨팅 장치(102)는 WWAN 셀(202)로부터 빠져나오게 된다. WWAN 셀(202)에 인접하여 또하나의 WWAN 셀(도시 생략)이 있는 경우, 무선 원거리 통신망에서 WWAN 셀(202)로부터 이웃하는 WWAN 셀로 종래 기술의 수평 핸드오프가 일어나게 된다.
한 무선 네트워크 유형 내에서의 셀들 간의 매끄럽고 자동적인 수평 핸드오프는 무선 네트워크 셀의 존재가 무선 네트워크 사용자에게 투명하게 되도록 만들어준다. 이는 바람직한 특징으로서 종래 기술에서 충분히 연구되어 있다. 서로 다른 유형의 무선 네트워크 간의 매끄럽고 자동적인 수직 핸드오프도 마찬가지로 바람직하지만 수평 핸드오프의 시스템 및 방법이 적용가능하지 않다. 예를 들어, 동일한 무선 네트워크 유형의 셀들 간의 수평 핸드오프에서, 2개의 후보 무선 네트워크 셀 액세스 포인트로부터 모바일 컴퓨팅 장치에서 수신된 상대 신호 세기의 비교는 통상적으로 핸드오프 결정을 행하는 프로세스의 일부분이다. 즉, 한 후보 액세스 포인트가 모바일 컴퓨팅 장치(102)에서 상당히 더 높은 수신 신호 세기를 야 기하는 경우, 수평 핸드오프는 그 액세스 포인트쪽으로 개시된다. 본 설명의 목적상, 무선 네트워크 셀로의 핸드오프 및 무선 네트워크 셀에 서비스를 제공하는 무선 네트워크 액세스 포인트로의 핸드오프는 동등하다.
무선 네트워크 액세스 포인트로부터 모바일 컴퓨팅 장치에 수신되는 신호 세기("수신 신호 세기")가 한 무선 네트워크 유형 내에서의 수평 핸드오프를 행하기 위한 유용한 비교가 되는 이유들 중 하나는 무선 네트워크 액세스 포인트들이 단일의 무선 네트워킹 표준에 부합하기 때문이다. 그렇지만, 무선 네트워크 유형들 간의 수직 핸드오프에서는, 정의에 의해 복수의 무선 네트워킹 표준이 있다. 무선 네트워크 유형들 간의 수직 핸드오프에서는, 일반적으로 서로 다른 무선 네트워크 유형들로부터의 수신 신호 세기가 핸드오프 결정을 하기 위한 유용한 비교라는 보장이 없다. 한 무선 네트워크 유형에서의 수신 신호 세기의 적당한 레벨이 다른 무선 네트워크 유형에서는 부적당할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 수직 핸드오프 결정을 행할 때, 무선 네트워크에 의해 제공되는 서비스 품질에 대응하는 기준이 고려된다. 도 3 및 도 4는 이 2가지 문제 간의 차이점 중 일부를 나타내고 있다.
도 3은 모바일 컴퓨팅 장치(102)가 지리적 거리에 걸쳐 이동할 때 한 무선 네트워크 유형 내의 2개의 무선 네트워크 액세스 포인트(302, 304)로부터 모바일 컴퓨팅 장치(102)에 수신된 신호 세기의 그래프를 나타낸 것이다. 그래프의 좌측에서는, 제1 무선 네트워크 액세스 포인트(302)로부터 모바일 컴퓨팅 장치(102)에 수신되는 신호 세기가 강하고(즉, 비교적 높고), 제2 무선 네트워크 액세스 포인트(304)로부터 모바일 컴퓨팅 장치(102)에 수신되는 신호 세기는 약하다(즉, 비교적 낮다). 그래프의 우측에서는, 제2 무선 네트워크 액세스 포인트(304)로부터의 수신 신호 세기가 강하고, 제1 무선 네트워크 액세스 포인트(302)로부터 수신 신호 세기는 약하다.
도 3에 도시된 그래프의 중앙에서는, 양 무선 네트워크 액세스 포인트로부터 모바일 컴퓨팅 장치(102)에 수신되는 신호 세기가 같은 점이 있다. 이 점은 통상 수평 핸드오버 의사 결정 프로세스에서의 임계값(306)을 나타낸다. 임계값(306)의 좌측에서는, 이론적으로 무선 네트워크 액세스 포인트(302)가 모바일 컴퓨팅 장치(102)에 무선 네트워크 서비스를 제공하는 것이 보다 바람직하다. 임계값(306)의 우측에서는, 이론적으로 무선 네트워크 액세스 포인트(304)가 모바일 컴퓨팅 장치(102)에 무선 네트워크 서비스를 제공하는 것이 보다 바람직하다. 몇가지 실제적인 고려사항이 수평 핸드오버를 개시하는 결정에 기여하지만, 이들은 기술 분야에 공지된 것으로서 여기세 상세히 기술할 필요가 없다. 도 3은 도 4와 대비하기 위해 여기에 포함되어 있다.
도 4는 모바일 컴퓨팅 장치(102)가 지리적 거리에 걸쳐 이동할 때 2가지 서로 다른 유형의 무선 네트워크(402, 404)에 의해 모바일 컴퓨팅 장치(102)에 제공되는 무선 네트워크 서비스의 품질을 나타낸 것이다. 무선 네트워크(402)는 예를 들어 무선 원거리 통신망을 나타낼 수 있고, 무선 네트워크(404)는 이와 유사하게 무선 근거리 통신망을 나타낼 수 있다. 그래프의 좌측에서, 제1 유형의 무선 네트워크(402)에 의해 모바일 컴퓨팅 장치(102)에 제공되는 서비스 품질은 비교적 높고, 제2 유형의 무선 네트워크(404)에 의해 모바일 컴퓨팅 장치(102)에 제공되는 서비스 품질은 비교적 낮다. 그래프의 우측에서의 다른 지리적 위치에서도 마찬가지이다. 그래프의 중앙 부분에서는, 제2 유형의 무선 네트워크(404)에 의해 제공되는 서비스 품질이 급격히 향상되고 따라서 제2 유형의 무선 네트워크(404)가 제1 유형의 무선 네트워크(402)보다 더 높은 서비스 품질을 제공한다.
도 4에 도시된 그래프에는 양 무선 네트워크 유형이 모바일 컴퓨팅 장치(102)에 똑같은 서비스 품질을 제공할 수 있는 2개의 점이 있다. 이상적으로는, 이들 2개의 점이 수직 핸드오프 결정 임계값(406, 408)을 나타낸다. 좌측 임계값(406)의 좌측에서 및 우측 임계값(408)의 우측에서는, 제1 유형의 무선 네트워크(402)가 모바일 컴퓨팅 장치(102)에 무선 네트워크 서비스를 제공하는 것이 바람직하다. 이들 2개의 임계값(406, 408) 사이에서는, 제2 유형의 무선 네트워크(404)가 모바일 컴퓨팅 장치(102)에 무선 네트워크 서비스를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에서, 더 낮은 서비스 품질 무선 네트워크(예를 들어, WWAN)로부터 잠재적으로 더 높은 서비스 품질 무선 네트워크(예를 들어, WLAN)에 언제 들어가야 하는지를 자동적으로 결정하는 것 및 잠재적으로 더 높은 서비스 품질 네트워크를 언제 빠져나와 더 낮은 서비스 품질 네트워크로 가야 하는지를 자동적으로 결정하는 것을 비롯하여, 적어도 2가지 유형의 자동 수직 핸드오프 결정이 있다. 잠재적으로 더 높은 서비스 품질 무선 네트워크에 들어가는 첫번째 경우에, 핸드오프의 주된 목적은 더 높은 서비스 품질을 실제로 달성하는 것이다, 예를 들어 모바일 컴퓨팅 장치(102)가 이용가능한 무선 네트워크 대역폭이 이전보다 수직 핸드오프 이후에 실제로 더 높도록 하는 것이다. 본 발명의 실시예에서, 이 첫번 째 경우의 목적을 달성하는 것은 모바일 컴퓨팅 장치(102)가 무선 매체에서의 잔여 통신 대역폭 및 무선 매체 접근 제어 전송 지연 등의 무선 매체 접근 제어(MAC) 계층 서비스 품질 속성을 측정할 수 있게 해주는 것을 포함한다.
잠재적으로 더 높은 서비스 품질 무선 네트워크에서 나오는 두번째 경우에서, 적어도 2가지 경합하는 목적, 즉 더 높은 서비스 품질 무선 네트워크가 더 이상 서비스를 제공할 수 없게 되기 전에 핸드오프하는 것과 또한 잠재적으로 더 높은 서비스 품질 무선 네트워크가 실제로 더 높은 서비스 품질을 제공할 수 있는 동안은 그 무선 네트워크에 머물러 있는 것이 있다. 서비스 품질의 점차적인 감소와는 달리, 최신의 디지털 무선 네트워크는 일반적으로 서비스 품질이 급격히 떨어지는 셀 경계에 가까울 때까지 무선 네트워크 셀 통화권 영역에 걸쳐 비교적 높은 서비스 품질을 유지할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 이들 두번째 경우 목적을 달성하는 것은 모바일 컴퓨팅 장치(102)에 현재 서비스를 제공하는 무선 네트워크 액세스 포인트로부터 수신된 신호 세기의 동적 이력으로부터, 즉 직접 비교를 위해 후보 무선 네트워크의 수신 신호 세기를 동시에 참조하는 것의 이점 없이, 모바일 컴퓨팅 장치(102)가 다가오는 무선 네트워크 셀 경계를 검출할 수 있게 해주는 것이다.
예를 들어 잠재적으로 더 높은 서비스 품질 무선 네트워크에 들어가는 것이 서비스 품질의 예상된 이득을 달성하지 않기 때문에 또는 예를 들어 더 높은 서비스 품질 무선 네트워크에서 너무 일찍 빠져 나와 더 높은 서비스 품질 무선 네트워크로 되돌아오려는 결정이 서둘러 행해지기 때문에, 불필요한 수직 핸드오프는 모 바일 컴퓨팅 장치(102)에 제공되는 무선 네트워크 서비스 품질의 향상을 가져오지 않는 자동 수직 핸드오프이다. 각각의 수직 핸드오프는 일반적으로 어떤 통신 프로토콜 오버헤드를 가지며, 따라서 본 발명의 실시예에서, 불필요한 수직 핸드오프의 비율이 높은 것은 모바일 컴퓨팅 장치(102)에 제공되는 무선 네트워크 서비스의 전체적인 품질에 부정적인 영향을 미친다. 그래서, 상기한 2가지 유형의 수직 핸드오프 결정, 즉 잠재적으로 더 높은 서비스 품질 무선 네트워크에 언제 들어가야 하는지를 결정하는 것과 잠재적으로 더 높은 서비스 품질 네트워크로부터 언제 빠져나와야 하는지를 결정하는 것은, 그 개별적인 목적을 달성하는 것 이외에, 불필요한 수직 핸드오프의 비율을 감소시키기 위해 협력하여 작용하는 것이 중요하다.
무선 네트워크 셀이 2개 이상의 모바일 컴퓨팅 장치에 동시에 무선 네트워크 서비스를 제공하는 것이 통상적이다. 일반적으로, 특정 유형의 무선 네트워크는 이용가능한 무선 스펙트럼 중 어떤 부분을 할당받으며, 할당된 스펙트럼을 그의 사용자들 간에 공유하는 어떤 방식을 가지고 있다. 통상의 방식은 할당된 스펙트럼을 하나 이상의 통신 채널로 분할하는 것이며, 이의 기본적인 특징은 한 송신자 및 한 수신자가 특정의 기간에 통신하기 위해 특정의 통신 채널을 사용할 수 있다는 것이다.
본 설명의 목적상, 2가지 유형의 채널 할당 방식, 즉 전용 방식(dedicated) 및 공유 방식(shared)을 구분하는 것으로 충분하다. 어떤 유형의 무선 네트워크는 하나 이상의 채널을 무선 네트워크 셀, 예를 들어 GPRS 표준을 따르는 무선 네트워크 내의 각각의 모바일 컴퓨팅 장치에 전용시킨다. 이 방식의 단점으로는 각 채널 이 일반적으로 비교적 낮은 통신 대역폭을 갖는다는 것과 이 방식이 일반적으로 비용 효율적이지 않다는 것이 있다. 이 방식의 이점은 대역폭 및 전송 지연 등의 그의 서비스 품질 특성이 일반적으로 미리 예측 가능하고 또 사용 동안에 비교적 일정하다는 것이다.
다른 유형의 무선 네트워크는 다수의 모바일 컴퓨팅 장치들 간에 각각의 통신 채널의 대역폭을 공유하며, 예를 들어 IEEE 802.11b 표준을 따르는 무선 네트워크의 경우에 그렇다. 이 방식의 이점으로는 각 채널이 일반적으로 비교적 높은 통신 대역폭을 가지는 것과 이 방식이 일반적으로 비용 효율적이라는 것이 있다. 이 방식의 단점은 가용 대역폭 및 전송 지연 등의 그의 서비스 품질 특성이 일반적으로 미리 예측가능하지 않고 또 일반적으로 통신 세션 동안에 변동하며, 특히 통신 채널을 공유하려고 시도하는 모바일 컴퓨팅 장치의 수가 변하는 경우에 특히 그렇다는 것이다. 게다가, 공유 채널에서의 전송 충돌, 즉 2개의 모바일 컴퓨팅 장치가 동일한 채널을 통해 동시에 전송하는 것을 회피하기 위해 어떤 추가의 방식이 바람직하다. 전송 충돌은 일반적으로 송신자들 중 아무도 성공적으로 데이터를 전송할 수 없게 되는 결과를 가져온다.
통상의 충돌 회피 방식은, 무선 네트워크 통신 프로토콜의 무선 매체 접근 제어(MAC) 계층의 일부분으로서, 송신자가 전송이 얼마나 오래 걸릴지를 통신 채널을 통해 먼저 공시하도록 규정하고 있다. 그러면 통신 채널을 공유하는 다른 송신자들이 이 시간 동안에 전송하지 않게 된다. 예를 들어, 프로토콜 메시지 전송 요청(request to send, RTS)의 일부분으로서 전송된 네트워크 할당 벡터(network allocation vector, NAC)는 IEEE 802.11b 표준을 따르는 무선 네트워크에서의 공시 전송 시간(advertised transmission time)이다.
본 발명의 실시예에서, 통신 채널을 공유하고 또 충돌 회피 방식의 일부분으로서 공시된 전송 시간을 이용하는 무선 네트워크에서, 총 관찰 시간에 대한 관찰 기간 동안에 누적된 공시 전송 시간의 비가 무선 네트워크 서비스 품질 척도로서 기능한다. 예를 들어, IEEE 802.11b 표준에 따르는 무선 네트워크에서, 본 발명의 실시예에 따른 모바일 컴퓨팅 장치는 일정 기간 동안(예를 들어, 2초 동안) 그의 네트워크 인터페이스에 의해 유지되는 네트워크 할당 벡터(NAV)를 모니터링한다. 네트워크 할당 벡터 점유(NAVO)는 모니터링 기간 동안의 총 시간량에 대한 무선 네트워크가 모니터링 기간 동안 통화중 임을 네트워크 할당 벡터가 나타내고 있는 시간량의 비로서 계산된다. 용어 "네트워크 할당 벡터 점유"는 "총 관찰 시간에 대한 관찰 기간 동안의 누적된 공시 전송 시간의 비"에 대한 약어로서 사용된다.
본 발명의 실시예에서, 계산된 네트워크 할당 벡터 점유는 무선 네트워크에 의해 제공되는 서비스 품질의 척도로서 직접 기능한다. 네트워크 할당 벡터 점유가 무선 네트워크에 의해 제공되는 서비스 품질의 유용한 척도인 이유들 중 하나는 네트워크 할당 벡터 점유가 무선 네트워크 사용자의 수 및 데이터 트래픽 패턴(예를 들어, 정상 트래픽 대 "버스티(bursty) 트래픽")에 비교적 덜 민감하기 때문이다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 네트워크 할당 벡터 점유는 또한 무선 매체에서의 잔여 통신 대역폭 및 무선 매체 접근 제어 전송 지연 등의 보다 전통적인 서비스 품질 척도에 매핑된다. 이하에 네트워크 할당 벡터 점유를 특정의 무선 네트 워크 서비스 품질 척도, 즉 무선 네트워크에서의 잔여 대역폭에 매핑하는 예가 있다. 당업자라면 잘 알고 있는 바와 같이, 이러한 매핑 기술은 다른 무선 네트워크 서비스 품질 척도에 적용가능하다.
도 5는 무선 네트워크에서의 측정된 네트워크 할당 벡터 점유와 추정 잔여 대역폭 간의 관계를 나타낸 그래프이다. 그래프의 수평축은 측정된 네트워크 할당 벡터 점유이다. 그래프의 수직축은 추정 잔여 대역폭이다. 낮은 네트워크 할당 벡터 점유는 높은 추정 잔여 대역폭에 대응한다. 높은 네트워크 할당 벡터 점유는 낮은 추정 잔여 대역폭에 대응한다. 0의 추정 잔여 대역폭 값에 대응하는 높은 네트워크 할당 벡터 점유 값 NAVOBW=0(예를 들어, 65%)이 있다.
본 발명의 실시예에서, 무선 네트워크에서의 추정 잔여 대역폭은 네트워크 할당 벡터 점유의 선형 함수로서, 예를 들어 BW = BWmax - f * NVAO로서 계산되며, 여기서 BW는 최대 추정 잔여 대역폭(예를 들어, 0% 네트워크 할당 벡터 점유에서 3.3 Mbps)이고, f는 네트워크 할당 벡터 점유 - 추정 잔여 대역폭의 매핑 계수(예를 들어, 5는 네트워크 할당 벡터 점유의 10% 상승에 대해 0.5 Mbps 하강에 대응함)이며, NAVO는 측정된 네트워크 할당 벡터 점유이다. 주어진 예시적인 값은 특정의 평균 데이터 패킷 크기 및 무선 네트워크 유형, 예를 들어, IEEE 802.11b 프로토콜의 전송 요청(RST) 측면이 인에이블되어 있는 IEEE 802.11b 무선 네트워크 표준을 따르는 무선 네트워크에서의 1000 바이트 패킷 크기에 유효하다.
본 발명의 대체 실시예에서, 네트워크 할당 벡터 점유로부터 추정 잔여 대역 폭으로의 매핑은 룩업 테이블로 달성된다. 이하의 테이블은 이러한 룩업 테이블의 일부분의 일례를 제공한다. 이하에 나타낸 룩업 테이블에서, 최상단 행은 네트워크 할당 벡터 점유의 값을 열거하고, 최좌측 열은 평균 데이터 패킷 전송 크기의 값을 열거하며, 테이블의 본문은 대응하는 추정 잔여 대역폭 값을 나타낸다. 예를 들어, 1000 바이트의 평균 데이터 패킷 전송 크기 및 50%의 측정된 네트워크 할당 벡터 점유의 경우에, 무선 네트워크에서의 추정 잔여 대역폭은 0.8Mbps이다.
20% 30% 40% 50% 60% >65%
250바이트 0.86 Mbps 0.66 Mbps 0.50 Mbps 0.30 Mbps 0.10 Mbps 0.00 Mbps
500바이트 1.55 Mbps 1.10 Mbps 0.80 Mbps 0.50 Mbps 0.15 Mbps 0.00 Mbps
750바이트 1.90 Mbps 1.45 Mbps 1.05 Mbps 0.65 Mbps 0.20 Mbps 0.00 Mbps
1000바이트 2.30 Mbps 1.80 Mbps 1.30 Mbps 0.80 Mbps 0.30 Mbps 0.00 Mbps
이러한 룩업 테이블의 값 및/또는 선형 매핑 함수의 파라미터는 적당한 테스트 무선 네트워크 또는 무선 네트워크 시뮬레이터에서의 기지의 잔여 대역폭 레벨을 생성하고 이어서 각 레벨에서 관찰된/시뮬레이트된 네트워크 할당 벡터 점유를 기록함으로써 특정의 무선 네트워크 유형에 대해 획득될 수 있다. 이러한 기술은 기술 분야에 공지되어 있으며, 여기에서 상세히 살펴볼 필요가 없다.
네트워크 할당 벡터 점유가 계산될 수 없는, 예를 들어 네트워크 할당 벡터가 이용가능하지 않은 무선 네트워크에서는, 대안의 서비스 품질 척도가 필요하다. 패킷 형태로 데이터를 전송하는 무선 네트워크에서의 통신 프로토콜의 통상의 측면은 확인 응답 제공(acknowledgement provision)이다. 확인 응답 제공은 데이터 패킷의 수신자가 각 데이터 패킷이 수신되었음의 확인 응답을 전송할 수 있는 것으로 규정한다. 확인 응답 제공을 탐색할 때, 송신자는 미확인 응답된 패킷은 손실되었으며(즉, 그의 의도한 목적지에서 수신되지 않았으며) 재전송되어야만 하는 것으로 가정한다. 전송 충돌은 공시 전송 시간 등의 충돌 회피 메카니즘이 없는 무선 네트워크에서의 패킷 손실의 통상적인 원인이다.
본 발명의 실시예에서는, 데이터 패킷 충돌 확률(packet collision probability, PCP)도 역시 무선 네트워크 서비스 품질 척도로서 기능한다. 본 발명의 실시예에서, 데이터 패킷 충돌 확률은 다음과 같이 계산된다. 모바일 컴퓨팅 장치(102)는 기지의 기간(예를 들어, 1초)에 기지의 속도(예를 들어, 초당 100)로 기지의 크기(예를 들어, 1000 바이트)의 프로빙 데이터 패킷(probing data packet)을 전송한다. 데이터 패킷 충돌 확률은 전송된 프로빙 데이터 패킷의 총 개수에 대한 미확인 응답된 프로빙 데이터 패킷의 개수의 비로서 계산된다.
예를 들어, 모바일 컴퓨팅 장치(102)가 무선 NDIS(Network Device Interface Standard)에 따르는 네트워크 인터페이스를 이용하여 IEEE 802.11b 표준에 따르는 무선 네트워크 액세스 포인트로 프로빙 데이터 패킷을 전송하는 경우, 데이터 패킷 충돌 확률은 확인 응답 실패 카운트와 전송된 프래그먼트 카운트 NDIS 통계의 합(즉, 미확인 응답된 프로빙 데이터 패킷과 확인 응답된 프로빙 데이터 패킷을 나타내는 통계의 합)에 대한 확인 응답 실패 카운트 NDIS 통계(즉, 미확인 응답된 프로빙 데이터 패킷의 개수를 나타내는 통계)의 비로서 계산될 수 있다. 이 예는 또한 송신자가 전송 시간을 공시하도록 규정하고 있지 않은 무선 네트워크에서조차도 데이터 패킷 충돌 확률이 무선 네트워크 서비스 품질 척도로서 기능할 수 있음을 보여준다.
도 6은 무선 네트워크에서의 데이터 패킷 충돌 확률과 추정 잔여 대역폭 간 의 관계를 나타낸 그래프이다. 그래프의 수평축은 측정된 데이터 패킷 충돌 확률이다. 그래프의 수직축은 추정 잔여 대역폭이다. 낮은 데이터 패킷 충돌 확률은 높은 추정 잔여 대역폭에 대응한다. 높은 데이터 패킷 충돌 확률은 낮은 추정 잔여 대역폭에 대응한다. 0의 추정 잔여 대역폭에 대응하는 높은 데이터 패킷 충돌 확률 PCPBW=0(예를 들어, 30%)이 있다. 데이터 패킷 충돌 확률을 다른 서비스 품질 척도에 매핑하는 유사한 그래프가 작성될 수 있다.
네트워크 할당 벡터 점유에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 데이터 패킷 충돌 확률은 또한 도 6에 도시한 예 등의 매핑 관계를 사용하여 보다 전통적인 서비스 품질 척도에 매핑된다. 선형 매핑 함수는 데이터 패킷 충돌 확률에 덜 적당하지만 사용할 수 없는 것은 아닌 이유는 일반적으로 수직 핸드오프 결정을 하기 위해 관심있는 매핑 곡선의 부분이 거의 선형인 낮은 대역폭 부분이기 때문이다. 당업자라면 지수형 매핑 함수 등의 비선형 매핑 함수가 이 역할에서 이용될 수 있음을 잘 알 것이다. 본 발명의 일 실시예에서, 데이터 패킷 충돌 확률로부터 예를 들어 추정 잔여 대역폭으로의 매핑은 룩업 테이블로 달성된다. 룩업 테이블은 네트워크 할당 벡터 점유에 대한 것과 유사한 방식으로 채워진다.
본 발명의 일 실시예에서, 무선 네트워크 서비스 품질 척도는 높은 서비스 품질 무선 네트워크에 언제 들어가야 하는지를 자동적으로 결정하는 데 있어서 모바일 컴퓨팅 장치(102)에 유용하다. 높은 서비스 품질 무선 네트워크 내인 경우, 본 발명의 일 실시예에서, 모바일 컴퓨팅 장치(102)가 다가오는 무선 네트워크 셀 경계를 신뢰성있게 검출할 수 있는 것이 보다 중요하다.
종래 기술의 시스템은 무선 네트워크 셀 경계를 검출하기 위해 단순 임계값을 사용하였다. 모바일 컴퓨팅 장치(102)에서의 수신 신호 세기가 항상 완만하게 변동하는 경우, 단순 임계값이 잘 작용하지만, 실제로 특히 무선 네트워크 셀 경계 근방에서는 모바일 컴퓨팅 장치(102)에서의 수신 신호 세기가 급격하게 또 상당히(예를 들어, 10 dB 범위에 걸쳐) 변동할 수 있으며 따라서 단순 임계값은 종종 예를 들어 수신 신호 세기의 급격한 하향 스파이크에 의해 너무 일찍 실패하게 된다. 모바일 컴퓨팅 장치(102)가 높은 서비스 품질 네트워크(예를 들어, WLAN) 내에 있고 단순 임계값의 통과(crossing)가 수직 핸드오프를 트리거하는 경우, 모바일 컴퓨팅 장치(102)는 너무 일찍 높은 서비스 품질 무선 네트워크의 이점을 상실하게 된다. 수직 핸드오프 결정 알고리즘이 높은 서비스 품질 무선 네트워크로 다시 가는 수직 핸드오프가 예를 들어 수신 신호 세기가 다시 단순 임계값을 넘어 상승하는 것에 의해 트리거되도록 되어 있는 경우, 불필요한 수직 핸드오프의 비율이 높게 나타날 수 있다. 무선 네트워크 사용자가 경험하는 전체적인 서비스 품질을 향상시키는 것보다는, 높은 수직 핸드오프 비율과 연관된 오버헤드가 전체적인 서비스 품질 열화를 가져올 수 있다.
도 7은 모바일 컴퓨팅 장치(102)에서의 수신 신호 세기가 시간에 따라 급격하게 또 상당히 변동하는 것을 나타낸 것이다. 도시된 예에서, 모바일 컴퓨팅 장치(102)는 높은 서비스 품질 무선 네트워크 내에서 이동하고 있다. 무선 네트워크에 의해 제공되는 서비스 품질은 (변동하는 수신 신호 세기에도 불구하고) 비교적 안정되어 있으며, 무선 네트워크 사용자의 관점에서 볼 때, 도시된 기간 동안 수직 핸드오프는 바람직하지 않다. 수신 신호 세기가 여러번 단순 임계값 Strad과 교차한다. 수직 핸드오프를 트리거하기 위해 단순 임계값을 사용하는 종래 기술의 시스템에서, 수직 핸드오프는 도시된 기간에서 조기에 트리거된다. 수신 신호 세기가 다시 단순 임계값 Strad를 넘어 상승하면, 종래 기술의 시스템은 다시 높은 서비스 품질 무선 네트워크로의 수직 핸드오프를 개시하기로 결정할 수 있다. 그 경우에, 그 기간 동안에 단순 임계값 Strad에 의해 많은 수직 핸드오프가 트리거되며, 이 때는 핸드오프가 없는 것(또는 최상의 경우, 핸드오프가 거의 없는 것)이 바람직하다.
본 발명의 실시예에서, 무선 네트워크 셀 경계 검출은 급격하게 또 상당히 변동하는 수신 신호 세기가 다음과 같이 푸리에 변환 기반 방법을 이용함으로써 실제로 감소하고 있는 것으로(즉, 무선 네트워크 셀 경계가 다가오고 있는 것으로) 판정함으로써 향상된다. 최근의 수신 신호 세기 이력(예를 들어, 지난 4초)이 이산 푸리에 변환, 예를 들어 고속 푸리에 변환(FFT)된다. 푸리에 변환 및 그의 변형은 기술 분야에 공지되어 있으며, 여기에 상세히 기술할 필요가 없다. 이 변환의 기본항은 실수부와 허수부를 갖는 복소수(즉, a + bi 형태의 수, 여기서 a는 실수부, b는 허수부이고, i는 -1의 제곱근임)이다. 명백함을 위해, 기본항의 허수부에 대한 식은 다음과 같다.
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여기서, X1은 이산 푸리에 변환의 기본항이고, Im{X1}은 X1의 허수부를 나타내며, x(n)은 수신 신호 세기 이력이고, N은 이력 내의 이산 샘플의 개수이다. 본 발명의 실시예에서, 기본항의 허수부가 음수이고 푸리에 영역 임계값보다 작은 경우(예를 들어, -0.6), 수신 신호 세기는 감소하고 있는 것으로 판정된다.
도 8A는 시간에 따라 증가하는 수신 신호 세기를 나타낸 것이다. 예를 들어, 이것은 무선 네트워크 셀 내의 모바일 컴퓨팅 장치(102)가 무선 네트워크 셀 경계로부터 멀어져 무선 네트워크 셀의 중심쪽으로 이동하고 있을 때 일어날 수 있다. 도 8B는 도 8A에 도시한 것과 같은 시간에 따라 증가하는 수신 신호 세기의 푸리에 변환의 기본항 X1을 복소 평면에 플로팅하여 나타낸 것이다. 수평축은 복소수의 실수부의 크기이다. 수직축은 복소수의 허수부의 크기이다. 이 예시적인 예에서, 기본항 X1은 기본항의 실수부 Re{X1} 및 기본항의 허수부 Im{X1} 둘다가 플러스(+)인 복소 평면의 사분면에 위치한다.
도 8C는 시간에 따라 감소하는 수신 신호 세기를 나타낸 것이다. 예를 들어, 이것은 무선 네트워크 셀 내의 모바일 컴퓨팅 장치(102)가 무선 네트워크 셀 경계쪽으로 이동하고 있을 때 일어날 수 있다. 도 8D는 도 8C에 도시한 것과 같은 시간에 따라 감소하는 수신 신호 세기의 푸리에 변환의 기본항 X1을 복소 평면에 플로팅하여 나타낸 것이다. 다시 말하면, 수평축은 복소수의 실수부의 크기이고, 수 직축은 복소수의 허수부의 크기이다. 이 예시적인 예에서, 기본항 X1은 기본항의 실수부 Re{X1}는 플러스(+)이고 기본항의 허수부 Im{X1}는 마이너스(-)인 복소 평면의 사분면에 위치한다. 기본항의 허수부 Im{X1}가 푸리에 영역 임계값(도시 생략)보다 작은 경우, 본 발명의 일 실시예에서, 모바일 컴퓨팅 장치(102)는 수신 신호 세기가 감소하고 있는 것으로 판정한다.
본 발명의 일 실시예에서, 푸리에 변환 기반 방법은 무선 네트워크 액세스 포인트로부터 수신된 신호 세기가 감소하고 있으며 따라서 잠재적으로 무선 네트워크 액세스 포인트가 모바일 컴퓨팅 장치(102)에 서비스를 제공할 수 있는 최소 신호 세기("최소 동작 신호 세기"), 즉 무선 네트워크 셀 경계로 향해 가고 있는지를 판정하기 위해 모바일 컴퓨팅 장치(102)에 의해 이용된다. 각각의 무선 네트워킹 표준은 일반적으로 공칭 최소 동작 신호 세기를 지정하며, 무선 네트워크 인터페이스는 표준에 부합하기 위해 이 세기를 넘어서 무선 네트워크 서비스를 제공할 수 있어야만 한다. 그렇지만, 최신의 네트워크 인터페이스 하드웨어는 일반적으로 무선 네트워킹 표준에 지정된 것보다 상당히 더 낮은 신호 세기 레벨에서(예를 들어, 10 dB 이상 더 낮은 레벨에서) 계속하여 무선 네트워크 서비스를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 높은 서비스 품질 무선 네트워크로부터 언제 수직 핸드오프를 개시해야 하는지를 결정함에 있어서의 목표는 높은 서비스 품질 무선 네트워크에 다른 방식으로 가능한 한 오랫동안 머무르는 것이 아니라 높은 서비스 품질 무선 네트워크가 더 이상 서비스를 제공할 수 없기 이전에 수직 핸드오프를 개시하는 것이다. 무선 네트워크 표준에 의해 지정된 공칭 최소 동작 신호 세기가 수직 핸드오프가 그 이전에 개시되어야만 하는 수신 신호 세기 임계값으로서 이용되는 경우, 수직 핸드오프가 너무 빨리 있게 되어, 모바일 컴퓨팅 장치(102)가 여전히 서비스를 제공할 수 있을지라도 그로부터 높은 서비스 품질 무선 네트워크의 이점을 빼앗아버릴 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 특정의 네트워크 인터페이스에 대한 실제 최소 동작 신호 세기는 다음과 같이 적응적으로 결정된다. 모바일 컴퓨팅 장치(102)의 네트워크 인터페이스에 수신되는 신호 세기는 주기적으로 샘플링된다. 예를 들어 802.11b 무선 네트워크에 유효한 기본 서비스 세트 식별자(basic service set identifier, BSSID)를 유지함으로써 나타내는 바와 같이, 무선 네트워크가 어떤 기간 동안(예를 들어, 1초 동안) 서비스를 제공할 수 있는 경우, 이 기간 동안의 최대 수신 신호 세기가 네트워크 인터페이스에 대해 구성된 현재의 최소 동작 신호 세기와 비교된다. 이 기간 동안의 최대 수신 신호 세기가 네트워크 인터페이스에 대해 구성된 현재의 최소 동작 신호 세기보다 작은 경우, 네트워크 인터페이스에 대한 최소 동작 신호 세기는 이 기간 동안의 최대 수신 신호 세기로 설정된다.
도 9는 모바일 컴퓨팅 장치(102)의 특정의 네트워크 인터페이스에 수신되는 신호 세기를 나타낸 것이다. 무선 네트워크는 도 9에 예시한 기간에 걸쳐 네트워크 인터페이스에 서비스를 제공할 수 있다. 제1 샘플링 기간 T1동안, 최대 수신 신호 세기 RSS1은 네트워크 인터페이스(도시 생략)에 대한 구성된 최소 동작 신호 세 기보다 작다. 네트워크 인터페이스에 대한 최소 동작 신호 세기는 제1 샘플링 기간 T1이후에 최대 수신 신호 세기 RSS1으로 변경된다(즉, 감소된다). 제2 샘플링 기간 T2동안, 최대 수신 신호 세기 RSS2은 또다시 네트워크 인터페이스에 대한 구성된 최소 동작 신호 세기보다 작다. 다시 말하면, 네트워크 인터페이스에 대한 최소 동작 신호 세기는 더 낮은 값 RSS2으로 설정된다. 그 다음 2개의 샘플링 기간 T3, T4에 대해서도 마찬가지이다. 네트워크 인터페이스에 대한 최소 동작 신호 세기는 그 기간 동안의 최대 수신 신호 세기로, 각각 RSS3 및 RSS4로 설정된다.
여전히 도 9를 참조하여, 샘플링 기간 T5 동안의 최대 수신 신호 세기 RSS5는 네트워크 인터페이스에 대한 구성된 최소 동작 신호 세기(즉, 그 때는 RSS4)보다 더 높으며, 따라서 최소 동작 신호 세기는 샘플링 기간 T5 이후에 낮아지지 않는다. 샘플링 기간 T6 동안에, 최대 수신 신호 세기 RSS6은 또다시 구성된 최소 동작 신호 세기보다 더 낮으며, 따라서 또다시 최소 동작 신호 세기는 샘플링 기간 T6 동안의 최대 수신 신호 세기 RSS6로 낮아진다. 이 예가 네트워크 인터페이스에 대한 구성된 최소 동작 신호 세기가 계속하여 여러번 낮아지는 것을 나타내고 있지만, 본 발명의 일 실시예에서, 이것은 일반적으로 예를 들면 특정의 네트워크 인터페이스를 처음으로 사용한 후 또는 구성된 최소 동작 신호 세기를 무선 네트워크 표준의 보수적인 기본값으로 리셋한 후의 초기 적응 단계 동안에만 일어난다. 초기 적응 단 계 이후에, 제5 샘플링 기간에 대해 기술된 바와 같은 상황이 보다 통상적이며, 네트워크 인터페이스에 대한 구성된 최소 동작 신호 세기가 더 내려가는 일이 자주 있지 않다. 즉, 바닥(floor)에 신속하게(예를 들어, 30초 이내에) 도달된다.
본 발명의 일 실시예에서, 적응적으로 구성된 최소 동작 신호 세기 임계값을 단순 수직 핸드오프 결정 임계값으로서 이용하는 것만으로 불필요한 수직 핸드오프 비율을 상당히 감소시킬 수 있다. 감소 중인 수신 신호 세기를 신뢰성있게 검출하기 위한 푸리에 변환 기반 방법과 결합하면, 수직 핸드오프를 트리거하는 종래 기술의 단순 임계값 방법에 비해 불필요한 수직 핸드오프 비율의 10배 정도로 감소하는 것은 보통이다.
도 10은 본 발명의 측면들을 구현하는 데 적합한 예시적인 모바일 컴퓨팅 장치 소프트웨어 컴포넌트 아키텍처를 나타낸 것이다. 이 예시적인 아키텍처는 제1 무선 네트워크 인터페이스(1002) 및 제2 무선 네트워크 인터페이스(1004)를 포함하지만, 본 발명의 측면들을 구현하는 데 적합한 아키텍처는 3개 이상의 무선 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 각각의 무선 네트워크 인터페이스(1002, 1004)는 개별적인 무선 네트워크 인터페이스 하드웨어, 예를 들어 WLAN PC 카드 및 별개의 WWAN PC 카드와 연관되어 있다. 대체 실시예에서, 각각의 무선 네트워크 인터페이스(1002, 1004)는 단일의 무선 네트워크 인터페이스 하드웨어, 예를 들어 모바일 컴퓨팅 장치(102)에 통합되어 있는 다중 모드 WLAN/WWAN 하드웨어와 연관되어 있다. 각각의 무선 네트워크 인터페이스(1002, 1004)는 연관된 무선 네트워크 인터페이스 하드웨어의 특정의 특징으로의 액세스를 제공한다.
각각의 무선 네트워크 인터페이스(1002, 1004)는 공통 네트워크 장치 인터페이스(1008), 예를 들어 공지의 무선 NDIS(Network Device Interface Standard)를 따르는 공통 네트워크 장치 인터페이스를 통해 다중 네트워크 관리자(Multi-Network Manager, MNM) 컴포넌트(1006)에 의해 액세스된다. 네트워크 장치 인터페이스(1008)는 특정의 무선 네트워크 인터페이스 하드웨어의 특징을 숨기고(즉, 캡슐화하고) 표준화된 방식으로 각각의 무선 네트워크 유형의 특징으로의 액세스를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서, 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)는 네트워크 장치 인터페이스(1008)를 통해 각각의 무선 네트워크 인터페이스(1002, 1004)를 계속하여 모니터링한다, 예를 들어 무선 네트워크 이용가능성을 모니터링하고 수신 신호 세기를 샘플링하며 공시 전송 시간을 수집한다. 본 발명의 일 실시예에서, 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)는 패킷으로 데이터를 전송하는 무선 네트워크에서의 데이터 패킷 충돌 확률을 측정하기 위해 프로빙 데이터 패킷의 전송을 개시한다. 본 발명의 일 실시예에서, 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)는 그가 수집하는 무선 네트워크 통계를 추가로 프로세싱하고, 주기적으로 또한 요청 시에 이들을 정책 관리자 컴포넌트(1010)에 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서, 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)는 도 11에 나타낸 상태 머신(1100) 등의 상태 머신을 구체화(instantiate)하여 유지하며, 상태 머신에 의해 지시된 무선 네트워크 통지(예를 들어, 무선 네트워크 셀 경계가 다가오고 있음을 알려주는 무선 네트워크 경보)를 생성하고, 또 이 통지를 정책 관리자 컴포넌트(1010) 등의 등록된 무선 네트워크 통지 가입자에게 발송한다. 본 발명의 일 실시예에서, 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)는 다가오는 높은 서비스 품질 무선 네트워크 셀 경계를 검출하고, 높은 서비스 품질 무선 네트워크에 가능한 한 오랫동안 머무르면서 무선 네트워크 셀 경계에 도달하기 이전에 수직 핸드오프를 개시한다.
정책 관리자 컴포넌트(1010)는 모바일 컴퓨팅 장치 애플리케이션(1012)이 하나 이상의 무선 네트워크 수직 로밍 정책을 구성할 수 있는 기능을 제공한다. 무선 네트워크 수직 로밍 정책 예로는 수직 핸드오프를 결코 자동으로 개시하지 않는 것(수동 수직 핸드오프만 개시함), 가능할 때는 언제나 특정의 무선 네트워크 유형에 머무르는 것, 최고 서비스 품질(예를 들어, 최고 잔여 대역폭, 최저 MAC 계층 전송 지연, 가장 비용 효율적, 및/또는 이들의 여러가지 가중된 조합)을 제공할 수 있는 무선 네트워크로 자동으로 핸드오프하는 것, 및 특정의 서비스 품질 속성이 요구될 때마다, 예를 들어 특정 유형의 물리(PHY) 계층 전송 보안이 요구될 때마다 특정의 무선 네트워크로 핸드오프하는 것이 있다.
정책 관리자 컴포넌트(1010)는 모바일 컴퓨팅 장치(102)가 그에 대한 무선 네트워크 인터페이스(1002, 1004)를 갖는 각각의 무선 네트워크에 대한 서비스 품질 통계 및 무선 네트워크 상태 통지를 다중 네트워크 관리자(1006)로부터 수신하고 구성된 무선 네트워크 수직 로밍 정책에 부합하는 무선 네트워크 수직 핸드오프 결정을 함에 있어서 이 정보를 활용한다. 예를 들어, 구성된 정책이 최고 서비스 품질을 제공할 수 있는 무선 네트워크로 자동적으로 핸드오프하는 것이고 또 모바일 컴퓨팅 장치(102) 사용자(도시 생략)가 잔여 대역폭의 관점에서만 서비스 품질을 정의하기 위해 모바일 컴퓨팅 장치(102) 애플리케이션(1012) 중 하나를 이용하는 경우, 정책 관리자 컴포넌트(1010)는 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)에 의해 제공되는 더 높은 추정 잔여 대역폭을 갖는 후보 무선 네트워크로 수직 핸드오프를 개시한다.
본 발명의 실시예에서, 정책 관리자 컴포넌트(1010)는 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)로 핸드오프 나우(Handoff Now) 명령을 전송함으로써 수직 핸드오프를 개시한다. 본 발명의 일 실시예에서, 정책 관리자 컴포넌트(1010)는 어떤 경우에, 예를 들어 WLAN 셀 경계가 검출될 때 수직 핸드오프를 자동적으로 수행하도록 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)를 구성한다.
다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006) 및 정책 관리자 컴포넌트(1010)는 총칭하여 수직 로밍 관리자(1014) 또는 간단히 연결 관리자(1014)라고 한다. 모바일 컴퓨팅 장치(102) 애플리케이션(1012)은 그의 컴포넌트(1006, 1010) 각각과 직접 통신하기보다는 수직 로밍 관리자(1014)와 통신한다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서, 모바일 컴퓨팅 장치(102) 애플리케이션(1012) 중 하나는 핸드오프 나우 명령을 수직 로밍 관리자(1014)로 전송함으로써 수동 수직 핸드오프를 개시한다. 본 발명의 일 실시예에서, 이 명령이 구성된 무선 네트워크 수직 로밍 정책에 부합하도록 보장하기 위해, 수직 로밍 관리자(1014)는 먼저 이 명령을 정책 관리자 컴포넌트(1010)로 전달한다. 대체 실시예에서, 수직 로밍 관리자(1014)는 실행을 위 해 그 명령을 직접 다중 네트워크 관리자(1006)로 전달한다.
이하의 테이블은 본 발명의 일 실시예에서 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)가 할 수 있는 특정의 일련의 동작의 예를 기술한 것이다. 이 테이블은 각 동작의 이름, 이 동작을 수행하기 위한 예시적인 속성, 및 동작이 수행되었을 때 동작 요청에 응답하여 전송되는 예시적인 속성을 열거하고 있다.
동작 이름 동작 속성 응답 속성
핸드오프 나우 현재의 무선 네트워크 서비스 제공자가 되는 무선 네트워크의 식별자 성공/실패
활성 MAC
감지의 구성		 활성 MAC 감지를 구성할 무선 네트워크의 식별자. 그 무선 네트워크에 대해 활성 MAC 감지(즉, 프로빙)를 인에이블할지 디스에이블할지, 및 인에이블된 경우, 프로빙 데이터 패킷의 크기, 프로브마다 데이터 패킷의 수, 및 프로브 지속기간 성공/실패
네트워크 경보 여유의 구성 네트워크 경보 여유를 구성할 무선 네트워크의 식별자. 다중 네트워크 관리자가 네트워크 경보 통지를 발생하는 동안인 최소 동작 신호 세기를 넘는 여유 성공/실패
통지를 위한 등록 통지를 전송할 무선 네트워크의 식별자. 등록할 통지의 리스트 성공/실패
경보 억압 네트워크 경보를 억압할 무선 네트워크의 식별자. 네트워크 경보를 억압할 기간 성공/실패
인터페이스
리스트의 획득		 모바일 컴퓨팅 장치(102)가 구비된 무선 네트워크 인터페이스. 각 인터페이스의 이름. 각 인터페이스의 고유 식별자(예를 들어, 심볼 링크). 현재 서비스를 제공하는 무선 네트워크와 연관된 인터페이스.
MNM 상태의 획득 다중 네트워크 관리자 상태 머신의 현재 상태
상기 테이블에서 예시적인 동작들(각각의 동작은 본 발명의 실시예에 단독으로 또는 조합하여 포함될 수 있음)을 참조하면, 핸드오프 나우 동작은 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)로 하여금 지정된 무선 네트워크로의 수직 핸드오프를 개시하게 한다. 활성 MAC 감지의 구성 동작은 앞서 기술한 바와 같이 지정된 무선 네트워크에서의 잔여 대역폭을 추정하기 위해 데이터 패킷 충돌 확률을 사용할지 여부를 지정한다. 네트워크 경보 여유의 구성 동작은 실제 최소 동작 신호 세기를 넘는 수신 신호 세기 여유(예를 들어, 6 dB)를 지정하며, 이 동안에 수신 신호 세기가 감소하고 있는 것으로 판정된 경우, 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)는 무선 네트워크 셀 경계가 다가오고 있는 것으로 판정하고 정책 관리자 컴포넌트(1010)로의 네트워크 경보 통지를 생성한다. 무선 네트워크 경보 여유 및 경보 생성은 일반적으로 이하에 보다 상세히 기술된다.
여전히 상기 테이블에서의 예시적인 동작을 참조하면, 통지를 위한 등록 동작은 정책 관리자 컴포넌트(1010) 등의 관심 컴포넌트가 네트워크 경보 통지 등의 통지를 위한 등록을 할 수 있게 해준다. 본 발명의 일 실시예에서 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)가 생성하는 통지들의 예에 대해서는 이하의 통지 테이블(notification table)를 참조하기 바란다. 경보의 억압 동작은 통지를 수신하기 위해 등록되어 있는 컴포넌트가 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)로부터의 네트워크 경보를 일시적으로 억압할 수 있게 해준다. 인터페이스 리스트의 획득 동작은 요청자에게 전송되는 모바일 컴퓨팅 장치(102)에 포함되어 있는 무선 네트워크 인터페이스의 리스트가 얻어지는 쿼리 동작이다. MNM 상태의 획득 동작은 요청자에게 전송되는 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)의 현재 상태, 예를 들어 도 11에 예시된 상태들 중 하나가 얻어지는 쿼리 동작이다.
이하의 테이블은 본 발명의 일 실시예에서 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)가 각각의 등록된 컴포넌트로 전송하는 특정의 일련의 통지의 예를 기술한 것이다. 이 테이블은 각 통지의 이름 및 통지와 함께 전송되는 속성을 열거하고 있다.
통지 이름 통지 속성
네트워크 이용가능 이용가능하게 된 무선 네트워크 중 하나의 식별자. 그 네트워크에 대한 서비스 품질 속성
네트워크 경보 이용불가능하게 될 것 같은 무선 네트워크 중 하나의 식별자. 그 네트워크에 대한 서비스 품질 속성
서비스 없음 더 이상 서비스를 제공할 수 없는 무선 네트워크 중 하나의 식별자
본 발명의 일 실시예에서, 네트워크 이용가능 통지는 이전에 이용불가능했던 무선 네트워크가 이용가능하게 될 때, 예를 들어, IEEE 802.11b 표준을 따르는 무선 네트워크에서 유효한 기본 서비스 세트 식별자(BSSID)가 획득될 때, 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)에 의해 생성된다. 본 발명의 일 실시예에서, 네트워크 경보 통지는 무선 네트워크가 곧 이용불가능하게 될 가능성이 있을 때, 예를 들어 모바일 컴퓨팅 장치(102)에서의 수신 신호 세기가 감소되고 있는 것으로 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)에 의해 판정되고 수신 신호 세기가 연관된 무선 네트워크 인터페이스에 대한 실제 최소 동작 신호 세기의 여유(예를 들어, 6 dB) 내에 있을 때 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)에 의해 생성된다. 본 발명의 일 실시예에서, 서비스 없음 통지는 이전에 이용가능했던 무선 네트워크가 이용불가능하게 될 때, 즉 더 이상 무선 네트워크 서비스를 제공할 수 없을 때, 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)에 의해 생성된다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에서 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)(도 10)에 의해 구체화된 예시적인 상태 머신(1100)을 나타낸 것이다. 예시적인 상태 머신이 생성되어 있는 모바일 컴퓨팅 장치(102)는 2개의 무선 네트워크 인터페이 스, 무선 근거리 통신망(WLAN) 인터페이스 및 무선 원거리 통신망(WWAN) 인터페이스를 포함한다. 이 예에서, 무선 근거리 통신망은 무선 원거리 통신망보다 잠재적으로 더 높은 서비스 품질을 제공하지만, 무선 근거리 통신망 셀 크기는 무선 원거리 통신망 셀 크기보다 훨씬 더 작다(예를 들어, 도 2는 이 예와 일치한다). 정책 관리자 컴포넌트(1010)(도 10)는 정책 관리자 컴포넌트(1010)에 대해 가능할 때마다 무선 네트워크 서비스를 획득하고 또 최고 서비스 품질을 제공하는 무선 네트워크로의 수직 핸드오프를 자동적으로 트리거하도록 지시하는 수직 핸드오프 정책으로 구성되어 있다.
서비스 없음 상태(1102)에서, 무선 네트워크 서비스는 어느 무선 네트워크 인터페이스로부터도 이용가능하지 않다. 무선 네트워크 서비스가 WWAN 인터페이스로부터 먼저 이용가능하게 되는 경우, 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)는 네트워크 이용가능 통지를 정책 관리자 컴포넌트(1010)로 전송하여 무선 원거리 통신망이 이용가능하게 되었음과 무선 원거리 통신망의 서비스 품질 통계를 정책 관리자 컴포넌트(1010)에 통지한다. 정책 관리자 컴포넌트(1010)의 정책들 중 하나는 가능할 때마다 정책 관리자 컴포넌트(1010)에 무선 네트워크 서비스를 획득하도록 지시하고, 따라서 정책 관리자 컴포넌트(1010)는 무선 원거리 통신망으로의 진입을 개시하기 위해 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)에 핸드오프 나우 명령을 전송한다. 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)는 무선 원거리 통신망 연결의 셋업을 관리하고(종래 기술을 사용함), 연결이 설정되었으면 상태 머신은 WWAN 안정 상태(1104)로 전환된다.
이와 유사하게, 무선 네트워크 서비스가 WLAN 인터페이스로부터 먼저 이용가능하게 되는 경우, 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)는 네트워크 이용가능 통지를 정책 관리자 컴포넌트(1010)로 전송하여 WLAN이 이용가능하게 되었음과 무선 근거리 통신망의 서비스 품질 통계를 정책 관리자 컴포넌트(1010)에 통지한다. 정책 관리자 컴포넌트(1010)는 WLAN으로의 진입을 개시하기 위해 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)에 핸드오프 나우 명령을 전송한다. 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)는 WLAN 연결의 셋업을 관리하고(종래 기술을 사용함), 연결이 설정되었으면 상태 머신은 WLAN 안정 상태(1106)로 전환된다.
무선 네트워크 서비스가 WWAN 인터페이스 및 WLAN 인터페이스 둘다로부터 동시에 이용가능하게 되는 경우, 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)는 2개의 네트워크 이용가능 통지를 정책 관리자 컴포넌트(1010)로 전송하여 WWAN 및 WLAN 둘다가 이용가능하게 되었음과 무선 네트워크 각각의 서비스 품질 통계를 정책 관리자 컴포넌트(1010)에 통지한다. 정책 관리자 컴포넌트(1010)의 구성된 정책들 중 하나는 정책 관리자 컴포넌트(1010)에 대해 최고 서비스 품질을 제공하는 무선 네트워크를 자동적으로 선택하도록 지시한다. 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)에 의해 제공되는 서비스 품질 통계를 비교함으로써, 정책 관리자 컴포넌트(1010)는 현재 최고 서비스 품질을 제공하는 무선 네트워크를 판정하고 그 무선 네트워크로의 진입을 개시할 수 있다.
WWAN 안정 상태(1104)에서, 무선 네트워크 서비스는 무선 원거리 통신망으로부터 이용가능하다. 이 서비스가 이용불가능하게 되는 경우, 다중 네트워크 관리 자 컴포넌트(1006)는 서비스 없음 통지를 정책 관리자 컴포넌트(1010)로 전송하여 WWAN이 이용불가능하게 되었음을 정책 관리자 컴포넌트(1010)에 통지하고, 상태 머신은 서비스 없음 상태(1102)로 전환된다. 그렇지만, WWAN이 이용가능한 것에 부가하여, WLAN도 이용가능하게 되는 경우, 상태 머신은 WLAN 이용가능 상태(1108)로 전환된다.
WLAN 이용가능 상태(1108)에서, 무선 네트워크 서비스는 무선 원거리 통신망 및 무선 근거리 통신망 둘다로부터 이용가능하지만, 무선 원거리 통신망이 현재의 무선 네트워크 서비스 제공자이다. 이 상태에 있는 동안, 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)는 주기적으로(예를 들어, 매 10초마다) 네트워크 이용가능 통지를 정책 관리자 컴포넌트(1010)로 전송하여 WLAN이 이용가능함과 무선 근거리 통신망의 현재 서비스 품질 통계를 정책 관리자 컴포넌트(1010)에 통지한다. 정책 관리자 컴포넌트(1010)가 WLAN이 더 높은 무선 네트워크 서비스 품질을 제공하는 것으로 판정하는 경우, 예를 들어 WLAN에서의 추정 잔여 대역폭은 WWAN에서 현재 경험하고 있는 통신 대역폭보다 더 넓은 경우, 정책 관리자 컴포넌트(1010)는 WLAN으로의 진입을 개시하기 위해 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)에 핸드오프 나우 명령을 전송한다. 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)는 WLAN 연결의 셋업을 관리하고, WLAN이 선호 무선 네트워크 서비스 제공자로 되며(즉, WWAN에서 WLAN으로의 수직 핸드오프가 일어나며), 상태 머신은 WLAN 안정 상태(1106)로 전환된다. 그 대신에, WLAN이 이용불가능하게 되는 경우, 상태 머신은 WWAN 안정 상태(1104)로 전환된다.
WLAN 안정 상태(1106)에서, 무선 네트워크 서비스는 WLAN으로부터 이용가능하다. 무선 네트워크 서비스는 또한 WWAN으로부터도 이용가능할 수 있다. 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)가 다가오고 있는 WLAN 주변 셀 경계(즉, 종래 기술의 수평 핸드오프에 의해 처리되지 않을 WLAN 셀 경계)를 검출하는 경우, 상태 머신은 WLAN 경보 상태(1110)로 전환된다.
WLAN 경보 상태(1110)에서, 무선 네트워크 서비스는 현재 WLAN으로부터 이용가능하지만, 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)는 WLAN 인터페이스를 포함하는 모바일 컴퓨팅 장치(102)가 WLAN 주변 셀 경계에 접근하고 있는 것으로 판정한다, 즉 WLAN이 곧 무선 네트워크 서비스를 제공할 수 없을 가능성이 있는 것으로 판정한다. 무선 네트워크 서비스는 또한 WWAN으로부터도 이용가능할 수 있다. 이 상태에 있는 동안에, 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)는 주기적으로(예를 들어, 매 10초마다) 네트워크 경보 통지를 정책 관리자 컴포넌트(1010)로 전송하여 WLAN이 이용불가능하게 될 가능성이 있음과 무선 근거리 통신망의 현재 서비스 품질 통계를 정책 관리자 컴포넌트(1010)에 통지한다. 정책 관리자 컴포넌트(1010)는 일시적으로 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)에 경보 억압(Suppress Alarms) 명령을 전송함으로써 네트워크 경보(Network Alarm) 통지를 억압할 수 있다. 당업자라면 통지가 통지 가입자에 의해 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)에 등록된 콜백 함수에 의하는 등 대안의 메카니즘을 이용하여 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)에 의해 전송될 수 있음을 잘 알 것이다.
WLAN 인터페이스를 포함하는 모바일 컴퓨팅 장치(102)가 더 이상 WLAN 주변 셀 경계에 접근하지 않고 있는 것으로 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)가 판정하는 경우, 즉 모바일 컴퓨팅 장치(102)가 WLAN 주변 셀 경계에 접근하고 있다고 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)가 판정하게 한 조건이 더 이상 유효하지 않은 경우, 상태 머신은 WLAN 안정 상태(1106)로 전환된다. WLAN 주변 셀 경계에 도달된 것으로, 예를 들어 WLAN 인터페이스에 수신된 신호 세기가 WLAN 인터페이스에 대해 적응적으로 판정된 최소 동작 신호 세기로 떨어진 것으로 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)가 판정하는 경우, 본 발명의 일 실시예에서, 무선 네트워크 서비스가 WWAN으로부터 이용가능하다면, 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)는 WWAN으로의 수직 핸드오프를 자동적으로 개시한다. 핸드오프가 완료되었으면, 상태 머신은 WWAN 안정 상태(1104)로 전환된다. 그렇지만, 무선 네트워크 서비스가 WWAN으로부터 이용가능하지 않고 WLAN 주변 셀 경계를 통과한 경우, 무선 네트워크 서비스는 어느 무선 네트워크 인터페이스로부터도 이용가능하지 않고 상태 머신은 서비스 없음 상태(1102)로 전환된다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 무선 근거리 통신망에서 무선 원거리 통신망으로의 수직 핸드오프를 개시하는 결정을 자동적으로 행할 때 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)(도 10)에 의해 이용되는 예시적인 절차를 나타낸 것이다. 이 절차의 첫번째 단계는 대기 단계(1202)이다. 대기 단계(1202)는 무선 네트워크 측정 간의 시간(예를 들어, 0.1초)을 제공하고 주로 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)가 모바일 컴퓨팅 장치(102)의 프로세싱 자원에 과도한 부담을 주지 않도록 하는 역할을 한다. 대기 단계(1202)로부터, 절차는 임계값 업데이트 단계 (1204)로 진행한다. 임계값 업데이트 단계(1204)는 각각의 무선 네트워크 인터페이스에 대한 실제 최소 동작 신호 세기 및 관련 임계값을 적응적으로 조정한다. 임계값 업데이트 단계(1204)는 이하에서 도 13을 참조하여 보다 상세히 기술된다. 임계값 업데이트 단계(1204) 이후에, 절차는 제1 판정 단계(1206)로 진행한다.
제1 판정 단계(1206)에서, 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)는 WLAN 주변 셀 경계가 다가오고 있는지, 즉 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)가 WLAN 안정 상태(1106)(도 11)에 머물러있어야 하는지를 판정한다. 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)가 WLAN 안정 상태(1106)에 머물러 있어야 하는 것으로 판정되는 경우, 절차는 대기 단계(1202)로 되돌아간다. WLAN 주변 셀 경계가 다가오고 있는 것으로 판정되는 경우, 절차는 WLAN 경보 단계(1208)로 진행한다. 제1 판정 단계(1206)은 이하에서 도 14 및 도 15를 참조하여 보다 상세히 기술된다.
WLAN 경보 단계(1208)[도 11의 WLAN 경보 상태(1110)에 대응함]에서, 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)는 네트워크 경보 통지를 정책 관리자(1010)(도 10) 등의 등록된 가입자에게 전송한다. WLAN 경보 단계(1208) 이후에, 절차는 제2 판정 단계(1210)로 진행한다. 제2 판정 단계(1210)에서, 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)는 WLAN에서 WWAN으로의 수직 핸드오프를 자동적으로 개시해야만 하는지를 판정한다. 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)가 수직 핸드오프를 자동적으로 개시해서는 안되는 것으로 판정하는 경우, 절차는 대기 단계(1202)로 되돌아간다. 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)가 수직 핸드오프를 자동적으로 개시해야 하는 것으로 판정하는 경우, 절차는 WWAN으로 핸드오프 단계(1212)로 진행한 다. 제2 판정 단계(1210)는 이하에서 도 16을 참조하여 보다 상세히 기술된다. WWAN으로 핸드오프 단계(1212)에서, WLAN에서 WWAN으로의 수직 핸드오프가 개시된다. 성공적인 수직 핸드오프는 WLAN 경보 상태(1110)에서 WWAN 안정 상태(1104)로의 전환에 대응한다.
도 13은 도 12의 임계값 업데이트 단계(1204)를 보다 상세히 나타낸 것이다. 대기 단계(1202)(도 12) 이후에, 절차는 신호 샘플링 단계(1302)로 진행한다. 신호 샘플링 단계(1302)에서, 모바일 컴퓨팅 장치(102)에 포함된 각각의 무선 네트워크 인터페이스에 수신된 신호 세기가 샘플링된다. 대기 단계(1202)(도 12)의 길이는 샘플링이 얼마나 자주 일어나는지를 결정한다. 신호 샘플링 단계(1302) 이후에, 절차는 제1 판정 단계(1304)로 진행한다. 제1 판정 단계(1304)에서, 임계값 업데이트를 위해 충분한 데이터, 예를 들어 1초 분량의 데이터가 수집되었는지가 판정된다. 이것은 도 9의 기간 분할에 대응한다. 충분한 데이터가 아직 수집되지 않은 경우, 절차는 임계값 업데이트 단계(1204)를 빠져나온다. 충분한 데이터가 수집된 경우, 절차는 Smax 결정 단계(1306)로 진행한다.
Smax 결정 단계(1306)에서, 각각의 무선 네트워크 인터페이스에 대해 샘플링 기간(Smax) 동안의 최대 수신 신호 세기가 결정된다. 이어서, 절차는 제2 판정 단계(1308)로 진행한다. 제2 판정 단계(1308)에서, 각각의 무선 네트워크 인터페이스에 대해, Smax는 무선 네트워크 인터페이스에 대해 구성된 현재 최소 동작 신호 세기(S2)와 비교된다. 무선 네트워크 인터페이스 중 임의의 것에 대해 샘플링 기간(Smax)의 최대 수신 신호 세기가 무선 네트워크 인터페이스에 대해 구성된 현재 최소 동작 신호 세기(S2)보다 작고 무선 네트워크 인터페이스가 무선 네트워크 서비스를 제공할 수 있는 경우(도 10의 네트워크 장치 인터페이스(1008)로 나타내어져 있음), S2는 낮춰질 수 있고 절차는 단계(1310)로 진행한다. 그렇지 않은 경우, 절차는 임계값 업데이트 단계(1204)를 빠져나온다.
단계(1310)에서, Smax가 S2보다 작은 각각의 무선 네트워크 인터페이스에 대해, 무선 네트워크 인터페이스에 대해 구성된 최소 동작 신호 세기(S2)는 샘플링 기간 동안의 최대 수신 신호 세기(Smax)로 설정된다. 이어서, 절차는 단계(1312)로 진행한다. 단계(1312)에서, 단계(1310)에서 수정된 각각의 무선 네트워크 인터페이스에 대해, 또하나의 수직 핸드오프 임계값, 즉 무선 네트워크 경보 임계값(S1)이 무선 네트워크 인터페이스에 대한 새로운 최소 동작 신호 세기 + 구성가능한 신호 세기 여유 △와 같도록 설정된다. 본 발명의 일 실시예에서, 무선 네트워크 경보 임계값(S1)은 이하에 기술하는 바와 같이 WLAN 주변 셀 경계가 다가오고 있는지를 판정하는 절차의 일부로서 이용된다. 본 발명의 일 실시예에서, 신호 세기 여유 △는 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006) 네트워크 경보 여유의 구성 동작에서 구성된다. 단계(1312)가 완료되었으면, 절차는 도 12의 제1 판정 단계(1206)로 진 행한다.
도 14는 도 12의 제1 판정 단계(1206)를 보다 상세히 나타낸 것이다. 임계값 업데이트 단계(1204)(도 12) 이후에, 절차는 셀 경계 검출 트리거 테스트(1402)로 진행한다. 테스트 단계(1402)에서, [도 13의 단계(1302)로부터] 각각의 무선 네트워크 인터페이스에 대한 가장 최근에 수신된 신호 세기 샘플이 그 무선 네트워크 인터페이스에 대한 무선 네트워크 경보 임계값(S1)과 비교된다. 수신된 신호 세기 샘플이 경보 임계값(S1)보다 높은 경우에, 절차는 도 12의 대기 단계(1202)로 되돌아간다. 수신된 신호 세기 샘플이 경보 임계값(S1)보다 낮은 경우에, 절차는 집중적 샘플링(intensive sampling) 단계(1404)로 진행한다. 집중적 샘플링 단계(1404)에서, 그의 경보 임계값(S1)을 실패하게 한 각각의 무선 네트워크 인터페이스에 대한 수신 신호 세기가 집중적으로(예를 들어, 초당 10회의 속도로) 샘플링되고, 이 데이터는 그 다음 2번의 테스트에서 이용가능하게 된다.
집중적 샘플링 단계(1404) 이후에, 절차는 무선 네트워크 경보 임계값 테스트(1406)로 진행한다. 무선 네트워크 경보 임계값 테스트에서, 집중적으로 샘플링되었던 각각의 무선 네트워크 인터페이스에 대해, 집중적으로 샘플링된 신호 세기의 평균이 결정된다. 집중적으로 샘플링된 신호 세기의 평균이 무선 네트워크 인터페이스에 대한 경보 임계값(S1)보다 작은 경우, 절차는 푸리에 기반 감소 신호 테스트(1408)로 진행한다. 그렇지 않은 경우, 절차는 도 12의 대기 단계(1202)로 되 돌아간다.
푸리에 기반 감소 신호 테스트(1408)에서, 무선 네트워크 경보 임계값 테스트(1406)를 통과한 각각의 무선 네트워크 인터페이스에 대해, 집중적으로 샘플링된 신호 세기의 고속 푸리에 변환(FFT)이 구해진다. 고속 푸리에 변환은 기술 분야에 공지된 것으로서 여기에 상세히 기술될 필요가 없다. 푸리에 변환의 기본항의 허수부가 음수이고 푸리에 영역 임계값보다 작은 경우, 무선 네트워크 인터페이스에서의 수신 신호 세기는 감소하고 있는 것으로 판정되고 절차는 수평 핸드오프 단계(1410)로 진행한다. 그렇지 않은 경우, 절차는 도 12의 대기 단계(1202)로 되돌아간다.
수평 핸드오프 단계(1410)에서, 무선 네트워크 인터페이스 중 하나에 대한 수신 신호 세기가 그 무선 네트워크 인터페이스에 대한 무선 네트워크 경보 임계값(S1) 아래에 있고 또 감소하고 있는지, 즉 무선 네트워크 셀 경계가 다가오고 있는지가 판정된다. 동일한 유형의 인접 무선 네트워크 셀에 대해 종래의 수평 핸드오프가 일어날 수 있다. 수평 핸드오프 단계(1410)에서, 이렇게 될 가능성이 있는지 여부가 판정된다. 수평 핸드오프가 일어날 가능성이 있는 것으로 판정되는 경우, 절차는 도 12의 대기 단계(1202)로 되돌아간다. 수평 핸드오프가 일어날 가능성이 없는 것으로 판정되는 경우, 수직 핸드오프가 필요할 수 있으며 절차는 경보 억압 단계(1412)로 진행한다. 수평 핸드오프 단계(1410)는 이하에서 도 15를 참조하여 보다 상세히 기술된다.
경보 억압 단계(1412)에서, 이 단계(1412)가 얼마나 최근에 마지막으로 수행되었는지에 관한 검사가 행해진다. 이 단계가 최근에(예를 들어, 0.5초 이전보다 더 최근에) 수행된 경우, 최근의 네트워크 경보 통지가 생성되었으며 또하나의 네트워크 경보 통지가 아직은 생성될 필요가 없다. 절차는 도 12의 대기 단계(1202)로 되돌아간다. 그렇지 않은 경우, 새로운 네트워크 경보 통지가 요구되고, 절차는 도 12의 WLAN 경보 단계(1208)로 진행하여 네트워크 경보 통지가 생성된다.
도 15는 도 14의 수평 핸드오프 단계(1410)를 보다 상세히 나타낸 것이다. 푸리에 기반 감소 신호 테스트(1408)(도 14) 이후에, 절차는 최근 수평 스캔 테스트(1502)로 진행한다. 본 발명의 일 실시예에서, 무선 네트워크 내의 가능한 수평 핸드오프 후보 무선 네트워크 액세스 포인트로부터 온 모바일 컴퓨팅 장치(102)의 무선 네트워크 인터페이스에서의 수신 신호 세기가 주기적으로만, 예를 들어 매 10초당 한번씩 샘플링(스캔)된다. 최근 수평 스캔 테스트 단계(1502)에서, [예를 들어, 도 10의 공통 네트워크 장치 인터페이스(1008)에 쿼리를 행함으로써] 최근의(예를 들어, 마지막 0.5초 동안) 액세스 포인트 스캔이 있었는지가 판정된다. 최근의 스캔이 있은 경우, 절차는 강력한 액세스 포인트 테스트(1504)로 바로 진행할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 절차는 먼저 스캔 사이클이 개시되는 단계(1506)로 진행해야만 한다. 수평 핸드오프 후보 액세스 포인트에 대한 최근의 데이터가 획득된 경우, 절차는 강력한 액세스 포인트 테스트(1504)로 진행한다.
강력한 액세스 포인트 테스트(1504)에서, 각각의 수평 핸드오프 후보로부터 온 무선 네트워크 인터페이스에서의 수신 신호 세기는 그 무선 네트워크 인터페이 스에 대해 구성된 최소 동작 신호 세기(S2)와 비교된다. 후보 액세스 포인트 중 어느 것도 최소 동작 신호 세기(S2)를 넘는 수신 신호 세기를 야기하지 않는 경우, 수평 핸드오프가 일어나지 않을 것으로 판정되며, 절차는 있을법한 수직 핸드오프쪽으로 진행한다. 그렇지 않은 경우, 수평 핸드오프가 있을 것으로 판정되고, 절차는 도 12의 대기 단계(1202)로 되돌아간다.
도 16은 도 12의 제2 판정 단계(1210)를 보다 상세히 나타낸 것이다. WLAN 경보 단계(1208)(도 12) 이후에, 절차는 자동 핸드오프 허가 검사(1602)로 진행한다. 본 발명의 일 실시예에서, 이 절차는 도 10의 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)에 의해 수행된다. 본 발명의 일 실시예에서, 도 10의 정책 관리자 컴포넌트(1010)는 무선 네트워크 셀 경계에 도달되는 경우 다중 네트워크 관리자 컴포넌트(1006)가 자동 수직 핸드오프를 수행도록 구성한다. 이 실시예에서, 자동 핸드오프 허가 검사(1602)가 통과되고, 절차는 자동 수직 핸드오프 대기 단계(1604)로 진행한다. 본 발명의 대체 실시예에서, 정책 관리자 컴포넌트(1010)는 무선 네트워크 셀 경계에 도달되는 경우조차도 수직 핸드오프 결정을 행한다. 이 실시예에서, 자동 핸드오프 허가 검사(1602)가 통과되지 않고, 절차는 도 12의 대기 단계(1202)로 되돌아간다.
자동 수직 핸드오프 대기 단계(1604)는 도 12의 대기 단계(1202)와 동일한 목적을 위한 것이지만, 절차를 엄격히 임박한 수직 핸드오프에 초점을 맞추고 있다. 단계(1604)의 대기 시간(예를 들어, 0.1초)이 경과한 후에, 절차는 무선 네트 워크 셀 경계에 접근하는 무선 네트워크 인터페이스에서의 수신 신호 세기가 샘플링되는 단계(1606)로 진행한다. 이어서, 절차는 역방향 무선 네트워크 경보 임계값 테스트(1608)로 진행한다. 단계(1608)에서, 샘플링된 수신 신호 세기는 무선 네트워크 인터페이스에 대해 구성된 무선 네트워크 경보 임계값(S1)과 비교된다. 샘플링된 수신 신호 세기가 무선 네트워크 경보 임계값(S1)보다 큰 경우, 임박한 수직 핸드오프는 취소되고 절차는 도 12의 대기 단계(1202)로 되돌아간다. 그렇지 않은 경우, 절차는 핸드오프 타임아웃 대기 검사(1610)로 진행한다.
단계(1610)에서, 단계(1602)가 마지막으로 수행된 이래로 얼마나 많은 시간이 경과했는지가 판정된다. 자동 수직 핸드오프가 개시되기를 기다리다가 너무 많은 시간(예를 들어, 5초)이 경과한 경우, 임박한 수직 핸드오프는 취소되고 절차는 최소 동작 신호 세기 테스트(1612)로 진행한다. 단계(1612)에서, 샘플링된 수신 신호 세기는 무선 네트워크 인터페이스에 대해 구성된 최소 동작 신호 세기(S2)와 비교된다. 수신 신호 세기가 최소 동작 신호 세기(S2) 아래로 떨어진 경우, 절차는 수직 핸드오프가 개시되는 도 12의 단계(1212)로 진행한다. 그렇지 않은 경우, 무선 네트워크 인터페이스는 여전히 이 레벨의 수신 신호 세기에서 서비스를 제공할 수 있으며, 가능한 한 오랫동안 높은 서비스 품질 무선 네트워크(즉, WLAN) 내에서 머무르기 위해, 절차는 자동 수직 핸드오프 대기 단계(1604)로 되돌아간다.
본 명세서에 인용된 간행물, 특허 출원, 및 특허를 비롯한 참조 문헌은 각 참조 문헌이 개별적으로 또 특정적으로 인용함으로써 포함되도록 표시되어 있고 또 그 전체 내용이 본 명세서에 기술되어 있는 것처럼 똑같이 참조 문헌으로서 본 명세서에 포함된다.
본 발명을 기술하는 것과 관련하여(특히 이하의 청구항들과 관련하여) 용어 "이", "그", "저" 및 유사한 지시어의 사용은, 본 명세서에 달리 언급하지 않거나 또는 문맥상 명백히 모순되지 않는 한, 단수 및 복수 둘다를 포괄하는 것으로 해석되어야 한다. 용어 "구비하는", "갖는", "포함하는", 및 "내포하는"은, 달리 언급하지 않는 한, 개방적 용어(open-ended term)(즉, "포함하지만 그에 한정되는 것은 아닌"을 의미함)로서 해석되어야만 한다. 본 명세서에서의 값 범위의 열거는 본 명세서에서 달리 언급하지 않는 한 그 범위 내에 속하는 각각의 개별적인 값을 개별적으로 언급하는 것의 약식 방법으로서 역할하도록 하기 위한 것에 불과하며, 각각의 개별적인 값은 그 값이 본 명세서에 개별적으로 인용된 것처럼 명세서에 포함된다. 본 명세서에 기술된 모든 방법은, 본 명세서에서 달리 언급하지 않거나 문맥상 명백히 모순되지 않는 한, 임의의 적당한 순서로 수행될 수 있다. 본 명세서에 제공된 임의의 예 및 모든 예 또는 전형적인 어구(예를 들어, "기타 등등")의 사용은 본 발명을 보다 잘 설명하기 위한 것에 불과하며, 달리 청구하지 않는 한, 본 발명의 범위에 제한을 가하는 것이 아니다. 명세서 내의 어떤 어구도 청구되지 않은 구성요소를 본 발명의 실시에 필수적인 것으로 나타내는 것으로 해석되어서는 안된다.
본 발명을 실시하기 위해 본 발명자가 알고 있는 최상의 실시 형태를 비롯한 본 발명의 양호한 실시예가 본 명세서에 기술되어 있다. 이들 양호한 실시예의 변형이 이상의 설명을 읽으면 당업자에게는 자명할 수 있다. 본 발명자는 전문가라면 적절한 경우 이러한 변형을 이용할 것으로 예상하고 있으며, 본 발명자는 본 명세서에 구체적으로 기술되어 있는 것과 다른 방식으로 본 발명이 실시되는 것도 의도하고 있다. 따라서, 본 발명은 적용가능한 법에 의해 허용되는 바와 같이 본 명세서에 첨부된 청구항들에 기재된 주제의 모든 수정 및 균등물을 포함한다. 게다가, 본 발명의 모든 가능한 변형에서 상기한 구성요소의 임의의 조합도, 본 명세서에서 달리 언급하지 않고 문맥상 명백히 모순되지 않는 한, 본 발명에 포함된다.

Claims (41)

  1. 각각이 하나 이상의 컴퓨팅 장치들에 의해 수행되는 단계들을 포함하는 컴퓨터로 구현되는 방법으로서, 상기 단계들은,
    소정의 시간 기간 동안 제1 무선 네트워크의 네트워크 할당 벡터를 샘플링하는 단계 - 상기 네트워크 할당 벡터는 상기 제1 무선 네트워크에서 송신자가 공시하는 전송 시간(advertised transmission time)을 포함함 - ,
    상기 시간 기간 중의 총 시간량에 대한 상기 시간 기간 중에 상기 네트워크 할당 벡터가 상기 제1 무선 네트워크가 통화중인(busy) 것을 나타내는 동안의 시간량의 비를 계산하는 것을 포함하는 네트워크 할당 벡터 점유(occupation)를 계산하는 단계,
    무선 네트워크 서비스 품질 척도(a wireless network quality of service measure)를 상기 네트워크 할당 벡터 점유의 함수로서 계산하는 단계, 및
    계산된 상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도에 적어도 일부 기초하여 제2 무선 네트워크로부터 상기 제1 무선 네트워크로의 수직 핸드오프(vertical handoff)를 개시할지 여부를 판정하는 단계
    를 포함하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도를 네트워크 할당 벡터 점유의 함수로서 계산하는 단계는, 상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도를 네트워크 할당 벡터 점유의 선형 함수로서 계산하는 단계를 포함하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    네트워크 할당 벡터 점유는 무선 네트워크 서비스 품질 척도에 음의 상관관계를 갖는(negatively correlated), 컴퓨터로 구현되는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도는 상기 무선 네트워크에서의 추정 잔여 대역폭(estimated residual bandwidth)을 포함하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    최대 레벨의 네트워크 할당 벡터 점유는 상기 무선 네트워크에서의 추정 잔여 대역폭이 영(zero)인 것에 대응하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도는 무선 매체 접근 제어 전송 지연을 포함하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도를 네트워크 할당 벡터 점유의 함수로서 계산하는 단계는, 네트워크 할당 벡터 점유 대 무선 네트워크 서비스 품질 척도의 룩업 테이블에서 상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도를 탐색하는 단계를 포함하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 무선 네트워크에서의 상기 계산된 무선 네트워크 서비스 품질 척도가 상기 제2 무선 네트워크에서의 관찰된 무선 네트워크 서비스 품질보다 더 클 경우, 상기 제2 무선 네트워크에서 상기 제1 무선 네트워크로의 수직 핸드오프를 개시하는 단계를 더 포함하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 무선 네트워크는 무선 원거리 통신망인, 컴퓨터로 구현되는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 무선 네트워크는 무선 근거리 통신망인, 컴퓨터로 구현되는 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1 무선 네트워크는 무선 근거리 통신망인, 컴퓨터로 구현되는 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 무선 네트워크로의 무선 네트워크 인터페이스에서 수신된 신호 세기가 감소하고 있는 것으로 판정되고 상기 제1 무선 네트워크로의 상기 무선 네트워크 인터페이스에서 수신된 신호 세기의 샘플들의 산술 평균이 최소 동작 신호 세기 임계값보다 작은 경우, 상기 제1 무선 네트워크에서 상기 제2 무선 네트워크로 수직 핸드오프를 개시하는 단계를 더 포함하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
  13. 제1항의 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 실행가능 명령어들을 가지고 있는 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
  14. 컴퓨터화 시스템(computerized system)으로서,
    제1 유형의 제1 무선 네트워크,
    상기 제1 무선 네트워크에서 전송을 하는 복수의 송신자(a plurality of senders of transmissions), 및
    소정의 시간 기간 동안 상기 제1 무선 네트워크의 네트워크 할당 벡터를 샘플링하고 - 상기 네트워크 할당 벡터는 상기 복수의 송신자 중 누군가(ones of the plurality of senders)가 공시하는 전송 시간을 포함함 - ,
    상기 시간 기간 중의 총 시간량에 대한 상기 시간 기간 중의 상기 네트워크 할당 벡터가 상기 제1 무선 네트워크가 통화중인 것을 나타내는 동안의 시간량의 비를 계산하는 것을 포함하는 네트워크 할당 벡터 점유를 계산하고,
    상기 제1 무선 네트워크에 대한 무선 네트워크 서비스 품질 척도를 상기 네트워크 할당 벡터 점유의 함수로서 계산하고,
    상기 제1 무선 네트워크에 대해 계산된 무선 네트워크 서비스 품질 척도에 적어도 일부 기초하여 제2 유형의 제2 무선 네트워크로부터 상기 제1 무선 네트워크로의 수직 핸드오프를 개시할지 여부를 판정하도록 적어도 구성되는 접속 관리자
    를 포함하는 컴퓨터화 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도를 네트워크 할당 벡터 점유의 함수로서 계산하는 것은, 상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도를 네트워크 할당 벡터 점유의 선형 함수로서 계산하는 것을 포함하는 컴퓨터화 시스템.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도를 네트워크 할당 벡터 점유의 함수로서 계산하는 것은, 네트워크 할당 벡터 점유 대 무선 네트워크 서비스 품질 척도의 룩업 테이블에서 상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도를 탐색하는 것을 포함하는 컴퓨터화 시스템.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 접속 관리자는 상기 제1 무선 네트워크에서의 상기 계산된 무선 네트워크 서비스 품질 척도가 상기 제2 무선 네트워크에서의 관찰된 무선 네트워크 서비스 품질보다 더 클 경우, 상기 제2 무선 네트워크에서 상기 제1 무선 네트워크로의 수직 핸드오프를 개시하도록 적어도 더 구성되는 컴퓨터화 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 접속 관리자는 상기 제1 무선 네트워크로의 무선 네트워크 인터페이스에서 수신된 신호 세기가 감소하고 있는 것으로 판정되고 상기 제1 무선 네트워크로의 상기 무선 네트워크 인터페이스에서 수신된 신호 세기의 샘플들의 산술 평균이 최소 동작 신호 세기 임계값보다 작은 경우, 상기 제1 무선 네트워크에서 상기 제2 무선 네트워크로 수직 핸드오프를 개시하도록 적어도 더 구성되는 컴퓨터화 시스템.
  19. 무선 네트워크로의 수직 핸드오프를 개시할지 여부를 판정하기 위한 무선 네트워크 서비스 품질 척도를 포함하는 데이터 구조를 갖는 컴퓨터 판독가능 기록 매체로서,
    상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도는 네트워크 할당 벡터 점유의 함수로서 계산되고,
    상기 네트워크 할당 벡터 점유는 소정의 시간 기간 중의 총 시간량에 대한 상기 시간 기간 중의 샘플링된 네트워크 할당 벡터가 상기 무선 네트워크가 통화중인 것을 나타내는 동안의 시간량의 비로서 계산되고
    상기 네트워크 할당 벡터는 상기 무선 네트워크에서 송신자가 공시하는 전송 시간을 포함하는 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도는 네트워크 할당 벡터 점유의 선형 함수로서 계산되는 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도는 네트워크 할당 벡터 점유 대 무선 네트워크 서비스 품질 척도의 룩업 테이블에서 상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도를 탐색함으로써 계산되는 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도는 상기 무선 네트워크에서의 추정 잔여 대역폭을 포함하는 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
  23. 제19항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도는 무선 매체 접근 제어 전송 지연을 포함하는 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
  24. 각각이 하나 이상의 컴퓨팅 장치들에 의해 수행되는 단계들을 포함하는 컴퓨터로 구현되는 방법으로서, 상기 단계들은,
    소정의 시간 기간 동안 무선 네트워크의 네트워크 할당 벡터를 샘플링하는 단계,
    상기 시간 기간 중의 총 시간량에 대한 상기 시간 기간 중의 상기 네트워크 할당 벡터가 상기 무선 네트워크가 통화중인 것을 나타내는 동안의 시간량의 비를 계산하는 것을 포함하는 네트워크 할당 벡터 점유를 계산하는 단계, 및
    무선 네트워크 서비스 품질 척도를 네트워크 할당 벡터 점유의 선형 함수로서 계산하는 단계 - 네트워크 할당 벡터 점유는 무선 네트워크 서비스 품질 척도에 음의 상관관계를 가지며, 상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도는 무선 매체 접근 제어층 전송 지연을 포함함 - ,
    를 포함하는 컴퓨터로 구현되는 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도는 상기 무선 네트워크에서의 추정 잔여 대역폭을 포함하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    최대 레벨의 네트워크 할당 벡터 점유는 상기 무선 네트워크에서의 추정 잔여 대역폭이 영(zero)인 것에 대응하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
  27. 각각이 하나 이상의 컴퓨팅 장치들에 의해 수행되는 단계들을 포함하는 컴퓨터로 구현되는 방법으로서, 상기 단계들은,
    소정의 시간 기간 동안 무선 네트워크의 네트워크 할당 벡터를 샘플링하는 단계,
    상기 시간 기간 중의 총 시간량에 대한 상기 시간 기간 중의 상기 네트워크 할당 벡터가 상기 무선 네트워크가 통화중인 것을 나타내는 동안의 시간량의 비를 계산하는 것을 포함하는 네트워크 할당 벡터 점유를 계산하는 단계, 및
    무선 네트워크 서비스 품질 척도를 네트워크 할당 벡터 점유의 함수로서 계산하는 단계를 포함하고,
    상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도를 네트워크 할당 벡터 점유의 함수로서 계산하는 단계는, 네트워크 할당 벡터 점유 대 무선 네트워크 서비스 품질 척도의 룩업 테이블에서 상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도를 탐색하는 단계를 포함하고,
    상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도는 무선 매체 접근 제어층 전송 지연을 포함하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    네트워크 할당 벡터 점유는 무선 네트워크 서비스 품질 척도에 음의 상관관계를 갖는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
  29. 제27항에 있어서,
    최대 레벨의 네트워크 할당 벡터 점유는 상기 무선 네트워크에서의 추정 잔여 대역폭이 영(zero)인 것에 대응하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
  30. 제27항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도는 상기 무선 네트워크에서의 추정 잔여 대역폭을 포함하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
  31. 각각이 하나 이상의 컴퓨팅 장치들에 의해 수행되는 단계들을 포함하는 컴퓨터로 구현되는 방법으로서, 상기 단계들은,
    소정의 시간 기간 동안 무선 네트워크의 네트워크 할당 벡터를 샘플링하는 단계,
    상기 시간 기간 중의 총 시간량에 대한 상기 시간 기간 중의 상기 네트워크 할당 벡터가 상기 무선 네트워크가 통화중인 것을 나타내는 동안의 시간량의 비를 계산하는 단계를 포함하는 네트워크 할당 벡터 점유를 계산하는 단계,
    무선 네트워크 서비스 품질 척도를 상기 네트워크 할당 벡터 점유의 함수로서 계산하는 단계,
    제2 유형의 무선 네트워크에서의 계산된 무선 네트워크 서비스 품질 척도가 제1 유형의 무선 네트워크에서의 관찰된 무선 네트워크 서비스 품질보다 더 클 경우, 상기 제1 유형의 무선 네트워크에서 상기 제2 유형의 무선 네트워크로의 수직 핸드오프를 개시하는 단계, 및
    상기 제2 유형의 무선 네트워크로의 상기 무선 네트워크 인터페이스에서 수신된 신호 세기가 감소하고 있는 것으로 판정되고 상기 제2 유형의 무선 네트워크로의 상기 무선 네트워크 인터페이스에서 수신된 신호 세기의 샘플들의 산술 평균이 최소 동작 신호 세기 임계값보다 작은 경우, 상기 제2 유형의 무선 네트워크에서 상기 제1 유형의 무선 네트워크로 수직 핸드오프를 개시하는 단계
    를 포함하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
  32. 제31항에 있어서,
    네트워크 할당 벡터 점유는 무선 네트워크 서비스 품질 척도에 음의 상관관계를 갖는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
  33. 제31항에 있어서,
    최대 레벨의 네트워크 할당 벡터 점유는 상기 무선 네트워크에서의 추정 잔여 대역폭이 영(zero)인 것에 대응하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
  34. 제31항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도는 상기 무선 네트워크에서의 추정 잔여 대역폭을 포함하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
  35. 제31항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 서비스 품질 척도는 무선 매체 접근 제어 전송 지연을 포함하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
  36. 컴퓨팅 장치로서,
    적어도 하나의 무선 네트워크 인터페이스;
    상기 적어도 하나의 무선 네트워크 인터페이스에 접속된 네트워크 장치 인터페이스, 및
    수직 로밍 관리자를 포함하고,
    상기 수직 로밍(roaming) 관리자는
    적어도, 상기 네트워크 장치 인터페이스를 가지고 상기 적어도 하나의 무선 네트워크 인터페이스를 모니터링하고 - 상기 모니터링하는 것은 소정의 시간 기간 동안 네트워크 할당 벡터를 샘플링하는 것을 포함함 - ,
    적어도 하나의 서비스 품질 척도를 생성하도록 구성되는 다중 네트워크 관리자(multi-network manager), 및
    적어도, 상기 다중 네트워크 관리자로부터 상기 적어도 하나의 서비스 품질 척도를 수신하도록 구성된 정책 관리자
    를 포함하는 컴퓨팅 장치.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 다중 네트워크 관리자는 네트워크 상태 통지를 생성하도록 더 구성되며,
    상기 정책 관리자는 상기 다중 네트워크 관리자로부터 상기 네트워크 상태 통지를 수신하도록 더 구성된 컴퓨팅 장치.
  38. 제36항에 있어서,
    상기 다중 네트워크 관리자는 소정의 시간 기간 중의 총 시간량에 대한 상기 시간 기간 중의 상기 네트워크 할당 벡터가 상기 무선 네트워크가 통화중인 것을 나타내는 동안의 시간량의 비를 계산하는 단계를 포함하는 네트워크 할당 벡터 점유를 계산하도록 더 구성된 컴퓨팅 장치.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 서비스 품질 척도는 상기 네트워크 할당 벡터 점유의 선형 함수를 포함하는 컴퓨팅 장치.
  40. 제39항에 있어서,
    네트워크 할당 벡터 점유는 서비스 품질 척도에 음의 상관관계를 갖는, 컴퓨팅 장치.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 서비스 품질 척도는 추정된 잔여 대역폭을 포함하는 컴퓨팅 장치.
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