KR101723214B1 - 다중 채널과 다중 송출 전력을 갖는 액세스 포인트 및 셀 형성 방법 - Google Patents

다중 채널과 다중 송출 전력을 갖는 액세스 포인트 및 셀 형성 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중 채널 다중 송출 전력을 갖는 액세스 포인트 및 그 액세스 포인트의 셀 형성 방법에 관한 것으로, 본 발명의 액세스 포인트는, 제 1 송출 전력으로 제 1 무선 채널의 신호를 송신하는 제 1 액세스 포인트 모듈; 및 상기 제 1 송출 전력보다 낮은 제 2 송출 전력으로 제 2 무선 채널의 신호를 송신하는 제 2 액세스 포인트 모듈;을 포함한다. 상기 제 1 액세스 포인트는, 무선랜 단말로부터 수신되는 신호의 세기가 임계 세기보다 작을 때에만 이에 대한 응답 신호를 상기 무선랜 단말로 송신할 수 있고, 상기 제 2 액세스 포인트는, 무선랜 단말로부터 수신되는 신호의 세기가 임계 세기보다 큰 경우에만 이에 대한 응답 신호를 상기 무선랜 단말로 송신할 수 있다.

Description

다중 채널과 다중 송출 전력을 갖는 액세스 포인트 및 셀 형성 방법{Access Point having multi channel and multi transmission power, cell formation method}
본 발명은 무선랜 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선랜 서비스를 제공하는 액세스 포인트에 관한 것이다.
IEEE 802.11 무선랜 네트워크는 액세스 포인트(AP:Access Point)가 하나의 물리적인 셀 영역을 형성하며 셀 내에 위치한 무선랜 단말들이 스캔 과정을 통해 액세스 포인트를 찾아 연결한 후에 통신을 하도록 구성된다. 무선랜 단말들은 셀 내의 다양한 무선 환경에 위치할 수 있으며, 무선 채널 상황에 따라 데이터 전송 속도를 적응적으로 조절하도록 구현된다.
도 1은 무선랜 네트워크에서 무선랜 단말이 액세스 포인트에 접속하는 과정을 나타낸 도면으로, 도 1에 도시된 바와 같이 무선랜 단말(110) 주변에 액세스 포인트1(130)과 액세스 포인트2(150)가 존재하는 것으로 가정한다.
도 1을 참조하면, 무선랜 단말(110)은 먼저 주변 액세스 포인트를 탐색하기 위해 프로브 요청(Probe Request)를 송출하고, 이러한 프로브 요청은 액세스 포인트1(130)과 액세스 포인트2(150)로 수신된다. 프로브 요청을 수신한 액세스 포인트1(130)과 액세스 포인트2(150)은 프로브 응답(Probe Response)을 상기 무선랜 단말(110)로 전송하고, 프로브 응답을 수신한 무선랜 단말(110)은 액세스 포인트1(130)과 액세스 포인트2(150) 중 어느 하나, 예컨대 액세스 포인트2(150)와 인증(Authentication) 과정을 수행하고 이어서 협상(Association) 과정을 수행하여 최종적으로 액세스 포인트2(150)에 접속한다.
도 2는 무선랜 네트워크에서 액세스 포인트를 중심으로 거리에 따른 데이터 전송 속도 차이를 나타낸 도면으로, 도 2에 도시된 바와 같이 통상 액세스 포인트(210) 근처의 무선랜 단말은 신호 환경이 좋아 고속의 데이터 전송 속도를(예컨대 54Mbps) 갖고 동작하며 액세스 포인트(210)로부터 거리가 멀어질수록 신호 대 잡음비(또는 신호 대 간섭비)는 저하되어 셀 경계 근처에서 무선랜 단말은 낮은 전송 속도(예컨대 2Mbps)로 동작한다. 따라서 한 셀의 무선랜 네트워크에는 다양한 데이터 전송 속도를 갖는 무선랜 단말들이 혼재되어 통신을 하게 된다.
IEEE 802.11의 무선랜 장치 간 통신을 위한 전송 매체 접근 제어(MAC: Medium Access Control) 프로토콜에는 반드시 지원되어야 하는 자유 경쟁 방식의 DCF(Distributed Coordinate Function)와 선택 항목인 중앙 제어 방식의 PCF(Point Coordinate Function)이 존재하며, 대부분의 종래 무선랜 장치들(액세스 포인트 및 무선랜 단말)은 선택적 프로토콜인 PCF 보다는 반드시 구현되어야 하는 DCF를 지원한다.
자유 경쟁 방식인 DCF 프로토콜을 따르는 무선랜 단말들은 데이터 프레임을 전송하기 위해 무선 채널의 선점 여부 및 점유 예상 시간을 미리 파악하는데, 이는 NAV(Network Allocation Vector)라는 가상의 무선 채널 점유 타이머를 무선랜 단말들이 공유하며 가능하게 된다. 무선 채널이 점유되어 있지 않다고 판단되었을 때, 각 무선랜 단말들은 자유 경쟁 관계로 무선 채널에 접근하게 되며, 가장 먼저 접근 성공한 무선랜 단말은 자기가 데이터 전송에 필요한 시간만큼 NAV 타이머를 설정하게 되며, 이웃 무선랜 단말들은 다음 접속 시도를 위해 해당 시간만큼 기다리게 된다.
그러나, DCF 프로토콜은 무선랜 단말 간 자유 경쟁 방식이기 때문에 한 셀 내의 무선랜 단말들은 공평한 무선 채널 접속 기회를 갖지만, 한 번 접속되면 특정 무선랜 단말이 필요한 만큼 무선 채널을 점유하기 때문에 모든 무선랜 단말이 무선 채널을 공평하게 사용할 수는 없다. 만약 8 Mbps의 저속 데이터 전송 속도로 동작하는 무선랜 단말의 경우, 동일 데이터 크기라도 54 Mbps의 고속 데이터 전송 속도로 동작하는 무선랜 단말에 비해 상대적으로 오랜 시간 동안 무선 채널을 점유해야만 한다. 따라서 한 셀 내에 이와 같은 저속 데이터 전송 속도로 동작하는 무선랜 단말이 다수 존재하여 무선 채널이 오랜 시간 점유 당하고 있는 경우, 고속 데이터 전송 속도로 동작하는 무선랜 단말은 데이터를 전송할 수 있는 무선 채널 점유 시간이 짧아질 수밖에 없고, 해당 셀의 전체적인 무선랜 서비스 품질이 저하된다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 하나의 셀 내에서 무선랜 단말 특성을 고속 데이터 전송 속도의 단말군과 저속 데이터 전송 속도의 단말군으로 분리하여 매체 접근 제어(MAC) DCF 동작이 독립적으로 일어나도록 관리하는 다중 채널 다중 송출 전력을 갖는 액세스 포인트 및 그 액세스 포인트의 셀 형성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무선랜 서비스를 위한 액세스 포인트는, 제 1 송출 전력으로 제 1 무선 채널의 신호를 송신하는 제 1 액세스 포인트 모듈; 및 상기 제 1 송출 전력보다 낮은 제 2 송출 전력으로 제 2 무선 채널의 신호를 송신하는 제 2 액세스 포인트 모듈;을 포함한다.
상기 제 1 액세스 포인트 모듈은, 무선랜 단말로부터 수신되는 신호의 세기가 임계 세기보다 작을 때에만 이에 대한 응답 신호를 상기 무선랜 단말로 송신할 수 있다.
상기 제 2 액세스 포인트 모듈은, 무선랜 단말로부터 수신되는 신호의 세기가 임계 세기보다 큰 경우에만 이에 대한 응답 신호를 상기 무선랜 단말로 송신할 수 있다.
상기 제 2 액세스 포인트 모듈은, 관리 프레임(management frame)을 상기 제 2 송출 전력으로 송신하고, 데이터 프레임(data frame) 및 제어 프레임(control frame)을 상기 제 2 송출 전력보다 큰 제 3 송출 전력으로 송신할 수 있다.
상기 제 1 액세스 포인트 모듈은, 접속 중인 무선랜 단말의 데이터 전송 속도가 임계 속도보다 큰 경우, 상기 제 2 액세스 포인트 모듈로의 접속 변경을 지시하는 신호를 송신할 수 있다.
상기 제 2 액세스 포인트 모듈은, 접속 중인 무선랜 단말의 데이터 전송 속도가 임계 속도보다 작은 경우, 상기 제 1 액세스 포인트 모듈로의 접속 변경을 지시하는 신호를 송신할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 액세스 포인트의 셀 형성 방법은, 제 1 송출 전력으로 제 1 무선 채널의 비콘 신호를 송신하는 단계; 및 상기 제 1 송출 전력보다 낮은 제 2 송출 전력으로 제 2 무선 채널의 비콘 신호를 송신하는 단계;를 포함한다.
상기 셀 형성 방법은, 무선랜 단말로부터 프로브 요청 신호를 수신하는 단계; 수신된 프로브 요청 신호의 신호 세기를 임계 세기와 비교하는 단계; 및 비교 결과, 신호 세기가 임계 세기보다 작을 경우, 상기 제 1 무선 채널을 통해서만 프로브 응답 신호를 송신하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 셀 형성 방법은, 상기 비교 결과, 신호 세기가 임계 세기보다 큰 경우, 상기 제 2 무선 채널을 통해서만 프로브 응답 신호를 송신하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 셀 형성 방법은, 상기 제 2 무선 채널을 통해 접속한 무선랜 단말로 상기 제 2 송출 전력보다 큰 제 3 송출 전력으로 데이터 프레임(data frame) 및 제어 프레임(control frame)을 송신하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 셀 형성 방법은, 상기 제 1 무선 채널을 통해 접속 중인 무선랜 단말의 데이터 전송 속도가 임계 속도보다 큰 경우, 상기 제 2 무선 채널로의 접속 변경을 지시하는 신호를 송신하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 셀 형성 방법은, 상기 제 2 무선 채널을 통해 접속 중인 무선랜 단말의 데이터 전송 속도가 임계 속도보다 작은 경우, 상기 제 1 무선 채널로의 접속 변경을 지시하는 신호를 송신하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 하나의 셀 내에서 무선랜 단말 특성을 고속 데이터 전송 속도의 단말군과 저속 데이터 전송 속도의 단말군으로 분리하여 매체 접근 제어(MAC) DCF 동작이 독립적으로 일어나도록 관리함으로써 저속 데이터 전송 속도의 무선랜 단말에 의해 고속 데이터 전송 속도의 무선랜 단말의 속도 저하 영향을 없애고, 셀 내의 전체적인 서비스 품질 향상을 꾀한다.
도 1은 무선랜 네트워크에서 무선랜 단말이 액세스 포인트에 접속하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 2는 무선랜 네트워크에서 액세스 포인트를 중심으로 거리에 따른 데이터 전송 속도 차이를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 포인트의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 포인트의 신호 반경을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액세스 포인트의 신호 반경을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액세스 포인트의 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 포인트의 선별적 대응 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액세스 포인트의 구성을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 포인트에서 무선랜 단말의 접속을 변경하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
이하의 실시예에서 고속의 데이터 전송 속도를 갖는 무선랜 단말을 고속 단말로 설명하고, 저속의 데이터 전송 속도를 갖는 무선랜 단말을 저속 단말로 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 포인트의 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 포인트의 신호 반경을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 액세스 포인트(300)는 중앙 처리 장치(CPU)(310), 고속 단말용 AP 모듈(AP_H)(330) 및 저속 단말용 AP 모듈(AP_L)(350)을 포함한다.
고속 단말용 AP 모듈(AP_H)(330)과 저속 단말용 AP 모듈(AP_L)(350)은 하나의 셀 안에서 서로 다른 무선 채널을 사용한다. 따라서 무선랜 단말 입장에서는 마치 서로 다른 채널에 동일한 액세스 포인트가 존재하는 것으로 인식된다.
중앙 처리 장치(310)는 액세스 포인트(300)의 전체적인 동작을 제어하는 요소로서 고속 단말용 AP 모듈(AP_H)(330) 및 저속 단말용 AP 모듈(AP_L)(350)을 제어하며 무선랜 단말의 무선 인터넷 서비스를 제어한다.
고속 단말용 AP 모듈(AP_H)(330)은 저속 단말용 AP 모듈(AP_L)(350) 보다 신호 송출 전력을 낮게 설정하여 고속 데이터 전송 속도의 셀 접속 영역을 저속 데이터 전송 속도의 셀 영역보다 작게 만든다.
고속 단말용 AP 모듈(AP_H)(330)과 저속 단말용 AP 모듈(AP_L)(350)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 송신 신호 제어부(331, 351), 송신부(333, 353), 수신부(335, 355) 및 수신 신호 세기 측정부(337, 357)를 포함한다.
송신부(333, 353)는 802.11 표준 신호를 무선랜 단말로 송신하고 수신부(335, 355)는 무선랜 단말로부터 802.11 표준 신호를 수신한다.
송신 신호 제어부(331, 351)는 상기 송신부(333, 353)에서 송신되는 송신 신호의 송출 전력, 즉 신호 세기를 제어한다. 구체적으로, 고속 단말용 AP 모듈(AP_H)(330)의 송신 신호 제어부(331)는 송신부(333)에서 송출되는 송신 신호의 신호 세기를 저속 단말용 AP 모듈(AP_L)(350)의 송신부(353)에서 송출되는 송신 신호의 신호 세기보다 낮게 설정한다. 또는 저속 단말용 AP 모듈(AP_L)(350)의 송신 신호 제어부(351)는 송신부(353)에서 송출되는 송신 신호의 신호 세기를 고속 단말용 AP 모듈(AP_H)(330)의 송신부(333)에서 송출되는 송신 신호의 신호 세기보다 크게 설정한다.
이와 같이 고속 단말용 AP 모듈(330)의 송출 전력을 저속 단말용 AP 모듈(350)의 송출 전력보다 낮게 설정함으로써 고속 데이터 전송 속도의 셀 접속 영역을 저속 데이터 전송 속도의 셀 영역보다 작게 만든다.
도 4를 참조하면 본 실시예에 따른 액세스 포인트(300)의 고속 단말용 AP 모듈(AP_H)(330)의 신호 반경은 저속 단말용 AP 모듈(AP_L)(350)의 신호 반경보다 작다. 따라서, 도 4의 빗금친 영역, 즉 액세스 포인트 간 셀 경계 지역(Zone_L)에 위치한 저속 단말들이 액세스 포인트(300)를 스캔했을 때 고속 단말용 AP 모듈(AP_H)(330)은 탐지가 되지 않거나 약하게 탐지되기 때문에 저속 단말용 AP 모듈(AP_L)(350)에 접속되도록 유도된다.
도 4의 셀 중심 지역(Zone_H)에서 고속 단말용 AP 모듈(330)에 연결된 고속 단말이 저속 데이터 전송 속도의 셀 영역(Zone_L)으로 이동하면서 저속 단말로 특성이 변경되는 경우에는 고속 단말용 AP 모듈(330)과 저속 단말용 AP 모듈(350)의 송출 전력 차이에 따라 단말 내부의 로밍(roaming) 기능에 의해 끊김없이 저속 단말용 AP 모듈(350)로 재접속이 이루어져야 한다.
이를 위해서 무선랜 단말은 고속 데이터 전송 속도의 셀 영역, 즉 셀 중심 영역(Zone_H)의 경계 지역에서 고속 데이터 전송 속도에서 저속 데이터 전송 속도로 전환되기 전에 로밍이 발생해야 한다. 따라서 셀 중심 영역(Zone_H)의 경계 지역에서 고속 단말용 AP 모듈(330)의 송출 전력이 저속 단말용 AP 모듈(350)의 송출 전력보다 작게 설정되되 그 차이가 무선랜 단말의 로밍 문턱값(roaming threshold)보다 크게 설정되도록 한다.
로밍 문턱값(Roaming threshold)이란 현재 연결된 액세스 포인트의 신호 세기보다 일정 크기 이상의 신호 세기를 갖는 새로운 액세스 포인트가 탐지되었을 때, 그 새로 탐지된 액세스 포인트로 로밍(roaming)이 일어날 수 있는 조건을 의미하고, 셀 중심 영역(Zone_H)의 경계 지역에서 고속 단말용 AP 모듈(330)의 송출 전력과 저속 단말용 AP 모듈(350)의 송출 전력의 차가 로밍 문턱값보다 크기 때문에, 고속 데이터 전송 속도의 셀 영역(Zone_H)에서 저속 데이터 전송 속도의 셀 영역(Zone_L)으로 이동하는 무선랜 단말은 고속 단말용 AP 모듈(330)에서 저속 단말용 AP 모듈(350)로 로밍을 한다.
구체적으로, 고속 단말용 AP 모듈(AP_H)(330)의 송신 신호 제어부(331)는 송신부(333)에서 송출되는 송신 신호의 신호 세기를 저속 단말용 AP 모듈(AP_L)(350)의 송신부(353)에서 송출되는 송신 신호의 신호 세기보다 낮게 설정하되, 셀 중심 영역(Zone_H)의 경계 지역에서 그 신호 세기의 차가 로밍 문턱값보다 크도록 설정한다. 또는 저속 단말용 AP 모듈(AP_L)(350)의 송신 신호 제어부(351)는 송신부(353)에서 송출되는 송신 신호의 신호 세기를 고속 단말용 AP 모듈(AP_H)(330)의 송신부(333)에서 송출되는 송신 신호의 신호 세기보다 크게 설정하되, 셀 중심 영역(Zone_H)의 경계 지역에서 그 신호 세기의 차가 로밍 문턱값보다 크도록 설정한다.
여기서 셀 중심 영역(Zone_H)의 경계 지역, 즉 액세스 포인트(330)를 중심으로 셀 중심 영역(Zone_H)의 경계 지역까지의 거리는 사업자에 따라 서로 다르게 설정될 수 있고, 또는 액세스 포인트마다 서로 다르게 설정될 수도 있다.
고속 단말용 AP 모듈(330)의 송출 전력을 저속 단말용 AP 모듈(350)의 송출 전력보다 낮게 설정하더라도 고속 단말용 AP 모듈(330)에 접속된 무선랜 단말이 셀 중심 영역(Zone_H)의 경계 지역에서는 저속의 데이터 전송 속도로 동작하여 셀 중심 영역(Zone_H) 내부의 다른 고속 단말들에 영향을 미칠 수 있다.
따라서, 셀 중심 영역(Zone_H)의 경계 지역에서 고속 단말의 저속 동작을 방지하기 위해서, 고속 단말용 AP 모듈(330)은 데이터 프레임(data frame)과 제어 프레임(control frame)의 송출 전력을 관리 프레임(management frame)의 송출 전력보다 크게 설정한다. 구체적으로, 고속 단말용 AP 모듈(330)의 송신 신호 세기 제어부(331)는 데이터 프레임(data frame)과 제어 프레임(control frame)의 신호 세기를 관리 프레임(management frame)의 신호 세기보다 크게 설정한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액세스 포인트의 신호 반경을 나타낸 도면으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 고속 단말용 AP 모듈(AP_H)(330)은 데이터 프레임(data frame)과 제어 프레임(control frame)의 송출 전력을 관리 프레임(management frame)의 송출 전력보다 크게 설정하면서 상기 관리 프레임의 송출 전력을 저속 단말용 AP 모듈(AP_L)(350)의 관리 프레임의 송출 전력보다 낮게 설정한다
데이터 프레임(Data frame)과 제어 프레임(control frame)은 무선랜 장치 간 데이터 송/수신을 위해 사용되는 프레임(frame)이며 관리 프레임(management frame)은 무선랜 단말이 액세스 포인트에 접속/접속 유지/접속 해지에 사용하는 프레임(frame)이다. 대표적으로 로밍 동작의 기준이 되는 비콘(beacon) 신호는 관리 프레임의 일종이다.
따라서, 셀 중심 영역(Zone_H)에서 고속 단말용 AP 모듈(330)에 접속한 고속 단말은 그 셀 중심 영역(Zone_H)의 경계 지역에서 중-고속의 데이터 전송 속도를 유지하면서 끊김 없이 저속 단말용 AP 모듈(350)로 로밍을 할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 고속 단말용 AP 모듈(AP_H)(330)은 데이터 프레임(data frame)과 제어 프레임(control frame)의 송출 전력을 저속 단말용 AP 모듈(AP_L)(350)의 송출 전력과 같게 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액세스 포인트의 구성을 나타낸 도면이다. 도 6에 있어서 도 1과 동일한 참조부호의 구성요소는 도 1의 대응하는 구성요소의 기능 및 동작을 모두 포함한다. 도 6을 참조하면, 액세스 포인트(300)의 고속 단말용 AP 모듈(330)과 저속 단말용 AP 모듈(350)은 각각 선별적 대응 제어부(610, 630)를 더 포함한다.
고속 단말용 AP 모듈(330)보다 저속 단말용 AP 모듈(350)의 송출 전력을 크게 설정하는 경우, 셀 내의 어느 위치에서든 무선랜 단말이 액세스 포인트(300)를 스캔했을 때, 저속 단말용 AP 모듈(350)의 송출 전력, 즉 신호 세기가 크게 측정되므로, 무선랜 단말에 특별한 접속 로직이 없는 한 저속 단말용 AP 모듈(350)로 접속하게 될 수 있다.
셀 중심부에서 고속의 데이터 전송 속도로 동작할 수 있는 무선랜 단말은 고속 단말용 AP 모듈(330)에 접속해서 동작해야 셀 전체 서비스 품질이 향상되므로, 이를 유도하기 위해서 AP 모듈이 무선랜 단말의 위치에 따라 선별적으로 스캔되도록 할 필요가 있다.
이를 위해, 고속 단말용 AP 모듈(330)의 선별적 대응 제어부(610)는 무선랜 단말이 액세스 포인트를 스캔하기 위해 보내는 프로브 요청(Probe Request) 신호의 세기가 고속 동작이 가능한 수준(임계치)보다 큰 신호 세기를 보이는 경우에만 프로브 응답(Probe Response) 신호를 무선랜 단말에 보내도록 고속 단말용 AP 모듈(330)을 제어한다.
그리고, 저속 단말용 AP 모듈(350)의 선별적 대응 제어부(630)는 무선랜 단말이 액세스 포인트를 스캔하기 위해 보내는 프로브 요청(Probe Request) 신호의 세기가 상기 임계치보다 작을 때에만 프로브 응답(Probe Response) 신호를 무선랜 단말에 보내도록 저속 단말용 AP 모듈(350)을 제어한다.
셀 중심의 고속 단말이 액세스 포인트(300)를 스캔하는 경우 해당 고속 단말로부터 수신되는 프로브 요청 신호의 세기는 임계치보다 크기 때문에, 고속 단말용 AP 모듈(330)에서만 프로브 응답 신호를 보내게 되고, 저속 단말용 AP 모듈(350)에서는 프로브 응답 신호를 보내지 않게 되어 고속 단말은 고속 단말용 AP 모듈(330)로 접속이 유도된다. 즉, 셀 중심에 위치하는 고속 단말에게는 고속 단말용 AP 모듈(330)만 보이게 되는 것이다.
한편, 셀 경계(Zone_L)의 저속 단말이 액세스 포인트(300)를 스캔하는 경우 해당 저속 단말로부터 수신되는 프로브 요청 신호의 세기는 임계치보다 작기 때문에, 저속 단말용 AP 모듈(350)의 선별적 대응 제어부(630)에서만 프로브 응답 신호를 보내게 되고, 고속 단말용 AP 모듈(330)에서는 프로브 응답 신호를 보내지 않게 되어 저속 단말은 저속 단말용 AP 모듈(350)로 접속이 유도된다.
이러한 선별적 접속 대응은 무선랜 단말이 액세스 포인트를 스캔하는 과정뿐만 아니라 액세스 포인트에 접속하는 과정(Authentication, Association Request/Response)에서도 동일하게 적용할 수 있다.
셀 경계(Zone_L)에서는 고속 단말용 AP 모듈(330)로부터 송신되는 신호의 세기, 즉 프로브 응답(Probe Response) 신호의 세기가 약하기 때문에, 셀 경계(Zone_L)에 위치하는 무선랜 단말은 대부분 저속 단말용 AP 모듈(350)에 접속하게 된다. 따라서 고속 단말용 AP 모듈(330)에는 선별적 대응 제어부(610)가 구현되지 않을 수 있다.
그러나 셀 중심부에서는 저속 단말용 AP 모듈(350)의 신호 세기가 고속 단말용 AP 모듈(330)의 신호 세기보다 크기 때문에, 고속의 데이터 전송 속도로 동작할 수 있는 무선랜 단말은 셀 중심부에서 고속 단말용 AP 모듈(330)이 아닌 저속 단말용 AP 모듈(350)에 접속할 가능성이 높다. 따라서 저속 단말용 AP 모듈(350)에는 선별적 대응 제어부(630)가 구현되는 것이 바람직하다.
한편, 도 6을 참조한 실시예에서는 고속 단말용 AP 모듈(330)과 저속 단말용 AP 모듈(350) 각각이 선별적 대응 제어부(610, 630)를 포함하는 것으로 설명하였다. 이러한 선별적 대응 제어부(610, 630)는 MAC(Media Access Conrol) 계층에 구현되고, 따라서 고속 단말용 AP 모듈(330)과 저속 단말용 AP 모듈(350)이 MAC 계층을 공유하는 구조인 경우, 하나의 선별적 대응 제어부를 구현하여 상술한 선별적 대응 제어부(610, 630) 각각의 기능을 통합할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 포인트의 선별적 대응 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 액세스 포인트(300)는 무선랜 단말로부터 액세스 포인트 스캔을 위한 프로브 요청(Probe Request) 신호를 수신한다(S701).
프로브 요청 신호를 수신한 액세스 포인트(300)는 그 수신된 프로브 요청 신호의 신호 세기를 측정하고 그 측정된 신호 세기가 소정의 임계치보다 큰지 확인한다(S703). 이때, 임계치는 통신 사업자에 따라 다를 수 있다.
상기 측정된 신호 세기가 소정의 임계치보다 큰 경우 무선랜 단말은 액세스 포인트(300)의 셀 중심부에 위치하고 있는 것이므로, 액세스 포인트(300)는 해당 무선랜 단말이 고속 단말용 AP 모듈(330)을 통해 접속하도록 고속 단말용 AP 모듈(330)을 통해 프로브 응답(Probe Response) 신호를 무선랜 단말로 송신한다(S705).
반면, 상기 측정된 신호 세기가 소정의 임계치보다 작은 경우 무선랜 단말은 액세스 포인트(300)의 셀 경계 지역에 위치하고 있는 것이므로, 액세스 포인트(300)는 해당 무선랜 단말이 저속 단말용 AP 모듈(350)을 통해 접속하도록 저속 단말용 AP 모듈(350)을 통해 프로브 응답(Probe Response) 신호를 무선랜 단말로 송신한다(S707).
도 7을 참조하여 설명한 실시예에서는 고속 단말용 AP 모듈(330) 및 저속 단말용 AP 모듈(350) 모두가 선별적으로 동작하는 것으로 설명하였으나, 다른 실시 형태로서 액세스 포인트(300)는 고속 단말용 AP 모듈(330)은 프로브 요청 신호가 수신되면 프로브 응답 신호를 항상 송신하도록 하고 저속 단말용 AP 모듈(350)만 선별적으로 동작하도록 할 수 있다. 즉, 셀 경계 지역에 위치하는 무선랜 단말로 수신되는 고속 단말용 AP 모듈(330)의 신호의 세기는 약하기 때문에 셀 경계 지역에 위치하는 무선랜 단말은 저속 단말용 AP 모듈(350)로 접속하게 되고, 따라서 셀 중심부에 위치하는 무선랜 단말만 저속 단말용 AP 모듈(250)로 접속하는 것을 제한할 필요가 있다. 이를 위해 액세스 포인트(300)는 무선랜 단말로부터 수신되는 프로브 요청(Probe Request) 신호의 신호 세기가 임계치보다 클 때는 저속 단말용 AP 모듈(350)을 통해 프로브 응답(Probe Response) 신호를 무선랜 단말로 송신하지 않는다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액세스 포인트의 구성을 나타낸 도면이다. 도 8에 있어서 도 6과 동일한 참조부호의 구성요소는 도 6의 대응하는 구성요소의 기능 및 동작을 모두 포함한다.
도 8을 참조하면, 액세스 포인트(300)의 고속 단말용 AP 모듈(330)과 저속 단말용 AP 모듈(350)은 각각 채널 전환 프레임 제어부(850, 870)를 더 포함하고, 또한 액세스 포인트(300)의 중앙 처리 장치(310)는 단말 속도 관리부(810) 및 단말 연결 제어부(830)를 포함한다.
무선랜 단말의 데이터 전송 속도는 신호 세기뿐만 아니라 주변의 간섭 신호의 세기에 따라 변경될 수 있으므로, 보다 정확한 제어를 위해서는 무선랜 단말의 데이터 전송 속도의 통계를 이용할 필요가 있다.
단말 속도 관리부(810)는 액세스 포인트(300)에 접속 중인 무선랜 단말의 데이터 전송 속도를 측정하여 측정 값을 단말 연결 제어부(830)로 전달한다.
단말 연결 제어부(830)는 상기 전달된 측정 값을 기초로 무선랜 단말을 고속 단말용 AP 모듈(330)로 접속시키거나 저속 단말용 AP 모듈(350)로 접속시키는 제어를 수행한다.
구체적으로, 단말 연결 제어부(830)는 고속 단말용 AP 모듈(330)에 접속 중인 무선랜 단말의 데이터 전송 속도가 임계치보다 작으면 해당 무선랜 단말을 저속 단말용 AP 모듈(350)로 접속 변경하라는 명령을 고속 단말용 AP 모듈(330)의 채널 전환 프레임 제어부(850)로 전달한다.
또한, 단말 연결 제어부(830)는 저속 단말용 AP 모듈(350)에 접속 중인 무선랜 단말의 데이터 전송 속도가 임계치보다 크면 해당 무선랜 단말을 고속 단말용 AP 모듈(330)로 접속 변경하라는 명령을 저속 단말용 AP 모듈(350)의 채널 전환 프레임 제어부(870)로 전달한다.
채널 전환 프레임 제어부(850, 870)는 상기 단말 연결 제어부(830)로부터 전달되는 제어 명령에 따라 접속 변경 명령을 송신부(333, 353)를 통해 무선랜 단말로 전송한다. 접속 변경 명령을 보내기 위해서 새로운 프레임을 사용하거나, 기존의 802.11 Channel Switch Announcement 프레임을 재사용할 수 있다.
802.11 표준에서 Channel Switch Announcement 프레임은 액세스 포인트가 사용하고자 하는 채널을 변경하고 싶을 때, 연결되어 있는 무선랜 단말들에 일정 시간 이후(Channel Switch Count)에 일괄적으로 채널을 변경할 것을 지시하기 위해서 사용되나, 본 실시예에서 고속 단말용 AP 모듈(330)과 저속 단말용 AP 모듈(350)은 서로 다른 채널을 사용하므로 고속 단말용 AP 모듈(330)에서 저속 단말용 AP 모듈(350)로 또는 저속 단말용 AP 모듈(350)에서 고속 단말용 AP 모듈(330)로 무선랜 단말의 접속을 변경시키는데 응용할 수 있다.
Channel Switch Announcement 프레임은 다음 [표1]과 같다.
Element ID Length Channel Switch Mode New Channel Number Channel Switch Count
도 8을 참조한 실시예에서는 고속 단말용 AP 모듈(330)과 저속 단말용 AP 모듈(350) 각각이 채널 전환 프레임 제어부(850, 870)를 포함하는 것으로 설명하였다. 이러한 채널 전환 프레임 제어부(850, 870)는 MAC(Media Access Conrol) 계층에 구현되고, 따라서 고속 단말용 AP 모듈(330)과 저속 단말용 AP 모듈(350)이 MAC 계층을 공유하는 구조인 경우, 하나의 채널 전환 프레임 제어부를 구현하여 해당 채널 전환 프레임 제어부는 단말 연결 제어부(830)로부터 전달되는 제어 명령에 따라 접속 변경 명령을 송신부(333, 353)를 통해 무선랜 단말로 전송한다.
또한, 도 8에 있어서 단말 연결 제어부(830) 및 단말 속도 관리부(810)는 중앙 처리 장치(310)에 구현되는 것으로 설명하였으나, 다른 구성요소와 마찬가지로, 고속 단말용 AP 모듈(330) 및 저속 단말용 AP 모듈(350)의 MAC 계층에 각각 구현될 수도 있고, 또는 고속 단말용 AP 모듈(330)과 저속 단말용 AP 모듈(350)이 MAC 계층을 공유하는 구조인 경우 그 공유하는 MAC 계층에 하나로 통합되어 구현될 수도 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 포인트에서 무선랜 단말의 접속을 변경하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 액세스 포인트(300)의 고속 단말용 AP 모듈(330)에 무선랜 단말이 접속하고(S901) 무선랜 단말은 고속 단말용 AP 모듈(330)을 통해 인터넷 서비스를 제공받는다. 이때 액세스 포인트(300)는 무선랜 단말의 데이터 전송 속도를 측정한다(S903).
액세스 포인트(300)는 상기 측정된 무선랜 단말의 데이터 전송 속도와 임계치를 비교하여 해당 데이터 전송 속도가 임계치보다 작은지 확인한다(S905). 데이터 전송 속도가 임계치보다 작은 경우 액세스 포인트(300)는 무선랜 단말의 접속을 고속 단말용 AP 모듈(330)에서 저속 단말용 AP 모듈(350)로 변경하기 위해 Channel Switch Announcement 프레임을 무선랜 단말로 송신한다(S907). Channel Switch Announcement 프레임의 New Channel Number 필드에는 저속 단말용 AP 모듈(350)의 채널 정보가 포함되고 Channel Switch Count 필드에는 카운트 값이 포함된다.
무선랜 단말은 Channel Switch Announcement 프레임의 New Channel Number 필드에 기록된 정보에 따라 저속 단말용 AP 모듈(350)을 식별하고 카운트 값(Channel Switch Count)에 따라 일정한 시간 후에 고속 단말용 AP 모듈(330)과의 접속을 끊고 저속 단말용 AP 모듈(350)로 접속을 변경한다.
도 9를 참조한 실시예에서는 무선랜 단말을 고속 단말용 AP 모듈(330)에서 저속 단말용 AP 모듈(350)로 접속을 변경시키는 것을 설명하였으나, 마찬가지로 액세스 포인트(300)는 저속 단말용 AP 모듈(350)에 접속한 무선랜 단말의 데이터 전송 속도를 측정하여 데이터 전송 속도가 임계치보다 커지면 Channel Switch Announcement 프레임을 무선랜 단말로 송신하여 고속 단말용 AP 모듈(350)로 접속 변경시킨다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절한 부결합(subcombination)에서 구현될 수 있다.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 아니된다. 어떤 환경에서, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
300 : 액세스 포인트
330 : 고속 단말용 액세스 포인트 모듈
350 : 저속 단말용 액세스 포인트 모듈
331, 351 : 송신 신호 세기 제어부

Claims (19)

  1. 무선랜 서비스를 위한 액세스 포인트에 있어서,
    무선랜 단말로 데이터 프레임(data frame), 제어 프레임(control frame) 및 관리 프레임(management frame)을 송신하는 송신부; 및
    상기 관리 프레임은 제 1 송출 전력으로 설정하고, 상기 데이터 프레임 및 상기 제어 프레임은 제 2 송출 전력으로 설정하되, 상기 제 1 송출 전력이 상기 제 2 송출 전력보다 작도록 설정하는 송신 신호 제어부를 포함하는 액세스 포인트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 관리 프레임은, 비콘 신호를 포함하는 액세스 포인트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    무선랜 단말로부터 수신되는 프로브 요청(Probe Request) 신호의 세기가 임계 세기보다 큰 경우에만 이에 대한 프로브 응답 신호를 무선랜 단말로 송신하도록 제어하는 선별적 대응 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트.
  4. 액세스 포인트의 셀 형성 방법에 있어서,
    관리 프레임은 제 1 송출 전력으로 설정하고, 데이터 프레임 및 제어 프레임은 제 2 송출 전력으로 설정하되, 상기 제 1 송출 전력이 상기 제 2 송출 전력보다 작도록 설정하는 단계; 및
    무선랜 단말로 상기 설정된 제 1 송출 전력으로 상기 관리 프레임을 송신하고, 상기 설정된 제 2 송출 전력으로 상기 데이터 프레임 및 상기 제어 프레임을 송신하는 단계를 포함하는 셀 형성 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 관리 프레임은, 비콘 신호를 포함하는 셀 형성 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    무선랜 단말로부터 프로브 요청 신호를 수신하는 단계;
    수신된 프로브 요청 신호의 신호 세기를 임계 세기와 비교하는 단계; 및
    신호 세기가 임계 세기보다 큰 경우, 프로브 응답 신호를 송신하는 단계를 더 포함하는 셀 형성 방법.
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