KR20090044740A - 무선 네트워크 시스템에서의 액세스 포인트 변경 장치 및방법 - Google Patents

무선 네트워크 시스템에서의 액세스 포인트 변경 장치 및방법 Download PDF

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Abstract

무선 네트워크 시스템에서의 액세스 포인트 변경 장치 및 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크 시스템은, 무선 네트워크 상에 존재하는 제1 액세스 포인트 및 제1 액세스 포인트로 접속하는 사용자 단말기를 포함하며, 제1 액세스 포인트는 사용자 단말기가 접근 가능한 복수의 액세스 포인트 중 하나인 제2 액세스 포인트에 대한 정보를 사용자 단말기로 전송하고, 사용자 단말기는 제2 액세스 포인트로의 접속 여부를 판단하여, 제2 액세스 포인트로의 접속을 원하는 경우에는 제2 액세스 포인트로 접속한다.
무선 네트워크, 액세스 포인트, 액세스 포인트 변경, 성능, 수용 능력

Description

무선 네트워크 시스템에서의 액세스 포인트 변경 장치 및 방법 {System and method for changing an access point in a wireless network system}
본 발명은 무선 네트워크 시스템에서의 액세스 포인트 변경 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 네트워크 시스템 환경에서 성능이 가장 좋은 액세스 포인트를 제공하여 효율적인 전송을 가능하게 하는 무선 네트워크 시스템에서의 액세스 포인트 변경 장치 및 방법에 관한 것이다.
현재 인터넷을 사용하는 요구가 급속하게 증가하고 있으며, 특히 무선랜을 이용하여 인터넷을 사용하는 경우가 많아지고 있다. 무선랜 서비스는 무선 매체를 데이터 전달의 매개체로 이용하여 종래의 근거리 유선 통신, 즉 유선랜이 제공하는 서비스를 제공하기 위한 서비스이다. 일반적으로 많이 사용하는 무선 통신 방법은 IEEE 802.11 인프라-스트럭처 방식이 있다.
무선랜 서비스는 유무선 게이트웨이 역할을 담당하는 액세스 포인트(Access Point)를 이용하여 노트북, 개인 휴대 단말기(PDA) 등과 같은 무선랜 단말기가 접속하여 무선 인터넷 서비스 등 각종 서비스를 제공받을 수 있도록 한다. 액세스 포인트는 랜(LAN) 허브와 비슷한 역할을 수행하며, 한 개의 액세스 포인트당 반경 약 20~150m 정도의 영역에서 동시에 약 25~50개의 단말이 접속되어 사용될 수 있다.
일반적으로 무선랜 시스템은 하나의 확장 서비스 영역(Extension Service Set, ESS) 내에 다른 채널을 사용하는 여러 대의 액세스 포인트를 포함할 수 있으며, 확장 서비스 영역 내에 있는 무선랜 단말기는 접속 가능한 액세스 포인트를 발견하기 위하여 스캔(scan)을 수행한다. 이 때, 스캔 방식은 크게 액티브 스캔(Active Scan)과 패시브 스캔(Passive Scan)이 있다.
액티브 스캔은 무선랜 단말기가 액세스 포인트로 프로브 요청(Probe Request)를 전송하고, 무선랜 단말기가 액세스 포인트로부터 프로브 응답(Probe Response)을 수신함으로써 액세스 포인트를 발견하는 방식이다. 이에 비해, 패시브 스캔은 액세스 포인트가 주기적으로 비콘(Beacon) 프레임을 송출하고, 무선랜 단말기가 이를 수신하여 액세스 포인트를 발견하는 방식이다. 일반적으로는 액티브 스캔 방식을 사용하고 있다.
앞에서도 설명하였듯이, 일반적인 무선랜 시스템에서 무선랜 단말기는 액티브 스캔 방식을 이용하여 접속 가능한 액세스 포인트를 발견하게 되는데, 이 때 무선랜 단말기는 다수의 액세스 포인트로부터 수신한 프로브 응답(Probe Response) 가운데에서 수신 신호 세기(Receive Signal Strength Indicator, RSSI)가 가장 높은 프로브 응답(Probe Response)을 송출한 액세스 포인트를 선택하여 접속 요구(Association Request)를 전송하고, 그에 대한 응답으로 액세스 포인트로부터 접속 응답(Association Response)을 수신함으로써 무선랜 단말기와 액세스 포인트 간에 접속이 이루어지게 된다.
그러나, 종래의 무선 네트워크 시스템에서의 액세스 포인트 변경 장치 및 방법에는 다음과 같은 문제점이 있었다.
초기에 사용자 단말기가 수신 신호 세기가 좋은 액세스 포인트를 선택하여 접속하였더라도 추후 다른 사용자 단말기의 접속이나 기타 이유로 인해 통신 성능(Bandwidth 등)이 저하될 수 있다.
그러나, 종래에는 사용자 단말기가 특정 액세스 포인트에 접속을 하고 나면 접속 가능한 다른 액세스 포인트가 더 좋은 접속 환경을 가지고 있어도 알 수가 없었다. 따라서, 다른 액세스 포인트에 접속하여 좋은 품질의 통신이 가능함에도 불구하고 사용자는 나쁜 품질의 무선 서비스를 계속 사용하여야 하는 문제점이 있었다. 즉, 하나의 액세스 포인트로 트래픽이 집중되어 과부하가 발생하는 문제점과 인접한 액세스 포인트는 충분히 서비스가 가능함에도 불구하고 무선랜 단말기가 접속을 시도하지 않기 때문에 서비스 영역 내의 트래픽이 효과적으로 분산되지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 고안된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 무선 네트워크 시스템 환경에서 사용자 단말기가 접근 가능한 액세스 포인트의 정보를 선택된 액세스 포인트에 전달하여 액세스 포인트들 간에 사용자 단말기의 상태를 관리하고 성능이 가장 좋은 액세스 포인트를 선정하여 그 곳으로 이동을 추천함으로써 사용자에게 보다 나은 품질의 서비스를 제공하는 무선 네트워크 시스템에서의 액세스 포인트 변경 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크 시스템은, 무선 네트워크 상에 존재하는 제1 액세스 포인트 및 상기 제1 액세스 포인트로 접속하는 사용자 단말기를 포함하며, 상기 제1 액세스 포인트는 상기 사용자 단말기가 접근 가능한 복수의 액세스 포인트 중 하나인 제2 액세스 포인트에 대한 정보를 상기 사용자 단말기로 전송하고, 상기 사용자 단말기는 상기 제2 액세스 포인트로의 접속 여부를 판단하여, 상기 제2 액세스 포인트로의 접속을 원하는 경우에는 상기 제2 액세스 포인트로 접속한다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크 시스 템에서의 액세스 포인트 변경 방법은, 사용자 단말기가 제1 액세스 포인트에 접속하는 (a) 단계와, 상기 제1 액세스 포인트가 상기 사용자 단말기가 접근 가능한 복수의 액세스 포인트 중 하나인 제2 액세스 포인트에 대한 정보를 상기 사용자 단말기로 전송하는 (b) 단계와, 상기 사용자 단말기가 상기 제2 액세스 포인트로의 접속 여부를 판단하는 (c) 단계 및 상기 판단 결과, 상기 제2 액세스 포인트로의 접속을 원하는 경우에는 상기 제2 액세스 포인트로 접속하는 (d) 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 무선 네트워크 시스템에서의 액세스 포인트 변경 장치 및 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 사용자 단말기가 접근 가능한 액세스 포인트의 정보를 선택된 액세스 포인트에 전달하여 액세스 포인트들 간에 사용자 단말기의 상태를 관리하고 성능이 가장 좋은 액세스 포인트를 선정하여 그 곳으로 이동을 추천함으로써 사용자에게 보다 나은 품질의 서비스를 제공할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 사용자 단말기가 접속한 액세스 포인트의 품질이 일정 값 미만으로 떨어지는 경우, 좋은 품질의 액세스 포인트로 접속을 함으로써 로드 밸런스(Load Balance)를 조절하여 효율적인 전송을 할 수 있는 장점도 있다.
셋째,　사용자 단말기에서 초기에만 접근 가능한 액세스 포인트 정보를 보내지 않고 주기적으로 주변을 탐색하여 변경된 정보를 전달하므로 사용자 단말기의 이동으로 인하여 접근 가능한 액세스 포인트가 변한 경우에도 효과적으로 사용할 수 있는 있는 장점도 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 무선 네트워크 시스템에서의 액세스 포인트 변경 장치 및 방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 네트워크 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 무선 네트워크 시스템은, 서버(10), 액세스 포인트(100; 110, 120, 130) 및 사용자 단말기(200; 210, 220, 230, 240, 250)를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 네트워크 시스템에서 액세스 포인트(100) 및 사용자 단말기(200)의 구성을 나타내는 블록도이다.
액세스 포인트(100)는 프로브 요청 패킷 수신부(101), 프로브 응답 패킷 송신부(102), 액세스 포인트 정보 관리부(103) 및 액세스 포인트 제어부(104)를 포함할 수 있다.
프로브 요청 패킷 수신부(101)는 사용자 단말기(200)로부터 전송되는 프로브 요청 패킷(Probe Request Packet)(205)을 수신하는 역할을 할 수 있다.
프로브 응답 패킷 송신부(102)는 사용자 단말기(200)로부터 전송되는 프로브 요청 패킷(Probe Response Packet)(205)에 대한 응답으로 프로브 응답 패킷(105)을 사용자 단말기(200)로 전송하는 역할을 할 수 있다.
액세스 포인트 정보 관리부(103)는 사용자 단말기(200)로부터 전송 받은 사용자 단말기(200)가 접근 가능한 액세스 포인트(100)에 대한 정보를 관리하는 역할을 할 수 있다. 즉, 사용자 단말기(200)가 접근 가능한 액세스 포인트(100)들과 상호 통신하여 사용자 단말기(200)의 종류 및 개수, 접속 채널, 수용 능력 등의 정보를 담은 패킷을 주고 받고 관리할 수 있다.
액세스 포인트 제어부(104)는 프로브 요청 패킷 수신부(101), 프로브 응답 패킷 송신부(102) 및 액세스 포인트 정보 관리부(103)의 동작을 제어하는 역할을 할 수 있다.
사용자 단말기(200)는 프로브 요청 패킷 송신부(201), 프로브 응답 패킷 수신부(202), 액세스 포인트 정보 저장부(203) 및 사용자 단말기 제어부(204)를 포함할 수 있다.
프로브 요청 패킷 송신부(201)는 액세스 포인트(100)를 검색하기 위해 네트워크 내에 존재하는 액세스 포인트(100)에 대해 순차적으로 프로브 요청 패킷(205)을 전송하는 역할을 할 수 있다.
프로브 응답 패킷 수신부(202)는 액세스 포인트(100)로부터 전송되는 프로브 응답 패킷(105)을 수신하는 역할을 할 수 있다.
액세스 포인트 정보 저장부(203)는 사용자 단말기(200)가 접근 가능한 액세스 포인트(100)에 대한 정보를 관리하는 역할을 할 수 있다. 즉, 사용자 단말기(200)는 주기적으로 주변의 액세스 포인트(100)를 검색하여 접근 가능한 액세스 포인트(100)에 대한 정보를 관리할 수 있다.
사용자 단말기 제어부(204)는 프로브 요청 패킷 송신부(201), 프로브 응답 패킷 수신부(202) 및 액세스 포인트 정보 저장부(203)의 동작을 제어하는 역할을 할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 네트워크 시스템의 액세스 포인트 설정 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 네트워크 시스템에서 액세스 포인트 를 선택하는 과정을 나타낸 순서도이다.
먼저, 사용자 단말기(200)는 무선 네트워크 시스템 내에 존재하는 액세스 포인트(100)에 접속하기 위해 액세스 포인트(100)를 검색할 수 있다.
바람직하게는, 사용자 단말기(200)는 액세스 포인트(100)를 검색하기 위해 액티브 스캔(Active Scan)을 할 수 있다. 먼저, 사용자 단말기(200)는 네트워크 내에 존재하는 액세스 포인트(100)에 대해 순차적으로 프로브 요청 패킷(205)를 전송할 수 있다(S301).
도 4a는 사용자 단말기에서 액세스 포인트로 전송하는 프로브 요청 패킷 프레임의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 프로브 요청 패킷 프레임(206)은 BSSID(Basic Service Set Identifier), 사용자 단말기(200)에 의해서 지원되는 전송률(Supported rates), 및 접근 가능한 액세스 포인트 세트(207)(Accessible AP Set)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 접근 가능한 액세스 포인트 세트(207)에 대해서는 후술한다.
다시 도 3을 참조하면, 사용자 단말기(200)로부터 프로브 요청을 전송 받은 액세스 포인트(100)는 프로브 응답 패킷(105)을 사용자 단말기(200)로 보낼 수 있다(S302).
도 4b는 액세스 포인트에서 사용자 단말기로 전송하는 프로브 응답 패킷 프레임의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 액세스 포인트(100)의 프로브 응답 패킷 프레 임(106)은 액세스 포인트(100)에 대한 다양한 정보를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 프로브 응답 패킷 프레임(106)은 시간 확인(Timestamp), 비콘 간격(Becon interval), 수용 능력 정보(Capability information), SSID(Service Set Identifier), 지원되는 전송률(Supported rates), FH 파라미터 세트(FH Parameter Set), DS 파라미터 세트(DS Parameter Set), CF 파라미터 세트(CF Parameter Set), IBSS 파라미터 세트(IBSS Parameter Set), 액세스 포인트 로드 상태(AP Load States)(107) 및 추천 액세스 포인트 세트(Recommend AP Set)(108)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 5는 도 1의 무선 네트워크 시스템에서 사용자 단말기 별로 접근 가능한 액세스 포인트들의 정보를 나타낸 도면이다.
도 1의 무선 네트워크 시스템에서 사용자 단말기 2(220)의 경우, 액세스 포인트 A(110)와 액세스 포인트 B(120)에 접근이 가능하다.
다시 도 3을 참조하면, 사용자 단말기(200)는 자신이 접근 가능한 액세스 포인트(100)에 대한 정보를 저장할 수 있다(S303). 그리고, 사용자 단말기(200)는 자신이 접근 가능한 액세스 포인트(100)들 중 가장 적절한 액세스 포인트(100)를 선택할 수 있다(S304). 바람직하게는, 액세스 포인트(100)로부터 전송 받은 프로브 응답을 통해 수신 신호 세기(Receive Signal Strength Indicator, RSSI)가 가장 강한 액세스 포인트(100)를 선택할 수 있다. 액세스 포인트(100)는 수신 신호 세기는 물론 트래픽 정보도 전송함으로써 초기에 효과적으로 액세스 포인트(100)를 선택할 수도 있도록 한다.
그리고, 사용자 단말기(200)는 자신이 선택한 액세스 포인트(100)로 접속 요청(Association Request)을 전송하고(S305), 접속 요청을 받은 액세스 포인트(100)는 사용자 단말기(200)로 접속 응답(Association Response)을 전송할 수 있다(S306).
그리고, 사용자 단말기(200)는 선택한 액세스 포인트(100)에 접속하고(S307), 사용자 단말기(200)는 접속된 액세스 포인트(100)로 자신이 접근 가능한 액세스 포인트(100)에 대한 정보를 전송할 수 있다(S308).
다시 도 4a를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 네트워크 시스템의 경우, 사용자 단말기(200)가 액세스 포인트(100)로 보내는 프로브 요청 패킷 프레임(206)에 접근 가능한 액세스 포인트 세트(Accessible AP Set)(207)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 접근 가능한 액세스 포인트 세트(207)는 사용자 단말기(200)가 접근 가능한 액세스 포인트(100)들의 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 사용자 단말기(200)는 선택한 액세스 포인트(100)에 접속할 때에 자신이 접근할 수 있는 액세스 포인트(100) 세트에 대한 정보를 접속하는 액세스 포인트(100)에 전송할 수 있다.
한편, 사용자 단말기(200)와 액세스 포인트(100)가 주고 받는 프로브 요청 패킷 프레임(206)은 종래의 액세스 포인트와도 호환성을 유지할 수 있다. 바람직하게는, 프로브 요청 패킷(205)의 경우는 SSID 필드에 BSSID를 할당하여 사용할 수 있다. 또한, 예약된 필드(Reserved Field)에 접근 가능한 액세스 포인트 세트(207)를 포함하는 필드를 정의할 수 있다. 따라서, 종래의 액세스 포인트(100)와의 동작 에도 아무런 문제가 없으며 호환성을 유지할 수 있다.
도 6은 도 3의 무선 네트워크 시스템에서 사용자 단말기가 액세스 포인트를 선택하는 예를 나타낸 도면이다.
도 6에서는 사용자 단말기 2(220)가 액세스 포인트 A(110)를 선택하여 접속하는 예를 들고 있다. 사용자 단말기 2(220)는 액세스 포인트(100)를 검색하기 위해 네트워크 내에 존재하는 액세스 포인트(100)에 대해 순차적으로 프로브 요청 패킷(205)를 전송할 수 있다(S301). 그리고, 사용자 단말기 2(220)로부터 프로브 요청 패킷(205)을 전송 받은 액세스 포인트 A(110), B 및 C는 프로브 응답 패킷(105)을 사용자 단말기(200)로 보낼 수 있다(S302). 그리고, 사용자 단말기(200)는 자신이 접근 가능한 액세스 포인트 A(110)와 액세스 포인트 B(120)에 대한 정보를 저장할 수 있다(S303). 그리고, 사용자 단말기 2(220)는 가장 적절한 액세스 포인트(100), 예를 들어 액세스 포인트 A(110)를 선택할 수 있다(S304). 그리고, 사용자 단말기 2(220)는 자신이 선택한 액세스 포인트 A(110)로 접속 요청을 전송하고(S305), 액세스 포인트 A(110)는 사용자 단말기 2(220)로 접속 응답을 전송할 수 있다(S306). 그리고, 사용자 단말기 2(220)는 액세스 포인트 A(110)에 접속하고(S307), 사용자 단말기 2(220)는 접속된 액세스 포인트 A(110)로 자신이 접근 가능한 액세스 포인트 B(120)에 대한 정보를 전송할 수 있다(S308).
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 네트워크 시스템에서 사용자 단말기가 접속한 이후 액세스 포인트의 동작 과정을 나타낸 순서도이다.
상술한 바와 같이, 먼저 액세스 포인트(100)는 사용자 단말기(200)와 접속을 할 수 있다(S401). 그리고, 액세스 포인트(100)는 사용자 단말기(200)로부터 사용자 단말기(200)가 접근 가능한 액세스 포인트(100)에 대한 정보를 전송받을 수 있다(S402). 도 1과 같이 구성된 무선 네트워크 시스템의 경우, 사용자 단말기 2(220)가 접속 가능한 액세스 포인트(100)는 A(110), B(120)이고, 이 중 액세스 포인트 A(110)를 선택하여 접속하였으므로 액세스 포인트 A(110)로 액세스 포인트 B(120)에 대한 정보를 전송할 수 있다.
그리고, 액세스 포인트(100)는 사용자 단말기(200)가 접근 가능한 액세스 포인트(100)들과 주기적으로 상태 정보를 전송할 수 있다(S403). 액세스 포인트(100) 간에는 유선으로 접속되어 있으므로 사용자 단말기(200)가 제공하는 액세스 포인트(100) 정보를 기반으로 상호 통신을 할 수 있다. 각 액세스 포인트(100)는 다른 액세스 포인트(100)로부터 정보의 요청이 있는 경우, 자신에 접속된 사용자 단말기(200)의 종류 및 개수, 접속 채널, 수용 능력 등의 정보를 담은 패킷을 전송하고 또한 다른 액세스 포인트(100)로부터 정보를 수신할 수 있다.
그리고, 액세스 포인트(100)는 사용자 단말기(200)가 접근 가능한 액세스 포인트(100)들에 대한 정보를 관리할 수 있다(S404).
도 8은 액세스 포인트에서 사용자 단말기가 접근 가능한 액세스 포인트들에 대한 정보를 테이블로 관리하는 예를 나타낸 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 사용자 단말기(200)에 접속된 액세스 포인트(100)는 사용자 단말기(200)가 접근 가능한 액세스 포인트(100)들과 상태 정보를 교환하여 각 액세스 포인트(100)에 접속 가능한 사용자 단말기(200)의 종류 및 개수, 접 속 채널, 수용 능력(Capability) 등의 정보를 테이블로 관리할 수 있다. 이러한 정보는 주변의 액세스 포인트(100)들과 주기적인 정보 교환을 통해 업데이트할 수 있다.
다시 도 7을 참조하면, 액세스 포인트(100)는 사용자 단말기(200)로부터 프로브 요청이 있는지 판단할 수 있다(S405). 판단 결과, 사용자 단말기(200)로부터 프로브 요청이 있는 경우에는, 액세스 포인트(100)는 자신의 상태를 확인하여 정상 상태인지 여부를 판단할 수 있다(S406).
만약, 액세스 포인트(100)가 과도한 부하 등으로 품질의 저하가 있는 경우와 같이 자신의 상태가 정상 상태가 아니라고 판단하게 되면, 사용자 단말기(200)가 접근 가능한 액세스 포인트(100)들의 상태 정보를 토대로 접속이 원활하다고 판단되는 액세스 포인트(100)들의 리스트를 선정할 수 있다(S407). 그리고, 접속이 원활하다고 판단되는 액세스 포인트(100)들의 리스트를 사용자 단말기(200)에 전송할 수 있다(S408).
즉, 액세스 포인트(100)에 많은 단말기가 접속을 하거나 트래픽 양이 많아져서 전송 서비스가 일정 값 이하로 낮아지게 되면, 도 8과 같은 액세스 포인트 정보 테이블 중에 전송 상태가 좋은 액세스 포인트(100)를 찾아 선정할 수 있다. 그리고, 도 4b와 같이 현재 액세스 포인트 로드 상태(107) 및 추천 액세스 포인트 세트(108)의 정보를 포함한 프로브 응답 패킷(105)을 전송할 수 있다. 따라서, 액세스 포인트(100)는 다른 액세스 포인트(100)로부터 받은 정보를 통해 사용자 단말기(200)를 선정함으로써 효과적으로 트래픽 양을 조절할 수 있으며, 또한 사용자 단말기(200)도 효과적으로 액세스 포인트(100)의 무선 서비스를 받을 수 있다.
다시 도 4b를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 네트워크 시스템의 경우, 액세스 포인트(100)가 사용자 단말기(200)로 보내는 프로브 응답 패킷 프레임(106)에 액세스 포인트 로드 상태(107) 및 추천 액세스 포인트 세트(108)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
액세스 포인트 로드 상태(107)는 현재 접속한 액세스 포인트(100)의 전송 품질 등 액세스 포인트(100)의 상태를 나타내는 정보이다. 또한, 추천 액세스 포인트 세트(108)는 사용자 단말기(200)가 접근 가능한 액세스 포인트(100)들 중에 전송 상태가 가장 좋은 추천 액세스 포인트에 대한 정보이다.
따라서, 액세스 포인트(100)는 자신의 상태와 사용자 단말기(200)가 접근 가능한 액세스 포인트(100)들의 상태에 따라 접속을 추천하는 액세스 포인트 세트에 대한 정보를 전송할 수 있다.
한편, 사용자 단말기(200)와 액세스 포인트(100)가 주고 받는 프로브 응답 패킷(105)의 프레임은 종래의 액세스 포인트(100)와도 호환성을 유지할 수 있다. 바람직하게는, 프로브 응답 패킷(105)의 경우, 수용 능력 정보 필드(Capability information Field)와 예약된 필드(Reserved Field)를 이용할 수 있다. 또한, 예약된 필드에 액세스 포인트 로드 상태(107)를 포함하는 필드와 추천 액세스 포인트 세트(108)를 포함하는 필드를 정의할 수 있다. 따라서, 종래의 액세스 포인트(100)와의 동작에도 아무런 문제가 없으며 호환성을 유지할 수 있다.
한편, 만약 도 7의 단계 406에서 액세스 포인트(100)가 자신의 상태를 정상 상태라고 판단하게 되면, 액세스 포인트(100)는 자신에게 접속한 사용자 단말기(200)에게 정상 상태의 프로브 응답 패킷(105)을 전송할 수 있다(S409).
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 네트워크 시스템에서 사용자 단말기가 새로운 액세스 포인트로 재접속하는 과정을 나타낸 순서도이다.
사용자 단말기(200)는 특정 액세스 포인트(100)를 선택하여 접속한 후에도, 주기적으로 자신의 주변에 있는 액세스 포인트(100)를 검색할 수 있다. 즉, 사용자 단말기(200)는 네트워크 내에 존재하는 액세스 포인트(100)에 대해 순차적으로 프로브 요청 패킷(205)을 전송하고(S501), 프로브 요청 패킷(205)을 전송 받은 액세스 포인트(100)로부터 프로브 응답 패킷(105)을 수신할 수 있다(S502). 이는 사용자 단말기(200)의 이동으로 인해 접근 가능한 액세스 포인트(100)가 추가되거나 삭제될 수 있기 때문이다. 이에 대해서는 도 11a 내지 도 11c을 참조하여 자세히 후술한다.
그리고, 사용자 단말기(200)는 자신이 접근 가능한 액세스 포인트(100)에 대한 정보를 저장할 수 있다(S503). 그리고, 사용자 단말기(200)는 접속된 액세스 포인트(100)로 자신이 접근 가능한 액세스 포인트(100)에 대한 정보를 전송할 수 있다(S504). 이 때, 기존의 액세스 포인트(100)의 정보를 저장하고 있으므로 변경된 액세스 포인트(100)의 정보만을 전송할 수 있어 효율적인 전송을 할 수 있다.
사용자 단말기(200)는, 도 7에서 설명한 바와 같이, 프로브 요청 패킷(205)을 전송 받은 액세스 포인트(100)로부터 액세스 포인트 로드 상태(107) 및 추천 액세스 포인트 세트(108)의 정보를 포함한 프로브 응답을 수신할 수 있다(S505).
그리고, 사용자 단말기(200)는 프로브 응답 내의 액세스 포인트 로드 상태(107)를 통해 현재 접속하고 있는 액세스가 정상 상태인지 여부를 판단할 수 있다(S506).
액세스 포인트(100)가 정상 상태가 아니라고 판단하게 되면, 사용자 단말기(200)는 프로브 응답 패킷(105)내의 추천 액세스 포인트 세트(108)를 통해 추천 액세스 포인트로 변경하여 접속할 것인가를 판단할 수 있다(S507). 판단 결과, 추천 액세스 포인트로 재접속을 원하는 경우에는, 기존 액세스 포인트와의 접속을 종료하고, 추천 액세스 포인트로의 접속을 시도할 수 있다(S508).
또는, 단계 S507과 같은 판단이 없이 사용자 단말기(200)가 프로브 응답 패킷(105)을 수신하면 자동으로 추천 액세스 포인트로 접속을 시도할 수도 있다.
도 10은 도 1의 무선 네트워크 시스템에서 사용자 단말기가 새로운 액세스 포인트로 재접속하는 예를 나타낸 도면이다.
도 10에서는 액세스 포인트 A(110)와 접속해 있던 사용자 단말기 2(220)가 액세스 포인트 B(120)로 재접속하는 예를 들고 있다. 사용자 단말기 2(220)는 액세스 포인트 A(110)를 선택하여 접속하고 난 후(S601), 액세스 포인트 B(120)에 대한 정보를 함께 전송할 수 있다(S602). 이 후, 액세스 포인트 A(110)는 액세스 포인트 B(120)와 상호 통신을 하여 액세스 포인트 B(120)의 정보, 예를 들면, 액세스 포인트 B(120)에 접속된 사용자 단말기(200)의 종류 및 개수, 접속 채널, 수용 능력 등의 정보를 수신하여(S603), 자신과 액세스 포인트 B(120)에 대한 정보를 관리할 수 있다.
한편, 사용자 단말기 2(220)는 주기적으로 자기 주변에 있는 액세스 포인트(110, 120, 130)를 검색할 수 있는데, 이를 위해 액티브 스캔 방식으로 프로브 요청 패킷(205)을 전송하고(S604), 이에 대한 프로브 응답 패킷(105)을 수신할 수 있다(S605). 사용자 단말기 2(220)의 프로브 요청 패킷(205)을 수신한 액세스 포인트 A(110)는 액세스 포인트 로드 상태(107) 및 추천 액세스 포인트 세트(108)의 정보를 포함한 프로브 응답 패킷(105)을 사용자 단말기 2(220)로 전송할 수 있다(S606). 그리고, 사용자 단말기 2(220)는 액세스 포인트 A(110)가 추천하는 액세스 포인트 B(120)를 선택하고(S607), 액세스 포인트 B(120)에 재접속할 수 있다(S608).
도 11a은 도 1의 무선 네트워크 시스템에서 사용자 단말기가 이동하는 예를 나타낸 도면이고, 도 11b는 사용자 단말기가 접근 가능한 액세스 포인트의 예를 나타낸 도면이고, 도 11c는 액세스 포인트에서 관리하는 액세스 포인트 정보 테이블의 예를 나타낸 도면이다.
도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 사용자 단말기 2(220)가 이동을 하게 되면 사용자 단말기 2(220)가 접근 가능한 액세스 포인트는 액세스 포인트 A(110)와 액세스 포인트 B(120)에서 액세스 포인트 B(120)와 액세스 포인트 C(130)로 변경되게 된다. 사용자 단말기 2(220)는 접속하고 있는 액세스 포인트 A(110)에게 자신이 접근 가능한 액세스 포인트가 A(110), B(120)에서 B(120), C(130)로 변경되었다는 내용을 프로브 요청 패킷(205)을 통해 전송할 수 있다. 액세스 포인트 A(110)는 액세스 포인트 B(120) 및 액세스 포인트 C(130)와 상호 통신하여 액세스 포인트 B(120) 및 액세스 포인트 C(130)에 대한 정보를 수신하여 도 8과 같은 기존의 액세스 포인트 정보 테이블을 도 13c와 같이 업데이트 할 수 있다. 그리고, 액세스 포인트 A(110)는 액세스 포인트 B(120) 및 액세스 포인트 C(130)에 대한 정보를 포함한 프로브 응답 패킷(105)을 사용자 단말기 2(220)로 전송할 수 있다. 따라서, 사용자 단말기 2(220)는 액세스 포인트 A(110)와의 접속을 종료하고, 액세스 포인트 B(120) 또는 액세스 포인트 C(130)로 접속을 할 수 있다.
종래에는 사용자 단말기가 특정 액세스 포인트에 접속을 하고 나면 접속 가능한 다른 액세스 포인트가 더 좋은 접속 환경을 가지고 있어도 알 수가 없었다. 따라서, 다른 액세스 포인트에 접속하여 좋은 품질의 통신이 가능함에도 불구하고 사용자는 나쁜 품질의 무선 서비스를 계속 사용하여야 하는 문제점이 있었다. 즉, 하나의 액세스 포인트로 트래픽이 집중되어 과부하가 발생하는 문제점과 인접한 액세스 포인트는 충분히 서비스가 가능함에도 불구하고 무선랜 단말기가 접속을 시도하지 않기 때문에 서비스 영역 내의 트래픽이 효과적으로 분산되지 못하는 문제점이 있었다.
그러나, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 네트워크 시스템의 경우, 복수의 액세스 포인트에 접속 가능한 사용자 단말기는 접속한 액세스 포인트가 사용자 단말기가 접근 가능한 액세스 포인트의 성능 변화에 따른 정보를 동적으로 분석하여 사용자 단말기에 전달할 수 있다.
따라서, 사용자 단말기가 접근 가능한 액세스 포인트의 정보를 선택된 액세스 포인트에 전달하여 액세스 포인트들 간에 사용자 단말기의 상태를 관리하고 성 능이 가장 좋은 액세스 포인트를 선정하여 그 곳으로 이동을 추천함으로써 사용자에게 보다 나은 품질의 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 사용자 단말기가 접속한 액세스 포인트의 품질이 일정 값 미만으로 떨어지는 경우, 좋은 품질의 액세스 포인트로 접속을 함으로써 로드 밸런스(Load Balance)를 조절하여 효율적인 전송을 할 수 있다. 또한, 사용자 단말기에서 초기에만 접근 가능한 액세스 포인트 정보를 보내지 않고 주기적으로 주변을 탐색하여 변경된 정보를 전달하므로 사용자 단말기의 이동으로 인하여 접근 가능한 액세스 포인트가 변한 경우에도 효과적으로 사용할 수 있다.
이 때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 네트워크 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 네트워크 시스템에서 액세스 포인트 및 사용자 단말기의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 네트워크 시스템에서 액세스 포인트를 선택하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 4a는 사용자 단말기에서 액세스 포인트로 전송하는 프로브 요청 프레임의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4b는 액세스 포인트에서 사용자 단말기로 전송하는 프로브 응답 프레임의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 무선 네트워크 시스템에서 사용자 단말기 별로 접근 가능한 액세스 포인트들의 정보를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 3의 무선 네트워크 시스템에서 사용자 단말기가 액세스 포인트를 선택하는 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 네트워크 시스템에서 사용자 단말기가 접속한 이후 액세스 포인트의 동작 과정을 나타낸 순서도이다.
도 8은 액세스 포인트에서 사용자 단말기가 접근 가능한 액세스 포인트들에 대한 정보를 테이블로 관리하는 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 네트워크 시스템에서 사용자 단말기 가 새로운 액세스 포인트로 재접속하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 10은 도 1의 무선 네트워크 시스템에서 사용자 단말기가 새로운 액세스 포인트로 재접속하는 예를 나타낸 도면이다.
도 11a은 도 1의 무선 네트워크 시스템에서 사용자 단말기가 이동하는 예를 나타낸 도면이다.
도 11b는 사용자 단말기가 접근 가능한 액세스 포인트의 예를 나타낸 도면이다.
도 11c는 액세스 포인트에서 관리하는 액세스 포인트 정보 테이블의 예를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 액세스 포인트
101: 프로브 요청 패킷 수신부
102: 프로브 응답 패킷 송신부
103: 액세스 포인트 정보 관리부
104: 액세스 포인트 제어부
200: 사용자 단말기
201: 프로브 요청 패킷 송신부
202: 프로브 응답 패킷 수신부
203: 액세스 포인트 정보 저장부
204: 사용자 단말기 제어부

Claims (16)

  1. 무선 네트워크 상에 존재하는 제1 액세스 포인트; 및
    상기 제1 액세스 포인트로 접속하는 사용자 단말기를 포함하며,
    상기 제1 액세스 포인트는 상기 사용자 단말기가 접근 가능한 복수의 액세스 포인트 중 하나인 제2 액세스 포인트에 대한 정보를 상기 사용자 단말기로 전송하고,
    상기 사용자 단말기는 상기 제2 액세스 포인트로의 접속 여부를 판단하여, 상기 제2 액세스 포인트로 접속하는 무선 네트워크 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는 프로브 요청 패킷을 전송하고, 상기 복수의 액세스 포인트로부터 상기 프로브 요청 패킷에 대한 상기 프로브 응답 패킷을 수신한 후, 상기 제1 액세스 포인트를 선택하여 접속하며, 상기 복수의 액세스 포인트에 대한 정보를 상기 제1 액세스 포인트로 전송하는 무선 네트워크 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 액세스 포인트에 대한 정보는 상기 프로브 요청 패킷에 포함된 접근 가능한 액세스 포인트 세트 필드에 입력하여 전송하는 무선 네트워크 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 액세스 포인트는 상기 복수의 액세스 포인트로부터 성능에 대한 정보를 수신하고, 상기 제1 액세스 포인트이 정상 상태인지 판단하여, 상기 판단 결과, 상기 제1 액세스 포인트가 정상 상태가 아닌 경우에는 상기 복수의 액세스 포인트 중 상기 성능이 가장 좋은 액세스 포인트를 상기 제2 액세스 포인트로 선정하여 상기 제2 액세스 포인트에 대한 정보를 사용자 단말기로 전송하는 단계를 포함하는 무선 네트워크 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 성능에 대한 정보는 상기 복수의 액세스 포인트 각각의 수용 능력(Capability)을 포함하는 무선 네트워크 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2 액세스 포인트에 대한 정보는 상기 제1 액세스 포인트의 프로브 응답 패킷에 포함된 추천 액세스 포인트 세트 필드에 입력하여 전송하는 무선 네트워크 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 프로브 응답 패킷은 상기 제1 액세스 포인트의 로드 상태(Load State)를 입력하는 액세스 포인트 로드 상태 필드를 더 포함하는 무선 네트워크 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는 상기 제2 액세스 포인트의 성능이 상기 제1 액세스 포인트의 성능보다 나은지 판단하여 상기 제2 액세스 포인트로의 접속 여부를 판단하는 무선 네트워크 시스템.
  9. 사용자 단말기가 제1 액세스 포인트에 접속하는 단계;
    상기 제1 액세스 포인트가 상기 사용자 단말기가 접근 가능한 복수의 액세스 포인트 중 하나인 제2 액세스 포인트에 대한 정보를 상기 사용자 단말기로 전송하는 단계;
    상기 사용자 단말기가 상기 제2 액세스 포인트로의 접속 여부를 판단하는 단계;
    상기 판단 결과, 상기 제2 액세스 포인트로 접속하는 단계를 포함하는 무선 네트워크 시스템에서의 액세스 포인트 변경 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 사용자 단말기가 제1 액세스 포인트에 접속하는 단계는,
    상기 사용자 단말기가 프로브 요청 패킷을 전송하는 단계;
    상기 사용자 단말기가 상기 복수의 액세스 포인트로부터 상기 프로브 요청 패킷에 대한 프로브 응답 패킷을 수신하는 단계;
    상기 사용자 단말기가 상기 프로브 응답 패킷을 이용하여 상기 복수의 액세스 포인트 중에서 상기 제1 액세스 포인트를 선택하여 접속하는 단계;
    상기 사용자 단말기가 상기 복수의 액세스 포인트에 대한 정보를 상기 제1 액세스 포인트로 전송하는 단계를 포함하는 무선 네트워크 시스템에서의 액세스 포인트 변경 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 액세스 포인트에 대한 정보는 상기 프로브 요청 패킷에 포함된 접근 가능한 액세스 포인트 세트 필드에 입력하여 전송하는 무선 네트워크 시스템에서의 액세스 포인트 변경 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 액세스 포인트가 상기 제2 액세스 포인트에 대한 정보를 상기 사용자 단말기로 전송하는 단계는,
    상기 제1 액세스 포인트가 상기 복수의 액세스 포인트로부터 성능에 대한 정보를 수신하는 단계;
    상기 제1 액세스 포인트이 정상 상태인지 판단하는 단계;
    상기 판단 결과, 상기 제1 액세스 포인트가 정상 상태가 아닌 경우에는, 상기 복수의 액세스 포인트 중 상기 성능이 가장 좋은 액세스 포인트를 상기 제2 액세스 포인트로 선정하여 상기 제2 액세스 포인트에 대한 정보를 사용자 단말기로 전송하는 단계를 포함하는 무선 네트워크 시스템에서의 액세스 포인트 변경 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 성능에 대한 정보는 상기 복수의 액세스 포인트 각각의 수용 능력(Capability)을 포함하는 무선 네트워크 시스템에서의 액세스 포인트 변경 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제2 액세스 포인트에 대한 정보는 상기 제1 액세스 포인트의 프로브 응답 패킷에 포함된 추천 액세스 포인트 세트 필드에 입력하여 전송하는 무선 네트워크 시스템에서의 액세스 포인트 변경 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 프로브 응답 패킷은 상기 제1 액세스 포인트의 로드 상태(Load State)를 입력하는 액세스 포인트 로드 상태 필드를 더 포함하는 무선 네트워크 시스템에서의 액세스 포인트 변경 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 사용자 단말기가 상기 제2 액세스 포인트로의 접속 여부를 판단하는 단계는,
    상기 제2 액세스 포인트의 성능이 상기 제1 액세스 포인트의 성능보다 나은 지 판단하여 상기 제2 액세스 포인트로의 접속 여부를 판단하는 무선 네트워크 시스템에서의 액세스 포인트 변경 방법.
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