KR0181567B1 - Data transceiving method - Google Patents
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Abstract
마이크로파 무선 랜 스스템을 설치할 때, 액세스 포인트와 스테이션 사이 또는 스테이션과 스테이션 사이의 거리가 멀리 떨어져 있거나 또는 방해물이 있는 특정 환경에서도 송수신을 가능하게 하기 위해, 무선 랜 스테이션간을 중계함에 있어서 수신된 MPDU 포맷의 신호를 입력한 후 어드레스를 분석하여 네트워크 아이디가 무선 중계기가 속해있는 아이디인가를 확인하고, 소스 어드레스 및 목적 어드레스가 무선 중계기의 관할 영역 인가를 확인하여 중계기능을 실시함으로써, 정확한 송수신이 가능한 무선 랜의 셀 영역 확장을 위한 무선 중계기를 이용한 데이터 송수신 방법.When installing a microwave wireless system, the MPDU format received in relaying between wireless LAN stations to enable transmission and reception in certain environments where the distance between the access point and the station or between the station and the station is far away or obstructive After inputting the signal, the address is analyzed to confirm whether the network ID is the ID of the wireless repeater, the source address and the destination address are the jurisdiction of the wireless repeater, and the relay function is performed to perform the relay function. Data transmission / reception method using wireless repeater for extending cell area of LAN.
Description
제1도는 종래의 적외선 중계기를 이용한 무선 랜의 사용 상태도.1 is a state diagram of a wireless LAN using a conventional infrared repeater.
제2도는 본 발명의 무선 중계기를 이용한 무선 랜의 사용 상태도.2 is a state diagram using a wireless LAN using a wireless repeater of the present invention.
제3도는 본 발명의 다른 실시예로 무선 중계기 대신 사용자 스테이션을 이용한 무선 랜의 사용 상태도.3 is a state diagram of a wireless LAN using a user station instead of a wireless repeater according to another embodiment of the present invention.
제4도는 본 발명의 마이크로파 무선 중계기의 개략도.4 is a schematic diagram of a microwave wireless repeater of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 액세스 포인트(Access Point,AP) 2 : 스테이션1: Access Point (AP) 2: Station
3 : 적외선 중계기 4 : 사용자 스테이션3: infrared repeater 4: user station
5 : 무선중계기 6 : 소프트웨어 알고리즘 처리부5 wireless repeater 6 software algorithm processing unit
7 : 디지털 신호 처리부 8 : 마이크로파 RF 처리부7: digital signal processing unit 8: microwave RF processing unit
9 : 프레임 버퍼9: frame buffer
본 발명은 다중 통로 특성을 이용한 마이크로파 무선 랜(LAN)의 셀(Cell)영역 확장을 위한 무선 중계기에 관한 것으로, 특히, 유선을 설치하기가 곤란한 특수 환경에서 액세스 포인트(Access Point)와 스테이션 사이 또는 스테이션과 스테이션 사이에 무선 중계기를 설치하여 어드레스를 분석하고, 소스와 목적지를 확인함으로써, 정확한 송수신이 가능한 데이터 송수신 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless repeater for extending a cell area of a microwave wireless LAN using a multipath characteristic, and particularly, between an access point and a station in a special environment in which wired installation is difficult. The present invention relates to a data transmitting / receiving method capable of precise transmission and reception by installing a wireless repeater between stations and analyzing an address and identifying a source and a destination.
종래의 무선 중계기 기술로는 적외선(Infra Red)랜 중계기가 있는데, 적외선의 직진성 및 비 투과성으로 인해 광경로에 장애물이 있을 경우 신호가 전달되지 않는 문제점이 있다. 특히, 이동물체가 다수 존재하는 작업장인 조선소, 제철소 등에서 사용하는 경우 송수신 단절이 자주 발생하게 되고 필요한 유선 배선의 양도 늘어나게 된다. 따라서, 랜의 전송 매체상에 흐르는 신호를 정형, 증폭, 중계하는 장치인 리피터(repeater)를 세그먼트간의 접속에 사용하여 전송거리를 연장하고 배선의 자유도를 높이기도 한다. 이때 랜 규격으로는 1세그먼트의 전송거리가 정해져 있어(예를들어 10베이스 5로는 500m) 전송거리를 연장하고 싶을 때 유효하게 사용된다. 그러나 리피터를 사용해도 큰 전송지연이 발생하는 거리에 단말기가 존재하면 패킷충돌 검출이 불가능하며 무제한으로 전송거리를 연장할 수는 없다.Conventional wireless repeater technology is an infrared (Infra Red) LAN repeater, there is a problem that the signal is not transmitted when there is an obstacle in the optical path due to the linearity and non-transmittance of the infrared. In particular, when used in shipyards, steel mills, etc., where a large number of moving objects exist, transmission / reception disconnections frequently occur and the amount of wire wiring required increases. Therefore, a repeater, which is a device for shaping, amplifying, and relaying a signal flowing on a LAN transmission medium, is used to connect segments, thereby extending the transmission distance and increasing the degree of freedom of wiring. In this case, the LAN standard has a transmission distance of 1 segment (for example, 500m with 10 bases 5). However, even if the repeater is used, if the terminal exists in the distance where a large transmission delay occurs, packet collision detection is impossible and the transmission distance cannot be extended indefinitely.
따라서, 10베이스 5로 하나의 네트워크의 최대 전송거리가 2.5km로 제한되어 있는 것도 이 때문이다. 또한 약간의 중계지연이 있어서 중계단수도 4단까지로 규정하고 있다.This is why the maximum transmission distance of one network to 10 bases 5 is limited to 2.5 km. In addition, there are some relay delays, and the number of relay stages is also defined as four.
제1도는 종래의 적외선(Infra Red)랜 중계기에 관한 것인데, 액세스 포인트(1)와 스테이션(2)사이에 적외선 중개기(3)를 설치한 것을 나타낸 것으로서, 적외선을 사용하여 신호를 중계한다. 이때, 정외선 중계기(3)는 적외선의 직전성 및 비투과성으로 인해 액세스 포인트(1)와 스테이션92)사이에 장애물이 있을 경우, 신호가 전달되지 않게 된다. 특히, 이동물체가 다수 존재하는 작업장에서, 상기 적외선 중계기(3)를 설치할때는 상술한 송수신 단절이 자주 발생하게 된다. 따라서, 이 경우, 적외선 중계기(3)설치에 특히 유의해야 할 필요가 있으며, 필요한 유선 배선의 양도 증가된다.1 shows a conventional Infra Red LAN repeater, which shows the installation of an infrared relay 3 between an access point 1 and a station 2, and uses infrared light to relay a signal. At this time, the external repeater 3, when there is an obstacle between the access point 1 and the station 92 due to the directivity and impermeability of the infrared ray, the signal is not transmitted. In particular, in a workplace where a large number of moving objects exist, the above-described transmission / reception disconnection frequently occurs when the infrared repeater 3 is installed. Therefore, in this case, it is necessary to pay special attention to the installation of the infrared repeater 3, and the amount of wire wiring required is also increased.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고 무선 랜의 셀 영역을 확장하기 위해, 어느 정도의 투과성 및 다중통로 특성을 가진 마이크로파 랜 중계기를 이용함으로써 송수신의 단절을 피할수 있으며, 또한 MPDU(MAC Protocol Data Unit)재교환 방식을 이용함으로써 불 필요한 신호의 증폭을 방지할수 있으며, 버퍼를 이용함으로써, 중계기가 속한 목적 액세스 포인트(또는 스테이션)의 교통량이 일시적으로 증가할 경우 버퍼링 기능을 수행하게 하는 것을 목적으로 한다.The present invention can avoid the interruption of transmission and reception by using a microwave LAN repeater having a certain degree of permeability and multipath characteristics to solve the above problems and to expand the cell area of the wireless LAN, and also MPDU (MAC Protocol Data Unit) Amplification of unnecessary signals can be prevented by using a reswitching method, and a buffer can be used to perform a buffering function when the traffic volume of the target access point (or station) to which the repeater belongs is temporarily increased. .
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 무선 랜의 사용자 스테이션에서 MPDU 형태의 데이터를 무선 중계기에 송신하는 단계와, 상기 무선 중계기에 수신된 데이터의 네트워크 아이디가 상기 무선 중계기가 소속된 셀과 일치하고, 소스 어드레스가 무선 중계기의 제1관할 영역 내의 액세스 포인트 또는 스테이션이고, 목적 어드레스가 제2관할 영역 내의 액세스 포인트 또는 스테이션 이면 수신된 데이터를 상기 무선 중계기의 버퍼에 저장하는 단계와, 상기 무선 중계기가 액세스 포인트 또는 목적 스테이션에 MPDU 형태로 제2 관할 영역에 데이터를 재송신하는 단계를 포함하는 데이터 송신방법을 특징으로 한다. 또한, 상기 무선 중계기가 액세스 포인트 또는 목적 스테이션으로부터MPDU형태의 데이터를 수신하는 단계와, 상기 수신된 데이터의 네트워크 아이디가 중계기가 소속된 관할영역과 일치하고, 소스 어드레스가 제2 관할 영역 내의 액세스 포인트 또는 스테이션이고, 목적 어드레스가 제1관할 영역 내의 스테이션 이면, 상기 수신된 데이터를 무선 중계기 내의 버퍼에 저장하는 단계와, 상기 무선 중계기로 부터의 MPDU 형태의 데이터를 사용자 스테이션이 수신하는 단계를 포함하는 데이터 수신 방법을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for transmitting wireless data to a wireless repeater in the form of MPDU in a user station of a wireless LAN, and the network ID of the data received in the wireless repeater matches the cell to which the wireless repeater belongs, If the source address is an access point or station in a first jurisdiction of a wireless repeater and the destination address is an access point or station in a second jurisdiction, storing the received data in a buffer of the wireless repeater; And retransmitting data in a second jurisdiction in the form of MPDU to a point or destination station. In addition, the wireless repeater receives the data in the form of MPDU from the access point or the destination station, the network ID of the received data matches the jurisdiction to which the repeater belongs, the source address is an access point in the second jurisdiction Or a station, and if the destination address is a station in a first jurisdiction, storing the received data in a buffer in a wireless repeater; and receiving, by the user station, MPDU type data from the wireless repeater. A data receiving method is featured.
이하, 첨부된도면으로 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with the accompanying drawings.
제2도는 본 발명의 무선 중계기를 이용한 무선 랜의 사용 상태도를 나타낸 것으로서, 유선 백본에 부탁된 액세스 포인트(Access Point, 1)와 사용자 스테이션(4)사이의 무선 중계기(5)를 마이크로파 랜 중계기로 사용할 때, 어느 정도의 투과성과 다중통로(multipath)특성을 가질 수 있다. 이때 통신방법으로는 충돌회피방법인 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 와 MPDU(MAC Protocol Data Unit)방식을 사용하는데, 여기서, MPDU의 구성은 RTS(Request To Send), CTS(Clear To Send), Data and Ack(Acknowledge)프레임으로 구성된다.2 is a diagram showing a state of use of a wireless LAN using the wireless repeater of the present invention, wherein the wireless repeater 5 between the access point 1 and the user station 4 attached to the wired backbone is converted into a microwave LAN repeater. When used, it may have some degree of permeability and multipath characteristics. At this time, the communication method uses a collision avoidance method, CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) and MPDU (MAC Protocol Data Unit), where the MPDU is composed of RTS (Request To Send) and CTS (Clear). To Send) and Data and Ack (Acknowledge) frames.
여기서, 데이터 전송방법을 사펴보면, 먼저 소스 스테이션에서 온라인 방식의 단말 처리가 필요한 입력이 발생하여 중앙처리장치에 처리요청을 하면 RTS가 목적 스테이션에 전달되고 그 요청을 받은 목적 스테이션이 CTS를 소스 스테이션에 전송하면 소스 스테이션에서 DATA를 목적 스테이션에 전송한다. 그후 목적 스테이션에서 접속 완료한 데이터가 수신되었다고 ACK를 소스 스테이션에 전송한다(표 1 참조).Here, in the data transmission method, first, when an input that requires on-line terminal processing is generated at the source station and a processing request is made to the central processing unit, the RTS is delivered to the destination station and the destination station receiving the request transmits the CTS to the source station. The data is sent from the source station to the destination station. The ACK then sends an ACK to the source station stating that data has been received at the destination station (see Table 1).
다음에 MPDU 프레임의 포맷은 다음과 같다(표 2 참조).The format of the MPDU frame is as follows (see Table 2).
제3도는 본 발명의 다른 실시예로 무선 중계기 대신 사용자 스테이션을 이용한 무선 랜의 사용상태도를 나타낸 것으로서, 네트워크 카드가 장착된 사용자 스테이션에 멀티 프로세스가 가능한 운영체제(Operation System)를 장착하고 독립 무선 중계기에 들어가는 프로그램을 프로세스 형태로 장착하면 사용자 스테이션을 이용하여 무선중계기의 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 어드레스는 네트워크 아이디, 소스 어드레스, 목적 어드레스로 이루어 지는데, RTS, CTS, ACK는 무선 환경에서 데이터를 정확히 송수신하기 위한 부가절차이다. 다음에, 본 발명의 무선 중계기를 사용할 때, Ad Hoc B 셀 내에 있는 사용자 스테이션을 중심으로 한 송수신 절차를 살펴보면 다음과 같다.3 is a diagram showing a state of use of a wireless LAN using a user station instead of a wireless repeater according to another embodiment of the present invention, in which a user station equipped with a network card is equipped with an operating system capable of multi-processing and When the program is installed in the form of a process, the user station can be used as a wireless repeater. Here, the address consists of a network ID, a source address, and a destination address. RTS, CTS, and ACK are additional procedures for accurately transmitting and receiving data in a wireless environment. Next, when using the wireless repeater of the present invention, a transmission and reception procedure centering on a user station in an Ad Hoc B cell is as follows.
송신시 절차는 사용자 스테이션(4)이 무선 중계기(5)에 MPDU형태로 데이터를 송신한다. 그후, 수신된 데이터의 네트워크 아이디가 상기 무선 중계기(5)가 소속된 셀과 일치하고 소스 어드레스가 Ad Hoc B셀(제1 관할 영역), 목적 어드레스가 A셀(제2 관할 영역)안의 액세스 포인트 또는 스테이션이면 버퍼에 저장한다. 그후, 무선 중계기가 액세스 포인트(또는 목적 스테이션)에 MPDU 형태로 A셀에서 데이터를 재송신한다.In the transmission procedure, the user station 4 transmits data in the form of MPDU to the wireless repeater 5. Thereafter, the network ID of the received data matches the cell to which the wireless repeater 5 belongs, the source address is an Ad Hoc B cell (first jurisdiction), and the destination address is an access point in an A cell (second jurisdiction). Or if it is a station, store it in a buffer. The wireless repeater then retransmits the data in cell A in the form of MPDU to the access point (or destination station).
수신시 절차는 무선 중계기(5)가 액세스 포인트(또는 목적 스테이션)로부터 MPDU형태로 데이터를 수신한다. 그후, 수신된 데이터의 네트워크 아이디가 상기 무선 중계기(5)가 소속된 셀과 일치하고 소소 어드레스가 A셀안의 액세스 포인트(또는 스테이션), 목적 어드레스가 Ad Hoc B셀 안의 스테이션 이면 버퍼에 저장한다. 다음에, 사용자 스테이션이 무선 중계기로부터 MPDU형태로 데이터를 수신한다.In the reception procedure, the radio repeater 5 receives data in the form of MPDU from the access point (or destination station). Thereafter, the network ID of the received data matches the cell to which the radio repeater 5 belongs, and the address is stored in the buffer if the address is an access point (or station) in the A cell and the destination address is a station in the Ad Hoc B cell. The user station then receives data in MPDU form from the wireless repeater.
제4도는 본 발명의 마이크로파 무선 랜 중계기의 개략도를 나타 낸 것으로서, 종래 사용자 스테이션을 중계기로 이용할 경우, 디지털신호 처리부(7)와 마이크로파 RF 처리부(8)부분은 무선 네트워크 인터페이스 카드로 처리가 가능하고 소프트웨어 알고리즘 처리부(6)만을 다목적 운영체제하에서 하나의 프로세스로 존재하도록 구성한다.4 is a schematic diagram of a microwave wireless LAN repeater of the present invention. When using a conventional user station as a repeater, the digital signal processor 7 and the microwave RF processor 8 can be processed by a wireless network interface card. Only the software algorithm processing section 6 is configured to exist as one process under the multipurpose operating system.
즉, 종래의 적외선 방식의 경우 적외선의 비투과성 및 직진성으로 인해 중계 경로상에 고정 장애물이 있으면 송수신이 되지 않기 때문에 설치시에 유의할 점이 많고 돌출적인 이동 장애물이 발생하면 송소신이 단절되기도 한다. 그러나 본 발명은 마이크로파 무선 랜의 셀 영역 확장을 위해 무선중계기를 사용하여, 투과성 및 다중통로 특성을 이용함으로써 송수신의 단절을 피할 수 있으며 나무와 같은 재질의 벽 또는 칸막이가 있는 환경 및 다수의 고정 및 이동 장애물이 존재하는 공장 병원 등의 특수한 환경에 양호하게 사용될 수 있다.That is, in the case of the conventional infrared method, due to the non-transmittance and straightness of the infrared ray, if there is a fixed obstacle on the relay path is not transmitted and received, there are many points to be noted at the time of installation, and the transmission and reception may be disconnected when a protruding movement obstacle occurs. However, the present invention uses a wireless repeater to expand the cell area of the microwave WLAN, by using the transmission and multipath characteristics to avoid the interruption of transmission and reception, and the environment of the wall or partition of a material such as wood and a number of fixed and It can be used well in special environments such as factory hospitals where moving obstacles exist.
또한 MPDU 재교환 방식을 이용함으로써 대역내의 모든 신호를 증폭하는 수동적 중계기에 비해 불필요한 신호의 증폭을 방지할 수 있고 버퍼를 이용하여 중계기가 속한 목적 액세스 포인트(또는 스테이션)의 교통량이 일시적으로 증가할 경우 버퍼링 기능을 수행할 수 있는 장점이 있다.In addition, the MPDU re-switching scheme prevents unnecessary signal amplification compared to passive repeaters that amplify all signals in the band, and uses a buffer to temporarily increase the traffic volume of the target access point (or station) to which the repeater belongs. This has the advantage of being able to perform buffering functions.
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