KR100463067B1 - Method for hand-off in access network of based wireless LAN - Google Patents

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KR100463067B1
KR100463067B1 KR10-2001-0087889A KR20010087889A KR100463067B1 KR 100463067 B1 KR100463067 B1 KR 100463067B1 KR 20010087889 A KR20010087889 A KR 20010087889A KR 100463067 B1 KR100463067 B1 KR 100463067B1
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Abstract

본 발명은 사용자가 다른 망 또는 같은 망의 서로 다른 액세스 포인트(AP : Access Point)로 이동할 경우 액세스 포인트와 사용자 단말간 연결 설정 시간을 단축하고 데이터 손실이 최소화되도록 한 무선랜 기반의 액세스 망에서 핸드오프 방법에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은, 무선랜의 동작 및 기능은 IEEE 802.11 규격을 기반으로 MAC 계층의 기능 및 동작을 정의하고, MAC 계층에서의 동작은 사용자가 다른 망 또는 같은 망의 서로 다른 AP로 이동시 AP와 사용자 단말간 연결 설정 시간을 단축하고, 데이터 손실을 최소화하도록 하며, 네트웍 계층의 이동성을 위한 기술은 IETF 인터넷 규격인 Mobile IP 및 Cellular IP 기술 등 macro 이동성과 micro 이동성 관련 기술을 적용함으로써, 네트웍 계층에서의 IP 이동성 및 상위 계층 애플리케이션에 망 접속 구간이 변경되어도 지속적인 연결을 유지할 수 있는 기능을 제공한다. 또한 네트웍 계층에서는 위에서 제시한 IETF 규격 이외에도 IETF 및 관련 기술에 근거한 보완된 기술을 적용하여 보다 향상된 이동성 기능을 제공한다.According to the present invention, when a user moves to a different access point (AP) in a different network or the same network, a handset in a WLAN-based access network can reduce connection setting time between the access point and the user terminal and minimize data loss. The present invention relates to an off method, wherein an operation and a function of a WLAN define a function and an operation of a MAC layer based on an IEEE 802.11 standard, and an operation at the MAC layer may be performed by a user. When moving to AP, it reduces connection setup time between AP and user terminal, minimizes data loss, and applies technology related to macro mobility and micro mobility such as IETF Internet standard Mobile IP and Cellular IP technology for the mobility of network layer. Thus, even if the network mobility is changed to IP mobility and higher layer applications in the network layer. It provides the ability to maintain a continuous connection. In addition, the network layer provides improved mobility by applying complementary technologies based on the IETF and related technologies, in addition to the IETF specification.

Description

무선랜 기반의 액세스망에서 핸드오프 방법{Method for hand-off in access network of based wireless LAN}Method for handoff in WLAN-based access network {Method for hand-off in access network of based wireless LAN}

본 발명은 무선랜(Wireless LAN) 기반의 액세스망에서 핸드오프(Hand-off)에 관한 것으로, 특히 사용자가 다른 망 또는 같은 망의 서로 다른 액세스 포인트(AP : Access Point)로 이동할 경우 액세스 포인트와 사용자 단말간 연결 설정 시간을 단축하고 데이터 손실이 최소화되도록 한 무선랜 기반의 액세스망에서 핸드오프 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hand-off in a wireless LAN based access network, and more particularly, when a user moves to another access point (AP) in another network or the same network. The present invention relates to a handoff method in a WLAN-based access network that reduces connection setup time between user terminals and minimizes data loss.

일반적으로, 무선랜이란 네트워크 구축시 허브(HUB)에서 가입자 단까지 유선 대신 설치 및 이동이 용이한 무선 환경으로 대체한 기술이다.In general, wireless LAN is a technology that is replaced with a wireless environment that is easy to install and move from a hub to a subscriber end when building a network.

무선랜은, 유선(케이블)으로 망 포설을 하는 대신 액세스포인트 장비에서 단말 장비까지 전자기파를 이용하기 때문에 유선 랜에 비해 상대적으로 빠른 시간 내 네트워크 구축이 가능하다는 장점이 있다. 또한 고정된 데스크톱 환경에 머무르지 않고 노트북과 PC카드를 이용, 이동 중에도 통신이 가능하다는 장점이 있다.Wireless LAN has an advantage that it is possible to build a network within a relatively faster time than wired LAN because electromagnetic waves are used from the access point equipment to the terminal equipment instead of laying the wire by wire (cable). It also has the advantage of being able to communicate on the go using laptops and PC cards without staying in a fixed desktop environment.

건물과 건물 또는 건물 내에서 구성원들이 전파를 이용해 자유롭게 네트워킹하는 세상, 무선랜이 꿈꾸는 세상이다. 응용 분야도 다양하며, 가장 기본적인 애플리케이션은 무선랜을 이용한 케이블 없는 인프라 망 구축이다.It is a world that wireless LAN dreams of building, building, or freely networking by members within buildings. There are various applications, and the most basic application is to build a cableless infrastructure network using a wireless LAN.

현재 케이블을 사용해 구축돼있는 구내 망을 무선랜으로 구축하거나 임시 사무실 환경, 미관적으로나 구조적으로 케이블 사용이 부적절한 환경에 무선랜이 적합한 솔루션으로 평가된다. 대학 캠퍼스, 강의실, 회의실 등에 무선랜을 설치하면노트북 사용자가 자유롭게 이동하며 네트워크에 접속하는 무선 액세스 환경이 이뤄진다. 공항, 기차역, 쇼핑센터 등에 설치된 기지국을 통해 공중망에 접속하기도 한다. 가정 내 PC와 주변기기를 무선랜으로 연결할 수도 있다. 공장에서의 조립, 제조 과정 자동화 및 제조공장, 대형 물류창고 등의 산업환경에서도 선 없는 네트워크는 쓰임이 다양하다.The wireless LAN is evaluated as a suitable solution for the construction of an existing network using a cable or a temporary office environment, which is inappropriate to use a cable. If a wireless LAN is installed in a university campus, a classroom, or a conference room, a wireless access environment is provided in which a laptop user can move freely and access a network. It is also connected to public networks through base stations installed in airports, train stations, and shopping centers. You can also connect your home PC and peripherals over a wireless LAN. In an industrial environment, such as assembly at a factory, automation of manufacturing processes, manufacturing plants, and large warehouses, wireless networks are often used.

도 1은 무선랜을 사용하여 인터넷 접속을 위한 일반적인 망 구성도이다.1 is a diagram illustrating a general network for accessing the Internet using a WLAN.

여기서 참조부호 10은 인터넷을 나타내고, 참조부호 20은 라우터(Router)를 나타내며, 참조부호 31, 32, 33은 액세스포인트를 나타내며, 참조부호 40은 사용자 단말인 노트북(MN)을 나타낸다.Here, reference numeral 10 denotes the Internet, reference numeral 20 denotes a router, reference numerals 31, 32, and 33 denote an access point, and reference numeral 40 denotes a notebook terminal MN.

이와 같은 구성도에서 사용자 단말(40)이 현재의 무선랜 AP 영역(예를 들어, 31)을 벗어나 다른 AP 영역(예를 들어, 33)으로 이동할 경우, 현재 전송되는 데이터는 이동된 단말의 AP로 전달되어야 한다.In this configuration, when the user terminal 40 moves out of the current WLAN AP area (eg, 31) to another AP area (eg, 33), currently transmitted data is transferred to the AP of the moved terminal. Must be conveyed to

도 2는 종래 무선랜 기반의 액세스망에서 핸드오프 방법을 보인 수순도이다.2 is a flowchart illustrating a handoff method in a conventional WLAN-based access network.

여기서 참조부호 40은 사용자 단말인 노트북(MN)을 나타내고, 참조부호 31은 현재 서비스중인 액세스포인트를 나타내며, 참조부호33은 핸드오프 대상 액세스포인트를 나타낸다.Here, reference numeral 40 denotes a notebook MN which is a user terminal, reference numeral 31 denotes an access point currently in service, and reference numeral 33 denotes an access point to be handed off.

그리고 사용자 단말인 노트북(40)에는 계층2인 MAC 레벨층(41)과 계층3인 MN L3 애플리케이션층(42)이 구비되며, 현재 서비스중인 액세스포인트(31)에도 계층2인 MAC 레벨층(31a)과 계층3인 AP L3 애플리케이션층(31b)이 구비되고, 또한 핸드오프 대상 액세스포인트(33)에도 계층2인 MAC 레벨층(33a)과 계층3인 AP L3 애플리케이션층(33b)을 구비한다.The user terminal notebook 40 is provided with a MAC level layer 41, which is layer 2, and an MN L3 application layer 42, which is layer 3, and the MAC level layer 31a, which is layer 2, is also provided for the access point 31 currently serving. ) And the AP L3 application layer 31b, which is layer 3, and the handoff target access point 33 also includes the MAC level layer 33a, which is layer 2, and the AP L3 application layer 33b, which is layer 3.

이와 같이 구성된 무선랜 기반의 액세스망에서 종래 핸드오프 방법을 설명하면 다음과 같다.A conventional handoff method in a WLAN-based access network configured as described above is as follows.

먼저 단계 S11에서 노트북(40)과 액세스포인트(31)는 초기화 과정을 수행하고, 초기화 과정이 종료되면 기본적인 접속 절차에 의해 접속을 하고 통신을 수행하게 된다(Normal Connection Setup(with Passive/Active Scan)).First, in step S11, the notebook 40 and the access point 31 perform an initialization process, and when the initialization process is completed, a connection is established and communication is performed by a basic connection procedure (Normal Connection Setup (with Passive / Active Scan)). ).

접속이 이루어지면 단계 S12에서 노트북(40)내의 MAC 레벨층(41)에서는 지속적으로 파워 세기를 검출하게 되고, 이를 액세스포인트(31)의 MAC 레벨층(31a)에 보고한다(Power Strength Measurement).When the connection is established, the MAC level layer 41 in the notebook 40 continuously detects the power strength in step S12, and reports it to the MAC level layer 31a of the access point 31 (Power Strength Measurement).

단계 S13에서 액세스포인트(31)의 MAC 레벨층(31a)은 보고되는 파워 세기를 분석하여 설정된 세기 이하이면 핸드오프를 수행해야 하는 것으로 판단하고, 액티브 스캐닝을 통해 핸드오프 대상 액세스포인트(33)를 탐색한다(Active Scanning).In step S13, the MAC level layer 31a of the access point 31 analyzes the reported power strength and determines that the handoff should be performed if it is less than or equal to the set strength, and selects the handoff target access point 33 through active scanning. Active Scanning.

그런 후 핸드오프 대상 액세스포인트(33)가 탐색되면, 단계 S14에서 고속 핸드오프를 수행하고(Fast H/O Procedure in L3), 단계 S15에서는 기존 연결을 해제한 후 노트북(40)과 새로운 액세스포인트(33)간에 재 연결 설정을 수행한다(Re-association).Then, if the handoff target access point 33 is found, fast handoff is performed in step S14 (Fast H / O Procedure in L3), and in step S15, the existing connection is released, and then the notebook 40 and the new access point are released. (33) Re-association is performed.

이 후 연결 설정이 성공적으로 이루어지면 단계 S16에서 노트북(40)과 새로운 액세스포인트(33)간에 데이터 통신을 수행하게 된다(Data Transfer).After the connection is successfully established, the data communication is performed between the notebook 40 and the new access point 33 in step S16 (Data Transfer).

그러나 상기와 같은 종래의 무선랜 기반의 액세스망에서 핸드오프 방법은, 무선랜에서 다른 AP와 연결 설정을 위해 기존 연결을 해제하고 새로운 연결을 설정하게 되므로, 데이터 손실이 발생하게 되는 문제점이 있었다.However, in the conventional WLAN-based access network, the handoff method releases an existing connection and establishes a new connection in order to establish a connection with another AP in the WLAN, thereby causing data loss.

즉, 종래의 무선랜 환경은 기존 유선 환경에서와 같이 사용자의 이동성을 고려한 상위의 프로토콜 및 사용자 프로파일 등을 효율적으로 관리할 수 있는 기능이 없어, 추후 사용자 이동성 중심의 망 구성 및 서비스가 불가능한 단점이 있었다.That is, the conventional WLAN environment does not have a function to efficiently manage higher protocols and user profiles considering the user's mobility, as in the existing wired environment. there was.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 무선랜 기반의 액세스망에서 핸드오프시 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,Accordingly, the present invention has been proposed to solve various problems occurring during handoff in the conventional WLAN-based access network.

본 발명의 목적은, 사용자가 다른 망 또는 같은 망의 서로 다른 액세스 포인트(AP : Access Point)로 이동할 경우 액세스 포인트와 사용자 단말간 연결 설정 시간을 단축하고 데이터 손실이 최소화되도록 한 무선랜 기반의 액세스망에서 핸드오프 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wireless LAN-based access for shortening a connection setting time between an access point and a user terminal and minimizing data loss when a user moves to a different access point (AP) in another network or the same network. To provide a handoff method in the network.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 "무선랜 기반의 액세스망에서 핸드오프 방법"은,The "handoff method in a wireless LAN-based access network" according to the present invention for achieving this object,

무선랜의 동작 및 기능은 IEEE 802.11 규격을 기반으로 MAC 계층의 기능 및 동작을 정의하고, MAC 계층에서의 동작은 사용자가 다른 망 또는 같은 망의 서로 다른 AP로 이동시 AP와 사용자 단말간 연결 설정 시간을 단축하고, 데이터 손실을 최소화하도록 한다.The operation and function of the WLAN define the function and operation of the MAC layer based on the IEEE 802.11 standard, and the operation in the MAC layer is a connection setup time between the AP and the user terminal when the user moves to different APs of different networks or the same network. To shorten and minimize data loss.

또한, 네트웍 계층의 이동성을 위한 기술은 IETF 인터넷 규격인 Mobile IP 및 Cellular IP 기술 등 macro 이동성과 micro 이동성 관련 기술을 적용한다. 이기술은 네트웍 계층에서의 IP 이동성 및 상위 계층 애플리케이션에 망 접속 구간이 변경되어도 지속적인 연결을 유지할 수 있는 기능을 제공한다. 또한 서로 다른 망으로 이동시 데이터 손실을 최소화할 수 있는 기능을 제공한다. 또한 네트웍 계층에서는 위에서 제시한 IETF 규격 이외에도 IETF 및 관련 기술에 근거한 보완된 기술을 적용하여 보다 향상된 기능을 제공한다.Also, the technology for mobility of network layer applies macro mobility and micro mobility related technologies such as IETF Internet standard Mobile IP and Cellular IP technology. This technology provides IP mobility at the network layer and higher layer applications with the ability to maintain a persistent connection even if the network connection segment changes. It also provides the ability to minimize data loss when moving to different networks. In addition, in addition to the IETF specification suggested above, the network layer provides improved functions by applying complementary technologies based on IETF and related technologies.

이를 위한 본 발명에 의한 "무선랜 기반의 액세스망에서 핸드오프 방법"은,The "handoff method in a wireless LAN based access network" according to the present invention for this purpose,

MAC 계층과 상위 레벨인 MN L3 애플리케이션층으로 이루어진 사용자 단말인 노트북, MAC 계층과 상위 레벨인 MN L3 애플리케이션층으로 이루어진 현재 서비스중인 액세스포인트(이하 "현재 액세스포인트"라 칭함)와, MAC 계층과 상위 레벨인 MN L3 애플리케이션층으로 이루어진 핸드오프 대상 액세스포인트(이하, "새로운 액세스포인트"라 칭함)로 이루어진 무선랜 기반의 액세스망에서 핸드오프 방법에 있어서,A notebook, which is a user terminal composed of a MAC layer and a higher level MN L3 application layer, a currently serving access point (hereinafter referred to as a "current access point") composed of a MAC layer and a higher level MN L3 application layer, and a MAC layer and a higher level. In a handoff method in a WLAN-based access network composed of a handoff target access point (hereinafter referred to as a "new access point") composed of a level MN L3 application layer,

초기화 과정후 상기 노트북과 현재 액세스포인트간에 연결 설정을 수행하고, 연결 설정이 이루어지면 노트북의 MAC 계층에서 지속적으로 파워 세기를 검출하여 현재 액세스포인트의 MAC 계층과 상위 레벨인 MN L3 애플리케이션층에 보고하는 단계와;After the initialization process, the connection is established between the notebook and the current access point.When the connection is established, the MAC layer of the notebook continuously detects the power strength and reports to the MN L3 application layer, which is higher than the MAC layer of the current access point. Steps;

상기 현재 액세스포인트에서 파워 세기를 분석하여 핸드오프를 수행해야 하는 것으로 판단되면, 액티브 스캐닝을 수행하여 핸드오프 대상 액세스포인트를 탐색하고, 탐색이 이루어지면 상기 노트북의 MAC 계층에서 상위 레벨인 MN L3 애플리케이션층에 새로운 액세스포인트에 대한 정보를 전송해주는 단계와;If it is determined that the handoff should be performed by analyzing the power strength at the current access point, active scanning is performed to search for the handoff target access point, and if the search is performed, the MN L3 application, which is a higher level in the MAC layer of the notebook, is performed. Transmitting information about a new access point to the floor;

상기 MN L3 애플리케이션층에서 접속 요청이 전달되면, 상기 노트북의 MAC 계층에서 상기 새로운 액세스포인트의 MAC 계층으로 접속을 요구하는 단계와;Requesting a connection from the MAC layer of the notebook to the MAC layer of the new access point when the connection request is delivered at the MN L3 application layer;

상기 새로운 액세스포인트의 MAC 계층에서 상위 레벨인 AP L3 애플리케이션층에 이를 보고하고, 상기 노트북의 MAC 계층에 접속 요구에 대한 응답을 전송하는 단계와;Reporting it to a higher level AP L3 application layer in the MAC layer of the new access point and sending a response to the access request to the MAC layer of the notebook;

상기 노트북의 MAC 계층에서 새로운 액세스포인트의 정보를 상위 레벨인 MN L3 애플리케이션층에 전송하고, 상기 새로운 액세스포인트의 AP L3 애플리케이션층에서 현재 액세스포인트의 AP L3 애플리케이션층에 핸드오프에 대한 응답을 전송해주는 단계와;At the MAC layer of the notebook, the information of the new access point is transmitted to the higher level MN L3 application layer, and the AP L3 application layer of the new access point transmits a response to the handoff to the AP L3 application layer of the current access point. Steps;

상기 단계후 노트북과 새로운 액세스포인트간에 고속 핸드오프를 수행하고, 재 연결 설정을 수행한 후 연결 설정이 성공적으로 이루어지면 상호 데이터를 전송하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.And performing a fast handoff between the notebook and the new access point after the step, and performing a reconnection setup, and then transmitting data to each other if the connection setup is successful.

상기에서 노트북과 새로운 액세스포인트간의 연결 재설정은, 새로운 액세스포인트에 대한 정보를 사용하여 연결 설정을 수행하고, 연결 설정이 이루어지면 현재 액세스포인트와의 연결을 해제하는 것을 특징으로 한다.In the above connection reestablishment between the notebook and the new access point, the connection is established using the information on the new access point, and when the connection is made, the connection with the current access point is characterized in that the connection is released.

상기 노트북과 새로운 액세스포인트간의 고속 핸드오프시, 기존 무선랜 표준에 정의되지 않은 새로운 MAC 메시지를 정의하여 고속 핸드오프를 수행하는 것을 특징으로 한다.In the case of a high speed handoff between the notebook and the new access point, a high speed handoff is performed by defining a new MAC message not defined in the existing WLAN standard.

도 1은 무선랜을 사용하여 인터넷 접속을 위한 일반적인 망 구성도이고,1 is a general network diagram for accessing the Internet using a wireless LAN,

도 2는 종래 무선랜 기반의 액세스망에서 핸드오프 방법을 보인 수순도이고,2 is a flowchart illustrating a handoff method in a conventional WLAN-based access network,

도 3은 본 발명에 의한 무선랜 기반의 액세스망에서 핸드오프 방법을 보인 수순도이다.3 is a flowchart illustrating a handoff method in a WLAN-based access network according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

31 ..... 현재 액세스포인트31 ..... Current access point

31a ..... 현재 AP MAC 레벨층31a ..... Current AP MAC Level Layer

31b ..... 현재 AP L3 애플리케이션층31b ..... Current AP L3 Application Layer

33 ..... 새로운 액세스포인트33 ..... New Access Points

33a ..... 새로운 AP MAC 레벨층33a ..... New AP MAC Level Layer

33b ..... 새로운 AP L3 애플리케이션층33b ..... New AP L3 Application Layer

40 ..... 사용자 단말(노트북)(MN)40 ..... User terminal (notebook) (MN)

41 ..... MN MAC 레벨층41 ..... MN MAC Level Layer

42 ..... MN L3 애플리케이션층42 ..... MN L3 Application Layer

이하 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention according to the technical spirit as described above.

도 3은 본 발명에 의한 무선랜 기반의 액세스망에서 핸드오프 방법을 보인 수순도이다.3 is a flowchart illustrating a handoff method in a WLAN-based access network according to the present invention.

여기서 참조부호 40은 사용자 단말인 노트북(MN)을 나타내고, 참조부호 31은 현재 서비스중인 액세스포인트를 나타내며, 참조부호33은 핸드오프 대상 액세스포인트를 나타낸다.Here, reference numeral 40 denotes a notebook MN which is a user terminal, reference numeral 31 denotes an access point currently in service, and reference numeral 33 denotes an access point to be handed off.

그리고 사용자 단말인 노트북(40)에는 계층2인 MAC 레벨층(41)과 계층3인 MN L3 애플리케이션층(42)이 구비되며, 현재 서비스중인 액세스포인트(31)에도 계층2인 MAC 레벨층(31a)과 계층3인 AP L3 애플리케이션층(31b)이 구비되고, 또한 핸드오프 대상 액세스포인트(33)에도 계층2인 MAC 레벨층(33a)과 계층3인 AP L3 애플리케이션층(33b)을 구비한다.The user terminal notebook 40 is provided with a MAC level layer 41, which is layer 2, and an MN L3 application layer 42, which is layer 3, and the MAC level layer 31a, which is layer 2, is also provided for the access point 31 currently serving. ) And the AP L3 application layer 31b, which is layer 3, and the handoff target access point 33 also includes the MAC level layer 33a, which is layer 2, and the AP L3 application layer 33b, which is layer 3.

본 발명은 새로운 연결 설정을 위한 시간을 최소로 줄이기 위하여 기존 무선랜 표준에서 정의되지 않은 새로운 기능이 필요하게 된다. 이러한 기능은 새로운 연결 설정을 위하여 연결 설정할 새로운 AP의 정보를 단말(노트북)이 기존 연결을 해제하기 전에 미리 알 수 있게 하는 방법이다.The present invention requires a new function not defined in the existing WLAN standard in order to minimize the time for establishing a new connection. Such a function is a method of allowing a terminal (notebook) to know information of a new AP to be set up before disconnecting an existing connection for establishing a new connection.

이러한 사항들은 다음과 같은 방법들에 의해 수행될 수 있다.These matters can be performed by the following methods.

1) Power measuring start command and report : 현재의 AP영역에서 다른 AP영역으로 핸드오프가 필요한지에 대한 결정 및 상위 계층에 해당프로시저(procedure)를 수행하게 할 수 있는 기능.1) Power measuring start command and report: A function that can determine whether handoff is needed from the current AP area to another AP area and perform the procedure in the upper layer.

2) Scanning start request and report : 핸드오프 대상 AP(새로운 액세스포인트)에 대한 정보의 획득 및 정보를 상위 계층에 알리는 기능.2) Scanning start request and report: A function of acquiring information about a handoff target AP (new access point) and informing the upper layer of the information.

3) Re-association start command and report : 새로운 AP의 정보를 사용하여 연결 설정 및 기존 연결해제를 위한 기능.3) Re-association start command and report: A function for establishing a connection and disconnecting an existing connection using information of a new AP.

4) 새로운 MAC 메시지 정의 : 기존 무선랜 표준에 정의되어 잇지 않은 기능이나, 빠른 핸드오프 및 데이터 손실을 줄이기 위하여 추가적으로 정의된 기능.4) New MAC Message Definition: Function not defined in the existing WLAN standard, but additionally defined to reduce fast handoff and data loss.

5) 비콘(Beacon) 메시지 재정의 : 다른 AP와의 핸드오프 및 새로운 연결설정을 위하여 AP 및 해당 망의 정보를 단말로 전달하기 위하여 기존 무선랜 기능에 추가적으로 정의된 기능.5) Beacon (Beacon) message redefinition: A function defined in addition to the existing WLAN function in order to deliver the information of the AP and the corresponding network to the terminal for handoff with other AP and establishing a new connection.

한편, AP가 서로 다른 서브-네트웍(sub-network)에 있는 경우에도 라우터에서 해당 서브-네트웍을 라우팅을 할 수 있어야 한다. 현재 인터넷망은 사용자의 이동성을 고려하여 구성되지 않았으므로 다른 망으로 사용자가 이동시 해당 망의 네트웍 마스크(mask) 및 프리픽스(prefix)를 사용하여 인터넷 주소를 재 할당해야 한다.On the other hand, even if the AP is in a different sub-network (router), the router should be able to route the sub-network. Since the current Internet network is not configured in consideration of the mobility of the user, when the user moves to another network, the Internet address must be reassigned by using the network mask and prefix of the network.

이를 위하여 IETF에서는 사용자가 주소를 재 할당하는 대신 네트웍계층에서 새로운 주소를 사용하여 라우팅할 수 있는 규격을 제정하여 애플리케이션 계층에서 추가적인 작업이 없이 원래의 주소를 지속적으로 사용할 수 있도록 제안하였다. 따라서 본 발명에서는 다른 망으로 단말(노트북)이 이동하였을 경우 새로운 주소를 사용한 사용자의 이동성은 IETF 규격을 사용한다.To this end, the IETF proposed that the user can continue to use the original address without any additional work at the application layer by establishing a specification that allows users to route using a new address instead of reassigning an address. Therefore, in the present invention, when the terminal (laptop) is moved to another network, the mobility of the user using the new address uses the IETF standard.

그러나 단말(노트북)이 새로운 망으로 이동 후 라우팅을 하기 위한 새로운 망의 AP간 연결은 위에서 정의된 기능을 사용하여 데이터 손실 및 연결 시간을 최소로 할 수 있도록 한다. 네트웍 계층은 위에서 정의한 기능들을 사용하여 네트웍 계층의 이동성 제공을 위한 정보로 활용하며 무선랜 MAC 계층에 해당 정보 및 추가적인 정보를 요구할 수 있도록 한다.However, the connection between APs of the new network for routing after the UE (notebook) moves to the new network can minimize data loss and connection time using the functions defined above. The network layer utilizes the functions defined above as information for providing mobility of the network layer, and enables the relevant and additional information to be requested from the WLAN MAC layer.

이러한 기능들을 사용하여 단말(MN : 노트북)이 다른 AP로 이동할 경우 핸드오프를 수행하는 과정을 첨부한 도면 도 3에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 3 attached to the process of performing a handoff when the terminal (MN: notebook) moves to another AP using these functions as follows.

먼저 단계 S101에서 노트북(40)과 액세스포인트(31)는 초기화 과정을 수행하고, 초기화 과정이 종료되면 기본적인 접속 절차에 의해 접속을 하고 통신을 수행하게 된다(Normal Connection Setup(with Passive/Active Scan)).First, in step S101, the notebook 40 and the access point 31 perform an initialization process, and when the initialization process is completed, a connection is established and communication is performed by a basic connection procedure (Normal Connection Setup (with Passive / Active Scan)). ).

접속이 이루어지면 단계 S102에서 노트북(40)내의 MAC 레벨층(41)에서는 지속적으로 파워 세기를 검출하게 되고, 이를 액세스포인트(31)의 MAC 레벨층(31a)에 보고한다(Power Strength Measurement).When the connection is established, the MAC level layer 41 in the notebook 40 continuously detects the power strength in step S102, and reports it to the MAC level layer 31a of the access point 31 (Power Strength Measurement).

아울러 단계 S103에서 상기 노트북(40)내의 MAC 레벨층(41)은 상위 레벨인 MN L3 애플리케이션층(42)에 파워 세기 검출에 관한 정보를 보고한다(Pwr Measurement).In addition, in step S103, the MAC level layer 41 in the notebook 40 reports the information on the power strength detection to the MN L3 application layer 42, which is a higher level (Pwr Measurement).

이로써 상위 레벨인 MN L3 애플리케이션층(42)에서도 핸드오프 여부를 알 수 있도록 한다.This allows the MN L3 application layer 42, which is a higher level, to know whether the handoff is performed.

단계 S104에서 액세스포인트(31)의 MAC 레벨층(31a)은 보고되는 파워 세기를 분석하여 설정된 세기 이하이면 핸드오프를 수행해야 하는 것으로 판단하고, 액티브 스캐닝을 통해 핸드오프 대상 액세스포인트(33)를 탐색한다(Active Scanning).In step S104, the MAC level layer 31a of the access point 31 analyzes the reported power level and determines that the handoff should be performed if it is less than or equal to the set power level, and determines the handoff target access point 33 through active scanning. Active Scanning.

상기 핸드오프 대상 액세스포인트(33)의 탐색이 종료되면, 단계 S105에서 상기 노트북(40)내의 MAC 레벨층(41)은 상위 레벨인 MN L3 애플리케이션층(42)에 탐색된 핸드오프 대상 액세스포인트(33)에 대한 정보를 보고하게 된다(Scan Reporting).When the search for the handoff target access point 33 ends, in step S105, the MAC level layer 41 in the notebook 40 is the handoff target access point discovered in the MN L3 application layer 42, which is a higher level. 33) will be reported (Scan Reporting).

다음으로 단계 S106에서 상기 상위 레벨인 MN L3 애플리케이션층(42)에서 상기 MAC 레벨층(41)으로 접속을 요구하는 메시지(Probe Init. Req.)를 전송하게 되고, 이를 수신한 MAC 레벨층(41)은 단계 S107에서 상기 새로운 액세스포인트(33)의 MAC 레벨층(33a)으로 접속을 요청한다(Probe Request).Next, in step S106, the MN L3 application layer 42, which is the upper level, transmits a message (Probe Init.Req.) Requesting connection to the MAC level layer 41, and receives the received MAC level layer 41. ) Requests a connection to the MAC level layer 33a of the new access point 33 in step S107 (Probe Request).

상기 접속 요청을 수신한 새로운 액세스포인트(33)의 MAC 레벨층(33a)은 단계 S108에서 상위 레벨인 AP L3 애플리케이션층(33b)에 이를 알리게 되고(Prove Notify), 단계 S109에서 상기 접속을 요구한 단말(40)의 MAC 레벨층(41)에 접속 요구에 대한 응답을 한다(Prove Response).The MAC level layer 33a of the new access point 33 receiving the access request notifies the AP L3 application layer 33b, which is a higher level, in step S108 (Prove Notify), and requests the connection in step S109. The MAC level layer 41 of the terminal 40 responds to the connection request (Prove Response).

그러면 단계 S110에서 상기 노트북(40)내의 MAC 레벨층(41)은 상위 레벨인 MN L3 애플리케이션층(42)에서 응답이 왔음을 보고하게되며(Prove Notify), 단계 S111에서 새로운 액세스포인트(33)내의 상위 계층인 AP L3 애플리케이션층(33b)에서는 현재 액세스포인트(31)의 상위 레벨인 AP L3 애플리케이션층(31b)에 핸드오프를 수행하라는 메시지를 전송한다(HI initiation Req.).Then, in step S110, the MAC level layer 41 in the notebook 40 reports that a response is received from the higher level MN L3 application layer 42 (Prove Notify), and in step S111, the new access point 33 The upper layer AP L3 application layer 33b transmits a message to perform handoff to the AP L3 application layer 31b, which is the upper level of the current access point 31 (HI initiation Req.).

이 후 단계 S112에서 고속 핸드오프를 수행하게 된다(Fast H/O Procedure in L3). 여기서 핸드오프시 데이터 손실을 줄이기 위해서, 기존과는 달리 새로운 액세스포인트(33)의 정보를 이용하여 새로운 액세스포인트(33)와 접속을 한 후, 현재 액세스포인트(31)와 연결을 해제하는 방법으로 핸드오프를 수행하게 된다.After this, fast handoff is performed in step S112 (Fast H / O Procedure in L3). In this case, in order to reduce data loss during handoff, unlike the existing method, a new access point 33 is connected using the information of the new access point 33, and then the current access point 31 is disconnected from the method. Handoff is performed.

다음으로 단계 S113에서는 노트북(40)과 새로운 액세스포인트(33)간에 재 연결 설정을 수행한다(Re-association). 여기서도 빠른 연결 재설정을 위해서 새로운 액세스포인트(33)의 정보를 이용하여 연결을 재 설정하게 된다.Next, in step S113, re-association is performed between the notebook 40 and the new access point 33 (Re-association). Here, the connection is re-established using the information of the new access point 33 for quick connection resetting.

마지막으로, 단계 S114에서는 연결 재설정이 성공적으로 이루어지면 노트북(40)과 새로운 액세스포인트(33)간에 데이터 통신을 수행하게 되는 것이다(Data Transfer).Finally, in step S114, if the connection is reestablished successfully, data communication is performed between the notebook 40 and the new access point 33 (Data Transfer).

이상에서 상술한 본 발명 "무선랜 기반의 액세스망에서 핸드오프 방법"에 따르면, 사용자의 이동성을 확보해주며 신속한 핸드오프가 가능토록 도모해주는 이점이 있다.According to the invention "handoff method in the wireless LAN-based access network" described above, there is an advantage to ensure the mobility of the user and to enable a quick handoff.

또한, 미래 이동통신 망에서 무선 액세스망에서의 사용자 및 서비스 이동성을 위한 기술로 사용 가능한 이점이 있다.In addition, there is an advantage that can be used as a technology for user and service mobility in a wireless access network in the future mobile communication network.

또한, 무선랜이 아닌 다른 무선 기술을 사용하는 액세스망에서도 본 발명에 의한 이동성 제공 기술이 적용 가능한 이점이 있다.In addition, there is an advantage that the mobility providing technology according to the present invention can be applied to an access network using a wireless technology other than the wireless LAN.

Claims (3)

MAC 계층과 상위 레벨인 MN L3 애플리케이션층으로 이루어진 사용자 단말인 노트북, MAC 계층과 상위 레벨인 MN L3 애플리케이션층으로 이루어진 현재 서비스중인 액세스포인트(이하 "현재 액세스포인트"라 칭함)와, MAC 계층과 상위 레벨인 MN L3 애플리케이션층으로 이루어진 핸드오프 대상 액세스포인트(이하, "새로운 액세스포인트"라 칭함)로 이루어진 무선랜 기반의 액세스망에서 핸드오프 방법에 있어서,A notebook, which is a user terminal composed of a MAC layer and a higher level MN L3 application layer, a currently serving access point (hereinafter referred to as a "current access point") composed of a MAC layer and a higher level MN L3 application layer, and a MAC layer and a higher level. In a handoff method in a WLAN-based access network composed of a handoff target access point (hereinafter referred to as a "new access point") composed of a level MN L3 application layer, 초기화 과정후 상기 노트북과 현재 액세스포인트간에 연결 설정을 수행하고, 연결 설정이 이루어지면 노트북의 MAC 계층에서 지속적으로 파워 세기를 검출하여 현재 액세스포인트의 MAC 계층과 상위 레벨인 MN L3 애플리케이션층에 보고하는 단계와;After the initialization process, the connection is established between the notebook and the current access point.When the connection is established, the MAC layer of the notebook continuously detects the power strength and reports to the MN L3 application layer, which is higher than the MAC layer of the current access point. Steps; 상기 현재 액세스포인트에서 파워 세기를 분석하여 핸드오프를 수행해야 하는 것으로 판단되면, 액티브 스캐닝을 수행하여 핸드오프 대상 액세스포인트를 탐색하고, 탐색이 이루어지면 상기 노트북의 MAC 계층에서 상위 레벨인 MN L3 애플리케이션층에 새로운 액세스포인트에 대한 정보를 전송해주는 단계와;If it is determined that the handoff should be performed by analyzing the power strength at the current access point, active scanning is performed to search for the handoff target access point, and if the search is performed, the MN L3 application, which is a higher level in the MAC layer of the notebook, is performed. Transmitting information about a new access point to the floor; 상기 MN L3 애플리케이션층에서 접속 요청이 전달되면, 상기 노트북의 MAC 계층에서 상기 새로운 액세스포인트의 MAC 계층으로 접속을 요구하는 단계와;Requesting a connection from the MAC layer of the notebook to the MAC layer of the new access point when the connection request is delivered at the MN L3 application layer; 상기 새로운 액세스포인트의 MAC 계층에서 상위 레벨인 AP L3 애플리케이션층에 이를 보고하고, 상기 노트북의 MAC 계층에 접속 요구에 대한 응답을 전송하는 단계와;Reporting it to a higher level AP L3 application layer in the MAC layer of the new access point and sending a response to the access request to the MAC layer of the notebook; 상기 노트북의 MAC 계층에서 새로운 액세스포인트의 정보를 상위 레벨인 MN L3 애플리케이션층에 전송하고, 상기 새로운 액세스포인트의 AP L3 애플리케이션층에서 현재 액세스포인트의 AP L3 애플리케이션층에 핸드오프에 대한 응답을 전송해주는 단계와;At the MAC layer of the notebook, the information of the new access point is transmitted to the higher level MN L3 application layer, and the AP L3 application layer of the new access point transmits a response to the handoff to the AP L3 application layer of the current access point. Steps; 상기 단계후 노트북과 새로운 액세스포인트간에 고속 핸드오프를 수행하고, 재 연결 설정을 수행한 후 연결 설정이 성공적으로 이루어지면 상호 데이터를 전송하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 무선랜 기반의 액세스망에서 핸드오프 방법.Performing a high-speed handoff between the laptop and the new access point after the step, and performing a reconnection setup and transmitting data to each other if the connection setup is successful. How to handoff from 삭제delete 삭제delete
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