KR100599388B1 - 무선랜 장비 및 밴드변환방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 랜 장비 및 밴드변환방법에 관한 것으로, 다중밴드를 사용하는 무선 랜 장치에 있어서, 지속적으로 밴드의 상태를 검색하는 밴드 감시부, 밴드의 상태가 변경될 시 최적의 밴드를 선택하는 밴드 선택부, 손실된 패킷의 재전송을 위한 재전송부를 포함한다.

무선랜, 밴드변환

Description

무선랜 장비 및 밴드변환방법{Wireless Lan System and Band Transition Method}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중밴드간 자동 스위칭 기능이 탑재된 무선랜 장비의 블록도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 밴드간 스위칭 동작의 순서도이다.

{도면의 주요부호에 대한 설명}

100 : 무선랜장비 101 : 밴드 감시부

102 : 밴드 선택부 103 : 패킷 재전송부

104 : 가상 통신선로 제공부 105 : 기존 상위네트워킹 소프트웨어

106a~106n : 밴드

본 발명은 무선랜 장비 및 밴드변환방법에 관한 것으로써 특히 기존 여러 개 의 밴드를 사용 가능한 기존 무선랜 장비에 동적으로 밴드간 자동 스위칭 기능을 추가한 무선랜 장비 및 밴드변환방법에 관한 것이다.

무선랜은 국내에서도 상용화 서비스가 이루어지면서 주목을 받게 되었다. 무선랜은 유선 케이블을 사용하지 않고 전파 또는 빛을 이용하여 허브에서 각 단말까지 네트워크 환경을 구축하는 서비스를 말한다.

무선랜은 기존의 통신기술이 갖고 있는 취약성을 보완할 수 있는 특성을 가지고 있다. 기존 이동통신망의 경우 이동성과 전송 커버리지면에서는 절대 우위성을 갖고 있지만, 통신속도는 유선망에 비해 취약하다. 한편 블루투스는 사용자의 작업공간을 둘러싼 수 미터의 공간 내에서는 유용하게 사용될 수 있지만, 이동성이나 커버리지면에서 열세에 있다. 유선망은 통신속도에서는 뛰어나지만, 이동성 면에서 불편하다. 이런 타 통신기술들의 특성과 비교하여 종합해 보면, 무선랜은 이동성 면에서 유선망에 비해 뛰어나며, 통신속도면에서 이동통신망에 비해 빠르다. 또한 블루투스 보다 비교적 넓은 영역을 커버할 수 있다. 이러한 장점들을 잘 살린다면, 무선랜은 급속도로 보급될 수 있는 잠재력을 가지고 있다.

무선랜의 설치 유형은 크게 나누어, 사설망 성격의 독립형 무선랜과, 공중망 성격의 공중 무선랜(Public Wireless Lan: 일명 Hotspot)으로 구분된다. 독립형은 액세스 포인트가 클라이언트 상호간의 통신은 지원하지만 외부망과의 연결은 지원하지 않는 반면, 공중 무선랜은 액세스 포인트가 기존 유선망과의 다리 역할을 하면서 클라이언트 상호간 뿐 아니라 외부망과의 연결도 가능하다. 무선 클라이언트가 새로운 액세스 포인트 영역으로 이동시 기존 접속을 끊고 새로운 액세스 포인트 로 접속할 수 있게 된다.

독립형 무선랜은 이전부터 주로 기업을 대상으로 도입되어 왔으나, 일반 소비자를 대상으로 하는 공중 무선랜의 경우는 금년 들어 상용화 기업이 속속 등장하면서 크게 주목을 모으고 있다.

무선랜 규격의 표준화는 미국중심의 IEEE 802.11규격, 유럽중심의 Hiperlan규격, 일본의 MMAC-PC규격으로 대별된다. 이중 IEEE(미국전기전자학회)의 802.11위원회는 처음 무선랜 표준을 확립하여 미국과 아시아 지역에서 활성화되고 있다. 무선랜의 최초 규격은 1998년에 표준화가 완료되었고, 당시 통신속도는 최대 2Mbps였다. 그 후에 보다 고속 통신규격으로서 IEEE 802.11a와 IEEE802.11b라는 두 가지 규격이 표준화되었다. 2.4GHz대에서 11Mbps를 실현하는 IEEE802.11b 규격은 바로 제품화되었으나 5GHz대의 IEEE802.11a는 작년 말부터 제품이 등장하기 시작한 단계이다. IEEE802.11b와 호환성을 갖는 고속 통신규격인 802.11g는 현재 표준화작업이 한창 진행중이다.

현재, 무선랜에서 주로 사용되는 것은 IEEE802.11b라는 규격이다. 이 규격은 주파수 면허를 받을 필요가 없는 2.4GHz대를 이용하여 최대 전송속도 11Mbps를 낼 수 있다. IEEE802.11b 대응 제품은 기기가 저가격화하여 급속히 보급되고 있으나 통신속도가 비교적 늦고, 타 기기와의 전파간섭 문제와 시큐리티면에서 문제가 표출되고 있다.

이에 따라 최근에는IEEE802.b보다 전송속도가 빠른 IEEE802.11a라는 규격과, IEEE802.11g라는 2가지 규격이 주목을 모으고 있다.

IEEE802.11a는 대응제품이 금년들어 등장하기 시작했는데, IEEE802.11b와는 달리 5GHz대의 주파수대를 이용하여 최대 통신속도 54Mbps를 내는 것이 특징이다. 5GHz대를 이용하기 때문에 IEEE802.11b와의 호환성은 없으나, 이 대역은 무선랜을 위한 전용대역이기 때문에 2.4GHz대처럼 블루투스와 같은 다른 기기의 영향을 받지 않는 이점이 있다. 단, 이 5GHz대의 주파수대는 통신위성이 지상과 교신할 때 이용하는 대역이기도 하기 때문에 국가에 따라서는 옥외이용이 금지되어 있다. 국내에서도 전파법에 의해 이용이 규제되고 있다.

한편, IEEE802.11g규격은 IEEE802.11b와 같은 2GHz의 주파수대를 이용하여 고속통신을 실현하려는 것이다. IEEE802.11g는 표준 최대전송속도 24Mbps, 옵션으로 54Mbps까지 고속통신에 대응한다. 또한, IEEE802.11b에 대해 상위호환성을 갖고 있어, 기존의 IEEE802.11b대응기기와도 통신이 가능한 것이 특징이다. 이 때문의 기존 무선랜환경에서의 이행이 용이하다. 단, 802.11g는 아직 규격 표준화가 진행중인 단계이어서, 실제로 제품이 출시되는 것은 2003년 이후가 될 전망이다. 따라서, 그 전까지는 IEEE 802.11a제품이 보급될 가능성이 높다.

상기와 같은 주요 통신규격이외에도 IEEE802.11에서는 다양한 추가규격의 표준화가 이루어지고 있다. 그 중에서도 주목을 모으고 있는 것은 IEEE802.11a의 추가기능으로서 표준화가 진행되고 있는 IEEE802.11h이다. IEEE802.11h는 주로 사용채널을 이용상황에 따라 동적으로 변화시키는 DCS(Dynamic Channel Selection)와, 전파상황에 따라 소비전력을 제어하는 TPC(Transmit Power Control)의 두 가지를 무선랜의 기능으로서 추가하려고 한다. 특히 TPC는 소비전력이 큰 IEEE802.11a 에서 유효한데, PDA 등에 무선랜이 내장형으로 도입될 때에도 유효할 것이다.

또한, 시큐리티 향상이라는 면에서 IEEE802.11i라는 규격으로 암호기능 강화와 인증시스템과의 조합력을 검토하고 있다. IEEE802.11i는 RADIUS와 IEEE가 정한 802.1x 등의 규격에 의한 인증을 지원함으로써 무선랜 시큐리티를 향상시키고자 하는 것이다.

이 밖에도 무선랜에서 필요한 대역을 확보하는 QoS(Quality of Service)를 실현하는 802.11e와, 서브넷을 걸친 로밍시의 동작을 규정한 802.11f 등의 표준화가 진행되고 있다.

현재 개발된 다중 밴드를 사용하는 무선랜 장비는 한 개의 밴드를 선택하여 통신을 할 수 있다. 다른 밴드를 사용하여 통신할 경우에는 밴드 전환이 가능하나 이를 위해서는 진행중인 통신을 일시 중지할 필요가 있다.

또한, 현재 하나 이상의 밴드를 사용하는 무선랜 장비들이 출시되고 있으나 (예 : 802.11a+b combo card, 802.11a+b+g card 등) 종래의 출시된 장비들은 사용 가능한 밴드들 중 한 개의 밴드를 선택하여 동작할 수 있었으나 통신 중도에 다른 밴드로 전환하는 기능이 없었다.

그리고, 현재의 각 밴드들의 회선 상태를 점검하여 최적화된 밴드로 변경시켜주는 기능이 탑재되어 있지 않다. 최적화된 밴드를 찾기 위해서는 사용자가 이를 점검하고 변경시켜 주어야 하기 때문에 불편함을 겪게 된다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하며 다중 밴드의 이점을 살려 통신 환경에 가장 최적화된 밴드를 선택하여 통신기능을 수행하며 밴드 변경시에도 기존의 상위 네트워킹 소프트웨어를 수정하지 않고도 무결절성한 통신 기능을 보유하는 무선랜 장비 및 밴드전환방법을 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다중밴드를 사용하는 무선 랜 장치는 지속적으로 밴드의 상태를 검색하는 밴드 감시부; 밴드의 상태가 변경될 시 최적의 밴드를 선택하는 밴드 선택부; 및 손실된 패킷의 재전송을 위한 재전송부를 포함한다.

본 발명은 현재 사용하는 밴드를 최적의 밴드로 변경하는 스위치부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상위 프로그램과 상기 밴드 선택부 사이에서 물리적 전송 선로 변경을 위한 가상 통신선로 제공부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 가상 통신선로는 단일선로로 제공되는 것이 바람직하다.

본 발명의 무선 랜 장치에 있어서 밴드전환 방법은 a) 현재 통신밴드의 상태를 점검하는 단계; b) 요구조건에 맞는 다른 밴드가 존재하는지 여부를 검색하는 단계; c) 요구조건에 맞는 다른 밴드가 존재하는 경우 현재 통신하고 있는 상대편에게 밴드전환 메시지를 전송하는 단계; d) 상기 밴드전환 메시지에 대해서 상대방이 동의하는지 여부를 검색하는 단계; 및 e) 상대방이 밴드전환에 대해서 동의한 경우 상기 요구조건에 맞는 다른 밴드로 전환하는 단계를 포함한다.

본 발명에서 상기 단계 c)는 요구조건에 맞는 다른 밴드가 존재하지 않는 경우 상기 단계 b)를 되풀이하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 단계 e)는 상대방이 밴드전환에 대해서 동의하지 않은 경우 상기 단계 b)를 되풀이하는 것이 바람직하다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 밴드간 자동 스위칭 기능이 탑재된 무선 랜 장치의 전체 블록도이다.

상기 실시예에서, 무선 랜 장치(100)는 밴드 감시부(101), 밴드 선택부(102), 패킷 재전송부(103), 가상 통신선로 제공부(104), 기존 상위 네트워킹 소프트웨어(105)를 포함한다.

상기 실시예는, 무선 랜 장치가 밴드를 변경하는 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 상기 밴드 감시부(101)는 현재 무선 밴드의 상태를 감시한 다. 현재 사용중인 밴드에 대해서만 감시하는 것이 아니라 자신이 사용할 수 있는 모든 밴드에 대해 현재 상태를 감시하여 각 밴드의 사용 상태를 파악한다. 현재 사용중인 밴드가 감당할 수 있는 데이터의 양보다 송신해야 할 데이터의 양이 더 많은 경우에는 다른 밴드의 상태를 보아 최적의 밴드로 전환을 시도한다. 이 때 다른 밴드도 그 사용량이 폭주하여 붐비거나 잡음에 의해서 송신하고자 하는 데이터의 양을 수용하지 못하는 경우에는 전환을 하지 않는다. 이 경우에는 지속적으로 밴드의 상태를 감시하여 여유 있는 밴드가 발생할 경우 전환을 시도한다. 전환을 시도할 경우에는 상대편에게 전환할 것임을 알리는 신호를 보내어 상대가 밴드 변경 시도를 알 수 있게 한다.

상기 밴드 선택부(102)는 상기 밴드 감시부(101)를 통해서 현재 밴드들의 상태를 바탕으로 최적의 밴드를 결정하여 패킷 송수신 동작을 수행한다.

패킷관리 모듈(도면 미도시)은 밴드간 전환이 발생하는 경우에 패킷손실을 방지하기 위하여 일정분량 이상의 패킷을 저장한다. 패킷손실을 막기 위해 재 전송할 필요가 있는 것으로 판단되면 저장된 패킷을 재 전송하는 역할을 한다.

상기 패킷 재전송부(103)는 상기 패킷관리 모듈이 현재 전송하는 패킷의 손실을 감지하면 손실된 패킷을 재 전송한다.

상기 기존의 상위 네트워킹 소프트웨어(105)는 응용단 소프트웨어, 통신 프로토콜 소프트웨어를 가리킨다. 상위 네트워킹 소프트웨어(105)는 어떤 밴드를 이용하는지에 무관하게 송수신 작업을 수행하므로 무결절성 연결이 지원된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 밴드간 스위칭 동작의 순서도이다.

상기 실시예는, 밴드상태 점검 후 통화밴드를 최적의 밴드로 전환하는 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.

도 2를 참조하며, 밴드전환 방법을 살펴보면 다음과 같다.

단계 201은 현재 밴드상태를 검색하는 과정이다.

상기 단계는 밴드 감시부(101)를 통하여 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 밴드 감시부(101)는 현재 사용하고 있는 밴드뿐만 아니라 사용 가능한 밴드까지도 밴드의 상태를 감시한다. 상기 감시하는 내용은 밴드의 사용 유무, 사용시 데이터의 전송량, 밴드내 노이즈 전송여부등이 포함되는 것이 바람직하다. 현재 무선랜 장비가 전송하여야 할 데이터의 양을 측정한 다음 다른 밴드에서 전송되는 데이터량과 비교하여, 다른 밴드에서 전송되는 데이터 량이 무선랜 장비가 전송하여야 할 데이터양보다 많으면 다른 밴드를 검색하고, 그렇지 않으면 현재 검색된 다른 밴드를 기준으로 데이터 전송이 더 용이한 또 다른 밴드를 찾는 것이 바람직하다.

단계 202는 요구조건이 맞는 다른 밴드가 존재하는 여부를 검색하는 과정이다.

상기 단계 201에서 검색된 밴드들 중에서 기설정되거나 사용자에 의해서 설정된 요구조건을 충족하는지를 검사한다. 상기 요구조건에는 한번에 전송할 수 있는 데이터 량이라거나, 전송속도, 노이즈의 유무 및 노이즈 량이 포함될 수 있다. 상기 단계 202에서 요구조건에 만족하는 밴드를 검색하지 못하면 상기 단계 201을 되풀이한다.

단계 203은 밴드 전환 메시지를 전송하는 과정이다.

상기 단계 202에서 요구조건을 충족하는 밴드가 검색이 되면, 현재 무선랜 장비는 검색 전까지 데이터를 전송하고 있던 상대 무선랜 장비에 밴드전환을 요청신호를 전송한다. 상기 밴드전환 요청신호에는 변환하고자 하는 밴드의 주파수 정보가 포함되는 것이 바람직하다.

단계 204는 상대방의 밴드전환 동의신호를 검색하는 과정이다.

상기 단계 203에서의 밴드전환 요청신호를 받은 상대편 무선랜 장비에서 밴드전환을 수락하는 신호를 검색한다. 각각의 무선랜 장비에는 사용이 가능한 밴드가 다르기 때문에 상대방에게서 밴드전환 요청신호를 수신하더라도 밴드전환이 불가능한 경우가 있다. 따라서, 상대방의 밴드전환 동의신호를 검색하여 상기 신호가 검색이 되면 밴드전환을 수행하고 그렇지 않으면 상기 단계 201을 되풀이한다.

단계 205는 최적밴드로 전환하는 과정이다.

상기 단계 204에서 상대방에게서 밴드전환 동의신호가 전송되면 양 무선랜 장비는 밴드전환을 시도한다. 상기 밴드전환시 동시에 전환이 되면 바람직하나, 그렇지 않는 상황이 대부분이므로 데이터의 손실이 발생할 수 있다. 따라서, 밴드전환시에는 현재 전송하는 패킷을 일시적으로 저장하여 손실이 발생하면 손실된 패킷을 재전송한다.

단계 206은 전환된 밴드로 데이터를 전송하는 과정이다.

양 무선랜 장비가 밴드전환을 종료하면 전환한 밴드를 이용하여 패킷전송을 시작한다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기존의 상위 네트워킹 소프트웨어에 투명하게 밴드간 전환 기능을 탑재하여 최적의 밴드로 통신이 가능하다.

그리고, 밴드간 전환 기능은 무선랜 장비에 탑재되어 자동적으로 동작하므로 밴드 상태나 네트워킹 소프트웨어의 조정 등에 대해 무지한 사용자도 진행중인 통신을 끊지 않고도 최적화된 통신 선로를 사용할 수 있는 환경을 제공한다.

또한, 주변 무선 환경이 변하여 잡음에 의해 사용중인 밴드가 영향을 받을 경우에도 잡음의 영향을 덜 받는 밴드로 전환이 가능하여 신뢰성 있는 통신을 사용자에게 제공할 수 있다.

결국, 현재 사용중인 밴드뿐 아니라 무선랜 장비가 사용 가능한 밴드 중에서 붐비지 않는 밴드를 사용할 수 있기 때문에 무선 밴드 자원을 효율적으로 사용할 수 있게 한다.

Claims (7)

1. 다중밴드를 사용하는 무선 랜 장치에 있어서, 지속적으로 밴드의 상태를 검색하는 밴드 감시부, 밴드의 상태가 변경될 시 최적의 밴드를 선택하는 밴드 선택부, 손실된 패킷의 재전송을 위한 재전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 랜 장치.
2. 제 1항에 있어서, 현재 사용하는 밴드를 최적의 밴드로 변경하는 스위치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 랜 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상위 프로그램과 상기 밴드 선택부 사이에서 물리적 전송 선로 변경을 위한 가상 통신선로 제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 랜 장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 가상 통신선로는 단일선로로 제공되는 것을 특징으로 하는 무선 랜 장치.
5. a) 현재 통신밴드의 상태를 점검하는 단계;

   b) 요구조건에 맞는 다른 밴드가 존재하는지 여부를 검색하는 단계;

   c) 요구조건에 맞는 다른 밴드가 존재하는 경우 현재 통신하고 있는 상대편 에게 밴드전환 메시지를 전송하는 단계;

   d) 상기 밴드전환 메시지에 대해서 상대방이 동의하는지 여부를 검색하는 단계; 및

   e) 상대방이 밴드전환에 대해서 동의한 경우 상기 요구조건에 맞는 다른 밴드로 전환하는 단계를 포함하는 무선 랜 장치에 있어서 밴드전환 방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 단계 c)는

   요구조건에 맞는 다른 밴드가 존재하지 않는 경우 상기 단계 b)를 되풀이하는 것을 특징으로 하는 무선 랜 장치에 있어서 밴드전환 방법.
7. 제 5항에 있어서, 상기 단계 e)는

   상대방이 밴드전환에 대해서 동의하지 않은 경우 상기 단계 b)를 되풀이하는 것을 특징으로 하는 무선 랜 장치에 있어서 밴드전환 방법.

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