KR100619099B1 - 무선 이동 통신 네트워크에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치 및 네트워크 클러스터링 방법 - Google Patents

무선 이동 통신 네트워크에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치 및 네트워크 클러스터링 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동종 또는 이종 무선 이동 통신 네트워크를 상호 연결하여 통신 가능한 거리를 확장하여 주거나 네트워크 용량을 증대시키는 네트워크 클러스터링 장치 및 방법에 관한 것으로, 네트워크 클러스터링 장치가 통신도달거리 내의 다른 네트워크 클러스터링 장치를 검색하는 경우, 상기 다른 네트워크 클러스터링 장치와 라우팅 및 포워딩 정보를 교환하여 메시지 라우팅을 수행하는 제 1 단계; 상기 네트워크 클러스터링 장치가 통신도달거리 내의 복수의 BSS를 검색하는 경우, 상기 복수의 BSS에 속하는 액세스 포인트와 라우팅 및 포워딩 정보를 교환하여 복수의 BSS 간의 메시지 중계를 수행하는 제 2 단계; 상기 네트워크 클러스터링 장치가 통신도달거리 내의 단일의 BSS를 검색하는 경우, 상기 BSS의 네트워크 성능을 측정하여 네트워크 성능 측정치가 성능 기준치를 초과하는 경우, 상기 BSS를 분할하는 VBSS를 형성하여 상기 BSS에 포함된 스테이션의 일부를 수용하는 액세스 포인트로서 동작하는 제 3 단계; 및 상기 네트워크 클러스터링 장치가 통신도달거리 내의 스테이션을 검색하는 경우, 상기 스테이션을 수용하는 액세스 포인트로서 동작하는 제 4 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하여 동종 또는 이종의 무선 이동 통신 네트워크의 통신 거리를 용이하게 확장할 수 있으며, 네트워크 성능의 저하를 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
네트워크 클러스터링, 무선 이동 통신 네트워크, 무선 랜, 무선 센서 네트워크, 광대역 무선액세스, 라우팅, 중계, Network Clustering, Wireless Mobile Communication Network, Wireless LAN, Wireless Sensor Network, Broadband Wireless Access, Routing, Relaying

Description

무선 이동 통신 네트워크에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치 및 네트워크 클러스터링 방법{Network Clustering Device for Wireless Mobile Communication Network and Methods thereof}
도 1은 기본 서비스 집합(BSS)을 도시하는 네트워크 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 클러스터링 장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 클러스터링 방법의 처리 흐름도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 네트워크 클러스터링 장치 간 라우팅에 의해 확장된 무선 이동 통신 네트워크를 도시하는 네트워크 구성도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 네트워크 클러스터링 장치 간 라우팅 방법의 처리 흐름도.
도 6은 이격된 복수의 BSS를 도시하는 네트워크 구성도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 클러스터링 장치를 이용한 이격된 BSS간 메시지 중계를 도시하는 네트워크 구성도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 클러스터링 장치를 이용한 이격된 BSS간 메시지 중계방법의 처리 흐름도.
도 9는 과도한 스테이션의 접속된 BSS를 도시하는 네트워크 구성도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 BSS의 VBSS 분할을 도시하는 네트워크 구성도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 BSS의 VBSS 분할방법의 처리 흐름도.
도 12는 이격된 복수의 IBSS를 도시하는 네트워크 구성도.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 클러스터링 장치를 이용한 이격된 IBSS간 메시지 중계를 도시하는 네트워크 구성도.
도 14는 과도한 스테이션의 접속된 IBSS를 도시하는 네트워크 구성도.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 IBSS의 VIBSS 분할을 도시하는 네트워크 구성도.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 클러스터링 장치를 액세스 포인트로 이용하는 방법의 처리 흐름도.
도 17은 일반적인 무선 센서 네트워크의 네트워크 구성도.
도 18은 무선 센서 네트워크에서의 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 클러스터링 장치의 제 1 사용예를 도시하는 네트워크 구성도.
도 19는 무선 센서 네트워크에서의 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 클러스터링 장치의 제 2 사용예를 도시하는 네트워크 구성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
200 : 네트워크 클러스터링 장치210 : RF 송수신부
220 : 다중변복조부230 : 네트워크 성능 측정부
240 : 무선채널 선택부250: 위치 측정부
260 : 중앙처리부261 : 다중통신 수단
262 : 비컨처리 수단263 : 라우팅처리 수단
264 : 중계처리 수단265 : 통신처리 수단
270 : 네트워크 인터페이스부280 : 메모리부
290 : 전원공급부
본 발명은 ISM(Industrial, Scientific, and Medical) 주파수 대역 등을 사용하는 무선 이동 통신 네트워크에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치에 관한 것이다.
ISM 주파수 대역은 미약한 전계 강도를 사용하는 산업, 과학 및 의료용도로 할당된 비면허 주파수 대역이다. 최근 무선통신기기의 사용 및 보급의 증대로 사용 주파수 대역이 점점 감소하는 상황에서 비면허 주파수 대역인 ISM 주파수 대역을 활용하려는 시도가 증가하고 있어, ISM대역을 이용한 무선통신의 활용이 적극적으로 검토되고 있는 상황이다. 이러한 사유로 ISM대역 내에서 많은 장비 및 기기들이 혼재되어 관리 및 운용의 주체 없이 사용자 임의의 설치 및 사용함에 따라 발생하는 간섭으로 인해 통신에 따른 장해 유발 및 장비 오 동작의 원인이 되는 등 심각한 문제를 발생시킬 수 있다.
ISM 대역 중에서 향후 급격한 증가가 예상되는 2.4-2.4835 GHz, 5.725-5.85 GHz의 주파수 밴드 중에서 특히 2.4 GHz 대역 내에는 이미 심각한 양의 RF활동 및 잡음전력이 있음에도 불구하고 해당 대역에 적용되는 통신 기기의 수는 지속적으로 증가하고 있는 실정이다. 또한, 지능형 교통체계 (Intelligent Transportation System: ITS), 초고속 무선 접속 망 등 5.8GHz 대역을 이용하는 장비의 수 역시 급증하고 있다. 이와 같이 특정 ISM 주파수 대역 내에서 다양한 장비들이 운용됨에 따라 각 장비간의 간섭으로 인해 장비 오동작 및 통신장애 등의 심각한 문제가 발생될 소지가 높다.
한편 광대역 무선랜 (Broadband Wireless LAN)은 제한된 채널 수를 허용하고 있어 액세스 포인트의 설치 및 사용 시에는 액세스 포인트간 상호 간섭이 생기기 쉽다. 예컨대, IEEE 802.11 및 802.11b의 DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)경우에는 2.4GHz 상에서 11개의 채널 사용이 허용되었지만 (U.S.의 경우), 채널간의 간섭을 방지하기 위해서는 중심주파수의 간격이 25 MHz 이상 이격 되어야 함으로 단지 3개의 비간섭 채널만을 사용할 수 있다. IEEE 802.11a는 5 GHz U-NII (Unlicensed National Information Infrastructure)주파수를 사용하고 있으며 실내의 경우 8개, 실외의 경우 4개의 비간섭 채널의 사용을 허용하고 있다.
현재 특정 지역에 제한된 통신도달거리 내에 광대역 무선랜의 서비스 제공을 위한 무선랜을 구축하는 경우, 끊어짐 없는 원활한 서비스를 제공하기 위해서는 충분한 수의 무선 랜 액세스 포인트를 설치하여야 하고, 가능한 무선랜 액세스 포인트간에 중복된 주파수를 허용하지 않아야 한다. 그러나 수적으로 제한된 비간섭 채널의 할당과 비면허 주파수(ISM 또는 U-NII)를 이용하는 통신기기의 빈번한 사용은 주변에 존재하는 임의의 무선 기기 사용자로부터 발생할 수 있는 통제되지 않은 채널 액세스에 따라 광대역 무선랜의 서비스 품질 저하를 초래할 수 있는 문제가 있다.
또한, 현재의 광대역 무선랜보다 데이터 전송속도를 높이기 위해서 사용 주파수 대역이 2.4 GHz 및 5 GHz 보다 높은 주파수를 사용할 경우 높은 직진성으로 말미암아 주변 장애물에 의한 전파음영 지역이 많이 발생할 수 있다. 이를 보완하기 위해서는 더욱 많은 광대역 무선랜 액세스 포인트를 사용하여야 하고, 다수의 액세스 포인트간의 사용 채널의 중복으로 인한 간섭의 증가를 초래한다.
이동통신망(Cellular network)의 경우는 셀 커버리지(cell coverage)내의 지형 특성, 인공 건조물 등으로부터 예상되는 페이딩 (fading), 다중 경로에 따른 전파 간섭, 및 해당 셀에서 통화 유발을 야기할 가입자의 수 등의 다양한 변수를 감안하여 정확한 셀 플래닝(cell planning)을 하게 되며, 이와 관련한 모든 설계, 구축 및 운용은 무선 공학에 정통한 전문 인력에 의해 통상 행하여진다. 그러나 이동통신망과는 달리 광대역 무선랜의 구축 및 운용의 경우는 단순히 유선에 기반한 랜을 단지 무선에 해당하는 랜으로 대치하여 설치 및 사용하는 것이 일반적이다. 특히 이러한 무선랜 네트워크를 설계, 구축 및 운용은 무선 공학의 지식이 부족한 일반 사용자 또는 사용 부서의 IT 담당자에 의해 통상 행해진다.
더구나, 광대역 무선랜의 액세스 포인트 및 광대역 무선 랜 카드는 일반 컴퓨터 사용자 누구나 쉽게 사용 가능토록 제작되어 있기 때문에, 해당 장비 및 카드와 타 장비와의 전파간섭 등을 배제하는 등의 전문적인 절차가 배제되고 일반 사용자가 내부의 복잡한 메커니즘에 대한 이해가 없이도 설치될 수 있도록 네트워크 장비의 기본적인 값만이 미리 설정되는 것이 일반적이다.
비면허 주파수 사용에 따른 간섭 원인을 고려하지 않은 이러한 단순한 네트워크 설계 및 구축은 다음과 같은 심각한 문제점을 야기 할 수 있다. 예컨대, 동일 건물의 동일 층 내의 사무실 또는 공동 주택의 경우, 타 사용자가 무선랜을 추가로 설치 및 사용하게 되면 기존의 무선 랜 사용자 또는 무선랜을 추후에 설치 및 사용하고자 하는 사용자간 간섭으로 인해 원활한 무선랜 서비스의 이용을 저해한다.
이러한 네트워크 간 주파수 간섭과는 별도로, 무선랜 네트워크의 BSS(Basic Service Set:기본 서비스 집합)의 설계에 있어서 충분한 액세스 포인트가 설치되지 못한 경우 도 1에 도시된 바와 같이 단절된 BSS(BSS1,BSS2)가 발생할 수 있기 때문에 , 이동 중인 스테이션(STA1)은 제 1 BSS(BSS1)를 벗어나 제 2 BSS(BSS2)에 도달할 때 까지는 무선랜에 접속할 수 없게 되어 중간에 통신이 끊어지게 되는 문제가 있다. 또한 제 1 BSS(BSS1)에 속하는 스테이션(STA1,STA2)과 제 2 BSS(BSS2)에 속하는 스테이션(STA3,STA4)간에는 메시지의 직접적인 중계가 불가능하다는 문제가 있다.
또한 단일의 BSS에 있어서 해당 BSS의 액세스 포인트에 접속하는 스테이션이 증가하는 경우, 네트워크 용량을 초과하여 통신이 불가능하거나 통신품질이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수의 RF 송수신부 및 네트워크 성능 측정부를 포함함으로서, 주변 무선 이동 통신 네트워크에 의해서 기 점유된 다양한 주파수 대역의 사용을 감지하여 네트워크 상호간 주파수 간섭을 회피할 수 있는 무선 이동 통신 네트워크에서 사용되는 네트워크 클러스터링 장치 및 클러스터링 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 유선 네트워크와 접속이 가능한 네트워크 인터페이스부를 더 포함함으로서 네트워크 클러스터링 장치를 포함하는 무선 이동 통신 네트워크를 유선 네트워크에 연결시킬 수 있는 무선 이동 통신 네트워크에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치 및 클러스터링 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 통신도달거리내의 다른 네트워크 클러스터링 장치를 검색하는 경우, 네트워크 클러스터링 장치를 포함하는 무선 이동 통신 네트워크에 복수의 네트워크 클러스터링 장치를 경유하는 라우팅 경로를 제공하여 무선 이동 통신 네트워크의 통신 범위를 용이하게 확장시키고, 중복 사용되는 채널간의 간섭을 최소화하여 양질의 통신 서비스를 제공하고, 비면허 주파수를 사용하는 네트워크의 서비스 제공범위를 증대하고, 무선 이동 통신 네트워크 간의 라우팅 경로의 효율성을 제고할 수 있는 무선 이동 통신 네트워크에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치 및 클러스터링 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 통신도달거리내의 복수의 BSS 또는 IBSS(독립 기본 서비스 집합:Independent Basic Service Set)를 검색하여 서로 다른 BSS 또는 IBSS에 포함된 네트워크 상의 통신장치간의 직접적인 메시지 중계를 통해 용이하게 무선 이동 통신 네트워크를 확장시킬 수 있는 무선 이동 통신 네트워크에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치 및 클러스터링 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 통신도달거리내의 단일의 BSS 또는 IBSS를 검색하는 경우 해당 BSS 또는 IBSS에 접속하는 스테이션의 증가로 인한 네트워크 성능 저하가 발생하는 경우, 해당 BSS 또는 IBSS에 추가적인 VBSS(가상 기본 서비스 집합:Virtual Basic Service Set) 또는 VIBSS(가상 독립 기본 서비스 집합:Virtual Independent Basic Service Set)를 독자적으로 운용함으로서 네트워크의 성능저하를 방지할 수 있는 무선 이동 통신망에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치 및 클러스터링 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 통신도달거리내의 스테이션을 검색하는 경우, 액세스 포인트로서 기능을 수행할 수 있는 무선 이동 통신망에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치 및 클러스터링 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 내부적으로 전원을 공급할 수 있는 전원공급부를 포함함으로서 자동차, 선박, 비행기 등과 같은 이동중인 물체 내에 네트워크 형성 또는 긴급한 네트워크의 복구 또는 확장 등에 유용하게 사용될 수 있는 무선 이동 통신망에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치 및 클러스터링 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 비면허주파수에 제한되지 않고, 면허주파수를 사용하는 무선 이동 통신 네트워크에서도 동일한 기능을 수행할 수 있는 무선 이동 통신망에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치 및 클러스터링 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 네트워크 클러스터링 장치는 위치측정부를 더 포함함으로서 위치기반의 라우팅을 통해 효율적인 라우팅 및 메시지 중계 지원이 가능한 무선 이동 통신망에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치 및 클러스터링 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
마지막으로 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전형적인 스테이션과 액세스 포인트간의 통신개념의 범위를 확대 적용하여, 스테이션에 대응하는 센서 상호간의 통신이 가능한 센서노드 (Sensor node)와 액세스 포인트에 대응하는 싱크 노드(Sink node)간의 통신이 이루어지는 무선 센서 네트워크의 통신 범위의 확장 및 무선 센서 네트워크와 타 무선 이동통신 네트워크 또는 유선 네트워크 간의 중계 및 통신을 지원한 수 있는 무선 이동 통신망에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치 및 클러스터링 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 무선 이동 통신망에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치는, 적어도 하나 이상의 액세스 포인트 또는 스테이션으로 구성되는 무선 이동 통신 네트워크에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치에 있어서, 무선 이동 통신 네트워크 상의 타 통신장치와 복수의 무선 채널을 형성할 수 있는 복수의 RF 송수신부; 상기 복수의 RF 송수신부에 해당하는 변복조 장치를 다중으로 처리하는 다중 변복조부; 상기 다중 변복조부로부터 수신된 각 무선 채널의 출력, 수신 에너지, 링크 품질, 및 프레임 에러율과 각 채널간 주파수 간섭을 측정하여 각 무선 채널별 네트워크 성능을 측정하는 네트워크 성능 측정부; 상기 네트워크 성능 측정부에서 측정된 네트워크 상태에 따라 주파수 간섭을 최소화 할 수 있는 무선 채널을 선택하는 무선 채널 선택부; 네트워크 상의 타 통신장치와의 무선 메시지 송수신 기능, 네트워크 상의 타 네트워크 클러스터링 장치 간의 무선 메시지 라우팅 기능, 네트워크 상의 타 통신장치간의 무선 메시지 중계 기능을 수행하는 중앙처리부를 포함하여 구성하되, 상기 중앙처리부는, 상기 다중 변복조부를 제어하여 무선 이동 통신 네트워크 상의 타 통신장치와의 통신을 수행하도록 하는 다중통신 수단; 무선 이동 통신 네트워크 상의 타 통신장치를 식별하고 통신장치 간 동기화를 위한 비컨신호를 송수신하는 비컨처리 수단; 네트워크 클러스터링 장치간의 라우팅 및 포워딩 정보의 교환 및 라우팅 처리를 수행하는 라우팅처리 수단; 상기 액세스 포인트간의 메시지를 중계하는 중계처리 수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 네트워크 클러스터링 장치를 이용한 무선 이동 통신 네트워크 클러스터링 방법은, 통신도달거리 내의 다른 네트워크 클러스터링 장치를 검색하는 경우, 상기 다른 네트워크 클러스터링 장치와 라우팅 및 포워딩 정보를 교환하여 메시지 라우팅을 수행하는 제 1 단계; 통신도달거리 내의 복수의 BSS를 검색하는 경우, 상기 복수의 BSS에 속하는 액세스 포인트와 라우팅 및 포워딩 정보를 교환하여 복수의 BSS 간의 메시지 중계를 수행하는 제 2 단계; 통신도달거리 내의 단일의 BSS를 검색하는 경우, 상기 BSS의 네트워크 성능을 측정하여 측정치가 성능 기준치를 초과하는 경우, 상기 BSS를 분할하는 VBSS를 형성하여 상기 BSS에 포함된 스테이션의 일부를 수용하는 액세스 포인트로서 동작하는 제 3 단계; 및 통신도달거리 내의 스테이션을 검색하는 경우, 상기 스테이션을 수용하는 액세스 포인트로서 동작하는 제 4 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 클러스터링 장치의 구성을 도시한다. 본 발명에 따른 네트워크 클러스터링 장치(200)는 적어도 하나 이상의 액세스 포인트 또는 스테이션으로 구성되는 무선 이동 통신 네트워크에 사용되며, 복수의 RF 송수신부(210,212,214), 다중 변복조부(220), 네트워크 성능 측정부(230), 무선채널 선택부(240), 중앙처리부(260)를 포함하여 구성된다.
RF 송수신부(210,212,214)는 도시된 바와 같이 복수개의 모듈로 구성되며, 각 모듈은 특정주파수에 대한 무선 신호의 송수신을 지원하며, 각각의 RF 송수신부는 안테나와 연결되어, 무선 이동 통신 네트워크 상의 타 통신장치, 예컨대 액세스 포인트 또는 스테이션과의 복수의 무선 채널을 형성하는 기능을 수행한다.
다중 변복조부(220)는 복수의 RF 송수신부(210,212,214)에 해당하는 변복조 장치를 다중으로 처리하는 기능을 수행한다.
네트워크 성능 측정부(230)는, 다중 변복조부(220)로부터 수신된 각 무선 채널의 출력, 수신 에너지, 링크 품질, 및 프레임 에러율(FER)과 각 채널간 주파수 간섭을 측정하여 각 무선 채널별 네트워크 성능을 측정하는 기능을 수행한다. 네트워크 성능 측정을 보다 상세히 설명하면, 네트워크 성능 측정부(230)는 물리계층에서 수신된 해당 무선채널 출력의 세기 및 무선 공중(air) 인터페이스 사용 점유율, 데이터 링크계층에서 발생하는 충돌에 의한 프레임 에러율 및 전송 데이터 레이트의 변화, 네트워크 계층에서 발생하는 패킷 전송율의 변화 및 라우팅 및 포워딩 정보의 변경율, 전송계층에서의 해당 네트워크의 처리용량 (throughput)을 각각 측정하여 각 계층으로부터 측정결과를 종합적으로 가중적 산정한 측정치를 이용하는 것이 바람직하다.
무선 채널 선택부(240)는 네트워크 성능 측정부(230)에서 측정된 네트워크 상태에 따라 주파수 간섭을 최소화할 수 있는 무선 채널을 선택하는 기능을 수행한다.
중앙처리부(260)는 네트워크 상의 타 통신장치와의 무선 메시지 송수신 기능, 네트워크 상의 타 네트워크 클러스터링 장치 간의 무선 메시지 라우팅 기능, 네트워크 상의 타 통신장치간의 무선 메시지 중계 기능을 수행한다. 중앙처리부(260)는 이러한 기능을 수행하기 위해 다중통신 수단(261), 비컨처리 수단(262), 라우팅처리 수단(263), 중계처리 수단(264), 위치측정부(250)를 포함하여 구성된다.
다중통신 수단(261)은, 다중 변복조부(220)를 제어하여 무선 이동 통신 네트워크 상의 타 통신장치와의 무선채널을 통한 통신을 수행하도록 하는 기능을 수행하고, 비컨처리 수단(262)은 무선 이동 통신 네트워크 상의 타 통신장치를 식별하고 통신장치 간 동기화를 위한 비컨신호를 송수신하는 기능을 수행한다.
라우팅처리 수단(263)은, 네트워크 클러스터링 장치(200)간의 라우팅 및 포워딩 정보의 교환 및 라우팅 처리하는 기능을 수행하고, 중계처리 수단(264)은 액세스 포인트간의 메시지를 중계하는 기능을 수행한다.
바람직하게는, 중앙처리부(260)는 위치측정부(250)를 더 포함할 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 위치측정부(250)가 네트워크 클러스터링 장치(200)의 위치를 측정하기 위해 인접해 있는 네트워크 클러스터링 장치 및 스테이션으로부터 오는 무선신호를 기반으로 또는 GPS 위성 신호를 사용하여 네트워크 클러스터링 장치의 위치를 측정하여 라우팅 및 중계시 이러한 위치정보를 포함함으로서 네트워크 클러스터링 장치의 현재 위치에 기반한 라우팅 및 중계를 수행하여 보다 효율적인 데이터 통신이 가능하도록 하는 효과를 제공할 수 있다.
보다 바람직하게는, 네트워크 클러스터링 장치(200)는 자신이 속하는 무선 이동 통신 네트워크를 유선 네트워크와 접속시키기 위해 네트워크 인터페이스부(270)를 더 포함할 수 있다. 네트워크 인터페이스부(270)는 예컨대 이더넷 포트(RJ-45)와 같은 인터페이스를 제공하여 네트워크 클러스터링 장치(200)와 유선 네트워크 간의 접속기능을 제공한다. 이 때 중앙처리부(260)는 유선 네트워크와 무선 이동 통신 네트워크 상의 통신장치와의 통신을 중계하기 위한 통신처리 수단(265)을 더 포함하게 된다.
입력부(274) 및 출력부(276)는 예컨대 USB 또는 IEEE 1394(FireWire), 플래시 메모리 카드 슬롯 등과 같은 인터페이스를 통해 네트워크 클러스터링 장치(200)가 외부의 키보드, 프린터, 모니터, 디스크 저장장치와 같은 주변기기와 연결되도록 하여 프린터 서버 또는 파일 서버 등으로 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
메모리부(280)는 중앙처리부(260)의 통신 프로세스 처리에 요구되는 메모리 공간을 제공한다.
전원공급부(290)는 네트워크 클러스터링 장치(200)가 고정되어 사용되는 경우는 통상의 110~220 V 의 교류전원을 제공하는 외부전원과 연결되도록 구성하는 것이 일반적이지만, 무선 이동 통신 네트워크 상에서 긴급한 네트워크 확장 또는 보수, 선박, 차량, 비행기 등과 같은 이동중인 물체에서의 사용이 용이하도록 내부적으로 예컨대 -12/24 V 의 직류전원변환기 또는 휴대용 배터리 등을 추가하여 구성하는 것이 보다 바람직하다.
도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 클러스터링 장치(200)의 네트워크 상에서의 상세한 동작을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 통신도달거리 내의 다른 네트워크 클러스터링 장치(200)를 검색하는 경우(S10), 다른 네트워크 클러스터링 장치(200)와 라우팅 및 포워딩 정보를 교환하여 메시지 라우팅을 수행한다(S100).
다음으로, 통신도달거리 내의 복수의 BSS를 검색하는 경우(S20), 복수의 BSS에 속하는 액세스 포인트와 라우팅 및 포워딩 정보를 교환하여 복수의 BSS 간의 메시지 중계를 수행한다(S200).
다음으로, 통신도달거리 내의 단일의 BSS를 검색하는 경우(S30), BSS의 네트워크 성능의 측정치가 성능 기준치를 초과하는 경우, BSS를 분할하는 VBSS를 형성하여 기존 BSS에 포함된 스테이션의 일부를 수용하는 액세스 포인트로서 동작한다(S300).
다음으로, 통신도달거리 내의 스테이션을 검색하는 경우(S60), 스테이션을 수용하는 액세스 포인트로서 동작한다(S600).
바람직하게는, 통신도달거리 내의 복수의 IBSS를 검색하는 경우(S40), 복수의 IBSS에 속하는 스테이션과 라우팅 및 포워딩 정보를 교환하여 복수의 IBSS 간의 메시지 중계를 더 수행한다(S400).
다음으로, 통신도달거리 내의 단일의 IBSS를 검색하는 경우(S50), IBSS의 네트워크 성능을 측정하여 기준치를 초과하는 경우, 기존 IBSS를 분할하는 VIBSS를 형성하여 IBSS에 포함된 스테이션의 일부를 수용하는 리더(leader) 스테이션으로 동작한다(S500). 리더 스테이션은 분할된 VIBSS를 상호 중개하는 기능을 제공하는 스테이션으로 일반적인 스테이션과 구별하기 위해 리더 스테이션으로 명칭하였다.
이하에서는, 도 4 내지 도 16을 참조하여 각각의 동작에 대해 상세히 설명한다. 도 4와 같이 복수의 네트워크 클러스터링 장치(NC1, NC2, NC3)가 각각 독립된 BSS 또는 IBSS 와 접속되어 있는 경우, 원칙적으로는 각각 상이한 BSS 또는 IBSS 에 속하는 스테이션(STA1, STA7)간에는 직접적인 통신이 불가능하다. 그러나 본 발명에 따른 네트워크 클러스터링 장치(NC1, NC2, NC3)간에 직접적인 메시지 라우팅이 가능한 경우는 서로 상이한 네트워크 간에도 직접 통신이 가능하게 되어 네트워크의 범위를 크게 증가시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
네트워크 클러스터링 장치(NC1)의 비컨처리 수단(262)이 통신도달거리 내의 다른 네트워크 클러스터링 장치(NC2,NC3)를 검색하는 경우, 다중통신 수단(261)은, 다른 네트워크 클러스터링 장치(NC2,NC3)가 포함된 BSS(BSS2,BSS3) 또는 IBSS(IBSS1) 내의 적어도 하나 이상의 액세스 포인트(AP2, AP3) 또는 스테이션(STA10)과 상기 네트워크 클러스터링 장치(NC1)간의 인증 및 접속을 수행한 후, 상기 액세스 포인트(AP2,AP3)에 접속된 적어도 하나 이상의 스테이션(STA6~STA19)의 접속정보를 수신한다.
라우팅처리 수단(263)은, 타 네트워크 클러스터링 장치(NC2,NC3)로부터 수신한 스테이션(STA1~STA19)의 접속정보와 원래 가지고 있던 자신이 속하는 BSS(BSS1)에 속하는 스테이션(STA1~STA5)의 접속정보를 취합하여 전체 무선 이동 통신 네트워크 토폴로지 및 라우팅 및 포워딩 정보를 생성하여 각 네트워크 클러스터링 장치(NC1,NC2,NC3)간 라우팅을 수행한다.
도 5는 본 발명에 따른 네트워크 클러스터링 장치(NC1)가 인접한 다른 네트워크 클러스터링 장치(NC2,NC3)를 검색하여 네트워크 클러스터링 장치 간 라우팅을 수행하는 과정을 도시한다. 먼저, 네트워크 클러스터링 장치(NC1)가 통신도달거리내의 다른 네트워크 클러스터링 장치(NC2,NC3)를 경유하여 액세스 포인트(AP2,AP3) 또는 스테이션(STA10)에 접속하여 인증을 수행한다(S110,S112).
다음으로, 네트워크 클러스터링 장치(NC1)는 액세스 포인트(AP2,AP3) 또는 스테이션(STA10)에게 접속정보를 요청하여(S120) 주기적으로 현재 네트워크 클러스터링 장치와 연결 접속되어 있는 액세스 포인트 또는 스테이션에 대한 해당 식별자를 포함하는 접속정보를 수신한다(S122,S124). 접속정보는 현재 네트워크 클러스터링 장치와 직접적으로 연결 접속되어 있는 액세스 포인트 또는 스테이션의 해당 식별자와 이들 장치와 직간접적으로 연결되어있는 스테이션에 대한 해당 식별자를 포함하여 구성된다.
다음으로, 네트워크 클러스터링 장치(NC1)는 수신된 접속정보를 통합하여 라우팅 및 포워딩 정보를 갱신하고, 갱신된 라우팅 및 포워딩 정보를 다른 네트워크 클러스터링 장치(NC2,NC3)와 교환하여 복수의 네트워크 클러스터링 장치(NC1,NC2,NC3)간 라우팅을 수행하게 된다(S130).
이러한 네트워크 클러스터링 장치 간 라우팅에 의해 도 4에 도시된 바와 같이 서로 분리된 BSS(BSS1,BSS2,BSS3) 및 IBSS(IBSS1) 간에도 통신이 가능하게 되어 비면허 주파수를 사용하는 장치에 대한 공중 무선 랜 서비스가 가능하도록 네트워크의 확장을 지원하는 효과를 제공한다. 한편 네트워크 클러스터링 장치(NC1,NC2,NC3)는 BSS 또는 IBSS를 연결할 뿐만 아니라, 해당 네트워크 클러스터링 장치와 통신 가능 영역에 위치한 STA(STA20,STA21)을 수용함으로서 라우팅 기능은 물론 무선 이동 통신 네트워크 서비스 영역에서 벗어난 STA의 AP로써 호스팅 기능 역시 제공할 수 있다.
도 6은 서로 분리되어 통신이 불가능한 두 개의 BSS를 도시한다. 제 1 액세스 포인트(AP1)와 제 2 액세스 포인트(AP2)는 서로 분리되어 직접 통신이 되지 않기 때문에 BSS1 에 속하는 스테이션(STA1~5)과 BSS2 에 속하는 스테이션(STA6~9)간에는 상호 통신을 할 수 없다. 한편 BSS1 및 BSS2 모두에 속하지 않는 스테이션(STA10,STA11)은 무선 이동 통신 네트워크에 접속할 수 없게 된다. 그러나 본 발명에 따른 네트워크 클러스터링 장치(NC)를 도 7과 같이 적정한 위치에 설치하는 경우, 네트워크 클러스터링 장치(NC)는 각각의 액세스 포인트(AP1,AP2)간의 메시지를 중개하는 기능을 수행하기 때문에 BSS1에 속하는 스테이션(STA1~5)의 경우에도 BSS2에 속하는 스테이션(STA6~9)과 직접 통신이 가능해지기 때문에 무선 이동 통신 네트워크의 범위를 확장할 수 있는 효과를 제공한다. 또한 네트워크 클러스터링 장치(NC)는 액세스 포인트로서 작용하여, BSS에 속하지 않아 무선 이동 통신 네트워크를 사용할 수 없는 음영지역의 스테이션(STA10,11)을 수용할 수 있는 신규 BSS(BSS3)를 자체적으로 형성함으로서 무선 이동 통신 네트워크의 물리적인 범위 역시 확장할 수 있는 효과를 제공한다.
네트워크 클러스터링 장치(200)의 동작을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 비컨처리 수단(262)이, 통신도달거리 내의 복수의 BSS(BSS1,BSS2)를 검색하는 경우, 다중통신 수단(261)은, 라우팅 및 포워딩 정보 요청 메시지를 검색된 복수의 BSS(BSS1,BSS2)의 액세스 포인트(AP1,AP2)에게 전송하여, 각 BSS(BSS1,BSS2)의 라우팅 및 포워딩 정보를 수신한다.
무선채널 선택부(240)는, 액세스 포인트(AP1,AP2)로부터 수신된 라우팅 및 포워딩 정보에 근거하여 복수의 BSS(BSS1,BSS2) 별 사용 채널 및 사용할 RF 송수신부(210~214)를 결정하고, 다중통신 수단(261)은, BSS(BSS1,BSS2) 별 사용채널 및 사용할 RF 송수신부 정보, 상기 사용채널 별 무선출력, 상기 사용채널 별 데이터 전송 레이트(rate)를 포함하는 제어정보를 상기 복수의 BSS(BSS1,BSS2)의 액세스 포인트(AP1,AP2)에게 전파한다.
다음으로, 중계처리 수단(264)은, 각 BSS(BSS1,BSS2)에 대한 라우팅 및 포워딩 정보와 동기화된 제어정보를 기반으로 복수의 BSS(BSS1,BSS2)의 액세스 포인트(AP1,AP2)간의 메시지 중계를 처리한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 BSS간(BSS1,BSS2) 메시지 중계과정을 도시한다. 먼저, 네트워크 클러스터링 장치(NC)가 리더(leader) 액세스 포인트로서 신규 BSS(BSS3)를 형성한다(S210). 이에 따라 기존의 음영지역에 해당하는 위치의 스테이션(STA10,STA11)은 네트워크 클러스터링 장치(NC)를 액세스 포인트로서 무선 이동 통신 네트워크에 접속하게 된다.
다음으로, 네트워크 클러스터링 장치(NC)가 인접한 복수의 BSS(BSS1,BSS2)의 액세스 포인트(AP1,AP2)에게 라우팅 및 포워딩 정보를 요청하여(S220) 수신 받는다(S222,S224,S226).
다음으로, 네트워크 클러스터링 장치(NC)가 액세스 포인트(AP1,AP2)로부터 수신한 라우팅 및 포워딩 정보를 근거로 BSS(BSS1,BSS2) 별 사용채널 및 사용할 RF 송수신부(210~214)를 결정하고, 사용채널 별 무선출력, 상기 사용채널 별 데이터 전송 레이트를 포함하는 제어정보를 생성한다(S230,S232).
다음으로, 네트워크 클러스터링 장치(NC)가 제어정보를 복수의 BSS(BSS1,BSS2)의 액세스 포인트(AP1,AP2)에게 전파한다(S240,S244,S246).
마지막으로, 네트워크 클러스터링 장치(NC)는 복수의 BSS(BSS1,BSS2)간 메시지 중계를 수행한다(S250).
도 9 및 도 10은 하나의 BSS를 본 발명에 따른 네트워크 클러스터링 장치(200)를 이용하여 BSS와 VBSS(가상 기본 서비스 집합)로 분할하는 경우를 도시한다. 단일의 BSS 네트워크에 접속하고자 하는 스테이션(STA1~5)이 증가하는 경우 스테이션 및 액세스 포인트(AP)간의 통신 메시지 및 제어 메시지(RTS,CTS,Ack) 등이 증가하여 결국 해당 BSS의 네트워크 효율이 저하되게 된다. 이러한 네트워크의 효율 저하를 방지하기 위해 본 발명에 따른 네트워크 클러스터링 장치(NC)를 사용하여 기존 BSS에서 사용되는 주파수와 간섭을 발생시키지 않는 상이한 채널을 새로운 가상 네트워크에서 사용하고, 각 주파수간의 적정한 무선 출력 및 데이터 레이트 등을 제어하는 방법을 통해 과중한 통신량을 부담하는 무선 이동 통신 네트워크의 분할이 가능하다.
네트워크 클러스터링 장치(NC)에 의해 신설되는 무선 이동 통신 네트워크는 네트워크의 운용상황에 따라 적응적으로 해당 네트워크를 분할하게 되는데, 이 때 물리적인 네트워크 토폴로지의 변화에 따라 네트워크의 라우팅 및 포워딩 테이블 등의 내용이 변경되지만 기존의 연결 상태는 논리적으로 그대로 유지되기 때문에 "가상적(Virtual)"이라는 용어를 사용한다.
네트워크 클러스터링 장치(200)에 의한 가상 네트워크(VBSS)의 분할을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 비컨처리 수단(262)이, 통신도달거리 내의 단일의 BSS를 검색하는 경우, 네트워크 성능 측정부(230)는 BSS 네트워크의 성능을 측정하여 성능이 기준치 이상인지 여부를 판단한다. 성능이 기준치 이하인 경우는 네트워크 클러스터링 장치(200)는 일반 스테이션(STA1~5)과 동일하게 동작하게 되고, 네트워크 성능 측정부(230)의 측정결과, 네트워크의 성능이 기준치 이상인 경우로 판단되는 경우는 네트워크 효율성 제고를 위해 네트워크의 분할을 시도한다.
다음으로, 네트워크 클러스터링 장치(NC)는, 자신을 VBSS의 리더(leader) 액세스 포인트로 선언하고, 다중통신 수단(261)은, 라우팅 및 포워딩 정보 요청 메시지를 BSS의 액세스 포인트(AP)에게 전송하여, 라우팅 및 포워딩 정보를 수신하고, 무선채널 선택 수단(240)은, 액세스 포인트(AP)로부터 수신된 라우팅 및 포워딩 정보에 근거하여 VBSS의 사용 채널 및 사용할 RF 송수신부를 결정하고, 다중통신 수단(261)은, 사용채널 및 사용할 RF 송수신부 정보, 사용채널의 무선출력, 사용채널의 데이터 전송 레이트를 포함하는 제어정보를 BSS의 액세스 포인트(AP)를 경유하여 BSS의 스테이션(STA1~STA5)에게 전파한다.
마지막으로, 다중통신 수단(261)은, VBSS의 액세스 포인트로서 VBSS의 스테이션(STA4,STA5)과 통신을 수행한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 클러스터링 장치의 BSS 분할과정을 도시한다. 먼저, 네트워크 클러스터링 장치(NC)가 상기 BSS의 무선 이동 통신 네트워크의 성능을 측정하여(S310) 기준치를 초과하는지 여부를 판단한다(S312). 판단 결과 기준치를 초과하지 않는 경우는, 네트워크 클러스터링 장치는 통상의 스테이션으로서 기능하게 되고(S314), 측정결과 기준치를 초과하는 경우, 네트워크 클러스터링 장치(NC)는 자신을 VBSS의 리더(leader) 액세스 포인트로 선언하는 과정을 수행한다(S320). 리더 액세스 포인트는 분할된 VBSS를 상호 중개하는 기능을 제공하는 액세스 포인트로 일반적인 액세스 포인트와 구별하기 위해 리더 액세스 포인트로 명칭하였다.
다음으로, 네트워크 클러스터링 장치(NC)가 BSS의 액세스 포인트(AP)에게 라우팅 및 포워딩 정보를 요청하여(S330) 수신 받는다(S332,S334,S336). 다음으로, 네트워크 클러스터링 장치(NC)가 액세스 포인트(AP)로부터 수신한 라우팅 및 포워딩 정보를 근거로 BSS 및 VBSS의 사용채널 및 사용할 RF 송수신부를 결정하고(S340), 상기 사용채널 별 무선출력, 상기 사용채널 별 데이터 전송 레이트를 포함하는 제어정보를 생성한다(S342).
다음으로, 네트워크 클러스터링 장치(NC)는 생성된 제어정보를 BSS의 액세스 포인트(AP)를 경유하여 BSS의 스테이션(STA1~STA5)으로 전송한다. 마지막으로, BSS의 스테이션의 일부(STA4,STA5)는 네트워크 클러스터링 장치(NC)를 자신의 액세스 포인트로서 접속하여 기존의 BSS와 분리된 VBSS를 형성하게 된다.
스테이션이 액세스 포인트를 중심으로 중앙 집중적인 통신을 수행하는 BSS와는 달리 스테이션이 상호간에 직접 통신을 중계하여 자체적으로 통신을 수행하는 IBSS의 경우에도 본 발명에 따른 액세스 포인트는 동일하게 적용될 수 있다. 예컨대 도 12에 도시된 바와 같이 서로 분리된 복수의 IBSS(IBSS1,IBSS2)가 존재하는 경우에도 도 13에 도시된 바와 같이 네트워크 클러스터링 장치(NC)를 이용하여 IBSS 간 통신을 매개할 수 있으며, 이 경우 네트워크 클러스터링 장치(NC)는 BSS의 경우와 동일하게 자체적인 IBSS(IBSS3) 또는 BSS 네트워크를 구성할 수 있다.
네트워크의 분할에 있어서도 도 14에 도시된 바와 같이 IBSS 네트워크에 접속된 스테이션(STA1~5)이 증가하는 경우, 도 15와 같이 네트워크 클러스터링 장치를 매개함으로서 IBSS를 가상의 IBSS(VIBSS)로 분할할 수 있다.
네트워크 클러스터링 장치(NC)의 IBSS 간 메시지 중계 및 IBSS 의 VIBSS 분할과정은 라우팅 및 포워딩 정보를 액세스 포인트가 아닌 스테이션으로부터 직접 전송받고, 제어정보의 경우 역시 액세스 포인트를 매개하지 않고 직접 스테이션으로 전파시키는 점을 제외하고는 BSS 의 경우와 각각 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
마지막으로, 본 발명에 따른 네트워크 클러스터링 장치(NC)는 BSS, IBSS, 네트워크 클러스터링 장치 등을 검색하지 못하고, 스테이션만을 검색하는 경우는 일반적인 액세스 포인트로서 동작을 하게 된다. 즉 연계시킬 다른 무선 이동 통신 네트워크가 주위에 없는 경우는 네트워크 클러스터링 장치를 중심으로 새로운 BSS를 형성하게 된다.
네트워크 클러스터링 장치(NC)의 액세스 포인트 동작을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 비컨처리 수단(262)이 통신도달거리 내의 스테이션을 검색하는 경우, 무선채널 선택부(240)는 사용 채널 및 사용할 RF 송수신부를 선택하고, 다중통신 수단(261)은, 사용채널 및 RF 송수신부 정보, 사용채널의 무선출력, 상기 사용채널의 데이터 전송 레이트를 포함하는 제어정보를 통신도달거리 내의 모든 스테이션에게 전파하여, 통신도달거리 내의 스테이션과 통신을 수행한다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 클러스터링 장치의 액세스 포인트로서의 동작을 도시한다. 먼저, 네트워크 클러스터링 장치(200)가 자신을 액세스 포인트로 선언하고(S610), 다음으로, 네트워크 클러스터링 장치가 임의의 비간섭 사용채널 및 사용할 RF 송수신부를 결정하고(S620), 사용채널 별 무선출력, 사용채널 별 데이터 전송 레이트를 포함하는 제어정보를 생성한다(S622).
다음으로, 네트워크 클러스터링 장치(200)가 생성된 제어정보를 통신도달거리 내의 스테이션에게 전송한다(S630,S632,S634). 마지막으로, 통신도달거리 내의 스테이션이 네트워크 클러스터 장치(200)를 자신의 액세스 포인트로서 접속한다(S640,S642).
한편, 본 발명에 따른 네트워크 클러스터링 장치는 일반적인 무선 이동통신 네트워크뿐만 아니라, 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network 또는 Ubiquitous Sensor Network)에도 적용이 가능하다. 무선 센서 네트워크는 다수의 센서를 분산 배치하여 네트워크화하고, 센서에 의해 감지된 각종 데이터를 무선으로 수집 및 처리하여 관리자에게 탐지된 자료를 전송하는 네트워크이다. 무선 센서 네트워크는 통상의 무선 이동통신 네트워크와 비교하여 첫째, 자기구조(Self-organizing) 능력이 있으며, 둘째, 단거리 방송(broadcast) 커뮤니케이션 및 다중 홉 라우팅(Multi-hop routing)의 특징을 가지며, 셋째 센서 노드가 과밀하게 배치(dense deployment)되며, 넷째, 센서 노드 간 협동적인 노력을 수행하며, 다섯째, 전파 페이딩 및 센서 노드의 장애에 의해 급변하는 토폴로지를 갖고, 여섯째, 센서 노드의 초소형화된 구조로 인해 사용 에너지, 전송 출력, 메모리 및 컴퓨팅 능력에 제한을 가진다.
최근에 널리 사용되고 있는 RFID 기술은 RFID 태그(Radio Frequency IDentification Tag)를 종래의 바-코드와 같이 관리하고자 하는 물체에 부착하여 해당 물체의 이동, 위치확인 등의 변경사항을 RFID 리더를 통해 관리하는 무선 기술로서, 종래의 무선랜의 스테이션에 해당하는 RFID Tag 와 액세스 포인트에 해당하는 RFID 리더를 포함하는 일종의 BSS 네트워크로 볼 수 있다. 그런데 RFID 의 경우는 RFID 태그 상호 통신은 가능하지 않아 기존의 무선 네트워크 인프라 구조 기반인 네트워크의 일종으로 간주된다.
도 17은 일반적인 무선 센서 네트워크를 도시한다. 무선 센서 네트워크(Sensor Network1,2)는 다수의 센서 노드와 싱크(Sink) 또는 코디네이터(Coordinator: IEEE 802.15.4, LR-WPAN(Low Rate Wireless Personal Area Network, 일명 ZigBee) 표준에서 정의된 용어)로 구성된다. 센서 노드(SN1~SN10)는 자체 센서, 프로세서 및 메모리를 내장하여 해당 노드가 위치한 특정지역에서 센싱된 정보를 처리하고, 싱크(Sink1,Sink2)는 인터넷(Internet) 또는 타 네트워크 인프라와 무선 센서 네트워크(Sensor Network1,2)를 중계하는 게이트웨이로서 기능한다. 말단에 위치한 센서 노드(SN1)에서 센싱된 정보는 인접한 센서 노드(SN2,SN3,SN5,SN6)를 통해 순차적으로 전달되어 최종적으로 싱크(Sink1)를 통해 중계되어 인터넷(Internet) 등의 타 네트워크로 전송된다.
도 18은 무선 센서 네트워크에 본 발명에 따른 네트워크 클러스터링 장치(NC)를 분리된 센서 네트워크 간(Sensor Network1,2)의 메시지 중계에 적용한 예를 도시한다. 네트워크 클러스터링 장치(NC)는 복수의 RF 송수신부(210~214) 및 다중 변복조부(220)를 포함하여 센서 노드(SN1~10)와의 통신이 가능하며, 중앙처리부(260)의 중계처리 수단(264)을 통해 싱크 노드(Sink1,Sink2)간 메시지 또는 데이터의 중계가 가능하기 때문에, 무선 이동통신 네트워크에서의 통신영역의 확장효과와 동일하게 무선 센서 네트워크(Sensor Network1,2)의 센싱 영역을 확장시키는 효과를 제공할 수 있다. 뿐만 아니라 본 발명에 따른 네트워크 클러스터링 장치(NC)는 무선 이동통신 네트워크에서의 액세스 포인트 기능과 동일하게 무선 센서 네트워크에서의 싱크 노드 기능을 수행하여, 네트워크 클러스터링 장치(NC)를 중심으로 새로운 무선 센서 네트워크(Sensor Network3)를 형성함으로서 기존의 무선 센서 네트워크(Sensor Network1,2)의 센싱영역에서 벗어난 지역의 센서 노드(SN11,SN12)에 대한 호스팅 기능을 제공하여, 무선 센스 네트워크의 물리적인 확장효과를 제공할 수 있다.
도 19는 무선 센서 네트워크에 본 발명에 따른 네트워크 클러스터링 장치(NC2)를 센서 노드(SN)간 중계역할로서 사용하는 실시예를 도시한다. 네트워크 클러스터링 장치(NC2)는 센서 네트워크(Sensor Network2) 내에서 센서 노드(SN9,SN7)간 메시지를 중계하는 역할을 수행한다. 소형화된 센서 노드의 특징상 내부전원의 용량이 한계가 있기 때문에, 특히 싱크 노드(Sink1,Sink2)의 인근에 위치하는 센서 노드(SN6,SN7)는 자신의 센싱 메시지 뿐 아니라 부수되는 센싱 노드(SN1~SN5,SN8~SN10)로부터의 모든 센싱 메시지를 싱크 노드(Sink1,Sink2)로 중계하여야 하기 때문에 전력의 소비가 많다. 따라서 싱크 노드(Sink1,Sink2)에 인접한 센서 노드(SN6,SN7)의 전력 고갈 시에는 무선 센서 네트워크 전체가 작동하지 않게 되는 문제가 종종 발생할 수 있는데, 본 발명에 따른 네트워크 클러스터링 장치(NC1,NC2)를 센싱 노드로서 사용하는 경우는 이러한 문제를 방지하는 효과를 제공할 수 있다.
뿐만 아니라 무선 센서 네트워크의 경우도 통상의 무선 이동통신 네트워크의 경우와 마찬가지로 본 발명에 따른 네트워크 클러스터링 장치(NC)를 이용하여 네트워크 클러스터링 장치간의 라우팅 기능, 네트워크 클러스터링 장치와 독립된 네트워크 간 메시지 중계, 네트워크의 분할 기능, 네트워크와 단절된 스테이션(센서 노드)에 대한 액세스 포인트(싱크 노드) 기능, 네트워크 내에서 스테이션(센서 노드) 기능 등을 모두 동일하게 수행할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 네트워크 클러스터링 장치(200)를 무선 센서 네트워크에 사용함으로서 통상의 무선 이동 통신 네트워크와 무선 센서 네트워크의 융합, 무선 센서 네트워크에 대한 네트워크의 확장 또는 분할을 통한 효율적인 네트워크 유지, 보수를 가능하게 하는 효과를 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 네트워크 클러스터링 장치 및 네트워크 클러스터링 방법에 따르면, 네트워크 클러스터링 장치 간 메시지 라우팅 기능을 통해 다수의 무선 이동 통신 네트워크를 통합함으로서 무선 이동 통신 네트워크의 규모를 확장시킬 수 있으며, 분리된 BSS 또는 IBSS 간에도 메시지 중계를 통해 무선 이동 통신 네트워크의 확장성을 높이며, 과도한 스테이션의 접속으로 인해 네트워크 성능이 저하된 무선 이동 통신 네트워크를 VBSS 또는 VIBSS로 분할함으로서 네트워크의 성능 저하를 방지할 수 있는 현저한 효과를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 위치측정부를 통해 네트워크 장치의 물리적인 위치확인을 통한 효율적인 라우팅을 가능하게 하는 효과를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 네트워크 클러스터링 장치를 이용한 무선 센서 네트워크의 확장, 분할 및 기존 무선 이동통신 네트워크와의 융합을 통한 효율적인 네트워크 관리 및 보수가 가능하다는 효과를 제공한다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (23)

  1. 적어도 하나 이상의 액세스 포인트 또는 스테이션으로 구성되는 무선 이동 통신 네트워크에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치에 있어서,
    무선 이동 통신 네트워크 상의 타 통신장치와 복수의 무선 채널을 형성할 수 있는 복수의 RF 송수신부;
    상기 복수의 RF 송수신부에 해당하는 변복조 장치를 다중으로 처리하는 다중 변복조부;
    상기 다중 변복조부로부터 수신된 각 무선 채널의 수신신호를 분석하여 각 무선 채널별 네트워크 성능을 측정하는 네트워크 성능 측정부;
    상기 네트워크 성능 측정부에서 측정된 네트워크 상태에 따라 주파수 간섭을 최소화할 수 있는 무선 채널을 선택하는 무선 채널 선택부;
    네트워크 상의 타 통신장치와의 무선 메시지 송수신 기능, 네트워크 상의 타 네트워크 클러스터링 장치 간의 무선 메시지 라우팅 기능, 네트워크 상의 타 통신장치간의 무선 메시지 중계 기능, 네트워크 상의 자신의 위치를 파악하는 위치측정 기능을 수행하는 중앙처리부를 포함하여 구성하되,
    상기 중앙처리부는,
    상기 다중 변복조부를 제어하여 무선 이동 통신 네트워크 상의 타 통신장치와의 통신을 수행하도록 하는 다중통신 수단; 무선 이동 통신 네트워크 상의 타 통신장치를 식별하고 통신장치 간 동기화를 위한 비컨신호를 송수신하는 비컨처리 수단; 네트워크 클러스터링 장치간의 라우팅 및 포워딩 정보의 교환 및 라우팅 처리를 수행하는 라우팅처리 수단; 네트워크 클러스터링 장치의 위치를 파악하는 위치측정부; 상기 액세스 포인트간의 메시지를 중계하는 중계처리 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 네트워크에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비컨처리 수단이 통신도달거리 내의 다른 네트워크 클러스터링 장치를 검색하는 경우,
    상기 다중통신 수단은, 상기 다른 네트워크 클러스터링 장치가 포함된 BSS 또는 IBSS 내의 적어도 하나 이상의 액세스 포인트 또는 스테이션과 상기 네트워크 클러스터링 장치간의 인증 및 접속을 수행한 후, 상기 액세스 포인트에 접속된 적어도 하나 이상의 스테이션의 접속정보를 수신하고;
    상기 라우팅처리 수단은, 상기 스테이션의 접속정보를 이용하여 네트워크 토폴로지 및 라우팅 및 포워딩 정보를 생성하여 네트워크 클러스터링 장치 간 라우팅을 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 네트워크에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치.
  3. 제 1 항 에 있어서,
    상기 비컨처리 수단이, 통신도달거리 내의 복수의 BSS를 검색하는 경우,
    상기 다중통신 수단은, 라우팅 및 포워딩 정보 요청 메시지를 상기 복수의 BSS의 액세스 포인트에게 전송하여, 라우팅 및 포워딩 정보 및 접속정보를 수신하고,
    상기 무선채널 선택부는, 상기 라우팅 및 포워딩 정보 및 접속정보에 근거하여 상기 복수의 BSS 별 사용 채널 및 사용할 RF 송수신부를 결정하고,
    상기 다중통신 수단은, 상기 BSS 별 사용채널 및 사용할 RF 송수신부 정보, 상기 사용채널 별 무선출력, 상기 사용채널 별 데이터 전송 레이트를 포함하는 제어정보를 상기 복수의 BSS의 액세스 포인트에게 전파하고,
    상기 중계처리 수단은, 상기 복수의 BSS의 액세스 포인트간의 메시지 중계를 처리하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 네트워크에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 비컨처리 수단이, 통신도달거리 내의 단일의 BSS를 검색하는 경우,
    상기 네트워크 성능 측정부는 상기 BSS 네트워크의 성능을 측정하여 기준치 이상인지 여부를 판단하고,
    상기 네트워크 성능 측정부의 측정결과, 상기 BSS 네트워크의 성능이 기준치 이상인 경우,
    상기 네트워크 클러스터링 장치는, 자신을 VBSS의 리더 액세스 포인트로 선언하고,
    상기 다중통신 수단은, 라우팅 및 포워딩 정보 요청 메시지를 상기 BSS의 액세스 포인트에게 전송하여, 라우팅 및 포워딩 정보 및 접속정보를 수신하고,
    상기 무선채널 선택부는, 상기 라우팅 및 포워딩 정보 및 접속정보에 근거하여 상기 VBSS의 사용 채널 및 사용할 RF 송수신부를 결정하고,
    상기 다중통신 수단은, 상기 사용채널 및 사용할 RF 송수신부 정보, 상기 사용채널 의 무선출력, 상기 사용채널의 데이터 전송 레이트를 포함하는 제어정보를 상기 BSS의 액세스 포인트를 경유하여 상기 BSS의 스테이션에게 전파하고,
    상기 다중통신 수단은, 상기 VBSS의 액세스 포인트로서 상기 VBSS의 스테이션과 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 네트워크에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 비컨처리 수단이, 통신도달거리 내의 복수의 IBSS를 검색하는 경우,
    상기 다중통신 수단은, 라우팅 및 포워딩 정보 요청 메시지를 상기 복수의 IBSS의 스테이션에게 전송하여, 라우팅 및 포워딩 정보 및 접속정보를 수신하고,
    상기 무선채널 선택부는, 상기 라우팅 및 포워딩 정보 및 접속정보에 근거하여 IBSS 별 사용 채널 및 사용할 RF 송수신부를 결정하고,
    상기 다중통신 수단은, 상기 IBSS 별 사용채널 및 사용할 RF 송수신부 정보, 상기 사용채널 별 무선출력, 상기 사용채널 별 데이터 전송 레이트를 포함하는 제어정보를 상기 복수의 IBSS의 스테이션에게 전파하고,
    상기 중계처리 수단은, 상기 복수의 IBSS의 스테이션간의 메시지 중계를 처리하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 네트워크에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 비컨처리 수단이, 통신도달거리 내의 단일의 IBSS를 검색하는 경우,
    상기 네트워크 성능 측정부는 상기 IBSS 네트워크의 성능을 측정하여 기준치 이상인지 여부를 판단하고,
    상기 네트워크 성능 측정부의 측정결과, 상기 IBSS 네트워크의 성능이 기준치 이상인 경우,
    상기 네트워크 클러스터링 장치는, 자신을 VIBSS의 리더 스테이션으로 선언하고,
    상기 다중통신 수단은, 라우팅 및 포워딩 정보 요청 메시지를 상기 IBSS의 스테이션에게 전송하여, 라우팅 및 포워딩 정보 및 접속정보를 수신하고,
    상기 무선채널 선택부는, 상기 라우팅 및 포워딩 정보 및 접속정보에 근거하여 상기 VIBSS의 사용 채널 및 사용할 RF 송수신부를 결정하고,
    상기 다중통신 수단은, 상기 VIBSS 사용채널 및 사용할 RF 송수신부 정보, 상기 사용채널의 무선출력, 상기 사용채널의 데이터 전송 레이트를 포함하는 제어정보를 상기 IBSS의 스테이션에게 전파하고,
    상기 다중통신 수단은, 상기 VIBSS의 리더 스테이션으로서 상기 VIBSS의 스테이션과 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 네트워크에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 비컨처리 수단이, 통신도달거리 내의 스테이션을 검색하는 경우,
    상기 무선채널 선택부는 사용 채널 및 사용할 RF 송수신부를 선택하고,
    상기 다중통신 수단은, 상기 사용채널 및 사용할 RF 송수신부 정보, 상기 사용채널의 무선출력, 상기 사용채널의 데이터 전송 레이트를 포함하는 제어정보를 상기 통신도달거리 내의 모든 스테이션에게 전파하여, 상기 통신도달거리 내의 스테이션과 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 네트워크에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크 성능은,
    물리계층에서 수신된 해당 채널별 무선 출력의 세기 및 무선 공중 인터페이스 사용 점유율, 데이터 링크계층에서의 충돌에 의한 프레임 에러율, 링크 품질 및 전송 데이터 레이트의 변화, 네트워크 계층에서의 패킷 전송율의 변화 및 라우팅 및 포워딩 정보의 변경율, 전송계층에서의 해당 네트워크의 처리용량을 각각 측정하여 각 계층으로부터 측정결과를 종합적으로 가중적 산정한 측정치인 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 네트워크에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 네트워크 클러스터링 장치는, 상기 네트워크 클러스터링 장치의 물리적 위치를 결정하기 위해 GPS 위성으로부터 GPS신호를 수신하거나, 네트워크 클러스터링 장치 간 또는 네트워크 클러스터링 장치와 스테이션간의 위치 측정을 위해 교환되는 신호 메시지를 수신하여 네트워크 클러스터링 장치의 위치를 결정하는 위치측정부를 더 포함하고,
    상기 라우팅 처리 수단은, 상기 위치측정부로부터 상기 네트워크 클러스터링 장치의 물리적인 위치를 고려하여 라우팅 및 포워딩 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 네트워크에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무선 이동 통신 네트워크는 무선 센서 네트워크를 포함하고,
    상기 스테이션은 센서 노드를 포함하고,
    상기 액세스 포인트는 싱크 노드를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 네트워크에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 네트워크 클러스터링 장치는, 상기 네트워크 클러스터링 장치와 유선 네트워크 간의 접속기능을 제공하는 네트워크 인터페이스부를 더 포함하고;
    상기 중앙처리부는, 상기 유선 네트워크와 상기 무선 이동 통신 네트워크 상의 통신장치와의 통신을 중계하는 통신처리 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 네트워크에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 네트워크 클러스터링 장치는, 내부적으로 전원을 공급할 수 있는 전원공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 네트워크에 사용되는 네트워크 클러스터링 장치.
  13. 네트워크 클러스터링 장치를 이용한 무선 이동 통신 네트워크 클러스터링 방법에 있어서,
    네트워크 클러스터링 장치가 통신도달거리 내의 다른 네트워크 클러스터링 장치를 검색하는 경우, 상기 다른 네트워크 클러스터링 장치와 라우팅 및 포워딩 정보를 교환하여 메시지 라우팅을 수행하는 제 1 단계;
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 통신도달거리 내의 복수의 BSS를 검색하는 경우, 상기 복수의 BSS에 속하는 액세스 포인트와 라우팅 및 포워딩 정보를 교환하여 복수의 BSS 간의 메시지 중계를 수행하는 제 2 단계;
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 통신도달거리 내의 단일의 BSS를 검색하는 경우, 상기 BSS의 네트워크 성능을 측정한 네트워크 성능 측정치가 성능 기준치를 초과하는 경우, 상기 BSS를 분할하는 VBSS를 형성하여 상기 BSS에 포함된 스테이션의 일부를 수용하는 액세스 포인트로서 동작하는 제 3 단계; 및
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 통신도달거리 내의 스테이션을 검색하는 경우, 상기 스테이션을 수용하는 액세스 포인트로서 동작하는 제 4 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 네트워크 클러스터링 장치를 이용한 무선 이동 통신 네트워크 클러스터링 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 단계는,
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 통신도달거리내의 다른 네트워크 클러스터링 장치를 경유하여 액세스 포인트 또는 스테이션에 접속하여 인증을 수행하는 제 1 부단계;
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 상기 액세스 포인트 또는 스테이션에게 접속정보를 요청하여 주기적으로 접속정보를 수신하는 제 2 부단계;
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 상기 접속정보를 통합하여 라우팅 및 포워딩 정보를 갱신하는 제 3 부단계; 및
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 상기 갱신된 라우팅 및 포워딩 정보를 상기 다른 네트워크 클러스터링 장치와 교환하여 상기 복수의 네트워크 클러스터링 장치 간 라우팅을 수행하는 제 4 부단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 클러스터링 장치를 이용한 무선 이동 통신 네트워크 클러스터링 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 제 2 단계는,
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 리더 액세스 포인트로서 신규 BSS를 형성하는 제 1 부단계;
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 인접한 상기 복수의 BSS의 액세스 포인트에게 라우팅 및 포워딩 정보 및 접속정보를 요청하여 수신받는 제 2 부단계;
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 상기 라우팅 및 포워딩 정보 및 접속정보를 근거로 상기 BSS 별 사용채널 및 사용할 RF 송수신부를 결정하고, 상기 사용채널 별 무선출력, 상기 사용채널 별 데이터 전송 레이트를 포함하는 제어정보를 생성하는 제 3 부단계;
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 상기 제어정보를 상기 복수의 BSS의 액세스 포인트에게 전송하는 제 4 부단계; 및
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 상기 복수의 BSS 간 메시지 중계를 수행하는 제 5 부단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 클러스터링 장치를 이용한 무선 이동 통신 네트워크 클러스터링 방법.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 상기 BSS의 무선 이동 통신 네트워크의 성능을 측정하여 네트워크 성능 측정치가 성능 기준치를 초과하는지를 판단하는 제 1 부단계;
    상기 제 1 부단계의 측정결과 기준치를 초과하는 경우, 상기 네트워크 클러스터링 장치가 자신을 VBSS의 리더 액세스 포인트로 선언하는 제 2 부단계;
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 상기 BSS의 액세스 포인트에게 라우팅 및 포워딩 정보 및 접속정보를 요청하여 수신받는 제 3 부단계;
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 상기 라우팅 및 포워딩 정보 및 접속정보를 근거로 상기 BSS 및 VBSS의 사용채널 및 사용할 RF 송수신부를 결정하고, 상기 사용채널 별 무선출력, 상기 사용채널 별 데이터 전송 레이트를 포함하는 제어정보를 생성하는 제 4 부단계;
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 상기 제어정보를 상기 BSS의 액세스 포인트를 경유하여 상기 BSS의 스테이션으로 전송하는 제 5 부단계; 및
    상기 BSS의 스테이션의 일부가 상기 네트워크 클러스터링 장치를 자신의 액세스 포인트로서 접속하여 상기 BSS와 분리된 VBSS를 형성하는 제 6 부단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 클러스터링 장치를 이용한 무선 이동 통신 네트워크 클러스터링 방법.
  17. 제 13 항에 있어서, 제 4 단계는,
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 자신을 액세스 포인트로 선언하는 제 1 부단계;
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 임의의 비간섭 사용채널 및 사용할 RF 송수신부를 결정하고, 상기 사용채널 별 무선출력, 상기 사용채널 별 데이터 전송 레이트를 포함하는 제어정보를 생성하는 제 2 부단계;
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 상기 제어정보를 상기 스테이션에게 전송하는 제 3 부단계; 및
    상기 스테이션이 상기 네트워크 클러스터 장치를 자신의 액세스 포인트로서 접속하는 제 4 부단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 클러스터링 장치를 이용한 무선 이동 통신 네트워크 클러스터링 방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 통신도달거리 내의 복수의 IBSS를 검색하는 경우, 상기 복수의 IBSS에 속하는 스테이션과 라우팅 및 포워딩 정보를 교환하여 복수의 IBSS 간의 메시지 중계를 수행하는 제 5 단계; 및
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 통신도달거리 내의 단일의 IBSS를 검색하는 경우, 상기 BSS의 네트워크 성능을 측정한 네트워크 성능 측정치가 성능 기준치를 초과하는 경우, 상기 IBSS를 분할하는 VIBSS를 형성하여 상기 IBSS에 포함된 스테이션의 일부를 수용하는 리더 스테이션으로 동작하는 제 6 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 클러스터링 장치를 이용한 무선 이동 통신 네트워크 클러스터링 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 제 5 단계는,
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 리더 액세스 포인트로서 신규 IBSS를 형성하는 제 1 부단계;
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 인접한 상기 복수의 IBSS의 스테이션에게 라우팅 및 포워딩 정보 및 접속정보를 요청하여 수신받는 제 2 부단계;
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 상기 라우팅 및 포워딩 정보 및 접속정보를 근거로 상기 IBSS 별 사용채널 및 사용할 RF 송수신부를 결정하고, 상기 사용채널 별 무선출력, 상기 사용채널 별 데이터 전송 레이트를 포함하는 제어정보를 생성하는 제 3 부단계;
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 상기 제어정보를 상기 복수의 IBSS의 스테이션에게 전송하는 제 4 부단계; 및
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 상기 복수의 IBSS 간 메시지 중계를 수행하는 제 5 부단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 클러스터링 장치를 이용한 무선 이동 통신 네트워크 클러스터링 방법.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 제 6 단계는,
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 상기 IBSS의 무선 이동 통신 네트워크의 성능을 측정하여 네트워크 성능 측정치가 성능 기준치를 초과하는지를 판단하는 제 1 부단계;
    상기 제 1 부단계의 측정결과 기준치를 초과하는 경우, 상기 네트워크 클러스터링 장치가 자신을 VIBSS의 리더 스테이션으로 선언하는 제 2 부단계;
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 상기 IBSS의 스테이션에게 라우팅 및 포워딩 정보를 요청하여 수신받는 제 3 부단계;
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 상기 라우팅 및 포워딩 정보를 근거로 상기 IBSS 및 VIBSS의 사용채널 및 사용할 RF 송수신부를 결정하고, 상기 사용채널 별 무선출력, 상기 사용채널 별 데이터 전송 레이트를 포함하는 제어정보를 생성하는 제 4 부단계;
    상기 네트워크 클러스터링 장치가 상기 제어정보를 상기 IBSS의 스테이션으로 전송하는 제 5 부단계; 및
    상기 IBSS의 스테이션의 일부가 상기 네트워크 클러스터링 장치를 자신의 액세스 포인트로서 접속하여 상기 IBSS와 분리된 VIBSS를 형성하는 제 6 부단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 클러스터링 장치를 이용한 무선 이동 통신 네트워크 클러스터링 방법.
  21. 제 13 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크 성능 측정치는,
    물리계층에서 수신된 해당 채널별 무선 출력의 세기 및 무선 공중 인터페이스 사용 점유율, 데이터 링크계층에서의 충돌에 의한 프레임 에러율, 링크 품질 및 전송 데이터 레이트의 변화, 네트워크 계층에서의 패킷 전송율의 변화 및 라우팅 및 포워딩 정보의 변경율, 전송계층에서의 해당 네트워크의 처리용량을 각각 측정하여 각 계층으로부터 측정결과를 종합적으로 가중적 산정한 측정치인 것을 특징으로 하는 네트워크 클러스터링 장치를 이용한 무선 이동 통신 네트워크 클러스터링 방법.
  22. 제 13 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 단계는,
    상기 네트워크 클러스터링 장치가, 상기 네트워크 클러스터링 장치의 물리적 위치를 결정하기 위해 GPS 위성으로부터 GPS신호를 수신하거나, 네트워크 클러스터링 장치 간 또는 네트워크 클러스터링 장치와 스테이션간의 위치 측정을 위해 교환되는 신호 메시지를 수신하여 네트워크 클러스터링 장치의 위치정보를 더 생성하고, 상기 라우팅 및 포워딩 정보는 상기 위치정보를 고려하여 생성되는 것을 특징으로 하는 네트워크 클러스터링 장치를 이용한 무선 이동 통신 네트워크 클러스터링 방법.
  23. 제 13 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무선 이동 통신 네트워크는 무선 센서 네트워크를 포함하고,
    상기 스테이션은 센서 노드를 포함하고,
    상기 액세스 포인트는 싱크 노드를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 클러스터링 장치를 이용한 무선 이동 통신 네트워크 클러스터링 방법.
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100735732B1 (ko) * 2007-02-28 2007-07-06 주식회사 솔루션텍 무선 센서 네트워크용 싱크 스테이션
US8756299B2 (en) 2007-06-13 2014-06-17 Ajou University Industry—Academic Cooperation Foundation Ubiquitous sensor network system and method of configuring the same
KR100918834B1 (ko) 2007-07-23 2009-09-25 강릉원주대학교산학협력단 무선 센서 네트워크 시스템의 데이터 송수신 방법 및 센서노드
KR100932922B1 (ko) * 2007-12-17 2009-12-21 한국전자통신연구원 무선 센서 네트워크에서 클러스터링 기반의 위치 인식 방법
KR100839858B1 (ko) * 2008-01-24 2008-06-19 주식회사 아트시스템 고정 노드, 802.15.4 맥 계층에서 고정 노드와 이동 노드간효율적인 양방향 위치 인식을 위한 채널 설정 방법 및이를 이용한 이동 노드들간 메시지 송수신방법
KR101032638B1 (ko) * 2009-05-12 2011-05-06 신광윤 바이너리 시디엠에이 기반 무선 직렬통신 네트워크 장치
JP5597022B2 (ja) 2009-05-13 2014-10-01 キヤノン株式会社 給電装置、及び制御方法
JP5603647B2 (ja) * 2009-05-13 2014-10-08 キヤノン株式会社 給電装置、給電装置の制御方法及び給電通信システム
GB0912737D0 (en) * 2009-07-22 2009-08-26 Texecom Ltd A network arrangement of low powered monitored devices
KR20110051096A (ko) * 2009-11-09 2011-05-17 주식회사 팬택 이종망에서 간섭 조절 방법 및 클러스터, 클러스터의 신규 등록방법
EP2599068B1 (en) * 2010-07-28 2020-03-04 Cohda Wireless Pty Ltd An intelligent transportation systems device
US9979793B2 (en) * 2013-07-05 2018-05-22 Pismo Labs Technology Limited Methods and systems for sending and receiving information data
US9116137B1 (en) 2014-07-15 2015-08-25 Leeo, Inc. Selective electrical coupling based on environmental conditions
US9756608B1 (en) * 2014-01-27 2017-09-05 The Wireless Registry, Inc. Systems and methods for providing wireless unconnected communication between devices
CN106471836B (zh) * 2014-08-21 2020-10-09 华为技术有限公司 一种频率复用方法及相关装置
US10078865B2 (en) 2014-09-08 2018-09-18 Leeo, Inc. Sensor-data sub-contracting during environmental monitoring
US9833658B2 (en) * 2014-09-17 2017-12-05 Thermogenisis Group, Inc. Treadmill power station
US10026304B2 (en) 2014-10-20 2018-07-17 Leeo, Inc. Calibrating an environmental monitoring device
US9844065B2 (en) * 2015-06-30 2017-12-12 Qualcomm Incorporated Optimizing the reach of a message beacon device
WO2017003334A1 (en) * 2015-07-01 2017-01-05 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Dynamic allocation of radio resources in a wireless networks
US9973257B1 (en) * 2015-08-19 2018-05-15 Sprint Spectrum L.P. RF slave repeater management
US10805775B2 (en) 2015-11-06 2020-10-13 Jon Castor Electronic-device detection and activity association
US9801013B2 (en) * 2015-11-06 2017-10-24 Leeo, Inc. Electronic-device association based on location duration
CN106792691A (zh) * 2016-12-26 2017-05-31 京信通信技术(广州)有限公司 移动通信组网方法及系统
KR102325300B1 (ko) * 2017-05-18 2021-11-11 한국전자통신연구원 센서 네트워크에서 다중 채널 기반 동작 방법 및 장치
CN115955491B (zh) * 2022-11-30 2024-03-08 山东和同信息科技股份有限公司 一种基于物联网技术的热力站运行监测系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000053582A (ko) * 1999-01-29 2000-08-25 포만 제프리 엘 자동차 네트워크에서 네트워크 게이트웨이로서 셀룰라폰을이용하는 방법, 시스템, 컴퓨터 판독가능한 코드

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6023625A (en) 1997-02-18 2000-02-08 Ericsson Inc. System and method for reducing multicast interference in a distributed antenna network
US7068632B1 (en) * 2000-07-14 2006-06-27 At&T Corp. RSVP/SBM based up-stream session setup, modification, and teardown for QOS-driven wireless LANs
US7339947B2 (en) * 2001-04-18 2008-03-04 Skypilot Networks, Inc. Network channel access protocol—frame execution
US7245605B2 (en) * 2001-11-02 2007-07-17 At&T Corp. Preemptive packet for maintaining contiguity in cyclic prioritized multiple access (CPMA) contention-free sessions
US7248600B2 (en) * 2001-11-02 2007-07-24 At&T Corp. ‘Shield’: protecting high priority channel access attempts in overlapped wireless cells
US8165591B2 (en) * 2002-04-03 2012-04-24 Illinois Institute Of Technology Process to allocate channels in a sectorized cellular network
US20040235468A1 (en) * 2003-05-19 2004-11-25 Luebke Charles J. Wireless network clustering communication system, wireless communication network, and access port for same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000053582A (ko) * 1999-01-29 2000-08-25 포만 제프리 엘 자동차 네트워크에서 네트워크 게이트웨이로서 셀룰라폰을이용하는 방법, 시스템, 컴퓨터 판독가능한 코드

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