KR100697786B1 - 무선 송수신 장치의 연관 및 연관 해제를 관리하는 무선통신 방법 및 시스템 - Google Patents

무선 송수신 장치의 연관 및 연관 해제를 관리하는 무선통신 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

무선 통신 시스템에서 액세스 포인트(AP)에 대한 무선 송수신 장치(WTRU)의 연관 및 연관 해제를 관리하는 방법 및 시스템을 개시한다. AP가 미리 정해진 시간 동안 WTRU의 무동작 상태를 검출하면, AP는 WTRU에 연관 확인 요청 메세지를 전송한다. AP가 그 연관 확인 요청 메세지에 대한 확인(ACK)을 수신하면, AP는 WTRU와의 연관 상태를 유지시킨다. AP가 ACK를 수신하지 못하면, AP는 WTRU를 연관 해제시킨다.

Description

무선 송수신 장치의 연관 및 연관 해제를 관리하는 무선 통신 방법 및 시스템{WIRELESS COMMUNICATION METHOD AND SYSTEM FOR MANAGING THE ASSOCIATION AND DISASSOCIATION OF A WIRELESS TRANSMIT/RECEIVE UNIT}
도 1은 본 발명에 따라 동작하는 액세스 포인트(AP)와 무선 송신/수신 장치(WTRU)를 포함하는 무선 통신 시스템의 블럭도.
도 2는 도 1의 WTRU의 연관(association) 및 연관 해제(disassociation)를 관리하는 절차를 나타낸 흐름도.
도 3은 도 1의 시스템의 AP와 WTRU간의 메세지 교환을 나타낸 신호 흐름도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 WTRU의 연관 및 연관 해제를 관리하는 절차를 나타낸 흐름도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 AP 및 WTRU간의 메세지 교환을 나타내는 신호 흐름도.
도 6은 본 발명에 따른 WTRU의 연관 및 연관 해제를 관리하는 시스템의 블럭도.
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 무선 통신 시스템에서 무선 송신/수신 장치[Wireless Transmit/Receive Unit(WTRU)]와 액세스 포인트[Access Point(AP)] 상호간의 연관(association) 및 연관 해제(disassociation)를 관리하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
무선 통신 시스템은 복수의 AP와 WTRU를 포함한다. 통상 각 AP는 고정된 위치에서 특정 커버 영역(coverage area)을 갖는다. WTRU는 AP의 커버 영역을 이동하게 된다. WTRU가 특정 AP의 커버 영역에 처음으로 진입할 때, 이 WTRU는 그 특정 AP와의 연관을 획득하게 된다. 상기 WTRU가 상기 특정 AP의 커버 영역 밖으로 이동하게 되면, 상기 WTRU는 다른 AP와의 새로운 연관을 획득하게 되고 상기 특정 AP와의 연관은 종료된다.
여기서, "연관 해제(disassociation)"라는 용어는 이미 연관된 AP에 WTRU가 더이상 그 AP와 접속되지 않는다고 통보하는 절차를 의미한다. WTRU가 AP의 커버 영역으로부터 벗어나거나 보다 효율적인 시스템 관리를 위해 턴오프될 때, WTRU는 AP와 연관 해제된다. 그러나, 현행 무선 LAN(WLAN)용 IEEE 802.11 표준에서는 이 연관 해제 절차가 선택 사양일 뿐이다. 따라서, 제조자는 WLAN에 사용되는 WTRU에 연관 해제 절차를 적용할 수도 안할 수도 있다.
AP는 새로운 WTRU와의 연관을 허용함에 있어서 실행 성능 문제를 해결하기 위하여 허용 제어 절차(admission control procedure)를 적용하거나 무선 리소스 관리[Radio Resource Management(RRM)]를 적용함으로써 그 허용 여부를 실시간으로 결정하게 된다. 이때 AP는 자신과 기연관된 WTRU들 뿐만아니라 사용된 리소스들의 상태를 모니터링한다.
그러나, 현행 IEEE 802.11 표준에서는 AP가 WTRU의 연관 해제를 모니터링하는 것이 곤란하다. 따라서, AP는 리소스 및 WTRU 연관 상태에 관한 정확한 정보를 가지지 못하게 된다. 결과적으로, AP는 허용 제어 및 RRM에 관한 부정확한 판단을 내리기가 쉽다. 이는 WLAN의 성능 저하에 영향을 미친다.
따라서, WLAN에서 AP가 WTRU의 연관 및 연관 해제를 관리할 수 있는 방법 및 시스템이 필요하다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 WTRU의 AP의 연관 및 연관 해제를 관리하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. AP가 일정 시간 동안 WTRU의 무동작 상태를 감지하면, AP는 그 WTRU에 연관 확인 요청 메세지를 전송한다. 만약 AP가 그 연관 확인 요청 메세지에 대한 확인(ACK) 응답을 수신하면, AP는 그 WTRU와의 연관 상태를 유지한다. 그러나, AP가 ACK 수신을 실패하면, AP는 그 WTRU와 연관 해제한다. 본 발명은 AP가 요청 허용 제어 및 RRM 결정을 정확한 정보로 보다 세밀하게 하는 것을 가능하게 한다.
본 발명에 대해서 이하의 예로서 설명하는 실시예 및 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
여기서, "WTRU"는 사용자 장치, 무선 스테이션, 고정 또는 이동 가입자 장치, 페이져, 또는 기타 무선 환경에서 동작 가능한 여러 형태의 장치들을 포함하 며, 이에 한정되지 않는다. 또한, "AP"는 베이스 스테이션, 노드-B, 사이트 컨트롤러, 도는 기타 무선 환경 내에서 동작하는 여러 형태의 인터페이스 장치를 포함하며, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시 형태는 집적 회로(IC)로 구현되거나, 또는 복수의 상호 접속되는 부품들을 포함하는 회로로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따라 동작하는 무선 통신 시스템(100)의 블럭도이다. 이 시스템(100)은 복수의 AP(104)와 WTRU(102)를 포함한다. AP(104)는 복수의 무선 통신 파라미터를 전달하는 비컨(beacon) 메세지를 주기적으로 전송한다. WTRU(102)는 비컨 메세지를 수신하고 복수의 AP(104) 중에서 선택된 하나의 AP와 연관을 시도한다. 통상, 선택된 AP는 가장 강한 비컨 신호의 AP이다. 각 AP(104)는 AP(104)가 연관되는 WTRU(102)의 테이블을 가지고 있다. AP 테이블은 주기적 또는 비주기적으로 갱신된다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 WTRU(102)의 연관 및 연관 해제를 관리하는 방법 단계를 포함한 프로세스(200)의 흐름도이다. 도면 부호 202로 표시된 단계에서, WTRU(102)는 AP(104)와의 연관을 설정한다.
도면 부호 204로 표시된 단계에서, AP(104)는 WTRU의 무동작 상태를 검출하기 위하여 WTRU(102)로부터의 전송을 모니터링한다. 바람직하게, 무동작 상태는 타이머를 설정함으로써 결정된다. AP는 WTRU로부터 전송을 수신할 때마다 타이머를 설정한다. 무동작 상태는 WTRU로부터 어떠한 전송도 수신되지 않은채 타이머가 종료될 때에 검출된다.
도면 부호 206으로 표시된 단계에서, AP(104)가 WTRU(102)의 무동작 상태를 검출하면, AP(104)는 연관 확인 요청 메세지를 WTRU(102)에 전송한다. 이와 동시에, AP(104)는 WTRU(102)로부터의 ACK를 위한 타이머를 설정한다. WTRU(102)는 연관 확인 요청 메세지를 수신하면, AP(104)와의 연관을 유지하기 위해 ACK로 응답해야 한다. 도면 부호 208로 표시된 단계에서, AP(104)는 타이머 종료 전에 ACK가 수신되었는지를 판단한다. 도면 부호 210으로 표시된 단계에서, AP(104)가 타이머의 종료 전에 ACK를 수신하지 않으면, AP(104)는 WTRU(102)와 연관 해제한다. 도면 부호 212로 표시된 단계에서, AP(104)가 타이머 종료 전에 ACK를 수신하면, WTRU(102)와의 연관은 유지된다. AP(104)가 WTRU(102)로부터 ACK를 수신한 다음, 프로세스(200)는 WTRU(102)의 상태를 모니터링하는 도면 부호 204로 표시된 단계로 돌아간다.
도 3은 AP(104)와 WTRU(102a, 102b)와의 메세지 교환을 나타내는 블럭도이다. 도 3에서, 두 WTRU(102a, 102b)는 AP(104)와 사전에 연관되었으나, 두 WTRU(102a, 102b) 모두 현재는 무동작 상태이다. 두 WTRU(102a, 102b)가 무동작 상태임을 검출한 다음에, AP(104)는 두 WTRU(102a, 102b)에 연관 확인 요청 메세지(302, 304)를 전송하고, 두 WTRU(102a, 102b) 각각에 타이머(312, 314)를 설정한다. WTRU(102a)는 AP(104)의 커버 영역 내에 있으며, AP(104)와 연관 상태를 유지하기를 원한다. 그러나, WTRU(102b)는 현재 AP(104)와의 연관 상태를 원치 않거나, 또는 연관 확인 메세지(304)가 수신 불가능한 상태이다. 이에 따라, WTRU(102a)는 타이머(312)의 종료 전에 ACK(306)를 AP(104)에 전송한다. 그러나, AP(104)는 WTRU(102b)에 대해 설정된 타이머(314)의 종료 전에 WTRU(102b)로부터 ACK를 수신하지 못한다. 따라서, AP(104)는 WTRU(102b)와 연관 해제하고, WTRU(102b)에 대해 이전에 지정되었던 무선 리소스를 해제시킨다. 나아가, AP(104)는 WTRU(102a)로부터 ACK(306)를 수신한 후의 시간 경과를 추적하는 타이머(312)를 설정한다. AP(104)가 WTRU(102a)의 무동작 상태가 미리 정해진 시간을 경과함을 검출하면, AP(104)는 또 다른 연관 확인 요청 메세지(308)를 WTRU(102a)에 전송한다. AP(104)는 WTRU(102a)로부터 또 다른 ACK(310)를 수신하고, WTRU(102a)와의 연관 상태를 유지한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 WTRU(102)의 연관 및 연관 해제를 관리하는 방법 단계를 포함하는 프로세스(400)의 흐름도이다. 도면 부호 402로 표시된 단계에서, AP(102)는 연관 확인 주기를, 바람직하게는 비컨(beacon) 채널을 통해 방송한다. AP(104)와 연관된 WTRU들(102)은 비컨 채널을 통해 연관 확인 주기를 포함하는 비컨 메세지를 수신하고, 이 비컨 확인 주기를 WTRU(102)의 관리 정보 베이스[Management Information Base(MIB)]에 저장한다. WTRU(102)가 무동작 상태로 되면, WTRU(102)는 매 연관 확인 주기마다 연관 확인 메세지를 AP(104)에 전송한다.
도 4를 더 살펴보면, 도면 부호 404로 표시된 단계에서 WTRU(102)는 AP(104)와의 연관을 설정한다. 전술한 바와 같이, AP(104)는 각 WTRU(102)의 전송 상태를 모니터링하여 WTRU(102)가 동작 상태인지 여부를 판단한다. 따라서, 본 실시예에서는 도면 부호 406으로 표시된 단계에서와 같이, WTRU가 AP(104)에 메세지를 전송할 때마다 AP(104)와 WTRU는 타이머를 설정한다. 연관 상태를 유지하기 위하여, WTRU는 타이머 종료 전에 연관 확인 메세지를 전송해야만 한다. 도면 부호 408로 표시된 단계에서, AP(104)는 WTRU로부터 연관 확인 메세지가 있는지를 판단한다. AP(104)가 타이머 종료 전에 연관 확인 메세지를 수신하지 않으면, 도면 부호 410으로 표시된 단계에서 AP(104)는 WTRU와 연관 해제한다. AP(104)가 타이머 종료 전에 연관 확인 메세지를 수신하면, 도면 부호 412로 표시된 단계에서 AP(104)는 WTRU와 연관 상태를 유지하고 프로세스는 도면 부호 406으로 표시된 단계로 돌아간다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 AP(104)와 WTRU(102a, 102b)간의 메세지 교환을 나타내는 신호 흐름도이다. AP(104)는 연관 확인 주기(P)를, 바람직하게는 비컨 메세지(502a, 502b)를 통해 방송한다. WTRU(102a, 102b)는 AP(104)와 연관되어 있으나, 무동작 상태이다. 두 WTRU(102a, 102b)는 비컨 메세지(502a, 502b)를 수신하고, 각 WTRU(102a, 102b)의 관리 정보 베이스(MIB)에 연관 확인 주기를 설정한다. AP(104)와 WTRU(102a, 102b)는 타이머(508a)를 설정한다.
WTRU(102a)는 AP(104)의 커버 영역 내에 있으며, AP(104)와의 연관 상태 유지를 원한다. 그러나, WTRU(102b)는 현재 AP(104)와 연관될 필요가 없다. 따라서, WTRU(102a)는 타이머(508a) 종료 전에 연관 확인 메세지를 AP(104)에 전송하지만, WTRU(102b)는 그러지 않는다. 연관 확인 메세지(504)를 수신하면, AP는 타이머(508b)를 설정한다. 그러나, 전술한 바와 같이, AP(104)는 타이머(508a) 종료 전에 WTRU(102b)로부터 연관 확인 메세지를 수신하지 못하며, AP(104)는 WTRU(102b)와 연관 해제하고 WTRU(102b)에 할당된 리소스들을 자유롭게 해제한다. WTRU(102a)가 계속 무동작 상태이면, WTRU(102a)는 메세지 타이머(508b) 이전에 연관 확인 메세지(506)를 주기적으로 전송해야만 한다. AP(104)가 WTRU(102a)로부터 연관 확인 메세지(506)를 받는 동안에, AP(104)는 WTRU(102a)가 무동작 상태임에도 불구하고 WTRU(102a)와의 연관 상태를 유지한다.
바람직하게, WTRU(102b)가 AP(104)의 커버 영역을 벗어나거나, 다른 AP(104)와 연관되거나, 전원이 끊어진 상태 등과 같이 AP(104)와의 연관이 더 이상 필요 없는 상태인 경우에, WTRU(102)는 연관 해제 메세지(510)를 전송한다. 이 연관 해제 메세지(510)의 전송은 의무적인 메세지인 것이 좋다. AP(104)가 연관 해제 메세지(510)를 수신한 경우에, AP(104)는 WTRU(102b)와 연관 해제하고 WTRU(102b)에 할당된 무선 리소스를 사용 해제시킨다.
도 6은 본 발명에 따른 WTRU(102)의 연관 및 연관 해제를 관리하는 시스템(600)의 블럭도이다. 시스템(600)은 AP(104)와 WTRU(102)를 포함한다. AP(104)는 송수신기(106), 상태 추적 장치(108) 및 컨트롤러(110)를 포함한다. WTRU(102)는 송수신기(112)와 컨트롤러(114)를 포함한다. AP(104)의 송수신기(106)는 WTRU(102)와 메세지를 송수신한다. 상태 추적 장치(108)는 AP(104)와 연관된 각 WTRU(102)의 연관 상태 및 동작 상태를 추적한다. AP(104)는 메모리(111) 내에, AP(104)가 연관된 WTRU(102)의 WTRU 테이블을 가지고 있다. 새로운 WTRU(102)가 AP(104)와 연관되거나 기존 WTRU(102)가 연관 해제되면, AP(104)는 메모리(111) 내의 WTRU 테이블을 갱신한다. 상태 추적 장치(108)는 연관된 WTRU(102)로부터의 전송을 계속해서 모니 터링하고 WTRU(102)가 동작 상태인지 여부를 판단한다. 정해진 시간 동안 데이터 전송이 없는 경우 무동작 상태로 취급된다. 무동작 상태가 검출되면, AP(104)의 컨트롤러(110)는 WTRU(102)에 연관 확인 요청 메세지를 전송한다. 또한, 컨트롤러(110)는 ACK가 WTRU(102)로부터 수신되었는지를 판단한다. 비수신인 경우, 컨트롤러(110)는 메모리(111) 내의 WTRU 테이블로부터 WTRU(102)를 제거한다. WTRU(102)의 송수신기(112)가 AP(104)와 메세지를 송수신한다. 컨트롤러(114)는 AP(104)와의 연관 및 연관 해제를 획득 및 유지하는 전체 절차를 제어한다. WTRU(102)는 AP(104)로부터 연관 확인 요청 메세지를 수신하고, AP(104)와의 연관 상태를 계속 원할 경우에 컨트롤러(114)는 AP(104)에 ACK를 전송한다.
하나의 실시예에서, AP(104)의 컨트롤러(110)는 비컨 메세지 내에 연관 확인 주기를 방송하고, WTRU(102)는 상태 추적 장치(116)를 더 포함한다. WTRU(102)가 무동작 상태로 된 경우, AP(104)가 위 연관 확인 주기 내에 WTRU(102)로부터 연관 확인 메세지를 수신하지 않으면, 컨트롤러(110)는 메모리(111) 내의 WTRU 테이블로부터 WTRU(102)를 제거한다. WTRU(102)의 상태 추적 장치(116)는 WTRU(102)로부터의 전송을 모니터링함으로써 WTRU(102)의 상태를 판단한다. 상태 추적 장치(116)가 WTRU(102)로부터 최후 전송 이래에 연관 확인 주기가 종료될 것임을 판단한 경우에, WTRU(102)가 AP(104)와의 연관 유지를 원한다면 컨트롤러(116)는 연관 확인 메세지를 비컨 채널을 통해 방송된 매 연관 확인 주기마다 AP(104)로 전송한다.
다른 실시예에서, WTRU(102)가 AP(104)와의 연관을 유지할 필요가 없다고 판단하는 경우, 컨트롤러(114)는 연관 해제 메세지를 AP(104)로 전송한다. AP가 WTRU(102)로부터 연관 해제 메세지를 수신하면, AP(104)의 컨트롤러(110)는 WTRU(102)를 연관 해제한다.
비록 상기에서는 본 발명의 특징 및 구성 요소를 바람직한 실시예의 특정 조합들로 설명하였지만, 이러한 각 특징 및 구성 요소들은 바람직한 실시예들의 다른 특징 및 구성 요소 없이 단독으로 사용될 수 있으며, 본 발명의 다른 특징 및 구성 요소들과 함께 또는 따로 여러가지 조합들로 사용될 수 있다.
본 발명의 방법 및 시스템에 따르면, 무선 LAN에서 AP가 WTRU의 연관 및 연관 해제를 관리하는 것이 가능해 진다.

Claims (27)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 적어도 하나의 WTRU(Wireless Transmit/Receive Unit) 및 적어도 하나의 AP(Access Point)를 포함하는 무선 통신 시스템에서, AP와 연관되는 WTRU의 연관(association) 및 연관 해제(disassociation)를 관리하는 방법에 있어서,
    (a) AP가 연관 확인 주기(association confirmation period) 메시지를 방송하는 단계와,
    (b) 상기 방송된 연관 확인 주기 메시지를 WTRU에서 수신하는 단계와,
    (c) 상기 연관 확인 주기를 상기 WTRU의 관리 정보 베이스(management information base; MIB)에 저장하는 단계와,
    (d) 상기 WTRU가 유휴 모드이며 상기 AP와 연관을 유지하고자 원하는 때, 연관 확인 메시지를 상기 WTRU로부터 액세스포인트(AP)로 전송하는 단계로서, 상기 연관 확인 메시지는 상기 WTRU의 MIB에 저장된 각각의 연관 확인 주기동안 하나의 메시지인, 상기 전송 단계와,
    (e) 상기 AP가 연관 확인 메시지를 상기 WTRU로부터 상기 연관 확인 주기동안 받지 못하였다면, 상기 AP에서 상기 WTRU를 연관해제시키는 단계
    를 포함하는 AP와 연관되는 WTRU의 연관 및 연관 해제를 관리하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 연관 확인 주기 메시지는 비컨 채널(beacon channel)을 통해 한번에 방송되는 것인 AP와 연관되는 WTRU의 연관 및 연관 해제를 관리하는 방법.
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  13. 적어도 하나의 무선 송수신 장치(WTRU) 연관 및 연관해제를 관리하는 액세스 포인트(AP)에 있어서,
    미리 정해지 시간 주기동안 상기 WTRU로부터 상기 AP로 전송된 적이 있는 어떠한 데이타가 있는지를 판단함에 의해 상기 AP에 대한 WTRU의 무동작 상태를 검출하도록 구성된 상태 추적 장치와,
    연관 확인 주기 메시지를 방송하는 송신기와,
    상기 WTRU로부터 각각의 연속적인 연관 확인 주기 동안 연관 확인 메시지를 받지 못하였을 경우, 상기 WTRU를 연관해제시키도록 구성된 컨트롤러를 포함하고,
    상기 WTRU가 유휴 모드이며 상기 AP와 연관을 유지하고자 원하는 때, 연관 확인 메시지는 상기 WTRU로부터 액세스포인트(AP)로 전송되며, 상기 연관 확인 메시지는 상기 WTRU의 MIB에 저장된 각각의 연관 확인 주기동안 하나의 메시지인 것인 액세스 포인트(AP)
  14. 액세스포인트(AP)와 무선 송수신 장치(WTRU)와의 연관 및 연관 해제를 관리하는 무선 송수신 장치(WTRU)에 있어서.
    AP로부터 연관 확인 주기 메시지를 수신하는 수신기와,
    상기 수신된 연관 확인 주기를 저장하는 관리 정보 베이스(MIB)와,
    상기 액세스 포인트(AP)에 대한 상기 WTRU의 무동작 상태를 검출하도록 구성된 상태 추적 장치와,
    상기 WTRU가 무동작 상태이나 상기 AP와의 연관 상태를 원하는 경우 상기 AP에 각각의 연관 확인 주기마다 하나의 메시지로서 상기 MIB에 저장된 연관 확인 메세지를 전송하도록 구성된 컨트롤러
    를 포함하는 무선 송수신 장치(WTRU).
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  23. 제3항에 있어서,
    상기 WTRU에서 상기 AP와의 연관을 유지할 것인지를 판단하는 단계와
    상기 WTRU가 상기 AP와의 연관을 유지하지 않겠다고 판단하였을 때, 상기 WTRU로부터 상기 AP로 연관해제 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는 AP와 연관되는 WTRU의 연관 및 연관 해제를 관리하는 방법.
  24. 제 13 항에 있어서, 상기 연관 확인 주기 메시지는 비콘 채널을 통해 한번에 방송되는 것인 액세스포인트(AP).
  25. 제 13 항에 있어서, 상기 AP로부터의 연관 해제를 요청하는 연관 해제 메시지를 상기 WTRU로부터 상기 AP가 수신하였을 때, 상기 AP는 상기 WTRU를 연관 해제 시키는 것인 액세스포인트(AP)
  26. 제 14 항에 있어서, 상기 콘트롤러는 상기 WTRU가 상기 AP와의 연관를 유지하고자 원하는 지를 판정하도록 추가로 구성되는 것인 무선 송수신 장치(WTRU).
  27. 제 14 항에 있어서, 상기 콘트롤러는 상기 AP로부터의 연관 해제를 요청하는 연관 해제 메세지를 상기 AP로 전송하도록 추가로 구성되며,
    상기 AP는 상기 연관 해제 메시지를 수신할 때, 상기 AP는 상기 WTRU를 연관 해제시키는 것인 무선 송수신 장치(WTRU).
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