KR100703780B1

KR100703780B1 - 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는방법 및 장치

Info

Publication number: KR100703780B1
Application number: KR1020050065331A
Authority: KR
Inventors: 조성연; 김민수; 공지영
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-05-11
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2007-04-06
Also published as: JP4541439B2; CN101171799A; US7710934B2; US20060256769A1; CN101171799B; KR20060116665A; JP2009505449A

Abstract

본 발명은 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법 및 장치에 관한 발명으로서 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법은 결합한 스테이션들의 정보를 취합하는 단계, 상기 취합한 정보를 블록별로 분류하는 단계, 상기 블록별로 분류된 정보에 대한 체크섬을 생성하는 단계, 및 상기 체크섬을 송신하는 단계를 포함한다.

802.11, 무선 랜, 메쉬 AP, 라우팅 테이블

Description

무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법 및 장치{Method and apparatus for supporting consistency of routing table's data in wireless network}

도 1은 종래의 유선으로 AP가 연결된 경우와 802.11s에서 제안하는 메쉬 방식을 보여주는 예시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬 AP가 결합 정보를 보내는 과정을 보여주는 순서도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LAB 데이터의 구성을 보여주는 예시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LABC 데이터의 구성을 보여주는 예시도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬 AP 또는 스테이션에서 LAB와 LABC를 수신하여 라우팅 테이블을 생성하는 과정을 보여주는 순서도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 송신 요청 프레임의 구성이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 네트워크의 전체 결합 정보를 포함하는 GAB의 구성을 보여주는 예시도이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬 AP의 구성을 보여주는 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : LAB 프레임 200 : LABC 프레임

300 : 요청 프레임 400 : GAB 프레임

500 : 메쉬 AP 510 : LAB 생성부

520 : LABC 생성부 550 : GAB 생성부

본 발명은 무선 네트워크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.

최근 인터넷의 보급과 멀티미디어 자료의 급격한 증가에 의해서 초고속 통신망에 대한 수요가 늘어가고 있다. 이중에서 랜(Local Area Network; 이하, LAN이라 함)은 1980년대 후반부터 도입되어 초기에 1-4Mbps 정도였던 전송량이 현재는 100Mbps의 고속 이더넷(Ethernet)이 일반적으로 사용되고 있다. 최근에는 기가 비트 이더넷(Gigabit Ethernet)에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 한편, 선이 없이도 네트워크에 접속하여 통신을 하려는 시도는 무선 랜(Wireless Local Area Network; 이하, WLAN이라 함)에 대한 연구개발을 촉진시켰으며, 그 결과로 최근에는 WLAN의 보급이 점차로 확산되고 있다. WLAN은 유선 LAN에 비해서 데이터 전송률과 안정성 등에서 성능이 떨어지지만, 선이 없이도 네트워크를 구성할 수 있고 이동성이 좋다는 등의 장점을 가지고 있다. 이에 따라 WLAN의 시장은 점점 커지고 있다.

데이터 전송량의 증가에 대한 요구와 무선 전송 기술의 발달로 인해서 초기 1-2Mbps인 IEEE 802.11 규격을 향상시켜 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n, 802.11s등의 규격이 확정되었거나 표준화 회의를 통해 결정 중에 있다.

무선랜 환경은 유선랜 환경에서의 허브(Hub)와 유사한 기능을 수행하는 AP(Access Point)라는 장치를 사용하여 무선 단말에 랜 서비스를 제공한다. 특히 802.11s에서는 무선랜 메쉬(WLAN Mesh)를 포함한다. 무선랜 메쉬란, 다수의 억세스 포인트들로 랜을 구성하며 억세스 포인트 간에도 무선으로 통신하도록 구성한 것을 의미한다.

도 1을 살펴보면 종래의 유선으로 AP가 연결된 경우와 802.11s에서 제안하는 메쉬 타입의 차이를 알 수 있다. AP와 스테이션들이 무선으로 연결되어 있는 것은 두 방식 모두 동일하다. 다만 종래의 방식인 (1)에서는 AP 간에 유선으로 연결되어 있으므로, 각각의 AP에 어떤 스테이션이 연결되어 있는지에 대한 라우팅 정보가 유선을 통해 전송된다. 따라서 라우팅 정보가 유실될 가능성이 낮다. (2)의 방식에서는 AP간의 통신이 무선 통신으로 이루어져있다. 따라서 AP가 자신에게 연결된 스테이션 정보를 전송하기 위해서는 무선 매체를 사용한다. 예를 들어 AP1이 자신의 라우팅 정보를 다른 AP들에게 전송하기 위해서 AP2와 AP3에 전송할 수 있고, AP3는 이를 다시 AP4 로 전송하는 멀티홉 방식이다. 따라서 홉 바이 홉으로 전달되어야 하므로 중간 노드(AP)에서 에러가 발생하여 정보를 수신하지 못할 수 있다. 예를 들어, AP3가 무선 매체의 불안정성 때문에 라우팅 데이터를 받지 못할 경우, AP4 역시 라우팅 데이터를 수신하지 못한다. 따라서 유선의 경우보다 무선 메쉬 타입의 경우 라우팅 테이블을 공유하는데 어려움이 존재한다.

AP 전파 거리 이내에서 AP의 컨트롤을 받는 무선 단말들로 구성되는 기본의 망과 달리, AP와 무선 단말들 사이의 관계는 과거와 동일하되 추가적으로 AP와 AP 사이의 통신도 무선으로 그것도 무선 멀티 홉으로 구성된다는 점이다. 이러한 변화는 AP와 AP 사이의 통신에서 layer 2 즉 링크 레이어에서 무선 메쉬 라우팅 프로토콜(wireless mesh routing protocol)을 동작 시켜야 한다는 것뿐만 아니라 이러한 라우팅 프로토콜(routing protocol)이 동작하지 못하는 무선 단말들로의 데이터 패스도 확보해야 한다는 것을 의미한다. 더군다나 이러한 모든 동작은 802.11의 기본 스펙의 요구 조건을 보장해야 하는 조건을 지키면서 실행되어야 한다. 따라서 무선 메쉬 라우팅 프로토콜을 가지지 않는 무선 단말들(레가시 스테이션)에 대한 정보를 무선 멀티 홉으로 구성되는 AP들 사이의 네트워크로 효율적으로 전달하고 AP들의 내부에 저장된 모든 스테이션들에 정보들 사이의 일치성(consistency)을 효율적으로 맞추어 줄 수 있는 방법이다. 특히 무선환경의 불안정성과 정보를 배포하는 데 사용되는 브로드캐스트의 비신뢰성을 고려할 때, 여러 AP들에서 배포되는 정보가 일부 AP들에서 수신되지 못할 가능성이 높다. 이 때에 누락된 정보의 존재를 감지하고 해당 정보를 업데이트 하는 매커니즘이 필요하다.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 무선 메쉬 환경에서의 전송 경로를 설정하는데 필요한 라우팅 테이블의 정보의 일치성을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 또다른 목적은 라우팅 테이블을 구성하는 정보를 무선을 통해 전송함에 있어서 효율성과 일치성을 향상시키는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법과 장치에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법은 결합한 스테이션들의 정보를 취합하는 단계, 상기 취합한 정보를 블록 별로 분류하는 단계, 상기 블록 별로 분류된 정보에 대한 체크섬을 생성하는 단계, 및 상기 체크섬을 송신하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법은 무선 네트워크로부터 스테이션의 정보를 포함하는 블록에 대한 체크섬 데이터를 수신하는 단계, 상기 체크섬 데이터가 이전에 수신한 블록의 체크섬 데이터와 동일한지 판단하는 단계, 동일하지 않은 경우, 상기 체크섬 데이터를 생성하여 송신한 엑세스 포인트에 상기 블록에 대한 정보를 요청하는 요청 프레임을 송신하는 단계, 및 상기 요청한 블록에 대한 정보를 수신하여 라우팅 테이블에 적용하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또다른 실시예에 따른 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법은 무선 네트워크로부터 스테이션의 정보를 포함하는 블록의 데이터를 수신하는 단계, 상기 무선 네트워크로부터 스테이션의 정보를 포함하는 블록에 대한 체크섬 데이터를 수신하는 단계, 상기 체크섬 데이터를 통해 상기 블록의 데이터가 변경되었는지 판단하는 단계, 상기 블록의 데이터가 변경된 것으로 판단된 경우, 상기 블록의 데이터를 생성하여 송신한 엑세스 포인트에 상기 블록에 대한 정보를 요청하는 요청 프레임을 송신하는 단계, 및 상기 요청한 블록에 대한 정보를 수신하여 라우팅 테이블에 적용하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 엑세스 포인트는 결합한 스테이션들의 정보를 취합하여 결합 정보를 블록 별로 생성하는 LAB 생성부, 상기 결합 정보를 분류한 블록에 대한 체크섬 데이터를 생성하는 LABC 생성부, 상기 체크섬 데이터를 생성하는데 필요한 해쉬 함수 또는 해쉬 테이블을 제공하는 해쉬부, 상기 LAB 생성부 또는 LABC 생성부에서 생성한 데이터를 송신하는 송신부를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 무선 네트워크 디바이스는 무선 네트워크로부터 스테이션의 정보를 포함하는 블록에 대한 데이터 또는 상기 블록에 대한 체크섬 데이터를 수신하는 수신부, 상기 블록에 대한 데이터를 수신하여 GAB를 생성하는 GAB 생성부, 상기 체크섬 데이터가 GAB 생성부에 의해 생성된 GAB 내에 존재하는 블록의 체크섬 데이터와 동일한지 판단하는 해쉬부, 및 상기 GAB 생성부에서 추출한 스테이션의 결합 정보를 포함하는 라우팅 테이블을 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법 및 장치를 설명하기 위한 블록도 또는 처리 흐름도에 대한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다. 이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세 싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑제되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

무선랜 메쉬는 레가시(legacy) 802.11 스테이션과 메쉬 포인트(Mesh Point), 그리고 메쉬 AP(Mesh Access Point)를 포함한다. 레가시 스테이션의 경우, WLAN 메쉬 확정을 지원하지 못한다. 따라서 레가시 스테이션은 메쉬 AP를 통해 메쉬 패스를 결정하고 데이터 프레임을 전송한다.

이하 본 명세서에서 사용하게 되는 용어를 정리하면 다음과 같다.

- 로컬 결합 베이스(Local Association Base, LAB)

주어진 메쉬 AP의 결합 스테이션의 테이블을 의미한다.

- 글로벌 결합 베이스(Global Association Base, GAB)

WLAN 메쉬 내의 모든 메쉬 AP에 결합한 스테이션의 리스트를 포함한다. 각 메쉬 AP가 송신하는 LAB를 취합하여 GAB를 구성할 수 있다.

- 체크섬(Checksum)

LAB의 정보에 해쉬 함수를 적용하여 얻은 결과를 의미한다. LAB 체크섬으로 LABC(Local Association Base Checksum)를 사용한다.

메쉬 AP는 결합한 스테이션들의 주소를 포함한 정보를 유지한다. 이 정보는 크게 LAB와 LABC로 이루어진다. LAB는 스테이션들의 정보를 모두 포함하는 것으로 이 정보는 다른 메쉬 AP와 이에 결합한 스테이션들에게 전송된다. 한편 LABC는 LAB 데이터에 해쉬 함수 또는 변환 함수 등을 적용한 체크섬 결과로 이루어진 데이터이다. 그 결과 LAB와 비교하여 데이터의 크기가 작다. LABC는 이미 LAB 데이터를 수신한 다른 메쉬 AP 또는 스테이션들에게 전송되어, 이전에 전송된 LAB 데이터에 대한 체크섬과 비교하여 그 사이에 메쉬 AP에 새로운 스테이션이 결합하거나 또는 결합한 스테이션이 이탈을 하였는지 등을 체크할 수 있다.

메쉬 AP는 자신에게 결합한 스테이션들의 주소를 유지할 수 있다. 이때, 다른 메쉬 AP에 결합된 스테이션이 메쉬 AP에 결합된 스테이션들의 정보를 요청하는 경우가 발생한다. 혹은, 메쉬 AP가 유지하는 스케쥴링에 따라 외부로 자신에 결합된 스테이션들의 정보를 전송하는 경우가 발생한다. 따라서, 해당하는 상황에 따라 어떤 데이터를 보낼 것인지 판단해야 한다.

먼저 외부에서 주소 데이터를 요청하였는지 판단한다(S101). 이는 다른 메쉬 AP 또는 메쉬 AP에 결합된 스테이션이 주소 데이터를 가지지 않거나, 또는 주소 데이터가 기존의 주소 데이터와 일치하지 않음을 체크섬을 통해 알게된 경우 등이다. 이 경우에는 체크섬 데이터를 송신할 수 없으며, 전체 데이터를 송신한다. 따라서 LAB 데이터를 송신한다(S111). 한편 외부에서 주소 데이터를 요청하지 않았다면, 스케쥴링에 의해 외부로 데이터를 송신하는 경우이므로 S102 단계로 진행한다. 메쉬 AP는 스케쥴링에 의해 정기적으로 자신에게 결합한 스테이션들의 정보를 송신한다. 이때, 스테이션들의 정보를 모두 송신하는 풀 베이스 확산 모드(Full base diffusion mode)인지 또는 체크섬 데이터를 송신하는 체크섬 베이스 확산 모드(Checksum base diffusion mode)인지에 따라 달라진다. 풀 베이스 확산 모드인 경우, 역시 결합된 스테이션들에 대한 정보인 LAB 데이터를 송신한다(S111). 그러나 체크섬을 보내는 체크섬 베이스 확산 모드인 경우에는 LAB 데이터의 체크섬 값을 송신한다. 따라서 LABC 데이터를 송신한다(S122). S122 단계는 송신할 데이터의 양이 적으므로, S111 단계의 LAB 데이터를 송신하는 주기보다 자주 송신하도록 스케쥴링 할 수 있다.

도 2에서 언급한 체크섬은 LAB 데이터에 대한 체크섬일 수 있다. 이에 앞서 LAB 데이터에 대해 살펴보면 도 3과 같다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LAB 데이터의 구성을 보여주는 예시도이다. LAB 데이터(100)는 크게 메쉬 AP의 MAC 주소, 그리고 LAB 데이터가 유효할 수 있는 시간 또는 유효할 수 있는 기간에 대한 라이프타임(Lifetime), 그리고 블록들로 구성된 블록 리스트(Block List)가 존재한다. 블록 리스트에는 블록을 구별하기 위한 블록 인덱스, 그리고 블록에 정보가 저장된 스테이션의 수가 있다.

블록(110, 120, 130)에는 하나 이상의 스테이션에 대한 정보를 유지한다. 도 3에서는 결합된 스테이션들의 주소와 스테이션들의 시퀀스 넘버(Station's sequence number)를 블록 단위로 유지하는 경우를 보여주고 있다. 블록 단위로 유지함으로써 특정 블록에 소속된 스테이션들의 정보가 수정될 경우 해당 블록만 전송할 수 있다.

블록 내에 결합한 스테이션의 주소는 스테이션의 MAC 주소일 수 있다. 그리고 스테이션 SEQ는 메쉬 AP에 결합한 스테이션의 시퀀스 넘버일 수 있다. 스테이션의 MAC 주소와 시퀀스 넘버를 하나의 LAT(Local Association Tuple)이라 한다. 따라서 블록 내에는 블록 인덱스와 블록에 정보가 저장된 스테이션의 수(즉 LAT의 개수)와 하나 이상의 LAT 들로 구성된다. 스테이션의 시퀀스 넘버는 스테이션에 메쉬 AP에 결합 또는 결합 해제를 할 경우에 송신하는 프레임의 관리를 위한 번호일 수 있다. 802.11의 관리 프레임(management frame)의 기본 포맷에 따라 시퀀스 넘버를 할당할 경우, 해당 프레임이 발생한 상대적인 순서를 알 수 있다. 그 결과, 가장 높은 시퀀스 넘버가 가장 최근의 결합을 나타낸다.

블록으로 구분지을 경우, 전체 스테이션에 대한 정보를 보낼 필요가 없고, 일부 변경 또는 수정이 일어난 블록만 전송하면 되므로 네트워크의 효율을 높일 수 있다. 또한 주기적으로 메쉬 AP에서 전송할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LABC 데이터의 구성을 보여주는 예시도이다. LABC(200) 역시 LAB에 존재하는 메쉬 AP MAC 주소와 라이프타임을 포함한다. 한편 블록리스트에는 LAB에 포함되었던 블록들에 대한 체크섬을 제공한다. 도 3의 첫번째 블록(110)에 대한 체크섬(210), 두번째 블록(120)에 대한 체크섬(220),..., N 번째 블록(130)에 대한 체크섬(230)으로 구성된다. 따라서, 첫번째 블록(110)에 존재하는 스테이션이 결합을 해제하는 등의 변경 사항이 존재한다면 첫번째 블록(110)의 정보가 바뀌게 되며 첫번째 블록(110)에 대한 체크섬 정보(210)도 변하게 된다.

메쉬 AP에서 체크섬 정보를 포함하는 LABC(200)를 주기적으로 전송하면, 다른 스테이션 또는 메쉬 AP에서는 이전에 수신한 LABC와 다른 체크섬을 가질 경우 해당 블록의 스테이션들의 데이터를 다시 전송해 줄 것을 요청할 수 있다. 이때 전체 블록을 보낼 수도 있으며, 해당 블록의 스테이션 정보들만 보낼 수 있다. 그 결과, 스테이션 정보를 일치시키는데 소요되는 데이터 전송양을 줄일 수 있으며, 네트워크의 효율을 향상시킬 수 있다.

체크섬을 구하기 위해 해쉬 함수 또는 해쉬 테이블등을 이용해 해쉬 값을 구한 결과를 체크섬으로 할 수 있다. 또는 데이터를 압축하거나 변환하는 과정을 통해 얻은 결과를 체크섬으로 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬 AP 또는 스테이션에서 LAB와 LABC 를 수신하여 라우팅 테이블을 생성하는 과정을 보여주는 순서도이다. 데이터를 수신한다(S201). 수신한 데이터가 풀 베이스 확산모드(Full base diffusion mode)로 송신된 데이터인지 검토한다(S210). 풀 베이스 확산 모드로 송신된 데이터는 해당 메쉬 AP에 결합된 모든 스테이션의 정보를 포함하는 LAB 데이터를 의미한다. 이 경우, 수신한 데이터를 라우팅 테이블에 적용한다(S230). S210 단계에서 풀 베이스 확산모드로 송신된 데이터가 아닌 경우, 일부 블록의 송신인지 또는 체크섬의 송신인지 판단한다(S212). 일부 블록의 송신인 경우는 이전에 LABC 데이터를 수신하여 블록의 체크섬이 다를 경우, 해당 블록의 정보를 다시 보내줄 것을 요청한 경우에 해당 메쉬 AP에서 해당 블록을 송신한 경우이다. 또한 도 2 또는 도 5에 미도시 되었으나, 블록 내의 스테이션에 변화가 있을 때, 메쉬 AP가 독자적으로 해당 블록의 전체 데이터를 송신할 수도 있다. 따라서 특정 블록의 데이터를 송신한 경우에도 해당 블록에 포함된 스테이션들의 정보를 라우팅 테이블에 적용한다(S230). 그리고 해당 블록에 대한 체크섬 데이터를 생성한다(S232). 이는 추후 메쉬 AP가 체크섬 데이터를 송신할 경우 해당 블록에 대한 체크섬과 비교하기 위해서이다. 체크섬 데이터를 생성하는 것은 해쉬 함수 또는 해쉬 테이블 등을 사용하여 가능하다.

한편 S212 단계에서 체크섬 데이터를 수신한 경우 체크섬 데이터를 검토한다(S214). 이는 과거에 수신한 체크섬 데이터와 동일한지 비교하는 것을 의미한다. 과거에 수신한 체크섬 데이터와 동일하다면, 해당 블록 내의 스테이션은 변화가 없었음을 알 수 있다. 그러나 동일하지 않다면 해당 블록에 변화가 발생하여 스테이션 정보가 변경되었음을 알 수 있다. 따라서 해당 블록의 전체 정보를 송신해 줄 것을 요청한다(S240). 이후 메쉬 AP에서 S240 단계의 요청에 대한 응답으로 블록 데이터를 전송할 경우, S212 단계를 거쳐 S230, S232 단계로 진행할 수 있다.

한편 도 5에는 미도시 되었으나, 체크섬 데이터 또는 LAB 데이터가 유효한 시점을 지난 경우가 있다. 예를 들어, 도 3, 도 4에서의 라이프 타임이 존재하는데, 이는 해당 정보가 유효할 수 있는 시간을 표시하였다. 따라서 이 시간 이후에 이 정보를 참조할 경우에는 변경이 발생할 수 있으므로, 다시 데이터를 송신해 줄 것을 요청할 수 있다. 도 5에 예시된 기능은 무선 네트워크 디바이스에서 수행된다. 메쉬 AP 외에도 메쉬 포인트와 같이 라우팅 테이블을 생성하여 유지하는 모든 무선 네트워크 디바이스에 적용 가능하다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 송신 요청 프레임의 구성이다. 블록 송신 요청 프레임(300)은 체크섬 데이터를 검토한 결과 이전에 수신한 체크섬 데이터와 다를 경우, 해당 체크섬 데이터를 송신한 메쉬 AP측에 체크섬이 일치하지 않는 블록의 전체 데이터를 송신해줄 것을 요청하는 프레임이다. 프레임의 구성으로는 블록의 전체 정보를 요청한 개체의 MAC 주소, 그리고 요청을 수신할 메쉬 AP의 MAC 주소, 그리고 요청할 블록 인덱스들의 리스트를 포함하고 있다. 요청할 블록 인덱스들의 리스트는 체크섬이 동일하지 않은 블록들의 인덱스들(310, 320, 330)을 포함한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 네트워크의 전체 결합 정보를 포함하는 GAB의 구성을 보여주는 예시도이다. GAB(Global Association Base)(400)은 LAB를 통해 취합한 스테이션의 결합 정보를 취합한 것이다. 상기 GAB에는 블록 인 덱스, 메쉬 AP 주소, 만료 시간, 스테이션 주소, 그리고 스테이션의 시퀀스 넘버를 포함하는 GAT(Global Association Tuple)들(410, 420, 430)로 이루어진다.

GAT1(410)를 구성하는 정보들은 다음을 포함한다. 블록 인덱스는 LAB 내의 해당 메쉬 AP에 결합한 스테이션들의 블록에 대한 인덱스이다. 메쉬 AP 주소는 메쉬 AP의 MAC 주소를 의미한다. 만료 시간(expiration_time)은 이 데이터가 더 이상 유효하지 않게 되는 시작 시점 또는 이 데이터가 유효할 수 있는 종료 시점을 나타낸다. 만료 시간의 예로는 수신한 LAB 또는 LABC에 있는 라이프타임과 현재 시간을 더한 결과이다.

결합한 스테이션의 주소는 메쉬 AP에 결합한 스테이션의 MAC 주소를 의미하며, 스테이션 SEQ는 스테이션 시퀀스 넘버로, 스테이션에 메쉬 AP에 결합 또는 결합 해제를 할 경우에 송신하는 프레임의 관리를 위한 번호일 수 있다.

이러한 GAT들을 포함하는 GAB(400)를 AP 또는 메쉬 포인트(Mesh Point) 스테이션이 유지를 하면서 체크섬 데이터가 수신되면 해당 블록의 체크섬 데이터와 비교하여 스테이션의 변화 여부를 알 수 있다.

따라서 GAT에 체크섬 데이터를 추가할 수 있다. GAT를 생성하면서 해쉬 함수 또는 해쉬 테이블 등을 이용하여 체크섬 데이터를 추가하고, 추후 수신되는 체크섬 데이터와 비교하여 변화 여부를 파악할 수 있다. 또한, 체크섬 데이터가 수신되면 그때 그때 블록에 대한 체크섬 데이터를 산출하여 비교하는 방법도 가능하다.

GAB를 통해 메쉬 AP 또는 메쉬 포인트는 라우팅을 수행할 수 있다. 자신이 보내고자 하는 스테이션이 어느 메쉬 AP에 결합했는지 판단할 수 있기 때문이다. 따라서 결합된 메쉬 AP에 데이터를 송신하여 결과적으로 그 메쉬 AP에 결합된 스테이션으로 데이터가 전달되도록 할 수 있다.

한편, GAB에 동일한 스테이션이 둘 이상 존재할 수 있다. 예를 들어 메쉬 AP1에 결합한 스테이션 1이 이동을 하여 메쉬 AP2에 결합한 경우이다. 이때 메쉬 AP1에서 변경한 데이터를 아직 송신하지 않았고, 메쉬 AP2의 데이터만이 변경되었을 경우, GAB 내에는 스테이션이 메쉬 AP1과 메쉬 AP2 모두에 결합한 것으로 나타날 수 있다. 이 경우는 스테이션 SEQ를 통해 더 나중에 결합한 경우를 선택할 수 있다. 스테이션 SEQ가 높은 경우, 최근의 데이터로 판별하여 해당 메쉬 AP를 결합한 메쉬 AP로 판단하여 라우팅을 수행할 수 있다.

과거에 결합되었던 스테이션이 결합 해제를 하였고, 해당 메쉬 AP가 이를 LAB를 통해 알린 경우, GAB에서 해당 스테이션의 정보를 삭제할 수 있다. 또한 해당 LAB를 GAB내의 GAT로 수정하면서 결합 해제된 스테이션의 정보는 삭제될 수 있다.

한편 GAB와 라우팅 테이블을 독자적으로 운영할 경우에는 GAB에 데이터를 업데이트 시키면서 라우팅 테이블의 정보를 삭제하거나 수정, 추가하는 작업을 할 수 있다.

본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어, 즉 '~모듈' 또는 '~테이블' 등은 소프트웨어, FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 기능들을 수행한다. 그렇지만 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨 어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 모듈은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 모듈들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 모듈들은 디바이스 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

메쉬 AP는 자신에게 결합한 스테이션의 정보를 취합하여 LAB와 LABC를 생성하고, 이를 송신한다. 또한 다른 메쉬 AP에 결합한 스테이션의 정보를 수신하여 GAB를 생성하고 라우팅 테이블을 관리하는 기능을 필요로 한다. 메쉬 AP 외에도, 메쉬 포인트(Mesh Point)의 경우, LAB 또는 LABC를 생성하지 않아도 LAB와 LABC를 수신하여 GAB를 생성하고 라우팅 테이블을 생성할 수 있다.

LAB 생성부(510)는 로컬 결합 베이스(Local Association Base)를 생성한다. 로컬 결합 베이스의 구성은 도 3의 예에서 알 수 있다. 결합한 스테이션의 MAC 주소와 이들의 시퀀스 넘버, 그리고 이들을 블록 단위로 묶고, 블록에 대한 인덱스와 스테이션 수를 제공한다. LAB 생성부(510)는 새로운 스테이션이 결합하거나 결합을 해제할 경우에 특정 블록의 정보를 변경하거나 또는 전체 LAB를 새로이 생성하여 송신할 수 있다. 새로이 네트워크에 참여하는 개체를 위해 주기적으로 LAB 전체를 송신할 수 있다. 또한 LAB의 크기가 클 경우는 블록 별로 나누어 전송할 수 있다.

LABC 생성부(520)는 LAB 생성부(510)에서 생성한 블록들에 대해 체크섬 데이터를 포함하는 로컬 결합 베이스 체크섬(Local Association Base Checksum)을 생성하여 송신할 수 있도록 한다. 체크섬 데이터는 해쉬부(530)를 통해 생성가능하며, LABC의 구성의 예는 도 4와 같다. 체크섬 데이터의 크기가 클 경우에는 블록 별로 나누어서 전송할 수 있다.

해쉬부(530)는 해쉬 함수, 해쉬 테이블, 변환 함수, 압축 함수 등을 이용하여, 블록의 데이터를 더 작은 데이터로 변환하여 체크섬 데이터를 생성할 수 있도록 한다. 해쉬부(530)를 통해서 LAB 생성부(510)에서 생성된 LAB의 블록들이 체크섬 데이터로 변환된다. 체크섬 데이터는 LAB의 블록과 비교하여 크기에서 큰 차이를 가지게 되며, 따라서 정보의 손실이 존재할 수 있다. 즉, 전혀 다른 LAB 블록이라 하여도 동일한 체크섬 데이터로 변환 가능하다. 따라서, 해쉬부(530)를 사용하여 생성된 체크섬의 데이터를 송신할 경우에는 도 3 또는 도 4에서 예시한 바와 같이 라이프 타임과 같이 유효할 수 있는 시간을 설정할 수 있다. 또한 GAB 생성부(550)에서 수신한 다른 메쉬 AP의 LABC의 값을 체크할 경우에도 해쉬부(530)를 사용할 수 있다.

송신부(570)는 데이터를 무선 네트워크로 송신한다. LAB, LABC를 송신할 수 있다. 또한, 다른 메쉬 AP에 특정 블록의 정보를 요청하는 요청 프레임을 송신할 수 있다.

상기 LAB 생성부(510), LABC 생성부(520), 해쉬부(530) 및 송신부(570)는 메쉬 AP가 자신에게 결합한 스테이션의 정보를 취합하여 다른 스테이션 또는 다른 메쉬 AP가 라우팅 테이블을 생성하기 위한 정보를 제공하는데 필요한 기능을 제공한다. 그러나 메쉬 AP는 다른 메쉬 AP의 결합 정보를 수신하여 라우팅 테이블을 구성하는 기능도 필요하다.

수신부(560)는 무선 네트워크를 통해 데이터를 수신한다. 다른 메쉬 AP가 송신하는 LAB 또는 LABC를 수신한다. 또한, 다른 메쉬 AP 또는 스테이션이 특정 블록의 정보를 요청하는 요청 프레임을 송신한 경우 이를 수신한다.

GAB 생성부(550)는 글로벌 결합 베이스(Global Association Base) 정보를 생성한다. 이는 메쉬로 구성된 무선 네트워크에 결합한 스테이션들의 결합 정보를 포함한다. 다른 스테이션에 데이터를 보내기 위해 어느 AP에 해당 스테이션이 결합하였는지에 대한 정보가 라우팅 테이블(540)에 유지되며, 라우팅 테이블(540)의 정보를 유지하기 위해서 GAB 생성부(550)에서 생성한 GAB를 참조할 수 있다. GAB는 수신부(560)가 수신한 LAB 정보들을 취합한 것이다. 취합한 정보는 도 7의 구성을 가진다. 이때, 각 블록(GAT1, GAT2, GAT3)의 정보가 최신의 정보인지 판단하기 위해 수신되는 LABC 정보들과 비교할 수 있다.

GAB 생성부(550)는 GAT를 생성하면서 해쉬부(530)를 통해 체크섬 데이터를 미리 생성하여 수신되는 LABC와 비교할 수 있다. 또한, 수신한 LABC에 따라 해당 GAT의 체크섬 데이터를 그때 그때 생성하여 비교할 수 있다.

라우팅 테이블(540)는 GAB 생성부(550)에서 생성한 GAB를 통해 스테이션과 메쉬 AP의 결합 여부를 알 수 있다. 해당 스테이션에 데이터를 송신하기 위해서 결합된 메쉬 AP로 데이터를 보낼 수 있다. GAB에 특정 스테이션이 새로이 결합하거나, 결합을 해제할 경우, 또는 다른 메쉬 AP로 결합할 경우, 이러한 정보는 라우팅 테이블(540)에 반영되어, 무선 네트워크에서 경로를 설정할 수 있도록 한다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명을 구현함으로써 무선 메쉬 환경에서의 전송 경로를 설정하는데 필요한 라우팅 테이블의 정보의 일치성을 유지할 수 있다.

본 발명을 구현함으로써 라우팅 테이블을 구성하는 정보 전체가 아닌 일부 데이터만을 무선을 통해 전송함에 있어서 효율성과 일치성을 수 있다.

Claims

결합한 스테이션들의 정보를 취합하는 단계;

상기 취합한 정보를 블록 별로 분류하는 단계;

상기 블록 별로 분류된 정보에 대한 체크섬을 생성하는 단계; 및

상기 체크섬을 송신하는 단계를 포함하는, 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 스테이션의 정보는 상기 스테이션의 MAC주소와 상기 스테이션의 시퀀스 숫자를 포함하는, 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 체크섬은 해쉬 함수 또는 해쉬 테이블을 통해 산출된 결과인, 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 무선 네트워크는 802.11s 프로토콜을 따르는, 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 송신하는 단계는 상기 체크섬을 소정의 시간적 간격으로 송신하는 단계인, 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법.
제 1항에 있어서,

새로운 스테이션이 결합하거나 또는 결합을 해제하는 경우, 해당 스테이션의 정보가 포함된 블록의 전체 정보를 송신하는 단계를 더 포함하는, 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 분류하는 단계 이후에 상기 취합한 정보를 송신하는 단계를 더 포함하는, 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법.
무선 네트워크로부터 스테이션의 정보를 포함하는 블록에 대한 체크섬 데이터를 수신하는 단계;

상기 체크섬 데이터가 이전에 수신한 블록의 체크섬 데이터와 동일한지 판단하는 단계;

동일하지 않은 경우, 상기 체크섬 데이터를 생성하여 송신한 엑세스 포인트에 상기 블록에 대한 정보를 요청하는 요청 프레임을 송신하는 단계; 및

상기 요청한 블록에 대한 정보를 수신하여 라우팅 테이블에 적용하는 단계를 포함하는, 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법.
제 8항에 있어서,

상기 적용하는 단계 이후에,

상기 블록에 대한 체크섬 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하는, 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법.
제 8항에 있어서,

상기 블록에 대한 정보는 상기 엑세스 포인트에 결합된 스테이션의 MAC 주소와 상기 스테이션의 시퀀스 숫자를 포함하는, 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법.
제 8항에 있어서,

상기 요청 프레임은 상기 엑세스 포인트의 MAC 주소 및 상기 블록의 인덱스를 포함하는, 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법.
제 8항에 있어서,

상기 송신하는 단계는

상기 수신한 블록의 체크섬 데이터의 유효 기간이 만료한 경우, 상기 블록을 송신한 엑세스 포인트에 상기 블록에 대한 정보를 요청하는 요청 프레임을 송신하 는 단계인, 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법.
무선 네트워크로부터 스테이션의 정보를 포함하는 블록의 데이터를 수신하는 단계;

상기 데이터를 수신한 이후, 상기 무선 네트워크로부터 스테이션의 정보를 포함하는 블록에 대한 체크섬 데이터를 수신하는 단계;

상기 체크섬 데이터를 통해 상기 블록의 데이터가 변경되었는지 판단하는 단계;

상기 블록의 데이터가 변경된 것으로 판단된 경우, 상기 블록의 데이터를 생성하여 송신한 엑세스 포인트에 상기 블록에 대한 정보를 요청하는 요청 프레임을 송신하는 단계; 및

상기 요청한 블록에 대한 정보를 수신하여 라우팅 테이블에 적용하는 단계를 포함하는, 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법.
제 13항에 있어서,

상기 블록의 데이터를 수신하는 단계 이후에,

상기 블록에 대한 체크섬 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하는, 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법.
제 13항에 있어서,

상기 판단하는 단계는,

상기 수신한 체크섬 데이터와 상기 블록의 데이터에 대해 산출한 체크섬 데이터가 동일한지 판단하는 단계를 포함하는, 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법.
제 13항에 있어서,

상기 블록에 대한 정보는 상기 엑세스 포인트에 결합된 스테이션의 MAC 주소와 상기 스테이션의 시퀀스 숫자를 포함하는, 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법.
제 13항에 있어서,

상기 요청 프레임은 상기 엑세스 포인트의 MAC 주소 및 상기 블록의 인덱스를 포함하는, 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법.
제 13항에 있어서,

상기 블록의 데이터는 상기 블록을 송신한 엑세스 포인트에 결합된 스테이션의 MAC 주소와 상기 스테이션의 시퀀스 숫자를 포함하는, 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법.
제 13항에 있어서,

상기 송신하는 단계는

상기 수신한 블록의 체크섬 데이터의 유효 기간이 만료한 경우, 상기 블록을 송신한 엑세스 포인트에 상기 블록에 대한 정보를 요청하는 요청 프레임을 송신하는 단계인, 무선 네트워크에서 라우팅 테이블의 정보를 일치시키는 방법.
결합한 스테이션들의 정보를 취합하여 결합 정보를 블록 별로 생성하는 LAB 생성부;

상기 결합 정보를 분류한 블록에 대한 체크섬 데이터를 생성하는 LABC 생성부;

상기 체크섬 데이터를 생성하는데 필요한 해쉬 함수 또는 해쉬 테이블을 제공하는 해쉬부; 및

상기 LAB 생성부 또는 LABC 생성부에서 생성한 데이터를 송신하는 송신부를 포함하는, 엑세스 포인트.
제 20항에 있어서,

상기 스테이션의 정보는 상기 스테이션의 MAC주소와 상기 스테이션의 시퀀스 숫자를 포함하는, 엑세스 포인트.
제 20항에 있어서,

상기 체크섬은 해쉬 함수 또는 해쉬 테이블을 통해 산출된 결과인, 엑세스 포인트.
제 20항에 있어서,

상기 송신부는 상기 체크섬 데이터 또는 상기 블록의 데이터를 소정의 시간적 간격으로 송신하는, 엑세스 포인트.
제 20항에 있어서,

새로운 스테이션이 결합하거나 또는 결합을 해제하는 경우,

상기 LAB 생성부는 해당 스테이션의 정보가 포함된 블록의 전체 정보를 생성하는, 엑세스 포인트.
무선 네트워크로부터 스테이션의 정보를 포함하는 블록에 대한 데이터 또는 상기 블록에 대한 체크섬 데이터를 수신하는 수신부;

상기 블록에 대한 데이터를 수신하여 GAB를 생성하는 GAB 생성부;

상기 체크섬 데이터가 GAB 생성부에 의해 생성된 GAB 내에 존재하는 블록의 체크섬 데이터와 동일한지 판단하는 해쉬부 및

상기 GAB 생성부에서 추출한 스테이션의 결합 정보를 포함하는 라우팅 테이블을 포함하는, 무선 네트워크 디바이스.
제 25항에 있어서,

상기 GAB 생성부는 상기 GAB를 생성하고, 상기 GAB 내의 블록에 대한 체크섬 데이터를 생성하는, 무선 네트워크 디바이스.
제 25항에 있어서,

상기 블록에 대한 정보는 상기 엑세스 포인트에 결합된 스테이션의 MAC 주소와 상기 스테이션의 시퀀스 숫자를 포함하는, 무선 네트워크 디바이스.
제 25항에 있어서,

상기 수신부가 수신한 체크섬 데이터와 상기 수신한 블록의 체크섬 데이터가 동일하지 않은 경우, 상기 블록에 대한 정보를 요청하는 요청 프레임을 송신하는 송신부를 더 포함하며, 상기 요청 프레임은 상기 엑세스 포인트의 MAC 주소 및 상기 블록의 인덱스를 포함하는, 무선 네트워크 디바이스.
제 25항에 있어서,

상기 송신부는

상기 수신한 블록의 체크섬 데이터의 유효 기간이 만료한 경우, 상기 블록을 송신한 엑세스 포인트에 상기 블록에 대한 정보를 요청하는 요청 프레임을 송신하는, 무선 네트워크 디바이스.