KR100703792B1 - 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 스테이션 및 그방법 - Google Patents

송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 스테이션 및 그방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 스테이션 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 IEEE 802.11을 사용하는 무선 랜 네트워크 환경에서 존재하는 스테이션들이 최적의 송신 신호 파워로 동작하여 소비 에너지를 줄일 수 있도록 하는 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 스테이션 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 스테이션은, 액세스 포인터로부터 전송된 비콘 프레임 및 데이터 프레임을 수신하는 수신부와, 상기 수신된 비콘 프레임 및 데이터 프레임을 통해 액세스 포인트의 수신신호강도를 체크하는 RSSI 체크부와, 상기 체크된 수신신호강도 및 다른 스테이션의 수신신호강도를 기초로 송신 신호의 파워를 계산하는 계산부와, 상기 계산된 송신 신호의 파워로 데이터 프레임을 출력하여 송신 에러가 발생되었는지 체크하는 제어부를 포함한다.
액세스 포인트, 스테이션, 송신 신호 파워, RSSI

Description

송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 스테이션 및 그 방법{Device and method for controlling power of transmting signal}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 스테이션들과 액세스 포인트로 구성된 시스템을 나타내 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 스테이션의 내부 블록도를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 스테이션의 데이터 프레임 생성부가 생성한 데이터 프레임 포맷을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 스테이션의 저장부에 저장된 맵핑 테이블을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 스테이션의 계산부를 통해 송신 신호의 파워를 조절하는 과정을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 방법을 나타낸 순서도를 나타내 도면.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10 : 액세스 포인트 20(21,22,23) : 스테이션
210 : 수신부 220 : RSSI 체크부
230 : 계산부 240 : 데이터 프레임 생성부
250 : 저장부 260 : 송신부
270 : 제어부
본 발명은 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 스테이션 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 IEEE 802.11을 사용하는 무선 랜 네트워크 환경에서 존재하는 스테이션들이 최적의 송신 신호 파워로 동작하여 소비 에너지를 줄일 수 있도록 하는 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 스테이션 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, IEEE 802. 11 프로토콜은 현재 Medium Access Control (이하, MAC이라고 한다)과 물리 계층으로 표준화 되어 있다.
이러한 IEEE 802.11 무선 랜은 802.11 네트워크의 프레임을 다른 네트워크로 전달하기 위하여 다른 형태의 프레임으로 변환하는, 즉 무선과 유선의 브리징 기능을 수행하는 액세스 포인트(Access Point)와 무선 네트워크와의 인터페이스 처리가 가능한 무선 랜 장치가 장착되는 노트북, PDA와 같은 스테이션(Station)을 포함하여 구성된다.
한편, 무선 랜 환경에서 스테이션의 최적 송신 파워를 알기 위해서는 액세스 포인트의 Sensitivity와 각 무선 링크의 경로 감소(Path Loss)값을 알 경우 쉽게 구할 수 있다.
예를 들어, 액세스 포인트의 Sensitivity가 10이고, 스테이션의 경로 감소가 35인 경우, 스테이션의 최적 송신 파워는 45가 된다.
그러나, 현재 무선 랜 환경에서 IEEE 802.11b 나 11g의 경우 액세스 포인트의 Sensitivity와 각 스테이션에 대한 경로 감소를 직접적으로 알 수 있는 방법은 존재하지 않는다.
이에, 경로 감소 값을 유추하는 기술들이 개발되고 있으며, 가장 일반적인 방법으로 각 스테이션들은 자신이 가진 최대파워로 송신전력을 시작하여 통신이 성공할 경우에 한 단계(예를 들어, 5)씩 송신 파워를 낮추어서 통신 가능한 최저점의 송신전력을 찾을 수 있다.
그러나, 이 방법은 많은 수의 시도를 필요로 하고, 무선 랜 환경에 스테이션의 수가 증가할수록 이러한 노력은 증가하게 된다(하기 [표 1]을 참고). 여기서는, 최대 송신 파워는 100이고, 한 단계에 5씩 차감하였다.
[표1]
Figure 112005048809985-pat00001
즉, 제1 스테이션은 최적의 송신 파워를 찾기 위한 과정을 6번 수행해야 하며, 또한 제2 스테이션 및 제3 스테이션 역시 제1 스테이션이 수행한 과정을 반복 해야 하는 문제점이 있다.
이에, 각각의 스테이션들이 각각 자신의 최적 송신 파워를 구하기 위해서 너무 비효율적으로 최대 송신 전력부터 통신 가능한 최저점까지 시도해 야 하는 번거로움을 있다.
미국공개특허 2003-0037167(UNINIED ROUTING SCHEME FOR AD-HOC INTERNETWORKING)은 ad-hoc 네트워크에 있어 각 노드는 인접 노드로 부터 RSSI값을 측정하는 단계와, 상기 RSSI값과 송신파워의 차이를 구하는 단계와, 상기 차이값에 따라 path-loss값을 구하는 단계와, 상기 path-loss에 따라 송신전력을 결정하도록 하는 단계를 개시하고 있으나, 이는 각각의 노드가 path-loss를 알기 위해 소정 노드가 전송하는 신호에 자신이 현재 보내는 신호 세기 정보를 삽입 혹은 태그(tag)하고, 상기 소정 노드가 전송한 신호를 수신한 노드는 수신된 정보에서 자신이 실제로 받은 세기를 빼서 path-loss를 추정해야 하는데, 이는 ad-hoc 네트워크에서는 가능하지만 액세스 포인트를 사용하는 인프라스트럭처 기반의 네트워크에서는 이용할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 액세스 포인트를 통해 수신된 프레임을 통해 수신신호강도를 체크하고, 체크된 수신신호강도를 기초로 송신 신호 파워를 계산함으로써, 스테이션들이 최적의 송신 신호 파워로 동작하여 소비 에너지를 줄일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 스테이션은, 액세스 포인터로부터 전송된 비콘 프레임 및 데이터 프레임을 수신하는 수신부와, 상기 수신된 비콘 프레임 및 데이터 프레임을 통해 액세스 포인트의 수신신호강도를 체크하는 RSSI 체크부와, 상기 체크된 수신신호강도 및 다른 스테이션의 수신신호강도를 기초로 송신 신호의 파워를 계산하는 계산부와, 상기 계산된 송신 신호의 파워로 데이터 프레임을 출력하여 송신 에러가 발생되었는지 체크하는 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 방법은, 액세스 포인터로부터 전송된 비콘 프레임 및 데이터 프레임을 수신하여 수신신호강도를 체크하는 단계와, 상기 체크된 수신신호강도 및 다른 스테이션의 수신신호강도를 기초로 송신 신호의 파워 값을 계산하는 단계와, 상기 계산된 송신 신호 파워 값으로 데이터 프레임을 출력하는 단계를 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 형태 로 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 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 스테이션 및 그 방법을 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 프로세싱 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 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동 작 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 스테이션들과 액세스 포인트로 구성된 시스템을 나타내 도면이다. 여기서, 액세스 포인트(10)는 무선 랜 환경에 존재하는 스테이션들(21, 22, 및 23)에게 무선 통신을 위한 송신 신호를 출력하며, 또한 스테이션들(21, 22, 및 23)에게 비콘 프레임 및 데이터 프레임을 전송한다. 바람직하게는, 액세스 포인트(10)는 무선 랜에 대한 표준인 IEEE 802.11에서 정의되는 액세스 포인트의 개념으로 설명될 수 있다. 또한, 스테이션은 노트북, 셀룰러폰, PDA, 디지털 TV, 셋탑 박스 등과 같이 무선 매체를 사용하여 통신을 수행할 수 있는 네트워크 장치를 의미한다. 바람직하게는, 스테이션은 무선 랜에 대한 표준인 IEEE 802.11에서 정의되는 스테이션의 개념으로 설명될 수 있다.
도시된 바와 같이, 액세스 포인터(10)는 스테이션들(21, 22, 및 23)과 달리 안정적인 전원이 공급되므로 항상 최대 파워로 동작을 하며, 에러 없이 처리할 수 있는 최소한의 수신감도의 기준(Sensitivity)을 가지고 있다. 또한, 무선 랜 환경에서 액세스 포인트(10)는 모든 스테이션들(21, 22, 및 23)의 통신을 중계하는 역할을 수행한다.
스테이션(21, 22, 및 23)은 배터리(battery)로 구동되며, 무선 랜카드(Wireless Lancard)를 장착하여 무선 통신이 가능하다. 여기서, 무선 랜카드는 송신 전력이 조절되어질 수 있는 범위(1,100)를 가지고 있으며, 또한 수신한 프레임(예를 들어, 비콘 프레임 및 데이터 프레임)의 전파 강도를 체크할 수 있는 수신신호강도(Received Signal Strength Indicator: 이하, RSSI라고 함)값을 제공한다.
또한, 각 스테이션들(21, 22, 및 23)은 서로 통신을 하기 위해 액세스 포인트(10)와 무선 링크(Wireless Link)로 연결되어 있다. 여기서, 각 스테이션들(21, 22, 및 23)은 각각 액세스 포인트(10)와의 거리와 전파 이동 경로가 틀리므로 서로 다른 값의 경로 감소(Path Loss)를 가지고 있다. 여기서, 경로 감소는 무선 신호의 전파면이 넓어질 때 무선 신호가 확장 및 확산됨에 따라 전파의 세기가 감쇄되는 현상으로, 경로 감소는 dB단위로 표시하는 것이 일반적이다.
예를 들어, 액세스 포인트(10)가 위치된 곳을 기준으로 제1 스테이션(21)이 액세스 포인트(10)와 가장 가까운 거리에 위치되어 있고, 제2 스테이션(22)이 그 다음 가까운 거리에 위치되어 있고, 제3 스테이션(23)이 가장 먼 거리에 위치되어 있을 경우, 경로 감소를 살펴보면 제1 스테이션(21)의 경로 감소가 가장 적고, 제3 스테이션(23)의 경로 감소가 가장 크게 나타난다.
이에, 제1 스테이션(21)의 송신 신호 파워는 다른 스테이션들(22, 및 23) 보다 작게 출력되며, 제3 스테이션(23)의 송신 신호 파워는 다른 스테이션들(21, 및 22) 보다 크게 출력되어야 한다.
즉, 제1 스테이션(21)과 액세스 포인트(10)와의 경로 감소가 35이고, 제2 스테이션(22)과 액세스 포인트(10)와의 경로 감소가 65이고, 제3 스테이션(23)과 액세스 포인트(10)와의 경로 감소가 85인 경우, 제1 스테이션(21)의 최적 송신 신호 파워는 45이고, 제2 스테이션(22)의 최적 송신 신호 파워는 75이고, 제3 스테이션(23)의 최적 송신 신호 파워는 95가 된다.
따라서, 액세스 포인트(10)와 스테이션간의 거리 간격에 따라 송신 신호 파워는 다르게 나타나며, 이에 각각의 스테이션들(21, 22, 및 23)은 자신에게 적합한 서로 다른 송신 신호 파워를 출력함으로써, 소비 에너지를 줄일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 스테이션의 내부 블록도를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 스테이션(20)은 수신부(210), RSSI 체크부(220), 계산부(230), 데이터 프레임 생성부(240), 저장부(250), 송신부(260), 및 제어부(270)를 포함하여 구성된다.
이 때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로 세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
수신부(210)는 AP(100)로부터 전송된 비콘 프레임 및 데이터 프레임을 수신한다.
RSSI 체크부(220)는 수신부(210)로부터 수신된 비콘 프레임 또는 데이터 프레임을 통해 액세스 포인트(10)의 RSSI를 체크한다. 여기서, RSSI는 수신되는 신호의 강도를 나타내는 것으로, 강도가 큰 값일수록 더 강한 신호를 의미한다.
계산부(230)는 RSSI 체크부(220)가 체크한 액세스 포인트(10)의 RSSI 및 다른 스테이션에 대한 액세스 포인트(10)의 RSSI를 기초로 송신 신호의 파워 값을 계산한다.
예를 들어, 수신부(210)를 통해 수신된 액세스 포인트(10)의 RSSI가 135이고, 제2 스테이션(22)에 대한 액세스 포인트(10)의 RSSI가 115라고 가정하여 설명한다.
먼저, 수신부(210)가 액세스 포인터(10)가 전송한 프레임을 수신하고, RSSI 체크부(220)는 수신된 프레임에서 RSSI를 체크한 후, 계산부(230)로 전송한다.
이에, 계산부(230)는 수신된 RSSI가 처음으로 수신된 것이므로, 송신 신호 파워를 최대치(즉, 100)로 설정한다.
그 다음, 수신부(210)가 액세스 포인터(10)가 전송한 제2 스테이션(22)의 프레임을 수신하고, RSSI 체크부(220)는 수신된 제2 스테이션(22)의 프레임에서 RSSI 정보를 체크한 후, 계산부(230)로 전송한다.
이에, 계산부(230)는 처음에 수신된 자신의 RSSI(즉, 135)와 제2 스테이션의 RSSI(즉, 115)의 차이값을 계산한다. 계산 결과 제2 스테이션의 RSSI보다 자신의 RSSI가 20이 크다는 것을 알 수 있다. 여기서, 제1 스테이션(21)은 제2 스테이션(22) 보다 액세스 포인트(10)와의 경로 감소가 작다는 것을 알 수 있다.
따라서, 계산부(230)는 처음 설정한 송신 신호 파워 값(즉, 100)에서 제1 스테이션(21) 및 제2 스테이션(22)의 RSSI를 계산된 값(즉, 20)을 차감하여 최적의 송신 신호 파워 값을 계산(즉, 100-20=80)한다.
또한, 계산부(230)는 송신 에러가 발생된 경우 계산된 송신 신호 파워 값에 소정 값을 가감하여 최적의 송신 신호 파워 값을 찾는다.
예를 들어, 계산부(230)는 각각의 스테이션에 대한 RSSI를 기초로 계산된 송신 신호 파워 값에서 통신이 성공할 경우에 소정 값(예를 들어, 5)을 차감(즉, 송신 신호의 파워 값을 낮춤)하여 통신 가능한 최저점의 송신 신호 파워 값(즉, 100-5=95)를 찾는다.
그리고, 계산된 송신 신호 파워 값으로 데이터 프레임을 송신한 후, 응답 프레임이 수신되는지 체크하고, 체크 결과 응답 프레임이 수신되지 않은 경우(즉, 통신이 되지 않을 경우), 제어부(270)는 송신 에러가 발생된 것으로 판단한다.
이에, 계산부(230)는 소정 값을 차감된 송신 신호 파워 값의 이전 송신 신호 파워 값으로 전환한다.
데이터 프레임 생성부(240)는 소정 스테이션에게 전송할 데이터를 포함하는 프레임을 생성하는 것으로, 여기서 데이터 프레임에는 수신 주소, 송신 주소 및 데이터 정보가 포함된다.
도 3을 참조하여 데이터 프레임의 포맷을 설명한다. 프레임 포맷은 프레임 제어 필드(1), 지속/ID 필드(2), 주소 필드(3), 시퀀스 제어 필드(4), 프레임 몸체(5), 및 FCS(6)를 포함하여 구성된다.
프레임 제어 필드(1)는 프로토콜 버전, 유형과 부유형 필드, ToDS와 FromDS 비트, 추가 조각 비트, 재시도 비트, 전력 관리 비트, 추가 데이터 비트, WEP 비트, 및 순서 비트를 포함한다.
또한, 지속/ID 필드(2)는 NAV 설정, 무경쟁 기간 동안 전송되는 프레임, 및 PS-조사 프레임의 형태 중 하나를 갖는다.
또한, 주소 필드(3)는 네개의 주소 필드를 포함하며, 서로 다른 필드가 프레임 유형에 따라 다른 목적으로 사용된다. 여기서, 주소 1은 수신기용으로 사용되는 주소이고, 주소 2는 송신기용으로 사용되는 주소이고, 주소 3은 수신기에 의한 필터링에 사용된다.
또한, 시퀀스 제어 필드(4)는 조각화 재조립과 중복 프레임을 버릴 때 사용한다.
또한, 프레임 몸체(5)는 스테이션에서 스테이션으로 상위 수준의 데이터를 이동시키는 것으로, 데이터 필드(field)라고 부르기도 한다. 802.11에서는 최대 2,304 바이트의 데이터를 프레임에 넣어서 전송할 수 있다.
본 발명에서는 스테이션(20)의 데이터 프레임 생성부(240)가 생성한 데이터 프레임의 프레임 몸체(5)에 스테이션의 ID, RSSI, 및 송신 신호 파워 등의 정보가 포함된다. 한편, 프레임 몸체(5)에 RSSI, 및 송신 신호 파워 등의 정보가 포함된 경우, 주소 2(즉, 송신기용 주소)에는 브로드캐스트를 나타내는 주소가 기록된다.
또한, 프레임 체크 시퀀스(FCS: Frame Check Sequence)(6)는 스테이션으로 하여금 수신된 프레임의 무결성을 검사하기 위해 사용한다.
저장부(250)는 수신부(210)를 통해 수신된 액세스 포인트(10)의 RSSI(즉, 자신의 RSSI), 송신 신호 파워(즉, 자신의 송신 신호 파워)와, 주변 스테이션들의 RSSI 및 송신 신호 파워 값을 맵핑 테이블 형태로 저장한다. 도 4를 참조하여 맵핑 테이블을 설명한다.
예를 들어, 무선 랜 환경에 제1 스테이션(21), 제2 스테이션(22), 및 제3 스테이션(23)이 존재한다고 가정한다.
먼저, 액세스 포인트(10)는 제1 스테이션(21)에게 비콘 프레임 또는 데이터 프레임을 전송한다. 이에, RSSI 체크부(220)가 액세스 포인트(10)의 RSSI를 체크하고 해당 RSSI 값을 저장부(250)로 전송함으로써, 저장부(250)에 제1 스테이션(21) 의 RSSI가 저장된다.
그 다음, 제1 스테이션(21)의 수신부(210)는 액세스 포인트(10)로부터 전송된 제2 스테이션(22)의 데이터 프레임, 제3 스테이션(23)의 데이터 프레임을 수신하고, 이에 RSSI 체크부(220)는 제2 스테이션(22) 및 제3 스테이션(23)의 RSSI를 체크하고, 해당 RSSI 값을 저장부(250)로 전송함으로써, 저장부(250)에 제2 스테이션(22) 및 제3 스테이션(23)의 RSSI가 저장된다.
그 다음, 계산부(230)가 저장부(250)에 저장된 RSSI를 이용하여 각 스테이션의 송신 신호 파워 값을 계산하고, 계산된 송신 신호 파워 값을 맵핑 테이블에 저장한다.
따라서, 제1 스테이션(21)은 계산된 최적의 송신 신호 파워를 출력함으로써, 소비 에너지를 줄일 수 있다.
송신부(260)는 저장부(250)에 저장된 송신 신호 파워 값으로 소정의 송신 신호를 출력한다. 또한, 송신부(260)는 데이터 프레임 생성부(240)가 생성한 데이터 프레임을 액세스 포인터(10)로 전송한다.
예를 들어, 계산부(230)로부터 송신 신호 파워가 계산되면, 제어부(270)는 저장부(250)에 저장된 송신 신호 파워 값을 확인하고, 확인된 송신 신호 파워 값을 송신부(260)로 전송한다. 이에, 송신부(260)는 해당 송신 신호 파워로 송신 신호를 출력한다.
제어부(270)는 스테이션의 전반적인 동작을 제어하는 것으로, 수신부(210)를 통해 비콘 프레임 또는 데이터 프레임이 수신되면, RSSI 체크부(220)에게 수신된 프레임을 전송하여 RSSI를 체크하도록 제어한다.
또한, 제어부(270)는 체크된 RSSI를 저장부(250)에 저장시킨 후, 계산부(230)로 RSSI를 전송하여 송신 신호에 대한 파워 값을 계산하도록 제어한다.
또한, 제어부(270)는 데이터 프레임 생성부(240)를 제어하여 ID, RSSI, 및 송신 신호 파워 등의 정보를 포함하는 데이터 프레임을 생성하도록 하고, 송신부(260)를 제어하여 상기 계산된 송신 신호 파워 값으로 액세스 포인트(10)로 생성된 프레임을 전송하도록 한다.
또한, 제어부(270)는 계산부(230)를 통해 계산된 송신 신호 파워 값으로 생성된 데이터 프레임을 출력시킨 후, 송신 에러가 발생되었는지 체크한다. 여기서, 송신 에러는 해당 데이터 프레임을 수신한 소정 스테이션으로부터 응답 프레임이 전송되지 않은 경우를 말한다.
여기서, 제어부(270)가 송신 에러를 체크하는 것은 작게 설정된 송신 신호 파워로 인해 생성된 데이터 프레임을 해당 스테이션에게 전송하지 못하는 경우가 발생되는 것을 방지하기 위해서이다. 따라서, 제어부(270)는 송신 에러가 발생된 경우, 계산부(230)에게 송신 에러가 발생됨을 알리고, 이에 계산부(230)는 계산된 송신 신호 파워의 값에 소정 값을 가산하여 송신 신호 파워 값을 변경한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 스테이션의 계산부를 통해 송신 신호의 파워를 조절하는 과정을 나타낸 도면으로서, 도 5a는 RSSI를 기초로 송신 신호의 파워 값을 계산하는 순서도이고, 도 5b는 변경되는 송신 신호 파워 값을 나타내는 테이블을 나타내는 도면이다.
여기서, 도 5a에 도시된 순서도는 제1 스테이션(21) 기준으로 작성되었으며, 무선 랜 환경에는 액세스 포인트(10), 제1 스테이션(21), 제2 스테이션(22), 및 제3 스테이션(23)이 존재하며, 제1 스테이션(21)의 RSSI는 135이고, 제2 스테이션(22)의 RSSI는 115이고, 제3 스테이션(23)의 RSSI는 165라고 가정한다.
먼저, 제1 스테이션(21)의 수신부(210)가 액세스 포인트(10)로부터 전송된 비콘 프레임 또는 데이터 프레임을 수신한다(S500).
이에, RSSI 체크부(220)는 수신된 프레임을 통해 제1 스테이션의 RSSI를 체크하고(S510), 체크된 RSSI는 저장부(250)의 맵핑 테이블에 저장된다. 그 다음, 계산부(230)는 자신의 RSSI를 기초로 송신 신호 파워 값을 계산한다(S520).
예를 들어, RSSI가 135인 경우, 계산부(230)는 비교할 RSSI가 존재하지 않기 때문에 송신 신호 파워 값을 최대치인 100으로 설정한다.
그 다음, 제어부(270)는 데이터 프레임 생성부(240)를 통해 계산부(230)가 설정한 송신 신호 파워 값(즉, 100)을 포함하는 데이터 프레임을 생성한 후, 송신부(260)를 통해 데이터 프레임을 액세스 포인트(10)로 전송한다(S530). 이 후 액세스 포인트(10)는 다른 스테이션(22,23)으로 해당 데이터 프레임을 멀티캐스팅 한다.
한편, 제2 스테이션(22)은 액세스 포인트(10)로부터 전송된 비콘 프레임 또는 데이터 프레임을 수신한 후, RSSI 체크하여 자신의 RSSI(예를 들어, 115)를 저장부(250)에 저장한다.
그 다음, 계산부(230)는 자신의 RSSI를 기초로 송신 신호 파워 값을 계산한 다.
예를 들어, RSSI가 115인 경우, 계산부(230)는 비교할 RSSI가 존재하지 않기 때문에 송신 신호 파워 값을 최대치인 100으로 설정한다.
그 다음, 제어부(270)는 데이터 프레임 생성부(240)를 통해 계산부(230)가 설정한 송신 신호 파워 값(즉, 100)을 포함하는 데이터 프레임을 생성한 후, 송신부(260)를 통해 데이터 프레임을 액세스 포인트(10)로 전송하고, 이 후 액세스 포인트(10)는 다른 스테이션(21,23)으로 해당 데이터 프레임을 전송한다.
그 다음, 제1 스테이션의 수신부(210)가 액세스 포인트(10)로부터 전송된 데이터 프레임을 수신하면(S540), RSSI 체크부(220)는 수신된 데이터 프레임(즉, 제2 스테이션이 송신한 데이터 프레임)의 RSSI를 체크하여 맵핑 테이블에 저장한다(S550).
그 다음, 계산부(230)는 자신의 RSSI와 제2 스테이션(22)의 RSSI를 비교하고(S560), 비교 결과 자신(즉, 제1 스테이션)의 RSSI가 제2 스테이션(22)의 RSSI보다 20이 크다는 계산값을 얻고, 이에 계산부(230)는 설정된 송신 신호 파워 값(즉, 100)에서 20을 차감하여 새로운 송신 신호 파워 값을 계산(즉, 100-20=80)한다(S570, S580). 여기서, 제1 스테이션(21)의 RSSI가 크다는 것은 제1 스테이션(21)이 제2 스테이션(22) 보다 액세스 포인트(10)에 가까운 거리에 위치되어 있다는 것으로, 이에 제1 스테이션(21)은 제2 스테이션(22)보다 적은 송신 신호의 파워 값으로 데이터 프레임의 송신하는 것이 가능하다고 볼 수 있다. 한편, 비교 결과 제1 스테이션(21)의 RSSI가 제2 스테이션의 RSSI보다 작은 경우 제1 스테이션(21)은 단 계 S520에서 계산된 송신 신호 파워 값을 유지한다(S571).
그 다음, 제어부(270)는 데이터 프레임 생성부(240)를 통해 계산부(230)가 설정한 송신 신호 파워 값(즉, 80)을 포함하는 데이터 프레임을 생성한 후, 송신부(260)를 통해 액세스 포인트(10)로 전송하고(S590), 이 후 액세스 포인트(10)는 다른 스테이션(22,23)으로 해당 데이터 프레임을 전송한다.
한편, 제3 스테이션(23)은 액세스 포인트(10)로부터 전송된 비콘 프레임 또는 데이터 프레임을 수신한 후, RSSI 체크하여 자신의 RSSI(예를 들어, 165)를 저장부(250)에 저장한다.
이때, 제3 스테이션(23)은 제1 스테이션(21) 및 제2 스테이션(22)이 전송한 데이터 프레임을 수신하여 RSSI 및 송신 신호의 파워 값을 알고 있다. 그 다음, 계산부(230)는 자신(즉, 제3 스테이션)의 RSSI가 제2 스테이션(22)의 RSSI 보다 50이 크다는 것을 계산한다.
이에, 계산부(230)는 제2 스테이션(22)의 송신 신호 파워 값(즉, 100)에서 50을 차감하여 자신(즉, 제3 스테이션)에게 적합한 송신 신호 파워 값을 계산(즉, 100-50=50)한다.
한편, 각 스테이션들(21, 22, 및 23)은 계산된 송신 신호의 파워 값에서 소정의 값(예를 들어, 5)을 차감하여 가장 적합한 송신 신호의 파워 값을 찾는다.
예를 들어, 제1 스테이션의 현재 송신 신호의 파워 값(즉, 80)에서 5를 차감한 값(즉, 75)으로 데이터 프레임을 송신 한 후, 송신 에러가 발생하는지 여부를 체크하고, 체크 결과 송신 에러가 발생되면 소정 값을 차감하기 전의 송신 신호 파 워 값으로 전환하고, 만일 송신 에러가 발생되지 않으면 계속해서 소정 값을 차감하여 최적의 송신 신호의 파워 값을 찾는다.
따라서, 무선 랜 환경에 존재하는 스테이션들은 서로의 RSSI 및 송신 신호 파워 값을 공유함으로써, 보다 적은 과정을 수행하여 스테이션에 적합한 송신 신호 파워 값을 찾을 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 방법을 나타낸 순서도를 나타내 도면이다. 여기서, 무선 랜 환경에는 액세스 포인트(10), 제1 스테이션(21), 제2 스테이션(22), 및 제3 스테이션(23)이 존재한다고 가정한다.
먼저, 액세스 포인트(10)로부터 비콘 프레임 또는 데이터 프레임이 전송되면(S600), 제1 스테이션(21)의 수신부(210)는 전송된 프레임을 수신하고, 수신된 프레임을 제어부(270)로 전송한다.
그 다음, 제어부(270)는 전송받은 프레임을 RSSI 체크부(220)로 전송하고, 이에 RSSI 체크부(220)는 프레임을 통해 액세스 포인트(10)의 RSSI를 체크한다(S610).
그 다음, 제어부(270)는 체크된 RSSI를 저장부(250)에 저장하고, 계산부(230)를 통해 송신 신호 파워를 계산하도록 한다.
여기서, 계산부(230)는 저장부(250)의 맵핑 테이블에 다른 스테이션들(22,22)의 RSSI가 저장되어 있는지 체크한다(S620). 여기서는, 맵핑 테이블에 RSSI가 저장되어 있지 않은 경우와, 다른 스테이션의 RSSI가 저장되어 있는 경우로 나 뉠 수 있으며, 먼저 다른 스테이션들의 RSSI, 값이 존재하지 않을 경우, 즉 제1 스테이션(21)이 최초로 액세스 포인트(10)로부터 프레임을 수신한 경우를 설명한다.
체크 결과 스테이션들의 RSSI, 값이 존재하지 않을 경우(S630), 계산부(230)는 자신의 RSSI를 기초로 송신 신호 파워 값을 계산한다(S650).
예를 들어, RSSI가 135인 경우, 계산부(230)는 비교할 RSSI가 존재하지 않기 때문에 송신 신호 파워 값을 최대치인 100으로 설정한다.
그 다음, 제어부(270)는 데이터 프레임 생성부(240)를 통해 계산부(230)가 설정한 송신 신호 파워 값(즉, 100)을 포함하는 데이터 프레임을 생성한 후, 송신부(260)를 통해 액세스 포인트(10)로 전송한다. 이 후, 액세스 포인트(10)는 다른 스테이션(22,23)으로 해당 데이터 프레임을 전송한다(S660). 이때, 전송되는 데이터 프레임의 주소 2(즉, 송신기용 주소)에는 브로드캐스트를 나타내는 주소가 기록된다.
그 다음, 수신부(210)를 통해 액세스 포인트(10)가 전송한 데이터 프레임(예를 들어 제2 스테이션)이 수신되면(S670), RSSI 체크부(220)는 수신된 제2 스테이션의 데이터 프레임을 통해 RSSI를 체크하고, 체크된 RSSI를 저장부(250)에 저장한다. 여기서, 제2 스테이션의 RSSI는 115라 가정한다.
그 다음, 계산부(230)는 수신된 제2 스테이션 의 RSSI가 자신(즉, 제1 스테이션(21))의 RSSI보다 작은지 여부를 체크하고, 체크결과 수신된 스테이션의 RSSI가 자신의 RSSI 보다 큰 경우(S680), 계산된 송신 신호 파워 값을 유지하고(S690), 만일 다른 스테이션의 RSSI가 자신(즉, 제1 스테이션(21))의 RSSI보다 작은 경우, 단계 S650 과정을 다시 수행한다.
예를 들어, 제1 스테이션의 RSSI가 135이고, 송신 신호의 파워 값이 100이라 하고, 제2 스테이션의 RSSI가 115인 경우, 제1 스테이션의 RSSI가 제2 스테이션의 RSSI 보다 20이 크므로, 제1 스테이션(21)이 제2 스테이션(22) 보다 액세스 포인트(10)에 가깝게 위치되어 있다는 것을 알 수 있다.
이에, 계산부(230)는 제1 스테이션(21)이 제2 스테이션(22)보다 RSSI가 20이 크므로, RSSI의 차이만큼 송신 신호의 파워 값을 조정(즉, 100-20=80) 한다.
그 다음, 제어부(270)는 데이터 프레임 생성부(240)를 통해 계산부(230)가 계산한 송신 신호의 파워 값을 포함하는 데이터 프레임을 생성하고, 생성된 데이터 프레임을 송신부(260)를 통해 액세스 포인트(10)로 전송한다. 이 후 액세스 포인트(10)는 제1 스테이션(21)가 생성한 데이트 프레임을 다른 스테이션들(22,23)에게 브로드캐스팅 한다.
한편, 맵핑 테이블에 다른 스테이션들(22,22)의 RSSI가 저장되어 있는 경우(S620), 계산부(230)는 자신(즉, 제1 스테이션)의 RSSI가 맵핑 테이블 내에 최소 값인지를 판단한다(S230).
판단 결과 자신의 RSSI가 최소 값인 경우, 계산부(230)는 이전 RSSI와 차이가 있는지 체크하고(S640), 체크 결과 이전 RSSI와 차이가 존재하면 해당 RSSI에 대한 송신 신호의 파워 값을 계산한다(S650). 그 다음, 단계 S660 내지 단계 S690 과정을 동일하게 수행한다.
한편, 판단 결과 자신(즉, 제1 스테이션)의 RSSI가 맵핑 테이블 내에 최소 값이 아닌 경우(S630), 제어부(270)는 맵핑 테이블에 저장된 송신 신호의 파워 값을 유지하고, 다른 스테이션들(22,23)으로부터 데이터 프레임의 수신 여부를 체크한다.
한편, 계산부(230)의 체크 결과 이전 RSSI와 차이가 존재하지 않을 경우 (S640), 송신 신호의 파워 값에 소정 값(예를 들어, 5)을 차감 한 후, 송신 에러가 발생되는지 체크한다(S641).
체크 결과 송신 에러가 발생된 경우(S642), 계산부(230)는 소정 값이 차감된 송신 신호 파워 값을 차감 전의 송신 신호의 파워 값으로 전환시키고(S643), 단계 S660 내지 단계 S690과정을 수행한다.
한편, 체크 결과 송신 에러가 체크되지 않은 경우(S642), 단계 S670 내지 단계 S690과정을 수행한다.
따라서, 무선 랜 환경에 존재하는 스테이션들은 서로의 RSSI 및 송신 신호 파워 값을 공유함으로써, 자신에게 맞는 최적의 송신 신호의 파워 값을 계산하고, 계산된 송신 신호의 파워 값으로 데이터 프레임을 송신함으로써, 스테이션의 소비 에너지를 줄일 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 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.
상기한 바와 같은 본 발명의 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 스테이션 및 그 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
액세스 포인트를 통해 수신된 프레임을 통해 RSSI를 체크하고, 체크된 RSSI를 기초로 송신 신호의 파워 값을 계산함으로써, 스테이션들이 최적의 송신 신호 파워로 동작하여 소비 에너지를 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, 무선 랜 환경에 존재하는 스테이션들은 서로의 RSSI 및 송신 신호 파워 값을 공유함으로써, 보다 적은 과정을 수행하여 스테이션에 적합한 송신 신호 파워를 찾을 수 있는 장점이 있다.
또한, 스테이션들이 최적의 송신 신호 파워로 동작하여 소비 에너지를 줄일 수 있어 스테이션의 사용 시간을 연장할 수 있는 장점이 있다.

Claims (5)

  1. 액세스 포인터로부터 전송된 비콘 프레임 및 데이터 프레임을 수신하는 수신부;
    상기 수신된 비콘 프레임 및 데이터 프레임을 통해 액세스 포인트의 수신신호강도를 체크하는 RSSI 체크부;
    상기 체크된 수신신호강도 및 다른 스테이션의 수신신호강도를 비교하여 송신 신호의 파워를 계산하는 계산부; 및
    상기 계산된 송신 신호의 파워로 데이터 프레임을 출력하여 송신 에러가 발생되었는지 체크하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 스테이션.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수신된 수신신호강도 및 상기 수신강도를 기초로 계산된 송신 신호의 파워 값을 맵핑 테이블 형태로 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 스테이션.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 계산부는 상기 송신 에러의 발생 여부를 기초로 계산된 송신 신호의 파워 값에 소정 값을 가감하여 최적의 송신 신호의 파워 값을 찾는 것을 특징으로 하 는 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 스테이션.
  4. 액세스 포인터로부터 전송된 비콘 프레임 및 데이터 프레임을 수신하여 수신신호강도를 체크하는 단계;
    상기 체크된 수신신호강도 및 다른 스테이션의 수신신호강도를 비교하여 송신 신호의 파워 값을 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 송신 신호 파워 값으로 데이터 프레임을 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 계산된 송신 신호 파워 값으로 데이터 프레임을 출력하여 송신 에러가 발생되었는지 체크하는 단계; 및
    상기 체크 결과 송신 에러가 발생된 경우, 상기 계산된 송신 신호 파워 값에 소정 값을 가감하여 최적의 송신 신호 파워 값을 찾는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 신호의 파워를 조절하여 출력하는 방법.
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