KR100854866B1 - Method and apparatus for performing handoff of a wireless lan station - Google Patents
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Abstract
본 출원은 액세스 포인트 장치를 개시한다. 일 실시예에 따르면, 액세스 포인트 장치는 감청채널을 제공하는 무선통신부 및 다른 액세스 포인트 장치와 상기 감청채널과 동일한 주파수 대역을 통해 연결(associate)된 무선랜 단말을 상기 감청채널을 통해 감지하고, 상기 무선랜 단말에 대한 정보를 포함하는 무선랜 단말 감지 메시지를 상기 다른 액세스 포인트로 송신하는 제어부를 포함한다. 상기 실시예에 따르면, 무선 메쉬망의 있어서 효과적으로 신속하게 핸드오프할 STA 또는 핸드오버될 인근 MAP를 감지할 수 있으며, 핸드오프가 수행되는 동안에 STA로 송신된 프레임이 유실되지 않고, 기존에 설정되어 있는 세션이 단절되지 않는 핸드오프를 수행할 수 있다. This application discloses an access point apparatus. According to an embodiment, the access point apparatus detects a wireless LAN terminal associated with a wireless communication unit and another access point apparatus that provides an eavesdrop channel through the same frequency band as the eavesdropping channel through the eavesdropping channel, and And a controller for transmitting a WLAN terminal detection message including information on the WLAN terminal to the other access point. According to the above embodiment, it is possible to detect an STA to be handed off quickly or an adjacent MAP to be handed over effectively in a wireless mesh network, and a frame transmitted to the STA is not lost while the handoff is being performed, A session can be performed that does not disconnect.
무선 메쉬망, 핸드오프, 감청채널 Wireless Mesh Network, Handoff, Eavesdropping Channel
Description
도 1a는 일 실시예에 따른 무선 메쉬망 시스템(wireless mesh network system)의 개념도. 1A is a conceptual diagram of a wireless mesh network system according to one embodiment.
도 1b는 도 1a에 도시된 STA 및 제1 내지 제3 MAP에 대한 부분확대도. FIG. 1B is an enlarged partial view of the STA and first to third MAPs shown in FIG. 1A; FIG.
도 2a는 일 실시예에 따른 무선 메쉬망 시스템의 AP 개시 핸드오프에 관한 개념도. 2A is a conceptual diagram of an AP initiated handoff of a wireless mesh network system according to an embodiment.
도 2b는 일 실시예에 따른 무선 메쉬망 시스템의 단말 개시 핸드오프에 관한 개념도. 2B is a conceptual diagram of a terminal initiated handoff of a wireless mesh network system according to an embodiment.
도 3은 일 실시예에 따른 MAP의 블록도. 3 is a block diagram of a MAP according to one embodiment.
도 4는 일 실시예에 따른 제3 MAP의 STA 감지 방법에 관한 절차도. 4 is a flowchart illustrating a method for detecting an STA of a third MAP according to an embodiment.
도 5는 일 실시예에 따른 제1 MAP의 핸드오프 방법에 대한 절차도. 5 is a flowchart illustrating a handoff method of a first MAP according to an embodiment.
도 6은 일 실시예에 따른 제3 MAP의 핸드오프 방법의 절차도. 6 is a flowchart of a handoff method of a third MAP according to an embodiment.
본 발명은 무선랜 단말의 핸드오프 방법에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로 는 핸드오프 영역에 속한 무선랜 단말을 효과적으로 감지하여 핸드오프를 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a handoff method of a WLAN terminal, and more particularly, to a method and apparatus for performing a handoff by effectively detecting a WLAN terminal belonging to a handoff area.
IEEE 802.11 기반의 무선 메쉬망(mesh network)은 무선랜의 무선 접속망 관련 기술과 메쉬망의 다중 홉(Multiple Hop) 라우팅, 망 자동 구성, 자동 라우팅 경로 재설정 등의 기술을 종합하여 구성된 시스템이다. 무선 메쉬망은 크게 무선랜 단말 (Station: STA)과 메쉬 액세스 포인트(Mesh Access Point: MAP)로 구성된다. 무선 메쉬망의 가장 큰 특징은 MAP간에 무선구간으로 연결되고, 인근 MAP간에 다양한 경로가 존재한다는 점이다. An IEEE 802.11 based wireless mesh network is a system configured by combining technologies related to wireless access network of WLAN and multiple hop routing, automatic network configuration, and automatic routing rerouting of mesh networks. The wireless mesh network is largely composed of a WLAN (Station) STA and a Mesh Access Point (MAP). The biggest feature of the wireless mesh network is that the wireless sections are connected between MAPs, and various paths exist between neighboring MAPs.
IEEE 802.11에 따르면, STA은 하나의 MAP와 연결(Assocation)을 맺고, 연결된 MAP를 통해서만 프레임을 무선으로 송수신한다. STA이 현재 연결된 MAP 권역(Cell Area)의 외곽으로 이동함에 따라 다른 MAP의 권역과 중첩되는 중첩영역(또는 핸드오프 영역)에 진입하게 되고, 이 경우 현재 연결된 MAP와의 연결을 해제하고 다른 인근 MAP와 재연결(Reassociation)을 맺는 핸드오프 절차가 STA 또는 MAP에 의해 개시되게 된다. According to IEEE 802.11, an STA establishes an association with one MAP and wirelessly transmits and receives a frame only through the connected MAP. As the STA moves to the outside of the currently connected MAP area, the STA enters an overlapping area (or handoff area) overlapping with the area of another MAP. In this case, the STA is disconnected from the currently connected MAP and connected with another neighboring MAP. A handoff procedure for establishing reassociation is initiated by the STA or the MAP.
종래의 무선 메쉬망에서 STA의 핸드오프 방법은 크게 두 가지로 나누어진다. 하나는, STA가 사용하는 채널이 다른 인근 MAP가 사용하는 채널과 동일한 채널인 경우(즉, 동일한 주파수 대역에 속하는 경우), STA가 인근 MAP가 주기적으로 송신하는 비컨 프레임을 해당 채널을 통해 수신하여 새로운 MAP가 인근에 있다는 것을 확인하고(Passive Scanning), 현재 연결된 MAP와의 연결을 해제한 후 새로운 MAP와 재연결하는 방법이다. 다른 하나는, STA가 사용하는 채널이 다른 인근 MAP가 사용 하는 채널과 다른 채널인 경우(즉, 다른 주파수 대역에 속하는 경우), STA가 현재 연결된 MAP로부터 수신되는 프레임의 수신 신호 세기(RSS:Received Signal Strength)가 미리 설정된 임계값 이하로 감소함에 따라 다른 채널로 프로브 요청 프레임을 브로드캐스트(broadcast)하고, 프로브 요청 프레임에 대한 프로브 응답 프레임을 다른 MAP로부터 수신하여 해당 MAP와 재연결하는 방법이 있다. In the conventional wireless mesh network, the STA handoff method is largely divided into two methods. One, if the channel used by the STA is the same channel as that used by another neighboring MAP (that is, belongs to the same frequency band), the STA receives a beacon frame transmitted periodically by the neighboring MAP through the corresponding channel. It is a method of confirming that a new MAP is nearby (Passive Scanning), disconnecting from a currently connected MAP, and reconnecting to a new MAP. On the other hand, if the channel used by the STA is different from the channel used by another neighboring MAP (that is, belongs to a different frequency band), the received signal strength (RSS: Received) of the frame received from the MAP to which the STA is currently connected. As signal strength decreases below a preset threshold, there is a method of broadcasting a probe request frame to another channel, receiving a probe response frame for a probe request frame from another MAP, and reconnecting the corresponding MAP. .
그러나, 종래의 핸드오프 방법에 의하면, Active Scanning의 경우 여러 채널들에 프레임을 브로드캐스트하여 핸드오버(Hand Over)할 MAP를 스캔해야 하고, Passive Scanning의 경우에도 STA가 사용하는 채널로 한정되기 때문에 과도한 지연이 발생할 수 있다. 그리고, 종래의 핸드오프 방법은 현재 연결된 MAP와의 연결을 해제하고 다시 새로운 MAP와 재연결을 수행하기 때문에 이동 중인 STA로 송신된 프레임이 유실될 수 있고, 기존에 설정되어 있는 세션이 단절되는 등의 문제점이 있다. 이에 더해, 종래의 핸드오프 방법은 MAP의 트래픽 부하 및 QoS(Quality of Service) 등을 고려하지 않기 때문에 STA가 송수신하고 있는 데이터 프레임을 처리하기에 적절한 MAP로 재연결하는 방법을 제공하지 못하는 문제점이 있다. However, according to the conventional handoff method, in the case of Active Scanning, a MAP to be handed over is broadcast by broadcasting a frame to several channels, and in the case of Passive Scanning, the STA is limited to a channel used by the STA. Excessive delays may occur. Since the conventional handoff method releases the connection with the currently connected MAP and reconnects with the new MAP, the frame transmitted to the moving STA may be lost, and the existing session is disconnected. There is a problem. In addition, the conventional handoff method does not consider the traffic load and the quality of service (QoS) of the MAP, and thus the problem of failing to provide a method of reconnecting to a MAP suitable for processing a data frame transmitted and received by the STA is not provided. have.
따라서, 본 발명의 목적은 무선 메쉬망의 있어서 효과적으로 신속하게 핸드오프할 STA 또는 핸드오버될 인근 MAP를 감지하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method and apparatus for detecting an STA to be handed off effectively or a neighboring MAP to be handed over in a wireless mesh network.
본 발명의 다른 목적은 핸드오프가 수행되는 동안에 STA로 송신된 프레임이 유실되지 않고, 기존에 설정되어 있는 세션이 단절되지 않게 하는 핸드오프 방법 및 장치를 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a handoff method and apparatus which does not lose a frame transmitted to an STA while a handoff is performed, and does not disconnect a previously established session.
본 발명의 또 다른 목적은 재연결할 MAP의 트래픽 부하 및 QoS(Quality of Service) 등을 고려하여 STA가 현재 송수신하고 있는 데이터 프레임의 종류에 따라 적절한 MAP로 재연결시키는 핸드오프 방법 및 장치를 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a handoff method and apparatus for reconnecting to an appropriate MAP according to a type of data frame currently transmitted / received by an STA in consideration of traffic load and quality of service (QoS) of the MAP to be reconnected. will be.
일 실시예에 따르면, 액세스 포인트 장치가 제공된다. 상기 액세스 포인트 장치는 감청채널을 제공하는 무선통신부 및 다른 액세스 포인트 장치와 상기 감청채널과 동일한 주파수 대역을 통해 연결(associate)된 무선랜 단말을 상기 감청채널을 통해 감지하고, 상기 무선랜 단말에 대한 정보를 포함하는 무선랜 단말 감지 메시지를 상기 다른 액세스 포인트로 송신하는 제어부를 포함한다.According to one embodiment, an access point apparatus is provided. The access point apparatus detects a wireless LAN terminal associated with a wireless communication unit and another access point apparatus that provide an eavesdropping channel through the same frequency band as the eavesdropping channel through the eavesdropping channel, And a control unit for transmitting a WLAN terminal detection message including information to the other access point.
다른 실시예에 따르면, 액세스 포인트 장치가 제공된다. 상기 액세스 포인트 장치는 적어도 하나의 정상채널 및/또는 감청채널을 제공하는 무선통신부 및 상기 감청채널 및/또는 상기 정상채널을 통해 비컨 프레임을 주기적으로 송신하는 제어부를 포함한다.According to another embodiment, an access point apparatus is provided. The access point apparatus includes a wireless communication unit that provides at least one normal channel and / or an eavesdrop channel, and a control unit that periodically transmits a beacon frame through the eavesdrop channel and / or the normal channel.
또 다른 실시예에 따르면, 임의의 무선랜 단말과 연결을 맺어 무선통신을 수행하는 액세스 포인트 장치가 제공된다. 상기 액세스 포인트 장치는 무선통신부, 저장부 및 상기 무선랜 단말로부터 핸드오프개시통지 프레임을 수신하여 상기 무선랜 단말과의 상기 연결을 해제하고, 임의의 다른 장치로부터 상기 무선랜 단말을 목적지로 하는 프레임을 수신하여 상기 저장부에 버퍼링하고, 상기 무선랜 단말과 재연결된 다른 액세스 포인트 장치로 상기 버퍼링된 프레임을 송신하는 제어부를 포함한다.According to another embodiment, an access point apparatus for connecting to any WLAN terminal and performing wireless communication is provided. The access point device receives a handoff start notification frame from a wireless communication unit, a storage unit, and the wireless LAN terminal to release the connection with the wireless LAN terminal, and a frame destined for the wireless LAN terminal from any other device. And a controller configured to receive the data, buffer the storage unit, and transmit the buffered frame to another access point device reconnected with the WLAN terminal.
다른 실시예에 따르면, 임의의 무선랜 단말과 연결을 맺어 무선통신을 수행하는 액세스 포인트 장치가 제공된다. 상기 액세스 포인트 장치는 복수의 다른 액세스 포인트 장치로부터 각각 상기 무선랜 단말에 대한 무선랜 단말 감지 메시지 - 상기 각 무선랜 단말 감지 메시지는 해당 액세스 포인트 장치에 대한 정보를 포함함 - 를 수신하는 무선통신부 및 상기 각 무선랜 단말 감지 메시지에 포함된 액세스 포인트 장치에 대한 정보에 기초하여 상기 무선랜 단말을 핸드오버할 액세스 포인트 장치를 선택하는 제어부를 포함한다. According to another embodiment, an access point apparatus for connecting to any WLAN terminal and performing wireless communication is provided. The access point apparatus may include a wireless communication unit for receiving a WLAN terminal sensing message for the WLAN terminal from each of a plurality of different access point apparatuses, wherein each WLAN terminal sensing message includes information on the corresponding access point apparatus; And a controller for selecting an access point device for handing over the WLAN terminal based on the information on the access point device included in each WLAN terminal detection message.
일 실시예에 따르면, 액세스 포인트 장치의 무선랜 단말 감지 방법이 제공된다. 상기 방법은 감청채널을 설정하는 단계; 다른 액세스 포인트 장치와 상기 감청채널과 동일한 주파수 대역을 통해 연결(associate)된 무선랜 단말을 상기 감청채널을 통해 감지하는 단계를 포함한다. According to one embodiment, a method for detecting a WLAN terminal of an access point device is provided. The method includes establishing an interception channel; And detecting the wireless LAN terminal associated with another access point device through the same frequency band as the interception channel through the interception channel.
다른 실시예에 따르면, 액세스 포인트 장치의 무선랜 단말 감지 방법이 제공된다. 상기 방법은 적어도 하나의 정상채널 및/또는 감청채널을 설정하는 단계; 상기 감청채널 및/또는 상기 정상채널을 통해 비컨 프레임을 주기적으로 송신하는 단계; 및 상기 비컨 프레임을 수신한 무선랜 단말로부터 프레임을 수신하여 상기 무선랜 단말을 감지하는 단계를 포함한다.According to another embodiment, a WLAN terminal detection method of an access point apparatus is provided. The method includes establishing at least one normal channel and / or an intercepting channel; Periodically transmitting a beacon frame on the interception channel and / or the normal channel; And detecting the WLAN terminal by receiving a frame from the WLAN terminal receiving the beacon frame.
또 다른 실시예에 따르면, 임의의 무선랜 단말과 연결을 맺어 무선통신을 수행하는 액세스 포인트 장치의 핸드오프 방법이 제공된다. 상기 방법은 상기 무선랜 단말로부터 핸드오프개시통지 프레임을 수신하는 단계; 상기 무선랜 단말과의 상기 연결을 해제하는 단계; 임의의 다른 장치로부터 상기 무선랜 단말을 목적지로 하는 프레임을 수신하는 단계; 상기 수신한 프레임을 버퍼링하는 단계; 및 상기 무선랜 단말과 재연결된 다른 액세스 포인트 장치로 상기 버퍼링된 프레임을 송신하는 단계를 포함하는 한다.According to another embodiment, there is provided a handoff method of an access point apparatus for performing wireless communication by connecting to an arbitrary WLAN terminal. The method includes receiving a handoff start notification frame from the WLAN terminal; Releasing the connection with the WLAN terminal; Receiving a frame destined for the WLAN terminal from any other device; Buffering the received frame; And transmitting the buffered frame to another access point device reconnected with the WLAN terminal.
다른 실시예에 따르면, 임의의 무선랜 단말과 연결을 맺어 무선통신을 수행하는 액세스 포인트 장치의 핸드오프 방법이 제공된다. 상기 방법은 다른 제1 및 제2 액세스 포인트 장치로부터 각각 상기 무선랜 단말에 대한 제1 및 제2 무선랜 단말 감지 메시지 - 상기 제1 및 제2 무선랜 단말 감지 메시지는 각각 상기 제1 및 제2 액세스 포인트 장치에 대한 정보를 포함함 - 를 수신하는 단계 및 상기 제1 및 제2 액세스 포인트 장치에 대한 정보에 기초하여 상기 무선랜 단말을 핸드오버할 액세스 포인트 장치를 선택하는 단계를 포함한다. According to another embodiment, there is provided a handoff method of an access point apparatus for performing wireless communication by connecting to an arbitrary WLAN terminal. The method may further include: first and second WLAN terminal detection messages for the WLAN terminal from other first and second access point devices, respectively, wherein the first and second WLAN terminal detection messages are respectively used for the first and second WLAN terminal detection messages; And including information about the access point device, and selecting an access point device to hand over the WLAN terminal based on the information about the first and second access point devices.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시예들을 자세히 설명한다. Hereinafter, various embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a는 일 실시예에 따른 무선 메쉬망 시스템(wireless mesh network system)의 개념도이다. 도 1a를 참조하면, 무선 메쉬망 시스템(100)은 무선랜 단말(Station: STA)(110), STA(110)에 무선 접속 서비스를 제공하는 복수의 모바일 액세스 포인트(Mobile Access Point: MAP) (120a-120e), STA(110) 및 MAP(120a-120e)에 인증 서비스를 제공하는 RADIUS 서버(130), 외부망, 예를 들어 인터넷(150)과의 연결을 제공하는 복수의 게이트웨이(Gateway: GW)(140a, 140b)를 포함한다. 1A is a conceptual diagram of a wireless mesh network system according to an embodiment. Referring to FIG. 1A, a wireless
STA(110)는 무선랜 프로토콜, 예를 들어 IEEE 802.11 프로토콜에 따라 복수 의 MAP(120a-120e) 중 어느 하나와 연결(association)을 맺어 무선통신을 수행한다. IEEE 802.11 프로토콜은 본 발명의 기술분야에서 공지된 기술인 바 이에 관한 상세한 설명을 생략하며, 무선랜 프로토콜은 IEEE 802.11 프로토콜 외에 다른 어떠한 적절한 무선랜 프로토콜이 될 수 있다. The STA 110 performs wireless communication by establishing an association with any one of the plurality of
MAP(120a-120e)는 STA(110)뿐만 아니라 다른 MAP(120a-120e)와도 무선으로 연결하며, STA(110)와 관련된 무선랜 프로토콜 프레임(예를 들어, IEEE 802.11 프레임, 이하 "프레임"이라 함)을 적절한 곳으로 라우팅하는 역할을 수행한다. MAP(120a-120e)는 특정 무선 주파수 대역에서 동작하여 서로 중첩되지 않는 하나 이상의 채널을 통해 STA(110)에 무선접속서비스를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 2.4GHz 대역에서 동작하는 경우, MAP(120a-120e)는 주파수 대역이 서로 중첩되지 않는 3개의 채널을 통해 STA(110)에 무선접속서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에서, 5GHZ 대역에서 동작하는 경우, MAP(120a-120e)는 주파수 대역이 서로 중첩되지 않는 12개의 채널을 통해 STA(110)와 무선통신을 수행할 수 있다. The MAPs 120a-120e wirelessly connect not only with the STA 110 but also with
도 1b는 도 1a에 도시된 STA 및 제1 내지 제3 MAP에 대한 부분확대도이다. 도 1b를 참조하면, MAP(120a-120c)는 적어도 하나의 정상채널(Normal Channel) 및 하나의 감청채널(Overhearing Channel)을 포함하는 복수의 채널을 제공한다. 상기 정상채널은 STA(110)와의 연결을 설정하고 일반적인 무선랜 프로토콜 프레임을 송수신하는데 사용되며, 상기 감청채널은 다른 MAP(120a-120c)와 연결된 STA(110)을 감지하는데 사용된다. 도 1b의 경우, 제1 내지 제3 MAP(120a-120c)는 각각 정상채널 a1 내지 a3 및 감청채널 b1 내지 b3를 사용한다. 정상채널 a1 및 감청채널 b1 의 주파수 대역은 서로 중첩하지 않도록 설정되며, 채널 a2 및 b2 그리고 채널 a3 및 b3에 있어서도 정상채널과 감청채널이 서로 중첩되지 않도록 설정된다. 각 MAP(120a-120c)는 자신의 감청채널을 통해 자신의 감청채널과 동일한 주파수 대역의 채널을 사용하여 다른 MAP(120a-120c)와 무선통신을 수행하는 STA(110)의 프레임을 감지한다. MAP(120a-120c)는 상기 자신의 감청채널의 주파수 대역을 주기적으로 변경할 수 있다. 예를 들어, MAP(120a-120c)가 5GHZ 대역에서 동작하는 경우, MAP(120a-120c)는 12개의 채널 중 자신이 정상채널로 사용하는 채널을 제외한 나머지 채널들을 순차적으로 감청채널로 사용할 수 있다. FIG. 1B is a partially enlarged view of the STA and first to third MAPs shown in FIG. 1A. Referring to FIG. 1B, the
이에 더해, MAP(120a-120c)는 정상채널을 통해 비컨(Beacon) 프레임(예를 들어, IEEE 802.11에 정의된 MAC PDU)을 주기적으로 브로드캐스트할 수 있다. 상기 비컨 프레임은 정상채널을 사용하여 무선통신을 수행하는 STA(110)에게 해당 MAP(120a-120c)가 인접하여 위치하고 있음을 알리는데 사용된다. In addition, the
STA(110)는 제1 MAP(120a)와 상기 a1채널을 통해 연결을 맺어 데이터 프레임, 예를 들어 FTP 데이터 프레임을 송수신한다. STA(110)는 제1 MAP(120a)와 무선통신을 수행하는 중에 제1 MAP(120a)의 제1 권역(Cell Coverage Area)에서 제1 내지 제3 권역이 중첩되는 영역, 즉 중첩영역 (또는 핸드오프 영역)으로 이동할 수 있다. STA(110)가 상기 중첩영역으로 진입하여 제2 및 제3 MAP(120b,120c)와의 거리가 가까워짐에 따라 STA(110)가 제1 MAP(120a)로 송신하는 데이터 프레임이 제2 및 제3 MAP(120b,120c)에 도달하게 된다. The
제2 및 제3 MAP(120b,120c)는 각각 자신이 사용하고 있는 a2 또는 b2채널 그 리고 a3 또는 b3채널의 주파수 대역이 STA(110)가 사용하고 있는 a1채널의 주파수 대역과 동일한 경우(즉, 제2 MAP(120b)의 경우 a1=a2 또는 a1=b1, 제3 MAP(120c)의 경우 a1=a3 또는 a1=b3), STA(110)가 제1 MAP(120a)로 송신하는 데이터 프레임을 수신하게 된다. STA(110)가 제1 MAP(120a)로 송신하는 데이터 프레임을 수신한 제2 및 제3 MAP(120b, 120c)는 제1 MAP(120a)로 STA(110)가 자신의 권역으로 진입했음을 알리는 권역진입통지 메시지(또는 무선랜 단말 감지 메시지)를 송신, 예를 들어 IAPP-Come.notify를 브로드캐스트하여 STA(110)의 핸드오프 절차를 개시한다. The second and
상술된 바와 같이 MAP(120b,120c)에 의해 개시되는 핸드오프를 AP(Access Point) 개시 핸드오프(AP Initiated Handoff)라고 한다. 그러나, 인접하는 셀 간의 정상채널의 주파수 대역이 동일한 경우, 셀 간 간섭 문제가 발생할 수 있다. 이에 따라, 채널 a1, a2 및 a3의 주파수 대역이 서로 다른 경우가 많으며, AP 개시 핸드오프는 STA(110)에 인접하는 MAP(120b,120c)의 감청채널 b2 또는 b3의 주파수 대역이 채널 a1의 대역과 동일한 경우에 개시된다. As described above, the handoff initiated by the
채널 a1, a2 및 a3의 주파수 대역이 서로 동일한 경우, STA(110)는 중첩영역에 진입함에 따라 제2 및 제3 MAP(120b,120c)에서 각각 a2 채널 및 a3 채널을 통해 송신한 비컨 프레임을 a1 채널을 통해 수신한다. STA(110)는 수신된 비컨 프레임들의 수신 신호 세기(Received Signal Strength: RSS)에 따라 제2 및 제3 MAP(120b,120c) 중 어느 하나, 예를 들어 제3 MAP(120c)를 선택하고, 재연결 요청(Reassociation Request) 프레임을 선택된 제3 MAP(120c)로 송신하여 핸드오프 절차를 개시한다. 제3 MAP(120b)는 수신한 재연결 요청(Reassociation Request) 프레임에 대한 재연결 응답(Reassocation Response) 프레임을 STA(110)로 송신하고, 권역진입통지 메시지(예를 들어 IAPP-Come.notify)를 브로드캐스트하여 제1 MAP(120a)에서 STA(110)의 핸드오프 절차를 수행하도록 한다. 상술된 바와 같이 STA(110)에 의해 개시되는 핸드오프를 단말 개시 핸드오프(STA Initiated Handoff)라고 한다. When the frequency bands of the channels a1, a2, and a3 are the same, the
도 2a는 도 1a 및 도 1b에 도시된 무선 메쉬망 시스템의 AP 개시 핸드오프에 관한 개념도이다. 도 2a를 참조하면, STA(110)는 제1 MAP(120a)와 a1 채널을 통해 연결되어 FTP 데이터 프레임을 송수신한다. 한편, 제2 및 제3 MAP(120b, 120c)는 각각 b1 및 b2 채널을 통해 STA(110)가 송신하는 데이터 프레임을 감청하여 STA(110)가 자신의 권역으로 진입하였는지 여부를 모니터한다. 제2 및 제3 MAP(120b, 120c)는 보다 많은 수의 STA를 모니터하기 위해 각각 b1 및 b2 채널의 주파수 대역을 주기적으로 미리 정해진 순서에 따라 변경할 수 있다. STA(110)가 이동함에 따라 제1 내지 제3 권역이 중첩하는 중첩영역에 진입하게 된다. 이 때, 제2 및 제3 MAP(120b, 120c)는 각각 b1 및 b2 채널이 a1 채널과 동일한 주파수 대역에 속하는 경우 STA(110)가 MAP1(120a)에 송신하는 FTP 데이터 프레임을 수신한다. 제2 및 제3 MAP(120b, 120c)는 STA(110)와 연결(association)하기 위해 인증절차가 필요한 경우 STA(110)와 인증에 필요한 정보 - 예를 들면 MAC 주소 혹은 사용자 정보 - 를 교환하여 RADIUS 서버(130)와 인증절차를 수행한다. 상기 인증절차는 예를 들어 IEEE 802.11 권고안에 자세히 나와 있는 공지된 기술인바 이하 자세한 설명은 생략하며, 상기 인증절차는 IEEE 802.11 권고안에 따른 것 외에 다른 어떠한 적절한 인증절차를 이용하여 구현할 수 있다. FIG. 2A is a conceptual diagram of an AP initiated handoff of the wireless mesh network system shown in FIGS. 1A and 1B. Referring to FIG. 2A, the
인증절차가 완료되면, 제2 및 제3 MAP(120b, 120c)는 각각 권역진입통지 메시지를 브로드캐스트하여 제1 MAP(120a)에게 STA(110)가 자신의 권역으로 진입했음을 알린다. 일 실시예따르면, 권역진입통지 메시지의 전송은, IEEE 802.11f에 부합하는 IAPP 메시지인 IAPP-Come.notify를 IEEE 802.11f IAPP 프로토콜에 따라 브로드캐스트함으로써 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, IAPP-Come.notify는 STA(110)의 MAC 주소 및 IAPP-Come.notify를 송신하는 MAP(120b, 120c)의 2계층 정보를 포함한다. 상기 STA(110)의 MAC 주소는 STA(110)가 송신하는 데이터 프레임에 포함된 것일 수 있다. 상기 MAP(120b, 120c)의 2계층 정보는 MAP(120b, 120c)의 BSSID(Basic Service Set ID) 및 정상채널에 관한 정보를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, IAPP-Come.notify는 IAPP-Come.notify를 송신하는 MAP(120b, 120c)가 지원하는 QoS(Quality of Service)에 관한 정보(QoS 정보), MAP(120b, 120c)에 현재 연결되어 있는 STA의 숫자(STA 부하) 및/또는 제1 MAP(120a)로부터 수신한 데이터 프레임의 RSS를 포함할 수 있다. When the authentication procedure is completed, the second and
제 1 MAP(120a)는 각각의 권역진입통지 메시지를 통해 수신하고, STA(110)와 송수신하는 데이터 프레임에 포함된 데이터의 종류에 따라 STA(110)가 현재 수행하는 데이터 서비스가 실시간 처리를 요하는 서비스인지 여부를 판단한다. STA(110)는 FTP 또는 인터넷 검색 서비스와 같이 데이터의 송수신이 일시적으로 지연되어도 무방한 응용계층 서비스를 수행할 수 있고, 이와 달리 VoIP 또는 멀티미디어 스트리밍 서비스와 같이 데이터가 실시간으로 송수신 되어야만 하는 응용계층 서비스를 수행할 수도 있다. 예를 들어, 상기 데이터 프레임은 OSI 7계층 중 2계층 PDU로서 3계층 헤더인 IP 헤더와 4계층 헤더인 TCP 또는 UDP 헤더를 포함할 수 있다. 일반적으로, IP 헤더는 데이터 프레임이 전송하는 데이터가 사용하는 프로토콜을 나타내는 프로토콜 ID를 포함한다. 예를 들어, IP 헤더의 프로토콜 ID가 UDP인 경우 UDP 헤더를 함께 확인하여 VoIP 서비스에 사용되는 RTP 프로토콜을 가리키는 경우, 해당 데이터 프레임에 의해 전송되는 데이터는 VoIP 데이터임을 알 수 있다. 또한, TCP 또는 UDP 헤더는 데이터와 관련된 포트번호를 포함한다. 예를 들어, UDP 헤더의 번호가 21번인 경우 해당 데이터 프레임에 의해 전송되는 데이터는 FTP 데이터임을 알 수 있다. 제1 MAP(120a)는 STA(110)와 송수신하는 데이터 프레임의 IP 헤더 또는 TCP/UDP 헤더를 참조하여 STA(110)가 현재 수행하는 데이터 서비스가 실시간 처리를 요하는 서비스인지 여부를 판단한다. The
상기 판단결과, STA(110)가 현재 수행하는 데이터 서비스가 FTP 서비스와 같이 실시간 처리를 요하는 서비스가 아닌 경우, 제1 MAP(120a)는 STA(110)에 대한 권역상태보고요청 메시지를 인근 MAP(120b-120e)로 브로드캐스트한다. 일 실시예에서, 권역상태보고요청 메시지의 전송은 새로이 정의되고 IEEE 802.11f에 부합하는 IAPP-Come-report.request를 IEEE 802.11f IAPP 프로토콜에 따라 인근 MAP(120b-120e)로 브로드캐스트함으로써 수행될 수 있다. 권역상태보고요청 메시지를 수신한 인근 MAP, 예를 들어 제2 내지 제5 MAP(120b-120e)는 권역상태보고응답 메시지를 제1 MAP(120a)로 송신한다. 예를 들어, 권역상태보고응답 메시지는 본 실시예에서 새로이 정의되고 IEEE 802.11f에 부합하는 IAPP-Come-report.response일 수 있다. 일 실시예에서, IAPP-Come-report.response는 STA(110)로부터 수신한 데이터 프레임의 RSS, STA(110)의 MAC 주소, MAP(120b-120e)의 STA 부하 및 QoS 정보를 포함할 수 있다. As a result of the determination, when the data service currently performed by the
제1 MAP(120a)는 제2 내지 제5 MAP(120b-120e) 각각으로부터 권역상태보고응답 메시지를 수신하고, 이 중 STA(110)를 핸드오버(Hand Over)할(즉, STA(110)가 새로이 연결을 맺을) 최적의 MAP를 권역상태보고응답 메시지에 포함된 RSS, STA 부하 및/또는 QoS 정보에 기초하여 선택한다. 일 실시예에 따라 상기 최적의 MAP를 선택하는 과정에 대해 자세히 설명하면, 제1 MAP(120a)는 QoS 정보에 기초하여 STA(110)가 현재 수행하는 데이터 서비스가 요구하는 QoS 조건, 예를 들어 전송 대역폭을 만족하는 MAP를 선택한다. 그리고, 제1 MAP(120a)는 상기 QoS 조건을 만족하는 MAP의 STA 부하 및 RSS 각각에 미리 정해진 가중치를 곱한 후 이를 합산하여 가장 높은 값을 갖는 MAP, 예를 들어 제3 MAP(120c)를 최적 MAP로 선택한다. 제1 MAP(120a)가 권역상태보고요청 메시지를 인근 MAP(120b-120e)로 브로드캐스트하여 인근 MAP(120b-120e) 중 어느 하나를 선택함에 따라, 핸드오버될 MAP의 후보군을 보다 크게하여 보다 적합한 MAP로 핸드오버될 수 있게 된다. The
한편, 상기 판단결과, 예를 들어 STA(110)가 현재 수행하는 데이터 서비스가 FTP 서비스와 같이 실시간 처리를 요하는 서비스인 경우, 제1 MAP(120a)는 제2 및 제3 MAP(120b, 120c)로부터 각각 수신한 권역진입통지 메시지의 RSS에 따라 STA(110)를 핸드오버(Hand Over)할 최적의 MAP를 판단한다. 예를 들어, RSS가 큰 MAP를 최적의 MAP로 선택할 수 있다. 권역상태보고요청 메시지를 브로드캐스트하지 않고, 권역진입통지 메시지를 송신한 MAP 중 어느 하나를 바로 최적의 MAP를 선택하여 시간 지연을 줄일 수 있다. On the other hand, as a result of the determination, for example, if the data service currently performed by the
제1 MAP(120a)는 STA(110)로 MAP 선택 통지 프레임을 STA(120)로 송신한다. MAP 선택 통지 프레임은, 예를 들어 일 실시예에 따라 새롭게 정의되고 IEEE 802.11 MAC 프레임 형식에 부합하는 Gratuitous Probe일 수 있다. MAP 선택 통지 프레임은 STA(110)가 제3 MAP(120c)와 핸드오프 절차(즉, 재연결 절차)를 수행하는데 사용될 수 있는 제3 MAP(120c)의 정상채널 정보에 관한 정보(즉, a3 채널에 관한 정보) 등, 제3 MAP(120c)의 물리계층에 관한 정보를 포함한다. 제1 MAP(120a)는 상기 권역상태보고응답 메시지에 포함된 정보에 기초하여 상기 MAP 선택 통지 프레임을 생성할 수 있다. The
STA(120a)는 제1 MAP(120a)로부터 MAP 선택 통지 프레임을 수신하면, 핸드오프개시통지 프레임을 각각 a1 및 a3 채널을 통해 제1 및 제3 MAP(120a, 120c)로 송신한다. 일 실시예에서, 핸드오프개시통지 프레임은 본 실시예에서 새롭게 정의되고 IEEE 802.11 MAC 프레임 형식에 부합하는 Handoff Initiation일 수 있다. 핸드오프개시통지 프레임은 제1 MAP(120a)의 BSSID와 제3 MAP(120a)의 BSSID를 포함할 수 있다. 핸드오프개시통지 프레임을 수신한 제1 MAP(120c)는 STA(110)를 목적지로 하는 데이터 프레임을 다른 MAP(120b-120e)로부터 수신하여 버퍼링한다. When the
한편, 핸드오프개시통지 프레임을 송신한 STA(120a)는 제1 MAP(120a)와의 연결을 해제하고, 제3 MAP(120c)로 재연결 요청(Reassociation Request)를 송신하여 핸드오프 절차 또는 재연결 절차를 개시한다. 제3 MAP(120c)는 핸드오프개시통지 프레임 및 재연결 요청을 수신하고, 재연결 요청 에 대한 재연결 응답(Reassociation Response)을 STA(110)로 송신하여 STA(110)와의 상기 재연결 절차를 완료한다. Meanwhile, the
상기 재연결 절차를 완료한 제3 MAP(120c)는 제3 MAP(120c)로의 핸드오프가완료되었음을 알리는 이동완료통지 메시지를 제1 MAP(120a)로 송신한다. 예를 들어, 이동완료통지 메시지는 본 실시예에서 새로이 정의되고 IEEE 802.11f에 부합하는 IAPP-Move.notify일 수 있다. 이동완료통지 메시지를 수신한 제1 MAP(120a)는 이동완료통지 메시지에 대한 이동완료응답 메시지를 제3 MAP(120c)로 송신한다. 예를 들어, 이동완료응답 메시지는 본 실시예에서 새로이 정의되고 IEEE 802.11f에 부합하는 IAPP-Move.response일 수 있다. 그리고, 제1 MAP(120a)는 상기 버퍼링된 데이터 프레임을 포함하는 데이터전달 메시지를 제3 MAP(120c)로 송신한다. 예를 들어 데이터전달 메시지는 본 실시예에서 새로이 정의되고 IEEE 802.11f에 부합하는 IAPP-Packet.forward일 수 있다.The
제3 MAP(120c)는 데이터전달 메시지를 수신하여, 상기 버퍼링된 데이터 프레임을 추출하고, 상기 추출된 데이터 프레임을 STA(110)로 송신한다. 이에 따라, STA(110)가 제1 MAP(120a)와의 연결을 해제한 이후 제1 MAP(120a)가 수신한 STA(110)를 목적지로 하는 데이터 프레임이 유실되지 않고 STA(110)가 수신하게 되어, 세션 끊김 또는 프레임 손실 및 지연 등의 문제를 방지할 수 있다. 그리고, STA(110)는 제3 MAP(120c)를 통해 상기 버퍼링된 데이터 프레임을 수신한 이후에 상기 데이터 프레임에 후속하는 프레임 데이터를 수신하여 정상적으로 무선 통신을 수행한다. The
도 2b는 도 1a 및 도 1b에 도시된 무선 메쉬망 시스템의 단말 개시 핸드오프에 관한 개념도이다. 먼저, 도 2b에 도시된 내용 중에서 도 2a에 도시된 내용과 동일한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하며, 이하에서는 도 2b와 도 2a에 도시된 실시예들의 차이점을 중심으로 설명한다. 도 2b를 참조하면, STA(110)는 제1 MAP(120a)와 a1 채널을 통해 연결되어 FTP 데이터 프레임을 송수신한다. 한편, 제2 및 제3 MAP(120b,120c)는 각각 a2 및/또는 b2 그리고 a3 및/또는 b3 채널을 통해 비컨 프레임을 주기적으로 브로드캐스트한다. FIG. 2B is a conceptual diagram of a terminal initiated handoff of the wireless mesh network system shown in FIGS. 1A and 1B. First, detailed descriptions of the same parts as those shown in FIG. 2A are omitted from the contents shown in FIG. 2B, and the following description will be mainly given based on differences between the embodiments shown in FIGS. 2B and 2A. Referring to FIG. 2B, the
STA(110)가 이동함에 따라 제1 내지 제3 권역이 중첩하는 중첩영역에 진입하게 된다. 이 때, STA(110)의 a1 채널이 제2 MAP(120b)의 a2 또는 b2 채널 중 어느 하나 그리고 제3 MAP(120c)의 a3 또는 b3 채널 중 어느 하나와 주파수 대역이 동일한 경우, STA(110)는 제2 및 제3 MAP(120b, 120c)로부터 각각 상기 비컨 프레임을 수신하게 된다. STA(110)는 상기 각 비컨 프레임 중 RSS가 높은 비컨 프레임을 브로드캐스트한 MAP, 예를 들어 제3 MAP(120c)로 재연결 요청(Reassociation Request)을 송신한다. 재연결 요청을 수신한 제3 MAP(120c)는 필요한 경우 재연결 설정 전에 STA(110)의 사용자 로그인 ID 및 패스워드 또는 STA(110)의 MAC 주소를 사용하여 RADIUS 서버(130)와 STA(110)의 인증절차를 수행한다. As the
인증절차가 완료되면, 제3 MAP(120c)는 권역진입통지 메시지를 브로드캐스트하여 제1 MAP(120a)에게 STA(110)가 자신의 권역으로 진입했음을 알린다. 그 이후의 절차는 도 2a와 관련하여 설명된 절차와 동일한바 이하 자세한 설명을 생략한 다. When the authentication procedure is completed, the
이하, 도 2a 및 도 2b와 관련하여 설명된 IEEE 802.11f IAPP 메시지들과 IEEE 802.11 MAC 프레임들의 구성에 대해 자세히 설명한다. 우선, 본 발명의 일 실시예에 따라 새로이 정의되고 IEEE 802.11f에 부합하는 IAPP 메시지들에 대해 살펴본다. Hereinafter, the configuration of IEEE 802.11f IAPP messages and IEEE 802.11 MAC frames described with reference to FIGS. 2A and 2B will be described in detail. First, IAPP messages newly defined and compliant with IEEE 802.11f according to an embodiment of the present invention will be described.
* IAPP-Come.notify* IAPP-Come.notify
IAPP-Come.notify는 MAP가 자신의 권역에 새로운 STA이 진입하였음을 인지하면 상기 STA와 현재 연결되어 있는 MAP로 송신하여 자신의 권역에 상기 STA이 진입하였음을 통지하는 메시지이다. IAPP-Come.notify는 IAPP 버전, 명령어, 식별자, 길이 및 데이터 항목을 포함하고, 상기 데이터 항목은 다시 MAC 주소, RSS, STA 부하, QoS 정보 및 2계층 정보 항목으로 다시 세분될 수 있다. 상기 핸드오프될 MAP 는 상기 STA와 현재 연결되어 있는 MAP이다. IAPP-Come.notify is a message for notifying that the STA has entered its own area by transmitting to the MAP currently connected to the STA when the MAP recognizes that a new STA has entered its own area. IAPP-Come.notify includes an IAPP version, command, identifier, length, and data items, which may be subdivided back into MAC address, RSS, STA load, QoS information, and layer 2 information items. The MAP to be handed off is a MAP currently connected with the STA.
* IAPP-Come-report.request* IAPP-Come-report.request
IAPP-Come-report.request는 상기 핸드오프될 MAP가 현재 자신과 연결된 상기 STA를 핸드오버될 MAP(즉, 상기 STA가 새로이 연결할 MAP)의 후보군을 확보하기 위하여 인접하는 STA로 브로드캐스트하는 메시지이다. IAPP-Come-report.request is a message that the MAP to be handed off broadcasts to an adjacent STA in order to secure a candidate group of MAPs to be handed over (ie, MAPs to which the STA is newly connected) to the STA currently connected to it. .
* IAPP-Come-report.response* IAPP-Come-report.response
IAPP-Come-report.request는 상기 IAPP-Come-report.response를 수신한 상기 인근 MAP가 상기 핸드오프될 MAP로 응답하는 메시지이다. 명령어 항목을 제외하면 IAPP-Come.notify와 구성이 동일하다. IAPP-Come-report.request is a message in which the neighbor MAP that has received the IAPP-Come-report.response responds with the MAP to be handed off. Except for the command entry, the configuration is the same as for IAPP-Come.notify.
* IAPP-Packet.forward* IAPP-Packet.forward
IAPP-Packet.forward는 상기 핸드오프될 MAP가 상기 STA를 목적지로 하는 데이터 프레임을 버퍼링하여 저장한 이후에 상기 핸드오버될 MAP가 이동을 완료한 경우, 상기 핸드오버될 MAP로 상기 버퍼링된 프레임 데이터를 송신하기 위한 메시지이다. 상기 버퍼링된 프레임 데이터는 소정의 길이로 분할되서 복수의 IAPP-Packet.forward로 송신될 수 있다. 이때, IAPP-Packet.forward의 순서는 상기 시퀀스 번호에 의해 표시된다. 한편, 해당 IAPP-Packet.forward가 상기 버퍼링된 프레임 데이터를 송신하는 마지막 IAPP-Packet.forward인지 여부는 상기 후속 메시지 지시자에 의해 표시된다. IAPP-Packet.forward is the buffered frame data to the MAP to be handed over when the MAP to be handed over completes movement after the MAP to be handed off buffers and stores a data frame destined for the STA. This is a message for sending. The buffered frame data may be divided into predetermined lengths and transmitted to a plurality of IAPP-Packet.forwards. At this time, the order of IAPP-Packet.forward is indicated by the sequence number. Meanwhile, whether the corresponding IAPP-Packet.forward is the last IAPP-Packet.forward for transmitting the buffered frame data is indicated by the subsequent message indicator.
이하, 일 실시예에 따라 새로이 정의되고 IEEE 802.11에 부합하는 MAC 프레임들에 대해 살펴본다. Hereinafter, a look at MAC frames newly defined and compliant with IEEE 802.11 according to an embodiment.
* Gratuitous ProbeGratuitous Probe
Gratuitous Probe는 상기 핸드오프될 MAP가 핸드오프 절차를 수행하기 위해 필요한 상기 핸드오버될 MAP에 관한 정보를 상기 STA로 송신하는데 사용되는 프레임이다. 상술된 프레임 보디에 포함된 항목들은 IAPP-Come.notify 및 IAPP-Come-report.response에 포함되어 있다. 상기 FH(Frequency Hopping) 파라미터 세트 및 DS(Direct Sequence) 파라미터 세트는 상기 핸드오버될 MAP의 물리적인 송신 방식과 관련된 정보이며, 상기 CF(Coorination Function) 파라미터 세트는 상기 핸드오버될 MAP의 캐리어 감지 동작 방식에 관한 정보이다. 상술된 프레임 보디에 포함된 항목들에 관한 내용은 IEEE 802.11에 자세히 정의되어 있는 공지된 기술인바 이하 상세한 설명을 생략한다. FCS는 프레임의 에러검출을 위한 것으로서 Frame Check Sequence의 약자이고, CRC는 Cyclic Redundancy Check의 약자이다. FCS 및 CRC 모두 당업자에게 자명한 공지된 기술인바 상세한 설명을 생략한다. The gratuitous probe is a frame used to transmit information about the MAP to be handed over to the STA, which is required for the MAP to be handed off to perform a handoff procedure. Items included in the above-described frame body are included in IAPP-Come.notify and IAPP-Come-report.response. The frequency hopping (FH) parameter set and the direct sequence (DS) parameter set are information related to a physical transmission scheme of the MAP to be handed over, and the CF (Coorination Function) parameter set is carrier sensing operation of the MAP to be handed over. Information about the method. The content of the items included in the above-described frame body is a well-known technology that is defined in detail in IEEE 802.11, and thus the detailed description thereof will be omitted. FCS stands for Frame Check Sequence, which stands for Frame Check Sequence, and CRC stands for Cyclic Redundancy Check. Both FCS and CRC are well known techniques known to those skilled in the art, and thus detailed descriptions are omitted.
* Handoff Initiation* Handoff Initiation
Handoff Initiation은 Gratuitous Probe를 수신한 STA이 상기 핸드오프될 MAP 및 핸드오버될 MAP로 송신하는 프레임이다. Handoff Initiation is a frame transmitted by the STA that receives the Gratuitous Probe to the MAP to be handed off and to the MAP to be handed over.
도 3은 일 실시예에 따른 MAP의 블록도이다. 도 3을 참조하면, MAP(300)는 STA 및 다른 MAP와 무선통신을 수행하는 무선통신부(310), 데이터 프레임을 저장하는 저장부(320) 및 STA를 위한 핸드오프 절차를 수행하는 제어부(330)를 포함한다. 3 is a block diagram of a MAP according to an embodiment. Referring to FIG. 3, the
무선통신부(310)는 상기 무선통신을 수행하기 위해 적어도 하나의 정상채널과 적어도 하나의 감청채널을 포함하는 복수의 채널을 제공한다.The
저장부(320)는 MAP(300)의 운영체제 프로그램, 1계층(즉, 물리계층) 및 2계층 정보 등과 상기 무선통신을 수행하면서 발생하는 정보들을 임시로 저장한다. 특히, 저장부(320)는 무선통신부(310)의 상기 정상채널을 통해 수신한 STA를 목적지로 하는 데이터 프레임을 저장한다. The
제어부(330)는 다른 MAP, 예를 들어 도 1b에 도시된 바와 같이 제1 MAP(120a)와 상기 감청채널과 동일한 주파수 대역을 통해 연결된 STA(110)를 상기 감청채널을 통해 감지하고, STA(110)에 대한 정보를 포함하는 무선랜 단말 감지 메시지(예를 들어, IAPP-Come.notify)를 제1 MAP(120a)로 송신한다. 제어부(330)는 무선통신부(310)가 제공하는 복수의 채널 중 정상채널로 사용하는 채널을 제외한 나머지 채널들을 순차적으로 감청채널로 사용할 수 있다. 제어부(330)는 상기 정상 및/또는 감청채널을 통해 비컨 프레임을 주기적으로 송신하고, 상기 비컨 프레임을 수신한 STA로부터 그 STA에 대한 정보를 포함하는 프레임, 예를 들어 재연결 요청 프레임(Reassocation Request)을 수신하면, 무선랜 단말 감지 메시지를 제1 MAP(120a)로 송신한다. 상기 무선랜 단말 감지 메시지는 MAP(300)에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선랜 단말 감지 메시지는 MAP(300)에 대한 정보는 제1 MAP(120a)로부터 수신한 프레임의 RSS, MAP(330)에 대한 STA 부하 및 QoS 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, STA(110)에 대한 정보는 STA(110)의 MAC 주소를 포함할 수 있다. The
무선랜 단말 감지 메시지를 송신한 제어부(330)는 제1 MAP(120a)로부터 STA(110)의 MAC 주소를 포함하는 무선랜 단말 보고 요청 메시지(예를 들어, IAPP-Come-report.request)를 수신한다. 제어부(330)는 상기 정상 또는 통신채널을 통해 STA(110)를 다시 한번 감지하여 상기 무선랜 단말 감지 메시지와 동일한 종류의 정보를 포함하는 무선랜 단말 보고 응답 메시지(예를 들어, IAPP-Come-report.response)를 제1 MAP(120a)로 송신한다. The
제1 MAP(120a)가 MAP(330)를 핸드오버할 MAP로 선택한 경우, 제어부(330)는 STA(110)로부터 핸드오프개시통지 프레임(예를 들어, Handoff Initiation) 및 재연결 요청 프레임을 정상채널을 통해 순차적으로 수신한다. 재연결 요청 프레임을 수신한 제어부(330)는 재연결 응답 프레임을 상기 정상채널을 통해 STA(110)로 송 신하여 재연결을 맺는다. 이에 따라, STA(110)는 MAP(330)로 핸드오버된다. 제어부(330)는 이동완료통지 메시지(예를 들어, IAPP-Move.notify)를 제1 MAP(120a)로 송신하고, 제1 MAP(120a)로부터 이동완료응답 메시지(예를 들어, IAPP-Move.response)를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 이동완료통지 메시지 및 이동완료응답 메시지에는 IEEE 802.11에 따라 재연결시 MAP간에 교환해야될 컨텍스트 정보가 포함된다. 상기 컨텍스트 정보는 IEEE 802.11에 자세히 정의되어 있는바 이하 상세한 설명을 생략한다. When the
상기 이동완료응답 메시지를 수신한 제어부(330)는 제1 MAP(120a)로부터 제1 MAP(120a)에 버퍼링된 STA(110)를 목적지로 하는 데이터 프레임을 수신하여 STA(110)로 송신한다. 제어부(330)는 상기 버퍼링된 데이터 프레임에 후속하는 프레임을 일반적인 무선랜 송수신 방식에 따라 STA(110)와 송수신한다. Upon receiving the movement completion response message, the
STA(110)와 재연결을 맺어 정상적으로 데이터 프레임을 송수신하는 중에, 제어부(330)는 또 다른 MAP, 예를 들어 제3 MAP(120c)로부터 STA(110)에 대한 무선랜 단말 감지 메시지를 수신할 수 있다. 이후의 제어부(330)의 동작은 도 2a 및 도2b와 관련하여 설명된 제1 MAP(120a) 동작과 동일하므로 이하 상세한 설명을 생략한다. While reconnecting with the
제1 MAP(120a)로부터 MAP 선택 통지 프레임(예를 들어, Gratuitous Probe)를 수신하면 다른 MAP, 예를 들어 제1 MAP(120a)와 상기 감청채널과 동일한 주파수 대역을 통해 연결된 STA(110)를 상기 감청채널을 통해 감지하고, STA(110)에 대한 정보를 포함하는 무선랜 단말 감지 메시지를 제1 MAP(120a)로 송신한다. Receiving a MAP selection notification frame (eg, a gratuitous probe) from the
도 4는 일 실시예에 따른 제3 MAP의 STA 감지 방법에 관한 절차도이다. 먼저, 제3 MAP(120c)는 N개의 서로 중첩되지 않는 채널을 통해 무선통신을 수행할 수 있다. 도 4를 참조하면, 제3 MAP(120c)는 감청채널번호 n을 0으로 설정하고(S400), n번째 채널을 감청채널로 설정한다(S410). 그 후, 제3 MAP(120c)는 타이머를 시작한다(S420). S430 단계에서, 제3 MAP(120c)는 상기 감청채널을 통해 STA(110)가 인근 MAP, 예를 들어 제1 MAP(120a)로 송신한 프레임을 수신했는지 여부를 판단한다. S430 단계 판단결과, STA(110)가 제1 MAP(120a)로 송신한 프레임을 수신한 경우, 제3 MAP(120c)는 상기 수신한 프레임에 포함된 STA(110)의 MAC 주소를 추출한다. 그리고, 제3 MAP(120c)는 상기 추출된 STA(110)의 MAC주소를 포함하는 권역진입통지 메시지(예를 들어, IAPP-Come.notify)를 브로드캐스트하고(S450) 절차를 종료한다. 4 is a flowchart illustrating a method for detecting an STA of a third MAP according to an embodiment. First, the
S430 단계 판단결과, STA(110)가 제1 MAP(120a)로 송신한 프레임을 수신하지 않은 경우, 제3 MAP(120c)는 상기 타이머가 만료했는지 여부를 판단한다(S460). S460 단계 판단결과, 상기 타이머가 만료한 경우 S430 단계로 이동한다. S460 단계 판단결과, 상기 타이머가 만료하지 않은 경우, 제3 MAP(120c)는 상기 n에 1을 더한 값을 n으로 설정하고(S470) 상기 n이 총 채널개수 N과 같거나 N보다 작은지 여부를 판단한다(S480). 상기 S480 단계 판단결과, 상기 n이 총 채널개수 N과 같거나 N보다 작은 경우, S410 단계로 이동한다. 상기 S480 단계 판단결과, 상기 n이 총 채널개수 N보다 큰 경우, S400 단계로 이동한다. As a result of determining in step S430, when the
도 5는 일 실시예에 따른 제1 MAP의 핸드오프 방법에 대한 절차도이다. 도 5를 참조하면, 제1 MAP(120a)는 제2 및 제3 MAP(120b,120c)로부터 권역진입통지 메시지(예를 들어, IAPP-Come.notify)를 수신하고(S500), STA(110)와 송수신하는 데이터 프레임의 송수신이 일시적으로 지연되어도 무방한지 여부를 판단한다(S505). S505 판단 결과, 일시적으로 지연되어서는 안되는 경우, 제2 및 제3 MAP(120b,120c) 중 어느 하나를 핸드오버할 새로운 MAP로 선택하고(S520) 후술되는 S525 단계로 이동한다. 5 is a flowchart illustrating a handoff method of a first MAP according to an embodiment. Referring to FIG. 5, the
S505 판단결과, 일시적으로 지연되어도 무방한 경우, 제1 MAP(120a)는 권역상태보고요청 메시지(예를 들어, IAPP-Come-report.request)를 브로드캐스트한다(S510). 그리고, 제1 MAP(120a)는 인근 MAP들로부터 권역상태보고응답 메시지(예를 들어, IAPP-Come-report.response)를 수신하고(S515), 권역상태보고응답 메시지에 기초하여 핸드오버할 새로운 MAP를 선택한다(S520). S525 단계에서, 제1 MAP(120a)는 STA(110)로 MAP 선택 통지 프레임(예를 들어, Gratuitous Probe)를 송신하고, STA(110)로부터 핸드오프개시통지 프레임(예를 들어, Handoff Initiation)을 수신한다(S530). 그리고, 제1 MAP(120a)는 인근 MAP로부터 STA(110)를 목적지로하는 데이터 프레임을 수신하여 버퍼링한다(S540). S545 단계에서, 제1 MAP(120a)는 상기 선택된 MAP로부터 이동완료통지 메시지(예를 들어, IAPP-Move.notify)를 수신하고, 상기 선택된 MAP로 이동완료응답 메시지(예를 들어, IAPP-Move.response)를 송신한다(S550). 그리고, 제1 MAP(120a)는 상기 선택된 MAP로 상기 버퍼링된 데이터 프레임을 포함하는 데이터전달 메시지(예를 들어, IAPP-Packet.forward)를 송신하고(S555) 절차를 종료한다. As a result of the determination in S505, when temporarily delayed, the
도 6은 일 실시예에 따른 제3 MAP의 핸드오프 방법의 절차도이다. 6 is a flowchart of a handoff method of a third MAP according to an embodiment.
도 6을 참조하면, 제3 MAP(120c)는 STA(110)로부터 핸드오프개시통지 프레임(예를 들어, Handoff Initiation)을 수신하고(S600) STA(110)와 핸드오프 절차를 수행하여 STA(110)와 재연결을 맺는다(S610). 그 후, 제3 MAP(120c)는 제1 MAP(120a)로 이동완료통지 메시지(예를 들어, IAPP-Move.notify)를 송신하고(S620), 제1 MAP(120a)로부터 이동완료응답 메시지(예를 들어, IAPP-Move.response)를 수신한다(S630). 그리고, 제3 MAP(120c)는 제1 MAP(120a)로부터 데이터전달 메시지(예를 들어, IAPP-Packet.forward)를 수신하여(S650) 데이터전달 메시지에 포함된 데이터 프레임을 STA(110)로 송신하고(S650) 절차를 종료한다. Referring to FIG. 6, the
상기 방법들은 특정 실시예들을 통하여 설명되었지만, 상기 방법들은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.Although the methods have been described through specific embodiments, the methods may also be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. Computer-readable recording media include all kinds of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disks, optical data storage devices, and the like, which are also implemented in the form of carrier waves (for example, transmission over the Internet). Include. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the above embodiments can be easily inferred by programmers in the art to which the present invention belongs.
이상에서는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.In the above described the present invention with reference to the embodiments shown in the drawings for clarity, but this is merely exemplary, those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the appended claims.
상기 실시예들에 따르면, 무선 메쉬망의 있어서 효과적으로 신속하게 핸드오프할 STA 또는 핸드오버될 인근 MAP를 감지하는 방법 및 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다. 또한, 핸드오프가 수행되는 동안에 STA로 송신된 프레임이 유실되지 않고, 기존에 설정되어 있는 세션이 단절되지 않는 핸드오프 방법 및 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다. According to the above embodiments, there is an effect that can provide a method and apparatus for detecting an STA to be handed off effectively or a neighbor MAP to be handed over in a wireless mesh network. In addition, it is possible to provide a handoff method and apparatus in which a frame transmitted to an STA is not lost while a handoff is performed, and a previously established session is not disconnected.
그리고, 상기 실시예들에 따르면, 재연결할 MAP의 트래픽 부하 및 QoS(Quality of Service) 등을 고려하여 STA가 현재 송수신하고 있는 데이터 프레임의 종류에 따라 적절한 MAP로 재연결시키는 핸드오프 방법 및 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다. Further, according to the embodiments, in consideration of the traffic load and the quality of service (QoS) of the MAP to be reconnected, a handoff method and apparatus for reconnecting to the appropriate MAP according to the type of data frame currently being transmitted and received by the STA There is an effect that can be provided.
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