KR101093973B1 - 다중모드를 지원하는 무선 메쉬 라우터의 패킷처리방법 - Google Patents

다중모드를 지원하는 무선 메쉬 라우터의 패킷처리방법 Download PDF

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다중모드 지원을 위한 무선 메쉬 라우터의 패킷처리방법이 개시된다. 본 발명의 무선 메쉬 라우터의 패킷처리방법에 따르면, 무선 메쉬 라우터에 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 무선 메쉬 라우터들간 통신을 지원하는 백본망 기능과 무선 메쉬 라우터 기능이 없는 클라이언트 단말이 무선 메쉬 네트워크를 통해서 통신을 수행할 수 있도록 한 AP 기능을 구현함으로써, 기존 클라이언트 단말의 하드웨어 및 소프트웨어의 변경 없이 무선 메쉬 네트워크의 주파수 가용 자원을 효과적으로 이용할 수 있게 된다.

Description

다중모드를 지원하는 무선 메쉬 라우터의 패킷처리방법{PACKET PROCESSING METHOD OF WIRELESS MESH ROUTER SUPPORTING MULTI-MODE}
본 발명은 무선 메쉬 네트워크 기술에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 다중 모드를 지원하는 무선 메쉬 라우터의 패킷처리기술에 관한 것이다.
무선 메쉬 네트워크(Wireless Mesh Networks)는 무선으로 연결된 무선 메쉬 라우터들 간 멀티 홉 통신을 통해 다수의 클라이언트 단말에 인터넷 접속 등의 서비스를 제공하는 네트워크 기술이다. 무선 메쉬 네트워크는 기지국 중심의 이동 통신망이나 핫스팟(Hotspot) 중심의 무선 랜(WLAN)과 달리 무선 메쉬 라우터 간 무선 멀티 홉 통신을 통해 데이터를 전달하기 때문에, 네트워크 확장이 용이하고, 유지와 보수가 쉬운 장점을 가진다. 최근 다양한 표준화 단체가 이러한 무선 메쉬 네트워크 기능을 도입하고자 활동하고 있으며, 무선 랜 표준인 IEEE 802.11s도 이에 속한다.
IEEE 802.11s 표준에서는 멀티 홉 라우팅을 위해 HWMP(Hybrid Wireless Mesh Protocol)을 제안하였다. HWMP 프로토콜은 요청 기반(On-demand)의 AODV(Ad-hoc On-demand Distance Vector)형태의 라우팅 기법과 트리 형태로 라우팅 경로를 주기적으로 관리하는 기법(Proactive)을 동시에 사용한다. 트리 형태의 라우팅 경로를 관리하기 위해서는 네트워크에 하나의 루트(Root) 단말이 존재하여야 하며, 주기적으로 알림(Announcement) 패킷이 네트워크로 전송되어야 한다. 또한 무선 메쉬 네트워크에서는 클라이언트 단말을 지원하기 위한 AP(Access Point) 서비스 기능도 여전히 필요로 한다. 따라서 하나의 무선 메쉬 라우터는 무선 메쉬 라우터들간 연결로 이루어진 백본망의 구성요소로 무선 메쉬 네트워크를 연결해 주는 기능을 수행하는 동시에 사용자 서비스를 위한 AP 서비스 기능 또한 동시에 수행할 수 있어야 한다.
백본망 기능과 클라이언트 서비스를 위한 AP 기능은 서로 다른 데이터 프레임 포맷을 가지고 있다. 기존의 디바이스 드라이버를 이용한 구현은 구현의 편리성을 위하여 각각의 인터페이스에 하나의 기능을 구현하고 그 역할을 한정하여서 사용하게 된다. 이에 따라서 다른 용도로 정의된 인터페이스의 네트워크 자원은 해당 자원이 사용가능한 상태에 있더라도 사용할 수 없게 된다.
현재 표준안에서는 단말의 기능 정의만 되어 있을 뿐 구체적인 구현 방법에 대한 언급을 하지 않고 있다. 또한 기존의 단일 모드 지원 인터페이스를 사용하면서 메쉬 백본망과 클라이언트 서비스를 인터페이스별로 구분하게 되면서 사용가능한 네트워크 자원을 낭비하게 된다. 따라서 이와 같은 점을 다중 모드 지원 인터페이스를 통해 네트워크 자원 활용의 유연성을 증대시킬 기술이 요구된다.
하나의 인터페이스에서 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 무선 메쉬 라우터들간의 통신을 지원하는 백본망 기능과 무선 메쉬 라우터 기능이 없는 클라이언트 단말과의 통신을 지원하는 AP 서비스 기능을 지원하는 무선 메쉬 라우터의 패킷처리방법이 제안된다.
본 발명의 일 양상에 따른 다중모드 지원을 위한 무선 메쉬 라우터의 패킷처리방법은,무선 메쉬 라우터 내 다수의 인터페이스 중 외부로부터 데이터 프레임을 수신한 인터페이스는, 상기 수신된 데이터 프레임의 소스 주소가 상기 무선 메쉬 라우터가 관리하는 클라이언트 단말 리스트에 포함되어 있는가를 확인하는 단계; 상기 프레임을 수신한 인터페이스는, 상기 수신된 데이터 프레임의 소스 주소가 상기 무선 메쉬 라우터가 관리하는 클라이언트 단말 리스트에 포함되어 있는 경우 상기 수신된 프레임의 포맷을 무선 메쉬 네트워크에서 멀티 홉 전송을 위한 프레임의 포맷으로 변경하여 메쉬 수신 모듈로 전송하고, 상기 수신된 데이터 프레임의 소스 주소가 상기 클라이언트 단말 리스트에 포함되지 않은 경우 수신된 프레임의 포맷을 변경하지 않고 메쉬 수신 모듈로 전송하는 단계; 상기 메쉬 수신 모듈은, 상기 프레임을 수신한 인터페이스로부터 수신된 프레임 내 최종 목적지 주소가 상기 무선 메쉬 라우터의 주소인 경우, 상기 수신된 데이터 프레임의 헤더를 제거하여 네트워크 계층으로 전송하고, 상기 수신된 데이터 프레임 내 최종 목적지 주소가 상기 무선 메쉬 라우터의 주소가 아닌 경우, 상기 수신된 프레임을 멀티 인터페이스 전달 모듈로 전송하는 단계; 상기 멀티 인터페이스 전달 모듈은 라우팅 테이블에서 상기 최종 목적지 주소에 해당되는 경로정보가 있는가를 확인하여, 확인된 경로정보를 이용하여 상기 다수의 인터페이스 중 어느 하나를 무선 메쉬 라우터에서 생성된 프레임을 최종 목적지로 전송할 인터페이스로 선택하고, 해당 프레임을 선택된 인터페이스로 전송하는 단계; 상기 최종 목적지 주소로 프레임의 전송을 위해 선택된 인터페이스는 최종 목적지 주소로 전송될 프레임 내 다음 목적지 주소가 상기 무선 메쉬 라우터가 관리하고 있는 클라이언트 단말의 주소인 경우, 상기 무선 메쉬 라우터와 클라이언트 단말 간에 송수신 되는 프레임의 포맷으로 해당 프레임의 포맷을 변경하여 전송하고, 상기 무선 메쉬 라우터가 관리하고 있는 클라이언트 단말의 주소가 아니고 다른 무선 메쉬 라우터의 주소인 경우 다른 무선 메쉬 라우터로 최종 목적지 주소로 해당 프레임을 전송하는 단계를 포함한다.
상기 다수의 인터페이스를 관리하는 메쉬 모듈은, 무선 메쉬 라우터의 MAC 계층에 위치할 수 있다.
상기 무선 메쉬 라우터가 관리하는 클라이언트 단말 리스트에 포함되어 있는 경우 상기 수신된 프레임과 상기 무선 메쉬 라우터와 클라이언트 단말 간에 송수신 되는 프레임은, 상기 무선 메쉬 라우터와 클라이언트 단말 간 AP(Access Point) 서비스 통신에 사용되며, 송신 단말의 주소, 수신 단말의 주소, BSSID 및 브릿지 기능을 위한 주소 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 무선 메쉬 네트워크에서 멀티 홉 전송을 위한 프레임은, 송신 단말의 주소, 수신 단말의 주소, BSSID및 브릿지 기능을 위한 주소, 멀티 홉 소스, 목적지의 주소 및 멀티 홉 라우팅을 지원하기 위한 컨트롤 프레임 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 다중모드 지원을 위한 무선 메쉬 라우터의 패킷처리방법은, 상기 멀티 인터페이스 전달 모듈이, 라우팅 테이블에서 상기 최종 목적지 주소에 해당되는 경로정보가 없는 경우, HWMP(Hybird Wireless Mesh Protocol)을 이용하여 목적지까지의 경로를 결정하는 단계; 와 상기 멀티 인터페이스 전달 모듈이, 상기 결정된 경로정보를 이용하여 상기 다수의 인터페이스 중 어느 하나를 무선 메쉬 라우터에서 생성된 프레임을 최종 목적지로 전송할 인터페이스로 선택하고, 해당 프레임을 선택된 인터페이스로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따른 다중모드를 지원하는 무선 메쉬 라우터의 패킷처리방법은, 멀티 인터페이스 전달 모듈은, 무선 메쉬 라우터에서 생성된 프레임 내 최종 목적지 주소에 해당되는 경로정보가 라우팅 테이블에 있는지를 확인하는 단계; 상기 멀티 인터페이스 전달 모듈은, 확인된 경로정보를 이용하여 상기 무선 메쉬 라우터 내 다수의 인터페이스 중 어느 하나를 무선 메쉬 라우터에서 생성된 프레임을 최종 목적지로 전송할 인터페이스로 선택하고, 해당 프레임을 선택된 인터페이스로 전송하는 단계; 및 상기 최종 목적지 주소로 프레임의 전송을 위해 선택된 인터페이스는, 최종 목적지 주소로 전송된 프레임 내 다음 목적지 주소가 상기 무선 메쉬 라우터가 관리하고 있는 클라이언트 단말의 주소인 경우, 상기 무선 메쉬 라우터와 클라이언트 단말 간에 송수신 되는 프레임의 포맷으로 해당 프레임의 포맷을 변경하여 전송하고, 상기 무선 메쉬 라우터가 관리하고 있는 클라이언트 단말의 주소가 아니고 다른 무선 메쉬 라우터의 주소인 경우 다른 무선 메쉬 라우터로 최종 목적지 주소로 해당 프레임을 전송하는 단계를 포함한다.
무선 메쉬 라우터에 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 무선 메쉬 라우터들간 통신을 지원하는 백본망 기능과 무선 메쉬 라우터 기능이 없는 클라이언트 단말이 무선 메쉬 네트워크를 통해서 통신을 수행할 수 있도록 한 AP 기능을 구현함으로써, 기존 클라이언트 단말의 하드웨어 및 소프트웨어의 변경 없이 무선 메쉬 네트워크의 주파수 가용 자원을 효과적으로 이용할 수 있게 된다.
또한, 무선 메쉬 라우터가 백본망을 이용한 다른 무선 메쉬 라우터 간 또는 사용자 단말과의 통신에 있어서 통신 대상에 관계없이 네트워크 자원을 유동적으로 할당함으로써 최대 무선 메쉬 네트워크 용량을 증대시키고, 각 대상에 맞게 프레임의 포맷을 유동적으로 변경시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 메쉬 네트워크를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 메쉬 라우터의 비컨 송신과 클라이언트 단말이 무선 메쉬 라우터에 접속하는 흐름도를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 클라이언트 단말에서 생성된 패킷이 무선 메쉬 네트워크의 외부로 전달되는 과정을 나타내는 흐름도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 메쉬 라우터에서 생성 또는 전달된 패킷이 클라이언트 단말로 전달되는 과정을 보여주는 흐름도.
도 5는 다중모드 지원을 위한 무선 메쉬 라우터의 외부에서 수신된 패킷처리방법을 나타낸 플로차트.
도 6은 다중모드 지원을 위한 무선 메쉬 라우터의 내부에서 발생한 패킷처리방법에 대한 플로차트.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 메쉬 네트워크를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 무선 메쉬 네트워크는, 게이트웨이 역할을 수행하는 무선 메쉬 포탈(10)과 백본망 연결 및 클라이언트 단말(30)에 접속망 서비스를 제공하는 무선 메쉬 라우터(20)를 포함한다. 이때, 무선 메쉬 라우터(20)는 적어도 하나의 인터페이스를 구비하며, 각각의 인터페이스는 무선 메쉬 라우터들간 통신을 지원하는 백본망 통신지원 및 클라이언트 단말과의 통신을 동시에 지원한다. 즉, 무선 메쉬 라우터(20) 내 적어도 하나의 인터페이스는 무선 메쉬 라우터와 클라이언트 단말 간 통신에 사용되는 프레임의 포맷을 변경하는 역할을 수행한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 메쉬 라우터의 비컨 송신과 클라이언트 단말이 무선 메쉬 라우터에 접속하는 흐름도를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 무선 메쉬 라우터(22)는 백본망과의 통신 및 클라이언트 단말(30)과의 통신을 동시에 지원하기 위해서 각각 메쉬 비컨(mesh beacon) 및 AP 비컨(AP beacon)을 무선 메쉬 네트워크에 송신한다. 이는 무선 메쉬 라우터(21)도 마찬가지이다. 이때, 메쉬 비컨은 무선 메쉬 네트워크의 관리를 위해서 보내는 정보로 무선 메쉬 라우터간의 정보 공유를 위해 사용된다. AP 비컨은 클라이언트(22))에게 AP 기능을 수행하는 무선 메쉬 라우터의 존재를 알리는 기능을 하며, 802.11 Infrastructure 모드에서 사용되는 비컨일 수 있다.
무선 메쉬 라우터(21, 22)가 백본망의 연결을 위해서 서로 간의 메쉬 비컨을 주고받으며 피어링(peering) 되어 있는 상태에서, 무선 메쉬 라우터(22)는 클라이언트 단말에게 AP 서비스를 제공하기 위해서 주기적으로 클라이언트 단말을 위한 AP 비컨을 생성하여 브로드캐스팅 한다.
이에 클라이언트 단말(23)은 클라이언트 단말(23) 주변의 접속 가능한 AP의 정보를 요청하기 위해서 Probe Request 메시지를 무선 메쉬 네트워크에 전송하며, 이 Probe Request 메시지를 수신한 무선 메쉬 라우터(22)는 Probe Reply 메시지를 클라이언트 단말(23)에 전송한다. 클라이언트 단말(23)은 Probe Reply 메시지를 수신한 후 클라이언트 단말에서 접속할 무선 메쉬 라우터로 인증 요청을 하기 위해서 Authentication Request 메시지를 무선 메쉬 라우터(22)로 전송한다. 무선 메쉬 라우터(22)는 클라이언트 단말의 인증 요청에 따른 인증을 완료한 후 Authentication Reply 메시지를 클라이언트 단말(23)에게 전송한다. 클라이언트 단말(23)은 무선 메쉬 라우터(22)로부터 Authentication Reply 메시지를 수신하면 무선 메쉬 라우터(22)와의 결합 요청을 위해서 Association request 메시지를 발생하여 무선 메쉬 라우터(22)에 전송한다. 무선 메쉬 라우터(22)는 클라이언트 단말(23)의 결합 요청에 따라 결합 인증을 수행하고 완료되면 Association reply 메시지를 클라이언트 단말(23)에 전송한다. 이 과정을 거쳐서 클라이언트 단말(23)은 무선 메쉬 라우터(22)를 통해서 무선 메쉬 네트워크에 접속하게 되는 것이다.
이후, 무선 메쉬 라우터(22)는 클라이언트 단말 리스트에 접속된 클라이언 단말(23)의 정보를 추가한다. 이때, 클라이언트 단말 리스트에 포함되는 클라이언트 정보는 결합 ID(Association ID) 및 하드웨어 주소, 연결된 인터페이스, 전원 절약 모드 정보 등을 포함할 수 있다. 무선 메쉬 네트워크는 클라이언트 단말 리스트에 추가된 클라이언트 단말(23) 정보를 무선 메쉬 네트워크 내 다른 무선 메쉬 라우터들에게 전송하거나 무선 메쉬 포탈을 통해서 무선 메쉬 네트워크 외부의 네트워크로 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 클라이언트 단말에서 생성된 패킷이 무선 메쉬 네트워크를 통해서 전달되는 과정을 나타내는 흐름도이다.
클라이언트 단말(23)에서 무선 메쉬 네트워크를 통해 전송할 패킷을 생성하고, 생성된 패킷을 무선 메쉬 네트워크를 통해 전송하기 위한 정보를 얻기 위해서 ARP 요청 메시지를 무선 메쉬 네트워크에 브로드캐스팅 한다. 이때, ARP 요청 메시지는 수신자의 하드웨어 주소를 알고자 할 때 사용되는 패킷이다.
무선 메쉬 라우터(22)는 클라이언트 단말(23)의 ARP 요청 메시지에 대한 응답으로 ARP 응답 메시지를 생성하여 무선 메쉬 네트워크에 브로드캐스팅 한다. 이때, ARP 응답 메시지 내 수신자 정보에는 무선 메쉬 라우터(22)의 하드웨어 주소가 기록되어 있을 수 있다.
최종 목적지에 해당하는 클라이언트 단말(도시하지 않음)이나 무선 메쉬 라우터(21)는 소스 클라이언트 단말(23)로 가기 위한 경로를 찾기 위해서 PREQ(Path Request) 메시지를 발생하여 무선 메쉬 네트워크에 브로드캐스팅 한다. 이때, PREQ 메시지는 무선 멀티 홉 경로를 찾기 위한 메시지를 나타내며, 경로 생성을 위한 목적지 주소 및 소스 단말의 주소, PREQ ID, 경로의 생존시간, 경로 선택을 위한 Metric, TTL(Time To Live) 값 등을 포함할 수 있다. Metric은 경로의 비용을 측정하기 위해서 사용되는 값으로 데이터 전송 속도 및 전송 에러를 반영한 값을 사용할 수 있다.
PREQ 메시지를 수신한 무선 메쉬 라우터(22)는 자신이 관리하고 있는 클라이언트 단말 리스트를 검색하여 해당하는 정보가 있는 경우 PREP(Path Reply) 메시지를 무선 메쉬 라우터(21)에게 전송한다. 이때, PREP 메시지는 무선 멀티 홉 경로를 확정하기 위해서 사용되는 메시지이며, 목적지 주소 및 소스 단말의 주소, 경로의 생존시간, Metric, TTL 값 등을 포함할 수 있다.
이에 무선 메쉬 라우터(21)는 확정된 경로를 이용하여 ARP 응답 메시지를 무선 메쉬 라우터(22)로 전송한다. 이에 무선 메쉬 라우터(22)는 수신된 ARP 응답 메시지의 포맷을 클라이언트 단말(23)과의 통신에 적용되는 메시지 포맷으로 변환하여 클라이언트 단말(23)로 전송한다. 이때, 메시지의 포맷을 변환하는 이유는 단일 홉만을 지원하는 AP 서비스 기능을 하는 무선 메쉬 라우터(22)와 클라이언트 단말(23) 간 메시지 포맷을 무선 메쉬 네트워크에서 사용되는 멀티 홉 무선 전송에 사용할 수 없기 때문이다. 한편, AP 서비스 통신에 사용되는 메시지의 헤더는 송신 단말의 주소, 수신 단말의 주소, BSSID 및 브릿지 기능을 위한 주소 등 4개의 Address 필드를 포함하지만, 무선 멀티 홉을 지원하는 무선 메쉬 네트워크에 사용되는 메시지의 헤더는 송신 단말의 주소, 수신 단말의 주소, BSSID 및 브릿지 기능을 위한 주소, 멀티 홉 소스 및 목적지의 주소를 포함한다. 나아가, 멀티 홉 라우팅을 지원하기 위한 컨트롤 프레임 등이 추가로 지정될 수 있다. 이후에 클라이언트 단말(23)에서 발생되는 메시지의 헤더는 무선 메쉬 라우터(22)에서 무선 메쉬 네트워크에서 적용되는 메시지의 헤더로 변환된 후 무선 메쉬 네트워크로 전송된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 메쉬 라우터에서 생성 또는 전달된 패킷이 클라이언트 단말로 전달되는 과정을 보여주는 흐름도이다.
도시된 바와 같이, 무선 메쉬 네트워크 외부에서 패킷이 생성되어 무선 메쉬 네트워크의 무선 메쉬 라우터(21)에 전달되거나 무선 메쉬 라우터(21)에서 패킷이 생성된 경우, 무선 메쉬 라우터(21)는 ARP 요청 메시지를 무선 메쉬 네트워크로 브로드캐스팅 한다. 이에 무선 메쉬 라우터(22)는 브로드캐스팅 된 ARP 요청 메시지를 자신의 클라이언트 단말(23)에 브로드캐스팅 한다. 이때, 무선 메쉬 라우터(22)는 무선 메쉬 라우터(21)에 수신된 ARP 요청 메시지의 포맷을 클라이언트 단말(23)이 읽을 수 있는 포맷으로 변환하여 전송한다.
이에 최종 목적지에 해당하는 클라이언트 단말(23)은 자신의 무선 메쉬 라우터(22)에 ARP 응답 메시지를 보내게 된다. 무선 메쉬 라우터(22)는 경로 생성을 위해서 PREQ 메시지를 무선 메쉬 네트워크에 브로드캐스팅 하고, 무선 메쉬 라우터(21)은 PREP 메시지를 무선 메쉬 라우터(22)에게 전송한다. 이를 통해서 경로를 확정하게 된다. 확정된 경로를 통해서 무선 메쉬 라우터(22)는 ARP 응답 메시지를 무선 메쉬 라우터(21)에 전송하고, 무선 메쉬 라우터(21)로부터 데이터 패킷을 수신한다. 무선 메쉬 라우터(22)는 클라이언트 단말 리스트에 무선 메쉬 라우터(21)에서 수신된 데이터 패킷에 포함된 수신자의 하드웨어 주소에 해당되는 클라이언트 단말이 있는가를 확인하여, 있으면 무선 메쉬 라우터(21)에서 수신된 데이터 패킷을 클라이언트 단말(23)에 전송한다.
도 5는 다중모드 지원을 위한 무선 메쉬 라우터의 외부에서 수신된 패킷처리방법을 나타낸 플로차트이다.
도시된 바와 같이, 무선 메쉬 라우터에서 데이터 프레임의 처리를 시작하는 경우는 무선 메쉬 라우터 자체 내에서 데이터 프레임이 발생한 경우와 무선 메쉬 라우터 외부에서 데이터 프레임이 수신된 경우 두 가지가 있다. 이때, 무선 메쉬 라우터는 무선 메쉬 네트워크 내 다른 무선 메쉬 라우터들간 또는 클라이언트 단말간에 통신을 지원하기 위한 다수의 인터페이스를 포함한다.
무선 메쉬 라우터 내 다수의 인터페이스 중 어느 하나의 인터페이스가 외부로부터 수신된 데이터 프레임을 수신한 경우(S1), 해당 인터페이스는 수신된 데이터 프레임의 소스 주소가 무선 메쉬 라우터가 관리하는 클라이언트 단말 리스트에 포함되어 있는가를 확인하여, 프레임이 무선 메쉬 라우터가 관리하는 클라이언트 단말로부터 수신되었는지 아니면 무선 메쉬 네트워크 내 다른 무선 메쉬 라우터로부터 수신되었는지를 파악한다(S2). 이때, 다수의 인터페이스는 무선 메쉬 모듈에 의해서 관리되며, 무선 메쉬 모듈은 무선 메쉬 라우터의 MAC 계층에 위치해 있을 수 있다.
확인결과, 외부로부터 데이터 프레임을 수신한 인터페이스는 수신된 데이터 프레임이 무선 메쉬 라우터가 관리하고 있는 클라이언트 단말로부터 수신된 경우, 수신된 프레임의 헤더가 단일 홉 전송을 위한 정보만을 가지고 있기 때문에 해당 프레임의 헤더를 무선 메쉬 네트워크에서 멀티 홉 전송을 위한 정보를 기록하기 위한 프레임 헤더로 확장해서 네트워크 계층으로 전송한다(S3). 즉, 외부로부터 데이터 프레임을 수신한 인터페이스는 무선 메쉬 라우터와 클라이언트 사이에 사용하는 프레임 헤더 포맷에서 무선 메쉬 라우터 간에 사용하는 프레임 헤더 포맷으로 변경한다.
반면, 외부로부터 데이터 프레임을 수신한 인터페이스가 다른 무선 메쉬 라우터로부터 프레임이 수신된 경우 해당 프레임을 수정 없이 메쉬 수신 모듈로 전송하게 된다.
메쉬 수신 모듈은 외부로부터 데이터 프레임을 수신한 인터페이스로부터 전달된 프레임이 네트워크 계층으로 전송되기 전에 후킹(hooking)하고(S4), 후킹된 데이터 프레임에 포함된 최종 목적지 주소가 자신이 속한 무선 메쉬 라우터의 주소인가를 확인한다(S5).
확인결과 후킹된 데이터 프레임 내 최종 목적지 주소가 자신이 속한 무선 메쉬 라우터의 주소인 경우, 후킹된 데이터 프레임의 헤더를 제거하여 네트워크 계층으로 전송한다(S6).
반면, 확인결과 후킹된 데이터 프레임 내 최종 목적지 주소가 자신이 속한 무선 메쉬 라우터의 주소가 아닌 경우, 즉, 다른 무선 메쉬 라우터나 클라이언트 단말에 프레임을 전달해야 하는 경우, 메쉬 수신 모듈은 프레임을 멀티 인터페이스 전달 모듈로 전송한다(S7).
이에, 멀티 인터페이스 전달 모듈은 라이팅 테이블에 최종 목적지 주소에 해당되는 경로정보가 있는가를 확인한다. 확인결과 최종 목적지로 가는 경로의 정보가 없다면 프레임을 큐에 보관하고 목적지까지의 경로를 찾는 과정을 수행한다. 이때, 목적지까지의 경로를 찾는 과정은 HWMP(Hybird Wireless Mesh Protocol)을 이용하여 수행할 수 있다.
멀티 인터페이스 전달 모듈은 확인된 경로정보 또는 HWMP를 이용하여 결정된 경로정보를 이용하여 무선 메쉬 라우터 내 다수의 인터페이스 중 어느 하나를 무선 메쉬 라우터에서 생성된 프레임을 최종 목적지로 전송할 인터페이스로 선택하고, 해당 프레임을 선택된 인터페이스로 전송한다(S8).
최종 목적지 주소로 프레임의 전송을 위해 선택된 인터페이스는 최종 목적지 주소로 전송된 프레임 내 다음 목적지 주소가 자신이 속한 무선 메쉬 라우터가 관리하고 있는 클라이언트 단말의 주소인가를 확인한다(S9).
확인결과, 최종 목적지 주소로 전송될 프레임 내 다음 목적지 주소가 자신이 속한 무선 메쉬 라우터가 관리하고 있는 클라이언트 단말의 주소이면, 최종 목적지 주소로 프레임의 전송을 위해 선택된 인터페이스는 무선 메쉬 라우터와 클라이언트 단말 간 포맷으로 해당 프레임의 포맷을 변경하여 전송한다(S10, S11).
반면, 최종 목적지 주소로 전송될 프레임 내 다음 목적지 주소가 자신이 속한 무선 메쉬 라우터가 관리하고 있는 클라이언트 단말의 주소가 아니고 다른 무선 메쉬 라우터의 주소인 경우 다른 무선 메쉬 라우터로 최종 목적지 주소로 전송될 프레임을 전송한다(S11).
도 6은 다중모드 지원을 위한 무선 메쉬 라우터의 내부에서 발생한 패킷처리방법에 대한 플로차트이다.
어플리케이션 계층에서 생성되어 네트워크 계층까지 내려온 프레임에 대해서, 즉 무선 메쉬 라우터에서 생성된 프레임은 멀티 인터페이스 전달 모듈에 전달된다.
멀티 인터페이스 전달 모듈은 무선 메쉬 라우터에서 생성된 프레임 내 최종 목적지 주소에 해당되는 경로정보가 라우팅 테이블에 있는지를 확인한다. 확인결과 최종 목적지로 가는 경로의 정보가 없다면 프레임을 큐에 보관하고 목적지까지의 경로를 찾는 과정을 수행한다. 이때, 목적지까지의 경로를 찾는 과정은 HWMP(Hybird Wireless Mesh Protocol)을 이용하여 수행할 수 있다.
이후 멀티 인터페이스 전달모듈은 확인된 경로정보 또는 HWMP를 이용하여 결정된 경로정보를 이용하여 무선 메쉬 라우터 내 다수의 인터페이스 중 어느 하나를 무선 메쉬 라우터에서 생성된 프레임을 최종 목적지로 전송할 인터페이스로 선택하고, 해당 프레임을 선택된 인터페이스로 전송한다(S13).
최종 목적지 주소로 프레임의 전송을 위해 선택된 인터페이스는 최종 목적지 주소로 전송된 프레임 내 다음 목적지 주소가 자신이 속한 무선 메쉬 라우터가 관리하고 있는 클라이언트 단말의 주소인가를 확인한다(S14).
확인결과, 최종 목적지 주소로 전송될 프레임 내 다음 목적지 주소가 자신이 속한 무선 메쉬 라우터가 관리하고 있는 클라이언트 단말의 주소이면, 최종 목적지 주소로 프레임의 전송을 위해 선택된 인터페이스는 무선 메쉬 라우터와 클라이언트 단말 간 포맷으로 해당 프레임의 포맷을 변경하여 전송한다(S15, S16).
반면, 최종 목적지 주소로 전송될 프레임 내 다음 목적지 주소가 자신이 속한 무선 메쉬 라우터가 관리하고 있는 클라이언트 단말의 주소가 아니고 다른 무선 메쉬 라우터의 주소인 경우 다른 무선 메쉬 라우터로 최종 목적지 주소로 전송될 프레임을 전송한다(S17).
이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 내용 및 그와 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 무선 메쉬 라우터 내 다수의 인터페이스 중 외부로부터 데이터 프레임을 수신한 인터페이스는, 상기 수신된 데이터 프레임의 소스 주소가 상기 무선 메쉬 라우터가 관리하는 클라이언트 단말 리스트에 포함되어 있는가를 확인하는 단계;
    상기 프레임을 수신한 인터페이스는, 상기 수신된 데이터 프레임의 소스 주소가 상기 무선 메쉬 라우터가 관리하는 클라이언트 단말 리스트에 포함되어 있는 경우 상기 수신된 프레임의 포맷을 무선 메쉬 네트워크에서 멀티 홉 전송을 위한 프레임의 포맷으로 변경하여 메쉬 수신 모듈로 전송하고, 상기 수신된 데이터 프레임의 소스 주소가 상기 클라이언트 단말 리스트에 포함되지 않은 경우 수신된 프레임의 포맷을 변경하지 않고 메쉬 수신 모듈로 전송하는 단계;
    상기 메쉬 수신 모듈은, 상기 프레임을 수신한 인터페이스로부터 수신된 프레임 내 최종 목적지 주소가 상기 무선 메쉬 라우터의 주소인 경우, 상기 수신된 데이터 프레임의 헤더를 제거하여 네트워크 계층으로 전송하고, 상기 수신된 데이터 프레임 내 최종 목적지 주소가 상기 무선 메쉬 라우터의 주소가 아닌 경우, 상기 수신된 프레임을 멀티 인터페이스 전달 모듈로 전송하는 단계;
    상기 멀티 인터페이스 전달 모듈은 라우팅 테이블에서 상기 최종 목적지 주소에 해당되는 경로정보가 있는가를 확인하여, 확인된 경로정보를 이용하여 상기 다수의 인터페이스 중 어느 하나를 무선 메쉬 라우터에서 생성된 프레임을 최종 목적지로 전송할 인터페이스로 선택하고, 해당 프레임을 선택된 인터페이스로 전송하는 단계;
    상기 최종 목적지 주소로 프레임의 전송을 위해 선택된 인터페이스는 최종 목적지 주소로 전송될 프레임 내 다음 목적지 주소가 상기 무선 메쉬 라우터가 관리하고 있는 클라이언트 단말의 주소인 경우, 상기 무선 메쉬 라우터와 클라이언트 단말 간에 송수신 되는 프레임의 포맷으로 해당 프레임의 포맷을 변경하여 전송하고, 상기 무선 메쉬 라우터가 관리하고 있는 클라이언트 단말의 주소가 아니고 다른 무선 메쉬 라우터의 주소인 경우 다른 무선 메쉬 라우터로 최종 목적지 주소로 전송될 프레임을 전송하는 단계를 포함하는, 다중모드 지원을 위한 무선 메쉬 라우터의 패킷처리방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 인터페이스를 관리하는 메쉬 모듈은, 무선 메쉬 라우터의 MAC 계층에 위치한, 다중모드 지원을 위한 무선 메쉬 라우터의 패킷처리방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 메쉬 라우터가 관리하는 클라이언트 단말 리스트에 포함되어 있는 경우 상기 수신된 프레임과 상기 무선 메쉬 라우터와 클라이언트 단말 간에 송수신 되는 프레임은,
    상기 무선 메쉬 라우터와 클라이언트 단말 간 AP(Access Point) 서비스 통신에 사용되며, 송신 단말의 주소, 수신 단말의 주소, BSSID 및 브릿지 기능을 위한 주소 중 적어도 어느 하나를 포함하는, 다중모드 지원을 위한 무선 메쉬 라우터의 패킷처리방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 메쉬 네트워크에서 멀티 홉 전송을 위한 프레임은,
    송신 단말의 주소, 수신 단말의 주소, BSSID및 브릿지 기능을 위한 주소, 멀티 홉 소스, 목적지의 주소 및 멀티 홉 라우팅을 지원하기 위한 컨트롤 프레임 중 적어도 하나를 포함하는, 다중모드 지원을 위한 무선 메쉬 라우터의 패킷처리방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다중모드 지원을 위한 무선 메쉬 라우터의 패킷처리방법은,
    상기 멀티 인터페이스 전달 모듈이, 라우팅 테이블에서 상기 최종 목적지 주소에 해당되는 경로정보가 없는 경우, HWMP(Hybird Wireless Mesh Protocol)을 이용하여 목적지까지의 경로를 결정하는 단계; 와
    상기 멀티 인터페이스 전달 모듈이, 상기 결정된 경로정보를 이용하여 상기 다수의 인터페이스 중 어느 하나를 무선 메쉬 라우터에서 생성된 프레임을 최종 목적지로 전송할 인터페이스로 선택하고, 해당 프레임을 선택된 인터페이스로 전송하는 단계를 더 포함하는, 다중모드 지원을 위한 무선 메쉬 라우터의 패킷처리방법.
  6. 멀티 인터페이스 전달 모듈은, 무선 메쉬 라우터에서 생성된 프레임 내 최종 목적지 주소에 해당되는 경로정보가 라우팅 테이블에 있는지를 확인하는 단계;
    상기 멀티 인터페이스 전달 모듈은, 확인된 경로정보를 이용하여 상기 무선 메쉬 라우터 내 다수의 인터페이스 중 어느 하나를 무선 메쉬 라우터에서 생성된 프레임을 최종 목적지로 전송할 인터페이스로 선택하고, 해당 프레임을 선택된 인터페이스로 전송하는 단계; 및
    상기 최종 목적지 주소로 프레임의 전송을 위해 선택된 인터페이스는, 최종 목적지 주소로 전송된 프레임 내 다음 목적지 주소가 상기 무선 메쉬 라우터가 관리하고 있는 클라이언트 단말의 주소인 경우, 상기 무선 메쉬 라우터와 클라이언트 단말 간에 송수신 되는 프레임의 포맷으로 해당 프레임의 포맷을 변경하여 전송하고, 상기 무선 메쉬 라우터가 관리하고 있는 클라이언트 단말의 주소가 아니고 다른 무선 메쉬 라우터의 주소인 경우 다른 무선 메쉬 라우터로 최종 목적지 주소로 전송될 프레임을 전송하는 단계를 포함하는, 다중모드 지원을 위한 무선 메쉬 라우터의 패킷처리방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 다수의 인터페이스를 관리하는 메쉬 모듈은 무선 메쉬 라우터의 MAC 계층에 위치한, 다중모드 지원을 위한 무선 메쉬 라우터의 패킷처리방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 다중모드 지원을 위한 무선 메쉬 라우터의 패킷처리방법은,
    상기 멀티 인터페이스 전달 모듈이, 라우팅 테이블에서 상기 최종 목적지 주소에 해당되는 경로정보가 없는 경우, HWMP(Hybird Wireless Mesh Protocol)을 이용하여 목적지까지의 경로를 결정하는 단계; 와
    상기 멀티 인터페이스 전달 모듈이, 상기 결정된 경로정보를 이용하여 상기 다수의 인터페이스 중 어느 하나를 무선 메쉬 라우터에서 생성된 프레임을 최종 목적지로 전송할 인터페이스로 선택하고, 해당 프레임을 선택된 인터페이스로 전송하는 단계를 더 포함하는, 다중모드 지원을 위한 무선 메쉬 라우터의 패킷처리방법.
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