KR101214617B1 - Coexistence system to integrate heterogeneous wireless network devices using the same frequency band into one hardware board and its operation method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 동일 주파수 대역을 사용하는 이종의 무선 네트워크 장치를 하나의 보드에 통합ㆍ공존시키기 위한 공존 시스템 및 그의 동작 방법에 관한 것으로, 동일 주파수 대역을 사용하는 IEEE 802.11 WLAN과 IEEE 802.15.4 LR-WPAN을 하나의 보드에 통합 구성하여, 능동적 무선 채널 예약 기법을 사용함에 있어서의 동기화 문제를 해결할 수 있는, 동일 주파수 대역을 사용하는 이종의 무선 네트워크 장치를 하나의 보드에 통합ㆍ공존시키기 위한 공존 시스템 및 그의 동작 방법을 제공하고자 한다.The present invention relates to a coexistence system and a method of operating the same for integrating and coexisting heterogeneous wireless network devices using the same frequency band in one board. The present invention relates to IEEE 802.11 WLAN and IEEE 802.15.4 LR- using the same frequency band. Coexistence system to integrate and coexist heterogeneous wireless network devices using the same frequency band on one board, which can solve the synchronization problem in using active wireless channel reservation scheme by integrating WPAN on one board. And a method of operation thereof.
이를 위하여, 본 발명은, 능동적으로 무선 채널을 예약하도록 요청하는 인터럽트를 발생하는 제1 무선 네트워크 장비; 상기 제1 무선 네트워크 장비와, 상기 제1 무선 네트워크 장비와 동일 주파수 대역을 사용하는 제2 무선 네트워크 장비의 시간 정보를 동기화시키기 위해, 무선 채널 예약 요청 인터럽트를 전달하는 동기화수단; 및 상기 동기화수단으로부터의 무선 채널 예약 요청 인터럽트에 따라 RTS(Request To Send)/CTS(Clear To Send) 교환 방식을 통해 무선 채널을 예약하고, 예약 기간 동안 비활성화되어, 상기 제1 무선 네트워크 장비가 간섭없이 무선 채널을 사용할 수 있게 하는 상기 제2 무선 네트워크 장비를 포함하되, 하나의 보드에 상기 제1 무선 네트워크 장비의 소프트웨어 및 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 상기 동기화수단, 및 상기 제2 무선 네트워크 장비의 소프트웨어를 통합 구비한다.To this end, the present invention includes: first wireless network equipment for generating an interrupt that actively requests to reserve a wireless channel; Synchronizing means for transmitting a radio channel reservation request interrupt to synchronize time information of the first wireless network equipment and the second wireless network equipment using the same frequency band as the first wireless network equipment; And reserves a wireless channel through a request to send (RTS) / clear to send (CTS) exchange scheme according to a radio channel reservation request interrupt from the synchronization means, and is deactivated during the reservation period, thereby interfering with the first wireless network equipment. The second wireless network equipment for enabling a wireless channel to be used without a charge, wherein the software and network interface card (NIC) of the first wireless network equipment, the synchronization means, and the second wireless network equipment Equipped with integrated software.
IEEE 802.11 WLAN, IEEE 802.15.4 LR-WPAN, 인터럽트, 능동적 무선 채널 예약, RTS, CTSIEEE 802.11 WLAN, IEEE 802.15.4 LR-WPAN, Interrupt, Active Wireless Channel Reservation, RTS, CTS
Description
도 1 은 동일 주파수 대역을 사용하는 이종의 무선 네트워크 장치를 하나의 보드에 통합ㆍ공존시키기 위한 공존 시스템의 일실시예 구성도,1 is a configuration diagram of an embodiment of a coexistence system for integrating and coexisting heterogeneous wireless network devices using the same frequency band on a single board;
도 2 는 본 발명에 따른 IEEE 802.11 WLAN 및 IEEE 802.15.4 LR-WPAN 공존 시스템의 인터페이스를 보여주는 일실시예 설명도,2 is a diagram illustrating an interface of an IEEE 802.11 WLAN and an IEEE 802.15.4 LR-WPAN coexistence system according to the present invention;
도 3 은 본 발명에 따른 동일 주파수 대역을 사용하는 이종의 무선 네트워크 장치를 하나의 보드에 통합ㆍ공존시키기 위한 공존 시스템의 동작 과정을 보여주는 일실시예 설명도이다.3 is a diagram illustrating an operation of a coexistence system for integrating and coexisting heterogeneous wireless network devices using the same frequency band according to the present invention on a single board.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawing
10 : IEEE 802.11 WLAN 11 : IEEE 802.11 WLAN NIC10: IEEE 802.11 WLAN 11: IEEE 802.11 WLAN NIC
12 : IEEE 802.11 WLAN AP 소프트웨어 12: IEEE 802.11 WLAN AP Software
20 : ACROS 30 : IEEE 802.15.4 LR-WPAN20: ACROS 30: IEEE 802.15.4 LR-WPAN
31 : IEEE 802.15.4 LR-WPAN NIC31: IEEE 802.15.4 LR-WPAN NIC
32 : IEEE 802.15.4 LR-WPAN Coordinator 소프트웨어32: IEEE 802.15.4 LR-WPAN Coordinator Software
본 발명은 동일 주파수 대역을 사용하는 이종의 무선 네트워크 장치를 하나의 보드에 통합ㆍ공존시키기 위한 공존 시스템 및 그의 동작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동일 주파수 대역을 사용하는 IEEE 802.11 WLAN(Wireless Local Area Network)과 IEEE 802.15.4 LR-WPAN(Low Rate Wireless Personal Area Network)이 능동적 무선 채널 예약(active channel reservation) 기법을 통해 동시에 동작할 수 있도록 하기 위한, 공존 시스템 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a coexistence system and a method of operating the same for integrating and coexisting heterogeneous wireless network devices using the same frequency band on a single board, and more particularly, to an IEEE 802.11 WLAN using the same frequency band. The present invention relates to a coexistence system and an operating method thereof so that an IEEE 802.15.4 LR-WPAN (Low Rate Wireless Personal Area Network) can operate simultaneously through an active channel reservation technique.
광대역 초고속 통신망과 홈네트워크를 중심으로 인간 생활 중심의 복합적인 서비스 제공의 필요성이 대두되면서 인터넷뿐만 아니라, 기존의 정보가전을 포함한 다양한 차세대 정보기기들을 이용한 스마트홈 환경 구축에 관한 기술들이 활발히 연구 개발되고 있다.As the necessity of providing complex services centered on human life centered around broadband high-speed communication network and home network, technologies related to the construction of smart home environment using various next-generation information devices including existing home appliances as well as internet are actively researched and developed. have.
이러한 상황에서 IEEE 802.15.4 LR-WPAN(저속형 WPAN)은 고정된 환경이나 이동 및 휴대 환경하에서 저속으로 무선 연결이 가능하도록 한 것으로, 홈네트워킹 분야와 인홈(In-home) 응용분야에 대해서 IEEE 802.11 그룹과 IEEE 802.15(Bluetooth devices)에 비해 낮은 복잡도, 초전력 그리고 저가격의 특성을 가지고 있어 무선 홈네트워크 환경에 적합한 시스템으로 주목받고 있다.In this situation, IEEE 802.15.4 LR-WPAN (low-speed WPAN) enables low-speed wireless connection in fixed or mobile and portable environments. IEEE for home networking and in-home applications Compared to the 802.11 group and IEEE 802.15 (Bluetooth devices), it has a low complexity, ultra-power, and low cost, and is attracting attention as a system suitable for a wireless home network environment.
이와 같이 무선 홈네트워크 구축 환경에 적합한 IEEE 802.15.4 LR-WPAN 시스템은 IEEE 802.11의 무선랜 규격과 IEEE 802.15.1의 블루투스 규격과 같이 ISM(Industrial, Scientific and Medical)인 2.4GHz 주파수 대역 및 유럽과 미국에서 사용하는 868/915MHz 주파수 대역을 함께 사용하고 있다.As such, the IEEE 802.15.4 LR-WPAN system suitable for wireless home network deployment environment has 2.4GHz frequency band, which is Industrial, Scientific and Medical (ISM), and Europe, like IEEE 802.11 wireless LAN standard and IEEE 802.15.1 Bluetooth standard. It uses the 868 / 915MHz frequency band used in the United States.
특히, IEEE 802.11 WLAN 기술과 IEEE 802.15.4 LR-WPAN 기술은 정부로부터의 인가가 필요없는 2.4GHz ISM 대역을 사용하기 때문에 상호 간섭을 야기할 소지가 있으며, 이러한 간섭 문제는 두 기술을 이용하는 장비들의 보급이 확대됨에 따라 심각해질 수 있다.In particular, IEEE 802.11 WLAN technology and IEEE 802.15.4 LR-WPAN technology may cause mutual interference because the 2.4GHz ISM band does not need to be approved by the government. It can be serious as the prevalence expands.
이를 해결하기 위한 방안 중, 능동적 무선 채널 예약(active channel reservation) 기법은 IEEE 802.11 WLAN AP가 RTS/CTS(Request To Send/Clear To Send) 교환 방법을 이용하여 IEEE 802.15.4 LR-WPAN의 통신 기간을 능동적으로 예약해 줌으로써 해결한다.In order to solve this problem, the active channel reservation scheme is an IEEE 802.11 WLAN AP using a Request To Send / Clear To Send (RTS / CTS) exchange method for a communication period of IEEE 802.15.4 LR-WPAN. Solve this problem by actively booking
하지만, 능동적 무선 채널 예약 기법을 사용하기 위해서는, IEEE 802.11 WLAN AP와 IEEE 802.15.4 LR-WPAN coordinator가 하나로 통합되어야 한다. 왜냐하면, 상대적으로 매우 짧은 IEEE 802.15.4 LR-WPAN의 통신 기간을 IEEE 802.11 WLAN AP가 정확하게 예약해 주어야 하기 때문이다. 만약, 그렇지 못하게 되면 IEEE 802.15.4 LR-WPAN의 안정적 통신을 보장해 주지 못할 뿐만 아니라, 쓸데없는 무선 채널의 예약으로 인해 IEEE 802.11 WLAN의 처리량(throughput)을 떨어뜨릴 수 있는 문제점이 있다.However, in order to use an active wireless channel reservation scheme, an IEEE 802.11 WLAN AP and an IEEE 802.15.4 LR-WPAN coordinator must be integrated into one. This is because the IEEE 802.11 WLAN AP must accurately reserve a relatively short communication period of the IEEE 802.15.4 LR-WPAN. If not, there is a problem that the IEEE 802.15.4 LR-WPAN can not guarantee the stable communication, and the throughput of the IEEE 802.11 WLAN can be reduced due to the unnecessary reservation of the wireless channel.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 동일 주파수 대역을 사용하는 IEEE 802.11 WLAN과 IEEE 802.15.4 LR-WPAN을 하나의 보드에 통합 구성하여, 능동적 무선 채널 예약 기법을 사용함에 있어서의 동기화 문제를 해결할 수 있는, 동일 주파수 대역을 사용하는 이종의 무선 네트워크 장치를 하나의 보드에 통합ㆍ공존시키기 위한 공존 시스템 및 그의 동작 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, by combining the IEEE 802.11 WLAN and IEEE 802.15.4 LR-WPAN using the same frequency band on a single board, synchronization in the active wireless channel reservation scheme It is an object of the present invention to provide a coexistence system and a method of operation thereof for integrating and coexisting heterogeneous wireless network devices using the same frequency band that can solve the problem on one board.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이종의 무선 네트워크 장치를 하나의 보드에 통합ㆍ공존시키기 위한 공존 시스템에 있어서, 능동적으로 무선 채널을 예약하도록 요청하는 인터럽트를 발생하는 제1 무선 네트워크 장비; 상기 제1 무선 네트워크 장비와, 상기 제1 무선 네트워크 장비와 동일 주파수 대역을 사용하는 제2 무선 네트워크 장비의 시간 정보를 동기화시키기 위해, 무선 채널 예약 요청 인터럽트를 전달하는 동기화수단; 및 상기 동기화수단으로부터의 무선 채널 예약 요청 인터럽트에 따라 RTS(Request To Send)/CTS(Clear To Send) 교환 방식을 통해 무선 채널을 예약하고, 예약 기간 동안 비활성화되어, 상기 제1 무선 네트워크 장비가 간섭없이 무선 채널을 사용할 수 있게 하는 상기 제2 무선 네트워크 장비를 포함하되, 하나의 보드에 상기 제1 무선 네트워크 장비의 소프트웨어 및 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 상기 동기화수단, 및 상기 제2 무선 네트워크 장비의 소프트웨어를 통합 구비한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a coexistence system for integrating and coexisting heterogeneous wireless network devices in a single board, comprising: a first wireless network device for generating an interrupt request for actively reserving a wireless channel; Synchronizing means for transmitting a radio channel reservation request interrupt to synchronize time information of the first wireless network equipment and the second wireless network equipment using the same frequency band as the first wireless network equipment; And reserves a wireless channel through a request to send (RTS) / clear to send (CTS) exchange scheme according to a radio channel reservation request interrupt from the synchronization means, and is deactivated during the reservation period, thereby interfering with the first wireless network equipment. The second wireless network equipment for enabling a wireless channel to be used without a charge, wherein the software and network interface card (NIC) of the first wireless network equipment, the synchronization means, and the second wireless network equipment Equipped with integrated software.
한편, 본 발명은, 이종의 무선 네트워크 장치를 하나의 보드에 통합ㆍ공존시키기 위한 공존 시스템의 동작 방법에 있어서, 제1 무선 네트워크 장비가, 능동적으로 무선 채널을 예약하도록 요청하는 인터럽트를 발생하는 단계; 상기 제1 무선 네트워크 장비와 동일 주파수 대역을 사용하는 제2 무선 네트워크 장비의 시간 정보를 상기 제1 무선 네트워크 장비와 동기화시키기 위해, 능동적 무선 자원 예약 장치가 무선 채널 예약 요청 인터럽트를 상기 제2 무선 네트워크 장비로 전달하는 단계; 및 상기 무선 채널 예약 요청 인터럽트에 따라, 상기 제2 무선 네트워크 장비가 RTS(Request To Send)/CTS(Clear To Send) 교환 방식을 통해 무선 채널을 예약하고, 예약 기간 동안 비활성화되어, 상기 제1 무선 네트워크 장비가 간섭없이 무선 채널을 사용할 수 있게 하는 단계를 포함하되, 하나의 보드에 상기 제1 무선 네트워크 장비의 소프트웨어 및 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 상기 능동적 무선 자원 예약 장치(ACROS 데몬 소프트웨어임), 및 상기 제2 무선 네트워크 장비의 소프트웨어를 통합 구비한다.Meanwhile, the present invention provides a method of operating a coexistence system for integrating and coexisting heterogeneous wireless network devices in one board, the method comprising: generating an interrupt request for a first wireless network equipment to actively reserve a wireless channel; ; In order to synchronize time information of the second wireless network equipment that uses the same frequency band as the first wireless network equipment with the first wireless network equipment, an active radio resource reservation apparatus generates a radio channel reservation request interrupt to the second wireless network. Delivering to the equipment; And according to the radio channel reservation request interrupt, the second radio network equipment reserves a radio channel through a request to send (RTS) / clear to send (RTS) exchange scheme and is deactivated during a reservation period, thereby deactivating the first radio. Allowing the network equipment to use the wireless channel without interference, wherein the software and network interface card (NIC) of the first wireless network equipment on one board, the active radio resource reservation device (ACROS daemon software), And software for the second wireless network equipment.
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본 발명은 동일 주파수 대역을 사용하는 IEEE 802.11 WLAN과 IEEE 802.15.4 LR-WPAN이 동시에 동작할 수 있도록 하기 위한 하드웨어의 구성(공존 시스템) 및 그의 동작 방법에 관한 것으로, IEEE 802.11 WLAN의 AP(Access Point)와 IEEE 802.15.4 LR-WPAN의 조정자(coordinator)를 하나의 보드(board)에 통합함으로써, IEEE 802.11 WLAN AP가 IEEE 802.15.4 LR-WPAN을 위해 능동적으로 채널(channel)을 예약해줌에 있어서의 동기화 문제를 해결하고자 한다.The present invention relates to a hardware configuration (coexistence system) and an operation method for allowing IEEE 802.11 WLAN and IEEE 802.15.4 LR-WPAN using the same frequency band to operate simultaneously. Point and the coordination of IEEE 802.15.4 LR-WPAN on a single board, allowing IEEE 802.11 WLAN APs to actively reserve channels for IEEE 802.15.4 LR-WPAN. To solve the synchronization problem.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또 한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.The foregoing and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: There will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명에 따른 동일 주파수 대역을 사용하는 이종의 무선 네트워크 장치를 하나의 보드에 통합ㆍ공존시키기 위한 공존 시스템의 일실시예 구성도로서, 두 무선 기술 간의 공존을 가능하도록 하기 위해 IEEE 802.11 WLAN 및 IEEE 802.15.4 LR-WPAN 기능을 하나의 보드(board)에 통합 구성한 것이다.1 is a diagram illustrating an embodiment of a coexistence system for integrating and coexisting heterogeneous wireless network devices using the same frequency band according to the present invention in a single board. The WLAN and IEEE 802.15.4 LR-WPAN functions are integrated on one board.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 동일 주파수 대역을 사용하는 이종의 무선 네트워크 장치를 하나의 보드에 통합ㆍ공존시키기 위한 공존 시스템은, 능동적으로 무선 채널을 예약하도록 요청하는 인터럽트를 발생하는 제1 무선 네트워크 장비(IEEE 802.15.4 LR-WPAN(30))와, 제1 무선 네트워크 장비(IEEE 802.15.4 LR-WPAN(30))와 동일 주파수 대역을 사용하는 제2 무선 네트워크 장비(IEEE 802.11 WLAN(10))의 시간 정보를 동기화시키기 위해, 무선 채널 예약 요청 인터럽트를 전달하는 동기화수단(ACROS(Active Channel Reservation for cOexiStence)(20))과, 무선 채널 예약 요청 인터럽트에 따라 RTS(Request To Send)/CTS(Clear To Send) 교환 방식을 통해 무선 채널을 예약하고, 예약 기간 동안 비활성화되어, 제1 무선 네트워크 장비(IEEE 802.15.4 LR-WPAN(30))가 간섭없이 무선 채널을 사용할 수 있게 하는 제2 무선 네트워크 장비(IEEE 802.11 WLAN(10))를 포함하되, 하나의 보드에 제1 무선 네트워크 장비(IEEE 802.15.4 LR-WPAN(30))의 소프트웨어(IEEE 802.15.4 LR-WPAN 조정자 소프트웨어(32)) 및 IEEE 802.15.4 LR-WPAN 네트워크 인터페이스 카드(NIC)(31), 동기화수단(ACROS(20)), 제2 무선 네트워크 장비(IEEE 802.11 WLAN(10))의 소프트웨어(IEEE 802.15.4 WLAN AP 소프트웨어(12))를 통합 구성하여, 능동적 무선 채널 예약 기법을 사용함에 있어서의 동기화 문제를 해결할 수 있다.As shown in FIG. 1, a coexistence system for integrating and coexisting heterogeneous wireless network devices using the same frequency band according to the present invention on a board may generate an interrupt requesting to actively reserve a wireless channel. Second wireless network equipment (IEEE) using the same frequency band as the first wireless network equipment (IEEE 802.15.4 LR-WPAN 30) and the first wireless network equipment (IEEE 802.15.4 LR-WPAN 30) In order to synchronize the time information of the 802.11
여기서, 제1 무선 네트워크 장비(IEEE 802.15.4 LR-WPAN(30))는, 제2 무선 네트워크 장비(IEEE 802.11 WLAN(10))와 동일 주파수 대역을 사용하는 IEEE 802.15.4 LR-WPAN(Low Rate Wireless Personal Area Network)의 네트워크 인터페이스 카드(NIC : Network Interface Card)(31)와, IEEE 802.15.4 LR-WPAN 조정자(coordinator)로 동작시키는 소프트웨어(32)를 포함한다. 또한, 제2 무선 네트워크 장비(IEEE 802.11 WLAN(10))는, 제1 무선 네트워크 장비(IEEE 802.15.4 LR-WPAN(30))와 동일 주파수 대역을 사용하는 IEEE 802.11 WLAN(Wireless Local Area Network)의 네트워크 인터페이스 카드(NIC : Network Interface Card)(11)와, IEEE 802.11 WLAN AP(Access Point)로 동작시키는 소프트웨어(12)를 포함한다.Here, the first wireless network equipment (IEEE 802.15.4 LR-WPAN 30) is the IEEE 802.15.4 LR-WPAN (Low) using the same frequency band as the second wireless network equipment (IEEE 802.11 WLAN 10) Network Interface Card (NIC) 31 of Rate Wireless Personal Area Network (NIC) and
또한, ACROS(20)는, IEEE 802.11 WLAN AP 소프트웨어(12)와 IEEE 802.15.4 LR-WPAN 조정자(coordinator) 소프트웨어(32)를 중재한다. 그리고 ACROS(20)는 IEEE 802.11 WLAN AP 소프트웨어(12)에게 RTS를 전송하도록 명령한다.ACROS 20 also mediates IEEE 802.11 WLAN AP
또한, 제2 무선 네트워크 장비(IEEE 802.11 WLAN(10))에서의 RTS/CTS 교환에 있어서, 무선 채널을 사용할 장비의 주소를 실제 네트워크에 존재하지 않는 주소를 사용함으로써, IEEE 802.11 WLAN NIC(11) 및 IEEE 802.15.4 LR-WPAN NIC(31)를 전혀 수정하지 않고서도, 두 기술의 공존을 가능하게 한다.In addition, in the RTS / CTS exchange in the second wireless network equipment (IEEE 802.11 WLAN 10), the IEEE 802.11 WLAN NIC 11 by using an address that does not exist in the actual network for the address of the equipment to use the wireless channel. And coexistence of the two technologies without modifying the IEEE 802.15.4 LR-WPAN NIC 31 at all.
그럼, 도 2를 참조하여 IEEE 802.11 WLAN(10)과 IEEE 802.15,4 LR-WPAN의 인터페이스(interface) 부분을 중심으로 살펴보기로 한다.Next, with reference to Figure 2 will be described with respect to the interface (interface) of the IEEE 802.11 WLAN (10) and IEEE 802.15,4 LR-WPAN.
도 2 는 본 발명에 따른 IEEE 802.11 WLAN 및 IEEE 802.15.4 LR-WPAN 공존 시스템의 인터페이스를 보여주는 일실시예 설명도로서, ACROS(Active Channel Reservation for cOexiStence)(20)를 이용하여 두 기술(10,30) 간의 공존을 실제 운용하기 위한 구성을 보여준다.FIG. 2 is an exemplary diagram illustrating an interface of an IEEE 802.11 WLAN and an IEEE 802.15.4 LR-WPAN coexistence system according to the present invention. 30) It shows the configuration for actual operation of coexistence between them.
본 발명의 공존 시스템은 하나의 통합 보드와 IEEE 802.11 WLAN NIC(11)을 포함한다. 여기서, 통합 보드는 IEEE 802.11 WLAN AP 소프트웨어(12), IEEE 802.15.4 LR-WPAN NIC(31), IEEE 802.15.4 LR-WPAN 조정자(coordinator) 소프트웨어(32), 및 ACROS(데몬(demon) 프로세스)(20)를 포함한다.The coexistence system of the present invention includes one integrated board and an IEEE 802.11 WLAN NIC 11. Here, the integrated board is the IEEE 802.11 WLAN AP
상기 IEEE 802.11 WLAN NIC(11)는 IEEE 802.11 WLAN(10)의 기존에 사용 중인 NIC을 사용한다. 기존의 장비들에 대한 수정없이 두 기술(10,30)의 공존을 이루어낸다는 점에서 그 의의가 있다 하겠다.The IEEE 802.11 WLAN NIC 11 uses an existing NIC of the IEEE 802.11 WLAN 10. It is meaningful in that coexistence of the two technologies (10, 30) is achieved without modification of existing equipment.
IEEE 802.11 WLAN AP 소프트웨어(12)는 ACROS 데몬(demon) 프로세스(21) 및 IEEE 802.11 WLAN NIC(11)와 통신하며, ACROS 데몬(demon) 프로세스(21)로부터 받은 공존을 위한 명령을 IEEE 802.11 WLAN NIC(11)에 전달한다. 그 이외의 기능은 기존의 IEEE 802.11 WLAN AP 소프트웨어(software)와 동일하다.The IEEE 802.11 WLAN AP
또한, IEEE 802.15.4 LR-WPAN 조정자(coordinator) 소프트웨어(32)는 ACROS 데몬(demon) 프로세스(21) 및 IEEE 802.15.4 LR-WPAN NIC(31)와 통신하며, ACROS 데몬(demon) 프로세스(21)와 동기화 신호를 주고 받으며, 이를 이용하여 IEEE 802.15.4 LR-WPAN NIC(31)을 제어한다. 그 이외의 기능은 기존의 IEEE 802.15.4 LR-WPAN 조정자(coordinator) 소프트웨어(software)와 동일하다.In addition, the IEEE 802.15.4 LR-WPAN
한편, ACROS 데몬(demon) 프로세스(21)에 대해서는 하기의 도 3에서 보다 상세하게 설명하기로 한다.The ACROS
먼저, "S100 단계"에서 IEEE 802.15.4 LR-WPAN 조정자(coordinator) 소프트웨어(32)는 "S120 단계"에서의 IEEE 802.15.4 LR-WPAN 통신을 위해 ACROS 데몬(demon) 프로세스(21)에게 능동적으로 무선 채널을 예약하도록 요청하는 인터럽트 신호를 보낸다.First, in step S100, the IEEE 802.15.4 LR-
이후, "S110 단계"에서 인터럽트 신호를 받은 ACROS 데몬(demon) 프로세스(21)는 능동적으로 무선 채널을 예약하기 위해 IEEE 802.11 WLAN AP 소프트웨어(12)에게 RTS를 전송하도록 명령한다.Thereafter, the
이때, "S110 단계"에서 RTS를 전송할 때, 무선 채널을 사용할 장비의 주소는 실제로 네트워크안에 존재하지 않는 주소를 이용한다. 이를 받아서 응답하는 장비는 CTS를 전송하게 되는데, 이 CTS를 받아서 무선 채널을 사용하게 될 장비는 실제로 네트워크상에 존재하지 않는 장비이므로, 실제로는 아무도 무선 채널을 사용하지 않게 된다. 반면에, 다른 모든 IEEE 802.11 WLAN 장비들은 자신들의 NAV(Network Allocation Vector)를 설정하게 되고, 그에 따라 그 기간 동안은 무선 채널을 사용하지 않게 된다. 이는 RTS/CTS 교환 자체가, 무선 채널 환경의 은닉 노드(hidden node) 문제를 해결하기 위해서 고안되었기 때문에, 실제로 무선 채널을 아무도 사용하지 않다고 느끼고 있음에도 불구하고, 다른 모든 IEEE 802.11 WLAN 장비들은 무선 채널을 사용하지 않게 된다.At this time, when transmitting the RTS in step "S110", the address of the equipment to use the radio channel uses an address that does not actually exist in the network. The device responding to the transmission of the CTS transmits the CTS. Since the device that will receive the CTS and use the radio channel does not actually exist on the network, no one actually uses the radio channel. On the other hand, all other IEEE 802.11 WLAN equipments set their Network Allocation Vector (NAV), and thus do not use the radio channel for that period. This is because the RTS / CTS exchange itself is designed to solve the hidden node problem of wireless channel environments, so all other IEEE 802.11 WLAN devices use the wireless channel even though they feel that no one is actually using it. It is not used.
따라서 "S120 단계"에서는 IEEE 802.15.4 LR-WPAN 장비들이 통신을 하게 된다. 이때, IEEE 802.11 WLAN 장비들은 NAV가 설정되어서, 무선 채널을 사용하지 않게 되고, 따라서 IEEE 802.15.4 장비들은 IEEE 802.11 WLAN과의 간섭없이 무선 채널을 사용할 수 있게 된다. 이때, "S120 단계"의 기간은, IEEE 802.15.4 LR-WPAN 조정자(coordinator) 소프트웨어(32)를 통해서 설정할 수 있으며, 이 기간의 길이만큼을 "S110 단계"에서 발생시키는 RTS/CTS 프레임(frame)들을 이용해서 예약할 수 있어야 한다.Therefore, in step S120, IEEE 802.15.4 LR-WPAN devices communicate. In this case, the IEEE 802.11 WLAN devices are set to NAV, so that the wireless channel is not used, and therefore, the IEEE 802.15.4 devices can use the wireless channel without interference with the IEEE 802.11 WLAN. At this time, the period of "step S120" can be set through the IEEE 802.15.4 LR-
다음으로, "S130 단계"에서는 IEEE 802.11 WLAN 장비들이 통신을 하게 된다. "S130 단계"의 기간은 IEEE 802.15.4 LR-WPAN 장비들이 소모 전력을 최소화하기 위해 고안된 IEEE 802.15.4 LR-WPAN의 비활성화(inactive) 기간에 접어드는 시기로서, 프로토콜 자체적으로 통신이 금지된다. 따라서 IEEE 802.11 WLAN 장비들은 IEEE 802.15.4 LR-WPAN과의 간섭없이 무선 채널을 사용할 수 있다.Next, in step S130, IEEE 802.11 WLAN devices communicate. The period of "step S130" is a period when the IEEE 802.15.4 LR-WPAN devices enter an inactive period of the IEEE 802.15.4 LR-WPAN designed to minimize power consumption, and communication is prohibited by the protocol itself. Therefore, IEEE 802.11 WLAN devices can use a wireless channel without interference with IEEE 802.15.4 LR-WPAN.
이후, "S130 단계" 후에는 다시 "S100 단계"를 수행하게 된다.After that, after step S130, step S100 is performed again.
ACROS 데몬(demon) 프로세스(21)는 이러한 단계가 반복되는 주기를 알 필요 없이, IEEE 802.15.4 LR-WPAN 조정자(coordinator) 소프트웨어(32)로부터 인터럽트 신호를 받으면 상기의 "S110 단계"를 수행하면 된다. 이로써, IEEE 802.11 WLAN(10)과 IEEE 802.15.4 LR-WPAN(30)간에 발생하는 동기화 문제를 해결할 수 있다.The
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.The method of the present invention as described above may be embodied as a program and stored in a computer-readable recording medium (such as a CD-ROM, a RAM, a ROM, a floppy disk, a hard disk, or a magneto-optical disk). Since this process can be easily implemented by those skilled in the art will not be described in more detail.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. The present invention is not limited to the drawings.
상기와 같은 본 발명은, 특히 IEEE 802.11 WLAN과 IEEE 802.15.4 LR-WPAN이 같은 주파수 대역을 사용하는 경우에도, 각자의 통신이 서로 충돌없이 성공적으로 이루어지도록 할 수 있어, 각자의 처리량(throughput)을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 재전송 횟수 감소로 인해 전력 소모를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention as described above, in particular, even when the IEEE 802.11 WLAN and IEEE 802.15.4 LR-WPAN use the same frequency band, it is possible to ensure that each communication is successful without collision with each other, each throughput In addition to increasing the power consumption, the number of retransmissions may be reduced.
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