KR101245856B1 - 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬네트워크 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬네트워크 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템 제어방법은 무선 액세스 스위칭 모듈이 제 1 무선 링크의 큐에 En-queue되어 대기 중인 사용자 데이터의 전송이 불가능한 상태인지를 판단하는 단계; 상기 무선 액세스 스위칭 모듈이 제 1 무선 링크의 큐에 En-queue되어 대기 중인 사용자 데이터를 사용 가능한 다른 제 2 무선 링크로 스위칭하는 단계; 상기 무선 액세스 스위칭 모듈이 이종 무선 액세스 기술간 프레임 구조를 변환하는 단계; 및 상기 제 2 무선 링크를 통해 액세스가 가능하면, 포워딩부가 송신 노드와 수신 노드가 직접 연결된 로컬 neighbor를 찾아 포워딩하는 단계를 포함하는 것으로, 종래의 멀티 무선 전송 변화 보다 더 효율적이고 융통성 있게 마지막 순간까지 가용한 멀티 무선 자원을 최적으로 이용할 수 있게 됨으로써 재전송 및 패킷 폐기를 감소시켜 각 Hop에서 빠른 데이터 포워딩을 지원하여 네트워크의 성능을 향상시킬 수 있는 것이다.

Description

이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템 및 그 제어방법{Multi radio mesh network system and the control method that support radio communication standard more than different kind}
도 1은 종래의 멀티 무선 메쉬 네트워크의 MRTD의 기능블록도.
도 2는 본 발명에 따른 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템의 구성을 나타낸 기능블록도.
도 3은 본 발명에 따른 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템 제어방법을 나타낸 순서도.
도 4는 도 3에 따른 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템 제어방법 중 무선 링크를 스위칭하는 단계(S2)의 세부 단계를 나타낸 순서도.
도 5는 도 2 및 도3에 따른 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템 및 그 제어방법에서의 일실시예에 따른 멀티 무선 메쉬 네트워크를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : neighbor 테이블 20 : FIB(Forwording Information Base)
100 : 무선 액세스 스위칭 모듈 200 : 데이터 변환부
300 : 포워딩부 400 : neighbor 제공부
500 : neighbor 생성부
본 발명은 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 무선 네트워크에서는 기존의 유선 네트워크에서와는 달리 데이터 송/수신 시 신호 간섭 등 무선 데이터 통신만의 특성으로 많은 성능에 제한을 가지고 있다.
이러한, 본질적인 제한 사항을 극복하기 위하여 다양한 무선 접속 기술을 단일 네트워크로 구성하는데 사용하여 신호의 간섭을 줄여 네트워크의 throughput을 최대로 올리려는 개발 및 노력이 계속되어 지고 있다.
상기와 같은 노력은 무선 기술, 하드웨어(H/W) 제작 기술의 발달과 함께 멀티 무선(Multi radio)을 지원하는 칩 개발 등으로 더욱 가속화 되어지고 있다.
상기 무선 네트워크에서 통상의 트렌시버(Transceivor)는 반이중(Half- duplex)으로 동작한다. 즉, 하나의 트렌시버(Transceivor)는 데이터의 송신과 수신을 동시에 수행하지 못하며, 송/수신 범위내 한 노드가 같은 채널(Channel)을 사용하여 송/수신하는 경우 신호의 간섭으로 상대편의 통신을 방해하게 된다.
최근 들어 무선 통신의 제한 사항을 극복하기 위해 멀티-홉-메쉬(Muliti-Hop Mesh) 네트워크를 구성하기도 한다.
여기서 멀티-홉-메쉬는 IEEE 802.11a/b/g, WiMAX 기술 등을 통해 멀티 무선 통신 규격이 사용되어지며, 한 노드에 동일 무선 통신 규격을 사용하는 하드웨어 인터페이스를 여러 개 장착하고 서로 직교(Orthogonal) 되는 채널을 각 인터페이스에 할당하여 신호 간섭 없이 송/수신을 동시에 가능하게 함으로써 기존의 멀티 홉 무선 네트워크의 Throughput을 올리고 있다.
또한 서로 다른 무선 통신 규격을 이용하여 사용자 액세스 링크와 메쉬 링크를 구분하여 사용하기도 한다.
현재 많이 개발되어지고 있는 무선 메쉬 네트워크는 상기와 같은 방법을 이용하여 신호 간섭을 최소화하면서 무선 멀티 홉 역수송(backhaul) 네트워크의 Throughput을 최대화 하고 있다.
그러나 종래의 멀티 홉 메쉬 네트워크에서는 WWRF의 Ambient Network Project에서 하나의 멀티 무선 구조를 제안하고 있다.
상기 구조는 현재의 형태에서 앞으로는 단말기가 여러 개의 무선 기술을 이용 하여 여러 액세스 네트워크에 접속할 수 있는 형태로 발전할 때 최적의 무선 자 원 활용을 위해 제안되어 있다. 이 구조에서 여러 무선 자원의 활용을 위해 다음과 같은 세 가지 개념을 언급하고 있다.
1) Multi-radio Transmission Diversity(MRTD)
2) Multi-radio Multi-hop(MRMH)
3) Multi-route Transmission Diversity(MRoTD)
여기서의 Multi-radio Access는 본질적으로 다른 무선 액세스 기술이거나 아니면 단일 무선 기술에서 Uncoupled 무선 채널을 이용한 무선 액세스를 언급한다.
이러한 멀티 무선 환경 하에서는 무선 Re-selection Rate, 동시에 다중의 무선 접속을 통한 데이터 전송(Parallelism), 또는 Reliable한 데이터 전송을 위한 멀티 무선 접속에 중복 데이터 전송(Duplication)을 통한 3 가지의 MRTD가 가능하다.
제안된 MRTD 기본 구조는 도 1에 도시된 바와 같이 MRTD를 위한 무선 자원의 선택을 위해서 주기적이고 계속적인 무선 자원 상황을 모니터링(Monitoring)이 필수적이다.
모니터링 결과가 피드백으로 액세스 선택부(Access Selection)(1)에 제공되며, 이를 바탕으로 최적의 무선 자원을 선택 전송되어져야 할 사용자 데이터를 하위 계층(Layer)으로 전달한다.
이 때, 하위 계층의 특정 무선 링크로 전송된 데이터는 전송될 트래픽 로드에 따라 해당 무선 링크(2-1 또는 2-2)의 큐(Queue)에 삽입되어 전송될 때 까지 대기한다.
따라서 특정한 이유로 선택된 무선 링크에 이상이 발생하면 그 링크(2-1 또는 2-2)가 정상으로 돌아올 때까지 전송되어야할 사용자 데이터는 계속 큐에서 대기하거나 드롭(Drop)되어진다. 이러한 이유로 제안된 MRTD는 측정된(Measurement)의 리포트에서 사용된 시간(Time Scale)에 너무 의존적이다. 즉 시간에 따라 변화하는 무선 링크 상황에 대처하는데 그다지 효율적이지 못한 문제점을 가지고 있었다.
따라서 본 발명은 전송을 위해 사용되어야 할 링크의 선택 후 전송을 위해 보내진 사용자 데이터를 링크 상황에 따라 다른 무선 링크로 스위칭하여 사용자 데이터의 손실을 최소화하는 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템 제어방법의 일 측면에 따르면, 무선 액세스 스위칭 모듈이 제 1 무선 링크의 큐에 인큐(En-queue)되어 대기 중인 사용자 데이터의 전송이 불가능한 상태인지를 판단하는 단계; 상기 무선 액세스 스위칭 모듈이 제 1 무선 링크의 큐에 인큐(En-queue)되어 대기 중인 사용자 데이터를 사용 가능한 다른 제 2 무선 링크로 스위칭하는 단계; 상기 무선 액세스 스위칭 모듈이 이종 무선 액세스 기술간 프레임 구조를 변환하는 단계; 및 상기 제 2 무선 링크를 통해 액세스가 가능하면, 포워딩부가 송신 노드와 수신 노드가 직접 연결된 로컬 네이버(neighbor)를 찾아 포워딩하는 단계를 포함하되, 상기 무선 액세스 스위칭 모듈이 이종 무선 액세스 기술간 프레임 구조를 변환하는 단계는, 장애가 발생한 무선 링크에 인큐(En-queue)된 사용자 데이터 중 해당 프레임만 디큐(De-queue)하여 다른 무선 링크에 리큐(Re-queue)한다.
그리고, 상기 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템 제어방법은 이웃하는 노드로 자신의 네이버(neighbor) 정보를 제공하는 단계; 및 이웃하는 노드로부터 수신된 네이버(neighbor) 정보를 통해 네이버(neighbor) 테이블을 생성하는 단계를 더 포함한다.
상기 네이버(neighbor) 정보는, 해당 노드에 구성된 각 무선 링크 정보를 포함하고, 멀티 무선 경로 선택부가 네이버(neighbor) 테이블을 참조하여 FIB를 생성하는 단계를 더 포함한다.
상기 FIB는, 사용자 데이터의 목적지 정보, 동일 무선 링크의 네이버(neighbor) 정보를 포함한다.
상기 제2 무선링크로 스위칭하는 단계는, 상기 무선 액세스 스위칭 모듈이 멀티 무선 경로 선택부를 통해 생성한 FIB를 검색하여 사용자 데이터를 전송하기 위한 무선 링크를 선택하는 단계; 상기 무선 액세스 스위칭 모듈이 선택된 무선 링크를 통해 사용자 데이터의 전송을 시도하여 해당 무선 링크에 장애가 있는지를 판단하는 단계; 및 상기 해당 무선 링크에 장애가 있는지를 판단하는 단계에서 해당 무선 링크에 장애가 발생하면, 상기 무선 액세스 스위칭 모듈이 다시 상기 FIB를 검색하여 다음 무선 링크(Hop)를 확인한 후 존재하는 해당 무선 링크로 스위칭하는 단계를 포함한다.
상기 무선 액세스 스위칭 모듈이 이종 무선 액세스 기술간 프레임 구조를 변환하는 단계는, 장애가 발생한 무선 링크에 인큐(En-queue)된 사용자 데이터를 모두 디큐(De-queue)하여 다른 무선 링크에 리큐(Re-queue)한다.
상기 무선 액세스 스위칭 모듈이 이종 무선 액세스 기술간 프레임 구조를 변환하는 단계에서 이종 무선 액세스 기술간 프레임 구조를 변환하는 동작은 상위 MAC 계층에서 수행한다.
상기 데이터가 보내져야 할 다음 무선 링크에 가용한 무선 링크가 간접적으로 액세스를 할 수 있을 때 로컬 네이버(neighbor)를 찾아 포워딩하는 단계는, 로컬 네이버(neighbor)가 존재하지 않을 경우, 송신 노드와 수신 노드가 공통의 다른 노드를 경유하는 공통 네이버(neighbor)를 통해 포워딩한다.
한편, 본 발명에 따른 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템의 일 측면에 따르면, 사용자 데이터를 전송하기 위한 제 1 무선 링크가 다운되거나 특정 상황으로 인해 무선 링크에 장애가 발생하여 사용자 데이터의 전송이 불가능한 경우, 제 1 무선 링크의 큐에 인큐(En-queue)되어 대기 중인 사용자 데이터를 가용한 다른 제 2 무선 링크로 스위칭하는 무선 액세스 스위칭 모듈; 상기 무선 액세스 스위칭 모듈이 이종 무선 액세스 기술간 프레임 구조를 변환하는 데이터 변환부; 및 상기 제 2 무선 링크를 통해 액세스를 할 수 있을 때, 송신 노드와 수신 노드가 직접 연결된 로컬 네이버(neighbor)를 찾아 포워딩하는 포워딩부를 포함하되, 상기 데이터 변환부는, 장애가 발생한 무선 링크에 인큐(En-queue)된 사용자 데이터 중 해당 프레임만 디큐(De-queue)하여 다른 무선 링크에 리큐(Re-queue)한다.
그리고, 상기 시스템은 이웃하는 노드로 자신의 네이버(neighbor) 정보를 제공하는 네이버(neighbor) 제공부; 및 이웃하는 노드로부터 수신된 네이버(neighbor) 정보를 통해 네이버(neighbor) 테이블을 생성하는 네이버(neighbor) 생성부를 더 포함한다.
상기 네이버(neighbor) 정보는, 해당 노드에 구성된 각 무선 링크 정보를 포함한다.
그리고 상기 시스템은 네이버(neighbor) 테이블을 참조하여 FIB를 생성하는 멀티 무선 경로 선택부를 더 포함한다. 여기서, 상기 FIB는, 사용자 데이터의 목적지 정보, 동일 무선 링크로 이루어진 네이버(neighbor) 정보를 포함한다.
상기 무선 액세스 스위칭 모듈은, 포워딩부가 상기 멀티 무선 경로 선택부를 통해 생성한 FIB를 검색하여 사용자 데이터를 전송하기 위한 무선 링크를 선택하고, 선택된 무선 링크를 통해 사용자 데이터의 전송을 시도하여 해당 무선 링크에 장애가 있는지를 판단하며, 해당 무선 링크에 장애가 발생하면 다시 상기 FIB를 검색하여 다음 무선 링크(Hop)를 확인한 후 존재하는 해당 무선 링크로 스위칭한다.
상기 데이터 변환부는, 장애가 발생한 무선 링크에 인큐(En-queue)된 사용자 데이터를 모두 디큐(De-queue)하여 다른 무선 링크에 리큐(Re-queue)한다.
상기 데이터 변환부에서의 이종 무선 액세스 기술간 프레임 구조의 변환은 상위 MAC 계층에서 수행한다.
상기 포워딩부는, 로컬 네이버(neighbor)가 존재하지 않을 경우, 송신 노드와 수신 노드가 공통의 다른 노드를 경유하는 공통 네이버(neighbor)를 통해 포워딩한다.
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이하, 본 발명에 따른 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메 쉬 네트워크 시스템 및 그 제어방법에 대한 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 살펴보기로 한다. 이 때, 아래에서 설명하는 시스템 구성은 본 발명의 설명을 위해서 인용한 시스템으로써 아래 시스템으로 본 발명을 한정하지 않음을 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이해해야할 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템의 구성을 나타낸 도면으로서, 본 발명에 따른 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템은 무선 액세스 스위칭 모듈(100), 데이터 변환부(200) 및 포워딩부(300)를 포함하며, neighbor 제공부(400), neighbor 생성부(500) 및 멀티 무선 경로 선택부(600)를 더 포함한다.
상기 무선 액세스 스위칭 모듈(100)은 사용자 데이터를 전송하기 위한 제 1 무선 링크가 다운되거나 특정 상황으로 인해 무선 링크에 장애가 발생하여 사용자 데이터의 전송이 불가능한 경우, 제 1 무선 링크(31)의 큐에 En-queue되어 대기 중인 사용자 데이터를 가용한 다른 제 2 무선 링크(32)로 스위칭한다. 여기서는 제 1 무선 링크(31)와 제 2 무선 링크(32)만을 설명하였으나, 상기 무선 링크는 적어도 하나 이상으로 구현될 수 있다.
한편, 상기 무선 액세스 스위칭 모듈(100)은 포워딩부(300)가 상기 멀티 무선 경로 선택부(600)를 통해 생성된 상기 FIB(20)를 검색하여 사용자 데이터를 전송하기 위한 무선 링크를 선택하고, 선택된 무선 링크를 통해 사용자 데이터의 전송을 시도하여 해당 무선 링크에 장애가 있는지를 판단하며, 해당 무선 링크에 장애가 발생하면 다시 상기 FIB(20)를 검색하여 다음 무선 링크(Hop)를 확인한 후 존 재하는 해당 무선 링크로 스위칭한다.
그리고 상기 데이터 변환부(200)는 이종 무선 액세스 기술간 프레임 구조를 변환한다. 이 때, 상기 데이터 변환부(200)는 장애가 발생한 무선 링크에 En-queue된 사용자 데이터 중 해당 프레임만 De-queue하여 다른 무선 링크에 Re-queue하거나, 장애가 발생한 무선 링크에 En-queue된 사용자 데이터를 모두 De-queue하여 다른 무선 링크에 Re-queue을 사용자의 선택에 의해 수행된다. 이러한, 변환은 상위 MAC 계층에서 수행된다.
상기 포워딩부(300)는 상기 제 2 무선 링크(32)를 통해 액세스가 가능할 경우 송신 노드와 수신 노드가 직접 연결된 로컬 neighbor를 찾아 포워딩한다. 한편, 상기 포워딩부(300)는 로컬 neighbor가 존재하지 않을 경우, 송신 노드와 수신 노드가 공통의 다른 노드를 경유하는 공통 neighbor를 통해 포워딩한다. 여기서, 도 5에 도시된 바와 같이 노드 A와 노드 D는 R1을 통해 로컬 neighbor를 포함하고 있으며, 무선 링크 R1을 이용한 공통 neighbor 노드 C와 무선 링크 R3를 이용한 노드 B와 같은 공통 neighbor를 가지고 있다.
그리고 상기 neighbor 제공부(400)는 이웃하는 노드로 자신의 neighbor 정보를 제공한다.
또한 상기 neighbor 생성부(500)는 이웃하는 노드로부터 수신된 neighbor 정보를 통해 neighbor 테이블(10)을 생성한다. 여기서, 상기 neighbor 정보는 해당 노드에 구성된 각 무선 링크 정보를 포함한다.
그리고 상기 멀티 무선 경로 선택부(600)는 neighbor 테이블(10)을 참조하여 FIB(20)를 생성한다. 이 때, 상기 FIB(20)는 사용자 데이터의 목적지 정보, 동일 무선 링크로 이루어진 neighbor 정보를 포함한다.
상기한 각 구성들에 대한 일반적인 기능 및 각각의 상세한 동작에 대하여는 그 설명을 생략하고, 본 발명에 상응하는 동작 위주로 그 동작들을 설명하기로 한다.
먼저, neighbor 제공부(400)가 이웃하는 노드로 자신의 neighbor 정보를 제공함과 동시에 neighbor 생성부(500)가 이웃하는 노드로부터 수신된 neighbor 정보를 통해 [표 1]에 도시된 바와 같은 neighbor 테이블(10)을 생성한다.
neighbor ID
노드 A 노드 B(R2,R3) 노드 C(R1, R2) 노드 D(R1, R3)
MAC 2 SN 1 SN 2 … SN n
… … … …
MAC n SN 1 SN 2 … SN n
이후, 멀티 무선 경로 선택부(600)는 상기 neighbor 테이블(10)을 참조하여 [표 2]에 도시된 바와 같은 FIB(20)를 생성한다.
Figure 112006071612366-pat00001
이 후, 상기 포워딩부(300)가 생성된 상기 FIB(20)를 확인하여 제 1 무선 링크(31)를 선택하면 사용자 데이터는 상기 제 1 무선 링크(31)의 큐에 En-queue된다.
이어서, 상기 포워딩부(300)가 제 1 무선 링크(31)의 큐에 En-queue된 사용자 데이터를 제 1 무선 링크(31)를 통해 전송한다.
만약, 사용자 데이터를 전송하기 위한 제 1 무선 링크(31)가 다운되거나 특정 상황으로 인해 제 1 무선 링크(31)에 장애가 발생하여 사용자 데이터의 전송이 불가능한 경우, 상기 무선 액세스 스위칭 모듈(100)은 제 1 무선 링크(31)의 큐에 En-queue되어 대기 중인 사용자 데이터를 다른 제 2 무선 링크(32)로 스위칭한다.
여기서, 상기 무선 액세스 스위칭 모듈(100)은 장애가 발생한 무선 링크에 En-queue된 사용자 데이터 중 해당 프레임만 De-queue하여 다른 무선 링크에 Re-queue하거나, 장애가 발생한 무선 링크에 En-queue된 사용자 데이터를 모두 De-queue하여 다른 무선 링크에 Re-queue을 사용자의 선택에 의해 수행된다.
이 때, 상기 데이터 변환부(200)는 제 1 무선 링크(31)와 제 2 무선 링크(32)가 동일한 무선 통신 규격일 경우 데이터 변환을 수행하지 않으며, 통신 규격이 상이할 경우에만 데이터 변환을 수행하게 된다.
이 후, 상기 포워딩부(300)는 제 1 무선 링크(31)에서 제 2 무선 링크(32)로 스위칭되어 제 2 무선 링크(32)의 큐에 Re-queue된 사용자 데이터를 제 2 무선 링크(32)를 통해 전송한다.
그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템 제어방법에 대해 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 한편, 멀티 무선 경로 선택부(600)는 이웃하는 노드로 자신의 neighbor 정보를 제공한다.
그리고 상기 neighbor 생성부(500)는 이웃하는 노드로부터 수신된 neighbor 정보를 통해 neighbor 테이블(10)을 생성한다. 여기서 상기 neighbor 정보는 해당 노드에 구성된 각 무선 링크 정보를 포함한다.
또한, 상기 멀티 무선 경로 선택부(600)는 neighbor 테이블(10)을 참조하여 FIB(20)를 생성한다. 여기서, 상기 FIB(20)는 사용자 데이터의 목적지 정보, 동일 무선 링크의 neighbor 정보를 포함한다.
무선 액세스 스위칭 모듈(100)은 제 1 무선 링크(31)의 큐에 En-queue되어 대기 중인 사용자 데이터의 전송이 불가능한 상태인지를 판단한다(S1).
이어서, 상기 무선 액세스 스위칭 모듈(100)은 제 1 무선 링크(31)의 큐에 En-queue되어 대기 중인 사용자 데이터를 사용 가능한 다른 제 2 무선 링크(32)로 스위칭한다(S2).
이하, 하기에서는 상기 가용한 다른 무선 링크로 스위칭하는 단계(S2)의 세부 단계에 대하여 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 상기 무선 액세스 스위칭 모듈(100)은 상기 멀티 무선 경로 선택부(600)를 통해 생성된 상기 FIB(20)를 검색하여 사용자 데이터를 전송하기 위한 무선 링크를 선택한다(S21).
이어서, 상기 무선 액세스 스위칭 모듈(100)은 포워딩부(300)를 통해 선택된 무선 링크를 통해 사용자 데이터의 전송을 시도하여 해당 무선 링크에 장애가 있는지를 판단한다(S22).
이 대, 상기 해당 무선 링크에 장애가 있는지를 판단하는 단계(S22)에서 해당 무선 링크에 장애가 발생하면(YES), 상기 무선 액세스 스위칭 모듈(100)은 다시 상기 FIB(20)를 검색하여 다음 무선 링크(Hop)를 확인한 후 존재하는 해당 무선 링크로 스위칭한다(S23).
이 후, 상기 무선 액세스 스위칭 모듈(100)은 이종 무선 액세스 기술간 프레임 구조를 변환한다(S3).
이하 하기에서는 상기 무선 액세스 스위칭 모듈(100)이 이종 무선 액세스 기술간 프레임 구조를 변환하는 단계(S3)의 세부 단계에 대하여 도 X를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 장애가 발생한 무선 링크에 En-queue된 사용자 데이터 중 해당 프레임만 De-queue하여 다른 무선 링크에 Re-queue한다.
한편, 장애가 발생한 무선 링크에 En-queue된 사용자 데이터를 모두 De-queue하여 다른 무선 링크에 Re-queue할 수도 있으며, 상기와 같은 변환은 상위 MAC 계층에서 수행된다.
이 후 상기 제 2 무선 링크(32)를 통해 액세스가 가능하면, 포워딩부(300)는 송신 노드와 수신 노드가 직접 연결된 로컬 neighbor를 찾아 포워딩한다(S4). 한편, 로컬 neighbor가 존재하지 않을 경우, 송신 노드와 수신 노드가 공통의 다른 노드를 경유하는 공통 neighbor를 통해 포워딩한다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체적인 실시예에 대해서만 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템 및 그 제어방법에 의하면, 종래의 멀티 무선 전송 변화 보다 더 효율적이고 융통성 있게 마지막 순간까지 가용한 멀티 무선 자원을 최적으로 이용할 수 있게 됨으로써 재전송 및 패킷 폐기를 감소시켜 각 Hop에서 빠른 데이터 포워딩을 지원하여 네트워크의 성능을 향상시킬 수 있는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (20)

  1. 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템 제어방법에 있어서,
    무선 액세스 스위칭 모듈이 제 1 무선 링크의 큐에 인큐(En-queue)되어 대기 중인 사용자 데이터의 전송이 불가능한 상태인지를 판단하는 단계;
    상기 무선 액세스 스위칭 모듈이 제 1 무선 링크의 큐에 인큐(En-queue)되어 대기 중인 사용자 데이터를 사용 가능한 다른 제 2 무선 링크로 스위칭하는 단계;
    상기 무선 액세스 스위칭 모듈이 이종 무선 액세스 기술간 프레임 구조를 변환하는 단계; 및
    상기 제 2 무선 링크를 통해 액세스가 가능하면, 포워딩부가 송신 노드와 수신 노드가 직접 연결된 로컬 네이버(neighbor)를 찾아 포워딩하는 단계를 포함하되,
    상기 무선 액세스 스위칭 모듈이 이종 무선 액세스 기술간 프레임 구조를 변환하는 단계는, 장애가 발생한 무선 링크에 인큐(En-queue)된 사용자 데이터 중 해당 프레임만 디큐(De-queue)하여 다른 무선 링크에 리큐(Re-queue)하는 것을 특징으로 하는 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템 제어방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    이웃하는 노드로 자신의 네이버(neighbor) 정보를 제공하는 단계; 및
    이웃하는 노드로부터 수신된 네이버(neighbor) 정보를 통해 네이버(neighbor) 테이블을 생성하는 단계를 더 포함하는 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템 제어방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 네이버(neighbor) 정보는,
    해당 노드에 구성된 각 무선 링크 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템 제어방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 멀티 무선 경로 선택부가 네이버(neighbor) 테이블을 참조하여 FIB를 생성하는 단계를 더 포함하는 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템 제어방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 FIB는,
    사용자 데이터의 목적지 정보, 동일 무선 링크의 네이버(neighbor) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템 제어방법.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 제2 무선링크로 스위칭하는 단계는,
    상기 무선 액세스 스위칭 모듈이 멀티 무선 경로 선택부를 통해 생성한 FIB를 검색하여 사용자 데이터를 전송하기 위한 무선 링크를 선택하는 단계;
    상기 무선 액세스 스위칭 모듈이 선택된 무선 링크를 통해 사용자 데이터의 전송을 시도하여 해당 무선 링크에 장애가 있는지를 판단하는 단계; 및
    상기 해당 무선 링크에 장애가 있는지를 판단하는 단계에서 해당 무선 링크에 장애가 발생하면, 상기 무선 액세스 스위칭 모듈이 다시 상기 FIB를 검색하여 다음 무선 링크(Hop)를 확인한 후 존재하는 해당 무선 링크로 스위칭하는 단계를 포함하는 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템 제어방법.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 무선 액세스 스위칭 모듈이 이종 무선 액세스 기술간 프레임 구조를 변환하는 단계는,
    장애가 발생한 무선 링크에 인큐(En-queue)된 사용자 데이터를 모두 디큐(De-queue)하여 다른 무선 링크에 리큐(Re-queue)하는 것을 특징으로 하는 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템 제어방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 무선 액세스 스위칭 모듈이 이종 무선 액세스 기술간 프레임 구조를 변환하는 단계에서 이종 무선 액세스 기술간 프레임 구조를 변환하는 동작은 상위 MAC 계층에서 수행하는 것을 특징으로 하는 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템 제어방법.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 데이터가 보내져야 할 다음 무선 링크에 가용한 무선 링크가 간접적으로 액세스를 할 수 있을 때 로컬 네이버(neighbor)를 찾아 포워딩하는 단계는,
    로컬 네이버(neighbor)가 존재하지 않을 경우, 송신 노드와 수신 노드가 공통의 다른 노드를 경유하는 공통 네이버(neighbor)를 통해 포워딩하는 것을 특징으로 하는 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템 제어방법.
  11. 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템에 있어서,
    사용자 데이터를 전송하기 위한 제 1 무선 링크가 다운되거나 특정 상황으로 인해 무선 링크에 장애가 발생하여 사용자 데이터의 전송이 불가능한 경우, 제 1 무선 링크의 큐에 인큐(En-queue)되어 대기 중인 사용자 데이터를 가용한 다른 제 2 무선 링크로 스위칭하는 무선 액세스 스위칭 모듈;
    상기 무선 액세스 스위칭 모듈이 이종 무선 액세스 기술간 프레임 구조를 변환하는 데이터 변환부; 및
    상기 제 2 무선 링크를 통해 액세스를 할 수 있을 때, 송신 노드와 수신 노드가 직접 연결된 로컬 네이버(neighbor)를 찾아 포워딩하는 포워딩부를 포함하되,
    상기 데이터 변환부는, 장애가 발생한 무선 링크에 인큐(En-queue)된 사용자 데이터 중 해당 프레임만 디큐(De-queue)하여 다른 무선 링크에 리큐(Re-queue)하는 것을 특징으로 하는 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템.
  12. 제 11항에 있어서,
    이웃하는 노드로 자신의 네이버(neighbor) 정보를 제공하는 네이버(neighbor) 제공부; 및
    이웃하는 노드로부터 수신된 네이버(neighbor) 정보를 통해 네이버(neighbor) 테이블을 생성하는 네이버(neighbor) 생성부를 더 포함하는 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 네이버(neighbor) 정보는,
    해당 노드에 구성된 각 무선 링크 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템.
  14. 제 12항에 있어서,
    네이버(neighbor) 테이블을 참조하여 FIB를 생성하는 멀티 무선 경로 선택부를 더 포함하는 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 FIB는,
    사용자 데이터의 목적지 정보, 동일 무선 링크로 이루어진 네이버(neighbor) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 무선 액세스 스위칭 모듈은,
    포워딩부가 상기 멀티 무선 경로 선택부를 통해 생성한 FIB를 검색하여 사용자 데이터를 전송하기 위한 무선 링크를 선택하고, 선택된 무선 링크를 통해 사용자 데이터의 전송을 시도하여 해당 무선 링크에 장애가 있는지를 판단하며, 해당 무선 링크에 장애가 발생하면 다시 상기 FIB를 검색하여 다음 무선 링크(Hop)를 확인한 후 존재하는 해당 무선 링크로 스위칭하는 것을 특징으로 하는 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템.
  17. 삭제
  18. 제 11항에 있어서,
    상기 데이터 변환부는,
    장애가 발생한 무선 링크에 인큐(En-queue)된 사용자 데이터를 모두 디큐(De-queue)하여 다른 무선 링크에 리큐(Re-queue)하는 것을 특징으로 하는 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템.
  19. 제 11항에 있어서,
    상기 데이터 변환부에서의 이종 무선 액세스 기술간 프레임 구조의 변환은 상위 MAC 계층에서 수행하는 것을 특징으로 하는 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템.
  20. 제 12항에 있어서,
    상기 포워딩부는,
    로컬 네이버(neighbor)가 존재하지 않을 경우, 송신 노드와 수신 노드가 공 통의 다른 노드를 경유하는 공통 네이버(neighbor)를 통해 포워딩하는 것을 특징으로 하는 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬 네트워크 시스템.
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