KR101516972B1 - 무선 통신 네트워크의 채널 할당 방법 및 그 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 통신 네트워크의 채널 할당 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 이러한 본 발명은, 중첩되는 주파수 채널을 사용하는 이종의 무선 통신 네트워크의 채널 할당 시스템에 있어서, 적어도 하나 이상의 무선 팬 디바이스를 포함하는 무선 팬들; 적어도 하나의 접속 포인트 및 상기 접속 포인트에 연결하여 통신을 수행하는 적어도 하나의 무선 랜 디바이스를 포함하는 무선 랜들; 및 상기 무선 팬들 및 상기 무선 랜들이 사용하는 채널 정보를 수집하여, 수집한 채널 정보에 따라 무선 팬 및 무선 팬 간에 중첩되지 않는 가용 채널을 도출하고, 도출한 가용 채널을 상기 무선 팬들 및 상기 무선 랜들에 제공하는 상기 적어도 하나의 상기 접속 포인트;를 포함한다.
Figure R1020080100312
WPAN, WLAN

Description

무선 통신 네트워크의 채널 할당 방법 및 그 시스템{A method for allocation channel in a wireless communication network and system thereof}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 이종의 무선 통신 시스템에서 이종의 무선 통신 시스템 상호간 간섭을 회피할 수 있는 채널 할당 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
2.4GHz ISM Band를 사용하는 기술들로는 WiFi, Bluetooth, ZigBee 등이 있으며, 이들은 WLAN(Wireless Local Area Network) 및 WPAN(Wireless Personal Area Network)를 구성하여 사용된다.
이러한 기술들은 무선 구간의 커버리지가 비교적 짧고, 이동성을 고려한 기술들이다. 이러한 이유로 WPAN과 WLAN은 실내영역에서 공존하는 경우가 많으며, 더욱이, 서로 사용하는 주파수 대역이 중첩되어 이들 간의 간섭으로 통신 장애가 많이 발생하고 있다. 현재는 각각의 기술들이 주파수를 점유하고 있을 때는 오로지 파워가 더 큰 기술이 통신에 성공하고 있으며 상대적으로 파워가 약한 기술은 심각한 통신 장애가 발생하고 있다.
이에 따라, WPAN과 WLAN과 같이, 무선 구간의 커버리지가 비교적 짧으며, 이 동성을 고려한 네트워크 간의 주파수 간섭 문제의 해결이 요구되고 있다.
따라서 상술한 바와 같은 종래의 요구를 감안한 본 발명의 목적은 동일한 주파수 대역을 사용하는 이종 네트워크간의 주파수(채널)를 중첩되지 않게 효율적으로 분배하기 위한 무선 통신 시스템의 채널 할당 방법 및 그 시스템을 제공함에 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 중첩되는 주파수 채널을 사용하는 이종의 무선 통신 네트워크의 채널 할당 시스템은, 적어도 하나 이상의 무선 팬 디바이스를 포함하는 무선 팬들; 적어도 하나의 접속 포인트 및 상기 접속 포인트에 연결하여 통신을 수행하는 적어도 하나의 무선 랜 디바이스를 포함하는 무선 랜들; 및 상기 무선 팬들 및 상기 무선 랜들이 사용하는 채널 정보를 수집하여, 수집한 채널 정보에 따라 무선 팬 및 무선 팬 간에 중첩되지 않는 가용 채널을 도출하고, 도출한 가용 채널을 상기 무선 팬들 및 상기 무선 랜들에 제공하는 상기 적어도 하나의 상기 접속 포인트;를 포함한다.
상기 접속 포인트는 상기 무선 팬들 및 무선 랜들이 사용하는 채널 정보를 수집하여, 수집한 채널 정보를 제공하는 무선 팬 채널부; 및 상기 채널 정보에 따라 상기 무선 팬들이 사용하는 채널에 대응한 무선 랜들이 사용할 수 있는 가용 채널과, 상기 무선 랜들이 사용하는 채널에 대응한 무선 팬들이 사용할 수 있는 가용 채널을 도출하고, 도출한 가용 채널을 상기 무선 팬 채널부를 통해 무선 랜 또는 무선 팬에 제공하는 채널 협상부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가용 채널에 따라 자신이 사용하는 무선 랜의 채널을 상기 채널 협상부로부터 할당 받아, 할당 받은 채널을 이용하여 무선 랜 디바이스들과 통신을 수행하는 무선 랜 채널부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이종의 무선 통신 네트워크에서 무선 랜의 접속 포인트의 채널 할당 방법은, 외부의 무선 랜들 및 무선 팬들이 사용하는 채널 정보를 수집하는 과정과, 상기 채널 정보에 따라 가용 채널을 도출하는 과정과, 상기 가용 채널 중 자신이 속한 무선 랜의 채널을 설정하는 과정과, 설정한 채널을 주변 네트워크에 브로드캐스트 하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 무선 랜들 및 무선 팬들 중 어느 일 네트워크로부터 채널 정보 요청이 있을 시, 상기 가용 채널을 제공하는 과정을 더 포함한다.
상기 네트워크 종료 시, 자신이 사용하던 채널을 상기 무선 랜들 및 무선 팬들에 브로드캐스트 하는 과정을 더 포함한다.
본 발명의 따르면, 중첩되는 주파수 대역을 사용하는 이종의 무선 통신 네트워크들의 채널 정보를 수집하여 중첩되지 않는 채널을 도출하여, 이에 대한 정보를 공유함으로써, 서로 간의 중첩되는 채널을 회피하여 채널을 할당할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에 대해서 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템은, 무선 랜(WLAN, Wireless Local Area Network)(100) 및 무선 팬(WPAN, Wireless Personal Area Network)(200)을 포함한다.
WLAN(100)은 접속 포인트(Access Point, 이하 "AP"로 축약함)(110) 및 AP(110)에 연결하여 무선 통신을 제공하는 WLAN 디바이스들(10)을 포함하는 무선 네트워크이다. WPAN(200)은 상호간의 무선 통신을 수행하는 다수의 WPAN 디바이스들(20)을 포함하는 무선 네트워크이다.
이러한 WLAN(100) 및 WPAN(200)은 서로 중첩되는 영역의 주파수를 사용할 수 있으며, WLAN 및 WPAN의 디바이스(10, 20) 모두 이동성을 고려한 기기이므로, 그 사용 영역이 중첩되어 질 수 있다. 이러한 이유로 WLAN(100) 및 WPAN(200)간에 주파수 간섭이 발생할 수 있다.
이에 본 발명의 실시 예에 따른 AP(110)는 주파수 간섭을 방지하기 위해 사용하는 주파수 채널(이하, "채널")에 대한 정보를 수집하고, 상호간에 중첩되지 않는 채널(가용 채널)에 대한 정보를 각 네트워크에 제공함으로써, 상호간의 주파수 간섭을 회피할 수 있도록 한다.
이하로는, 상술한 WLAN(100)의 예로 WiFi를 사용하는 네트워크를 예를 들어 설명할 것이며, WPAN(200)의 예로 지그비(ZigBee)를 사용하는 네트워크를 예로 들어 설명할 것이다. 따라서 WLAN 디바이스(10)들은 WiFi 디바이스들이 될 수 있으며, WPAN 디바이스(20)들은 지그비 디바이스들이 될 수 있다. 그러나 본 발명을 이에 한정하지 않으며, WLAN(100) 및 WPAN(200) 등과 같이 주파수 채널이 중첩되어 사용되는 무선 통신 네트워크 간의 주파수 간섭을 회피할 수 있는 방법을 제시한다.
본 발명의 실시 예에 따른, WLAN 디바이스(10)들은 AP(110)에 연결하여 무선 통신 서비스를 제공하는 와이파이(WiFi) 디바이스들로, IEEE802.11b(WiFi) 규격에 따른 통신을 지원한다. 이러한 WLAN 디바이스(10)들은 노트북, PDA 등의 휴대 단말기에 내장 또는 외장 되어 무선 통신 서비스를 제공할 수 있다.
WPAN(200)은 10m 이내의 짧은 거리에 존재하는 무선 통신 디바이스들을 무선으로 연결하는 이들 디바이스들 간의 통신 네트워크이다. WPAN(200)은 그 디바이스들이 WPAN(200)의 송수신 커버리지(coverage)에 진입하면 자동적으로 동기화되어 통신할 수 있는 특징을 가진다. 이러한 WPAN 디바이스(20)들은 기본적으로 무선 통신을 위한 무선 인터페이스와 IEEE 802.15.4에 따르는 맥(MAC) 계층을 가지는 무선 통신 장치이다. 이러한 기기들은 초소형 저전력 장치로 1
Figure 112008071247115-pat00001
정도의 크기를 가질 수 있다.
상술한 바와 같은 WPAN(200)을 구성하는 기기들은 FFD(full function device)와 RFD(reduced function device)로 구분될 수 있으며, 또한, FFD는 팬 코디네이터(PAN coordinator)와 코디네이터(coordinator)로 구분할 수 있다. 또한, 이러한 기기들 중, FFD는 라우팅 기능을 가지는 기기이며, RFD는 라우팅 기능이 없는 기기이다. 또한, FFD는 다수의 코디네이터와 하나의 팬 코디네이터로 구성된다. 팬 코디네이터는 자신이 속한 WPAN(Wireless Personal Area Network)을 관장한다. 본 발명의 실시 예에서 코디네이터는 팬 코디네이터 및 코디네이터 중 어느 하나 일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 AP(110)는 그 자체로 WLAN 디바이스(10)들을 코어 네트워크에 연결시켜 패킷 서비스를 제공할 수 있는 역할을 기본으로 수행한다.
이때, AP(110)는 WLAN 디바이스(10)들에게 주변의 WLAN 및 WPAN 디바이스(10, 20)들과 중첩되지 않도록 채널을 할당하는 역할을 수행한다. 특히, AP(110)는 주변의 WPAN 디바이스(20)들에게도 주변의 WLAN 및 WPAN 디바이스(10, 20)들과의 채널이 중첩되지 않도록 중첩되지 않는 채널에 대한 정보를 제공하는 역할을 수행한다.
이를 위하여, AP(110)는 주변 WLAN 및 WPAN(100, 200)의 채널 정보를 수집하고, 상호간에 채널이 중첩되지 않도록 협상하는 역할을 수행한다. 그러면, 이러한 AP(110)에 대해서 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 AP의 개략적인 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 AP(110)는 무선 랜 채널부(WiFi AP)(300), 채널 협상부(CNB, Chanel Negotiation Block)(400), 및 무선 팬 채널 부(AP_ZB)(500)를 포함한다.
무선 팬 채널부(500)는 주변의 AP(110) 또는 WPAN(200)으로부터 채널 정보를 수집하여, 채널 협상부(400)에 알리는 역할을 수행한다. 이를 위하여, 무선 팬 채널부(500)는 자기 자신이 하나의 WPAN(200)을 구성할 수 있다. 이를 통해, 무선 팬 채널부(500)는 주변의 WPAN(200)의 코디네이터들과 통신을 통해 채널 정보를 수집하고, 타 AP(100)의 무선 팬 채널부(500)와 통신하여 타 AP(100)의 채널 정보를 수집한다. 이 것은 타 AP(100)의 무선 팬 채널부(500) 또한 WPAN(200)을 구성한 상태에서 이루어진다. 그런 다음, 수집한 채널 정보를 채널 협상부(400)에 알린다.
채널 협상부(400)는 무선 팬 채널부(500)로부터 수신한 채널 정보를 이용하여 채널 정보를 관리한다. 또한, 채널 협상부(400)는 무선 팬 채널부(500)를 통해 채널 정보를 주기적으로 브로드캐스트 한다.
무선 팬 채널부(500)는 타 무선 팬 채널부(500) 또는 WPAN(200)의 코디네이터로부터 채널 정보를 수신하는 경우, WPAN(200)의 일반 디바이스로 동작하는 것이 바람직하다. 이때, 타 WPAN(200)이 사용하는 채널을 사용하여 타 WPAN(200)과 통신한다. 한편, 무선 팬 채널부(500)는 자신의 채널 정보를 브로드캐스트하거나, 채널 정보 요청에 따른 채널 정보 송신시 WPAN의 코디네이터로 동작하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 무선 팬 채널부(500)는 채널 정보 송수신시 자기 자신의 하나의 노드로 구성된 WPAN(200)으로써 동작한다.
채널 협상부(400)는 WLAN(WiFi 네트워크)가 사용하는 채널을 확인하여 추천 채널 정보(Recommend ZigBee Channel)를 무선 팬 채널부(500)를 통해 WPAN(200)에 전송할 수 있다. 이는 주파수 상에서 간섭이 더 작은 채널을 추천해서 WPAN(200)의 통신 성능 저하를 없앨 수 있다. 중첩되지 않은 채널이라도 채널간 간격이 클수록 간섭이 더 작다. 여기서, 추천 채널은 가용 채널 중 어느 하나가 된다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 무선 팬 채널부(500)와 채널 협상부(400)에 의해서, 중첩되지 않는 채널 정보를 사용하게 함으로써, WLAN(100)와 WPAN(200) 간의 간섭을 제거하고 주파수를 분리하여 사용할 수 있도록 한다. 또 WLAN(100) 간의 채널 정보와 WPAN(200)간의 채널 정보를 서로 알 수 있어서 또 다른 채널 선택 시에 유용하게 활용되어 질 수 있다.
채널 협상부(400)는 무선 팬 채널부(500)에 채널 검색(CH_SCAN)을 요청한다. 그러면, 무선 팬 채널부(500)는 주변의 WPAN 채널(ZB_WPAN_CH) 정보와 타 AP(110) 채널(OAP_CH) 정보를 채널 협상부(400)에 알린다.
채널 협상부(400)는 사용 가능한 WLAN 채널(AAP_CH) 정보를 무선 랜 채널부(300)에 알려주고 무선 랜 채널부(300)는 사용하기 원하는 채널(WAP_CH) 정보를 채널 협상부(400)에 알린다. 그러면, 채널 협상부(400)는 확인 신호(confirmation signal)(WAP_CH_GF)를 무선 랜 채널부(300)에 전송하고, 이를 수신한 무선 랜 채널부(300)는 채널 선택이 완료됨(CN_DONE)을 채널 협상부(400)에 알린다.
채널 협상부(400)는 자신의 네트워크가 사용할 AP(110) 채널(MAP_CH)을 무선 팬 채널부(500)에 알려주고, 외부의 타 WLAN의 AP(110) 및 WPAN의 코디네이터에 알리도록 지시(CH_BrCa)한다.
외부 요청에 의해서 채널 협상부(400)의 채널 정보를 무선 팬 채널부(500)를 통해서 알려야 할 때, WPAN(200)이 사용 가능한 채널 정보(AZB_CH)와 사용되고 있는 WLAN(110)이 사용하고 있는 채널 정보(UAP_CH)를 무선 팬 채널부(500)에게 알려준다.
무선 랜 채널부(300)는 WLAN 디바이스(10)들을 코어 네트워크에 연결시켜 패킷 서비스를 제공할 수 있는 역할을 기본으로 수행한다. 또한, 무선 랜 채널부(300)는 사용하기를 원하는 채널(WAP_CH)을 사용할 수 있는지 채널 협상부(400)에 물어보고, 채널 협상부(400)는 가능 여부(WAP_CH_GF)를 무선 랜 채널부(300)에 알려줄 수 있다. 또한, 무선 랜 채널부(300)가 채널 협상부(400)에 채널 할당을 요청(Req_CH)하면, 채널 협상부(400)는 사용하기에 최적인 채널(Recom_CH)을 무선 랜 채널부(300)에 알려준다.
그러면, 보다 자세히 본 발명의 실시 에에 따른 서로간의 간섭을 회피하기 위한 채널 정보에 대해서 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 채널의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 WLAN(100)이 사용하는 채널(주파수 대역)과 WPAN(200)이 사용하는 채널(주파수 대역)이 중첩되는 모습을 보인다. 여기서, WPAN(200)을 구성하는 ZigBee 기기들의 사용 주파수와, WLAN(100) 중 WiFi 네트워크를 사용하는 디바이스들의 사용 주파수 대역을 예로 하여 도시하였다.
도 3을 참조하면, ZigBee는 868MHz, 915MHz, 2.4GHz의 주파수 대역을 사용하며 각각 20Kbps, 40Kbps, 250Kbps의 데이터 전송률을 제공한다. 도 3에는 2.4GHz 대역 ZigBee에 대해서 도시하였다. 2.4GHz 주파수 대역은 도시한 바와 같이, 2.405GHz부터 2.480GHz까지 총 16채널을 사용하며 채널 대역폭은 2MHz이며, 채널 간 간격은 5MHz이다.
한편, WLAN(100)은 ISM Band라는 대역을 사용한다. 이중에서 WLAN(100)은 2.4Ghz 대역대를 사용한다. WLAN 규정에 따르면 CH1 내지 CH14번까지 쓸 수 있도록 되어 있다. 도 3에는 WiFi 네트워크가 사용하는 CH1, CH6, 및 CH11이 도시되었다. 즉, CH1은 2.412GHz(2.401GHz ~ 2.423GHz), CH6은 2.437GHz (2.426GHz ~ 2.448GHz), 및 CH11은 2.462GHz (2.451GHz ~ 2.473GHz)를 사용한다.
도 3에서 도시한 바와 같이, WiFi에 따른 WLAN(100) 및 ZigBee에 따른 WPAN(200)은 그 사용하는 주파수 대역이 중첩된다.
따라서 본 발명의 실시 예에 따른 접속 포인트는 WLAN 및 WPAN(100, 200) 상호간에 중첩되는 주파수를 최대한 회피하기 위하여, 채널 정보 테이블을 통해 상호간의 채널을 관리한다. 그러면, 이러한 채널 정보 테이블에 대해서 살펴보기로 한다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 채널 정보 테이블을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 4개의 채널 테이블이 도시되었다. UAP_CH(401)는 WLAN(100)이 사용하는 채널에 대한 정보를 가지는 채널 테이블(정보)이고, AZB_CH(402)는 WLAN(100)이 사용하는 채널에 대응하여 WPAN(200)이 사용 가능한 채널을 저장하는 채널 테이블(정보)이다. 또한, UZB_CH(403)는 WPAN(200)이 사용하는 채널을 저장하는 채널 테이블(정보)이며, AAP_CH(404)는 WPAN(200)이 사용하는 채널에 대응하여 WLAN(100)이 사용 가능한 채널을 저장하는 채널 테이블(정보)이다.
여기서, WLAN(100)에서 CH1 및 CH8을 사용하고 있다면, CH1에 대응하여 WPAN(200)은 CH11 내지 CH14, CH8에 대응하여 CH18 내지 CH21 채널이 사용금지 채널로 설정된다. 또한, 사용금지 채널을 제외한 나머지 채널들, 즉, CH15 내지 CH17, CH22 내지 CH26 채널이 사용 가능 채널로 할당된다. 한편, WPAN(200)이 CH15와 CH25를 사용하고 있다면, WLAN(100)은 CH2 내지 CH5, CH12 내지 CH14 채널이 사용금지 채널로 설정되고, CH1, CH6 내지 CH11이 사용 가능 채널로 할당된다. 이러한 사용 가능 채널을 "가용 채널"이라 칭하기로 한다.
정리하면, WLAN(100)은 CH1 및 CH8을 사용하고, CH2 내지 CH5 및 CH12 내지 CH14을 금지하고 있다. 이에 따라, WLAN(100)의 입장에서, CH6 내지 CH7 및 CH9 내지 CH11 채널이 가용 채널이다.
한편, WPAN(200)은 CH11 내지 CH14 및 CH18 내지 CH21의 채널을 금지하고, CH15 및 CH25를 사용한다. 이에 따라, WPAN(200)의 입장에서 CH16 내지 CH17, CH22 내지 CH24 및 CH26이 가용 채널이다.
이때, 새로운 WLAN(100)이 기존의 WLAN(100) 및 WPAN(200)의 송수신 커버리지 안에 등장한다고 가정한다. 그러면, 기존의 WLAN(100)은 채널 정보(테이블)를 새로운 WLAN(100)의 접속 포인트에 전달하여 비어있는 채널을 사용하도록 유도한다. 또한, 기존 WLAN(100)은 새로운 WLAN(100)의 접속 포인트에 CH7 또는 CH9 채널을 사용하도록 요청할 수 있다. 이는 WPAN(200)이 사용하는 채널을 고려하여 여분의 채널수를 최대로 하기 위함이다.
그러면, 보다 상세히 본 발명의 실시 예에 따른 채널 설정 방법에 대해서 설 명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 AP(110)의 채널 할당 방법을 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 AP의 채널 할당 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, AP(110)가 처음 동작을 시작하거나, 기 설정된 주기가 도래하면, AP(110)는 S501 단계에서 무선 팬 채널부(500)를 통해 주변의 코디네이터 및 AP(110)를 검색한다. 즉, AP(110)는 무선 팬 채널부(500)를 통해 WPAN과 WLAN(100)의 채널을 검색한다. 이러한 채널 검색을 통해서 AP(110)는 S503 단계에서 채널 정보 테이블을 갱신한다.
채널 정보 테이블 갱신 후, AP(110)는 S505 단계에서 AP(110) 자신에게 할당할 가용 채널이 존재하는지 판단한다. 이때, 가용 채널이 존재하지 않으면, AP(110)는 S501 단계로 진행하여 채널 검색을 다시 수행한다. 한편, 가용 채널이 존재하면 AP(110)는 S507 단계에서 자신에 채널을 할당한다.
이때, AP(110)는 사용자(AP 세팅시 설정 요청되는)가 요구하는 요구 채널이 가용 채널 중에 존재하는지 확인한다. 요구 채널이 가용 채널 중에 존재하면, AP(110)는 요구 채널로 AP(110) 자신의 채널을 설정한다. 반면, 존재하지 않는 경우, AP(110)는 주변 WLAN(100)이 사용하고 있는 채널을 할당할 수 있다. AP(110)는 주기적으로 채널 스캔 및 채널 정보 테이블을 갱신하므로, 갱신할 때마다 이를 확인하여 요구 채널을 할당하는 것이 바람직하다.
이어서, AP(110)는 S509 단계에서 무선 팬 채널부(500)가 WPAN(200)으로 동 작하는 경우에 사용되는 채널을 할당하여, 무선 팬 채널부(500) 일 노드로 이루어진 WPAN(200)을 구성한다. 이와 같이 채널을 할당한 AP(110)는 S511 단계에서 자신이 사용하는 채널을 브로드캐스트 한다. 이때, AP(110)의 무선 팬 채널부(500)는 자기 자신 일 노드로 이루어진 WPAN(200)으로써 브로드캐스트를 수행한다.
상술한 바와 같이 채널을 할당한 후, 할당한 채널을 이용하여 통신을 수행한다. 통신 수행 중, AP(110)는 S513 단계에서 외부의 타 네트워크(WLAN 및 WPAN)로부터 채널 정보 요청이 수신되는지 판단한다. 여기서, 채널 정보는 WLAN(100)의 AP(110) 또는 WPAN(200)의 코디네이터가 요청할 수 있다.
채널 정보 요청이 수신되면, AP(110)는 S515 단계에서 채널 정보를 요청한 네트워크로 채널 정보를 전송한다. 이때, AP(110)는 채널 정보로 채널 정보 테이블, 채널 정보 테이블에 따른 가용 채널, 및 추천 채널 중 적어도 하나를 전송한다.
또한, AP(110)가 채널 정보 요청을 수신한 경우, AP(110)는 새로운 네트워크가 구성되는 것으로 판단하고, 새로 구성된 네트워크가 사용하는 채널 정보의 수신을 기다린다. 따라서 AP(110)는 S517 단계에서 채널 정보가 수신되는지 확인한다. 이때, 채널 정보가 수신되면, AP(110)는 S503 단계로 진행하여 채널 정보 테이블을 다시 갱신한다.
한편, S513 단계에서 채널 정보 요청이 수신되지 않는 경우, AP(110)는 S519 단계에서 타 네트워크의 채널의 변화가 있는지 확인한다. 이때의 확인은 외부 WPAN(200)의 생성, 제거 및 WLAN(100)의 생성, 제거 상태의 변화에 대한 채널 정보 를 수신하는 것이다. 이때, 외부 채널의 변화가 있는 경우, AP(110)는 S503 단계로 진행하여 채널 정보 테이블을 갱신한다.
한편, 외부 채널의 변화가 없는 경우, AP(110)는 S521 단계에서 자신이 속한 WLAN(100)이 종료되는지 판단한다. 네트워크 종료 시, AP(110)는 S523 단계에서 자신이 사용하던 채널을 더 이상 사용하지 않음을 알리는 종료 메시지를 주변 WLAN(100)의 AP(110)에 전송하고, 네트워크를 종료한다. 종료하지 않는 경우, AP(110)는 S501 단계로 진행하여 주기적인 채널 스캔을 다시 수행한다.
앞서 WLAN의 AP(110)의 채널 할당 방법에 대해서 살펴보았다. 이어서, WPAN(200)의 채널 할당 방법에 대해서 살펴보기로 한다. 도 6은 본 발명의 실시 예에 다른 WPAN의 채널 할당 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에서 WPAN(200)의 채널 설정은 WPAN(200)의 어느 일 노드가 수행한다. 여기서, 일 노드는 코디네이터임이 바람직하다.
도 6을 참조하면, 새로운 WPAN(200)을 형성하는 경우, WPAN(200)은 S601 단계에서 주변의 WPAN 및 WLAN의 채널을 스캔한다. 스캔 중 WPAN(200)은 무선 팬 채널부(500)가 검색되면, AP(110)의 존재를 확인할 수 있다.
스캔 결과, AP(110)가 존재하면, WPAN(200)은 S603 단계에서 AP(110)에 채널 정보를 요청한다. 이때, AP(110)는 다수개가 될 수 있다. AP(110)가 채널 정보를 WPAN(200)으로 전송하면, WPAN(200)은 S605 단계에서 AP(110)로부터 채널 정보를 수신하고, S607 단계에서 자신의 채널을 설정(또는 변경)한다. 이때, 2 이상의 AP(110)로부터 채널 정보를 수신한 경우 각 채널 정보를 모두 고려하여 채널을 설 정한다. 이어서, S609 단계에서 WPAN(200)은 자신에 설정한 채널 정보를 브로드캐스트(broadcast)하여 주변에 알린다. 그런 다음, WPAN(200)은 설정한 채널을 이용하여, WPAN(200) 내에서 통신을 수행한다.
이때, 송수신 에러가 발생하고 채널의 RSSI, CCA, ED 상태가 좋지 않으면 간섭이 발생하는 것으로 판단한다. WPAN(200)은 S611 단계에서 간섭이 발생하면, S601 단계로 진행하여 새로 채널을 검색하여, 상술한 S601 내지 S609 단계의 과정을 반복한다.
반면, 간섭이 없는 경우 WPAN(200)은 S613 단계로 진행한다. S613 단계에서 AP(110)로부터 채널정보의 요청이 있을 경우, WPAN(200)은 S615 단계에서 자신의 채널 정보를 AP(110)로 전송한다.
한편, WPAN(200)은 S617 단계에서 그 네트워크를 종료할 경우, S619 단계에서 주변의 네트워크들에 자신이 사용하던 채널 정보와 함께 종료 메시지를 전송하고, 네트워크를 종료한다.
앞서, WLAN(100) 및 WPAN(200) 각각의 채널 할당 방법을 설명하였다. 이어서, 이러한 WLAN(100) 및 WPAN(200)이 혼재된 상태에서 채널 할당 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 다수의 WPAN들의 존재하는 경우에 새로운 WLAN이 생성되는 경우에 대해서 설명하기로 한다. 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 이종 네트워크 간 채널 설정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 WPAN1(201) 및 WPAN2(202)가 구성되어 있는 상태에서 새로운 WLAN(WiFi 네트워크)이 생성되는 상황을 가정한다. 즉, AP3(103)의 전원이 새로 켜지는 경우를 가정한다.
도 7을 참조하면, 새로 WiFi 네트워크를 형성하는 AP3(103)은 기존의 WPAN의 채널을 검색한다. 즉, WPAN1 및 WPAN2(201, 202)의 채널을 검색한다. 이때, AP3(103)은 각 WPAN(201, 202)의 일 노드로 해당 WPAN에 조인하여, 채널 정보를 획득할 수 있다.
즉, AP3(103)은 S701 단계에서 WPAN1(201)의 디바이스로 해당 네트워크에 참여하여, S703 단계에서 채널 정보를 수신한다. 또한, AP3(103)은 S705 단계에서 WPAN2(202)의 디바이스로 해당 네트워크에 참여하여, S707 단계에서 채널 정보를 수신한다.
상술한 바와 같이 채널 정보를 획득한 AP3(103)은 S709 단계에서 자신의 채널 정보 테이블을 갱신한다. 그런 다음, AP3(103)은 S711 단계에서 채널 정보 테이블의 가용 채널들 중 어느 하나를 선택하여 자신의 WLAN 사용을 위한 채널을 설정한다. 그런 다음, AP3(103)은 S713 단계에서 AP3(103) 자신의 WPAN을 위한 채널을 설정함으로써, 새로운 WPAN3(103)을 구성한다. 즉, WPAN3(103)은 무선 팬 채널부(500) 하나의 노드로 이루어진 WPAN이다.
이를 통해 AP3(103)은 WPAN1 및 WPAN2(201, 202)와 통신을 수행한다. 그런 다음, AP3(103)은 S715 및 S717 단계에서 자신의 채널 정보를 브로드캐스트 한다.
다음으로, 도 7에서와 같이 네트워크가 구성된 상태에서 새로운 WLAN이 생성되는 상황에 대해서 설명하기로 한다. 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 이종 네 트워크 간 채널 설정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 WPAN1, WPAN2 및 AP3(WPAN3)(201, 202, 103)이 구성되어 있는 상태에서 새로운 WLAN이 생성되는 상황을 가정한다. 즉, AP4(104)의 전원이 새로 켜지는 경우를 가정한다.
도 8을 참조하면, 새로 WLAN를 형성하는 AP4(104)는 기존의 WPAN 및 AP(100)의 채널을 검색한다. 즉, WPAN1, WPAN2 및 AP3(WPAN3)(201, 202, 103)의 채널을 검색한다. 이때, AP4(104)은 각 WPAN(201, 202) 및 AP3(이때에는 WPAN3)(103)의 디바이스로 해당 WPAN에 조인하여, 채널 정보를 획득할 수 있다.
즉, AP4(104)은 S801 단계에서 WPAN1(201)의 디바이스로 해당 네트워크에 참여하여, S803 단계에서 채널 정보를 수신한다. 또한, AP4(104)는 S805 단계에서 WPAN2(202)의 디바이스로 해당 네트워크에 참여하여, S807 단계에서 채널 정보를 수신한다. 특히, AP4(104)는 은 S809 단계에서 AP3(103)의 WPAN3(202)의 디바이스로 해당 네트워크에 참여하여, S811 단계에서 채널 정보를 수신한다. 또한, AP3(103)은 S813 단계에서 자신의 채널 정보를 AP4(104)에 전달한다.
상술한 바와 같이 주변 통신 기기들의 채널 정보를 획득한 AP4(104)는 S815 단계에서 자신의 채널 정보 테이블을 갱신한다. 그런 다음, AP4(104)는 S817 단계에서 채널 정보 테이블의 가용 채널들 중 어느 하나를 선택하여 자신의 채널을 설정하고, S819 단계에서 AP4(104) 자신이 새로운 WPAN4(104)를 구성한다. 즉, WPAN4(104)는 무선 팬 채널부(500) 하나의 노드로 이루어진 WPAN이다.
그런 다음, AP4(104)는 S821, S823 및 S825 단계에서 자신의 채널 정보를 브 로드캐스트 한다. S821 단계에서 AP4(104)의 채널 정보를 수신한 AP3(103)은 S827 단계에서 채널 정보 테이블을 갱신한다.
다음으로, 도 8에서와 같이, 네트워크가 구성된 상태에서 새로운 WPAN이 생성되는 상황에 대해서 설명하기로 한다. 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 이종 네트워크 간 채널 설정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 WPAN1, WPAN2, AP3(WPAN3) 및 AP4(WPAN4)(201, 202, 103, 104)가 구성되어 있는 상태에서 새로운 WPAN이 생성되는 상황을 가정한다. 즉, WPAN5(205)가 새로 형성된 경우를 가정한다.
도 9를 참조하면, 새로 WPAN을 형성하는 WPAN5(205)는 기존의 WPAN 및 WLAN의 채널을 검색한다. 즉, WPAN1, WPAN2, AP3(WPAN3) 및 AP4(WPAN4)(201, 202, 103, 104)의 채널을 검색한다.
이때, WPAN5(205)는 각 WPAN(201, 202, 103, 104)의 디바이스로 해당 WPAN에 조인하여, 채널 정보를 획득할 수 있다. 특히, WPAN5(205)는 WPAN3 및 WPAN4(103, 104)의 채널 검색을 통해 AP3 및 AP4(103, 104)의 존재를 알 수 있다.
즉, WPAN5(205)는 S901 단계에서 WPAN1(201)의 디바이스로 해당 네트워크에 참여하여, S903 단계에서 채널 정보를 수신한다. 또한 WPAN5(205)는 S905 단계에서 WPAN2(202)의 디바이스로 해당 네트워크에 참여하여, S907 단계에서 채널 정보를 수신한다.
특히, WPAN5(205)는 S909 단계에서 AP3(WPAN3)(103)의 디바이스로 해당 네트워크에 참여하여, S911 단계에서 채널 정보를 수신한다. 이를 통해 WPAN5(205)는 S913 단계에서 AP3(103)을 발견한다. 또한, WPAN5(205)는 S915 단계에서 AP4(WPAN4)(104)의 디바이스로 해당 네트워크에 참여하여, S917 단계에서 채널 정보를 수신한다. 이를 통해 WPAN5(205)는 S919 단계에서 AP4(104)를 발견한다.
AP3 및 AP4(103, 104)의 발견에 따라, WPAN5(205)는 각 AP(103, 104)에 채널 정보를 요청하여, 각 AP(103, 104)의 채널 정보 테이블에 따른 채널 정보를 수신한다. 즉, WPAN5(205)는 S921 및 S925 단계에서 AP3 및 AP4(103, 104)에 채널 정보를 요청하고, S923 및 S927 단계에서 채널 정보를 수신한다.
상술한 바와 같이, 각 WPAN들의 채널 정보 및 각 WLAN(AP)의 채널 정보를 수신한 WPAN5(205)는 S929 단계에서 앞서 수신한 채널 정보를 고려하여 WLAN에 사용할 자신의 채널을 선택하고, S931 단계에서 WPAN5(205)를 구성한다. 그런 다음, WPAN5(205)는 S933, S935, S937 및 S939 단계에서 자신의 채널 정보를 브로드캐스트 한다.
그러면, WPAN5(205)의 채널 정보를 수신한 AP3 및 AP4(103, 104)는 S941 및 S943 단계에서 각각의 채널 정보 테이블을 갱신한다.
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시 예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시 예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 이와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 균등론에 따라 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 AP의 개략적인 구성을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 채널의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 채널 정보 테이블을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 AP의 채널 할당 방법을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 다른 WPAN의 채널 할당 방법을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 이종 네트워크 간 채널 설정 방법을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 이종 네트워크 간 채널 설정 방법을 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 이종 네트워크 간 채널 설정 방법을 설명하기 위한 도면.

Claims (8)

  1. 제1 네트워크 및 제2네트워크를 포함하는 이종 무선 통신 네트워크에서 채널 할당 방법에 있어서,
    상기 제1 네트워크 및 제2 네트워크가 사용하는 채널 정보를 수집하는 단계;
    상기 채널 정보를 기초로 상기 제2 네트워크가 사용하는 채널과 중첩되지 않는 상기 제1 네트워크가 사용할 수 있는 가용 채널 및, 상기 제1 네트워크가 사용하는 채널과 중첩되지 않는 상기 제2 네트워크가 사용할 수 있는 가용 채널을 도출하는 단계;
    상기 가용 채널에서 자신의 제1 네트워크 채널 및 제2 네트워크 채널을 할당하는 단계; 및
    상기 할당된 채널을 상기 제1 네트워크 및 제2 네트워크에 알리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 할당 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    새로 생성된 제1 네트워크 및 제2 네트워크 중 어느 일 네트워크로부터 채널 정보 요청이 있을 시, 상기 채널 정보, 상기 가용 채널, 및 상기 가용 채널 중 타 채널과의 간섭이 적은 채널인 추천 채널 중 적어도 하나를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 할당 방법.
  3. 제1 네트워크 및 제2 네트워크를 포함하는 이종 무선 통신 네트워크에서 채널 할당 방법에 있어서,
    상기 제1 네트워크의 AP를 검색하는 단계;
    상기 검색된 AP로부터 채널 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 채널 정보에 따라 상기 AP의 채널과 중첩되지 않는 자신의 제2 네트워크 채널을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 할당 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    자신의 제2 네트워크 채널에 간섭이 있으면, 상기 AP로부터 채널 정보를 다시 수신하여, 상기 수신된 채널 정보에 따라 자신의 제2 네트워크 채널을 갱신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 할당 방법.
  5. 제1 네트워크 및 제2 네트워크를 포함하는 이종 무선 통신 네트워크에서 채널 할당 장치에 있어서,
    제1 네트워크 채널을 이용하여 통신을 수행하는 제1 네트워크 채널부;
    제2 네트워크 채널을 이용하여 통신을 수행하며, 상기 제1 네트워크 및 제2 네트워크가 사용하는 채널 정보를 수집하는 제2 네트워크 채널부; 및
    상기 채널 정보를 기초로 상기 제2 네트워크가 사용하는 채널과 중첩되지 않는 상기 제1 네트워크가 사용할 수 있는 가용 채널 및 상기 제1 네트워크가 사용하는 채널과 중첩되지 않는 상기 제2 네트워크가 사용할 수 있는 가용 채널을 도출하고, 상기 도출된 가용 채널에서 자신의 제1 네트워크 채널 및 제2 네트워크 채널을 할당하며, 상기 할당된 채널을 주변 네트워크에 알리는 채널 협상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 할당 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 채널 협상부는 새로 생성된 제1 네트워크 및 제2 네트워크 중 어느 일 네트워크로부터 채널 정보 요청이 있을 시, 상기 채널 정보, 상기 가용 채널, 및 상기 가용 채널 중 타 채널과의 간섭이 적은 채널인 추천 채널 중 적어도 하나를 상기 제2 네트워크 채널부를 통해 제공하는 것을 특징으로 하는 채널 할당 장치.
  7. 제1 네트워크 및 제2 네트워크를 포함하는 이종 무선 통신 네트워크에서 채널 할당 장치에 있어서,
    상기 제1 네트워크의 AP를 검색하여, 상기 검색된 AP로부터 채널 정보를 획득하고, 상기 획득된 채널 정보에 따라 상기 AP의 채널과 중첩되지 않는 자신의 제2 네트워크 채널을 할당하는 코디네이터를 포함하는 채널 할당 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 코디네이터는 자신의 제2 네트워크 채널에 간섭이 있으면, 상기 AP로부터 채널 정보를 다시 수신하여, 상기 수신된 채널 정보에 따라 자신의 제2 네트워크 채널을 갱신하는 것을 특징으로 하는 채널 할당 장치.
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