KR101521095B1 - 무선 통신 채널 제어 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 통신 채널 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 휴대 단말기와 엑세스 포인트(Access Point : AP) 사이에 형성될 수 있는 복수의 채널 중 특정 채널로 형성된 무선 통신 채널이 혼잡해지는 경우 상기 특정 채널을 이용하는 엑세스 포인트 수보다 상대적으로 적은 수의 엑세스 포인트들이 이용하는 채널 중 어느 하나의 채널로 상기 무선 통신 채널을 변경하는 것을 특징으로 한다.
휴대 단말기, 무선 랜, 혼잡 채널, 와이파이, WiFi, AP

Description

무선 통신 채널 제어 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING WIRELESS COMMUNICATION CHANNEL}
본 발명은 무선 통신 채널 제어 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 특히 휴대 단말기와 엑세스 포인트(Access Point : AP) 사이에 형성된 무선 통신 채널이 혼잡해지는 경우 상대적으로 적은 수의 엑세스 포인트가 이용하는 채널로 상기 무선 통신 채널을 변경하는 무선 통신 채널 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.
최근 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee) 등과 같은 무선 구간의 커버리지가 비교적 짧고, 이동성을 고려한 무선 랜 프로토콜들이 개발되었다. 상기 무선 랜 프로토콜들은 AP(Access Point)를 통하여 유선 네트워크에 접속이 가능하도록 다양한 기술적 규격을 정의 하고 있다. 이러한 상기 무선 랜 프로토콜은 2.4GHz 대역을 사용하는 802.11b, 802.11g와 5GHz 대역을 사용하는 802.11a가 있다. 상기 무선 랜 프로토콜은 다수의 채널을 이용하여 통신을 수행하도록 하고 있다. 예를 들면, 상기 2.4 GHz 대역을 사용하는 802.11b와 802.11g 무선 랜 프로토콜은 14개의 채널을 포함하고 있다. 이때, 각 채널은 5MHz의 간격을 두고 있으며, 마지막 두개의 채널 사이만 12MHz의 간격을 두고 있다. 하지만 상기 802.11b와 802.11g 무선 랜 프로토콜에서는 채널간 구별을 위하여 25MHz가 요구된다. 따라서 인접 채널 간에는 서로 주파수 간섭이 발생할 수 있다.
한편, 통신 기술의 발전과 더불어 와이파이(WiFi) 등과 같은 무선 랜을 포함하는 휴대 단말기가 증가하고 있다. 이러한 휴대 단말기는 무선으로 AP와 통신 채널을 형성하고, 상기 AP를 통해서 인터넷 서비스를 이용할 수 있다. 상기 와이파이를 포함하는 휴대 단말기는 AP와 고정된 채널로 무선 통신 채널을 형성하도록 되어있다. 즉, 상기 휴대 단말기는 자신의 접속한 AP에 기 설정되어 저장된 특정 채널을 이용하여 무선 통신 채널을 형성하고 채널을 변경하지 않는다. 따라서 다수의 AP가 동일 채널 또는 인접 채널을 이용하는 경우 주파수 간섭 등으로 인하여 상기 휴대 단말기와 AP 사이의 무선 통신 채널이 혼잡해질 수 있다. 즉, 종래 휴대 단말기는 주변에 위치하는 다수의 AP들이 동일 채널 또는 인접 채널을 이용하는 경우 통신 속도 저하, 통신 채널 끊김 등이 발생하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 전술된 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 휴대 단말기와 AP 사이에 형성된 무선 통신 채널의 혼잡 여부를 확인하여 혼잡하지 않은 채널 즉, 상대적으로 적은 수의 AP가 이용하는 채널로 무선 통신 채널을 변경할 수 있는 무선 통신 채널 제어 방법 및 시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선 통신 채널 제어 방법은 휴대 단말기와 엑세스 포인트 사이에 형성될 수 있는 복수의 채널 중 상기 엑세스 포인트에 설정된 특정 채널로 무선 통신 채널을 형성하는 과정; 상기 특정 채널의 혼잡 여부를 확인하는 과정; 상기 특정 채널이 혼잡하다고 판단되는 경우 상기 휴대 단말기의 통신 범위 이내에 존재하는 다수의 엑세스 포인트들이 이용하는 채널 정보를 확인하여 채널별 엑세스 포인트 수를 비교하는 과정; 상기 비교 결과 상기 특정 채널을 이용하는 엑세스 포인트 수보다 적은 수의 엑세스 포인트가 이용하는 채널을 의미하는 이동 채널들 중 어느 하나의 채널로 상기 무선 통신 채널을 변경하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선 통신 채널 제어 시스템은 다수의 엑세스 포인트; 상기 다수의 엑세스 포인트 중 어느 하나의 엑세스 포인트와 상기 어느 하나의 엑세스 포인트에 설정된 특정 채널로 무선 통신 채널을 형성 하며, 상기 특정 채널로 형성된 무선 통신 채널이 혼잡한 것으로 판단되는 경우 상기 특정 채널을 이용하는 엑세스 포인트 수보다 적은 수의 엑세스 포인트가 이용하는 채널을 의미하는 이동 채널들 중 어느 하나의 채널로 상기 무선 통신 채널을 변경하는 휴대 단말기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 무선 통신 채널 제어 방법 및 시스템은 휴대 단말기와 AP 사이에 형성된 무선 통신 채널의 혼잡 여부를 지속적으로 확인하여 상대적으로 적은 수의 AP가 이용하는 채널로 무선 통신 채널을 자동 변경함으로써, 통신 속도 저하, 통신 연결 끊김 등의 불편함을 해결하여 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
이하에서, "패킷 에러율(Packet Error Rate 이하 PER)"은 일정 주기 동안 수신한 전체 패킷 수 대비 에러가 발생한 패킷 수의 비율을 의미한다.
이하에서, "재전송율(Retransmission Rate 이하 RR)"은 일정 주기 동안 전송한 전체 패킷 수 대비 재전송된 패킷의 수의 비율을 의미한다.
이하에서, "혼잡"은 패킷 에러율 또는 재전송율 중 적어도 하나가 기 설정된 기준값 이상이 되는 것을 의미한다. 즉, 본 발명의 실시 예에서는 상대적으로 많은 수의 AP가 이용하는 무선 통신 채널이 혼잡한 것으로 가정할 수 있다.
이하에서, "이동 채널"은 휴대 단말기와 엑세스 포인트(Access Point 이하 AP) 사이에 형성될 수 있는 다수의 채널 중 특정 채널을 이용하는 AP 수보다 적은 수의 AP가 이용하는 채널들을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 채널 제어 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 다수의 무선 통신 장치들(100, 200, 300) 및 다수의 AP들(10, 20, 30)이 무선 통신 네트워크를 형성할 수 있다. 상기 무선 통신 네트워크는 무선 랜 프로토콜(예컨대 와이파이(Wi-Fi))을 이용할 수 있다. 이하에서는 휴대 단말기(100)와 제1AP(10)를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 채널 제어 시스템을 설명하기로 한다. 한편, 상기 도 1에서는 AP 및 무선 통신 장치를 3개로 도시하였지만 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 즉, 무선 통신 네트워크는 무선 통신 장치 및 AP를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 휴대 단말기(100)는 와이파이(Wi-Fi) 통신이 가능한 단말기로써, 상기 다수의 AP(10, 20, 30 등) 중 어느 하나와 무선 통신 채널을 형성할 수 있다. 이하에서 상기 휴대 단말기(100)는 상기 제1AP(10)와 무선 통신 채널을 형성하는 것으로 설명하기로 한다. 상기 휴대 단말기(100)는 무선 통신 채널을 형성하기 위하여 복수의 채널에 대하여 각 채널별로 프로브 요청(Probe Request) 메시지를 송신할 수 있다. 즉, 상기 휴대 단말기(100)는 접속 가능한 AP를 찾기 위하여 주파수 스캔을 수행할 수 있다. 상기 프로브 요청 메시지를 수신한 상기 AP들(10, 20, 30 등)은 프로브 응답(Probe Response) 메시지를 휴대 단말기(100)에 전송할 수 있다. 상기 프로브 응답 메시지는 상기 AP의 SSID(Service Set IDentifier)와 상기 AP에 기 설정되어 저장된 채널 정보(이하 특정 채널)를 포함할 수 있다. 상기 프로브 응답 메시지를 전송받은 휴대 단말기(100)는 상기 AP들의 SSID를 표시할 수 있다. 이후, 상기 휴대 단말기(100)는 상기 다수의 SSID 중 제1AP(10)에 해당하는 SSID가 선택되면 특정 채널 즉, 상기 제1AP(10)에 설정된 채널을 이용하여 상기 제1AP(10)와 무선 통신 채널을 형성할 수 있다. 반면에 상기 휴대 단말기(100)는 무선 통신 채널을 형성하고자 하는 제1AP(10)에 대한 정보를 저장하고 있는 경우 상기 제1AP(10)에 접속 요청 메시지를 전송할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 상기 휴대 단말기(100)는 상기 특정 채널이 혼잡해지는 경우 상기 무선 통신 채널을 변경할 수 있다. 좀더 상세히 설명하면, 상기 특정 채널을 이용하는 AP수의 증가로 인하여 주파수 간섭 및 트래픽(Traffic)이 증가하는 경우 예를 들어, 제2AP(20) 및 제3AP(30)가 상기 제1AP(10)에 설정된 상기 특정 채널과 동일한 채널을 이용하여 무선 통신 채널을 형성하는 경우 상기 특정 채널은 혼잡해 질 수 있다. 이때, 상기 휴대 단말기(100)는 무선 통신 채널을 변경하기 위해 통신 범위 내에 존재하는 다수의 AP들이 이용하고 있는 채널 정보를 확인할 수 있다. 이후, 상기 휴대 단말기(100)는 각 채널을 이용하고 있는 AP의 수를 의미하는 채널별 AP 수를 산출하고, 상기 특정 채널을 이용하는 AP 수보다 적은 수의 AP가 이용하는 채널을 의미하는 이동 채널 중 어느 하나의 채널로 상기 무선 통신 채널을 변경할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
상기 제1AP(10)는 상기 휴대 단말기(100)와 무선 통신 채널을 형성하여 상기 휴대 단말기(100)가 유선 네트워크(예컨대 인터넷망)를 이용할 수 있도록 해주는 장치이다. 이러한 제1AP(10)는 상기 휴대 단말기(100)와 무선 통신 채널을 형성하기 위한 특정 채널(예컨대 6번 채널)을 저장할 수 있다. 상기 제1AP(10)에 기 저장된 특정 채널은 사용자에 의해 변경될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 제1AP(10)는 상기 휴대 단말기(100)로부터 채널 변경 메시지를 수신한 경우 상기 채널 변경 메시지에 따라 상기 특정 채널을 변경할 수 있다. 좀 더 상세히 설명하면, 상기 휴대 단말기(100)는 상기 특정 채널이 혼잡하다고 판단되면 상기 이동 채널 중 선택된 어느 하나의 채널로 채널 변경을 요청하는 채널 변경 메시지를 상기 제1AP(10)에 전송할 수 있다. 상기 채널 변경 메시지는 상기 제1AP(10)의 아이피(Internet Protocol 이하 IP) 주소와 상기 선택된 어느 하나의 채널 정보를 포함할 수 있다. 상기 채널 변경 메시지를 수신한 상기 제1AP(10)는 상기 선택된 채널로 무선 통신 채널을 변경할 수 있다. 이때, 상기 휴대 단말기(100)는 상기 제1AP(10)의 채널 변경으로 인하여 해제된 통신 채널을 재형성하기 위해 상기 선택된 채널을 통해 상기 제1AP(10)에 접속 요청 메시지를 송신할 수 있다. 상기 제1AP(10)는 상기 접속 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 휴대 단말기(100)에 전송함으로써 채널 변경을 완료할 수 있다. 이러한 채널 변경은 사용자가 통신 채널 끊김을 느끼지 못하도록 수 밀리초(ms)이내에 수행되는 것이 바람직하다.
이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 채널 제어 시스템에 대하여 설명하였다. 이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기의 구성에 대하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기(100)의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
상기 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 휴대 단말기(100)는 제어부(110), 저장부(120), 무선 랜 통신부(140)를 포함할 수 있다.
상기 무선랜 통신부(140)는 무선 랜 서비스 영역에서 제1AP(10)에 접속하여 무선 통신을 수행할 수 있다. 이 때, 상기 무선랜 통신부(140)는 송신되는 신호의 주파수를 상승변환 및 증폭하는 무선 주파수 송신부와 수신되는 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 무선 주파수 수신부 등을 포함할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 무선랜 통신부(140)는 제어부(110)의 제어 하에 상기 특정 채널이 혼잡하다고 판단된 경우 상기 제1AP(10)에 채널 변경 메시지를 송신할 수 있다. 또한, 상기 무선랜통신부(140)는 제어부(110)의 제어 하에 채널별 AP 수를 산출하기 위해 통신 범위 내에 존재하는 다수의 AP들에게 프로브 요청(Probe Request) 메시지를 송신하고, 상기 다수의 AP들로부터 프로브 응답(Probe Response) 메시지를 수 신할 수 있다. 또한, 상기 무선 랜 통신부(140)는 제어부(110)의 제어 하에 상기 제1AP(10)와 무선 통신 채널을 형성하기 위해 접속 요청 메시지를 송신하고 상기 제1AP(10)로부터 접속 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다.
상기 저장부(120)는 본 발명의 실시 예에 따른 상기 휴대 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어하는 프로그램 및 상기 휴대 단말기(100)를 부팅시키는 운영체제(Operating System : OS), 멀티미디어 콘텐츠 재생 등에 필요한 응용 프로그램 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(120)는 상기 휴대 단말기(100)의 사용에 따라 발생하는 데이터를 저장할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 상기 저장부(120)는 특정 채널의 혼잡 여부를 확인하여 무선 통신 채널을 변경하는 프로그램을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(120)는 상기 제1AP(10)와 휴대 단말기(100)의 채널 환경을 확인하기 위한 기준값 및 상기 특정 채널의 혼잡 여부를 결정하기 위한 제1임계치 및 제2임계치를 저장할 수 있다. 여기서, 상기 제2임계치는 상기 제1임계치보다 크게 설정되는 것이 바람직하다.
상기 저장부(120)는 상기 이동 채널을 확인하기 위해 채널별 AP수를 산출하여 <표 1>과 같이 저장할 수 있다.
채널 AP 수
1 3
2 4
3 2
4 0
5 2
6 5
7 5
8 7
9 0
10 8
11 3
12 5
13 6
14 0
상기 <표 1>은 2.4GHz 대역의 와이파이 통신 채널을 예로 하여 채널별 AP수를 나타낸 표이다.
상기 <표 1>을 참조하면, 상기 제1AP(10)와 휴대 단말기(100)가 6번 채널을 이용하여 무선 통신 채널을 형성한 경우 상기 이동 채널은 1, 2, 3, 4, 5, 9, 11 및 14번 채널이 될 수 있다. 이후, 상기 제어부(110)는 상기 이동 채널들 중 어느 하나의 채널로 무선 통신 채널을 변경할 수 있다. 상기 이동 채널들 중 어느 하나의 채널을 선택하는 방법에 대한 설명은 후술하기로 한다. 한편, 이상에서는 상기 이동 채널을 상기 특정 채널의 AP 수보다 적은 수의 AP가 이용하는 채널로 설명하였지만 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 즉, 상기 이동 채널은 상기 특정 채널의 AP 수보다 2개 이상 적은 수의 AP가 이용하는 채널로 설정될 수 있다. 이는 상기 2번 채널과 같이 상기 특정 채널과 AP 수의 차가 하나인 경우 채널 이동 후 상기 2번 채널의 AP 수가 이전 특정 채널의 AP 수와 동일하게 되어 채널 변경에 따른 효과가 크지 않을 수 있기 때문이다.
상기 제어부(110)는 상기 휴대 단말기(100)의 전반적인 동작 및 내부 블록들 간 신호 흐름을 제어하고, 데이터 처리 기능 등을 제어할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 상기 제어부(110)는 상기 제1AP(10)와 상기 특정 채널을 이용하여 무선 통신 채널을 형성하고, 상기 특정 채널의 혼잡 여부를 확인할 수 있다. 이를 위해 상기 제어부(110)는 무선 랜 모듈(11)을 포함할 수 있다.
상기 무선 랜 모듈(11)은 상기 무선 랜 통신부(140)을 제어하여 무선 통신 기능을 수행하기 위한 장치이다. 특히, 본 발명의 따른 상기 무선 랜 모듈(11)은 PER 및 RR을 지속적으로 확인하고, 이를 제어부(110)에 전달할 수 있다.
상기 PER 및 RR을 전송받은 제어부(110)는 상기 저장부(120)에 저장된 제1임계치 및 제2임계치를 참조하여 상기 특정 채널의 혼잡 여부를 확인할 수 있다. 이때, 본 발명의 실시 예에서는 상기 제1AP(10)와 휴대 단말기(100) 사이의 채널 환경에 따라 혼잡 여부 결정 조건을 달리 할 수 있다. 좀 더 상세히 설명하면, 상기 제어부(110)는 수신 신호 세기(Received Signal Strength Indication 이하 RSSI)를 측정하여 채널 환경을 확인할 수 있다. 이에 따라 상기 제어부(110)는 상기 RSSI가 기 설정된 기준값 이상인 경우 즉, 송수신 상태가 좋은 경우 상기 PER 또는 RR 중 적어도 하나가 상기 제1임계치 이상이 되면 상기 특정 채널이 혼잡한 것으로 판단할 수 있다. 반면에 상기 제어부(110)는 상기 RSSI가 기 설정된 기준값 미만인 경우 즉, 송수신 상태가 좋지 못한 경우 상기 PER 또는 RR 중 적어도 하나가 상기 제1임계치보다 크게 설정된 상기 제2임계치 이상이 되면 현재 채널이 혼잡한 것으로 판단할 수 있다. 또한, 상기 제어부(110)는 기 설정된 주기 동안 상기 PER 또는 RR 중 적어도 하나가 상기 제1임계치 이상이 되는 횟수를 산출하고, 상기 산출된 횟수가 기 설정된 값 이상이면 상기 특정 채널이 혼잡한 것으로 판단할 수 있다. 상기 특정 채널이 혼잡한 것으로 판단되면 상기 제어부(110)는 상기 무선 랜 통신부(140)의 통신 범위 내에 존재하는 다수의 AP들에 프로브 요청 메시지를 송신하고, 상기 다수의 AP들로부터 프로브 응답 메시지를 수신할 수 있다. 상기 프로브 요청 메시지 전송은 상기 휴대 단말기(100)와 제1AP(10) 사이에서 형성될 수 있는 복수의 채널에 대하여 각 채널별로 수행될 수 있다.
이후, 상기 제어부(110)는 상기 프로브 응답 메시지를 확인하여 채널별 AP 수를 산출할 수 있다. 상기 제어부(110)는 상기 채널별 AP 수를 비교하여 상기 특정 채널을 이용하는 AP 수보다 적은 수의 AP가 이용하는 채널을 의미하는 이동 채널 중 어느 하나의 채널로 무선 통신 채널을 변경할 수 있다. 상기 제어부(110)는 이동 채널 중 가장 적은 수의 AP가 이용하는 채널로 상기 무선 통신 채널을 변경하도록 할 수 있다. 이때, 상기 가장 적은 수의 AP가 이용하는 채널이 다수인 경우 상기 제어부(110)는 상기 특정 채널과 주파수 차가 가장 큰 채널로 무선 통신 채널을 변경할 수 있다. 예를 들어, 상기 <표 1>에서 상기 가장 적은 수의 AP가 이용하는 채널은 4번, 9번 및 14번 채널일 수 있다. 이때, 상기 특정 채널이 6번인 경우 상기 제어부(110)는 주파수 차가 큰 14번 채널로 상기 무선 통신 채널을 변경할 수 있다.
또는, 상기 제어부(110)는 상기 이동 채널에 인접한 인접 채널의 AP 수의 합을 산출하고, 상기 산출된 값이 가장 작은 이동 채널로 상기 무선 통신 채널을 변경할 수도 있다. 이는 가장 적은 수의 AP가 이용하는 이동 채널의 인접 채널을 이용하는 AP 수가 매우 많은 경우 상기 인접 채널의 주파수로 인하여 상기 휴대 단말기(100)와 제1AP(10) 사이에 형성된 무선 통신 채널이 혼잡할 수 있기 때문이다. 예를 들어, 상기 <표 1>에서 9번 채널로 무선 통신 채널을 변경하는 경우 상기 9번 채널을 이용하는 AP는 없지만 인접 채널인 8번 및 10번 채널을 이용하는 AP가 다수 존재하기 때문에 상기 9번 채널은 상기 8번 및 10번 채널에 의한 주파수 간섭으로 인하여 혼잡할 수 있다. 따라서 상기 9번 채널로 채널을 변경하는 것은 바람직하지 않을 수 있다.
상기 제어부(110)는 채널 변경을 요청하는 메시지를 생성하여 상기 제1AP(10)에 전송할 수 있다. 상기 채널 변경 메시지를 수신한 상기 제1AP(10)는 채널을 변경할 수 있다. 이때, 상기 제어부(110)는 상기 제1AP(10)에 접속 요청 메시지를 송신하고, 그에 대한 응답 메시지를 수신하여 상기 제1AP(10)의 채널 변경으로 인하여 해제된 무선 통신 채널을 재형성할 수 있다. 이러한 채널 변경은 사용자가 통신 채널 끊김을 느끼지 못하도록 수 밀리초(ms)이내에 수행되는 것이 바람직하다.
또한 도시되진 않았으나, 상기 휴대 단말기(100)는 이미지 또는 동영상 촬영을 위한 카메라 모듈, 방송 수신을 위한 방송 수신 모듈, 스피커와 같은 오디오 신호 출력장치, 마이크로폰과 같은 음성 신호 입력 장치, MP3 모듈과 같은 디지털 음원 재생 모듈 등의 부가 기능을 갖는 구성 요소들을 선택적으로 더 포함할 수 있다. 이러한 구성 요소들은 디지털 기기의 컨버전스(convergence) 추세에 따라 변형이 매우 다양하여 모두 열거할 수는 없으나, 본 발명에 따른 휴대 단말기(100)는 상기 언급된 구성 요소들과 동등한 수준의 구성 요소들을 더 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 채널 제어 방법을 나타내는 순서도 이다.
이하에서는 상기 휴대 단말기(100)와 제1AP(10) 사이에 형성될 수 있는 복수의 채널 중 상기 제1AP(10)에 설정된 특정 채널로 무선 통신 채널이 형성된 경우를 예로 하여 설명하기로 한다.
상기 도 1 내지 도 3을 참조하면, 제어부(110)는 S301 단계에서 상기 제1AP(10)와 무선 통신 채널을 형성하고 있는 상기 특정 채널의 혼잡 여부를 확인할 수 있다. 상기 혼잡 여부는 패킷 에러율(Packet Error Rate 이하 PER) 또는 재전송율(Retransmission Rate 이하 RR)이 기 설정된 기준값 이상이 되는지 확인하여 알 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.
상기 S303 단계에서 상기 특정 채널이 혼잡하지 않은 것으로 판단된 경우 상기 제어부(110)는 S305 단계로 진행하여 상기 특정 채널로 무선 통신 채널을 유지할 수 있다. 반면에 상기 S303 단계에서 상기 특정 채널이 혼잡한 것으로 판단된 경우 상기 제어부(110)는 S307 단계로 진행하여 상기 휴대 단말기(100)의 통신 범위 내에 존재하는 다수의 AP(10, 20, 30 등)들이 이용하는 채널 정보를 확인하여 채널별 AP 수를 비교할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.
이후, 상기 제어부(110)는 S309 단계에서 상기 특정 채널을 이용하는 AP 수보다 적은 수의 AP가 이용하는 채널을 의미하는 이동 채널들이 존재하는 지 확인할 수 있다. 이때, 상기 이동 채널들이 존재하지 않는 경우 상기 제어부(110)는 상기 S305 단계로 진행하여 무선 통신 채널을 유지할 수 있다. 반면에 상기 S309 단계에서 상기 이동 채널들이 존재하는 경우 상기 제어부(110)는 S313 단계에서 상기 이동 채널들 중 어느 하나의 채널로 상기 무선 통신 채널을 변경할 수 있다. 좀 더 상세히 설명하면, 상기 제어부(110)는 무선 통신 채널을 변경하기 위해 채널 변경 메시지를 생성하여 상기 제1AP(10)에 전송할 수 있다. 상기 채널 변경 메시지는 HTTP(Hyper Text transfer Protocol) 형태이며, 상기 제1AP(10)의 IP(Internet Protocol) 주소 및 상기 이동 채널들 중 선택된 어느 하나의 채널에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 채널 변경 메시지를 수신한 제1AP(10)는 상기 선택된 어느 하나의 채널로 무선 통신 채널을 변경할 수 있다. 이후, 상기 제어부(110)는 상기 선택된 어느 하나의 채널을 통해 상기 제1AP(10)에 접속 요청(Associate Request) 메시지를 송신하고, 상기 제1AP(10)로부터 응답 메시지를 수신하여 상기 무선 통신 채널 변경을 완료할 수 있다. 이러한 상기 채널 변경 과정은 수 밀리초(ms)이내에 수행되므로 사용자가 무선 통신 채널이 끊기는 것을 느끼지 못할 것이다.
이로써, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 채널 제어 방법은 항상 가장 적은 수의 AP가 이용하는 채널을 이용하여 무선 통신을 수행하므로 트래픽 증가, 주파수 간섭 등으로 인한 데이터 손실 및 통신 속도 저하 등의 불편함을 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 채널의 제어 방법에 대하여 설명하였다. 이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 특정 채널의 혼잡 여부를 확인하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 특정 채널의 혼잡 여부를 확인하는 방법을 나타내는 순서도이다.
상기 도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 제어부(110)는 S401 단계에서 수신 신호 세기(Received Signal Strength Indication 이하 RSSI)를 측정할 수 있다. 이후, 상기 제어부(110)는 S403 단계에서 상기 RSSI 값이 기 설정된 기준값 이상인지 확인할 수 있다. 이는 상기 휴대 단말기(100)와 제1AP(10) 사이의 송수신 상태가 좋은 경우와 그렇지 않은 경우 상기 특정 채널의 혼잡 여부를 판단하는 조건을 달리 하기 위함이다.
상기 S403 단계에서 RSSI 값이 상기 기준값 미만인 경우 즉, 송수신 상태가 좋지 못한 경우 상기 제어부(110)는 S405 단계로 진행하여 상기 무선랜 모듈(11)로부터 전송받은 PER 또는 RR 값 중 적어도 하나가 기 설정된 제1임계치 이상인지 확인할 수 있다. 이때, 상기 PER 또는 RR 값 중 적어도 하나가 상기 제1임계치 이상인 경우 상기 제어부(110)는 S407 단계로 진행하여 상기 특정 채널이 혼잡한 것으로 판단할 수 있다. 반면에 상기 PER 및 RR 값이 상기 제1임계치 미만인 경우 상기 제어부(110)는 S409 단계로 진행하여 상기 특정 채널이 혼잡하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 즉, 상기 제어부(110)는 상기 특정 채널로 무선 통신 채널을 유지할 수 있다.
한편, 이상에서는 상기 RSSI 값이 상기 기준값 미만인 경우 상기 PER 또는 RR이 상기 제2임계치 이상인지 확인하여 상기 특정 채널의 혼잡 여부를 확인하는 것으로 설명하였지만 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 즉, 상기 제어부(110)는 상기 RSSI 값이 상기 기준값 미만인 경우 기 설정된 주기 동안 상기 PER 또는 RR이 상기 제1임계치 이상이 되는 횟수를 산출하여, 상기 산출된 횟수가 기 설정된 값 이상인 경우 상기 특정 채널이 혼잡한 것으로 판단할 수 있다.
상기 S403 단계에서 상기 RSSI 값이 상기 기준값 이상인 경우 즉, 송수신 상태가 좋은 경우 상기 제어부(110)는 S411 단계로 진행하여 상기 PER 또는 RR 값 중 적어도 하나가 상기 제1임계치 보다 크도록 기 설정된 제2임계치 이상인지 확인할 수 있다. 이때, 상기 PER 또는 RR 값 중 적어도 하나가 상기 제2임계치 이상인 경우 상기 제어부는 S407 단계로 진행하여 상기 특정 채널이 혼잡한 것으로 판단할 수 있다. 반면에 상기 S411 단계에서 상기 PER 및 RR 값이 상기 제2임계치 미만인 경우 상기 제어부(110)는 S409 단계로 진행하여 상기 특정 채널이 혼잡하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 즉, 상기 제어부(110)는 상기 특정 채널로 무선 통신 채널을 유지할 수 있다.
한편, 이상에서는 상기 제1AP(10)와 휴대 단말기(100) 사이의 채널 환경 즉, 송수신 상태에 따라 혼잡 여부 결정 기준을 다르게 설정하는 것으로 설명하였지만 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 즉, 본 발명은 상기 채널 환경에 구분 없이 동일한 결정 기준을 적용할 수 도 있다.
이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 특정 채널의 혼잡 여부를 확인하는 방법에 대하여 설명하였다. 이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 채널별 엑세스 포인트 수를 비교하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 채널별 엑세스 포인트 수를 비교하는 방법을 나타내는 순서도 이다.
상기 도 1 내지 도 5를 참조하면, 상기 제어부(110)는 상기 S501 단계에서 상기 휴대 단말기(100)와 제1AP(10) 사이에 형성될 수 있는 복수의 채널에 대하여 채널별로 프로브 요청(Probe Request) 메시지를 상기 휴대 단말기(100)의 통신 범위 이내에 존재하는 다수의 AP들에 전송할 수 있다. 이후, 상기 제어부(110)는 S503 단계에서 상기 다수의 AP들로부터 프로브 응답(Probe Response) 메시지를 수신할 수 있다. 상기 프로브 응답 메시지는 AP의 SSID, IP 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 프로브 응답 메시지를 수신한 상기 제어부(110)는 S505 단계에서 채널별로 AP 수를 산출할 수 있다. 좀 더 상세히 설명하면, 상기 제어부(110)는 상기 복수의 채널에 대하여 각 채널에서 프로브 요청 메시지를 상기 다수의 AP들에 전송하고, 일정 시간 동안 프로브 응답 메시지를 수신할 수 있다. 이를 통해 상기 제어부(110)는 상기 채널별 AP 수를 산출할 수 있다. 이후, 상기 제어부(110)는 S507 단계에서 상기 특정 채널보다 적은 수의 AP가 이용하는 채널을 의미하는 이동 채널들이 존재하는지 확인할 수 있다. 이때, 상기 이동 채널들이 존재하지 않는 경우 상기 제어부(110)는 S509 단계로 진행하여 무선 통신 채널을 유지하도록 할 수 있다. 반면에 상기 이동 채널들이 존재하는 경우 상기 제어부(110)는 S511 단계로 진행하여 상기 이동 채널들 중 가장 적은 수의 AP가 이용하는 채널을 선택할 수 있다.
이후, 상기 제어부(110)는 S513 단계에서 상기 선택된 채널로 무선 통신 채널을 변경할 수 있다. 이때, 도시하지는 않았지만 상기 가장 적은 수의 AP가 이용하는 채널이 2개 이상인 경우 상기 제어부(110)는 상기 특정 채널과 주파수 차가 가장 큰 채널로 상기 무선 통신 채널을 변경할 수 있다.
또한, 상기 도 5에 도시하지는 않았지만 상기 제어부(110)는 상기 이동 채널에 인접한 인접 채널의 AP 수의 합을 산출하고, 상기 산출된 값이 가장 작은 이동 채널로 상기 무선 통신 채널을 변경할 수 있다. 이는 가장 적은 수의 AP가 이용하는 이동 채널의 인접 채널을 이용하는 AP 수가 매우 많은 경우 상기 인접 채널의 주파수로 인하여 상기 휴대 단말기(100)와 제1AP(10) 사이에 형성된 무선 통신 채널이 혼잡할 수 있기 때문이다.
이상에서, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 채널 제어 방법 및 시스템에 대하여 본 명세서 및 도면을 통해 바람직한 실시 예들에 대하여 설명하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것일 뿐, 본 발명이 전술한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다양한 실시 예가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 채널 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 채널 제어 방법을 개략적으로 도시한 순서도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 특정 채널의 혼잡 여부를 확인하는 방법을 나타내는 순서도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 채널별 엑세스 포인트 수를 비교하는 방법을 나타내는 순서도.

Claims (19)

  1. 휴대 단말기와 엑세스 포인트 사이에 형성될 수 있는 복수의 채널 중 상기 엑세스 포인트에 설정된 특정 채널로 무선 통신 채널을 형성하는 과정;
    상기 특정 채널의 혼잡 여부를 확인하는 과정;
    상기 특정 채널이 혼잡하다고 판단되는 경우 상기 휴대 단말기의 통신 범위 이내에 존재하는 다수의 엑세스 포인트들이 이용하는 채널 정보를 확인하여 채널별 엑세스 포인트 수를 비교하는 과정;
    상기 비교 결과 상기 특정 채널을 이용하는 엑세스 포인트 수보다 적은 수의 엑세스 포인트가 이용하는 채널을 의미하는 이동 채널들 중 어느 하나의 채널로 상기 무선 통신 채널을 변경하는 과정을 포함하되,
    상기 무선 통신 채널을 변경하는 과정은
    상기 이동 채널이 다수인 경우 상기 특정 채널과 주파수차가 가장 큰 채널로 상기 무선 통신 채널을 변경하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 채널 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 특정 채널의 혼잡 여부를 확인하는 과정은
    수신 신호의 세기를 측정하는 과정;
    상기 수신 신호의 세기가 기 설정된 기준값 이상이고, 패킷 에러율 또는 재전송율 중 적어도 하나가 기 설정된 제1임계치 이상인 경우 상기 특정 채널이 혼잡한 것으로 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 무선 통신 채널 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수신 신호의 세기가 상기 기준값 미만이고, 상기 패킷 에러율 또는 상기 재전송율 중 적어도 하나가 상기 제1임계치보다 크게 설정된 제2임계치 이상인 경우 상기 특정 채널이 혼잡한 것으로 판단하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 채널 제어 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 수신 신호의 세기가 상기 기준값 미만이고, 기 설정된 주기 동안 상기 패킷 에러율 또는 상기 재전송율 중 적어도 하나가 상기 제1임계치 이상이 되는 횟수가 기 설정된 값 이상인 경우 상기 특정 채널이 혼잡한 것으로 판단하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 채널 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 채널별 엑세스 포인트 수를 비교하는 과정은
    상기 휴대 단말기가 상기 다수의 엑세스 포인트들에게 상기 복수의 채널에 대하여 채널별로 프로브 요청 메시지를 전송하는 과정;
    상기 엑세스 포인트들로부터 프로브 응답 메시지를 수신하는 과정;
    상기 프로브 응답 메시지를 확인하여 상기 채널별 엑세스 포인트 수를 산출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 채널 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신 채널을 변경하는 과정은
    상기 이동 채널들 중 인접 채널의 엑세스 포인트 수의 합이 가장 작은 이동 채널로 상기 무선 통신 채널을 변경하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 채널 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신 채널을 변경하는 과정은
    상기 이동 채널들 중 가장 적은 수의 엑세스 포인트가 이용하는 채널로 상기 무선 통신 채널을 변경하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 채널 제어 방법.
  8. 삭제
  9. 다수의 엑세스 포인트;
    상기 다수의 엑세스 포인트 중 어느 하나의 엑세스 포인트와 상기 어느 하나의 엑세스 포인트에 설정된 특정 채널로 무선 통신 채널을 형성하며, 상기 특정 채널로 형성된 무선 통신 채널이 혼잡한 것으로 판단되는 경우 상기 특정 채널을 이용하는 엑세스 포인트 수보다 적은 수의 엑세스 포인트가 이용하는 채널을 의미하는 이동 채널들 중 어느 하나의 채널로 상기 무선 통신 채널을 변경하는 휴대 단말기를 포함하되,
    상기 휴대 단말기는
    상기 이동 채널이 다수인 경우 상기 특정 채널과 주파수 차가 가장 큰 채널로 상기 무선 통신 채널을 변경하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 채널 제어 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 휴대 단말기는
    상기 어느 하나의 엑세스 포인트와 무선 신호를 송수신하는 무선 랜 통신부;
    상기 특정 채널의 혼잡 여부를 확인하고, 상기 특정 채널이 혼잡한 경우 상기 무선 랜 통신부의 통신 범위 내에 존재하는 다수의 엑세스 포인트들이 이용하는 채널 정보를 확인하여 상기 이동 채널들을 선택하고, 상기 선택된 이동 채널들 중 어느 하나의 채널로 상기 무선 통신 채널을 변경하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 채널 제어 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 무선 신호의 패킷 에러율 또는 재전송율 중 적어도 하나를 산출하는 무선랜 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 채널 제어 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는
    수신 신호 세기를 측정하여 상기 수신 신호 세기가 기 설정된 기준값 이상이고 상기 패킷 에러율 또는 상기 재전송율 중 적어도 하나가 기 설정된 제1임계치 이상인 경우 상기 특정 채널이 혼잡한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 채널 제어 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 수신 신호 세기가 기 설정된 기준값 미만이고 상기 패킷 에러율 또는 상기 재전송율 중 적어도 하나가 상기 제1임계치보다 크게 설정된 제2임계치 이상인 경우 상기 특정 채널이 혼잡한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 채널 제어 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 수신 신호 세기가 기 설정된 기준값 미만이고 기 설정된 주기 동안 상기 패킷 에러율 또는 상기 재전송율 중 적어도 하나가 상기 제1임계치 이상이 되는 횟수가 기 설정된 값 이상인 경우 상기 특정 채널이 혼잡한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 채널 제어 시스템.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 특정 채널이 혼잡한 경우 채널별로 상기 다수의 엑세스 포인트들에게 프로브 요청 메시지를 송신하고, 상기 다수의 엑세스 포인트들로부터 프로브 응답 메시지를 수신하여 채널별 엑세스 포인트 수를 산출하고, 상기 이동 채널을 확인하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 채널 제어 시스템.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 이동 채널들 중 인접 채널의 엑세스 포인트 수의 합이 가장 작은 이동 채널로 상기 무선 통신 채널을 변경하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 채널 제어 시스템.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 이동 채널들 중 가장 적은 수의 엑세스 포인트가 이용하는 채널로 상기 무선 통신 채널을 변경하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 채널 제어 시스템.
  18. 삭제
  19. 엑세스 포인트와 무선 신호를 송수신하며, 상기 엑세스 포인트에 설정된 특정 채널로 무선 통신 채널을 형성하는 무선 랜 통신부; 및
    상기 특정 채널의 혼잡 여부를 확인하고, 상기 특정 채널이 혼잡한 경우 상기 무선 랜 통신부의 통신 범위 내에 존재하는 다수의 엑세스 포인트들이 이용하는 채널 정보를 확인하여 채널별 엑세스 포인트 수를 비교하고, 상기 특정 채널을 이용하는 엑세스 포인트 수보다 적은 수의 엑세스 포인트가 이용하는 이동 채널들을 선택하며, 상기 선택된 이동 채널이 다수인 경우 상기 특정 채널과 주파수 차가 가장큰 채널로 상기 무선 통신 채널을 변경하도록 상기 무선 랜 통신부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
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