KR101561113B1 - 설정 정보 기반 능동적 스캐닝 및 연결 방법 - Google Patents

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Abstract

액세스 포인트의 검색을 빠르게 하고 원하는 액세스 포인트와 빨리 연결할 수 있는 설정 정보 기반 능동적 스캐닝 및 연결 방법이 개시된다. 현재 설정의 리비전 정보를 포함한 프로브 요청 프레임을 액세스 포인트로 전송하는 단계 및 액세스 포인트로부터 리비전 정보에 의해 지정된 설정으로부터 변경된 설정 정보 요소와 변경된 리비전 정보를 포함한 프로브 응답 프레임을 수신하는 단계를 포함한다. 따라서, 다수 단말과 액세스 포인트가 존재하는 경우 액세스 포인트 검색을 위해 불필요한 프로브 요청 프레임과 프로브 응답 프레임의 수와 길이를 줄여 무선 채널 사용 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

설정 정보 기반 능동적 스캐닝 및 연결 방법{METHOD OF ACTIVE SCANNING AND CONNECTING BASED ON CONFIGURATION INFORMATION}
본 발명은 무선 통신 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 채널 사용 효율을 향상시키고, 연결 속도를 향상시킬 수 있는 설정 정보 기반 능동적 스캐닝 및 연결 방법에 관한 것이다.
정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 이 중에서 무선랜(wireless local area network, WLAN)은 무선 주파수 기술을 바탕으로 개인용 휴대 정보 단말기(personal digital assistant, PDA), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player, PMP) 등과 같은 휴대형 단말기를 사용하여 가정이나 기업 또는 특정 서비스 제공지역에서 무선으로 인터넷에 접속할 수 있도록 하는 기술이다.
무선랜 기술에 대한 표준은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준으로서 개발되고 있다. IEEE 802.11a는 5 GHz에서 비면허 대역(unlicensed band)을 이용하여, 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11b는 2.4 GHz에서 직접 시퀀스 방식(direct sequence spread spectrum, DSSS)을 적용하여, 11 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11g는 2.4 GHz에서 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)를 적용하여, 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n은 다중입출력 OFDM(multiple input multiple output-OFDM, MIMO-OFDM)을 적용하여, 4 개의 공간적인 스트림(spatial stream)에 대해서 300 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n에서는 채널 대역폭(channel bandwidth)을 40 MHz까지 지원하며, 이 경우에 600 Mbps의 전송 속도를 제공한다.
이와 같은 무선랜의 보급이 활성화되고 이를 이용한 어플리케이션이 다양화됨에 따라, IEEE 802.11n이 지원하는 데이터 처리 속도보다 더 높은 처리율을 지원하기 위한 새로운 무선랜 기술에 대한 필요성이 증가하고 있다. 초고처리율(very high throughput, VHT) 무선랜 기술은 1 Gbps 이상의 데이터 처리 속도를 지원하기 위하여 제안되고 있는 IEEE 802.11 무선랜 기술 중의 하나이다. 그 중, IEEE 802.11ac는 6 GHz 이하 대역에서 초고처리율 제공을 위한 표준으로서 개발되고 있고, IEEE 802.11ad는 60 GHz 대역에서 최고처리율 제공을 위한 표준으로서 개발되고 있다.
종래 무선랜 단말이 액세스 포인트(AP)에 연결하기 위해서는 원하는 액세스 포인트(AP)를 검색하는 단계 즉, 프로브 요청 및 프로브 응답, 검색된 액세스 포인트(AP)에서 상세 네트워크(Network) 검색 단계, 액세스 포인트에 링크 레벨 인증(Authentication) 및 연결(Association) 하는 단계를 거쳐야 한다.
한편, 액세스 포인트(AP)를 검색하는 단계에서 사용하는 프로브 요청(Probe Request)과 프로브 응답(Probe Response)은 검색 및 연결을 위한 기본 정보를 요청하고 제공한다.
그런데, 단말과 액세스 포인트의 수가 많은 환경에서는 프로브 요청과 프로브 응답이 매우 많이 생성되며, 특히 프로브 응답은 매우 많은 정보를 갖고 있어 데이터(data) 길이가 길기 때문에 불필요한 무선 채널 점유를 유발하게 되어 채널 사용 효율을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
또한, SSID 리스트를 이용한 다수 액세스 포인트를 동시에 검색하는 경우 원하는 액세스 포인트들로부터 프로브 응답을 받기까지 오랜 시간이 소요되는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 액세스 포인트의 검색을 빠르게 하고 원하는 액세스 포인트와 빨리 연결할 수 있는 단말이 수행하는 설정 정보 기반 능동적 스캐닝 및 연결 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 액세스 포인트의 검색을 빠르게 하고 원하는 액세스 포인트와 빨리 연결할 수 있는 액세스 포인트의 설정 정보 기반 능동적 스캐닝 및 연결 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 설정 정보 기반 능동적 스캐닝 및 연결 방법에 따르면, 단말이 수행하는 능동적 스캐닝 및 연결 방법에 있어서, 현재 설정의 리비전 정보를 포함한 프로브 요청 프레임을 액세스 포인트로 전송하는 단계 및 상기 액세스 포인트로부터 상기 리비전 정보에 의해 지정된 설정으로부터 변경된 설정 정보 요소와 변경된 리비전 정보를 포함한 프로브 응답 프레임을 수신하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 설정은 상기 액세스 포인트와의 연결(association)과 관련한 설정 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 설정은 상기 액세스 포인트의 네트워크 설정 정보를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 설정 정보 기반 능동적 스캐닝 및 연결 방법에 따르면, 액세스 포인트의 능동적 스캐닝 응답 방법에 있어서, 단말로부터 상기 단말에 저장된 설정의 리비전 정보를 포함한 프로브 요청 프레임을 수신하는 단계 및 상기 리비전 정보에 의해 지정된 설정과 상기 액세스 포인트가 가진 설정의 리비전 정보가 다를 경우, 상기 단말로부터 수신한 리비전 정보에 의해 지정된 설정으로부터 변경된 설정 정보 요소와 변경된 리비전 정보로 구성된 프로브 응답 프레임을 상기 단말에 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 설정은 상기 액세스 포인트와의 연결과 관련한 설정 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 설정은 상기 액세스 포인트의 네트워크 설정 정보를 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 설정 정보 기반 능동적 스캐닝 및 연결 방법에 따르면, 현재 설정의 리비전 정보를 포함한 프로브 요청 프레임을 액세스 포인트로 전송하고, 액세스 포인트로부터 리비전 정보에 의해 지정된 설정으로부터 변경된 설정 정보 요소와 변경된 리비전 정보를 포함한 프로브 응답 프레임을 수신한다.
따라서, 다수 단말과 액세스 포인트가 존재하는 경우 액세스 포인트 검색을 위해 불필요한 프로브 요청 프레임과 프로브 응답 프레임의 수와 길이를 줄여 무선 채널 사용 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 액세스 포인트에 연결된 네트워크 정보가 변동되지 않은 경우 GAS 과정을 생략하여 연결 속도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 무선랜 단말의 연결 과정을 나타내는 순서도이다.
도 2는 능동적 스캐닝에 사용되는 프로브 요청 프레임의 구성을 나타낸다.
도 3a는 능동적 스캐닝에 사용되는 프로브 응답 프레임의 일부 구성을 나타낸다.
도 3b는 능동적 스캐닝에 사용되는 프로브 응답 프레임의 나머지 구성을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 최초 연결 과정을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 최초 연결시 전송되는 설정 정보 요소의 구성을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 기 연결 이력이 있는 액세스 포인트 검색시 전송되는 쇼트 프로브 요청 프레임 바디 포맷을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 기 연결 이력이 있는 복수의 액세스 포인트 검색시 전송되는 설정 리스트 정보 요소를 나타낸다.
도 8은 도 7의 설정 리스트 정보 요소 중 설정 리스트의 포맷을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 SSID 리스트와 설정 리스트로 구성된 쇼트 프로브 요청 프레임 바디 포맷을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇼트 프로브 응답 프레임 바디 포맷을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 변경된 정보를 포함하는 쇼트 프로브 응답 프레임 바디 포맷을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 단말과 액세스 포인트의 재연결 과정을 나타내는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 단말에서 수행되는 설정 정보 기반 능동적 스캐닝 및 연결 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 액세스 포인트에서 수행되는 설정 정보 기반 능동적 스캐닝 및 연결 과정을 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
명세서 전체에서, 스테이션(station, STA)은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(medium access control, MAC)와 무선 매체(medium)에 대한 물리 계층(physical layer) 인터페이스(interface)를 포함하는 임의의 기능 매체를 의미한다. 스테이션(STA)은 액세스 포인트(access point, AP)인 스테이션(STA)과 비-액세스 포인트(non-AP)인 스테이션(STA)으로 구분할 수 있다. 액세스 포인트(AP)인 스테이션(STA)은 단순히 액세스 포인트(AP)로 불릴 수 있고, 비-액세스 포인트(non-AP)인 스테이션(STA)은 단순히 단말(terminal)로 불릴 수 있다.
단말(terminal)은 프로세서(Processor)와 트랜시버(transceiver)를 포함하고, 사용자 인터페이스와 디스플레이(display) 장치 등을 더 포함할 수 있다. 프로세서는 무선 네트워크를 통해 전송할 프레임을 생성하거나 무선 네트워크를 통해 수신된 프레임을 처리하도록 고안된 유닛(unit)을 의미하며, 스테이션(STA)을 제어하기 위한 여러 가지 기능을 수행한다. 트랜시버는 프로세서와 기능적으로 연결되어 있으며, 스테이션(STA)을 위하여 무선 네트워크를 통해 프레임을 송수신하도록 고안된 유닛을 의미한다.
액세스 포인트(AP)는 집중 제어기, 기지국(base station, BS), 노드-B(node-B), e노드-B, BTS(base transceiver system), 또는 사이트 제어기 등을 지칭할 수 있고, 그것들의 일부 또는 전부 기능을 포함할 수 있다.
단말은 무선 송수신 유닛(wireless transmit/receive unit, WTRU), 사용자 장비(user equipment, UE), 사용자 단말(user terminal, UT), 액세스 단말(access terminal, AT), 이동국(mobile station, MS), 휴대용 단말(mobile terminal), 가입자 유닛(subscriber unit), 가입자 스테이션(subscriber station, SS), 무선 기기(wireless device), 또는 이동 가입자 유닛(mobile subscriber unit) 등을 지칭할 수 있고, 그것들의 일부 또는 전부 기능을 포함할 수 있다.
여기서, 단말로 통신이 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 태블릿(tablet) PC, 무선전화기(wireless phone), 모바일폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), e-book 리더기, PMP(Portable Multimedia Player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB (Digital Multimedia Broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player) 등을 사용할 수 있다.
후술할 본 발명의 일 실시예에 따른 설정 정보 기반 스캐닝 및 연결 방법은 상기에서 설명한 IEEE 802.11 무선랜 시스템에 적용될 수 있으며, 더불어 IEEE 802.11 무선랜 시스템뿐만 아니라 WPAN(Wireless Personal Area Network), WBAN(Wireless Body Area Network) 등과 같은 다양한 네트워크에 적용될 수 있다.
도 1은 무선랜 단말의 연결 과정을 나타내는 순서도이고, 도 2 및 도 3A, 도 3B는 능동적 스캐닝에 사용되는 프로브 요청 프레임과 프로브 응답 프레임의 구성을 나타낸다.
먼저, 도 1을 참조하면, 단말(100)은 액세스 포인트(200)를 검색하기 위해 프로브 요청 프레임을 액세스 포인트(200)로 전송한다(S110).
액세스 포인트(200)는 단계 110을 통해 프로브 요청 프레임이 수신되는 경우, 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임을 단말(100)로 전송한다(S120).
여기서, 단계 110에서는 도 2에 도시된 프로브 요청 프레임을 사용하고, 단계 120에서는 도 3A 및 도 3B에 도시된 프로브 응답 프레임을 사용한다.
이후, 단말(100)은 단계 120을 통해 액세스 포인트(200)로부터 프로브 응답 프레임이 수신되면, 액세스 포인트(200)에서 제공하는 상세 네트워크 검색을 위해 GAS(Generic Advertisement Service) 이니셜 요청(GAS Initial Request) 메시지를 액세스 포인트(200)로 전송한다(S130).
여기서, 단말(100)은 복수의 액세스 포인트들로부터 수신된 프로브 응답 프레임의 수신 신호의 세기와 액세스 포인트 정보에 기초하여 연결할 액세스 포인트를 선택할 수 있다.
액세스 포인트(200)는 GAS 이니셜 요청 메시지에 대응되는 GAS 이니셜 응답 메시지를 단말(100)로 전송한다(S140).
단말(100)는 단계 140을 통해 액세스 포인트(200)로부터 GAS 이니셜 응답 메시지가 수신되면, 인증 과정(Authentication)을 수행한다.
여기서, 인증 과정은 액세스 포인트(200)를 선택한 단말(100)이 액세스 포인트(200)에 대해 자신이 유효한 단말임을 증명하는 과정이다. 즉, 인증 과정은 액세스 포인트와 인증 절차와 암호 방식을 협상하는 과정이다.
구체적으로, 단말(100)은 인증(Authentication) 요청 메시지를 액세스 포인트(200)로 전송한다(S150).
액세스 포인트(200)는 단계 150을 통해 인증 요청 메시지가 수신되고, 단말(100)이 유효한 단말인 것으로 판단되면 상기 인증 요청 메시지에 상응하는 인증 응답 메시지를 단말(100)로 전송한다(S160).
여기서 대부분의 경우 오픈 시스템(Open System) 인증 방식을 사용하기 때문에 액세스 포인트(200)는 단말(100)로부터의 인증요구에 무조건 인증한다.
이후, 단말(100)과 액세스 포인트(200)는 인증에 성공한 후, 단말(100)이 액세스 포인트(200)에 접속하는 연결(Association) 과정을 수행한다. 연결 과정은 단말(100)과 액세스 포인트(200) 간 식별가능한 연결을 설정하는 것으로 연결 과정이 완료되면 단말(100)은 액세스 포인트(200)를 경유하여 다른 단말과 통신할 수 있다.
구체적으로, 단말(100)은 인증 응답 메시지가 수신되면, 액세스 포인트(200)에 접속하기 위해 연결 요청(Association Request) 메시지를 액세스 포인트(200)로 전송한다(S170).
액세스 포인트(200)는 단계 170을 통해 단말(100)로부터 연결 요청 메시지가 수신되면, 다른 단말과 구분될 수 있는 AID(Association ID)를 포함하는 연결 응답(Association Response) 메시지를 단말(100)로 전송한다(S180).
상술한 바와 같이 도 1에 도시된 바와 같이 무선랜 단말의 연결 과정을 수행하는 경우, 단말과 액세스 포인트의 수가 많은 환경에서 프로브 요청 프레임과 프로브 응답 프레임이 매우 많이 생성되므로 불필요한 무선 채널 점유를 유발하게 되어 채널 사용 효율을 떨어뜨린다. 특히, 프로브 응답 프레임은 도 3A 및 도 3B에 도시된 바와 같이 매우 많은 정보를 갖고 있으므로 데이터 길이가 길어 채널 사용 효율을 더 떨어뜨릴 수 있다.
또한, SSID 리스트를 이용한 다수 액세스 포인트를 동시에 검색하는 경우 원하는 액세스 포인트들로부터 모든 프로브 응답 프레임을 수신하기까지 오랜 시간이 소요되는 문제점이 있다.
일반적으로 액세스 포인트의 연결을 위한 설정값들은 자주 변하지 않는다. 따라서, 한번 연결한 이력이 있는 액세스 포인트에 대해서는 액세스 포인트 검색 과정의 프로브 요청과 프로브 응답에 모든 정보를 요청하고 받을 필요가 없는 특징을 활용한 본 발명의 일 실시예을 이하 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 최초 연결 과정을 나타내는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 단말(100)과 액세스 포인트(200)는 무선랜 단말의 연결을 위해 도 1에 도시된 무선랜 단말의 연결 과정과 동일한 과정을 수행한다.
하지만, 도 1에 도시된 무선랜 단말의 연결 과정과 다르게 액세스 포인트(200)는 단계 420을 통해 전송하는 프로브 응답 프레임에 액세스 포인트(200)의 현재 연결 설정 정보와 네트워크 정보를 관리하는 설정 정보 요소(Configuration Information Element)를 포함하여 단말(100)로 전송한다.
또는, 액세스 포인트(200)는 단계 480을 통해 전송하는 연결 응답(Association Response)에 액세스 포인트(200)의 현재 연결 설정 정보와 네트워크 정보를 관리하는 설정 정보 요소(Configuration IE)를 포함하여 단말(100)로 전송한다.
이하, 도 5를 통해 최초 연결시 전송되는 설정 정보 요소의 구성을 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 최초 연결시 전송되는 설정 정보 요소의 구성을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 설정 정보 요소(Configuration IE)는 액세스 포인트(200)의 현재 연결 설정 정보와 네트워크 정보를 관리하는 설정 아이디(Configuration ID)와 리비전(Revision) 정보로 구성된다.
여기서, 설정 아이디(Configuration ID)는 액세스 포인트 단위, 동일 연결 정보와 네트워크 정보를 공유하는 그룹 단위가 될 수 있으며, 16 바이트(byte) 길이의 GUID(globally unique identifier) 행태로 생성될 수 있다.
또한, 액세스 포인트(200)는 액세스 포인트(200)의 연결 정보 및 네트워크 정보가 변경될 때마다 리비전(Revision)을 증가 시킨다.
액세스 포인트(200)는 액세스 포인트(200) 정보가 기존 리비전과 관련이 없을 정도로 크게 바뀐 경우(예를 들어 공장 초기화 등) 리비전 값을 0으로 설정할 수 있다.
단말(100)은 액세스 포인트(200)와의 연결 성공 시점에 액세스 포인트 연결 프로파일을 설정 정보 요소(Configuration IE) 정보와 함께 저장한다.
또한, 액세스 포인트 단위로 설정 정보 요소를 설정하는 경우 설정 아이디(Configuration ID)를 위해 액세스 포인트의 BSSID(Basic Service Set ID)를 사용할 수 있다.
여기서, BSSID는 해당 액세스 포인트의 매체 접근 제어(Medium Access Control, MAC) 주소로서 쉽게 유추가 가능하므로, 설정 정보 요소에서 설정 아이디를 생략하여 사용할 수도 있다.
도 6은 기 연결 이력이 있는 액세스 포인트 검색시 전송되는 쇼트 프로브 요청 프레임 바디 포맷을 나타낸다. 도 7은 본발명의 일 실시예에 따라 기 연결 이력이 있는 복수의 액세스 포인트 검색시 전송되는 설정 리스트 정보 요소를 나타내고, 도 8은 도 7의 설정 리스트 정보 요소 중 설정 리스트의 포맷을 나타내며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 SSID 리스트와 설정 리스트로 구성된 쇼트 프로브 요청 프레임 바디 포맷을 나타낸다.
먼저, 도 6을 참조하면, 단말(100)은 기 연결 이력이 있는 액세스 포인트(200)와 연결을 하기 위해 도 6에 도시된 바와 같이 SSID(Service Set Identifier)와 설정 정보 요소(Configuration IE)로 구성된 쇼트 프로브 요청 프레임을 액세스 포인트(200)로 전송할 수 있다.
여기서, 상기 설정 정보 요소가 그룹 단위로 사용되는 경우, 프로브 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트들 중 프로브 요청 프레임에 포함되어 있는 SSID와 설정 정보 아이디가 자신이 갖고 있는 정보와 동일한 액세스 포인트들은 프로브 응답 프레임을 단말(100)로 전송할 수 있다.
또는, 상기 설정 정보 요소가 액세스 포인트 단위로 사용되는 경우, 설정 정보 아이디를 액세스 포인트의 BSSID로 대체하여 사용할 수 있다.
일반적으로, 단말(100)은 프로브 요청 프레임을 수신 주소 없이 브로드캐스트(broadcast) 하지만, 특정 액세스 포인트를 검색하기 위해 프로브 요청 프레임의 수신 주소에 해당 액세스 포인트의 매체 접근 제어(MAC) 주소를 사용하여 유니캐스트(unicast) 전송할 수도 있다.
여기서, 액세스 포인트(200)가 프로브 요청 프레임의 수신 주소에서 설정 정보 아이디를 쉽게 유추할 수 있으므로 단말(100)은 설정 정보 요소(Configuration IE)에서 설정 정보 아이디를 생략할 수도 있다.
도 7을 참조하면, 기 연결 이력이 있는 복수의 액세스 포인트 검색시 전송되는 설정 리스트 정보 요소는 요소 아이디(Element ID), 길이(Length), 설정 아이디 및/또는 리비전을 포함하는 설정 리스트(Configuration List)를 포함할 수 있다.
여기서, 설정 리스트 포맷은 도 8에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다.
단말(100)은 기 연결 이력이 있는 복수의 액세스 포인트를 동시에 검색하기 위해 복수의 SSID로 구성되는 SSID 리스트와 복수의 설정 아이디와 리비전 필드를 갖는 설정 리스트 정보 요소를 포함하는 쇼트 프로브 요청 프레임(short frame request frame)을 구성하여 사용할 수 있다.
또는, 단말(100)은 기 연결 이력이 있는 동일한 SSID를 갖는 복수의 액세스 포인트들을 동시에 검색하기 위해서 도 9에 도시된 SSID 리스트에 특정 SSID 1개와 다수의 설정 아이디/리비전을 포함하는 설정 리스트 정보 요소(Configuration List IE)로 쇼트 프로브 요청 프레임을 구성할 수 있다.
또는, 설정 정보 요소를 액세스 포인트 단위로 사용하는 경우, 단말(100)은 복수의 액세스 포인트를 동시에 검색하기 위해 도 9에 도시된 SSID 리스트는 생략하고, 설정 리스트만으로 프로브 요청 프레임을 구성할 수 있다.
여기서, 도 9에 도시된 SSID 리스트가 생략된 프로브 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트는 자신의 설정 아이디(BSSID)가 설정 리스트(Configuration List)에 포함되어 있으면 프로브 응답 프레임을 단말(100)로 전송할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇼트 프로브 응답 프레임 바디 포맷을 나타내고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 변경된 정보를 포함하는 쇼트 프로브 응답 프레임 바디 포맷을 나타낸다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 액세스 포인트(200)는 도 6 내지 도 9를 통해 설명한 바와 같이 단말(100)로부터 수신된 쇼트 프로브 요청 프레임에 대응하여 쇼트 프로브 응답 프레임을 전송할 수 있다.
여기서, 액세스 포인트(200)는 수신된 쇼트 프로브 요청 프레임에 포함되어 있는 설정 정보 요소(Configuration IE) 정보와 비교하여 변경된 정보가 없다면, 전체 정보를 전송하는 대신 시간 정보(Timestamp), SSID 및 설정 정보 요소(Configuration IE) 정보만을 전송할 수 있다.
또는, 액세스 포인트(200)는 수신된 쇼트 프로브 요청 프레임에 포함되어 있는 설정 정보 요소(Configuration IE) 정보와 비교한 결과 액세스 포인트 설정값에 변경이 있으면, 도 11에 도시된 바와 같이 최신 설정 정보 요소(Configuration IE)와 함께 이전 리비전(revision)과 비교하여 변경된 정보 요소(Updated IE) 값만 프로브 응답 프레임에 포함시켜 단말(100)로 전송할 수 있다.
여기서, 액세스 포인트(200)의 고정적인 설정과는 상관없이 시간에 따라 계속 바뀌는 정보 요소(IE)들은 쇼트 프로브 응답 프레임에 추가적으로 포함될 수 있다.
또는, 액세스 포인트(200)는 수신된 쇼트 프로브 요청 프레임에 포함되어 있는 설정 정보 요소(Configuration IE) 정보와 비교한 결과 액세스 포인트 설정값이 초기화 되는 등의 큰 변화가 있는 경우, 쇼트 프로브 응답 프레임 대신 설정 리비전(Configuration revision)을 0으로 설정한 완전한 프로브 응답 프레임(Full probe response frame)을 단말(100)로 전송할 수 있다.
여기서, 단말(100)은 액세스 포인트(200)로부터 설정 정보 요소(Configuration IE)의 리비전(revision) 필드 값이 0으로 설정된 프로브 응답 프레임이 수신되면, 수신된 프로브 응답 프레임을 기준으로 기존 연결 정보를 갱신한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 액세스 포인트 검색을 위해 불필요한 프로브 요청 프레임과 프로브 응답 프레임의 수와 길이를 줄여 무선 채널 사용 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 액세스 포인트에 연결된 네트워크 정보가 변동되지 않은 경우 GAS 과정을 생략하여 연결 속도를 향상 시킬 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 단말과 액세스 포인트의 재연결 과정을 나타내는 순서도이다.
도 12를 참조하면, 단말(100)은 기 연결 이력이 있는 액세스 포인트(200)와 연결을 하기 위해 도 6에 도시된 바와 같이 SSID(Service Set Identifier)와 설정 정보 요소(Configuration IE)로 구성된 쇼트 프로브 요청 프레임을 액세스 포인트(200)로 전송한다(S1210).
액세스 포인트(200)는 단계 1210을 통해 단말(100)로부터 수신된 쇼트 프로브 요청 프레임에 포함되어 있는 설정 정보 요소(Configuration IE) 정보와 비교하여 변경된 정보가 없다면, 전체 정보를 전송하는 대신 시간 정보(Timestamp), SSID 및 설정 정보 요소(Configuration IE) 정보만을 포함한 쇼트 프로브 응답 프레임을 단말(100)로 전송한다(S1220).
이후, 단말(100)은 기존의 방법과 동일하게 인증 과정(S1230, S1240)과 연결 과정(S1250, S1260)을 수행할 수 있다.
여기서, 단말(100)은 단계 1220을 통해 액세스 포인트로부터 수신된 설정 정보 요소(Configuration IE) 정보가 변한 것이 없는 경우, 도 12에 도시된 바와 같이 네트워크 검색 과정(GAS/ANQP)을 생략할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 액세스 포인트 검색을 위해 불필요한 프로브 요청 프레임과 프로브 응답 프레임의 수와 길이를 줄여 무선 채널 사용 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 액세스 포인트에 연결된 네트워크 정보가 변동되지 않은 경우 GAS 과정을 생략하여 연결 속도를 향상 시킬 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 단말에서 수행되는 설정 정보 기반 능동적 스캐닝 및 연결 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 단말(100)은 현재 설정(Configuration)의 리비전(revision) 정보를 포함한 프로브 요청 프레임을 액세스 포인트(200)로 전송한다(S1310).
여기서, 상기 설정은 액세스 포인트(200)와의 연결(association)과 관련한 설정 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 설정은 액세스 포인트(200)의 네트워크 설정 정보를 포함할 수 있다.
이후, 단말(100)은 액세스 포인트(200)로부터 리비전(revision) 정보에 의해 지정된 설정으로부터 변경된 설정 정보 요소(information element)와 변경된 리비전(revision) 정보를 포함한 프로브 응답 프레임을 수신한다(S1320).
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기존의 완전한 프로브 응답 프레임을 수신하는 것 대신, 변경된 설정 정보 요소와 변경된 리비전 정보를 포함한 프로브 응답 프레임을 수신하는 바 무선 채널 사용 효율을 향상시킬 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 액세스 포인트에서 수행되는 설정 정보 기반 능동적 스캐닝 및 연결 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 14를 참조하면, 액세스 포인트(200)는 단말(100)로부터 단말에 저장된 설정(Configuration)의 리비전(revision) 정보를 포함한 프로브 요청 프레임을 수신한다(S1410).
여기서, 상기 설정은 액세스 포인트(200)와의 연결과 관련한 설정 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 설정은 액세스 포인트(200)의 네트워크 설정 정보를 포함할 수 있다.
이후, 액세스 포인트(200)는 리비전 정보에 의해 지정된 설정과 액세스 포인트(200)가 가진 설정의 리비전 정보가 다른지 여부를 판단한다(S1420).
액세스 포인트(200)는 단계 1420을 통해 리비전 정보에 의해 지정된 설정과 액세스 포인트(200)가 가진 설정의 리비전 정보가 다를 결우, 단말(100)로부터 수신한 리비전 정보에 의해 지정된 설정으로부터 변경된 설정 정보 요소(Configuration IE)와 변경된 리비전 정보로 구성된 프로브 응답 프레임을 단말(100)로 전송한다(S1430).
또는, 액세스 포인트(200)는 단계 1420을 통해 리비전 정보에 의해 지정된 설정과 액세스 포인트(200)가 가진 설정의 리비전 정보가 같은 경우, 동일한 설정 정보 요소로 구성된 프로브 응답 프레임을 단말(100)로 전송한다(S1440).
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 액세스 포인트 검색을 위해 불필요한 프로브 요청 프레임과 프로브 응답 프레임의 수와 길이를 줄여 무선 채널 사용 효율을 향상시킬 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 단말
200: 액세스 포인트

Claims (14)

  1. 단말이 수행하는 능동적 스캐닝 방법에 있어서,
    상기 단말에 저장된 설정(configuration)의 리비전(revision) 정보를 포함하는 프로브 요청 프레임을 액세스 포인트로 전송하는 단계; 및
    상기 액세스 포인트가 관리하는 현재 리비전 정보와 상기 프로브 요청 프레임에 포함된 상기 리비전 정보가 일치하지 않는 경우, 상기 현재 리비전 정보 및 업데이트가 필요한 정보 요소만을 포함하는 짧은 프로브 응답 프레임을 상기 액세스 포인트로부터 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 짧은 프로브 응답 프레임은, 상기 설정 리비전 정보를 포함하지 않는 프로브 요청 프레임에 응답하는 프로브 응답 프레임에 비하여 짧은 길이를 가지는, 능동적 스캐닝 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 설정은 상기 액세스 포인트와의 연결(association)과 관련한 설정 정보 또는 상기 액세스 포인트의 네트워크 설정 정보 중의 하나 이상을 포함하는, 능동적 스캐닝 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 액세스 포인트가 관리하는 현재 리비전 정보와 상기 프로브 요청 프레임에 포함된 리비전 정보가 일치하는 경우, 상기 현재 리비전 정보 및 상기 액세스 포인트의 시간 정보를 포함하는 프로브 응답 프레임이 상기 액세스 포인트로부터 상기 단말에게 전송되는, 능동적 스캐닝 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 리비전 정보는 1 옥텟 크기로 정의되는, 능동적 스캐닝 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 리비전 정보는 상기 설정이 변경될 때마다 상기 액세스 포인트에 의해서 증가되는, 능동적 스캐닝 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로브 요청 프레임은 상기 액세스 포인트의 BSSID(Basic Service Set ID) 정보를 더 포함하는, 능동적 스캐닝 방법.
  7. 액세스 포인트의 능동적 스캐닝 응답 방법에 있어서,
    단말로부터 상기 단말에 저장된 설정(configuration)의 리비전(revision) 정보를 포함하는 프로브 요청 프레임을 수신하는 단계; 및
    상기 액세스 포인트가 관리하는 현재 리비전 정보와 상기 프로브 요청 프레임에 포함된 상기 리비전 정보가 일치하지 않는 경우, 상기 현재 리비전 정보 및 업데이트가 필요한 정보 요소만을 포함하는 짧은 프로브 응답 프레임을 상기 단말에게 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 짧은 프로브 응답 프레임은, 상기 설정 리비전 정보를 포함하지 않는 프로브 요청 프레임에 응답하는 프로브 응답 프레임에 비하여 짧은 길이를 가지는, 능동적 스캐닝 응답 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 설정은 상기 액세스 포인트와의 연결(association)과 관련한 설정 정보 또는 상기 액세스 포인트의 네트워크 설정 정보 중의 하나 이상을 포함하는, 능동적 스캐닝 응답 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 액세스 포인트가 관리하는 현재 리비전 정보와 상기 프로브 요청 프레임에 포함된 리비전 정보가 일치하는 경우, 상기 현재 리비전 정보 및 상기 액세스 포인트의 시간 정보를 포함하는 프로브 응답 프레임이 상기 액세스 포인트로부터 상기 단말에게 전송되는, 능동적 스캐닝 응답 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 리비전 정보는 1 옥텟 크기로 정의되는, 능동적 스캐닝 응답 방법.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 리비전 정보는 상기 설정이 변경될 때마다 상기 액세스 포인트에 의해서 증가되는, 능동적 스캐닝 응답 방법.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 프로브 요청 프레임은 상기 액세스 포인트의 BSSID(Basic Service Set ID) 정보를 더 포함하는, 능동적 스캐닝 응답 방법.
  13. 능동적 스캐닝을 수행하는 단말에 있어서,
    트랜시버; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 단말에 저장된 설정(configuration)의 리비전(revision) 정보를 포함하는 프로브 요청 프레임을 액세스 포인트로 상기 트랜시버를 이용하여 전송하고;
    상기 액세스 포인트가 관리하는 현재 리비전 정보와 상기 프로브 요청 프레임에 포함된 상기 리비전 정보가 일치하지 않는 경우, 상기 현재 리비전 정보 및 업데이트가 필요한 정보 요소만을 포함하는 짧은 프로브 응답 프레임을 상기 액세스 포인트로부터 상기 트랜시버를 이용하여 수신하도록 설정되고,
    상기 짧은 프로브 응답 프레임은, 상기 설정 리비전 정보를 포함하지 않는 프로브 요청 프레임에 응답하는 프로브 응답 프레임에 비하여 짧은 길이를 가지는, 능동적 스캐닝 수행 단말.
  14. 능동적 스캐닝 응답을 수행하는 액세스 포인트에 있어서,
    트랜시버; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    단말로부터 상기 단말에 저장된 설정(configuration)의 리비전(revision) 정보를 포함하는 프로브 요청 프레임을 상기 트랜시버를 이용하여 수신하고;
    상기 액세스 포인트가 관리하는 현재 리비전 정보와 상기 프로브 요청 프레임에 포함된 상기 리비전 정보가 일치하지 않는 경우, 상기 현재 리비전 정보 및 업데이트가 필요한 정보 요소만을 포함하는 짧은 프로브 응답 프레임을 상기 트랜시버를 이용하여 상기 단말에게 전송하도록 설정되고,
    상기 짧은 프로브 응답 프레임은, 상기 설정 리비전 정보를 포함하지 않는 프로브 요청 프레임에 응답하는 프로브 응답 프레임에 비하여 짧은 길이를 가지는, 능동적 스캐닝 응답 액세스 포인트.
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