KR101597379B1

KR101597379B1 - 무선 통신 시스템에서 루프백 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101597379B1
Application number: KR1020110058696A
Authority: KR
Inventors: 조승권; 강헌식; 이석규
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2011-06-16
Publication date: 2016-02-24
Also published as: KR20120070481A

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 루프백 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 통신시스템에서 송신하려고 하는 데이터를 매체접근계층과 물리 계층사이에서 매체접근계층으로 루프백하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 무선 통신시스템에서 통신 경로의 완전 무결성을 검증할 수 있고, 무선 환경의 특성을 반영할 수 있으며, 부가적인 메모리 없이 구현이 가능한 루프백 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는, 무선통신시스템에서 루프백 장치에 있어서, 루프백 모드가 설정되면 사용자 데이터 및 제어프레임을 전송하는 MAC 처리부와, 상기 MAC 처리부에서 전달받은 사용자 데이터 및 제어메시지에 대한 수신자의 응답 프레임을 생성하여 상기 MAC 처리부로 다시 피드백시키는 루프백부를 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 루프백 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR LOOP-BACK IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS}

본 발명은 무선 통신 시스템에서 루프백 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 통신시스템에서 송신하려고 하는 데이터를 매체접근계층과 물리 계층사이에서 매체접근계층으로 루프백하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 통신 시스템에서 데이터를 전송하는 송신 장치에서 데이터를 수신 장치로 전송하지 않고 다시 송신 장치로 귀환하여 수신자에게 전달하지 않고 송신자가 그대로 돌려받도록 하는 루프백(Loopback) 방식은 널리 사용된다. 이러한 루프백 방식은 여러 가지 사용 목적이 있지만 가장 큰 목적은 현재 사용중인 통신 경로의 완전 무결성(Integrity)을 검증하는 것이다.

예를 들어 비동기 전송 모드(Asynchronous Transfer Mode : 이하 “ATM”라 칭함) 또는 이더넷(Ethernet)과 같은 유선망에서 루프백은 물리 계층(Physical Layer, PHY)에서 전송되는 데이터가 전송되는 채널인 케이블 라인을 데이터를 수신해야 하는 상대편 수신자가 아닌 데이터를 전송하는 송신자의 수신부로 연결하는 라인 루프백(line Loopback) 방법이 사용된다. 또 다른 루프백 방식으로는 송신자의 매체접근계층(Medium Access Layer : 이하 “MAC”이라 칭함)과 물리계층사이에서 송신하려고 하는 데이터를 물리 계층으로 넘기지 않고 루프백하여 MAC의 수신부로 수신하도록 하는 방식 등이 존재한다.

그러나 유선망과는 달리 무선통신시스템에서는 무선 채널이라는 공유된 매체(Shared Medium)에 접근해야만 하는 특성으로 인해 유선망의 루프백 기술들을 그대로 채용하기에는 어려움이 따른다. 특히 IEEE 802.11(Institute of Electrical and Electronics Engineers 802.11) 계열의 무선 접속망에서는 유선 이더넷의 캐리어 감지 다중 접속/충돌 감지(Carrier Sensing Multiple Access/Collision Detection : 이하 “CSMA/CD”라 칭함) 방식과는 달리 캐리어 감지 다중 접속/충돌회피(Carrier Sensing Multiple Access/Collision Avoidance : CSMA/CA) 방법을 쓰기 때문에 기존의 유선 이더넷에서의 루프백 기술을 그대로 채용하기 어렵다.

예를 들어 유선 이더넷에서는 캐리어(Carrier)를 센싱(sensing)한 이후에 유선 채널이 비어있을 경우 바로 데이터가 나가고 이 데이터가 수신자에게 제대로 도착했는가를 확인하는 것은 충돌 감지(Collision Detection, CD)를 통해 충돌이 되지 않을 경우 제대로 수신자에게 송신되었다고 간주하는 반면에, 802.11 계열의 무선 접속 기술에서는 캐리어(Carrier)를 센싱(sensing)한 이후에 일반적으로 먼저 제어 프레임(Control Frame)을 수신자에게 보내고 수신자가 이에 대한 응답 제어 프레임을 송신자에게 보내는 과정을 거쳐서 송신자가 비로소 공유된 무선 채널을 확보한 후에 보내려고 하는 데이터를 송신한다.

또한 802.11 계열의 무선 접속 기술에서는 일반적으로 데이터가 수신자에게 제대로 도착했는가를 확인하는 것은 충돌 감지에 의존했던 유선 이더넷과는 달리 수신자가 데이터를 잘 받았다는 의미를 가진 제어 프레임을 송신자에게 전송하고, 이를 송신자가 제대로 수신한 경우에만 송신자가 비로서 데이터를 수신자에게 제대로 도착했다고 판단한다.

따라서 802.11 계열의 무선 접속 기술에서 루프백 기능을 구현할 때 유선 이더넷과 같이 송신자가 송신하는 모든 프레임을 그대로 루프백 할 경우에는 다음과 같은 두 가지 문제가 발생할 수 있다. 첫 번째는 송신자가 데이터를 보내기 전에 송신해야 하는 제어 프레임을 송신하고 이것이 단순히 송신자에게 루프백 할 경우에 송신자는 데이터를 전송하기 위하여 자신이 송신한 제어 프레임에 대한 수신자의 응답 프레임을 기다리게 된다. 그러나 송신자는 자신이 송신한 제어 프레임이 루프백 되어 수신자에게 전달되지 않았기 때문에 수신자의 응답 프레임은 영원히 수신할 수 없게 되어 무선 채널 확보에 실패하게 된다.

두 번째는 송신자가 수신자의 수신 확인 ACK를 기대하고 보낸 데이터를 단순히 송신자에게 루프백 할 경우 송신자가 전송한 데이터는 루프백되었기 때문에 송신자는 자신이 보낸 데이터에 대한 ACK 메시지를 영원히 수신하지 못한다. 그리하여 정상적인 데이터 전송에 실패했다고 간주하게 된다.

그러므로 802.11 계열의 무선통신시스템에서는 공유된 무선 채널 접근 방법이 기존의 유선망과는 다르기 때문에 기존의 루프백 기술을 그대로 적용하기는 불가능하며 무선통신시스템의 고유한 특성을 고려한 새로운 루프백 방법이 필요하다.

따라서 본 발명에서는 무선 통신시스템에서 통신 경로의 완전 무결성을 검증할 수 있는 루프백 장치 및 방법을 제공한다.

또한 본 발명에서는 무선 환경의 특성을 반영할 수 있는 루프백 장치 및 방법을 제공한다.

또한 본 발명에서는 부가적인 메모리 없이 구현이 가능한 루프백 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는, 무선통신시스템에서 루프백 장치에 있어서, 루프백 모드가 설정되면 사용자 데이터 및 제어프레임을 전송하는 MAC 처리부와, 상기 MAC 처리부에서 전달받은 사용자 데이터 및 제어메시지에 대한 수신자의 응답 프레임을 생성하여 상기 MAC 처리부로 다시 피드백시키는 루프백부를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 방법은, 무선통신시스템에서 루프백 방법에 있어서, 채널 확보 과정이 필요하여 RTS 신호가 수신되면 상기 RTS 신호에 대한 응답으로 미리 정해진 시간 후에 CTS 신호를 전송하는 과정과, 상기 CTS 신호 전송 후 데이터를 수신하는 과정과, 상기 수신된 데이터에 대한 응답을 전송하는 과정과, 상기 응답의 전송이 끝난 후 상기 데이터에 대응하는 헤더 및 CRC를 변경한 루프백 데이터를 전송하는 과정을 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 방법은, 무선통신시스템에서 루프백 방법에 있어서, 연결설정이 필요하여 RTS 신호가 수신되면 상기 RTS 신호에 대한 응답으로 미리 정해진 시간 후에 CTS 신호를 전송하는 과정과, 상기 CTS 신호 전송 후 데이터를 수신하는 과정과, 상기 수신된 데이터에 대하여 상기 데이터에 대응하는 헤더 및 CRC를 변경한 루프백 데이터를 미리 결정된 시간 후 전송하는 과정과, 상기 루프백 데이터의 전송이 완료된후 상기 데이터에 대한 응답 메시지를 전송하는 과정을 포함한다.

본 발명의 루프백 장치 및 방법은 무선통신시스템에서 매체접근계층과 물리계층 사이에서 송신하는 데이터를 다시 물리계층으로 루프백 하는 것을 가능하게 하여 무선통신시스템 자체적으로 통신 경로의 완전 무결성(Integrity)을 검증하는 것을 가능하게 한다. 또한, 802.11 계열의 무선통신기술의 특성을 고려하여 제어 프레임의 송신 또는 수신을 수반하는 프레임 송수신 순서(frame exchange sequence)에서도 데이터를 루프백하는 것을 가능하게 하는 효과가 있다. 특히 각각의 MAC 계층의 특성에 따라 별도의 부가적인 메모리 없이 간단한 로직만으로도 루프백이 가능한 장점을 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 루프백 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 루프백 지점과 루프백 방향에 대하여 나타낸 개념도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 프레임의 전송 또는 수신을 수반하지 않는 데이터 프레임의 송신에 대한 루프백부의 동작과정을 나타내는 개념도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 프레임의 전송 또는 수신을 수반하는 데이터 프레임의 송신에 대하여 루프백부의 동작과정을 나타내는 개념도,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 메모리가 없는 루프백부의 동작 방법을 나타내는 개념도,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 메모리가 없는 루프백부가 제어 프레임의 전송 또는 수신을 수반하는 데이터 프레임의 송신에 대하여 루프백 동작을 수행하는 방법의 개념도.

이하에서 설명되는 본 발명에서는 위의 문제점들을 해결하고, 기술적 과제를 달성하기 위한 것이다. 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 실시 예는 당 업계의 평균적인 지식을 갖는 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공된 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 루프백 장치의 구성도이다.

도 1의 무선통신시스템에서의 루프백 장치(100)는 사용자 인터페이스부(110), 제어부(120), 전원부(130), 무선송수신부(140), 송수신안테나(150)로 구성된다. 그리고 무선송수신부(140)는 MAC 처리부(141), 물리 계층부(142), 루프백부(143)로 구성된다.

사용자 인터페이스부(110)는 사용자로부터 각종 입력을 받거나 사용자에게 정보를 최종적으로 제공한다. 사용자 인터페이스부(110)는 액정표시장치, 키패드, 마이크, 스피커 등과 같은 사용자가 정보를 입출력할 수 있는 장치로 구성할 수 있으며 사용자가 루프백 기능을 설정(enable)하거나 해제(disable)하는 인터페이스를 포함할 수 있다.

제어부(120)는 사용자 인터페이스부(110)와 연결되어 있으며 사용자를 위한 각종 응용 프로그램이 탑재되어 있다. 또한 제어부(120)는 무선송수신부(140)와 정합하여 사용자 응용 프로그램들에 의해 제공되는 데이터를 무선송수신부(140)를 통해 데이터를 송수신할 수 있도록 제어한다. 그리고 제어부(120)는 사용자가 사용자 인터페이스부(110)로부터 입력되는 루프백의 설정/해제 신호를 받아 이를 무선송수신부(140)로 전달하기 위하여 별도로 루프백의 설정/해제 신호를 처리하는 응용 프로그램 또는 유틸리티를 구성할 수 있다. 또한 전원부(130)는 배터리를 포함하는 전원 장치로서 전체 루프백 장치(100)의 모든 부분으로 전원을 공급한다.

무선송수신부(140)는 제어부(120)로부터 전달받은 데이터를 무선 RF 신호로 변조하여 무선 채널로 전송하거나 무선 채널로부터 수신되는 무선 RF 신호를 수신하여 RF 신호 복조를 한 후 제어부(120)로 전달한다. 무선 송수신부(140)의 MAC 처리부(141)는 제어부(120)와 정합하여 사용자 데이터 및 제어 데이터를 주고받으며 시스템 접속, 대역폭 할당 요청, 연결 설정, 연결 관리 등의 핵심적인 매체접근제어(MAC, Medium Access Control) 기능을 수행한다. 특히, MAC 처리부(141)는 루프백 기능과 관련하여 루프백 기능이 설정되면 루프백 모드로 진입하거나 루프백 기능이 해제되면 루프백 모드에서 빠져나와 정상 동작 모드로 동작하는 기능을 수행한다. 즉 사용자 또는 시스템에 의해서 루프백 기능이 설정되면 MAC 처리부(141)는 루프백 신호를 생성하여 전달하고 루브백 기능이 해제되면 원래의 MAC 기능으로 동작한다.

무선송수신부(140)의 물리 계층부(142)는 MAC 처리부(210)와 정합하여 MAC 처리부(141)에서 전송하는 데이터를 무선 채널 환경에 적합하도록 채널 코딩 및 변조하여 무선 RF 신호로 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널로부터 수신되는 무선 RF 신호를 수신하여 복조 및 디코딩하여 MAC 처리부(141)로 전달한다. 그러나 루프백 기능이 설정될 경우 물리 계층부(142)는 데이터의 송신이 없는 비활성화 상태로 천이된다.

무선송수신부(140)의 루프백부(230)는 루프백 기능이 설정될 경우 활성화되어 MAC 처리부(141)가 무선 환경을 통하여 전송하는 데이터 및 제어 프레임을 입력 받아 마치 수신자가 해당 데이터 및 제어 프레임을 받아 다시 송신하는 것처럼 해당 데이터 및 제어 프레임을 적절히 변경하거나 또는 해당 데이터 및 제어 프레임에 적절한 응답 프레임(Response frame)을 생성하여 MAC 처리부(141)로 다시 돌려주는 루프백 기능을 수행한다. 이하에서 한 데이터 프레임(Data frame)은 관리 프레임(Management frame)을 포함함을 가정하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 루프백 지점과 루프백 방향에 대하여 나타낸 개념도이다.

물리 계층부(220)는 루프백 기능이 설정되지 않은 정상적인 동작 모드에서는 MAC 처리부가 송신하는 데이터(data), 제어(Control), 또는 관리(management)프레임을 MAC 처리부(210)와 물리 계층부(220)사이의 송신 경로(211)를 통하여 받아서 무선 채널로 전송하고, 반대로 무선 채널로부터 수신되는 데이터(data), 제어(Control), 또는 관리(management)프레임을 물리 계층부(220)와 MAC 처리부(210) 사이의 수신 경로(221)를 통하여 MAC 처리부로 전달한다.

그러나 루프백 기능이 설정되어 루프백 모드에서는 MAC 처리부(210)는 송신하고자 하는 데이터(data), 제어(Control) 또는 관리(management)프레임은 MAC 처리부(210)와 루프백부(230)사이의 송신 경로(212)를 통하여 루프백부(230)로 전달한다. 루프백부(230)는 수신한 프레임을 적절히 변경하거나 또는 해당 데이터 및 제어 프레임에 대한 적절한 응답 프레임(Response frame)을 생성하여 루프백부(230)와 MAC 처리부(210) 사이의 수신 경로(232)를 통하여 MAC 처리부(210)로 다시 돌려주는 루프백 기능을 수행한다.

두 개의 송신 경로(211, 212)는 루프백 기능의 설정 및 해제에 따라 역다중화되는 경로이며, 두 개의 수신 경로(221 및 232)는 루프백 기능의 설정 및 해제에 따라 MAC 처리부로 다중화되는 경로이다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 프레임 또는 수신을 수반하지 않는 데이터 프레임의 송신에 대한 루프백부의 동작과정을 나타내는 개념도이다.

도 3을 참고하여 루프백부가 어떻게 802.11 계열 시스템에서 제어 프레임의 전송 또는 수신을 수반하지 않는 데이터 프레임의 송신에 대하여 루프백 동작을 수행하는지에 대하여 설명하기로 한다.

사용자 또는 시스템에 의해서 루프백 기능이 설정되면 MAC 처리부(210)로부터 송신되는 모든 프레임은 MAC 처리부(210)와 루프백부(230)사이의 송신 경로(212)를 통하여 루프백부(230)로 전달된다.

도 3에서는 루프백부(230)로 전달되는 프레임이 제어 프레임의 전송 또는 수신을 포함하지 않는 데이터 프레임의 송신일 경우에 루프백부(230)의 동작을 나타낸다. 즉, RTS(Request to Send)/CTS(Clear to Send) 교환 없이 데이터 프레임이 바로 전송된다. 이 경우 데이터 프레임의 ACK 정책(ACK Policy)이 No ACK일 경우에 프레임 송수신 순서(frame exchange sequence)에는 어떠한 제어 프레임의 송수신을 수반하지 않게 된다.

또한 루프백부(230)는 데이터 수신이 끝난 직후 수신한 데이터 프레임의 헤더 및 CRC를 변경한 다음 일정 시간 후에 MAC 처리부(210)로 송신한다. 이때 일정 시간은 프레임간의 시간 간격(Inter-Frame Space : 이하 “IFS”라 칭함)으로서 802.11 규격에서 정의된 IFS일 수도 있고 단순히 MAC 처리부가 수신 가능하도록 한 시간 지연일 수 있다.

루프백부(230)는 수신한 데이터 프레임을 그대로 다시 MAC 처리부(210)로 송신하지 않고 프레임의 헤더(header)를 루프백 기능에 부합되도록 수정한다. 그리고 루프백부(230)은 프레임의 헤더 및 페이로드(Payload)를 보호하는 CRC 역시 다시 생성한다. 프레임의 헤더 수정은 루프백된 프레임이 MAC 처리부로 루프백될 때 MAC 처리부(210)에서 잘못된 헤더로 인하여 필터링되지 않도록 수정된다.

수정하는 내용은 송신 MAC 주소와 수신 MAC 주소의 교환(Swap), 프레임 제어 필드(Frame Control field)의 To DS(Distribution System) 및 From DS의 교환 또는 수정, 수신부 duration/ID 필드의 수정 또는 QoS Control 필드의 수정 등이 이루어 질 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 프레임의 전송 또는 수신을 수반하는 데이터 프레임의 송신에 대하여 루프백부의 동작과정을 나타내는 개념도이다.

도 4를 기초로 하여 루프백부가 어떻게 802.11 계열 시스템에서 제어 프레임의 전송 또는 수신을 수반하는 데이터 프레임의 송신에 대하여 루프백 동작을 수행하는가에 대하여 설명하기로 한다. 도 4에서는 RTS(Request To Send)/CTS(Clear To Send) 교환을 한 이후에 비로소 데이터 프레임이 전송이 되고 이때 데이터 프레임의 ACK 정책(ACK Policy)이 Normal ACK일 경우 프레임 송수신 순서(frame exchange sequence)에 맞게 루프백 동작이 이루어지는 과정을 나타내고 있다.

802.11 계열 시스템에서 데이터 송신 이전에 RTS를 먼저 송신하는 경우는 Data frame의 길이가 RTS threshold보다 클 경우, 전송기회(Tx Opportunity : “TXOP”라 칭함)를 획득할 경우. 보호(Protection) 기능이 필요할 때 등이다. 만약 전송하고자 하는 데이터 프레임 이전에 RTS 프레임을 보낼 필요가 없다면 도 4에서 RTS/CTS 프레임 교환은 생략된다.

MAC 처리부(210)는 데이터 프레임을 송신하기 이전에 RTS 프레임 먼저 송신한다. RTS 프레임을 수신한 루프백부(230)는 수신한 RTS 프레임에 담긴 정보를 바탕으로 MAC 처리부(210)가 수신하기를 기대하고 있는 CTS 프레임을 생성한다. 이후 루프백부(230)는 생성된 CTS 프레임을 일정 시간 후에 MAC 처리부(210)로 송신한다. 이때 일정 시간은 프레임간의 시간 간격(IFS, Inter-Frame Space)으로서 802.11 규격에서 정의된 IFS일 수도 있고 단순히 MAC 처리부가 수신 가능하도록 한 시간 지연일 수 있다.

루프백부(230)는 수신한 RTS 프레임에 담긴 정보를 바탕으로 MAC 처리부(210)가 수신하기를 기대하고 있는 CTS 프레임을 생성한다. 이 때 생성하는 정보는 RTS의 TA(Transmitter Address) 주소를 CTS의 RA(Receiver Address) 주소로 이용하는 것, 프레임 제어 필드(Frame Control field)의 To DS 및 From DS의 교환 또는 수정, duration/ID 필드의 수정을 포함하여 최종적으로 CRC 생성을 하는 것이다.

도 4에서 RTS 프레임을 송신한 이후에 CTS 프레임을 루프백부(230)로부터 수신한 MAC 처리부(210)는 비로소 자신이 송신하고자 하였던 데이터 프레임을 송신하게 된다. 이 때 데이터 프레임의 ACK 정책(ACK Policy)이 No ACK일 경우 이 이후의 루프백부(230)의 동작은 도 3과 같다. 그러나 데이터 프레임의 ACK 정책(ACK Policy)이 Normal ACK이고 MAC 처리부(210)가 프레임 송수신 순서(frame exchange sequence)를 꼭 지켜야만 동작이 가능할 경우 루프백부(230)는 수신한 Data 프레임의 헤더 정보를 바탕으로 MAC 처리부(210)가 수신하기를 기대하고 있는 ACK 프레임을 생성하여 MAC 처리부(210)로 송신한다.

루프백부(230)에서 ACK 프레임을 생성하는 정보는 데이터 프레임의 TA(Transmitter Address) 주소를 ACK 프레임의 RA(Receiver Address) 주소로 이용하는 것, 프레임 제어 필드(Frame Control field)의 To DS 및 From DS의 교환 또는 수정, duration/ID 필드의 수정을 포함하여 최종적으로 CRC 생성을 하는 것을 의미한다.

ACK 프레임을 수신한 MAC 처리부(210)는 비로소 자신이 송신한 데이터 프레임이 수신자에게 정확히 도착되었다고 판단한다. 그리하여 ACK 프레임을 수신하지 못하여 데이터 프레임을 재전송하는 것을 피할 수 있다. 그리고 ACK 프레임을 송신한 루프백부(230)는 일정 시간 이후에 수신한 데이터 프레임의 헤더 및 CRC를 변경한 다음 MAC 처리부(210)로 송신한다. 이때 일정 시간은 프레임간의 시간 간격(IFS, Inter-Frame Space)으로서 802.11 계열 규격에서 정의된 IFS일 수도 있고 단순히 MAC 처리부가 수신 가능하도록 한 시간 지연일 수 있다. 루프백부(230)가 데이터 프레임의 헤더를 수정하는 방법은 상기한 도 3에서의 방법과 같다.

도 4에서는 루프백부(230)가 ACK 프레임을 MAC 처리부(210)로 송신한 이후에야 비로소 데이터 프레임을 루프백 할 수 있기 때문에 데이터 프레임을 루프백부(230) 내부에 저장해야 할 필요가 있다. 그러므로 MAC 처리부(210)가 프레임 송수신 순서(frame exchange sequence)를 꼭 지켜야만 동작이 가능할 경우에 적용이 가능하다. 또한 데이터 프레임을 저장하기 위하여 루프백부(230) 내부에 메모리가 필요로 하며 최대 MSDU(MAC Service Data Unit)가 2304 byte임을 감안하면 최소 2Kbyte 이상의 메모리가 필요하다.

그러나 만약 MAC 처리부(210)가 프레임 송수신 순서(frame exchange sequence)를 꼭 지키지 않아도 동작이 가능할 경우 데이터 프레임을 저장하지 않고도 루프백 기능 구현이 가능하다. 즉 MAC 처리부(210)가 프레임 송수신 순서(frame exchange sequence)를 꼭 지키지 않아도 동작이 가능할 경우 메모리 없는 루프백부(230) 구현이 가능하다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 메모리가 없는 루프백부의 동작 방법을 나타내는 개념도이다.

도 5를 참고하여 메모리가 없는 루프백부(230)로 전달되는 프레임이 제어 프레임의 전송 또는 수신을 포함하지 않는 데이터 프레임의 송신일 경우에 루프백부(230)의 동작방법을 설명하기로 한다.

도 5에서는 RTS/CTS 교환 없이 데이터 프레임이 바로 전송이 되며 이때의 데이터 프레임의 ACK 정책(ACK Policy)이 No ACK일 경우 프레임 송수신 순서(frame exchange sequence)에는 어떠한 제어 프레임의 송수신을 수반하지 않게 되는데 이 때의 메모리가 없는 루프백부(230)의 동작을 나타낸다.

도 5에서 도 3과 대비하여 가장 두드러지는 특징은 루프백부(230)는 데이터 프레임 수신이 끝나기 전에 헤더로부터 루프백에 필요한 정보를 획득한 직후에 도3에서 설명한 바와 같이 프레임의 헤더(header)를 적절히 수정한 이후에 MAC 처리부(210)로 송신할 데이터 프레임의 생성을 시작하여 바로 MAC 처리부(210)로 송신한다. 그러므로 루프백부(230)는 별도의 메모리가 필요 없이 몇 개의 레지스터만으로 데이터 프레임의 루프백이 가능하다는 장점이 있다.

만약, 데이터 프레임의 ACK 정책(ACK Policy)이 Normal ACK일 경우 MAC 처리부(210)는 데이터 프레임을 송신한 이후에 그에 대한 ACK 프레임을 수신을 기다리게 되는데, 만약 MAC 처리부(210)가 프레임 송수신 순서(frame exchange sequence)를 꼭 지키지 않아도 동작이 가능할 경우 루프백부(230)가 메모리를 가지지 않고도 루프백 동작을 하는 것이 가능하다.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 메모리가 없는 루프백부가 제어 프레임의 전송 또는 수신을 수반하는 데이터 프레임의 송신에 대하여 루프백 동작을 수행하는 방법의 개념도이다.

도 6을 참고하여 루프백부(230)로 전달되는 프레임이 제어 프레임의 전송 또는 수신을 수반하는 데이터 프레임의 송신일 경우에 메모리가 없는 루프백부(230)의 동작에 관하여 설명하기로 한다.

데이터 프레임을 보내기 이전에 RTS 프레임을 보내어야 하는 경우엔 도 4에서 설명한 바와 같이 RTS 프레임을 수신한 루프백부(230)는 수신한 RTS 프레임에 담긴 정보를 바탕으로 MAC 처리부(210)가 수신하기를 기대하고 있는 CTS 프레임을 생성하여 MAC 처리부(210)로 송신한다. 만약 전송하려는 데이터 프레임 이전에 RTS 프레임을 보낼 필요가 없다면 도 6에서 RTS/CTS 프레임 교환은 생략된다.

RTS/CTS 교환 이후에 MAC 처리부(210)는 데이터 프레임 전송을 하게 되는데 이때 루프백부(230)는 도 5에서 설명한 바와 같이 데이터 프레임 수신이 끝나기 전에 헤더로부터 루프백에 필요한 정보를 획득한 직후에 MAC 처리부(210)로 송신할 데이터 프레임의 생성을 시작하여 바로 MAC 처리부(210)로 송신한다. 이는 MAC 처리부(210)가 프레임 송수신 순서(frame exchange sequence)를 꼭 지키지 않아도 동작이 가능하므로, MAC 처리부(210)가 ACK 프레임 수신을 기대하는 시점까지 루프백부(230)가 루프백되는 데이터 프레임을 MAC 처리부(210)로 송신을 끝낼 수만 있다면 MAC 처리부(210)는 루프백 되는 데이터 프레임의 수신은 물론 루프백부(230)가 생성한 ACK 프레임을 정상적으로 수신할 수 있다.

이때 ACK 프레임을 생성하는 정보는 도 4에서 설명한 바와 같이 데이터 프레임의 TA(Transmitter Address) 주소를 ACK 프레임의 RA(Receiver Address) 주소로 이용하는 것, 프레임 제어 필드(Frame Control field)의 To DS 및 From DS의 교환 또는 수정, duration/ID 필드의 수정을 포함하여 최종적으로 CRC 생성을 하는 것을 의미한다. 그러므로 도 6과 같이 동작하는 루프백부(230)는 별도의 메모리가 필요 없이 몇 개의 레지스터만으로 데이터 프레임의 루프백이 가능하다는 장점을 가진다.

110 : 사용자 인터페이스부,
120 : 제어부,
130 : 전원부,
140 : 무선송수신부,
150 : 송수신안테나,
141 : MAC 처리부,
142 : 물리 계층부,
143 : 루프백부,
210 : MAC 처리부,
220 : 물리계층부,
230 : 루프백부.

Claims

무선통신시스템에서 루프백 장치에 있어서,
루프백 모드가 설정되면 사용자 데이터 및 제어프레임 중에서 적어도 하나를 전송하는 MAC 처리부와,
상기 사용자 데이터에 대한 응답 프레임 및 상기 제어프레임에 대한 응답 프레임 중에서 적어도 하나를 생성하고, 상기 적어도 하나를 상기 MAC 처리부로 피드백시키는 루프백부를 포함하는 루프백 장치.
제 1항에 있어서,
루프백 모드가 활성화 되지 않으면 상기 MAC처리부의 사용자 데이터 및 제어프레임은 전달받아 무선채널로 전송하는 물리계층부를 더 포함하는 루프백 장치.
MAC 처리부와 루프백부를 포함하는 무선통신장치에서 루프백 방법에 있어서,
무선 채널 확보 과정이 필요하여 루프백 모드에서 상기 MAC 처리부로부터 RTS 신호가 수신되면, 상기 루프백부가 상기 RTS 신호에 대한 응답으로 미리 정해진 시간 후에 CTS 신호를 전송하는 과정과,
상기 루프백부가 상기 CTS 신호 전송 후 상기 MAC 처리부로부터 데이터를 수신하는 과정과,
상기 루프백부가 상기 수신된 데이터에 대한 응답을 상기 MAC 처리부로 전송하는 과정과,
상기 루프백부가 상기 수신된 데이터에 대한 응답의 전송이 끝난 후 상기 데이터의 헤더 및 CRC를 변경한 루프백 데이터를 전송하는 과정을 포함하는 루프백 방법.
제 3항에 있어서,
상기 무선 채널 확보 과정이 필요하지 않으면, 상기 루프백부가 상기 데이터의 수신이 완료된 후 미리 정해진 시간 후 상기 데이터에 대한 응답으로 상기 데이터의 헤더 및 CRC 정보를 변경한 루프백 데이터를 상기 MAC 처리부로 전송하는 것을 특징으로 하는 루프백 방법.
MAC 처리부와 루프백부를 포함하는 무선통신시스템에서 루프백 방법에 있어서,
무선 연결설정이 필요하여 루프백 모드에서 상기 MAC 처리부로부터 RTS 신호가 수신되면, 상기 루프백부가 상기 RTS 신호에 대한 응답으로 미리 정해진 시간 후에 CTS 신호를 전송하는 과정과,
상기 루프백부가 상기 CTS 신호 전송 후 상기 MAC 처리부로부터 데이터를 수신하는 과정과,
상기 루프백부가 상기 수신된 데이터에 대하여 상기 데이터의 헤더 및 CRC를 변경한 루프백 데이터를 미리 결정된 시간 후 상기 MAC 처리부로 전송하는 과정과,
상기 루프백부가 상기 루프백 데이터의 전송이 완료된 후 상기 데이터에 대한 응답 메시지를 상기 MAC 처리부로 전송하는 과정을 포함하는 루프백 방법.
제 5항에 있어서,
상기 무선 연결설정이 필요하지 않으면, 상기 루프백부가 상기 데이터를 수신하여 미리 정해진 시간 후 상기 데이터에 대한 응답으로 상기 데이터의 헤더 및 CRC 정보를 변경한 루프백 데이터를 상기 MAC 처리부로 전송하는 것을 특징으로 하는 루프백 방법.