KR101613427B1 - 액세스 포인트를 포함하는 브릿지 망 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

액세스 포인트를 포함하는 브릿지 망 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액세스 포인트를 포함하는 브릿지 망 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 복수 개의 액세스 포인트를 포함하는 브릿지(BRIDGE) 망 시스템의 제어방법은, 상기 복수 개의 액세스 포인트 중 스스로 최상위 노드라고 판단한 제1 액세스 포인트가 1차 하위 노드에 해당하는 제2 액세스 포인트로부터 하위 노드들의 구성 정보를 포함하는 최종 토폴로지 맵 정보를 수신하는 단계와; 상기 제1 액세스 포인트가 상기 제2 액세스 포인트로부터 수신한 최종 토폴로지 맵 정보를 이용하여 각 하위 노드들에 대한 타임 슬롯을 선정하고, 각 하위 노드들에 대한 타임 슬롯 정보를 송출하는 단계와; 상기 제2 액세스 포인트가 상기 제1 액세스 포인트가 송출한 타임 슬롯 정보에서 자신에게 대응되는 타임 슬롯 정보를 추출하고, 그 추출한 자신의 타임 슬롯 정보에 대응되는 시점에 통신을 위한 패킷을 전송하는 단계와; 상기 제2 액세스 포인트가 상기 제1 액세스 포인트로부터 수신한 타임 슬롯 정보 중 적어도 일부를 2차 하위 노드에 해당하는 제3 액세스 포인트가 수신할 수 있도록 송출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

액세스 포인트를 포함하는 브릿지 망 시스템 및 그 제어방법{BRIDGE NETWORK SYSTEM COMPRISING ACCESS POINT AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 액세스 포인트를 포함하는 브릿지 망 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각 액세스 포인트들 간의 통신 과정에 있어서 서로 충돌이 발생하는 경우를 최소화시키기 위한 브릿지 망 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
액세스 포인트(ACCESS POINT)는 원래 휴대폰과 같은 통신 단말기들이 근거리 무선 통신을 통해 유선 인터넷 망에 접속할 수 있도록 하는 기능을 수행하는 것이다.
예를 들어 액세스 포인트는 IEEE 802.11 표준을 따르는 무선 랜(WLANs: Wireless Local Area Networks) 장치에 해당한다.
최근에는 이러한 액세스 포인트들 간의 통신에 의해 통신망의 확장이 가능하도록 하는 기술이 제시되고 있다.
예를 들어 도 1과 같이 유선망에는 제1 액세스 포인트(1)가 직접 연결되어 있고, 제2 액세스 포인트(2)는 유선망에는 직접 연결되어 있지 않지만 제1 액세스 포인트(1)와 통신이 가능한 경우, 제2 액세스 포인트(2)와 직접 통신이 가능한 통신 단말기(예를 들어 휴대폰)는 비록 제1 액세스 포인트(1)와는 거리상 직접 통신이 불가능한 경우라도 상술한 바와 같이 제1 액세스 포인트(1)와 제2 액세스 포인트(2)가 상호 통신이 가능하므로 제2 액세스 포인트(2) 및 제1 액세스 포인트(1)를 경유하여 유선망에 접속할 수 있다.
더 나아가 제2 액세스 포인트(2)와 통신이 가능한 제3 액세스 포인트(3)가 구성된 경우, 거리상 제3 액세스 포인트(3)와만 통신이 가능한 통신 단말기(미 도시함)라도 제3 액세스 포인트(3), 제2 액세스 포인트(2), 제1 액세스 포인트(1)를 순차적으로 경유하는 통신 경로를 이용하여 인터넷과 같은 유선망에 접속할 수 있는 것이다. 이는 제4 액세스 포인트(4)와만 통신이 가능한 통신 단말기(미 도시함)의 경우도 마찬가지이다.
그런데 이러한 구성으로 통신망이 형성된 경우 각 액세스 포인트들의 통신 패킷들 간의 충돌이 발생하여 전체적인 망 효율을 떨어뜨리는 문제가 발생하고 있다.
도 2를 참조하여 종래의 문제점을 설명하면 다음과 같다.
도 2에는 각 액세스 포인트의 통신 가능 범위 즉, 통신 반경을 일 예로써 도시하였는데, 즉, 제1 액세스 포인트의 통신 반경인 제1 통신 반경(11), 제2 액세스 포인트의 통신 반경인 제2 통신 반경(12), 제3 액세스 포인트의 통신 반경인 제3 통신 반경(13), 제4 액세스 포인트의 통신 반경인 제4 통신 반경(14)이 나타나 있다.
이 경우 제2 액세스 포인트는 제1 액세스 포인트의 존재를 알게 되지만, 제3 액세스 포인트는 제1 액세스 포인트의 존재를 알 수 없다.
따라서 제1 액세스 포인트가 제2 액세스 포인트로 통신 패킷을 전송할 때 제3 액세스 포인트는 이를 알 지 못한 채 제2 액세스 포인트로 통신 패킷을 전송할 수 있다.
이 경우 제1 액세스 포인트가 전송한 통신 패킷과 제3 액세스 포인트가 전송한 통신 패킷이 서로 충돌되면서, 제2 액세스 포인트에서는 제1 액세스 포인트가 전송한 통신 패킷도 제3 액세스 포인트가 전송한 통신 패킷도 수신할 수 없게 된다.
이는 제3 액세스 포인트의 경우도 마찬가지이다.
즉, 제2 액세스 포인트가 제3 액세스 포인트에 통신 패킷을 전송할 때 이러한 사실을 모르는 제4 액세스 포인트가 제3 액세스 포인트로 통신 패킷을 전송하게 되면, 제2 액세스 포인트가 전송한 통신 패킷과 제4 액세스 포인트가 전송한 통신 패킷이 서로 충돌을 일으켜, 결국 제3 액세스 포인트는 어떠한 통신 패킷도 수신할 수 없게 되는 것이다.
등록 특허 제10-0474278호
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 복수 개의 액세스 포인트를 포함하는 통신 시스템에서 각 액세스 포인트들 간의 통신 패킷의 충돌을 방지하기 위한 브릿지 망 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 복수 개의 액세스 포인트를 포함하는 브릿지(BRIDGE) 망 시스템은, 상기 복수 개의 액세스 포인트 중 스스로 최상위 노드라고 판단한 제1 액세스 포인트와; 상기 제1 액세스 포인트를 기준으로 1차 하위 노드에 해당하는 제2 액세스 포인트와; 상기 제1 액세스 포인트를 기준으로 2차 하위 노드에 해당하는 제3 액세스 포인트를 포함하여 구성되고, 상기 제1 액세스 포인트는 상기 제2 액세스 포인트로부터 하위 노드들의 구성 정보를 포함하는 최종 토폴로지 맵 정보를 수신하고, 그 최종 토폴로지 맵 정보를 이용하여 각 하위 노드들에 대한 타임 슬롯을 선정하며, 그 선정된 각 하위 노드들에 대한 타임 슬롯 정보를 송출하고, 상기 제2 액세스 포인트는 상기 제1 액세스 포인트가 송출한 타임 슬롯 정보에서 자신에게 대응되는 타임 슬롯 정보를 추출하고, 그 추출한 자신의 타임 슬롯 정보에 대응되는 시점에 통신을 위한 패킷을 전송하고, 상기 제1 액세스 포인트로부터 수신한 타임 슬롯 정보 중 적어도 일부를 2차 하위 노드에 해당하는 제3 액세스 포인트가 수신할 수 있도록 송출하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 복수 개의 액세스 포인트를 포함하는 브릿지(BRIDGE) 망 시스템의 제어방법은, 상기 복수 개의 액세스 포인트 중 스스로 최상위 노드라고 판단한 제1 액세스 포인트가 1차 하위 노드에 해당하는 제2 액세스 포인트로부터 하위 노드들의 구성 정보를 포함하는 최종 토폴로지 맵 정보를 수신하는 단계와; 상기 제1 액세스 포인트가 상기 제2 액세스 포인트로부터 수신한 최종 토폴로지 맵 정보를 이용하여 각 하위 노드들에 대한 타임 슬롯을 선정하고, 각 하위 노드들에 대한 타임 슬롯 정보를 송출하는 단계와; 상기 제2 액세스 포인트가 상기 제1 액세스 포인트가 송출한 타임 슬롯 정보에서 자신에게 대응되는 타임 슬롯 정보를 추출하고, 그 추출한 자신의 타임 슬롯 정보에 대응되는 시점에 통신을 위한 패킷을 전송하는 단계와; 상기 제2 액세스 포인트가 상기 제1 액세스 포인트로부터 수신한 타임 슬롯 정보 중 적어도 일부를 2차 하위 노드에 해당하는 제3 액세스 포인트가 수신할 수 있도록 송출하는 단계를 포함하여 이루어진다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 브릿지 망 시스템에 포함된 각 액세스 포인트들 간의 통신에 있어서 패킷 충돌에 따른 패킷 재전송 등의 발생 빈도를 낮출 수 있으므로 통신 속도가 향상되고 불필요한 트래픽 발생을 억제할 수 있다.
도 1은 종래의 복수 개의 액세스 포인트가 상호간 통신을 수행하여 브릿지 망 시스템을 구성한 일 예를 나타낸 도면이고,
도 2는 도 1의 각 액세스 포인트의 통신 반경을 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 브릿지 망 시스템을 포함하는 전체 통신 시스템의 개략 구성도이고,
도 4는 도 3의 브릿지 망 시스템에 포함되는 하위 노드에 해당하는 액세스 포인트에 타임 슬롯이 할당되는 과정을 나타낸 도면이고,
도 5는 도 3의 브릿지 망 시스템에 포함되는 각 액세스 포인트들 간의 통신 패킷 송수신 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
이하 본 발명에 따른 각 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 하나의 예에 불과하고, 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 특히 본 발명은 각 실시예에 포함되는 개별 구성, 개별 기능, 또는 개별 단계 중 적어도 어느 하나 이상의 조합으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 액세스 포인트(100)를 포함하는 브릿지(BRIDGE) 망 시스템은 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 액세스 포인트(110), 제2 액세스 포인트(120), 제3 액세스 포인트(130), 제4 액세스 포인트(140), 제5 액세스 포인트(150)를 포함하여 구성된다.
본 실시예에서 각 인접 액세스 포인트(100)끼리는 직접 통신이 가능한데, 그 통신 방식에는 제한이 없다. 특히 각 액세스 포인트(100)는 상위 노드의 액세스 포인트에 대한 스테이션에 해당하도록 구성될 수도 있다.
여기서 제1 액세스 포인트(110)는 스스로 최상위 노드라고 판단한 액세스 포인트(100)로서, 예를 들어 제1 액세스 포인트(110)는 자신이 유선망(200)에 직접 연결되었는지 여부를 확인함으로써, 최상위 노드에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다.
본 실시예에서 최상위 노드에 해당하는 액세스 포인트는 후술하는 바와 같이 하위 노드에 해당하는 액세스 포인트(100)들에게 타임 슬롯을 할당해주는 기능을 수행하는 것으로서, 본 발명에 따른 브릿지 망 시스템에서 핵심적인 역할을 수행하는 액세스 포인트(100)이다.
여기서 하위 노드는 제1 액세스 포인트(110)를 최상위 노드로 하여 연결 구조를 가지는 각 통신 노드를 의미하는 것으로서, 본 실시예에서 제1 액세스 포인트(110)와 직접 통신이 가능한 제2 액세스 포인트(120) 및 제5 액세스 포인트(150)는 1차 하위 노드라 할 수 있고, 이러한 1차 하위 노드에 해당하는 액세스 포인트(110,150)와 직접 통신이 가능한 하위 노드 즉, 도 3에서 제3 액세스 포인트(130)는 2차 하위 노드라 할 수 있으며, 제4 액세스 포인트(140)는 3차 하위 노드라 할 수 있다.
이하에서는 제1 액세스 포인트(110)를 기준으로 하위 노드에 해당 액세스 포인트들(120,130,140,150)에 대한 설명을 먼저 하고, 그 후에 제1 액세스 포인트(110)의 기능에 대해 설명한다.
먼저, 각 하위 노드 액세스 포인트(100)들은 후술하는 바와 같이 제1 액세스 포인트(110)가 송출한 동기화 신호에 기초하여 시간을 동기화시키고, 해당 동기화 신호에 대한 응답 신호를 송출하는 기능을 수행한다.
이때 제1 액세스 포인트(110)가 송출한 동기화 신호를 직접 수신하는 것은 1차 하위 노드에 대응되는 액세스 포인트(120,150)일 수 있다.
예를 들어 제2 액세스 포인트(120) 및 제5 액세스 포인트(150)는 제1 액세스 포인트(110)가 송출한 동기화 신호를 직접 수신하여 시간을 동기화 시키고, 이어서 제2 액세스 포인트(120)는 제1 액세스 포인트(110)로부터 수신한 동기화 신호를 제3 액세스 포인트(130)가 수신할 수 있도록 송출하거나 그 동기화 신호에 대응되는 새로운 동기화 신호를 생성하여 재송출할 수 있는데, 제3 액세스 포인트(130)는 이러한 제2 액세스 포인트(120)가 송출한 동기화 신호를 기초로 시간을 동기화 시킬 수 있는 것이다.
즉, 각 하위 노드의 액세스 포인트(120,130,140,150)들은 물리적으로는 직접 통신이 가능한 상위 노드의 액세스 포인트가 송출한 동기화 신호에 따라 시간을 동기화시키는 것이지만, 그 실질은 제1 액세스 포인트(110)가 전송한 동기화 신호에 기초하여 동기화시키는 것이라 할 수 있다.
이러한 하위 노드의 액세스 포인트들(110,150)은 수신된 동기화 신호에 대응하는 응답 신호에 토폴로지 맵 정보를 포함시킬 수 있다.
여기서 토폴로지 맵 정보는 후술하는 바와 같이 제1 액세스 포인트(110)로 하여금 하위 노드들에 대한 연결 및 구성 관계를 알 수 있도록 하는 정보로서, 각 액세스 포인트(100)의 장치 정보가 포함될 수 있고, 하위 노드에 해당하는 각 액세스 포인트들(120,130,140,150)의 통신 경로 상의 배치 순서가 포함되어 있을 수 있다.
예를 들어 제4 액세스 포인트(140)는 자신의 장치 정보를 포함하는 토폴로지 맵 정보(이하, 제4 토폴로지 맵 정보)를 송출하고, 제3 액세스 포인트(130)는 제4 액세스 포인트(140)가 송출한 제4 토폴로지 맵 정보에 자신의 장치 정보를 추가시킨 토폴로지 맵 정보(이하, 제3 토폴로지 맵 정보)를 생성하여 송출할 수 있다.
이때 제3 토폴로지 맵 정보에는 통신 경로 상의 배치 순서를 별도의 데이터로써 포함시킬 수 있고, 또는 통신 경로 상의 배치 순서대로 장치 정보를 배치할 수도 있다.
예를 들어 제3 토폴로지 맵 정보에 제3 액세스 포인트(130)의 장치 정보를 먼저 배치한 후 제4 액세스 포인트(140)의 장치 정보를 뒤에 배치함으로써, 제3 액세스 포인트(130)가 제4 액세스 포인트(140)보다 상위 노드에 해당함을 즉, 통신 경로 상의 배치 순서를 다른 액세스 포인트(100)가 알 수 있도록 하는 것이다.
마찬가지로 제2 액세스 포인트(120)는 제3 액세스 포인트(130)가 송출한 제3 토폴로지 맵 정보를 수신하면 그 제3 토폴로지 맵 정보에 자신의 장치 정보를 추가시킨 토폴로지 맵 정보(이하, '제2 토폴로지 맵 정보')를 생성하여 송출할 수 있다. 이때 제2 토폴로지 맵 정보에도 앞서 설명한 바와 같이 별도의 데이터 또는 장치 정보의 배치 등을 통해 통신 경로 상의 배치 순서가 포함될 수 있음은 물론이다.
여기서 제2 토폴로지 맵 정보는 후술하는 바와 같이 제1 액세스 포인트(110)가 수신하는 정보로서, '최종 토폴로지 맵 정보'라 할 수 있다.
물론 제5 액세스 포인트(150) 역시 최종 토폴로지 맵 정보를 송출할 수 있는데, 도 3에서는 제5 액세스 포인트(150)에 대한 하위 노드가 존재하지 않으므로, 제5 액세스 포인트(150)는 자신의 장치 정보를 포함하는 최종 토폴로지 맵 정보를 생성하여 송출할 수 있다.
추가적으로 각 토폴로지 맵 정보에는 각 하위 노드의 액세스 포인트들(120,130,140,150)이 판단한 통신 품질 정보와 통신량 정보 중 적어도 어느 하나가 포함될 수도 있다.
예를 들어 제4 토폴로지 맵 정보에는 제4 액세스 포인트(140)가 판단한 제3 액세스 포인트(130) 또는 통신 단말기(300)와의 통신과 관련된 통신 품질 정보가 포함될 수 있다.
여기서 통신 품질 정보는 상위 망 또는 하위 망 연결 여부, 업링크(Up link) 또는 다운 링크(Down link) 연결 속도, 업링크 또는 다운 링크 유효 속도, 무선 환경 혼잡도, 무선 연결의 신호 세기(RSSI), 링크의 라운드 트립 딜레이(round trip delay), 품질 정보 생성 시간 등이 포함될 수 있다.
통신량 정보는 처리되고 있는 통신량을 나타내는 정보로서, 예를 들어 통신 데이터 큐에 쌓이는 데이터의 양에 해당할 수 있다.
마찬가지로 제3 토폴로지 맵 정보에는 제3 액세스 포인트(130)가 판단한 제2 액세스 포인트(120) 또는 제4 액세스 포인트(140)와의 통신과 관련된 통신 품질 정보가 포함될 수 있고, 제2 토폴로지 맵 정보에는 제2 액세스 포인트(120)가 판단한 제1 액세스 포인트(110) 또는 제3 액세스 포인트(130)와의 통신과 관련된 통신 품질 정보가 포함될 수 있다.
결국, 제2 액세스 포인트(120)가 송출하는 최종 토폴로지 맵 정보에는 제2 액세스 포인트(120), 제3 액세스 포인트(130), 제4 액세스 포인트(140)의 장치 정보와, 각 액세스 포인트들(120,130,140,150)의 통신 경로 상의 배치 순서는 물론이고, 하위 노드에 해당하는 각 액세스 포인트(100)들이 판단한 통신 품질 정보와 통신량 정보 등이 포함될 수 있는 것이다.
또한 각 하위 노드의 액세스 포인트들(120,130,140,150)은 후술하는 바와 같이 제1 액세스 포인트(110)가 전송한 타임 슬롯 정보를 기초로 통신 패킷 전송 시점을 설정하는 기능을 수행한다.
구체적인 예로써, 제2 액세스 포인트(120)는 제1 액세스 포인트(110)가 송출한 타임 슬롯 정보에서 자신에게 대응되는 타임 슬롯 정보를 추출하고, 그 추출한 자신의 타임 슬롯 정보에 대응되는 시점에 통신을 위한 패킷을 전송한다. 그리고 제2 액세스 포인트(120)는 제1 액세스 포인트(110)로부터 수신한 타임 슬롯 정보 중 적어도 일부를 2차 하위 노드에 해당하는 제3 액세스 포인트(130)가 수신할 수 있도록 송출할 수 있다.
그러면 제3 액세스 포인트(130)는 제2 액세스 포인트(120)와 마찬가지로, 제2 액세스 포인트(120)가 송출한 타임 슬롯 정보에서 자신에게 대응되는 타임 슬롯 정보를 추출하고, 그 추출한 자신의 타임 슬롯 정보에 대응되는 시점에 통신을 위한 패킷을 전송하며, 제2 액세스 포인트(120)로부터 수신한 타임 슬롯 정보 중 적어도 일부를 3차 하위 노드에 해당하는 제4 액세스 포인트(140)가 수신할 수 있도록 송출한다.
결국 모든 하위 노드의 액세스 포인트(120,130,140,150)는 제1 액세스 포인트(110)가 송출한 타임 슬롯 정보에 따라 통신 패킷을 전송할 시점을 결정하는 것이다.
예를 들어 제1 액세스 포인트(110)는 첫 번째 타임 슬롯에 해당하는 시간동안 통신 패킷을 송출하고, 2 액세스 포인트(100)는 두 번째 타임 슬롯에 해당하는 시간동안 통신 패킷을 송출하며, 제3 액세스 포인트(130)는 세 번째 타임 슬롯에 해당하는 시간동안 통신 패킷을 송출하고, 제4 액세스 포인트(140)는 네 번째 타임 슬롯에 해당하는 시간동안 통신 패킷을 송출하게 되고, 이에 따라 통신 패킷의 충돌을 예방하는 효과가 있다.
한편, 제1 액세스 포인트(110)는 상술한 바와 같이 각 하위 노드에 해당하는 액세스 포인트들(120,130,140,150)의 시간 동기화를 위한 동기화 신호를 주기적으로 송출할 수 있다. 본 실시예에 따른 브릿지 망 시스템에 포함되는 각 액세스 포인트들(100)은 먼저 서로 시간을 일치시켜야 하는데 이때 제1 액세스 포인트(110)가 전송하는 동기화 신호를 이용하여 시간 동기화를 수행하는 것이다.
이러한 동기화 신호는 제1 액세스 포인트(110)가 주기적으로 송출하는 비콘 신호에 포함된 형태로 송출될 수 있는데, 예를 들어 IEEE 802.11 표준에서 정의된 바와 같이 비콘 프레임(beacon frame)에 포함된 타임스탬프(timestamp) 필드를 이용하여 시간 정보가 송출될 수 있고, 이 경우 비콘 신호가 바로 동기화 신호에 해당한다.
한편, 제1 액세스 포인트(110)는 1차 하위 노드에 해당하는 제2 액세스 포인트(120) 및 제5 액세스 포인트(150)로부터 하위 노드들의 구성 정보를 포함하는 최종 토폴로지 맵 정보를 각각 수신할 수 있는데, 그 수신된 최종 토폴로지 맵 정보를 이용하여 각 하위 노드들에 대한 타임 슬롯을 선정하며, 각 선정된 하위 노드들에 대한 타임 슬롯 정보를 송출하는 기능을 수행한다.
즉, 제1 액세스 포인트(110)는 수신된 최종 토폴로지 맵 정보를 이용하여 2차 하위 노드에 제2 액세스 포인트(120) 및 제5 액세스 포인트(150)가 존재함을 알 수 있고, 특히, 제2 액세스 포인트(120)가 송출한 최종 토폴로지 맵 정보를 이용하여 제1 액세스 포인트(110)는 제2 액세스 포인, 제3 액세스 포인트(130), 제4 액세스 포인트(140) 순서대로 통신 경로 상에 배치되어 있음을 알 수 있다.
이 경우 제1 액세스 포인트(110)는 통신상의 충돌이 발생하지 않도록 제2 액세스 포인트(120), 제3 액세스 포인트(130), 제4 액세스 포인트(140), 제5 액세스 포인트(150)에 대한 타임 슬롯을 선정하고, 그 선정한 타임 슬롯에 대응되는 타임 슬롯 정보를 송출하는 것이다.
예를 들어 제1 액세스 포인트(110)는 10ms 단위로 타임 슬롯을 구분하는 경우 1초당 총 100개의 타임 슬롯 구분이 가능하고, 이 경우 산술적으로 100 개의 하위 노드들에 대한 타임 슬롯을 선정할 수 있다고 할 수 있다.
구체적인 예를 든다면 100개의 타임 슬롯 중 두 번째 타임 슬롯을 제2 액세스 포인트(120)에, 세 번째 타임 슬롯을 제3 액세스 포인트(130)에, 네 번째 타임 슬롯을 제4 액세스 포인트(140)에 매칭시켜 전송할 수 있는 것이다.
각 액세스 포인트(100)에 대응되는 타임 슬롯을 선정함에 있어서, 제1 액세스 포인트(110)는 최종 토폴로지 맵 정보에 포함된 하위 노드에 해당하는 각 액세스 포인트(100)들의 장치 정보 및 통신 경로 상의 배치 순서를 고려할 수 있음은 물론이고, 하위 노드에 해당하는 각 액세스 포인트(100)들이 판단한 통신 품질 정보와 통신량 정보 등을 고려할 수도 있다.
예를 들어 제1 액세스 포인트(110)는 상대적으로 상위 노드의 액세스 포인트에 하위 노드의 액세스 포인트보다 더 많은 타임 슬롯(타임 슬롯의 크기가 동일한 경우) 또는 더 큰 타임 슬롯(타임 슬롯의 크기가 동일하지 않은 경우)을 할당할 수 있고, 더 나아가 인접 액세스 포인트와의 통신 상태가 좋지 않거나 통신량이 많은 액세스 포인트(100)에 더 많은 타임 슬롯 또는 더 큰 타임 슬롯을 할당할 수 있는 것이다.
도 4는 제1 액세스 포인트(110)로부터 제4 액세스 포인트(140)까지 시간 동기화가 이루어지고 타임 슬롯이 할당되는 제어 흐름을 나타낸다.
먼저 제1 액세스 포인트(110)가 비콘 신호의 타임 동기화 필드를 이용하여 동기화 신호를 송출하면(단계 S1) 제2 액세스 포인트(120)는 제1 액세스 포인트(110)의 동기화 신호에 따라 시간 동기화를 수행함(단계 S3)과 아울러 제3 액세스 포인트(130)의 시간 동기화를 위한 동기화 신호를 송출한다(단계 S5).
이어서 제3 액세스 포인트(130) 제2 액세스 포인트(120)가 송출한 동기화 신호를 수신하면 시간 동기화를 수행함(단계 S7)과 아울러 제4 액세스 포인트(140)의 시간 동기화를 위한 동기화 신호를 송출한다(단계 S9).
이에 따라 제4 액세스 포인트(140)는 제3 액세스 포인트(130)가 송출한 동기화 신호를 이용하여 시간 동기화를 수행한다(단계 S11).
한편 제4 액세스 포인트(140)는 자신의 장치 정보(AP_D)를 포함하는 토폴로지 맵 정보를 생성하여 송출하는데(단계 S13), 제3 액세스 포인트(130)는 이러한 제4 액세스 포인트(140)의 토폴로지 맵 정보에 자신의 장치 정보를 추가한 토폴로지 맵 정보(AP_C+AP_D)를 생성하여 송출한다(단계 S15).
제2 액세스 포인트(120)는 제3 액세스 포인트(130)의 토폴로지 맵 정보에 자신의 장치 정보를 추가한 토폴로지 맵 정보(AP_B+AP_C+AP_D)를 생성하여 송출하고(단계 S17), 이에 제1 액세스 포인트(110)는 제2 액세스 포인트(120)의 최종 토폴로지 맵 정보(AP_B+AP_C+AP_D)를 이용하여 각 액세스 포인트(100)에 대해 타임 슬롯을 선정 및 할당한다(단계 S19). 이때 제1 액세스 포인트(110)는 자신의 타임 슬롯 역시 선정 및 할당할 수 있다(단계 S21).
본 실시예에서 제2 액세스 포인트(120)에 대한 타임 슬롯은 T_B, 제3 액세스 포인트(130)에 대한 타임 슬롯은 T_C, 제4 액세스 포인트(140)에 대한 타임 슬롯은 T_D라 하면, 제1 액세스 포인트(110)는 이러한 타임 슬롯을 각 액세스 포인트(100)에 대한 장치 정보에 매칭시킨 타임 슬롯 정보(T_B+T_C+T_D)를 송출한다.
이에 따라 제2 액세스 포인트(120)는 수신된 타임 슬롯 정보타임 슬롯 정보(T_B+T_C+T_D)에서 자신에 해당하는 타임 슬롯(T_B)을 추출하여 통신 패킷 전송 시점을 설정하고(단계 S23), 나머지 타임 슬롯 정보(T_C+T_D)를 송출한다(단계 S25).
제3 액세스 포인트(130)는 제2 액세스 포인트(120)가 송출한 타임 슬롯 정보(T_C+T_D)에서 자신의 타임 슬롯 정보(T_C)를 추출하여 통신 패킷 전송 시점을 설정하고(단계 S27), 나머지 타임 슬롯 정보(T_D)를 송출한다(단계 S29).
제4 액세스 포인트(140)는 제3 액세스 포인트(130)가 송출한 타임 슬롯 정보(T_D)를 이용하여 통신 패킷 전송 시점을 설정한다(단계 S31).
이에 따라 제1 액세스 포인트(110), 제2 액세스 포인트(120), 제3 액세스 포인트(130), 제4 액세스 포인트(140)로 하여금 인접 액세스 포인트가 다른 액세스 포인트의 통신 패킷을 수신하는 시점에는 통신 패킷을 송출하지 않도록 함으로써 통신 패킷 충돌에 따른 문제를 미연에 방지할 수 있다.
제1 액세스 포인트(110)는 수신된 최종 토폴로지 맵 정보의 변경을 감지할 때마다 상술한 과정을 반족 즉, 각 하위 노드들에 대한 타임 슬롯을 동적으로 재선정할 수 있다.
도 5는 도 4의 과정에 따라 각 액세스 포인트(100)에 타임 슬롯에 따라 통신 패킷 전송 시점이 설정된 이후, 실제 데이터가 전송되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5에서 각 인접 액세스 포인트들은 서로 직접 통신 가능 범위에 있지만, 한 단계 건넌 액세스 포인트들은 직접 통신 가능한 범위를 벗어난 곳에 위치한다고 가정한다.
이 상태에서 제1 액세스 포인트(110)는 A,B,C 데이터를 통신 단말기(300)에 전송하려고 하는 경우, 먼저 자신에게 설정된 통신 패킷 전송 시점에 A 데이터를 송출한다. 이때 제1 액세스 포인트(110)에 설정된 통신 패킷 전송 시점과 제3 액세스 포인트(130)에 설정된 통신 패킷 전송 시점은 서로 상이하도록 설정되므로, 제3 액세스 포인트(130)는 다른 패킷을 전송하지 않고 대기하게 된다.
이에 따라 제2 액세스 포인트(120)는 패킷 충돌이 발생하지 않으므로 A 데이터를 정상적으로 수신하게 된다.
제1 액세스 포인트(110)가 송출한 A 데이터를 수신한 제2 액세스 포인트(120)는 자신에게 설정된 통신 패킷 전송 시점에 그 A 데이터를 재 송출하게 되는데, 이때 제2 액세스 포인트(120)가 송출하는 A 데이터는 제3 액세스 포인트(130)에 도달하기도 하지만 제1 액세스 포인트(110)에도 도달하게 된다.
이때 제1 액세스 포인트(110)와 제2 액세스 포인트(120)의 통신 패킷 전송 시점은 서로 다르게 설정되어 있으므로 제1 액세스 포인트(110)는 B 데이터를 송출하지 않고 대기하게 된다.
이후 제1 액세스 포인트(110)는 제2 액세스 포인트(120) 및 제3 액세스 포인트(130)의 통신 패킷 전송 시점과는 구별되는 자신의 통신 패킷 전송 시점이 도래하면 B 데이터를 송출하고, 이후 제2 액세스 포인트(120)가 B 데이터를 송출하는 과정은 앞서 살펴본 A 데이터가 전달되는 과정과 동일하다.
한편, 제2 액세스 포인트(120)로부터 A 데이터를 수신한 제3 액세스 포인트(130)는 자신에게 설정된 통신 패킷 전송 시점에 A 데이터를 송출하는데, 제3 액세스 포인트(130)가 송출한 A 데이터는 제4 액세스 포인트(140)에도 도달하지만 제2 액세스 포인트(120)에도 도달하게 된다.
제3 액세스 포인트(130)가 통신 패킷을 전송하는 시점은 제2 액세스 포인트(120)가 통신 패킷을 전송하는 시점은 물론이고, 제1 액세스 포인트(110)가 통신 패킷을 전송하는 시점과도 다르게 설정될 것이므로, 제3 액세스 포인트(130)가 A 데이터 신호를 송출하는 시점에 제2 액세스 포인트(120)는 물론이고 제1 액세스 포인트(110)로 또 다른 데이터를 송출하지 않고 대기한다.
만일 제3 액세스 포인트(130)가 데이터를 송출하는 시점과 동일한 시점에 제1 액세스 포인트(110)가 데이터를 송출하게 되면, 제1 액세스 포인트(110)가 송출한 데이터와 제3 액세스 포인트(130)가 송출한 데이터가 충돌을 일으켜 제2 액세스 포인트(120)는 제1 액세스 포인트(110)가 송출한 데이터를 정상적으로 수신할 수 없고, 이는 불필요한 트래픽만 발생시키는 결과가 된다.
한편 제3 액세스 포인트(130)가 송출한 A 데이터를 수신한 제4 액세스 포인트(140)는 그 A 데이터를 통신 단말기(300)가 수신할 수 있도록 자신에게 설정된 통신 패킷 전송 시점에 송출하는데, 이때 제3 액세스 포인트(130)와 제4 액세스 포인트(140)의 통신 패킷 전송 시점이 서로 상이하게 설정될 것이므로 제3 액세스 포인트(130)는 다른 데이터를 송출하지 않고 대기하게 되고, 이는 제2 액세스 포인트(120)의 경우도 마찬가지이다.
제3 액세스 포인트(130)가 B 데이터를 송출하고, 제4 액세스 포인트(140)가 그 B 데이터를 다시 송출하는 과정도 마찬가지이다.
그 후 제1 액세스 포인트(110)는 자신에게 설정된 통신 패킷 전송 시점(즉, 제2 액세스 포인트(120) 및 제3 액세스 포인트(130)의 통신 패킷 전송 시점과 구별되는 전송 시점)이 도래하면 C 데이터를 송출하게 되는데, 이때 제2 액세스 포인트(120)와 제3 액세스 포인트(130)는 다른 데이터를 송출하지 않고 대기상태를 유지하므로 제2 액세스 포인트(120)는 제1 액세스 포인트(110)가 송출한 C 데이터를 충돌없이 정상적으로 수신하게 된다.
이후의 과정은 앞서 설명한 바와 같으므로 중복 설명을 생략한다.
도 6은 상술한 기능을 수행하는 액세스 포인트(100)의 기능 블록의 일 예이다.
동 도면에 도시된 바와 같이 액세스 포인트(100)는 통신부(101), 제어부(102), 저장부(103)를 포함하여 구성될 수 있다.
통신부(101)는 다른 액세스 포인트(100)와 소정의 정보를 수신할 수 있도록 하는 인터페이스를 포함하는 것으로서, 예를 들어 근거리 무선 통신 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.
저장부(103)는 액세스 포인트(100)의 동작을 위해 필요한 데이터 또는 알고리즘, 액세스 포인트(100)의 동작 중 발생하는 데이터 등을 저장한다.
제어부(102)는 상술한 최상위 노드 또는 하위 노드에 해당하는 액세스 포인트(100)의 각 기능들을 수행하는 것으로서, 동기화 신호를 생성하여 송출하는 기능, 시간 동기화를 수행하는 기능, 토폴로지 맵 정보를 생성 및 송출하는 기능, 토폴로지 맵 정보에 따라 타임 슬롯을 선정 및 송출하는 기능, 타임 슬롯에 따라 통신 패킷 송출 시점을 설정하는 기능, 데이터 송수신 처리를 수행하는 기능 등을 수행한다.
한편, 상술한 각 실시예를 수행하는 과정은 소정의 기록 매체(예를 들어 컴퓨터로 판독 가능한)에 저장된 프로그램 또는 애플리케이션에 의해 이루어질 수 있음은 물론이다. 여기서 기록 매체는 RAM(Random Access Memory)과 같은 전자적 기록 매체, 하드 디스크와 같은 자기적 기록 매체, CD(Compact Disk)와 같은 광학적 기록 매체 등을 모두 포함한다.
이때, 기록 매체에 저장된 프로그램은 컴퓨터나 스마트폰 등과 같은 하드웨어 상에서 실행되어 상술한 각 실시예를 수행할 수 있다. 특히, 상술한 본 발명에 따른 브릿지 망 시스템의 액세스 포인트의 기능 블록 중 적어도 어느 하나는 이러한 프로그램 또는 애플리케이션에 의해 구현될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 변형 및 수정하여 실시할 수 있는 것이다. 이러한 변형 및 수정이 첨부되는 특허청구범위에 속한다면 본 발명에 포함된다는 것은 자명할 것이다.
100 : 액세스 포인트 110 : 제1 액세스 포인트
120 : 제2 액세스 포인트 130 : 제3 액세스 포인트
140 : 제4 액세스 포인트 150 : 제5 액세스 포인트
200 : 유선망 300 : 통신 단말기
101 : 통신부 102 : 제어부
103 : 저장부

Claims (14)

  1. 복수 개의 액세스 포인트를 포함하는 브릿지(BRIDGE) 망 시스템의 제어방법에 있어서,
    (a) 상기 복수 개의 액세스 포인트 중 스스로 최상위 노드라고 판단한 제1 액세스 포인트가 1차 하위 노드에 해당하는 제2 액세스 포인트로부터 하위 노드들의 구성 정보를 포함하는 최종 토폴로지 맵 정보를 수신하는 단계와;
    (b) 상기 제1 액세스 포인트가 상기 제2 액세스 포인트로부터 수신한 최종 토폴로지 맵 정보를 이용하여 각 하위 노드들에 대한 타임 슬롯을 선정하고, 각 하위 노드들에 대한 타임 슬롯 정보를 송출하는 단계와;
    (c) 상기 제2 액세스 포인트가 상기 제1 액세스 포인트가 송출한 타임 슬롯 정보에서 자신에게 대응되는 타임 슬롯 정보를 추출하고, 그 추출한 자신의 타임 슬롯 정보에 대응되는 시점에 통신을 위한 패킷을 전송하는 단계와;
    (d) 상기 제2 액세스 포인트가 상기 제1 액세스 포인트로부터 수신한 타임 슬롯 정보 중 적어도 일부를 2차 하위 노드에 해당하는 제3 액세스 포인트가 수신할 수 있도록 송출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 브릿지(BRIDGE) 망 시스템의 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 상기 제1 액세스 포인트는 상기 (a) 단계에서 수신한 최종 토폴로지 맵 정보의 변경을 감지할 때마다 각 하위 노드들에 대한 타임 슬롯을 동적으로 재선정하는 것을 특징으로 하는 브릿지(BRIDGE) 망 시스템의 제어방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계 이전에,
    상기 제1 액세스 포인트가 시간 동기화를 위한 동기화 신호를 주기적으로 송출하는 단계를 더 포함하고,
    하위 노드에 해당하는 각 액세스 포인트들은 상기 제1 액세스 포인트가 송출한 동기화 신호에 기초하여 시간을 동기화시키고, 해당 동기화 신호에 대한 응답 신호에 토폴로지 맵 정보를 포함시켜 송출하는 것을 특징으로 하는 브릿지(BRIDGE) 망 시스템의 제어방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 액세스 포인트가 송출하는 최종 토폴로지 맵 정보에는 상기 제3 액세스 포인트로부터 수신한 토폴로지 맵 정보와 자신의 장치 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 브릿지(BRIDGE) 망 시스템의 제어방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 액세스 포인트가 송출하는 최종 토폴로지 맵 정보에는 하위 노드에 해당하는 각 액세스 포인트들의 통신 경로 상의 배치 순서가 포함되는 것을 특징으로 하는 브릿지(BRIDGE) 망 시스템의 제어방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2 액세스 포인트가 송출하는 최종 토폴로지 맵 정보에는 하위 노드에 해당하는 각 액세스 포인트들이 판단한 통신 품질 정보와 통신량 정보 중 적어도 어느 하나가 포함되는 것을 특징으로 하는 브릿지(BRIDGE) 망 시스템의 제어방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  8. 하드웨어와 결합되어 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 애플리케이션.
  9. 복수 개의 액세스 포인트를 포함하는 브릿지(BRIDGE) 망 시스템에 있어서,
    상기 복수 개의 액세스 포인트 중 스스로 최상위 노드라고 판단한 제1 액세스 포인트와;
    상기 제1 액세스 포인트를 기준으로 1차 하위 노드에 해당하는 제2 액세스 포인트와;
    상기 제1 액세스 포인트를 기준으로 2차 하위 노드에 해당하는 제3 액세스 포인트를 포함하여 구성되고,
    상기 제1 액세스 포인트는 상기 제2 액세스 포인트로부터 하위 노드들의 구성 정보를 포함하는 최종 토폴로지 맵 정보를 수신하고, 그 최종 토폴로지 맵 정보를 이용하여 각 하위 노드들에 대한 타임 슬롯을 선정하며, 그 선정된 각 하위 노드들에 대한 타임 슬롯 정보를 송출하고,
    상기 제2 액세스 포인트는 상기 제1 액세스 포인트가 송출한 타임 슬롯 정보에서 자신에게 대응되는 타임 슬롯 정보를 추출하고, 그 추출한 자신의 타임 슬롯 정보에 대응되는 시점에 통신을 위한 패킷을 전송하고, 상기 제1 액세스 포인트로부터 수신한 타임 슬롯 정보 중 적어도 일부를 2차 하위 노드에 해당하는 제3 액세스 포인트가 수신할 수 있도록 송출하는 것을 특징으로 하는 브릿지(BRIDGE) 망 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 액세스 포인트는 상기 제2 액세스 포인트로부터 수신한 최종 토폴로지 맵 정보의 변경을 감지할 때마다 각 하위 노드들에 대한 타임 슬롯을 동적으로 재선정하는 것을 특징으로 하는 브릿지(BRIDGE) 망 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 액세스 포인트는 시간 동기화를 위한 동기화 신호를 주기적으로 송출하고,
    하위 노드에 해당하는 각 액세스 포인트들은 상기 제1 액세스 포인트가 송출한 동기화 신호에 기초하여 시간을 동기화시키고, 해당 동기화 신호에 대한 응답 신호에 토폴로지 맵 정보를 포함시켜 송출하는 것을 특징으로 하는 브릿지(BRIDGE) 망 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 액세스 포인트가 송출하는 최종 토폴로지 맵 정보에는 상기 제3 액세스 포인트로부터 수신한 토폴로지 맵 정보와 자신의 장치 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 브릿지(BRIDGE) 망 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 액세스 포인트가 송출하는 최종 토폴로지 맵 정보에는 하위 노드에 해당하는 각 액세스 포인트들의 통신 경로 상의 배치 순서가 포함되는 것을 특징으로 하는 브릿지(BRIDGE) 망 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제2 액세스 포인트가 송출하는 최종 토폴로지 맵 정보에는 하위 노드에 해당하는 각 액세스 포인트들이 판단한 통신 품질 정보와 통신량 정보 중 적어도 어느 하나가 포함되는 것을 특징으로 하는 브릿지(BRIDGE) 망 시스템.
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