KR19980064801A - 이동국을 핸드오버하는 시스템 및 방법과, 무선 컴퓨터망 - Google Patents

이동국을 핸드오버하는 시스템 및 방법과, 무선 컴퓨터망 Download PDF

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KR19980064801A
KR19980064801A KR1019970078384A KR19970078384A KR19980064801A KR 19980064801 A KR19980064801 A KR 19980064801A KR 1019970078384 A KR1019970078384 A KR 1019970078384A KR 19970078384 A KR19970078384 A KR 19970078384A KR 19980064801 A KR19980064801 A KR 19980064801A
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몬테반레오
모라드헨드릭
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웨이스엘리
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Abstract

본 발명은 무선 근거리망(LAN)의 제 1 액세스 포인트와 관련되고, 무선 LAN의 제 1 액세스 포인트로부터 제 2 액세스 포인트에 이동국을 핸드오버하는 시스템과, 제 1 액세스 포인트를 운영하여 핸드오버를 달성하는 방법과, 무선 컴퓨터망을 제공한다. 본 발명의 시스템은, (1) 이동국이 제 1 액세스 포인트로부터 단절되고 제 2 액세스 포인트와 관련됨을 나타내는 핸드오버 긴급 메시지를 이동국으로부터 수신하는 무선 트랜시버 회로(wireless transceiver circuit)와, (2) LAN의 백본을 통해 이동국과 관련된 식별자를 포함하는 핸드오버 예비 메시지를 제 2 액세스 포인트에 전송하여, 제 2 액세스 포인트가 이동국에 대해 지정된 메시지를 수신 및 버퍼링하는 프로세스를 개시한 뒤, 그 결과 이동국이 제 1 액세스 포인트와 단절하고 제 2 액세스 포인트와 관련해서 핸드오버를 달성하도록 하는 네트워크 인터페이스(network interface)를 포함한다.

Description

이동국을 핸드오버하는 시스템 및 방법과, 무선 컴퓨터망
본 발명은 무선 컴퓨터망에 관한 것으로서, 특히 차후의 액세스 포인트(access point: AP)의 데이터를 버퍼링하여 무선 근거리망(LAN)의 핸드오버(handover)를 개시하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
LAN으로 구성된 컴퓨터 시스템은 거의 20년 동안 공통적으로 사용되어 왔으며, 비즈니스 및 교육 분야에 널리 사용되고 있다. 전형적으로, LAN은 배선에 의해 서로 접속되는 다수의 프로세싱 장치 및 서버를 포함한다. 하지만, 무선 LAN은 1990년 이후부터 더욱 보편적으로 사용되었다. 과거 10년간 무선 LAN에 대한 개념이 언급되어 왔지만, LAN은 그 주파수가 2.4GHz 대역까지 제한되어 있어서, 그 이상의 주파수 대역을 필요로 하는 산업, 과학 및 의료(industrial, scientific and medical: ISM) 분야에서는 LAN의 사용이 제한되었다. 무선 LAN 제품은 대부분 DSSS(direct sequence spread spectrum) 또는 FHSS(frequency-hopping spread spectrum) 기법들 중 어느 하나를 사용하여 로밍 이동국(roaming mobile station: MS)과 네트워크 액세스 포인트 사이를 통신한다.
전형적인 무선 컴퓨터망의 환경에 있어서, LAN의 백본(backbone)은 배선 접속을 통해 다수의 네트워크의 기지국 또는 액세스 포인트(AP)와 통신하는 하나 이상의 중앙 서버(central servers)의 형태를 취한다. 몇몇 구성에 있어서, LAN 백본은 투과 브리지(transparent bridges)에 의해 상호접속된 다수의 LAN 세그먼트를 포함한다. 각각의 기지국 또는 액세스 포인트(AP)는 적어도 하나의 로밍 이동국(MS)과 통신하는 트랜시버를 포함한다. 이동국은 POS 터미널 (point-of-saleterminal)(예를 들어, 전자 캐쉬 레지스터), 바코드 판독기 혹은 다른 스캐닝 장치 또는 노트패드(notepad), 데스크탑 또는 랩탑 컴퓨터일 수 있다. 각각의 이동국(MS)은 이용가능한 AP를 검출하기 위해 ISM 대역을 스캐닝하여 AP와 통신 링크를 설정한다. 신뢰성있는 링크가 설정되면, MS는 다른 이동국, 서버 또는 이들 모두와 상호동작한다. 이에 따라, MS를 제한하는 LAN에 대한 배선 접속 길이에 관계없이 MS의 사용자는 무선 LAN을 기초로 하는 사무실, 공장, 병원 또는 다른 시설에 자유롭게 이용할 수 있다.
그렇지만, 언젠가는 MS가 현재의 AP의 범위 또는 유효범위 영역을 벗어나 제 2 AP 적용범위 영역으로 이동하게 될 것이다. MS에 의해 현재의 AP에 대한 통신 링크가 수용할 수 없을 정도로 약한 것으로 검출되면, MS는 현재의 AP에 대한 통신 링크를 차단하고 제 2 AP에 대한 새로운 통신 링크를 설정하는 핸드오버를 개시한다. 핸드오버를 수행하기 위해, MS는 새로운 AP를 스캐닝하면서 현재의 AP에게 메시지를 버퍼링하도록 명령한다. 새로운 AP가 검출되면, MS는 버퍼링된 메시지가 LAN 백본을 통해 새로운 AP에게 전송되도록 하는 커맨드를 현재의 AP에게 제공한다. 이어서, MS는 새로운 AP의 주파수에 대한 트랜시버를 구성하고, AP에 의해 버퍼링된 소정의 메시지가 MS에게 전달되도록 요구하고, MS에 의해 버퍼링된 소정의 외부 메시지를 새로운 AP에게 전송한다.
이러한 무선 LAN 시스템의 공통적인 문제점은 핸드오버가 수행된 후에 포함되는 클린업(cleanup)이다. 백본 네트워크를 통해 이전의 AP로부터 새로운 AP로 전송된 버퍼링된 메시지를 버퍼링된 메시지가 이전의 AP에 의해 수신된 것과 동일한 순서로 전달하는 것은 본질적으로 어렵다.
따라서, 제 1 AP로부터 제 2 AP로 핸드오버를 바로 완료한 로밍 MS에 네트워크 메시지를 순차적으로 전달하는 시스템 및 방법이 필요하다.
전술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위해, 본 발명은 무선 LAN의 제 1 액세스 포인트와 관련되고, 이동국을 무선 LAN의 제 1 액세스 포인트로부터 제 2 액세스 포인트로 핸드오버하기 위한 시스템을 제공한다. 또한, 본 발명은 제 1 액세스 포인트를 운영하여 핸드오버를 행하는 방법과 무선 컴퓨터망을 제공한다. 본 발명의 시스템은 (1) 이동국으로부터 이동국이 제 1 액세스 포인트로부터 단절되고 제 2 액세스 포인트와 관련되는 것을 나타내는 핸드오버 긴급 메시지(handover imminent message)를 수신하는 무선 트랜시버 회로(wireless transceiver circuit)와, (2) LAN의 백본을 통해 이동국과 관련된 식별자를 포함하는 핸드오버 예비 메시지(handover preparation message)를 제 2 액세스 포인트에 전송하여, 제 2 액세스 포인트가 이동국에 대해 지정된 메시지를 수신 및 버퍼링한 뒤, 그 결과 이동국이 제 1 액세스 포인트와 단절하고 제 2 액세스 포인트와 관련해서 핸드오버를 달성하도록 하는 네트워크 인터페이스(network interface)를 포함한다.
따라서, 본 발명은 이동국에 대해 지정된 메시지를 제 1 액세스 포인트(현재의 액세스 포인트라 칭함) 대신 제 2 액세스 포인트(차후의 액세스 포인트라 칭함)에 버퍼링하는 포괄적인 개념을 포함한다. 이에 따라, 이들 메시지가 제 2 액세스 포인트에 버퍼링되기 때문에, 이들 메시지는 이동국이 메시지를 종래 기술에서 요구된 범위까지 버퍼링 및 기록할 필요가 없도록 적절하게 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명은 로밍가능한(roamable) 이동국이 변전무쌍한(ever-changing) 위치의 함수로서 액세스 포인트로부터 액세스 포인트로 핸드오버할 때 완만한 핸드오버를 허용한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 트랜시버는 핸드오버 예비 메시지를 전송하고, 이어서 버퍼링된 메시지를 이동국에 전송한다. 전술한 실시예에 있어서, 제 2 액세스 포인트가 메시지를 수신 및 버퍼링했음을 나타내는 긍정 신호를 제 2 액세스 포인트로부터 수신할 때까지, 제 1 액세스 포인트는 이동국에 대해 지정된 LAN으로부터 메시지를 계속 수신한다. 이 실시예에서, 이동국이 제 1 액세스 포인트로부터 단절되기 전에, 제 1 액세스 포인트는 이동국에게 자신의 버퍼를 비우도록 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 제 2 액세스 포인트는 핸드오버 예비(handover prepared) 메시지를 LAN을 통해 제 1 액세스 포인트에 전송함으로써 프로세스를 개시하며, 이러한 핸드오버 예비 메시지는 LAN이 이동국에 대해 지정된 메시지를 제 1 액세스 포인트로부터 제 2 액세스 포인트에 재지정하도록 한다. 이상적으로, 핸드오버 예비 메시지는 두가지 목적을 달성한다. 첫째, LAN을 통해 핸드오버 예비 메시지가 라우팅될 때, 핸드오버 예비 메시지는 (브리지, 라우터(routers), 반복자(repeaters) 등과 같은) 노드가 각각의 브리지 필터 테이블(bridge filter tables)을 갱신하여 메시지가 제 2 액세스 포인트에 재지정되도록 한다. 이것은 이동국의 MAC 어드레스를 핸드오버 예비 메시지의 소스 어드레스로서 사용함으로써 달성될 수 있으며, 이러한 예비 메시지에 의해 브리지 필터 테이블이 자동적으로 갱신된다. 둘째, 핸드오버 예비 메시지는 제 2 액세스 포인트가 이동국에 대해 지정된 메시지를 수신 및 버퍼링했음을 나타내는 제 1 액세스 포인트에 대한 긍정 신호로서 수행한다. 이에 따라, 제 1 이동국은 자유롭게 이동국으로부터 단절된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, LAN은 브리지 필터 테이블을 포함하는 적어도 하나의 브리지와, 브리지가 식별자에 대응하는 브리지 필터 테이블내의 엔트리를 갱신하도록 하는 프로세스를 개시하는 제 2 액세스 포인트를 포함한다. 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 이해하듯이, 브리지 및 다른 LAN 노드는 통상적으로 내장형 학습 함수(embedded learning function)에 의해 이와 관련된 브리지 필터 테이블을 자동적으로 갱신할 수 있다. 본 발명은 기존의 함수를 사용하여 LAN을 통해 제 2 액세스 포인트가 적절한 메시지를 전송하도록 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 네트워크 인터페이스가 핸드오버 예비 메시지를 전송한 후에, 트랜시버 회로는 LAN에 대해 지정된 이동국으로부터 메시지를 수신한다. 이 실시예에 있어서, 제 2 액세스 포인트가 이동국에 대해 지정된 메시지를 수신 및 버퍼링할 때까지 이동국은 제 1 액세스 포인트로부터 단절되지 않는다. 따라서, 제 1 액세스 포인트는 단절되지 않을 때까지 계속 이동국으로부터 메시지를 수신하거나 메시지를 이동국에 전송한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 트랜시버는 단절 메시지를 이동국에 전송하여 이동국이 제 1 액세스 포인트로부터 단절되도록 한다. 이러한 단절 메시지는 주파수가 제 2 액세스 포인트에 스위칭되도록 이동국을 트리거시켜, 그 결과 이동국이 제 2 액세스와 재관련되도록 해서 핸드오버를 달성한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 이동국이 제 2 액세스 포인트와 관계한 후에, 제 2 액세스 포인트는 수신 및 버퍼링된 메시지를 이동국에 전송한다. 이에 따라, 핸드오버가 수행된 사이에 이동국은 제 2 이동국에서 생성된 메시지를 간파(catch up)할 수 있다. 이동국은 제 1 액세스 포인트내에 버퍼링된 메시지를 수신한 후에 제 2 액세스 포인트에 버퍼링된 메시지를 바람직하게 수신하기 때문에, 이동국이 메시지를 수신하는 순서는 원래의 메시지 전송 순서와 매우 유사하다. 이에 따라, 버퍼링하고 기록해야 할 메시지의 크기를 크게 줄일 수 있는데, 그렇지 않다면 이동국은 메시지의 순서를 반드시 적절하게 재구성해야 한다.
전술한 설명은 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자가 이하의 본 발명의 상세한 설명을 더욱 용이하게 이해할 수 있도록 본 발명의 여러 특징들을 광범위하고 바람직하게 요약한 것이다. 이하, 본 발명의 특허 청구범위를 구성하는 본 발명의 부가적인 특징들이 기술될 것이다. 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 목적을 달성하도록 개시된 개념 및 지정된 실시예가 다른 구조로 설계 또는 변경될 수도 있음을 이해할 것이다. 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면, 전술한 본 발명의 실시예는 본 발명의 정신 및 영역을 벗어나지 않은 범위내에서 여러가지 형태로 변경될 수 있음을 이해할 것이다.
본 발명은 첨부된 도면과 함께 이하의 상세한 설명을 참조하면 더욱 명백하게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 컴퓨터망을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따라 제 1 액세스 포인트로부터 제 2 액세스 포인트로 핸드오버하기 위해 IEEE 표준 802.1에 따른 메시지 프로토콜의 교환을 도시한 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100: 무선 컴퓨터망 105: 서버
106: 버스 110, 111, 112: 액세스 포인트
120, 121, 122, 130, 131, 132: 이동국
140, 141: 전파 범위
먼저, 도 1을 참조하면 본 발명의 하나의 실시예에 따른 무선 컴퓨터망(100)이 도시되어 있다. 무선망(100)의 서버(105)는 전형적으로 배선에 의한 접속인 버스(106)를 통해 액세스 포인트(110-112)와 양방향으로 통신한다. 다른 실시예에서, 서버(105)는 무선 링크에 의해 하나 이상의 액세스 포인트(110-112)와 통신할 수 있다. 액세스 포인트(AP)(110-112)는 또한 무선 링크에 의해 하나 이상의 이동국(MS)(120-122 및 130-132)과 통신한다. 각각의 액세스 포인트는 액세스 포인트의 지정된 전파 범위내에 있는 이동국으로/로부터 데이터를 송신/수신할 수 있다. 예를 들어, AP(110) 및 AP(111)는 전파 범위(140 및 141)를 제각기 갖는다. AP(110)는 MS(120), MS(121) 및 MS(122)와 통신할 수 있고, AP(111)는 MS(130), MS(131), MS(132) 및 MS(122)와 통신할 수 있다.
예시적인 AP(110) 및 AP(111)의 전파 유효범위 영역이 원형으로 나타나 있지만, 액세스 포인트의 전파 영역은 다른 형태(예를 들어, 육모꼴)로 취할 수 있다. 액세스 포인트의 유효범위의 형태 및 크기는 액세스 포인트와 이동국간에 신호 전송을 차단시키는 장애물에 의해 주로 결정된다.
예시적인 실시예에 있어서, 무선망(100)은 대형 빌딩내에 위치하는 무선 LAN일 수 있다. 이동국(120-122 및 130-132)은 전형적으로 서버(105)와 같은 문서 서버(document server)와 통신하거나 혹은 서버와 페이롤(payroll) 또는 스프레드시트 애플리케이션(spreadsheet applications)을 실행하는 데스크탑 및/또는 노트북 컴퓨터이다. 또한, 무선망(100)은 저장 시설 또는 제조 공장을 운영하는데 사용되는 무선 LAN일 수 있다. 저장 시설 또는 제조실을 로밍하거나 혹은 저장 시설 외부로 이동중인 사용자는 여러 이동국을 이용하여 중앙 서버와 통신할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 바코드 스캐너를 사용하여 AP(110-112)를 통해 서버(105)로/로부터 데이터를 송신/수신할 수 있다. 다른 사용자는 서버(105)의 목록을 갱신하는 노트패드 장치를 사용하여 시설을 로밍할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 무선망(100)은 대형 백화점의 무선 LAN일 수 있고, 이동국(120-122 및 130-132)은 전자 캐쉬 레지스터 및/또는 바코드 판독기일 수 있다.
대형 시스템에 있어서, 무선 컴퓨터망(100)의 백본은 IEEE 표준 802.1(d) 및 (e)에 따라 투과 브리지 또는 MAC(medium access control) 레벨 브리지에 의해 접속된 두개 이상의 LAN 세그먼트로 구성될 수 있다. 무선 컴퓨터망의 투과 브리지 및 액세스 포인트는 무선망내의 이동국을 식별하는 동적 필터 테이블(dynamic filter tables)과, 각각의 이동국과 인터페이스하는 특정 액세스 포인트를 보유한다. 내장형 학습 함수에 따라, 브리지 또는 액세스 포인트의 인터페이스에서 수신된 각각의 메시지의 소스 어드레스는 각각의 메시지를 수신하여 이를 최종 목적지에 제공하는 각각의 액세스 포인트 또는 브리지의 동적 필터링 데이터베이스를 갱신하는데 사용된다.
무선 LAN 환경내에서 이동국(120-122 및 130-132)이 이동하는 경우, 이동국은 다른 액세스 포인트의 유효 영역에 진입하거나 벗어날 것이다. 예를 들어, MS(122)가 AP(110)로부터 AP(111)로 이동하면, MS(122)는 현재의 액세스 포인트 AP(110)의 유효 영역으로부터 새로운 액세스 포인트 AP(111)의 유효 영역로 이동할 것이다. 이동시 소정의 포인트에서, MS(122)는 현재의 AP(110)에 대한 링크의 신호의 품질이 허용가능한 임계치 아래로 떨어졌는지를 판정한다. 만일 이러한 조건이 발생되면, MS(110)는 핸드오버를 설정하기 위해 다른 AP를 스캐닝한다.
제 1 기지국(또는 액세스 포인트)로부터 제 2 기지국으로 핸드오버를 수행하는 시스템 및 방법은 모라드(Moelard)등에게 허여된 미국 특허 제 5,371,738 호에 개시되어 있다. 개시된 미국 특허 제 5,371,738 호는 본 명세서에서 본 발명의 참조로 인용된다. 핸드오버는 현재의 액세스에 대한 통신 링크를 단절시키고 차후의 액세스 포인트에 대한 새로운 링크를 설정한다. 이상적인 핸드오버는 사용자가 이동국을 로밍할 때 단절되지 않는다.
본 발명은 핸드오버 절차 이전에 메시지 버퍼링 함수를 쉬프트함으로써 이전의(현재의) AP로부터 새로운 AP로 핸드오버한 뒤 메시지를 순차적으로 전송하는 전술한 종래의 문제점들을 해결하는 것이다. 이를 달성하기 위해, 로밍 이동국이 새로운 액세스 포인트로 핸드오버를 실질적으로 개시하기 전에, LAN 백본의 MAC 레벨 브리지의 라우팅 함수는 이동국에 대해 지정된 메시지가 차후의 액세스 포인트에 라우팅되는 것임을 가리키도록 갱신된다. 로밍 이동국이 차후의 액세스 포인트와 다시 관계하기 전에, 차후의 액세스 포인트가 로밍 이동국에 대한 메시지를 수신 및 버퍼링할 것이다.
바람직한 실시예에 있어서, 본 발명은 LAN의 중간 브리지를 통해 핸드오버 예비(HANDOVER PREPARED) 메시지를 전송함으로써 달성된다. 이러한 핸드오버 예비 메시지는 차후의 액세스 포인트로부터 현재의 액세스 포인트로 전송되지만, (액세스 포인트의 소스 어드레스대신) 이동국의 MAC 어드레스를 핸드오버 예비 메시지의 소스로서 사용한다. 이것은 중간 브리지를 트릭(trick)하여 이 브리지가 필터 테이블이 자동적으로 갱신해서 이동국이 새로운(차후의) 액세스 포인트와 관련되는 사실을 나타낸다. 실제로, 이동국은 이전의(현재의) 액세스 포인트와 계속 관련된다.
본 발명은 이하 기술되는 방법에 따라 향상된 핸드오버 프로시듀어를 구현한다. 명료성을 위해, 로밍 이동국 MS(122)은 현재의 액세스 포인트 AP(110)를 벗어나고, 더욱 강력한 신호와 비교적 낮은 작업 부담을 갖는 다른(차후의) 액세스 포인트를 검출하는 스캐냉 프로세스(scanning process)를 개시하는 것으로 가정한다. 차후의 액세스 포인트는 AP(111)일 것이다. 이러한 방법은 다음과 같다.
1) MS(122)는 AP(110)에 대한 통신 링크가 허용할 수 없을 정도로 약한것으로 판정한다.
2) MS(122)는 AP(110)에게 MS(122)에 대해 지정된 메시지를 버퍼링하도록 신호하고, MS(122)는 자신의 외부 버퍼링 함수를 개시하여 AP(110)에 전송될 외부 메시지를 버퍼링한다.
3) MS(122)는 양호한 액세스 포인트를 스캐닝하고 AP(111)에 대해 강력한 신호를 설정한다.
4) MS(122)는 AP(110)의 주파수 채널에 대한 트랜시버를 구성한다.
5) MS(122)는 외부 버퍼링 함수로부터의 모든 메시지를 AP(110)에 선택사양적으로 전송한 다음 외부 버퍼링 함수를 재개할 수 있다. 다른 방식으로, MS(122)는 핸드오버가 완료되고 버퍼링된 메시지를 AP(111)에 제공한 후에도 외부 버퍼링 함수를 활성 상태로 유지할 수 있다.
6) MS(122)는 핸드오버 긴급(HANDOVER IMMINENT) 메시지를 AP(110)에 전송한다. 이 메시지는 AP(111)의 어드레스 정보를 포함한다.
7) AP(110)는 백본 네트워크를 통해 핸드오버 예비 메시지를 AP(111)에 전송한다. 이 메시지는 MS(122)의 어드레스 정보를 포함한다. AP(110)는 또한 MS(122)가 새로운 AP를 스캐닝하는 동안 버퍼링된 모든 메시지를 MS(122)에 제공한다.
8) AP(111)가 핸드오버 예비 메시지를 수신하면, AP(111)는 MS(122)에 대해 지정된 모든 메시지에 대한 핸드오버 버퍼링 함수를 초기화한다.
9) AP(111)는 핸드오버 예비 메시지를 AP(110)에 전송한다. 이 메시지는 MS(122)의 MAC 어드레스를 소스 어드레스로서 사용한다. 따라서, 메시지가 백본 네트워크를 통과할 때, AP(110)와 AP(111) 사이의 모든 MAC 레벨 브리지는 내장형 학습 함수를 사용하여 이들 브리지의 필터 테이블 엔트리를 변경 뒤 MS(122)의 새로운 어드레스를 나타낸다. 네트 효과(net effect)는 MS(122)에 대해 지정된 새로운 메시지가 AP(110) 대신 AP(111)로 전송되는 것이다.
10) AP(110)가 핸드오버 예비 메시지를 수신하면, AP(110)는 MS(122)에 대한 메시지를 더이상 예측할 수 없는 것으로 파악한다. AP(110)는 나머지 모든 버퍼링된 메시지를 MS(122)에 전송하고, 마지막으로 표준 단절(DISASSOCIATE) 메시지를 MS(122)에 전송한다.
11) MS(122)는 단절 메시지를 수신하면, MS(122)는 AP(111)의 주파수에 대한 트랜시버를 재구성하고, 표준 (재)관련((RE)ASSOCIATE)) 메시지를 AP(111)에 전송한다.
12) AP(111)는 (재)관련 메시지를 즉시 채택하고, 핸드오버 수행중에 수신된 MS(122)에 대해 지정된 입력 메시지를 저장하는데 사용되는 핸드오버 버퍼링 함수를 제공할 것이다. 이어서, MS(122) 및 AP(111)는 정규 통신을 재개한다.
이때, MS(122)는 이전의 액세스 포인트 AP(110)로부터 새로운 액세스 포인트 AP(111)로 성공적으로 스위칭되었다.
도 2는 전술한 방법에 따라 핸드오버를 제 1 액세스 포인트로부터 제 2 액세스 포인트로 수행하기 위해 IEEE 표준 802.1DP 따른 메시지 프로토콜의 교환을 도시한 도면이다. 도 2에서, 박스내의 메시지 번호는 데이터 메시지의 시퀀스와, 각각의 메시지가 개시되는 포인트(즉, MS(122), AP(110), AP(111))를 나타낸다.
메시지(1A 및 1B)는 MS(122)와 AP(110) 사이에 제공되는 데이터 전송을 나타낸다. MS(122)는 AP(110)에 대한 통신 링크의 품질을 계속적으로 감시한다. 링크의 품질이 사전설정된 임계치 아래로 떨어지면, MS(122)는 스캐닝 프로세스에 진입하여 바람직한 액세스 포인트를 검출한다. MS(122)는 AP(110)에 명령하여 개시 스캔 버퍼링(START SCAN BUFFERING)을 통해 스캐닝 프로세스 동안 메시지를 버퍼링하도록 하는 스캐닝 프로세스를 개시한다(메시지 2). 이와 동시에, MS(122)는 자신의 외부 메시지를 버퍼링한다.
이어서, MS(122)는 탐색 요구(PROBE REQUEST)를 전송하여 다른 주파수 채널내에서 동작하는 액세스 포인트를 포함하는 다른 액세스 포인트의 링크 품질을 측정한다(메시지 3). AP(111)(가능한 다른 액세스 포인트)는 탐색 응답(PROBE RESPONSE)이 MS(122)에 다시 전송됨으로써 응답한다(메시지 4). MS(122)는 AP(111)에 대한 링크 품질이 최적인 것으로 판정하고, 또한 핸드오버가 AP(110)로부터 AP(111)로 수행될 것으로 판정한다. 나중에 AP(111)가 핸드오버를 채택하는 것을 입증하기 위해, MS(122)는 인증 요구(AUTHENTICATION REQUEST)를 AP(111)에 전송한다(메시지 5A). 인증 응답(AUTHENTICATION RESPONSE)(메시지 5B)의 전송에 의해 응답하여, AP(111)는 핸드오버 이후에 MS(122)를 채택할 것임을 나타낸다.
핸드오버 수행 전에, MS(122)는 AP(110)로부터 소정의 버퍼링된 메시지를 검색한다. 이를 행하기 위해, MS(122)는 트랜시버를 AP(110)의 주파수로 다시 설정하고 소정의 외부 버퍼링된 메시지를 AP(110)에 전송한다(메시지 6). 이러한 단계는 선택사양적이며, 핸드오버 이후에도 MS(122)는 메시지를 계속적으로 버퍼링하고 이를 AP(111)에 전송할 수 있다. AP(110)가 MS(122)로부터 데이터 메시지를 수신하면, AP(110)는 MS(122)가 스캐닝으로부터 복귀된 것으로 판정하고, AP(110)에 의해 스캐닝 버퍼에 저장된 메시지를 MS(122)에 전송한다(메시지 7).
핸드오버 이전의 몇몇 포인트에서, MS(122)는 외부 버퍼링 함수를 재활성화하고 AP(111)의 어드레스를 포함하는 핸드오버 긴급 메시지를 AP(110)에 전송한다(메시지 8). 한편, AP(110)는 MS(122)에 대해 지정된 소정의 새롭게 수신된 메시지 뿐만 아니라 버퍼링된 메시지를 MS(122)에 계속 전송한다(메시지 10). 핸드오버 긴급 메시지를 수신한 후, AP(110)는 AP(111)가 핸드오버 버퍼링 함수를 개시하도록 하는 핸드오버 예비 메시지를 AP(111)에 전송한다(메시지 9). AP(111)는 MS(122)의 MAC 레벨 어드레스를 소스 어드레스로서 포함하는 핸드오버 예비 메시지가 AP(110)(메시지 11)에 전송되는 것에 응답한다. 전술한 바와 같이, 모든 LAN 브리지는 MS(122)가 AP(111)를 통해 아직 통신중에 있는 것으로 트릭될 것이다. 이때, MS(122)에 대해 지정된 모든 차후의 메시지는 AP(111)로 전송될 것이다.
나중에 수신된 모든 스캔 버퍼링 메시지 및 소정의 메시지가 AP(110)로부터 MS(122)(메시지 10)로 최종적으로 전송되면, AP(111)는 표준 단절 메시지를 MS(122)에 전송한다(메시지 12). 응답시, MS(122)는 전송기를 AP(111)의 주파수 채널로 다시 재구성하고, (재)관련 요구 메시지를 AP(111)에 전송한다(메시지 13). 핸드오버 예측시 메시지를 버퍼링한 AP(111)는 (재)관련 응답 메시지를 전송한다(메시지 14). 새로운 통신 링크가 설정되면, AP(111) 및 MS(122)는 핸드오버 동안 버퍼링된 데이터를 제공한다(메시지 15 및 16).
핸드오버 동안 무선망이 차후의 액세스 포인트의 이동국에 대해 지정된 메시지를 버퍼링하는 다른 방안들이 또한 존재한다. 전술한 방법 및 장치는 AP(111)로부터 AP(110)로의 핸드오버 예비 메시지를 사용하여 브리지 필터 테이블을 갱신한다. 다른 실시예에 있어서, 브리지 및 액세스 포인트의 내장형 학습 함수는 메시지의 소스 뿐만 아니라 메시지의 목적지를 탐색하여 필터 테이블의 내용을 갱신하도록 변경될 수 있다.
예를 들어, AP(110)는 MS(122)의 어드레스를 메시지의 최종 목적지로서 사용하여 핸드오버 예비 메시지를 AP(111)에 전송할 수 있다. MS(122)의 핸드오버 긴급 메시지에 대한 인증 요구/인증 응답 메시지 교환에 의해 이미 변경된 AP(111)는 (AP(111)가 MS(122)와 아직 관련되어 있지 않더라도) 핸드오버 예비 메시지를 채택하고, AP(122)에 대해 지정된 다른 메시지를 버퍼링한다. 그후, 전술한 바와 같이, MS(122) 및 AP(110)는 버퍼링된 메시지를 서로 전달한 다음 단절한다.
또다른 실시예에 있어서, 무선망의 브리지 필터 테이블은 예를 들어 인증 응답 메시지를 사용함으로써 갱신될 수 있다. AP(111)가 MS(122)로부터 인증 요구 메시지를 수신하면, AP(111)는 AP(111)에 대한 MS(122)의 핸드오버가 긴급한 것으로 파악한다. 따라서, AP(111)는 MS(122)의 어드레스를 메시지 소스로서 사용하여 인증 응답 메시지를 MS(122)에 다시 전송할 수 있다. 이에 따라, 브리지 필터 테이블이 전술한 바와 같이 갱신될 것이다.
또다른 실시예에 있어서, 특정한 메시지에 의해 필터 테이블의 내용이 갱신되도록 브리지 및 액세스 포인트의 내장형 학습 함수가 트리거될 수 있으며, 이러한 메시지 함수는 핸드오버 예측시 버퍼링 메시지를 차후의 액세스 포인트에 대부분 혹은 유일하게 스위칭한다.
본 발명은 여러가지 실시예로 상세히 기술되었지만, 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명은 본 발명의 징신 및 영역을 벗어나지 않은 범위내에서 여러가지 수정, 대체 및 변경이 이루어질 수 있음을 이해하여야 한다.
따라서, 무선 근거리망(LAN)의 핸드오버를 개시하기 위한 본 발명의 시스템 및 방법은 제 1 AP로부터 제 2 AP로 핸드오버를 바로 완료한 로밍 MS에 네트워크 메시지를 순차적으로 전달하는 장점을 제공한다.

Claims (27)

  1. 이동국(mobile stations)과 무선으로 통신하는 다수의 액세스 포인트(a plurality of access points)와, 상기 액세스 포인트에 접속되어 메시지를 전송하는 와이어 백본 부분(a wired backbone portion)를 포함하는 무선 컴퓨터망(a wireless computer network)에서, 상기 다수의 액세스 포인트의 제 1 액세스 포인트로부터 상기 다수의 액세스 포인트의 제 2 액세스 포인트로 이동국을 핸드오버(handover)하기 위한 시스템에 있어서,
    ① 상기 이동국이 상기 제 1 액세스 포인트로부터 단절되고 상기 제 2 액세스 포인트와 관련됨을 나타내는 제 1 메시지를 상기 이동국으로부터 수신하는 무선 트랜시버 회로(a wireless transceiver circuit)와,
    ② 상기 무선 컴퓨터망의 상기 백본 부분을 통해 상기 이동국과 관련된 식별자를 포함하는 제 2 메시지를 전송하는 네트워크 인터페이스(a network interface)로서, 상기 제 2 메시지는 상기 무선 컴퓨터망이 상기 이동국에 대해 지정된 차후의 메시지를 상기 제 2 액세스 포인트에 라우팅하도록 하고, 상기 제 2 액세스 포인트가 상기 이동국에 대해 지정된 메시지를 수신 및 버퍼링하도록 하며, 그 결과 상기 이동국이 상기 제 1 액세스 포인트와 단절하고 상기 제 2 액세스 포인트와 관련해서 상기 핸드오버를 달성하는, 상기 네트워크 인터페이스를 포함하는
    이동국을 핸드오버하는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 액세스 포인트는 상기 제 1 메시지를 전송하고, 이어서 버퍼링된 메시지를 상기 이동국에 전송하는 이동국을 핸드오버하는 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 액세스 포인트는 상기 네트워크 인터페이스를 통해 상기 제 2 메시지를 상기 제 1 액세스 포인트에 전송하는 이동국을 핸드오버하는 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 무선 컴퓨터망은 브리지 필터 테이블(a bridge filter table)을 구비한 적어도 하나의 브리지를 더 포함하고, 상기 제 2 메시지는 상기 브리지가 상기 식별자에 대응하는 상기 브리지 필터 테이블내의 엔트리를 갱신하도록 하는 이동국을 핸드오버하는 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 식별자는 상기 이동국이 상기 제 2 메시지의 소스임을 나타내는 이동국을 핸드오버하는 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 액세스 포인트는 상기 네트워크 인터페이스를 통해 상기 제 2 메시지를 상기 제 2 액세스 포인트에 전송하는 이동국을 핸드오버하는 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 무선 컴퓨터망은 브리지 필터 테이블을 구비한 적어도 하나의 브리지를 포함하고, 상기 제 2 메시지는 상기 브리지가 상기 식별자에 대응하는 상기 브리지 필터내의 엔트리를 갱신하도록 하는 이동국을 핸드오버하는 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 식별자는 상기 이동국이 상기 제 2 메시지의 목적지(a destination)임을 나타내는 이동국을 핸드오버하는 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 트랜시버는 단절 메시지(a dissociate message)를 상기 이동국에 전송하여 상기 이동국이 상기 제 1 액세스 포인트와 단절되도록 하는 이동국을 핸드오버하는 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동국이 상기 제 2 액세스 포인트와 관련된 후, 상기 제 2 액세스 포인트는 상기 수신 메시지 및 상기 버퍼링된 메시지를 상기 이동국에 전송하는 이동국을 핸드오버하는 시스템.
  11. 무선 컴퓨터 망을 운영하여 제 1 액세스 포인트로부터 제 2 액세스 포인트로 이동국을 핸드오버하는 방법에 있어서,
    ① 무선 트랜시버 회로에서 상기 이동국으로부터 제 1 메시지를 수신하는 단계로서, 상기 제 1 메시지는 상기 이동국이 상기 제 1 액세스 포인트로부터 단절하고 상기 제 2 액세스 포인트와 관련되는 것임을 나타내는, 상기 제 1 메시지 수신 단계와,
    ② 상기 무선 컴퓨터망의 백본 부분을 통해 상기 이동국과 관련된 식별자를 포함하는 제 2 메시지를 전송하는 단계로서, 상기 제 2 메시지는 상기 무선 컴퓨터망이 상기 이동국에 대해 지정된 차후의 메시지를 상기 제 2 액세스 포인트에 라우팅하도록 하고, 상기 제 2 액세스 포인트가 상기 이동국에 대해 지정된 메시지를 수신 및 버퍼링하도록 하는, 상기 제 2 메시지 전송 단계와,
    ③ 이어서, 상기 이동국이 상기 제 1 액세스 포인트와 단절하고 상기 제 2 액세스 포인트와 관련해서 상기 핸드오버를 달성하는 단계를 포함하는
    이동국을 핸드오버하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 메시지를 전송하고, 이어서 버퍼링된 메시지를 상기 이동국에 전송하는 단계를 더 포함하는 이동국을 핸드오버하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 메시지 전송 단계는 상기 제 2 메시지를 상기 제 2 액세스 포인트로부터 상기 제 1 액세스 포인트로 전송하는 단계를 포함하는 이동국을 핸드오버하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 무선 컴퓨터망은 브리지 필터 테이블을 구비한 적어도 하나의 브리지를 포함하고, 상기 제 2 메시지 전송 단계는 상기 브리지가 상기 식별자에 대응하는 상기 브리지 필터 테이블내의 엔트리를 갱신하도록 하는 이동국을 핸드오버하는 방법.
  15. 제 14 항에 잇어서,
    상기 식별자는 상기 이동국이 상기 제 2 메시지의 소스임을 나타내는 이동국을 핸드오버하는 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 메시지 전송 단계는 상기 제 2 메시지를 상기 제 1 액세스 포인트로부터 상기 제 2 액세스 포인트로 전송하는 단계를 포함하는 이동국을 핸드오버하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 무선 컴퓨터망은 브리지 필터 테이블을 구비한 적어도 하나의 브리지를 포함하고, 상기 제 2 메시지 전송 단계는 상기 브리지가 상기 식별자에 대응하는 상기 브리지 필터 테이블내의 엔트리를 갱신하도록 하는 이동국을 핸드오버하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 식별자는 상기 이동국이 상기 제 2 메시지의 목적지임을 나타내는 이동국을 핸드오버하는 방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 네트워크 인터페이스가 상기 제 2 메시지를 전송한 후, 상기 무선 컴퓨터망에 대해 지정된 상기 이동국으로부터 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하는 이동국을 핸드오버하는 방법.
  20. 제 11 항에 있어서,
    단절 메시지를 상기 이동국에 전송하여 상기 이동국이 상기 제 1 액세스 포인트와 단절되도록 하는 단계를 더 포함하는 이동국을 핸드오버하는 방법.
  21. 무선 컴퓨터망에 있어서,
    ① 서버(a server) 및 백본(a backbone)을 구비한 와이어 기반의 근거리망(a wire-based local area network: LAN)과,
    ② 상기 백본에 접속되는 다수의 브리지와,
    ③ 메시지가 상기 LAN 및 다수의 로밍가능한(roamable) 무선 이동국들 간에 서로 통신되도록 하는 다수의 액세스 포인트와,
    ④ 상기 다수의 각각의 액세스 포인트와 관련되고, 상기 이동국의 현재의 액세스 포인트로부터 상기 이동국의 차후 액세스 포인트로 이동국을 핸드오버하는 시스템을 포함하며, 상기 시스템은,
    상기 이동국이 상기 현재의 액세스 포인트로부터 단절되고 상기 차후의 액세스 포인트와 관련됨을 나타내는 제 1 메시지를 상기 이동국으로부터 수신하는 무선 트랜시버 회로와,
    상기 LAN의 상기 백본을 통해 상기 이동국과 관련된 식별자를 포함하는 제 2 메시지를 전송하여, 상기 차후의 액세스 포인트가 상기 이동국에 대해 지정된 메시지를 수신 및 버퍼링하도록 한 뒤, 그 결과 상기 이동국이 상기 현재의 액세스 포인트와 단절하고 상기 제 2 액세스 포인트와 관련해서 상기 핸드오버를 달성하도록 하는 네트워크 인터페이스를 포함하는
    무선 컴퓨터망.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 트랜시버는 상기 제 1 메시지를 전송하고, 이어서 버퍼링된 메시지를 상기 이동국에 전송하는 무선 컴퓨터망.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 차후의 액세스 포인트는 상기 LAN을 통해 상기 제 2 메시지를 상기 현재의 액세스 포인트에 전송함으로써 상기 프로세스를 개시하고, 상기 제 2 메시지는 상기 다수의 브리지가 상기 이동국에 대해 지정된 메시지를 상기 현재의 액세스 포인트로부터 상기 차후의 액세스 포인트에 재지정하는 무선 컴퓨터망.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 다수의 각각의 브리지는 브리지 필터 테이블을 포함하고, 상기 제 2 메시지는 상기 다수의 각각의 브리지가 상기 식별자에 대응하는 상기 브리지 필터 테이블내의 엔트리를 갱신하도록 하는 무선 컴퓨터망.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 네트워크 인터페이스가 상기 제 1 메시지를 전송한 후에, 상기 트랜시버 회로는 상기 LAN에 대해 지정된 상기 이동국으로부터 메시지를 수신하는 무선 컴퓨터망.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 트랜시버는 단절 메시지를 상기 이동국에 전송하여 상기 이동국이 상기 현재의 액세스 포인트로부터 단절되도록 하는 무선 컴퓨터망.
  27. 제 21 항에 있어서,
    상기 이동국이 상기 차후의 액세스 포인트와 관련된 후에, 상기 차후의 액세스 포인트는 상기 수신 및 버퍼링된 메시지를 상기 이동국에 전송하는 무선 컴퓨터망.
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