KR200419292Y1 - 메시 네트워크에서 채널 전환을 끊김없이 조정하는 장치 - Google Patents

메시 네트워크에서 채널 전환을 끊김없이 조정하는 장치 Download PDF

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KR200419292Y1 KR2020060009511U KR20060009511U KR200419292Y1 KR 200419292 Y1 KR200419292 Y1 KR 200419292Y1 KR 2020060009511 U KR2020060009511 U KR 2020060009511U KR 20060009511 U KR20060009511 U KR 20060009511U KR 200419292 Y1 KR200419292 Y1 KR 200419292Y1
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마리안 루돌프
빈센트 로이
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인터디지탈 테크날러지 코포레이션
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Abstract

적어도 하나의 채널 마스터(CM)와 복수의 메시 포인트(MP)를 포함하는 메시 네트워크에 있어서, CM는 제1 채널에서 제2 채널로 변경하려는 CM의 채널 변경 취지를 나타내는 채널 변경 취지 메시지를 적어도 하나의 MP에 보낸다. 그 채널 변경 취지 메시지의 수신 시에, 적어도 하나의 NP는 제1 채널에서 제2 채널로의 전환 여부를 결정한다. 적어도 하나의 MP는 채널 변경 응답 메시지를 CM에 보낸다. 그리고, CM는 그 채널 변경 응답 메시지에 기초하여 제1 채널에서 제2 채널로의 변경 여부를 결정한다. 채널 변경 취지 메시지는 모드 변경, 대역폭 변경 또는 채널수 변경을 나타낼 수 있다. 채널 변경 취지 메시지는 채널 변경의 타이밍을 나타낼 수 있다.

Description

메시 네트워크에서 채널 전환을 끊김없이 조정하는 장치{APPARATUS FOR COORDINATING SEAMLESS CHANNEL SWITCHING IN A MESH NETWORK}
도 1a는 본 고안에 따른, CM과 2개의 MP에 의해 구현되는 방법의 단계들을 설명하는 신호 흐름도.
도 1b는 본 고안에 따른, 간섭받는 MP가 CM에게 채널 변경을 요청함으로써 구현되는 방법의 단계들을 설명하는 신호 흐름도.
도 1c는 본 고안에 따른, 다른 MP에게 채널을 변경할 것임을 나타내는 임의의 MP에 의해 구현되는 방법의 단계들을 설명하는 신호 흐름도.
도 2에 본 고안에 따른 CM과 적어도 하나의 MP를 포함하는 무선 메시 네트워크의 블록도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
205 : 채널 마스터(CM)
210 : 메시 포인트(MP)
215, 230 : 송신기
225, 240 : 프로세서
220, 235 : 수신기
본 고안은 무선 메시 네트워크에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 고안은 채널 변경을 끊김없이(seamless) 조정하여 메시 네트워크의 무선 효율성을 향상시키는 것에 관한 것이다.
통상의 무선 시스템의 인프라구조는 백홀 링크(backhaul link)라고 칭해지는 것을 통해 유선 네트워크에 각각 접속된, 기지국(BS)이라고도 불려지는 일련의 액세스 포인트(AP : Access Point)를 포함한다. 어떤 시나리오에서는, 소정의 AP를 유선 네트워크에 직접 접속하는 것이 고가이기 때문에, 그 대신에 AP를 그것의 이웃하는 AP를 통해 유선 네트워크에 간접으로 접속하는 것에 관심을 나타낸다. 이것을 메시 아키텍쳐라고 한다. 각각의 AP마다 백홀 링크 및 상호접속 모듈을 설치하지 않고서도 무선 네트워크를 배치할 수 있기 때문에, 메시 인프라구조를 이용하면 사용의 용이성 및 배치 속도에 있어서 이점이 있다.
메시 네트워크에서는, 2개의 인접하는 메시 포인트(MP : Mesh Point)가 서로 패킷을 포워딩하는 것이 가능하도록 공통 채널을 이용해야 한다. 서로 다른 MP가 감지하는 간섭 레벨은 지리적으로 그리고 시간적으로 큰 폭으로 변할 수 있다. 이것은, 어느 한 MP는 채널이 거의 간섭을 주지 않는다고 감지할 수 있지만 다른 MP는 동일한 채널 상에서 높은 레벨의 간섭을 받을 수 있다는 것을 의미한다. 마찬가지로, MP는 소정의 채널 상에서 어느 시점에는 거의 간섭을 받지 않을 수 있지만, 동일 채널 상의 동일한 MP가 추후 다른 시점에서는 높은 레벨의 간섭을 받을 수 있 다. 이것은 MP가 사용하는 채널에 있어서 충돌하는 요구 및 선호에 직면하는 것을의미한다. 이것은 다음과 같이 정리될 수 있다.
1) MP는 메시 네트워크에 대한 접속성을 강화시키기 위해 다른 MP들과 동일한 채널을 이용하려는 강한 동기를 갖는다. 더욱이, 메시 네트워크는 MP가 서로 통신하는 것이 가능하게 하려는 강한 동기를 갖는다.
2) 소정의 순간에, 메시 네트워크 내의 상이한 MP들은 각 채널의 간섭 레벨이 서로 차이를 나타내어 사용하는 채널에 대한 개별적인 선호가 달라진다.
3) 각 MP가 감지하는 간섭은 시간에 따라 변하며, 이것은 어느 순간에 메시 네트워크에 최적인 것으로 알려진 채널이 추후에는 적절치 않게 되는 것을 의미한다.
메시 네트워크의 관측된 처리률 및 서비스 품질(QoS) 성능에 직접 관련된 이러한 고려 사항 외에도, 규정 요건을 만족하기 위한 다른 중요한 동작상 고려 요건이 채널 변경이다.
오늘날 고주파 무선 통신의 동작은 FCC(및 다른 국가에서는 FCC의 대응 기관)에 의해 규정된다. 구체적으로, 활성 레이더가 채널 상에서 동작하고 있는 것으로 검출되면, 소정의 주파수 채널을 무효화하여 그 채널들이 미리 정해진 시간 동안 추가 이용되는 것을 막기 위해 채널 변경이 지시된다.
간섭 및 성능상 고려 사항에 의해 유발되는 채널 변경과 마찬가지로, 규정 요건으로 인해 유발된 채널 변경도 무선 메시 네트워크에서 해결되어야 한다.
메시 네트워크가 전술한 충돌하는 요구를 해결하기 위해서는, 메시 시스템은 주파수에 예민해야 하는데, 이는 곧 메시 시스템이 채널을 변경할 수 있어야 하는 것을 의미한다. 그러한 채널 변경은 채널 변경이 끊김없이 이루어지고 최종 사용자의 QoS가 유지될 수 있도록 조화롭게 수행되어야 한다.
전통적인 무선 LAN(WLAN : Wireless Local Area Network)은 오늘날 끊김없고 조화로운 주파수 및 채널 변경을 보장하는 임의의 수단을 제공하지 않기 때문에, 유럽에서는 5 GHz 대역 내의 동작을 위한 규정 요건을 만족하기 위하여 WLAN 매체 액세스 제어(MAC) 및 물리층(PHY) 사양에 대한 개정(IEEE 802.11h)이 이루어졌다.
그러나, IEEE 802.11hh 동적 주파수 선택(DFS : Dynamic Frequency Selection)은 5 GHz 대역 내의 WLAN 시스템만 레이더 시스템과 공존하는 것을 허용하며, 채널 변경을 최종 사용자에 대해서 끊김없게 하고 무선 리소스의 효율적인 사용을 보장하는 수단을 제공하지 않는다. 또한, 독립적 기본 서비스 세트(IBSS : Independent Basic Service Set) 내에서 IEEE 802.11hh DFS가 유도한 채널 변경은 대개 IBSS의 분열 및 재설정을 야기한다. IBSS는 AP없이(즉, AP를 이용하여 트래픽을 중계하는 BSS와 반대로, WLAN의 애드혹 모드를 이용하여) 동작하는 WLAN이다. 그러나, 가장 중요한 것은, IEEE 802.11hh 개정이 메시 시스템의 특정 요구 및 제약을 취급하지 않는다는 점이다.
정리하면, 접속성 및 QoS를 유지하면서 주파수 예민성은 메시 네트워크의 무선 효율을 강화하는데 매우 바람직한 툴이지만, 이 특징을 달성하는 방법은 기존의 기술에 의해 제공되지 않는다. 더욱이, 오늘날 레가시 인프라구조에서 동작하는 WLAN(BSS 케이스) 및 애드혹 모드(IBSS 케이스)와 마찬가지로, 채널 예민성에 대한 방법도 메시 네트워크로 하여금 IEEE 80.2.11h DFS의 견지에서 소정의 규정 요건을 충족하도록 개정되어야 한다.
본 고안은 최종 사용자에게 끊김없는 방식으로 채널 변경을 수행할 수 있도록 MP에서 다양한 방법 및 시그널링 메커니즘을 구현하는 무선 근거리 메시 네트워크에 관한 것이다.
일 실시예에서, 메시 네트워크는 적어도 하나의 채널 마스터(CM) 및 복수의 MP를 포함한다. CM는 제1 채널에서 제2 채널로 변경하려는 CM의 취지를 나타내는 채널 변경 취지 메시지를 적어도 하나의 MP에 보낸다. 채널 변경 취지 메시지를 수신하면, 적어도 하나의 MP는 제1 채널에서 제2 채널로의 전환 여부를 결정한다. 적어도 하나의 MP는 채널 변경 응답 메시지를 CM에 보낸다. 그리고, CM는 채널 변경 응답 메시지에 기초하여 제1 채널에서 제2 채널로의 변경 여부를 결정한다. 채널 변경 취지 메시지는 모드 변경, 대역폭 변경 또는 채널수 변경을 나타낼 수 있다. 채널 변경 취지 메시지는 채널 변경의 타이밍을 나타낼 수 있다.
본 고안의 보다 구체적인 이해는 예시적으로 개시되며 첨부 도면을 참조하여 이해할 수 있는 양호한 예에 대한 이하의 설명으로부터 분명해질 것이다.
이하에서, 용어 "액세스 포인트(이하, "AP"라고 함)는 기지국, 노드 B, 사이트 컨트롤러, 액세스 포인트, 또는 무선 환경에서의 그 밖의 다른 형태의 인터페이스 장치를 포함하나, 여기에 한정되지는 않는다.
본 고안의 특징부는 집적 회로(IC)로 편성될 수 있거나, 복수의 상호접속 구성요소를 포함하는 회로로 구성될 수 있다.
본 고안은 전술한 문제를, 메시 시스템이 채널을 조화로운 방법으로 전환할 수 있는 수단을 제공할 상이한 핸드세이킹 프로시저(hand-shaking) 및 시그널링 메커니즘을 제공함으로써 해결한다. 본 고안은 MP 간의 관계가 동등한 시나리오(이하, "분산" 시나리오라고 함)와, MP 간의 관계가 마스터와 슬레이브 중 하나인 시나리오(이하, "마스터-슬레이브" 시나리오라고 함)의 양 시나리오를 취급한다. 후자의 시나리오에서, 사용될 채널을 지시하는 역할을 하는 마스터를 채널 마스터(CM : Channel Master)라고 부를 것이다.
IEEE 802.11 표준은 메시 시스템 내의 서로 다른 노드들이, 조화롭게 그리고 채널 변경이 최종 사용자에게 끊김없이 이루어지도록 채널을 변경할 수 있는 임의의 수단을 제공하지 않는다.
유럽에서는 5 GHz 대역 내의 동작을 위한 규정 요건을 만족시키기 위해서 WLAN MAC 및 PHY 사양에 대한 개정이 이루어졌다(IEEE 802.11h). 이 개정에서는 5 GHz 대역 내의 WLAN 시스템을 레이더 시스템과 공존하도록 허용하지만, 최종 사용자에 대하여 끊김없는 방식으로 채널 변경을 수행하며 무선 리소스의 사용 효율성을 보장할 수 있는 수단을 제공하지 않는다. 더욱이, 이 개정에서는 메시 시스템의 특정 요구가 처리되지 않는다.
본 고안은 전술한 모든 한계를 해결함으로써, 서비스 중지없이 그리고 무선 매체의 효율성의 동적 감소없이 메시 내에서의 채널 변경을 끊김없이 수행할 수 있 다.
본 고안은,
1) MP들이 주파수/채널(즉, 채널수 또는 식별자), 모드와 기능성(예컨대, IEEE 802.11a,b,g,n,j 등), 동작 대역폭(IEEE 802.11n 10/20 또는 40 MHz, 11j 10 또는 20 MHz), 기능성을 전환할 수 있는 시그널링
2) CM가 채널 변경 프로시저를 개시할 수 있는 방법
3) 간섭받는 MP가 CM에게 채널 변경을 요청할 수 있는 방법
4) 임의의 MP가 메시 내의 다른 MP들과 통신하여 채널을 변경할 수 있는 메커니즘
5) 소정의 MP가 CM로서 선택될 수 있는 방법
6) 규정 요건을 충족시키기 위해 메시 네트워크 내에서 채널을 전환하는 방법 및 프로시저
I. MP들이 주파수/채널, 모드 및 동작 대역폭 기능성을 교환할 수 있는 시그널링
이웃하는 MP들이 함께 통신하고자 한다면 이들 MP가 공통 채널을 공유해야 하기 때문에, 주파수/채널 및 모드 기능성을 분산하는 것이 메시 시스템의 채널 조정에서 가장 중요하다. 이것을 분산 시나리오에서는 MP들이 이 정보를 서로 교환하는 것으로 해석한다. 마스터-슬레이브 시나리오에서는 슬레이브 MP가 이 정보를 CM에 보내는 것을 수반한다. 다음은 관련된 시그널링에 관한 보다 자세한 설명이다.
CM 또는 임의의 MP는 한 M에게 그것의 기능성 정보를 보고할 것을 요청할 수 있다. 이 메시지는 유니캐스트, 멀티캐시트 또는 브로드캐스트를 이용해서 보내질 수 있다. 이와 다르게, 그 MP는 그것의 기능성 정보를 CM 또는 다른 MP들에게 무응답 방식으로(예컨대, 인증과 같은 접속성을 확립하는데 필요한 다른 시그널링 교환의 일부로서) 또는 응답 방식으로(예컨대, 명백하게 요청될 때) 보고할 수 있다.
이들 기능성 정보 메시지는 다음을 포함하나, 여기에 한정되지는 않는다.
1) MP가 동작할 수 있는 채널수 또는 채널 식별자
2) MP가 지원할 수 있는 모드(예컨대, IEEE 802.11a,b,g,n,j 등)
3) MP가 지원할 수 있는 동작 대역폭(예컨대, IEEE 802.11n - 10, 20 또는 40 MHz, IEEE 802.11j - 10 또는 20 MHz)
4) MP가 동작할 수 있는 동시 채널수(예컨대, 1개의 단일 채널 또는 10, 20 또는 40 MHz의 범위에 걸친 2개 이상의 동시 채널 )
5) MP가 동시에 동작할 수 있는 대역수(2.4 GHz만, 5 GHz만, 동시에 2.4와 5 GHz 등)
6) 채널 사용 시간, 최소 채널 전환 시간, 구성, 및 측정을 위해 지시받은 침묵 기간의 듀레이션 등)
7) 전술한 것들의 임의의 조합(예컨대, 동작 대역폭 설정의 함수에 따른 대역 당 채널 등)
CM 또는 임의의 MP는 메시 비컨(BEACON) 프레임, 메시 프로브 요청(PROBE REQUEST) 프레임 등의 비컨형 프레임이나 규정된 프레임 또는 브로드캐스트 중 하나를 이용하여 기능성 정보를 브로드캐스트할 수 있다.
II. CM가 채널 변경 프로시저를 개시할 수 있는 방법
도 1a는 CM(105)와 복수의 MP(1101-110N)를 포함하는 무선 통신 시스템(100)에서 구현되는 방법의 흐름도이다. CM(105)는 채널 X를 채널 Y로 변경하려는 CM의 취지를 나타내는 채널 변경 취지 메시지(115)를 MP(1101-110N)에 보내는데, 여기서 X와 Y는 채널 식별자를 나타낸다. 채널 변경 외에도, 메시지(115)는 모드 변경, 대역폭 변경 또는 채널수 변경을 포함할 수 있다. 메시지(115)는 이 변경의 타이밍에 대한 정보도 포함할 수 있다.
이 메시지(115)는 브로드캐스트 프레임 또는 유니캐스트 프레임을 이용하여 보내질 수 있다. 브로드캐스트 프레임을 이용할 때의 이점은 무선 매체(WM : Wireless Medium)를 통해 보내지는 메시지의 수를 제한하다는 점이며, 유니캐스트 프레임[각각의 관련된 MP(110)마다 하나씩]을 이용할 때의 이점은 MP(110)로부터, 그 MP(110)가 메시지를 정확하게 수신하였는지의 여부를 나타내는 MAC ACK(ACKnowledgement)를 CM(105)가 기대하기 때문에, 시그널링의 로버스트성(robustness)이 증가하는 경향이 있다는 점이다. 소정의 MP(110)로부터 수신되는 ACK가 없는 경우에, CM(105)는 채널 변경 취지 메시지를 다시 보낼 수 있다.
채널 변경 취지 메시지를 수신하면, 각각의 MP(110)는 그것의 기능성, 자신의 위치에서 감지하는 고주파(RF) 환경, 및 메시 네트워크에서의 다른 CM/경로의 이용 가능성에 기초하여 채널을 새로운 채널로 전환할 것인지의 여부를 결정한다(단계 1201-120N).
이것이 결정되면, MP(1101-110N)의 각각은 메시지를 수신했다는 통지(브로드캐스트를 이용하여 채널 변경 취지 메시지를 보내는 경우에 적용 가능) 또는 MP가 새로운 채널에 대하여 CM를 따를 것인지에 관한 표시를 포함할 수 있다. 이 정보는 다음을 포함하나 여기에 한정되지 않는 미리 정해진 다양한 응답을 포함할 수 있다.
1) MP는 새로운 채널에 대하여 CM를 따를 것이다.
2) MP는 동일한 채널 상에서 CM가 계속해서 서비스하기를 원한다.
이것은, 예컨대 MP의 정밀한 조사(scanning)를 통해, 새로운 채널이 성능을 저하시킬 것으로 나타날 경우, MP에 채널 변경 기능성이 부족한 경우, 채널을 변경하면, MP로부터 서비스되는 트래픽의 QoS 요건을 만족시키지 못하고 그 클러스터로부터 외부의 대체 경로가 없다고 MP가 결정하는 경우일 수 있다.
3) MP는 새로운 채널에 대해서 CM를 따르지 않을 것이지만, CM에게 동일한 채널 상에 있을 것을 요청하지 못한다. 이것은, 예컨대, MP가 감지하기를, 새로운 채널 상에서 현재의 CM보다 우수한 성능을 제공할 수 있는 다른 후보 CM를 식별하는 경우일 수 있다.
MP(110)로부터 수신한 채널 변경 응답 통지 메시지(125)에 기초하여, CM(105)는 채널 변경의 진행 여부를 결정한다(단계 130). 이 단계(130)에서 CM(105)는 채널을 변경하려는 자신의 취지를 재고할 수 있다. 에컨대, CM(105)만이 단일 MP(110)를 서비스하고 이 MP(110)가 새로운 채널에 대해서 따를 수 없다고 나 타내는 경우에, CM(105)는 채널 변경을 수행하지 않을 것을 결정하게 된다. 또한, 이것은, CM(105) 편에서, 측정 보고가 더 나은 결정에 도움을 줄 것으로 믿는다면, CM(105)가 MP(110)로부터 측정을 요구할 기회이다.
CM(105)는 채널 변경의 진행을 결정하면, 채널 변경 확인 메시지(135)를 각각의 MP(1101-110N)에 보낸다. 이 메시지(135)는 이 채널 변경의 타이밍에 대한 정보도 포함한다. 이 메시지(135)는 브로드캐스트 프레임 또는 유니캐스트 프레임을 이용해서 보내질 수 있다. CM(105)는 채널 변경의 진행을 결정하면, MP(110)로부터 받은 채널 변경 응답에 포함된 정보를 이용하고, MP(110)들이 라우팅 테이블을 조정할 수 있도록 그 정보를 MP들 사이에 분배할 수 있다. 이것은 새로운 채널에 대해서 따르지 않는 MP(110)에 패킷을 성공적이지 못하게 전송함에 있어서 CM(105)와 MP들(110)이 상당한 양의 대역폭을 낭비하는 것을 막을 것이다.
또한, 이용 가능한 보충 단계는 CM이 채널 변경한 후에, MP(110)로 하여금 채널 변경이 실행된 메시지(140)를 CM(105)에 보내게 하는 것이다. 이 정보는 새로운 채널로 변경하지 않는 MP에 패킷을 성공적이지 못하게 전송함에 있어서 CM(105)가 상당한 양의 대역폭을 낭비하는 것을 막는데 이용될 수 있다.
III. 간섭받는 MP가 CM에게 채널 변경을 요청할 수 있는 방법
이 방법은 MP로 하여금 CM에게 메시가(또는 CM의 제어 하에서 메시의 서브세트가) 채널을 전환할 것을 요청하게 할 수 있는 핸드세이킹 프로시저를 포함할 수 있다. 그러한 요청의 필요성은 MP가 감지하는 간섭 또는 채널 활동도가 그 MP로부 터 서비스되는 트래픽의 QoS를 위태롭게 할 정도인 경우에 생길 수 있다.
도 1b에 도시하는 바와 같이, 간섭받는 MP(110)가 CM(105)에게 채널 변경 요청 메시지(150)를 보낼 수 있다. 이 채널 변경 요청 메시지(150)는 단일 목적지 노드로 향하지만 복수의 노드가 그 목적지 노드로의 패킷의 전달 및 포워딩에 관여하는 것을 막지 않는 프레임인 유니캐스트 프레임으로서 보내진다. 채널 변경 요청 메시지(150)는 다음의 정보의 일부 또는 모두를 포함할 수 있다.
1) 채널 변경을 수행하는 시간 제한
2) 이동하려는 양호한 채널들의 리스트
3) 현재의 그리고 후보의 채널 상에서의 간섭 또는 잡음 레벨 측정치
4) 이웃하는 MP들(110)의 리스트
5) 라우팅 메트릭
이 메시지 수신 시에, CM(105)는 상이한 동작 과정을 가질 수 있다.
i) CM(105)는 섹션 II에 명시한 핸드세이킹 프로시저를 개시할 수 있다. 이 동작 과정은 CM(105)가 복수의 MP(110)를 제어하는 경우에 양호할 수 있다.
ii) 도 1b에 도시하는 바와 같이, CM(105)는 MP(110)에게 채널 변경 취지를 전달하지 않고 채널 변경 확인 메시지(155)를 보낼 수 있다.
iii) CM(105)는 간섭받는 MP(110)로부터의 메시지를 무시하기로 결정할 수 있다.
전술한 이벤트 흐름의 어느 한 점에서, CM(105)는 현재의 그리고 제안된 채널 상에서 측정을 수행할 수 있고 및/또는 채널 변경을 요청하는 MP(110)로부터 또 는 CM(105)의 제어 하에 있는 임의의 MP(110)로부터 측정을 요청할 수 있다.
IV. 임의의 MP가 메시 내의 다른 MP와 통신하여 채널을 변경할 수 있는 방법의 메커니즘
도 1c에 도시하는 바와 같이, 완전한 분산형인 경우[MP들(110)이 동등하고, CM 그 자체가 존재하지 않는 경우], 사용 채널 결정은 각각의 개별 MP(110)의 책임이다. MP(110)는 채널을 전환해야 하는 다른 MP(100)와 통신하려는 여전히 강한 동기를 갖다. 이 때문에. 이웃하는 MP(110)가 채널을 변경해야 하는 MP를 따를 확률이 높다.
도 1c에 도시하는 바와 같이, 이 방법은 MP(1101)로 하여금 메시의 하나 또는 복수의 MP(1102 - 110N)에게 그 간섭받는 MP(1101)가 채널을 전환할 것이라고 통지할 수 있게 하는 시그널링 프로시저를 포함한다. 이러한 방법에 대한 필요성은, 간섭받는 MP(1101)에 의해 감지되는 간섭 또는 채널 활동도가 그 MP(1101)로부터 서비스되는 트래픽의 QoS를 위태롭게 할 정도인 경우, 또는 규정 요건이 지시하는 바에 따라 채널을 변경해야 할 경우에 생길 수 있다.
도 1c에 도시하는 바와 같이, MP(1101)는 메시의 하나 또는 복수의 MP(1102 - 110N)에게 그 간섭받는 MP(1101)가 채널 Y에서 채널 X로 전환할 것이라고 통지할 수 있는 하나 이상의 채널 변경 통지 메시지(1601-160N)을 보낸다. 채널 변경 외에도, 채널 변경 통지 메시지(1601-160N)는 모드 변경, 대역폭 변경 또는 채널수 변경 을 포함할 수 있다. 메시지는 이 변경의 타이밍에 대한 정보도 포함할 수 있다. 메시지는 유니캐스트, 멀티캐스트 또는 브로드캐스트를 이용해서 보내질 수 있다. 브로드캐스트 프레임을 이용할 때의 이점은 이 프레임이 무선 매체(WM)를 통해 전달된 메시지 수를 제한하다는 점이며, 유니캐스트 프레임[각각의 관련된 MP(110)마다 하나씩]을 이용할 때의 이점은 타깃 MP가 메시지를 정확하게 수신하였는지의 여부를 나타내는 MAC ACK를 프레임의 발송자가 기대하기 때문에, 이 프레임이 시그널링의 로버스트성을 증가시키는 경향이 있다는 점이다. 소정의 타깃 MP로부터 수신되는 ACK가 없는 경우에, 간섭받는 MP(1101)는 채널 변경 취지 메시지를 다시 보낼 수 있다.
채널 변경 통지 메시지(160)은 다음의 정보의 일부 또는 모두를 포함할 수 있다.
1) 채널 변경을 수행하는 시간 제한
2) 이동하려는 양호한 채널들의 리스트
3) 현재의 그리고 후보 채널 상에서의 간섭 또는 잡음 레벨 측정치
4) 라우팅 메트릭
채널 변경 통지 메시지(160)의 수신 시에, 임의의 이웃 MP들(110)은 상이한 동작 과정을 가질 수 있다. 예컨대, 채널 변경 통지 메시지(160)를 수신하는 MP(1102-110N) 중 하나는 간섭받는 MP(1101)를 따를 것을 결정할 수 있고, 이 경우에, 그 MP는 이웃들에게 채널 변경 통지 메시지(160)를 보낼 수 있거나, 또는 간섭 받는 MP(1101)로부터 수신한 채널 변경 통지 메시지(160)를 무시하기로 결정할 수도 있다.
V. 소정의 MP가 CM로서 선택될 수 있는 방법
CM이 있는 동작에서는 MP들이 최초로 교섭하여 CM에 동의한다고 가정하고, 이것을 CM (재)선택 프로시저라고 한다. 다음과 같이 CM를 결정하기 위해 상이한 가능성 및 프로시저가 존재한다.
1) 메시 내의 제1 MP가 자동으로 CM가 된다.
2) 전환 시의 MP는 그 이웃들 중 하나가 CM인지를 결정한다.
CM는 층 2(L2) 또는 층 3(L3) 브로드캐스트, 멀티캐스트, 또는 셋업 프로시저(예컨대, 인증, 메시 비컨 프레임 수신, 기능성 교환 등)의 일부로서 MP가 수신한 전용 시그널링을 이용해서 식별될 수 있다.
3) CM는 메시 네트워크의 수명 동안 고정되게 또는 시간 제한적이게(예컨대, 소정의 미리 정해진 시간 후에, CM 선택 프로시저가 재개시된 소정의 조건의 발생에 관련하여) 사전 설정될 수 있다.
4) 한가지 유리한 실현에 있어서, CM가 메시 포털과 일치하면 자동으로 CM로 지정된다. 포털은 메시 네트워크와 비메시 네트워크(예컨대, 라우터를 통해 인터넷에 접속된 이더넷) 간의 상호 접속점으로서 불린다.
5) 이웃에 대한 링크가 가장 많은 MP가 CM가 된다.
6) MP는 난수 추첨에 의해 CM를 결정하고 MP는 어떤 MP가 MP가 될 것인지 결 정하기 위해 이 발생된 난수를 서로 교환한다.
7) MP는 메시 포털로부터 또는 소정의 동의된 MP로부터 호프(hop)수의 함수에 따라 CM를 결정한다.
8) 전술한 것의 임의의 조합
전술한 방법에 따라 CM를 식별하는데 필요한 시그널링은 다음의 단계를 포함한다.
1) 발송 MP의 어드레스와, 타임아웃 값, 선택 기준, 제안된 CM에 대한 디폴트 식별자, 응답받을 어드레스(reply-to address) 등의 다른 파라미터를 포함하는 CM 선택의 필요성을 나타내는 브로드캐스트/멀티캐스트/유니캐스트 시그널링 프레임의 요청 정보 요소(IE : Information Element) 부분은 메시 네트워크를 통해 보내져 이웃 MP에 보낸다.
2) 선택 기준 응답을 포함하는 브로드캐스트/멀티캐스트/유니캐스트 시그널링 프레임의 응답 IE 부분은 메시 네트워크를 통해 보내진다.
3) MP에서의 비교 프로시저는 상이한 이웃 MP들로부터의 선택 기준 응답을 평가하는 경우에 수행되고, 어떤 MP가 결정된 선택 기준에 관한 요건(예컨대, 당첨된 가장 높은 난수 또는 유사 조건)을 충족하는지에 대해 결정된다.
CM는 섹션 IV에서 설명한 프로시저를 이용하여 메시 내의 노드들 중에서 채널 전환을 실행하여 조정한다.
VI. 규정 요건을 충족하기 위해 메시 내에서 채널을 전환하는 방법 및 프로시저
이 프로시저는 다음의 단계를 포함한다.
1) 전환 시에, (재)관련 또는 (재)인증의 일부로서, 주기적으로 응답 또는 무응답 방식으로 MP들은 섹션 I에 설명한 기능성 정보를 교환한다.
2) 메시 DFS 관련 파라미터(예컨대, CM 식별자, 타임아웃 값, 사용 타이머, 측정 간격 및 침묵 기간 등)는 메시 비컨, 프로브 응답 프레임 상에서 또는 유니캐스트 프레임을 통해 모든 MP에 보내진다.
3) 모든 MP들 또는 MP들의 서브세트는 측정을 수행하여 이들 측정을 다시 CM에 보고하고, 이와 다르게 또는 이와 함께, 각각의 MP는 레이더의 존재 또는 다른 트리거 조건에 대하여 이들 측정을 평가한다.
4) 레이더 또는 그외 다른 유효 트리거 조건이 검출되는 경우, MP는 이들 트리거 조건을 브로드캐스트/멀티캐스트 또는 유니캐스트 프레임을 통해 보고하고, 이와 다르게 또는 이와 함께, 검출된 레이더나 트리거링 조건을 이웃 MP에게 고지하며, CM로부터의 주파수 변경을 개시하는 응답을 위해 소정의 시간 동안 대기한다.
5) CM(또는 MP 그 자체)는 메시 채널 전환 통보(MCSA : Mesh Channel Switch Announcement)를, 자신의 책임 하에서 모든 MP들 또는 MP들의 서브세트에 대한 스탠드얼론 메시 브로드캐스트/멀티캐스트 또는 유니 캐스트 시그널링 프레임으로서 또는 그 밖의 다른 메시 브로드캐스트/멀티캐스트 또는 유니캐스트 메시지의 IE 부분으로서 보낸다. 이 MCSA는 권고된, 양호한 또는 지시받은 전환 시간, 새로운 채널, 모드 및 대역폭 설정 등의 모든 필요한 파라미터를 포함한다. 이 MCSA 시그널 링은 하나의 특정 메시 링크만, 메시 링크 그룹 또는 모든 MP의 설정 변화에 영향을 미친다. CM는 도 1의 메시지(115)에 의해 시그널링되는 것인 MP의 기능성을 고려할 수 있다. 또한, 이 시그널링은 지시받은 침묵 기간과, 주파수에 영향을 미치는 다른 동작 설정을 포함할 수 있다.
6) MCSA를 수신한 MP는 도 1에 도시하는 바와 같이, 채널 변경 확인 메시지(135)에 의해 수신된 정보에 따라 자신의 주파수 설정을 변경할 것이다. MP는 성공적인 수신 또는 변경 실행을, 도 1의 채널 변경 확인 메시지(135)로 CM에 ACK할 수도 하지 않을 수도 있다.
VII. 구현 및 구성
섹션 I-VI에서 설명한 바와 같이, MP들 간에, 또는 MP와 CM 간에 교환된 시그널링 메시지와 정보는 L2(예컨대, MAC 층), 시그널링 프레임이나 IE(양호한 실시예), L3 또는 전술한 시그널링 패킷이나 IE[예컨대, 인터넷 프로토콜(IP) 패킷으로보호 처리된 패킷과, 전송 제어 프로토콜(TCP)/IP 패킷 등), 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다.
마찬가지로, 섹션 I - VI에 기술한 프로시저는 MAC에서의 또는 서브층 관리 개체(SME : Sublayer Management Entity)(양호한 실시예)에서의 층 2(L2) 하드웨어/소프트웨어의 일부, 전술한 층 2(L2) 소프트웨어, 예컨대 MP의 동작 및 유지(O&M) 루틴의 일부 또는 그 조합으로서 구현될 수 있다.
섹션 I-VI에 설명한 모든 방법은 개별 MP의 구성 설정에 종속되거나, 이것에 의해 보완될 수 있고, 통계치와 피드백을, MP의 동작 특성에 대한 제어를 실행할 수 있는, 메시 내부 또는 외부 네트워크 감시 및 제어 개체에 제공할 수 있다.
이들 구성 설정 및 보고 가능한 통계치는 개별 MP 또는 MP 그룹에 설정될 수 있거나 이들로부터 다음의 것들에 의해 보고될 수 있다.
1) 관리 정보 베이스(MIB: Management Information Base)의 형태로(그러나 여기에 한정되지 않음) 유리하게 실현되는, PHY, MAC 또는 SME 내의 데이터베이스
2) API의 형태(그러나 여기에 한정되지 않는음)로 유리하게 실현되는 전술한 프로토콜 개체에 대한 L2 MAC 또는 SME 간의 시그널링 메시지
3) SME, MAC, PHY 및 다른 프로토콜 개체 간에 MP 구현화 또는 그 조합으로 교환되는 프리미티브(primitive)
MP(또는 MP 그룹)에 대한 외부 과리 개체에 의해 이용될 수 있는 구성 설정은 허용 가능한 주파수 채널 및/또는 채널 범위, 허용 가능한 모드 설정(예컨대, IEEE 802.11a,b,g,j,n 등), 허용 가능한 대역 설정(예컨대, 2.4 GHz, 4.9 GHz, 5 GHz 등), 허용 가능한 대역폭 설정(예컨대, 10/20/40 MHz 등), 허용 가능한 최대 채널수(예컨대, 단일 채널, 2개의 채널 등), 주파수 예민성 온 또는 오프, CM에 대한 어드레스와 식별자, 타이머 값(예컨대, 채널 사용 및 측정 간격), 주파수 예민성에 대해서, MP에 대한 주파수 전환 커맨드 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
외부 관리 개체가 이용할 수 있는 MP의 보고 가능한 통계치는, MP와 이웃 MP의, 현재 채널, 모드, 대역폭, 동시 채널수(또는 이들의 조합), (알려져 있는) 수행된 측정 값 및 형태 등의 채널 통계치 또는 이들의 조합 중 하나일 수 있다.
도 2는 본 고안에 따른 CM(205)와 MP(210)를 포함하는 무선 메시 네트워크(200)의 블록도이다. 하나의 MP만 예시적으로 도시하지만, 당업자라면, 메시 네트워크(200)는 도 2에 도시한 MP(210)의 구성과 유사한 복수의 MP를 포함할 수 있음을 이해할 수 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, CM(205)는 송신기(215), 수신기(220) 및 프로세서(225)를 포함하고, MP(210)는 송신기(230), 수신기(235) 및 프로세서(240)를 포함한다. CM(205)의 프로세서(235)는 송신기(215)에 의해 적어도 하나의 MP(210)에 송신되는 채널 변경 취지 메시지를 발생시킨다. 이 채널 변경 취지 메시지는 제1 채널에서 제2 채널로 변경하려는 CM(205)의 취지를 나타낸다. 이 채널 변경 취지 메시지를 적어도 하나의 메시 포인트(210)의 수신기(235)가 수신한 후에, 적어도 하나의 MP(210)의 프로세서(240)는 MP(210)가 제1 채널에서 제2 채널로 전환해야 하는지의 여부를 결정한다. 그렇다면, 적어도 하나의 MP(210)의 송신기(230)는 프로세서(240)에 의해 발생한 채널 변경 응답 메시지를 CM(205)에 보낸다. CM(205)의 수신기(220)가 채널 변경 응답 메시지를 수신한 후에는, CM(205) 내의 프로세서(225)는 그 채널 변경 응답 메시지에 기초하여 제1 채널에서 제2 채널로의 변경 여부를 결정한다.
채널 변경 취지 메시지는 모드 변경, 대역폭 변경, 채널수 변경 또는 채널 변경의 타이밍을 나타낼 수 있다. 브로드캐스트 프레임 또는 유니캐스트 프레임 중 하나를 이용하여 채널 변경 취지 메시지를 보낼 수 있다. 채널 변경 응답 메시지는 채널 변경 취지 메시지의 수신을 확인하는 통지를 포함할 수 있다. 이 채널 변경 응답 메시지는 MP(210)가 제1 채널에서 제2 채널로 변경할 것인지의 여부를 나타낼 수 있다. MP(210)의 프로세서(240)는 그 MP(210)의 RF 환경에 기초해서 또는 메시 네트워크 내의 다른 CM의 이용 가능성에 기초해서, 제1 채널에서 제2 채널로의 전환 여부를 결정할 수 있다.
본 고안의 특징 및 요소들을 특정하게 조합된 양호한 실시예로 설명하였지만, 각각의 특징 또는 요소만, 양호한 실시예의 다른 특징 및 요소없이, 또는 본 고안의 다른 특징 및 요소를 이용하여 또는 이용하지 않고 다양한 조합으로 이용할 수 있다.
본 고안은 채널 변경을 끊김없이(seamless) 조정하여 메시 네트워크의 무선 효율성을 향상시킨다.

Claims (4)

  1. (a) 제1 송신기와 제1 수신기에 연결되어 있는 제1 프로세서를 포함하는 적어도 하나의 채널 마스터(CM)와;
    (b) 제2 송신기와 제2 수신기에 연결되어 있는 제2 프로세서를 포함하는 복수의 메시 포인트(MP)
    를 포함하는 메시 네트워크로서,
    상기 CM의 제1 프로세서는 그 CM의 제1 송신기에 의해 적어도 하나의 MP에 송신되는 채널 변경 취지 메시지를 발생시키고, 상기 채널 변경 취지 메시지는 제1 채널에서 제2 채널로 변경하려는 CM의 취지를 나타내며,
    상기 적어도 하나의 MP의 제2 프로세서는 그 적어도 하나의 MP의 제2 수신기가 상기 채널 변경 취지 메시지를 수신하는 경우에 제1 채널에서 제2 채널로의 채널 전환 여부를 결정하며, 상기 적어도 하나의 MP의 제2 송신기는 채널 변경 응답 메시지를 상기 CM에 보내고,
    상기 CM의 제1 프로세서는 그 CM의 제1 수신기가 채널 변경 응답 메시지를 수신하는 경우에 제1 채널에서 제2 채널로의 변경 여부를 결정하는 것인 메시 네트워크.
  2. (a) 제1 송신기와 제1 수신기에 연결되어 있는 제1 프로세서를 포함하는 적어도 하나의 채널 마스터(CM)와;
    (b) 제2 송신기와 제2 수신기에 연결되어 있는 제2 프로세서를 각각 포함하는 복수의 메시 포인트(MP)
    를 포함하는 메시 네트워크로서,
    상기 복수의 MP 중 특정 MP의 제2 수신기가 수신한 신호에 기초하여, 간섭 또는 채널 활동도가 그 특정 MP로부터 서비스되는 트래픽의 서비스 품질(QoS)을 위협한다고 상기 특정 MP의 제2 프로세서에 의해 감지되는 경우, 상기 특정 MP의 제2 프로세서는 그 특정 MP의 제2 송신기에 의해 CM에 송신된 채널 변경 요청 메시지를 발생시키고, 상기 CM의 제1 프로세서는 그 CM의 제1 수신기가 상기 채널 변경 요청 메시지를 수신하는 경우에, 상기 CM의 제1 송신기에 의해 상기 특정 MP에게 송신되는 채널 변경 통지 메시지를 발생시키는 것인 메시 네트워크.
  3. (a) 제1 송신기와 제1 수신기에 연결되어 있는 제1 프로세서를 포함하는 제1 메시 포인트(MP)와;
    (b) 제2 송신기와 제2 수신기에 연결되어 있는 제2 프로세서를 포함하는 적어도 하나의 다른 메시 포인트(MP)
    를 포함하는 메시 네트워크로서,
    상기 제1 MP의 제1 수신기가 수신한 신호에 기초하여, 간섭 또는 채널 활동도가 특정 MP로부터 서비스되는 트래픽의 서비스 품질(QoS)을 위협한다고 상기 제1 MP의 제1 프로세서에 의해 감지되는 경우에, 상기 제1 MP의 제1 프로세서는 상기 제1 송신기에 의해 상기 적어도 하나의 다른 MP에게 송신되는 하나 이상의 채널 변 경 통지 메시지를 발생시키는 것인 메시 네트워크.
  4. 제3항에 있어서, 상기 적어도 하나의 다른 MP의 제2 프로세서는 그 적어도 하나의 다른 MP의 제2 수신기가 수신한 채널 변경 통지 메시지에 따라 채널을 변경할 것인지의 여부를 결정하고, 상기 적어도 하나의 다른 MP의 제2 프로세서가 채널 변경을 결정한다면, 상기 제2 프로세서는 상기 적어도 하나의 다른 MP의 제2 송신기에 의해 상기 메시 네트워크 내의 이웃 MP에게 송신되는 하나 이상의 채널 변경 통지 메시지를 발생시키는 것인 메시 네트워크.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100885445B1 (ko) 2006-10-26 2009-02-24 엘지전자 주식회사 무선 네트워크에서의 채널 평가 방법
KR100885446B1 (ko) 2006-08-31 2009-02-24 엘지전자 주식회사 무선 네트워크에서의 채널 변경 방법 및 서브 네트워크구성 방법
US7796555B2 (en) 2006-08-31 2010-09-14 Lg Electronics, Inc. Method of communicating in wireless network
US8442066B2 (en) 2006-08-31 2013-05-14 Lg Electronics Inc. Method of changing channels and configuring a sub-network in a wireless network
US8570984B2 (en) 2006-10-26 2013-10-29 Lg Electronics Inc. Method of channel assessment and channel searching in a wireless network

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101113879B1 (ko) * 2006-08-31 2012-02-29 엘지전자 주식회사 무선 네트워크에서의 채널 변경 방법 및 디바이스
US8238308B2 (en) 2006-08-31 2012-08-07 Lg Electronics Inc. Method of communicating in wireless network
KR100925438B1 (ko) 2006-08-31 2009-11-06 엘지전자 주식회사 무선 네트워크에서의 채널 변경 방법 및 디바이스
US7796555B2 (en) 2006-08-31 2010-09-14 Lg Electronics, Inc. Method of communicating in wireless network
US7801082B2 (en) 2006-08-31 2010-09-21 Lg Electronics, Inc. Method of communicating in wireless network
USRE46575E1 (en) 2006-08-31 2017-10-17 Lg Electronics Inc. Method of communicating in wireless network
KR100885446B1 (ko) 2006-08-31 2009-02-24 엘지전자 주식회사 무선 네트워크에서의 채널 변경 방법 및 서브 네트워크구성 방법
US8228874B1 (en) 2006-08-31 2012-07-24 Lg Electronics Inc. Method of communicating in wireless network
USRE46509E1 (en) 2006-08-31 2017-08-08 Lg Electronics Inc. Method of communicating in wireless network
US8442066B2 (en) 2006-08-31 2013-05-14 Lg Electronics Inc. Method of changing channels and configuring a sub-network in a wireless network
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