KR20050058394A

KR20050058394A - 무선 근거리 네트워크에서 동적으로 주파수를 선택하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20050058394A
Application number: KR1020057002887A
Authority: KR
Inventors: 치우 와이. 응고
Original assignee: 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2002-08-23
Filing date: 2003-08-13
Publication date: 2005-06-16
Also published as: CN100508654C; AU2003255970A1; JP4535873B2; DE60309721T2; JP2005536943A; EP1540982A1; DE60309721D1; US20040037247A1; CN1675954A; US8937928B2; WO2004019647A1; EP1540982B1; ATE345657T1

Abstract

본 발명은, 무선 근거리 네트워크(WLAN)에서 복수의 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 방법 및 시스템에 관한 것으로, 여기서 상기 방법은 (a) 복수의 주파수 채널의 채널 품질을 측정하는 단계와, (b) 측정된 모든 채널의 수신 신호 강도 지시 레벨(RSSI)을 포함하는 상기 후보 채널의 채널 품질을 상기 복수의 MT로부터 상기 AP로 보고하는 단계와, (c) 상기 AP와 상기 복수의 MT 사이의 통신에 사용하기 위해 상기 채널 품질의 보고에 기초하여 상기 채널 중 하나의 채널을 선택하는 단계를 포함한다.

Description

무선 근거리 네트워크에서 동적으로 주파수를 선택하는 방법 및 장치{DYNAMIC FREQUENCY SELECTION IN A WLAN}

본 발명은 이용가능한 주파수 채널의 서브세트 중에서 주파수 홉핑(hopping)을 가능하게 하는 동적 주파수 선택(DFS)을 사용하여 무선 근거리 네트워크(WLAN)에서의 주파수 이용의 다양성(diversity)을 제공하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

광대역 무선 접속 네트워크(BRAN) 프로젝트로부터 유래된 무선 근거리 네트워크(WLAN)에 대한 유럽 통신 표준 협회(ETSI) 표준은 고성능 무선 근거리 네트워크 타입 2 (HIPERLAN2) 규격에 포함되어 있으며 이 협회의 월드와이드웹 http://www.etsi.org에서 이용가능하다. 일반적으로, WLAN에는 2개의 상이한 타입, 즉 하부구조 기반 타입(infrastructure-based type)과 특별 응용 타입(ad-hoc type)이 있다. 전자 타입의 네트워크에서, 통신은 일반적으로 모바일 단말(MT) 또는 스테이션이라고 불리우는 무선 노드와 액세스 포인트(AP) 사이에서만 일어난다. 이 AP는, 무선 셀 내의 자원을 중앙에서 제어하는 일을 담당하고 일반적으로 고정된(즉, 무선이 아닌) 네트워크에 연결된 디바이스이다. 특별 응용 타입의 네트워크에서, 통신은 무선 노드들 사이에서 일어나는데, 중앙 제어기(CC)라고 불리우는 MT들 중 하나는 AP의 기능과 균등한 제어 기능을 제공한다. 동일한 무선 커버리지 영역 내에 있는 MT 및 AP 는 또한 셀(cell)로도 언급된다.

HIPERLAN2 표준은 "Dynamic Frequency Selection(DFS)"이라고 불리우는 무선 자원 관리 기능을 포함하는데, 이 기능은 동일한 스펙트럼을 사용하는 다른 디바이스와의 간섭을 의도적으로 회피할 수 있도록 이용가능한 주파수를 균등하게 사용할 수 있게 한다. 이 간섭은 주파수 대역 내에서 비-HIPERLAN2 디바이스로부터 또는 동일한 주파수를 사용하는 인접한 HIPERLAN2 네트워크로부터 일어날 수 있다. 예를 들어, 중복하는 셀이라고 불리우는 2개의 인접한 셀이 서로 가까이 위치되고 동일한 채널에서 동작하는 경우, 중복하는 셀 사이에 상호 간섭이 있을 수 있기 때문에 요구되는 서비스 품질(QoS)을 지원하는 것이 곤란하다.

더우기, 특정 MT 부근에 있는 다른 공동 위치된 시스템(예를 들어, 국제 표준 ISO-IEC 8802-11, "Information Technology Telecommunications and information exchange area networks" 1999 Edition에 개시되어 있는 무선 디바이스)은 수신 간섭을 일으킬 수 있다. 특히 다른 WLAN 및 비-WLAN 디바이스가 근처에서 예를 들어, 이웃 집이나 사무실에서 서로 독립적으로 동작하는 경우, WLAN 배치 전에 셀에 채널의 할당을 주의깊게 계획하는 것에 의해서나 또는 비-WLAN 디바이스를 제거하는 것에 의해 간섭을 회피하는 것이 언제나 가능한 것은 아니다.

현재, 이 간섭을 회피하는 하나의 방법은 모든 AP/CC가 끊임없이 측정 결과를 수집하게 하여, 간섭이 검출될 때, 측정된 결과에 기초하여 동작 주파수를 선택하게 하는 것인데, 이때 이 선택의 결정은 다른 AP/CC와는 독립적으로 수행된다. 그러나, 이 간섭의 검출과, AP/CC 및 모바일 단말(MT)을 새로운 주파수로 스위칭하는 것 사이에는 종종 시간 지연이 있게 된다. 따라서, 시스템이 단지 이 문제에 응답만 하기 때문에 QoS가 일관성있게 유지되지 않으며 그리하여 셀 내의 모든 디바이스가 스위칭 전환하는데는 상당한 시간이 걸리게 된다.

따라서, DFS의 현재의 응답 시스템(current reactive system)을 보완하는 WLAN에서 통신 품질을 향상시킬 수 있는 주파수 다이버시티(diversity)의 폭넓은 레벨을 제공하도록 DFS의 선 처리 시스템(proactive system)을 제공하는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 구조를 예시하는 간략 블록도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 도 1의 시스템에서 이용가능한 채널의 수신 신호 강도 스캔의 샘플을 예시하는 도면.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 1의 무선 통신 시스템에서의 주파수 이용의 다이버시티를 제공하는 동작 단계를 예시하는 흐름도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 도 1의 무선 통신 시스템에서의 주파수 이용의 다이버시티를 제공하는 동작 단계를 예시하는 흐름도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 액세스 포인트 또는 중앙 제어기의 간략 블록도.

본 발명은, 액세스 포인트(AP)/중앙 제어기(CC)가 AP/CC에 의해 결정된 기준에 따라 알려진 우수한 채널 세트에 있는 채널 중에서 하나의 채널을 선 처리로 그리고 동적으로 선택할 수 있는, 무선 근거리 네트워크(WLAN)에서 동적 주파수 선택 방법 및 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따라, 무선 근거리 네트워크(WLAN)에서 셀의 커버리지 영역 내에 위치된 적어도 하나의 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 방법이 제공된다. 본 방법은, 측정되는 각 채널에 대해 수신 신호 강도 지시 레벨(RSSI)을 포함하여, 복수의 주파수 채널의 채널 품질을 측정하는 단계와, 각 채널의 RSSI에 기초하여 최상으로 이용가능한 주파수 채널 리스트를 업데이트하는 단계와, 상기 AP와 복수의 MT 사이의 통신에 사용하기 위해 최상으로 이용가능한 주파수 채널 리스트에 있는 채널 중에서 하나의 채널을 선택하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따라, 무선 근거리 네트워크(WLAN)에서 셀의 커버리지 영역 내에 위치된 적어도 하나의 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치가 제공된다. 본 장치는, 측정되는 각 채널에 대한 수신 신호 강도 지시 레벨(RSSI)을 포함하여, 복수의 주파수 채널의 채널 품질을 측정하는 수단과, 각 채널의 RSSI에 기초하여 최상으로 이용가능한 주파수 채널 리스트를 업데이트하는 수단과, 상기 AP와 복수의 MT 사이의 통신에 사용하기 위해 최상으로 이용가능한 주파수 채널 리스트에 있는 채널 중에서 하나의 채널을 선택하는 수단을 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따라, 무선 근거리 네트워크(WLAN)에서 셀의 커버리지 영역 내에 위치된 적어도 하나의 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치가 제공된다. 본 장치는, 컴퓨터 판독가능한 코드를 저장하는 메모리와 상기 메모리에 동작가능하게 연결된 프로세서를 포함하며, 여기서 상기 컴퓨터 판독가능한 코드는, 상기 프로세서로 하여금, 측정되는 각 채널에 대한 수신 신호 강도 지시 레벨(RSSI)을 포함하여, 복수의 주파수 채널의 채널 품질을 측정하게 하며, 각 채널의 RSSI에 기초하여 최상으로 이용가능한 주파수 채널 리스트를 업데이트하게 하며, 상기 AP 및 복수의 MT 사이의 통신에 사용하기 위해 최상으로 이용가능한 주파수 채널 리스트에 있는 채널 중에서 하나의 채널을 선택하게 하도록 구성된다.

본 발명의 방법 및 장치의 보다 완전한 이해는, 첨부 도면과 연계하여 설명된 이하 상세한 설명을 참조하여 얻을 수 있을 것이다.

이하의 상세한 설명에서는 제한하기 위한 것이 아니라 설명을 하기 위하여, 특정 구조, 인터페이스, 기법 등과 같은 특정 상세 사항이 본 발명의 철저한 이해를 제공하기 위하여 개시된다. 그러나, 이 기술 분야에 숙련된 자에게는, 본 발명이 이들 특정 상세 사항을 벗어나는 다른 실시예로도 실시될 수 있다는 것을 명백히 알 수 있을 것이다. 나아가, 본 발명이 예시를 위한 일례로서 HIPERLAN2를 사용하고 있지만, 본 발명 자체는 또한 곧 나올 증보판 IEEE802.11h를 사용하는 IEEE 802.11a에도 적용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 대표적인 네트워크를 예시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 셀(cell)(102)은 복수의 모바일 단말들, MT1(106), MT2(108), MT3(110), 및 MT4(114)에 연결된 액세스 포인트/중앙 제어기(AP/CC)(104)를 포함한다. 이 MT 및 AP/CC는 복수의 무선 채널을 가지는 무선 링크를 통해 서로 통신한다. 또한 도 1에는, 셀1(102)의 MT4(114)가 인접한 셀2(116)와 중복되는 영역에 있어, 인접한 셀2(116) 내의 다른 MT/AP와 간섭을 받을 수 있다. 나아가, 도 1은 또한 비-MT 디바이스(112)를 포함한다. 이 비-MT 디바이스(112)는 셀1(102)의 일부가 아니지만, 이 비-MT 디바이스(112)는 이 셀1(102) 내에 있는 AP/CC 및 MT들과 동일한 주파수에서 동작하여, 이 셀 내에 있는 디바이스와 간섭을 유발할 수 있다. 이것은 잡음 환경을 유발하며 잠재적으로 네트워크 내의 통신을 중단(disrupt)시키는 능력을 가지게 된다. 여기서 도 1에 도시된 네트워크는 예시를 위하여 작게 도시되어 있다는 것을 주의하여야 한다. 실제로, 대부분의 네트워크는 훨씬 더 많은 수의 모바일 스테이션과 비-MT 디바이스들을 포함할 것이다.

동적 주파수 선택(Dynamic Frequency Selection : DFS)은 여러 시스템 사이에서 이용가능한 주파수의 균등 분배를 가능하게 하는 HIPERLAN2 스펙에 제공된 기능이다. 구체적으로, 이 DFS 메커니즘은, AP/CC(104)가 셀1(102)과 연관된 모든 MT로부터의 채널 품질의 보고에 기초하여 하나의 채널을 선택할 수 있게 하며, 이는 또한 다른 공동 위치된 시스템과의 간섭을 줄여준다. 현재, 이 DFS는 취약한 무선 환경에 대한 "응답(reactive)" 방법이며, 다시 말해 이 DFS는 현재 채널이 너무 "잡음"이 많을 때에만 다른 주파수 채널로 스위칭하기 위한 메커니즘을 제공한다. 본 발명은 이용가능한 주파수 채널의 서브세트 중에서 주기적으로 스위칭하는 것에 의해 "선 처리(proactive)" 방법을 제공한다. 그렇게 함으로써, WLAN 시스템 전체가 간섭을 받는 동안 다른 채널로 스위칭하도록 허용되기 전에 과도한 시간 지연이 회피될 수 있다. 동시에, 주파수 다이버시티의 폭넓은 레벨이 WLAN 시스템에 제공될 수 있다. 이용가능한 주파수 채널의 서브세트는 AP/CC에 보고되는 WLAN의 MT에서 수신된 신호 강도(RSS)의 측정값에 기초하여 설정된다.

도 2는 셀1(102) 내에서 이용가능한 채널의 RSS 스캔 샘플을 예시한다. 여기 HIPERLAN2에서는 3개의 다른 타입의 RSSI 값, 즉 RSS0, RSS1, 및 RSS2가 존재한다. 이후 논의에서, RSS0은 예시적인 측정값으로 사용된다. RSS0은 MT 내에서 실제 수신되어 검출된 신호 강도의 측정값이며, >-20dBm 내지 -91dBm 사이의 범위에 있다. RSS1은 RSS의 다른 측정값이며 참조 RSS에 기초한다. 제 3 타입의 수신 신호 강도 값, 즉 RSS2는 직접 모드 동작을 지원하는 MT에 의해 생성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 채널 1 내지 N으로부터의 RSS의 측정값이 AP/CC(104)에 의해 수집된다. 이 측정값 세트로부터 AP/CC(104)는 셀1(102) 내의 모든 채널에 대해 가장 강한 RSS를 결정할 수 있다. AP/CC(104)는 가장 강한 신호를 갖는 채널의 서브세트를 형성할 수 있으며 미리결정된 스케쥴에 따라 이 서브세트에 있는 이들 채널들 중에서 채널을 스위칭할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 주파수 이용의 다이버시티를 제공하는 동작 단계를 예시하는 흐름도이다. 본 발명의 동작 방법은 다음의 단계를 포함하며, 먼저 단계 302에서 네트워크가 초기화된다. 초기화 프로세스는 구현시에 특정되며 이 기술 분야에 잘 알려져 있다. 네트워크가 초기화된 후, AP/CC(104)는 단계 304에서 시스템 내 모든 채널에 대한 RSS의 측정값을 수집한다. 본 발명의 일 실시예에서, AP/CC(104)는 채널을 측정하기 위해 AP 부재 메시지(AP-absence message)를 사용하여 채널을 측정하거나 MT에 요청하는 것에 의해 연속적으로 모든 이용가능한 채널을 모니터(monitor)한다. 다른 실시예에서, AP/CC(104)는 AP/CC(104)에 있는 제 2 무선 시스템 세트를 이용하여 연속적으로 이용가능한 모든 채널을 모니터한다. 제 2 무선 시스템 세트를 사용하는 것에 의해, AP/CC(104)는 유저 데이터 송신의 인터럽트(interruption)를 회피할 수 있다. 이 시스템의 채널의 RSS의 스캔 샘플은 도 2에 도시되어 있다.

단계 306에서, AP/CC(104)는 "최상으로(best)" 이용가능한 채널의 리스트를 업데이트한다. 일 실시예에서, 최상으로 이용가능한 채널의 리스트, 즉 서브세트는 -45dBm보다 더 큰 RSSI 값을 가지는 채널을 포함한다. 또한, 최상으로 이용가능한 채널 리스트에는 적어도 하나의 채널이 존재하여야 한다. 충분한 RSSI 값을 가지는 채널이 전혀 발견되지 않는 경우, AP/CC(104)는 하나의 채널이 발견될 때까지 모든 채널을 계속적으로 모니터한다. 최상으로 이용가능한 채널의 서브세트의 사이즈(즉, 홉핑 채널의 수)가 너무 크게 되지 않도록 하여야 한다는 것을 주의하여야 한다. 그렇지 않으면, 하나의 이러한 WLAN 시스템이 전체 스펙트럼을 차지하여 다른 시스템이 이 스펙트럼을 사용할 수 없게 된다. 일 실시예에서, 최상으로 이용가능한 채널의 서브세트의 가장 큰 사이즈는 5개의 채널이다.

나아가, AP/CC(104)는 이 리스트 내의 채널의 순서를 결정하는데, 여기서 이 AP/CC(104)는 본 명세서에 기술된 바와 같은 리스트에 있는 하나의 채널로부터 그 다음 아래의 채널로 홉핑할 수 있다. 일 실시예에서, AP/CC(104)는 각 채널에 대한 신호 강도의 품질에 기초하여 순차적으로 이 리스트를 정렬할 수 있다. 구체적으로, AP/CC(104)는, 이 AP/CC(104)가 가장 높은 RSSI를 갖는 채널에서 먼저 송신할 수 있도록 가장 높은 RSSI로부터 가장 낮은 RSSI로 채널을 정렬할 수 있다. 다른 실시예에서, 이 리스트는 랜덤하게 정렬될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 이 리스트는, 다른 셀이나 다른 비-HIPERLAN2 디바이스가 이 리스트 상의 채널과 간섭할 수 있는지와 같은 다른 요인(factor)에 기초하여, 다른 알고리즘에 따라 정렬될 수 있다. 이 리스트는 최상의 이용가능한 채널 서브세트를 제공하기 위해 사이즈와 순서에 있어서 동적으로 변경될 수 있다. 예시적인 리스트가 아래 표 1에 도시되어 있다.

[표 1] - 최상으로 이용가능한 채널 리스트 샘플

채널	RSSI[dBm]	존속 시간[MAC 프레임]
5	-20	5000
3	-32	3400
11	-36	3000

채널 스위칭과 연관된 오버헤드(overhead)가 주어지면, 이 스위칭은 수 초 내에 수행되어야 한다. 나아가, 존속 시간(TTL : time-to-live) 값은 그 채널에 대한 RSSI 값에 비례할 수 있으며, 여기서 더 높은 RSSI 값은 더 큰 TTL 값을 의미할 것이다.

단계 308에서, AP/CC(104)는 현재 채널 상에서 송신하기 시작한다. 시스템이 방금 초기화되었다면, 현재 채널은 최상으로 이용가능한 채널 리스트에서 첫 번째 채널이다. 그렇지 않으면, 이 현재 채널은 AP/CC(104)가 송신할 채널이 되도록 마지막 결정된 채널이다. 이 단계 동안, 셀1(102) 내의 AP/CC(104)와 MT는 HIPERLAN2 표준에 따라 동작할 수 있다. 그러나, 현재 채널 내에서 성능의 저하가 존재하는 경우, AP/CC(104)는 최상으로 이용가능한 채널의 리스트에서 그 다음 채널로 채널 변경을 수행할 수 있다. 구체적으로, 동작은 단계 312로 점프하며, 여기서 채널 변경은 AP/CC(104)에 의해 초기화된다.

AP/CC(104)의 동작 동안, 타이머(timer) 또는 카운터(counter) 값은, 단계 310에서 특정 시간 기간, 즉 존속 시간(TTL) 값에 도달하였는지 여부를 결정하도록 설정된다. 일 실시예에서, 이 시간 기간은 설정된 수의 MAC 프레임이 송신되는데 걸리는 시간 기간과 동일하게 되도록 결정되며, 여기서 HIPERLAN2에서 하나의 MAC 프레임은 2ms이다. 다른 실시예에서, 이 시간 기간은 현재 채널에 대한 RSSI 값에 기초하며, 여기서 더 나은 RSSI 값은 더 긴 시간 기간과 동일한 것이다. 구현에 따라 어느 채널도 불명확하게 사용되지 않도록 각 채널에 대해 사용될 수 있는 최대 시간 기간에 제한이 있을 수 있다. 이 시간 기간이 경과되지 않은 경우, 동작은 단계 304로 복귀된다. 이 시간 기간이 경과한 경우, 그 동작은 단계 312로 진행한다.

단계 312에서, AP/CC(104)는 다른 채널로 채널 변경 예정이라는 앞선 통지(advanced announcement)를 셀1(102) 내의 모든 연관된 MT에 제공한다. 전술된 바와 같이, AP/CC(104)가 채널 변경할 예정인 채널은 최상으로 이용가능한 채널 리스트에 있는 채널의 그 다음 채널이다. 다른 실시예에서, 그 다음 채널은 랜덤하게 선택된 채널일 수 있다.

단계 314에서, AP/CC(104)와 모든 MT는 새로운 채널로 스위칭되며 이 채널이 이제 현재 채널로 된다. 이렇게 새 채널로의 이동은 OFDM PHY의 반송파 주파수를 변경하는 것에 의해 수행된다. 이후 동작은 단계 308로 진행하며, 여기서 셀1(102) 내의 모든 디바이스가 이 새로운 채널에서 동작한다.

전술된 실시예에서, AP/CC(104)는 최상으로 이용가능한 채널 리스트를 끊임없이 모니터하고 업데이트한다. 이것은, AP/CC(104)가 이 시스템에 있을 수 있는 임의의 간섭에 응답하기 위한 선 처리 메커니즘(proactive mechanism)을 제공한다. 그러나, 논의된 바와 같이, 끊임없이 모니터하는 AP/CC(104)를 달성하는 것은 제 2 무선 시스템을 포함하거나 또는 셀1(102)으로부터 자원을 취하여야만 한다. 전자는 AP/CC(104)에 비용을 더하며, 후자는 "정상적인(normal)" 네트워크 데이터를 송신하는데 사용될 수 있는 자원의 사용을 요구하여 처리량을 저감시킨다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 주파수 이용의 다이버시티를 제공하는 동작 단계를 예시하는 흐름도이다. 이 실시예에서, 도 3에 서술된 실시예와는 반대로, 최상으로 이용가능한 채널 리스트는, AP/CC(104)가 이 리스트에 있는 마지막 채널 상에서 송신할 때까지, 업데이트되지 않는다.

본 동작 방법은 다음 단계를 포함하며, 먼저 단계 402에서, 네트워크가 초기화된다. 이 초기화 프로세스는 구현시에 특정되며, 이 기술 분야에 잘 알려져 있다. 네트워크가 초기화된 후, AP/CC(104)는 단계 404에서 이 시스템 내 모든 채널에 대해 RSS의 측정값을 수집한다. 본 발명의 일 실시예에서, AP/CC(104)는 AP-부재 메시지를 사용하여 채널을 측정한다. 다른 실시예에서, AP/CC(104)는 AP/CC(104)에서 제 2 무선 시스템 세트를 사용하여 이용가능한 모든 채널을 측정한다. 제 2 무선 시스템 세트를 사용하는 것에 의해, AP/CC(104)는 유저 데이터 송신시 인터럽트를 회피할 수 있다. 이 시스템의 채널의 RSS의 스캔 샘플은 도 2에 도시되어 있다.

단계 406에서, AP/CC(104)는 "최상으로" 이용가능한 채널 리스트를 업데이트한다. 일 실시예에서, 최상으로 이용가능한 채널의 리스트 즉 서브세트는 -45dBm보다 더 큰 RSSI 값을 갖는 채널을 포함한다. 또한, 최상으로 이용가능한 채널 리스트에는 적어도 하나의 채널이 존재하여야 한다. 만일 충분한 RSSI 값을 가지는 채널이 전혀 발견되지 않는 경우, AP/CC(104)는 적어도 하나의 채널이 발견될 때까지 모든 채널을 계속해서 모니터한다. 최상으로 이용가능한 채널의 서브세트의 사이즈(즉, 홉핑 채널의 수)가 너무 크게 되지 않도록 하여야 한다는 것을 주의하여야 한다. 그렇지 않으면, 하나의 이러한 WLAN 시스템이 전체 스펙트럼을 차지하며 다른 시스템이 이 스펙트럼을 사용할 수 없게 된다. 일 실시예에서, 최상으로 이용가능한 채널의 서브세트의 가장 큰 사이즈는 5개의 채널이다.

나아가, AP/CC(104)는 이 리스트에 있는 채널의 순서를 결정하는데, 여기서 AP/CC(104)는 본 명세서에 서술된 바와 같은 리스트에서 하나의 채널로부터 그 다음 아래의 채널로 홉핑할 수 있다. 일 실시예에서, AP/CC(104)는 각 채널에 대한 신호 강도의 품질에 기초하여 순차적으로 이 리스트를 정렬할 수 있다. 구체적으로, AP/CC(104)는, 이 AP/CC(104)가 가장 높은 RSSI를 갖는 채널 상에서 먼저 송신할 수 있도록 가장 높은 RSSI로부터 가장 낮은 RSSI로 채널을 정렬할 수 있다. 다른 실시예에서, 이 리스트는 랜덤하게 정렬될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 이 리스트는, 다른 셀이나 다른 비-HIPERLAN2 디바이스가 이 리스트 상에 있는 채널과 간섭할 수 있는지와 같은 다른 요인에 기초하여 다른 알고리즘에 따라 정렬할 수 있다. 이 리스트는 최상의 채널 서브세트를 제공하기 위해 사이즈와 순서에 있어서 동적으로 변경될 수 있다. 예시적인 리스트가 아래 표 2에 도시되어 있다.

[표 2] - 최상으로 이용가능한 채널 리스트 샘플

채널	RSSI[dBm]	존속 시간[MAC 프레임]
3	-35	3000
2	-20	5000
11	-44	2000

채널 스위칭과 연관된 오버헤드가 주어지면, 이 스위칭은 수 초 내에 수행되어야 한다. 나아가, 존속 시간(TTL) 값은 그 채널에 대한 RSSI 값에 비례할 수 있으며, 여기서 더 높은 RSSI 값은 더 큰 TTL 값을 의미할 것이다.

단계 408에서, AP/CC(104)는 현재 채널 상에서 송신을 시작한다. 만약 이 시스템이 방금 초기화되었다면, 현재 채널은 최상으로 이용가능한 채널 리스트에 있는 첫 번째 채널이다. 그렇지 않으면, 현재 채널은 AP/CC(104)가 송신할 채널이 되도록 마지막 결정된 채널이다. 이 단계 동안, 셀1(102) 내의 AP/CC(104)와 MT는 HIPERLAN2 표준에 따라 동작할 수 있다. 그러나, 현재 채널에 성능의 저하가 있는 경우, AP/CC(104)는 최상으로 이용가능한 채널 리스트에 있는 그 다음 채널로 채널을 변경할 수 있다. 구체적으로, 동작은 단계 412로 점프하며, 여기서 채널 변경이 AP/CC(104)에 의해 초기화된다.

AP/CC(104)의 동작 동안, 타이머 또는 카운터 값이, 단계 410에서 특정 기간 즉 존속 시간(TTL) 값에 도달하였는지 여부를 결정하도록 설정된다. 일 실시예에서, 이 시간 기간은 설정된 수의 MAC 프레임이 송신되는데 걸리는 시간 기간과 동일하게 되도록 결정되며, 여기서 HIPERLAN2에서 하나의 MAC 프레임은 2ms이다. 다른 실시예에서, 이 시간 기간은 현재 채널에 대한 RSSI 값에 기초하며, 여기서 더 나은 RSSI 값은 더 긴 시간 기간과 동일한 것이다. 구현에 따라, 어느 채널도 불명확하게 사용되지 않도록 각 채널에 대해 사용될 수 있는 최대 시간 기간에 제한이 있을 수 있다. 이 시간 기간이 경과하지 않은 경우, 동작은 단계 408로 복귀한다. 이 시간 기간이 경과한 경우, 동작은 단계 412로 진행한다.

단계 412에서, AP/CC(104)는 다른 채널로 채널 변경 예정이라는 앞선 통지를 셀1(102) 내의 모든 연관된 MT에 제공한다. 전술된 바와 같이, AP/CC(104)가 채널 변경 예정인 채널은 최상으로 이용가능한 채널 리스트에서 그 다음 채널이다. 다른 실시에에서, 그 다음 채널은 랜덤하게 선택된 채널일 수 있다.

단계 414에서, AP/CC(104)와 모든 MT는 새로운 채널로 스위칭되며, 이 채널이 현재 채널로 된다. 이 새로운 채널로의 이동은 OFDM PHY의 반송파 주파수를 변경하는 것에 의해 수행된다. 이 시스템이 채널을 변경한 후, 동작은 단계 416으로 진행하며, 여기서 AP/CC(104)는 시스템이 스위칭한 채널이 최상으로 이용가능한 채널 리스트에 있는 마지막 채널인지 여부를 알아보는 검사를 한다. 만약 그렇다면, 동작은 단계 404로 진행하며, 여기서 새로운 채널 세트가 이 리스트에 추가된다. 만약 시스템이 스위칭한 채널이 이 리스트 내의 마지막 채널이 아니라면 동작은 단계 408로 복귀하며, 여기서 셀1(102) 내의 모든 디바이스가 새로운 채널 상에서 동작한다.

도 5를 참조하면, AP/CC(104)는 도 5의 블록도에 예시된 구조를 갖는 시스템(500)으로서 구성될 수 있다. 시스템(500)은 수신기(502), 복조기(504), 메모리(508), 중앙 처리 유닛(프로세서)(510), 스케쥴러(512), 변조기(514), 송신기(516), 및 무선 자원 제어기(518)를 포함한다. 도 5의 예시적인 시스템(500)은 설명을 위한 목적으로 예시된 것이다. 비록 본 설명이 특정 액세스 포인트나 모바일 스테이션을 서술하는데 일반적으로 사용되는 용어를 언급하고 있지만, 그 설명과 개념은 도 5에 도시된 것과 비슷하지 않은 구조를 갖는 시스템을 포함하는 다른 처리 시스템에도 동등하게 적용할 수 있다. 나아가, 시스템(500)의 서술된 구조의 여러 구성요소는 도 1의 셀(102) 내의 각 MT의 구조에도 적용될 수 있으며, 다만 그 스케쥴러(512)와 같은 구성요소는 일반적으로 AP/CC(104)와 같은 디바이스 내에서만 위치되는 것만 다를 뿐이다.

동작시, 수신기(502)와 송신기(516)는 안테나(미도시)에 연결되며 복조기(504)와 변조기(514)를 통해 수신된 신호를 변환하고 원하는 신호를 대응하는 디지털 데이터로 전송한다. 스케쥴러(512)는 프로세서(510)의 제어 하에 본 발명의 새로운 측면을 사용하여 HIPERLAN2 표준에 따라 MAC 프레임의 구성을 결정하도록 동작한다. 나아가, 스케쥴러(512)에 대한 입력은 무선 자원 제어기(518)로부터의 정보를 포함할 수 있으며, 이 무선 자원 제어기(518)는 링크 적응, 전력 제어, 허가 제어, 혼잡 제어, 동적 주파수 선택, 및 핸드오버 초기화와 같은 무선 자원 관리 기능을 수행한다. 스케쥴러(512)의 서술된 기능 중 하나 이상은 메모리(508)에 저장된 프로그램 코드를 사용하여 달성되고 프로세서(510)에 의해 실행될 수 있다는 것을 주의하여야 할 것이다. 메모리(508)는 프로세서(510)에 연결되며 시스템(500)의 동작에 필요한 모든 프로그램 코드와 데이터를 포함한다. 예를 들어, 메모리(508)는 최상으로 이용가능한 채널의 표 즉 리스트 및 모든 채널에 대한 RSSI 값의 리스트를 저장하는데 사용된다. 나아가, 메모리(508)는 TTL 카운터의 현재 값을 저장하는데 사용된다.

전술된 바로부터 명백한 바와 같이, 본 발명은 개선된 동적 주파수 선택(DFS) 메커니즘이 현재 HIPERLAN 2 스펙의 일부 수정으로 달성될 수 있다는 잇점을 가지고 있다. 비록 본 발명의 개시 내용이 셀 내의 DFS의 중앙 집중된 의사결정 요소로서 AP/CC를 갖는 하부구조기반 HIPERLAN2 WLAN으로 한정되어 있지만, 본 발명은 WLAN 시스템의 특정 응용 모드를 지원하도록 용이하게 확장될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 나아가, 본 발명은 IEEE 802.11 WLAN 시스템과 같은 다른 WLAN 시스템에도 또한 적용할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예가 도시되고 서술되었지만, 이 기술 분야에 숙련된 자라면 본 발명의 진정한 범위를 벗어남이 없이 여러 변경과 변형이 수행될 수 있으며, 본 발명의 요소 대신 균등한 요소가 또한 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 나아가, 중심 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 특정 상황과 교시에 맞게 많은 변형이 이루어질 수 있을 것이다. 그러므로, 본 발명은 본 발명을 실행하기 위해 최상의 모드로 고려된 특정 개시된 실시예로 한정되는 것이 아니며 오히려 본 발명은 첨부된 청구항의 범위 내에 있는 모든 실시예를 포함하는 것으로 의도된다.

전술된 바와 같이, 본 발명은 무선 근거리 네트워크에서 통신 채널을 동적으로 선택하는 등에 이용가능하다.

Claims

무선 근거리 네트워크(WLAN)에서 셀의 커버리지 영역 내에 위치된 적어도 하나의 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 방법으로서,

측정되는 각 채널에 대한 수신 신호 강도 지시 레벨(RSSI : received signal strength indicator)을 포함하여, 복수의 주파수 채널의 채널 품질을 측정하는 단계와,

각 채널의 RSSI에 기초하여 최상으로 이용가능한 주파수 채널의 리스트를 업데이트하는 단계와,

상기 AP와 복수의 MT 사이의 통신에 사용하기 위해 최상으로 이용가능한 주파수 채널의 리스트에 있는 채널 중에서 하나의 채널을 선택하는 단계

를 포함하는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 최상으로 이용가능한 주파수 채널 리스트는 각 채널의 RSSI에 기초하여 분류되며, 상기 채널 중 하나의 채널의 선택은 상기 리스트에서 순차적으로 이루어지는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 최상으로 이용가능한 주파수 채널의 리스트에 있는 채널 중 하나의 채널의 선택은 각 채널의 RSSI에 기초하는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 방법.
제 1 항에 있어서, 각 채널의 RSSI에 기초하여 최상으로 이용가능한 주파수 채널의 리스트를 업데이트하는 단계는,

채널의 RSSI를 결정하는 단계와,

그 채널의 RSSI를 임계 값과 비교하는 단계

를 포함하는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 임계 값은 -45dBm 내지 0dBm 범위에 있는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 방법.
제 1 항에 있어서, 타이머가 만료되지 않은 경우, 최상으로 이용가능한 주파수 채널 리스트를 각 채널의 RSSI에 기초하여 업데이트하는 단계를 더 포함하는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 방법.
제 1 항에 있어서, 타이머가 만료되었는지 여부를 결정하는 단계와,

상기 AP와 복수의 MT 사이의 통신에 사용하기 위해 최상으로 이용가능한 주파수 채널 리스트에 있는 채널 중에서 하나의 다른 채널을 선택하는 단계

를 더 포함하는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 방법.
제 7 항에 있어서, 타이머가 만료되었는지 여부를 결정하는 단계는 카운터가 타이머 임계값에 도달하였는지를 결정하는 단계를 포함하는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 타이머는 다수의 MAC 프레임을 송신하는데 필요한 시간 기간(time period)에 기초하는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 방법.
제 7 항에 있어서,

최상으로 이용가능한 주파수 채널 리스트 중에서 선택된 상기 다른 채널로 채널 스위치 이벤트(channel switch event)를 통지하는 단계와,

상기 다른 채널로 스위칭하는 단계

를 더 포함하는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 방법.
무선 근거리 네트워크(WLAN)에서 셀의 커버리지 영역 내에 위치된 적어도 하나의 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치로서,

측정되는 각 채널에 대한 수신 신호 강도 지시 레벨(RSSI)을 포함하여, 복수의 주파수 채널의 채널 품질을 측정하는 수단과,

각 채널의 RSSI에 기초하여 최상으로 이용가능한 주파수 채널의 리스트를 업데이트하는 수단과,

상기 AP와 복수의 MT 사이의 통신에 사용하기 위해 최상으로 이용가능한 주파수 채널의 리스트에 있는 채널 중에서 하나의 채널을 선택하는 수단

을 포함하는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치.
제 11 항에 있어서, 상기 최상으로 이용가능한 주파수 채널의 리스트는 각 채널의 RSSI에 기초하여 분류되며, 상기 채널 중에서 하나의 채널의 선택은 상기 리스트에서 순차적으로 이루어지는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치.
제 11 항에 있어서, 상기 최상으로 이용가능한 주파수 채널 리스트에 있는 채널 중 하나의 채널의 선택은 각 채널의 RSSI에 기초하는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치.
제 11 항에 있어서, 각 채널의 RSSI에 기초하여 최상으로 이용가능한 주파수 채널 리스트를 업데이트하는 수단은,

채널의 RSSI를 결정하는 수단과,

그 채널의 RSSI를 임계 값과 비교하는 수단

을 포함하는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치.
제 14 항에 있어서, 상기 임계값은 -45dBm 내지 0dBm 사이의 범위에 있는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치.
제 11 항에 있어서, 타이머가 만료되지 않은 경우 각 채널의 RSSI에 기초하여 최상으로 이용가능한 주파수 채널 리스트를 업데이트하는 수단을 더 포함하는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치.
제 11 항에 있어서,

타이머가 만료되었는지 여부를 결정하는 수단과,

상기 AP와 복수의 MT 사이의 통신에 사용하기 위해 최상으로 이용가능한 주파수 채널 리스트에 있는 채널 중에서 하나의 다른 채널을 선택하는 수단

을 더 포함하는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치.
제 17 항에 있어서, 상기 타이머가 만료되었는지 여부를 결정하는 수단은 카운터가 타이머 임계치에 도달하였는지를 결정하는 수단을 포함하는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치.
제 17 항에 있어서, 상기 타이머는 다수의 MAC 프레임을 송신하는데 필요한 시간 기간에 기초하는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치.
제 17 항에 있어서,

상기 최상으로 이용가능한 주파수 채널 리스트에 있는 상기 다른 채널로 채널 스위치 이벤트를 통지하는 수단과,

상기 다른 채널로 스위칭하는 수단

을 더 포함하는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치.
무선 근거리 네트워크(WLAN)에서 셀의 커버리지 영역 내에 위치된 적어도 하나의 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치로서,

컴퓨터 판독가능한 코드를 저장하는 메모리와,

상기 메모리에 동작가능하게 연결된 프로세서로서, 상기 컴퓨터 판독가능한 코드는, 상기 프로세서로 하여금,

측정되는 각 채널에 대한 수신 신호 강도 지시 레벨(RSSI)을 포함하여, 복수의 주파수 채널의 채널 품질을 측정하게 하며,

각 채널의 RSSI에 기초하여 최상으로 이용가능한 주파수 채널 리스트를 업데이트 하게 하며,

상기 AP와 복수의 MT 사이의 통신에 사용하기 위해 최상으로 이용가능한 주파수 채널 리스트에 있는 채널 중에서 하나의 채널을 선택하게 하도록

구성되어 있는, 프로세서

를 포함하는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치.
제 21 항에 있어서, 상기 최상으로 이용가능한 주파수 채널 리스트는 각 채널의 RSSI에 기초하여 분류되며, 상기 채널 중에서 하나의 채널의 선택은 상기 리스트에서 순차적으로 이루어지는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치.
제 21 항에 있어서, 상기 최상으로 이용가능한 주파수 채널 리스트에 있는 채널 중에서 하나의 채널의 선택은 각 채널의 RSSI에 기초하여 이루어지는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치.
제 21 항에 있어서, 각 채널의 RSSI에 기초하여 최상으로 이용가능한 주파수 채널 리스트를 상기 프로세서로 하여금 업데이트하게 하도록 구성된 상기 컴퓨터 판독가능한 코드는, 상기 프로세서로 하여금,

채널의 RSSI를 결정하게 하며,

그 채널의 RSSI를 임계값과 비교하게 하도록

더 구성된, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치.
제 24 항에 있어서, 상기 임계값은 -45dBm 내지 0dBm 사이의 범위에 있는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치.
제 21 항에 있어서, 상기 컴퓨터 판독가능한 코드는 타이머가 만료되지 않은 경우 각 채널의 RSSI에 기초하여 최상으로 이용가능한 주파수 채널 리스트를 상기 프로세서로 하여금 업데이트하게 하도록 더 구성된, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치.
제 21 항에 있어서, 상기 컴퓨터 판독가능한 코드는, 상기 프로세서로 하여금,

타이머가 만료되었는지 여부를 결정하게 하며,

상기 AP와 복수의 MT 사이의 통신에 사용하기 위해 최상으로 이용가능한 주파수 채널 리스트에 있는 채널 중에서 하나의 다른 채널을 선택하게 하도록

더 구성된, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치.
제 27 항에 있어서, 상기 프로세서로 하여금 타이머가 만료되었는지 여부를 결정하게 하도록 구성된 상기 컴퓨터 판독가능한 코드는, 상기 프로세서로 하여금, 카운터가 타이머 임계값에 도달하였는지를 결정하게 하도록 더 구성된, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치.
제 27 항에 있어서, 상기 타이머는 다수의 MAC 프레임을 송신하는데 필요한 시간 기간에 기초하여 이루어지는, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치.
제 27 항에 있어서, 상기 컴퓨터 판독가능한 코드는, 상기 프로세서로 하여금,

최상으로 이용가능한 주파수 채널 리스트에 있는 상기 다른 채널로 채널 스위치 이벤트를 통지하게 하며,

상기 다른 채널로 스위칭하게 하도록

더 구성된, 모바일 단말(MT)과 액세스 포인트(AP) 사이에 통신 채널을 동적으로 선택하는 장치.