KR20050064267A - 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크에서의 데이터 전송방법 - Google Patents

액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크에서의 데이터 전송방법 Download PDF

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KR20050064267A
KR20050064267A KR1020030095623A KR20030095623A KR20050064267A KR 20050064267 A KR20050064267 A KR 20050064267A KR 1020030095623 A KR1020030095623 A KR 1020030095623A KR 20030095623 A KR20030095623 A KR 20030095623A KR 20050064267 A KR20050064267 A KR 20050064267A
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양칠렬
권창열
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 방법에 관한 것으로서, 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크에서 상기 액세스 포인트와 동일한 통신 영역 내에 존재하는 각 스테이션간의 채널 상태 정보 및 트래픽 상태 정보를 통하여 상기 액세스 포인트와 각 스테이션간에 데이터를 전송할 수 있는 전송 기회를 설정하여 오버헤드를 감소기키고, 데이터 처리량을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크에서의 데이터 전송 방법{Data transmitting method for wireless network using access point}
본 발명은 무선 네트워크의 데이터 전송 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무선 네트워크의 포인트 조정 함수 모드에서 액세스 포인트가 각 스테이션과의 채널 상태 정보 및 트래픽 상태 정보를 파악하여 데이터 전송 여부 및 데이터 전송 기회 부여 빈도 및 순서를 재설정할 수 있는 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 방법에 관한 것이다.
최근 무선 랜(Wireless Local Area Network, 이하 WLAN이라 함) 기술이 디지털 가전과 이동 통신의 핵심 기술로 부상하면서, 가전과 컴퓨터가 무선으로 연결되어 새로운 네트워크를 구성하고, 다양한 무선 네트워크를 연결시키는 표준에 관한 연구가 널리 진행되고 있다.
이중, 802.11은 IEEE 802 계열의 한 종류이며, IEEE 802 계열 기술은 일련의 랜(LAN) 기술 집합에 대한 사양이다. 모든 802 네트워크는 MAC(Media Access Control)과 물리 계층으로 표준화되어 있다.
이때, 상기 MAC는 무선 매체에 접근하고 데이터를 전송하는 방법을 결정하는 규칙의 집합을 의미하며, 전송과 수신에 대한 구체적인 방법은 물리 계층에 속한다.
상기 802.11 MAC은 무선 매체를 공유하는 방식에 따라 액세스 포인트(Access Point)가 각 스테이션(Station)에게 데이터를 전송할 수 있는 권한을 주는 조사(Polling) 방식인 포인트 조정 함수(Point Coordination Function, 이하 PCF라 함) 모드와 경쟁(Contention) 방식인 분산 조정 함수(Distributed Coordination Function, 이하 DCF라 함) 모드 및 PCF 모드와 DCF 모드를 혼재시킨 방식을 사용하고 있다.
또한, 무경쟁(Contention-free) 방식은 동일한 서비스 영역에서 이동 스테이션의 통신을 포함한 모든 통신 과정에서 액세스 포인트가 사용되는 인프라스트럭처 네트워크에서만 지원된다.
일반적으로 WLAN에서는 도 1 에 도시된 바와 같이, 무경쟁 반복 구간이라는 주기로 무경쟁 구간과 경쟁 구간으로 구분되며, 각 구간은 PCF 모드 및 DCF 모드로 동작한다.
이때, 상기 PCF 모드로 동작하는 무경쟁 구간동안 모든 데이터 전송은 SIFS(Short Inter Frame Space)만큼 분리된다.
또한, 상기 액세스 포인트는 무경쟁 구간이 시작되면 무경쟁 기간의 최대 지속 시간 등을 포함하는 비콘(Beacon)를 각 스테이션으로 전송하고, 각 스테이션은 상기 최대 지속 시간동안 다른 스테이션의 접근을 방지하기 위하여 NAV(Network Allocation Vector)를 상기 최대 지속 시간으로 설정한다.
상기 액세스 포인트는 상기 비콘을 전송한 다음, 첫번째 스테이션에게 상기 액세스 포인트로 프레임을 전송할 수 있는 권한는 주는 CF-Poll 을 전송하고, 상기 첫번째 스테이션으로 전송할 프레임이 있다면, 상기 액세스 포인트는 데이터(D1)+CF-Poll 프레임을 사용한다.
이후, 상기 첫번째 스테이션은 상기 CF-Poll 프레임에 대한 응답으로, 전송할 프레임이 있다면 데이터(U1)을 전송하고, 전송할 프레임이 없다면 Null 프레임을 전송한다.
또한, 상기 액세스 포인트로부터 데이터(D1)를 받은 상황이라면, CF-Ack 프레임을 피기백(piggyback)한 데이터(U1)+CF-Ack 또는 상기 Null 프레임을 포함한 CF-Ack 프레임을 전송한다.
상기 첫번째 스테이션으로부터 데이터(U1)+CF-Ack 프레임을 전송받은 액세스 포인트는 상기 첫번째 스테이션에서 전송된 데이터에 대한 확인 응답인 CF-Ack를 상기 첫번째 스테이션으로 전송하는 동시에 다음 스테이션으로 프레임을 전송할 수 있는 권한과 전송할 프레임이 있다면 데이터(D2)+CF-Poll 프레임을 사용한다.
따라서, 상기 액세스 프레임은 데이터(D2)+CF-Ack+CF-Poll 프레임을 사용하게 된다.
이후, 상기와 같은 방식으로 각 스테이션의 조사, 확인 응답 및 데이터 전송을 수행하게 된다.
한편, 상기 액세프 포인트의 CF-Poll 프레임에 대한 응답이 없는 스테이션의 경우에는 PIFS(Pcf Inter Frame Space)동안 대기한 후 다음 스테이션을 조사하게 된다.
또한, 상기 액세스 포인트가 각 스테이션을 조사하는 순서 및 횟수는 IEEE 802.11 스펙에서는 정의하고 있지 않으며 임의의 결정 가능하다.
이러한 무선 네트워크의 데이터 전송 방법은 상기 액세스 포인트가 임의의 순서에 따라 각 스테이션에 데이터를 전송할 수 있는 권하는 주거나 상기 각 스테이션과 전송되는 데이터의 종류에 따라 데이터를 전송할 수 있는 우선순위를 부여하였다.
그러나, 상기와 같은 데이터 전송 방법은 상기 액세스 포인트와 각 스테이션간의 트래픽 정보 및 채널 정보를 활용하지 못하므로 효율적인 조사가 불가능하다는 문제점이 있다.
즉, 상기 트래픽 정보를 활용하지 않는 경우에는 트래픽이 적은 스테이션으로 불필요한 조사로 인해 오버헤드가 발생되어 전체적인 데이터 처리량이 감소하게 된다는 문제점이 있다.
또한, 상기 채널 정보를 활용하지 않는 경우에는 채널 상태가 좋지 않은 스테이션과의 전송 실패 및 재시도로 인한 오버헤드가 발생하게 되어 전체적인 데이터 처리량이 감소하게 된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 무선 네트워크의 무경쟁 구간에서 데이터 전송 또는 조사 수행시 액세스 포인트와 각 스테이션간의 채널 상태 및 트래픽 상태를 통하여 각 스테이션에 대한 데이터 전송 및 조사 스케쥴을 재조정하여 데이터 처리량을 향상시킬 수 있는 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크에서 데이터 전송 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크에서 데이터 전송 방법은 엑세스 포인트를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 방법에 있어서, 각 스테이션의 채널 상태 정보 및 트래픽 상태 정보를 파악하는 제 1 단계와, 상기 채널 상태 정보 및 트래픽 상태 정보에 따라 각 스테이션으로 데이터를 전송할 수 있는 전송 기회를 서로 다르게 설정하는 제 2 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 엑세스 포인트를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 방법에 있어서, 각 스테이션이 자신의 채널 상태 정보 및 트래픽 상태 정보를 상기 엑세스 포인트로 전송하는 제 1 단계와, 상기 채널 상태 및 트래픽 상태에 따라 상기 엑세스 포인트로 데이터를 전송할 수 있는 전송 기회를 서로 다르게 부여받는 제 2 단계를 포함한다.
바람직하게는 상기 전송 기회는 상기 채널 상태 정보 및 트래픽 상태 정보에 따라 결정되는 가중치에 따라 가변된다.
바람직하게는 상기 채널 상태 정보는 상기 각 스테이션의 응답 여부, 데이터 전송 성공율, 데이터 손실 비율, 데이터 재전송 횟수, 조사 실패 횟수, 수신 신호 강도 지표, 신호 대 잡음비, 부호 오류율 및 기타 채널 상태 중 적어도 하나 이상을 포함한다.
바람직하게는 상기 트래픽 상태 정보는 상기 액세스 포인트의 버퍼에 저장된 프레임 중 상기 각 스테이션을 목적지로 하는 프레임의 수, 각 스테이션으로부터 수신된 프레임 내의 추가 데이터 프레임 여부("more data" flag) 및 추가 프래그먼티드 프레임 여부("more frag" flag) 정보, 전송할 데이터의 종류 및 기타 트래픽 상태 중 적어도 하나 이상을 포함한다.
바람직하게는 상기 전송 기회는 과거에 설정된 전송 기회가 상기 가중치에 따라 변경 설정된다.
바람직하게는 상기 변경된 전송 기회에 따라 데이터를 전송하는 제 3 단계와, 상기 데이터 전송 중 상기 변경된 전송 기회가 적합한지의 여부를 판단하는 제 4 단계를 더 포함한다.
바람직하게는 상기 제 4 단계는 상기 데이터 전송 중 상기 트래픽 상태 정보와 채널 상태 정보를 통하여 데이터 전송 이전에 설정된 전송 기회를 변경한다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
일반적으로 무선 네트워크의 크게 독립 네트워크와 인프라스트럭처 네트워크로 나누어지며, 상기 무선 네트워크를 구성하는 기본 요소는 동일한 통신 영역 내에서 서로 통신하는 스테이션이다.
여기서, 상기 독립 네트워크는 임의의 스테이션이 동일한 통신 영역내에 있는 다른 스테이션과 직접 통신하는 반면, 상기 인프라스트럭처 네트워크는 통신 영역내의 스테이션간의 통신을 포함한 모든 통신 과정에서 액세스 포인트가 사용된다.
이러한 인프라스트럭처 네트워크는 도 2 에 도시된 바와 같이, 인프라 스트럭쳐 네트워크 내의 임의의 스테이션(100)이 다른 스테이션(200)과 통신하고자 하는 경우 송신측 스테이션이 프레임을 액세스 포인트(300)로 전송하고, 상기 액세스 포인트(300)는 상기 프레임을 수신측 스테이션으로 전송하는 것이다.
이때, 상기 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크는 무경쟁 반복 구간이라는 주기로 무경쟁 구간과 경쟁 구간으로 구분되며, 각 구간은 PCF 모드 및 DCF 모드로 동작한다.
또한, 상기 PCF 모드의 경우, 상기 액세스 포인트는 각 스테이션에게 무경쟁 구간의 최대 지속 시간을 포함한 비콘을 전송하고, 소정의 순서에 따라 각 스테이션에게 데이터를 전송할 수 있는 권한을 주기 위한 조사(Polling) 프레임을 전송한다.
이때, 상기 비콘을 전송받은 각 스테이션은 DCF 기반의 접근을 막기 위하여 NAV를 상기 최대 지속 시간으로 설정한다.
이후, 상기 조사 프레임을 전송받은 스테이션은 상기 조사 프레임에 대한 응답으로써 데이터 또는 데이터와 확인 응답을 동시에 상기 액세스 포인트로 전송하게 된다.
여기서, 상기 모든 스테이션로 조사 프레임을 전송하는 순서 및 횟수는 상기 액세스 포인트에서 임의로 결정할 수 있다.
이때, 상기 액세스 포인트와 각 스테이션간의 트래픽 상태를 고려하지 않은 경우, 트래픽이 적은 스테이션에 대한 불필요한 조사 프레임 전송으로 인해 오버헤드가 발생되어 전체적인 데이터 처리율이 저하될 수 있다.
또한, 상기 액세스 포인트와 각 스테이션간의 채널 상태를 고려하지 않는 경우 채널 상태가 불량인 스테이션으로의 데이터 전송 실패 및 빈번한 재시도로 인한 오버헤드가 발생되어 전체적인 데이터 처리율이 저하될 수 있다.
따라서, 본 발명은 액세스 포인트를 이용하는 무선 네트워크에서 채널 상태 정보 및 트래픽 상태 정보를 통하여 상기 액세스 포인트와 각 스테이션간에 데이터를 전송할 수 있는 전송 기회를 적절하게 설정하여 오버헤드의 감소 및 전체적인 데이터 처리율을 향상시키기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 네트워크의 데이터 전송 방법은 도 3 에 도시된 바와 같이, 우선 상기 액세스 포인트가 무경쟁 구간임을 알리는 비콘을 각 스테이션으로 전송하고, 각 스테이션은 상기 비콘에 포함된 무경쟁 구간의 최대 지속 시간에 따라 NAV를 설정한다.
이후, 상기 액세스 포인트가 동일한 통신 영역 내에 있는 각 스테이션으로 소정의 순서에 따라 데이터를 전송할 수 있는 권한을 주기 위한 조사 프레임을 전송하기 위하여 상기 각 스테이션이 소정의 순서로 나열된 조사 리스트를 생성한다.(S31)
이때, 상기 조사 리스트에는 각 스테이션에 대한 과거 전송 기회와 아울러 상기 채널 상태 정보 및 트래픽 상태 정보가 포함될 수 있다.
여기서, 상기 전송 기회는 상기 액세스 포인트와 상기 각 스테이션간에 전송할 수 있는 데이터량에 비례하는 값으로 이해될 수 있다.
따라서, 상기 전송 기회는 각 스테이션이 액세스 포인트로 데이터를 전송할 수 있는 구간(시간) 등에 비례한다.
한편, 일반적으로 상기 액세스 포인트로부터 각 스테이션으로 전송되는 비콘에 의해 무경쟁 구간의 최대 지속 시간이 결정되는데, 본 실시예에서 최대 지속 시간은 각 스테이션에 부여된 전송 기회를 고려하여, 각 스테이션에게 부여된 전송 기회동안 데이터를 전송할 수 있도록 설정될 수 있다.
상기 조사 리스트에 포함된 스테이션 중 첫번째 스테이션에 대한 채널 상태 정보를 파악한다.(S32)
상기 채널 상태 정보는 상기 액세스 포인트로부터 각 스테이션으로 전송되는 조사 프레임에 대한 응답을 통해 파악할 수 있다.
이때, 상기 채널 상태 정보는 상기 조사 프레임에 대한 응답 여부, 조사 대상 스테이션으로 전송하는 프레임 성공율, 조사 대상인 스테이션으로 전송하는 프레임의 성공 전송 실패 횟수, 프레임 전송 실패로 인한 재전송 횟수, 프레임 손실 비율, 수신 신호 강도 지표, 신호 대 잡음비, 부호 오류율 및 기타 채널 상태 중 적어도 하나 이상을 포함한다.
상기 액세스 포인트는 상기 채널 상태 정보에 따라 상기 스테이션과 데이터를 주고 받기 위한 전송 기회를 변경하기 위한 하나의 변수인 채널 가중치를 설정한다.(S33)
이때, 상기 채널 가중치는 포지티브(Positive) 또는 네거티브(Negative)로 설정될 수 있는데, 상기 포지티브는 해당 스테이션의 가중치를 증가시킬수록 전송 기회가 증가하게 된다.
또한, 상기 네거티브는 해당 스테이션의 가중치를 감소시킬수록 전송 기회가 증가하게 된다.
상기 채널 가중치 설정 후 상기 전송 기회를 가변시키기 위한 또 다른 변수인 트래픽 상태 정보를 파악한다.(S34)
여기서, 상기 트래픽 상태 정보는 상기 액세스 포인트의 버퍼에 저장된 프레임 중 상기 각 스테이션을 목적지로 하는 프레임의 수, 각 스테이션으로부터 수신된 프레임 내의 추가 데이터 프레임 여부("more data" flag) 및 추가 프래그먼티드 프레임 여부("more frag" flag) 정보, 전송할 데이터의 종류 및 기타 트래픽 상태 중 적어도 하나 이상을 포함한다.
상기 액세스 포인트는 상기 채널 가중치와 더불어 상기 트래픽 상태 정보에 따른 트래픽 가중치를 설정한다.(S35)
여기서, 상기 트래픽 가중치 또한 상기 채널 가중치와 마찬가지로 포지티브 또는 네거티브로 설정될 수 있다.
본 실시예에서는 상기 채널 가중치 및 트래픽 가중치를 네거티브로 설정한 경우를 예로 들어 설명한다.
또한, 상기 채널 가중치와 트래픽 가중치는 상기 수집된 정보와 트래픽 상태 정보를 기초로 설정되는데, 상기 설정시 수집된 각 정보들을 일률적으로 고려하는 방법뿐만 아니라, 선택적으로 각 정보의 중요도를 고려하여 설정할 수 있다.
예를 들어, 채널 가중치의 설정시 프레임 전송 실패로 인한 재전송 횟수와 프레임 손실 비율의 중요도를 선택적으로 높게 설정할 수 있다.
즉, 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 채널 상태 정보와 트래픽 상태 정보에 포함된 각 정보는 사용자에 의해 정의된 임의의 상수 또는 수식의 형태인 a와 b에 의해 다른 정보에 비하여 해당 정보가 차지하는 중요도를 조절할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 상기 채널 상태 정보에서는 재전송 횟수의 비중을 높이고, 상기 트래픽 상태 정보에서는 데이터 종류의 비중을 높이고자 하는 경우, 사용자는 다른 채널 상태와 트래픽 상태에 부여되는 상수에 비하여 상기 재전송 횟수와 데이터 종류에 부여되는 상수를 크게 하여 전체 채널 상태 정보 및 트래픽 상태 정보에서 상기 재전송 횟수와 데이터 종류가 차지하는 중요도를 높힐 수 있다.
상기 채널 가중치와 트래픽 가중치에 따라 과거의 전송 기회를 변경하여 상기 액세스 포인트는 상기 스테이션와 데이터를 주고 받을 수 있는 새로운 전송 기회를 설정한다.(S36)
이때, 상기 조사 리스트에 포함된 과거 전송 기회가 상기 채널 가중치 및 트래픽 가중치에 따라 새로운 전송 기회로 되고, 현재 변경된 전송 기회는 차후에 상기 액세스 포인트가 해당 스테이션으로 조사 프레임을 전송할 경우 적용된다.
이후, 해당 스테이션의 전송 기회를 소정의 기준치와 비교하여 상기 전송 기회가 상기 기준치 미만인 경우(S37), 해당 스테이션의 전송 기회가 적어 데이터를 전송할 수 없는 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 해당 스테이션의 전송 기회를 소정값만큼 증가시킬 수 있다.(S38)
이때, 가중치 반영에 따라 상기 전송 기회의 배분시 전송 기회를 적게 부여받은 스테이션도 이에 따라 최소한의 전송 기회를 보장받을 수 있게 된다.
즉, 상기 전송 기회가 적게 설정되어 데이터를 전송할 수 있는 권한이 적은 스테이션의 전송 기회를 보상해 줄 수 있도록 하여 상기 전송 기회가 적은 스테이션도 데이터를 전송할 수 있는 권한을 가질 수 있는 것이다.
그 다음, 상기 액세스 포인트 또는 각 스테이션은 상기 변경된 전송 기회에 따라 소정의 데이터를 전송을 시작하게 되는데, 현재 상기 액세스 포인트 또는 각 스테이션이 전송하려는 데이터에 대한 전송 기회가 상기 변경된 전송 기회에 부합하는지의 여부를 판단하기 위하여 상기 변경된 전송 기회에 따른 총 전송 기회까지 전송 기회를 증가시키면서 상기 변경된 전송 기회의 적합 여부를 판단할 수 있다.
즉, 상기 액세스 포인트 또는 각 스테이션은 첫번째 전송 기회에 따라 데이터를 전송하고(S39), 상기 데이터 전송 후 상기 전송 기회를 증가시킨다.(S40)
상기 증가된 전송 기회가 상기 변경된 전송 기회에 따른 총 전송 기회 미만인 경우 다시 상기 엑세스 포인트 또는 각 스테이션에 대한 전송 기회를 채널 상태 정보와 트래픽 상태 정보에 따라 변경하는 과정(S33, S34, S35, S36, S37)을 수행한다.(S41)
이때, 상기 전송 기회를 증가시키면서 채널 상태 정보와 트래픽 상태 정보를 통해 전송 기회를 변경하는 경우 전송할 데이터가 감소하면서 상기 변경된 전송 기회는 점차 감소하게 되어 결국 상기 변경된 전송 기회는 기준치 이하로 감소하게 된다.
또한, 상기 변경된 전송 기회가 기준치 이하로 감소하는 경우 다음 무경쟁 구간에서 데이터를 전송할 수 없는 경우가 발생하는 것을 방지하기 위해 상기 전송 기회를 소정값만큼 증가시키는 과정(S38)을 거치게 된다.
따라서, 데이터 전송 이전에 채널 상태 정보와 트래픽 상태 정보에 따라 변경된 전송 기회를 현재 액세스 포인트 또는 각 스테이션에서 전송하는 데이터에 따라 유동적으로 가변시킬 수 있다.
이후, 상기 전송 기회를 변경한 스테이션의 수가 모든 스테이션의 수를 초과하지 않은 경우(S42), 상기 모든 스테이션에 대한 전송 기회를 변경할때까지 다음 순서의 스테이션에 대한 채널 상태 정보를 파악하고(S43), 상기 전송 기회를 변경하기 위한 일련의 과정(S33, S34, S35, S36, S37, S38, S39, S40, S41)를 반복적으로 수행한다.
이후, 상기 모든 스테이션에 대한 전송 기회가 상기 채널 상태 정보와 트래픽 상태 정보를 통해 새로운 전송 기회로 설정되면, 설정된 전송 기회에 따라 다음 무경쟁 구간에서 각 스테이션에 전송 기회가 부여된다.(S44)
한편, 상기 각 스테이션에 대한 전송 기회는 상기 최대 지속 시간 내에서 모든 스테이션에 대한 전송 기회에 대한 각 스테이션의 전송 기회에 대한 비율로 제공될 수 있다.
이는 무경쟁 구간에서 최대 지속 시간은 무한히 증가할 수 없고, 어느 한도 까지만 증가할 수 있기 때문이다.
이와 같이 상기 전송 기회를 변경하게 되면, 트래픽이 적은 스테이션에게는 적은 전송 기회를 부여하고, 트래픽이 큰 스테이션에게는 많은 전송 기회를 부여할 수 있다.
또한, 채널 상태가 불량인 스테이션에 비하여 채널 상태가 양호한 스테이션에게 더 많은 전송 기회를 부여할 수 있다.
상기와 같은 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 방법에서 채널 상태 정보와 트래픽 상태 정보를 통하여 전송 기회를 설정한 경우 데이터 처리량을 살펴보면 다음과 같다.
우선, 동일한 통신 영역내의 모든 스테이션의 트래픽이 균일한 경우, 도 5 에 도시된 바와 같이, 상기 트래픽 가중치를 변경하는 경우 데이터 처리량의 변화가 적은 반면, 상기 채널 가중치를 변경함에 따라 데이터 처리량이 향상되는 것을 알 수 있다.
즉, 상기 트래픽 가중치가 0인 경우를 예를 들어 설명하면, 상기 채널 가중치가 0에서 16으로 증가하는 경우, 상기 데이터 처리량은 25.745817Mbps에서 36.937728Mbps로 향상되는 것을 알 수 있다.
한편, 동일한 통신 영역내의 모든 스테이션의 채널이 양호하고, 트래픽이 균일하지 않은 경우, 도 6 에 도시된 바와 같이, 상기 채널 가중치를 변경하는 경우 데이터 처리량의 변화가 적은 반면, 상기 트래픽 가중치를 변경함에 따라 데이터 처리량이 향상되는 것을 알 수 있다.
즉, 채널 가중치가 0인 경우를 예를 들어 설명하면, 상기 트래픽 가중치가 0에서 64로 증가하는 경우, 상기 데이터 처리량은 42.483475Mbps에서 46.756454Mbps로 향상되는 것을 알 수 있다.
따라서, 상기 액세스 포인트와 동일한 통신 영역 내의 모든 스테이션에 대하여 채널 상태 정보와 트래픽 상태 정보를 통해 각 스테이션의 전송 기회를 설정한 경우 도 7 에 도시된 바와 같이, 채널 가중치와 트래픽 가중치를 변경함에 따라 전체적인 데이터 처리량이 향상되는 것을 알 수 있다.
즉, 상기 데이터 처리량은 상기 채널 가중치와 트래픽 가중치가 모두 0인 경우 34.655846Mbps에서 상기 채널 가중치와 트래픽 가중치가 각각 16과 64인 경우 38.631628Mbps로 향상되는 것을 알 수 있다.
또한, 채널 상태 및 트래픽 상태가 양호한 경우에는 도 8 에 도시된 바와 같이, 각 스테이션의 데이터 처리량이 균일한 반면, 임의의 스테이션에 대한 채널 상태 및 트래픽 상태가 불량인 경우, 도 9 에 도시된 바와 같이, 동일한 통신 영역 내의 다른 스테이션에 대한 채널 상태 및 트래픽 상태가 저하됨을 알 수 있다.
따라서, 상기 채널 상태 정보와 트래픽 상태 정보에 따라 각 스테이션의 전송 기회를 설정하는 경우, 도 10 에 도시된 바와 같이, 동일한 통신 영역 내에 있는 임의의 스테이션의 데이터 처리량이 저하된 경우에도 상기 채널 상태 정보 및 트래픽 상태 정보에 따라 전송 기회를 설정하면 다른 스테이션의 데이터 처리량 저하를 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음은 자명하며, 따라서 본 발명의 실시예에 따른 단순한 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
상기한 본 발명에 의하면, 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크에서 상기 액세스 포인트와 동일한 통신 영역 내에 존재하는 각 스테이션간의 채널 상태 정보 및 트래픽 상태 정보를 통하여 상기 액세스 포인트와 각 스테이션간에 데이터를 전송할 수 있는 전송 기회를 설정하여 오버헤드를 감소시키고, 데이터 처리량을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 일반적인 무선 네트워크의 데이터 전송 방법이 도시된 도면.
도 2 는 본 발명에 적용되는 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크가 도시된 도면.
도 3 은 본 발명에 따른 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 방법이 도시된 도면.
도 4 는 본 발명에 따른 채널 상태 정보와 트래픽 상태 정보에 포함된 각 항목 리스트 및 각 항목에 대한 가중치를 결정하는 방법이 도시된 도면.
도 5 는 본 발명에 따른 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크에서 트래픽 상태를 일정하게 유지하고 서로 다른 채널 상태를 가지는 경우 데이터 처리량이 도시된 도면.
도 6 은 본 발명에 따른 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크에서 채널 상태를 일정하게 유지하고 서로 다른 트래픽 상태를 가지는 경우 데이터 처리량이 도시된 도면.
도 7 은 본 발명에 따른 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크에서 각각 서로 다른 트래픽 상태와 채널 상태를 가지는 경우 데이터 처리량이 도시된 도면.
도 8 은 본 발명에 따른 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크에서 채널 상태가 양호한 다수개의 스테이션의 같은 통신 영역에 공존하는 경우 데이터 처리량이 도시된 도면.
도 9 는 본 발명에 따른 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크에서 각각 양호한 채널 상태와 불량한 채널 상태를 가지는 다수개의 스테이션이 같은 통신 영역에 공존하는 경우 데이터 처리량이 도시된 도면.
도 10 은 본 발명에 따른 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크에서 각각 양호한 채널 상태와 불량한 채널 상태를 가지는 다수개의 스테이션이 같은 통신 영역에 공존할 때 채널 상태 정보를 통해 새로운 전송 기회를 설정한 경우 데이터 처리량이 도시된 도면.

Claims (14)

  1. 엑세스 포인트를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 방법에 있어서,
    각 스테이션의 채널 상태 정보 및 트래픽 상태 정보를 파악하는 제 1 단계와,
    상기 채널 상태 정보 및 트래픽 상태 정보에 따라 각 스테이션으로 데이터를 전송할 수 있는 전송 기회를 서로 다르게 설정하는 제 2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송 기회는 상기 채널 상태 정보 및 트래픽 상태 정보에 따라 결정되는 가중치에 따라 가변되는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 채널 상태 정보는 상기 각 스테이션의 응답 여부, 데이터 전송 성공율, 데이터 손실 비율, 데이터 재전송 횟수, 조사 실패 횟수, 수신 신호 강도 지표, 신호 대 잡음비, 부호 오류율 및 기타 채널 상태 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 트래픽 상태 정보는 상기 액세스 포인트의 버퍼에 저장된 프레임 중 상기 각 스테이션을 목적지로 하는 프레임의 수, 각 스테이션으로부터 수신된 프레임 내의 추가 데이터 프레임 여부("more data" flag) 및 추가 프래그먼티드 프레임 여부("more frag" flag) 정보, 전송할 데이터의 종류 및 기타 트래픽 상태 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전송 기회는 과거 설정된 전송 기회가 상기 가중치에 따라 변경 설정되는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 변경된 전송 기회에 따라 데이터를 전송하는 제 3 단계와,
    상기 데이터 전송 중 상기 변경된 전송 기회가 적합한지의 여부를 판단하는 제 4 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 4 단계는 상기 데이터 전송 중 상기 트래픽 상태 정보와 채널 상태 정보를 통하여 데이터 전송 이전에 설정된 전송 기회를 변경시키는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 방법.
  8. 엑세스 포인트를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 방법에 있어서,
    각 스테이션이 자신의 채널 상태 정보 및 트래픽 상태 정보를 상기 엑세스 포인트로 전송하는 제 1 단계와,
    상기 채널 상태 및 트래픽 상태에 따라 상기 엑세스 포인트로 데이터를 전송할 수 있는 전송 기회를 서로 다르게 부여받는 제 2 단계를 포함하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전송 기회는 상기 채널 상태 정보와 트래픽 상태 정보에 의해 결정되는 가중치에 의해 가변되는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 채널 상태 정보는 상기 각 스테이션의 응답 여부, 데이터 전송 성공율, 데이터 손실 비율, 데이터 재전송 횟수, 조사 실패 횟수, 수신 신호 강도 지표, 신호 대 잡음비, 부호 오류율 및 기타 채널 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 트래픽 상태 정보는 상기 액세스 포인트의 버퍼에 저장된 프레임 중 상기 각 스테이션을 목적지로 하는 프레임의 수, 각 스테이션으로부터 수신된 프레임 내의 추가 데이터 프레임 여부("more data" flag) 및 추가 프래그먼티드 프레임 여부("more frag" flag) 정보, 전송할 데이터의 종류 및 기타 트래픽 상태 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 전송 기회는 과거 설정된 전송 기회가 상기 가중치에 의해 변경 설정되는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 변경된 전송 기회에 따라 데이터를 전송하는 제 3 단계와,
    상기 데이터 전송 중 상기 변경된 전송 기회가 적합한지의 여부를 판단하는 제 4 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 4 단계는 상기 데이터 전송 중 상기 트래픽 상태 정보와 채널 상태 정보를 통하여 데이터 전송 이전에 설정된 전송 기회를 변경시키는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 방법.
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