KR20060078223A - Medium access control method for providing qos of voip in public wireless lan and apparatus thereof - Google Patents

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KR20060078223A
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Abstract

본 발명은 IEEE 802.11기반의 공중 무선랜에서 VoIP 등 실시간 트래픽의 서비스 품질을 보장하기 위한 매체접근제어 (MAC: Medium Access Control) 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a medium access control (MAC) method for guaranteeing a service quality of real-time traffic such as VoIP in an IEEE 802.11-based public wireless LAN.

본 발명의 구성에 따라면, 억세스 포인트가 무선 단말로부터 MAC 프레임을 수신하여, 상기 프레임의 음성호 식별 필드를 검사하여, 음성호의 활성화를 판단하게 된다. 만약, 음성호가 비활성화된 경우, 상기 무선 단말을 비활성 노드 리스트에 추가하고, 비활성 타이머의 동작을 개시하고, 상기 비활성 타이머가 종료하면, 상기 무선 단말을 적응적 노드 리스트에 추가한다. 상기 적응적 노드 리스트에 포함된 무선 단말은 비경쟁 방식인 PCF 방식을 통해 매체 접근이 시도된다.According to the configuration of the present invention, the access point receives the MAC frame from the wireless terminal, examines the voice call identification field of the frame, and determines the activation of the voice call. If the voice call is deactivated, the wireless terminal is added to the inactive node list, the inactivity timer is started, and when the inactivity timer ends, the wireless terminal is added to the adaptive node list. The wireless terminal included in the adaptive node list attempts to access the medium through the PCF scheme, which is a non-competitive scheme.

무선랜, 억세스 포인트, PCF, DCF, MACWLAN, Access Point, PCF, DCF, MAC

Description

공중 무선랜에서 보이스 오버 아이피의 서비스 품질을 제공하는 매체 접근 제어 방법 및 그 제어 장치{Medium Access Control method for providing QoS of VoIP in public wireless LAN and apparatus thereof}Medium access control method for providing voice over IP quality of service in public WLAN and its control device

도 1 은 공중 무선랜 서비스에서의 단말과 억세스포인트과의 관계를 도시한 개략도이다.1 is a schematic diagram illustrating a relationship between a terminal and an access point in a public WLAN service.

도 2는 억세스 포인트의 자원할당 및 동기화를 지원하는 슈퍼프레임 구조를 도시한 도면이다.2 illustrates a superframe structure supporting resource allocation and synchronization of an access point.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 본 발명 실시예에 따른 무선랜 네트워크 시스템을 도시한 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a WLAN network system according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에서 MAC 프레임 헤더와 프레임 제어 필드의 구조를 도시한 프레임도이다.4 is a frame diagram illustrating the structure of a MAC frame header and a frame control field in an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에서의 비활성 타이머의 동작을 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating the operation of an inactivity timer in an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라서 PCF 모드 동작을 위한 폴링 리스트를 도시한 도면이다.6 illustrates a polling list for PCF mode operation according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예에 따라, 적응적 폴링 리스트를 유지하기 위하여 활성 노드가 비활성 노드로 전환되는 과정을 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a process of switching an active node into an inactive node to maintain an adaptive polling list according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시예에 따라, 적응적 폴링 리스트를 유지하기 위하여 비 활성 노드가 활성 노드로 전환되는 과정을 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating a process of switching an inactive node into an active node in order to maintain an adaptive polling list according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 매체 접근 제어 방법을 도시한 흐름도이다9 is a flowchart illustrating a medium access control method according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 IEEE 802.11기반의 공중 무선랜에서 VoIP 등 실시간 트래픽의 서비스 품질을 보장하기 위한 매체접근제어 (MAC: Medium Access Control) 방법 및 이를 지원하는 장치에 대한 것이다.The present invention relates to a medium access control (MAC) method for guaranteeing the quality of service of real-time traffic such as VoIP in an IEEE 802.11-based public wireless LAN, and an apparatus supporting the same.

현재 공중 무선랜에서 무선구간의 매체 접근 제어는 CSMA/CA (Carrier Sense Medium Access/Collision Avoidance) 방식을 기본으로 사용한다. 이 방식에서는 기본적으로 단말들간의 경쟁(contention) 에 의하여 매체접근제어를 시현하고 있다. CSMA/CA방식에서는 하나의 억세스 포인트(Access Point; AP)에서 경쟁 단말의 수나 트래픽이 증가하게 되면 매체접근을 위한 지연시간이 증가하게 된다.In the current public WLAN, the medium access control of the wireless section uses the CSMA / CA (Carrier Sense Medium Access / Collision Avoidance) method. In this scheme, the medium access control is basically implemented by contention between terminals. In the CSMA / CA scheme, when the number of competing terminals or traffic increases in one access point (AP), the delay time for accessing the medium increases.

IEEE 802.11 표준에서는 경쟁방식(contention)의 DCF(Distributed Coordination Function)와 질의 방식(polling)의 PCF(Point Coordination Function)을 두고 매체접근을 제어 하도록 하고 있다. In the IEEE 802.11 standard, media access is controlled using a distributed coordination function (DCF) of contention and a point coordination function (PCF) of polling.

DCF 동작에서는 호환성있는 물리계층을 갖는 단말과 AP 사이에서 무선 매체를 공유하기 위하여 분산 조정 기능을 수행하며, 감지된 채널이 비어있는지 확인하여 단말간이 충돌을 회피하여 매체 접근을 제어한다.In the DCF operation, a distributed coordination function is performed to share a wireless medium between an AP having a compatible physical layer and an AP, and a medium is controlled by avoiding collision between terminals by checking whether a detected channel is empty.

PCF 동작에서는, AP 의 포인트 조정기가 각각의 단말에 CF Poll(Contention- Free Poll) 프레임을 전송하여 그에 응답한 단말은 비경쟁 주기 동안 우선적으로 매체에 접근하여 프레임을 전송하게 된다.In the PCF operation, the point coordinator of the AP transmits a Contention-Free Poll (CF Poll) frame to each terminal, and the terminal, which responds thereto, preferentially accesses the medium and transmits the frame during the non-competition period.

도 1 은 공중 무선랜 서비스에서의 단말과 억세스포인트과의 관계를 도시한 개략도이다.1 is a schematic diagram illustrating a relationship between a terminal and an access point in a public WLAN service.

무선랜에 있어서, 기본적인 네트워크 단위는 BSS (basic service set)로 구성된다. 하나의 BSS에는 억세스포인트가 있어서 자원할당과 단말간 동기화를 관장한다.  In a WLAN, a basic network unit is composed of a basic service set (BSS). One BSS has an access point to manage resource allocation and synchronization between terminals.

복수의 무선 단말(20)은 억세스포인트(10)과 무선 통신을 수행하고, 억세스포인트는 상기 BSS 내의 네트워크 또는 외부의 인터넷망과의 네트워크에 대한 억세스를 지원한다.The plurality of wireless terminals 20 perform wireless communication with the access point 10, and the access point supports access to a network within the BSS or a network with an external Internet network.

도 2는 억세스 포인트의 자원할당 및 동기화를 지원하는 슈퍼프레임 구조를 도시한 도면이다.2 illustrates a superframe structure supporting resource allocation and synchronization of an access point.

슈퍼프레임은 PCF 동작 모드 구간(P1)과 DCF 동작모드 구간(P2)으로 나누어 진다. 슈퍼 프레임의 시작은 억세스포인트로부터의 주기적인 BEACON 프레임에 의하여 개시된다.  The superframe is divided into a PCF operation mode section P1 and a DCF operation mode section P2. The start of a super frame is initiated by a periodic BEACON frame from the access point.

PCF 동작모드(P1)에서 단말의 네트워크 접속은 억세스포인트에서 관장하게 되면 기본적으로 폴링 방식에 의하여 단말의 접근이 제어된다. PCF 동작구간의 종료는 CF-END 프레임에 의하여 BSS내의 모든 무선단말에 알려지며, 이후는 경쟁구간으로 억세스 포인트를 포함한 모든 단말은 경쟁적 접근방식인 CSMA/CA에 기반한 DCF 동작모드로 동작하게 된다. In the PCF operation mode (P1), the access of the terminal is basically controlled by a polling method when the network connection of the terminal is managed at the access point. The end of the PCF operation section is known to all radio terminals in the BSS by the CF-END frame. After that, all terminals including the access point are operated in the DCF operation mode based on CSMA / CA, which is a competitive approach.                         

경쟁구간의 길이(contention period)는 PCF 반복주기(PCF repetition interval)에서 PCF모드로 동작한 시간 (contention-free period) 을 제외한 나머지 시간이 된다.The contention period is the remaining time except for the contention-free period in the PCF repetition interval.

현재 공중 무선랜의 억세스 포인트에서는 보이스 패킷의 처리시에 DCF모드에서 단말의 접근을 허용한다. 따라서 BSS내에서 단말의 증가나 트래픽의 증가시에 채널 접근에 따른 지연변동(delay jitter)이 크고 지연시간(delay) 또한 커지게 되는 문제점이 존재한다. 왜냐하면, 실시간적인 데이터 송수신이 이뤄져야 하는 음성 통신의 특성상 불연속적인 송수신 또는 송수신 지연은 서비스 품질을 떨어뜨리는 요소가 되기 때문이다.Currently, an access point of a public WLAN allows an access of a terminal in DCF mode when processing a voice packet. Therefore, there is a problem in that a delay jitter is large and a delay is also increased according to channel access when the UE increases or traffic increases in the BSS. This is because a discontinuous transmission or reception delay is a factor that degrades the quality of service due to the characteristics of voice communication that requires real-time data transmission and reception.

또한, 보이스 패킷 처리를 위하여 PCF를 사용할 수 있으나, 현재 IEEE 802.11 표준에서는 PCF를 이용한 보이스 패킷의 처리절차에 대하여 제시한 바가 없다. In addition, although PCF may be used for voice packet processing, the IEEE 802.11 standard does not present a procedure for processing a voice packet using PCF.

따라서 현재의 공중 무선랜에서 VoIP 서비스와 같은 실시간 전송을 요구하는 서비스의 전송 품질을 보장할 수 없는 문제점이 존재한다.Therefore, there is a problem that can not guarantee the transmission quality of a service requiring real-time transmission, such as VoIP service in the current public WLAN.

본 발명에서는 공중 무선랜 환경하에서 상기의 문제를 해결하기 위하여 억세스포인트에서 음성호를 처리함에 있어 무선자원을 절약하고, 서비스 품질 요구사항을 만족하는 PCF 운용방법과 관련절차 등을 제공한다.The present invention provides a PCF operation method and related procedures for saving wireless resources and satisfying service quality requirements in processing voice calls in an access point to solve the above problems in a public WLAN environment.

더욱 구체적으로 본 발명은, 억세스포인트와 단말에서 매체 접근 제어를 관장하는 매체접근제어(MAC) 계층에서 음성호의 처리를 위한 방법은 제안하는 것으로 서, PCF 동작 모드에서 음성호의 통계적 성질에 기반하여 음성호 활성과 비활성 상태를 추적하고 이에 기반하여 AP의 폴링 리스트를 관리해 줌으로써, 음성호에서 요구하는 전송 품질을 만족시키기 위한 프로토콜 동작 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.More specifically, the present invention proposes a method for processing a voice call in a medium access control (MAC) layer that manages media access control in an access point and a terminal, and based on the statistical characteristics of the voice call in the PCF operation mode. The purpose of the present invention is to provide a protocol operation method for satisfying a transmission quality required by a voice call by tracking call activity and inactivity and managing a polling list of the AP.

본 발명의 특징에 따른 공중 무선랜에서의 매체 접근 제어 방법은, a) 억세스 포인트가 무선 단말로부터 MAC 프레임을 수신하는 단계; b) 상기 프레임의 음성호 식별 필드를 검사하여, 음성호의 활성화를 판단하는 단계; c) 음성호가 비활성화된 경우, 상기 무선 단말을 비활성 노드 리스트에 추가하고, 비활성 타이머의 동작을 개시하는 단계; d) 상기 비활성 타이머가 종료하면, 상기 무선 단말을 적응적 노드 리스트에 추가하는 단계; 및 e) 상기 적응적 노드 리스트에 포함된 무선 단말에게 폴(poll) 플레임을 전송하는 단계를 포함한다.In accordance with an aspect of the present invention, a method for controlling a medium access in a public WLAN includes: a) an access point receiving a MAC frame from a wireless terminal; b) checking the voice call identification field of the frame to determine activation of the voice call; c) if the voice call is deactivated, adding the wireless terminal to the list of inactive nodes and initiating operation of an inactivity timer; d) adding the wireless terminal to the adaptive node list when the inactivity timer expires; And e) transmitting a poll frame to a wireless terminal included in the adaptive node list.

여기서, 본 발명의 특징에 따른 매체 접근 제어 방법, f) 상기 단계 c) 이후, 타이머가 종료하기전에 음성 패킷이 수신되었는지 판단하는 단계; 및 g) 상기 음성 패킷이 수신된 경우에는 상기 무선 단말을 상기 적응적 노드 리스트에 추가하는 단계를 더 포함할 수 있다.A method for controlling access to a medium according to a feature of the present invention, f) after step c), determining whether a voice packet is received before the timer expires; And g) when the voice packet is received, adding the wireless terminal to the adaptive node list.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.                     

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. (어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다.) In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. (When a part is connected to another part, this includes not only a directly connected part but also an electrically connected part with another element in between.)

이제 본 발명의 실시예에 따른 매체접근 제어 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Now, a media access control method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예에서는 도 2에 도시된 PCF 모드와 DCF 모드로 이루어 지는 슈퍼 프레임의 구조를 역시 사용한다. The embodiment of the present invention also uses the structure of the super frame consisting of the PCF mode and DCF mode shown in FIG.

슈퍼 프레임내에서 PCF 동작구간은 다시 다운링크 전송구간과 업링크 전송구간으로 나뉘어 진다. In the super frame, the PCF operation section is divided into a downlink transmission section and an uplink transmission section.

PCF동작구간의 다운링크 동작구간은 억세스포인트에서 단말로 향하는 보이스 패킷을 전송하는 구간으로 사용하고, 업링크 구간은 단말에서 생성되는 보이스 패킷을 원거리의 대화자로 전송하기 위하여 폴링기반으로 억세스포인트가 수신하는 구간으로 사용된다. The downlink operation section of the PCF operation section is used as a section for transmitting voice packets destined for the terminal from the access point, and the uplink section is received by the access point on a polling basis to transmit the voice packet generated from the terminal to a remote talker. Used as a section.

이 때 폴링에 기반한 매체 접근 제어 방식으로 억세스 포인트가 각 무선 단말을 정해진 순서에 따라 폴링하게 된다. DCF모드는 경쟁 방식으로 억세스 포인트를 포함한 모든 무선 단말은 매체의 접근을 위하여 경쟁하게 된다. At this time, the access point polls each wireless terminal in a predetermined order using a polling-based medium access control method. In the DCF mode, all wireless terminals including an access point compete for access of a medium.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 본 발명 실시예에 따른 무선랜 네트워크 시스템을 도시한 블록도이다. 3 is a block diagram illustrating a WLAN network system according to an embodiment of the present invention.                     

억세스포인트(100)와 단말(20, 21)운 보이스 패킷(V)과 데이터 패킷(D)을 구분하여 처리하기 위한 별개의 큐를 가진다.The access point 100 and the terminals 20 and 21 have separate queues for processing voice packets V and data packets D separately.

또한, 억세스포인트(100)은 음성호 비활성 타이머(110), 음성호 활성화 감지부(120), 포인트 조정부(130)를 포함한다.In addition, the access point 100 includes a voice call inactivity timer 110, a voice call activation detector 120, and a point adjuster 130.

상기 음성호 활성화 감지부(120)는, 단말(20, 21)로부터 수신되는 프레임에 포함된 음성호 활성화 필드의 정보에 기초하여 음성호를 활성화할지 비활성화 할지를 감지하게 된다.The voice call activation detecting unit 120 detects whether to activate or deactivate the voice call based on the information of the voice call activation field included in the frames received from the terminals 20 and 21.

음성호 비활성 타이머(110)는 만약 음성호를 비활성화 하는 경우에는 소정시간 타이머를 동작한 후에, 단말을 음성호 활성화 노드 리스트 또는 본 발명에서 정의하는 적응적 노드 리스트에 추가시키는 동작을 수행하게 된다.If the voice call inactivation timer 110 deactivates the voice call, after the predetermined time timer is operated, the voice call inactivity timer 110 performs an operation of adding the terminal to the voice call activation node list or the adaptive node list defined in the present invention.

포인트 조정부(130)는 Poll을 수행하기 위한 음성호 활성화 노드 리스트를, 상기 음성호 활성화 감지부(120) 및 음성호 비활성 타이머(110)의 응답에 따라서 갱신하고 제어하게 된다.The point adjuster 130 updates and controls the voice call activation node list for polling according to the response of the voice call activation detector 120 and the voice call inactivity timer 110.

즉, 본 발명에서의 억세스포인트(100)는, 음성호의 처리를 위하여 억세스포인트에서 관리하는 폴링 리스트를 음성호의 활성과 비활성 상태로 구분하여 관리하도록 함으로써, 비 활성 노드에 불필요한 Poll 프레임의 전송을 하지 않도록 한다. 본 발명의 적용시 하나의 억세스포인트에서 수용할 수 있는 음성호의 갯수가 증가되며, 매체 접근에 따른 지연시간도 불필요한 Poll 프레임의 제거로 줄어들게 된다.That is, the access point 100 according to the present invention manages the polling list managed by the access point into active and inactive states for processing voice calls, thereby not transmitting unnecessary poll frames to inactive nodes. Do not When the present invention is applied, the number of voice calls that can be accommodated in one access point is increased, and the delay time according to the medium access is also reduced by eliminating unnecessary poll frames.

상기 억세스포인트 장치의 동작은 이하 구체적인 예를 통해 상세히 설명한 다.The operation of the access point apparatus will be described in detail with reference to the following specific examples.

도 4는 본 발명의 실시예에서 MAC 프레임 헤더와 프레임 제어 필드의 구조를 도시한 프레임도이다.4 is a frame diagram illustrating the structure of a MAC frame header and a frame control field in an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 프레임의 구조는, IEEE 802.11에서 권고하는 MAC 프레임헤더와 프레임 제어 필드의 구조에 더하여, 본 발명의 실시예가 더 정의하는 More Data 필드를 더 포함한다.The structure of the frame shown in FIG. 4 further includes a More Data field further defined by an embodiment of the present invention, in addition to the structure of the MAC frame header and frame control field recommended by IEEE 802.11.

본 발명의 실시예에서 상기 More data 필드는, 음성호 식별 필드(F1)라 칭하고, 억세스포인트와 단말간의 음성호 상태 전달에 이용된다.In the embodiment of the present invention, the More data field is called a voice call identification field (F1) and is used for transferring voice call status between an access point and a terminal.

즉, 상기 필드(F1)이 1 로 셋팅되는 경우에는 음성호가 발생한 것이며, 0 으로 셋팅된 경우에는 음성호가 발생하지 않은 것을 의미한다. 따라서, 상기 필드(F1)을 검사함으로써, 음성호 활성화 감지부(120)는 용이하게 음성호 활성화 여부를 감지할 수 있다.That is, when the field F1 is set to 1, a voice call is generated. When the field F1 is set to 0, a voice call is not generated. Therefore, by checking the field F1, the voice call activation detecting unit 120 can easily detect whether the voice call is activated.

도 5는 본 발명의 실시예에서의 비활성 타이머의 동작을 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating the operation of an inactivity timer in an embodiment of the present invention.

무선 단말로부터 전송되어지는 보이스 패킷 여부에 따라 음성호는 활성 또는 비활성된다. 음성호의 비활성 구간(T1, T2, T3)에서는 보이스 패킷이 생성 되지 않는다. 활성 구간(T4)에서는 사용하는 코덱(codec)에 따라 보이스 패킷이 생성된다.The voice call is activated or deactivated depending on whether or not the voice packet is transmitted from the wireless terminal. Voice packets are not generated in the inactive periods T1, T2, and T3 of the voice call. In the active period T4, a voice packet is generated according to a codec used.

한편, 보이스 패킷이 생성된 이후, 본 발명의 실시예에서 정의하는 More Data 즉, 음성호 식별 필드(F1)가 0 으로 설정되거나, 소정기간 또한 응답이 발생하지 않는 경우에는, 음성호 비활성 시키는 타이머가 동작을 개시한다. On the other hand, after the voice packet is generated, if the More Data defined in the embodiment of the present invention, i.e., the voice call identification field F1 is set to 0 or no response occurs for a predetermined period, a timer for deactivating the voice call Starts the operation.

상기 비활성 타이머에 할당된 시간(T2)이 종료되는 경우에는 보이스 패킷이 다시 발생할 가능성이 높아지므로, 억세스 포인트는 구간(T3)동안 PCF 동작을 위한 폴링을 개시하게 된다.When the time T2 allocated to the inactivity timer expires, there is a high possibility that the voice packet will be generated again. Thus, the access point starts polling for the PCF operation during the period T3.

만약 비활성 타이머가 종료되기전에 1 로 설정된 More Data를 수신하는 경우에는 바로 포인트 조정부는 해당 단말을 적응적 노드 리스트에 추가하여 폴링을 개시할 수도 있다.If more data is set to 1 before the inactivity timer expires, the point coordinator may start polling by adding the corresponding terminal to the adaptive node list.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라서 PCF 모드 동작을 위한 폴링 리스트를 도시한 도면이다.6 illustrates a polling list for PCF mode operation according to an embodiment of the present invention.

억세스포인트가 폴링 가능한 전체 단말을 노드 1 내지 7 로 표시할 경우, 상기 음성 패킷 생성 여부에 따라서 활성 노드와 비활성 노드를 구분할 수 있다.When the access point indicates all of the pollable terminals as nodes 1 to 7, the active node and the inactive node may be distinguished according to whether the voice packet is generated.

도 6에 도시된 실시예에서는 활성 노드는 노드(2, 4, 5) 이며, 비활성 노드는 노드(1,3, 6,7)로 표시된다. In the embodiment shown in FIG. 6, active nodes are nodes 2, 4, 5, and inactive nodes are represented by nodes 1, 3, 6, 7.

도 6의 (라)에서는 본 발명의 실시예에 따른 적응적 폴링 리스트가 도시된다. 적응적 폴링 리스트는 현재 활성 노드(2, 4, 5)들과 비활성 노드(1, 3 ,6, 7) 중에서 본 발명에서 제안하는 알고리즘에 의하여 조만간 활성이 기대되는 비활성 노드(3)들을 포함한다. In FIG. 6D, an adaptive polling list according to an embodiment of the present invention is shown. The adaptive polling list includes inactive nodes 3, which are expected to be active sooner or later by the algorithm proposed by the present invention among the current active nodes 2, 4, 5 and inactive nodes 1, 3, 6, 7. .

도 7은 본 발명의 실시예에 따라, 적응적 폴링 리스트를 유지하기 위하여 활성 노드가 비활성 노드로 전환되는 과정을 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a process of switching an active node into an inactive node to maintain an adaptive polling list according to an embodiment of the present invention.

도7에서 무선 단말은 음성호가 더 이상 활성이 아닐 때 응용 계층으로부터 신호되는 정보를 이용하여 음성호 활성 식별자 필드(F1)를 '0'으로 설정한다. 억세스 포인트는 MAC 프레임 제어 필드의 상기 필드(F1) 값이 '0'일 때, 해당 활성 노 드(2)를 적응적 폴링 리스트와 활성 노드 리스트로부터 삭제하고 비활성 노드 리스트에 삽입 한다. 이와 동시에 해당 노드의 비활성 타이머를 개시한다. 비활성 타이머의 값은 음성호의 통계적 성질에서 추출한 평균 비활성 구간의 길이에 기반한다. 비활성 타이머 값은 평균값의 5% 혹은 10% 등으로 설정할 수 있다.In FIG. 7, the wireless terminal sets the voice call activity identifier field F1 to '0' using information signaled from the application layer when the voice call is no longer active. The access point deletes the corresponding active node 2 from the adaptive polling list and the active node list and inserts it into the inactive node list when the value of the field F1 of the MAC frame control field is '0'. At the same time, it starts the inactivity timer of the node. The value of the inactivity timer is based on the length of the average inactivity interval extracted from the statistical properties of the voice call. The inactivity timer value can be set to 5% or 10% of the average value.

도 8은 본 발명의 실시예에 따라, 적응적 폴링 리스트를 유지하기 위하여 비활성 노드가 활성 노드로 전환되는 과정을 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating a process of switching an inactive node into an active node in order to maintain an adaptive polling list according to an embodiment of the present invention.

비활성 노드는 다음의 두가지 방법에 의하여 적응적 폴링 리스트에 삽입된다. Inactive nodes are inserted into the adaptive polling list in two ways.

첫째, 비활성 타이머가 종료 되었을 때 해당 비 활성 노드(3)를 적응적 폴링 리스트에 삽입한다. 적응적 노드에 삽입된 비활성 노드(3)는 이후 억세스포인트가 POLL 프레임을 보내게 된다. POLL 프레임에 대한 무선 단말의 응답은 보내어질 음성 패킷이 있을 경우는 음성 패킷을 전송하게 되며, 없는 경우 NULL프레임을 전송한다. 억세스포인트는 POLL프레임에 대한 응답으로 음성 패킷이 올 경우에 해당 노드가 활성 상태로 전환 되었다고 판단하고 활성 노드 리스트에 삽입 한다. First, when the inactivity timer expires, the inactive node 3 is inserted into the adaptive polling list. The inactive node 3 inserted into the adaptive node will then have the access point send a POLL frame. The wireless terminal's response to the POLL frame transmits a voice packet if there is a voice packet to be sent, and transmits a NULL frame if it does not exist. The access point determines that the node has been switched to the active state when the voice packet comes in response to the POLL frame, and inserts it into the active node list.

두 번째 경우는 비활성 노드가 비활성 타이머가 종료되기 전에 활성 상태로 전환될 경우에는 경쟁 방식인 DCF모드를 이용하여 활성 상태로 전환되었음을 억세스포인트에 시그널링 한다. 이때의 시그널링은 음성 패킷을 사용하며, 억세스 포인트는 비활성 노드로부터 DCF모드를 통하여 음성 패킷이 전달되면 해당 노드가 활성 상태로 전환되었음을 인식하고 비활성 노드 리스트에서 해당 노드(3)를 삭제하고, 적응적 폴링 리스트와 활성 노드 리스트로 해당 노드를 삽입한다. In the second case, when the inactive node is switched to the active state before the inactivity timer expires, the access point signals to the access point that the inactive node has been switched to the active state by using a competitive DCF mode. In this case, the signaling uses the voice packet, and when the access point receives the voice packet from the inactive node through the DCF mode, the access point recognizes that the node has been switched to the active state, deletes the node 3 from the inactive node list, and adaptively. Insert the node into the polling list and active node list.                     

따라서, 본 발명의 실시예에 따를 겨우에는 적응적 노드 리스트에만 존재하는 단말에만 억세스 포인트가 비경쟁 방식인 PCF 모드로 동작하게 되어, 무선 자원을 절약할 수 있게 된다.Therefore, according to the embodiment of the present invention, the access point operates only in the non-competitive PCF mode of the terminal that exists only in the adaptive node list, thereby saving radio resources.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 매체 접근 제어 방법을 도시한 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a medium access control method according to an embodiment of the present invention.

복수의 무선 단말과 억세스포인트로 구성된 공중 무선랜 네트워크에서 억세스포인트는 각각 무선 단말로부터 전송되는 MAC 프레임을 수신한다(S100).In a public WLAN network including a plurality of wireless terminals and an access point, the access point receives a MAC frame transmitted from the wireless terminal (S100).

억세스 포인트는 상기 MAC 프레임중 특정 필드에 할당된 음성호 식별 필드 값이 0 인지 1 인지 판단하여 음성호가 생성되었는지를 판단한다(S110). 여기서, 상기 필드값이 0 인 경우에는 음성호 비활성 구간으로 동작하게 되고, 1 인 경우에는 음성 활성 구간의 상태로 동작하게 된다.The access point determines whether a voice call is generated by determining whether a voice call identification field value assigned to a specific field of the MAC frame is 0 or 1 (S110). In this case, when the field value is 0, the voice call inactivity section is operated.

상기 음성호 식별 필드값이 1 인 경우에는, 음성호 활성 구간으로 동작하며, 해당 단말을 활성 노드 리스트에 추가하고, 비경쟁 방식인 PCF 모드로 해당 단말과의 음성 패킷을 송수신한다(S130, S170).If the voice call identification field value is 1, it operates in the voice call active period, adds the terminal to the active node list, and transmits and receives a voice packet with the terminal in the PCF mode, which is a non-competitive method (S130, S170). .

만약, 상기 음성호 식별 필드값이 0 인 경우에는, 음성호 비활성 구간으로 동작하게 되며, 해당 단말을 음성호 비활성 노드리스트에 추가하게 되고, 더불어 미리 정해진 음성호 비활성 타이머의 동작을 개시한다(S120).If the voice call identification field value is 0, the voice call identification field operation is performed, the terminal is added to the voice call inactivity node list, and the operation of the predetermined voice call inactivity timer is started (S120). ).

여기서, 상기 음성호 비활성 타이머에 지정된 시간이 완전히 종료하기전에 DCF 모드등에 의해 음성 패킷이 수신된 경우에는 상기 노드를 활성 노드 리스트에 추가한다(S140, S130). 상기 단계(S140)의 경우에는, 조만간 음성호가 발생할 가능성이 있는 경우가 아니라, 이미 음성 패킷이 생성된 경우이므로, 활성 노드 리스트 에 해당 노드를 삽입할 수 있으나, 도시는 생략되었으나 본 발명의 취지에 따라 적응적 노드 리스트에 삽입하는 것 역시 가능하다.Here, when the voice packet is received by the DCF mode or the like before the time specified in the voice call inactivity timer is completely terminated, the node is added to the active node list (S140 and S130). In the case of the step (S140), it is not the case that the voice call is likely to occur any time soon, but since the voice packet has already been generated, it is possible to insert the corresponding node in the active node list, but the illustration is omitted, but the purpose of the present invention Therefore, it is also possible to insert into the adaptive node list.

한편 상기 비활성 타이머에 의해 지정된 시간이 종료된 경우에는 억세스 포인트는 상기 단말을 적응적 노드 리스트에 추가한다(S160).On the other hand, when the time specified by the inactivity timer expires, the access point adds the terminal to the adaptive node list (S160).

상기 적응적 노드 리스트 및 활송 노드 리스트에 포함된 노드에게는 Poll 프레임을 전송하여(S170), 비경쟁 방식인 PCF 방식으로 매체 접근 제어를 수행하고, 단계(S100)으로 회귀하여 음성호가 발생하는지 판단하여 노드 리스트의 갱신을 반복하게 된다.By transmitting a poll frame to the nodes included in the adaptive node list and the transport node list (S170), media access control is performed using a non-competitive PCF method, and the process returns to step S100 to determine whether a voice call is generated. The update of the list will be repeated.

이상 설명한 본 발명의 실시예에 따른 동작 원리는 도 3에 도시된 본 발명의 억세스포인트 장치에 음성호 비활성 타이머(110), 음성호 활성화 감지부(120) 및 포인트 조정부(130)의 상호 동작에 그대로 적용되게 된다.The operation principle according to the embodiment of the present invention described above is based on the mutual operation of the voice call inactivity timer 110, the voice call activation detecting unit 120 and the point adjusting unit 130 in the access point apparatus of the present invention shown in FIG. 3. It will be applied as is.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

본 발명의 구성에 의한 매체 접근 제어는 무선랜에서의 음성호를 가지는 무선단말에 대하여 일정한 대역폭을 적응적으로 할당하게 된다. 즉 단말이 활성이거나, 비활성 상태이후 일정시간이 경과한 경우에만 일정한 대역폭을 할당하게 된다. In the medium access control according to the configuration of the present invention, a predetermined bandwidth is adaptively allocated to a wireless terminal having a voice call in a wireless LAN. That is, a fixed bandwidth is allocated only when a predetermined time elapses after the terminal is active or inactive.

그러므로 다수의 음성호 처리에 있어서 적응적 폴링 리스트에 있는 무선 단 말에만 비경쟁 모드로 데이터 전송을 위한 폴 프레임을 전송하게 되어 무선 자원을 절약할 수 있는 장점을 가진다. Therefore, in a plurality of voice call processing, only the radio terminal in the adaptive polling list transmits a poll frame for data transmission in an uncompetitive mode, thereby saving radio resources.

또한 비활성 타이머값을 평균 비활성 값보다 작게 설정하거나 DCF 모드를 통하여 억세스 포인트에 시그널링 함으로써 전송 지연시간을 보장할 수 있는 효과를 구비한다.In addition, by setting the inactivity timer value smaller than the average inactivity value or signaling to the access point through the DCF mode, the transmission delay time can be guaranteed.

Claims (10)

공중 무선랜에서의 매체 접근 제어 방법에 있어서,In the medium access control method in a public wireless LAN, a) 억세스 포인트가 무선 단말로부터 MAC 프레임을 수신하는 단계;a) the access point receiving a MAC frame from the wireless terminal; b) 상기 프레임의 음성호 식별 필드를 검사하여, 음성호의 활성화를 판단하는 단계;b) checking the voice call identification field of the frame to determine activation of the voice call; c) 음성호가 비활성화된 경우, 상기 무선 단말을 비활성 노드 리스트에 추가하고, 비활성 타이머의 동작을 개시하는 단계;c) if the voice call is deactivated, adding the wireless terminal to the list of inactive nodes and initiating operation of an inactivity timer; d) 상기 비활성 타이머가 종료하면, 상기 무선 단말을 적응적 노드 리스트에 추가하는 단계; 및d) adding the wireless terminal to the adaptive node list when the inactivity timer expires; And e) 상기 적응적 노드 리스트에 포함된 무선 단말에게 폴(poll) 플레임을 전송하는 단계e) transmitting a poll frame to a wireless terminal included in the adaptive node list 를 포함하는 매체 접근 제어 방법.Medium access control method comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, f) 상기 단계 c) 이후, 타이머가 종료하기전에 음성 패킷이 수신되었는지 판단하는 단계;f) after step c), determining whether a voice packet has been received before the timer expires; g) 상기 음성 패킷이 수신된 경우에는 상기 무선 단말을 상기 적응적 노드 리스트에 추가하는 단계를 더 포함하는 매체 접근 제어 방법.g) adding the wireless terminal to the adaptive node list when the voice packet is received. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 음성 패킷의 수신 여부는 DCF 모드에서의 시그널링을 통해서 판단하는 매체 접근 제어 방법.And determining whether to receive the voice packet through signaling in a DCF mode. 제 2 항에 있어서, 상기 음성 패킷이 수신된 경우에는 상기 무선 단말을 활성 노드 리스트에 추가하고, 상기 활성 노드 리스트에 포함된 무선 단말에 폴링 프레임을 전송하는 단계를 더 포함하는 매체 접근 제어 방법.The method of claim 2, further comprising adding the wireless terminal to an active node list when the voice packet is received, and transmitting a polling frame to the wireless terminal included in the active node list. 제 2 항에 있어서, 상기 비활성 타이머에 대응하는 시간은 음성호 비활성 구간의 평균값에 기초하여 정해지는 매체 접근 제어 방법.3. The method of claim 2, wherein the time corresponding to the inactivity timer is determined based on an average value of voice call inactivity intervals. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, h) 상기 음성호 식별 필드값에 의해, 음성호가 활성화 된 경우에는 상기 무선 단말을 활성 노드 리스트에 추가하는 단계;h) adding, by the voice call identification field value, the wireless terminal to the active node list when the voice call is activated; i) 상기 활성 노드 리스트 및 상기 적응적 노드 리스트에 포함된 무선 단말에 폴 프레임을 전송하고, 단계 a) 로 회귀하는 단계를 더 포함하는 매체 접근 제어 방법.i) transmitting a poll frame to a wireless terminal included in the active node list and the adaptive node list, and returning to step a). 공중 무선랜에서 매체 접근을 제어하는 억세스 포인트 장치에 있어서,An access point apparatus for controlling a medium access in a public WLAN, 송수신되는 데이터 패킷을 일시 저장하는 제 1 큐와;A first queue for temporarily storing data packets to be transmitted and received; 송수신되는 음성 패킷을 일시 저장하는 제 2 큐와;A second queue for temporarily storing voice packets to be transmitted and received; 무선 단말로부터 수신된 MAC 프레임으로부터 음성호 활성화를 감지하는 음성호 활성화 감지부와;A voice call activation detector for detecting voice call activation from a MAC frame received from the wireless terminal; 상기 음성호 활성화 감지부에서 음성호가 비활성으로 판단된 경우, PCF 모드를 미리 정해진 시간만큼 대기하는 음성호 비활성 타이머와;A voice call inactivity timer for waiting the PCF mode for a predetermined time when the voice call activation detection unit determines that the voice call is inactive; 상기 음성호 비활성 타이머의 종료 및 음성호 활성화 감지부의 음성호 활성화 감지 결과값에 기초하여 작성된 노드 리스트에 PCF 모드로 매체 접근을 제어하는 포인트 조정부를 포함하는 억세스 포인트 장치.And a point adjusting unit for controlling access to the medium in the PCF mode based on the end of the voice call inactivity timer and the voice call activation detection result of the voice call activation detection unit. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 음성호 활성화 감지부는 MAC 프레임 헤더의 특정 필드값에 기초하여 음성호 활성화를 감지하는 억세스 포인트 장치.And the voice call activation detecting unit detects voice call activation based on a specific field value of a MAC frame header. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 음성호 비활성 타이머는 평균 음성호 비활성 시간보다 적은 시간동안 동작하는 억세스 포인트 장치.And the voice call inactivity timer operates for less than the average voice call inactivity time. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 포인트 조정부는, 음성호 비활성 타이머가 종료된 무선 단말 또는 타이머가 지정한 시간을 대기하는 중 음성 패킷을 전송한 단말을 상기 노드 리스트에 추가하여 폴링 프레임을 전송하는 억세스 포인트 장치.The point coordinator, the access point device for transmitting a polling frame by adding to the node list a wireless terminal or a terminal that has transmitted a voice packet while waiting for the time specified by the timer, the voice call inactivity timer has expired.
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