KR20080113904A - ８０２．１１ ｗｌａｎ에서의 멀티캐스팅 방법 및 시스템 - Google Patents

８０２．１１ ｗｌａｎ에서의 멀티캐스팅 방법 및 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20080113904A
KR20080113904A KR1020070062919A KR20070062919A KR20080113904A KR 20080113904 A KR20080113904 A KR 20080113904A KR 1020070062919 A KR1020070062919 A KR 1020070062919A KR 20070062919 A KR20070062919 A KR 20070062919A KR 20080113904 A KR20080113904 A KR 20080113904A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mobile node
multicast
wlan
service set
multicasting
Prior art date
Application number
KR1020070062919A
Other languages
English (en)
Inventor
홍미정
김용호
강규현
김근형
전효섭
Original Assignee
주식회사 케이티
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이티 filed Critical 주식회사 케이티
Priority to KR1020070062919A priority Critical patent/KR20080113904A/ko
Publication of KR20080113904A publication Critical patent/KR20080113904A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/06—Selective distribution of broadcast services, e.g. multimedia broadcast multicast service [MBMS]; Services to user groups; One-way selective calling services
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 인터넷 및 차세대 통신망(BcN: Broadband Convergence Network)에서 멀티캐스트 데이터를 효율적으로 모바일 노드에게 전달하기 위하여 AP가 WLAN 지역에서 모바일 노드의 위치를 근거로 데이터 전송율을 조정하면서 상기 멀티캐스트 데이터를 전송할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 (a) AP(Access Point)는 모바일 노드로부터 전송되는 Join 메시지를 스누핑하여 멀티캐스트 서비스를 제공하는 서비스 셋 정보를 수집하는 과정; (b) 상기 Join 메시지의 수신전력신호를 근거로 상기 모바일 노드의 초기 위치와 그룹이탈시간을 산출하는 과정; (c) 멀티캐스트 에이전트로부터 멀티캐스트 데이터가 송신되면, 상기 서비스 셋에 등록된 모바일 노드 그룹중에서 상기 AP로부터 가장 멀리 위치하는 최장 모바일 노드을 결정하는 과정; (d) 상기 멀티캐스트 데이터를 전송하면서 상기 멀티캐스트 데이터에 대한 ACK 메시지를 상기 최장 모바일 노드로부터 수신하는 과정; (e) 수신된 ACK 메시지의 수신전력신호로부터 상기 최장 모바일 노드의 위치를 산출하는 과정; 및 (f) 상기 멀티캐스트 에이전트로부터 멀티캐스트 데이터가 송신되면, 상기 모바일 노드 그룹의 최장 모바일 노드을 재결정한 후 상기 (d)과정과 (e)과정을 반복수행하는 과정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

８０２．１１ ＷＬＡＮ에서의 멀티캐스팅 방법 및 시스템{MULTIMEDIA MULTICASTING METHOD IN 802.11 WLAN AND METHOD THEREOF}
도 1은 종래 802.11 ＷＬＡＮ에서의 멀티캐스팅 시스템의 전체 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 802.11 ＷＬＡＮ에서의 멀티캐스팅 시스템의 전체 구성도.
도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 802.11 ＷＬＡＮ에서의 멀티캐스팅 방법을 설명하기 위한 플로우차트.
본 발명은 802.11 WLAN(Wireless Local Area Network)에서의 멀티캐스팅 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인터넷 및 차세대 통신망(BcN: Broadband Convergence Network)에서 멀티캐스트 데이터를 효율적으로 모바일 노드에게 전달하기 위하여 액세스 포인트(AP: Access Point)가 WLAN 지역에서 무선으로 액세스하는 모바일 노드에게 오류가 발생하지 않는 범위내에서 효율적으로 데이터 전송율을 결정하여 전송함으로써 시스템 이용도를 줄일 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
방송용 데이터를 방송 데이터를 디지털화와 더불어 기구축된 초고속네트워크 인터넷을 통해 IP(Internet Protocol) 형태로 서비스가 제공되고 있으며, 이로 인해 일방향 서비스에서 실시간 및 VoD(Video on demand) 형태의 다양한 양방향 서비스가 가능하게 되었다. 한편, 모바일 모바일 노드의 출시로 인해 사용자들은 고정된 기기가 아니라 모바일이 제공되는 단마에서도 방송 서비스를 요구하게 되었다. 모바일 모바일 노드을 위해서는 CDMA(Code Division Multiple Access) 기반 및 PCS(Personal Communication Service) 기반으로 방송 서비스가 개시되었다.
현재 무선 기반의 서비스는 백워드 채널 구현의 어려움으로 인해 양방향 서비스가 제한적으로 제공되어 있으며, 유선 기반의 IPTV(Internet Protocol Television)는 IP기반으로 양방향의 인터랙티브한 서비스 제공이 가능하나, 고해상도 기반의 고정 모바일 노드 기반으로 인프라가 제공되고 있어 이동성을 제공하기 어렵다. 그러므로 최근 ITU 표준화단계인 IPTV FG(Focus Group)에서는 기존의 광대역 무선접속망을 활용하여 통신과 방송의 융합서비스 컨텐츠를 그대로 제공해줄 수 있는 시나리오와 아키텍쳐가 제안되었으며, 무선접속망으로는 WLAN과 Wibro 등을 언급하고 있다.
방송 데이터와 같은 서비스는 동일한 데이터를 다수의 사용자들에게 동시에 전송하는 서비스로, 멀티캐스팅 기법을 사용시 네트워크 자원을 효율적으로 이용할 수 있다. 그러므로 WLAN 상에서 방송 데이터를 서비스하기 위해서는 무선의 특성과 멀티캐스팅의 특성을 함께 고려하여야 한다. 하지만 WLAN의 경우, 다수의 모바일 노드(단말)가 랜덤하게 흩어져 있는 환경에서 특정 모바일 노드에게만 적합한 전송율을 선택하기가 어렵고, 이 노드들이 이동하는 경우에는 AP로부터 떨어진 거리, 채널환경 등을 파악하기가 어려워 다중 전송율을 적용하기 힘들다. 왜냐하면, AP는 멀티캐스팅 그룹에 해당하는 모바일 노드의 MAC 주소를 관리하지 않으므로 유니캐스트의 모바일 노드 MAC 주소와 멀티캐스트 모바일 노드 MAC주소가 동일 모바일 노드이라 하더라도 이에 대한 정보가 전혀 없어 유니캐스트의 다중 전송율 정보를 이용할 수 없다. 그러므로 표준규격에서는 802.11a/g의 경우, 가장 낮은 데이터 전송율인 6Mbps로 멀티캐스팅하고 있다. 이 경우 데이터수신 오류율은 줄일 수 있으나, 저속의 데이터 전송율로 인해 전송시간이 과다 소요되어 전체 시스템 효율을 떨어진다는 단점이 있다.
이하, 도 1에 도시된 네트워크 구성도를 참조하여 본 발명의 종래 기술을 설명한다.
도 1은 802.11 WLAN에서의 멀티캐스팅 시스템의 개략적 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 802.11 WLAN에서의 멀티캐스팅 시스템은 복수의 모바일 노드(110, 111, 112), AP(120), 멀티캐스트 에이전트(130), 및서비스 서버(150)를 구비한다.
서비스 서버(150)는 멀티캐스트 서비스를 요청한 모바일 노드로 멀티미디어 데이터를 제공하는 기능을 수행한다.
AP(120)는 각 모바일 노드에 대해 무선 통신을 지원하여 상기 모바일 모바일 노드로부터 멀티캐스트 데이터 전송을 요구하는 Join 메시지가 수신되면 이를 멀티캐스트 에이전트(130)로 전송하고 멀티캐스트 에이전트(130)로부터 멀티캐스팅 되 어질 멀티미디어 데이터가 수신되면 이를 멀티캐스트 서비스를 요청한 모바일 노드들측으로 전송하는 기능을 수행한다.
멀티캐스트 에이전트(130)는 수신된 상기 Join 메시지를 분석하여 상기 Join 메시지에 포함된 서비스 서버의 IP 주소에 해당하는 서비스 셋에 대해 이미 특정 모바일 노드의 호스트 IP 주소가 등록되었는지를 확인한다. 이 과정에서 만약 서비스 셋이 존재하지 않는다면 서비스 셋을 신규로 형성하고 상기 모바일 노드의 호스트 IP 주소를 상기 서비스 셋에 등록하고, 만약 서비스 셋이 존재하면 상기 모바일 노드의 호스트 IP 주소를 상기 서비스 셋에 등록한다. 이때, 만약 상기 서비스 셋에 상기 모바일 노드의 호스트 IP 주소가 등록되어 있지 않으면 상기 모바일 노드의 호스트 IP 주소를 등록하고, 만약 상기 서비스 셋에 상기 모바일 노드의 호스트 주소가 등록되어 있는 상태이면 상기 모바일 노드의 호스트 주소를 최신 정보로 갱신저장한다. 이와 같이, 상기 멀티캐스트 에이전트(130)는 각 서비스 셋에 등록된 모바일 노드들의 정보를 관리한다. 또한, 멀티캐스트 에이전트(30)는 상기 서비스 셋에 할당된 멀티캐스트용 MAC 주소를 모바일 노드(110)로 전송하여 모바일 노드(110)가 멀티캐스트용 MAC 주소를 이용하여 멀티캐스트 데이터를 수신할 수 있도록 한다.
멀티캐스트 에이전트(130)와 서비스 서버(150)는 상고 멀티캐스팅 라우팅 프로토콜을 기반으로 통신한다.
상술한 구조에서 서비스 서버(150)로부터 제공되는 멀티미디어 데이터는 멀티미디어 에이전트(130)를 통해 AP(120)로 전송되는데, AP(12)는 서비스 서 버(150)로부터 제공받은 데이터가 멀티캐스트 데이터인지를 확인 후, 상기 데이터가 멀티캐스트 데이터로 확인되면 멀티캐스트 IP 주소를 멀티캐스트용 MAC(Medium Access Control) 주소로 변환하여 모바일 노드 측으로 전송한다.
한편, AP(120)는 단지 모바일 노드로부터 전송된 Join 메시지를 릴레이만 하기 때문에 어느 모바일 노드가 해당 서비스 셋에 등록되었는지 알 수 없다. 그러므로, AP는 재전송을 하지 않고 모든 모바일 노드들이 수신할 수 있도록 가장 낮은 전송율로 데이터를 전송한다.
각 모바일 노드는 멀티캐스트용 MAC 주소로 전송되는 멀티캐스트 데이터를 수신하여 디코딩하여 재생출력하고, 이 데이터 수신에 대한 ACK 메시지는 전송하지 않는다.
상기한 동작에서 AP와 모바일 노드간은 무선 매체를 이용하고, 시간을 분할하여 무선 매체를 공유하도록 접근하는 IGMP(Inter Gateway Multicasting Protocol)을 사용한다. 동일한 데이터를 전송하는 경우에 데이터 전송율이 낮을수록 해당 시스템들이 무선 매체를 사용하는 시간인 시스템 이용도가 높아져서 하나의 서비스를 제공하기 위해 소요되는 점유 시간이 많아지게 된다. 이로써, 다른 서비스를 사용하기 위한 시간이 줄어들게 된다.
한편, 효율적인 데이터 전송을 위해서는 점유 시간을 감소시킬 필요가 있고, 점유시간을 감소시키기 위해서는 데이터 전송율을 높힐 필요가 있다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출되어진 것으로서, 인터넷 및 차세대 통신망(BcN: Broadband Convergence Network)에서 멀티캐스트 데이터를 효율적으로 모바일 노드에게 전달하기 위하여 AP가 WLAN 지역에서 모바일 노드의 위치를 근거로 데이터 전송율을 조정하면서 상기 멀티캐스트 데이터를 전송할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 802.11 WLAN에서의 멀티캐스팅 방법은, (a) AP(Access Point)는 모바일 노드로부터 전송되는 Join 메시지를 스누핑하여 멀티캐스트 서비스를 제공하는 서비스 셋 정보를 수집하는 과정; (b) 상기 Join 메시지의 수신전력신호를 근거로 상기 모바일 노드의 초기 위치와 그룹이탈시간을 산출하는 과정; (c) 멀티캐스트 에이전트로부터 멀티캐스트 데이터가 송신되면, 상기 서비스 셋에 등록된 모바일 노드 그룹중에서 상기 AP로부터 가장 멀리 위치하는 최장 모바일 노드을 결정하는 과정; (d) 상기 멀티캐스트 데이터를 전송하면서 상기 멀티캐스트 데이터에 대한 ACK 메시지를 상기 최장 모바일 노드로부터 수신하는 과정; (e) 수신된 ACK 메시지의 수신전력신호로부터 상기 최장 모바일 노드의 위치를 산출하는 과정; 및 (f) 상기 멀티캐스트 에이전트로부터 멀티캐스트 데이터가 송신되면, 상기 모바일 노드 그룹의 최장 모바일 노드을 재결정한 후 상기 (d)과정과 (e)과정을 반복수행하는 과정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에서 상기 (a) 과정은 상기 AP가 상기 멀티캐스트 에이전트로 상기 Join 메시지를 전송하고, 상기 멀티캐스트 에이전트로부터 전송되는 멀티캐스트용 MAC 주소를 상기 모바일 노드로 전송하는 과정을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에서 상기 (b) 과정은 하기 [수학식 2]를 근거로 상기 모바일 노드의 초기 위치를 산출하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에서 상기 (c) 과정은 (c-1) 상기 서비스 셋에 등록된 상기 모바일 노드 그룹에 속하는 각 모바일 노드들의 초기 위치, 상기 그룹 이탈 시간, 및 현재 시간을 이용하여 상기 모바일 노드들의 위치를 추정하는 과정; (c-2) 상기 추정된 위치 중에서 상기 AP로부터 가장 멀리 있는 모바일 노드을 최장 모바일 노드로 결정하는 과정; 및 (c-3) 상기 최장 모바일 노드의 위치를 근거로 무선 통신을 위한 전송율을 결정하는 과정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에서 상기 (a) 과정은 (a-1) 상기 Join 메시지에 포함된 서비스 서버의 IP 주소에 해당하는 서비스 셋이 존재하는가를 판단하는 과정; (a-2) 상기 서비스 셋이 존재하지 않으면, 상기 서비스 셋을 생성한 후 상기 모바일 노드의 호스트 IP 주소를 등록하는 과정; (a-3) 상기 서비스 셋이 존재하면, 상기 서비스 셋에 상기 모바일 노드의 호스트 IP 주소를 등록하는 과정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에서 상기 (d) 과정은 (d1) 상기 멀티캐스트 데이터를 포함하는 MAC 프레임에 ACK 메시지를 전송해야 할 상기 최장 모바일 노드의 MAC 주소를 포함하는 과정; (d2) 상기 모바일 노드 그룹에 속하는 모바일 노드들은 상기 MAC 프레임에 저장된 ACK 메시지 송신 모바일 노드의 MAC 주소가 자신의 MAC 주소와 일치하면, ACK 프레임을 생성하여 상기 AP로 전송하는 과정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에서 상기 (e) 과정에서 상기 서비스 셋에 등록된 상기 모바일 노드 그룹에 속하는 각 모바일 노드들의 위치, 상기 그룹 이탈 시간, 및 현재 시간을 이용하여 추정되어진 각 모바일 노드의 추정 위치를 근거로 최종 모바일 노드을 재결정하는 과정을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에서 상기 최장 모바일 노드로부터 ACK 메시지가 수신되지 않으면, 상기 모바일 노드 그룹에서 상기 최장 모바일 노드을 제외시킨 상태로 상기 모바일 노드 그룹의 최장 모바일 노드을 재결정한 후 상기 (d) 과정과 상기 (e) 과정을 반복수행하는 과정을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기위해 본 발명에 따른 802.11 ＷＬＡＮ에서의 멀티캐스팅 시스템은, 멀티캐스트 서비스를 제공하는 서비스 서버와 상기 서비스 서버에 대한 서비스 셋과 상기 서비스 셋에 속하는 모바일 노드로 상기 버스 서버로부터 제공되는 멀티캐스트 정보를 제공하는 멀티미디어 에이전트를 구비하여 802.11 ＷＬＡＮ에서 멀티캐스팅을 제공하는 방법에 있어서, 상기 모바일 노드로부터 전송되는 Join 메시지를 이용하여 상기 서비스 셋에 속하는 모바일 노드들의 위치 정보를 관리하여 상기 모바일 노드들의 위치를 기준으로 무선 신호의 전송율을 결정한 후 상기 멀티캐스트 정보를 상기 전송율로 송신하는 AP; 상기 AP로부터 수신된 멀티캐스트 정보로부터 자신이 ACK 메시지 송신 대상임이 확인되면 ACK 프레임을 생성하여 상기 AP로 전송하는 모바일 노드을 구비하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에서 상기 AP는 상기 Join 메시지의 수신전력신호를 근 거로 상기 모바일 노드들의 위치를 산출하고, 상기 산출된 위치와 거리별 수신그룹을 이탈하는데 소요되는 시간인 그룹이탈시간을 근거로 상기 서비스 셋에 속하는 상기 모바일 노드들의 위치를 추정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에서 상기 AP는 상기 추정된 위치가 상기 AP로부터 가장 먼 최장 모바일 노드을 기준으로 상기 전송률을 결정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에서 상기 AP는 상기 멀티캐스트 데이터를 전송하는 MAC 프레임에 ACK 메시지 송신 대상 정보를 저장하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 ACK 메시지 송신 대상 정보는 모바일 노드의 MAC 주소인 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부되어진 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 따른 802.11 WLAN에서의 멀티캐스팅 시스템의 전체 망 구성도이다.
도 2에 도시된 구성요소 중에서 도 1에 구성된 구성요소와 동일한 동작을 수행하는 구성요소에 대해서는 도 1에서와 동일한 참조번호를 부여하고 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2에 도시된 AP(1200)는 각 모바일 노드로부터 전송되는 Join 메시지를 스누핑(snooping)하여 각 서비스 셋에 등록된 모바일 노드에 대한 정보를 관리하고, 각 서비스 셋에 등록된 모바일 노드 중 가장 멀리 있는 모바일 노드를 기준으로 전송률을 결정하여 서비스 서버(150)로부터 전송되는 멀티캐스트 데이터를 모바일 노 드측으로 멀티캐스트 전송할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.
AP(1200)가 관리해야 하는 정보는 다음과 같다.
서비스셋에 대한 리스트, 서비스 셋 내에서의 데이터 전송율, 그룹별 해당 모바일 노드 정보, 각 그룹에서의 최소 수신전력신호(sensitivity)와 최대 거리를 관리한다. 각 노드에 대한 정보는 노드의 식별자(Identitity)와 해당 노드의 그룹이탈시간(expired time), MAC 주소(adress)를 필수적으로 포함한다.
또, AP(1200)는 상기 멀티캐스트 데이터를 전송하기 위한 MAC 프레임을 생성할 때, 상기 MAC 프레임의 RATE 필드에 해당 서비스 셋의 최장 모바일 노드의 MAC 주소를 기록하여 상기 MAC 주소에 해당하는 모바일 노드가 ACK 메시지를 송신할 수 있도록 한다.
본 발명에서 각 모바일 노드는 상기 MAC 프레임을 분석하여 자신이 ACK 메시지 송신 대상인지를 판단하고, 만약 자신이 ACK 메시지 송신 대상이면 AP(1200)로 ACK 메시지를 전송하는 기능을 수행한다.
이어, 도 3에 도시된 메시지 흐름도를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 802.11 WLAN에서의 멀티캐스팅 방법을 구체적으로 설명한다.
모바일 노드(1100)가 멀티캐스트 서비스를 개시하기 위하여 IGMP 메시지중에서 Join 메시지를 전송한다(S301). 상기 Join 메시지에는 서비스 셋 정보, 모바일 노드의 호스트 IP 주소 등이 포함된다.
AP(1200)는 모바일 노드로부터 전송되는 IGMP(Internet Group Multicasting Protocol) 메시지를 스누핑하여, 상기 IGMP 메시지가 Join 메시지인가를 판단한다. 상기 판단결과, 상기 메시지가 Join 메시지로 확인되면 상기 Join 메시지에 포함된 서비스 셋 정보를 근거로 상기 서비스 셋이 존재하는가를 확인한다(S303, S304).
상기 S304 단계의 판단결과, 만약 상기 서비스 셋이 이미 존재하면(S304에서 Yes) 상기 모바일 노드의 호스트 IP 주소를 상기 서비스 셋에 추가하고(306), 만약 상기 서비스 셋이 존재하지 않으면(S304에서 No) 서비스 셋별로 관리해야 하므로 해당 서비스 셋을 생성하고 상기 모바일 노드의 호스트 IP 주소를 상기 서비스 셋에 추가한다(S306).
한편, AP(1200)는 상기 Join 메시지의 수신전력신호를 근거로 모바일 노드와의 거리(di)를 산출한다.
[수학식 1]은 수신전력 산출식이며, [수학식 1]을 통해 거리를 산출하는 [수학식 2]가 유추된다.
Figure 112007046358276-PAT00001
Pi : 거리 i의 수신전력
Π0 : 기준거리(1m)에서의 수신 전력
np : 환경변수 2~4
di : AP와의 거리
Δ0 : 기준 거리, 1m
Figure 112007046358276-PAT00002
[수학식 1]과 [수학식 2]에서 np는 환경 함수로써, WLAN 에서는 2~3 사이의 값을 주로 사용하는데, 장애물이 많은 indoor의 경우에는 3을 사용할 수 있고, LOS(Line Of Sight)가 확보되는 outdoor의 경우에는 주로 2를 사용할 수 있다.
802.11 WLAN 에서는 최소한 수신전력신호인 sensitivity를 [표 1]과 같이 정의하고 있으며, WLAN 제조업체는 각 제품에서 지원하는 거리를 제시하고 있으며, 상기 값을 [수학식 2]에 대입하면 해당 모드의 데이터 전송률로써 전송 가능한 최대 거리를 구할 수 있다.
m Data Rate sensitivity (수신전력신호) Distance (m)
Np= 2 Np =2.5 Np = 3 Np =3.5
8 6Mbps -82 346.7 107.6 49.4 28.3
7 9Mbps -81 309.0 98.2 45.7 26.5
6 12Mbps -79 245.5 81.7 39.2 23.2
5 18Mbps -77 195.0 67.9 33.6 20.4
4 24Mbps -74 138.0 51.5 26.7 16.7
3 36Mbps -70 87.1 35.6 19.6 12.8
2 48Mbps -66 55.0 24.7 14.5 9.9
1 54Mbps -65 49.0 22.5 13.4 9.2
[표 1]에 의하면, 수신전력신호(sensitivity)에 따른 데이터 전송율(Data Rate)과 데이터 전송율 모드(m)이 개시되고, 환경변수에 따른 거리(Distance)별 데이터 전송율도 개시된다. 거리는 모바일 노드의 초기 위치로부터 현재 시간이 그룹이탈시간을 경과했는지를 판단하여 그룹이탈시간을 경과하였으면 한 단계 낮은 등급으로 데이터 전송율로 데이터 전송율을 재설정한다.
이어, AP(1200)는 [수학식 3]을 이용하여 거리별로 해당 데이터 전송율 모드 (m)을 파악하고 일정 속도로 움직인다고 가정하는 경우 더 낮은 모드 단계로 데이터 전송율이 떨어지는 시간(이하, '그룹이탈시간'이라 함)을 계산한다(S307). 데이터를 수신한 시점에서 최악의 경우 모바일 노드가 AP(1200)로부터 반대방향으로 멀어지는 경우를 가정하여 어느 시간 경과 후, 즉 데이터를 송신한 후 다음 데이터를 전송해야 하는 시간이 경과된 이후에는 다른 모드의 데이터 전송율 범위의 거리에 있을 수 있으므로 이에 맞는 데이터 전송율로 전송하여야 한다. 그러므로 일정한 속도로 움직인다고 가정하고 해당 모드를 벗어나는 시간을 계산하여야 한다. 이 계산값은 추후 전송할 데이터가 있는 경우, 그 시점에서 그룹을 벗어났는지, 아니면 해당 그룹에 존재하는지를 판단하는 근거로 사용된다.
Figure 112007046358276-PAT00003
Texpired(to) : 현재 시간
Texpired(j) : 해당 그룹에서 벗어나는 시간
이어, AP(1200)는 상기 Join 메시지를 멀티캐스트 에이전트(130)로 전송한다(S308).
멀티캐스트 에이전트(130)는 상기 서비스 셋이 존재하지 않으면 상기 서비스 셋을 추가하고, 상기 서비스 셋이 존재하면 상기 서비스 셋에 해당 모바일 노드의 호스트 IP 주소를 등록하여 서비스 셋과 모바일 노드의 호스트 IP 주소를 관리한다(S309).
서비스 서버(150)로부터 상기 서비스 셋에 대한 멀티미디어 데이터가 수신된 상태이면, 멀티캐스트 에이전트(130)는 AP(1200)로 상기 멀티미디어 데이터를 전송한다(S310).
AP(1200)는 수신된 데이터를 멀티캐스팅하기 위해서 먼저 ACK 메시지를 수신해야 하는 ACK 송신 대상을 결정한다(S311). S311 단계에서는 AP(1200)는 상기 서비스 셋에 등록된 모바일 노드들의 수신전력신호를 근거로 상기 서비스 셋에 등록된 모바일 노드 중 AP(1200)로부터 가장 멀리 떨어져 있는 모바일 노드(최장 노드)를 결정하고, 상기 모바일 노드를 기준으로 대이터 전송율(m)을 계산한다(S12).
S12 단계에서 AP(100)는 현재 시간과 상기 모바일 노드의 그룹이탈시간을 비교하여 상기 모바일 노드가 초기 데이터 전송율 그룹을 벗어난 상태인지를 판단한다(S313).
S313 단계의 판단결과, 만약 상기 모바일 노드의 데이터 전송율 그룹 이탈이 확인되지 상태이면(S313에서 No) 멀티캐스트 MAC 프레임을 전송할 전송율을 해당 데이터 전송율(m)로 설정하고(S314), 만약 상기 모바일 노드의 그룹 이탈이 확인되면 다음 그룹 범위에서 머무를 수 있는 기간인 잔여시간(residual time)을 상기 그룹이탈시간에 더하여 그룹이탈시간을 재설정하고 멀티캐스트 MAC 프레임을 전송할 데이터 전송율을 다음 데이터 전송율 그룹(m+1)으로 설정한다(S315).
S311 단계 내지는 S315 단계를 통해 ACK 메시지를 전송할 모바일 노드와 데이터 전송율이 결정되면, 상기 결정된 데이터 전송율로 상기 멀티캐스트 데이터가 포함된 MAC 프레임을 전송한다. 상기 MAC 프레임에는 ACK 메시지를 전송할 ACK 메시지 전송 대상을 지정하기 위한 MAC 주소가 저장된 상태이다(S316, S317).
상기 MAC 프레임을 수신한 모바일 노드(1100)는 상기 MAC 프레임을 분석하여 상기 MAC 프레임내의 RATE 필드에 저장된 MAC 주소가 자신의 MAC 주소와 일치하는가를 확인하여 자신이 ACK 메시지 전송 대상인가를 판단한다(S320).
S320 단계에서 자신이 ACK 메시지 전송 대상으로 확인되면(S320에서 Yes), 모바일 노드(1100)은 ACK 메시지 프레임을 생성하여(S322) AP(1200)로 전송하고, S320 단계에서 자신이 ACK 메시지 전송 대상이 아닌 것으로 확인되면(S32에서 No) 다음 MAC 프레임에 대한 수신대기상태로 천이한다.
AP(1200)는 ACK 메시지가 수신되면, 상기 ACK 메시지의 수신전력신호를 이용하여 상기 ACK 메시지를 전송한 모바일 노드(1100)의 위치를 산출한다(S326).
S326 단계에서 산출되어진 모바일 노드(1100)의 거리에 대응하는 데이터 전송율 그룹과 S316 단계에서 결정되어진 데이터 전송율 그룹이 서로 동일하면(S328에서 Yes) 상기 데이터 전송율 그룹에 상기 잔여시간을 더하여 그룹이탈시간을 재설정한다(S32).
반면에, S326 단계에서 산출되어진 모바일 노드(1100)의 거리에 대응하는 데이터 전송율 그룹이 S316 단계에서 결정되어진 데이터 전송율 그룹이 서로 동일하지 않으면(S328에서 No) 데이터 전송율 그룹을 S326 단계에서 산출되어진 모바 일 노드(1100)의 거리(di)에 따른 데이터 전송율 그룹으로 재설정한다(S330).
이후, AP(1200)는 멀티캐스트 에이전트(130)로부터 다음 순서의 멀티캐스트 데이터가 수신되면, S311 단계 내지 S332 단계를 반복적으로 수행하여 멀티캐스트 데이터가 수신된 시점에서 서비스 셋의 그룹에 포함된 모바일 노드 중에서 AP(1200)와 가장 멀리 떨어진 모바일 노드를 기준으로 데이터 전송율 그룹을 설정한다.
추가적으로, AP(1200)는 일정 시간동안 ACK 메시지 전송 대상인 모바일 노드로부터 ACK 메시지가 수신되지 않으면 S316 단계에서 설정된 데이터 전송율로 해당 멀티캐스트 데이터를 반복적으로 재전송하고, 상기 멀티캐스트 데이터의 재전송 회수가 기설정회수를 초과하면 상기 모바일 노드를 상기 서비스 셋 그룹에서 제외시키고 나머지 모바일 노드 중에서 AP(1200)로부터 가장 멀리 떨어져있는 모바일 노드를 선택한다.
상술되어진 도 2 내지 도 3을 통해 설명되어진 과정들에 의하면, 본 발명은 AP(1200)로부터 가장 멀리 있는 모바일 노드의 수신전력신호를 기준으로 전송율을 결정하여 멀티캐스트 데이터를 전송한 후, 상기 모바일 노드로부터 수신되는 ACK 메시지를 이용하여 모바일 노드의 위치와 데이터수신상태를 확인할 수 있게 됨으로써, AP로부터 최장 거리에 있는 모바일 노드를 기준으로 데이터 전송율을 결정할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 802.11 ＷＬＡＮ에서의 멀 티캐스팅 방법 및 시스템에 의하면, 인터넷이나 차세대망을 경유하여 서비스 서버와 연동되는 공중 무선망(WLAN)에서 멀티미이더 멀티캐스트 데이터를 멀티캐스팅 전송할 때 AP와 모바일 노드와의 거리를 근거로 데이터 전송률을 결정하여 상기 멀티캐스트 데이터를 전송함으로써 시스템 이용도를 줄일 수 있게 된다. 즉, 본 발명에 따르면 무선 매체를 나누어 사용하는 환경에서 하나의 서비스를 사용하는 시간을 줄여 줌으로써 다른 모바일 노드들이 효율적으로 매체를 사용할 수 있게 하는 효과가 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 이러한 수정 및 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (13)

  1. (a) AP(Access Point)는 모바일 노드로부터 전송되는 Join 메시지를 스누핑하여 멀티캐스트 서비스를 제공하는 서비스 셋 정보를 수집하는 과정;
    (b) 상기 Join 메시지의 수신전력신호를 근거로 상기 모바일 노드의 초기 위치와 그룹이탈시간을 산출하는 과정;
    (c) 멀티캐스트 에이전트로부터 멀티캐스트 데이터가 송신되면, 상기 서비스 셋에 등록된 모바일 노드 그룹중에서 상기 AP로부터 가장 멀리 위치하는 최장 모바일 노드을 결정하는 과정;
    (d) 상기 멀티캐스트 데이터를 전송하면서 상기 멀티캐스트 데이터에 대한 ACK 메시지를 상기 최장 모바일 노드로부터 수신하는 과정;
    (e) 수신된 ACK 메시지의 수신전력신호로부터 상기 최장 모바일 노드의 위치를 산출하는 과정; 및
    (f) 상기 멀티캐스트 에이전트로부터 멀티캐스트 데이터가 송신되면, 상기 모바일 노드 그룹의 최장 모바일 노드을 재결정한 후 상기 (d)과정과 (e)과정을 반복수행하는 과정을 구비하는 것을 특징으로 하는
    802.11 ＷＬＡＮ에서의 멀티캐스팅 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 (a) 과정은
    상기 AP가 상기 멀티캐스트 에이전트로 상기 Join 메시지를 전송하고, 상기 멀티캐스트 에이전트로부터 전송되는 멀티캐스트용 MAC 주소를 상기 모바일 노드로 전송하는 과정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는
    802.11 ＷＬＡＮ에서의 멀티캐스팅 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 (b) 과정은
    하기 [수학식 2]를 근거로 상기 모바일 노드의 초기 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는
    802.11 ＷＬＡＮ에서의 멀티캐스팅 방법.
    [수학식 2]
    Figure 112007046358276-PAT00004
    여기서, Pi : 거리 i의 수신전력
    Π0 : 기준거리(1m)에서의 수신 전력
    np : 환경변수 2~4
    di : AP와의 거리
    Δ0 : 기준 거리, 1m
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 (c) 과정은
    (c-1) 상기 서비스 셋에 등록된 상기 모바일 노드 그룹에 속하는 각 모바일 노드들의 초기 위치, 상기 그룹 이탈 시간, 및 현재 시간을 이용하여 상기 모바일 노드들의 위치를 추정하는 과정;
    (c-2) 상기 추정된 위치 중에서 상기 AP로부터 가장 멀리 있는 모바일 노드을 최장 모바일 노드로 결정하는 과정; 및
    (c-3) 상기 최장 모바일 노드의 위치를 근거로 무선 통신을 위한 전송율을 결정하는 과정을 구비하는 것을 특징으로 하는
    802.11 ＷＬＡＮ에서의 멀티캐스팅 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 (a) 과정은
    (a-1) 상기 Join 메시지에 포함된 서비스 서버의 IP 주소에 해당하는 서비스 셋이 존재하는가를 판단하는 과정;
    (a-2) 상기 서비스 셋이 존재하지 않으면, 상기 서비스 셋을 생성한 후 상기 모바일 노드의 호스트 IP 주소를 등록하는 과정;
    (a-3) 상기 서비스 셋이 존재하면, 상기 서비스 셋에 상기 모바일 노드의 호스트 IP 주소를 등록하는 과정을 구비하는 것을 특징으로 하는
    802.11 ＷＬＡＮ에서의 멀티캐스팅 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 (d) 과정은
    (d1) 상기 멀티캐스트 데이터를 포함하는 MAC 프레임에 ACK 메시지를 전송해 야 할 상기 최장 모바일 노드의 MAC 주소를 포함하는 과정;
    (d2) 상기 모바일 노드 그룹에 속하는 모바일 노드들은 상기 MAC 프레임에 저장된 ACK 메시지 송신 모바일 노드의 MAC 주소가 자신의 MAC 주소와 일치하면, ACK 프레임을 생성하여 상기 AP로 전송하는 과정을 구비하는 것을 특징으로 하는
    802.11 ＷＬＡＮ에서의 멀티캐스팅 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 (e) 과정에서
    상기 서비스 셋에 등록된 상기 모바일 노드 그룹에 속하는 각 모바일 노드들의 위치, 상기 그룹 이탈 시간, 및 현재 시간을 이용하여 추정되어진 각 모바일 노드의 추정 위치를 근거로 최종 모바일 노드을 재결정하는 과정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는
    802.11 ＷＬＡＮ에서의 멀티캐스팅 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 최장 모바일 노드로부터 ACK 메시지가 수신되지 않으면, 상기 모바일 노드 그룹에서 상기 최장 모바일 노드을 제외시킨 상태로 상기 모바일 노드 그룹의 최장 모바일 노드을 재결정한 후 상기 (d) 과정과 상기 (e) 과정을 반복수행하는 과정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는
    802.11 ＷＬＡＮ에서의 멀티캐스팅 방법.
  9. 멀티캐스트 서비스를 제공하는 서비스 서버와 상기 서비스 서버에 대한 서비스 셋과 상기 서비스 셋에 속하는 모바일 노드로 상기 버스 서버로부터 제공되는 멀티캐스트 정보를 제공하는 멀티미디어 에이전트를 구비하여 802.11 ＷＬＡＮ에서 멀티캐스팅을 제공하는 방법에 있어서,
    상기 모바일 노드로부터 전송되는 Join 메시지를 이용하여 상기 서비스 셋에 속하는 모바일 노드들의 위치 정보를 관리하여 상기 모바일 노드들의 위치를 기준으로 무선 신호의 전송율을 결정한 후 상기 멀티캐스트 정보를 상기 전송율로 송신하는 AP;
    상기 AP로부터 수신된 멀티캐스트 정보로부터 자신이 ACK 메시지 송신 대상임이 확인되면 ACK 프레임을 생성하여 상기 AP로 전송하는 모바일 노드을 구비하는 것을 특징으로 하는
    802.11 ＷＬＡＮ에서의 멀티캐스팅 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 AP는
    상기 Join 메시지의 수신전력신호를 근거로 상기 모바일 노드들의 위치를 산출하고, 상기 산출된 위치와 거리별 수신그룹을 이탈하는데 소요되는 시간인 그룹이탈시간을 근거로 상기 서비스 셋에 속하는 상기 모바일 노드들의 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는
    802.11 ＷＬＡＮ에서의 멀티캐스팅 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 AP는
    상기 추정된 위치가 상기 AP로부터 가장 먼 최장 모바일 노드을 기준으로 상기 전송률을 결정하는 것을 특징으로 하는
    802.11 ＷＬＡＮ에서의 멀티캐스팅 시스템.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 AP는
    상기 멀티캐스트 데이터를 전송하는 MAC 프레임에 ACK 메시지 송신 대상 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는
    802.11 ＷＬＡＮ에서의 멀티캐스팅 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 ACK 메시지 송신 대상 정보는
    모바일 노드의 MAC 주소인 것을 특징으로 하는
    802.11 ＷＬＡＮ에서의 멀티캐스팅 시스템.
KR1020070062919A 2007-06-26 2007-06-26 ８０２．１１ ｗｌａｎ에서의 멀티캐스팅 방법 및 시스템 KR20080113904A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070062919A KR20080113904A (ko) 2007-06-26 2007-06-26 ８０２．１１ ｗｌａｎ에서의 멀티캐스팅 방법 및 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070062919A KR20080113904A (ko) 2007-06-26 2007-06-26 ８０２．１１ ｗｌａｎ에서의 멀티캐스팅 방법 및 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080113904A true KR20080113904A (ko) 2008-12-31

Family

ID=40371095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070062919A KR20080113904A (ko) 2007-06-26 2007-06-26 ８０２．１１ ｗｌａｎ에서의 멀티캐스팅 방법 및 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20080113904A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2106178B1 (en) Improved communications throughput with multiple physical data rate transmission determinations
US9071942B2 (en) MAC based mapping in IP based communications
JP4541439B2 (ja) 無線ネットワークでルーティングテーブルの情報を一致させる方法及び装置
US8924809B2 (en) Cell dependent multi-group hybrid automatic repeat method for multicast wireless networks
US8112542B2 (en) Multicast digital video lost packet recovery
US20070002859A1 (en) Methods and apparatus for transmitting group communication signals
JP2007243387A (ja) エリア管理システム
US20050163064A1 (en) Synchronization apparatus and method for broadcasting a service stream in a mobile communication system
Santos et al. Evaluation of the IEEE 802.11 aa group addressed service for robust audio-video streaming
US9137039B2 (en) Accessing a communication media using both a contention period and a polling period
KR20140126801A (ko) 무선 메쉬 네트워크에서 멀티캐스트 라우팅 장치 및 그 방법
KR20080113904A (ko) ８０２．１１ ｗｌａｎ에서의 멀티캐스팅 방법 및 시스템
CN106534056B (zh) 通信装置以及通信方法
US8498231B2 (en) System and method for multicast and broadcast service synchronization
KR100863222B1 (ko) 도시형 교통 정보 시스템의 매체 액세스 제어 방법 및 그장치
Lu et al. Robust wireless video streaming using hybrid spatial/temporal retransmission
KR101963409B1 (ko) 게이트웨이장치 및 그 동작 방법
US20130094359A1 (en) Apparatus and method for controlling quality of service of wireless network
JP4814350B2 (ja) エリア管理システム
CN104994131A (zh) 一种基于分布式代理服务器的自适应上传加速方法
KR20090003582A (ko) 무선 메쉬 네트워크에서의 멀티캐스트 절차

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination