KR20090003582A

KR20090003582A - 무선 메쉬 네트워크에서의 멀티캐스트 절차

Info

Publication number: KR20090003582A
Application number: KR1020070066333A
Authority: KR
Inventors: 석용호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-07-03
Filing date: 2007-07-03
Publication date: 2009-01-12

Abstract

무선 메쉬 네트워크에서의 멀티캐스팅 절차에 관하여 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티캐스팅 절차에 의하면, 무선기기, 예컨대 메쉬 포인트는 수신된 멀티캐스트 데이터 프레임의 타깃 어드레스가 등록되어 있는 멀티캐스트 그룹 정보에 포함되는지를 판단한 다음, 판단 결과 상기 멀티캐스트 어드레스가 상기 멀티캐스트 그룹 정보에 포함되는 경우에만 상기 수신된 데이터 프레임을 재멀티캐스팅한다. 그리고 수신된 멀티캐스트 데이터 프레임이 등록되어 있는 멀티캐스트 그룹 정보에 포함되어 있지 않은 경우에는 재멀티캐스팅을 하지 않는다. 본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 멀티캐스트 그룹 정보는 상기 무선 메쉬 네트워크의 프로엑티브 경로에서의 자(Child) 메쉬 포인트로부터 수신한 제1 멀티캐스트 그룹 정보를 포함할 수 있다.

무선 통신, 무선랜, 메쉬 네트워크, IEEE 802.11, 멀티캐스트

Description

무선 메쉬 네트워크에서의 멀티캐스트 절차{Multicasting procedure in wireless mesh network}

본 발명은 무선 메쉬 네트워크(Wireless Mesh Network)에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선 메쉬 네트워크에서의 멀티캐스트 절차에 관한 것이다.

무선 메쉬 네트워크는 중계 기능을 가진 다수의 무선기기가 액세스 포인트(Access Point, AP)를 경유하지 않고 직접 통신하는 것을 지원하는 네트워크이다. 무선 메쉬 네트워크에서 하나의 무선기기는 다른 다수의 무선기기와 연결되어 다수의 통신 경로를 가질 수 있는데, 이러한 무선기기간의 통신 경로를 무선 메쉬 링크(Wireless Mesh Link)라고 한다. 이러한 무선기기는 메쉬 포인트(Mesh Point, MP)로 불리지만, 여기에만 한정되는 것은 아니다. 그리고 MP 중에서 전술한 중계 기능 외에도 엑세스 포인트(Access Point, AP)의 기능을 함께 수행하는 것을 메쉬 엑세스 포인트(Mesh Access Point, MAP)라고 한다.

이러한 무선 메쉬 네트워크는 네트워크 구축의 유연성, 우회 경로에 의한 신 뢰성 및 통신거리의 단축에 따른 전력 소비의 절감 등의 이점이 있다. 보다 구체적으로, 무선 메쉬 네트워크를 이용하면 기존의 통신망이 없는 장소에서도 MP 간에 유연한 네트워크를 구축할 수 있다. 그리고 무선 메쉬 네트워크에서는 다수의 MP 간에 서로 연결되어 다수의 우회 경로를 확보할 수 있어서 하나의 MP가 고장 나더라도 다른 경로를 통하여 데이터를 전송할 수 있다. 그리고 무선 메쉬 네트워크에서는 하나의 MP의 통신 영역(coverage)이 넓지 않더라도 인접하는 MP를 경유하여 통신할 수 있으므로 낮은 전력으로도 원거리 통신이 가능하게 된다.

한편, 무선 통신에서의 메시지 전송은 타깃 장치(Target Device) 또는 목표 장치(Destination Device)의 수에 따라서 유니캐스트(Unicast), 멀티캐스트(Multicast), 및 브로드캐스트(Broadcast)로 구분할 수 있다. 전송 메시지의 타깃 장치가 하나의 단말인 유니캐스트와는 달리, 멀티캐스트는 전송 메시지의 타깃 어드레스(Target Address) 또는 목표 어드레스(Destination Address)가 멀티캐스트 그룹 어드레스(Multicast Group Address)로 특정된다. 그리고 브로드캐스트는 상기 멀티캐스트 그룹 어드레스가 모든 단말을 특정하는 특수한 멀티캐스트이다.

무선 메쉬 네트워크와 관련된 현재의 국제 표준 규격, 예컨대 IEEE 802.11 표준 규격에서는 유니캐스트 프레임의 전송에 관해서는 구체적으로 규정하고 있다. 그런데, 상기 국제 표준 규격에서는 멀티캐스트 프레임의 전송에 관해서는 특별한 규정을 두고 있지 않다. 따라서 무선 메쉬 네트워크에서 멀티캐스트 프레임을 전송하고자 할 경우에, MP 또는 MAP가 어떤 방식으로 멀티캐스트 프레임을 전송할지 다소 불명확하다. 이와 같이 멀티캐스트 프레임의 전송 절차가 불분명하면, 멀티캐스 트 프레임은 무선 메쉬 네트워크에서 적절하고 신속하게 전송이 이루어지지 못하고, 네트워크에서 플러딩(Flooding)될 수가 있다. 특히, 멀티캐스트 서비스는 다수의 단말을 대상으로 하는 것으로서 오디오나 비디오 등과 같은 멀티미디어 데이터의 스트리밍 서비스(Streaming Service) 등에 이용될 수 있는데, 대용량의 멀티미디어 데이터가 무선 메쉬 네트워크를 통하여 전송될 경우에는, 심각한 네트워크 혼잡(Network Congestion)이 발생할 가능성이 높다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 멀티캐스트 프레임의 전송이 적절하고 신속하게 이루어질 수 있도록 하고, 아울러 대용량의 멀티미디어 데이터에 대한 멀티캐스트 서비스를 제공하는 경우에도 네트워크 혼잡이 생기는 것을 방지할 수 있는 무선 메쉬 네트워크에서의 멀티캐스팅 절차를 제공하는 것이다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 메쉬 네트워크에서의 멀티캐스팅 절차에 의하면, 우선 모(Parent) 무선기기는 수신된 멀티캐스트 데이터 프레임의 타깃 어드레스가 자신에게 등록되어 있는 멀티캐스트 그룹 정보에 포함되는지를 판단한다. 그리고 판단 결과 상기 멀티캐스트 어드레스가 등록되어 있는 상기 멀티캐스트 그룹 정보에 포함되는 경우에만 상기 수신된 데이터 프레임을 재멀티캐스팅한다.

상기 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 멀티캐스트 그룹 정보는 상기 무선 메쉬 네트워크의 프로엑티브 경로에서의 상기 모 무선기기에 대한 자(Child) 무선기기로부터 수신한 제1 멀티캐스트 그룹 정보를 포함할 수 있다. 이 경우에, 상기 제1 멀티캐스트 그룹 정보는 멀티캐스트 메쉬 가입 프레임에 포함되어 상기 자 무선기기로부터 수신될 수 있다.

후술하는 본 발명의 실시예에 의하면, 멀티캐스트팅되는 데이터 프레임을 수신한 MP/MAP는 상기 데이터 프레임의 타깃 어드레스가 자신에게 등록되어 있는 멀티캐스트 그룹 정보에 포함되는 경우에만, 수신된 데이터 프레임을 다시 멀티캐스팅한다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 해당 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 모든 MP/MAP들이 상기 데이터 프레임을 무조건 멀티캐스팅하는 것을 방지할 수가 있다. 그 결과, 본 실시예에 의하면, 해당 무선 메쉬 네트워크에서 멀티캐스트 프레임의 전송이 적절하고 신속하게 이루어질 수 있으며, 대용량의 멀티미디어 데이터에 대한 멀티캐스트 서비스를 제공하는 경우에도 네트워크 혼잡이 생기는 것을 방지할 수 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 나타낸다. 그리고 이하의 실시예에서는 무선 메쉬 네트워크에서의 멀티캐스팅 절차에 대해서만 설명한다. 그러나 후술하는 실시예에 포함되어 있는 본 발명의 기술적 사상은, 그 성질에 의하여 적용이 불가능한 경우를 제외하고, 무선 메쉬 네트워크에서의 브로드캐스팅 절차에서도 동일하게 적용될 수 있을 것이다.

도 1은 확장 서비스 세트(Extended Service Set, ESS)를 구성하는 무선 메쉬 네트워크의 구성의 일례를 보여 주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 무선 메쉬 네트워크는 다수의 STA(110a 내지 120h)과 하나 또는 그 이상의 무선기기, 즉 MP(120a, 120b, 120c, 120d, 130)를 포함한다. 상기 MP 중에서 참조 번호 120a, 120b, 120c, 및 120d는 자신과 연결 설정된 STA이 존재하므로, AP의 기능을 동시에 수행하는 MP, 즉 MAP가 된다. 그리고 참조 번호 120a 및 120b의 MP는 유선 또는 무선의 분산 시스템(Distribution System, DS)(140)을 통해 외부 네트워크와 연결되는 개체인데, 이를 루트(Root) MP라 한다.

STA(110a 내지 120h)은 IEEE 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 기능 매체로서, 비AP 스테이션(Non-AP Station)이다. 그리고 STA(110a 내지 120h)은 자신이 가입한 멀티캐스트 가입 정보를 자신이 연결 설정한 MAP(120a, 120b, 120c 또는 120d)에게 알려 준다. 이러한 STA은 무선국이라는 명칭 외에 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit, WTRU), 사용자 장비(User Equipment, UE), 이동국(Mobile Station, MS), 또는 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 등으로도 불릴 수 있다.

MP(120a, 120b, 120c, 120d, 130)는 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 개체로서, IEEE 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어와 물리층 인터페이스를 포함하는 IEEE 802.11의 기능 개체이다. MP(120a, 120b, 120c, 120d, 130)는 메쉬 서비스(mesh services)를 지원하는 무선기기인데, 메쉬 서비스는 메쉬 네트워크를 구 성하는 MP들간에 직접 통신을 가능하게 해주는 서비스를 말한다. 이를 위하여, MP는 다른 MP를 위하여 멀티캐스트 프레임을 중계하며, 유니캐스트 프레임이나 브로드캐스트 프레임도 중계할 수 있다.

그리고, 전술한 바와 같이, MP 중에서 AP로서의 기능을 함께 수행하는 MP를 특별히 MAP라고 한다. 따라서 MAP(120a, 120b, 120c, 120d)는 전술한 MP의 기능 외에도 자신에게 연결 설정된 무선국(Associated Station)을 위하여 AP로서의 기능도 수행한다. AP는 엑세스 포인트라는 명칭 외에 집중 제어기, 기지국(Base Station, BS), 노드-B, 또는 사이트 제어기 등으로 불릴 수도 있다.

본 발명에 의하면, MAP는 자신에게 연결 설정된 STA들로부터 멀티캐스트 가입 정보를 받아서 상기 STA이 가입한 멀티캐스트 어드레스를 멀티캐스트 그룹 정보로 등록해 두는 한편, 무선 메쉬 네트워크의 프로엑티브 경로에서의 자신의 모(Parent) MP/MAP에게 자신에게 등록되어 있는 멀티캐스트 그룹 정보를 보고한다. 그리고 상기 모 MP/MAP는 자신에게 연결 설정된 STA들로부터 받은 멀티캐스트 그룹 정보(가입한 멀티캐스트 서비스의 멀티캐스트 어드레스)와 상기 프로엑티브 경로에서 자신의 자(Child) MP/MAP로부터 보고받은 멀티캐스트 그룹 정보를 함께 등록해 두는 한편, 프로엑티브 경로에서의 자신의 모 MP/MAP(즉, 상기 자 MP/MAP의 관점에서는 조모(Grand Parent) MP/MAP)에게 상기 등록되어 있는 멀티캐스트 그룹 정보를 보고한다. 이러한 과정으로 진행되는 멀티캐스트 그룹 정보(멀티캐스트 어드레스)의 등록과 보고는 최종적으로 루트 MP/MAP에서 모든 멀티캐스트 그룹 정보를 보고받아서 등록해 둘 때까지 연쇄적으로 이루어진다.

그리고 멀티캐스트 데이터 프레임을 수신한 MP/MAP는 수신된 데이터 프레임의 타깃 어드레스(Target Address)가 자신에게 등록되어 있는 멀티캐스트 그룹 정보에 포함되어 있는지를 확인한다. 확인 결과, 포함되어 있는 경우에는, 수신된 멀티캐스트 프레임을 자신의 자MP/MAP 및/또는 자신에게 연결 설정된 STA을 위하여 다시 멀티캐스트한다. 반면, 포함되어 있지 않은 것으로 확인되는 경우에는 수신된 멀티캐스트 프레임을 버린다. 이러한 MP/MAP에서의 멀티캐스트 서비스 정보의 등록 및 이를 이용한 멀티캐스트 프레임의 전송에 관해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.

다음으로 무선 메쉬 네트워크에서의 MP들 사이의 메시지 전송 경로에 대하여 설명한다. 무선 메쉬 네트워크에서의 사용될 수 있는 경로 선택(Path Selection) 프로토콜의 하나로써, 이종 무선 메쉬 프로토콜(Hybrid Wireless Mesh Protocol, HWMP)가 있다. HWMP는 온-디맨드(On-demand) 경로 선택이 갖는 유연성을 프로엑티브 경로와 결합한 메쉬 경로 선택 프로토콜이다. 따라서 HWMP는 다양한 종류의 메쉬 네트워크에서 최적의 그리고 효율적인 경로 선택이 가능하도록 한다.

HWMP는 그 구성(Configuration)에 따라서 두 가지 모드의 동작을 지원하는데, 그것은 온-디맨드 모드와 프로엑티브 트리 빌딩 모드(Proactive Tree Building Mode)이다. 온-디맨드 모드에서는 MP가 피어간 경로(peer-to-peer path)를 이용하여 통신할 수가 있다. 이 모드는 일반적으로 루트 MP가 없는 구성에서 사용되지만, 루트 MP가 있는 경우라도 더 좋은 경로를 제공할 수 있다면 사용될 수도 있다. 프 로엑티브 트리 빌딩 모드에 의하면, 루트 MP가 주기적으로 브로드캐스팅하는 프레임을 이용하는 메커니즘, 예컨대 경로 요청 프레임(Path Request, PREQ) 메커니즘 또는 루트 선언 프레임(Root Announcement, RANN) 메커니즘을 사용하여 경로가 설정되며, 이러한 경로는 동일한 메커니즘에 의하여 주기적으로 업데이트된다. 이하에서는 온-디맨드 모드 및 프로엑티브 트리 빌딩 모드에 따라 선택된 경로를 각각 '온-디맨드 경로' 및 '프로엑티브 경로'라고 칭하기로 한다.

프로엑티브 경로는 메시지 전송 경로가 루트 MP를 기점으로 하여 나무의 가지처럼 연쇄적으로 분기되어 있는 구조로서, MP들 사이의 메시지 전송 경로가 모자 관계(Parent-Child Relation)에 의하여 주기적으로 설정된다. 상기 모자 관계는 루트 MP를 기점으로 하여 다수의 MP들 사이에 조모-모-자-손자(Grand Parent-Parent-Child-Grand Child) 등으로 순서로 연속적으로 이어지는 트리 모양의 경로이다. 프로엑티브 경로를 설정하기 위한 방법은 특별한 제한이 없는데, 예를 들어 PREQ 메커니즘이나 또는 RAAN 메커니즘이 사용될 수 있다.

반면, 주문형 경로는 메시지의 전송이 필요할 때에 MP들 사이의 임의적으로 설정되는 경로이다. 주문형 경로를 설정할 때에는 예컨대, AODV(Ad hoc On-demand Distance Vector) 프로토콜을 사용할 수 있다. 주문형 경로는 루트 MP를 경유할 필요가 없는데, 예를 들어, 그 시점에서 소스 MP와 타깃 MP 사이에 가장 짧은 경로 또는 링크 특성(Link Metric)이 가장 좋은 경로로 설정될 수 있다.

HWMP에 의하면, 프로엑티브 트리 빌딩 모드와 주문형 모드는 서로 배타적이지 않기 때문에, 상기한 프로엑티브 경로와 주문형 경로는 서로 결합되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 소스 MP가 목표 MP에게 처음 전송하는 데이터 프레임은 프로엑티브 경로를 따라 전송될 수 있다. 이 경우에, 프로엑티브 경로의 상향 경로를 따라 소스 MP에서 루트 MP로 데이터 프레임을 전송하고, 상기 프로엑티브 경로의 하향 경로를 따라 루트 MP로부터 목표 MP로 데이터를 전송한다. 그리고 이후에 목표 MP는 소스 MP를 향하여 주문형 경로를 찾은 다음에, 이 주문형 경로를 이용하여 다른 데이터 프레임을 전송할 수 있다.

도 2는 무선 메쉬 네트워크에서의 전술한 메시지 전송 경로를 보여 주기 위한 도면으로서, MP④에서부터 MP⑨까지의 프로엑티브 경로와 주문형 경로가 각각 도시되어 있다.

도 2를 참조하면, MP④에서부터 MP⑨까지의 프로엑티브 경로는 MP④에서 MP③ 및 MP②를 통해 루트 MP인 MP①로 이어지는 '상향 경로'와 루트 MP인 MP①에서 MP⑥을 거쳐 MP⑨로 이어지는 '하향 경로'로 이루어진다. 여기서, 상향 경로는 자MP로부터 모MP로(예컨대, MP④에서 MP③으로, MP③에서 MP②로, 그리고 MP②에서 MP①로) 향하는 경로로서, 종점이 루트 MP인 경로를 말하고, 하향 경로는 모MP로부터 자MP로(예컨대, MP①에서 MP⑥으로, 그리고 MP⑥에서 MP⑨로) 향하는 경로로서, 시점이 루트 MP인 경로를 말한다. 그리고 MP④에서부터 MP⑨까지의 주문형 경로는 예컨대, MP④에서 MP⑦을 거쳐 MP⑨로 가는 경로일 수 있다. 이러한 경로는 MP④에서 MP⑨로 또는 MP⑨에서 MP④로의 메시지 전송을 위하여 임시로 설정된 경로 중의 하나이다.

다음으로, 도 3에 도시된 프로엑티브 경로를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 무선 메쉬 네트워크에서의 멀티캐스팅 절차에 대하여 상세하게 설명한다. 도 3은 무선 메쉬 네트워크의 프로엑티브 경로를 보여 주는 구성도로서, 단지 본 실시예를 설명하기 위한 예시적인 구성일 따름이다. 따라서 본 실시예는 다른 구성을 갖는 프로엑티브 경로에도 적용될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.

먼저, 특정 MP 또는 MAP에서 자신이 서비스하는 멀티캐스트 서비스의 어드레스, 즉 멀티캐스트 어드레스를 등록하고 이를 관리하는 절차에 관하여 설명한다.

먼저, 참조 번호 220의 MAP는 자신에게 연결 설정되어 있는 STA들(STA3, STA4, STA5)이 가입한 멀티캐스트 어드레스에 관한 정보를 획득한다. 본 실시예에서는 MAP(220)가 STA들(STA3, STA4, STA5)이 가입한 멀티캐스트 어드레스를 획득하는 방법에는 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 하나 또는 그 이상의 멀티캐스트 서비스에 가입한 STA(STA3, STA4, 및/또는 STA5)은 자신이 가입한 멀티캐스트 서비스의 어드레스 정보를 MAP(220)에게 전송한다. 이 경우에 STA(STA3, STA4, 및/또는 STA5)은, 예컨대 인터넷 그룹 관리 프로토콜(Internet Group Management Protocol, IGMP)에 따른 메시지 또는 패킷을 이용하여 자신이 가입한 멀티캐스트 어드레서를 MAP(220)에게 전송할 수 있다.

이와 같이, MAP(220)는 자신에게 연결 설정되어 있는 STA(STA3, STA4, 및/또는 STA5)이 가입한 멀티캐스트 서비스의 그룹 어드레스를 획득할 수 있다. 그리고 MAP(220)는 획득한 멀티캐스트 그룹 어드레스를 별도의 저장 수단(메모리)에 저장함으로써, 자신이 서비스해 주어야 하는 멀티캐스트 그룹 정보로써 등록해 둔다. 이러한 MAP(220)이 수행하는 멀티캐스트 그룹 정보의 등록 과정은 다른 MAP(222, 224, 226)에게도 동일하게 진행된다.

계속해서, MAP(220, 222, 224, 226)는 각각 자신에게 등록되어 있는 멀티캐스트 그룹 정보를 프로엑티브 경로에서의 자신의 모MP/MAP(210, 212)에게 보고한다. MAP(220, 222, 224, 226)는 예를 들어, 멀티캐스트 메쉬 가입 프레임(Multicast Mesh Join Frame)을 이용하여 상기 보고를 수행할 수 있는데, 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.

도 4는 멀티캐스트 메쉬 가입 프레임의 포맷에 대한 일례를 보여 주는 블록도이다. 도 4를 참조하면, 멀티캐스트 메쉬 가입 프레임(300)은 카테고리 필드(Category, 310), 액션 필드(Action, 320), 멀티캐스트 어드레스 필드(Multicast Address, 330), 및 송신자 어드레스 필드(Transmit Address, 340)를 포함한다.

카테고리 필드(310)는 해당 프레임의 카테고리를 지시하기 위한 것으로서, 멀티캐스트 메쉬 가입 프레임(300)의 경우에는 메쉬 관리 카테고리를 지시하는 값이 포함될 수 있다. 액션 필드(320)는 해당 프레임을 통하여 수행되는 구체적인 액션의 유형을 지시하기 위한 것으로서, 멀티캐스트 메쉬 가입 프레임(300)의 경우에는 '멀티캐스트 메쉬 가입'이라는 액션을 지시하는 값이 포함될 수 있다.

그리고 멀티캐스트 어드레스 필드(330)에는 멀티캐스트 그룹 어드레스 정보가 포함되는데, 상기 정보는 해당 프레임을 전송하는 MP 또는 MAP가 서비스해 주어 야 하는 멀티캐스트 어드레스를 가리킨다. 즉, 멀티캐스트 어드레스 필드(330)에는 상기 프레임(300)을 생성하여 전송하는 MP 또는 MAP(220, 222, 224, 226)가 전술한 등록 과정을 통하여 등록해 둔 멀티캐스트 그룹 정보가 포함된다. 마지막으로, 송신자 어드레스 필드(340)에는 해당 프레임(300)을 전송하는 MP/MAP의 어드레스가 포함된다.

계속해서, MP(212)는 프로엑티브 경로에서의 자신의 자MAP(224, 226)으로부터 수신한 멀티캐스트 그룹 정보를 등록해 둔다. 이 경우, MP(212)는 상기 멀티캐스트 그룹 정보를 전송한 MP/MAP의 어드레스 정보를 함께 등록해 둘 수도 있다. 또한, MAP(210)는 프로엑티브 경로에서의 자신의 자MAP(220, 222)로부터 수신한 멀티캐스트 그룹 정보와 자신에게 연결 설정되어 있는 STA(STA1, STA2)로부터 획득한 멀티캐스트 그룹 정보를 함께 등록해 둔다. 이 경우에도 MAP(210)는 상기 멀티캐스트 그룹 정보를 전송한 MP/MAP의 어드레스를 함께 등록해 둘 수도 있다. 여기서, STA(STA1, STA2)로부터 획득한 멀티캐스트 그룹 정보는 해당 STA이 가입한 멀티캐스트 서비스의 어드레스로서, 이를 MAP(210)에게 알려 주는 방법은 특별한 제한이 없다.

그리고 MAP(210)와 MP(212)는 각각 자신에게 등록되어 있는 멀티캐스트 그룹 정보를 프로엑티브 경로에서의 자신의 모MP, 즉 루트 MP(200)에게 보고한다. MAP(210)와 MP(212)가 상기 보고를 수행할 경우에도 전술한 멀티캐스트 메쉬 가입 프레임을 이용할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, MAP는 자신에게 연결 설정이 되어 있는 STA들로부터 각 STA이 가입한 멀티캐스트 서비스의 어드레스를 획득하여 이를 멀티캐스트 그룹 정보로써 등록해 둔다. 그리고 등록되어 있는 멀티캐스트 그룹 정보는 프로엑티브 경로에서의 상향 경로를 따라 모MP/MAP에게로 보고되며, 최종적으로는 루트 MP에게까지 보고된다. 그리고 상기 모MP/MAP와 루트 MP는 수신된 멀티캐스트 그룹 정보와 만일 자신에게 연결 설정된 STA이 있는 경우에는 이 STA으로부터 획득한 멀티캐스트 그룹 정보를 함께 등록하여 관리한다.

본 발명의 실시예에 따른 브로드캐스팅 절차에 의하면, 이와 같이 각 MP/MAP에게 등록되어 있는 멀티캐스트 그룹 어드레스 정보는 특정 멀티캐스트 프레임의 재전송 또는 라우팅에 이용된다. 즉, MP/MAP가 멀티캐스트 프레임을 수신한 경우에, 상기 멀티캐스트 프레임의 타깃 어드레스, 즉 멀티캐스트 어드레스가 자신에게 등록되어 있는 멀티캐스트 그룹 정보에 포함되어 있으면, 이를 다시 멀티캐스팅을 한다. 반면, 수신된 멀티캐스트 프레임의 멀티캐스트 어드레스가 자신에게 등록되어 있는 멀티캐스트 그룹 정보에 포함되어 있지 않은 경우에는 이를 다시 멀티캐스팅하지 않고 해당 멀티캐스트 프레임은 버린다. 이와 같이, 본 실시예에 의하면, 자신에게 등록되어 있는 멀티캐스트 프레임만을 선별하여 재멀티캐스팅을 함으로써, 멀티캐스트 프레임의 계속적이고 무조건적인 재멀티캐스팅에 의한 네트워크 혼잡을 방지할 수가 있다.

도 5는 이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티캐스팅 절차를 보여 주는 흐름도이다. 본 절차는 하나의 MP(또는 MAP)의 내부에서 수행되는 절차이다.

도 5를 참조하면, 멀티캐스트 데이터 프레임, 즉 멀티캐스트 어드레스를 가진 데이터 프레임을 수신한 MP/MAP는 상기 데이터 프레임의 최종 목적지, 즉 타깃 어드레스 필드에 포함되어 있는 멀티캐스트 어드레스가 자신에게 등록되어 있는 멀티캐스트 그룹 정보에 포함되어 있는지를 판단한다(S11). 본 실시예의 일 측면에 의하면, ESS에서 상기 데이터 프레임을 멀티캐스팅하기 시작하는 기능 개체는 루트 MP이지만, 여기에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 실시예에 의하면, 데이터 프레임의 멀티캐스팅은 루트 MP가 시작을 할 수 있는데, 이 데이터 프레임은 DS를 통해서 외부 네트워크로부터 수신된 것이거나 또는 동일 ESS 내의 STA이 멀티캐스팅을 요청한 것일 수도 있다.

판단 결과, 상기 타깃 어드레스의 멀티캐스트 어드레스가 자신에게 등록되어 있는 멀티캐스트 그룹 정보 중에 일치하는 어드레스가 없는 경우에는 상기 MP/MAP는 수신된 데이터 프레임을 더 이상 멀티캐스팅하지 않고 절차를 종료한다. 그러나 단계 S11에서의 판단 결과, 상기 타깃 어드레스의 멀티캐스트 어드레스가 자신에게 등록되어 있는 멀티캐스트 그룹 정보 중의 어느 하나와 일치하면, 상기 MP는 수신된 데이터 프레임을 재멀티캐스팅한다(S12).

다음으로, MP 또는 MAP에 등록되어 있는 멀티캐스트 그룹 정보, 즉 멀티캐스트 어드레스의 멤버쉽을 관리하는 방법에 대하여 설명한다. 멀티캐스트 그룹 정보 를 관리하는 이유는 STA이 가입하는 멀티캐스트 그룹의 종류는 시간이 지남에 따라서 변동될 수 있으며, 그 결과 MP 또는 MAP에 등록되는 멀티캐스트 그룹 정보는 변할 수 있기 때문이다.

첫 번째 방법은 타이머(Timer)를 활용하는 방법으로서, 등록된 멀티캐스트 어드레스의 멤버쉽을 업데이트하는 간격을 상기 타이머를 이용하여 설정하는 것이다. 예를 들어, MP 또는 MAP는 소정의 시간 간격을 갖는 타이머를 설정해 둔 다음, 이 시간 동안에 자신의 자MP/MAP로부터 업데이트된 멀티캐스트 그룹 정보가 포함된 메시지를 수신하지 못한 경우에, 상기 MP 또는 MAP는 상기 자MP/MAP가 이전에 전송해준 멀티캐스트 그룹 정보를 삭제할 수 있다. 반면, 자MP/MAP로부터 업데이트된 멀티캐스트 그룹 정보를 수신한 경우에는, 상기 MP 또는 MAP는 등록된 멤버쉽 정보를 업데이트한다.

멀티캐스트 어드레스의 멤버쉽을 관리하는 두 번째 방법은 자신에게 등록된 멀티캐스트 그룹 정보의 변동이 있을 경우에, 이를 즉시 자신의 모MP/MAP에게 알려 주는 방법이다. 예를 들어, STA이 특정 멀티캐스트 그룹에 대한 가입을 해지했을 경우에, 상기 STA은 자신이 연결 설정하고 있는 MAP에게 이러한 사실을 알려 준다. STA은, 예컨대 IGMP 이탈 메시지(IGMP leave)를 이용하여 그러한 사실을 MAP에게 알려 줄 수 있다. 그리고 STA으로부터 특정 멀티캐스트 그룹에 대한 가입을 해지하였다는 정보를 획득한 MAP는 자신의 모MP/MAP에게 이러한 사실, 즉 자신이 더 이상 서비스해줄 필요가 없는 멀티캐스트 어드레스에 관한 정보를 알려 줄 수 있다.

이와 같이, STA으로부터 특정 멀티캐스트 그룹에의 가입을 해지하였다는 정보를 획득하면, MAP는 등록된 멀티캐스트 그룹 정보 중에서 해당 멀티캐스트 어드레스에 대한 삭제 과정을 수행한다. 이러한 삭제 과정을 수행하면, 상기 MAP에 등록되어 있는 멀티캐스트 그룹 정보는 업데이트된다. 그리고 상기 MAP는 업데이트된 정보, 즉 더 이상 서비스해줄 필요가 없는 멀티캐스트 어드레스에 관한 정보를 자신의 모MP/MAP에게 보고한다.

MAP 또는 MP가 자신의 모MP/MAP에게 더 이상 서비스해줄 필요가 없는 멀티캐스트 어드레스를 알려 주는 방법에는 특별한 제한이 없다. 예를 들어, MAP 또는 MP는 이를 위하여 멀티캐스트 메쉬 이탈 프레임(Multicast Mesh Leave)을 이용할 수 있다.

도 6에는 이러한 멀티캐스트 메쉬 이탈 프레임의 포맷에 대한 일례를 보여 주는 블록도가 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, 멀티캐스트 메쉬 이탈 프레임(400)은 카테고리 필드(Category, 410), 액션 필드(Action, 420), 멀티캐스트 어드레스 필드(Multicast Address, 430), 및 송신자 어드레스 필드(Transmit Address, 440)를 포함한다. 이러한 프레임 포맷은 도 4의 멀티캐스트 메쉬 가입 프레임의 포맷과 실질적으로 동일하지만, 그에 포함되는 정보의 내용은 다르다.

카테고리 필드(410)는 해당 프레임의 카테고리를 지시하기 위한 것으로서, 멀티캐스트 메쉬 이탈 프레임(400)의 경우에는 메쉬 관리 카테고리를 지시하는 값이 포함될 수 있다. 액션 필드(420)는 해당 프레임을 통하여 수행되는 구체적인 액 션의 유형을 지시하기 위한 것으로서, 멀티캐스트 메쉬 이탈 프레임(400)의 경우에는 '멀티캐스트 메쉬 이탈'이라는 액션을 지시하는 값이 포함될 수 있다.

그리고 멀티캐스트 어드레스 필드(430)에는 멀티캐스트 그룹 어드레스 정보가 포함되는데, 상기 정보는 해당 프레임을 전송하는 MP 또는 MAP가 더 이상 서비스해 주지 않는 멀티캐스트 어드레스를 가리킨다. 즉, 멀티캐스트 어드레스 필드(430)에는 상기 프레임(400)을 생성하여 전송하는 MP 또는 MAP가 전술한 멀티캐스트 등록 해지 과정을 통하여 말소한 멀티캐스트 그룹 어드레스 정보가 포함된다. 마지막으로, 송신자 어드레스 필드(440)에는 해당 프레임(400)을 전송하는 MP/MAP의 어드레스가 포함된다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 특허청구범위에 포함되어 있는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다.

도 1은 확장 서비스 세트(Extended Service Set, ESS)를 구성하는 무선 메쉬 네트워크의 구성의 일례를 보여 주는 도면이다.

도 2는 무선 메쉬 네트워크에서의 메시지 전송 경로를 보여 주기 위한 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐스팅 절차를 설명하기 위한 무선 메쉬 네트워크의 프로엑티브 경로를 보여 주는 도면이다.

도 4는 멀티캐스트 메쉬 가입 프레임의 포맷에 대한 일례를 보여 주는 블록도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티캐스팅 절차를 보여 주는 흐름도이다.

도 6은 멀티캐스트 메쉬 이탈 프레임의 포맷에 대한 일례를 보여 주는 블록도이다.

Claims

무선 메쉬 네트워크에서의 멀티캐스팅 방법에 있어서,

수신된 멀티캐스트 데이터 프레임의 타깃 어드레스가 등록되어 있는 멀티캐스트 그룹 정보에 포함되는지를 판단하고; 및

판단 결과, 상기 멀티캐스트 어드레스가 상기 멀티캐스트 그룹 정보에 포함되는 경우에만 상기 수신된 데이터 프레임을 재멀티캐스팅하는 것을 포함하는 멀티캐스팅 방법.
제1항에 있어서, 상기 멀티캐스트 그룹 정보는 상기 무선 메쉬 네트워크의 프로엑티브 경로에서의 자(Child) 무선기기로부터 수신한 제1 멀티캐스트 그룹 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스팅 방법.
제2항에 있어서, 상기 제1 멀티캐스트 그룹 정보는 멀티캐스트 메쉬 가입 프레임에 포함되어 상기 자 무선기기로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 멀티캐스팅 방법.
제2항에 있어서, 상기 제1 멀티캐스트 그룹 정보는 유효 기간을 갖는 것을 특징으로 하는 멀티캐스팅 방법.
제2항에 있어서, 상기 자 무선기기는, 상기 제1 멀티캐스트 그룹 중에서 더 이상 서비스해 줄 필요가 없는 제2 멀티캐스트 그룹이 있는 경우에는, 상기 제2 멀티캐스트 그룹의 정보를 알려 주는 것을 특징으로 하는 멀티캐스팅 방법.
제5항에 있어서, 상기 제2 멀티캐스트 그룹의 정보는 멀티캐스트 메쉬 해지 프레임을 이용하여 알려 주는 것을 특징으로 하는 멀티캐스팅 방법.