KR20090045200A - 네트워크 선택 - Google Patents

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Abstract

다수의 액세스 포인트들(3,5,6) 중 적어도 하나를 경유하여, 하나 이상의 네트워크들의 제1 액세스 포인트와의 무선(5) 통신에서 무선 사용자 장치(1)를 위한 네트워크 선택 방법은, 상기 무선 사용자 장치로부터 제1 액세스 포인트(3)로 네트워크 선택 요청(2)을 송신하는 단계를 포함한다. 네트워크가 동일하거나 다른 네트워크 내 다른 액세스 포인트로부터 응답을 개시하길 원하는 경우, 동일하거나 다른 네트워크 내에서 제1 액세스 포인트는 네트워크 선택 요청을 하나 이상의 10 이웃 액세스 포인트들(5,6)에 포워딩(13,14)한다. 이웃 액세스 포인트들(3,5,6) 중 어느 것이라도 사용자 장치와 통신할 수 있을 경우, 그 이웃 액세스 포인트는 응답을 바로 무선 사용자 장치에 송신하고 무선 사용자 장치는 송신된 응답들로부터 가장 적절한 네트워크를 선택한다.

Description

네트워크 선택{NETWORK SELECTION}
본 발명은 특히 IEEE 802.11과 같은 무선 로컬 영역 네트워크들을 위한 네트워크 선택 방법에 관한 것이다.
오버래핑 네트워크들(즉, 네트워크 커버리지가 둘 이상의 운영자에 의해 제공됨)을 이용하는 무선 환경에서, 무선 단말은, 시스템 내에서 이동성이 요구되는 경우 핸드오버하거나 또는 자신이 요구하는 서비스를 현재 위치한 시스템이 제공할 수 없을 경우 상이한 네트워크로 변경하기 위해, 액세스포인트(AP) 또는 기지국(BS)과 같은 네트워크 액세스 포인트를 선택할 필요가 있다.
현재 IEEE 802.11 무선 시스템은 주기적인 브로드캐스트, 또는 네트워크 신원 프로빙(probing), 또는 네트워크 커버리지를 검출하고 각자의 네트워크를 선택하기 위해 접속하길 원하는 액세스 포인트가 어느 것인지를 평가하기 위해, 이동 단말들(MTs)에 의해 사용될 수 있는 다른 특성들을 지원한다. 그러나, 액세스 포인트들이 상기 정보를 제공하는 것이 의무적이지 않으며(명시적으로 각자의 네트워크 신원으로 지향된 정보 요청에 대하여 응답하는 것이 아닌 한), 실제로, 일부 경우, 보안 및 무선 자원에 관한 이유로, 상기 정보는 응답되지 않도록 구성된다. 그러므로, MT들은 일정 영역 내에서 모든 이용 가능한 포인트들의 연결을 검출할 수 없다. 부가하여, 액세스 포인트로부터 비콘(beacon)으로 제공되는 정보는 네트워크 선택을 지원하기 위해 네트워크의 특성들에 관해 많은 정보를 제공하지 않는다. 미래 표준화는 IEEE 802.11(작업그룹 u) 내에서 네트워크 제공에 관한 일부의 추가 정보를 부가할 것으로 예상된다. 그러나, 아트 테크닉들의 상기 상태를 갖는 현재 문제점들 중 하나는, 모든 이용 가능한 채널들을 스캐닝하기 위해 가능한 리-튜닝과 함께, 완벽한 이웃 스캐닝을 위해 많은 메시지들, 예컨대 많은 IEEE 802.11 프로브/응답 메시지들이 요구된다는 점이다. 미래 IEEE 802.11y 시스템에서는, 채널들의 개수가 현저히 확장될 수 있고, 상기 현재 테크닉은 모든 가능한 이웃들의 완벽한 스캐닝을 달성하는데 드는 시간에 있어서 적절히 조정되지 않는다.
본 발명의 제1 측면에 따르면, 다수의 액세스 포인트들 중에서 적어도 하나를 경유하여, 하나 이상의 네트워크들의 제1 액세스 포인트와의 무선 통신에서, 무선 사용자 장치를 위한 네트워크 선택 방법으로서, 네트워크 선택 요청을 무선 사용자 장치로부터 제1 액세스 포인트로 송신하는 단계를 포함하고, 네트워크가 동일하거나 다른 네트워크 내 다른 액세스 포인트로부터 응답을 개시하길 원하는 경우, 제1 액세스 포인트는 상기 네트워크 선택 요청을 동일하거나 다른 네트워크 내 하나 이상의 이웃 액세스 포인트들에 포워딩하고, 이웃 액세스 포인트들 중 어느 것이라도 사용자 장치와 통신할 수 있을 경우, 상기 이웃 액세스 포인트는 응답을 바로 무선 사용자 장치에 송신하고, 무선 사용자 장치는 송신된 응답들로부터 가장 적절한 네트워크를 선택한다.
본 발명은, 네트워크에 관한 후속 선택을 수행하기 위해, 무선 사용자 장치가 이미 무선 통신 상태에 있게 하는 단일 액세스 포인트와 통신할 수 있도록 함으로써, 확장된 시스템에 동반되는 메시지들의 개수에 관한 문제점을 해결한다. 액세스 포인트는 요구된 레벨의 서비스를 제공할 수도 있고, 또는 무선 사용자 장치에 응답하는 다른 이웃 액세스 포인트들에 상기 다른 이웃 액세스 포인트들이 요청을 충족시킬 수 있을 경우에만 상기 요구사항들을 포워딩한다. 이는 사용자 장치로부터의 메시지 개수가 줄어드는 방법이고, 사용자 장치는 액세스 포인트 상에 놓인 제약들 때문에 자신에 바로 보이지 않는 상기 액세스 포인트로부터 또는 사용자 장치가 무선 접속을 갖게 하는 액세스 포인트로부터 서비스를 획득할 수 있다.
바람직하게도, 무선 사용자 장치에 의해 제공되는 토큰은 제1 액세스 포인트에 의해 이웃 액세스 포인트들로 포워딩 되기 이전에 상기 네트워크 선택 요청에 부착된다.
바람직하게도, 네트워크 선택 요청은 무선 사용자 장치가 임의의 액세스 포인트 및 그에 연관된 네트워크로부터 요구하는 서비스에 관련된 요구사항들을 포함한다.
이는 서비스 품질, 이용 가능한 대역폭, 로밍 정보 또는 비용을 포함할 수 있다. 예컨대, 사용자 장치가 자신이 생성하기로 계획한 음성 호 또는 비디오 호를 위한 자원들의 이용가능성에 관해 알기를 원하는 경우, 또는 사용자 장치가 자신이 범위 밖에 있고 특정한 요구사항을 갖기 때문에 핸드오버를 필요로 하는 경우, 상기 사용자 장치는 바람직한 로밍 파트너, QoS, 대역폭 및 비용에 관련된 기준을 특정할 수 있고 이들에 가장 잘 매칭될 수 있는 액세스 포인트로부터 응답을 수신할 수 있다.
바람직하게도, 제1 액세스 포인트의 연관된 네트워크는 동일하거나 다른 네트워크 내 둘 이상의 이웃 액세스 포인트에 네트워크 선택 요청을 동시에 포워딩한다.
바람직하게도, 무선 사용자 장치와 통신할 수 있는 액세스 포인트는 무선 사용자 장치로부터의 서비스 요청을 위해 액세스 포인트의 연관된 네트워크로부터 이용 가능한 지원 레벨을 지시하면서 바로 무선 사용자 장치에 응답한다.
바람직하게도, 상기 응답은 유니캐스트 또는 멀티캐스트 메시지 전달 방법을 통해 전달되고, 초기 요청에서 무선 사용자 장치에 의해 제공되는 토큰을 포함한다.
바람직하게도, 상기 무선 사용자 장치는 랩톱, 퍼스널 디지털 어시스턴트, 또는 적절한 에어 인터페이스를 지원하는 임의의 무선 장치 중 하나이다.
본 발명에 따른 네트워크 선택 방법의 예시가 이제 동반된 도면을 참조하게 기술될 것이다.
도 1은 본 발명의 방법을 수행하기 위한 장치의 통상적인 전개를 나타내는 시나리오;
도 2는 본 발명의 방법을 이용하는, 무선 장치 및 세 개의 액세스 포인트들 사이의 통상적인 메시지 흐름에 관한 예시도; 및
도 3은 본 발명에 따른 방법에서 사용되는 통상적인 요청 및 응답 메시지들의 포맷에 관한 도면.
본 발명은, 사용자가 통신할 수 있게 하는 액세스 포인트가 원하는 서비스를 제공할 수 있는지에 관한 어떠한 확실성도 없이 공중으로 많은 개수의 요청을 송신하고 대응하는 응답들을 수신해야 하는 사용자 장치들로부터 발생하는 문제점들을 해결한다. 사용자는 사용자 장치가 처음으로 스위치 온 하거나 범위 안에 들어왔을 때 가장 강한 신호를 가졌던 액세스 포인트와 무선 통신할 수 있지만, 상기 액세스 포인트는 사용자 장치가 필요로 하는 네트워크로부터 막힐 수 있어서, 네트워크 요청이 다른 액세스 포인트로 넘겨진다. 또한, 무선 통신은 신뢰할 수 없을 수 있어서, 이러한 요청들 및/또는 응답들이 전송 동안에 손실될 가능성이 발생한다. 본 발명은 더욱 안전한 장식으로 추가적인 기능성을 제공하기 위해 및 이웃 셀 탐색을 위한 공중을 통과하는 시그널링 양을 줄이기 위해 요청/응답 프로토콜들의 표준 절차들을 연장한다.
전통적으로, 무선 사용자 장치는 모든 가능한 이웃 셀들 내에서 모든 가능한 채널들을 커버하는 다중 메시지들을 전송해야 한다. 이것이 적절한 네트워크 액세스 포인트 및 셀을 결정하는 문제점을 해결할지라도, 긴 지연에 종속되어 효율적인 메커니즘이 아니며 적절히 조정되지 않는다. 손실 메시지들에 대한 가능성은 조정가능성 문제점에 부가되는 요청들을 반복함으로써 해결된다.
본 발명의 메커니즘은 무선 장치가 메시지들을 자신의 현재 액세스 포인트, 예컨대 AP 또는 BS에 송신하여, 상기 액세스 포인트가 자신의 이웃들에게 상기 무선 장치가 상기 액세스 포인트들로부터 바로 정보를 수신할 수 있는지의 여부에 관해 알리도록 요청할 수 있게 한다. 통상적으로, 이는 멀티캐스트 프레임들의 수신을 통해 이루어진다. 무선 장치는 상기 요청에 고유 토큰을 부착하고, 상기 요청은 응답하는 이웃 액세스 포인트들 중 어느 것에 의해 후속하여 전송되어, 원래 사용자 장치가 식별될 서비스를 요청할 수 있게 하고, 제1 액세스 포인트로 다시 메시지들을 송신하지 않고도 이웃 액세스 포인트가 상기 사용자 장치에 바로 응답할 수 있게 한다. 이러한 방식으로, 폐쇄된 루프 정보 교환이 무선 장치 및 그 이웃 셀들 간에 설정된다.
도 1은 요청(2)을 자신의 현재 액세스 포인트(3)에 전송하는 무선 장치(1) 또는 단말을 나타낸다. 상기 요청(2)은 네트워크(4)에 의해 처리되는데, 상기 네트워크는 도시된 모든 3 액세스 포인트들에 있어서 동일한 네트워크일 수도 있고, 또는 상기 액세스 포인트들 중 하나 이상이 상이한 네트워크에 속할 수 있으며, 응답(5)은 액세스 포인트(3) 또는 이웃 액세스 포인트(5,6)를 통해 응답들(7,8)을 이용하여, 또는 네트워크에 의해 필요하다면 실제로 상기 액세스 포인트들 세 개 모두를 통해 전송될 수 있다.
도 2에는, 메시지 시퀀스가 더욱 상세하게 도시된다. 무선 장치 또는 단말(1)은 자신의 통상적인 방식으로 쌍방향 임시 키(PTK) 및 그룹 시간 키(GTK)와 같은 키 패싱 메커니즘들을 통상적으로 이용하여 액세스 포인트(3)에 접속한다(11). 무선 장치(1)는 국부적으로 생성된 고유 토큰을 포함하는 알림 메시 지(12)를 액세스 포인트(3)에 전송한다. 도 3a는 토큰을 포함하는 요청(18) 메시지 콘텐트의 예시를 나타내고, 도 3b는 응답(23) 메시지 콘텐트에 대한 대응하는 예시를 나타낸다. 요청 메시지에는, 헤더(19), 토큰(20) 그리고 타입 1 및 타입 2의 정보에 대한 요청들(21,22)이 존재한다. 응답 메시지(23)에는, 다시, 타입 1 및 타입 2의 정보를 각각 갖는 블록들(24,25)과 함께 헤더(19)와 토큰(20)이 존재한다. 정보 메시지는 액세스 포인트(3)에 의해 액세스 포인트들(5,6)에 포워딩된다(13,14). 상기 액세스 포인트들(5,6)이 자신이 유용하고, 또는 실제로 정보를 다시 무선 장치에 전송할 수 있다면, 상기 액세스 포인트들(5,6)은 액션 또는 비콘을 포함하고 토큰과 함께 특정한 네트워크(SSID) 내의 이웃 액세스 포인트 신원(#BSSID)의 적절한 해쉬를 갖는 유니캐스트 또는 멀티캐스트 메시지(15,16) 중 어느 것이든 이용하여 그렇게 하며, 그래서 무선 장치(1)는 메시지를 정확하게 식별할 수 있고 이웃 액세스 포인트(5,6)의 신원을 결정할 수 있다. 단말은 정보를 역으로 얻은 이후에 바람직한 AP(5)와 연관될 수 있는데, 이때 원래 접속(11)에 대한 것과 동일한 메시지 포맷을 이용하지만, 액세스 포인트 식별자(BSSID) 및 네트워크 식별자(SSID)로부터 식별된 상이한 기지국도 이용한다.
본 발명은 IEEE 802.11 장비의 표준화에 상당한 장점을 제공한다. 공중을 통과하는 시그널링 메시지들의 개수를 감소시키는 엔지니어링 솔루션은 이 분야에서 핵심적인 진보로서 간주된다. 데이터 전달을 위해 무선 자원들이 사용되도록 하기 위해 시그널링(특히 브로드캐스트) 트래픽의 양을 최소화할 수 있는 것이 중요하다. 그 결과는 네트워크 및 이웃 탐색 지연 시간이 감소하는 것이다.
두 가지 측면들에서 상기 시스템들에 부가적인 기능성이 제공되는데, 첫째로, 폐쇄된 그룹 정보가 무선 단말에 제공된다(즉, 수신 정보가 무선 단말의 자격들에 기초할 수 있다); 및 둘째로 폐쇄된 그룹 정보가 액세스 포인트들에 제공되어서, 무선 장치에 대한 부하 균형 및 트래픽 필터링(즉, 정책 제어) 그리고 기존 무선 장치들의 부하 균형을 허용한다). 교차 관리 도메인 정보(예컨대, 교차 IEEE 802.11 SSID 정보)가 넘겨지고 관리될 수 있다.
상기 네트워크는 또한, 순수하게 이웃 보고들(예컨대, IEEE 802.11k/802.11v)에 의해 이루어지지 않는 부하 균형을 달성하면서, 잠재적 풀 내에서 네트워크 액세스 포인트들 전부를 관리할 수 있다.

Claims (7)

  1. 다수의 액세스 포인트들 중에서 적어도 하나를 경유하여, 하나 이상의 네트워크들의 제1 액세스 포인트와의 무선 통신에서, 무선 사용자 장치를 위한 네트워크 선택 방법으로서,
    네트워크 선택 요청을 무선 사용자 장치로부터 제1 액세스 포인트로 송신하는 단계를 포함하고,
    네트워크가 동일하거나 다른 네트워크 내 다른 액세스 포인트로부터 응답을 개시하길 원하는 경우, 제1 액세스 포인트는 상기 네트워크 선택 요청을 동일하거나 다른 네트워크 내 하나 이상의 이웃 액세스 포인트들에 포워딩하고,
    이웃 액세스 포인트들 중 임의의 이웃 액세스 포인트가 무선 사용자 장치와 통신할 수 있을 경우, 상기 이웃 액세스 포인트는 응답을 바로 무선 사용자 장치에 송신하고,
    무선 사용자 장치는 송신된 응답들로부터 가장 적절한 네트워크를 선택하는,
    네트워크 선택 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    무선 사용자 장치에 의해 제공되는 토큰은 제1 액세스 포인트에 의해 이웃 액세스 포인트들로 포워딩 되기 이전에 상기 네트워크 선택 요청에 부착되는,
    네트워크 선택 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 네트워크 선택 요청은 무선 사용자 장치가 임의의 액세스 포인트 및 그에 연관된 네트워크로부터라도 획득하길 원하는 서비스에 관련된 요구사항들을 포함하는,
    네트워크 선택 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 액세스 포인트의 연관된 네트워크는 동일하거나 다른 네트워크 내 둘 이상의 이웃 액세스 포인트에 네트워크 선택 요청을 동시에 포워딩하는,
    네트워크 선택 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 무선 사용자 장치와 통신할 수 있는 액세스 포인트는 무선 사용자 장치로부터의 서비스 요청에 대해 상기 액세스 포인트의 연관된 네트워크로부터 이용 가능한 지원 레벨을 지시하기 위해 바로 무선 사용자 장치에 응답하는,
    네트워크 선택 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 응답은 유니캐스트 또는 멀티캐스트 메시지 전달 방법을 통해 전달되 고, 초기 요청에서 무선 사용자 장치에 의해 제공되는 토큰을 포함하는,
    네트워크 선택 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 무선 사용자 장치는 랩톱, 이동 전화 또는 적절한 에어 인터페이스를 지원하는 임의의 무선 장치 중 하나인,
    네트워크 선택 방법.
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