KR20100001381A - System and method for providing qos(quality of service) differentiation in wireless internet service in wireless lan - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선 랜 환경에서 액세스 포인트가 전체 통신 영역을 하나 이상의 부분 영역으로 나누어 각 부분 영역에 대한 우선순위를 할당하고, 상기 우선순위가 할당된 각 영역별 데이터 전송 시간이나 처리율(throughput)(이하 전송 시간이라 총칭하기로 함)을 결정한 후 영역별 전송 시간이나 처리율을 정량화하는 채널 접근 비용을 계산하고, 상기 계산된 채널 접근 비용을 해당 통신 영역의 노드에 전송하면, 전송 노드가 채널 접근 비용에 따라 전송 속도를 조절하여 해당 데이터 프레임을 목적지 노드로 전송하는 무선 랜 환경에서 무선 인터넷 서비스 제공 시스템 및 방법에 관한 것이다. According to the present invention, an access point divides an entire communication area into one or more partial areas, allocates priority to each partial area, and transmits data or throughput for each area to which the priority is assigned. After calculating the channel access cost to quantify the transmission time or throughput for each area, and transmit the calculated channel access cost to the node of the corresponding communication area, the transmitting node is applied to the channel access cost. The present invention relates to a system and a method for providing a wireless Internet service in a wireless LAN environment for transmitting a corresponding data frame to a destination node by adjusting a transmission speed.
인터넷 기술의 발전으로 인해 가정, 회사, 공원은 물론 차량 등의 이동체에서도 휴대폰, 노트북 등을 이용하여 자유로이 인터넷을 사용할 수 있게 되었다. 가 정과 회사와 같은 고정적인 지역에서는 유선망 또는 무선망을 이용한 인터넷 서비스가 제공되며, 유선망이 제공되지 않는 지역 혹은 이동체 내에서는 무선통신망을 이용한 인터넷 서비스가 제공되고 있다. Due to the development of internet technology, mobile devices such as homes, companies, parks, and vehicles can be used freely using mobile phones and laptops. In fixed areas such as homes and corporations, Internet services are provided using wired or wireless networks, and Internet services are provided in wireless networks or areas where mobile networks are not provided.
최근에는, 가입자들의 인터넷 사용 기대에 맞춰 기존의 유선망을 통한 인터넷 서비스 기술보다는 무선망을 통한 인터넷 서비스 기술 개발에 관심이 집중되고 있다.Recently, attention has been focused on the development of Internet service technology through a wireless network rather than the existing Internet service technology in accordance with subscribers' Internet use expectations.
무선 인터넷 서비스 기술은 사용자의 이동단말이 무선통신망을 통해 유선 인터넷 망에 접속하여 웹 서버에 접속하거나 이메일 혹은 FTP 등의 서비스를 제공받는 것을 말한다. 이러한 무선 인터넷 서비스 기술은 핸드폰, PDA 등의 이동통신단말기를 이용하여 이동통신업체가 제공하는 기지국을 통해 인터넷에 접속하는 이동통신 서비스와, ISP업체가 제공하는 AP(Access Point)를 통해 인터넷에 접속하는 무선랜 서비스와, 이동통신단말기를 이용하여 위성관련업체가 제공하는 위성 중계국에 접속한 후 위성을 통해 인터넷에 접속하는 위성 인터넷 서비스, 휴대 인터넷 기지국을 통해 인터넷에 접속하는 휴대 인터넷 서비스가 있다.Wireless Internet service technology refers to a user's mobile terminal accessing a wired internet network through a wireless communication network to access a web server or to provide services such as e-mail or FTP. The wireless Internet service technology uses mobile communication terminals such as mobile phones and PDAs to access the Internet through base stations provided by mobile communication companies and access to the Internet through APs (Access Points) provided by ISP companies. There is a wireless LAN service, a satellite Internet service that connects to a satellite relay station provided by a satellite related company using a mobile communication terminal, and a mobile Internet service that accesses the Internet through a mobile Internet base station.
상기와 같은 무선 인터넷 서비스 중에서 IEEE 802.11 프로토콜 기반으로 구성되는 무선 랜 서비스에서 통신 서비스 품질은 장치별 또는 연결별로 이루어진다. 무선망을 위해 제정된 표준안(IEEE802.11e)이나 기존에 구현되어 있는 방안들은 통신 연결을 대상으로 하거나 무선 장치별로 이루어지므로 무선 노드가 존재하는 위치에 따라 통신 서비스를 제공할 수 없는 단점이 있다.In the wireless LAN service configured based on the IEEE 802.11 protocol among the wireless Internet services, the communication quality of service is performed by device or connection. Standards established for the wireless network (IEEE802.11e) or existing implementations have a drawback in that they cannot provide communication services depending on the location of the wireless node since they are intended for a communication connection or for each wireless device.
본 발명의 목적은 무선랜 환경에서 무선 네트워크 인터페이스가 장착된 무선 노드를 대상으로 현재 위치 정보에 따라 다른 통신 서비스 품질을 제공하는 무선 랜 환경에서 무선 인터넷 서비스 제공 시스템 및 방법을 제공하는데 있다. An object of the present invention is to provide a system and method for providing a wireless Internet service in a wireless LAN environment that provides different communication quality of service according to current location information for a wireless node equipped with a wireless network interface in a wireless LAN environment.
본 발명의 다른 목적은 무선 인터넷 서비스를 제공하는 무선 핫 스팟(Hot Spot) 또는 원홉(one hop) 무선 랜(wirless LAN) 환경의 AP에서 AP가 접속을 제공하는 전체 지역을 부분 지역으로 나누고, 각 지역에 우선 순위를 할당하여 위치 정보에 기반한 통신 서비스 품질을 제공하는 무선 랜 환경에서 무선 인터넷 서비스 제공 시스템 및 방법을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to divide the entire area that the AP provides access to a partial area in the AP in a wireless hot spot or one hop wireless LAN environment for providing wireless Internet service, The present invention provides a system and method for providing a wireless Internet service in a wireless LAN environment that provides a communication service quality based on location information by assigning priority to a region.
상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 무선 랜 환경에서 무선 인터넷 서비스를 제공하기 위한 시스템에 있어서, 전체 통신 영역을 복수의 부분 영역으로 나누어 각 부분 영역에 대한 우선순위를 할당하고, 우선순위가 할당된 각 영역별 데이터 전송 시간을 결정한 후 영역별 채널 접근 비용을 계산하고, 상기 계산된 채널 접근 비용을 해당 영역의 노드로 전송하는 액세스 포인트, 전송하고자 하는 데이터 프레임이 존재하는 경우 상기 액세스 포인트로부터 전송된 채널 접근 비용에 따라 전송 속도를 조절하여 상기 액세스 포인트로 전송하는 노드를 포함하는 무선랜 환경에서 무선 인터넷 서비스 제공 시스템이 제공된다. According to an aspect of the present invention to achieve the above object, in the system for providing a wireless Internet service in a wireless LAN environment, by dividing the entire communication area into a plurality of partial areas, assigning priority to each partial area, After determining the data transmission time for each region to which priority is assigned, calculate the channel access cost for each region, and if there is an access point for transmitting the calculated channel access cost to a node of the corresponding region, and the data frame to be transmitted exists, Provided is a system for providing a wireless Internet service in a wireless LAN environment including a node adjusting a transmission rate according to a channel access cost transmitted from an access point and transmitting the same to the access point.
상기 액세스 포인트는 전체 통신 영역의 처리율을 추적하고, 각 부분 영역에서 데이터 프레임을 전송하는 전송 시간을 단위 시간별로 추적하여 상기 결정된 각 영역별 데이터 전송 시간과 비교하여 실시간으로 영역별 채널 접근 비용을 계산한다. The access point tracks the throughput of the entire communication area, tracks the transmission time for transmitting the data frame in each partial area by unit time, and calculates the channel access cost for each area in real time by comparing with the determined data transmission time for each area. do.
상기 액세스 포인트는 각 노드와의 위치 정보 또는 거리 정보를 이용하여 해당 노드와 송수신하기 위한 데이터 프레임 크기를 결정하고, 상기 결정된 데이터 프레임 크기를 상기 채널 접근 비용에 포함시켜 해당 영역의 노드에 전송한다. The access point determines a data frame size for transmitting and receiving with the node using location information or distance information with each node, and transmits the determined data frame size to the node of the corresponding region by including the determined data frame size in the channel access cost.
상기 데이터 전송 시간은 채널 사용 시간, 처리율, 전송량 중 적어도 하나일 수 있다. The data transmission time may be at least one of channel usage time, throughput, and transmission amount.
상기 노드는 전송하고자 하는 데이터 프레임에 대해 위치 정보 또는 거리 정보를 이용하여 목적지 노드와 송수신하기 위한 데이터 프레임 크기를 구하고, 상기 데이터 프레임을 상기 구해진 데이터 프레임 크기에 해당하는 데이터 프레임으로 만들어 상기 채널 접근 비용에 따라 전송 속도를 조절하여 상기 액세스 포인트로 전송한다. The node obtains a data frame size for transmitting / receiving data with a destination node using location information or distance information for a data frame to be transmitted, and makes the data frame a data frame corresponding to the obtained data frame size. According to the transmission rate is adjusted to transmit to the access point.
상기 노드는 상기 채널 접근 비용에 데이터 프레임 크기가 존재하는 경우, 전송하고자 하는 데이터 프레임을 상기 데이터 프레임 크기에 해당하는 데이터 프레임으로 만들어 상기 채널 접근 비용에 따라 전송 속도를 조절하여 상기 액세스 포인트를 통해 목적지 노드로 전송한다. If a data frame size exists in the channel access cost, the node makes a data frame to be transmitted into a data frame corresponding to the data frame size, and adjusts a transmission rate according to the channel access cost to a destination through the access point. Send to node.
상기 노드는 상기 액세스 포인트에 해당 데이터 프레임을 전송하기 위한 유선 노드일 수 있다. The node may be a wired node for transmitting a corresponding data frame to the access point.
또한, 상기 노드는 상기 액세스 포인트로부터 데이터 프레임을 수신 또는 상기 액세스 포인트에 데이터 프레임을 전송하는 무선 노드일 수 있다. In addition, the node may be a wireless node that receives a data frame from or transmits a data frame to the access point.
상기 노드는 상기 채널 접근 비용에 따라 전송 속도를 조절하여 상기 액세스 포인트로부터 데이터 프레임을 수신할 수 있다. The node may receive a data frame from the access point by adjusting a transmission rate according to the channel access cost.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 송수신부 및 인터페이스 버퍼가 구비된 액세스 포인트에 있어서, 전체 통신 영역을 복수의 부분 통신 영역으로 분리하는 통신 영역 분리부, 상기 통신 영역 분리부에 의해 분리된 각 부분 영역에 대해 우선 순위를 할당하는 우선 순위 할당부, 상기 우선 순위 할당부에 의해 할당된 각 부분 영역별 우선 순위와 미리 정해진 시간동안 데이터를 송수신하는 노드 수를 이용하여 각 부분 영역별 데이터 전송을 위한 전송 시간을 구하는 통신 영역별 전송 시간 결정부, 각 통신 영역에서 데이터 프레임을 전송하는 전송 시간을 단위 시간별로 추적하여 상기 통신 영역별 전송시간 결정부에서 결정된 통신 영역별 전송 시간과 비교하여 영역별 채널 접근 비용을 계산하는 채널 접근 비용 계산부를 포함하는 액세스 포인트가 제공된다. According to another aspect of the present invention, in an access point having a transceiver and an interface buffer, a communication area separation unit for separating the entire communication area into a plurality of partial communication areas, each partial area separated by the communication area separation unit A priority allocator for allocating priorities for the sub-regions, the sub-regions allocated by the priority allocator, and the number of nodes for transmitting and receiving data for a predetermined time period. Transmission time determining unit for each communication area to find the time, and tracks the transmission time for transmitting the data frame in each communication area by unit time and accesses the channel by area compared with the transmission time for each communication area determined by the transmission time determination unit for each communication area. An access point is provided that includes a channel access cost calculator that calculates the cost. All.
상기 통신 영역 분리부는 운용자 또는 제어 프로그램에 의해 동적 또는 정적으로 전체 통신 영역을 복수의 통신 영역으로 분리한다. The communication area separating unit divides the entire communication area into a plurality of communication areas dynamically or statically by an operator or a control program.
상기 우선 순위 할당부는 중요한 사용자가 있는 영역, 임의의 특정 영역, 네트워크 트래픽량 중 적어도 하나를 이용하여 동적 또는 정적으로 우선 순위를 할당한다. The priority allocator allocates priority dynamically or statically using at least one of an area where an important user exists, any particular area, and network traffic volume.
상기 통신 영역별 전송 시간 결정부는를 이용하여 통신 영역별 )을 구하되, 상기 는 액세스 포인트가 부분 영역I 에 할당한 우선 순위를 나타내고, N은 시간 동안 액세스 포이트를 통해 데이터를 송수신하는 노드 수를 나타낸다. The transmission time determining unit for each communication area To obtain each communication area) Denotes the priority assigned to the partial area I by the access point, and N denotes the time The number of nodes that send and receive data through the access point.
상기 채널 접근 비용 계산부는 상기 인터페이스 버퍼의 크기를 이용한 전체 통신 영역의 처리율과 상기 인터페이스 버퍼에 임시 저장된 각 데이터의 목적지 주소를 이용한 각 통신 영역별 처리율을 이용하여 채널 접근 비용을 구한다. The channel access cost calculator calculates a channel access cost using a throughput of the entire communication area using the size of the interface buffer and a throughput of each communication area using a destination address of each data temporarily stored in the interface buffer.
또한, 상기 채널 접근 비용 계산부는 를 이용하여 채널 접근 비용을 계산하되, 상기 이고, In addition, the channel access cost calculation unit Calculate the channel access cost using ego,
상기 를 이용하여 구한다. remind Obtain using
상기 채널 접근 비용 계산부는 각 통신 영역별로 현재 채널을 접근할 수 있는 채널 접근 비용을 상기 송수신부를 통해 해당 통신 영역의 각 노드로 전송한다. The channel access cost calculator transmits a channel access cost for accessing a current channel to each communication area to each node of the corresponding communication area through the transceiver.
상기 액세스 포인트는 각 노드와의 위치 정보 또는 거리 정보를 이용하여 해당 노드와 송수신하기 위한 데이터 프레임 크기를 구하는 데이터 프레임 크기 결정부를 더 포함한다. The access point further includes a data frame size determiner that obtains a data frame size for transmitting and receiving with the node using location information or distance information with each node.
상기 채널 접근 비용 계산부는 상기 데이터 프레임 크기 결정부에서 결정된 데이터 프레임 크기를 상기 채널 접근 비용에 포함시키는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트.And the channel access cost calculator includes the data frame size determined by the data frame size determiner in the channel access cost.
액세스 포인트를 통해 데이터를 송수신하는 무선 노드에 있어서, 각 노드에 대한 위치 정보가 저장된 위치 정보 데이터베이스, 상기 액세스 포인트와의 통신을 위한 통신부, 전송하고자 하는 데이터 프레임이 존재하는 경우 상기 액세스 포인트로부터 전송된 채널 접근 비용에 따라 전송 속도를 조절하여 상기 액세스 포인트로 전송하는 전송 속도 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 노드가 제공된다. A wireless node for transmitting and receiving data through an access point, comprising: a location information database in which location information for each node is stored, a communication unit for communication with the access point, and a data frame to be transmitted, if the data frame is to be transmitted. Provided is a wireless node comprising a transmission rate adjustment unit for adjusting the transmission rate according to the channel access cost and transmitting to the access point.
상기 무선 노드는 상기 목적지 노드와의 위치 정보 또는 거리 정보를 이용하여 데이터 프레임 크기를 구하고, 전송하고자 하는 데이터 프레임을 상기 구해진 데이터 프레임 크기로 나누어 상기 목적지 노드에 전송되도록 하는 데이터 프레임 크기 결정 모듈을 더 포함한다. The wireless node further obtains a data frame size using the location information or distance information with the destination node, and further divides the data frame to be transmitted by the data frame size to be transmitted to the destination node. Include.
상기 데이터 프레임 크기 결정 모듈은, 전송하고자 하는 데이터 프레임이 입력되면, 자신과 목적지 노드의 위치정보를 확인하는 위치 정보 확인부, 상기 위치 정보 확인부에서 확인된 위치 정보를 이용하여 자신과 목적지 노드 사이의 전송 거리를 구하는 전송 거리 계산부, 상기 전송거리 계산부에서 구해진 전송 거리와 채널의 신호 전달 속도를 이용하여 전달 지연 시간을 구하는 전달 지연 시간 계산부, 상기 전달 지연 시간 계산부에서 계산된 전달 지연 시간과 송수신 노드의 최대 대역폭 및 목적지 노드의 버퍼 크기를 이용하여 데이터 프레임 크기를 계산하는 데이터 프레임 크기 계산부를 포함한다. When the data frame to be transmitted is input, the data frame size determining module checks the location information of itself and the destination node, and between the self and the destination node by using the location information checked by the location information checking unit. A transmission distance calculating unit for obtaining a transmission distance of a transmission delay time calculating unit for obtaining a transmission delay time using a transmission distance obtained from the transmission distance calculating unit and a signal transmission rate of a channel, and a transmission delay calculated by the transmission delay time calculating unit And a data frame size calculator that calculates a data frame size using a time, a maximum bandwidth of a transmission / reception node, and a buffer size of a destination node.
상기 전송 속도 조절부는 상기 액세스 포인트로부터 수신된 채널 접근 비용에 데이터 프레임 크기가 존재하는 경우, 전송하고자 하는 데이터 프레임을 상기 데이터 프레임 크기에 해당하는 크기로 나누어 상기 채널 접근 비용에 따라 전송 속도를 조절하여 전송한다. When the data frame size exists in the channel access cost received from the access point, the transmission rate adjusting unit divides the data frame to be transmitted into a size corresponding to the data frame size and adjusts the transmission rate according to the channel access cost. send.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 무선랜 환경에서 액세스 포인트가 무선 인터넷 서비스를 제공하기 위하여 채널 접근 비용을 계산하는 방법에 있어서, (a)전체 통신 영역을 복수의 부분 통신 영역으로 나누고, 각 부분 통신 영역에 대하여 우선 순위를 할당하는 단계, (b)각 통신 영역별 우선 순위와 미리 정해진 시간동안 데이터를 송수신하는 노드 수를 이용하여 각 통신 영역별 데이터 전송 시간을 결정하는 단계, (c ) 전체 네트워크 처리율과 각 통신 영역별 처리율을 이용하여 통신 영역별 채널 접근 비용을 계산하는 단계, (d)상기 계산된 채널 접근 비용을 해당 통신 영역의 각 노드에 전송하는 단계를 포함하는 무선랜 환경에서 무선 인터넷 서비스 제공을 위한 채널 접근 비용 계산 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, a method for calculating a channel access cost for an access point to provide a wireless Internet service in a WLAN environment, the method comprising: (a) dividing an entire communication area into a plurality of partial communication areas, each part; Assigning a priority to the communication area, (b) determining the data transmission time for each communication area by using the priority of each communication area and the number of nodes transmitting and receiving data for a predetermined time, and (c) the entire Calculating a channel access cost for each communication area by using a network throughput and a throughput for each communication area, and (d) transmitting the calculated channel access cost to each node of the corresponding communication area. A channel access cost calculation method for providing an Internet service is provided.
상기 (c )단계는, 전체 통신 영역의 처리율을 구하여 전체 통신 영역에서의 채널 접근 비용을 구하는 단계, 각 통신 영역에서 데이터 프레임을 전송하는 전송 시간을 단위 시간별로 추적하여 상기 (b)단계에서 결정된 데이터 전송시간과 비교하여 영역별 채널 접근 비용을 계산하는 단계, 상기 전체 통신 영역의 채널 접근 비용과 영역별 채널 접근 비용을 이용하여 하는 각 통신 영역별 채널 접근 비용을 구하는 단계를 포함한다. In the step (c), the channel access cost is calculated in the entire communication area by calculating the throughput of the entire communication area, and the transmission time for transmitting the data frame in each communication area is tracked for each unit of time, determined in step (b). Computing the channel access cost for each area compared to the data transmission time, and calculating the channel access cost for each communication area using the channel access cost and the channel access cost of the entire communication area.
상기 전체 통신 영역에서의 채널 접근 비용()은 상위 프로토콜로부터 전달되는 데이터 수신 속도와 데이터 전송 속도의 차이를 이용하여 구한다. Channel access cost in the entire communication area ( ) Is obtained using the difference between the data reception rate and the data transmission rate.
상기 (d) 단계는, 각 노드의 위치 정보 또는 거리 정보를 이용하여 각 노드와 송수신하기 위한 데이터 프레임 크기를 구하는 단계, 상기 구해진 데이터 프레임 크기를 상기 계산된 채널 접근 비용에 삽입하여 해당 통신 영역의 해당 노드에 전송하는 단계를 포함한다. The step (d) may include obtaining a data frame size for transmitting and receiving with each node using location information or distance information of each node, and inserting the obtained data frame size into the calculated channel access cost to determine a corresponding communication area. Transmitting to the node.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 무선 랜 환경에서의 노드가 데이터 프레임을 액세스 포인트로 제공하여 무선 인터넷 서비스를 제공하는 방법에 있어서, (a)전송하고자 하는 데이터 프레임이 존재하는 경우, 채널 접근 비용이 존재하는지를 판단하는 단계, (b)상기 (a)단계의 판단결과 채널 접근 비용이 존재하면, 상기 채널 접근 비용에 따라 전송속도를 조절하여 상기 데이터 프레임을 전송하는 단계를 포함하는 무선랜 환경에서 무선 인터넷 서비스 제공 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, in a method in which a node in a wireless LAN environment provides a wireless Internet service by providing a data frame to an access point, (a) when there is a data frame to be transmitted, the channel access cost In the WLAN environment comprising the step of determining whether there is, (b) if there is a channel access cost as a result of the determination of step (a), adjusting the transmission rate according to the channel access cost A method of providing a wireless Internet service is provided.
상기 (b) 단계는, 상기 채널 접근 비용에 데이터 프레임 크기가 존재하는지 판단하는 단계, 상기 판단결과 데이터 프레임 크기가 존재하는 경우 상기 데이터 프레임을 상기 데이터 프레임 크기에 해당하는 데이터 프레임으로 만들어 상기 채널 접근 비용에 따라 전송속도를 조절하여 상기 액세스 포인트로 전송하는 단계를 포함한다. The step (b) may include determining whether a data frame size exists in the channel access cost, and if the data frame size exists as a result of the determination, making the data frame a data frame corresponding to the data frame size to access the channel. And adjusting the transmission rate according to the cost to transmit to the access point.
상기 (b) 단계는, 상기 채널 접근 비용에 데이터 프레임 크기가 존재하는지 판단하는 단계, 상기 판단결과 데이터 프레임 크기가 존재하지 않은 경우, 해당 노 드의 위치 정보 또는 거리 정보를 이용하여 해당 노드와 송수신하기에 위한 데이터 프레임 크기를 구하는 단계, 상기 구해진 데이터 프레임 크기에 해당하는 데이터를 상기 채널 접근 비용에 따라 전송속도를 조절하여 전송하는 단계를 포함한다. The step (b) may include determining whether a data frame size exists in the channel access cost. If the data frame size does not exist as a result of the determination, transmitting and receiving with the corresponding node using location information or distance information of the corresponding node. Obtaining a data frame size for the following, and transmitting the data corresponding to the obtained data frame size by adjusting the transmission rate according to the channel access cost.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 무선 랜 환경에서 무선 인터넷 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 액세스 포인트가 전체 통신 영역을 복수의 부분 영역으로 나누어 각 부분 영역에 대한 우선순위를 할당하는 단계, 상기 액세스 포인트가 상기 할당된 각 통신 영역별 우선 순위와 미리 정해진 시간동안 데이터를 송수신하는 노드 수를 이용하여 각 통신 영역별 데이터 전송 시간을 결정하는 단계, 상기 액세스 포인트가 전체 네트워크 처리율과 각 통신 영역별 처리율을 이용하여 통신 영역별 채널 접근 비용을 계산하여 해당 통신 영역의 각 무선 노드로 전송하는 단계, 전송하고자 하는 데이터 프레임이 존재하는 무선 노드의 경우, 채널 접근 비용이 존재하는지를 판단하여 존재하는 경우 그 채널 접근 비용에 따라 전송속도를 조절하여 상기 데이터 프레임을 전송하는 단계를 포함하는 무선랜 환경에서 무선 인터넷 서비스 제공 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, in a method for providing a wireless Internet service in a wireless LAN environment, the access point divides the entire communication area into a plurality of partial areas and assigns priority to each partial area, the access Determining a data transmission time for each communication area by using a point for the allocated priority of each communication area and the number of nodes transmitting and receiving data for a predetermined time, wherein the access point has a total network throughput and a throughput for each communication area. Computing channel access cost for each communication area by using the step of transmitting to each wireless node of the corresponding communication area, in the case of a wireless node that has a data frame to be transmitted, it is determined whether the channel access cost exists if the channel exists The data rate is adjusted by adjusting the transmission rate according to the access cost. Provided are a method for providing a wireless Internet service in a WLAN environment including transmitting a frame.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 무선랜 환경에서 무선 인터넷 서비스를 제공하기 위하여 채널 접근 비용 계산을 위한 프로그램을 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서, (a)전체 통신 영역을 복수의 부분 통신 영역으로 나누고, 각 부분 통신 영역에 대하여 우선 순위를 할당하는 기능, (b)각 통신 영역별 우선 순위와 미리 정해진 시간동안 데이터를 송수신하는 노드 수를 이용하여 각 통신 영역별 데이터 전송 시간을 결정하는 기능, (c ) 전체 네트워크 처리율과 각 통신 영역별 처 리율을 이용하여 통신 영역별 채널 접근 비용을 계산하는 기능(d)상기 계산된 채널 접근 비용을 해당 통신 영역의 각 노드에 전송하는 기능을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공된다. According to another aspect of the present invention, a computer-readable recording medium for calculating a channel access cost for providing a wireless Internet service in a wireless LAN environment, comprising: (a) a whole communication area to a plurality of partial communication areas; Dividing and assigning priority to each partial communication area; (b) determining the data transmission time for each communication area by using the priority of each communication area and the number of nodes transmitting and receiving data for a predetermined time; (c) calculating the channel access cost for each communication area by using the overall network throughput and the processing rate for each communication area; and (d) executing the function of transmitting the calculated channel access cost to each node of the communication area. A computer readable recording medium having recorded thereon a program is provided.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 무선 랜 환경에서 무선 인터넷 서비스를 제공하기 위한 프로그램을 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서, (a)전송하고자 하는 데이터 프레임이 존재하는 경우, 채널 접근 비용이 존재하는지를 판단하는 기능, (b)상기 (a)단계의 판단결과 채널 접근 비용이 존재하면, 상기 채널 접근 비용에 따라 전송속도를 조절하여 상기 데이터 프레임을 전송하는 기능을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공된다. According to another aspect of the present invention, as a computer-readable recording medium for providing a wireless Internet service in a wireless LAN environment, (a) if there is a data frame to be transmitted, whether there is a channel access cost? And (b) if a channel access cost exists as a result of the determination of step (a), read a program for executing the function of transmitting the data frame by adjusting the transmission rate according to the channel access cost. Recordable media are provided.
따라서, 본 발명은 무선 랜 환경에서 무선 네트워크 인터페이스가 장착된 무선 노드를 대상으로 현재 위치 정보에 따라 다른 통신 서비스 품질을 제공할 수 있는 무선 랜 환경에서의 무선 인터넷 서비스 제공 시스템 및 방법을 제공할 수 있다. Accordingly, the present invention can provide a system and method for providing a wireless Internet service in a wireless LAN environment that can provide different communication quality of service to a wireless node equipped with a wireless network interface in a wireless LAN environment according to current location information. have.
또한, 무선 인터넷 서비스를 제공하는 무선 랜 환경의 AP에서 AP가 접속을 제공하는 전체 지역을 부분 지역으로 나누고, 각 지역에 우선 순위를 할당하여 위치 정보에 기반한 통신 서비스 품질을 제공하는 무선 랜 환경에서의 무선 인터넷 서비스 제공 시스템 및 방법을 제공할 수 있다. Also, in a wireless LAN environment in which an AP in a wireless LAN environment that provides wireless Internet service divides the entire area provided by the AP into partial regions, and assigns priority to each region to provide communication service quality based on location information. A wireless internet service providing system and method can be provided.
본 발명의 전술한 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Details of the above-described objects and technical configurations of the present invention and the effects thereof according to the present invention will be more clearly understood by the following detailed description based on the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 무선 랜 환경에서 무선 인터넷 서비스 제공을 위한 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 1 is a conceptual diagram illustrating a method for providing a wireless Internet service in a wireless LAN environment according to the present invention.
도 1을 참조하면, 액세스 포인트(access point, 이하 AP라 칭하기로 함)(100)는 인터넷 연결 서비스를 제공하는 전체 통신 영역(150)을 3개의 영역(150A, 150B, 150C)으로 나누고, 상기 나누어진 각 영역에 서로 다른 우선순위를 할당한 후, 상기 우선순위가 할당된 각 영역별 데이터 전송 시간을 결정하여 영역별 채널 접근 비용을 계산하고, 상기 계산된 채널 접근 비용을 해당 영역의 무선 노드(110a, 110b, 110c)로 전송한다. Referring to FIG. 1, an
상기 AP(100)는 노트북 컴퓨터나 PDA(휴대용 개인정보 단말기) 등에 장착된 무선랜 카드로부터 나오는 신호를 네트워크로 전달하고, 네트워크로부터 받은 신호를 다시 무선랜 카드로 보내는 역할을 한다.The
상기 AP(100)는 전체 통신 영역(150)의 처리율을 추적하고, 각 부분 영역에서 데이터 프레임을 전송하는 전송 시간 또는 전송률(처리율)을 단위 시간별로 추적하여 상기 결정된 각 영역별 데이터 전송 시간과 비교하여 실시간으로 영역별 채널 접근 비용을 계산한다. The
여기서 상기 데이터 전송 시간은 채널 사용 시간, 처리율, 전송량 등으로 표현될 수 있다. In this case, the data transmission time may be expressed as a channel usage time, a throughput, a transmission amount, and the like.
또한, 상기 AP(100)는 각 노드의 위치 정보 또는 거리 정보를 이용하여 해당 무선 노드와 송수신하기에 적합한 데이터 프레임 크기를 결정하거나 노드 위치에 적합한 전송 속도를 결정하고 그 결정된 데이터 프레임 크기 또는 전송 속도를 채널 접근 비용에 삽입하여 해당 영역의 무선 노드(110a, 110b, 110c)로 전송한다. In addition, the
상기 AP(100)로부터 채널 접근 비용을 수신한 무선 노드(110a, 110b, 110c)는 전송하고자 하는 데이터 프레임이 존재하는 경우 상기 채널 접근 비용에 따라 전송 속도를 조절하여 해당 데이터 프레임을 상기 AP(100)를 통해 목적지 노드로 전송한다.Upon receiving the channel access cost from the
즉, 상기 무선 노드(110a, 110b, 110c)는 상기 AP(100)로부터 전송된 채널 접근 비용을 저장하고, 전송하고자 하는 데이터 프레임이 존재하는 경우 채널 접근 비용이 존재하는지를 판단하여 존재하는 경우 상기 채널 접근 비용에 따라 전송 속도를 조절하여 상기 데이터 프레임을 상기 액세스 포인트(100)를 통해 목적지 노드로 전송한다. 여기서, 상기 무선 노드(110a, 110b, 110c)는 노트북 컴퓨터, PDA, 휴대폰 등의 이동 단말을 말할 수 있다.That is, the wireless node (110a, 110b, 110c) stores the channel access cost transmitted from the
또한, 상기 무선 노드(110a, 110b, 110c)는 상기 채널 접근 비용에 따라 전송 속도를 조절하여 상기 액세스 포인트(100)로부터 데이터 프레임을 수신한다. In addition, the
또한, 상기 무선 노드(110a, 110b, 110c)는 전송하고자 하는 데이터 프레임에 대해 위치 정보 또는 거리 정보를 이용하여 목적지 노드와 송수신하기 위한 데 이터 프레임 크기를 구하고, 상기 데이터 프레임을 상기 구해진 데이터 프레임 크기에 해당하는 데이터 프레임으로 만들어 상기 채널 접근 비용에 따라 전송 속도를 조절하여 상기 액세스 포인트로 전송한다. In addition, the wireless node (110a, 110b, 110c) obtains the data frame size for transmitting and receiving to and from the destination node using the location information or distance information for the data frame to be transmitted, and the data frame size The transmission frame is adjusted to a data frame corresponding to the channel access cost and transmitted to the access point.
상기에서는 상기 무선 노드(110a, 110b, 110c)가 상기 AP(100)로부터 데이터 프레임을 수신하는 경우만을 한정하여 설명하였으나, 상기 AP(100)는 유선 인터페이스를 통해 유선 노드(미도시)로부터 데이터 프레임을 수신하여 상기 무선 노드(110a, 110b, 110c)에 전송할 수 있다. 여기서, 상기 유선 노드는 구글, 네이버 등과 같은 포탈 서버를 말할 수 있다. In the above description, only the case where the
즉, 상기 AP(100)로부터 무선 노드(110a, 110b, 110c)로 데이터 프레임을 다운로드할 경우, 상기 AP(100)는 유선 노드(미도시)로부터 데이터 프레임을 수신하여 상기 무선 노드(110a, 110b, 110c)에 전송할 수 있다.That is, when downloading data frames from the
도 2는 본 발명에 따른 무선 인터넷 서비스를 위한 AP의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.2 is a block diagram schematically showing the configuration of an AP for a wireless Internet service according to the present invention.
도 2를 참조하면, 무선 인터넷 서비스를 위한 AP는 통신영역 분리부(200), 우선 순위 할당부(210), 통신 영역별 전송시간 결정부(220), 채널 접근 비용 계산부(230), 데이터 프레임 크기 결정부(240), 송수신부(250), 인터페이스 버퍼(260)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the AP for the wireless Internet service includes a communication
상기 통신 영역 분리부(200)는 자신이 담당하는 전체 통신 영역을 하나 이상의 부분 통신 영역으로 분리한다. 즉, 상기 통신 영역 분리부(200)에 의해 분리된 부분 통신 영역은 원형, 사각형 등 다양한 형태로 구성될 수 있는 것으로서, 네트워크 운영자 또는 별도의 제어 프로그램에 의해 동적 또는 정적으로 결정될 수 있다.The communication
상기 우선 순위 할당부(210)는 상기 통신 영역 분리부(200)에 의해 분리된 각 부분 통신 영역에 대해 우선 순위를 할당한다. 상기 우선순위는 중요한 사용자가 있는 영역, 임의의 특정 영역, 네트워크 트래픽 량 등을 이용하여 동적 또는 정적으로 할당할 수 있다.The
상기 통신 영역별 전송시간 결정부(220)는 상기 우선 순위 할당부(210)에 의해 우선 순위가 정해진 각 통신 영역별로 송수신되는 트래픽을 식별하고 추적하여 영역별 전송 시간을 결정한다.The transmission
즉, 상기 통신 영역별 전송시간 결정부(220)는 각 부분 영역별로 특정 시간동안 데이터를 전송할 수 있는 전송시간(또는 처리율이나 전송량)을 결정하는 것으로서, 각 부분 영역별로 상기 송수신부를 통해 송수신되는 트래픽을 식별하고 추적를 바탕으로 계산하게 된다. That is, the transmission
다시 말하면, 상기 통신 영역별 전송 시간 결정부(220)는 상기 인터페이스 버퍼(260)의 크기를 이용하여 전체 통신 영역의 처리율을 판단하고, 상기 인터페이스 버퍼(260)에 임시 저장된 각 데이터의 목적지 주소를 이용하여 어떤 통신 영역으로 가는지 식별한다. In other words, the transmission
그런 다음 상기 통신 영역별 전송 시간 결정부(220)는 상기 식별된 데이터를 이용하여 각 영역에 대한 트래픽 전송 시간 또는 전송률을 결정하게 된다. Then, the transmission
상기 통신 영역별 전송시간 결정부(220)는 수학식 1을 이용하여 각 통신 영역별 전송시간()을 계산한다. The transmission
여기서, 상기 는 부분영역 i에 할당된 우선순위, N은 시간 동안 AP를 통해 데이터를 송수신하는 노드의 수, 는 주어진 동안 AP를 통해 송수신할 수 있는 전송 시간이다. 따라서 시간 에서 채널속도가 이면 각 영역에서 보낼 수 있는 전송 양은 가 된다.Where Is the priority assigned to subregion i, where N is the priority The number of nodes sending and receiving data through the AP over time, Given Is the transmission time that can be transmitted and received through the AP. Thus time Channel speed at , The amount of transmission that can be sent in each zone Becomes
상기 채널 접근 비용 계산부(230)는 상기 통신 영역별 전송시간 결정부(220)에서 결정된 통신 영역별 전송 시간에 대하여 채널 사용량에 해당하는 채널 접근 비용(Location Access Price, 이하 LAP라 칭하기로 함)을 계산한다. The channel access
상기 채널 접근 비용 계산부(230)는 상기 인터페이스 버퍼(260)의 크기를 이용한 전체 통신 영역의 처리율과 상기 인터페이스 버퍼(260)에 임시 저장된 각 데이터의 목적지 주소를 이용한 각 통신 영역별 처리율을 이용하여 채널 접근 비용을 계산한다.The channel
상기 LAP는 전체 네트워크 처리율을 고려하지 않으면 각 영역별로 정확한 전 송시간(또는 전송률)을 결정할 수 없으므로, 전체 네트워크 처리율과 해당 영역의 고유한 처리율을 동시에 고려하여 계산된다. Since the LAP cannot determine an accurate transmission time (or transmission rate) for each region without considering the total network throughput, the LAP is calculated by considering the total network throughput and the unique throughput of the region at the same time.
즉, 상기 채널 접근 비용 계산부(230)는 데이터 프레임의 입력 속도, 현재 데이터 프레임 전송률 등을 이용한 수학식 2를 이용하여 채널 접근 비용()을 계산한다.That is, the channel
여기서, 상기 t = n이다.Where t = n to be.
상기 는 각 부분 영역 i에 대해 시간 t에서 결정되는 채널 접근 비용을 정량적으로 표현한 것이고, 는 전체 통신 영역에서 계산된 채널 접근 비용, 는 각 부분 영역 i에 국한되어 계산된 채널 접근 비용을 말한다. remind Is a quantitative representation of the channel access cost determined at time t for each subregion i , Is the calculated channel access cost for the entire area of communication, Denotes the calculated channel access cost for each subregion i .
상기 는 수학식 3을 이용하여 구할 수 있다. remind Can be obtained using
상기 일 수 있다. remind Can be.
여기서, 상기 r[n]은 데이터 프레임의 입력속도, 은 현재 데이터 프레임 전송률(또는 목표가 되는 전송률), c[n]은 현재 링크 속도, q[n]은 현재 큐(que)사이즈, 는 레프런스 포인트의 큐(queue (또는 버퍼(buffer))사이즈로 전체 네트워크 시스템을 위해 적합한 큐 사이즈로 제어 가능하고, 와 는 제어 가능한 인자를 나타낸다. Where r [n] is the input rate of the data frame, Is the current data frame rate (or target rate), c [n] is the current link speed, q [n] is the current queue size, Is the queue size of the reference point, which can be controlled to the appropriate queue size for the entire network system, Wow Represents a controllable factor.
따라서, 전체 통신 영역에서 계산되는 비용()은 상위 프로토콜로부터 전송되는 데이터 수신 속도와 데이터 전송 속도의 차이를 나타낸다. Therefore, the cost calculated over the entire area of communication ( ) Represents the difference between the data reception rate and the data transmission rate transmitted from the upper protocol.
그리고, 부분 영역 i에 대해 결정되는 채널 접근 비용()는 수학식 4에 의해 구할 수 있다. And, the channel access cost determined for the partial region i ( ) Can be obtained by equation (4).
여기서, 상기 는 이전 동안 영역 i가 채널을 접근한 시간을 나타낸 것으로서, AP는 이전 동안 각 영역에서 송수신되는 데이터를 추적하여 를 결정한다. Where Previously Represents the time the zone i accessed the channel during which the AP Track data in and out of each zone Determine.
채널 접근 비용 를 결정하기 위해 상기한 수학식 2, 3, 4를 반드시 사 용할 필요는 없으며, 각 부분 영역별로 트래픽 전송 시간(전송 양 또는 전송률)을 추적하고 이를 정량화하여 데이터 송신측에 전달하여, 이 값에 따라 송신 측이 전송 속도를 조절 가능하게 하는 어떠한 채널 비용 정의도 사용될 수 있다.Channel access costs It is not necessary to use the
상기 데이터 프레임 크기 결정부(240)는 각 노드와의 위치 정보 또는 거리 정보를 이용하여 해당 노드와 송수신하기에 적합한 데이터 프레임 크기를 구하고, 그 구해진 데이터 프레임 크기를 상기 채널 접근 비용 계산부(230)에 의해 계산된 LAP에 삽입되어 전송되도록 한다.The data
즉, 상기 데이터 프레임 크기 결정부(240)는 각 데이터에 대해 전송하고자 하는 채널의 대역폭을 최대로 사용하여 전송할 수 있는 프레임 크기를 결정하고, 해당 데이터를 상기 결정된 크기로 하여 전송되도록 한다.That is, the data
도 3은 본 발명에 따른 AP로부터 전송된 LAP에 따라 데이터 프레임 전송 속도를 조절하는 무선 노드의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도, 도 4는 도 3에 도시된 데이터 프레임 크기 결정 모듈의 구성을 상세히 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a wireless node for adjusting a data frame transmission rate according to a LAP transmitted from an AP according to the present invention. FIG. 4 is a detailed diagram illustrating a configuration of a data frame size determining module shown in FIG. 3. Drawing.
도 3을 참조하면, AP로부터 전송된 LAP에 따라 데이터 프레임 전송 속도를 조절하는 무선 노드는 AP 또는 다른 노드와의 통신을 위한 통신부(300), 각 노드에 대한 위치 정보가 저장된 위치정보 데이터베이스(310), 전송 속도 조절부(320), 데이터 프레임 크기 결정 모듈(330)을 포함한다.Referring to FIG. 3, a wireless node that adjusts a data frame transmission rate according to a LAP transmitted from an AP includes a
상기 전송 속도 조절부(320)는 전송하고자 하는 데이터 프레임이 존재하는 경우, 채널 접근 비용이 저장되어 있는지를 판단하고 상기 판단결과 채널 접근 비 용이 저장되어 있으면, 해당 채널 접근 비용에 따라 전송 속도를 조절하여 해당 데이터 프레임을 액세스 포인트로 전송한다.If there is a data frame to be transmitted, the transmission
상기 무선 노드가 전송 속도를 조절하지 않으면, 상기 AP에서 초과되는 데이터를 유실시키기 때문에 데이터 전송률이 나쁘게 된다.If the wireless node does not adjust the transmission rate, the data rate is bad because it loses excess data at the AP.
즉, 상기 무선 노드에 전달된 LAP는 전송속도를 조정하기 위하여 송신 속도를 결정하는 응용 프로토콜 또는 트랜스포트 프로토콜에 전달되어야 한다. TCP가 무선 노드의 트랜스포트 프로토콜로 사용할 때에는 ECN(Explicit Congestion Notification) 비트를 사용하여 전달한다.That is, the LAP delivered to the wireless node must be delivered to an application protocol or a transport protocol that determines a transmission speed in order to adjust the transmission speed. When TCP is used as a transport protocol of a wireless node, it uses an explicit congestion notification (ECN) bit.
이를 통해 복잡한 전송 속도를 결정하는 TCP 알고리즘을 직접 수정하는 부담을 줄이고, 본 발명 내에서 운영되는 TCP 프로토콜이 원래 가지고 있는 TCP 고유의 운영 원리와 의미를 잃지 않게 할 수 있다. This can reduce the burden of directly modifying the TCP algorithm for determining the complex transmission speed, and can not lose the original TCP operating principle and meaning of the TCP protocol operating in the present invention.
또한, 상기 무선 노드에 전송된 LAP는 전송속도를 조절하여 AP에서 정의된 우선 순위에 따라 무선 채널을 이용하여 수신 측에 데이터를 송신할 수 있도록 한다. 전송된 LAP를 무시하면 AP는 우선순위에 따라 결정된 전송시간을 어기는 데이터를 유실시킨다.In addition, the LAP transmitted to the wireless node adjusts a transmission speed to transmit data to a receiving side using a wireless channel according to a priority defined by the AP. Ignoring the transmitted LAP, the AP loses data that violates the transmission time determined according to the priority.
또한, 상기 전송 속도 조절부(320)는 상기 채널 접근 비용에 데이터 프레임 크기와 포함되어 있으면, 해당 데이터 프레임을 상기 데이터 프레임 크기에 해당하는 크기로 나누어 상기 LAP에 따라 전송 속도를 조절하여 전송한다.In addition, if the channel access cost includes the data frame size, the transmission
상기 데이터 프레임 크기 결정 모듈(330)은 전송하고자 하는 데이터, 목적지 노드 정보를 이용하여 전송하고자 하는 채널의 대역폭을 최대로 사용하여 전송할 수 있는 프레임 크기를 결정하는 역할을 수행한다.The data frame
상기와 같은 역할을 수행하는 데이터 프레임 크기 결정 모듈(330)에 대하여 도 4를 참조하여 상세히 설명하기로 한다. The data frame
도 4를 참조하면, 데이터 프레임 크기 결정 모듈(330)은 위치 정보 확인부(332), 전송거리 계산부(334), 전달 지연 시간 계산부(336), 데이터 프레임 크기 계산부(338)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the data frame
상기 위치 정보 확인부(332)는 위치 측정모듈(예를 들면, GPS 등임, 미도시)을 통해 측정된 위치 정보 또는 사용자에 의해 입력된 위치 정보 또는 상기 위치 정보 테이블에 저장된 위치 정보를 이용하여 소스 노드와 목적지 노드의 위치 정보를 확인한다. 상기 위치 정보는 위도, 경도 등의 좌표로 표시된 정보일 수 있다. The location
상기 전송거리 계산부(334)는 상기 위치 정보 확인부(332)에서 확인된 소스 노드의 위치 정보와 목적지 노드의 위치 정보를 이용하여 두 노드 사이의 전송 거리를 구한다.The
상기 전달 지연 시간 계산부(336)는 상기 전송거리 계산부(334)에서 구해진 전송 거리(D)와 채널의 신호 전달 속도(V)를 이용하여 전달 지연 시간(D/V)을 구한다.The propagation
상기 데이터 프레임 크기 계산부(338)는 상기 전달 지연 시간 계산부(336)에서 계산된 전달 지연 시간과 송수신 노드사이의 채널이 허용할 수 있는 최대 대역폭(C), 수신 노드의 버퍼 크기()를 이용하여 채널의 대역폭을 최대로 사용할 수 있는 프레임 크기(L)를 수학식 5와 같이 계산한다.The data
상기와 같이 구성된 무선 노드는 상기 AP로부터 데이터 프레임이 수신되면, 상기 데이터 프레임에 LAP가 존재하는지를 판단하여 존재하면, 상기 LAP에 따라 전송 속도를 조절하여 상기 데이터 프레임을 목적지 노드로 전송한다. When the wireless node configured as described above receives a data frame from the AP, the wireless node determines whether the LAP exists in the data frame, and if so, transmits the data frame to the destination node by adjusting a transmission speed according to the LAP.
도 5는 본 발명에 따른 무선랜 환경에서의 AP가 LAP를 계산하는 방법을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method for calculating an LAP by an AP in a WLAN environment according to the present invention.
도 5를 참조하면, AP는 전체 통신 영역을 복수의 부분 통신 영역으로 나누고(S500), 각 부분 영역에 대하여 우선 순위를 할당한다(S502).Referring to FIG. 5, the AP divides the entire communication area into a plurality of partial communication areas (S500), and assigns priority to each partial area (S502).
그런 다음 상기 AP는 각 부분 영역별로 특정 시간동안 데이터를 전송할 수 있는 전송 시간을 결정하고(S504), 상기 각 영역별로 결정된 전송 시간에 대하여 채널 사용량에 해당하는 LAP를 계산한다(S506).Then, the AP determines a transmission time for transmitting data for a specific time for each partial region (S504), and calculates a LAP corresponding to channel usage for the transmission time determined for each region (S506).
즉, 상기 AP는 우선 순위가 정해진 각 부분 영역별로 미리 주어진 시간동안 송수신되는 트래픽을 판단하여 영역별 전송 시간을 결정한다. That is, the AP determines the transmission time for each region by determining the traffic transmitted and received for a predetermined time for each partial region having priority.
그런 다음 상기 AP는 전체 네트워크 처리율과 해당 영역의 고유한 처리율을 동시에 고려하여 LAP를 계산한다. 상기 LAP를 계산하는 방법에 대한 상세한 설명은 도 2에서 하였으므로 그 설명은 생략하기로 한다. Then, the AP calculates the LAP by considering the total network throughput and the unique throughput of the corresponding area at the same time. Since a detailed description of the method for calculating the LAP has been made in FIG. 2, the description thereof will be omitted.
그런 다음 상기 AP는 상기 계산된 LAP를 해당 영역의 노드에 전송한다(S508).Then, the AP transmits the calculated LAP to the node of the corresponding area (S508).
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 AP가 LAP를 계산하는 방법을 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method for calculating an LAP by an AP according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 단계 600부터 단계 606은 도 5에 도시된 단계 500부터 단계 506과 상응하므로 그 설명은 생략하기로 한다. Referring to FIG. 6, since step 600 to step 606 correspond to step 500 to step 506 illustrated in FIG. 5, a description thereof will be omitted.
단계 606이 수행되면, 상기 AP는 위치 정보 뿐만 아니라 거리 정보를 이용하여 해당 노드와 송수신하기에 적합한 데이터 프레임 크기를 구한다(S608).When step 606 is performed, the AP obtains a data frame size suitable for transmitting and receiving with the corresponding node using distance information as well as location information (S608).
그런 다음 상기 AP는 상기 구해진 데이터 프레임 크기를 상기 계산된 LAP에 삽입하여 해당 영역의 노드에 전송한다(S610).Then, the AP inserts the obtained data frame size into the calculated LAP and transmits it to the node of the corresponding area (S610).
도 7은 본 발명에 따른 무선 랜 환경에서 무선 노드가 데이터 프레임을 액세스 포인트로 제공하여 무선 인터넷 서비스를 제공하기 위한 방법을 나타낸 흐름도이다. 7 is a flowchart illustrating a method for a wireless node to provide a wireless Internet service by providing a data frame to an access point in a wireless LAN environment according to the present invention.
도 7을 참조하면, 무선 노드는 전송하고자 하는 데이터 프레임이 존재하는 경우(S700), LAP가 저장되어 있는지를 판단한다(S702). 즉, 상기 무선 노드는 전송하고자 하는 데이터 프레임이 존재하면, 액세스 포인트로부터 수신한 LAP가 저장되어 있는지를 판단한다.Referring to FIG. 7, when there is a data frame to be transmitted (S700), the wireless node determines whether a LAP is stored (S702). That is, if there is a data frame to be transmitted, the wireless node determines whether the LAP received from the access point is stored.
단계 702의 판단결과 LAP가 저장되어 있으면, 상기 무선 노드는 상기 LAP에 따라 전송 속도를 조절하여 상기 데이터 프레임을 상기 액세스 포인트에 전송한다(S704).If the LAP is stored as a result of the determination in step 702, the wireless node adjusts a transmission rate according to the LAP and transmits the data frame to the access point (S704).
만약, 단계 702의 판단결과 LAP가 저장되어 있지 않으면, 상기 무선 노드는 상기 데이터 프레임을 일반적인 방법에 의해 상기 액세스 포인트로 전송한다(S706).If the LAP is not stored as a result of the determination of step 702, the wireless node transmits the data frame to the access point by a general method (S706).
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 무선 랜 환경에서 무선 노드가 데이터 프레임을 액세스 포인트로 제공하여 무선 인터넷 서비스를 제공하기 위한 방법을 나타낸 흐름도이다. 8 is a flowchart illustrating a method for providing a wireless Internet service by providing a data frame to an access point in a wireless LAN environment according to another embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 무선 노드는 전송하고자 하는 데이터 프레임이 존재하는 경우(S800), LAP가 저장되어 있는지를 판단한다(S802). 즉, 상기 무선 노드는 전송하고자 하는 데이터 프레임이 존재하면, 액세스 포인트로부터 수신한 LAP가 저장되어 있는지를 판단한다.Referring to FIG. 8, when there is a data frame to be transmitted (S800), the wireless node determines whether a LAP is stored (S802). That is, if there is a data frame to be transmitted, the wireless node determines whether the LAP received from the access point is stored.
단계 802의 판단결과 LAP가 저장되어 있으면, 상기 무선 노드는 목적지 노드와의 위치 정보 또는 거리 정보를 이용하여 해당 목적지 노드와 송수신하기에 적합한 데이터 프레임 크기를 구한다(S804).If the LAP is stored as a result of the determination of step 802, the wireless node obtains a data frame size suitable for transmitting and receiving with the corresponding destination node using location information or distance information with the destination node (S804).
그런 다음 상기 무선 노드는 상기 결정된 데이터 프레임 크기에 해당하는 데이터를 상기 LAP에 따라 전송 속도를 조절하여 액세스 포인트를 통해 목적지 노드에 전송한다(S806).Thereafter, the wireless node adjusts a transmission rate according to the LAP and transmits data corresponding to the determined data frame size to a destination node through an access point (S806).
만약, 단계 802의 판단결과 LAP가 저장되어 있지 않으면, 상기 무선 노드는 해당 목적지 노드와의 위치 정보 또는 거리 정보를 이용하여 해당 목적지 노드와 송수하기에 적합한 데이터 프레임 크기를 구한다(S808).If the LAP is not stored as a result of the determination of step 802, the wireless node obtains a data frame size suitable for transmitting with the corresponding destination node using location information or distance information with the corresponding destination node (S808).
그런 다음 상기 무선 노드는 상기 구해진 데이터 프레임 크기에 해당하는 데이터를 액세스 포인트를 통해 목적지 노드로 전송한다(S810).Then, the wireless node transmits data corresponding to the obtained data frame size to a destination node through an access point (S810).
도 9는 본 발명에 따른 무선랜 환경에서 위치 정보를 기반으로 통신 서비스를 제공하는 방법을 설명하기 위한 예시도, 도 10 및 도 11은 도 9에 도시된 네트워크를 이용하여 네트워크 시뮬레이션을 수행 했을 때 각 노드들이 사용하는 무선랜에서의 전송 속도를 나타낸 도면이다. 9 is an exemplary diagram for explaining a method of providing a communication service based on location information in a wireless LAN environment according to the present invention. FIGS. 10 and 11 are network simulations performed using the network shown in FIG. 9. A diagram showing transmission rates in a WLAN used by each node.
도 9 내지 도 11을 참조하면, AP는 전체 통신 영역을 3개의 부분 영역으로 나누고, 제1 영역(A)에는 제1 노드(910a), 제2 영역(B)에는 제2 노드(920a), 제3 영역(C)에 제3 노드(930a)가 존재한다고 가정하여 설명하기로 한다.9 to 11, the AP divides the entire communication area into three partial areas, a first node 910a in the first area A, a
상기 제 1 노드(910a)는 전체 시뮬레이션 기간 동안(0초에서 180초) AP(900)로 데이터를 전송하고, 상기 제 2 노드(920a)는 20초에서 140초까지 AP(900)로부터 데이터를 수신, 제3 노드(930a)는 40초에서 160초까지 AP(900)로 데이터를 송신한다.The first node 910a transmits data to the
초기에 제 1영역(A), 제 2 영역(B), 제 3 영역(C)은 같은 우선 순위를 가지는데, AP(900)가 60초에서 120초 사이에는 제 1 영역(A)이 가장 높은 우선 순위를, 제 2 영역(B)이 중간 우선 순위를, 제 3영역(C)이 가장 낮은 우선 순위를 가지도록 변경하고, 이 변경된 우선 순위는 120초까지 지속되다가 다시 동일한 우선 순위를 가지도록 바뀐다.Initially, the first area A, the second area B, and the third area C have the same priority, and the
도 10은 본 발명이 이용될 때 AP(900)에서 관측된 각 노드별 전송 속도를 보여주고 것으로, 먼저, 각 노드들은 우선 순위가 같을 때에 데이터 송수신 방향에 상관없이 공평하게 채널을 접근한다. FIG. 10 shows transmission rates for each node observed in the
20초에서 40초 사이에는 제1노드(910a)와 제 2노드(920a), 40초에서 60초 사이에는 제1노드(910a)와 제 2노드(920a), 그리고 제 3노드(930a)가 공평하게 채널을 접근하고 있다. The first node 910a and the
또한, 120초에서 140초 사이에 또 세 개의 노드가 동등하게 채널을 접근하고 있고, 140초에서 160초 사이에는 제1노드(910a)와 제 3노드(930a)가 공평하게 채널을 접근하고 있다. In addition, three nodes access the channel equally between 120 seconds and 140 seconds, and the first node 910a and the
다음으로, 다른 우선 순위가 주어지는 60초에서 120초 사이에는 우선 순위에 따라 다른 전송 속도를 각 노드들이 가지게 된다. 제 1 노드(910a)가 가장 높은 전송 속도를 가지고, 제 2 노드(920a)가 다음으로 높은 전송 속도를 가지며, 제 3 노드(930a)가 가장 낮은 전송 속도를 가지게 된다.Next, each node has a different transmission speed depending on the priority between 60 seconds and 120 seconds given a different priority. The first node 910a has the highest transmission rate, the
도 11은 본 발명이 사용되고 90초 때에 제1 노드와 제 3노드가 서로의 위치를 5m/s 속도로 바꾸는 경우에 관측된 전송 속도를 보여주고 있다. FIG. 11 shows the observed transmission speed when the first node and the third node change each other's position at a speed of 5 m / s at 90 seconds when the present invention is used.
제 1노드(910a)와 제 3노드(930a)는 현재 속한 영역의 우선 순위에 따라 전송 속도를 가지게 됨을 볼 수 있고 (60초에서 90초까지는 제1노드가 90초에서 120초까지는 제 3노드가 가장 높은 전송 속도를 가진다), 이동하지 않고 같은 지역에 있는 제 2 노드는 계속 같은 전송 속도를 가지게 됨을 알 수가 있다. It can be seen that the first node 910a and the
이상의 네트워크 시뮬레이션 결과에서 알 수 있는 것처럼 본 발명은 위치 별로 다른 우선 순위를 제공하고, 이를 바탕으로 각 지역에 다른 통신 서비스 품질을 제공할 수 있다. As can be seen from the network simulation results, the present invention provides different priorities for each location, and based on this, it is possible to provide different communication service quality to each region.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, the embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all aspects. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
본 발명에 따른 무선 랜 환경에서의 무선 인터넷 서비스 제공 시스템 및 방법은 무선 랜 환경에서의 무선 인터넷 통신 품질을 향상시키고자 하는 기술에 적용할 수 있다. The system and method for providing a wireless Internet service in a wireless LAN environment according to the present invention can be applied to a technology for improving wireless internet communication quality in a wireless LAN environment.
도 1은 본 발명에 따른 무선 랜 환경에서 무선 인터넷 서비스 제공을 위한 방법을 설명하기 위한 개념도. 1 is a conceptual diagram illustrating a method for providing a wireless Internet service in a wireless LAN environment according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 무선 인터넷 서비스를 위한 AP의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of an AP for a wireless Internet service according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 AP로부터 전송된 LAP에 따라 데이터 프레임 전송 속도를 조절하는 무선 노드의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도.3 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a wireless node for adjusting a data frame transmission rate according to a LAP transmitted from an AP according to the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 데이터 프레임 크기 결정 모듈의 구성을 상세히 나타낸 도면.4 is a diagram showing in detail the configuration of the data frame size determination module shown in FIG.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 무선 랜 환경에서의 AP가 데이터 프레임을 전송하는 방법을 나타낸 흐름도.5 and 6 are flowcharts illustrating a method for the AP to transmit a data frame in a wireless LAN environment according to the present invention.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 AP로부터 데이터 프레임을 수신한 무선 노드가 다른 노드에 데이터 프레임을 전송하는 방법을 나타낸 흐름도.7 and 8 are flowcharts illustrating a method in which a wireless node receiving a data frame from an AP transmits a data frame to another node according to the present invention.
도 9는 본 발명에 따른 무선 랜 환경에서 위치 정보를 기반으로 통신 서비스를 제공하는 방법을 설명하기 위한 예시도.9 is an exemplary view for explaining a method for providing a communication service based on location information in a wireless LAN environment according to the present invention.
도 10 및 도 11은 도 9에 도시된 네트워크를 이용하여 네트워크 시뮬레이션을 수행했을 때 각 노드들이 사용하는 무선 랜에서의 전송 속도를 나타낸 도면. 10 and 11 are diagrams illustrating transmission rates in a wireless LAN used by each node when network simulation is performed using the network illustrated in FIG. 9.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 액세스 포인트(AP) 110 : 무선 노드100: access point (AP) 110: wireless node
200 : 통신 영역 분리부 210 : 우선 순위 할당부200: communication area separation unit 210: priority assignment unit
220 : 통신 영역별 전송시간 결정부 230 : 채널 접근 비용 계산부220: transmission time determination unit for each communication area 230: channel access cost calculation unit
240 : 데이터 프레임 크기 결정부 250 : 송수신부240: data frame size determiner 250: transceiver
260 : 인터페이스 버퍼 300 : 통신부 260: interface buffer 300: communication unit
310 : 위치 정보 데이터베이스 320 : 전송 속도 조절부 310: location information database 320: transmission speed control unit
330 : 데이터 프레임 크기 결정 모듈 332 : 위치 정보 확인부330: Data frame size determination module 332: Location information check unit
334 : 전송 거리 계산부 336 : 전달 지연 시간 계산부 334: Transmission distance calculation unit 336: Transmission delay time calculation unit
338 : 데이터 프레임 크기 계산부338: data frame size calculation unit
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