KR20150056990A - 무선랜 시스템의 액세스 포인트 검색 방법 및 접속 관리 방법 - Google Patents

무선랜 시스템의 액세스 포인트 검색 방법 및 접속 관리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선랜 단말이 불안정한 링크 품질의 액세스 포인트와 연결됨으로써 발생할 수 있는 문제를 방지하기 위해 무선 링크 품질이 확보된 액세스 포인트를 검색하고 최적 액세스 포인트를 선정하여 연결할 수 있는 방법을 개시한다.
본 발명에 따른 액세스 포인트를 선정하여 연결하는 방법은, 무선랜 시스템에서 단말이 무선 링크 연결할 액세스 포인트를 선정하여 연결하는 방법으로서, 단말이 액세스 포인트와의 무선 링크 품질에 관한 정보를 제공하는 품질 파라미터를 포함하는 프로브 응답 프레임을 수신하는 단계; 상기 단말이 상기 수신한 프로브 응답 프레임에 포함된 품질 파라미터를 분석하는 제1분석단계; 및 상기 단말이 상기 분석 결과를 이용하여 무선 링크 연결할 액세스 포인트를 선정하여 연결하는 단계;를 포함한다.

Description

무선랜 시스템의 액세스 포인트 검색 방법 및 접속 관리 방법{Method for searching access point managing linkage in wireless LAN system}
본 발명은 무선랜 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선랜 시스템에서 무선 링크 품질이 우수한 액세스 포인트를 검색하는 방법 및 우수한 무선 링크 품질을 유지하는 방법에 관한 것이다.
IEEE 802.11 무선랜 네트워크는 액세스 포인트(AP:Access Point)가 하나의 물리적인 셀 영역을 형성하며, 셀 내에 위치한 무선랜 단말들이 스캔 과정을 통해 액세스 포인트를 찾아 연결한 후에 통신을 하도록 구성된다.
도 1은 무선랜 시스템의 구성을 나타낸 도면으로, 도 1에 도시된 바와 같이 무선랜 시스템은 하나의 액세스 포인트에 하나 이상의 단말이 무선으로 연결되는 통신 기본 서비스 세트(BSS:Basic Service Set)를 기본구성으로 포함한다. 액세스 포인트는, 주기적으로 SSID(Service Set ID)와 BSSID(Basic Service Set ID)를 포함하는 비컨(beacon) 프레임을 브로드캐스트(broadcast)하거나, 단말로부터 프로브 요청(probe request) 프레임을 수신한 다음 프로브 응답(probe response) 프레임을 송신함으로써, 무선랜 연결 전의 단말들에게 액세스 포인트의 존재 여부와 연결 정보를 제공하고, 무선랜 연결 상태에 있는 단말들에게는 특정 단말에게 전송할 데이터의 존재 여부에 관한 정보를 제공한다. 무선랜 연결을 위해 액세스 포인트가 주기적으로 비컨 프레임을 브로드캐스트하는 전자와 같은 방식을 수동 액세스 포인트 검색 방식이라 하고, 단말이 프로브 요청 프레임을 전송하면 이를 액세스 포인트가 수신하고 프로브 요청 프레임에 대응하는 프로브 응답 프레임을 전송하는 방식을 능동 액세스 포인트 검색 방식이라 한다.
이 중에서 도 1에 도시된 바와 같은 능동 액세스 포인트 검색 방식은 단말이 프로브 요청 프레임을 전송하고, 이를 수신한 액세스 포인트가 프로브 응답 프레임을 전송하는 방식으로 진행된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 단말 주변에 액세스 포인트는 하나 이상이 존재할 수 있으므로, 단말이 프로브 요청 프레임을 전송하면, 이러한 프로브 요청 프레임을 수신한 복수의 액세스 포인트가 이에 대응하여 프로브 응답 프레임을 송신하게 된다. 단말은, 복수의 액세스 포인트로부터 프로브 응답 프레임을 수신하고, 수신한 프로브 응답 프레임으로부터 각각의 액세스 포인트에 대한 연결 정보를 확인하고, 무선 링크 품질을 추정할 수 있다. 이러한 액세스 포인트 검색 단계를 마친 단말은 무선랜 연결의 대상이 되는 액세스 포인트들에 대하여, 액세스 포인트의 기능 지원 정보와 무선 링크 품질을 비교하여 최적의 액세스 포인트를 선정하고 연결 단계를 수행한다.
도 2는 무선랜 시스템에서 단말과 액세스 포인트가 연결되는 절차를 나타낸 도면이다. 도 2에서 단말은, 액세스 포인트를 능동 검색한 후, AP1을 최적의 액세스 포인트로 선정하고 AP1에 연결되는데, 인증(Authentication) 과정과 협상(Association) 과정을 포함하는 이러한 연결 단계를 거쳐 최종적으로 액세스 포인트에 연결되게 된다.
한편, 종래의 액세스 포인트 검색 단계에서, 단말은, 일반적으로 액세스 포인트 선정을 위해 프로브 응답 프레임의 신호 세기를 무선 링크 품질을 추정하는 파라미터로 사용한다. 즉, 종래의 액세스 포인트 검색 단계에 의하면, 단말은, 단말의 주변에 복수의 액세스 포인트가 존재할 경우, 프로브 응답 프레임의 신호 세기가 가장 큰 액세스 포인트를 선택하여 연결 단계를 수행하고, 단말의 주변에 오직 하나의 액세스 포인트가 존재할 경우, 프로브 응답 프레임의 신호 세기가 일정 수준 이상인 경우 바로 연결 단계를 수행하였다.
그러나, 프로브 응답 프레임의 신호 세기를 무선 링크 품질을 추정하는 파라미터로 사용하는 종래의 액세스 포인트 검색 방식은 아래와 같은 문제점을 가지고 있다.
액세스 포인트나 단말 주변의 무선 간섭 신호가 많거나 다른 단말에 의한 채널 사용율이 높은 경우, 프로브 응답 프레임의 신호 세기는 무선 링크 품질을 추정할 수 있는 파라미터로서 정확도가 떨어진다. 또한, 통상적으로 액세스 포인트가 송출하는 하향 링크 신호 세기가 단말이 송출하는 상향 링크 신호 세기보다 크기가 크기 때문에, 단순히 하향 링크 신호 세기가 강하다고 해서 전체적인 무선 링크 품질이 좋다고 추정하는 것은 적절하지 않다.
특히, 셀룰러와 같이 무선랜 장치 뿐만 아니라 별도의 주 통신장치를 갖는 단말이, 잘못된 액세스 포인트 선정에 의해 불안정한 무선 링크 품질을 갖는 액세스 포인트와 자동으로 연결되는 경우, 셀룰러 통신 장치를 이용하여 정상적인 통신 서비스를 받던 도중 무선랜 장치로 자동으로 연결이 전환되어, 통신 서비스가 단절되는 심각한 문제가 발생할 수 있다.
또한, 무선랜 시스템에서 무선 채널 자원은 무선랜 장치간에 공유되므로, 특정 무선랜 장치가 무선 채널을 점유하고 있는 시간 동안에 최대한 많은 데이터를 전송할 수 있어야 무선 채널 자원이 효율적으로 사용될 수 있다. 즉, 액세스 포인트와 액세스 포인트에 연결된 단말들이 가능한 높은 전송 속도를 가지고 액세스 포인트와 데이터를 전송할 수 있을 때 무선 채널 자원이 효율적으로 사용될 수 있다. 만약 액세스 포인트와 단말이 링크 품질이 낮은 채널로 연결되어 데이터를 송수신하는 경우 데이터 전송 속도가 낮아진다. 이는, 해당 단말과 액세스 포인트의 링크 품질 뿐만 아니라, 무선랜 시스템 전체의 링크 품질을 떨어뜨리는 문제를 일으킬 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 무선랜 단말이 불안정한 링크 품질의 액세스 포인트와 연결됨으로써 발생할 수 있는 문제를 방지하기 위해 무선 링크 품질이 확보된 액세스 포인트를 검색하고 최적 액세스 포인트를 선정하여 연결할 수 있는 방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 액세스 포인트에 연결된 후에도 링크 품질을 유지할 수 있도록 하는 액세스 포인트 접속 관리 방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 액세스 포인트를 선정하여 연결하는 방법은, 무선랜 시스템에서 단말이 무선 링크 연결할 액세스 포인트를 선정하여 연결하는 방법으로서, 단말이 액세스 포인트와의 무선 링크 품질에 관한 정보를 제공하는 품질 파라미터를 포함하는 프로브 응답 프레임을 수신하는 단계; 상기 단말이 상기 수신한 프로브 응답 프레임에 포함된 품질 파라미터를 분석하는 제1분석단계; 및 상기 단말이 상기 분석 결과를 이용하여 무선 링크 연결할 액세스 포인트를 선정하여 연결하는 단계;를 포함한다.
상기 프로브 응답 프레임에 포함된 품질 파라미터는, 액세스 포인트에 연결되어 있는 단말의 수 및 동작 중인 채널의 사용율 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 프로브 응답 프레임은, 액세스 포인트가 제공하고자 하는 무선 링크 품질을 만족할 수 있는 품질 파라미터별 접속 기준 및 액세스 포인트가 제공 가능한 품질 파라미터의 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 품질 파라미터별 접속 기준은, 하향 링크 신호 세기, 상향 링크 신호 세기, 최대 접속 허용 단말 수, 최대 허용 채널 사용율 및 액세스 포인트 주변 잡음 신호 세기 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 품질 파라미터 상태 정보는, 상기 단말이 송신한 프로브 요청 프레임의 신호 세기로 측정한 상향 링크 신호 세기, 액세스 포인트 주변 잡음 신호 세기, 백홀의 상태 정보, 액세스 포인트에 연결되어 있는 단말의 수, 채널 사용율 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방법은, 상기 단말이 표준 프로토콜 쿼리를 송신하는 단계; 상기 단말이 상기 표준 프로토콜 쿼리에 대한 표준 프로토콜 응답을 상기 액세스 포인트로부터 수신하는 단계; 및 상기 단말이 상기 수신한 표준 프로토콜 응답에 포함된 품질 파라미터를 분석하는 제2분석단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 표준 프로토콜 쿼리 및 상기 표준 프로토콜 응답에 사용되는 표준 프로토콜은 802.11u 표준의 ANQP인 것을 특징으로 한다.
상기 ANQP 쿼리는 WAN Metric 정보, 로밍 가능한 주변 액세스 포인트의 리스트, 액세스 포인트가 제공하고자 하는 무선 링크 품질을 만족할 수 있는 품질 파라미터별 접속 기준 및 액세스 포인트가 제공 가능한 품질 파라미터의 상태 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방법은, 상기 단말이 링크 품질 측정 요청 프레임을 송신하는 단계; 상기 단말이 상기 링크 품질 측정 요청 프레임에 대한 링크 품질 측정 응답 프레임을 상기 액세스 포인트로부터 수신하는 단계; 및 상기 단말이 상기 수신한 링크 품질 측정 응답 프레임에 포함된 품질 파라미터를 분석하는 제3분석단계; 를 포함하되, 상기 링크 품질 측정 요청 프레임을 송신하는 단계 및 상기 링크 품질 측정 응답 프레임을 상기 액세스 포인트로부터 수신하는 단계는 교호적으로 한 번 이상 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 링크 품질 측정 응답 프레임에 포함된 품질 파라미터는, 수신한 프레임의 수 및 수신 신호 세기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 링크 품질 측정 요청 프레임에 포함된 품질 파라미터인 수신한 프레임의 수 및 수신 신호 세기는, 상기 링크 품질 측정 요청 프레임을 송신하는 단계 및 상기 링크 품질 측정 응답 프레임을 수신하는 단계가 교호적으로 수행되는 과정에서 갱신되되, 수신한 프레임의 수는 수신한 프레임의 수가 누적적으로 갱신되고, 수신 신호 세기는, 상기 수신한 프레임의 수신 신호의 세기의 평균값이 갱신되는 것을 특징으로 한다.
상기 제3분석단계는, 상기 단말이 최종적으로 수신한 링크 품질 측정 응답 프레임에 포함된 품질 파라미터를 분석하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 액세스 포인트 접속 관리 방법은, 상술한 액세스 포인트를 선정하여 연결하는 방법에 의해 단말과 액세스 포인트가 연결된 이후에, 무선 링크 품질을 유지하는 단계;를 포함한다.
상기 무선 링크 품질을 유지하는 단계는, 상기 단말이 링크 품질 측정 요청 프레임을 송신하는 단계; 상기 단말이 상기 링크 품질 측정 요청 프레임에 대한 링크 품질 측정 응답 프레임을 상기 액세스 포인트로부터 수신하는 단계; 상기 단말이 상기 수신한 링크 품질 측정 응답 프레임에 포함된 품질 파라미터를 분석하는 제4분석단계; 및 상기 단말이 상기 분석 결과를 이용하여 무선 링크 연결된 액세스 포인트와의 연결 상태 유지 여부를 결정하는 단계;를 포함하되, 상기 링크 품질 측정 요청 프레임을 송신하는 단계 및 상기 링크 품질 측정 응답 프레임을 상기 액세스 포인트로부터 수신하는 단계는 교호적으로 한 번 이상 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 무선 링크 품질을 유지하는 단계는, 상기 단말이 링크 품질 정보 요청 프레임을 송신하는 단계; 상기 단말이 상기 링크 품질 정보 요청 프레임에 대한 링크 품질 정보 응답 프레임을 상기 액세스 포인트로부터 수신하는 단계; 상기 단말이 상기 수신한 링크 품질 정보 응답 프레임에 포함된 품질 파라미터를 분석하는 제5분석단계; 및 상기 단말이 상기 분석 결과를 이용하여 무선 링크 연결된 액세스 포인트와의 연결 상태 유지 여부를 결정하는 단계;를 포함하되, 상기 링크 품질 정보 요청 프레임은, 분석을 요구하는 품질 파라미터 리스트를 포함하고, 상기 링크 품질 정보 응답 프레임은 상기 분석을 요구하는 품질 파라미터 리스트에 대한 품질 파라미터 상태 정보를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 링크 품질 정보 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트는, 상기 링크 품질 정보 요청 프레임에 포함된 분석을 요구하는 품질 파라미터를 모니터링하고, 상기 품질 파라미터가 품질 파라미터 접속 기준을 만족하지 못할 경우 단말에 상기 링크 품질 정보 응답 프레임을 송신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 프로브 응답 프레임의 신호 세기 뿐만 아니라 다양한 품질 파라미터를 사용하여 무선 링크의 품질을 평가할 수 있으므로, 단말이 불안정한 링크 품질이 예상되는 액세스 포인트에 접속하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 액세스 포인트마다 각각의 액세스 포인트의 무선 환경 특성을 반영한 품질 파라미터 기준을 단말에 가이드해 줌으로써, 단말은 보다 정확한 링크 품질 정보를 제공받을 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 이러한 링크 품질 평가를 단계적으로 수행함으로써, 불안정한 링크 품질이 예상되는 액세스 포인트에 접속하는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 링크 품질 측정 프로토콜을 사용함으로써 단말은 보다 정확한 링크 품질 정보를 제공받을 수 있을 뿐만 아니라, 프레임 중 일부가 유실되더라도 링크 품질 정보를 제공받을 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 단말이 액세스 포인트에 연결된 후에도 링크 품질을 계속 모니터링하여, 링크 품질이 일정 기준 이하로 저하되기 전에 무선랜 연결을 끊거나, 인접한 다른 액세스 포인트로 로밍하도록 함으로써 양호한 무선 링크 품질이 유지될 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 무선랜 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 무선랜 시스템에서 단말과 액세스 포인트가 연결되는 절차를 나타낸 도면이다.
도 3은 프로브 응답 프레임을 이용하여 단말이 액세스 포인트를 선정하는 과정의 일 실시예를 나타낸 순서도이다.
도 4는 ANQP를 이용하여 단말이 액세스 포인트를 선정하는 과정의 일 실시예를 나타낸 순서도이다.
도 5는 링크 품질 측정 프로토콜에 따라 링크 품질 측정 프레임을 송수신하는 과정의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6은 링크 품질 측정 프로토콜에 따라 링크 품질 측정 프레임을 송수신하는 과정이 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 무선랜 시스템은, 단말 및 액세스 포인트를 포함하며, 상기 단말은 무선 링크 품질이 양호한 액세스 포인트를 검색할 수 있다.
이하, 본 명세서에서는 IEEE 802.11 표준을 따르는 무선랜 시스템을 기준으로 설명하도록 한다.
상기 단말은, 액세스 포인트 검색 단계에서, 액세스 포인트 선정을 위해 다양한 프레임에 포함된 다양한 품질 파라미터를 분석할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 프레임에는, 첫째, 프로브 요청(probe request) 프레임과 이에 대응하는 프로브 응답(probe response) 프레임, 둘째, 프로브 요청 프레임 및 프로브 응답 프레임 외의 표준 프로토콜 프레임, 셋째, 링크 품질 측정 요청(Link Quality Measurement request: LQM request) 프레임과 이에 대응하는 링크 품질 측정 응답(Link Quality Measurement response: LQM response) 프레임, 넷째, 링크 품질 정보 요청(Link Quality Information request: LQI request) 프레임과 이에 대응하는 링크 품질 정보 응답(Link Quality Information response: LQI response) 프레임이 있다. 여기서, 링크 품질 측정 요청 프레임과 이에 대응하는 링크 품질 측정 응답 프레임 및 링크 품질 정보 요청 프레임과 이에 대응하는 링크 품질 정보 응답 프레임은 본 명세서에서 정의된 프로토콜에 해당한다.
상기의 프레임들은, 무선 링크 품질에 관한 정보를 제공하는 다양한 품질 파라미터를 포함할 수 있다. 특히, 본 발명에서 있어서 무선 링크 품질에 관한 정보를 제공하는 품질 파라미터는, 프로브 응답 프레임의 신호 세기에 한정되지 않는다. 다시 말해, 종래에는 프로브 응답 프레임의 신호 세기를 측정하여 무선 링크 품질을 추정하였는데, 본 발명에서는 이에 한정되지 않고, 다양한 품질 파라미터를 이용하여 무선 링크 품질을 추정한다. 따라서, 본 발명은 보다 정확한 무선 링크 품질에 관한 정보를 제공할 수 있다.
상기 품질 파라미터는, 액세스 포인트에 연결되는 단말의 수(station count), 채널의 사용율(channel utilization), 할당 가능한 미디움 타임(available admission capacity), 하향 링크 신호 세기, 상향 링크 신호 세기, 액세스 포인트 주변의 간섭/잡음 신호 세기, 백홀(backhaul)의 상태 정보 등이며, 열거한 품질 파라미터 이외에도 무선 링크 품질에 관한 정보를 제공하는 다양한 파라미터가 품질 파라미터에 포함될 수 있다.
이하에서는, 각각의 프레임을 이용하여 단말이 액세스 포인트를 선정하는 방법 및 무선 링크 품질을 유지하는 방법에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 프로브 요청 프레임 및 프로브 응답 프레임을 이용하여 액세스 포인트를 선정하는 방법에 대해 살펴본다.
<프로브 응답 프레임을 이용한 액세스 포인트 선정>
상기 단말은, 프로브 요청 프레임 및 프로브 응답 프레임을 이용하여 무선 링크 연결할 액세스 포인트를 검색할 수 있고, 무선 링크 품질이 양호한 액세스 포인트를 선정한 후 인증(Authentication) 및 협상(Association) 과정을 거쳐 액세스 포인트에 접속할 수 있다.
특히, 본 발명에서 프로브 응답 프레임은 다양한 품질 파라미터를 포함할 수 있다. 일 예로, 프로브 응답 프레임의 BSS Load Information Element 는 현재 액세스 포인트에 연결되어 있는 단말의 수(station count), 동작 중이 채널의 사용율(channel utilization), 추가로 할당 가능한 미디움 시간(available admission capacity) 정보 등을 포함할 수 있다.
BSS Load Information Element 의 일 실시예는 다음 [표 1]과 같다.
Figure pat00001
뿐만 아니라, 프로브 응답 프레임의 Vendor Specific Information Element는, 액세스 포인트가 제공하고자 하는 무선 링크 품질을 만족할 수 있는 품질 파라미터별 접속 기준 및 액세스 포인트가 제공 가능한 현재의 품질 파라미터 상태 정보를 포함할 수 있다. 상기 품질 파라미터별 접속 기준은, 하향 링크 신호 세기, 상향 링크 신호 세기, 최대 접속 허용 단말 수, 최대 허용 채널 사용율, 액세스 포인트 주변 간섭/잡음 신호 세기 등을 포함할 수 있다. 상기 품질 파라미터 상태 정보는, 단말이 송신한 프로브 요청 프레임의 신호 세기로 측정한 상향 링크 신호 세기, 액세스 포인트 주변의 간섭/잡음 신호 세기, 백홀의 상태 정보, 현재 액세스 포인트에 연결된 단말의 수, 현재 채널 사용율 등을 포함할 수 있다.
Vendor Specific Information Element의 일 실시예는 다음 [표 2]와 같다.
Figure pat00002
한편, 이와 같이, 프로브 응답 프레임이 품질 파라미터별 접속 기준 및 품질 파라미터 상태 정보를 포함함으로써, 각각의 액세스 포인트가 요구하는 품질 파라미터의 기준을 단말에 가이드해 줄 수 있다. 예를 들어, 액세스 포인트1의 경우 최대 접속 허용 단말의 수가 100이고, 현재 액세스 포인트1에 접속된 단말의 수가 100인 경우, 액세스 포인트1는 이미 다른 단말들이 액세스 포인트를 점유하고 있는 상태이다. 그런데, 액세스 포인트2의 경우 최대 접속 허용 단말의 수가 1000이고, 현재 액세스 포인트2에 접속된 단말의 수가 200인 경우, 엑세스 포인트2는 아직 800개의 단말이 더 접속할 수 있는 상태이다. 만약, 프로브 응답 프레임에 품질 파라미터별 접속 기준이 포함되어 있지 않은 경우, 단말은 절대적인 접속 기준을 사용하여 액세스 포인트에 접속하게 된다. 즉, 상기의 예에서, 단말은 절대적인 수치가 더 적은 액세스 포인트1에 접속을 시도하게 되어 무선 링크 품질이 낮은 액세스 포인트에 연결될 수 있다는 의미이다.
본 발명은, 각각의 액세스 포인트는 각각의 액세스 포인트에 적합한 품질 파라미터의 요구 조건과 현재의 상태에 관한 정보를 프로브 응답 프레임에 포함시켜 단말에 전송함으로써, 단말이 보다 적합한 액세스 포인트에 접속할 수 있도록 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 액세스 포인트는, 액세스 포인트의 커버리지 내에서 접속시 서비스 제공 가능한 최소 품질 기준을 품질 파라미터 접속 기준으로 설정할 수 있다. 또한 바람직하게는, 상기 액세스 포인트는, 특정 수준의 품질 이상의 무선 링크 품질을 제공하기 위해 목적하는 수준의 품질 기준을 품질 파라미터 접속 기준으로 설정할 수 있다. 또한, 이러한 접속 기준은 서비스를 제공하는 액세스 포인트의 설치 위치나 시간대 별로 다를 수 있으며, 액세스 포인트 별로 독립적으로 링크 품질과 접속 기준의 각 항목들과의 상관 관계를 분석한 통계치에 근거하여 동적으로 설정될 수도 있다.
도 3은 프로브 응답 프레임을 이용하여 단말이 액세스 포인트를 선정하는 과정의 일 실시예를 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 단말은 주변의 액세스 포인트를 검색하기 위해 프로브 요청 프레임을 전송한다(S301). 단말로부터 프로브 요청 프레임을 전송받은 단말 주변의 액세스 포인트는 단말에 프로브 응답 프레임을 전송한다. 여기서, 액세스 포인트가 전송하는 프로브 응답 프레임은 무선 링크 품질에 관한 정보를 제공하는 품질 파라미터를 포함한다. 이어서, 단말은 단말 주변의 액세스 포인트로부터 프로브 응답 프레임을 수신하고(S303), 수신한 프로브 응답 프레임에 포함된 품질 파라미터에 관한 정보를 추출하여 품질 파라미터를 분석함으로써(S305), 단말 주변의 액세스 포인트의 무선 링크 품질을 추정할 수 있다. 여기서, 품질 파라미터는 BSS Load Information Element 및/또는 Vendor Specific Information Element에 포함될 수 있으며, BSS Load Information Element에 포함되는 품질 파라미터와 Vendor Specific Information Element가 일부 중복될 수도 있다. 다음으로, 단말은 링크 품질이 불량한 액세스 포인트를 검색 결과 목록에서 제거할 수 있다(S307). 예를 들어, 단말은 프로브 응답 프레임에 포함되어 있는 품질 파라미터별 접속 기준과 액세스 포인트가 제공한 품질 파라미터의 상태 정보 및 단말이 측정한 품질 파라미터의 상태 정보를 비교하여 접속 기준을 만족하지 못하는 액세스 포인트를 검색 결과 목록에서 제외시킬 수 있다. 비교의 대상이 되는 품질 파라미터는 하나 이상이 존재할 수 있고, 검색 결과 목록에서 액세스 포인트를 제거시키는 조건은 품질 파라미터의 일부 또는 전체 조합으로 결정될 수 있으며, 각 품질 파라미터 별로 가중치를 두는 것도 가능하다. 예를 들어, 액세스 포인트의 백홀 링크 상태가 다운된 경우, 다른 품질 파라미터가 접속 기준을 만족하더라도, 해당 액세스 포인트는 검색 결과 목록에서 제외될 수 있다.
그 다음으로, 단말은 검색 결과 목록에 포함된 액세스 포인트 중 무선 링크 품질이 양호한 액세스 포인트를 선정하여 해당 액세스 포인트와 무선 연결할 수 있다(S309).
이어서, 프로브 요청 프레임 및 프로브 응답 프레임 외의 표준 프로토콜 프레임을 이용하여 액세스 포인트를 선정하는 방법에 대해 살펴보도록 한다.
<표준 프로토콜 프레임을 이용한 액세스 포인트 선정>
상기 단말은 프로브 요청 프레임 및 프로브 응답 프레임 이외의 표준 프로토콜 프레임을 액세스 포인트와 송수신하여 액세스 포인트를 선정할 수 있다. 특히, 본 발명에서 사용되는 표준 프로토콜 프레임은 상술한 품질 파라미터를 포함한다. 표준 프로토콜 프레임에 포함되는 품질 파라미터는 프로브 응답 프레임에 포함되는 품질 파라미터의 일부 또는 전부와 중복될 수도 있다.
한편, 이러한 표준 프로토콜 프레임에는 원칙적으로 제한이 없으나, 802.11u 표준의 ANQP(Access Network Querry Protocol)를 이용하는 것이 바람직하다.
다른 한편, 표준 프로토콜 프레임을 이용한 액세스 포인트 선정 방법은 독립적으로 수행될 수도 있지만, 상술한 프로브 응답 프레임에 의한 품질 파라미터 분석을 통해 1차적으로 링크 품질이 불량한 액세스 포인트를 검색 결과 목록에서 제외시킨 후 2차적으로 링크 품질이 불량한 액세스 포인트를 검색 결과 목록에서 제외시키는 데 사용되는 것이 바람직하다.
즉, 단말은 상술한 프로브 응답 프레임을 분석하여 1차 검색 단계에서 품질이 양호한 액세스 포인트로 추정되는 액세스 포인트에 대하여 추가적으로 표준 프로토콜 쿼리를 송신하고, 상기 액세스 포인트로부터 표준 프로토콜 응답을 수신한 후, 표준 프로토콜 응답에 포함된 품질 파라미터를 분석하는 2차 검색 단계를 수행할 수 있다. 이와 같이, 액세스 포인트의 무선 링크 품질을 단계적으로 분석함으로써, 단말은 무선 링크 품질이 높은 액세스 포인트와 연결될 수 있다.
이하에서는, 상술한 프로브 응답 프레임을 이용하여 1차적으로 링크 품질이 불량한 액세스 포인트를 제외시킨 후 ANQP를 이용하여 2차적으로 링크 품질이 불량한 액세스 포인트를 제외시키고 링크 품질이 양호한 액세스 포인트를 선정하는 실시예에 대해 설명하도록 한다.
도 4는 ANQP를 이용하여 단말이 액세스 포인트를 선정하는 과정의 일 실시예를 나타낸 순서도이다.
도 4에 도시된 단계는, 도 3의 링크 품질 불량 액세스 포인트를 검색 결과 목록에서 제거하는 단계의 다음 단계로 수행될 수 있다.
도 4를 참조하면, 먼저 단말은 ANQP를 지원하는 액세스 포인트를 추출한다(S401). 액세스 포인트가 ANQP 프로토콜을 지원하지 않을 수 있으므로, 먼저 ANQP를 지원하는 액세스 포인트를 추출하는 것이 좋다. 이와 같이, ANQP를 지원하지 않는 액세스 포인트에 대해서는 ANQP 쿼리를 전송하지 않도록 하여 불필요하게 무선 자원이 낭비되는 것을 방지할 수 있다.
이어서, 단말은 ANQP를 지원하는 액세스 포인트에 대해 ANQP 쿼리를 전송할 수 있다(S403). 일 예로, ANQP 쿼리는 Generic Query List 와 Vendor Specific Query List에 품질 파라미터를 포함할 수 있다. 상기 Generic Query List는 WAN Metric 정보를 포함할 수 있는데, 여기서, 상기 Generic Query List 에 포함된 WAN Metric은 802.11u 표준을 그대로 준용하여 하기의 [표 3] 및 [표 4]과 같은 형식의 파라미터를 사용할 수도 있다. 여기서, [표 3]은 WAN Metric의 구조를 나타낸 표이고, [표 4]는 [표 3]의 WAN info 필드의 구조를 나타낸 표이다.
Figure pat00003
Figure pat00004
상기 Vendor Specific Query List는 로밍(roaming)가능한 주변 액세스 포인트 리스트, 품질 파라미터 접속 기준 및 품질 파라미터 상태 정보 등을 포함할 수 있다. 일 예로 상기 ANQP Vendor Specific Query List는 하기의 [표 5]와 같은 품질 파라미터를 포함할 수 있다.
Figure pat00005
다음으로, 단말로부터 ANQP 쿼리를 전송받은 단말 주변의 액세스 포인트는 단말에 ANQP 응답을 전송한다. 여기서, 액세스 포인트가 전송하는 ANQP 응답은 ANQP 쿼리에 포함된 품질 파라미터에 대응되는 정보를 포함할 수 있다. 이어서, 단말은 단말 주변의 액세스 포인트로부터 ANQP 응답을 수신하고(S405), 수신한 ANQP 응답에 포함된 품질 파라미터에 관한 정보를 추출하여 품질 파라미터를 분석함으로써(S407), 단말 주변의 액세스 포인트의 무선 링크 품질을 추정할 수 있다. 다음으로, 단말은 링크 품질이 불량한 액세스 포인트를 검색 결과 목록에서 제거할 수 있다(S409). 예를 들어, 단말은 액세스 포인트가 제공하는 WAN Metric 정보로부터 백홀 링크의 하향 속도, 상향 속도, 하향 부하량, 상향 부하량 정보 및 백홀 링크의 상태 정보를 추출하고, 이러한 정보를 접속 기준과 비교하여 접속 기준을 만족하지 못하는 액세스 포인트를 검색 결과 목록에서 제외시킬 수 있다. 단말은, WAN Metric 정보뿐만 아니라, ANQP 응답에 포함되어 있는 품질 파라미터별 접속 기준과 액세스 포인트가 제공한 품질 파라미터의 상태 정보 및 단말이 수행한 품질 파라미터의 상태 정보를 비교하여 접속 기준을 만족하지 못하는 액세스 포인트를 검색 결과 목록에서 제외시킬 수 있다.
그 다음으로, 단말은 검색 결과 목록에 포함된 액세스 포인트 중 무선 링크 품질이 양호한 액세스 포인트를 선정하여 해당 액세스 포인트와 무선 연결할 수 있다(S411).
다음으로, 본 명세서에서 정의한 링크 품질 측정 요청(link quality measurement request) 프레임과 이에 대응하는 링크 품질 측정 응답(link quality measurement response) 프레임을 이용하여 액세스 포인트를 선정하는 방법에 대해 살펴보도록 한다.
<링크 품질 측정 프로토콜을 이용한 액세스 포인트 선정>
상기 단말과 액세스 포인트는 링크 품질 측정 프로토콜을 이용하여 액세스 포인트를 선정할 수 있다. 상기 링크 품질 측정 프로토콜은, 본 명세서에서 정의되는 프로토콜로서, 링크 품질 측정 요청 프레임과 링크 품질 측정 응답 프레임을 단말과 액세스 포인트가 송수신하고, 이러한 프레임에 포함된 품질 파라미터를 분석하여 무선 링크의 품질을 보다 정확하게 측정할 수 있도록 한다.
이러한 링크 품질 측정 프로토콜은 반드시 단말에서 시작되어야 하는 것은 아니다. 즉, 링크 품질 측정 프로토콜은 단말에서 시작될 수도 있고, 액세스 포인트에서 시작될 수도 있다. 링크 품질 측정 프로토콜이 단말에서 시작될 경우에는 단말이 전송하는 링크 품질 측정 프레임이 링크 품질 측정 요청 프레임이 되고, 액세스 포인트가 전송하는 링크 품질 측정 프레임이 링크 품질 측정 응답 프레임이 된다. 이와 반대로, 링크 품질 측정 프로토콜이 액세스 포인트에서 시작될 경우에는 액세스 포인트가 전송하는 링크 품질 측정 프레임이 링크 품질 측정 요청 프레임이 되고, 단말이 전송하는 링크 품질 측정 프레임이 링크 품질 측정 응답 프레임이 된다.
다만, 편의상 이하에서는 링크 품질 측정 프로토콜은 단말에서 시작된 것을 기준으로 설명하도록 한다. 즉, 링크 품질 측정 요청 프레임은 단말이 액세스 포인트에 전송하는 링크 품질 측정 프레임이고, 링크 품질 측정 응답 프레임은 액세스 포인트가 단말이 전송한 링크 품질 측정 요청 프레임에 응답하여 단말로 전송하는 링크 품질 측정 프레임이다.
상기 링크 품질 측정 프로토콜은 링크 품질 측정 프레임 용으로 별도로 정의된 프레임을 사용할 수 있고, Vendor Specific 타입의 802.11 액션 프레임(카테고리 126 또는 127)을 사용할 수도 있다.
상기 링크 품질 측정 프로토콜은 단말과 액세스 포인트가 링크 품질 측정 요청 프레임 및 링크 품질 측정 응답 프레임을 반복적으로 송수신하되, 프레임의 송수신 횟수 및/또는 품질 파라미터의 평균값의 갱신 정보를 각각의 프레임이 저장하고 있도록 함으로써, 보다 정확한 무선 링크의 품질 정보를 단말에 제공할 수 있도록 할 뿐만 아니라 송수신 과정에서 일부 프레임이 유실되더라도 무선 링크의 품질 정보를 단말에 제공할 수 있도록 한다.
이하에서는, Vendor Specific 타입의 802.11 액션 프레임(카테고리 126 또는 127)을 사용하여 링크 품질 측정 요청 프레임 및 링크 품질 측정 응답 프레임을 구성한 실시예에 대해 살펴보도록 한다.
표 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 링크 품질 측정 요청 프레임의 구조를 나타낸 표이고, 표 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 링크 품질 측정 응답 프레임의 구조를 나타낸 표이다.
Figure pat00006
Figure pat00007
본 실시예에서, 액션(Action) 필드는 링크 품질 측정 요청 프레임과 링크 품질 측정 응답 프레임을 구분하는 필드이고, 다이얼로그 토큰(Dialog Token) 필드는 요청 프레임과 응답 프레임으로 이루어진 하나의 쌍을 구분하는 필드이며, 모드(Mode) 필드는 링크 품질 측정 프레임의 시작/계속/종료를 나타내는 필드이다. 측정(Measurement) 필드는 품질 파라미터를 포함하는데, 특히, 측정(Measurement) 필드에는 상대 장치가 전송한 링크 품질 측정 프레임을 수신하면서 측정된 품질 파라미터가 저장되므로, 본 장치는 상대 장치에 링크 품질 측정 프레임을 전송하면서 이러한 품질 정보를 상대 장치에 피드백할 수 있다.
여기서, 상대 장치란, 단말과 액세스 포인트 중 링크 품질 측정 프레임을 전송한 장치를 의미하는 것으로 사용되었는데, 예를 들어, 단말이 액세스 포인트에 링크 품질 측정 요청 프레임을 전송한 경우에는 단말이 상대 장치가 되고, 액세스 포인트가 링크 품질 응답 프레임을 전송한 경우에는 액세스 포인트가 상대 장치가 된다. 여기서, 본 장치는 상대 장치에 대응되는 것으로 상대 장치가 단말이면 본 장치는 액세스 포인트가 되고, 상대 장치가 액세스 포인트인 경우 본 장치는 단말이 된다.
단말이 상대 장치이고, 액세스 포인트가 본 장치인 경우를 예로 들어 설명하면, 상대 장치(단말)가 전송한 링크 품질 측정 프레임(링크 품질 측정 요청 프레임)을 수신한 본 장치(액세스 포인트)는 상대 장치(단말)로부터 링크 품질 측정 프레임(링크 품질 측정 요청 프레임)을 수신하면서 측정된 품질 파라미터를 링크 품질 측정 프레임(링크 품질 측정 응답 프레임)의 측정(Measurement) 필드에 저장한다. 이후 본 장치(액세스 포인트)는 상대 장치(단말)에 링크 품질 측정 프레임(링크 품질 측정 응답 프레임)을 전송하게 되는데, 본 장치(액세스 포인트)로부터 링크 품질 측정 프레임(링크 품질 측정 응답 프레임)을 수신한 상대 장치(단말)는 링크 품질 측정 프레임(링크 품질 측정 응답 프레임)의 측정(Measurement) 필드에 포함된 품질 파라미터를 통해 상대 장치에서 본 장치로 향하는 데이터 전송 품질을 추정할 수 있다.
이러한 측정(Measurement) 필드에 포함되는 품질 파라미터에는 링크 품질 측정 프로토콜이 시작된 이후부터 상대 장치로부터 수신한 링크 품질 측정 프레임들에 대한 평균 수신 신호 세기, 링크 품질 측정 프레임수 등이 포함될 수 있다. 표 6 및 표 7에 나타난 실시예에서 측정(Measurement) 필드에 포함되는 품질 파라미터에는 링크 품질 측정 프로토콜이 시작된 이후부터 상대 장치로부터 수신한 링크 품질 측정 프레임들에 대한 평균 수신 신호 세기 및 링크 품질 측정 프레임수가 포함되어 있다.
이하에서는 도 5를 참조하여 링크 품질 측정 프로토콜에 따라 링크 품질 측정 프레임을 송수신하는 과정에 대해 설명하도록 한다.
도 5는 링크 품질 측정 프로토콜에 따라 링크 품질 측정 프레임을 송수신하는 과정의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에서 링크 품질 측정 프로토콜은 단말에서 시작된다. 즉, 단말이 링크 품질 측정 요청 프레임을 액세스 포인트에 전송하면서 시작된다. 도면에서 화살표의 상부에 표시된 박스는 4개의 필드를 포함하는 링크 품질 측정 프레임의 구조를 나타낸 것이다. 첫번째 필드는 액션(Action) 필드이고, 두번째 필드는, 다이얼로그(Dialog) 필드이며, 세번째 필드는, 모드(Mode) 필드이고, 네번째 필드는, 측정(Measurement) 필드인데, 네번째 필드의 첫번째 항목에는 링크 품질 측정 프로토콜이 시작된 이후부터 상대 장치로부터 수신한 링크 품질 측정 프레임들에 대한 평균 수신 신호 세기가 기록되고, 두번째 항목에는 링크 품질 측정 프로토콜이 시작된 이후부터 상대 장치로부터 수신한 링크 품질 측정 프레임수를 누적한 값이 기록된다.
먼저, 단말은 먼저 링크 품질 측정 요청 프레임을 액세스 포인트에 전송하는데(S501), 상기 링크 품질 측정 프레임은, 요청 프레임이므로 액션(Action) 필드에는 요청 프레임이라는 정보(request)가 저장되어 있다. 그리고, 최초로 전송되는 링크 품질 측정 프레임이므로, 다이얼로그(Dialog) 필드에는 0이 기록되어 있으며 모드(Mode) 필드에는 시작(start)이라고 기록되어 있다. 또한, 최초로 전송되는 링크 품질 측정 프레임이므로 상대 장치로부터 링크 품질 측정 프레임을 수신한 적이 없으므로, 측정(Measurement) 필드는 아직 채워지지 않은 상태이다.
이어서, 액세스 포인트는 단말로부터 첫번째 링크 품질 측정 요청 프레임을 수신한다. 최초의 링크 품질 측정 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트는 상대 장치인 단말로부터 수신한 링크 품질 요청 프레임의 수신 신호 세기를 측정한다. 이러한 링크 품질 요청 프레임의 수신 신호 세기는 도면에서 화살표의 측면에 표시되어 있다. 측정된 링크 품질 요청 프레임의 수신 신호 세기(-70dBm)와 직전까지의 상대 장치인 단말로부터 수신한 링크 품질 요청 프레임의 수신 신호 세기의 평균값을 이용하여 링크 품질 측정 요청 프레임의 수신 신호 세기의 평균값을 산정한 후, 산정된 평균 수신 신호 세기를 링크 품질 측정 응답 프레임의 측정(Measurement) 필드의 첫번째 항목란에 갱신한다. 다만, 현재 액세스 포인트는 단말로부터 최초의 링크 품질 측정 요청 프레임을 수신하였으므로 수신한 링크 품질 요청 프레임의 수신 신호의 세기가 곧 평균 수신 신호 세기가 된다. 따라서, 링크 품질 측정 응답 프레임의 측정(Measurement) 필드의 첫번째 항목란에는 -70dBm이 저장된다. 또한, 최초의 링크 품질 측정 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트는 상대 장치인 단말로부터 수신한 링크 품질 요청 프레임수를 누적한 값을 링크 품질 측정 응답 프레임의 측정(Measurement) 필드의 두번째 항목란에 저장한다. 현재 액세스 포인트는 단말로부터 최초의 링크 품질 측정 요청 프레임을 수신하였으므로 단말로부터 수신한 링크 품질 요청 프레임수는 1이다. 따라서, 액세스 포인트는 링크 품질 측정 응답 프레임의 측정(Measurement) 필드의 두번째 항목란에 1을 기록한다.
다음으로, 액세스 포인트는 링크 품질 측정 응답 프레임을 단말에 전송한다(S503). 액세스 포인트가 전송하는 링크 품질 측정 프레임은 응답 프레임이므로 액션(Action) 필드에는 응답 프레임이라는 정보(response)가 저장되어 있다. 또한, 액세스 포인트가 전송하는 링크 품질 측정 응답 프레임은 최초의 링크 품질 측정 요청 프레임과 쌍을 이루는 링크 품질 측정 프레임이므로 다이얼로그(Dialog) 필드에는 0이 기록되어 있다. 또한, 액세스 포인트가 전송하는 링크 품질 측정 응답 프레임은 최초의 링크 품질 측정 응답 프레임이므로 모드(Mode) 필드에는 시작(start)이라는 정보가 기록되어 있다. 그리고, 측정(Measurement) 필드의 첫번째 항목란에는 액세스 포인트가 수신한 링크 품질 측정 요청 프레임의 평균 수신 신호 세기인 -70dBm이 기록되고, 두번째 항목란에는 액세스 포인트가 상대 장치인 단말로부터 수신한 링크 품질 요청 프레임의 프레임수인 1이 기록되어 있다.
그 다음으로, 단말은 액세스 포인트로부터 링크 품질 측정 응답 프레임을 수신한다. 최초의 링크 품질 측정 응답 프레임을 수신한 단말은 상대 장치인 액세스 포인트로부터 수신한 링크 품질 응답 프레임의 수신 신호 세기를 측정한다. 그리고, 측정된 링크 품질 응답 프레임의 수신 신호 세기(-67dBm)와 직전까지의 상대 장치인 액세스 포인트로부터 수신한 링크 품질 측정 응답 프레임의 수신 신호 세기의 평균값을 이용하여 링크 품질 측정 요청 프레임의 수신 신호 세기의 평균값을 산정한 후, 산정된 평균 수신 신호 세기를 링크 품질 측정 요청 프레임의 측정(Measurement) 필드의 첫번째 항목란에 저장한다. 다만, 현재 단말은 액세스 포인트로부터 최초의 링크 품질 측정 응답 프레임을 수신하였으므로 수신한 링크 품질 응답 프레임의 수신 신호의 세기가 곧 평균 수신 신호 세기가 된다. 따라서, 링크 품질 측정 요청 프레임의 측정(Measurement) 필드의 첫번째 항목란에는 -67dBm이 저장된다. 또한, 최초의 링크 품질 측정 응답 프레임을 수신한 단말은 상대 장치인 액세스 포인트로부터 수신한 링크 품질 측정 응답 프레임수를 측정(Measurement) 필드의 두번째 항목란에 저장한다. 현재 단말은 액세스 포인트로부터 최초의 링크 품질 측정 응답 프레임을 수신하였으므로 액세스 포인트로부터 수신한 링크 품질 측정 응답 프레임수는 1이다. 따라서, 단말은 링크 품질 측정 요청 프레임의 측정(Measurement) 필드의 두번째 항목란에 1을 기록한다.
그 다음으로, 단말은 링크 품질 측정 요청 프레임을 액세스 포인트에 전송한다(S505). 단말이 전송하는 링크 품질 측정 프레임은 요청 프레임이므로 액션(Action) 필드에는 요청 프레임이라는 정보(request)가 저장되어 있다. 또한, 단말이 전송하는 링크 품질 측정 요청 프레임은 두번째 링크 품질 측정 요청 프레임이므로 다이얼로그(Dialog) 필드에는 1이 기록되어 있다. 또한, 단말이 전송하는 링크 품질 측정 요청 프레임은 최초의 링크 품질 측정 요청 프레임이 아니고, 마지막 링크 품질 측정 요청 프레임도 아니므로 모드(Mode) 필드에는 계속(continue)이라는 정보가 기록되어 있다. 그리고, 측정(Measurement) 필드의 첫번째 항목란에는 단말이 수신한 링크 품질 측정 프레임의 누적 평균 수신 신호 세기인 -67dBm이 기록되고, 두번째 항목란에는 단말이 상대 장치인 액세스 포인트로부터 수신한 링크 품질 응답 프레임의 프레임수인 1이 기록되어 있다.
그 다음으로, 액세스 포인트는 단말로부터 링크 품질 측정 요청 프레임을 수신한다. 두번째 링크 품질 측정 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트는 상대 장치인 단말로부터 수신한 링크 품질 측정 요청 프레임의 수신 신호 세기를 측정한다. 그리고, 측정된 링크 품질 측정 요청 프레임의 수신 신호 세기(-72dBm)와 직전까지의 상대 장치인 액세스 포인트로부터 수신한 링크 품질 측정 요청 프레임의 수신 신호 세기의 평균값(-70dbm)을 이용하여 링크 품질 측정 요청 프레임의 수신 신호 세기의 평균값(-71dBm)을 산정한 후, 산정된 평균 수신 신호 세기를 링크 품질 측정 응답 프레임의 측정(Measurement) 필드의 첫번째 항목란에 갱신한다. 따라서, 링크 품질 측정 응답 프레임의 측정(Measurement) 필드의 첫번째 항목란에는 -71dBm이 저장된다. 또한, 두번째 링크 품질 측정 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트는 상대 장치인 단말로부터 수신한 링크 품질 측정 요청 프레임수를 링크 품질 측정 응답 프레임의 측정(Measurement) 필드의 두번째 항목란에 저장한다. 현재 액세스 포인트는 단말로부터 두번째 링크 품질 측정 요청 프레임을 수신하였으므로 단말로부터 수신한 링크 품질 요청 프레임수는 2이다. 따라서, 액세스 포인트는 링크 품질 측정 응답 프레임의 측정(Measurement) 필드의 두번째 항목란에 2를 기록한다. 즉, 액세스 포인트는 링크 품질 측정 프로토콜이 시작된 이후 단말로부터 링크 품질 측정 요청 프레임을 2개 수신하였고, 이러한 2개의 링크 품질 측정 요청 프레임의 수신 세기의 평균값이 -71dBm이라는 정보를 알고 있고 이러한 정보는 링크 품질 측정 응답 프레임에 저장되어 단말에 피드백될 수 있다.
그 다음으로, 액세스 포인트는 링크 품질 측정 요청 프레임을 단말에 전송한다(S507). 액세스 포인트가 전송하는 링크 품질 측정 프레임은 응답 프레임이므로 액션(Action) 필드에는 응답 프레임이라는 정보(response)가 저장되어 있다. 또한, 액세스 포인트가 전송하는 링크 품질 측정 응답 프레임은 두번째 링크 품질 측정 응답 프레임이므로 다이얼로그(Dialog) 필드에는 2가 기록되어 있다. 또한, 액세스 포인트가 전송하는 링크 품질 측정 응답 프레임은 최초의 링크 품질 측정 응답 프레임이 아니고, 마지막 링크 품질 측정 응답 프레임도 아니므로 모드(Mode) 필드에는 계속(continue)이라는 정보가 기록되어 있다. 그리고, 측정(Measurement) 필드의 첫번째 항목란에는 액세스 포인트가 단말로부터 수신한 링크 품질 측정 요청 프레임의 평균 수신 신호 세기인 -71dBm이 기록되어 있고, 두번째 항목란에는 액세스 포인트가 상대 장치인 단말로부터 수신한 링크 품질 측정 요청 프레임의 프레임수인 2가 기록되어 있다.
그 다음으로, 단말은 액세스 포인트로부터 링크 품질 측정 응답 프레임을 수신한다. 두번째 링크 품질 측정 응답 프레임을 수신한 단말은 상대 장치인 액세스 포인트로부터 수신한 링크 품질 측정 응답 프레임의 수신 신호 세기를 측정한다. 그리고, 측정된 링크 품질 측정 응답 프레임의 수신 신호 세기(-63dBm)와 직전까지의 상대 장치인 액세스 포인트로부터 수신한 링크 품질 측정 응답 프레임의 수신 신호 세기의 평균값(-67dbm)을 이용하여 링크 품질 측정 응답 프레임의 수신 신호 세기의 평균값(-65dBm)을 산정한 후, 산정된 평균 수신 신호 세기를 링크 품질 측정 요청 프레임의 측정(Measurement) 필드의 첫번째 항목란에 갱신한다. 따라서, 링크 품질 측정 요청 프레임의 측정(Measurement) 필드의 첫번째 항목란에는 -65dBm이 저장된다. 또한, 두번째 링크 품질 측정 응답 프레임을 수신한 단말은 상대 장치인 액세스 포인트로부터 수신한 링크 품질 측정 응답 프레임수를 누적한 값을 링크 품질 측정 요청 프레임의 측정(Measurement) 필드의 두번째 항목란에 저장한다. 현재 단말은 액세스 포인트로부터 두번째 링크 품질 측정 응답 프레임을 수신하였으므로 액세스 포인트로부터 수신한 링크 품질 측정 응답 프레임수는 2이다. 따라서, 단말은 링크 품질 측정 요청 프레임의 측정(Measurement) 필드의 두번째 항목란에 2를 기록한다. 즉, 단말은 링크 품질 측정 프로토콜이 시작된 이후 액세스 포인트로부터 링크 품질 측정 응답 프레임을 2개 수신하였고, 이러한 2개의 링크 품질 측정 응답 프레임의 수신 세기의 평균값이 -65dBm이라는 정보를 알고 있고 이러한 정보는 링크 품질 측정 요청 프레임에 저장되어 액세스 포인트에 피드백될 수 있다.
그 다음으로, 단말은 세번째 링크 품질 측정 요청 프레임을 액세스 포인트에 전송한다(S509). 그러나, 액세스 포인트는 이러한 세번째 링크 품질 측정 요청 프레임을 일정 시간 내에 수신하지 못하였다. 이러한 경우, 단말은 일정 시간 후에 다시 네번째 링크 품질 요청 프레임을 반복하여 전송한다(S511). 그런데, 액세스 포인트는 네번째 링크 품질 요청 프레임도 일정 시간 내에 수신하지 못하고, 이후의 링크 품질 요청 프레임도 계속하여 수신하지 못하였다.
그러나, 링크 품질 측정 프로토콜에 따르면, 이와 같이 링크 품질 측정 프레임 중 일부가 유실된 경우에도 직전에 수신한 프레임으로부터 링크 품질 정보를 유추할 수 있다. 즉, 액세스 포인트는 직전에 수신한 두번째 링크 품질 측정 요청 프레임에 저장된 정보를 통해 단말이 1개의 링크 품질 측정 응답 프레임을 수신하였고, 단말이 수신한 링크 품질 측정 응답 프레임의 수신 세기의 평균값이 -67dBm이라는 정보를 알 수 있다. 또한, 액세스 포인트는, 직전에 단말에 전송한 링크 품질 측정 응답 프레임에 포함된 정보를 이용하여 단말로부터 2개의 링크 품질 요청 프레임을 수신하였고, 단말로부터 수신한 링크 품질 요청 프레임의 수신 세기의 평균값이 -71dBm이라는 정보를 알 수 있다. 단말도 액세스 포인트와 마찬가지로 상향 링크 품질 및 하향 링크 품질에 대한 정보를 알 수 있다. 다시 말해, 링크 품질 측정 프레임 중 일부가 유실되더라도 최종 링크 품질 측정 프레임 정보를 이용하여 무선 링크 품질을 유추할 수 있다. 뿐만 아니라, 링크 품질 측정 프레임이 반복적으로 송수신되기 때문에 무선 링크 품질에 대해 보다 정확한 정보를 얻을 수 있는 장점이 있다.
한편, 단말은 마지막으로 열번째 링크 품질 측정 요청 프레임을 전송하였는데(S513), 열번째 링크 품질 측정 요청 프레임은 종료 프레임이다. 열번째 링크 품질 측정 요청 프레임은 요청 프레임이고, 10번째 링크 품질 측정 요청 프레임이므로, 액션(Action) 필드에는 request, 다이얼로그(Dialog) 필드에는 9가 기록되어 있다. 또한 열번째 링크 품질 측정 요청 프레임은 종료 프레임이므로, 모드(Mode) 필드에는 종료(end)라는 정보가 기록되어 있다. 측정(Measurement) 필드의 경우, 변동 사항이 없으므로 이전의 링크 품질 측정 요청 프레임에 저장된 정보와 동일한 정보가 기록되어 있다.
다음으로, 액세스 포인트는 단말로부터 10번째 링크 품질 측정 요청 프레임을 수신한다. 10번째 링크 품질 측정 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트는 단말로부터 수신한 링크 품질 측정 요청 프레임의 수신 신호 세기를 측정한다. 그리고, 측정된 링크 품질 측정 요청 프레임의 수신 신호 세기(-78dBm)와 직전까지의 단말로부터 수신한 링크 품질 측정 요청 프레임의 수신 신호 세기의 평균값(-71dBm)을 이용하여 링크 품질 측정 요청 프레임의 수신 신호 세기의 평균값(-73dBm)을 산정한 후, 산정된 평균 수신 신호 세기를 링크 품질 측정 응답 프레임의 측정(Measurement) 필드의 첫번째 항목란에 갱신한다. 따라서, 링크 품질 측정 응답 프레임의 측정(Measurement) 필드의 첫번째 항목란에는 -73dBm이 저장된다. 또한, 10번째 링크 품질 측정 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트는 단말로부터 수신한 링크 품질 측정 요청 프레임수를 누적한 값을 링크 품질 측정 응답 프레임의 측정(Measurement) 필드의 두번째 항목란에 저장한다. 현재 액세스 포인트는 단말로부터 10번째 링크 품질 측정 요청 프레임을 수신하였지만, 실제로 액세스 포인트가 수신한 링크 품질 측정 요청 프레임의 수는 3개이다. 따라서, 액세스 포인트는 링크 품질 측정 응답 프레임의 측정(Measurement) 필드의 두번째 항목란에 3을 기록한다.
그 다음으로, 액세스 포인트는 단말에 10번째 링크 품질 측정 응답 프레임을 전송한다(S515). 10번째 링크 품질 측정 응답 프레임은 응답 프레임으로서, 종료 프레임이다. 10번째 링크 품질 측정 응답 프레임의 측정(Measurement) 필드에는 -73dBm, 3 이 저장되어 있다. 이를 통해, 액세스 포인트는 링크 품질 측정 프로토콜이 시작된 이후 단말로부터 링크 품질 측정 요청 프레임을 3개 수신하였고, 이러한 3개의 링크 품질 측정 요청 프레임의 수신 세기의 평균값이 -73dBm 이라는 정보가 단말에 피드백될 수 있다. 이와 같이, 액세스 포인트가 마지막 링크 품질 측정 응답 프레임을 전송하면 링크 품질 측정 프로토콜이 종료된다.
한편, 도 5에서는 단말 및 액세스 포인트 모두가 링크 품질 측정을 수행하고, 이를 상대 장치에 피드백하는 링크 품질 측정 프로토콜에 관한 실시예를 도시하였다. 그러나, 본 발명에 따른 링크 품질 측정 프로토콜은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 단말 또는 액세스 포인트 중 어느 하나의 장치에서만 링크 품질 측정을 수행하도록 구현될 수도 있다.
일 예로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 링크 품질 측정 프로토콜은 링크 품질 측정 요청 프레임을 전송하는 단말에서는 링크 품질 측정을 수행하지 않고, 링크 측정 요청을 받는 액세스 포인트만 링크 품질을 측정하여 단말에 리포트하도록 운용될 수 있다. 이러한 실시예에 대해서는 도 6을 참조하여 설명하도록 하되, 도 5와 중복되는 설명은 생략하고, 차이점을 중심으로 설명하도록 한다.
도 6은 링크 품질 측정 프로토콜에 따라 링크 품질 측정 프레임을 송수신하는 과정이 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 액세스 포인트가 전송하는 링크 품질 측정 응답 프레임에만 측정(Measurement) 필드가 존재한다. 즉, 액세스 포인트만 링크 품질을 측정하고, 단말은 링크 품질을 측정하지 않는다. 다시 말해, 액세스 포인트는 단말에서 액세스 포인트로 향하는 상향 링크 품질을 측정하고, 상향 링크 품질에 관한 정보를 링크 품질 측정 응답 프레임에 포함하여 링크 품질 측정 응답 프레임을 단말에 전송한다. 이 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 링크 품질 측정 요청 프레임의 측정(Measurement) 필드와 링크 품질 측정 응답 프레임의 모드(Mode) 필드는 생략될 수 있다.
액세스 포인트는, 단말로부터 첫번째 링크 품질 측정 요청 프레임을 수신하고, 링크 품질 측정 요청 프레임의 수신 신호 세기를 측정하고 수신 신호 세기의 평균값을 링크 품질 측정 응답 프레임에 저장한다. 도시된 바와 같이, 첫번째 링크 품질 측정 요청 프레임의 수신 신호 세기는 -70dBm이고, 수신한 프레임의 수는 1개 이므로 평균 수신 신호 세기는 -70dbm이다. 따라서, 액세스 포인트가 전송하는 링크 품질 측정 응답 프레임의 Measurement 필드에는 -70dbm, 1 이 기록되어 있다.
이후, 단말이 링크 품질 측정 요청 프레임을 전송하였지만, 일정 시간 동안 액세스 포인트가 링크 품질 측정 요청 프레임을 수신하지 못하였다. 마지막으로 단말이 전송한 링크 품질 측정 요청 프레임을 액세스 포인트가 수신하였고, 이러한 마지막 링크 품질 측정 요청 프레임의 수신 세기는 -76dBm이다. 최종적으로, 액세스 포인트가 수신한 프레임의 수는 2개이고, 평균 수신 신호의 세기는 -73dBm이다. 따라서, 마지막으로 액세스 포인트가 전송하는 링크 품질 측정 응답 프레임의 측정(Measurement) 필드에는 -73dBm, 2가 기록된다. 액세스 포인트로부터 마지막 링크 품질 측정 응답 프레임을 수신한 단말은, 측정(Measurement) 필드에 기록된 정보를 이용하여 단말에서 액세스 포인트로 향하는 상향 링크 품질을 추정할 수 있다.
한편, 단말이 액세스 포인트를 검색하고, 액세스 포인트와 연결되는 과정에서 링크 품질 측정 프로토콜을 사용하는 경우, 무선 링크 품질에 대해 보다 정확한 정보를 얻을 수 있고 일부 프레임이 유실되더라도 무선 링크 품질 정보를 얻을 수 있는 장점이 있지만, 단말 입장에서는 링크 품질을 측정하기 위한 추가 소요 시간에 의한 접속 지연 및 전력 소모가 발생할 수 있고, 액세스 포인트의 입장에서는 무선 자원을 소모해야 하는 문제가 있을 수 있다. 따라서, 링크 품질 측정 프레임의 전송은 최대한 효율적으로 운영되는 것이 좋다. 이를 위해, 단말은 링크 품질 측정 요청 프레임을 소정 횟수만큼(예컨대 5회) 전송하고, 이에 대한 응답 프레임이 모두 수신되거나, 전혀 수신되지 않은 경우 추가적으로 링크 품질 측정 요청 프레임을 전송하지 않도록 구현될 수 있으며, 전송된 요청 프레임에 대한 일부의 응답 프레임이 수신된 경우에는 추가적으로 링크 품질 측정 요청 프레임을 전송하여, 측정의 정확도를 높일 수 있다.
또한, 단말이나 액세스 프레임은 링크 품질 측정 프레임을 전송할 때, 목표 데이터 전송률을 지정할 수 있고, 지정된 목표 데이터 전송률로 링크 품질 측정 프레임을 전송했을 때, 수신측에서 몇 개의 프레임을 정상적으로 수신했는지를 확인할 수 있다(상술한 실시예에서 Measurement 필드의 두번째 항목 조회). 이를 통해, 단말이나 액세스 포인트는 특정 데이터 전송률에서의 전송 성공률을 산정할 수 있다. 만약 산정된 특정 데이터 전송률에서의 전송 성공률이 액세스 포인트가 제시한 접속 품질 기준보다 낮을 경우에는 해당 액세스 포인트는 검색 목록 대상에서 제외되도록 구현될 수 있다.
한편, 이와 같은 링크 품질 측정 프로토콜은 액세스 포인트를 선정하는데 사용되는 것으로 설명되었으나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 링크 품질 측정 프로토콜은 액세스 포인트를 검색하는 단계에서 사용될 수도 있고, 단말이 액세스 포인트와 연결된 이후, 단말과 액세스 포인트의 무선 링크 품질을 모니터링하는데 사용될 수도 있다. 즉, 단말과 액세스 포인트가 연결된 이후에도 단말과 액세스 포인트는 링크 품질 측정 프레임을 송수신하여 무선 링크 품질을 추정할 수 있다. 만약 무선 링크 품질이 일정 기준 이하로 낮아지면, 단말은 다른 액세스 포인트로 로밍을 수행하거나, 무선랜 연결을 끊고 이동통신망과 접속을 수행할 수도 있다.
또한, 액세스 포인트는 링크 품질 측정 프로토콜을 이용하여 액세스 포인트에 연결된 단말들과의 무선 링크 품질을 모니터링하여 무선 링크 품질을 관리할 수도 있다.
또한, 액세스 포인트는, 무선 링크 품질과 다양한 품질 파라미터와의 상관 관계를 통계적으로 관리하여 단말에 품질 파라미터 접속 기준을 제공할 수 있음은 물론이다. 일 예로, 최소의 링크 품질을 보장할 수 있는 시점의 품질 파라미터를 측정하고, 이를 품질 파라미터 접속 기준으로 하여 단말에 제공할 수 있다. 다른 예로, 일정 목표 수준의 링크 품질을 보장할 수 있는 시점의 품질 파라미터를 측정하고, 이를 품질 파라미터 접속 기준으로 하여 단말에 제공할 수도 있다.
단말은, 링크 품질 측정 프로토콜을 이용하여 액세스 포인트별 무선 링크 품질 파라미터를 측정한 다음, 측정된 품질 파라미터가 품질 파라미터 접속 기준보다 낮은 액세스 포인트를 연결 대상 액세스 포인트에서 제외할 수 있다. 단말은, 연결 대상이 되는 액세스 포인트가 여러 개인 경우, 다양한 품질 파라미터들 중 우선 순위를 부여하거나 가중치를 부여하여 우선 연결 순위를 선정하고, 이에 따라 순서대로 연결을 시도하도록 구현될 수 있다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 다양한 방법으로 품질 파라미터를 분석하여, 단말이 최적 또는 호적의 무선 링크 품질을 갖는 액세스 포인트에 접속하도록 할 수 있을 것이다.
한편, 링크 품질 측정 프로토콜을 이용한 액세스 포인트 선정 방법은, 독립적으로 수행될 수도 있지만, 상술한 프로브 응답 프레임에 의한 품질 파라미터 분석을 통해 1차적으로 링크 품질이 불량한 액세스 포인트를 검색 결과 목록에서 제외시킨 후 표준 프로토콜 프레임을 이용하여 2차적으로 링크 품질이 불량한 액세스 포인트를 검색 결과 목록에서 제외시킨 다음에 3차적으로 링크 품질이 불량한 액세스 포인트를 검색 결과 목록에서 제외시키는데 사용되는 것이 좋다.
그 다음으로, 본 명세서에서 정의한 링크 품질 정보 요청(link quality information request) 프레임과 이에 대응하는 링크 품질 정보 응답(link quality information response) 프레임을 이용하여 액세스 포인트가 연결된 이후 무선 링크 품질을 유지하는 방법에 대해 살펴보도록 한다.
<링크 품질 정보 프레임을 이용한 액세스 포인트 선정>
상술한 단계를 거쳐 단말이 최적 또는 호적의 무선 링크 품질을 갖는 액세스 포인트를 선정하고 해당 액세스 포인트와 연결되더라도 이러한 무선 링크 품질이 계속적으로 유지되지 않을 수 있다. 즉, 무선 환경의 변화, 단말의 이동 등에 따라 무선 링크의 품질은 계속적으로 변화할 수 있다. 따라서, 양호한 무선 링크 품질을 유지하기 위해서는 액세스 포인트와의 무선 링크 품질을 지속적으로 모니터링하고, 연결된 액세스 포인트의 무선 링크 품질이 저하될 경우 다른 액세스 포인트와 연결을 시도하거나 다른 통신망으로의 전환, 예컨대 이동통신망으로의 전환을 시도할 필요가 있다.
상기 링크 품질 정보 프로토콜은 이와 같이, 단말이 액세스 포인트와 연결된 이후 무선 링크 품질을 모니터링하여 무선 링크 품질을 유지할 수 있도록 하기 위해 사용되는 프로토콜이다.
상기 링크 품질 정보 프로토콜은 링크 품질 정보 요청 프레임과 링크 품질 정보 응답 프레임으로 구성된다. 단말 또는 액세스 포인트 중 무선 링크 품질 정보를 요구하는 장치는 링크 품질 정보 요청 프레임을 상대 장치에 전송하며, 링크 품질 정보 요청 프레임을 수신한 장치는 이에 대응하여 링크 품질 정보 응답 프레임을 전송한다. 즉, 링크 품질 정보 요청 프레임을 전송하는 장치는 단말이 될 수도 있고 액세스 포인트가 될 수도 있다.
상기 링크 품질 정보 프로토콜은 링크 품질 정보 프레임 용으로 별도로 정의된 프레임을 사용할 수도 있고, Vendor Specific 타입의 802.11 액션 프레임(카테고리 126 또는 127)을 사용하여, 프레임을 단말과 액세스 포인트가 주고 받으며 링크 품질을 측정할 수도 있다.
바람직하게는, 단말이 링크 품질 정보 요청 프레임을 전송하고, 액세스 포인트는 단말의 요청에 응답하여 단말에 링크 품질 정보 응답 프레임을 전송하도록 구현되는 것이 좋다. 이하에서는, 단말의 요청에 의해 액세스 포인트가 무선 링크 품질 정보를 제공하는 실시예에 대해 상세히 설명하도록 한다.
표 8은 링크 품질 정보 요청 프레임의 구조를 나타낸 표이고, 표 9는 링크 품질 정보 응답 프레임의 구조를 나타낸 표이다.
Figure pat00008
Figure pat00009
본 실시예에서는 Vendor Specific 타입의 802.11 액션 프레임(카테고리 126 또는 127)을 이용하였다. 본 실시예에서, 액션(Action) 필드는 링크 품질 정보 요청 프레임과 링크 품질 정보 응답 프레임을 구분하는 필드이고, 다이얼로그(Dialog) 필드는 요청 프레임과 응답 프레임으로 이루어진 하나의 쌍을 구분하는 필드로서, 상술한 링크 품질 측정 프레임과 큰 차이가 없다.
링크 품질 정보 요청 프레임에 있어서, Triggered Bitmap 필드는 하나 이상의 품질 파라미터 중 분석 내지 모니터링을 요구하는 품질 파라미터 리스트에 관한 정보를 제공할 수 있다. 링크 품질 정보 프로토콜에 사용되는 품질 파라미터는 원칙적으로 제한이 없으므로, 다양한 품질 파라미터가 사용될 수 있다. 일 예로, Triggered Bitmap 필드에 사용되는 품질 파라미터에는 상향 링크 신호 세기(RSS), 액세스 포인트 주변 간섭(Noise) 신호 세기, 하향 링크 프레임 오류율(Frame Error Rate: FER), 채널의 사용률(channel utilization) 등이 포함될 수 있다.
Triggered Bitmap 필드는 비트맵 형태로 구성되는데, 일 예로, 복수의 파라미터 중 분석 내지 모니터링을 요구하는 품질 파라미터에 대해서는 1로 표시하고 분석 내지 모니터링을 요구하지 않는 품질 파라미터에 대해서는 0으로 표시하여 분석 내지 모니터링을 요구하는 품질 파라미터 리스트에 관한 정보를 제공할 수 있다. 표 8 및 표 9에 나타난 실시예에서 사용되는 품질 파라미터는 4가지로서, 상향 링크 신호 세기(RSS), 액세스 포인트 주변 간섭 신호 세기(Noise), 하향 링크 프레임 오류율(FER) 및 채널의 사용률(CH. Util)이다. 예를 들어, 단말이, 액세스 포인트가 상향 링크 신호 세기(RSS)에 대해 모니터링할 것을 요구하는 경우에는 Triggered Bitmap은 1 0 0 0 으로 설정될 수 있다. 이러한 링크 품질 정보 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트는 상향 링크 신호 세기(RSS)를 모니터링하고 상향 링크 신호 세기(RSS)가 품질 파라미터 접속 기준을 만족하지 못할 경우 링크 품질 정보 응답 프레임을 단말에 전송할 수 있다. 한편, 여기서 1과 0은 절대적인 의미의 비트로 사용된 것은 아니므로 1과 0이 반대로 사용될 수 있으며, 다른 표기 방법으로 사용될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명한 사항이다.
링크 품질 정보 응답 프레임에 있어서, Triggered Bitmap 필드는 링크 품질 정보 요청 프레임에 포함된 Triggered Bitmap 필드와 동일한 값이 설정된다. 따라서, 액세스 포인트는, 단말이 모니터링을 요구한 품질 파라미터를 지속적으로 모니터링하여 해당 품질 파라미터가 품질 파라미터 접속 기준을 만족하지 못할 경우 링크 품질 정보 응답 프레임을 단말에 전송한다.
이때, 링크 품질 정보 응답 프레임에 포함되는 링크 품질 정보 필드에는 품질 파라미터의 상태 정보가 저장된다. 상기의 예에서, 상향 링크 신호 세기(RSS)를 모니터링하던 액세스 포인트는 상향 링크 신호 세기(RSS)가 접속 기준을 만족하지 못하게 되면, 모니터링 중이던 상향 링크 신호 세기(RSS)를 링크 품질 정보 필드에 기록하고 링크 품질 정보 응답 프레임을 단말에 전송할 수 있다. 이때, 액세스 포인트는 다른 품질 파라미터(상기의 실시예에서, Noise, FER, CH.Util)에 대한 상태 정보를 링크 품질 정보 필드에 함께 기록하여 링크 품질 정보 응답 프레임을 단말에 전송할 수도 있음은 물론이다.
바람직하게는, 액세스 포인트가 전송하는 링크 품질 정보 응답 프레임이 단말에 수신될지 여부를 확신할 수 없으므로, 액세스 포인트는 모니터링하던 품질 파라미터가 접속 기준을 만족하지 못할 경우 주기적으로 링크 품질 정보 응답 프레임을 전송하도록 구현될 수도 있다.
액세스 포인트로부터 전송된 링크 품질 정보 응답 프레임을 수신한 단말은 Triggered Bitmap 필드와 링크 품질 정보 필드를 참조하여 다른 액세스 포인트로 로밍하거나 이동통신망으로 인터페이스를 전환할 수 있다.
본 명세서의 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절한 부결합(subcombination)에서 구현될 수 있다.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 아니된다. 어떤 환경에서, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
100: 단말
200, 200a, 200b, 200c: 액세스 포인트

Claims (15)

  1. 무선랜 시스템에서 단말이 무선 링크 연결할 액세스 포인트를 선정하여 연결하는 방법에 있어서,
    단말이 액세스 포인트와의 무선 링크 품질에 관한 정보를 제공하는 품질 파라미터를 포함하는 프로브 응답 프레임을 수신하는 단계;
    상기 단말이 상기 수신한 프로브 응답 프레임에 포함된 품질 파라미터를 분석하는 제1분석단계; 및
    상기 단말이 상기 분석 결과를 이용하여 무선 링크 연결할 액세스 포인트를 선정하여 연결하는 단계;
    를 포함하는 액세스 포인트를 선정하여 연결하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로브 응답 프레임에 포함된 품질 파라미터는, 액세스 포인트에 연결되어 있는 단말의 수 및 동작 중인 채널의 사용율 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 선정하여 연결하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 프로브 응답 프레임은, 액세스 포인트가 제공하고자 하는 무선 링크 품질을 만족할 수 있는 품질 파라미터별 접속 기준 및 액세스 포인트가 제공 가능한 품질 파라미터의 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 선정하여 연결하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 품질 파라미터별 접속 기준은, 하향 링크 신호 세기, 상향 링크 신호 세기, 최대 접속 허용 단말 수, 최대 허용 채널 사용율 및 액세스 포인트 주변 잡음 신호 세기 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 품질 파라미터 상태 정보는, 상기 단말이 송신한 프로브 요청 프레임의 신호 세기로 측정한 상향 링크 신호 세기, 액세스 포인트 주변 잡음 신호 세기, 백홀의 상태 정보, 액세스 포인트에 연결되어 있는 단말의 수, 채널 사용율 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 선정하여 연결하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말이 표준 프로토콜 쿼리를 송신하는 단계;
    상기 단말이 상기 표준 프로토콜 쿼리에 대한 표준 프로토콜 응답을 상기 액세스 포인트로부터 수신하는 단계; 및
    상기 단말이 상기 수신한 표준 프로토콜 응답에 포함된 품질 파라미터를 분석하는 제2분석단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 선정하여 연결하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 표준 프로토콜 쿼리 및 상기 표준 프로토콜 응답에 사용되는 표준 프로토콜은 802.11u 표준의 ANQP인 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 선정하여 연결하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 ANQP 쿼리는 WAN Metric 정보, 로밍 가능한 주변 액세스 포인트의 리스트, 액세스 포인트가 제공하고자 하는 무선 링크 품질을 만족할 수 있는 품질 파라미터별 접속 기준 및 액세스 포인트가 제공 가능한 품질 파라미터의 상태 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 선정하여 연결하는 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 단말이 링크 품질 측정 요청 프레임을 송신하는 단계;
    상기 단말이 상기 링크 품질 측정 요청 프레임에 대한 링크 품질 측정 응답 프레임을 상기 액세스 포인트로부터 수신하는 단계; 및
    상기 단말이 상기 수신한 링크 품질 측정 응답 프레임에 포함된 품질 파라미터를 분석하는 제3분석단계;
    를 포함하되, 상기 링크 품질 측정 요청 프레임을 송신하는 단계 및 상기 링크 품질 측정 응답 프레임을 상기 액세스 포인트로부터 수신하는 단계는 교호적으로 한 번 이상 수행되는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 선정하여 연결하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 링크 품질 측정 응답 프레임에 포함된 품질 파라미터는,
    수신한 프레임의 수 및 수신 신호 세기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 선정하여 연결하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 링크 품질 측정 요청 프레임에 포함된 품질 파라미터인 수신한 프레임의 수 및 수신 신호 세기는, 상기 링크 품질 측정 요청 프레임을 송신하는 단계 및 상기 링크 품질 측정 응답 프레임을 수신하는 단계가 교호적으로 수행되는 과정에서 갱신되되,
    수신한 프레임의 수는 수신한 프레임의 수가 누적적으로 갱신되고,
    수신 신호 세기는, 상기 수신한 프레임의 수신 신호의 세기의 평균값이 갱신되는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 선정하여 연결하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제3분석단계는, 상기 단말이 최종적으로 수신한 링크 품질 측정 응답 프레임에 포함된 품질 파라미터를 분석하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 선정하여 연결하는 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 액세스 포인트를 선정하여 연결하는 방법에 의해 단말과 액세스 포인트가 연결된 이후에,
    무선 링크 품질을 유지하는 단계;
    를 포함하는 액세스 포인트 접속 관리 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 무선 링크 품질을 유지하는 단계는,
    상기 단말이 링크 품질 측정 요청 프레임을 송신하는 단계;
    상기 단말이 상기 링크 품질 측정 요청 프레임에 대한 링크 품질 측정 응답 프레임을 상기 액세스 포인트로부터 수신하는 단계;
    상기 단말이 상기 수신한 링크 품질 측정 응답 프레임에 포함된 품질 파라미터를 분석하는 제4분석단계; 및
    상기 단말이 상기 분석 결과를 이용하여 무선 링크 연결된 액세스 포인트와의 연결 상태 유지 여부를 결정하는 단계;
    를 포함하되, 상기 링크 품질 측정 요청 프레임을 송신하는 단계 및 상기 링크 품질 측정 응답 프레임을 상기 액세스 포인트로부터 수신하는 단계는 교호적으로 한 번 이상 수행되는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트 접속 관리 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 무선 링크 품질을 유지하는 단계는,
    상기 단말이 링크 품질 정보 요청 프레임을 송신하는 단계;
    상기 단말이 상기 링크 품질 정보 요청 프레임에 대한 링크 품질 정보 응답 프레임을 상기 액세스 포인트로부터 수신하는 단계;
    상기 단말이 상기 수신한 링크 품질 정보 응답 프레임에 포함된 품질 파라미터를 분석하는 제5분석단계; 및
    상기 단말이 상기 분석 결과를 이용하여 무선 링크 연결된 액세스 포인트와의 연결 상태 유지 여부를 결정하는 단계;
    를 포함하되, 상기 링크 품질 정보 요청 프레임은, 분석을 요구하는 품질 파라미터 리스트를 포함하고, 상기 링크 품질 정보 응답 프레임은 상기 분석을 요구하는 품질 파라미터 리스트에 대한 품질 파라미터 상태 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트 접속 관리 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 링크 품질 정보 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트는, 상기 링크 품질 정보 요청 프레임에 포함된 분석을 요구하는 품질 파라미터를 모니터링하고, 상기 품질 파라미터가 품질 파라미터 접속 기준을 만족하지 못할 경우 단말에 상기 링크 품질 정보 응답 프레임을 송신하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트 접속 관리 방법.
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