KR101468910B1 - 선호되는 액세스 포인트와 서비스 제공자를 표시하기 위한 시스템, 장치 및 방법 - Google Patents

선호되는 액세스 포인트와 서비스 제공자를 표시하기 위한 시스템, 장치 및 방법 Download PDF

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코닌클리케 필립스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 액세스 포인트(AP)(801i)에 의해 송신된 그것의 이웃 AP들(801i)에 대한 정보에 포함되는 "우선 순위" 필드에 관한 시스템, 장치 및 방법과, 그것이 지원하는 네트워크 서비스 제공자들(SP들)에 관한 것이다. "우선 순위" 필드(103i.6, 154i.2, 203.i.2, 233, 266)는 이웃 보고 요소(100), AP 채널 보고 요소(150), 서비스 제공자의 정보 요소(200,230,260) 중 적어도 하나에 포함된다. 서비스 제공자 우선 순위 필드(203.i.2, 233, 266)는 그것이 지원하는 하나 이상의 서비스 제공자에 대한 정보를 담고 있는 AP(801i)에 의해 송신된 임임의 프로토콜 프레임에 포함된다. "우선 순위" 필드(103i.6, 154i.2, 203.i.2, 233, 266)는 최후의 로밍/액세스 프로세스에서 STA(802j)에 관한 어느 서비스 제공자(들)(SP/SP들)과 어느 AP/AP들에 대해 먼저 스캐닝하거나 액세스할지에 관한 AP(801i)로부터의 추천을 표시하는 신호 또는 수치 값을 담고 있다. 로밍/액세스 목적을 위해, 2개 이상의 이웃 AP(801i)가 동일한 우선 순위 값을 가질 수 있고, 이웃들 또는 지원 SP들인 모든 AP(801i)가 반드시 동일한 우선 순위 값을 가질 필요는 없다.

Description

선호되는 액세스 포인트와 서비스 제공자를 표시하기 위한 시스템, 장치 및 방법{SYSTEM, APPARATUS, AND METHOD TO INDICATE PREFERRED ACCESS POINTS AND SERVICE PROVIDERS}
본 발명은 무선 네트워크에서 스테이션(station)(STA)에 의해 선호된 연결성에 관한 액세스 포인트(AP) 및/또는 서비스 제공자(SP)의 우선 순위를 정하기 위한 시스템, 장치 및 방법에 관한 것이다.
STA-선택된 AP들에 대한 액세스의 지원은, 이동국이 AP나 기지국을 통해 네트워크에 액세스하는 임의의 무선 시스템과 많은 실시간 기반 응용예를 위한 일반적인 요구 사항이고, 액세스 프로세스에서의 임의의 지연은 서비스의 품질을 떨어뜨릴 수 있다. 액세스 지연을 최소화하는 문제는 대부분의 무선 시스템 설계자에 있어서는 주된 도전거리로 남아 있다. 주된 이슈 중 하나는 AP 선택 절차의 최적화시 사용하기 위해 네트워크 상태 정보를 발견하고 유지하는데 있어서의 이동국의 제한된 능력이다. 이 문제는 STA가, 액세스할 AP를 고르는데 있어서 AP 및/또는 이웃하는 AP에 의해 지원된 서비스 제공자들에 대한 정보를 가질 필요성에 의해 정도가 더 심해진다.
무선 로컬 에어리어 네트워킹(WLAN) 기술들과 2G/3G/4G GSM, CDMA, TDMA 등 과 같은 셀룰러 기술 사이의 핸드오프(handoff)가 그 중요도가 증가하고 있는데 이는 WLAN들을 통한 연결성이 셀룰러 통신 가능 구역을 증가시키기 때문이다. 또한 이는 WLAN 기술들이 허가받지 않은 것이기 때문에 1) 낮은 비용; 2) 더 높은 데이터율을 제공할 잠재성(potential) 및 3) 멀티미디어 응용예를 위한 서비스의 품질(QoS: quality of service)을 제공하는 능력을 가지므로 매력적이다.
IEEE 802.11 무선 네트워크에서, 이웃하는 AP와 지원된 서비스 제공자에 대한 정보는 비콘(beacon)에 포함되고, 이들은 프로브 응답 및 측정 보고뿐만 아니라 고정되고 미리 결정된 시간의 간격 중 적어도 하나에서 송신된다. 측정 보고들은 하나의 STA로부터의 요구에 의해 시작될 수 있거나, 자율적으로 발생될 수 있다. 게다가, 일부 다른 채널들이 이웃하는 AP들에 의해 사용되면, AP 자격(capability)과 지원된 서비스 제공자 정보는 프로브(probe) 요청에 응답하여 STA에 운반될 수 있다.
SP들에 대한 정보는 STA가 더 적은 시간에 임의의 이전 연결 없이, WLAN을 통한 연결을 확립하기 위해 또는 핸드오버(handover)를 위해, AP를 통해 SP를 찾는 것을 돕는다. 다른 채널들에서 동작하는 이웃하는 AP들에 대한 정보는 STA가 로밍(roaming)을 위한 후보 AP의 위치를 찾는데 걸리는 시간을 최소화하는 것을 돕는다. 로밍 지연을 감소시키는 것은 패킷 손실을 줄이고 끊김없는(seamless) 연결성을 지원하는 데 있어서 기본적인 것이고, 이는 레거시(legacy) 데이터 응용을 포함하는 비디오, 음성, 위급한 환자의 감시와 같은 몇몇 응용에 관한 중요한 요구 사항이다.
IEEE 802.11k 드래프트(draft) D2.0 개정안에서 제안된 방법들에 따르면, AP는 STA들이 로밍을 위한 후보 AP를 찾는 것을 돕기 위해, 그것들의 자격 중 일부와 함께 그것들의 이웃에 있는 AP들의 목록과 유효한 채널들의 목록을 송신할 수 있다. 이러한 정보를 통해 STA가 임의로 채널들을 스캐닝하거나 STA가 예상하는 자격을 가지지 않을 수 있는 AP들을 찾는 것을 돕고, 그러한 목록은 로밍할 올바른 AP 후보를 찾기 위해 스캐닝 지연을 증가시킬 수 있는 표시된 이웃 AP나 2개 이상의 채널을 가질 수 있다. 그러므로, STA는 목록에서 각 채널로 스위칭해야 하고/하거나 올바른 AP를 찾기 위해 수신된 신호 세기와 같은 일부 다른 측정값을 통해 또는 프로브 요청을 통해 이웃 보고 요소에서 각 AP에 문의해야 한다.
IEEE 802.11 TGu에서 제안된 방법들에 따르면, AP는 STA가 연결될 적합한 SP를 찾기 위해 그것들의 자격 중 일부와 함께 SP들의 목록을 송신할 수 있다. 이러한 정보를 통해 STA가 연결되기를 원할 수 있거나/원하는 하나 이상의 SP에 관해 AP에 문의하지 않도록 돕고, 그 목록은 2개의 이상의 SP를 가질 수 있으며, 따라서 STA가 연결될 SP를 선택하기 위해, 연관된 비용, 통신 파라미터, 보안/인증 파라미터, 지원된 서비스의 타입 등과 같은 추가 파라미터를 찾아야 한다. STA에 중요한 모든 가능한 파라미터들의 완전한 목록은 상당히(prohibitively) 큰 통신 프레임과 시간을 사용하게 되고, 따라서 데이터 송신을 위한 통신 프로토콜의 효율을 감소시킨다.
그러므로, 예컨대 연관된 비용들, SP 서비스와의 AP 서비스의 통합 레벨, SP로부터 오고 SP로 가는 트래픽에 할당된 우선 순위, 특정 SP와의 연결에 관한 요청 을 승낙하기 위해, AP에 의해 할당된 우선 순위, 특정 SP에 연결될 때 제공된 서비스들의 개수와 타입들 등으로 인해, 간결한 방식으로 AP와 SP의 상대적인 장점들을 설명할 필요성이 관련 분야에 존재한다. 이러한 필요성은 관련 분야에서 이웃 AP들 중에서 또는 조정(regulatory) 유효 채널들 중에서 올바른 채널 및/또는 AP를 찾기 위해 및/또는 연결될 올바른 SP를 찾기 위한 시간을 줄이는 것에 관한 필요성을 포함한다.
로밍을 위해, 본 발명은 이러한 발견 단계에서의 지연을 감소시키고 전반적인 로밍 지연에 있어서의 감소에 기여함으로써, STA들에 의한 에너지의 낭비와 패킷 손실을 회피한다. 그러므로, 발견 지연을 최소화하기 위한 메커니즘은 본 발명의 중요한 특성이고, 로밍 성능을 최적화하는데 기여한다. 게다가, 본 발명은 QoS 요구 사항을 더 잘 지원할 수 있는 이웃 AP로 STA가 로밍하는 것을 더 선호함으로써, 네트워크 부하 고려 사항과 QoS 요구 사항을 고려한다.
발견 지연을 최소화하기 위한 현재 이용 가능한 메커니즘은, STA가 후보들 을 구별하는 것을 허용하지 않는 채널 목록들과 이웃 목록들을 포함하고, 이들 기존의 메커니즘은 STA들이 어느 것이 최상의 후보 AP인지 또는 맨 처음 연관시킬 AP가 어느 것인지를 결정하기 위한 충분한 정보를 제공하지 않는다. 주어진 STA에 관한 최상의 채널 및/또는 AP 후보는 STA와 현재 이용 가능한 AP들 사이의 상대적인 위치, 현재 이용 가능한 AP들에서의 트래픽 부하(traffic load)와 같은 몇 가지 인자들에 의존하고, 이러한 정보는 본 발명에 의해 제공되고 사용되어, AP가 주어진 위치와 시각에서의 로밍에 더 적합한 채널 및/또는 AP의 표시를 제공한다.
본 발명은 하나의 AP에 의해 송신된 그것의 이웃하는 AP들 및/또는 그것이 지원하는 서비스 제공자(SP)들에 대한 정보에 포함되는 "우선 순위(Priority)" 필드에 관한 시스템, 장치 및 방법이다.
제 1 실시예에서, "우선 순위" 필드는 이웃 보고 요소와 AP 채널 보고 요소 중 적어도 하나에 포함된다. "우선 순위" 필드는 먼저 스캐닝 또는 최후의 로밍 프로세스에서 로밍하려고 시도할 AP/AP들이 어느 것인지에 관한 AP로부터의 추천을 표시하는 수치 값 또는 기호를 담고 있다. 2개 이상의 이웃하는 AP는 동일한 우선 순위 값을 가질 수 있고, 이웃인 모든 AP 전부가 반드시 동일한 우선 순위 값을 가져야 하는 것은 아니다.
제 2 실시예에서, "우선 순위" 필드는 그것이 지원하는 SP들에 대한 정보를 담고 있는 AP에 의해 송신된 프로토콜 프레임들에 포함된다. 우선 순위 필드는 어느 AP들이 연결하기 위해 그러한 우선 순위 필드에 의해 선호된다고 간주되는지에 대한 AP로부터의 상대적인 추천을 표시하는 각각의 SP에 할당된 수치 값 또는 기호를 담고 있다. 2개 이상의 SP가 동일한 우선 순위 값을 가질 수 있고, 모든 SP가 반드시 동일한 우선 순위 값을 가져야 하는 것은 아니다.
AP는, 예컨대 엔드 유저(end user)나 그 자체에 대한 연관된 비용들, SP의 서비스와의 AP 서비스의 통합 레벨, SP로부터 오고 SP로 가는 트래픽에 할당된 우선 순위, 특정 SP와의 연결에 관한 요청을 승낙하기 위해 AP에 의해 할당된 우선 순위, 특정 SP에 연결될 때 제공될 서비스들의 개수, SP로 연결하고 그것에 의해 제공된 서비스들을 사용하는 STA에 대한 품질 및/또는 비용에 영향을 미치는 사업 계약 또는 임의의 다른 미리 결정된 파라미터에 기초한 SP들에 관한 우선 순위 값들을 발생시킬 수 있다.
통합의 레벨은 AP 제공자가 네트워크 SP와 가지는 사업 계약의 성질에 의해 결정된다. 또한 높은 대역폭 연결, 인증/암호화 지원, QoS 지원 및 적용되는 서비스 레벨 협정과 같은 SP 네트워크와의 AP 서비스들의 기술적인 통합에 의해 결정될 수 있다.
SP들에 관한 AP에 의해 표시된 우선 순위를 가지고, STA는 비록 STA가 궁극적으로 SP로의 연결을 확립할 때 AP에 의해 제공된 우선 순위들을 고려하는 방법을 결정하더라도, 가장 높은 표시된 우선 순위를 가지는 SP와의 연결을 먼저 확립하려고 시도한다. 그러므로, AP와 STA 모두 선호하는 SP들에의 연결을 확립함으로써, 이익을 얻는다. STA는 서비스들로의 더 많은 액세스, 더 나은 QoS, 더 나은 비용/값, 더 나은 승인의 기회, 믿을 수 있는/보장된 서비스 등을 가짐으로써 이익을 얻는다. AP는 다루기 위해 더 잘 구비되는 서비스들을 사용하는 더 많은 STA를 가짐으로써 이득을 얻고, 더 많은 잠재적인 이익을 가지며, 더 많은 사용자 만족을 제공하고, 더 나은 QoS를 제공한다.
AP는 네트워크 구성 및 상태뿐만 아니라, STA의 자격과 요구 사항에 대한 액세스를 가진다. 그러므로, AP는 본 발명의 결과로서 생기는 이미 설명된 혜택들에 더 기여하는 이러한 지식에 기초한 선호도를 표시하기 위해 더 나은 위치에 있다.
도 1a는 본 발명에 따른 이웃 보고 요소 포맷을 예시하는 도면.
도 1b는 본 발명에 따른 채널 보고 요소 포맷을 예시하는 도면.
도 2a는 SP들의 정보와 우선 순위 필드들을 포함하는 정보 요소를 예시하는 도면.
도 2b는 모든 SP들에 관한 단일 우선 순위 필드를 지닌 정보 요소를 예시하는 도면.
도 2c는 SP들과 그것들의 우선 순위들에 관한 정보를 포함하는 측정 보고 요소 포맷을 예시하는 도면.
도 3a는 본 발명에 따른 우선 순위가 정해진 AP 로밍 후보들의 로컬 STA 이웃 목록을 예시하는 도면.
도 3b는 본 발명에 따른 우선 순위가 정해진 AP 로밍 후보들의 로컬 STA 채널 목록을 예시하는 도면.
도 4는 우선 순위가 정해진 서비스 제공자들의 로컬 STA SP 목록을 예시하는 도면.
도 5는 종래 기술의 로밍 후보 AP 스캐닝 방법을 예시하는 도면.
도 6은 본 발명에 따라 수정된, 도 4의 로밍 후보 AP 스캐닝 방법을 예시하는 도면.
도 7a는 본 발명에 따른 AP 로밍 장치를 예시하는 도면.
도 7b는 본 발명에 따른 STA 로밍 장치를 예시하는 도면.
도 8은 본 발명에 따라 이동국(STA)이 한 AP/기지국/중앙 제어기로부터 또 다른 AP/기지국/중앙 제어기로 로밍하는 임의의 무선 표준을 지원하는 네트워크들 사이의 로밍을 위한 시스템을 예시하는 도면.
본 발명은 오직 예시적인 목적을 위해 표현된 첨부 도면을 참조하는 다음 상세한 설명을 고려함으로써 당업자에 의해 바로 이해될 수 있다. 도면에서, 중복 설명을 없애기 위해, 동일한 참조 기호가 동일한 구성 성분을 표시한다.
본 발명에 따른 시스템, 장치 및 방법은, 하나의 AP에 의해 송신된 그것의 이웃하는 AP들 및/또는 서비스 제공자(SP)들에 대한 정보에 우선 순위 값을 가지는 "우선 순위" 필드를 제공한다. 제 1 실시예에서, 도 1a와 도 1b를 참조하면 각각의 "우선 순위" 필드(102.6,154.2)는 이웃 보고 요소(100)와 AP 채널 보고 요소(150)에 포함된다. "우선 순위" 필드는 바람직하게 최후의 로밍 프로세스에서 먼저 스캐닝할 AP/AP들에 대한 수신하는 STA에 송신하는 AP로부터의 추천(recommendation)을 표시하는 수치 또는 기호 값을 담고 있다. 2개 이상의 AP는 동일한 우선 순위 값을 가질 수 있고, 모든 AP들이 반드시 동일한 우선 순위 값을 가질 필요는 없다.
바람직한 제 1 실시예에서, AP는 이웃 AP들이 부하 정보, 요청하는 STA의 위치, AP들이 새로운 연결을 받아들이고 다른 파라미터들 중에서 QoS 요구 사항을 갖는 연결을 받아들이는 능력에 기초한 이들 우선 순위 값들을 발생시킨다.
이웃 보고(100)와 AP 채널 보고 요소(150)에서 각각 표시된 우선 순위 값(103.6 154.2)이 주어지면, STA는 이웃하는 AP들의 로컬 우선 순위가 정해진 목록을 스캐닝하고, 가장 높이 표시된 우선 순위의 AP와의 연결을 먼저 확립하려고 시도한다. 그 결과, 스캐닝과 올바른 AP를 찾기 위한 발견 과정에서의 지연이 줄어든다. 또한, STA의 QoS 요구 사항을 지원할 수 없고, STA가 연결하기를 원하는 SP를 지원할 수 없는 STA의 통신 가능 범위 내에 있지 않은 AP들을 스캐닝하는 것을 회피함으로써 에너지 소비가 줄어들다.
AP는 네트워크 구성과 상태뿐만 아니라 STA의 자격과 요구 사항을 알고 있다. AP는 그것이 지원하는 SP들에 대해 알고 있다. 그러므로, AP는 그것의 지식에 기초한 선호도를 표시하는 더 나은 위치에 있고 또한 스캐닝 시간들을 상당히 감소시킨다.
"우선 순위" 필드(103.6 154.2)는 또한 수직 핸드오프(vertical handoff)라고 부르는 상이한 네트워크들 사이에서 로밍하는 데 있어서의 지연을 감소시키기 위해 사용된다. 예컨대, 셀룰러 시스템들과 WLAN 핫 스폿(hot spot)들 사이의 로밍은 무선 네트워크들에서 서비스 제공자들에 관한 중요한 기능성이다. 이러한 시나리오에서는, 셀룰러 및 WLAN 인터페이스들을 구비한 이동국은, 도달 범위, QoS 지원 및 비용 이용 가능도에 따라, 한 셀룰러 인터페이스에서 WLAN 인터페이스로의 온고잉(ongoing) 연결을 스위칭할 수 있고, 그 역도 가능하다. 이러한 시나리오에서의 로밍 지연을 최소화하는 것 또한 근본적인 이슈(issue)이고, AP들과 기지국에 의해 계산된 우선 순위 정보는 이동국이 올바른 시각에 그리고 최상의 AP 또는 기지국에 로밍하는 것을 허용한다.
바람직한 제 1 실시예에서, "우선 순위" 필드(103.6)는 이웃 보고 요소(100)에서 각각의 이웃 목록 엔트리에 포함된다. 도 1a는 하나의 이웃 목록 엔트리(103) 에 관해 옥텟(octet)으로 된 전형적인 크기를 예시하고, 이웃 보고 요소(100)는 가변 이웃 목록 엔트리(103)들을 포함할 수 있다.
대안적으로, 우선 순위 값 정보는 AP 채널 보고 요소(150)에 포함된다. 이러한 대안적인 실시예에서, 가변 채널 목록 엔트리(204)는 채널 보고(150)에 포함되고, 각 엔트리(154)는 바람직하게 2개의 필드, 채널 번호(154.1) 및 상대적인 "우선 순위" 값(154.2)으로 이루어진다(도 1b를 보라).
우선 순위" 필드(154.2)는 AP 채널 보고(150)의 일 실시예에서, 그 채널에 관한 스캐닝 또는 로밍 목적을 위한 대응하는 BSSID의 추천된 상대적인 우선 순위를 표시한다. 이제 도 3과 도 4를 각각 참조하면, 이웃 보고 응답(100) 또는 AP 채널 보고(150)를 수신하게 되면, 각 STA가 로밍을 위해 그것의 AP 후보 목록(300) 및/또는 채널 후보 목록(400)을 갱신한다. 이후, STA는 로밍 결정의 경우 가장 높은 우선 순위의 후보를 바람직하게 선택한다.
이제 제 2 실시예에서 AP에 의해 지원된 서비스 제공자들(SP들)에 관한 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 우선 순위 필드들이 이들 SP에 대한 정보를 운반하는 정보 요소(200)에 포함되어, 0개 또는 더 많은 다른 SP들에 관해 SP(들)의 선호도를 표시한다. 우선 순위-포함(priority-inclusive)(203.i.2) 프레임들(200)은 비콘(beacon) 프레임과 비콘이 아닌(non-beacon) 프레임으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 프레임 내에서 바람직하게 송신된다. 제 2 실시예의 바람직한 일 대안예에서는 비콘이 아닌 프레임이 프로브 응답(Probe Response)이다.
도 2a는 'N'개의 SP들(203.i.1 203.i.2)에 대한 정보(203)를 운반하는 정보 요소(200)에 관한 포맷의 일 예를 예시한다. 가변 SP들이 이러한 정보 요소(200)를 사용하여 AP에 의해 통지될 수 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 우선 순위 필드(203.i.2)는 정보 요소(200)에서 각 SP와 연관된다. 이 제 2 실시예에서, 우선 순위 필드(203.i.2)는 SP의 우선 순위가 확립될 수 없을 때는 언제나, 또는 우선 순위 필드가 존재하는 것을 바라지 않는 경우 '정의되지 않음(undefined)'인 채로 두게 된다. 바람직한 일 실시예에서, 정보 요소(200)의 우선 순위 필드 길이는 도 2a에 표시된 것처럼 1-옥텟 길이 필드와, 네트워크 운영자에 의해 구성되는 1-옥텟보다 큰 S에 의해 표시된 길이로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다.
이제 도 2b를 참조하면, 대안적인 제 2 실시예에서 우선 순위 정보(233)는 AP가 몇 가지 SP들에 관한 선호도를 표시하기 위해 단일 우선 순위 필드(233)를 사용하도록 다수의 SP와 연관된다. 이러한 대안예에서는 도 2b에 도시된 정보 요소(230)가 단일 우선 순위 필드(231)를 포함한다. 도 2b에 도시된 단일 우선 순위 필드(233)는 정보 요소(230)에 포함된 모든 SP들에 관한 우선 순위 임계값을 나타낼 수 있다. 이 경우, 주어진 값, 가령 P로 설정된 우선 순위 필드(233)를 지닌 정보 요소(230)는 연관된 우선 순위가 P 이상인 SP들에 대한 정보를 포함한다. 이는 AP가 다른 더 낮은 SP들이 통지되지 않으면서 더 높은 우선 순위를 가지는 지원된 SP들의 서브세트(sub-set)를 통지하는 것을 허용한다. 도 2b에 도시된 정보 요소는 비콘들, 프로브 응답들 및 측정 보고들의 형태로 송신된다. 도 2b에서 1 옥텟으로 설정된 우선 순위 필드 크기가 가능한 설계 선택이고, 단지 예라는 것을 인지하는 것이 중요하다. 다른 크기들 역시 사용될 수 있다.
또 다른 대안예에서는, 우선 순위 필드(233)가 우선 순위 간격인 [a,b]로서 정의되고, 여기서 a와 b는 우선 순위인 [a,b]를 지닌 정보 요소에서 통지된 SP들(232)이, 예컨대 대응하는 닫힌 간격인 [a,b] 내에 있는 우선 순위를 가진다는 것을 표시하기 위해 실수(real number)이다.
도 2c는 802.11 WLAN들에 관한 측정 보고 요소(260)를 예시한다. 제 3 실시예에서, 우선 순위 필드는 SP들에 대한 정보를 운반하고 네트워크 발견 또는 로밍 절차에서 사용되는 임의의 측정 보고(260)에 더해진다. 이 제 3 실시예에서, 대응하는 우선 순위 필드들을 포함하는 AP에 의해 지원된 SP들에 대한 정보는, 측정 보고 요소(260)의 측정 보고 필드(266)에서 송신된다. AP에 의해 지원된 모든 SP들에 관한 단일 우선 순위 또는 AP에 의해 지원된 각 SP에 특정된 우선 순위가 존재할 수 있다.
STA에 의해 측정 보고 요청을 통해 측정 보고가 요청되고, STA들은 하나 이상의 AP들로부터 서비스 제공자들에 대한 정보를 지닌 측정 보고를 요청할 수 있다.
대안적인 제 3 실시예에서는, SP들의 정보와 우선 순위 필드들을 지닌 정보 요소가, 또한 STA에 의해 요청된 다른 타입들의 측정을 포함하는 측정 보고에서 송신된다. 예컨대, SP들과 우선 순위들에 대한 정보는 제 1 실시예의 이웃 보고와 채널 보고로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 보고와 함께 송신된다. 이러한 대안적인 실시예는 STA가 어느 AP를 로밍 절차에서 선택할지 또는 언제 WLAN 연결을 확립 하려고 시도할지를 결정하는데 사용하는 추가 정보를 제공한다.
본 발명의 모든 실시예에서, 측정 보고와 프로브 응답은 그러한 정보를 송신하기 위해 하나 이상의 STA로부터 요청을 수신하지 않고, AP에 의해 자율적으로 그리고 STA가 요청하는 경우 AP에 의해 송신된다.
도 5와 도 6은 관련 분야의 현재 상태에 따르고 바람직한 제 1 실시예의 우선 순위 필드를 사용하는 스캐닝 프로세스와 그것의 대안예를 각각 예시한다.
이제 도 5를 참조하면, 종래 기술에서는 로밍 이벤트(event)가 단계(503)에서 일어날 때 STA가 단계(504)에서 이웃 보고를 요청하고/요청하거나 단계(505)에서 이웃 보고를 수신한 다음, 단계(506)에서 임의의 순서로 이들 보고에 반영된 AP 후보들을 스캐닝한다. 후보 AP들의 우선 순위에 관한 어떠한 다른 정보도 가지지 않은 결과로, STA는 몇몇 후보들을 스캐닝해야 할 수 있고 이는 단계(507)에서 로밍 지연을 증가시킨다.
이제 도 6을 참조하면, STA에 의해 수신된 이웃, 채널 및 SP 보고들은 본 발명의 바람직한 방법에 따라 후보 AP와 SP 우선 순위의 AP 평가(assessment)를 반영한다. AP는 복수의 미리 결정된 결정 파라미터들을 고려하는 복수의 상이한 결정 규칙 중 임의의 것을 사용하여, 각 이웃, AP, 채널 또는 SP에 관해 "우선 순위" 필드인 103.6 154.2 203.i.2 231을 각각 계산한다. 바람직한 일 실시예에서, 한 가지 그러한 결정/성능 파라미터는 AP가 예컨대 802.11k에서 정의된 기능성을 사용하여 STA들의 위치 정보를 얻고, STA로부터의 거리에 의한 AP의 순서화(ordering)와 같은 미리 결정된 결정 규칙들에 따라, 모든 AP의 상대적인 우선 순위를 계산하기 위 해 다른 AP의 위치와 공동으로 각각의 STA의 위치 정보를 사용하는 것이다. 대안적으로, 유선으로 연결된 네트워크를 통해 얻어질 수 있는 각 이웃 AP에서의 트래픽 부하와 같은 결정/성능 파라미터와 STA의 QoS 요구 사항과 같은 결정/요구 사항 파라미터들은 함께 결정 파라미터로서 고려될 수 있고, AP들에 우선 순위를 할당할 때 미리 결정된 결정 규칙에서 사용된다. 단계(603)에서는, 로밍/정보-요구 이벤트가 일어나고, STA는 단계(604)에서 이웃/채널/SP 보고를 임의로 요구한다. 단계(605)에서는 STA가 이웃/채널/SP 보고를 수신하고, 우선 순위를 포함하는 그것의 국부적으로 저장된 테이블(들)(300,350,400)을 갱신한다. 이후, 우선 순위들에 의해 순서가 정해진 로컬 테이블이 주어지면(예컨대, 우선 순위들의 순서대로 링크된 목록으로서 테이블을 저장하거나 인덱스에 의해), STA는 단계(607)에서 가장 높은 우선 순위부터 가장 낮은 우선 순위까지 테이블(들)을 스캐닝하고, 따라서 불필요한 스캐닝을 회피하며, 그로 인해 단계(608)에서 로밍/선택 지연을 감소시킨다.
도 7a에 예시된 것처럼, 본 발명에 따라 보고를 수행하기 위해 AP를 수정하기 위해 사용된 AP 선호도 보고 장치(700)는, 이웃 보고 테이블(300), 채널 보고 테이블(350), 및 이웃/채널/SP 보고 모듈(701)에 의해 액세스되고/갱신되며/유지되고 이웃/채널/SP 보고 모듈(701)에 동작 가능하게 연결되는 SP 테이블 중 적어도 하나를 포함하는 전술한 로컬 저장소를 포함한다. 추가로, 진리값(T/F), 허용 오차값 등과 파라미터(703)를 이용하는 규칙(705)을 포함할 수 있는 선호도 결심 결정 (determination decision) 파라미터(703)가 포함되고 우선 순위를 결정하기 위해 AP에 의해 사용된다. 이웃/채널/SP 보고 모듈(701)은 STA들로부터의 보고를 위한 요청을 수신하고/수신하거나{단계(504)와 단계(604)} AP 안테나(702)를 통해 매체를 주기적으로 감지하고, 그것의 로컬 테이블(300 350)을 유지하며, AP의 라디오 범위 내의 STA들에 안테나(702)를 통해 보고를 보낸다. AP는 또한 도 8의 구성 성분들(801i)처럼 기지국과 중앙 제어기일 수 있다. AP에 대한 본 명세서의 초점은 단지 예를 제공하는 것이지 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
도 7b는 STA 선호도 선택 장치(750), 즉 본 발명에 따라 STA를 수정할 AP 후보 선택 장치를 예시한다. STA 선호도 선택 장치는 STA에 의해 수신된 이웃 보고(300), 채널 보고(350), 및 SP 보고(400)를 위한 로컬 저장소(755)와, 요청/수신 보고 중 적어도 하나를 수행하기 위해 STA의 안테나(754)와 각각 도 3a와 도 3b 및 도 4에서와 같은 이웃 테이블(300), 채널 보고 테이블(350), SP 테이블로서 예시되는 로컬 STA 저장소에 동작 가능하게 연결된 선호도 선택 모듈을 포함하지만, 이는 단지 예인 것이고, 그러한 로컬 STA 보고 저장소의 포맷/콘텐츠를 제한하려고 의도되는 것은 아니다. 그것은 포맷이 아닌 요구된 최소 저장 콘텐츠를 나타내려는 것이다. 링크된 목록이 분리된 인덱스에 의해 우선 순위 순서에서 색인이 붙여진 순서화되지 않은 목록이 가능하다. 다른 저장 포맷도 가능하다. STA(휴대 전화기일 수 있다) 선호도 선택 장치(750)는 보고를 수신/요청{도 6의 단계(605/604)를 보라}하고 로컬 저장 테이블(300,350,400)를 저장/갱신/유지{도 6의 단계(606)를 보라}하며, 상기 테이블들의 우선 순위 필드들에 의해 추천된 순서대로 이들 테이블(300,350,400)을 스캐닝{도 6의 단계(607)를 보라}하도록 선호도 선택 모듈(753) 을 제어하고, 예컨대 로밍 이벤트가 일어날 때{도 6의 단계(603)를 보라}에는 언제나 SP에 의한 서비스의 제공과 로밍 중 적어도 하나를 위해 AP를 선택한다. STA는 도 8의 구성 성분(803i)처럼, 로밍하는 임의의 이동국일 수 있다는 점이 주목되어야 한다. STA(IEEE 802.11 WLAN STA)에 대한 본 명세서에서의 초점은 단지 예를 제공하는 것이지 본 발명을 거기에 제한하는 것은 아니다.
본 발명의 모든 실시예에서, 보고에 포함된 선호도는 STA가 보고된 이웃 AP(801i)/이웃 AP 채널/SP를 스캐닝해야 하거나 임의의 추가 스캐닝 없이 AP(801i)/SP와 직접적으로 연관시키려고 시도해야 하는 순서를 표시한다. 어쨌든 보고들은 연관된 이웃 AP(801i)들/이웃 AP 채널들/SP들이 이러한 추천된 순서대로 스캐닝되거나 직접적으로 연관될 수 있도록, 이러한 순서대로 배치되어야 하고 이러한 순서대로 스캐닝되어야 한다.
본 발명은 IEEE 802.11 IC들, 제품들 및 장비에 관해 적용 가능하다.
본 발명은 하나의 AP/기지국/중앙 제어기로부터 또 다른 AP/기지국/중앙 제어기로 이동국이 로밍하는 임의의 무선 표준에 적용 가능하다.
본 발명은 또한 도 8의 휴대 전화 구성 성분(8026)과 같이, 수직 핸드오프라고 부르는 상이한 네트워크들 사이에서의 로밍을 위해 사용될 수 있다.
비록, 본 발명의 몇몇 실시예가 예시되고 설명되었지만, 당업자라면 본 발명의 원리와 취지로부터 벗어나지 않으면서 이들 실시예에 변경이 이루어질 수 있음 을 이해하게 될 것이고, 이러한 본 발명의 범주는 첨부된 청구항과 그것들의 등가물에서 정의된다. 예컨대, 당업자라면 '우선 순위'의 개념을 사용할 수 있지만 그 필드는 상이하게 이름을 붙일 수 있다. 예컨대, '선호도(preference)', '순서(order)' 및 '매치(match)'가 첨부된 청구항과 그것들의 등가물에서 정의된 것과 같은 본 발명의 취지와 범주로부터 벗어나지 않으면서 '우선 순위' 대신 쓰일 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 무선 네트워크에서 스테이션(STA)에 의해 선호된 연결성에 관한 액세스 포인트(AP) 및/또는 서비스 제공자(SP)의 우선 순위를 정하는 것이 필요한 분야에 이용 가능하다.

Claims (39)

  1. 스테이션(STA)(802j)에 의해 AP(801i) 액세스 포인트(AP)(801i)로의 선호되는 연결성(preferred connectivity)을 위해, AP(801i) 액세스 포인트(AP)(801i)에 의한 우선 순위를 정하기 위한 무선 네트워크 시스템(800)으로서,
    이웃 AP(801i)와 이웃 AP 채널, 및 서비스 제공자(SP)로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 AP/SP에 관한 AP(801i)의 연결성 선호도를 표시하는 적어도 하나의 송신된 AP/SP 선호도 보고(100,150,200,230,260)에서 적어도 하나의 AP(801i)에 의해 보고된 정보를 송신하는(702) 이웃/채널/SP 보고 모듈(701)을 포함하도록 구성된 AP 선호도 보고 장치(700)를 포함하는 적어도 하나의 AP(801i)와,
    상기 적어도 하나의 송신된 AP/SP 선호도 보고(100,150,200,230,260)를 수신하고 상기 적어도 하나의 수신된 AP/SP 선호도 보고(100,150,200,230,260)에 기초하여 연결성을 위하여 AP/SP를 선택하기 위해, 선호도 선택 모듈(753)을 포함하도록 구성된 STA 선호도 선택 장치(750)를 포함하는 STA(802j)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 선호도 보고(100,150,200,230,260)는 각각의 보고된 AP/SP에 관한 우선 순위(103i.6, 154i.2, 203.i.2, 266)와, 복수의 보고된 AP들/SP들에 관한 우선 순위(233,266)로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 우선 순위 필드(103i.6, 154i.2, 203.i.2, 233, 266)를 포함하는, 우선 순위를 정하기 위한 무선 네트워크 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 우선 순위 필드(103i.6, 154i.2, 203.i.2, 233, 266)는 수치 값과 기호 값 중 적어도 하나로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 우선 순위 표시기를 담고 있어, 상기 우선 순위 표시기가 하나의 보고된 AP/SP에 연결하라는 STA에 의한 결정을 위해, 상기 적어도 하나의 수신된 선호도 보고(100,150,200,230,260)를 사용하는 절차를 수행하는 순서에 관한 AP(801i)로부터의 추천을 표시하는, 우선 순위를 정하기 위한 무선 네트워크 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    각각의 AP/SP 선호도 보고(100,150,200,230,260)에 관해, 상기 절차는 적어도 하나의 수신된 선호도 보고(100,150,200,230,260)에 기초한 이웃 AP(801i)/이웃 AP 채널/SP의 스캐닝과, 임의의 추가 스캐닝 없이 상기 AP(801i)/SP와 연관시키려는 직접적인 시도 중 하나를 더 포함하는, 우선 순위를 정하기 위한 무선 네트워크 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 AP(801i)는 보고된 SP로의 STA(802j)의 연결의 품질과 비용 중 적어도 하나에 영향을 미치는 적어도 하나의 미리 결정된 결정 파라미터(703)에 기초한 SP를 선택하기 위한 우선 순위 표시기를 발생시키는, 우선 순위를 정하기 위한 무선 네트워크 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    적어도 하나의 미리 결정된 결정 파라미터(703)는
    - 보고된 SP로의 연결에 대한 STA(802j)의 비용,
    - 보고된 SP로의 STA(802j)의 연결에 대한 AP(801i)의 비용,
    - 보고된 SP에 의해 지원되는 서비스들과의 AP 서비스들의 통합 레벨,
    - 보고된 SP로부터 오고 보고된 SP로 가는 네트워크 트래픽에 할당된 우선 순위,
    - 보고된 SP로 STA(802j)의 연결을 위한 요청을 승낙하기 위해, AP(801i)에 의해 할당된 우선 순위,
    - 보고된 SP로 연결될 때, STA(802j)에 제공된 서비스들의 개수와 타입들 및
    - AP(801i)와 보고된 SP 사이의 사업 계약
    으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 파라미터를 포함하는, 우선 순위를 정하기 위한 무선 네트워크 시스템.
  6. STA 선호도 선택 장치(750)로서,
    - AP 로밍 후보들에 대한 우선 순위 정보를 저장하기 위한 채널 보고 테이블(350)과 이웃 보고 테이블(300)과,
    - SP 후보들에 대한 우선 순위 정보를 저장하기 위한 서비스 제공자(SP) 보고 테이블(400)을
    포함하는 로컬 STA 저장소(755)와,
    - AP 로밍과 SP(AP/SP) 선호도 보고(100,150,200,230,260)를 요청/수신하기 위한 STA(802j)의 안테나(754)와,
    - 이웃 테이블(300), 채널 보고 테이블(350), 및 SP 보고 테이블(400)에서 수신된 (AP/SP) 선호도 보고들(100,150,200,230,260)의 저장을 위한 로컬 STA 저장소(755)
    에 동작 가능하게 연결된 선호도 선택 모듈(753)을
    포함하고, 상기 선호도 선택 모듈(753)은 STA 안테나(754)를 거쳐 AP/SP 선호도 보고들(100,150,200,230,260)을 수신하고, 이웃, 채널 및 SP 테이블들(300,350,400)에 상기 AP/SP 선호도 보고들을 저장하며, 이후 각각의 로밍 및 서비스의 제공 중 적어도 하나를 위해 AP(801i)와 SP를 선택하기 위해, 상기 저장 보고들을 그것의 우선 순위 정보에 기초한 순서대로 사용하고,
    각각의 AP/SP 선호도 보고(100,150,200,230,260)에 관해, 선호도 선택 모듈(753)에 의한 사용은, AP/SP 선호도 보고들(100,150,200,230,260)에 기초한 이웃 AP(801i)/이웃 AP 채널/SP의 스캐닝과 임의의 추가 스캐닝 없이 AP 또는 SP와 연관시키려는 직접적인 시도 중 하나를 포함하며, AP/SP 선호도 보고들(100,150,200,230,260)에 포함된 우선 순위 정보는, 각각의 보고된 AP/SP에 관한 우선 순위 필드(103i.6, 154i.2, 203.i.2, 266)와 복수의 보고된 AP들/SP들에 관한 우선 순위 필드(233,266)로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 우선 순위 필드(103i.6, 154i.2, 203.i.2, 233, 266)를 포함하는, STA 선호도 선택 장치.
  7. AP 선호도 보고 장치(700)로서,
    - 복수의 AP/SP 선호도 결심 결정 파라미터들(703)과, 상기 AP/SP 선호도 결심 결정 파라미터들(703)을 참조하는 복수의 AP/SP 선호도 결심 결정 규칙들(705),
    - AP 로밍 후보에 대한 우선 순위 정보를 저장하기 위한 이웃 보고 테이블(300)과 채널 보고 테이블(350), 및
    - SP 후보들에 대한 우선 순위 정보를 저장하기 위한 SP 보고 테이블(400)을
    포함하는 로컬 STA 저장소(704)와,
    - AP 로밍 보고와 SP(AP/SP) 선호도 보고들(100,150,200,230,260)에 관한 요청을 수신하기 위한 AP(801i)의 안테나(701)와,
    - 이웃 테이블(300), 채널 보고 테이블(350), 및 SP 보고 테이블(400)에서 수신된 (AP/SP) 선호도 보고들(100,150,200,230,260)의 저장을 위한 로컬 AP 저장소(704)에
    동작 가능하게 연결된 이웃/채널/SP 보고 모듈(701)을
    포함하고, 상기 이웃/채널/SP 보고 모듈(701)은 선호도 보고 요청들을 수신하고, 그것들의 측정값들을 얻기 위해 안테나(702), 분산된 시스템 및 유선 네트워크 중 하나를 거쳐 이웃 AP들(801i)을 스캐닝하며, AP/SP 선호도 보고들(100,150,200,230,260)을 생성하고, 이들을 AP(801i)와 SP에 의한 서비스의 제공과 각각의 로밍에 관한 우선 순위를 각 측정 보고에 할당하기 위해 선호도 결심 결정 파라미터들(751)을 참조하는 선호도 결심 결정 규칙들(705)을 사용하여 이웃 보고 테이블, 채널 보고 테이블 및 SP 테이블(300,350,400) 중 하나에 저장하며, 할당된 우선 순위를 포함하는 각각의 AP/SP 선호도 보고를 AP 안테나(702)를 거쳐 적어도 STA들(802j)에 보내는, AP 선호도 보고 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 AP/SP 선호도 보고들(100,150,200,230,260)은 각각의 보고된 AP/SP에 관한 우선 순위 필드(103i.6, 154i.2, 203.i.2, 266)와 복수의 보고된 AP들/SP들에 관한 우선 순위 필드(233,266)로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 우선 순위 필드(103i.6, 154i.2, 203.i.2, 233, 266)를 포함하는, AP 선호도 보고 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 우선 순위 필드(103i.6, 154i.2, 203.i.2, 233, 266)는, 보고된 AP/SP로의 연결하려는 STA(802j)에 의한 결정을 위해, 송신된 AP/SP 선호도 보고들(100,150,200,230,260)을 STA(802j)가 사용하는 순서에 관한 추천을 우선 순위 표시기가 표시하도록, 수치 값과 기호 값으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 우선 순위 표시기를 담고 있는, AP 선호도 보고 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    각각의 AP/SP 선호도 보고들(100,150,200,230,260)에 관해, 적어도 하나의 우선 순위 표시기는 AP/SP 선호도 보고의 이웃 AP(801i)/이웃 AP 채널/SP의 스캐닝과, 임의의 추가 스캐닝이 없이 AP/SP 선호도 보고의 이웃 AP(801i)/이웃 AP 채널/SP와 연관시키려는 직접적인 시도 중 하나를 STA(802j)가 수행하는 순서에 관한 추천을 더 표시하는, AP 선호도 보고 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    이웃 AP(801i), 이웃 AP 채널, 및 SP에 관한 선호도 보고는, 각각 가변 이웃 AP 목록 엔트리들(103)을 가지는 이웃 AP 보고 요소(100), 가변 AP 채널 목록 엔트리들(154)을 가지는 AP 채널 보고 요소(150), 및 지원하는 하나 이상의 SP에 대한 정보를 담고 있는 AP(801i)에 의해 송신된 임의의 프로토콜 프레임에 포함된 SP 정보 요소(200,230,260)이고, 상기 SP 정보 요소(200,230,260)는 가변 SP 정보(203,234,266)를 가지는, AP 선호도 보고 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    SP의 선택에 관한 우선 순위 표시기는, 보고된 SP로의 STA(802j)의 연결의 비용과 품질 중 적어도 하나에 영향을 미치는 적어도 하나의 미리 결정된 판단 파라미터(703)에 기초하는, AP 선호도 보고 장치.
  13. 무선 네트워크에서 스테이션(STA)(802j)에 의한 선호되는 연결성을 위해, AP(801i)에 의해 액세스 포인트들(AP들)(801i)의 우선 순위를 정하는 방법(600)으로서,
    이웃 AP(801i), 이웃 AP 채널 및 서비스 제공자(SP)로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 AP/SP에 관한 AP(801i)의 연결성 선호도들을 표시하는 AP/SP 선호도 보고들(100,150,200,230,260)을 AP(801i)에 의해 송신하는 단계,
    적어도 하나의 송신된 AP/SP 선호도 보고들(100,150,200,230,260)을, STA(802j)에 의해 수신하는 단계,
    AP(801i)의 연결성 선호도에 따라, 이웃 AP(801i), 이웃 AP 채널, 수신된 AP/SP 선호도 보고(100,150,200,230,260)의 SP의 스캐닝과 이들을 직접 연결하는 것 중 하나를, STA(802j)에 의해 수행하는 단계, 및
    스캐닝 단계가 수행될 때, 스캐닝된 이웃 AP/이웃 AP 채널/SP에 기초한 연결성에 관한 AP/SP를 STA(802j)에 의해 임의로 선택하는 단계를
    포함하는, 액세스 포인트들의 우선 순위를 정하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    적어도 하나의 수신된 선호도 보고(100,150,200,230,260)에 포함된 우선 순위 필드(103i.6, 154i.2, 203.i.2, 233, 266)에서, 적어도 하나의 보고된 AP/SP에 연결하기 위해 STA(802j)에 의한 결정에 관한 스캐닝 단계를 STA(802j)가 수행하는 순서에 관한 AP(801i)로부터의 추천을 AP(801i)가 표시하는 단계를 더 포함하고, 포함된 우선 순위 필드(103i.6, 154i.2, 203.i.2, 233, 266)는 수치 값과 기호 값으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 우선 순위 표시기를 포함하는, 액세스 포인트들의 우선 순위를 정하는 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    우선 순위 필드(103i.6, 154i.2, 203.i.2, 233, 266)에 각각의 보고된 AP/SP에 관한 우선 순위(103i.6, 154i.2, 203.i.2, 266)와 복수의 보고된 AP들/SP들에 관한 우선 순위(233,266)로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 상기 우선 순위 표시기를 포함하는 단계를 더 포함하는, 액세스 포인트들의 우선 순위를 정하는 방법.
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