KR101912872B1 - 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템 - Google Patents

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KR101912872B1
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이승수
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주식회사 위더스플래닛
김영재
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Abstract

본 발명은 WiFi 네트워크 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 종래 하나의 WiFi AP 장치에 있던 디지털 네트워크 제어부인 DNCU(Digital Network & Control Unit)와 무선신호전송부인 wRU(WiFi Radio Unit)를　분리하여 각 WiFi AP에 있던 공통의 DNCU들을 한 곳으로 집중시켜　운영 국사에 두어 관리하고 아울러 실제 무선 신호가 송수신되는　옥외 및 옥내의 WiFi 서비스 지역에는 wRU만 남겨 놓도록 할 수 있음에 따라, 통신비 부담의 절감과 초고속의 고품질 무선 통신을 가능하게 할 수 있는 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 디지털 컨트롤러(Digital Controller) 및 네트워크 프로세싱 유닛(Network Processing Unit)를 포함하는 DNCU(Digital Networking & Control Unit)와, WiFi 무선 송수신부(WiFi Radio) 및 안테나 유닛(Antenna Unit)을 포함하는 wRSU(WiFi Radio Service Unit)가 독립적으로 분리되어져 유선으로 접속되는 것을 특징으로 한다.

Description

고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템{WiFi NETWORK SYSTEM FOR HIGHLY CONCENTRATED NEWTORK ENVIRONMENT}
본 발명은 WiFi 네트워크 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 종래 하나의 WiFi AP(Access Point) 장치에 있던 디지털 네트워크 제어부인 DCU(Digital Network & Control Unit)와 무선신호전송부인 wRU(WiFi Radio Unit)를　분리하여 각 WiFi AP에 있던 공통의 DCU들을 운영국사 둠으로써 한 곳으로 집중시켜　관리하고 아울러 실제 무선 신호가 송수신되는　옥외 및 옥내의 WiFi 서비스 지역에는 wRU만 남겨 놓도록 할 수 있음에 따라 제품 가격과 망 투자 비용 및 관리 비용을 줄 일 수 있다. 이를 통해, 통신비 부담의 절감과 초고속의 고품질 무선 통신을 가능하게 할 수 있는 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 서비스 장치 및 네트워크 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 WiFi를 통한 무선 인터넷 서비스는 저렴한 비용에 정보 취약 계층 또는 공공장소에서 정보에 대한 접근성을 용이하게 해주고 있는 가운데, 사업자 입장에서 점차적으로 WiFi 장치의 옥외 서비스가 많아지고 있음에도 불구하고 현재의 WiFi AP는 [도 1]과 같이 무선 사이트 확장 및 설치가 용이하지 못한 구조를 가지고 있다.
1) 현재의 WiFi장치는 데이터 처리부(DCU) 와 무선 송수신부(wRU)가 함께 셀사이트에 설치되는 일체형 구조를 가지고 있음
2) 안정적인 전력 공급과 냉방을 위해 주로 중대형 건물의 실내 공간(Indoor) 및 댁내에 설치되는 구조임
WiFi AP는 고용량의 데이터처리와 MIMO 기술의 도입으로 점차 크기 및 전력소모가 증가하고 있고, 이러한 WiFi AP가 설치되는 장소는 옥내에서 옥외로 점점 확대되고 있다.
그리고 최근 고밀집 네트워크 환경과 통신비 부담 절감을 위해 공공 WiFi가 증가하면서 옥외에 WiFi 장치가 설치되는 경우가 점차 확대되고 있으며, 또한 WiFi AP에서는 고용량의 데이터 전송을 위한 MIMO 기술의 도입과 높은 용량의 데이터를 고속으로 처리하기 위한 고사양의 CPU가 필요하게 되면서 WiFi AP의 크기가 커지고 전력소모도 지속적으로 증가하고 있다.
이처럼 크기가 커지고 전력소모가 증가하고 있는 WiFi AP의 옥외 설치 시에는 전용 기지국(또는 함체), 전력시설, 냉방 시설 등이 각 WiFi 기지국마다 설치되어야 하고, 실내에서는 기존보다 좀 더 넓은 설치 공간이 필요하게 되며, 또한 옥외 설치 시 구축 장비와 시설의 증가로 부담하게 되는 설치비 및 구축 소요 시간이 증대되고 있어 사용자가 부담하는 전기료 또한 매월 늘어나게 된다.
결국 WiFi AP를 활용하여 적은 비용으로 5G 수준의 서비스 제공을 위해서 공공 와이파이, WiFi To The Home 서비스의 구축 및 고정식 무선통신의 운용을 위한　CAPEX/OPEX 비용은 증가할 것이다. 그리고 앞으로 WiFi 무선망이 점차 진화하고 확장할수록 셀 사이즈는 점점 더 작아져 더 많은 수의 셀 사이트를 구축, 운영해야 하는데 이러한 점은 시설 투자의 증가로 이어지기 때문에 인터넷 서비스 사업자로서는 큰 고민거리가 아닐 수 없다.
이러한 기술적 발전은 최근 WiFi 표준인 IEEE802.311ax에서 처음으로 WiFi 의 옥외형 서비스를 규정하고 있는 수준까지 왔으며, 따라서 4차 산업혁명과 5G 시대에 부응하는 고용량, 저지연 서비스가 가능하면서 저비용으로 WiFi 서비스를 제공할 수 있는 새로운 WiFi 구조의 제안이 필요하다.
그리고 5G로 구현되는 4차 산업혁명 시대에서는 점차 고정식 무선 통신 서비스의 상용화를 통해 광케이블 구간의 일부를 무선으로 대체하여 더 많은 가정과 사무실 그리고 공공장소에 저렴하게 고속의 기가급 초고속 인터넷을 보급하기 위한 새로운 구조의 WiFi AP 기술의 제안이 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1759296호 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0029584호
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, WiFi AP 장치에 일체로 있던 DCU(Host CPU 포함) 및 wRU를　분리하여 각 WiFi AP에 있던 공통의 DCU들을 운영 국사에 집중시켜 관리하고 무선 신호가 송수신되는　옥외 및 옥내의 WiFi 서비스 지역에는 wRU만 남겨 놓도록 하여 통신비 부담의 절감과 초고속의 고품질 무선 통신을 가능하게 할 수 있는 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 디지털 컨트롤러(Digital Controller) 및 네트워크 프로세싱 유닛(Network Processing Unit)를 포함하는 DNCU(Digital Networking & Control Unit)와, WiFi 무선 송수신부(WiFi Radio) 및 안테나 유닛(Antenna Unit)을 포함하는 wRSU(WiFi Radio Service Unit)가 독립적으로 분리되어져 유선으로 접속되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 DNCU 및 wRSU의 연결은 IEEE802.3 프로토콜 및 PCI(Peripheral Component Interconnect) 프로토콜 중 적어도 어느 하나 이상에 의해 이루어지며, 상기 DNCU 및 wRSU는 광케이블, 동축케이블 및 랜 케이블 중 선택된 어느 하나 이상으로 상호간에 접속되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 DNCU에는 WiFi Driver, OS(Operating System), TCP/IP 및 응용 프로그램 중 적어도 어느 하나 이상이 설치되고 상기 wRSU에는 WiFi F/W(FirmWare) 및 DNCU와 인터페이스를 위한 프로그램이 설치되는 한편, 상기 DNCU는 wRSU의 물리적 연결을 위한 wRSU 인터페이스부와, wRSU 및 상위망과 통신할 시에 데이터의 저지연 및 제어를 위한 저지연 네트워크 스위치 및 제어용 프로세스부와, 상위망으로 데이터를 전달하기 위한 패킷 코어 네트워크 인터페이스부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 wRSU 인터페이스부는 상기 wRSU와 통신하기 위한 제1 송수신기와, 상기 제1 송수신기와 저지연 네트워크 스위치 및 제어용 프로세스부를 접속시키기 위한 제1 PHY(Physical interface)를 포함하여 이루어지며, 상기 저지연 네트워크 스위치 및 제어용 프로세스부의 패브릭 용량은 wRSU들의 인터페이스 용량의 총합과 패킷 코어 네트워크 인터페이스부의 처리 용량을 합한 것보다 큰 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 패킷 코어 네트워크 인터페이스부는 상위망과 통신하기 위한 제2 송수신기와, 상기 제2 송수신기와 저지연 네트워크 스위치 및 제어용 프로세스부를 접속시키기 위한 제2 PHY를 포함하여 이루어지며, 상기 wRSU는 상위망과 통신하는 무선 신호를 처리하기 위한 RF부와, 상기 RF부에서 변복조된 신호를 DNCU로 전송하는 PHY부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
추가로, 상기 PHY부는 IEEE802.3 표준을 사용하는 IEEE802.3 PHY부와 PCI 표준을 사용하는 PCI PHY부로 구분되며, 상기 RF부는 증폭기 및 필터가 내장된 프론트엔드 모듈과, 상기 안테나 유닛을 통해 신호를 송수신하는 송수신 RF 모듈과, 상기 송수신 RF 모듈로부터 전송되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 PHY부로 전송하고 PHY부에서 입력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 송수신 RF 모듈로 전송하는 베이스 밴드 모뎀을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 상기 DNCU 및 wRSU는 IEEE802.3 PHY를 사용한 PHY to PHY 방식과, IEEE802.3 PHY 및 IEEE802.3 MAC를 사용한 PHY to MAC 방식과, IEEE802.3 MAC을 사용한 MAC to MAC 방식과, PCIe 표준을 포함하는 PCI 프로토콜을 사용한 PCI to PCI 방식 중 적어도 어느 하나 이상에 따라 상호간에 물리적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명에 따른 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템은 DNCU(Digital Network & Control Unit) 및 wRSU(WiFi Radio Service Unit)를 분리하여 wRSU는 단말에게 무선 주파수를 사용하여 신호를 송수신하는 장치로 서비스 사이트에서 중계기의 역할을 수행하도록 하고 DNCU는 wRSU에서 케이블을 통해 전달된 무선 신호가 IP로 통신할 수 있게 Packet으로 변환하여 L2/L3 집선 스위치 또는 상위의 장치로 전달을 가능하게 하는 기지국 장비로 운영국사에 집중하여 설치 가능하게 할 수 있다.
따라서 고용량의 데이터처리와 MIMO 기술의 도입으로 점차 크기 및 전력소모가 증가하고 있는 기존 WiFi AP에서 설치 시 전력 사용량 및 공간 활용의 절감이 가능하여 공공 와이파이 및 옥내/옥외 와이파이 시설 구축 후에 소요되는 통신사 운용비를 감소시킬 수 있다.
그리고 기존 장치에서 DCU의 처리 기능을 한 곳에 집중시킴으로써 WiFi AP 가격을 낮출 수 있고, 네트워크 처리 기능을 한곳에 집중시킴으로써 관리의 효율성과 유지보수의 편리성을 높이게 된다.
또한 하드웨어적으로 분리됨으로써 기존 WiFi AP와 비교하여 구조가 간단하게 되어 장비의 고장률도 낮아지게 된다.
더욱이 상대적으로 저렴한 wRSU만 추가 설치함으로써 WiFi AP의 용량 증대 효과를 볼 수 있게 된다.
도 1은 종래 WiFi AP 장치의 일반적인 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 2는 본 발명에 따른 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템의 하드웨어 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 3은 본 발명에 따른 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템의 소프트웨어 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 4는 본 발명에 따른 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템 중 DNCU의 하드웨어를 도시한 블록도
도 5는 본 발명에 따른 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템 중 DNCU의 기능 구현을 도시한 블록도
도 6은 본 발명에 따른 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템 중 wRSU의 기능 구현을 도시한 블록도
도 7은 본 발명에 따른 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템 중 DNSU 및 wRSU의 연결을 위한 물리적 인터페이스 방안을 도시한 도면
도 8은 본 발명에 따른 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템을 통해 구성되는 네트워크를 도시한 도면
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 해석되어야만 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.
이하, 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템을 설명하기로 한다.
도 1은 종래 WiFi AP 장치의 일반적인 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1은 일반적인 WiFi AP(Access Point)의 구조로, 현재 대부분의 상용 WiFi AP들은 OSI 7 계층 또는 TCP/IP의 전계층을 다 포함하고 있는데, 이는 데이터 서비스를 제공하는 다른 네트워크 장치들이 계층별 기능에 따라 동작이 구현되는 것과는 사뭇 다르므로, 이로 인해 S/W 구조와 H/W 구조는 복잡하지만 시장 경쟁이 치열한 무선 가입자 장치의 특성상 제품의 가격은 점차적으로 낮아지고 있으며, 사업자 입장에서는 WiFI 장치가 점점 옥외에서의 서비스가 많아 짐에도 불구하고 현재의 WiFi AP는 무선 사이트 확장 및 설치가 용이하지 못한 구조를 가지고 있다.
도 2는 본 발명에 따른 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템의 하드웨어 구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템의 소프트웨어 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명은 기본적으로 분리된 형태의 DNCU(Digital Networking & Control Unit)와 wRSU(WiFi Radio Service Unit)를 포함하여 구성된다.
보다 구체적으로, 본 발명은 디지털 컨트롤러(Digital Controller) 및 네트워크 프로세싱 유닛(Network Processing Unit)를 포함하는 DNCU와, WiFi 무선 송수신부(WiFi Radio) 및 안테나 유닛(Antenna Unit)을 포함하는 wRSU가 독립적으로 분리되어져 유선 케이블로 접속된다.
즉, 기존의 Wi-Fi AP를 채널 처리 및 제어를 담당하는 DNCU와 안테나, 업다운 컨버터, 필터, RF 증폭기, RF 송수신기, 베이스밴드 모뎀 등이 포함되어 있는 wRSU로 분류하여 서비스 하게 되고, DNCU 및 wRSU 장치의 연결은 확장성과 호환성 확보를 위해 가장 널리 쓰이고 있는 IEEE802.3 프로토콜, PCI(Peripheral Component Interconnect) 프로토콜을 따르면서 고속 신호의 전송이 가능한 광케이블, 동축케이블, 랜 케이블 등의 유선으로 연결된다.
상기 DNCU와 wRSU간의 연결방식은 이후 제안하는 UWEI(Universal Wi-Fi Ethernet Interface) 프로토콜을 따르며, 소프트웨어적으로 wRSU에는 WiFi F/W(FirmWare) 및 DNCU와 인터페이스를 위한 프로그램이 구비되고 DNCU에는 WiFi Driver, OS(Operating System), TCP/IP, 각종 응용프로그램(Application)이 탑재되는 구조를 갖는다.
도 4는 본 발명에 따른 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템 중 DNCU의 하드웨어를 도시한 블록도이고, 도 5는 본 발명에 따른 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템 중 DNCU의 기능 구현을 도시한 블록도이다.
상기 DNCU는 wRSU의 물리적 연결을 위한 wRSU 인터페이스부(wRSU Interface부)와, wRSU 및 상위망과 통신할 시에 데이터의 저지연 및 제어를 위한 저지연 네트워크 스위치 및 제어용 프로세스부(System Control CPU & Time Sensitive Networking Switch)와, 상위망으로 데이터를 전달하기 위한 패킷 코어 네트워크 인터페이스부(Packet Core Network Interface부)를 포함하여 이루어져, 하나의 DNCU가 여러 개의 wRSU를 집선하여 제어하고 데이터를 저지연 네트워크 스위치 및 제어용 프로세스부를 통하여 상위의 패킷 코어 네트워크 인터페이스부로 전달하는 역할을 수행한다.
여기서, 상기 wRSU 인터페이스부는, wRSU와 통신하기 위한 제1 송수신기와, 제1 송수신기와 저지연 네트워크 스위치 및 제어용 프로세스부를 접속시키기 위한 제1 PHY(Physical interface)를 포함하여 이루어진다.
상기 저지연 네트워크 스위치 및 제어용 프로세스부는 wRSU에서 전송된 신호에서 제어 신호와 데이터 신호를 분리하여 데이터 신호를 저지연 네트워크 스위치 및 제어용 프로세스부에서 처리하여 상위 네트워크로 전송하게 되며, 이 때 저지연 네트워크 스위치 및 제어용 프로세스부의 패브릭 용량은 wRSU들의 인터페이스 용량의 총합과 패킷 코어 네트워크 인터페이스부의 처리 용량을 합한 것보다 크다.
상기 패킷 코어 네트워크 인터페이스부는 wRSU들에서 온 데이터를 집선하여 저지연 네트워크 스위치 및 제어용 프로세스부에서 처리된 데이터를 상위의 패킷 코어 네트워크로 전송하는데, 이를 위해 패킷 코어 네트워크 인터페이스부는 상위망과 통신하기 위한 제2 송수신기와, 제2 송수신기와 저지연 네트워크 스위치 및 제어용 프로세스부를 접속시키기 위한 제2 PHY를 포함하여 이루어진다.
기술된 상기 DNCU의 기능으로는 토폴로지 관리, 네트워크 자원관리, 서비스 관리, 네트워크 설정 관리, wRSU 설정 및 운영 관리, L2/L3 저지연 스위칭 등이 있다.
도 6은 본 발명에 따른 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템 중 wRSU의 기능 구현을 도시한 블록도이다.
상기 wRSU는 상위망과 통신하는 무선 신호를 처리하기 위한 RF부와, RF부에서 변복조된 신호를 DNCU로 전송하는 PHY부를 포함하여 이루어지는데, 다시 말해서 RF부와 RF에서 변복조된 신호를 DNCU로 전송하는 PHY부로 구성된다.
상기 PHY부는 IEEE802.3 표준을 사용하는 IEEE802.3 PHY부와 PCI 표준을 사용하는 PCI PHY부로 구분될 수 있다.
여기서, 상기 RF부는 증폭기 및 필터가 내장된 프론트엔드 모듈과, 안테나 유닛을 통해 신호를 송수신하는 송수신 RF 모듈과, 송수신 RF 모듈로부터 전송되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 PHY부로 전송하고 PHY부에서 입력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 송수신 RF 모듈로 전송하는 베이스 밴드 모뎀을 포함하여 이루어진다.
상기 송수신 RF 모듈은 wRSU 내부의 베이스 밴드 모뎀에 전기적으로 연결되고, 안테나 유닛을 통해 수신받은 데이터 신호를 베이스 밴드 모뎀으로 전달하며, DNCU로부터 수신받은 데이터를 안테나 유닛을 통해 외부로 전송하게 된다.
상기 베이스 밴드 모뎀은 송수신 RF 모듈로부터 입력되는 신호 중 아날로그 신호의 경우 아날로그/디지털 변환부에서 디지털 신호로 변환하여 PHY부로 전송하고, PHY부에서 입력되는 디지털 신호는 디지털/아날로그 변환부에서 변환하여 송수신 RF 모듈로 전달하게 되며, 베이스 밴드 모뎀에서 전달받은 신호는 PHY부의 PHY와 송수신기를 통해 DNCU로 전송된다.
또한, 상기 PHY부를 PCI 표준을 적용하여 사용하는 wRSU는 송수신된 무선 신호를 RF부에서 처리한 후 PCI PHY부로 전송하면 RF부로부터 입력되는 신호 중 아날로그 신호는 아날로그/디지털 변환부인 베이스 밴드 모뎀에서 디지털 신호로 변환하여 PCI PHY로 전송하고, PCI PHY에서 입력되는 디지털 신호는 디지털/아날로그 변환부인 베이스 밴드 모뎀에서 변환하여 송수신 RF 모듈로 전달하며, 베이스 밴드 모뎀에서 전달받은 송수신 신호는 PCI PHY부의 PCI와 송수신기를 통해 DNCU로 전송된다.
도 7은 본 발명에 따른 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템 중 DNSU 및 wRSU의 연결을 위한 물리적 인터페이스 방안을 도시한 도면이다.
도 7을 참조로 하면, wRSU와 DNCU의 연결을 위한 물리적 인터페이스 연결방안으로 IEEE802.3 프로토콜을 따르는 Universal Wi-Fi Ethernet Interface(UWEI)를 제안하고 있으며, wRSU와 DNSU가 물리적으로 기능이 분리되었기 때문에 이 두 장치가 물리적으로 연결하여 통신이 가능하도록 4가지 UWEI 프로토콜를 아래와 같이 정의하였다.
첫번째로 IEEE802.3 PHY를 사용하여 PHY To PHY로 연결하는 방안으로 전송하는 데이터 용량은 많으나 저지연 전송이 가능하며 가장 저가로 구현이 가능하다.
두번째로는 IEEE802.3 PHY와 IEEE802.3 MAC을 사용하여 PHY To MAC으로 연결하는 방안으로 전송하는 데이터 용량은 적으나 PHY To PHY 연결보다 다소 지연이 발생한다.
세번째로 IEEE802.3 MAC를 사용하여 MAC To MAC로 연결하는 방안으로 전송하는 데이터 용량은 적으나 PHY To PHY 연결보다 다소 지연이 발생하지만 다른 장비와의 호환성이 가장 좋고 구현이 쉬운 연결 방식이다.
마지막으로 컴퓨터 장치간 연결 표준인 PCI 또는 PCIe 프로토콜을 따르는 PCI To PCI 연결 방안으로, 전송하는 데이터 용량은 가장 많고 데이터 전송 지연율은 가장 낮지만 장거리 전송이 불가능하여 두 장치간 근거리 설치 때 적용 가능하다.
상기 DNCU는 어떤 방식으로 UWEI를 구현하든 PCI 계층 또는 MAC 계층, RLC(Radio Link Control) 계층, TCP/IP 계층, 어플리케이션 계층의 공통 계층을 포함한다.
도 8은 본 발명에 따른 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템을 통해 구성되는 네트워크를 도시한 도면이다.
도 8을 참조로 하면, 서비스 제공을 위한 원격지에 wRSU들이 설치되고, 국사에는 DNCU가 Cloud 형태로 설치되며 이들 장치는 서로 UWEI 인터페이스로 연결된다.
국사에 DNCU를 Cloud 형태로 배치함으로써 원격지에서 추가 설정 없이 wRSU의 빠른 증설이 가능하고, Cloud DNCU는 다수의 wRSU를 수용하게 되어 Cloud DNCU 간의 제어 정보를 공유할 수 있기 때문에 무선 자원의 효율적 관리를 통한 간섭의 제거와 소프트 핸드오버 서비스 제공을 하게 된다.
또한 WiFi 장치를 DNSU와 wRSU로 분리하여 디지털 처리 기능을 한곳에 집중시킴으로써 WiFi 장치를 저가에 공급하고 현재의 급증하는 트래픽을 좀 더 고속의 네트워크 프로세스로 처리가 가능하며 무엇보다 DNSU의 효율성을 높이게 된다.
그리고 상대적으로 저렴한 wRSU만 추가 설치함으로써, Wi-Fi AP의 용량 증대 효과를 볼 수 있게 되며, 이러한 조합을 통해 밀집된 환경에서 최적의 WiFi 서비스를 저렴한 비용으로 제공하면서 빠르게 확장이 가능한 새로운 WiFi 무선 접속 네트워크를 구현할 수 있게 된다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본원발명을 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (12)

  1. 디지털 컨트롤러(Digital Controller) 및 네트워크 프로세싱 유닛(Network Processing Unit)를 포함하는 DNCU(Digital Networking & Control Unit)와, WiFi 무선 송수신부(WiFi Radio) 및 안테나 유닛(Antenna Unit)을 포함하는 wRSU(WiFi Radio Service Unit)가 독립적으로 분리되어져 유선으로 접속되되,
    상기 DNCU에는 WiFi Driver, OS(Operating System), TCP/IP 및 응용 프로그램 중 적어도 어느 하나 이상이 설치되고, 상기 wRSU에는 WiFi F/W(FirmWare) 및 DNCU와 인터페이스를 위한 프로그램이 설치되며,
    상기 DNCU는 wRSU의 물리적 연결을 위한 wRSU 인터페이스부와, wRSU 및 상위망과 통신할 시에 데이터의 저지연 및 제어를 위한 저지연 네트워크 스위치 및 제어용 프로세스부와, 상위망으로 데이터를 전달하기 위한 패킷 코어 네트워크 인터페이스부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 DNCU 및 wRSU의 연결은 IEEE802.3 프로토콜 및 PCI(Peripheral Component Interconnect) 프로토콜 중 적어도 어느 하나 이상에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 DNCU 및 wRSU는 광케이블, 동축케이블 및 랜 케이블 중 선택된 어느 하나 이상으로 상호간에 접속되는 것을 특징으로 하는 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 wRSU 인터페이스부는,
    상기 wRSU와 통신하기 위한 제1 송수신기와,
    상기 제1 송수신기와 저지연 네트워크 스위치 및 제어용 프로세스부를 접속시키기 위한 제1 PHY(Physical interface)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 저지연 네트워크 스위치 및 제어용 프로세스부의 패브릭 용량은 wRSU들의 인터페이스 용량의 총합과 패킷 코어 네트워크 인터페이스부의 처리 용량을 합한 것보다 큰 것을 특징으로 하는 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 패킷 코어 네트워크 인터페이스부는,
    상위망과 통신하기 위한 제2 송수신기와,
    상기 제2 송수신기와 저지연 네트워크 스위치 및 제어용 프로세스부를 접속시키기 위한 제2 PHY를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 wRSU는,
    상위망과 통신하는 무선 신호를 처리하기 위한 RF부와, 상기 RF부에서 변복조된 신호를 DNCU로 전송하는 PHY부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 PHY부는 IEEE802.3 표준을 사용하는 IEEE802.3 PHY부와 PCI 표준을 사용하는 PCI PHY부로 구분되는 것을 특징으로 하는 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템.
  11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 RF부는,
    증폭기 및 필터가 내장된 프론트엔드 모듈과,
    상기 안테나 유닛을 통해 신호를 송수신하는 송수신 RF 모듈과,
    상기 송수신 RF 모듈로부터 전송되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 PHY부로 전송하고 PHY부에서 입력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 송수신 RF 모듈로 전송하는 베이스 밴드 모뎀을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 DNCU 및 wRSU는 IEEE802.3 PHY를 사용한 PHY to PHY 방식과, IEEE802.3 PHY 및 IEEE802.3 MAC를 사용한 PHY to MAC 방식과, IEEE802.3 MAC을 사용한 MAC to MAC 방식과, PCIe 표준을 포함하는 PCI 프로토콜을 사용한 PCI to PCI 방식 중 적어도 어느 하나 이상에 따라 상호간에 물리적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 고밀집 네트워크 환경을 위한 WiFi 네트워크 시스템.




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