KR102144547B1

KR102144547B1 - 무선 통신 방법 및 무선 통신 시스템

Info

Publication number: KR102144547B1
Application number: KR1020170147924A
Authority: KR
Inventors: 장하욱; 조한진; 정윤필
Original assignee: 주식회사 케이티
Priority date: 2017-11-08
Filing date: 2017-11-08
Publication date: 2020-08-14
Also published as: KR20190052321A

Abstract

본 발명은 BSS(Basic Service Set)를 형성하는 AP(Access Point)와 단말 간의 무선 통신 방법 및 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 제1 채널과 제2 채널에 대한 비콘 프레임을 송신하는 AP(Access Point)의 무선 통신 방법에 있어서, 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널에 대한 프로브 요청 신호를 단말로부터 수신하는 단계; 상기 제1 채널과 상기 제2 채널 각각의 채널 포화 정도에 대한 부하율의 정보에 대응하여 상기 단말의 통신에 사용할 채널을 선택하는 단계; 선택된 채널에 대한 프로브 응답 신호를 상기 단말에 전송하는 단계; 및 상기 선택된 채널을 이용하여 상기 단말과 데이터 통신을 수행하는 단계; 를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 방법 및 무선 통신 시스템{WIRELESS COMMUNICATION METHOD AND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 방법 및 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 BSS(Basic Service Set)를 형성하는 AP(Access Point)와 단말 간의 무선 통신 방법 및 무선 통신 시스템에 관한 것이다.

단말(User Equipment)이 무선랜(WLAN: Wireless LAN) 서비스를 이용하기 위해서는 무선랜 AP(Access Point)를 탐색하는 과정이 반드시 선행되어야 한다. 이 무선랜 AP 탐색 과정은 크게 패시브 스캐닝(passive scanning)과 액티브 스캐닝(active scanning)의 두 방법으로 구분할 수 있다.

패시브 스캐닝은 무선랜 AP가 주기적으로(예를 들면, 일반적으로 100ms) 보내는 비콘(beacon) 프레임을 단말이 수신해서 무선랜 AP의 존재를 확인하는 방법이다. 이때, 예를 들면 단말이 비콘 프레임을 언제 획득하느냐에 따라 채널 당 최대 100ms의 시간을 필요로 한다.

다음으로, 액티브 스캐닝은 단말이 직접 프로브 요청(probe request) 신호를 AP에게 보내고, AP가 프로브 요청 신호를 수신하면, 프로브 응답(probe response) 신호를 단말에게 응답함으로써 AP가 자신의 존재를 단말에게 알리는 방법이다. 이 방법은 통상 채널마다 AP를 탐색하는 시간이 패시브 스캐닝에 비해 적게 들수 있다.

AP와 단말은 서로 프로브 요청 신호 또는 비콘 신호를 송신하는 프로빙 과정 이후, IEEE 802.11 표준에 정의된 인증(Authentication) 과정 및 결합(Association) 과정이 수행될 수 있다. 여기서 인증 과정은 MAC(Media Access Control) 주소를 통해 단말의 신원을 확인하는 과정이다. 그리고 결합 과정은 이후 무선 통신에 사용할 속도, QoS(Quality of Service) 값 등 전반적으로 AP와 통신과 연관된 규약을 맺는 과정이라 볼 수 있다. 이러한 IEEE 802.11 인증 및 결합 과정을 통해 무선 통신을 위한 와이파이(Wi-Fi) 접속이 완료될 수 있다.

최근 AP는 복수의 채널을 통해 무선 통신 서비스를 제공할 수 있다. 또한 단말은 AP가 제공하는 복수의 채널 중 하나의 채널을 선택하여 AP와 데이터 통신을 수행할 수 있다. 그러나 AP가 제공하는 채널 간 특성의 차이로 인하여 각 채널 상에서 단말의 통신 속도나 통신 안정성이 달라 질 수 있다. 따라서, 단말이 복수의 채널을 제공하는 AP를 통해 최적의 무선 통신을 수행하기 위해선 적절한 채널 변경이 수반되어야 한다.

AP가 IEEE 802.11v 표준에 따라 802.11v 기능을 지원하고, 해당 AP와 연결되는 단말도 802.11v 기능을 지원하는 경우, AP에서 설정된 조건 기준에 따라 AP로부터 단말로 BSS(Basic Service Set) 변환 관리 요청(BSS Transition Management Request) 신호를 전달하여 다른 주파수 밴드를 가지는 채널로의 이동을 유도할 수 있다.

하지만, 이 경우에도 단말이 AP로 접속되기 이전 단계에 미리 무선환경이 우수한 채널 선택을 할 수 없는 문제가 있다. 또한 단말 중에서는 802.11v 표준을 지원하지 않는 단말이 존재할 수 있는데 이에 대해서 BSS 변환 관리 요청 신호를 채널 변경을 수행할 수 없기에 무선 통신의 효율성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 방법은 AP가 제공하는 복수 채널의 통신 환경에 따라 적합한 채널을 선택하기 위한 무선 통신 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 방법은 단말이 AP에 접속되지 이전 단계에서 AP가 제공하는 통신 환경에 따라 적합한 채널에 접속할 수 있도록 제어하고, 단말이 IEEE 802.11v에 따른 기능을 지원하지 않더라도 AP가 제공하는 통신 환경에 따라 적합한 채널에 접속할 수 있도록 제어하는 것에 다른 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 방법은 제1 채널과 제2 채널에 대한 비콘 프레임을 송신하는 AP(Access Point)의 무선 통신 방법에 있어서, 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널에 대한 프로브 요청 신호를 단말로부터 수신하는 단계; 상기 제1 채널과 상기 제2 채널 각각의 채널 포화 정도에 대한 부하율의 정보에 대응하여 상기 단말의 통신에 사용할 채널을 선택하는 단계; 선택된 채널에 대한 프로브 응답 신호를 상기 단말에 전송하는 단계; 및 상기 선택된 채널을 이용하여 상기 단말과 데이터 통신을 수행하는 단계; 를 포함할 수 있다.

상기 AP는 상기 제1 채널과 상기 제2 채널에 대한 동일한 SSID(Service Set IDentifier)를 가질 수 있다.

상기 선택된 채널에 대한 프로브 응답 신호를 상기 단말에 전송하는 단계 이후, 선택되지 않은 다른 채널에 대한 프로브 응답 신호를 소정의 시간 이후 전송하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.

상기 부하율 대한 정보는 소정 시간 동안 측정된 상기 제1 채널과 상기 제2 채널의 채널 이용률의 평균 값에 대응하여 생성될 수 있다.

상기 제1 채널은 2.4 Ghz 대역의 주파수에 대응하는 채널이고, 상기 제2 채널은 5Ghz 대역의 주파수에 대응하는 채널일 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 방법은 제1 채널 또는 제2 채널을 통해 단말과 데이터 통신을 수행하는 AP(Access Point)의 무선 통신 방법에 있어서, 상기 제1 채널과 상기 제2 채널에 대한 채널의 포화 정도에 대한 부하율과 수신 감도를 확인하는 단계; 상기 부하율과 수신 감도에 대응하여 상기 단말과 상기 데이터 통신을 수행하는 채널의 변경 여부를 판단하는 단계; 판단된 결과에 따라 상기 단말에 채널 변경 신호를 전송하는 단계; 및 상기 단말에 변경된 채널을 통해 상기 데이터 통신을 수행하는 단계; 를 포함할 수 있다.

상기 채널 변경 신호를 전송하는 단계 이후, 상기 단말이 변경된 채널로 데이터 통신을 수행하도록 소정 시간 동안 추가적인 채널 변경을 보류하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.

상기 AP와 상기 단말이 IEEE 802.11 표준의 802.11v에 따라 무선 통신을 수행하는 경우, 상기 채널 변경 신호는 BSS(Basic Service Set) 변환 관리 요청 신호일 수 있다.

상기 단말이 상기 BSS 변환 관리 요청 신호에 대응하여 채널 변경을 수행하지 않으면, 상기 단말에 대한 추가적인 BSS 변환 관리 요청 신호를 전송하지 않을 수 있다.

상기 AP와 상기 단말이 IEEE 802.11 표준의 802.11v에 따라 무선 통신을 수행하지 않는 경우, 상기 채널 변경 신호는 채널 연결을 해제하기 위한 신호이고, 상기 단말과 연결이 해제 된 후, 상기 변경된 채널에 대한 상기 단말의 프로브 요청 신호에 대응하여 상기 변경된 채널의 프로브 응답 신호를 상기 단말에 전송하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.

상기 부하율에 대한 정보는 소정 시간 동안 측정된 상기 제1 채널과 상기 제2 채널의 채널 이용률의 평균 값에 대응하여 생성될 수 있다.

상기 수신 감도에 대한 정보는 상기 AP가 상기 단말로부터 수신한 상기 제1 채널과 상기 제2 채널에 대한 프로브 요청 신호에 포함될 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 데이터 통신을 수행하기 위한 단말; 및 상기 단말과 제1 채널 또는 제2 2채널을 통해 상기 데이터 통신을 수행하는 AP(Access Point); 를 포함하며, 상기 AP는 상기 제1 채널과 상기 제2 채널에 대한 채널의 포화 정도에 대한 부하율과 수신 감도를 확인하고, 상기 부하율과 수신 감도에 대응하여 상기 단말과 상기 데이터 통신을 수행하는 채널의 변경 여부를 판단하며, 판단된 결과에 따라 상기 단말에 채널 변경 신호를 전송하고, 상기 단말에 변경된 채널을 통해 상기 데이터 통신을 수행할 수 있다.

본 발명은 AP가 제공하는 복수 채널의 통신 환경에 따라 적합한 채널을 선택하기 위한 무선 통신 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 단말이 IEEE 802.11v에 따른 기능을 지원하지 않더라도 AP가 제공하는 통신 환경에 따라 적합한 채널에 접속할 수 있도록 제어할 수 있다.

다만, 본 발명이 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 무선 통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 도 2의 실시예에 따라 AP와 단말간 무선 통신 방법을 예시하여 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 도 4의 실시예에 따라 AP와 단말간 무선 통신 방법을 예시하여 설명하기 위한 순서도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제 1, 제 2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 따른 예시적인 실시예들에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 무선 통신 시스템을 나타낸 도면이다.

무선 통신 시스템은 적어도 하나의 AP(100)와 단말(200)을 포함한다. IEEE 802.11에 따른 무선랜 네트워크는 AP(100)가 하나의 물리적인 셀 영역을 형성하며 셀 내에 위치한 무선랜 단말(200)들이 스캔 과정을 통해 액세스 포인트를 찾아 연결한 후에 데이터 통신을 하도록 구성된다. 단말(200)들은 셀 내의 다양한 무선 환경에 위치할 수 있으며, 무선 채널 상황에 따라 데이터 전송 속도를 적응적으로 조절하도록 구현된다.

여기서 AP(100)는 그 자체가 유선 또는 무선 네트워크의 일부일 수 있다. 즉, AP(100)는 네트워크에 접속된 상태를 유지할 수 있다. 여기서 네트워크는 임의의 개수의 광역 네트워크, 로컬 영역 네트워크 또는 인터넷을 포함한 다른 네트워크일 수 있다. AP(100)는 예를 들어, 유선 또는 무선 접속을 통해 네트워크와 연결될 수 있다.

단말(200)은 스마트폰, 태블릿, 스테이션, 랩톱, 또는 또 다른 무선 AP 또는 노드를 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 개수의 무선 통신 단말일 수 있다.

본 발명의 실시예에서 AP(100)는 적어도 2개의 채널을 통해 단말(200)과 연결될 수 있다. 예를 들어 제1 채널은 2.4 Ghz 대역의 주파수에 대응하는 채널이고, 제2 채널은 5 Ghz 대역의 주파수에 대응하는 채널일 수 있다. 또한, AP(100)는 동일한 제1 채널과 제2 채널에 대해 동일한 SSID(Service Set IDentifier)를 전송할 수 있다. 복수의 채널에 대하여 동일한 SSID를 제공함으로써 AP(100)에 접속하는 단말(200)은 복수의 채널 중 선택적으로 하나를 이용할 수 있게 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 방법은 제1 채널과 제2 채널에 대한 비콘 프레임을 송신하는 AP(100)의 프로브 요청 신호 수신 단계(S100), 채널 선택 단계(S110), 프로브 응답 신호 전송 단계(S120) 및 데이터 통신 수행 단계(S130)를 포함할 수 있다.

프로브 요청 신호 수신 단계(S100)는 AP(100)가 단말(200)로부터 프로브 요청(Probe Request) 신호를 수신하는 단계일 수 있다. 단말(200)은 AP(100)가 제공하는 제1 채널과 제2 채널에 대한 비콘(Beacon Frame) 신호에 대응하여 AP가 제1 채널과 제2 채널에 대해 동일한 SSID를 가짐을 확인할 수 있다.

그리도 단말(200)이 제1 채널과 제2 채널에 대해 모두 프로브 요청 신호를 전송하는 경우, AP(100)는 해당 단말(200)이 복수의 채널에 대한 듀얼 밴드(Dual Band) 기능을 지원함을 확인할 수 있다.

채널 선택 단계(S110)는 AP(100)가 제1 채널과 제2 채널에 각각의 채널 포화 정도에 대한 부하율을 확인하여 단말(200)과의 통신에 사용할 채널을 선택하는 단계일 수 있다.

여기서 부하율에 대한 정보는 AP(100)가 소정 시간 동안 측정된 상기 제1 채널과 상기 제2 채널의 채널 이용률(Channel Utilization)의 평균 값에 대응하여 생성되는 것일 수 있다. 여기서 소정 시간은 AP(100)의 관리자나 무선 통신 시스템의 설계자가 임의로 설정할 수 있다. AP(100)는 해당 AP가 허용할 수 있는 최대 채널 이용률과 현재 AP(100)가 사용하는 채널 이용률을 비교함으로써 일정한 시간 동안의 부하율을 계산할 수 있게 된다.

채널 선택 단계(S110)를 보다 상세히 설명하면, AP(100)는 제1 채널에 대한 부하율이 소정의 값 이상이고, 제2 채널에 대한 부하율이 소정의 값 미만이라면, 단말(200)이 제2 채널에 접속할 수 있도록 채널을 선택할 수 있다. 또한, 제1 채널에 대한 부하율이 소정의 값 미만이고, 제2 채널에 대한 부하율이 소정의 값 이상이라면, 단말(200)이 제1 채널에 접속할 수 있도록 채널을 선택할 수 있다. 여기서 부하율에 대한 소정의 값은 다양하게 설정될 수 있다.

일례로, AP(100)는 2.4Ghz의 주파수 대역에 대응하는 제1 채널의 부하율이 70% 미만이고 제2 채널의 부하율이 70% 이상이라면 단말(200) 제1 채널로 접속하도록 하고, 제2 채널의 부하율이 70% 미만이고 제1 채널의 부하율이 70% 이상이라면 단말(200)이 제2 채널로 접속하도록 채널을 선택할 수 있다.

만약, 단말(200)이 듀얼 밴드기능을 지원하지 않는 경우, AP(100)는 단말(200)이 전송하는 프로브 요청 신호에 대응하여 해당 단말(200)이 사용할 수 있는 채널을 확인할 수 있다. 그리고 AP(100)는 듀얼 밴드 기능을 지원하지 않는 단말(200)에 대하여 해당 단말(200)이 연결될 수 있는 채널에 대하여 부하율에 상관없이 접속하도록 동작할 수 있다. 예를 들어, 단말(200)이 듀얼 밴드기능을 지원하지 않아 2.4Ghz의 채널에 대해서만 접속할 수 있는 경우를 가정할 수 있다. 이 때, 2.4Ghz 채널의 부하율이 70%를 넘는다면, AP(100)는 단말(200)의 2.4 Ghz 채널에 대한 최초의 프로브 요청 신호 전송 이후, 소정 시간 동안 해당 채널에 대한 추가적인 프로브 요청 신호가 없다면, 단말(200)이 2.4 Ghz 대역의 채널에 접속하도록 동작할 수 있다.

프로브 응답 신호 전송 단계(S120)는 AP(100)가 단말(200)에 상기한 채널 선택 단계(S110)에서 선택된 채널에 대한 프로브 응답(Probe Response) 신호를 전송하는 단계일 수 있다. 이 때, AP(100)는 선택된 채널에 대한 프로브 응답 신호만을 단말(200)에 전송하고, 선택되지 않은 다른 채널에 대한 프로브 응답 신호를 소정 시간의 경과 후 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

AP(100)가 복수의 채널에 대한 프로브 응답 신호의 전송에 시간차를 둠으로써 단말(200)은 AP(100)가 선택한 채널에 대한 프로브 응답 신호를 먼저 수신할 수 있게 되어, 해당 채널을 통해 AP(100)에 접속할 수 있게 된다. AP(100)는 선택된 채널에 대한 프로브 응답 신호를 전송하고, 소정 시간 이후 선택되지 않은 채널에 대한 프로브 응답 신호를 전송함으로써 이후, 다른 단말들과의 통신에 문제가 생기지 않도록 할 수 있다. 여기서 소정 시간은 단말(200)이 프로브 응답 신호를 중복하여 처리하지 않을 수 있을 정도의 시간으로서, 무선 통신 시스템의 설계자가 임의로 설정할 수 있다.

데이터 통신 수행 단계(S130)는 단말(200)이 수신한 프로브 응답 신호에 대응하는 채널을 통하여 AP(100)와 데이터 통신을 수행하는 단계일 수 있다. 데이터 통신을 수행하는 단계는 IEEE 802.11에 정의된 AP(100)와 단말(200) 간의 인증(Authentication) 단계와 연결(Association) 단계를 포함할 수 있다.

도 3은 도 2의 실시예에 따라 AP와 단말간 무선 통신 방법을 예시하여 설명하기 위한 순서도이다.

도 3을 참조하면, AP(100)가 단말(200)에 대해 비콘(Beacon Frame) 신호를 전송하고, 단말(200)이 AP(100)에 대하여 제1 채널(2.4Ghz)에 대한 프로브 요청(Probe Request) 신호와 제2 채널(5Ghz)에 대한 프로브 요청(Probe Request) 신호를 전송하는 것을 알 수 있다.

도 3은 이후, AP(100)가 제1 채널(2.4Ghz)을 선택하여 제1 채널(2.4Ghz)에 대한 프로브 응답(Probe Response) 신호를 단말(200)에 전송하는 것을 예시한다. 도 3과 달리 AP(100)가 제2 채널(5Ghz)을 선택한 경우 제2 채널(5Ghz)에 대한 프로브 응답(Probe Response) 신호가 단말(200)에 전송될 수도 있다.

도 3에서, 단말(200)은 AP(100)로부터 수신한 프로브 응답(Probe Response) 신호에 대응하여 제1 채널(2.4Ghz)을 통해 AP(100)와 연결될 수 있다. 단말(200)과 AP(100)가 연결되는 과정은 인증 요청(Authentication Request)과 인증 응답(Authentication Response), 연결 요청(Association Request)과 연결 응답(Association Response)를 통해 수행될 수 있다. 이후, AP(100)와 단말(200)은 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)에 따라서 데이터 통신을 수행할 수 있다.

상기한 실시예와 같이 단말(200)이 AP(100)에 접속을 시작할 때 단말(200)이 접속되는 채널을 선택하기 위한 것과 달리, AP(100)와 단말(200)이 데이터 통신을 수행하는 도중 통신 환경의 변화로 인하여 서로 연결되는 채널이 변경될 필요성이 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 4의 실시예에 따른 무선 통신 방법은 단말(200)과 AP(100) 간의 데이터 통신을 수행하는 도중, 변경되는 통신 환경에 대응하여 서로 연결되는 채널을 변경하기 위한 무선 통신 방법에 관한 실시예이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 방법은 부하율과 수신 감도 확인 단계(S200), 채널 변경 여부 판단 단계(S210), 채널 변경 신호 전송 단계(S220), 데이터 통신 수행 단계(S230)를 포함할 수 있다.

부하율과 수신 감도 확인 단계(S200)는 제1 채널과 제2 채널에 대한 채널의 포화 정도에 대한 부하율과 수신 감도(RSSI: Received Signal Strength Indication)를 확인하는 단계일 수 있다.

여기서 부하율에 대한 정보는 소정 시간 동안 측정된 제1 채널과 제2 채널의 채널 이용률(Channel Utilization)의 평균 값에 대응하여 생성되는 정보일 수 있다. 여기서 소정 시간은 AP(100)의 관리자나 무선 통신 시스템의 설계자가 임의로 설정할 수 있다. AP(100)는 해당 AP가 허용할 수 있는 최대 채널 이용률과 현재 AP(100)가 사용하는 채널 이용률을 비교함으로써 일정한 시간 동안의 부하율을 계산할 수 있게 된다.

그리고 수신 감도에 대한 정보는 AP(100)가 단말(200)과 데이터 통신을 수행하며 확인된 정보일 수 있다. 보다 상세하게, 수신 감도는 단말(200)이 AP(100)와 데이터 통신을 수행하는 과정에서 측정된 통신 감도에 대한 정보로서, 해당 정보는 단말(200)과 AP(100)가 데이터 통신을 유지하는 단계에서 AP(100)에 의하여 확인될 수 있다.

채널 변경 여부 판단 단계(S210)는 부하율과 수신 감도에 대응하여 단말(200)과 데이터 통신을 수행하는 채널의 변경 여부를 판단하는 단계일 수 있다.

채널 변경 여부 판단 단계(S210)를 보다 상세히 설명하면, AP(100)는 단말(200)이 현재 접속되어 있는 채널의 수신감도가 소정의 값 이하이고, 다른 채널에 대한 부하율이 소정의 값 미만이면 상기 단말(200)이 접속하고 있는 채널을 변경할 것으로 판단할 수 있다. 여기서 수신 감도에 대한 소정의 값은 다양하게 설정될 수 있다.

그리고, AP(100)는 채널 별 수신 감도 뿐 아니라 다른 채널의 부하율에 대한 정보를 함께 확인하여 채널 변경 여부를 판단할 수 있다. 즉, AP(100)는 현재 단말(200)이 접속하고 있는 채널의 수신 감도가 소정의 값 이하 이더라도 단말(200)이 접속하지 않고 있는 채널의 부하가 소정의 값보다 높다면 채널 변경을 하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 여기서 부하율에 대한 소정의 값은 다양하게 설정될 수 있다.

예를 들어, 단말(200)이 AP(100)가 제공하는 채널들 중, 2.4Ghz 주파수 대역에 대응하는 채널에 접속되어 AP(100)와 데이터 통신을 수행하는 도중, 5Ghz 주파수 대역에 대응하는 채널의 부하율이 60% 미만이고, 수신 감도가 -75dBm 이상이라면, AP(100)는 단말(200)이 2.4Ghz 주파수 대역에 대응하는 채널에서 5 Ghz 주파수 대역에 대응하는 채널로 변경하도록 판단할 수 있다.

반대로, 단말(200)이 AP(100)가 제공하는 채널들 중, 5Ghz 주파수 대역에 대응하는 채널에 접속되어 AP(100)와 데이터 통신을 수행하는 도중, 2.4Ghz 주파수 대역에 대응하는 채널의 부하율이 60% 미만이고, 수신 감도가 -90dBm 이상이라면, AP(100)는 단말(200)이 5Ghz 주파수 대역에 대응하는 채널에서 2.4 Ghz 주파수 대역에 대응하는 채널로 변경하도록 판단할 수 있다.

채널 변경 신호 전송 단계(S220)는 채널 변경 여부 판단 단계(S210)를 통해 판단된 결과에 따라 AP(100)가 단말에(200)에 채널 변경 신호를 전송하는 단계일 수 있다.

AP(100)와 단말(200)이 IEEE 802.11 표준의 802.11v에 따라 무선 통신을 수행하는 경우, 상기 채널 변경 신호는 BSS(Basic Service Set) 변환 관리 요청 신호일 수 있다. 따라서, 단말(200)은 BSS 변환 관리 요청 신호를 수신하고, 이에 대응하여 접속하는 채널을 변경할 수 있다.

만약, AP(100)가 BSS 변환 관리 요청 신호를 전송했음에도 단말이 접속하는 채널이 변경되지 않는 경우, 해당 단말에 대해서는 BSS 변환 관리 요청 신호는 소정의 횟수만큼 반복된 후, 소정의 시간만큼 전송이 보류될 수 있다. 여기서 소정의 횟수와 소정의 시간은 다양하게 설정될 수 있다.

상기한 바와 달리, AP(100)와 단말(200)이 IEEE 802.11 표준의 802.11v에 따라 무선 통신을 수행하지 않고, 단말(200)이 802.11v의 기능을 지원하지 않는 장치인 경우, AP(100)가 전송하는 채널 변경 신호는 채널 연결을 해제하기 위한 신호일 수 있다. 이 때, AP(100)는 단말(200)과 연결이 해제 된 후, 변경된 채널에 대한 단말(200)의 프로브 요청 신호에 대응하여 변경된 채널의 프로브 응답 신호를 상기 단말에 전송할 수 있다.

즉, AP(100)는 상기한 BSS 변환 관리 요청 신호를 처리하지 못하는 단말(200)에 BSS 변환 관리 요청 신호를 전송하는 대신, 접속 해제(Disassociation) 신호를 전송할 수 있다.

단말(200)은 접속 해제 신호에 대응하여 다시 프로브 요청 신호를 전송할 수 있고, AP(100)는 이에 대응하여 변경된 채널의 프로브 응답 신호를 단말(200)에 전송할 수 있다. 그리고 이러한 경우 AP(100)는 접속 해제 신호에 대하여 단말(200)이 프로브 응답 신호를 소정 시간동안 전달하지 않도록 구현될 수 있고, 이를 통하여 단말(200)이 접속 해제된 채널에 다시 접속하지 않도록 할 수 있다.

채널 변경 신호 단계(S230) 이후, 상기 단말(200)이 변경된 채널로 데이터 통신을 수행하도록 소정 시간 동안 추가적인 채널 변경을 보류하는 단계를 더 포함할 수 있다.

단말(200)이 조건에 부합하여 채널간 이동이 이루어지더라도 순간적으로 제1 채널과 제2 채널을 반복적으로 이동하는 이상 동작 현상이 발생하는 경우를 대비하여 채널간 밴드 조정에 대한 조건을 기반으로 이상 동작을 방지할 수 있다. 예를 들어, 802.11v 기능을 지원하는 단말의 경우 채널 변경 후, 다음 채널의 변경 까지는 적어도 60초의 시간 동안 채널 변경이 이루어지지 않도록 설정할 수 있다. 또한, 802.11v 기능을 지원하지 않는 단말의 경우, 채널 변경 후, 다음 채널의 변경까지 적어도 300초의 시간 동안 채널이 변경되지 않도록 할 수 있다.

데이터 통신 수행 단계(S230)는 단말(200)이 수신한 프로브 응답 신호에 대응하는 채널을 통하여 AP(100)와 데이터 통신을 수행하는 단계일 수 있다. 데이터 통신을 수행하는 단계는 IEEE 802.11에 정의된 AP(100)와 단말(200) 간의 인증(Authentication) 단계와 연결(Association) 단계를 포함할 수 있다.

도 5는 도 4의 실시예에 따라 AP와 단말간 무선 통신 방법을 예시하여 설명하기 위한 순서도이다.

도 5는 도 4의 실시예에 따라 AP와 단말간 무선 통신 방법을 예시하여 설명하기 위한 순서도이다. 도 5는 상기한 도 3과 같이 AP(100)와 단말(200)간의 접속 과정과 IP 할당 과정 이후, 도 4의 실시예와 같이 접속되는 채널이 변경될 수 있다. 도 5를 참조하면, AP(100)가 단말(200)로부터 소정의 시간 동안 어떠한 데이터 패킷도 수신할 수 없는 경우, AP(100)가 단말(200)을 유휴(Idle)상태로 판단하여 단말(200)에 접속 해제 신호(Disassociation)를 전송할 수 있다. 이후, 단말(200)은 AP(100)와의 접속을 해제 한 후, 제1 채널(2.4Ghz)과 제2 채널(5Ghz)에 대한 프로브 요청(Probe request) 신호를 전송하고, 제1 채널(2.4Ghz)에 대한 프로브 응답(Probe response) 신호를 수신함으로써 채널 변경을 수행할 수 있게 된다.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100: AP 200: 단말

Claims

제1 채널과 제2 채널에 대한 비콘 프레임을 송신하는 AP(Access Point)의 무선 통신 방법에 있어서,
상기 제1 채널 및 상기 제2 채널에 대한 프로브 요청 신호를 단말로부터 수신하는 단계;
상기 제1 채널과 상기 제2 채널 각각의 채널 포화 정도에 대한 제1 부하율의 정보에 대응하여 상기 단말의 통신에 사용할 채널을 선택하는 단계;
상기 선택된 채널에 대한 프로브 응답 신호를 상기 단말에 전송하는 단계;
상기 선택된 채널을 이용하여 상기 단말과 데이터 통신을 수행하는 단계;
상기 데이터 통신 수행 시, 상기 제1 채널과 상기 제2 채널에 대한 채널의 포화 정도에 대한 제2 부하율과 수신 감도를 확인하는 단계;
상기 확인된 제2 부하율과 수신 감도에 대응하여 상기 단말과 상기 데이터 통신을 수행하는 채널의 변경 여부를 판단하는 단계;
상기 판단된 결과에 따라 상기 단말에 채널 변경 신호를 전송하는 단계; 및
상기 단말이 변경된 채널로 데이터 통신을 수행하도록 미리 결정된 시간 동안 추가적인 채널 변경을 보류하는 단계를 포함하고,
상기 단말과 IEEE 802.11 표준의 802.11v에 따른 무선 통신을 수행하는 경우, 상기 단말로 전송되는 채널 변경 신호는 BSS(Basic Service Set) 변환 관리 요청 신호이고, 상기 단말과 IEEE 802.11 표준의 802.11v에 따른 무선 통신을 수행하지 않는 경우, 상기 단말로 전송되는 채널 변경 신호는 채널 연결을 해제하기 위한 신호임을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
제1 항에 있어서, 상기 AP는
상기 제1 채널과 상기 제2 채널에 대한 동일한 SSID(Service Set IDentifier)를 가지는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
제1 항에 있어서,
상기 선택된 채널에 대한 프로브 응답 신호를 상기 단말에 전송하는 단계 이후, 선택되지 않은 다른 채널에 대한 프로브 응답 신호를 소정의 시간 이후 전송하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
제1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 부하율 대한 정보는
소정 시간 동안 측정된 상기 제1 채널과 상기 제2 채널의 채널 이용률의 평균 값에 대응하여 생성되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
제1 항에 있어서,
상기 제1 채널은 2.4 Ghz 대역의 주파수에 대응하는 채널이고,
상기 제2 채널은 5Ghz 대역의 주파수에 대응하는 채널인 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
제1항에 있어서,
상기 변경된 채널을 이용하여 상기 단말과 데이터 통신을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
삭제
삭제
삭제
제6 항에 있어서,
상기 채널 변경 신호가 상기 BSS 변환 관리 요청 신호인 경우,
상기 단말이 상기 BSS 변환 관리 요청 신호에 대응하여 채널 변경을 수행하지 않으면, 상기 단말에 대한 추가적인 BSS 변환 관리 요청 신호를 전송하지 않는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
제6 항에 있어서,
상기 채널 변경 신호가 상기 채널 연결을 해제하기 위한 신호인 경우,
상기 단말과 연결이 해제 된 후, 상기 변경된 채널에 대한 상기 단말의 프로브 요청 신호에 대응하여 상기 변경된 채널의 프로브 응답 신호를 상기 단말에 전송하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
삭제
제6 항에 있어서, 상기 수신 감도에 대한 정보는
상기 AP가 상기 단말로부터 수신한 상기 제1 채널과 상기 제2 채널에 대한 프로브 요청 신호에 포함된 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
삭제
제1 채널 및 제2 채널 중 적어도 하나를 통해 단말과 데이터 통신을 수행하는 AP(Access Point) 장치에 있어서,
상기 단말로부터 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널에 대한 프로브 요청 신호를 수신하는 경우, 상기 제1 채널과 상기 제2 채널 각각의 채널 포화 정도에 대한 제1 부하율의 정보에 대응하여 상기 단말의 통신에 사용할 채널을 선택하고, 상기 선택된 채널에 대한 프로브 응답 신호를 상기 단말에 전송하며,
상기 선택된 채널을 이용하여 상기 단말과 데이터 통신을 수행하는 경우, 상기 제1 채널과 상기 제2 채널에 대한 채널의 포화 정도에 대한 제2 부하율과 수신 감도를 확인하고, 상기 확인된 제2 부하율과 수신 감도에 대응하여 상기 단말과 상기 데이터 통신을 수행하는 채널의 변경 여부를 판단하며, 상기 판단된 결과에 따라 상기 단말에 채널 변경 신호를 전송하고, 상기 단말이 변경된 채널로 데이터 통신을 수행하도록 미리 결정된 시간 동안 추가적인 채널 변경을 보류하며,
상기 단말과 IEEE 802.11 표준의 802.11v에 따른 무선 통신을 수행하는 경우, 상기 단말로 전송되는 채널 변경 신호는 BSS(Basic Service Set) 변환 관리 요청 신호이고, 상기 단말과 IEEE 802.11 표준의 802.11v에 따른 무선 통신을 수행하지 않는 경우, 상기 단말로 전송되는 채널 변경 신호는 채널 연결을 해제하기 위한 신호임을 특징으로 하는 AP 장치.