KR20070027794A - 무선 랜의 링크 계층에서 신속하고 효율적으로핸드오버하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 랜의 링크 계층에서 신속하고 효율적으로핸드오버하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 규격을 기반으로 한 무선 랜의 링크 계층(link layer)에서 신속하고 효율적으로 핸드오버하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따라, 다수의 액세스 포인트들 각각이 관리하는 서브넷들 간을 이동하는 이동 스테이션에서의 제 1 핸드오버 방법은 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보에 기초하여 이동 스테이션이 사용 가능한 채널들을 선택적으로 스캔하고, 그 스캔 결과에 기초하여 어느 하나의 액세스 포인트로의 핸드오버를 수행함으로서 핸드오버 레이턴시를 최소화할 수 있다.

Description

무선 랜의 링크 계층에서 신속하고 효율적으로 핸드오버하는 방법 및 장치 {Method and apparatus for fast and efficient handover at link layer of wireless LAN}
도 1-2는 종래의 무선 랜을 도시한 도면이다.
도 3은 액세스 포인트들로부터 수신되는 신호들의 강도를 나타내는 그래프를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 핸드오버 방법의 일부 과정의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 확장 재결합 요청 프레임의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이웃 액세스 포인트 테이블의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 핸드오버 방법의 다른 일부 과정의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 확장 프로브 응답 프레임의 구성도이다.
도 9-10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이동 스테이션에서의 핸드 오버 방법의 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액세스 포인트에서의 핸드오버 지원 방법의 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 스테이션에서의 핸드오버 장치의 구성도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 포인트에서의 핸드오버 지원 장치의 구성도이다.
본 발명은 무선 랜(wireless LAN)에서 핸드오버하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 규격을 기반으로 한 무선 랜의 링크 계층(link layer)에서 신속하고 효율적으로 핸드오버하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근, 이동 통신 서비스를 이용하는 사용자들이 급격하게 증가하고 있고, 멀티미디어 통신을 지원하는 이동 통신 서비스가 활성화되면서, 이동 중인 사용자에게 끊김 없는 통신(seamless communication)을 서비스하는 것이 요청되고 있다. 이에 따라, IEEE 802.11 규격을 기반으로 한 무선 랜의 링크 계층에서의 고속 핸드오버의 중요성이 크게 부각되고 있다. 무선 랜의 링크 계층에서의 핸드오버란 다수의 액세스 포인트들 각각이 관리하는 BSS들 간을 이동하는 이동 스테이션이 하나의 액 세스 포인트가 관리하는 BSS(Basic Service Set)를 완전히 벗어나기 전에 새로운 액세스 포인트를 발견하고, 이 액세스 포인트와 결합함으로서 끊김 없는 통신 서비스를 이용할 수 있게 해주는 기술을 말한다. BSS는 IEEE 802.11 규격 상의 용어로서 하나의 액세스 포인트가 관리하는 일종의 서브넷이다.
도 1-2는 종래의 무선 랜을 도시한 도면이다.
도 1-2를 참조하면, 종래의 무선 랜은 이동 스테이션(10) 및 액세스 포인트들(201, 202)로 구성된다. 도 1을 참조하면, 이동 스테이션은 액세스 포인트 1(201)이 관리하는 BSS로부터 액세스 포인트 2(202)가 관리하는 BSS로 이동 중임을 알 수 있다. 이 경우, 이동 스테이션(10)은 액세스 포인트 1(201)로부터 수신되는 신호의 강도를 측정하고, 이 값이 임계값보다 작으면, 새로운 액세스 포인트를 발견하기 위하여 이동 스테이션(10)이 사용 가능한 채널들 모두를 스캔한다. 이어서, 이동 스테이션은 이 스캔의 결과로서 발견된 액세스 포인트 2(202)로부터 수신되는 신호의 강도를 측정하고, 그 측정 결과에 기초하여 액세스 포인트 1(201)로부터 액세스 포인트 2(202)로의 핸드오버 여부를 결정한다.
IEEE 802.11 규격에 따르면, 이동 스테이션이 능동적으로 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 송신하고, 이것에 대한 응답 프레임을 수신함으로서 액세스 포인트를 발견하는 스캔 방식을 능동적 스캐닝(active scanning)이라고 한다. 반면, 이동 스테이션이 수동적으로 비컨 프레임(beacon)을 수신함으로서 액세스 포인트를 발견하는 스캔 방식을 수동적 스캐닝(passive scanning)이라고 한다.
도 2를 참조하면, 이동 스테이션은 액세스 포인트 1(201)이 관리하는 BSS를 떠나, 액세스 포인트 2(202)가 관리하는 BSS로 완전히 진입하고 있는 상태이다. 이 경우, 이동 스테이션은 액세스 포인트 1(201) 및 액세스 포인트 2(202)로부터 수신되는 신호들 각각의 강도를 측정하고, 그 측정 결과 액세스 포인트 2(202)로부터 수신되는 신호의 강도가 액세스 포인트 1(201)로부터 수신된 신호의 강도보다 강하면, 이동 스테이션(10)은 액세스 포인트 2(202)로의 핸드오버를 수행한다.
도 3은 액세스 포인트들로부터 수신되는 신호들의 강도를 나타내는 그래프를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 액세스 포인트들로부터 수신되는 신호들의 강도를 나타내는 그래프의 세로축은 액세스 포인트들로부터 수신되는 신호들의 강도를 나타내고, 가로축은 액세스 포인트 1(201)과 액세스 포인트 2(202)로부터의 상대적 거리를 나타낸다. 가로축 상의 T 지점에서 액세스 포인트 2(202)로부터 수신되는 신호의 강도와 액세스 포인트 1(201)로부터 수신된 신호의 강도가 동일하다는 것을 알 수 있다. 이동 스테이션(10)이 T 지점에서 오른쪽으로 이동하면, 액세스 포인트 2(202)로부터 수신되는 신호의 강도가 액세스 포인트 1(201)로부터 수신된 신호의 강도보다 강하게 되고, 이동 스테이션(10)은 액세스 포인트 2(202)로의 핸드오버를 수행하게 된다.
그런데, 종래에는 상기된 바와 같이 이동 스테이션(10)이 새로운 액세스 포인트를 발견하기 위해서는 이동 스테이션이 사용 가능한 채널들 모두를 스캔해야 하며, 이로 인하여 핸드오버 레이턴시(latency)가 길어진다는 문제점이 있었다. 특히, 수동적 스캐닝의 경우, 이동 스테이션(10)이 비컨 프레임을 수신할 때까지 대 기하여야 하기 때문에 핸드오버 레이턴시가 더욱 길어진다.
또한, 무선 랜 사용자가 밀집되어 있는 지역에서는 하나의 액세스 포인트만으로는 원활한 통신 서비스를 제공할 수 없기 때문에, 여러 대의 액세스 포인트들을 설치하여 통신 량을 분산시킨다. 그런데, 종래에는 상기된 바와 같이 이동 스테이션(10)이 오로지 액세스 포인트로부터 수신된 신호의 강도만을 고려하여 핸드오버 여부를 결정하기 때문에 보다 강한 신호를 송신하는 액세스 포인트로의 핸드오버가 집중된다는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 핸드오버 레이턴시 문제와 어느 하나의 액세스 포인트로의 핸드오버 집중 문제를 해결할 수 있는 방법들 및 장치들을 제공하는데 있다. 또한, 상기된 방법들을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따라, 다수의 액세스 포인트들 각각이 관리하는 서브넷들 간을 이동하는 이동 스테이션에서의 제 1 핸드오버 방법은 상기 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보에 기초하여 상기 이동 스테이션이 사용 가능한 채널들을 선택적으로 스캔하는 단계; 및 상기 스캔 결과에 기초하여 어느 하나의 액세스 포인트로의 핸드오버를 수행하는 단계를 포함한다.
상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따라, 다수의 액세스 포 인트들 각각이 관리하는 서브넷들 간을 이동하는 이동 스테이션에서의 제 1 핸드오버 장치는 상기 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보에 기초하여 상기 이동 스테이션이 사용 가능한 채널들을 선택적으로 스캔하는 스캔 처리부; 및 상기 스캔 처리부에서의 스캔 결과에 기초하여 어느 하나의 액세스 포인트로의 핸드오버를 수행하는 핸드오버 처리부를 포함한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기된 제 1 핸드오버 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따라, 다수의 액세스 포인트들 각각이 관리하는 서브넷들을 이동하는 이동 스테이션에서의 제 2 핸드오버 방법은 상기 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보에 기초하여 상기 액세스 포인트에서의 네트워크 부하 값을 산출하는 단계; 및 상기 산출된 네트워크 부하 값에 기초하여 어느 하나의 액세스 포인트로의 핸드오버를 수행한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따라, 다수의 액세스 포인트들 각각이 관리하는 서브넷들을 이동하는 이동 스테이션에서의 제 2 핸드오버 장치는 상기 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보에 기초하여 상기 액세스 포인트에서의 네트워크 부하 값을 산출하는 산출부; 및 상기 산출부에 의해 산출된 네트워크 부하 값에 기초하여 어느 하나의 액세스 포인트로의 핸드오버를 수행하는 핸드오버 처리부를 포함한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기된 제 2 핸드오버 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따라, 다수의 액세스 포인트들 각각이 관리하는 서브넷들을 이동하는 이동 스테이션에 대한 액세스 포인트에서의 핸드오버 지원 방법은 상기 이동 스테이션으로부터 수신된 정보에 기초하여 상기 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보를 갱신하는 단계; 및 상기 갱신된 정보를 상기 이동 스테이션이 사용 가능한 채널들을 선택적으로 스캔하고자 하는 이동 스테이션으로 전송하는 단계를 포함한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따라, 다수의 액세스 포인트들 각각이 관리하는 서브넷들을 이동하는 이동 스테이션에 대한 액세스 포인트에서의 핸드오버 지원 장치는 상기 이동 스테이션으로부터 수신된 정보에 기초하여 상기 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보를 갱신하는 갱신부; 및 상기 갱신부에 의해 갱신된 정보를 상기 이동 스테이션이 사용 가능한 채널들을 선택적으로 스캔하고자 하는 이동 스테이션으로 전송하는 전송부를 포함한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기된 핸드오버 지원 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.
이하에서는 도면을 기초하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 특히, 이하에서 기술될 실시예들은 IEEE 802.11 규격에 따른 핸드오버 방식의 문제점을 해결하기 위하여, IEEE 802.11 규격을 일부 수정한 것으로서 이하에서는 핸드오버 중 결합(association)에 대해서만 주로 기술하기로 하며, 핸드오버 중 인증(authentication), 단절(diassociation) 등과 같이 생략된 부분에 대해서는 IEEE 802.11 규격을 따르기로 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 핸드오버 방법의 일부 과정의 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 핸드오버 방법의 일부 과정은 다음과 같은 단계들로 구성된다. 본 실시예에 따른 핸드오버 방법의 일부 과정은 액세스 포인트(2)와 이 액세스 포인트(2)가 관리하는 BSS에 위치한 이동 스테이션들(11, 12)로 구성된 무선 랜의 링크 계층에서 수행된다. 도 4에는 2 개의 이동 스테이션들만을 도시하였으나, 액세스 포인트(2)가 관리하는 BSS에 속해 있는 이동 스테이션들의 개수는 2 개 이외에 임의의 개수가 될 수 있음을 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 본 실시예에 따른 핸드오버 방법은 이동 스테이션 측면에서는 핸드오버 방법으로 파악될 수 있고, 액세스 포인트 측면에서는 핸드오버 지원 방법으로 파악될 수 있다.
41 단계에서 이동 스테이션 1(11)은 새로운 액세스 포인트(2)에 결합하기 위하여 이 액세스 포인트(2)로 도 5에 도시된 확장 재결합 요청 프레임(extended reassociation request frame)을 송신하고, 액세스 포인트(2)는 이것을 수신한다. 특히, 41 단계에서 이동 스테이션 1(11)은 이동 스테이션 1(11)의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보, 즉 이동 스테이션 1(11)이 결합하고 있는 액세스 포인트에 이웃하는 액세스 포인트에 관한 정보를 이동 스테이션 1(11)이 결합하고자 하는 새로운 액세스 포인트(2)에게 알리기 위하여 이 정보를 포함하는 확장 재결합 요청 프레임을 송신한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 확장 재결합 요청 프레임의 구성도이다.
도 5를 참조하면, IEEE 802.11 규격 상의 재결합 요청 프레임은 IEEE 802.11 규격 상의 관리 프레임(management frame)의 일종으로서, 관리 프레임의 필드들 중 프레임 바디 필드가 성능 정보(Capability Information) 필드(51), 청취 간격(Listen interval) 필드(52), 현재 액세스 포인트 주소(Current AP address) 필드(53), SSID(Service Set ID) 필드(54), 및 지원 레이트(Supported rates) 필드(55)로 구성된다.
본 실시예에 따른 확장 재결합 요청 프레임은 관리 프레임의 프레임 바디 필드에 상기된 필드들 이외에 이동 스테이션 1(11)의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보가 기록된 필드들, 즉 이 액세스 포인트에 결합되어 있는 이동 스테이션들의 개수를 나타내는 결합 스테이션 개수(Number of associated stations) 필드(56) 및 액세스 포인트가 사용하는 채널의 번호를 나타내는 채널 번호(Channel number) 필드(57)가 추가된다.
다시 도 4를 참조하면, 42 단계에서 액세스 포인트(2)는 41 단계에서 수신된 확장 재결합 요청 프레임에 대한 응답으로서 재결합 응답 프레임(reassociation response frame)을 송신하고, 이동 스테이션 1(11)은 이것을 수신한다. 이로써, 이동 스테이션 1(11)과 액세스 포인트(2)의 결합 과정은 종료하게 된다.
43 단계에서 액세스 포인트(2)는 41 단계에서 수신된 확장 재결합 요청 프레임을 수신하고, 이 확장 재결합 요청 프레임에 포함된 정보에 기초하여 이 확장 재결합 요청 프레임을 송신한 이동 스테이션 1(11)을 인식한다. 특히, 43 단계에서 액세스 포인트(2)는 이 확장 재결합 요청 프레임에 포함된 정보에 기초하여 이동 스테이션 1(11)의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보가 기록된 테이블, 즉 도 6에 도시된 이웃 액세스 포인트 테이블을 갱신한다. 보다 상세하게 설명하면, 43 단계에서 액세스 포인트(2)는 이 확장 재결합 요청 프레임의 결합 스테이션 개수 필드 및 채널 번호 필드에 기록된 값들을 이웃 액세스 포인트 테이블에 추가함으로서 이동 스테이션 1(11)의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보를 갱신한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이웃 액세스 포인트 테이블의 구성도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 이웃 액세스 포인트 테이블의 하나의 엔트리는 액세스 포인트 번호 필드(61), BSS 아이디 필드(62), 채널 번호 필드(63), 및 결합 스테이션 개수 필드(64)로 구성된다.
액세스 포인트 번호 필드(61)에는 액세스 포인트(2)의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트의 번호가 기록된다. 보다 상세하게 설명하면, 액세스 포인트(2)는 이웃 액세스 포인트 테이블에 가장 최근에 추가된 순서대로 액세스 포인트 번호를 할당한다. 예를 들면, 이웃 액세스 포인트 테이블에 가장 최근에 추가된 액세스 포인트에는 1 번이 할당되고, 1 번 액세스 포인트 바로 직전에 추가된 액세스 포인트에는 2 번이 할당된다. 액세스 포인트(2)의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보들 중 어떤 정보가 이웃 액세스 포인트 테이블에 가장 최근에 추가되었다는 것은 유동적인 무선 랜에서 어떤 액세스 포인트가 진정으로 액세스 포인트(2)에 이웃하는지 여부에 대한 신뢰성이 가장 높다는 것을 의미한다.
또한, 소정 값을 초과하는 값이 기록된 액세스 포인트 번호 필드(61)를 갖는 엔트리는 이웃 액세스 포인트 테이블로부터 삭제된다. 예를 들면, 이웃 액세스 포인트 테이블로부터 5를 초과하는 값이 기록된 액세스 포인트 번호 필드(61)를 갖는 엔트리는 이웃 액세스 포인트 테이블로부터 삭제된다. 이 경우, 이웃 액세스 포인트 테이블은 최대 5 개의 엔트리들을 갖게 된다. 액세스 포인트(2)의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보들 중 어떤 정보가 이웃 액세스 포인트 테이블에 다른 정보들보다 오래 전에 추가되었다는 것은 유동적인 무선 랜에서 어떤 액세스 포인트가 진정으로 액세스 포인트(2)에 이웃하는지 여부에 대한 신뢰성이 낮다는 것을 의미한다.
BSS 아이디 필드(62)에는 이동 스테이션 1(11)의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트가 관리하는 BSS의 아이디가 기록된다. 보다 상세하게 설명하면, 액세스 포인트(2)는43 단계에서 수신된 확장 재결합 요청 프레임의 BSSID 필드로부터 이 BSS 아이디를 획득하고, 이것을 이웃 액세스 포인트 테이블의 BSS 아이디 필드(62)에 기록한다. IEEE 802.11 규격에 따르면, 하나의 BSS는 하나의 액세스 포인트에 의해 관리되기 때문에, 이 BSS 아이디는 액세스 포인트를 식별하기 위한 아이디로서 사용될 수 있다. 즉, 이웃 액세스 포인트 테이블이 기록된 BSS 아이디와 43 단계에서 수신된 확장 재결합 요청 프레임의 BSSID 필드에 기록된 BSS 아이디가 동일하면, 이 액세스 포인트에 관한 정보는 이웃 액세스 포인트 테이블에 새로운 엔트리로서 추가되는 것이 아니라, BSS 아이디가 동일한 기존 엔트리를 교체하는 방식으로 추가된다.
채널 번호 필드(63)에는 이동 스테이션 1(11)의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트가 사용하는 채널의 번호가 기록된다. 보다 상세하게 설명하면, 액세스 포인트(2)는 43 단계에서 수신된 확장 재결합 요청 프레임의 프레임 바디 필드의 채널 번호 필드(57)로부터 이동 스테이션 1(11)의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트가 사용하는 채널의 번호를 획득하고, 이것을 이웃 액세스 포인트 테이블의 채널 번호 필드(63)에 기록한다.
결합 스테이션 개수 필드(64)에는 이동 스테이션 1(11)의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 결합되어 있는 이동 스테이션의 개수가 기록된다. 보다 상세하게 설명하면, 액세스 포인트(2)는 43 단계에서 수신된 확장 재결합 요청 프레임의 프레임 바디 필드의 결합 스테이션 개수 필드(56)로부터 이동 스테이션 1(11)의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 결합되어 있는 이동 스테이션의 개수를 획득하고, 이것을 이웃 액세스 포인트 테이블의 채널 번호 필드(63)에 기록한다.
다시 도 4를 참조하면, 44 단계에서 액세스 포인트(2)는 액세스 포인트(2)가 관리하는 BSS에 위치한 모든 이동 스테이션으로 이웃 액세스 포인트 테이블을 포함하는 프레임을 브로드캐스트(broadcast)하고, 이동 스테이션 1(11)과 이동 스테이션 2(12)는 이것을 수신한다. 44 단계에서 액세스 포인트(2)에 의해 브로드캐스트되는 프레임은 이웃 액세스 포인트 테이블을 포함하는 확장 비컨 프레임(extended beacon frame)이 될 수 있고, 새롭게 정의된 프레임이 될 수도 있다.
45 단계에서 이동 스테이션 1(11)과 이동 스테이션 2(12)는 44 단계에서 수신된 프레임으로부터 새롭게 갱신된 이웃 액세스 포인트 테이블을 획득하고, 이 이웃 액세스 포인트 테이블에 기초하여 이동 스테이션 1(11)과 이동 스테이션 2(12) 각각이 보유하고 있는 이웃 액세스 포인트 테이블을 갱신한다. 즉, 어떤 이동 스테이션이 어떤 액세스 포인트에 핸드오버를 시도할 때마다, 이 이동 스테이션이 이 액세스 포인트에 제공한 정보에 기초하여 이 액세스 포인트가 관리하는 BSS에 위치한 모든 이동 스테이션의 이웃 액세스 포인트 테이블이 동시에 갱신되게 된다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 핸드오버 방법의 다른 일부 과정의 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 핸드오버 방법의 다른 일부 과정은 다음과 같은 단계들로 구성된다. 본 실시예에 따른 핸드오버 방법의 다른 일부 과정은 액세스 포인트들(21, 22)과 이 액세스 포인트들(21, 22)이 관리하는 BSS들의 중간에 위치한 이동 스테이션(1)으로 구성된 무선 랜의 링크 계층에서 수행된다. 도 7 에는 2 개의 액세스 포인트들만을 도시하였으나, 이동 스테이션(1)의 통신 영역 내에 위치한 액세스 포인트들은 2 개의 액세스 포인트들 이외에 임의의 개수의 액세스 포인트들이 될 수 있음을 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
71 단계에서 이동 스테이션(1)은 새로운 액세스 포인트를 발견하기 위하여 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 송신하고, 액세스 포인트 1(21) 및 액세스 포인트 2(22)는 이것을 수신한다. 이것은 이동 스테이션이 능동적으로 프로브 요청 프레임을 송신함으로서 액세스 포인트를 발견하는 스캔 방식이므로 능동적 스캐닝이다.
특히, 71 단계에서 이동 스테이션(1)은 이동 스테이션(1)이 보유하고 있는 이웃 액세스 포인트 테이블의 엔트리가 2개 이상인 경우, 이 이웃 액세스 포인트 테이블에 기초하여 이동 스테이션이 사용 가능한 채널들을 선택적으로 스캔한다. 보다 상세하게 설명하면, 71 단계에서 이동 스테이션(1)은 이웃 액세스 포인트 테이블의 엔트리들 각각의 채널 필드에 기록된 채널 번호를 갖는 채널들을 통하여 이 엔트리들 각각의 BSS 아이디 필드에 기록된 BSS 아이디를 갖는 BSS를 관리하는 액세스 포인트들(21, 22)로 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 송신한다. 이것은 이동 스테이션(1)의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트(21, 22)가 사용하는 채널, 즉 이동 스테이션(1)이 결합하고 있는 액세스 포인트에 이웃하는 액세스 포인트(21, 22)가 사용하는 채널만을 선택하여 스캔하겠다는 것을 의미한다.
72 단계에서 액세스 포인트 1(21)은 어떤 F 시간 동안 액세스 포인트 1(21)이 송수신한 프레임들의 개수를 측정한다. 이것은 이 F 시간 동안 액세스 포인트 1(21)이 송수신한 데이터 량이 얼마나 되는지를 측정하기 위함이다. 다만, F 시간은 프로브 요청 프레임의 수신 시각과 이것에 대한 응답 프레임의 전송 시각의 차이보다는 작아야 한다.
73 단계에서 액세스 포인트 1(21)은 71 단계에서 수신된 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로서, 도 8에 도시된 확장 프로브 응답 프레임(extended probe response frame)을 이동 스테이션(1)으로 송신하고, 이동 스테이션(1)은 이것을 수신한다. 이로써, 액세스 포인트 1(21)과 이동 스테이션(1)의 스캔 과정은 종료하게 된다.
74 단계에서 액세스 포인트 2(22)는 어떤 F 시간 동안 액세스 포인트 2(22)가 송수신한 프레임들의 개수를 측정한다. 이것은 이 F 시간 동안 액세스 포인트 2(22)가 송수신한 데이터 량이 얼마나 되는지를 측정하기 위함이다. 다만, F 시간은 프로브 요청 프레임의 수신 시각과 이것에 대한 응답 프레임의 전송 시각의 차이보다는 작아야 한다.
75 단계에서 액세스 포인트 2(22)는 71 단계에서 수신된 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로서, 도 8에 도시된 확장 프로브 응답 프레임을 이동 스테이션(1)으로 송신하고, 이동 스테이션(1)은 이것을 수신한다. 이로써, 액세스 포인트 2(22)와 이동 스테이션(1)의 스캔 과정은 종료하게 된다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 확장 프로브 응답 프레임의 구 성도이다.
도 8을 참조하면, IEEE 802.11 규격 상의 프로브 응답 프레임은 IEEE 802.11 규격 상의 관리 프레임(management frame)의 일종으로서, 관리 프레임의 필드들 중 프레임 바디 필드가 타임스탬프(Timestamp) 필드(81), 비컨 간격(Beacon interval) 필드(82), 성능 정보 필드(83), SSID 필드(84), 지원 레이트 필드(85), FH 파라미터 셋 필드(86), DS 파라미터 셋 필드(87), CF 파라미터 셋 필드(88), 및 IBSS 파라미터 셋 필드(89)로 구성된다.
본 실시예에 따른 확장 프로브 응답 프레임은 관리 프레임의 프레임 바디 필드에 상기된 필드들 이외에 이동 스테이션(1)의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보가 기록된 필드들, 즉 이 액세스 포인트에 결합되어 있는 이동 스테이션들의 개수를 나타내는 결합 스테이션 개수 필드(810) 및 이 액세스 포인트가 F 시간 동안 송수신하는 프레임들의 개수를 나타내는 프레임 개수(Number of frames) 필드(811)가 추가된다.
다시 도 7을 참조하면, 76 단계에서 이동 스테이션(1)은 71 단계로부터 75 단계까지의 스캔 과정이 완료된 액세스 포인트 1(21) 및 액세스 포인트 2(22)로부터 수신되는 신호의 강도를 측정하고, 그 측정 결과 액세스 포인트 1(21) 및 액세스 포인트 2(22)로부터 수신되는 신호의 강도가 이동 스테이션(1)이 결합하고 있는 액세스 포인트로부터의 신호의 강도보다 강한 경우에는 77 단계로 진행한다.
77 단계에서 이동 스테이션(1)은 71 단계로부터 75 단계까지의 스캔 과정에서의 결과로부터 획득된 정보, 즉 73 단계 및 75 단계에서 수신된 확장 프로브 응 답 프레임에 포함된 정보에 기초하여 이동 스테이션(1)의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에서의 네트워크 부하 값을 산출한다. 보다 상세하게 설명하면, 76 단계에서 이동 스테이션(1)은 다음과 같은 수학식 1에 따라 확장 프로브 응답 프레임의 결합 스테이션 개수 필드(810) 및 프레임 개수 필드(811)에 기록된 값들을 곱함으로서, 즉 이동 스테이션(1)의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트, 즉 액세스 포인트 1(21) 및 액세스 포인트 2(22)에 결합되어 있는 이동 스테이션들의 개수와 액세스 포인트 1(21) 및 액세스 포인트 2(22)가 F 시간 동안 송수신하는 프레임들의 개수를 곱함으로서 액세스 포인트 1(21) 및 액세스 포인트 2(22)에서의 네트워크 부하 값들을 산출한다.
Network load = (Number of associated stations) x (Number of frames)
78 단계에서 이동 스테이션(1)은 77 단계에서 산출된 네트워크 부하 값들에 기초하여 액세스 포인트 1(21) 및 액세스 포인트 2(22) 중 어느 하나로의 핸드오버를 수행한다. 보다 상세하게 설명하면, 78 단계에서 이동 스테이션(1)은 77 단계에서 산출된 네트워크 부하 값들 중 가장 작은 네트워크 부하 값을 갖는 액세스 포인트로의 핸드오버를 수행한다. 도 7에 도시된 예에서는 이동 스테이션(1)은 액세스 포인트 1(21) 및 액세스 포인트 2(22) 중 액세스 포인트 1(21)로의 핸드오버를 수행하고 있다. 이것은 액세스 포인트 1(21)에서의 네트워크 부하 값이 액세스 포인트 2(22)에서의 네트워크 부하 값보다 작다는 것을 의미한다.
도 9-10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이동 스테이션에서의 핸드 오버 방법의 흐름도이다.
도 9-10을 참조하면, 본 실시예에 따른 이동 스테이션에서의 핸드오버 방법은 다음과 같은 단계들로 구성된다. 특히, 본 실시예에 따른 이동 스테이션에서의 핸드오버 방법은 도 4에 도시된 핸드오버 방법의 일부 과정과 도 7에 도시된 핸드오버 방법의 다른 일부 과정 중 이동 스테이션에서 수행되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 4 및 도 7에 도시된 핸드오버 방법에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 이동 스테이션에서의 핸드오버 방법에도 적용된다.
91 단계에서 이동 스테이션은 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트로부터의 신호의 강도를 측정하고, 그 측정 결과 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트로부터의 신호의 강도가 임계값 미만인 경우에는 92 단계로 진행하고, 임계값 이상인 경우에는 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트로부터의 신호의 강도를 계속적으로 측정한다.
92 단계에서 이동 스테이션은 이 이동 스테이션이 보유하고 있는 이웃 액세스 포인트 테이블의 엔트리 개수를 확인하기 위하여 이 이웃 액세스 포인트 테이블을 검색한다.
93 단계에서 이동 스테이션은 92 단계에서의 검색 결과, 이웃 액세스 포인트 테이블의 엔트리 개수가 0이면, 94 단계로 진행하고, 이웃 액세스 포인트 테이블의 엔트리 개수가 0이 아니면, 95 단계로 진행한다.
94 단계에서 이동 스테이션은 이 이동 스테이션이 사용 가능한 채널들 전체 를 스캔한다. 즉, 94 단계에서 이동 스테이션은 이 이동 스테이션이 사용 가능한 채널들 전체를 통하여 프로브 요청 프레임을 송신한다.
95 단계에서 이동 스테이션은 94 단계에서 송신된 프로브 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트들 중 적어도 하나 이상으로부터 확장 프로브 응답 프레임을 수신하면, 이 액세스 포인트가 핸드오버 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 그 판단 결과 이 액세스 포인트가 핸드오버 조건을 만족하는 경우에는 이 액세스 포인트를 핸드오버 대상 액세스 포인트로 선택하고, 105 단계로 진행한다. 또한, 이 액세스 포인트가 핸드오버 조건을 만족하지 않는 경우에는 94 단계로 돌아간다. 즉, 95 단계에서 이동 스테이션은 이 액세스 포인트로부터의 신호의 강도를 측정하고, 그 측정 결과, 이 액세스 포인트로부터의 신호의 강도가 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트로부터의 신호의 강도보다 강한 경우에는 105 단계로 진행하고, 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트로부터의 신호의 강도보다 강하지 않은 경우에는 94 단계로 돌아간다.
96 단계에서 이동 스테이션은 92 단계에서의 검색 결과, 이웃 액세스 포인트 테이블이 엔트리 개수가 1이면, 97 단계로 진행하고, 이웃 액세스 포인트 테이블의 엔트리 개수가 1이 아니면, 99 단계로 진행한다.
97 단계에서 이동 스테이션은 이웃 액세스 포인트 테이블의 1 개 엔트리에 해당하는 채널을 스캔한다. 즉, 97 단계에서 이동 스테이션은 이웃 액세스 포인트 테이블의 1 개 엔트리의 채널 필드에 기록된 채널 번호를 갖는 채널을 통하여 이 엔트리의 BSS 아이디 필드에 기록된 BSS 아이디를 갖는 BSS를 관리하는 액세스 포 인트로 프로브 요청 프레임을 송신한다.
98 단계에서 이동 스테이션은 97 단계에서 송신된 프로브 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트로부터 확장 프로브 응답 프레임을 수신하면, 이 액세스 포인트가 핸드오버 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 그 판단 결과 이 액세스 포인트가 핸드오버 조건을 만족하는 경우에는 이 액세스 포인트를 핸드오버 대상 액세스 포인트로 선택하고, 105 단계로 진행한다. 또한, 이 액세스 포인트가 핸드오버 조건을 만족하지 않는 경우에는 94 단계로 돌아간다. 즉, 98 단계에서 이동 스테이션은 이 액세스 포인트로부터의 신호의 강도를 측정하고, 그 측정 결과, 이 액세스 포인트로부터의 신호의 강도가 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트로부터의 신호의 강도보다 강한 경우에는 105 단계로 진행하고, 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트로부터의 신호의 강도보다 강하지 않은 경우에는 94 단계로 돌아간다.
99 단계에서 이동 스테이션은 이웃 액세스 포인트 테이블의 엔트리들 중 2 개 엔트리들에 해당하는 채널들을 스캔한다. 즉, 99 단계에서 이동 스테이션은 이웃 액세스 포인트 테이블의 2개 엔트리들 각각의 채널 필드에 기록된 채널 번호를 갖는 채널들을 통하여 이 엔트리들 각각의 BSS 아이디 필드에 기록된 BSS 아이디를 갖는 BSS를 관리하는 액세스 포인트들로 프로브 요청 프레임들을 송신한다.
100 단계에서 이동 스테이션은 99 단계에서 송신된 프로브 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트들로부터 확장 프로브 응답 프레임을 수신하면, 이 액세스 포인트들 모두가 핸드오버 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 그 판단 결과 이 액세 스 포인트들 모두가 핸드오버 조건을 만족하는 경우에는 103 단계로 진행하고, 이 액세스 포인트들 모두가 핸드오버 조건을 만족하지 않는 경우에는 101 단계로 진행한다. 즉, 100 단계에서 이동 스테이션은 이 액세스 포인트로부터의 신호의 강도를 측정하고, 그 측정 결과, 이 액세스 포인트로부터의 신호의 강도가 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트로부터의 신호의 강도보다 강한 경우에는 103 단계로 진행하고, 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트로부터의 신호의 강도보다 강하지 않은 경우에는 101 단계로 진행한다.
101 단계에서 이동 스테이션은 100 단계에서 수신된 확장 프로브 응답 프레임을 송신한 액세스 포인트들 중 어느 하나가 핸드오버 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 그 판단 결과 이 액세스 포인트들 어느 하나가 핸드오버 조건을 만족하는 경우에는 이 액세스 포인트를 핸드오버 대상 액세스 포인트로 선택하고, 105 단계로 진행한다. 또한, 이 액세스 포인트들 어느 하나도 핸드오버 조건을 만족하지 않는 경우에는 99 단계로 돌아간다. 즉, 101 단계에서 이동 스테이션은 이 액세스 포인트들로부터의 신호의 강도를 측정하고, 그 측정 결과, 이 액세스 포인트들 어느 하나로부터의 신호의 강도가 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트로부터의 신호의 강도보다 강한 경우에는 105 단계로 진행하고, 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트로부터의 신호의 강도보다 강하지 않은 경우에는 99 단계로 돌아간다.
102 단계에서 이동 스테이션은 이웃 액세스 포인트 테이블의 모든 엔트리들에 해당하는 채널들에 대한 스캔이 완료되었는지 여부를 판단하고, 그 판단 결과 모든 엔트리들에 해당하는 채널들에 대한 스캔이 완료된 경우에는 94 단계로 돌아가고, 모든 엔트리들에 해당하는 채널들에 대한 스캔이 완료되지 않은 경우에는 99 단계로 돌아간다. 다만, 102 단계에서 99 단계로 돌아간 경우, 이동 스테이션은 이웃 액세스 포인트 테이블의 엔트리들 중에서 이미 스캔된 채널에 해당하는 엔트리들을 제외한 나머지 엔트리들 중 2 개의 엔트리들에 해당하는 채널들을 스캔한다.
103 단계에서 이동 스테이션은 100 단계에서 수신된 확장 프로브 응답 프레임의 결합 스테이션 개수 필드(810) 및 프레임 개수 필드(811)에 기록된 값들을 곱함으로서 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트, 즉 이웃 액세스 포인트 테이블의 엔트리들 각각에 해당하는 액세스 포인트에서의 네트워크 부하 값을 산출한다.
104 단계에서 이동 스테이션은 103 단계에서 산출된 네트워크 부하 값들 중 가장 작은 네트워크 부하 값을 갖는 액세스 포인트를 핸드오버 대상 액세스 포인트로 선택한다.
105 단계에서 이동 스테이션은 95 단계, 98 단계, 101 단계, 104 단계에서 핸드오버 대상으로 선택된 액세스 포인트로의 핸드오버를 수행한다. 보다 상세하게 설명하면, 105 단계에서 이동 스테이션은 95 단계, 98 단계, 101 단계, 104 단계에서 핸드오버 대상으로 선택된 액세스 포인트로 확장 재결합 요청 프레임을 송신하고, 이 프레임을 수신한 액세스 포인트로부터 재결합 응답 프레임을 수신함으로서 이 액세스 포인트로의 핸드오버를 수행한다. 기타 핸드오버에 관한 다른 사항들은 IEEE 802.11 규격에 따른다.
특히, 105 단계에서 이동 스테이션은 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보, 즉 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트에 이웃하는 액세스 포인트에 관한 정보를 알리기 위하여 이 액세스 포인트에 결합되어 있는 이동 스테이션들의 개수를 나타내는 결합 스테이션 개수 필드(56) 및 이 액세스 포인트가 사용하는 채널의 번호를 나타내는 채널 번호 필드(57)가 추가된 확장 재결합 요청 프레임을 송신한다.
도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액세스 포인트에서의 핸드오버 지원 방법의 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 액세스 포인트에서의 핸드오버 지원 방법은 다음과 같은 단계들로 구성된다. 특히, 본 실시예에 따른 액세스 포인트에서의 핸드오버 방법은 도 4에 도시된 핸드오버 방법의 일부 과정과 도 7에 도시된 핸드오버 방법의 다른 일부 과정 중 액세스 포인트에서 수행되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 4 및 도 7에 도시된 핸드오버 방법에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 액세스 포인트에서의 핸드오버 지원 방법에도 적용된다.
111 단계에서 액세스 포인트는 액세스 포인트가 관리하는 BSS에 위치한 이동 스테이션으로부터 어떤 프레임을 수신한다.
112 단계에서 액세스 포인트는 111 단계에서 수신된 프레임이 프로브 요청 프레임인 경우에는 113 단계로 진행하고, 111 단계에서 수신된 프레임이 프로브 요청 프레임이 아닌 경우에는 115 단계로 진행한다.
113 단계에서 액세스 포인트는 F 시간 동안 이 액세스 포인트가 송수신한 프레임들의 개수를 측정한다.
114 단계에서 액세스 포인트는 이 액세스 포인트에 결합되어 있는 이동 스테이션들의 개수를 나타내는 결합 스테이션 개수 필드(810) 및 이 액세스 포인트가 F 시간 동안 송수신하는 프레임들의 개수를 나타내는 프레임 개수 필드가 추가된 확장 프로브 응답 프레임을 이동 스테이션으로 송신한다.
115 단계에서 액세스 포인트는 111 단계에서 수신된 프레임이 확장 재결합 요청 프레임인 경우에는 116 단계로 진행하고, 111 단계에서 수신된 프레임이 프로브 요청 프레임이 아닌 경우에는 118 단계로 진행한다.
116 단계에서 액세스 포인트는 재결합 응답 프레임을 송신하고, 확장 재결합 요청 프레임의 결합 스테이션 개수 필드 및 채널 번호 필드에 기록된 값들을 이웃 액세스 포인트 테이블에 추가함으로서 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보를 갱신한다. 이것은 116 단계에서 액세스 포인트가 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트가 관리하는 서브넷에 위치한 이동 스테이션에 대해 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트에 의해 수집된 정보에 기초하여 이웃 액세스 포인트 테이블(126)을 갱신한다는 것을 의미한다.
117 단계에서 액세스 포인트는 이 액세스 포인트가 관리하는 BSS에 위치한 모든 이동 스테이션으로 이웃 액세스 포인트 테이블을 포함하는 프레임을 브로드캐스트한다.
118 단계에서 액세스 포인트는 111 단계에서 수신된 프레임이 확장 재결합 요청 프레임 및 프로브 요청 프레임이 아닌 경우, 111 단계에서 수신된 프레임에 해당하는 작업을 수행한다. 예를 들면, 118 단계에서 액세스 포인트는 111 단계에서 수신된 프레임이 인증에 관련된 프레임인 경우, 인증에 관련된 작업을 수행한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 스테이션에서의 핸드오버 장치의 구성도이다.
도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 이동 스테이션에서의 핸드오버 장치는 송수신부(121), 프레임 생성부(122), 프레임 분석부(123), 스캔 처리부(124), 갱신부(125), 이웃 액세스 포인트 테이블(126), 산출부(127), 및 핸드오버 처리부(128)로 구성된다. 본 실시예에 따른 이동 스테이션에서의 핸드오버 장치는 도 4, 도 7, 및 도 9-10에 도시된 이동 스테이션에서의 핸드오버 방법을 수행하는 장치이다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 4, 도 7, 및 도 9-10에 도시된 핸드오버 방법에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 이동 스테이션에서의 핸드오버 장치에도 적용된다.
송수신부(121)는 이동 스테이션이 사용하고 있는 채널을 통하여 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트로 프레임 생성부(122)에서 생성된 프레임을 송신하거나, 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트로부터 어떤 프레임을 수신한다.
프레임 생성부(122)는 스캔 처리부(124)의 지시에 따라 프로브 요청 프레임 을 생성하거나, 또는 핸드오버 처리부(125)의 지시에 따라 확장 재결합 요청 프레임을 생성하여 송수신부(121)로 출력한다.
프레임 분석부(123)는 송수신부(121)에 수신된 프레임을 분석하고, 그 분석 결과 송수신부(121)에 수신된 프레임이 확장 프로브 응답 프레임인 경우에는 그 프레임을 스캔 처리부(124)로 출력하고, 재결합 응답 프레임인 경우에는 그 프레임을 핸드오버 처리부(128)로 출력하고, 이웃 액세스 포인트 테이블을 포함하는 프레임인 경우에는 그 프레임을 갱신부(125)로 출력한다.
스캔 처리부(124)는 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트로부터의 신호의 강도를 측정하고, 그 측정 결과 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트로부터의 신호의 강도가 임계값 미만인 경우에는 이 이동 스테이션이 보유하고 있는 이웃 액세스 포인트 테이블의 엔트리 개수를 확인하기 위하여 이 이웃 액세스 포인트 테이블을 검색한다. 또한, 스캔 처리부(124)는 그 검색 결과, 이웃 액세스 포인트 테이블의 엔트리 개수가 0이면, 이동 스테이션이 사용 가능한 채널들 전체에 대한 프로브 요청 프레임들의 생성을 프레임 생성부(122)로 지시한다. 또한, 스캔 처리부(124)는 이웃 액세스 포인트 테이블이 엔트리 개수가 1이면, 이웃 액세스 포인트 테이블의 1 개 엔트리에 해당하는 채널에 대한 프로브 요청 프레임의 생성을 프레임 생성부(122)로 지시한다. 또한, 스캔 처리부(124)는 이웃 액세스 포인트 테이블이 엔트리 개수가 2 이상이면, 이웃 액세스 포인트 테이블의 엔트리들 중 2 개 엔트리들에 해당하는 채널들에 대한 프로브 요청 프레임들의 생성을 프레임 생성부(122)로 지시한다.
또한, 스캔 처리부(124)는 프레임 분석부(123)로부터 입력받은 확장 프로브 응답 프레임을 송신한 액세스 포인트가 핸드오버 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 그 판단 결과 이 액세스 포인트가 핸드오버 조건을 만족하는 경우에는 핸드오버 처리부(125)로 이 액세스 포인트에 대한 핸드오버를 지시한다. 또한, 스캔 처리부(124)는 확장 프로브 응답 프레임에 포함된 정보들 중 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보를 산출부(127)로 출력한다.
갱신부(125)는 프레임 분석부(123)로부터 입력받은 프레임에 포함된 이웃 액세스 포인트 테이블에 기초하여 이웃 액세스 포인트 테이블(126)을 갱신한다. 이것은 갱신부(125)가 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트가 관리하는 서브넷에 위치한 이동 스테이션에 대해 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트에 의해 수집된 정보에 기초하여 이웃 액세스 포인트 테이블(126)을 갱신한다는 것을 의미한다.
산출부(127)는 스캔 처리부(124)로부터 입력받은 정보에 기초하여 네트워크 부하 값을 산출한다. 보다 상세하게 설명하면, 산출부(127)는 확장 프로브 응답 프레임의 결합 스테이션 개수 필드(810) 및 프레임 개수 필드(811)에 기록된 값들을 곱함으로서 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트, 즉 이웃 액세스 포인트 테이블의 엔트리들 각각에 해당하는 액세스 포인트에서의 네트워크 부하 값을 산출한다.
핸드오버 처리부(128)는 스캔 처리부(124)의 지시에 따라 핸드오버 대상으로 선택된 액세스 포인트로의 핸드오버를 수행한다. 보다 상세하게 설명하면, 핸드오버 처리부(128)는 프레임 생성부(122)로 핸드오버 대상으로 선택된 액세스 포인트로 송신할 확장 재결합 요청 프레임의 생성을 지시한다. 기타 핸드오버에 관한 다른 사항들은 IEEE 802.11 규격에 따른다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 포인트에서의 핸드오버 지원 장치의 구성도이다.
도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 액세스 포인트에서의 핸드오버 장치는 송수신부(131), 프레임 생성부(132), 프레임 분석부(133), BSS 관리부(134), 갱신부(135), 이웃 액세스 포인트 테이블(136), 및 프레임 개수 측정부(137)로 구성된다. 본 실시예에 따른 이동 스테이션에서의 핸드오버 장치는 도 4, 도 7, 및 도 9-10에 도시된 액세스 포인트에서의 핸드오버 지원 방법을 수행하는 장치이다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 4, 도 7, 및 도 9-10에 도시된 핸드오버 지원 방법에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 액세스 포인트에서의 핸드오버 장치에도 적용된다.
송수신부(131)는 액세스 포인트가 사용하고 있는 채널을 통하여 이 액세스 포인트가 관리하는 BSS에 위치한 이동 스테이션으로 프레임 생성부(132)에서 생성된 프레임을 송신하거나, 이 액세스 포인트가 관리하는 BSS에 위치한 이동 스테이션으로부터 어떤 프레임을 수신한다.
프레임 생성부(132)는 BSS 관리부(134)의 지시에 따라 확장 프로브 응답 프레임 또는 재결합 응답 프레임을 생성한다. 특히, 프레임 생성부(132)는 이 액세스 포인트에 결합되어 있는 이동 스테이션들의 개수를 나타내는 결합 스테이션 개수 필드(810) 및 프레임 개수 측정부(137)에 의해 측정된 값이 기록된 프레임 개수 필드(811)가 추가된 확장 프로브 응답 프레임을 생성한다.
프레임 분석부(133)는 송수신부(131)에 수신된 프레임을 분석하고, 그 분석 결과 송수신부(131)에 수신된 프레임이 프로브 요청 프레임 또는 확장 재결합 요청 프레임인 경우에는 그 프레임을 BSS 관리부(134)로 출력하고, 특히 확장 재결합 요청 프레임인 경우에는 그 프레임을 갱신부(135)로 출력한다.
BSS 관리부(134)는 프레임 분석부(133)로부터 입력받은 프로브 요청 프레임에 포함된 정보에 기초하여 확장 프로브 응답 프레임의 생성을 프레임 생성부(132)로 지시하고, 프레임 개수 측정부(137)로 프레임 개수의 측정을 지시한다. 또한, BSS 관리부(134)는 프레임 분석부(133)로부터 입력받은 확장 재결합 요청 프레임에 포함된 정보에 기초하여 재결합 응답 프레임의 생성을 프레임 생성부(132)로 지시한다.
갱신부(135)는 프레임 분석부(133)로부터 입력받은 확장 재결합 요청 프레임에 포함된 정보에 기초하여 이웃 액세스 포인트 테이블(136)을 갱신한다. 보다 상세하게 설명하면, 갱신부(135)는 확장 재결합 요청 프레임의 결합 스테이션 개수 필드 및 채널 번호 필드에 기록된 값들을 이웃 액세스 포인트 테이블에 추가함으로서 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보를 갱신한다.
프레임 개수 측정부(137)는 BSS 관리부(134)의 지시에 따라 F 시간 동안 이 액세스 포인트가 송수신한 프레임들의 개수를 측정하고, 이 측정 값을 프레임 생성부(132)로 출력한다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 본 발명의 실시예에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보에 기초하여 이동 스테이션이 사용 가능한 채널들을 선택적으로 스캔함으로서 핸드오버 레이턴시를 최소화할 수 있으며, 이에 따라 무선 랜의 링크 계층에서 신속하게 핸드오버할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보에 기초하여 액세스 포인트에서의 네트워크 부하 값을 산출하고, 이 네트워크 부하 값에 기초하여 어느 하나의 액세스 포인트로의 핸드오버를 수행함으로서 다수의 액세스 포인트들에 네트워크 부하를 고르게 분산시킬 수 있다는 효과가 있다.

Claims (19)

  1. 다수의 액세스 포인트들 각각이 관리하는 서브넷들 간을 이동하는 이동 스테이션에서의 핸드오버 방법에 있어서,
    (a) 상기 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보에 기초하여 상기 이동 스테이션이 사용 가능한 채널들을 선택적으로 스캔하는 단계; 및
    (b) 상기 스캔 결과에 기초하여 어느 하나의 액세스 포인트로의 핸드오버를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정보는 상기 액세스 포인트가 사용하는 채널의 번호를 포함하고,
    상기 (a) 단계는 상기 이동 스테이션이 사용 가능한 채널들 중 상기 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트가 사용하는 채널만을 선택하여 스캔하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트는 상기 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트에 이웃하는 액세스 포인트인 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 이웃하는 액세스 포인트는 상기 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트가 관리하는 서브넷에 위치한 이동 스테이션과 결합하고 있는 액세스 포인트이고,
    상기 서브넷에 위치한 이동 스테이션에 대해 상기 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트에 의해 수집된 정보에 기초하여 상기 정보를 갱신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 (a) 단계는 상기 갱신된 정보에 기초하여 스캔하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스캔 결과로부터 획득된 정보에 기초하여 상기 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에서의 네트워크 부하 값을 산출하는 단계를 더 포함하고,
    상기 (b) 단계는 상기 산출된 네트워크 부하 값 중 가장 작은 네트워크 부하 값을 갖는 액세스 포인트로의 핸드오버를 수행하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  6. 다수의 액세스 포인트들 각각이 관리하는 서브넷들 간을 이동하는 이동 스테 이션에서의 핸드오버 장치에 있어서,
    상기 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보에 기초하여 상기 이동 스테이션이 사용 가능한 채널들을 선택적으로 스캔하는 스캔 처리부; 및
    상기 스캔 처리부에서의 스캔 결과에 기초하여 어느 하나의 액세스 포인트로의 핸드오버를 수행하는 핸드오버 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  8. 다수의 액세스 포인트들 각각이 관리하는 서브넷들을 이동하는 이동 스테이션에서의 핸드오버 방법에 있어서,
    (a) 상기 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보에 기초하여 상기 액세스 포인트에서의 네트워크 부하 값을 산출하는 단계; 및
    (b) 상기 산출된 네트워크 부하 값에 기초하여 어느 하나의 액세스 포인트로의 핸드오버를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 정보는 상기 액세스 포인트가 소정 기간 동안 송수신하는 패킷들의 개수와 상기 액세스 포인트에 결합되어 있는 이동 스테이션들의 개수를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는 상기 패킷들의 개수와 상기 이동 스테이션들의 개수를 곱함으로서 상기 네트워크 부하 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 상기 산출된 네트워크 부하 값들 중 가장 작은 네트워크 부하 값을 갖는 액세스 포인트로의 핸드오버를 수행하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 이동 스테이션이 결합하고 있는 액세스 포인트로부터 IEEE 802.11 규격 상의 프로브 응답 프레임(probe response frame)에 상기 정보를 포함하는 필드들이 추가된 프레임을 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 (a) 단계는 상기 수신된 프레임에 포함된 정보에 기초하여 상기 네트워크 부하 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  13. 다수의 액세스 포인트들 각각이 관리하는 서브넷들을 이동하는 이동 스테이션에서의 핸드오버 장치에 있어서,
    상기 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보에 기초하여 상기 액세스 포인트에서의 네트워크 부하 값을 산출하는 산출부; 및
    상기 산출부에 의해 산출된 네트워크 부하 값에 기초하여 어느 하나의 액세스 포인트로의 핸드오버를 수행하는 핸드오버 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
  14. 제 8 항 내지 제 12 항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  15. 다수의 액세스 포인트들 각각이 관리하는 서브넷들을 이동하는 이동 스테이션에 대한 액세스 포인트에서의 핸드오버 지원 방법에 있어서,
    (a) 상기 이동 스테이션으로부터 수신된 정보에 기초하여 상기 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보를 갱신하는 단계; 및
    (b) 상기 갱신된 정보를 상기 이동 스테이션이 사용 가능한 채널들을 선택적으로 스캔하고자 하는 이동 스테이션으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 지원 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 정보는 상기 액세스 포인트가 사용하는 채널의 번호 및 상기 액세스 포인트에 결합되어 있는 이동 스테이션들의 개수를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 지원 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 이동 스테이션으로부터 IEEE 802.11 규격 상의 재결합 요청 프레임에 상기 정보를 포함하는 필드들이 추가된 프레임을 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 (a) 단계는 상기 수신된 프레임에 포함된 정보에 기초하여 갱신하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 지원 방법.
  18. 다수의 액세스 포인트들 각각이 관리하는 서브넷들을 이동하는 이동 스테이션에 대한 액세스 포인트에서의 핸드오버 지원 장치에 있어서,
    상기 이동 스테이션으로부터 수신된 정보에 기초하여 상기 이동 스테이션의 통신 영역 내에 위치할 것으로 추정되는 액세스 포인트에 관한 정보를 갱신하는 갱신부; 및
    상기 갱신부에 의해 갱신된 정보를 상기 이동 스테이션이 사용 가능한 채널들을 선택적으로 스캔하고자 하는 이동 스테이션으로 전송하는 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 지원 방법.
  19. 제 15 항 내지 제 17 항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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