WO2012134010A1 - 무선단말의 로밍(roaming)을 지원하는 AP기반의 무선 근거리 네트워크 시스템 - Google Patents

무선단말의 로밍(roaming)을 지원하는 AP기반의 무선 근거리 네트워크 시스템 Download PDF

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WO2012134010A1
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WO
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access point
class
local area
area network
address
Prior art date
Application number
PCT/KR2011/007806
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손희종
남한군
박성만
박재우
진혁수
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(주)케이티
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00Network data management
    • H04W8/26Network addressing or numbering for mobility support
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L2101/00Indexing scheme associated with group H04L61/00
    • H04L2101/60Types of network addresses
    • H04L2101/618Details of network addresses
    • H04L2101/622Layer-2 addresses, e.g. medium access control [MAC] addresses
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/09Mapping addresses
    • H04L61/25Mapping addresses of the same type
    • H04L61/2503Translation of Internet protocol [IP] addresses

Definitions

  • the present invention relates to a wireless local area network, and more particularly, to a wireless local area network system that supports roaming to another network while moving, regardless of the type of wireless terminal.
  • Wireless local area network or Wireless LAN (WLAN) environments that enable the mobile Internet are required to provide seamless communication to mobile users. Accordingly, the importance of roaming in a wireless local area network (WLAN) environment based on the IEEE 802.11 standard has been highlighted.
  • the brand name of the IEEE 802.11 standard is called ⁇ wireless fidelity '' for WiFi.
  • WiFi or WLAN is basically a wireless LAN, which is a local area network, so there is a limit on the use distance.
  • Roaming is a function in which a wireless terminal moves from one AP to another AP while maintaining network connectivity.
  • multiple APs serving the same SSID must be properly distributed so that Service Set ID (SSID) can overlap.
  • SSID Service Set ID
  • the Internet is disconnected when the AP cells move between them. This is because each AP constitutes one subnetwork at the current network address. In other words, the network areas of AP1 and AP2 are different.
  • the wireless terminal is assigned an IP address in AP1 and moves to the area of AP2, the wireless terminal does not process the network address of AP1 in the area of AP2 and thus is not connected to the Internet.
  • a conventional wireless local area network system 100 includes a first access point 110, a second access point 112, a switch 120, and a router 140.
  • the first access point 110 and the second access point 112 are connected to the router 140 via the switch 120, and are connected to an internet operator network (KORNET) through the router 140.
  • KORNET internet operator network
  • the first access point 110 operates in a bridge manner and the second access point 112 operates in a network address translation (NAT) mode.
  • the first access point 110 and the second access point 112 each have a unique MAC (Media Access Control) address assigned by the manufacturer.
  • an access point (AP) operates in a bridge method or a network address translation (NAT) method.
  • the bridge scheme acts as a simple switching hub. Therefore, it only delivers services such as DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) set to a modem or upper L3 device to the wireless terminal as it is.
  • DHCP Dynamic Host Configuration Protocol
  • the access point (AP) operating in the bridge method receives a network configuration from, for example, a three-layer router or an L3 switch, which is a higher-end device, so the access point (AP) only changes the signal wirelessly. It is in charge of the function.
  • the wireless terminal connected to the first access point 110 operating in the bridge mode of FIG. 1 receives an IP address from the router 140. That is, the router 140 becomes a DHCP server, and the first access point 110 becomes a DHCP client.
  • the network address translation (NAT) method is a method in which the access point (AP) itself receives a public IP and operates as a kind of DHCP server that services it as a private IP to wireless terminals. That is, the access point (AP) becomes a DHCP server, and the wireless terminals become DHCP clients. As a result, an access point (AP) operating in NAT mode becomes a kind of router that connects different networks.
  • the wireless terminal connected to the second access point 120 operating in the NAT mode of FIG. 1 receives an IP address from the second access point 120.
  • the second access point 112 is in the NAT mode. By doing this, you get an IP address from a different DHCP server.
  • the first access point 110 and the second access point 112 belong to different networks, and to connect to the second access point 112 as the wireless terminal moves while connecting to the first access point 110. You must be assigned an IP address so that you will not be disconnected. In order for a wireless terminal to access a new network that is different from the existing network while moving, it must be assigned a new IP address.
  • the wireless terminal If roaming between neighboring Access Points (APs) belonging to different networks, the wireless terminal requests a new IP address (broadcasting DHCP discovers), it will be assigned an IP address on the new network and successful roaming will be possible. . However, if the wireless terminal does not request a new IP address but requires an Internet connection with an existing IP address, the new network does not process the existing IP address, and thus the connection is lost and roaming fails. As a result, the conventional wireless local area network system determines whether roaming is successful according to whether or not a wireless terminal supports a function of automatically requesting an IP address assignment when attempting to connect with an access point belonging to another network. This causes a problem that a user using a specific wireless terminal is not provided with a seamless mobile communication service. What is needed is a wireless local area network system capable of supporting successful roaming regardless of the type of wireless terminal.
  • the wireless local area network system successfully supports roaming between access points belonging to different networks regardless of the type of wireless terminal by applying a NAT mode in the access point (AP).
  • the wireless local area network system by applying the NAT mode in the AP, seamless roaming can be realized and IP shortage problem can be solved.
  • the DHCP server investment cost is reduced.
  • Roaming at the access point (AP) is realized, which eliminates the need for AC equipment. It can be easily implemented without changing the circuit configuration of the conventional wireless network.
  • FIG. 1 is a block diagram of a conventional wireless local area network system.
  • FIG. 2 is a block diagram of a wireless local area network system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of a wireless local area network system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram of a wireless local area network system according to another embodiment of the present invention.
  • the wireless local area network system includes a first access point and a second access point neighboring the first access point and having the same SSID as the first access point.
  • the first access point and the second access point respectively perform network address translation (NAT), and are configured to have the same virtual MAC address.
  • NAT network address translation
  • Each of the first access point and the second access point of the wireless local area network system may be configured to generate a virtual MAC address in a predetermined manner.
  • the virtual MAC address of the wireless local area network system may be generated based on an original MAC address set at the time of manufacture.
  • Each of the first access point and the second access point of the wireless local area network system may be connected to a first router via a first switch.
  • the first access point of the wireless local area network system may be connected to a first router via a first switch, and the second access point may be connected to the first router via a second switch.
  • the first access point of the wireless local area network system may be connected to a first router via a first switch, and the second access point may be connected to a second router via a second switch.
  • the first router of the wireless local area network system may be configured to function as a DHCP server having an Internet Protocol (IP) address pool of class A or class B.
  • IP Internet Protocol
  • the first access point and the second access point of the wireless local area network system may be configured to allocate different B class or different C class IP address bands.
  • Each of the first access point and the second access point of the wireless local area network system may be configured to function as a DHCP server having an IP pool of class B or class C.
  • Each of the first router and the second router of the wireless local area network system may be configured to function as a DHCP server having an IP pool of class A or class B.
  • the first access point and the second access point of the wireless local area network system may be configured to allocate different B class or different C class IP address bands.
  • Each of the first access point and the second access point of the wireless local area network system may be configured to function as a DHCP server having an IP pool of class B or class C.
  • a wireless local area network system 200 includes a first access point 210, a second access point 212, a switch 220, and a router 240.
  • 2 illustrates a case where a wireless terminal roams in the same data link of the same network.
  • the first access point 210 and the second access point 212 are connected to the router 240 via the switch 220, and are connected to an internet operator network (KORNET) through the router 240.
  • KORNET internet operator network
  • the first access point 210 and the second access point 212 have the same Service Set IDentifier (SSID).
  • SSID Service Set IDentifier
  • the first access point 210 and the second access point 212 operate in a network address translation (NAT) mode.
  • NAT network address translation
  • the first access point 210 and the second access point 212 each have a unique MAC address assigned by the manufacturer.
  • the MAC address of the first access point 210 is 00: 25: A6: A0: AA: 1B
  • the MAC address of the second access point 220 is 00: 25: A6: A0: 10: 83 days. Can be.
  • the first access point 210 and the second access point 212 have the same virtual MAC address.
  • the first access point 210 and the second access point 220 may have the same virtual MAC address 00: 25: A6: 11: 00: 00.
  • the MAC address is a physical address, but since it is software that uses it, it is possible to generate a virtual MAC address in software.
  • the virtual MAC address allows the wireless terminal to access the first access point 210 and the second access point 212.
  • MAC addresses are recognized to be the same.
  • the virtual MAC address may be generated based on the original MAC address.
  • the first access point 210 and the second access point 212 may have a virtual MAC address generated in a predetermined manner.
  • the wireless local area network system 200 assigns the same virtual MAC address between access points 210 and 212 having different MAC addresses, thereby allowing the wireless terminal to access the first access point 210. Moves to the second access point 212 in the same network, but belongs to the same network. For example, 172.30.1.1 is assigned to the first access point 210 after the first access point 210 continues. Become valid.
  • the wireless access point 210 and the second access point 212 functioning as a DHCP server for the wireless terminal have the same virtual MAC address. Therefore, the wireless access point is the same DHCP server and receives a new IP address. This is because there is no need. Therefore, even if the IP address is not updated, the network connection can be maintained without being disconnected.
  • the wireless address is an IP address. Even if you do not request an update, you can support successful roaming. In addition, roaming can be achieved simply by a software method at the access point without cumbersome line work.
  • the first access point 210 and the second access point 212 may be configured to be assigned IP addresses of different B or C classes.
  • the router 240 may function as a DHCP server having an IP address pool of class A or class B.
  • the first access point 210 and the second access point 212 may be assigned IP addresses of different B classes or different C classes from the router 240.
  • the first access point 210 and the second access point 212 may have a DHCP server function having a pool of IP addresses of class B or class C.
  • the method of making the MAC addresses of the first access point 210 and the second access point 212 recognized by the wireless terminal by introducing a virtual MAC address concept may cause a collision between IP addresses.
  • the IP addresses of the first access point 210 and the second access point 212 have IP addresses of the same C class, and the first The total number of IP addresses that a wireless terminal accessing the access point 210 and the second access point 212 may have is only 253. That is, the IP address allocated to the wireless terminal by the first access point 210 may be already assigned to another wireless terminal in the second access point 212 and used.
  • an IP address pool allocated by the router 240 may be extended from a C class to a B class. In this case, the first access point 210 and the second access point 212 are assigned different C class IP addresses from the router 240.
  • the IP address that the first access point 210 may have may be 172.30.1.1 to 253.
  • IP addresses that the second access point 112 may have may be 172.30.2.1 to 253.
  • the IP address assigned to the wireless terminal by the first access point 210 (the third octet is '1') and the IP address assigned by the second access point 212 to the wireless terminal (the third octet is '2') Cannot be the same. Therefore, even if the virtual MAC addresses of the first access point 210 and the second access point 212 are the same, there is no possibility of IP address collision during roaming.
  • the switch 120 may be a layer-2 switch or an L2 switch located at the data link layer and connecting different data links.
  • the L2 switch switches with the MAC address.
  • the L2 switch processes a wireless terminal in a narrower area than a router, serves to deliver a packet, and delivers a packet to a corresponding terminal using a MAC address of the wireless terminal in the MAC layer.
  • the L2 switch transmits a packet to the corresponding terminal by using mapping information of a physical connection port between the MAC address of the wireless terminal and the AP accommodating the corresponding terminal.
  • the MAC address, or media access control address is also called the Ethernet hardware address, adapter address, physical address, and so on.
  • the MAC address is used only when communicating with wireless terminals inside the AP, and not when going out to the Internet. When you go out, the MAC is replaced with the router's MAC address.
  • the router 140 may classify a network as a layer-3 router and may assign an IP address to the wireless terminal at the request of the wireless terminal.
  • the wireless terminals in the area of each router belong to the same network area. That is, the first access point 210 and the second access point 220 belong to the network area of the router 240.
  • the router 240 may serve to receive an L2 switch and transmit a packet within the network.
  • Router is a representative L3 (Layer 3: Network Layer) device. It uses routing function to check the packet's destination address and send the packet to the destination. Equipped. Routers can accept multiple Layer 2 (L2) switches.
  • the wireless local area network system 300 may include a first access point 310, a second access point 312, a first switch 320, a second switch 322, and a router 340. It may include.
  • the first access point 310 is connected to the router 340 via the first switch 320
  • the second access point 312 is connected to the router 340 via the second switch 322.
  • the first access point 310 and the second access point 312 are connected to different switches.
  • the embodiment of FIG. 3 may describe a case where the wireless terminal roams to another data link separated by the switches 320 and 322 in the same network.
  • the first access point 310 and the second access point 312 have the same Service Set IDentifier (SSID).
  • the first access point 310 and the second access point 312 operate in a network address translation (NAT) mode.
  • the first access point 310 and the second access point 312 each have a unique MAC address assigned by the manufacturer.
  • the first access point 310 and the second access point 312 have the same virtual MAC address.
  • the wireless local area network system 300 may be configured such that the first access point 310 and the second access point 312 are assigned IP addresses of different B classes or C classes.
  • the router 340 may function as a DHCP server having an IP address pool of class A or class B.
  • the first access point 310 and the second access point 312 may be assigned IP addresses of different B classes or different C classes from the router 340.
  • the first access point 310 and the second access point 312 may have a DHCP server function having a pool of IP addresses of class B or class C.
  • the detailed description of the embodiment of FIG. 3 replaces the description of the embodiment of FIG. 2.
  • the wireless local area network system 400 includes a first access point 410, a second access point 412, a first switch 420, a second switch 422, and a first router 440. And a second router 442.
  • the first access point 410 is connected to the first router 440 via the first switch 420
  • the second access point 412 is connected to the second router 442 via the second switch 422. Is connected to.
  • the first access point 410 and the second access point 412 are connected to different routers via different switches, respectively.
  • the embodiment of FIG. 4 may describe a case where the wireless terminal roams to another network distinguished by the router 440.
  • the wireless local area network system 400 may be configured such that the first access point 410 and the second access point 412 are assigned IP addresses of different B classes or different C classes. Can be.
  • the router 440 may function as a DHCP server having an IP address pool of class A or class B.
  • the first access point 410 and the second access point 412 may be assigned IP addresses of different B classes or different C classes from the router 440.
  • the first access point 410 and the second access point 412 may have a DHCP server function having a pool of IP addresses of class B or class C.
  • the first access point 410 and the second access point 412 are connected to different routers 440 and 442, which are different from those of FIGS. 2 and 3. This difference only results in the IP address of the DHCP server of the first access point 410 and the IP address of the DHCP server of the second access point 412 being different. 2 and 3, the first access point 410 and the second access point 412 operate in a network address translation (NAT) manner, and the virtual MAC address of the first access point 410 is performed. And as long as the virtual MAC address of the second access point 412 is the same, the wireless terminal will recognize the first access point 410 and the second access point 412 as the same. Therefore, the detailed description is replaced with the description of the embodiment of FIG.
  • NAT network address translation
  • the concept of virtual MAC address has been introduced, and the technical idea of allocating the same virtual MAC address among multiple access points and the technical idea of extending the IP address pool to prevent IP address collision between wireless terminals when roaming are used.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and a person skilled in the art will be able to modify the network device having a routing function and a DHCP server function.

Landscapes

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  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 무선 근거리 네트워크 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일실시예에 따른 무선 근거리 네트워크 시스템은 제1 엑세스 포인트 및 상기 제1 엑세스 포인트에 이웃하며 상기 제1 엑세스 포인트와 동일한 서비스 셋 식별자(SSID)를 가지는 제2 엑세스 포인트를 포함한다. 상기 제1 엑세스 포인트 및 제2 엑세스 포인트는 각각 네크워크 주소 변환(NAT)을 수행하며, 서로 동일한 가상의 MAC 주소를 가지도록 구성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 일실시예에 따른 무선 근거리 네트워크 시스템은 무선단말의 종류와 상관없이 서로 다른 네트워크에 속하는 엑세스 포인트간 로밍을 성공적으로 지원한다.

Description

무선단말의 로밍(roaming)을 지원하는 AP기반의 무선 근거리 네트워크 시스템
본 발명은 무선 근거리 네트워크에 관한 것으로, 구체적으로는 무선단말의 종류에 관계없이 이동 중에 다른 네트워크로의 로밍(roaming)을 지원하는 무선 근거리 네트워크 시스템에 관한 것이다.
무선단말의 광범위한 보급과 이동통신망의 발전으로 인해 이동 중에 무선단말을 이용하여 홈페이지, 블로그 등에 접속하는 모바일 인터넷의 사용량이 급증하고 있다. 모바일 인터넷을 가능케 하는 무선 근거리 네트워크 또는 무선 랜(Wiress LAN) 환경은 이동 중인 사용자에게 끊김 없는 통신(seamless communication)을 서비스하는 것이 요청된다. 이에 따라 IEEE 802.11 규격을 기반으로 한 무선 근거리 네트워크(WLAN) 환경에서의 로밍(roaming)의 중요성이 크게 부각되고 있다. 이 IEEE 802.11 규격의 브랜드명이 바로 'wireless fidelity' 줄여서 WiFi(와이파이)라고 읽는다. WiFi 또는 WLAN은 기본적으로 근거리 네트워크 방식인 랜(LAN)을 무선화한 것이어서 사용 거리에 제한이 있다. 무선단말이 엑세스 포인트(Access Point: AP)에서 멀어질수록 통신 속도가 점차 저하되며, 범위를 완전히 벗어나면 접속이 끊어질 수 밖에 없다. 로밍(roaming)이란 무선단말이 네트워크 연결성을 유지한 상태로 하나의 AP에서 다른 AP로 이동 접속되는 기능이다. 끊어짐 없이 유연한 로밍을 위해서는 서비스 셋 식별자(Service Set ID: SSID)가 충분히 겹칠 수 있도록 동일한 SSID를 서비스하는 여러 개의 AP를 적절히 분산시켜 설치해야 한다. 종래의 AP 및 무선단말을 이용하는 무선랜 접속 서비스는 AP셀을 중첩한다 해도 AP셀 사이를 이동하면 인터넷이 끊어지게 된다. 이는 현재의 네트워크 주소에서 각각의 AP가 하나의 서브 네트워크를 이루고 있기 때문이다. 즉, AP1과 AP2의 네트워크 영역이 서로 다르다는 것이다. 무선단말이 AP1에서 IP 주소를 할당받고, AP2의 영역으로 이동하면, AP2의 영역에서는 AP1의 네트워크 주소를 처리하지 않기 때문에 인터넷에 접속되지 않는 것이다.
도 1은 종래의 무선 근거리 네트워크 시스템에 관한 블록도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 무선 근거리 네트워크 시스템(100)은 제1 엑세스 포인트(110), 제2 엑세스 포인트(112), 스위치(120), 라우터(140)를 포함한다. 구체적으로 제1 액세스 포인트(110) 및 제2 엑세스 포인트(112)는 스위치(120)를 경유하여 라우터(140)에 연결되고, 라우터(140)를 통하여 인터넷 사업자망(KORNET)에 연결된다. 제1 엑세스 포인트(110)는 브릿지(Bridge) 방식으로 동작하고 및 제2 엑세스 포인트(112)는 네트워크 주소 변환(Network Address Translation: NAT) 모드로 동작한다. 제1 엑세스 포인트(110) 및 제2 엑세스 포인트(112)는 각각 제조 업체에 의해 할당된 고유의 MAC(Media Access Control) 주소를 가진다. 일반적으로 엑세스 포인트(AP)는 브릿지(Bridge) 방식으로 동작하거나 또는 네트워크 주소 변환(NAT) 방식으로 동작한다. 브릿지(Bridge) 방식은 단순 스위칭 허브(Switching Hub)로서 동작한다. 따라서 모뎀 또는 상위 L3 장비 등에 설정된 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 등의 서비스를 그대로 무선단말에 전달만 한다. 브릿지(Bridge) 방식으로 동작하는 엑세스 포인트(AP)는 네트워크 설정을 예를 들어 상위 단 장비인 3-레이어의 라우터 혹은 L3 스위치에서 받아오므로, 엑세스 포인트(AP)는 해당 신호를 무선으로 변경만 하는 기능을 담당한다. 결국, 도 1의 브릿지(Bridge) 모드로 동작하는 제1 엑세스 포인트(110)에 연결된 무선단말은 라우터(140)로부터 IP 주소를 할당받게 된다. 즉, 라우터(140)가 DHCP 서버가 되고, 제1 엑세스 포인트(110)가 DHCP 클라이언트가 된다. 한편, 네트워크 주소 변환(NAT) 방식은 엑세스 포인트(AP) 자체가 공인 IP를 수신하여 이것을 무선단말들에게 사설 IP로 서비스하는 일종의 DHCP 서버로서 동작하는 방식이다. 즉, 엑세스 포인트(AP)는 DHCP 서버가 되고, 무선단말들은 DHCP 클라이언트가 된다. 결과적으로 NAT 모드로 동작하는 엑세스 포인트(AP)는 서로 다른 네트워크를 접속하는 일종의 라우터가 된다. 도 1의 NAT 모드로 동작하는 제2 엑세스 포인트(120)에 연결된 무선단말은 제2 엑세스 포인트(120)로부터 IP 주소를 할당 받게 된다. 결과적으로 도 1의 무선 근거리 네트워크 시스템(100)은 제1 엑세스 포인트(110)와 제2 엑세스 포인트(112)는 비록 동일한 라우터(140)에 연결되어 있으나 제2 엑세스 포인트(112)가 NAT 모드로 동작함으로써 서로 다른 DHCP 서버로부터 IP 주소를 할당받는다. 제1 엑세스 포인트(110) 및 제2 엑세스 포인트(112)는 서로 다른 네트워크에 속하고, 무선단말이 제1 엑세스 포인트(110)에 접속 중에 이동함에 따라 제2 엑세스 포인트(112)에 접속하려면 새로운 IP 주소를 할당받아야 접속이 끊기지 않게 된다. 무선단말이 이동 중에 기존의 네트워크와 다른 새로운 네트워크에 접속하기 위해서는 새로운 IP 주소를 할당받아야 한다. 만약 서로 다른 네트워크에 속하는 인접 액세스 포인트(Access Point: AP)간 로밍 시 무선단말이 새로운 IP 주소를 요청(DHCP discover를 브로드 캐스팅)하는 경우에는 새로운 네트워크에서의 IP 주소가 할당되어 성공적인 로밍이 가능해진다. 그러나, 무선단말이 새로운 IP 주소를 요청하지 않고 기존의 IP 주소를 가지고 인터넷 접속을 요구하는 경우에는 새로운 네트워크에서는 기존 IP 주소를 처리하지 않기 때문에 접속이 끊어져 로밍에 실패하게 된다. 결국 종래의 무선 근거리 네트워크 시스템은 무선단말이 다른 네트워크에 속하는 엑세스 포인트와 연결을 시도하는 경우 자동으로 IP 주소 할당을 요청하는 기능을 지원하는지 여부에 따라 로밍 성공 여부가 결정된다. 이는 특정 무선단말을 사용하는 사용자가 끊김 없는 이동통신 서비스를 제공받지 못하는 문제를 초래한다. 무선단말의 종류에 상관없이 성공적인 로밍을 지원할 수 있는 무선 근거리 네트워크 시스템이 요청된다.
무선단말의 종류에 관계없이 다른 네트워크로의 로밍(roaming)을 지원하는 무선 근거리 네트워크 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 무선 근거리 네트워크 시스템은 엑세스 포인트(AP)에서 NAT 모드를 적용함으로써 무선단말의 종류와 상관없이 서로 다른 네트워크에 속하는 엑세스 포인트간 로밍을 성공적으로 지원한다.
본 발명에 따른 무선 근거리 네트워크 시스템은 엑세스 포인트(AP)에서 NAT 모드를 적용함으로써 끊김 없는 로밍을 실현함과 동시에 IP 부족 문제를 해결할 수 있다. 또한, 별도의 DHCP 서버가 불필요하므로, DHCP 서버 투자 비용이 절감된다. 엑세스 포인트(AP) 단에서의 로밍을 실현하므로, AC 장비 도입이 불필요하다. 종래의 무선 네트워크의 회선 구성을 변경하지 않고도 용이하게 구현할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 종래의 무선 근거리 네트워크 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 근거리 네트워크 시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 근거리 네트워크 시스템의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 근거리 네트워크 시스템의 블록도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 무선 근거리 네트워크 시스템은 제1 엑세스 포인트 및 상기 제1 엑세스 포인트에 이웃하며 상기 제1 엑세스 포인트와 동일한 SSID를 가지는 제2 엑세스 포인트를 포함한다. 상기 제1 엑세스 포인트 및 제2 엑세스 포인트는 각각 네트워크 주소 변환(NAT)을 수행하며, 서로 동일한 가상의 MAC 주소를 가지도록 구성된다.
상기 무선 근거리 네트워크 시스템의 상기 제1 엑세스 포인트 및 상기 제2 엑세스 포인트 각각은 미리 정해진 방식에 따라 가상의 MAC 주소를 생성하도록 구성될 수 있다.
상기 무선 근거리 네트워크 시스템의 상기 가상의 MAC 주소는 제조 시에 설정된 오리지널 MAC 주소를 기초로 생성될 수 있다.
상기 무선 근거리 네트워크 시스템의 상기 제1 엑세스 포인트 및 상기 제2 엑세스 포인트 각각은 제1 스위치를 경유하여 제1 라우터에 연결될 수 있다.
상기 무선 근거리 네트워크 시스템의 상기 제1 엑세스 포인트는 제1 스위치를 경유하여 제1 라우터에 연결되고, 상기 제2 엑세스 포인트는 제2 스위치를 경유하여 상기 제1 라우터에 연결될 수 있다.
상기 무선 근거리 네트워크 시스템의 상기 제1 엑세스 포인트는 제1 스위치를 경유하여 제1 라우터에 연결되고, 상기 제2 엑세스 포인트는 제2 스위치를 경유하여 제2 라우터에 연결될 수 있다.
상기 무선 근거리 네트워크 시스템의 상기 제1 라우터는 A 클래스 또는 B 클래스의 IP(Internet Protocol) 주소 풀(Pool)을 가지는 DHCP 서버로서 기능하도록 구성될 수 있다.
상기 무선 근거리 네트워크 시스템의 상기 제1 엑세스 포인트 및 상기 제2 엑세스 포인트에 서로 다른 B 클래스 또는 서로 다른 C 클래스 IP 주소 대역이 할당되도록 구성될 수 있다.
상기 무선 근거리 네트워크 시스템의 상기 제1 엑세스 포인트 및 상기 제2 엑세스 포인트 각각은 B 클래스 또는 C 클래스의 IP 풀을 구비하는 DHCP 서버로서 기능하도록 구성될 수 있다.
상기 무선 근거리 네트워크 시스템의 상기 제1 라우터 및 상기 제2 라우터 각각은 A 클래스 또는 B 클래스의 IP 풀을 구비하는 DHCP 서버로 기능하도록 구성될 수 있다.
상기 무선 근거리 네트워크 시스템의 상기 제1 엑세스 포인트 및 상기 제2 엑세스 포인트에 서로 다른 B 클래스 또는 서로 다른 C 클래스 IP 주소 대역이 할당되도록 구성될 수 있다.
상기 무선 근거리 네트워크 시스템의 상기 제1 엑세스 포인트 및 상기 제2 엑세스 포인트 각각은 B 클래스 또는 C 클래스의 IP 풀을 구비하는 DHCP 서버로서 기능하도록 구성될 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 근거리 네트워크 시스템(WLAN)의 블록도이다. 도 2를 참조하면, 무선 근거리 네트워크 시스템(200)은 제1 엑세스 포인트(210), 제2 엑세스 포인트(212), 스위치(220), 라우터(240)를 포함한다. 도 2는 무선단말이 동일 네트워크의 동일 데이터 링크 내에서 로밍하는 경우를 설명할 수 있다. 구체적으로 제1 액세스 포인트(210) 및 제2 엑세스 포인트(212)는 스위치(220)를 경유하여 라우터(240)에 연결되고, 라우터(240)를 통하여 인터넷 사업자망(KORNET)에 연결된다. 제1 엑세스 포인트(210) 및 제2 엑세스 포인트(212)는 서로 동일한 SSID(Service Set IDentifier)를 가진다. 제1 엑세스 포인트(210) 및 제2 엑세스 포인트(212)는 네트워크 주소 변환(NAT) 모드로 동작한다. 제1 엑세스 포인트(210) 및 제2 엑세스 포인트(212)는 각각 제조 업체에 의해 할당된 고유의 MAC 주소를 가진다. 예를 들어 제1 엑세스 포인트(210)의 MAC 주소는 00:25:A6:A0:AA:1B이고, 제2 엑세스 포인트(220)의 MAC 주소는 00:25:A6:A0:10:83일 수 있다. 제1 엑세스 포인트(210) 및 제2 엑세스 포인트(212)는 서로 동일한 가상의 MAC 주소를 가진다. 예를 들어 제1 엑세스 포인트(210) 및 제2 엑세스 포인트(220)는 서로 동일한 가상의 MAC 주소 00:25:A6:11:00:00을 가질 수 있다. MAC 주소는 물리적인 주소지만 그걸 가져다 쓰는 건 소프트웨어이기 때문에 소프트웨어적으로 가상의 MAC 주소를 생성할 수 있고, 가상의 MAC 주소에 의해 무선단말이 제1 엑세스 포인트(210) 및 제2 엑세스 포인트(212)의 MAC 주소가 서로 동일한 것으로 인식되도록 한다. 가상의 MAC 주소는 오리지널 MAC 주소에 기초하여 생성될 수 있다. 제1 엑세스 포인트(210) 및 제2 엑세스 포인트(212)는 미리 정해진 방식으로 생성된 가상의 MAC 주소를 가질 수 있다. 다시 말하면 본 발명에 일실시예에 따른 무선 근거리 네트워크 시스템(200)은 MAC 주소가 서로 다른 엑세스 포인트(210, 212)간에 동일한 가상의 MAC주소를 할당함으로써, 무선단말이 제1 엑세스 포인트(210)에서 제2 엑세스 포인트(212)로 이동하여 접속하더라도 동일한 네트워크에 속하게 되어 처음 제1 엑세스 포인트(210)에 접속 시 부여받은 IP 주소 예를 들어 172.30.1.1가 제2 엑세스 포인트(212) 접속 후에도 계속 유효하게 된다. 이는 무선단말에 대하여 DHCP 서버로서 기능하는 제1 엑세스 포인트(210) 및 제2 엑세스 포인트(212)가 가상의 MAC 주소가 동일한 관계로, 무선단말 입장에서는 동일한 DHCP 서버이고, 새롭게 IP 주소를 할당받을 필요가 없게 되기 때문이다. 따라서, IP 주소를 갱신하지 않더라도 네트워크 접속이 끊어지지 않고 계속 이용할 수 있게 된다. 결과적으로 본 발명의 일실시예에 따른 무선 근거리 네트워크 시스템(200)은 무선단말이 제1 엑세스 포인트(210)에서 제2 엑세스 포인트(212)로 이동하여 접속하는 경우에, 상기 무선단말이 IP 주소를 갱신 요청을 하지 않더라도 성공적인 로밍을 지원할 수 있게 된다. 또한, 번거로운 회선 작업 없이도 엑세스 포인트에서의 소프트웨어적 방법으로 간단하게 로밍을 실현할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 무선 근거리 네트워크 시스템(200)은 제1 엑세스 포인트(210) 및 제2 엑세스 포인트(212)는 서로 다른 B 클래스 또는 C 클래스의 IP 주소를 할당받도록 구성될 수 있다. 라우터(240)는 A 클래스 또는 B 클래스의 IP 주소 풀(Pool)을 가지는 DHCP 서버로 기능할 수 있다. 제 1 엑세스 포인트(210) 및 제2 엑세스 포인트(212)는 라우터(240)로부터 서로 다른 B 클래스 또는 서로 다른 C 클래스의 IP 주소를 할당받을 수 있다. 제 1 엑세스 포인트(210) 및 제2 엑세스 포인트(212)는 B 클래스 또는 C 클래스의 IP 주소 풀을 가지는 DHCP 서버 기능을 가질 수 있다. 상기와 같이 가상의 MAC 주소 개념을 도입하여 무선단말이 인식하는 제1 엑세스 포인트(210) 및 제2 엑세스 포인트(212)의 MAC 주소를 동일하게 만드는 방법은 IP 주소간 충돌을 일으킬 가능성이 있다. 이는 라우터(240)가 할당하는 IP 주소 풀(Pool)이 C 클래스인 경우 제1 엑세스 포인트(210) 및 제2 엑세스 포인트(212)의 IP주소는 동일한 C 클래스의 IP 주소를 갖게 되고, 제1 엑세스 포인트(210) 및 제2 엑세스 포인트(212)에 접속하는 무선단말이 가질 수 있는 IP 주소는 총 253개에 불과하다. 즉, 무선단말이 제1 엑세스 포인트(210)에서 할당받은 IP 주소가 제2 엑세스 포인트(212)에서 다른 무선단말에게 이미 할당되어 사용되고 있을 수 있다. 로밍 중 무선단말에 할당된 사설 IP 주소의 충돌이 발생하는 것을 방지하기 위해서 라우터(240)가 할당하는 IP 주소 풀(Pool)을 C 클래스에서 B 클래스로 확장할 수 있다. 이 경우, 제1 엑세스 포인트(210) 및 제2 엑세스 포인트(212)는 라우터(240)로부터 서로 다른 C 클래스 IP 주소를 할당받게 된다. 예를 들면, 제1 엑세스 포인트(210)가 가질 수 있는 IP 주소는 172.30.1.1~253일 수 있다. 한편 제2 엑세스 포인트(112)가 가질 수 있는 IP 주소는 172.30.2.1~253일 수 있다. 제1 엑세스 포인트(210)에서 무선단말에 할당하는 IP 주소(3번째 옥텟이 '1')와 제2 엑세스 포인트(212)에서 무선단말에 할당하는 IP 주소(3번째 옥텟이 '2')는 동일할 수 없다. 따라서, 제1 엑세스 포인트(210) 및 제2 엑세스 포인트(212)의 가상 MAC 주소를 동일하게 하더라도 로밍 시 IP 주소 충돌 가능성은 전혀 없게 된다.
스위치(120)는 데이터 링크 계층에 위치하여 서로 다른 데이터 링크를 접속하는 레이어-2 스위치 또는 L2 스위치일 수 있다. L2 스위치는 MAC 주소를 가지고 스위칭을 한다. L2 스위치는 라우터보다 좁은 영역의 무선단말을 처리하며, 패킷을 전달하는 역할을 수행하고, MAC 계층에서 무선단말의 MAC 주소를 이용하여 패킷을 해당 단말로 전달한다. 그리고 L2 스위치는 무선단말의 MAC 주소와 해당 단말을 수용하는 AP와의 물리적 연결 포트의 매핑 정보를 이용하여 패킷을 해당 단말로 전달하는 것이다. MAC 주소 즉, 매체 접근 제어 주소는 이더넷 하드웨어 주소, 어댑터 주소, 물리적인 주소 등으로도 불린다. MAC 주소는 AP 내부에 있는 무선단말끼리 통신할 때만 사용되고, 인터넷으로 나갈 때는 사용되지 않는다. 밖으로 나가면 MAC은 공유기의 MAC 주소로 교체된다.
라우터(140)는 레이어-3(Layer-3) 라우터로서 네트워크를 구분하고 무선단말의 요청에 따라 무선단말에 IP 주소를 부여할 수 있다. 이에 각각의 라우터가 담당하는 영역 내의 무선단말은 동일한 네트워크 영역에 속하게 된다. 즉, 제1 엑세스 포인트(210) 및 제2 엑세스 포인트(220)는 라우터(240)의 네트워크 영역에 속한다. 라우터(240)는 L2 스위치를 수용하고 네크워크 내에서 패킷을 전송하는 역할을 할 수 있다. 라우터는 대표적인 L3(Layer 3: Network Layer) 장비로, 라우팅이라는 기능을 이용하여 패킷의 목적지 주소 등을 확인하여 패킷을 목적지로 전송하며, 전송 시 최적이 경로를 이용하도록 경로를 선정하는 라우팅 기능을 구비하고 있다. 라우터는 여러 개의 L2(Layer-2) 스위치를 수용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 근거리 네트워크 시스템의 블록도이다. 도 3을 참조하면, 무선 근거리 네트워크 시스템(300)은 제1 엑세스 포인트(310), 제2 엑세스 포인트(312), 제1 스위치(320), 제2 스위치(322), 및 라우터(340)를 포함할 수 있다. 제 1 액세스 포인트(310)는 제1 스위치(320)를 경유하여 라우터(340)에 연결되고, 제 2 엑세스 포인트(312)는 제2 스위치(322)를 경유하여 상기 라우터(340)에 연결된다. 도 2의 실시예와는 달리 제 1 엑세스 포인트(310) 및 제 2 엑세스 포인트(312)가 서로 다른 스위치에 연결되는 구성이다. 도 3의 실시예는 무선단말이 동일 네트워크내의 스위치(320, 322)에 의해 구분되는 다른 데이터 링크로 로밍하는 경우를 설명할 수 있다. 제1 엑세스 포인트(310) 및 제2 엑세스 포인트(312)는 서로 동일한 SSID(Service Set IDentifier)를 가진다. 제1 엑세스 포인트(310) 및 제2 엑세스 포인트(312)는 네트워크 주소 변환(NAT) 모드로 동작한다. 제1 엑세스 포인트(310) 및 제2 엑세스 포인트(312)는 각각 제조 업체에 의해 할당된 고유의 MAC 주소를 가진다. 제1 엑세스 포인트(310) 및 제2 엑세스 포인트(312)는 서로 동일한 가상의 MAC 주소를 가진다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 근거리 네트워크 시스템(300)은 제1 엑세스 포인트(310) 및 제2 엑세스 포인트(312)는 서로 다른 B 클래스 또는 C 클래스의 IP 주소를 할당받도록 구성될 수 있다. 라우터(340)는 A 클래스 또는 B 클래스의 IP 주소 풀(Pool)을 가지는 DHCP 서버로 기능할 수 있다. 제 1 엑세스 포인트(310) 및 제2 엑세스 포인트(312)는 라우터(340)로부터 서로 다른 B 클래스 또는 서로 다른 C 클래스의 IP 주소를 할당받을 수 있다. 제 1 엑세스 포인트(310) 및 제2 엑세스 포인트(312)는 B 클래스 또는 C 클래스의 IP 주소 풀을 가지는 DHCP 서버 기능을 가질 수 있다. 도 3의 실시예의 구체적인 설명은 도 2의 실시예에 대한 설명으로 갈음한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 근거리 네트워크 시스템의 블록도이다. 도 4를 참조하면, 무선 근거리 네트워크 시스템(400)은 제1 엑세스 포인트(410), 제2 엑세스 포인트(412), 제1 스위치(420), 제2 스위치(422), 제1 라우터(440) 및 제2 라우터(442)를 포함할 수 있다. 제 1 액세스 포인트(410)는 제1 스위치(420)를 경유하여 제1 라우터(440)에 연결되고, 제 2 엑세스 포인트(412)는 제2 스위치(422)를 경유하여 제2 라우터(442)에 연결된다. 도 2 및 도 3의 실시예와는 달리 제 1 엑세스 포인트(410) 및 제 2 엑세스 포인트(412)가 각각 서로 다른 스위치를 경유하여 서로 다른 라우터에 연결되는 구성이다. 도 4의 실시예는 무선단말이 라우터(440)에 의해 구별되는 다른 네트워크로 로밍하는 경우를 설명할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 근거리 네트워크 시스템(400)은 제1 엑세스 포인트(410) 및 제2 엑세스 포인트(412)는 서로 다른 B 클래스 또는 서로 다른 C 클래스의 IP 주소를 할당받도록 구성될 수 있다. 라우터(440)는 A 클래스 또는 B 클래스의 IP 주소 풀(Pool)을 가지는 DHCP 서버로 기능할 수 있다. 제 1 엑세스 포인트(410) 및 제2 엑세스 포인트(412)는 라우터(440)로부터 서로 다른 B 클래스 또는 서로 다른 C 클래스의 IP 주소를 할당받을 수 있다. 제 1 엑세스 포인트(410) 및 제2 엑세스 포인트(412)는 B 클래스 또는 C 클래스의 IP 주소 풀을 가지는 DHCP 서버 기능을 가질 수 있다.
도 4의 실시예의 경우 제1 엑세스 포인트(410) 및 제2 엑세스 포인트(412)가 서로 다른 라우터(440, 442)에 연결되어 있어, 도 2 및 도 3의 실시예와는 차이가 있다. 이러한 차이는 단지 제1 엑세스 포인트(410)의 DHCP 서버의 IP 주소와 제2 엑세스 포인트(412)의 DHCP 서버의 IP 주소가 달라지는 결과를 초래하는데 지나지 않는다. 결국은 도 2 및 도 3의 실시예와 마찬가지로 제1 엑세스 포인트(410) 및 제2 엑세스 포인트(412)가 네트워크 주소 변환(NAT) 방식으로 동작하고, 제1 엑세스 포인트(410)의 가상 MAC 주소 및 제2 엑세스 포인트(412)의 가상 MAC 주소를 동일하게 하는 이상, 무선단말은 제1 엑세스 포인트(410) 및 제2 엑세스 포인트(412)를 동일한 것으로 인식하게 될 것이다. 따라서, 구체적인 설명은 도 2의 실시예 대한 설명으로 갈음한다.
지금까지 가상의 MAC 주소 개념을 도입하고, 복수의 엑세스 포인트간 동일한 가상의 MAC 주소를 할당하는 기술 사상 및 로밍 시 무선단말간 IP 주소 충돌 방지를 위해 IP 주소 풀을 확장하는 기술 사상을 엑세스 포인트(AP)에 관하여 적용한 경우를 설명하였으나, 반드시 이에 한정되어 적용되는 것은 아니며, 당업자라면 라우팅 기능 및 DHCP 서버 기능을 구비하는 네트워크 장비에 얼마든지 변형하여 적용 가능하다 할 것이다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 엑세스 포인트 기반의 무선 근거리 네트워크 시스템에 있어서,
    제1 엑세스 포인트; 및
    상기 제1 엑세스 포인트에 이웃하며 상기 제1 엑세스 포인트와 동일한 서비스 셋 식별자(SSID)를 가지는 제2 엑세스 포인트를 포함하고,
    상기 제1 엑세스 포인트 및 제2 엑세스 포인트는 각각 네트워크 주소 변환(NAT)을 수행하며, 서로 동일한 가상의 MAC 주소를 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 근거리 네트워크 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 엑세스 포인트 및 상기 제2 엑세스 포인트는 미리 정해진 방식에 따라 가상의 MAC 주소를 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 근거리 네트워크 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 가상의 MAC 주소는
    제조 시에 설정된 오리지널 MAC 주소를 기초로 생성되는 것을 특징으로 하는 무선 근거리 네트워크 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 엑세스 포인트 및 상기 제2 엑세스 포인트 각각은 제1 스위치를 경유하여 제1 라우터에 연결된 것을 특징으로 하는 무선 근거리 네트워크 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 엑세스 포인트는 제1 스위치를 경유하여 제1 라우터에 연결되고, 상기 제2 엑세스 포인트는 제2 스위치를 경유하여 상기 제1 라우터에 연결된 것을 특징으로 하는 무선 근거리 네트워크 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 엑세스 포인트는 제1 스위치를 경유하여 제1 라우터에 연결되고, 상기 제2 엑세스 포인트는 제2 스위치를 경유하여 제2 라우터에 연결된 것을 특징으로 하는 무선 근거리 네트워크 시스템.
  7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 제1 라우터는
    A 클래스 또는 B 클래스의 IP 주소 풀을 가지는 DHCP 서버로서 기능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 근거리 네트워크 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 액세스 포인트 및 상기 제2 엑세스 포인트에 서로 다른 B 클래스 또는 서로 다른 C 클래스 IP 주소 대역이 할당되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 근거리 네트워크 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 엑세스 포인트 및 상기 제2 엑세스 포인트 각각은 B 클래스 또는 C 클래스의 IP 주소 풀을 구비하는 DHCP 서버로서 기능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 근거리 네트워크 시스템.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 라우터 및 상기 제2 라우터 각각은 A 클래스 또는 B 클래스의 IP 주소 풀을 구비하는 DHCP 서버로 기능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 근거리 네트워크 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 액세스 포인트 및 상기 제2 엑세스 포인트에 서로 다른 B 클래스 또는 서로 다른 C 클래스 IP 주소 대역이 할당되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 근거리 네트워크 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 엑세스 포인트 및 상기 제2 엑세스 포인트 각각은 B 클래스 또는 C 클래스의 IP 주소 풀을 구비하는 DHCP 서버로서 기능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 근거리 네트워크 시스템.
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