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1. KR1020060017598 - METHOD AND APPARATUS FOR THE SMOOTH DISASSOCIATION OF STATIONS FROM ACCESS POINTS IN A 802.11 WLAN

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[ KO ]
명 세 서
802.11 WLAN에서 액세스 포인트로부터의 분리를 위한 방법 및 장치와 컴퓨터 프로그램 제품{METHOD AND APPARATUS FOR THE SMOOTH DISASSOCIATION OF STATIONS FROM ACCESS POINTS IN A 802.11 WLAN}

기 술 분 야
 본 발명은 IEEE 802.11과 그 액세스 포인트(AP) 및 스테이션(STA)에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 "우호적인(friendly)" 방식으로 액세스 포인트를 STA로부터 분리시키는 방법에 관한 것이다.

발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
 802.11에 관한 무선 통신 방법이 제안되고 있다. IEEE 802.11 WLAN의 기본 서비스 집합(BSS)에 관한 인프라구조(infrastructure)는 액세스 포인트(AP) 및 그 AP에 결합된 다수의 스테이션(STA)으로 구성된다. AP는 스테이션을 인프라구조에 접속시킨다.
 AP에 대한 STA의 부하 균형화(load balancing)는 WLAN 네트워크를 효율적으로 동작시키는 중요한 객체이다. STA를 포함하는 몇몇 AP의 과부하는, 특히, AP가 사용되는 경우에, 네트워크 응답 시간 증가, 분리 등을 유발하여, 응답 시간을 최적화하고 WLAN의 전체 효율성 및 의존성을 개선할 수 있으며, 부하 균형화는 (STA를) 보다 덜 사용되는 AP로 이동시켜 AP들 간의 작업 부하를 균등화시킬 수 있다.
 예를 들어, 도 1은 본 분야에서 공지되어 있고 본 발명에 이용되는 부하 균형화를 예시한다. 원(100)은 제 1 AP(110)의 서비스 영역을 나타내며, 이 서비스 영역 내의 모든 STA는 제 1AP(110)에 의해서 서비스되고 있다. 원(200)은 유사하게 액세스 포인트(210)와 결합된 제 2 서비스 영역을 나타낸다. 이 서비스 영역(200) 내의 모든 STA는 AP(210)에 의해서 서비스될 수 있다.
 도 1의 특정 예에 따르면, AP(110)와 결합된 STA(105)는 총 8개이지만, AP(210)와는 단 하나의 STA(205)만이 결합된다. 이는 명백히 불균형적인 부하를 나타내고 있다. 부하의 균형화를 수행하기 위해서, 두 원의 교차 영역(215) 내에 있는 다수의 STA(105a)는 AP(110)로부터 분리되어, 통신을 중지하고 AP(210)와 결합한다. AP(210)가 STA(105a)를 처리할 수 있다면, 패킷은 새롭게 결합된 AP(210)에 핸드오프된다. 이 특정예에서는, 참조번호 105a로 표시된 3개의 STA는 AP(110)로부터 분리되고 AP(210)와 결합하여, AP(110)에 결합된 STA 대 AP(210)에 결합된 STA의 비율이 5대 4가 된다.
 802.11 하에서, AP가 부하 균형화를 수행하는 유일한 메커니즘은 분리 액션 프레임(Disassociation Action Frame)의 수신을 통해서 더 이상 서비스하기를 원하지 않는 STA를 분리시키는 것이다. STA는 급작스럽게 분리되어, a. s. a. p를 서비스하기 위한 다른 AP를 찾아야 한다. 또한, 현재의 프로토콜 하에서, 분리는 급작스러운 액션인데, 이는 지금 막 분리되려고 하는 STA가 그들이 특정 AP와 지금 막 분리되려고 한다는 것을 미리 경고하지 않기 때문이다. 따라서, AP가 특정 STA(들)를 분리시킨 경우, 통상적으로, STA가 통신을 즉시 중지하고 결합할 다른 AP를 찾아야 하기 때문에, STA는 핸드오프 동안에 서비스를 중단하고 패킷을 손실하게 된다.
 또한, 802.11 태스크 그룹 k(TGK)의 최신 경향 D0.5는 AP로부터 STA로 통신되는 두 가지 유형의 메시지를 제공한다. 이들 메시지는 측정 요청 프레임 및 사이트 리포트 응답 메시지이다. 측정 요청은 AP에 의해서 개시되며, 수신용 STA에게 무선 환경에 관한 소정의 측정치를 제공할 것을 요청한다. 역으로, 사이트 리포트 응답 메시지는 통상 STA로부터의 사이트 리포트 요청에 대한 응답으로 AP에 의해서 전송된다. 또한, AP는 사이트 리포트 정보를 갱신할 필요가 있을 때마다 STA에 의한 요청 없이도 자동 사이트 리포트를 송신할 수 있다. 사이트 리포트는 주위 정보의 전체적인 상태를 제공하며, 인접 AP의 리스트를 포함한다. 리스트 상의 인접 AP는 STA가 결합하고자 하며 핸드오프가 일어나야 하는 AP이다.

발명의 상세한 설명
 본 발명은 분리 액션을 발하기 이전에 AP가 분리 후보 지시를 STA에 전송하는 메커니즘을 제공한다. 본 발명은 2개의 기존 프로토콜 메시지, 즉, 측정 요청 프레임 또는 사이트 리포트 응답 프레임 중의 어느 하나를 캐리어로서 사용하며, 이유 코드(Reason Code) 필드를 생성한다. STA가 분리 후보라는 경고는 새롭게 생성된 이유 코드 필드 내에 마련된다. 본 발명은 802.11 WLAN에서 사용된 하드웨어 및/또는 소프트웨어로의 급격한 변화를 요구하지 않으면서 STA의 가동 시간 내 신뢰성을 증가시킨다. 사이트 리포트 응답 또는 측정 요청 프레임 중의 어느 하나는 분리 경고 메시지의 캐리어로서 작용할 수 있다.

도면의 간단한 설명
 도 1은 종래기술 및 본 발명 양측에 따른 2개의 액세스 포인트 사이의 부하 균형화를 나타낸 벤다이어그램,
 도 2는 본 발명에 따른 이유 필드를 포함한 측정 요청 프레임의 도면,
 도 3은 본 발명에 따른 측정 요청에 대한 이유 코드의 차트 목록,
 도 4는 본 발명에 따른 이유 필드를 포함한 사이트 리포트 응답 프레임의 도면,
 도 5는 본 발명에 따른 사이트 리포트 응답에 대한 이유 코드의 차트 목록,
 도 6은 본 발명을 수행하는 데 사용될 수 있는 하드웨어의 예를 나타낸 도면이다.

실 시 예
 당업자라면 다음의 설명은 예시의 목적으로 제공되는 것으로서 제한의 목적으로 제공되는 것이 아님을 이해할 것이다. 당업자는 많은 변형이 본 발명의 범주 및 첨부한 청구범위의 범주 내에 있음을 이해할 수 있을 것이다. 공지된 기능 및 동작에 대한 불필요한 세부사항은 본 발명을 명료하게 하기 위해서 현재의 설명에서는 생략한다.
 본 발명의 발명자는 본 발명을 "우호적인 분리"라고 지칭하고 있는데, 이는, 본 발명이 흔히 패킷 손실 등을 초래하는 현재의 분리와 같은 급작스러운 컷오프가 아니기 때문이다. 분리용으로 선택되는 STA는 "분리 후보"라고 지칭되는데, 이는 가까운 미래에 언젠가는 그 후보가 현재의 AP로부터 분리될 것이기 때문이다. 그러나, 급작스러운 분리와는 달리, 본 발명은 분리 후보인 특정 STA에게 사전 경고를 하여, STA가 WLAN으로부터 분리되기 이전에 다른 STA를 찾을 수 있게 한다. 측정 요청 프레임 및/또는 사이트 응답 리포트는 양측 모두 802.11k 하에서 현재 존재하고 있으며, 특정 STA에게 그 특정 STA가 분리 후보로 지정되었음을 알려주는 메시지의 캐리어가 되도록 변경된다.
 도 2는 IEEE 802.11k의 최신 경향 하의 측정 요청 프레임을 나타낸다. 최신 경향은 STA가 BSS로부터의 요청을 부인하여 환경에 관한 측정을 행하게 한다. 측정 요청 프레임은 요청된 STA에게 추가 정보를 제공하는 이유 필드를 추가하여 요청의 긴급 정도를 결정하게 한다. 요청이 극도로 긴급한 경우, STA는 BSS로부터의 요청을 승인하도록 프로그래밍될 수 있는데, 이는 그것이 문제점을 갖고 있으며 곧 분리될 것이기 때문이다.
 또한, 도 2는 측정 요청 프레임이 이유 필드(245)를 포함하고 있으며, 본 예에서는 이유 필드(245)가 상이한 조건에 대비하여 보존된 비트(0내지 255)를 갖고 있음을 예시하고 있다.
 본 발명에 따르면, 이유 필드 코드 중의 하나는 분리 후보를 식별하여, STA가 측정 요청 프레임을 수신한 경우에 그 STA는 가까운 미래에 현재의 AP로부터 분리될 것이라고 사전 경고를 받을 수 있게 한다. 다시 말해서, STA는 미리 알게 되어 분리 액션 프레임의 수신을 예상하게 된다.
 도 3에 도시한 바와 같이, 이유 코드 필드의 본 일례에서, "1"은 측정 요청 프레임을 수신하는 STA가 분리 후보라고 식별한다. 당업자라면, 이유 필드의 범위 내에 있는 숫자 중 임의의 숫자, 예를 들어 숫자 6, 또는 61, 또는 242 등은 이러한 정보를 나타내는 데 제외될 수 있지만, 설명의 용이성을 위해, 1이 선택되었다.
 일단 STA가 분리 후보로서 선택되었다는 사전 통지를 수신하면, 이 STA에는 분리 액션 프레임을 통해서 분리되기 이전에 관련될 다른 AP를 스캔할 시간이 마련된다. 이유 코드는 분리가 임박해 있음을 나타내고, 활성화 지연 필드(246)(도 2에 도시함)는 STA가 현재의 AP로부터 분리되기 이전에 STA가 갖게 되는 시간을 지정할 수 있다.
 도 4는 분리가 임박했다는 사전 경고로서의 이유 코드를 STA에 제공할 수 있는 다른 방법을 도시한다. 측정 요청 프레임 대신, 이유 코드(445)는 사이트 리포트 응답 프레임에 삽입될 수 있다. 여기서, 이유 코드 필드는 또한 0-255비트의 범위를 갖는다. 또한, 활성화 지연 필드(446)는, 이유 코드가 분리의 임박을 나타내는 경우에, 분리 이전에 STA가 갖는 시간을 지정할 수 있다.
 도 6은 본 발명을 수행하는 데 사용될 수 있는 하드웨어의 예를 예시하고 있다. 통상, 서버(600)가 버스(602)에 고정되어 있고, 액세스 포인트 AP1(601), AP2(603), AP3(604)도 버스(602)에 고정되어 있다. 서버(600)는 무선 통신 능력을 갖추고 있으며(안테나(606)가 그 증거가 됨), 유선형(hardwired) 버스(전기 버스, 광학 버스로도 알려짐)에 앞서서 액세스 포인트(역시, 안테나(606)를 갖추고 있는 것으로 도시함)와 통신하는 것이 가능하다.
 모듈(630, 635, 640)은 각각 AP1, AP2, AP3 내에 구성되며, 컴퓨터 코드를 저장하여, 분리용 후보(각각의 AP에 의해서 각각의 STA(605, 610, 615, 620, 625) 중에서 선택됨)를 선택하는 이유 코드 필드 내의 측정 요청 프레임 또는 사이트 리포트 응답을 갱신한다.
 본 발명의 일 측면에 따르면, 측정 요청 프레임 또는 사이트 리포트 응답 프레임은 AP(601, 603, 604)의 모듈(630, 635, 640)에서 생성되거나 또는 AP(601, 603, 604)의 모듈(630, 635, 640)에 의해서 서버(600)로부터 수신될 수 있으며, 그러한 선택이 정식으로 인가된 경우에는 분리를 포함하도록 갱신될 수 있다. STA는 통상 STA를 서비스할 AP를 찾는 사이트 리포트 응답의 일부인 리스트 상의 모든 AP를 스캔한다. AP를 알아내면, 각 STA의 현재 AP와 미래의 AP 사이에는 핸드오프가 일어난다. 대안으로, 시간이 다 된 경우에는, 단일 사이트 및 요청 접속을 스캔하는 시간만이 있을 것이다.
 따라서, AP는 실질적인 프레임을 생성하며, 선택된 분리 후보를 나타내는 이유 코드를 포함한다. 또한, 소정의 디폴트 백업 AP가 할당된 경우, STA3은, 분리 후보 메시지를 수신하면, 결함으로서 할당된 특정 AP를 자동으로 스캔하는 것이 가능하다.
 우호적인 분리 메시지를 허용하는 이유 코드를 포함하도록 변경될 수 있는 AP와 STA 사이에 전송되는 다른 프레임이 있다. 많은 변경이, 본 발명의 사상 또는 첨부한 청구범위의 범주로부터 벗어나지 않도록 만들어질 수 있다. 예를 들어, 다수의 AP, STA 등은 모두 필요에 따라 변화될 수 있다. 또한, STA를 서비스로부터 분리시키지 않고서 부하의 균형을 맞출 수 있는 능력이 본 발명의 일 측면이며, 본 발명은 또한 간헐적으로 고장을 일으키는 AP에 부착된 STA를 위한 방법을 제공하여, 분리가 임박한 경우에 다른 AP를 스캔해야 함을 나타내는 메시지를 수신한다.