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1. WO2020004862 - PROCÉDÉ ET TERMINAL POUR ACCÉDER À UN POINT D’ACCÈS DANS UN SYSTÈME DE COMMUNICATIONS SANS FIL

Document

명세서

발명의 명칭

기술분야

1  

배경기술

2   3  

발명의 상세한 설명

과제 해결 수단

4  

도면의 간단한 설명

5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16  

발명의 실시를 위한 최선의 형태

17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27  

발명의 실시를 위한 형태

28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65   66   67   68   69   70   71   72   73   74   75   76   77   78   79   80   81   82   83   84   85   86   87   88   89   90   91   92   93   94   95   96   97   98   99   100   101   102   103   104   105   106   107   108   109   110   111   112   113   114   115   116   117   118   119   120   121   122   123   124   125   126   127   128   129   130   131   132   133   134   135   136   137   138   139   140   141   142   143   144   145   146   147   148   149   150   151   152   153   154   155   156   157   158   159   160   161   162   163   164   165   166   167   168   169   170   171   172   173   174   175   176   177   178   179   180   181   182   183   184   185   186   187   188   189   190   191   192   193   194   195   196   197   198   199   200   201   202   203   204   205   206   207   208   209   210  

청구범위

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15  

도면

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12  

명세서

발명의 명칭 : 무선 통신 시스템에서 액세스 포인트에 접속하는 방법 및 단말

기술분야

[1]
본 개시는 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 액세스 포인트(AP)에 접속하는 방법 및 단말에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 복수의 무선랜 AP가 혼재된 환경에서 단말이 AP의 대역별 채널 부하량 및 채널 간 간섭 정보를 기초로 네트워크의 부하가 분산되도록 AP에 접속하는 방법 및 단말에 관한 것이다.

배경기술

[2]
정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신기술이 개발되고 있다. 이 중에서 무선랜은 라디오 주파수 기술을 바탕으로 개인 휴대용 정보 단말(PDA: Personal Digital Assistant), 랩탑 컴퓨터(Laptop Computer), 휴대형 멀티미디어 플레이어(PMP: Portable Multimedia Player), 모바일 단말(mobile terminal) 등과 같은 휴대형 단말을 이용하여 가정이나 기업 또는 항공기 등과 같은 특정 서비스 제공지역에서 무선으로 인터넷에 접속할 수 있도록 하는 기술이다.
[3]
무선랜 시스템에서, 단말은 접속 가능한 AP를 찾기 위하여 AP 스캔 과정을 수행한다. AP 스캔 과정은 단말이 특정한 ESS(Extended Service Set)의 멤버가 되기 위하여 결합할 대상이 되는 후보 액세스 포인트(AP)에 대한 목록 및 각 AP에 관한 정보를 획득하는 과정이다.

발명의 상세한 설명

과제 해결 수단

[4]
본 개시는 무선 통신 시스템에서 네트워크의 성능을 향상할 수 있는 방법 및 단말을 제공한다.

도면의 간단한 설명

[5]
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 분산형 UA 기법에 따라 무선 채널에 접속하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[6]
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 중앙형 UA 기법에 따라 무선 채널에 접속하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[7]
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 무선 채널에 접속하는 방법이 실시되는 무선랜 환경을 나타낸 도면이다.
[8]
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 분산형 UA 기법에 따라 무선 채널에 접속하는 방법을 도시한 순서도이다.
[9]
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 분산형 UA 기법에 따라 무선 채널에 접속하는 방법을 도시한 도면이다.
[10]
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 단말 주변의 AP의 부하 정보 및 채널 간섭 정보를 기초로 접속할 무선 채널을 결정하는 방법을 도시한 순서도이다.
[11]
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 분산형 UA 기법에 따라 무선 채널에 접속하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[12]
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 AP의 채널 간섭 여부를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[13]
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 중앙형 UA 기법에 따라 무선 채널에 접속하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[14]
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 중앙형 UA 기법에 따라 무선 채널에 접속하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[15]
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 분산형 UA 기법과 중앙형 UA 기법을 혼용한 기법에 따라 무선 채널에 접속하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[16]
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시한 도면이다.

발명의 실시를 위한 최선의 형태

[17]
본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 액세스 포인트(AP)에 접속하는 방법은, 현재 접속한 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신하는 단계, 현재 접속한 AP의 부하 정보를 기초로, 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지할 것인지 여부를 결정하는 단계, 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지하지 않기로 결정한 경우, 단말 주변의 AP를 스캔하여 단말 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신하는 단계, 단말 주변의 AP의 부하 정보 및 채널 간섭 정보를 기초로, 접속할 무선 채널을 결정하는 단계, 및 결정한 무선 채널에 접속하는 단계를 포함한다.
[18]
본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 액세스 포인트(AP)에 접속하는 방법에 있어서, AP의 부하 정보는, AP의 주파수 대역별 접속된 단말의 수, AP의 주파수 대역별 채널 부하량 및 AP의 평균 주파수 효율을 포함하는 BSS(Basic Service Set) 로드(load) 정보를 포함할 수 있다.
[19]
본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 액세스 포인트(AP)에 접속하는 방법에 있어서, 접속할 무선 채널을 결정하는 단계는, 접속할 AP, 사용 주파수 대역 및 사용 채널 번호를 결정할 수 있다.
[20]
본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 액세스 포인트(AP)에 접속하는 방법에 있어서, 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지할 것인지 여부를 결정하는 단계는, 현재 접속한 무선 채널의 채널 부하량이 임계값 이상인 경우, 현재 접속한 AP의 대역에 접속된 단말의 수를 기초로, 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지할 것인지 여부를 결정할 수 있다.
[21]
본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 액세스 포인트(AP)에 접속하는 방법에 있어서, 채널 간섭 정보는, 단말 주변의 AP의 채널 간섭 여부에 관한 정보를 포함할 수 있고, 단말 주변의 AP의 부하 정보 및 채널 간섭 정보를 기초로, 접속할 무선 채널을 결정하는 단계는, 단말 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI)를 측정하는 단계 및 단말 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI) 및 인접 채널 전력 누설비(power leakage ratio)를 기초로, 단말 주변의 AP의 채널 간섭 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
[22]
본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 액세스 포인트(AP)에 접속하는 방법에 있어서, 채널 간섭 정보는, 단말 주변의 AP의 채널 간섭 여부에 관한 정보를 포함할 수 있고, 단말 주변의 AP의 부하 정보 및 채널 간섭 정보를 기초로, 접속할 무선 채널을 결정하는 단계는, 단말 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI)를 측정하는 단계, 단말 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI) 및 인접 채널 전력 누설비(power leakage ratio)를 기초로, 단말 주변의 AP의 채널 간섭 여부를 판단하는 단계, 단말 주변의 AP의 채널 간섭 여부를 기초로, 단말이 무선 채널에 접속하는 경우 무선 채널에 간섭을 끼치는 채널들의 채널 부하량의 합을 획득하는 단계, 채널 부하량의 합과, 단말이 무선 채널에 접속하는 경우의 무선 채널의 채널 부하량을 기초로, 가중치를 획득하는 단계, 무선 채널의 평균 주파수 효율을 기초로, 단말이 무선 채널에 접속할 경우의 무선 채널의 평균 주파수 효율의 예상 값을 획득하는 단계, 가중치 및 평균 주파수 효율의 예상 값을 기초로, 단말이 무선 채널에 접속할 경우의 리소스 효율을 획득하는 단계, 및 리소스 효율을 기초로 접속할 무선 채널을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
[23]
본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 액세스 포인트(AP)에 접속하는 방법은, 주기적으로 단말 주변의 AP를 스캔하여, 단말 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신하는 단계, 단말 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI)를 측정하는 단계, 단말 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임 및 단말 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI)를 중앙 컨트롤러에 의해 제어되는 AP인 중앙형 AP로 송신하는 단계, 및 중앙형 AP로부터 접속 결정 결과를 수신하고, 접속 결정 결과를 기초로 단말의 접속이 결정된 무선 채널에 접속하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[24]
본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 액세스 포인트(AP)에 접속하는 방법에 있어서, 접속 결정 결과는, 중앙 컨트롤러가, 중앙형 AP로부터 수신한 단말 주변의 AP의 비콘 프레임, 중앙형 AP에 접속된 단말들에 관한 단말별 전송 속도 및 단말별 트래픽 정보, 및 중앙형 AP 주변의 AP의 RSSI를 기초로, 네트워크의 총 리소스 효율을 결정하고, 네트워크의 총 리소스 효율에 기초해 단말별로 접속할 무선 채널을 결정한 결과일 수 있다.
[25]
본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 액세스 포인트(AP)에 접속하는 방법에 있어서, 네트워크의 총 리소스 효율은, 중앙 컨트롤러가, 중앙형 AP 주변의 AP 의 RSSI 및 인접 채널 전력 누설비를 기초로 중앙형 AP 주변의 AP의 채널 간섭 여부를 판단하고, 중앙형 AP 주변의 AP의 채널 간섭 여부를 기초로 결정한 네트워크의 총 리소스 효율일 수 있다.
[26]
본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 액세스 포인트(AP)에 접속하는 단말은, 다수의 AP와 통신하는 통신부, 하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리, 및 메모리에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 적어도 하나의 프로세서는 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써 현재 접속한 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신하고, 현재 접속한 AP의 부하 정보를 기초로, 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지할 것인지 여부를 결정하고, 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지하지 않기로 결정한 경우, 단말 주변의 AP를 스캔하여 단말 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신하고, 단말 주변의 AP의 부하 정보 및 채널 간섭 정보를 기초로, 접속할 무선 채널을 결정하고, 결정한 무선 채널에 접속할 수 있다.
[27]
본 개시의 일 실시예에 따른 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는, 단말이, 현재 접속한 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신하는 동작, 현재 접속한 AP의 부하 정보를 기초로, 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지할 것인지 여부를 결정하는 동작. 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지하지 않기로 결정한 경우, 단말 주변의 AP를 스캔하여 단말 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신하는 동작, 단말 주변의 AP의 부하 정보 및 채널 간섭 정보를 기초로, 접속할 무선 채널을 결정하는 동작, 및 결정한 무선 채널에 접속하는 동작을 수행하도록 하는 프로그램을 기록한 것이다.

발명의 실시를 위한 형태

[28]
이하, 본 개시의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
[29]
실시예를 설명함에 있어서 본 개시가 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 개시와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 개시의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
[30]
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
[31]
본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
[32]
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
[33]
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
[34]
이 때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.
[35]
후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 또한, 이하에서 WLAN 시스템을 예로 들어 본 개시의 실시예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널 형태를 갖는 여타의 통신 시스템에도 본 개시의 실시예가 적용될 수 있다. 또한, 본 개시의 실시예는 숙련된 기술적 지식을 가진자의 판단으로써 본 개시의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신 시스템에도 적용될 수 있다.
[36]
본 개시에서는 단말(terminal)이라는 용어를 사용자(user) 또는 sta(station)와 혼용하여 사용할 수 있다. 또한 접속(access)이라는 용어를 연결(association)이라는 용어와 혼용하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 사용자 연결(UA: user association)을 단말 접속이라 할 수 있다.
[37]
본 개시에서 AP는 무선랜(WLAN: Wireless Local Area Network) 액세스 포인트(AP: Access point)를 의미한다.
[38]
본 개시에서 중앙형 AP(centralized AP)(또는, 컨트롤러 기반 AP(controller based AP))는, 중앙 컨트롤러에 의해 제어되는 AP를 의미한다.
[39]
본 개시에서 개별형 AP(stand alone AP)(또는, 자율형 AP(autonomous AP), 중앙 컨트롤러에 기반하지 않은 AP (non-central controller based AP))는, 중앙 컨트롤러에 의해 제어되지 않는 AP를 의미한다. 본 개시에서 AP는 특별한 설명이 없으면 중앙형 AP 또는 개별형 AP 중 어느 하나일 수 있다.
[40]
본 개시에서 AP는, 2.4 GHz와 5 GHz 주파수 대역을 모두 지원하는 dual-band 무선랜 AP일 수 있다. 각 AP에는 대역별로 사용 채널이 할당되어 있다. 또한 AP는, AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 송신한다.
[41]
본 개시에서 접속할 무선 채널을 결정한다는 것은, 접속할 AP, 사용 주파수 대역 및 사용 채널 번호를 결정하는 것을 의미할 수 있다.
[42]
본 개시에서 중앙 컨트롤러는, 중앙형 AP로부터 해당 AP에 접속된 단말의 수, 단말별 트래픽 정보, 전송 속도를 포함한 정보를 유선 통신(예를 들면, 이더넷)을 통해 획득하는 컨트롤러를 의미한다. 예를 들어, 중앙 컨트롤러는 WLAN 컨트롤러라고 칭할 수 있다. 개별형 AP는 중앙 컨트롤러와 독립적으로 동작하므로, 중앙 컨트롤러는 개별형 AP와 관련된 정보를 개별형 AP로부터 직접 획득할 수 없다.
[43]
본 개시에서 분산형 UA 기법은, 무선 통신 시스템에서 단말이 단말이 접속할 AP를 결정하는 UA 기법을 의미한다.
[44]
본 개시에서 중앙형 UA 기법은, 무선 통신 시스템에서 중앙 컨트롤러가 무선랜 네트워크 상황에 따라 네트워크 내의 각 단말이 접속할 AP를 결정하는 UA 기법을 의미한다.
[45]
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 분산형 UA 기법에 따라 무선 채널에 접속하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[46]
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 단말(110)은 현재 AP-2(120)에 접속해 있다. 단말(110)은 AP-2(120)로부터 AP-2(120)의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임(122)을 수신한다. 단말(110)은 현재 접속한 AP-2(120)의 부하 정보를 기초로, 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지할 것인지 여부를 결정한다. 이에 대해서는 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
[47]
단말(110)이 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지하지 않기로 결정한 경우, 단말(110)은 단말(110) 주변의 AP를 스캔하여, 단말(110) 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신한다.
[48]
단말(110)은 수신한 단말(110) 주변의 AP의 부하 정보 및 채널 간섭 정보를 기초로, 접속할 무선 채널을 결정하여 접속한다. 이에 대해서는 도 6 을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
[49]
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 중앙형 UA 기법에 따라 무선 채널에 접속하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[50]
도 2를 참조하면, 각 AP는 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 송신한다. 단말(210)은 현재 AP-3(230)에 접속해 있다.
[51]
단말(210)은 주기적으로 단말(210) 주변의 AP를 스캔하여, 단말(210) 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 또한, 단말(210)은 비주기적으로 주변의 AP들을 스캔하여, 단말(210) 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신할 수도 있다. 도 2에서 단말(210)은 단말(210) 주변의 AP인 AP-1(240), AP-2(250) 및 AP-3(230)으로부터 각 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신할 수 있다.
[52]
단말(210)은 수신한 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 중앙형 AP인 AP-3(230)로 송신할 수 있다.
[53]
이후 단말(210)은 중앙형 AP인 AP-3(230)으로부터 접속 결정 결과를 수신할 수 있고, 그 결과를 기초로 단말(210)의 접속이 결정된 무선 채널에 접속할 수 있다. 접속 결정 결과는 중앙 컨트롤러(220)에 의해 결정된다. 이에 대해서는 도 10을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
[54]
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 무선 채널에 접속하는 방법이 실시되는 무선랜 환경을 나타낸 도면이다.
[55]
도 3을 참조하면, 본 개시의 일 싱시예에 따른 방법이 실시되는 환경은 적어도 하나 이상의 개별형 AP 및 적어도 하나 이상의 중앙형 AP를 포함할 수 있다. 도 3에서, AP-1(330) 및 AP-3(340)은 개별형 AP이고, AP -2(320)는 중앙형 AP이다.
[56]
AP가 밀집한 상황에서는 AP들이 동일 채널 또는 중첩 채널을 사용하는 경우가 많기 때문에 AP들이 서로 채널을 공유하는 상황이 일어난다. 따라서 네트워크 품질 향상을 위해 부하 분산이 필요하다.
[57]
또한 AP가 2.4 GHz와 5 GHz 주파수 대역을 모두 지원하는 dual-band 무선랜 AP인 경우, 대역 간 부하 불균형이 발생할 수 있어, 대역간 접속된 단말을 이동시키는 band steering 기법을 통한 대역 간 부하 분산을 고려할 필요가 있다.
[58]
한편, 중앙형 AP와 개별형 AP가 혼재되어 있는 경우, 중앙형 AP와 개별형 AP 사이의 부하 불균형이 발생할 수 있다.
[59]
개시된 방법에 따르면, 개별형 AP와 중앙형 AP의 두 유형의 AP들이 혼재되어 밀집된 환경에서 네트워크의 부하 분산을 효율적으로 수행할 수 있다.
[60]
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 분산형 UA 기법에 따라 무선 채널에 접속하는 방법을 도시한 순서도이다.
[61]
410 단계에서, 단말은 현재 접속한 AP로부터 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신한다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, AP의 부하 정보는, BSS(Basic Service Set) 로드(load) 정보를 포함할 수 있다. BSS 로드 정보는, AP의 주파수 대역별 접속된 단말의 수 ( ), AP의 주파수 대역별 채널 부하량( ), 및 AP의 평균 주파수 효율( )을 포함할 수 있다. 여기에서, 는 AP- k의 주파수 대역 B ( )에 접속된 단말들의 집합을 의미하고, 는 AP- k의 주파수 대역 B 에서의 채널 부하량을 의미한다. 는 하기와 같은 수식으로 정해질 수 있다.
[62]
[수학식 1]
[63]
[64]
여기에서, 는 AP- k에 연결된 STA- i의 traffic arrival rate를 의미하고, 는 AP- k와 STA- i 링크 사이의 전송 속도를 의미하고, 는 전술했듯 AP- k의 주파수 대역 B ( )에 접속된 단말들의 집합을 의미한다.
[65]
는 하기와 같은 수식으로 정해질 수 있다.
[66]
[수학식 2]
[67]
[68]
여기에서, 는 전술했듯 AP의 주파수 대역별 접속된 단말의 수를 의미하고, 는 AP- k와 STA- i 사이의 주파수 효율(SE: Spectral Efficiency)를 의미한다. 이는 하기와 같은 수식으로 정해질 수 있다.
[69]
[수학식 3]
[70]
[71]
여기에서, 는 AP- k와 STA- i 사이의 SNR(Signal to Noise Ratio)을 의미한다.
[72]
420 단계에서, 단말은 현재 접속한 AP의 부하 정보를 기초로, 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지할 것인지 여부를 결정한다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 단말은 현재 접속한 AP의 현재 접속한 주파수 대역의 채널 부하량( )이 임계값(L th) 이상인 경우, 현재 접속한 AP의 대역에 접속된 단말의 수를 기초로, 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지할 것인지 여부를 결정할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 단말은 현재 접속한 AP의 대역에 접속한 단말의 수( )의 역수의 확률( )에 따라, 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지하지 않기로 결정할 수 있다.
[73]
430 단계에서, 단말이 420 단계에서 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지하지 않기로 결정한 경우, 단말은 단말 주변의 AP를 스캔하여, 단말 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신한다.
[74]
440 단계에서, 단말은 수신한 단말 주변의 AP의 부하 정보 및 채널 간섭 정보를 기초로, 접속할 무선 채널을 결정한다. 이에 대해서는 도 6을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
[75]
450 단계에서, 단말은 440 단계에서 접속하기로 결정한 무선 채널에 접속한다.
[76]
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 분산형 UA 기법에 따라 무선 채널에 접속하는 방법을 도시한 도면이다.
[77]
도 5를 참조하면, 510 단계에서, 단말(501)이 현재 접속한 AP(503)는 현재 접속한 AP(503)의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 송신하고, 단말(501)은 이를 수신한다.
[78]
도 5에서 520 단계 내지 550 단계는 도 4의 420 단계 내지 450 단계와 동일하므로, 간략히 설명하도록 한다. 520 단계에서, 단말(501)은 현재 접속한 AP(503)의 부하 정보를 기초로 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지할지 여부를 결정한다. 530 단계에서, 단말(501)은 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지하지 않기로 결정한 경우, 단말 주변의 AP를 스캔하여 단말 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신한다. 540 단계에서, 단말(501)은 단말(501) 주변의 AP의 부하 정보 및 채널 간섭 정보를 기초로 접속할 무선 채널을 결정한다. 550 단계에서, 단말(501)은 결정한 무선 채널에 접속한다.
[79]
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 단말 주변의 AP의 부하 정보 및 채널 간섭 정보를 기초로 접속할 무선 채널을 결정하는 방법을 도시한 순서도이다.
[80]
도 6은 도 4의 440 단계를 보다 구체적으로 설명한다. 도 4의 430 단계에서, 단말은 단말 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신하였다.
[81]
610 단계에서, 단말은 단말 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI: Received Signal Strength Indicator)를 측정할 수 있다.
[82]
620 단계에서, 단말은 단말 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI) 및 인접 채널 전력 누설비(power leakage ratio)를 기초로, 단말 주변의 AP의 채널 간섭(channel interference) 여부(또는, 채널 간 간섭 여부(inter-channel interference))를 판단할 수 있다.
[83]
대부분 비중첩 채널(non-overlapped channel)을 사용하는 5 GHz 대역과 달리, 2.4 GHz 대역에서는 1, 6, 그리고 11번 채널을 제외한 다른 채널들은 중첩 채널들이다. 따라서 2.4 GHz 대역의 채널 간에는 인접 채널 간섭(ACI: adjacent channel interference)이 존재하여 네트워크 성능에 영향을 끼치므로, ACI에 의한 간섭 정도를 반영하여 접속할 무선 채널을 결정할 필요가 있다.
[84]
본 개시의 일 실시예에서는, 단말 주변 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI)에 인접 채널 전력 누설비(adjacent channel power leakage ratio)를 곱한 값을 ACI에 의한 간섭 정도로 측정할 수 있다. 인접 채널 전력 누설비는 현재 채널에서 전송하는 파워에 대한 인접 채널로 누설되는 파워의 비율을 의미한다. 즉, 인접 채널 전력 누설비가 클수록 인접 채널에 끼치는 간섭의 정도가 크다. 2.4 GHz에서의 채널 차이에 따른 인접 채널 전력 누설비는 하기 [표 1]와 같다.
[85]
[표 1]
[86]
[87]
이하의 실시예에서는 단말이 단말 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI) 및 인접 채널 전력 누설비를 기초로 단말 주변의 AP의 채널 간섭 여부를 판단하는 방법을 보다 구체적으로 설명한다.
[88]
예를 들어, 단말 주변의 AP 중 어느 하나의 AP인 AP-k의 대역 B의 채널에 대하여, 해당 무선 채널과 같은 채널을 사용하면서 단말에서 측정한 RSSI가 -82 dBm(carrier sense 기반 CCA(clear channel assessment)에 의해 감지되기 위한 최소 임계값) 이상인 주변 무선 채널을, AP-k의 대역 B의 채널과 간섭하는 무선 채널로 판단할 수 있다. 또한 AP-k의 대역 B의 채널과 중첩 채널(overlapped channel)을 사용하면서 단말에서 측정한 RSSI에 인접 채널 전력 누설비를 곱한 값이 -62 dBm(energy detection기반 CCA에 의해 감지되기 위한 최소 임계값)이상인 주변 무선 채널을, AP-k의 대역 B의 채널과 간섭하는 무선 채널로 판단할 수 있다. AP-k의 대역 B의 채널과 간섭하는 무선 채널이 있는 경우, 단말은 단말 주변의 AP인 AP-k의 채널 간섭이 있다고 판단할 수 있다. 여기에서, 5 GHz 대역은 대부분 비중첩 채널(non-overlapped channel)을 사용하나, 2.4 GHz 대역에서는 1, 6, 그리고 11번 채널을 제외한 다른 채널들은 중첩 채널들이다. 상술한 실시예에 따르면, 단말은 단말 주변의 AP 중 어느 하나의 AP인 AP-k의 대역 B의 채널과 다른 무선 채널들 간 간섭 여부를 판단할 수 있다.
[89]
630 단계에서, 단말은 단말 주변의 AP의 채널 간섭 여부를 기초로, 단말이 무선 채널에 접속하는 경우 무선 채널에 간섭을 끼치는 채널들의 채널 부하량의 합을 획득할 수 있다. 예를 들어, 단말은 620 단계에서 판단한 AP-k의 대역 B의 채널과 다른 무선 채널들의 간섭 여부를 바탕으로, 단말이 AP-k의 대역 B의 채널에 접속하는 경우 AP-k의 대역 B의 채널과 간섭하는 무선 채널들의 채널 부하량의 합을 획득할 수 있다.전술한 채널 부하량의 합은 하기의 수식으로 정해질 수 있다.
[90]
[수학식 4]
[91]
[92]
여기에서, 는 AP- k의 대역- B에 대해 간섭을 끼치는 AP들의 집합을 의미하고, 는 AP- m의 대역- B에서의 부하량을 의미한다.
[93]
640 단계에서, 단말은 전술한 채널 부하량의 합과, 단말이 무선 채널에 접속하는 경우의 무선 채널의 채널 부하량을 기초로, 가중치를 획득할 수 있다. 예를 들어, 단말이 AP-k의 대역 B의 채널에 접속하는 경우의 무선 채널의 채널 부하량과, AP-k의 대역 B의 채널과 간섭하는 무선 채널들의 채널 부하량의 합을 기초로, 가중치를 획득할 수 있다. 가중치는 하기의 수식으로 정해질 수 있다.
[94]
[수학식 5]
[95]
[96]
여기에서, 는 AP- k에 연결된 STA- i의 traffic arrival rate를 의미하고, 는 AP- k와 STA- i 링크 사이의 전송 속도를 의미한다.
[97]
650 단계에서, 단말은 무선 채널의 평균 주파수 효율을 기초로, 단말이 무선 채널에 접속할 경우의 무선 채널의 평균 주파수 효율의 예상 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 단말은 AP-k의 대역 B의 평균 주파수 효율( )을 기초로, 단말이 AP-k의 대역 B의 채널에 접속하는 경우의 AP-k의 대역 B의 평균 주파수 효율의 예상 값을 획득할 수 있다. 주파수 효율의 예상 값은 하기의 수식으로 정해질 수 있다.
[98]
[수학식 6]
[99]
[100]
여기에서, 는 전술했듯 AP-k의 대역 B의 평균 주파수 효율을 의미하고, 는 AP의 주파수 대역별 접속된 단말의 수를 의미하고, 는 AP- k와 STA- i 사이의 주파수 효율을 의미한다.
[101]
660 단계에서, 단말은 가중치 및 평균 주파수 효율의 예상 값을 기초로, 단말이 무선 채널에 접속할 경우의 리소스 효율을 획득할 수 있다. 예를 들어, 단말은 가중치( ) 및 평균 주파수 효율의 예상 값( )을 기초로, 단말이 AP-k의 대역 B의 채널에 접속할 경우의 리소스 효율을 획득할 수 있다. 리소스 효율은 하기의 수식으로 정해질 수 있다.
[102]
[수학식 7]
[103]
[104]
670 단계에서, 단말은 리소스 효율을 기초로 접속할 무선 채널을 결정할 수 있다. 예를 들어, 단말은 단말이 AP-k의 대역 B의 채널에 접속할 경우의 리소스 효율( )을 기초로, 리소스 효율이 최고가 되는 AP(AP-k *) 및 대역(B *)을 접속할 무선 채널로 결정할 수 있다. 접속할 무선 채널은 하기의 수식으로 결정될 수 있다.
[105]
[수학식 8]
[106]
[107]
여기에서, 는 STA- i 주변에서 대역- B를 사용하는 AP들의 집합을 의미한다.
[108]
개시된 방법에 따르면, dual-band AP들이 고밀집된 상황에서, 단말이 무선 채널 간섭 여부를 고려하여 AP 및 대역 간 부하 분산을 수행함으로써, 무선랜 네트워크의 성능을 향상할 수 있다.
[109]
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 분산형 UA 기법에 따라 무선 채널에 접속하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[110]
701 단계에서, 단말(710)은 채널 부하량이 포화된 AP-2(720)에 접속해 있다. 이때 AP-2(720)는 AP-2(720)의 부하 정보가 포함된 비콘 프레임을 송신하고, 단말(710)은 비콘 프레임을 수신한다. 단말(710)은 현재 접속한 AP-2(720)의 부하 정보를 기초로, 현재 접속한 AP-2(720)의 무선 채널의 접속을 유지할 것인지 여부를 결정한다. 단말(710)이 접속을 유지하지 않기로 결정한 경우, 702 단계로 이동한다.
[111]
702 단계에서, 단말(710)은 단말(710) 주변 AP를 스캔하여, AP-1(740), AP-2(720), AP-3(730)으로부터 각 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신한다. 단말(710)은 수신한 단말(710) 주변의 AP의 부하 정보 및 채널 간섭 정보를 기초로, 접속할 무선 채널을 결정하여 접속한다.
[112]
703 단계는 단말(710)이 접속이 결정된 AP-3(730)에 접속한 것을 도시한다.
[113]
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 AP의 채널 간섭 여부를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[114]
도 8을 참조하면, 단말(810)은 단말(810) 주변의 AP의 채널 간섭 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 단말(810)은 단말(810) 주변의 AP-1(820)의 2.4Ghz 대역의 채널 1 과 AP-2(830)의 2.4Ghz 대역의 채널 간 간섭 여부를 판단할 수 있다. 전술한 채널 1과 채널 2는 인접한 중첩 채널이고, AP-2(830)로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI)에 채널 1과 채널 2의 인접 채널 전력 누설비(0.7906)(표 1 참조)를 곱한 값(-59.02dBm)이-62dBm 이상이므로, 단말(810)은 AP-2(830)의 2.4Ghz 대역의 채널 2가 AP-1(820)의 2.4Ghz 대역의 채널 1과 간섭하는 무선 채널인 것으로 판단할 수 있다.
[115]
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 중앙형 UA 기법에 따라 무선 채널에 접속하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[116]
910 단계에서, 단말(901)은 주기적으로 주변의 AP들을 스캔하여 단말 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 또한, 단말(901)은 비주기적으로 주변의 AP들을 스캔하여, 단말(901) 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신할 수도 있다. 비콘 프레임에 포함된 AP의 부하 정보는 도 4의 설명에서 개시한 바와 같을 수 있다. 즉, AP의 부하 정보는 AP의 주파수 대역별 접속된 단말의 수( ), AP의 주파수 대역별 채널 부하량( ), AP의 평균 주파수 효율( )을 포함한 BSS(Basic Service Set) 로드(load) 정보를 포함할 수 있다.
[117]
915 단계에서, 단말(901)은 단말(901) 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI)를 측정할 수 있다.
[118]
920 단계에서, 단말(901)은 단말(901) 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임 및 단말 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI)를 중앙 컨트롤러에 의해 제어되는 중앙형 AP(903)로 송신할 수 있다. 중앙형 AP는 수신한 정보를 중앙 컨트롤러(905)로 송신할 수 있다. 910 단계 내지 920 단계를 통해 단말(901)이 주변의 AP들을 스캔하고 그 정보를 송신하는 주기(P R)는, 예를 들어 1분일 수 있다.
[119]
930 단계에서, 중앙형 AP(903)는 중앙형 AP(903)에 접속된 단말별 전송 속도 및 트래픽 정보를 중앙 컨트롤러(905)로 송신할 수 있다. 트래픽 정보는 단말의 traffic arrival rate를 포함할 수 있다.
[120]
940 단계에서, 중앙 컨트롤러(905)는 중앙형 AP(903)에게 주기적으로 채널 스캔을 명령할 수 있다. 스캔 주기(P C)는 예를 들어, 12시간일 수 있다. 또한, 중앙 컨트롤러(905)는 중앙형 AP(903)에게 비주기적으로 채널 스캔을 명령할 수도 있다.
[121]
945 단계에서, 중앙형 AP(903)는 중앙 컨트롤러(905)의 채널 스캔 명령에 따라 중앙형 AP(903) 주변의 AP를 스캔할 수 있다. 중앙형 AP(903)는 채널 스캔을 통하여 중앙형 AP(903) 주변 AP의 AP 간 송수신하는 신호의 강도(RSSI)를 획득할 수 있다.
[122]
950 단계에서, 중앙형 AP(903)는 중앙 컨트롤러(905)로 중앙형 AP(903) 주변 AP의 AP 간 송수신하는 신호의 강도(RSSI)를 송신할 수 있다.
[123]
960 단계에서, 중앙 컨트롤러(905)는 중앙형 AP(903)로부터 수신한 단말(901) 주변의 AP의 비콘 프레임, 중앙형 AP(903)에 접속된 단말별 전송 속도 및 트래픽 정보, 및 중앙형 AP(903) 주변의 AP 간 송수신하는 신호의 강도(RSSI)를 기초로, 네트워크의 총 리소스 효율을 결정해 단말별 접속할 무선 채널을 결정할 수 있다. 이하의 실시예에서 보다 구체적으로 설명한다.
[124]
이하에서는 중앙 컨트롤러(905)가 중앙형 AP(903) 주변의 AP간 간섭 여부를 판단하는 방법을 설명한다.
[125]
중앙 컨트롤러(905)는 중앙형 AP(903) 주변의 AP 간 송수신하는 신호의 강도(RSSI) 및 인접 채널 전력 누설비를 기초로, 중앙형 AP(903) 주변의 AP의 채널 간 간섭 여부를 판단할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에서는, 중앙형 AP(903) 주변의 AP 간 송수신하는 신호의 강도(RSSI)에 인접 채널 전력 누설비를 곱한 값을 ACI에 의한 간섭 정도로 측정할 수 있다.
[126]
예를 들어, 중앙형 AP(903) 주변의 AP 중 어느 하나의 AP인 AP-k의 대역 B의 채널에 대하여, 해당 무선 채널과 같은 채널을 사용하면서 AP-k에서 측정한 RSSI가 -82 dBm(carrier sense 기반 CCA(clear channel assessment)에 의해 감지되기 위한 최소 임계값) 이상인 주변 무선 채널을, AP-k의 대역 B의 채널과 간섭하는 무선 채널로 판단할 수 있다. 또한 AP-k의 대역 B의 채널과 중첩 채널(overlapped channel)을 사용하면서 AP-k에서 측정한 RSSI에 인접 채널 전력 누설비를 곱한 값이 -62 dBm(energy detection기반 CCA에 의해 감지되기 위한 최소 임계값)이상인 주변 무선 채널을, AP-k의 대역 B의 채널과 간섭하는 무선 채널로 판단할 수 있다. 전술한 실시예에 따르면, 중앙 컨트롤러(905)는 중앙형 AP 주변의 AP 중 어느 하나의 AP인 AP-k의 대역 B의 채널과 다른 무선 채널들 간 간섭 여부를 판단할 수 있다.
[127]
본 개시에서는 STA(단말)을 legacy STA과 non-legacy STA으로 분류할 수 있다. Legacy STA(이하 L-STA)은 무선랜을 지원하는 일반적인 STA이다. Non-legacy STA(이하 NL-STA)은 본 개시의 방법을 구현하는 소프트웨어 또는 하드웨어가 내장된 STA이다. 그리고 NL-STA은 NL-STA가 현재 접속한 AP의 유형에 따라 두 유형으로 나누어 표현할 수 있다. 중앙형 AP에 접속한 NL-STA을 C-STA, 그리고 개별형 AP에 접속한 STA을 U-STA이라 표현한다. 이를 요약하면 하기의 [표 2]와 같다.
[128]
[표 2]
[129]
[130]
이하에서는 중앙 컨트롤러(905)가 네트워크에 존재하는 AP 중 하나의 AP인 AP- k의 대역- B에 가해지는 전체 채널 부하량을 획득하는 방법을 설명한다.
[131]
AP- k의 대역- B의 부하량인 는 하기의 수식으로 정해질 수 있다.
[132]
[수학식 9]
[133]
[134]
여기에서, 는 AP- k의 대역- B에 대한 STA- i의 연결을 나타내는 binary indicator를 의미하고, 는 AP- k의 대역- B에 연결된 C-STA의 집합을 의미하고, 는 AP- k의 대역- B에 연결된 non C-STA (즉, U-STA과 L-STA)의 집합을 의미하고, 는 AP- k에 연결된 STA- i의 traffic arrival rate를 의미하고, 는 AP- k와 STA- i 링크 사이의 전송 속도를 의미한다.
[135]
다음으로, AP- k의 대역- B에 가해지는 전체 채널 부하량을 이라 하고, 이는 AP- k의 대역- B 의 채널 부하량에, 전술한 채널과 간섭하는 무선 채널들의 부하량을 더한 값으로 정의될 수 있다. 이는 하기의 수식으로 정해질 수 있다.
[136]
[수학식 10]
[137]
[138]
여기에서, 는 AP- k의 대역- B에 대해 간섭을 끼치는 AP들의 집합을 의미한다.
[139]
이하에서는 중앙 컨트롤러(905)가 중앙형 AP(903)로부터 수신한 단말(901) 주변의 AP의 비콘 프레임, 중앙형 AP(903)에 접속된 단말별 전송 속도 및 트래픽 정보, 중앙형 AP(903) 주변의 AP 간 송수신하는 신호의 강도(RSSI), 인접 채널 전력 누설비 및 전술한 중앙형 AP(903) 주변의 AP의 채널 간 간섭 여부를 기초로, 네트워크의 총 리소스 효율을 결정하는 방법을 설명한다.
[140]
네트워크의 총 리소스 효율은 하기의 수식으로 정해질 수 있다.
[141]
[수학식 11]
[142]
[143]
여기에서, 는 AP- k의 대역- B에서의 리소스 효율을 의미하고, 다음의 수식으로 정해질 수 있다.
[144]
[수학식 12]
[145]
[146]
여기에서, 는 AP- k의 대역- B에 가해지는 채널 부하량에 기반한 가중치를 의미하고, 하기의 수식에 의해 정해질 수 있다.
[147]
[수학식 13]
[148]
[149]
[수학식 12]에서, 는 AP- k의 대역- B에서의 평균 주파수 효율을 의미하고, 하기의 수식에 의해 정해질 수 있다.
[150]
[수학식 14]
[151]
[152]
여기에서, 는 전술했듯 AP- k의 대역- B에 대한 STA- i의 연결을 나타내는 binary indicator를 의미하고, 는 전술했듯 AP- k의 대역- B에 연결된 C-STA의 집합을 의미하고, 는 전술했듯 AP- k의 대역- B에 연결된 non C-STA (즉, U-STA과 L-STA)의 집합을 의미하고, 는 AP- k와 STA- i 사이의 주파수 효율을 의미한다.
[153]
중앙 컨트롤러(905)는 네트워크의 총 리소스 효율이 최대화 되도록 각 단말이 접속할 무선 채널을 결정한다. 이는 하기의 수식으로 표현될 수 있다.
[154]
[수학식 15]
[155]
[156]
여기에서, 는 네트워크에 존재하는 모든 AP의 집합을 의미한다.
[157]
[수학식 15]의 문제의 제한 조건은 하기 [수학식 16], [수학식 17]에 의해 정해진다.
[158]
하기 [수학식 16]는 STA- i의 연결에 대한 제한 조건으로, STA- i는 반드시 네트워크 내의 어느 AP의 특정 대역에 연결된다는 것을 의미한다.
[159]
[수학식 16]
[160]
[161]
여기에서, 는 전술했듯 네트워크에 존재하는 모든 AP의 집합을 의미하고, 는 전술했듯 AP- k의 대역- B에 대한 STA- i의 연결을 나타내는 binary indicator를 의미한다.
[162]
하기 [수학식 17]은 AP- k의 대역- B에 가해지는 채널 부하량인 에 대한 제한 조건으로, 은 미리 정해진 채널 부하량 임계값인 L th 이하여야 한다는 것을 의미한다.
[163]
[수학식 17]
[164]
[165]
한편, [수학식 15]는 mixed integer quadratic fractional programming (MIQFP) problem으로 NP-Hard이다. 따라서, 이하에서는 본 문제를 해결 가능한 문제로 변환하여 솔루션을 구하는 방법을 설명한다.
[166]
[수학식 13]에서와 같이 가 분수 형태를 갖기 때문에 의 곱인 objective function [수학식 15]는 분수 형태를 갖는 MIQFP problem이다. 이를 해결 가능한 MIQP problem으로 전환하기 위해서는 parametric technique을 활용해 추가적인 변수를 도입해야 한다. 이를 통해 fractional form인 MIQFP problem을 equivalent한 quadratic form인 MIQP problem으로 전환 가능하다. 변수를 도입하여 본래의 문제인 [수학식 13]를 MIQP problem으로 전환한 수식을 하기의 수식으로 표현할 수 있다.
[167]
[수학식 18]
[168]
[169]
[수학식 18]의 문제의 제한 조건은 [수학식 16], [수학식 17]에 의해 정해진다.
[170]
[수학식 18] 에 따르면, 주어진 값인 로 인해 본래의 문제인 [수학식 15]가 branch and bound technique에 의해 최적으로 해결될 수 있는 MIQP문제인 [수학식 18]로 전환될 수 있다. 이 문제는 이하에서 설명할 CPLEX MIQP solver 를 활용해 솔루션을 얻을 수 있다.
[171]
[수학식 18]의 문제의 솔루션을 얻기 위해서는 먼저 가 정의되어야 한다. Dinkelbach's method 에 따라 초기 는 0으로 설정하고, 이 값을 계속해서 갱신한다. 알고리즘은 갱신 전후의 차이가 미리 정의된 임계값인 보다 작을 때 종료된다. [수학식 18]를 문제의 솔루션을 얻기 위한 알고리즘은 하기의 수식과 같다.
[172]
[수학식 19]
[173]
[174]
965 단계에서, 중앙 컨트롤러(905)는 단말별로 접속할 무선 채널 결정 결과를 중앙형 AP(903)로 송신할 수 있고, 중앙형 AP(903)는 수신한 결과를 단말(901)로 송신할 수 있다. 중앙 컨트롤러(905)는 단말별로 접속할 무선 채널을 주기적으로 결정할 수 있고, 그 주기(P D)는 예를 들어, 5분일 수 있다. 또한, 중앙 컨트롤러(905)는 단말별로 접속할 무선 채널을 비주기적으로 결정할 수도 있다.
[175]
970 단계에서, 단말(901)은 단말별로 접속할 무선 채널 결정 결과를 수신할 수 있고, 그 결과에 따라 접속이 결정된 무선 채널에 접속할 수 있다.
[176]
개시된 방법에 따르면, dual-band AP들이 고밀집된 상황에서, 단말이 무선 채널 간 간섭 여부를 고려하여 AP 및 대역 간 부하 분산을 수행함으로써, 무선랜 네트워크의 성능을 향상할 수 있다. 또한, 단말은 현재 네트워크 상황(채널 부하량 및 무선 채널 품질)에 따라 기존 중앙형 AP들과의 접속을 조정할 수 있을 뿐만 아니라, 개별형 AP의 네트워크 상황을 함께 고려하여 개별형 AP로의 접속도 가능하다.
[177]
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 중앙형 UA 기법에 따라 무선 채널에 접속하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[178]
1001 단계에서, 단말(1010)은 AP-3(1030)에 접속해 있다. 단말(1010)은 주기적으로 주변의 AP들을 스캔하여, 단말(1010) 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 또한, 단말(1010)은 비주기적으로 주변의 AP들을 스캔하여, 단말(1010) 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신할 수도 있다. 도 10에서 단말(1010)은 단말(1010) 주변의 AP-1, AP-2 및 AP-3(1030)로부터 각 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 또한 단말(1010)은 AP-1, AP-2 및 AP-3(1030)로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI)를 측정할 수 있다. 중앙형 AP인 AP-3(1030)은 중앙 컨트롤러(1020)에 의해 제어된다.
[179]
1002 단계에서, 중앙 컨트롤러(1020)는 AP-3(1030)을 통해 단말(1010)로부터 단말 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임 및 단말 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI)를 수신할 수 있다.
[180]
1001 단계 또는 1002 단계에서, AP-3(1030)은 중앙 컨트롤러(1020)의 제어를 받아 중앙 컨트롤러(1020)와 정보를 송수신할 수 있다. 이에 대한 설명은 도 9의 920 단계 내지 950 단계를 참조하여 자세히 설명하였다.
[181]
1003 단계에서, 중앙 컨트롤러(1020)는 AP-3(1030)으로부터 수신한 AP-3(1030)의 정보 및 AP-3(1030)이 단말(1010)로부터 수신한 정보에 기초로, 네트워크의 총 리소스 효율을 결정할 수 있고, 이에 기초해 단말별로 접속할 무선 채널을 결정할 수 있고, 접속 결정 결과를 AP-3(1030)로 송신할 수 있다. AP-3(1030)은 접속 결정 결과를 단말(1010)로 송신할 수 있다. 접속 결정 결과를 결정하는 방법에 대해서는 도 9의 960 단계를 참조하여 자세히 설명하였다.
[182]
1004 단계에서, 단말(1010)은 접속이 결정된 AP-1(1040) 에 접속할 수 있다.
[183]
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 분산형 UA 기법과 중앙형 UA 기법을 혼용한 기법에 따라 무선 채널에 접속하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[184]
도 11을 참조하면, 단말(1101)은 도 4를 참조하여 설명한 분산형 UA 기법과 도 9를 참조하여 설명한 중앙형 UA 기법을 혼용하여, 접속이 결정된 무선 채널에 접속할 수 있다. 도 11에서 1110 단계 내지 1160 단계의 각 단계는 도 5의 510 단계 내지 550 단계 및 도 9의 910 단계 내지 970 단계와 동일하므로, 간략히 설명하도록 한다.
[185]
1110 단계 내지 1120 단계는 단말(1101)이 중앙형 UA 기법에 따라 단말(1101) 주변의 AP에 관한 정보를 획득하여 중앙형 AP(1105)에 송신하고, 중앙형 AP(1105)을 통해 중앙 컨트롤러(1107)에 송신하는 방법을 도시한다. 1110 단계에서, 단말(1101)은 주기적으로 단말 주변의 AP들을 스캔하여 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 또한, 단말(1101)은 비주기적으로 주변의 AP들을 스캔하여, 단말(1101) 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신할 수도 있다. 1115 단계에서, 단말(1101)은 단말(1101) 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI)를 측정할 수 있다. 1120 단계에서, 단말(1101)은 단말(1101) 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임 및 단말(1101) 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI)를 중앙형 AP(1105)에 송신할 수 있고, 중앙형 AP(1105)을 통해 중앙 컨트롤러(1107)에 송신할 수 있다.
[186]
1130 단계는 단말(1101)이 분산형 UA 기법에 따라 현재 접속한 AP(1103)에 관한 정보를 획득하는 방법을 도시한다. 1130 단계에서, 단말(1101)은 현재 접속한 AP(1103)로부터 현재 접속한 AP(1103)의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신한다.
[187]
도 11에서는 단말(1101)이 1110 단계 내지 1120 단계에 따라 중앙형 UA 기법을 이용하여 단말(1101) 주변의 AP에 관한 정보를 획득하고 중앙형 AP(1105)에 송신한 후, 1130 단계에 따라 분산형 UA 기법을 이용하여 현재 접속한 AP(1103)로부터 현재 접속한 AP(1103)의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신하는 것으로 도시되었다. 그러나, 1110 단계 내지 1120 단계와 1130 단계의 순서는 본 도면에 의해 한정되지 않는다. 예를 들어, 단말(1101)은 1130 단계에 따라 분산형 UA 기법을 이용하여 현재 접속한 AP(1103)로부터 현재 접속한 AP(1103)의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신한 뒤, 1110 단계 내지 1120 단계에 따라 중앙형 UA 기법을 이용하여 단말(1101) 주변의 AP에 관한 정보를 획득하여 중앙형 AP(1105)에 송신할 수 있고, 중앙형 AP(1105)을 통해 중앙 컨트롤러(1107)에 송신할 수도 있다. 또한, 도 11에서 1110 단계 내지 1120 단계는 1140 단계 안에 위치할 수도 있고, 마찬가지로 1130 단계는 1150 단계 사이에 위치할 수도 있다.
[188]
1140 단계는 단말(1101)이 분산형 UA 기법에 따라 접속할 무선 채널을 결정하는 방법을 도시한다. 1150 단계는 단말(1101)이 중앙형 UA 기법에 따라 접속할 무선 채널을 결정하는 방법을 도시한다. 두 방법에 따라 단말(1101)의 접속이 결정된 무선 채널은 같거나 다를 수 있다. 도 11에서는 1140 단계에 따라 단말(1101)이 접속할 무선 채널이 먼저 결정되어 1145 단계에서 단말(1101)의 접속이 이루어진 후, 1150 단계에 따라 접속할 무선 채널이 결정되어 1160 단계에서 단말(1101)의 접속이 새로 이루어져, 단말(1101)이 1140 단계의 결과에 따라 1145 단계에서 접속한 무선 채널의 접속이 유지되거나 변경되는 것으로 도시되었다. 그러나, 1140 단계와 1150 단계의 순서는 본 도면에 의해 한정되지 않는다. 예를 들어, 1150 단계에 따라 단말(1101)이 접속할 무선 채널이 먼저 결정되어 1160 단계에서 단말(1101)의 접속이 이루어진 후, 1140 단계에 따라 접속할 무선 채널이 결정되어 1145 단계에서 단말(1101)의 접속이 새로 이루어져, 단말(1101)이 1150 단계의 결과에 따라 1160 단계에서 접속한 무선 채널의 접속이 유지되거나 변경될 수도 있다.
[189]
중앙 컨트롤러(1107) 기반의 중앙형 UA 기법이 과도하게 빈번히 이루어지면, 그에 따라 유효 연결 시간이 줄어드는 오버헤드가 발생할 수 있다. 따라서 중앙형 UA 결정 주기인 P D는 비교적 긴 주기(예를 들어, 수십 초 내지 수 분)로 설정할 필요가 있다. 이처럼 주기마다 UA가 결정되는 시스템에서는 이전 결정 주기와 다음 결정 주기 사이에 발생하는 네트워크 상황 변화(트래픽 양 또는 무선 채널 품질 변화)에 단말(1101)이 능동적으로 대처하기 어려울 수 있다.
[190]
본 실시예에서는 중앙형 UA 기법을 활용하는 중 분산형 UA 기법을 혼용함으로써 이러한 문제를 보완할 수 있다. 분산형 UA 기법을 이용하여, 단말(1101)은 현재 연결된 AP 의 부하 상황을 비콘 수신을 통해 지속적으로 인지할 수 있다. 그리고 중앙형 UA 기법의 결정 주기인 P D사이에, 현재 연결된 AP의 부하량이 일정 수준 이상으로 증가한 경우, 단말(1101)은 분산형 UA 기법에 따라 부하량이 적고 전송 효율이 좋은 주변 AP로의 접속을 수행할 수 있다. 
[191]
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시한 도면이다.
[192]
도 1 내지 도 11을 참조하여 설명한 단말은 도 12의 단말(1200)에 대응될 수 있다. 도 12을 참조하면, 단말(1200)은 통신부(1220), 메모리(1230) 및 프로세서(1210)를 포함한다. 전술한 단말(1200)의 통신 방법에 따라, 단말(1200)의 통신부(1220), 메모리(1230) 및 프로세서(1210)가 동작할 수 있다. 다만, 단말(1200)의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 단말(1200)은 전술한 구성 요소들 보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 통신부(1220), 메모리(1230) 및 프로세서(1210)가 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.
[193]
통신부(1220)는 AP과 신호를 송수신한다. 이를 위해, 통신부(1220)는 RF 송신기와 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 통신부(1220)의 일 실시예일뿐이며, 통신부(1220)의 구성 요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다. 또한, 통신부(1220)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 프로세서(1210)로 출력하고, 프로세서(1210)로부터 출력되는 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
[194]
메모리(1230)는 단말(1200)의 동작에 필요한 프로그램, 데이터 및 하나 이상의 인스트럭션을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(1230)는 단말(1200)에서 획득되는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(1230)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 메모리(1230)는 복수 개의 메모리로 구성될 수도 있다.
[195]
프로세서(1210)는, 메모리에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 전술한 실시예에 따라 단말(1200)이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 프로세서(1210)는 하나 이상의 프로세서로 구성될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(1210)는 현재 접속한 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신하고, 현재 접속한 AP의 부하 정보를 기초로 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지할 것인지 여부를 결정하고, 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지하지 않기로 결정한 경우, 단말(1200) 주변의 AP를 스캔하여 단말(1200) 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신하고, 단말(1200) 주변의 AP의 부하 정보 및 채널 간 간섭 정보를 기초로 접속할 무선 채널을 결정하고, 결정한 무선 채널에 접속할 수 있다.
[196]
본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(1210)가 수신하는 AP의 채널의 부하 정보는, AP의 주파수 대역별 접속된 단말의 수, AP의 대역별 채널 부하량 및 AP의 평균 주파수 효율을 포함하는 BSS(Basic Service Set) 로드(load) 정보를 포함할 수 있다.
[197]
본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(1210)는 접속할 AP, 사용 주파수 대역 및 사용 채널 번호를 결정하여, 접속할 무선 채널을 결정할 수 있다.
[198]
본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(1210)는 현재 접속한 무선 채널의 채널 부하량이 임계값 이상인 경우, 현재 접속한 AP의 대역에 접속된 단말의 수를 기초로, 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지할 것인지 여부를 결정할 수 있다.
[199]
본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(1210)가 접속할 무선 채널을 결정하는 데에 기초가 되는 채널 간 간섭 정보는 단말(1200) 주변의 AP의 채널 간 간섭 여부를 포함할 수 있고, 프로세서(1210)는 단말(1200) 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI)를 측정하고, 단말(1200) 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI) 및 인접 채널 전력 누설비(power leakage ratio)를 기초로, 단말(1200) 주변의 AP의 채널 간 간섭 여부를 판단할 수 있다.
[200]
본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(1210)는 단말(1200) 주변의 AP의 채널 간 간섭 여부를 기초로, 단말(1200)이 무선 채널에 접속하는 경우 무선 채널에 간섭을 끼치는 채널들의 채널 부하량의 합을 획득하고, 채널 부하량의 합과, 단말(1200)이 무선 채널에 접속하는 경우의 무선 채널의 채널 부하량을 기초로, 가중치를 획득하고, 무선 채널의 평균 주파수 효율을 기초로, 단말(1200)이 무선 채널에 접속할 경우의 무선 채널의 평균 주파수 효율의 예상 값을 획득하고, 가중치 및 평균 주파수 효율의 예상 값을 기초로, 단말(1200)이 무선 채널에 접속할 경우의 리소스 효율을 획득하고, 리소스 효율을 기초로 접속할 무선 채널을 결정할 수 있다.
[201]
본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(1210)는 주기적으로 단말(1200) 주변의 AP를 스캔하여, 단말(1200) 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신하고, 단말(1200) 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI)를 측정하고, 단말(1200) 주변의 AP의 비콘 프레임 및 단말(1200) 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI)를 중앙 컨트롤러에 의해 제어되는 AP인 중앙형 AP로 송신하고, 중앙형 AP로부터 접속 결정 결과를 수신하고, 접속 결정 결과를 기초로 단말(1200)의 접속이 결정된 무선 채널에 접속할 수 있다.
[202]
본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(1210)가 중앙형 AP로부터 수신한 접속 결정 결과는, 중앙 컨트롤러가, 중앙형 AP로부터 수신한 단말(1200) 주변의 AP의 비콘 프레임, 중앙형 AP에 접속된 단말별 전송 속도 및 트래픽 정보, 및 중앙형 AP 주변의 AP 간 송수신하는 신호의 강도(RSSI)를 기초로, 네트워크의 총 리소스 효율을 결정하고, 네트워크의 총 리소스 효율에 기초해 단말별로 접속할 무선 채널을 결정한 결과일 수 있다.
[203]
본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(1210)가 중앙형 AP로부터 수신한 접속 결정 결과는, 중앙 컨트롤러가, 중앙형 AP 주변의 AP 간 송수신하는 신호의 강도(RSSI) 및 인접 채널 전력 누설비를 기초로 중앙형 AP 주변의 AP의 채널 간 간섭 여부를 판단하고, 중앙형 AP 주변의 AP의 채널 간 간섭 여부를 기초로 결정한 네트워크의 총 리소스 효율일 수 있다.
[204]
여기서는 프로세서(1210)의 동작과 관련하여 상술한 실시예 중 일부 동작만을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 프로세서(1210)는 상술한 실시예의 전부 또는 일부에 따라 단말(1200)이 동작할 수 있도록 모든 과정을 제어할 수 있다.
[205]
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 수행되거나 구현될(implemented) 수 있다.
[206]
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 또는 프로그램이 저장된 기록매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 또는 컴퓨터 프로그램 제품에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
[207]
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
[208]
또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크 상의 별도의 저장 장치가 본 개시의 실시예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
[209]
상술한 본 개시의 구체적인 실시예들에서, 본 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
[210]
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉, 본 개시의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한, 각각의 실시예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 일 실시예와 다른 일 실시예의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한, 실시예들은 다른 통신 시스템에도 상술한 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.

청구범위

[청구항 1]
무선 통신 시스템에서 단말이 액세스 포인트(AP)에 접속하는 방법에 있어서, 현재 접속한 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신하는 단계; 상기 현재 접속한 AP의 부하 정보를 기초로, 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지할 것인지 여부를 결정하는 단계; 상기 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지하지 않기로 결정한 경우, 상기 단말 주변의 AP를 스캔하여 상기 단말 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신하는 단계; 상기 단말 주변의 AP의 부하 정보 및 채널 간섭 정보를 기초로, 접속할 무선 채널을 결정하는 단계; 및 상기 결정한 무선 채널에 접속하는 단계를 포함하는, 방법.
[청구항 2]
제1항에 있어서, 상기 AP의 부하 정보는, 상기 AP의 주파수 대역별 접속된 단말의 수, 상기 AP의 주파수 대역별 채널 부하량 및 상기 AP의 평균 주파수 효율을 포함하는 BSS(Basic Service Set) 로드(load) 정보를 포함하는, 방법.
[청구항 3]
제1항에 있어서, 상기 접속할 무선 채널을 결정하는 단계는, 접속할 AP, 사용 주파수 대역 및 사용 채널 번호를 결정하는, 방법.
[청구항 4]
제2항에 있어서, 상기 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지할 것인지 여부를 결정하는 단계는, 상기 현재 접속한 무선 채널의 채널 부하량이 임계값 이상인 경우, 상기 현재 접속한 AP의 대역에 접속된 단말의 수를 기초로, 상기 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지할 것인지 여부를 결정하는, 방법.
[청구항 5]
제1항에 있어서, 상기 채널 간섭 정보는, 상기 단말 주변의 AP의 채널 간섭 여부에 관한 정보를 포함하고, 상기 단말 주변의 AP의 부하 정보 및 채널 간섭 정보를 기초로, 접속할 무선 채널을 결정하는 단계는, 상기 단말 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI)를 측정하는 단계; 및 상기 단말 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI) 및 인접 채널 전력 누설비(power leakage ratio)를 기초로, 상기 단말 주변의 AP의 채널 간섭 여부를 판단하는 단계를 포함하는, 방법.
[청구항 6]
제2항에 있어서, 상기 채널 간섭 정보는, 상기 단말 주변의 AP의 채널 간섭 여부에 관한 정보를 포함하고, 상기 단말 주변의 AP의 부하 정보 및 채널 간섭 정보를 기초로, 접속할 무선 채널을 결정하는 단계는, 상기 단말 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI)를 측정하는 단계; 상기 단말 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI) 및 인접 채널 전력 누설비(power leakage ratio)를 기초로, 상기 단말 주변의 AP의 채널 간섭 여부를 판단하는 단계; 상기 단말 주변의 AP의 채널 간섭 여부를 기초로, 상기 단말이 상기 무선 채널에 접속하는 경우 상기 무선 채널에 간섭을 끼치는 채널들의 채널 부하량의 합을 획득하는 단계; 상기 채널 부하량의 합과, 상기 단말이 상기 무선 채널에 접속하는 경우의 상기 무선 채널의 채널 부하량을 기초로, 가중치를 획득하는 단계; 상기 무선 채널의 평균 주파수 효율을 기초로, 상기 단말이 상기 무선 채널에 접속할 경우의 상기 무선 채널의 평균 주파수 효율의 예상 값을 획득하는 단계; 상기 가중치 및 상기 평균 주파수 효율의 예상 값을 기초로, 상기 단말이 상기 무선 채널에 접속할 경우의 리소스 효율을 획득하는 단계; 및 상기 리소스 효율을 기초로 접속할 무선 채널을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
[청구항 7]
제1항에 있어서, 주기적으로 상기 단말 주변의 AP를 스캔하여, 상기 단말 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신하는 단계; 상기 단말 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI)를 측정하는 단계; 상기 단말 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임 및 상기 단말 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI)를 중앙 컨트롤러에 의해 제어되는 AP인 중앙형 AP로 송신하는 단계; 및 상기 중앙형 AP로부터 접속 결정 결과를 수신하고, 상기 접속 결정 결과를 기초로 상기 단말의 접속이 결정된 무선 채널에 접속하는 단계를 더 포함하는, 방법.
[청구항 8]
제7항에 있어서, 상기 접속 결정 결과는, 중앙 컨트롤러가, 상기 중앙형 AP로부터 수신한 상기 단말 주변의 AP의 비콘 프레임, 상기 중앙형 AP에 접속된 단말들에 관한 단말별 전송 속도 및 단말별 트래픽 정보, 및 상기 중앙형 AP 주변의 AP의 RSSI를 기초로, 네트워크의 총 리소스 효율을 결정하고, 상기 네트워크의 총 리소스 효율에 기초해 단말별로 접속할 무선 채널을 결정한 결과인, 방법.
[청구항 9]
제8항에 있어서, 상기 네트워크의 총 리소스 효율은, 상기 중앙 컨트롤러가, 상기 중앙형 AP 주변의 AP 의RSSI 및 인접 채널 전력 누설비를 기초로 상기 중앙형 AP 주변의 AP의 채널 간섭 여부를 판단하고, 상기 중앙형 AP 주변의 AP의 채널 간섭 여부를 기초로 결정한 네트워크의 총 리소스 효율인, 방법.
[청구항 10]
무선 통신 시스템에서 액세스 포인트(AP)에 접속하는 단말에 있어서, 다수의 AP와 통신하는 통신부; 하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리; 및 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써 현재 접속한 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신하고, 상기 현재 접속한 AP의 부하 정보를 기초로, 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지할 것인지 여부를 결정하고, 상기 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지하지 않기로 결정한 경우, 상기 단말 주변의 AP를 스캔하여 상기 단말 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신하고, 상기 단말 주변의 AP의 부하 정보 및 채널 간섭 정보를 기초로, 접속할 무선 채널을 결정하고, 상기 결정한 무선 채널에 접속하는, 단말.
[청구항 11]
제10항에 있어서, 상기 AP의 채널의 부하 정보는, 상기 AP의 주파수 대역별 접속된 단말의 수, 상기 AP의 대역별 채널 부하량 및 상기 AP의 평균 주파수 효율을 포함하는 BSS(Basic Service Set) 로드(load) 정보를 포함하는, 단말.
[청구항 12]
제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 현재 접속한 무선 채널의 채널 부하량이 임계값 이상인 경우, 상기 현재 접속한 AP의 대역에 접속된 단말의 수를 기초로, 상기 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지할 것인지 여부를 결정하는, 단말.
[청구항 13]
제11항에 있어서, 상기 채널 간섭 정보는, 상기 단말 주변의 AP의 채널 간섭 여부에 관한 정보를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 단말 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI)를 측정하고, 상기 단말 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI) 및 인접 채널 전력 누설비(power leakage ratio)를 기초로, 상기 단말 주변의 AP의 채널 간섭 여부를 판단하고, 상기 단말 주변의 AP의 채널 간섭 여부를 기초로, 상기 단말이 상기 무선 채널에 접속하는 경우 상기 무선 채널에 간섭을 끼치는 채널들의 채널 부하량의 합을 획득하고, 상기 채널 부하량의 합과, 상기 단말이 상기 무선 채널에 접속하는 경우의 상기 무선 채널의 채널 부하량을 기초로, 가중치를 획득하고, 상기 무선 채널의 평균 주파수 효율을 기초로, 상기 단말이 상기 무선 채널에 접속할 경우의 상기 무선 채널의 평균 주파수 효율의 예상 값을 획득하고, 상기 가중치 및 상기 평균 주파수 효율의 예상 값을 기초로, 상기 단말이 상기 무선 채널에 접속할 경우의 리소스 효율을 획득하고, 상기 리소스 효율을 기초로 접속할 무선 채널을 결정하는, 단말.
[청구항 14]
제10항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 주기적으로 상기 단말 주변의 AP를 스캔하여, 상기 단말 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신하고, 상기 단말 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI)를 측정하고, 상기 단말 주변의 AP의 비콘 프레임 및 상기 단말 주변의 AP로부터 수신되는 신호의 강도(RSSI)를 중앙 컨트롤러에 의해 제어되는 AP인 중앙형 AP로 송신하고, 상기 중앙형 AP로부터 접속 결정 결과를 수신하고, 상기 접속 결정 결과를 기초로 상기 단말의 접속이 결정된 무선 채널에 접속하는, 단말.
[청구항 15]
단말이, 현재 접속한 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신하는 동작; 상기 현재 접속한 AP의 부하 정보를 기초로, 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지할 것인지 여부를 결정하는 동작; 상기 현재 접속한 무선 채널의 접속을 유지하지 않기로 결정한 경우, 상기 단말 주변의 AP를 스캔하여 상기 단말 주변의 AP의 부하 정보를 포함하는 비콘 프레임을 수신하는 동작; 상기 단말 주변의 AP의 부하 정보 및 채널 간섭 정보를 기초로, 접속할 무선 채널을 결정하는 동작; 및 상기 결정한 무선 채널에 접속하는 동작을 수행하도록 하는 프로그램을 기록한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.

도면

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