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KR20100032987A - 무선랜에서 데이터 직접 전송 장치 및 그 방법 - Google Patents

무선랜에서 데이터 직접 전송 장치 및 그 방법 Download PDF

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KR20100032987A
KR20100032987A KR1020080091924A KR20080091924A KR20100032987A KR 20100032987 A KR20100032987 A KR 20100032987A KR 1020080091924 A KR1020080091924 A KR 1020080091924A KR 20080091924 A KR20080091924 A KR 20080091924A KR 20100032987 A KR20100032987 A KR 20100032987A
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transmission
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김기환
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명은 무선랜에서 데이터 직접 전송 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 직접 전송 관련 설정 요청과 직접 전송 관련 설정 응답 절차를 수행하지 않고도 스테이션간에 데이터의 직접 전송이 가능하도록 스테이션의 등록과정에서 직접 전송 환경을 설정하고 후인증 절차에 의해 적합하지 않은 스테이션의 데이터 직접 전송을 차단할 수 있도록 한 무선랜에서 데이터 직접 전송 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
Figure P1020080091924
무선랜, 데이터 직접 전송, 인증,해제

Description

무선랜에서 데이터 직접 전송 장치 및 그 방법{Data direct transmission apparatus in the wireless LAN and method thereof}
본 발명은 무선랜에서 데이터 직접 전송 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 직접 전송 관련 설정 요청과 직접 전송 관련 설정 응답 절차를 수행하지 않고도 스테이션간에 데이터의 직접 전송이 가능하도록 스테이션의 등록과정에서 직접 전송 환경을 설정하고 후인증 절차에 의해 적합하지 않은 스테이션의 데이터 직접 전송을 차단할 수 있도록 한 무선랜에서 데이터 직접 전송 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
근거리 통신망인 랜(LAN, Local Area Network)은 크게 유선 랜과 무선 랜으로 나누어진다.
무선 랜은 케이블을 사용하지 않고 전파를 이용하여 네트워크상에서 통신을 수행하는 방식이다. 무선 랜의 등장은 케이블링으로 인한 설치, 유지보수, 이동의 어려움을 해소하기 위한 대안으로 대두되었으며, 이동사용자의 증가로 인해 그 필
요성이 점점 늘어나고 있는 추세이다.
무선 랜의 구성은 액세스 포인트(Access Point,이하 "AP"라 칭한다)와 스테이션(Station, 이하 "STA"라 칭한다)으로 이루어진다.
AP는 전송거리 이내의 무선 랜 사용자들이 인터넷 접속 및 네트워크를 이용할 수 있도록 전파를 보내는 장비로서 휴대폰의 기지국 또는 유선 네트워크의 허브와 같은 역할을 한다.
오늘날 가장 많이 사용되는 무선 랜 표준은 IEEE 802.11인데, "Standard for Information technology-Telecommunications and information exchange between systems-Local and metropolitan area networks-Specific requirements-Parts 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer(PHY) Specifications" 1999 Edition을 따르고 있다.
IEEE 802.11 표준에는 무선 랜을 구성하는 물리 계층과 매체 접근 제어(Medium Access Control)에 관한 규정이 정의되어 있다.
매체 접근 제어 계층은 공유 매체를 사용하는 단말 또는 장치가 매체를 이용/접근할 때 준수해야 할 순서(order)와 규칙을 정의함으로써 효율적으로 매체의 용량을 이용하게 만든다.
IEEE 802.11 네트워크의 기본 구성 블록은 기본 서비스 셋(Basic Service Set,이하 "BSS"라 칭한다)이다. IEEE 802.11네트워크에는 BSS내에 있는 STA들이 서로간에 직접 통신을 수행하는 독립 네트워크(Independent BSS)와 STA가 BSS내외의 STA과 통신을 수행하는 과정에서 AP가 개입되는 인프라스트럭처네트워 크(Infrastructure BSS)와 BSS와 BSS를 연결함으로써 서비스영역을 확장시키는 확장 서비스 셋(Extended Service Set)이 있다.
이러한 IEEE 802.11에 따른 무선 랜 시스템에 대한 일예가 도 1에 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 무선 랜 시스템은 AP1(10), AP2(30), STA1(12), STA2(14), STA3(16), STA4(18), STA5(20)로 구성되어 있다.
AP1(10)의 BSS1에는 STA1(12), STA2(14), STA3(16)이 관련(Association) 되어 있다. 여기에서 AP와 STA사이의 관련이란 서로 인증과정을 마치고 통신할 수 있는 상황을 나타낸다. 그리고 AP2(30)의 BSS2에는 STA4(18), STA5(20)가 관련되어 있다.
상기 IEEE 802.11에서와 같이 QoS에 취약한 무선 랜 표준을 보완하기 위하여 IEEE 802.11e가 제안되었다. IEEE802.11e에서 QoS를 향상시키는 방법은, 기본적으로 AP가 채널사용 시간과 노드들의 전송순서를 관리하도록 하고 있다.
즉, 각 노드들은 자신이 보낼 데이터의 종류에 따라 우선순위를 부여 받아 우선순위에 따라 폴링 순서를 결정하거나 채널 경쟁을 통하여 우선 순서를 결정하게 된다. 또한 채널을 사용하는 각 노드는 AP로부터 TXOP(Transmission Opportunity) 라는 채널 사용 시간을 할당 받아 이 기간 동안 데이터 전송을 함으로써, IEEE 802.11 표준에서 하나의 프레임만을 전송하던 단점을 극복하고 다중 프레임전송을 지원하도록 하였다.
다중 프레임 전송을 통해 네트워크 전송속도(Throughput)의 향상을 가져왔음 에도 불구하고 인프라스트럭처 모드에서는 여전히 프레임 전송이 AP를 거쳐야 하므로 네트워크 성능의 효율성에 문제를 가지고 있었다.
AP의 간섭 없이 노드끼리 직접 통신을 하여 네트워크의 성능 향상을 도모하기 위해 DLP(Direct Link Protocol)가 제안되었다.
IEEE 802.11e 에서 정의하는 DLP는 BSS(Basic Service Set)에서 인프라스트럭처 모드를 사용하는 경우에, 데이터를 송수신하는 동안에는 AP의 관여 없이 스테이션들간에 독립적인 링크를 사용하여 데이터 통신을 할 수 있게 한다.
또한, AP를 이용하여 안정적으로 채널을 관리하며, 스테이션 간에 직접 통신을 함으로써 최대의 전송속도(Throughput)을 제공하도록 하는 방식이다. 이와 같이, DLP는 데이터를 송신하는 동안에는 AP를 거치지 않기 때문에 전송 시간(Transmission Time), 선전 시간(Propagation Time), AP MAC 처리 시간(Processing Time)을 줄여 전송 효율을 올릴 수 있다.
다만, DLP를 이용하여 통신을 하기 위해서는, 먼저 DLP 셋업 과정이 필요하다. 이러한 셋업 과정을 도 2를 참조하여 설명한다. 먼저, DLP 요청 스테이션(DLP Requester)인 QSTA1(21)은 AP(22)에게 DLP Request Frame을 보낸다(1a).
이 DLP Request Frame에는 전송할 데이터 속도(Rate)와 스테이션의 용량 정보(Capability) 등이 포함된다. 다음으로, AP는 단순히 DLP Request Frame을 수신 스테이션인 QSTA2(23)에 재전송한다(1b).
QSTA2(23)는 AP(22)로부터 전송 받은 DLP 요청을 확인한 후 직접 전송(Direct Link; 24)에 참여할 것인지 여부에 관한 정보를 담은 DLP Response Frame을 AP(22)에 보낸다(2a).
DLP Response Frame에는 DLP 요청에 대한 결과를 알려 주는 상태 코드(Status Code), 전송할 데이터 속도, 및 스테이션의 용량 정보 등이 포함된다. 마지막으로 AP(22)는 단순히 DLP Response Frame을 QSTA1(21)에 재전송한다.
일반적으로, 한 채널을 공유하면서 발생하는 전송 효율의 한계점을 극복하고자 802.11e(QoS)에서 DLP라는 프로토콜을 제안하였다. DLP를 사용하면 AP를 거지치 않고 직접 전송할 수 있기 때문에 선전 지연(Propagation Delay)을 줄일 수 있으며 전송 회수(Transmission Time)를 줄일 수 있다. 또한, AP에서의 MAC 프로세싱 시간(MAC Processing Time)이 사용되지 않기 때문에 주어진 시간 내에 보다 많은 데이터를 전송할 수 있는 장점이 있다.
하지만, 이와 같은 직접 전송 과정은 직접 전송 관련 설정 요청과 직접 전송 관련 응답이 필요하며, 이 경우에 무선 장치들이 무선 전송범위의 경계점에 위치하고 있을 때 문제가 발생한다. 즉, 이 경우에 전송범위를 이탈하는 경우가 자주 발생할 시 빈번한 직접 전송 관련 설정, 해제 과정을 유발하여 네트워크 트래픽에 부하를 준다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서는, 직접 전송 관련 설정 요청과 직접 전송 관련 응답을 수행하지 않고도 직접 전송이 가능하도록 하는 방법이 필요하다.
그리고, 이러한 방법의 구현을 위해서는 직접 전송에 앞서 스테이션이 액세스 포인트에 관련 설정될 때 직접 전송 환경을 설정하는 것이 필요하다.
또한, 이러한 방법의 구현을 위해서는 직접 전송이 이루어지는 과정에서 직 접 전송 데이터를 모니터링하여 출발지 스테이션이 인증되지 않은 스테이션인 경우에 직접 전송을 차단하도록 하는 것이 필요하다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 스테이션이 액세스 포인트에 관련 설정을 할 때에 직접 전송을 위한 환경을 설정할 수 있도록 하는 무선랜에서 데이터 직접 전송 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 액세스 포인트가 스테이션간에 데이터 전송을 모니터링하여 인증되지 않는 송신 스테이션으로부터의 데이터 직접 전송으로 파악될 경우에 수신 스테이션에 해당 송신 스테이션으로부터의 직접 전송을 해제할 수 있도록 하는 무선랜에서 데이터 직접 전송 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 관련 설정 과정에서 데이터 직접 전송 참여 가능 정보가 포함된 관련 설정 요청 신호를 전송하여 데이터 직접 전송 지원 가능 정보가 포함된 관련 설정 응답 신호가 수신되면 직접 전송용 데이터를 직접 전송하는 출발지 스테이션; 상기 출발지 스테이션에서 직접 전송 참여 가능 정보가 포함된 관련 설정 요청 신호가 수신되면 직접 전송 지원 가능 정보가 포함된 관련 설정 응답 신호를 전송하고, 상기 출발지 스테이션으로부터의 상기 직접 전송용 데이터의 중계를 사전에 설정된 시간 동안 지연하는 액세스 포인트; 및상기 출발지 스테이션으로부터 상기 직접 전송용 데이터를 전송받는 목적지 스테이 션을 포함하며, 상기 출발지 스테이션이 직접 전송이 가능한 범위내에 데이터를 전송하고자 하는 상기 목적지 스테이션의 존재 유무를 검색하여 연결을 설정하는 직접 전송 연결 설정 없이 데이터를 직접 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 액세스 포인트는 직접 전송용 데이터를 모니터링하여, 직접 전송 권한이 없는 출발지 스테이션으로부터 직접 전송용 데이터가 전송되면, 상기 목적지 스테이션에 직접 전송 해제 신호를 전송하며, 상기 목적지 스테이션은 상기 액세스 포인트로부터 직접 전송 해제 신호가 수신되면 해당 출발지 스테이션에 대하여 직접 전송용 데이터의 수신을 거부하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 액세스 포인트가 송신하는 직접 전송 해제 신호의 구조는, 카테고리 필드, 액션 밸류필드, 목적지 맥 어드레스 필드, 출발지 맥 어드레스 필드를 포함하며, 카테고리 필드에는 직접 전송 해제 요청 프레임임을 나타내는 값이 지정되고, 액션값에는 직접 전송 해제 요청임을 나타내는 값이 지정되며, 목적지 맥 어드레스 필드는 해당 목적지 스테이션의 맥 어드레스를, 그리고 출발지 맥 어드레스 필드에는 출발지 스테이션의 맥 어드레스를 포함하여 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 출발지 스테이션이 송신하는 직접 전송용 데이터는 해당 프레임의 목적지를 알려주는 ToDS 및 출발지를 알려주는 FromDS 필드를 구비한 프레임 컨트롤(Frame Control) 필드를 포함하며, 상기 ToDS 및 FromDS 필드에 직접 전송용 데이터임을 알리는 직접 전송 비트가 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 액세스 포인트는 상기 목적지 스테이션으로부터 상기 응답이 있으면, 중계 지연중인 상기 직접 전송용 데이터를 폐기하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 (a) 출발지 스테이션이 관련 설정 과정에서 데이터 직접 전송 참여 가능 정보가 포함된 관련 설정 요청 신호를 전송하는 단계; (b) 액세스 포인트는 상기 출발지 스테이션에서 직접 전송 참여 가능 정보가 포함된 관련 설정 요청 신호가 수신되면 직접 전송 지원 가능 정보가 포함된 관련 설정 응답 신호를 전송하는 단계; (c) 상기 출발지 스테이션은 상기 액세스 포인트로부터 데이터 직접 전송 지원 가능 정보가 포함된 관련 설정 응답 신호가 수신되면 직접 전송용 데이터를 직접 전송하는 단계; (d) 상기 액세스 포인트가 상기 출발지 스테이션으로부터의 상기 직접 전송용 데이터의 중계를 사전에 설정된 시간 동안 지연하는 단계; 및 (e) 목적지 스테이션이 상기 출발지 스테이션으로부터 직접 전송용 데이터를 전송받는 단계를 포함하며, 상기 출발지 스테이션이 직접 전송이 가능한 범위내에 데이터를 전송하고자 하는 상기 목적지 스테이션의 존재 유무를 검색하여 연결을 설정하는 직접 전송 연결 설정 없이 데이터를 직접 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, (f) 상기 액세스 포인트가 직접 전송용 데이터를 모니터링하는 단계; (g) 상기 액세스 포인트가 직접 전송 권한이 없는 출발지 스테이션으로부터 직접 전송용 데이터가 전송되면, 상기 목적지 스테이션에 직접 전송 해제 신호를 전송하는 단계; 및 (h) 상기 목적지 스테이션은 상기 액세스 포인트로부터 직접 전송 해제 신호가 수신되면 해당 출발지 스테이션에 대하여 직접 전송용 데이터 의 수신을 거부하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 (i)상기 액세스 포인트가 상기 목적지 스테이션으로부터 상기 응답이 있으면, 중계 지연중인 상기 직접 전송용 데이터를 폐기하는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 데이터 직접 전송 범위내에 있는 스테이션간에 데이터 직접 전송을 허용하여 불필요한 트래픽을 줄일 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 데이터 직접 전송을 통해 액세스 포인트의 중계로 인한 트래픽을 줄일 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 데이터 직접 전송 관련 설정이 필요하지 않아 데이터 직접 전송 관련 설정으로 인한 트래픽의 증가를 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 데이터 직접 전송 범위를 벗어난 경우에도 약간의 시간 지연만으로도 쉽게 트래픽 전송이 액세스 포인트에 의해 다시 중계되어서, 트래픽의 전송이 완료되도록 하는 효과가 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 3의 (a) 및 (b)는 본 발명이 적용되는 무선랜에서 데이터 직접 전송 장치 및 그 방법을 나타내는 도면이다.
도 3의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 발명의 데이터 직접 전송 장치(100)는 액세스 포인트(110), 출발지 스테이션(120) 및 목적지 스테이션(130)을 포함한다.
여기서, 액세스 포인트(110)는 데이터 직접 전송 장치(100)내에서의 데이터 전송을 관장하며, 출발지 스테이션(120)은 데이터 직접 전송 장치(100)내에서 데이터를 전송하는 스테이션을 지칭하며, 목적지 스테이션(130)은 데이터 직접 전송 장치(100)내에서 상기 데이터를 전송받는 스테이션을 지칭한다.
본 발명의 데이터 직접 전송 장치(100)는 출발지 스테이션(120)과 목적지 스테이션(130)간에 서로 통신이 가능한 전력 범위내에 있는지를 확인하지 않지만, 전력 범위내에 있을 경우와 전력 범위외에 있을 경우에 액세스 포인트(110)의 역할이 다르다.
이에 대하여, 도시된 도면을 참조해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 3의 (a)는 출발지 스테이션(120)과 목적지 스테이션(130)이 서로 통신이 가능한 전력 범위내에 있을 경우의 본 발명의 데이터 직접 전송 장치(100)에 있어서 데이터 전송 흐름을 나타내는 도면이다.
도 3의 (a)를 참조하면, 출발지 스테이션(120)은 사전에 설정된 직접 전송용 데이터를 브로드 캐스트(Broadcast)한다(S100).
이때, 액세스 포인트(110)는 출발지 스테이션(120)으로부터의 상기 직접 전송용 데이터의 중계를 사전에 설정된 시간 동안 지연한다(S200).
이후, 목적지 스테이션(130)이 출발지 스테이션(120)으로부터의 상기 직접 전송용 데이터를 전송받아 이에 대한 응답(ACK)을 브로드캐스트하고, 액세스 포인트(110)는 목적지 스테이션(130)으로부터의 상기 응답(ACK)이 전송되면 지연 중인 상기 직접 전송용 데이터를 폐기한다(S300).
반면에, 출발지 스테이션(120)과 목적지 스테이션(130)은 서로 통신이 가능한 전력 범위외에 있을 수 있다. 이때에도 마찬가지로 출발지 스테이션(120)은 목적지 스테이션(130)이 전력 범위내에 존재하는지 탐색하지 않고 상기 직접 전송용 데이터를 전송한다.
도 3의 (b)는 출발지 스테이션(120)과 목적지 스테이션(130)이 서로 통신이 가능한 전력 범위외에 있을 경우의 본 발명의 데이터 직접 전송 장치(100)에 있어서 데이터 전송 흐름을 나타내는 도면이다.
도 3의 (b)를 참조하면, 출발지 스테이션(120)은 상술한 바와 같이 상기 직접 전송용 데이터를 브로드 캐스트한다(S100`).
마찬가지로, 액세스 포인트(110)는 출발지 스테이션(120)으로부터의 상기 직접 전송용 데이터의 중계를 사전에 설정된 시간 동안 지연한다.
이후, 목적지 스테이션(130)은 출발지 스테이션(120)으로부터의 상기 직접 전송용 데이터를 전송받아야 하나, 이 경우 출발지 스테이션(120)과 목적지 스테이션(130)이 서로 전력 범위외에 존재하기 때문에 출발지 스테이션(120)으로부터의 상기 직접 전송용 데이터를 전송받을 수 없다.
이에 따라, 액세스 포인트(110)는 사전에 설정된 시간동안 목적지 스테이 션(130)로부터의 응답(ACK)이 없는 경우, 상기 직접 전송용 데이터를 목적지 스테이션(130)에 중계한다(S200`).
이후, 목적지 스테이션(130)은 액세스 포인트(110)에 상기 직접 전송용 데이터의 전송에 관한 응답(ACK)을 브로드 캐스트하고, 액세스 포인트(110)는 목적지 스테이션(130)로부터의 응답(ACK)을 출발지 스테이션(120)에 중계한다(S300`).
도 4는 본 발명의 데이터 직접 전송 장치에 채용된 직접 전송용 데이터 프레임의 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 프레임은 프레임 컨트롤(Frame Control) 필드, 지속(Duration)/ID 필드, 다수개의 주소 필드, 시퀸스 제어(Sequence Control) 필드, 프레임 몸체(Frame Body) 필드 및 프레임 체크 시퀸스(FCS : Frame CheckSequence ) 필드를 포함한다.
도 5는 도 4에 도시된 프레임 컨트롤 필드를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 프레임 컨트롤 필드는, 프로토콜 버전 값을 명시하는 프로토콜 버전(Protocol Version) 필드, 사용되는 각 필드의 유형을 명시하는 유형(Type) 및 부유형(Subtype) 필드, 분산 시스템에서 해당 프레임의 목적지를 알려주는 ToDS 및 FromDS 필드, 프레임의 조각화를 명시하는 추가 조각(More Frag) 필드, 프레임의 재전송 여부를 명시하는 재시도(Retry) 필드와, 각 단말의 전력 절감 모드를 명시하는 전력 관리(Pwt Mgt) 필드, 전력 절감 모드의 각 단말로 프레임을 전송하기 위한 추가 데이터(More Data) 필드, 프레임의 보안 설정을 명시하는 WEP(Wired Equivalent Privacy) 필드 및 프레임 조각의 순서를 명시하는 순서(order) 필드를 포함한다.
각 주소 필드는 목적지 MAC 주소 정보, 소스 MAC 주소 정보 및 BSS ID 정보 등이 포함된다.
즉, 제 1 주소 필드에는 목적지의 48 비트 MAC 주소 정보가 포함되고, 제 2 주소 필드에는 소스의 48 비트 MAC 주소 정보가 포함되고, 제 3 주소 필드에는 BSS ID 정보가 포함될 수 있다.
여기에서, 본 발명에서는 ToDS 필드와 FromDS 필드를 일예로 0,0으로 설정하여 출발지 스테이션(120)이 프레임을 전송한다.
그러면, 액세스 포인트(110)는 출발지 스테이션(120)이 전송한 위의 프레임을 수신한 후에 ToDS 필드와 FromDS 필드값이 0,0으로 설정되어 있는 경우에 데이터 직접 전송을 위한 프레임으로 판단하여 한계시간내에 응답(ack)이 도달하면 수신한 프레임을 폐기하고, 한계시간내에 응답(ack)이 도달하지 않으면 수신한 프레임에서 ToDS를 0으로 세팅하고, FromDS를 1로 세팅하여 프레임을 목적지 스테이션(120)으로 전송한다.
한편, 위의 도 3 내지 5를 참조하여 설명한 무선랜에 있어서 데이터 직접 전송 장치 및 그 방법의 구현을 위해서는 직접 전송에 앞서 스테이션이 액세스 포인트에 관련 설정될 때 데이터 직접 전송 환경을 설정하는 것이 필요하다.
또한, 이러한 방법의 구현을 위해서는 데이터 직접 전송이 이루어지는 과정에서 직접 전송 데이터를 모니터링하여 출발지 스테이션이 인증되지 않은 스테이션인 경우에 직접 전송을 차단하도록 하는 것이 필요하다.
도 6은 본 발명에 따른 무선랜의 데이터 직접 전송 장치 및 그 방법에 있어서 데이터 직접 전송 환경 설정 과정의 흐름도이다.
도 6을 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 무선랜의 데이터 직접 전송 장치 및 그 방법의 구현을 위하여 스테이션이 데이터 직접 전송에 참여 가능하다는 정보와 스테이션이 데이터 직접 전송에 참여시에 전송할 데이터 속도 및 스테이션의 용량 정보 등을 관련 설정 과정에서 액세스 포인트에 알려준다.
그러면, 액세스 포인트는 스테이션으로부터 전송받은 데이터 직접 전송에 참여 가능 여부, 데이터 직접 전송 참여시의 데이터 속도 그리고 스테이션의 용량 정보 등을 저장한다.
또한, 액세스 포인트는 스테이션에 데이터 직접 전송을 지원하며 데이터 직접 전송이 가능하다는 정보를 알려주고, 이후에 스테이션이 데이터 직접 전송 범위내에 있는 다른 스테이션과 데이터 직접 전송을 통하여 데이터를 직접 전송할 수 있도록 한다.
이를 위하여 먼저, 임의의 스테이션(ST)(220)은 복수의 AP(2101, 2102)로 탐색 요청 신호를 송신하는 탐색 브로드캐스팅(broadcast)을 수행하며, 각 AP(2101, 2102)는 상기 스테이션(ST)(220)의 응답 요청 신호에 응답하여 상기 스테이션(ST)(220)에 탐색 응답신호를 송신한다(S421~S423).
이때, 상기 스테이션(ST)(220)은 각 AP(2101, 2102)로부터의 탐색 응답신호를 수신하여 수신되는 신호세기를 검출하여 신호세기별로 AP리스트를 저장하고, 가 장 큰 신호세기를 갖는 AP(2101, 2102)를 선별한다(S424~S426).
여기서, 상기 응답신호에는 각 MAC 주소를 포함하므로, 이 MAC 주소를 통해 각 AP(2101, 2102)를 구별할 수 있다.
상기 선별된 AP(여기에서는 AP1(2101)이 선별된 것으로 함)로 관련 설정 요청 신호를 전송하면, 이에 대한 관련 설정 응답 신호를 수신하여, 무선 랜에 이용할 AP(2101)로 관련된다(S427~S429).
이러한 관련 설정 과정에서 본 발명의 스테이션(220)은 관련 설정 요청 신호를 전송할 때 데이터 직접 전송에 참여가 가능하다는 사실을 통지하고, 데이터 직접 전송에 참여할 때에 데이터 전송 속도와 스테이션의 전송 용량 등을 알려준다.
이러한 데이터 직접 전송에 참여가 가능하다는 통지를 포함한 관련 설정 요청 신호의 전송은 관련 설정 요청 프레임의 허용성 관리 필드내에 상위 4번째의 리저브(reserved) 필드를 사용하여 가능하며, 이와 관련하여 도 7은 관련 설정 요청 프레임(Association Request Frame)의 구성을 도시하고 있다.
상기 관련 설정 요청 프레임(Assocation Request Frame)의 구성은 상기 DLP 프레임들과 마찬가지로, 헤더 부분은 프레임 컨트롤, Dur/ID, DA, SA, BSSID 및 Seq Ctrl 필드로 구성되어 있다.
그리고, 상기 헤더 부분 다음에 프레임 몸체 필드 및 FCS 필드가 존재한다. 다만, 프레임 몸체 필드의 구성은 상기 DLP 프레임 들과는 다르게, 용량 정보(Capabitoy Information) 필드, Listen Interval 필드, SSID 필드, Supported Rates 필드, Extendeded Supported Rates 필드, Power Capability 필드, Supported Channels 필드, RSN 필드, QoS 필드, HT 필드, Supported Requlatory Classes 필드, Temporal Direct Link Rates 필드로 구성되며, 프레임 몸체 필드를 구성하는 Temporal Direct Link Rates 필드에 스테이션(220)은 직접 전송 참여시의 데이터 속도와 스테이션의 용량 정보를 포함하여 전송한다.
또한, 상기 용량 정보 필드는 비트 정보(0 또는 1)를 갖는 세부 필드로 구성되는데, 여기에 CF Poll Request 필드 및 Temporal Direct Link 필드가 포함되며, 스테이션(220)은 데이터 직접 전송 참여가 가능한 경우에 용량 정보 필드를 구성하는 Temporal Direct Link에 0 또는 1을 설정하여 전송한다.
그러면, AP1(2101)은 관련 설정 요청 프레임을 수신하여 용량 정보 필드의 Temporal Direct Link 필드의 설정값을 파악하여 데이터 직접 전송 참여 가능 여부를 파악하고, 데이터 직접 전송 참여가 가능하다고 파악되면, Temporal Direct Link Rates 필드의 데이터 속도와 스테이션의 용량 정보 등을 파악하여 저장한다.
그리고, AP1(2101)은 스테이션(220)으로 관련 설정 응답 프레임을 전송하며, 이때 사용되는 프레임의 도 8에 도시되어 있다.
상기 관련 설정 응답 프레임(Assocation Response Frame)의 구성은 상기 DLP 프레임들과 마찬가지로, 헤더 부분은 프레임 컨트롤, Dur/ID, DA, SA, BSSID 및 Seq Ctrl 필드로 구성되어 있다.
그리고, 상기 헤더 부분 다음에 프레임 몸체 필드 및 FCS 필드가 존재한다. 다만, 프레임 몸체 필드의 구성은 상기 DLP 프레임들과는 다르게, 용량 정보(Capabitoy Information) 필드, Status Code 필드, AID 필드, Supported Rates 필드, Extendeded Supported Rates 필드, EDCA 파라미터 세트 필드, HT 필드, HT 정보 필드, Supported Requlatory Classes 필드, Temporal Direct Link Rates 필드로 구성되며, 프레임 몸체 필드를 구성하는 Temporal Direct Link Rates 필드에 AP1(2101)은 데이터 직접 전송 참여시의 데이터 속도와 스테이션의 용량 정보 등을 포함하여 전송한다.
또한, 상기 용량 정보 필드는 비트 정보(0 또는 1)를 갖는 세부 필드로 구성되는데, 여기에 CF Poll Request 필드 및 Temporal Direct Link 필드가 포함되며, AP1(2101)은 직접 전송 지원이 가능한 경우에 용량 정보 필드를 구성하는 Temporal Direct Link에 0 또는 1을 설정하여 전송한다.
그러면, 스테이션(220)은 관련 설정 응답 프레임을 수신하여 용량 정보 필드의 Temporal Direct Link 필드의 설정값을 파악하여 데이터 직접 전송의 참여가 가능한지의 여부를 파악하고, 데이터 직접 전송 참여가 가능하다고 파악되면, Temporal Direct Link Rates 필드의 데이터 속도와 스테이션의 용량 정보를 파악하여 저장한다.
이처럼, 스테이션(220)이 데이터 직접 전송에 참여 가능하다는 정보와 직접 전송에 참여시에 전송할 데이터 속도 및 스테이션의 용량 정보 등을 관련 설정 과정에서 액세스 포인트(2101)에 알려주고, 액세스 포인트(2101)가 스테이션(220)으로 부터 전송받은 직접 전송에 참여 가능 여부, 직접 전송 참여시의 데이터 속도 그리고 스테이션의 용량 정보 등을 저장하며, 또한 액세스 포인트(2101)가 스테이션에 데이터 직접 전송을 지원하며 직접 전송에 참여가 가능하다는 정보를 알려주면, 이후에 스테이션(220)은 직접 전송 범위내에 있는 다른 스테이션과 데이터 직접 전송을 통하에 데이터를 전송할 수 있다.
한편, 스테이션(220)은 AP1(2101)로부터 관련 설정 허용 프레임을 전송받으면 관련 설정 절차를 수행하여 BSS의 일원이 되며, 상기 BSS내에서 통신할 수 있게 된다.
이러한 과정을 통해서, 각 스테이션에는 각 AP가 관련되고, 관련된 AP를 통해 복수의 스테이션은 서로 무선랜 통신을 수행할 수 있으며, 직접 전송 설정 과정의 수행없이 직접 전송을 수행할 수 있다.
도 9는 본 발명의 무선랜에서 데이터 직접 전송 장치 및 그 방법의 인증 수행과정의 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 무선랜에서 데이터 직접 전송 장치 및 그 방법의 인증 수행과정은 출발지 스테이션(320)이 목적지 스테이션(330)에 데이터 직접 전송 설정 과정없이 데이터 직접 전송 데이터 프레임을 전송하고 확인 신호를 수신하여 데이터의 직접 전송을 수행한다(S510, S520).
이때, 액세스 포인트(310)는 출발지 스테이션(320)과 목적지 스테이션(330)의 데이터의 송수신을 모니터링하고 있다고, 출발지 스테이션(320)이 인증되지 않 은 스테이션인 경우에 직접 전송 해제 요청 프레임을 목적지 스테이션으로 전송한다(S530).
이때, 사용되는 프레임의 구조는 도 10에 도시되어 있는데, 카테고리 필드, 액션 밸류필드, 목적지 맥 어드레스 필드, 출발지 맥 어드레스 필드 등을 포함하며, 카테고리 필드에는 직접 전송 해제 요청 프레임임을 나타내는 값이 지정되고, 액션값에는 직접 전송 해제 요청임을 나타내는 값이 지정되며, 목적지 맥 어드레스 필드는 해당 스테이션의 맥 어드레스를, 그리고 출발지 맥 어드레스 필드에는 출발지 스테이션의 맥 어드레스를 포함하여 전송한다.
이후에, 목적지 스테이션(330)은 액세스 포인트(310)로부터 직접 전송 해제 요청 신호가 수신되면 해당 출발지 스테이션으로부터 송신된 데이터 직접 전송 프레임을 수신하지 않는다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
도 1은 일반적인 IEEE 802.11에 따른 무선 랜 시스템의 구성도.
도 2는 일반적인 DLP 셋업 과정을 나타낸 신호 흐름도.
도 3의 (a) 및 (b)는 본 발명이 적용되는 무선랜에서 데이터 직접 전송 장치 및 그 방법을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 데이터 직접 전송 장치에 채용된 직접 전송용 데이터 프레임의 구성도.
도 5는 도 4에 도시된 프레임 컨트롤 필드를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 무선랜의 데이터 직접 전송 장치 및 그 방법에 있어서 데이터 직접 전송 환경 설정 과정의 흐름도.
도 7은 도 6에 이용되는 관련 설정 요청 프레임의 구성도.
도 8은 도 6에 이용되는 관련 설정 응답 프레임의 구성도.
도 9는 본 발명의 무선랜에서 데이터 직접 전송 장치 및 그 방법의 인증 수행과정의 흐름도.
도 10은 도 9에 사용되는 직접 전송 해제 요청 프레임의 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 데이터 직접 전송 장치
110, 2101, 2102, 310 : 액세스 포인트
120, 130, 220, 320, 330 : 스테이션

Claims (8)

  1. 관련 설정 과정에서 데이터 직접 전송 참여 가능 정보가 포함된 관련 설정 요청 신호를 전송하여 데이터 직접 전송 지원 가능 정보가 포함된 관련 설정 응답 신호가 수신되면 직접 전송용 데이터를 직접 전송하는 출발지 스테이션;
    상기 출발지 스테이션에서 직접 전송 참여 가능 정보가 포함된 관련 설정 요청 신호가 수신되면 직접 전송 지원 가능 정보가 포함된 관련 설정 응답 신호를 전송하며, 상기 출발지 스테이션으로부터의 상기 직접 전송용 데이터의 중계를 사전에 설정된 시간 동안 지연하는 액세스 포인트; 및
    상기 출발지 스테이션으로부터 직접 전송용 데이터를 전송받는 목적지 스테이션을 포함하며,
    상기 출발지 스테이션이 직접 전송이 가능한 범위내에 데이터를 전송하고자 하는 상기 목적지 스테이션의 존재 유무를 검색하여 연결을 설정하는 직접 전송 연결 설정 없이 데이터를 직접 전송하는 것을 특징으로 하는 무선랜에서 데이터 직접 전송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액세스 포인트는 직접 전송용 데이터를 모니터링하여, 직접 전송 권한이 없는 출발지 스테이션으로부터 직접 전송용 데이터가 전송되면, 상기 목적지 스 테이션에 직접 전송 해제 신호를 전송하며,
    상기 목적지 스테이션은 상기 액세스 포인트로부터 직접 전송 해제 신호가 수신되면 해당 출발지 스테이션에 대하여 직접 전송용 데이터의 수신을 거부하는 것을 특징으로 하는 무선랜에서 데이터 직접 전송 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 액세스 포인트가 송신하는 직접 전송 해제 신호의 구조는, 카테고리 필드, 액션 밸류필드, 목적지 맥 어드레스 필드, 출발지 맥 어드레스 필드를 포함하며, 카테고리 필드에는 직접 전송 해제 프레임임을 나타내는 값이 지정되고, 액션밸류필드에는 직접 전송 해제 요청임을 나타내는 값이 지정되며, 목적지 맥 어드레스 필드는 해당 목적지 스테이션의 맥 어드레스를, 그리고 출발지 맥 어드레스 필드에는 출발지 스테이션의 맥 어드레스를 포함하여 전송하는 것을 특징으로 하는 무선랜에서 데이터 직접 전송 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 출발지 스테이션이 송신하는 직접 전송용 데이터는 해당 프레임의 목적지를 알려주는 ToDS 및 출발지를 알려주는 FromDS 필드를 구비한 프레임 컨트롤(Frame Control) 필드를 포함하며, 상기 ToDS 및 FromDS 필드에 직접 전송용 데 이터임을 알리는 직접 전송 비트가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 무선랜에서 데이터 직접 전송 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 액세스 포인트는 상기 목적지 스테이션으로부터 상기 응답이 있으면, 중계 지연중인 상기 직접 전송용 데이터를 폐기하는 것을 특징으로 하는 무선랜에서 데이터 직접 전송 장치.
  6. (a) 출발지 스테이션이 관련 설정 과정에서 데이터 직접 전송 참여 가능 정보가 포함된 관련 설정 요청 신호를 전송하는 단계;
    (b) 액세스 포인트가 상기 출발지 스테이션에서 직접 전송 참여 가능 정보가 포함된 관련 설정 요청 신호가 수신되면 직접 전송 지원 가능 정보가 포함된 관련 설정 응답 신호를 전송하는 단계;
    (c) 상기 출발지 스테이션은 상기 액세스 포인트로부터 데이터 직접 전송 지원 가능 정보가 포함된 관련 설정 응답 신호가 수신되면 직접 전송용 데이터를 직접 전송하는 단계;
    (d) 상기 액세스 포인트가 상기 출발지 스테이션으로부터의 상기 직접 전송용 데이터의 중계를 사전에 설정된 시간 동안 지연하는 단계; 및
    (e) 목적지 스테이션이 상기 출발지 스테이션으로부터 직접 전송용 데이터를 전송받는 단계를 포함하며,
    상기 출발지 스테이션이 직접 전송이 가능한 범위내에 데이터를 전송하고자 하는 상기 목적지 스테이션의 존재 유무를 검색하여 연결을 설정하는 직접 전송 연결 설정 없이 데이터를 직접 전송하는 것을 특징으로 하는 무선랜에서 데이터 직접 전송 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    (f) 상기 액세스 포인트가 직접 전송용 데이터를 모니터링하는 단계;
    (g) 상기 액세스 포인트가 직접 전송 권한이 없는 출발지 스테이션으로부터 직접 전송용 데이터가 전송되면, 상기 목적지 스테이션에 직접 전송 해제 신호를 전송하는 단계; 및
    (h) 상기 목적지 스테이션은 상기 액세스 포인트로부터 직접 전송 해제 신호가 수신되면 해당 출발지 스테이션에 대하여 직접 전송용 데이터의 수신을 거부하는 단계를 포함하여 이루어진 무선랜에서 데이터 직접 전송 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    (i)상기 액세스 포인트가 상기 목적지 스테이션으로부터 상기 응답이 있으 면, 중계 지연중인 상기 직접 전송용 데이터를 폐기하는 단계를 더 포함하여 이루어진 무선랜에서 데이터 직접 전송 방법.
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