KR20100115991A - Handover method considering interference in wireless lan systems - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선랜 시스템에서의 간섭을 고려한 핸드오버 수행방법에 관한 것으로, 통신단말기가 주변 AP들의 수신신호세기를 각각 측정하는 단계와, 상기 수신신호세기가 미리 설정된 기준값 이상인 후보 AP들에 대해 각각의 신호대간섭비를 계산하는 단계와, 상기에서 계산된 신호대간섭비를 이용하여 각 후보 AP들의 간섭마진을 계산하는 단계, 및 상기 각 후보 AP들의 수신신호세기에서 간섭마진을 감산하여 각 후보 AP들의 선택기준값을 각각 획득하고, 획득된 선택기준값이 가장 큰 AP를 핸드오버할 신규 AP로 선택하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a method for performing handover in consideration of interference in a WLAN system, the communication terminal measuring received signal strength of neighboring APs, and for each candidate AP whose received signal strength is greater than or equal to a preset reference value, respectively. Calculating a signal-to-interference ratio of a; calculating an interference margin of each candidate AP using the signal-to-interference ratio calculated above; and subtracting the interference margin from the received signal strength of each candidate AP, Acquiring a selection criterion value and selecting an AP having the largest selection criterion value as a new AP to handover to.
Description
본 발명은 무선랜 시스템에서 핸드오버 수행방법에 관한 것으로, 특히 무선랜 시스템에서 다수의 AP가 존재하고 주변 AP들이 간섭을 미치는 환경에서 단말기가 AP간 핸드오버 수행시 간섭을 고려하여 핸드오버를 수행하는 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a method for performing handover in a wireless LAN system. In particular, in a wireless LAN system, a handover is performed in consideration of interference when a terminal performs handover between APs in an environment where a plurality of APs exist and neighboring APs interfere with each other. It is about technology to do.
현재, IEEE 802.11기반의 무선랜(Wireless LAN) 시스템은 비공인 주파수 대역(2.4GHz, 5GHz)을 사용하여 저비용으로 효과적인 서비스를 가능하게 한다. 또한 효과적으로 설계된 물리계층과 매체접근제어(Medium Access Control; MAC)를 사용하여 최대 54Mbps(IEEE 802.11a/g)의 높은 전송율을 제공한다. At present, IEEE 802.11-based wireless LAN system using an unlicensed frequency band (2.4GHz, 5GHz) to enable an effective service at a low cost. In addition, it uses a well-designed physical layer and Medium Access Control (MAC) to provide high data rates up to 54Mbps (IEEE 802.11a / g).
무선랜 시스템은 다수개의 기본 서비스 세트(Basic Service Set; BSS)로 구성되며, 각각의 서비스 세트(BSS)는 유선망으로 연결된 접속노드(Access Point; AP)와 다수개의 통신단말기로 이루어진다. The WLAN system includes a plurality of basic service sets (BSSs), and each service set (BSS) includes an access point (AP) connected to a wired network and a plurality of communication terminals.
통신단말기는 AP를 통하여 유선망으로 하게 되고, 각기 다른 BSS의 서비스 영역이 서로 중첩된 경우, BSS의 AP는 각기 다른 채널을 사용하므로 통신단말기가 이동하더라도 AP간의 핸드오버(handover)를 수행함으로써 끊김없는 서비스를 받을 수 있다. If the communication terminal is wired through the AP, and the service areas of different BSSs overlap each other, the APs of the BSS use different channels so that even if the communication terminals move, handover between the APs is seamless. You can get the service.
이때 통신단말기는 현재 접속된 AP(현재 AP)의 수신신호세기가 설정된 임계값 이하인 경우 핸드오버를 수행한다. 이때 IEEE 802.11에서 제공하는 주파수 영역의 각 채널은 서로 중첩되는 부분이 존재하므로 주변 AP에서 동일 채널 또는 인접 채널을 사용하여 다른 통신단말기들과 통신을 할 때는 간섭효과에 의해 품질이 크게 저하될 수 있다. At this time, the communication terminal performs a handover when the received signal strength of the currently connected AP (current AP) is less than the set threshold. In this case, since each channel of the frequency domain provided by IEEE 802.11 overlaps with each other, quality may be greatly degraded due to an interference effect when communicating with other communication terminals using the same channel or adjacent channel in a neighboring AP. .
따라서, 수신신호의 세기만으로 이동할 AP(신규 AP)를 선택할 경우 신규 AP 접속 후 간섭에 의해 품질이 크게 저하되는 현상이 발생할 수 있다. Therefore, when selecting an AP (new AP) to move based only on the strength of the received signal, a phenomenon may occur in which quality is greatly degraded by interference after accessing a new AP.
본 발명은 무선랜 시스템에서 통신단말기가 핸드오버할 때 동일 채널 또는 인접 채널을 사용하는 주변 AP들의 간섭을 고려하여 신규 AP를 선택함으로써 품질 저하를 억제할 수 있는 무선랜 시스템에서의 간섭을 고려한 핸드오버 수행 방법을 제공하기 위한 것이다.According to the present invention, a handset considering interference in a WLAN system capable of suppressing deterioration in quality by selecting a new AP in consideration of interference of neighboring APs using the same channel or adjacent channel when the communication terminal hands over in a WLAN system. This is to provide a method of performing over.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명 이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 방법은, 주변 AP들의 수신신호세기를 각각 측정하는 단계; 상기 수신신호세기가 미리 설정된 기준값 이상인 후보 AP들에 대해 각각의 신호대간섭비를 계산하는 단계; 상기에서 계산된 신호대간섭비를 이용하여 각 후보 AP들의 간섭마진을 계산하는 단계; 및 상기 각 후보 AP들의 수신신호세기에서 간섭마진을 감산하여 각 후보 AP들의 선택기준값을 각각 획득하고, 획득된 선택기준값이 가장 큰 AP를 핸드오버할 신규 AP로 선택하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Technical method of the present invention for achieving the above object, the step of measuring the received signal strength of each of the peripheral AP; Calculating respective signal-to-interference ratios for candidate APs whose received signal strength is equal to or greater than a preset reference value; Calculating an interference margin of each candidate AP using the signal-to-interference ratio calculated above; And subtracting interference margins from the received signal strength of each candidate AP to obtain selection criteria of each candidate AP, and selecting the AP having the largest selection criteria as the new AP to hand over. It is done.
구체적으로, 신호대간섭비는 특정 AP에 대해 간섭을 주는 인접된 AP의 수신신호세기의 비인 것을 특징으로 하며, 상기 신호대간섭비를 계산할 때 채널의 주파수 중첩도를 고려하여 동일채널 및 인접채널들의 간섭의 영향에 대한 간섭팩터를 이용하여 구하는 것을 특징으로 한다.In detail, the signal-to-interference ratio is a ratio of received signal strengths of adjacent APs interfering with a specific AP, and when calculating the signal-to-interference ratio, interference of the same channel and adjacent channels is considered in consideration of the frequency overlapping of the channels. It is characterized by obtaining using the interference factor for the effect of.
상기 간섭팩터는 기준채널에 인접된 정도에 따라 다르게 설정되며, 상기 간섭팩터는 기준채널과 동일한 채널과 첫번째 인접 채널은 제1 값으로 설정되고, 두번째 인접 채널은 중첩도가 작기 때문에 제1 값보다 작은 제2 값으로 설정되고, 나머지 채널은 제2 값보다 작은 제3 값으로 설정되는 것을 특징으로 한다.The interference factor is set differently according to the degree of adjoining the reference channel, and the interference factor is set to the same value as the reference channel and the first adjacent channel to the first value, and the second adjacent channel is smaller than the first value because the overlapping factor is small. The second value is set to a small second value, and the remaining channels are set to a third value smaller than the second value.
상기 후보 AP에 대하여 간섭을 주는 주변 AP가 하나이고, 주변 AP가 후보 AP 에 인접해 있을 경우 신호대간섭비는 두 AP간의 수신신호세기의 차로 구하는 것을 특징으로 한다.If there is one neighboring AP interfering with the candidate AP, and the neighboring AP is adjacent to the candidate AP, the signal-to-interference ratio may be obtained as a difference in received signal strengths between the two APs.
상기 기준값은 미리 설정된 임계값에 미리 설정된 델타값을 합산한 값으로, 상기 임계값은 통신단말기가 주변 AP들에게 프로브 신호의 방사를 요청하게 되는 현재 AP의 수신신호세기에 대한 판단 기준값인 것을 특징으로 한다.The reference value is a value obtained by adding a preset delta value to a preset threshold value, wherein the threshold value is a determination reference value for the received signal strength of the current AP, which causes the communication terminal to request the emission of probe signals from neighboring APs. It is done.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 무선랜 시스템에서의 간섭을 고려한 핸드오버 수행 방법은 신호세기 뿐 아니라 간섭마진을 고려하여 신규 AP를 선택하기 때문에 더 적은 간섭을 가진 AP를 선택할 수 있고, 이에 따라 더 좋은 통신 품질을 유지할 수 있는 이점이 있다. As described above, in the present invention, the method for performing handover in consideration of interference in the WLAN system may select an AP having less interference since the new AP is selected in consideration of the interference margin as well as the signal strength. There is an advantage that can maintain good communication quality.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. Like elements in the figures are denoted by the same reference numerals wherever possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
도 1은 일반적인 무선랜 시스템을 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a general wireless LAN system.
무선랜 시스템은 도 1과 같이 다수개의 서비스세트(Basic Service Set; BSS)로 구성되며, 다수의 서비스세트(BSS1~BSS3)는 각각 중첩된 서비스 영역이 존재한 다.The WLAN system is composed of a plurality of Basic Service Sets (BSS) as shown in FIG. 1, and each of the plurality of Service Sets BSS1 to BSS3 has overlapping service areas.
각각의 서비스세트는 유선망으로 연결된 접속노드(Access Point; AP)와, 상기 각 접속노드(AP)와 통신 채널이 형성된 다수개의 통신단말기로 이루어진다. 즉, 각 통신단말기(T1~T5)는 해당 AP를 통하여 유선 네트워크에 연결된다.Each service set includes an access point (AP) connected by a wired network, and a plurality of communication terminals in which a communication channel is formed with each access node (AP). That is, each communication terminal (T1 ~ T5) is connected to the wired network through the AP.
상기 서비스세트들의 통신 채널은 인접한 서비스세트와는 서로 다른 채널로 형성된다.The communication channels of the service sets are formed of different channels from the adjacent service sets.
인접한 서비스세트들의 각 AP들은 각기 다른 채널을 사용함으로써, 통신단말기가 서비스 영역을 이동하거나 서비스 영역이 중첩된 위치로 이동할 경우에는 AP간의 핸드오버를 수행하여야 끊김없는 서비스를 제공받을 수 있다. 여기서, 통신단말기는 현재 접속된 AP(현재 AP)의 수신신호세기가 설정된 임계값 이하인 경우 핸드오버를 수행하게 된다. Each AP of the adjacent service sets uses a different channel, so that when a communication terminal moves a service area or moves to a location where the service areas overlap, a handover between APs may be performed to receive a seamless service. Here, the communication terminal performs a handover when the received signal strength of the currently connected AP (current AP) is less than or equal to the set threshold.
무선랜의 경우에는 2.4GHz 또는 5GHz의 주파수대역을 사용하며, 각 주파수대역은 다수의 채널세트로 이루어져 있다. 국가와 지역에 따라 무선랜의 채널 개수가 다르지만, 국내의 경우에는 13개의 채널을 사용한다.In the case of a wireless LAN, a frequency band of 2.4 GHz or 5 GHz is used, and each frequency band is composed of a plurality of channel sets. Although the number of channels of a wireless LAN varies according to countries and regions, 13 channels are used in a domestic case.
도 2는 일반적인 2.4GHz대 채널의 배치 형태를 나타낸 예시도로서, 도시한 바와 같이 IEEE 802.11의 경우 각 채널의 간격은 5MHz이나, 30dBm 감쇄 기준으로 각 채널의 대역폭은 22MHz이다. FIG. 2 is a diagram illustrating a general 2.4 GHz channel arrangement. As shown, in the case of IEEE 802.11, the interval of each channel is 5 MHz, but the bandwidth of each channel is 22 MHz based on 30 dBm attenuation.
이때, 특정 채널의 중심을 기준으로 전후하여 각 2개의 채널, 즉 총 4개의 채널이 중첩되어 있다. 예컨대, 6번 채널(CH 6)의 중심은 4번 채널(CH 4)과 5번 채널(CH 5), 7번 채널(CH 7) 및 8번 채널(CH 8)의 주파수대역과 중첩되어 있다.At this time, the two channels, that is, four channels in total, overlap with each other before and after the center of the specific channel. For example, the center of channel 6 (CH 6) overlaps the frequency bands of channel 4 (CH 4), channel 5 (CH 5), channel 7 (CH 7) and channel 8 (CH 8). .
만일, 이상적으로 AP들에게 주파수의 중첩이 없는 채널들이 각각 할당되어 있다면, 예를 들어 AP1이 1번 채널, AP2가 6번 채널, AP3이 11번 채널로 할당되어 있다면 주파수 중첩에 의한 간섭을 고려할 필요가 없다. 그러나 주파수의 중첩없이 할당할 수 있는 채널의 수가 2.4GHz대역에서 3개 이하로 제한되어 있기 때문에 상용 무선랜 시스템에서는 AP들에게 임의로 할당해 주는 경우가 많기 때문에 주파수 중첩에 의한 간섭을 고려해야 한다. Ideally, if APs are allocated channels without overlapping frequencies, for example, if AP1 is assigned to
또한, IEEE 802.11에서는 동일 AP를 사용하는 통신단말기들의 충돌(또는 간섭)을 막기 위해서 CSMA/CA(Carrier Sensing Multiple Access/Collision Avoidance) 방식을 사용한다. 통신단말기가 데이터를 전송할 때 동일 채널을 다른 단말기가 사용하고 있는지를 감지한 후 사용되고 있으면 다른 단말기가 채널 사용 후에 채널이 사용되지 않는 경우에 데이터를 전송한다. 유선랜 시스템의 경우 데이터의 충돌을 감지(Collision Detection)하여 일정시간 후에 재전송하지만, 무선에서는 데이터의 충돌을 감지하기 어려운 경우가 많으므로 통신단말기가 데이터를 전송하기 전에 RTS라는 짧은 프레임을 AP로 전송해서 채널을 예약하고 AP는 CTS 프레임을 방사해서 다른 단말기에 알려준다. 다른 단말기들은 예약된 시간만큼 기다린 후 데이터를 전송해서 충돌을 회피한다. 그래서 주변 AP에서 동일 채널을 사용할 경우 간섭의 영향을 받지 않고 데이터 전송율만 감소되거나 음성의 지연이 증가할 수 있다. In addition, IEEE 802.11 uses a carrier sensing multiple access / collision avoidance (CSMA / CA) scheme to prevent collision (or interference) of communication terminals using the same AP. When the communication terminal detects whether another terminal is using the same channel when transmitting data, if it is used, the other terminal transmits data when the channel is not used after the channel is used. In the case of wired LAN system, data collision is detected and retransmitted after a certain time.However, in case of wireless, it is difficult to detect data collision, so the communication terminal transmits a short frame called RTS to AP before transmitting data. The channel is reserved and the AP emits CTS frames to other terminals. Other terminals wait for the reserved time and then transmit data to avoid collisions. Therefore, when the same channel is used in the neighboring AP, only the data rate may be reduced or the voice delay may be increased without being affected by the interference.
그러나, 실제 상용 무선랜 시스템에서는 CSMA/CA가 정확히 구현되지 않은 경우가 많기 때문에(IEEE 802.11에서 AP에서 CTS전송은 필수이지만, 통신단말기에서 RTS전송은 선택사항임) 주변 AP에서 동일 채널을 사용할 경우 간섭의 영향을 받게 될 수 있다. However, in actual commercial WLAN systems, CSMA / CA is often not implemented correctly (CTS transmission from AP is required in IEEE 802.11, but RTS transmission is optional in communication terminals). Interference may be affected.
따라서, IEEE 802.11에서 제공하는 주파수대역의 각 채널은 서로 중첩되는 부분이 존재하므로 주변 AP에서 동일 채널 또는 인접 채널을 사용하여 다른 통신단말기들과 통신을 할 때 간섭효과에 의해 품질이 크게 저하될 수 있다. Therefore, since each channel of the frequency band provided by IEEE 802.11 overlaps with each other, the quality may be greatly degraded due to the interference effect when communicating with other communication terminals using the same channel or adjacent channel in the neighboring AP. have.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선랜 시스템에서의 통신단말기의 핸드오프 수행 과정을 나타낸 플로우챠트로서, 도 1 및 도 2를 참조하여 살펴보고자 한다. 본 실시예에서는 무선랜 시스템에서 통신단말기(T1)가 현재 AP(AP1)에서 다른 서비스 영역으로 이동하거나 또는 중첩된 서비스 영역으로 이동할 때를 가정하여 설명한다. 3 and 4 are flowcharts illustrating a handoff process of a communication terminal in a WLAN system according to an exemplary embodiment of the present invention, which will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In the present embodiment, a description will be given on the assumption that the communication terminal T1 moves from the current AP (AP1) to another service area or to an overlapping service area in the WLAN system.
먼저, 통신단말기(T1)는 무선랜 시스템에서 현재 AP(AP1)와 연결된 상태에서 AP(AP1)로부터 수신되는 신호의 강도인 수신신호세기를 주기적으로 측정한다(S10). 일반적으로 수신신호세기(Received Signal Strength Indication; RSSI)는 dBm 단위로 표시된다.First, the communication terminal T1 periodically measures the received signal strength which is the strength of the signal received from the AP AP1 in a state of being connected to the current AP AP1 in the WLAN system (S10). In general, Received Signal Strength Indication (RSSI) is expressed in dBm.
이어, 통신단말기(T1)는 수초간 측정된 평균 수신신호세기와 미리 설정된 임계값을 상호 비교하여 평균 수신신호세기가 임계값 이하인지를 판단하게 된다(S20). 상기 평균 수신신호세기가 임계값 이하이면, 통신단말기(T1)는 주변 AP들(AP2, AP3, ...)에게 프로브(probe) 요구 신호를 방사하게 된다(S30). 물론, 상기 평균 수신신호세기가 임계값 이상이면, 통신단말기(T1)는 현재 AP와 통신채널을 지속적으로 형성한다(S40).Subsequently, the communication terminal T1 compares the average received signal strength measured for several seconds with a preset threshold value to determine whether the average received signal strength is less than or equal to the threshold value (S20). If the average received signal strength is less than or equal to the threshold value, the communication terminal T1 emits a probe request signal to neighboring APs AP2, AP3, ... (S30). Of course, if the average received signal strength is greater than or equal to the threshold, the communication terminal T1 continues to form a communication channel with the current AP (S40).
이어, 통신단말기(T1)는 인접한 주변 AP들(AP2, AP3, ...)로부터 프로브 요구에 대한 응답신호를 수신한다(S50). 상기 프로브 응답신호에는 각 AP(AP2, AP3, ...)가 사용하는 채널정보가 포함되어 있다. 이어, 통신단말기(T1)는 각 AP(AP2, AP3, ...)로부터 수신된 응답신호를 통해 수신신호세기와 해당 채널정보를 얻는다(S60). Subsequently, the communication terminal T1 receives a response signal for a probe request from adjacent neighbor APs AP2, AP3, ... (S50). The probe response signal includes channel information used by each AP (AP2, AP3, ...). Subsequently, the communication terminal T1 obtains received signal strength and corresponding channel information through the response signals received from each AP (AP2, AP3, ...) (S60).
통신단말기(T1)는 얻어진 각 AP들(AP2, AP3, ...)의 수신신호세기와 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 수신신호세기가 기준값을 초과하는 후보 AP들이 있는지를 체크하여 추출한다(S70). 상기 기준값은 상기 임계값과 미리 설정된 델타값을 합산(임계값+델타값)한 값이다. The communication terminal T1 compares the received signal strengths of the respective APs AP2, AP3, ... with a predetermined reference value and checks and extracts whether there are candidate APs whose received signal strength exceeds the reference value (S70). ). The reference value is a value obtained by adding up the threshold value and a preset delta value (threshold value + delta value).
예를 들어, 미리 설정된 임계값이 -75dBm이고 델타값이 8dB이면 기준값은 -67dBm이 된다. 여기에서 기준값이 -67dBm로 설정되어 있으므로 수신신호세기가 -67dBm보다 큰 AP들이 후보 AP가 될 것이다. For example, if the preset threshold is -75 dBm and the delta is 8 dB, the reference value is -67 dBm. Since the reference value is set to -67 dBm, APs having a received signal strength greater than -67 dBm will be candidate APs.
만일, 후보 AP가 복수개일 경우에는 각 후보 AP의 수신신호세기와 해당 후보 AP와 관련된 주변 AP들의 간섭 파라미터를 동시에 고려하여 최적의 AP를 선택하게 된다(S80).If there are a plurality of candidate APs, an optimal AP is selected in consideration of the received signal strength of each candidate AP and interference parameters of neighboring APs related to the candidate AP at the same time (S80).
상기에서 주변 AP들의 수신신호세기가 기준값을 초과하는 후보 AP가 없는 경우에는 통신단말기(T1)는 현재 AP(AP1)와 통신채널을 유지하고, 주변 AP들에게 프로브 요구를 다시 방사한다. When there is no candidate AP whose received signal strength of the neighboring APs exceeds the reference value, the communication terminal T1 maintains a communication channel with the current AP AP1 and radiates probe requests back to the neighboring APs.
상기에서 각 AP에 대한 간섭 파라미터로는 신호대간섭비(SIR)와, 간섭팩터(Interference Factor) 및 간섭마진(Interference Margin) 등이 고려될 수 있다. 상기 신호대간섭비는 그 값이 클수록 좋으며, 간섭팩터와 간섭마진은 그 값이 작을수록 좋다.As the interference parameter for each AP, a signal-to-interference ratio (SIR), an interference factor, an interference margin, and the like may be considered. The larger the value, the better the signal-to-interference ratio, and the smaller the value of the interference factor and the interference margin.
먼저, 통신단말기(T1)는 도 4와 같이 각 후보 AP들에 대한 각각의 신호대간섭비를 계산한다(S81). 이때, 신호대간섭비는 간섭팩터를 이용한다.First, the communication terminal T1 calculates signal-to-interference ratios for respective candidate APs as shown in FIG. 4 (S81). At this time, the signal-to-interference ratio uses an interference factor.
여기서, 신호대간섭비는 특정 AP에 대해 간섭을 주는 인접된 AP의 수신신호세기의 비를 의미하며, 예컨대, k번째 AP의 신호대간섭비(SIR(k))는 아래 수학식 1과 같이 간섭팩터를 이용하여 얻을 수 있다. Here, the signal-to-interference ratio refers to the ratio of the received signal strength of the adjacent AP that interferes with a specific AP, for example, the signal-to-interference ratio (SIR (k)) of the k-th AP is the interference factor as shown in
여기서, RSSI(k)는 k번째 AP의 수신신호세기이고, RSSI(i)는 k번째 AP에 영향을 미치는 i번째 AP의 수신신호세기이고, a(k,i)는 i번째 AP가 k번째 AP에 미치는 간섭에 대한 간섭팩터이다.Here, RSSI (k) is the received signal strength of the k-th AP, RSSI (i) is the received signal strength of the i-th AP affecting the k-th AP, and a (k, i) is the k-th AP. Interference factor for interference on the AP.
여기서, 간섭팩터(a(k,i))는 AP(k)가 사용하는 채널과 AP(i)가 사용하는 채널의 주파수 중첩도, 즉 도 2에 의해 결정될 수 있다. 간섭의 영향은 동일 채널과 인접된 두 채널 정도를 고려할 수 있다. 상기 간섭팩터는 기준채널에 인접된 정도에 따라 다르게 설정되는데, 간섭팩터는 기준채널과 동일한 채널과 첫번째 인접 채널은 제1 값으로 설정되고, 기준채널에서 두번째 인접 채널은 중첩도가 작기 때문에 제1 값보다 작은 제2 값으로 설정되고, 나머지 채널은 제2 값보다 작은 제3 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 기준채널과 동일 채널과 첫번째 인접 채널은 중 첩도가 커서 간섭을 크게 미치므로 때문에 간섭팩터를 1로 설정하고, 두번째 인접 채널은 중첩도가 작기 때문에 간섭팩터를 0.2로 설정하고, 나머지 채널은 간섭팩터를 0으로 설정할 수 있다. Here, the interference factor a (k, i) may be determined by the frequency overlap between the channel used by the AP (k) and the channel used by the AP (i), that is, by FIG. 2. The influence of the interference may consider about two channels that are adjacent to the same channel. The interference factor is set differently according to the degree of adjoining the reference channel. The interference factor is set to the same value as the reference channel and the first adjacent channel to the first value, and the first adjacent channel in the reference channel has a small overlap. The second channel may be set to a second value smaller than the value, and the remaining channels may be set to a third value smaller than the second value. For example, the interference channel is set to 1 because the reference channel, the same channel, and the first adjacent channel have a large overlap, which greatly affects interference, and the interference factor is set to 0.2 because the second adjacent channel has a small overlap. The remaining channels can set the interference factor to zero.
이와 같이 AP(i)가 AP(k)에 미치는 간섭에 대한 간섭팩터를 각 채널에 대해 테이블로 나타내면 도 5와 같다. 예를 들어, AP1이 채널3을 사용할 경우, AP2가 채널4를 사용하면 AP2가 AP1에 미치는 간섭에 대한 간섭팩터는 1이고, AP3이 채널1을 사용하면 AP3이 AP1에 미치는 간섭에 대한 간섭팩터는 0.2이라고 정할 수 있다. As such, the interference factor of the interference of AP (i) on AP (k) is shown in a table for each channel as shown in FIG. 5. For example, if AP1 uses
한편, 수신신호세기가 dB 단위로 표현되는 경우, 수학식 1로 계산이 복잡해질 수 있다. 수신신호세기가 dB 단위로 표현되는 경우 수학식 1을 근사화시켜서 계산할 수 있다. 예를 들어, 특정 AP에 대하여 간섭을 주는 주변 AP가 하나이고 간섭팩터가 1인 경우, 신호대간섭비(SIR)는 아래 수학식 2와 같이 두 AP간의 수신신호세기의 차로 쉽게 구할 수 있다.On the other hand, when the received signal strength is expressed in units of dB, the calculation may be complicated by
여기서, RSSI(k)는 k번째 AP의 수신신호세기이고, RSSI(i)는 k번째 AP에 영향을 미치는 i번째 AP의 수신신호세기이다.Here, RSSI (k) is the received signal strength of the k-th AP, RSSI (i) is the received signal strength of the i-th AP affecting the k-th AP.
이와 같이 구해진 신호대간섭비를 이용하여 각 AP의 간섭마진을 산출하는 데, 이때 통신단말기(T1)는 신호대간섭비가 미리 설정된 간섭기준값의 초과 여부에 따라 간섭마진을 구하는 방식이 상이할 수 있다. 상기 간섭마진은 주변 AP의 간섭의 영향을 고려하기 위한 수신신호세기에 대한 가중치로서 신호대간섭비를 이용하 여 계산한다(S83).The interference margin of each AP is calculated using the signal-to-interference ratio obtained as described above. In this case, the communication terminal T1 may have a different method of obtaining the interference margin depending on whether the signal-to-interference ratio exceeds a preset interference reference value. The interference margin is calculated using the signal-to-interference ratio as a weight for the received signal strength to consider the influence of the interference of the neighboring AP (S83).
즉, 간섭마진(Margin_interference)은 아래 수학식 3과 같이 신호대간섭비가 간섭기준값보다 같거나 크면 간섭마진을 0dB로 하고, 신호대간섭비가 간섭기준값보다 작을 때는 간섭기준값에서 신호대간섭비(dB)를 뺀 값을 간섭마진으로 한다. 예컨대, 상기 간섭기준값은 3dB 내지 7dB 정도가 설정될 수 있다. 여기에서 간섭기준값은 간섭의 영향을 무시할 수 있다고 판정하는 신호대간섭비의 값으로 정해질 수 있다. That is, the interference margin (Margin_ interference) is a signal to interference ratio is equal to or greater interference margins than the interference reference value as shown in
SIR < Ref_interference, Margin_interference = Ref_interference - SIR[dB]SIR <Ref_ interference , Margin_ interference = Ref_ interference -SIR [dB]
여기서, SIR은 각 AP의 신호대간섭비이고, Ref_interference는 미리 설정된 간섭기준값이다.Here, SIR is the signal-to-interference ratio of each AP, Ref_ interference is the interference pre-set reference value.
상기 신호대간섭비가 간섭기준값 이상이면 주변 AP들의 간섭에 의한 품질저하가 생기지 않고, 간섭기준값보다 작으면 주변 AP들의 간섭에 의해 품질저하가 생긴다. 따라서, 신호대간섭비가 간섭기준값보다 작으면 간섭마진은 신호대간섭비에 비례하여 증가하므로 간섭마진(dB)을 가중치로 사용하면 간섭이 적은 AP가 선택될 확률을 높일 수 있다. If the signal-to-interference ratio is equal to or greater than the interference reference value, no degradation is caused by interference of neighboring APs. If the signal-to-interference ratio is smaller than the interference reference value, the degradation is caused by interference of neighboring APs. Therefore, if the signal-to-interference ratio is smaller than the interference reference value, the interference margin increases in proportion to the signal-to-interference ratio, so that the interference margin (dB) can be used as a weight to increase the probability of selecting an AP with less interference.
이어, 통신단말기(T1)는 계산된 각 AP의 간섭마진을 수신신호세기에서 감산하여 각 AP의 선택기준값(수신신호세기-간섭마진)을 계산하고(S85), 통신단말 기(T1)는 각 AP의 선택기준값 중 가장 큰 값을 갖는 AP를 신규 AP로 결정하고(S87), 결정된 신규 AP로 핸드오버를 수행하게 된다(S90).Subsequently, the communication terminal T1 subtracts the calculated interference margin of each AP from the received signal strength to calculate a selection reference value (received signal strength-interference margin) of each AP (S85), and the communication terminal T1 each The AP having the largest value among the AP selection criteria values is determined as a new AP (S87), and handover is performed to the determined new AP (S90).
여기에서 간섭을 고려한 핸드오버를 수행할 때, 선택기준값을 신호대간섭비 대신 (수신신호세기-간섭마진(dB))을 사용할 때의 장점은 간섭 예측 오차의 영향을 적게 받는 것이다. Here, when performing the handover considering the interference, the advantage of using the selection reference value instead of the signal-to-interference ratio (received signal strength-interference margin (dB)) is less affected by the interference prediction error.
상기에서 구해진 간섭마진을 이용하여 신규 AP를 선택하는 실시예는 도 6과 같다. An embodiment of selecting a new AP using the obtained interference margin is shown in FIG. 6.
즉, 현재 통신단말기(T1)가 AP1에 접속되어 있고, 핸드오버의 시작조건을 -75dBm, 후보 AP의 선택 조건이 -67dBm이라고 가정한다. AP1의 수신신호세기가 -80dBm으로써 -75dBm보다 낮기 때문에 핸드오버를 위해 주변 AP에 프로브 요청 신호를 방사한다. That is, it is assumed that the current communication terminal T1 is connected to AP1, the start condition of handover is -75dBm, and the selection condition of the candidate AP is -67dBm. Since the received signal strength of AP1 is -80dBm lower than -75dBm, the probe request signal is radiated to the neighboring AP for handover.
주변 AP들의 프로브 응답 신호를 분석한 결과, 수신신호세기가 후보 AP의 선택조건인 -67dBm보다 큰 AP가 AP2, AP3, AP4 및 AP5가 발견되었다. 이때, AP2는 채널2, AP3은 채널9, AP4는 채널6, AP5는 채널5를 사용하고 있다. 여기서, 수신신호세기만을 비교하면 AP5가 -61dBm으로써 가장 크기 때문에 기존 방법을 사용하면 AP5가 선택될 수 있다. 그러나 AP5가 채널5를 사용하고 인접 채널인 채널6을 AP4가 사용하기 때문에 AP5로 핸드오버를 수행해서 AP5와 접속하면 AP4로부터 인접 채널 간섭을 받아서 통신 품질이 저하될 수 있다. As a result of analyzing the probe response signals of the neighboring APs, APs AP2, AP3, AP4 and AP5 were found to have received signal strengths greater than -67dBm, which is a selection condition of the candidate AP. At this time, AP2 uses
그러나, 간섭기준값을 5dB로 정하고 상기 수학식 1 내지 3을 이용하여 간섭마진을 계산한 후 각 AP의 수신신호세기에서 간섭마진을 감산하면 선택기준값(수신 신호세기-간섭마진)이 계산된다. 여기서, AP3이 선택기준값이 -63dBm으로 가장 크기때문에 AP3가 핸드오버 대상으로 선택될 수 있다. AP3은 채널9를 사용하고 동일 채널 및 인접채널(채널7~채널11)을 사용하는 주변 AP에 의한 간섭이 없기 때문에 AP5보다 신호세기가 낮지만 더 좋은 통신품질을 얻을 수 있다. However, when the interference reference value is set to 5 dB and the interference margin is calculated using
이와 같이 통신단말기(T1)는 최상의 선택기준값을 갖는 AP를 신규 AP로 결정하고, 결정된 신규 AP로 핸드오버를 수행하게 된다.As such, the communication terminal T1 determines an AP having the best selection criterion value as a new AP and performs a handover to the determined new AP.
상기와 같은 실시예는 바람직한 예에 불과할 뿐 필요에 따라 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.The above embodiments are merely preferred examples, and may be variously changed as necessary.
예컨대, 신호대간섭비의 경우 수학식 1과 같이 수신신호세기를 간섭량(간섭팩터ㅧ 간섭 수신신호세기)으로 나누어서 구할 수 있으나, 수학식2와 같이 수신신호세기에 간섭량(간섭팩터ㅧ 간섭 수신신호세기)을 감산하여 구할 수도 있다. For example, in the case of the signal-to-interference ratio, the received signal strength can be obtained by dividing the received signal strength by the interference amount (interference factor ㅧ interference received signal strength), as shown in
이뿐만 아니라, 신호대간섭비의 근사화 방법으로 상황에 따라 아래와 같이 다양하게 존재할 수 있다.In addition, as an approximation method of signal-to-interference ratio, there may be various ways as follows depending on the situation.
먼저, 기준 AP(A)의 주변에 간섭 AP가 없는 경우에는 식 SIR(A)=RSSI(A)-100dBm(noise)을 이용하여 신호대간섭비를 구할 수 있다.First, when there is no interfering AP around the reference AP (A), the signal-to-interference ratio can be obtained using the equation SIR (A) = RSSI (A)-100 dBm (noise).
둘째로, 기준 AP(A)의 주변에 간섭 AP가 하나(AP(B))이고, 간섭 AP(B)가 인접된 첫번째 채널 또는 동일채널을 사용하면 식 SIR(A)=RSSI(A)-RSSI(B)를 이용하여 신호대간섭비를 구할 수 있고, 상기 간섭 AP(B)가 인접된 두 번째 채널을 사용하면 식 SIR(A)=RSSI(A)-(RSSI(B)+간섭팩터[dB])를 이용하여 신호대간섭비를 구할 수 있다. 여기서, 간섭팩터가 0.2이면 -7dB, 0.4이면 -5dB, 0.6이면 -2.2dB, 0.8이 면 -1dB, 1이면 0dB에 매칭시킬 수 있다.Secondly, if there is one interfering AP (AP (B)) around the reference AP (A), and the interfering AP (B) uses the adjacent first channel or the same channel, the equation SIR (A) = RSSI (A) − Signal-to-interference ratio can be obtained using RSSI (B), and if the interfering AP (B) uses an adjacent second channel, the equation SIR (A) = RSSI (A)-(RSSI (B) + interference factor [ dB]) can be used to obtain the signal-to-interference ratio. If the interference factor is 0.2, -7dB, 0.4 is -5dB, 0.6 is -2.2dB, 0.8 is -1dB, and 1 is 0dB.
셋째로, 기준 AP(A)의 주변에 간섭 AP가 2개(AP(B), AP(C))가 존재하고, RSSI(B)>RSSI(C)일 경우 식 RSSI(B)-RSSI(C)에 따라 신호대간섭비를 근사화할 수 있다.Third, when there are two interfering APs (AP (B) and AP (C)) around the reference AP (A), and RSSI (B)> RSSI (C), the equation RSSI (B) -RSSI ( According to C), signal-to-interference ratio can be approximated.
상기의 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이다. 그러므로, 이러한 수정, 변경 및 부가는 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Preferred embodiments of the present invention are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit of the present invention. Therefore, such modifications, changes and additions should be determined not only by the claims below, but also by equivalents to those claims.
도 1은 일반적인 무선랜 시스템을 나타낸 구성도이다. 1 is a block diagram illustrating a general wireless LAN system.
도 2는 일반적인 2.4GHz대 채널의 배치 형태를 나타낸 예시도이다.2 is an exemplary view showing an arrangement of a typical 2.4 GHz band channel.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선랜 시스템에서의 통신단말기의 핸드오프 수행 과정을 나타낸 플로우챠트이다.3 and 4 are flowcharts illustrating a handoff process of a communication terminal in a WLAN system according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 각 채널의 중첩도에 따른 간섭팩터를 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating an interference factor according to the degree of overlap of each channel according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 AP1에 접속한 통신단말기가 신규 AP를 선택하기 위한 파라미터를 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating parameters for selecting a new AP by a communication terminal connected to AP1 according to an embodiment of the present invention.
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