KR101779200B1 - 무선 통신 시스템에서 이동식 액세스 포인트를 기반으로 한 통신 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
무선 통신 시스템에서 액세스 포인트(Access Point; AP)에 의한 통신 방법이 제공된다. 상기 통신 방법은 적어도 하나 이상의 스테이션(Station; STA) 및 적어도 하나 이상의 인접한 AP에 대한 위치 정보를 획득하는 단계; 상기 적어도 하나 이상의 인접한 AP로부터 간섭 정보를 획득하는 단계; 상기 위치 정보 및 상기 간섭 정보를 기반으로 위치 이동 여부를 결정하는 단계; 위치를 이동하기로 결정하면, 상기 위치 정보 및 상기 간섭 정보를 기반으로 이동할 위치를 결정하는 단계; 상기 이동할 위치로 이동하는 단계; 및, 상기 위치에서 가입된 STA에게 통신 서비스를 제공하는 단계;를 포함한다.
Description
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 이동식(mobile) 액세스 포인트(Access Point; AP)를 기반으로 한 통신 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
무선 랜(Wireless Local Area Network; WLAN), 이동 통신(mobile communication) 등과 같이 다양한 무선 통신 기술들이 발달하고 제공되고 있다. 최근 하나의 단말은 복수의 무선 통신 기술을 지원할 수 있는 모듈을 포함하고 있으며, 사용자는 하나의 단말을 통해 다양한 통신 서비스를 제공받을 수 있게 되었다.
모든 무선 통신은 송신자와 수신자간 정보와 데이터를 주고 받는 과정을 통해 이루어지는데, 단말 측의 사용자는 중계국을 통해 자신이 통신을 하고 싶은 목적 단말과 연결되어 통신을 할 수 있다.
일례로, 셀룰러(cellular) 이동 통신을 사용하는 사용자는 기지국(Base Station; BS)를 통해 통신을 할 수 있다. 또한 WLAN을 사용하는 사용자는 액세스 포인트(Access Point; AP)를 통하여 통신을 할 수 있다.
사용자는 일반적으로 이동성을 가지고 있으며 이동 통신 서비스를 사용하게 되는데, BS 및 AP와 같은 중계국은 고정되어 있다. 중계국이 없는 지역에서는 서비스가 제공되지 않으므로, 통신 서비스를 받고자 하는 사용자는 중계국을 찾아 직접 이동하고, 이동한 위치의 중계국에 접근하여 서비스를 제공받았다. 즉, 이동 통신 서비스 사용자의 밀집도는 시시각각 변하는데, 서비스 커버리지는 고정되어 있음으로 인해 통신의 비효율성이 발생하는 문제점이 존재하였다.
한편, 중계국의 커버리지와 관련된 특성과 중계국의 설치는 주파수 규제, 이종 통신 시스템간 공존 및/또는 경제적인 이유로 제한이 된다. 따라서, 무조건적으로 전반적인 서비스 커버리지를 확장하는 것 역시 현실적으로 불가능 하다. 따라서, 위와 같은 문제점을 해결하고 최대한 사용자에게 서비스를 제공할 수 있도록 하는 개선된 통신 방법이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 무선 통신 시스템에서 이동성을 지원하는 액세스 포인트(Access Point; AP)를 기반으로 한 통신 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
일 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 액세스 포인트(Access Point; AP)에 의한 통신 방법이 제공된다. 상기 통신 방법은 적어도 하나 이상의 스테이션(Station; STA) 및 적어도 하나 이상의 인접한 AP에 대한 위치 정보를 획득하는 단계; 상기 적어도 하나 이상의 인접한 AP로부터 간섭 정보를 획득하는 단계; 상기 위치 정보 및 상기 간섭 정보를 기반으로 위치 이동 여부를 결정하는 단계; 위치를 이동하기로 결정하면, 상기 위치 정보 및 상기 간섭 정보를 기반으로 이동할 위치를 결정하는 단계; 상기 이동할 위치로 이동하는 단계; 및, 상기 위치에서 가입된 STA에게 통신 서비스를 제공하는 단계;를 포함한다.
상기 위치 이동 여부를 결정하는 단계는, 서비스 커버리지(coverage)외에 위치하는 STA의 존재 여부를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 서비스 커버리지 외에 위치하는 STA이 존재하면 이동하기로 결정할 수 있다.
상기 이동할 위치는 상기 서비스 커버리지 외에 위치하는 STA이 상기 AP의 서비스 커버리지 내에 위치할 수 있도록 결정될 수 있다.
상기 간섭 정보는 상기 적어도 하나 이상의 AP의 서비스 커버리지를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
상기 이동할 위치는 상기 이동할 위치를 기준으로 상기 AP의 서비스 커버리지가 상기 적어도 하나 이상의 인접한 AP의 상기 서비스 커버리지와 겹치는 구간이 최소화 되도록 결정될 수 있다.
상기 위치 정보는 GPS(Global Positioning System)을 통해 수신할 수 있다.
상기 이동하는 단계는 무인 이동체에 의하여 상기 이동할 위치로 이동하는 것을 포함할 수 있다.
상기 무인 이동체는 무인 비행기(Unmanned Aerial Vehicle; UAV)일 수 있다.
상기 가입된 STA에게 제공되는 상기 통신 서비스는 무선랜(Wireless Local Area Network; WLAN)일 수 있다.
다른 양태에 있어서 무선 장치가 제공된다. 상기 무선 장치는 무선 신호를 송수신하는 통신 모듈(communication module); 상기 통신 모듈과 기능적으로 결합하여 동작하는 제어부; 및, 상기 제어부로부터 이동 지시를 받으면 이동하는 이동부;를 포함한다.
상기 통신 모듈은 적어도 하나 이상의 스테이션(station; STA) 및 적어도 하나 이상의 인접한 액세스 포인트(Access Point; AP)에 대한 위치 정보를 수신하고, 및, 상기 적어도 하나 이상의 인접한 AP로부터 간섭 정보를 수신한다.
상기 제어부는 상기 위치 정보 및 상기 간섭 정보를 기반으로 위치 이동 여부를 결정하고, 위치를 이동하기로 결정하면, 상기 위치 정보 및 상기 간섭 정보를 기반으로 이동할 위치를 결정하고, 상기 이동할 위치에 대한 정보를 포함하는 이동 지시를 상기 이동부에게 전달하도록 설정된다.
상기 이동부는 상기 무선 장치를 상기 이동할 위치로 이동시킨다.
상기 위치 이동 여부를 결정하는 것은, 서비스 커버리지 외에 위치하는 STA의 존재 여부를 결정하고, 상기 커버리지 외에 위치하는 STA이 존재하면 이동하기로 결정하는 것을 포함할 수 있다.
상기 이동할 위치는 상기 서비스 커버리지 외에 위치하는 STA이 상기 무선 장치의 서비스 커버리지 내에 위치할 수 있도록 결정될 수 있다.
상기 간섭 정보는 상기 적어도 하나 이상의 AP의 서비스 커버리지를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
상기 이동할 위치는 상기 이동할 위치를 기준으로 상기 무선 장치의 서비스 커버리지가 상기 적어도 하나 이상의 인접한 AP의 상기 서비스 커버리지와 겹치는 구간이 최소화 되도록 결정될 수 있다.
상기 위치 정보는 GPS(Global Positioning System)을 통해 수신될 수 있다.
상기 이동부는 이동 수단 구동부 및 자동 항법 장치를 포함할 수 있다. 상기 자동 항법 장치는 상기 이동 위치에 대한 정보를 기반으로 이동 제어를 수행할 수 있다. 상기 이동 수단 구동부는 상기 이동 제어에 따라 상기 무선 장치를 이동시킬 수 있다.
상기 이동 수단 구동부는 무인 이동체 기반 이동 수단을 포함하고, 상기 이동 위치로 이동하는 것은 상기 무인 이동체 기반 이동 수단을 통해 이동하는 것일 수 있다.
상기 무인 이동체는 무인 비행기(Unmanned Aerial Vehicle; UAV)일 수 있다.
상기 무선 장치는 입출력부를 더 포함하되, 상기 입출력부는 상기 무선 장치의 외부 환경을 인식하기 위한 적어도 하나 이상의 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 이동 위치에서 가입한 STA에게 통신 서비스를 제공하는 것을 더 수행하도록 설정될 수 있다.
상기 통신 서비스는 무선랜(Wireless Local Area Network; WLAN)일 수 있다.
본 발명에 따른 통신 방법 및 무선 장치에 따르면, 이동식 AP가 위치 정보 및 간섭 정보를 기반으로 이동 여부를 자체적으로 결정할 수 있다. 또한 이동할 것으로 결정한 경우 이동 위치를 결정할 수 있다. 이동식 AP는 커버리지 외 STA에게 서비스를 제공할 수 있는 위치, STA의 밀집도를 감소시킬 수 있는 위치 및 AP간 서비스 커버리지가 중복되는 영역이 최소화 되는 위치를 위치 결정 조건으로 하여 이동 위치를 결정할 수 있다. 이동식 AP는 자체적으로 이동 수단을 구비하므로 이동 여부 및 이동 위치가 결정되면 자동적으로 이동할 수 있다. 이를 통해 이동 통신 단말과 같은 STA이 이동하여 커버리지를 벗어나는 경우, 이동을 통해 지속적인 서비스를 제공할 수 있고, STA의 밀집도를 감소시켜 무선랜 전반의 처리율을 향상시킬 수 있으며, AP간 서비스 커버리지 조절을 통해 서비스 품질을 향상시키고 무선 매체 접근의 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 랜 시스템 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통신 방법이 적용된 무선 랜 시스템 구성의 예시를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통신 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예를 구현하는 이동식 AP 및 네트워크를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예가 적용된 환경의 예시를 나타내는 도면이다.
도 6은 TV 화이트 스페이스 대역을 기반으로 한 통신 시스템에서의 본 발명의 적용 예시를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통신 방법이 적용된 무선 랜 시스템 구성의 예시를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통신 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예를 구현하는 이동식 AP 및 네트워크를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예가 적용된 환경의 예시를 나타내는 도면이다.
도 6은 TV 화이트 스페이스 대역을 기반으로 한 통신 시스템에서의 본 발명의 적용 예시를 나타내는 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부”, “…기”, “모듈”, “유닛” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하에서는 무선 랜(Wireless Local Area Network; WLAN)을 지원하는 통신 시스템(무선랜 시스템)을 일례로 들어 본 발명의 실시예에 대하여 상술하도록 한다. 다만, 본 발명의 범위는 무선 랜 시스템에만 한정되는 것은 아니며 일반적인 무선 통신 시스템에 적용될 수 있으며, 단일 이동 통신 시스템 뿐 아니라 복수의 통신 시스템이 공존하는 무선 통신 시스템에도 적용될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선랜(Wireless Local Area Network; WLAN) 시스템은 하나 또는 그 이상의 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS)를 포함한다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 스테이션(Station, STA)의 집합으로써, 특정 영역을 가리키는 개념은 아니다
STA은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 기능 매체로서, 광의로는 AP와 비AP 스테이션(Non-AP Station)을 모두 포함한다.
비AP STA는 AP가 아닌 STA로, 비 AP STA은 이동 단말(mobile terminal), 무선 기기(wireless device), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit; WTRU), 사용자 장비(User Equipment; UE), 이동국(Mobile Station; MS), 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 또는 단순히 user 등의 다른 명칭으로도 불릴 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 비 AP STA을 STA으로 지칭하도록 한다.
AP는 해당 AP에게 결합된(Associated) STA을 위하여 무선 매체를 경유하여 DS에 대한 접속을 제공하는 기능 개체이다. AP를 포함하는 인프라스트럭쳐 BSS에서 STA들 사이의 통신은 AP를 경유하여 이루어지는 것이 원칙이나, 다이렉트 링크가 설정된 경우에는 STA들 사이에서도 직접 통신이 가능하다. AP는 집중 제어기(central controller), 기지국(Base Station, BS), 노드-B, BTS(Base Transceiver System), 또는 사이트 제어기 등으로 불릴 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 랜 시스템 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 무선랜 시스템은 고정식 AP와 이동식 AP를 모두 포함한다. AP1(111), AP2(112) 및 AP3(113)은 이동식 AP로서, 전술한 무선랜 시스템의 AP의 기능을 구비하며, 자체적으로 이동할 수 있는 수단을 구비하고 있다. AP4(114)는 고정식 AP로서, AP의 기능은 구비하나, 자체적으로 이동할 수 있는 수단은 구비하고 있지 않다. AP1(111), AP2(112) 및 AP3(113)는 서비스 제공을 위한 독립적인 커버리지를 유지하고 있다. 각 AP의 서비스 커버리지 점선으로 표현되고 있다.
STA들은 특정 AP와 결합하여 서비스를 제공받는다. STA들은 특정 영역에 밀집하여 위치할 수 있다. 각 STA은 사용자 단말로써 이동성을 가진다.
도면과 같은 예시에서 AP3(113)을 기반으로 하는 서비스 커버리지 내에는 다른 AP 커버리지 내에 위치한 STA의 수보다 많은 수의 STA들이 위치한다. 무선랜에서는 STA들이 경쟁 기반 매체 접근을 수행하므로 커버리지 내에 STA의 수가 많을수록 AP와 프레임을 교환하기가 어려울 수 있다. 즉, AP3(113)은 과도한 STA의 밀집으로 인해 서비스의 과부화가 발생할 수 있다.
또한, STA들이 이동함에 따라 서비스 커버리지를 벗어나게 되는 상황이 발생할 수 있다. 무선랜 시스템에 이동식 AP가 포함되어 있지 않은 경우, AP의 전송 파워의 조절 없이, 전체의 서비스 커버리지는 변하지 않는다. 따라서, STA의 이동시 지속적인 서비스를 제공하지 못할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예는 이동식 AP를 기반으로 하여 STA들의 높은 밀집도 및 STA의 이동성에 의한 서비스 중단과 같은 문제를 해결하는 통신 방법을 제안한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통신 방법이 적용된 무선 랜 시스템 구성의 예시를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, AP3(113)과 결합하여 있던 두 STA 그룹이 이동을 하였다. 이동 후 위치를 참조하면, 본래 구성되어 있던 서비스 커버리지의 바깥에 위치함을 알 수 있다. 따라서, 서비스 커버리지 변경이 수반되지 않는 경우 두 STA 그룹은 더 이상 서비스를 제공받을 수 없다.
이를 위해, AP3(113)이 이동한 두 STA 그룹에 계속적인 서비스를 제공하기 위해 이동하여 새로운 서비스 커버리지를 구성하게 된다. 이동 후 STA 그룹은 AP3(113)의 서비스 커버리지 내에 위치하므로 계속적으로 무선랜 서비스를 제공받을 수 있다.
반면, AP3(113)이 이동하는 경우, 이동하지 않은 STA 그룹은 서비스 커버리지를 벗어나게 된다. 따라서, 서비스를 제공하고 있지 않던 AP(112)가 특정 위치로 이동하여 서비스를 개시함으로써 해당 STA 그룹은 계속적으로 무선랜 서비스를 제공할 수 있다.
도 2의 예시와 같이 이동식 AP를 통해 서비스 커버리지를 변경하게 되면 이동성을 가진 STA에 지속적으로 서비스를 제공할 수 있게 된다.
도 1에서, AP3(113)의 커버리지 내에 STA들이 과도하게 밀집되어 있는 것과 달리, 도 2에서는 AP2(112)의 커버리지 및 AP3(113)의 커버리지에 해당 STA들이 나뉘어져 결합함을 알 수 있다. 따라서, STA의 과도한 밀집을 분산시켜 무선랜 시스템 전반의 처리율(throughput) 향상을 가져올 수 있다.
추가적으로, 이동 전 AP3(113)의 위치와 이동 후 AP2(112)의 위치가 조금 다른 것을 알 수 있다. 본래 AP3(113)으로부터 무선랜 서비스를 제공받던 STA 그룹에게 지속적으로 서비스를 제공할 수 있으되, 다른 AP의 서비스 커버리지와 겹치는 영역을 최소화 하기 위함이다. 서비스 커버리지가 겹칠 경우 상호 간섭이 발생할 가능성이 높아지기 때문이다.
본 발명의 실시예에 따른 통신 방법은 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통신 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, AP는 위치 정보를 획득한다(S310). 무선랜을 지원하는 AP 및/또는 STA은 이종 통신 시스템을 지원할 수 있는 경우가 일반적이다. 즉 AP 및/또는 STA은 이동 통신, GPS 등을 지원할 수 있다. AP 및/또는 STA은 지원 가능한 통신 수단을 기반으로 다른 AP 및/또는 STA의 위치 정보를 획득한다.
추가적으로 AP는 인접한 다른 AP 및/또는 STA으로부터 간섭 정보를 획득할 수 있다. 간섭 정보는 각 AP간 서비스 커버리지의 분포에 의한 간섭과 관련된 정보로서, 각 AP의 서비스 커버리지를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
AP는 다른 AP 및/또는 STA의 위치 정보 및/또는 간섭 정보를 기반으로 자신의 이동 여부 결정한다(S320). AP는 S310을 통하여 위치 정보를 획득한다. 추가적으로 간섭 정보를 획득할 수 있다. AP는 상기 위치 정보 및 간섭 정보를 기반으로 STA의 밀집도, AP들의 분포 및 각 AP에 의해 형성된 커버리지 등을 알 수 있다. 따라서, AP는 STA의 밀집도, 각 AP의 서비스 커버리지 상황을 기반으로 이동 여부를 결정할 수 있다. 보다 상세하게는 AP는 무선랜 전체의 서비스 커버리지 외에 있는 STA이 있는지 여부를 판단하고, 해당 STA이 존재하는 경우 이동할 것으로 결정할 수 있다.
AP는 이동 하지 않기로 결정한 경우 현재 위치에서 서비스를 제공할 수 있다.
AP는 이동 하기로 결정한 경우 이동하고자 하는 위치를 결정한다(S330). AP의 이동 위치는 기존 서비스 커버리지 외의 STA이 서비스를 제공받을 수 있도록 서비스 커버리지를 변경할 것, STA의 밀집도를 낮출 것 및 AP간 서비스 커버리지가 겹치지 않을 것 중 적어도 하나 이상을 만족하도록 결정될 수 있다.
AP는 결정된 이동 위치로 이동하고(S340), 커버리지 내의 STA들에게 무선랜 서비스를 제공한다(S350).
AP의 서비스가 중단되지 않으면, S310 내지 S350의 과정을 주기적으로 반복될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예를 구현하는 이동식 AP 및 네트워크를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 이동식 AP(400)는 통신 모듈(410), 제어부(420), 자동 항법 장치(430), 이동수단 구동부(440), 전원부(450) 및 입출력 장치(460)를 포함한다.
통신 모듈(410)은 적어도 하나 이상의 통신 서비스를 지원받을 수 있도록 설정될 수 있다. 통신 모듈(410)은 무선랜 서비스, 이동 통신 서비스, 위성 통신 서비스 및 근거리 통신 서비스를 제공 받을 수 있도록 설정될 수 있다. 통신 모듈(410)은 적어도 안테나와 같은 적어도 하나 이상의 RF(Radio Frquency) 유닛을 포함한다. RF 유닛은 통신 모듈이 지원할 수 있는 통신 서비스에 따라 무선 신호를 송수신 한다. 예를 들어, RF 유닛은 GPS를 통해 위치 정보와 관련된 무선 신호를 송수신 하고, 무선랜을 통해 인접 AP 및 STA과 위치/간섭 정보를 송수신 하며, 이동 통신 단말과 신호를 송수신할 수 있다.
GPS로부터 수신하는 위치 정보에는 이동식 AP의 위치 정보 및 STA의 위치 정보가 포함될 수 있다. 위치 정보에는 타 이동식 AP의 위치 정보 및 고정식 AP의 위치 정보도 포함될 수 있다.
제어부(420)는 전술한 이동식 AP(400)의 동작 전반을 제어한다. 제어부(420)는 통신 모듈(410)로부터 전달된 위치 정보/간섭 정보를 기반으로 이동식 AP(400)의 이동 여부를 결정하고, 이동 하기로 결정한 경우 이동 위치를 결정한다. 제어부(420)는 이동 위치와 관련된 정보를 자동 항법 장치(430)로 전달한다. 제어부(420)는 이동 정보/간섭 정보/이동 위치와 관련된 정보를 입출력 장치(460)로 전달하여 이를 출력할 수 있도록 한다.
자동 항법 장치(430)는 제어부(410)에서 결정된 이동 여부/위치에 따라 이동식 AP(410) 이동 방향과 거리를 제어하고 이동 수단 구동부(440)를 구동시킨다.
이동 수단 구동부(440)는 고정식 AP(400)를 이동시킬 수 있는 구동 장치일 수 있다. 구동 장치의 종류에는 특별한 제한이 없을 수 있다.
전원부(450)는 이동식 AP(400)의 각 구성 요소의 전원을 제어한다.
입출력 장치(460)는 카메라 및 센서들에 의한 입력을 받은 입력부 및 입력 받은 신호를 모니터링 하는 출력부를 포함한다. 입출력 장치는 외부 환경을 인지할 수 있는 센서를 포함할 수 있다. 일례로, 이동 중 근접한 장애물을 인식하기 위한 장애물 감지 센서, 이동체의 균형을 유지하기 위한 중력 세서 및 나침반 역할을 하는 방향 센서 등이 포함될 수 있다.
이동 수단은 육, 해, 공을 이용할 수 있으며, 육지의 경우 바퀴가 이동 수단이 되고, 해상/저의 경우 배 또는 잠수정이 이동 수단이 될 수 있으며, 하늘의 경우 프로펠러, 날개, 풍선 형태가 될 수 있다. 본 발명의 일 예시로서 무인 비행기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)를 들어 설명한다. UAV는 카메라, 센서, 통신 장비 또는 기타 다른 장비를 탑재하고 원격 조정되거나 스스로 동작하는 비행체이다.
본 발명은 OBSS(Overlapped Basic Service Set)의 발생을 최소화 하여 네트워크의 성능을 향상시키고, AP 및/또는 STA의 전력 소모를 감소시킬 수 있다.
인접 서비스 영역에 속한 AP의 신호 수신 강도를 측정하거나 OBSS에 속해있는 STA으로부터 신호를 수신하여 이동식 AP는 간섭을 최소화 할 수 있고, AP간 서비스 커버리지가 겹치지 않도록 전체 서비스 커버리지가 최대가 될 수 있는 위치로 이동할 수 있다.
이동식 AP는 동작이 불필요한 경우 파워 세이브 모드로 진입하여 동작할 수 있다. 이 경우 주기적으로 STA의 서비스 요청 메시지를 수신하여 확인하도록 동작할 수 있다.
이동식 AP는 전원부의 지속 시간이 경과되기 전에 자동으로 가장 가까운 충전소로 이동하여 충전한 후 기능을 수행한다. 이 기술을 청소 로봇에 적용된 자동 배터리 충전 기술과 유사하다. 이동체는 무인비행체 혹은 무인로봇 형태로 이용 가능하다. 이동체는 주어진 알고리즘에 따라 이동 경로를 선회하거나 알고리즘에 따라 위치를 변경한다. 알고리즘은 위치 정보를 기반으로 하여 이동 여부 결정/이동 위치 결정된다는 점에서 특징이 있다.
도 5는 본 발명의 실시예가 적용된 환경의 예시를 나타내는 도면이다. 도 5는 사용자 단말의 밀집도에 따른 이동식 AP의 자기 조직화의 예시이다. 도 5에서 검은 삼각형은 이동식 AP, 흰 삼각형은 고정식 AP이다. 군집되어 있는 작은 원은 사용자 단말을 가리킨다.
도 5의 (a)는 사용자 단말 군집의 이동 전의 환경이며, (b)는 사용자 단말 군집의 이동 후의 환경을 나타낸다.
도심에서 동적으로 변하는 사용자 단말의 밀집도와 인접 서비스 영역에 대한 간섭 정도에 따라 이동식 AP는 위치를 변경할 수 있다.
도 5와 같이, 사용자 단말 군집(520)이 이동하여 AP들의 서비스 커버리지를 벗어날 경우, 이동식 AP(510)는 GPS로부터 위치 정보를 수신하여 이를 기반으로 사용자 단말 군집(520)에 서비스를 제공할 수 있도록 이동한다.
이 때, 위치 정보는 이동할 목표 지점 또는 사용자 단말이 밀집된 지역과 가장 근접한 이동 지점의 위치 정보가 될 수 있다. 또는 사용자 단말의 위치 정보를 수신 한 후 사전에 저장된 이동 지점 후보 중 가장 근접한 지역을 선택할 수 있다.
한편, 본 발명의 이동식 AP 기반 통신 방법은 TV 화이트 스페이스(White Space) 대역을 사용하는 통신 시스템에도 적용될 수 있다.
도 6은 TV 화이트 스페이스 대역을 기반으로 한 통신 시스템에서의 본 발명의 적용 예시를 나타내는 도면이다. 도 6에서 검은 삼각형은 이동식 AP, 흰 삼각형은 고정형 AP를 의미한다.
TV 화이트 스페이스는 800MHz 대역과 같이 상대적으로 낮은 주파수를 사용하는 주 장치(Primary User)들이 해당 주파수 대역을 사용하지 않을 때, 유휴 주파수를 인지하여 사용하는 이차적 장치(Secondary User)들이 해당 주파수 대역을 활용할 수 있도록 규약되어 있는 주파수 대역을 의미한다.
도 6을 참조하면, 이동식 AP(610)은 TV 화이트 스페이스 대역에서 특정 커버리지 내의 다른 통신 장치에게 서비스를 제공한다. 이동식 AP(610)는 TV 스페이스 커버리지가 아닌 지역으로 이동하여 서비스를 제공할 수 있다.
주파수 특성 상 약 2km 까지 신호 도달 거리가 보장되며, 인접 TV 스페이스 서비스 커버리지에 간섭을 일으키지 않는 조건 하에, 도 6과 같이, 이동형 AP를 이용하여 효과적으로 서비스 영역을 제어할 수 있으며, TV 화이트 스페이스 영역을 이용한 슈퍼 와이파이(super WiFi) 단말들의 서비스 커버리지 확장을 위해 사용될 수 있다.
군사용 혹은 비도신 지역에서 사용된다면, TV 스페이스 영역이 거의 없으므로 이동 AP를 이용한 통신이 더욱 용이하게 이루어질 수 있다.
이를 위해 이동 AP에는 슈퍼 와이파이 모드와 노멀 와이파이 모드(normal WiFi mode)를 호환하는 와이파이 칩셋이 포함될 수 있다. 노멀 와이파이 모드는 IEEE 802.11a/b/g/n/ac 등의 무선랜 표준과 호환되는 와이파이 모드이고, 슈퍼 와이파이 모드는 낮은 주파수에서 높은 송신 출력을 사용하여 서비스 영역을 확장하는 와이파이 모드를 의미한다.
상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.
Claims (21)
- 무선 통신 시스템에서 액세스 포인트(Access Point; AP)에 의한 통신 방법에 있어서,
적어도 하나 이상의 스테이션(Station; STA) 및 적어도 하나 이상의 인접한 AP에 대한 위치 정보를 획득하는 단계;
상기 적어도 하나 이상의 인접한 AP로부터 간섭 정보를 획득하는 단계;
상기 위치 정보 및 상기 간섭 정보를 기반으로 위치 이동 여부를 결정하는 단계;
위치를 이동하기로 결정하면, 상기 위치 정보 및 상기 간섭 정보를 기반으로 이동할 위치를 결정하는 단계;
무인 이동체에 의하여 상기 이동할 위치로 이동하는 단계; 및,
상기 위치에서 가입된 STA에게 통신 서비스를 제공하는 단계
를 포함하며,
상기 이동할 위치를 결정하는 단계는,
상기 AP의 서비스 커버리지와 상기 적어도 하나 이상의 인접한 AP의 서비스 커버리지가 겹치는 구간을 토대로, 상기 이동할 위치를 결정하는, 통신 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 위치 이동 여부를 결정하는 단계는,
상기 위치 정보 및 상기 간섭 정보를 기반으로 서비스 커버리지(coverage)외에 위치하는 STA의 존재 여부를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 서비스 커버리지 외에 위치하는 STA이 존재하면 이동하기로 결정하는 것을 특징으로 하는 통신 방법. - 제 2항에 있어서, 상기 이동할 위치는,
상기 서비스 커버리지 외에 위치하는 STA이 상기 AP의 서비스 커버리지 내에 위치할 수 있도록 결정되는 것을 특징으로 하는 통신 방법. - 제 3항에 있어서,
상기 간섭 정보는 상기 적어도 하나 이상의 AP의 서비스 커버리지를 지시하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법. - 제 4항에 있어서, 상기 이동할 위치는,
상기 적어도 하나 이상의 인접한 AP의 신호 수신 강도를 측정하거나 OBSS(Overlapped Basic Service Set)에 속해 있는 STA으로부터 수신된 신호에 기반하여, 상기 이동할 위치를 기준으로 상기 AP의 서비스 커버리지가 상기 적어도 하나 이상의 인접한 AP의 상기 서비스 커버리지와 겹치는 구간이 최소화 되도록 결정되는 것을 특징으로 하는 통신 방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 무선 신호를 송수신하는 통신 모듈(communication module);
상기 통신 모듈과 기능적으로 결합하여 동작하는 제어부; 및,
상기 제어부로부터 이동 지시를 받으면 이동하는 이동부;를 포함하는 무선 장치에 있어서,
상기 통신 모듈은 적어도 하나 이상의 스테이션(station; STA) 및 적어도 하나 이상의 인접한 액세스 포인트(Access Point; AP)에 대한 위치 정보를 수신하고, 및, 상기 적어도 하나 이상의 인접한 AP로부터 간섭 정보를 수신하고,
상기 제어부는 상기 위치 정보 및 상기 간섭 정보를 기반으로, 상기 AP의 서비스 커버리지와 상기 적어도 하나 이상의 인접한 AP의 서비스 커버리지가 겹치는 구간을 이용하여 상기 이동할 위치를 결정하고, 및,
상기 이동할 위치에 대한 정보를 포함하는 이동 지시를 상기 이동부에게 전달하도록 설정되고,
상기 이동부는 상기 무선 장치를 상기 이동할 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 무선 장치. - 제 10항에 있어서,
상기 위치 이동 여부를 결정하는 것은, 상기 위치 정보 및 상기 간섭 정보를 기반으로 서비스 커버리지 외에 위치하는 STA의 존재 여부를 결정하고, 상기 커버리지 외에 위치하는 STA이 존재하면 이동하기로 결정하는 것 포함함을 특징으로 하는 무선 장치. - 제 11항에 있어서, 상기 이동할 위치는,
상기 서비스 커버리지 외에 위치하는 STA이 상기 무선 장치의 서비스 커버리지 내에 위치할 수 있도록 결정되는 것을 특징으로 하는 무선 장치. - 제 12항에 있어서,
상기 간섭 정보는 상기 적어도 하나 이상의 AP의 서비스 커버리지를 지시하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 장치. - 제 13항에 있어서, 상기 이동할 위치는,
상기 적어도 하나 이상의 인접한 AP의 신호 수신 강도를 측정하거나 OBSS(Overlapped Basic Service Set)에 속해 있는 STA으로부터 수신된 신호에 기반하여, 상기 이동할 위치를 기준으로 상기 무선 장치의 서비스 커버리지가 상기 적어도 하나 이상의 인접한 AP의 상기 서비스 커버리지와 겹치는 구간이 최소화 되도록 결정되는 것을 특징으로 하는 무선 장치. - 삭제
- 제 14항에 있어서, 상기 이동부는,
이동 수단 구동부; 및,
자동 항법 장치;를 포함하고,
상기 자동 항법 장치는 상기 이동 위치에 대한 정보를 기반으로 이동 제어를 수행하고,
상기 이동 수단 구동부는 상기 이동 제어에 따라 상기 무선 장치를 이동시키는 것을 특징으로 하는 무선 장치. - 제 16항에 있어서,
상기 이동 수단 구동부는 무인 이동체 기반 이동 수단을 포함하고,
상기 이동 위치로 이동하는 것은 상기 무인 이동체 기반 이동 수단을 통해 이동하는 것을 특징으로 하는 무선 장치. - 삭제
- 제 17항에 있어서, 상기 무선 장치는 입출력부를 더 포함하되,
상기 입출력부는,
상기 무선 장치의 외부 환경을 인식하기 위한 적어도 하나 이상의 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 장치. - 제 11항에 있어서,
상기 제어부는 상기 이동 위치에서 가입한 STA에게 통신 서비스를 제공하는 것을 더 수행하도록 설정된 것을 특징으로 하는 무선 장치. - 삭제
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