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무선 랜에 있어서의 핸드오버 방법 document_id A220517010429

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본 발명은, 복수의 기지국을 가지는 무선 LAN(Local Area Network)에 있어서, 접속하는 단말장치가 기지국 사이를 이동할 때의 핸드오버 처리에 관한 것이다. [특허문헌1] 일본국 공개특허공보 2003-259417호 공보 [비특허문헌1] ANSI/IEEE std802.11, 1990 Edition Wireless LAN Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) Specifications. 도2은, 무선 LAN의 개념도이다. 무선 LAN은, 기지국(Access Point) AP을 중심으로 한 기본 서비스 세트(Basic Service Set)로 불리는 무선 네트워크 BSS로 구성되어 있다. 기지국 AP는, 무선 네트워크 BSS 내에 존재하는 단말장치(Station) STA와의 통신을 행하여, 그것의 통신 프레임을 동일 무선 네트워크 BSS 내에 존재하는 다른 단말장치 STA에 중계하거나, 다른 무선 네트워크에 존재하는 단말장치에 중계할 수 있다. 다른 무선 네트워크에 존재하는 단말장치에 중계할 경우, 단말장치로부터 기지국에 보내진 통신 프레임은, 기지국 사이를 접속하는 고정 회선 FIX 등을 거쳐서 다른 기지국에 전송되어, 전송처의 무선 네트워크 내에 존재하는 단말장치에 도달하게 된다. 무선 LAN에서는, 무선 네트워크 BSS끼리를 연결시키는 확장 무선 네트워크 ESS를 확장 서비스 세트(Extended Service Set)라고 부르고 있다. 확장 무선 네트워크 ESS는, 기지국과 기지국을 접속해서 무선 네트워크 사이를 연결하는 서비스를 행하지만, 무선 LAN 이외의 네트워크와의 접속 서비스도 행한다. 예를 들면 라우터나 스위치를 거쳐서 LAN과의 접속을 행하거나, 또한 그 앞의 인터넷과의 접속을 행한다고 하는 상태이다. 이렇게, 무선 LAN에서는, 기지국을 중심으로 몇 개의 단말장치를 수용하는 무선 네트워크 BSS와, 기지국간의 통신이나 무선 LAN 이외의 네트워크와의 접속을 행하는 확장 무선 네트워크 ESS가 존재하고 있다. 도3은, 무선 LAN에서 송수신 되는 통신 프레임의 형식의 일례를 도시한 도면이다. 통신 프레임에는, 관리 프레임과 데이터 프레임이 있다. 관리 프레임은, 기지국으로부터 주기적으로 송신되는 비컨이나, 이 기지국과 단말장치와의 사이에서 프로브 요구, 프로브 응답, 인증, 참가, 탈퇴 등의 관리 정보를 송수신하기 위한 것이다. 데이터 프레임은, 무선 네트워크에의 참가가 인정된 단말장치와 기지국 사이에서 데이터를 송수신하기 위한 것이다. 각 무선 네트워크는, 무선 LAN 내의 다른 무선 네트워크와의 구별을 행하기 위해서 고유한 식별 코드 BSSID를 가지고, 통신 프레임의 헤더 내에 그 식별 코드를 격납하고 있다. 이때, 비컨 프레임이나 데이터 프레임은, 동일한 주파수에서 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 방식으로 송신되고, 무선 LAN 내의 어느 단말장치에서도 수신할 수 있도록 되어 있다. 다음에, 이동하는 단말장치가 무선 LAN을 거쳐서 상대측의 단말장치와 통신을 행할 때의 순서를 설명한다. (1) 무선 네트워크에의 가입(Join) 도4은, 종래의 무선 네트워크에의 가입 순서를 도시한 도면이다. 무선 네트워크 BSS를 구축하는 기지국 AP는, 무선 에어리어 내에서의 통일된 시간정보나, 이 무선 네트워크 BSS에 참가하는 단말장치 ST에서 요구하는 처리 능력의 요구(Capability Information)을 광고하기 위해서, 네트워크 정보를 표시하는 비컨 프레임을, 일정 시간 간격으로 송신한다. 비컨 프레임은, 무선 네트워크 BSS에 접근해 오는 단말장치 STA에 대하여, 이 무선 네트워크 BSS의 존재를 알리는 역할을 한다. 단말장치 STA는, 비컨 프레임의 수신을 기다리거나, 또는 프로브 요구 프레임을 송신함으로써 적극적으로 기지국 AP로부터 네트워크 정보를 입수할지를 선택한다. 단말장치 ST로부터 프로브 요구 프레임이 송신되었을 경우, 기지국 AP은 프로브 응답 프레임을 되돌리게 된다. 프로브 응답 프레임에는 비컨 프레임과 같은 네트워크 정보가 격납되어 있어, 단말장치 STA에서는, 비컨 프레임을 기다리지 않고 네트워크 정보를 얻을 수 있다. 비컨 프레임 또는 프로브 응답 프레임을 수신한 단말장치 STA는, 그 프레임 내의 정보로부터, 무선 네트워크 BSS가 자신이 희망하는 조건에 맞는지, 또는 단말장치 STA가 이 무선 네트워크 BSS에 적합한지를 판단하여, 가입의 가부를 결정한다. 그리고, 가입을 희망할 때에는, 자신이 가지는 타이머를 원하는 무선 네트워크 BSS의 비컨 프레임 또는 프로브 응답 프레임에 포함되는 시간정보의 값에 동기시킨다. (2) 무선 네트워크의 인증(Authentication) 가입을 행한 단말장치 STA는, 다음에 기지국 AP에 대하여 인증 요구 프레임을 송신한다. 단말장치 ST로부터의 인증 요구 프레임을 수신한 기지국 AP은, 그 단말장치 STA를 인증할 것인지 아닌지를 판단하고, 결과를 인증 응답 프레임에 격납하여 송신한다. 단말장치 STA는, 인증이 되면 가입을 위해 다음의 스텝으로 진행하게 되지만, 인증되지 않은 경우에는, 이 무선 네트워크 BSS에의 가입을 그만 두고, 탈퇴해야만 한다. (3) 무선 네트워크에의 참가(Association) 인증된 단말장치 STA는, 다음에 기지국 AP에 대하여 참가 요구 프레임을 송신한다. 참가 요구 프레임에는, 단말장치 STA의 처리 능력을 표시하는 정보가 격납되어 있고, 기지국 AP는 이 단말장치 STA의 능력이, 무선 네트워크 BSS에 있어서 필요 충분한지를 판단한다. 가입시에는, 단말장치 STA가 무선 네트워크 BSS의 조건과, 자기의 조건이 맞는지를 판단해서 가입할 것인지 아닌지를 결정하고 있었지만, 참가시에는, 기지국 AP가 단말장치 STA의 처리 능력을 판단한다. 그 결과는, 참가 응답 프레임에 격납되어 송신된다. 단말장치 ST는, 참가를 인정을 받으면, 무선 네트워크 BSS에의 가입 수속을 완료하게 되지만, 인정을 받지 않은 경우에는, 이 무선 네트워크 BSS에의 가입을 그만 두고, 탈퇴해야만 한다. 무선 네트워크 BSS에의 가입 수속을 완료한 단말장치 STA는, 데이터 프레임을 송수신할 수 있다. (4) 무선 네트워크 참가중의 동작 무선 네트워크 BSS에의 참가가 인정된 단말장치 STA는, 데이터 프레임의 송수신을 행할 수 있지만, 그 이외에는 기지국 AP으로부터 정기적으로 송신되는 비컨 프레임을 수신한다. 비컨 프레임에서는, 발신원 어드레스 SA가 기지국 AP의 어드레스, 식별 코드 BSSID가 무선 네트워크 BSS의 식별 코드(보통은 기지국 AP의 어드레스와 동일값)로 되어 있다. 비컨 프레임에는, 발신원 어드레스 SA나 식별 코드 BSSID 이외에, 시간정보나, 무선 네트워크 BSS 내에서 필요한 운용·관리 정보가 포함되어 있다. 단말장치 STA는, 비컨 프레임을 정기적으로 수신함으로써 그것들의 정보를 입수하는 동시에, 기지국 AP의 존재나 통신 상태를 파악하기 위해 이용한다. (5) 무선 네트워크로부터의 탈퇴(Disassociation) 무선 네트워크 BSS에의 참가가 인정된 단말장치 STA는, 일련의 통신을 종료한 후, 이번에는 이 무선 네트워크 BSS로부터 탈퇴를 희망할 경우가 있다. 이 경우에는, 단말장치 STA가, 탈퇴(Disassociation) 프레임과 비인증(Deauthentication) 프레임을 기지국 AP에 송신함으로써 탈퇴를 통지할 수 있다. 반대로, 기지국 AP는, 참가를 인정한 단말장치 STA에 대하여, 탈퇴 프레임과 비인증 프레임을 송신함으로써, 무선 네트워크 BSS로부터의 탈퇴를 명할 수 있다. (6) 무선 네트워크에의 재참가(Reassociation) 일단 무선 네트워크 BSS에의 참가가 인정되고, 그 후 무선 네트워크 BSS로부터 탈퇴한 단말장치 STA는, 다시 동일한 무선 네트워크 BSS, 또는 그 무선 네트워크 BSS가 포함되는 확장 무선 네트워크 ESS 내의 다른 무선 네트워크 BSS에 재가입할 경우, 재참가 요구 프레임을 이용할 수 있다. 재참가는, 이전에 가입하고 있었던 무선 네트워크 BSS의 기지국 AP의 어드레스를 통지함으로써, 다시 동일한 확장 무선 네트워크 ESS에 참가하는 수속을 간략화하는 방법이다. (7) 핸드오버 동작 도5은, 종래의 핸드오버 동작을 도시한 도면이다. 핸드오버란, 단말장치 STA의 이동에 따라, 다른 기지국 AP의 관리하에 이동 하는 것을 말한다. 무선 네트워크 BSS에의 참가까지 완료한 단말장치 STA는, 다른 무선 네트워크 BSS에 핸드오버하는 경우, 우선, 참가중인 기지국 AP1의 무선 네트워크 BSS1로부터 탈퇴하고, 다음에 이동처인 기지국 AP2을 찾기 위해서 프로브 요구 프레임을 송신한다. 그리고, 단말장치 STA는 새로운 기지국 AP2로부터의 프로브 응답 프레임을 수신한 후, 그 기지국 AP2과의 사이에서 가입, 인증, 재참가의 수속을 행함으로써 핸드오버를 완료한다.
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
단말장치(STA)가 이동함에 따라 다른 무선 네트워크 BSS로 핸드오버를 수행하는 구체적인 절차는 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
  1. 1과제 해석task_interpretation

    단말장치가 새로운 기지국으로 이동할 때 발생하는 핸드오버의 단계별 작동 방식을 파악해야 한다.

    • 핸드오버란, 단말장치 STA의 이동에 따라, 다른 기지국 AP의 관리하에 이동 하는 것을 말한다.
  2. 2정보 추출information_extraction

    핸드오버 과정에 포함된 개별 동작들을 순서대로 추출한다.

    • 우선, 참가중인 기지국 AP1의 무선 네트워크 BSS1로부터 탈퇴하고
    • 다음에 이동처인 기지국 AP2을 찾기 위해서 프로브 요구 프레임을 송신한다.
    • 새로운 기지국 AP2로부터의 프로브 응답 프레임을 수신한 후, 그 기지국 AP2과의 사이에서 가입, 인증, 재참가의 수속을 행함으로써 핸드오버를 완료한다.
  3. 3근거 선택evidence_selection

    핸드오버의 시작(탈퇴), 탐색(프로브 요구/응답), 완료(가입/인증/재참가) 과정을 핵심 근거로 선정한다.

    • 참가중인 기지국 AP1의 무선 네트워크 BSS1로부터 탈퇴
    • 프로브 요구 프레임을 송신
    • 프로브 응답 프레임을 수신
    • 가입, 인증, 재참가의 수속을 행함
  4. 4논리 통합logical_integration

    탈퇴 -> 탐색 -> 수속 완료의 시간적 흐름으로 동작을 통합한다.

  5. 5결론 도출conclusion_formulation

    추출된 단계들을 논리적 순서에 따라 문장으로 구성한다.

    • 우선, 참가중인 기지국 AP1의 무선 네트워크 BSS1로부터 탈퇴하고, 다음에 이동처인 기지국 AP2을 찾기 위해서 프로브 요구 프레임을 송신한다. 그리고, 단말장치 STA는 새로운 기지국 AP2로부터의 프로브 응답 프레임을 수신한 후, 그 기지국 AP2과의 사이에서 가입, 인증, 재참가의 수속을 행함으로써 핸드오버를 완료한다.
  6. 6답변 생성answer_generation

    질문에 대해 절차를 명확히 기술한 최종 답변을 작성한다.

최종 답변 (final_answer)
단말장치(STA)는 우선 현재 참가 중인 기지국 AP1의 무선 네트워크 BSS1로부터 탈퇴한다. 그 다음, 이동할 대상인 기지국 AP2을 찾기 위해 프로브 요구 프레임을 송신하고, 기지국 AP2으로부터 프로브 응답 프레임을 수신한다. 마지막으로 기지국 AP2과의 사이에서 가입, 인증, 재참가의 수속을 거쳐 핸드오버를 완료한다.
핵심 해석 (core_interpretation)
무선 네트워크 BSS에의 참가까지 완료한 단말장치 STA는 다른 무선 네트워크 BSS로 핸드오버할 때 참가 중인 무선 네트워크 BSS1로부터 탈퇴하고 이동처인 기지국 AP2를 찾기 위해 프로브 요구 프레임을 송신한다.