KR100555496B1 - Relay apparatus and relay method for extending communication range of access point in wireless communication system using CSM / CA format - Google Patents

Abstract

Translated fromKorean

CSMA/CA 형식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 엑세스 포인트의 통신 범위를 확대시키는 중계장치 및 그 중계방법이 개시된다. 본 발명에 의한 중계장치는, 유선 네트워크에 연결되고 소정의 무선 통신 셀 영역내에서 제1 통신 채널을 제공하는 엑세스 포인트와, 상기 제1 통신 채널을 공유하고 호스트 시스템과 연결되며, 상기 엑세스 포인트를 통하여 상기 유선 네트워크에 접속하는 다수의 제1 스테이션들을 구비하는 CSMA/CA 형식을 사용하는 무선 통신 시스템에 있어서, 제1 송수신부와, 제2 송수신부, MAC 및 메모리를 구비하는 것을 특징으로 한다. 제1 송수신부는 제1 통신 채널을 통하여 엑세스 포인트와 통신한다. 제2 송수신부는 제2 통신 채널을 통하여 무선 통신 셀 영역을 벗어난 제2 스테이션들과 통신한다. MAC은 제1 송수신부를 통하여 엑세스 포인트로부터 수신되는 제1 데이터를 제2 송수신부를 통하여 제2 스테이션들에 전송하고, 제2 송수신부를 통하여 제2 스테이션들로부터 수신되는 제2 데이터를 제1 송수신부를 통하여 엑세스 포인트에 전송한다. 메모리는 MAC의 제어에 따라 제1 데이터와 제2 데이터를 저장한다.Disclosed are a relay apparatus and a relay method for extending a communication range of an access point in a wireless communication system using a CSMA / CA format. The relay apparatus according to the present invention is connected to a wired network and provides an access point for providing a first communication channel within a predetermined wireless communication cell area, and shares the first communication channel and is connected to a host system. In a wireless communication system using a CSMA / CA format having a plurality of first stations connected to the wired network through a wireless communication system, a first transceiver, a second transceiver, a MAC and a memory. The first transceiver is in communication with the access point via a first communication channel. The second transceiver communicates with the second stations outside the wireless communication cell area via the second communication channel. The MAC transmits the first data received from the access point through the first transceiver to the second stations through the second transceiver, and the second data received from the second stations through the second transceiver. Send to access point. The memory stores the first data and the second data under the control of the MAC.

본 발명에 의한 CSMA/CA 형식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 엑세스 포인트의 통신 범위를 확대시키는 중계장치 및 그 중계방법은 엑세스 포인트의 통신 범위를 확대시킬 수 있는 장점이 있다.In a wireless communication system using a CSMA / CA format according to the present invention, a relay apparatus and a relay method for extending the communication range of an access point have an advantage of extending the communication range of the access point.

Description

Translated fromKorean

ＣＳＭＡ／ＣＡ 형식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 엑세스 포인트의 통신 범위를 확대시키는 중계장치 및 그 중계방법{The relay station and the method for extending communication range of access point in wireless communication system using a CSMA/CA mechanism}A relay device and the method for extending communication range of access point in wireless communication system using a CSMA / CA mechanism} in a wireless communication system using the CSM / CA format

도 1a는 일반적인 엑세스 포인트의 내부 구성을 상세히 나타내는 블록도이다.1A is a block diagram illustrating an internal configuration of a general access point in detail.

도 1b는 일반적인 스테이션의 내부 구성을 상세히 나타내는 블록도이다.Figure 1b is a block diagram showing the internal configuration of a general station in detail.

도 2a는 일반적인 MAC 프레임 구조를 나타내는 도면이다.2A is a diagram illustrating a general MAC frame structure.

도 2b 및 도 2c는 종래 기술에 따른 엑세스 포인트와 스테이션들 사이에서 무선으로 통신되는 MAC 프레임 구조를 나타내는 도면이다.2B and 2C illustrate a MAC frame structure wirelessly communicated between an access point and stations according to the prior art.

도 3은 종래 기술에 따른 CSMA/CA 형식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 엑세스 포인트와 스테이션들간의 관계를 설명하는 개략도이다.3 is a schematic diagram illustrating a relationship between an access point and stations in a wireless communication system using a CSMA / CA format according to the prior art.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 중계장치의 내부 구성을 상세히 나타내는 블록도이다.Figure 4 is a block diagram showing the internal configuration of the relay device according to an embodiment of the present invention in detail.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 중계장치의 동작을 설명하기 위한 블록도이다.5 is a block diagram illustrating an operation of a relay apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 중계장치의 중계 동작 과정을 나타내는 프레임 흐름도이다.6A and 6B are frame flow diagrams illustrating a relay operation process of a relay apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 일실시예에 따른 중계장치의 중계 동작 과정을 설명하기 위한 MAC 프레임 구조를 나타내는 도면이다.7A to 7E are diagrams illustrating a MAC frame structure for explaining a relay operation process of a relay apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 중계장치와 엑세스 포인트 및 스테이션들간의 관계를 설명하는 개략도이다.8 is a schematic diagram illustrating a relationship between a relay device, an access point, and stations according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 반송파 검출 다중 엑세스/충돌 회피(carrier sensing multiple access with collision avoidance, 이하, CSMA/CA라 함) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히, CSMA/CA 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 엑세스 포인트의 통신 범위를 확대시키는 중계장치 및 그 중계방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless communication system using a carrier sensing multiple access with collision avoidance (hereinafter referred to as CSMA / CA), in particular, a wireless communication system using a CSMA / CA method The present invention relates to a relay apparatus and a relay method for expanding the communication range of an access point.

일반적으로 무선 랜(LAN)에서는 송신하고자 하는 데이터를 적당한 길이의 패킷(packet) 형태로 나누어 전송하는 MAC(medium access control, 이하, MAC이라 함) 프로토콜이 사용된다. MAC 프로토콜은 IEEE 802.11 표준의 CSMA/CA의 채널 공유 방식을 사용한다.In general, a WLAN (medium access control, MAC) protocol is used for transmitting data to be transmitted in a packet form having a proper length. The MAC protocol uses CSMA / CA channel sharing scheme of the IEEE 802.11 standard.

이러한, MAC 프로토콜은 다수의 단말기들이 최소의 간섭으로 공유 채널에 접근할 수 있도록 하는 통신 방식이다. MAC 프로토콜을 사용하는 무선 통신 시스템의 일예가 미국 공개 특허 공보 제2002-143970호에 기재되어 있다. 상기 IEEE 802.11 표준은 엑세스 포인트(access point) 기반 네트워크들에 대한 MAC 프로토콜과 물리 층(Physical layer, 이하, PHY라 함) 프로토콜을 포함한다.The MAC protocol is a communication scheme that allows multiple terminals to access a shared channel with minimal interference. An example of a wireless communication system using the MAC protocol is described in US 2002-143970. The IEEE 802.11 standard includes a MAC protocol and a physical layer (hereinafter, referred to as PHY) protocol for access point based networks.

도 1a는 일반적인 엑세스 포인트의 내부 구성을 상세히 나타내는 블록도이다. 도 1a에서, 상기 엑세스 포인트(100)는 MAC(110), 송수신부(120), 안테나(130), 인터페이스 장치(140) 및 메모리(150)를 포함한다. 상기 MAC(110)은 MAC 프로토콜 처리부(111), 주소 저장부(112) 및 메모리 제어부(113)를 포함한다. 상기 MAC 프로토콜 처리부(111)는 상기 송수신부(120)와 연결된다. 상기 MAC 프로토콜 처리부(111)는 상기 메모리 제어부(113)를 통하여 상기 인터페이스 장치(140) 및 상기 메모리(150)와 연결된다. 상기 인터페이스 장치(140)는 또한 유선 네트워크에 연결된다. 상기 MAC(110)은 유선 네트워크로부터 디지털 데이터를 수신하고, 상기 디지털 데이터를 MAC 프레임 형식으로 변환하여 상기 송수신부(120)에 출력한다. 이를 좀 더 상세히 설명하면, 상기 MAC 프로토콜 처리부(111)는 상기 디지털 데이터를 상기 메모리 제어부(113)를 통하여 상기 메모리(150)에 저장한다. 이 후, 송신할 시점이 결정되면, 상기 MAC 프로토콜 처리부(111)는 상기 메모리 제어부(113)를 통하여 상기 메모리(150)에 저장된 디지털 데이터를 독출하여, MAC 프레임 형식으로 변환한다. 이 때, 상기 MAC 프로토콜 처리부(111)는 상기 주소 저장부(112)에 저장되어 있는 스테이션의 MAC 주소와 자신의 MAC 주소를 MAC 프레임 헤더에 삽입하여 상기 송수신부(120)에 전송한다.1A is a block diagram illustrating an internal configuration of a general access point in detail. In FIG. 1A, theaccess point 100 includes aMAC 110, atransceiver 120, anantenna 130, aninterface device 140, and amemory 150. The MAC 110 includes aMAC protocol processor 111, anaddress storage 112, and amemory controller 113. The MACprotocol processor 111 is connected to thetransceiver 120. The MACprotocol processor 111 is connected to theinterface device 140 and thememory 150 through thememory controller 113. Theinterface device 140 is also connected to a wired network. The MAC 110 receives digital data from a wired network, converts the digital data into a MAC frame format, and outputs the digital data to thetransceiver 120. In more detail, the MACprotocol processor 111 stores the digital data in thememory 150 through thememory controller 113. After that, when the transmission time is determined, the MACprotocol processing unit 111 reads out the digital data stored in thememory 150 through thememory control unit 113 and converts the digital data into a MAC frame format. At this time, the MACprotocol processing unit 111 inserts the MAC address of the station stored in theaddress storage unit 112 and its own MAC address into the MAC frame header and transmits the MAC address to thetransceiver unit 120.

여기에서, 상기 주소 저장부(112)에는 상기 엑세스 포인트(100)의 통신 셀 영역내에 있는 스테이션들의 MAC 주소들과 자신의 MAC 주소가 저장된다.Here, theaddress storage 112 stores MAC addresses of stations in the communication cell area of theaccess point 100 and their MAC addresses.

또, 상기 MAC 프로토콜 처리부(111)는 상기 송수신부(120)를 통하여 MAC 프 레임 형식의 데이터를 수신한다. 상기 MAC 프로토콜 처리부(111)는 수신된 데이터의 MAC 프레임 헤더에서 수신측 MAC 주소가 자신의 MAC 주소와 일치하는지의 여부를 판단하고, 일치하는 경우 수신한 데이터를 상기 메모리(150)에 저장한다.In addition, the MACprotocol processing unit 111 receives data of a MAC frame format through thetransceiver unit 120. The MACprotocol processing unit 111 determines whether the receiving MAC address is identical to its MAC address in the MAC frame header of the received data, and if so, stores the received data in thememory 150.

이 후, 송신할 시점이 결정되면, 상기 MAC 프로토콜 처리부(111)는 상기 메모리 제어부(113)를 통하여 상기 메모리(150)에 저장된 데이터를 독출하고 상기 인터페이스 장치(140)를 통하여 유선 네트워크에 전송한다.After that, when it is determined to transmit, theMAC protocol processor 111 reads out data stored in thememory 150 through thememory controller 113 and transmits the data to the wired network through theinterface device 140. .

상기 송수신부(120)는 제1 모뎀(121), RF 송신부(122), 스위칭부(123), RF 수신부(124), 및 제2 모뎀(125)을 포함한다. 상기 제1 모뎀(121)은 상기 MAC(110)으로부터 출력되는 데이터를 PHY 프레임 형식으로 변환하고 RF 변조하여 출력한다. 상기 RF 송신부(122)는 상기 RF 변조된 데이터를 상기 안테나(130)를 통하여 전송한다. 상기 RF 수신부(124)는 상기 안테나(130)를 통하여 PHY 프레임 형식의 RF 변조된 데이터를 수신하고, 상기 제2 모뎀(125)은 상기 수신된 데이터를 RF 복조하고, MAC 프레임 형식의 데이터로 복원하여 상기 MAC(110)으로 출력한다. 상기 스위칭부(123)는 상기 RF 송신부(122)와 상기 RF 수신부(124)의 송수신 데이터를 스위칭한다. 상기 인터페이스 장치(140)는 유선 네트워크와 연결되고, 상기 MAC(110)과 상기 유선 네트워크를 인터페이스 한다.Thetransceiver 120 includes afirst modem 121, anRF transmitter 122, aswitching unit 123, anRF receiver 124, and asecond modem 125. Thefirst modem 121 converts the data output from theMAC 110 into a PHY frame format and RF modulates the data. TheRF transmitter 122 transmits the RF modulated data through theantenna 130. TheRF receiver 124 receives RF modulated data in a PHY frame format through theantenna 130, and thesecond modem 125 RF demodulates the received data and restores the data in a MAC frame format. And output to the MAC (110). Theswitching unit 123 switches the transmission and reception data of theRF transmitter 122 and theRF receiver 124. Theinterface device 140 is connected to a wired network and interfaces theMAC 110 with the wired network.

도 1b는 일반적인 스테이션(station)의 내부 구성을 상세히 나타내는 블록도이다. 도 1b에서, 스테이션(200)은 도 1a의 엑세스 포인트(100)와 유사하게 MAC(210), 송수신부(220), 안테나(230), 인터페이스 장치(240) 및 메모리(250)를 포함한다.Figure 1b is a block diagram showing the internal configuration of a general station in detail. In FIG. 1B, thestation 200 includes aMAC 210, atransceiver 220, anantenna 230, aninterface device 240, and amemory 250 similar to theaccess point 100 of FIG. 1A.

상기 MAC(210), 상기 송수신부(220), 상기 안테나(230), 상기 메모리(250)의 구체적인 구성 및 동작 설명은 상기 MAC(110), 상기 송수신부(120), 상기 안테나(130), 상기 메모리(150)와 동일하므로 생략하기로 한다. 다만, 상기 인터페이스 장치(240)에는 상기 엑세스 포인트(100)를 통하여 유선 네트워크에 접속하는 PC 등과 같은 호스트 시스템이 연결된다.Detailed description of the configuration and operation of theMAC 210, thetransceiver 220, theantenna 230, thememory 250 is theMAC 110, thetransceiver 120, theantenna 130, Since it is the same as thememory 150, it will be omitted. However, a host system such as a PC connected to the wired network is connected to theinterface device 240 through theaccess point 100.

도 2a는 일반적인 MAC 프레임 구조를 나타내는 도면이다.2A is a diagram illustrating a general MAC frame structure.

도 2a와 같이, MAC 프레임 구조는 헤더(header)와 페이로드(payload)를 포함한다. 상기 헤더는 MAC 프로토콜 처리를 위한 정보가 포함되고, 상기 페이로드는 송수신하고자 하는 디지털 데이터를 포함한다. 또, 상기 헤더는 수신측의 MAC 주소와 송신측의 MAC 주소를 포함한다.As shown in FIG. 2A, the MAC frame structure includes a header and a payload. The header includes information for MAC protocol processing, and the payload includes digital data to be transmitted and received. The header also includes the MAC address of the receiving side and the MAC address of the transmitting side.

도 2b 및 도 2c는 종래 기술에 따른 엑세스 포인트와 스테이션들 사이에서 무선으로 통신되는 MAC 프레임 구조를 나타내는 도면이다.2B and 2C illustrate a MAC frame structure wirelessly communicated between an access point and stations according to the prior art.

도 2b는 엑세스 포인트(도 3의 13참고)가 자신의 통신 셀 영역내에서 결합(association) 과정을 통하여 결합이 허용된 스테이션(도 3의 14 또는 15 참고)에 데이터를 전송할 때의 MAC 프레임 구조를 나타내고, 이 때의 수신측 MAC 주소는 상기 스테이션(14 또는 15)의 MAC 주소이다.FIG. 2B illustrates a MAC frame structure when an access point (see 13 in FIG. 3) transmits data to a station (see 14 or 15 in FIG. 3) that is allowed to join through an association process in its communication cell area. In this case, the receiving side MAC address is the MAC address of thestation 14 or 15.

또, 도 2c는 상기 스테이션(14 또는 15)이 상기 엑세스 포인트(13)로부터 데이터를 수신하고, 이에 대한 응답으로 전송하는 MAC 프레임 구조를 나타내고, 이 때의 수신측 MAC 주소는 상기 엑세스 포인트(13)의 MAC 주소이다.2C shows a MAC frame structure in which thestation 14 or 15 receives data from theaccess point 13 and transmits the data in response thereto, and the receiving MAC address at this time is the access point 13. ) Is the MAC address.

도 3은 종래 기술에 따른 CSMA/CA 형식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 엑 세스 포인트와 스테이션들간의 관계를 설명하는 개략도이다.3 is a schematic diagram illustrating a relationship between an access point and stations in a wireless communication system using a CSMA / CA format according to the prior art.

도 3과 같이, 엑세스 포인트(13)는 유선 네트워크(11)와 연결되고, 무선 통신 채널(12)을 통하여 다수의 스테이션들(14, 15)과 통신한다. 상기 엑세스 포인트(13)는 상기 무선 통신 채널(12)에 의한 통신 셀(cell) 영역내에 포함되는 상기 다수의 스테이션들(14, 15)이 상기 유선 네트워크(11)에 접속하도록 통신을 중계한다. 상기 다수의 스테이션들(14, 15)은 하나의 엑세스 포인트(13)에 의해 제공되는 무선 통신 채널(12)을 공유한다.As shown in FIG. 3, theaccess point 13 is connected with awired network 11 and communicates with a plurality ofstations 14, 15 via awireless communication channel 12. Theaccess point 13 relays communication such that the plurality ofstations 14, 15 included in the communication cell area by thewireless communication channel 12 connect to thewired network 11. Themultiple stations 14, 15 share awireless communication channel 12 provided by oneaccess point 13.

그러나, 종래에는 도 2와 같이, 상기 엑세스 포인트(13)의 무선 통신 채널(12)에 의한 통신 셀 영역에서 벗어나 원거리에 있는 스테이션(16)인 경우, 상기 엑세스 포인트(13)를 통하여 상기 유선 네트워크(11)에 접속할 수 없는 문제점이 있었다.However, conventionally, as shown in FIG. 2, when thestation 16 is remote from the communication cell area by thewireless communication channel 12 of theaccess point 13, the wired network is connected through theaccess point 13. There was a problem in that it could not be connected to (11).

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는, 원거리에 위치하여 통신 셀 영역을 벗어난 스테이션들과 엑세스 포인트간의 데이터 통신을 중계함으로써, 엑세스 포인트의 통신 범위를 확대시키는 중계장치 및 그 중계방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a relay apparatus and a relay method for extending the communication range of an access point by relaying data communication between stations and an access point that are located at a distance and out of a communication cell area.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 엑세스 포인트의 통신 범위를 확대시키는 중계장치는, 유선 네트워크에 연결되고 소정의 무선 통신 셀 영역내에서 제1 통신 채널을 제공하는 엑세스 포인트와, 상기 제1 통신 채널을 공유하고 호스트 시스템과 연결되며, 상기 엑세스 포인트를 통하여 상기 유선 네트워크에 접속하는 다수의 제1 스테이션들을 구비하는 CSMA/CA 형식을 사용하는 무선 통신 시스템에 있어서, 제1 송수신부와, 제2 송수신부, MAC 및 메모리를 구비하는 것을 특징으로 한다. 제1 송수신부는 제1 통신 채널을 통하여 엑세스 포인트와 통신한다. 제2 송수신부는 제2 통신 채널을 통하여 무선 통신 셀 영역을 벗어난 제2 스테이션들과 통신한다. MAC은 제1 송수신부를 통하여 엑세스 포인트로부터 수신되는 제1 데이터를 제2 송수신부를 통하여 제2 스테이션들에 전송하고, 제2 송수신부를 통하여 제2 스테이션들로부터 수신되는 제2 데이터를 제1 송수신부를 통하여 엑세스 포인트에 전송한다. 메모리는 MAC의 제어에 따라 제1 데이터와 제2 데이터를 저장한다.In accordance with an aspect of the present invention, a relay apparatus for extending a communication range of an access point includes an access point connected to a wired network and providing a first communication channel within a predetermined wireless communication cell area; A wireless communication system using a CSMA / CA format, the first communication channel sharing a first communication channel and connected to a host system and having a plurality of first stations connected to the wired network through the access point. And a second transceiver, a MAC and a memory. The first transceiver is in communication with the access point via a first communication channel. The second transceiver communicates with the second stations outside the wireless communication cell area via the second communication channel. The MAC transmits first data received from the access point through the first transceiver to the second stations through the second transceiver, and transmits second data received from the second stations through the second transceiver through the first transceiver. Send to the access point. The memory stores the first data and the second data under the control of the MAC.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 엑세스 포인트의 통신 범위를 확대시키는 중계방법은, 유선 네트워크에 연결되고 소정의 무선 통신 셀 영역내에서 제1 통신 채널을 제공하는 엑세스 포인트와, 상기 무선 통신 셀 영역을 벗어나 위치한 스테이션, 및 상기 무선 통신 셀 영역내에서 상기 액세스 포인트와 상기 제1 통신 채널을 통하여 통신하고, 상기 스테이션과 제2 통신 채널을 통하여 통신하는 중계장치를 포함하는 무선 통신 시스템에서, 상기 중계장치에 의해 상기 엑세스 포인트와 상기 스테이션들의 데이터 통신을 중계하는 방법에 있어서,According to an aspect of the present invention, there is provided a relay method for expanding a communication range of an access point, the access point being connected to a wired network and providing a first communication channel within a predetermined wireless communication cell area. And a relay station located outside the wireless communication cell area, and a relay device communicating with the access point within the wireless communication cell area through the first communication channel and communicating with the station through a second communication channel. In a communication system, a method for relaying data communication between the access point and the stations by the relay device,

(a) 상기 스테이션이 상기 중계장치를 통하여 상기 엑세스 포인트와의 통신을 개시하는 단계;(a) the station initiating communication with the access point via the relay;

(b) 상기 중계장치가 상기 엑세스 포인트로부터 데이터 프레임을 수신하고, 상기 엑세스 포인트에 제1 수신확인신호를 전송하는 단계;(b) the relay device receiving a data frame from the access point and transmitting a first acknowledgment signal to the access point;

(c) 상기 중계장치가 수신된 상기 데이터 프레임을 상기 스테이션에 전송하는 단계;(c) the relay device transmitting the received data frame to the station;

(d) 상기 중계장치가 상기 엑세스 포인트로부터 차기 데이터 프레임을 수신하여 저장한 다음 상기 엑세스 포인트에 상기 제1 수신확인신호를 전송하고, 상기 데이터 프레임을 저장할 공간이 부족한 경우에는 상기 엑세스 포인트에 상기 제1 수신확인신호를 전송하지 않는 단계;(d) the relay apparatus receives and stores the next data frame from the access point and then transmits the first acknowledgment signal to the access point, and if the space for storing the data frame is insufficient, 1 not transmitting an acknowledgment signal;

(e) 상기 스테이션으로부터 제2 수신확인신호가 수신될 때, 상기 (b) 단계로 리턴하는 단계; 및(e) returning to step (b) when a second acknowledgment signal is received from the station; And

(f) 상기 스테이션으로부터 상기 제2 수신확인신호가 수신되지 않을 때, 상기 엑세스 포인트에 상기 제1 수신확인신호의 전송을 중단하는 단계;(f) stopping transmission of the first acknowledgment signal to the access point when the second acknowledgment signal is not received from the station;

(g) 상기 스테이션으로부터 상기 제2 수신확인신호가 수신될 때까지 상기 데이터 프레임을 상기 스테이션에 재전송한 후, 상기 (b)단계로 리턴하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.(g) retransmitting the data frame to the station until the second acknowledgment signal is received from the station, and then returning to step (b).

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.DETAILED DESCRIPTION In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the drawings.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 중계장치의 내부 구성을 상세히 나타내는 블록도이다.Figure 4 is a block diagram showing the internal configuration of the relay device according to an embodiment of the present invention in detail.

도 4와 같이, 중계장치(300)는 MAC(310), 제1 송수신부(320), 제2 송수신부(330), 제1 송수신 안테나(340), 제2 송수신 안테나(350), 인터페이스 장치(360), 및 메모리(370)를 포함한다.As illustrated in FIG. 4, therelay device 300 includes aMAC 310, afirst transceiver 320, asecond transceiver 330, afirst transceiver antenna 340, asecond transceiver antenna 350, and an interface device. 360, andmemory 370.

상기 MAC(310)은 제1 MAC 프로토콜 처리부(311), 주소 저장부(312), 제2 MAC 프로토콜 처리부(313), 및 메모리 제어부(314)를 포함한다. 상기 제1 MAC 프로토콜 처리부(311)는 상기 제1 송수신부(320)와 연결되고, 상기 제2 MAC 프로토콜 처리부(313)는 상기 제2 송수신부(330)와 연결된다.TheMAC 310 includes a firstMAC protocol processor 311, anaddress storage unit 312, a secondMAC protocol processor 313, and amemory controller 314. The firstMAC protocol processor 311 is connected to thefirst transceiver 320, and the secondMAC protocol processor 313 is connected to thesecond transceiver 330.

상기 제1 MAC 프로토콜 처리부(311)와 상기 제2 MAC 프로토콜 처리부(313)는 상기 주소 저장부(312)와 연결된다. 또, 상기 제1 MAC 프로토콜 처리부(311)와 상기 제2 MAC 프로토콜 처리부(313)는 상기 메모리 제어부(314)를 통하여 상기 인터페이스 장치(360) 및 상기 메모리(370)와 연결된다. 상기 인터페이스 장치(360)는 유선 네트워크 또는 호스트 시스템에 연결된다. 여기에서, 상기 인터페이스 장치(360)는 상기 중계장치(300)가 중계 동작을 하지 않을 때에만 사용된다. 이를 좀 더 상세히 설명하면, 상기 중계장치(300)가 엑세스 포인트로 사용되는 경우 상기 인터페이스 장치(360)에는 유선 네트워크가 연결되고, 스테이션으로 사용될 때 호스트 시스템이 연결된다. 또, 상기 중계장치(300)가 스테이션 또는 호스트 시스템으로 사용될 때, 상기 제1 송수신부(320)와 상기 제1 MAC 프로토콜 처리부(311) 또는 상기 제2 송수신부(330)와 상기 제2 MAC 프로토콜 처리부(313) 중 어느 한 쪽만이 사용된다.The firstMAC protocol processor 311 and the secondMAC protocol processor 313 are connected to theaddress storage 312. In addition, the firstMAC protocol processor 311 and the secondMAC protocol processor 313 are connected to theinterface device 360 and thememory 370 through thememory controller 314. Theinterface device 360 is connected to a wired network or host system. Here, theinterface device 360 is used only when therelay device 300 does not perform a relay operation. In more detail, when therelay device 300 is used as an access point, a wired network is connected to theinterface device 360, and a host system is connected when used as a station. In addition, when therelay device 300 is used as a station or a host system, thefirst transceiver 320 and the firstMAC protocol processor 311 or thesecond transceiver 330 and the second MAC protocol Only one of theprocessing units 313 is used.

상기 MAC(310)은 상기 제1 송수신부(320)를 통하여 엑세스 포인트(도 4의 400참고)와 무선 통신하고, 상기 제2 송수신부(330)를 통하여 스테이션(도 4의 500)과 무선 통신한다. 여기에서, 상기 중계장치(300)와 상기 엑세스 포인트(400)간의 통신 채널과 상기 중계장치(300)와 상기 스테이션(500)간의 통신 채널은 서로 다르거나 또는 동일할 수 있다.TheMAC 310 wirelessly communicates with an access point (see 400 in FIG. 4) through thefirst transceiver 320 and wirelessly communicates with a station (500 in FIG. 4) through thesecond transceiver 330. do. Here, the communication channel between therelay 300 and theaccess point 400 and the communication channel between therelay 300 and thestation 500 may be different or the same.

상기 MAC(310)은 상기 제1 송수신부(320)를 통하여 상기 엑세스 포인트(400)로부터 수신되는 데이터를 상기 제2 송수신부(330)를 통하여 상기 스테이션(500)에 전송한다. 또, 상기 MAC(310)은 상기 제2 송수신부(330)를 통하여 상기 스테이션(500)으로부터 수신되는 데이터를 상기 제1 송수신부(320)를 통하여 상기 엑세스 포인트(400)에 전송한다. 이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 제1 MAC 프로토콜 처리부(311)는 상기 제1 송수신부(320)로부터 수신되는 MAC 프레임 형식의 데이터를 상기 메모리 제어부(314)를 통하여 상기 메모리(370)에 저장한다. 동시에, 상기 제1 MAC 프로토콜 처리부(311)는 수신된 데이터의 MAC 프레임 헤더에서 수신측의 MAC 주소가 상기 주소 저장부(312)에 저장된 스테이션들의 MAC 주소들 중 어느 하나와 일치하는지의 여부를 판단한다. 여기에서, 상기 주소 저장부(312)에는 결합 과정을 통하여 상기 중계장치(300)와 결합된 엑세스 포인트와 스테이션들의 MAC 주소들이 저장된다.TheMAC 310 transmits data received from theaccess point 400 through thefirst transceiver 320 to thestation 500 through thesecond transceiver 330. In addition, theMAC 310 transmits data received from thestation 500 through thesecond transceiver 330 to theaccess point 400 through thefirst transceiver 320. In more detail, the firstMAC protocol processor 311 stores the MAC frame format data received from thefirst transceiver 320 in thememory 370 through thememory controller 314. do. At the same time, the firstMAC protocol processor 311 determines whether the MAC address of the receiver in the MAC frame header of the received data matches any one of the MAC addresses of the stations stored in theaddress storage 312. do. Here, theaddress storage unit 312 stores MAC addresses of access points and stations coupled to therelay device 300 through a combining process.

상기 제1 MAC 프로토콜 처리부(311)가 수신된 데이터의 MAC 프레임 헤더에서 수신측의 MAC 주소와 일치하는 스테이션의 MAC 주소가 있는 것으로 판단하면, 상기 제2 MAC 프로토콜 처리부(313)는 상기 메모리 제어부(314)를 통하여 상기 메모리(370)에 저장된 데이터를 독출하고, 상기 제2 송수신부(330)로 전송한다. 이 때, 상기 제2 MAC 프로토콜 처리부(313)는 MAC 프레임 헤더의 수신측과 송신측의 MAC 주소들을 변경하지 않고 수신된 상태 그대로 전송한다.When the firstMAC protocol processor 311 determines that there is a MAC address of a station that matches the MAC address of the receiver in the MAC frame header of the received data, the secondMAC protocol processor 313 may execute the memory controller ( The data stored in thememory 370 is read through the 314 and transmitted to thesecond transceiver 330. At this time, the secondMAC protocol processor 313 transmits the MAC addresses of the MAC frame header of the receiving side and the transmitting side without changing the MAC addresses.

여기에서, 제1 MAC 프로토콜 처리부(311)는 상기 수신된 데이터를 변환하지 않고 그대로 상기 메모리(370)에 저장하고, 상기 제2 MAC 프로토콜 처리부(313)는 상기 메모리(370)에 저장된 데이터를 변환하지 않고 그대로 전송한다.Here, the firstMAC protocol processor 311 stores the received data in thememory 370 without converting the data, and the secondMAC protocol processor 313 converts the data stored in thememory 370. Send it as it is.

상기 제1 송수신부(320)는 제1 모뎀(321), 제1 RF 송신부(322), 제1 스위칭부(323), 제1 RF 수신부(324), 및 제2 모뎀(325)을 포함한다.Thefirst transceiver 320 includes afirst modem 321, afirst RF transmitter 322, afirst switching unit 323, afirst RF receiver 324, and asecond modem 325. .

상기 제1 모뎀(321)은 상기 MAC(310)으로부터 출력되는 MAC 프레임 형식의 데이터를 PHY 프레임 형식으로 변환하고 RF 변조하여 출력한다. 상기 제1 RF 송신부(322)는 상기 RF 변조된 데이터를 상기 제1 스위칭부(323) 및 상기 제1 송수신 안테나(340)를 통하여 전송한다.Thefirst modem 321 converts the data of the MAC frame format output from theMAC 310 into a PHY frame format, and outputs the RF modulated data. Thefirst RF transmitter 322 transmits the RF modulated data through thefirst switch 323 and the first transmit / receiveantenna 340.

상기 제1 RF 수신부(324)는 상기 제1 송수신 안테나(340)를 통하여 PHY 프레임 형식의 RF 변조된 데이터를 수신하고, 상기 제2 모뎀(325)은 상기 수신된 데이터를 RF 복조하고, MAC 프레임 형식의 데이터로 복원하여 상기 MAC(310)으로 출력한다.Thefirst RF receiver 324 receives RF modulated data in a PHY frame format through the first transmit / receiveantenna 340, and thesecond modem 325 RF demodulates the received data, and performs a MAC frame. The data is restored to the format data and output to theMAC 310.

상기 제1 스위칭부(323)는 상기 제1 RF 송신부(322)와 상기 제1 RF 수신부(324)의 송수신 데이터를 스위칭한다Thefirst switching unit 323 switches the transmission and reception data of thefirst RF transmitter 322 and thefirst RF receiver 324.

상기 제2 송수신부(330)는 상기 제1 송수신부(320)와 유사하게 제3 모뎀(331), 제2 RF 송신부(332), 제2 스위칭부(333), 제2 RF 수신부(334), 및 제4 모뎀(335)을 포함한다. 상기 제3 모뎀(331), 상기 제2 RF 송신부(332), 상기 제2 스위칭부(333), 상기 제2 RF 수신부(334), 및 상기 제4 모뎀(335)의 구체적인 동작 설명은 상기 제1 모뎀(321), 상기 제1 RF 송신부(322), 상기 제1 스위칭부(323), 상기 제1 RF 수신부(324), 및 상기 제2 모뎀(325)과 동일하므로 생략하기로 한다.Thesecond transceiver 330 is similar to thefirst transceiver 320, thethird modem 331, thesecond RF transmitter 332, thesecond switching unit 333, thesecond RF receiver 334 , And afourth modem 335. Detailed descriptions of the operation of thethird modem 331, thesecond RF transmitter 332, thesecond switching unit 333, thesecond RF receiver 334, and thefourth modem 335 are described in the following. Since thefirst modem 321, thefirst RF transmitter 322, thefirst switching unit 323, thefirst RF receiver 324, and thesecond modem 325 are the same, a description thereof will be omitted.

상기 인터페이스 장치(360)는 상기 중계장치(300)가 중계 동작을 하지 않고, 엑세스 포인트 또는 스테이션으로 사용될 때, 상기 MAC(310)과 유선 네트워크 또는 PC 등과 같은 호스트 시스템을 인터페이스 한다.Theinterface device 360 interfaces the host system such as a wired network or a PC with theMAC 310 when therelay device 300 is used as an access point or station without performing a relay operation.

상기와 같이 구성된 중계장치(300)의 상세한 동작을 도 5 내지 도 6b를 참고하여 설명하면 다음과 같다.The detailed operation of therelay apparatus 300 configured as described above will be described below with reference to FIGS. 5 to 6B.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 중계장치의 동작을 설명하기 위한 블록도이고, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 중계장치의 중계 동작 과정을 나타내는 프레임 흐름도이다.5 is a block diagram illustrating an operation of a relay device according to an embodiment of the present invention, Figures 6a and 6b is a frame flow diagram illustrating a relay operation process of the relay device according to an embodiment of the present invention.

도 5에서, 중계장치(300)는 A 채널을 통하여 엑세스 포인트(400)와 통신하고, B 채널을 통하여 스테이션(500)과 통신한다. 스테이션(500)은 A 채널을 제공하는 상기 엑세스 포인트(400)와 통신하기 위해 도 5a에 도시된 것과 같이, 미리 결합(association) 과정을 수행한다.In FIG. 5, therelay device 300 communicates with theaccess point 400 via the A channel and with thestation 500 via the B channel. Thestation 500 performs an association process in advance, as shown in FIG. 5A, to communicate with theaccess point 400 providing the A channel.

도 6a에서, 먼저, 엑세스 포인트(400)는 A 채널을 통하여 자신이 관할하는 통신 셀 영역내에 주기적으로 비콘(beacon) 프레임(BE_F)을 전송한다(S1). 여기에서, 상기 비콘 프레임(BE_F)은 상기 엑세스 포인트(400)에 대한 정보를 포함한다.In FIG. 6A, first, theaccess point 400 periodically transmits a beacon frame BE_F in a communication cell area under its control over the A channel (S1). Here, the beacon frame BE_F includes information about theaccess point 400.

상기 엑세스 포인트(400)의 관할 통신 셀 영역내의 중계장치(300)는 B 채널을 통하여 상기 비콘 프레임(BE_F)을 수신하고, 자신의 관할 통신 셀 영역내의 스 테이션(500)에 전송한다(S2). 여기에서, 상기 A 채널과 상기 B 채널은 동일한 채널일 수도 있고, 서로 다른 채널일 수도 있다.Therelay device 300 in the jurisdiction communication cell area of theaccess point 400 receives the beacon frame BE_F through the B channel, and transmits the beacon frame BE_F to thestation 500 in its jurisdiction communication cell area (S2). . Here, the A channel and the B channel may be the same channel or different channels.

상기 스테이션(500)은 상기 비콘 프레임(BE_F)을 수신하고, 상기 중계장치(300)에 결합 요청 프레임(ASS_REQ_F)을 전송한다(S3). 상기 중계 장치(300)는 상기 결합 요청 프레임(ASS_REQ_F)을 수신하고, 상기 스테이션(500)에 수신확인신호(ACK)를 전송한다(S4).Thestation 500 receives the beacon frame BE_F and transmits an association request frame ASS_REQ_F to the relay device 300 (S3). Therelay device 300 receives the association request frame ASS_REQ_F and transmits an acknowledgment signal ACK to the station 500 (S4).

또, 상기 중계 장치(300)는 상기 스테이션(500)으로부터 수신한 상기 결합 요청 프레임(ASS_REQ_F)을 상기 엑세스 포인트(400)에 전송한다(S5).In addition, therelay device 300 transmits the association request frame ASS_REQ_F received from thestation 500 to the access point 400 (S5).

상기 스테이션(500)은 소정 시간이 경과할 때까지 상기 엑세스 포인트(400)로부터 결합 허용 프레임(ASS_F)을 수신하지 못할 경우(S6), 상기 엑세스 포인트(400)가 상기 결함 요청 프레임(ASS_REQ_F)을 수신하지 못한 것으로 판단하고, 상기 결합 요청 프레임(ASS_REQ_F)을 재전송한다(S7).If thestation 500 does not receive the association permission frame ASS_F from theaccess point 400 until a predetermined time elapses (S6), theaccess point 400 receives the defect request frame ASS_REQ_F. It is determined that it has not been received, and retransmits the association request frame ASS_REQ_F (S7).

그러나, 상기 중계 장치(300)는 상기 단계(S5)에서 상기 결합 요청 프레임(ASS_REQ_F)을 이미 상기 엑세스 포인트(400)에 전송하였기 때문에, 상기 스테이션(500)에 의해 재전송된 상기 결합 요청 프레임(ASS_REQ_F)을 폐기하고, 상기 스테이션(500)에 수신확인신호(ACK)를 전송하지 않는다(S8).However, since therelay device 300 has already transmitted the association request frame ASS_REQ_F to theaccess point 400 in step S5, the association request frame ASS_REQ_F retransmitted by thestation 500. ), And does not transmit an acknowledgment signal (ACK) to the station 500 (S8).

이 후, 상기 엑세스 포인트(400)는 상기 결합 허용 프레임(ASS_F)을 상기 중계 장치(300)에 전송한다(S9). 상기 중계 장치(300)는 상기 결합 허용 프레임(ASS_F)을 수신하고, 상기 엑세스 포인트(400)에 수신확인신호(ACK)를 전송한다(S10). 또, 상기 중계 장치(300)는 상기 결합 허용 프레임(ASS_F)을 상기 스테 이션(500)에 전송한다(S11). 이 때, 상기 중계장치(300)는 결합이 허용된 상기 스테이션(500)의 MAC 주소를 저장한다.Thereafter, theaccess point 400 transmits the association permission frame ASS_F to the relay device 300 (S9). Therelay device 300 receives the association permission frame ASS_F and transmits an acknowledgment signal ACK to the access point 400 (S10). In addition, therelay device 300 transmits the association permission frame ASS_F to the station 500 (S11). At this time, therelay device 300 stores the MAC address of thestation 500 allowed to be combined.

상기 스테이션(500)은 상기 결합 허용 프레임(ASS_F)을 수신하고, 상기 중계 장치(300)에 수신확인신호(ACK)를 전송한다(S12).Thestation 500 receives the association permission frame ASS_F and transmits an acknowledgment signal ACK to the relay device 300 (S12).

상기의 과정에 의해, 상기 스테이션(500)은 상기 엑세스 포인트(400)를 통하여 유선 네트워크에 접속한다.By the above process, thestation 500 connects to the wired network through theaccess point 400.

다음으로, 상기 엑세스 포인트(400)와 상기 스테이션(500)이 상기 중계 장치(300)를 통하여 데이터를 송수신하는 과정이 도 6b에 도시된다.Next, a process of transmitting and receiving data between theaccess point 400 and thestation 500 through therelay device 300 is illustrated in FIG. 6B.

도 6b에서, 상기 엑세스 포인트(400)는 A채널을 통하여 제1 데이터 프레임(DA_F1)을 상기 중계 장치(300)에 전송한다(S21). 상기 중계 장치(300)는 상기 제1 데이터 프레임(DA_F1)을 수신하고, 상기 A 채널을 통하여 수신확인신호(ACK)를 상기 엑세스 포인트(400)에 전송한다(S22). 또, 상기 중계 장치(300)는 B채널을 통하여 상기 제1 데이터 프레임(DA_F1)을 상기 스테이션(500)에 전송한다(S23). 상기 스테이션(500)은 상기 제1 데이터 프레임(DA_F1)을 수신하고 상기 중계 장치(300)에 수신확인신호(ACK)를 전송한다(S24).In FIG. 6B, theaccess point 400 transmits the first data frame DA_F1 to therelay device 300 through the A channel (S21). Therelay device 300 receives the first data frame DA_F1 and transmits an acknowledgment signal ACK to theaccess point 400 through the A channel (S22). In addition, therelay device 300 transmits the first data frame DA_F1 to thestation 500 through the B channel (S23). Thestation 500 receives the first data frame DA_F1 and transmits an acknowledgment signal ACK to the relay device 300 (S24).

이 후, 상기 엑세스 포인트(400)는 제2 데이터 프레임(DA_F2)을 상기 중계 장치(300)에 전송한다(S25). 상기 중계 장치(300)는 상기 제2 데이터 프레임(DA_F2)을 수신하고, 수신확인신호(ACK)를 상기 엑세스 포인트(400)에 전송한다(S26). 또, 상기 중계 장치(300)는 상기 제2 데이터 프레임(DA_F2)을 상기 스테이션(500)에 전송한다(S27). 여기에서, 상기 단계(S27)는 상기 스테이션(500)이 상기 제2 데이터 프레임(DA_F2)을 수신하지 못하거나, 또는 수신된 상기 제2 데이터 프레임(DA_F2)에 에러가 많이 발생된 경우를 나타낸다.Thereafter, theaccess point 400 transmits the second data frame DA_F2 to the relay device 300 (S25). Therelay device 300 receives the second data frame DA_F2 and transmits an acknowledgment signal ACK to the access point 400 (S26). In addition, therelay device 300 transmits the second data frame DA_F2 to the station 500 (S27). Here, the step S27 represents a case in which thestation 500 does not receive the second data frame DA_F2 or a lot of errors occur in the received second data frame DA_F2.

이 후, 상기 엑세스 포인트(400)는 제3 데이터 프레임(DA_F3)을 상기 중계 장치(300)에 전송한다(S28). 상기 중계 장치(300)는 상기 제3 데이터 프레임(DA_F3)을 수신하고, 수신확인신호(ACK)를 상기 엑세스 포인트(400)에 전송한다(S29). 여기에서, 상기 중계 장치(300)는 상기 스테이션(500)으로부터 상기 제2 데이터 프레임(DA_F2)에 대한 수신확인신호(ACK)를 수신하지 못하였으므로, 상기 제3 데이터 프레임(DA_F3)을 별도의 메모리(미도시)에 저장하고, 상기 제2 데이터 프레임(DA_F2)을 상기 스테이션(500)에 재전송한다(S30).Thereafter, theaccess point 400 transmits a third data frame DA_F3 to the relay device 300 (S28). Therelay device 300 receives the third data frame DA_F3 and transmits an acknowledgment signal ACK to the access point 400 (S29). Here, since therelay device 300 did not receive the acknowledgment signal ACK for the second data frame DA_F2 from thestation 500, therelay device 300 stores the third data frame DA_F3 in a separate memory. In operation S30, the second data frame DA_F2 is retransmitted to the station 500 (not shown).

상기 스테이션(500)은 상기 제2 데이터 프레임(DA_F2)을 수신하고, 수신확인신호(ACK)를 상기 중계 장치(300)에 전송한다(S31).Thestation 500 receives the second data frame DA_F2 and transmits an acknowledgment signal ACK to the relay device 300 (S31).

이 후, 상기 엑세스 포인트(400)가 상기 중계 장치(300)에 제4 데이터 프레임(DA_F4)을 전송할 때(S32), 상기 중계 장치(300)는 상기 메모리의 저장 공간이 부족할 경우, 상기 제4 데이터 프레임(DA_F4)에 대한 수신확인신호(ACK)를 상기 엑세스 포인트(400)에 전송하지 않는다(S33). 또, 상기 중계 장치(300)는 상기 제3 데이터 프레임(DA_F3)을 상기 스테이션(500)에 전송한다(S34). 상기 스테이션(500)은 상기 제3 데이터 프레임(DA_F3)을 수신하고, 수신확인신호(ACK)를 상기 중계 장치(300)에 전송한다(S35).Thereafter, when theaccess point 400 transmits the fourth data frame DA_F4 to the relay device 300 (S32), when the storage space of the memory is insufficient, therelay device 300 receives the fourth data frame DA_F4. The acknowledgment signal ACK for the data frame DA_F4 is not transmitted to the access point 400 (S33). In addition, therelay device 300 transmits the third data frame DA_F3 to the station 500 (S34). Thestation 500 receives the third data frame DA_F3 and transmits an acknowledgment signal ACK to the relay device 300 (S35).

상기 엑세스 포인트(400)는 상기 중계 장치(300)로부터 상기 제4 데이터 프레임(DA_F4)에 대한 수신확인신호(ACK)를 수신하지 못하였으므로, 상기 제4 데이터 프레임(DA_F4)을 상기 중계 장치(300)에 재전송한다(S36).Since theaccess point 400 did not receive the acknowledgment signal ACK for the fourth data frame DA_F4 from therelay device 300, theaccess point 400 transmits the fourth data frame DA_F4 to therelay device 300. Retransmit to (S36).

상기 중계 장치(300)는 상기 제3 데이터 프레임(DA_F3)의 전송이 완료되었으므로, 상기 제4 데이터 프레임(DA_F4)을 수신하고, 상기 엑세스 포인트(400)에 수신확인신호(ACK)를 전송한다(S37).Since the transmission of the third data frame DA_F3 is completed, therelay device 300 receives the fourth data frame DA_F4 and transmits an acknowledgment signal ACK to the access point 400 ( S37).

또, 상기 중계 장치(300)는 상기 제4 데이터 프레임(DA_F4)을 상기 스테이션(500)에 전송하고(S38), 상기 스테이션(500)은 상기 제4 데이터 프레임(DA_F4)을 수신하고, 수신확인신호(ACK)를 상기 중계 장치(300)에 전송한다(S39).In addition, therelay device 300 transmits the fourth data frame DA_F4 to the station 500 (S38), and thestation 500 receives the fourth data frame DA_F4 and acknowledges it. The signal ACK is transmitted to the relay device 300 (S39).

상기와 같은 과정에 의해, 상기 중계 장치(300)는 상기 엑세스 포인트(400)와 상기 스테이션(500)간의 데이터 통신을 중계한다.By the above process, therelay device 300 relays data communication between theaccess point 400 and thestation 500.

도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 일실시예에 따른 중계장치의 중계 동작 과정을 설명하기 위한 MAC 프레임 구조를 나타내는 도면이다.7A to 7E are diagrams illustrating a MAC frame structure for explaining a relay operation process of a relay apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 7a는 엑세스 포인트(도 8의 400참고)가 스테이션(도 8의 500참고)에 전송하는 데이터의 MAC 프레임 구조를 나타낸다. 도 7b는 중계장치(도 8의 300참고)가 상기 엑세스 포인트(400)로부터 도 7a에 도시된 것과 같은 데이터를 수신하고, 수신된 MAC 주소가 자신의 관할 통신 셀 영역내에 있는 스테이션의 MAC 주소일 때, 상기 엑세스 포인트(400)에 수신확인신호(ACK)를 전송하기 위한 MAC 프레임 구조를 나타낸다.FIG. 7A illustrates a MAC frame structure of data transmitted by an access point (see 400 in FIG. 8) to a station (see 500 in FIG. 8). FIG. 7B shows that the relay device (see 300 in FIG. 8) receives data from theaccess point 400 as shown in FIG. 7A and the received MAC address is the MAC address of the station in its jurisdiction communication cell area. In this case, the MAC frame structure for transmitting an acknowledgment signal (ACK) to theaccess point 400 is shown.

도 7c는 상기 중계장치(300)가 상기 엑세스 포인트(400)로부터 수신한 데이터를 다시 상기 스테이션(500)으로 전송할 때의 MAC 프레임 구조를 나타낸다.FIG. 7C illustrates a MAC frame structure when therelay device 300 transmits data received from theaccess point 400 to thestation 500 again.

도 7d는 상기 스테이션(500)이 상기 중계장치(300)로부터 데이터를 수신하고, 이에 대한 응답으로 데이터를 전송할 때의 MAC 프레임 구조를 나타낸다.7D illustrates a MAC frame structure when thestation 500 receives data from therelay device 300 and transmits data in response thereto.

도 7e는 상기 중계장치(300)가 상기 스테이션(500)으로부터 수신한 데이터를 다시 상기 엑세스 포인트(400)에 전송할 때의 MAC 프레임 구조를 나타낸다.FIG. 7E illustrates a MAC frame structure when therelay device 300 transmits data received from thestation 500 to theaccess point 400 again.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 중계 장치와 엑세스 포인트 및 스테이션들간의 관계를 설명하는 개략도이다.8 is a schematic diagram illustrating a relationship between a relay device and an access point and stations according to an embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 중계 장치(300)는 A 채널을 통하여 엑세스 포인트(400)로부터 수신되는 데이터를 B 채널을 통하여 스테이션(500)에 전송한다. 또, 상기 중계 장치(300)는 상기 B 채널을 통하여 상기 스테이션(500)으로부터 수신되는 데이터를 상기 A 채널을 통하여 상기 엑세스 포인트(400)에 전송한다. 그 결과, 상기 엑세스 포인트(400)의 통신 범위를 벗어나 원거리에 위치한 상기 스테이션(500)이 상기 엑세스 포인트(400)를 통하여 유선 네트워크(23)에 접속할 수 있게 된다.As shown in FIG. 8, therelay device 300 according to the present invention transmits data received from theaccess point 400 through the A channel to thestation 500 through the B channel. In addition, therelay device 300 transmits data received from thestation 500 through the B channel to theaccess point 400 through the A channel. As a result, thestation 500 located far beyond the communication range of theaccess point 400 may access the wired network 23 through theaccess point 400.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

상기한 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 중계장치 및 그 중계방법에 의하면, 통신 셀 영역을 벗어난 스테이션들과 엑세스 포인트간의 데이터 통신을 중 계함으로써, 엑세스 포인트의 통신 범위를 확대시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the relay apparatus and the relay method according to an embodiment of the present invention, the communication range of the access point can be expanded by relaying data communication between the stations and the access point outside the communication cell area. It works.

또, 본 발명의 일실시예에 따른 중계장치 및 그 중계방법에 의하면, 통신 셀 영역을 벗어난 스테이션들의 통신을 위한 별도의 유선 케이블 설치비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the relay device and the relay method according to an embodiment of the present invention, there is an effect that can reduce the separate wire cable installation cost for the communication of the stations out of the communication cell area.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 중계장치 및 그 중계방법에 의하면, 필요에 따라 중계 장치를 엑세스 포인트 또는 스테이션으로 활용할 수 있는 효과가 있다.
In addition, according to the relay device and the relay method according to an embodiment of the present invention, there is an effect that the relay device can be utilized as an access point or station, if necessary.

Claims (9)

Translated fromKorean

유선 네트워크에 연결되고 소정의 무선 통신 셀 영역내에서 제1 통신 채널을 제공하는 엑세스 포인트와, 상기 제1 통신 채널을 공유하고 호스트 시스템과 연결되며, 상기 엑세스 포인트를 통하여 상기 유선 네트워크에 접속하는 다수의 제1 스테이션들을 구비하는 CSMA/CA 형식을 사용하는 무선 통신 시스템에 있어서,An access point connected to a wired network and providing a first communication channel within a predetermined wireless communication cell area, and sharing the first communication channel and connected to a host system, and connecting to the wired network through the access point. A wireless communication system using a CSMA / CA format having first stations of상기 제1 통신 채널을 통하여 상기 엑세스 포인트와 통신하는 제1 송수신부;A first transceiving unit communicating with the access point via the first communication channel;제2 통신 채널을 통하여 상기 무선 통신 셀 영역을 벗어난 제2 스테이션들과 통신하는 제2 송수신부;A second transceiver for communicating with second stations outside the wireless communication cell area through a second communication channel;상기 제1 송수신부를 통하여 상기 엑세스 포인트로부터 수신되는 제1 데이터를 상기 제2 송수신부를 통하여 상기 제2 스테이션들에 전송하고, 상기 제2 송수신부를 통하여 상기 제2 스테이션들로부터 수신되는 제2 데이터를 상기 제1 송수신부를 통하여 상기 엑세스 포인트에 전송하는 MAC; 및The first data received from the access point through the first transceiver and transmitted to the second stations through the second transceiver, and the second data received from the second stations through the second transceiver A MAC for transmitting to the access point through a first transceiver; And상기 MAC의 제어에 따라 상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터를 저장하는 메모리를 구비하고,A memory for storing the first data and the second data according to the control of the MAC;상기 MAC은 상기 엑세스 포인트로부터 상기 제1 데이터를 수신하는 경우, 상기 엑세스 포인트에 제1 수신확인신호를 전송한 다음에 상기 제1 데이터를 상기 제2 스테이션들에 전송하고,When the MAC receives the first data from the access point, after transmitting the first acknowledgment signal to the access point, the MAC transmits the first data to the second stations,상기 엑세스 포인트로부터 차기 제1 데이터를 수신하는 경우, 상기 차기 제1 데이터를 상기 메모리에 저장한 다음에 상기 엑세스 포인트에 상기 제1 수신확인신호를 전송하고, 상기 메모리의 공간이 부족한 경우에는 상기 엑세스 포인트에 상기 제1 수신확인신호를 전송하지 않고,When receiving the next first data from the access point, the next first data is stored in the memory, and then the first acknowledgment signal is transmitted to the access point, and when the space of the memory is insufficient, the access is performed. Without transmitting the first acknowledgment signal to the point,상기 스테이션으로부터 제2 수신확인신호가 수신되지 않는 경우, 상기 엑세스 포인트에 상기 제1 수신확인신호의 전송을 중단하고, 상기 제2 스테이션들로부터 상기 제2 수신확인신호가 수신될 때까지 상기 제1 데이터를 상기 제2 스테이션들에 재전송하는 것을 특징으로 하는 엑세스 포인트의 통신 범위를 확대시키는 중계장치.If the second acknowledgment signal is not received from the station, the transmission of the first acknowledgment signal to the access point is stopped, and the first acknowledgment signal is received until the second acknowledgment signal is received from the second stations. And retransmit data to the second stations.제1항에 있어서, 상기 제1 송수신부는,The method of claim 1, wherein the first transmission and reception unit,MAC 프레임 형식의 상기 제2 데이터를 PHY 프레임 형식으로 변환하고, RF 변조하여 출력하는 제1 모뎀;A first modem converting the second data in the MAC frame format into the PHY frame format, and outputting the RF modulated signal;RF 변조된 상기 제2 데이터를 제1 송수신 안테나를 통하여 상기 엑세스 포인트로 전송하는 제1 RF 송신부;A first RF transmitter for transmitting the RF modulated second data to the access point through a first transmit / receive antenna;상기 제1 송수신 안테나를 통하여 PHY 프레임 형식의 상기 제1 데이터를 수신하는 제1 RF 수신부;A first RF receiver configured to receive the first data in a PHY frame format through the first transmit / receive antenna;상기 제1 데이터를 RF 복조하고, 상기 MAC 프레임 형식으로 복원하여 상기 MAC에 출력하는 제2 모뎀; 및A second modem for RF demodulation, restoring the first data to the MAC frame format, and outputting the first data to the MAC; And상기 제1 RF 송신부와 상기 제1 RF 수신부중 하나가 제1 송수신 안테나에 연결되도록 스위칭하는 제1 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑세스 포인트의 통신 범위를 확대시키는 중계장치.And a first switching unit for switching one of the first RF transmitting unit and the first RF receiving unit to be connected to a first transmitting / receiving antenna.제1항에 있어서, 상기 제2 송수신부는,The method of claim 1, wherein the second transmission and reception unit,MAC 프레임 형식의 상기 제1 데이터를 PHY 프레임 형식으로 변환하고, RF 변 조하여 출력하는 제3 모뎀;A third modem converting the first data in the MAC frame format into the PHY frame format, and outputting the RF modulated signal;RF 변조된 상기 제1 데이터를 제2 송수신 안테나를 통하여 상기 제2 스테이션들에 전송하는 제2 RF 송신부;A second RF transmitter for transmitting the RF modulated first data to the second stations through a second transmit / receive antenna;상기 제2 송수신 안테나를 통하여 PHY 프레임 형식의 상기 제2 데이터를 수신하는 제2 RF 수신부;A second RF receiver configured to receive the second data in a PHY frame format through the second transmit / receive antenna;상기 제2 데이터를 RF 복조하고, 상기 MAC 프레임 형식으로 복원하여 상기 MAC에 출력하는 제4 모뎀; 및A fourth modem which RF demodulates the second data, restores the second data to the MAC frame format, and outputs the same to the MAC; And상기 제2 RF 송신부와 상기 제2 RF 수신부중 하나가 제2 송수신 안테나에 연결되도록 스위칭하는 제2 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑세스 포인트의 통신 범위를 확대시키는 중계장치.And a second switching unit for switching one of the second RF transmitting unit and the second RF receiving unit to be connected to a second transmitting / receiving antenna.제1항에 있어서,The method of claim 1,상기 제1 데이터는 수신측 주소인 상기 제2 스테이션들 중 하나의 MAC 주소와, 송신측 주소인 상기 엑세스 포인트의 MAC 주소를 포함하고,The first data includes a MAC address of one of the second stations that is a receiving address and a MAC address of the access point that is a sending address;상기 제2 데이터는 상기 수신측 주소인 상기 엑세스 포인트의 MAC 주소와, 상기 송신측 주소인 상기 제2 스테이션들 중 하나의 MAC 주소를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑세스 포인트의 통신 범위를 확대시키는 중계장치.And the second data includes a MAC address of the access point, which is the receiving side address, and a MAC address of one of the second stations, which is the transmitting side address. .제4항에 있어서, 상기 MAC은,The method of claim 4, wherein the MAC,상기 엑세스 포인트의 MAC 주소와 상기 제2 스테이션들의 MAC 주소들을 저장 하는 주소 저장부;An address storage unit for storing the MAC address of the access point and the MAC addresses of the second stations;상기 제1 송수신부를 통하여 수신되는 상기 제1 데이터의 상기 수신측 주소가 상기 제2 스테이션들의 MAC 주소들 중 하나와 일치할 때, 상기 제1 데이터를 상기 메모리에 저장하고, 상기 메모리에 저장된 상기 제2 데이터를 상기 제1 송수신부에 출력하는 제1 MAC 프로토콜 처리부;When the receiving side address of the first data received through the first transmitting and receiving unit matches one of the MAC addresses of the second stations, storing the first data in the memory, and storing the first data in the memory. A first MAC protocol processor for outputting 2 data to the first transceiver;상기 제2 송수신부를 통하여 수신되는 상기 제2 데이터의 상기 송신측 주소가 상기 제2 스테이션들의 MAC 주소들 중 하나와 일치할 때, 상기 제2 데이터를 상기 메모리에 저장하고, 상기 메모리에 저장된 상기 제1 데이터를 상기 제2 송수신부에 출력하는 제2 MAC 프로토콜 처리부; 및Storing the second data in the memory when the sender's address of the second data received through the second transceiver is identical with one of the MAC addresses of the second stations, and storing the second data in the memory; A second MAC protocol processor configured to output one data to the second transceiver; And상기 제1 MAC 프로토콜 처리부와 상기 제2 MAC 프로토콜 처리부의 제어에 따라 상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터를 상기 메모리에 저장하거나 또는 상기 메모리로부터 독출하는 메모리 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑세스 포인트의 통신 범위를 확대시키는 중계장치.And a memory controller configured to store the first data and the second data in the memory or read from the memory under the control of the first MAC protocol processor and the second MAC protocol processor. Repeater to enlarge the communication range of the device.제5항에 있어서, 상기 메모리 제어부는,The method of claim 5, wherein the memory control unit,상기 유선 네트워크와 상기 호스트 시스템 중 어느 하나와의 연결을 인터페이스하는 인터페이스 장치와 추가로 연결되는 것을 특징으로 하는 엑세스 포인트의 통신 범위를 확대시키는 중계장치.And an interface device for interfacing the connection between any one of the wired network and the host system.제1항에 있어서, 상기 제1 통신 채널은,The method of claim 1, wherein the first communication channel,상기 제2 통신 채널과 다른 통신 채널인 것을 특징으로 하는 엑세스 포인트의 통신 범위를 확대시키는 중계장치.And a communication channel different from the second communication channel.유선 네트워크에 연결되고 소정의 무선 통신 셀 영역내에서 제1 통신 채널을 제공하는 엑세스 포인트와, 상기 무선 통신 셀 영역을 벗어나 위치한 스테이션, 및 상기 무선 통신 셀 영역내에서 상기 액세스 포인트와 상기 제1 통신 채널을 통하여 통신하고, 상기 스테이션과 제2 통신 채널을 통하여 통신하는 중계장치를 포함하는 무선 통신 시스템에서, 상기 중계장치에 의해 상기 엑세스 포인트와 상기 스테이션들의 데이터 통신을 중계하는 방법에 있어서,An access point connected to a wired network and providing a first communication channel within a predetermined wireless communication cell area, a station located outside the wireless communication cell area, and the first communication with the access point within the wireless communication cell area A wireless communication system comprising a relay device for communicating over a channel and communicating with the station over a second communication channel, the method for relaying data access between the access point and the stations by the relay device,(a) 상기 스테이션이 상기 중계장치를 통하여 상기 엑세스 포인트와의 통신을 개시하는 단계;(a) the station initiating communication with the access point via the relay;(b) 상기 중계장치가 상기 엑세스 포인트로부터 데이터 프레임을 수신하고, 상기 엑세스 포인트에 제1 수신확인신호를 전송하는 단계;(b) the relay device receiving a data frame from the access point and transmitting a first acknowledgment signal to the access point;(c) 상기 중계장치가 수신된 상기 데이터 프레임을 상기 스테이션에 전송하는 단계;(c) the relay device transmitting the received data frame to the station;(d) 상기 중계장치가 상기 엑세스 포인트로부터 차기 데이터 프레임을 수신하여 저장한 다음 상기 엑세스 포인트에 상기 제1 수신확인신호를 전송하고, 상기 데이터 프레임을 저장할 공간이 부족한 경우에는 상기 엑세스 포인트에 상기 제1 수신확인신호를 전송하지 않는 단계;(d) the relay apparatus receives and stores the next data frame from the access point and then transmits the first acknowledgment signal to the access point, and if the space for storing the data frame is insufficient, 1 not transmitting an acknowledgment signal;(e) 상기 스테이션으로부터 제2 수신확인신호가 수신될 때, 상기 (b) 단계로 리턴하는 단계;(e) returning to step (b) when a second acknowledgment signal is received from the station;(f) 상기 스테이션으로부터 상기 제2 수신확인신호가 수신되지 않을 때, 상기 엑세스 포인트에 상기 제1 수신확인신호의 전송을 중단하는 단계; 및(f) stopping transmission of the first acknowledgment signal to the access point when the second acknowledgment signal is not received from the station; And(g) 상기 스테이션으로부터 상기 제2 수신확인신호가 수신될 때까지 상기 데이터 프레임을 상기 스테이션에 재전송한 후, 상기 (b)단계로 리턴하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑세스 포인트의 통신 범위를 확대시키는 중계방법.(g) retransmitting the data frame to the station until the second acknowledgment signal is received from the station, and then returning to step (b). Relay method to enlarge.제8항에 있어서, 상기 (a) 단계는,The method of claim 8, wherein step (a) comprises:(a1) 상기 엑세스 포인트가 상기 무선 통신 셀 영역내에서 주기적으로 비콘 프레임을 전송하는 단계;(a1) the access point periodically transmitting a beacon frame within the wireless communication cell area;(a2) 상기 중계장치가 상기 비콘 프레임을 수신하고, 상기 스테이션에 전송하는 단계;(a2) the relay device receiving the beacon frame and transmitting it to the station;(a3) 상기 스테이션이 상기 중계장치에 결합 요청 프레임을 전송하는 단계;(a3) the station transmitting a join request frame to the relay device;(a4) 상기 중계장치가 상기 결합 요청 프레임을 수신하여 상기 엑세스 포인트에 전송하고, 상기 스테이션에 제3 수신확인신호를 전송하는 단계;(a4) receiving, by the relay device, the association request frame to the access point, and transmitting a third acknowledgment signal to the station;(a5) 상기 스테이션으로부터 상기 결합 요청 프레임이 재수신될 때, 상기 스테이션에 상기 제3 수신확인신호를 전송하지 않고, 재수신된 상기 결합 요청 프레임을 폐기하는 단계; 및(a5) when the association request frame is re-received from the station, discarding the re-received association request frame without transmitting the third acknowledgment signal to the station; And(a6) 상기 엑세스 포인트로부터 결합 허용 프레임을 수신하여, 상기 스테이션에 전송하고, 상기 엑세스 포인트에 상기 제1 수신확인신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑세스 포인트의 통신 범위를 확대시키는 중계방법.(a6) relaying the access point of the access point, comprising: receiving a combined grant frame from the access point, transmitting the combined grant frame to the station, and transmitting the first acknowledgment signal to the access point; Way.

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