図1は、本発明の実施例が適用されることができる一般的な無線LAN(Wireless Local Area Network;WLAN)システムの構成を示す。
図1を参照すると、無線LANシステムは、一つまたはそれ以上の基本サービスセット(Basic Service Set、BSS)を含む。BSSは、成功的に同期化を行って互いに通信できるステーション(Station、STA)の集合であり、特定領域を示す概念ではない。
インフラストラクチャー(infrastructure)BSSは、一つまたはそれ以上の非APステーション(non−AP STA1、non−AP STA2、non−AP STA3、non−AP STA4、non−AP STAa)、分散サービス(Distribution Service)を提供するAP(Access Point)10及び複数のAPを連結させる分散システム(Distribution System、DS)を含む。インフラストラクチャーBSSでは、APがBSSの非AP STAを管理する。
それに対し、独立BSS(Independent BSS、IBSS)は、アドホック(Ad−Hoc)モードで動作するBSSである。IBSSは、APを含まないため、中央で管理機能を遂行するエンティティ(Centralized Management Entity)がない。即ち、IBSSでは、非AP STAが分散された方式(distributed manner)に管理される。IBSSでは、全てのSTAが移動STAからなることができ、DSへの接続が許容されなくて自己完備的ネットワーク(self−contained network)を構築する。
STAは、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11標準の規定に従う媒体接続制御(Medium Access Control、MAC)と無線媒体に対する物理層(Physical Layer)インターフェースを含む任意の機能媒体であって、広義ではAPと非APステーション(Non−AP Station)の両方ともを含む。
非AP STAは、APでないSTAであって、移動端末(mobile terminal)、無線機器(wireless device)、無線送受信ユニット(Wireless Transmit/Receive Unit;WTRU)、ユーザ装備(User Equipment;UE)、移動局(Mobile Station;MS)、モバイル加入者ユニット(Mobile Subscriber Unit)または単純にユーザ(user)などとも呼ばれる。以下、説明の便宜のために、非AP STAをSTAという。
APは、該当APに結合された(Associated)STAのために、無線媒体を経由してDSに対する接続を提供する機能エンティティである。APを含むインフラストラクチャーBSSにおいて、STA間の通信は、APを経由して行われることが原則であるが、ダイレクトリンクが設定された場合はSTA間でも直接通信が可能である。APは、集中制御器(central controller)、基地局(Base Station、BS)、ノード−B、BTS(Base Transceiver System)、サイト制御器または管理STAなどとも呼ばれる。
図1に示すBSSを含む複数のインフラストラクチャーBSSは、分散システム(Distribution System;DS)を介して相互連結されることができる。DSを介して連結された複数のBSSを拡張サービスセット(Extended Service Set;ESS)という。ESSに含まれるAP及び/またはSTAは、互いに通信でき、同じESSにおけるSTAは、シームレスに通信しながら一つのBSSから他のBSSに移動できる。
IEEE802.11による無線LANシステムにおいて、MAC(Medium Access Control)の基本接続メカニズムは、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)メカニズムである。CSMA/CAメカニズムは、IEEE802.11MACの分配調整機能(Distributed Coordination Function、DCF)とも呼ばれ、基本的に“listen before talk”接続メカニズムを採用している。このような類型の接続メカニズムによると、AP及び/またはSTAは、送信開始以前に無線チャネルまたは媒体(medium)をセンシング(sensing)する。センシング結果、もし、媒体がアイドル状態(idle status)であると判断されると、該当媒体を介してフレーム送信を開始する。それに対し、媒体が占有状態(occupied status)であると判断されると、該当AP及び/またはSTAは、自分の送信を開始せずに媒体接近のための遅延期間を設定して待つ。
CSMA/CAメカニズムは、AP及び/またはSTAが媒体を直接センシングする物理的キャリアセンシング(physical carrier sensing)外に仮想キャリアセンシング(virtual carrier sensing)も含む。仮想キャリアセンシングは、ヒドンノード問題(hidden node problem)などのように媒体接近上発生できる問題を補完するためのことである。仮想キャリアセンシングのために、無線LANシステムのMACは、ネットワーク割当ベクトル(Network Allocation Vector、NAV)を利用する。NAVは、現在媒体を使用している、または使用する権限のあるAP及び/またはSTAが、媒体が利用可能な状態になるまで残っている時間を他のAP及び/またはSTAに指示する値である。したがって、NAVで設定された値は、該当フレームを送信するAP及び/またはSTAにより媒体の使用が予定されている期間に該当する。
DCFと共にIEEE802.11MACプロトコルは、DCFとポーリング(polling)に基づいた同期式接続方式として、全ての受信AP及び/またはSTAがデータパケットを受信可能に周期的にポーリングするPCF(Point Coordination Function)に基づいたHCF(Hybrid Coordination Function)を提供する。HCFは、提供者が多数のユーザにデータパケットを提供するための接続方式をコンテンションベースにするEDCA(Enhanced Distributed Channel Access)と、ポーリング(polling)メカニズムを利用した非コンテンションベースのチャネルアクセス方式を使用するHCCA(HCF Controlled Channel Access)とを有する。HCFは、無線LANのQoS(Quality of Service)を向上させるための媒体接近メカニズムを含み、コンテンション周期(Contention Period;CP)と非コンテンション周期(Contention Free Period;CFP)の両方ともでQoSデータを送信することができる。
無線通信システムでは、無線媒体の特性上、STAの電源が付けられて動作を開始する時、ネットワークの存在を即時知ることができない。したがって、どのようなタイプのSTAでもネットワークに接続するためにはネットワーク探索(network discovery)過程を実行しなければならない。ネットワーク探索過程を介してネットワークを探索したSTAは、ネットワーク選択過程を介して加入するネットワークを選択する。その後、選択したネットワークに加入して送信端/受信端で行われるデータ交換動作を実行する。
無線LANシステムにおいて、ネットワーク探索過程は、スキャニング手順(scanning procedure)で具現される。スキャニング手順は、受動スキャニング(passive scanning)と能動スキャニング(active scanning)とに分けられる。受動スキャニングは、APが周期的にブロードキャスト(broadcast)するビーコンフレーム(beacon frame)に基づいて行われる。一般的に、無線LANのAPは、ビーコンフレームを特定インターバル(interval)(例えば、100msec)毎にブロードキャストする。ビーコンフレームは、自分が管理するBSSに対する情報を含む。STAは、受動的に、特定チャネルでビーコンフレームの受信のために待機する。ビーコンフレームの受信を介してネットワークに対する情報を取得したSTAは、特定チャネルでのスキャニング手順を終了する。受動スキャニングは、STAが別途のフレームを送信する必要無しでビーコンフレームを受信すると行われるため、全体的なオーバーヘッドが少ないという長所がある。しかし、ビーコンフレームの送信周期に比例してスキャニング実行時間が増えるという短所がある。
能動スキャニングは、STAが能動的に特定チャネルでプローブ要求フレーム(probe request frame)をブロードキャストし、これを受信した全てのAPからネットワーク情報を要求することである。プローブ要求フレームを受信したAPは、フレーム衝突を防止するために、ランダム時間待機後、プローブ応答フレームにネットワーク情報を含ませて該当STAに送信する。STAは、プローブ応答フレームを受信してネットワーク情報を取得することによってスキャニング手順を終了する。能動スキャニングは、相対的に速い時間内にスキャニングを終えることができるという長所を有する。それに対し、要求−応答によるフレームシーケンスが必要であるため、全体的なネットワークオーバーヘッドは増加するようになる。
スキャニング手順を終えたSTAは、自分に対する特定基準によってネットワークを選択した後、APと認証(authentication)手順を実行する。認証手順は、2方向ハンドシェイク(2−way handshake)で行われる。認証手順を終えたSTAは、APと結合(association)手順を進行する。
結合手順は、2方向ハンドシェイクで行われる。まず、STAがAPに結合要求フレーム(association request frame)を送信する。結合要求フレームにはSTAの能力値(capabilities)情報が含まれる。これに基づいて、APは、該当STAに対する結合許容可否を決定する。結合許容可否を決定したAPは、該当STAに結合応答フレーム(association response frame)を送信する。結合応答フレームは、結合許容可否を指示する情報及び結合許容/失敗時、理由を指示する情報を含む。結合応答フレームは、APがサポート可能な能力値に対する情報をさらに含む。結合が成功的に完了した場合、APとSTAとの間の正常なフレーム交換が行われる。結合が失敗した場合、結合応答フレームに含まれている失敗理由に対する情報に基づいて結合手順がリトライされ、または、STAは、他のAPに結合を要求することができる。
一方、最近、スマートグリッド(smart grid)、e−Health、ユビキタスのような多様な通信サービスが登場するにつれて、これをサポートするためのM2M(Machine to Machine)技術が脚光を浴びている。温度及び湿度などを感知するセンサと、カメラ、TVなどの家電製品、工場の工程機械、自動車のような大型機械までM2Mシステムを構成する一つの要素になることができる。M2Mシステムを構成する要素は、WLAN通信に基づいてデータを送受信することができる。以下、M2Mシステムを構成する装置がWLANをサポートし、ネットワークを構成した場合、M2M無線LANシステムという。
M2Mをサポートする無線LANシステムの特性は、下記の通りである。
1)多いSTAの数:M2Mは、既存のネットワークと違って、多数のSTAがBSS内に存在することを仮定する。個人が所有した装置だけでなく、ホーム、会社などに設置されたセンサなどを全て考慮するためである。したがって、一つのAPに相当に多数のSTAが接続されることができる。
2)各STA当たり低いトラフィック負荷(traffic load):M2M端末は、周辺の情報を収集して報告するトラフィックパターンを有するため、よく送る必要がなく、その情報の量も少ない方である。
3)アップリンク(uplink)中心の通信:M2Mは、主にダウンリンク(downlink)に命令を受信して行動を取った後、結果データをアップリンクに報告する構造を有する。主要データは、一般的に、アップリンクに送信されるため、M2Mをサポートするシステムではアップリンクが中心になる。
4)STAのパワー管理:M2M端末は、主にバッテリで動作し、ユーザがよく充電しにくい場合が多い。したがって、バッテリ消耗を最小化するためのパワー管理方法が要求される。
5)自動復旧機能:M2Mシステムを構成する装置は、特定状況で人間が直接操作しにくいため、自体的に復旧する機能が必要である。
このようなM2M通信を一つの使用例にする次世代無線LANシステム標準が論議中である。このような無線LANシステムの著しい特徴は、TV WS帯域を除外した1GHz帯域以下の非免許帯域で1km半径以上のサービスカバレッジを有することができるという点であり、これは既存屋内中心の無線LANに比べて著しく広いサービスカバレッジを有することを意味する。即ち、既存2.4GHz及び5GHzと違って、700〜900MHzとして代表される1GHz以下帯域で無線LANが運用される場合、該当帯域の伝播特性により同じ送信パワー対比APのサービスカバレッジが略2〜3倍拡張されることができる。この場合、一AP当たり相当多数のSTAが接続可能であるという特徴を有するようになる。次世代無線LANで考慮する使用例は、下記の通りである。
使用例1.センサ及び計測器(Sensors and meters)
−1a:スマートグリッド−ポーリングのための計測(meter to pole)
−1c:環境/農業と関連したモニタリング(Environmental/Agricultural Monitoring)
−1d:産業プロセスセンサ(Industrial process sensors)
−1e:ヘルスケア(Healthcare)
−1f:ヘルスケア(Healthcare)
−1g:ホーム/ビルディング自動化(Home/Building Automation)
−1h:家庭用センサ(Home sensors)
使用例2.バックホールセンサ及びデータ計測器(Backhaul Sensor and meter data)
−センサのバックホールアグリゲーション(Backhaul aggregation of sensors)
−産業用センサのバックホールアグリゲーション(Backhaul aggregation of industrial sensors)
使用例3.拡張された範囲のWi−Fi(Extended range Wi−Fi)
−屋外拡張された範囲のホットスポット(Outdoor extended range hotspot)
−セルラートラフィックオフローディングのための屋外Wi−Fi(Outdoor Wi−Fi for cellular traffic offloading)
前記使用例1であるセンサ及び計測器の場合が前述したM2Mに対する使用例であって、多様な種類のセンサ装置が無線LANシステムのAPに接続されてM2M通信をすることができる。特に、スマートグリッドの場合、最大6000個のセンサ装置が一つのAPに接続されることができる。
使用例2であるバックホールセンサ及びデータ計測器の場合は、広いカバレッジを提供するAPが他の通信システムのバックホールリンク役割をする場合である。
使用例3は、拡張された家庭用サービスカバレッジ、キャンパス用サービスカバレッジ、ショッピングモールのような屋外拡張された範囲のホットスポット通信を提供することを目標にする場合と、APがセルラーモバイル通信のトラフィックをオフローディングすることによって、過負荷されたセルラートラフィックを分散させることを目標にする場合である。
次世代無線LANシステムでは、データ送受信のために1GHz以下の帯域を使用する。また、既存無線LANシステムが20MHz、40MHz、80MHz、及び160MHz帯域幅の送信チャネルを使用し、次世代無線LANシステムは、1MHz、2MHz、4MHz、8MHz、及び16MHz帯域幅の送信チャネルを使用してデータ送受信することをサポートする。送信チャネルの帯域幅が狭くなるため、次世代無線LANシステムでは、データ送受信速度が既存に比べて低い。また、周波数帯域の特性によってサービスカバレッジが拡張されるため、相当多数のSTAがチャネルアクセスをトライすることができ、それによって、APは、相当多数のSTAにサービスを提供するようになる。このように、次世代無線LANシステムの物理階層の特性によって発生する無線環境は、スキャニング実行方法と関連していくつかの問題が発生するおそれがある。
前述したように、無線LANシステムにおけるスキャニング方法として、能動スキャニングと受動スキャニングとが提供される。受動スキャニングでは、STAが無線媒体の各チャネルを一つずつ順次に聴取しながらビーコンフレームが受信されることを待ち、受信されたビーコンフレームを介してAPに対する情報、結合のための情報を取得する。受動スキャニングを実行するSTAは、ビーコンフレームが受信される時まで待機するため、能動スキャニングに比べてAP探索のための遅延が過度に発生するおそれがある。
能動スキャニングでは、STAが各チャネルにプローブ要求フレームを送信し、プローブ要求フレームを受信したAPからプローブ応答フレームを受信することによって、APを探索することができる。また、プローブ応答フレームを受信することによって、APに対する情報、結合のための情報を取得することができる。プローブ応答フレームは、プローブ要求フレームに対する応答として送信されるため、STAの立場では、所望のAPの探索にかかる時間が受動スキャニングを介したそれより短い。それに対し、能動スキャニングを実行するために、STAとAPとの間に交換されるフレームによって、送受信されるトラフィックの量が受動スキャニング時のそれより多い。
一方、能動スキャニングを介してAPを速く探索し、これに対する情報を取得することができるという長所は、次世代無線LANシステムで低下されることができる問題点が発生する。前述したように、次世代無線LANシステムは、より低い周波数帯域上、狭い帯域幅の送信チャネルを介してフレームを送受信する。また、低い周波数帯域の特性のため、APによるサービスカバレッジが拡張されて多数のSTAが共存できることは、前述した通りである。送信チャネルの帯域幅が狭いということは、単位時間中に処理できるデータの量が相対的に少ないということを意味する。このような特性は、プローブ要求−応答フレームの交換を介して実行される能動スキャニングのために要求される時間が長くなることを意味し、これはデータ処理においてオーバーヘッドを発生させることができる。また、多数のSTAの共存によって多いフレームが交換されることが予想されるため、オーバーヘッドによる性能劣化は深刻に発生できる。
次世代無線LANシステムにおける他の特徴として、既存のビーコンフレームと共にショートビーコンフレーム(short beacon frame)を導入した。ショートビーコンフレームは、既存ビーコンフレームに含まれているAP関連情報及び/または結合に必要な情報に比べてより制限された情報のみが含まれるように具現されることができる。以下、既存ビーコンフレームをフルビーコンフレーム(full beacon frame)といい、ショートビーコンフレームに対比される意味として使用する。
図2は、ショートビーコンフレームフォーマットの一例を示すブロック図である。
図2を参照すると、ショートビーコンフレーム200は、フレーム制御(Frame Control;FC)フィールド210、ソースアドレス(Source Address;SA)フィールド220、タイムスタンプ(time stamp)フィールド230、変更シーケンス(change sequence)フィールド240、フルビーコン時間(time of full beacon)フィールド250、圧縮SSID(compressed SSID)フィールド260、アクセスネットワークオプション(access network options)フィールド270、及びその他の情報要素を含むことができる。
FCフィールド210は、フレーム特性に対する情報を含む。フレーム制御フィールド210は、バージョンサブフィールド211、タイプサブフィールド212、サブタイプサブフィールド213、フルビーコン時間存在(time of full beacon present)サブフィールド214、SSID存在(SSID present)サブフィールド215、相互連動存在(interworking)サブフィールド216、BSS帯域幅(BSS Bandwidth(BW))サブフィールド217、セキュリティ(security)サブフィールド218を含むことができる。
プロトコルバージョンサブフィールド211は、ショートビーコンフレーム200に適用された無線LANプロトコルのバージョンを指示するように設定されることができる。
タイプサブフィールド212及びサブタイプサブフィールド213は、該当FCフィールド210を含むフレームの機能を識別する情報を指示するように設定されることができ、この場合、タイプサブフィールド212及びサブタイプサブフィールド213は、該当フレームがショートビーコンフレームであることを指示するように設定されることができる。
フルビーコン時間存在サブフィールド214は、ショートビーコンフレーム200に次のフルビーコン時間フィールド250が含まれているかどうかを指示するように設定されることができる。
SSID存在サブフィールド215は、ショートビーコンフレーム200に圧縮SSIDを含む圧縮SSIDフィールド260が含まれているかどうかを指示するように設定されることができる。
相互連動存在サブフィールド216は、アクセスネットワークオプションフィールド270がショートビーコンフレームに含まれるかどうかを指示するように設定されることができる。
BSS BWサブフィールド217は、ショートビーコンフレーム200を送信したAPに基づいたBSSで運営されるチャネルの帯域幅を指示するように設定されることができる。
セキュリティサブフィールド218は、ショートビーコンフレーム200を送信するAPがRSNA(Robust Security Network Association)APであるかどうかを指示することができる。
SAフィールド220は、該当するショートビーコンフレーム200を生成して送信したAPのアドレスを指示するように設定されることができる。
タイムスタンプフィールド230は、ショートビーコンフレーム200の送信時点と関連した情報を含むことができ、該当送信時点と関連情報を介して、STAは、APと時間的同期化を行うことができる。タイムスタンプフィールド230は、ショートビーコンフレーム200を送信するAPのTSF(Timing Synchronization Function)の4LSB(Least Significant Bits)を含むことができる。
変更シーケンスフィールド240は、該当フィールドを含むショートビーコンフレームを識別可能にする情報を含むことができる。変更シーケンスフィールド240は、ショートビーコンフレーム200に含まれている情報が変更/更新される場合、アップデートされることができ、この値を介して該当する変更シーケンスフィールド240が最新のものであるか、または以前のものであるかが決定されることができる。
次のフルビーコン時間フィールド250は、フルビーコンフレームが送信される時間と関連した情報を含むことができる。ここで、フルビーコンフレームは、該当するショートビーコンフレーム200受信以後、最初に送信されるフルビーコンフレームを意味する。時間と関連した情報は、次のフルビーコンフレームが送信される時点を指示する情報である。この場合、時間と関連した情報は、次のフルビーコンフレームに対するTBTT(Target Beacon Transmission Time)である。次のフルビーコン時間フィールド250がショートビーコンフレーム200に含まれる場合は、FCフィールドの次のフルビーコン時間存在サブフィールド214がフルビーコン時間フィールドが含まれることを指示するように具現されることができる。
圧縮SSIDフィールド260は、既存ビーコンフレームに含まれるSSIDの大きさを減らした圧縮されたSSIDを含むことができる。圧縮SSIDフィールド260がショートビーコンフレーム200に含まれる場合は、FCフィールドのSSID存在サブフィールド215が圧縮SSIDフィールドが含まれることを指示するように具現されることができる。
アクセスネットワークオプションフィールド270は、相互連動サービス能力値と関連した情報を含むことができる。
ショートビーコンフレームは、フルビーコンフレームに比べて短い周期に送信されることができる。
ショートビーコンフレームに含まれる圧縮されたSSIDは、フルSSIDのCRC値またはハッシュ値(hash value)である。ショートビーコンフレームは、SSIDと関連した情報としてSSIDのCRC部分のみを含むことによって、情報提供のためのショートビーコンフレームの長さがフルビーコンフレームに比べて減る効果がある。
一方、受動スキャニングを実行してAPと結合しようとするSTAは、ショートビーコンフレームを受信するとしても、より多い情報を必要とする。例えば、STAがAPと結合するためには、圧縮されたSSID情報のみでは不可能であり、フルSSIDをはじめとしてAPに基づいたBSSに対する追加的な情報を必要とする。
図3は、次世代無線LANシステムにおけるSTAの受動スキャニング動作の例示を示す。
BSSに対する情報(例えば、SSID)を予め取得しているSTAの場合、圧縮されたSSIDに基づいてAPのSSIDがいずれのものであるかを認知することができ、この場合は、ショートビーコンフレームのみを受信してもAPと結合が可能である。それに対し、一般的にSTAが最初に無線LAN環境に進入した場合は、SSIDなど、該当APに対する情報を有していない場合であるため、ショートビーコンフレームに含まれている情報のみではAPと結合できない。したがって、STAは、ショートビーコンフレームを受信したとしても、フルビーコンフレームを受信する時まで待機するようになる。これは、結局、ショートビーコンフレームが導入される場合、STAが受動スキャニングを介してAPを選択して結合するまでの時間が、ショートビーコンを使用せずにフルビーコンを毎度送信するフルビーコンフレームに基づいた場合より長くなるようになる問題が発生することができる。
図4は、次世代無線LANシステムにおけるSTAの能動スキャニング動作の例示を示す。
図4の副図面(a)を参照すると、STAは、能動スキャニングを実行するにあたって、プローブ要求フレームを送信し、各APからプローブ応答フレームを受信する。プローブ応答フレームは、プローブ要求フレームの送信直後に受信されることができる。プローブ応答フレームは、APに対する情報及び/またはAPに基づいたBSSに対する情報を含んでおり、STAは、プローブ応答フレームに含まれている情報に基づいてAPと結合することができる。一方、プローブ応答フレームは、スキャニングを実行するSTAに提供されることが要求されるAP及び/またはBSSに対する情報全般を含んでいるため、フレームサイズが大きい。その理由は、データ処理率が相対的に低くなった次世代無線LANシステムにおいて、プローブ応答フレームの送受信は、過度に媒体を占有する問題を発生させることができるためである。
前記のように次世代無線LANシステム環境で、プローブ要求−応答に基づいた能動スキャニングでより効率性を保障するために、本発明では、ショートプローブ応答フレーム(short probe response frame)を提案する。以下、能動スキャニング時に使われる既存プローブ応答フレームをフルプローブ応答フレーム(full probe response frame)という。ショートプローブ応答フレームは、スキャニングを介してAPと結合しようとするSTAに必要な最小限の情報を含むように具現されることができる。ショートプローブ応答フレームに基づいた能動スキャニング方法は、副図面(b)を参照することができる。
副図面(b)を参照すると、既存のプローブ応答フレーム(フルプローブ応答フレーム)の代わりに、STAがAPと結合するために必要な最小限の情報のみを含むように最適化されたショートプローブ応答フレームが使われる。STAが能動スキャニングを実行しながらプローブ要求フレームを送信すると、各APは、即時ショートプローブ応答フレームを送信する。STAは、これを使用してAPに結合をトライすることができる。これによって、ショートビーコンフレームを利用した受動スキャニングより速くスキャニング手順を完了することができる。また、既存フルプローブ応答フレームより大きさが小さいショートプローブ応答フレームを使用して能動スキャニングを実行するため、STAは、速くてオーバーヘッドの少ないスキャニングを実行することができる。以下、本発明のスキャニング方法に対してさらに詳細に説明する。
図5は、本発明の実施例に係るスキャニング方法を示す。
図5を参照すると、能動スキャニングを実行しようとするSTAは、プローブ要求フレームを送信し(S510)、これに対する応答としてショートプローブ応答フレームをAPから受信する(S520)。STAは、ショートプローブ応答フレームに含まれている情報に基づいてAPと結合をトライすることができる(S530)。
STAは、プローブ要求フレームにプローブ応答オプションインジケータ(probe reponse option indicator)を含ませて送信することができる。プローブ応答オプションインジケータは、STAが能動スキャニングを介して取得しようとする情報を指示するように設定されることができる。APは、プローブ要求フレームを受信し、プローブ応答オプションインジケータにより指示される必要な情報が何であるかを確認することができる。APは、プローブ要求フレームに対して応答するにあたって、確認された必要な情報をショートプローブ応答フレームに含ませてSTAに送信することができる。
例えば、STAは、結合のために、APのSSID情報が必要である。該当APに対する情報を予め取得した場合、STAは、フルSSIDなしで圧縮されたSSIDのみでAPを識別することができる。したがって、STAは、プローブ応答オプションインジケータが圧縮されたSSIDを送信することを指示するように設定し、これをプローブ要求フレームに含ませて送信することができる。それに対し、APに対する情報を予め取得しない場合、STAは、プローブ応答オプションインジケータがフルSSID(full SSID)を送信することを指示するように設定し、これをプローブ要求フレームに含ませて送信することができる。APは、プローブ応答オプションインジケータの指示によって、フルSSIDまたは圧縮されたSSIDをショートプローブ応答フレームに含ませてSTAに送信することができる。これによって、ショートプローブ応答フレームの最適化が具現されることができる。ショートビーコンフレームの場合、圧縮されたSSIDとフルSSIDが選択的に含まれることができる情報であって、二つともショートビーコンフレームに含まなくてもよいが、ショートプローブ応答フレームの場合、即時結合(immediate association)のために使われるため、二つのうち一つは必ず含まれるように具現されることができる。
APは、ショートプローブ応答フレームにフルビーコンフレームが送信される時間と関連した情報を含ませて送信させることができる。フルビーコンフレームが送信される時間と関連した情報は、該当するショートプローブ応答フレームが送信された以後に最初に送信されるフルビーコンフレームが送信される時間と関連した情報である。または、ショートプローブ応答フレームが送信された以後に送信される特定フルビーコンフレームが送信される時間と関連した情報である。時間と関連した情報は、該当するフルビーコンフレームが送信される時点を指示する情報であり、この場合、該当フルビーコンフレームのTBTT(Target Beacon Transmission Time)である。時間と関連した情報は、ショートプローブ応答フレーム受信時から該当するフルビーコンフレームが送信される時点までの持続時間を指示する情報である。
APは、ビーコンフレームが送信される時間と関連した情報を構成するにあたって、一般的に、ショートプローブ応答フレームの送信以後に最初に送信されるフルビーコンフレームの送信時間を指示するように具現されることができる。ただし、APが該当BSSのコンテンション状況を確認し、激しいコンテンション状況であると判断した場合、時間関連情報は、ショートプローブ応答フレーム送信以後の最初のビーコンフレームでなく、その以後の特定フルビーコンフレームが送信される時間と関連した情報で構成されることができる。APは、コンテンションが少ないと予想される時点に合わせてフルビーコンフレーム送信と関連した時間情報を設定することができる。
APは、ショートプローブ応答フレームにビーコンインターバル(beacon interval)を指示する情報を含んで送信することができる。ビーコンインターバルは、フルビーコンフレームの送信間隔を意味する。APがビーコンインターバル指示情報をショートプローブ応答フレームに含ませて送信することは、STAの要求によることである。
STAは、必要なAPに対する情報を取得した場合、APと結合手順を実行することができる(S530)。STAとAPとの間に実行される結合手順は、STAがAPからショートプローブ応答フレームを受信した直後に実行されることができる。
S530ステップのように、STAは、結合のために必要な情報がショートプローブ応答フレームに全部含まれている場合、即時結合手順を実行することができる。それに対し、追加的な情報が必要な場合、ショートプローブ応答フレームに含まれているフルビーコンフレーム送信時間関連情報に基づいてフルビーコンフレーム受信時まで待機し、フルビーコンフレームを介して必要な情報を取得することができる。このとき、STAは、該当フルビーコンフレームが送信される時点を知ることができるため、フルビーコンフレームの待機中にパワーセーブモードで動作してパワー消耗を減らすことができる。
ショートプローブ応答フレームにSTAが結合するために必要な全ての情報が含まれているとしても、現在チャネル状態がよくない、または多数のSTAが同時にチャネルにアクセスしてコンテンションが激しい場合、STAは、ショートプローブ応答フレーム受信直後に即時結合/認証手順をトライせずに、フルビーコンフレーム受信を待機することができる。端末は、ショートプローブ応答フレームに含まれている時間関連情報を介して、フルビーコンフレームが送信される時点を確認することができ、該当時点までドーズ状態で動作できる。該当時点到来時、端末は、結合/認証手順を実行することができる。
ショートプローブ応答フレームにAPのビーコンインターバル情報が含まれている場合、STAは、フルビーコンフレームの送信時間と関連した時間情報及びビーコンインターバル情報に基づいて持続的に送信されるフルビーコンフレームの受信可能時点を予想することができる。これによって、STAは、チャネル状態が良好でない、または複数のSTA存在によってコンテンションが激しいと判断すると、ショートプローブ応答フレーム受信直後に結合をトライせずに、その以後の持続的に送信されるフルビーコンフレーム送信時点のうち一時点に結合することができ、STAが結合しようとする時点以前までパワーセーブモードで動作してパワーを節約することができる。
STAがショートプローブ応答フレームを受信し、直後に結合手順を実行するかどうかを決定することは、ショートプローブ応答フレームに含まれているフルビーコンフレーム送信時間関連情報及びビーコンインターバル情報に基づいて実行されることができる。フルビーコンフレーム送信時点がショートプローブ応答フレーム受信時点からフルビーコンインターバルが経過された時点以後の場合、STAは、即時結合をトライしないと決定することができる。即ち、STAは、APが現在コンテンションが激しくて結合手順を遅延させることを指示したと判断することができる。フルビーコンフレーム送信時間と関連した情報がフルビーコンフレームが送信される時までの持続時間に設定された場合、STAは、ショートプローブ応答フレームを受信した時点と前記持続時間を加えた値がショートプローブ応答フレームを受信した時点と前記ビーコンインターバル値を加えた値より以後の場合(即ち、時間値がより大きい場合)、即時結合手順を実行しない。STAは、ショートプローブ応答フレームにより指示されるフルビーコンフレーム送信時点に結合をトライし、このような動作は、コンテンションを緩和し、またはSTAがコンテンションが激しい状況を回避するようにすることができる。
フルまたはショートビーコンフレームには、該当するビーコンインターバル時間区間のRAW(Restricted Access Window)割当情報がRPS(RAW Parameter Set)IE(Information Element)形態で含まれており、STAは、フルまたはショートビーコンフレームを受信する場合、含まれているRAW割当情報に基づいて結合/認証手順をトライする時点を決定することができる。即ち、RAW割当情報には、APがスケジューリングしたSTAの送信時点関連情報が含まれることができ、STAは、これを確認し、STAのために割り当てられない空のスロット(slot)で結合/認証をトライすることができる。これによって、STAは、コンテンションを回避して結合をトライすることができる。
STAは、APにショートプローブ応答フレームにRPS IEを含ませて送信するように要求することができる。RPS IEがショートプローブ応答フレームに含まれて送信される場合、STAは、APがスケジューリングしたSTAの送信時点を確認することができる。したがって、STAは、フルまたはショートビーコンフレーム受信を待機せずに、ショートプローブ応答フレームに含まれているRPS IEを確認してスケジューリング状態によって結合/認証をトライすることができる。また、ショートプローブ応答フレームに含まれているRPS IEに基づいて現在ビーコンインターバルに空のスロットがない場合、フルビーコンフレーム送信時間関連情報及びビーコンインターバル情報に基づき、以後に送信されるフルビーコンフレームを受信待機することができる。STAは、該当フルビーコンフレームに含まれているRAW割当情報を介して空のスロットの存在を確認して結合/認証手順をトライすることができる。
センサノードのように特殊なノードで構成されたBSSでは、フルビーコンフレーム送信によるオーバーヘッドを減少させるために、フルビーコンフレームが相当まれに送信され、またはほとんど送信されない。ショートプローブ応答フレームは、このような環境で、ショートビーコンフレームを介して取得されることができない追加的な情報を取得するためにも使われることができる。即ち、結合のために必要な情報をショートビーコンフレームを介して取得することができない場合、STAは、プローブ要求フレームを送信を介して必要な情報を要求し、ショートプローブ応答フレーム受信を介して該当情報を取得することができる。また、結合以後であるとしても、該当BSSの情報が変わった場合、APは、ショートビーコンフレームで変更シーケンスの値を変更(例えば、増分)する方式などを介してAP及び/またはBSS情報が変更されたことをSTAに知らせ、STAは、自分が必要な情報を明示したプローブ要求フレーム送信を介して必要な情報を要求し、APが該当情報を含むショートプローブ応答フレーム送信をすることで、STAは、自分が必要とするBSSの変更された情報を取得することができる。これはフルビーコンフレームがまれに送信され、またはほとんど送信されない無線LAN環境で、プローブ応答フレームを使用せずに、最小限のトラフィックでAP及び/またはBSS情報を提供することができるという特徴がある。
プローブ要求/応答からなるスキャニング過程は、結合のための用途以外にチャネル状態を測定し、またはEDCAパラメータ、該当するBSSの規制(regulation)関連追加情報(例えば、最大送信パワー制限)等、BSS関連特定情報の取得に使われることができる。この場合、既存のフルプローブ応答フレームを使用すると、不要な情報が含まれているサイズが大きいプローブ応答フレームが送信されるため、オーバーヘッドが発生できる。チャネル状態を測定するための用途である場合、オプション情報をほとんど含まないショートプローブ応答フレームを要求し、またはBSSの特定情報のみを要求する場合、該当オプションのみショートプローブ応答フレームに含ませるように明示的にAPに要求することで、既存のフルプローブ応答フレームを使用する場合の不要なオーバーヘッドを減らすことができる。
本発明で提案されるショートプローブ応答フレームのオプションフィールド及び/またはオプション情報要素は、フルプローブ応答フレームに含まれることができるオプションフィールド及び/またはオプション情報要素のうち一つ以上が含まれることができる。また、ショートプローブ応答フレームは、既存のフルプローブ応答フレームに含まれることができる全てのオプションフィールド及びオプション情報を含むこともできる。したがって、既存フルプローブ応答フレームも本発明で提案するショートプローブ応答フレームフォーマットで具現されることも可能であり、提案されたショートプローブ応答フレームは、フルプローブ応答フレームと同じ機能を遂行することもできる。この場合、フルプローブ応答フレームの同じ情報をより短い長さで表現できるという長所がある。ショートプローブ応答フレームがフルプローブ応答フレームに含まれることができる情報のうち一部のみを含む場合、ショートプローブ応答フレームは、フルプローブ応答フレームに比べて長さが短くなることができ、具現されたショートプローブ応答フレームを介してSTA及び/またはAPの運営が保障されると、無線LAN環境のオーバーヘッドが減ることができる。
以下、本発明の実施例に係るスキャニング方法に導入されることができるショートプローブ応答フレーム及びプローブ要求フレームのフォーマットに対してより詳細に説明する。以下、提案されるフレームフォーマットの例示において、各例示されたフォーマットに含まれているフィールドは、各々、選択的に新たなフレームフォーマットに含まれることができることは自明である。
ショートプローブ応答フレームは、FCフィールド、ソースアドレスフィールド、宛先アドレスフィールド、タイムスタンプフィールド、変更シーケンス(change sequence)フィールド、SSID関連フィールド、フルビーコン時間フィールド及びアクセスネットワークオプションフィールドを含むことができる。FCフィールドは、ショートプローブ応答フレームのフレーム特性に対する情報を含むことができ、以後により詳細に説明する。ソースアドレスフィールドは、ショートプローブ応答フレームを生成し、送信したソースSTA(または、AP)のMACアドレスを指示することができる。宛先アドレスフィールドは、フレームに含まれている場合、ショートプローブ応答フレームを受信するターゲットSTAのMACアドレスを指示することができる。タイムスタンプフィールドは、ショートプローブ応答フレームが送信された時点と関連した時間情報を含むことができる。SSID関連フィールドは、ショートプローブ応答フレームを送信したAPと関連したSSIDに対する情報を含むことができる。SSID関連フィールドは、SSIDを直接指示し、または圧縮されたSSIDを指示するように設定されることができる。フルビーコン時間フィールドは、特定フルビーコンフレームが送信される時間と関連した情報を含むことができる。
ショートプローブ応答フレームは、既存フルプローブ応答フレームで使用するAPに対する能力値情報、ビーコンインターバル(beacon interval)関連情報、サポートレート(supported rates)関連情報、パワー及び規制(regulation)関連情報に対するカントリ要素(country element)、パワー制限(power constraint)、RSN(Robust Security Network)関連情報、相互連動(interworking)関連情報、ローミングコンソーシアム(roaming consortium)関連情報、メッシュ関連情報、チャネルスイッチ関連情報、チャネルクワイエット(channel quiet)と関連した情報、拡張されたサポートレート(extended supported rate)と関連した情報、EDCAパラメータ関連情報、及びAPチャネル報告関連情報などのようなオプション情報を含むことができる。このようなオプション情報は、ショートプローブ応答フレーム内で特定のフィールドで具現され、または情報要素で具現されて含まれることができる。ショートプローブ応答フレームは、オプションフィールド及びオプションIEを含むことができ、既存フルプローブ応答フレームに含まれるオプションフィールド及びオプションIEを選択的に含むことができる。
オプション情報をショートプローブ応答フレームに含ませるかどうかは、基本的にプローブ要求フレームによるSTAの要求に基づく。ただし、APがSTAに必要であると判断した場合、STAの明示的な要求がなくても該当必要な情報をショートプローブ応答フレームに含ませることができる。例えば、APの運用状況を知らせるための情報(BSS負荷情報(BSS load information)、BSS平均アクセス遅延(BSS average access dealy)情報、BSS AC(Access Category)遅延情報など)は、STAの明示的な要求がなくてもショートプローブ応答フレームに含まれることができる。ただし、具現によって、ショートプローブ応答フレームに含まれる全ての情報は、必ずSTAが要求する場合にのみ含まれるように設定されることができる。この場合、ショートプローブ応答フレームに含まれる情報の量を最小化することで、フレームサイズを最小化することができる。また、STAは、ショートビーコンフレームを受信した後または結合以後、BSSに対する追加情報が必要な場合、必要情報のみを選択的にAPに要求して効率的に取得することができる。
もし、既存フルプローブ応答フレーム内にフィールド及び/またはIEで具現されたオプション情報がショートプローブ応答フレームに含まれる場合、ショートプローブ応答フレームは、スキャニング手順において、フルプローブ応答フレームが提供する全ての情報をSTAに提供することができる。
以下、ショートプローブ応答フレームのフォーマットに対してより詳細に説明する。
図6は、本発明の実施例に係るショートプローブ応答フレームフォーマットの第1の例示を示すブロック図である。
図6を参照すると、ショートプローブ応答フレーム600は、FCフィールド610、SAフィールド620、タイムスタンプフィールド630、SSIDフィールド640及びフルビーコン時間フィールド650を含むことができる。
FCフィールド610は、フレーム特性に対する情報を含むことができる。FCフィールド610は、ショートプローブ応答フレーム600に特定の情報が含まれているかどうかを指示するように設定されることができる。例えば、ショートプローブ応答フレームにフルSSIDが含まれているか、または圧縮されたSSIDが含まれているか、現在BSSのBWの情報、セキュリティ使用可否(例えば、RSNAが使われているかどうか)、相互連動と関連したアクセスネットワークオプション(Access Network Option)フィールドが含まれているかどうか、フルビーコン時間と関連した情報が含まれているかどうか、その他のオプションフィールド及び/またはオプションIEが含まれているかどうかを指示するように設定されることができる。以下、本発明の実施例のショートプローブ応答フレームに含まれるFCフィールドに対してより詳細に説明する。
SAフィールド620は、ショートプローブ応答フレームを生成して送信するAPに対する識別情報であって、APのMACアドレスを指示することができる。
タイムスタンプフィールド630は、ショートプローブ応答フレームの送信時点を指示することができる。タイムスタンプフィールド630により指示される時間を介して受信STAは、タイミング同期化を実行することができる。
SSIDフィールド640は、APにより運営されるBSSのフルSSIDまたは圧縮されたSSIDを指示するように設定されることができる。SSIDフィールド640がBSSのフルSSIDを指示するか、または圧縮されたSSIDを指示するかは、STAにより送信されるプローブ要求フレームによる指示に対応されることができる。STAがプローブ要求フレームで圧縮されたSSIDを要求した場合、SSIDフィールド640は、圧縮されたSSIDを指示するように設定されることができる。STAがプローブ要求フレームでフルSSIDを要求した場合、SSIDフィールド640は、フルSSIDを指示するように設定されることができる。STAがプローブ要求フレームに別途の指示情報を含ませない場合、SSIDフィールド640は、デフォルトでSSIDまたは圧縮されたSSIDを指示するように設定されることができる。
フルビーコン時間フィールド650は、ショートプローブ応答フレーム600以後に送信されるすぐ次のフルビーコンフレームの送信時間と関連した情報を含むことができる。フルビーコン時間フィールド650は、すぐ次のフルビーコンフレームが送信される時点を指示することができる。または、フルビーコン時間フィールド650は、ショートプローブ応答フレーム600の送信時点からすぐ次のフルビーコンフレームが送信される時点までの持続時間を指示することができる。
フルビーコンフレームの送信時間と関連した情報をショートプローブ応答フレーム600の送信時点から次のフルビーコンフレーム送信時点までの持続時間で具現する場合、APは、ショートプローブ応答フレームを送信するたびに持続時間を算定しなければならないが、時間関連情報を1〜2オクテット程度に短く具現することができるという長所がある。それに対し、次のフルビーコンフレームが送信される時点が指示される場合、同じフルビーコンインターバル内では、APがショートプローブ応答フレームを送信するたびに持続時間を計算する必要無しで同じ情報をフレームに含ませて送信することができるが、持続時間で具現される場合に比べて情報の大きさが大きくなることができるという短所がある。例えば、次のフルビーコンフレーム送信時点の4LSBのうち最上位の3バイトを使用して3オクテットで具現されることができる。
追加的に、ショートプローブ応答フレーム600は、一つ以上のオプションフィールド660及び一つ以上のオプション情報要素670を含むことができる。
一つ以上のオプションフィールド660は、能力値情報と関連したフィールドで具現されることができる。一つ以上のオプション情報要素670は、カントリ情報要素、パワー制限情報要素、RSN情報要素、相互連動情報要素、ローミングコンソーシアム情報要素、メッシュ情報要素及び次世代無線LAN通信で要求される能力値と関連した情報要素のうち少なくとも一つで具現されることができる。一つ以上のオプションフィールド660及び一つ以上のオプション情報要素670は、STAが送信するプローブ要求フレームで要求される情報に対応されるように具現されることができる。
図7は、本発明の実施例に係るショートプローブ応答フレームフォーマットの第2の例示を示すブロック図である。
図7を参照すると、ショートプローブ応答フレーム700は、図6に示すショートプローブ応答フレーム600と比較してDA(Destination Address)フィールド710をさらに含んでいる。DAフィールド710は、ショートプローブ応答フレーム700を受信したターゲットSTAを識別するための情報を含むことができる。DAフィールド710は、ターゲットSTAのMACアドレスを含むことができる。DAフィールド710は、ターゲットSTAのMACアドレスより短い識別子を含むことができる。例えば、ショートプローブ応答フレームが送信されるようにトリガしたプローブ要求フレームのFCS(Frame Check Sequence)、スクランブラシード(scrambler seed)またはその他の情報を組合せてMACアドレスより短いターゲットSTAのための識別子が具現されることができる。
図6のショートプローブ応答フレーム600は、DAフィールドがないため、ブロードキャスト方式に送信されることができる。それに対し、図7のショートプローブ応答フレーム700は、DAフィールド710を含むため、ターゲットSTAにユニキャスト方式を介して送信される。
図8は、本発明の実施例に係るショートプローブ応答フレームフォーマットの第3の例示を示すブロック図である。
図8を参照すると、ショートプローブ応答フレーム800は、図7のショートプローブ応答フレーム700と比較してSSID長さ(SSID length)フィールド810をさらに含む。SSIDの場合、SSID最大長さほどを使用する場合がまれであるため、SSID長さフィールド810を介してショートプローブ応答フレーム800に含まれている実際SSIDの長さが指示されることができるようにする。これによって、SSIDフィールドには最大長さほどのSSIDでなく、実際に使われたSSIDが含まれることができるため、ショートプローブ応答フレーム800の長さの減少を介したトラフィック減少効果が発生することができる。一方、SSIDフィールドが圧縮されたSSIDを含む場合、SSID長さフィールド810は、予備された値(reserved value)に設定されることができる。
図8によるショートプローブ応答フレーム800のフォーマットが導入される場合、ショートプローブ応答フレームがショートビーコンフレームのフォーマットと類似しているため、具現が容易であるという長所がある。
ショートプローブ応答フレーム800にはDAフィールドが図示されているが、DAフィールドが含まれずに、ショートプローブ応答フレーム800がブロードキャスト方式によってのみ送信されるように具現されることも可能である。
図9は、本発明の実施例に係るショートプローブ応答フレームフォーマットの第4の例示を示すブロック図である。
図9を参照すると、ショートプローブ応答フレーム900は、図8に示すショートプローブ応答フレーム800と比較してビーコンインターバル(beacon interval)フィールド910、能力値(capabiblity)フィールド920及びサポートレート(supported rate)フィールド930をさらに含むことができる。
ビーコンインターバルフィールド910は、APのBSSに周期的にブロードキャストされるフルビーコンフレームの送信周期を指示することができる。
能力値フィールド920は、AP及び/またはBSSの能力値に対する情報を含むことができる。
サポートレートフィールド930は、APのBSSでサポートされるレートに対する情報を含むことができる。
ショートプローブ応答フレーム900にビーコンインターバルフィールド910、能力値フィールド920及びサポートレートフィールド930が常に含まれるようにする場合、FCフィールドには前記フィールドが含まれているかどうかを指示する情報が含まれない。また、STAは、該当フィールドと関連した情報を提供することを要求する指示情報をプローブ要求フレームに含ませない。
または、前記フィールドと関連した情報の一部は、ショートプローブ応答フレーム900に選択的に含まれるようにし、含まれているかどうかを示すビットをFCフィールドに含ませることができる。また、これらの情報に対する要求がプローブ要求フレームに明示的に含まれることもできる。
図9には示されていないが、ショートプローブ応答フレーム900には、アクセスネットワークオプションフィールドがさらに含まれることができ、この場合、ショートプローブ応答フレーム900は、ショートビーコンフレームと同じ形態で具現されることができる。FCフィールドには、アクセスネットワークオプション(access network option)フィールドが含まれているかどうかを指示する相互連動(interworking)ビットが含まれることができる。
ショートプローブ応答フレーム900には、DAフィールドが図示されているが、DAフィールドが含まれずに、ショートプローブ応答フレーム900がブロードキャスト方式によってのみ送信されるように具現されることも可能である。
図10は、本発明の実施例に係るショートプローブ応答フレームフォーマットの第5の例示を示すブロック図である。
図10を参照すると、ショートプローブ応答フレーム1000は、変更シーケンスフィールド1010、圧縮SSID(compressed SSID)フィールド1020、アクセスネットワークオプションフィールド1030、フルSSID長さフィールド1040及びフルSSIDフィールド1050を含む。図10に示すショートプローブ応答フレーム1000で言及されない残りのフィールドの機能は、図6〜図9を参照して詳述したショートプローブ応答フレームに含まれている該当フィールドと機能が同じであるため、詳細な説明は省略する。
図10に示すショートプローブ応答フレーム1000は、ショートビーコンフレームのフォーマットと類似しており、SSID及びビーコンインターバル(Beacon Interval)、能力値(Capability)、サポートレート(Suppported Rates)と関連したフィールドがさらに含まれている。
変更シーケンスフィールド1010は、APのBSSと関連した情報が変更されたかどうかを指示することができる。変更シーケンスフィールド1010は、APのBSS関連情報が変更されると、異なる値を指示するように設定されることができ、その例示として、以前値を増分する形態で具現されることができる。
STAは、変更シーケンスフィールド1010が指示する値を介して、以前に取得したAP及び/またはBSS関連情報が変更されたかどうかを決定することができる。STAは、以前のショートビーコンフレーム及び/またはフルビーコンフレームを介して、AP及び/またはBSS関連情報を取得した場合、該当ショートビーコンフレーム及び/またはフルビーコンフレームと関連した変更シーケンスフィールドの値と、受信されたショートプローブ応答フレーム1000の変更シーケンスフィールド1010の値を比較することができる。値が変更された場合(例えば、値が増加した場合)AP及び/またはBSS関連情報がアップデートされたことを意味するため、STAは、アップデートされた情報を取得するために、APにプローブ要求フレームを送信することができる。
圧縮SSIDフィールド1020は、圧縮されたSSIDを含むことができる。
アクセスネットワークオプションフィールド1030は、相互連動サービス能力値と関連した情報を含むことができる。オフローディングのためのSTAの場合、ローミング(roaming)のために、アクセスネットワークオプションフィールドの情報が必要な場合があるため、必要な場合、STAは、アクセスネットワークオプションフィールド1030と関連した情報を要求する情報をプローブ要求フレームに含ませてAPに送信することができる。
前記のようにフレームが構成される場合、フレーム開始部分からアクセスネットワークオプションフィールド1030までは、ショートビーコンフレームと同じフォーマットであるため、具現が容易になるという長所がある。
一方、図示されているように、ショートプローブ応答フレーム1000は、ショートビーコンフレームと比較し、フルSSID長さ(full SSID length)フィールド1040及びフルSSIDフィールド1050をさらに含むことができる。STAがプローブ要求フレーム送信を介して圧縮されたSSIDを提供することを要求した場合、フルSSID長さフィールド1040及びフルSSIDフィールド1050は、ショートプローブ応答フレーム1000に含まれない。それに対し、STAがプローブ要求フレーム送信を介してSSID全体であるフルSSIDを提供することを要求した場合、圧縮SSIDフィールド1020は除外され、フルSSID長さフィールド1040及びフルSSIDフィールド1050がショートプローブ応答フレーム1000に含まれることができる。フルSSID長さフィールド1040は、フルSSIDの長さを指示することができ、フルSSIDフィールド1050は、該当BSSのフルSSIDを指示するように設定されることができる。フルSSIDを最大長さほど使用しない場合、フルSSID1050は、実際使われるSSIDを指示するように設定されることができ、この場合、フルSSID長さフィールド1040は、該当する実際に使われるSSIDの長さを指示するように設定されることができる。このように具現される場合、ショートプローブ応答フレームの長さが減少される効果がある。
ビーコンインターバルフィールド、能力値フィールド及びサポートレートフィールドを常にショートプローブ応答フレームに含ませ、これらが含まれているかどうかに対する指示ビットがFCフィールドから省略されることができる。この場合、プローブ要求フレームには、前記フィールドに対する情報を提供することを要求する情報が省略されることができる。
ビーコンインターバルフィールド、能力値フィールド及びサポートレートフィールドのうち一つまたはそれ以上は、ショートプローブ応答フレームに選択的に(optionally)含まれることができ、この場合、選択的に含まれるフィールドが存在するかどうかを指示するビットがFCフィールドに含まれることができる。この場合、プローブ要求フレームには、該当フィールドに対する情報を提供することを要求する情報が含まれることができる。
一方、前記ビーコンインターバル、能力値及びサポートレートと関連した情報が特定フィールドでなく、次世代無線LANシステムの能力値と関連したIE形態で具現されることができる。このようなIEは、ショートプローブ応答フレームのオプションIE形態で含まれることができる。
また、フルSSIDフィールド及びフルSSID長さフィールドは、一つのフルSSID IE形態で具現されることができる。
ビーコンインターバル、能力値及びサポートレートと関連した情報が特定フィールド及び/または特定のIE形態でショートプローブ応答フレームに含まれる場合、該当する情報がフィールド及び/またはIEとしてショートプローブ応答フレームに含まれているかどうかと関連した指示ビットがFCフィールドに含まれない。ただし、これらのうち一つの情報でもフィールド及び/またはIE形態で含まれぜに選択的に(optionally)ショートプローブ応答フレーム内に含まれる場合、FCフィールドのオプションフィールド存在サブフィールドを介して、該当フィールドが存在するかどうかが指示されることができる。この場合、ショートプローブ応答フレームは、図11のようなフォーマットで具現されることができる。
図11は、本発明の実施例に係るショートプローブ応答フレームフォーマットの第6の例示を示すブロック図である。
図11を参照すると、図10のショートプローブ応答フレーム1000と比較し、フルSSID長さ及びフルSSID、ビーコンインターバル、能力値、及びサポートレート関連情報をIE形態で含まれるようにした。例えば、フルSSID IE1110は、既存の802.11に存在するSSID IEを使用し、ビーコンインターバル関連情報は、ビーコンインターバルIE1120を定義して使用し、能力値は、能力値IE1130を定義して使用し、サポートレートIE1140は、既存802.11のサポートレートIEを使用することで、各々の別途のIE形態でショートプローブ応答フレームに含まれるようにすることができる。または、そのうち能力値、ビーコンインターバルなどを各々別途のIE形態で構成せずに、ビーコンインターバルIE1120に対するビーコンインターバルフィールド、能力値IE1130に対する能力値フィールドに加えてタイムスタンプ完成フィールドを含む一つのIEタイプであるフルプローブ応答完成IE形態で、ショートプローブ応答フレームのオプションIE部分に含むように具現することができる。フルプローブ応答完成IEの詳細なフォーマットは、図12を参照することができる。
図11のようなフォーマットでショートプローブ応答フレームが具現されるにあたって、オプションIE形態で含まれることができる各々のIEは、FCフィールドによりそれが含まれるかどうかが指示されることができる。図示されているIEは、例示的なIEであって、必ず含まれるべきではない。
フルSSID IEは、フルSSIDがショートプローブ応答フレームに含まれることが要求された場合に含まれることができ、フルSSID IEは、フルSSIDを指示するように設定されることができる。これと関連し、FCフィールドに含まれているフルSSID存在サブフィールドは、圧縮されたSSIDまたはフルSSIDがショートプローブ応答フレームに含まれるかどうかを指示することができる。フルSSIDを指示するフルSSID IEが含まれている場合、フルSSID存在サブフィールドは‘1’に設定されることで、フルSSIDがショートプローブ応答フレームに含まれていることを指示することができる。このとき、圧縮されたSSIDフィールドは、圧縮されたSSIDフィールドを指示するように設定され、または、ナル(null)を意味する任意の値に設定されることができる。それに対し、フルSSID IEが含まれていない場合、フルSSID存在サブフィールドは‘0’に設定され、圧縮されたSSIDがショートプローブ応答フレームに含まれていると指示することができる。この場合、圧縮されたSSIDフィールドは、圧縮されたSSIDを指示するように設定されることができる。
図11のようなフォーマットでショートプローブ応答フレームが具現される場合、ショートビーコンフレームとフォーマットが同じになって具現が容易であるという長所を有する。即ち、ショートビーコンフレームとショートプローブ応答フレームの送信時、同じ情報が提供されるため、効率的な具現と処理が可能である。また、フルSSIDなどを新たなフィールドとして定義せずに、既存のSSID IEを導入させることによって既存規格の変更を最小化することができるという長所も有する。
ショートプローブ応答フレーム1100のオプションIEには、ショートビーコンフレームの送信周期であるショートビーコンインターバル指示情報を具現するショートビーコンインターバルIEがさらに含まれることができる。ショートビーコンインターバルIEは、フルビーコンインターバルをTU(Time Unit;TU)で表現されたショートビーコンインターバルを指示するように設定されることができる。
一方、ショートビーコンフレーム及びショートプローブ応答フレームに含まれているタイムスタンプフィールドは、送信STAのTSF(Timing Synchronization Function)値の4LSB(Least Significant Bits)のみを含むことができる。アクティブスキャニング時、STAは、フルタイムスタンプ(full time stamp)が必要であるため、ショートプローブ応答フレーム1100のオプションIEにフルタイムスタンプの残りの4MSB(Most Significant Bits)を指示するIEを含ませることができる。そのために、ショートプローブ応答フレーム1100のオプションIEには、それを示すタイムスタンプIEがさらに含まれることができる。ショートプローブ応答フレームを受信したSTAは、タイムスタンプフィールド及びタイムスタンプIEを介してフルタイムスタンプを知ることができ、これに基づいてAPとタイミングを同期化させることができる。
プローブ要求フレームは、能動スキャニング外にチャネル情報を取得し、または規制ドメイン(regulatory domain)関連情報を取得し、またはBSSに対する特定情報の取得に使われることができ、この場合は、フルタイムスタンプ、ショートビーコンインターバル、フルビーコンインターバル、能力値等に関連した情報が必要ない。したがって、ビーコンインターバルIE、ショートビーコンインターバルIE、能力値IEなどは、プローブ要求フレーム送信時、選択的に(optionally)要求されることができる。APは、ショートプローブ応答フレームを能動スキャニングのための目的でなく、チャネル情報取得、規制ドメイン関連情報取得及び/またはBSS情報取得のための目的によって送信する場合、フルタイムスタンプ、ショートビーコンインターバル、フルビーコンインターバル、能力値関連情報を省略し、ショートプローブ応答フレームを送信することができる。この場合、能力値関連情報がIE形態で含まれるため、FCフィールドは、能力値関連情報がショートプローブ応答フレームに含まれているかどうかを指示するビットを含ませない。
また、変更シーケンスフィールドは、能動スキャニングを実行するSTAが直接必要とする情報ではないため、ショートプローブ応答フレームから省略されることができる。しかし、変更シーケンスフィールドが含まれる場合、他のSTAのプローブ要求フレームによるショートプローブ応答フレームが送信される時、該当ショートプローブ応答フレームの変更シーケンスフィールド情報を確認してAP及び/またはBSS関連情報が変更されたかどうかを確認することができる。また、変更された場合、プローブ要求フレーム送信を介して変更された情報を提供することをAPに要求することができる。
一方、ショートプローブ応答フレーム1100のオプションIEを具現するにあたって、図12のようなフルプローブ応答完成(full probe response completion)IEを具現して含ませることができる。
図12は、本発明の実施例に係るフルプローブ応答完成IEのフォーマットを示すブロック図である。
図12を参照すると、フルプローブ応答完成IE1200は、要素IDフィールド1210、長さフィールド1220、能力値フィールド1230、ビーコンインターバルフィールド1240及びタイムスタンプ完成フィールド1250を含むことができる。要素IDフィールド1210は、該当IEがフルプローブ応答完成IE1200であることを識別可能にする情報を含むことができる。長さフィールド1220は、以後に含まれるフィールドの長さを指示することができる。能力値フィールド1230は、AP及び/またはBSSの能力値に対する情報を含むことができる。ビーコンインターバルフィールド1240は、フルビーコンフレーム及び/またはショートビーコンフレームのインターバルと関連した情報を含むことができる。タイムスタンプ完成フィールド1250は、フルタイムスタンプ関連情報を含むことができる。例えば、タイムスタンプ完成フィールド1250は、AP側の送信時点でフルタイムスタンプ(即ち、TSF)の4MSB(Most Significant Bits)を指示する情報を含むことができる。
フルプローブ応答完成IE1200が含まれているショートプローブ応答フレームが使われる場合、能力値、ビーコンインターバル、タイムスタンプ関連情報の各々に対するIEが含まれる場合に比べて長さが短くなることができる。STAが主にフルプローブ応答フレームを受信することを所望の状況で、APは、ショートプローブ応答フレームにフルプローブ応答完成IE1200を含ませて送信することによって、より短い長さのフレームを送信することができ、フルプローブ応答フレームの全ての情報をSTAに提供することができる。
一方、能力値関連情報、ビーコンインターバル関連情報及びタイムスタンプ関連情報のうち特定情報を選択的に送るためのIEフォーマットが提案されることができ、該当IEは、ショートプローブ応答フレームのオプションIEのうち一つで具現されることができる。これは図13のようなフォーマットで具現されることができる。
図13は、本発明の実施例に係る選択的プローブ応答完成IE(selective probe response completion)のフォーマットを示すブロック図である。
図13を参照すると、選択的プローブ応答完成IE1300は、要素IDフィールド1310、長さフィールド1320、応答完成制御(response completion control)フィールド1330を含む。選択的プローブ応答完成IE1300は、能力値フィールド1340、ビーコンインターバルフィールド1350、ショートビーコンインターバルフィールド1360、及びタイムスタンプ完成フィールド1370のうち少なくとも一つのフィールドを含むことができる。
要素IDフィールド1310は、該当IEが選択的プローブ応答完成IE1300であることを識別可能にする情報を含むことができる。長さフィールド1320は、以後に含まれるフィールドの長さを指示することができる。能力値フィールド1340は、AP及び/またはBSSの能力値に対する情報を含むことができる。ビーコンインターバルフィールド1350は、フルビーコンフレームのインターバルと関連した情報を含むことができる。ショートビーコンインターバルフィールド1360は、ショートビーコンフレームのインターバルと関連した情報を含むことができる。タイムスタンプ完成フィールド1370は、フルタイムスタンプ関連情報を含むことができる。
応答完成制御フィールド1330は、どのようなフィールドが選択的プローブ応答完成IE1300含まれているかを指示することができる。応答完成制御フィールド1330は、ビットマップタイプで具現されることができ、ビットマップの特定ビットが、特定情報フィールドが含まれるかどうかを指示することができる。例えば、応答完成制御フィールド1330を構成するビットシーケンスが‘00001111’を指示する場合、選択的プローブ応答完成IE1300は、能力値フィールド1340、ビーコンインターバルフィールド1350、ショートビーコンインターバルフィールド1360及びタイムスタンプ完成フィールド1370を含んでいることを指示すると解釈されることができる。
一方、選択的プローブ応答完成IE1300にどのような情報フィールドが含まれるかは、STAがプローブ要求フレーム送信を介して要求したことによって決定されることができる。
図14は、本発明の実施例に係る減少されたプローブ応答完成IE(reduced probe response completion IE)のフォーマットを示すブロック図である。
図14を参照すると、減少されたプローブ応答完成IE1400は、要素IDフィールド1410、長さフィールド1420、能力値フィールド1430及びタイムスタンプ完成フィールド1440を含む。
要素IDフィールド1410は、該当IEが減少されたプローブ応答完成IE1400であることを識別可能にする情報を含むことができる。長さフィールド1420は、以後にフィールドの長さを指示することができる。能力値フィールド1430は、AP及び/またはBSSの能力値に対する情報を含むことができる。タイムスタンプ完成フィールド1440は、フルタイムスタンプ関連情報を含むことができる。
ビーコンフレームのインターバル及びショートビーコンフレームのインターバルは、一般的に、能動スキャニングを実行するSTAに必要でないため、これを省略した減少されたプローブ応答IEがSTAに提供されることができる。
プローブ要求は、能動スキャニング以外にチャネル情報を取得し、または規制ドメイン関連情報を取得し、またはBSSに対する特定情報の取得に使われることができ、この場合、フルタイムスタンプ、ショートビーコンフレームのインターバル、フルビーコンフレームのインターバル、能力値などの情報が必要ない。このような場合、STAがプローブ要求フレーム送信時、明示的にプローブ応答完成IEを要求しないと、APは、プローブ応答フレームに該当するIEを含ませない。
図6〜図14を参照して詳述したショートプローブ応答フレームがブロードキャスト送信される場合、受信STAから受信確認応答(Acknowledgemet;ACK)を受信する必要がなく、プローブ要求フレームを送信したSTA以外のSTAもショートプローブ応答フレームに含まれている情報を活用することができる。これによって、プローブ要求フレームの送信が省略されることができるため、ネットワークトラフィックが減少される効果がある。
一方、ブロードキャスト送信は、ユニキャスト送信に比べて送信速度が遅く、ACK受信が省略されるため、送信信頼度(reliability)が落ちることができる。それに対し、図7〜図11のように、ショートプローブ応答フレームがDAフィールドを含み、ユニキャスト送信されると、特定のターゲットSTAのみがショートプローブ応答フレームを介して情報を取得することができ、送信速度が速くてACKを介した送信信頼度が向上することができる。
APは、ネットワーク状況を考慮してトラフィックが多く、スキャニングを実行するSTAの数が多い場合、ショートプローブ応答フレームをブロードキャストすることができる。これによって、一回送信されたショートプローブ応答フレームを複数のSTAが受信するようにすることで、スキャニング効率を向上させ、トラフィックを減らすことができる。この場合、各STAは、ブロードキャストされたショートプローブ応答フレームに必要な情報が欠落されたことを確認すると、フルビーコン時間情報を介してフルビーコンフレームを受信待機することができる。該当STAは、フルビーコンフレームを介して必要な情報を取得することができる。また、各STAは、ブロードキャストされたショートプローブ応答フレームに自分が必要な情報が欠落されたことを確認すると、プローブ要求フレームを送信することで、APに必要な情報を提供することを要求することができる。これに対する応答として、APは、該当STAに要求された情報を含むショートプローブ応答フレームをユニキャストすることができる。
ショートプローブ応答フレームがユニキャスト送信された場合であるとしても、ターゲットSTA以外の他のSTAは、該当するショートプローブ応答フレームをオーバーヒアリングすることができる。このとき、STAは、取得された情報を自分の運営のために使用することができる。オーバーヒアリングしたショートプローブ応答フレームに運営のために必要な情報(例えば、結合を実行するための情報)が全部含まれている場合、STAは、別途のプローブ要求フレームをAPに送信せずに、該当情報を使用して結合/認証をトライすることができる。オーバーヒアリングしたショートプローブ応答フレームに一部の情報が欠落されている場合、STAは、プローブ要求フレームを送信することで、APに必要な情報を提供することを要求することができる。このように、オーバーヒアリングを介して自分のために送信されないショートプローブ応答フレームの情報をSTAが活用できる場合、プローブ要求/応答のためのトラフィックが減少される効果がある。
既に以前にshort beacon、full beacon、以前のshort probe response、full responseなどを受信してBSSに対する情報を取得したSTAであるとしても、他のSTAが要求して送信されるshort probe responseのchange sequence値をオーバーヒアし、この値が自分が知っている値より増加された場合、これは該当BSSの情報がアップデートされたことを意味するため、これを取得するために、追加にprobe requestを送信することもできる。
以下、前述した多様なフォーマットで具現されることができるショートプローブ応答フレームのFCフィールドに対して詳細に説明する。
図15は、本発明の実施例に係るFCフィールドフォーマットの一例を示すブロック図である。
図15を参照すると、FCフィールド1500は、プロトコルバージョンサブフィールド1510、タイプサブフィールド1520、サブタイプサブフィールド1530、次のフルビーコン時間存在(Next full beacon time presence)サブフィールド1540、フルSSID存在(full SSID presence)サブフィールド1550、能力値情報存在(capability Info presence)サブフィールド1560、BSS BW(BSS Bandwidth)サブフィールド1570及びセキュリティサブフィールド1580を含むことができる。
プロトコルバージョンサブフィールド1510は、FCフィールド1500を含むショートプローブ応答フレームに適用されたプロトコルバージョンを指示することができる。タイプサブフィールド1520及びサブタイプサブフィールド1530は、FCフィールド1500を含むフレームのタイプを指示するように設定されることができる。STAは、タイプサブフィールド1520及びサブタイプサブフィールド1530が指示するものに応じて、FCフィールド1500を含むフレームがフルプローブ応答フレームであるか、またはショートプローブ応答フレームであるかを決定することができる。既存無線LANシステムにおいて、管理フレーム(management frame)のためのタイプサブフィールド/サブタイプサブフィールドの設定値が大部分使われた状態であるため、これを解決するために、ショートプローブ応答フレームのためのタイプサブフィールド値を‘11’に設定して拡張フレームで表現できる。
次のフルビーコン時間存在サブフィールド1540は、該当ショートプローブ応答フレーム以後に送信される次のフルビーコンフレームの送信時間関連情報がショートプローブ応答フレームに含まれているかどうかを指示することができる。
フルSSID存在サブフィールド1550は、ショートプローブ応答フレームにフルSSIDが含まれているか、または圧縮されたSSIDが含まれているかを指示することができる。フルSSID存在サブフィールド1550がショートプローブ応答フレームにフルSSIDが含まれていることを指示する場合、ショートプローブ応答フレームは、フルSSIDを指示する情報を含むフルSSID IEを含むことができる。そうでない場合、ショートプローブ応答フレームは、フルSSID IEを含まず、圧縮されたSSIDフィールドは、圧縮されたSSIDを指示するように設定されることができる。
能力値情報存在サブフィールド1560は、AP及び/またはBSSと関連した能力値情報がショートプローブ応答フレームに含まれているかどうかを指示することができる。
BSS BWサブフィールド1570は、BSSで運営されるチャネルの帯域幅と関連した情報を指示することができる。
セキュリティサブフィールド1580は、セキュリティ適用可否を指示することができる。
次のフルビーコン時間存在サブフィールド1540、フルSSID存在サブフィールド1550、能力値情報存在サブフィールド1560、BSS BWサブフィールド1570及びセキュリティサブフィールド1580は、STAがショートプローブ応答フレームを受信した時、該当フレームの各フィールドを容易にデコーディングすることができるように具現される。即ち、STAは、次のフルビーコン時間存在サブフィールド1540、能力値情報存在サブフィールド1560の設定値に基づいて、関連したフィールドがショートプローブ応答フレームに含まれているかどうかを決定し、それによって、フレームを解釈することができる。また、フルSSID存在サブフィールド1550の指示値に基づいて、ショートプローブ応答フレームに含まれているSSID関連情報がフルSSIDであるか、または圧縮されたSSIDであるかを判断することができる。例えば、フルSSID存在サブフィールド1550が‘1’に設定されている場合、STAは、ショートプローブ応答フレームにフルSSIDが含まれていると判断することができる。それに対し、フルSSID存在サブフィールド1550が‘0’に設定されている場合、STAは、ショートプローブ応答フレームに圧縮されたSSIDが含まれていると判断することができる。フルSSID及び圧縮されたSSIDのうち一つは、ショートプローブ応答フレームに含まれるように具現されることができる。
FCフィールド1500の予備ビットは、追加的な情報の具現のために格納されたビットである。例えば、STAがFCフィールド1500を含むショートプローブ応答フレームがユニキャスト送信されたか、またはブロードキャスト送信されたかを判断することができるように、予備ビットは、ブロードキャスト指示ビットで具現されることができる。この場合、STAは、ショートプローブ応答フレームにDAフィールドが含まれているか、またはDAフィールドがどのように設定されているかを確認する前にブロードキャスト指示ビットの設定値を確認することで、ユニキャストであるか、またはブロードキャストであるかを知ることができる。一例として、ブロードキャスト指示ビットが‘1’に設定された場合、STAは、該当ショートプローブ応答フレームがブロードキャスト方式に送信されたと判断することができる。それに対し、ブロードキャスト指示ビットが‘0’に設定された場合、STAは、該当ショートプローブ応答フレームがユニキャスト方式に送信されたと判断することができる。
他の例示として、予備ビットは、リトライビット(retry bit)で具現され、該当ショートプローブ応答フレームがユニキャスト方式に送信された場合、重複されたフレーム(duplicated frame)であるかどうかを指示することができる。
他の例示として、予備ビットは、該当ショートプローブ応答フレームがユーザの要求によって情報を選択的に含むショートプローブ応答フレームであるか、またはフルプローブ応答フレームの全ての情報を含むショートプローブ応答フレームであるかを指示するように設定されることができる。
図16は、本発明の実施例に係るFCフィールドフォーマットの他の例示を示すブロック図である。
図16を参照すると、図15のFCフィールド1500と違って、FCフィールド1600は、相互連動存在サブフィールド1610を含むことができる。相互連動存在サブフィールド1610は、FCフィールド1600を含むショートプローブ応答フレームにアクセスネットワークオプションフィールドが含まれているかどうかを指示することができる。
FCフィールド1600の予備ビットは、向後追加機能拡張のために使われることができる。例えば、FCフィールド1600を含むショートプローブ応答フレームがユーザの要求によって情報を選択的に含むショートプローブ応答フレームであるか、またはフルプローブ応答フレームの全ての情報を含むショートプローブ応答フレームであるかを指示するように予備ビットが使われることもできる。
前記相互連動存在サブフィールド1610は、図15のFCフィールド1500において、予備ビットと能力値情報存在サブフィールドに割り当てられたビットで具現が可能である。
以下、ショートプローブ応答フレームに含まれる情報をSTAが要求する方法に対して詳細に説明する。APがショートプローブ応答フレームに含ませる情報は、STAにより明示的に指示されることができる。そのために、STAは、プローブ要求フレームにプローブ応答オプションインジケータを含ませてAPに送信することができる。以下、プローブ応答オプションインジケータに対してさらに詳細に説明する。
プローブ応答オプションインジケータは、フィールドタイプのプローブ応答オプションフィールドとしてプローブ要求フレームに含まれることができる。このとき、プローブ応答オプションフィールドは、プローブ要求フレームに元来含まれるフィールド間に含まれるように具現されることができる。
プローブ応答オプションインジケータは、フィールドタイプの代わりにIEタイプのプローブ応答オプションIEで具現され、プローブ要求フレームに含まれることができる。これは図17のようなフォーマットで示される。
図17は,本発明の実施例に係るプローブ応答オプションIEフォーマットの一例を示すブロック図である。
図17を参照すると、プローブ応答オプションIE1700は、要素IDフィールド1710、長さフィールド1720及びプローブ応答オプションフィールド1730を含むことができる。要素IDフィールド1710は、該当IEがプローブ応答オプションIE1700であることを識別可能にする情報を含むことができる。長さフィールド1720は、以後に含まれるフィールド、即ち、プローブ応答オプションフィールド1730の長さを指示するように設定されることができる。プローブ応答オプションフィールド1730は、STAがプローブ要求フレーム送信を介して応答を受けようとする情報を指示するためのプローブ応答要求インジケータを具現することができる。プローブ応答オプションフィールド1730の細部的な具現に対して後述する。
STAは、プローブ応答オプションフィールドに必要とする情報を指示するように設定する。APは、プローブ要求フレームのプローブ応答オプションフィールドを介して要求された情報を確認し、これに対する応答として要求された情報を含むショートプローブ応答フレームをSTAに送信することができる。
STAは、プローブ応答オプションフィールドがフルSSIDまたは圧縮されたSSIDを要求するか、ビーコンインターバルに対する情報、サポートレート関連情報を要求するかどうか、APの能力値関連情報を要求するかどうか、パワー及び規制関連情報を要求するかどうか、パワー制限と関連した情報を要求するかどうか、セキュリティ関連情報を要求するかどうか、ローミング及び外部ネットワークとの相互連動のための情報を要求するかどうか、メッシュ関連情報を要求するかどうか、及びその他の次世代無線LANシステムの能力値と関連した情報を要求するかどうか、BSS情報と関連した情報(チャネルスイッチ通知情報、チャネルクワイエット情報、拡張されたサポートレート情報、EDCAパラメータ情報、APチャネル報告情報等)を要求するかどうかを指示するように設定することができる。追加的に、STAがプローブ応答オプションフィールドを介して、無線LANシステムで定義されることができるその他のフィールド及びIEも要求すると、APは、ショートプローブ応答フレームを介して、STAに該当情報を提供することができる。
従来、プローブ応答フレームに含まれるオプション情報を指定する場合、該当IEの要素IDを全部羅列した。これはプローブ要求フレームの長さを長くなるようにした。要素IDは、1オクテット長さのフィールドで表現されたためである。本発明では、ショートプローブ応答フレームを介して必要な情報を取得するために、プローブ応答オプションインジケータを具現するにあたって、ビットマップ方式で具現することを提案する。プローブ応答オプションインジケータがビットマップで具現される場合、各要求された情報に対する要素IDを含ませる既存方式に比べてフレーム長さが短くなる。
追加的に、フルビーコンフレームが送信される時間関連情報を要求するかどうかを指示する情報もプローブ応答オプションインジケータ内に具現されることができる。
以下、プローブ応答オプションインジケータを具現するプローブ応答オプションフィールドに対してさらに詳細に説明する。
プローブ応答オプションフィールドは、フルプローブ応答フレームに含まれる全ての情報を要求するか、またはショートプローブ応答フレームに含まれる最小限の情報を要求するかを指示するように設定されることができる。
1)プローブ応答オプションフィールドは、ショートプローブ応答要求ビット(short probe response request bit)及び各情報を要求するかどうかを指示する少なくとも一つのオプション要求フィールドを含むことができる。ショートプローブ応答要求ビットが‘1’に設定されると、APは、ショートプローブ応答フレームに少なくとも一つのオプション要求フィールドにより含まれることが指示された(該当オプション要求フィールドが‘1’に設定された)情報を含ませてSTAに送信することができる。ショートプローブ応答要求ビットが‘1’に設定されたが、全てのオプション要求フィールドが全部‘0’に設定されると、APは、ショートプローブ応答フレームにFCフィールド、SAフィールド、タイムスタンプフィールド、圧縮SSIDフィールド、フルビーコン時間フィールドのような最小情報のみを含ませてSTAに送信することができる。
ショートプローブ応答要求ビットが‘0’に設定されると、APは、フルプローブ応答フレームまたはフルプローブ応答フレームに含まれる全ての情報が含まれているショートプローブ応答フレームをSTAに送信することができる。より明示的に特定フレームを送信することを要求するために、プローブ応答オプションフィールドは、1ビットの指示ビットをさらに含ませることで、二つの方式のうちいずれのタイプのフレームに送信するかを明示的に要求することができる。
または、プローブ要求フレームにプローブ応答オプションフィールドが含まれていない場合、APは、フルプローブ応答フレームをSTAに送信する。プローブ応答オプションフィールドが含まれており、ショートプローブ応答要求ビットが‘0’の場合、APは、ショートプローブ応答フレームをSTAに送信し、ショートプローブ応答フレームにフルプローブ応答フレームの全ての情報を含ませることができる。
2)プローブ要求フレームにプローブ応答オプションフィールドが含まれている場合、APは、ショートプローブ応答フレームとして応答し、含まれていない場合、フルプローブ応答フレームとして応答する方法が適用されることができる。プローブ応答オプションフィールドがプローブ要求フレームに含まれており、少なくとも一つのオプション要求フィールドにより特定情報が含まれることが指示された(該当オプション要求フィールドが‘1’に設定された)場合、APは、該当オプション情報を含むショートプローブ応答フレームをSTAに送信することができる。または、プローブ応答オプションフィールドが含まれている場合、ショートプローブ応答フレームとして応答し、含まれていない場合、フルプローブ応答フレームとして応答する代わりにフルプローブ応答フレームの全ての情報を含むショートプローブ応答フレームとして応答する方法が適用されることもできる。または、プローブ応答オプションフィールドがプローブ要求フレームに含まれているが、オプション要求フィールドが全部‘0’に設定されると、APは、ショートプローブ応答フレームにFCフィールド、SAフィールド、タイムスタンプフィールド、圧縮SSIDフィールド、フルビーコン時間フィールドのような最小情報のみを含ませてSTAに送信することができる。プローブ応答オプションフィールドがプローブ要求フレームに含まれており、少なくとも一つのオプション要求フィールドにより特定情報が含まれることが指示された(該当オプション要求フィールドが‘1’に設定された)場合、APは、該当オプション情報を含むショートプローブ応答フレームをSTAに送信することができる。一方、プローブ応答オプションフィールドがプローブ要求フレームに含まれない場合、APがショートプローブ応答フレームとして応答するか、またはフルプローブ応答フレームとして応答するかは、STAが明示的に指示することができ、そのために1ビット指示ビットがプローブ要求フレームに含まれることができる。
3)他の具現例示として、ショートプローブ応答要求ビットがフルプローブ応答を指示する場合、APは、フルプローブ応答フレームに含まれている全ての情報を含むショートプローブ応答フレームをSTAに送信するように設定されることができる。ショートプローブ応答要求ビットが含まれておらず、関連オプションフィールドが存在しない場合、APは、フルプローブ応答フレームをSTAに送信することができる。
図18は、本発明の実施例に係るプローブ応答オプションフィールドフォーマットの一例を示すブロック図である。
図18に示すプローブ応答オプションフィールドは、ショートプローブ応答要求ビットを含まず、プローブ応答オプションフィールドが含まれているかどうかによってフルプローブ応答/ショートプローブ応答が区分される前記2)の具現例示に適用されることができる。
図18を参照すると、プローブ応答オプションフィールド1800は、フルSSID要求サブフィールド1805、フルビーコン時間要求サブフィールド1810、能力値情報要求サブフィールド1815、カントリ要求サブフィールド1820、パワー制限要求サブフィールド1825、RSN要求サブフィールド1830、相互連動要求サブフィールド1835、ローミングコンソーシアム要求サブフィールド1840、メッシュ情報要求サブフィールド1845及び次世代能力値情報要求サブフィールド1850を含むことができる。
フルSSID要求サブフィールド1805は、フルSSIDを含ませるか、または圧縮されたSSIDを提供することを要求するかを指示するように設定される。フルSSID要求サブフィールド1805が‘1’に設定されると、フルSSIDの提供を受けることを要求することを指示し、‘0’に設定されると、圧縮されたSSIDの提供を受けることを要求することを指示することができる。
フルビーコン時間要求サブフィールド1810は、フルビーコンフレーム送信時間と関連した情報要求可否を指示するように設定される。フルビーコン時間要求サブフィールド1810が‘1’に設定されると、フルビーコンフレーム送信時間関連情報を要求することを指示し、‘0’に設定されると、要求しないことを指示することができる。
能力値情報要求サブフィールド1815は、AP及び/またはBSSの能力値関連情報提供の要求可否を指示するように設定される。能力値情報要求サブフィールド1815が‘1’に設定されると、ショートプローブ応答フレームに能力値関連情報を含ませることを要求することを指示し、‘0’に設定されると、要求しないことを指示することができる。能力値関連情報は、能力値情報フィールド及び/または能力値IEとしてショートプローブ応答フレームに含まれることができる。
カントリ要求サブフィールド1820は、カントリIEの要求可否を指示することができる。カントリ要求サブフィールド1820が‘1’に設定されると、カントリIEをショートプローブ応答フレームに含ませることを要求することを指示し、‘0’に設定されると、要求しないことを指示することができる。
パワー制限要求サブフィールド1825は、パワー制限IEの要求可否を指示することができる。パワー制限要求フィールド1825が‘1’に設定されると、パワー制限IEをショートプローブ応答フレームに含ませることを要求することを指示し、‘0’に設定されると、要求しないことを指示することができる。
RSN要求サブフィールド1830は、RSN IEの要求可否を指示することができる。RSN要求サブフィールド1830が‘1’に設定されると、RSN IEをショートプローブ応答フレームに含ませることを要求することを指示し、‘0’に設定されると、要求しないことを指示することができる。
相互連動要求サブフィールド1835は、相互連動IEの要求可否を指示することができる。相互連動要求サブフィールド1835が‘1’に設定されると、相互連動IEをショートプローブ応答フレームに含ませることを要求することを指示し、‘0’に設定されると、要求しないことを指示することができる。
ローミングコンソーシアム要求サブフィールド1840は、ローミングコンソーシアムIEの要求可否を指示することができる。ローミングコンソーシアム要求サブフィールド1840が‘1’に設定されると、ローミングコンソーシアムIEをショートプローブ応答フレームに含ませることを要求することを指示し、‘0’に設定されると、要求しないことを指示することができる。
メッシュ情報要求サブフィールド1845は、メッシュIEの要求可否を指示することができる。メッシュ情報要求サブフィールド1845が‘1’に設定されると、メッシュID、メッシュ設定、MCCAOP(MCF(Mesh Coordination Function) Controlled Access Oppoutunity)広告概要(advertisement overview)及びMCCAOP広告のようなメッシュ関連IEをショートプローブ応答フレームに含ませることを要求することを指示し、‘0’に設定されると、要求しないことを指示することができる。
次世代能力値情報要求サブフィールド1850は、次世代無線LANシステムの能力値関連情報に対する次世代能力値IEの要求可否を指示することができる。次世代能力値情報要求サブフィールド1850が‘1’に設定されると、次世代能力値IEをショートプローブ応答フレームに含ませることを要求することを指示し、‘0’に設定されると、要求しないことを指示することができる。
図示されたサブフィールド以外にも、ビーコンインターバル要求サブフィールド、サポートレート要求サブフィールド、BSS負荷要素サブフィールドなどが含まれることができ、このようなサブフィールドを介して該当情報の提供を選択的に要求することができる。即ち、フルプローブ応答フレームに含まれている全ての情報に対するサブフィールドをプローブ応答オプションフィールド内にビットマップタイプで具現することができ、これによって、選択的な要求が可能である。
一方、互いに関連した情報に対しては該当するサブフィールドをグルーピングして要求可否を指示する方法が提案されることができる。
図19は、本発明の実施例に係るプローブ応答オプションフィールドフォーマットの第2の例示を示すブロック図である。
図19を参照すると、プローブ応答オプションフィールド1900は、図18のプローブ応答オプションフィールド1800と違って、カントリ要求サブフィールド1820、パワー制限要求サブフィールド1825、相互連動要求サブフィールド1835及びローミングコンソーシアム要求サブフィールド1840の代わりに、規制情報要求(regulation Info request)サブフィールド1910及び11u情報要求サブフィールド1920を含むことができる。
規制情報要求サブフィールド1910は、カントリIE、パワー制限IE、TPC(Transmit Power Control)報告IEなどの制限関連IEを要求するかどうかを指示することができる。規制情報要求サブフィールド1910の設定を介して制限関連IEが要求された場合、ショートプローブ応答フレームに含まれる具体的な制限関連IEは、APにより決定されることができる。
11u情報要求サブフィールド1920は、相互連動IE、広告プロトコル(advertisement protocol)IE、ローミングコンソーシアムIE等、IEEE802.11u標準で定義されるIEを要求するかどうかを指示することができる。11u情報要求サブフィールド1920の設定を介して関連IEが要求された場合、ショートプローブ応答フレームに含まれる具体的なIEは、APにより決定されることができる。
図示されたサブフィールド以外にも、ビーコンインターバル要求サブフィールド、サポートレート要求サブフィールド、BSS負荷要素サブフィールドなどが含まれることができ、このようなサブフィールドを介して該当情報の提供を選択的に要求することができる。即ち、フルプローブ応答フレームに含まれている全ての情報に対するサブフィールドをプローブ応答オプションフィールド内にビットマップタイプで具現することができ、これによって、選択的な要求が可能である。
図19のようなフォーマットは、プローブ応答オプションフィールドの長さを減らすことができるという長所を有しているが、グループに束ねられている細部的なオプション情報を個別的に要求することができない。
プローブ応答オプションフィールドの他の具現方法として、STAの装置タイプ(device type)に対する情報をプローブ応答オプションフィールドに含ませ、装置タイプと関連した情報を要求する方法が提案されることができる。
STAは、自分の装置タイプまたはサービスタイプをセンサタイプ(sensor type)、オフローディングタイプ(offloading type)、混合されたモードタイプ(mixed mode type)、VoIP STAタイプ、ノートブックなどを指示する情報をプローブ応答オプションフィールドに含ませることができる。APは、プローブ応答オプションフィールドに該当情報を介してSTAにより明示的に要求されたオプション情報以外に装置タイプと関連した情報をショートプローブ応答フレームにさらに含ませて送信することができる。
STAの装置タイプと関連して、STAが装置タイプ、フルSSID要求、フルビーコンフレーム時間要求など、基本的な情報のみをプローブ応答フィールドを介して要求した場合、APは、該当STA装置タイプに必要な情報をショートプローブ応答フレームに含ませて送信することもできる。この場合、プローブ要求フレームの長さが減ることができるという長所を有する。
図20及び図21は、本発明の実施例に係るプローブ応答オプションフィールドフォーマットの第3及び第4の例示を示すブロック図である。
図20を参照すると、プローブ応答オプションフィールド2000は、図18のプローブ応答オプションフィールド1800フォーマットで装置タイプサブフィールド2010をさらに含んでいる。
図21を参照すると、プローブ応答オプションフィールド2010は、図19のプローブ応答オプションフィールド1800フォーマットで装置タイプサブフィールド2110をさらに含んでいる。
図20及び図21に示すプローブ応答オプションフィールドがプローブ要求フレームに含まれて送信された場合、STAが明示的に要求した情報以外に、装置タイプサブフィールド2010、2110を介して追加情報をショートプローブ応答フレームに含ませてSTAに送信することができる。
図22は、本発明の実施例に係るプローブ応答オプションフィールドフォーマットの第5の例示を示すブロック図である。
図22を参照すると、プローブ応答オプションフィールド2200は、フルSSID要求サブフィールド2210及びフルビーコン時間要求サブフィールド2230を含む。STAは、向後結合/認証をトライするために基本的に必要な情報を提供することを要求することができる。
プローブ応答オプションフィールド2200は、装置タイプサブフィールド2220をさらに含む。APは、プローブ要求フレームのプローブ応答オプションフィールド2200に含まれている装置タイプサブフィールド2220を介して関連情報をショートプローブ応答フレームに含ませてSTAに送信することができる。
図22のようなプローブ応答オプションフィールドによると、STAは、オプション情報に対して明示的な要求をしない場合も、装置タイプサブフィールド2220を介してAPから該当装置タイプと関連したオプション情報を取得することができる。例えば、装置タイプがオフローディング装置の場合、ローミング関連情報が明示的に要求されない場合も、APは、ローミングコンソーシアムIE、相互連動IEなど、オフローディングと関連した情報を具現するIEをショートプローブ応答フレームに含ませてSTAに送信することができる。
プローブ応答オプションフィールドの他の具現例示として、プローブ応答オプションフィールドは、該当するAP及び/またはBSS情報のうち変更された情報に対してのみ要求するように設定されることができる。即ち、ショートビーコンフレームにはAP及び/またはBSSの情報が変更される場合、変更シーケンスの値が増分されることによって変更事実を知らせることができる。STAは、最も最近ショートビーコンフレームから受信を受けた変更シーケンス値をプローブ要求フレームに含ませてAPに送信することができる。APは、プローブ要求フレームに含まれている変更シーケンス値を介してSTAが最も最近受信したショートビーコンフレームに含まれている情報を把握し、その以後に変更された情報が存在するかどうかを判断することができ、ショートプローブ応答に変更された情報のみを含ませて送信する。
図23は、本発明の実施例に係るプローブ応答オプションフィールドフォーマットの第5の例示を示すブロック図である。
図23を参照すると、プローブ応答オプションフィールド2300は、変更ネットワーク情報要求サブフィールド2310、変更シーケンスサブフィールド2320及び他のサブフィールドを含むことができる。
他のサブフィールドは、図18〜図22を参照して説明したプローブ応答オプションフィールド2300内の特定オプション情報を要求するために含まれているサブフィールドのうち少なくとも一つとして具現されることができる。
変更ネットワーク情報要求サブフィールド2310は、AP及び/またはBSSに対する変更された情報要求可否を指示することができる。変更ネットワーク情報要求サブフィールド2310が‘1’に設定されている場合、変更された情報の要求を指示し、‘0’に設定されている場合、要求を指示しない。
変更シーケンスサブフィールド2320は、STAが最も最近受信したショートビーコンフレームに含まれている変更シーケンスを指示することができる。変更シーケンスサブフィールド2320は、変更ネットワーク情報要求サブフィールド2310が変更された情報の要求を指示するように設定された場合、プローブ応答オプションフィールド2300に含まれることができる。
STAが変更された情報以外の情報を取得することを所望しない場合、他のサブフィールドの値は、全部0に設定されることができる。これによって、STAは、変更されたAP及び/またはBSSの情報のみを取得することができる。
ただし、変更された情報以外にも取得しようとするオプション情報が存在する場合、該当オプション情報と関連したサブフィールドを‘1’に設定し、該当オプション情報を要求することができる。
図24は、本発明の実施例に係るプローブ応答オプションフィールドフォーマットの第6の例示を示すブロック図である。
図24を参照すると、プローブ応答オプションフィールドは、多様な情報を応答を受けるためのサブフィールドを含んでいる。プローブ応答オプションフィールドは、図示されているサブフィールドのうち少なくとも一つ以上のサブフィールドを含むように具現されることもできる。
プローブ応答オプションフィールドの該当サブフィールドが関連情報を要求することを指示する場合、APは、要求された情報に対するフィールド及び/またはIEをショートプローブ応答フレームに含ませてSTAに送信することができる。
STAがプローブ要求フレームを送信して情報を要求するにあたって、該当情報は、関連情報同士グルーピングされることができることは前述の通りである。以下、より細部的なグルーピングの例示、及びこれによるプローブ応答オプションIEを介した情報要求方法に対して詳述する。
図25は、本発明の実施例に係るプローブ応答オプションIEフォーマットの第1の例示を示すブロック図である。
図25を参照すると、プローブ応答オプションIE2500は、要素IDフィールド2510、長さフィールド2520、プローブ応答グループビットマップ(probe response group bitmap)フィールド2530、及び少なくとも一つのプローブ応答オプションビットマップフィールド2540を含む。
要素IDフィールド2510は、該当IEがプローブ応答オプションIE2500であることを指示するように設定されることができる。
長さフィールド2520は、以後に含まれる少なくとも一つのフィールド全体の長さを指示することができる。例えば、長さフィールド2520は、前記少なくとも一つのフィールドが構成するビットシーケンス長さをオクテット単位に指示するように設定されることができる。または、長さフィールド2520は、以後に含まれるフィールドの個数を指示するように設定されることができる。長さフィールド2520は、プローブ応答オプションIE2500に含まれるプローブ応答オプション
プローブ応答グループビットマップフィールド2530は、プローブ応答オプションIE2500を介してどのようなグループが要求されるかを指示することができる。プローブ応答グループビットマップフィールド2530により指示されたグループと関連したプローブ応答オプションビットマップフィールドが含まれることができる。例えば、グループ0のみが要求される場合、プローブ応答グループビットマップフィールド2530は‘100...00’に設定されることができる。この場合、プローブ応答オプションIE2500にはグループ0と関連したプローブ応答オプションビットマップフィールドが含まれることができる。複数のプローブ応答オプションビットマップフィールドを使用してオプション情報を要求することもでき、この場合、各プローブ応答オプションビットマップフィールドがプローブ要求フレームに順次に含まれて送信される。また、要求するオプション情報を含むプローブ応答オプションビットマップフィールドのみをプローブ要求フレームに含ませることによってプローブ要求フレームの不要な増加を防止する。
少なくとも一つのプローブ応答オプションビットマップフィールド2540の各々は、関連したグループの特定オプション情報が要求されるかどうかを指示するように設定されることができる。各プローブ応答オプションビットマップフィールドは、ビットマップシーケンスで具現されることができ、ビットマップシーケンスの‘1’に設定されたビットに該当するオプション情報が要求され、‘0’に設定されたビットに該当するオプション情報は要求されないと解釈されることができる。
APは、プローブ応答オプションIEを含むプローブ要求フレームを受信すると、プローブ応答グループビットマップフィールド2530に基づいてどのようなグループが要求されたかを把握することができ、少なくとも一つのプローブ応答オプションビットマップフィールド2540の各々に基づき、該当するグループのうちいずれのオプション情報が要求されたかを把握することができる。
一方、オプション情報のグルーピングによるビットマップグループは、図26〜図29のように具現されることができる。
図26及び図27は、本発明の実施例に係るグルーピングの一例を示す。
図28及び図29は、本発明の実施例に係るグルーピングの他の一例を示す。
図28及び図29によるグルーピング例示によると、最もよく使われるオプションをグループ0に含ませ、グループ0のみを使用する場合、プローブ応答グループビットマップフィールドが省略されるようにすることができる。これによって、プローブ要求フレームの大きさを減らすことができる。ショートプローブ応答フレームに新たに定義されて使われるオプション情報及び次世代APの能力値と関連した情報を示すS1G能力値、non−TIMサポート情報などを含む拡張された能力値、結合時に必ず必要なサポートレート情報などは、STAがよく要求できる情報であるため、グループ0に含まれることができる。そのために、グループ0には、フルSSID要求ビット、次のフルビーコン時間要求ビット、アクセスネットワークオプション要求ビット、フルプローブ応答完成IE要求ビット、サポートレート要求ビット、S1G能力値要求ビット、拡張された能力値要求ビットが含まれることができる。
フルSSID要求ビットは、ショートプローブ応答フレームにフルSSIDまたは圧縮されたSSIDが含まれるように要求されるかどうかを指示する。次のフルビーコン時間要求ビットは、次のビーコンフレームに対する送信時間情報がショートプローブ応答フレームに含まれるように要求されるかどうかを指示する。アクセスネットワークオプション要求ビットは、アクセスネットワークオプションフィールドがショートプローブ応答フレームに含まれるように要求されるかどうかを指示する。フルプローブ応答完成IE要求ビットは、フルプローブ応答完成IEがショートプローブ応答フレームに含まれるように要求されるかどうかを指示する。サポートレート要求フィールドは、サポートレートがショートプローブ応答フレームに含まれるように要求されるかどうかを指示する。S1G能力値要求ビットは、1GHz以下帯域に基づいた次世代無線LANシステムの能力値関連情報がショートプローブ応答フレームに含まれるように要求されるかどうかを指示する。拡張された能力値要求ビットは、Non−TIMサポート情報などを含む拡張された能力値関連情報がショートプローブ応答フレームに含まれるように要求されるかどうかを指示する。
また、共に使われる可能性が高いオプションを可能の限り同じグループに含まれるようにグルーピングされることができる。グループに定義された情報のうち一つでも使われると、該当グループと関連したプローブ応答オプションビットマップフィールドがプローブ要求フレームに含まなければならない。共に使われる確率が高いオプションを異なるビットマップグループに含ませると、複数個のプローブ応答オプションビットマップフィールドがフレームに含まれてオーバーヘッドが発生できる。したがって、11k、11u、11vなどのような無線LAN標準で定義された情報は、同じグループに含まれるようにした。
次世代無線LANシステムで定義されたRPS、セグメントカウント(Segment Count)、TSFタイマ正確性(Timer Accuracy)、リレイ探索(Relay Discovery)、RootAP BSSIDなど、追加情報は、次世代無線LAN端末で使われる確率が高いため、グループ1に共に含まれることができる。そのために、グループ1は、RPS要求ビット、セグメントカウント要求(segment count request)フィールド、TSFタイマ正確性要求(TSF timer accuracy request)ビット、リレイ探索要求(relay discovery request)ビット、RootAP BSSID要求ビットを含むことができる。
RPS要求ビットは、制限された媒体接近のための情報を含むRPS要素がショートプローブ応答フレームに含まれるように要求されるかどうかを指示する。セグメントカウント要求ビットは、次世代無線LANシステムで媒体接近またはTIM(Traffic Indication Map)受信のためのSTAグルーピング関連情報を含むセグメントカウント要素がショートプローブ応答フレームに含まれるように要求されるかどうかを指示する。TSFタイマ正確性要求ビットは、TSFタイマ正確性要素がショートプローブ応答フレームに含まれるように要求されるかどうかを指示する。リレイ探索要求ビットは、リレイ探索要素がショートプローブ応答フレームに含まれるように要求されるかどうかを指示する。RootAP BSSID要求ビットは、RootAP BSSID要素がショートプローブ応答フレームに含まれるように要求されるかどうかを指示する。
その他、既存無線LANシステムのための情報のうちよく使われることができるRSN、カントリ、EDCAパラメータと関連した情報を要求するためのフィールドをグループ2に含ませることができる。グループ2は、カントリ要求(country request)ビット、パワー制限要求ビット、TPC報告要求ビット、拡張されたサポートレート要求ビット、RSN要求ビット、BSS負荷要求ビット、EDCAパラメータ要求ビット、サポート運営クラス要求(supported operating classes request)ビットを含むことができる。
カントリ要求ビットは、カントリ要素(country element)がショートプローブ応答フレームに含まれるように要求されるかどうかを指示する。パワー制限要求ビットは、パワー制限要素がショートプローブ応答フレームに含まれるように要求されるかどうかを指示する。TPC報告要求ビットは、TPC報告要素がショートプローブ応答フレームに含まれるように要求されるかどうかを指示する。拡張されたサポートレート要求ビットは、拡張されたサポートレート要素がショートプローブ応答フレームに含まれるように要求されるかどうかを指示する。RSN要求ビットは、RSN要素がショートプローブ応答フレームに含まれるように要求されるかどうかを指示する。BSS負荷要求ビットは、BSS負荷要素がショートプローブ応答フレームに含まれるように要求されるかどうかを指示する。EDCAパラメータセット要求ビットは、EDCAパラメータセット要素がショートプローブ応答フレームに含まれるように要求されるかどうかを指示する。サポート運営クラスビットは、サポート運営クラスがショートプローブ応答フレームに含まれるように要求されるかどうかを指示する。
グループ3は、11k関連オプションを含み、グループ4は、11r及び11v関連オプションを含み、グループ5は、11u関連オプションを含む。CFパラメータセットは、11r、11vと直接関連はないが、よく使われないため、グループ4の残るフィールドに割り当てた。
グループ3は、測定パイロット送信要求(measurement pilot transmission request)ビット、マルチプルSSID要求(multiple SSID request)ビット、RM可能能力値要求(RM enabled capabilities)ビット、APチャネル報告要求(AP channel report request)ビット、BSS平均アクセス遅延要求(BSS average access delay request)ビット、アンテナ要求(antenna request)ビット、BSS可用承認能力値要求(BSS available admission capacity)ビット、BSS ACアクセス遅延要求(BSS AC access delay request)ビットを含むことができる。各ビットは、関連した情報に対する要素及び/またはフィールドがショートプローブ応答フレームに含まれるように要求されるかどうかを指示する。
グループ4は、移動性ドメイン要求(mobility domain request)ビット、DSE登録位置要求(DSE registered location request)ビット、CFパラメータセット要求(CF papameter set request)ビット、QoSトラフィック能力値要求(QoS traffic capacility request)ビット、チャネル使用要求(channel usage request)ビット、タイム広告要求(time advertisement request)ビット、TimeZone要求(Timezone request)ビットを含むことができる。各ビットは、関連した情報に対する要素及び/またはフィールドがショートプローブ応答フレームに含まれるように要求されるかどうかを指示する。
グループ5は、相互連動要求ビット、広告プロトコル要求ビット(advertisement protocol request)、ローミングコンソーシアム要求(roaming consortium request)ビット、緊急警告識別子要求(emergency alert identifier request)ビットを含むことができる。各ビットは、関連した情報に対する要素及び/またはフィールドがショートプローブ応答フレームに含まれるように要求されるかどうかを指示する。
また、グループ6は、現在無線LANスペックである11ae、11aa、11aiで定義された情報と関連したオプションを含む。グループ7は、追加拡張用として使われることができる。
グループ6は、QMF政策要求ビット(QMF policy request)、Qload報告要求(Qload report request)ビット、GAS設定シーケンスナンバ要求(GAS configuration sequence number request)ビット、減少された隣接報告要求(reduced neighbor report request)ビット、AP設定変更カウント要求(AP configuration change count request)ビット、FILS指示要求(FILS indication request)ビット、差別化された初期リンクセットアップ要求(differentiated initial link setup request)ビットを含むことができる。
図28及び図29のグルーピング例示において、フルSSID要求、フルビーコン時間要求、アクセスネットワークオプション要求、フルプローブ応答完成IE要求に対するビットは、本発明で新たに定義したショートプローブ応答フレームに含まれることができるオプション情報を要求するために使われることができる。残りのビットは、既存無線LANシステムまたは現在定義中である次世代無線LANシステムのプローブ応答フレームに定義されたオプション情報を要求するために使われることができる。フルプローブ応答完成IE要求は、前述した通りであり、ショートプローブ応答フレームが結合手順のために使われる場合、フルプローブ応答完成IE要求ビットは、1に設定することによってフルプローブ応答完成IEを要求するように設定しなければならない。AP及び/またはBSSの情報を取得するためにショートプローブ応答フレームが使われる場合、フルプローブ応答完成IE要求ビットを必ず1に設定する必要はない。
FH(Frequency Hopping)関連パラメータ、DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)関連パラメータ、ERP(Extended Rate PHY)関連パラメータ、HT(High Throughput)関連パラメータ、VHT(Very High Throughput)関連パラメータ、11ad関連パラメータ、メッシュ関連パラメータ、IBSS関連パラメータは、次世代無線LANシステムで動作するSTAにより稀薄に使われることができるため、特定ビットマップグループに含ませなくてもよい。必要な場合、既存802.11通信規格に定義された要求された要素(requested element)方法を介してAPから取得することができる。
チャネルスイッチ通知、クワイエット、拡張されたチャネルスイッチと関連したオプション情報は、APが必要な場合にショートプローブ応答フレームに含まれることができるオプション情報である。この場合、STAは、明示的に該当オプションをグループに含ませて明示的に要求する必要はない。したがって、別途にビットマップグループに含ませなくてもよい。
STAは、特定オプション情報を要求するために、特定オプション情報が含まれているグループと関連したビットマップシーケンスで、前記特定オプション情報と関連したビットを‘1’に設定することができる。そして、該当するグループに対するプローブ応答オプションビットマップフィールドをプローブ応答オプションIEに含ませることができる。また、プローブ応答グループビットマップフィールドを該当プローブ応答オプションビットマップフィールドが含まれていることを指示するように設定することができる。また、プローブ応答オプションビットマップのうち一つ以上のビット(bit)が1に設定されたプローブ応答オプションビットマップのみをプローブ応答オプションIEに含ませる。
例えば、図26及び図27のようなグルーピング例示において、グループ0に含まれるフルSSID関連情報、フルビーコン時間関連情報、アクセスネットワークオプション関連情報、能力値関連情報、サポートレート関連情報及びグループ1に含まれる相互連動関連情報、ローミングコンソーシアム関連情報を要求するために、STAは、図30のようにプローブ応答オプションIEを設定することができる。
図30は、本発明の実施例に係るプローブ応答オプションIEフォーマット設定の一例を示す。
図30を参照すると、プローブ応答グループビットマップフィールド3020を‘11000000’に設定し、グループ0に対するプローブ応答オプションビットマップ0フィールド3030及びグループ1に対するプローブ応答オプションビットマップ1フィールド3040が含まれていることを指示することができる。
プローブ応答オプションビットマップ0フィールド3030は、‘11111000’に設定され、フルSSID関連情報、フルビーコン時間関連情報、アクセスネットワークオプション関連情報、能力値関連情報、サポートレート関連情報が要求されることを指示することができる。
プローブ応答オプションビットマップ1フィールド3040は、‘11000000’に設定され、相互連動関連情報、ローミングコンソーシアム関連情報が要求されることを指示することができる。
長さフィールド3010は、含まれるプローブ応答グループビットマップフィールド及びプローブ応答オプションビットマップフィールドの個数を指示することができる。本例示において、長さフィールド以後に1個のプローブ応答グループビットマップフィールド3020及び2個のプローブ応答オプションビットマップフィールド3030、3040が含まれるため、長さフィールド3010は、3に設定されることができる。一方、長さフィールド3010は、含まれるプローブ応答グループビットマップフィールド3020、プローブ応答オプションビットマップフィールドにより構成されるビットシーケンスの長さをオクテット単位で表すように設定されることもできる。
図25〜図30を参照して詳述したオプション情報グルーピング及びこれによるプローブ応答オプションIEの具現方法において、一グループに多くのオプション情報を含むことが要求される場合、グループに対するビットマップシーケンス長さを増加させることができる。また、グループの個数を増加させることが要求される場合、プローブ応答グループビットマップに対するビットマップシーケンスの長さを増加させることができる。
一方、最もよく含まれるビットマップグループ(例えば、グループ0)をデフォルトグループに設定し、デフォルトグループに含まれているオプション情報のみが要求される場合、プローブ応答グループビットマップフィールドが省略されたプローブ応答オプションIEが使われることができる。これは図31のように具現されることができる。
図31は、本発明の実施例に係るプローブ応答オプションIEフォーマット設定の第2の例示を示すブロック図である。
図31を参照すると、図26及び図27のようなグルーピング例示において、デフォルトグループであるグループ0に属するフルSSID関連情報、フルビーコン時間関連情報、アクセスネットワークオプション関連情報、能力値関連情報、サポートレート関連情報のみが要求される状況で、プローブ応答オプションIE3100にはプローブ応答グループビットマップフィールド無しでプローブ応答オプションビットマップ0フィールド3120が含まれることができる。この場合、プローブ応答オプションビットマップ0フィールドは‘11111000’に設定されることができる。
プローブ応答グループビットマップフィールド無しで一個のプローブ応答オプションビットマップフィールドが含まれることで、長さフィールド3110は、1を指示するように設定されることができる。または、長さフィールド3110は、プローブ応答オプションビットマップフィールド3120の長さである1オクテットを指示するように設定されることができる。
前記のようにデフォルトグループに対するプローブ応答オプションIEを具現するにあたって、プローブ応答グループビットマップフィールドの省略を介してIEの大きさが減ることができる。
図32は、本発明の実施例に係るプローブ応答オプションIEフォーマット設定の第3の例示を示すブロック図である。
図32を参照すると、提案されたプローブ応答オプションIEは、一層多くのプローブ応答オプションビットマップを使用可能にしたフォーマットの例示を示すことを知ることができる。
図25に示すプローブ応答オプションIEは、少なくとも一つのビットマップグループの指示のために1オクテットのプローブ応答グループビットマップフィールドが使われ、それによって、最大8個のグループが使われることができた。それに対し、図32によるプローブ応答オプションIEは、1個以上のプローブ応答グループビットマップフィールドが含まれることができ、それによって、一層多いグループが使われることができるようにする。これは、即ち、STAがプローブ応答オプションIEの設定を介して一層多くのオプション情報を要求することができることを意味する。
プローブ応答オプションビットマップフィールドは、プローブ応答グループビットマップ0フィールドに‘1’に設定されたビットが指示するグループに対するプローブ応答ビットマップフィールド、プローブ応答グループビットマップ1フィールドに‘1’に設定されたビットが指示するグループに対するプローブ応答ビットマップフィールド、...プローブ応答グループビットマップkフィールドに‘1’に設定されたビットが指示するグループに対するプローブ応答ビットマップフィールドの順にプローブ応答オプションIEに含まれることができる。
図33は、本発明の実施例に係るプローブ応答オプションIEフォーマット設定の第4の例示を示すブロック図である。
図33を参照すると、提案されたプローブ応答オプションIEは、一層多くのプローブ応答オプションビットマップを使用可能にしたフォーマットの例示であることを知ることができる。
図32のIEは、プローブ応答グループビットマップがオクテット単位に拡張されたが、図33のIEではプローブ応答グループビットマップがビット単位に拡張される。即ち、図示された例示において、プローブ応答グループビットマップフィールドを11ビットに設定し、以後の5ビットシーケンスをよく使用するオプション情報(例えば、フルSSID、フルビーコン時間、アクセスネットワークオプション、能力値情報、サポートレート)の要求有無を指示するのに使用する。図33のように具現された場合、プローブ応答グループビットマップの長さと、よく使用するオプション情報に対するビットマップがオクテット単位に行われることができる。
もし、よく使用するオプション情報に対するビットマップ(本例示において、フルSSID、フルビーコン時間、アクセスネットワークオプション、能力値情報、サポートレート等)のみが要求された場合、プローブ応答グループビットマップとよく使用するオプション情報に対するビットマップまでに対する要求情報のみをショートプローブ応答フレームに含ませて送信すれば十分であり、この場合、多くのグループを示すことができると共に、説明した例示のようにショートプローブ応答フレームの長さを減らすことができるという長所がある。
図34は、本発明の実施例に係るプローブ応答オプションIEフォーマット設定の第5の例示を示すブロック図である。
図34を参照すると、提案されたプローブ応答オプションIEは、一層多くのプローブ応答オプションビットマップを使用可能にしたプローブ応答オプションIEの例示を示すことを知ることができる。本例示では、一つ以上のビットマップグループを再びグルーピングしてページ(page)に設定し、ページビットマップを追加して導入した場合に該当する。
本例示では一つ以上のグループをグルーピングしたことを一つのページと定義する。例えば、グループ0〜7をページ0、グループ8〜15をページ1、グループ16〜23をページ3と設定することができる。
したがって、プローブ応答ページビットマップフィールドは、一つ以上のグループがグルーピングされた特定ページが要求されるかどうかを指示し、プローブ応答グループビットマップフィールドは、該当ページ内で一つ以上のグループが要求されるかどうかを指示する。プローブ応答オプションビットマップフィールドは、該当ページの該当グループの一つ以上のオプション情報が要求されるかどうかを指示することができる。
プローブ応答ページビットマップ、プローブ応答グループビットマップ、プローブ応答オプションビットマップの関係は、図35の通りである。
前述の例示は、プローブ応答グループビットマップとプローブ応答オプションビットマップの2レベルツリー構造とすると、本実施例では、その上にページビットマップという1レベルをさらに追加することで、3レベル構造に拡張したものである。
前述した例示のように、プローブ応答オプションビットマップのうち一つでも1に設定されたものがある場合、該当プローブ応答オプションビットマップは、プローブ応答オプションIEに含まれ、また、該当プローブ応答オプションビットマップの存在有無を示すプローブ応答グループビットマップがプローブ応答オプションIEに含まれる。
ただし、本例示では、プローブ応答グループビットマップが複数個使われることができ、また、プローブ応答グループビットマップのうち1に設定されたビットを含むプローブ応答グループビットマップのみがプローブ応答オプションIEに含まれることができる。即ち、プローブ応答グループビットマップのうち1に設定されたビットがないビットマップは、プローブ応答オプションIEに含まれず、これによって、ショートプローブ応答フレームの長さが減少されることができる。
特に、プローブ応答グループビットマップの個数が多い場合、1に設定されたビットを含むプローブ応答グループビットマップに対するオプション情報のみがショートプローブ応答フレームに含まれるようにすることで、前述した実施例よりショートプローブ応答フレームの長さをさらに減らすことができる。
プローブ応答ページビットマップは、該当ページに対するプローブ応答グループビットマップの存在可否を示す。該当ページに対するプローブ応答グループビットマップがプローブ応答オプションIEに含まれている場合、該当ビットは‘1’に設定されることができる。例えば、プローブ応答グループビットマップ0及び2がプローブ応答オプションIEに含まれる場合(即ち、ページ0及び2に属するプローブオプションビットマップが使われる場合)、ページビットマップを101に設定することができる。そして、残りのページに該当するプローブ応答グループビットマップ、プローブ応答オプションビットマップは、プローブ応答IEに含まれない。
プローブ応答ページビットマップを1オクテットに割り当てて8個のページを設定することができ、より少ない個数のページ、例えば、3ビットのみを割り当てて3個のページのみを設定し、残りの5ビットを前述した実施例のように、よく使用するオプション情報(例えば、フルSSID、フルビーコン時間、アクセスネットワークオプション、能力値、サポートレート等)の要求可否を指示するのに使用することができる。この場合、ここに含まれるよく使用するオプション情報は、他のプローブ応答オプションビットマップに含まれず、また、特定ページに含まれないように設定されることができる。
図36は、本発明の実施例に係るプローブ応答オプションIEフォーマット設定の例示を示す。
本例示において、全てのプローブ応答オプションビットマップは、ページ0、1及び2のうち一つに属する。
本例示は、STAがプローブ応答オプションIEの設定を介してページ0に属するプローブ応答オプションビットマップ0及び1と、ページ2に属するプローブ応答オプションビットマップ7とに該当するオプション情報を要求した場合である。
常時指示が必要なオプション情報(例えば、フルSSID、フルビーコン時間、アクセスネットワークオプション、能力値、サポートレートなど)は、ビットマップで具現され、3ビットを使用してページ0及び2に属するグループのうち少なくとも一つがプローブ応答オプションIEに含まれることが指示されることができる。即ち、プローブ応答ページビットマップフィールドが‘101’に設定されることによって、ページ0及びページ2と関連したオプション情報が要求され、ページ1と関連したオプション情報は要求されないことが指示されることができる。
該当ページに含まれるプローブ応答オプションビットマップに対するプローブ応答グループビットマップが順次に含まれている。本例示において、ページ0に対するグループ0及び1と、ページ2に対するグループ7とが含まれており、これはプローブ応答グループビットマップフィールドで含まれることができる。
該当プローブ応答グループビットマップフィールドで‘1’に設定されたビットに該当するプローブ応答オプションビットマップフィールドが順次にプローブ応答オプションIEに含まれることができる。
本例示では、ページ0と関連したプローブ応答グループビットマップ0フィールドの値が‘11000000’であるため、ページ0の1番目及び2番目のプローブ応答オプションビットマップが使われる。また、ページ2と関連したプローブ応答グループビットマップ2フィールドの値が‘00000001’であるため、ページ2の7番目のプローブ応答オプションビットマップが使われる。それによって、3個のプローブ応答オプションビットマップフィールドがプローブ応答オプションIEに含まれた。
前述した実施例のように、図36の例示においても常時指示オプションフィールドを介して常に要求が必要なオプション情報(フルSSID、フルビーコン時間、アクセスネットワークオプション、能力値、サポートレート等)のみをショートプローブ応答フレームに含ませるように要求することができる。この場合、プローブ応答ページビットマップフィールドは‘000’に設定されることができる。
よく使われるオプション情報は、他のプローブ応答オプションビットマップに含まれず、特定ページに属しないようにし、よく使われるオプション情報のみが要求された場合、プローブ応答ページビットマップフィールドは‘000’に設定され、プローブ応答グループビットマップフィールド、プローブ応答オプションビットマップフィールドがプローブ応答オプションIEに含まれないようにすることができる。この場合、プローブ応答オプションIEには要素IDフィールド、長さフィールド、常時指示オプションビットマップフィールド及びプローブ応答ページビットマップフィールドのみが含まれることができるため、プローブ応答オプションIEの大きさを相当に減少させることができる。
プローブ応答フレームに含ませるオプション情報をプローブ要求フレーム内に明示的に指示するように設定せずに、プローブ要求フレームに含まれているSTAの能力値などの情報を介して暗黙的に(implicitly)指示するようにすることができる。プローブ要求フレームにはHT能力値、拡張能力値等のIEが含まれることができ、これらのIEが含まれている場合、該当STAがHTをサポートするSTAであることを意味する。したがって、プローブ要求フレームにHT関連情報を明示的に要求するように設定しなくても、APは、該当IEを介してSTAがHTをサポートすることを把握し、HT関連情報をプローブ応答フレームに含ませることができる。
同様に、プローブ要求フレームにVHT能力値と関連したIE及び/またはパラメータが含まれている場合、プローブ要求フレームに該当情報を要求することが明示的に指示されていないとしても、APは、プローブ応答フレームにVHT関連情報を含ませることができる。
また、プローブ要求フレームに相互連動関連情報が含まれている場合、該当STAは、相互連動をサポートするSTAであることを意味する。したがって、プローブ要求フレームに相互連動関連情報を要求することが明示的に指示されていないとしても、APは、プローブ応答フレームに相互連動関連情報を含ませることができる。
STAがプローブ要求フレームにメッシュIE関連情報を含ませた場合、該当STAは、メッシュSTAであることを意味する。したがって、プローブ要求フレームにメッシュ関連情報を要求することが明示的に指示されていないとしても、APは、プローブ応答フレームにメッシュ関連情報(メッシュ設定情報、MCCAOP(MCF(Mesh Coordination Function) Controlled Access Oppoutunity)広告等)を含ませることができる。
その他、プローブ要求フレームに含まれている他の情報のうちSTAの能力値を類推可能にする情報が含まれる場合、該当能力値と関連した情報が明示的に要求されなくても、APは、プローブ応答フレームに該当能力値と関連した情報を含ませることができる。
本実施例においても、前述と同じ方法により、ショートプローブ応答フレームを使用するか、またはフルプローブ応答フレームを使用するかを知らせることができる。
プローブ応答オプションIEのプローブ応答オプションビットマップのうち最も多く使われるビットマップ(例えば、基本ビットマップまたはデフォルトビットマップ)の1ビットをショートプローブ応答を使用するかどうかを指示するビットとして使用することができる。該当1ビットは、0または1に設定することによってフルプローブ応答またはショートプローブ応答に対する指示をすることができる。この場合、ショートプローブ応答が1に設定され、ショートプローブ応答が要求され、他のオプション情報の要求可否を指示するビットマップが全部0に設定されると、APは、FC、SA、タイムスタンプ、圧縮されたSSID、フルビーコン時間など、最小情報のみを含むショートプローブ応答フレームを送信することができる。ショートプローブ応答可否を指示するビットが‘1’に設定され、他のオプション情報を要求するビットマップのうち特定ビットが‘1’に設定されている場合、APは、該当するオプション情報が含まれているショートプローブ応答フレームを送信させることができる。
ショートプローブ応答可否を指示するビットが‘0’に設定された場合、APは、フルプローブ応答フレームを送信し、またはフルプローブ応答フレームに含まれる全ての情報を含むショートプローブ応答フレームを送信することができる。ショートプローブ応答指示ビット以外に追加に1ビットをさらに割り当てることによって、フルプローブ応答の二つのタイプ(フルプローブ応答フレームを介した応答/フルプローブ応答の全ての情報を含むショートプローブ応答フレームを介した応答)を明示的に区分可能にすることができる。または、プローブ要求フレームにプローブ応答オプションIEが含まれていない場合、APが既存のフルプローブ応答フレームを送信し、プローブ応答オプションIEが含まれており、ショートプローブ応答可否指示ビットが‘0’に設定されている場合、APがフルプローブ応答フレームの全ての情報を含むショートプローブ応答フレームを送信するように具現されることができる。
前記のようにショートプローブ応答可否を指示するビットの導入無しで、ショートプローブ応答/フルプローブ応答は、プローブ要求フレームにプローブ要求オプションIEが含まれているかどうかにより指示されることができる。プローブ応答オプションIEがプローブ要求フレームに含まれている場合、ショートプローブ応答が要求されることができ、含まれていない場合、既存フルプローブ応答が要求される。また、プローブ要求フレームにプローブ要求オプションIEが含まれているとしても、該当APがショートプローブ応答をサポートすることができない場合は、フルプローブ応答を送信する。
また、他の方法として、プローブ応答オプションIEが含まれているが、オプション情報を指示するビットマップが全部‘0’に設定され、またはオプション情報を指示するビットマップが含まれていない場合、APは、FC、SA、タイムスタンプ、圧縮されたSSID、フルビーコン時間など、最小情報のみを含むショートプローブ応答フレームを送信することができる。プローブ応答オプションIEが含まれており、オプション情報を指示するビットマップのうち特定ビットが‘1’に設定されている場合、APは、該当オプション情報をショートプローブ応答フレームに含ませることができる。
また、他の方法として、プローブ応答オプションIEがプローブ要求フレームに含まれていない場合、フルプローブ応答が要求されたことである。それによって、APは、フルプローブ応答フレームを送信し、またはフルプローブ応答フレームに含まれる全ての情報を含むショートプローブ応答フレームを送信することができる。フルプローブ応答の二つのタイプを明示的に区分可能にするために、プローブ応答オプションビットマップフィールドに1ビットを割り当てることによって、このような目的のために使われるようにすることができる(この場合、フルプローブ応答を要求する場合であるとしても、プローブ要求フレームにプローブ応答オプションIEが含まれるようになる)。または、プローブ要求フレームにプローブ応答オプションIEが含まれていない場合、APは、フルプローブ応答フレームを送信するようにし、プローブ応答オプションIEが含まれており、オプション情報を指示するビットマップが含まれていない場合、APは、最小情報のみを含むショートプローブ応答フレームを送信し、プローブ応答オプションIEがあり、ビットマップが含まれているが、全部0に設定されている場合、APは、フルプローブ応答のための全ての情報を含むショートプローブ応答フレームを送信するように設定されることができる。
他の例として、ショートプローブ応答可否を指示するビットがフルプローブ応答を指示する場合、APは、フルプローブ応答のための情報を含むショートプローブ応答フレームを送信し、ショートプローブ応答可否指示ビットがなく、関連オプション情報を要求するフィールドも含まれていない場合、APは、フルプローブ応答フレームを送信するように設定されることができる。
前記のようなショートプローブ応答フレームは、STA及びAPの両方ともがショートプローブ応答をサポートする場合にのみサポートされることができる。また、フルプローブ応答のための全ての情報を含むショートプローブ応答フレームを介した応答も、STA及びAPの両方ともがこれをサポートする場合にのみ可能である。そうでない場合、フルプローブ応答時、APは、フルプローブ応答フレームを送信する。
プローブ応答オプションIEを含むプローブ要求フレームを受信し、プローブ応答オプションIEにオプション情報を要求することが指示されている場合、応答STA及び/またはSTAは、要求を受けたオプション情報を該当STA及び/またはAPが提供できる範囲内で要求を受けた情報を全部ショートプローブ応答フレームに含ませる。もし、このうち該当STA及び/またはAPが提供できない場合、APは、要求を受けた情報のうち提供できる情報のみをショートプローブ応答に含ませて送信し、またはプローブ応答フレームを送信しない、または最小限の情報のみを含むショートプローブ応答フレームを送信するように具現されることができる。
プローブ応答オプションフィールドまたはIEに要求することを指示することができないオプション情報がある場合、STAは、既存無線LANシステムで使用する要求要素を介して所望の情報の要素IEをプローブ要求フレームに含ませて該当オプション情報を要求することができる。
以下、ショートプローブ要求フレームに対して詳細に説明する。
本発明の能動スキャニング方法において、APがショートプローブ応答フレームを送信することで、プローブ応答によるオーバーヘッドを減少させると共に、STAが送信するプローブ要求フレームもその長さを減らす方法が提案されることができる。このように、具現されたプローブ要求フレームは、ショートプローブ要求フレームという。この場合、既存プローブ要求フレームは、フルプローブ要求フレームという。
STAは、プローブ要求フレームの長さを減らすためにフルSSIDの代わりに圧縮されたSSIDを使用することができる。即ち、STAが既に結合しようとするフルSSIDを知っている場合、該当APに対するプローブ要求時、圧縮されたSSIDを使用することができる。
APは、ショートプローブ要求フレームを受信した後、含まれている圧縮されたSSIDが自分の圧縮されたSSIDと同じ場合、プローブ応答フレームを送信する。圧縮されたSSIDが同じである二つ以上のAPがプローブ要求フレームを送信した場合、STAは、接続しようとするAPに対する事前情報(フルSSID、BSSIDまたはMACアドレス)を既に有しているため、受信されたプローブ応答フレームに含まれている情報(フルSSID、BSSID、MACアドレス)を、自分が接続しようとするAPに対する情報(例えば、フルSSID、BSSIDまたはMACアドレス)と比較して該当APを選択することができる。
STAは、結合をトライする時、既に知っているフルSSIDを使用することができる。スキャニング時、圧縮されたSSIDをリストとして指定して複数のAPに対するスキャニングを同時に実行することもできる。
プローブ要求フレームの大きさを減らすために、このような圧縮されたSSIDを使用し、また、追加的にプローブ要求フレームに結合時、必要なフィールドのみを含ませる方式で具現されたショートプローブ要求フレームが使われることができる。
ショートビーコンフレームのみでは情報が足りなくてAPと結合できない場合、STAは、結合のために追加に必要な情報のみをプローブ要求を介して要求し、これをショートプローブ応答フレームを介して取得できる。また、結合された以後でもBSS内の情報が変更された場合、ショートビーコンフレームではAP及び/またはBSSの情報が変更されることを指示し、実際変更された情報は、STAが必要な情報のみを指定してプローブ要求をし、APからショートプローブ応答として変更された情報のうちSTAが必要な情報のみを取得することができる。これはフルビーコンフレームがほとんど送信されない環境でショートプローブ応答フレームを介した最小限のトラフィックでBSS関連情報を取得することができるようにする。このような実施例において、STAが既にショートビーコンフレームを受信した状態であり、またはAPに結合された以後の場合、STAは、既にフルSSIDを知っているため、圧縮されたSSIDを利用したショートプローブ要求フレームを使用することができる。
ショートプローブ要求のために、NDP(Null Data Packet)タイプのショートプローブ要求フレームが提案されることができる。NDPは、無線LANシステムで使われるPPDU(PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) Protocol Data Unit)のフォーマットにおいて、MAC(Medium Access Control)階層で生成したMACフレームを含むデータフィールドが除外されたトレーニングフィールド(training field)及びシグナルフィールド(signal field)を含んでいる物理階層のフレームタイプである。NDPタイプのショートプローブ要求フレームは、NDPのフォーマットに基づいたものであり、シグナルフィールドの具現を介してプローブ要求が具現されたプローブ要求フレームを意味する。したがって、既存のプローブ要求フレームの取得及び解釈がSTA及び/またはAPのMAC階層で実行されるが、NDPタイプのプローブ要求は、STA及び/またはAPのPHY階層で実行されることができる。
図37は、本発明の実施例に係るNDPタイプショートプローブ応答フレームフォーマットを示すブロック図である。
図37を参考すると、NDPタイプのショートプローブ要求フレームは、STF(Short Training Field)3710、LTF1(Long Training Field)3720、SIG(signal)フィールド3730のみを含む。実質的な制御情報、または指示情報はSIGフィールド3730に含まれることができる。したがって、NDPタイプのショートプローブ要求フレーム3700が使われる場合、プローブ要求と関連した情報は、SIGフィールド3730内に具現されることができる。例えば、前述した要求情報を指示するインジケータは、SIGフィールド3730内に具現されることができ、これをAPから要求された情報のみをショートプローブ応答フレームを介して取得することができる。プローブ応答オプションフィールドを含ませてNDPタイプのショートプローブ要求フレームを送信する場合、要求/応答方法は、前述した内容と類似しており、ただし、ショートプローブ要求フレームをNDPタイプフレームにしてプローブ要求自体のオーバーヘッドが減るという相違点がある。
NDPタイプのプローブ要求フレームには既存のMACフレームが含まれなくて送信STA及び受信STAのためのアドレスフィールドが別途に割り当てられない。したがって、限定されたSIGフィールドの長さに全ての情報が具現されなければならないため、ビット数が足りなくて要求STAのMACアドレス情報が含まれない。APは、フルプローブ応答フレーム及び/またはショートプローブ応答フレームの送信時、要求STAのMACアドレスを知ることができなくて、該当フレームをブロードキャストすることができる。この場合、ビット数が足りなくて要求するオプション情報を十分に指示することができないため、APは、一般的に必要なオプション情報を含むショートプローブ応答フレームまたはフルプローブ応答フレームをブロードキャストすることができる。
ショートプローブ応答フレームを受信したSTAは、必要な情報が十分でない場合、前述したように、ショートプローブ応答フレームに含まれている次のフルビーコンフレームが送信される時点を確認してフルビーコンフレームを受信して必要な情報を取得し、これに基づいて結合をトライすることができる。または、フルビーコンフレームまで待たずに、前述したプローブ要求フレームの追加送信を介して必要なオプション情報を要求し、これに対する応答としてショートプローブ応答を介して必要な情報を取得することができる。
ネットワークトラフィックが少ない場合、APは、NDPタイプのショートプローブ要求フレームに対してフルプローブ応答フレームとして応答することができる。ネットワークトラフィックが多い場合、APは、FC、SA、タイムスタンプ、次のフルビーコン時間、圧縮SSID等の基本的な情報を含むショートプローブ応答フレームを送信することができる。ショートプローブ応答フレームに必要な情報が十分に含まれていない場合、STAは、フルビーコンフレーム受信を待機し、またはプローブ要求フレームを介して必要な情報を要求することができる。
NDPタイプのショートプローブ要求フレームに対するプローブ応答はブロードキャスト方式に実行されるため、他のSTAも該当プローブ応答と関連したショートプローブ応答フレームまたはフルプローブ応答フレームを取得することができ、これによって、結合/認証をトライし、または運営のために使用することができる。また、他のSTAもブロードキャストされたショートプローブ応答フレームに必要な情報が十分に含まれていない場合、本発明で提案したオプション情報要求方式によるプローブ要求フレーム送信を介して必要な情報を要求することができる。または、明示的にフルプローブ応答を要求することができる。
図38は、本発明の実施例に係るNDPタイプショートプローブ要求フレームのSIGフィールドフォーマットの一例を示すブロック図である。
図38の副図面(a)に示すフォーマットは、1MHz送信チャネルを介して送受信されるNDPタイプショートプローブ要求フレームに含まれるSIGフィールドのフォーマットを示す。副図面(b)に示すフォーマットは、2MHz送信チャネルを介して送受信されるNDPタイプショートプローブ要求フレームに含まれるSIGフィールドのフォーマットを示す。
図38の副図面(a)及び(b)を参照すると、SIGフィールドは、NDP MACフレームタイプサブフィールド、SSID/相互連動存在サブフィールド及び圧縮されたSSID/アクセスネットワークオプションサブフィールドを含むことができる。
NDP MACフレームタイプサブフィールドは、SIGフィールドに含まれている情報がNDPタイプのショートプローブ要求フレームのための情報を具現していることを指示するように設定されることができる。
SSID/相互連動存在サブフィールドは、SIGフィールドにSSID関連情報が含まれるか、または相互連動と関連した情報が含まれるか、またはその可否を指示するように設定されることができる。
圧縮されたSSID/アクセスネットワークオプションサブフィールドは、SSID/相互連動存在サブフィールドがSSID関連情報を含むことを指示すると、SSID関連情報を含むことができ、この場合、圧縮されたSSIDを指示することができる。SSID/相互連動存在サブフィールドが相互連動関連情報が含まれることを指示すると、圧縮されたSSID/アクセスネットワークオプションサブフィールドは、相互連動関連情報を含むことができ、この場合、アクセスネットワークオプションサブフィールドを具現することができる。
副図面(a)及び(b)を参照すると、1MHz送受信の場合、圧縮されたSSID/アクセスネットワークオプションサブフィールドに16ビットが割り当てられ、5ビットが向後他のビットのために割り当てられることができる。2MHz送受信の場合、圧縮されたSSID/アクセスネットワークオプションサブフィールドに32ビットが割り当てられ、1ビットが向後他のビットのために割り当てられることができる。
STAは、NDPタイプのショートプローブ要求フレームを送信する時、自分がフルプローブ応答を要求するか、またはショートプローブ応答を要求するかを指示することができる。そのために、シグナルフィールドにおいて、予備ビットのうち1ビットを割り当てることで、フルプローブ応答またはショートプローブ応答の可否を指示するように具現できる。
図39は、本発明の実施例に係るNDPタイプショートプローブ要求フレームのSIGフィールドのフォーマットの他の一例を示すブロック図である。
図39を参照すると、図38と比較して、SIGフィールドは、ショートプローブ応答要求サブフィールド3910a、3910bを含むことができる。副図面(a)のショートプローブ応答要求サブフィールド3910aは、5ビットの予備ビットのうち1ビットが割り当てられて具現され、副図面(b)のショートプローブ応答要求サブフィールド3910bは、1ビットの予備ビットが割り当てられて具現されることができる。
ショートプローブ応答要求サブフィールド3910a、3910bは、ショートプローブ応答を要求するか、またはフルプローブ応答を要求するかを指示するように設定されることができる。該当サブフィールドが‘1’に設定されると、ショートプローブ応答を要求したものであると設定され、‘0’に設定されると、フルプローブ応答を要求したものであると設定されることができる。
図39の場合、ショートプローブ応答要求可否のみを指定することができるため、STAが所望するオプションをAPに正しく知らせることができない。したがって、ショートプローブ応答フレームを受信したSTAは、必要な情報が十分でない場合、前述したように、ショートプローブ応答フレームに含まれている次のフルビーコンフレームが送信される時点を確認してフルビーコンフレームを受信して必要な情報を取得し、これに基づいて結合をトライすることができる。または、フルビーコンフレームまで待たずに、前述したプローブ要求フレームの追加送信を介して必要なオプション情報を要求し、これに対する応答としてショートプローブ応答を介して必要な情報を取得することができる。
ショートプローブ応答が要求された状況でネットワークトラフィックが多くない場合、APは、ショートプローブ応答フレームにフルプローブ応答による情報を含ませて送信することができる。それに対し、ショートプローブ応答が要求された状況でネットワークトラフィックが多い場合、APは、FC、SA、タイムスタンプ、フルビーコン時間、圧縮SSID等の基本的な情報を含むショートプローブ応答フレームを送信することができる。ショートプローブ応答フレームに必要な情報が十分に含まれていない場合、STAは、フルビーコンフレーム受信を待機し、またはプローブ要求フレームを介して必要な情報を要求することができる。
図40は、本発明の実施例に係る1MHzのNDPタイプショートプローブ要求フレームのSIGフィールドフォーマットの例示を示すブロック図である。
図40の副図面(a)は、図38のSIGフィールドにおける予備5ビットがオプション情報を要求するショートプローブ応答オプションサブフィールド4010に設定された。例えば、フルSSID、ショートビーコン能力値、S1G能力値、拡張された能力値、サポートレートなどと関連したオプション情報を要求するために、ショートプローブ応答オプションサブフィールド4010が設定されることができる。NDPタイプのショートプローブ要求フレームを介した情報要求は、オプション情報の指示に限界があるため、STAが十分な情報取得のために次のフルビーコンフレームを受信すべき可能性が高い。したがって、フルビーコンフレームが送信される時間と関連した情報は、STAが別途に要求しなくても、ショートプローブ応答フレームに含まれるようにすると、オプション情報要求と関連した足りないビットの問題がある程度緩和されることができる。
副図面(a)のように、オプション情報が明示的に要求されると、STAがショートプローブ応答フレームに必要な情報が欠落されて追加的なプローブ要求をするオーバーヘッドを減らすことができる。この場合、オプション情報を指示することができる5ビットのうち一つでも‘1’に設定されたビットがある場合、APは、ショートプローブ応答方式に応答することができる。それに対し、全部‘0’に設定された場合、APは、フルプローブ応答方式に応答することができる。
図40の副図面(b)は、SSID/相互連動存在サブフィールドの設定を介して、圧縮されたSSID/アクセスネットワークオプションサブフィールド4021がアクセスネットワークオプション情報のために使われる場合、総16ビットのうち8ビットが予備ビットで割り当てられる。したがって、この場合、残る予備8ビットがプローブ応答オプションビットマップの具現に使われることができる。
また、圧縮されたSSID/アクセスネットワークオプションサブフィールド4021がネットワークオプション情報のために使われる場合、既存の予備5ビットは、5個のプローブ応答グループビットマップのうち一つを指定するプローブ応答グループビットマップサブフィールド4022で具現されることができる。例えば、オプションビットマップ0〜4のうち一つを指示するように設定され、または8個のオプションビットマップのうち5個を選択し、そのうち一つを指示するように設定されることもできる。圧縮されたSSID/アクセスネットワークオプションサブフィールド4021のうちプローブ応答オプションビットマップ部分は、プローブ応答グループビットマップサブフィールド4022により指示されたビットマップを具現して要求するオプション情報を指示するように設定されることができる。オプション情報のグルーピング及びビットマップの具現は、前述した図26〜図20のように具現されることができる。
例えば、プローブ応答グループビットマップサブフィールド4022が‘10000’に設定されると、圧縮されたSSID/アクセスネットワークオプションサブフィールド4021のうち後部の8ビットは、図26または図28のビットマップ0を具現することができる。
一方、プローブ応答グループビットマップサブフィールド4022が全部‘0’に設定されない場合、APは、ショートプローブ応答することができる。それに対し、全部‘0’に設定された場合、APは、フルプローブ応答することができる。
図40の副図面(b)によると、5個のビットマップのうち一つを指定することができてビットマップ選択範囲は広いが、直接的にオプション情報の要求を指示するビットマップは、1個のみが含まれることができる。
副図面(b)と違って、副図面(c)は、予備5ビットがプローブ応答グループビットマップを具現する代わりに、副図面(a)のように、オプション情報を要求するためのショートプローブ応答オプションサブフィールド4032に設定されることができる。例えば、フルSSID、ショートビーコン能力値、S1G能力値、拡張された能力値、サポートレートなどと関連したオプション情報を要求するために、ショートプローブ応答オプションサブフィールド4032が設定されることができる。NDPタイプのショートプローブ要求フレームを介した情報要求は、オプション情報の指示に限界があるため、十分の情報取得のために、STAが次のフルビーコンフレームを受信すべき可能性が高い。したがって、フルビーコンフレームが送信される時間と関連した情報はSTAが別途に要求しなくても、ショートプローブ応答フレームに含まれるようにすると、オプション情報要求と関連した足りないビットの問題がある程度緩和されることができる。
予備5ビットが前記のように設定されると、圧縮されたSSID/アクセスネットワークオプションサブフィールド4031に含まれることができるビットマップがどのようなビットマップに該当するかを別途に知らせることができないため、含まれることができるビットマップは、特定のビットマップに予め決定しなければならない。ただし、副図面(b)に比べて多いオプション情報を要求することができるため、STAが追加的なプローブ要求フレームを送信すべき場合が減ることができる。
例えば、ショートプローブ応答オプションサブフィールド4032は、ビットマップ0により指示されることができるオプション情報のうち5個の要求可否を指示するように設定されることができ、圧縮されたSSID/アクセスネットワークオプションサブフィールド4031は、ビットマップ0の次に多く使われることができるビットマップ(例えば、次世代無線LANシステム情報と関連したビットマップ1)を具現するように設定されることができる。
圧縮されたSSID/アクセスネットワークオプションサブフィールド4031は、図28及び図29で前述したビットマップ1をそのまま使用せずに、ビットマップ1の予備ビットに、他のビットマップにより指示されるオプション情報(例えば、ビットマップ2のRSN要求、EDCAパラメータ、カントリまたはビットマップ5のローミングコンソーシアム等)を含ませた結合されたビットマップを使用するようにすることができる。
もし、圧縮されたSSID/アクセスネットワークオプションサブフィールドが4021がSSIDのために使われる場合は、図40の(a)のように、ショートプローブ応答オプションサブフィールド5ビットを使用してオプションを示す。
図41は、本発明の実施例に係る2MHzのNDPタイプショートプローブ要求フレームのSIGフィールドフォーマットの例示を示すブロック図である。
図41の副図面(a)を参照すると、SSID/相互連動存在サブフィールドの設定を介して、2MHzのNDPショートプローブ要求フレームにおいて、圧縮されたSSID/アクセスネットワークオプションサブフィールド4111がアクセスネットワークオプション情報のために使われる場合、総32ビットのうち24ビットが残るようになる。したがって、予備24ビットを利用して8ビットのプローブ応答グループビットマップ及び8ビットのプローブ応答オプションビットマップの具現に使われることができる。この場合、図40の副図面(b)及び(c)の場合より多いオプション情報が指示されることができる。
例えば、プローブ応答グループビットマップが‘11000000’の場合、圧縮されたSSID/アクセスネットワークオプションサブフィールド4111の後部16ビットは、ビットマップ0及びビットマップ1を具現することができる。
ショートプローブ応答要求サブフィールド4112は、ショートプローブ応答を要求するか、またはフルプローブ応答を要求するかを指示するように設定されることができる。該当サブフィールドが‘1’に設定されると、ショートプローブ応答を要求したものであると設定され、‘0’に設定されると、フルプローブ応答を要求したものであると設定されることができる。
一方、ショートプローブ応答要求サブフィールド4112が具現されずに、該当1ビットが予備ビットで残るように具現されることもできる。このとき、圧縮されたSSID/アクセスネットワークオプションサブフィールド4111がアクセスネットワークオプション情報のために使われる場合、プローブ応答グループビットマップ及びプローブ応答オプションビットマップとして使われることができる後部の24ビットが全部‘0’に設定されると、フルプローブ応答を要求したものであると設定されることができ、後部の24ビットのうち一つでも‘1’に設定されると、ショートプローブ応答を要求したものであると設定されることができる。
副図面(b)のように、SIGフィールドが設定された場合、8個のビットマップのうち2個が明示的に選択及び具現されるため、多様な種類のビットマップに対する選択範囲は広い。ただし、オプション情報を直接的に指示するビットマップの数が2個に制限されることができる。
副図面(b)は、圧縮されたSSID/アクセスネットワークオプションサブフィールド4121がアクセスネットワークオプション情報のために使われる場合、残りの24ビットの全てをプローブ応答オプションビットマップの具現に使用する例示を示す。この場合、NDPショートプローブ応答フレームに3個のビットマップが含まれることができる。それに対し、プローブ応答グループビットマップが含まれていなくて、どのようなビットマップが含まれるかを明示的に指示することができないため、含まれる3個のビットマップは、予め特定のビットマップに決定される必要がある。それに対し、副図面(a)に比べて多いオプション情報に対する要求が可能である。これはSTAがショートプローブ応答フレームを介して十分でない情報が取得される可能性を低くすることで、プローブ要求をする動作を防止することができる。
例えば、図28及び図29で前述したビットマップのうち最も多く使われるビットマップ0、1、及び2を該当シグナルフィールドに含ませることができ、三つのビットマップフィールドは、一般的に必要なオプション情報を大部分カバーすることができる。
または、図28及び図29で前述したビットマップ1をそのまま使用せずに、ビットマップ1の予備ビットを他のビットマップに含まれている頻繁に使われるオプション情報(例えば、ビットマップ5のローミングコンソーシアム要求等)を指示するように具現された結合されたビットマップを使用するようにすることができる。
以上、図面を参照して本発明の実施例に係るスキャニング方法、プローブ要求及び応答のためのフレームのフォーマットに対して詳述した。
STAは、必要な情報をプローブ要求フレームのプローブ応答オプションフィールド(または、IE)の設定を介してAPに要求することができ、APは、STAが要求した情報を含むショートプローブ応答フレームをSTAに送信する。
STAは、認証/結合をトライするために必要な情報をショートプローブ応答フレームから取得すると、取得直後に結合をトライすることができる。
それに対し、必要な情報を十分に取得することができない場合、追加に必要な情報のみを選択的に要求することができる。選択的な要求は、プローブ要求フレームのプローブ応答オプションフィールド(または、IE)の設定のために具現されることができる。また、ショートプローブ応答フレームに含まれているフルビーコンフレームの送信時間と関連した情報に基づいてフルビーコンフレームが送信される時まで待機し、フルビーコンフレームを介した情報取得後に結合をトライすることができる。これはフルビーコンフレームが送信される時点がショートプローブ応答フレーム送信時点と遠くない時、有用に使われることができるオプションである。STAは、ショートプローブ応答フレームを受信した後、フルビーコンフレーム送信時点までパワーセーブモードで動作することができる。
APは、もし、次のフルビーコンフレームを送信する時点がSTAからプローブ要求フレームを受信した時点と相当近い場合、STAが送信したプローブ要求フレームに含まれているプローブ応答オプションフィールド(または、IE)を介した情報要求に関係なく、FC、SA、タイムスタンプ、圧縮されたSSID、フルビーコン時間のような基本的な情報と関連したフィールドのみを含むショートプローブ応答フレームを送信することができる。このとき、ショートプローブ応答フレームの送信方式をユニキャストにするか、またはブロードキャストにするかは、APが選択して送信することができる。STAの個数が多い場合、ショートプローブ応答フレームをブロードキャスト送信すると、過度なプローブ応答フレーム送受信によるプローブ応答フラッディング(probe reponse flooding)が防止されることができる。
前記のようにAPが意図的に基本的な情報を含むショートプローブ応答フレームを送信する理由は、必要な全ての情報を含むフルビーコンフレームがその次に送信されるため、ショートプローブ応答フレームとフルビーコンフレームを介して重複して情報を送ることによってオーバーヘッドを発生させることを防止することができるためである。STAは、ショートプローブ応答フレームのフルビーコン時間関連情報を介してフルビーコンフレームの送信時点を把握し、待機後、フルビーコンフレームを受信することができる。
APは、ショートプローブ応答フレーム及びフルプローブ応答フレームの両方ともをブロードキャスト送信することもできる。この場合、プローブ応答フレームを他のSTAも取得して該当情報を活用することができる。即ち、プローブ応答フレームをビーコンフレーム及び/またはショートビーコンフレームと共に活用することができる。これによって、次世代無線LANシステムのショートビーコンフレームによる短所を克服することができる。STAは、フルビーコンフレームが送信される時点まで待たずに、STAが必要とする追加的な情報を中間に送信されるショートプローブ応答フレームを介して取得することもできるためである。APは、ネットワーク状況を考慮してトラフィックが多くてスキャニングをトライするSTAが多い場合、ショートプローブ応答フレームをブロードキャストすることで、STAにAP及び/またはBSS関連情報を提供することができる。これによって、トラフィックが高い無線LAN環境でも効率的にショートプローブ応答が行われることができる。
ブロードキャストされたショートプローブ応答フレームを受信したSTAは、追加的に必要な情報を以後送信されるフルビーコンフレームを介して取得し、または直接プローブ要求フレーム送信を介して要求してAPから取得することができる。要求を受けたAPは、該当情報を含むショートプローブ応答フレームを該当STAにユニキャスト送信することができる。
ショートプローブ応答フレームがユニキャスト送信された場合であるとしても、ターゲットSTA以外の他のSTAは、該当するショートプローブ応答フレームをオーバーヒアリングすることができる。このとき、STAは、取得された情報を自分の運営のために使用することができる。オーバーヒアリングしたショートプローブ応答フレームに運営のために必要な情報(例えば、結合を実行するための情報)が全部含まれている場合、STAは、別途のプローブ要求フレームをAPに送信せずに、該当情報を使用して結合/認証をトライすることができる。オーバーヒアリングしたショートプローブ応答フレームに一部の情報が欠落されている場合、STAは、プローブ要求フレームを送信することで、APに必要な情報を提供することを要求することができる。このように、自分のために送信されないショートプローブ応答フレームの情報をオーバーヒアリングを介してSTAが活用できる場合、プローブ要求/応答のためのトラフィックが減少される効果がある。
提案されたショートプローブ応答フレームは、能動スキャニングのために使われることもできるが、STAがショートビーコンフレームを既に受信した場合、または既にAPと結合された場合、追加的にAP及び/またはBSSに対する情報が必要とする時、これの取得に使われることができる。
APがショートプローブ応答フレームを送信する時、ショートプローブ応答フレームは、STAにより明示的に要求された情報のみを含み、またはSTAが明示的に要求した情報外にも追加的な情報を含ませて送信することができる。AP及び/またはBSS情報が大幅変更された場合、後者が有用である。ただし、一般的にAP及び/またはBSS関連情報は、少しずつ変更されるため、プローブ要求/応答によるオーバーヘッドを減らすために、前者のように明示的に要求された情報のみを含ませて送信する方式が主に適用されることができる。
センサノードで構成されたセンサBSS等、特殊なノードで構成されたBSSでは、ビーコンフレーム送信によるオーバーヘッドを減らすために、フルビーコンフレームを相当まれに送信し、またはほとんど送信しない。ショートプローブ応答フレームは、このような環境でショートビーコンフレームを介して取得することができない追加的なAP及び/またはBSS関連情報を取得するためにも使われることができる。また、この場合にもトラフィックが多い場合、APは、ショートプローブ応答フレームをブロードキャスト方式に送信することができ、この場合、STAが別途にプローブ要求なくてもAP及び/またはBSS関連情報を共有することができる。
このような実施例において、STAが既にショートビーコンフレームを受信した状態であり、またはAPに結合された以後の場合、既にフルSSIDを知っているため、圧縮されたSSIDを利用したショートプローブ要求フレームを使用することができる。
また、前述したように、プローブ要求フレームにショートビーコンフレームの変更シーケンス値を含ませて送信することによって、該当以後の変更されたAP及び/またはBSS関連情報のみをAPがショートプローブ応答フレームに含ませて送信するようにする方法を使用することもできる。
既に以前にショートビーコンフレーム、フルビーコンフレーム、以前のショートプローブ応答フレーム、フルプローブ応答フレームなどを受信し、AP及び/またはBSSに対する情報を取得したSTAであるとしても、他のSTAの要求によって送信されるショートプローブ応答フレームの変更シーケンス値を確認して情報の変更があったかどうかを知ることができる。変更シーケンスの値が知っている値より増加された場合、これはAP及び/またはBSS関連情報がアップデートされたことを意味するため、STAは、変更された情報の取得のために追加にプローブ要求フレームを送信することができる。
プローブ要求フレームのプローブ応答オプションの具現方法を不要なプローブ応答のフィルタリングに使用することもできる。STAがプローブ要求時、プローブ応答オプションビットマップを介して要求した情報をAPが提供できない場合、APがプローブ応答をしないようにすることができる。即ち、STAが要求した情報をAPが提供できないことは、該当APは、STAが所望するAP(STAが要求する機能を提供するAP)でない可能性が高いため、APがプローブ応答をしても、STAは、該当APに結合しない確率が高い。したがって、APがプローブ応答をしないことによって、不要なプローブ応答によるオーバーヘッドを防止することができる。例えば、STAが特定無線LAN環境で使われるオプション情報(例えば、11u、11k、11v関連情報)を要求したが、APが特定無線LAN環境でサポートされる機能をサポートしない場合、ショートプローブ応答フレームやフルプローブ応答フレームを送信しないようにすることで、不要なプローブ応答が防止されることができる。
本発明で提案されたショートプローブ応答フレームは、選択的にSTAが必要な情報を含むことによって長さは短くなるが、結合/認証トライのための情報をSTAに提供することができる特性を有する。これによって、能動スキャニング時、プローブ応答により発生できるオーバーヘッドを減少させ、より効率的なスキャニング方法を提供することができる。
本発明の実施例によると、STAは、プローブ要求時、選択的に必要な情報を要求し、これをショートプローブ応答フレーム受信を介して取得することができる。したがって、STAは、必要な情報取得のためにフルビーコンフレーム(full beacon frame)送信されるまで待機せずに、より効率的に動作することができる。
図42は、本発明の実施例が具現されることができる無線装置を示すブロック図である。
図42に示す無線装置4200は、本発明の実施例に係るSTA及びAPを具現することができる。
図42を参照すると、無線装置4200は、プロセッサ4210、メモリ4220、及びトランシーバ4230を含む。トランシーバ4230は、無線信号を送信及び/または受信し、IEEE802.11の物理階層を具現する。プロセッサ4210は、トランシーバ4230と機能的に連結されて動作するように設定されることができる。プロセッサ4210は、図5〜図42に提案されたフォーマットのフレームを生成/送信/受信/解釈するように設定されることができる。プロセッサ4210は、図面を参照して詳述した本発明の実施例に係るスキャニング方法を実行するように設定されることができる。
プロセッサ4210及び/またはトランシーバ4230は、ASIC(Application−Specific Integrated Circuit)、他のチップセット、論理回路及び/またはデータ処理装置を含むことができる。実施例がソフトウェアで具現される時、前述した技法は、前述した機能を遂行するモジュール(過程、機能など)で具現されることができる。モジュールは、メモリ4220に格納され、プロセッサ4210により実行されることができる。メモリ4220は、プロセッサ4210の内部に含まれることができ、外部に別途に位置して知られた多様な手段によりプロセッサ4210と機能的に連結されることができる。
前述した例示的なシステムにおいて、方法は、一連のステップまたはブロックで流れ図に基づいて説明されているが、本発明は、ステップの順序に限定されるものではなく、あるステップは、前述と異なるステップと、異なる順序にまたは同時に発生できる。また、当業者であれば、流れ図に示すステップが排他的でなく、他のステップが含まれ、または流れ図の一つまたはそれ以上のステップが本発明の範囲に影響を及ぼさずに削除可能であることを理解することができる。