KR100950447B1 - 적어도 하나의 무선 노드를 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 방법 및 시스템, 그리고 채널 스위치 통지소자 - Google Patents

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Abstract

무선 LAN(WLAN)에서 기본 서비스 세트(BSS) 또는 하부구조 기본 서비스 세트(IBSS)의 적용범위 영역내에 배치된 적어도 하나의 무선 노드를 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 방법 및 시스템이 개시된다. 한 실시예에서, 상기 방법은 적어도 하나의 무선 노드에 의해 사용될 상기 제 2 통신 채널이 요구되는지 여부를 결정하는 단계; 상기 제 2 통신 채널이 요구되는 것으로 결정되는 경우에, 소스 노드에 의해 관리 프레임을 적어도 하나의 무선 노드로 방송하는 단계로서, 상기 관리 프레임은 채널-스위치 시간 및 제 2 통신 채널 식별자를 포함하는, 방송 단계; 및 상기 관리 프레임을 수신하는 적어도 하나의 무선 노드를, 상기 채널-스위치 시간에 대응하는 카운트다운 시간내에 상기 제 1 통신 채널에서 상기 제 2 통신 채널로 스위칭하는 단계로서, 상기 채널-스위치 시간은 비컨 간격보다 작은, 스위칭 단계를 포함한다. 대안적인 실시예에서, 상기 방법은 적어도 하나의 무선 노드에 의해 사용될 제 2 통신 채널이 요구되는지 여부를 결정하는 단계; 상기 제 2 통신 채널이 요구되는 것으로 결정되는 경우에, 소스 노드에 의해 제 1 관리 프레임을 적어도 하나의 무선 노드로 방송하는 단계로서, 상기 제 1 관리 프레임은 채널-스위치 시간 및 제 2 통신 채널 식별자를 포함하는, 방송 단계; 및 적어도 하나의 무선 노드에서 상기 방송된 제 1 관리 프레임을 수신할 때, 상기 제 1 통신 채널을 소음제거하기 위해 상기 제 1 통신 채널에서의 모든 추가적인 프레임 교환을 중단하는 단계를 포함한다.

Description

적어도 하나의 무선 노드를 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 방법 및 시스템, 그리고 채널 스위치 통지소자{METHOD AND SYSTEM FOR SWITCHING AT LEAST ONE WIRELESS NODE FROM A FIRST COMMUNICATION CHANNEL TO A SECOND COMMUNICATION CHANNEL, AND CHANNEL SWITCH ANNOUNCEMENT ELEMENT}
본 발명은 802.11(h) 무선 LAN(WLAN: wireless LAN)에서의 고속 채널-스위칭 메커니즘에 관한 것으로, 여기서 채널 스위칭은 비컨-간격 주기와 상관없이 수행된다.
WLAN에서의 매체-액세스-제어(MAC)층 및 물리(PHY)층 특징은, 국제 표준 ISO/IEC 8802-111에서 정의되는 IEEE 802.11(h) 표준 1999년판 "Information Technology-Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks - Specific Requirements, Part 11: Wireless LAN Medium Access Control(MAC) and Physical(PHY) specification"에서 명시되어 있다. 상기 표준은 MAC층에서 수행되는 채널 스위치의 통지를 위한 메커니즘을 제공한다. 특히, MAC층은 새로운 채널로 변경되는 시기 및 새로운 채널의 채널번호를 통지하기 위해 BSS 네트워크의 AP 또는 IBSS 네트워크의 STA에 의해 사용되는 채널-스위치 통지소자(channel-switch announcement element)를 제공한다. 채널-스위치-통지소자는 네트워크가 새로운 채널로 스위칭되기전에 발생해야 하는 타겟-비컨-전송 횟수(TBTT: target-beacon-transmission times)의 수와 동일하게 세팅되는 "채널 스위치 카운트" 필드를 포함한다.
IEEE 802.11 표준에 따라 채널 스위치를 수행하는 단점은, 특정한 경우에 채널 스위치가 허용되기전에 적어도 하나 이상의 TBTT가 발생하기를 기다려야 할 때의 상당한 양의 대기시간(latency), 즉 지연이 있을 수 있다는 점이다. 추가로, 이러한 대기시간은 유럽의 일부 규제 영역에서 5㎓ 대역에서 작동하는 WLANS을 위한 DFS 요구를 만족시키지 않을 수 있다. 특히, DFS 요구는, WLAN이 임무-중대 기능(mission-critical function)을 수행하는 레이더 시스템과 같은 다른 공동-배치 시스템(co-located system)에 간섭하는 것을 회피하도록 요구한다. 이러한 간섭을 회피하기 위해서, 지정 시간내에 다른 주요 사용자가 검출되는 대역에서는 모든 통신이 중단되어야 한다. 지정된 시간내에서의 통신 중단은 전술한 대기시간의 관점에서 실현가능하지 않을 수도 있다.
따라서, 전술한 채널-스위칭 대기시간을 극복하고, 또한 유럽에서 5㎓ 대역에서 작동하는 WLANS에 부과되는 DFS 규제 요구를 만족시키는, MAC층에서 IEEE 802.11 표준에 통합될 수 있는 채널-스위칭 방식이 요구된다.
따라서, 본 발명은 채널-스위칭 대기시간을 최소화하여, 특히 5㎓ 대역에서 임무-중대 함수를 수행하는 레이더 시스템과 같은 다른 공동-배치 시스템 작동의 간섭을 방지하도록 "고속 채널 스위칭"을 수행하기 위한, WLAN에서의 고속 채널-스위칭 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명이 5㎓ 대역에서 작동하는 WLANS에서의 사용을 위한 적절한 애플리케이션을 발견했지만, 2.4㎓ 대역과 같은 다른 대역 에서 사용하기 위해 동일하게 적용가능하다는 점에 유의해야 한다.
본 발명은 WLAN에서 고속 채널 스위칭을 수행하기 위한 다수의 실시예를 제공한다. 모든 실시예에서, 소스 노드는 BSS의 AP 또는 IBSS의 STA일 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 기본-서비스 세트(BSS) 또는 독립-기본-서비스 세트(IBSS)의 적용범위 영역내에 배치된 복수의 지국(STA)에 대해 고속 채널 스위칭을 수행하는 방법인, "고속" 채널 모드가 개시되어 있다. "고속" 채널 모드에 따르면, 모든 STA는 시간 주기내에 BSS 또는 IBSS에서의 현재 작동 채널로부터 통지된 작동 채널로 스위칭되고, 상기 시간 주기는 정밀한 입상(granular) 시간 분할(마이크로초)로 지정된다. 이것은 채널 스위칭이 단일 비컨 주기보다 짧은 주기내에 발생하도록 허용한다. 상기 방법은 복수의 STA에 의해 사용될 새로운 채널이 요구되는지 여부를 결정하는 단계; 소스 노드에 의해 채널 스위치 통지소자(CSAE)를 방송하는 단계로서, 상기 CSAE는 통지된 채널 및 채널-스위치 시간을 포함하는, 방송 단계; 및 비컨 간격에 독립적인, 채널-스위치 시간의 만료에 앞서 STA를 통지된 채널로 스위칭하는 단계를 포함한다.
상기 실시예의 특징에 따르면, 비컨 간격보다 더 정밀한 입도로 채널-스위치 시간을 지정함으로써, 임의의 바람직한 값을 갖는 채널-스위치 대기시간이 실현될 수 있다. 또한, 상기 실시예의 다른 특징에 따르면, 모든 STA로부터의 전송물 교환은 채널-스위치 시간의 만료때까지 현재 채널에서 지속되도록 허용된다.
추가 실시예에서, 본 발명은 본 명세서에서 "소음제거(quiet)" 채널 모드로 언급되는, 기본-서비스 세트(BSS) 또는 독립-기본-서비스 세트(IBSS)의 적용범위 영역내에 배치된 복수의 지국(STA)에 대해 고속 채널 스위칭을 수행하는 다른 방법을 제공한다. "소음제거" 채널 모드에서, "소음제거" 비트 세트를 포함하는 소스 노드(즉, BSS의 AP 또는 IBSS의 STA)로부터의 CSAE의 수신시에 현재 작동 채널에서의 모든 추가 전송을 신속하게 중단하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 복수의 STA에 의해 사용될 새로운 채널이 요구되는지 여부를 결정하는 단계; 상기 소스 노드에 의해 CSAE를 방송하는 단계로서, 상기 CSAE는 통지된 채널 및 채널-스위치 시간을 포함하는, 방송 단계; STA에서의 CSAE의 수신시에, 현재 채널에서의 모든 추가적인 프레임 교환을 중단하는 단계; 및 채널-스위치 시간에 의해 한정된 시간 주기내에 모든 STA를 새로운 채널로 스위칭하는 단계를 포함한다.
상기 실시예의 특징에 따르면, 통지된 채널로의 스위치가 발생하는 시간은 비컨 간격으로 지정될 수 있다. 비컨 간격과 상관없이 스위칭이 발생한 이전 실시예와 대조적으로, 채널 스위치 시간은 비컨 간격으로 지정되도록 허용된다. 이러한 지정은 네트워크가 먼저 그 채널 품질을 위해 네트워크내의 다른 채널을 스캔한 다음 다른 채널에서의 가능한 기존의 주요 사용자의 존재를 스캔하도록 허용하기 위해 더 긴 스위칭 시간을 가능하게 한다. 그래도, 현재 채널에서 추가적인 정상 프레임 교환이 허용되지 않는다는 사실로 인해 규제 요구가 만족된다.
더 다른 적절한 실시예에 따르면, 본 명세서에서 "반복" 모드로 언급되는, 이전 실시예에 대한 개선예가 개시된다. "반복" 모드는 이전 실시예의 "소음제거" 모드에 대한 개선이다. "반복" 모드는 CSAE 방송을 듣지 않거나, 채널의 소음제거를 위한 "소음제거" 모드에서 소스 노드에 의해 전송되는 하나 이상의 STA의 확률 을 고려한다. 이 때문에, 소스 노드에 의해 방송된 CSAE를 듣지 않은 상기 STA는 네트워크상에서 MAC 프레임을 계속 잘못 전송할 것이다. 이러한 잘못된 전송이 현재 채널에서 지속되는 것을 방지하기 위해서, 잘못된 MAC 프레임을 수신하는 임의의 STA는 통지된 채널 스위치 시간이 만료되기 전에 CSAE를 1회 재전송하도록 허용될 것으로 예상된다. 이러한 방식에서, STA로부터 재방송된 CSAE가 소스 노드로부터 처음-방송된 CSAE를 듣지 않은 상기 STA에 의해 청취될 것으로 생각된다. 만일, 랜덤 백오프(random backoff)를 수행하는 동안, 동일한 BSS 또는 IBSS에 속하는 CSAE가 수신되면, 전송은 수행되지 않아야 한다. 이것은 다수의 STA가 CSAE를 재전송하는 경쟁을 해결한다.
본 발명의 다른 양상은 WLAN에서 "고속 채널 스위칭"을 수행하기 위한 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 복수의 STA에 의해 사용될 새로운 채널이 요구되는지 여부를 결정하는 수단; 소스 노드에 의해 비컨 간격과 상관없는 값을 갖는 채널 스위치 시간을 포함하는 채널-스위치-통지소자를 방송하는 수단; 및 통지된 채널-스위치 시간에 의해 지정된 시간의 만료시에 상기 STA를 새로운 작동 채널로 스위칭하는 수단을 포함한다.
상기 시스템은 대안적인 실시예에서 STA에서 채널-스위치-통지소자의 수신시에 현재 채널에서의 모든 추가적인 프레임 교환을 중단하는 수단; 및 하나 이상의 STA가 소스 노드에 의해 방송된 초기-전송된 CSAE를 듣지 않은 경우에 STA에 의해 채널-스위치-통지소자를 재전송하는 수단을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 방법 및 장치는 첨부 도면과 관련하여 참조되는 경우에 다음의 상 세한 설명을 참조함으로써 더 완벽하게 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예가 적용되는 무선-통신 시스템의 구조를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 상기 실시예에 따른 특정 기본-서비스 세트(BSS)내의 각각의 지국(STA) 및 액세스 포인트(AP)의 간략화된 블록도.
도 3a는 본 발명의 한 실시예에 따른 AP로부터 각각의 지국(STA)으로 정보를 전송하기 위한 채널-스위치-통지소자의 포맷을 나타내는 도면.
도 3b는 본 발명의 한 실시예에 따른 도 3a의 채널-스위치-통지소자의 스위치-모드 서브필드의 포맷을 나타내는 도면.
다음의 설명에서, 본 발명의 완벽한 이해를 제공하기 위해서, 제한하기 보다는 설명할 목적으로, 특정 구조, 인터페이스, 기술 등과 같은 특정 세부사항이 설명된다. 간략하고 명확하게 하기 위해서, 불필요한 세부사항으로 본 발명의 설명을 불분명하게 하지 않도록 잘 알려진 디바이스, 회로 및 방법의 상세한 설명은 생략된다.
본 발명은 5㎓ 대역에서 임무-중대 기능을 수행하는 레이더 시스템과 같은 다른 공동-배치 시스템 작동의 간섭을 방지하기 위해서 채널-스위칭 대기시간을 축소시키기 위한 고속 채널 스위칭 방식과 관련된다. 본 발명이 IEEE 802.11b PHY 명세와 같은 다른 물리층 명세를 이용하여, 2.4㎓와 같은 다른 주파수 대역으로 용이 하게 확장될 수 있다는 점이 당업자에게 명확해져야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예가 적용되는 대표적인 네트워크를 예시한다. 본 발명의 원리에 따르면, 채널-스위칭 대기시간을 최소화하여 특히 5㎓ 대역에서 임무-중대 기능을 수행하는 레이더 시스템과 같은, 다른 공동-배치 시스템 작동의 간섭을 방지하도록 도시된 바와 같은 BSS 네트워크의 액세스 포인트(AP)(또는 IBSS 네트워크의 STA)를 작동시킬 수 있는 고속 채널 스위칭 방식이 제공된다. 도 1에 도시된 네트워크가 예시 목적으로 작게 도시된 점에 유의해야 한다. 실제로, 대부분의 네트워크는 훨씬 더 많은 수의 이동 STA를 포함한다. 또한 도 1과 다음의 설명이 BSS 네트워크를 참조하여 제공되지만, 본 발명의 원리는 IBSS 네트워크에 대해서도 동일하게 적용된다는 점에 유의한다.
본 발명이 다른 비-관련 사용자로부터의 간섭에 반응하여 그 BSS와 관련된 모든 또는 일부 지국(STA)에 대해 채널 스위치 또는 채널 소음제거를 AP가 신속하게 개시할 수 있게 함으로써 WLAN에 대한 애플리케이션을 갖는다. 예를 들어, BSS1의 STA3는 인접한 BSS2와 겹치는 영역내에 있어서, 인접한 BSS2의 STA4로부터의 경합을 경험할 수 있다. 대안적으로, STA3은 위성 또는 레이더 시스템과 같은 다른 주요 사용자에 속하는 인근 비-802.11-컴플라이언트(compliant) 디바이스로부터의 간섭을 경험할 수 있다. 이 때문에, 본 발명은 새로운 주파수 채널로의 신속한 변화 또는 현재 주파수 채널의 신속한 소음제거를 가능하게 하는 802.11 MAC 명세로의 변경을 도입한다. 이러한 변경은 유럽 라디오 통신 위원회(ERC: European Radio Communications Committee)에 의해 부과되는 요구의 만족을 용이하게 하고, 5㎓ 대역 또는 다른 대역, 예를 들어 2.4㎓에서의 802.11 WLAN 작동 성능을 향상시킨다. 본 발명이 IEEE 802.11b PHY 명세와 같은 다른 물리층 명세를 이용하여, 2.4㎓와 같은 다른 주파수 대역으로 용이하게 확장될 수 있다는 점이 당업자에게 명확해져야 한다.
도 2를 참조하면, 도 1에 도시된 WLAN내의 각각의 STA 및 AP는 도 2의 블록도에 예시된 구조를 갖는 시스템을 포함할 수 있다. AP 및 STA 모두 디스플레이(20), CPU(22), 전송기/수신기(Tx/Rx)(24), 입력 디바이스(26), 기억모듈(28), RAM(30), ROM(32), 및 공용 버스(40)를 포함할 수 있다. 본 설명이 특정한 컴퓨터 시스템을 설명하는데 공통으로 사용되는 용어를 인용할 수 있지만, 본 설명 및 개념은 도 2에 도시된 것과 다른 구조를 갖는 시스템을 포함한, 다른 처리 시스템에 동일하게 적용된다. 전송기/수신기(24)는 요구되는 데이터를 전송하기 위해 안테나(미도시)에 연결되고, 그 수신기는 수신된 신호를 대응하는 디지털 데이터로 변환한다. CPU(22)는 ROM(32)에 포함된 운영 시스템의 제어하에서 작동하고, AP로 하여금 그 BSS와 관련된 일부 또는 모든 지국(STA)에 새로운 채널 또는 무선 링크를 제공할 수 있게 함으로써, WLAN내에서의 주파수 선택을 수행하기 위해 RAM(30)을 이용한다.
본 발명에 따라 고속 채널 스위칭을 수행하기 위한 다양한 실시예를 설명하기에 앞서, 다양한 실시예를 선택하기 위한 한가지 구현이 MAC층에서의 채널-스위치-통지소자에 대한 수정 환경에서 설명될 것이다. 본 발명의 다양한 "고속 채널" 스위칭 실시예를 구현하는 한가지 방법은, 무선 네트워크상에서 서비스를 제공하기 위해 관리 프레임의 구성요소로서 포함될 수 있는 정보 소자의 한가지 유형인, 채널-스위치-통지소자(CSAE: channel-switch-announcement element)를 수정하는 것이다. 해당 기술분야에서 잘 알려진 바와 같이, CSAE는 새로운 주파수 채널, 및 새로운 채널로 스위칭할 시기를 한정하고, IEEE 표준 P802.11/D0.1, 시스템 사이의 전기통신 및 정보 교환을 위한 표준에 대한 초고 증보판(Draft Supplement)에서 정의되어 있다.
도 3a를 참조하면, 본 발명에 따라 수정된, 채널-스위치-통지소자(CSAE)(31)를 위한 포맷이 도시되어 있다. 수정된 CSAE(31)는 2가지 종래 필드 및 추가된 필드, 즉 "소자 ID" 및 "길이" 필드에 추가로 "스위치 모드" 필드를 포함하는 것으로 도시된다. 종래의 필드는, 이동할 주파수 채널 번호를 나타내는 "스위칭할 채널" 필드를 포함한다. 또한, (현재 비컨 프레임을 포함한) 얼마나 많은 비컨이 BSS의 채널 스위치가 발생하기전에 나타나야 하는지를 종래 방식으로 나타내는 "채널 스위치 카운트"가 도시되어 있다. 그러나, 본 명세서에 설명된 실시예에 따라서, "채널 스위치 카운트"는 대안적인 표시를 갖는다. 즉, 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 "채널 스위치 카운트"는 카운트다운 시간을 마이크로초로 나타내고, 그 만료시에 STA는 현재 작동 채널에서 통지된 채널로 스위칭해야 한다. 추가된 필드는, 후술될 실시예 중의 하나를 선택하기 위한, 단일 옥텟(octet)으로 도시되는 "스위치 모드" 필드이다.
도 3b는 다양한 실시예를 선택하기 위해 단일 옥텟의 비트 필드가 사용되는 도 3a의 "스위치 모드" 바이트에 대한 한가지 가능한 구현을 예시한다. 도시된 바와 같이, "고속" 작동 모드를 선택하기 위해 비트 필드 0이 사용되고, "소음제거" 작동 모드를 선택하기 위해 비트 필드 1이 선택되며, "반복" 작동 모드를 선택하기 위해 비트필드 2가 사용된다. 그러나, 본 발명은 이러한 특정 하드웨어 또는 소프트웨어 구현에 제한되지 않고, 본 명세서에서 개시된 실시예의 기능을 구현하기 위해 임의의 적절한 기술을 이용할 수 있다는 점이 이해된다.
각각의 실시예가 이제 설명된다.
본 발명의 한 실시예에서, STA가 비컨 간격 주기와 상관없는, "채널-스위치-카운트" 시간의 만료시에, 모두 현재(제 1) 채널에서 새로운(제 2) 채널로 신속하게 스위칭되는 "고속" 작동 모드가 설명된다.
도 1을 계속 참조하면, 예를 들어 STA2와 같은 STA가 위성 또는 레이더 시스템과 같은 다른 주요 사용자에게 속하는 인근 비-802.11-컴플라이언트 디바이스로부터의 간섭을 경험할 수 있는 상황에서 신속한 채널 스위칭에 대한 요구가 발생할 수 있다. 이 때문에, 본 발명은 비컨 간격과 상관없이, 마이크로초로 지정되는 시간 주기내에 현재 채널에서 새로운 채널로 변화함으로써 검출되는 간섭에 대해 신속하게 반응할 수 있는, 802.11-MAC 명세에 대한 수정을 도입한다. 본 발명에 따른 채널 스위칭은, 종래 기술에서 스위칭이 일부 비컨 간격 주기 수에 걸쳐서 비컨 간격의 경계에서만 발생해야 하는 종래 기술의 구속을 극복한다는 점에 유의한다.
네트워크의 작동을 위해 현재 채널에서 새로운 채널로의 신속한 변화를 가능 하게 하는 802.11-MAC 명세에 대한 수정이 이제 설명된다.
작동시에, "고속" 모드에서, 현재 작동 채널에서 간섭을 검출하면, AP는 CSAE(31)를 네트워크내 STA로 방송하고, "스위치 모드" 비트 필드는 세트된 "고속" 모드 세트, 즉 1에 대응한다. STA에서 CSAE(31)를 수신하면, "고속" 작동 모드가 검출되고, "채널 스위치 카운트" 필드는, 현재 채널에서 통지된 채널로의 스위칭을 위해 각각의 STA에서 카운트다운되는 시간인 카운트다운 시간(마이크로초)으로 해석된다. 채널-스위치 카운트 시간은, MPDU의 CSAE(31) 전달 종료가 STA에서 검출되는 포인트에서부터 카운트다운된다(포인트 "A" 참조). 본 실시예에 따른 채널 스위칭을 위한 카운트다운 시간이 비컨 간격 주기와 상관없다는 점에 유의해야 한다. 추가로, "채널 스위치 카운트" 시간이 만료될 때까지 현재 채널내에서 프레임 교환이 계속 허용된다는 점에 유의한다. 즉, 현재 채널에서의 소음제거는 CSAE(31)의 수신시에 수행되지 않는다. 대신, 현재 채널에서의 소음제거는 카운트다운 시간의 만료 이후에 발생한다.
추가적인 실시예에서, 2가지 측면에서 이전 "고속" 실시예와 구별되는 "소음제거" 작동 모드가 설명된다. 먼저, 현재 모드에서, 현재 채널에서의 소음제거는 CSAE(31)의 수신시에 수행된다. 2가지 실시예를 구별하는 첫 번째 포인트는, 본 실시예에서, 채널의 소음제거를 기다리기 위한 카운트다운 시간이 없다는 점이다. 후술되는 바와 같이, 거의 즉각적이다. 추가로 이전 실시예와 대조적으로, 채널 스위치는 여러 비컨 간격 주기에 걸쳐서 발생할 수 있다. 즉, 이전 실시예에서 그런 것과 같이, 거의 즉각적이지 않다. 이러한 더 긴 채널 스위치 시간은 (1) "최상의" 제어 채널을 찾기 위해 WLAN에서의 작동중인 모든 제어 채널을 스캔하는 것을 포함한 이유때문에 바람직할 수 있다. 우수한 수신 품질을 갖는 제어 채널이 발견되는 경우에, WLAN은 상기 채널로 스위칭하기로 선택할 수 있고, (2) 네트워크내의 특정 STA는 전력-절약 모드에 있을 수 있으며, 따라서 즉각적으로 새로운 채널로 스위칭되도록 이용가능하지 않을 수 있다.
작동시에, "소음제거" 모드에서, 현재 작동 채널에서(즉, 주요 사용자로부터) 간섭을 검출하면, AP는 CSAE(31)를 네트워크내의 STA로 방송하고, 여기서 "스위치 모드" 비트 필드는 세팅된 "소음제거" 모드, 즉 도 3b의 비트 1에 대응한다. STA에서 CSAE(31)를 수신하면, "소음제거" 작동 모드가 검출되고, "채널 스위치 카운트" 필드는 새로운 채널로의 스위칭을 위해 각각의 STA에서 카운트다운되는 시간인 카운트다운 시간(비트 0의 세팅에 따라서 비컨 간격 또는 마이크로초)으로 해석된다. 이전 실시예와 대조적으로, 상기 카운트다운 시간은 몇 비컨 간격 정도일 수 있다. 이러한 구별은, 본 실시예가 주로 신속하게 채널을 소음제거하고 나중에 채널 스위치가 발생하도록 허용하는 것에 관한 것과 관련된다는 사실에 기인한다.
현재 채널을 신속하게 소음제거하기 위해서, 수신된 CSAE(31)의 종료가 STA에서 검출된다. CSAE(31)의 종료 검출과 일치하는 시간의 포인트에서, 현재 채널에서 새로운 프레임 교환 시퀀스가 허용되지 않는다. STA는 오직 채널 스위치 카운트 시간이 만료된 이후에만 통지된 채널에서의 추가적인 프레임-교환 시퀀스를 전송하기 시작하도록 허용된다. 다시 말해서, 채널-스위치 카운트 시간의 만료 이후에 통지된 채널에서만 추가 전송이 허용된다. 추가로, BSS 네트워크에서, STA는 임의의 클래스 2 또는 클래스 3 프레임을 전송하기전에 AP로부터의 비컨 또는 프로브 응답을 듣기 위해 기다려야 한다.
다른 실시예에서, "반복" 작동 모드가 설명된다. 상기 모드는 이제 도 1의 네트워크를 참조하여 설명된다. "반복" 모드는, 하나 이상의 STA, 즉 STA1이 채널의 소음제거를 위해 소스 노드, 즉 AP1에 의해 방송된 CSAE(31)를 들을 수 없을 가능성을 고려함에 따라서 전술한 "소음제거" 모드에 대한 개선 모드이다. 이것이 발생하는 경우에, AP1에 의해 방송된 CSAE(31)를 듣지 못한 STA1은 현재 채널에서 MAC 프레임을 계속 전송하여 채널의 소음제거 목적을 좌절시킬 것이다. MAC-프레임 전송물이 전송되는 것을 방지하기 위해서, 소스 노드 AP1로부터 처음 방송된 CSAE(31)를 듣지 못하고, 또한 이어서 STA1로부터 MAC 프레임을 수신하는 임의의 다른 STA(즉 STA2, STA3)는 통지된 채널-스위치 시간이 만료되기전에 CSAE(31)를 1회 재방송하도록 허용된다. 예를 들어, STA2 및 STA3가 소스 노드 AP1로부터 원래 방송된 CSAE(31)를 듣는다고 가정하면, STA2 및 STA3 모두 CSAE(31)을 재방송하고자 시도한다. 그러나, CSAE(31)의 재방송에 앞서, STA2 및 STA3 모두 IEEE 802.11 표준에 따라 수행되는 바와 같이 랜덤 백오프 간격을 기다려야 한다. 백오프 시간동안, 더 짧은 랜덤 백오프 간격을 갖는 STA, 예를 들어 STA2는 CSAE(31)를 재방송할 것이고, 다른 STA, 예를 들어 STA3는 재방송을 들으면 그 전송을 중단할 것이다. 이러한 방 식으로, STA2로부터 재방송되는 CSAE(31)를 이제 STA1가 들을 것으로 기대된다.
전술한 설명에서 명백해지는 바와 같이, 본 발명은 전술한 작동 모드 중 하나를 이용함으로써, 즉 신속하게 채널의 소음제거를 하거나 또는 신속하게 새로운 채널로 스위칭함으로써 대역내의 주요 사용자에 대한 간섭이 최소화되거나 완전히 소거된다는 이점을 갖는다. 적절한 실시예의 전술한 설명은 당업자가 본 발명을 제조 또는 이용할 수 있게 하기 위해 제공된다는 점에 유의해야 한다. 독창적인 기능을 이용하지 않고서, 다른 실시예 뿐만 아니라 이러한 실시예에 대한 다양한 수정이 당업자에게 용이하게 명확해질 것이다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에서 도시된 실시예에 제한되지 않지만, 본 명세서에 개시된 원리 및 신규의 특징에 부합하는 최대한의 범주에 따를 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 802.11(h) 무선 LAN(WLAN)의, 비컨-간격 주기와 상관없는 고속 채널-스위칭 메커니즘에서 이용가능하다.

Claims (18)

  1. 무선 LAN(WLAN)에서 기본 서비스 세트(BSS1: basic-service set) 또는 하부구조 기본 서비스 세트(IBSS: infrastructure basic service set)의 적용범위 영역내에 배치된 적어도 하나의 무선 노드를 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 방법으로서,
    (a) 상기 적어도 하나의 무선 노드에 의해 사용될 상기 제 2 통신 채널이 요구되는지 여부를 결정하는 단계;
    (b) 단계 (a)에서 상기 제 2 통신 채널이 요구되는 것으로 결정되는 경우에, 소스 노드(AP1)에 의해 채널 스위치 통지소자(CSAE)(31)를 포함하는 관리 프레임을 상기 적어도 하나의 무선 노드로 방송하는 단계로서, 상기 CSAE(31)는 적어도 채널-스위치 시간 및 제 2 통신 채널 식별자를 포함하는, 방송 단계; 및
    (c) 상기 CSAE(31)를 포함하는 상기 관리 프레임을 수신하는 상기 적어도 하나의 무선 노드에서, 상기 채널-스위치 시간에 대응하는 카운트다운 시간내에서 상기 제 1 통신 채널에서 상기 제 2 통신 채널로 스위칭하는 단계를 포함하고,
    상기 채널-스위치 시간은 사용되는 비컨 간격에 상관없이 마이크로초로 지정되고, 상기 관리 프레임은 상기 WLAN에서 고속-채널 스위칭을 수행하기 위해 동작 모드를 선택하는 코드를 갖는 스위치 모드 필드(33)를 포함하는, 적어도 하나의 무선 노드를 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 무선 노드를 스위칭하는 상기 단계 (c)는, 상기 채널-스위치 시간의 카운트다운을 개시하기 위해 상기 적어도 하나의 무선 노드에서 수신된 관리 프레임의 종료(포인트 "A")를 검출하는 단계를 더 포함하는, 적어도 하나의 무선 노드를 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 소스 노드는 상기 BSS의 적용범위 영역내에 배치된 액세스 포인트(AP1) 및 상기 IBSS의 적용범위 영역내에 배치된 지국(STA) 중 하나인, 적어도 하나의 무선 노드를 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 통신 채널이 요구되는지 여부를 결정하는 상기 단계 (a)는 상기 제 1 통신 채널의 채널 품질에 대한 간섭 또는 다른 규제 요구를 만족시키는지에 기초하는, 적어도 하나의 무선 노드를 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 채널-스위치 시간의 만료에 앞서, 상기 제 1 통신 채널에서 프레임 교환이 지속되도록 허용하는 단계를 더 포함하는, 적어도 하나의 무선 노드를 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 방법.
  6. 무선 LAN(WLAN)에서 기본 서비스 세트(BSS1) 또는 하부구조 기본 서비스 세트(IBSS)의 적용범위 영역내에 배치된 적어도 하나의 무선 노드를 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 방법으로서,
    (a) 상기 적어도 하나의 무선 노드에 의해 사용될 상기 제 2 통신 채널이 요구되는지 여부를 결정하는 단계;
    (b) 단계 (a)에서 상기 제 2 통신 채널이 요구되는 것으로 결정되는 경우에, 소스 노드(AP1)에 의해 채널 스위치 통지소자(CSAE)(31)를 포함하는 제 1 관리 프레임을 상기 적어도 하나의 무선 노드로 방송하는 단계로서, 상기 제 1 관리 프레임은 채널-스위치 시간 및 제 2 통신 채널 식별자를 포함하는 상기 CSAE(31)를 포함하는, 방송 단계; 및
    (c) 상기 적어도 하나의 무선 노드에서 상기 CSAE(31)를 포함하는 상기 방송된 제 1 관리 프레임을 수신할 때, 상기 제 1 통신 채널을 소음제거하기 위해 상기 제 1 통신 채널에서의 모든 추가적인 프레임 교환을 중단하는 단계를 포함하고,
    상기 관리 프레임은 상기 WLAN에서 고속-채널 스위칭을 수행하기 위해 동작 모드를 선택하는 코드를 갖는 스위치 모드 필드(33)를 포함하고, 상기 채널-스위치 시간은 사용된 비컨 간격에 상관없이 마이크로초로 지정되는, 적어도 하나의 무선 노드를 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 채널-스위치 시간에 대응하는 카운트다운 시간내에 상기 CSAE(31)를 포함하는 상기 제 1 관리 프레임을 수신하는 상기 적어도 하나의 무선 노드에서, 상기 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 단계를 더 포함하고, 여기서 상기 채널-스위치 시간은 몇 비컨 간격 정도일 수 있고 사용되는 비컨 간격과 상관없는, 적어도 하나의 무선 노드를 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 스위칭 단계는 상기 카운트다운 시간을 개시하기 위해 상기 적어도 하나의 무선 노드에서 수신된, 상기 CSAE(31)를 포함하는 상기 제 1 관리 프레임의 종료를 검출하는 단계를 더 포함하는, 적어도 하나의 무선 노드를 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 방법.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 소스 노드(AP1)는 상기 적용범위 영역내에 배치된 상기 BSS의 액세스 포인트(AP) 및 상기 IBSS의 STA 중 하나인, 적어도 하나의 무선 노드를 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 방법.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 제 2 통신 채널이 요구되는지 여부를 결정하는 상기 단계 (a)는 상기 제 1 통신 채널의 채널 품질에 대한 간섭 또는 다른 규제 요구를 만족시키는지에 기초하는, 적어도 하나의 무선 노드를 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 방법.
  11. 제 6항에 있어서,
    상기 CSAE(31)를 포함하는 상기 제 1 관리 프레임이 적어도 하나의 무선 노드 중 하나에 의해 수신되지 않았는지를 결정하는 단계; 및
    상기 CSAE(31)를 포함하는 상기 제 1 관리 프레임을 수신하는 상기 적어도 하나의 무선 노드 중 하나로부터 상기 CSAE(31)를 포함하는 상기 제 1 관리 프레임을 재전송하는 단계를 더 포함하는, 적어도 하나의 무선 노드를 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 결정 단계는 상기 제 1 관리 프레임을 수신하는 상기 적어도 하나의 무선 노드로부터 제 2 관리 프레임을 수신하는 단계를 더 포함하는, 적어도 하나의 무선 노드를 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 방법.
  13. 무선 LAN(WLAN)에서 기본 서비스 세트(BSS1) 또는 하부구조 기본 서비스 세트(IBSS)의 적용범위 영역내에 배치된 적어도 하나의 무선 노드(WLAN)를 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하기 위한 시스템으로서,
    상기 적어도 하나의 무선 노드에 의해 사용될 상기 제 2 통신 채널이 요구되는지 여부를 결정하는 수단;
    상기 제 2 통신 채널이 요구되는 것으로 결정되는 경우에, 소스 노드(AP1)에 의해 채널 스위치 통지소자(CSAE)(31)를 포함하는 관리 프레임을 상기 적어도 하나의 무선 노드로 방송하는 수단으로서, 상기 관리 프레임은 채널-스위치 시간 및 제 2 통신 채널 식별자를 포함하는 상기 CSAE(31)를 포함하는, 방송 수단; 및
    상기 CSAE(31)를 포함하는 상기 관리 프레임을 수신하는 상기 적어도 하나의 무선 노드에서, 상기 채널-스위치 시간에 대응하는 카운트다운 시간내에 상기 제 1 통신 채널에서 상기 제 2 통신 채널로 스위칭하기 위한 수단을 포함하고,
    상기 관리 프레임은 상기 WLAN에서 고속-채널 스위칭을 수행하기 위해 동작 모드를 선택하는 코드를 갖는 스위치 모드 필드(33)를 포함하고, 상기 채널-스위치 시간은 사용된 비컨 간격에 상관없이 마이크로초로 지정되는, 적어도 하나의 무선 노드를 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 시스템.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 스위칭 수단은 상기 채널-스위치 시간의 카운트다운을 개시하기 위해 상기 적어도 하나의 무선 노드에서 수신된 관리 프레임의 종료(포인트 "A")를 검출하는 수단을 더 포함하는, 적어도 하나의 무선 노드를 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 시스템.
  15. 무선 LAN(WLAN)에서 기본 서비스 세트(BSS) 또는 하부구조 기본 서비스 세트(IBSS)의 적용범위 영역내에 배치된 적어도 하나의 무선 노드(WLAN)를 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하기 위한 시스템으로서,
    상기 적어도 하나의 무선 노드에 의해 사용될 상기 제 2 통신 채널이 요구되는지 여부를 결정하는 수단;
    상기 제 2 통신 채널이 요구되는 것으로 결정되는 경우에, 소스 노드(AP1)에 의해 채널 스위치 통지소자(CSAE)(31)를 포함하는 제 1 관리 프레임을 상기 적어도 하나의 무선 노드로 방송하는 수단으로서, 상기 CSAE(31)는 채널-스위치 시간 및 제 2 통신 채널 식별자를 포함하는, 방송 수단; 및
    상기 적어도 하나의 무선 노드에서 상기 CSAE(31)를 포함하는 상기 방송된 제 1 관리 프레임을 수신할 때, 상기 제 1 통신 채널을 소음제거하기 위해 상기 제 1 통신 채널에서의 모든 추가적인 프레임 교환을 중단하는 수단을 포함하고,
    상기 관리 프레임은 상기 WLAN에서 고속-채널 스위칭을 수행하기 위해 동작 모드를 선택하는 코드를 갖는 스위치 모드 필드(33)를 포함하고, 상기 채널-스위치 시간은 사용된 비컨 간격에 상관없이 마이크로초로 지정되는, 적어도 하나의 무선 노드를 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 시스템.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 채널-스위치 시간에 대응하는 카운트다운 시간내에 상기 CSAE(31)를 포함하는 상기 제 1 관리 프레임을 수신하는 상기 적어도 하나의 무선 노드에서, 상기 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 수단을 더 포함하고, 여기서 상기 채널-스위치 시간은 몇 비컨 간격 정도일 수 있고 사용되는 비컨 간격과 상관없는, 적어도 하나의 무선 노드를 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 시스템.
  17. 무선 LAN(WLAN)에서 사용하기 위한 채널 스위치 통지소자(CSAE)(31)로서,
    복수의 서브필드를 포함하는 스위치-모드 필드(33)를 포함하고, 각각의 서브필드는 상기 WLAN에서 고속 채널 스위칭을 수행하기 위해 각각의 작동 모드를 선택하고,
    상기 각각의 서브필드는, 상기 WLAN과 관련된 적어도 하나의 무선 노드를, 상기 CSAE에서 한정된 채널-스위치 시간내에서 제 1 통신 채널에서 제 2 통신 채널로 스위칭하는 것을 수행하고, 상기 채널-스위치 시간은 마이크로초로 지정되고, 사용된 비컨 간격과 상관없는, 채널 스위치 통지소자.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 각각의 서브필드는,
    상기 제 1 통신 채널을 소음제거하기 위해 상기 제 1 통신 채널에서 상기 WLAN에서의 모든 추가 프레임 교환의 중단을 수행하는, 채널 스위치 통지소자.
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