KR100964941B1 - 네트워크 파라미터들의 마스터 제어를 가지는 임시 무선네트워크를 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

네트워크 파라미터들의 마스터 제어를 가지는 임시 무선네트워크를 위한 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

네트워크 파라미터들의 마스터 제어(master control)를 할 수 있는 임시(ad hoc) 무선 네트워크를 위한 시스템의 여러 측면들은 감독 역할 WLAN 단말국에서 감독 역할 표시 정보를 포함하는 비콘 프레임을 생성할 수 있는 하나 또는 다수의 회로들을 포함한다. 상기 감독 역할 표시 정보는 상기 감독 역할 WLAN 단말국으로 하여금, 무선 네트워크 내에서 통신을 수행하는 복수의 무선 통신 장치들에 의해 이용되는 타이밍 동기화 및 네트워크 파라미터들을 구축할 수 있도록 한다. 이러한 시스템의 측면들은 또한, 수신된 비콘 프레임 내에 포함된 감독 역할 표시 정보의 존재 여부에 기초하여, 상기 수신된 비콘 프레임으로부터 결정된 타임스탬프 값 및 네트워크 파라미터 값들을 이용함으로써, 무선 근거리 통신망을 통해 통신을 수행할 수 있는 WLAN 단말국을 포함할 수 있다.

Description

네트워크 파라미터들의 마스터 제어를 가지는 임시 무선 네트워크를 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR AN AD HOC WIRELESS NETWORK WITH MASTER CONTROL OF NETWORK PARAMETERS}
본 발명의 일부 실시예들은 통신 네트워크에 관련된 것이다. 더 상세하게는, 본 발명의 일부 실시예들은 네트워크 파라미터들의 마스터 제어(master control)를 가지는 임시(ad hoc) 무선 네트워크를 위한 방법 및 시스템에 관련된 것이다.
IEEE 802.11 표준은 컴퓨터 장치들이 무선 근거리 통신망(wireless local area networks, WLANs)을 통해 통신할 수 있도록 만들어 주는 통신 아키텍처를 기술하고 있다. 그러한 WLAN의 여러 구성 블록들 중 하나가 바로 기본 서비스 셋(basic service set, BSS)이다. 하나의 BSS는 복수의 컴퓨팅 장치들, 즉 단말(stations, STA)을 포함할 수 있고, 이들은 하나의 커버 영역(coverage area) 내에서 하나 또는 그 이상의 RF 채널들을 통해 무선으로 통신할 수 있다. 커버 영역의 크기는, 하나의 소스 단말(source STA)이 목적 단말(destination STA)에 의해 수신될 수 있는 어떤 RF 채널을 통해 데이터를 송신할 수 있는 거리에 기초하여 결정될 수 있다.
독립 BSS(independent BSS, IBSS)는 일종의 BSS로, 그 BSS에 해당하는 커버 영역 내에서 서로 간에 통신을 수행할 수 있는 STA 셋을 포함하는 BSS를 말한다. 하나의 IBSS 내에서, 각 STA는, 만약 각 STA가 다른 각자의 커버 영역 내에 위치하는 경우라면, 그 IBSS 내에 있는 여하한 다른 STA들과는 직접 통신을 수행할 수 있다. IBSS는 임시(ad hoc) 네트워크라고도 불린다.
IBSS 내의 통신을 원활히 할 수 있도록, 각 STA는 IBSS 내에서 다른 STA들과 통신할 때 이용하는 네트워크 파라미터 셋을 서로 협의할 수 있다. 이들 네트워크 파라미터에는 예를 들어 RF 채널 할당을 위한 주파수 스펙트럼 관리, 지원 데이터율 결정 및 QoS(quality of service) 파라미터 등이 있다. 각 STA는 또한 그 IBSS 내의 STA들에게 공통되는 하나의 클럭 소스에 대해 각자의 동작을 동기시키려 시도한다.
STA들 사이에서 이뤄지는 네트워크 파라미터의 협의(negotiation) 및 타이밍 동기화는 통상적으로 비콘 프레임들(beacon frames)의 교환을 수반한다. 다양한 시간축 상의 시점에서, IBSS 내에 있는 하나 또는 다수의 STA들이 비콘 프레임을 송신할 수 있다. 송신된 비콘 프레임은 그 IBSS 내의 다른 STA들 각각에 의해 수신될 수 있다. 비콘 프레임은 STA들 사이에서 네트워크 파라미터의 셋을 특정하고 타이밍 동기화를 가능하게 하는 정보 요소들을 포함할 수 있다. 송신된 각 비콘 프레임은 타임스탬프(timestamp) 값을 포함하는데, 이는 그 비콘 프레임을 송신한 STA 내에서 실행된 타이밍 동기화 기능(timing synchronization function, TSF)에 기초하여 결정된다.
STA는 어떤 시간 구간, 즉 명목 비콘 윈도우(nominal beacon window)라고 불리는 시간 구간 내에 복수의 비콘 프레임들 중 일부 비콘 프레임들을 수신할 수 있기 때문에, 수신을 한 STA는, 수신된 것이 있다면, 수신된 비콘 프레임들 중 어떤 것이 채택되어야 할 것인지를 결정한다. 비콘 프레임을 수신하게 되면, 상기 수신 측 STA는 수신된 비콘 프레임 내에 포함된 타임스탬프 값을, TSF에 의해 생성된 시간 값과 비교한다. 만약 수신된 타임스탬프 값이 TSF에 의해 생성된 시간 값보다 더 크다면, 상기 TSF의 시간 값은 수신된 타임스탬프 값에 일치하도록 설정된다. 또한, 상기 STA는 그 비콘 프레임 내에 포함된 네트워크 파라미터들을 채택한다. 이 점에 있어서, 상기 수신 측 STA은 비콘 프레임을 송신한 STA의 TSF 클럭에 맞춰 동기화된다. 또한, 상기 수신 측의 STA는 IBSS 내의 다른 STA들과 통신을 할 때에 비콘 프레임에 포함되어 있던 네트워크 파라미터들을 활용한다.
만약 수신된 타임스탬프 값이 TSF에 의해 생성된 시간 값보다 더 작다면, 상기 STA는 그 수신된 비콘 프레임 내에 포함된 타임스탬프 값도 네트워크 파라미터도 채택하지 않는다. 이 점에 있어서, 상기 수신 측의 STA는 상기 비콘 프레임을 송신한 STA에 동기화되지도 않고, IBSS 내의 다른 STA들과 통신을 할 때에도 비콘 프레임에 포함되어 있던 네트워크 파라미터를 활용하지도 않기로 결정해 버린다.
수신된 타임스탬프 값이 TSF에 의해 생성된 시간 값보다 더 작은 경우에는, 상기 STA는 그 수신된 비콘 프레임 내에 포함된 타임스탬프 값도, 네트워크 파라미터도 채택하지 않는다. 이 점에 있어서, 상기 수신 측의 STA는 상기 비콘 프레임을 송신한 STA에 동기화되지도 않고, IBSS 내의 다른 STA들과 통신을 할 때에도 비콘 프레임에 포함되어 있던 네트워크 파라미터를 활용하지도 않기로 결정해 버린다.
기존의 전통적인 접근법에 따른 다른 한계점들 및 단점들은 당해 기술 분야의 숙련된 자에게, 본 출원의 나머지 부분들에서 도면들을 참조하여 설명되는 본 발명의 몇몇 측면들과 종래의 시스템들의 비교를 통해 명백해질 것이다.
청구범위에서 더욱 완전하게 설명될, 도면 중의 적어도 하나와 함께 나타내지거나 또는 설명되는 바와 본질적으로 같은, 네트워크 파라미터들의 마스터 제어를 가지는 임시 무선 네트워크를 위한 방법 및 시스템이 제공된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 데이터를 통신하는 방법이 제공되며, 상기 방법은,
무선 네트워크 내의 감독 역할(supervisory) 통신 장치를 통해, 상기 무선 네트워크 내에서 통신을 수행하는 복수의 무선 통신 장치들에 의해 이용되는 타이밍 동기화 및 네트워크 파라미터들을 상기 감독 역할 통신 장치가 구축할 수 있도록 하는 감독 역할 표시 정보를 포함하는 비콘 프레임을 생성하는 단계를 포함한 다.
바람직하게는, 상기 복수의 무선 통신 장치들은 상기 감독 역할 통신 장치와 적어도 하나의 종속 통신 장치를 포함한다.
바람직하게는, 상기 무선 네트워크는 독립 기본 서비스 셋으로서, 상기 독립 기본 서비스 셋은 IEEE 802.11 표준들에 의해 정의된다.
바람직하게는, 상기 방법은 비콘 송신 시간 간격과, 상기 감독 역할 통신 장치를 위하여 실행되는 시간 동기화 기능에 의해 생성되는 시스템 클럭 시간 값에 나타나는 백분율 오차에 기초하여 시간 증가 값을 계산하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 시간 증가 값과, 상기 시간 동기화 기능에 의해 생성된 현재 시스템 클럭 시간 값에 기초하여 타임스탬프 값을 계산하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 시간 동기화 기능은 계산된 타임스탬프 값에 기초하여 후속 시스템 클럭 시간 값들을 생성한다.
바람직하게는, 상기 생성된 비콘 프레임은 상기 계산된 타임스탬프 값을 포함한다.
바람직하게는, 상기 감독 역할 표시 정보는 우선 순위 값을 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 생성된 비콘 프레임을, 비콘 송신 시간 윈도우 동안에 발생하는 어떤 시점에 송신하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 최소 경합 윈도우 시간 주기에 기초하여 상기 비콘 송신 시간 윈도우의 지속 시간을 결정하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 비콘 송신 시간 윈도우의 지속 시간은 상기 최소 경합 윈도우 시간 주기보다 짧은 시간 주기에 기초하여 결정된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 데이터를 통신하기 위한 방법은,
수신된 비콘 프레임 내에 포함된 감독 역할 표시 정보의 존재 여부에 기초하여, 상기 수신된 비콘 프레임으로부터 결정된 타임스탬프 값 및 네트워크 파라미터 값들을 이용하여 무선 네트워크를 통해 통신하는 단계를 포함한다.
바람직하게는 상기 방법은, 상기 비콘 프레임을 수신하는 통신 장치가 감독 역할을 수행하도록 설정되었는지 판정하는 단계를 포함한다.
바람직하게는 상기 방법은, 상기 통신 장치 내에 설정된 단말국 우선 순위 값이 상기 수신된 비콘 프레임으로부터 결정된 비콘 우선 순위 값과 비교되었을 때 더 큰지, 더 작은지 또는 동일한지 여부를 판정하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는 상기 방법은, 상기 비콘 우선 순위 값이 상기 단말국의 우선 순위 값보다 더 큰 경우에는 상기 타임스탬프 값과 상기 네트워크 파라미터 값들을 이용하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는 상기 방법은, 상기 비콘 우선 순위 값이 상기 단말국의 우선 순위 값과 동일한 경우에는, 상기 수신된 비콘 프레임으로부터 결정된 발신지 어드레스의 제1 부분이 상기 통신 장치에 대한 단말국 어드레스의 제1 부분에 비교되었을 때 더 큰지, 더 작은지 또는 동일한지 여부를 판정하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는 상기 방법은, 상기 발신지 어드레스의 제1 부분이 상기 단말국 어드레스의 제1 부분보다 더 큰 경우에는 상기 타임스탬프 값과 상기 네트워크 파 라미터 값들을 이용하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는 상기 방법은, 상기 발신지 어드레스의 제1 부분이 상기 단말국 어드레스의 제1 부분과 동일한 경우에는, 상기 수신된 비콘 프레임으로부터 결정된 발신지 어드레스의 제2 부분이 상기 통신 장치에 대한 단말국 어드레스의 제2 부분에 비교되었을 때 더 큰지, 더 작은지 또는 동일한지 여부를 판정하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는 상기 방법은, 상기 발신지 어드레스의 제2 부분이 상기 단말국 어드레스의 제2 부분보다 더 큰 경우에는 상기 타임스탬프 값과 상기 네트워크 파라미터 값들을 이용하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 무선 네트워크는 독립 기본 서비스 셋으로서, 상기 독립 기본 서비스 셋은 IEEE 802.11 표준들에 의해 정의된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 데이터를 통신하는 시스템은,
무선 네트워크 내의 감독 역할 통신 장치를 통해, 상기 무선 네트워크 내에서 통신을 수행하는 복수의 무선 통신 장치들에 의해 이용되는 타이밍 동기화 및 네트워크 파라미터들을 상기 감독 역할 통신 장치가 구축할 수 있도록 하는 감독 역할 표시 정보를 포함하는 비콘 프레임을 생성할 수 있는 하나 또는 다수의 회로들을 포함한다.
바람직하게는, 상기 복수의 무선 통신 장치들은 상기 감독 역할 통신 장치와 적어도 하나의 종속 통신 장치를 포함한다.
바람직하게는, 상기 무선 네트워크는 독립 기본 서비스 셋으로서, 상기 독립 기본 서비스 셋은 IEEE 802.11 표준들에 의해 정의된다.
바람직하게는, 상기 하나 또는 다수의 회로들은 비콘 송신 시간 간격과, 상기 감독 역할 통신 장치를 위하여 실행되는 시간 동기화 기능에 의해 생성되는 시스템 클럭 시간 값에 나타나는 백분율 오차에 기초하여 시간 증가 값의 계산을 수행할 수 있다.
바람직하게는, 상기 하나 또는 다수의 회로들은 상기 시간 증가 값과, 상기 시간 동기화 기능에 의해 생성된 현재 시스템 클럭 시간 값에 기초하여 타임스탬프 값의 계산을 수행할 수 있다.
바람직하게는, 상기 시간 동기화 기능은 계산된 타임스탬프 값에 기초하여 후속 시스템 클럭 시간 값들을 생성한다.
바람직하게는, 상기 생성된 비콘 프레임은 상기 계산된 타임스탬프 값을 포함한다.
바람직하게는, 상기 감독 역할 표시 정보는 우선 순위 값을 포함한다.
바람직하게는, 상기 하나 또는 다수의 회로들은 상기 생성된 비콘 프레임을, 비콘 송신 시간 윈도우 동안에 발생하는 어떤 시점에 송신을 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 하나 또는 다수의 회로들은 최소 경합 윈도우 시간 주기에 기초하여 상기 비콘 송신 시간 윈도우의 지속 시간의 결정을 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 비콘 송신 시간 윈도우의 지속 시간은 상기 최소 경합 윈도우 시간 주기보다 짧은 시간 주기에 기초하여 결정된다.
본 발명에 관한 이러한 장점들 그리고 그 밖의 장점들, 측면들 및 신규한 특 징들은 이와 관련하여 예시된 실시예들의 세부사항들과 더불어, 다음의 상세한 설명 및 도면들로부터 더 완벽하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 독립 기본 서비스 셋(IBSS) 내의 복수의 단말국(STA)들 중에서 선택된 무선 STA은 상기 IBSS 내의 STA들 각각에 의해 이용되는 네트워크 파라미터들을 결정할 수 있다. 또한, 상기 STA들 각각은 상기 선택된 STA 내에서 실행되는 시간 동기화 기능(TSF)에 의해 생성된 시간 값들에 대해 시간 동기화될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들은 상기 선택된 STA가 상기 IBSS 내의 복수의 STA들 중에서 선택될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들은 네트워크 파라미터들의 마스터 제어(master control)를 가지는 임시(ad hoc) 무선 네트워크를 위한 방법 및 시스템에서 찾아볼 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들은, 독립 기본 서비스 셋(IBSS) 내의 복수의 단말국(station, STA)들 중에서 선택된 무선 STA이, 상기 IBSS 내의 STA들 각각에 의해 이용되는 네트워크 파라미터들을 결정할 수 있는 방법 및 시스템을 포함한다. 또한, 상기 STA들 각각은 상기 선택된 STA 내에서 실행되는 시간 동기화 기능(time synchronizing function, TSF)에 의해 생성된 시간 값들에 대해 시간 동기화될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들은 상기 선택된 STA가 상기 IBSS 내의 복수의 STA들 중에서 선택될 수 있는 방법을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에서 이용될 수 있는 무선 데이터 통신을 위한 예시적인 시스템에 대한 블록도이다. 도 1을 참조하면, IBSS(102)가 나타나 있다. 상기 IBSS(102)는 WLAN 단말국 STA_A(112), STA_B(114) 및 STA_C(116)를 포함한다. 상기 STA_A(112)는 상기 STA_B(114)과 RF 채널(124)을 통해 통신을 할 수 있고, 상기 STA_A(112)는 상기 STA_C(116)과 RF 채널(122)을 통해 통신을 할 수 있으며, 또한 상기 STA_B(112)는 상기 STA_C(116)과 RF 채널(126)을 통해 통신을 할 수 있다.
어떤 주어진 시점에서, STA들 각각은 상기 IBSS(102) 내의 다른 STA들과 통신할 경우에, 네트워크 파라미터를 이용할 수 있다. 통신 이벤트들을 위한 타이밍은 상기 STA에서 수행되는 TSF에 의해 생성되는 타이밍 값에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 어떤 주어진 시점 t0에서, STA_A(112)는 네트워크 파라미터 셋, NP_A(t0)를 이용할 수 있으며, STA_B(114)는 네트워크 파라미터 셋, NP_B(t0)를 이용할 수 있고, STA_C(116)는 네트워크 파라미터 셋, NP_C(t0)를 이용할 수 있다. 상기 시점 t0가 목표 비콘 송신 시간(target beacon transmission time, TBTT)에 상응한다면, 상기 시점은 명목 비콘 윈도우라고 불리우는 시구간의 시작을 표시할 수 있으며, 그러한 시구간 동안, 개별 STA들은 상기 IBSS 내의 다른 STA들에 대해 비콘 프레임들을 송신할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에 있어서, 상기 명목 비콘 윈도우 길이, 즉 BeaconWindowLength는 다음 수학식과 같이 나타낼 수 있다.
BeaconWindowLength = 2·aCWmin·aSlotTime
여기서, aCWmin은, 분산 매체 접근(distributed medium access) 기법이 이용 되는 네트워크 내에서 충돌의 확률을 감소시키기 위해 STA에 의한 송신 시도의 시작 시점을 무작위화(randomizing)하는 데에 이용될 수 있도록 선택되는 난수(random number)의 범위 중 상단(upper end)의 낮은 쪽 경계값(lower bound)을 말하며, aSlotTime은 무선 통신 매체를 통해 송신되어 수신 측의 STA에서 수신되는 데이터를 검출하는 데에 충분한 시간 구간을 말한다.
IBSS 내의 각 STA는 0부터 상기 BeaconWindowLength 시간 간격 사이 값의 범위에서 어떤 시간 구간 값을 무작위적으로 선택하고, 비콘 프레임을 송신하기 전에 상기 무작위적으로 선택된 값과 동일한 매체 IDLE 시간(medium IDLE time)의 기간만큼 시간이 경과하도록 대기한다. 예를 들어, 매체가 이용되지 않는다고 가정하면, STA_A(112)는 시점 t1에서 비콘 프레임을 송신할 수 있는데, 시점 t1은 다음 기준을 만족한다.
t0 ≤ t1 ≤ t0 + BeaconWindowLength
STA_A(112)에 의해 송신되는 비콘 프레임, BF_A(NP_A(t0),t1)는 네트워크 파라미터 셋 NP_A(t0)와 t1과 같은 타임스탬프 값을 포함할 수 있으며, 상기 타임스탬프 값은 STA_A(112)에서 실행되는 TSF에 의해 생성되는 TSF(A)_val에 기초하여 결정될 수 있다.
STA_B(114)는 RF 채널(124)을 통해 비콘 프레임 BF_A(NP_A(t0),t1)을 수신할 수 있다. STA_B(114)는 수신된 비콘 프레임의 타임스탬프 값 t1을, 상기 STA_B(114)에서 실행되는 TSF에 의해 생성된 TSF(B)의 값, TSF(B)_val과 비교할 수 있다. 예시적인 설명을 하자면, 다음 수학식과 같은 조건을 가정할 수 있다.
TSF(B)_val < t1
수학식 3에 전개된 조건 하에서, 상기 STA_B는 상기 비콘 프레임 BF_A(NP_A(t0),t1)으로부터 추출한 네트워크 파라미터들과 타임스탬프 값을 채택할 수 있다. 이 경우에, 상기 수신된 비콘 프레임 BF_A(NP_A(t0),t1) 내에 포함된 파라미터들을 채택한 후에, 상기 STA_B(114)에서는, 다음과 같다.
TSF(B)_val = t1
NP_B(t1) = NP_A(t0)
상기 STA_C(116)는 RF 채널(122)을 통해 비콘 프레임 BF_A(NP_A(t0),t1)을 수신할 수 있다. STA_C(116)는 수신된 비콘 프레임의 타임스탬프 값 t1을, 상기 STA_C(116)에서 실행되는 TSF에 의해 생성된 TSF(C)의 값, TSF(C)_val과 비교할 수 있다. 예시적인 설명을 하자면, 다음 수학식과 같은 조건을 가정할 수 있다.
TSF(C)_val > t1
수학식 5에 전개된 조건 하에서, 상기 STA_C는 상기 비콘 프레임 BF_A(NP_A(t0),t1)으로부터 추출한 네트워크 파라미터들과 타임스탬프 값을 채택하지 않을 수 있다. 이 경우에, 상기 수신된 비콘 프레임 BF_A(NP_A(t0),t1) 내에 포함된 파라미터들을 채택한 후에, 상기 STA_C(116)에서는, 다음과 같다.
TSF(C)_val = t2
NP_C(t2) = NP_C(t0)
이때, t2는 현재의 TSF(C) 값을 나타낸다.
위의 예시적인 논의에서 제시한 바와 같이, STA_B(114)에서 TSF(B)는 STA_A(112)에서의 TSF(A)에 대해 시간 동기화될 수 있는 반면에, STA_C(116)의 TSF(C)는 STA_A(112)에도 STA_B(114)에도 시간 동기화되지 않을 수 있다. 더 나아가, 상기 STA_A(112) 및 STA_B(114)는 IBSS(102) 내에서, 네트워크 파라미터 셋 NP_A(t0)를 이용하여 통신할 수 있지만, 상기 STA_C(116)는 이와 다른 네트워크 파라미터들 NP_C(t0)를 이용하는 가운데 상기 STA_A(112) 내지 STA_B(114)와 통신을 시도할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, IBSS(102) 내의 STA들은 감독자(supervisory) 의 역할 및 종속(subordinates) STA 역할을 맡을 수 있다. 본 발명의 이러한 측면에서, STA들 중의 하나, 예를 들어 STA_A(112)가 감독자 STA로 설정되고, 반면에 나머지 STA들, 예를 들어 STA_B(114) 및 STA_C(116)는 종속 STA들로 설정될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에서, 상기 감독자 STA_A(112)는 시간 증가 값(time increment value), TSF_inc를 계산할 수 있는데, 이는 현재의 TSF_val(A) 값에 대해 더해지는 값이라 할 수 있다. 이러한 점을 감안하면, TSF_val(A)는 다음 수학식에 표현한 바와 같이 나타낼 수 있다.
TSF_val_mod(A) = TSF_val(A) + TSF_inc
상기 STA_A(112)는 이어서 비콘 프레임을 송신하며, 이 비콘 프레임은 변경된 시간 값인 TSF_val_mod(A)=tmod 및 현재의 네트워크 파라미터 셋 NP_A(tmod)를 포함한다. 상기 STA_A(112)는 이어서, 상기 TSF_val_mod 값에 기초하여, 자기 자신의 TSF_val을 변경한다.
본 발명의 다양한 실시예에 있어서, 상기 STA_B(114)는 STA_B(114)에서의 TSF(B)에 의해 결정되는 수신 시간 tR114에, 비콘 프레임 BF_A(NP_A(tmod),tmod)를 수신할 수 있는데, 이때 상기 수신 시간 tR114의 값은 다음 수학식의 조건을 만족한다.
tmod > tR114
수학식 8에 전개된 조건 하에, 상기 STA_B(114)는 상기 비콘 프레임 BF_A(NP_A(tmod),tmod)로부터, 상기 네트워크 파라미터들 및 타임스탬프 값을 채택할 수 있다. 본 발명의 이러한 점에 있어서, 상기 수신된 비콘 프레임 BF_A(NP_A(tmod),tmod) 내에 포함된 파라미터들을 채택한 후에, 상기 STA_B(114)에서는, 다음과 같다.
TSF_val(B) = tmod
NP_B(tmod) = NP_A(tmod)
추가적으로, 상기 STA_C(116)는 STA_C(116)에서의 TSF(C)에 의해 결정되는 수신 시간 tR116에, 비콘 프레임 BF_A(NP_A(tmod),tmod)를 수신할 수 있는데, 이때 상기 수신 시간 tR116의 값은 다음 수학식의 조건을 만족한다.
tmod > tR116
수학식 10에 전개된 조건 하에, 상기 STA_C(116)는 상기 비콘 프레임 BF_A(NP_A(tmod),tmod)로부터, 상기 네트워크 파라미터들 및 타임스탬프 값을 채택할 수 있다. 본 발명의 이러한 점에 있어서, 상기 수신된 비콘 프레임 BF_A(NP_A(tmod),tmod) 내에 포함된 파라미터들을 채택한 후에, 상기 STA_C(116)에서는, 다음과 같다.
TSF_val(C) = tmod
NP_C(tmod) = NP_A(tmod)
본 발명의 다양한 실시예들은, STA_A(112)가 어떤 IBSS(102) 내의 감독자 STA로서 선택될 수 있는 방법 및 시스템을 포함한다. 상기 감독자 STA_A(112)는 변경된 시간 값, TSF_val_mod(A)를, 현재의 TSF 값, TSF_val(A)에 기초하여 생성할 수 있으며, 계산된 시간 증가 값 TSF_inc를 생성할 수 있다. 상기 변경된 시간 값은 상기 감독자 STA_A(112)에서 송신하는 비콘 프레임들 내에 포함되는 타임스탬프 값으로 이용될 수 있다. 상기 변경된 시간 값은 IBSS(102) 내의 다른 단말국들, STA_B(114) 및 STA_C(116)로 하여금, 상기 감독자 STA_A(112)에 대해 시간 동기화를 할 수 있게 한다. 또한, 상기 IBSS(102) 내의 다른 단말국들, STA_B(114) 및 STA_C(116)은, 상기 감독자 STA_A(112)에 의해 생성된 네트워크 파라미터 셋을 채택할 수 있다. 본 발명의 이러한 측면에서 있어서, 상기 IBSS(102) 내의 STA들 각자는 일치하는 네트워크 파라미터 셋을 이용하여 다른 STA들과 통신할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에서, 계산된 시간 증가 값은, TSF 값이 어떤 주어진 STA에서 소정의 명목 TSF 값에 관련하여 생성될 때에 과연 어느 정도의 추정 된 정확도로 설정되느냐에 기초하여 결정될 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 어떤 STA에서 현재의 실제 TSF 값 tact은 현재의 명목 TSF 값, tnom에 대해, Δtm ax보다는 적은 정도만큼 차이가 날 것이다. 따라서, 상기 IBSS(102) 내의 어떤 STA에서 실제 TSF 값의 최소치 min(tact)는, 다음 수학식과 같이 나타낼 수 있다.
min(tact) > tnom - Δtmax
이때, 수학식 12a 내에서 제시된 값은, TSF가 "느린(slow)" 시스템 클럭을 포함하는 경우의 STA에서 일어날 수 있다. 어떤 STA에서 실제 TSF 값의 최대치 max(tact)는 다음 수학식과 같이 나타낼 수 있다.
max(tact) < tnom + Δtmax
이때, 수학식 12b 내에서 제시된 값은, TSF가 "빠른(fast)" 시스템 클럭을 포함하는 경우의 STA에서 일어날 수 있다. 따라서, 빠른 클럭을 가진 STA와 느린 클럭을 가진 STA 사이의 최대 시간 차이는 2·Δtmax와 같을 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 있어서, 시간 증가 값은 다음 수학식에 나타낸 바와 같이 결정될 수 있다.
TSF_inc ≥ 2·Δtmax
수학식 13에 나타낸 바와 같은 TSF_inc 값을 이용함으로써, 느린 시스템 클럭을 가지고 있는 선정된 감독자 STA_A(112)는, 빠른 시스템 클럭을 가지는 STA에서 생성된 TSF_val 값보다 더 큰 값을 가지는 변경된 값 TSF_val_mod를 생성할 수 있다. 본 발명의 이러한 측면에 있어서, 상기 변경된 값 TSF_val_mod의 생성은, 빠른 시스템 클럭을 가지는 STA로 하여금 느린 시스템 클럭을 가지는 선정된 감독자 STA에 대해 시간 동기화할 수 있게 한다. 이는, IBSS(102) 내에 있는 STA들로 하여금, 선정된 감독자 STA에 대해 예측가능하게 그리고 시종 일관하게 시간 동기화할 수 있게 하며, 또한 상기 선정된 감독자 STA에 의해 이용되는 네트워크 파라미터들을 채택하게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시예들에서, IBSS(102) 내의 STA들은, 그 IBSS 내에서 통신을 할 때에, 공통 시스템 클럭에 시간 동기화될 수 있고, 또한 공통 네트워크 파라미터 셋을 이용할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 있어서, 시간 증가 값은 다음 수학식에 나타낸 것과 같이 BeaconInterval 변수의 함수로서 표현될 수 있다.
TSF_inc ≥ ┌ 2·(%errTSF)·BeaconInterval┐
여기서, %errTSF는 한 BeaconInterval 시간 간격에 걸쳐, STA 내의 TSF의 정확도가 갖는 백분율 오차(percentage error)을 나타낸다. BeaconInterval은 비콘 송신 사이의 명목 시간을 말한다.
본 발명의 다양한 실시예에 있어서, 감독자 STA는 어떤 시간 구간 동안에 비 콘 프레임을 송신하는데, 그 시간 구간 동안에 비콘 프레임 내지 ATIM(announcement traffic information message) 프레임이 전송될 수 있다. 상기 감독자 STA는, 심지어 상기 STA가 이미 IBSS 내의 다른 STA로부터 비콘 프레임을 수신한 경우라도, 자신의 비콘 프레임을 송신할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 감독자 STA는 자신의 BeaconWindowLength을 2·aCWmin·aSlotTime 값보다 더 작은 값으로 줄일 수 있다. 이렇게 함으로써, 상기 감독자 STA는, 종속 STA들 중 어떤 STA가 비콘 프레임을 송신할지도 모르는 어떤 시점보다 앞서는 상기 명목 비콘 시간 내의 어떤 시점에서, 비콘 프레임을 송신할 수 있게 된다.
본 발명의 다양한 실시예에 있어서, IBSS(102)는, 감독자 STA 역할을 수행하도록 설정된 하나 이상의 STA를 포함할 수 있다. 본 발명의 이러한 측면에 있어서, 감독자 STA 역할을 수행하도록 설정된 각 STA는 우선 순위 값을 가지도록 설정될 수 있다. 이러한 우선 순위 값은 상기 IBSS(102) 내에서 감독자 STA 역할을 위해 경쟁하고 있는 STA_A(112)에 의해 생성되는 비콘 프레임 내에 포함되어 송신된다. 역시 감독자 STA 역할을 할 수 있게 설정된 STA_C(116)는 상기 STA_A(112)로부터 수신된 비콘 프레임 내의 우선 순위 값, priority_A를 조사할 수 있다. 상기 STA_C(116)는 자신에게 설정된 우선 순위 값, priority_C와 수신된 우선 순위 값 priority_A를 서로 비교할 수 있다. 만약 priority_A > priority_C라면, 상기 STA_C(116)는 감독자 STA 역할을 SAT_A(112)에 양보할 것이다. 본 발명의 이러한 측면에서, 상기 STA_C(116)는 상기 STA_A(112)에 대해 종속 STA 역할을 받아들일 것이다. 상기 STA_C(116)는 이어서, 상기 수신된 비콘 프레임 내에 포함된 타임스탬프 값 및 네트워크 파라미터 값들을 채택할 것이다. 만약, priority_A < priority_C라면, 상기 STA_C(116)는 감독자 STA 역할을 SAT_A(112)에 양보하지 않을 수 있다. 본 발명의 이러한 측면에서, 상기 STA_C(116)는 상기 STA_A(112)에 대해 종속 STA 역할을 받아들이지 않을 수 있다. 상기 STA_C(116)는 이어서, 상기 수신된 비콘 프레임 내에 포함된 타임스탬프 값 및 네트워크 파라미터 값들을 채택하지 않을 수 있다.
만약 priority_A = priority_C라면, 상기 STA_C(116)는 수신된 비콘 프레임 내의 소스 어드레스(source address, SA) 필드를 조사할 수 있다. 상기 SA 필드는 조직에 특화된 식별자 즉 OUI(organizational unique identifier) 부분과, 비 OUI 부분을 포함할 수 있다. 이러한 SA 필드는 STA_A(112)와 관련된 어드레스에 상응할 수 있는데, STA_A(112)가 비콘 프레임을 송신했을 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, STA_C(116)는 SA 필드의 OUI 부분의 값 OUI(SA)와 STA_C의 MAC 어드레스 중의 OUI 부분인 OUI(RCV_STA)를 비교할 수 있다. 만약 OUI(SA) > OUI(RCV_STA)라면, 상기 STA_C(116)는 상기 감독자 STA 역할을 상기 STA_A(112)에 양보할 수 있다. 만약 OUI(SA) < OUI(RCV_STA)라면, 상기 STA_C(116)는 상기 감독자 STA 역할을 상기 STA_A(112)에 양보하지 않을 수 있다.
만약 OUI(SA) = OUI(RCV_STA)라면, 상기 STA_C(116)는 SA 필드의 비 OUI 부분인 nOUI(SA)와, STA_C의 MAC 어드레스 중 비 OUI 부분인 nOUI(RCV_STA)를 비교할 수 있다. 만약 nOUI(SA) > nOUI(RCV_STA)라면, 상기 STA_C(116)는 상기 감독자 STA 역할을 상기 STA_A(112)에 양보할 수 있다. 만약 nOUI(SA) < nOUI(RCV_STA)라면, 상기 STA_C(116)는 상기 감독자 STA 역할을 상기 STA_A(112)에 양보하지 않을 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 있어서, 감독자 STA 역할을 양보한 STA는 변경 TSF 값들을 생성하지 않을 것이다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 어떤 STA가 가지는 우선 순위 값은 정해진 값이 되도록 설정될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 상기 우선 순위 값은 각 STA에서 무작위적으로 생성될 수도 있다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에서 이용될 수 있는 예시적인 비콘 프레임의 포맷에 대한 블록도이다. 도 2a를 참조하면, 비콘 프레임 포맷(202)이 나타나 있다. 상기 비콘 프레임(202)은 프레임 제어 필드(frame control field)(204), 지속 시간 필드(duration field)(206), 목적지 주소 필드(destination address field)(208), 발신지 주소 필드(source address field)(210), BSSID 필드(212), 시퀀스 제어 필드(sequence control field)(214), QoS 제어 필드(216), 비콘 프레임 본문(body)(218) 및 프레임 체크 시퀀스(frame check sequence, FCS)(220)를 포함한다.
상기 프레임 제어 필드(204)는 그 프레임이 비콘 프레임이라는 것을 알리는 정보를 포함할 수 있다. 지속 시간 필드(206)는 비콘 프레임(202)이 송신되는 데이터율에 기초하여 계산된 어떤 값을 포함할 수 있다. 상기 목적지 주소 필드(208)는 상기 비콘 프레임(202)을 수신하는 것이 예정된 하나 또는 다수의 STA들을 식별할 수 있다. 발신지 주소 필드(210)는 비콘 프레임(202)을 송신한 STA를 식별시켜줄 수 있다. BSSID(212)는 비콘 프레임이 지향하고 있는 BSS를 식별시켜줄 수 있다. 상기 시퀀스 제어 필드(214)는 상기 프레임(202)이 어떤 더 큰 크기의 비콘 프레임 내에 포함되는 일부분인지 여부를 알려주는 데에 이용될 수 있다. QoS 제어 프레임(216)은, 트래픽 계층(traffic class) 또는 트래픽 스트림(traffic stream)과 관련되어 있는 QoS 규격(specification)에 기초하여, IBSS 내에 비콘 프레임(202)의 송신을 할 수 있게 한다. 상기 비콘 프레임 본문(218)은 비콘 프레임에 관해 특정된 정보를 포함할 수 있다. FCS 필드(220)는 STA에서 수신된 비콘 프레임(202) 내에 있을 수 있는 비트 오류들을 검출 내지 정정하는 데에 이용될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서 있어서, 상기 비콘 프레임 본문(218)은 타임스탬프, 네트워크 파라미터 셋 내지 감독 역할 의향 표시 등을 포함한다. 상기 감독 역할 의향 표시 정보는 STA가 다른 STA들에게, 그 비콘 프레임의 발송자가 IBSS(102) 내에서 감독자 STA 역할을 주장하려 함을 알릴 수 있다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에서 이용될 수 있는 예시적인 비콘 프레임의 본문(body) 포맷에 대한 블록도이다. 도 2b를 참조하면, 비콘 프레임의 본문 포맷(222)이 나타나 있다. 상기 비콘 프레임 본문 포맷(222)은 타임스탬프(224), 비콘 간격 필드(beacon interval field)(226), 기능 정보 필드(capability information field)(228), SSID 필드(230), 지원 데이터율 필드(supported rate field)(232), 주파수 도약(frequency hopping, FH) 파라미터 셋 필드(234), 순차 시퀀스(direct sequence, DS) 확산 스펙트럼(spread spectrum) 파라미터 셋 필드(236), 경합 방지(contention free, CF) 파라미터 셋 필드(238), 독립 BSS(IBSS) 파라미터 셋 필드(240), 트래픽 정보 메시지(TIM) 필드(242), 향상 분산 채널 액세 스(enhanced distributed channel access, EDCA) 파라미터 셋 필드(244) 및 감독 의향 표시 필드(246)를 포함할 수 있다.
상기 타임스탬프 필드(224)는 비콘 프레임이 송신된 시점을 나타낼 수 있다. 상기 타임스탬프 필드(224) 내에 삽입된 타임스탬프 값은 이 비콘 프레임을 송신하고 있는 STA에서 실행되는 TSF에 의해 생성된 TSF_val에 기초하여 결정될 수 있다. 상기 비콘 간격 필드(226)는 비콘 프레임 송신들이 이뤄지는 시점 사이에 경과되는 시간의 양을 표시할 수 있다. 비콘 간격 필드(226)의 값은 BeaconInterval 값에 상응할 수 있다. 상기 기능 정보 필드(228)는 이 비콘 프레임을 송신하고 있는 AP에서 활용가능한 기능들(capabilities)의 정보를 주고받는 데에 이용될 수 있다. SSID 필드(230)는 비콘 프레임이 향하고 있는 ESS를 식별시킬 수 있다. 상기 지원 데이터율 필드(232)는 비콘 프레임을 송신하고 있는 AT에 의해 지원될 수 있는 데이터율을 표시할 수 있다. FH 파라미터 셋 필드(234)는 상기 비콘 프레임을 수신하는 STA들로 하여금, 이 비콘 프레임을 송신 중인 AP와 통신을 할 때에 주파수 도약 기법을 이용할 수 있도록 해주는 정보를 포함할 수 있다. DS 파라미터 셋 필드(238)는 상기 AP와 통신을 할 때에 STA들에 적절한 RF 채널 할당을 할 수 있게 해주는 정보를 포함할 수 있다. CF 파라미터 셋 필드(240)는 STA들의 경합 방지 폴링(contention free polling)을 할 수 있게 해주는 정보를 포함할 수 있다. IBSS 파라미터 셋(240)은 IBSS 내의 STA에서 이용될 수 있는 정보를 포함할 수 있다. TIM 정보 요소(242)는 어떤 AP가, 데이터를 하나 또는 다수의 STA들에 대해 전달하고자 그 AP에 버퍼링하고 있음을, STA들에게 알릴 수 있게 하는 정보를 포함한다. EDCA 파라미터 셋(244)은 STA들이, 다른 STA들로부터 온 데이터를 접수할 것인지에 관련된 정책 기반(policy-based) 판정을, QoS의 기준(criteria)에 기초하여 할 수 있게 한다. 감독 역할 의향 표시(246)는 IBSS(102) 내의 한 STA가 다른 STA들에 대해, 감독자 STA 역할을 수행할 의향이 있음을 알릴 수 있게 한다.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에서 이용될 수 있는 예시적인 감독 역할 의향(supervisory intent) 표시 정보 요소에 대한 블록도이다. 도 2c를 참조하면, 감독 역할 의향 표시 정보 요소(IE)(252)가 나타나 있다. 상기 감독 역할 의향 표시 IE(252)는 요소 식별자(element identifier, ID) 필드(254), 길이 필드(256), OUI(organizationally unique identifier) 필드(257), 타입 필드(type field)(260) 및 우선 순위 필드(258)를 포함할 수 있다. 상기 요소 ID 필드(254)는 상기 IE(252)가 제조자에 특화된 정보(vendor-specific information)를 포함함을 알리는 것일 수 있다. 상기 길이 필드(256)는 상기 OUI 필드(257), 상기 타입 필드(260) 및 상기 우선 순위 필드(258)의 합산된 길이를 특정할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 상기 감독 역할 의향 표시 IE(252)는 일종의 제조자 특화 IE라 할 수 있다. 제조자는 상기 OUI 필드(257)를 바탕으로 판별될 수 있다. 상기 타입 필드(260)는 상기 OUI 필드(257)와 함께, 상기 IE의 타입이 감독 역할 의향 지시 IE(252)임을 식별하는 데에 이용될 수 있다. 상기 우선 순위 필드(258)는 우선 순위의 레벨을 특정할 수 있다. 상기 우선 순위 필드(258)는 한 IBSS(102) 내에서, 감독자 STA 역할을 획득하려고 시도 중인 복수의 STA들 중에서 감독자 STA 역할과 종속 STA 역할을 결정 지을 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라, 독립 기본 서비스 셋 내의 감독자 WLAN 단말국(supervisory WLAN station)으로부터 비콘 프레임을 송신하기 위한 예시적인 단계를 설명하는 순서도이다. 도 3을 참조하면, 단계(302)에서, 상기 STA_A(112)는 감독자 STA(302)로서 설정될 수 있다. 이러한 동작은 우선 순위 값 priority_A의 생성을 포함할 수 있다. 단계(304)에서는, 상기 STA_A(112)는 클럭 시간 증가 값, TSF_inc를 계산할 수 있다. 예시적으로, TSF_inc 값은 수학식 14에서 나타낸 바와 같이 계산될 수 있다. 단계(306)에서는, 상기 STA_A(112)는 이 STA_A(112)에서 실행되는 TSF에 의해 생성되는 STA 클럭 시간 값, TSF_val을 결정할 수 있다. 단계(308)에서는, STA_A(112)는 변경된 클럭 값 TSF_val_mod를 생성할 수 있다. 예시적으로, TSF_val_mod는 현재의 TSF_val에 TSF_inc 값을 더해서 계산될 수 있다. 단계(309)에서, 상기 STA 클럭 시간 값, TSF_val은 상기 변경된 클럭 시간 값 TSF_val_mod에 기초하여 조절된다. 단계(310)에서는, 상기 STA_A(112)는, 이 STA_A(112)가 감독자 역할을 가지고 동작할 것임을 알리는 감독 역할 의향 표시(SII) 정보를 설정한다. 단계(312)에서는, 상기 STA_A(112)는 상기 SII 정보 및 TSF_val을 포함하는 비콘 프레임을 송신할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, 독립 기본 서비스 셋 내의 WLAN 단말국에서 비콘 프레임을 수신하기 위한 예시적인 단계를 설명하는 순서도이다. 도 4를 참조하면, 단계(402)에서, STA_B(114)는 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 단계(404)에서, STA_B(114)는 자신이 감독자 역할 모드에서 동작하도록 설정된 상태인지 여부를 판정할 수 있다. 만약 STA_B(114)가 감독자 역할로 동작하도록 설정된 것이 아니라면, 단계(406)에서는, 상기 STA_B(114)는 수신된 비콘 프레임(202)의 타임스탬프 필드(224) 내에 포함된 타임스탬프 값을, 상기 STA_B(114)에서 실행되는 TSF에 의해 생성된 TSF_val에 비교할 수 있다. 단계(408)는, 상기 타임스탬프 필드(224)의 값이 TSF_val보다 더 큰지 여부를 판단할 수 있다. 만약 상기 타임스탬프 필드(224)의 값이 TSF_val 값보다 더 크다면, 단계(410)에서는, 상기 STA_B(114)는 상기 비콘 프레임 내에 포함된 네트워크 파라미터들을 채택할 수 있다. 또한, 상기 STA_B(114)는 TSF_val을 상기 타임스탬프 필드(224)의 값에 맞춰 설정함으로써, 상기 비콘 프레임을 송신한 STA에 대해 시간 동기화할 수 있다.
만약 단계(408)에서 상기 타임스탬프 필드(224)의 값이 TSF_val 값보다 더 크지 않다면, 단계(412)에서는, 상기 STA_B(114)는 현재의 STA 파라미터들을 유지할 수 있다. 이렇게 유지되는 파라미터들에는, TSF_val 시간 값과, STA_B(114)에 의해 사용되어 상기 IBSS(102) 내의 다른 STA들과 통신을 할 수 있게 해주는 다양한 네트워크 파라미터들이 포함될 수 있다.
만약 단계(404)에서 STA_B(114)가 감독자 역할로 동작하도록 설정되어 있다고 판정한다면, 단계(414)에서 수신된 비콘 프레임(202)이 감독 역할 의향 표시(246)를 포함하는지 여부를 판정할 수 있다. 만약 단계(414)에서 수신된 비콘 프레임이 감독 역할 의향 표시(246)를 포함하지 않는다고 판정한 경우에는, 단계(412)가 이어질 수 있으며, STA_B(114)는 현재의 STA 파라미터들을 유지할 수 있다.
만약 단계(414)에서 상기 수신된 비콘 프레임이 감독 역할 의향 표시를 포함 하지 않는다고 판정하였다면, 단계(416)는 그 비콘 프레임(202) 내의 우선 순위 필드(258)의 값이 STA_B(114)에 설정되어 있던 우선 순위 값보다 더 큰지 여부를 판정한다. 만약, 단계(416)에서, 상기 비콘 프레임(202)이 더 높은 우선 순위 값을 가지고 있다고 상기 STA_B(114)가 판정하는 경우에는, 단계(410)에서, 상기 STA_B(114)는 상기 비콘 프레임 내에 포함된 네트워크 파라미터들을 채택할 것이다. 또한, 상기 STA_B(114)는 TSF_val 값을 상기 타임스탬프 필드(224) 값에 따라 설정함으로써, 상기 비콘 프레임을 송신한 STA에 대해 시간 동기화할 수 있다.
만약 단계(416)에서, 상기 비콘 프레임(202)이 더 높은 우선 순위 값을 가지고 있다고 상기 STA_B(114)가 판정하지 않은 경우에는, 단계(418)에서, 상기 우선 순위 필드(258)의 값이 상기 STA_B(114)에 설정된 우선 순위 값보다 작은지 여부를 판정할 수 있다. 만약, 단계(418)에서, 상기 비콘 프레임(202)이 더 낮은 우선 순위 값을 가지고 있다고 상기 STA_B(114)가 판정하는 경우에는, 단계(412)가 이어질 수 있다.
만약, 단계(418)에서 상기 우선 순위 필드(258)의 값이 상기 STA_B(114)에 설정된 우선 순위 값과 일치한다고 판정하는 경우에는, 단계(420)에서 SA(210)의 OUI 부분의 값이 수신 측 STA의 MAC 어드레스의 OUI 부분의 값보다 더 큰지 여부를 판정할 수 있다. 만약 단계(420)에서 SA(210)의 OUI 부분이 수신 측 STA의 MAC 어드레스의 OUI 부분의 값보다 더 크다고 판정되는 경우에는, 단계(410)가 이어질 수 있다.
만약 단계(420)에서 SA(210)의 OUI 부분의 값이 수신 측 STA의 MAC 어드레스 의 OUI 부분의 값보다 더 크다고 판정되지 않은 경우에는, 단계(422)는 SA(210)의 OUI 부분이 수신 측 STA의 MAC 어드레스의 OUI 부분의 값보다 더 작은지 여부를 판정할 수 있다. 만약 단계(420)에서 SA(210)의 OUI 부분이 수신 측 STA의 MAC 어드레스의 OUI 부분의 값보다 더 작다고 판정되는 경우에는, 단계(412)가 이어질 수 있다.
만약 단계(422)에서 SA(210)의 OUI 부분의 값이 수신 측 STA의 MAC 어드레스의 OUI 부분의 값과 일치한다고 판정하는 경우에는, 단계(424)에서 SA(210)의 비 OUI(non-OUI) 부분의 값이 수신 측 STA의 MAC 어드레스의 비 OUI(non-OUI) 부분의 값보다 더 큰지 여부를 판정할 수 있다. 만약 단계(424)에서 SA(210)의 비 OUI 부분이 수신 측 STA의 MAC 어드레스의 비 OUI 부분의 값보다 더 크다고 판정되는 경우에는, 단계(410)가 이어질 수 있다. 만약 단계(424)에서 SA(210)의 비 OUI 부분의 값이 수신 측 STA의 MAC 어드레스의 비 OUI 부분의 값보다 더 크다고 판정되지 않은 경우에는, 단계(412)가 이어질 수 있다.
네트워크 파라미터들에 대한 마스터 제어를 할 수 있는 임시 무선 네트워크를 위한 예시적인 시스템의 여러 측면들은, 감독자 STA_A(112)에서 비콘 프레임의 생성을 할 수 있는 하나 또는 복수의 회로들을 포함하는데, 상기 생성된 비콘 프레임은 상기 감독자 STA_A(112)가, IBSS(102) 내에서 통신을 하는 데에 이용되는 복수의 WLAN 단말국들에 의해 이용되는, 타이밍 동기화 및 네트워크 파라미터들을 구축할 수 있도록 하는 감독 역할 의향 표시를 포함한다. 상기 복수의 통신 장치들은 상기 감독자 STA_A(112)와 적어도 하나의 종속 STA_B(114)를 포함할 수 있다. WLAN은 IEEE 802.11 표준들에 의해 정의되는 바와 같은 IBSS일 수 있다. 비콘 송신 시간 간격 BeaconInterval은 상기 STA_A(112)에서 현재 비콘 프레임의 송신 시작 시점과 후속하는 비콘 프레임의 송신 시작 시점 사이의 시간 간격을 나타낼 수 있다. STA_A(112)는 시간 증가 값, TSF_inc를, 상기 BeaconInterval 값과 시스템 클럭 시간 값에서 나타나는 퍼센티지 오류율 %errorTSF에 기초하여 계산할 수 있다. STA_A(112)는 타임스탬프 값, TSF_val_mod를, TSF_inc 값과 상기 STA_A(112) 측에서 실행된 TSF에 의해 생성된 TSF_val 값에 기초하여 계산할 수 있다. 상기 STA_A(112)는 상기와 같이 계산된 TSF_val_mod에 기초하여, 시스템 클럭 시간 값 TSF_val 값을 변경할 수 있다. 상기 TSF는 변경된 TSF_val에 기초하여 후속 시스템 클럭 시간 값을 생성할 수 있다. 생성된 비콘 프레임은 위에서 계산된 타임스탬프 값 TSF_val_mod를 포함할 수 있다.
상기 감독 역할 의향 표시는 우선 순위 값을 포함할 수 있다. 상기 비콘 프레임은 비콘 송신 시간 윈도우 동안에 해당하는 어떤 시점에서 송신될 수 있다. 상기 비콘 송신 시간 윈도우의 지속 시간은 최소 경합 윈도우 시간 주기(minimum contention window time duration), aCWmin에 기초하여 결정될 수 있다. 감독자 STA_A(112)에서는, 비콘 송신 시간 윈도우의 지속 시간은 aCWmin보다 작은 어떤 값에 기초하여 결정될 수 있다.
본 시스템의 여러 측면들은 또한, 수신된 비콘 프레임 내의 감독 역할 의향 표시의 존재 여부에 기초하여, 수신된 비콘 프레임으로부터 검출한 타임스탬프 값 과 네트워크 파라미터 값들을 이용하여, IBSS(102)를 통해 통신하는 STA_B(114)를포함할 수 있다. 상기 STA_B(114)는 자신이 감독자 역할을 수행하도록 설정되어 있는지를 판정할 수 있다. 상기 STA_B(114)는 설정된 우선 순위 값이, 수신된 비콘 프레임에서 검출한 비콘 우선 순위 값보다 더 큰지, 더 작은지 또는 동일한지 여부를 판정할 수 있다. 만약 비콘 우선 순위 값이 단말국 우선 순위 값보다 더 큰 경우에, STA_B(114)에서 이용될 수 있다. STA_B(114)는 발송지 어드레스(SA)의 OUI 부분이 STA_B의 MAC 어드레스의 OUI 부분보다 더 큰지, 더 작은지 또는 그와 동일한지 여부를 판정할 수 있다. 만약 비콘 우선 순위 값이 단말국 우선 순위 값과 동일하고 또한 SA의 OUI 부분이 STA_B의 MAC 어드레스의 OUI 부분보다 더 큰 경우에는, 상기 타임스탬프 값 및 네트워크 파라미터 값들은 STA_B(114)에서 이용될 수 있다. STA_B(114)는 SA의 비 OUI 부분이 STA_B의 MAC 어드레스의 비 OUI 부분보다 더 큰지, 더 작은지 또는 그와 동일한지 여부를 판정할 수 있다. 만약 비콘 우선 순위 값이 단말국 우선 순위 값과 동일하고 SA의 OUI 부분이 STA_B의 MAC 어드레스의 OUI 부분과 동일하며, 또한 SA의 비 OUI 부분이 STA_B의 MAC 어드레스의 비 OUI 부분보다 더 큰 경우에는, 상기 타임스탬프 값 및 네트워크 파라미터 값들은 STA_B(114)에서 이용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 기계적 판독가능한 스토리지(machine-readable storage)를 포함할 수 있으며, 여기에는 적어도 하나의 코드부(code section)를 갖는 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는데, 그 적어도 하나의 코드부는 기계 장치에 의해 실행될 수 있어서, 그 기계 장치로 하여금 네트워크 파리미터들에 대한 마스 터 제어 기능을 가지는 임시 무선 네트워크에 관해 여기서 설명한 바와 같은 하나 또는 그 이상의 단계들을 수행하도록 한다.
각각의 경우에 따라서, 본 발명은 하드웨어나 소프트웨어 또는 이들을 조합한 형태로 실현될 수 있다. 본 발명은 적어도 하나의 컴퓨터 시스템 안에 중앙 집중된 방식으로 구현될 수도 있고, 서로 다른 요소들이 여러 개의 상호 연결된 컴퓨터 시스템들에 걸쳐 퍼져있는 분산된 방식으로 구현될 수도 있다. 여기에 설명된 방법들을 수행할 수 있도록 설계된 어떠한 형태의 컴퓨터 시스템 또는 기타 장치도 적합하다. 통상적으로 하드웨어와 소프트웨어의 조합은 컴퓨터 프로그램이 탑재된 범용 컴퓨터 시스템이 될 수 있으며, 이때 상기 컴퓨터 프로그램은 로딩되어 실행될 경우에 상기 컴퓨터 시스템을 제어하여, 이 컴퓨터 시스템이 여기에서 설명한 방법들을 수행할 수 있게 한다.
본 발명은 또한 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 내장될 수 있다. 이때, 상기 컴퓨터 프로그램 제품은 여기서 설명한 방법들의 구현을 가능하게 하는 모든 특징들을 모두 포함하며, 컴퓨터 시스템에 탑재될 경우에는 그러한 방법들을 수행할 수 있다. 본 발명의 문맥에서 컴퓨터 프로그램이란, 어떠한 종류의 언어, 코드 또는 표기법으로 나타낸, 일단의 명령에 관한 어떠한 종류의 표현을 뜻한다. 이때, 상기 일단의 명령들이란, 정보 처리 능력을 가진 시스템이 어떤 특정한 기능을 직접적으로, 또는 다음의 (a) 다른 프로그램 언어, 코드나 표기법으로 컨버젼(conversion)되거나, (b) 상이한 물질적인 형태로 재생산을 각각 거치거나 또는 두 가지 모두를 거친 후에, 수행하도록 의도된 것들을 말한다.
본 발명이 특정한 실시예들에 관하여 설명되었지만, 본 발명의 사상에서 벗어남이 없이, 다양한 변경이 이뤄질 수 있고 또한 균등물들이 치환될 수 있다는 점은 당해 기술 분야에 숙련된 자들에게 이해될 것이다. 추가적으로, 본 발명의 사상에서 벗어남이 없이, 특정한 상황이나 물적 요건을 본 발명의 지침에 맞게 조절할 수 있도록 다양한 개조가 이뤄질 수 있다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정한 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명은 첨부된 청구 범위의 사상 내에 들어오는 모든 실시예들을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에서 이용될 수 있는 무선 데이터 통신을 위한 예시적인 시스템에 대한 블록도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에서 이용될 수 있는 예시적인 비콘 프레임의 포맷에 대한 블록도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에서 이용될 수 있는 예시적인 비콘 프레임의 바디(body) 포맷에 대한 블록도이다.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에서 이용될 수 있는 예시적인 감독 역할 의향(supervisory intent) 표시 정보 요소에 대한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라, 독립 기본 서비스 셋 내의 감독자 WLAN 단말국(supervisory WLAN station)으로부터 비콘 프레임을 송신하기 위한 예시적인 단계를 설명하는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, 독립 기본 서비스 셋 내의 WLAN 단말국에서 비콘 프레임을 수신하기 위한 예시적인 단계를 설명하는 순서도이다.

Claims (10)

  1. 무선 네트워크 내의 감독자(supervisory) 통신 장치를 통해, 상기 무선 네트워크 내에서의 통신을 위해 복수의 무선 통신 장치들에 의해 이용되는 타이밍 동기화 및 네트워크 파라미터들을 상기 감독자 통신 장치가 구축할 수 있도록 하는 감독자 역할 표시 정보를 포함하는 비콘 프레임을 생성하는 단계; 및
    아래의 수학식에 의하여 시간 증가 값(TSF_inc )을 계산하는 단계를 포함하며,
    TSF_inc ≥ ┌ 2·(%errTSF)·BeaconInterval┐ (수학식 14)
    여기서, BeaconInterval은 상기 비콘 프레임들이 송신되는 시간 간격(time interval)이고,
    %errTSF는 상기 비콘 프레임들이 송신되는 시간 간격 동안, 상기 감독자 통신 장치의 타이밍 동기화 기능에 의해 생성된 시스템 클럭 시간값의 백분율 오차(percentage error)이며,
    함수┌ ┐ 는 천장 함수(ceiling function)를 나타내고,
    상기 시간 증가 값은 상기 감독자 통신 장치의 현재 시스템 클럭 시간 값에 더해지는 값이며,
    여기서, 상기 비콘 프레임 생성 단계의 상기 구축은 상기 비콘 프레임이 송신되는 시점을 나타내는 타임스탬프 값이, 상기 비콘 프레임을 수신한 무선 통신 장치의 타이밍 동기화 기능(timing synchronization function)에 의해 생성된 시스템 클럭 시간값 보다 큰 경우에 이루어지는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 무선 통신 장치들은 상기 감독자 통신 장치와 적어도 하나의 종속 통신 장치를 포함하며,
    상기 복수의 무선 통신 장치들 내에 설정된 우선 순위 값을 상기 비콘 프레임으로부터 결정된 우선 순위 값과 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 무선 네트워크는 독립 기본 서비스 셋(Independent Basic Service Set; IBSS)으로서, 상기 IBSS 내에 있는 상기 복수의 무선 통신 장치들 각각은 상기 IBSS 내에 있는 다른 무선 통신 장치들과 직접 통신할 수 있는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 방법.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 시간 증가 값과, 상기 감독자 통신 장치의 현재 시스템 클럭 시간 값을 합산하여 상기 타임스탬프 값을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 감독자 통신 장치의 타이밍 동기화 기능은 계산된 타임스탬프 값에 기초하여 상기 현재 시스템 클럭 시간 값에 후속하는 시스템 클럭 시간 값들을 생성하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 방법.
  7. 통신 장치에 의해 수신된 비콘 프레임 내에 포함된 감독자 역할 표시 정보의 존재 여부에 기초하여, 상기 수신된 비콘 프레임으로부터 결정된 상기 비콘 프레임이 송신되는 시점을 나타내는 타임스탬프 값이 상기 통신 장치의 타이밍 동기화 기능(timing synchronization function)에 의해 생성된 시스템 클럭 시간값 보다 큰 경우에 상기 비콘 프레임 내에 포함된 네트워크 파라미터 값들을 채택하고 상기 통신 장치의 상기 시스템 클럭 시간값을 상기 타임스탬프 값에 일치하도록 설정함으로써 무선 네트워크를 통해 통신하는 단계; 및
    아래의 수학식에 의하여 시간 증가 값(TSF_inc )을 계산하는 단계를 포함하며,
    TSF_inc ≥ ┌ 2·(%errTSF)·BeaconInterval┐ (수학식 14)
    여기서, BeaconInterval은 상기 비콘 프레임들이 송신되는 시간 간격(time interval)이고,
    %errTSF는 상기 비콘 프레임들이 송신되는 시간 간격 동안, 상기 감독자 통신 장치의 타이밍 동기화 기능에 의해 생성된 시스템 클럭 시간값의 백분율 오차(percentage error)이며,
    함수┌ ┐ 는 천장 함수(ceiling function)를 나타내고,
    상기 시간 증가 값은 상기 감독자 통신 장치의 현재 시스템 클럭 시간 값에 더해지는 값인 것을 특징으로 하는 데이터 통신 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 비콘 프레임을 수신하는 상기 통신 장치가 감독 역할을 수행하도록 설정되었는지 판정하는 단계; 및
    상기 비콘 프레임 내에 포함된 우선 순위 값과 상기 통신 장치에 설정된 우선 순위 값을 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 방법.
  9. 무선 네트워크 내의 감독자 통신 장치를 통해, 상기 무선 네트워크 내에서의 통신을 위해 복수의 무선 통신 장치들에 의해 이용되는 타이밍 동기화 및 네트워크 파라미터들을 상기 감독자 통신 장치가 구축할 수 있도록 하는 감독자 역할 표시 정보를 포함하는 비콘 프레임을 생성할 수 있는 하나 또는 다수의 회로들과,
    아래의 수학식에 의하여 시간 증가 값(TSF_inc )을 계산할 수 있는 하나 또는 다수의 회로들을 포함하며,
    TSF_inc ≥ ┌ 2·(%errTSF)·BeaconInterval┐ (수학식 14)
    여기서, BeaconInterval은 상기 비콘 프레임들이 송신되는 시간 간격(time interval)이고,
    %errTSF는 상기 비콘 프레임들이 송신되는 시간 간격 동안, 상기 감독자 통신 장치의 타이밍 동기화 기능에 의해 생성된 시스템 클럭 시간값의 백분율 오차(percentage error)이며,
    함수┌ ┐ 는 천장 함수(ceiling function)를 나타내고,
    상기 시간 증가 값은 상기 감독자 통신 장치의 현재 시스템 클럭 시간 값에 더해지는 값이며,
    여기서, 상기 구축은 상기 비콘 프레임이 송신되는 시점을 나타내는 타임스탬프 값이, 상기 비콘 프레임을 수신한 무선 통신 장치의 타이밍 동기화 기능(timing synchronization function)에 의해 생성된 시스템 클럭 시간값 보다 큰 경우에 이루어지는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 복수의 무선 통신 장치들은 상기 감독자 통신 장치와 적어도 하나의 종속 통신 장치를 포함하며,
    상기 복수의 무선 통신 장치들 내에 설정된 우선 순위 값을 상기 비콘 프레임으로부터 결정된 우선 순위 값과 비교하는 하나 또는 다수의 회로들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
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