KR101203495B1

KR101203495B1 - 분산 처리된 무선 네트워크를 위한 조정된 비컨 기간 병합

Info

Publication number: KR101203495B1
Application number: KR1020077018378A
Authority: KR
Inventors: 춘-팅 초우; 자비에르 델 프라도 파본; 사이 샨카르 난다고팔란
Original assignee: 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2005-02-15
Filing date: 2006-02-14
Publication date: 2012-11-21
Also published as: ATE476035T1; US8169985B2; KR20070100792A; WO2006087677A1; CN101129029A; DE602006015777D1; US20080259847A1; JP2008530892A; JP4829254B2; EP1854255B1; TW200642369A; TWI380638B; CN101129029B; MY167501A; EP1854255A1

Abstract

본 응용예는 각 단자가 비컨 기간 내에 비컨 슬롯을 획득하는 두 개의 무선 네트워크를 병합하는 방법을 기술한다. 두 개의 네트워크를 병합하기 위해, 비컨 슬롯들은, 제 1 네트워크의 비컨 슬롯들이 제 2 네트워크의 비컨 슬롯이 시작하기 전에 완료되도록, 시간-조정해야 한다. 본 방법은 병합될 필요가 있는 제 1 네트워크 내 이웃하는 터미널들을 지시하는 비컨 기간 스위치 정보 요소를 가지는 비컨 프레임을 송신하는 단계를 포함하고, 클럭 동기화 정보를 제공하고, 병합 시간을 제공하고, 병합된 네트워크의 비컨 기간에서 어느 비컨을 점유할 것인지를 이웃 터미널에 통보한다. 숨은 터미널을 처리하기 위해, 정보는 각 네트워크 내에서 순방향인 터미널-대-터미널일 필요가 있다.

Description

분산 처리된 무선 네트워크를 위한 조정된 비컨 기간 병합{COORDINATED BEACON PERIOD (BP) MERGING FOR DISTRIBUTED WIRELESS NETWORKS}

무선 통신 기술은 무선 매체를, 유선 및 광 섬유 솔루션에 대한 대안으로 만들면서 계속 향상되고 있다. 이와 같이, 데이터 및 실시간 통신에서의 무선 디바이스의 사용은 계속 증가하고 있다. 예시적인 디바이스는 단지 몇가지만 지적하자면, 이동 전화, 무선 네트워크(예컨대, 무선랜(WLAN)) 내 휴대용 컴퓨터, 무선 네트워크 내 고정 컴퓨터(stationary computer), 휴대용 핸드셋을 포함한다.

무선 네트워크의 한 가지 타입은 분산 처리된 무선 네트워크(distributed wireless network)이다. 분산 처리된 무선 네트워크에서, 무선 디바이스 또는 스테이션(STA)은 네트워크의 조정(coordination)을 공유한다. 일반적으로, 이들 디바이스는 네트워크 내 디바이스의 조정에 유용한 정보(예컨대, 클럭 동기화)를 제공하기 위해 비컨(beacons)들을 주기적으로 송신한다. 이것은 접근점{access point(AP)} 또는 기지국(base station)이 네트워크 내 통신을 조정하는 중앙 집중화된(centralized) 무선 네트워크에 대조되는 것이다.

이동성 때문에, 하나의 분산 처리된 무선 네트워크의 하나 이상의 디바이스는 다른 무선 네트워크 내의 다른 디바이스 가까이에서 동작할 수 있다. 이것은 근처 네트워크로부터 송신된 비컨이나 데이터의 충돌(collision) 혹은 둘 다의 충돌로 인해 각 무선 네트워크의 동작에 유해할 수 있다. 이들 충돌은 상이한 무선 네트워크 간에 비컨 및 데이터 송신의 동기화/조정의 부족으로 인해 주로 야기된다.

분산 무선 네트워크를 간섭하는 언급된 문제들을 다루는 한 방법은 동기화 되지 않은 네트워크인 두 개의 네트워크를 하나의 무선 네트워크로 병합하는 것을 포함한다. 알려진 병합 기술이 유리하지만, 그러한 알려진 기술에 관련한 명확한 단점과 결함이 존재한다.

알려진 병합 기술의 한 가지 문제점은 숨은 노드 또는 디바이스로부터 기인한다. 제 1 네트워크의 한 그룹의 디바이스가 제 2 네트워크의 또다른 그룹의 디바이스로부터 숨겨질 수 있기 때문에(즉, 비컨을 수신하지 않기 때문에), 이들 숨은 디바이스는 무선 네트워크를 병합할 필요성을 인지하지 못한다. 그 결과, 제 1 네트워크의 일부 디바이스가 제 2 네트워크로 병합되지 않을 것이다. 따라서, 제 1 네트워크 내 일부 디바이스가 제 2 네트워크와 병합하지 않으므로, 비컨과 데이터 송신간의 충돌이 계속될 수 있다.

적어도 상기 기술된 알려진 네트워크의 단점을 극복하는 방법 및 무선 네트워크가 필요하다.

일 실시예에 따른 한 방법은 제 1 무선 네트워크 내 복수의 무선 디바이스 중 적어도 하나로부터 제 1 무선 네트워크 내 복수의 무선 디바이스 중 적어도 다른 하나로 비컨 주기 스위치 정보 요소{beacon period switch information element(BPSwitchIE)}를 가지는 비컨 프레임을 송신하는 단계를 포함한다. 이 방법은 제 1 무선 네트워크와 제 2 무선 네트워크를 병합하는 단계 역시 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 무선 시스템은 제 2 무선 네트워크와 병합된 제 1 무선 네트워크를 포함하며, 여기서 제 1 무선 네트워크는 복수의 무선 디바이스를 포함한다. 복수의 무선 디바이스 중 적어도 하나는 비컨 주기 스위치 정보 요소(BPSwitchIE)를 가지는 비컨 프레임을 복수의 무선 디바이스 중 적어도 또다른 하나로 송신하도록 적응된다.

본 발명은 첨부된 도면과 함께 읽을 때, 다음 상세 설명으로부터 가장 잘 이해될 것이다. 다양한 특징들이 축적에 맞게 필수적으로 그려지지 않았음이 강조된다. 사실상, 크기가 설명의 명확성을 위해 임의로 증가되거나 감소될 수 있다. 실제로, 유사한 참조 번호는 유사한 특성을 참조한다.

도 1은 일 실시예에 따라 두 개의 분산 처리된 무선 네트워크의 개념도.

도 2의 (a)는 일 실시예에 따른 방법의 간략화된 흐름도.

도 2의 (b)는 일 실시예에 따른 BPSwitchIE 요소의 간략화된 블록도.

도 3은 일 실시예에 따른 무선 네트워크의 수퍼프레임(superframes)의 간략화된 도면.

도 4는 일 실시예에 따른 세 개의 분산 처리된 무선 네트워크의 개념도.

도 5는 일 실시예에 따른 무선 네트워크의 수퍼프레임의 간략화된 도면.

다음의 상세 설명에서, 설명 및 비제한의 목적을 위해, 특정 상세 사항을 공개하는 예시적인 실시예는 본 가르침의 완전한 이해를 제공한다. 그러나, 당업자에게, 여기에서 공개된 상기 특정 상세 사항에서 벗어나는 다른 실시예가 본 발명의 공개의 이득을 가지는 당업자에게 명백할 것이다. 더욱이, 잘 알려진 디바이스, 방법, 시스템 및 프로토콜의 설명은 실시예의 설명을 모호하게 하지 않도록 하기 위해 생략될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 당해 분야의 범위(purview) 내에 있는 그러한 디바이스, 방법, 시스템 및 프로토콜이 실시예에 따라 이용될 수 있다.

여기에 사용된 바와 같이, 단수의 요소는 하나 이상의 요소를 의미하고 용어 '복수(plurality)'는 적어도 두 개를 의미한다.

도 1은 예시적인 실시예에 따라 제 1 무선 네트워크 (107) 및 제 2 (이웃하는) 무선 네트워크 (108)의 간략화된 개략도이다. 제 1 및 제 2 무선 네트워크 (107,108)는 분산 처리된 무선 네트워크이다. 특정 실시예에서, 제 1 및 제 2 무선 네트워크는 WiMedia Alliance의 WiMedia UWB MAC 프로토콜에 따라 작용하는 매체 접근 제어{medium access control(MAC)}층을 포함한다. 제 1 무선 네트워크(107)는 제 1 무선 스테이션(STA)(101), 제2 무선 STA(102) 및 제 3 무선 STA(103)를 포함한다. 제 2 무선 네트워크(108)는 제 4 무선 STA(104), 제 5 무선 STA(105) 및 제 6 무선 STA(106)를 포함한다. 명백하게, STA와 디바이스라는 용어는 여기서 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다.

예시적으로, STA(101-106)는 컴퓨터, 이동 전화, 개인 디지털 기기{personal digital assistants(PDA)}, 또는 그러한 네트워크 내에서 통상적으로 동작하는 유사한 디바이스일 수 있다. 양방향 화살표로 나타나는 바와 같이, STA들은 상호간에 통신할 수 있다.

단지 몇 개의 STA만이 각 무선 네트워크 내 도시된다는 점이 주목된다; 이것은 단지 예시적인 실시예의 설명의 간략화를 위한 것이다. 명백하게, 많은 다른 STA가 사용될 수 있다. 마지막으로, STA(101-106)는 반드시 동일하지는 않다. 사실, 선택된 프로토콜 하에서 동작하도록 적응된 과도하게 많은 상이한 타입의 STA는 네트워크(107,108) 내에서 사용될 수 있다.

우선, 제 1 및 제 2 무선 네트워크(107,108)는 실질적으로 독립적으로 동작한다. 그러나, 각 네트워크의 STA가 움직일 수 있으므로, 네트워크 중 하나의 하나 이상의 STA는 다른 네트워크 가까이에 있을 수 있다. 예를 들어, 제 1 네트워크의 무선 STA (101-103) 그룹이 제 2 네트워크의 STA(104-106) 중 적어도 하나의 통신 범위 내에서 이동한다고 가정한다. 이에 의해, STA(101-103)는 하나 이상의 STA(104-106)로부터 비컨을 수신하기 시작할 수 있으며, 그 역도 성립한다. 그러나, 제 2 네트워크(108)의 하나 이상의 무선 STA(104-106)은 제 1 네트워크(107)의 무선 STA(101-103)으로부터 숨겨질 수 있다. 그 결과, 제 1 네트워크 내 하나 이상의 스테이션은 제 2 무선 네트워크(108)의 무선 스테이션으로부터 비컨을 수신하지 않을 수 있다.

이웃하는 네트워크들의 STA들이 서로 가까이에 있을 때, 비컨 또는 데이터의 송신 간의 충돌 또는 이들 둘 모두의 송신 간의 충돌이 예컨대 클럭 동기화의 부족으로 인해 발생할 수 있다. 추가적으로, 하나의 네트워크의 하나 이상의 STA가 한 채널로부터 다른 무선 네트워크에 의해 점유된 채널로 전환될 때, 추가적인 충돌이 발생할 수 있다. 충돌의 원인과는 무관하게, 서비스의 간섭 또는 방해가 초래될 수 있다. 그러므로, 제 1 네트워크(107)가 제 2 네트워크(108)에 병합되는 것 혹은 그 역이 유용할 수 있다.

실시예들에서, 네트워크의 병합은, 충돌을 제거하지는 못하더라도, 경감시키기 위해 조정된 방식으로 일어날 수 있다.

도 2의 (a)는 일 실시예에 따라 제 1 분산 처리된 무선 네트워크가 제 2 분산 처리된 무선 네트워크와 조정된 방식으로 병합하는 방법을 도시하는 간략화된 흐름도이다. 무선 네트워크는 도 1과 연계하여 설명된 타입일 수 있다. 이와 같이 도 1 및 2의 (a)의 동시적인 리뷰가 유리하다.

단계 (201)에서, 제 1 네트워크로부터의 STA는 제 2 네트워크의 STA로부터 하나 이상의 비컨을 수신한다. 명백하게, 제 1 네트워크의 하나 초과의 STA들은 제 2 네트워크의 하나 이상의 STA들로부터 비컨을 수신한다.

단계 (202)에서, 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크의 STA들은 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크 또는 이들로부터의 STA 그룹이 단지 일시적으로만 서로 가까이 있는 것이 아님을 보장하기 위해 병합을 대기하거나, 억제한다. 만약, 다수의 수퍼프레임(superframe)이 통과하기를 기다린 후, 네트워크들 또는 상기 네트워크들의 STA 그룹이 더 이상 근접해 있지 않다면, 병합이 필요하지 않으므로, 상기 방법이 중지된다. 자연스럽게, 상기 방법은 제 1 네트워크의 STA 또는 제 1 네트워크의 STA 그룹이 제 2 네트워크의 하나 이상의 STA로부터의 송신을 수신하는 경우, 나중에 단계(201)에서 계속될 것이다.

제 1 네트워크의 디바이스(들)이 제 2 네트워크에 있는 디바이스(들) 가까이에 머무르는 경우, STA는 비컨 기간 스위치 정보 요소(BPSwitchIE)를 송신한다. 도 2의 (b)에 도시되고, 여기에서 더 자세하게 설명된 바와 같이, BPSwitchIE(206)는 비컨 기간 시작 시간(BPST) 오프셋 필드(207), 비컨 슬롯 오프셋 필드(208) 및 비컨 기간 움직임 카운트다운 필드(211)를 포함할 수 있다. BPSwitchIE는 조정 병합에서 유용한 추가적인 정보를 위해 추가적인 필드(209, 210)를 또한 포함할 수 있다. 다른 기능들 중 특히, BPSwitchIE(206)은 제 1 네트워크 내 이웃하는 STA에 병합될 필요를 지시하고, 클럭 동기화 정보를 제공하며, 병합 시간을 제공하고, 병합된 네트워크의 비컨 기간에서 어느 비컨 슬롯을 점유할지 이웃하는 STA에 통보한다.

유리하게는, 이것이 비컨 슬롯과 데이터 송신에서 비컨들의 충돌을 실질적으로 회피하기 위해 네트워크의 병합을 조정하도록 작용한다.

BPSwitchIE가 없다면, 특정 비컨을 수신할 수 없는 제 1 네트워크 내 디바이스는 병합할 필요성 및 병합과 관련된 명령을 인지하지 못할 것이다. 예컨대, 제 1 무선 STA(101)과 제 2 무선 STA(102)가 제 2 무선 네트워크(108)의 무선 STA들 중 하나로부터 비컨을 수신한다고 가정한다. 더욱이, 제 3 무선 STA(103)은 숨으며, 제 2 무선 네트워크(108)의 STA들로부터 비컨을 수신하지 않는다고 가정한다. 이 경우, 제 3 무선 STA(103)는 제 2 무선 네트워크(108), 또는 제 1 네트워크 (107)(즉, STA 101 및 102)의 제 2 네트워크(108)와의 병합을 인지하지 않을 것이다. 일단 STA(101 및 102)가 네트워크(108)에 병합되면, STA(101)또는 STA(102)와 103 간의 송신은 중단될 수 있다. 추가적으로, 제 3 무선 STA(103)으로부터의 송신은 병합된 무선 네트워크 내 통신을 방해할 수 있다.

제 1 네트워크(107)의 많은 STA에 BPSwitchIE를 제공하기 위해, 일단 BPSwitchIE가 하나의 STA에 의해 수신된다면, BPSwitchIE는 제 1 네트워크(107)내 다른 STA에 전파된다(재송신된다). 이 전파(propagation)는 단계(204)에서 발생한다. 게다가, BPSwitchIE를 차례로 수신하는 모든 STA는 다음에 오는 각 비컨들 내 BPSwitchIE를 포함한다. 따라서, 다수의 수퍼프레임을 통해(예컨대, 병합의 카운트다운 기간동안), 제 1 네트워크(107)내 다른 디바이스들이 병합 및 시간 및 병합의 명령/기호 논리들을 알게 될 가능성이 증가한다.

위에서 언급된 예를 계속하여, STA(103)이 STA(101)로부터 숨겨지지만 STA(102)로부터 비컨을 수신한다고 가정한다. 카운트다운 기간에 걸쳐 STA(101)로부터의 BPSwitchIE의 전파 동안, STA(103)은 STA(102)를 거쳐 STA(101)의 BPSwitchIE를 수신할 것이고, 따라서 무선 네트워크 (107 및 108)의 병합 요청을 알게 될 것이다. 특정 실시예에서, STA(103)은 예시적인 방법의 단계(204)동안 BPSwitchIE를 수신한다. 유리하게는, 제 1 네트워크의 더 많은 STA들이 병합을 인지할 것이고, 서비스의 중단 또는 병합을 인지하지 못한 STA로부터의 간섭의 기회가 더 적어질 것이다.

단계(205)에서, 카운트다운 기간의 지시된 수의 수퍼프레임이 지나간 후, 제 1 네트워크(107) 및 제 2 네트워크(108)는 WiMedia UWB MAC 프로토콜에 따라 예시 적으로 동작하는 병합된 분산 처리된 무선 네트워크를 형성하기 위해 병합한다.

도 3은 제 1 네트워크, 제 2 네트워크 및 시간에 대해 병합된 네트워크의 수퍼프레임을 도시하는 개념도이다. 도 3은 도 1 및 2에 연관하여 리뷰될 수 있다.

제 1 네트워크는 시간(301)에서 시작하는 제 1 수퍼 프레임 및 시간(301')에서 시작하는 다음 수퍼프레임을 구비한 일련의 수퍼프레임을 포함한다. 각 수퍼프레임은 비컨 기간(BP)(302)을 포함한다. 잘 알려진 바와 같이, 제 1 네트워크의 각 무선 스테이션에는 비컨을 송신하는 비컨 슬롯이 할당된다. 도 3의 예시적인 실시예에서, 제 1 슬롯(303)은 제 1 네트워크의 제 1 무선 디바이스{예컨대, STA(101)}에 할당되고, 제 2 슬롯(304)은 제 1 네트워크의 제 2 무선 디바이스{예컨대, STA(102)}에 할당되며, 제 3 슬롯은 제 1 무선 네트워크의 제 3 무선 디바이스{예컨대, STA(103)}에 할당된다.

제 2 네트워크는 시간(306)에서 시작하는 제 1 수퍼프레임 및 시간(306')에서 시작하는 다음 수퍼프레임을 구비한 일련의 수퍼프레임을 포함한다. 각 수퍼프레임은 비컨 기간(307)을 가진다. 예시적으로, 제 1 슬롯(309)은 제 2 무선 네트워크(108)의 STA(104)로 할당될 수 있다. 유사하게, 제 2 슬롯(310)은 제 2 무선 네트워크(108)의 STA(105)에 할당될 수 있고, 제 3 슬롯(311)은 제 2 무선 네트워크의 STA(106)에 할당될 수 있다.

동작시, 단계(202)에서 제공된 바와 같이 병합을 개시하기 전 필수 불가결한 수의 수퍼프레임이 통과한 후, 병합 절차는 예시적인 실시예의 특정 규칙에 따라 시작한다. 우선, 제 1 네트워크가 제 2 네트워크와 병합할지, 또는 제 2 네트워크가 제 1 네트워크와 병합할지 결정이 이루어져야 한다. 일 실시예에서, 만약 다른 네트워크(또한 에일리언 네트워크로서 참조되는)의 비컨 기간 시작 시간(BPST)이 네트워크 수퍼프레임의 처음 절반 내에 속한다면, 네트워크는 다른 (에일리언) 네트워크와 병합될 것이다. 본 실시예에서, 수퍼프레임(315) 내 비컨 기간(307)의 BPST는 제 1 네트워크의 수퍼프레임(312)의 최초 절반(313) 내에 속한다. 따라서, 제 1 네트워크는 제 2 네트워크와 병합될 것이다.

병합을 관리하는 다음 규칙을 계속하기 전에, 수퍼프레임(315)에 앞서는 수퍼프레임을 고려한다. 수퍼프레임(312)에서 비컨 기간(302)의 BPST는 앞서는 수퍼프레임의 두번째 절반에 떨어지며, 따라서 상기 규칙에 대한 결과에 따라, 제 2 네트워크는 제 1 네트워크와 병합하지 않을 것이다.

어떤 네트워크에 병합될지 결정이 이루어진 후, 병합된 네트워크에서 비컨 프레임과 비컨 슬롯의 조정이 다시 실시예의 특정 규칙에 따라 실행되어야 한다.

비컨의 오버랩을 회피하기 위해 반드시 이루어져야 하는 한가지 조정은 BPST 오프셋이다. BPST 오프셋은 MAC층에서 비컨 기간의 시작 시간의 조정이다. 예를 들어, 제 1 네트워크의 수퍼프레임(312)에서, 비컨 구간(302)은 수퍼프레임의 시작 시간(301)에서 시작한다. 제 2 네트워크의 수퍼프레임(315)에서, 비컨 기간(307)은 수퍼프레임의 시작 시간(306)에서 시작한다. 절대 시간에서 제 1 및 제 2 네트워크의 BPST들의 사이에 지연(316)이 존재한다. 따라서, 병합 무선 네트워크의 BPST가 제 1 및 제 2 무선 네트워크 간에 조정하도록 하기 위해, 제 1 무선 네트워크는 지연(316)과 같은 BPSwitchIE 내 BPST 오프셋을 포함한다.

실제로, 제 1 무선 네트워크(107)의 STA 중 하나{예컨대, STA(101)}는 BPSwitchIE의 BPST 오프셋 필드 내 BPST 오프셋을 제공한다. 이전에 언급된 바와 같이, BPSwitchIE는 수퍼프레임 카운트다운 기간동안 제 1 무선 네트워크에서 STA에서 STA로 송신되고, 갱신되고, 재송신되어, 제 1 (병합) 무선 네트워크의 대부분 또는 모든 STA가 BPST 오프셋 값을 알 가능성이 높아진다.

BPST 오프셋은 제 1 무선 네트워크의 BPST를 제 2 무선 네트워크의 BPST와 정렬시킨다. 따라서, 추가 없이, 제 1 무선 네트워크의 STA로부터의 비컨은 병합된 무선 네트워크에서 제 2 무선 네트워크의 STA로부터의 비컨과 동시에 송신된다. 조정을 완료하고 비컨 송신의 오버랩을 회피하기 위해서, 비컨 슬롯 오프셋이 계산되어, 병합(제 1) 무선 네트워크의 STA로 송신되는 BPSwitchIE의 비컨 슬롯 오프셋 필드내에 포함된다.

필수적으로, 비컨 슬롯 오프셋은 병합 STA의 비컨 슬롯의 조정이므로, 새로 병합된 네트워크에서 병합 STA들의 비컨 슬롯은 비-병합 STA의 비컨 슬롯 다음에 온다. 본 예에서, 처음 세 개의 비컨 슬롯(309-311)은 제 2 무선 네트워크에서 세 개의 STA에 의해 점유되고 다음 3개의 비컨 슬롯은 제 1 무선 네트워크로부터 병합하는 세 개의 STA에 대한 다음 세 개의 STA에 의해 대한 것이다. 따라서, 병합 STA들은 비컨 구간(307)에서 수퍼프레임(315)에서 점선으로 나타난 바와 같이, 비컨 기간(302)에서 원래의 비컨 슬롯(303-305)으로부터 이동할 것이다. 다시, 본 예에서 3의 증가분(+3)인, 비컨 슬롯 오프셋은 BPSwitchIE에서 필드로서 포함된다.

비컨 슬롯 오프셋의 계산은 비교적 수월한 반면, 오프셋을 결정할 때 고려되어야 하는 추가적인 고려사항이 존재한다. 도 1과 관련하여 이전에 설명된 바와 같이, 제 1 무선 네트워크의 제 1 무선 STA(101)는 제 2 네트워크의 제 4 및 제 5 STA(104, 105)로부터 비컨을 수신하지만, 제 6 무선 스테이션(106)으로부터 비컨을 수신하지 않는다고 가정한다. 만약 STA(101)이 스스로 비컨 슬롯 오프셋을 결정한다면, 이 스테이션이 또다른 STA가 존재함을 인지하지 않으므로, 오프셋은 +2가 될 것이다. 물론, 요구되는 슬롯 오프셋은 +3이며, 비컨 슬롯 오프셋을 +2로 설정함으로써, STA(101)의 새로운 비컨 슬롯은 STA(106)의 비컨 슬롯과 오버랩된다. 이와 같이, 비컨 충돌은 병합된 무선 네트워크에서 발생하며, 이는 바람직하지 않다. 그러나, 제 2 무선 STA(102)가 제 2 네트워크(108)에서 제 4,제5 및 제 6 무선 STA들(104-106)으로부터 비컨을 수신한다고 가정한다. 이 경우, 올바른 비컨 슬롯 오프셋은 +3이도록 결정되며, 따라서 병합에서 조정을 제공하도록 설정된다.

실시예에서 비컨 슬롯 오프셋은 카운트다운 기간동안 STA(101-103)의 비컨을 가지고 송신되고 재송신된 BPSwitchIE에 포함된다. 제 2 무선 STA(102)의 BPSwitchIE을 수신하는 각 STA는 STA(102)에 의해 제공된 비컨 슬롯 오프셋이 더 큰 값임을 결정한다. 따라서, 실시예에 따라, 뒤이은 비컨 송신에서 제공된 비컨 슬롯 오프셋은 이웃하는 STA에 의해 제공된 가장 큰 비컨 슬롯 오프셋일 것이다. 설명될 수 있는 바와 같이, 카운트다운 기간 동안 한 STA에서 또다른 STA까지 BPSwitchIE를 재송신함으로써, 만약 병합 네트워크의 모든 STA가 아니라도 대부분의 STA가 가장 정확한(가장 큰) 비컨 슬롯 오프셋을 수신하는 더 큰 기회가 존재할 것이다.

BPST와 병합된 무선 네트워크의 비컨 슬롯 오프셋 결정과 병합 무선 네트워크의 STA의 BPSwitchIE들을 거친 병합 무선 네트워크의 확산(dissemination) 후, 그 STA는 무선 네트워크의 미리 결정된 수의 수퍼프레임의 대기/카운트다운 기간을 겪는다. 카운트다운의 결론에서, 제 1 무선 네트워크의 무선 STA들은 제 2 무선 네트워크의 무선 STA와 병합한다. 실시예에서, 병합된 무선 시스템의 수퍼프레임(317)은 비컨 슬롯(303-305 및 309-311)을 포함하는 비컨 기간(308)으로 시간(318)에서 시작한다. 이후 병합된 시스템은 시간(318')에서 시작하는 다음 수퍼프레임으로 동작한다.

BPSwitchIE는 BPSwitchIE의 움직임 카운트다운 필드에서 BP 움직임 카운트다운 값을 포함한다. 일 실시예에서, 움직임 카운트다운은 초기값으로 설정된다. 특정 실시예에서, 움직임 카운트다운은 일곱개 (7)의 수퍼프레임에서 설정된다. 다른 어떤 인자도 움직임 카운트다운 값에서 증가 혹은 감소를 요구하지 않는 경우, STA들은 움직임 카운트다운을 하나(1)의 수퍼프레임만큼 감소시킬 것이고, 지정된 수의 수퍼프레임이 통과한 이후 STA는 병합할 것이다. 그러나, 움직임 카운트다운 값이 증가해야만 할 수도 있다. 예컨대, 만약 더 큰 BPST 오프셋을 구비한 BPSwitchIE가 또다른 STA로부터 수신되거나, 더 큰 비컨 슬롯 오프셋이 또다른 STA(들)로부터 수신된다면, STA는 움직임 카운트다운을 초기값(예컨대 7개의 수퍼프레임)으로 리셋할 것이다. 이것은 병합 전에 천이 기간(transition period)이 BPSwitchIE를 거쳐 스테이션이 새로운 정보를 전파하는 것을 허용하기에 충분히 길 게 되도록 한다.

도 4는 서로 가까이에 있는 세 개의 무선 네트워크를 도시하는 개념도이다. 제 1 무선 네트워크(410)은 STA(401,402 및 403)를 포함한다. 제 2 무선 네트워크(411)는 STA(404,405 및 406)를 포함한다. 제 3 무선 네트워크(412)는 STA(407,408 및409)를 포함한다. 도 1의 실시예와 관련하여 설명된 네트워크들과 같이, 무선 네트워크(410-412)들은 분산 처리된 네트워크이며, 예시적으로 WiMedia UWB MAC 층을 포함한다. 도 4의 무선 네트워크 및 STA의 많은 특성들이 도 1과 연계하여 설명된 무선 네트워크 및 STA들과 공통이므로, 이들의 상세 내용은 본 발명의 실시예의 설명의 모호함을 회피하기 위해 생략될 수 있다.

앞서 언급된 바와 같이, 숨은 노드들과 다른 항목(issue)들로 인해, 한 무선 네트워크의 특정 STA가 다른 네트워크의 STA들과 접속할 수 있는 반면, 다른 것들은 그렇지 않을 수 있다. 예를 들어, 제 1 무선 네트워크의 STA(401)이 제 2 무선 네트워크(411)의 STA(404)로부터 비컨을 수신하지만, 제 3 무선 네트워크(412)의 STA로부터는 비컨을 수신하지 않는다고 가정한다. 따라서 STA(401)는 제 2 무선 네트워크를 인지할 수 있으나, 제 3 무선 네트워크를 인지하지 않을 것이다. 유사하게, 제 1 무선 네트워크의 STA(402)가 제 3 무선 네트워크의 STA(407)로부터 비컨을 수신한다고 가정하고, 따라서 이는 제 3 무선 네트워크를 인지하고 있다고 가정한다. 지금 설명된 바와 같이, 일 실시예의 방법등은 필요한 경우 네트워크의 조정된 병합을 보장하는데 유용하다.

도 5는 제 1, 제2, 제3 무선 네트워크(410-412) 각각의 수퍼프레임을 도시하 며, 이는 무선 네트워크의 병합의 역학(dynamics)을 이해하는데 유용하다. 제 1 무선 네트워크(410)는 시간 (501)에서 시작하는 제 1 수퍼프레임, 시간(501')에서 시작하는 또다른 수퍼프레임을 구비하는 일련의 수퍼프레임들을 가진다.

네트워크(410) 각각의 수퍼프레임은 비컨 슬롯(503)을 구비한 비컨 기간(502)를 포함한다. 제 2 무선 네트워크(411)는 시간(504)에서 시작하는 제 1 수퍼프레임과 시간(504')에서 시작하는 그 다음의 비컨 프레임 등을 구비한 수퍼프레임을 가진다. 제 2 네트워크(412)의 각 수퍼프레임은 비컨 슬롯(506)을 구비한 비컨 기간(505)을 포함한다. 마지막으로, 제 3 무선 네트워크(412)는 시간(507)에서 시작하는 수퍼프레임과 시간(507')에서 시작하는 그 다음의 수퍼 프레임을 구비하는 일련의 수퍼프레임을 가진다. 제 3 네트워크의 각 수퍼프레임은 비컨 슬롯(509)을 구비하는 비컨 기간(508)을 포함한다.

일 실시예의 병합 시퀀스는 다음과 같다. 이전 실시예에서 설명된 병합 규칙을 적용하는 것이 주목된다. 그러나, 하나 초과의 무선 네트워크를 또다른 무선 네트워크와 병합할 때, 상기 규칙의 일부 수정이 필요할 수 있다. 예컨대, 앞서 주목된 바와 같이, 제 1 무선 네트워크의 STA(401)은 제 2 무선 네트워크의 STA(404)로부터 비컨을 수신할 수 있으나, 제 3 무선 네트워크로부터는 비컨을 수신하지 않는다고 가정한다. 따라서, STA(401)는 제 2 무선 네트워크를 인지한 것이나 제 3 네트워크는 인지하지 않을 것이다. 유사하게, 제 1 네트워크의 STA(402)가 제 3 무선 네트워크의 STA(407)로부터의 비컨만 수신하고 따라서, 제 3 무선 네트워크만 인지한다고 가정한다.

STA(404)로부터 수신된 비컨들로부터, STA(401)은 제 2 네트워크(411)내 비컨 기간(505)의 BPST가 그것의 수퍼프레임의 처음 절반(510) 내에 있을 것을 결정할 것이고, 제 2 네트워크(411)에 대한 병합이 지시됨을 나타내는 BPSwitchIE를 송신한다. 그러나, STA(402)는 제 3 네트워크(412)의 비컨 기간(508)의 BPST가 상기 제 2 네트워크의 수퍼프레임의 처음 절반(510) 내에 떨어지는 것을 나타내는 STA(407)로부터 비컨을 수신할 것이다. 따라서, 현재 규칙 하에서, STA(402)는 제 1 무선 네트워크의 각 디바이스는 제 3 무선 네트워크에 병합되는 것을 지시하는 BPSwitchIE를 송신할 것이다. 그러므로, 개선되어야 할 충돌이 발생한다. 특별히, 동일한 무선 네트워크로 병합되는 제 1 무선 네트워크(410)의 모든 디바이스보다는, 그러한 상충으로 인해, 일부는 제 2 무선 네트워크(411)에 병합될 것이고, 일부는 제 3 무선 네트워크(412)에 병합될 것이다. 명백하게는, 두 개의 동작 네트워크가 남을 것이고, 이 남아 있는 네트워크의 송신간에 충돌이 발생할 가능성이 있다.

제 1 네트워크(410)의 각 STA가 제 3 네트워크와 병합하는 것을 보장하기 위해, 일 실시예의 방법은, 그 네트워크가 가장 큰 BPST 오프셋을 요구하는 이웃하는 (에일리언) 네트워크에 병합되는 것을 요구한다. 본 실시예에서, 제 1 무선 네트워크와 제 2 무선 네트워크의 비컨 기간 시작 시간 사이의 BPST 오프셋은 제 1 무선 네트워크와 제 3 무선 네트워크 사이의 BPST 오프셋(513)보다 작다. 따라서, 제 1 무선 네트워크(410)의 모든 무선 STA들은 제 3 무선 네트워크(412)와 병합해야 한다.

제 2 무선 네트워크(411)의 상기 STA들의 병합은 다음과 같이 진행한다. STA(404-406)은 BPST를 나타내는 제 3 무선 네트워크(412)의 STA들로부터 비컨을 수신할 것이다. 제 3 무선 네트워크에서 비컨 기간 (508)의 BPST가 제 2 무선 네트워크의 수퍼프레임의 처음 절반(511) 내에 있기 때문에, 제 2 무선 네트워크의 STA들은 제 3 무선 네트워크와 병합할 것이다.

명백하게는, 병합 카운트다운 기간 동안, 제 1, 제 2, 제 3 무선 네트워크(410-412)의 STA들은 위에 설명된 규칙에 따라 결정된 것처럼 BPST 오프셋과 BP 슬롯 오프셋을 포함하는 BPSwitchIE를 교환한다. 마찬가지로, 전부가 아닐지라도, 대부분의 STA들은 올바른 정보를 수집할 것이고, 상기 규칙에 의해 제공된 조정하는 방식으로 적절한 시간에 병합할 것이다.

이 개시의 관점에서, 여기에 설명된 다양한 방법들과 디바이스들이 하드웨어나 소프트웨어로 구현될 수 있음이 주목된다. 나아가, 다양한 방법과 파라미터들은 단지 예시의 방법으로 포함되며, 어떠한 제한적인 의미가 아니다. 이 개시의 관점에서, 첨부된 청구항의 범위 내에 있는 한, 당업자는 자신의 기술과 이들 기술들에 영향을 미치는 데 필요한 장비를 결정할 때, 본 발명의 가르침을 구현할 수 있다.

본 발명은 이동 전화, 무선 네트워크(예컨대, 무선랜(WLAN)) 내 휴대용 컴퓨터, 무선 네트워크 내 고정 컴퓨터(stationary computer), 휴대용 핸드셋와 같은, 데이터 및 실시간 통신에서의 무선 디바이스에 이용가능하다.

Claims

무선 네트워크를 병합하는 방법으로서,

제 1 무선 네트워크 내의 제 1 무선 디바이스가 비컨 기간 스위치 정보 요소{beacon period switch information element(BPSwitchIE)(206)}를 갖는 비컨 프레임을 상기 제 1 무선 네트워크 내의 제 2 무선 디바이스로 송신하는 단계와,

상기 제 1 무선 네트워크 내의 상기 제 2 무선 디바이스가 비컨 기간 스위치 정보 요소를 갖는 비컨 프레임을 상기 제 1 무선 네트워크 내의 제 3 무선 디바이스로 송신하는 단계와,

상기 제 1 무선 네트워크가 상기 비컨 기간 스위치 정보 요소에 기초하여 제 2 무선 네트워크(108)를 병합하는 단계를 포함하고,

상기 비컨 기간 스위치 정보 요소는, 상기 제 1 네트워크 내의 이웃 무선 디바이스들에 병합될 필요성을 지시하고, 클록 동기화 정보를 제공하고, 병합 시간을 제공하고, 병합될 네트워크의 상기 비컨 기간 내에서 어느 비컨 슬롯을 점유할지를 상기 이웃 무선 디바이스들에 통보하기 위한 요소들을 포함하는,

무선 네트워크를 병합하는 방법.
제 1항에 있어서, 비컨 프레임 내 비컨 슬롯 오프셋(208)을 제공하는 단계를 더 포함하는, 무선 네트워크를 병합하는 방법.
제 2항에 있어서, 비컨 슬롯 오프셋은 복수의 무선 디바이스의 복수의 비컨 슬롯 오프셋 중에서 선택되며, 가장 큰 값을 가지는 비컨 슬롯 오프셋인, 무선 네트워크를 병합하는 방법.
제 2항에 있어서, 비컨 프레임에서 비컨 기간 움직임 카운트다운(211)을 제공하는 단계를 더 포함하는, 무선 네트워크를 병합하는 방법.
제 1항에 있어서, 제 3 무선 네트워크(412)를 제 1 무선 네트워크 및 제 2 무선 네트워크와 병합하는 단계를 더 포함하는, 무선 네트워크를 병합하는 방법.
제 5항에 있어서, 제 1 무선 네트워크와 제 3 무선 네트워크를 제 2 무선 네트워크와 병합하는 단계는 동시적인, 무선 네트워크를 병합하는 방법.
제 5항에 있어서, 제 1 무선 네트워크에서 복수의 무선 디바이스 중 제 1 무선 디바이스는 제 3 무선 시스템에 대한 제 1 비컨 기간 시작 시간 오프셋을 결정하고, 제 1 무선 네트워크의 제 2 무선 디바이스는 제 1 비컨 기간 시작 시간 오프셋보다 더 큰 제 2 비컨 기간 시작 시간 오프셋을 결정하며, 제 1 무선 디바이스는 제 1 비컨 기간 오프셋을 제 2 비컨 기간 시작 시간 오프셋과 동일하게 설정하는, 무선 네트워크를 병합하는 방법.
제 1항에 있어서, 송신 후, 병합 전 BPSwitchIE를 재송신(204)하는 단계를 더 포함하는, 무선 네트워크를 병합하는 방법.
제 8항에 있어서, 재송신은 제 1 무선 네트워크 내 무선 디바이스에 의해 반복되는, 무선 네트워크를 병합하는 방법.
제 1항에 있어서, 제 2 무선 네트워크는 제 1 무선 네트워크의 수퍼프레임의 처음 절반 내에 있는 비컨 기간 시작 시간을 가지는, 무선 네트워크를 병합하는 방법.
무선 시스템으로서,

복수의 무선 디바이스(101,102,103)을 포함하는 제 1 무선 네트워크(107)와, 제 2 무선 네트워크(108)를 포함하며,

상기 제 1 무선 네트워크(107)는 비컨 기간 스위치 정보 요소(BPSwitchIE)에 기초하여 상기 제 2 무선 네트워크(108)와 병합되고,

상기 복수의 무선 디바이스(101,102,103) 중 제 1 무선 디바이스는 비컨 기간 스위치 정보 요소(BPSwitchIE)(206)를 가지는 비컨 프레임을 상기 복수의 무선 디바이스(101,102,103) 중 제 2 무선 디바이스에 송신하도록 적응되고,

상기 제 2 무선 디바이스는 상기 제 1 무선 디바이스로부터 상기 비컨 프레임을 수신하여, 제 1 네트워크 내의 제 3 무선 디바이스에 송신하도록 적응되고,

상기 비컨 기간 스위치 정보 요소는, 상기 제 1 네트워크 내의 이웃 무선 디바이스들에 병합될 필요성을 지시하고, 클록 동기화 정보를 제공하고, 병합 시간을 제공하고, 병합될 네트워크의 상기 비컨 기간 내에서 어느 비컨 슬롯을 점유할지를 상기 이웃 무선 디바이스들에 통보하기 위한 요소들을 포함하는,

무선 시스템.
제 11항에 있어서, 비컨 프레임은 비컨 슬롯 오프셋(208)을 포함하는, 무선 시스템
제 12항에 있어서, 비컨 슬롯 오프셋은 복수의 무선 디바이스의 복수의 비컨 슬롯 오프셋 중에서 선택되며, 가장 큰 값을 가지는 비컨 슬롯 오프셋인, 무선 시스템.
제 12항에 있어서, 비컨 프레임은 비컨 기간 움직임 카운트다운(211)을 포함하는, 무선 시스템.
제 11항에 있어서, 제 2 무선 네트워크 및 제 1 무선 네트워크와 병합된 제 3 무선 네트워크(412)를 더 포함하는, 무선 시스템.
제 15항에 있어서, 제 1 및 제 3 무선 네트워크는 제 2 무선 네트워크와 동시에 병합되는, 무선 시스템.
제 11항에 있어서, BPSwitchIE는 제 1 네트워크의 무선 디바이스로부터 재송신되는, 무선 시스템.
제 11항에 있어서, 제 1, 제 2 및 제 3 무선 네트워크는 분산 처리된 무선 네트워크인, 무선 시스템.
제 17항에 있어서, 제 1 무선 네트워크 내 복수의 무선 디바이스 중의 제 1 무선 디바이스는 제 2 무선 시스템에 대해 제 1 비컨 기간 시작 시간 오프셋을 결정하며, 제 1 무선 네트워크의 제 2 무선 디바이스는 제 1 비컨 기간 시작 시간 오프셋보다 더 큰, 제 3 무선 네트워크에 대한 제 2 비컨 기간 시작 시간 오프셋을 결정하며, 제 1 무선 디바이스는 제 1 비컨 기간 오프셋을 제 2 비컨 기간 시작 시간 오프셋과 동일하게 설정하는, 무선 시스템.
제 19항에 있어서, BPSwitchIE는 제 1 및 제 2 무선 네트워크의 무선 디바이스에 의해 송신되는, 무선 시스템.