KR101271317B1

KR101271317B1 - 무선랜에서의 멀티캐스트 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101271317B1
Application number: KR1020107027684A
Authority: KR
Inventors: 석용호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-05-09
Filing date: 2009-05-06
Publication date: 2013-06-04
Also published as: KR20110018895A; WO2009136724A2; EP2279595A2; US9577838B2; EP2279595A4; US20090279470A1; WO2009136724A3

Abstract

무선 네트워크에서 데이터를 멀티캐스팅 하는 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크에서 데이터를 멀티캐스팅 하는 방법은 무선 네트워크의 특정 노드에서 멀티캐스트 수신확인 요청을 포함하는 멀티캐스트 데이터를 수신하고, 및 상기 특정 노드가 상기 특정 노드가 상기 멀티캐스트 수신확인 요청에 대한 수신확인 응답 전송을 요청 받았는지 여부를 판단하는 것을 포함한다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크에서 데이터를 멀티캐스닝 하는 방법은 멀티캐스트 데이터를 전송하는 것을 포함하되, 상기 멀티캐스트 데이터는 상기 무선 네트워크의 특정 노드가 상기 특정 노드가 멀티캐스트 수신확인 요청에 대한 수신확인을 전송할 것을 요청 받았는지 여부를 결정할 수 있도록 설정된 정보를 포함하는 멀티캐스트 수신확인 요청을 포함한다.

Description

무선랜에서의 멀티캐스트 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR MULTICAST IN WIRELESS LOCAL AREA NETWORK}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선랜(Wireless Local AREA Network, WLAN) 네트워크에서의 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.

최근 정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신기술이 개발되고 있다. 이 중에서 WLAN은 무선 주파수 기술을 바탕으로 개인 휴대용 정보 단말기(Personal Digital Assistant, PDA), 랩탑 컴퓨터, 휴대형 멀티미디어 플레이어(Portable Multimedia Player, PMP) 등과 같은 휴대형 단말기를 이용하여 가정이나 기업 또는 특정 서비스 제공지역에서 무선으로 초고속 인터넷에 접속할 수 있도록 하는 기술이다.

무선랜에서의 메시지 또는 프레임 전송은 타깃 장치(Target Device) 또는 목표 장치(Destination Device)의 수에 따라서 유니캐스트(Unicast), 멀티캐스트(Multicast), 및 브로드캐스트(Broadcast)로 구분할 수 있다. 전송 프레임의 목표 장치가 하나인 유니캐스트와는 달리, 멀티캐스트와 브로드캐스트는 전송 메시지의 목표 장치가 다수의 단말이다. 멀티캐스트는 전송 프레임의 타깃 어드레스(Target Address) 또는 목표 어드레스(Destination Address)가 멀티캐스트 그룹 어드레스(Multicast Group Address)로 특정되는데, 브로드캐스트는 상기 멀티캐스트 그룹 어드레스가 특정 범위 내의 모든 단말을 특정하는 특수한 멀티캐스트이다. 따라서 이하에서 단순히 '멀티캐스트'라고 하는 경우에도, 그것이 그 성질상 허용되지 않는 경우를 제외하고는 '브로드캐스트'도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

멀티캐스트는 동일한 프레임을 다수의 목표 단말에게 동시적으로 전달하기 때문에, 트래픽을 감소시킬 수 있으며 효율적인 채널의 이용이 가능한 장점이 있다. 이러한 장점으로 활용하여 멀티캐스트는 여러 가지 어플리케이션, 예컨대 화상 회의(Video Conference), 기업 홍보(Corporate Communication), 원격 학습(Distance Learning), 소프트웨어의 분배, 주식 시세(Stock quotes)나 뉴스 등과 같은 각종 정보의 제공 등에 효과적으로 이용될 수 있다. 그리고 멀티캐스트는 무선 홈 네트워크에서 다수의 사람이 함께 게임을 하거나 또는 스트리밍 데이터를 공유하는 어플리케이션에서 이용될 수도 있다.

이러한 멀티캐스트는 특정 데이터 스트림 등에 관심이 있는 수신 단말들의 그룹, 즉 멀티캐스트 그룹의 개념에 기초한다. 멀티캐스트되는 데이터를 수신하는데 관심이 있는 단말들은, 상기 데이터를 수신하기 위해서는 먼저 해당 멀티캐스트 그룹에 가입해야 한다. 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC) 계층에서, 멀티캐스트 그룹은 멀티캐스트 MAC 어드레스에 의해 특징지어진다. 그리고 일반적으로 MAC 계층보다 상위 계층이 멀티캐스트 그룹의 생성, 가입, 탈퇴, 및 변경에 책임이 있다.

그런데, 멀티캐스트 서비스에서는 해당 멀티캐스트 그룹에 가입한 단말, 즉 목표 단말이 소스 단말로부터 제공되는 모든 데이터를 성공적으로 수신했는지 여부를 확인하기 어렵다. 특히, 미국전자전기통신학회(Institute of Electrical and Electronic Engineers, IEEE) 802.11 규격에는 멀티캐스트 트래픽에 대한 에러 복구 메커니즘(Error Recovery Mechanism)에 대하여 규정되어 있지 않다. 즉, 현재의 IEEE 802.11 표준 규격에서는 오픈-루프 멀티캐스트 전송(Open-loop Multicast Transmission)을 사용하므로, 멀티캐스트 트래픽의 수신 단말로부터 어떠한 피드백 정보도 받지 않는다. 그 결과, 현재의 무선랜에서는 타깃 단말인 멀티캐스트 트래픽의 수신 단말이 멀티캐스트 방식으로 전송되는 데이터를 완전하고 신뢰성있게 수신하는 것이 보장되지 않는다.

또한, 현재의 무선랜 표준에서는 멀티캐스트 프레임에 대하여 재전송(Retransmission), 익스포넨셜 백오프(Exponential Backoff), 물리층 레이트 적응(PHY rate adaptation)을 지원하지 않는다. 예컨대, 유니캐스트 전송의 경우에는 수신 확인 프레임(ACK frame)을 통해 수신 여부를 확인하고, ACK 프레임을 수신하지 못한 경우에는 소스 단말은 동일한 프레임을 다시 전송한다. 이 경우에 경쟁 윈도우(Contention Window)를 익스포넨셜하게 증가함으로써, 주위의 다른 단말들과의 사이에서 공정한 쓰루풋이 달성될 수 있도록 하며, 소스 단말은 프레임 에러 레이트(Frame Error Rate)를 바탕으로 물리계층 레이트를 조정한다. 하지만, 멀티캐스트 서비스에서는 전술한 유니캐스트 전송에서 사용하던 프로토콜이 지원되지 않기 때문에, 서비스품질(Quality of Service, QoS)을 제공하기가 어려울 뿐만 아니라 단말들 사이에 쓰루풋의 공평함을 제공하기가 어렵다.

이와 같이, 멀티캐스트 서비스에서는 간섭(Interference), 충돌(Collision), 또는 시간에 따라 가변적인 채널(Time-varying Channel) 특성 등으로 인하여 전송되는 프레임이 손실될 확률이 증가한다. 뿐만 아니라 기존의 멀티캐스트 서비스에서는 데이터 재전송 메커니즘을 사용하지 않으며, 익스포넨셜 백오프와 물리계층 레이트 조절을 지원하지 않는다. 따라서 멀티캐스트 트래픽의 신뢰성은 유니캐스트 트래픽성에 비하여 떨어질 뿐만 아니라 단말들 사이에 쓰루풋의 공평함을 달성하기가 어렵다. 또한, 멀티캐스트 전송의 경우에는 일반적으로 물리계층 레이트가 낮게 설정되기 때문에, 멀터캐스트 서비스의 전송 쓰루풋이 낮다.

본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 무선랜에서 멀티캐스트 트래픽의 전송 신뢰성을 향상시킬 수 있는 멀티캐스트 절차 및 이를 지원하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 하나의 과제는 무선랜에서 멀티캐스트 서비스 단말들 사이의 전송 쓰루풋의 공평함을 달성할 수 있고, 특히 유니캐스트 서비스와도 전송 쓰루풋의 공평함을 달성할 수 있는 멀티캐스트 절차 및 이를 지원하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 하나의 과제는 멀티캐스트되는 트래픽의 특성을 반영하여 효율적으로 서비스를 제공할 수 있는 무선랜에서의 멀티캐스트 절차 및 이를 지원하는 장치를 제공하는 것이다.

일 실시예에서, 무선 네트워크에서의 데이터를 멀티캐스팅하는 방법은 무선 네트워크의 특정 노드에서 멀티캐스트 수신확인 요청을 포함하는 멀티캐스트 데이터를 수신하고, 및 상기 특정 노드가 상기 특정 노드가 상기 멀티캐스트 수신확인 요청에 대한 수신확인 응답 전송을 요청 받았는지 여부를 판단하는 것을 포함한다.

무선 네트워크에서의 데이터를 멀티캐스팅하는 방법은 상기 특정 노드가 상기 수신확인 응답을 전송할 것을 요청 받았다고 판단하는 경우, 상기 수신확인 응답을 전송하는 것을 더 포함할 수 있다.

무선 네트워크에서의 데이터를 멀티캐스팅하는 방법은 상기 멀티캐스트 수신확인 요청에 상기 특정 노드에게 고유하게 할당된 주소 또는 상기 특정 노드에게 고유하게 할당된 상기 주소를 포함하는 그룹 주소가 포함되는지 여부를 판단하는 것을 더 포함할 수 있다.

무선 네트워크에서의 데이터를 멀티캐스팅하는 방법은 상기 멀티캐스트 수신확인 요청에 상기 특정 노드에게 고유하게 할당된 상기 주소를 포함하는 그룹 주소가 포함된 경우, 상기 특정 노드에게 할당된 고유 식별자 또한 상기 멀티캐스트 수신확인 요청에 포함되어 있는지 여부를 판단하는 것을 더 포함할 수 있다.

무선 네트워크에서의 데이터를 멀티캐스팅하는 방법은 상기 멀티캐스트 수신확인 요청을 받은 모든 노드들의 수신확인 응답 전송의 충돌을 피하도록 설정된 기설정된 타이밍 방법에 따라 상기 수신확인 응답을 전송하는 것을 더 포함할 수 있다.

무선 네트워크에서의 데이터를 멀티캐스팅하는 방법은 전송 순서 번호(order number)를 결정하고, 및 결정된 상기 전송 순서 번호에 따라 상기 수신확인 응답을 전송하는 것을 포함할 수 있다.

무선 네트워크에서의 데이터를 멀티캐스팅하는 방법은 상기 전송확인 응답에 나열된, 숫자로 표현되어 정수(integer number) N을 갖으며 가장 낮은 고유 식별자는 상기 N이 ‘0’으로 할당되는, 모든 고유 식별자들을 서열화하고, 상기 결정된 순서 번호에 따라 상기 수신확인 응답을 전송하는 것은 상기 수신확인 응답을 (N+1)*SIFS + N*TxTIME만큼의 지연 이후에 전송하는 것을 포함할 수 있으며, 여기에서 상기 SIFS는 기설정된 프레임들 사이의 간격에 해당하는 짧은 프레임간 간격이고, 상기 TxTIME은 해당 수신확인 응답 프레임의 전송시간이다.

상기 멀티캐스트 수신확인 응답은 긍정의 수신확인 응답 및 부정의 수신확인 응답 중 어느 하나일 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 무선 네트워크에서의 데이터를 멀티캐스팅하는 방법은 멀티캐스트 데이터를 전송하는 것을 포함하되, 상기 멀티캐스트 데이터는 상기 무선 네트워크의 특정 노드가 상기 특정 노드가 멀티캐스트 수신확인 요청에 대한 수신확인을 전송할 것을 요청 받았는지 여부를 결정할 수 있도록 설정된 정보를 포함하는 멀티캐스트 수신확인 요청을 포함한다.

상기 멀티캐스트 수신확인 요청은 상기 특정 노드에 고유하게 할당된 주소 또는 상기 특정 노드에 고유하게 할당된 상기 주소를 포함하는 그룹 주소 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 그룹 주소가 상기 멀티캐스트 수신확인 요청에 포함되어 있으면, 상기 멀티캐스트 수신확인 요청은 상기 그룹 주소로부터 상기 수신확인 응답을 요청받은 상기 그룹 주소의 복수의 특정 노드들 각각에 할당된 고유 식별자를 더 포함할 수 있다.

상기 방법은 상기 복수의 특정 노드들의 수신확인 응답 전송이 충돌되지 아니하도록 기 설정된 타이밍 방법에 따라 상기 특정 노드로부터 수신확인 응답을 수신하는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 방법은 (N+1)*SIFS + N*TxTIME 만큼의 지연 이후에 상기 수신확인 응답을 수신하는 것을 포함할 수 있고, 여기서 상기 N은 할당된 고유 정수 상기 복수의 특정 노드들 각각의, 숫자로 표현된 순서로 할당되고 가장 낮은 고유 식별자는 상기 N이 0으로 설정되는, 고유 정수(unique indentifier)이고, 상기 SIFS는 기설정된 프레임들 사이의 간격에 해당하는 짧은 프레임간 간격이고, 및 상기 TxTIME은 해당 수신확인 응답 프레임의 전송시간이다..

또 다른 실시예에 있어서, 무선 네트워크에서 멀티캐스트 데이터를 수신하는장치는 송수신기, 메모리, 및 상기 송수신기 및 상기 메모리와 기능적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 멀티캐스트 수신확인 요청을 포함하는 멀티캐스트 데이터를 수신하고, 상기 장치가 상기 멀티캐스트 수신확인 요청에 대한 수신확인 응답을 전송하도록 요청 받았는지 여부를 판단하도록 설정된다.

상기 프로세서는 상기 프로세서가 상기 장치가 수신확인 응답을 전송하도록요청 받은 것으로 판단하는 경우 수신확인 응답을 전송하도록 설정될 수 있다.

상기 프로세서는 상기 멀티캐스트 수신확인 요청에 상기 특정 노드에게 고유하게 할당된 주소 또는 상기 특정 노드에게 고유하게 할당된 상기 주소를 포함하는 그룹 주소가 포함되는지 여부를 판단하도록 설정될 수 있다.

상기 멀티캐스트 수신확인 요청에 상기 특정 노드에게 고유하게 할당된 상기 주소를 포함하는 그룹 주소가 포함된 경우, 상기 프로세서는 상기 특정 노드에게 할당된 고유 식별자 또한 상기 멀티캐스트 수신확인 요청에 포함되어 있는지 여부를 판단하도록 설정될 수 있다.

상기 프로세서는 상기 멀티캐스트 수신확인 요청을 받은 모든 노드들의 수신확인 응답 전송의 충돌을 피하도록 설정된 기설정된 타이밍 방법에 따라 상기 수신확인 응답을 전송하도록 설정될 수 있다.

상기 프로세서는 전송 순서 번호(order number)를 결정하고, 및 결정된 상기 전송 순서 번호에 따라 상기 수신확인 응답을 전송하도록 설정될 수 있다.

상기 프로세서는 상기 전송확인 응답에 나열된, 숫자로 표현되어 정수(integer number) N을 갖으며 가장 낮은 고유 식별자는 상기 N이 ‘0’으로 할당되는, 모든 고유 식별자들을 서열화하고, 상기 결정된 순서 번호에 따라 상기 수신확인 응답을 전송하는 것은 상기 수신확인 응답을 (N+1)*SIFS + N*TxTIME만큼의 지연 이후에 전송하도록 설정될 수 있으며, 여기에서 상기 SIFS는 기설정된 프레임들 사이의 간격에 해당하는 짧은 프레임간 간격이고, 상기 TxTIME은 해당 수신확인 응답 프레임의 전송시간이다.

또 다른 실시예에 있어서, 무선 네트워크에서 데이터를 멀티캐스팅하는 장치는 송수신기, 메모리, 및 상기 송수신기 및 상기 메모리와 기능적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 멀티캐스트 데이터를 전송하도록 설정되고, 및 상기 멀티캐스트 데이터는 상기 무선 네트워크의 특정 노드가 상기 특정 노드가 멀티캐스트 수신확인 요청에 대한 수신확인을 전송할 것을 요청 받았는지 여부를 결정할 수 있도록 설정된 정보를 포함하는 멀티캐스트 수신확인 요청을 포함한다.

상기 프로세서는 상기 복수의 특정 노드들의 수신확인 응답 전송이 충돌되지 아니하도록 기 설정된 타이밍 방법에 따라 상기 특정 노드로부터 수신확인 응답을 수신하도록 설정될 수 있다.

상기 프로세서는 (N+1)*SIFS + N*TxTIME 만큼의 지연 이후에 상기 수신확인 응답을 수신하도록 설정될 수 있다. 여기서 상기 N은 할당된 고유 정수 상기 복수의 특정 노드들 각각의, 숫자로 표현된 순서로 할당되고 가장 낮은 고유 식별자는 상기 N이 0으로 설정되는, 고유 정수(unique indentifier)이고, 상기 SIFS는 기설정된 프레임들 사이의 간격에 해당하는 짧은 프레임간 간격이고, 및 상기 TxTIME은 해당 수신확인 응답 프레임의 전송시간이다.

무선랜에서 멀티캐스트 트래픽의 전송 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 그리고 무선랜에서 멀티캐스트 서비스 단말들 사이의 전송 쓰루풋의 공평함을 달성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선랜 시스템의 일례에 대한 구성을 간략히 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라서 지연에 민감한 어플리케이션에서의 수신자 개시 멀티캐스트 전송 절차의 일례를 보여 주는 타이밍 다이어그램이다.
도 3은 제1 데이터 프레임의 포맷의 일례를 보여 주는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 딸느 지연에 민감하지 아니한 어플리케이션에서의 수신자 개시 멀티캐스트 전송 절차의 일례를 보여주는 타이밍 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐스트 블록 수신확인 요청 프레임(M-BAR)의 포맷의 일례를 보여 주는 블록도이다.
도 6은 멀티캐스트 블록 수신확인 프레임(M-BA)의 포맷의 일례를 보여 준다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이더넷 주소 포맷(Ethernet Address Format)의 일례를 보여 주고 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 송수신기를 예시한 것이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐스트 절차 및 이를 지원하는 장치에 대하여 상세히 설명한다. 이하의 실시예에서는 무선 통신 시스템 중에서 무선랜(WLAN) 시스템을 예를 들어 설명하지만 이것은 단지 예시적인 것이다. 따라서 후술하는 본 발명의 실시예는 그 성질상 허용되지 않는 경우를 제외하고 무선랜 시스템 이외의 다른 무선 통신 시스템에서도 동일하게 적용될 수 있을 것이다. 이 경우 후술하는 본 발명의 실시예에서 사용되는 무선랜 시스템에 고유한 용어들이나 단어들은 해당 무선 통신 시스템에서 관용적으로 사용되는 다른 용어들이나 단어들로 적절하게 변형될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선랜 시스템의 일례에 대한 구성을 간략히 도시한 것이다.

무선랜 시스템은 하나 또는 그 이상의 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS)를 포함한다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 스테이션(Station, STA)의 집합으로써, 특정 영역을 가리키는 개념은 아니다. BSS는 인프라스트럭쳐 BSS(infrastructure BSS)와 독립 BSS(Independent BSS, IBSS)로 구분할 수 있는데, 도 1에는 인프라스트럭쳐 BSS가 도시되어 있다. 인프라스트럭쳐 BSS는 하나 또는 그 이상의 STA들을 포함한다. BSS1은 STA1(10) 및 STA2(20_을 포함한다. BSS2는 STA3(30), STA4(40) 및 STA5(50)을 포함한다. 각각의 인프라스트럭쳐 BSS마다 적어도 하나의 액세스 포인트(Access Point, AP)가 존재한다. AP는 분배 서비스(Distribution Service)를 제공하는 STA이다. BSS1의 STA2(20)는 AP1일 수 있다. 그리고 BSS2의 STA5(50)는 AP2 일 수 있다. 분배 시스템(Distribution System, DS, 80) 다수의 AP(AP1, AP2)를 연결한다. 반면, IBSS는 AP를 포함하지 않기 때문에 모든 STA이 이동 스테이션으로 이루어져 있으며, DS(80)에로의 접속이 허용되지 않아서 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.

STA은 IEEE 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 기능 매체이다. STA은 노드(node)라고 불리울 수 있다. STA은 광의로는 AP와 비AP 스테이션(Non-AP Station)을 모두 포함한다. 무선 통신을 위한 STA은 프로세서(Processor)와 트랜시버(transceiver)를 포함할 수 있다. 프로세서는 무선 네트워크를 통해 전송할 프레임을 생성하거나 또는 상기 무선 네트워크를 통해 수신된 프레임을 처리하도록 설정된 기능 유닛으로서, 스테이션을 제어하기 위한 여러 가지 기능을 수행한다. 그리고 트랜시버는 상기 프로세서와 기능적으로 연결되어 있으며 스테이션을 위하여 무선 네트워크를 통해 프레임을 송수신하도록 설정된 유닛이다.

비AP STA(STA1(10), STA3(30), STA4(40), STA6(60), STA7(70), STA8(80))은 사용자에 의해 조정되는 모바일 터미널일 수 있다. 비AP STA은 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit, WTRU), 사용자 장비(User Equipment, UE), 이동국(Mobile Station, MS), 휴대용 단말(Mobile Terminal), 또는 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 등의 다른 명칭으로도 불릴 수 있다.

그리고 AP(AP1, AP2)는 자신에게 결합된 STA(Associated Station)을 위하여 무선 매체를 경유하여 DS(80)에 대한 접속을 제공하는 기능 개체이다. AP를 포함하는 인프라스트럭쳐 BSS에서 비AP STA들 사이의 통신은 AP를 경유하여 이루어지는 것이 원칙이나, 다이렉트 링크가 설정된 경우에는 비AP STA들 사이에서도 직접 통신이 가능하다. AP는 엑세스 포인트라는 명칭 외에 집중 제어기, 기지국(Base Station, BS), 노드-B, BTS(Base Transceiver System), 또는 사이트 제어기 등으로 불릴 수도 있다.

복수의 인프라스트럭쳐 BSS는 DS(80)을 통해 상호 연결될 수 있다. DS(80)를 통하여 연결된 복수의 BSS를 확장 서비스 세트(Extended Service Set, ESS)라 한다. ESS에 포함되는 STA들은 서로 통신할 수 있으며, 동일한 ESS 내에서 비AP STA은 끊김 없이 통신하면서 하나의 BSS에서 다른 BSS로 이동할 수 있다.

DS(80)는 하나의 AP가 다른 AP와 통신하기 위한 메커니즘으로서, 이에 의하면 AP가 자신이 관리하는 BSS에 결합되어 있는 STA들을 위해 프레임을 전송하거나 또는 어느 하나의 STA이 다른 BSS로 이동한 경우에 프레임을 전달하거나 유선 네트워크 등과 같은 외부 네트워크와 프레임을 전달할 수가 있다. 이러한 DS(80)는 반드시 네트워크일 필요는 없으며, IEEE 802.11에 규정된 소정의 분배 서비스를 제공할 수 있다면 그 형태에 대해서는 아무런 제한이 없다. 예컨대, DS(80)는 메쉬 네트워크와 같은 무선 네트워크이거나 또는 AP들을 서로 연결시켜 주는 물리적인 구조물일 수도 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 개선된 멀티캐스트 서비스를 제공할 수 있도록 수신자 개시 멀티캐스트 전송(Receiver Initiated Multicast Transmission) 방식을 사용한다. '수신자 개시'는 멀티캐스트의 수신자가 멀티캐스트 발신자(Originator)에게 멀티캐스트 데이터의 재전송을 요청한다는 것을 가리킨다. 네거티브 수신 확인 메커니즘에 따라서, 하나 또는 그 이상의 멀티캐스트 수신자들 중에서, 해당 멀티캐스트 프레임을 성공적으로 수신하지 못한 STA만이 멀티캐스트 프레임을 재전송하도록 하기 위한 소정의 유발 프레임을 멀티캐스트 발신자에게 전송한다. 반면, 해당 멀티캐스트 프레임을 성공적으로 수신한 STA은 수신 확인 프레임이나 다른 유형의 프레임을 발신자에게 전송하지 않는다.

상술한 바와 같이 멀티캐스트 프레임이 지연에 민감한 어플리케이션(Delay Sensitive Application)인지 또는 지연에 민감하지 않은 어플리케이션(Delay Insensitive Application)인지에 따라서 멀티캐스트 절차를 달리할 수 있다. 지연에 민감한 어플리케이션인 경우에는 전송되는 멀티캐스트 프레임 각각에 대하여 네거티브 수신 확인 메커니즘을 적용한다. 반면, 지연에 민감하지 않은 어플리케이션인 경우에는 블록 수신 확인 메커니즘을 도입하여, 전송되는 다수의 멀티캐스트 프레임에 대하여 네거티브 수신 확인 메커니즘을 적용한다. 지연에 민감한 어플리케이션과 지연에 민감하지 않은 어플리케이션을 구분하는 기준에는 아무런 제한이 없다. 이하, 이들 각각에 대하여 구체적으로 설명한다.

지연에민감한어플리케이션

지연에 민감한 어플리케이션의 경우에는 멀티캐스트 발신자가 우선 멀티캐스트 스트림 중에서 하나의 데이터 프레임을 멀티캐스트 방식으로 전송한다. 그리고 다수의 멀티캐스트 수신자들 중에서, 해당 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 STA은 기존의 멀티캐스트 절차와 마찬가지로 수신 확인 메시지(ACK 프레임)를 멀티캐스트 발신자에게 전송하지 않는다. 반면, 해당 멀티캐스트 데이터를 성공적으로 수신하지 못한 STA은 네거티브 수신 확인 프레임을 발신자에게 전송함으로써, 동일한 데이터 프레임의 재전송을 유발한다. 상기 네거티브 수신 확인 프레임은 빈 데이터 프레임(Null Data Frame)일 수 있는데, 본 발명의 실시예가 여기에만 한정되는 것은 아니다. 빈 데이터 프레임을 이용하는 경우에는 기존의 프레임을 이용하는 것이기 때문에 새로운 유형의 프레임을 정의해야 하는 부담이 없다.

이하, 멀티캐스트 발신자가 멀티캐스트 프레임을 전송하고, 이에 대하여 멀티캐스트 프레임을 성공적으로 수신하지 못한 스테이션이 빈 데이터 프레임을 전송함으로써 멀티캐스트 프레임의 재전송을 유발하는 과정을 포함하는 본 발명의 실시예에 관하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라서 지연에 민감한 어플리케이션에서의 수신자 개시 멀티캐스트 전송 절차의 일례를 보여 주는 타이밍 다이어그램이다.

우선 멀티캐스트 발신자인 AP가 소정의 시간 동안의 백오프(Backoff1) 후에 제1 데이터 프레임(Multicast1, 210)을 멀티캐스팅한다. 제1 데이터 프레임(Multicast1, 210)은 멀티캐스트 스트림 중에서 1회의 전송 단위에 해당되는 프레임으로서, 하나의 데이터 프레임이거나 또는 어그리게이션(Aggregation) 등의 방법으로 복수의 데이터 프레임이 합쳐진 프레임일 수 있다.

도 3은 제1 데이터 프레임의 포맷의 일례를 보여 주는 블록도이다. 제1 데이터 프레임(Multicast1, 210)은 매체 접속 제어 헤더부(MAC Header)와 프레임 바디부(Frame Body)를 포함하며, 프레임 체크 시퀀스(Frame Check Sequence, FCS)를 더 포함할 수 있다. 제1 데이터 프레임(Multicast1, 210)의 프레임 포맷은 서브타입 필드의 QoS 서브필드에 의존적이다. 상기 제1 데이터 프레임(210)에 대한 상세한 설명은 IEEE P802.11-REVma/D9.0 규격서에 개시되어 있는데, 이 규격서의 내용은 본 명세서에 참조에 의하여 완전히 결합된다. 그리고 후술하는 빈 데이터 프레임의 포맷도 도 3에 도시된 것과 동일할 수 있으며, 다만 빈 데이터 프레임에는 프레임 바디에 데이터가 포함되지 아니할 수 있다.

멀티캐스트되는 상기 제1 데이터 프레임(Multicast1, 210)의 MAC 헤더부의 지속시간 필드(Duration/ID)는 '0'이 아닌 소정의 값으로 설정될 수 있다. 이러한 지속시간 필드의 값은 두 가지 용도로 사용될 수 있다. 이하에서는 지속시간 필드의 용도에 대하여 설명한다.

우선, 멀티캐스트 프레임의 수신자(STA1, STA2)가 아닌 다른 스테이션들(Others)들에게, 상기 지속시간 필드의 값은 네트워크 할당 벡터(Network Allocation Vector, NAV)값을 알려주기 위하여 사용된다. 따라서 NAV가 설정된 기간 동안에 상기 다른 스테이션들은 채널 접속을 할 수가 없다. 반면, 상기 제1 데이터 프레임(Multicast1)의 수신자(R1, R2)에게 상기 지속시간 필드의 값은 네거티브 수신 확인 프레임을 전송하기 위한 경쟁 윈도우(Contention Window)의 크기를 알려주기 위하여 사용된다.

AP가 제1 데이터 프레임(Multicast1, 210)을 멀티캐스팅하고 난 후, R1은 성공적으로 제1 데이터 프레임(Multicast1, 210)을 수신한 것으로 가정한다. R2는 제1 데이터 프레임(Multicast1, 210)을 성공적으로 수신하지 못하였고, 이외의 단말들은 제1 데이터 프레임(Multicast1, 210)의 수신 대상이 아닌것으로 가정한다.

상기 제1 데이터 프레임(Multicast1, 210)의 수신자들(R1, R2)을 제외한 모든 다른 스테이션들(Others)은, 상기 데이터 프레임의 지속시간 필드에 설정된 값을 NAV값으로 설정한다. 따라서 상기 다른 스테이션들(R3)은 이 기간 동안에는 채널 접속을 시도하지 않는다. 그리고 멀티캐스트 프레임의 수신자들(R1, R2) 중에서 제1 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 하나 또는 그 이상의 STA들(R1)은 수신된 제1 데이터 프레임으로부터 멀티캐스트 어드레스(Multicast Address), 시퀀스 번호(Sequence Number), 트래픽 식별자(Traffic Identifier, TID) 등을 추출하여, 이를 임시 메모리(Cache) 등에 저장한다. 반면, 수신된 멀티캐스트 프레임이 손상되거나 또는 멀티캐스트 프레임을 수신하지 못한 스테이션(R2)의 경우에는, 소정의 시간 동안 백오프를 한 이후에 채널이 이용 가능한 것으로 판단되면 네거티브 수신 확인 프레임인 빈 데이터 프레임(Null 1)을 멀티캐스트 개시자인 AP에게 전송할 수 있다.

멀티캐스팅되는 데이터 프레임을 성공적으로 수신하지 못한 스테이션이 하나 이상인 경우에, 전송되는 빈 데이터 프레임(Null 1, 222) 사이에 충돌이 생기는 것을 방지하기 위하여 멀티캐스트 수신자들은 빈 데이터 프레임(Null 1)을 전송하기에 앞서 백오프(Backoff2)를 수행한다. 전술한 바와 같이, 백오프를 위한 경쟁 윈도우는 제1 데이터 프레임(Multicast1)의 지속시간 필드에 설정된 값을 넘지 않는다. 빈 데이터 프레임(Null 1, 222)의 전송 우선순위(Transmission Priority)를 다른 프레임에 비하여 가장 높게 설정할 수 있다.

재전송 요청의 대상이 되는 멀티캐스트 데이터, 즉 제1 데이터 프레임(Multicast1, 210)을 식별할 수 있는 정보를 상기 빈 데이터 프레임(Null 1, 222)에 포함시킨다. 이를 위하여, 예컨대, 멀티캐스트 재전송을 유발하기 위한 빈 데이터 프레임(Null 1, 222)의 MAC 헤더부의 제3 어드레스 필드(Address 3)는 해당 멀티캐스트 어드레스로 설정할 수 있다. 그리고 빈 데이터 프레임(Null 1, 222)의 시퀀스 제어 필드(Sequence Control Field)는 재전송을 원하는 멀티캐스트 데이터, 즉 제1 데이터 프레임(Multicast1, 210)의 시퀀스 제어 필드(Sequence Control)와 같은 값으로 설정할 수 있다. 만일, 백오프를 하는 도중, 즉 빈 데이터 프레임(Null 1, 222)을 전송하기 이전에 다른 STA이 먼저 채널에 접속하여 빈 데이터 프레임(212)을 전송하는 경우에, 백오프 중인 빈 데이터 프레임(Null 1, 210)의 전송은 취소한다. 그리고 상기 STA은 경쟁 윈도우의 기간(즉, 지속시간 필드에 설정된 기간) 내에서 멀티캐스트 발신자에게 빈 데이터 프레임을 전송하기 위하여 다시 백오프를 할 수도 있다.

멀티캐스트 발신자인 AP는 첫 번째 멀티캐스트 프레임(Multicast1, 210)을 송신한 후에, 소정의 값을 갖는 멀티캐스트 타이머(Multicast Timer 1)를 설정할 수 있다. 멀티캐스트 타이머(Multicast Timer 1)는 제1 데이터 프레임(Multicast1)을 멀티캐스트한 후에 다음 번 데이터 프레임을 전송하기까지의 시간을 설정하기 위한 것일 수 있다. 이러한 멀티캐스트 타이머(Multicast Timer 1)는 해당 멀티캐스트 프레임(Multicast1)의 지속시간 필드(Duration/ID)에 설정되는 값과 프레임간 간격, 예컨대 짧은 프레임간 간격(Short Inter-Frame Space, SIFS)의 합이 될 수 있다.

AP는 멀티캐스트 타이머(Multicast Timer 1)가 만료한 후에, 새로운 다음 번의 데이터 프레임(Multicast2, 212)을 전송하거나 또는 동일한 제1 데이터 프레임(Multicast1, 210)을 다시 멀티캐스팅한다. 후자의 경우는, 도시된 바와 같이, 상기 멀티캐스트 타이머(Multicast Timer 1)가 만료하기 이전에, 멀티캐스트 데이터(Multicast1)의 재전송을 요청하는 빈 데이터 프레임(Null 1, 222)을 멀티캐스트 수신자들 중의 하나(R1) 또는 그 이상으로부터 수신한 경우이다. 도 2의 예에서, 제1 멀티캐스트 프레임을 전송한 이후에, 제2 단말(R2)로부터 빈 데이터 프레임(Null 1, 222)을 수신하였으므로, AP는 멀티캐스트 타이머(Multicast Timer 1)가 만료한 이후에 소정의 백오프(Backoff3) 후에 동일한 제1 데이터 프레임(Multicast1, 212)을 다시 멀티캐스팅한다.

계속해서, AP가 제1 데이터 프레임(Multicast1)을 재전송한 이후에, 소정의 기간(제2 멀티캐스트 타이머(Multicast Timer2)의 설정 시간) 동안에, 멀티캐스트 수신자들(R1, R2)로부터 빈 데이터 프레임을 수신하지 못하면, AP는 소정의 시간 동안 백오프(Backoff4)를 한 다음에, 제2 데이터 프레임(Multicast 2)를 멀티캐스팅한다. 즉, AP는 제2 멀티캐스트 타이머(Multicast Timer2)가 만료한 이후에, 통상적인 절차에 따라서 제2 데이터 프레임(Multicast2)을 멀티캐스팅한다. 이후의 과정은 제1 데이터 프레임(Multicast2)을 전송한 이후의 과정과 동일한 방식으로 진행된다. 도 2에 도시된 예에서는, 제1 단말(R1)이 제2 데이터 프레임(Multicast2)을 성공적으로 수신하지 못하여, 백오프(Backoff5) 후에 재전송을 요청하는 빈 데이터 프레임(Null 2)을 멀티캐스트 발신자인 AP에게 전송하는 과정이 도시되어 있는데, 이것은 단지 예시적인 것이다. 그리고 제1 단말(R1)로부터 빈 데이터 프레임(Null 2)을 수신한 AP는, 소정의 백오프(Backoff6) 후에 제2 데이터 프레임(Multicast2)을 다시 멀티캐스팅한다.

지연에민감하지않은어플리케이션

지연에 민감하지 않은 어플리케이션의 경우에는 네거티브 블록 수신 확인 메커니즘(Negative Block Acknowledgement Mechanism)을 이용한다. 멀티캐스트 발신자(Multicast Originator)는 우선 복수의 데이터 프레임, 즉 복수의 멀티캐스트 프레임을 소정의 간격으로 순차적으로 멀티캐스팅한다. 그리고 이후에는 멀티캐스트 수신자(Multicast Receiver)들이 상기 복수의 데이터 프레임을 성공적으로 수신했는지 여부를 확인하기 위하여 멀티캐스트 블록 수신확인 요청 프레임(Multicast Block ACK Request Frame)을 전송하며, 이를 수신한 멀티캐스트 수신자들 중에서 상기 복수의 멀티캐스트 프레임들 중에서 하나 또는 그 이상의 프레임을 성공적으로 수신하지 못한 멀티캐스트 수신자만이 멀티캐스트 블록 수신확인 프레임(Multicast Block ACK frame)을 멀티캐스트 발신자에게 전송한다.

지연에 민감하지 않은 어플리케이션에서의 수신자 개시 멀티캐스트 전송 절차의 일례를 보여 주는 타이밍 다이어그램이다. 도 4의 실시예에서는 멀티캐스트 발신자가 전송 기회(Transmission Opportunity, TXOP) 동안에 2개의 데이터 프레임을 순차적으로 전송한 이후에 블록 수신 확인을 하는 과정이 도시되어 있으나, 이것은 단지 설명의 편의를 위한 예시적인 것이다.

멀티캐스트 발신자인 AP가 소정의 시간 동안의 백오프(Backoff11) 후에 제1 데이터 프레임(Multicast1)을 멀티캐스팅한다. 제1 데이터 프레임(Multicast1)은 멀티캐스트 스트림 중에서 1회의 전송 단위에 해당되는 프레임으로서, 하나의 데이터 프레임이거나 또는 어그리게이션(Aggregation) 등의 방법으로 복수의 데이터 프레임이 합쳐진 프레임일 수 있다. 그리고 AP는 소정의 프레임간 간격, 예컨대 짧은 프레임간 간격(Short Inter-Frame Space, SIFS) 후에 제2 데이터 프레임(Multicast2)을 멀티캐스팅한다. 상기 제1 및 제2 데이터 프레임의 수신확인 정책(ACK Policy)은 블록 수신확인(Block ACK)으로 설정한다.

그리고 멀티캐스트 수신자들(R1, R2)로부터 성공적인 수신 여부에 대한 결과를 알기 위해서, AP는 제2 데이터 프레임(Multicast2)을 전송하고 소정의 간격, 예컨대 SIFS 후에 멀티캐스트 블록 수신확인 요청 프레임(Multicast Block ACK Request, M-BAR)을 상기 멀티캐스트 수신자들(R1, R2)에게 전송한다. 멀티캐스트 블록 수신확인 요청 프레임(M-BAR)은 유니캐스트 방식으로 전송되거나 또는 멀티캐스트나 브로드캐스트 방식으로 전송될 수 있다. 그리고 멀티캐스트 블록 수신확인 요청 프레임을 수신한 멀티캐스트 수신자들은 멀티캐스트 블록 수신확인 프레임(Multicast Block ACK)으로 응답한다. 멀티캐스트 수신확인 프레임은 손실된 멀티캐스트 프레임에 관한 정보를 알려주기 위한 목적이므로, 멀티캐스트되는 모든 데이터 프레임을 성공적으로 수신하여 손실된 데이터 프레임이 없는 경우에는, 상기 멀티캐스트 블록 수신확인 프레임을 멀티캐스트 발신자에게 전송하지 않는다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐스트 블록 수신확인 요청 프레임(M-BAR)의 포맷의 일례를 보여 주는 블록도이다. M-BAR 프레임(414)은 하나 또는 그 이상의 프레임 제어 필드(Frame Control), 지속시간 필드(Duration), 수신자 주소 필드(RA), 타깃 주소 필드(TA), 블록 수신확인 요청 제어 필드(BAR Control), 멀티캐스트 주소 필드(Multicast Address), 블록 수신확인 요청 정보(BAR Information) 필드,및 프레임 체크 시퀀스 필드(FCS)를 포함할 수 있다.한다. 그리고 블록 수신확인 요청 제어 필드(BAR Control)는 블록 수신확인 요청 수신확인 정책 서브필드(BAR ACK Policy), 멀티-트래픽 지시자 서브필드(Multi-TID), 압축 비트맵 서브필드(Compress Bitmap), 멀티캐스트 블록 수신확인 서브필드(Multicast Block Ack), 및 트래픽 지시자 정보 서브필드(TID_INFO)를 포함한다. 8비트 또는 이보다 적은 비트의 사용이 유보된 필드 또한 BA 제어 필드에 포함될 수 있다.

상기 M-BAR 프레임의 지속시간 필드는 '0'이 아닌 값으로 설정될 수 있다. 이러한 지속시간 필드의 값은 두 가지 용도로 사용될 수 있다. 우선, 상기 멀티캐스트 프레임의 수신자(R1, R2)가 아닌 다른 스테이션들(Others)들에게, 상기 지속시간 필드의 값은 NAV(420)값을 알려주기 위하여 사용된다. 따라서 이 기간 동안에 상기 다른 스테이션들은 채널 접속을 할 수가 없다. 반면, 상기 멀티캐스트 프레임의 수신자(R1, R2)에게 상기 지속시간 필드의 값은 네거티브 수신 확인 프레임을 전송하기 위한 경쟁 윈도우(Contention Window)의 크기를 알려주기 위하여 사용된다.

상기 M-BAR 프레임(414)은 멀티캐스트 주소 필드(Multicast Address)를 포함하거나포함하지 아니할 수 있다. 멀티캐스트 주소 필드는 M-BAR 프레임을 멀티캐스트 방식으로 전송하는 경우에 수신확인 응답을 요청 받은 멀티캐스트 수신자들을 지시하기 위한 것이다. 그리고 상기 멀티캐스트 주소 필드 6바이트(byte)일 수 있으며, 블록 수신확인 요청 제어 필드(BAR Control)의 다음에 위치할 수 있다.

또는, M-BAR 프레임(414)는 수신 STA의 개별 주소 또는 그룹 주소를 포함할 수 있다. 멀티캐스트 주소 필드는 임의적인 것으로 따라서 수신자 주소(RA) 필드가 그룹 주소인 경우에만 M-BAR 프레임(414)에 포함될 수 있다. 수신자 주소 필드가 그룹 주소로 설정된 경우 멀티캐스트 주소 필드는 (그룹 주소 내의) ACK 프레임 응답을 요청 받은 STAs의 리스트를 지시하는 용도로 쓰일 수 있다.

M-BAR 프레임(414)은 해당 프레임이 멀티캐스트 ACK 요청과 관련된 것임을 지시할 수 있다. M-BAR 프레임(414)의 BAR 제어 필드는 블록 수신확인(block ACK) 서브필드 또는 멀티캐스트 블록 비트 필드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 멀티캐스트 블록 수신확인 비트(black ACK bit) 필드(MRG(Most Reliable Groupcast)필드로 알려진)가 ‘1’로 설정되면 해당 프레임이 M-BAR 프레임이라는 이라는 것을 지시할 수 있다. 또한, 멀티캐스트 블록 수신확인 비트 필드는 M-BAR 프레임(414)이 개별 STA의 주소로 설정되었는지 또는 STA의 그룹 주소로 설정되었는지를 지시할 수 있다.

AP가 복수의 데이트 프레임(Multicast1(410) 및 Multicast2(412))을 멀티캐스팅하고 또한 멀티캐스트 블록 수신확인 요청 프레임을 전송한 이후에, 설명의 편의를 위하여 다음과 같이 가정할 수 있다. 상기 복수의 데이터 프레임(Multicast1 및 Multicast2)을 성공적으로 수신한 단말(R1), 상기 복수의 데이터 프레임(Multicast1(410) 및/또는 Multicast2(412))을 성공적으로 수신하지 못한 단말(R2), 그리고 상기 복수의 데이터 프레임(Multicast1(410) 및 Multicast2(412))의 수신자가 아닌 단말들(Others)을 가정한다.

우선, 상기 복수의 데이터 프레임 (Multicast1(410) 및 Multicast2(412))의 수신자들(R1, R2)을 제외한 모든 다른 스테이션들(Others)은, 상기 데이터 프레임의 지속시간 필드에 설정된 값을 NAV값으로 설정한다. 따라서 상기 다른 스테이션들(Others)은 이 기간 동안에는 채널 접속을 시도하지 않는다. 그리고 멀티캐스트 프레임의 수신자들(R1, R2) 중에서 복수의 데이터 프레임 전부를 성공적으로 수신한 하나 또는 그 이상의 STA들(R1)은 수신된 복수의 데이터 프레임(410, 412)으로부터 멀티캐스트 어드레스(Multicast Address), 시퀀스 번호(Sequence Number), 트래픽 식별자(Traffic Identifier, TID) 등을 추출하여, 이를 임시 메모리(Cache) 등에 저장한다. 반면, 수신된 복수의 멀티캐스트 프레임들 중에서 전부 또는 일부가 손상되거나 또는 멀티캐스트 프레임을 전부 또는 일부를 성공적으로 수신하지 못한 스테이션(R2)의 경우에는, 소정의 시간 동안 백오프를 한 이후에 채널이 이용 가능한 것으로 판단되면 네거티브 블록 수신확인 프레임, 예컨대 멀티캐스트 블록 수신확인 프레임(M-BA)을 멀티캐스트 개시자인 AP에게 전송한다.

일 실시예에 있어서, 오직 부정의 수신확인 응답들만이(negative ACKs) 불필요한 오버헤드를 줄이기 전송된다. 여기서, 부정의 수신확인응답 수신의 실패는 프레임들이 성공적으로 수신되었음을 지시하는 것으로 간주할 수 있다. 또는, 불필요한 오버헤드를 줄이기 위하여 오직 긍정의 수신확인 응답들이 전송될 수 있다. 여기서 긍정의 수신확인응답 수신의 실패는 프레임이 성공적으로 수신되지 아니하였음을 지시하는 것으로 간주할 수 있다. 또는, 이하에서 설명할 도 6의 멀티캐스트 블록 수신확인 필드는 부정의 수신확인 응답 또는 긍정의 수신확인 응답을 지시하기 위해 사용될 수 있다.

멀티캐스팅되는 데이터 프레임을 성공적으로 수신하지 못한 스테이션이 하나 이상인 경우에, 전송되는 멀티캐스트 블록 수신확인 프레임(M-BA) 사이에 충돌이 생기는 것을 방지하기 위하여 멀티캐스트 수신자들은 멀티캐스트 블록 수신확인 프레임(M-BA, 422)을 전송하기에 앞서 백오프(Backoff12)를 수행할 수 있다. 전술한 바와 같이, 백오프를 위한 경쟁 윈도우는 M-BAR 프레임의 지속시간 필드에 설정된 값을 넘지 않을 수 있다. 멀티캐스트 블록 수신확인 프레임(M-BA)의 전송 우선순위(Transmission Priority)를 다른 프레임에 비하여 가장 높게 설정할 수 있다.

일례로, 어느 비AP STA이 자신을 포함하는 그룹 주소를 갖는 RA 필드와 M-BAR 프레임의 멀티캐스트 주소 필드에 나열된 자신의 고유 식별자를 포함하는 M-BAR 프레임을 수신하였을 때, 해당 STA은 수신확인 응답이 요청된 것으로 판단할 수 있다.

반대로, 어느 비AP STA이 자신이 포함된 그룹 주소를 갖는 수신자 주소(RA)를 포함하는 M-BAR 프레임을 수신하거나 M-BAR 프레임의 멀티캐스트 주소 필드에 나열된 자신의 고유 식별자가 없는 M-BAR 프레임을 수신하면, 해당 비AP STA은 수신확인 응답 요청이 없는 것으로 판단할 수 있다. 어느 STA의 수신확인응답이 요청된 경우, 해당 비AP STA은 해당 비AP STA의 순서 번호, N을 결정할 수 있다. N은 0으로 설정된 M-BAR 프레임의 멀티캐스트 주소 필드에 나열된 가장 낮은 고유 식별자의 값일 수 있다. 따라서 비AP STA은 해당 M-BA 프레임을 (N+1)*SIFS + N*TxTIME (M-BA)만큼 지연 후에 전송할 수 있다. 여기에서 TxTIME (M-BA) 기설정된 N은 0인 비 AP STA의 M-BA 전송 시간이며, 시스템의 PHY 율(rate)에 따라 달라질 수 있다.

도 6은 멀티캐스트 블록 수신확인 프레임(M-BA)의 포맷의 일례를 보여 준다. M-BA 프레임(422)은 하나 또는 그 이상의 프레임 제어 필드(Frame Control), 지속시간 필드(Duration), 수신자 주소 필드(RA), 타깃 주소 필드(TA), 블록 수신확인 제어 필드(BA Control), 멀티캐스트 주소 필드(Multicast Address), 블록 수신확인 정보 필드(BA Information), 및 프레임 체크 시퀀스 필드(FCS)를 포함할 수 있다. 그리고 블록 수신확인 제어 필드(BA Control)는 하나 또는 그 이상의 블록 수신확인 정책 서브필드(BA ACK Policy), 멀티-트래픽 지시자 서브필드(Multi-TID), 압축 비트맵 서브필드(Compress Bitmap), 멀티캐스트 블록 수신확인 서브필드(Multicast Block Ack), 및 트래픽 지시자 정보 서브필드(TID_INFO)를 포함할 수 있다. BA 제어 필드에는 8비트 또는 그 이하의 사용이 유보된 비트가 포함될 수 있다.

재전송 요청의 대상이 되는 멀티캐스트 데이터, 즉 복수의 데이터 프레임(Multicast1(410) 및 Multicast2(412))을 식별할 수 있는 정보를 상기 M-BA 프레임에 포함시킬 수 있다. 이를 위하여, 예컨대, 멀티캐스트 재전송을 유발하기 위한 M-BA 프레임은 멀티캐스트 어드레스 필드(Multicast Address Field)를 가지며, 이 필드에는 해당 멀티캐스트 어드레스로 설정될 수 있다. 예컨대, 멀티캐스트 어드레스 필드는, 도시된 바와 같이, 블록 수신확인 제어 필드(BA Control)의 다음에 위치할 수 있다.

그러나, 재전송 요청의 대상이 되는 복수의 데이터 프레임을(Multicast1(410) 및 Multicast2(412)) 식별하는 것은 필요하지 않다. (그룹 주소를 응답 주소에 해당하는 식별, 등) 다른 목적을 위해 멀티 캐스트 주소 필드를 사용하는 것도 가능하다. 또한 단지 멀티 캐스트 주소 필드에 패딩 데이터를 포함할 수 있다. 멀티 캐스트 주소 필드에 의미있는 데이터가 포함되어 있는지 여부를 나타내기 위해 멀티 캐스트 블록 ACK는 필드가 사용될 수 있다.

M-BA 프레임(422)은 해당 프레임이 멀티캐스트 블록 수신확인 프레임이라는 것을 나타내기 위한 정보도 포함할 수 있다. 예를 들어, M-BA 프레임(422)의 블록 수신확인 제어 필드(BA Control field)는 블록 수신확인 정책 필드, 멀티캐스트 블록 수신확인 서브필드 또는 멀티캐스트 블록 수신확인 비트필드(Multicast Block Ack bit-field)을 해당 프레임이 블록 수신확인 프레임임을 지시하기 위해 사용할 수 있다. 예컨대, 해당 프레임이 M-BA 프레임인 경우, 블록 수신확인 정책 필드 또는 멀티캐스트 블록 수신확인 비트 필드는 ‘1’로 설정될 수 있다. 또는 멀티 캐스트 블록 ACK는 비트 필드는 긍정 또는 부정의 수신확인을 나타내는 데 사용할 수 있다.

일 실시예에 있어서, M-BAR 프레임(414)의 멀티캐스트 블록 수신확인 비트 필드(MRG 필드로도 알려진)가 1로 설정되어 전송될 때, 수신 STA은 M-BAR 프레임(414)의 수신자 주소 필드가 그룹 주소로 설정되고, M-BAR 프레임(414)의 멀티캐스트 주소 필드에 특정 STA이 설정된 M-BAR 프레임(414)은 특정 주소가 아닌 그룹 주소로 전송되는 것으로 판단할 수 있다.

따라서, M-BA 프레임(422)의 멀티캐스트 주소 필드에 동일한 그룹 주소가 설정되고, (선택적으로) 멀티캐스트 블록 수신확인 필드가 1로 설정된 멀티캐스트 블록 수신확인(M-BA) 프레임(422)이 응답으로 전송된다. M-BA 프레임(422)의 수신자 주소(RA) 필드에는 M-BA 프레임의 전송을 요청받은 수신 STA의 주소가 설정된다. 전송자 주소(TA) 필드에는 M-BA 프레임을 전송하는 STA의 주소가 설정된다. M-BAR 프레임(414)의 멀티캐스트 블록 수신확인 비트 필드가 0으로 설정된 경우, 수신 STA은 M-BAR 프레임(414)의 수신자 주소 필드가 그룹 주소로 설정되고, M-BAR 프레임(414)에 멀티캐스트 주소 필드가 포함되지 아니한 M-BAR 프레임(414)이 그룹 주소가 아닌 특정 주소로 전송되는 경우 M-BAR 프레임(414)은 그룹 주소가 아닌 특정 주소로 전송되는 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 멀티캐스트 주소 필드를 포함하지 아니하고, (선택적으로) 멀티캐시트 블록 수신확인 필드가 0으로 설정된 멀티캐스트 블록 수신확인(M-BA) 프레임(422)이 응답으로 전송된다. 멀티캐스트 블록 수신확인(M-BA) 프레임(422)의 수신자 주소(RA) 필드에는 M-BA 프레임 전송을 요청 받은 수신 STA의 주소가 설정된다. 전송자 주소(TA) 필드에는 M-BA 프레임을 전송하는 STA의 주소가 설정된다. .

만일, 백오프를 하는 도중, 즉 M-BA 프레임(422)을 전송하기 이전에 다른 STA이 먼저 채널에 접속하여 M-BA 프레임(422)을 전송하는 경우에, 백오프 중인 M-BA 프레임(422)의 전송은 취소한다. 그리고 상기 STA은 경쟁 윈도우의 기간(즉, 지속시간 필드에 설정된 기간) 내에서 멀티캐스트 발신자에게 M-BA 프레임을 전송하기 위하여 다시 백오프를 할 수도 있다.

멀티캐스트 발신자인 AP는 M-BAR 프레임(414)을 송신한 후에, 소정의 값을 갖는 멀티캐스트 타이머(Multicast Timer 1)를 설정할 수 있다. 멀티캐스트 타이머(Multicast Timer 1)는 M-BAR 프레임(414)을 전송한 후에 다음 번 복수의 데이터 프레임을 전송을 시작하기까지의 시간을 설정하기 위한 것일 수 있다. 이러한 멀티캐스트 타이머(Multicast Timer 1)는 해당 M-BAR 프레임(414)의 지속시간 필드(Duration)에 설정되는 값과 프레임간 간격, 예컨대 짧은 프레임간 간격(Short Inter-Frame Space, SIFS)의 합이 될 수 있다.

다시 도 4를 참조하면, AP는 멀티캐스트 타이머(Multicast Timer 1)가 만료한 후에, 새로운 다음 번의 복수의 데이터 프레임(Multicast1 및 Multicast3)을 전송할 수 있다. 상기 복수의 데이터 프레임(Multicast1(416) 및 Multicast3(418))은 이전에 전송한 복수의 데이터 프레임과 전부 또는 일부가 동일하거나 또는 전혀 다른 새로운 데이터 프레임일 수 있다. 이전의 전송한 데이터 프레임의 전부 또는 일부를 다시 전송하는 경우는, 도시된 바와 같이, 상기 멀티캐스트 타이머(Multicast Timer 1)가 만료하기 이전에, 멀티캐스트 데이터(Multicast1 및/또는 Multicast2)의 재전송을 요청하는 M-BA 프레임을 멀티캐스트 수신자들 중의 하나(R1) 또는 그 이상으로부터 수신한 경우를 가정한다. 제1 및 제2 멀티캐스트 프레임(Multicast1(410) 및 Multicast2(412))을 전송한 이후에, 제2 단말(R2)로부터 상기 제1 데이터 프레임(Multicast1 410)을 수신하였으므로, AP는 멀티캐스트 타이머(Multicast Timer 1)가 만료한 이후에 소정의 백오프(Backoff3) 후에 동일한 제1 데이터 프레임(Multicast1(416) )을 다시 멀티캐스팅한다. 그리고 그 다음에는 새로운 제3 데이터 프레임(Multicast3(418))을 멀티캐스팅한다.

계속해서, AP가 제1 데이터 프레임(Multicast1(416))을 재전송하고, 또한 제3 데이터 프레임(Multicast3(418))을 멀티캐스팅한 이후에, AP는 지속시간 필드(Duration)에 소정의 값이 설정된 M-BAR 프레임(419)을 전송한다. 상기 지속시간 필드에 설정된 값이 제2 멀티캐스트 타이머(Multicast Timer2)로 설정되는 값이 된다. 그리고 소정의 기간(제2 멀티캐스트 타이머(Multicast Timer2)의 설정 시간) 동안에, 멀티캐스트 수신자들로부터 M-BA 프레임을 수신하지 못하면, AP는 소정의 시간 동안 백오프를 한 다음에, 다음의 복수의 데이터 프레임(예컨대, 도 4에 미도시한 Multicast 4 및 Multicast5)를 멀티캐스팅한다. 즉, AP는 제2 멀티캐스트 타이머(Multicast Timer2)가 만료한 이후에, 통상적인 절차에 따라서 다음 데이터 프레임을 멀티캐스팅한다.

제1 수신 단말(R1)이 멀티캐스팅되는 데이터 프레임(Multicast1(416) 및 Multicast3(418))의 전부 또는 일부를 성공적으로 수신하지 못하여, 백오프(Backoff5) 후에 재전송을 요청하는 M-BA 프레임(M-BA2)을 멀티캐스트 발신자인 AP에게 전송하는 과정이 도시되어 있는데, 이것은 단지 예시적인 것이다. 제1 수신 단말(R1)로부터 M-BA 프레임(M-BA2)을 수신한 AP는, 소정의 백오프 후에 요청된 데이터 프레임(예컨대, Multicast3)을 포함한 복수의 데이터 프레임을 다시 멀티캐스팅할 수 있다.

재전송멀티캐스트프레임의수신자어드레스(RA) 설정

재전송되는 데이터 프레임(즉, 멀티캐스트 프레임)의 수신자 주소(Receiver Address, RA) 필드는 최초의 멀티캐스트 그룹 주소(Original Multicast group Address)가 아닌 특별한 재전송 멀티캐스트 그룹 주소(Special retransmission Multicast Group Address)로 설정할 수 있다. 상기 특별한 재전송 멀티캐스트 그룹 주소는 최초의 멀티캐스트 그룹 주소와 일대일의 대응 관계를 갖는다. 이와 같이, 기존의 멀티캐스트 그룹 주소와는 다른 특별한 재전송 멀티캐스트 그룹 주소를 사용하는 이유는, 레거시 스테이션에 함께 존재할 수 있기 때문이다. 레거시 스테이션의 경우에는, 상기 특별한 재전송 멀티캐스트 그룹 주소에 가입하지 않았기 때문에, 재전송되는 멀티캐스트 프레임은 모두 폐기하게 된다.

상기 특별한 재전송 멀티캐스트 그룹 주소는 기존의 로컬 멀티캐스트 그룹 주소(Local Multicast Group Address)를 활용하는 것이 가능하다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이더넷 주소 포맷(Ethernet Address Format)의 일례를 보여 주고 있다. 예를 들어, 상기 특별한 재전송 멀티캐스트 그룹 주소는 MSB(Most significant Bit)의 b7 비트를 '1'로 설정하여 상기 로컬 멀티캐스트 그룹 어드레스로 변경할 수 있다. 이러한 방법으로 변경된 상기 로컬 멀티캐스트 그룹 어드레스는 다른 고유의 멀티캐스트 그룹 주소(Globally Unique Multicast Group Address)와 충돌이 되지 않는다.

멀티캐스트 프레임에 대한 보호 기법을 제공하기 위해서, RTS/CTS 프레임의 교환 및/또는 CTS-to-Self 프레임을 사용할 수 있다. RTS/CTS 프레임의 교환을 사용하는 경우에, AP는 멀티캐스트 전송에 앞서서 임의의 멀티캐스트 수신자들에게 RTS 프레임을 전송한다. 그리고 RTS 프레임을 수신한 멀티캐스트 수신자는 CTS 프레임으로 응답하게 된다. CTS-to-Self 프레임을 사용하는 경우, AP는 멀티캐스트 전송에 앞서 CTS-to-Self 프레임을 전송한다. CTS-to-Self 프레임의 수신 주소(RA) 필드는 멀티캐스트 주소 또는 상기 AP의 주소로 설정될 수 있다.

도 8은 장치(50)의 주요 구성요소를 보여주는 블록도이다. 장치는 이동국 또는 기지국일 수 있으며, 또는 도 1의 AP이거나 비AP STA일 수 있다. 장치(50)는 상술한 방법을 수행할 수 있다. 장치(50)는 프로세서(51), 메모리(52) 및 송수신기(53)을 포함한다. 프로세서(51)는 상술한 방법을 구현할 수 있다. 메모리(52)는 프로세서(51)와 연결되고 다양한 파라미터들을 저장할 수 있다. 송수신기(53)dms 프로세서(51)와 연결되고 프레임들을 송수신한다.

본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 그들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어로 구현될 때, 본 발명은 상술한 본 발명을 구현하도록 프로그래밍된 ASIC(application-specific integrated circuit), DSP(digital signal processor), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 프로세서 기타 전자적 유닛 및 그들의 조합중 어느 하나로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(52)에 저장되고, 프로세서(51)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(52)는 프로세서(51) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(51)와 연결될 수 있다.

상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims

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무선 네트워크에서의 데이터를 멀티캐스팅하는 방법에 있어서, 상기 방법은,
수신 노드는, 멀티캐스트 데이터를 수신하고;
상기 수신 노드는, BAR(Block Acknowledgement Request)를 수신하되, 상기 BAR은 멀티-TID(Multi Traffic Identifier) 필드, 압축 비트맵(Compressed Bitmap) 필드 및 멀티캐스트 블록 수신확인 필드를 포함하고; 및
상기 수신 노드는, 상기 멀티캐스트 데이터에 대한 수신 확인(acknowledgement)를 지시하는 BA(Block Acknowledgement)를 전송하는 것;을 포함하되,
상기 멀티-TID 필드, 상기 압축 비트맵 필드 및 상기 멀티캐스트 블록 수신확인 필드 중 적어도 하나의 필드는 상기 BAR이 수신 노드에게 상기 멀티캐스트 데이터에 대한 상기 BA를 전송할 것을 요청하는 멀티캐스트 BAR임을 지시하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 데이터를 멀티캐스팅 하는 방법.
제 16항에 있어서,
상기 BAR은 상기 멀티캐스트 데이터에 대한 수신 그룹을 지시하는 멀티캐스트 주소 필드를 포함하고, 및
상기 BA는 멀티캐스트 블록 수신확인 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터를 멀티캐스팅 하는 방법.
제 17항에 있어서,
상기 수신 노드에 대한 수신 그룹이 상기 멀티 캐스트 주소 필드에 의하여 지시되는 상기 수신 그룹과 동일하고 및 상기 BAR의 상기 멀티캐스트 블록 수신확인 필드의 값이 1이면, 상기 BAR에 대한 응답으로 상기 BA가 전송되되,
상기 BA의 상기 멀티캐스트 블록 수신확인 필드는 1로 설정되는 것을 특징으로 하는 데이터를 멀티캐스팅 하는 방법.
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제 18항에 있어서,
상기 BAR은 수신자 주소 필드를 더 포함하되, 상기 수신자 주소 필드는 상기 수신 노드의 주소를 지시하도록 설정되고,
상기 BAR은 상기 수신 노드로 유니캐스트(unicast)되는 것을 특징으로 하는 데이터를 멀티캐스팅 하는 방법.
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무선랜 네트워크에서 데이터를 멀티캐스팅하는 장치에 있어서, 상기 장치는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는,
멀티캐스트 데이터를 수신하고,
BAR(Block Acknowledgement Request)를 수신하되, 상기 BAR은 멀티-TID(Multi Traffic Identifier) 필드, 압축 비트맵(Compressed Bitmap) 필드 및 멀티캐스트 블록 수신확인 필드를 포함하고; 및
상기 멀티캐스트 데이터에 대한 수신 확인(acknowledgement)을 지시하는 BA(Block Acknowledgement)를 전송도록 설정되고,
상기 멀티-TID 필드, 상기 압축 비트맵 필드 및 상기 멀티캐스트 블록 수신확인 필드 중 적어도 하나의 필드는 상기 BAR이 특정 노드에게 상기 멀티캐스트 데이터에 대한 상기 BA를 전송할 것을 요청하는 멀티캐스트 BAR임을 지시하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 데이터를 멀티캐스팅 하는 장치.
제 23항에 있어서,
상기 BAR은 상기 멀티캐스트 데이터에 대한 수신 그룹을 지시하는 멀티캐스트 주소 필드를 포함하고, 및
상기 BA는 멀티캐스트 블록 수신확인 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터를 멀티캐스팅 하는 장치.
제 24항에 있어서,
상기 장치에 대한 수신 그룹이 상기 멀티 캐스트 주소 필드에 의하여 지시되는 상기 수신 그룹과 동일하고 및 상기 BAR의 상기 멀티캐스트 블록 수신확인 필드의 값이 1이면, 상기 BAR에 대한 응답으로 상기 BA가 전송되되,
상기 BA의 상기 멀티캐스트 블록 수신확인 필드는 1로 설정되는 것을 특징으로 하는 데이터를 멀티캐스팅 하는 장치.
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제 25항에 있어서,
상기 BAR은 수신자 주소 필드를 더 포함하되, 상기 수신자 주소 필드는 상기 수신 노드의 주소를 지시하도록 설정되고,
상기 BAR은 상기 장치로 유니캐스트(unicast)되는 것을 특징으로 하는 데이터를 멀티캐스팅하는 장치.
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