KR101510030B1 - 밀리미터파 기본 서비스 세트에서 스테이션 및 정보 찾기를 위한 밀리미터파 통신 스테이션 및 방법 - Google Patents

밀리미터파 기본 서비스 세트에서 스테이션 및 정보 찾기를 위한 밀리미터파 통신 스테이션 및 방법 Download PDF

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Abstract

밀리미터파(mmW) 기본-서비스 세트(BSS)에서 스테이션 및 정보 찾기를 위한 밀리미터파 통신 스테이션 및 방법의 실시 예들이 여기에 개괄적으로 설명된다. 몇몇 실시 예에서, 스테이션-능력 정보가 중앙 코디네이터에게 제공되도록 연계 동안 BSS의 중앙 코디네이터에게 스테이션-능력 정보 요소(IE)가 전송된다. 하나 이상의 다른 mmW 스테이션들에 대한 정보를 찾거나 요청하기 위해 정보-요청 액션 프레임이 전송될 수 있다. 요청된 정보를 포함하는 정보-응답 액션 프레임이 타겟 스테이션으로부터 전송될 수 있다. 따라서, BSS의 mmW 장치들이 서로를 찾아서 스테이션-능력 정보를 교환함으로써 장치들이 직접 통신할 수 있다. 그러므로, mmW WPAN 또는 mmW WLAN에 이용하기에 적합한 스테이션 및 정보 찾기를 위한 간단하고 통합된 프레임-포맷 스킴이 제공된다.

Description

밀리미터파 기본 서비스 세트에서 스테이션 및 정보 찾기를 위한 밀리미터파 통신 스테이션 및 방법{MILLIMETER-WAVE COMMUNICATION STATION AND METHODS FOR STATION AND INFORMATION DISCOVERY IN A MILLIMETER-WAVE BASIC SERVICE SET}
이 출원은 2010년 12월 16일자로 출원된 미합중국 특허출원 일련 번호 12/969,954를 우선권 주장하며, 이는 전부가 참조로서 여기에 통합된다.
실시 예들은 밀리미터파 통신망에 관한 것이다. 몇몇 실시 예들은 밀리미터파 주파수를 통신에 이용하는 무선 개인 영역 통신망(WPAN) 및 무선 근거리 통신망(WLAN)에 관한 것이다. 몇몇 실시 예들은 60GHz의 매우 높은 처리량(throughput)을 위한 무선 기가비트 얼라이언스(WiGig) 규격 및 IEEE 802.11ad 규격에 따라 동작하는 밀리미터파 망에 관한 것이다. 몇몇 실시 예들은 고속 WPANs를 위한 IEEE 802.15.3 규격에 따라서 동작하는 밀리미터파 망에 관한 것이다.
밀리미터파 대역은 이용가능한 스펙트럼이 있고 마이크로파 주파수 대역보다 상당히 높은 레벨의 처리량을 제공할 수 있다. 밀리미터파 신호의 상당히 높은 감쇄 레벨과 방향성 때문에, 밀리미터파 장치(즉, 스테이션들)는 일반적으로 통신을 위해 빔포밍(beamforming) 기술은 물론이고 고-방향성 안테나를 이용한다. 밀리미터파 주파수 대역의 몇몇 주요한 이용으로는 특히 무선 디스플레이, 무선 도킹(docking), 싱크 앤 고(sync & go), 실시간 스트리밍, 및 고선명 텔레비전(HDTV) 스트리밍을 위한 통신 등을 들 수 있다. 이들 주요한 이용이 가능하도록 하기 위해서는, 밀리미터파 장치들은 서로를 찾아서 능력(capability)과 서비스 정보를 교환할 필요가 있을 수 있다. 이는 밀리미터파 망에서는 고-방향성 안테나 및 빔포밍 기술이 필요하기 때문에 좀 더 어렵다.
그러므로, 밀리미터파 망에서는 스테이션 및 정보 찾기를 위한 밀리미터파 스테이션 및 방법이 일반적으로 필요하다. 또한, 밀리미터파 WPAN 또는 밀리미터파 WLAN에 이용하기에 적합한 스테이션 및 정보 찾기를 위한 간단하고 통합된 프레임-포맷 스킴이 필요하다.
도 1은 몇몇 실시 예들에 따른 밀리미터파(mmW) 기본-서비스 세트(BSS)를 보여주고 있다.
도 2는 몇몇 실시 예에 따른 중앙 코디네이터와 비-중앙 코디네이터 스테이션 간의 통신을 보여주고 있다.
도 3은 몇몇 실시 예에 따른 2개의 비-중앙 코디네이터 스테이션들 간의 통신을 보여주고 있다.
도 4는 몇몇 실시 예에 따른 스테이션-능력 정보 요소(IE)를 보여주고 있다.
도 5는 몇몇 실시 예에 따른 정보-요청 액션 프레임을 보여주고 있다.
도 6은 몇몇 실시 예에 따른 정보-응답 액션 프레임을 보여주고 있다.
도 7은 몇몇 실시 예에 따른 밀리미터파 스테이션의 기능 블록도를 보여주고 있다.
다음의 설명과 도면은 이 기술 분야에서 숙련된 자들이 실시할 수 있을 정도로 충분히 특정 실시 예들을 보여주고 있다. 다른 실시 예들은 구조적, 논리적, 전기적, 공정 및 다른 변경을 포함할 수 있다. 몇몇 실시 예들의 부분들과 특징들은 다른 실시 예들에 포함되거나 대체될 수 있다. 청구항들에 열거된 실시 예들은 이들 청구항의 모든 이용가능한 균등물을 포괄한다.
도 1은 몇몇 실시 예에 따른 mmW BSS를 보여주고 있다. mmW BSS(100)는 밀리미터파를 이용하여 통신할 수 있는 복수의 mmW 스테이션들(104)을 포함한다. mmW 스테이션들(104) 중 하나인, 중앙 코디네이터(102)는 mmW 스테이션들(104) 간의 통신을 조정하고 무선 매체로의 접속을 제어하기 위해 mmW BSS(100)에 대한 중앙 코디네이터로서 동작할 수 있다.
몇몇 실시 예에서, 중앙 코디네이터(102)는 통신이 이루어지는 기간인 비컨(beacon) 인터벌의 길이를 나타내는 비컨 프레임을 브로드캐스트할 수 있다. 비컨 프레임은 다른 mmW 스테이션들(104)에 의해 수신될 수 있으므로, 다른 mmW 스테이션들(104)이 언제 다음 비컨 인터벌이 발생하는지를 알 수 있다. 중앙 코디네이터(102)와 mmW 스테이션들(104)은 방향성 안테나를 이용할 수 있고 그들 간의 통신을 위해 빔포밍, 빔 스티어링 또는 빔 다이렉팅 기술을 이용할 수 있다. 이들 실시 예는 이하 좀 더 상세히 설명한다.
몇몇 실시 예들에 따르면, 스테이션 및 정보 찾기를 위한 간단하고 통합된 프레임-포맷 스킴이 제공된다. 프레임-포맷 스킴은 mmW WPAN 및 mmW WLAN에 이용하기에 적합할 수 있다. 이하 좀 더 상세히 설명되듯이, 스테이션 능력 정보 요소, 정보-요청 액션 프레임 및 정보-응답 액션 프레임의 이용을 통해서, mmW BSS(100)의 mmW 스테이션들(104)은 서로를 찾아서 스테이션-능력 정보를 교환할 수 있기 때문에, mmW 스테이션(104A) 및 mmW 스테이션(104B)과 같은 비-중앙 코디네이터 장치들은 피어-투-피어(P2P) 방식으로 직접 통신할 수 있다.
몇몇 실시 예들에서, 중앙 코디네이터(102)와 mmW 스테이션들(104)은 개인용 BSS(PBSS)의 일부로서 동작하도록 구성되어 있다. 중앙 코디네이터(102)는 PBSS를 위한 중앙 코디네이터로서 동작하는 PBSS 제어 포인트(PCP)일 수 있고, PBSS는 무허가 60GHz 주파수 대역에 걸쳐서 동작하는 멀티-기가비트 스피드 무선 통신 기술을 위한 무선 기가비트 얼라이언스(WiGig 또는 WGA) 규격 또는 태스크 그룹 ad(IEEE 802.11ad)와 같은 IEEE 802.11 규격에 따라서 동작하도록 구성될 수 있다. PBSS는, 필요조건은 아닐지라도, WiGig 미디어-액세스 제어(MAC) 또는 물리 레이어(PHY) 규격, 버전 1.0 이상에 따라서 동작하도록 구성될 수 있다. 어떤 다른 실시 예들에서, PBSS는 IEEE 802.15.3 태스크 그룹 3c(TG3c)를 포함해서, 고속 WPANs을 위한 IEEE 802.15.3 규격에 따라서 동작하도록 구성될 수 있다.
몇몇 실시 예들에서, 중앙 코디네이터(102)와 mmW 스테이션들(104)은 인프라스트럭처 BSS(IBSS)를 포함하고 있다. 중앙 코디네이터(102)는 IBSS를 위한 중앙 코디네이터로서 동작하는 액세스 포인트(AP)일 수 있다. IBSS는 위에서 참조한 WiGig 규격 또는 IEEE 802.11ad 규격에 따라서 동작하도록 구성될 수 있다.
mmW 스테이션들(104)은 무선 디스플레이 장치, 랩톱 및 휴대용 컴퓨터, 이동 통신 기기(예를 들어, 셀 폰, 스마트 폰 또는 PDA(personal digital assistant)), 하드 드라이브 및 다른 저장 기기, 디지털 오디오 플레이어(예를 들어, MP3 플레이어), 웹 태블릿, 무선 헤드셋, 페이저 및 인스턴트 메시징 기기, 디지털 카메라, 텔레비전, 의료 기기(예를 들어, 심장 박동 모니터, 혈압 모니터, 등), 또는 밀리미터파를 이용하여 정보를 수신 및/또는 송신할 수 있는 다른 기기를 포함할 수 있다.
여기에서 설명하는 프레임-포맷 스킴의 이용을 통해서, mmW 스테이션들(104)은 서로를 찾아서 스테이션-능력 정보를 교환할 수 있으므로, 이들 간에 P2P 통신이 가능하다. 예를 들어, 랩톱 컴퓨터용의 무선 도킹 및 싱크 앤 고 기술도 성취할 수 있다. 더욱이, 랩톱 컴퓨터는 무선 디스플레이 장치가 무선 하드 드라이버가 아니라 사실은 디스플레이임을 판정할 수 있고, 이는, 예를 들어, 랩톱 컴퓨터에 의한 디스플레이의 무선 이용을 가능하게 해준다. 셀 폰은 MP3 플레이어를 찾아서 그의 능력을 판정할 수 있으므로, MP3 플레이어와 음악 파일을 동기화할 수 있다. 랩톱(이는 중앙 코디네이터(102)로서 동작할 수 있는 것임)에 연계된(associated) mmW 스테이션들(104)은 서로를 찾아서, 서로의 능력을 학습한 다음에 그들 간에 무선 연결을 설정할 수 있다.
종래의 IEEE 802.11 규격에 따라 구성된 종래의 WLAN 또는 WiFi 망에서, 스테이션 및 서비스 찾기는 덜 중요한데, 왜냐하면 WLAN 장치는 마이크로파 주파수(이는 mmW 주파수보다 방향성이 떨어진다)를 이용하고 있고 WLAN 장치는 보통 액세스 포인트와 직접 통신할 수 있게 구성되어 있기 때문이다.
도 2는 몇몇 실시 예들에 따른, 중앙 코디네이터(102)와 비-중앙 코디네이터 스테이션(104A) 간의 통신을 보여주고 있다. mmW 스테이션(104A)(도 1A)과 같은 비-중앙 코디네이터 스테이션은 BSS(100)(도 1)와의 연계(202) 동안에 스테이션-능력 IE(204)를 중앙 코디네이터(102)에 전송하도록 구성될 수 있다. 스테이션-능력 IE(204)는 스테이션-능력 정보를 중앙 코디네이터(102)에 제공하도록 구성될 수 있다. 비-중앙 코디네이터 스테이션(104A)도 또한 BSS(100)의 하나 이상의 다른 mmW 스테이션들(104)(도 1)에 대한 정보를 찾거나 요청하기 위해 정보-요청 액션 프레임(206)을 타겟 스테이션에 전송하도록 구성될 수 있다. 타겟 스테이션은 중앙 코디네이터(102)(도 2에 도시된 바와 같음)이거나 또는 다른 mmW 스테이션들 중 하나(예를 들어, 비-중앙 코디네이터 스테이션(104B)(도 1))일 수 있다. 비-중앙 코디네이터 스테이션(104A)은 요청된 정보를 포함하는 정보-응답 액션 프레임(208)을 타겟 스테이션(예를 들어, 중앙 코디네이터(102))으로부터 수신할 수 있다.
몇몇 실시 예에서, 갱신된 정보를 BSS(100)의 mmW 스테이션들(104)에 제공하기 위해서, mmW 스테이션들(104) 중 하나에 의해 예를 들어 중앙 코디네이터(102)에 의해 비요청형(unsolicited)으로(즉, 정보-요청 액션 프레임(206)에 대한 응답으로가 아니라) 비요청형 정보-응답 액션 프레임(210)이 전송될 수 있다. 이들 실시 예들 중 어떤 실시 예에서는, BSS(100)와 새로운 mmW 스테이션(104)과의 연계시 또는 BSS(100)와 mmW 스테이션(104)과의 분리시에, 중앙 코디네이터(102)가 비요청형 정보-응답 액션 프레임(210)을 연계된 mmW 스테이션들(104)에 전송할 수 있다. 비요청형 정보-응답 액션 프레임(210)은 현재 연계된 모든 mmW 스테이션들(104)의 스테이션-능력 정보를 포함할 수 있고 중앙 코디네이터(102)의 스테이션-능력 정보를 포함할 수 있다. 비요청형 정보-응답 액션 프레임(210)은 또한 언제든지 중앙 코디네이터(102)에 의해 전송될 수 있다.
이들 실시 예에서, 중앙 코디네이터(102)가 비요청형 정보-응답 액션 프레임(210)을 BSS(100)에 연계된 모든 mmW 스테이션들(104)에 전송하기 때문에, 현재 연계된 mmW 스테이션들(104)은 현재 연계된 다른 mmW 스테이션들(104)에 대한 최신 정보를 유지할 수 있다. 또한 비-중앙 코디네이터 스테이션(104)이 BSS(100)의 하나 이상의 다른 비-중앙 코디네이터 스테이션들(104)에 직접 갱신된 정보를 제공하기 위해 비요청형 정보-응답 액션 프레임(210)을 전송할 수도 있다.
이하 좀 더 상세히 설명되듯이, 스테이션-능력 IE(204)에서 제공된 스테이션-능력 정보나, 정보-요청 액션 프레임(206)에서 요청 및/또는 제공된 스테이션-정보나, 정보 응답 액션 프레임(208)에서 제공된 스테이션-능력 정보는 mmW 스테이션(104)이 다른 mmW 스테이션들(104)의 능력을 알 수 있게 해준다. 스테이션-능력 정보는 여러 정보들 중에서도 빔포밍 능력, 안테나의 수 및 안테나의 능력, 안테나당 요소들의 수, 지원되는 변조 및 변조 능력, 지원되는 채널, 및 멀티-유저(MU) 다중-입력 다중-출력(MIMO) 능력 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이와 같이 정보를 교환함으로써, 어떤 비-중앙 코디네이터 스테이션(104)이라도 그들 간의 차후 통신을 위해 차후에 빔포밍 트레이닝을 실행할 수 있다.
도 3은 몇몇 실시 예들에 따른 2개의 비-중앙 코디네이터 스테이션들 간의 통신을 보여주고 있다. 개시(initiating) 비-중앙 코디네이터 스테이션(304A)은 다른 비-중앙 코디네이터 스테이션(304B)에 대한 정보를 찾거나 요청하기 위해 정보-요청 액션 프레임(306)을 다른 비-중앙 코디네이터 스테이션(304B)에 전송할 수 있다. 다른 비-중앙 코디네이터 스테이션(304B)은 요청된 정보를 포함하는 정보-응답 액션 프레임(308)을 전송함으로써 응답하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시 예에서, 필요 조건은 아닐지라도, 개시 비-중앙 코디네이터 스테이션(304A)이 중앙 코디네이터(102)로부터 다른 비-중앙 코디네이터 스테이션(304B)에 대한 스테이션-능력 정보를 수신한 후에 개시 비-중앙 코디네이터 스테이션(304A)은 정보-요청 액션 프레임(306)을 다른 비-중앙 코디네이터 스테이션(304B)에 전송할 수 있다.
개시 비-중앙 코디네이터 스테이션(304A)은 비-중앙 코디네이터 스테이션(104A)(도 1)에 해당할 수 있고, 다른 비-중앙 코디네이터 스테이션(304B)은 비-중앙 코디네이터 스테이션(104B)(도 1)에 해당할 수 있다.
도 4는 몇몇 실시 예에 따른 스테이션-능력 IE를 보여주고 있다. 스테이션-능력 IE(400)는 스테이션-능력 IE(204)(도 2)로서 이용하기에 적합할 수 있고, 스테이션-능력 정보가 다른 mmW 스테이션(104)에게 제공되도록 하나의 mmW 스테이션(104)(도 1)으로부터 다른 mmW 스테이션(104)에 전송될 수 있다. 몇몇 실시 예에서, 스테이션-능력 IE(400)는 스테이션-능력 정보가 중앙 코디네이터(102)에게 제공되도록 BSS(100)(도 1)와의 연계(202)(도 2) 동안 mmW 스테이션(104)에 의해 중앙 코디네이터(102)(도 1)에게 전송될 수 있다.
몇몇 실시 예에서, 하나 이상의 스테이션-능력 IE(400)는 정보-요청 액션 프레임(206)(도 2) 또는 정보-요청 액션 프레임(306)(도 3)의 일부로서 포함되어 스테이션-능력 정보가 이 프레임 내에 제공될 수 있다. 하나 이상의 스테이션-능력 IE(400)는 또한 정보-응답 액션 프레임(208)(도 2) 또는 정보-응답 액션 프레임(308)(도 3)의 일부로서 포함되어 스테이션-능력 정보가 이 프레임 내에 제공될 수 있다.
몇몇 실시 예에 따르면, 스테이션-능력 IE(400)는 전송 mmW 스테이션(예를 들어 mmW 스테이션(104A)(도 1))의 스테이션(STA) 어드레스(402), 전송 mmW 스테이션의 연계 식별자(AID)(404), 및 전송 mmW 스테이션의 스테이션-능력 정보(406)를 포함할 수 있다. 스테이션 어드레스(402)는 전송 mmW 스테이션의 MAC 어드레스일 수 있고, 연계 ID(404)는 연계(202) 동안 중앙 코디네이터(102)에 의해 할당되었을 수 있다. 스테이션-능력 정보(406)는 전송 mmW 스테이션의 스테이션-능력 정보를 포함할 수 있고 전송 mmW 스테이션의 적어도 몇몇 기본적인 능력을 포함할 수 있다. 이하 좀 더 상세히 설명되듯이, 스테이션-능력 정보 IE(400)에 포함된 정보는 요청이 있을 때 정보-응답 액션 프레임(208)(도 2)으로 또는 비요청형 정보-응답 액션 프레임(210)(도 2)으로 중앙 코디네이터(102)에 의해 배포될 수 있다.
도 5는 몇몇 실시 예에 따른 정보-요청 액션 프레임(500)을 보여주고 있다. 정보-요청 액션 프레임(500)은 정보-요청 액션 프레임(206)(도 2) 및 정보-요청 액션 프레임(306)(도 3)으로 이용하기에 적합할 수 있다. 몇몇 실시 예에서, 비-중앙 코디네이터 스테이션(104A)(도 1)과 같은 전송 mmW 스테이션은 BSS(100)(도 1)의 하나 이상의 다른 mmW 스테이션들(104)(도 1)에 대한 정보를 찾거나 요청하기 위해 정보-요청 액션 프레임(500)을 타겟 스테이션에 전송할 수 있다. 타겟 스테이션은 중앙 코디네이터(102)(도 1) 또는 다른 mmW 스테이션들 중 하나(예를 들어, 비-중앙 코디네이터 스테이션(104B))일 수 있다.
몇몇 실시 예에서, 정보-요청 액션 프레임(500)은 또한 전송 mmW 스테이션의 스테이션-능력 정보를 포함할 수 있다. 전송 mmW 스테이션은 또한 전송 mmW 스테이션의 스테이션-능력 정보 이외에도, 전송 mmW 스테이션에게 알려져 있는 다른 mmW 스테이션들(104)의 스테이션-능력 정보를 포함하도록 정보-요청 액션 프레임(500)을 구성할 수 있다. 정보-요청 액션 프레임(500)은 전송 mmW 스테이션이 다른 mmW 스테이션들(104)을 찾거나 BSS(100)의 하나 이상의 다른 mmW 스테이션들(104)에 대한 정보를 요청할 수 있게 해준다.
몇몇 실시 예에서, 정보-요청 액션 프레임(500)은 적어도 타겟 어드레스 필드(503) 및 IE 요청 필드(504)를 포함한다. 타겟 어드레스 필드(503)는 타겟 스테이션의 어드레스를 포함할 수 있고, IE 요청 필드(504)는 전송 mmW 스테이션이 타겟 스테이션(예를 들어, 중앙 코디네이터(102) 또는 mmW 스테이션(104B)과 같은 비-중앙 코디네이터 스테이션)에게 요청하는 정보 요소들의 유형을 표시하도록 구성될 수 있다.
정보-요청 액션 프레임(500)이 중앙 코디네이터(102)(도 2에 도시됨)에게 전송될 때 그리고 타겟 어드레스 필드(503)가 브로드캐스트 어드레스를 포함하고 있을 때, 전송 mmW 스테이션은 중앙 코디네이터(102)에 연계되어 있는 다른 모든 mmW 스테이션들(104)에 대한 정보를 요청할 수 있다. 전송 mmW 스테이션은 IE 요청 필드(504)를 통해서 타겟 스테이션에게 요청하고자하는 IE들의 유형을 명시할 수 있다. 몇몇 실시 예에서는, IE 요청 필드(504) 내에 거의 모든 IE의 유형이 요청될 수 있다.
도 5에 더 도시된 바와 같이, 정보-요청 액션 프레임(500)은 또한 이 정보-요청 액션 프레임(500)이 mmW BSS에 적용가능한 프레임임을 표시하는 카테고리 필드(501)와, 정보-요청 액션 프레임(500)이 정보를 요청하고 있음을 표시하는 액션 필드(502)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시 예에서, 카테고리 필드(501), 액션 필드(502), 및 IE 요청 필드(504)는, 필요조건은 아닐지라도, IEEE 802.11ad 규격의 섹션 7.3.2.12에 맞게 구성될 수 있다.
정보-요청 액션 프레임(500)이 비-중앙 코디네이터 스테이션(304B)(도 3에 도시됨)과 같은 다른 비-중앙 코디네이터 스테이션에 전송될 때, 타겟 어드레스 필드(503)는, 전송 mmW 스테이션이 다른 비-중앙 코디네이터 스테이션(104B)에게 직접 다른 비-중앙 코디네이터 스테이션(104B)에 대한 정보를 요청하고 있음을 표시하는 다른 비-중앙 코디네이터 스테이션(104B)의 MAC 어드레스를 포함할 수 있다. 따라서, 피어 비-중앙 코디네이터 스테이션들은 서로를 찾아서 서로에 대한 정보를 교환할 수 있다. 더욱이, 이러한 정보 교환 덕분에 피어 비-중앙 코디네이터 스테이션들 간에 직접-링크 셋업(DLS)을 실행할 수 있다.
따라서, mmW 스테이션(104)이 BSS(100)의 단일 스테이션에 대한 정보를 요청하거나 BSS(100)의 연계된 mmW 스테이션들(104) 모두에 대한 정보를 요청하는데 정보-요청 액션 프레임(500)을 이용할 수 있다. mmW 스테이션(104)이 BSS(100)의 단일 mmW 스테이션(104)에 대한 정보만을 요청하고 있다면(도 1), 요청 스테이션은 프레임 내의 타겟 어드레스 필드(503)를 해당 단일 mmW 스테이션(104)의 MAC 어드레스로 설정할 수 있다. mmW 스테이션(104)이 BSS(100)의 mmW 스테이션들(104) 모두에 대한 정보를 요청하고 있다면, 요청 스테이션은 프레임 내의 타겟 어드레스 필드(503)를 브로드캐스트 어드레스로 설정하여 정보-요청 액션 프레임(500)을 중앙 코디네이터(102)에게 전송할 수 있다.
몇몇 실시 예에서, 정보-요청 액션 프레임(500)은 또한 전송 mmW 스테이션(즉, 소스 스테이션)에 대한 스테이션-능력 정보 및 전송 mmW 스테이션에게 알려져 있는 다른 mmW 스테이션들(104)에 대한 스테이션-능력 정보를 포함하는 스테이션-능력 필드(505)를 포함할 수 있다. 정보-요청 액션 프레임(500)은 또한 전송 mmW 스테이션이 타겟 스테이션에 제공하는 실제 IE를 포함하는 선택적 IE-제공 필드(506)를 포함할 수 있다. 이들 실시 예에서, 정보-요청 액션 프레임(500)은 전송 mmW 스테이션(즉, 소스 스테이션)의 능력과 임의 다른 IE들을 제공할 수 있다. 이는 두 mmW 스테이션들(104) 간의 핸드셰이크(handshakes)의 수를 저감해준다.
도 5에 도시된 바와 같이, 스테이션-능력 정보가 제공되어 있는 각 mmW 스테이션마다 정보-요청 액션 프레임(500) 내에 스테이션-능력 필드(505)가 포함될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 또한 제공되어 있는 각 IE마다 IE-제공 필드(506)가 제공될 수 있다. 또한 도 5에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 벤더-지정 IE(507)도 또한 정보-요청 액션 프레임(500) 안에 포함될 수 있다. 따라서, mmW WPAN 또는 mmW WLAN에 이용하기에 적합한 스테이션 및 정보 찾기를 위한 간단하고 통합된 프레임-포맷 스킴이 제공된다.
도 6은 몇몇 실시 예에 따른 정보-응답 액션 프레임(600)을 보여주고 있다. 정보-응답 액션 프레임(600)은 정보-응답 액션 프레임(208)(도 2) 또는 정보-응답 액션 프레임(308)(도 3)으로서 이용하기에 적합할 수 있다. 정보-응답 액션 프레임(600)은 비요청형으로 또는 정보-요청 액션 프레임(500)(도 5)의 수신에 대한 응답으로 mmW 스테이션에 의해 전송될 수 있다. 정보-응답 액션 프레임(600)이 정보-요청 액션 프레임(500)에 대한 응답으로 전송되는 경우, 이는 다른 mmW 스테이션이 요청을 하였기 때문에, 이를 요청형(solicited) 정보-응답 액션 프레임이라고 칭할 수 있다. 정보-응답 액션 프레임(600)이 정보-요청 액션 프레임(500)에 대한 응답으로 전송되지 않는 경우는, 이를 비요청형(unsolicited) 정보-응답 액션 프레임(210)(도 2)이라 칭할 수 있다.
도 6에 도시된 실시 예들에 따르면, 정보-응답 액션 프레임(600)은 타겟 어드레스 필드(603) 및 IE 요청 필드(604)를 포함할 수 있다. 타겟 어드레스 필드(603)는 정보-응답 액션 프레임(600)이 요청형일 때는 타겟 스테이션(즉, 정보-응답 액션 프레임(600)을 수신할 예정인 스테이션)의 어드레스를 포함할 수 있다. 타겟 어드레스 필드(603)는 정보-응답 액션 프레임(600)이 비요청형일 때는 브로드캐스트 어드레스를 포함할 수 있다.
IE 요청 필드(604)는 정보-응답 액션 프레임(600)에 제공되는 정보 요소들의 유형을 표시하도록 구성될 수 있다. 정보-응답 액션 프레임(600)은 또한 하나 이상의 mmW 스테이션(104)의 스테이션 능력을 표시하는 하나 이상의 선택적 스테이션 능력 필드(605)를 포함할 수 있다. 정보-응답 액션 프레임(600)은 또한 정보-응답 액션 프레임(600)을 전송하는 mmW 스테이션(104)이 정보-응답 액션 프레임(600)을 수신하는 mmW 스테이션(104)에게 제공하는 실제 정보 요소들을 포함하는 하나 이상의 선택적 IE-제공 필드(606)를 포함할 수 있다. 또한 도 6에 도시된 바와 같이, 정보-응답 액션 프레임(600)은 또한 위에 설명한 바와 같이 각각이 필드들(501, 502 및 507)과 유사한 카테고리 필드(601), 액션 필드(602) 및 하나 이상의 벤더-지정 필드(607)를 포함할 수 있다.
도 7은 몇몇 실시 예들에 따른 mmW 스테이션(700)의 기능 블록도를 보여주고 있다. mmW 스테이션(700)은 중앙 코디네이터(102)(도 1)를 포함해서 mmW 스테이션들(104)(도 1) 어떤 것으로도 이용하기에 적합할 수 있다. mmW 스테이션(700)은 지향성 방식 또는 무지향성 방식으로 밀리미터파 신호를 통신할 수 있게 구성될 수 있는 하나 이상의 안테나(701)를 포함할 수 있다. 실시 예들에 따르면, mmW 스테이션(700)은 다른 mmW 스테이션과의 초기 접촉을 설정하기 위해서 안테나(701)를 무지향성 통신으로 구성할 수 있고, 다른 mmW 스테이션과의 초기 접촉을 설정한 후에는 안테나(701)를 지향성 통신으로 구성할 수 있다. 이들 실시 예에서, 다른 스테이션으로부터 수신되었거나 중앙 코디네이터(102)로부터 수신된 스테이션-능력 정보는 지향성 통신에 이용될 수 있다. 몇몇 실시 예에서는, 빔포밍 트레이닝이 실행될 수 있고 지향성 통신을 위해 빔포밍 계수가 이용될 수 있다.
mmW 스테이션(700)은 mmW PHY 레이어(702), MAC 레이어(704) 및 메모리(706)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시 예에서, mmW 스테이션(700)은 무허가 60 GHz 주파수 대역에서 동작하는 멀티-기가비트 스피드 무선 통신 기술을 위한 WiGig PHY 및 MAC 규격(또는 IEEE 802.11ad 규격)에 따라서 mmW PHY 레이어(702) 및 MAC 레이어(704)를 구현할 수 있다. 메모리(706)는 특히 다른 mmW 스테이션들과의 통신에 이용하기 위해서 다른 mmW 스테이션들로부터 수신된 스테이션-능력 정보를 저장하도록 구성될 수 있다.
mmW 스테이션(700)이 수 개의 개별적인 기능 요소들을 포함하고 있는 것으로 도시되어 있을지라도, 그 기능 요소들 중 하나 이상이 합쳐질 수 있고 디지털 신호 프로세서(DSP)를 포함하는 프로세싱 요소들 및/또는 다른 하드웨어 요소들과 같은 소프트웨어-환경설정 요소(software-configured element)들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 요소들은 하나 이상의 마이크로프로세서, DSP, 주문형 반도체(ASIC), 무선 주파수 집적 회로(RFIC), 및 적어도 여기에 설명된 기능들을 실행하기 위한 다양한 하드웨어 및 로직 회로의 결합을 포함할 수 있다. 몇몇 실시 예에서, mmW 스테이션(700)의 기능 요소들은 하나 이상의 프로세싱 요소들에서 동작하는 하나 이상의 프로세스를 지칭할 수 있다.
안테나들(701)은, 예를 들어, 다이폴 안테나, 모노폴 안테나, 패치 안테나, 루프 안테나, 마이크로스트립 안테나, 또는 RF 신호의 통신에 적합한 다른 유형의 안테나를 포함해서 하나 이상의 지향성 또는 무지향성 안테나를 포함할 수 있다. 몇몇 실시 예에서는, 2개 이상의 안테나 대신에, 다중 애퍼처(apertures)를 갖는 단일 안테나가 이용될 수 있다. 이들 실시 예에서, 각 애퍼처는 개별 안테나로 생각할 수 있다. 어떤 MIMO 구현에서, 안테나들(701)은 효과적으로 분리되어 안테나들(701) 각각과 전송 mmW 스테이션의 안테나들 간에 생길 수 있는 다양한 채널 특성과 공간 다이버시티(spatial diversity)를 이용할 수 있다. 몇몇 MIMO 실시예에서, 안테나들(701)은 한 파장의 1/10 또는 그 이상까지 분리될 수 있다.
몇몇 실시 예에서, mmW 스테이션(700)은, 2009년 9월 15일자로 출원된 발명의 명칭이 "MILLIMETER-WAVE COMMUNICATION STATION AND METHOD FOR SCHEDULING ASSOCIATION BEAMFORMING TRAINING WITH COLLISION AVOIDANCE"인 미합중국 특허 출원 일련 번호 12/559,770[사건 번호 884.I91US1]에 따라, 충돌 방지를 이용한 연계 빔포밍 트레이닝(A-BFT)을 실행하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시 예에서, mmW 스테이션(700)은, 2009년 10월 6일자로 출원된 발명의 명칭이 "MILLIMETER-WAVE COMMUNICATION STATION AND METHOD FOR MULTIPLE-ACCESS BEAMFORMING IN A MILLIMETER-WAVE COMMUNICATION NETWORK"인 미합중국 특허출원 일련 번호 12/574,140[사건 번호 884.I94US1]에 따라, 다중-액세스 빔포밍 및 빔포밍 트레이닝을 실행하도록 구성될 수 있다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 몇몇 실시 예들에 따라서, mmW 스테이션들(104) 및 중앙 코디네이터(102)는 한 세트의 프로토콜 절차를 구현할 수 있다. 예를 들어, 전송 mmW 스테이션(104)는 IE 요청(504)의 길이 필드를 0으로 설정하여 정보-요청 액션 프레임(500)을 BSS(100)의 목적지 스테이션(104)에 전송하여 목적지 mmW 스테이션이 아직 BSS(100)에 존재하고 있고 전송 mmW 스테이션(104)의 범위 내에 있는지 여부를 판단할 수 있다.
비-중앙 코디네이터 스테이션(104A)과 같은 전송 mmW 스테이션(104)은 그의 스테이션-능력 정보 요소(400)와 다른 정보 요소들을 포함하는 정보-요청 액션 프레임(500)을 전송할 수 있다. 그러나, 비-중앙 코디네이터 스테이션(104A)과 같은 전송 mmW 스테이션(104)은 다른 스테이션의 스테이션-능력 정보를 정보-요청 액션 프레임(500)에 포함되게 하는 것이 금지될 수 있다.
위에서 논의한 바와 같이, 전송 mmW 스테이션(104)은 정보-요청 액션 프레임(500)에 대한 응답으로 정보-응답 액션 프레임(600)을 전송할 수 있거나, 또는 그것이 비요청형으로 전송될 수 있다. 전송 mmW 스테이션(104)이 BSS(100)의 다른 단일 mmW 스테이션에 대한 정보를 제공하고 있다면, 전송 mmW 스테이션(104)은 정보-응답 액션 프레임(600) 내의 타겟 어드레스 필드(603)를 그 다른 단일 mmW 스테이션의 MAC 어드레스로 설정할 수 있다. 전송 mmW 스테이션(104)이 BSS(100)의 모든 스테이션들에 대한 정보를 정보-응답 액션 프레임(600)에 제공하고 있다면, 전송 mmW 스테이션(104)은 정보-응답 액션 프레임(600) 내의 타겟 어드레스 필드(603)를 브로드캐스트 어드레스로 설정할 수 있다.
몇몇 실시 예에 따르면, 응답 스테이션(104)(스테이션(104) 또는 중앙 코디네이터(102))은 정보-응답 액션 프레임(600) 내에 정보 요청 스테이션이 요청한 정보 요소들을 포함하도록 구성될 수 있다. 요청 mmW 스테이션이 BSS(100)의 멤버가 아닌 단일 스테이션에 대한 정보를 요청하며 응답 스테이션이 중앙 코디네이터(102)인(또는 그것이 응답 스테이션 자신이 아닌) 경우 응답 스테이션(스테이션(104) 또는 중앙 코디네이터(102))이 수신된 정보-요청 액션 프레임(500)에 응답해서 빈 페이로드(empty payload)를 갖는 정보-응답 액션 프레임(600)을 전송하도록 구성될 수도 있다. 그렇지 않으면, 응답 스테이션은 요청 스테이션이 요청한 정보를 갖는 정보-응답 액션 프레임(600)을 전송할 수 있다.
실시 예들은 하드웨어, 펌웨어 및 소프트웨어 중 하나 또는 이들의 결합으로 구현될 수 있다. 실시 예들은 또한 여기에 설명한 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 프로세서가 읽어서 실행할 수 있는 것으로서, 컴퓨터-판독가능 저장 장치에 저장된 명령(instructions)으로 구현될 수 있다. 컴퓨터-판독가능 저장 장치는 기계(예를 들어, 컴퓨터)가 판독할 수 있는 형태로 정보를 저장하는 임의 비-일시적 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터-판독가능 저장 장치는 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 자기 디스크 저장 매체, 광 저장 매체, 플래시-메모리 장치, 및 다른 저장 장치와 매체를 포함할 수 있다. 몇몇 실시 예에서, 시스템(100)은 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있고 컴퓨터-판독가능 저장 장치에 저장된 명령으로 구성될 수 있다.
요약서는 독자가 기술 공개문의 성질과 요점을 알 수 있게 해주는 초록 규정 37 C.F.R. 섹션 1.72(b)에 따라서 제공된다. 요약서는 청구항들의 범위 또는 의미를 한정하거나 해석하는데 이용되지 않을 것이라는 조건으로 제시된다. 다음의 청구항들은 이로써 상세한 설명에 포함되고 각각의 청구항은 개별적인 전형으로서 독립해 있다.

Claims (24)

  1. 제1 무선 통신 스테이션으로서, 스테이션-능력 정보 요소(IE)를 무선으로 통신하도록 구성되고, 상기 스테이션-능력 IE는,
    정보-요청 액션 프레임, 및
    정보-응답 액션 프레임
    으로 구성된 아이템 리스트로부터 선택된 적어도 하나의 아이템에 포함되어 있고,
    상기 스테이션-능력 IE는 상기 제1 무선 통신 스테이션에서 지원되는 변조 및 안테나 수에 관한 정보를 포함하는,
    제1 무선 통신 스테이션.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스테이션-능력 IE는 상기 제1 스테이션의 스테이션 어드레스, 상기 제1 스테이션의 연계 식별자(AID), 및 상기 제1 스테이션에 대한 스테이션-능력 정보를 포함하는 제1 무선 통신 스테이션.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스테이션 능력 정보는,
    빔포밍 능력,
    안테나당 요소들의 수,
    지원되는 채널, 및
    MU MIMO(multi-user multiple-input multiple-output) 능력
    으로 구성된 아이템 리스트로부터 선택된 적어도 하나의 아이템을 포함하는 제1 무선 통신 스테이션.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 정보-요청 액션 프레임은 타겟 스테이션을 표시하는 타겟 어드레스 필드, 및 상기 제1 스테이션이 상기 타겟 스테이션에게 요청하는 정보 요소들의 유형을 표시하는 IE 요청 필드를 포함하는 제1 무선 통신 스테이션.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 정보-요청 액션 프레임은 하나 이상의 스테이션에 대한 스테이션-능력 정보를 표시하는 하나 이상의 스테이션-능력 필드를 더 포함하는 제1 무선 통신 스테이션.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 정보-요청 액션 프레임은 하나 이상의 스테이션들에 대한 스테이션-능력 IE들을 포함하는 하나 이상의 IE 제공 필드를 더 포함하는 제1 무선 통신 스테이션.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 정보-응답 액션 프레임은 타겟 스테이션을 표시하는 타겟 어드레스 필드와 하나 이상의 스테이션에 대한 스테이션-능력 정보를 표시하는 하나 이상의 스테이션-능력 필드를 포함하는 제1 무선 통신 스테이션.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 정보-응답 액션 프레임은 하나 이상의 스테이션에 대한 스테이션-능력 IE들을 포함하는 하나 이상의 IE 제공 필드를 더 포함하는 제1 무선 통신 스테이션.
  9. 적어도 하나의 컴퓨터-판독가능 비-일시적 저장 매체로서, 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때 스테이션-능력 정보 요소(IE)를 무선으로 통신하는 것을 포함하는 동작들을 수행할 수 있게 해주는 명령(instructions)을 포함하고, 상기 스테이션-능력 IE는,
    정보-요청 액션 프레임, 및
    정보-응답 액션 프레임
    으로 구성되는 아이템 리스트로부터 선택된 적어도 하나의 아이템에 포함되어 있고,
    상기 스테이션-능력 IE는 지원되는 변조 및 안테나 수에 관한 정보를 포함하는, 저장 매체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 스테이션-능력 IE는 제1 무선 통신 스테이션의 스테이션 어드레스, 상기 제1 스테이션의 연계 식별자(AID), 및 상기 제1 스테이션에 대한 스테이션-능력 정보를 포함하는 저장 매체.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 스테이션 능력 정보는,
    빔포밍 능력,
    안테나당 요소들의 수,
    지원되는 채널, 및
    MU MIMO(multi-user multiple-input multiple-output) 능력
    으로 구성되는 아이템 리스트로부터 선택된 적어도 하나의 아이템을 포함하는 저장 매체.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 정보-요청 액션 프레임은 타겟 스테이션을 표시하는 타겟 어드레스 필드, 및 제1 무선 통신 스테이션이 상기 타겟 스테이션에게 요청하는 정보 요소들의 유형을 표시하는 IE 요청 필드를 포함하는 저장 매체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 정보-요청 액션 프레임은 하나 이상의 스테이션에 대한 스테이션-능력 정보를 표시하는 하나 이상의 스테이션-능력 필드를 더 포함하는 저장 매체.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 정보-요청 액션 프레임은 하나 이상의 스테이션에 대한 스테이션-능력 IE들을 포함하는 하나 이상의 IE 제공 필드를 더 포함하는 저장 매체.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 정보-응답 액션 프레임은 하나 이상의 스테이션에 대한 스테이션-능력 정보를 표시하는 하나 이상의 스테이션-능력 필드를 포함하는 저장 매체.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 정보-응답 액션 프레임은 하나 이상의 스테이션에 대한 스테이션-능력 IE들을 포함하는 하나 이상의 IE 제공 필드를 더 포함하는 저장 매체.
  17. 무선 망의 통신 방법으로서, 스테이션-능력 정보 요소(IE)를 무선으로 통신하는 것을 포함하고, 상기 스테이션-능력 IE는,
    정보-요청 액션 프레임, 및
    정보-응답 액션 프레임
    으로 구성된 아이템 리스트로부터 선택된 적어도 하나의 아이템에 포함되어 있고,
    상기 스테이션-능력 IE는 지원되는 변조 및 안테나 수에 관한 정보를 포함하는, 통신 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 스테이션-능력 IE는 제1 무선 통신 스테이션의 스테이션 어드레스, 상기 제1 스테이션의 연계 식별자(AID), 및 상기 제1 스테이션에 대한 스테이션-능력 정보를 포함하는 통신 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 스테이션 능력 정보는,
    빔포밍 능력,
    안테나당 요소들의 수,
    지원되는 채널, 및
    MU MIMO(multi-user multiple-input multiple-output) 능력
    으로 구성되는 아이템 리스트로부터 선택된 적어도 하나의 아이템을 포함하는 통신 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 정보-요청 액션 프레임은 타겟 스테이션을 표시하는 타겟 어드레스 필드, 및 제1 무선 통신 스테이션이 상기 타겟 스테이션에게 요청하는 정보 요소들의 유형을 표시하는 IE 요청 필드를 포함하는 통신 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 정보-요청 액션 프레임은 하나 이상의 스테이션에 대한 스테이션-능력 정보를 표시하는 하나 이상의 스테이션-능력 필드를 더 포함하는 통신 방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 정보-요청 액션 프레임은 하나 이상의 스테이션에 대한 스테이션-능력 IE들을 포함하는 하나 이상의 IE 제공 필드를 더 포함하는 통신 방법.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 정보-응답 액션 프레임은 하나 이상의 스테이션에 대한 스테이션-능력 정보를 표시하는 하나 이상의 스테이션-능력 필드를 포함하는 통신 방법.
  24. 제17항에 있어서,
    상기 정보-응답 액션 프레임은 하나 이상의 스테이션에 대한 스테이션-능력 IE들을 포함하는 하나 이상의 IE 제공 필드를 더 포함하는 통신 방법.
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