KR101587038B1 - 다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에서 매체 접근 제어 방법 - Google Patents

Abstract

다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에 액세스 포인트의 다운링크 매체 접근 제어 방법에 관한 기술이 개시된다. 이러한 기술에 따르면 다중 채널 각각을 통해 접속된 복수의 무선 단말 각각에 대한 데이터 프레임의 크기를 판단하는 단계; 상기 판단 결과를 이용하여, 액세스 포인트의 송신 구간에서 상기 데이터 프레임의 전송 시점 및 종료 시점이 동일하도록 상기 무선 단말 각각에 대한 데이터 프레임의 개수 또는 길이를 조절하는 단계; 및 상기 개수 또는 길이가 조절된 데이터 프레임을 상기 무선 단말 각각으로 전송하는 단계를 포함하는 무선랜 시스템에서의 매체 접근 제어 방법이 제공된다.

Description

다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에서 매체 접근 제어 방법{METHOD OF MEDIUM ACCESS CONTROL IN WIRELESS LAN SYSTEM USING MULTIPLE CHANNEL}

본 발명은 다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에서 매체 접근 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에서 다운링크 서비스를 제공하는 액세스 포인트의 매체 접근 제어 방법에 관한 것이다.

본 발명은 지식경제부의 IEEE 802.11 VHT 초고속 무선랜 무선전송 연구사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다. [과제관리번호: 2009-F-046-01, 과제명: IEEE 802.11 VHT 초고속 무선랜 무선전송 연구]

현재 인터넷을 사용하는 요구가 급속하게 증가하고 있으며, 특히 무선랜을 이용하여 인터넷을 사용하는 경우가 많아지고 있다. 무선랜(Wireless LAN) 서비스는 무선 매체를 데이터 전달의 매개체로 이용하여 종래의 근거리 유선 통신, 즉 유선랜이 제공하는 서비스를 제공하기 위한 서비스이다. 일반적으로 많이 사용하는 무선 통신 방법은 IEEE 802.11 인프라-스트럭처 방식이 있다. 무선 랜 기술은 IEEE 802.11n까지 진화하였는데, 이는 종래의 수십 Mbps의 데이터 전송속도를 최대 600Mbps까지 향상시킨 기술이다.

무선랜 서비스는 유무선 게이트웨이 역할을 담당하는 액세스 포인트(Access Point, AP)를 이용하여 노트북, 개인 휴대 단말기(PDA) 등과 같은 무선 단말(station, STA)이 무선 인터넷 서비스 등 각종 서비스를 제공받을 수 있도록 한다. 즉, IEEE 802.11에서 정의하는 무선랜의 매체 접근 제어(MAC, Medium Access Control) 프로토콜은 기본적으로 분산 시스템(Distributed System)의 접속점 역할을 하는 엑세스 포인트와 무선 단말로 구성된 서비스 셋(Basic Service Set, BSS)을 지원한다. 액세스 포인트는 랜(LAN) 허브와 비슷한 역할을 수행하며, 한 개의 액세스 포인트당 기 설정된 서비스 영역에 위치하는 무선 단말로 서비스를 제공할 수 있다. 여기서, 서비스 영역이란 엑세스 포인트가 무선 단말로 서비스를 제공할 수 있는 영역을 나타낸다

최근 들어, 무선랜을 사용하는 사용자가 급격히 늘면서, 하나의 BSS, 즉 무선랜 시스템에서 제공되는 데이터 쓰루풋(throughput)을 증가시키고자 하는 요구가 늘어나고 있다. 이를 위하여, 다중 채널을 이용하여 무선랜 서비스를 제공하는 시스템에 대한 연구가 이루어지고 있다.

본 발명은 다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에서 하나의 액세스 포인트가 다중 채널을 동시에 제어하여, 복수의 무선 단말에 고용량의 서비스를 제공할 수 있는 매체 접근 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에서 복수의 무선 단말에 대한 호환성을 지원하여, 무선랜 시스템의 성능 및 서비스 질(QoS)을 향상할 수 있는 매체 접근 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다중 채널 각각을 통해 접속된 복수의 무선 단말 각각에 대한 데이터 프레임의 크기를 판단하는 단계; 상기 판단 결과를 이용하여, 액세스 포인트의 송신 구간에서 상기 데이터 프레임의 전송 시점 및 종료 시점이 동일하도록 상기 무선 단말 각각에 대한 데이터 프레임의 개수 또는 길이를 조절하는 단계; 및 상기 개수 또는 길이가 조절된 데이터 프레임을 상기 무선 단말 각각으로 전송하는 단계를 포함하는 무선랜 시스템에서 매체 접근 제어 방법을 제공한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다중 채널 각각을 통해 접속된 복수의 무선 단말 각각에 대한 다운링크 데이터의 크기를 판단하는 단계; 상기 판단 결과를 이용하여, 액세스 포인트의 전송구간에서 전송 시점 및 종료 시점이 동일한 상기 무선 단말 각각에 대한 데이터 프레임을 생성하는 단계; 및 상기 데이터 프레임을 상기 무선 단말로 전송하는 단계를 포함하는 다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에서 매체 접근 제어 방법을 제공한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다중 채널 각각을 통해 접속된 복수의 무선 단말 각각에 대한 데이터 프레임을 생성하는 단계; 액세스 포인트의 송신 구간내 상기 데이터 프레임의 길이에 따라, 상기 데이터 프레임의 전송 시점을 조절하는 단계; 및 상기 전송 시점이 조절된 데이터 프레임을 상기 무선 단말 각각으로 전송하는 단계를 포함하는 다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에서 매체 접근 제어 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에서 하나의 액세스 포인트가 다중 채널을 동시에 제어함으로써 복수의 무선 단말에 대용량의 서비스가 동시에 제공될 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 다중 채널 각각을 통해 접속된 복수의 무선 단말 각각에 대한 다운링크 데이터 프레임에 따라, 데이터 프레임의 크기 또는 길이를 조절함으로써, 복수의 무선 단말로 무선랜 서비스를 제공할 수 있는 호환성이 제공될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에서 매체 접근 제어 방법을 설명하기 위한 도면,
도 3은 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103) 각각에 대한 데이터 프레임을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 구체적 실시예에 따른 매체 접근 제어 방법을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 다른 구체적 실시예에 따른 매체 접근 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.

전술된 IEEE 802.11n 보다 더 높은 전송 속도를 보장하기 위해, 최근 차세대 무선 랜(Next Generation Wireless LAN)에 대한 연구가 진행되고 있으며, IEEE 802.11의 Working Group(WG)내의 TGac(Task Group)가 형성되어 Gbps의 데이터 전송이 가능한 새로운 표준을 제정하는 작업을 진행 중이다. 그리고 참고로 IEEE 802.11a/b/g 표준은 레거시(Legacy) 모드로, IEEE 802.11n 표준은 HT(High Throughput) 모드로 각각 지칭된다. 또한 IEEE 802.11ac에서 새로 논의 중인 표준은 고용량(Very High Throughput, VHT) 모드로 불리고 있다. IEEE 802.11ac에서는 다중 채널을 이용하여 복수의 무선 단말에 동시에 무선랜 서비스를 제공하는 방법이 연구되고 있다.

본 발명은 다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템(Multiple Channel Basic Service Set, MUCH-BSS)에서, 액세스 포인트가 복수의 무선 단말로 데이터를 전송하는 경우의 매체 접근 제어 방법에 관한 발명이다. 본 발명에서는 IEEE 802.11 MAC 규격에서 정의하는 RTS(Request to Send)/CTS(Clear to Send)/DATA/ACK의 프레임 교환 시퀀스(frame exchange sequence)를 기본으로 하여, 다중 채널을 통해 접속되어 있는 하나 이상의 무선 랜 단말들을 관리하는 방법이 제공된다. 더욱이 본 발명에 따른 매체 접근 제어 방법은 액세스 포인트가 복수의 무선랜 단말 각각각으로 전송하는 데이터 프레임의 전송 시점과 종료 시점이 일치하도록 제어한다.

따라서 본 발명에 따르면, 복수의 무선 단말에 대한 호환성이 지원되어 복수의 무선 단말 각각이 지원하는 무선랜 모드와 무관하게 복수의 무선 단말 각각으로 무선랜 서비스가 제공될 수 있다.

이하 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선랜 시스템은 액세스 포인트(100) 및 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)을 포함한다. 제1 및 제2무선 단말(101, 102)은 고용량 모드를 지원하지 않는 레거시 또는 HT 모드의 일반 무선 단말이며, 액세스 포인트(100) 및 제3무선 단말(103) 각각은 고용량 모드를 지원하는 고용량 액세스 포인트 및 고용량 무선 단말이다. 본 발명은 도 1에 도시된 무선랜 시스템과 같이, 일반 무선 단말과 고용량 무선 단말을 모두 포함하는 무선랜 시스템에서 모든 무선 단말로 무선랜 서비스를 제공할 수 있는 호환성을 지원하는 매체 접근 제어 방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, IEEE 802.11 MAC 규격에서 정의하는 레거시 무선 단말과의 호환성을 위하여, 20MHz 대역폭이 기본 대역폭으로 사용되며, IEEE 802.11에 정의된 규격에 따라 40MHz 대역폭이 지원될 수 있다. 그리고 본 발명의 일실시예에서 지원되는 다중 채널의 개수 역시 대역폭에 따라 달라질 수 있다.

액세스 포인트(100)는 CSMA/CA 프로토콜에 따라 독립적으로 다중 채널(MCH_1 내지 MCH_3) 각각을 제어하며, 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)로 무선랜 서비스를 제공한다. 액세스 포인트와 무선 단말 사이의 다중 채널 구성은 무선 단말의 특징, 또는 무선 단말에서 요구되는 서비스 특징에 따라 이루어진다. 그리고 이 때, 다중 채널을 지원하는 액세스 포인트의 MU-MIMO 물리(PHY) 계층에서는 다중 채널 각각에 대해 서로 간섭을 주지 않도록 구성된 서로 다른 빔(beam)이 이용되어, 무선 단말로 데이터가 전송될 수 있다.

액세스 포인트(100)와 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)가 접속(association) 과정을 수행하고 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)이 서로 다른 채널(MCH_1 내지 MCH_3)을 통해 액세스 포인트(100)에 접속하면, 액세스 포인트(100) 및 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)은 송신 권한 획득을 위해 백오프(backoff)를 수행한다.

송신 권한을 획득한 액세스 포인트(100)는 다운링크 서비스를 위해 데이터 프레임을 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103) 각각으로 전송한다. 서로 다른 채널(MCH_1 내지 MCH_3)을 통해 데이터 프레임을 전송받은 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103) 각각은 액세스 포인트(100)로 응답(ACK) 프레임을 전송한다. 무선랜 시스템에서 액세스 포인트 및 무선 단말은 송수신을 동시에 수행할 수 없기 때문에, 액세스 포인트와 무선 단말 사이에서 데이터 프레임 전송과 응답 프레임 전송은 번갈아 수행된다.

하나의 채널을 이용하는 무선랜 시스템에서는 하나의 무선 단말이 액세스 포인트와 데이터 및 응답 프레임을 송수신하기 때문에 큰 문제가 없다. 그러나, 다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에서는 무선랜 지원 모드가 다른 복수의 무선 단말 각각이 액세스 포인트와 데이터 및 응답 프레임을 송수신하고, 복수의 무선 단말 각각으로 전송되는 데이터 프레임의 크기도 다르기 때문에, 복수의 무선 단말로 전송되는 데이터 프레임의 크기 또는 길이에 대한 제어가 필요하다.

본 발명에 따르면, 액세스 포인트(100)가 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103) 각각으로 전송될 데이터 프레임의 크기를 고려하여, 데이터 프레임의 개수 또는 길이를 조절하거나 데이트 프레임의 전송 시점을 조절한다. 보다 구체적으로 액세스 포인트(100)는, 액세스 포인트(100)의 송신 구간에서 데이터 프레임의 전송 시점 및 종료 시점이 동일하도록 데이터 프레임의 개수 또는 길이를 조절하고, 개수 또는 길이가 조절된 데이터 프레임을 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)로 전송한다. 또는 구체적으로 액세스 포인트(100)는, 액세스 포인트(100)의 송신 구간내 데이터 프레임의 길이에 따라, 데이터 프레임의 전송 시점을 조절한다.

따라서 본 발명에 따르면 조절된 데이터 프레임이 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)로 전송됨으로써, 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103) 각각이 수신하는 데이터 프레임의 수신 종료 시점은 동일할 수 있으며, 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)은 동시에 응답 프레임을 액세스 포인트(100)로 전송할 수 있다. 그리고 다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에 포함된 무선 단말이 지원하는 무선랜 모드에 관계없이, 무선 단말로 무선랜 서비스가 제공되는 호환성이 유지될 수 있다.

한편, 도 1에서는 3개의 일반 및 고용량 무선 단말을 포함하는 무선랜 시스템이 일실시예로서 설명되었으나, 본 발명은 시스템 설계에 따라 더 많은 다중 채널을 지원하는 무선랜 시스템에도 적용될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에서 매체 접근 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 2에서는 도 1의 무선랜 시스템이 일실시예로서 설명된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 매체 접근 제어 방법은 단계 S201로부터 시작된다.

단계 S201에서 액세스 포인트(100)는 다중 채널(MCH_1 내지 MCH_3) 각각을 통해 접속된 복수의 무선 단말(101 내지 103) 각각에 대한 데이터 프레임의 크기를 판단한다. 전술된 바와 같이, 무선랜 시스템에 포함된 복수의 무선 단말 각각이 지원하는 무선랜 모드에는 차이가 있으며, 복수의 무선 단말 각각에 대한 다운링크 데이터 프레임의 크기, 즉 데이터 프레임의 길이 및 개수는 서로 다르다.

단계 S203에서 액세스 포인트(100)는 단계 S201의 판단 결과를 이용하여, 액세스 포인트(100)의 송신 구간에서 데이터 프레임의 전송 시점 및 종료 시점이 동일하도록 복수의 무선 단말(101 내지 103) 각각에 대한 데이터 프레임의 개수 또는 길이를 조절한다. 보다 구체적으로 액세스 포인트(100)는 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103) 각각에 대한 데이터 프레임을 분할(fragmentation)하거나 또는 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103) 각각에 대한 데이터 프레임에 널(null) 데이터를 추가함으로써, 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103) 각각에 대한 데이터 프레임의 개수 또는 길이를 조절할 수 있다. 이 때, 데이터 프레임의 앞부분 또는 뒷부분에 널 데이터가 추가될 수 있다.

제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103) 각각에 대한 데이터 프레임을 나타낸 도 3과 같이, 예를 들어, 제1무선 단말(101)로 전송될 데이터 프레임은 3개의 데이터 프레임, 제2무선 단말(102)로 전송될 데이터 프레임은 1개의 데이터 프레임, 제3무선 단말(103)로 전송될 데이터 프레임은 1개의 데이터 프레임일 수 있다. 이 때, 액세스 포인트(100)는 제2무선 단말(102)에 대한 데이터 프레임에 널 데이터를 추가하고, 제3무선 단말(103)에 대한 데이터 프레임을 분할하여, 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)에 대한 데이터 프레임의 전송 시점 및 종료 시점이 동일하도록 할 수 있다.

한편, 전술된 데이터 프레임은 매체 제어 접근 프로토콜에 따른 MPDU이며, 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103) 각각에서 지원되는 무선랜 모드에 따라 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103) 각각에 대한 MPDU의 길이는 다를 수 있다. 이 때, 액세스 포인트(100)는 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)에서 지원되는 데이터 프레임의 길이가 서로 다른 경우, 가장 짧은 데이터 프레임의 길이를 지원하는 무선 단말에 대한 데이터 프레임을 기초로 하여, 데이터 프레임의 개수 또는 길이를 조절할 수 있다. 그리고 액세스 포인트(100)는 액세스 포인트(100)의 송신 구간에서 가장 짧은 데이터 프레임의 길이를 지원하는 무선 단말이 전송하는 데이터 프레임 중 가장 긴 데이터 프레임의 길이에 기초하여 데이터 프레임의 개수 또는 길이를 조절할 수 있는데, 이는 도 4에서 보다 자세히 설명하기로 한다.

단계 S205에서 액세스 포인트(100)는 개수 또는 길이가 조절된 데이터 프레임을 복수의 무선 단말(101 내지 103) 각각으로 전송한다. 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)은 액세스 포인트(100)로부터 전송되는 데이터 프레임을 수신하고 응답 프레임을 액세스 포인트(100)로 전송할 수 있다.

한편, 전술된 설명에서, 액세스 포인트(100)가 데이터 프레임을 먼저 생성하고, 데이터 프레임의 길이 또는 개수를 조절하는 것으로 설명되었으나, 액세스 포인트(100)는 다중 채널(MCH_1 내지 MCH_3) 각각을 통해 접속된 복수의 무선 단말(101 내지 103) 각각에 대한 다운링크 데이터의 크기를 판단하고, 데이터 프레임을 생성할 수 있다.

즉, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 액세스 포인트(100)가 다중 채널(MCH_1 내지 MCH_3) 각각을 통해 접속된 복수의 무선 단말(101 내지 103) 각각에 대한 다운링크 데이터의 크기를 판단하는 단계, 액세스 포인트(100)가 판단 결과를 이용하여, 액세스 포인트(100)의 전송구간에서 전송 시점 및 종료 시점이 동일한 복수의 무선 단말(101 내지 103) 각각에 대한 데이터 프레임을 생성하는 단계 및 액세스 포인트(100)가 데이터 프레임을 복수의 무선 단말(101 내지 103)로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 액세스 포인트(100)는 데이터 프레임이 생성되기 전에 복수의 무선 단말(101 내지 103) 각각으로 전송될 데이터의 크기를 판단한다.

여기서, 액세스 포인트(100)가 데이터 프레임을 생성하는 단계는 보다 구체적으로 복수의 무선 단말(101 내지 103) 각각에 대한 데이터 프레임을 생성하는 단계 및 복수의 무선 단말(101 내지 103) 각각에 대한 데이터 프레임의 개수 및 길이에 따라 생성된 데이터 프레임의 개수 또는 길이를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.

한편, 도 1에서 설명된 바와 같이, 액세스 포인트(100)는 본 발명의 목적을 달성하기 위해 데이터 프레임의 전송시점을 조절하여 데이터 프레임을 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)로 전송할 수 있다.

즉, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 액세스 포인트(100)가 다중 채널(MCH_1 내지 MCH_3) 각각을 통해 접속된 복수의 무선 단말(101 내지 103) 각각에 대한 데이터 프레임을 생성하는 단계, 액세스 포인트(100)가 액세스 포인트(100)의 송신 구간내 데이터 프레임의 길이에 따라, 데이터 프레임의 전송 시점을 조절하는 단계 및 액세스 포인트(100)가 전송 시점이 조절된 데이터 프레임을 복수의 무선 단말(101 내지 103)로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

도 3을 참조하여 설명하면, 제2 및 제3무선 단말(102, 103)에 대한 데이터 프레임의 경우, 제2무선 단말(102)에 대한 데이터 프레임의 길이가 제3무선 단말(103)에 대한 데이터 프레임의 길이보다 짧기 때문에 제2무선 단말(102)에 대한 데이터 프레임의 전송 종료 시점이 제3무선 단말(103)에 대한 데이터 프레임의 전송 종료 시점보다 짧다. 이 경우, 액세스 포인트(100)는 제2무선 단말(102)에 대한 데이터 프레임의 전송 시점을 지연시켜, 제2 및 제3무선 단말(102, 103)에 대한 데이터 프레임의 전송 종료 시점이 동일하도록 할 수 있다. 그리고 전술된 데이터 프레임의 개수 또는 길이를 조절하는 방법과, 데이터 프레임의 전송 시점을 조절하는 방법은 함께 사용될 수도 있다.

전술된 설명에서 액세스 포인트(100)의 송신 구간은 액세스 포인트(100)가 전송하는 SCTS(CTS-to-self) 프레임 및 CF-end 프레임에 따라 결정될 수 있다.

도 4는 본 발명의 구체적 실시예에 따른 매체 접근 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 4에서는 액세스 포인트(100)가 송신 권한을 획득하여 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)로 무선랜 서비스를 제공하는 경우가 일실시예로서 설명된다. 도 4에서 수직선의 상단은 송신 프레임을 나타내며, 수직선의 하단은 수신 프레임을 나타낸다. 그리고 점선으로 표시된 프레임은 특정 무선 단말에 대한 beamformed 프레임을 나타낸다.

액세스 포인트(100)이 비콘 프레임(BCN)을 방송하고, 액세스 포인트(100) 및 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)은 D(A)IFS(DCF Interframe Space, Arbitration Interframe Space) 후에 백오프를 수행하여 송신 권한 획득 과정을 수행한다.

송신 권한을 획득한 액세스 포인트(100)는 액세스 포인트(100)의 송신 구간에서 데이터 프레임을 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)로 전송한다. 여기서, 액세스 포인트(100)의 송신 구간(TXOP duration)은 전술된 바와 같이, SCTS 프레임 및 CF-end 프레임에 따라 결정된다. 즉, 액세스 포인트(100)는 SCTS 프레임을 송신하여, 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)로 하여금 채널이 혼잡(busy) 상태로 인식하도록 만들고, 데이터 프레임의 전송을 시작한다. 그리고 액세스 포인트(100)는, 데이터 프레임을 모두 전송한 후에 CF-end 프레임을 전송함으로써, 채널의 혼잡 상태가 종료됐음을 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)에게 알린다.

이 때, SCTS 프레임에는 포함된 NAV(Network Allocation Vector) 값은 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103) 각각에 대한 데이터 프레임 중 가장 긴 데이터 프레임 길이에 따라 결정된다. 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)은 SCTS 프레임에 포함된 NAV 값 동안, 채널을 혼잡 상태로 설정하고 데이터 프레임을 수신하는데, NAV 값이 가장 긴 데이터 프레임 길이에 따라 결정되지 않으면, 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)이 데이터를 수신하고 있는 중에 송신 권한 획득 과정을 수행하는 문제가 발생할 수 있다.

이후 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)은 액세스 포인트(100)로부터 CF-end 프레임을 수신하여 NAV 값을 리셋하고 채널을 아이들(idle) 상태로 설정한다. 그리고 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)은 송신 권한을 획득하기 위한 절차를 수행한다.

액세스 포인트(100)는 SCTS 프레임을 전송하고, SIFS(Short Interframe Space) 이후에 데이터 프레임 전송을 시작한다. 이 때, 액세스 포인트(100)는 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)에 대한 데이터 프레임의 크기에 따라 데이터 프레임의 전송 시점 및 종료 시점이 동일하도록 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)에 대한 데이터 프레임의 개수 또는 길이를 조절한다.

도 4에서는 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)에 대한 데이터 프레임이 도 3에 도시된 데이터 프레임인 경우가 일실시예로서 설명된다. 액세스 포인트(100)는 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)에서 지원되는 데이터 프레임의 길이가 서로 다른 경우, 가장 짧은 데이터 프레임의 길이를 지원하는 무선 단말에 대한 데이터 프레임을 기초로 하여, 데이터 프레임의 개수 또는 길이를 조절한다. 고용량 무선 단말 및 일반 무선 단말에서 지원하는 MPDU 길이에는 차이가 있기 때문이다. 즉, 제1 및 제2무선 단말(101, 102)은 제3무선 단말(103)에 대한 데이터 프레임의 길이에 대응되는 길이의 데이터 프레임을 수신할 수 없다.

보다 자세히, 도 4에서 액세스 포인트(100)는 제3무선 단말(103)로 하나의 데이터 프레임을 전송할 수 있지만 제2무선 단말(102)로 전송되는 데이터 프레임의 길이에 따라, 하나의 데이터 프레임을 2개의 데이터 프레임으로 분할하여 제3무선 단말로 전송한다. 그리고 이 때, 액세스 포인트(100)는 데이터 프레임의 전송 시점과 전송 종료 시점을 일치시키기 위해 제3무선 단말(103)에 대한 데이터 프레임에 널 데이터를 부가한다. 도 4에서 데이터 프레임에 도시된 빗금 부분이 널 데이터를 나타낸다.

제2무선 단말(102)에서 지원하는 데이터 프레임의 길이는 제1무선 단말(101)과 동일하지만, 데이터 프레임의 전송 시점 및 전송 종료 시점을 일치시키기 위해 액세스 포인트(100)는 제2무선 단말(102)에 대한 데이터 프레임에 널 데이터를 추가한다.

한편, 액세스 포인트(100)는 액세스 포인트(100)의 송신 구간에서 가장 짧은 데이터 프레임의 길이를 지원하는 무선 단말에 대한 데이터 프레임 중 가장 긴 데이터 프레임의 길이에 기초하여 데이터 프레임의 개수 또는 길이를 조절할 수 있다. 즉, 액세스 포인트(100)는 제1 및 제2무선 단말(101, 102)에 대한 데이터 프레임 중 가장 긴 데이터 프레임의 길이에 기초하여 데이터 프레임의 개수 또는 길이를 조절할 수 있다. 도 4에서 액세스 포인트(100)가, 제2무선 단말(102)에 대한 데이터 프레임이 아닌 제1무선 단말(101)에 대한 데이터 프레임의 길이에 기초하여 제3무선 단말(103)에 대한 데이터 프레임을 분할했음을 알 수 있다.

액세스 포인트(100)가 제1 및 제2무선 단말(101, 102)에 대한 데이터 프레임 중 너무 짧은 데이터 프레임의 길이에 기초하여 데이터 프레임의 개수 또는 길이를 조절할 경우, 액세스 포인트(100)는 제3무선 단말(103)에 대한 데이터 프레임을 너무 많은 개수로 분할하게 되므로 채널이 낭비되는 문제가 발생할 수 있다.

제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)은 데이터 프레임을 수신하고 SIFS 후에 응답(ACK) 프레임을 전송한다. 액세스 포인트(100) 역시 응답(ACK) 프레임을 수신하고, SIFS 후에 데이터 프레임을 전송한다. 그리고 액세스 포인트(100)의 데이터 프레임 전송 종료 이후 전송되는 CF-end 프레임을 수신한 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)은 NAV 값을 리셋함으로써, D(A)IFS 후에 다시 백오프를 수행한다.

결국, 본 발명에 따르면 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)에 대한 데이터 프레임의 전송 시점 및 종료 시점이 동일해질 수 있으며, 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)은 서로 다른 채널(MCH_1 내지 MCH_3)을 통해 동시에 액세스 포인트(100)로 응답 프레임을 전송할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 구체적 실시예에 따른 매체 접근 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 5에서는 도 4에서와 같이, 액세스 포인트(100)가 송신 권한을 획득하여 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)로 무선랜 서비스를 제공하는 경우가 일실시예로서 설명된다. 그리고 도 5에서 수직선의 상단은 송신 프레임을 나타내며, 수직선의 하단은 수신 프레임을 나타낸다. 그리고 점선으로 표시된 프레임은 특정 무선 단말에 대한 beamformed 프레임을 나타낸다. beamformed 프레임은 beamformed 프레임을 수신하는 특정 무선 단말에서 디코딩된다.

도 4와 달리, 도 5에서는 액세스 포인트(100)가 송신 권한을 획득하는 과정에 있어서, 액세스 포인트(100)의 다운링크 서비스에 우선순위가 설정된 경우가 일실시예로서 설명된다. 즉, 액세스 포인트는(100) 다른 무선 단말과 경쟁하지 않고 비콘 프레임 송신 후에 채널이 아이들(idle) 상태가 되면, PIFS(PCF Interframe Space) 후에 바로 SCTS 프레임을 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)로 전송한다.

도 5에서는 엑세스 포인트(100)가 제1무선 단말(101)에 대한 데이터 프레임에 따라, 제2 및 3무선 단말(102, 103)에 대한 데이터 프레임에 널 데이터를 추가하여, 제1 내지 제3무선 단말(101 내지 103)로 데이터 프레임을 전송하는 경우가 일실시예로서 도시되어 있다.

이상은 본 발명이 프로세스적 관점에 의해 설명되었으나, 본 발명에 따른 다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에서 매체 접근 제어 방법을 구성하는 각 단계는 장치적인 관점에 의해 용이하게 파악될 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에서 매체 접근 제어 방법에 포함된 단계는 본 발명의 원리에 따라 각각 다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에서 액세스 포인트 및 액세스 포인트의 매체 접근 제어 장치에 포함된 구성 요소로 이해될 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 액세스 포인트는 다중 채널 각각을 통해 접속된 복수의 무선 단말 각각에 대한 데이터 프레임의 크기를 판단하는 판단부; 상기 판단 결과를 이용하여, 액세스 포인트의 송신 구간에서 상기 데이터 프레임의 전송 시점 및 종료 시점이 동일하도록 상기 무선 단말 각각에 대한 데이터 프레임의 개수 또는 길이를 조절하는 제어부; 및 상기 개수 또는 길이가 조절된 데이터 프레임을 상기 무선 단말 각각으로 전송하는 전송부를 포함한다.

또한 본 발명에 따른 액세스 포인트는 다중 채널 각각을 통해 접속된 복수의 무선 단말 각각에 대한 다운링크 데이터의 크기를 판단하는 판단부; 상기 판단 결과를 이용하여, 액세스 포인트의 전송구간에서 전송 시점 및 종료 시점이 동일한 상기 무선 단말 각각에 대한 데이터 프레임을 생성하는 생성부; 및 상기 데이터 프레임을 상기 무선 단말로 전송하는 전송부를 포함한다.

또한 본 발명에 따른 액세스 포인트는 다중 채널 각각을 통해 접속된 복수의 무선 단말 각각에 대한 데이터 프레임을 생성하는 생성부; 액세스 포인트의 송신 구간내 상기 데이터 프레임의 길이에 따라, 상기 데이터 프레임의 전송 시점을 조절하는 제어부; 및 상기 전송 시점이 조절된 데이터 프레임을 상기 무선 단말 각각으로 전송하는 전송부를 포함한다.

한편, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에서 매체 접근 제어 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체(CD, DVD와 같은 유형적 매체뿐만 아니라 반송파와 같은 무형적 매체)를 포함한다.

본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (15)

1. 다중 채널 각각을 통해 접속된 복수의 무선 단말 각각에 대한 데이터 프레임들의 크기들을 판단하는 단계;
   액세스 포인트의 송신 구간에서 상기 데이터 프레임들의 전송 시점 및 종료 시점이 동일하도록, 상기 데이터 프레임들의 크기들에 기초하여 상기 데이터 프레임들 중 적어도 어느 하나의 길이 또는 상기 데이터 프레임들의 개수를 조절하는 단계; 및
   상기 송신 구간에서 상기 개수 또는 길이가 조절된 데이터 프레임들을 상기 무선 단말 각각으로 동시에 전송하는 단계
   를 포함하고,
   상기 무선 단말 각각으로 동시에 전송되는 데이터 프레임들은, 상기 송신 구간에서 상기 전송 시점 및 종료 시점이 동일함에 따라, 상기 송신 구간에서 동일한 길이를 갖고,
   상기 데이터 프레임의 개수 또는 길이를 조절하는 단계는 상기 무선 단말 각각에 대한 데이터 프레임들을 분할하거나 또는 상기 무선 단말 각각에 대한 데이터 프레임들에 널 데이터들을 추가하고,
   상기 데이터 프레임의 개수 또는 길이를 조절하는 단계는, 상기 무선 단말에서 지원되는 데이터 프레임의 길이가 서로 다른 경우에, 가장 짧은 데이터 프레임의 길이를 지원하는 무선 단말에 대한 데이터 프레임을 기초로 하여 상기 데이터 프레임의 개수 또는 길이를 조절하며,
   상기 데이터 프레임의 개수 또는 길이를 조절하는 단계는, 상기 송신 구간에서 가장 짧은 데이터 프레임의 길이를 지원하는 무선 단말에 대한 데이터 프레임 중 가장 긴 데이터 프레임의 길이에 기초하여 상기 데이터 프레임의 개수 또는 길이를 조절하는
   다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에서 매체 접근 제어 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 데이터 프레임은
   메체 접근 제어 프로토콜에 따른 MPDU인
   다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에서 매체 접근 제어 방법.
   
3. 다중 채널 각각을 통해 접속된 복수의 무선 단말 각각에 대한 데이터 프레임들의 크기들을 판단하는 단계;
   상기 데이터 프레임들의 크기들에 기초하여, 액세스 포인트의 송신 구간에서 상기 데이터 프레임들의 전송 시점 및 종료 시점이 동일하도록, 상기 데이터 프레임들중 적어도 어느 하나의 길이 또는 상기 데이터 프레임들의 개수를 조절하는 단계; 및
   상기 송신 구간에서 상기 개수 또는 길이가 조절된 데이터 프레임들을 상기 무선 단말 각각으로 동시에 전송하는 단계
   를 포함하고,
   상기 무선 단말 각각으로 동시에 전송되는 데이터 프레임들은, 상기 송신 구간에서 상기 전송 시점 및 종료 시점이 동일함에 따라, 상기 송신 구간에서 동일한 길이를 갖고,
   상기 액세스 포인트의 송신 구간은 상기 액세스 포인트가 전송하는 SCTS(CTS(clear-to-send)-to-self) 프레임 및 CF-end 프레임에 따라 결정되며,
   상기 SCTS 프레임에 포함된 NAV(network allocation vector) 값은 상기 무선 단말 각각에 대한 데이터 프레임들 중 가장 긴 데이터 프레임 길이에 따라 결정되는
   다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에서 매체 접근 제어 방법.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 SCTS 프레임은
   백오프(backoff) 타임 또는 PCF(point coordination function)의 PIF(PCF interface space)에 따라 상기 액세스 포인트에 의해 전송되는
   다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에서 매체 접근 제어 방법.
   
5. 다중 채널 각각을 통해 접속된 복수의 무선 단말 각각에 대한 다운링크 데이터들의 크기들을 판단하는 단계;
   액세스 포인트의 송신 구간에서 상기 복수의 무선 단말 각각에 대한 데이터 프레임들의 전송 시점 및 종료 시점이 동일하도록, 상기 다운링크 데이터들의 크기들에 기초하여 상기 데이터 프레임들중 적어도 어느 하나의 길이 또는 상기 데이터 프레임들의 개수를 조절하여 상기 데이터 프레임들을 생성하는 단계; 및
   상기 송신 구간에서 상기 개수 또는 길이가 조절된 데이터 프레임들을 상기 무선 단말 각각으로 동시에 전송하는 단계
   를 포함하고,
   상기 무선 단말 각각으로 동시에 전송되는 데이터 프레임들은, 상기 송신 구간에서 상기 전송 시점 및 종료 시점이 동일함에 따라, 상기 송신 구간에서 동일한 길이를 갖고,
   상기 액세스 포인트의 송신 구간은 상기 액세스 포인트가 전송하는 SCTS 프레임 및 CF-end 프레임에 따라 결정되며,
   상기 SCTS 프레임에 포함된 NAV 값은 상기 무선 단말 각각에 대한 데이터 프레임들 중 가장 긴 데이터 프레임 길이에 따라 결정되는
   다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에서 매체 접근 제어 방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 데이터 프레임들 생성하는 단계는
   상기 무선 단말 각각에 대한 데이터 프레임들을 분할하거나 또는 상기 무선 단말 각각에 대한 데이터 프레임들에 널 데이터들을 추가하는
   다중 채널을 이용하는 무선랜 시스템에서 매체 접근 제어 방법.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제

Images