KR101644439B1 - 무선 통신 시스템에서 링크-셋업을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 링크-셋업을 위한 과정을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 방법은 시간 정보를 포함하는 프로브 요청 프레임을 채널을 통해 수신하되, 상기 시간 정보는 상기 채널을 위한 최소 스캔 시간 및 상기 채널을 위한 최대 스캔 시간 중 적어도 하나를 지시하는 단계; 및 상기 프로브 요청 프레임을 수신한 후, 프로브 응답 프레임을 전송하기 위한 과정을 수행하는 단계를 포함하고, 비컨 전송 시간이 상기 시간 정보에 기초하여 주어진 시간 내에 있는 경우, 상기 프로브 응답 프레임의 전송은 생략된다.

Description

무선 통신 시스템에서 링크-셋업을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF LINK SET-UP IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템(예, WLAN(wireless local area network))에 사용되는 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 채널을 스캔하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 효율적으로 채널을 스캐하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 무선 통신 시스템은 M2M 서비스를 제공할 수 있고, 네트워크 혼잡은 M2M 서비스를 위한 것일 수 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상으로, 무선 통신 시스템에서 엑세스 포인트가 링크-셋업을 위한 과정을 수행하는 방법에 있어서, 시간 정보를 포함하는 프로브 요청 프레임을 채널을 통해 수신하되, 상기 시간 정보는 상기 채널을 위한 최소 스캔 시간 및 상기 채널을 위한 최대 스캔 시간 중 적어도 하나를 지시하는 단계; 및 상기 프로브 요청 프레임을 수신한 후, 프로브 응답 프레임을 전송하기 위한 과정을 수행하는 단계를 포함하고, 비컨 전송 시간이 상기 시간 정보에 기초하여 주어진 시간 내에 있는 경우, 상기 프로브 응답 프레임의 전송은 생략되는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에 사용되는 엑세스 포인트에 있어서, 무선 주파수 유닛; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 시간 정보를 포함하는 프로브 요청 프레임을 채널을 통해 수신하되, 상기 시간 정보는 상기 채널을 위한 최소 스캔 시간 및 상기 채널을 위한 최대 스캔 시간 중 적어도 하나를 지시하고, 상기 프로브 요청 프레임을 수신한 후, 프로브 응답 프레임을 전송하기 위한 과정을 수행하도록 구성되며, 비컨 전송 시간이 상기 시간 정보에 기초하여 주어진 시간 내에 있는 경우, 상기 프로브 응답 프레임의 전송은 생략되는 엑세스 포인트가 제공된다.
바람직하게, 상기 비컨 전송 시간이 상기 시간 정보에 기초하여 주어진 시간 내에 있는 경우, 상기 비컨 전송 시간에 비컨이 전송될 수 있다.
바람직하게, 상기 비컨 전송 시간이 상기 시간 정보에 기초하여 주어진 시간 내에 없는 경우, 상기 프로브 요청 프레임에 응답하여 상기 프로브 응답 프레임이 전송될 수 있다.
바람직하게, 상기 시간은 상기 채널에 대한 상기 최소 스캔 시간으로 주어질 수 있다.
바람직하게, 상기 시간은 상기 채널에 대한 상기 최대 스캔 시간으로 주어질 수 있다.
바람직하게, 상기 시간은 상기 채널을 위한 상기 최소 스캔 시간에 기초한 제1 시간으로 주어지고, 상기 제1 시간 내에 신호 검출이 있는 경우, 상기 시간은 상기 최대 스캔 시간에 기초한 제2 시간으로 연장되고, 상기 제2 시간은 상기 제1 시간보다 길 수 있다.
바람직하게, 상기 시간은 상기 채널을 위한 상기 최소 스캔 시간에 기초한 제1 시간으로 주어지고, 상기 제1 시간 내에 상기 프로브 요청 프레임에 응답하는 MAC(medium access control) 프레임이 다른 엑세스 포인트로부터 수신되는 경우, 상기 시간은 상기 최대 스캔 시간에 기초한 제2 시간으로 연장되고, 상기 제2 시간은 상기 제1 시간보다 길 수 있다.
본 발명의 실시예는 다음의 효과를 가진다. 본 발명의 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 채널을 스캔하는 과정이 효율적으로 수행될 수 있다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 WLAN(wireless local area network)의 예시적 구조를 나타낸다.
도 2는 WLAN 프로토콜의 참조 모델을 나타낸다.
도 3은 수동(passive) 스캐닝 과정을 예시한다.
도 4는 비컨 전송을 예시한다.
도 5는 능동(active) 스캐닝 과정을 예시한다.
도 6은 본 발명에 따른 링크-셋업을 위한 스캔 과정을 예시한다.
도 7은 본 발명에 따른 능동 스캐닝을 예시한다.
도 8은 본 발명의 실시예를 구현하는 무선 장치의 블록도를 나타낸다.
첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 자세히 설명한다. 이하에서 첨부 도면을 참조하여 주어지는 자세한 설명은 본 발명에 의해 구현될 수있는 유일한 실시예를 보이기 위한 것이 아니고, 본 발명의 예시적 실시예를 설명하기 위한 용도이다. 이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로서 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다.
본 발명의 실시예를 IEEE 802.11 시스템을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공된 것이며, 이러한 특정 용어는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
도 1은 발전된 범용 이동 통신 시스템 (E-UMTS)의 네트워크 구조를 도시하는 블록도이다. E-UMTS는 LTE 시스템이라고도 칭한다. 통신 네트워크는 광범위하게 배치되어 음성 및 패킷 데이터와 같은 다양한 통신 서비스를 제공한다.
도 1은 WLAN의 예시적 구조를 나타낸다.
도 1을 참조하면, WLAN 시스템은 하나 이상의 BSS(Basis Service Set)를 포함한다. BSS는 서로 간의 통신을 위해 성공적으로 동기화된 STA(station)의 세트를 나타내며, 특정 지역을 나타내는 개념이 아니다. BSS는 인프로스트럭쳐 BSS와 인디펜던트 BSS(IBSS)로 분류될 수 있다. 도 1은 인프로스트럭쳐 BSS를 나타낸다. 인프로스트럭쳐 BSS(즉, BSS1 및 BSS2)는 하나 이상의 논-AP(Access Point) STA(즉, 논-AP STA1, 논-AP STA3 및 논-AP STA4), AP STA(즉, AP STA1 및 AP STA2)를 포함한다. 인프라스트럭쳐 BSS에서, AP STA는 해당 BSS 내의 논-AP STA를 관리한다.
한편, IBSS는 ad-hoc 모드로 동작하는 BSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않기 때문에, 중앙 집중화된(centralized) 방식의 관리 기능을 수행하는 중앙 집중화된 엔티티가 존재하지 않는다. 즉, IBSS는 분산 방식으로 논-AP STA를 관리하다. 또한, IBSS에서, 모든 STA는 모바일 STA로 구성될 수 있고, DS로의 접속이 허용되지 않으므로 자기-포함(self-contained) 네트워크가 구성될 수 있다.
STA는 IEEE 802.11 표준에 부합하는 MAC(Medium Access Control) 및 무선-매체 물리 계층 인터페이스를 포함하는 임의의 기능 매체이며, 넓은 의미에서 AP와 논-AP STA를 모두 포함한다. 무선 통신을 위한 STA는 프로세서 및 송수신기를 포함하고, 또한 사용자 인터페이스, 디스플레이 수단 등을 포함할 수 있다. 프로세서는 무선 네트워트를 통해 전송된 프레임을 생성하거나, 무선 네트워크를 통해 수신되는 프레임을 처리하며, STA를 제어하는 다양한 기능을 수행하도록 구성된 기능 유닛이다. 송수신기는 프로세서와 기능적으로 연결되며, 무선 네트워크를 통해 STA를 위한 프레임을 전송하거나 수신하도록 구성된 기능 유닛이다. STA들 중, 논-AP STA(즉, STA1, STA3, STA4 및 STA5)는 사용자에 의해 동작되는 이동식 단말이다. 논-AP STA는 간단히 STA로 지칭될 수 있다. 논-AP STA는 단말, WTRU(wireless transmit/receive unit), UE(user equipment), MS(mobile station), 이동 단말, 이동 가입자 유닛 등으로 불릴 수 있다.
AP(즉, AP1 및 AP2)는 관련 STA를 위해 무선 매체를 통해 DS로의 접속을 제공하는 기능 엔티티이다. AP를 포함하는 인프라스트럭쳐 BSS 내에서 논-AP STA들 간의 통신은 원칙적으로는 AP를 통해 수행되지만, 직접 링크가 설정되는 경우에 논-AP STA들은 직접 통신을 수행할 수 있다. 또한, AP는 중앙 제어기(centralized controller), 기지국(BS), 노드-B, BTS(base transceiver system), 사이트 제어기 등으로 지칭될 수 있다.
복수의 인프로스트럭쳐 BSS가 DS를 이용하여 상호 연결될 수 있다. ESS(extended service set)는 DS를 이용하여 연결된 복수의 BSS이다. ESS에 포함된 STA들은 서로 통신을 할 수 있다. 동일 ESS 내에서 논-AP STA는 심-리스(seamless) 통신을 수행하면서 한 BSS에서 다른 BSS로 이동할 수 있다.
DS는 AP가 다른 AP와 통신을 수행하는 메카니즘이다. DS를 이용해, AP는 자신이 관리하는 BSS와 연관된 STA를 위한 프레임을 전송하거나, STA들 중 하나라도 다른 BSS로 이동하는 경우에 프레임을 전송하거나, 무선 네트워크와 같은 외부 네트워크로 프레임을 전송할 수 있다. DS는 네트워크일 필요는 없고, IEEE 802.11에 기술된 특정 분산 서비스를 제공하는 한 포맷에 제한은 없다. 예를 들어, DS는 메쉬 네트워크 등의 무선 네트워크이거나, AP를 상호 연결하는 물리 구조일 수 있다.
도 2는 WLAN 프로토콜의 참조 모델을 나타낸다.
도 2를 참조하면, STA의 참조 모델은 두 개의 메인 파트로 분리된다: DLL(Data Link Layer)의 MAC(Medium Access Control), 및 PHY(Physical layer). 이들 계층은 OSI(Open System Interconnection) 참조 모델의 하위 계층에 대응한다. MAC은 MAC 서브계층 및 MLME(MAC sublayer management entity)를 포함한다. PHY는 PLCP(Physical Layer Convergence Procedure), PMD(Physical Medium Dependent) 서브계층, 및 PHY 서브계층 관리 엔티티를 포함한다. MAC 서브계층 및 PHY는 개념적으로 관리 엔티티, 각각 MLME 및 PLME(Physical Layer Management Entity)라고 지칭된다. 올바른 MAC 동작을 제공하기 위해, 각 STA 내에 SME(Station Management Entity)가 존재한다. SME는 계층-독립 엔티티이고, 별도의 관리 평면에 존재하거나 "off to the side"에 존재한다. 모델 내의 다양한 엔티티들은 다양한 방식으로 상호 작용한다. 이러한 상호 작용을 위해, MLME, PLME 및 SME 간에 SAP(Service Access Point)를 통해 프리미티브가 교환된다.
네트워크에 접속하기 위해, STA는 자신이 참여할 수 있는 네트워크를 탐색하는 과정을 수행한다. 네트워크에 참여하기 전, STA는 호환 가능한 네트워크를 식별해야 하고, 특정 영역 내의 네트워크를 식별하는 과정은 스캐닝이라고 불린다.
표 1은 스캐닝 과정을 위한 파라미터를 나타낸다. 상기 파라미터는 MLME-SCAN.request 프리미티브의 프리미티브일 수 있다. MLME-SCAN.request 프리미티브는 STA가 이후에 선택하거나 참여를 시도할 수 있는 잠재 BSS의 조사를 요청한다. MLME-SCAN.request 프리미티브는 참여할 수 있는 BSS가 있는지 결정하기 위해 STA의 SME에 의해 생성된다. MLME가 MLME-SCAN.request 프리미티브를 수신하면, 스캔 과정이 개시된다.
Figure 112014104001713-pct00001
STA는 표 1의 파라미터에 따라 접속 가능한 네트워크를 스캔하며, 이 경우 STA는 표 1의 ScanType 파라미터에 따라 능동(active) 스캔 방법 또는 수동(passive) 스캔 방법으로 스캔을 수행할 수 있다.
도 3은 수동 스캐닝 과정을 예시한다. 수동 스캐닝 과정에서, 스캔 STA는 채널 리스트 상의 각 채널을 모니터링 하면서 비컨 프레임을 기다린다. 채널 리스트는 BSS를 스캐닝 하는 동안 조사되어야 하는 채널들의 리스트를 규정한다. 비컨 프레임, IEEE 802.11의 관리 프레임들 중 하나,은 주기적으로 전송되며, 무선 네트워크의 존재에 대해 알려주거나, CF(Contention Free) 구간의 시작을 알려주거나, 스캔 STA가 자신이 참여할 무선 네트워크를 검색하는 것을 허용할 수 있다. 인프라스트럭쳐 네트워크에서 비컨 프레임은 AP가 전송하고, IBSS에서 비컨 프레임은 IBSS 내의 STA들이 교대로 전송한다.
스캔 STA가 비컨 프레임을 수신하면, 스캔 STA는 비컨 프레임을 버퍼에 보관하여 BSS에 관한 정보를 획득하고, 다른 채널로 이동하는 경우 각 채널의 비컨 프레임 정보를 기록한다.
도 3을 참조하면, 스캔 STA(200)는 수동 스캐닝 방법에 따라 특정 채널에서 채널 스캐닝을 수행한다. 스캔 STA(200)가 BSS1의 AP1(210)에 의해 전송된 비컨 프레임(215)와 BSS2의 AP2(220)에 의해 전송된 비컨 프레임(225)를 수신하되, BSS3의 AP3(230)에 의해 전송된 비컨 프레임(235)은 수신하지 않은 경우, 스캔 STA(200)은 현재 채널에서 두 BSS(BSS1 및 BSS2)가 발견되었다는 것을 임시로 저장하고, 다음 채널로 이동한다. 이 과정을 반복 수행하여, 스캔 STA(200)는 채널 리스트 상의 모든 채널에서 스캔을 수행한다.
도 4는 비컨 전송을 예시한다.
도 4를 참조하면, AP는 비컨 주기에 따라 비컨 프레임을 전송함으로써 전체 BSS의 타이밍을 정의할 수 있다. 타이밍은 일련의 TBTT들(Target Beacon Transmission Time)로 정의되고, 각각의 TBTT는 서로 비컨 주기 TU만큼 이격된다. 각 TBTT에서, AP는 전송을 위해 비컨 프레임을 다음 프레임으로 스케줄링한다. 비컨 주기는 비컨 및 프로브 응답 프레임 내에 포함될 수 있고, STA는 BSS에 참여할 때 비컨 주기를 얻을 수 있다. 바쁜 네트워크의 경우, CSMA(Carrier Sense Multiple Access) 연기로 인해 비컨 프레임 전송은 지연될 수 있지만, 이후의 비컨 프레임은 지연되지 않은 보통의 비컨 인터벌로 스케줄링 될 수 있다.
도 5는 능동 스캐닝 과정을 예시한다. 능동 스캔을 지시하는 ScanType을 가지는 MLME-SCAN.request 프리미티브(표 1)를 수신한 경우, STA는 스캔할 각 채널에 대해 다음 동작을 수행할 수 있다
- SSID(Service Set Identifier) 및 BSSID(Basic Service Set Identifier)를 갖는 프로브 요청 (프로브)를 전송한다. SSID 및 BSSID는 MLME-SCAN.request 프리미티브로부터 얻어진다. MLME-SCAN.request 프리미티브 내에 SSID 리스트가 존재하는 경우, 하나 이상의 프로브 요청 프레임이 전송되며, 각각의 프로브 요청 프레임은 SSID 리스트 내의 SSID 및 MLME-SCAN.request 프리미티브로부터 얻은 BSSID를 가진다. 프로브 요청은 임의의 또는 특정 엑세스 포인트 또는 BSS를 능동적으로 찾는데 사용된다.
- 타이머(예, ProbeTimer)를 0으로 세팅하고, 타이머를 시작시킨다.
- 타이머가 최소 스캔 시간 또는 최소 채널 시간(MinChannelTime)에 도달하기 전에 PHY-CCA.indication (busy) 프리미티브가 검출되지 않는 경우, NAV(Network Allocation Vector)를 0으로 설정하고 다음 채널을 스캔하고, 그렇지 않고 타이머가 최대 스캔 시간 또는 최대 채널 시간(MaxChannelTime)에 도달하면 수신된 모든 프로브 응답(P개 응답)을 처리한다. PHY-CCA.indication 프리미티브는 PHY가 로컬 MAC에 WM(Wireless Medium) 또는 RF(Radio Frequeny) 매체의 현재 상태(예, 바쁘거나(busy) 아님)에 대해 알려주는 지시자이다. PHY-CCA.indication 프리미티브는 PHY가 임의의 소스로부터 임계 파라미터를 초과하는 RF 에너지를 수신하는 경우 PHY에 의해 생성된다. 구체적으로, PHY-CCA.indication 프리미티브는 PMD에 의해 생성되며, 수신기가 CCA(Clear Channel Assessment) 알고리즘에 의해 검출된 RF 에너지를 가진다는 것을 PLCP 계층에게 알려준다. NAV는 STA의 CCA 기능이 WM이 바쁜지 여부를 감지하는 것과 상관없이 WM 상의 전송이 STA에 의해 개시되지 시간 (기간)을 나타내는 지시자이다. NAV는 각각의 STA에 의해 유지된다.
- NAV를 0으로 세팅하고 다음 채널을 스캔한다.
- 채널 리스트 내의 모든 채널이 스캔된 경우, MLME는 스캔 동안에 수집된 모든 정보를 포함하며 BSSDescriptionSet을 가지는 MLME-SCAN.confirm 프리미티브를 생성할 수 있다. MLME-SCAN.confirm 프리미티브는 스캔 프로세스에 의해 검출된 BSS 세트에 관한 설명(description)을 SME에게 돌려주는데 사용된다. MLME-SCAN.confirm 프리미티브는 STA 동작 환경을 알기 위한 MLME-SCAN.request 프리미티브에 대한 결과로서 MLME에 의해 생성된다. MLME-SCAN.confirm 프리미티브는 스캔 과정의 결과를 SME에게 알려준다.
실시예
FILS(Fast Initial Link Setup) 과정이 IEEE 802.11에서 논의되고 있다. 논의에 따르면, TBTT가 미리 정의된 시간 구간 내에 발생하는 경우 AP(예, FILS 가능 AP)는 STA(예, FILS 가능 STA)로의 프로브 응답 프레임 전송을 생략할 수 있다.
이와 관련하여, 능동 스캐닝에서 언급된 바와 같이, ProbeTimer가 MinChannelTime에 도달하기 전에 PHY-CCA.indication (busy)가 검출되지 않으면, STA는 다음 채널을 스캔하고, 그렇지 않고 ProbeTimer가 MaxChannelTime에 도달하면, 수신된 모든 프로브 응답을 처리한다. 따라서, 미리 정의된 시간 구간을 설정하기 위해 MinChannelTime 및/또는 MaxChannelTime을 사용하는 것이 유리하다. 그러나, MinChannelTime 및/또는 MaxChannelTime은 MLME-SCAN.request의 프리미티브여서, 이들 값들은 로컬 STA에만 알려진다. 따라서, AP는 MinChannelTime 및/또는 MaxChannelTime을 알 수 없고, 따라서 이들 값을 미리 정의된 시간 구간을 설정하는데 사용할 수 없다.
상기 문제를 해결하기 위해, STA가 AP에게 언제 STA가 프로브 응답 프레임 또는 비컨 프레임을 수신할 수 있는지 알려줄 것을 제안한다. 이를 위해, STA(들) 및 AP(들)는 언제 STA가 프로브 응답 프레임 또는 비컨 프레임을 수신할 수 있는지에 관한 시간 정보를 교환할 수 있다. 제안된 시간 정보는, 이로 제한되는 것은 아니나, 채널의 최소 스캔 시간(또는, 최소 채널 시간) 및/또는 채널의 최대 스캔 시간(또는, 최대 채널 시간)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제안된 시간 정보는 MinChannelTime 및 MaxChannelTime 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 제안된 시간 정보는 MinChannelTime 및 MaxChannelTime 중 적어도 하나와 관련된 값(들)을 포함할 수 있다. 또한, 제안된 시간 정보는 MinChannelTime 및 MaxChannelTime 중 적어도 하나를 이용하여 계산된 값(들)을 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 링크-셋업을 위한 스캔 과정을 예시한다. 편의상, 도 6은 전체 링크-셋업 과정 중 일부 AP 동작에 초점을 두고 있다. 자세한 사항은 도 3~5를 참조할 수 있다.
도 6을 참조하면, AP는 STA로부터 채널 스캔과 관련된 시간 정보를 포함하는 프로브 요청 프레임을 채널을 통해 수신할 수 있다(S602). 채널 스캔과 관련된 시간 정보는 상기 채널에 대한 최소 스캔 시간 및 상기 채널에 대한 최대 스캔 시간 중 적어도 하나와 관련된 정보를 포함한다. 스캔 시간은 채널 시간, 채널 스캔 시간 등으로 대체될 수 있다. 채널 스캔과 관련된 시간 정보는 MinChannelTime 및 MaxChannelTime 중 적어도 하나; MinChannelTime 및 MaxChannelTime 중 적어도 하나와 관련된 값(들); 또는, MinChannelTime 및 MaxChannelTime 중 적어도 하나를 이용하여 계산된 값(들)을 포함할 수 있다. 바람직하게, 채널 스캔과 관련된 시간 정보는 MinChannelTime; MinChannelTime과 관련된 값; 또는, MinChannelTime을 이용하여 계산된 값을 포함할 수 있다.
프로브 요청 프레임을 수신한 수, AP는 프로브 응답 프레임을 전송하기 위한 과정을 수행할 수 있다(S604). 프로브 응답 프레임을 전송하기 위한 과정은 프로브 응답 프레임의 생성, 프로브 응답 프레임에 무선 자원(예, 시간-주파수 자원) 할당을 포함할 수 있다.
본 예에서, 채널 스캔과 관련된 시간 정보에 기초하여 주어진 특정 시간 내에 비컨 전송 시간이 있는 경우, 프로브 응답 프레임의 전송은 생략될 수 있다. 프로브 응답 프레임의 전송은 예를 들어 프로브 응답 프레임을 생성하기 않거나, 프로브 응답을 위한 자원을 할당하지 않거나, 프로브 응답의 전송을 드랍함으로써 생략될 수 있다. 또한, 특정 시간 내에 비컨 전송 시간이 있는 경우, 비컨 전송 시간에 비컨이 전송될 수 있다. 한편, 특정 시간 내에 비컨 전송 시간이 없는 경우, 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임이 전송될 수 있다.
특정 시간은 채널 스캔에 관한 시간 정보에 기초하여 다양한 방식으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 옵션으로, 특정 시간은 해당 채널을 위한 최소 스캔 시간(예, MLME-SCAN.request의 MinChannelTime), 또는 그와 관련된 값으로 결정될 수 있다. 제2 옵션으로, 특정 시간은 해당 채널을 위한 최대 스캔 시간(예, MLME-SCAN.request의 MaxChannelTime), 또는 그와 관련된 값으로 결정될 수 있다. 제3 옵션으로, 특정 시간은 해당 채널을 위한 최소 스캔 시간(또는, 그와 관련된 값)에 기초한 제1 시간으로 세팅되고, 제1 시간 내에 신호 검출이 있는 경우 특정 시간은 해당 채널을 위한 최대 스캔 시간(또는, 그와 관련된 값)에 기초한 제2 시간으로 연장될 수 있다. 제4 옵션으로, 특정 시간은 해당 채널을 위한 최소 스캔 시간(또는, 그와 관련된 값)에 기초한 제1 시간으로 세팅되고, 제1 시간 내에 프로브 요청 프레임에 응답하는 MAC 프레임이 다른 AP로부터 수신되는 경우 특정 시간은 해당 채널을 위한 최대 스캔 시간(또는, 그와 관련된 값)에 기초한 제2 시간으로 연장될 수 있다. 제3 및 제4 옵션에서, 제2 시간은 제1 시간보다 길다.
도 7은 본 발명에 따른 능동 스캐닝을 예시한다.
도 7을 참조하면, 능동 스캐닝 수행하는 경우, STA는 프로브 요청 프레임에 MinChannelTime 파라미터 (또는, 그와 관련된 값)을 포함시켜, STA가 프로브 응답 프레임 또는 비컨 프레임을 수신하는 것이 언제 가능할지 AP에게 알려줄 수 있다. 프로브 요청 프레임을 통해 MinChannelTime 파라미터를 수신 후, AP는 TBTT(Target Beacon Transmission Time)가 시작 시간(예, 프로브 요청 프레임 수신 시간)으로부터 MinChannelTime 내에 발생/존재하는지 체크할 수 있다. MinChannelTime 내에 TBTT가 발생하는 경우, AP는 프로브 응답 전송을 생략하고 해당 TBTT에 비컨 프레임을 전송할 수 있다. 그렇지 않은 경우, AP는 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임을 전송할 수 있다.
한편, 도 7에서, STA는 프로브 요청 프레임 내에 MaxChannelTime 파라미터(또는, 그와 관련된 값)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, AP가 STA의 MinChannelTime 내에 어떤 MAC 프레임(들)(예, 프로브 응답 프레임(들))을 수신하면, AP는 STA의 MaxChannelTime 내에 TBTT가 발생하는지 체크할 수 있다. MAC 프레임(들)은 해당 프로브 요청 프레임에 대해 응답하는 MAC 프레임(들)로 제한될 수 있다. STA의 MaxChannelTime 내에 TBTT가 발생하는 경우, AP는 프로브 응답 전송을 생략하고 해당 TBTT에 비컨 프레임을 전송할 수 있다. 그렇지 않은 경우, AP는 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임을 전송할 수 있다.
다른 예로, 능동 스캐닝을 수행하는 경우, STA는 프로브 요청 프레임에 MaxChannelTime 파라미터 (또는, 그와 관련된 값)을 포함시켜, STA가 프로브 응답 프레임 또는 비컨 프레임을 수신하는 것이 언제 가능할지 AP에게 알려줄 수 있다. 프로브 요청 프레임을 통해 MaxChannelTime 파라미터를 수신 후, AP는 TBTT가 시작 시간(예, 프로브 요청 프레임 수신 시간)으로부터 MaxChannelTime 내에 발생/존재하는지 체크할 수 있다. MaxChannelTime 내에 TBTT가 발생하는 경우, AP는 프로브 응답 전송을 생략하고 해당 TBTT에 비컨 프레임을 전송할 수 있다. 그렇지 않은 경우, AP는 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임을 전송할 수 있다.
다른 예로, 능동 스캐닝 수행하는 경우, STA는 프로브 요청 프레임에 프로브 응답 생략 구간(Probe Response Omission Interval)을 포함시켜, STA가 프로브 응답 프레임 또는 비컨 프레임을 수신하는 것이 언제 가능할지 AP에게 알려줄 수 있다. 프로브 응답 생략 구간의 값은 MinChannelTime 프리미티브 또는 MaxChannelTime 프리미티브의 값과 동일할 수 있다. 또한, 프로브 응답 생략 구간의 값은 MinChannelTime 프리미티브 또는 MaxChannelTime 프리미티브의 값과 다를 수 있다. 이 경우, 프로브 요청 프레임을 통해 프로브 응답 생략 구간을 수신 후, AP는 TBTT가 시작 시간(예, 프로브 요청 프레임 수신 시간)으로부터 프로브 응답 생략 구간 내에 발생/존재하는지 체크할 수 있다. 프로브 응답 생략 구간 내에 TBTT가 발생하는 경우, AP는 프로브 응답 전송을 생략하고 해당 TBTT에 비컨 프레임을 전송할 수 있다. 그렇지 않은 경우, AP는 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임을 전송할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예를 구현할 수 있는 무선 장치의 블록도를 나타낸다. AP(700)은 프로세서(710), 메모리(720) 및 송수신기(730)을 포함하고, STA는 프로세서(760), 메모리(770) 및 송수신기(780)를 포함한다. 송수신기(730, 780)는 무선 신호를 송신/수신하며, IEEE 802.11 물리 계층을 구현할 수 있다. 프로세서(710, 760)은 송수신기(730, 780)와 연결되며, IEEE 802.11 MAC 계층을 구현할 수 있다. 프로세서(710, 760)는 앞에서 기재한 채널 스캔 방식을 구현할 수 있다.
프로세서(710, 760) 및/또는 송수신기(730, 780)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 칩 셋, 논리 회로, 및/또는 데이터 처리 유닛을 포함할 수 있다. 메모리(720, 770)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플레쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체, 및/또는 그 외의 저장 유닛을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예가 소프트웨어에 의해 구현될 경우, 앞에서 언급한 방식은 앞에서 기술한 기능을 수행하는 모듈(프로세스, 기능 등)으로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(720, 770)에 저장되고, 프로세서(710, 760)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(720, 770)는 프로세서(710, 760)의 내부 또는 외부에 구비되며, 통상의 수단을 이용하여 프로세서(710, 760)와 연결될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 본 발명의 실시예들은 AP와 STA간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 본 문서에서 AP에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 AP의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, AP를 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 STA와의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 AP 또는 AP 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. AP는 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB) 등의 용어로 대체될 수 있다. 또한, STA는 MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), UE(User Equipment) 등의 용어로 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 방법, 무선 장치, 기지국, 릴레이에 사용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템에서 엑세스 포인트가 링크-셋업을 위한 과정을 수행하는 방법에 있어서,
    시간 정보를 포함하는 프로브 요청 프레임을 채널을 통해 수신하되, 상기 시간 정보는 상기 채널을 위한 최소 스캔 시간 및 상기 채널을 위한 최대 스캔 시간 중 적어도 하나를 지시하는 단계; 및
    상기 프로브 요청 프레임을 수신한 후, 프로브 응답 프레임을 전송하기 위한 과정을 수행하는 단계를 포함하고,
    비컨 전송 시간이 상기 시간 정보에 기초하여 주어진 시간 내에 있는 경우, 상기 프로브 응답 프레임의 전송은 생략되는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비컨 전송 시간이 상기 시간 정보에 기초하여 주어진 시간 내에 있는 경우, 상기 비컨 전송 시간에 비컨이 전송되는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 비컨 전송 시간이 상기 시간 정보에 기초하여 주어진 시간 내에 없는 경우, 상기 프로브 요청 프레임에 응답하여 상기 프로브 응답 프레임이 전송되는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 시간은 상기 채널에 대한 상기 최소 스캔 시간으로 주어지는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 시간은 상기 채널에 대한 상기 최대 스캔 시간으로 주어지는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 시간은 상기 채널을 위한 상기 최소 스캔 시간에 기초한 제1 시간으로 주어지고,
    상기 제1 시간 내에 신호 검출이 있는 경우, 상기 시간은 상기 최대 스캔 시간에 기초한 제2 시간으로 연장되고,
    상기 제2 시간은 상기 제1 시간보다 긴 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 시간은 상기 채널을 위한 상기 최소 스캔 시간에 기초한 제1 시간으로 주어지고,
    상기 제1 시간 내에 상기 프로브 요청 프레임에 응답하는 MAC(medium access control) 프레임이 다른 엑세스 포인트로부터 수신되는 경우, 상기 시간은 상기 최대 스캔 시간에 기초한 제2 시간으로 연장되고,
    상기 제2 시간은 상기 제1 시간보다 긴 방법.
  8. 무선 통신 시스템에 사용되는 엑세스 포인트에 있어서,
    무선 주파수 유닛; 및
    프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 시간 정보를 포함하는 프로브 요청 프레임을 채널을 통해 수신하되, 상기 시간 정보는 상기 채널을 위한 최소 스캔 시간 및 상기 채널을 위한 최대 스캔 시간 중 적어도 하나를 지시하고,
    상기 프로브 요청 프레임을 수신한 후, 프로브 응답 프레임을 전송하기 위한 과정을 수행하도록 구성되며,
    비컨 전송 시간이 상기 시간 정보에 기초하여 주어진 시간 내에 있는 경우, 상기 프로브 응답 프레임의 전송은 생략되는 엑세스 포인트.
  9. 제8항에 있어서, 상기 비컨 전송 시간이 상기 시간 정보에 기초하여 주어진 시간 내에 있는 경우, 상기 비컨 전송 시간에 비컨이 전송되는 엑세스 포인트.
  10. 제8항에 있어서, 상기 비컨 전송 시간이 상기 시간 정보에 기초하여 주어진 시간 내에 없는 경우, 상기 프로브 요청 프레임에 응답하여 상기 프로브 응답 프레임이 전송되는 엑세스 포인트.
  11. 제8항에 있어서, 상기 시간은 상기 채널에 대한 상기 최소 스캔 시간으로 주어지는 엑세스 포인트.
  12. 제8항에 있어서, 상기 시간은 상기 채널에 대한 상기 최대 스캔 시간으로 주어지는 엑세스 포인트.
  13. 제8항에 있어서, 상기 시간은 상기 채널을 위한 상기 최소 스캔 시간에 기초한 제1 시간으로 주어지고,
    상기 제1 시간 내에 신호 검출이 있는 경우, 상기 시간은 상기 최대 스캔 시간에 기초한 제2 시간으로 연장되고,
    상기 제2 시간은 상기 제1 시간보다 긴 엑세스 포인트.
  14. 제8항에 있어서, 상기 시간은 상기 채널을 위한 상기 최소 스캔 시간에 기초한 제1 시간으로 주어지고,
    상기 제1 시간 내에 상기 프로브 요청 프레임에 응답하는 MAC(medium access control) 프레임이 다른 엑세스 포인트로부터 수신되는 경우, 상기 시간은 상기 최대 스캔 시간에 기초한 제2 시간으로 연장되고,
    상기 제2 시간은 상기 제1 시간보다 긴 엑세스 포인트.
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