KR101735618B1 - 무선 다중 대역 네트워크에서 조정된 웨이크업에 의한 전력 절약을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

무선 다중 대역 네트워크에서 조정된 웨이크업에 의한 전력 절약을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

다중 채널 상에서 무선통신을 하는 시스템과 방법이 공개되어 있다. 시스템의 일 실시예는 전력 절약을 위해 웨이크업 스케쥴 상에서 작동한다. 시스템은 무선 통신을 위해 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역을 이용할 수 있는 제1 다중 대역 무선 스테이션; 및 무선 통신을 위해 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역을 이용할 수 있는 제2 다중 대역 무선 스테이션을 포함한다. 제1 스테이션 및 제2 스테이션 중 하나 또는 그 이상은 내부에 제1 스테이션, 제2 스테이션 및 액세스포인트 중 하나 또는 그 이상에 대하여 제2 주파수 대역에 관한 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴을 유지하도록 구성된다. 제1 스테이션 및 제2 스테이션은 제1 주파수 대역을 통해 상호간에 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴을 공유하도록 구성된다. 시스템은 상기스테이션들이 상호간에 효과적으로 결합할 수 있게 하고, 이로써 전력을 절약한다.

Description

무선 다중 대역 네트워크에서 조정된 웨이크업에 의한 전력 절약을 위한 시스템 및 방법 {System and method for power saving by coordinated wake-up in a wireless multi-band network}
본 발명은 무선 네트워크에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 다중 채널을 가진 무선 네트워크에 관한 것이다.
무선 네트워크 시스템은 일반적으로 복수의 무선 스테이션 (station)들을 포함한다. 이러한 무선 스테이션들은 선택된 하나의 주파수를 가진 무선 채널을 통해 상호간에 통신을 할 수 있다.
특정 무선 스테이션들은 신호의 전송 및/또는 수신을 위해 다중 채널을 이용할 수도 있다. 가령, 하나의 무선 스테이션은 하나의 고속 (high-rate) 채널 (예를 들어, 60 GHz 채널) 과 하나의 저속 (low-rate) 채널 (2.4/5 GHz 채널)을 이용할 수 있다. 그러한 무선 스테이션은 필요에 따라 그 두 개의 채널 중 하나만 이용할 수도 있고, 그 두 개를 모두 이용할 수도 있다.
흔히 더 높은 전송률을 위해서는 복수 개의 채널 가운데에서 더 높은 주파수 채널을 이용하는 것이 바람직하다. 하지만, 복수 개의 채널 가운데에서 그러한 고주파 채널은 특정 시점에서 두 무선 스테이션들 (stations) 간의 전송을 위해 항상 이용이 가능하지는 않을 수 있다. 따라서, 무선 스테이션간의 무선 전송을 최적하기 위해서는 다중 채널의 이용을 관리해야 할 필요가 있다.
일 실시예에서 무선 통신을 위한 디바이스가 존재한다. 상기 디바이스는 무선 통신을 위해 제1 주파수 대역을 이용하도록 구성된 제1 안테나 시스템; 및 무선 통신을 위해 제2 주파수 대역을 이용하도록 구성된 제2 안테나 시스템을 포함한다. 상기 제2 주파수 대역은 상기 제1 주파수 대역과 상이하다. 상기 디바이스는 상기 디바이스 및/또는 다른 무선 디바이스들의 상기 제2 주파수 대역에 대한 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴 (wake-up schedule)을 포함하는 정보를 저장하도록 구성된 메모리; 및 신호가 적어도 부분적으로 상기 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴을 포함할 때, 상기 제1 주파수 대역 상에서 기형성 (pre-established) 무선 링크 (link)를 통해 상기 신호를 전송 및/또는 수신하도록 구성된 매체 접근 제어 (MAC) 계층을 더 포함한다.
또 다른 실시예에는, 하나의 무선 통신 시스템이 있다. 상기 시스템은 무선 통신을 위해 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역을 이용할 수 있는 제1 다중 대역 무선 스테이션을 포함한다. 제2 주파수 대역은 제1 주파수 대역과 상이하다. 상기 시스템은 또한 무선 통신을 위해 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역을 이용할 수 있는 제2 다중 대역 무선 스테이션을 포함한다. 하나 또는 그 이상의 제1과 제2 스테이션은 그 내부에, 하나 또는 그 이상의 제1 스테이션, 제2 스테이션, 및 액세스포인트 (access point)의 제2 주파수 대역의 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴을 유지관리하도록 설정되어 있다. 제1 스테이션 및 제2 스테이션은 제1 주파수 대역을 통해 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴을 상호간에 공유하도록 설정되어 있다.
또 다른 실시예에는, 하나의 무선 통신 방법이 있다. 상기 방법은 무선 통신을 위해 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역을 이용할 수 있는 제1 다중 대역 무선 스테이션이 무선 통신을 위해 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역을 이용할 수 있는 제2 다중 대역 무선 스테이션과 제1 주파수 대역에서 무선 링크를 형성하는 단계를 포함한다. 제2 주파수 대역은 제1 주파수 대역과 상이하다. 상기 방법은 또한 제1 스테이션이 제2 주파수 대역의 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴을 제1 주파수 대역을 통해 제2 스테이션에 전송하는 단계를 포함한다. 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴은 제1 스테이션 및/또는 액세스포인트의 웨이크업 스케쥴 하나를 포함한다. 액세스포인트는 제2 주파수 대역 상에서 제1 스테이션과 결합 (associate)한다.
또 다른 실시예에는, 하나의 무선 통신 방법이 있다. 상기 방법은 무선 통신을 위해 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역을 이용할 수 있는 제1 다중 대역 무선 스테이션이 무선 통신을 위해 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역을 이용할 수 있는 제2 다중 대역 무선 스테이션과 제1 주파수 대역에서 무선 링크를 형성하는 단계를 포함한다. 제2 주파수 대역은 제1 주파수 대역과 상이하다. 상기 방법은 또한 제1 스테이션이 제2 주파수 대역의 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴을 제1 주파수 대역을 통해 제2 스테이션으로부터 수신하는 단계를 포함한다. 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴은 제2 스테이션 및/또는 액세스포인트의 웨이크업 스케쥴 하나를 포함한다. 액세스포인트는 제2 주파수 대역에서 제2 스테이션과 결합한다.
도 1은 복수의 서브네트워크들 (sub-networks)을 포함하는 무선 네트워크의 일례를 도시한 블록다이어그램이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저속 기본 서비스 세트 (basic service set)와 고속 기본 서비스 세트를 포함하는 무선 네트워크에 대한 블록 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 및 저속 통신 능력을 가진 하나의 다중 대역 무선 디바이스를 도시한 블록다이어그램이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 다중 대역 관리자 (multi-band manager)를 포함하여 도 3의 무선 디바이스의 MAC 계층을 도시한 블록다이어그램이다.
도 5A부터 5D는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 무선 디바이스들에 의한 무선 통신의 방법을 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이크업 스케쥴을 위한 웨이크업 정보 요소 (information element)를 전송하는 다중 대역 무선 디바이스에 의한 무선 통신의 방법을 도시한 타이밍 다이어그램이다.
도 7A는 본 발명의 일 실시예에 따른 어웨이크 윈도우에 대한 정보를 포함하는 정보 요소 하나의 프레임 포맷 (frame format)이다.
도 7B는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이크업 스케쥴에 대한 정보를 포함하는 정보 요소 하나의 프레임 포맷이다.
도 8은 일 실시예에 따른 웨이크업 스케쥴들 상에서 작동하는 다중 대역 무선 디바이스들의 무선 통신의 방법을 도시한 타이밍 다이어그램이다.
도 9는 일 실시예에 따른 웨이크업 스케쥴을 이용하는 무선 통신의 방법을 도시한 흐름도 (flowchart)이다.
다음에 이어지는 특정 실시예에 대한 상세한 설명은 발명의 특정 실시예들에 대한 다양한 설명들을 제시하고 있다. 하지만, 본 발명은 청구항이 정의하고 및 포함하고 있는 다수의 상이한 방법으로 실시가 가능하다. 본 설명에는 도면에 대한 참조가 있으며 유사한 참조 번호는 동일하거나 기능적으로 유사한 요소들을 표시하고 있다.
본 출원서의 설명에서 이용되는 용어는, 해당 용어가 발명의 특정 실시예의 상세한 설명에 결합되어 이용되어 있는 이유만으로, 제한되거나 한정되는 의미를 가진 것으로 해석되도록 의도되지 않았다. 더불어, 발명의 실시예들은 여러 가지의 신규한 특징들을 포함할 수 있으며, 그 중에 어떤 하나도 상기 발명의 바람직한 속성을 단독으로 담당하거나 여기에 기재된 발명을 실시하는 데에 필수적인 사항이 아니다. 발명을 구현하는 데에는 다양한 프로세서들, 메모리들, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 및 프로그램들이 이용될 수 있다.
무선 네트워크에 대한 개관
도 1에 관해서는, 무선 네트워크의 일례가 아래에서 설명될 것이다. 무선 네트워크 (1)은 복수의 서브네트워크 (10, 20, 30) 및 하나의 네트워크 백본 (backbone)을 포함하고 있다. 네트워크 (1)의 예시된 부분은 세 개의 서브네트워크를 포함하고 있으나, 통상의 기술자 (a skilled technologist)는 상기 네트워크가 더 많은 혹은 더 적은 서브네트워크를 포함할 수 있다는 점을 이해할 것이다.
각 서브네트워크 (10, 20, 30)는 액세스포인트 (110, 220, 130)과 하나 또는 그 이상의 무선 스테이션 또는 디바이스 (111-114, 121-126, 131-134)를 포함한다. 각 액세스포인트 (110-130)은 하나의 무선 통신 프로토콜에 따라 각 서브네트워크 내에 있는 하나 또는 그 이상의 무선 스테이션들과 무선 통신을 수행할 수 있다. 액세스포인트 (110-130)은 또한 유선 또는 무선 채널 (50)을 통해 네트워크 백본과 연결되어 있다. 각 액세스포인트 (110-130)은 각각의 서브네트워크 (10-30)내에 있는 스테이션들간의 통신 또는 각 서브네트워크 내의 한 스테이션과 다른 서브네트워크 내의 한 스테이션 사이의 통신을 제공할 수 있다. 액세스포인트라는 용어는 본 문서에서 조정자 (coordinator)라고 지칭될 수 있다. 이러한 액세스포인트를 포함하고 있는 네트워크는 인프라스트럭쳐 (infrastructure)라고 지칭될 수 있다. 본 문서의 문맥상, 액세스포인트와 액세스포인트를 상대로 통신을 하는 비-액세스포인트 스테이션들은 총칭하여 기본 서비스 세트 (basic service set)라고 지칭될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 무선 스테이션들 (111-114, 121-126, 131-134)는 액세스포인트가 무선으로 통신을 할 수 있는 커버리지 영역 내에 위치해 있다. 하나 또는 그 이상의 스테이션들 (111-114, 121-126, 131-134)는 하나 또는 그 이상의 액세스포인트 (110, 120, 130)에 무선으로 연결할 수 있는 전자 디바이스들일 수 있다. 이러한 전자 디바이스들은 다음을 포함하되 그에 제한되지 않는다: 휴대폰, 스마트폰, 전화기, 텔레비전, 셋탑 박스 (set-top box), 컴퓨터 모니터, 컴퓨터, 휴대용 컴퓨터, 전자책 디바이스, 개인휴대정보단말기 (PDA), 전자레인지 (microwave), 냉장고, 오디오 (stereo system), 카세트 녹음기 (recorder) 또는 플레이어, DVD 플레이어 또는 레코더 (recorder), CD 플레이어 또는 레코더, VCR, 디지털 비디오 레코더 (digital video recorder, DVR), MP3 플레이어, 라디오, 캠코더, 카메라, 디지털 카메라, 휴대용 메모리칩 (portable memory chip), 세탁기 (washer), 건조기 (dryer), 세탁건조기 (washer/dryer), 복사기, 팩시밀리, 스캐너, 복합기, 손목시계, 벽시계, 게임장치 (game device). 특정 구성에서는, 하나 또는 그 이상의 스테이션들이 두 개 또는 그 이상의 서브네트워크에 소속되어 있을 수 있다. 특정 실시예서는, 액세스포인트 (110, 120, 130) 중 적어도 하나가 그러한 전자 디바이스의 부분일 수 있다.
네트워크 백본 (40)은 서브네트워크 (10, 20, 30)을 상호간에 연결시켜주는 역할을 수행하면서 상기 서브네트워크 간에 정보 교환을 위한 경로 (path)를 제공한다. 네트워크 백본 (40)은 또 다른 네트워크와 통신을 하기 위해 또 다른 백본과 연결이 될 수 있다.
일 실시예에서, 서브네트워크 (110-130)은 동일한 통신 프로토콜 (protocol)을 준수할 수 있다. 다른 실시예들에서, 서브네트워크 (110-130) 중 하나는 다른 서브네트워크가 이용하는 프로토콜과 상이한 통신 프로토콜을 준수할 수 있다. 어떤 실시예에서, 서브네트워크 (110-130)이 서로 상이한 주파수 대역을 이용할 수 있다. 특정 구성에서, 액세스포인트들과 스테이션들이 IEEE 802.11 표준을 준수할 수 있다. 한 실시예에서, 네트워크 (1)이 하나의 광역통신망 (wide area network, WAN)을 형성하고, 각각의 서브네트워크 (10-30)은 각각 하나의 근거리통신망 (local area network, LAN)을 형성할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 네트워크 (1)이 근거리통신망 (LAN)을 형성할 수 있다. 특정 실시예들에서, 서브네트워크 (110-130) 가운데 적어도 하나는 액세스포인트가 없는 하나의 애드혹 네트워크 (ad-hoc network)를 형성할 수 있다.
고속 채널을 이용하는 무선 네트워크
어떤 실시예에서, 하나의 무선 스테이션 또는 디바이스는 데이터 또는 제어 신호들의 전송 및/또는 수신을 위해 복수의 채널을 이용할 수 있다. 그러한 무선 스테이션 또는 디바이스는 본 문서의 문맥상 다중 대역 스테이션 또는 디바이스로 지칭될 수 있다. 본 문서에서, “채널” 이라는 용어는 “대역”, “주파수 대역”, 또는 “주파수”와 교대해서 이용이 될 수 있다. 예를 들어, 다중 채널들은 2.4/5 GHz (예를 들어, 현재 WiFi 대역), 60GHz, 블루투스 (Bluetooth) 대역 (2.4 GHz), 및 테라헤르츠를 포함하되 그에 제한되지 않는 두 개 또는 그 이상의 채널들을 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 하나의 무선 스테이션은 두 개의 채널 곧, 하나의 고속 채널 (high-rate channel, HRC)과 하나의 저속 채널 (low-rate channel, LRC)을 가질 수 있다. “고속 채널”이라는 용어는 “고주파수 채널 (high frequency channel)”, “고주파수 대역 (high frequency band)”, “고속 대역 (high-rate band)”, 또는 “높은 대역 (high band)”과 교대해서 이용이 될 수 있다. “저속 채널”이라는 용어는 본 문서에서 “저주파수 채널 (low frequency channel),” “저주파수 대역 (low frequency band)”, “low-rate band (저속 대역)”, 또는 “낮은 대역 (low band)”과 교대해서 이용이 될 수 있다.
고속 채널은 저속 채널보다 단거리 (shorter range)를 가진다. 고속 채널이 지향성(directional)일 수 있는 반면, 저속 채널은 지향성 (directional)이거나 전방향성 (omni-directional)일 수 있다. 채널들은 다른 안테나 시스템들을 이용함으로써 지향성이 되거나 전방향성이 되도록 설정될 수 있다. 본 문서의 문맥상, “지향성 채널 (directional channel)”과 “전방향성 채널 (omni-directional channel)”은 각각 “지향적 전송/수신 용량 (directional transmission/reception capability)”과 “전방향적 전송/수신 용량 (omni-directional transmission/reception capacity)”과 교대하여 이용이 될 수 있다.
일 실시예에서, 고속 채널은 약 6 GHz에서부터 약 300 GHz의 하나 주파수를 가질 수 있다. 그러한 주파수는 초고주파 (extremely high frequency, EHF)를 포함할 수 있다. 고속 채널은 60 GHz 밀리미터 무선파 (millimeter-wave radio)에 의해 유지되는 하나 60 GHz 채널일 수 있다. 일 실시예에서, 실내 환경에서 하나 60 GHz 채널의 통신 거리 communication range)는 대략 10 미터일 수 있다. 다른 실시예들에서는, 고속 채널은 300 GHz와 3 THz 사이의 하나 테라헤르츠 (Terahertz) 주파수를 이용할 수 있다.
저속 채널은 6 GHz 미만의 주파수를 가진 하나 채널일 수 있다. 일 실시예에서, 저속 채널은 무선 근거리통신망 (Wireless Local Area Network)을 유지하는 2.4 GHz 또는 5 GHz의 하나 채널일 수 있다. 저속 채널의 인터페이스는 IEEE 802.11을 준수할 수 있다. 일 실시예에서, 실내 환경에서 6 GHz 보다 낮은 주파수를 이용하는 저속 채널은 약 20 미터에서 약 100 미터에 이르는 통신거리를 가질 수 있다.
어떤 실시예들에서, 하나 다중 대역 스테이션은 상이한 주파수의 채널들을 이용하는 복수의 인프라스트럭쳐 네트워크들의 일부일 수 있다. 도 2와 관련하여, 그러한 복수의 인프라스트럭쳐 네트워크의 일 실시예가 아래에서 설명될 것이다. 도시된 무선 시스템 (200)은 하나의 저속 (low-rate, LR) 인프라스트럭쳐 네트워크 (210), 하나의 제1 고속 (high-rate, HR) 인프라스트럭쳐 네트워크 (220a), 및 하나의 제2 고속 (high-rate, HR) 인프라스트럭쳐 네트워크 (220b) 를 포함한다.
상시 저속 네트워크 (210)은 제1 고속 네트워크 (220a) 및 제2 고속 네트워크 (220b)와 중첩 (overlap)된다. 저속 네트워크 (210)은 데이터 또는 제어 신호의 전송에 있어서 고속 네트워크 (220a, 220b) 보다 저속의 채널을 이용하기 때문에, 고속 네트워크 (220a, 220b) 보다 더 넓은 커버리지를 가진다. 제1 고속 네트워크 (220a)와 제2 고속 네트워크 (220b)는 상호간의 거리로 인해 서로 중첩되지 않는다. 저속 네트워크 (210)은 하나의 저속 액세스포인트 (215)를 포함할 수 있다. 제1 고속 네트워크 및 제2 고속 네트워크 (220a, 220b)는 각각 제1 액세스포인트 및 제2의 고속 액세스포인트를 포함할 수 있다. 제1 고속 액세스포인트 (225a)는 또한 본 문서의 문맥상 제1 개인 기본 서비스 세트 (personal basic service set, PBSS) 제어 포인트 (control point, PCP) 라고 지칭될 수 있다. 제2 고속 액세스포인트 (225b)는 또한 본 문서의 문맥상 제2 개인 기본 서비스 세트 (personal basic service set, PBSS) 제어 포인트 (control point, PCP) 라고 지칭될 수 있다.
상기 시스템 (200)은 또한 하나의 제1 다중 대역 스테이션 (230)과 하나의 제2 다중 대역 스테이션 (240)을 포함할 수 있다. 도시된 예에서, 상기 제1 다중 대역 스테이션 (230)은 저속 채널을 이용할 때 상기 저속 액세스포인트 (215)와 결합되어 저속 네트워크 (210)의 부분이 된다. 상기 제1 다중 대역 스테이션 (230)은 또한 고속 채널을 이용할 때 제1 고속 액세스포인트 (225a)와 결합되어 제1 고속 네트워크 (220a)의 부분이 된다. 상기 제2 다중 대역 스테이션 (240)은 저속 채널을 이용할 때 상기 저속 액세스포인트 (215)와 결합되어 저속 네트워크 (210)의 부분이 된다. 상기 제2 다중 대역 스테이션 (240)은 또한 고속 채널을 이용할 때 제2 고속 액세스포인트 (225b)와 결합되어 제2 고속 네트워크 (220b)의 부분이 된다.
도 2에 나타난 실시예에서, 저속 채널을 이용하는 디바이스들 (예를 들어, 저속 액세스포인트 (215), 제1 스테이션 (230), 및 제2 스테이션 (240)을 포함하는 저속 네트워크 (210)은 하나의 저속 기본 서비스 세트 (low-rate basic service set, LRBSS)로 지칭될 수 있다. 고속 채널을 이용하는 디바이스들 (예를 들어, 제1 고속 액세스포인트 (225a) 및 제1 스테이션 (230)을 포함하는 제1 고속 네트워크 (220a)는 제1 고속 기본 서비스 세트 (first high-rate basic service set, HRBSS1)로 지칭될 수 있다. 제1 고속 네트워크 (220a)와 같이, 고속 채널을 이용하는 디바이스들 (예를 들어, 제2 고속 액세스포인트 (225b) 및 제2 스테이션 (240)을 포함하는 제2 고속 네트워크 (220b)는 제2 고속 기본 서비스 세트 (first high-rate basic service set, HRBSS2)로 지칭될 수 있다.
작동 중에, 저속 액세스포인트 (215)는 저속 채널을 통해 제1 스테이션 및 제2 스테이션 (230, 240) 중 하나 또는 그 둘 모두와 통신을 할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 스테이션 및 제2 스테이션은 결합 프로세스 (association process)를 수행함으로써 저속 액세스포인트 (215)와 통신을 시작할 수 있다. 특정 실시예에서, 저속 액세스포인트 (215)는 네트워크 (210) 내에 있는 디바이스들이 이용할 수 있는 전송 스케쥴을 알려주기 위해 주기적으로 저속 비콘 신호들 (beacon signals)을 전송할 수 있다.
본 문서의 문맥상, “결합 (association)”이라는 용어는 하나의 액세스포인트와 하나의 비-액세스포인트 (non-access point) 스테이션 사이에, 또는 비-액세스포인트 스테이션들 사이에 하나의 링크를 형성하는 과정을 지칭한다. 일 실시예에서, 상기 결합 프로세스는 비-액세스포인트 스테이션이 하나 네트워크에 참여 (join)하도록 허락한다. 상기 결합 프로세스는 하나의 액세스포인트와 하나의 비-액세스포인트 스테이션 사이에 결합 요청 (association request)과 결합 응답 (association response)을 교환하는 과정을 포함할 수 있다. 상기 결합 프로세스는 또한 해당 과정에 참여하는 디바이스들을 인증 (authentication)하는 과정을 포함할 수도 있다. 특정 실시예에서, 고속 채널을 위한 결합 프로세스는 지향적 전송 (directional transmission)을 위한 빔포밍 (beamforming) 과정을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 결합 프로세스는 제어 프레임 (control frames), 빔포밍, 및/또는 인증의 교환에 참여할 수 있는 두 개의 비-액세스포인트 스테이션들 간의 하나 링크를 형성하는 과정을 지칭할 수도 있다.
제1 스테이션 (230) 및 제2 스테이션 (240)은 저속 액세스포인트 215를 통해 저속 채널 상에서 상호간에 통신을 할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제1 스테이션 (230) 및 제2 스테이션 (240)은 저속 액세스포인트 (215)를 이용하지 않고, 직접 링크 (direct link) 또는 피어투피어 링크 (peer-to-peer link) 를 통해 저속 채널 상에서 상호간에 직접 통신을 할 수 있다.
어떤 실시예에서, 제1 고속 액세스포인트 (225a)는 네트워크 (220a) 내의 디바이스들에 의해 이용될 수 있는 전송 스케쥴을 알려주기 위해 주기적으로 제1 비콘 신호들을 전송할 수 있다. 제1 비콘 신호들은 고속 채널 상에서 전송되며 지향적일 수 있다. 제1 비콘 신호들은 디바이스들이 제1 고속 네트워크 (220a)의 커버리지 내에 있는지를 결정하기 위해 해당 디바이스들에 의해 이용될 수 있다. 디바이스들이 제1 고속 네트워크 (220a) 내에 있는 것으로 결정이 되면, 그 디바이스들은 결합 프로세스를 수행함으로써 제1 고속 액세스포인트 (225a)와의 통신을 시작할 수 있다. 제1 고속 액세스포인트 (225a)와 결합된 디바이스들은 제1 고속 액세스포인트 225a를 통하거나 또는 직접 방식으로 상호간에 고속 채널 상에서 통신을 할 수 있다.
유사하게, 제2 고속 액세스포인트 (225b)는 네트워크 (220b) 내의 디바이스들에 의해 이용될 수 있는 전송 스케쥴을 알려주기 위해 주기적으로 제2 비콘 신호들을 전송할 수 있다. 제2 비콘 신호들은 고속 채널 상에서 전송되며 지향적일 수 있다. 제2 비콘 신호들은 제1 비콘 신호들과 상이한 정보를 포함할 수 있으며, 디바이스들이 제2 고속 네트워크 (220b)의 커버리지 내에 있는지를 결정하기 위해 해당 디바이스들에 의해 이용될 수 있다. 디바이스들이 제2 고속 네트워크 (220b) 내에 있는 것으로 결정이 되면, 그 디바이스들은 결합 프로세스를 수행함으로써 제2 고속 액세스포인트 (225b)와의 통신을 시작할 수 있다. 제2 고속 액세스포인트 (225b)와 결합된 디바이스들은 제2 고속 액세스포인트 (225b)를 통하거나 또는 직접 방식으로 상호간에 고속 채널 상에서 통신을 할 수 있다.
상기 도시된 예에서, 제1 스테이션 (230)은 제1 고속 기본 서비스 세트 (220a)의 커버리지 내에 있으며, 제1 고속 액세스포인트 (225a)와 결합된다. 제2 스테이션 (240)은 제2 고속 기본 서비스 세트 (220b)의 커버리지 내에 있으며, 제2 고속 액세스포인트 (225b)와 결합된다. 특정 실시예에서, 상기 다중 대역 스테이션 (230, 240)은 제1 액세스포인트 (225a) 또는 제2 고속 액세스포인트 (225b)와의 결합 없이 하나의 분산 모드 (distributed mode)로 작동할 수 있다.
상기 도시된 예에서, 제1 스테이션 (230) 및 제2 스테이션 (240)은 저속 채널로 상호간에 통신을 할 수 있으며, 그 둘 간의 거리로 인해 고속 채널로는 통신을 할 수 없다. 하지만, 제1 스테이션 (230) 및 제2 스테이션 (240) 중 하나 또는 그 둘 모두가 고속 채널을 통해 상호간에 통신을 할 수 있을 만큼 충분히 가까운 거리로 재배치된다면, 상기 두 스테이션도 고속 채널 상에서 통신을 할 수 있다.
도 3에 대해서는, 일 실시예에 따라 하나의 고속 채널 또는 하나의 저속 채널을 통해 하나 또는 그 이상 스테이션들 또는 액세스포인트들과 통신을 할 수 있는 하나의 다중 대역 무선 스테이션이 아래에서 설명될 것이다. 상기 도시된 무선 스테이션 (300)은 하나의 전송기 (transmitter)로서 역할을 할 수 있다. 상기 무선 스테이션 (300)은 하나의 애플리케이션 (application) 계층 (310), 하나의 매체 접근 제어 (MAC) 계층 (320), 물리 (PHY) 계층 (330), 및 하나의 제1 안테나 시스템 (342)와 제2 안테나 시스템 (344)를 포함할 수 있다.
상기 애플리케이션 계층 (310)은 하나의 데이터 전처리 모듈 (pre-processing module) (312) 및 하나의 데이터 제어 모듈 (data control module) (314)를 포함 할 수 있다. 상기 데이터 전처리 모듈 (312)는 데이터 분할 (partitioning of data)과 같은 데이터 전처리 작업을 수행할 수 있다. 상기 데이터 제어 모듈 (314)는 용량 정보와 같은 데이터 처리 정보 (data handling information)를 교환할 수 있는 하나의 표준 방식을 제공한다. 예를 들어, 연결이 시작되기 전, 데이터 제어 모듈 (314)는 이용될 데이터 포맷들 (data formats)을 협의하고, 연결의 필요가 완료되었을 때, 데이터 제어 명령어들 (data control commands)을 이용하여 연결을 중지한다.
상기 MAC 계층 (320)은 하나의 제어 평면 (control plane) (322), 하나의 관리 평면 (management plane) (324), 하나의 고속 데이터 평면 (high-rate data plane) (326), 및 하나의 저속 데이터 평면 (low-rate data plane) (328)을 포함할 수 있다. 상기 제어 평면 (322)는 상기 스테이션 (300)이 데이터에 대한 접근을 어떻게 획득하는지를 제어하고, 또한 네트워크 상에서 상기 데이터를 전송할 수 있는 권한을 제어하는 역할을 한다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 제어 평면 (322)는 각각 고속 채널과 저속 채널 상에서 접근 제어를 제공할 수 있도록 하나의 고속 제어 평면과 하나의 저속 평면을 포함할 수 있다. 더불어, 관리 평면 (324)는 각각 고속 채널과 저속 채널 상에서 채널 관리를 제공할 수 있도록 하나의 고속 관리 평면과 하나의 저속 관리 평면을 포함할 수 있다.
상기 고속 데이터 평면 (326)은 고속 채널 (352) 상에서 고속 전송을 하는 데에 적절한 패킷들 (packets)을 형성하도록 애플리케이션 계층 (310)으로부터의 데이터를 처리 (process)하는 역할을 한다. 상기 저속 데이터 평면 (328)은 저속 채널 (354) 상에서 저속 전송을 하는 데에 적절한 패킷들을 형성하도록 애플리케이션 계층 (310)으로부터의 데이터를 처리하는 역할을 한다. 일 실시예에서, 고속 데이터 평면 (326) 과 저속 데이터 평면 (328) 모두는 데이터 전송시에 제어 평면 (322) 및 관리 평면 (324)를 이용할 수 있다. 다른 실시예들에서, 고속 데이터 평면 326과 저속 데이터 평면 (328)은 각각 전용 제어 및 관리 평면을 포함할 수 있다.
상기 물리 계층 (330)은 MAC 계층 (320)으로부터의 패킷들을 추가적으로 처리 (further process)하거나 및/또는 제어하는 역할을 한다. 도시된 물리계층 (330)은 하나의 고속 (high-rate, HR) 물리 모듈 (PHY module) (332)과 하나의 저속 (low-rate, LR) 물리 모듈 (PHY module) (334)를 포함한다. 고속 물리 모듈 (332)는 데이터 패킷에 물리 해더 (PHY headers)를 추가하여, 제1 안테나 시스템을 통해 고속 채널 (352) 상에 패킷을 보낸다. 제1 안테나 시스템 (342)는 지향적 전송 및/또는 수신을 할 수 있다. 상기 저속 물리 모듈 (332)는 MAC 계층 (320)으로부터의 제어 또는 데이터 패킷 (control or data packets)에 물리 해더를 추가하여, 제2 안테나 시스템 (344)를 통해 저속 채널 (354) 상에서 패킷을 보낸다. 제2 안테나 시스템은 전방향 (omni-directional) 전송 및/또는 수신과 방향성 (directional) 전송 및/또는 수신을 할 수 있다. 특정 실시예에서, 제2 안테나 시스템 (344)는 디폴트로 (as a default)로 전방위적 전송/수신을 수행하고 선택적으로 지향적 전송/수신을 제공하도록 설정되어 있다.
택일적으로, 도시된 무선 스테이션 (300)은 수신기 역할을 할 수도 있다. 수신기의 역할을 하는 경우, 다른 스테이션으로부터 무선 채널들 상으로 전송되어 온 데이터 패킷들로부터 데이터를 재생하기 위해 상기 스테이션 (300)의 애플리케이션 계층 310, MAC 계층 (320), 및 물리계층 330은 각 계층 (310-330)의 역처리 방법을 수행할 수 있다. 통상의 기술자는 상기 스테이션이 위에서 설명된 것과 같이 고속 채널 및 저속 채널을 통해 데이터 및 제어 정보를 전송할 수 있는 한, 해당 스테이션의 설계에 따라 해당 스테이션의 설정은 매우 다양할 수 있다는 점을 이해할 것이다.
도 4에 관해서는, 일 실시예에 따른 다중 대역 무선 스테이션 (예를 들어, 도 2의 제1 스테이션 (230) 및 제2 스테이션 (240)의 MAC 계층이 아래에서 설명될 것이다. 도시된 MAC 계층 (320)은 도 3의 MAC 계층 (320)의 하나 또는 그 이상의 컴포넌트 (322, 324, 326, 328) 이외에도 추가적으로 하나의 다중 대역 관리자 (multi-band manager) (400)을 또한 포함할 수 있다.
상기 다중 대역 관리자 (400)은 적어도 부분적으로 다중 대역 정보 (multi-band information) (430)을 기반으로 하여, 복수 대역들의 이용을 관리하는 역할을 한다. 상기 다중 대역 정보 (430)은 다중 대역 스테이션 자체의 저장 디바이스 (예를 들어, 메모리, 반도체 디스크, 및/또는 하드디스크)에 저장될 수 있다. 다중 대역 정보 (430)의 적어도 일부는 상기 다중 대역 스테이션에 의해 제공이 되거나 갱신 (update) 될 수 있다. 또한, 다중 대역 정보 (430)의 적어도 일부는 또 다른 무선 스테이션 또는 액세스포인트에 의해 제공이 되거나 갱신될 수 있다.
어떤 실시예에서, 액세스포인트들 및/또는 비-액세스포인트 무선 스테이션들은 전력 절약을 위해 활성 모드 (active mode)와 비활성 모드 (inactive mode) 사이를 주기적으로 전환할 수 있다. “활성 모드 (active mode)”라는 용어는 또한 “어웨이크 모드 (awake mode)” 또는 “정상 모드 (normal mode)”로 지칭될 수 있다. “비활성 모드 (inactive mode)”는 또한 “수면 모드 (sleep mode)”, “도즈 모드 (doze mode)” 또는 “전원 절약 모드 (power saving mode)”로 지칭될 수 있다. 그러한 실시예들에서, 다중 대역 정보 (430)은 하나 또는 그 이상의 액세스포인트들 및 비 액세스 포인들 스테이션들의 웨이크업 주기 또는 스케쥴에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 도시된 실시예에서, 다중 대역 관리자 (400)은 하나의 고속 세션 전환 모듈 (fast session transfer module) (410)과 하나의 웨이크업 주기 모니터 모듈 (wake-up cycle monitor module) (420)을 포함할 수 있다. 상기 웨이크업 주기 모니터 모듈 (420)은 적어도 부분적으로 다중 대역 정보 (430)를 기반으로 하여, 자기 자신의 웨이크업 주기 또는 스케쥴과, 하나 또는 그 이상의 다중 대역 상에 있는 하나 또는 그 이상의 액세스포인트들 및 다른 비-액세스포인트 스테이션들의 웨이크업 주기 또는 스케쥴을 모니터할 수 있다. 웨이크업 주기 모니터 모듈 (420)을 포함하여 상기 다중 대역 스테이션의 동작에 대한 기타 상세한 내용은 도 5A-9와 연결하여 아래에서 설명될 것이다.
상기 고속 세션 전환 모듈 (410)은 적어도 부분적으로 대역의 유용가능여부와 액세스포인트 및/또는 다른 무선 스테이션의 웨이크업 주기 또는 스케쥴을 기반으로 하여, 복수의 대역 사이에서 전송을 전환 (switch transmission between the multiple bands)할 수 있다. 예를 들어, 제1 스테이션 (230) (도 2)이 저속 대역을 이용하여 제2 스테이션 (240) (도 2)과 통신을 하고 있는 동안, 제2 스테이션 (240)과의 통신을 위해 고속 대역이 유용가능하고 제2 스테이션 (240)이 어웨이크 상태인 경우 제1 스테이션 (230)은 고속 대역으로 전환을 할 수 있다. 통상의 기술자는 상기 모듈 (410, 420)이 도 4에 나타난 것들에 제한되지 않고 다양한 소프트웨어 및/또는 하드웨어 컴포넌트들을 이용하여 구현이 가능하다는 것을 이해할 것이다.
일 실시예에서, 도 2의 저속 액세스포인트 (215)는 저속 채널 상에서 신호를 처리, 전송, 수신 할 수 있도록 설정된 하나의 애플리케이션 계층, 하나의 MAC 계층, 및 하나의 물리 계층을 포함할 수 있다. 도 2의 고속 액세스포인트 (225a, 225b)는 각각 고속 채널 상에서 신호를 처리, 전송, 수신 할 수 있도록 설정이 된 하나의 애플리케이션 계층, 하나의 MAC 계층, 하나의 물리 계층을 포함할 수 있다. 통상의 기술자는 상기 저속 액세스포인트 (215) 및 고속 액세스포인트 (225a, 225b)와 같이 이용될 수 있도록 액세스포인트에 다양한 설정이 조정될 수 있다는 점을 이해할 것이다.
다중 대역 무선 네트워크에서의 웨이크업 조정 (wake-up coordination)
하나의 다중 대역 무선 시스템은 무선 스테이션 상호간의 무선 통신을 위해 각각 다중 대역을 이용할 수 있는 다중 대역 무선 스테이션들을 포함할 수 있다. 상기 다중대역은 상이한 특성 (예를들어, 커버리지, 신호 강도)을 가질 수 있기 때문에, 상기 다중 대역 무선 스테이션들은 특정 시점에서 무선 통신을 위해 상기 다중 대역 중 일부만을 유용가능하고, 다른 일부는 유용가능하지 않을 수도 있다.
그러한 경우에, 상기 스테이션들은 유용가능한 대역들 가운데에서 하나를 통해 상호간에 결합을 하여 상기 스테이션들간의 통신을 위해 해당 대역을 이용할 수 있다. 예를 들어, 상기 스테이션들은 낮은 주파수 하나를 통해 상호간에 결합을 할 수 있다. 본 문서의 문맥상, 다중 대역 스테이션들이 상호간의 통신을 위해 현재 이용하고 있는 대역을 “결합된 대역 (associated band)”이라고 지칭할 수 있다. 반면에, 다중 대역 스테이션들이 상호간의 통신을 위해 현재 이용하고 있지 않은 대역을 “결합되지 않은 대역 (unassociated band)”라고 지칭할 수 있다. 하지만, 해당 결합되지 않은 대역이 유용가능한 상태가 될 때, 더 높은 속도의 데이터 전송을 위해 결합되지 않은 대역 (예를 들어, 더 높은 주파수 대역)을 이용하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 다중 대역의 상태 및/또는 유용가능성을 지속적으로 추적해야 할 필요가 있다.
일 실시예에서, 두 개 또는 그 이상의 다중 대역 무선 스테이션들은 다중 대역 가운데 하나의 제1 (결합된) 대역 상에서 상호간에 결합을 함으로써 통신을 위한 하나의 링크 또는 연결을 형성할 수 있다. 상기 다중 대역 무선 스테이션들은 상기 스테이션들간에 현재 링크가 형성되어 있지 않은 하나의 제2 (결합되지 않은) 대역의 정보를 교환할 수 있다. 상기 정보의 교환은 상기 제1 (결합된) 대역된상에서 수행될 수 있다. 상기 교환된 정보를 바탕으로, 상기 스테이션들은 상호간의 데이터 전송을 위해 제2 (결합되지 않은) 대역이 이제 유용한지를 결정할 수 있고, 제2 대역이 유용가능한 경우 제2 대역으로 전환할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 액세스포인트들과 비-액세스포인트 무선 스테이션들은 전력 절약을 위해 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴에 따라 어웨이크 모드와 수면 모드를 주기적으로 전환할 수 있다. 특정 실시예들에서, 하나의 다중 대역 무선 시스템 (예를 들어, 도 2의 시스템 (200))에 있는 액세스포인트들과 비-액세스포인트 스테이션들은 상호간에 상이한 웨이크업 스케쥴을 가진 전력 절약 방식 (power saving scheme)을 이용할 수 있다. 추가적으로, 각각의 액세스포인트와 무선 스테이션들은 각각이 이용할 수 있는 다중 대역에 대한 독립적인 웨이크업 스케쥴들을 가질 수 있다.
상기 실시예들에서, 액세스포인트와 스테이션들 중 어느 두 개가 제1 (결합된) 대역 상에서 링크를 형성하고 나면, 상기 두 디바이스들 중 하나 또는 그 둘 모두는 제2 (결합되지 않은) 대역상에서 수면 모드 상태일 수 있다. 예를 들어, 낮은 주파수 대역 상에서 링크를 형성한 두 개의 다중 대역 스테이션들은, 상기 낮은 주파수 대역에서 활성 상태이면서, 상기 스테이션들 중 하나 도는 그 둘 모두가 높은 주파수 대역 상에서는 수면 모드에 있을 수 있다. 그러한 경우, 어느 스테이션이 결합되지 않은 대역 상에서 수면모드에 있는 액세스포인트와 결합하려고 하거나, 결합되지 않은 대역 상에서 수면모드에 있는 또 다른 스테이션과 링크를 형성하려고 하는 시도를 하는 경우, 해당 시도는 성공하지 못할 것이다. 추가적으로, 상기 액세스포인트 및/또는 다른 스테이션의 웨이크업 스케쥴에 대한 정보를 가지고 있지 않고서는, 해당 스테이션은 어웨이크 모드 상태로 상기 액세스포인트 또는 다른 스테이션들과 성공적으로 통신을 할 때까지 복수의 연결시도를 해야 할 필요가 있다. 이것은 장시간을 소요할 뿐만 아니라, 전력을 소비하고, 그럼으로써 스테이션의 성능에 악영향을 미칠 것이다. 따라서, 다중 대역 무선 시스템에서는 사전에 웨이크업 스케쥴에 대한 정보를 교환해야 하는 필요가 있다.
일 실시예에서, 다중 대역 무선 시스템에 있는 비-액세스포인트 무선 스테이션은, 하나의 결합되지 않은 대역을 이용하여, 시스템 내 액세스포인트 및/또는 비-액세스포인트 스테이션들의 결합되지 않은 대역의 웨이크업 스케쥴에 대한 정보를 공유한다. 추가적으로, 결합되지 않은 대역 상의 상기 액세스포인트는 그러한 정보를 비-액세스포인트 스테이션들과 공유할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 비-액세스포인트 무선 스테이션들은 결합된 대역을 이용하여 시스템 내 비-액세스포인트 스테4이션들의 결합되지 않은 대역의 어웨이크 윈도우에 대한 정보를 공유할 수 있다. 비-액세스포인트 스테이션들은 상호간에 상호간에 그러한 정보를 공유할 수 있다.
어떤 실시예에서, 결합되지 않은 대역 상의 상기 액세스포인트는 하나 또는 그 이상의 스테이션들과의 결합을 용이하게 하기 위해 결합되지 않은 대역의 자체 웨이크업 의무주기를 조절할 수 있다. 무선 스테이션들 중의 일부도 스테이션들간의 링크 셋업을 용이하게 하기 위해 결합되지 않은 대역의 자체 웨이크업 의무주기들을 조절할 수 있다. 더불어, 무선 스테이션들 중의 일부는 스테이션들간의 링크 셋업을 용이하게 하기 위해 결합되지 않은 대역의 자체 어웨이크 윈도우를 조절할 수 있다. 이러한 방식은 다중 대역 무선 시스템에 있는 스테이션들이 액세스포인트와 효과적으로 및 신속하게 결합하고 상호간에 링크를 형성할 수 있도록 함으로써, 전력을 절약한다.
도 5A-5D에 관해서는, 일 실시예에 따라 다중 대역 네트워크들에 있는 다중 대역 스테이션들간의 무선 통신을 하는 하나 방법이 아래에서 설명될 것이다. 5A에서 나타난 것처럼, 제1 다중 대역 스테이션 (230)과 제2 다중 대역 스테이션 (240)은 저속 네트워크 (210) 내에 있다. 제1 스테이션 (230) 및 제2 스테이션 (240)은 저속 액세스포인트 (215)와의 결합 프로세스를 수행하여 현재 저속 액세스포인트 (215)와 저속 대역 (또는 채널) 상에서 연결되어 있다. 본 문서의 문맥상, 그러한 네트워크는 저속 기본 서비스 세트 (low-rate basic service set, LRBSS)라고 지칭될 수도 있다.
동일한 시간에, 제1 스테이션 (230)은 제1 고속 네트워크 (220a) 내에 존재한다, 제2 스테이션 (240)은 제2 고속 네트워크 (220b) 내에 존재한다. 제1 스테이션 (230)은 제1 고속 액세스포인트 (225a)와의 결합 프로세스를 수행하여, 현재 고속 대역 (또는 채널) 상에서 제1 고속 액세스포인트 (225a)와 연결되어 있다. 본 문서의 문맥상, 그러한 네트워크는 제1 고속기본 서비스 세트 (high-rate basic service set, HRBSS1)이라고 지칭될 수 있다.
제2 스테이션 (240)은 제2 고속 액세스포인트 (225b)와의 결합 프로세스를 수행하여, 현재 제1 고속 기본 서비스 세트 (HRBSS1)에서와 동일한 고속 대역 (또는 채널) 상에서 제2 고속 액세스포인트 (225b)와 연결되어 있다. 액세스포인트 (215, 225a, 225b) 및 스테이션 (230, 240)에 대한 기타 자세한 사항은 도 2와 연결하여 위에서 설명된 것과 같을 수 있다.
제1 고속 네트워크 (220a) 및 제2 고속 네트워크 (220b) 사이에는 중첩된 영역이 없기 때문에, 제1 스테이션 (230) 및 제2 스테이션 (240)은 고속 대역 상에서 상호간에 통신을 할 수 없다. 하지만, 제1 스테이션 (230) 및 제2 스테이션 (240)은 저속 액세스포인트 (215)와 저속 대역 상에서 결합이 되어 있고, 따라서 제1 스테이션 (230) 및 제2 스테이션 (240)은 상기 저속 대역 상에서 링크를 형성할 수 있다. 상기 링크는 예를 들어 피어투피어 (peer-to-peer, P2P) 연결 또는 IEEE 802.11 표준 하에서 직접 연결 (direct link)이 될 수 있다. “직접 연결”이라는 용어는 하나의 비-액세스포인트 (non-AP) 서비스품질 (QoS) 가능한 스테이션으로부터 QoS 액세스포인트를 통과하지 않는 동일한 인프라스트럭쳐 QoS 기본 서비스 세트 (BSS) 내에 있는 또 다른 non-AP QoS 스테이션으로의 양방향 연결을 지칭한다. 한번 직접 연결이 셋업되고 나면, 양 non-AP QoS 스테이션들간에 모든 프레임들 (frams)들이 직접 교환될 수 있다.
본 문서의 문맥상, 다중 대역 스테이션들이 서로 통신을 위해 현재 이용중인 대역은 “결합된 대역”이라고 지칭될 수 있다. 예를 들어, 도 5A의 저속 대역은 결합된 대역이 될 수 있다. 반면에, 다중 대역 스테이션들이 서로 통신을 위해 현재 이용하고 있지 않은 대역은 (아직 상호간에 결합이 형성되어 있지 않기 때문), “결합되지 않은 대역”으로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 도 5A의 고속 대역은 결합되지 않은 대역일 수 있다. 하나 대역은 다음을 포함하되 그에 제한되지 않는 다양한 원인들로 인해 다중 대역 스테이션들 간의 통신을 위해 이용이 되지 않을 수 있다: 예를 들어, 링크 품질 불량 (inferior link quality) (예를 들어, 비트에러율 (BER), 신호 대 간섭 잡음비 (Signal to Interference and Noise Ratio, SINR), 수신신호강도 (Received Signal Strength Indication) (RSSI), 및 기타 같은 종류의 것), 데이터 전송속도, 높은 채널 로드 (higher channel load)로 인한 낮은 유효 유용가능 시간 (lower effective available time), 상이한 어웨이크 스케쥴, 및 분리 거리 (distance separation).
도시된 실시예에서, 각각의 제1 고속 액세스포인트 (225a) 및 제2 고속 액세스포인트 (225b), 제1 스테이션 (230), 제2 스테이션 (240)은 웨이크업 스케쥴에 따라 어웨이크 모드와 수면 모드를 주기적으로 전환할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 제1 고속 액세스포인트 (225a) 및 제2 고속 액세스포인트 (225b), 제1 스테이션 (230), 및 제2 스테이션 (240)은 서로 다른 고속 대역 웨이크업 스케쥴을 가질 수 있다.
이와 같은 실시예에서, 제1 스테이션 (230) 및 제2 스테이션 (240)은 결합된 (저속) 대역 상에서 결합되지 않은 (고속) 대역의 상태에 관한 정보를 교환할 수 있다. 상기 정보는 고속 액세스포인트 (225a, 225b), 제1 스테이션 (230), 및 제2 스테이션 (240)의 결합되지 않은 (고속) 대역의 웨이크업 스케쥴에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 정보에 대한 상세한 내용은 도 6, 7A, 및 7B와 연결하여 아래에서 설명될 것이다.
일 실시예에서, 웨이크업 스케쥴에 대한 상기 정보는 스테이션 (230, 240) 사이의 저속 (이용중인) 대역 상에서 주기적으로 생성(generate)되고 전송될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 정보는 스테이션 (230, 240) 둘 중 하나의 요청에 따라 그 중 다른 하나에 의해 생성되고 전송될 수 있다. 추가적으로, 상기 정보에 변경이 있을 시 상기 정보는 스테이션 (230, 240) 사이에서 전송될 수 있다. 특정 실시예에서는, 상기 정보에 변경이 있을 시에만 스테이션 (230, 240) 사이에서 전송될 수 있다. 그러한 실시예에서는, 상태정보가 주기적으로 전송될 때보다 더 적은 양의 전력이 스테이션에 의해 소모된다.
도 5B에 대해서, 제1 스테이션 (230)이 제2 고속 액세스포인트 (225b)쪽으로 더 가깝도록 이동하여, 제1 스테이션 (230)이 제2 고속 네트워크 (220b) 거리 내에 있고, 더 이상 제1 고속 네트워크 (220a) 내에 위치해 있지 않게 되었다. 제1 스테이션 (230)은 적어도 부분적으로 제2 고속 액세스포인트 (225b)의 웨이크업 스케쥴 정보에 기반하여, 제2 고속 액세스포인트 (225b)가 어웨이크인 기간 동안 제2 고속 액세스포인트 (225b)와 이제 성공적으로 결합할 수 있다. 따라서, 제1 스테이션 (230)은 액세스포인트 (225b)가 비활성화 상태로 있는 동안 제2 고속 액세스포인트 (225b)와의 결합을 시도하는 일을 피할 수 있게 되고, 이로써 전력의 소비를 예방하게 된다.
도 5C에 대해서는, 제1 스테이션 (230)은 적어도 부분적으로 제2 스테이션 (240)의 웨이크업 스케쥴 정보에 기반하여, 제2 스테이션 (240)이 어웨이크인 기간 동안 결합되지 않은 (고속) 대역상에서 링크를 형성하기 위한 요청을 제2 스테이션 (240)에게 보낼 수 있다. 따라서, 제1 스테이션 (230)은 제2 스테이션 (240)이 비활성화로 있는 동안 제2 스테이션 (240)과의 결합을 시도하는 일을 피할 수 있게 되고, 이로서 전력이 소비를 예방하게 된다. 일 실시예에서, 제1 스테이션 (230) 및 제2 스테이션 (240) 사이의 링크는 직접 링크 (direct link)일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제1 스테이션 (230) 및 제2 스테이션 (240) 사이의 상기 연결은 저속 액세스포인트 (215)를 통해 형성될 수도 있다.
제1 스테이션 (230) 및 제2 스테이션 (240) 사이에 고속 밴드 상에서 하나 링크가 형성이 되고 나면, 스테이션 (230, 240) 중 하나 또는 그 둘 모두는 저속 대역에서 고속 대역으로의 세션 전환 (session transfer)이 트리거 (trigger)될 수 있는지 여부를 결정할 수 있다. 상기 결정은 적어도 부분적으로, 예를 들면, 전송 채널을 변경하는 것이 더욱 효율적인지 여부를 기반으로 하게 된다. 전송의 효율성 다양한 요인들 (예를 들면, 신규 결합되지 않은 BSS로부터의 비콘 품질이 SNR 허용한계를 충족하는지)을 기반으로 다중 대역 관리자에 의해 결정이 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 이러한 과정은 도 4에서 나타난 것과 같이 적어도 부분적으로 스테이션 (230, 240)의 다중 대역 관리자에 의해 수행될 수 있다. 세션 전환이 완료되고 나면, 제1 스테이션 (230) 및 제2 스테이션 (240)은 도 5D에 나타난 것과 같이 상호간의 데이터 통신을 위한 상기 연결을 이용할 수 있다.
도 6에 대해서는, 웨이크업 스케쥴에 따라 작동하는 하나의 다중 대역 무선 디바이스에 의한 무선 통신의 일 실시예가 아래에서 설명될 것이다. 도시된 실시예에서는, 어웨이크 비콘들 (awake beacons)과 비-어웨이크 비콘들 (non-awake beacons)이 선택된 간격을 두고 다중 대역 디바이스가 이용할 수 있는 복수 대역 중 하나 상에 있는 액세스포인트로부터 교대로 전송이 된다. 상기 어웨이크 비콘들은 예를 들어 도 6에서 t2, t4, 및 t6 에 전송이 된다. 상기 비-어웨이크 타겟 비콘 전송 시간 (Target Beacon Transmission Time, TBTT)은 예를 들어, 도 6에서 t3,및 t5에서 발생하게 된다. 일 실시예에서, 비-어웨이크 TBTT들은 상기 액세스포인트 또한 수면 모드상에 있을 때 존재하는 비콘들을 갖지 않을 수 있다.
다중 대역 스테이션은 어웨이크 모드와 수면 모드 사이를 전환할 수 있다. 예를 들어, 상기 다중 대역 스테이션이 50%의 어웨이크 구간 의무 주기 (awake period duty cycle) (어웨이크 구간 의무 주기에 대한 보다 상세한 내용은 나중에 설명될 것이다)를 갖고 있을 시, 상기 다중 대역 스테이션은 하나의 어웨이크 비콘과 그 직후의 비-어웨이크 비콘 사이에서 어웨이크 모드로 있고, 하나의 비-어웨이크 비콘과 그 직후의 어웨이크 비콘 사이에서 수면모드로 있을 수 있다.
도시된 실시예에서, 상기 다중 대역 무선 디바이스는 결합된 대역 상의 액세스포인트 및/또는 다른 스테이션들에게, 결합된 대역의 웨이크업 스케쥴 정보 요소 (601)을 전송할 수 있다. 상기 웨이크업 스케쥴 정보 요소 (601)은 t0와 t1의 시간 간격 동안 전송될 수 있다.
웨이크업 스케쥴 정보 요소 (601)은 상기 다중 대역 스테이션 자체의 결합되지 않은 대역 또는 상기 다중 대역 스테이션이 결합된 액세스포인트의 결합되지 않은 대역의 웨이크업 스케쥴에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 5A-5D의 실시예에서, 제2 스테이션 (240)은 저속 대역의 웨이크업 스케쥴 정보를 전송할 수 있다. 상기 정보 요소는 제2 스테이션 (240) 자체 및/또는 제2 고속 액세스포인트 (225b)의 웨이크업 스케쥴을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 웨이크업 스케쥴 정보 요소 (601)은 결합되지 않은 대역의 웨이크업 스케쥴의 시작 시간 (start time)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 도 6에서, 시작 시작은 t2일 수 있다.
상기 웨이크업 스케쥴 정보 요소 (601)은 수면 간격에 대한 정보를 포함할 수 있는데, 상기 수면 간격은 두 개의 연속되는 어웨이크 윈도의 시작 시점 간의 시간 간격 또는 어웨이크 모드와 수면모드의 일 주기 기간 (duration of one cycle)을 의미한다.
상기 웨이크업 스케쥴 정보 요소 (601)은 추가적으로 결합되지 않은 대역의 어웨이크 윈도우에 대한 정보를 포함할 수 있다. 도 6에서, 어웨이크 윈도우는 t2와 t23 사이가 될 수 있다. 다중 대역 스테이션의 어웨이크 윈도우 동안에는, 다른 스테이션들은 해당 다중 대역 스테이션과 결합되지 않은 대역상에서 경합기반의 통신을 수행할 수 있다. 다중 대역 스테이션이 어웨이크 모드로 있되 어웨이크 윈도우 밖에 있는 동안에, 다른 스테이션들은 상기 다중 대역 국과 예약된 (pre-scheduled) 통신을 수행할 수 있다. t2와 t3 사이의 시간 간격은 어웨이크 구간으로 지칭될 수 있다. 도 6에서, 어웨이크 윈도우 (t2에서 t23까지)는 어웨이크 구간 (t2에서 t3까지)보다 짧은 것으로 나타나 있다. 하지만, 또 다른 실시예에서, 어웨이크 구간의 길이와 어웨이크 윈도우가 상호간에 상당한 수준으로 동일 (substantially the same)한 경우, 즉 어웨이크 구간과 어웨이크 윈도우가 상당히 완전하게 서로 중첩될 수 있다. 웨이크업 스케쥴 정보 요소 (601)의 기타 자세한 내용은 도 7A와 7B와 연결하여 아래에서 설명될 것이다.
도 7A와 도 7B에 대해서, 하나 웨이크업 스케쥴 정보 요소에 대한 하나 프레임 포맷의 일 실시예가 아래에서 설명될 것이다. 상기 웨이크업 스케쥴 정보 요소는 다중 대역 무선 디바이스들간에 교환되는 어느 적절한 제어 프레임 (any suitable control frame)의 부분 일 수 있다. 상기 웨이크업 스케쥴 정보 요소는 도 6와 연결하여 위에서 설명된 대로, 웨이크업 스케쥴 및/또는 어웨이크 윈도우에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 7A에 대해서, 일 실시예에 따른 하나 정보 요소는 상기 다중 대역 스테이션의 어웨이크 윈도우에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 도시된 정보 요소 (700A)는 요소 ID필드 (710a), 길이 (length) 필드 (720a), 및 어웨이크 윈도우 필드 (730a)를 포함할 수 있다.
도시된 실시예에서, 상기 정보 ID 필드 (710a)는 정보 요소 (700A)의 식별자 (identifier)를 나타내는 정보를 포함하고, 길이가 1 옥테트 (octet)이다. 상기 길이 필드 (720a)는 정보 요소 (700A)의 길이를 표시하고, 길이는 1 옥테트이다. 상기 어웨이크 윈도우 필드 (730a)는 마이크로초 (microsecond) 단위로 측정된 어웨이크 윈도우의 길이를 포함하고, 길이는 2 옥테트이다.
도 7B에 대해서, 또 다른 실시예에 다른 하나 정보 요소는 하나 다중 대역 스테이션의 웨이크업 스케쥴에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 도시된 정보 요소 (700B)는 요소 ID 필드 (710b), 길이 필드 (720b), 시작 시간 필드 (740b), 및 수면 간격 필드 (750b)를 포함한다.
도시된 실시예에서, 상기 요소 ID 필드 (710b)는 정보 요소 (700B)의 식별자를 나타내는 정보를 포함하고, 길이가 1 옥테트 (octet)이다. 상기 길이 필드 (720b)는 정보 요소 (700B)의 길이를 표시하고, 길이가 1 옥테트이다.
상기 시작 시간 필드 (740b)는 4 옥테트일 수 있다. 비-액세스포인트 스테이션의 관리를 위하여, 상기 시작 시간 필드 (740b)는 상기 정보 요소 전송의 말미에서부터 첫 번째 어웨이크 비콘까지의 예상되는 시작 시간 (anticipated start time)을 마이크로 초단위로 표시할 수 있다. 상기 시작 시간 필드 (740b)는 상기 첫 번째 어웨이크 비콘의 시작 시에 타이밍 동기화 기능 (timing synchronization function, TSF) 타이머 값의 하위 4 개 옥테트 (lower order 4 octets)를 표시하는 값을 포함할 수 있다. “타이밍 동기화 기능 (timing synchronization function)”이라는 용어는 동일한 기본 서비스 세트 내 모든 스테이션들의 타이머들의 동기화된 상태를 유지시키는 기능을 지칭한다. TSF 타이머의 일 예는 IEEE 802.11 표준에 상세히 기록되어 있다. 액세스포인트 전력 관리를 위하여, 상기 시작 시간 필드 (740b)는 첫 번째 비-어웨이크 비콘 간격의 시작 시간을 마이크로초 단위로 표시할 수 있다. 상기 시작 시간 필드 (740b)는 첫 번째 비-어웨이크 비콘 간격의 시작 시에 TSF 타이머 값의 하위 4 옥테트를 표시하는 값을 포함할 수 있다.
수면 간격 필드 750b는 길이가 2 옥테트일 수 있다. 비-액세스포인트 스테이션의 관리를 위해서, 상기 수면 간격 필드 (750b)는 두 개의 연속되는 어웨이크 비콘 사이의 시간을 목표 비콘 전송 시간 (target beacon transmission times, TBTTs)의 개수로 표시한다. 액세스포인트의 전력 관리를 위하여, 상기 구면 간격 필드 (750b)는 액세스포인트 수면 간격의 길이를 TBTTs 개수로 표시한다. 통상의 기술자는 도 7A 및 7B의 정보 요소 필드 각가의 설정과 순서는 무선 시스템의 설계에 따라 크게 다를 수 있음을 이해할 것이다.
특정 실시예에서, 하나 정보 요소는 다중 대역 스테이션의 어웨이크 윈도우에 대한 정보와 결합되지 않은 대역 상의 스테이션 및 그 액세스포인트의 정보를 모두 포함할 수 있다. 그와 같은 실시 예에서, 상기 정보 요소는 요소 ID 필드, 길이 필드, 어웨이크 윈도우 필드, 시작 시간 필드, 및 수면 간격 필드를 포함할 수 있다. 이러한 필드들에 대한 상세한 내용은 도 7A 및 7B와 연결하여 상기에서 설명된 바와 같을 수 있다.
도 8에 대해서는, 일 실시예에 따라 웨이크업 주기 또는 스케쥴에 따라 작동하는 다중 대역 무선 스테이션들간의 무선 통신 방법이 아래에서 설명될 것이다. 도 8은 도 5A-5D의 제2 고속 액세스포인트 (225b), 제1 스테이션 (230), 및 제2 스테이션 (240)의 결합되지 않은 (고속) 대역의 웨이크업 주기들에 대한 일 예를 도시한 타이밍 다이어그램이다.
도시된 실시예에서, 제2 스테이션 (240)은 제2 고속 액세스포인트 (225b)와 결합되어 있다. 제1 스테이션 (230)은 도 5A에 나타난 것과 같이 일단 제1 고속 (HR) 액세스포인트 (225a)와 결합 된다. 제1 스테이션 (230)은 도 5B네 나타난 것과 같이 제2 HR 액세스포인트 (225b)와 가깝도록 이동할 수 있다. 상기 도시된 실시예에서, 제1 스테이션 (230) 및 제2 스테이션 (240) 각각은 도 4 및 5A와 연결하여 위에서 설명된 것과 같이, 자기 자신, 하나 또는 그 이상의 액세스포인트들, 및 다른 비-액세스포인트 스테이션들의 웨이크업 주기 또는 스케쥴을 공유하고 모니터할 수 있다.
상기 도시된 실시예에서, 제2 고속 액세스포인트 (225b)는 어웨이크 비콘 AB1-AB5 및 비-어웨이크 비콘 NB1-NB5를 선택된 간격을 두고 전송될 수 있다. 예를 들어, 제2 고속 액세스포인트 (225b)는 t0, t1, t2, …, t9에 비콘 AB1-AB5 및 NB1-NB5를 교대로 전송할 수 있다. 제2 고속 액세스포인트 (225)는 어웨이크 구간 (801) 동안, 예를 들어, t0와 t1 사이, t2와 t3 사이, t4와 t5 사이, t6와 t7 사이, 및 t8과 t9 사이에 어웨이크 상태이다. 상기 도시된 실시예에서, t1, t3, t5, t7, 및 t9은 각각 t0 와 t], t2와 t4, t4와 t6, t6와 t8, 및 t8과 t10 (표시되어 있지 않음)의 중앙에 위치한다.
제2 고속 액세스포인트 (225b)는 50%의 어웨이크 구간 의무 주기 (awake period duty cycle)을 가진다. “어웨이크 구간 의무 주기”라는 용어는 하나 수면 간격 동안 어웨이크 구간의 비율을 지칭한다. 위에서 설명된 것과 같이, 수면 간격은 두 개의 즉시 연속되는 어웨이크 구간의 시작 시점 간의 간격을 지칭한다. 도 6의 제2 고속 액세스포인트와 관련하여, 어웨이크 구간 의무 주기는 예를 들어 다음 식으로부터 계산이 될 수 있다, “(t1-t0)/(t2-t0)×100.”
제2 스테이션 (240)은 어에웨이크 기간 (811) 동안, 예를 들어, t0와 t1 사이, t4와 t5 사이, 및 t8과 t9 사이에, 어웨이크 상태이다. 제2 스테이션 (240)은 25%의 어웨이크 구간 의무 주기를 가지며, 이것은 예를 들어, 다음 식으로부터 계산이 될 수 있다, “(t1-t0)/(t4-t0)×100”.
제2 스테이션 (240)은 각각의 어웨이크 구간 동안 하나의 어웨이크 윈도우를 가진다. 어웨이크 윈도우는 어웨이크 구간의 시작 시점에 시작하여, 어웨이크 구간의 종료 시점 전에 종료가 된다. 도 6에서, 예를 들어, 제1 어웨이크 윈도우 (821)은 t0에 시작하고, t0와 t1 사이에 있는 t01에 종료가 된다. 제2 어웨이크 윈도우 (822)는 t4에 시작하고, t4와 t5 사이에 있는 t45에 종료 한다. 제3 어웨이크 윈도우 (823)은 t8에 시작하고, t8과 t9 사이에 있는 t89에 종료한다.
상기 제1일 스테이션 (230)은 제2 스테이션 (240) 및/또는 제2 고속 액세스포인트 (225b)의 웨이크업 스케쥴과 동기화 되어 있지 않은 자체의 웨이크업 스케쥴을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 스테이션 (230)은 자체의 웨이크업 스케쥴에 기반하여 어웨이크 구간 (831a)를 가질 수 있다. 하지만, 제1 스테이션 (230)은 또한 웨이크업 스케쥴 정보 요소를 수신함으로써 제2 스테이션 (240) 및/또는 제2 고속 액세스포인트 (225b)의 웨이크업 스케쥴에 대한 정보를 가질 수 있다.
제1 스테이션 (230)이 제2 고속 액세스포인트 (225b)에 가깝도록 이동하였을 시, 제1 스테이션 (230)은 적어도 부분적으로 제2 고속 액세스포인트 (225b)의 웨이크업 스케쥴에 기반하여, 자체의 웨이크업 스케쥴을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제1 스테이션 (230)은 적어도 부분적으로 제2 스테이션 (240) 및/또는 제2 고속 액세스포인트 (225b)의 어웨이크 구간 (801, 811)과 동기화되도록 조절된 어웨이크 구간 (831b)를 가질 수 있다.
그러면, 제1 스테이션 (230)은 제2 고속 액세스포인트 (225b)의 어웨이크 구간 (801) 동안 제2 고속 액세스포인트 (225b)와 결합을 시도할 수 있다. 예를 들어, 제1 스테이션 (230)은 t4와 t5 사이에서 제2 고속 액세스포인트 (225b)와의 결합 프로세스를 착수할 수 있다.
결합 프로세스가 성공적으로 완료되면, 제1 스테이션 (230)은 또한 제2 스테이션 (240)의 어웨이크 윈도우 동안 제2 스테이션 (240)과의 링크 형성을 시도할 수 있다. 예를 들어, 제1 스테이션 (230)은 제2 스테이션 (240)의 그 다음으로 유용가능한 어웨이크 윈도우 동안, 예를 들어, 세 번째 어웨이크 윈도우 (823) 동안, 제2 스테이션 (240)과의 링크 셋업을 시도할 수 있다. 이러한 링크를 셋업할 시, 제1 스테이션 (230)은 예를 들어 직접 연결과 같은 연결의 셋업을 요청하기 위한 제어 프레임을 전송할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제어 프레임은 하나의 애드혹 트래픽 표시 메시지 (ad-hoc traffic indication message, ATIM)일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제1 스테이션 (230)은 제2 고속 액세스포인트 (255)를 통해 제2 스테이션 (240)과 연결을 형성할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 스테이션 (230)은 고속 액세스포인트 (225b)과 먼저 결합하지 않고 제2 스테이션 (240)과 연결을 형성할 수 있다.
도 9에 대해서, 일 실시예에 따라 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴에 따라 작동하는 하나의 다중 대역 무선 스테이션을 이용하는 무선 통신의 과정이 설명될 것이다. 상기 도시된 과정은 결합되지 않은 대역 (예를 들어, 고속 대역)상에서, 새로운 액세스포인트 (예를 들어, 도 5A-5D의 제2 고속 액세스포인트 (225b))에 가깝도록 이동하는 스테이션 (예를 들어, 도 5A-5D의 제1 스테이션 (230))에 의해서 수행될 수 있다. 상기 액세스포인트는 결합되지 않은 대역 상에서 또 다른 무선 스테이션 (예를 들어, 도 5A-5D의 제2 스테이션 (240))과 결합될 수 있다. 다른 스테이션은 결합된 대역 (예를 들어, 저속 대역) 상에서 상기 스테이션과 기연결 (pre-established)된 링크를 가질 수 있다.
블록 910에서, 제1 스테이션 (230)은 결합된 대역에 대한 정보를 포함한 웨이크업 스케쥴 정보 요소를 수신할 수 있다. 상기 정보는 제2 고속 액세스포인트 (225b) 및 제2 스테이션 (240)의 웨이크업 스케쥴과 제2 스테이션 (240)의 어웨이크 윈도우를 포함할 수 있다.
블록 920에서, 제1 스테이션 (230)은 적어도 부분적으로 제2 고속 액세스포인트 (225b)의 웨이크업 스케쥴을 기반으로, 제2 고속 액세스포인트 (225b)의 결합되지 않은 대역의 어웨이크 구간 직전 또는 그 동안에 웨이크업 할 수 있다. 블록 930에서, 제1 스테이션 (230)은 제2 고속 액세스포인트 (225b)로부터 결합되지 않은 대역 상에 있는 비콘 신호를 수신하고, 결합되지 않은 대역의 어웨이크 구간 동안 제2 고속 액세스포인 (225b)와의 결합 프로세스를 수행할 수 있다. 그러면, 제1 스테이션 (230)은 선택적으로 비활성화 또는 수면 모드로 들어갈 수 있다.
블록 940에서, 제1 스테이션 (230)은 적어도 부분적으로 제2 스테이션 (240)의 어웨이크 윈도우에 대한 정보를 기반으로 제2 스테이션 (240)의 결합되지 않은 대역의 어웨이크 구간 직전 또는 그 동안에 웨이크업할 수 있다. 제1 스테이션 (230)은 결합되지 않은 대역의 어웨이크 윈도우 동안 결합 프로세스를 수행함으로써 제2 스테이션 (240)와의 링크를 형성할 수 있다.
블록 950에서, 제1 스테이션 (230) 및 제2 스테이션 (240)은 결합된 대역에서 새로이 결합된 대역으로 세션 전환을 수행할 수 있다. 그러면, 제1 스테이션 (230) 및 제2 스테이션 (240)은 새로인 결합된 대역 상에서 서로 데이터를 통신할 수 있다.
특정 실시예에서, 액세스포인트 및/또는 비-액세스포인트는 스테이션들은 결합과 링크 형성을 용이하기 위해 웨이크업 스케쥴 정보 요소를 서로 교환한 이후에 각자의 웨이크업 스케쥴을 조절할 수 있다. 예를 들어, 블록 910에서 제2 고속 액세스포인트 (225b) 및 제2 스테이션 (240)의 웨이크업 스케쥴을 수신한 다음, 제1 스테이션 (230)은 제2 고속 액세스포인트 (225b)와 제2 스테이션 (240)에게 결합되지 않은 대역에 대한 대안적인 웨이크업 스케쥴을 제안할 수 있다. 이에 응하여, 제2 고속 액세스포인트 (225b) 및 제2 스테이션 (240)은 결합되지 않은 대역에 대한 각자의 웨이크업 스케쥴 및/또는 어웨이크 윈도우를 조절할 수 있다. 다른 실시예에서, 액세스포인트 및/또는 비-액세스포인트 스테이션들은 서로 웨이크업 스케쥴 정보 요소를 교환한 다음 결합되지 않은 대역에 대한 각자 웨이크업 의무 무기 (wake-up duty cycle)을 조절할 수 있다.
위에서 설명된 실시예의 방법에서, 시스템의 설계에 따라 하나 또는 그 이상의 블록들은 생략될 수 있다. 추가적으로, 두 개 또는 그 이상의 블록들이 서로 결합될 수 있다. 통상의 기술자는 시스템의 설계에 따라 상기 방법이 추가적인 블록들을 포함할 수 있다는 점을 이해할 것이다.
위에서 설명된 실시예의 방법은 다중 대역 스테이션으로 하여금 액세스포인트 및/또는 또 다른 스테이션이 수면 모드에 있는 동안 불필요한 스캐닝 (scanning)을 수행하지 않고 액세스포인트 및/또는 또 다른 스테이션의 유용가능성을 테스트할 수 있게 한다. 따라서, 상기 다중 대역 스테이션은 결합되지 않은 대역상의 액세스포인트 또는 다른 스테이션들과 효과적으로 및 신속하게 결합할 수 있게 된다. 이러한 방법은 또한 대부분의 무선 디바이스, 특히 모바일 디바이스에게 중요한 자원인 전력을 절약할 수 있게 한다.
상기 실시예들은 무선 테트워크 상에서 데이터 (예를 들어, 비디오 데이터, 오디오 데이터) 스트리밍 (data streaming)을 위해 이용될 수도 있다. 예를 들어, 상기 실시예들은 IEEE 802.11 표준 (예를 들어, IEEE 802.11ad)하에 있는 무선 근거리통신만 (WLAN)에서 비압축 비디오 (uncompressed video)를 전송할 수 있도록 조정 (adapted)될 수 있다.
상기 실시예들은 또한 약 0.5 Gbps에서 약 4 Gbps의 초고처리율 (very high throughput, VHT)을 가진 무선 시스템에 적합하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 상기 실시예들은 WiGig와 같은 표준에 적합하도록 조정될 수 있다. 다른 구성에서는, 상시 실시예들이 IEEE 802.11 표준을 유지는 동안 60GHz의 대역폭을 가진 무선 시스템에 적합하도록 조정될 수 있다.
위에서 구체적으로 설명된 내용들이 다양한 실시예들에 적용된 발명의 핵심적 신규 특징들을 나타내고, 설명하며, 또한 알려주고 있지만, 발명의 의도에서 벗어나지 않고 도시된 시스템의 형태 및 세부사항에 대해 다양한 생략과 대체 및 변경 등이 본 기술분야의 당업자에 의해 가해질 수 있다는 점이 이해될 것이다.

Claims (36)

  1. 무선 통신용 디바이스에 있어서,
    무선 통신을 위해 제1 주파수 대역을 이용하도록 구성된 제1 안테나 시스템;
    제2 주파수 대역이 상기 제1 주파수 대역과 상이할 때, 무선 통신을 위해 상기 제2 주파수 대역을 이용하도록 구성된 제2 안테나 시스템;
    상기 디바이스 및/또는 다른 무선 디바이스들의 상기 제2 주파수 대역에 대한 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴을 포함하는 정보를 저장하도록 구성된 메모리; 및
    신호가 적어도 부분적으로 상기 디바이스 및/또는 다른 무선 디바이스들의 상기 제2 주파수 대역의 상기 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴을 포함할 때, 상기 제1 주파수 대역상에서 상기 신호를 전송 및/또는 수신하도록 구성된 물리계층을 포함하되,
    상기 무선 통신용 디바이스는 이용가능한 주파수 대역이 있는지 여부와 다른 무선 통신용 디바이스의 하나 이상의 웨이크업 스케쥴에 기반하여 상기 제1 주파수 대역과 상기 제2 주파수 대역 간 통신을 전환하는 것을 특징으로 하는 무선 통신용 디바이스.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 주파수 대역은
    상기 제2 주파수 대역보다 낮은 주파수를 가지고, 상기 제1 주파수 대역은 상기 제2 주파수 대역보다 긴 전송 거리를 가지는 것을 특징으로 하는 무선 통신용 디바이스.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 주파수 대역은 6 GHz 미만의 주파수를 가지고,
    상기 제2 주파수 대역은 6 GHz 이상 300 GHz 이하의 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 무선 통신용 디바이스.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 안테나 시스템은
    제1 무선 네트워크에서 무선 통신을 위해 상기 제1 주파수 대역을 이용하도록 구성되고,
    상기 제2 안테나 시스템은
    상기 제1 무선 네트워크와 상이한 제2 무선 네트워크에서 무선 통신을 위해 상기 제2 주파수 대역을 이용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 통신용 디바이스.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴은
    어웨이크 구간 (awake period), 수면 구간 (sleep period), 및 어웨이크 윈도우 (awake window) 중 하나 또는 그 이상에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신용 디바이스.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴은
    웨이크업 스케쥴 시작 시간 및/또는 수면 간격에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신용 디바이스.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 신호는
    요소 ID 필드, 요소의 길이 필드, 및 어웨이크 윈도우 필드 중 하나 또는 그 이상으로 구성된 정보 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신용 디바이스.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 신호는
    요소 ID 필드, 요소 길이 필드, 시작 시간 필드, 및 수면 간격 필드 중 하나 또는 그 이상으로 구성된 정보 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신용 디바이스.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 물리계층은
    상기 신호가 상기 디바이스 및/또는 상기 디바이스와 결합된 액세스포인트의 상기 제2 주파수 대역에 대하여 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴에 대한 정보를 포함할 때, 상기 신호를 전송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 무선 통신용 디바이스.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 물리계층은
    상기 신호가 또 다른 비-액세스포인트 무선 디바이스 및/또는 상기 비-액세스포인트 무선 디바이스가 결합되어 있는 액세스포인트의 상기 제2 주파수 대역에 대하여 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴에 대한 정보를 포함할 때, 상기 신호를 수신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 통신용 디바이스
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 물리계층은
    적어도 부분적으로 상기 수신된 신호에 포함된 상기 정보에 기초하여, 상기 디바이스의 상기 웨이크업 스케쥴을 조정하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 통신용 디바이스.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 디바이스는
    상기 디바이스의 상기 조정된 웨이크업 스케쥴을 이용하여, 상기 제2 주파수 대역을 통하여 액세스포인트 및/또는 비-액세스포인트 무선 디바이스와 결합하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 통신용 디바이스.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 물리계층은
    적어도 부분적으로 상기 수신된 신호에 포함된 정보에 기초하여, 상기 디바이스, 상기 다른 비-액세스포인트 무선 디바이스, 및 상기 액세스포인트 중 하나 또는 그 이상에 대하여 상기 제2 주파수 대역의 제안된 웨이크업 스케쥴을 전송하도록 더 구성된 것을 특징으로 하는 무선 통신용 디바이스.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 주파수 대역은
    다른 무선 디바이스와의 결합 프로세스에 의하여 피어투피어 (peer-to-peer) 통신 링크가 형성된 주파수 대역인 것을 특징으로 하는 무선 통신용 디바이스.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 주파수 대역은
    다른 무선 디바이스와의 결합 프로세스에 의하여 피어투피어 통신 링크가 형성되지 않은 주파수 대역인 것을 특징으로 하는 무선 통신용 디바이스.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 디바이스는
    주어진 특정 시점에서 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역 중 하나 또는 그 이상에 대해 어웨이크 모드 상태인 것을 특징으로 하는 무선 통신용 디바이스.
  17. 무선 통신 시스템에 있어서,
    제2 주파수 대역이 제1 주파수 대역과 상이할 때, 무선 통신을 위해 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역을 이용할 수 있는 제1 스테이션; 및
    무선 통신을 위해 상기 제1 주파수 대역과 상기 제2 주파수 대역을 이용할 수 있는 제2 스테이션을 포함하고,
    상기 제1 스테이션 및 상기 제2 스테이션 중 하나 또는 그 이상은 상기 제1 스테이션, 상기 제2 스테이션, 및 액세스포인트 중 하나 또는 그 이상에 대한 상기 제2 주파수 대역의 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴을 내부에 유지하도록 구성되고,
    상기 제1 스테이션 및 상기 제2 스테이션은 상기 제1 주파수 대역을 통하여 상호간에 상기 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴을 공유하도록 구성되고,
    상기 제1 스테이션은 이용가능한 주파수 대역이 있는지 여부와 상기 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴에 기반하여 상기 제1 주파수 대역과 상기 제2 주파수 대역 간 통신을 전환하는 것는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 제1 주파수 대역은
    상기 제2 주파수 대역보다 낮은 주파수를 가지고, 상기 제1 주파수 대역은 상기 제2 주파수 대역보다 긴 전송 거리를 가지는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 제1 스테이션 및 상기 제2 스테이션은
    상기 제1 주파수 대역 상에서 상호간에 링크를 형성하고, 상기 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴을 공유하기 위해 상기 링크를 이용하도록 구성된 무선 통신 시스템.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 제1 주파수 대역을 이용하여, 상기 제1 스테이션 및 상기 제2 스테이션과 결합하도록 구성된 제1 액세스포인트; 및
    상기 제2 주파수 대역을 이용하여, 상기 제1 스테이션 및 상기 제2 스테이션 중 하나 또는 그 이상과 결합하도록 구성된 제2 액세스포인트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴은 상기 제2 액세스포인트의 웨이크업 스케쥴을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  22. 제 17항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 이상의 스테이션은 적어도 부분적으로 상기 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴에 기초하여, 자체 웨이크업 스케쥴을 조정할 수 있도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 제1 스테이션 및 상기 제2 스테이션은
    상기 조정된 웨이크업 스케쥴을 이용하여, 상기 제2 주파수 대역을 통해 상호간에 통신을 하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  24. 제 22항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 이상의 스테이션들은
    상기 조정된 웨이크업 스케쥴을 이용하여, 상기 제2 주파수 대역 상에서 제2 액세스포인트와 결합하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  25. 제 17항에 있어서,
    상기 제1 주파수 대역은
    상기 제1 스테이션과 상기 제2 스테이션 간에 결합 프로세스에 의해 피어투피어 통신 링크가 형성된 주파수 대역인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  26. 제 17항에 있어서,
    상기 제2 주파수 대역은
    상기 제1 스테이션 및 상기 제2 스테이션 간에 결합 프로세스에 의해 피어투피어 통신 링크가 형성되지 않은 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  27. 제 17항에 있어서,
    상기 제1 스테이션 및 상기 제2 스테이션 각각은
    주어진 특정 시점에 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역 중 하나 또는 그 이상에 대해 어웨이크 모드 상태인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  28. 무선 통신 방법에 있어서,
    제2 주파수 대역이 제1 주파수 대역과 상이할 때, 무선 통신을 위해 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역을 이용할 수 있는 제1 스테이션이 무선 통신을 위해 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역을 이용할 수 있는 제2 스테이션과 상기 제1 주파수 대역 상에서 무선 링크를 형성하는 단계; 및
    상기 제1 주파수 대역을 통해 상기 제1 스테이션이 상기 제2 주파수 대역의 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴을 상기 제2 스테이션에 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴은 상기 제1 스테이션 및/또는 액세스포인트의 웨이크업 스케쥴을 포함하고,
    상기 액세스포인트는 상기 제2 주파수 대역에서 상기 제1 스테이션과 결합되고, 상기 제1 스테이션은 이용가능한 주파수 대역이 있는지 여부와 상기 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴에 기반하여 상기 제1 주파수 대역과 상기 제2 주파수 대역 간 통신을 전환하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  29. 제 28항에 있어서,
    상기 제1 주파수 대역은
    상기 제2 주파수 대역보다 낮은 주파수를 가지고, 상기 제1 주파수 대역은 상기 제2 주파수 대역보다 긴 전송 거리를 가지는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  30. 제 28항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴은
    어웨이크 구간, 수면 구간, 및 어웨이크 윈도우 중 하나 또는 그 이상에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법
  31. 제 28항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴은
    웨이크업 스케쥴 시작 시간 및/또는 수면 간격에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  32. 무선 통신 방법에 있어서,
    제2 주파수 대역이 제1 주파수 대역과 상이할 때, 무선 통신을 위해 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역을 이용할 수 있는 제1 스테이션이 무선 통신을 위해 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역을 이용할 수 있는 제2 스테이션과 상기 제1 주파수 대역 상에서 무선 링크를 형성하는 단계; 및
    상기 제1 주파수 대역을 통해 상기 제1 스테이션이 상기 제2 주파수 대역의 하나 또는 이상의 웨이크업 스케쥴을 상기 제2 스테이션으로부터 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴은 상기 제2 스테이션 및/또는 액세스포인트의 웨이크업 스케쥴을 포함하고,
    상기 액세스포인트는 상기 제2 주파수 대역에서 상기 제2 스테이션과 결합되고, 상기 제1 스테이션은 이용가능한 주파수 대역이 있는지 여부와 상기 하나 또는 그 이상의 웨이크업 스케쥴에 기반하여 상기 제1 주파수 대역과 상기 제2 주파수 대역 간 통신을 전환하는 것는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  33. 제 32항에 있어서,
    상기 제1 주파수 대역은
    상기 제2 주파수 대역보다 낮은 주파수를 가지고, 상기 제1 주파수 대역은 상기 제2 주파수 대역보다 긴 전송 거리를 가지는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  34. 제 32항에 있어서,
    적어도 부분적으로 상기 수신된 웨이크업 스케쥴에 기초하여, 상기 제1 스테이션의 상기 웨이크업 스케쥴을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  35. 제 34항에 있어서,
    적어도 부분적으로 상기 조정된 웨이크업 스케쥴에 기초하여, 상기 제1 스테이션이 상기 제2 주파수 대역을 통해 상기 액세스포인트 및/또는 상기 제2 스테이션과 통신을 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  36. 제 32항에 있어서,
    적어도 부분적으로 상기 수신된 웨이크업 스케쥴에 기초하여, 상기 제1 스테이션, 상기 제2 스테이션, 및 상기 액세스포인트 중 하나 또는 그 이상을 위하여 제안된 웨이크업 스케쥴을 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
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