KR101838419B1 - 무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 방법 및 장치 - Google Patents

무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 방법 및 장치가 개시되어 있다. 무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 방법은 STA이 비콘 프레임을 위한 비콘 프레임 시간 자원 상에서 AP로부터 상기 비콘 프레임을 수신하되, 상기 비콘 프레임에 포함된 TIM은 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터를 지시하는, 단계, STA이 비콘 프레임의 수신 후 하향링크 데이터를 전달하는 하향링크 프레임에 대한 모니터링 시작 시간 자원 이전까지 슬립 모드를 유지하는 단계와 STA이 모니터링 시작 시간 자원을 포함하는 청취 윈도우 상에서 AP로부터 하향링크 프레임을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR OPERATING BASED ON POWER SAVE MODE IN WIRELESS LAN}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로 보다 상세하게는 무선랜(wireless local area network, WLAN)에서 파워 세이브 모드를 기반으로 동작하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
IEEE 802.11 표준에서는 무선랜 STA(station)의 수명을 증가시키기 위하여 파워 절약 메커니즘(power save mechanism)(또는 파워 절약 모드(power save mode))이 사용될 수 있다. 파워 절약 모드를 기반으로 동작하는 STA은 파워 절약을 위하여 어웨이크 상태(awake state) 또는 도즈 상태(doze state)로 동작할 수 있다. 어웨이크 상태는 프레임의 송신 또는 수신이나 채널 스캐닝과 같은 STA의 정상 동작이 가능한 상태이다. 반면, 도즈 상태는 전력 소모를 극단적으로 줄여서 프레임의 송신 또는 수신이 불가능하며 채널 스캐닝도 불가능한 상태이다. 평소에는 STA이 파워 절약 모드로 동작할 경우, STA은 도즈 상태에 있다가 필요한 경우, 어웨이크 상태로 전환하여 전력 소모를 줄일 수 있다.
STA이 도즈 상태에서 오래 동작하는 경우, STA의 전력 소모가 줄어든다. 따라서, STA의 수명이 늘어날 수 있다. 그러나 도즈 상태에서는 프레임의 송신 또는 수신이 불가능하다. 따라서, STA은 도즈 상태로 오래 머무를 수 없다. 도즈 상태에서 펜딩된 프레임이 발생한 경우, STA은 어웨이크 상태로 전환하여 프레임을 AP로 전송할 수 있다. 그러나 STA이 도즈 상태에 있고 AP에 STA으로 전송할 펜딩된 프레임이 존재하는 경우, STA은 AP로부터 펜딩된 프레임을 수신할 수 없고, AP에 펜딩된 프레임이 존재한다는 것도 알 수 없다. 따라서 STA은 AP에 펜딩된 프레임의 존재 여부에 대한 정보를 획득하고, AP에 펜딩된 프레임을 수신하기 위해 주기적으로 어웨이크 모드로 전환하여 동작할 수 있다.
AP은 STA의 어웨이크 모드 동작 타이밍에 대한 정보를 획득하고, STA의 어웨이크 모드 동작 타이밍에 맞추어 AP에 펜딩된 프레임의 존재 여부에 대한 정보를 전송할 수 있다.
구체적으로 도즈 상태의 STA은 AP로부터 수신할 프레임의 존재 여부에 대한 정보를 수신하기 위해 주기적으로 도즈 상태에서 어웨이크 상태로 전환하여 비콘 프레임을 수신할 수 있다. AP는 비콘 프레임에 포함된 TIM(traffic indication map)을 기반으로 각 STA으로 전송할 프레임의 존재 여부에 대해 알려줄 수 있다. TIM은 STA으로 전송될 유니캐스트 프레임의 존재를 알려주기 위해 사용되며, DTIM(delivery traffic indication map)은 STA으로 전송될 멀티캐스트 프레임/브로드캐스트 프레임의 존재를 알려주기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 목적은 무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 방법은 STA(station)이 비콘 프레임을 위한 비콘 프레임 시간 자원 상에서 AP(access point)로부터 상기 비콘 프레임을 수신하되, 상기 비콘 프레임에 포함된 TIM(traffic indication map)은 상기 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터를 지시하는, 단계, 상기 STA이 상기 비콘 프레임의 수신 후 상기 하향링크 데이터를 전달하는 하향링크 프레임에 대한 모니터링 시작 시간 자원 이전까지 슬립 모드를 유지하는 단계와 상기 STA이 상기 모니터링 시작 시간 자원을 포함하는 청취 윈도우 상에서 상기 AP로부터 상기 하향링크 프레임을 수신하는 단계를 포함할 수 있되, 상기 모니터링 시작 시간 자원은 상기 비콘 프레임 시간 자원을 지시하는 식별자과 상기 청취 윈도우의 크기를 기반으로 결정되고, 상기 청취 윈도우는 상기 STA의 상기 하향링크 프레임의 모니터링 구간일 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 무선랜에서 파워 세이브 모드를 기반으로 동작하는 STA(station)에 있어서, 상기 STA은 무선 신호를 송신 또는 수신하기 위해 구현된 RF(radio frequency)부와 상기 RF부와 동작 가능하도록(operatively) 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 비콘 프레임을 위한 비콘 프레임 시간 자원 상에서 AP(access point)로부터 상기 비콘 프레임을 수신하고, 상기 비콘 프레임의 수신 후 하향링크 데이터를 전달하는 하향링크 프레임에 대한 모니터링 시작 시간 자원 이전까지 슬립 모드를 유지하고, 상기 모니터링 시작 시간 자원을 포함하는 청취 윈도우 상에서 상기 AP로부터 상기 하향링크 프레임을 수신하도록 구현될 수 있되, 상기 비콘 프레임에 포함된 TIM(traffic indication map)은 상기 하향링크 데이터를 지시하고, 상기 모니터링 시작 시간 자원은 상기 비콘 프레임 시간 자원을 지시하는 식별자과 상기 청취 윈도우의 크기를 기반으로 결정되고, 상기 청취 윈도우는 상기 STA의 상기 하향링크 프레임의 모니터링 구간일 수 있다.
파워 세이브 모드로 동작하는 STA이 PS(power saving)-poll 프레임의 전송 없이 특정 타이밍에만 어웨이크 상태로 전환되어 AP로부터 펜딩된 하향링크 데이터를 수신할 수 있다. 따라서, PS-poll 프레임의 전송을 위한 시그널링 오버헤드가 감소되고 전송 딜레이가 감소될 수 있다.
도 1은 무선랜(wireless local area network, WLAN)의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 2는 무선랜에서 스캐닝 방법을 나타낸 개념도이다.
도 3은 AP와 STA의 스캐닝 절차 이후에 수행되는 인증 절차 및 결합 절차를 나타낸 개념도이다.
도 4는 비콘 프레임 기반의 파워 세이빙 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5는 비콘 프레임 기반의 파워 세이빙 방법을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 파워 세이빙 방법을 나타낸 개념도이다.
도 7는 본 발명의 실시예에 따른 청취 원도우 상에서 하향링크 프레임의 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 8는 본 발명의 실시예에 따른 청취 원도우 상에서 하향링크 프레임의 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 파워 세이빙 방법을 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 파워 세이빙 방법을 나타낸 개념도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 파워 세이빙 방법을 나타낸 개념도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 파워 세이빙 방법을 나타낸 개념도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 프레임을 전달하는 PPDU 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 14는 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1은 무선랜(wireless local area network, WLAN)의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 1의 상단은 IEEE(institute of electrical and electronic engineers) 802.11의 인프라스트럭쳐 BSS(Basic Service Set)의 구조를 나타낸다.
도 1의 상단을 참조하면, 무선랜 시스템은 하나 또는 그 이상의 인프라스트럭쳐 BSS(100, 105)(이하, BSS)를 포함할 수 있다. BSS(100, 105)는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 AP(access point, 125) 및 STA1(Station, 100-1)과 같은 AP와 STA의 집합으로서, 특정 영역을 가리키는 개념은 아니다. BSS(105)는 하나의 AP(130)에 하나 이상의 결합 가능한 STA(105-1, 105-2)을 포함할 수도 있다.
BSS는 적어도 하나의 STA, 분산 서비스(Distribution Service)를 제공하는 AP(125, 130) 및 다수의 AP를 연결시키는 분산 시스템(Distribution System, DS, 110)을 포함할 수 있다.
분산 시스템(110)는 여러 BSS(100, 105)를 연결하여 확장된 서비스 셋인 ESS(extended service set, 140)를 구현할 수 있다. ESS(140)는 하나 또는 여러 개의 AP(125, 230)가 분산 시스템(110)을 통해 연결되어 이루어진 하나의 네트워크를 지시하는 용어로 사용될 수 있다. 하나의 ESS(140)에 포함되는 AP는 동일한 SSID(service set identification)를 가질 수 있다.
포털(portal, 120)은 무선랜 네트워크(IEEE 802.11)와 다른 네트워크(예를 들어, 802.X)와의 연결을 수행하는 브리지 역할을 수행할 수 있다.
도 1의 상단과 같은 BSS에서는 AP(125, 130) 사이의 네트워크 및 AP(125, 130)와 STA(100-1, 105-1, 105-2) 사이의 네트워크가 구현될 수 있다. 하지만, AP(125, 130)가 없이 STA 사이에서도 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 것도 가능할 수 있다. AP(125, 130)가 없이 STA 사이에서도 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 네트워크를 애드-혹 네트워크(Ad-Hoc network) 또는 독립 BSS(independent basic service set, IBSS)라고 정의한다.
도 1의 하단은 IBSS를 나타낸 개념도이다.
도 1의 하단을 참조하면, IBSS는 애드-혹 모드로 동작하는 BSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않기 때문에 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)가 없다. 즉, IBSS에서 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-4, 155-5)들은 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다. IBSS에서는 모든 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-4, 155-5)이 이동 STA으로 이루어질 수 있으며, 분산 시스템으로의 접속이 허용되지 않아서 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.
STA은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리 계층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 기능 매체로서, 광의로는 AP와 비-AP STA(Non-AP Station)을 모두 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
STA은 이동 단말(mobile terminal), 무선 기기(wireless device), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit; WTRU), 사용자 장비(User Equipment; UE), 이동국(Mobile Station; MS), 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 또는 단순히 유저(user) 등의 다양한 명칭으로도 불릴 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 AP에서 STA으로 전송되는 데이터(또는 프레임)를 하향링크 데이터(또는 하향링크 프레임), STA에서 AP로 전송되는 데이터(또는 프레임)를 상향링크 데이터(또는 상향링크 프레임)이라는 용어로 표현할 수 있다. 또한, AP에서 STA으로의 전송은 하향링크 전송, STA에서 AP로의 전송은 상향링크 전송이라는 용어로 표현할 수 있다.
도 2는 무선랜에서 스캐닝 방법을 나타낸 개념도이다.
도 2를 참조하면, 스캐닝 방법은 패시브 스캐닝(passive scanning, 200)과 액티브 스캐닝(active scanning, 250)으로 구분될 수 있다.
도 2의 좌측을 참조하면, 패시브 스캐닝(200)은 AP(200)가 주기적으로 브로드캐스트하는 비콘 프레임(230)에 의해 수행될 수 있다. 무선랜의 AP(200)는 비콘 프레임(230)을 특정 주기(예를 들어, 100msec)마다 non-AP STA(240)으로 브로드캐스트 한다. 비콘 프레임(230)에는 현재의 네트워크에 대한 정보가 포함될 수 있다. non-AP STA(240)은 주기적으로 브로드캐스트되는 비콘 프레임(230)을 수신함으로서 네트워크 정보를 수신하여 인증/결합(authentication/association) 과정을 수행할 AP(210)와 채널에 대한 스캐닝을 수행할 수 있다.
패시브 스캐닝 방법(200)은 non-AP STA(240)이 프레임을 전송할 필요가 없이 AP(210)에서 전송되는 비콘 프레임(230)을 수신만 하면 된다. 따라서, 패시브 스캐닝 (200)은 네트워크에서 데이터의 송신/수신에 의해 발생되는 전체적인 오버헤드가 작다는 장점이 있다. 하지만, 비콘 프레임(230)의 주기에 비례하여 수동적으로 스캐닝을 수행할 수 밖에 없기 때문에 스캐닝을 수행하는데 걸리는 시간이 액티브 스캐닝 방법과 비교하여 상대적으로 늘어난다는 단점이 있다. 비콘 프레임에 대한 구체적인 설명은 2011년 11월에 개시된 IEEE Draft P802.11-REVmb™/D12, November 2011 ‘IEEE Standard for Information Technology Telecommunications and information exchange between systems-Local and metropolitan area networks-Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications(이하, IEEE 802.11)’의 8.3.3.2 beacon frame에 개시되어 있다. IEEE 802.11 ai에서는 추가적으로 다른 포맷의 비콘 프레임을 사용할 수도 있고 이러한 비콘 프레임을 FILS(fast initial link setup) 비콘 프레임이라고 할 수 있다. 또한, 측정 파일롯 프레임(measurement pilot frame)은 비콘 프레임의 일부 정보만을 포함하는 프레임으로 스캐닝 절차에서 사용할 수 있다. 측정 파일롯 프레임은 IEEE 802.11 8.5.8.3 measurement pilot format에 개시되어 있다.
또한, FILS 탐색 프레임(FILS discovery frame)이 정의될 수도 있다. FILS 탐색 프레임은 각 AP에서 비콘 프레임의 전송 주기 사이에서 전송되는 프레임으로 비콘 프레임보다 짧은 주기를 가지고 전송되는 프레임일 수 있다. 즉, FILS 탐색 프레임은 비콘 프레임의 전송 주기보다 작은 값의 주기를 가지고 전송되는 프레임이다. FILS 탐색 프레임은 탐지 프레임을 전송하는 AP의 식별자 정보(SSID, BSSID)를 포함할 수 있다. FILS 탐색 프레임은 STA으로 비콘 프레임이 전송되기 전에 전송되어 해당 채널에 AP가 존재함을 STA이 미리 탐색하도록 할 수 있다. 하나의 AP에서 FILS 탐색 프레임이 전송되는 간격을 FILS 탐색 프레임 전송 간격이라고 한다. FILS 탐색 프레임에는 비콘 프레임에 포함되는 정보의 일부가 포함되어 전송될 수 있다.
도 2의 우측을 참조하면, 액티브 스캐닝(250)에서는 non-AP STA(290)이 프로브 요청 프레임(270)을 AP(260)로 전송하여 주도적으로 스캐닝을 수행할 수 있다.
AP(260)에서는 non-AP STA(290)으로부터 프로브 요청 프레임(270)을 수신한 후 프레임 충돌(frame collision)을 방지하기 위해 랜덤 시간 동안 기다린 후 프로브 응답 프레임(280)에 네트워크 정보를 포함하여 non-AP STA(290)으로 전송할 수 있다. non-AP STA(290)은 수신한 프로브 응답 프레임(280)을 기초로 네트워크 정보를 얻고 스캐닝 과정을 중지할 수 있다.
액티브 스캐닝(250)의 경우, non-AP STA(290)이 주도적으로 스캐닝을 수행하므로 스캐닝에 사용되는 시간이 짧다는 장점이 있다. 하지만, non-AP STA(290)이 프로브 요청 프레임(270)을 전송해야 하므로 프레임 송신 및 수신을 위한 네트워크 오버헤드가 증가한다는 단점이 있다. 프로브 요청 프레임(270)은 IEEE 802.11 8.3.3.9 절에 개시되어 있고 프로브 응답 프레임(280)은 IEEE 802.11 8.3.3.10에 개시되어 있다.
스캐닝이 끝난 후 AP와 non-AP STA은 인증(authentication) 절차와 결합(association) 절차를 수행할 수 있다.
도 3은 AP와 STA의 스캐닝 절차 이후에 수행되는 인증 절차 및 결합 절차를 나타낸 개념도이다.
도 3을 참조하면, 패시브/액티브 스캐닝을 수행한 후 스캐닝된 AP 중 하나의 AP와 인증 절차 및 결합 절차를 수행할 수 있다.
인증(authentication) 및 결합(association) 절차는 예를 들어, 2-방향 핸드쉐이킹(2-way handshaking)을 통해 수행될 수 있다. 도 3의 좌측은 패시브 스캐닝 후 인증 및 결합 절차를 나타낸 개념도이고 도 3의 우측은 액티브 스캐닝 후 인증 및 결합 절차를 나타낸 개념도이다.
인증 절차 및 결합 절차는 액티브 스캐닝 방법 또는 패시브 스캐닝을 사용하였는지 여부와 상관없이 인증 요청 프레임(authentication request frame, 310)/인증 응답 프레임(authentication response frame, 320) 및 결합 요청 프레임(association request frame, 330)/결합 응답 프레임(association response frame, 340)을 AP(300, 350)와 non-AP STA(305, 355) 사이에서 교환함으로써 동일하게 수행될 수 있다.
인증 절차에서는 non-AP STA(305, 355)는 인증 요청 프레임(310)을 AP(300, 350)로 전송할 수 있다. AP(300, 350)는 인증 요청 프레임(310)에 대한 응답으로 인증 응답 프레임(320)을 non-AP STA(305, 355)으로 전송할 수 있다. 인증 프레임 포맷(authentication frame format)에 대해서는 IEEE 802.11 8.3.3.11에 개시되어 있다.
결합 절차에서는 non-AP STA(305, 355)은 결합 요청 프레임(association request frame, 330)을 AP(300, 305)로 전송할 수 있다. 결합 요청 프레임(330)에 대한 응답으로 AP(305, 355)는 결합 응답 프레임(340)을 non-AP STA(300, 350)으로 전송할 수 있다. AP로 전송된 결합 요청 프레임(330)에는 non-AP STA(305, 355)의 성능(capability)에 관한 정보가 포함되어 있다. non-AP STA(305, 355)의 성능 정보를 기초로 AP(300, 350)는 non-AP STA(305, 355)에 대한 지원이 가능한지 여부를 판단할 수 있다. non-AP STA(305, 355)에 대한 지원이 가능한 경우 AP(300, 350)는 결합 응답 프레임(340)을 non-AP STA(305, 355)로 전송할 수 있다. 결합 응답 프레임(340)은 결합 요청 프레임(340)에 대한 수락 여부와 그 이유, 자신이 지원 가능한 성능 정보(capability information)를 포함할 수 있다. 결합 프레임 포맷(association frame format)에 대해서는 IEEE 802.11 8.3.3.5/8.3.3.6에 개시되어 있다.
AP와 non-AP STA 사이에서 결합 절차가 수행된 이후, AP와 non-AP STA 사이에서 정상적인 데이터의 송신 및 수신이 수행될 수 있다. AP와 non-AP STA 사이의 결합 절차가 실패한 경우, 결합이 실패한 이유를 기반으로 다시 AP와 결합 절차를 수행하거나 다른 AP와 결합 절차를 수행할 수도 있다.
STA이 AP와 결합되는 경우, STA은 AP로부터 결합 ID(association identifier, AID)를 할당받을 수 있다. STA으로 할당된 AID는 하나의 BSS 내에서는 유일한 값일 수 있고, 현재 AID는 1~2007 중 하나의 값일 수 있다. AID를 위해 14bit가 할당되어 있어서 최대 16383까지 AID의 값으로서 사용 가능하지만 2008~16383의 값은 보존(reserved)되어 있다.
IEEE 802.11 표준에서는 무선랜의 STA의 수명을 증가시키기 위하여 파워 세이빙 메커니즘이 제공된다.
파워 세이빙을 위하여 STA은 액티브 모드(active mode)(어웨이크 상태(awake state))와 슬립 모드(sleep mode)(도즈 상태(doze state))인 두 가지 모드(또는 상태)를 기반으로 동작할 수 있다. 어웨이크 상태 또는 도즈 상태를 기반으로 STA은 파워 세이브 모드로 동작할 수 있다.
액티브 모드(또는 어웨이크 상태)의 STA은 프레임의 송신 또는 수신, 채널 스캐닝 등과 같은 정상적인 동작을 수행할 수 있다. 반면, 슬립 모드(또는 도즈 상태)의 STA은 전력 소모를 줄이기 위해 프레임의 송신 또는 수신을 수행하지 않고 채널 스캐닝도 수행하지 않는다. 파워 세이브 모드로 동작하는 STA은 전력 소모를 줄이기 위해 도즈 상태로 유지되고 필요한 경우, 어웨이크 상태로 전환(또는 천이(transition))되어 AP와 통신을 수행할 수 있다.
STA의 도즈 상태의 유지 시간이 증가할수록 STA의 전력 소모는 감소하고 STA의 수명도 또한 증가할 수 있다. 그러나 도즈 상태에서는 STA의 프레임의 송신 또는 수신이 불가능하다. STA에 펜딩된 상향링크 프레임이 존재하는 경우, STA은 도즈 상태에서 액티브 상태로 전환하고 상향링크 프레임을 AP로 전송할 수 있다. 반대로 AP에 도즈 상태의 STA으로 전송할 펜딩된 프레임이 존재하는 경우, AP는 STA의 어웨이크 모드로의 전환시까지 STA으로 펜딩된 프레임을 전송할 수 없다.
따라서, STA은 가끔씩 도즈 상태에서 어웨이크 상태로 전환되고 AP로부터 STA에 대해 펜딩된 프레임이 존재하는지 여부에 대한 정보를 수신할 수 있다. AP는 STA의 어웨이크 상태로의 전환 시간을 고려하여 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터의 존재에 대한 정보를 STA으로 전송할 수 있다.
구체적으로 STA은 STA에 대해 펜딩된 프레임의 존재 여부에 대한 정보를 수신하기 위해 주기적으로 도즈 상태에서 어웨이크 상태로 전환되어 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 비콘 프레임은 STA의 패시브 스캐닝을 위해 사용되는 프레임으로서 AP의 능력(capability)에 대한 정보를 포함할 수 있다. AP는 주기적(예를 들어, 100msec)으로 비콘 프레임을 STA으로 전송할 수 있다.
도 4는 비콘 프레임 기반의 파워 세이빙 방법을 나타낸 개념도이다.
도 4를 참조하면, AP는 주기적으로 비콘 프레임을 전송할 수 있고, STA은 비콘 프레임의 전송 타이밍을 고려하여 주기적으로 도즈 상태에서 어웨이크 상태로 전환되어 비콘 프레임을 수신할 수 있다.
비콘 프레임에는 TIM 요소(traffic indication map element)가 포함될 수 있다. TIM 요소는 AP에 펜딩된 STA에 대한 하향링크 데이터에 대한 정보를 전송하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, TIM 요소는 비트맵 기반으로 STA으로 펜딩된 프레임에 대한 정보를 전송할 수 있다.
TIM 요소는 TIM 또는 DTIM(delivery TIM)으로 구분될 수 있다. TIM은 STA으로 유니캐스트 기반으로 전송될 펜딩된 하향링크 데이터의 존재를 지시할 수 있다. DTIM은 브로드캐스트/멀티캐스트 기반으로 전송될 펜딩된 하향링크 데이터의 존재를 지시할 수 있다.
도 4의 상단은 AP가 PS(power saving)-poll 프레임에 대해 즉각 응답을 기반으로 하향링크 프레임을 전송하는 방법에 대해 개시한다.
도 4의 상단을 참조하면, STA은 비콘 프레임(400)의 TIM을 기반으로 AP로부터 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터의 존재에 대한 정보를 수신할 수 있다. STA은 PS-poll 프레임(410)을 AP로 전송할 수 있다. AP는 STA으로부터 PS-poll 프레임(410)을 수신하고, PS-poll 프레임(410)에 대한 즉각 응답(immediate response)으로 하향링크 프레임(420)을 STA으로 전송할 수 있다. AP의 PS-poll 프레임에 대한 즉각 응답은 PS-poll 프레임을 수신하고 SIFS(short interframe space) 후에 수행될 수 있다.
STA은 하향링크 프레임에 대한 응답으로 ACK 프레임(430)을 전송할 수 있다. AP의 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터의 전송이 종료되는 경우, STA은 도즈 상태로 다시 전환(또는 천이(transition))될 수 있다.
도 4의 하단은 PS-poll 프레임에 대해 연기된 응답(deferred response)을 기반으로 한 AP의 하향링크 프레임의 전송 방법을 개시한다.
도 4의 하단을 참조하면, STA은 비콘 프레임(440)의 TIM을 기반으로 AP로부터 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터의 존재에 대한 정보를 수신할 수 있다. STA은 PS-poll 프레임(450)을 AP로 전송할 수 있다. AP는 STA으로부터 PS-poll 프레임(450)을 수신하고, PS-poll 프레임(450)에 대한 응답으로 ACK 프레임(460)을 STA으로 전송할 수 있다. AP는 ACK 프레임(460)의 전송 이후 펜딩된 하향링크 데이터를 포함하는 하향링크 프레임(470)을 STA으로 전송할 수 있다. STA은 ACK 프레임(460)의 수신 이후에 AP에 의해 STA으로 전송되는 하향링크 프레임(470)을 모니터링할 수 있다.
마찬가지로 AP의 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터의 전송이 종료되는 경우, STA은 어웨이크 상태에서 도즈 상태로 다시 전환(또는 천이(transition))될 수 있다.
도 5는 비콘 프레임 기반의 파워 세이빙 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5에서는 비콘 프레임(500)을 통해 DTIM이 전송되는 경우를 나타낸다. 비콘 프레임(500)은 DTIM을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 DTIM은 브로드캐스트/멀티캐스트 기반으로 전송될 펜딩된 하향링크 데이터의 존재를 지시할 수 있다.
도 5을 참조하면, AP는 DTIM을 포함하는 비콘 프레임(500)을 STA으로 전송할 수 있다. STA은 DTIM을 포함하는 비콘 프레임(500)을 수신한 후 PS-poll 프레임의 전송없이 어웨이크 상태를 유지하고 하향링크 프레임(520)의 전송을 모니터링할 수 있다. AP는 멀티캐스트 방법 또는 브로드캐스트 방법을 통해 하향링크 프레임(520)을 STA으로 전송할 수 있다.
기존의 TIM 요소 기반의 파워 세이빙 메커니즘(또는 파워 세이브 방법)은 아래와 같은 문제점을 가질 수 있다. 우선 PS-poll 프레임의 시그널링 오버헤드가 존재할 수 있다. STA은 도즈 상태에서 어웨이크 상태로 전환된 이후, 경쟁 기반의 액세스를 통해 PS-poll 프레임을 AP로 전송할 수 있다. 복수의 STA이 동시에 어웨이크 모드로 전환되어 PS-poll 프레임을 전송하는 경우, 복수의 STA 간의 경쟁으로 인해 PS-poll 프레임의 전송이 어려울 수 있다. 또한, STA 간의 경쟁으로 인해 STA의 AP로부터 비콘 프레임을 수신한 이후 하향링크 프레임을 수신하기까지의 딜레이가 클 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 파워 세이브 모드로 동작하는 STA의 시그널링 오버헤드 및 수신 딜레이를 감소시키기 위한 방법이 개시된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 파워 세이빙 방법을 나타낸 개념도이다.
도 6에서는 STA이 비콘 프레임을 수신하고 PS-poll 프레임의 전송 없이 AP로부터 하향링크 프레임을 수신하는 방법에 대해 개시한다.
도 6을 참조하면, STA은 프레임 번호(frame number), 청취 윈도우(listen window) 및 청취 인터벌(listen interval)을 기반으로 AP로부터 하향링크 프레임을 수신할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 무선랜의 시간 자원은 프레임 번호를 기반으로 식별될 수 있다. 예를 들어, 비콘 프레임의 전송 주기는 100ms이고 하나의 프레임은 10ms의 시간 단위일 수 있다. 이러한 경우, 비콘 프레임과 다음 비콘 프레임 사이의 시간 자원은 10개의 프레임에 대응될 수 있다. 예를 들어, 현재 비콘 프레임이 프레임 번호 1000에 대응되는 시간 자원 상에서 전송되는 경우, 다음 비콘 프레임은 프레임 번호 1010에 대응되는 시간 자원 상에서 전송될 수 있다. 프레임 번호는 프레임의 전송 또는 수신을 위한 시간 자원을 지시할 수 있다.
AP에 의해 전송되는 비콘 프레임은 비콘 프레임의 전송 시간 자원과 대응되는 프레임 번호에 대한 정보를 포함할 수 있다. 즉, 비콘 프레임의 프레임 번호는 비콘 프레임의 전송 시간 자원에 대한 정보를 지시할 수 있다. AP에 의해 전송된 비콘 프레임을 수신한 STA은 비콘 프레임의 프레임 번호, STA의 청취 윈도우 및 STA의 청취 인터벌을 기반으로 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터를 포함하는(또는 전달하는) 하향링크 프레임의 모니터링 구간(또는 하향링크 프레임의 전송(또는 수신) 구간)을 결정할 수 있다.
예를 들어, 비콘 프레임을 수신한 STA은 모듈러 연산을 기반으로 AP에 의해 전송되는 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터를 포함하는 하향링크 프레임의 전송 시점에 대해 결정할 수 있다. 구체적으로 (비콘 프레임의 프레임 번호)mod(STA의 청취 윈도우)가 STA의 하향링크 프레임의 모니터링 구간(또는 하향링크 프레임의 전송(또는 수신) 구간)의 시작 지점을 결정할 수 있다. 즉, (비콘 프레임의 프레임 번호)mod(STA의 청취 윈도우)는 STA의 하향링크 프레임에 대한 모니터링 시작 지점을 결정할 수 있다.
비콘 프레임의 프레임 번호는 비콘 프레임의 전송 시간 자원을 지시하고, STA의 청취 윈도우는 STA의 어웨이크 상태로의 전환 후 STA의 하향링크 프레임의 모니터링 구간일 수 있다. 청취 윈도우에 대한 정보는 STA과 AP의 결합시 STA으로부터 AP로 전송되는 결합 응답 프레임에 포함될 수 있다. 또는 청취 윈도우에 대한 정보는 AP에 의해 결정되고 STA과 AP의 결합시 AP로부터 STA으로 전송되는 결합 요청 프레임에 포함될 수도 있다.
청취 인터벌은 STA의 비콘 프레임의 수신을 위해 어웨이크 상태로 전환되는 시간 사이의 간격일 수 있다. 다른 표현으로 청취 인터벌은 파워 세이브 모드로 동작하는 STA의 비콘 프레임의 수신을 위해 깨어나는 시간 사이의 구간일 수 있다. 청취 인터벌은 비콘 프레임의 전송 주기의 배수가 될 수 있다. 예를 들어, 비콘 프레임의 전송 주기가 100msec인 경우, 청취 인터벌은 1000msec(또는 100 프레임)일 수 있다. 청취 인터벌에 대한 정보는 STA과 AP와 결합시 STA에 의해 전송되는 결합 요청 프레임에 포함될 수 있다.
STA은 청취 인터벌을 기반으로 웨이크 업하고 어웨이크 상태로 전환하고 비콘 프레임을 수신할 수 있다. STA은 비콘 프레임을 수신하고 (비콘 프레임의 프레임 번호)mod(STA의 청취 윈도우)를 기반으로 결정된 모니터링 시작 지점 전까지 다시 도즈 상태로 전환될 수 있다.
비콘 프레임에 포함된 TIM이 STA에 대해 펜딩된 하향링크 프레임의 존재를 지시하는 경우, STA은 모니터링 시작 지점 이후 다시 어웨이크 상태로 전환될 수 있다. 어웨이크 상태로 전환 후 STA은 청취 윈도우에 해당하는 시간 구간 동안 AP에 의해 전송되는 하향링크 프레임을 모니터링할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, STA은 청취 인터벌과 모니터링 시작 지점을 고려하여 모니터링 시작 지점까지 도즈 상태를 유지하고, 모니터링 시작 지점에 어웨이크 상태로 전환되어 청취 윈도우에 해당하는 시간 구간 동안 AP에 의해 전송되는 하향링크 프레임을 모니터링할 수도 있다.
도 6를 참조하면, STA이 청취 인터벌을 기반으로 어웨이크 상태로 전환되고 프레임 번호 1010에 대응되는 비콘 프레임(600)을 수신할 수 있다. STA의 청취 윈도우는 30msec(또는 3프레임)이고, STA의 청취 인터벌은 1000msec(또는 100 프레임)일 수 있다.
(비콘 프레임의 프레임 번호)mod(STA의 청취 윈도우)은 1010mod3으로 2이다. 즉, STA의 모니터링 시작 지점은 비콘 프레임(600)을 수신하고 2 프레임(20msec) 이후일 수 있다. 구체적으로 STA의 모니터링 시작 지점은 비콘 프레임(600)의 프레임 번호에 (비콘 프레임의 프레임 번호)mod(STA의 청취 윈도우)를 더한 값의 프레임 번호에 대응되는 시간 자원의 시작 지점일 수 있다.
이러한 경우, STA은 어웨이크 상태에서 프레임 번호 1010에 대응되는 시간 자원(610)에서 비콘 프레임(600)을 수신하고, 프레임 번호 1012에 대응되는 시간 자원(620) 이전까지 도즈 상태로 천이할 수 있다. 비콘 프레임(600)의 TIM이 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터의 존재를 지시하는 경우, STA은 프레임 번호 1012에 대응되는 시간 자원(620)에서 어웨이크 상태로 다시 천이하여 AP로부터 전송되는 하향링크 프레임을 모니터링할 수 있다. AP는 STA의 청취 윈도우를 기반으로 STA으로 하향링크 프레임을 전송할 수 있다.
STA은 청취 윈도우에 대응되는 시간 자원(프레임 1012, 1013, 1014) 상에서 AP로부터 하향링크 프레임을 수신할 수 있다.
다른 표현으로 무선랜에서 STA의 파워 세이브 모드 기반의 동작은 아래와 같이 표현될 수 있다. STA은 비콘 프레임을 위한 비콘 프레임 시간 자원 상에서 AP로부터 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 비콘 프레임에 포함된 TIM(traffic indication map)은 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터를 지시할 수 있다.
또한, STA은 비콘 프레임의 수신 후 하향링크 데이터를 전달하는 하향링크 프레임에 대한 모니터링 시작 시간 자원 이전까지 슬립 모드를 유지하고, STA이 모니터링 시작 시간 자원을 포함하는 청취 윈도우 상에서 AP로부터 상기 하향링크 프레임을 수신할 수 있다. 모니터링 시작 시간 자원은 비콘 프레임 시간 자원을 지시하는 식별자과 상기 청취 윈도우의 크기를 기반으로 결정되고, 청취 윈도우는 STA의 하향링크 프레임의 모니터링 구간일 수 있다.
청취 윈도우에 대한 정보는 AP에 의해 STA으로 전송되는 결합 응답 프레임에 포함되고 비콘 프레임은 비콘 프레임 시간 자원을 지시하는 식별자에 대한 정보를 포함할 수 있다.
비콘 프레임 시간 자원을 지시하는 식별자는 비콘 프레임이 전송되는 시간 단위에 대한 제1 식별 번호이고, 청취 윈도우의 크기는 청취 윈도우에 포함되는 시간 단위의 개수일 수 있다. 모니터링 시작 시간 자원은 상기 제1 식별 번호에 모듈러 연산값을 더한 제2 식별 번호에 대응되는 시간 자원이고, 모듈러 연산값은 (제1 식별 번호)mod(시간 단위의 개수)일 수 있다.
즉, STA은 펜딩된 하향링크 데이터를 지시하는 TIM을 포함하는 비콘 프레임을 수신하고, PS-Poll 프레임을 전송하지 않고 암시적으로(implicitly) 청취 윈도우를 고려하여 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터를 포함하는 하향링크 프레임을 수신할 수 있다. 이러한 방법을 사용함으로써 PS-poll 프레임에 의한 시그널링 오버헤드가 감소될 수 있다. 또한, 복수의 STA 각각의 하향링크 데이터의 수신을 위한 시간 자원을 분산시킴으로써 하향링크 데이터의 수신을 위한 딜레이를 감소시킬 수 있다.
도 7는 본 발명의 실시예에 따른 청취 원도우 상에서 하향링크 프레임의 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 7을 참조하면, STA은 AP와의 결합을 위해 결합 요청 프레임을 AP로 전송한다(단계 S700).
STA에 의해 전송되는 결합 요청 프레임은 STA의 청취 인터벌에 대한 정보를 포함할 수 있다. 청취 인터벌은 STA의 비콘 프레임의 수신을 위해 어웨이크 상태로 전환되는 시간 사이의 간격일 수 있다.
AP는 STA의 결합 요청 프레임에 대한 응답으로 결합 응답 프레임을 STA으로 전송한다(단계 S710).
AP에 의해 전송되는 결합 응답 프레임은 청취 윈도우에 대한 정보를 포함할 수 있다. 청취 윈도우는 하향링크 프레임에 대한 STA의 모니터링 구간일 수 있다. AP는 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터의 크기, AP에 결합된 다른 STA의 개수 등을 고려하여 STA에 대한 청취 윈도우의 크기를 결정할 수 있다.
단계 S700 및 단계 S710에서는 AP와 STA 사이의 결합 절차를 통한 청취 인터벌 및 청취 윈도우를 결정하는 방법이 개시되었다. 결합 절차가 아닌 결합 이후의 AP와 STA 간의 통신을 기반으로 청취 인터벌의 크기 및 청취 윈도우의 크기가 결정되거나 변할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 청취 윈도우의 크기가 STA에 의해 결정될 수도 있고, 이러한 경우, STA에 의해 전송되는 결합 요청 프레임에 청취 윈도우에 대한 정보가 포함될 수도 있다.
STA은 청취 인터벌을 기반으로 도즈 상태에서 어웨이크 상태로 천이하고 AP로부터 비콘 프레임을 수신한다(단계 S720).
예를 들어, STA은 100msec의 청취 인터벌을 기반으로 100msec마다 도즈 상태에서 어웨이크 상태로 천이되고 AP에 의해 전송되는 비콘 프레임을 모니터링하고 수신할 수 있다. 비콘 프레임의 TIM이 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터를 지시하지 않는 경우, STA은 다음 청취인터벌까지 도즈 상태를 유지할 수 있다. 비콘 프레임의 TIM이 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터를 지시하는 경우, STA은 모니터링 시작 지점까지 도즈 상태로 전환되고, 모니터링 시작 지점에서 어웨이크 상태로 전환될 수 있다. 이하, 비콘 프레임의 TIM이 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터를 지시하는 경우를 가정한다.
프레임 번호 1010에 대응되는 프레임 상에서 비콘 프레임이 전송되고, 청취 인터벌이 3프레임에 대응되는 시간 구간인 경우, STA은 비콘 프레임을 수신하고, 프레임 번호 1012에 대응되는 시간 구간 이전까지 도즈 상태로 다시 천이될 수 있다. 전술한 바와 같은 모듈러 연산인 (비콘 프레임의 프레임 번호)mod(STA의 청취 윈도우)(1010mod3=2)을 기반으로 모니터링 시작 지점을 결정할 수 있다. 모니터링 시작 지점은 비콘 프레임의 프레임 번호에 (비콘 프레임의 프레임 번호)mod(STA의 청취 윈도우)를 더한 프레임 번호에 대응되는 시간 자원의 시작 지점일 수 있다.
도 7과 같은 경우, 프레임 번호 1010에 2를 더한 프레임 번호 1012에 대응되는 시간 구간의 시작 지점부터 STA의 하향링크 프레임에 대한 모니터링이 시작될 수 있다.
AP는 프레임 번호 1012에 대응되는 시간 구간부터 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터를 포함하는 하향링크 프레임을 STA으로 전송할 수 있다.
AP는 STA의 청취 윈도우를 고려하여 STA으로 하향링크 프레임을 전송할 수 있다. 예를 들어, STA의 청취 윈도우가 3 프레임(30msec)인 경우, 프레임 번호 1012, 1013, 1014에 대응되는 시간 구간 동안 하향링크 프레임을 STA으로 전송할 수 있다(단계 S730).
STA은 3 프레임에 대응되는 프레임 번호 1012, 1013, 1014에 대응되는 시간 구간 동안 AP로부터 전송되는 하향링크 프레임을 모니터링하고 하향링크 프레임을 수신할 수 있다.
STA은 청취 윈도우 구간 이후, 다시 도즈 상태로 천이될 수 있다.
도 8는 본 발명의 실시예에 따른 청취 원도우 상에서 하향링크 프레임의 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 8에서는 STA의 청취 윈도우에 대응되는 시간 구간 이내에 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터에 대한 AP의 전송이 완료된 경우, STA와 AP 사이의 통신 종료 방법이 개시된다.
도 8을 참조하면, STA은 AP와의 결합을 위해 결합 요청 프레임을 AP로 전송한다(단계 S800).
STA에 의해 전송되는 결합 요청 프레임은 STA의 청취 인터벌에 대한 정보를 포함할 수 있다.
AP는 STA의 결합 요청 프레임에 대한 응답으로 결합 응답 프레임을 STA으로 전송한다(단계 S810).
AP에 의해 전송되는 결합 응답 프레임은 청취 윈도우에 대한 정보를 포함할 수 있다.
STA은 청취 인터벌을 기반으로 도즈 상태에서 어웨이크 상태로 천이하고 AP로부터 비콘 프레임을 수신한다(단계 S820).
이하, 비콘 프레임의 TIM이 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터를 지시하는 경우를 가정한다. 예를 들어, 프레임 번호 1010에 대응되는 프레임 상에서 비콘 프레임이 전송되고, 청취 인터벌이 3프레임에 대응되는 시간 구간인 경우, STA은 비콘 프레임을 수신하고, 프레임 번호 1012에 대응되는 시간 구간 이전까지 도즈 상태로 다시 천이될 수 있다. 전술한 바와 같이 STA은 모니터링 시작 지점을 결정하고 모니터링 시작 지점부터 하향링크 프레임에 대한 모니터링을 수행하고 하향링크 프레임을 수신할 수 있다(단계 S830).
도 8의 경우, STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터의 전송이 STA의 청취 윈도우에 대응되는 시간 구간 이전에 종료된 경우이다.
예를 들어, STA의 청취 윈도우가 3프레임(30msec)인 경우, 프레임 번호 1012, 1013, 1014에 대응되는 시간 구간 동안 하향링크 프레임을 STA으로 전송할 수 있다. 만약, 1013에 대응되는 시간 구간에서 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터가 모두 전송된 경우, AP는 펜딩된 하향링크 데이터를 전달하는(carrying) 마지막 하향링크 프레임에 포함된 moredata 필드의 값을 0으로 설정할 수 있다.
AP는 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터의 전송 완료 여부를 moredata 필드의 값을 기반으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 하향링크 프레임에 포함된 moredata 필드의 값이 1인 경우, STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터가 아직 남았음을 지시할 수 있다. 반대로 하향링크 프레임에 포함된 moredata 필드의 값이 0인 경우, STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터가 더이상 남지 않았고 하향링크 데이터에 대한 전송의 종료됨을 지시할 수 있다.
STA은 수신한 하향링크 프레임의 moredata 필드의 값이 0인 경우, AP에 의한 하향링크 프레임의 전송의 종료를 알 수 있고, 나머지 청취 윈도우에 대응되는 구간(예를 들어, 1014에 대응되는 시간 구간) 동안 도즈 상태로 천이될 수 있다.
즉, STA은 AP에 의한 하향링크 데이터의 전송이 조기 종료(early termination)된 경우, STA은 빠르게 도즈 상태로 천이될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 파워 세이빙 방법을 나타낸 개념도이다.
도 9에서는 STA 및 AP가 비콘 프레임의 프레임 번호, STA의 식별자(AID), 청취 인터벌을 기반으로 펜딩된 하향링크 프레임을 송신 또는 수신하는 동작에 대해 개시한다.
도 9를 참조하면, STA은 (비콘 프레임의 프레임 번호)mod(청취 인터벌/비콘 전송 주기(또는 비콘 인터벌))이 AID의 LSB(least significant bit)와 동일할 경우, 어웨이크 모드로 전환되어 AP에 의해 전송된 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 비콘 인터벌은 다른 용어로 TBTT(target beacon transmission time)라는 용어로 표현될 수 있다.
STA의 비콘 프레임을 수신하고 비콘 프레임의 프레임 번호에 대한 정보를 획득할 수 있다. STA은 이후 전송되는 비콘 인터벌을 고려하여 비콘 프레임의 직접 수신하지 않더라도 전송될 비콘 프레임의 프레임 번호에 대한 정보를 획득할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, STA은 (비콘 프레임의 프레임 번호)mod(청취 인터벌/비콘 전송 주기)와 AID의 LSB가 동일하지 않은 경우, 해당 비콘 프레임의 전송과 대응되는 타이밍에서도 어웨이크 상태로 전환되지 않고 도즈 상태를 유지할 수 있다. (비콘 프레임의 프레임 번호)mod(청취 인터벌/비콘 전송 주기)와 STA의 AID의 LSB가 동일한 경우, 해당 비콘 프레임은 STA에 대해 매칭된(matched) 비콘 프레임이라는 용어로 표현될 수 있다. (비콘 프레임의 프레임 번호)mod(청취 인터벌/비콘 전송 주기)와 STA의 AID의 LSB가 동일하지 않은 경우, 해당 비콘 프레임은 STA에 대해 비매칭된(mismatched) 비콘 프레임이라는 용어로 표현될 수 있다.
도 9를 참조하면, 청취 인터벌이 200msec(20 프레임)이고, 비콘 프레임의 전송 주기가 100msec인 경우를 가정할 수 있다.
AP에 의해 STA1으로 전송될 비콘 프레임1(910)의 프레임 번호는 100이고, 청취 인터벌은 200msec, 비콘 전송 주기는 100msec일 수 있다. 또한, STA1의 AID의 LSB의 값은 0일 수 있다. STA1은 (100)mod(200/100)과 STA1의 AID의 LSB의 값이 동일한지 여부를 결정할 수 있다. (100)mod(200/100)과 STA1의 AID의 LSB의 값이 모두 0으로 동일한 경우, STA1은 프레임 번호 100에 대응되는 시간 구간에서 어웨이크 상태로 천이되어 전송되는 비콘 프레임1(910)을 수신할 수 있다. 이러한 비콘 프레임1(910)은 STA1에 대해 매칭된 비콘 프레임일 수 있다.
STA1은 비콘 프레임1(910)의 TIM 요소를 기반으로 STA1에 대해 펜딩된 하향링크 데이터의 존재 여부에 대해 결정할 수 있다. 비콘 프레임1(910)의 TIM 요소가 STA1에 대해 펜딩된 하향링크 데이터의 존재를 지시하는 경우, STA1은 AP에 의해 전송되는 하향링크 프레임(915)을 모니터링하고 수신할 수 있다.
비콘 프레임2(920)의 프레임 번호가 101인 경우, (비콘 프레임의 프레임 번호)mod(청취 인터벌/비콘 전송 주기)와 STA1의 AID의 LSB가 동일하지 않을 수 있다. 이러한 비콘 프레임2(920)은 STA1에 대해 비매칭된(mismatched) 비콘 프레임일 수 있다.
STA1은 청취 인터벌을 기반으로 프레임 번호 102에 대응되는 시간 구간 상에서 전송되는 비콘 프레임3(930)의 전송시 어웨이크 모드로 전환될 수 있다. 프레임 번호 102의 비콘 프레임3(930)은 STA1에 대해 매칭된 비콘 프레임이므로 STA1은 어웨이크 상태로 전환되어 비콘 프레임3(930)을 수신할 수 있다.
STA2의 경우, STA2의 AID의 LSB의 값은 1일 수 있다. 비콘 프레임1(910)의 프레임 번호가 100인 경우, (100)mod(200/100)은 0이고 STA2의 AID의 LSB의 값이 1이다. 따라서, 두 값이 동일하지 않다. 이러한 경우, STA2는 프레임 번호 100에 대응되는 시간 구간에서 전송되는 비콘 프레임1(910)을 수신하지 않고 계속 도즈 상태를 유지할 수 있다.
비콘 프레임2(920)의 프레임 번호가 101인 경우, (비콘 프레임의 프레임 번호)mod(청취 인터벌/비콘 전송 주기)와 STA2의 AID의 LSB가 동일할 수 있다. 이러한 경우, STA2는 프레임 번호 101에 대응되는 시간 구간에서 전송되는 비콘 프레임2(920)을 수신할 수 있다.
STA2는 프레임 번호 101의 비콘 프레임2(920)에 포함되는 TIM 요소를 기반으로 STA2에 대해 펜딩된 하향링크 데이터의 존재 여부에 대해 결정할 수 있다. 비콘 프레임2(920)의 TIM 요소가 STA2에 대해 펜딩된 하향링크 데이터의 존재를 지시하는 경우, STA2는 AP에 의해 전송되는 하향링크 프레임(925)을 모니터링하고 수신할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 파워 세이빙 방법을 나타낸 개념도이다.
도 10에서는 STA의 AID의 LSB 2비트의 값을 기반으로 AP가 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터를 STA으로 전송하는 방법을 개시한다.
청취 인터벌이 400msec(40 프레임)이고, 비콘 프레임의 전송 주기(TBTT, target beacon transmission time)가 100msec인 경우를 가정할 수 있다.
STA1의 AID의 LSB 2비트의 값은 11, STA2의 AID의 LSB 2비트의 값은 00, STA3의 AID의 LSB 2비트의 값은 01, STA4의 AID의 LSB 2비트의 값은 10일 수 있다.
도 10을 참조하면, 비콘 프레임1(1010)의 프레임 번호가 107인 경우, (비콘 프레임의 프레임 번호)mod(청취 인터벌/비콘 전송 주기)는 (107)mod(4)=3일 수 있다. STA1의 AID의 LSB 2비트의 값은 11이므로 STA1은 프레임 번호 107에 대응되는 비콘 프레임1(1010)이 전송되는 경우, 어웨이크 상태로 전환되어 프레임 번호 107에 대응되는 비콘 프레임1(1010)을 수신할 수 있다.
프레임 번호 107의 비콘 프레임1(1010)에 포함된 TIM이 AP에 STA1에 대해 펜딩된 하향링크 데이터가 존재함을 지시하는 경우, STA1은 어웨이크 상태를 유지하고 AP에 의해 전송되는 하향링크 프레임1(1015)을 모니터링하고 수신할 수 있다. STA의 청취 인터벌은 400msec이므로 프레임 번호 111의 비콘 프레임5(1050)이 전송되는 경우, 다시 어웨이크 모드로 전환되어 비콘 프레임을 수신할 수 있다.
STA3을 기준으로 다시 설명하면, 프레임 번호 107 및 프레임 번호 108에 대응되는 비콘 프레임1(1010), 비콘 프레임2(1020)를 기반으로 결정된 (비콘 프레임의 프레임 번호)mod(청취 인터벌/비콘 전송 주기)는 STA3의 AID의 LSB 2비트와 동일하지 않을 수 있다. 이러한 경우, STA3은 도즈 상태를 유지할 수 있다. 비콘 프레임3(1030)의 프레임 번호가 109인 경우, (비콘 프레임의 프레임 번호)mod(청취 인터벌/비콘 전송 주기(또는 비콘 인터벌))는 (109)mod(4)=1일 수 있다. STA3의 AID의 LSB 2비트의 값은 01이므로 STA3은 프레임 번호 109에 대응되는 비콘 프레임3(1030)이 전송되는 경우, 어웨이크 상태로 전환되어 프레임 번호 109에 대응되는 비콘 프레임3(1030)을 수신할 수 있다.
도 9와 도 10과 같은 동작을 위해 STA은 처음으로 수신한 비콘 프레임의 프레임 번호를 기반으로 이후 수신할 매칭된 비콘 프레임의 전송 타이밍을 결정하고 매칭된 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 첫번째 매칭된 비콘 프레임의 수신 이후, STA은 청취 인터벌에 따라 어웨이크 상태로 전환되어 매칭된 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 예를 들어, STA은 처음 수신하는 비콘 프레임의 경우, 비콘 프레임의 매칭 또는 비매칭 여부를 고려하지 않고, 수신할 수 있다. STA은 처음 수신한 비콘 프레임의 프레임 번호를 기반으로 이후 전송될 매칭된 비콘 프레임의 전송 타이밍을 결정할 수 있다. STA은 매칭된 비콘 프레임의 전송 타이밍에 어웨이크 상태로 천이되어 매칭된 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 이후, STA은 청취 인터벌을 기반으로 어웨이크 상태로 천이되어 다른 매칭된 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 청취 인터벌을 기반으로 어웨이크 상태로 천이한 STA에 의해 수신되는 비콘 프레임은 매칭된 비콘 프레임일 수 있다. 즉, STA의 첫번째 매칭된 비콘 프레임의 수신 이후, 청취 인터벌에 어웨이크 상태로 전환되어 수신하는 비콘 프레임은 (비콘 프레임의 프레임 번호)mod(청취 인터벌/비콘 전송 주기)가 STA의 AID의 LSB와 동일한 매칭된 비콘 프레임일 수 있다. STA의 청취 인터벌은 매칭된 비콘 프레임의 전송 주기(또는 매칭된 비콘 프레임을 결정하기 위해 사용되는 STA의 AID의 LSB의 비트수)를 기반으로 결정될 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 파워 세이빙 방법을 나타낸 개념도이다.
도 11에서는 비콘 프레임의 프레임 번호의 LSB와 STA의 AID의 LSB가 동일한지 여부를 기반으로 AP로부터 전송되는 비콘 프레임을 수신할지 여부를 결정하는 방법이 개시된다.
STA의 청취 인터벌은
Figure 112016055419005-pct00001
(여기서, N은 자연수)로 결정될 수 있다.
N은 매칭된 비콘 프레임을 결정하기 위해 사용되는 비트수일 수 있다. 비콘 프레임의 프레임 번호의 LSB N개와 STA의 AID의 LSB N개의 동일성 여부를 기반으로 전송되는 비콘 프레임이 매칭된 비콘 프레임인지 여부가 결정될 수 있다.
만약, N=1(즉, 청취 인터벌이 200msec)인 경우, 프레임 번호의 LSB 1비트와 STA의 AID의 1비트를 기반으로 STA은 비콘 프레임의 수신 여부를 결정할 수 있다. N=2인 경우, 프레임 번호의 LSB 2비트와 STA의 AID의 2비트를 기반으로 STA은 비콘 프레임의 수신 여부를 결정할 수 있다.
도 11에서는 N=1인 경우, STA의 비콘 프레임의 수신 방법이 개시된다.
도 11을 참조하면, STA1의 AID의 LSB 1비트가 0일 수 있다. 이러한 경우, STA1은 프레임 번호의 LSB 1비트가 0에 해당하는 비콘 프레임1(1110)이 전송되는 경우, 어웨이크 모드로 전환되어 비콘 프레임1(1110)을 수신할 수 있다.
프레임 번호의 LSB 1비트가 0에 대응되는 비콘 프레임1(1110)에 포함된 TIM이 STA1에 대해 펜딩된 하향링크 데이터가 존재함을 지시하는 경우, STA1은 어웨이크 상태를 유지하고 AP에 의해 전송되는 하향링크 프레임(1115)을 모니터링하고 수신할 수 있다. STA1의 청취 인터벌은 200msec이므로 청취 인터벌을 기반으로 다시 어웨이크 모드로 전환되는 경우, 프레임 번호의 LSB 1비트가 0에 대응되는 비콘 프레임3(1130)을 수신할 수 있다.
STA2의 AID의 LSB 1비트가 1일 수 있다. 이러한 경우, STA2는 프레임 번호의 LSB 1비트가 1에 해당하는 비콘 프레임2(1120)이 전송되는 경우, 어웨이크 모드로 전환되어 비콘 프레임2(1120)을 수신할 수 있다.
프레임 번호의 LSB 1비트가 1에 대응되는 비콘 프레임2(1120)에 포함된 TIM이 AP에 STA2에 대해 펜딩된 하향링크 데이터가 존재함을 지시하는 경우, STA2는 어웨이크 상태를 유지하고 AP에 의해 전송되는 하향링크 프레임(1125)을 모니터링하고 수신할 수 있다. STA1의 청취 인터벌은 200msec이므로 청취 인터벌을 기반으로 다시 어웨이크 모드로 전환되는 경우, 프레임 번호의 LSB 1비트가 1에 대응되는 비콘 프레임을 수신할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 파워 세이빙 방법을 나타낸 개념도이다.
도 12에서는 비콘 프레임의 프레임의 번호의 LSB와 STA의 AID의 LSB가 동일한지 여부를 기반으로 AP로부터 전송되는 비콘 프레임의 수신 여부를 결정하는 방법에 대해 개시한다.
도 12에서, N=2(즉, 청취 인터벌이 400msec)인 경우에 대해 개시한다. N=2인 경우, 프레임 번호의 LSB 2비트 STA의 AID의 LSB 2비트를 기반으로 STA이 비콘 프레임의 수신 여부에 대해 결정할 수 있다. N=2인 경우, 프레임 번호의 LSB 2비트 STA의 AID의 LSB 2비트를 기반으로 STA이 비콘 프레임의 수신 여부에 대해 결정할 수 있다.
도 12를 참조하면, STA1의 AID의 LSB 2비트가 00일 수 있다. 이러한 경우, STA1은 프레임 번호의 LSB 2비트가 00에 해당하는 비콘 프레임1(1210)이 전송되는 경우, 어웨이크 모드로 전환되어 비콘 프레임1(1210)을 수신할 수 있다.
프레임 번호의 LSB 2비트가 00에 대응되는 비콘 프레임1(1210)에 포함된 TIM이 AP에 STA1에 대해 펜딩된 하향링크 데이터가 존재함을 지시하는 경우, STA1은 어웨이크 상태를 유지하고 AP에 의해 전송되는 하향링크 프레임(1215)을 모니터링하고 수신할 수 있다. STA1의 청취 인터벌은 400msec이므로 청취 인터벌을 기반으로 다시 어웨이크 모드로 전환되는 경우, 프레임 번호의 LSB 2비트가 00에 대응되는 비콘 프레임5(1250)을 수신할 수 있다.
STA2의 AID의 LSB 2비트가 01일 수 있다. 이러한 경우, STA2는 프레임 번호의 LSB 2비트가 01에 해당하는 비콘 프레임2(1220)가 전송되는 경우, 어웨이크 모드로 전환되어 비콘 프레임2(1220)을 수신할 수 있다.
프레임 번호의 LSB 2비트가 01에 대응되는 비콘 프레임2(1220)에 포함된 TIM이 AP에 STA2에 대해 펜딩된 하향링크 데이터가 존재함을 지시하는 경우, STA2는 어웨이크 상태를 유지하고 AP에 의해 전송되는 하향링크 프레임(1225)을 모니터링하고 수신할 수 있다. STA2의 청취 인터벌은 400msec이므로 청취 인터벌을 기반으로 다시 어웨이크 모드로 전환되는 경우, 프레임 번호의 LSB 2비트가 01에 대응되는 비콘 프레임2을 수신할 수 있다.
STA3의 AID의 LSB 2비트가 10일 수 있다. 이러한 경우, STA3은 프레임 번호의 LSB 2비트가 10에 해당하는 비콘 프레임3(1230)이 전송되는 경우, 어웨이크 모드로 전환되어 비콘 프레임3(1230)을 수신할 수 있다.
프레임 번호의 LSB 2비트가 10에 대응되는 비콘 프레임3(1230)에 포함된 TIM이 AP에 STA3에 대해 펜딩된 하향링크 데이터가 존재함을 지시하는 경우, STA3은 어웨이크 상태를 유지하고 AP에 의해 전송되는 하향링크 프레임(1235)을 모니터링하고 수신할 수 있다. STA3의 청취 인터벌은 400msec이므로 청취 인터벌을 기반으로 다시 어웨이크 모드로 전환되는 경우, 프레임 번호의 LSB 2비트가 10에 대응되는 비콘 프레임을 수신할 수 있다.
STA4의 AID의 LSB 2비트가 11일 수 있다. 이러한 경우, STA4는 프레임 번호의 LSB 2비트가 11에 해당하는 비콘 프레임4(120)이 전송되는 경우, 어웨이크 모드로 전환되어 비콘 프레임4(1240)을 수신할 수 있다.
프레임 번호의 LSB 2비트가 11에 대응되는 비콘 프레임4(1240)에 포함된 TIM이 AP에 STA4에 대해 펜딩된 하향링크 데이터가 존재함을 지시하는 경우, STA4는 어웨이크 상태를 유지하고 AP에 의해 전송되는 하향링크 프레임(1245)을 모니터링하고 수신할 수 있다. STA4의 청취 인터벌은 400msec이므로 청취 인터벌을 기반으로 다시 어웨이크 모드로 전환되는 경우, 프레임 번호의 LSB 2비트가 11에 대응되는 비콘 프레임을 수신할 수 있다.
도 11와 도 12와 같은 동작을 위해 STA은 처음으로 수신한 비콘 프레임의 프레임 번호를 기반으로 이후 수신할 매칭된 비콘 프레임의 전송 타이밍을 결정하고 매칭된 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 첫번째 매칭된 비콘 프레임의 수신 이후, STA은 청취 인터벌에 따라 어웨이크 상태로 전환되어 매칭된 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 예를 들어, STA은 처음 수신하는 비콘 프레임의 경우, 비콘 프레임의 매칭 또는 비매칭 여부를 고려하지 않고, 수신할 수 있다. STA은 처음 수신한 비콘 프레임의 프레임 번호를 기반으로 이후 전송될 매칭된 비콘 프레임의 전송 타이밍을 결정할 수 있다. STA은 매칭된 비콘 프레임의 전송 타이밍에 어웨이크 상태로 천이되어 매칭된 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 이후, STA은 청취 인터벌을 기반으로 어웨이크 상태로 천이되어 다른 매칭된 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 청취 인터벌을 기반으로 어웨이크 상태로 천이한 STA에 의해 수신되는 비콘 프레임은 매칭된 비콘 프레임일 수 있다. 즉, STA의 첫번째 매칭된 비콘 프레임의 수신 이후, 청취 인터벌에 어웨이크 상태로 전환되어 수신하는 비콘 프레임은 비콘 프레임의 프레임의 번호의 LSB와 STA의 AID의 LSB가 동일한 매칭된 비콘 프레임일 수 있다.
도 9 내지 도 12에서 개시한 하향링크 데이터의 전송 방법이 사용되는 경우, STA으로의 하향링크 데이터의 전송이 분산될 수 있고, 복수의 STA 간의 불필요한 경쟁으로 인한 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 프레임을 전달하는 PPDU 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 13에서는 본 발명의 실시예에 따른 PPDU 포맷에 대해 개시한다. PPDU는 PPDU 헤더 및 MPDU(MAC protocol data unit)(또는 PSDU(physical layer service data unit))를 포함할 수 있다. 프레임은 MPDU에 대응될 수 있다. PPDU 포맷의 PPDU 헤더는 PPDU의 PHY 헤더 및 PHY 프리앰블을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
도 13에 개시되는 PPDU 포맷은 전술한 비콘 프레임, 하향링크 프레임을 전달(carrying)하기 위해 사용될 수 있다.
도 13의 상단을 참조하면, 하향링크 PPDU의 PPDU 헤더는 L-STF(legacy-short training field), L-LTF(legacy-long training field), L-SIG(legacy-signal), HE-SIG A(high efficiency-signal A), HE-STF(high efficiency-short training field), HE-LTF(high efficiency-long training field), HE-SIG B(high efficiency-signal-B)를 포함할 수 있다. PHY 헤더에서 L-SIG까지는 레가시 부분(legacy part), L-SIG 이후의 HE(high efficiency) 부분(HE part)으로 구분될 수 있다.
L-STF(1300)는 짧은 트레이닝 OFDM 심볼(short training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-STF(1300)는 프레임 탐지(frame detection), AGC(automatic gain control), 다이버시티 탐지(diversity detection), 대략적인 주파수/시간 동기화(coarse frequency/time synchronization)을 위해 사용될 수 있다.
L-LTF(1310)는 긴 트레이닝 OFDM 심볼(long training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-LTF(1310)는 정밀한 주파수/시간 동기화(fine frequency/time synchronization) 및 채널 예측을 위해 사용될 수 있다.
L-SIG(1320)는 제어 정보를 전송하기 위해 사용될 수 있다. L-SIG(1320)는 데이터 전송률(rate), 데이터 길이(length)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
HE-SIG A(1330)는 하향링크 PPDU를 수신할 타겟 STA을 지시하기 위한 STA의 식별 정보를 포함할 수 있다. STA은 HE-SIG A(1330)에 포함되는 정보를 타겟 STA의 식별자 정보를 기반으로 PPDU의 수신할지 여부에 대해 결정할 수 있다. 하향링크 PPDU의 HE-SIG A(1330)를 기반으로 STA이 지시된 경우, STA은 하향링크 PPDU에 대한 추가적인 디코딩을 수행할 수 있다. 또한, HE-SIG A(1330)는 하향링크 데이터를 수신할 자원(주파수 자원(또는 서브 밴드)(OFDMA(orthogonal frequency division multiplexing) 기반 전송시) 또는 시공간 스트림 자원(MIMO(multilple input multiple output) 기반 전송시))에 대한 정보를 포함할 수도 있다.
또한 HE-SIG A(1330)는 PPDU에 의해 전달하는 프레임 번호에 대한 정보를 포함할 수 있다.
HE-STF(1340)는 MIMO 환경 또는 OFDMA 환경에서 자동 이득 제어 추정(automatic gain control estimation)을 향상시키기 위하여 사용될 수 있다.
HE-LTF(1350)는 MIMO 환경 또는 OFDMA 환경에서 채널을 추정하기 위하여 사용될 수 있다.
HE-SIG B(1360)는 각 STA에 대한 PSDU(Physical layer service data unit)의 길이 MCS(modulation and coding scheme)에 대한 정보 및 테일 비트 등을 포함할 수 있다.
HE-STF(1340) 및 HE-STF(1340) 이후의 필드에 적용되는 IFFT(inverse fast fourier transform)의 크기와 HE-STF(1340) 이전의 필드에 적용되는 IFFT의 크기는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, HE-STF(1340) 및 HE-STF(1340) 이후의 필드에 적용되는 IFFT의 크기는 HE-STF(1340) 이전의 필드에 적용되는 IFFT의 크기보다 4배 클 수 있다. STA이 하향링크 프레임을 수신한 경우, STA은 하향링크 프레임의 HE-SIG A(1330)를 디코딩하고 HE-SIG A(1330)에 포함된 타겟 STA의 식별자 정보를 기반으로 HE-SIG A(1330) 이후 필드의 디코딩 여부를 결정할 수 있다. 이러한 경우, HE-SIG A(1330)에 포함된 타겟 STA의 식별자 정보가 STA의 식별자를 지시하는 경우, STA은 HE-STF(1340) 및 HE-STF(1340) 이후 필드부터 변경된 FFT 사이즈를 기반으로 디코딩을 수행할 수 있다. 반대로 HE-SIG A(1330)에 포함된 타겟 STA의 식별자 정보가 STA의 식별자를 지시하지 않는 경우, STA은 디코딩을 중단하고 NAV(network allocation vector) 설정을 할 수 있다. HE-STF(1340)의 CP(cyclic prefix)는 다른 필드의 CP보다 큰 크기를 가질 수 있고, 이러한 CP 구간 동안 STA은 FFT 사이즈를 변화시켜 하향링크 PPDU에 대한 디코딩을 수행할 수 있다.
도 13의 상단에서 개시된 PPDU의 포맷을 구성하는 필드의 순서는 변할 수도 있다. 예를 들어, 도 13의 중단에서 개시된 바와 같이 HE 부분의 HE-SIG B(1315)가 HE-SIG A(1305)의 바로 이후에 위치할 수도 있다. STA은 HE-SIG A(1305) 및 HE-SIG B(1315)까지 디코딩하고 필요한 제어 정보를 수신하고 NAV 설정을 할 수 있다. 마찬가지로 HE-STF(1325) 및 HE-STF(1325) 이후의 필드에 적용되는 IFFT의 크기는 HE-STF(1325) 이전의 필드에 적용되는 IFFT의 크기와 다를 수 있다.
STA은 HE-SIG A(1305) 및 HE-SIG B(1315)를 수신할 수 있다. HE-SIG A(1305)의 타겟 STA의 식별자에 의해 하향링크 PPDU의 수신이 지시되는 경우, STA은 HE-STF(1325)부터는 FFT 사이즈를 변화시켜 하향링크 PPDU에 대한 디코딩을 수행할 수 있다. 반대로 STA은 HE-SIG A(1305)를 수신하고, HE-SIG A(1305)를 기반으로 하향링크 PPDU의 수신이 지시되지 않는 경우, NAV(network allocation vector) 설정을 할 수 있다.
도 13의 하단을 참조하면, DL(downlink) MU(multi-user) 전송을 위한 하향링크 PPDU 포맷이 개시된다. 하향링크 PPDU는 OFDMA를 기반으로 서로 다른 하향링크 전송 자원(주파수 자원 또는 공간적 스트림)을 통해 STA으로 전송될 수 있다. 즉, DL MU 전송을 위한 하향링크 PPDU 포맷을 기반으로 복수의 서브밴드를 통해 복수의 STA으로 하향링크 데이터가 전송될 수 있다. 전술한 실시예에서는 AP가 하나의 STA으로 펜딩된 하향링크 데이터를 포함하는 하향링크 프레임을 전송하는 경우를 가정하였다. 하지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 어웨이크 상태의 복수의 STA으로 DL MU 전송을 위한 하향링크 PPDU 포맷으로 하향링크 데이터를 전송할 수도 있다.
하향링크 PPDU 상에서 HE-SIG B(1345)의 이전 필드는 서로 다른 하향링크 전송 자원 각각에서 듀플리케이트된 형태로 전송될 수 있다. HE-SIG B(1345)는 전체 전송 자원 상에서 인코딩된 형태로 전송될 수 있다. HE-SIG B(1345) 이후의 필드는 하향링크 PPDU를 수신하는 복수의 STA 각각을 위한 개별 정보를 포함할 수 있다.
하향링크 PPDU에 포함되는 필드가 하향링크 전송 자원 각각을 통해 각각 전송되는 경우, 필드 각각에 대한 CRC가 하향링크 PPDU에 포함될 수 있다. 반대로, 하향링크 PPDU에 포함되는 특정 필드가 전체 하향링크 전송 자원 상에서 인코딩되어 전송되는 경우, 필드 각각에 대한 CRC가 하향링크 PPDU에 포함되지 않을 수 있다. 따라서, CRC에 대한 오버 헤드가 감소될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 DL MU 전송을 위한 하향링크 PPDU 포맷은 전체 전송 자원 상에서 인코딩된 형태의 HE-SIG B(1345)를 사용함으로써 하향링크 프레임의 CRC 오버헤드를 감소시킬 수 있다.
DL MU 전송을 위한 하향링크 PPDU 포맷도 마찬가지로 HE-STF(1355) 및 HE-STF(1355) 이후의 필드는 HE-STF(1355) 이전의 필드와 다른 IFFT 사이즈를 기반으로 인코딩될 수 있다. 따라서, STA은 HE-SIG A(1335) 및 HE-SIG B(1345)를 수신하고, HE-SIG A(1335)를 기반으로 하향링크 PPDU의 수신을 지시받은 경우, HE-STF(755)부터는 FFT 사이즈를 변화시켜 하향링크 PPDU에 대한 디코딩을 수행할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 14을 참조하면, 무선 장치(800)는 상술한 실시예를 구현할 수 있는 STA로서, AP(1400) 또는 비 AP STA(non-AP station)(또는 STA)(1450)일 수 있다.
AP(1400)는 프로세서(1410), 메모리(1420) 및 RF부(radio frequency unit, 1430)를 포함한다.
RF부(1430)는 프로세서(1410)와 연결하여 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1410)는 본 발명에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1410)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 무선 장치의 동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서는 도 2 내지 13의 실시예에서 개시한 무선 장치의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1410)는 STA으로 전송되는 결합 응답 프레임에 청취 윈도우에 대한 정보는 포함시키도록 구현될 수 있다. 또한, 프로세서(1410)는 비콘 프레임 시간 자원을 지시하는 식별자에 대한 정보를 포함시키도록 구현될 수 있다.
프로세서는 비콘 프레임 시간 자원을 지시하는 식별자에 대한 정보 및 STA의 청취 윈도우의 크기에 대한 정보를 기반으로 결정된 모니터링 시작 시간 자원을 포함하는 청취 윈도우 상에서 STA으로 하향링크 프레임을 전송하도록 구현될 수 있다.
STA(1450)는 프로세서(1460), 메모리(1470) 및 RF부(radio frequency unit, 1480)를 포함한다.
RF부(1480)는 프로세서(1460)와 연결하여 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1460)는 본 발명에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1420)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 무선 장치의 동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서는 도 2 내지 13의 실시예에서 무선 장치의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1460)는 비콘 프레임을 위한 비콘 프레임 시간 자원 상에서 AP(access point)로부터 비콘 프레임을 수신하고, 비콘 프레임의 수신 후 하향링크 데이터를 전달하는 하향링크 프레임에 대한 모니터링 시작 시간 자원 이전까지 슬립 모드를 유지하도록 구현될 수 있다. 또한 프로세서(1460)는 모니터링 시작 시간 자원을 포함하는 청취 윈도우 상에서 AP로부터 하향링크 프레임을 수신하도록 구현될 수 있다.
비콘 프레임에 포함된 TIM(traffic indication map)은 하향링크 데이터를 지시하고, 모니터링 시작 시간 자원은 상기 비콘 프레임 시간 자원을 지시하는 식별자과 상기 청취 윈도우의 크기를 기반으로 결정되고, 청취 윈도우는 상기 STA의 상기 하향링크 프레임의 모니터링 구간일 수 있다.
프로세서(1410, 1460)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 데이터 처리 장치 및/또는 베이스밴드 신호 및 무선 신호를 상호 변환하는 변환기를 포함할 수 있다. 메모리(1420, 1470)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1430, 1480)는 무선 신호를 전송 및/또는 수신하는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다.
실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(1420, 1470)에 저장되고, 프로세서(1410, 1460)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1420, 1470)는 프로세서(1410, 1460) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1410, 1460)와 연결될 수 있다.

Claims (10)

  1. 무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 하향링크 송신을 위한 방법은,
    STA(station)이, 미리 설정된 청취 인터벌(listen interval)을 기반으로 AP(access point)로부터 비콘 프레임을 수신하되, 상기 비콘 프레임은 상기 STA을 위한 하향링크 데이터의 존재 여부를 지시하는 TIM(traffic indication map) 정보 및 상기 비콘 프레임을 위한 비콘 프레임 시간 자원을 지시하는 프레임 번호(frame number) 정보를 포함하는, 단계;
    상기 STA이, 상기 수신된 프레임 번호 정보 및 미리 설정된 청취 윈도우(listen window)를 기반으로 상기 하향링크 데이터를 포함하는 하향링크 프레임의 수신을 위한 모니터링 시작 시간 자원을 연산하는 단계;
    상기 STA이, 상기 비콘 프레임의 수신 후 상기 모니터링 시작 시간 자원 이전까지 슬립 모드를 유지하는 단계; 및
    상기 TIM 정보에 의해 상기 STA을 위한 상기 하향링크 데이터가 존재하는 것으로 지시될 때, 상기 STA이, 상기 모니터링 시작 시간 자원에서 상기 슬립 모드로부터 깨어나 상기 청취 윈도우에 상응하는 시간 구간 동안 상기 AP로부터 상기 하향링크 프레임을 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 청취 윈도우에 대한 정보는 상기 AP에 의해 상기 STA으로 전송되는 결합 응답 프레임에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 프레임 번호 정보에 의해 지시되는 상기 비콘 프레임 시간 자원은 상기 비콘 프레임이 전송되는 시간 단위에 대한 제1 식별 번호에 상응하고,
    상기 청취 윈도우의 크기는 상기 청취 윈도우에 포함되는 시간 단위의 개수이고,
    상기 모니터링 시작 시간 자원은 상기 제1 식별 번호에 모듈러 연산값을 더한 제2 식별 번호에 상응하고,
    상기 모듈러 연산값은 (상기 제1 식별 번호)mod(상기 시간 단위의 개수)인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 청취 인터벌에 대한 정보는 상기 STA에 의해 전송되는 결합 요청 프레임에 포함되고,
    상기 청취 윈도우에 대한 정보는 상기 결합 요청 프레임에 대한 응답으로 전송되는 결합 응답 프레임에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 무선랜에서 파워 세이브 모드를 기반으로 하향링크 송신을 수행하는 STA(station)에 있어서, 상기 STA는,
    무선 신호를 송신 또는 수신하기 위해 구현된 RF(radio frequency)부; 및
    상기 RF부와 동작 가능하도록(operatively) 연결되는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 미리 설정된 청취 인터벌(listen interval)을 기반으로 AP(access point)로부터 비콘 프레임을 수신하도록 구현되되, 상기 비콘 프레임은 상기 STA을 위한 하향링크 데이터의 존재 여부를 지시하는 TIM(traffic indication map) 정보 및 상기 비콘 프레임을 위한 비콘 프레임 시간 자원을 지시하는 프레임 번호(frame number) 정보를 포함하고,
    상기 수신된 프레임 번호 정보 및 미리 설정된 청취 윈도우(listen window)를 기반으로 상기 하향링크 데이터를 포함하는 하향링크 프레임의 수신을 위한 모니터링 시작 시간 자원을 연산하도록 구현되고,
    상기 비콘 프레임의 수신 후 상기 모니터링 시작 시간 자원 이전까지 슬립 모드를 유지하도록 구현되고,
    상기 TIM 정보에 의해 상기 STA을 위한 상기 하향링크 데이터가 존재하는 것으로 지시될 때, 상기 모니터링 시작 시간 자원에서 상기 슬립 모드로부터 깨어나 상기 청취 윈도우에 상응하는 시간 구간 동안 상기 AP로부터 상기 하향링크 프레임을 수신하도록 구현되는 STA.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 청취 윈도우에 대한 정보는 상기 AP에 의해 상기 STA으로 전송되는 결합 응답 프레임에 포함되는 것을 특징으로 하는 STA.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 프레임 번호 정보에 의해 지시되는 상기 비콘 프레임 시간 자원은 상기 비콘 프레임이 전송되는 시간 단위에 대한 제1 식별 번호에 상응하고,
    상기 청취 윈도우의 크기는 상기 청취 윈도우에 포함되는 시간 단위의 개수이고,
    상기 모니터링 시작 시간 자원은 상기 제1 식별 번호에 모듈러 연산값을 더한 제2 식별 번호에 상응하고,
    상기 모듈러 연산값은 (상기 제1 식별 번호)mod(상기 시간 단위의 개수)인 것을 특징으로 하는 STA.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 청취 인터벌에 대한 정보는 상기 STA에 의해 전송되는 결합 요청 프레임에 포함되고,
    상기 청취 윈도우에 대한 정보는 상기 결합 요청 프레임에 대한 응답으로 전송되는 결합 응답 프레임에 포함되는 것을 특징으로 하는 STA.
  9. 삭제
  10. 삭제
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