KR101955521B1 - 통신 시스템에서 데이터 송수신 장치 및 방법 - Google Patents

통신 시스템에서 데이터 송수신 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 통신 시스템에서 하나의 AP(Access Point)가 복수의 단말들, 즉 스테이션(STA(station))들로 서비스 품질을 유지하여 데이터를 송수신하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 복수의 단말들과 하나의 AP(Access Point) 간의 데이터 송수신을 위한 새로운 주파수 대역을 통해, 상기 단말들로부터 단말 정보를 수신하고, 상기 단말 정보를 확인하고, 상기 단말 정보를 이용하여 상기 단말들을 단말 그룹들로 그룹화한 후, 상기 AP에서 상기 단말 그룹들에 각각 해당하는 가상 AP들을 확인하고, 상기 가상 AP들에서의 비콘(beacon) 프레임들을 상기 단말 그룹들에 포함된 단말들로 송신하며, 상기 비콘 프레임들은, 비콘 인터벌(beacon interval) 정보, 비콘 듀레이션(beacon duration) 정보, 비콘 오프셋(beacon offset) 정보, 및 단말 그룹 정보를 포함한다.

Description

통신 시스템에서 데이터 송수신 장치 및 방법{Apparatus and method for transmitting/receiving data in communication system}
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 통신 시스템에서 하나의 AP(Access Point)가 복수의 단말들, 즉 스테이션(STA(station))들로 서비스 품질을 유지하여 데이터를 송수신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
현재 통신 시스템에서는 고속의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(QoS: Quality of Service, 이하 'QoS'라 칭하기로 함)의 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 이러한 통신 시스템의 일 예로 무선 랜(WLAN: Wireless Local Area Network, 이하 'WLAN'이라 칭하기로 함) 시스템에서는, 대용량의 데이터를 한정된 자원을 통해 고속 및 안정적으로 전송하기 위한 방안들에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히, 통신 시스템에서는, 무선 채널을 통한 데이터 전송에 대한 연구가 진행되고 있으며, 최근에는 WLAN 시스템이 한정된 무선 채널을 효과적으로 이용하여 대용량의 데이터를 정상적으로 송수신하기 위한 방안들이 제안되고 있다.
한편, 현재 통신 시스템에서는 보다 대용량의 데이터를 효율적으로 전송하기 위한 기존 통신 시스템에서 데이터 송수신을 위해 사용하는 주파수 대역과는 다른, 새로운 주파수 대역에 대한 연구가 진행되고 있으며, 특히 이러한 새로운 주파수 대역에서의 데이터 송수신을 위한 연구가 진행되고 있다.
하지만, 현재 통신 시스템에서는, 기존의 주파수 대역과 달리 새로운 주파수 대역에서 데이터 송수신을 위한 구체적인 방안이 전혀 제시되지 못하고 있으며, 특히 새로운 주파수 대역에서 데이터 송수신을 위한 프레임에 대한 구체적인 방안, 및 복수의 사용자들에게 정상적으로 데이터를 송수신하는 구체적인 방안이 전혀 제시되지 못하고 있다. 다시 말해, 새로운 주파수 대역에서 하나의 AP가 복수의 사용자들, 예컨대 단말들에게 QoS를 유지하여 정상적으로 데이터를 송수신하기 위한 구체적인 방안이 전혀 제시되지 못하고 있다.
따라서, 통신 시스템, 예컨대 WLAN 시스템에서 새로운 주파수 대역을 통해 데이터를 고속 및 안정적으로 송수신하기 위해, 새로운 주파수 대역에서의 프레임, 및 이러한 프레임을 통해 새로운 주파수 대역에서 복수의 사용자들, 즉 복수의 단말들에게 QoS를 유지하여 정상적으로 대용량의 데이터를 송수신하는 방안이 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 통신 시스템에서 데이터 송수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 통신 시스템에서 새로운 주파수 대역에서의 프레임을 구성하여 데이터를 고속 및 안정적으로 송수신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
그리고, 본 발명의 또 다른 목적은, 통신 시스템에서 새로운 주파수 대역에서 복수의 사용자들, 즉 복수의 단말들에게 서비스 품질을 유지하여, 대용량의 데이터를 정상적으로 송수신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 통신 시스템에서 데이터 송신 장치에 있어서, 복수의 단말들과 하나의 AP(Access Point) 간의 데이터 송수신을 위한 새로운 주파수 대역을 통해, 상기 단말들로부터 단말 정보를 수신하는 수신부; 상기 단말 정보를 확인하고, 상기 단말 정보를 이용하여 상기 단말들을 단말 그룹들로 그룹화한 후, 상기 AP에서 상기 단말 그룹들에 각각 해당하는 가상 AP들을 확인하는 확인부; 및 상기 가상 AP들에서의 비콘(beacon) 프레임들을 상기 단말 그룹들에 포함된 단말들로 송신하는 송신부;를 포함하며; 상기 비콘 프레임들은, 비콘 인터벌(beacon interval) 정보, 비콘 듀레이션(beacon duration) 정보, 비콘 오프셋(beacon offset) 정보, 및 단말 그룹 정보를 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 장치는, 통신 시스템에서 데이터 수신 장치에 있어서, 복수의 단말들과 하나의 AP(Access Point) 간의 데이터 송수신을 위한 새로운 주파수 대역에서의 단말 정보를 생성하는 생성부; 상기 단말 정보를 상기 AP로 송신하는 송신부; 및 상기 AP에서, 상기 단말 정보에 상응하는 단말 그룹의 가상 AP로부터 비콘(beacon) 프레임을 수신하는 수신부;를 포함하며; 상기 AP에는, 상기 단말들이 그룹화된 단말 그룹들에 해당하는 각각의 가상 AP들이 포함되고; 상기 단말 그룹들에 포함된 단말들은, 상기 가상 AP들 중 자신의 단말 그룹에 해당하는 가상 AP로부터 비콘 프레임을 각각 수신하여 접속하며; 상기 비콘 프레임들은, 비콘 인터벌(beacon interval) 정보, 비콘 듀레이션(beacon duration) 정보, 비콘 오프셋(beacon offset) 정보, 및 단말 그룹 정보를 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 통신 시스템에서 데이터 송신 방법에 있어서, 복수의 단말들과 하나의 AP(Access Point) 간의 데이터 송수신을 위한 새로운 주파수 대역을 통해, 상기 단말들로부터 단말 정보를 수신하는 단계; 상기 단말 정보를 확인하고, 상기 단말 정보를 이용하여 상기 단말들을 단말 그룹들로 그룹화한 후, 상기 AP에서 상기 단말 그룹들에 각각 해당하는 가상 AP들을 확인하는 단계; 및 상기 가상 AP들에서의 비콘(beacon) 프레임들을 상기 단말 그룹들에 포함된 단말들로 송신하는 단계;를 포함하며; 상기 비콘 프레임들은, 비콘 인터벌(beacon interval) 정보, 비콘 듀레이션(beacon duration) 정보, 비콘 오프셋(beacon offset) 정보, 및 단말 그룹 정보를 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은, 통신 시스템에서 데이터 수신 방법에 있어서, 복수의 단말들과 하나의 AP(Access Point) 간의 데이터 송수신을 위한 새로운 주파수 대역에서의 단말 정보를 생성하는 단계; 상기 단말 정보를 상기 AP로 송신하는 단계; 및 상기 AP에서, 상기 단말 정보에 상응하는 단말 그룹의 가상 AP로부터 비콘(beacon) 프레임을 수신하는 단계;를 포함하며; 상기 AP에는, 상기 단말들이 그룹화된 단말 그룹들에 해당하는 각각의 가상 AP들이 포함되고; 상기 단말 그룹들에 포함된 단말들은, 상기 가상 AP들 중 자신의 단말 그룹에 해당하는 가상 AP로부터 비콘 프레임을 각각 수신하여 접속하며; 상기 비콘 프레임들은, 비콘 인터벌(beacon interval) 정보, 비콘 듀레이션(beacon duration) 정보, 비콘 오프셋(beacon offset) 정보, 및 단말 그룹 정보를 포함한다.
본 발명은, 통신 시스템에서 새로운 주파수 대역에서의 프레임을 구성하고, 이렇게 구성된 프레임을 통해 단말 그룹 별로 복수의 단말들에게 비콘 오프셋을 갖는 비콘 프레임들을 송수신함으로써, 새로운 주파수 대역에서 복수의 단말들에게 서비스 품질을 유지하면서 대용량의 데이터를 정상적으로 송수신할 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서의 프레임 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 비콘 프레임의 송수신을 개략적으로 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 데이터 송신 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 데이터 송신 장치의 데이터 송신 과정을 개략적으로 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 데이터 수신 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 데이터 수신 장치의 데이터 수신 과정을 개략적으로 도시한 도면.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은, 통신 시스템, 예컨대 무선 랜(WLAN: Wireless Local Area Network, 이하 'WLAN'이라 칭하기로 함) 시스템에서 데이터를 송수신하는 장치 및 방법을 제안한다. 여기서, 본 발명의 실시 예에서는 WLAN 시스템을 일 예로 하여 설명하지만, 본 발명에서 제안하는 데이터 송수신 방안은, 다른 통신 시스템들에도 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는, 통신 시스템에서 기존의 시스템에서 사용하는 주파수 대역과는 다른 새로운 주파수 대역에서, 하나의 AP(Access Point)가 복수의 단말들, 예컨대 스테이션(STA(station))들에게 전송 지연 등의 서비스 품질을 유지하여, 대용량의 데이터를 정상적으로 송수신한다. 여기서, 본 발명의 실시 예에서는, WLAN 시스템에서 복수의 단말들에게 서비스를 지원하기 위해 AP를 제어하여, 새로운 주파수 대역에서 복수의 단말들에게 다양한 서비스 품질(QoS: Quality of Service, 이하 'QoS'라 칭하기로 함)을 유지하면서, 정상적으로 대용량의 데이터를 송수신하며, 그에 따라 복수의 단말들, 즉 복수의 사용자들에게 다양한 QoS를 갖는 서비스를 안정적으로 제공한다.
여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템, 일 예로 WLAN 시스템은, 비허가 대역에서 고속의 데이터 서비스를 제공하는 무선 통신 기술을 이용하며, 특히 기존 셀룰라 시스템과는 달리, 기지국 역할을 하는 액세스 포인트(AP: Access Point, 이하 'AP'라 칭하기로 함)는 유선 네트워크와 전원만 연결되면 누가 쉽게 설치 가능하고 저렴한 가격으로 데이터 통신이 가능하다. 이러한 WLAN 시스템의 분산적 동작(decentralized operation) 특성은 간단한 동작을 가능하게 한다는 장점을 가지고, 센서 네트워크 및 스마트 유틸리티 네트워크로까지 확산되고 있다. 이때, 센서 네트워크나 스마트 유틸리티 네트워크와 같은 응용에서는 각각의 단말이 많은 데이터를 전송하지는 않지만, WLAN 시스템에서는, 전송 지연 등과 같은 서비스 품질이 중요한 요소가 되고, 하나의 AP가 많은 수의 단말들을 지원하는 것이 중요하다.
그러므로, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 하나의 AP가 새로운 주파수 대역을 통해, 복수의 단말들에게 QoS를 유지하면서 대용량의 데이터를 정상적으로 송수신하도록, 하나의 물리적인 AP가 복수의 AP들로 동작, 다시 말해 하나의 물리적 AP가 복수의 가상 AP들을 포함하여 복수의 AP들의 기능을 동시에 수행함으로써, 경쟁 방식의 CSMA(Carrier Sense Multiple Access)방식의 단점을 극복한다. 여기서, 상기 하나의 물리적 AP에 포함되는 가상의 AP들은, AP와 동일한 기능을 수행하며, 특히 복수의 단말들에 대한 단말 그룹을 관리하는 기능을 수행한다.
또한, CSMA 방식에서는 해당 시간에 많은 수의 단말들이 데이터를 전송하고자 할 경우, 단말들이 데이터 전송을 위해 서로 경쟁만을 하다 보면 전송 지연에 대한 요구 사항을 만족시키기 어렵고, 최악의 상황에서는 각 단말들이 새롭게 전송한 데이터들 간의 충돌만 발생하여 아무런 단말들도 데이터를 전송하지 못할 수 있다. 다시 말해, CSMA 방식은 중앙에서 단말들의 접속을 제어하는 역할을 수행하지 않고, 데이터 전송을 위해 단말들이 서로 경쟁하여, 경쟁에서 승리하는 단말이 데이터를 전송하는 분산적 동작 특성을 갖기 때문에, 하나의 AP에서 실제적으로 지원할 수 있는 단말의 개수에 한계가 있다.
하지만, 센서 네트워크나 VoIP(Voice over Internet Protocol)를 주로 이용하는 WLAN 시스템에서는, 전송해야 하는 데이터의 양은 많지 않지만, 전송 지연에 대한 서비스 품질을 만족시켜야 하고, 또한 많은 수의 단말들이 동시에 접속이 가능해야 한다. 그에 따라, 본 발명의 실시 예에서는, 전술한 바와 같은, WLAN 시스템에서의 서비스 품질도 만족시키면서 많은 수의 단말들을 효과적으로 지원할 수 있도록 AP 제어 방식 및 단말들의 접속 방식을 제안한다. 여기서, 본 발명의 실시 예에서는, WLAN 시스템에서 하나의 AP에 많은 수의 단말들이 동시 접속하여 데이터를 전송하기 위해 여러 개의 단말들이 경쟁하여 접속할 경우, 무선 환경에서 패킷을 충돌할 확률이 단말들의 수만큼 증가하여 채널 이용 효율이 현저하게 떨어지게 되고, 극단적인 경우에는 계속 패킷 충돌만 발생하고 아무도 데이터를 전송하지 못하는 상황까지 발생할 수 있음으로, CSMA 방식에 시분할다중접속(TDMA: Time Division Multiple Access)을 적용하여, 복수의 단말들이 동시에 접속하고 할 경우에도, AP 및 단말들의 접속을 제어하여 단말들과 정상적으로 데이터를 송수신하도록 한다.
이러한 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 새로운 주파수 대역에서의 무선 전송은, 기존 WLAN 시스템이 사용하던 2.4GHz나 5GHz 대역이 아닌 새로운 주파수 대역에서의 무선 전송을 의미한다. 그에 따라, 새로운 주파수 대역에서 무선 전송이 이루어지는, 본 발명의 실시 예에서 IEEE 802.11ac 시스템의 프레임 구조를 그래도 사용할 경우, 불필요한 오버헤드(overhead)가 많아서 데이터 처리율이 저하된다. 예를 들어, IEEE 802.11ac 시스템에서는 같은 5GHz 대역에서 이미 정의되어 있는 IEEE 802.11a 시스템과 IEEE 802.11n 시스템과의 호환성을 유지하기 위해서 부가적인 신호 및 정보들이 포함된다. 하지만, 본 발명의 실시 예에 따른 새로운 주파수 대역에서 IEEE 802.11ac 시스템의 프레임 구조를 사용할 경우에는 이와 같은 호환성을 위한 부가적인 신호 및 정보가 필요 없기 때문에 효율적인 프레임 구성이 가능하다. 그리고 새로운 전송 방식 및 데이터 전송률이 정의될 경우에는 제어 정보의 비트 할당 등이 바뀔 수 있다.
여기서, 전술한 IEEE 802.11ac 시스템의 프레임 구조는, 같은 5GHz를 사용하는 IEEE 802.11a 시스템과 IEEE 802.11n 시스템과의 호환성을 위해서 Legacy Short Training Field (L-STF), Legacy Long Training Field (L-LTF), Legacy Signal Field (L-SIG) 등을 우선 정의한 후, 실제 IEEE 802.11ac 시스템에서 사용하는 프레임의 제어 정보가 포함된 Very High Throughput Signal Field (VHT-SIG), 자동 이득 조절을 위한 Very High Throughput Short Training Field (VHT-STF), 채널 추정을 위한 Very High Throughput Long Training Field (VHT-LTF), 실제 전송되는 데이터가 포함된 Data Field를 정의하고 있다.
이때, 전반부의 L-STF, L-LTF, L-SIG는, IEEE 802.11a 시스템과 IEEE 802.11n 시스템과의 호환성을 위해서 정의된 부분이며, 5GHz 대역을 사용하지 않는 시스템에서는, 전술한 호환성을 위한 필드(field)들, 즉 L-STF, L-LTF, L-SIG는 불필요한 오버헤드로 동작하게 된다. 따라서, 본 발명의 실시 예에서는, 오버헤드를 감소시키고, 새로운 주파수 대역을 이용하는 새로운 시스템에서 요구되는 새로운 제어 정보를 포함하는 새로운 프레임 구조를 구성한다.
또한, IEEE 802.11ac 시스템은, 5GHz 대역에서 IEEE 802.11a 시스템과 IEEE 802.11n 시스템과의 호환성을 유지하면서 G bps급의 데이터 전송을 가능하게 하고 있다. 특히, IEEE 802.11ac 시스템은, 20MHz, 40MHz, 80MHz, 160MHz의 대역폭을 지원하며, 최대 8개의 데이터 스트림을 다중 송수신 안테나 기술을 이용하여 전송하고, 이때 전술한 바와 같이 다른 시스템과의 호환성을 유지하기 위해서 프레임을 구성하여 데이터를 전송한다. 그러면 여기서, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서의 프레임 구조를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서의 프레임 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 도 1은, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 IEEE 802.11ac 시스템의 프레임 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, IEEE 802.11ac 시스템의 프레임은, 복수의 단말들로의 데이터 송수신을 위한 제어 정보가 포함되는 제어 필드들, 다시 말해 L-STF(102), L-LTF(104), L-SIG(106), VHT-SIG A1(108), VHT-SIG A2(110), VHT-STF(112), 복수의 VHT-LTF들, 즉 VHT-LTF 1(114) 및 VHT-LTF N(116), VHT-SIG B(118)를 포함하며, 복수의 단말들로 송신되는 데이터가 포함되는 데이터 필드로 복수의 데이터 필드들, 즉 DATA 1(120), DATA 2(122), 및 DATA M(124)을 포함한다.
여기서, 상기 L-STF(102)는, 신호 검파, 자동 이득 조절, 주파수 오차 추정, 및 프레임 동기 등에 이용되며, 상기 L-LTF(104)는, 채널 추정 및 주파수 오차 추정 등에 이용된다. 또한, 상기 L-SIG(106)는, 전송률 정보 및 프레임 길이 정보 등을 포함하고, 상기 VHT-SIG A1(108) 및 상기 VHT-SIG A2(110)는, 대역폭, 보호구간 길이, 시공간 부호, 전송률(MCS(Modulation and coding scheme) 레벨), 데이터 스트림 수, AID 정보, 사용 부호 기술, 빔포밍 등의 정보를 포함한다.
그리고, 상기 VHT-STF(112)는, 자동 이득 조절에 이용되고, 상기 VHT-LTF 1(114) 및 상기 VHT-LTF N(116)은, 채널 추정에 이용되며, 상기 VHT-SIG B(118)는, 다중 사용자(multi user) MIMO(Multi-Input Multi-Output)를 위한 사용자 별 전송율(MCS 레벨), 및 데이터 길이 정보 등을 포함하며, 상기 DATA 1(120), DATA 2(122), 및 DATA M(124)은, 실제 사용자들, 즉 단말들인 STA(station)들에게 전송되는 데이터를 포함한다.
여기서, 상기 VHT-LTF 1(114) 및 상기 VHT-LTF N(116)은, 상기 프레임을 통해 송신되는 데이터 스트림의 수에 따라서 결정되며, 예컨대 1개의 스트림만 전송되는 경우는 VHT-LTF 1(114)만, 즉 1개의 VHT-LTF가 프레임에 포함되고, 스트림 수가 2개이면, VHT-LTF 1(114)와 VHT-LTF 2, 즉 2개의 VHT-LTF가 프레임에 포함된다.
또한, 상기 L-SIG(106)의 전송률과 프레임의 길이 정보는, 실제 데이터의 정보를 포함하는 것이 아니라, IEEE 802.11a 시스템 또는 IEEE 802.11n 시스템의 단말들이 해당 프레임을 수신할 경우, 상기 수신한 해당 프레임의 길이 동안 데이터 전송이 이루어지지 않도록 한다. 여기서, 상기 L-SIG(106)의 전송률과 프레임의 길이 정보는, IEEE 802.11a 시스템 또는 IEEE 802.11n 시스템과의 호환성이 고려되지 않을 경우 불필요한 정보가 된다. 그리고, 상기 L-STF(102)와 상기 L-LTF(104)는, 상기 VHT-STF(112)와 상기 VHT-LTF들(114,116)로 기능을 대체할 수 있으며, 전술한 바와 같이 호환성을 고려하지 않을 경우 IEEE 802.11ac 시스템의 프레임 구조는 오버헤드가 존재함으로 효율적이지 못한 프레임 구조가 된다. 이러한 비효율성을 제거하여 새롭게 구성한 프레임 구조에 대해서는 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 통신 시스템에서의 프레임 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 도 2는, 도 1에 도시한 IEEE 802.11ac 시스템의 프레임 구조에서 IEEE 802.11a 시스템 또는 IEEE 802.11n 시스템과의 호환성을 배제하면서 프레임의 오버헤드를 감소시켜 효율성을 향상시킨 프레임 구조를 도시한 도면이며, 아울러 본 발명의 다른 실시 예에 따른 통신 시스템에서 기존 시스템에서의 데이터 송수신을 위해 사용하는 주파수 대역과는 다른 새로운 주파수 대역에서의 새로운 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 새로운 주파수 대역에서의 프레임은, 복수의 단말들로의 데이터 송수신을 위한 제어 정보가 포함되는 제어 필드들, 다시 말해 VHT-STF(202), VHT-SIG A1(206), VHT-SIG A2(208), 복수의 VHT-LTF들, 즉 VHT-LTF 1(204), VHT-LTF 2(210) 및 VHT-LTF N(212), VHT-SIG B(214)를 포함하며, 복수의 단말들로 송신되는 데이터가 포함되는 데이터 필드로 복수의 데이터 필드들, 즉 DATA 1(216), DATA 2(218), 및 DATA M(220)을 포함한다.
여기서, 상기 VHT-STF(202)는, 신호 검파, 자동 이득 조절, 주파수 오차 추정, 및 프레임 동기 등에 이용되며, 상기 VHT-LTF 1(204)은, 채널 추정 및 주파수 오차 추정 등에 이용된다. 또한, 상기 VHT-SIG A1(206) 및 상기 VHT-SIG A2(208)는, 대역폭, 보호구간 길이, 시공간 부호, 전송률(MCS 레벨), 데이터 스트림 수, AID 정보, 사용 부호 기술, 빔포밍, 새로운 전송 모드 적용 등의 정보를 포함한다.
그리고, 상기 VHT-LTF 1(204) 뿐만 아니라 상기 VHT-LTF 2(210) 및 상기 VHT-LTF N(212)은, 채널 추정에 이용되며, 상기 VHT-SIG B(214)는, 다중 사용자 MIMO를 위한 사용자 별 전송율(MCS 레벨), 및 데이터 길이 정보 등을 포함하며, 상기 DATA 1(216), DATA 2(218), 및 DATA M(220)은, 실제 사용자들, 즉 단말들인 STA들에게 전송되는 데이터를 포함한다.
여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 새로운 주파수 대역에서의 프레임을 이용하여 데이터를 송수신하기 위해, 상기 VHT-STF(202)를 전술한 IEEE 802.11ac 시스템의 프레임에서 상기 L-STF(102)의 길이만큼 확장하여, 상기 VHT-STF(202)는 상기 L-STF(102)가 수행하는 기능을 수행하게 된다. 그리고, 상기 VHT-LTF들(204,210,212)에서, 첫번째 Long Training Field인 상기 VHT-LTF 1(204)을 프레임의 앞부분에 우선 배치, 즉 상기 VHT-LTF 1(204)을 상기 VHT-STF(202) 다음에 위치시키고, 나머지 N-1개의 VHT-LTF들(210,212)은, 상기 VHT-SIG A1(206) 및 상기 VHT-SIG A2(208) 이후에 배치한다. 또한, 모든 단말들이 수신하여야 하는 프레임에 대한 제어 정보는, 상기 VHT-SIG A1(206) 및 상기 VHT-SIG A2(208)에 포함된다.
아울러, 이러한 새로운 주파수 대역에서의 프레임을 이용하여 데이터를 송수신하는 통신 시스템이 다중 사용자 MIMO 기능을 지원할 경우, 사용자 별 전송률 정보와 데이터 길이 정보를 포함하는 상기 VHT-SIG B(214)가, 상기 새로운 주파수 대역에서의 프레임 구조에 포함되어야 하며, 다중 사용자 MIMO 기능을 지원하지 않을 경우에는 상기 VHT-SIG B(214)가 프레임에서 생략될 수 있다.
여기서, 상기 VHT-SIG A1(206) 및 상기 VHT-SIG A2(208)의 구조는 표 1에 나타낸 바와 같다.
VHT-SIG A1 B0-B1 대역폭 2-bit 20/40/80/160MHz를 각각 0/1/2/3으로 나타냄.
B3 예약 1-bit 1로 고정
B4-B9 Group ID 6-bit Group ID 정보 포함
B10-21 NSTS 12-bit 다중 사용자의 경우, 사용자 당 3bit으로 4명의 사용자의 스트림 수를 0~4까지 표현
단일 사용자의 경우, B10~B12로 1(000)~8(111)개 스트림까지 표시하고, B13~B21은 partial AID 정보 포함
B22 TXOP_PS_NOT_ALLO WED 1-bit TXOP_PS의 활용 가능 여부 표시
B23 예약 1-bit 1로 고정
VHT-SIG A2 B0-B1 Short GI 2-bit Short GI의 사용 여부에 따라 설정
B2-B3 부호화 방식(coding) 2-bit LDPC와 BCC의 사용 여부 표시
B4-B7 전송률(MCS) 4-bit BPSK 1/2 code rate부터 256-QAM 5/6 code rate까지 10가지 MCS 정의
B8 빔포밍 1-bit 빔포밍 사용 여부 표시
B9 예약 1-bit 1로 고정
B10-B17 CRC 8-bit CRC bit 삽입
B18-B23 tail 6-bit Viterbi decoder의 trellis 마무리 용
그리고, 표 1에서, 도 2에 도시한 바와 같은, 상기 새로운 주파수 대역에서의 프레임 구조를 사용하는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 가능한 대역폭(BW(Band Width))이, 4가지 이상인 경우, 예컨대 20MHz, 40MHz, 80MHz, 160MHz 이상인 경우를 고려하여 상기 VHT-SIG A1(206)의 B3 영역을 추가적으로 대역폭 정보에 활용할 수 있다. 그리고, 상기 VHT-SIG A1(206)에서 전송 시공간 스트림 수를 나타내는 NSTS의 경우, 다중 사용자를 위해서 최대 4개의 스트림씩 4명의 사용자에게 할당되어 있고, 단일 사용자의 경우에는 최대 8개의 스트림이 할당될 수 있도록 한다. 이때, 도 2에 도시한 바와 같은, 상기 새로운 주파수 대역에서의 프레임 구조를 사용하는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 전술한 바와 같이 할당되는 스트림을 각각 반으로 줄여서 1 비트(bit)씩의 여유를 확보하고, 이렇게 확보된 1 bit를 새로운 전송 방식에 할당할 수 있다.
즉, 도 2에 도시한 상기 새로운 주파수 대역에서의 프레임 구조를 사용하는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 반복 전송 등을 통해 기존의 시스템과 비교하여 전송률이 반으로 줄어들지만, 통신 거리를 늘릴 수 있는 모드를 정의하도록 1 비트를 각각 할당 할 수 있다.
그러므로, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 다중 사용자의 경우 사용자 당 3 비트가 할당되며, 이때 상기 3비트 중에서 1비트는 반복 전송 여부를 나타내는 비트로 할당하고, 나머지 2 비트로 전송 스트림 수를 나타낸다. 아울러, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 단일 사용자의 경우에도 1 비트는 반복 전송 여부를 나타내는데 사용하고, 나머지 2 비트로 1개에서 4개의 전송 스트림까지 정의하며, 추가적인 전송 모드가 더 필요한 경우에는 다른 reserved bit들을 사용하여 추가적인 전송 모드를 이용할 수 있다.
예컨대, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서, 통신 거리를 더 확장하기 위해 4배 반복 전송 또는 6배 반복 전송 모드까지 정의할 경우, 상기 VHT-SIG A1(206)의 B23 영역 또는 상기 VHT-SIG A2(208)의 B9 영역까지 새로운 모드 정의에 활용한다. 그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서, 반복 전송과 같이 수신 감도를 높여 통신 거리를 확장하는 모드를 사용하는 경우에는 초기 신호 검파 및 채널 추정의 성능을 향상하기 위해 상기 VHT-STF(202)와 VHT-LTF들(204,210,212)의 길이를 각각 확장하여 사용한다. 여기서, 상기 확장된 VHT-LTF들(204,210,212)은, 기존 OFDM 심벌과 같은 구조를 가지며, 이때 VHT-LTF들(204,210,212)가 확장되지 않을 경우에는, L-LTF(104)와 같이, DGI(double GI(Guard Interval)) + LTF + LTF의 구조를 갖고, VHT-LTF들(204,210,212)가 확장되는 경우에는 DGI(double GI) + LTF + LTF의 구조 뒤에 덧붙이는 것을 (GI+LTF)의 구조의 개수를 확장하면서 덧붙여 확장한다.
여기서, 상기 VHT-SIG A1(206) 및 상기 VHT-SIG A2(208)의 기본 구조는, 설명의 편의를 위해, 총 64개의 부반송파 중에서 보호 대역과, DC(Direct Current), 그리고 파일럿 부반송파를 제외한 52개의 데이터 부반송파에 BPSK(binary phase shift keying), 1/2 부호율을 갖는 채널 부호가 사용된다고 가정하기로 한다. 그에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 하나의 OFDM(Orthogonal frequency division multiplexing) 심볼(symbol) 당 26개의 비트를 할당할 수 있지만, IEEE 802.11ac 시스템의 L-SIG(106)와 같이 48개의 데이터 부반송파만 사용하여 하나의 OFDM 심볼당 24개의 비트만 할당할 수 있다.
예컨대, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템이, IEEE 802.11ac 시스템과 같이, 64개의 부반송파를 이용하는 W Hz 대역폭 모드, 128개의 부반송파를 이용하는 2W Hz 대역폭 모드, 256개의 부반송파를 사용하는 4W Hz 대역폭 모드, 및 512개의 부반송파를 사용하는 8W Hz 대역폭 모드가 기본적으로 존재하며, 추가적으로 32개의 부반송파를 사용하는 W/2 Hz 대역폭 모드가 존재한다. 여기서, IEEE 802.11ac 시스템에서는 W = 20MHz로 정의되지만, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, IEEE 802.11ac 시스템과는 다른 새로운 주파수 대역을 사용하기 위해서 대역폭을 변화시켜 사용하며, 이때 상기 새로운 주파수 대역에서의 대역폭은 W Hz로 정의된다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, W/2 대역폭 모드를 위한 VHT-SIG A1(206) 및 VHT-SIG A2(208)와, W Hz, 2W Hz, 4W Hz, 및 16W Hz 대역폭 모드들을 위한 VHT-SIG A1(206) 및 VHT-SIG A2(208)를 구분하여 정의한다. 여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 상기 W Hz, 2W Hz, 4W Hz, 및 16W Hz 대역폭 모드의 경우에는 64개의 부반송파를 갖는 W Hz 대역폭 모드를 정의하며, 이러한 대역폭 모드들을 확장하는 방식임으로, 상기 VHT-SIG A1(206) 및 VHT-SIG A2(208)에 포함되는 총 비트수는 동일하다. 그러므로, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 2개의 OFDM 심볼을 VHT-SIG A1(206) 및 VHT-SIG A2(208)에 할당할 경우, 총 52비트 또는 48비트를 제어 정보를 할당하는데 사용한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, W/2 Hz 대역폭 사용 가능한 부반송파가 1/2로 줄어들어, 하나의 OFDM 심볼 당 할당할 수 있는 비트수가 제한된다. 다시 말해, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 64개의 부반송파를 활용하는 W Hz 대역폭 모드와, 32개의 부반송파를 활용하는 W/2 Hz 대역폭 모드에 따라 각각 부반송파를 할당한다. 여기서, 도 4에 관해서는, 이하에서 보다 구체적으로 설명할 것임으로 여기서는 그에 관한 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 대역폭에 따라 VHT-SIG A1(206) 및 VHT-SIG A2(208)에 할당 가능한 정보 비트의 수가 차이가 크므로, 대역폭에 따라 VHT-SIG A1(206) 및 VHT-SIG A2(208)의 OFDM 심벌 수와 비트 할당 방식을 다르게 한다.
보다 구체적으로 설명하면, 우선 W Hz 대역의 경우, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 2개의 OFDM 심벌을 VHT-SIG A1(206) 및 VHT-SIG A2(208)로 사용한다고 가정하여, VHT-SIG A1(206) 및 VHT-SIG A2(208)의 48 비트 또는 52 비트에 대한 비트 할당, 즉 VHT-SIG A1(206) 및 VHT-SIG A2(208)에 포함되는 정보는 다음과 같다.
- MCS(변조 및 부호 방식): 4비트 필요함(IEEE 802.11ac 시스템의 10가지와 가장 낮은 전송률에 반복 전송을 적용한 새로운 MCS들을 포함한 최대 16가지 표현).
- Length(패킷 길이): 바이트 단위(2 byte 또는 4 byte 형태로 표시) 또는 OFDM 심벌 단위(마지막 OFDM 심벌의 모호함(ambiguity)을 해결하기 위한 차가 비트를 포함)로 길이 표시하여 10비트 이상이 필요함. 여기서, IEEE 802.11a 시스템의 경우에는 12 비트, IEEEE 802.11n 시스템의 경우에는 16 비트, 그리고 IEEE 802.11ac 시스템의 경우에는 17 비트임.
- Guard Interval(보호 구간 길이): Regular GI, Short GI, 및 필요에 따라 Shorter GI 형태로 2 가지, 또는 3, 4가지 형태를 포함하며, 1 비트 또는 2 비트 필요함.
- BW(대역폭): W Hz, 2W Hz, 4W Hz, 및 8W Hz 대역폭을 나타내기 위한 2 비트와, W/2 Hz 대역폭 모드를 표시하기 위한 1 비트가 추가되며, 이때 W/2 Hz 대역폭 모드의 경우, 프리앰블을 이용한 자동 검출을 위해 BW 정보에 포함되지 않을 수도 있으며, 2~3 비트 필요함.
- STBC(Space-Time Block Code)(시공간 블록 부호): STBC 활용 여부를 나타내는 1 비트 필요함.
- Tail: 마지막에 6개의 0 비트 삽입.
- Nsts(시공간 스트림 수): MIMO를 활용하여 동시에 전송하는 데이터 스트림의 수로 최대 4개까지 표현이 가능하며, 2 비트 필요함.
- Coding scheme(부호화 방식): 컨벌루션 부호(convolutional code)와 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low-Density Parity Check) 부호의 선택으로 1 비트 필요함.
- TXOP-PS(TXOP(Transmission opportunity)를 활용한 절전(power save) 여부): TXOP-PS 활용 여부에 따른 선택을 표시하는 1 비트 필요함.
- CRC: VHT-SIG A1(206) 및 VHT-SIG A2(208)에 대한 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 위한 8 비트 필요함(CRC의 부호률 변화를 통해 비트 수는 변경 가능).
- Reserved(예약 비트): 할당 후 남은 비트를 정해진 위치에 정해진 수로 표시.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 이러한 IEEE 802.11 시스템에서 사용하는 내용을 변경 및 다른 내용을 추가하며, 다음과 같은 정보가 더 추가적으로 포함, VHT-SIG A1(206) 및 VHT-SIG A2(208)에 추가적으로 포함되는 정보는 다음과 같다.
- 응용 분야 및 QoS(Quality of Service) 요구 사항.
- 어그리게이션(aggregation) 여부.
- 배터리 파워(power) 경고 여부.
- 파워(power) 등급.
- PSMP(Power Save Multi-Poll) 그룹.
- 경고 신호.
- 많은 수의 STA 접속 관련 파라미터(parameter).
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 전술한 바와 같은 비트들을 조합하여 48 비트 또는 52 비트로 구성된 VHT-SIG A1(206) 및 VHT-SIG A2(208)을 2개의 OFDM 심벌 동안에 전송한다.
아울러, W/2 Hz 대역폭 모드에서, 2개의 OFDM 심벌만을 VHT-SIG A1(206) 및 VHT-SIG A2(208)에 할당할 경우에는 총 24 비트 할당이 가능함으로, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 다음과 같이 필수 정보만 할당, 즉 VHT-SIG A1(206) 및 VHT-SIG A2(208)에 포함되는 필수 정보는 다음과 같다.
- MCS: 4 비트
- Length: 12 비트
- Tail: 6 비트
- 패리티(Parity): 1 비트(CRC 대신에 패리티를 활용하여 오류 체크)
- W/2 Hz BW(또는 GI): 1비트, W/2 Hz 대역폭 모드 구분을 위해서 1 비트를 할당할 수 있으며, 이때 프리앰블 구조를 이용하여 자동 검출 할 수 있음으로, 대신에 보호 구간의 길이를 나타냄.
이렇게 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, VHT-SIG A1(206) 및 VHT-SIG A2(208)에 24 비트로 필수 정보만을 할당함으로, 추가적으로 정보가 필요한 경우에는 OFDM 심볼의 길이 3개 또는 4개까지 확장하여, W Hz 대역폭 모드에서와 같이 필요한 정보를 추가적으로 할당한다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, W/2 Hz 대역폭 모드 경우 패킷마다 VHT-SIG A1(206) 및 VHT-SIG A2(208)의 길이를 다르게 하여, VHT-SIG A1(206) 및 VHT-SIG A2(208)에 포함되는 정보의 양을 다르게 할 수도 있으며, 이때 전술한 바와 같이 VHT-SIG A1(206) 및 VHT-SIG A2(208)의 길이가 다름을 수신 장치가 구분하고, 또한 반복 전송을 사용할 경우의 VHT-LTF들(204,210,212)의 확장 여부를 확인하기 위해서, VHT-SIG A1(206) 및 VHT-SIG A2(208)의 변조를 Q-BPSK와 BPSK를 조합하여 전송한다. 그에 따라, 상기 수신 장치는, 우선 W/2 Hz 대역폭인지, W Hz, 2W Hz, 4W Hz, 및 8W Hz 대역폭인지를 구분하고, 이러한 구분에 상응하는 방식으로 VHT-SIG A1(206) 및 VHT-SIG A2(208)를 확인하며, W/2 Hz 대역폭의 경우도 VHT-SIG A1(206) 및 VHT-SIG A2(208)에 사용되는 OFDM 심벌 수를 검출하여, VHT-SIG A1(206) 및 VHT-SIG A2(208)에 포함된 정보를 추출한다. 그러면 여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 반복 전송 방식을 고려한 새로운 프레임 구조에 대해서는 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 통신 시스템에서의 프레임 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 도 3은, 도 2에 도시한 새로운 주파수 대역에서의 새로운 프레임 구조에서 반복 전송 방식을 고려한, 새로운 프레임 구조를 도시한 도면이며, 이때 도 3은 VHT-SIG A1 및 VHT-SIG A2가 2개의 OFDM 심벌이고, 2회 반복 전송 방식을 일 예로 한 새로운 프레임 구조를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 새로운 주파수 대역에서의 프레임은, 복수의 단말들로의 데이터 송수신을 위한 제어 정보가 포함되는 제어 필드들, 다시 말해 VHT-STF(302), 2개의 VHT-SIG A1들(306,308), 2개의 VHT-SIG A2들(310,312), 복수의 VHT-LTF들, 즉 VHT-LTF 1(304), VHT-LTF 2(314) 및 VHT-LTF N(316), 반복 전송에 따른 2개의 VHT-SIG B들(318,320)을 포함하며, 복수의 단말들로 송신되는 데이터가 포함되는 데이터 필드로 복수의 데이터 필드들, 즉 2개의 DATA 1들(322,324) 및 2개의 DATA M들(326,328)을 포함한다.
여기서, 상기 VHT-STF(302)는, 신호 검파, 자동 이득 조절, 주파수 오차 추정, 및 프레임 동기 등에 이용되며, 상기 VHT-LTF 1(304)는, 채널 추정 및 주파수 오차 추정 등에 이용된다. 또한, 상기 VHT-SIG A1들(306,308) 및 상기 VHT-SIG A2들(310,312)은, 대역폭, 보호구간 길이, 시공간 부호, 전송률(MCS 레벨), 데이터 스트림 수, AID 정보, 사용 부호 기술, 빔포밍 등의 정보를 포함한다.
그리고, 상기 VHT-LTF 1(304) 뿐만 아니라 상기 VHT-LTF 2(314) 및 상기 VHT-LTF N(316)은, 채널 추정에 이용되며, 상기 VHT-SIG B들(318,320)은, 다중 사용자 MIMO를 위한 사용자 별 전송율(MCS 레벨), 및 데이터 길이 정보 등을 포함하며, 상기 DATA 1들(322,324) 및 상기 DATA M들(326,328)은, 실제 사용자들, 즉 단말들인 STA들에게 전송되는 데이터를 포함한다.
여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 도 2에 도시한 상기 새로운 주파수 대역에서의 프레임 구조에서, 반복 전송 방식을 고려, 즉 반복 전송 모드를 사용할 경우, 도 3에 도시한 프레임 구조에서와 같이, VHT-SIG A1 및 VHT-SIG A2, 뿐만 아니라 VHT-SIG B가 각각 앞의 심볼을 반복, 즉 연속적으로 반복되어, 2개의 VHT-SIG A1들(306,308), 2개의 VHT-SIG A2들(310,312), 및 2개의 VHT-SIG B들(318,320)이 프레임에 포함되며, 데이터 필드들 또한 각각 앞의 심볼을 반복, 즉 연속적으로 반복되어, 2개의 DATA 1들(322,324) 및 2개의 DATA M들(326,328)이 프레임에 포함된다. 상기 연속적으로 반복된 VHT-SIG A1들(306,308), VHT-SIG A2들(310,312), VHT-SIG B들(318,320), DATA 1들(322,324), 및 DATA M들(326,328)은, 앞 심볼을 반복한 심볼의 형태로서, 단순한 심볼 반복이거나, 서브캐리어(subcarrier) 위치를 변경하여 반복시키는 등의 다양한 반복 방식 등을 통해 프레임에 포함된다.
이러한 도 3에 도시한 프레임 구조를 이용하는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 수신 감도가 향상됨에 따라 VHT-STF(302)의 길이가 확장되어 수신 장치에서의 신호 검파의 성능이 향상되고, 상기 VHT-LTF2(314) 및 VHT-LTF N(316)의 길이 또한 확장된다. 즉, 도 2에서 설명한 바와 같이, 상기 VHT-STF(302)를 전술한 IEEE 802.11ac 시스템의 프레임에서 상기 L-STF(102)의 길이만큼 확장하여, 상기 VHT-STF(302)는 상기 L-STF(302)가 수행하는 기능을 수행하게 된다. 그리고, 상기 VHT-LTF들(304,314,316)에서, 첫번째 Long Training Field인 상기 VHT-LTF 1(304)을 프레임의 앞부분에 우선 배치, 즉 상기 VHT-LTF 1(304)을 상기 VHT-STF(302) 다음에 위치시키고, 나머지 N-1개의 VHT-LTF들(314,316)은, 상기 VHT-SIG A1들(306,308) 및 상기 VHT-SIG A2들(310,312) 이후에 배치한다. 그러면 여기서, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 구조에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 통신 시스템은, 사용 가능한 주파수 대역, 예컨대 기존의 시스템에서 사용하는 주파수 대역과는 다른 새로운 주파수 대역을 통해, 하나의 AP(400)에 복수의 단말들(402,404,406,408,410,412,414,416)이 동시에 접속하고자 할 경우, 상기 복수의 단말들(402,404,406,408,410,412,414,416)이 동시에 하나의 AP(400)에 접속하여 상기 사용 가능한 주파수 대역, 예컨대 새로운 주파수 대역을 통해 데이터를 정상적으로 송수신하도록 상기 복수의 단말들(402,404,406,408,410,412,414,416)을 소정개의 단말 그룹들, 예컨대 제1단말 그룹(Group 1) 제2단말 그룹(Group 2)로 그룹화한다. 그리고, 상기 통신 시스템은, 2개의 단말 그룹들이 번갈아 가면서 채널 사용 권한을 갖고, 채널 사용 권한을 갖는 시간 동안에는 해당 그룹에 속해 있는 단말들만 CDMA 방식으로 하나의 AP(400)에 접속하게 한다.
여기서, 상기 복수의 단말들(402,404,406,408,410,412,414,416)의 단말 그룹들에 해당하는 AP들을 구성, 다시 말해 상기 하나의 AP(400)에, 상기 단말 그룹들, 즉 제1단말 그룹에 해당하는 AP 기능을 수행하는 제1가상 AP(420)를 구성하고, 또한 제2단말 그룹에 해당하는 AP 기능을 수행하는 제2가상 AP(440)를 구성한다. 즉, 상기 하나의 AP(400)에는 제1단말 그룹에 해당하는 제1가상 AP(420)와 제2단말 그룹에 해당하는 제2가상 AP(440)가 포함된다. 상기 가상 AP들(420,440)은, 전술한 바와 같이, 하나의 물리적 AP(400)에 포함되며, 또한 상기 하나의 물리적 AP(400)와 동일한 기능을 수행하며, 특히 상기 복수의 단말들(402,404,406,408,410,412,414,416)의 단말 그룹들을 관리하는 기능을 수행한다. 즉, 상기 가상 AP들(420,440)은, 상기 단말 그룹들을 관리하는 기능의 AP를 의미한다.
그리고, 상기 하나의 AP(400)에 포함된 제1가상 AP(420)와 제2AP(440)는, 상기 하나의 AP(400)가 사용 가능한 주파수 대역, 즉 상기 하나의 AP(400)에 할당된 채널을 시간 분할 방식으로 채널을 분할하여 사용한다. 다시 말해, 상기 하나의 AP(400)에 할당된 채널을 시간 분할 방식으로 채널을 분할하여, 제1시구간에서는 제1단말 그룹에 포함된 단말들이 상기 제1가상 AP(420)에 접속하여 데이터를 송수신하고, 제2시구간에서는 제2단말 그룹에 포함된 단말들이 상기 제2가상 AP(440)에 접속하여 데이터를 송수신한다.
보다 구체적으로 설명하면, 우선 상기 복수의 단말들(402,404,406,408,410,412,414,416)이 하나의 AP(400)에 접속하면, 상기 하나의 AP(400)는, 상기 복수의 단말들(402,404,406,408,410,412,414,416)의 단말 정보를 확인하여, 전체 단말들의 단말 그룹의 개수를 결정하고, 각 단말들이 포함된 단말 그룹에 대한 단말 그룹 정보, 예컨대 각 단말 그룹에 해당 가상 AP들(420,440)의 가상 AP 정보를 상기 복수의 단말들(402,404,406,408,410,412,414,416)에게 알려준다.
여기서, 상기 하나의 AP(400)가 단말 그룹의 개수 결정하고, 또한 상기 복수의 단말들(402,404,406,408,410,412,414,416)을 단말 그룹들로 그룹화하도록, 즉 해당 단말 그룹에 상기 복수의 단말들(402,404,406,408,410,412,414,416)을 할당하도록, 상기 복수의 단말들(402,404,406,408,410,412,414,416)은, 상기 하나의 AP(400)로의 초기 접속 시에, 각 단말 자신이 전송할 평균적인 데이터 양, 또는 최대 수용 가능한 전송 지연 등의 서비스 품질에 대한 정보, 즉 단말 정보를 상기 AP(400)로 각각 전송한다. 그리고, 상기 AP(400)는, 상기 복수의 단말들(402,404,406,408,410,412,414,416)로부터 각각 수신한 단말 정보를 이용하여, 상기 복수의 단말들(402,404,406,408,410,412,414,416)의 단말 그룹을 결정하고 그룹화한다.
또한, 센서 네트워크나 스마트 유틸리티 네트워크와 같은 경우, 센서 단말들 또는 스마트 미터링 단말들은 자신의 단말 정보를 특정 주기마다 상기 AP(400)에 전송함으로써, 자신의 데이터 전송 주기, 전송 지연 허용 범위 또는 데이터의 중요도, 즉 우선 순위(priority) 등과 같은 QoS 파라미터, 즉 단말 정보를 상기 AP(400)에 각각 전송한다. 그리고, 상기 AP(400)는 전술한 단말들로부터 각각 수신한 단말 정보를 바탕으로 단말들을 단말 그룹들로 그룹핑하며, 아울러 단말 그룹들의 파라미터, 즉 단말 그룹 정보를 결정하고 또한 전송한다.
예를 들어, 전술한 바와 같이, 상기 복수의 단말들(402,404,406,408,410,412,414,416)로부터 단말 정보를 각각 수신한 AP(400)는, 전송 주기가 유사한 단말들을 동일한 단말 그룹으로 설정하거나, 전송 지연을 고려하여 해당 단말 그룹에 할당하는 채널 점유 주기나 채널 점유 시간과 같은 채널 점유권을 조절한다. 또한, 상기 AP(400)는, 데이터의 중요도가 높은 경우에는 해당 단말의 단말 그룹 내에서 총 단말의 개수를 감소시키는 등의 방식으로, 하나의 단말 그룹에 포함된 단말들의 QoS를 동일하게 유지시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 상기 복수의 단말들(402,404,406,408,410,412,414,416)이 자신의 단말 정보, 예컨대 QoS 파라미터를 상기 AP(400)로 각각 전송하고, 상기 AP(400)가 상기 복수의 단말들(402,404,406,408,410,412,414,416)로부터 각각 수신한 단말 정보를 이용하여, 상기 복수의 단말들(402,404,406,408,410,412,414,416)을 복수의 단말 그룹들로 그룹화한다. 여기서, 상기 복수의 단말들(402,404,406,408,410,412,414,416)은, 상기 QoS 파라미터, 즉 단말 정보를 AP(400)로의 초기 접속 시에, 접속 요구 제어 패킷에 포함시켜 상기 AP(400)에게 전송하며, 상기 QoS 파라미터, 즉 단말 정보가 변경될 경우에는 초기 접속 이후 신호 송수신 구간 동안 AP(400)에 QoS 파라미터, 즉 단말 정보의 변경 정보를 알려준다, 이때, 상기 QoS 파라미터의 변경 정보, 단말 정보를 전송하기 위해서 데이터 패킷에 제어 필드를 추가하여, QoS 파라미터의 변경 정보를 전송한다.
이렇게 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 상기 하나의 AP(400)가 상기 복수의 단말들(402,404,406,408,410,412,414,416)로부터 단말 정보를 각각 수신하여, 상기 복수의 단말들(402,404,406,408,410,412,414,416)을 제1단말 그룹과 제2단말 그룹으로 그룹화한 후, 상기 제1단말 그룹에 해당하는 제1가상 AP(420), 및 상기 제2단말 그룹에 해당하는 제2가상 AP(440)를 AP(400) 자신에게 구성, 즉 상기 제1가상 AP(420) 및 상기 제2가상 AP(440)를 AP(400) 자신에게 포함시킨다. 여기서, 전술한 바와 같이, 상기 제1가상 AP(420)와 상기 제2가상 AP(440)는 하나의 물리적 AP(400)에서 AP 기능을 수행하는 가상의 AP들이며, 상기 AP(400)의 채널을 시간 분할을 통해 자신의 단말 그룹에 포함된 단말들이 각각 접속한다.
예컨대, 상기 제1가상 AP(420)에는, 상기 AP(400)의 채널에서 제1시구간 동안에 제1단말 그룹에 포함된 단말들(422,424,426)이 접속하여 데이터를 송수신하며, 상기 제2가상 AP(420)에는, 상기 AP(400)의 채널에서 제2시구간 동안에 제2단말 그룹에 포함된 단말들(448,450,452,454,456)이 접속하여 데이터를 송수신한다. 또한, 상기 제1시구간 동안에 제2단말 그룹에 포함된 단말들(428,430,432,434,436)은 상기 제1가상 AP(420)에 접속하지 않으며, 아울러 상기 제2시구간 동안에 제1단말 그룹에 포함된 단말들(442,444,446)은 상기 제2가상 AP(440)에 접속하지 않는다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 전술한 바와 같이, 하나의 AP에 복수의 단말들이 접속하여 정상적으로 대용량의 데이터를 새로운 주파수 대역을 통해 송수신하도록, 각 단말들로부터 수신한 단말 정보를 이용하여 복수의 단말들을 단말 그룹들로 그룹화하며, 상기 단말 그룹들에 각각 해당하는 가상의 AP들을 상기 하나의 AP에 구성한다. 이때, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 비콘(beacon) 프레임의 종류를 구분하여 각 비콘 프레임의 종류들로부터 각각의 단말 그룹에 대한 할당 정보를 획득하도록 한다. 예컨대, 단말 그룹이 3개가 존재할 경우에는, 하나의 물리적 AP가 3개의 가상 AP들로 구성하며, 3개의 가상 AP들에 따라 비콘 프레임의 종류를 3가지로 구분하여, 하나의 물리적 AP가 3 가지의 비콘 프레임을 송신, 즉 3개의 가상 AP들이 자신에게 해당하는 비콘 프레임을 각각 송신하며, 상기 3개의 가상 AP들에 해당하는 단말 그룹에 포함된 단말들이 해당 비콘 프레임을 각각 수신하여 자신의 단말 그룹을 설정하고, 설정된 단말 그룹에 따라 무선 채널을 사용한다. 그러면 여기서, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 비콘 프레임의 송수신에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 비콘 프레임의 송수신을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 상기 통신 시스템, 예컨대 WLAM 시스템에서는, 전술한 바와 같이 하나의 물리적 AP가 AP의 정보를 방송하는 용도로 비콘 프레임(502,504)을 송신하며, 이때 상기 비콘 프레임은 정해진 비콘 인터벌(beacon interval)(500)을 갖고 주기적으로 송신된다.
예를 들어, 보다 구체적으로 설명하면, 상기 통신 시스템에서는, 하나의 물리적 AP가 송신하는 기준 비콘 프레임(502,504)의 비콘 인터벌(500)이 100ms일 경우, 전술한 바와 같이, 하나의 물리적 AP에 접속하고자 하는 복수의 단말들로부터 수신한 단말 정보를 이용하여, 복수의 단말들을 3개의 단말 그룹들로 그룹화하면, 상기 3개의 단말 그룹들에 각각 해당하는 3개의 가상 AP들, 즉 제1단말 그룹에 해당하는 제1가상 AP, 제2단말 그룹에 해당하는 제2가상 AP, 및 제3단말 그룹에 해당하는 제3가상 AP를 하나의 물리적 AP에 구성한다. 이러한 3개의 가상 AP들을 구성하기 위해 상기 통신 시스템에서는, 하나의 물리적 AP가 송신하는 기준 비콘 프레임(502,504)의 비콘 인터벌(500) 내에서 2개의 추가적인 비콘 프레임을 송신한다.
즉, 상기 통신 시스템에서는, 제1가상 AP가 제1단말 그룹으로 제1비콘 프레임(552,558)을 송신하고, 제2가상 AP가 제2단말 그룹으로 제2비콘 프레임(554,560)을 송신하며, 제3가상 AP가 제3단말 그룹으로 제3비콘 프레임(556,562)을 송신하다. 여기서, 상기 제1비콘 프레임(552,558)의 비콘 인터벌, 상기 제2비콘 프레임(554,560)의 비콘 인터벌, 및 상기 제3비콘 프레임(556,562)은, 기준 비콘 프레임(502,504)의 비콘 인터벌(500)과 동일한 비콘 인터벌(550)을 가짐, 예컨대 100ms의 비콘 인터벌(550)을 갖는다.
이때, 상기 통신 시스템에서는, 상기 제2비콘 프레임(554,560) 및 상기 제3비콘 프레임(556,562)의 경우에는, 기존 비콘 프레임의 기능을 하는 제1비콘 프레임(552,558)보다 짧게 구성하여 네트워크의 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 제1비콘 프레임(552,558)에는 SSID 등과 같이 AP의 대한 정보, 예컨대 IEEE 802.11 시스템에서 정의하는 AP 정보들을 모두 포함한다. 하지만, 상기 제2비콘 프레임(554,560) 및 상기 제3비콘 프레임(556,562)은, 상기 제1비콘 프레임(552,558)에 포함된 공통 정보는 제외하고, 각 비콘 프레임에 해당하는 단말 그룹들에 대한 특정 정보만을 포함한다. 예컨대, 상기 제2비콘 프레임(554,560) 및 상기 제3비콘 프레임(556,562)은, 상기 제2비콘 프레임(554) 및 상기 제3비콘 프레임(556)에서 다음 제1비콘 프레임(558)까지의 시간을 해당 단말 그룹에 알려주는 정보가 포함된다.
여기서, 상기 가상의 AP들에 따라 상기 기준 비콘 프레임(502,504)의 비콘 인터벌(500) 내에서 추가되어 송신되는 비콘 프레임, 즉, 상기 제1비콘 프레임(552,558), 상기 제2비콘 프레임(554,560), 및 상기 제3비콘 프레임(556,562)을 구분하기 위해서, 비콘 프레임들(552,554,556,558,560,562)에는, 비콘 인터벌(beacon interval) 정보, 비콘 듀레이션(beacon duration) 정보, 비콘 오프셋(beacon offset) 정보, 단말 그룹 정보 등을 포함한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 비콘 인터벌 정보는, 동일한 가상 AP에 해당하는 비콘 프레임 간의 시간 간격을 나타내는 비콘 인터벌을 포함한다. 예컨대 상기 제1비콘 프레임(552,558)의 비콘 인터벌, 상기 제2비콘 프레임(554,560)의 비콘 인터벌, 및 상기 제3비콘 프레임(556,562)의 비콘 인터벌(550)이 100ms임을 나타내는 정보를 포함한다.
그리고, 상기 비콘 듀레이션 정보는, 임의의 해당 비콘 프레임 이후에 존재하는 다음 다른 가상 AP의 비콘까지의 시간 간격을 나타내는 비콘 듀레이션을 포함한다. 예컨대, 제1비콘 프레임(552) 다음의 제2비콘 프레임(554)까지의 시간 간격, 또는 제2비콘 프레임(554) 다음의 제3비콘 프레임(556)까지의 시간 간격, 또는 제3비콘 프레임(556) 다음의 제1비콘 프레임(558)까지의 시간 간격으로 비콘 듀레이션(580)이 33.3ms임을 나타내는 정보를 포함한다.
또한, 상기 비콘 오프셋 정보는, 기준 비콘 프레임(502,504), 즉 하나의 물리적 AP에 가상 AP가 하나일 경우, 하나의 가상 AP에 해당하는 비콘 프레임, 기준 비콘 프레임에서 해당 가상 AP에 해당하는 비콘 프레임까지의 시간 오차를 나타내는 비콘 오프셋을 포함한다. 예컨대, 상기 제1가상 AP에 해당하는 제1비콘 프레임(552,558)이 기준 비콘 프레임(502,504)에 해당함으로, 상기 제1비콘 프레임(552,558)의 비콘 오프셋이 0ms임을 나타내는 정보를 포함한다. 여기서, 상기 제1가상 AP는, 상기 제1단말 그룹에 포함된 단말들이, 상기 제2단말 그룹 및 상기 제3단말 그룹에 포함된 단말들보다 접속 우선 순위가 상위일 경우, 상기 기준 비콘 프레임(502,504)을 제1비콘 프레임(552,558)으로 송신, 즉 접속 우선 순위가 최상위인 단말 그룹으로 상기 기준 비콘 프레임(502,504)에 해당하는 제1비콘 프레임(552,558)을 송신한다. 그리고, 상기 제2가상 AP에 해당하는 제2비콘 프레임(554,560)의 비콘 오프셋은, 상기 기준 비콘 프레임(502,504)인 상기 제1비콘 프레임(552,558)으로부터 시간 오차가 33.3ms를 나타내는 정보를 포함하며, 상기 제3가상 AP에 해당하는 제3비콘 프레임(556,562)의 비콘 오프셋은 비콘 오프셋은, 상기 기준 비콘 프레임(502,504)인 상기 제1비콘 프레임(552,558)으로부터 시간 오차가 66.6ms를 나타내는 정보를 포함한다.
여기서, 상기 비콘 오프셋은, 단말 그룹에 해당하는 비콘 프레임에서 다음 기준 비콘 프레임까지의 시간 정보가 될 수 있다. 다시 말해, 상기 제2비콘 프레임(554,560) 및 상기 제3비콘 프레임(556,562)에 포함된 비콘 오프셋으로, 상기 제2비콘 프레임(554) 및 상기 제3비콘 프레임(556)에서 다음 제1비콘 프레임(558)까지의 시간을 해당 단말 그룹에 알려주는 정보가 포함될 수도 있다.
아울러, 상기 단말 그룹 정보는, 해당 임의의 가상 AP당 네트워크 상황을 나타내는 정보, 가상 AP들에 각각 해당하는 단말 그룹에 포함된 단말들의 개수에 대한 정보를 포함한다. 예컨대, 해당 가상 AP에 현재 접속해 있는 단말의 개수, 즉 해당 단말 그룹에 포함된 단말들의 개수, 또는 해당 가상 AP에 추가적으로 접속 가능한 단말들의 개수 등에 대한 정보를 포함한다.
이렇게 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 전술한 바와 같이, 하나의 AP에 복수의 단말들이 접속하여 정상적으로 대용량의 데이터를 새로운 주파수 대역을 통해 송수신하도록, 각 단말들로부터 수신한 단말 정보를 이용하여 복수의 단말들을 단말 그룹들로 그룹화하며, 상기 단말 그룹들에 각각 해당하는 가상의 AP들을 상기 하나의 AP에 구성한다. 그리고, 상기 하나의 AP에 포함되는 가상의 AP들은 AP 기능을 수행, 즉 전술한 바와 같이, 상기 가상의 AP들은 해당하는 단말 그룹으로 비콘 프레임을 각각 송신하며, 상기 단말 그룹에 포함된 단말들은 비콘 프레임을 통해 AP 정보, 특히 자신에게 해당하는 가상 AP 정보, 및 자신의 단말 그룹 정보 등을 확인한 후, 자신의 단말 그룹에 해당하는 가상의 AP에 접속하여 상기 하나의 AP와 데이터를 송수신한다.
도 5에서는 일 예를 통해, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템이, 하나의 물리적 AP에 3개의 가상 AP들을 구성하여 비콘 프레임을 송신할 경우, 기준 비콘 프레임의 100ms의 비콘 인터벌은 그대로 유지되고, 모든 가상 AP들이 33.33ms의 동일한 비콘 듀레이션으로 기준 비콘 프레임의 비콘 인터벌에서 1/3로 분할하는 경우를 중심으로 설명하였지만, 다양한 형태의 변형이 가능하다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 기준 비콘 프레임의 비콘 인터벌 100ms을 유지하면서 각 가상 AP의 비콘 듀레이션을 상이하게 할당할 수도 있다. 그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 가상 AP들의 비콘 인터벌을 기준 비콘 프레임의 비콘 인터벌을 그대로 유지하지 않고, 다시 말해 100ms이 아닌 200ms이나 300ms으로 확장할 수도 있다. 그러면 여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 가상 AP들의 비콘 인터벌을 300ms으로 확장, 즉 기준 비콘 프레임의 비콘 인터벌을 가상 AP들이 확장하는 경우에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 비콘 프레임의 송수신을 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 도 6은, 전술한 도 5의 비콘 프레임의 송수신에서 기준 비콘 프레임의 비콘 인터벌을 가상 AP들이 확장하여 비콘 프레임을 송수신하는 경우를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 상기 통신 시스템, 예컨대 WLAM 시스템에서는, 전술한 바와 같이 하나의 물리적 AP가 AP의 정보를 방송하는 용도로 비콘 프레임(602,604)을 송신하며, 이때 상기 비콘 프레임은 정해진 비콘 인터벌(beacon interval)(600)을 갖고 주기적으로 송신된다.
예를 들어, 보다 구체적으로 설명하면, 상기 통신 시스템에서는, 하나의 물리적 AP가 송신하는 기준 비콘 프레임(602,604)의 비콘 인터벌(600)이 100ms일 경우, 전술한 바와 같이, 하나의 물리적 AP에 접속하고자 하는 복수의 단말들로부터 수신한 단말 정보를 이용하여, 복수의 단말들을 3개의 단말 그룹들로 그룹화하면, 상기 3개의 단말 그룹들에 각각 해당하는 3개의 가상 AP들, 즉 제1단말 그룹에 해당하는 제1가상 AP, 제2단말 그룹에 해당하는 제2가상 AP, 및 제3단말 그룹에 해당하는 제3가상 AP를 하나의 물리적 AP에 구성한다. 이러한 3개의 가상 AP들을 구성하기 위해 상기 통신 시스템에서는, 하나의 물리적 AP가 송신하는 기준 비콘 프레임(602,604)의 비콘 인터벌(600)을 확장, 예컨대 100ms의 비콘 인터벌(600)을 300ms의 비콘 인터벌(650)로 확장하여 비콘 프레임을 송신한다.
즉, 상기 통신 시스템에서는, 제1가상 AP가 제1단말 그룹으로 제1비콘 프레임(652,658)을 송신하고, 제2가상 AP가 제2단말 그룹으로 제2비콘 프레임(654)을 송신하며, 제3가상 AP가 제3단말 그룹으로 제3비콘 프레임(656)을 송신하다. 여기서, 상기 제1비콘 프레임(652,658)의 비콘 인터벌, 상기 제2비콘 프레임(654)의 비콘 인터벌, 및 상기 제3비콘 프레임(656)은, 기준 비콘 프레임(602,604)의 비콘 인터벌(600)이 확장된 비콘 인터벌(650)을 가짐, 예컨대 300ms의 확장된 비콘 인터벌(6250)을 갖는다.
여기서, 상기 가상의 AP들에 따라 상기 기준 비콘 프레임(602,604)의 비콘 인터벌(600)이 확장된 비콘 인터벌(650) 내에서 송신되는 비콘 프레임, 즉, 상기 제1비콘 프레임(652,658), 상기 제2비콘 프레임(654), 및 상기 제3비콘 프레임(656)을 구분하기 위해서, 비콘 프레임들(652,654,656,658)에는, 비콘 인터벌 정보, 비콘 듀레이션 정보, 비콘 오프셋 정보, 단말 그룹 정보 등을 포함한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 비콘 인터벌 정보는, 동일한 가상 AP에 해당하는 비콘 프레임 간의 시간 간격을 나타내는 비콘 인터벌을 포함하며, 예컨대 상기 제1비콘 프레임(652,658)의 비콘 인터벌, 상기 제2비콘 프레임(654)의 비콘 인터벌, 및 상기 제3비콘 프레임(656)의 비콘 인터벌(650)이 300ms임을 나타내는 정보를 포함한다.
그리고, 상기 비콘 듀레이션 정보는, 임의의 해당 비콘 프레임 이후에 존재하는 다음 다른 가상 AP의 비콘까지의 시간 간격을 나타내는 비콘 듀레이션을 포하며, 예컨대, 제1비콘 프레임(652) 다음의 제2비콘 프레임(654)까지의 시간 간격, 또는 제2비콘 프레임(654) 다음의 제3비콘 프레임(656)까지의 시간 간격, 또는 제3비콘 프레임(656) 다음의 제1비콘 프레임(658)까지의 시간 간격으로 비콘 듀레이션(680)이 100ms, 즉 상기 기준 비콘 프레임(602,604)의 비콘 인터벌(600)과 동일함을 나타내는 정보를 포함한다.
또한, 상기 비콘 오프셋 정보는, 기준 비콘 프레임(602,604), 즉 하나의 물리적 AP에 가상 AP가 하나일 경우, 하나의 가상 AP에 해당하는 비콘 프레임, 기준 비콘 프레임에서 해당 가상 AP에 해당하는 비콘 프레임까지의 시간 오차를 나타내는 비콘 오프셋을 포함하며, 예컨대, 상기 제1가상 AP에 해당하는 제1비콘 프레임(652)이 기준 비콘 프레임(602)에 해당함으로, 상기 제1비콘 프레임(652)의 비콘 오프셋이 0ms임을 나타내는 정보를 포함한다. 그리고, 상기 제2가상 AP에 해당하는 제2비콘 프레임(654)의 비콘 오프셋은, 상기 기준 비콘 프레임(602)인 상기 제1비콘 프레임(652)으로부터 시간 오차가 100ms를 나타내는 정보를 포함하며, 상기 제3가상 AP에 해당하는 제3비콘 프레임(656)의 비콘 오프셋은 비콘 오프셋은, 상기 기준 비콘 프레임(602)인 상기 제1비콘 프레임(652)으로부터 시간 오차가 200ms를 나타내는 정보를 포함한다.
아울러, 상기 단말 그룹 정보는, 해당 임의의 가상 AP당 네트워크 상황을 나타내는 정보, 가상 AP들에 각각 해당하는 단말 그룹에 포함된 단말들의 개수에 대한 정보를 포함한다. 예컨대, 해당 가상 AP에 현재 접속해 있는 단말의 개수, 즉 해당 단말 그룹에 포함된 단말들의 개수, 또는 해당 가상 AP에 추가적으로 접속 가능한 단말들의 개수 등에 대한 정보를 포함한다.
이렇게 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 전술한 바와 같이, 하나의 AP에 복수의 단말들이 접속하여 정상적으로 대용량의 데이터를 새로운 주파수 대역을 통해 송수신하도록, 각 단말들로부터 수신한 단말 정보를 이용하여 복수의 단말들을 단말 그룹들로 그룹화하며, 상기 단말 그룹들에 각각 해당하는 가상의 AP들을 상기 하나의 AP에 구성한다. 그리고, 상기 하나의 AP에 포함되는 가상의 AP들은 AP 기능을 수행, 즉 전술한 바와 같이, 상기 가상의 AP들은 해당하는 단말 그룹으로 비콘 프레임을 각각 송신하며, 상기 단말 그룹에 포함된 단말들은 비콘 프레임을 통해 AP 정보, 특히 자신에게 해당하는 가상 AP 정보, 및 자신의 단말 그룹 정보 등을 확인한 후, 자신의 단말 그룹에 해당하는 가상의 AP에 접속하여 상기 하나의 AP와 데이터를 송수신한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 도 5에서 설명한 바와 같이, 단말 그룹에 각각 해당하는 가상 AP들이 기준 비콘 프레임의 비콘 인터벌 내에서 해당하는 비콘 프레임을 단말 그룹에 포함된 단말들로 송신하며, 특히 기준 프레임의 비콘 인터벌을 단말 그룹 개수에 상응한 가상 AP들에 따라 각각 분할하여 비콘 프레임을 각각 송신한다. 또한, 도 6에서 설명한 바와 같이, 단말 그룹에 각각 해당하는 가상 AP들이 기준 비콘 프레임의 비콘 인터벌을 확장하여 해당하는 비콘 프레임을 단말 그룹에 포함된 단말들로 송신하며, 특히 기준 프레임의 비콘 인터벌의 확장을 통해 가상의 AP들의 비콘 프레임의 비콘 인터벌을 확장하고, 가상 AP들이 비콘 듀레이션을 기준 프레임의 비콘 인터벌로 하여 비콘 프레임을 각각 송신한다.
이렇게 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 가상 AP들의 비콘 인터벌과 비콘 듀레이션을 조정하여, 최대 예상 전송 지연이나 패킷 충동 확률 등을 예상함으로써 가변적으로 AP를 운영하며, 그에 따라 단말들의 접속 시의 충돌을 최대한 회피하여 데이터를 정상적으로 송수신한다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템서는, 하나의 물리적 AP가 단말 정보를 이용하여 복수의 단말들을 단말 그룹들로 그룹화하고, 상기 복수의 단말들의 그룹화에 따라 하나의 물리적 AP에 가상의 AP들을 구성하고, 가상 AP들 별로 단말 그룹들을 할당하고, 단말 그룹들 간에 시간 분할 방식으로 접속하도록 하여, 복수의 단말들이 접속하고자 할 경우 발생하는 CSMA 방식의 단점을 극복한다. 여기서, 하나의 가상 AP 별로 하나의 단말이 할당, 다시 말해 단말 그룹에 하나의 단말만이 포함될 경우에는 CSMA 방식 보다는 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식이 된다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 전술한 바와 같이. 하나의 물리적 AP에 포함된 가상의 AP들에서의 비콘 프레임의 송신을 위해 복수의 단말들을 그룹핑할 경우, 단말 정보, 예컨대 데이터 전송 주기, 전송 지연 허용 범위, 또는 송수신하고자 하는 데이터의 우선 순위 등과 같은 QoS 파라미터 등을 단말들로부터 각각 수신한 상기 하나의 물리적 AP는, 단말 정보를 이용하여 정해진 기준에 따라 복수의 단말들을 단말 그룹들로 그룹화하고, 각 해당 단말 그룹들에 해당하는 가상 AP들이 송신하는 비콘 프레임의 비콘 인터벌과 비콘 듀레이션을 설정하며, 각 단말 그룹에 포함되는 단말의 개수도 결정한다.
예를 들어, 상기 통신 시스템에서는, 서비스 품질 정보 중에서 데이터의 주기성 정보를 AP가 수신할 경우, AP는, 단말 그룹의 개수와 각 단말 그룹당 단말 개수 뿐만 아니라, 주기성을 고려하여 비콘 인터벌과 비콘 듀레이션을 설정한다. 일 예로, 주기성이 100ms인 센서 단말이 존재한다면, 적어도 100ms에 한번의 가상 AP의 채널 사용권을 획득하여야 함으로, 비콘 인터벌은 100ms보다 작아야 한다. 또한, 데이터의 주기성이 있을 경우에는 단말이 특정 주기에 가상 AP가 채널을 점유할 때만 액티브(active) 모드로 동작하고 나머지는 슬립(sleep) 모드로 동작하는 형태를 이용하여 절전(power save) 목적으로도 활용이 가능하다. 이때, 절전 모드에 들어가는 단말의 경우도 상황에 따라서 AP의 모든 정보를 갖고 있는 제1비콘 프레임을 수신하기 위해서 그 해당 시간에 깨어날 필요가 있으며, 이를 위해서 다음 제1비콘 프레임까지의 시간이 필요하며, 이러한 다음 제1비콘 프레임까지의 시간은, 전술한 바와 같이 비콘 오프셋으로 포함된다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 하나의 물리적 AP에 가상 AP들을 구성한 후, 가상 AP들에 해당하는 단말 그룹을 형성하며, 이때 복수의 단말들 능동적으로 가상 AP를 선택하여 접속할 수도 있다. 이를 위해서는, 비콘 프레임에 포함되는 네트워크 상황에 대한 정보를 효과적으로 단말이 활용한다. 예컨대, 전술한 그룹 정보, 즉 해당 가상 AP의 네트워크 상황을 나타낸 값, 일 예로 가상의 AP에 현재 접속한 단말의 개수 또는 추가 접속 가능한 단말 개수를 고려하여, 임의의 단말이 네트워크적으로 여유가 많은 가상 AP를 찾아서 접속한다. 그에 따라, 가상 AP들의 로드 균형(load balancing)을 통해 주어진 채널을 효율적으로 활용한다. 여기서, 전술한 AP에서 그룹 설정 및 단말 할당 등과 같은 가상 AP 구성 방식, 및 단말이 능동적으로 원하는 가상 AP에 접속하는 방식은, 네트워크 상황에 따라 선택적으로 하나의 방식을 사용하거라 모두 사용될 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템, 예컨대 WLAN 시스템은, 다수의 단말을 효과적으로 지원할 수 있도록 하기 위해 AP를 제어하며, 그에 따라 다수의 단말들이 존재하더라고 CSMA 방식에서 충돌만 일어나고 실제 데이터는 전송되지 못하는 상황을 방지할 수 있고, 주어진 채널을 다수의 단말들이 효과적으로 활용할 수 있다. 그러면 여기서, 도 7을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 비콘 프레임을 송신하는 데이터 송신 장치, 즉 AP에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 데이터 송신 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 도 7은, 전술한 바와 같이, 복수의 단말들로부터 단말 정보를 수신하여 비콘 프레임을 송신하는 AP의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 상기 데이터 송신 장치(700), 즉 상기 AP는, 사용 가능한 주파수 대역, 예컨대 기존의 시스템에서 데이터 송수신을 위해 사용하는 주파수 대역과는 다른 새로운 주파수 대역을 통해 데이터를 송수신하고자 하는 복수의 단말들로부터 단말 정보를 수신하는 수신부(710), 상기 복수의 단말들로부터 수신한 단말 정보를 확인하여 상기 복수의 단말들의 단말 그룹들을 생성하는 확인부(720), 상기 단말 그룹에 포함된 단말들로 비콘 프레임을 송신하는 송신부(730)를 포함한다.
상기 수신부(710)는, 전술한 바와 같이, 사용 가능한 주파수 대역, 예컨대 기존의 WLAN 시스템으로 IEEE 802.11n 시스템과 IEEE 802.11ac 시스템에서 데이터 송수신을 위해 사용하는 주파수 대역과는 다른 새로운 주파수 대역을 통해, 데이터를 송수신하고자 하는 복수의 단말들로부터 단말 정보를 각각 수신한다.
그리고, 상기 확인부(720)는, 상기 복수의 단말들로부터 수신한 단말 정보를 확인하여, 상기 복수의 단말들을 단말 그룹들로 그룹화한다. 또한, 상기 확인부(720)는, 상기 단말 그룹들에 해당하는 가상의 AP들을 하나의 물리적 AP, 즉 AP 자신에게 구성하여, 상기 하나의 물리적 AP에서 상기 가상의 AP들을 확인한 후, 상기 AP에 포함된 가상의 AP들에 해당하는 기준 비콘 프레임의 비콘 인터벌, 가상의 AP들의 비콘 프레임의 비콘 인터벌 및 비콘 듀레이션, 그리고 단말 그룹 정보 등을 설정한다.
아울러, 상기 송신부(730)는, 상기 가상의 AP들의 비콘 프레임을 해당하는 단말 그룹에 포함된 단말들로 송신한다. 여기서, 상기 가상의 AP들에서의 비콘 프레임 및 비콘 프레임의 송수신에 대해서는 앞서 구체적으로 설명하였음으로 여기서는 그에 관한 구체적인 설명을 생략하기로 한다. 그러면 여기서, 도 8을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 AP가 비콘 프레임을 송신하는 동작에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 데이터 송신 장치의 데이터 송신 과정을 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 도 8은, 전술한 바와 같이, 복수의 단말들로부터 단말 정보를 수신한 AP에서 비콘 프레임을 송신하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 810단계에서, 상기 데이터 송신 장치, 즉 상기 AP는, 사용 가능한 주파수 대역, 예컨대 기존의 WLAN 시스템으로 IEEE 802.11n 시스템과 IEEE 802.11ac 시스템에서 데이터 송수신을 위해 사용하는 주파수 대역과는 다른 새로운 주파수 대역을 통해, 데이터를 송수신하고자 하는 복수의 단말들로부터 단말 정보를 각각 수신한다.
그리고, 820단계에서, 상기 복수의 단말들로부터 수신한 단말 정보를 확인하여, 상기 복수의 단말들을 단말 그룹들로 그룹화, 즉 단말 그룹을 생성한다. 또한, 상기 단말 그룹들에 해당하는 가상의 AP들을 하나의 물리적 AP, 즉 AP 자신에게 구성하여, 상기 하나의 물리적 AP에서 상기 가상의 AP들을 확인한 후, 상기 AP에 포함된 가상의 AP들에 해당하는 기준 비콘 프레임의 비콘 인터벌, 가상의 AP들의 비콘 프레임의 비콘 인터벌 및 비콘 듀레이션, 그리고 단말 그룹 정보 등을 설정한다.
다음으로, 830단계에서, 상기 가상의 AP들의 비콘 프레임을 해당하는 단말 그룹에 포함된 단말들로 송신한다. 여기서, 상기 가상의 AP들에서의 비콘 프레임 및 비콘 프레임의 송수신에 대해서는 앞서 구체적으로 설명하였음으로 여기서는 그에 관한 구체적인 설명을 생략하기로 한다. 그러면 여기서, 도 9를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 비콘 프레임을 수신하는 데이터 수신 장치, 즉 단말에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 데이터 수신 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 도 9는, 전술한 바와 같이, 하나의 AP에 포함된 가상의 AP로부터 비콘 프레임을 수신하는 단말의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 상기 데이터 수신 장치(900), 즉 단말은, 사용 가능한 주파수 대역, 예컨대 기존의 시스템에서 데이터 송수신을 위해 사용하는 주파수 대역과는 다른 새로운 주파수 대역을 통해 데이터를 송수신하도록 단말 정보를 AP로 송신하는 송신부(910), 상기 단말 정보를 생성하는 생성부(920), 상기 단말 정보에 따라 단말 그룹에 포함되어 상기 AP에서 상기 단말 그룹에 해당하는 가상의 AP로부터 비콘 프레임을 수신하는 수신부(930)를 포함한다.
상기 생성부(920)는, 전술한 바와 같이, 사용 가능한 주파수 대역, 예컨대 기존의 WLAN 시스템으로 IEEE 802.11n 시스템과 IEEE 802.11ac 시스템에서 데이터 송수신을 위해 사용하는 주파수 대역과는 다른 새로운 주파수 대역을 통해, 데이터를 송수신하기 위해, 상기 새로운 주파수 대역에서의 단말 자신의 단말 정보를 생성한다.
그리고, 상기 송신부(910)는, 상기 AP로의 초기 접속 시에 상기 AP에게 상기 단말 정보를 송신한다.
또한, 상기 수신부(930)는, 상기 단말 정보에 따라 단말 자신이 포함된 단말 그룹에 해당하는 가상의 AP로부터 비콘 프레임을 수신한다. 여기서, 상기 가상의 AP에서의 비콘 프레임 및 비콘 프레임의 송수신에 대해서는 앞서 구체적으로 설명하였음으로 여기서는 그에 관한 구체적인 설명을 생략하기로 한다. 그러면 여기서, 도 10을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 단말이 비콘 프레임을 수신하는 동작에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 데이터 수신 장치의 데이터 수신 과정을 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 도 10은, 전술한 바와 같이, 하나의 AP에 포함된 가상의 AP로부터 비콘 프레임을 수신하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 1010단계에서, 상기 데이터 수신 장치, 즉 상기 단말은, 전술한 바와 같이, 사용 가능한 주파수 대역, 예컨대 기존의 WLAN 시스템으로 IEEE 802.11n 시스템과 IEEE 802.11ac 시스템에서 데이터 송수신을 위해 사용하는 주파수 대역과는 다른 새로운 주파수 대역을 통해, 데이터를 송수신하기 위해, 상기 새로운 주파수 대역에서의 단말 자신의 단말 정보를 생성한다.
그리고, 1020단계에서, 상기 AP로의 초기 접속 시에 상기 AP에게 상기 단말 정보를 송신한다.
다음으로, 1030단계에서, 상기 단말 정보에 따라 단말 자신이 포함된 단말 그룹에 해당하는 가상의 AP로부터 비콘 프레임을 수신한다. 여기서, 상기 가상의 AP에서의 비콘 프레임 및 비콘 프레임의 송수신에 대해서는 앞서 구체적으로 설명하였음으로 여기서는 그에 관한 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
이렇게 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템, 예컨대 WLAN 시스템이 복수의 단말들을 효과적으로 지원할 수 있도록, 전술한 바와 같이 하나의 물리적 AP에 AP 기능을 동일하게 수행하는 가상의 AP들을 구성하고, 하나의 AP에 포함된 가상의 AP들이 복수의 단말들과 해당하는 비콘 프레임을 송수신함으로써, 복수의 단말들이 존재하여 하나의 AP에 접속하고자 할 경우에도, CSMA 방식에서 충돌만 일어나고 실제 데이터는 전송되지 못하는 상황을 방지하여 데이터를 정상적으로 송수신하며, 또한 주어진 채널을 복수의 단말들이 효과적으로 활용한다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 통신 시스템에서 데이터 송신 장치에 있어서,
    복수의 단말들과 하나의 AP(Access Point) 간의 데이터 송수신을 위한 새로운 주파수 대역을 통해, 상기 단말들로부터 단말 정보를 수신하는 수신부;
    상기 단말 정보를 확인하고, 상기 단말 정보를 이용하여 상기 단말들을 단말 그룹들로 그룹화한 후, 상기 AP에서 상기 단말 그룹들에 각각 해당하는 가상 AP들을 확인하는 확인부; 및
    상기 가상 AP들에서의 비콘(beacon) 프레임들을 상기 단말 그룹들에 포함된 단말들로 송신하는 송신부;를 포함하며;
    상기 하나의 AP는 상기 가상 AP들을 포함하는 하나의 물리적 AP이고,
    상기 가상 AP들은 AP의 기능을 수행하며, 상기 가상 AP에 대응되는 각각의 단말 그룹들을 관리하고, 상기 대응되는 각각의 단말 그룹들에게 상기 비콘 프레임들을 각각 전송하고,
    상기 가상 AP는 상기 하나의 AP가 사용하고 있는 주파수 대역을 시분할 방식으로 분할하여 상기 주파수 대역을 사용하고,
    상기 비콘 프레임들은, 비콘 인터벌(beacon interval) 정보, 비콘 듀레이션(beacon duration) 정보, 비콘 오프셋(beacon offset) 정보, 및 단말 그룹 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비콘 인터벌 정보는, 상기 가상 AP들에서, 동일한 가상 AP에서의 비콘 프레임들 간의, 시간 간격을 나타내는 비콘 인터벌을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비콘 듀레이션 정보는, 상기 가상 AP들에서, 제1가상 AP에서의 비콘 프레임과 상기 제1가상 AP의 다음 제2가상 AP에서의 비콘 프레임 간의, 시간 간격을 나타내는 비콘 듀레이션을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비콘 오프셋 정보는, 상기 AP에서의 기준 비콘 프레임과 상기 가상 AP들에서 제1가상 AP에서의 비콘 프레임 간의 시간 오차를 나타내는 비콘 오프셋을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단말 그룹 정보는, 상기 가상의 AP들에서의 네트워크 상황을 나타내는 정보, 상기 가상 AP들에 해당하는 단말 그룹에 포함된 단말들의 개수 및 추가적으로 접속 가능한 단말의 개수에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 송신부는, 상기 AP에서의 기준 비콘 프레임의 비콘 인터벌 내에서, 상기 가상 AP들에서의 비콘 프레임들을 각각 송신하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 송신부는, 상기 AP에서의 기준 비콘 프레임의 비콘 인터벌을 확장하고, 상기 기준 비콘 프레임의 비콘 인터벌을 비콘 듀레이션으로 하여, 상기 가상 AP들에서의 비콘 프레임들을 각각 송신하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 단말 정보는, 상기 단말들의 가입 정보, 및 데이터 전송 주기, 전송 지연, 데이터 우선 순위를 나타내는 서비스 품질 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 송신부는, 상기 단말 그룹들 중 최상위 접속 우선 순위의 단말 그룹에 포함된 단말들로, 상기 AP에서의 비콘 프레임을 송신하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
  10. 통신 시스템에서 데이터 송신 방법에 있어서,
    복수의 단말들과 하나의 AP(Access Point) 간의 데이터 송수신을 위한 새로운 주파수 대역을 통해, 상기 단말들로부터 단말 정보를 수신하는 단계;
    상기 단말 정보를 확인하고, 상기 단말 정보를 이용하여 상기 단말들을 단말 그룹들로 그룹화한 후, 상기 AP에서 상기 단말 그룹들에 각각 해당하는 가상 AP들을 확인하는 단계; 및
    상기 가상 AP들에서의 비콘(beacon) 프레임들을 상기 단말 그룹들에 포함된 단말들로 송신하는 단계;를 포함하며;
    상기 하나의 AP는 상기 가상 AP들을 포함하는 하나의 물리적 AP이고,
    상기 가상 AP들은 AP의 기능을 수행하며, 상기 가상 AP에 대응되는 각각의 단말 그룹들을 관리하고, 상기 대응되는 각각의 단말 그룹들에게 상기 비콘 프레임들을 각각 전송하고,
    상기 가상 AP는 상기 하나의 AP가 사용하고 있는 주파수 대역을 시분할 방식으로 분할하여 상기 주파수 대역을 사용하고,
    상기 비콘 프레임들은, 비콘 인터벌(beacon interval) 정보, 비콘 듀레이션(beacon duration) 정보, 비콘 오프셋(beacon offset) 정보, 및 단말 그룹 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 비콘 인터벌 정보는, 상기 가상 AP들에서, 동일한 가상 AP에서의 비콘 프레임들 간의, 시간 간격을 나타내는 비콘 인터벌을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 비콘 듀레이션 정보는, 상기 가상 AP들에서, 제1가상 AP에서의 비콘 프레임과 상기 제1가상 AP의 다음의 제2가상 AP에서의 비콘 프레임 간의, 시간 간격을 나타내는 비콘 듀레이션을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 비콘 오프셋 정보는, 상기 AP에서의 기준 비콘 프레임과 상기 가상 AP들에서 제1가상 AP에서의 비콘 프레임 간의 시간 오차를 나타내는 비콘 오프셋을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 단말 그룹 정보는, 상기 가상 AP들에서의 네트워크 상황을 나타내는 정보, 상기 가상 AP들에 해당하는 단말 그룹에 포함된 단말들의 개수 및 추가적으로 접속 가능한 단말의 개수에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 송신하는 단계는, 상기 AP에서의 기준 비콘 프레임의 비콘 인터벌 내에서, 상기 가상 AP들에서의 비콘 프레임들을 각각 송신하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 송신하는 단계는, 상기 AP에서의 기준 비콘 프레임의 비콘 인터벌을 확장하고, 상기 기준 비콘 프레임의 비콘 인터벌을 비콘 듀레이션으로 하여, 상기 가상 AP들에서의 비콘 프레임들을 각각 송신하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 단말 정보는, 상기 단말들의 가입 정보, 및 데이터 전송 주기, 전송 지연, 데이터 우선 순위를 나타내는 서비스 품질 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 송신하는 단계는, 상기 단말 그룹들 중 최상위 접속 우선 순위의 단말 그룹에 포함된 단말들로, 상기 AP에서의 비콘 프레임을 송신하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
  19. 통신 시스템에서 데이터 수신 장치에 있어서,
    복수의 단말들과 하나의 AP(Access Point) 간의 데이터 송수신을 위한 새로운 주파수 대역에서의 단말 정보를 생성하는 생성부;
    상기 단말 정보를 상기 AP로 송신하는 송신부; 및
    상기 AP에서, 상기 단말 정보에 상응하는 단말 그룹의 가상 AP로부터 비콘(beacon) 프레임을 수신하는 수신부;를 포함하며;
    상기 AP에는, 상기 단말들이 그룹화된 단말 그룹들에 해당하는 각각의 가상 AP들이 포함되고;
    상기 단말 그룹들에 포함된 단말들은, 상기 가상 AP들 중 자신의 단말 그룹에 해당하는 가상 AP로부터 비콘 프레임을 각각 수신하여 접속하며;
    상기 하나의 AP는 상기 가상 AP들을 포함하는 하나의 물리적 AP이고,
    상기 가상 AP들은 AP의 기능을 수행하며, 상기 가상 AP에 대응되는 각각의 단말 그룹들을 관리하고, 상기 대응되는 각각의 단말 그룹들에게 상기 비콘 프레임들을 각각 전송하고,
    상기 가상 AP는 상기 하나의 AP가 사용하고 있는 주파수 대역을 시분할 방식으로 분할하여 상기 주파수 대역을 사용하고,
    상기 비콘 프레임들은, 비콘 인터벌(beacon interval) 정보, 비콘 듀레이션(beacon duration) 정보, 비콘 오프셋(beacon offset) 정보, 및 단말 그룹 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 수신 장치.
  20. 통신 시스템에서 데이터 수신 방법에 있어서,
    복수의 단말들과 하나의 AP(Access Point) 간의 데이터 송수신을 위한 새로운 주파수 대역에서의 단말 정보를 생성하는 단계;
    상기 단말 정보를 상기 AP로 송신하는 단계; 및
    상기 AP에서, 상기 단말 정보에 상응하는 단말 그룹의 가상 AP로부터 비콘(beacon) 프레임을 수신하는 단계;를 포함하며;
    상기 AP에는, 상기 단말들이 그룹화된 단말 그룹들에 해당하는 각각의 가상 AP들이 포함되고;
    상기 단말 그룹들에 포함된 단말들은, 상기 가상 AP들 중 자신의 단말 그룹에 해당하는 가상 AP로부터 비콘 프레임을 각각 수신하여 접속하며;
    상기 하나의 AP는 상기 가상 AP들을 포함하는 하나의 물리적 AP이고,
    상기 가상 AP들은 AP의 기능을 수행하며, 상기 가상 AP에 대응되는 각각의 단말 그룹들을 관리하고, 상기 대응되는 각각의 단말 그룹들에게 상기 비콘 프레임들을 각각 전송하고,
    상기 가상 AP는 상기 하나의 AP가 사용하고 있는 주파수 대역을 시분할 방식으로 분할하여 상기 주파수 대역을 사용하고,
    상기 비콘 프레임들은, 비콘 인터벌(beacon interval) 정보, 비콘 듀레이션(beacon duration) 정보, 비콘 오프셋(beacon offset) 정보, 및 단말 그룹 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
KR1020120114843A 2011-10-17 2012-10-16 통신 시스템에서 데이터 송수신 장치 및 방법 KR101955521B1 (ko)

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