KR102224407B1 - 무선랜에서 데이터를 전송하는 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
무선랜에서 데이터를 전송하는 방법은 제1 STA(station)이 제2 STA으로부터 논 타겟 CTS(clear to send) 프레임을 수신하는 단계, 제1 STA이 논 타겟 CTS 프레임을 기반으로 설정된 NAV(network allocation vector) 구간 내에서 RTS(request to send) 프레임을 제1 STA과 결합된 제1 AP(access point)로 전송하는 단계, 제1 STA이 제1 AP로부터 RTS 프레임에 대한 응답으로 CTS 프레임을 수신하는 단계와 제1 STA이 제1 AP로 제1 데이터 프레임을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로 보다 상세하게는 무선랜(wireless local area network, WLAN)에서 데이터를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
IEEE(institute of electrical and electronic engineers) 802.11의 WNG SC(Wireless Next Generation Standing Committee)는 차세대 WLAN(wireless local area network)을 중장기적으로 고민하는 애드혹 위원회(committee)이다.
2013년 3월 IEEE 회의에서 브로드컴은 WLAN 표준화 히스토리를 기반으로, IEEE 802.11ac 표준이 마무리되는 2013년 상반기가 IEEE 802.11ac 이후의 차세대 WLAN에 대한 논의의 필요성을 제시하였다. 기술적 필요성 및 표준화의 필요성을 기반으로 2013년 3월 IEEE 회의에서 차세대 WLAN을 위한 스터디그룹 창설에 대한 모션이 통과되었다.
일명 IEEE 802.11ax 또는 HEW(High Efficiency WLAN)라고 불리는 차세대 WLAN 스터디 그룹에서 주로 논의되는 IEEE 802.11ax의 범위(scope)는 1) 2.4GHz 및 5GHz 등의 대역에서 802.11 PHY(physical) 계층과 MAC(medium access control) 계층의 향상, 2) 스펙트럼 효율성(spectrum efficiency)과 영역 쓰루풋(area throughput)을 높이는 것, 3) 간섭 소스가 존재하는 환경, 밀집한 이종 네트워크(heterogeneous network) 환경 및 높은 사용자 부하가 존재하는 환경과 같은 실제 실내 환경 및 실외 환경에서 성능을 향상시키는 것 등이 있다. IEEE 802.11ax에서 주로 고려되는 시나리오는 AP(access point)와 STA(station)이 많은 밀집 환경이며, IEEE 802.11ax는 이러한 상황에서 스펙트럼 효율(spectrum efficiency)과 공간 전송률(area throughput) 개선에 대해 논의한다. 특히, 실내 환경뿐만 아니라, 기존 WLAN에서 많이 고려되지 않던 실외 환경에서의 실질적 성능 개선에 관심을 가진다.
IEEE 802.11ax에서는 무선 오피스(wireless office), 스마트 홈(smart home), 스타디움(Stadium), 핫스팟(Hotspot), 빌딩/아파트(building/apartment)와 같은 시나리오에 관심이 크며, 해당 시나리오 기반으로 AP와 STA가 많은 밀집 환경에서의 시스템 성능 향상에 대한 논의가 수행되고 있다.
앞으로 IEEE 802.11ax에서는 하나의 BSS(basic service set)에서의 단일 링크 성능 향상보다는, OBSS(overlapping basic service set) 환경에서의 시스템 성능 향상 및 실외 환경 성능 개선, 그리고 셀룰러 오프로딩 등에 대한 논의가 활발할 것으로 예상된다. 이러한 IEEE 802.11ax의 방향성은 차세대 WLAN이 점점 이동 통신과 유사한 기술 범위를 갖게 됨을 의미한다. 최근 스몰 셀 및 D2D(Direct-to-Direct) 통신 영역에서 이동 통신과 WLAN 기술이 함께 논의되고 있는 상황을 고려해 볼 때, IEEE 802.11ax를 기반한 차세대 WLAN과 이동 통신의 기술적 및 사업적 융합은 더욱 활발해질 것으로 예측된다.
본 발명의 목적은 무선랜에서 데이터를 전송하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선랜에서 데이터를 전송하는 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무선랜에서 데이터를 전송하는 방법은 제1 STA(station)이 제2 STA으로부터 논 타겟 CTS(clear to send) 프레임을 수신하는 단계, 상기 제1 STA이 상기 논 타겟 CTS 프레임을 기반으로 설정된 NAV(network allocation vector) 구간 내에서 RTS(request to send) 프레임을 상기 제1 STA과 결합된 제1 AP(access point)로 전송하는 단계, 상기 제1 STA이 상기 제1 AP로부터 상기 RTS 프레임에 대한 응답으로 CTS 프레임을 수신하는 단계와 상기 제1 STA이 상기 제1 AP로 제1 데이터 프레임을 전송하는 단계를 포함할 수 있되, 상기 논 타겟 CTS 프레임의 RA(receiver address) 필드는 제3 STA의 식별 정보를 포함하고, 상기 RTS 프레임은 가용한 풀 전송 파워에서 조정된 제1 조정 전송 파워를 기반으로 전송되고, 상기 제1 데이터 프레임은 상기 가용한 풀 전송 파워에서 조정된 제2 조정 전송 파워를 기반으로 전송될 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 무선랜에서 데이터를 송신하는 제1 STA(station)에 있어서, 상기 제1 STA은 무선 신호를 송신 또는 수신하기 위해 구현된 RF(radio frequency)부와 상기 RF부와 동작 가능하도록(operatively) 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 제2 STA으로부터 논 타겟 CTS(clear to send) 프레임을 수신하고, 상기 논 타겟 CTS 프레임을 기반으로 설정된 NAV(network allocation vector) 구간 내에서 RTS(request to send) 프레임을 상기 제1 STA과 결합된 제1 AP(access point)로 전송하고, 상기 제1 AP로부터 상기 RTS 프레임에 대한 응답으로 CTS 프레임을 수신하고, 상기 제1 AP로 제1 데이터 프레임을 전송하도록 구현될 수 있되, 상기 논 타겟 CTS 프레임의 RA(receiver address) 필드는 제3 STA의 식별 정보를 포함하고, 상기 RTS 프레임은 가용한 풀 전송 파워에서 조정된 제1 조정 전송 파워를 기반으로 전송되고, 상기 제1 데이터 프레임은 가용한 풀 전송 파워에서 조정된 제2 조정 전송 파워로 전송될 수 있다.
불필요한 NAV(network allocation vector)의 설정이 없이 데이터를 전송함으로써 무선랜의 무선 자원 사용 효율이 증가할 수 있다.
도 1은 무선랜(wireless local area network, WLAN)의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 2는 IEEE 802.11에 의해 지원되는 무선랜 시스템의 계층 아키텍처를 나타낸 도면이다.
도 3은 STA이 매체(medium)를 센싱할 때 발생할 수 있는 문제를 나타낸 개념도이다.
도 4는 숨겨진 노드 문제 및 노출된 노드 문제를 해결하기 위해 RTS 프레임 및 CTS 프레임의 송신 및 수신 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5는 기존의 RTS 프레임/CTS 프레임의 전송시 무선랜의 성능 저하 가능성을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 12은 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 RTS 프레임을 나타낸 개념도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 CTS 프레임을 나타낸 개념도이다.
도 17는 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 IEEE 802.11에 의해 지원되는 무선랜 시스템의 계층 아키텍처를 나타낸 도면이다.
도 3은 STA이 매체(medium)를 센싱할 때 발생할 수 있는 문제를 나타낸 개념도이다.
도 4는 숨겨진 노드 문제 및 노출된 노드 문제를 해결하기 위해 RTS 프레임 및 CTS 프레임의 송신 및 수신 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5는 기존의 RTS 프레임/CTS 프레임의 전송시 무선랜의 성능 저하 가능성을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 12은 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 RTS 프레임을 나타낸 개념도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 CTS 프레임을 나타낸 개념도이다.
도 17는 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, 155-1, 155-2)들은 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다. IBSS에서는 모든 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-1, 155-2)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 물리계층(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.
도 2는 IEEE 802.11에 의해 지원되는 무선랜 시스템의 계층 아키텍처를 나타낸 도면이다.
도 2에서는 무선랜 시스템의 계층 아키텍처(PHY architecture)를 개념적으로 도시하였다.
무선랜 시스템의 계층 아키텍처는 MAC(medium access control) 부계층 (sublayer)(220)과 PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) 부계층(210) 및 PMD(Physical Medium Dependent) 부계층(200)을 포함할 수 있다. PLCP 부계층(210)은 MAC 부계층(220)이 PMD 부계층(200)에 최소한의 종속성을 가지고 동작할 수 있도록 구현된다. PMD 부계층(200)는 복수의 STA 사이에서 데이터를 송수신하기 위한 전송 인터페이스 역할을 수행할 수 있다.
MAC 부계층(220)과 PLCP 부계층(210) 및 PMD 부계층(200)은 개념적으로 관리부(management entity)를 포함할 수 있다.
MAC 부계층(220)의 관리부는 MLME(MAC Layer Management Entity, 225), 물리 계층의 관리부는 PLME(PHY Layer Management Entity, 215)라고 한다. 이러한 관리부들은 계층 관리 동작이 수행되는 인터페이스를 제공할 수 있다. PLME(215)는 MLME(225)와 연결되어 PLCP 부계층(210) 및 PMD 부계층(200)의 관리 동작(management operation)을 수행할 수 있고 MLME(225)도 PLME(215)와 연결되어 MAC 부계층(220)의 관리 동작(management operation)을 수행할 수 있다.
올바른 MAC 계층 동작이 수행되기 위해서 SME(STA management entity, 250)가 존재할 수 있다. SME(250)는 계층에 독립적인 구성부로 운용될 수 있다. MLME, PLME 및 SME는 프리미티브(primitive)를 기반으로 상호 구성부 간에 정보를 송신 및 수신할 수 있다.
각 부계층에서의 동작을 간략하게 설명하면 아래와 같다. PLCP 부계층(110)은 MAC 부계층(220)과 PMD 부계층(200) 사이에서 MAC 계층의 지시에 따라 MAC 부계층(220)으로부터 받은 MPDU(MAC Protocol Data Unit)를 PMD 부계층(200)에 전달하거나, PMD 부계층(200)으로부터 오는 프레임을 MAC 부계층(220)에 전달한다. PMD 부계층(200)은 PLCP 하위 계층으로서 무선 매체를 통한 복수의 STA 사이에서의 데이터 송신 및 수신을 수행할 수 있다. MAC 부계층(220)이 전달한 MPDU(MAC protocol data unit)는 PLCP 부계층(210)에서 PSDU(Physical Service Data Unit)이라 칭한다. MPDU는 PSDU와 유사하나 복수의 MPDU를 어그리게이션(aggregation)한 A-MPDU(aggregated MPDU)가 전달된 경우 개개의 MPDU와 PSDU는 서로 상이할 수 있다.
PLCP 부계층(210)은 PSDU를 MAC 부계층(220)으로부터 받아 PMD 부계층(200)으로 전달하는 과정에서 물리 계층 송수신기에 의해 필요한 정보를 포함하는 부가필드를 덧붙인다. 이때 부가되는 필드는 PSDU에 PLCP 프리앰블(preamble), PLCP 헤더(header), 컨볼루션 인코더를 영상태(zero state)로 되돌리는데 필요한 꼬리 비트(Tail Bits) 등을 포함할 수 있다. PLCP 프리앰블은 PSDU이 전송되기 전에 수신기로 하여금 동기화 기능과 안테나 다이버시티를 준비하도록 하는 역할을 할 수 있다. 데이터 필드는 PSDU에 패딩 비트들, 스크랩블러를 초기화 하기 위한 비트 시퀀스를 포함하는 서비스 필드 및 꼬리 비트들이 덧붙여진 비트 시퀀스가 인코딩된 코드화 시퀀스(coded sequence)를 포함할 수 있다. 이 때, 인코딩 방식은 PPDU를 수신하는 STA에서 지원되는 인코딩 방식에 따라 BCC(Binary Convolutional Coding) 인코딩 또는 LDPC(Low Density Parity Check) 인코딩 중 하나로 선택될 수 있다. PLCP 헤더에는 전송할 PPDU(PLCP Protocol Data Unit)에 대한 정보를 포함하는 필드가 포함될 수 있다.
PLCP 부계층(210)에서는 PSDU에 상술한 필드를 부가하여 PPDU(PLCP Protocol Data Unit)를 생성하여 PMD 부계층(200)을 거쳐 수신 스테이션으로 전송하고, 수신 스테이션은 PPDU를 수신하여 PLCP 프리앰블, PLCP 헤더로부터 데이터 복원에 필요한 정보를 얻어 복원한다.
도 3은 STA이 매체(medium)를 센싱할 때 발생할 수 있는 문제를 나타낸 개념도이다.
도 3의 상단은 감추어진 노드 문제(hidden node issue)를 나타낸 것이고 도 1(B)는 노출된 노드 문제(exposed node issue)를 나타낸다.
도 3의 상단에서는 STA A(300)와 STA B(320)가 현재 데이터를 송신 및 수신하고 있고 STA C(330)가 STA B(320)로 전송할 데이터를 가지고 있는 경우를 가정한다. STA A(300)와 STA B(320) 사이에서 데이터가 송신 및 수신될 때, 특정한 채널이 점유될 수 있다. 하지만, 전송 커버리지로 인해 STA C(330)의 관점에서 STA B(320)로 데이터를 보내기 전에 매체를 캐리어 센싱(carrier sensing)할 때 STA C(330)는 STA B(320)로 데이터를 전송하기 위한 매체가 아이들(idle)한 상태인 것으로 판단할 가능성이 있다. STA C(330)가 매체가 아이들한 것으로 판단한다면, STA C(330)로부터 STA B(320)로 데이터가 전송될 수 있다. 결국 STA B(320)는 STA A(300)와 STA C(330)의 정보를 동시에 수신하기 때문에 데이터의 충돌(collision)이 발생하게 된다. 이 때 STA A(300)는 STA C(330)의 입장에서는 감추어진 노드(hidden node)라고 할 수 있다.
도 3의 하단은 STA B(350)가 STA A(340)로 데이터를 전송하는 경우를 가정한다. 만약 STA C(360)가 STA D(370)로 데이터를 전송하고자 한다면, STA C(360)는 채널이 점유되어 있는지 여부를 알아보기 위해 캐리어 센싱을 할 수 있다. STA C(360)는 STA B(350)가 STA A(340)로 정보를 전송하는 상태이기 때문에 STA B(350)의 전송 커버리지로 인해 매체가 점유된 상태(busy)라고 감지할 수 있다. 이러한 경우, STA C(360)는 STA D(370)에 데이터를 전송하고 싶을지라도 매체가 점유된 상태(비지, busy)라고 센싱이 되기 때문에 STA D(370)로 데이터를 전송할 수 없다. STA B(350)가 STA A(340)로 데이터를 전송을 마친 후 매체(medium)가 아이들 상태(idle)로 센싱이 될 때까지 STA C(360)가 불필요하게 기다려야 하는 상황이 발생한다. 즉, STA A(340)는 STA C(360)의 캐리어 감지 범위(Carrier Sensing range) 밖에 있음에도 불구하고 STA C(360)의 데이터 전송을 막을 수 있다. 이 때 STA C(360)는 STA B(350)의 노출된 노드(exposed node)가 된다.
도 3의 상단에서 개시한 숨겨진 노드 문제 및 도 3의 하단에서 개시한 노출된 노드 문제(exposed node issue)를 해결하기 위해 WLAN에서는 RTS 프레임 및 CTS 프레임을 사용하여 매체가 점유되어 있는지 여부를 센싱할 수 있다.
도 4는 숨겨진 노드 문제 및 노출된 노드 문제를 해결하기 위해 RTS 프레임 및 CTS 프레임의 송신 및 수신 방법을 나타낸 개념도이다.
도 4를 참조하면, 숨겨진 노드 문제 및 노출된 노드 문제를 해결하기 위해 RTS(request to send) 프레임과 CTS(clear to send) 프레임 등의 짧은 시그널링 프레임(short signaling frame)을 사용할 수 있다. RTS 프레임 및 CTS 프레임을 기반으로 주위의 STA들 사이에 데이터 송신 및 수신이 수행되는지 여부를 오버히어(overhear)할 수 있다.
도 4의 상단은 숨겨진 노드 문제를 해결하기 위해 RTS 프레임(403) 및 CTS 프레임(405)을 전송하는 방법을 나타낸 것이다.
STA A(400)와 STA C(420)가 모두 STA B(410)에 데이터를 전송하려고 하는 경우를 가정하면, STA A(400)가 RTS 프레임(403)을 STA B(410)에 보내면 STA B(410)는 CTS 프레임(405)을 자신의 주위에 있는 STA A(400)와 STA C(420)로 모두 전송을 할 수 있다. STA B(410)로부터 CTS 프레임(405)을 수신한 STA C(420)는 STA A(400)와 STA B(410)가 데이터 전송 중이라는 정보를 획득할 수 있다. 또한, RTS 프레임(403) 및 CTS 프레임(405)은 무선 채널을 점유하는 기간에 대한 정보를 포함하는 듀레이션 필드(duration field)가 포함되어 STA C(420)이 채널을 사용하지 못하도록 일정 기간 동안 NAV(network allocation vector)를 설정할 수 있다.
STA C(420)는 STA A(400)와 STA B(410) 사이에서 데이터의 송신 및 수신이 끝날 때까지 기다리게 되어 STA B(410)로 데이터를 전송시 충돌을 피할 수 있다.
도 4의 하단은 노출된 노드 문제를 해결하기 위해 RTS 프레임(433) 및 CTS 프레임(435)을 전송하는 방법을 나타낸 것이다.
STA C(450)는 STA A(430)와 STA B(440)의 RTS 프레임(433) 및 CTS 프레임(435)의 전송을 오버히어함으로써 STA C(450)는 또 다른 STA D(460)에 데이터를 전송해도 충돌(collision)이 일어나지 않음을 알 수 있다. 즉 STA B(440)는 주위의 모든 단말기에 RTS 프레임(433)를 전송하고 실제로 보낼 데이터가 있는 STA A(430)만 CTS 프레임(435)을 전송하게 된다. STA C(450)는 RTS 프레임(433)만을 받고 STA A(430)의 CTS 프레임(435)을 받지 못했기 때문에 STA A(430)는 STA C(450)의 캐리어 센싱 범위(carrier sensing range) 밖에 있다는 것을 알 수 있다. 따라서, STA C(450)에서는 STA D(460)로 데이터를 전송할 수 있다.
RTS 프레임 포맷과 CTS 프레임 포맷에 대해서는 2011년 11월에 공개된 IEEE Draft P802.11-REVmb™/D12인 “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) Specifications의 8.3.1.2 RTS frame format 및 8.3.1.3 CTS frame format에 개시되어 있다.
도 5는 기존의 RTS 프레임/CTS 프레임의 전송시 무선랜의 성능 저하 가능성을 나타낸 개념도이다.
도 5에서는 기존 무선랜 시스템에서 RTS 프레임(500)과 CTS 프레임이 송신 및 수신되고 데이터 프레임이 전송되는 경우, RTS 프레임 및/또는 CTS 프레임으로 인해 주변 STA에 설정된 NAV로 인해 발생되는 불필요한 자원 사용의 제약이 개시된다.
도 5를 참조하면, STA 1 및 AP1이 결합되고, STA2와 AP2가 결합된 경우를 가정한다. 또한, STA 1이 AP1 및 AP2의 커버리지에 포함된 경우를 가정한다.
AP1은 STA1으로 프레임을 전송하기 위해서, CCA 기반의 채널 센싱을 수행할 수 있다. 채널이 아이들한 경우, AP1은 RTS 프레임(500)을 STA1로 전송할 수 있다. RTS 프레임(500)을 수신한 STA1은 CTS 프레임(510)을 AP1으로 전송하고, CTS 프레임(510)을 수신한 AP1은 STA1으로 데이터 프레임(520)를 전송할 수 있다. AP1에 의한 데이터 프레임(520)의 전송이 완료된 후, STA1은 AP1으로 ACK(530)을 전송한다.
AP2는 STA1에 의해 전송된 CTS 프레임(510)을 듣고, NAV를 설정할 수 있다. NAV가 설정된 구간에는 AP2에 의한 데이터의 전송이 제한된다. AP2는 NAV 설정 구간 중 일부의 구간을 활용하여 STA2로 데이터의 전송을 위해 사용할 수 있음에도 불구하고, NAV의 설정으로 인해 데이터를 전송할 수 없다.
즉, STA이 많이 설치된 환경에서 RTS 프레임 및 CTS 프레임의 송신 및 수신으로 인해 무선랜의 자원 활용 효율이 저하되는 경우가 발생하게 된다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 RTS 프레임 및 CTS 프레임이 송신 및 수신되는 무선랜 환경에서 자원 활용 효율을 향상시키기 위한 방법에 대해 개시한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 6에서는 AP2가 프레임 전송시 사용되는 파워를 조정하고 NAV 설정 구간 중 일부의 구간을 활용하여 프레임을 전송하는 방법이 개시된다. 구체적으로 AP2가 STA1에 의해 전송된 CTS 프레임(600)을 기반으로 NAV를 설정한 이후, AP2가 STA2로 데이터(데이터 프레임, 관리 프레임 등)(660)을 전송하기 위한 절차에 대해 개시한다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 AP1과 STA1 사이 및 AP2와 STA2 사이에서 데이터 프레임(650, 660)이 전송되는 경우를 가정하여 설명한다.
도 6에서 STA1과 STA2 각각은 상호 간에 히든 노드이고, AP1과 AP2 각각은 상호 간에 히든 노드로 가정한다.
도 6을 참조하면, AP2는 STA1에 의해 전송된 CTS 프레임(600)을 기반으로 NAV를 설정할 수 있다. 구체적으로 AP2는 STA1으로부터 CTS 프레임(600)을 수신할 수 있다. CTS 프레임(600)은 듀레이션(duration) 필드를 포함할 수 있다. CTS 프레임(600)의 듀레이션 필드는 AP1과 STA1 사이에서 데이터의 송신 및 수신을 위한 TXOP 획득하고, 주변 STA의 NAV 설정을 위해 사용될 수 있다.
CTS 프레임(600)의 듀레이션 필드는 CTS 프레임(600)의 전송 이후 STA1과 AP1 사이에서 전송될, 데이터 프레임(650) 및 ACK 프레임을 위한 시간 자원에 대한 정보를 포함할 수 있다. 즉, 듀레이션 필드는 TXOP(transmission opportunity) 홀더(holder)의 TXOP을 설정하기 위해 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예서는 특정 AP(또는 STA)에 의해 수신된 RTS 프레임 중 특정 AP(또는 STA)을 타겟으로 하지 않은 RTS 프레임은 논 타겟 RTS 프레임이라는 용어로 표현할 수 있다. 마찬가지로, 특정 AP(또는 STA)에 의해 수신된 CTS 프레임 중 특정 AP(또는 STA)을 타겟으로 하지 않은 CTS 프레임은 논 타겟 CTS 프레임이라는 용어로 표현할 수 있다. 특정 AP(또는 STA)에 의해 수신된 데이터 프레임 중 특정 AP(또는 STA)을 타겟으로 하지 않은 데이터 프레임은 논 타겟 데이터 프레임이라는 용어로 표현할 수 있다.
즉, AP2는 STA1에 의해 전송된 논 타겟 CTS 프레임(600)만을 수신하고 논 타겟 CTS 프레임(600)을 기반으로 NAV를 설정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, AP2는 AP2에 결합된 STA2로 전송할 데이터가 발생한 경우(또는 전송할 데이터가 팬딩(pending)된 경우), AP2는 NAV 설정을 해제하고(또는 NAV 설정 구간 내에서도) RTS 프레임(620)을 전송할 수 있다. AP2에 의해 전송되는 RTS 프레임(620)은 낮은 전송 파워(또는 전송 세기)로 조정되어 STA2로 전송될 수 있다. AP2는 낮은 전송 파워로 조정된 RTS 프레임(620)을 전송함으로써 STA1을 기준으로 AP2에 의해 전송되는 RTS 프레임(620)과 AP1에 의해 전송되는 데이터 프레임(650) 사이의 충돌을 방지할 수 있다.
AP2에 의해 전송되는 RTS 프레임(620)의 전송 파워는 다양한 방법으로 결정될 수 있다. 예를 들어, AP2는 STA1으로부터 수신한 논 타겟 CTS 프레임(600)의 수신 세기를 기반으로 전송할 RTS 프레임(620)의 전송 파워를 결정할 수 있다. AP2는 논 타겟 CTS 프레임(600)의 수신 신호 세기를 기반으로 STA1과 AP2 사이의 거리를 대략적으로 추정할 수 있다. AP2는 STA1이 AP1으로부터 데이터 프레임(650)을 수신시 AP2에 의해 전송될 RTS 프레임(620)에 의한 간섭이 발생되지 않도록 RTS 프레임(620)의 전송 파워를 결정할 수 있다.
AP2는 RTS 프레임(620)에 대한 응답으로 CTS 프레임(640)을 STA2로부터 수신할 수 있다. STA1과 STA2는 히든 노드 관계이므로 STA2에 의해 전송되는 CTS 프레임(640)의 전송 세기는 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, STA2는 CTS 프레임(640)을 가용한 풀 파워로 전송하여 주변 STA들의 NAV 설정을 유도할 수 있다.
AP2는 STA2로부터 CTS 프레임(640)을 수신하고, 데이터 프레임(660)을 STA2로 전송할 수 있다. AP2가 데이터 프레임(660)을 전송하는 경우, AP2에 의해 전송되는 데이터 프레임(660)의 전송 파워 역시 조정될 수 있다.
AP2에 의해 전송되는 데이터 프레임(660)의 전송 파워를 조정함으로써 AP1에 의해 전송되는 데이터 프레임(650)과 AP2에 의해 전송되는 데이터 프레임(660) 간의 충돌이 방지될 수 있다. AP2에 의해 전송되는 데이터 프레임(660)의 전송 파워는 RTS 프레임(620)의 전송 파워와 동일한 세기일 수도 있고, STA2로부터 수신한 CTS 프레임(640)을 기반으로 조정될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, RTS 프레임과 CTS 프레임은 전송 파워 및/또는 수신 파워에 대한 정보를 포함할 수 있고, 이러한 전송 파워 및/또는 수신 파워에 대한 정보에 대한 정보를 기반으로 RTS 프레임 및 CTS 프레임의 송수신 절차 이후에 전송될 데이터 프레임의 전송 파워가 조정될 수도 있다. 이에 대해서는 구체적으로 후술한다.
만약, AP2가 데이터 프레임(660)을 AP1에 의한 데이터 프레임(650)의 전송 완료 시점 이후에 전송하는 경우, AP2는 데이터 프레임(660)에 대한 별도의 전송 세기의 제어는 수행되지 않을 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 7에서는 도 6에서 개시된 AP1, STA1, AP2 및 STA2의 전송 범위가 개시된다. 또한, 도 6에서 개시된 AP1과 STA1 간, AP2와 STA2 간의 RTS 프레임, CTS 프레임 및 데이터 프레임의 전송 및 수신이 개시된다.
도 7을 참조하면, AP1 및 STA1 사이의 RTS 프레임/CTS 프레임(700) 및 데이터 프레임(750)은 풀 파워로 전송될 수 있다.
전술한 바와 같이 AP2는 STA1에 의해 전송된 논 타겟 CTS 프레임(700)만을 수신할 수 있다. AP2는 수신한 논 타겟 CTS 프레임(700)을 기반으로 NAV를 설정할 수 있다. 만약, AP2가 STA2로 데이터 프레임(760)을 전송하고자 하는 경우, NAV의 설정을 해제하고(또는 NAV 설정에도 불구하고) RTS 프레임(720)을 STA2로 전송할 수 있다. AP2에 의해 전송되는 RTS 프레임(720)의 전송 세기는 가능한 전송 세기보다 작은 세기일 수 있다. AP2에 의해 전송되는 RTS 프레임(720)의 전송 세기가 조정됨으로써 STA1으로 전송되는 데이터 프레임(750)과 AP2에 의해 전송되는 RTS 프레임(720) 간의 충돌이 방지될 수 있다.
AP2가 STA2로부터 수신한 RTS 프레임(720)에 대한 응답으로서 CTS 프레임(740)을 수신한 경우, AP2는 데이터 프레임(760)을 STA2로 전송할 수 있다. AP2에 의해 전송되는 데이터 프레임(760)의 전송 세기는 AP2에 의해 전송된 RTS 프레임(720)의 전송 세기와 동일할 수 있다. 또는 AP2에 의해 전송되는 데이터 프레임(760)의 전송 세기는 AP2와 STA2 사이에서 전송 및 수신된 RTS 프레임(720) 및 CTS 프레임(740)에 포함된 전력 관련 필드를 기반으로 조정될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 8에서는 도 6 및 도 7과 다르게 STA1과 STA2가 히든 노드 관계가 아닐 경우, AP2와 STA2의 동작이 개시된다.
도 8을 참조하면, STA1과 STA2가 히든 노드 관계가 아닐 경우, AP2 및 STA2가 STA1에 의해 전송되는 논 타겟 CTS 프레임(800)만을 수신할 수 있다.
AP2는 STA2로 전송할 데이터 프레임이 존재할 경우, STA2로 RTS 프레임(820)을 전송할 수 있다. 전술한 바와 같이 STA2에 의해 전송되는 RTS 프레임(820)의 전송 파워는 조정되어 AP1에 의해 전송되는 데이터 프레임(840)과 STA2에 의해 전송되는 RTS 프레임(820) 간의 충돌이 방지될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, STA2가 논 타겟 CTS 프레임(800)을 수신한 경우, STA2는 AP2에 의해 전송된 RTS 프레임(820)에 대한 응답으로 CTS 프레임을 전송하지 않을 수 있다. 즉, STA2는 논타겟 CTS 프레임(800)을 수신하고 논타겟 CTS 프레임(800)을 기반으로 설정된 NAV 설정 구간 내에서 AP2로부터 RTS 프레임(820)을 수신한 경우, CTS 프레임을 전송하지 않을 수 있다. STA2에 의해 전송될 CTS 프레임과 AP1으로부터 STA1으로 전송되는 데이터 프레임(840) 간의 충돌 가능성이 존재하기 때문에 STA2의 CTS 프레임의 전송이 제한될 수 있다.
STA2의 CTS 프레임의 전송 제한은 STA1에 의해 전송된 논 타겟 CTS 프레임의 수신으로 인한 NAV 설정시뿐 아니라 STA2의 다른 BSS로부터 다른 프레임의 수신에 의한 NAV의 설정시에도 동일하게 적용될 수 잇다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 9에서는 도 8에서 개시된 AP1, STA1, AP2 및 STA2의 전송 범위가 개시된다. 또한, AP1과 STA1 간, AP2와 STA2 간의 RTS 프레임, CTS 프레임 및 데이터 프레임의 전송 및 수신이 개시된다.
도 9를 참조하면, AP1 및 STA1 사이의 RTS 프레임/CTS 프레임(900) 및 데이터 프레임(940)은 풀 파워로 전송될 수 있다.
전술한 바와 같이 AP2 및 STA2는 STA1에 의해 전송된 논 타겟 CTS 프레임(900)만을 수신할 수 있다. AP2 및 STA2는 논 타겟 CTS 프레임(900)을 기반으로 NAV를 설정할 수 있다. 만약, AP2가 STA2로 데이터 프레임을 전송하고자 하는 경우, NAV의 설정을 해제하고(또는 NAV 설정에도 불구하고) RTS 프레임(920)을 STA2로 전송할 수 있다. AP2에 의해 전송되는 RTS 프레임(920)의 전송 파워는 가용한 전송 파워보다 작은 크기로 조정될 수 있다. AP2에 의해 전송되는 RTS 프레임(920)의 전송 파워가 조정됨으로써 STA1으로 전송되는 데이터 프레임(940)과 AP2에 의해 전송되는 RTS 프레임(920) 간의 충돌이 방지될 수 있다.
STA2가 수신한 논 타겟 CTS 프레임(900)을 기반으로 NAV를 설정한 경우, STA2는 AP2에 의해 전송된 RTS 프레임(920)에 대한 응답으로 CTS 프레임을 전송하지 않을 수 있다. 즉, STA2는 논타겟 CTS 프레임(900)을 수신하고 논타겟 CTS 프레임(900)을 기반으로 설정된 NAV 구간 내에 AP2로부터 RTS 프레임(920)을 수신한 경우, CTS 프레임을 전송하지 않을 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 10 및 도 11에서는 AP2에 의해 전송되는 RTS 프레임의 전송 파워의 조정으로 인해 STA2가 RTS 프레임을 수신하지 못하는 경우를 개시한다.
도 10 및 도 11을 참조하면, AP2는 RTS 프레임(1020, 1120)을 STA2로 조정된 전송 파워로 전송할 수 있다.
RTS 프레임(1120)의 전송 파워가 조정되는 경우, STA2는 AP2에 의해 전송된 RTS 프레임(1120)을 수신하지 못할 수도 있다. AP2는 STA2로부터 CTS 프레임을 수신하지 못하는 경우, STA2는 NAV를 재설정을 할 수 있다(NAV 설정을 해제한 경우). 즉, STA2의 NAV 설정은 AP1과 STA1 간의 데이터 송수신의 종료시점(AP1에 의한 ACK 프레임의 전송 지점)까지 다시 설정될 수 있다.
또는 AP2는 STA2로부터 CTS 프레임을 수신하지 못하는 경우, STA2는 기존의 NAV 설정을 유지할 수 있다(NAV 설정에도 불구하고 RTS 프레임(1120)을 전송한 경우).
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, AP2는 논 타겟 CTS 프레임(1100)에 의해 설정된 NAV 설정 구간 동안 RTS 프레임(1020)을 재전송하거나 바로 데이터 프레임을 전송할 수도 있다. 즉, AP2는 STA2로부터 CTS 프레임의 수신 여부를 고려하지 않고, 데이터 프레임을 STA2로 전송할 수도 있다.
도 12은 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 12에서는 논 타겟 CTS 프레임(1200)만을 수신한 AP2가 AP2와 결합된 STA2로부터 RTS 프레임(1220)을 수신한 경우, AP2가 CTS 프레임(1240)을 전송하는 방법에 대해 개시한다. 도 6에서 STA1과 STA2 각각은 상호 간에 히든 노드이고, AP1과 AP2 각각은 상호 간에 히든 노드로 가정한다.
도 12를 참조하면, AP2는 STA1에 의해 전송되는 CTS 프레임(1200)을 수신하고 NAV를 설정할 수 있다.
AP2는 NAV 설정 구간에서 STA2로부터 RTS 프레임(1220)을 수신할 수 있다. STA2에 의해 전송되는 RTS 프레임(1220)은 전송 전력에 대한 제한 없이 전송될 수 있다. 예를 들어, STA2에 의해 전송되는 RTS 프레임(1220)은 주변 STA의 NAV 설정을 위해 풀 파워로 전송될 수 있다.
AP2는 RTS 프레임(1220)을 수신한 경우, CTS 프레임(1240)을 STA2로 전송할 수 있다. 만약, AP2가 CTS 프레임(1240)을 풀 파워로 전송하는 경우, AP1에 의해 STA1으로 전송되는 데이터 프레임(1260)과 AP2에 의해 전송되는 CTS 프레임(1240) 사이에 충돌이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, AP2에 의해 전송되는 CTS 프레임(1240)의 전송 파워가 조정될 수 있다. CTS 프레임(1240)의 전송 파워는 다양한 방법으로 결정될 수 있다. 예를 들어, AP2는 STA1으로부터 수신한 논 타겟 CTS 프레임(1200)의 수신 세기를 기반으로 CTS 프레임(1240)의 전송 세기를 결정할 수 있다. AP2는 논 타겟 CTS 프레임(1200)의 수신 신호 세기를 기반으로 STA1과 AP2 사이의 거리를 대략적으로 추정할 수 있다. AP2는 STA1이 AP1으로부터 데이터 프레임(1260)을 수신시 AP2에 의해 전송될 CTS 프레임(1240)에 의한 간섭을 받지 않도록 CTS 프레임(1240)의 전송 파워를 결정할 수 있다.
AP2는 CTS 프레임(1240)을 전송 후 STA2로부터 데이터 프레임(1280)을 수신할 수 있다. AP2는 STA2로부터 데이터 프레임(1280)을 수신 후 데이터 프레임(1280)에 대한 ACK 프레임(1290)을 STA2로 전송할 수 있다. AP2에 의해 전송되는 ACK 프레임(1290)도 CTS 프레임과 마찬가지로 전송 파워가 조정된 프레임일 수도 있다. 예를 들어, ACK 프레임(1290)이 AP1에 의해 전송되는 데이터 프레임(1260)의 전송 구간 내에 AP2에 의해 전송되는 경우, AP2에 의해 전송되는 ACK 프레임(1290)의 전송 파워 또한 조정될 수 있다.
이러한 방법을 사용함으로써 AP2는 논타겟 CTS 프레임(1200)을 기반으로 설정된 NAV 내에서 STA2로부터 데이터 프레임(1280)을 수신할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 13에서는 도 12에서 개시된 AP1, STA1, AP2 및 STA2의 전송 범위가 개시된다. 또한, AP1과 STA1 간, AP2와 STA2 간의 RTS 프레임, CTS 프레임 및 데이터 프레임의 전송 및 수신이 개시된다.
도 13을 참조하면, AP1 및 STA1 사이의 RTS 프레임/CTS 프레임(1300) 및 데이터 프레임(1360)은 풀 파워로 전송될 수 있다.
전술한 바와 같이 AP2는 STA1에 의해 전송된 논 타겟 CTS 프레임(1300)만을 수신할 수 있다. AP2는 논 타겟 CTS 프레임(1300)을 기반으로 NAV를 설정할 수 있다. 만약, AP2가 NAV 설정 구간 내에서 STA2로부터 RTS 프레임(1320)을 수신한 경우, AP2는 NAV 설정을 해제하고(또는 NAV 설정에도 불구하고) CTS 프레임(1340)을 STA2로 전송할 수 있다. AP2에 의해 전송되는 CTS 프레임(1340)의 전송 파워는 가능한 전송 파워보다 작은 파워일 수 있다. AP2에 의해 전송되는 CTS 프레임(1340)의 전송 파워가 조정됨으로써 AP1에 의해 STA1으로 전송되는 데이터 프레임(1360)과 AP2에 의해 전송되는 CTS 프레임(1340) 간의 충돌이 방지될 수 있다.
STA2는 AP2로부터 CTS 프레임(1340)을 수신하고 AP2로 데이터 프레임(1380)을 전송할 수 있다. AP2는 STA2로부터 수신한 데이터 프레임(1380)에 대한 응답으로 ACK 프레임을 STA2로 전송할 수 있다. 전술한 바와 같이 AP2에 전송될 ACK 프레임의 전송 파워 또한 조정될 수도 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 NAV의 설정 이후 데이터 프레임의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 14에서는 AP2에 의해 전송되는 CTS 프레임의 전송 파워의 조정으로 인해 STA2가 CTS 프레임을 수신하지 못하는 경우를 개시한다.
도 14를 참조하면, AP2는 CTS 프레임(1400)을 STA2로 조정된 전송 파워로 전송할 수 있다.
CTS 프레임의 전송 파워의 조절로 인해 STA2는 AP2에 의해 전송된 CTS 프레임(1400)을 수신하지 못할 수도 있다. 이러한 경우, AP2는 NAV를 재설정을 할 수 있다(NAV 설정이 해제된 경우). AP2는 CTS 프레임(1400)의 전송 후 데이터 프레임의 수신 타이밍이 경과한 경우, NAV 재설정을 할 수 있다. AP2의 NAV 설정은 AP1과 STA1 간의 데이터 송수신의 종료시점(AP1에 의한 ACK 프레임의 전송 지점)까지 설정될 수 있다. 또는 NAV 설정에도 불구하고 AP2가 CTS 프레임(1400)을 전송한 경우, 기존의 NAV 설정을 유지할 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 RTS 프레임을 나타낸 개념도이다.
도 15를 참조하면, RTS 프레임은 프레임 제어 필드(1500), 듀레이션 필드(1510), RA(receiver address) 필드(1520), TA(transmitter address) 필드(1530), 현재 전송 파워 레벨 필드(1540), FCS(frame check sequence) (1550)를 포함할 수 있다.
프레임 제어 필드(1500)는 전송된 프레임이 어떠한 프레임인지 여부를 지시하기 위한 프레임의 타입, 서브 타입에 대한 정보를 포함할 수 있다.
듀레이션 필드(151)는 RTS/CTS 절차 및 이후 데이터의 송신 및 수신을 위해 필요한 시간 자원에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 듀레이션 필드(1510)는 RTS 프레임, CTS 프레임, 펜딩된 데이터 또는 관리 프레임의 송수신 및 프레임 간 SIFS를 위한 시간 자원에 대한 정보를 포함할 수 있다.
RA 필드(1520)는 RTS 프레임의 수신 STA의 주소를 포함할 수 있다. RA 필드(1520)는 RTS 프레임의 전송 이후 개별 주소로 지시된 데이터 프레임, 관리 프레임 또는 제어 프레임을 수신할 STA의 주소 정보를 포함할 수 있다.
TA 필드(1530)는 RTS 프레임을 전송하는 STA의 주소를 포함할 수 있다.
현재 전송 파워 레벨 필드(1540)는 RTS 프레임을 전송하는 STA의 전송 파워 레벨에 대한 정보를 포함할 수 있다.
FCS(1550)는 수신한 프레임의 유효화(validate)를 위한 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, RTS 프레임에 포함되는 현재 전송 파워 레벨 필드(1540)는 RTS 프레임의 수신측에 의해 참조될 수 있다. 예를 들어, RTS 프레임의 수신측은 RTS 프레임에 포함되는 현재 전송 파워 레벨 필드(1540)에 포함된 전송 파워 레벨에 대한 정보와 수신한 RTS 프레임의 수신 파워를 비교하여 RTS 프레임의 전송측의 위치를 추정할 수 있다.
예를 들어, 도 6을 다시 참조하면, AP2는 조정된 파워를 가진 RTS 프레임을 STA2로 전송할 수 있다. AP2에 의해 전송되는 RTS 프레임의 현재 전송 파워 레벨 필드(1540)는 조정된 파워에 대한 정보를 포함할 수 있다. STA2는 RTS 프레임에 포함된 조정된 파워에 대한 정보를 기반으로 전송 파워의 재조정을 CTS 프레임을 통해 AP2로 요청할 수 있다.
도 6 내지 도 15의 실시예에서는 AP가 다른 STA으로부터 논 타겟 CTS 프레임을 수신하는 경우를 가정하였으나, STA이 다른 STA으로부터 논 타겟 CTS 프레임을 수신하고 STA과 결합된 AP와 전술한 동작을 수행할 수도 있다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 CTS 프레임을 나타낸 개념도이다.
도 16을 참조하면, CTS 프레임은 프레임 제어 필드(1600), 듀레이션 필드(1610), RA(receiver address) 필드(1620), TA(transmitter address) 필드(1630), RA 장치의 전송 파워 레벨 필드(1640), 수신 파워 레벨 필드(1650), 요청 파워 레벨 필드(1660) 및 FCS(frame check sequence)(1670)를 포함할 수 있다.
프레임 제어 필드(1600)는 전송된 프레임이 어떠한 프레임인지 여부를 지시하기 위한 프레임의 타입, 서브 타입에 대한 정보를 포함할 수 있다.
듀레이션 필드(1610)는 RTS/CTS 절차 및 이후 데이터의 송신 및 수신을 위해 필요한 시간 자원에 대한 정보를 포함할 수 있다. 듀레이션 필드(1610)는 CTS 프레임, 펜딩된 데이터 또는 관리 프레임의 송수신 및 프레임 간 SIFS를 위한 시간 자원에 대한 정보를 포함할 수 있다.
RA 필드(1620)는 CTS 프레임의 수신 STA의 주소를 포함할 수 있다.
TA 필드(1630)는 CTS 프레임을 전송하는 STA의 주소를 포함할 수 있다.
RA 장치의 전송 파워 레벨 필드(1640)는 RTS 프레임을 전송한 전송단의 전송 파워 레벨에 대한 정보를 포함할 수 있다. RA 장치의 전송 파워 레벨 필드(1640)는 RTS 프레임의 현재 전송 파워 레벨 필드()와 동일한 값을 포함할 수 있다.
수신 파워 레벨 필드(1650)는 RTS 프레임의 수신 파워에 대한 정보를 포함할 수 있다.
요청 파워 레벨 필드(1650)는 RTS 프레임의 전송단의 이후 프레임의 전송시 요청되는 전송 파워에 대한 정보를 포함할 수 있다.
FCS(1670)는 수신한 프레임의 유효화(validate)를 위한 정보를 포함할 수 있다.
도 6을 다시 참조하면, AP2는 조정된 파워를 가진 RTS 프레임(620)을 STA2로 전송할 수 있다. AP2에 의해 전송되는 RTS 프레임(620)의 현재 전송 파워 레벨 필드는 조정된 파워에 대한 정보를 포함할 수 있다.
STA2는 RTS 프레임(620)에 포함된 조정된 파워에 대한 정보를 기반으로 전송 파워의 재조정을 CTS 프레임(640)을 통해 AP2로 요청할 수 있다. STA2에 의해 전송되는 CTS 프레임(640)은 요청 파워 레벨 필드를 통해 AP2에 의해 이후 전송될 데이터 프레임의 전송 파워의 조정을 요청할 수 있다. AP2는 요청 파워 레벨 필드를 고려하여 AP1에 의해 전송된 데이터 프레임과 충돌이 일어나지 않는 범위 내에서 데이터 프레임(660)을 전송할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, AP2는 STA1에 의해 전송되는 CTS 프레임(600)을 수신하고, CTS 프레임(600)에 포함되는 RA 장치의 전송 파워 레벨 필드(1640) 및 수신 파워 레벨 필드(1650)를 기반으로 RTS 프레임(620)을 전송하고, 데이터 프레임(650)을 전송할 AP1의 위치를 대략적으로 추정할 수도 있다. 또한, AP2는 CTS 프레임(600)에 포함된 요청 파워 레벨 필드(1650)를 기반으로 이후 AP1에 의해 전송되는 데이터 프레임(650)의 전송 파워를 예측할 수도 있다.
도 17는 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 17을 참조하면, 무선 장치(1700)는 상술한 실시예를 구현할 수 있는 STA로서, AP(1700) 또는 비 AP STA(non-AP station)(또는 STA)(1750)일 수 있다.
AP(1700)는 프로세서(1710), 메모리(1720) 및 RF부(radio frequency unit, 1730)를 포함한다.
RF부(1730)는 프로세서(1710)와 연결하여 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1710)는 본 발명에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1710)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 무선 장치의 동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서는 도 6 내지 13의 실시예에서 개시한 무선 장치의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1710)는 다른 STA으로부터 논 타겟 RTS 프레임을 수신하되, 일정 시간 후 논 타겟 CTS 프레임을 수신하지 못하고, STA으로 데이터 프레임을 전송하고자 할 경우, RTS 프레임을 STA으로 전송하도록 구현될 수 있다. 또한 프로세서(1710)은 STA으로부터 RTS 프레임에 대한 응답으로 CTS 프레임을 수신한 경우, 데이터 프레임을 STA으로 전송하도록 구현될 수 있다.
이때 논 타겟 RTS 프레임은 또 다른 STA을 지시하는 RA 필드를 포함하고, 논 타겟 CTS 프레임은 논 타겟 RTS 프레임에 대한 응답 프레임일 수 있다. 데이터 프레임의 전송 듀레이션을 결정하기 위한 RTS 프레임에 포함된 제1 듀레이션 값은 논 타겟 RTS 프레임에 포함된 제2 듀레이션 값을 기반으로 결정될 수 있다.
또는 프로세서(1710)는 다른 STA으로부터 논 타겟 RTS 프레임을 수신하되, 일정 시간 후 논 타겟 CTS 프레임을 수신하지 못하고, STA으로 RTS 프레임을 수신한 경우, RTS 프레임에 대한 응답으로 CTS 프레임을 전송하고 STA으로부터 데이터 프레임을 수신할 수 있다. 데이터 프레임의 전송 듀레이션을 결정하기 위한 CTS 프레임에 포함된 제1 듀레이션 값은 논 타겟 RTS 프레임에 포함된 제2 듀레이션 값을 기반으로 결정될 수 있다.
STA(1750)는 프로세서(1760), 메모리(1770) 및 RF부(radio frequency unit, 1780)를 포함한다.
RF부(1780)는 프로세서(1760)와 연결하여 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1760)는 본 발명에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1720)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 무선 장치의 동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서는 도 6 내지 13의 실시예에서 무선 장치의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1760)는 다른 STA으로부터 논 타겟 RTS 프레임을 수신하되, 일정 시간 후 논 타겟 CTS(clear to send) 프레임을 수신하지 못하고, AP로 데이터 프레임을 전송하고자 할 경우, RTS(request to send) 프레임을 AP(access point)으로 전송하도록 구현될 수 있다. 또한 프로세서(1760)은 AP로부터 RTS 프레임에 대한 응답으로 CTS 프레임을 수신한 경우, 데이터 프레임을 AP로 전송하도록 구현될 수 있다.
이때 논 타겟 RTS 프레임은 또 다른 STA을 지시하는 RA(receiving address) 필드를 포함하고, 논 타겟 CTS 프레임은 논 타겟 RTS 프레임에 대한 응답 프레임일 수 있다. 데이터 프레임의 전송 듀레이션을 결정하기 위한 RTS 프레임에 포함된 제1 듀레이션 값은 논 타겟 RTS 프레임에 포함된 제2 듀레이션 값을 기반으로 결정될 수 있다.
프로세서(1710, 1760)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(1720, 1770)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1730, 1780)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(1720, 1770)에 저장되고, 프로세서(1710, 1760)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1720, 1570)는 프로세서(1710, 1760) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1710, 1760)와 연결될 수 있다.
Claims (10)
- 무선랜에서 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
제1 STA(station)이 제2 STA으로부터 논 타겟(non target) CTS(clear to send) 프레임을 수신하는 단계;
상기 제1 STA이 상기 논 타겟 CTS 프레임을 기반으로 설정된 NAV(network allocation vector) 구간 내에서 RTS(request to send) 프레임을 상기 제1 STA과 결합된 제1 AP(access point)로 전송하는 단계;
상기 제1 STA이 상기 제1 AP로부터 상기 RTS 프레임에 대한 응답으로 CTS 프레임을 수신하는 단계; 및
상기 제1 STA이 상기 제1 AP로 제1 데이터 프레임을 전송하는 단계를 포함하되,
상기 RTS 프레임은 가용한 풀 전송 파워에서 조정된 제1 조정 전송 파워를 기반으로 전송되고,
상기 제1 데이터 프레임은 상기 가용한 풀 전송 파워에서 조정된 제2 조정 전송 파워를 기반으로 전송되는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 조정 전송 파워 및 상기 제2 조정 전송 파워는 제2 AP로부터 상기 제2 STA으로 전송되는 제2 데이터 프레임과 중첩된 시간 자원상에서 전송되는 상기 RTS 프레임 및 상기 제1 데이터 프레임 간의 충돌이 일어나지 않도록 결정되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 RTS 프레임은 현재 전송 파워 레벨 필드를 포함하고,
상기 현재 전송 파워 레벨 필드는 상기 제1 조정 전송 파워에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 삭제
- 삭제
- 무선랜에서 데이터를 송신하는 제1 STA(station)에 있어서, 상기 제1 STA은,
무선 신호를 송신 또는 수신하기 위해 구현된 RF(radio frequency)부; 및
상기 RF부와 동작 가능하도록(operatively) 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는,
제2 STA으로부터 논 타겟(non target) CTS(clear to send) 프레임을 수신하고,
상기 논 타겟 CTS 프레임을 기반으로 설정된 NAV(network allocation vector) 구간 내에서 RTS(request to send) 프레임을 상기 제1 STA과 결합된 제1 AP(access point)로 전송하고,
상기 제1 AP로부터 상기 RTS 프레임에 대한 응답으로 CTS 프레임을 수신하고,
상기 제1 AP로 제1 데이터 프레임을 전송하도록 구현되되,
상기 RTS 프레임은 가용한 풀 전송 파워에서 조정된 제1 조정 전송 파워를 기반으로 전송되고,
상기 제1 데이터 프레임은 가용한 풀 전송 파워에서 조정된 제2 조정 전송 파워로 전송되는 제1 STA. - 제6항에 있어서,
상기 제1 조정 전송 파워 및 상기 제2 조정 전송 파워는 제2 AP로부터 상기 제2 STA으로 전송되는 제2 데이터 프레임과 중첩된 시간 자원상에서 전송되는 상기 RTS 프레임 및 상기 제1 데이터 프레임 간의 충돌이 일어나지 않도록 결정되는 것을 특징으로 하는 제1 STA. - 제6항에 있어서,
상기 RTS 프레임은 현재 전송 파워 레벨 필드를 포함하고,
상기 현재 전송 파워 레벨 필드는 상기 제1 조정 전송 파워에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 STA. - 삭제
- 삭제
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