KR102243276B1

KR102243276B1 - 무선랜에서 간섭 정렬 방법

Info

Publication number: KR102243276B1
Application number: KR1020140161410A
Authority: KR
Inventors: 오진형; 강현덕; 고광진; 김이고르; 송명선
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2013-11-21
Filing date: 2014-11-19
Publication date: 2021-04-22
Also published as: KR20150059115A

Abstract

무선랜에서 간섭 정렬 방법이 개시된다. 프레임 수신 방법은, 단말과 연결된 제1 액세스 포인트로부터 제1 프레임을 수신하는 단계, 제1 프레임의 신호 레벨과 미리 설정된 데이터 레이트를 비교하는 단계, 제1 프레임의 신호 레벨이 미리 설정된 데이터 레이트보다 작은 경우 간섭 정렬을 위한 사전 절차를 수행하는 단계, 제1 액세스 포인트로부터 제2 프레임을 수신하는 단계 및 사전 절차를 통해 획득한 정보를 기반으로 제2 프레임에 대한 간섭을 정렬하는 단계를 포함한다. 본 발명에 의하면, 중첩된 대역에서 간섭이 제어될 수 있다.

Description

무선랜에서 간섭 정렬 방법{METHOD FOR ALIGNING INTERFERENCE IN WIRELESS LOCAL AREA NETWORK}

본 발명은 무선랜 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중첩된 대역에서 간섭을 제어하기 위한 간섭 정렬 기술에 관한 것이다.

정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 이 중에서 무선랜(wireless local area network, WLAN)은 무선 주파수 기술을 바탕으로 개인용 휴대 정보 단말기(personal digital assistant, PDA), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player, PMP), 스마트폰(smart phone), 태블릿(tablet) PC 등과 같은 휴대형 단말기를 사용하여 가정이나 기업 또는 특정 서비스 제공지역에서 무선으로 인터넷에 접속할 수 있도록 하는 기술이다.

무선랜 기술에 대한 표준은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준으로서 개발되고 있다. IEEE 802.11a 표준에 따른 무선랜 기술은 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) 방식을 기반으로 동작하며, 5GHz 대역에서 최대 54Mbps의 전송 속도를 제공할 수 있다. IEEE 802.11b 표준에 따른 무선랜 기술은 직접 시퀀스 확산 스펙트럼(direct sequence spread spectrum, DSSS) 방식을 기반으로 동작하며, 2.4GHz 대역에서 최대 11Mbps의 전송 속도를 제공할 수 있다. IEEE 802.11g 표준에 따른 무선랜 기술은 OFDM 방식 또는 DSSS 방식을 기반으로 동작하며, 2.4GHz 대역에서 최대 54Mbps의 전송 속도를 제공할 수 있다.

IEEE 802.11n 표준에 따른 무선랜 기술은 OFDM 방식을 기반으로 2.4GHz 대역과 5GHz 대역에서 동작하며, 다중입출력 OFDM(multiple input multiple output-OFDM, MIMO-OFDM) 방식을 사용하는 경우 4개의 공간적 스트림(spatial stream)에 대해서 최대 300Mbps의 전송 속도를 제공할 수 있다. IEEE 802.11n 표준에 따른 무선랜 기술은 채널 대역폭(channel bandwidth)을 40MHz까지 지원할 수 있으며, 이 경우 최대 600Mbps의 전송 속도를 제공할 수 있다.

이와 같은 무선랜의 보급이 활성화되고 이를 이용한 어플리케이션이 다양화됨에 따라, IEEE 802.11n이 지원하는 데이터 처리 속도보다 더 높은 처리율을 지원하기 위한 새로운 무선랜 기술에 대한 필요성이 증가하고 있다. 초고처리율(very high throughput, VHT) 무선랜 기술은 1 Gbps 이상의 데이터 처리 속도를 지원하기 위하여 제안되고 있는 IEEE 802.11 무선랜 기술 중의 하나이다. 그 중, IEEE 802.11ac는 5 GHz 이하 대역에서 초고처리율 제공을 위한 표준으로서 개발되고 있고, IEEE 802.11ad는 60 GHz 대역에서 초고처리율 제공을 위한 표준으로서 개발되고 있다.

최근 무선랜의 사용이 증가함에 따라 이웃한 액세스 포인트(neighbor access point)들 간에 중첩된 대역을 사용할 가능성이 높아지고 있다. 이에 따라, 이웃한 액세스 포인트들 간의 중첩된 대역에서 통신 성능이 저하되는 문제가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 무선랜에서 이웃한 액세스 포인트들 간의 중첩된 대역에서 간섭을 제어하기 위한 간섭 정렬 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 단말에서 수행되는 프레임 수신 방법은, 상기 단말과 연결된 제1 액세스 포인트로부터 제1 프레임을 수신하는 단계, 상기 제1 프레임의 신호 레벨과 미리 설정된 데이터 레이트를 비교하는 단계, 상기 제1 프레임의 신호 레벨이 상기 미리 설정된 데이터 레이트보다 작은 경우 간섭 정렬을 위한 사전 절차를 수행하는 단계, 상기 제1 액세스 포인트로부터 제2 프레임을 수신하는 단계 및 상기 사전 절차를 통해 획득한 정보를 기반으로 상기 제2 프레임에 대한 간섭을 정렬하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 사전 절차를 수행하는 단계는, 상기 제1 액세스 포인트의 동작 채널과 중첩된 채널에서 동작하는 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트에 대한 정보를 획득하는 단계 및 상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트와의 채널을 추정하기 위한 절차를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트에 대한 정보를 획득하는 단계는, 상기 제1 액세스 포인트의 동작 채널을 기준으로 미리 설정된 채널 범위 내에서 동작하는 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트에 대한 정보를 획득할 수 있다.

여기서, 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트에 대한 정보를 획득하는 단계는, 상기 중첩된 채널에서 동작하는 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트에 프로브 리퀘스트 프레임을 전송하는 단계 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트로부터 상기 프로브 리퀘스트 프레임에 대한 응답인 프로브 리스펀스 프레임을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 프로브 리퀘스트 프레임은 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차가 시작됨을 알리는 정보를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 프로브 리스펀스 프레임은 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트의 동작 채널 정보, 대역폭 정보 및 안테나 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 채널을 추정하기 위한 절차를 수행하는 단계는, 상기 제1 액세스 포인트로부터 NDP 리퀘스트 프레임을 수신하는 단계 및 상기 NDP 리퀘스트 프레임에 대한 응답인 NDP 리스펀스 프레임을 상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트 각각에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 간섭 정렬을 위한 사전 절차를 수행하는 단계는, 상기 제1 액세스 포인트의 동작 채널과 중첩된 채널에서 동작하는 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트에 대한 정보를 획득하는 단계, 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트에 대한 정보를 상기 제1 액세스 포인트에 전송하는 단계, 상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트와의 채널을 추정하기 위한 절차를 수행하는 단계 및 상기 간섭 정렬을 위한 사전 절차가 완료되었음을 공지하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 채널을 추정하기 위한 절차를 수행하는 단계는, 상기 제1 액세스 포인트로부터 NDP 리퀘스트 프레임을 수신하는 단계, NDP 리스펀스 프레임이 전송됨을 공지하는 NDP 공지 프레임을 상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트 각각에 전송하는 단계 및 상기 NDP 리스펀스 프레임을 상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트 각각에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 NDP 공지 프레임은 상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트 각각의 식별 정보를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 간섭 정렬을 위한 사전 절차가 완료되었음을 공지하는 단계는, 상기 간섭 정렬을 위한 사전 절차가 완료되었음을 나타내는 IA RTS 프레임을 상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트 각각에 전송하는 단계, 상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트 각각으로부터 상기 IA RTS 프레임에 대한 응답인 IA CTS 프레임을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말은, 프로세서, 상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 프로그램 명령이 저장된 메모리를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로그램 명령은, 상기 단말과 연결된 제1 액세스 포인트로부터 제1 프레임을 수신하는 단계, 상기 제1 프레임의 신호 레벨과 미리 설정된 최소 데이터 레이트를 비교하는 단계, 상기 제1 프레임의 신호 레벨이 미리 설정된 최소 데이터 레이트보다 작은 경우, 간섭 정렬을 위한 사전 절차를 수행하는 단계, 상기 제1 액세스 포인트로부터 제2 프레임을 수신하는 단계 및 상기 사전 절차를 통해 획득한 정보를 기반으로 상기 제2 프레임에 대한 간섭을 정렬하는 단계를 수행하도록 실행 가능하다.

여기서, 상기 간섭 정렬을 위한 사전 절차를 수행하는 단계는, 상기 제1 액세스 포인트의 동작 채널과 중첩된 채널에서 동작하는 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트에 대한 정보를 획득하는 단계 및 상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트와의 채널을 추정하기 위한 절차를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 채널을 추정하기 위한 절차를 수행하는 단계는, 상기 제1 액세스 포인트로부터 NDP 리퀘스트 프레임을 수신하는 단계, 상기 NDP 리퀘스트 프레임에 대한 응답인 NDP 리스펀스 프레임을 상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트 각각에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 간섭 정렬을 위한 사전 절차를 수행하는 단계는, 상기 제1 액세스 포인트의 동작 채널과 중첩된 채널에서 동작하는 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트에 대한 정보를 획득하는 단계, 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트 각각에 대한 정보를 상기 제1 액세스 포인트에 전송하는 단계, 상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트와의 채널을 추정하기 위한 절차를 수행하는 단계 및 상기 간섭 정렬을 위한 사전 절차가 완료되었음을 공지하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 무선랜에서 이웃한 액세스 포인트들 간의 중첩된 대역에서 간섭이 제어될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 방법들을 수행하는 스테이션의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2는 IEEE 802.11에 따른 무선랜 시스템의 구성에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 3은 2.4GHz ISM 대역에서 채널 설정을 도시한 개념도이다.
도 4는 간섭 정렬 기술이 적용되는 중앙 집중된 토폴로지를 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 NAI 프레임의 구성을 도시한 블록도이다.
도 8은 NDP 리퀘스트 프레임의 구성을 도시한 블록도이다.
도 9는 NDP 리스펀스 프레임의 구성을 도시한 블록도이다.
도 10은 간섭 정렬 기술이 적용되는 분산된 토폴로지를 도시한 개념도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 방법을 도시한 흐름도이다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 13은 NDP 공지 프레임의 구성을 도시한 블록도이다.
도 14는 IA RTS 프레임의 구성을 도시한 블록도이다.
도 15는 IA CTS 프레임의 구성을 도시한 블록도이다.
도 16은 본 발명에 따른 방법들을 수행하는 스테이션의 다른 실시예를 도시한 블록도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

명세서 전체에서, 스테이션(station, STA)은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(medium access control, MAC)와 무선 매체(medium)에 대한 물리 계층(physical layer) 인터페이스(interface)를 포함하는 임의의 기능 매체를 의미한다. 스테이션(STA)은 액세스 포인트(access point, AP)인 스테이션(STA)과 비-액세스 포인트(non-AP)인 스테이션(STA)으로 구분할 수 있다. 액세스 포인트(AP)인 스테이션(STA)은 단순히 액세스 포인트(AP)로 불릴 수 있고, 비-액세스 포인트(non-AP)인 스테이션(STA)은 단순히 단말(terminal)로 불릴 수 있다.

스테이션(STA)은 프로세서(processor)와 트랜시버(transceiver)를 포함할 수 있고, 사용자 인터페이스와 디스플레이(display) 장치 등을 더 포함할 수 있다. 프로세서는 무선 네트워크를 통해 전송할 프레임(frame)을 생성하거나 무선 네트워크를 통해 수신된 프레임을 처리하도록 고안된 유닛(unit)을 의미하며, 스테이션(STA)을 제어하기 위한 여러 가지 기능을 수행할 수 있다. 트랜시버는 프로세서와 기능적으로 연결되어 있으며, 스테이션(STA)을 위하여 무선 네트워크를 통해 프레임을 송수신하도록 고안된 유닛을 의미한다.

액세스 포인트(AP)는 집중 제어기, 기지국(base station, BS), 무선 접근국(radio access station), 노드 B(node B), 고도화 노드 B(evolved node B), 릴레이(relay), MMR(mobile multihop relay)-BS, BTS(base transceiver system), 또는 사이트 제어기 등을 지칭할 수 있고, 그것들의 일부 또는 전부 기능을 포함할 수 있다.

단말(즉, 비-액세스 포인트)은 무선 송수신 유닛(wireless transmit/receive unit, WTRU), 사용자 장비(user equipment, UE), 사용자 단말(user terminal, UT), 액세스 단말(access terminal, AT), 이동국(mobile station, MS), 휴대용 단말(mobile terminal), 가입자 유닛(subscriber unit), 가입자 스테이션(subscriber station, SS), 무선 기기(wireless device), 또는 이동 가입자 유닛(mobile subscriber unit) 등을 지칭할 수 있고, 그 것들의 일부 또는 전부 기능을 포함할 수 있다.

여기서, 단말은 통신이 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 태블릿(tablet) PC, 무선전화기(wireless phone), 모바일폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(Portable Multimedia Player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB (digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player) 등을 의미할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 방법들을 수행하는 스테이션의 일 실시예를 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 스테이션(100)은 적어도 하나의 프로세서(110), 메모리(120) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 네트워크 인터페이스 장치(130)를 포함할 수 있다. 또한, 스테이션(100)은 입력 인터페이스 장치(140), 출력 인터페이스 장치(150), 저장 장치(160) 등을 더 포함할 수 있다. 스테이션(100)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.

프로세서(110)는 메모리(120) 및/또는 저장 장치(160)에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(110)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU) 또는 본 발명에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(120)와 저장 장치(160)는 휘발성 저장 매체 및/또는 비휘발성 저장 매체로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(120)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및/또는 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM)로 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 IEEE 802.11에 따른 무선랜 시스템에 적용되며, IEEE 802.11에 따른 무선랜 시스템뿐만 아니라 다른 통신 시스템에 적용될 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 실시예들은 WPAN(wireless personal area network), WBAN(wireless body area network), WiBro(wireless broadband internet) 또는 WiMax(world interoperability for microwave access)와 같은 휴대인터넷, GSM(global system for mobile communication) 또는 CDMA(code division multiple access)와 같은 2G 이동통신 네트워크, WCDMA(wideband code division multiple access) 또는 cdma2000과 같은 3G 이동통신 네트워크, HSDPA(high speed downlink packet access) 또는 HSUPA(high speed uplink packet access)와 같은 3.5G 이동통신 네트워크, LTE(long term evolution) 또는 LTE-Advanced와 같은 4G 이동통신 네트워크, 5G 이동통신 네트워크 등에 적용될 수 있다.

도 2는 IEEE 802.11에 따른 무선랜 시스템의 구성에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.

도 2를 참조하면, IEEE 802.11에 따른 무선랜 시스템은 적어도 하나의 기본 서비스 세트(basic service set, BSS)를 포함할 수 있다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 스테이션(STA1, STA2(AP1), STA3, STA4, STA5(AP2), STA6, STA7, STA8)의 집합을 의미하며, 특정 영역을 의미하는 개념은 아니다.

BSS는 인프라스트럭쳐 BSS(infrastructure BSS)와 독립 BSS(independent BSS, IBSS)로 구분할 수 있다. 여기서, BSS1과 BSS2는 인프라스트럭쳐 BSS를 의미하고, BSS3은 IBSS를 의미한다.

BSS1은 제1 단말(STA1), 분배 서비스(distribution service)를 제공하는 제1 액세스 포인트(STA2(AP1)) 및 다수의 액세스 포인트(STA2(AP1), STA5(AP2))를 연결하는 분배 시스템(distribution system, DS)을 포함할 수 있다. BSS1에서 제1 액세스 포인트(STA2(AP1))는 제1 단말(STA1)을 관리할 수 있다.

BSS2는 제3 단말(STA3), 제4 단말(STA4), 분배 서비스를 제공하는 제2 액세스 포인트(STA5(AP2)) 및 다수의 액세스 포인트(STA2(AP1), STA5(AP2))를 연결하는 분배 시스템(DS)을 포함할 수 있다. BSS2에서 제2 액세스 포인트(STA5(AP2))는 제3 단말(STA3)과 제4 단말(STA4)을 관리할 수 있다.

BSS3은 애드-혹(ad-hoc) 모드로 동작하는 IBSS를 의미한다. BSS3에는 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)인 액세스 포인트가 존재하지 않는다. 즉, BSS3에서 단말들(STA6, STA7, STA8)은 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다. BSS 3에서 모든 단말들(STA6, STA7, STA8)은 이동 단말을 의미할 수 있으며, 분배 시스템(DS)으로 접속이 허용되지 않으므로 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.

액세스 포인트(STA2(AP1), STA5(AP2))는 자신에게 결합된 단말(STA1, STA3, STA4)을 위하여 무선 매체를 통해 분산 시스템(DS)에 대한 접속을 제공할 수 있다. BSS1 또는 BSS2에서 단말들(STA1, STA3, STA4) 사이의 통신은 일반적으로 액세스 포인트(STA2(AP1), STA5(AP2))를 통해 이루어지나, 다이렉트 링크(direct link)가 설정된 경우에는 단말들(STA1, STA3, STA4) 간의 직접 통신이 가능하다.

복수의 인프라스트럭쳐 BSS는 분배 시스템(DS)을 통해 상호 연결될 수 있다. 분배 시스템(DS)을 통하여 연결된 복수의 BSS를 확장된 서비스 세트(extended service set, ESS)라 한다. ESS에 포함되는 개체들(STA1, STA2(AP1), STA3, STA4, STA5(AP2))은 서로 통신할 수 있으며, 동일한 ESS 내에서 임의의 단말(STA1, STA3, STA4)은 끊김 없이 통신하면서 하나의 BSS에서 다른 BSS로 이동할 수 있다.

분배 시스템(DS)은 하나의 액세스 포인트가 다른 액세스 포인트와 통신하기 위한 메커니즘(mechanism)으로서, 이에 따르면 액세스 포인트는 자신이 관리하는 BSS에 결합된 단말들을 위해 프레임을 전송하거나, 다른 BSS로 이동한 임의의 단말을 위해 프레임을 전송할 수 있다. 또한, 액세스 포인트는 유선 네트워크 등과 같은 외부 네트워크와 프레임을 송수신할 수 있다. 이러한 분배 시스템(DS)은 반드시 네트워크일 필요는 없으며, IEEE 802.11 표준에 규정된 소정의 분배 서비스를 제공할 수 있다면 그 형태에 대해서는 아무런 제한이 없다. 예컨대, 분배 시스템은 메쉬 네트워크(mesh network)와 같은 무선 네트워크이거나, 액세스 포인트들을 서로 연결시켜 주는 물리적인 구조물일 수 있다.

한편, 무선랜에서 스테이션의 수가 증가함에 따라 비중첩 채널에 접속하려는 경쟁이 심화되고 있다. 2.4GHz ISM(industrial scientific medical) 대역에서 채널 설정은 아래와 같다.

도 3은 2.4GHz ISM 대역에서 채널 설정을 도시한 개념도이다.

도 3을 참조하면, 2.4GHz ISM 대역의 경우 채널1(301), 채널5(305), 채널9(309), 채널13(313)은 서로 중첩되지 않게 설정될 수 있다. 채널1(301), 채널2(302), 채널3(303) 등과 같이 연속된 채널들은 서로에게 간섭을 미치기 때문에, 비중첩 채널인 채널1(301), 채널5(305), 채널9(309), 채널13(313)의 사용이 정책적으로 요구되고 있다. 그러나 스테이션의 수가 급격히 증가함에 따라 2.4GHz ISM 대역에서 비중첩 채널들(301, 305, 309, 313)은 많은 스테이션들에 의해 시간축 상으로 공유되어 사용되고 있는 실정이다. 이로 인해 비중첩 채널들(301, 305, 309, 313)에서 주파수 효율이 저하되며, 결국 무선랜의 성능이 저하되는 문제가 발생한다.

이를 해결하기 위해, 이웃 채널과 중첩된 채널이 사용될 수 있으나, 이 경우 이웃 채널들 간에 간섭이 발생하게 되어 전송 성능이 저하된다. 예를 들어, 채널1(301)과 채널2(302)가 동시에 사용되는 경우 15MHz만큼의 주파수가 중첩될 수 있다. 채널1(301)과 채널3(303)이 동시에 사용되는 경우 10MHz만큼의 주파수가 중첩될 수 있다. 채널1(301)과 채널4(304)가 동시에 사용되는 경우 5MHz만큼의 주파수가 중첩될 수 있다. 예를 들어, 제1 송신기가 채널1(301)에서 동작하고 제2 송신기가 채널2(302)에서 동작하는 경우, 채널1(301)과 채널2(302) 간의 중첩 영역에 위치한 수신기는 이웃 채널들(301, 302) 간의 간섭으로 인해 프레임을 신뢰성 있게 수신하지 못할 수 있다.

그러나 간섭 정렬(interference alignment, IA) 기술이 사용되는 경우, 중첩된 대역을 통해 전송된 프레임에 대한 간섭은 최소화될 수 있다. 간섭 정렬 기술의 적용을 위해 간섭 정렬에 참여하는 스테이션들 간의 정보 교환에 관련된 시그날링(signaling) 및 프로토콜(protocol)이 필요하다. 아래에서는, 간섭 정렬에 참여하는 스테이션들 간의 정보 교환에 관련된 시그날링 및 프로토콜이 설명될 것이다. 즉, 중앙 집중화된 토폴로지(centralized topology)(즉, 컨트롤러(controller)가 존재하는 환경) 또는 분산된 토폴로지(decentralized topology)(즉, 컨트롤러가 존재하지 않는 환경)에서 OBSS(overlapped basic service set)을 구성하는 스테이션들 간에 정보를 교환하는 방법 및 특정 스테이션이 간섭 정렬에 참여하기 위한 기준 및 방법이 설명될 것이다.

중앙 집중된 토폴로지에서 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 방법

도 4는 간섭 정렬 기술이 적용되는 중앙 집중된 토폴로지를 도시한 개념도이다.

도 4를 참조하면, 컨트롤러(400)는 액세스 포인트들(401, 402, 403)과 유선 또는 무선으로 연결될 수 있고, 액세스 포인트들(401, 402, 403)을 제어할 수 있다. 제1 액세스 포인트(401)는 자신의 신호가 도달할 수 있는 범위인 BSS1을 구성할 수 있고, 채널1(301)에서 동작할 수 있다. 제2 액세스 포인트(402)는 자신의 신호가 도달할 수 있는 범위인 BSS2를 구성할 수 있고, 채널2(302)에서 동작할 수 있다. 제3 액세스 포인트(403)는 자신의 신호가 도달할 수 있는 범위인 BSS3을 구성할 수 있고, 채널3(303)에서 동작할 수 있다. 여기서, BSS1, BSS2 및 BSS3은 서로 중첩될 수 있다.

제1 단말(411)은 BSS1, BSS2 및 BSS3이 중첩된 영역에 위치할 수 있다. 제1 단말(411)은 채널1(301)을 통해 제1 액세스 포인트(401)와 통신을 수행하는 경우, 15MHz만큼 제2 액세스 포인트(402)에 의해 간섭을 받을 수 있고, 10MHz만큼 제3 액세스 포인트(403)에 의해 간섭을 받을 수 있다.

한편, 제2 단말(412)은 BSS1, BSS2 및 BSS3이 중첩된 영역에 위치하지 않으므로, 채널2(302)를 통해 제2 액세스 포인트(402)와 통신을 수행하는 경우 다른 액세스 포인트들(401, 403)에 의해 간섭을 받지 않을 수 있다. 제3 단말(413)은 BSS1, BSS2 및 BSS3이 중첩된 영역에 위치하지 않으므로, 채널3(303)을 통해 제3 액세스 포인트(403)와 통신을 수행하는 경우 다른 액세스 포인트들(401, 402)에 의해 간섭을 받지 않을 수 있다.

위와 같은 OBSS는 공공장소 및 주요 시설이 밀집되어 있는 도심의 경우 고유의 액세스 포인트를 간편하게 설치할 수 있기 때문에 빈번하게 발생될 수 있다. 간섭 정렬 기술이 적용되지 않으면, 제1 단말(411)은 이웃 액세스 포인트들(402, 403)로부터 간섭을 받으면서 제1 액세스 포인트(401)로부터 신호를 수신하기 때문에 디코딩(decoding) 오류가 발생될 수 있다. 또는, 이웃 액세스 포인트들(402, 403)로부터의 간섭을 최소화하기 위해 제1 액세스 포인트(401)가 낮은 레이트(rate)로 제1 단말(411)에 신호를 전송하는 경우, 처리량은 저하될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 방법을 도시한 흐름도이고, 도 6a 및 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 방법을 설명하기 위한 개념도이다.

도 5, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제1 단말(STA1)은 도 4에서 BSS1, BSS2 및 BSS3 간에 중첩된 영역에 위치한 제1 단말(411)을 의미할 수 있다. 제1 액세스 포인트(AP1)는 도 4에서 BSS1을 구성하는 제1 액세스 포인트(401)(즉, 채널1(301)에서 동작하는 액세스 포인트)를 의미할 수 있다. 제2 액세스 포인트(AP2)는 도 4에서 BSS2를 구성하는 제2 액세스 포인트(402)(즉, 채널2(302)에서 동작하는 액세스 포인트)를 의미할 수 있다. 제3 액세스 포인트(AP3)는 도 4에서 BSS3을 구성하는 제3 액세스 포인트(403)(즉, 채널3(303)에서 동작하는 액세스 포인트)를 의미할 수 있다. 컨트롤러(C)는 도 4에서 액세스 포인트들(401, 402, 403)을 제어하는 컨트롤러(400)를 의미할 수 있다. 여기서, 제1 단말(STA1)은 제1 액세스 포인트(AP1)에 연결된(associated) 단말을 의미할 수 있다. 제1 단말(STA1), 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3)은 2.4GHz 대역에서 동작할 수 있다.

간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차는 BSS들 간에 중첩된 영역에 위치한 제1 단말(STA1)에 의해 시작될 수 있다. 제1 액세스 포인트(AP1)에 연결된 제1 단말(STA1)은 제1 액세스 포인트(AP1)와 프레임을 송수신할 수 있고, 제1 액세스 포인트(AP1)로부터 수신된 임의의 프레임에 대한 신호 레벨(level)과 미리 설정된 임계값을 비교할 수 있다(S500).

즉, 제1 단말(STA1)은 아래 수학식 1을 기초로 임의의 프레임에 대한 신호 레벨과 미리 설정된 임계값을 비교할 수 있다.

수학식 1에서 좌변은 제1 단말(STA1)의 입장에서 제1 액세스 포인트(AP1)로부터 수신된 신호 레벨 대비 이웃 액세스 포인트들(AP2, AP3)로부터의 간섭 신호 및 잡음 레벨의 비를 의미할 수 있다. 수학식 1에서 우변은 제1 단말(STA1)이 요구한 최소 데이터 레이트(data rate)를 의미할 수 있다.

수학식 1에서 좌변이 우변보다 작은 경우(즉, 아웃티지(outage)가 발생된 경우), 이는 제1 단말(STA1)이 요구한 최소 데이터 레이트를 충족시키지 못한 것을 의미할 수 있다. 즉, 제1 단말(STA1)과 제1 액세스 포인트(AP1) 간에 신뢰성 있는 프레임 송수신이 이루어지지 않고 있음을 의미할 수 있다. 이러한 상황이 지속되면 이웃 액세스 포인트들(AP2, AP3)로부터의 간섭으로 인해 제1 단말(STA1)은 제1 액세스 포인트(AP1)로부터 수신한 프레임을 성공적으로 디코딩하기 어렵다. 따라서, 제1 단말(STA1)은 수학식 1에서 좌변이 우변보다 작은 경우 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차를 시작할 수 있다. 반면, 제1 단말(STA1)은 수학식 1에서 좌변이 우변 이상인 경우 기존의 방법에 따라 제1 액세스 포인트(AP1)와 프레임을 송수신할 수 있다(S501).

간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차가 시작되면, 제1 단말(STA1)은 이웃 액세스 포인트들의 정보를 획득하기 위해 스캐닝(예를 들어, 액티브 스캐닝(active scanning) 또는 패시브 스캐닝(passive scanning)) 절차를 수행할 수 있다(S502). 기존의 액티브 스캐닝은 2.4GHz 대역상의 모든 채널(예를 들어, 한국 기준으로 13개)을 탐색하는 것을 의미한다. 여기서, 제1 단말(STA1)은 모든 채널이 아닌 N-3부터 N+3까지의 채널에 대한 스캐닝을 수행할 수 있다. 여기서, N은 현재 제1 단말(STA1)이 동작하는 채널 번호를 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1 단말(STA1)은 채널5(305)를 통해 제1 액세스 포인트(AP1)와 프레임을 송수신하던 중에 아웃티지가 발생된 경우 채널2(302)부터 채널8(미도시)까지에 대해 스캐닝을 수행할 수 있다.

한편, 5GHz 대역에서는 채널들 간의 직교성이 유지되기 때문에, 제1 단말(STA1)은 액세스 포인트들이 사용하는 대역폭(예를 들어, 20MHz, 40MHz, 80MHz, 160MHz 등)을 확인한 후 스캐닝을 수행할 채널 범위를 결정할 수 있다. 즉, 제1 단말(STA1)은 액세스 포인트들이 사용하는 대역이 중첩되는 경우 해당 액세스 포인트가 동작하는 채널로 이동하여 스캐닝을 수행할 수 있다.

여기서, 제1 단말(STA1)은 채널1(301)에서 동작하므로 채널2(302) 및 채널3(303)에 대한 스캐닝이 수행되는 것으로 가정한다. 제1 단말(STA1)은 채널3(303)을 통해 프로브 리퀘스트(probe request) 프레임(600)을 전송할 수 있다. 이때, 제1 단말(STA1)은 DIFS(DCF(distributed coordination function) inter frame space) 동안 채널이 아이들(idle) 상태인 경우 랜덤 백오프(random backoff)에 따른 경쟁 윈도우(contention window) 후에 프로브 리퀘스트 프레임(600)을 브로드캐스트(broadcast) 방식으로 전송할 수 있다.

프로브 리퀘스트 프레임(600)은 IEEE 802.11에 규정된 프로브 리퀘스트 프레임 또는 프로브 리퀘스트 프레임의 간략한 버전(예를 들어, 짧은(short) 프로브 리퀘스트 프레임)을 의미할 수 있다. 또는, 프로브 리퀘스트 프레임(600)은 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차를 위해 규정된 프레임을 의미할 수 있다. 예를 들어, 프로브 리퀘스트 프레임(600)은 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차가 시작됨을 나타내는 정보, 제1 단말(STA1)의 식별 정보(예를 들어, AID(association identifier), PAID(partial AID), MAC(medium access control) 주소 등), 동작 채널 정보(예를 들어, 동작 채널 번호), 대역폭 정보 및 안테나 정보(예를 들어, 안테나 수) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

채널3(303)에서 동작하는 제3 액세스 포인트(AP3)는 제1 단말(STA1)로부터 전송된 프로브 리퀘스트 프레임(600)을 수신할 수 있다. 제3 액세스 포인트(AP)는 프로브 리퀘스트 프레임(600)에 포함된 정보를 기반으로 제1 단말(STA1)에 의해 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차가 시작됨을 알 수 있고, 제1 단말(STA1)의 식별 정보, 동작 채널 정보, 대역폭 정보, 안테나 정보 등을 알 수 있다.

제3 액세스 포인트(AP3)는 프로브 리퀘스트 프레임(600)에 대한 응답인 프로브 리스펀스(probe response) 프레임(601)을 전송할 수 있다. 이때, 제3 액세스 포인트(AP3)는 DIFS 동안 채널이 아이들 상태인 경우 랜덤 백오프에 따른 경쟁 윈도우 후에 프로브 리스펀스 프레임(601)을 전송할 수 있다. 여기서, 제3 액세스 포인트(AP3)는 프로브 리스펀스 프레임(601)을 전송함으로써 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차에 참여하는 것을 나타낼 수 있다. 반면, 제3 액세스 포인트(AP3)는 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차에 참여하지 않을 경우 프로브 리퀘스트 프레임(600)에 대한 응답을 전송하지 않을 수도 있다.

프로브 리스펀스 프레임(601)은 IEEE 802.11에 규정된 프로브 리스펀스 프레임 또는 프로브 리스펀스 프레임의 간략한 버전(예를 들어, 짧은 프로브 리스펀스 프레임)을 의미할 수 있다. 또는, 프로브 리스펀스 프레임(601)은 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차를 위해 규정된 프레임을 의미할 수 있다. 예를 들어, 프로브 리스펀스 프레임(601)은 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차에 참여함을 나타내는 정보, 제3 액세스 포인트(STA3)의 식별 정보(예를 들어, SSID(service set identifier), BSSID(basic service set identifier) 등), 동작 채널 정보, 대역폭 정보 및 안테나 정보 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

제1 단말(STA1)은 프로브 리스펀스 프레임(601)을 수신한 경우 프로브 리스펀스 프레임(601)에 포함된 정보를 기반으로 제3 액세스 포인트(AP3)가 자신에게 간섭원으로 작용하는 것과 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차에 참여하는 것을 알 수 있다. 또한, 제1 단말(STA1)은 제3 액세스 포인트(AP3)의 식별 정보, 동작 채널 정보, 대역폭 정보, 안테나 정보 등을 알 수 있다.

제1 단말(STA1)은 채널3(303)에서 프로브 리퀘스트 프레임(600)에 대한 응답을 모두 수신한 경우(또는, 프로브 리퀘스트 프레임(600)에 대한 응답 수신을 위해 설정된 대기 시간이 종료된 경우) 채널2(302)로 이동하여 프로브 리퀘스트 프레임(602)을 전송할 수 있다. 이때, 제1 단말(STA1)은 DIFS 동안 채널2(302)가 아이들 상태인 경우 랜덤 백오프에 따른 경쟁 윈도우 후에 프로브 리퀘스트 프레임(602)을 브로드캐스트 방식으로 전송할 수 있다. 프로브 리퀘스트 프레임(602)은 채널3(303)을 통해 전송된 프로브 리퀘스트 프레임(600)과 동일한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로브 리퀘스 프레임(602)은 제1 단말(STA1)에 의해 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차가 시작됨을 나타내는 정보, 제1 단말(STA1)의 식별 정보, 동작 채널 정보, 대역폭 정보 및 안테나 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

채널2(302)에서 동작하는 제2 액세스 포인트(AP2)는 제1 단말(STA1)로부터 전송된 프로브 리퀘스트 프레임(602)을 수신할 수 있다. 제2 액세스 포인트(AP)는 프로브 리퀘스트 프레임(602)에 포함된 정보를 기반으로 제1 단말(STA1)에 의해 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차가 시작됨을 알 수 있고, 제1 단말(STA1)의 식별 정보, 동작 채널 정보, 대역폭 정보, 안테나 정보 등을 알 수 있다.

제2 액세스 포인트(AP2)는 프로브 리퀘스트 프레임(602)에 대한 응답인 프로브 리스펀스 프레임(603)을 전송할 수 있다. 이때, 제2 액세스 포인트(AP2)는 DIFS 동안 채널이 아이들 상태인 경우 랜덤 백오프에 따른 경쟁 윈도우 후에 프로브 리스펀스 프레임(603)을 전송할 수 있다. 여기서, 제2 액세스 포인트(AP2)는 프로브 리스펀스 프레임(603)을 전송함으로써 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차에 참여하는 것을 나타낼 수 있다. 반면, 제2 액세스 포인트(AP2)는 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차에 참여하지 않을 경우 프로브 리퀘스트 프레임(602)에 대한 응답을 전송하지 않을 수도 있다.

프로브 리스펀스 프레임(603)은 프로브 리스펀스 프레임(601)과 동일한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로브 리스펀스 프레임(603)은 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차에 참여함을 나타내는 정보, 제2 액세스 포인트(STA2)의 식별 정보, 동작 채널 정보, 대역폭 정보 및 안테나 정보 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

제1 단말(STA1)은 제2 액세스 포인트(AP2)로부터 전송된 프로브 리스펀스 프레임(603)을 수신할 수 있다. 제1 단말(STA1)은 프로브 리스펀스 프레임(603)에 포함된 정보를 기반으로 제2 액세스 포인트(AP2)가 자신에게 간섭원으로 작용하는 것과 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차에 참여하는 것을 알 수 있다. 또한, 제1 단말(STA1)은 제2 액세스 포인트(AP2)의 식별 정보, 동작 채널 정보, 대역폭 정보, 안테나 정보 등을 알 수 있다.

또한, 제1 단말(STA1)은 채널2(302)에서 프로브 리퀘스트 프레임(602)에 대한 응답을 모두 수신한 경우(또는, 프로브 리퀘스트 프레임(602)에 대한 응답 수신을 위해 설정된 대기 시간이 종료된 경우) 채널4(304)로 이동하여 프로브 리퀘스트 프레임(미도시)을 전송할 수 있고, 프로브 리퀘스트 프레임(미도시)에 대한 응답인 프로브 리스펀스 프레임(미도시)을 수신할 수 있다.

스캐닝 절차가 완료된 경우, 제1 단말(STA1)은 스캐닝 결과를 기반으로 중첩된 대역을 확인할 수 있다(S503). 즉, 제1 단말(STA1)은 자신이 동작하는 채널1(301)과 제2 액세스 포인트(AP2)가 동작하는 채널2(302)의 일부 대역이 중첩됨을 확인할 수 있고, 자신이 동작하는 채널1(301)과 제3 액세스 포인트(AP3)가 동작하는 채널3(303)의 일부 대역이 중첩됨을 확인할 수 있다. 제1 단말(STA1)은 중첩된 대역을 통해 전송될 부반송파(subcarrier)에 간섭 정렬 기술이 적용됨을 알 수 있다.

그 후에, 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3) 각각은 NAI(neighbor access point information) 프레임(604, 605, 606)을 유선 또는 무선을 통해 컨트롤러(C)에 전송할 수 있다. 아래에서는, NAI 프레임(604, 605, 606)의 구성이 설명될 것이다.

도 7은 NAI 프레임의 구성을 도시한 블록도이다.

도 7을 참조하면, NAI 프레임은 2옥텟(octet)의 크기를 가지는 프레임 컨트롤(frame control) 필드(710), 2옥텟의 크기를 가지는 듀레이션(duration) 필드(720), 6옥텟의 크기를 가지는 수신기 주소(receiver address, RA) 필드(730), 6옥텟의 크기를 가지는 송신기 주소(transmitter address, TA) 필드(740), 2옥텟의 크기를 가지는 NAI 필드(750), 6옥텟의 크기를 가지는 BSSID(basic service set identifier) 필드(760) 및 4옥텟의 크기를 가지는 FCS(frame check sequence) 필드(770)을 포함할 수 있다.

NAI 필드(750)는 4비트(bit)의 크기를 가지는 동작 채널 필드(751), 3비트의 크기를 가지는 안테나 필드(752), 4비트의 크기를 가지는 대역폭 필드(753) 및 5비트의 크기를 가지는 예비 필드(754)를 포함할 수 있다. 또한, NAI 필드(750)는 해당 액세스 포인트에 의해 간섭을 받는 단말의 식별 정보를 더 포함할 수 있다. 동작 채널 필드(751)는 해당 액세스 포인트의 동작 채널 번호를 나타낼 수 있다. 안테나 필드(752)는 해당 액세스 포인트의 송신 안테나 수 등을 나타낼 수 있다. 대역폭 필드(753)는 해당 액세스 포인트가 사용하는 대역폭 등을 나타낼 수 있다.

다시 도 5, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제3 액세스 포인트(AP3)는 자신에 의해 간섭을 받는 제1 단말(STA1)의 식별 정보, 자신의 식별 정보, 동작 채널 정보, 대역폭 정보 및 안테나 정보 중 적어도 하나를 포함한 NAI 프레임(604)을 컨트롤러(C)에 전송할 수 있다. 제2 액세스 포인트(AP2)는 자신에 의해 간섭을 받고 있는 제1 단말(STA1)의 식별 정보, 자신의 식별 정보, 동작 채널 정보, 대역폭 정보 및 안테나 정보 중 적어도 하나를 포함한 NAI 프레임(605)을 컨트롤러(C)에 전송할 수 있다. 제1 액세스 포인트(AP1)는 자신에 연결된 제1 단말(STA1)의 식별 정보, 자신의 식별 정보, 동작 채널 정보, 대역폭 정보 및 안테나 정보 중 적어도 하나를 포함한 NAI 프레임(606)을 컨트롤러(C)에 전송할 수 있다.

컨트롤러(C)는 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3)로부터 수신한 NAI 프레임들(604, 605, 606)에 포함된 정보를 기반으로 제2 액세스 포인트(AP2) 및 제3 액세스 포인트(AP3)에 의해 간섭을 받는 단말을 확인할 수 있다. 또한, 컨트롤러(C)는 NAI 프레임들(604, 605, 606)에 포함된 정보 및 자신의 데이터베이스(database)에 미리 저장된 정보(예를 들어, 컨트롤러(C)에 연결된 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3) 각각이 동작하는 대역 정보 등)를 기반으로 중첩된 대역을 확인할 수 있고, 중첩된 대역을 통해 전송될 부반송파를 간섭 정렬 기술이 적용될 부반송파로 결정할 수 있다. 즉, 컨트롤러(C)는 채널1(301) 및 채널2(302) 간에 중첩된 대역과 채널1(301) 및 채널3(303) 간에 중첩된 대역을 통해 전송될 부반송파를 간섭 정렬 기술이 적용될 부반송파로 결정할 수 있다.

컨트롤러(C)는 간섭 정렬 기술이 적용된 부반송파가 전송될 대역 정보를 포함한 NAI 프레임(607)을 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3) 각각에 유선 또는 무선으로 전송할 수 있다. 여기서, NAI 프레임(607)은 도 7에 도시된 NAI 프레임과 유사 또는 동일하게 구성될 수 있다.

예를 들어, NAI 프레임(607)의 NAI 필드는 간섭 정렬 기술이 적용된 부반송파가 전송될 대역 정보만을 포함할 수 있다. 또는, NAI 프레임(607)은 제1 액세스 포인트(AP1)에 대한 NAI 필드(즉, 제1 액세스 포인트(AP1)의 동작 채널 정보, 대역폭 정보, 안테나 정보 등을 포함), 제2 액세스 포인트(AP2)에 대한 NAI 필드(즉, 제2 액세스 포인트(AP2)의 동작 채널 정보, 대역폭 정보, 안테나 정보 등을 포함), 제3 액세스 포인트(AP3)에 대한 NAI 필드(즉, 제3 액세스 포인트(AP3)의 동작 채널 정보, 대역폭 정보, 안테나 정보 등을 포함)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, NAI 프레임(607)을 수신한 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3) 각각은 NAI 프레임(607)에 포함된 정보를 기반으로 간섭 정렬 기술이 적용된 부반송파가 전송될 대역을 직접 판단할 수 있다.

즉, 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3) 각각은 NAI 프레임(607)을 수신함으로써 간섭 정렬 기술이 적용된 부반송파가 전송될 대역을 알 수 있다. 또한, 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3) 각각은 NAI 프레임(607) 이후에 채널 정보의 추정을 위해 제1 단말(STA1)로부터 NDP 리스펀스 프레임(609, 610, 611)이 전송될 것임을 알 수 있다.

NAI 프레임(607)을 수신한 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3) 중에서 제1 단말(STA1)과 연결된 제1 액세스 포인트(AP1)는 간섭 정렬에 사용되는 채널 정보를 추정하기 위해 NDP(null data packet) 리퀘스트 프레임(608)을 제1 단말(STA1)에 전송할 수 있다. 이때, 제1 액세스 포인트(AP1)는 DIFS 동안 채널1(301)이 아이들 상태인 경우 랜덤 백오프에 따른 경쟁 윈도우 후에 NDP 리퀘스트 프레임(608)을 제1 단말에 전송할 수 있다. 아래에서는, NDP 리퀘스트 프레임(608)의 구성이 설명될 것이다.

도 8은 NDP 리퀘스트 프레임의 구성을 도시한 블록도이다.

도 8을 참조하면, NDP 리퀘스트 프레임은 2옥텟의 크기를 가지는 프레임 컨트롤 필드(810), 2옥텟의 크기를 가지는 듀레이션 필드(820), 6옥텟의 크기를 가지는 수신기 주소 필드(830), 6옥텟의 크기를 가지는 송신기 주소 필드(840), 1옥텟의 크기를 가지는 NDP 지시 필드(850) 및 4옥텟의 크기를 가지는 FSC 필드(860)를 포함할 수 있다. 여기서, NDP 지시 필드(850)는 NDP 리스펀스 프레임의 전송을 요청하는 것을 나타낼 수 있다.

다시 도 5, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제1 단말(STA1)은 제1 액세스 포인트(AP1)로부터 NDP 리퀘스트 프레임(608)을 수신할 수 있다(S504). 제1 단말(STA1)은 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3) 각각이 채널 정보를 추정할 수 있도록 NDP 리퀘스트 프레임(608)에 대한 응답으로 NDP 리스펀스 프레임들(609, 610, 611)을 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3) 각각에 전송할 수 있다(S505). 즉, 제1 단말(STA1)은 NDP 리퀘스트 프레임(608)의 수신 종료 시점부터 SIFS(short inter frame space) 후에 NDP 리스펀스 프레임(609)을 제1 액세스 포인트(AP1)에 전송할 수 있다.

그 후에, 제1 단말(STA1)은 채널2(302)를 통해 NDP 리스펀스 프레임(610)을 제2 액세스 포인트(AP2)에 전송할 수 있다. 이때, 제1 단말(STA1)은 DIFS 동안 채널2(302)가 아이들 상태인 경우 랜덤 백오프 절차에 따른 경쟁 윈도우 후에 NDP 리스펀스 프레임(610)을 제2 액세스 포인트(AP2)에 전송할 수 있다. 또한, 제1 단말(STA1)은 채널3(303)을 통해 NDP 리스펀스 프레임(611)을 제3 액세스 포인트(AP3)에 전송할 수 있다. 이때, 제1 단말(STA1)은 DIFS 동안 채널3(303)이 아이들 상태인 경우 랜덤 백오프 절차에 따른 경쟁 윈도우 후에 NDP 리스펀스 프레임(611)을 제3 액세스 포인트(AP3)에 전송할 수 있다. 아래에서는, NDP 리스펀스 프레임(609, 610, 611)의 구성이 설명될 것이다.

도 9는 NDP 리스펀스 프레임의 구성을 도시한 블록도이다.

도 9를 참조하면, NDP 리스펀스 프레임은 L-STF(legacy-short training field)(910), L-LTF(legacy-long training field)(920), L-SIG(legacy-signal) 필드(930), VHT(very high throughput)-SIG-A1 필드(940), VHT-SIG-A2 필드(950), VHT-STF(960), 적어도 하나의 VHT-LTF(970), VHT-SIG B 필드(980) 등을 포함할 수 있다. 즉, NDP 리스펀스 프레임은 IEEE 802.11에 규정된 NDP 프레임과 동일할 수 있다.

다시 도 5, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, NDP 리스펀스 프레임(609, 610, 611)을 수신한 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3) 각각은 채널 상호성(reciprocity)에 따라 원하는(desired) 채널 및 간섭 채널을 확인할 수 있다. 이를 아날로그 로컬 채널 정보 피드백(analog local channel information feedback) 또는 임플리시트 로컬 채널 정보 피드백(implicit local channel information feedback)이라고 한다.

즉, 제1 액세스 포인트(AP1)는 NDP 리스펀스 프레임(609)을 기반으로 제1 단말(STA1)로부터 제1 액세스 포인트(AP1)로의 채널 정보를 추정할 수 있고, 이를 기초로 제1 액세스 포인트(AP1)로부터 제1 단말(STA1)로의 채널 정보를 추정할 수 있다. 제2 액세스 포인트(AP2)는 NDP 리스펀스 프레임(610)을 기반으로 제1 단말(STA1)로부터 제2 액세스 포인트(AP2)로의 채널 정보를 추정할 수 있고, 이를 기초로 제2 액세스 포인트(AP2)로부터 제1 단말(STA1)로의 채널 정보를 추정할 수 있다. 제3 액세스 포인트(AP3)는 NDP 리스펀스 프레임(611)을 기반으로 제1 단말(STA1)로부터 제3 액세스 포인트(AP3)로의 채널 정보를 추정할 수 있고, 이를 기초로 제3 액세스 포인트(AP3)로부터 제1 단말(STA1)로의 채널 정보를 추정할 수 있다.

이를 통해, 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3) 각각은 제1 단말(STA1)로의 채널 정보를 추정할 수 있고, 추정된 채널 정보를 기반으로 간섭 정렬을 위한 프리코더(precoder), 디코더(decoder) 등을 구할 수 있다. 제1 액세스 포인트(AP1) 각각은 간섭 정렬을 위한 프리코더, 디코더 등을 제1 단말(STA1)에 제공할 수 있다. 그 후에, 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3) 각각은 프레임에 대한 프리코딩을 수행할 수 있고, 프리코딩된 프레임(612, 613, 614)을 전송할 수 있다.

한편, 제1 단말(STA1)은 제1 액세스 포인트(AP1)로부터 프리코딩된 프레임(614)을 수신할 수 있고, 제1 액세스 포인트(AP1)로부터 획득된 정보를 기반으로 프리코딩된 프레임(614)에 대한 간섭을 정렬할 수 있다(S506).

분산된 토폴로지에서 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 방법

도 10은 간섭 정렬 기술이 적용되는 분산된 토폴로지를 도시한 개념도이다.

도 10을 참조하면, 제1 액세스 포인트(1001)는 자신의 신호가 도달할 수 있는 범위인 BSS1을 구성할 수 있고, 채널1(301)에서 동작할 수 있다. 제2 액세스 포인트(1002)는 자신의 신호가 도달할 수 있는 범위인 BSS2를 구성할 수 있고, 채널2(302)에서 동작할 수 있다. 제3 액세스 포인트(1003)는 자신의 신호가 도달할 수 있는 범위인 BSS3을 구성할 수 있고, 채널3(303)에서 동작할 수 있다. 여기서, BSS1, BSS2 및 BSS3은 서로 중첩될 수 있다.

제1 단말(1011)은 BSS1, BSS2 및 BSS3이 중첩된 영역에 위치할 수 있다. 제1 단말(1011)은 채널1(301)을 통해 제1 액세스 포인트(1001)와 통신을 수행하는 경우, 15MHz만큼 제2 액세스 포인트(1002)에 의해 간섭을 받을 수 있고, 10MHz만큼 제3 액세스 포인트(1003)에 의해 간섭을 받을 수 있다.

한편, 제2 단말(1012)은 BSS1, BSS2 및 BSS3이 중첩된 영역에 위치하지 않으므로, 채널2(302)를 통해 제2 액세스 포인트(1002)와 통신을 수행하는 경우 다른 액세스 포인트들(1001, 1003)에 의해 간섭을 받지 않을 수 있다. 제3 단말(1013)은 BSS1, BSS2 및 BSS3이 중첩된 영역에 위치하지 않으므로, 채널3(303)을 통해 제3 액세스 포인트(1003)와 통신을 수행하는 경우 다른 액세스 포인트들(1001, 1002)에 의해 간섭을 받지 않을 수 있다.

한편, OBSS는 액세스 포인트들이 비계획적으로 설치됨에 따라 발생될 수 있다. OBSS에서 스테이션은 프레임을 신뢰성 있게 송수신하기 어렵다. 다만, 중첩된 영역에 위치한 제1 단말(1011)은 다른 액세스 포인트들(1002, 1003)로부터의 간섭을 원하는 방향으로 정렬함으로써 제1 액세스 포인트(1001)로부터 수신한 프레임에 대한 간섭을 최소화할 수 있다. 액세스 포인트들(1001, 1002, 1003) 각각이 분산되어 배치된 분산된 토폴로지에서 스테이션들(1001, 1002, 1003, 1011) 각각은 코디네이션(coordination) 절차(즉, 스테이션의 식별 정보, 동작 채널 정보, 대역폭 정보, 안테나 정보 등의 공유 절차)를 통해 프레임을 신뢰성 있게 송수신할 수 있다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 방법을 도시한 흐름도이고, 도 12a 및 도 12b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 방법을 설명하기 위한 개념도이다.

도 11, 도 12a 및 도 12b를 참조하면, 제1 단말(STA1)은 도 10에서 BSS1, BSS2 및 BSS3 간에 중첩된 영역에 위치한 제1 단말(1011)을 의미할 수 있다. 제1 액세스 포인트(AP1)는 도 10에서 BSS1을 구성하는 제1 액세스 포인트(1001)(즉, 채널1(301)에서 동작하는 액세스 포인트)를 의미할 수 있다. 제2 액세스 포인트(AP2)는 도 10에서 BSS2를 구성하는 제2 액세스 포인트(1002)(즉, 채널2(302)에서 동작하는 액세스 포인트)를 의미할 수 있다. 제3 액세스 포인트(AP3)는 도 10에서 BSS3을 구성하는 제3 액세스 포인트(1003)(즉, 채널3(303)에서 동작하는 액세스 포인트)를 의미할 수 있다. 여기서, 제1 단말(STA1)은 제1 액세스 포인트(AP1)에 연결된 단말을 의미할 수 있다. 제1 단말(STA1), 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3)은 2.4GHz 대역에서 동작할 수 있다.

간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차는 BSS들 간에 중첩된 영역에 위치한 제1 단말(STA1)에 의해 시작될 수 있다. 제1 액세스 포인트(AP1)에 연결된 제1 단말(STA1)은 제1 액세스 포인트(AP1)와 프레임을 송수신할 수 있고, 제1 액세스 포인트(AP1)로부터 수신된 임의의 프레임에 대한 신호 레벨과 미리 설정된 임계값을 비교할 수 있다(S1100).

즉, 제1 단말(STA1)은 상기 수학식 1을 기초로 임의의 프레임에 대한 신호 레벨과 미리 설정된 임계값을 비교할 수 있다. 수학식 1에서 좌변이 우변보다 작은 경우(즉, 아웃티지가 발생된 경우), 이는 제1 단말(STA1)이 요구한 최소 데이터 레이트를 충족시키지 못한 것을 의미할 수 있다. 즉, 제1 단말(STA1)과 제1 액세스 포인트(AP1) 간에 신뢰성 있는 전송이 이루어지지 않고 있음을 의미할 수 있다. 이러한 상황이 지속되면 이웃 액세스 포인트들(AP2, AP3)로부터의 간섭으로 인해 제1 단말(STA1)은 제1 액세스 포인트(AP1)로부터 수신한 프레임을 성공적으로 디코딩하지 못할 수 있다. 따라서, 제1 단말(STA1)은 수학식 1에서 좌변이 우변보다 작은 경우 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차를 시작할 수 있다. 반면, 제1 단말(STA1)은 수학식 1에서 좌변이 우변 이상인 경우 기존의 방법에 따라 제1 액세스 포인트(AP1)와 프레임을 송수신할 수 있다(S1101).

간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차가 시작되면, 제1 단말(STA1)은 이웃 액세스 포인트들(AP2, AP3)의 정보를 획득하기 위해 스캐닝(예를 들어, 액티브 스캐닝 또는 패시브 스캐닝) 절차를 수행할 수 있다(S1102). 기존의 액티브 스캐닝은 2.4GHz 대역상의 모든 채널(예를 들어, 한국 기준으로 13개)을 탐색하는 것을 의미한다. 여기서, 제1 단말(STA1)은 중첩된 대역에서의 간섭 정렬을 위해 모든 채널이 아닌 N-3부터 N+3까지의 채널에 대한 스캐닝을 수행할 수 있다. 여기서, N은 현재 제1 단말(STA1)이 동작하는 채널 번호를 의미할 수 있다.

여기서, 제1 단말(STA1)은 채널1(301)에서 동작하므로 채널2(302) 및 채널3(303)에 대한 스캐닝이 수행되는 것으로 가정한다. 제1 단말(STA1)은 채널3(303)을 통해 프로브 리퀘스트 프레임(1200)을 전송할 수 있다. 이때, 제1 단말(STA1)은 DIFS 동안 채널이 아이들 상태인 경우 랜덤 백오프에 따른 경쟁 윈도우 후에 프로브 레퀘스트 프레임(1200)을 브로드캐스트 방식으로 전송할 수 있다.

프로브 리퀘스트 프레임(1200)은 IEEE 802.11에 규정된 프로브 리퀘스트 프레임 또는 프로브 리퀘스트 프레임의 간략한 버전(예를 들어, 짧은 프로브 리퀘스트 프레임)을 의미할 수 있다. 또는, 프로브 리퀘스트 프레임(1200)은 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차를 위해 규정된 프레임을 의미할 수 있다. 예를 들어, 프로브 리퀘스트 프레임(1200)은 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차가 시작됨을 나타내는 정보, 제1 단말(STA1)의 식별 정보(예를 들어, AID, PAID, MAC 주소 등), 동작 채널 정보(예를 들어, 동작 채널 번호), 대역폭 정보 및 안테나 정보(예를 들어, 안테나 수) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

제3 액세스 포인트(AP3)는 프로브 리퀘스트 프레임(1200)에 대한 응답인 프로브 리스펀스 프레임(1201)을 전송할 수 있다. 이때, 제3 액세스 포인트(AP3)는 DIFS 동안 채널이 아이들 상태인 경우 랜덤 백오프에 따른 경쟁 윈도우 후에 프로브 리스펀스 프레임(1201)을 전송할 수 있다. 여기서, 제3 액세스 포인트(AP3)는 프로브 리스펀스 프레임(1201)을 전송함으로써 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차에 참여하는 것을 나타낼 수 있다. 반면, 제3 액세스 포인트(AP3)는 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차에 참여하지 않을 경우 프로브 리퀘스트 프레임(1200)에 대한 응답을 전송하지 않을 수도 있다.

프로브 리스펀스 프레임(1201)은 IEEE 802.11에 규정된 프로브 리스펀스 프레임 또는 프로브 리스펀스 프레임의 간략한 버전(예를 들어, 짧은 프로브 리스펀스 프레임)을 의미할 수 있다. 또는, 프로브 리스펀스 프레임(1201)은 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차를 위해 규정된 프레임을 의미할 수 있다. 예를 들어, 프로브 리스펀스 프레임(1201)은 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차에 참여함을 나타내는 정보, 제3 액세스 포인트(STA3)의 식별 정보(예를 들어, SSID, BSSID 등), 동작 채널 정보, 대역폭 정보 및 안테나 정보 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

제1 단말(STA1)은 제3 액세스 포인트(AP3)로부터 전송된 프로브 리스펀스 프레임(1201)을 수신할 수 있다. 제1 단말(STA1)은 프로브 리스펀스 프레임(1201)에 포함된 정보를 기반으로 제3 액세스 포인트(AP3)가 자신에게 간섭원으로 작용하는 것을 알 수 있다. 또한, 제1 단말(STA1)은 제3 액세스 포인트(AP3)의 식별 정보, 동작 채널 정보, 대역폭 정보, 송신 안테나 정보 등을 알 수 있다.

제1 단말(STA1)은 채널3(303)에서 프로브 리퀘스트 프레임(1200)에 대한 응답을 모두 수신한 경우(또는, 프로브 리퀘스트 프레임(1200)에 대한 응답 수신을 위해 설정된 대기 시간이 종료된 경우) 채널2(302)로 이동하여 프로브 리퀘스트 프레임(1202)을 전송할 수 있다. 이때, 제1 단말(STA1)은 DIFS 동안 채널2(302)가 아이들 상태인 경우 랜덤 백오프에 따른 경쟁 윈도우 후에 프로브 리퀘스트 프레임(1202)을 브로드캐스트 방식으로 전송할 수 있다. 프로브 리퀘스트 프레임(1202)은 프로브 리퀘스트 프레임(1200)과 동일한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로브 리퀘스트 프레임(1202)은 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차가 시작됨을 나타내는 정보, 제1 단말(STA1)의 식별 정보, 동작 채널 정보, 대역폭 정보 및 안테나 정보 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

채널2(302)에서 동작하는 제2 액세스 포인트(AP2)는 제1 단말(STA1)로부터 전송된 프로브 리퀘스트 프레임(1202)을 수신할 수 있다. 제2 액세스 포인트(AP)는 프로브 리퀘스트 프레임(1202)에 포함된 정보를 기반으로 제1 단말(STA1)에 의해 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차가 시작됨을 알 수 있고, 제1 단말(STA1)의 식별 정보, 동작 채널 정보, 대역폭 정보, 안테나 정보 등을 알 수 있다.

제2 액세스 포인트(AP2)는 프로브 리퀘스트 프레임(1202)에 대한 응답인 프로브 리스펀스 프레임(1203)을 전송할 수 있다. 이때, 제2 액세스 포인트(AP2)는 DIFS 동안 채널2(302)가 아이들 상태인 경우 랜덤 백오프에 따른 경쟁 윈도우 후에 프로브 리스펀스 프레임(1203)을 전송할 수 있다. 여기서, 제2 액세스 포인트(AP2)는 프로브 리스펀스 프레임(1203)을 전송함으로써 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차에 참여하는 것을 나타낼 수 있다. 반면, 제2 액세스 포인트(AP2)는 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차에 참여하지 않을 경우 프로브 리퀘스트 프레임(1202)에 대한 응답을 전송하지 않을 수도 있다.

프로브 리스펀스 프레임(1203)은 프로브 리스펀스 프레임(1201)과 동일한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로브 리스펀스 프레임(1203)은 제2 액세스 포인트(STA2)의 식별 정보, 동작 채널 정보, 대역폭 정보 및 안테나 정보 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

제1 단말(STA1)은 제2 액세스 포인트(AP2)로부터 전송된 프로브 리스펀스 프레임(1203)을 수신할 수 있다. 제1 단말(STA1)은 프로브 리스펀스 프레임(1203)에 포함된 정보를 기반으로 제2 액세스 포인트(AP2)가 자신에게 간섭원으로 작용하는 것을 알 수 있다. 또한, 제1 단말(STA1)은 제2 액세스 포인트(AP2)의 식별 정보, 동작 채널 정보, 대역폭 정보, 안테나 정보 등을 알 수 있다.

또한, 제1 단말(STA1)은 채널2(302)에서 프로브 리퀘스트 프레임(1202)에 대한 응답을 모두 수신한 경우(또는, 프로브 리퀘스트 프레임(1202)에 대한 응답 수신을 위해 설정된 대기 시간이 종료된 경우) 채널4(304)로 이동하여 프로브 리퀘스트 프레임(미도시)을 전송할 수 있고, 프로브 리퀘스트 프레임(미도시)에 대한 응답인 프로브 리스펀스 프레임(미도시)을 수신할 수 있다.

스캐닝 절차가 완료된 경우, 제1 단말(STA1)은 스캐닝 결과를 기반으로 중첩된 대역을 확인할 수 있다. 즉, 제1 단말(STA1)은 자신이 동작하는 채널1(301)과 제2 액세스 포인트(AP2)가 동작하는 채널2(302)의 일부 대역이 중첩됨을 확인할 수 있고, 자신이 동작하는 채널1(301)과 제3 액세스 포인트(AP3)가 동작하는 채널3(303)의 일부 대역이 중첩됨을 확인할 수 있다. 제1 단말(STA1)은 중첩된 대역을 통해 전송될 부반송파에 간섭 정렬 기술이 적용됨을 알 수 있다.

그 후에, 제1 단말(STA1)은 스캐닝 결과를 포함한 NAI 프레임(1204)을 생성할 수 있고, 생성된 NAI 프레임(1204)을 제1 액세스 포인트(AP1)에 전송할 수 있다(S1103). NAI 프레임(1204)은 앞서 도 7을 참조하여 설명한 NAI 프레임과 동일할 수 있다.

즉, NAI 프레임(1204)은 프레임 컨트롤 필드, 듀레이션 필드, 수신기 주소 필드, 송신기 주소 필드, NAI 필드, BSSID 필드 및 FCS 필드을 포함할 수 있다. NAI 필드는 동작 채널 필드, 안테나 필드, 대역폭 필드 및 예비 필드를 포함할 수 있다. NAI 프레임(1204)에서 NAI 필드는 이웃 액세스 포인트의 개수만큼 존재할 수 있다. 예를 들어, 3개의 이웃 액세스 포인트가 존재하는 경우 NAI 프레임(1204) 내에 3개의 NAI 필드가 존재할 수 있다.

여기서, NAI 프레임(1204)은 제2 액세스 포인트(AP2)에 대한 NAI 필드(즉, 제2 액세스 포인트(AP2)의 동작 채널 정보, 대역폭 정보, 안테나 정보 등을 포함), 제3 액세스 포인트(AP3)에 대한 NAI 필드(즉, 제3 액세스 포인트(AP3)의 동작 채널 정보, 대역폭 정보, 안테나 정보 등을 포함)를 더 포함할 수 있다.

제1 액세스 포인트(AP1)는 제1 단말(STA1)로부터 NAI 프레임(1204)을 수신할 수 있다. 제1 액세스 포인트(AP1)는 NAI 프레임(1204)에 포함된 정보를 기반으로 제1 단말(STA1)가 제2 액세스 포인트(AP2) 및 제3 액세스 포인트(AP3)에 의해 간섭을 받는 것을 확인할 수 있다. 또한, 제1 액세스 포인트(AP1)는 제1 단말(STA1)에 간섭을 미치는 제2 액세스 포인트(AP2) 및 제3 액세스 포인트(AP3)의 식별 정보, 동작 채널 정보, 대역폭 정보, 안테나 정보 등을 알 수 있다.

제1 액세스 포인트(AP1)는 NAI 프레임(1204)의 수신을 완료한 경우 유선 또는 무선을 통해 NAI 프레임(1205)을 제2 액세스 포인트(AP2) 및 제3 액세스 포인트(AP3)에 전송할 수 있다. NAI 프레임(1205)은 NAI 프레임(1204)에 포함된 정보와 동일한 정보를 포함할 수 있다. 또는, NAI 프레임(1205)은 NAI 프레임(1204)에 포함된 정보뿐만 아니라 제1 액세스 포인트(AP1)의 동작 채널 정보, 대역폭 정보 및 안테나 정보 등을 더 포함할 수 있다. 또는, NAI 프레임(1205)은 간섭 정렬 기술이 적용된 부반송파가 전송될 중첩된 대역 정보를 더 포함할 수 있다.

제2 액세스 포인트(AP2)는 제1 액세스 포인트(AP1)로부터 NAI 프레임(1205)을 수신한 경우, NAI 프레임(1205)에 포함된 정보를 기반으로 자신과 제1 액세스 포인트(AP1) 간에 중첩된 대역, 자신과 제3 액세스 포인트(AP3) 간에 중첩된 대역을 확인할 수 있다. 또한, 제3 액세스 포인트(AP3)는 제1 액세스 포인트(AP1)로부터 NAI 프레임(1205)을 수신할 수 있다. 제3 액세스 포인트(AP3)는 NAI 프레임(1205)에 포함된 정보를 기반으로 자신과 제1 액세스 포인트(AP1) 간에 중첩된 대역, 자신과 제2 액세스 포인트(AP2) 간에 중첩된 대역을 확인할 수 있다.

그 후에, 제1 액세스 포인트(AP1)는 간섭 정렬에 사용되는 채널 정보 추정을 위해 NDP 리퀘스트 프레임(1206)을 제1 단말(STA1)에 전송할 수 있다. 이때, 제1 액세스 포인트(AP1)는 채널1(301)에서 DIFS 동안 채널이 아이들 상태인 경우 랜덤 백오프에 따른 경쟁 윈도우 후에 NDP 리퀘스트 프레임(1206)을 제1 단말에 전송할 수 있다. NDP 리퀘스트 프레임(1206)은 앞서 도 8을 참조하여 설명한 NDP 리퀘스트 프레임과 동일할 수 있다.

제1 단말(STA1)은 제1 액세스 포인트(AP1)로부터 NDP 리퀘스트 프레임(1206)을 수신할 수 있다(S1104). 제1 단말(STA1)은 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3) 각각에 NDP 리스펀스 프레임들(1208, 1209, 1210)이 전송됨을 알리기 위해 NDP 공지(announcement) 프레임(1207)을 전송할 수 있다(S1105). 즉, 제1 단말(STA1)은 NDP 리퀘스트 프레임(1206)의 수신 종료 시점으로부터 SIFS 후에 NDP 공지 프레임(1207)을 제1 액세스 포인트(AP1)에 전송할 수 있다. 또한, 제1 단말(STA1)은 채널2(302)로 이동하여 NDP 공지 프레임(1207)을 제2 액세스 포인트(AP2)에 전송할 수 있고, 채널3(303)으로 이동하여 NDP 공지 프레임(1207)을 제3 액세스 포인트(AP3)에 전송할 수 있다. 아래에서는, NDP 공지 프레임(1207)의 구조가 설명될 것이다.

도 13은 NDP 공지 프레임의 구성을 도시한 블록도이다.

도 13을 참조하면, NDP 공지 프레임은 2옥텟의 크기를 가지는 프레임 컨트롤 필드(1310), 2옥텟의 크기를 가지는 듀레이션 필드(1320), 6옥텟의 크기를 가지는 수신기 주소 필드(1330), 6옥텟의 크기를 가지는 송신기 주소 필드(1340), 1옥텟의 크기를 가지는 사운딩 다이얼로드 토큰(sounding dialog token) 필드(1350), 2옥텟의 크기를 가지는 적어도 하나의 노드(node) 정보 필드(1360) 및 4옥텟의 크기를 가지는 FCS 필드(1370)를 포함할 수 있다.

노드 정보 필드(1360)는 해당 NDP 공지 프레임의 전송 이후에 전송되는 NDP 리스펀스 프레임을 수신할 액세스 포인트의 식별 정보를 포함할 수 있다. NDP 공지 프레임의 전송 이후에 복수의 액세스 포인트들 각각에 NDP 리스펀스 프레임이 전송되는 경우, 복수의 액세스 포인트들 개수만큼의 노드 정보 필드(1360)가 NDP 공지 프레임에 포함될 수 있다.

NDP 공지 프레임 내에 복수의 노드 정보 필드(1360)들이 존재하는 경우, NDP 공지 프레임 내에 위치한 복수의 노드 정보 필드(1360)들의 순서는 복수의 액세스 포인트들 각각에 NDP 리스펀스 프레임이 전송될 순서를 의미할 수 있다. 예를 들어, NDP 공지 프레임 내에 첫 번째 노드 정보 필드(1360)에 의해 지시된 액세스 포인트에 NDP 리스펀스 프레임이 가장 먼저 전송될 수 있고, 두 번째 노드 정보 필드(1360)에 의해 지시된 액세스 포인트에 NDP 리스펀스 프레임이 두 번째로 전송될 수 있다.

다시 도 11, 도 12a 및 도 12b를 참조하면, NDP 공지 프레임(1207)은 제1 액세스 포인트(AP1)를 나타내는 노드 정보 필드1, 제2 액세스 포인트(AP2)를 나타내는 노드 정보 필드2, 제3 액세스 포인트(AP3)를 나타내는 노드 정보 필드3을 순차적으로 포함할 수 있다.

NDP 공지 프레임(1207)을 수신한 제1 액세스 포인트(AP1)는 NDP 공지 프레임(1207)에 포함된 정보를 기반으로 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3) 중에서 첫 번째로 자신에게 NDP 리스펀스 프레임(1208)이 전송될 것임을 알 수 있고, NDP 리스펀스 프레임(1208)의 수신을 위해 NDP 공지 프레임(1007)에 포함된 듀레이션 필드를 기반으로 NAV(network allocation vector) 타이머(timer)를 설정할 수 있다.

NDP 공지 프레임(1207)을 수신한 제2 액세스 포인트(AP2)는 NDP 공지 프레임(1207)에 포함된 정보를 기반으로 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3) 중에서 두 번째로 자신에게 NDP 리스펀스 프레임(1209)이 전송될 것임을 알 수 있고, NDP 리스펀스 프레임(1209)의 수신을 위해 NDP 공지 프레임(1207)에 포함된 듀레이션 필드를 기반으로 NAV 타이머를 설정할 수 있다.

NDP 공지 프레임(1207)을 수신한 제3 액세스 포인트(AP3)는 NDP 공지 프레임(1207)에 포함된 정보를 기반으로 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3) 중에서 세 번째로 자신에게 NDP 리스펀스 프레임(1210)이 전송될 것임을 알 수 있고, NDP 리스펀스 프레임(1210)의 수신을 위해 NDP 공지 프레임(1207)에 포함된 듀레이션 필드를 기반으로 NAV 타이머를 설정할 수 있다.

한편, 제1 단말(STA1)은 NDP 공지 프레임(1207)을 전송한 후에 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3) 각각에 NDP 리스펀스 프레임(1208, 1209, 1210)을 전송할 수 있다(S1106). 즉, 제1 단말(STA1)은 채널1(301)을 통해 NDP 리스펀스 프레임(1208)을 제1 액세스 포인트(AP1)에 전송할 수 있다. 제1 단말(STA1)은 NDP 리스펀스 프레임(1208)을 전송한 후에 채널2(302)로 이동하여 NDP 리스펀스 프레임(1209)을 제2 액세스 포인트(AP2)에 전송할 수 있다. 제1 단말(STA1)은 NDP 리스펀스 프레임(1209)을 전송한 후에 채널3(303)으로 이동하여 NDP 리스펀스 프레임(1210)을 제3 액세스 포인트(AP3)에 전송할 수 있다. 여기서, NDP 리스펀스 프레임(1208, 1209, 1210)은 앞서 도 9를 참조하여 설명한 NDP 리스펀스 프레임과 동일할 수 있다.

NDP 리스펀스 프레임(1208, 1209, 1210)을 수신한 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3) 각각은 채널 상호성에 따라 원하는 채널 및 간섭 채널을 확인할 수 있다. 이를 아날로그 로컬 채널 정보 피드백 또는 임플리시트 로컬 채널 정보 피드백이라고 한다. 즉, 제1 액세스 포인트(AP1)는 NDP 리스펀스 프레임(1208)을 기반으로 제1 단말(STA1)로부터 제1 액세스 포인트(AP1)로의 채널 정보를 추정할 수 있고, 이를 기초로 제1 액세스 포인트(AP1)로부터 제1 단말(STA1)로의 채널 정보를 추정할 수 있다. 제2 액세스 포인트(AP2)는 NDP 리스펀스 프레임(1209)을 기반으로 제1 단말(STA1)로부터 제2 액세스 포인트(AP2)로의 채널 정보를 추정할 수 있고, 이를 기초로 제2 액세스 포인트(AP2)로부터 제1 단말(STA1)로의 채널 정보를 추정할 수 있다. 제3 액세스 포인트(AP3)는 NDP 리스펀스 프레임(1210)을 기반으로 제1 단말(STA1)로부터 제3 액세스 포인트(AP3)로의 채널 정보를 추정할 수 있고, 이를 기초로 제3 액세스 포인트(AP3)로부터 제1 단말(STA1)로의 채널 정보를 추정할 수 있다.

이를 통해, 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3) 각각은 제1 단말(STA1)로의 채널 정보를 추정할 수 있고, 추정된 채널 정보를 기반으로 간섭 정렬을 위한 프리코더, 디코더 등을 구할 수 있다. 제1 액세스 포인트(AP1)는 간섭 정렬을 위한 프리코더, 디코더 등을 제1 단말(STA1)에 제공할 수 있다.

NDP 리스펀스 프레임(1208, 1209, 1210)을 전송한 후에, 제1 단말(STA1)은 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신을 위한 사전 절차가 완료되었음을 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3)에 알릴 수 있다(S1107). 즉, 제1 단말(STA1)은 채널1(301)을 통해 IA RTS(request to send) 프레임(1211)을 제1 액세스 포인트(AP1)에 전송할 수 있다. 제1 액세스 포인트(AP1)는 IA RTS 프레임(1211)을 수신한 경우 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신을 위한 사전 절차가 완료된 것을 알 수 있고, IA RTS 프레임(1211)에 대한 응답인 IA CTS(clear to send) 프레임(1212)을 제1 단말(STA1)에 전송할 수 있다.

또한, 제1 단말(STA1)은 채널2(302)을 통해 IA RTS 프레임(1213)을 제2 액세스 포인트(AP2)에 전송할 수 있다. 제2 액세스 포인트(AP2)는 IA RTS 프레임(1213)을 수신한 경우 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신을 위한 사전 절차가 완료된 것을 알 수 있고, IA RTS 프레임(1213)에 대한 응답인 IA CTS 프레임(1214)을 제1 단말(STA1)에 전송할 수 있다.

또한, 제1 단말(STA1)은 채널3(303)을 통해 IA RTS 프레임(1215)을 제3 액세스 포인트(AP3)에 전송할 수 있다. 제3 액세스 포인트(AP3)는 IA RTS 프레임(1215)을 수신한 경우 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신을 위한 사전 절차가 완료된 것을 알 수 있고, IA RTS 프레임(1215)에 대한 응답인 IA CTS 프레임(1216)을 제1 단말(STA1)에 전송할 수 있다.

아래에서는, IA RTS 프레임(1211, 1213, 1215)의 구성과 IA CTS 프레임(1212, 1214, 1216)의 구성이 설명될 것이다.

도 14는 IA RTS 프레임의 구성을 도시한 블록도이다.

도 14를 참조하면, IA RTS 프레임은 2옥텟의 크기를 가지는 프레임 컨트롤 필드(1410), 2옥텟의 크기를 가지는 듀레이션 필드(1420), 6옥텟의 크기를 가지는 수신기 주소 필드(1430), 6옥텟의 크기를 가지는 송신기 주소 필드(1440) 및 4옥텟의 크기를 가지는 FCS 필드(1450)를 포함할 수 있다.

도 15는 IA CTS 프레임의 구성을 도시한 블록도이다.

도 15를 참조하면, IA CTS 프레임은 2옥텟의 크기를 가지는 프레임 컨트롤 필드(1510), 2옥텟의 크기를 가지는 듀레이션 필드(1520), 6옥텟의 크기를 가지는 수신기 주소 필드(1530), 1옥텟의 크기를 가지는 TxOP(transmit opportunity) 필드(1540) 및 4옥텟의 크기를 가지는 FCS 필드(1550)를 포함할 수 있다. 여기서, TxOP 필드(1540)는 해당 IA CTS 프레임을 전송한 액세스 포인트를 위한 TxOP를 나타낼 수 있다.

다시 도 11, 도 12a 및 도 12b를 참조하면, 액세스 포인트들(AP1, AP2, AP3) 각각은 프레임에 대한 프리코딩을 수행할 수 있고, 프리코딩된 프레임(1217, 1218, 1219)을 전송할 수 있다. 한편, 제1 단말(STA1)은 제1 액세스 포인트(AP1)로부터 프리코딩된 프레임(1219)을 수신할 수 있고, 제1 액세스 포인트(AP1)로부터 획득된 정보를 기반으로 프리코딩된 프레임(1219)에 대한 간섭을 정렬할 수 있다(S1108).

도 16은 본 발명에 따른 방법들을 수행하는 스테이션의 다른 실시예를 도시한 블록도이다.

도 16을 참조하면, 스테이션(1600)은 기존의 IEEE 802.11 표준에 따라 프레임을 송수신하는 기존 프레임 송수신부(1610) 및 간섭 정렬 기술을 기반으로 프레임을 송수신하는 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신부(1620)를 포함할 수 있다. 기존 프레임 송수신부(1610)는 채널 접속부(1611), 기존 전송 준비부(1612) 및 개별 전송부(1613)를 포함할 수 있다. 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신부(1620)는 간섭 제어 시작 결정부(1621), 중첩 대역 탐색부(1622), AP 정보 공유부(1623), 채널 정보 추정부(1624), 간섭 제어 준비부(1625) 및 협력 전송부(1626)를 포함할 수 있다.

채널 접속부(1611)는 채널에 접속하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 채널 접속부(1611)는 스캐닝 절차(예를 들어, 액티브 스캐닝 또는 패시브 스캐닝), 인증 절차(예를 들어, 인증 리퀘스트 프레임의 전송과 인증 리스펀스 프레임의 수신), 연결 절차(예를 들어, 연결 리퀘스트 프레임의 전송과 연결 리스펀스 프레임의 수신)에 관여할 수 있다.

채널에 접속된 후, 간섭 제어 시작 결정부(1621)는 수신된 프레임의 신호 레벨을 기초로 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차의 시작 여부를 결정하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 간섭 제어 시작 결정부(1621)는 앞서 도 5를 참조하여 설명한 단계 S500을 수행할 수 있고, 도 11을 참조하여 설명한 단계 S1100을 수행할 수 있다. 만일 수신된 프레임의 신호 레벨이 미리 설정된 임계값 이상인 경우 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차는 시작되지 않을 수 있다. 이 경우, 기존 전송 준비부(1612) 및 개별 전송부(1613)는 기존의 IEEE 802.11 표준에 따라 프레임을 송수신할 수 있다.

반면 수신된 프레임의 신호 레벨이 미리 설정된 임계값 보다 작은 경우 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차가 시작될 수 있다. 이 경우, 중첩 대역 탐색부(1622), AP 정보 공유부(1623), 채널 정보 추정부(1624), 간섭 제어 준비부(1625) 및 협력 전송부(1626)에 의해 간선 정렬 기반의 프레임 송수신 절차가 수행될 수 있다.

중첩 대역 탐색부(1622)는 액세스 포인트들 간에 중첩된 대역을 탐색하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 중첩 대역 탐색부(1622)는 앞서 도 5를 참조하여 설명한 단계 S502 및 단계 S503을 수행할 수 있고, 앞서 도 11을 참조하여 설명한 단계 S1102를 수행할 수 있다. AP 정보 공유부(1623)는 스캐닝 절차를 통해 탐색된 이웃 액세스 포인트의 정보를 공유하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, AP 정보 공유부(1623)는 앞서 설명한 도 6a 및 도 6b에서 NAI 프레임(604, 605, 606, 607)을 송수신하는 절차, 앞서 설명한 도 12a 및 도 12b에서 NAI 프레임(1204, 1205)을 송수신하는 절차에 관여할 수 있다.

채널 정보 추정부(1624)는 단말과 액세스 포인트들 간의 채널을 추정하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 채널 정보 추정부(1624)는 앞서 설명한 도 6a 및 도 6b에서 NDP 리퀘스트 프레임(608)을 송수신하는 절차, NDP 리스펀스 프레임(609, 610, 611)을 송수신하는 절차에 관여할 수 있다. 또한, 채널 정보 추정부(1624)는 앞서 설명한 도 12a 및 도 12b에서 NDP 리퀘스트 프레임(1206)을 송수신하는 절차, NDP 공지 프레임(1207)을 송수신하는 절차, NDP 리스펀스 프레임(1208, 1209, 1210)을 송수신하는 절차에 관여할 수 있다.

간섭 제어 준비부(1625)는 간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차를 위한 사전 절차가 완료되었음을 알리는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 간섭 제어 준비부(1625)는 앞서 설명한 도 12a 및 도 12b에서 IA RTS 프레임(1211, 1213, 1215)의 송수신 절차, IA CTS 프레임(1212, 1214, 1216)의 송수신 절차를 수행할 수 있다.

협력 전송부(1626)는 간섭 정렬 기술이 적용된 프레임을 송수신하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 협력 전송부(1626)는 앞서 설명한 도 6a 및 도 6b에서 프리코딩된 프레임(612, 613, 614)을 송수신하는 절차, 앞서 설명한 도 12a 및 도 12b에서 프리코딩된 프레임(1217, 1218, 1219)을 송수신하는 절차에 관여할 수 있다.

본 발명에 의하면, 간섭 정렬을 통해 이웃 액세스 포인트들 간의 간섭 문제가 해소될 수 있다. 중앙 집중된 토폴로지(또는, 분산된 토폴로지)에서 액세스 포인트들 간에 간섭 정렬을 위해 필요한 정보가 공유됨으로써, 중첩된 대역에서 간섭 정렬이 적용될 수 있다. 또한, 중첩된 대역을 통해 전송되는 부반송파에만 간섭 정렬이 적용될 수 있다. 이를 통해, 무선랜 시스템의 신뢰성 및 주파수 효율이 향상될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명의 실시예들을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

컴퓨터 판독 가능 매체는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 의미할 수 있다. 하드웨어 장치는 본 발명의 실시예들에 따른 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다. 프로그램 명령은 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 기반으로 컴퓨터에서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 의미할 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

단말에서 수행되는 프레임(frame) 수신 방법으로서,
상기 단말과 연결된(associated) 제1 액세스 포인트(access point)로부터 제1 프레임을 수신하는 단계;
상기 제1 프레임의 신호 레벨(level)과 미리 설정된 데이터 레이트(rate)를 비교하는 단계;
상기 제1 프레임의 신호 레벨이 상기 미리 설정된 데이터 레이트보다 작은 경우, 간섭 정렬을 위한 사전 절차를 수행하는 단계;
상기 제1 액세스 포인트로부터 제2 프레임을 수신하는 단계; 및
상기 사전 절차를 통해 획득한 정보를 기반으로 상기 제2 프레임에 대한 간섭을 정렬하는 단계를 포함하는, 프레임 수신 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 사전 절차를 수행하는 단계는,
상기 제1 액세스 포인트의 동작 채널과 중첩된 채널에서 동작하는 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트에 대한 정보를 획득하는 단계; 및
상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트와의 채널을 추정하기 위한 절차를 수행하는 단계를 포함하는, 프레임 수신 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트에 대한 정보를 획득하는 단계는,
상기 제1 액세스 포인트의 동작 채널을 기준으로 미리 설정된 채널 범위 내에서 동작하는 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트에 대한 정보를 획득하는, 프레임 수신 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트에 대한 정보를 획득하는 단계는,
상기 중첩된 채널에서 동작하는 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트에 프로브 리퀘스트 프레임(probe request frame)을 전송하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트로부터 상기 프로브 리퀘스트 프레임에 대한 응답인 프로브 리스펀스 프레임(probe response frame)을 수신하는 단계를 포함하는, 프레임 수신 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 프로브 리퀘스트 프레임은,
간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차가 시작됨을 알리는 정보를 포함하는, 프레임 수신 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 프로브 리스펀스 프레임은,
상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트의 동작 채널 정보, 대역폭 정보 및 안테나 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 프레임 수신 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 채널을 추정하기 위한 절차를 수행하는 단계는,
상기 제1 액세스 포인트로부터 NDP(null data packet) 리퀘스트 프레임을 수신하는 단계; 및
상기 NDP 리퀘스트 프레임에 대한 응답인 NDP 리스펀스 프레임을 상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트 각각에 전송하는 단계를 포함하는, 프레임 수신 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 간섭 정렬을 위한 사전 절차를 수행하는 단계는,
상기 제1 액세스 포인트의 동작 채널과 중첩된 채널에서 동작하는 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트에 대한 정보를 획득하는 단계;
상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트에 대한 정보를 상기 제1 액세스 포인트에 전송하는 단계;
상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트와의 채널을 추정하기 위한 절차를 수행하는 단계; 및
상기 간섭 정렬을 위한 사전 절차가 완료되었음을 공지하는 단계를 포함하는, 프레임 수신 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트에 대한 정보를 획득하는 단계는,
상기 중첩된 채널에서 동작하는 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트에 프로브 리퀘스트 프레임을 전송하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트로부터 상기 프로브 리퀘스트 프레임에 대한 응답인 프로브 리스펀스 프레임을 수신하는 단계를 포함하는, 프레임 수신 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 프로브 리퀘스트 프레임은,
간섭 정렬 기반의 프레임 송수신 절차가 시작됨을 알리는 정보를 포함하는, 프레임 수신 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 프로브 리스펀스 프레임은,
상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트의 동작 채널 정보, 대역폭 정보 및 안테나 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 프레임 수신 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 채널을 추정하기 위한 절차를 수행하는 단계는,
상기 제1 액세스 포인트로부터 NDP 리퀘스트 프레임을 수신하는 단계;
NDP 리스펀스 프레임이 전송됨을 공지하는 NDP 공지 프레임을 상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트 각각에 전송하는 단계; 및
상기 NDP 리스펀스 프레임을 상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트 각각에 전송하는 단계를 포함하는, 프레임 수신 방법.
청구항 12에 있어서,
상기 NDP 공지 프레임은,
상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트 각각의 식별 정보를 포함하는, 프레임 수신 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 간섭 정렬을 위한 사전 절차가 완료되었음을 공지하는 단계는,
상기 간섭 정렬을 위한 사전 절차가 완료되었음을 나타내는 IA(interference alignment) RTS(request to send) 프레임을 상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트 각각에 전송하는 단계;
상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트 각각으로부터 상기 IA RTS 프레임에 대한 응답인 IA CTS(clear to send) 프레임을 수신하는 단계를 포함하는, 프레임 수신 방법.
단말으로서,
프로세서(processor);
상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 프로그램 명령(program command)이 저장된 메모리(memory)를 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로그램 명령은,
상기 단말과 연결된(associated) 제1 액세스 포인트(access point)로부터 제1 프레임을 수신하는 단계;
상기 제1 프레임의 신호 레벨(level)과 미리 설정된 최소 데이터 레이트(rate)를 비교하는 단계;
상기 제1 프레임의 신호 레벨이 미리 설정된 최소 데이터 레이트보다 작은 경우, 간섭 정렬을 위한 사전 절차를 수행하는 단계;
상기 제1 액세스 포인트로부터 제2 프레임을 수신하는 단계; 및
상기 사전 절차를 통해 획득한 정보를 기반으로 상기 제2 프레임에 대한 간섭을 정렬하는 단계를 수행하도록 실행 가능한, 단말.
청구항 15에 있어서,
상기 간섭 정렬을 위한 사전 절차를 수행하는 단계는,
상기 제1 액세스 포인트의 동작 채널과 중첩된 채널에서 동작하는 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트에 대한 정보를 획득하는 단계; 및
상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트와의 채널을 추정하기 위한 절차를 수행하는 단계를 포함하는, 단말.
청구항 16에 있어서,
상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트에 대한 정보를 획득하는 단계는,
상기 중첩된 채널에서 동작하는 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트에 프로브 리퀘스트 프레임(probe request frame)을 전송하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트로부터 상기 프로브 리퀘스트 프레임에 대한 응답인 프로브 리스펀스 프레임(probe response frame)을 수신하는 단계를 포함하는, 단말.
청구항 16에 있어서,
상기 채널을 추정하기 위한 절차를 수행하는 단계는,
상기 제1 액세스 포인트로부터 NDP(null data packet) 리퀘스트 프레임을 수신하는 단계;
상기 NDP 리퀘스트 프레임에 대한 응답인 NDP 리스펀스 프레임을 상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트 각각에 전송하는 단계를 포함하는, 단말.
청구항 15에 있어서,
상기 간섭 정렬을 위한 사전 절차를 수행하는 단계는,
상기 제1 액세스 포인트의 동작 채널과 중첩된 채널에서 동작하는 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트에 대한 정보를 획득하는 단계;
상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트 각각에 대한 정보를 상기 제1 액세스 포인트에 전송하는 단계;
상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트와의 채널을 추정하기 위한 절차를 수행하는 단계; 및
상기 간섭 정렬을 위한 사전 절차가 완료되었음을 공지하는 단계를 포함하는, 단말.
청구항 19에 있어서,
상기 간섭 정렬을 위한 사전 절차가 완료되었음을 공지하는 단계는,
상기 간섭 정렬을 위한 사전 절차가 완료되었음을 나타내는 IA(interference alignment) RTS(request to send) 프레임을 상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트 각각에 전송하는 단계;
상기 제1 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트 각각으로부터 상기 IA RTS 프레임에 대한 응답인 IA CTS(clear to send) 프레임을 수신하는 단계를 포함하는, 단말.