KR102280590B1 - 적응형 네트워크 발견 시그널링 - Google Patents

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Abstract

적응형 네트워크 발견 시그널링을 위한 장치 및 방법. 새로운 스테이션 발견 등의, 이벤트들의 데이터베이스에 정보가 수집된다. 이벤트 정보(예를 들어, 새로운 스테이션, 안테나 섹터들, 활성 링크들)는 중앙 조율자 또는 네트워크 내의 다른 스테이션들과 공유된다. 이벤트들에 기초하여, 이 스테이션 또는 다른 스테이션들에서, 예를 들어 비컨 신호들 및 통보 신호들을 전송하기 위해 신호 전송 형태들이 적응된다. 신호 전송의 적응들은, 시그널링 수행 빈도, 시그널링의 타이밍, 빔 폭 조정, 및/또는 지향성 조정의 변경을 포함한다.

Description

적응형 네트워크 발견 시그널링
관련 출원의 상호참조
본 출원은, 그 전체내용이 참조에 의해 본 명세서에 포함되는 2017년 10월 2일 출원된 미국 가출원 번호 제62/566,584호에 대한 우선권을 주장한다.
연방 후원 연구 또는 개발에 관한 진술
적용불가
컴퓨터 프로그램 부록의 참조에 의한 포함
적용불가
저작권 보호 대상 자료의 공지
본 특허 문서의 자료의 일부는 미국 및 다른 국가들의 저작권법 하에서 저작권 보호를 받을 수 있다. 저작권 소유자는, 특허 문서 또는 특허 공개의 타인에 의한 팩시밀리 복사가 미국 특허상표청의 공개된 파일이나 기록에 나타나는 경우라면 반대하지 않지만, 그 외의 경우에는 모든 저작권을 보유한다. 저작권 소유자는, 37 C.F.R. § 1.14에 따른 권리를 제한없이 포함한, 본 특허 문서를 비밀로 유지할 어떠한 권한도 포기하지 않는다.
본 개시내용의 기술은 대체로 무선 네트워크에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 적응형 네트워크 발견 시그널링에 관한 것이다.
기존 6GHz 이하 무선 기술은 무선 네트워크에서의 데이터에 대한 높은 수요에 대처하기에 충분하지 않다. 하나의 쉬운 대안은, 점점 더 중요해지고 있는 밀리미터 파 대역(mmW)이라고 불리는 30 - 300GHz 대역에서 더 많은 스펙트럼을 이용하는 것이다.
일반적으로 mmW 무선 시스템을 가능케하는 것은, 높은 주파수 대역의 채널 손상 및 전파 특성을 적절하게 처리하는 것을 요구한다. 높은 자유-공간 경로 손실, 높은 침투, 반사 및 회절 손실은, 이용가능한 다이버시티를 감소시키고 비시선(NLOS; non-line-of-sight) 통신을 제한한다.
mmW의 작은 파장은, 실용적 치수의 고 이득 전자적으로 조향가능한 지향성 안테나의 이용을 가능케한다. 이 기술은, 경로 손실을 극복하고 수신기에서의 높은 신호 대 잡음비(SNR)를 보장하기에 충분한 어레이 이득을 제공할 수 있다. 밀집 배치 환경 및 mmW 대역에서 지향성 메시 네트워크를 이용하는 것은, 노드간의 신뢰성있는 통신을 달성하고 시선 채널 제약을 극복하는 효율적인 방식을 제공한다.
한 영역에서 스타트업하는 새로운 통신 노드(스테이션)는 발견할 이웃 노드들 및 참여할 네트워크를 검색할 것이다. 새로운 노드로부터 네트워크로의 초기 액세스 프로세스는 이웃 노드를 스캔하고 모든 활성 로컬 노드를 발견하는 것을 포함한다. 이것은, 새로운 노드가 참여할 특정한 네트워크/네트워크들의 목록을 검색하거나, 새로운 노드가 그 새로운 노드를 수락할 임의의 이미 확립된 네트워크에 참여하기 위해 브로드캐스트 요청을 보냄으로써 수행될 수 있다.
메시 네트워크에 접속하는 노드는, 모든 이웃 노드들을 발견하여 게이트웨이/포털 메시 노드에 도달하는 최상의 경로와 이들 이웃 노드들 각각의 능력에 관해 결정하는 것을 필요로 한다. 새로운 노드는 특정한 기간 동안 가능한 이웃 노드들에 대해 모든 채널을 검사한다. 그 특정한 시간 이후에 어떠한 활성 노드도 검출되지 않는다면, 노드는 다음 채널로 이동한다.
노드가 검출되면, 새로운 노드는 규제 도메인에서의 동작을 위해 그 자신(그 PHY 계층)을 구성하기에 충분한 가용 정보를 수집할 필요가 있다. 이 작업은, 지향성 전송으로 인해 mmWave 통신에서 더욱 어려워진다. 이 프로세스에서의 과제는 다음과 같이 요약될 수 있다 : (a) 주변 노드 ID에 대한 지식; (b) 빔포밍을 위한 최상의 전송 패턴에 대한 지식; (c) 전체 기간에 걸쳐 전체 네트워크를 동기화 상태로 유지하는 것; (d) 충돌 및 난청으로 인한 채널 액세스 문제; 및 (e) 차단 및 반사로 인한 채널 손상.
따라서, 개선된 이웃 발견 방법은 상기 문제점들 중 일부 또는 전부를 극복하여 mmWave 디바이스-대-디바이스(D2D) 및 메시 기술의 보급성을 가능케하는 것을 추구한다. 그러나, 메시 네트워킹을 위한 기존 기술들은, 브로드캐스트 모드에서 동작하는 네트워크를 위한 메시 발견 솔루션을 다루지만, 지향성 무선 통신을 갖는 네트워크에서의 이용을 위한 것은 아니다.
따라서, 지향성 (mmW) 무선 통신 네트워크 내에서 강화된 네트워크 발견 시그널링에 대한 필요성이 존재한다. 본 개시내용은 이러한 필요성을 충족시키고 이전 기술들에 비해 추가적인 혜택을 제공한다.
네트워크 발견을 강화하기 위해 지향성 전송 및 시그널링을 이용하는 무선 통신 장치 및 방법이 개시된다. 스테이션들은, 그들 사이 및/또는 중앙 조율자와 새로운 스테이션들에 관한 정보를 교환함으로써, 분산형 모드 및/또는 중앙 조율자 모드에서 네트워크 발견을 수행할 수 있다. 수행될 신호 전송의 유형이 개개의 스테이션 또는 중앙 조율자에 의해 결정된 다음, 전송된다. 네트워크 스테이션은, 수신된 정보에 표시된 바와 같이 네트워크를 스캔하는데 있어서 보조하는 신호 전송(예를 들어, 주파수, 빔 폭 및/또는 타이밍)을 적응시킨다.
본 개시내용에서 다수의 용어가 사용되며, 그 의미가 아래에서 전반적으로 설명된다.
A-BFT : 연관-빔포밍 훈련 기간(Association-Beamforming Training period); 네트워크에 참여하는 새로운 스테이션(STA)의 연관 및 BF 훈련에 이용되는 비컨들에서 공지되는 기간.
AP : 액세스 포인트(Access Point); 하나의 스테이션(STA)을 포함하고 연관된 STA들에 대한 무선 매체(WM)를 통해 배포 서비스에 대한 액세스를 제공하는 엔티티.
빔포밍(BF; Beamforming) : 전방향 안테나 패턴 또는 준-전방향 안테나 패턴을 이용하지 않는 지향성 전송. 빔포밍은 전송기에서 이용되어 의도된 수신기에서 수신되는 신호 전력 또는 신호 대 잡음비(SNR)를 향상시킨다.
BI : 비컨 간격(Beacon Interval)은 비컨 전송 시간들 사이의 시간을 나타내는 주기적 수퍼 프레임 기간이다.
BSS : 기본 서비스 세트(Basic Service Set); 네트워크에서 AP와 성공적으로 동기화된 한 세트의 스테이션(STA)들.
BSSID : 기본 서비스 세트 식별자(Basic Service Set Identification).
BHI : 비컨 전송 간격(BTI) 및 연관-빔포밍 훈련 기간(A-BFT)을 포함하는 비컨 헤더 구간.
BI : 비컨 간격(Beacon Interval)은 전송 시간들 사이의 시간을 나타내는 주기적 수퍼 프레임 기간이다.
BTI : 비컨 전송 간격(Beacon Transmission Interval)은 연속적인 비컨 전송들 사이의 간격이다.
CBAP : 경합-기반 액세스 기간(Contention-Based Access Period); 경합-기반의 강화된 분산형 채널 액세스(EDCA)가 이용되는 지향성 다중 기가비트(DMG; directional multi-gigabit) BSS의 데이터 전송 구간(DTI) 내의 기간.
DTI : 데이터 전송 구간(Data Transfer Interval); 실제의 데이터 전송이 후속해서 뒤따르는 전체 BF 훈련이 허용되는 기간. 이것은 하나 이상의 서비스 기간(SP; service period) 및 경합-기반 액세스 기간(CBAP; contention-based access period)을 포함할 수 있다.
MAC 주소 : 매체 액세스 제어(Medium Access Control) 주소.
MBSS : 메시 기본 서비스 세트(Mesh Basic Service Set), MSTA(메시 스테이션)들의 자립적 네트워크를 형성하고 배포 시스템(DS)으로서 이용될 수 있는 기본 서비스 세트(BSS).
MCS : 변조 및 코딩 방식(Modulation and Coding Scheme); PHY 계층 데이터 레이트로 변환될 수 있는 인덱스.
MSTA : 메시 스테이션(MSTA; Mesh Station) : 메시 기능을 구현하는 스테이션(STA). Mesh BSS에서 동작하는 MSTA는 다른 MSTA들에게 배포 서비스를 제공할 수 있다.
전방향성(Omni-directional) : 전송의 비지향성 안테나 모드.
준-전방향성(Quasi-Omni directional) : 가장 넓은 빔 폭을 획득될 수 있는 지향성 다중 기가비트(DMG) 안테나 동작 모드.
RSSI : (dBm 단위의) 수신 신호 강도 표시자(Receive Signal Strength Indicator).
수신 섹터 스윕(RXSS; Receive Sector Sweep) : 상이한 섹터들을 통한 섹터 스윕(Sector Sweep; SSW) 프레임들의 수신, 여기서, 스윕은 연속된 수신들 사이에 수행된다.
SLS : 섹터-레벨 스윕(Sector-Level Sweep) 국면 : 4개의 컴포넌트를 포함할 수 있는 BF 훈련 국면 : SSW 피드백 및 SSW ACK를 이용하는 등에 의해, 개시자를 훈련하기 위한 개시자 섹터 스윕(ISS; Initiator Sector Sweep), 응답자 링크를 훈련하기 위한 응답자 섹터 스윕(RSS; Responder Sector Sweep).
SNR : dB 단위의 수신된 신호 대 잡음비
SP : 서비스 기간(Service Period) ; 액세스 포인트(AP)에 의해 스케쥴링되는 SP. 스케쥴링된 SP는 고정된 시간 구간에서 시작한다.
스펙트럼 효율(Spectral efficiency) : 특정한 통신 시스템에서 주어진 대역폭을 통해 전송될 수 있는 정보 레이트, 대개 비트/초/Hz로 표현됨.
STA : 스테이션(Station); 무선 매체(WM)에 대한 매체 액세스 제어(MAC) 및 물리 계층(PHY) 인터페이스의 개별적으로 어드레싱가능한 인스턴스인 논리적 엔티티.
스윕(Sweep) : 전송기 또는 수신기에서의 안테나 구성이 전송들 사이에서 변하는, 짧은 빔포밍 프레임간 공간(SBIFS; short beamforming interframe space) 간격에 의해 분리된 일련의 전송.
SSW : 섹터 스윕(Sector Sweep)은, 상이한 섹터들(방향들)에서 전송이 수행되고 수신된 신호들, 강도들 등에 관해 정보가 수집되는 동작이다.
전송 섹터 스윕(TXSS; Transmit Sector Sweep) : 연속된 전송들 사이에서 스윕이 수행되는, 상이한 섹터들을 통한 다중 섹터 스윕(SSW) 또는 DMG(지향성 다중 기가비트) 비컨 프레임들의 전송.
본 명세서에서 설명된 기술의 추가적인 양태들은 본 명세서의 후속 부분들에서 나타날 것이며, 상세한 설명은 본 기술의 바람직한 실시예들을 제한하지 않고 완전히 개시하기 위한 목적을 위한 것이다.
본 명세서에서 설명된 기술은 단지 예시적 목적인 이하의 도면들을 참조함으로써 더욱 완전하게 이해될 것이다 :
도 1은 IEEE 802.11 무선 근거리 통신망(WLAN)에서 수행되는 능동 스캔의 타이밍도이다.
도 2는 메시 스테이션과 비메시 스테이션의 조합을 보여주는 메시 네트워크의 노드 도면이다.
도 3은 IEEE 802.11 WLAN에 대한 메시 식별 요소를 도시한 데이터 필드도이다.
도 4는 IEEE 802.11 WLAN에 대한 메시 구성 요소를 도시한 데이터 필드도이다.
도 5는 IEEE 802.11ad 프로토콜에서 안테나 섹터 스윕(SSW)의 개략도이다.
도 6은 IEEE 802.11ad 프로토콜에서 섹터-레벨 스윕(SLS)의 시그널링을 도시하는 시그널링도이다.
도 7은 IEEE 802.11ad에 대한 섹터 스윕(SSW) 프레임 요소를 도시한 데이터 필드도이다.
도 8은 IEEE 802.11ad에 대한 SSW 프레임 요소 내의 SSW 필드를 도시하는 데이터 필드도이다.
도 9a 및 도 9b는, IEEE 802.11ad에 이용되는, 도 9a에서 ISS의 일부로서 전송될 때 및 도 9b에서 ISS의 일부로서 전송되지 않을 때에 도시된 SSW 피드백 필드들을 나타내는 데이터 필드도이다.
도 10은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 스테이션 하드웨어의 블록도이다.
도 11은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 mmW 안테나 시스템에 의해 생성된 빔 패턴도이다.
도 12a 및 도 12b는 본 개시내용의 한 실시예에 따라 이용되는 빔 패턴 적응의 빔 패턴도이다.
도 13은 본 개시내용의 한 실시예에 따라 이용되는 무선 네트워크 내의 무선 mmWave 노드들의 무선 노드 토폴로지 예이다.
도 14는 도 13의 무선 노드 토폴로지이며, 정밀 빔들을 이용하여 전형적인 비컨 전송을 수행하는 무선 mmWave 노드들을 도시한다.
도 15는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 적응형 비컨 전송을 수행하는 무선 mmWave 노드들을 도시하는, 도 13의 무선 노드 토폴로지이다.
도 16a 및 도 16b는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 적응형 비컨 전송의 분산형 관리를 이용한 스테이션들 사이의 정보 교환 시퀀스이다.
도 17은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 적응형 비컨 전송의 중앙집중형 관리를 이용한 스테이션들 사이의 정보 교환 시퀀스이다.
도 18a 및 도 18b는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 적응형 비컨 전송을 위한 모니터링의 흐름도이다.
도 19a 및 도 19b는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 적응형 비컨 전송을 위한 이벤트 추출에 대한 흐름도이다.
도 20은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 이벤트 데이터 프레임에 대한 데이터 필드도이다.
도 21은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 적응형 비컨 전송을 위한 이벤트 데이터 및 통보에 대한 흐름도이다.
도 22는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 적응형 비컨 전송을 위해 데이터를 파싱하기 위한 흐름도이다.
도 23은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 적응형 비컨 전송을 위한 중앙 서버에서의 이벤트 데이터 수신에 대한 흐름도이다.
도 24a 내지 도 24c는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 적응형 비컨 전송을 위한 동작 결정 루틴에 대한 흐름도이다.
도 25는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 통보 프레임에 대한 데이터 필드도이다.
도 26은 본 개시내용의 실시예에 따라 이용되는 제1 경우에 대한 신호 형태 변경을 도시하는 신호 형태 적응도이다.
도 27은 본 개시내용의 실시예에 따라 이용되는 제2 경우에 대한 신호 형태 변경을 도시하는 신호 형태 적응도이다.
도 28은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 신호의 빔 폭 변경을 도시하는 신호 형태 적응도이다.
도 29는 본 개시내용의 한 실시예에 따라 이용되는 빔 방향 변경을 도시하는 신호 형태 적응도이다.
도 30은 본 개시내용의 한 실시예에 따라 이용되는 신호 형태 변경의 한 조합을 도시하는 신호 형태 적응도이다.
1. 기존 지향성 무선 네트워크 기술
1.1. WLAN 시스템
WLAN 시스템에서, 802.11은 2개의 스캔 모드; 수동 및 능동 스캔을 정의한다. 다음은 수동 스캔의 특징이다. (a) 네트워크에 참여하려고 시도하는 새로운 스테이션(STA)은 각각의 채널을 검사하고 최대 MaxChannelTime까지 비컨 프레임을 기다린다. (b) 비컨이 수신되지 않으면, 새로운 STA는 또 다른 채널로 이동하므로, 스캔 모드에서는 새로운 STA가 어떠한 신호도 전송하지 않기 때문에 배터리 전력을 절약할 수 있다. STA는 비컨들을 놓치지 않도록 각각의 채널에서 충분한 시간을 기다려야 한다. 비컨이 상실된다면, STA는 또 다른 비컨 전송 간격(BTI) 동안 기다려야 한다.
다음은 능동 스캔의 특징이다. (a) 로컬 네트워크에 참여하기를 원하는 새로운 STA은, 다음과 같이, 각각의 채널 상에서 프로브 요청 프레임을 전송한다. (a)(1) STA는 한 채널로 이동하고, 인입 프레임들 또는 프로브 지연 타이머가 만료되기를 기다린다. (a)(2) 타이머가 만료된 후 어떠한 프레임도 검출되지 않으면, 그 채널은 이용중이지 않은 것으로 간주된다. (a)(3) 채널이 이용중이지 않으면, STA는 새로운 채널로 이동한다. (a)(4) 채널이 이용중이라면, STA는 정규 DCF를 이용하여 매체에 액세스하고 프로브 요청 프레임을 보낸다. (a)(5) STA는 채널이 전혀 바쁘지 않다면 프로브 요청에 대한 응답을 수신하기 위해 원하는 기간(예를 들어, 최소 채널 시간) 동안 대기한다. STA은, 채널이 바쁘고 프로브 응답이 수신되었다면 더 많은 시간(예를 들어, 최대 채널 시간) 동안 대기한다.
(b) 프로브 요청은, 고유 서비스 세트 식별자(SSID), SSID들의 목록 또는 브로드캐스트 SSID를 이용할 수 있다. (c) 일부 주파수 대역들에서는 능동 스캔이 금지된다. (d) 능동 스캔은, 특히 많은 새로운 STA들이 동시에 도착하여 네트워크에 액세스하려고 시도한다면, 간섭 및 충돌의 원인이 될 수 있다. (e) STA는 비컨들을 기다릴 필요가 없기 때문에 능동 스캔은 수동 스캔의 이용에 비해 STA가 네트워크에 액세스할 수 있는 더 빠른(더 신속한) 방식이다. (f) 인프라스트럭쳐 기본 서비스 세트(BSS) 및 IBSS에서, 적어도 하나의 STA가 프로브를 수신하고 응답하기 위해 깨어 있다. (g) MBSS(mesh basic service set)의 STA들은 응답할 수 있는 임의의 시점에서 깨어나지 못할 수 있다. (h) 무선 측정 캠페인이 활성화되면, 노드들은 프로브 요청에 응답하지 않을 수 있다. (i) 프로브 응답들의 충돌이 발생할 수 있다. STA들은 마지막 비컨을 전송한 STA가 첫 번째 프로브 응답을 전송하는 것을 허용함으로써 프로브 응답의 전송을 조율할 수 있다. 다른 노드들은, 충돌을 피하기 위해 백오프 시간과 정규의 분산된 조율 기능(DCF; distributed coordination function) 채널 액세스를 따르고 이용할 수 있다.
도 1은 IEEE 802.11 WLAN에서의 능동 스캔의 이용을 도시하며, 프로브를 전송하는 스캔 스테이션과 프로브를 수신하고 응답하는 2개의 응답 스테이션을 보여준다. 이 도면은 또한, 최소 및 최대 프로브 응답 타이밍을 보여준다. 값 G1은 확인응답의 전송 전의 프레임간 간격인 SIFS로 설정되어 있는 반면, G3은 DCF 프레임간 간격인 DIFS이며, RTS 팩키지를 보내기 전으로서 백오프 기간을 완료한 후에 전송자가 대기하는 시간 지연을 나타낸다.
1.2. IEEE 802.11s 메시 WLAN
IEEE 802.11s(이하 802.11s)는, 무선 메시 네트워킹 능력을 802.11 표준에 추가한 표준이다. 802.11s에서, 메시 네트워크 발견, 피어-투-피어 접속 확립, 및 메시 네트워크를 통한 데이터 라우팅을 가능케하기 위해, 새로운 유형의 무선 스테이션들뿐만 아니라 새로운 시그널링이 정의되어 있다.
도 2는, 비메시 STA의 혼합이 메시-STA/AP(실선)에 접속하고 메시 STA들이 메시 포털을 포함한 다른 메시 STA(점선)에 접속하는 메시 네트워크의 한 예를 나타낸다. 메시 네트워크 내의 노드들은, 이웃을 발견하기 위해 802.11 표준에 정의된 것과 동일한 스캔 기술을 이용한다. 메시 네트워크의 식별은, 비컨 및 프로브 응답 프레임에 포함된 메시 ID 요소에 의해 주어진다. 하나의 메시 네트워크에서, 모든 메시 STA들은 동일한 메시 프로파일을 이용한다. 메시 프로파일들은, 메시 프로파일들 내의 모든 파라미터가 정합된다면 동일한 것으로 간주된다. 메시 프로파일은 비컨 및 프로브 응답 프레임에 포함되므로, 메시 프로파일은 스캔을 통해 그 이웃 메시 STA에 의해 획득될 수 있다.
메시 STA가 스캔 프로세스를 통해 이웃 메시 STA를 발견하면, 발견된 메시 STA는 후보 피어 메시 STA으로서 간주된다. 이것은, 발견된 메시 STA가 그 멤버인, 메시 네트워크의 멤버가 될 수 있고, 이웃 메시 STA과 메시 피어링을 확립한다. 발견된 이웃 메시 STA는, 메시 STA가 수신된 비컨 또는 프로브 응답 프레임이 이웃 메시 STA에 대해 나타내는 것과 동일한 메시 프로파일을 이용할 때, 후보 피어 메시 STA으로서 간주될 수 있다.
메시 STA는 발견된 이웃의 정보를 메시 이웃 테이블에 유지하려고 시도하며, 메시 이웃 테이블은 다음을 포함한다 : (a) 이웃 MAC 주소; (b) 동작 채널 번호; 및 (c) 가장 최근에 관찰된 링크 상태 및 품질 정보. 이웃이 검출되지 않으면, 메시 STA는 가장 높은 우선순위 프로파일에 대한 메시 ID를 채택하고 활성 상태를 유지한다. 이웃 메시 STA들을 발견하기 위한 모든 이전의 시그널링은 브로드캐스트 모드에서 수행된다. 802.11s는 지향성 무선 통신을 이용하는 네트워크를 대상으로 하지 않았다는 점을 이해해야 한다.
도 3은 메시 네트워크의 식별을 광고하는데 이용되는 메시 식별 요소(메시 ID 요소)를 도시한다. 메시 ID는, 메시 네트워크에 참여하고자 하는 새로운 STA에 의해 프로브 요청에서, 및 기존의 메시 네트워크 STA에 의해 비컨 및 신호에서 전송된다. 길이가 0인 메시 ID 필드는, 프로브 요청 프레임 내에서 이용되는 와일드 카드 메시 ID를 나타낸다. 와일드카드 메시 ID는, 비메시 STA가 메시 네트워크에 참여하는 것을 방지하는 특정한 ID이다. 메시 스테이션은 비메시 스테이션보다 더 많은 피쳐를 가진 STA임을 인식해야 한다, 예를 들어, 메시 기능을 제공하는 어떤 다른 모듈에 추가적인 모듈로서 STA를 실행시키는 것과 유사하다. STA가 이 메시 모듈을 갖지 않는다면 메시 네트워크에 접속하는 것이 허용될 수 없다.
도 4는 메시 STA에 의해 전송된 비컨 프레임 및 프로브 응답 프레임에 포함된 메시 구성 요소를 도시하며, 메시 서비스를 광고하는데 이용된다. 메시 구성 요소들의 주요 내용은 다음과 같다 : (a) 경로 선택 프로토콜 식별자; (b) 경로 선택 메트릭 식별자; (c) 혼잡 제어 모드 식별자; (d) 동기화 방법 식별자; 및 (e) 인증 프로토콜 식별자. 메시 ID와 함께 메시 구성 요소의 내용은 메시 프로파일을 형성한다.
표준 802.11a는, 메시 발견, 메시 피어링 관리, 메시 보안, 메시 비커닝 및 동기화, 메시 조율 기능, 메시 전력 관리, 메시 채널 전환, 3개 주소, 4개 주소 및 확장된 주소 프레임 포멧, 메시 경로 선택 및 포워딩, 외부 네트워크와의 연동, 메시내 혼잡 제어 및 메시 BSS에서의 비상 서비스 지원을 포함한, 많은 절차와 메시 기능들을 정의한다.
1.3. WLAN에서의 밀리미터 파
밀리미터 파 대역의 WLAN은, 일반적으로, 높은 경로 손실을 감안하고 통신을 위한 충분한 SNR을 제공하기 위해, 전송, 수신 또는 양쪽 모두에 대해 지향성 안테나의 이용을 요구한다. 전송 또는 수신에서 지향성 안테나를 이용하는 것은, 역시 스캔 프로세스를 지향성으로 만든다. IEEE 802.11ad 및 새로운 표준 802.11ay는, 밀리미터 파 대역을 통한 지향성 전송 및 수신을 위한 스캔 및 빔포밍 절차를 정의한다.
1.4. IEEE 802.11ad 스캔 및 BF 훈련
mmWave WLAN 최신 시스템의 한 예는 802.11ad 표준이다.
1.4.1. 스캔
새로운 STA는 수동 또는 능동 스캔 모드에서 동작하여, 특정한 SSID, SSID들의 목록, 또는 발견된 모든 SSID를 스캔한다. 수동적으로 스캔하기 위해, STA는 SSID를 포함하는 DMG 비컨 프레임들을 스캔한다. 능동적으로 스캔하기 위해 : DMG STA는 원하는 SSID 또는 하나 이상의 SSID 목록 요소를 포함하는 프로브 요청 프레임을 전송한다. DMG STA은, 프로브 요청 프레임의 전송 전에 DMG 비컨 프레임을 전송하거나 빔포밍 훈련을 수행해야 할 수도 있다.
1.4.2. BF 훈련
BF 훈련은, 섹터 스윕을 이용하고 각각의 STA가 전송 및 수신 양쪽 모두에 대한 적절한 안테나 시스템 설정을 결정하는 것을 허용하는데 필요한 시그널링을 제공하는 BF 훈련 프레임 전송의 양방향 시퀀스이다.
802.11ad BF 훈련 프로세스는 3개의 국면으로 수행될 수 있다. (1) 섹터 레벨 스윕 국면이 수행되어, 링크 취득을 위해 낮은 이득(준-전방향) 수신을 동반한 지향성 전송이 수행된다. (2) 수신 이득 및 결합된 전송 및 수신에 대한 최종 조정을 추가하는 개선 스테이지가 수행된다. (3) 그 다음, 데이터 전송 동안 추적이 수행되어 채널 변경에 대해 조정한다.
1.4.3. 802.11ad SLS BF 훈련 국면
이것은 802.11ad 표준의 SLS(섹터 레벨 스윕) 필수 국면에 중점을 둔다. SLS 동안, 한 쌍의 STA는 상이한 안테나 섹터들을 통해 일련의 섹터 스윕(SSW) 프레임들(또는 PCP/AP에서의 전송 섹터 훈련의 경우 비컨들)을 교환하여 가장 높은 신호 품질을 제공하는 것을 찾는다. 먼저 전송하는 스테이션을 개시자(initiator)라고 부른다; 2번째로 전송하는 스테이션을 응답자라고 부른다.
전송 섹터 스윕(TXSS) 동안, SSW 프레임은 상이한 섹터들 상에서 전송되는 반면, 페어링 노드(응답자)는 준-전방향 패턴을 이용하여 수신한다. 응답자는 최상의 링크 품질(예를 들어, SNR)을 제공한 개시자로부터 안테나 어레이 섹터를 결정한다.
도 5는 802.11ad에서의 섹터 스윕(SSW)의 개념을 도시한다. 이 도면에서, STA 1은 SLS의 개시자이고 STA 2가 응답자인 예가 제공된다. STA 1은 전송 안테나 패턴 미세 섹터들 모두를 스윕하는 반면, STA 2는 준-전방향 패턴으로 수신한다. STA 2는, STA 1로부터 수신한 최상의 섹터를 STA 2에 피드백한다.
도 6은, 802.11ad 명세에서 구현된 섹터-레벨 스윕(SLS) 프로토콜의 시그널링을 나타낸다. 전송 섹터 스윕의 각각의 프레임은, 섹터 카운트다운 표시(CDOWN), 섹터 ID, 및 안테나 ID에 관한 정보를 포함한다. 최상의 섹터 ID 및 안테나 ID 정보는, 섹터 스윕 피드백 및 섹터 스윕 ACK 프레임과 함께 피드백된다.
도 7은, 802.11ad 표준에서 이용되는 섹터 스윕 프레임(SSW 프레임)의 필드들을 도시하며, 그 필드들이 아래에 개요되어 있다. 지속시간 필드는, SSW 프레임 전송이 끝날 때까지의 시간으로 설정된다. RA 필드는, 섹터 스윕의 의도된 수신기인 STA의 MAC 주소를 포함한다. TA 필드는 섹터 스윕 프레임의 전송자 STA의 MAC 주소를 포함한다.
도 8은 SSW 필드 내의 데이터 요소들을 나타낸다. SSW 필드에 운반되는 기본 정보는 다음과 같다. 방향 필드는 0으로 설정되어 프레임이 빔포밍 개시자에 의해 전송됨을 나타내고, 1로 설정되어 프레임이 빔포밍 응답자에 의해 전송됨을 나타낸다. CDOWN 필드는, TXSS의 끝까지 남은 DMG 비컨 프레임 전송 횟수를 나타내는 다운-카운터이다. 섹터 ID 필드는, 이 SSW 필드를 포함하는 프레임이 전송되는 섹터 번호를 나타내도록 설정된다. DMG 안테나 ID 필드는, 전송기가 이 전송에 대해 어떤 DMG 안테나를 현재 이용하고 있는지를 나타낸다. RXSS 길이 필드는, CBAP로 전송될 때만 유효하며 그렇지 않으면 보류된다. 이 RXSS 길이 필드는, 전송 STA에 의해 요구되는 수신 섹터 스윕의 길이를 명시하고 SSW 프레임의 단위로 정의된다. SSW 피드백 필드는 아래에 정의되어 있다.
도 9a 및 도 9b는 SSW 피드백 필드를 도시한다. 도 9a에 도시된 포멧은 ISS(Internal Sublayer Service)의 일부로 전송될 때 이용되는 반면, 도 9b의 포멧은 ISS의 일부로서 전송되지 않을 때 이용된다. ISS 필드 내의 총 섹터는, 개시자가 ISS에서 이용하는 총 섹터 수를 나타낸다. RX DMG 안테나 수 서브필드는, 개시자가 후속 수신 섹터 스윕(RSS) 동안 이용하는 수신 DMG 안테나의 수를 나타낸다. 섹터 선택 필드는, 직전 섹터 스윕에서 최상의 품질로 수신된 프레임 내의 SSW 필드의 섹터 ID 서브필드 값을 포함한다. DMG 안테나 선택 필드는, 직전 섹터 스윕에서 최상의 품질로 수신된 프레임 내의 SSW 필드의 DMG 안테나 ID 서브필드의 값을 나타낸다. SNR 보고 필드는, 섹터 선택 필드에서 표시되고, 직전 섹터 스윕 동안 최상의 품질로 수신된 프레임으로부터의 SNR 값으로 설정된다. 폴링 요구 필드는, 비PCP/비AP STA와의 통신을 개시하기 위해 PCP/AP를 요구한다는 것을 나타내기 위해 비PCP/비AP에 의해 1로 설정된다. 폴링 요구 필드는 0으로 설정되어, 비PCP/비AP는 PCP/AP가 통신을 개시하는지의 여부에 대한 어떠한 선호도 갖고 있지 않다는 것을 나타낸다.
2. 적응형 네트워크 발견 시그널링의 소개
2.1. 문제 진술
밀리미터 파(mmW) 통신 시스템은 지향성 통신에 크게 의존하여 전송기와 수신기 사이의 충분한 링크 예산을 확보한다. 종래 기술의 통신 시스템이 직면한 문제점에서 알 수 있는 바와 같이, 이용하기 위한 적절한 빔의 결정은 상당한 시그널링 오버헤드를 요구한다. AP는 전송 빔포밍으로 복수의 비컨 프레임을 전송한다.
비컨 프레임은, 네트워크 발견 목적, 즉, 수동 스캔에 이용된다. 이러한 이유로, 비컨 프레임은 주기적으로 전송되어, 새로운 STA가 소정의 기간에서 수동 스캔을 수행함으로써 네트워크의 존재를 인식할 수 있게 한다.
현재의 기술 추세는, 더 높은 안테나 이득이 더 양호한 링크 예산을 확보하는 것을 허용하는, 더 세밀한 빔포밍을 이용하는 것이다. 그러나, STA가 더 세밀한 빔을 이용할 때, STA는 충분한 전송 각도를 커버하기 위해 훨씬 더 많은 비컨 프레임을 전송할 필요가 있다.
비커닝 오버헤드와 네트워크 발견 지연 사이에는 절충이 존재한다. 비컨들이 빈번하게 전송된다면, 새로운 STA가 기존 네트워크를 빠르게 찾을 수 있지만 비커닝 오버헤드가 증가한다. 비컨들이 덜 빈번하게 전송된다면, 비커닝 오버헤드는 감소될 수 있지만, 새로운 STA가 기존 네트워크를 찾는 것이 더 어려워지고 느려진다.
mmW PHY 기술을 이용한 메시 네트워크 형성을 고려할 때 딜레마는 더욱 문제가 된다. 메시 네트워크에 접속하는 STA은, 모든 이웃 STA를 발견하여 게이트웨이/포털 메시 STA에 도달하기 위한 최상의 경로와 이들 이웃 STA들 각각의 능력에 관해 결정할 필요가 있을 것이다. 따라서, 메시 네트워크에 참여하는 모든 STA들은 비커닝 능력을 가져야 하며, 이것은 상당한 시그널링 오버헤드를 초래한다.
2.2. 본 개시내용의 기여
개시된 기술을 이용함으로써, mmW PHY를 이용하는 STA들은 상당한 시그널링 오버헤드를 겪지 않거나 네트워크 발견 지연을 생성하지 않고, 메시 토폴로지 네트워크를 형성할 수 있다.
제안된 기술은 STA들을 통해 수집된 정보에 기초하여 비커닝 거동을 채택한다. STA들은 STA들이 경험한 이벤트 또는 사용자로부터 공급된 정보에 기초하여 물리적 전송의 중요한 양태들을 변경한다. 특히, 예시적인 실시예들은, 비컨 신호의 주파수, 빔 폭 및/또는 지향성을 포함한 전송 양태를 변경하는 것을 기술한다.
제안된 기술은 비커닝 오버헤드를 감소시키면서 수동 스캔과 능동 스캔 양쪽 모두를 허용하는 한 세트의 규칙을 정의한다. 이들 규칙에 기초하여, 새로운 STA들은 제한된 네트워크 지연으로 기존 네트워크를 발견할 수 있다.
3. 본 개시내용의 실시예들
3.1. 스테이션 하드웨어 구성
도 10은 노드(네트워크 내의 무선 스테이션)에 대한 하드웨어 구성의 예시적인 실시예(10)를 나타낸다. 이 예에서, 컴퓨터 프로세서(CPU)(16) 및 메모리(RAM)(18)는 버스(14)에 결합되고, 버스(14)는, 센서, 액츄에이터 등의 노드에 외부 I/O를 제공하는 I/O 경로(12)에 결합된다. 메모리로부터의 명령어들은 프로세서(16)에서 실행되어 스테이션(노드)의 통신 프로토콜을 구현하는 프로그램을 실행한다. 스테이션 호스트 머신은, 이웃 노드들과 프레임을 전송 및 수신하기 위해 무선 주파수(RF) 회로(22a, 22b, 22c) 및 복수의 안테나(24a, 24b, 24c 내지 24n, 26a, 26b, 26c 내지 26n, 28a, 28b, 28c 내지 28n)에 결합된 mmW 모뎀(20)으로 구성되어 있는 것으로 도시되어 있다.
제한이 아닌 예로서, 하드웨어 회로는 mmW 지향성 통신 회로만을 제공하는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 일부 스테이션은, 전방향 통신 시스템을 통합하는 등의 다중 대역 통신도 제공할 것이라는 점을 이해해야 한다. 제한이 아닌 예로서, 스테이션은, 무선 주파수(RF) 회로 및 하나 이상의 안테나(들)에 결합된 모뎀을 포함하는 6GHz 이하 통신 회로를 포함할 수 있다.
도 11은, 복수의 (예를 들어, 36개의) mmWave 안테나 섹터 패턴을 생성하기 위해 노드에 의해 이용될 수 있는 mmWave 안테나 방향들의 예시적인 실시예(30)를 도시한다. 이 예에서, 노드는 3개의 RF 회로(32a, 32b, 32c) 및 접속된 안테나를 구현하고, 각각의 RF 회로 및 접속된 안테나는 빔포밍 패턴(34a, 34b, 34c)을 생성한다. 안테나 패턴(34a)은 12개의 빔포밍 패턴(36a, 36b, 36c, 36d, 36e, 36f, 36g, 36h, 36i, 36j, 36k 및 36n)을 갖는 것으로 도시되어 있다("n"은 임의의 수의 패턴이 지원될 수 있다는 것을 나타냄). 이 특정한 구성을 이용하는 예시적인 스테이션은 서른 여섯개(36)의 안테나 섹터를 가진다. 그러나, 명료성 및 설명의 편의를 위해, 이하의 섹션들은 일반적으로 더 적은 수의 안테나 섹터들을 갖는 노드를 설명한다. 스테이션은 임의의 수의 안테나 섹터로 구성될 수 있고, 임의의 원하는 빔 패턴이 안테나 섹터에 맵핑된다는 것을 이해해야 한다. 전형적으로, 빔 패턴은 예리한 빔을 생성하도록 형성되지만, 빔 패턴이 복수의 각도로부터 신호를 전송하거나 수신하도록 생성되는 것도 가능하다.
안테나 섹터는, 빔포밍이 mmWave 어레이 안테나 제어기에 의해 명령되는 mmWave RF 회로의 선택에 의해 결정된다. STA 하드웨어 컴포넌트들이 전술된 것과 상이한 기능적 분할을 갖는 것이 가능하지만, 이러한 구성은 설명된 구성의 변형인 것으로 간주될 수 있다. 노드가 이웃 노드들과 통신하는 것이 불필요하다고 결정하면 mmWave RF 회로 및 안테나 중 일부가 디스에이블될 수 있다.
적어도 하나의 실시예에서, RF 회로는, 주파수 변환기, 어레이 안테나 제어기 등을 포함하고, 전송 및 수신을 위해 빔포밍을 수행하도록 제어되는 복수의 안테나에 접속된다. 이러한 방식으로, 노드는 복수 세트의 빔 패턴들을 이용하여 신호를 전송할 수 있고, 각각의 빔 패턴 방향은 안테나 섹터로서 간주된다.
이 예에서 3개의 RF 회로가 mmW 모뎀에 결합된 것으로 도시되어 있지만, 임의의 수의 RF 회로가 mmW 모뎀에 결합될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 일반적으로, 더 큰 수의 RF 회로는, 안테나 빔 방향의 더 넓은 커버리지를 야기할 것이다. 이용되는 RF 회로의 수와 안테나의 수는, 특정한 디바이스의 하드웨어 제약 및 관련된 응용에 의해 결정된다. 노드가 이웃 노드들과 통신하는 것이 불필요하다고 결정하면 RF 회로 및 안테나 중 일부가 디스에이블될 수 있다.
도 12a 및 도 12b는, 우세한 조건에 맞게 그 전송 및 수신 빔 패턴을 적응시키는 본 개시내용의 STA의 예시적인 실시예(50, 60)를 나타낸다. 이러한 적응의 예에서, STA는, RF 회로에 대한 설정을 변경함으로써, 도 12a에서와 같이 더 예리한 빔 또는 도 12b에서와 같이 더 넓은 빔을 형성하는 것으로 도시된다. STA가 예리한 빔을 이용한다면, 빔 폭은 제한되지만 증가된 안테나 이득을 제공한다. 도 12a는 예리한 확산(50)을 이용하는 STA(52)을 나타내며, 각각의 빔(54)은 좁은 각도 확산을 갖는 반면, 그 좁은 확산에서 증가된 범위를 제공한다. 예 50에 의해, 이 예리한 빔 선택은, 전체 360도를 커버하는데 있어서 36개의 섹터를 제공하는 것으로 도시되어 있다. 이것은, 더 넓은 빔의 이용을 선택함으로써 통신을 적응시키는 STA(56)을 도시하는 도 12b의 예 60과는 대조되며, 각각의 빔(58)은 도 12a에 도시된 패턴보다 적은 안테나 이득을 제공하면서 더 큰 시야를 커버하며, 여기서, 이들 빔 세그먼트들 각각의 길이는 도 12a에 도시된 더 좁은 빔 세그먼트들보다 적은 것으로 도시되어 있으며, 예를 들어 360도를 커버하기 위해 16개의 빔 섹터를 이용하는 것으로 도시되어 있다.
3.2. 고려할 네트워크 토폴로지
도 13은, 여기서는 STA-1(74), STA-2(76), STA-3(78), STA-4(80), STA-5(82), STA-6(84)으로 예시되는 복수의 스테이션이 동작할 수 있는 빌딩 구조물(72)(예를 들어, 회의실) 내에 있는 것으로 도시된, 고려대상의 예시적인 토폴로지의 예시적인 실시예(70)를 나타낸다. 제안된 기술의 목표와 운영을 더욱 양호하게 설명하기 위해 상기의 예시적인 토폴로지를 이용하여 네트워크 시나리오가 채택된다. 이 예에서, 6개의 STA 각각은, 모든 STA들이 빔포밍 능력을 갖는 지향성 안테나를 이용하면서, 60 GHz PHY를 통해 이웃 STA와 통신할 수 있다. 모바일 STA들은 회의실에 들어오거나 회의실을 떠날 수 있다. STA-2(76)는 게이트웨이(GW)에 접속되고, 여기서, 트래픽은 외부 네트워크로 운반된다. 모든 STA는 네트워크를 형성하고 대기하며 임의의 새로운 STA를 환영한다. 새로운 STA가 나타나면, 네트워크의 멤버가 되며 가능한 일찍 게이트웨이에 접속해야 한다.
도 14는 도 13의 벽으로 둘러싸인 토폴로지 내의 STA들(STA-1(74), STA-2(76), STA-3(78), STA-4(80), STA-5(82), STA-6(84))의 종래의 비컨 프레임 전송 패턴(90)의 예를 나타낸다. STA-1 내지 STA-6이 AP처럼 비컨 프레임을 전송하고 있다면, STA-1 내지 STA-6은 세밀한 빔을 이용하여 비컨 프레임의 섹터 스윕을 수행한다. 새로 가입한 STA는 비컨 프레임을 스캔함으로써 네트워크를 발견할 수 있다.
그러나, 도면에서 벽으로 향하는 극적인 빔 중첩 및 신호 레벨에서 볼 수 있는 바와 같이, 이 프로세스는 너무 많은 비컨 프레임 전송을 초래하여, 현저한 오버헤드를 유발할 뿐만 아니라 전체 네트워크 성능을 감소시키는 간섭을 생성한다.
도 15는 STA들(STA-1(74), STA-2(76), STA-3(78), STA-4(80), STA-5(82), STA-6(84))에 대한 본 개시내용에 따른 선택된 섹터 스윕의 예시적인 실시예(110)를 나타낸다. 이러한 오버헤드 및 불필요한 신호 전송을 제거하기 위해, 본 개시내용은, 오버헤드 및 간섭을 감소시키면서 적절한 커버리지를 제공하도록 전송을 적응시키는 목적에 관한 것이다. 예를 들어, 비컨 프레임의 전송은, STA의 위치 및 네트워크의 토폴로지에 의존하여, 합리적인 커버리지 및 비컨 주파수를 획득하도록 적응된다. 제안된 기술의 한 목표는, 이 도면의 비컨 패턴에서 볼 수 있는 바와 같이 적응을 통해 효율적인 비커닝을 가능케하는 것이다.
특히, STA-1(74)은, 벽 구조에서의 그 위치 및 다른 STA들의 위치에 기초하여 단지 90도 확산에 걸쳐있는 112개의 넓은 빔을 전송하는 것으로 도시되어 있다. STA-2(76)은 게이트웨이(GW)로서 도시되어 있다. STA-3(78)은 다른 스테이션들의 패턴과의 약간의 중첩을 제공하기 위해 전체 360도에 걸쳐 114개의 넓은 빔을 전송하는 것으로 도시되어 있다. STA-4(80)는 넓은 빔 스팬의 스윕(116) 및 좁은 빔의 스윕(118)을 전송하는 것으로 도시되어 있다. STA-5(82)는 120개의 넓은 빔을 전송하는 반면, STA-6(84)은 유사하게 122개의 넓은 빔을 전송한다. 이들 적응들에 대해서는 이후 섹션에서 더 상세히 논의될 것이다.
3.3. 비컨 적응의 전체 흐름
비컨 적응은, 네트워크 내의 STA들에 의해 검출된 이벤트들에 의해 트리거된다. STA는 이벤트의 상태를 주기적으로(정기적으로) 모니터링하고 STA 내에 유지 관리하는 데이터베이스 내에 이벤트를 기록한다. STA가 기록하는 잠재적으로 동작을 트리거하는 이벤트의 예는 다음과 같다 : (a) 네트워크 부근에 나타나는 새로운 STA의 검출; (b) 통신을 위한 상호링크의 확립 및 해제; (c) 새로 시작된 트래픽 또는 링크를 통한 활성 트래픽의 끝; (d) 이웃 STA으로부터 전송된 관리 신호의 검출; (e) 타이머 만료; 및 (f) 사용자의 명령.
네트워크 동작 동안에 이벤트가 발생하면, 각각의 STA는 그 데이터베이스에 이벤트를 기록하고 하나 이상의 외부 엔티티와 이벤트 데이터를 공유한다. 그 후, 특정한 응용에서 이용된 의사 결정 로직에 따라, 각각의 STA는 비컨 신호 등의 이들 관리 신호에 대한 전송 형태를 변경하도록 구성된다.
신호 전송 형태를 변경하면, STA는 변경 신호 형태에 대한 통보 신호를 교환한다. 이들 트랜잭션을 반복함으로써, 로컬 네트워크에서 비컨 신호의 형태는 불필요한 신호가 완화되도록 적응할 것이다.
STA들에 의한 이벤트 검출 후, 시스템은 신호 적응 절차를 시작한다. 제한이 아닌 예로서, 다음은 2가지 일반적인 유형의 절차를 기술한다 : 분산형 관리 절차를 수반한 사례 1, 및 중앙집중형 관리 절차를 수반한 사례 2
3.3.1. 분산형 관리(사례 1)
도 16a 및 도 16b는 본 개시내용에 따른 분산형 관리 사례에 따른 STA들 사이의 전체 정보 교환의 예시적인 실시예(130)를 나타낸다. 도면에서, 네트워크 내의 복수의 스테이션(132)이 도시되어 있으며, 이 경우에는 STA-B(134), STA-A(136), STA-6(138), STA-5(140), STA-3(142) 및 STA-1(144)로서 도시되어 있다. 이 섹션에서는, STA들 사이의 전반적인 신호 흐름이 설명된다. 이 예에서, 새로운 STA의 검출은 트리거 이벤트이다. 다른 유형의 이벤트들이 아래에서 설명되는 바와 같이 전체 프로세스를 트리거하는 것도 가능하다.
분산형 관리 절차를 통해, STA들은 각각의 STA가 검출한 이벤트들과 각각의 STA가 행한 동작을 교환하여 자율적인 결정을 내린다. STA-1, STA-3, STA-5 및 STA-6은 도 13에 도시된 STA이며, 이들은, 발견 신호, 예를 들어 비컨 프레임을 전송하고 있다. STA-A는 아직 네트워크의 일부가 아닌 새로운 STA이다. STA-A(136)는 회의실 입구에 나타나고, 임의의 이용가능한 네트워크를 검출하려고 시도한다. STA-A(136)는 STA-6(138)으로부터 전송된 비컨 프레임(146)을 수신하는 것으로 도 16a에 도시되어 있다. STA-A(136)는 SSW 프레임(148)으로 이들 비컨 프레임에 응답하여 STA-6(138)과의 통신을 시도한다. STA-6은 STA-A로부터의 SSW 프레임을 검출하고, 새로운 STA으로부터 신호가 오는 것을 인식하고, 새로운 이벤트(150)를 생성한다. STA-A는 또한, 연관 요청(152)을 STA-6에 전송하여 활성 링크를 확립하려고 시도하는 것으로 도시되어 있다. 연관 요청을 수신하면, STA-6은 새로운 이벤트(154)를 생성한다.
지금까지 STA-6(138)은 2개의 이벤트를 생성했다. STA-6은 (이후에 설명되는) 어떤 동작을 취할 것인지를 결정하기 위한 결정 프로세스를 수행한다. STA-6은 또한, STA-5(140)로의 이벤트 데이터 전송(158) 및 STA-3(142)으로의 이벤트 데이터 전송(162)에 의해, 이웃 STA들, STA-5 및 STA-3과 이벤트 데이터를 공유한다. 이들 이벤트 데이터 프레임들을 수신함으로써, STA-5 및 STA-3은 STA-6에서 발생된 것을 알게 되며, 이들 STA들은 그들 각각의 결정 프로세스(160, 164)를 유사하게 수행하여, (이후에 설명되는) 어떤 동작을 취할 것인지를 결정한다. STA-3(142)은 또한, STA-6의 직접적인 이웃이 아닌, 이웃 STA-1(144)에 이벤트 데이터를 포워딩(166)한다. 이렇게 함으로써, STA-6에서 시작된 이벤트 데이터가 네트워크 전체에 전파된다. 이 이벤트 데이터의 수신에 기초하여, STA-1은 또한, 결정 프로세스(168)를 수행하여 동작을 결정한다.
도 16b의 예를 계속하면, 잠시 후, 또 다른 새로운 STA인 STA-B(134)가 회의실의 입구에 나타나고, 이용가능한 네트워크를 검출하려고 시도하는 것을 알 수 있다. STA-B는 STA-6(138)으로부터 전송된 비컨 프레임(170)을 수신한다. STA-B는 SSW 프레임(172)으로 응답하여 STA-6과 통신한다. STA-B로부터 SSW 프레임을 수신하면, STA-6은 새로운 이벤트(174)를 생성하고 동작에 관해 결정한다(176). 이 예에서, STA-6이 결정하는 동작은 그 자신의 비컨 신호 전송 형태를 변경하는 것(178)이다. 이 결정 후, STA-6은, 그 이웃 STA들로의 신호 형태 변경의 이벤트 데이터 및 통보를 전송하며, 각각 STA-A, STA-5 및 STA-3으로의 전송 180, 184, 188을 묘사한다. STA-A, STA-5 및 STA-3 각각은 이벤트 데이터 프레임 및 통보 프레임을 수신하고, 동작에 대해, 각각, 결정 프로세스(182, 186 및 190)를 수행한다. 통보된 정보에 따라, 이들은, 그들 자신의 비컨 신호 전송 형태 역시 변경할 수 있다. 이 예에서 STA-3(142)은 그 신호 형태를 변경한다(192). STA-3은 또한, 수신된 이벤트 데이터 및 통보를 STA-6의 이웃이 아닌 이웃 STA-1에 전파한다(194). 이러한 방식으로, STA-1은 또한, STA-6 및 STA-3의 신호 형태의 변경을 알고, 취할 임의의 동작에 관해 결정한다(196). STA-3이 그 신호 형태를 변경함에 따라, STA-3은 또한 이웃 STA-6에 대한 통보를 생성하고(198), 동작에 관해 결정하며(200), 통보를 이웃 STA들에 전파하고(202, 206), 그들은 동작에 관해 결정한다(204, 208).
3.3.2. 중앙집중형 관리(사례 2)
도 17은, 본 개시내용에 따른 중앙집중형 관리 사례에 따른, STA들(STA-A(212), STA-6(214), STA-2(216), STA-1(218), STA-3(220), 및 STA-4(222)를 통한 중앙 서버) 사이의 전체 정보 교환의 예시적인 실시예(210)를 나타낸다.
이전 섹션의 설명과 유사하게, 새로운 STA의 네트워크 검출은 이 예에 대한 트리거 이벤트로서 간주된다. 그러나, 본 개시내용은, 이후에 설명되는 바와 같이 전체 프로세스를 트리거하기 위해 다른 유형의 이벤트가 이용될 수 있다는 것도 역시 교시한다는 것을 이해해야 한다.
중앙집중형 관리 절차를 이용하여, STA들은 네트워크 내의 중앙 서버에 이벤트 데이터를 보고한다. 이 특정한 시나리오에서, 예를 들어 중앙 서버는 외부 네트워크로의 게이트웨이를 갖는 STA2로부터 액세스 가능하다고 가정된다. 이벤트 데이터의 수신시에, 중앙 서버는, 네트워크에서 발생한 이벤트를 추적하기 위해 데이터베이스를 유지하고, STA들 각각의 적응형 신호 형태에 관해 결정한다. STA들 사이의 전체적인 정보 교환이 도 17에 도시되어 있다. STA-1, STA-3, STA-5 및 STA-6은 도 16에 도시된 것과 동일한 STA들이며, 이들은 비컨들 등의 발견 신호를 전송하고 있다. STA-A(212)는 아직 네트워크의 일부가 아닌 새로운 STA이다.
STA-A(212)는 회의실 입구에 도달하고, 임의의 이용가능한 네트워크를 검출하려고 시도한다. STA-A는 STA-6(214)으로부터 전송된 비컨 프레임을 수신한다(224). STA-A는 SSW 프레임으로 응답하여(226) STA-6과 통신한다. STA-6은 STA-A로부터의 SSW 프레임을 검출하고, 새로운 STA으로부터 신호가 오는 것을 인식하고, 새로운 이벤트(228)를 생성한다. 또한 STA-A는 활성 링크를 확립하기 위해 STA-6에 연관 요청을 전송하는(230) 것으로 도시되어 있다. 연관 요청을 수신하면, STA-6은 새로운 이벤트(232)를 생성한다.
따라서, STA-6은 이제 2개의 이벤트를 가지며, 중앙 서버를 향해 이벤트 데이터 프레임을 전송한다(234). 이 경우, 이벤트 데이터 프레임은 중앙 서버에 액세스할 수 있는 STA-2(216)로 전송된다(234). 이벤트 데이터를 수신하면, 중앙 서버는 결정 프로세스(236)를 수행하여 취할 동작을 결정한다. 이번에, 중앙 서버는 STA-6 및 STA-1에 의해 이용되는 신호 형태를 변경하기로 결정했다. 따라서, STA-2를 통한 중앙 스테이션은, 네트워크 내의 STA들에게 변경 사항을 통보하기 위해 통보 프레임(238, 242 및 246)을 네트워크 내의 STA들에게 전송한다. 특히, STA-2는 통보 프레임을 그 이웃들 STA-6, STA-1 및 STA-3에게 전송하는 것으로 도시되어 있다. 통보 프레임을 수신하면, STA-6(214) 및 STA-1(218)은 그들의 신호 형태를 변경하고(240, 244), 이 경우 통보 프레임에서 지시된 바와 같이 그들의 비컨 신호 전송 형태를 변경한다. 그 다음, STA-3(220)은, 통보 프레임을, 중앙 서버(216)로부터 전달받지 못한 STA-4(222)로 전파한다(248). 따라서, 네트워크가, 네트워크 상에서 발생하는 이벤트(이 예에서는 새로운 STA의 진입)에 따라 그 전송 형태를 적응시켰다는 것을 위에서 알 수 있다.
3.4. STA 모니터링 프로세스
도 18a 및 도 18b는 네트워크 관리를 수행하기 위한 스테이션 모니터링의 예시적인 실시예(250)를 나타낸다. 이 섹션은, 이벤트 모니터링 및 STA가 취할 수 있는 후속 동작에 대한 상세사항을 설명한다. 모니터링 프로세스는, STA 및 네트워크가 관리 절차를 수행하고 있을 때, 이벤트의 모니터링을 수행할 뿐만 아니라 의사 결정 및 신호 적응을 위한 일련의 로직 단계들을 수행한다.
STA는 항상(주기적으로) 새로운 이벤트를 모니터링한다(252). 블록(254)에서 새로운 이벤트에 대해 체크가 이루어진다. 새로운 이벤트가 발생하지 않았다면, 프로세스는 나중에 새로운 이벤트에 대한 체크를 수행할 것이다(254). 새로운 이벤트가 검출되면, STA는 이벤트 데이터를 추출하고(256), 또한 STA 내부의 이벤트 및 신호 형태 상태의 데이터베이스를 관리한다. 이벤트 데이터를 추출한 후, STA는 이벤트에 대응하는 데이터베이스(265)의 엔트리를 회수한다(258). STA이, 분산형 관리 절차 등에 따라, 자율적으로 동작하고 있다면, STA는 결정 프로세스(예를 들어, 로직을 실행)를 수행하고 연관된 동작을 자율적으로 수행한다. 따라서, STA가 동작에 관해 자율적으로 결정할 것인지를 결정하기 위해 블록(260)에서 체크가 수행된다. STA가 자율적으로 행동할 것이라면, STA는 동작에 관해 결정한다(262). 어느 경우이든, STA는 추출된 이벤트 데이터로 데이터베이스(265)를 업데이트(264)하고, 업데이트된 데이터를 데이터베이스에 저장한다. 이벤트들 및 상태의 데이터베이스(265)는, 블록(258)으로부터 보여지는 바와 같이, 나중의 회수를 위해 이용가능하다는 점에 유의해야 할 것이다.
이제 도 18b로 들어가면, STA는 이벤트 데이터가 외부 엔티티와 공유될 것인지를 결정한다(266). STA는 항상 이벤트를 공유하지는 않을 수 있지만, 충분한 양 또는 충분한 중요성의 데이터가 축적된 경우 이벤트를 공유할 수 있다. STA가 이벤트 데이터가 외부 엔티티와 공유되어야 한다고 결정한다면, 이벤트 데이터를 외부 엔티티에 전송한다(268). 이벤트 데이터 전송 시퀀스는, 도 16a, 도 16b 및 도 17과 관련하여 앞서 설명되었다.
STA가 그 자신의 전송 형태를 업데이트해야 하는지에 관한 결정이 이루어진다(270). STA가 자율적으로 동작하고 있지 않으면, 실행은 도 18a의 블록 254로 복귀한다. 그렇지 않으면, STA는, 분산형 관리 절차 등에 따라 자율적으로 동작하고 있고, 결정의 결과에 따라(도 18a의 블록 262) 그 신호 전송 형태를 업데이트한다(272). STA가 자신의 신호 전송 형태를 업데이트하려 한다면, 비컨 프레임 등의 발견 신호의 전송 형태를 조정한다. 신호 전송 형태의 업데이트에 대한 상세한 내용은 후술될 것이다. STA가 자신의 신호 전송 형태를 업데이트한다면, 또한 신호 전송 형태의 통보(274)를 외부 엔티티에 전달할 것이다.
도 19a 및 도 19b는, 기록되고 공유될 이벤트를 캡처하는, 이벤트 추출의 예시적인 실시예(290)를 나타낸다. 예로서, 도면은 6개 유형의 이벤트를 도시하지만, 본 개시내용의 교시를 벗어나지 않고 대안적인 또는 추가적인 이벤트 유형이 처리될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
로직은 결정 트리 패턴의 단순한 추종을 이용하는 것으로 도시되어 있지만, 복수의 이벤트를 평가하고 그에 따라 프로세스를 수행하도록 구성된 테이블 구동, 작업 모델 등의, 동일한 목표를 충족하는데 이용될 수 있는 다른 형태의 결정 로직이 이용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어 테이블 구동형 프로세스에서, 이벤트들은 테이블의 시작 주소가 추가되는 2진 워드로 맵핑될 수 있다. 그 다음 테이블로의 점프는, 모든 맵핑된 이벤트들의 고유한 상태에 따라 실행을 라우팅한다. 상기 사항은, 본 개시내용에 도시된 이 흐름도 및 다른 흐름도들은, 네트워크 이벤트 및 상태에 응답하여 원하는 동작의 수행을 야기할 수 있는 한 형태의 로직을 예시한다는 것을 나타내기 위한 것일 뿐이다.
루틴이 시작하고(292) 새로운 STA에 대해 체크가 이루어진다(294). 후속 흐름 설명에서, 특정한 이벤트가 검출되지 않으면, 실행은 다음 형태의 이벤트에 대한 체크로 이동한다. 새로운 STA가 검출된다면, STA는 새로운 STA가 존재하는 안테나 섹터를 추출하고(296), 대응하는 이벤트 데이터 내에 정보를 둔다. 그 다음, STA는 또한, 새로운 STA가 나타나는(검출되는) 시간을 추출하고 이벤트 데이터 내에 기록한다(298).
이벤트가, 새로운 STA으로부터의 연관 요청 프레임의 수신, 연관 프로세스의 완료, 또는 활성 링크의 취소를 나타내는 연관 상태 변경인지를 결정하기 위해, 체크가 이루어진다(300). 이벤트가 연관 상태 변경인 경우, STA는 이웃 STA(들)과의 활성 링크의 수를 추출하고(302), 그 정보를 대응하는 이벤트 데이터 내에 저장한다.
트래픽 활동 변경에 대한 체크가 이루어진다(304). 이벤트가 트래픽 활동 변경이라면, STA는, STA가 전송하고 있거나 수신하고 있는 활성 트래픽의 트래픽 대역폭 및 방송 이용률(airtime usage)을 추출하고(306), 그 정보를 대응하는 이벤트 데이터 내에 저장한다.
도 19b에 도달하면, 관리 신호를 검출하기 위한 체크가 이루어진다(308). 이벤트가 이웃 STA로부터 전송된 관리 신호의 검출이라면, STA는, 신호 전송기(STA) 식별자 및 평균 수신 신호 강도를 추출하고(310), 그 정보를 대응하는 이벤트 데이터 내에 저장한다.
관리유지 타이머의 만료(격발)의 검출에 대한 체크가 이루어진다(312). 이 이벤트 타이머가 만료된 경우, STA는 이전의 타이머 만료 시간에 기초하여 경과 시간을 추출하고(314), 그 정보를 대응하는 이벤트 데이터에 저장한다. STA는 타이머를 항상 실행(작동)하고 타이머의 만료는 관리유지 기능을 수행할 필요성을 나타낸다는 점에 유의해야 한다.
시스템 리셋 또는 메모리 리프레시 명령 등의 사용자로부터의 명령을 검출하기 위한 체크가 이루어진다(316). 이 경우, STA는 제거될 데이터를 추출하고(318), 정보를 이벤트 데이터에 저장하며, 이 때 프로세스는 종료된다(320).
상기 예에 따르면, 검출된 이벤트는 이벤트 데이터로 인코딩되어, 하나 이상의 외부 엔티티로 전송될 수 있다.
3.5. 이벤트 데이터 공유
앞서 보여준 바와 같이, STA는 전술된 바와 같이 이벤트 데이터를 추출한 후, 이웃 STA 또는 중앙 서버에 이벤트 데이터를 전송한다. 이벤트 데이터는 프레임(패킷)으로 압축되어, 무선 링크를 통해 전송된다.
도 20은 이벤트 데이터 프레임의 예시적인 실시예(330)를 나타낸다. 프레임 제어 필드는 프레임의 유형을 나타낸다. 지속시간 필드는, CSMA/CA 채널 액세스에 이용되는 네비게이션(NAV) 정보를 포함한다. RA 필드는, 프레임의 수신기의 주소를 포함한다. TA 필드는, 프레임을 전송하는 STA의 주소를 포함한다. 시퀀스 제어 필드는, 자동 재전송 요청(ARQ)을 운영하는 시퀀스 번호를 포함한다. 동작 필드는, 프레임의 수신기가 취하도록 지시받는 동작의 종류를 명시하는 동작 식별자를 나타낸다. 목적지 STA 필드는 이 프레임 내의 정보가 전송되는 대상을 나타낸다. 분산형 관리 절차의 경우, 적어도 하나의 실시예에서, 이 필드는, 정보가 네트워크 내의 모든 STA들 사이에서 공유될 수 있게끔, 주소를 브로드캐스트하도록 설정될 수 있다. 중앙집중형 관리 절차의 경우, 이 필드는 중앙 서버에 접속된 STA의 주소를 포함한다. 이벤트 데이터 요소(들)은, 이벤트 데이터 자체를 포함한다. 전송 STA가 한 번에 복수의 이벤트를 보고한다면, 프레임에는 복수 이벤트 데이터 요소가 포함될 수 있다. 프레임은, 수신기가 프레임 내의 에러를 결정하는 것을 허용하는, 프레임 체크 시퀀스(FCS)로 끝난다.
이벤트 데이터 요소 내에는, 요소 ID 필드 및 길이 필드를 포함하는 것으로 도시된 다수의 필드(332)가 있다. STA ID 필드는 이벤트를 보고하는 STA의 주소를 제시한다. 이벤트 유형 필드는 이벤트의 식별자를 제공하고, 정보 요소가 보고하고 있는 이벤트의 종류, 예를 들어, 새로운 STA의 검출, 연관 상태 변경, 트래픽 활동 변경 등을 나타낸다. 타임 스탬프 필드는 이벤트가 발생한 시간을 포함한다. 이벤트 데이터 필드는, 도 19a 및 도 19b에 도시된 이벤트 데이터 추출 루틴의 결과로서 등의, 인코딩된 이벤트 데이터를 포함한다. STA는 또한, 이벤트 데이터 데이터베이스에 저장된 정보를 포함하는 데이터베이스 상태 필드를 추가할 수 있다. 이벤트 데이터의 프레임 수신기는 이들 요소들을 파싱하여, 이벤트에 관해 보고하고 있는 STA에서 발생한 이벤트를 결정할 수 있다.
3.6. 이벤트 데이터 수신시
이전의 도면들(도 16a, 도 16b 및 도 17)에서 알 수 있는 바와 같이, 이벤트 데이터 프레임들은 이웃 STA들 또는 중앙 서버에 의해 수신된다. 후속 섹션은, 이벤트 데이터 수신마다의 동작을 설명한다.
3.6.1. 분산형 관리(사례 1)
도 16a 및 도 16b에 도시된 바와 같이, 분산형 관리 절차가 이용될 때, 이벤트 데이터 프레임들이 이웃 STA들에 의해 수신된다. 또한, 도면에 도시된 바와 같이, 이웃 STA들은 신호 전송 형태가 변경되었을 때 통보 프레임을 수신할 것이다.
도 21은 이벤트 데이터 프레임들이 이웃 STA들에 의해 수신될 때 분산형 관리 절차를 이용하는 예시적인 실시예(350)를 나타낸다. 이벤트 데이터 또는 통보를 수신하면, STA는 도시된 신호 처리 흐름을 실행한다. 또한, 도면에 도시된 바와 같이, 이웃 STA들은 신호 전송 형태가 변경되었을 때 통보 프레임을 수신한다.
프로세스가 시작되고(352), 이벤트 데이터 또는 통보 프레임의 수신에 대해 체크가 이루어진다(354). STA가 이벤트 데이터 프레임 또는 통보 프레임을 수신하면, STA는 프레임 파싱 및 후속 신호 처리를 시작한다. STA이, 블록 358, 360 및 362에 도시된 바와 같이, 분산형 관리 절차를 운영하고 있다면, 수신된 프레임을 파싱하고 수신된 정보 및 결정된 동작을 필요에 따라 이웃 STA들과 공유할 것이다. STA가 중앙집중형 관리 절차를 운영하고 있다면, 그 운영 세트를 건너뛴다. 구체적으로, 분산형 관리 절차에 대한 체크가 이루어진다(356). 분산형 관리 절차가 아니라면, 실행은 블록 364로 이동(점프)한다. 그렇지 않으면, 분산형 관리 프로세스를 처리하기 위해, 데이터(이벤트 데이터 또는 통보 데이터)가 파싱되고(358), 데이터를 다른 STA들과 공유할지에 관해 체크가 이루어진다(360). 데이터를 공유하지 않을 것이라면, 실행은 블록 364로 이동한다. 그렇지 않다면, 데이터를 공유하기 위해, 이벤트에 관한 데이터베이스 정보를 적어도 하나의 외부 엔티티로 전송하는 블록(362)에 도달한다.
블록(364)에 도달하면, STA는 발견 신호 전송 형태를 업데이트할 것인지를 결정한다. STA가 분산형 관리 절차에 따라 동작하고 있을 때, 이 결정은 (나중의 섹션에서 논의되는) 데이터 서브루틴 파싱에서 이루어진다. STA가 중앙집중형 관리 절차에 따라 동작하고 있다면, 이 결정은 중앙 서버로부터 수신된 통보 프레임을 파싱함으로써 이루어진다. 통보 프레임이 STA에 대해 제안된 동작을 포함한다면, 통보 프레임에 의해 지시된 대로 그 발견 신호 전송 형태를 업데이트할 것이다.
STA가 그 전송 형태를 업데이트하기로 결정한다면, 그 자신의 발견 신호 전송 형태를 업데이트한다(366). 신호 형태가 업데이트되는 방식은 이후 섹션에서 설명한다. 그 다음, STA가 이벤트 데이터 및/또는 통보 양쪽 모두를 다른 STA들에게 전파할 것인지를 STA가 결정하는 블록 368에 도달한다.
STA가 분산형 관리 절차에 따라 동작하고 있다면, STA은, 네트워크 내의 모든 STA가 동일한 정보를 공유할 수 있도록 이벤트 데이터/통보를 그 이웃 STA들에 전파하려고 시도할 것이다. 어느 이웃 STA에 정보를 전송할 것인지의 결정은, STA가 유지하는 라우팅 테이블에 의해 결정된다. 공유 범위 또는 라우팅 테이블의 이용에 관한 이러한 결정의 상세사항은, 본 개시내용의 범위 내에 있지 않다. 따라서, 블록 370에 도달하면, 이벤트 데이터 및/또는 통보 데이터가 다른 STA으로 전송되고, 실행은 블록 354로 다시 이동한다.
STA가 중앙집중형 관리 절차에 따라 동작하고 있다면, STA는 STA가 유지하는 라우팅 테이블에 기초하여 수신된 이벤트 데이터 또는 통보를 전파하려고 시도한다. 어느 이웃 STA들에 정보를 전송할 것인지는, STA가 유지하는 라우팅 테이블에 의해 결정된다.
도 22는, STA가 동작들을 결정하고 수신된 이벤트 데이터 및 통보의 데이터베이스를 관리하는 데이터 파싱 루틴 내부의 신호 처리 흐름의 예시적인 실시예(390)를 나타낸다. 처리가 시작되고(392), STA는 수신된 정보에 대응하는 데이터베이스(400)의 엔트리를 회수한다(394). 그 다음, STA는 수신된 정보 및 데이터베이스에 저장된 정보에 기초하여 수행될 동작에 관해 판정/결정(396)을 결정하는 프로세스를 실행한다. STA는 수신된 정보로 데이터베이스(398)를 업데이트하고, 업데이트된 데이터를 데이터베이스에 저장하여, 파싱 프로세스를 종료한다(402).
3.6.2. 중앙집중형 관리(사례 2)
도 17에 도시된 바와 같이, 중앙집중형 관리 절차가 추종되면, 이벤트 데이터 프레임들이 중앙 서버에 의해 수신된다.
도 23은 중앙 서버에서 이벤트 데이터 수신에 대한 신호 처리 흐름의 예시적인 실시예(410)를 나타낸다. 프로세스가 시작되고(412), 이벤트 데이터가 수신되었다면 결정(414)이 이루어진다. 수신되지 않으면, 이벤트 데이터에 대한 나중의 체크(414)가 이루어질 것이다. 이벤트 데이터가 수신되었다면, STA들에 의해 수집된 이벤트 데이터의 데이터베이스(422)로부터 엔트리들이 회수되어(416) 동작들을 결정한다. 이 경우, 중앙 서버는 수신된 이벤트 데이터의 데이터베이스를 관리한다는 점에 유의한다. 그 다음, 수신된 정보 및 데이터베이스에 저장된 정보에 기초하여 동작에 관해 결정하기 위해, 앞서 예시된 바와 같이, 결정 프로세스가 실행된다(418). 그 다음, STA는 수신된 정보로 데이터베이스(422)를 업데이트하고(420), 업데이트된 데이터를 데이터베이스에 저장한다.
임의의 수행된 동작이 하나 이상의 STA가 통보받아야 하는 변경을 초래한다면, 결정이 이루어진다(424). 어떠한 통보도 필요하지 않다면, 실행은 이벤트 데이터를 체크하는 블록 414로 복귀한다. 그러나, 동작 결정 프로세스로부터의 결과가, 블록 424에서 결정된 바와 같이, 신호 전송 형태를 업데이트한다면, STA는 네트워크의 STA들에게 통보를 전송하여(426), 이벤트 데이터를 체크하기 위해 블록 414로 복귀하기 전에, 결정된 동작들이 대응하는 STA(들)에서 취해지도록 한다.
3.7. 의사 결정
도 24a 내지 도 24c는, 수행중인 전송 형태의 변경에 관한 의사 결정의 예시적인 실시예(430)를 나타낸다. 분산형 관리 절차에서의 STA 및 중앙 서버는, 본 명세서에서 결정 모듈이라고 지칭되는, 의사 결정 프로그래밍(예를 들어, 소프트웨어 모듈)을 포함한다. 결정 모듈은, 신호 전송 형태가 업데이트되어야 하는지를 결정하기 위해 여기서 설명된 단계들을 실행한다(예를 들어, 로직을 실행한다). 수신된 이벤트 데이터에 의해 업데이트된 데이터베이스 정보를 참조하여 결정이 이루어진다. 데이터베이스는 과거에 검출된 이벤트들의 이력을 포함한다는 점에 유의해야 한다. 따라서, 결정 모듈은 이벤트들의 통계를 획득될 수 있다. 이하에서는 이 프로세스의 상세사항을 설명한다.
새로운 STA 상에서 보고된 이벤트가 검출될 때, 취할 행동에 관해 결정하는 프로세스가 도 24a에서 시작된다(432). 결정 모듈은, 새로운 STA들이 특정한 방향으로부터 빈번하게 특정한 STA에서 검출되는지를 결정한다(434). 새로운 STA들이 검출되지 않으면, 실행은 블록 442로 진행한다. 그렇지 않고, 결정이 참이면, 결정 모듈은 STA으로부터의 방향을 향한 발견 신호의 주파수를 증가시키고, 다른 방향들을 향한 발견 신호의 주파수를 감소시키고, 다른 STA들에 의해 전송되는 발견 신호의 주파수를 감소시키기 위해, 전송 형태를 업데이트하려고 한다(436).
그 다음, 결정 모듈은, 특정한 방향으로부터 특정한 STA에서 수신된, 새로운 STA의 평균 신호 레벨이 임계값보다 높은지를 결정한다(438). 결정이 거짓이라면, 실행은 블록 442로 점프한다. 그렇지 않으면, 임계값이 초과되었으므로, 블록 440에 도달되어 전송 형태를 적응시키고, 이 특정한 예의 경우 특정한 방향으로 전송되는 특정한 STA의 발견 신호의 빔 폭이 증가된다.
스테이션들 사이의 활성 링크가 변경되었는지를 결정하는 블록 442에 도달한다. 예를 들어, 결정 모듈이 네트워크 토폴로지 정보를 업데이트하는 새로 확립된 활성 링크에서 이벤트가 보고될 때. 활성 링크가 변경되었다면, STA의 이웃 목록에 관한 업데이트(444)가 수행되고, 또한 이들 STA들이 근접해 있음을 기록한다. 이 정보는, 한 STA로부터 또 다른 STA으로의 경로를 결정하는데 이용된다.
트래픽 활동 변경에 관한 체크가 도 24b에서 이루어진다(446). 어떠한 변경 사항도 없다면, 실행은 블록 450에 도달한다. 그러나, 트래픽 활동이 변경되었다면, 트래픽 활동이 증가하는 경우에는 전송된 발견 신호의 주파수를 감소시키고, 트래픽 활동이 감소하는 경우에는 전송된 발견 신호의 주파수를 증가시키도록, 신호 형태를 업데이트하는 블록 448이 실행된다. 따라서, 결정 모듈은, 트래픽 활동이 다른 STA보다 적은 STA를 픽업하고, 픽업된 STA의 발견 신호의 주파수를 감소시킨다.
검출된 간섭 신호를 체크하기 위해 블록 450에서 결정이 이루어진다. 어떠한 간섭 신호도 없다면, 실행은 블록 454로 이동한다. 그렇지 않고, 간섭 신호의 검출, 즉, 이웃 STA로부터의 관리 프레임의 수신에 관해 이벤트가 보고되면, 결정 모듈은 이웃 STA 목록을 업데이트하고(452), 이들 STA들이 근접해 있다고 기록하며, 활성 링크를 확립한 STA들 중 하나에 의해 전송된 발견 신호의 주파수를 감소시키도록 전송 형태를 변경한다. 따라서, 결정 모듈은, 트래픽 활동이 다른 STA보다 적은 STA를 픽업하고, 픽업된 STA의 발견 신호의 주파수를 감소시킨다.
타이머 만료 결정(454)에 도달한다. 만료되지 않았다면, 실행은 도 24c의 블록 458로 이동한다. 그렇지 않다면, 이벤트가 STA의 타이머 만료 이벤트에 관해 보고하면, 결정 모듈은 이벤트의 이력의 타임스케일을 도 24c에서 업데이트한다(456). 이것은 데이터베이스에서 유지되는 이벤트들의 빈도를 재계산한다. 결정 모듈은, 이벤트의 빈도가 변경될 때, STA(들)의 전송 형태를 변경하려고 할 수 있다.
데이터 리셋 명령어가 사용자로부터 수신되었는지에 대한 결정이 블록 458에서 이루어진다. 참이 아니라면, 실행은, 블록 462에서, 다음 결정으로 이동한다. 그렇지 않으면, 데이터가 리셋될 경우, 결정 모듈은 그 데이터베이스로부터 대응하는 STA의 이벤트 이력을 제거하고(460) 전송 형태를 디폴트 형태로 설정한다.
상기 일련의 결정 후, 결정 모듈은 블록 462에서 발견 신호 전송 형태가 업데이트되어야하는지를 결정한다. 어떠한 업데이트도 없거나, 업데이트가 충분히 의미있지 않다면, 실행은 종료된다(466). 신호 형태 변경의 영향이 사소할 때(예를 들어, 임계 레벨 아래) 결정 모듈이 업데이트하려고 하더라도 신호 형태가 업데이트되지 않을 수 있다는 것을 이해해야 한다. 그러나, 의도된 변경이 충분하다면, 결정 모듈은 전송 형태의 업데이트를 명령하는 것을 준비한다(464). 네트워크가 분산형 관리 절차를 운영하고 있다면, STA의 전송 형태를 변경하라는 명령을 내릴 것이다. 네트워크가 중앙집중형 관리 절차를 운영하고 있다면, 네트워크 내의 STA들에게 통보를 보낼 것이다.
3.8. 통보 데이터 구조
분산형 관리 절차를 운영하는 STA가 그 발견 신호 전송 형태를 변경하면, 이웃 STA들에게 통보 프레임을 보내어 신호 형태가 변경되었음을 알릴 것이다. 마찬가지로, 중앙집중형 관리 절차에서, 중앙 서버는 네트워크 내의 STA들에게 통보 프레임을 보내어 그들이 신호 전송 형태의 업데이트를 명령 또는 통보하게 할 수 있다. 통보 프레임의 전달은, 도 16a, 도 16b 및 도 17과 관련하여 이미 논의되었다.
도 25는 통보 프레임의 예시적인 실시예(470)를 나타낸다. 통보 프레임은 다음과 같은 필드를 포함한다. 프레임 제어 필드는 프레임의 유형을 나타낸다. 지속시간 필드는, CSMA/CA 채널 액세스에 이용되는 NAV 정보를 포함한다. RA 필드는 프레임 수신기의 주소를 포함한다. TA 필드는 프레임을 전송한 STA의 주소를 포함한다. 시퀀스 제어 필드는, 자동 재전송 요청(ARQ)을 운영하는 시퀀스 번호를 포함한다. 동작 필드는, 프레임의 수신기가 취하도록 지시받는 동작의 종류를 나타내는 동작 식별자를 나타낸다. 목적지 STA 필드는 이 프레임의 정보가 누구에게 전송되고 있는지를 나타낸다. 많은 경우에, 이 필드는 브로드캐스트 주소로 설정되어 정보가 네트워크 내의 모든 STA들 사이에서 공유될 수 있게 한다. 중앙집중형 관리 절차의 경우, 이 필드는, 이 통보에 응답하여 신호 전송 형태를 변경하도록 지시받는 STA의 주소를 포함할 수 있다. 신호 형태 요소는 발견 신호 형태가 전송되어야 하는 방법에 관한 정보를 포함한다. 통보가 복수의 STA의 신호 형태 변경에 관해 보고하는 경우 프레임에 복수의 신호 형태 요소가 포함되는 것이 가능하다. 프레임은, 수신기가 프레임 내의 에러를 결정하는 것을 허용하는, 프레임 체크 시퀀스(FCS)로 끝난다.
신호 형태 요소 내에는 다음과 같은 필드들(480)이 있다. 요소 ID 필드 및 길이 필드. STA ID 필드는 신호 형태 업데이트가 적용되는(또는 적용될) STA의 주소를 제시한다. 타임 스탬프 필드는 발견 신호에 대한 업데이트의 유효 시간을 명시한다. 신호 간격 필드는 일련의 발견 신호 전송들의 간격을 나타낸다. 빔 명세 개수 필드는 신호 형태 요소에 포함된 빔 명세 요소들의 개수를 나타낸다. 빔 패턴이 불규칙적인 패턴으로 업데이트된다면, 단일 신호 형태 요소에 복수의 빔 명세 필드가 포함되는 것이 가능하다.
각각의 빔 명세 요소는, 업데이트가 적용된 후 발견 신호 전송의 형태로 빔 변경을 지시하기 위한 서브필드들(490)을 포함한다. 이들 필드들의 적어도 하나의 실시예는, 신호 사이클, 사이클 오프셋, 빔 방향, 각도 커버리지, 빔 폭, 및 빔 각도 스텝으로서 예시된다. 신호 사이클 서브필드는 발견 신호 전송의 반복 사이클을 나타낸다. 이 필드가 1로 설정된다면, STA가 일련의 발견 신호 전송을 스케쥴링할 때마다 동일한 발견 신호 형태가 이용된다. 이 필드가 3으로 설정된다면, 발견 신호 전송 패턴은 3개의 비컨 주기마다 반복된다. 사이클 오프셋 서브필드는, 신호 사이클 내에서 빔 스펙 요소에 의해 명령된 빔 패턴의 시작 타이밍을 포함한다. 빔 방향 서브필드는, 빔 명세 필드에 의해 제안된 일련의 발견 신호들의 중심의 각도 방향을 나타낸다. 각도 커버리지 서브필드는, STA가 커버해야 하는 전송 발견 신호의 총 각도를 포함한다. 값에 따라, STA는 180 도의 커버리지 또는 60 도의 커버리지 등을 커버할 수 있다. 빔 폭 서브필드는 빔 명세 필드에 의해 제안된 발견 신호에 대해 이용되는 빔 폭을 나타낸다. 빔 각도 스텝 서브필드는, 빔 명세 필드에 의해 제안된 빔들 사이의 각도 스텝을 나타낸다.
통보 프레임의 수신기는 이들 요소들을 파싱하고, 어떤 STA가 발견 신호를 어떤 형태로 전송할지를 획득될 수 있다. 중앙집중형 관리 절차의 경우, 신호 형태 요소 내의 STA ID 필드가 그 자신의 주소와 동일한 통보 프레임을 수신한 STA은, 요소에 표시된대로 그 자신의 발견 신호 전송 형태를 설정하면서 나머지 요소를 전파해야 한다. 단일의 통보 프레임이 복수의 신호 형태 요소를 포함하는 것이 가능하고, 이 경우 복수의 요소가 동일한 STA ID를 포함한다. 이러한 경우, STA ID 필드에 표시된 STA는 대응하는 신호 형태 요소를 파싱하고 그 신호 형태를 업데이트하여 전송 신호가 모든 대응하는 요소들로부터의 요건을 충족하게 한다. 이 경우, STA의 발견 신호 형태는 전송 타이밍 또는 안테나 방향에 따라 변할 수 있다(도 30의 STA-4의 신호 형태 참조).
3.9. 신호 적응
신호 형태 업데이트의 결과로서, STA들은 그들의 발견 신호 전송 형태를 변경할 것이다. 이것은 도 21에 도시된 이벤트 또는 통보 수신에서 단계 360의 효과이다. 이 섹션에서, 아래의 도면들을 참조하여 신호 형태가 어떻게 변경되는지 설명된다.
3.9.1. 발견 신호 주파수의 변경
도 26은 전송 형태 변경(사례 1)을 도시하는 예시적인 실시예(510, 530)를 나타낸다. 처음에, STA은, 그 발견 신호로서 비컨 프레임(514)을 전송하고 있고, 시간 스팬(516)에 걸쳐 비컨 간격(512a, 512b, 및 512c)을 도시하고 있다. 이들 비컨 신호들은, 패턴들(518a, 518b 및 518c)에서 볼 수 있는 바와 같이, 15개의 좁은 빔으로 180도를 커버한다. 제한이 아닌 예로서, 이 예에서는 비컨들은 100 msec마다 규칙적으로 전송된다.
전송 신호 형태 업데이트의 결과로서, STA들은 530에 도시된 바와 같이 그들의 발견 신호 전송 형태를 변경할 것이다. 이 경우, STA는 신호의 주파수를 업데이트하라는 명령어를 수신하고, 특히 이 예에서, STA는 신호 사이클을 3으로 하여 전송 주파수를 1/3로 감소시키도록 지시받는다. 비컨 프레임(534)은 그 발견 신호로서 전송되며, 시간 스팬(536)에 걸친 비컨 간격들(532a, 532b 및 532c)을 도시한다. 적응된 비컨 신호들 각각은 원래 스팬의 1/3을 커버하고, 5개의 좁은 빔으로서 도시되어 있으며, 538a에 도시된 것으로 되돌아가기 전에, 패턴 538a로부터, 538b로, 및 마지막으로 538c로의 각각의 비컨 간격과 함께 방향이 바뀐다. 따라서, STA은, 비컨 전송 시간에서 5개(15의 1/3)의 빔만을 전송하면서, 원하는 각도를 커버하기 위해 3개의 비컨 전송 간격을 소비하고, 3개의 비컨 간격마다 사이클을 반복하는 것으로 도시되어 있다.
도 27은 신호 형태 변경(사례 2)의 예시적인 실시예(550, 570)를 도시하며, 여기서 STA는 신호의 주파수를 업데이트하라는 명령어를 수신한다.
처음에 550에서, STA은, 그 발견 신호로서 비컨 프레임(554)을 전송하고 있고, 시간 스팬(556)에 걸쳐 비컨 간격(552a, 552b, 및 552c)을 도시하고 있다. 이들 비컨 신호들은, 패턴들(558a, 558b 및 558c)에서 볼 수 있는 바와 같이, 15개의 좁은 빔으로 180도를 커버한다. 비컨은 100 msec마다 규칙적으로 전송된다.
신호 형태 업데이트의 결과로서, STA들은 발견 신호 전송 형태를 변경한다(570). 이 예에서, STA는, 신호 간격을 2로 하여, 전송 주파수를 1/2만큼 감소시키도록 지시(명령)받는다. 따라서, 비컨 간격(572a, 572b)은 200msec(디폴트 값의 2배)로 증가(2배)되는 반면, STA는 비컨 전송 시간에서 빔의 개수를 유지한다. 도면은, 이전과 동일한 개수의 빔을 갖지만 더 긴 간격에 걸쳐 확산된 전송(578a, 578b)을 도시한다.
3.9.2. 발견 신호의 빔 폭 변경
도 28은 신호 전송 형태 업데이트를 도시하는 예시적인 실시예(590, 600)를 나타낸다. 처음에서 590에서, STA는 비컨 간격(592a, 592b)을 갖는 그 발견 신호로서 비컨 프레임(594)을 비컨 신호(598a, 598b)와 함께 전송하고 있고, 시간 스팬(596)에 걸쳐 15개의 좁은 빔으로 180도를 커버한다. 비컨은 예를 들어 100 msec마다 규칙적으로 전송된다.
신호 형태 업데이트의 결과로서, STA들은 발견 신호 전송 형태를 변경한다(600). 비컨 프레임(604)은 비컨 간격(602a, 602b)을 갖는 것으로 도시되어 있다. STA는 빔 폭을 원래 빔 폭의 3배만큼 증가시키라는 명령을 수신했다. 따라서, STA는 각각의 비컨 전송 시간에서 5개(15의 1/3)의 빔만을 전송하도록 적응되고, 동일한 각도 커버리지를 커버하면서 안테나 이득을 값 Gn으로부터 Gw로 잃는 것으로 도시되어 있다. 결과적인 빔 패턴(608a, 608b)이 시간 스팬(606)에 걸쳐 도시되어 있다.
3.9.3. 발견 신호의 빔 방향 변경
도 29는 또 다른 유형의 신호 전송 형태 업데이트를 도시한 예시적인 실시예(610, 620)를 나타낸다.
처음에, 도 26에서 또한 알 수 있는 바와 같이, STA는 발견 신호로서 비컨 프레임(614)을 전송하고 있고, 시간 스팬(616)에 걸쳐 비컨 간격(612a, 612b 및 612c)을 도시하고 있다. 이들 비컨 신호들은, 패턴들(618a, 618b 및 618c)에서 볼 수 있는 바와 같이, 15개의 좁은 빔으로 180도를 커버한다. 비컨은 100 msec마다 규칙적으로 전송된다.
신호 형태 업데이트의 결과로서, 영향받는 STA들은, 도면에 도시된 바와 같이, 그들의 발견 신호 전송 형태를 변경할 것이다(620). 비컨들(624)은 시간 스팬(626)에 걸쳐 비컨 간격(622a, 622b, 622c)을 갖는 것으로 도시되어 있다. 이 예에서, STA는 중앙 서버로부터 통보 프레임을 수신하여 자신의 신호 형태를 업데이트하고, STA는 2개의 빔 명세 필드를 포함하는 신호 형태 요소를 수신한다고 가정된다. 제1 빔 명세 필드는 각도 커버리지를 1/3만큼 감소시킬 것을 제안한다. 제2 빔 명세 필드는 STA에게 신호 전송 간격을 300 msec로 증가시킬 것을 지시한다. 제1 빔 명세 필드 내의 정보에 따르면, STA는 628a, 628b로서 도시된 5개의 빔(15의 1/3)을 갖는 제한된 각도 커버리지를 전송한다. 제2 빔 명세 필드의 정보에 따라, STA는 비컨 프레임을 원래 형태(동일한 커버리지)로 전송하지만 300 msec마다 628a를 전송한다. 이들 2개의 지시의 조합으로서, STA은, 도면에서 628c에 도시된 바와 같이, 발견 신호를 불규칙한 형태로 전송한다.
3.9.4. 명령들의 조합에 의한 발견 신호 Tx 형태의 변경
또한, 본 개시내용은, 임의의 원하는 형태의 변경으로의 전송 파라미터의 적응(변경) 뿐만 아니라, 이들 변경의 임의의 원하는 조합으로의 전송 파라미터의 적응(변경)을 고려한다는 것을 이해해야 한다.
도 30은 도 15에 도시된 배치 시나리오에서 발생할 수 있는 신호 전송 형태 업데이트의 예시적인 실시예(630, 640, 650)를 나타낸다. 이 예에서 STA들은 이벤트들의 이력에 기초하여 그들의 발견 신호 전송 형태를 업데이트한다.
STA-3(630)은, 시간 스팬(636)에 걸쳐 비컨 간격(632a, 632b, 632c)을 갖는 비컨들(634)과 모두 동일한 빔 패턴(638a, 638b, 638c)을 갖는 것으로 도시되어 있다. 따라서, STA-3은 자신의 발견 신호 전송 형태를 원래 형태로부터 변경하지 않으며, 비컨 간격 또는 빔 폭을 변경하지 않고 전체 각도 커버리지를 유지한다.
STA-4는 (중앙집중형 관리 절차의 경우) 중앙 서버로부터 통보 프레임을 수신함으로써 또는 (분산형 관리 절차의 경우) 자체 결정에 응답하여 신호 형태 변경을 실행하고(640), 시간이 지남에 따라 불규칙한 빔 패턴 변경을 생성한다. 도 29와 관련하여 논의된 바와 같이, 중앙 서버는 STA-4에게 신호 전송 형태를 불규칙적인 방식으로 업데이트할 것을 통보할 수 있다. STA-4는 시간 스팬(646)에 걸쳐 비컨 간격(642a, 642b 및 642c)으로 비컨들(644)을 전송하고 있는 것으로 도시되어 있고, 빔 패턴(648a, 648b 및 648c)을 도시하고 있다. 전송된 빔 폭(648a)들이 스윕 동안 상이한 폭들에 있고, 그 다음, 648b에서 일정한 좁은 빔 폭으로 설정되고, 그 다음, 648c에서 전송 주파수의 1/3로 설정됨을 알 수 있다.
STA-2는, 과거에 관찰된 이벤트로 인해, 증가하는 신호 간격을 유지하는 것으로 도시되어 있다(650). 그 결과, 발견 신호 전송을 중지한다. 시간 스팬(656)에 걸친 비컨 간격(652a, 652b, 652c) 동안 비컨들이 없다(654). 그러나, 네트워크는 STA-2 근처에 네트워크 내의 다른 STA들이 있음을 알게 된다. 따라서, 이들 다른 STA들은 발견 프로세스를 수행하고, STA-2는 불필요하게 발견 신호를 계속 전송할 필요가 없다.
3.10. 신호 적응의 혜택
전술된 발견 신호 적응 방식의 결과로서, 도 15에 도시된 STA의 전송 신호 형태는 다음과 같이 적응되었다.
STA-1 : 새로운 STA가 그 이력에서 벽 방향으로부터 나타나지 않기 때문에, 발견 신호의 각도 커버리지를 제한했다. 또한, STA-1로부터 먼 곳은 다른 STA들에 의해 커버되고 STA-1은 종종 이들 영역들로부터 새로운 STA를 검출하지 않기 때문에, STA-1은 발견 신호의 빔 폭을 증가시킨다. STA-1은 또한, 새로운 STA가 충분히 자주 검출되지 않기 때문에, 그 발견 신호 전송 간격을 증가시킨다.
STA-2 : 새로운 STA가 그 이력에서 자주 검출되지 않기 때문에, 발견 신호 전송 간격을 증가시킨다. STA-2는 게이트웨이에 접속되고 항상 활성 트래픽을 수용한다. 그 결과, STA-2의 발견 신호는 좀처럼 전송되지 않으며 STA-2는 때때로 발견 신호를 전혀 전송하지 않는다.
STA-3 : 새로 검출된 STA로부터의 신호 강도 대부분이 그 이력에서 높은 레벨이기 때문에 빔 폭을 증가시킨다. 또한, STA-3은, 새로운 STA가 충분히 자주 검출되지 않기 때문에, 그 발견 신호 전송 간격을 증가시킨다. 그러나, STA-3은, 그 이력에서 모든 각도로부터 새로운 STA를 검출하기 때문에, 커버리지의 각도를 변경하지 않는다.
STA-4 : 새로운 STA가 그 이력에서 벽 방향으로부터 나타나지 않기 때문에, 발견 신호의 각도 커버리지를 제한한다. STA-4는, 그 방향으로부터 검출된 새로운 STA의 신호 강도 레벨이 종종 충분히 높았기 때문에 일부 방향들의 빔 폭을 증가시킨다. 또한, STA-4는, 그 이력에서 새로운 STA가 충분히 자주 검출되지 않기 때문에, 그 발견 신호 전송 간격을 증가시킨다.
STA-5 : 새로운 STA가 그 이력에서 벽 방향으로부터 나타나지 않기 때문에, 발견 신호의 각도 커버리지를 제한한다. STA-5는, 그 방향으로부터 검출된 새로운 STA의 신호 강도 레벨이 종종 충분히 높았기 때문에 일부 방향들의 빔 폭을 증가시킨다. 그러나, STA-5는, 회의실의 입구에 더 가깝게 위치하고 그 이력에서 종종 새로운 STA를 검출하기 때문에, 그 발견 신호 전송 간격을 유지한다.
STA-6 : 새로운 STA가 그 이력에서 벽 방향으로부터 나타나지 않기 때문에, 발견 신호의 각도 커버리지를 제한한다. STA-6은, 그 방향으로부터 검출된 새로운 STA의 신호 강도 레벨이 종종 충분히 높았기 때문에 일부 방향들의 빔 폭을 증가시킨다. 그러나, STA-5는 회의실의 입구에 더 가깝게 위치하고 그 이력에서 종종 새로운 STA를 검출하기 때문에, 그것은 그 발견 신호 전송 간격을 유지한다.
이러한 방식으로, 발견 신호 전송 형태는, 네트워크가 발견 신호의 많은 오버헤드를 야기하지 않으면서 새로운 STA들을 효율적으로 검출하도록 적응된다.
4. 본 개시내용의 요소들의 요약.
이하는, 본 개시내용과 연관된 양태들의 부분적 요약이다.
네트워크 발견을 위한 스캔을 보조하는 신호의 전송을 수행하는 지향성 전송을 수반하는 무선 통신 시스템/장치로서, 하기 사항을 포함한다 : (a) STA들은 새로 발견된 STA에 관한 정보를 수집하고 이벤트를 데이터베이스에 기록한다; (b) 네트워크 STA들은 중앙 조율자 또는 네트워크 내의 다른 STA들로서 동작하는 엔티티와 데이터베이스 정보를 교환한다; (c) 네트워크 STA 또는 중앙 조율자는 네트워크 STA들로부터 수신된 정보에 기초하여 신호 전송 형태를 결정한다; (d) 네트워크 STA 또는 중앙 조율자는 결정된 신호 전송 형태를 네트워크 내의 STA들에 전송한다; (e) 결정된 신호 전송 형태를 수신하는 네트워크 STA는 수신된 정보에서 나타낸 바와 같이 네트워크 스캔을 보조하는 신호 전송을 조정한다.
결정된 신호 전송 형태를 수신하는 네트워크 STA가 네트워크를 스캔하는데 있어서 새로운 스테이션을 보조하는 신호의 주파수 또는 타이밍을 조정하는 전술된 무선 통신 시스템/장치.
결정된 신호 전송 형태를 수신하는 네트워크 STA가 네트워크를 스캔하는데 있어서 새로운 스테이션을 보조하는 신호의 빔 폭을 조정하는 전술된 무선 통신 시스템/장치.
결정된 신호 전송 형태를 수신하는 네트워크 STA가 네트워크에 대한 새로운 스테이션의 스캔을 보조하는 전송되는 신호의 지향성을 조정하는 전술된 무선 통신 시스템/장치.
네트워크 STA들이 새로 발견된 STA가 검출된 안테나 섹터에 관한 정보를 수집하는, 전술된 무선 통신 시스템/장치.
네트워크 STA들이 새로 발견된 STA과 함께 활성 링크에 관한 정보를 수집하는, 전술된 무선 통신 시스템/장치.
네트워크 STA들이 상기 새로 발견된 STA와 함께 간섭 신호에 관한 정보를 수집하는, 전술된 무선 통신 시스템/장치.
5. 실시예들의 일반적 범위
제시된 기술에서 설명된 향상은 다양한 지향성 무선 스테이션 내에서 용이하게 구현될 수 있다. 무선 스테이션 회로들은, 바람직하게는, 하나 이상의 컴퓨터 프로세서 디바이스(예를 들어, CPU, 마이크로프로세서, 마이크로제어기, 컴퓨터 가능형 ASIC 등) 및 명령어들을 저장하는 연관된 메모리(예를 들어, RAM, DRAM, NVRAM, FLASH, 컴퓨터 판독가능한 매체 등)를 포함하도록 구현되어, 메모리에 저장된 프로그래밍(명령어들)이 프로세서에서 실행되어 본 명세서에 설명된 다양한 프로세스 방법들의 단계들을 수행하게 한다는 것을 역시 이해해야 한다.
본 기술분야의 통상의 기술자라면 무선 데이터 통신에서 수반되는 단계들을 실행하기 위해 컴퓨터 디바이스의 이용을 인식하기 때문에, 예시의 간소화를 위해 도면들 각각에는 컴퓨터 및 메모리 디바이스가 도시되어 있지 않다. 제시된 기술은, 메모리 및 컴퓨터 판독가능한 매체가 비일시적이고, 그에 따라 일시적인 전자 신호를 구성하지 않는 한, 메모리 및 컴퓨터 판독가능한 매체에 관해 제한적이지 않다.
본 기술의 실시예들은, 컴퓨터 프로그램 제품으로서 역시 구현될 수 있는, 본 기술의 실시예들에 따른 방법 및 시스템의 플로차트 예시, 및/또는 절차, 알고리즘, 단계, 동작, 공식 또는 기타의 계산적 표현을 참조하여 본 명세서에서 설명될 수 있다. 이 점에서, 플로차트의 각각의 블록 또는 단계, 및 플로차트에서 블록들(및/또는 단계들)의 조합들 뿐만 아니라, 임의의 절차, 알고리즘, 단계, 동작, 공식, 또는 계산적 표현은, 하드웨어, 펌웨어, 및/또는 컴퓨터-판독가능한 프로그램 코드로 구현된 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 명령어를 포함하는 소프트웨어 등의, 다양한 수단에 의해 구현될 수 있다. 이해하는 바와 같이, 임의의 이러한 컴퓨터 프로그램 명령어는, 범용 컴퓨터 또는 특별 목적 컴퓨터, 또는 머신을 생성하는 기타의 프로그램가능한 처리 장치를 포함한 그러나 이것으로 제한되지 않는 하나 이상의 컴퓨터 프로세서에 의해 실행되어, 컴퓨터 프로세서(들) 또는 기타의 프로그램가능한 처리 장치에서 실행되는 컴퓨터 프로그램 명령어들이 명시된 기능(들)을 구현하기 위한 수단을 생성하게 할 수 있다.
따라서, 본 명세서에서 설명된 플로차트, 절차, 알고리즘, 단계, 동작, 공식, 또는 계산 표현의 블록들은, 명시된 기능(들)을 수행하기 위한 수단들의 조합, 명시된 기능(들)을 수행하기 위한 단계들의 조합, 및 명시된 기능(들)을 수행하기 위한 컴퓨터-판독가능한 프로그램 코드 로직 수단으로 구현된 등의 컴퓨터 프로그램 명령어를 지원한다. 본 명세서에서 설명된 플로차트 예시 뿐만 아니라, 임의의 절차, 알고리즘, 단계, 동작, 공식, 또는 계산 표현 및 이들의 조합의 각각의 블록은, 명시된 기능(들)이나 단계(들)를 수행하는 특별 목적 하드웨어-기반의 컴퓨터 시스템, 또는 특별 목적 하드웨어와 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드의 조합에 의해 구현될 수 있다는 것을 역시 이해할 것이다.
또한, 컴퓨터-판독가능한 프로그램 코드로 구현된 등의 이들 컴퓨터 프로그램 명령어는 또한, 컴퓨터 프로세서 또는 기타의 프로그램가능한 처리 장치가 특정한 방식으로 기능하되, 컴퓨터 판독가능한 메모리 또는 메모리 디바이스에 저장된 명령어가 플로차트(들)의 블록(들)에 명시된 기능을 구현하는 명령어 수단을 포함하는 제품을 생성하게끔 기능하도록 지시할 수 있는 하나 이상의 컴퓨터 판독가능한 메모리 또는 메모리 디바이스에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령어는 또한, 컴퓨터 프로세서 또는 기타의 프로그램가능한 처리 장치에 의해 실행되어, 컴퓨터 프로세서 또는 기타의 프로그램가능한 처리 장치에서 일련의 동작 단계들이 수행되게 하여, 컴퓨터 프로세서 또는 기타의 프로그램가능한 처리 장치에서 실행되는 명령어가, 플로차트(들), 절차(들), 알고리즘(들), 단계(들), 동작(들), 공식(들), 또는 계산 표현(들)의 블록(들)에 명시된 기능을 구현하기 위한 단계들을 제공하게 하는 식으로, 컴퓨터 구현된 프로세스를 생성하게 할 수 있다.
본 명세서에서 사용될 때, "프로그래밍" 또는 "실행가능한 프로그램"이란 용어는 본 명세서에서 설명된 하나 이상의 기능을 수행하기 위해 하나 이상의 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 수 있는 하나 이상의 명령어를 말한다는 것을 더 이해할 것이다. 명령어들은, 소프트웨어로, 펌웨어로, 또는 소프트웨어와 펌웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 명령어들은 디바이스에 국지적으로 비일시적 매체에 저장되거나, 서버 등에 원격적으로 저장되거나, 명령어의 전부 또는 일부가 국지적으로 및 원격적으로 저장될 수 있다. 원격으로 저장된 명령어들은, 사용자 개시에 의해 또는 하나 이상의 요인에 기초하여 자동으로, 디바이스에 다운로드(푸시)될 수 있다.
본 명세서에서 사용될 때, 프로세서, 하드웨어 프로세서, 컴퓨터 프로세서, 중앙 처리 유닛(CPU), 및 컴퓨터라는 용어는, 명령어를 실행하고 입력/출력 인터페이스 및/또는 주변 디바이스와 통신할 수 있는 디바이스를 나타내기 위해 동의어로서 사용되고, 프로세서, 하드웨어 프로세서, 컴퓨터 프로세서, CPU, 및 컴퓨터라는 용어는, 단일 또는 복수의 디바이스, 단일 코어 및 다중 코어 디바이스, 및 이들의 변형을 포괄하도록 의도된다는 것을 더 이해할 것이다.
본 명세서의 설명으로부터, 본 개시내용은 하기 내용을 포함하지만 이것으로 제한되지 않는 복수의 실시예를 포괄한다는 것을 이해할 것이다 :
1. 네트워크에서 무선 통신을 위한 장치로서, (a) 각각이 상이한 전송 방향들을 갖는 복수의 안테나 패턴 섹터들을 갖는 지향성 밀리미터 파(mmW) 통신들을 이용하여 다른 무선 통신 스테이션들과 무선으로 통신하도록 구성된 무선 통신 회로; (b) 상기 네트워크에서 동작하도록 구성된 스테이션 내의 상기 무선 통신 회로에 결합된 프로세서; (c) 상기 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 저장하는 비일시적인 메모리를 포함하고, (d) 상기 명령어들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때 : (d)(i) 새로 발견된 스테이션에 관한 정보를 수집하고, 상기 새로 발견된 스테이션에 관한 정보를 포함하는 이벤트를 데이터베이스 내에 기록하는 단계; (d)(ii) 중앙 조율자 엔티티 또는 상기 네트워크 내의 다른 스테이션들을 포함하는 네트워크 상의 다른 엔티티들과 상기 데이터베이스로부터의 정보를 교환하는 단계; (d)(iii) 네트워크 스테이션으로부터 수신된 정보에 기초하여 신호 전송 형태를 결정하는 단계; (d)(iv) 상기 무선 통신 회로가 중앙 조율자 또는 정규 스테이션으로서 동작할 때 상기 결정된 신호 전송 형태를 상기 네트워크 내의 다른 스테이션들에 전송하는 단계; 및 (d)(v) 상기 네트워크에 대한 새로운 스테이션들의 스캔을 보조하기 위해, 다른 스테이션들 또는 중앙 제어기로부터 수신된 결정된 신호 전송 형태에 따라 신호 전송을 조정하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
2. 임의의 선행하거나 후속되는 실시예에 있어서, 상기 명령어들은 또한, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 결정된 신호 전송 형태의 수신에 응답하여, 다른 스테이션들에 의한 네트워크 스캔을 보조하기 위해, 전송되는 신호들의 주파수 또는 타이밍을 조정하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
3. 임의의 선행하거나 후속되는 실시예에 있어서, 상기 명령어들은 또한, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 결정된 신호 전송 형태의 수신에 응답하여, 다른 스테이션들에 의한 네트워크 스캔을 보조하기 위해, 전송되는 신호들의 빔 폭을 조정하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
4. 임의의 선행하거나 후속되는 실시예에 있어서, 상기 명령어들은 또한, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 결정된 신호 전송 형태의 수신에 응답하여, 다른 스테이션들에 의한 네트워크 스캔을 보조하기 위해, 전송되는 신호들의 지향성을 조정하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
5. 임의의 선행하거나 후속되는 실시예에 있어서, 상기 명령어들은 또한, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 새로운 스테이션을 발견할 때 어떤 안테나 섹터가 이용되었는지에 관한 정보를 수집하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
6. 임의의 선행하거나 후속되는 실시예에 있어서, 상기 명령어들은 또한, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 새로 발견된 스테이션과 연관된 이벤트에 대한 정보로서 이용중인 활성 링크들에 관한 정보를 수집하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
7. 임의의 선행하거나 후속되는 실시예에 있어서, 상기 명령어들은 또한, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 새로 발견된 스테이션과 연관된 이벤트에 대한 정보로서 관리 신호들에 관한 정보를 수집하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
8. 임의의 선행하거나 후속되는 실시예에 있어서, 상기 명령어들은 또한, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 데이터베이스로부터의 이벤트 정보를 포함하는 비컨 프레임들 또는 통보 프레임들을 전송하여 상기 데이터베이스로부터의 정보의 상기 교환을 수행하는 단계들을 수행하는, 장치.
9. 임의의 선행하거나 후속되는 실시예에 있어서, 상기 비컨 프레임들 또는 통보 프레임들은 하나 이상의 이벤트 데이터 요소를 포함할 수 있는, 장치.
10. 임의의 선행하거나 후속되는 실시예에 있어서, 각각의 상기 이벤트 데이터 요소는, 요소 식별, 길이, 스테이션 식별, 이벤트의 유형, 타임 스탬프, 이벤트에 대한 데이터 및 데이터베이스에 대한 상태를 포함하는, 장치.
11. 네트워크에서 무선 통신을 위한 장치로서, (a) 각각이 상이한 전송 방향들을 갖는 복수의 안테나 패턴 섹터들을 갖는 지향성 밀리미터 파(mmW) 통신들을 이용하여 다른 무선 통신 스테이션들과 무선으로 통신하도록 구성된 무선 통신 회로; (b) 상기 네트워크에서 동작하도록 구성된 스테이션 내의 상기 무선 통신 회로에 결합된 프로세서; (c) 상기 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 저장하는 비일시적인 메모리를 포함하고, (d) 상기 명령어들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때 : (d)(i) 새로 발견된 스테이션에 관한 정보를 수집하고 상기 새로 발견된 스테이션과 연관된 이벤트를 데이터베이스에 기록하는 단계; (d)(ii) 중앙 조율자 엔티티 또는 상기 네트워크 내의 다른 스테이션들을 포함하는 네트워크 상의 다른 스테이션 엔티티들과 상기 데이터베이스로부터의 정보를 교환하는 단계; (d)(iii) 네트워크 스테이션으로부터 수신된 정보에 기초하여 신호 전송 형태를 결정하는 단계; (d)(iv) 상기 무선 통신 회로가 중앙 조율자 또는 정규 스테이션으로서 동작할 때 상기 결정된 신호 전송 형태를 상기 네트워크 내의 스테이션들에 전송하는 단계; 및 (d)(v) 상기 네트워크에 대한 새로운 스테이션들의 스캔을 보조하기 위해, 다른 스테이션들 또는 중앙 제어기로부터 수신된 신호 전송 형태에서 지시된 대로, 신호 전송을 조정하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하고; (d)(vi) 상기 신호 전송 조정 중 하나 이상은, 전송되는 신호들의 주파수 또는 타이밍 조정, 전송되는 신호들의 빔 폭 조정, 및 전송되는 신호들의 지향성 조정으로 구성되는 전송 형태들의 그룹으로부터 선택되는, 장치.
12. 임의의 선행하거나 후속되는 실시예에 있어서, 상기 명령어들은 또한, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 새로운 스테이션을 발견할 때 어떤 안테나 섹터가 이용되었는지에 관한 정보를 수집하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
13. 임의의 선행하거나 후속되는 실시예에 있어서, 상기 명령어들은 또한, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 새로 발견된 스테이션에 관한 정보와 함께 이용될 이벤트에 대한 정보로서 이용중인 활성 링크들에 관한 정보를 수집하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
14. 임의의 선행하거나 후속되는 실시예에 있어서, 상기 명령어들은 또한, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 새로 발견된 스테이션에 관한 정보와 함께 이용될 이벤트에 대한 정보로서 관리 신호들에 관한 정보를 수집하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
15. 임의의 선행하거나 후속되는 실시예에 있어서, 상기 명령어들은 또한, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 데이터베이스로부터의 이벤트 정보를 포함하는 비컨 프레임들 또는 통보 프레임들을 전송하여 상기 데이터베이스로부터의 정보의 상기 교환을 수행하는 단계들을 수행하는, 장치.
16. 임의의 선행하거나 후속되는 실시예에 있어서, 상기 비컨 프레임들 또는 통보 프레임들은 하나 이상의 이벤트 데이터 요소를 포함할 수 있는, 장치.
17. 임의의 선행하거나 후속되는 실시예에 있어서, 각각의 상기 이벤트 데이터 요소는, 요소 식별, 길이, 스테이션 식별, 이벤트의 유형, 타임 스탬프, 이벤트에 대한 데이터 및 데이터베이스에 대한 상태를 포함하는, 장치.
18. 네트워크에서 무선 통신을 수행하기 위한 방법으로서, (a) 각각이 상이한 전송 방향들을 갖는 복수의 안테나 패턴 섹터들로부터의 지향성 밀리미터 파(mmW) 통신을 이용하여, 무선 통신 회로로부터 다른 무선 통신 스테이션들로 무선으로 통신하는 단계; (b) 상기 무선 통신 회로 상에서의 프로그래밍 실행에 의해 새로 발견된 스테이션에 관한 정보 ―상기 새로 발견된 스테이션에 관한 정보는 상기 새로 발견된 스테이션과 연관된 이벤트로서 데이터베이스에 기록됨― 를 수집하는 단계; (c) 중앙 조율자 엔티티 또는 상기 네트워크 내의 다른 스테이션들을 포함하는 네트워크 상의 다른 엔티티들과 상기 데이터베이스로부터의 정보를 교환하는 단계; (d) 또 다른 네트워크 스테이션으로부터 수신된 정보에 기초하여 신호 전송 형태를 결정하는 단계; (e) 상기 무선 통신 회로가 중앙 조율자 또는 정규 스테이션으로서 동작할 때 상기 결정된 신호 전송 형태를 상기 네트워크 내의 스테이션들에 전송하는 단계; 및 (f) 상기 네트워크에 대한 새로운 스테이션들의 스캔을 보조하기 위해, 다른 스테이션들 또는 중앙 제어기로부터 수신된 결정된 신호 전송 형태에서 표시된 대로, 신호 전송을 조정하는 단계를 포함하는 방법.
19. 임의의 선행하거나 후속되는 실시예에 있어서, 상기 신호 전송 조정 중 하나 이상은, 전송되는 신호들의 주파수 또는 타이밍 조정, 전송되는 신호들의 빔 폭 조정, 및 전송되는 신호들의 지향성 조정으로 구성되는 전송 형태들의 그룹으로부터 선택되는, 방법.
20. 임의의 선행하거나 후속되는 실시예에 있어서, (a) 새로운 스테이션을 발견할 때 이용되는 안테나 섹터, 새로운 스테이션이 발견될 때 이용중인 활성 링크들, 및 검출된 관리 신호들로 구성된 네트워크 통신 이벤트 정보 그룹으로부터 선택된 네트워크 정보의 하나 이상의 요소를 수집하는 단계; 및 (b) 상기 데이터베이스로부터의 정보를 교환하기 위해 상기 데이터베이스로부터의 이벤트 정보를 비컨 프레임 및/또는 통보 프레임 전송들 내에 통합하는 단계를 더 포함하는 방법.
본 명세서에서 사용될 때, 단수형 용어 "한(a)", "하나(an)", "그 하나(the)"는 문맥상 명확히 달리 나타내지 않는 한 복수 대상물을 포함할 수 있다. 단수 형태의 객체에 대한 언급은 명시적으로 진술되지 않는 한 "단 하나만의(one and only one)"를 의미하는 것이 아니라, "하나 또는 그 이상"을 의미한다.
본 명세서에서 사용될 때, 용어 "세트"는 하나 이상의 객체의 집합을 말한다. 따라서, 예를 들어, 한 세트의 객체는 단일 객체 또는 복수의 객체를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용될 때, 용어 "실질적으로", 및 "약"은 작은 변화를 설명하고 감안하기 위해 사용된다. 이벤트나 상황과 연계하여 사용될 때, 이 용어들은 이벤트나 상황이 정확하게 발생하는 경우뿐만 아니라 이벤트나 상황이 근사적으로 발생하는 경우를 지칭할 수 있다. 수치와 연계하여 사용될 때, 이 용어들은, ± 5% 이하, ± 4% 이하, ± 3% 이하, ± 2% 이하, ± 1 % 이하, ± 0.5% 이하, ± 0.1 % 이하 또는 ± 0.05% 이하 등의, 그 수치의 ± 10% 이하의 변동 범위를 지칭할 수 있다. 예를 들어, "실질적으로" 정렬된이란, ± 5° 이하, ± 4° 이하, ± 3° 이하, ± 2° 이하, ± 1° 이하, ± 0.5° 이하, ± 0.1° 이하 또는 ± 0.05° 이하 등의, ± 10° 이하의 각도 변동 범위를 지칭할 수 있다.
추가적으로, 양, 비율 및 기타의 수치들은 본 명세서에서 때때는 범위 포멧으로 제시될 수 있다. 이러한 범위 포멧은 단지 편의와 간략성을 위해 사용되는 것으로 이해되어야 하며 범위의 한계로서 명시적으로 지정된 수치들을 포함할 뿐만 아니라 그 범위 내에 포함된 모든 개개의 수치 또는 하부-범위들을, 마치 각각의 수치와 하부-범위가 명시적으로 기재된 것처럼 포함하는 것으로 유연하게 이해되어야 한다. 예를 들어, 약 1 내지 약 200의 범위 내의 비율은, 약 1과 약 200이라는 명시적으로 기재된 한계치들을 포함할뿐만 아니라, 약 2, 약 3, 및 약 4 등의 개개의 비율과, 약 10 내지 약 50, 약 20 내지 약 100 등의 하부-범위들도 역시 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서의 상기 설명은 많은 상세사항을 포함하지만, 이들은 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 되고, 본 바람직한 실시예들의 일부의 예시를 제공할 뿐인 것으로 해석되어야 한다. 따라서, 본 개시내용의 범위는 본 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 수 있는 다른 실시예들을 완전히 포괄한다는 것이 이해될 것이다.
본 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 개시된 실시예들의 요소들에 대한 모든 구조적 및 기능적 균등물들이 참조에 의해 본 명세서에 명시적으로 포함되고 본 청구항들에 의해 포괄되도록 의도된다. 또한, 본 개시내용의 어떠한 요소, 컴포넌트, 또는 방법 단계도, 그 요소, 컴포넌트, 또는 방법 단계가 청구항들에서 명시적으로 기재되어 있는지에 관계없이 공개적으로 이용되어서는 안 된다. 본 명세서에서 어떠한 청구항 요소도, 그 요소가 "~하기 위한 수단"이라는 문구를 이용하여 명시적으로 기재되지 않는 한 "수단 + 기능" 요소로서 해석되지 않아야 한다. 본 명세서에서 어떠한 청구항 요소도, 그 요소가 "~하기 위한 단계"라는 문구를 이용하여 명시적으로 기재되지 않는 한 "단계 + 기능" 요소로서 해석되지 않아야 한다.

Claims (20)

  1. 네트워크에서 무선 통신을 위한 장치로서,
    (a) 각각이 상이한 전송 방향들을 갖는 복수의 안테나 패턴 섹터들을 갖는 지향성 밀리미터 파(mmW) 통신들을 이용하여 다른 무선 통신 스테이션들과 무선으로 통신하도록 구성된 무선 통신 회로;
    (b) 상기 네트워크에서 동작하도록 구성된 스테이션 내의 상기 무선 통신 회로에 결합된 프로세서; 및
    (c) 상기 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 저장하는 비일시적인 메모리
    를 포함하고,
    (d) 상기 명령어들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때 :
    (i) 새로 발견된 스테이션에 관한 정보를 수집하고, 상기 새로 발견된 스테이션에 관한 정보를 포함하는 이벤트를 데이터베이스 내에 기록하는 단계;
    (ii) 상기 네트워크 내의 다른 스테이션들 또는 중앙 조율자 엔티티를 포함하는 네트워크 상의 다른 엔티티들과 상기 데이터베이스로부터의 정보를 교환하는 단계;
    (iii) 네트워크 스테이션으로부터 수신된 정보에 기초하여 신호 전송 형태를 결정하는 단계로서, 상기 신호 전송 형태는 일련의 발견 신호 전송의 간격을 명시하는 신호 간격 필드 및 상기 신호 전송 형태에 포함된 빔 명세 요소의 개수를 명시하는 빔 명세 필드의 개수를 포함하는, 신호 전송 형태를 결정하는 단계;
    (iv) 상기 무선 통신 회로가 중앙 조율자 및/또는 정규 스테이션으로서 동작할 때, 프레임의 수신자가 취하도록 지시된 동작의 형태를 명시하는 동작 식별자를 나타내는 동작 필드 및 이벤트 데이터를 포함하는 상기 프레임의 상기 결정된 신호 전송 형태를 상기 네트워크 내의 다른 스테이션들에 전송하는 단계; 및
    (v) 상기 네트워크에 대한 새로운 스테이션들의 스캔을 보조하기 위해, 다른 스테이션들 또는 중앙 제어기로부터 수신된 결정된 신호 전송 형태에 따라 신호 전송을 조정하고, 신호 전송 형태 변경을 상기 네트워크 내의 다른 스테이션들 및/또는 상기 중앙 조율자 엔티티와 통신하는 단계
    를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 명령어들은 또한, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 결정된 신호 전송 형태의 수신에 응답하여, 다른 스테이션들에 의한 네트워크 스캔을 보조하기 위해, 전송되는 신호들의 주파수 또는 타이밍을 조정하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 명령어들은 또한, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 결정된 신호 전송 형태의 수신에 응답하여, 다른 스테이션들에 의한 네트워크 스캔을 보조하기 위해, 전송되는 신호들의 빔 폭을 조정하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 명령어들은 또한, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 결정된 신호 전송 형태의 수신에 응답하여, 다른 스테이션들에 의한 네트워크 스캔을 보조하기 위해, 전송되는 신호들의 지향성을 조정하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 명령어들은 또한, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 새로운 스테이션을 발견할 때 어떤 안테나 섹터가 이용되었는지에 관한 정보를 수집하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 명령어들은 또한, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 새로 발견된 스테이션과 연관된 이벤트에 대한 정보로서 이용중인 활성 링크들에 관한 정보를 수집하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 명령어들은 또한, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 새로 발견된 스테이션과 연관된 이벤트에 대한 정보로서 관리 신호들에 관한 정보를 수집하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 명령어들은 또한, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 데이터베이스로부터의 이벤트 정보를 포함하는 비컨 프레임들 또는 통보 프레임들을 전송하여 상기 데이터베이스로부터의 정보의 상기 교환을 수행하는 단계들을 수행하는, 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 비컨 프레임들 또는 통보 프레임들은 하나 이상의 이벤트 데이터 요소를 포함할 수 있는, 장치.
  10. 제9항에 있어서, 각각의 상기 이벤트 데이터 요소는, 요소 식별, 길이, 스테이션 식별, 이벤트의 유형, 타임 스탬프, 이벤트에 대한 데이터 및 데이터베이스에 대한 상태를 포함하는, 장치.
  11. 네트워크에서 무선 통신을 위한 장치로서,
    (a) 각각이 상이한 전송 방향들을 갖는 복수의 안테나 패턴 섹터들을 갖는 지향성 밀리미터 파(mmW) 통신들을 이용하여 다른 무선 통신 스테이션들과 무선으로 통신하도록 구성된 무선 통신 회로;
    (b) 상기 네트워크에서 동작하도록 구성된 스테이션 내의 상기 무선 통신 회로에 결합된 프로세서; 및
    (c) 상기 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 저장하는 비일시적인 메모리
    를 포함하고,
    (d) 상기 명령어들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때 :
    (i) 새로 발견된 스테이션에 관한 정보를 수집하고 상기 새로 발견된 스테이션과 연관된 이벤트를 데이터베이스에 기록하는 단계;
    (ii) 상기 네트워크 내의 다른 스테이션들 또는 중앙 조율자 엔티티를 포함하는 네트워크 상의 다른 스테이션 엔티티들과 상기 데이터베이스로부터의 정보를 교환하는 단계;
    (iii) 네트워크 스테이션으로부터 수신된 정보에 기초하여 신호 전송 형태를 결정하는 단계로서, 상기 신호 전송 형태는 일련의 발견 신호 전송의 간격을 명시하는 신호 간격 필드 및 상기 신호 전송 형태에 포함된 빔 명세 요소의 개수를 명시하는 빔 명세 필드의 개수를 포함하는, 신호 전송 형태를 결정하는 단계;
    (iv) 상기 무선 통신 회로가 중앙 조율자 및/또는 정규 스테이션으로서 동작할 때, 프레임의 수신자가 취하도록 지시된 동작의 형태를 명시하는 동작 식별자를 나타내는 동작 필드 및 이벤트 데이터를 포함하는 상기 프레임의 상기 결정된 신호 전송 형태를 상기 네트워크 내의 스테이션들에 전송하는 단계;
    (v) 상기 네트워크에 대한 새로운 스테이션들의 스캔을 보조하기 위해, 다른 스테이션들 또는 중앙 제어기로부터 수신된 신호 전송 형태에서 지시된 대로, 신호 전송을 조정하고, 신호 전송 형태 변경을 상기 네트워크 내의 다른 스테이션들 및/또는 상기 중앙 조율자 엔티티와 통신하는 단계
    를 포함하는 단계들을 수행하고;
    (vi) 상기 빔 명세 필드는 신호 사이클, 사이클 오프셋, 빔 방향, 각도 커버리지, 빔 폭, 및 빔 각도 스텝에 대한 서브필드 값을 포함하는, 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 명령어들은 또한, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 새로운 스테이션을 발견할 때 어떤 안테나 섹터가 이용되었는지에 관한 정보를 수집하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 명령어들은 또한, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 새로 발견된 스테이션에 관한 정보와 함께 이용될 이벤트에 대한 정보로서 이용중인 활성 링크들에 관한 정보를 수집하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
  14. 제11항에 있어서, 상기 명령어들은 또한, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 새로 발견된 스테이션에 관한 정보와 함께 이용될 이벤트에 대한 정보로서 관리 신호들에 관한 정보를 수집하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
  15. 제11항에 있어서, 상기 명령어들은 또한, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 데이터베이스로부터의 이벤트 정보를 포함하는 비컨 프레임들 또는 통보 프레임들을 전송하여 상기 데이터베이스로부터의 정보의 상기 교환을 수행하는 단계들을 수행하는, 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 비컨 프레임들 또는 통보 프레임들은 하나 이상의 이벤트 데이터 요소를 포함할 수 있는, 장치.
  17. 제16항에 있어서, 각각의 상기 이벤트 데이터 요소는, 요소 식별, 길이, 스테이션 식별, 이벤트의 유형, 타임 스탬프, 이벤트에 대한 데이터 및 데이터베이스에 대한 상태를 포함하는, 장치.
  18. 네트워크에서 무선 통신을 수행하기 위한 방법으로서,
    (a) 각각이 상이한 전송 방향들을 갖는 복수의 안테나 패턴 섹터들로부터의 지향성 밀리미터 파(mmW) 통신들을 이용하여, 무선 통신 회로로부터 다른 무선 통신 스테이션들로 무선으로 통신하는 단계;
    (b) 상기 무선 통신 회로 상에서의 프로그래밍 실행에 의해 새로 발견된 스테이션에 관한 정보 ―상기 새로 발견된 스테이션에 관한 정보는 상기 새로 발견된 스테이션과 연관된 이벤트로서 데이터베이스에 기록됨― 를 수집하는 단계;
    (c) 상기 네트워크 내의 다른 스테이션들 또는 중앙 조율자 엔티티를 포함하는 네트워크 상의 다른 엔티티들과 상기 데이터베이스로부터의 정보를 교환하는 단계;
    (d) 또 다른 네트워크 스테이션으로부터 수신된 정보에 기초하여 신호 전송 형태를 결정하는 단계로서, 상기 신호 전송 형태는 일련의 발견 신호 전송의 간격을 명시하는 신호 간격 필드 및 상기 신호 전송 형태에 포함된 빔 명세 요소의 개수를 명시하는 빔 명세 필드의 개수를 포함하는, 신호 전송 형태를 결정하는 단계;
    (e) 상기 무선 통신 회로가 중앙 조율자 및/또는 정규 스테이션으로서 동작할 때, 프레임의 수신자가 취하도록 지시된 동작의 형태를 명시하는 동작 식별자를 나타내는 동작 필드 및 이벤트 데이터를 포함하는 상기 프레임의 상기 결정된 신호 전송 형태를 상기 네트워크 내의 스테이션들에 전송하는 단계; 및
    (f) 상기 네트워크에 대한 새로운 스테이션들의 스캔을 보조하기 위해, 다른 스테이션들 또는 중앙 제어기로부터 수신된 결정된 신호 전송 형태에서 표시된 대로, 신호 전송을 조정하고, 신호 전송 형태 변경을 상기 네트워크 내의 다른 스테이션들 및/또는 상기 중앙 조율자 엔티티와 통신하는 단계
    를 포함하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 신호 전송 조정 중 하나 이상은, 전송되는 신호들의 주파수 또는 타이밍 조정, 전송되는 신호들의 빔 폭 조정, 및 전송되는 신호들의 지향성 조정으로 구성되는 전송 형태들의 그룹으로부터 선택되는, 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    (a) 새로운 스테이션을 발견할 때 이용되는 안테나 섹터, 새로운 스테이션이 발견될 때 이용중인 활성 링크들, 및 검출된 관리 신호들로 구성된 네트워크 통신 이벤트 정보 그룹으로부터 선택된 네트워크 정보의 하나 이상의 요소를 수집하는 단계; 및
    (b) 상기 데이터베이스로부터의 정보를 교환하기 위해 상기 데이터베이스로부터의 이벤트 정보를 비컨 프레임 및/또는 통보 프레임 전송들 내에 포함시키는 단계
    를 더 포함하는 방법.
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