KR102295192B1 - 무선랜 시스템에서의 채널 액세스 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

무선 랜 시스템에서 액세스 포인트가 스테이션의 채널 액세스를 제어하는 방법 및 장치가 개시된다. 일 실시예에 따른 액세스 포인트는 팀(Traffic Indication Map, TIM) 정보를 참조하지 않는 스테이션의 자원을 보호하기 위한 자원 할당 정보를 결정할 수 있다. 결정된 자원 할당 정보는 팀 정보를 참조하는 스테이션에 전송되고, 팀 정보를 참조하는 스테이션은 자원 할당 정보에 나타난 특정 시간 구간에서 채널 액세스를 수행하지 않는다.

Description

무선랜 시스템에서의 채널 액세스 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING CHANNEL ACCESS IN WIRELESS LAN SYSTEM}
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선랜 시스템에서 채널 액세스를 제어하는 방법 및 장치, 그에 따라 동작하는 스테이션에 관한 것이다.
무선랜(Wireless Local Area Network, WLAN)은 무선 주파수 기술을 바탕으로 휴대용 단말기를 이용하여 가정이나 기업 또는 특정 서비스 제공 지역에서 무선으로 인터넷에 액세스할 수 있도록 하는 기술이다. WLAN에서 네트워크 내에 스테이션(station, STA)이 너무 많으면, 채널 액세스 과정에서 STA들 간에 충돌이 발생할 확률이 높아진다. 비콘(beacon) 신호를 듣지 않고, 채널 액세스를 수행하는 STA들은 채널 액세스 과정에서 슬롯(slot)이 할당된 다른 STA들과 경쟁(contention)할 수 있고, 이와 같은 경쟁은 전체 네트워크의 효율을 저하시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 채널 액세스 제어 방법은, 팀(Traffic Indication Map, TIM) 정보를 참조하지 않는 제1 스테이션의 자원을 상기 팀 정보를 참조하는 제2 스테이션으로부터 보호하기 위한 자원 할당 정보를 결정하는 단계; 및 상기 자원 할당 정보를 브로드캐스트하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 채널 액세스 제어 방법에서, 상기 제1 스테이션은, 상기 액세스 포인트에 자원을 요청하는 경우에 상기 자원의 보호 여부를 함께 요청할 수 있다.
일 실시예에 따른 채널 액세스 제어 방법에서, 상기 제1 스테이션은, 상기 자원의 보호 요청 여부를 나타내는 비트 값을 상기 자원의 요청시마다 상기 액세스 포인트로 전송할 수 있다.
일 실시예에 따른 채널 액세스 제어 방법에서, 상기 자원의 보호 요청 여부를 나타내는 비트 값은, TWT 엘리먼트의 컨트롤 필드(control field) 또는 리퀘스트 타입 필드(Request Type field)에 포함되어 전송될 수 있다.
일 실시예에 따른 채널 액세스 제어 방법은, 상기 제1 스테이션으로부터 자원의 요청을 수신하는 경우, 상기 요청된 자원이 보호될지 여부를 나타내는 응답 데이터를 상기 제1 스테이션에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 채널 액세스 제어 방법에서, 상기 자원 할당 정보를 결정하는 단계는, 상기 제1 스테이션의 채널 액세스를 위한 시간 구간에서 상기 제2 스테이션의 채널 액세스를 제한하는 자원 할당 정보를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 채널 액세스 제어 방법에서, 상기 자원 할당 정보는, 상기 제1 스테이션의 자원을 보호하기 위한 제한된 액세스 윈도우에 관한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 채널 액세스 제어 방법에서, 상기 제2 스테이션은, 상기 제한된 액세스 윈도우에 대응되는 시간 구간에서 채널 액세스를 수행하지 않을 수 있다.
일 실시예에 따른 채널 액세스 제어 방법에서, 상기 자원 할당 정보를 결정하는 단계는, 상기 제1 스테이션으로부터 자원 보호의 요청 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 요청 데이터를 수신한 경우, 상기 제1 스테이션이 보호를 요청한 시간 구간을 제한된 액세스 윈도우로 설정한 상기 자원 할당 정보를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 채널 액세스 제어 방법에서, 상기 자원 할당 정보를 결정하는 단계는, 상기 요청 데이터를 수신한 경우, 상기 요청 데이터에 대한 응답으로 상기 자원 보호가 가능한지 여부를 나타내는 응답 데이터를 상기 제1 스테이션에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 채널 액세스 제어 방법에서, 상기 자원 할당 정보를 결정하는 단계는, 상기 제1 스테이션으로부터 자원 보호의 요청 여부를 나타내는 제어 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 제어 데이터에 기초하여 상기 제1 스테이션이 자원 보호를 요청하였는지 여부를 판단하고, 상기 제1 스테이션이 자원 보호를 요청한 경우 상기 제1 스테이션이 보호를 요청한 시간 구간을 제한된 액세스 윈도우로 설정한 상기 자원 할당 정보를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 채널 액세스 제어 방법에서, 상기 자원 할당 정보는, 비콘 신호에 포함되어 상기 제2 스테이션에 전송될 수 있다.
일 실시예에 따른 채널 액세스 제어 방법에서, 상기 제2 스테이션은 상기 액세스 포인트로부터 전송되는 비콘 신호를 통해 버퍼링된 다운링크 데이터를 체크하는 팀(TIM) 스테이션이고, 상기 제1 스테이션은, 상기 비콘 신호 및 상기 버퍼링된 다운링크 데이터를 체크하지 않는 논-팀(non-TIM) 스테이션일 수 있다.
일 실시예에 따른 스테이션은, 팀(Traffic Indication Map, TIM) 정보를 참조하지 않고, 액세스 포인트에 채널 액세스를 수행하고, 상기 액세스 포인트에 자원 보호를 요청하기 위한 요청 데이터를 생성하는 제어부; 및 상기 요청 데이터를 상기 액세스 포인트에 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 스테이션에서, 상기 통신부는, 상기 액세스 포인트로부터 상기 요청 데이터에 대한 응답으로 상기 자원 보호가 가능한지 여부를 나타내는 응답 데이터를 수신할 수 있다.
일 실시예에 따른 액세스 포인트는, 팀(Traffic Indication Map, TIM) 정보를 참조하지 않는 제1 스테이션의 자원을 상기 팀 정보를 참조하는 제2 스테이션으로부터 보호하기 위한 자원 할당 정보를 결정하는 제어부; 및 상기 자원 할당 정보를 브로드캐스트하는 통신부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 액세스 포인트에서, 상기 제1 스테이션은, 상기 액세스 포인트에 자원을 요청하는 경우에 상기 자원의 보호 여부를 함께 요청할 수 있다.
일 실시예에 따른 액세스 포인트에서, 상기 제1 스테이션은, 상기 자원의 보호 요청 여부를 나타내는 비트 값을 상기 자원의 요청시마다 상기 액세스 포인트로 전송할 수 있다.
일 실시예에 따른 액세스 포인트에서, 상기 자원의 보호 요청 여부를 나타내는 비트 값은, TWT 엘리먼트의 컨트롤 필드(control field) 또는 리퀘스트 타입 필드(Request Type field)에 포함되어 전송될 수 있다.
일 실시예에 따른 액세스 포인트에서, 상기 제어부는, 상기 제1 스테이션이 상기 자원의 보호를 요청하는 경우, 상기 제1 스테이션이 보호를 요청한 자원을 상기 제2 스테이션으로부터 보호하기 위한 자원 할당 정보를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 액세스 포인트에서, 상기 제어부는, 상기 제1 스테이션의 채널 액세스를 위한 시간 구간에서 상기 제2 스테이션의 채널 액세스를 제한하는 자원 할당 정보를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 액세스 포인트에서, 상기 자원 할당 정보는, 상기 제1 스테이션의 자원을 보호하기 위한 제한된 액세스 윈도우에 관한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 액세스 포인트에서, 상기 제2 스테이션은, 상기 제한된 액세스 윈도우에 대응되는 시간 구간에서 채널 액세스를 수행하지 않을 수 있다.
일 실시예에 따른 액세스 포인트에서, 상기 통신부는, 상기 제1 스테이션으로부터 자원 보호의 요청 데이터를 수신할 수 있고, 상기 제어부는, 상기 요청 데이터를 수신한 경우, 상기 제1 스테이션이 보호를 요청한 시간 구간을 제한된 액세스 윈도우로 설정한 상기 자원 할당 정보를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 액세스 포인트에서, 상기 통신부는, 상기 제1 스테이션으로부터 자원의 요청을 수신하는 경우, 상기 요청된 자원이 보호될지 여부를 나타내는 응답 데이터를 상기 제1 스테이션에 전송할 수 있다.
다른 실시예에 따른 액세스 포인트는, 팀(Traffic Indication Map, TIM) 정보를 참조하지 않는 스테이션으로부터 자원 보호의 요청 데이터를 수신하는 통신부; 및 상기 요청 데이터를 수신하는 경우, 상기 스테이션이 요청한 자원을 제한된 액세스 윈도우로 보호하기 위한 자원 할당 정보를 생성하는 제어부를 포함할 수 있고, 상기 통신부는, 상기 자원 할당 정보를 브로드캐스트할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용될 수 있는 액세스 포인트와 복수의 스테이션들로 구성된 무선 랜 환경을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 non-TIM STA을 위해 할당된 자원임을 나타내기 위해 이용되는 필드를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 포인트의 구성을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이션의 구성을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 TWT 엘리먼트의 컨트롤 필드(control field)의 포맷을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 액세스 제어 방법의 동작을 도시한 흐름도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 액세스 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 액세스 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 IEEE 802.11 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용될 수 있는 액세스 포인트와 복수의 스테이션들로 구성된 무선 랜 환경을 도시하는 도면이다.
무선랜(WLAN) 환경은 복수 개의 구성 요소들을 포함하고, 이들 구성 요소들의 상호 작용에 의해 통신이 수행될 수 있다. 무선랜 시스템에서의 기본적인 구성 블록을 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS)이라고 하고, 기본 서비스 세트는 액세스 포인트(Access Point, AP)(110)와 하나 이상의 스테이션(Station, STA)으로 구성될 수 있다.
AP는 해당 AP에 결합된(Associated) STA을 위하여 무선 매체를 경유하여 분산 시스템(Distribution system)에 대한 접속을 제공하는 기능 개체이다. AP를 포함하는 인프라스트럭쳐 BSS에서 STA들 사이의 통신은 AP를 경유하여 이루어지는 것이 원칙이나, 다이렉트 링크(direct link)가 설정된 경우에는 STA들 사이에서도 직접 통신이 가능하다. AP는 집중 제어기(central controller), 기지국(Base Station, BS), 노드-B, BTS(Base Transceiver System), 사이트 제어기 또는 관리 STA 등으로 불릴 수도 있다.
STA은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 기능 매체이다. STA은 이동 단말(mobile terminal), 무선 기기(wireless device), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit; WTRU), 사용자 장비(User Equipment; UE), 이동국(Mobile Station; MS), 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 또는 단순히 User 등의 다른 명칭으로도 지칭될 수 있다.
WLAN에서는 STA들의 전력 소모를 줄이기 위해, 전력 세이빙 모드(power saving mode, PSM)를 정의하고 있다. AP는 주기적으로 비콘(beacon) 신호를 전송하고, 비콘 신호의 TIM(Traffic Indication Map) 필드를 통해 버퍼링된 프레임의 존재 여부를 스테이션에 알릴 수 있다. STA1, STA2, STA3, STA4, STA5, STA6, STA7, STA8, STA9(121~143)을 STA으로 대표하여, 이하에서 설명하기로 한다.
슬립(sleep) 모드에 있는 STA은 AP(110)로부터 전송되는 비콘 신호의 TIM정보를 수신하기 위해 주기적으로 깨어날 수 있다. TIM 정보에서 특정 STA에 대응하는 비트 값이 0을 나타내는 경우, 해당 STA은 다시 슬립할 수 있다. 만약 TIM 정보에서 해당 STA의 비트 값이 1을 나타내면, 해당 STA은 현재 비콘 구간에서 스케줄된 마지막 프레임이 전달될 때까지 깨어있어야 한다. STA은 AP(110)가 전달하는 프레임 헤더의 MORE DATA 필드를 체크하여, 마지막 프레임인지 여부를 알 수 있다. 예를 들어, STA는 MORE DATA 필드가 0을 나타내는 경우에 수신한 프레임이 스케줄된 마지막 프레임이라고 판단할 수 있다.
PSM 모드에서 STA가 소비하는 전력은 해당 STA에게 전달될 트래픽뿐만 아니라, 다른 STA의 트래픽 양에 의해서도 결정된다. 왜냐하면, AP(110)와 STA간의 데이터 전송에 AP(110)와 다른 STA간의 데이터 전송의 시도에 의해 인터럽션(interruption)이 발생할 수 있기 때문이다. 인터럽션이 발생하면 STA이 버퍼링된 프레임을 모두 수신할 때까지의 시간이 길어져서, STA의 전력 소모가 증가하게 된다. AP(110)와 통신하는 STA의 수가 많아질수록 위 전력 소모가 더 많이 증가할 수 있다.
위와 같은 인터럽션이 발생하는 것을 최소화하기 위해, AP(110)는 STA별로 채널을 액세스하는 시간을 다르게 할당하여 동시에 채널을 액세스하는 STA의 수를 줄일 수 있다. AP(110)는 특정 STA가 채널을 액세스할 수 있는 시간 구간을 지정하기 위해 비콘 신호의 전송 시점 사이의 시간 구간 또는 그 보다 더 작은 시간 구간을 슬롯(slot)으로 분할하고, 슬롯을 STA에 할당할 수 있다. 이와 같이 STA에 슬롯을 할당하여 STA의 채널 액세스를 제어하는 것을 슬롯 기반 채널 액세스라고 지칭한다. STA는 할당된 슬롯의 시간 구간에서 채널 액세스를 수행할 수 있다.
AP(110)는 STA들 각각 또는 STA들로 구성된 그룹으로 슬롯을 할당하고, 슬롯을 포함하는 제한 액세스 윈도우(Restricted Access Window, RAW) 또는 주기적 제한 액세스 윈도우(Periodic RAW, PRAW)를 할당할 수 있다. PRAW는 주기적으로 할당되는 자원을 RAW로 보호하기 위해 이용될 수 있다.
일반적인 STA은 결합(association) 과정 또는 교섭(negotiation) 과정 등의 관리(management) 동작을 통해 AP(110)에게 자신의 존재를 알릴 수 있고, 다운 링크(downlink) 전송에 대한 선호설정(preference)을 알려줄 수 있다. 예를 들어, 이러한 정보에 대한 지시 및 확인은 STA과 AP(110) 간의 결합 요청/응답 과정, 또는 프로브 요청/응답 과정 등을 통하여 수행될 수 있다.
다운 링크 전송에 대한 STA의 선호설정은, 다운 링크 데이터 존재 여부를 TIM(Traffic Indication Map)을 참조하여 인지하고, 이에 따라 다운 링크 데이터를 수신하는 방식, 또는 TIM을 참조하지 않고 다운 링크 데이터를 수신하는 방식 중 하나를 포함할 수 있다. AP(110)가 STA에게 TIM 정보를 제공하는 것의 일 목적은, STA이 TIM정보로 지시된 시간 자원에서만 채널 액세스를 하도록 하여 자원 이용의 효율성을 높이고자 하는 것이다.
STA은 TIM 정보를 참고하여 자신이 AP(110)로부터 전송되는 데이터의 수신을 수행해야 하는지 또는 수행할 필요가 없는지 여부를 확인할 수 있다. STA별로 할당된 슬롯은 비콘 신호에 포함된 TIM 비트맵에서 각 STA의 위치를 통해 알 수 있다. STA은 AP(110)로부터 전송되는 비콘 신호를 정기적으로 수신하고, 비콘 신호에 포함된 TIM 정보를 해석하여 자기에게 전송될 데이터가 존재하지 않는다고 확인한 경우 슬립 상태에 들어가고, 자기에게 전송될 데이터가 존재한다고 확인한 경우에는 슬립 상태에 들어가지 않고, 데이터를 수신할 수 있는 상태에 들어갈 수 있다. 이와 같이, 비콘 신호를 수신하고, 비콘 신호에 포함된 TIM 정보를 참고하여 자신에게 전송될 데이터의 존재 여부를 확인하는 STA을 TIM(Traffic Indication Map) STA라고 지칭한다.
TIM STA은 TIM 정보를 확인하고, 자신의 위치를 계산하여 할당된 슬롯의 시작 시점부터 채널 액세스를 수행할 수 있다. TIM 정보에 속한 STA 전체를 대상으로 슬롯이 할당되거나, TIM STA들을 몇 개의 그룹으로 나누고, 각 그룹 별로 슬롯이 할당될 수 있다. TIM STA에게 전송할 데이터의 크기 및 채널이 다를 수 있으므로 TIM STA에게 데이터를 전송하기 위해 필요한 시간이 TIM STA별로 다를 수 있고, TIM STA별로 필요한 슬롯의 개수도 다를 수 있다.
TIM STA와 달리, 비콘 신호에 포함된 TIM 정보를 확인(check)하지 않고 동작하는 STA을 non-TIM STA라고 지칭할 수 있다. non-TIM STA은 TIM 정보에 지시받지 않고 동작할 수 있다. non-TIM STA은 비콘 신호를 수신하는 대신에 임의의 시간에 웨이크업(wake up)하여 PS-Poll(Power Save-Poll) 프레임을 AP(110)로 전송함으로써, 자신이 수신해야 할 버퍼링된 데이터가 존재하는지 여부를 확인할 수 있다. 또한, non-TIM STA은 임의의 시간에 웨이크업하여 AP(110)로 트리거 프레임(trigger frame)을 전송함으로써 AP(110)로부터 데이터를 받을 수 있는 서비스 기간이 시작되었음을 AP(110)에게 알릴 수도 있다. 또한, non-TIM STA은 임의의 시간에 웨이크업하여 업링크 데이터(uplink data)를 AP(110)로 전송할 수도 있다. 이와 같이, non-TIM STA이 임의의 시간에 웨이크업하여 PS-Poll 프레임, 트리거 프레임 또는 상향링크 데이터 프레임을 전송하는 시점은, AP(110)가 비콘 신호를 전송하는 TBTT(Target Beacon Transmission Time)와 겹칠 수도 있고, 또는 다른 STA을 위해 할당된 RAW와 겹칠 수도 있다. non-TIM STA에는 TWT(Target Wake Time) STA와 비스케줄 액티브 폴링 STA(unscheduled active polling STA)가 있고, TWT STA는 스케줄된 액티브 폴링 STA(scheduled active polling STA)으로서 NDP paging STA를 포함한다.
AP(110)는 non-TIM STA이 요구하는 자원을 TIM STA들로부터 보호할 수 있다. 예를 들어, AP(110)는 TWT STA, NDP paging STA, 및 unscheduled active polling STA이 필요로 하는 자원을 TIM STA으로부터 보호할 수 있다. AP(110)는 STA들 간에 채널 액세스로 인한 충돌의 발생 확률을 감소시켜 STA에서 소비하는 에너지를 저감시킨다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 non-TIM STA을 위해 할당된 자원임을 나타내기 위해 이용되는 필드를 도시하는 도면이다.
구체적으로, 도 2는 RAW 프레임(220)에 포함된 제한된 액세스 윈도우 파라미터 세트 정보 요소(RAW Parameter Set Information Element, RPS IE)(210) 및 RPS IE(230)와 관련하여, 지시 비트(non-TIM RAW indication)를 이용하여 TWT STA 또는 non-TIM STA을 위한 자원을 보호하는 것을 나타내는 일례를 설명하기 위한 도면이다. 예를 들어, RPS IE는 RAW 관련 정보로서 RAW 그룹 정보, RAW 시작 시간 정보, RAW 지속 시간 정보, 및 슬롯 정보 등을 포함할 수 있다.
지시 비트가 1로 설정되면, RPS IE에서 필요 없는 정보가 삭제될 수 있다. 예를 들어, RPS IE에서 RAW Slot Definition필드, Options 필드, 또는 RAW Group 필드가 삭제될 수 있다. 삭제 가능한 필드는 제한되지 않는다. 만약 지시 비트가 0으로 설정되면, 삭제되는 필드 없이 관련 필드가 모두 이용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 지시 비트가 1로 설정되고 RAW Group 필드가 삭제되는 경우, TWT STA이나 non-TIM STA이 아닌 STA들은 RAW Start Time으로부터 RAW Duration 동안 CH Indication에 설정된 채널을 액세스하지 않을 수 있다. TWT STA는 RPS IE(210)을 확인하고, 자신에게 할당된 TWT가 RAW Start Time으로부터 RAW Duration 안에 있으면 할당된 TWT에서 동작할 수 있다. non-TIM STA은 어느 경우에나 채널 액세스가 가능하다.
다른 실시예에 따르면, 지시 비트가 1로 설정되고 RAW Group 필드가 삭제되지 않는 경우, STA은 자기가 RPS IE에 정의된 RAW Group에 속하지 않으면 RPS IE에 정의된 시간 구간에서 채널 액세스를 수행하지 않는다.
지시 비트를 이용하는 방법을 unscheduled active polling STA을 위해 확장하는 방법에 대해 기술한다. unscheduled active polling STA은 연관(Association) 단계에서부터 AP에 자신이 non-TIM STA임을 알린 후 AP로부터 non-TIM support의 허락을 받아야 동작할 수 있기 때문에, AP는 non-TIM STA들을 AID(Association Identifier) 그룹핑(grouping)하여 별도로 관리할 수 있다. AP는 unscheduled active polling STA을 위한 RAW를 미리 스케줄링하고, unscheduled active polling STA이 깨어나서 채널 액세스를 성공했을 때 해당 RAW의 시간을 STA에게 알려주어 이후의 데이터 전송을 수행하도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 포인트(AP)의 구성을 도시하는 도면이다.
AP(310)는 비콘 신호를 STA들에게 전송할 수 있다. AP(310)는 비콘 신호를 주기적으로 브로드캐스트(broadcast)할 수 있고, 비콘 신호는 AP(310)가 관리하는 BSS에 관한 정보를 포함할 수 있다. STA은 비콘 신호의 수신을 위해 대기할 수 있고, 비콘 신호로부터 네트워크에 대한 정보를 획득할 수 있다. 또는, STA는 능동적으로 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 브로드캐스트하여 이를 수신한 AP(310)로부터 네트워크 정보를 요청할 수 있다. 프로브 요청 프레임을 수신한 AP(310)는 프로브 응답 프레임(probe response frame)에 네트워크 정보를 포함시켜 해당 STA에 전송할 수 있다.
비콘 신호는 TIM 정보를 포함할 수 있다. TIM 정보는 AP(310)가 어느 STA에 데이터를 전송할 지를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. STA들 중에서 비콘 신호에 포함된 TIM 정보에 기초하여 자기에게 데이터가 전송될 것인지 여부를 판단하여 깨어있을지 아니면 슬립 모드로 동작할지 여부를 결정하는 STA를 TIM STA(350)라고 한다. 이와 반대로, 비콘 신호에 포함된 TIM 정보를 참조하지 않는 STA를 non-TIM STA(340)라고 한다. TIM STA(350)은 AP(310)로부터 전송되는 비콘 신호를 통해 버퍼링된 다운링크 데이터를 체크할 수 있고, non-TIM STA(340)은 비콘 신호 및 버퍼링된 다운링크 데이터를 체크하지 않을 수 있다.
non-TIM STA(340)은 AP(310)에 요청하여 채널 액세스를 수행하기 위한 슬롯을 할당 받아 해당 슬롯에서 채널 액세스를 수행하는 스케줄된 액티브 폴링 스테이션(scheduled active polling STA), 슬롯의 할당 없이 채널 액세스를 수행하는 비스케줄 액티브 폴링 스테이션(unscheduled active polling STA), 또는 널 데이터 패킷 페이징(Null Data Packet Paging, NDP) 설정을 통해 전력 절감을 수행하는 스테이션을 포함할 수 있다.
AP(310)는 non-TIM STA(340)을 위한 자원을 TIM STA(350)로부터 보호할 수 있다. 예를 들어, AP(310)는 non-TIM STA(340)을 위한 자원을 RAW를 이용하여 보호할 수 있다. AP(310)는 non-TIM STA(340)를 위해 보호하려는 자원을 RAW로 설정하고, 해당 RAW에 대한 정보를 비콘 신호에 포함하여 전송할 수 있다. 비콘 신호를 수신한 TIM STA(350)는 비콘 신호에 포함된 RAW 정보에 기초하여 RAW에 의해 보호되는 시간 구간을 식별하고, 해당 시간 구간에서 채널 액세스를 수행하지 않음으로써 non-TIM STA(340)과 TIM STA(350) 간의 충돌이 방지될 수 있다.
AP(310)는 비콘 신호의 RPS IE에 non-TIM STA(340)을 위한 RAW의 정보를 포함하여 전송할 수 있다. non-TIM STA(340)의 자원을 보호하기 위해 할당된 RAW를 non-TIM RAW라고 지칭한다. 비콘 신호의 RPS IE에는 non-TIM RAW 할당 정보가 포함되고, 비콘 신호를 수신한 TIM STA(350)는 RPS IE에 포함된 non-TIM RAW 할당 정보에 따라 non-TIM RAW로 할당된 시간 구간에서 채널 액세스를 수행하지 않는다. 예를 들어, TIM STA(350)는 non-TIM RAW의 전체 시간 구간을 네트워크 할당 벡터(Network Allocation Vector, NAV)로 설정하고, virtual CS(Carrier Sense)하여 채널이 busy 상태인 것으로 설정할 수 있다. 이를 통해, TIM STA(350)는 채널 액세스를 위해 다른 STA들과 경쟁(contention)하지 않으며, 이로 인해 STA의 소비 전력이 절감될 수 있다.
도 3을 참조하면, AP(310)는 제어부(320) 및 통신부(330)를 포함할 수 있다.
AP(310)는 non-TIM STA(340)(또는, 제1 스테이션)을 위한 자원을 TIM STA(350)(또는, 제2 스테이션)로부터 보호하기 위해 non-TIM STA(340)과 설정 절차를 수행할 수 있다. 제어부(320)는 non-TIM STA(340)와의 설정 절차를 제어하고, 통신부(330)는 non-TIM STA(340) 와 통신을 수행할 수 있다. 통신부(330)는 non-TIM STA(340)으로부터 자원 보호의 요청 데이터를 수신할 수 있고, 해당 요청 데이터를 수신하는 경우 제어부(320)는 TIM 정보를 참조하지 않는 non-TIM STA(340)의 자원을 TIM 정보를 참조하는 TIM STA(350)으로부터 보호하기 위한 자원 할당 정보를 생성할 수 있다. 통신부(330)는 결정된 자원 할당 정보를 브로드캐스트할 수 있다. 자원 할당 정보는 비콘 신호에 포함되어 전송될 수 있다.
제어부(320)는 non-TIM STA(340)의 채널 액세스를 위한 시간 구간에서 TIM STA(350)의 채널 액세스를 제한하는 자원 할당 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 자원 할당 정보는 non-TIM STA(340)의 자원을 보호하기 위한 RAW에 관한 정보를 포함할 수 있다. TIM STA(350)은 비콘 신호를 수신하고, 비콘 신호에 포함된 자원 할당 정보를 참조하여 non-TIM STA(340)를 위해 할당된 RAW의 정보를 획득할 수 있다. TIM STA(350)은 non-TIM STA(340)를 위해 할당된 RAW에 대응되는 시간 구간에서 채널 액세스를 수행하지 않을 수 있다.
AP(310)는 non-TIM STA(340)의 자원을 보호하기 위한 자원 할당 정보를 생성하기 위해 먼저, non-TIM STA(340)과 설정 절차를 수행하여 자원의 보호 여부 또는 보호하고자 하는 자원을 결정할 수 있다.
아래에서는 AP(310)와 non-TIM STA(340)인 TWT STA 또는 unscheduled active polling STA 간의 설정 절차에 대해 기술하지만, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다.
<일 실시예에 따른 AP(310)와 TWT STA 간의 설정 절차>
일 실시예에 따르면, 802.11 관리 프레임(management frame)의 캐퍼빌리티 필드(capability field)의 설정에 기초하여 AP(310)와 TWT STA 간의 설정 절차가 수행될 수 있다. 우선, AP(310)가 RAW를 통한 보호를 수행하기 위해서는 dot11RAWOptionActivated 필드가 1로 설정되어 있어야 한다.
capability 필드는 보호할 자원이 TWT(Target Wake Time)를 지원하는 STA인 TWT STA을 위한 자원인지, 아니면 TWT를 지원하지 않는 unscheduled active polling STA을 위한 자원인지에 따라 두 필드로 나뉠 수 있다. 전자와 같이 보호할 자원이 TWT STA을 위한 자원인 경우, TWT support 필드가 1로 설정되었을 때, 제어부(320)는 TWT를 위한 자원 보호를 지원하기 위해 TWT protection support 필드를 1로 설정할 수 있다. 반면, 후자와 같이 보호할 자원이 unscheduled active polling STA을 위한 자원인 경우, non-TIM support 필드가 1로 설정되었을 때, 제어부(320)는 unscheduled active polling STA의 채널 액세스를 위한 자원을 TIM STA(350)으로부터 보호하는 기능을 지원하기 위해 non-TIM protection support 필드를 1로 설정할 수 있다.
TWT STA이 수행하는 capability 필드의 설정도 AP(310)가 수행하는 것과 유사할 수 있다. TWT를 위한 자원의 보호를 위해, TWT STA은 TWT support 필드가 1로 설정된 경우에 TWT Protection Support 필드를 1로 설정할 수 있다. Unscheduled active polling STA이 채널 액세스에서의 충돌을 줄이기 위해 자원의 보호를 위해 AP(310)에게 요청하려고 하는 경우, unscheduled active polling STA은 non-TIM support 필드가 1로 설정되고 TWT Support 필드가 0으로 설정된 경우에, non-TIM Protection Support 필드를 1로 설정한다.
위 두 가지 경우 중 어느 것이든 자원 보호를 요청할 수 있는 TWT STA은 자원 보호를 지원할 수 있는 AP(310)에 자원 보호를 요청할 수 있다. TWT STA은 자원 보호의 요청 데이터를 전송하여 AP(310)에 자원 보호를 요청할 수 있다. 제어부(320)는 TWT STA이 요청한 자원을 RAW로 설정하여 보호할 수 있다. 자원 보호의 요청 데이터는 capability 필드를 포함할 수 있고, capability field의 비트 값은 TWT STA이 자원 보호를 요청한 것인지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, TWT STA은 결합 요청 프레임(association request frame) 또는 재결합 요청 프레임(reassociation request frame)에 포함된 커패빌리티 요소(Capability element)의 TWT Protection Support capability 필드 또는 Non-TIM Protection Support capability 필드를 1로 설정하는 것에 의해 AP(310)에 자원 보호를 요청한다는 것을 알릴 수 있다.
제어부(320)는 non-TIM STA(340)으로부터 자원 보호의 요청 데이터를 수신한 경우, non-TIM STA(340)이 보호를 요청한 시간 구간의 자원을 RAW로 설정한 자원 할당 정보를 결정할 수 있다. 통신부(330)는 non-TIM STA(340)으로부터 자원 보호의 요청 데이터를 수신한 경우, 요청 데이터에 대한 응답으로 non-TIM STA(340)가 요청한 자원의 보호가 가능한지 여부를 나타내는 응답 데이터를 non-TIM STA(340)로 전송할 수 있다.
예를 들어, 통신부(330)가 TWT STA로부터 TWT Protection Support capability 필드가 1로 설정된 프레임을 수신한 경우, 제어부(320)는 위 프레임을 전송한 TWT STA의 TWT 서비스 구간(service period, SP)을 RAW로 설정하여 TWT STA을 위한 자원이 보호될 수 있도록 제어할 수 있다. 제어부(320)는 TWT STA의 모든 TWT 서비스 구간을 RAW를 통해 보호할 수 있다.
다른 예로, 통신부(330)가 TWT STA로부터 Non-TIM Protection Support capability 필드가 1로 설정된 프레임을 수신한 경우, 위 TWT STA이 임의의 시점에 보낸 Frame Control 필드의 Pill type 서브 필드의 값을 3으로 설정한 PS-POLL 프레임에 대한 응답 ACK(acknowledgement) 프레임에 TWT STA의 웨이크업 타임(wakeup time)을 알려주는 duration 값이, RAW를 통한 보호를 알릴 수 있는 RPS IE를 포함한 비콘 신호가 전송될 시점인 TBTT 이후의 시점을 가리키도록 설정할 수 있다. 이렇게 함으로써, 해당 duration 값 이후에 적어도 전송기회(Transmission Opportunity, TxOP) 동안에 BSS 내 TIM STA(350)의 채널 액세스가 허락되지 않는다.
또한, 두 필드를 하나로 두고(예를 들어, RAW Protection capability), AP(310)의 이 비트가 1로 설정되어 있으면 TWT와 non-TIM STA(340)의 자원 모두가 RAW를 통한 보호를 지원하는 것이고, non-TIM STA(340)의 이 비트가 1로 설정되어 있으면 STA의 non-TIM/TWT support 여부에 따라 RAW protection을 요청하는 것이다.
TWT STA이 AP(310)의 비콘 신호 또는 프로브 응답 프레임(probe response frame)을 통하여 AP(310)가 RAW protection을 지원하는지 식별할 수 있고, TWT STA은 위 식별 결과를 AP(310)와 결합(association) 절차를 수행하는데 있어 결합할 AP(310)를 선택하는데 이용할 수 있다. 또한, AP(310)는 TWT STA와 TWT를 설정할 때마다 자원의 보호 여부를 협상할 필요가 없다.
<다른 실시예에 따른 AP(310)와 TWT STA 간의 설정 절차>
다른 실시예에 따르면, TWT STA이 IEEE 802.11 관리 프레임의 capability 필드를 통해 자원의 보호를 한 번 요청하고, 이것이 계속 지속되는 것이 아니라 TWT STA이 자원의 요청시마다 자원 보호의 여부를 함께 알릴 수 있다. TWT STA는 TWT별로 자원의 보호 요청 및 자원의 보호 여부를 AP(310)에 알릴 수 있다. AP(310)는 암묵적(implicitly)으로 RAW capability 설정되어 있다고 판단할 수 있다.
TWT STA가 AP(310)에 TWT에 관한 자원을 요청하는 경우에 TWT STA는 해당 자원의 보호 여부를 함께 요청할 수 있다. TWT STA는 해당 자원의 보호 요청 여부를 나타내는 비트 값을 자원의 요청시마다 AP(310)로 전송할 수 있다. AP(310)는 TWT STA이 요청한 자원이 보호될지 여부를 나타내는 비트 값을 TWT 응답 데이터(또는, 응답 프레임)에 포함하여 TWT STA에 전송할 수 있다. 다시 말해, AP(310)이 TWT STA로부터 자원의 요청을 수신하는 경우, 통신부(330)는 TWT STA에 의해 요청된 자원이 보호될지 여부를 나타내는 응답 데이터를 TWT STA에 전송할 수 있다. AP(310)가 TWT STA이 요청한 자원을 보호하는 것으로 결정하는 경우, 해당 TWT STA이 요청한 자원을 TIM STA로부터 보호하기 위한 자원 할당 정보를 결정할 수 있다.
AP(310)는 주기성, 대기(latency), 서비스 기간(service period) 등의 트래픽(traffic)의 성격에 따라 TWT STA와 TWT 협상을 수행해야 하는데, TWT 협상마다 자원의 보호 요청 여부가 달라질 수 있다. 또한, AP(310)가 새로운 TWT에 대한 보호를 수행할 수 있는지 여부도 달라질 수 있다. TWT STA이 필요한 경우에 자원 보호를 요청하고, AP(310)도 상황을 고려하여 TWT STA의 자원을 보호함에 따라 보다 유연한(flexible) 스케쥴링이 가능하게 되고, TWT STA이 원하는 TWT 설정 값을 반영할 수 있게 된다.
이를 위해, 자원 보호의 요청 여부를 나타내는 제어 데이터가 이용될 수 있다. 통신부(330)는 TWT STA으로부터 자원 보호의 요청 여부를 나타내는 제어 데이터를 수신할 수 있다. 제어부(320)는 수신한 제어 데이터에 기초하여 TWT STA가 자원 보호를 요청하였는지 여부를 판단할 수 있다. TWT STA이 자원 보호를 요청하고, 제어부(320)가 해당 TWT STA이 보호를 요청한 시간 구간의 자원을 보호하기로 결정한 경우, 제어부(32)는 해당 시간 구간의 자원을 제한된 액세스 윈도우로 설정하여 보호하는 자원 할당 정보를 결정할 수 있다. TWT STA으로부터 자원의 보호 요청 여부를 나타내는 제어 데이터를 수신한 경우, 통신부(330)는 TWT STA이 요청한 자원을 RAW를 통해 보호하겠다(guaranteed to protect)는 것을 나타내는 TWT 응답 데이터 또는 TWT STA이 요청한 자원이 보호되지 않을 수 있음(may not protect)을 나타내는 TWT 응답 데이터를 해당 TWT STA에 전송할 수도 있다.
예를 들어, TWT STA이 AP(310)에 TWT 요청을 할 때, 도 5에 도시된 TWT 엘리먼트(element)의 컨트롤 필드(control field)를 구성하는 1 비트를 RAW Protection 비트로 정의할 수 있다. 도 5는 TWT 엘리먼트의 컨트롤 필드의 포맷을 도시한 도면으로, 컨트롤 필드의 reserved 비트 중 한 비트를 RAW Protection 비트로 정의할 수 있다. 해당 비트가 1로 설정된 경우, 제어부(320)는 TWT STA이 요청한 TWT 자원에 RAW를 통한 보호를 함께 요청한 것으로 판단할 수 있다. 이와 반대로, 해당 비트가 0으로 설정된 경우, 제어부(320)는 TWT STA이 요청한 TWT 자원에 별도의 RAW를 통한 보호를 요청하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 통신부(330)는 TWT STA이 요청한 자원이 보호될지 여부를 나타내는 비트 값을 TWT 엘리먼트의 TWT 컨트롤 필드에 정의하고, 해당 TWT 컨트롤 필드를 포함하는 TWT 응답 데이터를 TWT STA에 전송할 수 있다.
다른 예로, TWT STA이 AP(310)에 TWT 요청을 할 때, TWT 엘리먼트(TWT element)의 리퀘스트 타입 필드(Request Type field)을 구성하는 어느 한 비트를 RAW Protection 비트로 정의할 수 있다. 해당 비트가 1로 설정된 경우, 제어부(320)는 TWT STA이 요청한 TWT 자원에 RAW를 통한 보호를 함께 요청한 것으로 판단할 수 있다. 이와 반대로, RAW Protection 비트가 0으로 설정된 경우, 제어부(320)는 TWT STA이 요청한 TWT 자원에 별도의 RAW를 통한 보호를 요청하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 통신부(330)는 TWT STA이 요청한 자원이 보호될지 여부를 나타내는 비트 값을 TWT 엘리먼트의 TWT 리퀘스트 필드에 정의하고, 해당 TWT 리퀘스트 필드를 포함하는 TWT 응답 데이터를 TWT STA에 전송할 수 있다.
TWT에 관한 자원을 요청하는 TWT STA는 AP(310)에게 자신이 요청한 자원의 보호를 함께 요청하기 위해 TWT 엘리먼트의 RAW protection 비트를 1로 설정할 수 있다. AP(310)가 TWT STA로부터 RAW Protection 비트가 1로 설정된 TWT 엘리먼트를 수신한 경우, 제어부(320)는 TWT STA가 요청한 자원을 보호할지 여부를 결정하고, 통신부(330)는 TWT STA가 요청한 자원이 보호될지 여부를 나타내는 비트 값이 정의된 TWT 응답 데이터(또는, 응답 프레임)를 해당 TWT STA에 전송할 수 있다. TWT 응답 데이터에 정의된 해당 비트 값이 1을 나타내면, TWT STA가 TWT 엘리먼트를 통해 요청한 자원이 보호될 것(guaranteed to protect)임을 나타내고, 해당 비트 값이 0을 나타내면 TWT STA가 요청한 자원이 보호되지 않을 수 있음(may not protect)을 나타낼 수 있다. 제어부(320)가 TWT STA가 요청한 자원을 보호하는 것으로 결정한 경우, 제어부(320)는 TWT STA가 요청한 자원(예를 들어, TWT 시점부터 특정 시점까지의 시간 구간)을 RAW로 보호하여 TIM STA이 해당 자원에 액세스하는 것을 제한할 수 있다. 위 RAW에 관한 정보는 자원 할당 정보에 포함되어 브로드캐스트될 수 있다.
TWT에 관한 자원을 요청하는 TWT STA는 AP(310)에게 자신이 요청한 자원의 보호가 필요 없음을 알리기 위해 TWT 엘리먼트의 RAW protection 비트를 0으로 설정할 수 있다. AP(310)가 TWT STA로부터 TWT 엘리먼트를 수신하는 경우, AP(310)는 TWT STA이 요청한 자원이 RAW에 의해 보호될지 여부를 나타내는 TWT 응답 데이터(또는, 응답 프레임)를 TWT STA로 전송할 수 있다. 응답 데이터는 TWT STA가 요청한 자원이 보호될지 여부를 나타내는 비트 값을 포함할 수 있고, 해당 비트 값이 1을 나타내면, TWT STA가 TWT 엘리먼트를 통해 요청한 자원이 보호될 것(guaranteed to protect)임을 나타내고, 해당 비트 값이 0을 나타내면 TWT STA가 요청한 자원이 보호되지 않을 수 있음(may not protect)을 나타낼 수 있다.
TWT 자원을 요청한 TWT STA이 위 RAW Protection 비트를 설정한 경우와 AP(310)가 위 RAW Protection 비트를 설정한 경우를 서로 다르게 볼 수 있다. Non-TIM STA(340)이 RAW Protection 비트를 1로 설정한 경우에는, TWT STA이 RAW Protection을 AP(310)에 요청하는 것에 추가로, 만약 AP(310)에 요청한 TWT 파라미터를 만족시키면서까지 RAW Protection을 수행할 수 없는 경우에는 TWT 파라미터의 보호에 우선 순위를 두어 TWT를 설정해달라고 요청하는 것이다. 그리고, TWT STA이 RAW Protection 비트를 0으로 설정한 경우에는, RAW Protection보다 TWT 파라미터를 우선 순위에 두어 TWT를 설정해달라고 요청하는 것이다.
<또 다른 실시예에 따른 AP(310)와 TWT STA 간의 설정 절차>
또 다른 실시예에 따르면, RAW Protection을 수행할 수 있는 AP(310)는 capability 필드를 설정하여 자원 보호의 가능 여부를 TWT STA에 알릴 수 있고, RAW Protection을 요청하는 TWT STA는 자원 보호의 요청 여부를 AP(310)에 알릴 수 있다. TWT STA은 결합(assocation)할 AP(310)를 선택하는 데 위 capability 필드의 값을 이용할 수 있다. AP(310)와 결합한 이후에, RAW protection capability 필드를 1로 설정한 TWT STA는 TWT 설정시 마다 기본적으로 TWT protection을 요청하고, 요청한 TWT가 AP(310)에 의해 할당되지 않은 경우에는 TWT protection 및 TWT 파라미터 중 보호할 우선순위를 둘 수 있다. RAW protection capability 필드를 0으로 설정한 TWT STA는 TWT 설정시 TWT Protection을 고려하지 않고, 기존의 TWT 설정과 동일하게 동작할 수 있다. 따라서, 처음 이후의 RAW protection 설정 협상은 조건적으로 AP(310)와 TWT STA이 모두 capability 필드를 1로 설정된 경우에 수행될 수 있다.
<일 실시예에 따른 AP(310)와 unscheduled active polling STA 간의 설정 절차>
위에서와 같은 RAW Protection은 TWT STA뿐만 아니라 unscheduled active polling STA의 채널 액세스를 위해 AP(310)가 할당한 시간 구간에도 적용될 수 있다. unscheduled active polling STA은 AP(310)에게 PS-POLL 프레임을 전송하면서 자신의 어웨이크/도즈(awake/doze) 사이클을 재스케쥴링하기 위한 시점까지의 시간 구간(duration)을 요청할 수 있다. 예를 들어, 요청된 시간 구간은 필요한 정보를 획득하기 위한 비콘 신호의 TBTT까지의 시간 구간, 또는 데이터를 교환하기 위한 서비스 구간까지의 시간 구간이 될 수 있다. 시간 구간이 포함된 응답 프레임을 수신한 unscheduled active polling STA은 해당 시간 구간 동안 채널 액세스를 수행하지 않고 도즈(doze) 상태에 있다가 해당 시간 구간 이후에 웨이크업(wakeup)하여 채널 액세스를 수행할 수 있다.
제어부(320)는 PS-POLL 프레임의 Frame Control 필드의 Poll type 서브 필드의 값에 기초하여 위와 같은 unscheduled active polling STA의 요청을 확인할 수 있다. unscheduled active polling STA이 Poll type을 3으로 설정한 PS-POLL 프레임을 전송하여 어웨이크/도즈 사이클의 재스케줄링을 요청하는 것과 동시에 스케줄링할 서비스 구간까지의 시간 구간 정보를 응답 프레임으로서 우선 요청할 수 있다. Non TIM Support 필드를 1로 설정한 unscheduled active polling STA이 Poll type 값이 3인 PS-POLL 프레임을 요청하는 경우, 제어부(320)는 해당 서비스 구간을 RAW를 통해 보호하는 RAW protection을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부(320)는 서비스 구간의 시작 시점이 비콘 신호가 발송될 시점인 TBTT 이후가 되도록 조정할 수 있다. 여기서, 비콘 신호는 해당 서비스 구간을 포함하는 RAW를 시그널링하는 RPS IE를 포함할 수 있다. 만약, 이러한 조정이 불가능한 경우, 제어부(320)는 이미 RPS IE로 알려준 RAW 내의 시점으로 서비스 구간의 시작 시점을 알려줄 수 있다. 이 경우, 예를 들어, unscheduled active polling STA이 다른 TWT STA와 경쟁할 수 있으나, 제어부(320)는 해당 경쟁이 적을 것으로 예상되는 시점을 재스케줄링할 수 있다.
또한, unscheduled active polling STA에 대한 AP(310)의 지연된(delayed) 자원 할당에 대해 AP(310)가 RAW Protection을 수행하지 못하는 경우, AP(310)는 이를 unscheduled active polling STA에게 알려줄 수 있다. 예를 들어, 제어부(320)는 NDP ACK frame(Null Data Packet Acknowledgement frame) 또는 NDP modified ACK frame의 reserved 비트 중 어느 하나의 비트를 통해 RAW Protection의 수행 여부를 unscheduled active polling STA에 알릴 수 있다. 제어부(320)는 해당 비트를 1로 설정하여 RAW Protection을 수행함을 나타낼 수 있고, 해당 비트를 0으로 설정하여 RAW Protection을 수행하지 않음을 나타낼 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이션(STA)의 구성을 도시하는 도면이다.
도 4의 STA(410)은 팀(Traffic Indication MAP(440), TIM) 정보를 참조하지 않고, AP(440)에 채널 액세스를 수행하는 non-TIM STA일 수 있다. 도 4를 참조하면, STA(410)은 제어부(420) 및 통신부(430)를 포함할 수 있다.
제어부(420)는 AP(440)에 자원 보호를 요청하기 위한 요청 데이터를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 요청 데이터는 802.11 관리 프레임의 capability 필드를 포함할 수 있고, 제어부(420)는 해당 capability 필드의 비트 값을 통해 AP(440)에 자원 보호를 요청할지 여부를 나타낼 수 있다. 통신부(430)는 생성된 요청 데이터를 AP(440)에 전송할 수 있다. 통신부(430)는 AP(440)로부터 해당 요청 데이터에 대한 응답으로 자원 보호가 가능한지 여부를 나타내는 응답 데이터를 수신할 수 있다. AP(440)는 STA(410)이 자원과 자원 보호를 함께 요청한 경우, 요청한 자원을 RAW로 설정한 자원 할당 정보를 생성하고, 생성된 자원 할당 정보를 브로드캐스트할 수 있다. AP(440)에 의해 생성된 자원 할당 정보는 AP(440)에 의해 전송되는 비콘 신호에 포함되어 브로드캐스트될 수 있으며, 해당 자원 할당 정보를 수신한 TIM STA는 AP(440)가 설정한 RAW 구간에서 채널 액세스를 수행하지 않는다.
다른 실시예에 따르면, STA(410)은 TWT STA이고, STA(410)은 AP(440)에 TWT에 관한 자원을 요청할 때마다 해당 자원의 보호 여부를 함께 AP(440)에 요청할 수 있다. 제어부(420)는 액세스 포인트에 자원을 요청하는 경우, 해당 자원에 관한 보호 요청 여부를 나타내는 비트 값을 포함하는 요청 데이터를 생성할 수 있다. TWT에 관한 자원의 보호 요청 여부를 나타내는 비트 값은 TWT 엘리먼트의 컨트롤 필드(control field) 또는 리퀘스트 타입 필드(Request Type field)에 포함되어 전송될 수 있다. 통신부(430)은 STA(410)이 요청한 자원이 보호될지 여부를 나타내는 응답 데이터를 AP(440)로부터 수신할 수 있다. 제어부(420)는 AP(440)로부터 수신한 응답 데이터에 기초하여 자신이 요청한 자원이 보호될지 여부를 식별할 수 있다.
도 4의 STA(410)은 도 3의 non-TIM STA(340)에 대응되고, 여기서 기술하지 않은 STA(410) 관한 설명은 도 3의 관련 내용을 참조할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 액세스 제어 방법의 동작을 도시한 흐름도이다.
단계(610)에서, AP는 non-TIM STA의 자원을 TIM STA으로부터 보호하기 위한 자원 할당 정보를 결정할 수 있다. AP는 non-TIM STA을 위한 자원을 TIM STA로부터 보호하기 위해 non-TIM STA과 설정 절차를 수행할 수 있다. AP는 non-TIM STA 간의 설정 절차를 통해 자원의 보호 여부 또는 보호하고자 하는 자원을 결정할 수 있다. AP와 non-TIM STA 간의 설정 절차에 관한 자세한 내용은 도 3에 기술된 내용을 참조할 수 있다.
AP는 non-TIM STA의 채널 액세스를 위한 시간 구간에서 TIM STA의 채널 액세스를 제한하는 자원 할당 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 자원 할당 정보는 non-TIM STA의 자원을 보호하기 위한 RAW에 관한 정보를 포함할 수 있다. AP는 non-TIM STA으로부터 자원 보호의 요청 데이터를 수신할 수 있고, 해당 요청 데이터를 수신하는 경우 AP는 TIM 정보를 참조하지 않는 non-TIM STA의 자원을 TIM 정보를 참조하는 TIM STA으로부터 보호하기 위한 자원 할당 정보를 생성할 수 있다.
단계(620)에서, AP는 단계(610)에서 결정된 자원 할당 정보를 브로드캐스트할 수 있다. 자원 할당 정보는 비콘 신호에 포함되어 전송될 수 있다. TIM STA는 AP로부터 비콘 신호를 수신하고, 비콘 신호에 포함된 자원 할당 정보를 참조하여 non-TIM STA를 위해 할당된 RAW의 정보를 획득할 수 있다. TIM STA가 non-TIM STA를 위해 할당된 RAW에 대응되는 시간 구간에서 채널 액세스를 수행하지 않음으로써 불필요한 전력 소비를 저감시킬 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 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 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (16)

  1. 무선 통신 시스템에서 엑세스 포인트(Access Point, AP)가 채널 엑세스를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 AP가 스테이션(Station, STA)으로부터 TWT(Target Wake Time)를 위한 자원 보호(protection of resource)가 요청되는지 여부를 지시하는 비트 값을 포함하는 요청 프레임을 수신하는 단계로써, 상기 STA가 상기 TWT를 위한 자원 보호를 요청하는 경우, 상기 요청 프레임의 상기 비트 값은 제 1 값으로 설정되고;
    상기 제 1 값으로 설정된 상기 요청 프레임을 수신하는 경우, 상기 TWT를 위한 자원 보호 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 TWT를 위한 자원 보호 요청에 대한 응답으로 상기 TWT를 위한 자원이 보호되는지 여부를 지시하는 비트를 포함하는 응답 프레임을 상기 STA로 전송하는 단계;를 포함하되,
    상기 AP는 상기 요청 프레임에 기초하여 상기 STA의 상기 TWT의 서비스 구간을 보호하는 RAW(Restricted Access Window)를 할당하고,
    상기 할당된 RAW에 대한 정보를 포함하는 비콘 프레임을 브로드캐스트 방식에 기초하여 전송하는, 채널 엑세스 제어 방법
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 STA가 상기 TWT를 위한 자원 보호를 요청하지 않는 경우, 상기 요청 프레임의 상기 비트 값은 제 2 값으로 설정되는, 채널 엑세스 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 응답 프레임의 상기 비트 값이 제 1 값인 경우, 상기 응답 프레임의 상기 비트 값은 RAW(Restricted Access Window)를 할당하여 상기 자원이 보호됨을 지시하는, 채널 엑세스 제어 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 응답 프레임의 비트 값이 제 2 값인 경우, 상기 응답 프레임의 상기 비트 값은 상기 자원이 보호되지 않음을 지시하는, 채널 엑세스 제어 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 할당된 RAW에서는 TIM(traffic indication map) STA의 채널 엑세스가 제한되되, 상기 TIM STA는 TIM 정보를 체크하는 STA인, 채널 엑세스 제어 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 스테이션(station, STA)가 채널 엑세스를 제어하는 방법에 있어서,
    엑세스 포인트(access point, AP)로 TWT(Target Wake Time)를 위한 자원 보호(protection of resource)가 요청되는지 여부를 지시하는 비트 값을 포함하는 요청 프레임을 전송하는 단계로써, 상기 STA가 상기 TWT를 위한 자원 보호를 요청하는 경우, 상기 요청 프레임의 상기 비트 값은 제 1 값으로 설정되고, 상기 TWT를 위한 자원 보호 여부는 상기 AP에 의해 결정되고; 및
    상기 TWT를 위한 자원 보호 요청에 대한 응답으로 상기 TWT를 위한 자원이 보호되는지 여부를 지시하는 비트를 포함하는 응답 프레임을 상기 AP로부터 수신하는 단계;를 포함하되,
    상기 STA의 상기 TWT의 서비스 구간을 보호하는 RAW(Restricted Access Window)가 상기 요청 프레임에 기초하여 상기 AP에 의해 할당되고,
    상기 STA는 브로드캐스트 방식에 기초하여 전송되는 상기 할당된 RAW에 대한 정보를 포함하는 비콘 프레임을 상기 AP로부터 수신하는, 채널 엑세스 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 STA가 상기 TWT를 위한 자원 보호를 요청하지 않는 경우, 상기 요청 프레임의 상기 비트 값은 제 2 값으로 설정되는, 채널 엑세스 제어 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 응답 프레임의 상기 비트 값이 제 1 값인 경우, 상기 응답 프레임의 상기 비트 값은 RAW(Restricted Access Window)를 할당하여 상기 자원이 보호됨을 지시하는, 채널 엑세스 제어 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 응답 프레임의 비트 값이 제 2 값인 경우, 상기 응답 프레임의 상기 비트 값은 상기 자원이 보호되지 않음을 지시하는, 채널 엑세스 제어 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 할당된 RAW에서는 TIM(traffic indication map) STA의 채널 엑세스가 제한되되, 상기 TIM STA는 TIM 정보를 체크하는 스테이션인, 채널 엑세스 제어 방법.
  15. 무선 통신 시스템에서 채널 엑세스를 제어하는 엑세스 포인트(Access Point, AP)에 있어서,
    송수신부;
    상기 송수신부를 제어하는 프로세서;를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    상기 송수신부를 통해 상기 AP가 스테이션(Station, STA)으로부터 TWT(Target Wake Time)를 위한 자원 보호(protection of resource)가 요청되는지 여부를 지시하는 비트 값을 포함하는 요청 프레임을 수신하되, 상기 STA가 상기 TWT를 위한 자원 보호를 요청하는 경우, 상기 요청 프레임의 상기 비트 값은 제 1 값으로 설정되고,
    상기 제 1 값으로 설정된 상기 요청 프레임을 수신하는 경우, 상기 TWT를 위한 자원 보호 여부를 결정하고, 및
    상기 송수신부를 통해 상기 TWT를 위한 자원 보호 요청에 대한 응답으로 상기 TWT를 위한 자원이 보호되는지 여부를 지시하는 비트를 포함하는 응답 프레임을 상기 STA로 전송하되,
    상기 AP는 상기 요청 프레임에 기초하여 상기 STA의 상기 TWT의 서비스 구간을 보호하는 RAW(Restricted Access Window)를 할당하고,
    상기 할당된 RAW에 대한 정보를 포함하는 비콘 프레임을 브로드캐스트 방식에 기초하여 전송하는, 채널 엑세스를 제어하는 AP.
  16. 무선 통신 시스템에서 채널 엑세스를 제어하는 스테이션(Station, STA)에 있어서,
    송수신부;
    상기 송수신부를 제어하는 프로세서;를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    상기 송수신부를 통해 엑세스 포인트(access point, AP)로 TWT(Target Wake Time)를 위한 자원 보호(protection of resource)가 요청되는지 여부를 지시하는 비트 값을 포함하는 요청 프레임을 전송하되, 상기 STA가 상기 TWT를 위한 자원 보호를 요청하는 경우, 상기 요청 프레임의 상기 비트 값은 제 1 값으로 설정되고, 상기 TWT를 위한 자원 보호 여부는 상기 AP에 의해 결정되고, 및
    상기 송수신부를 통해 상기 TWT를 위한 자원 보호 요청에 대한 응답으로 상기 TWT를 위한 자원이 보호되는지 여부를 지시하는 비트를 포함하는 응답 프레임을 상기 AP로부터 수신하되,
    상기 STA의 상기 TWT의 서비스 구간을 보호하는 RAW(Restricted Access Window)가 상기 요청 프레임에 기초하여 상기 AP에 의해 할당되고,
    상기 STA는 브로드캐스트 방식에 기초하여 전송되는 상기 할당된 RAW에 대한 정보를 포함하는 비콘 프레임을 상기 AP로부터 수신하는, 채널 엑세스를 제어하는 STA.
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