KR102353136B1

KR102353136B1 - 지향성 비컨 전송 및 수신 활동 표시

Info

Publication number: KR102353136B1
Application number: KR1020207013633A
Authority: KR
Inventors: 모하메드 압오우엘세오우드; 가즈유키 사코다
Original assignee: 소니그룹주식회사
Priority date: 2017-12-12
Filing date: 2018-12-11
Publication date: 2022-01-19
Also published as: US11057786B2; KR20220012416A; US10721636B2; US20190182685A1; WO2019118405A1; CN111373696A; KR20200070322A; US10382983B2; JP2021506179A; US20200008082A1; JP7045003B2; US20200404514A1; EP3688931A4; KR102454139B1; EP3688931A1

Abstract

무선 메시 네트워크 내의 노드들에 의해 밀리미터 파(mmW) 대역에서 무선 지향성 통신이 수행된다. 비컨 프레임들은, 각각의 상응하는 통신(전송 또는 수신) 방향에 대한 플래그와 함께 mmW 상의 활성 및 비활성 통신 방향들을 시그널링하는 활동 표시자를 통합하도록 구성된다. 활동 표시자는, 간섭을 덜 받는 및/또는 다른 스테이션들에 대한 간섭을 덜 생성하는 접속들을 획득하도록 경로 및 빔 선택을 향상시키는데 이용된다. 활동 표시자는, 또한, 또는 대안으로서, 액세스 포인트(AP) 또는 스테이션(STA) 또는 메시 스테이션(MSTA)으로의 접속의 선택들을 개선하거나, 간섭을 감소시키거나, 주어진 AP, STA, 또는 MSTA로부터의 어느 빔이 이용될 것인지를 선택하기 위해 이용된다. 활동 표시자에 기초하여, 분산형 간섭 및 자원 조율이 개시되거나, 및/또는 재라우팅이 결정될 수 있다.

Description

지향성 비컨 전송 및 수신 활동 표시

관련 출원의 상호참조

본 출원은, 전체가 본 명세서에 참조로 포함되는 2017년 12월 12일 출원된 미국 가출원 제62/597,484호의 이익 및 그에 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 권리도 포기하지 않는다.

본 개시내용의 기술은, 대체로 스테이션들 사이의 지향성 무선 통신에 관한 것으로, 더 구체적으로는 네트워크에서 간섭이 감소될 수 있도록 각각의 통신 방향에 대한 활동 표시자를 전달하는 것에 관한 것이다.

더 높은 트래픽 용량의 필요성으로 인해, 밀리미터 파장(mm-파 또는 mmW) 체제의 무선 네트워크가 점점 더 중요해지고 있다. 더 높은 트래픽 용량에 대한 이러한 필요성을 충족시키기 위해, 네트워크 오퍼레이터들은 치밀화라는 아이디어를 수용하기 시작했다. 현재의 6GHz이하의 무선 기술은, 높은 데이터 수요에 대처하기에 충분하지 않다. 하나의 쉬운 대안은, 밀리미터 파 대역(mmW)이라고 지칭되는 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. 네트워크로의 노드의 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 노드의 ID에 대한 지식의 획득; (b) 빔포밍을 위한 최상의 전송 패턴에 대한 지식의 획득; (c) 전체 네트워크를 연장된 기간 동기화 상태로 유지; (d) 충돌 및 난청으로 인해 발생하는 채널 액세스 문제의 극복; 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, 대체로 지향성 무선 통신을 갖는 네트워크를 대상으로 하지는 않는다.

따라서, 무선 통신 네트워크 내에서 향상된 동기화 및 빔포밍 메커니즘에 대한 필요성이 존재한다. 본 개시내용은 이러한 필요성을 충족시키고 이전 기술들에 비해 추가적인 혜택을 제공한다.

각각이 상이한 전송 방향들을 갖는 복수의 안테나 패턴 섹터를 갖는 지향성 밀리미터 파(mmW) 통신을 포함하는 다른 무선 통신 스테이션들(노드들)과 무선으로 통신하도록 구성된 연관된 프로그래밍을 갖춘 무선 통신 회로(스테이션, 노드). 활성 데이터 전송을 갖는 통신 방향을 시그널링하는 활동 표시자(activity indicator)를 포함하는 다양한 형태의 비컨 프레임이 전송된다. 적어도 하나의 실시예에서, 이들 활동 표시자는 각각의 상응하는 통신 방향에 대한 플래그(또는 필드)를 포함하여, 그 방향이 활성 전송 또는 수신에 속하는지를 표시한다.

스테이션은, 간섭이 적거나, 및/또는 다른 스테이션에 대한 간섭을 덜 생성하는 접속들을 획득하도록, 유망한 접속의 선택을 개선하기 위한 활동 표시자를 이용한다. 활동 표시자는 또한, 또는 대안으로서, 네트워크에서 더 적은 간섭을 획득하기 위해, 액세스 포인트(AP) 또는 스테이션(STA) 또는 메시 스테이션(MSTA)으로의 통신 접속을 선택할 때 이용될 수 있다. 활동 표시자는 또한, 또는 대안으로서, 네트워크에서 더 적은 간섭을 획득하기 위해, 액세스 포인트(AP) 또는 스테이션(STA) 또는 메시 스테이션(MSTA)으로부터의 통신 빔을 선택할 때 이용될 수 있다. 추가로, 활동 표시자는, 또한 또는 대안으로서, 전체 통신을 최적화하고 메시 네트워크 내의 노드들 사이에서 더 적은 간섭을 생성하기 위해 잠재적인 높은 간섭의 방향에서의 메시지들을 교환함으로써 분산형 간섭 및 자원 조율을 수행하기 위한 기초로서 이용될 수 있다. 또한, 활동 표시자는 스펙트럼적으로 덜 혼잡하거나 간섭이 적은 대안적인 통신 경로들이 존재할 때마다 다른 노드들 또는 통신 빔들을 통해 데이터를 재라우팅하기 위한 기초로서 이용될 수 있다.

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 비컨에서 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 인터벌(Beacon Interval)은 비컨 전송 시간들 사이의 시간을 나타내는 주기적 수퍼 프레임 기간이다.

BRP : BF 개선 프로토콜(BF Refinement protocol); 수신기 훈련을 가능케하고 최상의 지향성 통신을 달성하기 위해 전송기와 수신기 측을 반복적으로 훈련시키는 BF 프로토콜.

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 인터벌(BTI) 및 연관-빔포밍 훈련 기간(A-BFT)을 포함하는 비컨 헤더 인터벌.

BTI : 비컨 전송 인터벌(Beacon Transmission Interval)은 연속적인 비컨 전송들 사이의 인터벌이다.

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 인터벌(DTI) 내의 기간.

D2D : 액세스 포인트를 통과할 필요없이 2개의 무선 노드 사이의 직접 통신인 디바이스간 통신이다.

DTI : 데이터 전송 인터벌(Data Transfer Interval); 실제의 데이터 전송이 후속해서 뒤따르는 전체 BF 훈련이 허용되는 기간. DTI는 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(MAC; 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 : 전송의 비지향성 안테나 모드.

준-전방향성 : 가장 넓은 빔 폭을 획득될 수 있는 지향성 다중 기가비트(DMG) 안테나 동작 모드.

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; 액세스 포인트(AP)에 의해 스케쥴링되는 SP. 스케쥴링된 SP는 고정된 시간 인터벌에서 시작한다.

스펙트럼 효율 : 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) 인터벌에 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 비컨 수신 전력에 기초하여 접속을 형성하는 무선 mmWave 노드들의 무선 노드 토폴로지 예이다.
도 11은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 지향성 활동에 기초하여 접속을 형성하는 무선 mmWave 노드들의 무선 노드 토폴로지 예이다.
도 12는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 스테이션 하드웨어의 블록도이다.
도 13은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 mmW 안테나 시스템에 의해 생성된 빔 패턴도이다.
도 14는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 6GHz이하 안테나에 의해 생성된 빔 패턴도이다.
도 15는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 하나의 빔에 의해 서빙되는 2개의 피어들에 대한 지향성 빔 이용의 무선 노드 도면이다.
도 16은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 하나의 피어가 새로운 지향성 빔으로 이동한 후 지향성 빔 업데이트의 무선 노드 도면이다.
도 17a 및 도 17b는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 이용률-인식 표시자들을 갖는 비컨 전송의 흐름도이다.
도 18a 및 도 18b는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 이용률-인식 표시자들을 갖는 흐름도 비컨이다.
도 19a 및 도 19b는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 비컨 및 연관된 지향성 활동 맵 브로드캐스트의 도면이다.
도 20은 본 개시내용의 한 실시예에 따라 이용되는 대략적 빔 대 정교한 빔을 도시하는 지향성 비컨들의 무선 노드 도면이다.
도 21a 및 도 21b는 본 개시내용의 한 실시예에 따라 이용되는 비컨 프레임의 도면 및 비컨 지향성 활동 비트들의 노드 도면이다.
도 22는 본 개시내용의 한 실시예에 따라 수행되는 지향성 비컨 활동 표시자 및 빔 선택의 무선 노드 도면이다.
도 23a 및 도 23b는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 지향성 비컨 활동 표시자 전송에 대한 비최적화된 메시 네트워크를 비교하는 무선 노드 도면이다.
도 24는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 로컬 메시 그룹들 사이의 간섭 처리를 도시하는 무선 노드 도면이다.

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 비컨을 놓치지 않도록 각각의 채널에서 충분한 시간을 기다려야 한다. 비컨이 상실된다면, STA는 또 다른 비컨 전송 인터벌(BTI)을 기다려야 한다.

다음은 능동 스캔의 특징이다. (a) 로컬 네트워크에 참여하기를 원하는 새로운 STA는, 다음과 같이, 각각의 채널 상에서 프로브 요청 프레임들을 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. STA는, 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 비컨을 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 인터벌인 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 STA와 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 STA로서 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 스위칭, 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 프레임들을 전송한다. DMG STA는, 프로브 요청 프레임들의 전송 전에 DMG 비컨 프레임들을 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 수신자인 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/비AP와의 통신을 개시하기 위해 PCP/AP를 요구한다는 것을 나타내기 위해 비PCP/비AP STA에 의해 1로 설정된다. 폴링 요구 필드는 0으로 설정되어, 비PCP/비AP는 PCP/AP가 통신을 개시하는지의 여부에 대한 어떠한 선호도 갖고 있지 않다는 것을 나타낸다.

2. 온디맨드 경로 동기화 및 빔포밍 소개

2.1. 문제 진술

WLAN(무선 근거리 통신망) 스테이션은, 네트워크 공지, 자원 관리 및 동기화 목적으로 비컨을 전송한다. 밀리미터 파(mm-wave) 통신에서, 이들 비컨의 전송은, 경로 손실 및 근방 반사 채널 특성(specular channel characteristics)을 극복하기 위해 더 높은 안테나 이득을 제공하는 지향성이다. 스테이션 노드는, 시선 경로 및 반사된 경로를 통해 동일한 전송기로부터의 복수의 이용가능한 빔을 수신할 수 있다. 또한, 노드는 자신이 스캔중인 영역 내의 복수의 전송기로부터 복수의 빔을 수신할 수 있다. 특정한 지향성 빔을 통해 데이터를 전송 또는 수신하는 스테이션 노드는, 다른 스테이션의 활성 수신에 대해 간섭을 생성하거나, 그 자신이 다른 스테이션에 의한 전송으로부터의 간섭을 겪을 수 있다.

대화전 청취(listen-before-talk) 프로토콜이 요구된다면, 노드는 전형적으로 채널에 액세스하기 위해 전방향 감지에 의존한다. 그러나, 대화전 청취를 이용하는 것이 공간 채널 이용에 관한 정보를 제공하지는 않는다. 특정한 방향에서의 진행중인 활동의 상태를 아는 것은, 노드가 새로운 접속을 형성할 때, 또는 특정한 통신 방향을 회피하는데 있어서, 노드 결정을 개선시킬 수 있다. 이것은, 어떤 지향성 빔을 이용할지 또는 피해야 할지를 결정하기 전에 노드가 이 빔 방향의 이용에 관한 정보(예를 들어, 이 방향이 점유된 양)를 수신할 때 중요한 이점이 될 수 있다.

노드 접속 및 간섭을 관리하기 위해 중앙 제어기를 이용할 수 없는 경우, 노드 접속을 관리하고 지향성 간섭을 피하기 위해 분산형 시스템이 필요하다.

2.2. 본 개시내용의 기여

동일한 네트워크 내의 또는 상이한 네트워크들에 걸친 노드들 사이에서 각각의 전송 방향의 공간 점유에 관한 정보를 시그널링하고 수신하기 위한 방법 및 장치가 설명된다. 노드는, 어떤 스펙트럼 방향이 전송에 의해 점유되고 어떤 방향이 수신에 의해 점유되는지를 나타내는 정보를 다른 이웃 노드에 전송할 수 있다. 본 개시내용에서, 노드는 이 정보를 이용하여 데이터를 라우팅하거나, 다른 노드와의 접속을 형성하거나, 스펙트럼적으로 혼잡한 빔을 피하거나 및/또는 서로간의 전송을 조율한다.

3. 본 개시내용의 실시예들

3.1. 고려할 토폴로지

도 10은 복수의 스테이션(STA)을 서빙하는 복수의 액세스 포인트(AP)를 갖는 복수의 BSS의 예시적인 실시예 10을 도시한다. 스테이션은 주변 영역에서 비컨을 스캔하고 가장 높은 수신 전력을 갖는 것으로 발견된 것에 대한 접속을 확립하려고 시도한다. 이것은 대개, 가장 가까운 거리에 있는 스테이션, 또는 그 수신 스테이션까지의 최단 가시선을 갖는 스테이션을 나타낸다. 도면에서, 스테이션들은, STA1(12), STA2(14), STA3(16), STA4(18), STA5(20), STA6(22) 뿐만 아니라, AP1(24), AP2(26) 및 AP3(28)으로서 도시되어 있고, 그 사이에는 양방향 화살표로 통신 경로(TX/RX)가 도시되어 있다.

그러나, 이들 통신은, 심각한 지향성 간섭 또는 스펙트럼 액세스 문제를 초래할 수 있다. 예를 들어, STA2(14) 및 STA3(16)이 AP3으로부터의 동일한 지향성 빔을 어떻게 공유하는지를 고려하자. 또한, STA1(12), STA3(16) 및 STA4(18)는, 채널이 양쪽 모두의 AP(AP2(26) 및 AP3(28))에 의해 분산형 방식으로 이용될 때마다 간섭을 겪을 것이라는 것을 알 수 있다.

도 11은 상기 간섭 상황을 피하도록 구성된 예시적인 실시예(30)를 도시한다. 이 예에서, STA3(16) 및 STA4(18)는, 도 10에 도시된 공통 방향을 이용하는 것을 피하고, 그 대신에, 더 먼 AP(AP1(24))와의 접속을 확립함으로써, 이들 스테이션들 양쪽 모두가 간섭없는 통신 방향을 향유한다. STA6(22) 및 STA5(20)에 대해서도 동일한 상황이 도시되어 있다.

분산형 네트워크 셋업에서 상기 지향성 전송 선택을 달성하기 위하여, 본 개시내용의 스테이션 동작 프로토콜(소프트웨어, 펌웨어 및/또는 하드웨어)은, 방향 이용률에 관한 정보를 운반하도록 구성된 비컨을 이용하여, 자신들의 지향성 전송 결정을 추가로 조율하도록 다른 네트워크 스테이션들을 보조할 수 있는 공지를 제공한다.

3.2. 스테이션 하드웨어 구성

도 12는 노드(네트워크 내의 무선 스테이션)에 대한 하드웨어 구성의 예시적인 실시예(50)를 도시한다. 이 예에서, 컴퓨터 프로세서(CPU)(56) 및 메모리(RAM)(58)는 버스(54)에 결합되고, 버스(54)는, 센서, 액츄에이터 등의 노드에 외부 I/O를 제공하는 I/O 경로(52)에 결합된다. 메모리로부터의 명령어들은 프로세서(56)에서 실행되어 통신 프로토콜을 구현하는 프로그램을 실행한다. 이 호스트 머신은, 이웃 노드들과 프레임들을 전송 및 수신하기 위해 무선 주파수(RF) 회로(62a, 62b, 62c)를 통해 복수의 안테나(64a, 64b, 64c 내지 64n, 66a, 66b, 66c 내지 66n, 및 68a, 68b, 68c 내지 68n)에 결합된 mmW 모뎀(60)으로 구성된 것으로 도시되어 있다. 추가로, 호스트 머신은 또한, 무선 주파수(RF) 회로(72)와 안테나(들)(74)에 결합된 6GHz이하 모뎀(70)을 갖는 것으로 도시되어 있다.

따라서 이 호스트 머신은, 한 바람직한 실시예에서, 2개의 상이한 대역들에서 통신을 제공하기 위해 2개의 모뎀(다중 대역)과 그들의 연관된 RF 회로로 구성된 것으로 도시되어 있다. 밀리미터파(mmW) 대역 모뎀 및 그 연관된 RF 회로들은, mmW 대역에서 데이터를 전송 및 수신하도록 구성된다. 6GHz이하 모뎀 및 그 연관된 RF 회로는, 6GHz이하 대역에서 데이터를 전송 및 수신하도록 구성된다. 본 개시내용은 mmW 대역에서만 지향성 전송을 가지며 6GHz이하 대역을 제공하지 않는 상황에서 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

2개의 모뎀 및 그들의 연관된 RF 회로는 2개의 상이한 대역들에서 통신한다는 것을 의미한다. mmW 대역 모뎀 및 그 연관된 RF 회로들은 mmW 대역에서 데이터를 전송 및 수신하고 있다. 6GHz이하 모뎀 및 그 연관된 RF 회로는 6GHz이하 대역에서 데이터를 전송 및 수신한다.

이 예에서는 3개의 RF 회로가 mmW 모뎀에 결합된 것으로 도시되어 있지만, 임의의 수의 RF 회로가 mmW 모뎀에 결합될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 일반적으로, 더 큰 수의 RF 회로는, 안테나 빔 방향의 더 넓은 커버리지를 야기할 것이다.

도 13은 mmW 빔 패턴(90)의 한 예시적인 실시예를 도시하며, 서른 여섯개(36)의 안테나 섹터 패턴을 생성하기 위해 노드에 의해 이용될 수 있는 안테나 방향들을 도시한다. 이 예에서의 노드는 세개(3)의 mmW RF 회로 및 접속된 안테나를 구현하는 것으로 도시되어 있고, 각각의 mmW RF 회로 및 접속된 안테나는 열두개(12)의 빔포밍 패턴을 생성하며, 이것을 서른 여섯개(36)의 안테나 섹터를 갖는 노드라고 명명한다. 그러나, 예시의 간소화를 위해, 이하의 설명은 더 적은 수의 안테나 섹터를 통해 통신하는 노드를 예시할 것이다. 임의의 빔 패턴이 안테나 섹터에 맵핑될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 전형적으로, 빔 패턴은 예리한 빔을 생성하도록 형성되지만, 빔 패턴이 복수의 각도로부터 신호를 전송하거나 수신하도록 생성되는 것도 가능하다.

이용되는 RF 회로 및 안테나의 수는 전형적으로 특정한 디바이스의 하드웨어 제약에 의해 결정된다. RF 회로들 및 안테나들 중 일부가 이웃 노드와의 통신을 위해 이용될 필요가 없다고 노드가 결정하면, RF 회로들 및 안테나들 중 일부는 디스에이블될 수 있다는 점에 유의해야 한다.

적어도 하나의 실시예에서, mmW 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.

도 14는, 이 예에서는 RF 회로(112)에 부착된 준-전방향 안테나(114)를 이용하는 것으로 가정된 6GHz이하 모뎀에 대한 안테나 패턴의 예시적인 실시예(110)를 도시한다. 본 교시로부터 벗어나지 않고 다른 안테나 패턴 변형들이 이용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

3.3. 지향성 비컨 채널-이용 인식

스테이션 노드들은, 본 개시내용에 따라, 비컨을 전송할 때, 각각의 빔 방향에서 그 채널 이용, 전송 및 수신의 평균 통계를 추적하도록 구성된다. 이들 통계가 수집되고 유지되는 시간 윈도우는, 각각의 이용 사례 및 응용에 따라 정의되고 조정될 수 있다.

도 15는, 본 개시내용에 따른 노드가 방향 당 및 피어 당 통계에 따라 방향 통계를 유지하여, 피어가 오프되어 있거나 또 다른 방향을 이용하기 위해 한 방향으로부터 벗어나는 경우 이용 정보를 업데이트하는 것을 허용하는 한 예시적인 실시예(130)를 도시한다. 도면에서, STA1(132) 및 STA2(134)는, 모든 방향으로 비컨(138)을 전송할 수 있는 노드(136)와 통신하는 것으로 도시되어 있다. 이 예에서, 하나의 방향(빔 0)(140)은, 각각의 피어, STA1 및 STA2에 대한 통계가 수집되는 양쪽 피어 노드들(STA1(132) 및 STA2(134)) 모두를 서비스하고, 누적된 통계도 역시 계산된다. 도면에서, 빔 0은 60%의 이용률을 갖고, 그 중 STA1(132)이 40%의 이용률을 차지하고 STA2(134)가 나머지 20%의 이용률을 차지한다는 것을 알 수 있다.

도 16은, 이전 도면과 유사하게, 노드가 방향 통계를 유지하는 한 예시적인 실시예(150)를 도시한다. 이 예에서, STA1(152) 및 STA2(154)는, 노드(156)와 통신하는 것으로 도시되어 있다. 노드(156)는 모든 방향(158)으로 통신(mmW)할 수 있고, 방향 160의 빔 0으로 STA1(152)과 통신하고, 방향 162의 빔 4로 STA2(154)와 통신하는 것으로 도시되어 있다. 도 15와 비교하여, 도 16은, 연관된 서빙 빔이 빔 4(162)로 업데이트된 새로운 방향을 이용하도록 하나의 피어 STA2(154)가 이동되었음을 나타낸다. 따라서, STA2(154)에 대한 통계는, 새로운 서빙 빔인, 빔 4로 이동된다. 빔 0 이용률 통계는 STA1 이용률만을 반영하도록 업데이트된다. 이 예에서, 빔 0은 40% 이용률을 갖는 반면, 빔 4는 20%의 이용률을 갖는다.

도 17a 및 도 17b는 이용률-인식 표시자들을 갖는 비컨 전송의 한 예시적인 실시예(170)를 도시한다. 본 개시내용은, 이용률-인식 표시자들을 갖는 이들 프레임들이, 비컨 프레임, 빔포밍 프레임, SSW 프레임, BRP 프레임 등을 포함한, 다양한 유형의 프레임일 수 있다는 것을 고려한다. 도 17a에서, 노드가 그 동작을 개시하면(172), 모든 통계는, 바람직하게는, 미리정의된 링크를 갖는 경우 이미 셋업된 링크에 대해 리셋된다(174). 노드가 이미 셋업된 링크를 갖지 않는다면, 지향성 빔에 대한 데이터베이스는 비어 있다. 적절한 시간에, 노드는 지향성 빔을 이용하여 모든 방향으로 mmW 비컨을 전송한다(176). 비컨은, 채널 방향의 이용 또는 그 빔의 특정한 방향에 관한 정보를 중계하기 위한 표시자를 포함하도록 구성된다.

새로운 비컨을 언제 전송할지에 대한 결정(178)이 이루어진다. 다음번 비컨 전송 인터벌에서, 비컨 전송 이전에, 노드는 새로운 접속(참여하려는 임의의 노드)을 체크한다(180). 새로운 통신 접속이 확립되면, 실행은, 이 지향성 전송에 대해 새로운 이용률 통계가 수집되는 블록 182로 이동한다. 그 다음, 도 17b의 블록 184에서, 확립된 링크의 링크 이용률에 대한 통계가 수집되기 시작한다. 그 다음, 블록 186에서, 활성 링크 이용률이 미리정의된 임계값 등의 임계값과 어떻게 비교되는지에 대한 체크가 이루어진다. 활성 링크 이용률이 변경 임계값을 초과한다면, 블록 188에서 노드는 이 새로운 이용률 표시자와 함께 비컨을 전송하고, 도 17a의 블록 176으로 복귀한다.

비컨을 전송하는 노드는 또한, 전송 및/또는 수신 방향의 전송된 비컨에, 2개의 표시, 즉, 전송에 대해 하나 및 수신에 대해 하나를 부착하도록 선택될 수 있다. 또한, 비컨을 전송하는 것과 관련하여, 시스템은 또한, 전송, 수신 또는 전송과 수신 양쪽 모두에서의 링크 이용률에 관한 수집된 통계를, 전송 및/또는 수신 방향의 전송된 비컨에 부착하도록 선택될 수 있다.

3.3.2. 지향성 비컨 채널-이용률 인식 수신

도 18a 및 도 18b는 채널 이용률-인식 지향성 비컨을 이용하기 위한 한 예시적인 실시예(190)를 도시한다. 프로세스는 도 18a에서 시작되고(192), 노드는 각각의 방향에서의 채널 이용률을 결정하기 위해 비컨을 청취(주시, 검출 시도)한다(194). 활성 전송이 수행되고 있다는 것을 수신된 비컨이 표시하는지에 대한 체크가 이루어진다(196). 수신된 비컨은, 활성 전송 및/또는 수신(플래그 비트)의 표시를 포함해야 한다. 이것은 또한, 이용률 통계에 대한 정보를 가질 수 있다. 활성 전송이 아니라면, 블록 194로 복귀하고, 그렇지 않으면, 블록 198에 도달하여, 현재의 통신 접속에서 충돌(contradiction)이 존재하는지 또는 미래의 통신 접속에서 충돌이 존재할 것인지를 비컨으로부터 수신된 정보가 나타내는지를 결정한다. 충돌을 나타내는 비컨이 수신될 때마다, 노드는 충돌에 반응한다. 충돌은, 노드가 채널을 이용하고 있는 바로 그 동일한 방향에서의 동시 전송 또는 수신을 나타낼 수 있다. 이것은, 네트워크에서 발생하는 다른 전송에 관해 노드가 끼치는 가능한 간섭, 또는 비컨이 검출되는 네트워크 내의 다른 동시 전송으로부터의 노드에 영향을 줄 수 있는 가능한 간섭을 나타낸다.

일단 충돌이 검출되고 나면, 노드는 이 충돌을 해결하기 위해 선제적 또는 수동적 접근 방식을 취하기로 결정할 수 있다. 충돌이 검출되면, 도 18b에서, 선제적 대 수동적 충돌 해결을 체크하는 블록 200에 도달된다. 블록 200이 수동적 충돌 해결을 나타낸다면, 블록 206에 도달되고, 노드는, 이 방향을 번잡한(busy) 것으로 마킹하고, 블록 194의 비컨 검색으로 복귀하기 전에, 예를 들어, 이용률 표시자 비트들이 설정되어 있는 방향으로 어떠한 비컨도 수신되지 않은 이용가능한 다른 방향을 검색한다. 노드는, 다른 접속에 의해 이용되지 않는 적절한 방향을 찾을 때까지 스캔을 계속한다.

블록 200에서, 선제적 충돌 해결이 수행될 것으로 결정된다면, 블록 202에 도달된다. 선제적 충돌 해결에서, 노드는 충돌 해결을 요청하기 위해 채널 활동을 나타내고 있는 노드에 도달한다. 이 해결은, 2개의 전송 중 하나에 의한 스펙트럼 공유, 조율 또는 채널 취득의 형태일 수 있다. 노드는, 채널에서의 활동을 모니터하기 위해 비컨을 계속 청취(수신 시도)한다. 구체적으로, 이들 해결은, 블록 194에서의 비컨 검색으로 복귀하기 전에, 비컨 소스와의 신속 빔포밍을 수행하는 블록 202 및 충돌을 표시하는 블록 204에서 예시되어 있다.

3.4. 비컨 이용률-인식 전송 기술

비컨 프레임에 정보가 추가되어, 주변 영역 내의 다른 무선 노드들에게, 비컨을 전송하는 노드의 전송 및 수신 활동에 관해 표시한다.

비컨 프레임과 함께 지향성 활동 정보를 전송하기 위한 2개의 옵션이 아래에 설명되어 있다. 이들 옵션은, 모든 방향으로 지향성 전송 및 수신 활동 맵을 브로드캐스트하거나, 각각의 비컨 전송과 연관된 지향성 활동 비트들을 전송함으로써 수행될 수 있다.

이 활동 맵은, 비컨이 전송되는 특정한 방향 또는 노드가 커버하고 있는 모든 방향을 포함한 방향에서의 활동 표시자 형태일 수 있다. 비컨이 전송되는 특정한 방향 또는 노드가 커버하고 있는 모든 방향을 포함한 방향에서의 수집된 통계(전송, 수신, 및/또는 전송-및-수신 (채널 이용률))가 활동 맵에 추가될 수도 있다. 다음 섹션들에서, 활동 맵은, 전송, 수신, 또는 전송-및-수신의 간단한 표시를 지칭할 수 있으며, 또한, 수집된 통계(전송, 수신, 및/또는 전송-및-수신 (채널 이용률))를 지칭할 수도 있다. 활동 맵은 또한, 모든 설명된 정보의 모음일 수도 있다.

3.4.1. 지향성 활동 맵 브로드캐스트

도 19a 및 도 19b는 지향성 활동 맵의 한 예시적인 실시예(210, 220, 230)를 도시한다. 도 19a에서, 비컨은 그 노드의 전송(212) 및 수신(214) 빔의 맵을 운반한다. 도시된 예에서, 각각의 필드(이 경우에는 비트)는, 그 방향에 대한 정보를 나타낸다. 각각에 대해 단일의 플래그 비트를 이용하면, 방향은 활성 1이거나 활성 0이 아니다(그 반대의 2진 상태가 이용될 수도 있다). 도시된 맵에서, 빔 0(216)은, 활성임을 나타내는 빔 13(218)을 제외한, 다른 모든 방향에서, 비활성이다. 도 19a의 하위 부분에서, 실시예(220)는, 전송(TX) 맵(224) 및 수신(RX) 맵(226)이 첨부되어 있는 비컨 프레임(222)과 함께 도시되어 있다.

이 맵은 모든 방향으로 전송되는 모든 비컨에 의해 브로드캐스트된다. 일단 노드가 이 맵을 수신하고 나면, 이 방향이 활성 전송 모드 또는 활성 수신 모드인지를 결정하기 위해 비컨 전송 빔 ID를 맵 내의 대응하는 비트와 비교할 수 있다.

도 19b에서, 노드(234)가 TX 및 RX 맵을 운반하는 모든 방향(236)으로의 모든 빔으로부터 비컨을 전송하는 것으로 도시되어 있다(230). 도시된 예에서, 노드(234)는, 빔 13(238)을 통한 활성 전송 및 수신을 갖는 노드(232)와 관련하여 도시되어 있다. 도 19a의 TX 및 RX 활동 맵은, 빔 13의 활동을 TX 및 RX 활동 맵에서 그 연관된 비트를 설정함으로써 표시했다. 이들 방향으로 어떠한 활성 전송 또는 수신도 발생하지 않기 때문에 다른 모든 비트들은 0으로 설정된다. 이들 전송된 비컨들 중 하나를 수신하는 임의의 수신기는, 비컨 전송 빔 ID 및 맵 내의 대응하는 비트를 찾을 수 있다는 점에 유의한다. 노드는, 활성 방향 비컨이 수신되지 않더라도 주변 영역 내의 다른 활동에 관한 정보를 활동 맵의 전송 및 수신으로부터 획득할 수 있다. 이 예에서, 빔 12(240), 빔 11(242)에 관한, 또는 빔 0(244)가 비활성이라는 정보가 획득될 수 있다.

TX 맵(212)은, 각각의 방향의 복수의 점유 레벨 또는 정확한 수집된 통계를 나타내기 위해 1보다 많거나 0개의 정보를 운반할 수 있다. RX 맵(214)은, 각각의 방향의 복수의 점유 레벨 또는 정확한 수집된 통계를 나타내기 위해 1보다 많거나 0개의 정보를 운반할 수 있다. TX 맵과 RX 맵은, TX/RX 맵을 나타낼 것이 요구된다면 하나의 맵으로 결합될 수 있다. TX/RX 맵은, 각각의 방향의 복수의 활동 레벨 또는 정확한 수집된 통계를 나타내기 위해 1개보다 많거나 0개의 정보를 운반할 수 있다.

3.4.2. 비컨 활동 표시자 비트들

도 19a의 상위 부분에 예에서 도시된 바와 같이, 각각의 비컨 프레임은, 각각의 통신 방향에 대해 2개의 추가 비트를 포함하여 전송 및 수신 활동을 표시할 수 있다. 전송 및 수신 활동 표시자는, 비컨이 전송되고 있는 바로 그 동일한 방향에서의 활동을 나타낸다.

도 20은 대략적 데이터 비컨과 정교한 데이터 비컨의 이용을 비교하는 한 예시적인 실시예(250)를 도시한다. 비컨이 전송되어 온 빔에 비해 더 정교한 빔으로 데이터가 전송될 수도 있다는 점을 이해해야 한다. 즉, 대략적 빔으로부터 전송된 비컨은, 그 풋프린트 또는 커버리지 영역에 놓인 임의의 정교한 빔으로부터의 전송을 표시해야 한다. 이러한 이해는 여기와 이전 섹션 3.4.1에 적용된다. 제1 노드(252)는, 빔(258c)이 활성이고 정교한 빔(258a 내지 258f)을 갖는 것으로 도시된 제2 노드(254)와 관련하여 도시되어 있다. 대략적 빔(260)은, 정교한 빔과 관련하여 도시되어 있으며, 또한, 활성이다. 도면에 도시된 바와 같이, 비컨이 데이터 전송 또는 수신 빔에 비해 대략적 빔을 이용하여 전송된다면, 전송된 비컨 내의 활동 표시자는 비컨 전송 빔에 의해 커버될 수 있는 임의의 빔의 활동을 나타낸다. 따라서 활동 표시자에 의해 표시된 방향은, 빔의 실제 통신 방향과 동일한 분해능을 가질 필요는 없다. 비컨의 방향이 활동을 갖지 않거나 활동 표시자를 설정하기 위한 임계값이 충족되지 않는다면, 비컨 지향성 활동 표시자가 0으로 리셋된다.

도 21a 및 도 21b는 활동 표시자(280)를 설정하는 한 예시적인 실시예(270)를 도시한다. 비컨의 방향이 약간의 활동을 가지고 있고 활동 표시자를 설정하기 위한 임계값이 충족된다면, 비컨 지향성 활동 표시자는 1로 설정된다. 도 21a에서, 비컨 프레임(272)이 비활성 방향에 대해 도시되어 있고, TX 및 RX에 대한 비트(274)는 소정 상태로 설정되어 있으며, 이 경우, 2진 "0"은 비활동을 나타내는 반면, 비컨 프레임(276)에서는, 이들 TX/RX 비트들은 활동을 나타내는 "1"로 설정된다.

도 21b에서, 노드(282)는, 모든 방향으로 전송하고 있는(286) 노드(284)로부터 비컨을 수신하고 있는 것을 도시되어 있다. 노드(282)는 노드(284)의 방향(288)으로부터 비컨을 수신하고, 그 특정한 방향이 진행중인 전송 또는 수신을 갖고 있는지의 여부를 직접 결정할 수 있다.

TX 활동 표시자(274)는, 각각의 방향의 복수의 점유 레벨 또는 정확한 수집된 통계를 나타내기 위해 1개보다 많거나 0개의 정보를 운반할 수 있다. RX 활동 표시자(278)는, 각각의 방향의 복수의 점유 레벨 또는 정확한 수집된 통계를 나타내기 위해 1개보다 많거나 0개의 정보를 운반할 수 있다. TX 활동 표시자 및 RX 활동 표시자는, TX/RX 활동 표시자를 나타낼 것이 요구된다면 하나의 활동 표시자로 결합될 수 있다. TX/RX 활동 표시자는, 각각의 방향의 복수의 활동 레벨 또는 정확한 수집된 통계를 나타내기 위해 1개보다 많거나 0개의 정보를 운반할 수 있다.

3.5. 비컨 인식 전송 이용의 예

무선 노드 주위의 주변 영역의 지향성 전송 및 수신에 관한 정보를 아는 것은 큰 가치가 있을 수 있다. 무선 노드는 이 정보를 이용하여 노드 접속을 위한 더 양호한 방향을 선택하거나 주변 영역 내의 다른 노드에 대한 간섭 또는 이에 의한 간섭을 피할 수 있다. 이 정보는, 더 양호한 스펙트럼 공유 또는 지향성 액세스 관리를 위해 동일한 방향을 공유하는 노드들 사이의 조율 프로세스의 개시에 대한 트리거일 수 있다.

예들은 간단한 2진 활동/비활동 표시자를 반영하지만, 본 개시내용은, 더 많은 정보가 요구되는 경우 소정 상황에서 방향 당 추가 비트의 이용을 역시 고려한다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어 방향 당 2 비트에 의해 활동의 레벨이 전달될 수 있다. 00_b = 없음, 01_b = ~ 25 %, 10_b = ~ 50 %, 및 11_b > 75 %.

3.5.1. 물리적 링크 빔 선택

노드는, 예를 들어, 일단 관심대상 LOS 빔의 방향으로 다른 전송 또는 수신이 검출되고 나면, 그 피어 노드와의 최상의 LOS(Line-of-Sight) 빔을 피할 수 있다. 노드가 일단 링크의 전력이 가장 높은 방향으로 진행중인 활동을 검출하고 나면, 수동적 또는 선제적 방식으로 이에 반응할 수 있다. 노드는, 예를 들어 피어 노드와의 LOS 및 최고 전력 빔을 피하고 다른 대안을 찾기로 결정할 수 있다.

도 22는, LOS를 비시선(NLOS) 빔 선택과 비교하는 한 예시적인 실시예(290)를 도시한다. 도면의 우측 부분에 도시된 바와 같이, LOS 빔 선택에서, 노드(294)는, 모든 방향으로 전송하는(296) 노드(292)로부터 LOS 빔 방향(298)을 선택한다. 그러나, 도면의 좌측 부분에서, 노드(294')는 근처 벽(302)으로부터 반사되는 NLOS 빔(304)을 통해 그 피어 노드(292')와의 링크를 형성한다. 따라서, 진행중인 전송이 노드들 사이의 경로(300)를 따를 수 있지만, 노드들은 이 기간 동안이 이 NLOS 방향을 선택할 수 있다. 노드는, 활동 표시자를 갖는 비컨이 발견된 다른 노드와 통신하기로 결정할 수 있다. 통신은 신속한 빔포밍 및 채널 조율 요청을 통해 이루어질 수 있다. 조율은, 결과적으로, 요청 노드를 위해 이 방향을 자유롭게 하거나 이 방향의 이용을 거부할 수 있다.

3.5.2. 분산형 메시 네트워크 조율

도 23a 및 도 23b는, 최적화되지 않은 메시 네트워크와 지향성 빔 활동 표시자로 최적화된 것을 비교하는 한 예시적인 실시예(310, 330)를 도시한다. 도 23a에서, 노드들이 네트워크 내의 복수의 피어들에 대한 링크를 형성하는 분산형 네트워크 또는 메시 시나리오가 도시되어 있다. 특히 도시된 노드들은, M1(312), M2(314), M3(316), M4(318), M5(320), M6(322), M7(324), M8(326) 및 M9(328)을 포함한다. 링크들은, 근처 스테이션들 사이의 통신 상호접속을 나타내는 실선으로 도시되어 있다. 그러나, 이들 높은 지향성 빔과 밀집된 배치는 메시 네트워크 내의 스테이션들 사이에서 많은 간섭을 생성할 것으로 예상된다.

그 이용이 도 23b에 도시되어 있는 지향성 비컨 활동 표시자를 이용하는 것은, 네트워크 접속을 분산형으로 최적화하는데 큰 가치가 있을 수 있다. 노드들은, 노드 위치 또는 그 주변 환경의 동적 변경으로 인해 노드 셋업시에 또는 네트워크 내로의 유입시에 또는 그들의 동작 전체를 통해 그들의 접속을 최적화할 수 있다. 따라서, 노드는, 해당 방향의 진행중인 전송 또는 수신을 간섭을 초래할 다른 피어 노드와의 접속 형성을 피하도록 구성된다. 노드는, 해당 방향의 진행중인 전송 또는 수신에서 간섭을 받는 다른 피어 노드와의 접속 형성을 피하도록 구성된다. 지향성 비컨 활동 표시자를 이용하여, 일부 접속은 간섭을 피하도록 최적화되거나 제거된다. 한 예로서, 도 23b에서, STA M7(324)은, 모든 방향으로 비컨을 전송하고(334), 활동 표시자를 M1(312), M5(320), M6(322) 및 M8(326)의 방향으로 설정한다. 네트워크의 다른 노드들, 이 예에서는, M2(314), M3(316) 및 M9(328)는 M7로부터 비컨을 검출할 수 있고, 따라서, 이들 방향들의 통신 점유를 인식할 수 있다. 본 개시내용에 따른 M2, M3 및 M9는 이들 방향들로부터 데이터를 재라우팅하거나 소정의 스펙트럼 공유 조율 절차를 시작하기로 결정할 수 있고, 이것이, 개시된 활동 표시자를 수신하는 것에 기초하여 통신을 위해 상이한 방향/경로가 선택될 수 있기 때문에, M7(324)로/로부터의 방향으로 향하는, 각각, M2, M3 및 M9로부터의 링크 336, 338 및 340이 점선으로 도시된 이유이다.

3.5.3. 다중-네트워크 조율

상이한 WLAN 네트워크들 및 아키텍쳐들은 공존할 수 있고 동일한 스펙트럼을 공유할 수 있는 반면, 본 개시내용은 다중-네트워크 조율에 적용가능하다.

도 24는 3개의 네트워크(352, 354 및 356)가 근접해 있고 동일한 스펙트럼을 이용하는 예시적인 실시예(350)를 도시한다. 노드는, 다른 네트워크로부터 비컨을 "청취"(수신)하고, 개시된 활동 표시자에 기초하여 활동의 방향을 파악(결정)할 수 있다. 도시된 예에서, 네트워크 내의 노드들이 가능한 간섭을 결정하고 그들 자신의 네트워크 내의 통신을 최적화하기 위해 상이한 방향 선택을 할수 있게 허용하는 정보(358)가 네트워크들 사이에서 수신된다(360, 362 및 364). 노드가, 자신의 통신 방향 또는 잠재적인 통신 방향이 이 방향에서의 활동을 나타내는 비컨을 수신함으로써 다른 진행중인 전송에 의해 이미 점유된 것을 발견한다면, 노드는 간섭을 교정하기 위한 수동적 또는 선제적인 접근법을 고려할 수 있다. 예를 들어, 노드는, 그 의도된 피어 노드와의 링크로의/로부터의 다른 방향들을 검색하거나 다른 노드들을 통해 데이터를 재라우팅하려고 시도할 수 있다. 노드는, 활동 표시자를 갖는 지향성 비컨이 수신된 다른 노드들과의 조율 절차를 시작하도록 구성될 수 있다.

3.6. 신속한 빔포밍을 통한 조율 공지

일단 노드가 이 노드의 관심 방향으로 진행중인 활동을 발견한다면, 이 노드에 도달하기로 결정할 수 있다. 이 노드는, 활동 표시를 갖는 비컨이 수신된 노드의 네트워크의 일부가 아닐 수도 있지만, 노드는 다른 노드들에게 그 존재에 관해 알리기로 결정할 수 있다. 새로운 노드와 빔포밍하기 위해 빔포밍 프레임(SSW 또는 BRP 프레임)의 교환이 수행될 수 있다. 교환되는 빔포밍 프레임은, 통신의 목적이 조율이지 네트워크 참여가 아님을 나타내는 표시 필드(예를 들어, 1 비트)를 포함할 수 있다. 조율은, 임의의 유형의 스펙트럼 공유, 또는 링크들 중 하나의 데이터의 다른 경로로의 재라우팅을 포함할 수 있다.

3.7. 다중-대역 동작

무선 디바이스에 다중-대역 동작(예를 들어, mmW 대역 및 6GHz이하 대역)이 탑재된 경우, 노드는, 간섭이 발생할 가능성이 큰 상황에서 6GHz이하 대역을 통해 mmW 대역 스펙트럼 이용 정보를 전송할 수 있다. 3.4.1.에 정의된 것과 유사한 지향성 활동 맵이 6GHz이하 맵을 통해 전송되어 mmW 대역 상의 지향성 스펙트럼 이용을 표시할 수 있다. 이 정보는, 다른 대역들 및 채널과 관련이 있으며 해당 대역 및 채널을 나타내는 표시와 함께 6GHz이하 비컨으로 브로드캐스트될 수 있다. mmW 지향성 스펙트럼 이용은 또한, 6GHz이하 통신을 통해 요청될 수 있고, 이 요청을 수신하는 노드는 요청된 대역 및 채널에 대해 지향성 활동 맵으로 응답할 수 있다.

3.8. 새로운 프레임 포멧

3.8.1. 비컨 프레임 w/지향성 활동 표시자 - 브로드캐스트 모드

이것은, 보통의 802.11 DMG 비컨 프레임과 유사한 프레임이지만 일부 추가적인 피쳐를 허용하는 몇 가지 요소를 갖는다. 이들 프레임들은, AP, STA 또는 메시 AP 노드에 의해 모든 방향으로 전송된다. 이 프레임은, 네트워크 내의 새로운 노드, 현재의 노드 및 전송기 네트워크 외부의 노드에 대한 특정한 상세사항을 포함하여, 노드가 비컨을 전송하고 있는 방향에서의 현재의 전송 및 수신을 표시한다. 각각의 비컨은, 지원되는 모든 방향의 지향성 전송 맵에 관한 동일한 정보를 전송한다. 비컨 프레임은, 보통의 비컨 프레임에서의 전형적인 정보 외에도 이 정보를 포함해야 한다.

브로드캐스트 모드에서 지향성 활동 표시자를 갖는 비컨 프레임은, 다음과 같은 필드들을 역시 포함하는 비컨 프레임이다.

지향성 전송 활동 표시 맵 : N x q 비트, 여기서 "N"은 비컨이 전송되는 방향의 수이고, q는 한 방향에서의 활동을 나타내는 비트 수이다. 전송된 각각의 비컨은, 지원되는 모든 방향의 지향성 전송 활동 맵을 포함한다.

지향성 수신 활동 표시 맵 : N x q 비트, 여기서 "N"은 비컨이 수신되는 방향의 수이고, q는 한 방향에서의 활동을 나타내는 비트 수이다. 수신된 각각의 비컨은, 지원되는 모든 방향의 지향성 수신 활동 맵을 포함한다.

3.8.2. 비컨 프레임 w/지향성 활동 표시자 - 비트 표시자 모드

이것은, 보통의 802.11 DMG 비컨 프레임과 유사한 프레임이지만 일부 추가적인 피쳐를 허용하는 몇 가지 요소를 갖는다. 이들 프레임들은, AP 또는 메시 AP 노드에 의해 모든 방향으로 전송된다. 이 프레임은, 네트워크 내의 새로운 노드, 현재의 노드 및 전송기 네트워크 외부의 노드에 대한 특정한 상세사항을 포함하여, 노드가 비컨을 전송하고 있는 방향에서의 현재의 전송 및 수신을 표시한다. 각각의 비컨은, 전송 및 수신 활동에 관한 고유한 정보를, 커버하는 방향으로 전송한다. 비컨 프레임은, 보통의 비컨 프레임에서의 전형적인 정보 외에도 이 정보를 포함한다. 비트 표시자 모드에서 지향성 활동 표시자를 갖는 비컨 프레임은, 다음과 같은 필드들을 역시 포함하는 비컨 프레임이다.

비컨 방향 전송 활동 표시자 : 비컨이 전송되고 있는 바로 그 동일한 방향에서 데이터 전송 활동이 있는지를 나타내는 q 비트. 데이터 전송 활동은, 표시될 요구되는 분해능에 따라 1 비트 이상으로 표현될 수 있다.

비컨 방향 수신 활동 표시자 : 비컨이 전송되고 있는 바로 그 동일한 방향에서 데이터 수신 활동이 있는지를 나타내는 q 비트. 데이터 수신 활동은, 표시될 요구되는 분해능에 따라 1 비트 이상으로 표현될 수 있다.

3.8.3. SSW/BRP 프레임들

이것은, 빔포밍에 이용되는 보통의 802.11 SWW 또는 BRP 프레임들과 유사한 프레임이다. 이들 프레임들은, 전송 또는 수신 활동 표시를 갖는 노드로부터의 비컨 수신에 응답하여 STA에 의해 전송된다. 프레임은, 수신된 비컨과 동일한 방향을 이용하려고 시도하고 조율을 요청하는 새로운 노드의 존재를 나타내는 정보를 포함한다. 비컨 프레임은, 보통의 비컨 프레임에서의 전형적인 정보 외에도 이 정보를 포함한다.

SSW/BRP 프레임은 다음과 같은 필드를 추가로 포함할 수 있다.

조율 요청 : 해당 방향에서의 가능한 간섭을 노드에게 통보하고 가능한 경우 조율을 요청하는 1 비트.

지향성 전송 활동 표시 맵 : N x q 비트, 여기서 "N"은 프레임이 전송되는 방향의 수이고, q는 한 방향에서의 활동을 나타내는 비트 수이다. 전송된 각각의 프레임은, 지원되는 모든 방향의 지향성 전송 활동 맵을 포함한다.

지향성 수신 활동 표시 맵 : N x q 비트, 여기서 "N"은 프레임이 수신되는 방향의 수이고, q는 한 방향에서의 활동을 나타내는 비트 수이다. 수신된 각각의 프레임은, 지원되는 모든 방향의 지향성 수신 활동 맵을 포함한다.

방향 전송 활동 표시자 : 프레임이 전송되고 있는 바로 그 동일한 방향에서 데이터 전송 활동이 있는지를 나타내는 q 비트. 데이터 전송 활동은, 표시될 요구되는 분해능에 따라 1 비트 이상으로 표현될 수 있다.

지향성 수신 활동 표시자 : 프레임이 전송되고 있는 바로 그 동일한 방향에서 데이터 수신 활동이 있는지를 나타내는 q 비트. 데이터 수신 활동은, 표시될 요구되는 분해능에 따라 1 비트 이상으로 표현될 수 있다.

4. 본 개시내용의 요소들의 요약.

이하는, 본 개시내용과 연관된 양태들의 부분적 요약이다.

비컨은 활성 데이터 전송을 갖는 방향의 표시와 함께 전송된다. 표시는, 비컨 방향이 활성 전송/수신에 의해 점유되어 있는지 여부를 나타내는 플래그일 수 있다. 표시는, 모든 방향으로의 전송 활동의 맵의 브로드캐스트일 수 있다.

네트워크 내의 스테이션들과 새로운 노드들은 이 방향 정보를 이용하여 더 나은 접속을 선택할 수 있다, 예를 들어, 접속할 AP/STA/MSTA를 결정하거나, 및/또는 접속할 바로 그 동일한 AP/STA/MSTA로부터의 빔을 결정할 수 있다.

네트워크 내의 스테이션들과 새로운 노드들은 이 방향 정보를 이용하여 잠재적인 높은 간섭의 방향에서의 메시지들을 교환함으로써 분산형 간섭 및 자원 조율을 시작할 수 있다.

네트워크 내의 스테이션들과 새로운 노드들은 이 방향 정보를 이용하여 스펙트럼적으로 덜 혼잡하거나 간섭 수준이 더 낮은 대체 경로가 있을 때마다 다른 노드/빔을 통해 데이터를 재라우팅할 수 있다.

5. 실시예들의 일반적 범위

제시된 기술에서 설명된 향상은, 다양한 무선(예를 들어, mmWave) 전송기, 수신기 및 트랜시버 내에서 용이하게 구현될 수 있다. 현대의 무선 전송기, 수신기 및 트랜시버는 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 다양한 현대의 무선 통신 디바이스에서 수반되는 단계들을 실행하기 위해 컴퓨터 디바이스의 이용을 인식하기 때문에, 예시의 간소화를 위해 도면에는 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.

이들 계산 시스템에서 컴퓨터 판독가능한 매체(명령어를 저장하는 메모리)는 "비일시적"이며, 임의의 및 모든 형태의 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함하고, 유일한 예외는 일시적인 전파 신호(propagating signal)라는 것을 역시 이해할 것이다. 따라서, 개시된 기술은, 랜덤 액세스인 것들(예를 들어, RAM), 주기적 리프레시를 요구하는 것들(예를 들어, DRAM), 시간에 따라 열화되는 것들(예를 들어, EEPROMS, 디스크 매체), 또는 단기간만 및/또는 전력의 존재시에만 데이터를 저장하는 것들을 포함한 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함할 수 있고, "컴퓨터 판독가능한 매체"라는 용어는 일시적인 전자 신호에 적용할 수 없다는 것이 유일한 제한이다.

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 계산 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 계산 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 :

실시예 1. 메시 네트워크에서 무선 통신을 위한 장치로서, (a) 각각이 상이한 전송 방향들을 갖는 복수의 안테나 패턴 섹터를 갖는 지향성 밀리미터 파(mmW) 통신을 이용하여 다른 무선 통신 스테이션들과 무선으로 통신하도록 구성된 무선 통신 회로; (b) 상기 메시 네트워크에서 동작하도록 구성된 스테이션 내의 상기 무선 통신 회로에 결합된 프로세서; 및 (c) 상기 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 저장한 비일시적인 메모리를 포함하고, (d) 상기 명령어들은, 프로세서에 의해 실행될 때 : (d)(i) 네트워크 정보의 브로드캐스트, 빔포밍 또는 다른 목적을 위해 모든 방향 또는 선택된 방향들로 네트워크 내의 다른 노드들에게 프레임들을 전송하는 단계; 및 (d)(ii) 활동 표시자 ―상기 활동 표시자는 어느 통신 방향들이, 전송, 수신 또는 전송 및/또는 수신들에서 활성의 데이터 활동을 갖는지의 표시를 제공함― 를 상기 전송되는 프레임들에 통합하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.

실시예 2. 임의의 선행하거나 후속하는 실시예에 있어서, 상기 활동 표시자는, 프레임 방향이 활성 전송 및/또는 수신들에 의해 점유되어 있는지의 여부를 나타내는 하나 이상의 비트를 포함하는, 장치.

실시예 3. 임의의 선행하거나 후속하는 실시예에 있어서, 상기 명령어들은 추가로, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 노드가 통신하도록 구성된 각각의 방향에 대한 활동의 맵으로서 상기 활동 표시자를 브로드캐스트하는 단계를 포함한 단계들을 수행하는, 장치.

실시예 4. 임의의 선행하거나 후속하는 실시예에 있어서, 상기 명령어들은 추가로, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 더 적은 간섭을 받거나 상기 메시 네트워크 내의 다른 스테이션들에 대한 간섭을 덜 생성할 접속을 선택하기 위해 상기 활동 표시자로부터의 정보를 이용하는 단계를 포함한 단계들을 수행하는, 장치.

실시예 5. 임의의 선행하거나 후속하는 실시예에 있어서, 상기 명령어들은 추가로, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 접속할 어느 액세스 포인트(AP) 또는 스테이션(STA) 또는 메시 스테이션(MSTA)을 결정함으로써 상기 접속의 선택을 수행하는 단계를 포함한 단계들을 수행하는, 장치.

실시예 6. 임의의 선행하거나 후속하는 실시예에 있어서, 상기 명령어들은 추가로, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 접속할 바로 그 동일한 액세스 포인트(AP) 또는 스테이션(STA) 또는 메시 스테이션(MSTA)으로부터의 어느 빔을 결정함으로써 상기 접속의 선택을 수행하는 단계를 포함한 단계들을 수행하는, 장치.

실시예 7. 임의의 선행하거나 후속하는 실시예에 있어서, 상기 명령어들은 추가로, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 전체 통신을 최적화하고 상기 메시 네트워크 내의 노드들 사이에 간섭을 덜 생성하기 위해 잠재적으로 높은 간섭의 방향에서의 메시지들을 교환함으로써 분산형 간섭 및 자원 조율을 개시하는데 있어서 상기 활동 표시자로부터의 정보를 이용하는 단계를 포함한 단계들을 수행하는, 장치.

실시예 8. 임의의 선행하거나 후속하는 실시예에 있어서, 상기 명령어들은 추가로, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 스펙트럼적으로 덜 혼잡하거나 더 적은 간섭을 받는 대안적인 통신 경로들이 존재할 때마다 다른 노드들 또는 통신 빔들을 통해 데이터를 재라우팅하는데 있어서 상기 활동 표시자로부터의 정보를 이용하는 단계를 포함한 단계들을 수행하는, 장치.

실시예 9. 임의의 선행하거나 후속하는 실시예에 있어서, 상기 활동 표시자는 지향성 밀리미터 파(mmW) 통신 프로토콜 상의 어떤 통신 방향들이 활성 데이터 전송들을 갖는지를 시그널링하는데 이용되는, 장치.

실시예 10. 임의의 선행하거나 후속하는 실시예에 있어서, 상기 무선 통신 회로는 또한, 6GHz이하 무선 통신을 이용하여 다른 무선 통신 스테이션들과 무선으로 통신하고, 상기 6GHz이하 무선 통신을 통해 상기 mmW 방향들에 대한 상기 방향 표시자를 통신하도록 구성된, 장치.

실시예 11. 메시 네트워크에서 무선 통신을 위한 장치로서, (a) 각각이 상이한 전송 방향들을 갖는 복수의 안테나 패턴 섹터를 갖는 지향성 밀리미터 파(mmW) 통신을 이용하여 다른 무선 통신 스테이션들과 무선으로 통신하도록 구성된 무선 통신 회로; (b) 상기 메시 네트워크에서 동작하도록 구성된 스테이션 내의 상기 무선 통신 회로에 결합된 프로세서; 및 (c) 상기 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 저장한 비일시적인 메모리를 포함하고, (d) 상기 명령어들은, 프로세서에 의해 실행될 때 : (d)(i) 네트워크 정보의 브로드캐스트, 빔포밍 또는 다른 목적들을 위해 모든 방향 또는 선택된 방향들로 네트워크 내의 다른 노드들에게 프레임들을 전송하는 단계; 및 (d)(ii) 방향 당 하나 이상의 비트를 포함하는 활동 표시자 ―상기 활동 표시자는 어느 통신 방향들이, 전송, 수신 또는 전송 및/또는 수신들에서 활성의 데이터 활동을 갖는지의 표시를 제공함― 를 상기 전송되는 프레임들에 통합하는 단계; 및 (d)(iii) 노드가 통신하도록 구성된 각각의 방향에 대한 활동의 맵으로서 상기 활동 표시자를 브로드캐스트하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.

실시예 12. 임의의 선행하거나 후속하는 실시예에 있어서, 상기 명령어들은 추가로, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 더 적은 간섭을 받거나 상기 메시 네트워크 내의 다른 스테이션들에 대한 간섭을 덜 생성할 접속을 선택하기 위해 상기 활동 표시자로부터의 정보를 이용하는 단계를 포함한 단계들을 수행하는, 장치.

실시예 13. 임의의 선행하거나 후속하는 실시예에 있어서, 상기 명령어들은 추가로, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 접속할 어느 액세스 포인트(AP) 또는 스테이션(STA) 또는 메시 스테이션(MSTA)을 결정함으로써 상기 접속의 선택을 수행하는 단계를 포함한 단계들을 수행하는, 장치.

실시예 14. 임의의 선행하거나 후속하는 실시예에 있어서, 상기 명령어들은 추가로, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 접속할 바로 그 동일한 액세스 포인트(AP) 또는 스테이션(STA) 또는 메시 스테이션(MSTA)으로부터의 어느 빔을 결정함으로써 상기 접속의 선택을 수행하는 단계를 포함한 단계들을 수행하는, 장치.

실시예 15. 임의의 선행하거나 후속하는 실시예에 있어서, 상기 명령어들은 추가로, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 전체 통신을 최적화하고 상기 메시 네트워크 내의 노드들 사이에 간섭을 덜 생성하기 위해 잠재적으로 높은 간섭의 방향에서의 메시지들을 교환함으로써 분산형 간섭 및 자원 조율을 개시하는데 있어서 상기 활동 표시자로부터의 정보를 이용하는 단계를 포함한 단계들을 수행하는, 장치.

실시예 16. 임의의 선행하거나 후속하는 실시예에 있어서, 상기 명령어들은 추가로, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 스펙트럼적으로 덜 혼잡하거나 더 적은 간섭을 받는 대안적인 통신 경로들이 존재할 때마다 다른 노드들 또는 통신 빔들을 통해 데이터를 재라우팅하는데 있어서 상기 활동 표시자로부터의 정보를 이용하는 단계를 포함한 단계들을 수행하는, 장치.

실시예 17. 임의의 선행하거나 후속하는 실시예에 있어서, 상기 활동 표시자는 지향성 밀리미터 파(mmW) 통신 프로토콜 상의 어떤 통신 방향들이 활성 데이터 전송들을 갖는지를 시그널링하는데 이용되는, 장치.

실시예 18. 임의의 선행하거나 후속하는 실시예에 있어서, 상기 무선 통신 회로는 또한, 6GHz이하 무선 통신을 이용하여 다른 무선 통신 스테이션들과 무선으로 통신하고, 상기 6GHz이하 무선 통신을 통해 상기 mmW 방향들에 대한 상기 방향 표시자를 통신하도록 구성된, 장치.

실시예 19. 메시 네트워크에서 무선 통신을 수행하는 방법으로서, (a) 네트워크 정보의 브로드캐스트, 빔포밍 또는 다른 목적들을 위해, 각각이 상이한 전송 방향들을 갖는 복수의 안테나 패턴 섹터를 갖는 지향성 밀리미터 파(mmW) 통신을 이용하여, 다른 무선 통신 스테이션들과 무선으로 통신하도록 구성된 무선 통신 회로로부터 네트워크 내의 다른 노드들에게 모든 또는 일부 방향들로 프레임들을 전송하는 단계; 및 (b) 활동 표시자 ―상기 활동 표시자는 어느 통신 방향들이, 전송, 수신 또는 전송 및/또는 수신들에서 활성의 데이터 활동을 갖는지의 표시를 제공함― 를 상기 전송되는 프레임들에 통합하는 단계를 포함하는 방법.

실시예 20. 임의의 선행하거나 후속하는 실시예에 있어서, 상기 활동 표시자는 노드가 통신하도록 구성된 각각의 방향에 대한 활동의 맵으로서 브로드캐스트되는, 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 의미하는 것을 의도한다.

본 명세서에서 사용될 때, 용어 "세트"는 하나 이상의 객체의 모음을 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. 사건이나 상황과 연계하여 사용될 때, 이 용어들은 사건이나 상황이 정확하게 발생하는 경우뿐만 아니라 사건이나 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 포함할 뿐만 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

메시 네트워크에서 무선 통신을 위한 장치로서,
(a) 각각이 상이한 전송 방향들을 갖는 복수의 안테나 패턴 섹터들을 갖는 지향성 밀리미터 파(mmW) 통신을 이용하여 다른 무선 통신 스테이션들과 무선으로 통신하도록 구성된 무선 통신 회로;
(b) 상기 메시 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) 네트워크 정보의 브로드캐스트 및 빔포밍을 포함하는 목적을 위해 모든 방향 또는 선택된 방향들로 네트워크 내의 다른 노드들에게 프레임들을 전송하는 단계; 및
(ii) 활동 표시자 ―상기 활동 표시자는 어느 통신 방향들이, 전송, 수신 또는 전송 및/또는 수신들에서 활성의 데이터 활동을 갖는지의 표시를 제공함― 를 상기 전송되는 프레임들에 통합하는 단계
를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 활동 표시자는, 프레임 방향이 활성 전송 및/또는 수신들에 의해 점유되어 있는지의 여부를 나타내는 하나 이상의 비트를 포함하는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 명령어들은 추가로, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 노드가 통신하도록 구성된 각각의 방향에 대한 활동의 맵으로서 상기 활동 표시자를 브로드캐스트하는 단계를 포함한 단계들을 수행하는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 명령어들은 추가로, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 더 적은 간섭을 받거나 상기 메시 네트워크 내의 다른 스테이션들에 대한 간섭을 덜 유도할 접속을 선택하기 위해 상기 활동 표시자로부터의 정보를 이용하는 단계를 포함한 단계들을 수행하는, 장치.
제4항에 있어서, 상기 명령어들은 추가로, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 접속할 어느 액세스 포인트(AP) 또는 스테이션(STA) 또는 메시 스테이션(MSTA)을 결정함으로써 상기 접속의 선택을 수행하는 단계를 포함한 단계들을 수행하는, 장치.
제4항에 있어서, 상기 명령어들은 추가로, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 접속할 바로 그 동일한 액세스 포인트(AP) 또는 스테이션(STA) 또는 메시 스테이션(MSTA)으로부터의 어느 빔을 결정함으로써 상기 접속의 선택을 수행하는 단계를 포함한 단계들을 수행하는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 명령어들은 추가로, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 메시 네트워크 내의 노드들의 네트워크 접속을 최적화하고 상기 메시 네트워크 내의 노드들 사이에 간섭을 덜 생성하기 위해 잠재적으로 높은 간섭의 방향에서의 메시지들을 교환함으로써 분산형 간섭 및 자원 조율을 개시하는데 있어서 상기 활동 표시자로부터의 정보를 이용하는 단계를 포함한 단계들을 수행하는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 명령어들은 추가로, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 스펙트럼적으로 덜 혼잡하거나 더 적은 간섭을 받는 대안적인 통신 경로들이 존재할 때마다 다른 노드들 또는 통신 빔들을 통해 데이터를 재라우팅하는데 있어서 상기 활동 표시자로부터의 정보를 이용하는 단계를 포함한 단계들을 수행하는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 활동 표시자는 지향성 밀리미터 파(mmW) 통신 프로토콜 상의 어떤 통신 방향들이 활성 데이터 전송들을 갖는지를 시그널링하는데 이용되는, 장치.
제9항에 있어서, 상기 무선 통신 회로는 또한, 6GHz이하 무선 통신을 이용하여 다른 무선 통신 스테이션들과 무선으로 통신하고, 상기 6GHz이하 무선 통신을 통해 상기 mmW 방향들에 대한 상기 활동 표시자를 통신하도록 구성된, 장치.
메시 네트워크에서 무선 통신을 위한 장치로서,
(a) 각각이 상이한 전송 방향들을 갖는 복수의 안테나 패턴 섹터들을 갖는 지향성 밀리미터 파(mmW) 통신을 이용하여 다른 무선 통신 스테이션들과 무선으로 통신하도록 구성된 무선 통신 회로;
(b) 상기 메시 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) 네트워크 정보의 브로드캐스트 및 빔포밍을 포함하는 목적을 위해 모든 방향 또는 선택된 방향들로 네트워크 내의 다른 노드들에게 프레임들을 전송하는 단계;
(ii) 방향 당 하나 이상의 비트를 포함하는 활동 표시자 ―상기 활동 표시자는 어느 통신 방향들이, 전송, 수신 또는 전송 및/또는 수신들에서 활성의 데이터 활동을 갖는지의 표시를 제공함― 를 상기 전송되는 프레임들에 통합하는 단계; 및
(iii) 노드가 통신하도록 구성된 각각의 방향에 대한 활동의 맵으로서 상기 활동 표시자를 브로드캐스트하는 단계
를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
제11항에 있어서, 상기 명령어들은 추가로, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 더 적은 간섭을 받거나 상기 메시 네트워크 내의 다른 스테이션들에 대한 간섭을 덜 생성할 접속을 선택하기 위해 상기 활동 표시자로부터의 정보를 이용하는 단계를 포함한 단계들을 수행하는, 장치.
제12항에 있어서, 상기 명령어들은 추가로, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 접속할 어느 액세스 포인트(AP) 또는 스테이션(STA) 또는 메시 스테이션(MSTA)을 결정함으로써 상기 접속의 선택을 수행하는 단계를 포함한 단계들을 수행하는, 장치.
제12항에 있어서, 상기 명령어들은 추가로, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 접속할 바로 그 동일한 액세스 포인트(AP) 또는 스테이션(STA) 또는 메시 스테이션(MSTA)으로부터의 어느 빔을 결정함으로써 상기 접속의 선택을 수행하는 단계를 포함한 단계들을 수행하는, 장치.
제11항에 있어서, 상기 명령어들은 추가로, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 메시 네트워크 내의 노드들의 네트워크 접속을 최적화하고 상기 메시 네트워크 내의 노드들 사이에 간섭을 덜 생성하기 위해 잠재적으로 높은 간섭의 방향에서의 메시지들을 교환함으로써 분산형 간섭 및 자원 조율을 개시하는데 있어서 상기 활동 표시자로부터의 정보를 이용하는 단계를 포함한 단계들을 수행하는, 장치.
제11항에 있어서, 상기 명령어들은 추가로, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 스펙트럼적으로 덜 혼잡하거나 더 적은 간섭을 받는 대안적인 통신 경로들이 존재할 때마다 다른 노드들 또는 통신 빔들을 통해 데이터를 재라우팅하는데 있어서 상기 활동 표시자로부터의 정보를 이용하는 단계를 포함한 단계들을 수행하는, 장치.
제11항에 있어서, 상기 활동 표시자는 지향성 밀리미터 파(mmW) 통신 프로토콜 상의 어떤 통신 방향들이 활성 데이터 전송들을 갖는지를 시그널링하는데 이용되는, 장치.
제17항에 있어서, 상기 무선 통신 회로는 또한, 6GHz이하 무선 통신을 이용하여 다른 무선 통신 스테이션들과 무선으로 통신하고, 상기 6GHz이하 무선 통신을 통해 상기 mmW 방향들에 대한 상기 활동 표시자를 통신하도록 구성된, 장치.
메시 네트워크에서 무선 통신을 수행하는 방법으로서,
(a) 네트워크 정보의 브로드캐스트 및 빔포밍을 포함하는 목적을 위해, 각각이 상이한 전송 방향들을 갖는 복수의 안테나 패턴 섹터를 갖는 지향성 밀리미터 파(mmW) 통신을 이용하여, 다른 무선 통신 스테이션들과 무선으로 통신하도록 구성된 무선 통신 회로로부터 네트워크 내의 다른 노드들에게 모든 또는 일부 방향들로 프레임들을 전송하는 단계; 및
(b) 활동 표시자 ―상기 활동 표시자는 어느 통신 방향들이, 전송, 수신 또는 전송 및/또는 수신들에서 활성의 데이터 활동을 갖는지의 표시를 제공함― 를 상기 전송되는 프레임들에 통합하는 단계
를 포함하는 방법.
제19항에 있어서, 상기 활동 표시자는 노드가 통신하도록 구성된 각각의 방향에 대한 활동의 맵으로서 브로드캐스트되는, 방법.