KR102488478B1 - 방향성 송신 지식을 이용한 분산 스케줄링 프로토콜 - Google Patents
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Abstract
통신(예컨대, mmW) 대역을 통한 방향성 데이터 송신 및 분산 스케줄링 프로토콜을 활용하여, 분산 스케줄 프로토콜을 또한 사용하고 있는 다른 스테이션들 및 BSS들과의 스펙트럼 공유 및 간섭 완화를 개선하기 위한 무선 통신 장치/시스템/방법이 제공된다. EDMG 비컨들과 같은 전송되는 비컨들 또는 메시지들 내에서 구획 방향들 및 채널 사용 시간을 포함하는 방향성 송신 정보를 송신한다. 다른 스테이션들로부터의 방향성 송신 정보를 수신 및 프로세싱하고, 프로세싱된 방향성 송신 정보에 기초하여, 채널들을 할당하고, 향후의 송신들을 스케줄링한다.
Description
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본 출원은, 2018년 10월 11일자로 출원된 미국 가특허 출원 일련 번호 제62/744,197호를 우선권으로 주장하여 그 권익을 청구하며, 이 미국 가특허 출원은 인용에 의해 그 전체가 본원에 포함된다.
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본 개시내용의 기술은 일반적으로 방향성 무선 근거리 네트워크(WLAN) 통신들에 관한 것으로, 더 구체적으로, 분산 스케줄링 프로토콜에 관한 것이다.
무선 근거리 네트워크(WLAN)들은, 특히 밀리미터 파장(mm-파 또는 mmW) 체제들에서, 항상 더 높은 용량들에 도달하기 위해 노력하고 있다. 네트워크 운영자들은, 이를테면, 메쉬 네트워크들 및 메쉬 네트워크와 비-메쉬 네트워크의 혼합들을 포함하는 밀리미터파(mmW) 체제에서 점점 더 중요해지고 있는 치밀화를 달성하기 위한 다양한 개념들을 수용하기 시작했다. 현재의 6 GHz 미만 주파수(sub-6 GHz) 무선 기술은 높은 데이터 요구들에 대처하기에 충분하지 않다. 하나의 대안은, 밀리미터파 대역(mmW)으로 종종 지칭되는 30 - 300 GHz 대역에서 부가적인 스펙트럼을 활용하는 것이다.
mmW 무선 네트워킹 시스템들의 효율적인 사용은 일반적으로, 이러한 고주파수 대역들의 채널 장애들 및 전파 특성들을 적절히 처리할 것을 요구한다. 높은 자유 공간 경로 손실, 높은 침투, 반사, 및 회절 손실들은 이용가능한 다이버시티를 감소시키고 비-가시선(NLOS; non-line-of-sight) 통신들을 제한한다. 그렇지만, mmW의 작은 파장은, 실용적인 치수를 갖는, 고이득의 전자적으로 조종가능한 방향성 안테나들의 사용을 가능하게 하며, 이는, 충분한 어레이 이득을 제공하여 경로 손실을 극복하고 수신기에서의 높은 신호 대 잡음 비(SNR)를 보장할 수 있다. mmW 대역들을 사용하는 조밀한 배치 환경들에서의 방향성 분산 네트워크(DN)들은, 스테이션(STA)들 사이의 신뢰가능한 통신들을 달성하고 가시선 채널 제약들을 극복하기 위한 효율적인 방식일 수 있다.
어떤 위치에서 새로운 스테이션(STA 또는 노드)이 시작될 때, 그 스테이션은, 참여할 네트워크에서 이웃하는 STA들을 발견하기 위해 검색(탐색)할 것이다. 네트워크에 대한 STA의 초기 액세스의 프로세스는, 이웃하는 STA들을 스캐닝하는 것, 및 로컬 근방의 모든 활성 STA들을 발견하는 것을 포함한다. 이는, 참여할 특정 네트워크 또는 네트워크들의 목록을 새로운 STA가 탐색하는 것을 통해, 또는 새로운 STA를 수용할 임의의 이미 설정된 네트워크에 참여하기 위한 브로드캐스트 요청을 새로운 STA가 전송하는 것에 의해 수행될 수 있다.
분산 네트워크(DN)에 연결되는 스테이션은, 이웃하는 STA들을 발견하여 게이트웨이/포탈 DN STA들에 도달하는 최상의 방식 및 이러한 이웃하는 STA들 각각의 능력들을 결정할 필요가 있다. 새로운 STA는, 특정 시간 기간에 걸쳐, 가능한 이웃하는 STA들에 대한 모든 각각의 채널을 검사한다. 그 특정 시간 후에 어떠한 활성 STA도 검출되지 않은 경우, 새로운 STA는 다음 채널을 테스트하기 위해 이동한다. STA가 검출될 때, 새로운 STA는 규제 도메인(IEEE, FCC, ETSI, MKK 등)에서의 동작을 위해 그의 물리(PHY) 계층(예컨대, OSI 모델)을 구성하기 위한 충분한 정보를 수집한다. 이러한 작업은, 방향성 송신들로 인해 mmW 통신들에서 더 난제이다. 이러한 프로세스에서의 난제들은: (a) 주변 STA ID들의 지식; (b) 빔형성을 위한 최상의 송신 패턴(들)의 지식; (c) 충돌들 및 난청(deafness)으로 인한 채널 액세스 문제들; 및 (d) 차단 및 반사들로 인한 채널 장애들로서 요약될 수 있다. mmW D2D 및 DN 기술들의 확장(pervasiveness)을 가능하게 하기 위해서는 상기된 것들 중 일부 또는 전부를 극복하는 이웃 발견 방법을 설계하는 것이 가장 중요하다.
현재의 mmW 통신 시스템들에서, TDD SP 채널 액세스를 사용하는 STA들은 그를 사용하기 전에 채널을 청취하는 것에 대해 어떠한 요건도 갖지 않으며, 이는, 채널에 공정하게 액세스하려고 시도하는 다른 스테이션들에 대한 문제들을 일으킬 수 있다. 채널에 액세스하려고 시도하는 이러한 다른 STA들은, 그 STA들이 채널을 사용하기 전에 매체를 감지할 것이 요구되는 반면 TDD SP 스테이션들은 그렇게 행하는 것이 요구되지 않으므로, 차단될 수 있다. 게다가, 매체를 감지하기 위한 현재의 기법들은 거짓 간섭 표시들을 겪는다.
그러나, 현재, 채널 스케줄링은 비효율적인 방향성 및 시간 할당을 제공한다.
따라서, 무선 근거리 네트워크(WLAN) 네트워크에서 더 효율적인 할당들을 제공하기 위한 향상된 스케줄링 메커니즘들이 필요하다. 본 개시내용은, 그 필요성을 충족시키고 이전 기술들에 비해 부가적인 이점들을 제공한다.
향후의 송신들을 스케줄링하기 위해 이웃하는 STA들로부터의 방향성 송신 정보가 사용되는 방향성 WLAN 통신들을 위한 무선 프로토콜이 설명된다. 현재 시스템들에서, 채널 스케줄링은 방향성 및 시간 할당들 둘 모두에 관하여 비효율적인데, 이는 이러한 이용가능한 리소스들을 할당하는 것이 방향성 정보를 적절히 고려하지 않기 때문이다. 본 개시내용에서, 채널 리소스들에 관한 정보는 공유되고, 향후의 송신들이 채널에 대해 이전에 스케줄링된 송신들에 영향을 미치지 않는 방향들에 있을 때 채널을 재사용하는 것과 같이, 채널들의 효율성을 증가시키기 위해 활용될 수 있다. 이러한 분산 스케줄링 프로토콜은 특정 구획 방향을 갖는 임의의 채널 상의 시간 할당들(시간) 뿐만 아니라 구획 방향 사용(공간)의 효율성을 증가시킨다.
스테이션(STA)들은 전송되는 비컨들 또는 메시지들 내에서 구획 방향들 및 채널 할당들을 포함하는 방향성 송신 정보를 송신한다. 이러한 방향성 송신 정보는, 예컨대, 이웃하는 STA들에 DMG 비컨들을 브로드캐스트할 시에, 그 방향성 송신 정보의 할당 정보 및 이러한 할당들의 송신 방향들과 함께 포함되는 것과 같이, 각각의 STA로부터 수신된다. 분산 스케줄링 프로토콜을 인에이블링하는 STA들은 이러한 DMG 비컨들을 수신하고, DMG 비컨 내의 정보를 파싱하여, 현재 스케줄링된 송신들을 간섭하지 않는 방향들에서 자신의 향후의 송신들을 스케줄링한다. 할당들에 관한 방향성 정보의 지식에 의해, 각각의 STA는 자신의 향후의 송신들을 더 효율적으로 스케줄링할 수 있다.
개시된 방향성 WLAN 시스템, 장치, 및 방법은 광범위한 네트워크 응용들, 예컨대, 무선 LAN(WLAN), 무선 개인 영역 네트워크(WPAN)들, 및 실외 무선 통신들에 적용될 수 있는, 디바이스-투-디바이스(D2D), 피어-투-피어(P2P), 무선 및 메쉬 네트워킹 응용들에 적용가능하다. 대상 응용들은, 예컨대, Wi-Fi, WiGig, 및 다른 무선 네트워크들, 사물 인터넷(IoT) 응용들, 데이터의 백홀링 및 프런트홀, 실내 및 실외 분산 네트워크들, 메쉬 네트워크들, D2D 통신들을 이용한 차세대 셀룰러 네트워크들, 및 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 용이하게 인지될 바와 같은 다수의 다른 응용들을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
본원에 설명된 기술의 추가적인 양상들이 본 명세서의 다음의 부분들에서 도출될 것이며, 상세한 설명은, 그에 제한을 두지 않으면서 본 기술의 바람직한 실시예들을 완전히 개시하는 목적을 위한 것이다.
본원에 설명된 기술은 단지 예시적인 목적들을 위한 다음의 도면들을 참조하여 더 완전히 이해될 것이다.
도 1은 IEEE 802.11 무선 근거리 네트워크(WLAN)에서 수행되는 능동 스캐닝의 타이밍 다이어그램이다.
도 2는 분산 네트워크(DN)와 비-DN 스테이션(STA)들의 조합을 도시하는 DN에 대한 스테이션 다이어그램이다.
도 3은 IEEE 802.11 WLAN에 대한 DN 식별 요소를 도시하는 데이터 필드 다이어그램이다.
도 4는 IEEE 802.11 WLAN에 대한 DN 구성 요소를 도시하는 데이터 필드 다이어그램이다.
도 5는 IEEE 802.11ad 프로토콜에서의 안테나 구획 스위핑(SSW; antenna sector sweeping)의 개략도이다.
도 6은 IEEE 802.11ad 프로토콜에서의 구획 수준 스위핑(SLS; sector-level sweeping)의 시그널링을 도시하는 시그널링 다이어그램이다.
도 7은 IEEE 802.11ad에 대한 구획 스윕(SSW) 프레임 요소를 도시하는 데이터 필드 다이어그램이다.
도 8은 IEEE 802.11ad에 대한 SSW 프레임 요소 내의 SSW 필드를 도시하는 데이터 필드 다이어그램이다.
도 9a 및 도 9b는, IEEE 802.11ad에 활용되는 바와 같은, 도 9a에서는 ISS의 일부로서 송신될 때 그리고 도 9b에서는 ISS의 일부로서 송신되지 않을 때에 도시된 SSW 피드백 필드들을 도시하는 데이터 필드 다이어그램들이다.
도 10은 본 개시내용의 실시예에 따라 활용되는 바와 같은 WLAN 통신 스테이션 하드웨어의 블록도이다.
도 11은 본 개시내용의 실시예에 따라 활용되는 바와 같은, 도 10의 스테이션 하드웨어에 대한 mmW 빔 패턴 다이어그램이다.
도 12는 본 개시내용의 실시예에 따른, 발견 대역 통신 옴니 안테나(Omni-antenna) 또는 준-옴니 안테나(즉, 6 GHz 미만 주파수)에 대한 빔 패턴 다이어그램이다.
도 13은 본 개시내용의 실시예에 따른, AP 또는 PCP에 의한 분산 스케줄링 및 다른 스테이션들과의 스케줄링의 흐름도이다.
도 14는 본 개시내용의 실시예에 따른, 이웃하는 스테이션들에 의한 할당 정보를 파싱하는 것의 예를 도시하는 시그널링 및 방향성 빔 다이어그램이다.
도 15는 본 개시내용의 실시예에 따른, 자신의 관심 방향들에서의 할당들만을 고려하는 것의 예를 도시하는 시그널링 및 방향성 빔 다이어그램이다.
도 16은 본 개시내용의 실시예에 따른 할당 인식(discernment)의 예를 도시하는 시그널링 및 방향성 빔 다이어그램이다.
도 17 내지 도 19는 본 개시내용의 실시예에 따른 확장 EDMG 스케줄링 요소의 데이터 필드 다이어그램이다.
도 20은 본 개시내용의 실시예에 따른, 스테이션이 비컨으로부터의 스케줄링된 할당들을 수신 및 파싱하는 것의 흐름도이다.
도 21a 내지 도 21c는 본 개시내용의 실시예에 따른, 네트워크 상의 스테이션들 사이에 방향성 정보를 통신하는 것을 도시하는 시그널링 및 방향성 빔 다이어그램이다.
도 22는 본 개시내용의 실시예에 따른, STA가 DMG 비컨을 수신하고, 그 DMG 비컨으로부터 방향성 및 할당 정보를 추출하는 것의 흐름도이다.
도 23a 및 도 23b는 본 개시내용의 실시예에 따른, 비점유된 기간들을 우선 스케줄링하는 제1 프로토콜의 흐름도이다.
도 24a 및 도 24b는 본 개시내용의 실시예에 따른, 우선, 현재 스케줄링에 영향을 미치는 방향에서 채널을 재사용하는 제2 프로토콜의 흐름도이다.
도 1은 IEEE 802.11 무선 근거리 네트워크(WLAN)에서 수행되는 능동 스캐닝의 타이밍 다이어그램이다.
도 2는 분산 네트워크(DN)와 비-DN 스테이션(STA)들의 조합을 도시하는 DN에 대한 스테이션 다이어그램이다.
도 3은 IEEE 802.11 WLAN에 대한 DN 식별 요소를 도시하는 데이터 필드 다이어그램이다.
도 4는 IEEE 802.11 WLAN에 대한 DN 구성 요소를 도시하는 데이터 필드 다이어그램이다.
도 5는 IEEE 802.11ad 프로토콜에서의 안테나 구획 스위핑(SSW; antenna sector sweeping)의 개략도이다.
도 6은 IEEE 802.11ad 프로토콜에서의 구획 수준 스위핑(SLS; sector-level sweeping)의 시그널링을 도시하는 시그널링 다이어그램이다.
도 7은 IEEE 802.11ad에 대한 구획 스윕(SSW) 프레임 요소를 도시하는 데이터 필드 다이어그램이다.
도 8은 IEEE 802.11ad에 대한 SSW 프레임 요소 내의 SSW 필드를 도시하는 데이터 필드 다이어그램이다.
도 9a 및 도 9b는, IEEE 802.11ad에 활용되는 바와 같은, 도 9a에서는 ISS의 일부로서 송신될 때 그리고 도 9b에서는 ISS의 일부로서 송신되지 않을 때에 도시된 SSW 피드백 필드들을 도시하는 데이터 필드 다이어그램들이다.
도 10은 본 개시내용의 실시예에 따라 활용되는 바와 같은 WLAN 통신 스테이션 하드웨어의 블록도이다.
도 11은 본 개시내용의 실시예에 따라 활용되는 바와 같은, 도 10의 스테이션 하드웨어에 대한 mmW 빔 패턴 다이어그램이다.
도 12는 본 개시내용의 실시예에 따른, 발견 대역 통신 옴니 안테나(Omni-antenna) 또는 준-옴니 안테나(즉, 6 GHz 미만 주파수)에 대한 빔 패턴 다이어그램이다.
도 13은 본 개시내용의 실시예에 따른, AP 또는 PCP에 의한 분산 스케줄링 및 다른 스테이션들과의 스케줄링의 흐름도이다.
도 14는 본 개시내용의 실시예에 따른, 이웃하는 스테이션들에 의한 할당 정보를 파싱하는 것의 예를 도시하는 시그널링 및 방향성 빔 다이어그램이다.
도 15는 본 개시내용의 실시예에 따른, 자신의 관심 방향들에서의 할당들만을 고려하는 것의 예를 도시하는 시그널링 및 방향성 빔 다이어그램이다.
도 16은 본 개시내용의 실시예에 따른 할당 인식(discernment)의 예를 도시하는 시그널링 및 방향성 빔 다이어그램이다.
도 17 내지 도 19는 본 개시내용의 실시예에 따른 확장 EDMG 스케줄링 요소의 데이터 필드 다이어그램이다.
도 20은 본 개시내용의 실시예에 따른, 스테이션이 비컨으로부터의 스케줄링된 할당들을 수신 및 파싱하는 것의 흐름도이다.
도 21a 내지 도 21c는 본 개시내용의 실시예에 따른, 네트워크 상의 스테이션들 사이에 방향성 정보를 통신하는 것을 도시하는 시그널링 및 방향성 빔 다이어그램이다.
도 22는 본 개시내용의 실시예에 따른, STA가 DMG 비컨을 수신하고, 그 DMG 비컨으로부터 방향성 및 할당 정보를 추출하는 것의 흐름도이다.
도 23a 및 도 23b는 본 개시내용의 실시예에 따른, 비점유된 기간들을 우선 스케줄링하는 제1 프로토콜의 흐름도이다.
도 24a 및 도 24b는 본 개시내용의 실시예에 따른, 우선, 현재 스케줄링에 영향을 미치는 방향에서 채널을 재사용하는 제2 프로토콜의 흐름도이다.
1. 용어들의 정의
다수의 용어들이 본 개시내용에서 활용되며, 그 의미들은 일반적으로 아래에 설명된다.
A-BFT: 연관-빔형성 트레이닝 기간; 네트워크에 참여하는 새로운 스테이션(STA)들의 연관 및 빔형성(BF) 트레이닝에 사용되는, 비컨들에서 고지되는 기간이다.
AP: 액세스 포인트: 하나의 스테이션(STA)을 포함하고 연관된 STA들에 대한 무선 매체(WM)를 통해 분산 서비스들에 대한 액세스를 제공하는 엔티티이다.
빔형성(BF): 의도된 수신기에서 수신 신호 전력 또는 신호 대 잡음 비(SNR)를 개선하기 위한 정보를 결정하기 위한 방향성 안테나 시스템 또는 어레이로부터의 방향성 송신이며, 이러한 송신 하에서, 스테이션들이 상관 시간에 대한 정보 및 방향성 할당 정보를 획득할 수 있다.
BSS: 기본 서비스 세트는, 네트워크 내의 AP와 성공적으로 동기화된 스테이션(STA)들의 세트이다.
BI: 비컨 간격은, 비컨 송신 시간들 사이의 시간을 표현하는 순환 슈퍼 프레임 기간이다.
BRP: BF 정밀화 프로토콜은, 수신기 트레이닝을 가능하게 하고 방향성 통신들을 최적화하기 위해(가능한 최상의 방향성 통신들을 달성하기 위해) 송신기측 및 수신기측을 반복적으로 트레이닝하는 BF 프로토콜이다.
BSS: 기본 서비스 세트는, 실제로 STA들이 서로 통신할 수 있게 하는 무선 매체에 연결되는 STA들의 세트인 BSS 주위에 구축되는 IEEE 802.11 WLAN 아키텍처의 구성요소이다.
BTI: 비컨 송신 간격은 연속적인 비컨 송신들 사이의 간격이다.
CBAP: 경합 기반 액세스 기간은, 경합 기반 향상 분산 채널 액세스(EDCA; enhanced distributed channel access)가 활용되는 방향성 멀티-기가비트(DMG; directional multi-gigabit) BSS의 데이터 전송 간격(DTI) 내의 시간 기간이다.
DMG: 방향성 멀티-기가비트는 IEEE 802에서 설명되는 높은 처리량 무선 통신들의 형태이다.
EDMG: 확장 방향성 멀티-기가비트는 DMG의 확장된 형태이다.
DTI: 데이터 전송 간격은, 전체 BF 트레이닝이 허용된 후 실제 데이터 전송이 후속되는 기간이고, DTI는, 하나 이상의 서비스 기간(SP) 및 경합 기반 액세스 기간(CBAP)을 포함할 수 있다.
LOS: 가시선, 송신기 및 수신기가 표면상 서로의 시야 내에 있고, 반사된 신호의 통신의 결과가 아닌 통신이며, 반대 조건은, 스테이션들이 서로의 LOS 내에 있지 않은 비-가시선에 대한 NLOS이다.
MAC 어드레스: 매체 액세스 제어(MAC) 어드레스이다.
MBSS: 메쉬 기본 서비스 세트는, 분산 시스템(DS)으로서 사용될 수 있는 분산 네트워크(DN) 스테이션(DN STA)들의 자립형 네트워크를 형성하는 기본 서비스 세트(BSS)이다.
MCS: 변조 및 코딩 방식; 물리(PHY) 계층(예컨대, OSI 모델) 데이터율로 변환될 수 있는 색인을 정의한다.
옴니-방향성: 비-방향성 안테나를 활용하는 송신 모드이다.
PBSS: 802.1ad에서 정의된 개인 기본 서비스 세트(PBSS; Personal Basic Service Set), 이는 독립형 BSS(IBSS)와 유사하지만, PBSS는 STA들이 AP들과 같은 특수 디바이스들에 의존하지 않으면서 서로 직접적으로 통신할 수 있는 IEEE 802.11 애드 혹 네트워크의 유형이다.
PCP: PBSS 제어 포인트; 애드 혹 네트워크에서, 참여 스테이션들 중 하나가 AP와 유사하게 기능하여 네트워크를 고지하고 액세스들을 구성하는 PBSS 제어 포인트의 역할을 할 수 있다.
준-옴니 방향성: 이는, 가장 넓은 빔폭이 달성가능한 방향성 멀티-기가비트(DMG) 안테나를 활용하는 통신 모드이다.
수신 구획 스윕(RXSS; receive sector sweep): 상이한 구획들을 통한(구획들에 걸친) 구획 스윕(SSW) 프레임들의 수신이며, 여기서, 연속적인 수신들 사이에 스윕이 수행된다.
RSSI: 수신 신호 강도 표시자(dBm 단위)이다.
SLS: 구획 수준 스윕 페이즈는, 많게는 4개의 구성요소: 개시자를 트레이닝하기 위한 개시자 구획 스윕(ISS)과, SSW 피드백 및 SSW ACK를 사용하는 것과 같은 응답자 링크를 트레이닝하기 위한 응답자 구획 스윕(RSS)을 포함할 수 있는 BF 트레이닝 페이즈이다.
SNR: dB 단위의 수신 신호 대 잡음 비이다.
SP: 서비스 기간은, 액세스 포인트(AP)에 의해 스케줄링되는 시간 기간이며, 스케줄링된 SP들은 고정된 시간 간격들로 시작된다.
스펙트럼 효율: 특정 통신 시스템에서 주어진 대역폭을 통해 송신될 수 있는 정보율(information rate)로, 일반적으로 비트/초 단위 또는 헤르츠 단위로 표현된다.
SSID: 서비스 세트 식별자는 WLAN 네트워크에 배정된 명칭이다.
STA: 스테이션은, 무선 매체(WM)에 대한 매체 액세스 제어(MAC) 및 물리 계층(PHY) 인터페이스의 단독으로 어드레스가능한 인스턴스인 논리적 엔티티이다.
스윕: 짧은 빔형성 프레임 간 공간(SBIFS; short beamforming interframe space) 간격에 의해 분리되는 송신들의 시퀀스이며, 여기서, 송신기 또는 수신기에서의 안테나 구성이 송신들 사이에 변경된다.
SSW: 구획 스윕은, 송신들이 상이한 구획들(방향들)에서 수행되는 동작이며, 수신 신호들, 강도들 등에 대해 정보가 수집된다.
송신 구획 스윕(TXSS; transmit sector sweep): 이는, 상이한 구획들을 통한 다수의 구획 스윕(SSW) 또는 방향성 멀티-기가비트(DMG) 비컨 프레임들의 송신이며, 여기서, 연속적인 송신들 사이에 스윕이 수행된다.
2. 기존 방향성 무선 네트워크 기술
2.1. WLAN 시스템들
WLAN 시스템들, 이를테면 802.11에서, 수동 및 능동 스캐닝의 2개의 스캐닝 모드가 정의된다. 다음은 수동 스캐닝의 특성들이다. (a) 네트워크에 참여하려 시도하는 새로운 스테이션(STA)은 각각의 채널을 검사하고, 최대로 MaxChannelTime 동안 비컨 프레임들을 대기한다. (b) 어떠한 비컨도 수신되지 않은 경우, 새로운 STA는 다른 채널로 이동하고, 그에 따라, 새로운 STA가 스캐닝 모드에서 어떠한 신호도 송신하지 않으므로 배터리 전력이 절약된다. STA는, 비컨들을 놓치지 않도록 각각의 채널에서 충분한 시간을 대기해야 한다. 비컨이 손실되는 경우, STA는 다른 비컨 송신 간격(BTI)을 대기해야 한다.
다음은 능동 스캐닝의 특성들이다. (a) 로컬 네트워크에 참여하기를 원하는 새로운 STA는, 다음에 따라 각각의 채널 상에서 프로브 요청 프레임들을 전송한다. (a)(1) 새로운 STA는 채널로 이동하고, 착신 프레임들을 대기하거나 프로브 지연 타이머가 만료되기를 대기한다. (a)(2) 타이머가 만료된 후에 어떠한 프레임도 검출되지 않은 경우, 채널은 사용 중이 아닌 것으로 고려된다. (a)(3) 채널이 사용 중이 아닌 경우, STA는 새로운 채널로 이동한다. (a)(4) 채널이 사용 중인 경우, STA는 정규 DCF를 사용하여 매체에 대한 액세스를 획득하고, 프로브 요청 프레임을 전송한다. (a)(5) STA는, 채널이 전혀 혼잡하지 않았던 경우, 프로브 요청에 대한 응답을 수신하기 위해 원하는 시간 기간(예컨대, 최소 채널 시간)을 대기한다. STA는, 채널이 혼잡했었고 프로브 응답이 수신된 경우, 더 많은 시간(예컨대, 최대 채널 시간)을 대기한다.
(b) 프로브 요청은, 고유 서비스 세트 식별자(SSID), SSID들의 목록 또는 브로드캐스트 SSID를 사용할 수 있다. (c) 능동 스캐닝은 일부 주파수 대역들에서 금지된다. (d) 능동 스캐닝은, 특히, 많은 새로운 STA들이 동시에 도달하고 네트워크에 액세스하려 시도하는 경우, 간섭 및 충돌의 소스일 수 있다. (e) 능동 스캐닝은, STA들이 비컨들을 대기할 필요가 없으므로, 수동 스캐닝의 사용과 비교하여, STA들이 네트워크에 대한 액세스를 획득하기 위한 더 빠른(지연이 더 적은) 방식이다. (f) 기반구조 기본 서비스 세트(BSS) 및 IBSS에서, 적어도 하나의 STA가 프로브들을 수신하고 그에 응답하기 위해 깨어 있다. (g) 분산 네트워크(DN) 기본 서비스 세트(MBSS)에서의 STA들은 임의의 시점에 응답하도록 깨어 있지 않을 수 있다. (h) 무선 측정 캠페인들이 활성일 때, STA들은 프로브 요청들에 응답하지 않을 수 있다. (i) 프로브 응답들의 충돌이 발생할 수 있다. STA들은 마지막 비컨을 송신한 STA가 첫 번째 프로브 응답을 송신할 수 있게 함으로써 프로브 응답들의 송신을 조정할 수 있다. 다른 STA들은, 충돌을 피하기 위해 백오프 시간들 및 정규 분산 조정 기능(DCF; distributed coordination function) 채널 액세스를 따르고 사용할 수 있다.
도 1은 IEEE 802.11 WLAN에서의 능동 스캐닝의 사용을 도시하며, 프로브를 전송하는 스캐닝 스테이션, 및 프로브를 수신하고 그에 응답하는 2개의 응답 스테이션이 도시된다. 도면은 또한, 최소 및 최대 프로브 응답 타이밍을 도시한다. 값 G1은 확인응답의 송신 전의 프레임 간 간격인 SIFS로 설정된 것으로 도시되는 한편, 값 G3은 DCF 프레임 간 간격인 DIFS이며, 이는, RTS 패키지를 전송하기 전에 백오프 기간을 완료한 후 전송자가 대기하는 시간 지연을 표현한다.
2.2. IEEE 802.11s 분산 네트워크(DN) WLAN
IEEE 802.11s(이후, 802.11s)는, 802.11 표준에 무선 메쉬 네트워킹 능력들을 부가하는 표준이다. 802.11s에서, 메쉬 네트워크 발견, 피어-투-피어 연결 설정, 및 메쉬 네트워크를 통한 데이터의 라우팅을 가능하게 하는 새로운 유형들의 무선 스테이션들뿐만 아니라 새로운 시그널링이 정의된다.
도 2는 메쉬 네트워크의 일 예를 예시하며, 여기서, 메쉬-STA/AP에 연결(실선들)되는 비-메쉬 STA와 메쉬 포탈을 포함하는 다른 메쉬 STA에 연결(점선들)되는 메쉬 STA들이 혼합되어 있다. 메쉬 네트워크들에서의 노드들은, 이웃들을 발견하기 위해, 802.11 표준에 정의된 것과 동일한 스캐닝 기법들을 사용한다. 메쉬 네트워크의 식별은, 비컨 및 프로브 응답 프레임들에 포함된 메쉬 ID 요소에 의해 주어진다. 하나의 메쉬 네트워크에서, 모든 메쉬 STA들은 동일한 메쉬 프로파일을 사용한다. 메쉬 프로파일들은, 메쉬 프로파일들에서의 모든 파라미터들이 매칭할 경우 동일한 것으로 고려된다. 메쉬 프로파일은, 메쉬 프로파일이 스캔을 통해 그의 이웃 메쉬 STA들에 의해 획득될 수 있도록, 비컨 및 프로브 응답 프레임들에 포함된다.
메쉬 STA가 스캐닝 프로세스를 통해 이웃 메쉬 STA를 발견할 때, 발견된 메쉬 STA는 후보 피어 메쉬 STA인 것으로 고려된다. 메쉬 STA는 발견된 메쉬 STA가 구성원인 메쉬 네트워크의 구성원이 될 수 있고, 이웃 메쉬 STA와 메쉬 피어링을 설정할 수 있다. 발견된 이웃 메쉬 STA는, 메쉬 STA가, 수신된 비컨 또는 프로브 응답 프레임이 이웃 메쉬 STA에 대해 표시한 것과 동일한 메쉬 프로파일을 사용할 때, 후보 피어 메쉬 STA인 것으로 고려될 수 있다.
메쉬 STA는 발견된 이웃의 정보를 메쉬 이웃 테이블에 유지하려 시도하며, 메쉬 이웃 테이블은, (a) 이웃 MAC 어드레스, (b) 동작 채널 번호, 및 (c) 가장 최근에 관측된 링크 상태 및 품질 정보를 포함한다. 어떠한 이웃들도 검출되지 않은 경우, 메쉬 STA는 그의 가장 높은 우선순위 프로파일에 대한 메쉬 ID를 채택하여 활성으로 유지한다. 이웃 메쉬 STA들을 발견하기 위한 모든 이전 시그널링이 브로드캐스트 모드에서 수행된다. 802.11s는 방향성 무선 통신들을 이용하는 네트워크들을 목표로 하지 않는다는 것이 인식되어야 한다.
도 3은 메쉬 네트워크의 식별을 통고(advertise)하는 데 사용되는 메쉬 식별 요소(메쉬 ID 요소)를 도시한다. 메쉬 ID는, 메쉬 네트워크에 참여하고자 하는 새로운 STA에 의한 프로브 요청에서 그리고 기존 메쉬 네트워크 STA들에 의한 비컨 및 신호들에서 송신된다. 길이 0의 메쉬 ID 필드는 와일드카드 메쉬 ID를 표시하며, 이는 프로브 요청 프레임 내에서 사용된다. 와일드카드 메쉬 ID는, 비-메쉬 STA가 메쉬 네트워크에 참여하는 것을 방지하는 특정 ID이다. 메쉬 스테이션은, 비-메쉬 스테이션보다 더 많은 특징들을 갖는 STA라는 것이 인지되어야 하는데, 예컨대, 메쉬 네트워크는, 메쉬 기능성을 서빙하기 위해 일부 다른 모듈들에 부가적인 모듈로서 STA가 실행되게 하는 것과 같다. STA가 이러한 메쉬 모듈을 갖지 않는 경우, STA는 메쉬 네트워크에 연결하는 것이 허용되지 않아야 한다.
도 4는, 메쉬 STA들에 의해 송신되는 비컨 프레임들 및 프로브 응답 프레임들에 포함되는 바와 같은 메쉬 구성 요소를 도시하며, 이는, 메쉬 서비스들을 통고하는 데 사용된다. 메쉬 구성 요소들의 주 내용들은: (a) 경로 선택 프로토콜 식별자; (b) 경로 선택 메트릭 식별자; (c) 혼잡 제어 모드 식별자; (d) 동기화 방법 식별자; 및 (e) 인증 프로토콜 식별자이다. 메쉬 구성 요소의 내용들은 메쉬 ID와 함께 메쉬 프로파일을 형성한다.
802.11a 표준은, 메쉬 발견, 메쉬 피어링 관리, 메쉬 보안, 메쉬 비커닝 및 동기화, 메쉬 조정 기능, 메쉬 전력 관리, 메쉬 채널 전환, 3개 어드레스, 4개 어드레스, 및 확장 어드레스 프레임 포맷들, 메쉬 경로 선택 및 전달, 외부 네트워크들과의 상호연동, 메쉬 내 혼잡 제어, 및 메쉬 BSS에서의 응급 서비스 지원을 포함하는 많은 절차들 및 메쉬 기능성들을 정의한다.
2.3. WLAN에서의 밀리미터파
밀리미터파 대역들에서의 WLAN들은 일반적으로, 높은 경로 손실을 처리하고 통신에 대해 충분한 SNR을 제공하기 위해, 송신, 수신, 또는 둘 모두에 대해 방향성 안테나들의 사용을 요구한다. 송신 또는 수신에서 방향성 안테나들을 사용하는 것은, 스캐닝 프로세스가 또한 방향성이 되게 한다. IEEE 802.11ad 및 새로운 표준 802.11ay는, 밀리미터파 대역을 통한 방향성 송신 및 수신을 위한 스캐닝 및 빔형성에 대한 절차들을 정의한다.
2.4. IEEE 802.11ad 스캐닝 및 BF 트레이닝
mmW WLAN 최신 기술 시스템의 예는 802.11ad 표준이다.
2.4.1. 스캐닝
새로운 STA는 수동 또는 능동 스캐닝 모드들에서 동작하여 특정 SSID, SSID들의 목록, 또는 모든 발견된 SSID들을 스캐닝한다. 수동적으로 스캐닝하기 위해, STA는 SSID를 포함하는 DMG 비컨 프레임들을 스캐닝한다. 능동적으로 스캐닝하기 위해, DMG STA는 원하는 SSID 또는 하나 이상의 SSID 목록 요소를 포함하는 프로브 요청 프레임들을 송신한다. DMG STA는 또한, 프로브 요청 프레임들의 송신 전에 DMG 비컨 프레임들을 송신하거나 빔형성 트레이닝을 수행해야 했을 수 있다.
2.4.2. BF 트레이닝
BF 트레이닝은, 구획 스윕을 사용하고 필요한 시그널링을 제공하여 각각의 STA가 송신 및 수신 둘 모두에 대한 적절한 안테나 시스템 설정들을 결정할 수 있게 하는 BF 트레이닝 프레임 송신들의 양방향 시퀀스이다.
802.11ad BF 트레이닝 프로세스는 3개의 페이즈로 수행될 수 있다. (1) 구획 수준 스윕 페이즈가 수행되며, 이로써, 링크 획득을 위한 낮은 이득(준-옴니)을 갖는 방향성 송신의 수신이 수행된다. (2) 수신 이득 및 결합된 송신과 수신에 대한 최종 조정을 부가하는 정밀화 스테이지가 수행된다. (3) 이어서, 채널 변경들을 조정하기 위해 데이터 송신 동안 추적이 수행된다.
2.4.3. 802.11ad SLS BF 트레이닝 페이즈
이러한 SLS BF 트레이닝 페이즈는, 802.11ad 표준의 구획 수준 스윕(SLS)의 필수적 페이즈에 집중한다. SLS 동안, 한 쌍의 STA들은, 가장 높은 신호 품질을 제공하는 것을 찾기 위해 상이한 안테나 구획들을 통해 일련의 구획 스윕(SSW) 프레임들(또는 PCP/AP에서의 송신 구획 트레이닝의 경우에는 비컨들)을 교환한다. 첫 번째로 송신하는 스테이션은 개시자로 지칭되고, 두 번째로 송신하는 스테이션은 응답자로 지칭된다.
송신 구획 스윕(TXSS) 동안, SSW 프레임들이 상이한 구획들 상에서 송신되는 한편, 페어링 STA(응답자)는 준-옴니 방향성 패턴을 활용하여 수신한다. 응답자는, 최상의 링크 품질(예컨대, SNR)을 제공하거나 또는 다른 방식으로 스테이션들 사이의 통신들을 지원할 개시자로부터의 안테나 어레이 구획을 결정한다.
도 5는 802.11ad에서의 구획 스윕(SSW)의 개념을 도시한다. 이 도면에서, STA 1은 SLS의 개시자이고 STA 2는 응답자인 예가 주어진다. STA 1은 송신 안테나 패턴의 정밀 구획들 전부에 걸쳐 스위핑하는 한편, STA 2는 준-옴니 패턴으로 수신한다. STA 2는 자신이 STA 1로부터 수신한 최상의 구획을 STA 2로 피드백한다.
도 6은 802.11ad 규격들에서 구현되는 바와 같은 구획 수준 스윕(SLS) 프로토콜의 시그널링을 예시한다. 송신 구획 스윕에서의 각각의 프레임은, 구획 카운트다운 표시(CDOWN), 구획 ID, 및 안테나 ID에 대한 정보를 포함한다. 최상의 구획 ID 및 안테나 ID 정보가 구획 스윕 피드백 및 구획 스윕 ACK 프레임들과 함께 피드백된다.
도 7은 802.11ad 표준에서 활용되는 바와 같은 구획 스윕 프레임(SSW 프레임)에 대한 필드들을 도시하며, 필드들은 아래에서 약술된다. 지속기간 필드는, SSW 프레임 송신의 종료까지의 시간으로 설정된다. RA 필드는 구획 스윕의 의도된 수신기인 STA의 MAC 어드레스를 포함한다. TA 필드는 구획 스윕 프레임의 송신기 STA의 MAC 어드레스를 포함한다.
도 8은, SSW 필드 내의 데이터 요소들을 예시한다. SSW 필드에서 전달되는 원리 정보는 다음과 같다. 방향 필드는, 0으로 설정되어 프레임이 빔형성 개시자에 의해 송신된다는 것을 표시하고, 1로 설정되어 프레임이 빔형성 응답자에 의해 송신된다는 것을 표시한다. CDOWN 필드는 TXSS의 종료까지 남아 있는 DMG 비컨 프레임 송신들의 수를 표시하는 감산 계수기(down-counter)이다. 구획 ID 필드는, 이러한 SSW 필드를 포함하는 프레임이 송신되는 구획 번호를 표시하도록 설정된다. DMG 안테나 ID 필드는, 이러한 송신에 대해 송신기가 현재 어느 DMG 안테나를 사용하고 있는지를 표시한다. RXSS 길이 필드는, CBAP에서 송신될 때만 유효하고, 그렇지 않으면 예비된다. 이러한 RXSS 길이 필드는 송신하는 STA에 의해 요구되는 바와 같은 수신 구획 스윕의 길이를 특정하고, SSW 프레임의 유닛들에서 정의된다. SSW 피드백 필드는 아래에서 정의된다.
도 9a 및 도 9b는 SSW 피드백 필드들을 도시한다. 도 9a에 도시된 포맷은 내부 서브계층 서비스(ISS)의 일부로서 송신될 때 활용되는 한편, 도 9b의 포맷은 ISS의 일부로서 송신되지 않을 때 사용된다. ISS에서의 총 구획 필드는, ISS에서 개시자가 사용하는 총 구획 수를 표시한다. Rx DMG 안테나 수 서브필드는, 후속 수신 구획 스윕(RSS) 동안 개시자가 사용하는 수신 DMG 안테나 수를 표시한다. 구획 선택 필드는, 직전 구획 스윕에서 최상의 품질로 수신된 프레임 내의 SSW 필드의 구획 ID 서브필드의 값을 포함한다. DMG 안테나 선택 필드는, 직전 구획 스윕에서 최상의 품질로 수신된 프레임 내의 SSW 필드의 DMG 안테나 ID 서브필드의 값을 표시한다. SNR 보고 필드는, 직전 구획 스윕 동안 최상의 품질로 수신되었고 구획 선택 필드에 표시되는 프레임으로부터의 SNR의 값으로 설정된다. 폴 요구 필드는, PCP/AP에 비-PCP/비-AP와의 통신을 개시할 것을 요구한다는 것을 표시하기 위해, 비-PCP/비-AP STA에 의해 1로 설정된다. 폴 요구 필드는, 비-PCP/비-AP가, PCP/AP가 통신을 개시하는지 여부에 관해 어떠한 선호도도 갖지 않는다는 것을 표시하기 위해, 0으로 설정된다.
3. 스테이션(STA) 하드웨어 구성
도 10은, 버스(14)에 결합되는 컴퓨터 프로세서(CPU)(16) 및 메모리(RAM)(18)를 갖는, 하드웨어 블록(13)으로의 I/O 경로(12)를 도시하는 STA 하드웨어 구성의 예시적인 실시예(10)를 예시하며, 버스(14)는, STA 외부 I/O를 제공하는, 이를테면 센서들, 액추에이터들 등에 대한 I/O 경로(12)에 결합된다. 메모리(18)로부터의 명령어들은, 프로세서(16) 상에서 실행되어, STA가 "새로운 STA" 또는 이미 네트워크 내에 있는 STA들 중 하나의 STA의 기능들을 수행할 수 있게 하도록 실행되는 통신 프로토콜들을 구현하는 프로그램을 실행한다. 프로그래밍은, 현재 통신 컨텍스트에서 그 프로그래밍이 맡고 있는 역할에 따라 상이한 모드들(소스, 중간, 목적지)에서 동작하도록 구성된다는 것이 또한 인식되어야 한다. 이러한 호스트 기계는, 복수의 안테나들(24a - 24n, 26a - 26n, 28a - 28n)에 대한 무선 주파수(RF) 회로(22a, 22b, 22c)에 mmW 모뎀(20)이 결합되어 이웃하는 STA들과 프레임들을 송신 및 수신하도록 구성되는 것으로 도시된다. 게다가, 호스트 기계는 또한, 안테나(들)(34)에 대한 무선 주파수(RF) 회로(32)에 6 GHz 미만 주파수 모뎀(30)이 결합된 것으로 도시된다.
따라서, 이러한 호스트 기계는, 2개의 모뎀(다중-대역) 및 2개의 상이한 대역 상에서의 통신을 제공하기 위한 그들의 연관된 RF 회로로 구성되는 것으로 도시된다. 제한이 아닌 예로서, 의도된 방향성 통신 대역은, mmW 대역에서 데이터를 송신 및 수신하기 위한 mmW 대역 모뎀 및 그의 연관된 RF 회로들로 구현된다. 본원에서 발견 대역으로 일반적으로 지칭되는 다른 대역은, 6 GHz 미만 주파수 대역에서 데이터를 송신 및 수신하기 위한 6 GHz 미만 주파수 모뎀 및 그의 연관된 RF 회로를 포함한다.
이러한 예에서 3개의 RF 회로가 도시되지만, mmW 대역에 대해, 본 개시내용의 실시예들은, 임의의 임의적 수의 RF 회로에 모뎀(20)이 결합된 것으로 구성될 수 있다. 일반적으로, 더 많은 수의 RF 회로들을 사용하는 것은, 더 넓은 통달범위의 안테나 빔 방향을 초래할 것이다. 활용되는 RF 회로들의 수와 안테나들의 수는 특정 디바이스의 하드웨어 제약들에 의해 결정된다는 것이 인식되어야 한다. RF 회로 및 안테나들 중 일부는, 이웃 STA들과 통신하는데 그 일부가 불필요하다고 STA가 결정할 때 디스에이블링될 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, RF 회로는 주파수 변환기, 어레이 안테나 제어기 등을 포함하고, 송신 및 수신을 위한 빔형성을 수행하도록 제어되는 다수의 안테나들에 연결된다. 이러한 방식으로, STA는 다수의 세트들의 빔 패턴들을 사용하여 신호들을 송신할 수 있으며, 각각의 빔 패턴 방향은 안테나 구획으로서 고려된다.
도 11은, 복수(예컨대, 36개)의 mmW 안테나 구획 패턴들을 생성하기 위해 STA에 의해 활용될 수 있는 mmW 안테나 방향들의 예시적인 실시예(50)를 예시한다. 이러한 예에서, STA는 3개의 RF 회로(52a, 52b, 52c) 및 연결된 안테나들을 구현하며, 각각의 RF 회로 및 연결된 안테나는 빔형성 패턴(54a, 54b, 54c)을 생성한다. 안테나 패턴(54a)은, 12개의 빔형성 패턴(56a, 56b, 56c, 56d, 56e, 56f, 56g, 56h, 56i, 56j, 56k 및 56n)을 갖는 것으로 도시된다("n"은 임의의 수의 패턴이 지원될 수 있다는 것을 표현함). 이러한 특정 구성을 사용하는 예시적인 스테이션은 서른 여섯(36)개의 안테나 구획을 갖지만, 본 개시내용은 임의의 원하는 수의 안테나 구획을 지원할 수 있다. 명확화 및 설명의 용이성을 위해, 다음의 단락들은 일반적으로, 더 적은 수의 안테나 구획을 갖는 STA들을 예시하지만, 이는 구현 제한으로서 해석되어서는 안 된다. 임의의 임의적 빔 패턴이 안테나 구획에 맵핑될 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 전형적으로, 빔 패턴은 예리한 빔을 생성하도록 형성되지만, 다수의 각도들에서 신호들을 송신 또는 수신하도록 빔 패턴이 생성되는 것이 가능하다.
안테나 구획은, mmW RF 회로의 선택, 및 mmW 어레이 안테나 제어기에 의해 명령된 빔형성에 의해 결정된다. STA 하드웨어 구성요소들이 위에 설명된 것과 상이한 기능적 파티션들을 갖는 것이 가능하지만, 그러한 구성들은 설명된 구성의 변형인 것으로 간주될 수 있다. mmW RF 회로 및 안테나들 중 일부는, 이웃 STA들과 통신하는데 그 일부가 불필요하다고 STA가 결정할 때 디스에이블링될 수 있다.
적어도 하나의 실시예에서, RF 회로는 주파수 변환기, 어레이 안테나 제어기 등을 포함하고, 송신 및 수신을 위한 빔형성을 수행하도록 제어되는 다수의 안테나들에 연결된다. 이러한 방식으로, STA는 다수의 세트들의 빔 패턴들을 사용하여 신호들을 송신할 수 있으며, 각각의 빔 패턴 방향은 안테나 구획으로서 고려된다.
도 12는, 자신의 RF 회로(72)에 부착된 준-옴니 안테나(74)를 사용하는 것으로 가정되는 6 GHz 미만 주파수 모뎀에 대한 안테나 패턴의 예시적인 실시예(70)를 예시하지만, 다른 회로 및/또는 안테나들이 제한 없이 활용될 수 있다. 본 개시내용이 준-옴니 방향성 및/또는 옴니 방향성 통신들을 사용하는 스테이션들을 지원할 수 있다는 것이 인식되어야 하며, 여기서, 본 명세서에서의 이러한 유형들 중 하나에 대한 참조는 일반적으로 다른 하나를 또한 암시한다.
4. 분산 스케줄링 프로토콜
다음의 프로토콜들은 분산 스케줄링을 수행하도록 본 개시내용에 따라 구성된 WLAN에서 동작하는 스테이션들을 설명한다. 적어도 하나의 실시예에서, EDMG PCP 또는 AP는 분산 스케줄링 프로토콜을 사용하여, 개시된 분산 스케줄링 프로토콜을 또한 활용하는 다른 BSS들과의 스펙트럼 공유 및 간섭 완화를 개선한다. EDMG PCP 또는 AP는 분산 스케줄링 프로토콜을 인에이블링하고, 송신되는 EDMG 확장 스케줄 요소에서, 분산 스케줄링 인에이블링 서브필드를 활성(예컨대, 1)으로 설정함으로써 이를 통고한다. 분산 스케줄링을 동작시키는 EDMG PCP 또는 AP는, 최대 허용 비컨 간격 지속기간 동안, 다른 STA들의 DMG 비컨들을 청취함으로써 시작한다. EDMG PCP 또는 AP는 이러한 다른 STA들이 분산 스케줄링 프로토콜을 또한 사용하고 있는 경우, 다른 STA들의 비컨 프레임 송신들의 시간, 채널, 및 주기성을 결정한다.
분산 인에이블링된 EDMG PCP 또는 AP는 상이한 채널들 상의 이웃들로부터의 DMG 비컨들을 청취하고, 이로부터, 분산 인에이블링된 EDMG PCP 또는 AP는 확장 스케줄 요소 및 EDMG 확장 스케줄 요소를 파싱함으로써 그 이웃들의 예정된(upcoming) 송신 스케줄들을 결정할 수 있다. EDMG PCP 또는 AP가 얼마나 많은 이웃들이 각각의 채널을 점유하는지를 결정하면, 채널을 점유하는 검출된 이웃들의 수로 나눈 비컨 간격과 동일한 비컨 간격의 기간에만 액세스하는 것으로 자신을 제한한다. 이 사용은 BTI 및 스케줄링된 SP들을 포함하지만, 이는 채널에 대한 보장된 액세스가 아니기 때문에, CBAP를 포함하지 않는다. EDMG PCP 또는 AP는 우선, 비점유된 시간 기간에 걸쳐 그의 SP들을 랜덤하게 스케줄링한다. 더 이상 비점유된 시간 기간들이 남아 있지 않고, EDMG PCP 또는 AP가 그의 채널 할당분을 아직 활용하지 않은 경우, EDMG PCP 또는 AP는 이웃 SP들이 없는 시간 기간들에 걸쳐 랜덤하게 스케줄링할 수 있다. 더 이상 비점유된 시간 기간들이 남아 있지 않고, EDMG PCP 또는 AP가 그의 채널 할당분을 아직 활용하지 않은 경우, EDMG PCP 또는 AP는 분산 스케줄링 인에이블링된 PCP들 또는 AP들의 SP들이 없는 시간 기간들에 걸쳐 랜덤하게 스케줄링할 수 있다.
도 13은, 분산 스케줄링 프로토콜을 인에이블링한 및 인에이블링하지 않은 다른 PCP 또는 AP에 관하여 AP 또는 PCP가 가지고 있는 지식을 이용하여, AP 또는 PCP가 분산 스케줄 프로토콜을 전개하고, 다른 STA들을 스케줄링하는 것의 예시적인 실시예(90)를 예시한다. 프로세스가 시작되고(92), 비점유된(이용가능한) 시간 기간에 걸쳐 스케줄링이 랜덤하게 수행된다(94). 스테이션이 그의 채널 할당분을 활용했는지를 결정하기 위해 체크가 행해진다(96). 스테이션이 그의 채널 시간 할당량을 이미 사용한 경우, 블록(104)에 도달되고, 더 이상 스케줄링이 허용되지 않고, 프로세스가 종료된다(106).
그렇지 않고, 스테이션이 그의 채널 할당분을 사용하지 않았다고 블록(96)이 결정하는 경우, 블록(98)에서, 이웃하는 서비스 기간(SP)들이 없는 기간에 걸쳐 스케줄링이 랜덤하게 수행된다. 블록(100)에서, 스테이션이 그의 채널 할당분을 사용했는지를 다시 결정하기 위해 다른 체크가 행해진다. 스테이션이 그의 채널 할당분을 사용한 경우, 다시, 실행은 블록(104)으로 이동되고, 블록(106)에서 종료된다. 그렇지 않고, 스테이션이 그의 할당량을 사용하지 않은 경우, 블록(102)에서, 임의의 추가적인 스케줄링의 중단(104) 및 프로세스의 종료(106) 전에, 분산 스케줄링 SP들이 없는 이용가능한 기간들에 걸쳐 스케줄링이 랜덤하게 수행된다.
5. 방향성 및 분산 스케줄링 프로토콜
이전에 설명된 분산 스케줄링 프로토콜은 채널 액세스의 방향성을 고려하지 않는다. 채널이 다른 STA들에 할당될 때, 송신 또는 수신은 채널 액세스가 요구되는 방향과 다른 방향에 있을 수 있다. 채널 사용의 공간 방향의 적절한 지식에 의해, 채널은 다수의 공간 방향들에서 재사용될 수 있다. 따라서, 본 개시내용에 따르면, EDMG PCP 또는 AP는 그의 이웃들, 그 이웃들의 예정된 송신 스케줄들, 및 송신들의 방향들에 관한 정보를 수집한다. 각각의 이웃 채널 액세스의 방향성의 정보는, 이를테면, 예정된 스케줄링된 송신들을 간섭하지 않거나 또는 예정된 스케줄링된 송신들에 의해 간섭되지 않는 방향들에서 다른 송신들을 스케줄링하기 위해, 다수의 방식들로 사용될 수 있다.
도 14는 이웃하는 스테이션들 STA A(112), STA B(114), STA C(116), STA 1(118), STA 2(120), STA 3(122), STA 4(124), STA 5(126), STA 6(128), 및 STA 7(130)에 의한 할당 정보를 파싱하는 것의 예(110)를 예시한다. 이 예에서, STA C(116)는 영역 내의 다른 STA들(STA A 및 STA B)로부터의 DMG 비컨들을 스캐닝 및 청취하고 있다. STA A(112)가 구획들(133)을 갖고, 구획들(134, 136, 138, 및 140)을 통해 인근의 스테이션들과 통신하고 있는 것이 도시된다. STA B(114)는 구획들(142)을 갖고, 구획들(144, 146, 및 148)을 통해 통신하고 있다.
미리 정의된 분산 스케줄링 프로토콜에 따르는 STA C는, 할당 맵(115)으로서 도시된, STA A 및 STA B로부터 수신된 비컨 내의 할당 정보를 파싱하고, 채널 내의 모든 점유된 리소스들(117)을 발견한다. 도 13에서 설명된 바와 같은 흐름도에 따르면, STA C는, 위에서 설명된 바와 같이, 비점유된 리소스들에 송신을 할당한다.
도 14에서, 스테이션들(STA 1 내지 STA 7) 각각에 대한 채널 다이어그램들(119, 121, 123, 125, 127, 129, 및 131)이 도시된다. 도면으로부터, 송신들의 방향으로 인해 STA C에 영향을 미치지 않는 송신들이 존재하고, 여전히 STA C가 이러한 할당들(115)을 차단된 리소스들(117)로서 마킹하고 있다는 것에 유의한다. 본 개시내용은 STA C가 수신된 비컨들 각각 내의 어떤 할당들이 그의 송신들에 대해 관련된 위협인지 그리고 어떤 할당들이 그렇지 않은지를 구별할 수 있게 한다.
도 15는 프로토콜이 자신의 특정 관심 방향들에서의 할당만을 고려하도록 구성된 예시적인 실시예(150)를 예시한다. 도시된 스테이션들 및 할당들은 도 14에 도시된 것과 동일하다. 원(152) 내의 STA들을 향한 STA A(112) 및 STA B(114) 송신들은 STA C 송신들에 영향을 미칠 수 있는 유일한 할당들을 표현한다. 따라서, 본 개시내용에 따르면, STA C는, STA C가 다른 STA들에 할당된 시간을 고려할 때, 이러한 할당들(115')만을 점유된 시간(117')으로서 고려한다.
도 16은 추가의 할당 인식이 수행되는 예시적인 실시예(170)를 예시한다. 스테이션들 및 이들의 일반적인 통신 구획들은 이전의 도 14 및 도 15에 도시된 것과 동일하다. 도 16에서, (도 15에서 표시한 바와 같이) STA 1 및 STA 2 할당만이 STA C의 방향에 있지만, 이러한 할당들이 STA C의 모든 방향들에 동등하게 영향을 미치는 것은 아님이 도시된다. 실제로, 도 16에 도시된 바와 같이, STA 2의 할당(172)은 (크로스-해칭된 구획들로 마킹된) STA C의 방향들 중 일부에만 영향을 미칠 수 있고, 모든 다른 방향들에는 영향을 미치지 않을 수 있다. STA 2를 향한 STA의 방향들에 의해서만 청취될 수 있는 STA 1 할당들(174)에 대해서도 마찬가지이다. 크로스-해칭으로 도시되지 않은 스테이션의 구획 방향들의 나머지는 이들이 할당들(115'')을 수신할 수 없거나 또는 할당들(115'')에 대해 간섭을 야기할 수 없기 때문에 영향을 받지 않는다.
5.1. STA의 방향에서의 예정된 Tx의 결정
개시된 분산 스케줄링 프로토콜을 전개하는 STA는 최대 허용 비컨 기간 지속기간 동안 다른 STA들의 DMG 비컨들을 청취한다. 수신된 비컨들은 확장 스케줄 요소 및 EDMG 확장 스케줄 요소 내에 이러한 스테이션의 예정된 송신 스케줄들을 포함한다. EDMG 확장 스케줄링 요소가 확장 스케줄 요소보다 더 많은 스케줄링 능력들 및 정보를 갖는다는 것이 인식되어야 한다. 예컨대, EDMG 확장 스케줄링 요소는 가변 BW 및 채널 집성의 할당을 가능하게 한다. EDMG 확장 스케줄링 요소는 확장 스케줄 요소에 대한 보충으로서 전송되거나 또는 단독으로 전송될 수 있다. 확장 스케줄 요소 또는 EDMG 확장 스케줄 요소 내의 모든 할당들이 비컨을 수신하는 STA에 영향을 미치는 것은 아니다. 할당이 STA를 향한 방향에서 스케줄링된 경우, 이 할당이 고려되어야 한다. 할당이 비컨을 수신하는 STA를 향하지 않는 방향에서 스케줄링된 경우, 이 할당은 고려되지 않아야 한다. 적어도 하나의 실시예에서, 스케줄링 정보는 할당이 유래하는 구획 방향에 관한 정보를 포함하고, 그에 따라, 수신 STA는 이 할당이 그의 스케줄링에 영향을 미칠 것인지 여부를 결정할 수 있게 된다. 각각의 할당은 그 각각의 할당이 송신되도록 스케줄링된 구획의 안테나 ID 및 빔 ID를 포함한다. STA는 이 정보를 사용하여, 할당이 그에게 영향을 미치는지 여부를 결정할 수 있다.
5.1.1. EDMG 확장 스케줄 요소 및 방향성 정보
도 17 내지 도 19는 EDMG 확장 스케줄 요소의 예시적인 실시예(190, 200, 210)를 예시한다. EDMG 확장 스케줄 요소는 할당이 어떤 채널들 상에 스케줄링되는지의 표시를 포함하는, EDMG BSS에 대한 채널 스케줄링을 정의한다. 도 17에서, 다음의 필드들을 갖는 EDMG 확장 스케줄 요소 포맷이 도시된다. 요소 ID, 길이, 및 요소 ID 확장은 요소의 유형 및 요소의 길이를 표시한다. EDMG 할당 제어 필드는 EDMG 할당 프로세스에 대한 제어 비트들을 포함한다. 할당 수 필드는 요소 내의 할당 수를 표시한다. 다수의 채널 할당 필드들(채널 할당 1 내지 채널 할당 N)은 아래에서 설명된다.
도 18에서, 각각의 채널 할당 필드 내의 서브필드들이 도시된다. 스케줄링 유형이 1인 경우, 이는, 채널 할당 필드가 완전한 할당 정보를 포함한다는 것을 표시하며, 그렇지 않으면, 채널 할당 필드가 보충 정보만을 포함한다는 것을 표시한다. 채널 집성 및 BW 서브필드들은 할당이 사용하고 있는 대역폭(BW)을 정의한다. 비대칭적 빔형성, NSTS, 및 Nmax STS 서브필드들은, 비대칭적 빔형성 서브필드가 1인 경우, 비대칭적 빔형성 트레이닝 할당을 구성하는 데 사용된다. 수신 및 송신 방향 서브필드들은 아래에서 설명된다.
도 19에서, 수신/송신 서브필드들 내의 비트들이 도시된다. 수신 방향 및 송신 방향 서브필드들은 PCP 또는 AP가 할당 동안 사용하는 수신 안테나 및 송신 안테나 구성을 표시한다. IsDirectional 서브필드는, 할당 동안, PCP 또는 AP가 수신할 때 프레임들을 수신하기 위해 또는 송신할 때 프레임들을 송신하기 위해 방향성 비-준-옴니 안테나 패턴을 사용한다는 것을 표시하기 위해 1로 설정되고, 그렇지 않으면 0으로 설정된다. 구획 ID 서브필드는 IsDirectional 서브필드가 0인 경우 예비된다. 그렇지 않으면, 구획 ID 서브필드는, 이 할당 동안, AP 또는 PCP가 수신할 때 프레임들을 수신하기 위해 또는 송신할 때 프레임들을 송신하기 위해 사용하는 구획을 표시한다. DMG 안테나 ID 서브필드는 IsDirectional 서브필드가 0인 경우 예비된다. 그렇지 않으면, DMG 안테나 ID 서브필드는, 이 할당 동안, AP 또는 PCP가 수신할 때 프레임들을 수신하기 위해 또는 송신할 때 프레임들을 송신하기 위해 사용하는 DMG 안테나를 표시한다. 수신 방향 및 송신 방향 서브필드들은 비대칭적 빔형성 트레이닝 서브필드가 1인 경우 예비된다.
5.1.2. 향후의 송신들에 영향을 미치는 비컨 스케줄링 정보
STA로부터 송신된 각각의 DMG 비컨은 송신된 비컨에 스케줄링 요소가 추가될 때 스케줄링 정보를 포함한다. 스케줄링 요소, EDMG 확장 스케줄 요소는 분산 스케줄링을 인에이블링하는 각각의 할당에 대한 송신 안테나 방향성에 관한 정보를 포함한다.
도 20은 STA가 DMG 비컨을 수신하고 그 DMG 비컨의 스케줄링된 할당들을 파싱하여 할당 정보를 결정하는 것의 예시적인 실시예(230)를 예시한다. 할당의 송신 안테나 및 빔 ID가 수신된 비컨의 송신 안테나 및 빔 ID와 매칭하는 적어도 하나의 할당이 스케줄링 요소에 존재하는 경우, STA는 향후의 송신을 스케줄링하는 동안 이러한 할당들을 고려할 것이다. 할당의 송신 안테나 및 빔 ID가 수신된 비컨의 송신 안테나 및 빔 ID와 매칭하지 않는 경우, 할당은 STA에 영향을 미치지 않는데, 이는 그 할당이 STA에 의해 수신가능하지 않은 방향으로 송신되기 때문이다. STA는 이 할당 시간을 향후의 송신 스케줄링 동안 차단되도록 마킹한다.
프로세스가 시작되어(232), 수신된 DMG 비컨이 체크된다(234). DMG 비컨이 수신될 때, 블록(236)은 스케줄링 요소로부터 할당 정보를 판독하고, 이어서, 체크(238)는 DMG 비컨 Tx 빔 및 안테나 ID가 할당 Tx 빔 및 그의 안테나와 매칭하는지를 결정한다. 매칭이 존재하지 않는 경우, 블록(242)에서, DMG 비컨 할당이 STA에 영향을 미치지 않고, 그에 따라, 간섭 할당이 수행되지 않고, 프로세스가 종료된다(244). 그렇지 않고, 블록(238)에서 매칭이 발견되는 경우, 향후의 스케줄링으로부터 할당 시간을 차단하는 블록(240)에 도달되고, 프로세스는 종료된다(244).
5.2. 이웃의 예정된 송신들의 방향성 파악
도 21a 내지 도 21c는 네트워크 상의 스테이션들 사이의 방향성 정보의 통신을 예시하는 예시적인 실시예(250, 270, 280)를 예시한다. STA A(252), STA B(254), 및 STA C(256)를 갖는 네트워크가 도시된다. 이 예에서, STA B와 STA C 사이에 활성 Tx/Rx(258)가 존재한다.
도 21a에서, STA B(254)는 준-옴니 안테나를 사용하여 STA A(252)에 의해 수신되는(262) 할당 및 트레이닝 필드들을 포함하는 비컨을 송신하고 있다(260). 분산 스케줄링 프로토콜을 인에이블링하는 STA로부터 송신되는 각각의 DMG 비컨은 송신되는 DMG 비컨과 연관된 트레이닝 필드들을 포함할 수 있다. DMG 비컨들은 적어도 할당의 방향으로 송신되고, 모든 방향들로 브로드캐스트될 수 있다. DMG 비컨은 할당 정보 및 각각의 할당의 Tx 방향성을 포함한다. 수신 STA는 향후의 할당이 송신되는 방향과 동일한 방향으로부터 수신된 비컨이 송신되는지를 결정할 수 있다.
DMG 비컨 Tx 빔 및 안테나 ID가 확장 스케줄 요소 또는 EDMG 확장 스케줄 요소 내의 할당들 중 하나와 매칭하는 경우, DMG 비컨을 수신하는 STA는 DMG 비컨과 연관된 트레이닝 필드들을 사용하여, 도 21b에 도시된 바와 같이 그의 수신 안테나들을 트레이닝한다(272).
도 21c에서, STA는, 수신된 전력이 임계치를 초과하는 경우, DMG가 수신될 수 있는 방향들을 마킹한다(282). 마킹된 방향들은 이 다른 STA에 의해 영향을 받을 수 있고, DMG 비컨 내의 할당들은 이러한 방향들에 따라 마킹된다.
도 22는 STA가 DMG 비컨을 수신하고 그 DMG 비컨으로부터 방향성 및 할당 정보를 추출하는 것의 예시적인 실시예(290)를 예시한다. 흐름도를 프로세싱한 후에, STA는 수신된 DMG 비컨으로부터의 스케줄링된 할당들에 의해 영향을 받는 방향들(존재하는 경우)을 결정한다. 할당이 수신된 비컨의 방향에 있지 않은 경우, STA는 어떠한 방향도 혼잡한 것으로서 마킹하지 않는다.
특히, 프로세스가 시작되고(292), DMG 비컨의 수신 시에(294), 블록(296)에 도달되고, 블록(296)은 스케줄링 요소로부터 할당 정보를 판독한다. DMG 비컨 Tx 빔 및 안테나 ID가 할당 Tx 빔 및 안테나와 매칭하는지에 대한 체크가 수행된다(298). 매칭이 존재하지 않는 경우, 블록(300)에서, DMG 비컨 할당이 STA에 영향을 미치지 않고, 그에 따라, 간섭 할당들이 필요하지 않고, 프로세스가 종료된다(308). 그렇지 않고, 블록(298)이 매칭을 표시하는 경우, 블록(302)에서, Rx 빔 트레이닝이 시작되고, 이어서, 블록(304)에서, DMG 비컨이 임계치를 초과하여 수신되는 방향들이 식별되고, 이러한 방향들은, 프로세스를 종료(308)하기 전에, 스케줄 요소에 특정된 할당된 시간에 대해 혼잡한 것으로서 마킹된다(306).
6. 방향성 정보를 이용하는 분산 스케줄링 프로토콜
이 섹션에서, 분산 스케줄링 프로토콜들의 2개의 예가 제공된다. 이들은 예들로서 고려되며, 본 개시내용으로부터 벗어남 없이, 이를테면, 스케줄러의 적용에 따라, SP를 스케줄링하는 규칙들에 대한 순서가 변경될 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 제시된 2개의 예는 하나의 경우에서 사용자들에게 리소스들을 할당하며, 여기서, 프로토콜 1에서와 같이, 사용자들이 우선 최상의 리소스들을 ??득하고, 프로토콜 2에서와 같이, 비점유된 리소스들을 사용하기 전에 우선 시간 및 공간에서 채널이 재사용된다. 다른 예시적인 실시예들이, 동일한 일반적인 규칙들을 사용하지만 이 규칙들을 적용하는 순서를 변경하여 구현될 수 있다는 것이 인식되어야 한다.
6.1. 프로토콜 1: 비점유된 기간 우선 스케줄링
채널은, 임의의 다른 STA에 의해 시간 및 공간에서 사용되지 않을 때, 미사용된 채널(비점유된 시간 기간)로 고려된다. 이 예에서, STA는 우선 미사용된 채널들 및 비점유된 시간 기간들로부터 최상의 리소스들을 스케줄링하고, 더 많은 스케줄링이 필요한 경우, 채널이 재사용되며, 여기서, 시간 할당들 및 구획 방향들이 다른 스케줄링된 송신들과 오버랩하지 않는다. 이 접근법은 STA가 최상의 리소스들을 우선 자신에게 스케줄링한다는 점에서 '이기적인(selfish)' 접근법으로 고려될 수 있다.
도 23a 및 도 23b는 분산 스케줄링의 이 제1 프로토콜 예의 예시적인 실시예(310)를 예시한다. 도 23a에서, 프로세스가 시작되고(312), STA는 우선 시간 및 공간에서 비점유된 기간들을 랜덤하게 스케줄링한다(314). 이의 흐름은 스케줄링을 수행한 후에 STA가 여전히 그의 채널 할당분을 사용하였는지를 체크하는 것으로 도시된다. STA가 그의 채널 할당분을 사용한 경우, 도 23b의 블록(332)에 도달되고, 더 이상 스케줄링이 허용되지 않고, 프로세스가 종료된다(334).
STA가 그의 채널 할당분을 전부 사용하지 않았을 때, 도 23a의 블록(318)에 도달되고, 그에 따라, 이제, STA는 이웃 SP들이 없는 기간들에 걸쳐 랜덤하게 스케줄링한다. 이들 모두가 스케줄링된 후에, STA가 그의 채널 할당분을 사용했는지를 결정하기 위해 체크가 수행된다(320). STA가 그의 할당분을 사용한 경우, 실행은 이전에 설명된 바와 같이 도 23b의 블록(332)으로 이동된다. 그렇지 않으면, 블록(322)에 도달되고, 블록(322)은 분산 스케줄링 SP들이 없는 기간에 걸쳐 랜덤하게 스케줄링을 수행하고, 이어서, STA가 그의 채널 할당분을 사용했는지에 대한 도 23b의 다른 체크(324)가 후속되며, 여기서, 실행은 블록(332)으로 이동될 것이다. 그렇지 않으면, 향후의 송신에 영향을 미치지 않는 방향들에서 스케줄링된 SP들에 걸쳐 랜덤하게 스케줄링하는 블록(326)에 도달된다. 체크(328)는 STA가 이미 그의 전체 할당분을 사용하고 있는 경우 실행을 블록(332)으로 이동시킨다. 그렇지 않으면, 블록(330)에서, STA는 분산 스케줄링 SP들이 없는 시간 기간들에 걸쳐 랜덤하게 스케줄링하고, 블록(332)에 도달하고, 이는 프로세스를 종료한다(334).
6.2. 프로토콜 2: 점유된 기간들의 미사용된 방향들 우선 스케줄링
현재 스케줄링된 송신에 영향을 미치지 않는 방향에서 채널을 재사용할 기회가 있을 때마다, 그것이 우선 스케줄링된다. 일부 예들에서, 채널 재사용의 이러한 패러다임은, 어떤 것도 채널을 사용하고 있지 않는 시간들에 다른 STA들이 채널을 사용할 수 있는 것을 보장하도록 어떤 다른 것도 채널에 액세스하고 있지 않을 때 채널을 사용하는 것에 비해 유리하고, 모두에게 자유로운 것이 보장된다. 이 프로토콜의 목적은, 다른 STA들이 이들의 송신을 스케줄링하는 것이 가능할 때, 자유 시간 기간들이 남겨질 것을 확실히 하는 것이다.
도 24a 및 도 24b는 분산 스케줄링의 이러한 제2 프로토콜 예의 예시적인 실시예(350)를 예시한다. 도 24a에서, 프로세스가 시작되고(352), STA는 우선, 분산 스케줄링을 인에이블링하지 않은 STA들에 의해 점유된 시간 기간들에 걸쳐 그리고 STA의 송신에 영향을 미치지 않는 방향들에서 랜덤하게 스케줄링한다(354). 이들 모두가 스케줄링된 후에, 블록(356)에서 체크가 행해지고, STA가 그의 채널 할당분을 사용한 경우, 실행은 도 24b의 블록(372)으로 이동된다. 그렇지 않으면, 블록(358)에 도달되고, 여기서, STA는 분산 스케줄링을 인에이블링하지 않은 STA들에 의해 점유된 시간 기간들에 걸쳐 그리고 STA의 송신에 영향을 미치지 않는 방향들에서 랜덤하게 스케줄링한다. 이들 모두가 스케줄링된 후에, 블록(360)에서 체크가 행해지고, STA가 그의 채널 할당분을 사용한 경우, 실행은 도 24b의 블록(372)으로 이동된다. 그렇지 않으면, 블록(362)에 도달되고, STA는 이웃 SP들이 없는 기간들에 걸쳐 랜덤하게 스케줄링한다. 이들 모두가 스케줄링된 후에, 도 24b의 블록(364)에서 체크가 행해지고, STA가 그의 채널 할당분을 사용한 경우, 실행은 블록(372)으로 이동된다. 그렇지 않으면, STA는 시간 및 공간에서 비점유된 기간에 걸쳐 랜덤하게 스케줄링한다(366). 이들 모두가 스케줄링된 후에 블록(368)에서 체크가 행해지고, STA가 그의 채널 할당분을 사용한 경우, 실행은 블록(372)으로 이동된다. 그렇지 않으면, 블록(370)에 도달되고, STA는 분산 스케줄링 SP들을 인에이블링하지 않은 STA에 의해 점유된 시간 기간들에 걸쳐 랜덤하게 스케줄링한다. 이러한 스케줄링이 종결된(372) 후에, 프로세스가 종료된다(374).
7. 본 개시내용의 요소들의 요약
다음의 요약은 본 개시내용의 특정 중요 요소들을 개시하지만, 본 요약은, 본 개시내용의 유일한 중요 요소들을 설명하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
개시된 프로토콜, 방법, 및/또는 장치에 따르면, 분산 스케줄 프로토콜을 실행하는 STA는 분산 스케줄링 프로토콜을 실행하는 다른 STA들의 송신의 방향성을 인식하고, 다른 STA들에 의해 이미 스케줄링된 송신에 의해 영향을 받지 않는 방향들(예컨대, 방향성 안테나의 구획들) 및 시간(예컨대, 채널의 퍼센티지)에서 그의 송신을 스케줄링한다.
분산 스케줄링 프로토콜은 우선, 비점유된 채널 리소스들(시간 및 공간)을 분배하는 것을 허용한 후에, 향후의 스케줄링된 송신에 영향을 미치지 않는 방향들 및 시간에서 점유된 시간 기간의 재사용을 고려하도록 구성된다.
분산 스케줄링 프로토콜은, 시간 및 공간에서 비점유된 리소스들을 사용하기 전에, 향후의 스케줄링된 송신들에 영향을 미치지 않는 방향들에서 점유된 시간 기간을 재사용하도록 구성된다.
개시된 분산 스케줄링 프로토콜을 동작시키는 STA는 각각의 할당의 TX 방향성 정보(빔 ID 및 안테나 ID)를 포함하는 스케줄링 정보, 및 적어도 스케줄링된 송신 및 수신의 방향에서 비컨에 부착된 트레이닝 필드들을 갖는 DMG 비컨을 전송한다.
분산 스케줄링 프로토콜을 동작시키는 STA는 분산 스케줄링 프로토콜을 실행한 또는 실행하지 않은 다른 STA들로부터의 DMG 비컨을 청취한다.
분산 스케줄링 프로토콜을 동작시키는 STA는 분산 스케줄링 프로토콜 하에서 동작하는 다른 STA로부터 수신된 비컨에 포함된 할당 정보를 파싱하고, 다음의 정보를 추출한다. (1) 할당이 수신된 DMG 비컨과 동일한 방향에서 스케줄링되는 경우, 이 송신을 간섭하는 것을 피하기 위해, STA가 향후의 할당을 스케줄링하고 있을 때 이 할당 시간은 피해져야 한다. DMG 비컨을 수신하는 STA는, 할당이 수신된 비컨의 방향에 있는지를 결정하기 위해, 할당의 TX 방향성 정보를 DMG 비컨 TX 빔 및 안테나 ID 정보와 비교한다. (2) 할당이 수신된 DMG 비컨의 방향에 있는 경우, DMG 비컨을 수신하는 STA는, Rx 빔 트레이닝을 수행하고, 수신된 전력이 소정의 임계치를 초과하거나 또는 이러한 방향들에 대한 간섭으로 고려되는 방향들을 발견함으로써, 이 할당에 의해 영향을 받는 방향들을 결정한다. 이러한 방향들은, DMG 비컨을 전송하는 STA가 스케줄링된 할당을 갖는 시간과 동일한 시간에서, DMG 비컨을 수신한 STA가 향후의 송신을 스케줄링하고 있을 때, 할당 시간에서 피해져야 한다.
8. 실시예들의 일반적인 범위
제시된 기술에서 설명된 향상들은 다양한 무선 통신 스테이션들의 프로토콜들(예컨대, 스테이션의 프로세서 상에서 실행되는 프로그래밍) 내에서 용이하게 구현될 수 있다. 무선 통신 스테이션들은 바람직하게는 하나 이상의 컴퓨터 프로세서 디바이스(예컨대, CPU, 마이크로프로세서, 마이크로제어기, 컴퓨터 가능 ASIC 등), 및 명령어들을 저장하는 연관된 메모리(예컨대, RAM, DRAM, NVRAM, FLASH, 컴퓨터 판독가능 매체 등)를 포함하도록 구현되며, 이로써, 메모리에 저장된 프로그래밍(명령어들)이 본원에서 설명되는 다양한 프로세스 방법들의 단계들을 수행하도록 프로세서 상에서 실행된다는 것이 또한 인식되어야 한다.
관련 기술분야의 통상의 기술자는 무선 통신 스테이션을 제어하는 데 수반되는 단계들을 수행하기 위한 컴퓨터 디바이스들의 사용을 인지하므로, 컴퓨터 및 메모리 디바이스들은 예시의 단순화를 위해 모든 각각의 도면들에 도시되지 않았다. 제시된 기술은, 메모리 및 컴퓨터 판독가능 매체가 비-일시적이고 그에 따라 일시적인 전자 신호를 구성하지 않는 한, 이들에 관하여 비-제한적이다.
본 기술의 실시예들은 컴퓨터 프로그램 제품들로서 또한 구현될 수 있는 기술, 및/또는 절차들, 알고리즘들, 단계들, 동작들, 공식들, 또는 다른 계산적인 묘사들의 실시예들에 따른 방법들 및 시스템들의 흐름도 예시들을 참조하여 본원에서 설명될 수 있다. 이와 관련하여, 흐름도의 각각의 블록 또는 단계, 및 흐름도에서의 블록들(및/또는 단계들)의 조합들뿐만 아니라 임의의 절차, 알고리즘, 단계, 동작, 공식, 또는 계산적인 묘사가 하드웨어, 펌웨어, 및/또는 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드로 구현된 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 명령어를 포함하는 소프트웨어와 같은 다양한 수단에 의해 구현될 수 있다. 인식될 바와 같이, 임의의 그러한 컴퓨터 프로그램 명령어들은 하나 이상의 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 수 있으며, 이러한 컴퓨터 프로세서는, 컴퓨터 프로세서(들) 또는 다른 프로그래밍가능 프로세싱 장치 상에서 실행되는 컴퓨터 프로그램 명령어들이 특정된 기능(들)을 구현하기 위한 수단을 생성하도록 기계를 생성하기 위한 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터, 또는 다른 프로그래밍가능 프로세싱 장치를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
따라서, 본원에서 설명된 흐름도들의 블록들, 및 절차들, 알고리즘들, 단계들, 동작들, 공식들, 또는 계산적인 묘사들은 특정된 기능(들)을 수행하기 위한 수단의 조합들, 특정된 기능(들)을 수행하기 위한 단계들의 조합들, 및 특정된 기능(들)을 수행하기 위해 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드 논리 수단으로 구현된 것과 같은 컴퓨터 프로그램 명령어들을 지원한다. 흐름도 예시의 각각의 블록뿐만 아니라 본원에서 설명된 임의의 절차들, 알고리즘들, 단계들, 동작들, 공식들, 또는 계산적인 묘사들 및 그들의 조합들은 특정된 기능(들) 또는 단계(들)를 수행하는 특수 목적 하드웨어 기반 컴퓨터 시스템들, 또는 특수 목적 하드웨어와 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드의 조합들에 의해 구현될 수 있다는 것이 또한 이해될 것이다.
또한, 이를테면 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드로 구현된 이러한 컴퓨터 프로그램 명령어들이 또한 컴퓨터 프로세서 또는 다른 프로그래밍가능 프로세싱 장치에 특정 방식으로 기능할 것을 지시할 수 있는 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 메모리 또는 메모리 디바이스에 저장될 수 있고, 따라서, 컴퓨터 판독가능 메모리 또는 메모리 디바이스에 저장된 명령어들은 흐름도(들)의 블록(들)에서 특정된 기능을 구현하는 명령 수단들을 포함하는 제조 물품을 생성한다. 컴퓨터 프로그램 명령어들은 또한, 컴퓨터 프로세서 또는 다른 프로그래밍가능 프로세싱 장치에 의해 실행되어, 일련의 동작 단계들이 컴퓨터 프로세서 또는 다른 프로그래밍가능 프로세싱 장치 상에서 수행되게 컴퓨터 구현 프로세스를 생성할 수 있어서, 컴퓨터 프로세서 또는 다른 프로그래밍가능 프로세싱 장치 상에서 실행되는 명령어들은 흐름도(들)의 블록(들), 절차(들), 알고리즘(들), 단계(들), 동작(들), 공식(들) 또는 계산적인 묘사(들)에서 특정되는 기능들을 구현하기 위한 단계들을 제공한다.
본원에서 사용되는 바와 같은 "프로그래밍" 또는 "프로그램 실행가능"이라는 용어들은, 본원에서 설명되는 바와 같은 하나 이상의 기능을 수행하도록 하나 이상의 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 수 있는 하나 이상의 명령어를 지칭한다는 것이 추가로 인식될 것이다. 명령어들은, 소프트웨어로, 펌웨어로, 또는 소프트웨어와 펌웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 명령어들은, 비-일시적 매체에 디바이스에 대해 로컬로 저장될 수 있거나, 이를테면 서버 상에 원격으로 저장될 수 있거나, 또는 명령어들 전부 또는 일부분이 로컬 및 원격으로 저장될 수 있다. 원격으로 저장된 명령어들은 사용자 개시에 의해, 또는 하나 이상의 요인에 기초하여 자동적으로 디바이스에 다운로드(푸시)될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 프로세서, 하드웨어 프로세서, 컴퓨터 프로세서, 중앙 프로세싱 유닛(CPU), 및 컴퓨터라는 용어들은 명령어들을 실행하고 입력/출력 인터페이스들 및/또는 주변 디바이스들과 통신할 수 있는 디바이스를 나타내도록 동의어로 사용되고, 프로세서, 하드웨어 프로세서, 컴퓨터 프로세서, CPU, 및 컴퓨터라는 용어들은 단일 또는 다수의 디바이스, 단일 코어 및 다중코어 디바이스들, 및 이들의 변형들을 포괄하도록 의도된다는 것이 추가로 인식될 것이다.
본원에서의 설명으로부터, 본 개시내용은 다음을 포함하지만 그에 제한되지 않는 다수의 실시예들을 포괄한다는 것이 인식될 것이다.
임의의 선행 또는 후행하는 실시예의 장치 또는 방법은 다음과 같다.
1. 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치로서, 장치는, (a) 방향성 통신들을 사용하여 적어도 하나의 다른 스테이션과 무선으로 통신하기 위한 스테이션으로서 구성된 무선 통신 회로; (b) 무선 네트워크 상에서 동작하도록 구성된 스테이션 내에서 상기 무선 통신 회로에 결합된 프로세서; 및 (c) 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 저장하는 비-일시적 메모리를 포함하며, (d) 상기 명령어들은, 프로세서에 의해 실행될 때, (d)(i) 복수의 안테나 방향 구획들로부터 선택된 방향성 안테나 구획들을 통해 다른 스테이션과의 방향성 통신들을 수행하는 단계; 및 (d)(ii) 분산 스케줄링 프로토콜을 수행하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하고, 분산 스케줄링 프로토콜을 수행하는 단계는, (d)(ii)(A) 전송되는 비컨들 또는 메시지들 내에서 구획 방향들 및 채널 사용 시간을 포함하는 방향성 송신 정보를 송신하는 단계; (d)(ii)(B) 다른 스테이션들로부터의 방향성 송신 정보를 수신 및 프로세싱하는 단계; 및 (d)(ii)(C) 이웃하는 스테이션들로부터의 구획 방향들 및 채널 사용 시간을 포함하는 프로세싱된 방향성 송신 정보에 기초하여, 채널들을 할당하고, 향후의 송신들을 스케줄링하는 단계를 포함한다.
2. 네트워크에서 무선 통신을 수행하는 방법으로서, 방법은, (a) 복수의 안테나 방향 구획들로부터 선택된 방향성 안테나 구획들을 통해, 방향성 통신들을 사용하여 적어도 하나의 다른 스테이션과 무선으로 통신하도록 구성된, 무선 네트워크 상의 스테이션으로서 구성된 무선 통신 회로에 의해, 방향성 통신들을 수행하는 단계; 및 (b) 분산 스케줄링 프로토콜을 수행하는 단계를 포함하며, 분산 스케줄링 프로토콜을 수행하는 단계는, (b)(i) 전송되는 비컨들 또는 메시지들 내에서 구획 방향들 및 채널 사용 시간을 포함하는 방향성 송신 정보를 송신하는 단계; (b)(ii) 다른 스테이션들로부터의 방향성 송신 정보를 수신 및 프로세싱하는 단계; 및 (b)(iii) 이웃하는 스테이션들로부터의 구획 방향들 및 채널 사용 시간을 포함하는 프로세싱된 방향성 송신 정보에 기초하여, 채널들을 할당하고, 향후의 송신들을 스케줄링하는 단계를 포함한다.
3. 임의의 선행하는 실시예의 장치 또는 방법에서, 상기 방향성 송신 정보는 구획 방향들 및 채널 사용 시간들을 포함한다.
4. 임의의 선행하는 실시예의 장치 또는 방법에서, 상기 명령어들은, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 방향성 송신 정보를 포함하도록 생성된 프레임들 또는 다른 송신들의 프레임들 내에 상기 방향성 송신 정보를 추가함으로써, 상기 방향성 송신 정보를 송신하는 단계를 수행한다.
5. 임의의 선행하는 실시예의 장치 또는 방법에서, 다른 송신들의 프레임들은, 구획 방향들 및 안테나들의 식별을 포함하는 송신 방향 정보를 포함하는 스케줄링 정보를 포함하는 확장 방향성 멀티-기가비트(EDMG) 비컨의 프레임들을 포함한다.
6. 임의의 선행하는 실시예의 장치 또는 방법에서, 상기 확장 방향성 멀티-기가비트(EDMG) 비컨은 적어도 스케줄링된 송신 및 수신의 구획 방향들에서 EDMG 비컨에 부착된 트레이닝 필드들을 더 포함한다.
7. 임의의 선행하는 실시예의 장치 또는 방법에서, 상기 스테이션은 확장 방향성 멀티-기가바이트 개인 기본 서비스 세트 제어 포인트(PCP) 또는 액세스 포인트(AP)를 포함하며, 확장 방향성 멀티-기가바이트 개인 기본 서비스 세트 제어 포인트(PCP) 또는 상기 액세스 포인트(AP)는 분산 스케줄링 프로토콜을 인에이블링하고, 송신되는 확장 방향성 멀티-기가비트(EDMG) 확장 스케줄 요소에서 분산 스케줄링 인에이블 필드를 설정함으로써 이를 통고한다.
8. 임의의 선행하는 실시예의 장치 또는 방법에서, 상기 명령어들은, 프로세서에 의해 실행될 때, 다른 스테이션들로부터 방향성 송신 정보를 수신한 것에 응답하여, 다른 스테이션들에 의해 이미 스케줄링된 송신에 의해 영향을 받지 않는 채널 사용 시간 및 구획 방향에 의해 송신을 스케줄링함으로써, 상기 분산 스케줄링 프로토콜을 추가로 수행한다.
9. 임의의 선행하는 실시예의 장치 또는 방법에서, 상기 명령어들은, 프로세서에 의해 실행될 때, 우선, 비점유된 구획 방향들 및 채널 사용 시간들을 분배한 후에, 점유된 구획 방향들 및 시간들이 향후의 스케줄링된 송신들에 영향을 미치지 않을 때 재사용될 수 있는 구획 방향들 및 채널 사용 시간들을 분배함으로써, 상기 분산 스케줄링 프로토콜을 수행한다.
10. 임의의 선행하는 실시예의 장치 또는 방법에서, 상기 명령어들은, 프로세서에 의해 실행될 때, 우선, 점유된 구획 방향들 및 채널 사용 시간들이 향후의 스케줄링된 송신들에 영향을 미치지 않을 때 재사용될 수 있는 구획 방향들 및 채널 사용 시간들을 분배한 후에, 비점유된 구획 방향들 및 채널 사용 시간들을 분배함으로써, 상기 분산 스케줄링 프로토콜을 수행한다.
11. 임의의 선행하는 실시예의 장치 또는 방법에서, 상기 명령어들은, 프로세서에 의해 실행될 때, 확장 방향성 멀티-기가비트(EDMG) 비컨 내에서 다른 스테이션들로부터 수신된 구획 방향 및 채널 사용 시간 할당 정보와 스테이션의 송신기 방향 및 사용 정보를 비교하고, 할당이 수신된 EDMG 비컨의 구획 방향에 있는지를 결정함으로써, 상기 다른 스테이션들로부터의 방향성 송신 정보를 프로세싱하는 단계를 수행한다.
12. 임의의 선행하는 실시예의 장치 또는 방법에서, 상기 명령어들은, 프로세서에 의해 실행될 때, 스테이션이 향후의 할당들을 스케줄링하고 있을 때 이들 할당들이 수신된 확장 방향성 멀티-기가비트(EDMG) 비컨과 동일한 방향에 있을 경우 구획 방향들 및 채널 사용 시간들의 사용을 피함으로써, 상기 다른 스테이션들로부터의 방향성 송신 정보를 수신 및 프로세싱하는 단계를 수행한다.
13. 임의의 선행하는 실시예의 장치 또는 방법에서, 상기 명령어들은, 프로세서에 의해 실행될 때, 방향성 송신 정보에 포함된 할당들에 의해 영향을 받는 구획 방향들 및 채널 사용 시간들을 결정하고, 수신된 전력이 간섭 값 임계 값을 초과하는 구획 방향들을 발견하는 데 있어서 수신기 빔 트레이닝을 수행하고, 구획 방향 및 채널 사용 시간들의 이러한 조합들의 할당을 피함으로써, 상기 다른 스테이션들로부터의 방향성 송신 정보를 프로세싱하는 단계를 수행한다.
14. 임의의 선행하는 실시예의 장치 또는 방법에서, 상기 장치는, 디바이스-투-디바이스(D2D), 피어-투-피어(P2P), 무선 및 메쉬 네트워킹 응용들, 무선 개인 영역 네트워크(WPAN)들, 실외 무선 통신들, Wi-Fi, WiGig, 사물 인터넷(IoT) 응용들, 데이터의 백홀링, 데이터의 프런트홀링, 실내 및 실외 분산 네트워크들, 메쉬 네트워크들, 차세대 셀룰러 네트워크들, 및 D2D 통신들을 이용한 차세대 셀룰러 네트워크들로 구성된 네트워크 유형들 및 응용들의 그룹으로부터 선택되는 네트워크 응용들에 적용가능하다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 맥락이 명확히 달리 지시하지 않는 한, 단수 용어들은 복수의 지시대상들을 포함할 수 있다. 단수의 대상에 대한 참조는 명시적으로 언급되지 않는 한 "하나 및 오직 하나"를 의미하도록 의도되는 것이 아니라 "하나 이상"을 의미하도록 의도된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "세트"라는 용어는 하나 이상의 대상의 집합을 지칭한다. 따라서, 예컨대, 대상들의 세트는 단일 대상 또는 다수의 대상들을 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "실질적으로" 및 "약"이라는 용어들은 작은 변동들을 설명하고 고려하기 위해 사용된다. 이벤트 또는 상황과 함께 사용될 때, 용어들은, 그 이벤트 또는 상황이 정확하게 발생하는 경우뿐만 아니라 그 이벤트 또는 상황이 가까운 근사치로 발생하는 경우를 지칭할 수 있다. 수치 값과 함께 사용될 때, 용어들은, 그 수치 값의 ±10 % 이하, 이를테면, ±5 % 이하, ±4 % 이하, ±3 % 이하, ±2 % 이하, ±1 % 이하, ±0.5 % 이하, ±0.1 % 이하, 또는 ±0.05 % 이하의 변동 범위를 지칭할 수 있다. 예컨대, "실질적으로" 정렬됨은, ±10° 이하, 이를테면, ±5° 이하, ±4° 이하, ±3° 이하, ±2° 이하, ±1° 이하, ±0.5° 이하, ±0.1° 이하, 또는 ±0.05° 이하의 각도 변동 범위를 지칭할 수 있다.
부가적으로, 양들, 비율들, 및 다른 수치 값들은 때때로 범위 형태로 본원에서 제시될 수 있다. 그러한 범위 형태는 편의성 및 간략성을 위해 사용되는 것으로 이해되어야 하며, 범위의 제한들로서 명시적으로 특정된 수치 값들을 포함할 뿐만 아니라, 각각의 수치 값 및 하위 범위가 명시적으로 특정되는 것처럼 그 범위 내에 포괄된 모든 개별 수치 값들 또는 하위 범위들을 포함하는 것으로 유연하게 이해되어야 한다. 예컨대, 약 1 내지 약 200의 범위 내의 비율은, 명시적으로 언급된 약 1 및 약 200의 제한들을 포함할 뿐만 아니라 개별 비율들, 이를테면, 약 2, 약 3, 및 약 4, 및 하위 범위들, 이를테면, 약 10 내지 약 50, 약 20 내지 약 100 등을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본원에서의 설명이 많은 세부사항들을 포함하고 있지만, 이들은 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로서 해석되어서는 안 되며, 단지 현재 바람직한 실시예들 중 일부의 예시들을 제공하는 것으로서 해석되어야 한다. 따라서, 본 개시내용의 범위는 관련 기술분야의 통상의 기술자들에게 자명해질 수 있는 다른 실시예들을 완전히 포괄하는 것으로 인식될 것이다.
관련 기술분야의 통상의 기술자들에게 공지된 개시된 실시예들의 요소들에 대한 모든 구조적 및 기능적 등가물은 참조에 의해 본원에 명백히 포함되며, 본원의 청구항들에 의해 포괄되도록 의도된다. 또한, 본 개시내용에서의 어떠한 요소, 구성요소 또는 방법 단계도 그 요소, 구성요소, 또는 방법 단계가 청구항들에 명시적으로 언급되는지 여부와 관계없이 공중에 전용되도록 의도되지 않는다. 본원에서의 어떠한 청구항 요소도, 그 요소가 "~하기 위한 수단"이라는 문구를 사용하여 명백히 언급되지 않는 한, "수단 + 기능" 요소로서 해석되지 않아야 한다. 본원에서의 어떠한 청구항 요소도, 그 요소가 "~하기 위한 단계"라는 문구를 사용하여 명백히 언급되지 않는 한, "단계 + 기능" 요소로서 해석되지 않아야 한다.
Claims (20)
- 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치로서,
(a) 방향성 통신들을 사용하여 적어도 하나의 다른 스테이션과 무선으로 통신하기 위한 스테이션으로서 구성된 무선 통신 회로;
(b) 무선 네트워크 상에서 동작하도록 구성된 스테이션 내에서 상기 무선 통신 회로에 결합된 프로세서; 및
(c) 상기 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 저장하는 비-일시적 메모리
를 포함하며,
(d) 상기 명령어들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때,
(i) 복수의 안테나 방향 구획들로부터 선택된 방향성 안테나 구획을 통해 다른 스테이션과의 방향성 통신들을 수행하는 단계; 및
(ii) 분산 스케줄링 프로토콜을 수행하는 단계
를 포함하는 단계들을 수행하고,
상기 분산 스케줄링 프로토콜을 수행하는 단계는,
(A) 전송되는 비컨들 또는 메시지들 내에서 구획 방향들 및 채널 사용 시간을 포함하는 방향성 송신 정보를 송신하는 단계;
(B) 다른 스테이션들로부터의 방향성 송신 정보를 수신 및 프로세싱하는 단계; 및
(C) 향후의 송신이 현재 스케줄링된 송신들과 간섭하지 않고 따라서 이전에 스케줄링된 채널 송신들에 영향을 미치지 않는 방향들에 있을 때 채널을 재사용하기 위해 이웃하는 스테이션들로부터의 구획 방향들 및 채널 사용 시간을 포함하는 프로세싱된 방향성 송신 정보에 기초하여, 채널들을 할당하고, 향후의 송신들을 스케줄링하는 단계를 포함하고,
(iii) 상기 분산 스케줄링 프로토콜은 서비스 기간들을 스케줄링할 때, (D) 비점유된 채널 자원들(시간 및 공간)을 먼저 분배한 후에, 향후의 스케줄링된 송신들에 영향을 주지 않는 시간들 및 방향들에서 점유된 시간 기간들을 재사용하는 단계, 또는 (E) 시간 및 공간에서 점유되지 않은 자원들을 사용하기 전에, 향후의 스케줄링된 송신들에 영향을 주지 않는 방향들에서 점유된 시간 기간들을 재사용하는 단계에 의해, 자원들을 할당하기 위한 규칙들의 시퀀스를 활용하는, 장치. - 제1항에 있어서,
상기 방향성 송신 정보는 구획 방향들 및 채널 사용 시간들을 포함하는, 장치. - 제1항에 있어서,
상기 명령어들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 방향성 송신 정보를 포함하도록 생성된 프레임들 또는 다른 송신들의 프레임들 내에 상기 방향성 송신 정보를 추가함으로써, 상기 방향성 송신 정보를 송신하는 단계를 수행하는, 장치. - 제3항에 있어서,
상기 다른 송신들의 프레임들은, 구획 방향들 및 안테나들의 식별을 포함하는 송신 방향 정보를 포함하는 스케줄링 정보를 포함하는 확장 방향성 멀티-기가비트(EDMG; extended directional multi-gigabit) 비컨의 프레임들을 포함하는, 장치. - 제4항에 있어서,
상기 확장 방향성 멀티-기가비트(EDMG) 비컨은 적어도 스케줄링된 송신 및 수신의 구획 방향들에서 상기 EDMG 비컨에 부착된 트레이닝 필드들을 더 포함하는, 장치. - 제1항에 있어서,
상기 스테이션은 확장 방향성 멀티-기가바이트 개인 기본 서비스 세트 제어 포인트(PCP; personal basic service set control point) 또는 액세스 포인트(AP)를 포함하며, 상기 확장 방향성 멀티-기가바이트 개인 기본 서비스 세트 제어 포인트(PCP) 또는 상기 액세스 포인트(AP)는 상기 분산 스케줄링 프로토콜을 인에이블링하고, 송신되는 확장 방향성 멀티-기가비트(EDMG) 확장 스케줄 요소에서 분산 스케줄링 인에이블 필드를 설정함으로써 이를 통고하는, 장치. - 제1항에 있어서,
상기 명령어들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 다른 스테이션들로부터 방향성 송신 정보를 수신한 것에 응답하여, 상기 다른 스테이션들에 의해 이미 스케줄링된 송신에 의해 영향을 받지 않는 채널 사용 시간 및 구획 방향에 의해 송신을 스케줄링함으로써, 상기 분산 스케줄링 프로토콜을 추가로 수행하는, 장치. - 제1항에 있어서,
상기 명령어들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 우선, 비점유된 구획 방향들 및 채널 사용 시간들을 분배한 후에, 점유된 구획 방향들 및 시간들이 향후의 스케줄링된 송신들에 영향을 미치지 않을 때 재사용될 수 있는 구획 방향들 및 채널 사용 시간들을 분배함으로써, 상기 분산 스케줄링 프로토콜을 수행하는, 장치. - 제1항에 있어서,
상기 명령어들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 우선, 점유된 구획 방향들 및 채널 사용 시간들이 향후의 스케줄링된 송신들에 영향을 미치지 않을 때 재사용될 수 있는 구획 방향들 및 채널 사용 시간들을 분배한 후에, 비점유된 구획 방향들 및 채널 사용 시간들을 분배함으로써, 상기 분산 스케줄링 프로토콜을 수행하는, 장치. - 제1항에 있어서,
상기 명령어들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 확장 방향성 멀티-기가비트(EDMG) 비컨 내에서 다른 스테이션들로부터 수신된 구획 방향 및 채널 사용 시간 할당 정보와 상기 스테이션의 송신기 방향 및 사용 정보를 비교하고, 상기 할당이 수신된 EDMG 비컨의 구획 방향에 있는지를 결정함으로써, 상기 다른 스테이션들로부터의 방향성 송신 정보를 프로세싱하는 단계를 수행하는, 장치. - 제1항에 있어서,
상기 명령어들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 스테이션이 향후의 할당들을 스케줄링하고 있을 때 이들 할당들이 수신된 확장 방향성 멀티-기가비트(EDMG) 비컨과 동일한 방향에 있을 경우 구획 방향들 및 채널 사용 시간들의 사용을 피함으로써, 상기 다른 스테이션들로부터의 방향성 송신 정보를 수신 및 프로세싱하는 단계를 수행하는, 장치. - 제1항에 있어서,
상기 명령어들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 방향성 송신 정보에 포함된 할당들에 의해 영향을 받는 구획 방향들 및 채널 사용 시간들을 결정하고, 수신된 전력이 간섭 값 임계 값을 초과하는 구획 방향들을 발견하는 데 있어서 수신기 빔 트레이닝을 수행하고, 구획 방향 및 채널 사용 시간들의 이러한 조합들의 할당을 피함으로써, 상기 다른 스테이션들로부터의 방향성 송신 정보를 프로세싱하는 단계를 수행하는, 장치. - 제1항에 있어서,
상기 장치는, 디바이스-투-디바이스(D2D), 피어-투-피어(P2P), 무선 및 메쉬 네트워킹 응용들, 무선 개인 영역 네트워크(WPAN)들, 실외 무선 통신들, Wi-Fi, WiGig, 사물 인터넷(IoT) 응용들, 데이터의 백홀링, 데이터의 프런트홀링, 실내 및 실외 분산 네트워크들, 메쉬 네트워크들, 차세대 셀룰러 네트워크들, 및 D2D 통신들을 이용한 차세대 셀룰러 네트워크들로 구성된 네트워크 유형들 및 응용들의 그룹으로부터 선택되는 네트워크 응용들에 적용가능한, 장치. - 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치로서,
(a) 방향성 통신들을 사용하여 적어도 하나의 다른 스테이션과 무선으로 통신하기 위한 스테이션으로서 구성된 무선 통신 회로;
(b) 무선 네트워크 상에서 동작하도록 구성된 스테이션 내에서 상기 무선 통신 회로에 결합된 프로세서; 및
(c) 상기 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 저장하는 비-일시적 메모리
를 포함하며,
(d) 상기 명령어들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때,
(i) 복수의 안테나 방향 구획들로부터 선택된 방향성 안테나 구획을 통해 다른 스테이션과의 방향성 통신들을 수행하는 단계;
(iii) 분산 스케줄링 프로토콜을 수행하는 단계
를 포함하는 단계들을 수행하고,
상기 분산 스케줄링 프로토콜을 수행하는 단계는,
(A) 전송되는 비컨들 또는 메시지들 내에서 구획 방향들 및 채널 사용 시간을 포함하는 방향성 송신 정보를 송신하는 단계;
(B) 다른 스테이션들로부터의 방향성 송신 정보를 수신 및 프로세싱하는 단계; 및
(C) 향후의 송신이 현재 스케줄링된 송신들과 간섭하지 않고 따라서 이전에 스케줄링된 채널 송신들에 영향을 미치지 않는 방향들에 있을 때 채널을 재사용하기 위해 이웃하는 스테이션들로부터의 구획 방향들 및 채널 사용 시간을 포함하는 프로세싱된 방향성 송신 정보에 기초하여, 채널들을 할당하고, 향후의 송신들을 스케줄링하는 단계
를 포함하고,
(ii) 상기 방향성 송신 정보는 구획 방향들 및 채널 사용 시간들을 포함하고,
(iv) 확장 방향성 멀티-기가비트(EDMG) 비컨 내에서 다른 스테이션들로부터 수신된 구획 방향 및 채널 사용 시간 할당 정보와 상기 스테이션의 송신기 방향 및 사용 정보를 비교하고, 상기 할당이 수신된 EDMG 비컨의 구획 방향에 있는지를 결정함으로써, 상기 다른 스테이션들로부터의 방향성 송신 정보를 수신 및 프로세싱하는 단계가 수행되고,
(v) 상기 스테이션이 향후의 할당들을 스케줄링하고 있을 때 이들 할당들이 수신된 확장 방향성 멀티-기가비트(EDMG) 비컨과 동일한 방향에 있을 경우 구획 방향들 및 채널 사용 시간들의 사용을 피함으로써, 상기 다른 스테이션들로부터의 방향성 송신 정보를 수신 및 프로세싱하는 단계가 수행되고,
(vi) 상기 방향성 송신 정보에 포함된 할당들에 의해 영향을 받는 구획 방향들 및 채널 사용 시간들을 결정하고, 수신된 전력이 간섭 값 임계 값을 초과하는 구획 방향들을 발견하는 데 있어서 수신기 빔 트레이닝을 수행하고, 구획 방향 및 채널 사용 시간들의 이러한 조합들의 할당을 피함으로써, 상기 다른 스테이션들로부터의 방향성 송신 정보를 수신 및 프로세싱하는 단계가 수행되고,
(vii) 상기 분산 스케줄링 프로토콜은 서비스 기간들을 스케줄링할 때, (D) 비점유된 채널 자원들(시간 및 공간)을 먼저 분배한 후에, 향후의 스케줄링된 송신들에 영향을 주지 않는 시간들 및 방향들에서 점유된 시간 기간들을 재사용하는 단계, 또는 (E) 시간 및 공간에서 점유되지 않은 자원들을 사용하기 전에, 향후의 스케줄링된 송신들에 영향을 주지 않는 방향들에서 점유된 시간 기간들을 재사용하는 단계에 의해, 자원들을 할당하기 위한 규칙들의 시퀀스를 활용하는, 장치. - 제14항에 있어서,
상기 명령어들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 방향성 송신 정보를 포함하도록 생성된 프레임들 또는 다른 송신들의 프레임들 내에 상기 방향성 송신 정보를 추가함으로써, 상기 방향성 송신 정보를 송신하는 단계를 수행하는, 장치. - 제15항에 있어서,
상기 다른 송신들의 프레임들은, 구획 방향들 및 안테나들의 식별을 포함하는 송신 방향 정보를 포함하는 스케줄링 정보를 포함하는 확장 방향성 멀티-기가비트(EDMG) 비컨의 프레임들을 포함하는, 장치. - 제16항에 있어서,
상기 확장 방향성 멀티-기가비트(EDMG) 비컨은 적어도 스케줄링된 송신 및 수신의 구획 방향들에서 상기 EDMG 비컨에 부착된 트레이닝 필드들을 더 포함하는, 장치. - 제14항에 있어서,
상기 명령어들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 다른 스테이션들로부터 방향성 송신 정보를 수신한 것에 응답하여, 상기 다른 스테이션들에 의해 이미 스케줄링된 송신에 의해 영향을 받지 않는 채널 사용 시간 및 구획 방향에 의해 송신을 스케줄링함으로써, 상기 분산 스케줄링 프로토콜을 추가로 수행하는, 장치. - 제14항에 있어서,
상기 명령어들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때,
(a) 우선, 비점유된 구획 방향들 및 채널 사용 시간들을 분배한 후에, 점유된 구획 방향들 및 시간들이 향후의 스케줄링된 송신들에 영향을 미치지 않을 때 재사용될 수 있는 구획 방향들 및 채널 사용 시간들을 분배함으로써, 또는
(b) 우선, 점유된 구획 방향들 및 채널 사용 시간들이 향후의 스케줄링된 송신들에 영향을 미치지 않을 때 재사용될 수 있는 구획 방향들 및 채널 사용 시간들을 분배한 후에, 비점유된 구획 방향들 및 채널 사용 시간들을 분배함으로써,
상기 분산 스케줄링 프로토콜을 수행하는, 장치. - 네트워크에서 무선 통신을 수행하는 방법으로서,
(a) 복수의 안테나 방향 구획들로부터 선택된 방향성 안테나 구획을 통해, 방향성 통신들을 사용하여 적어도 하나의 다른 스테이션과 무선으로 통신하도록 구성된, 무선 네트워크 상의 스테이션으로서 구성된 무선 통신 회로에 의해, 방향성 통신들을 수행하는 단계;
(b) 분산 스케줄링 프로토콜을 수행하는 단계-
상기 분산 스케줄링 프로토콜을 수행하는 단계는,
(A) 전송되는 비컨들 또는 메시지들 내에서 구획 방향들 및 채널 사용 시간을 포함하는 방향성 송신 정보를 송신하는 단계;
(B) 다른 스테이션들로부터의 방향성 송신 정보를 수신 및 프로세싱하는 단계; 및
(C) 향후의 송신이 현재 스케줄링된 송신들과 간섭하지 않고 따라서 이전에 스케줄링된 채널 송신들에 영향을 미치지 않는 방향들에 있을 때 채널을 재사용하기 위해 이웃하는 스테이션들로부터의 구획 방향들 및 채널 사용 시간을 포함하는 프로세싱된 방향성 송신 정보에 기초하여, 채널들을 할당하고, 향후의 송신들을 스케줄링하는 단계를 포함함-;
(c) 서비스 기간들을 스케줄링할 때, (D) 비점유된 채널 자원들(시간 및 공간)을 먼저 분배한 후에, 향후의 스케줄링된 송신들에 영향을 주지 않는 시간들 및 방향들에서 점유된 시간 기간들을 재사용하는 단계, 또는 (E) 시간 및 공간에서 점유되지 않은 자원들을 사용하기 전에, 향후의 스케줄링된 송신들에 영향을 주지 않는 방향들에서 점유된 시간 기간들을 재사용하는 단계에 의해, 자원들을 할당하기 위한 규칙들의 시퀀스를 따르는 단계
를 포함하는, 방법.
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