KR20080083085A - Communication method in a wireless network, communication method of a station in a wireless network, and a station - Google Patents
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Abstract
Description
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예들에 따른 무선 네트워크 시스템들의 개념도,1A and 1B are conceptual diagrams of wireless network systems according to embodiments of the present invention;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐스트 RTS 프레임의 포맷을 도시한 도면,2 illustrates a format of a multicast RTS frame according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐스트 CTS 프레임의 포맷을 도시한 도면,3 illustrates a format of a multicast CTS frame according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 블럭 ACK 요청 프레임의 포맷을 도시한 도면, 4 is a diagram illustrating a format of a block ACK request frame according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 블럭 ACK 프레임의 포맷을 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a format of a block ACK frame according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 무선 네트워크에서의 통신방법, 무선 네트워크에서 스테이션의 통 신방법 및 스테이션에 관한 것이다.The present invention relates to a communication method in a wireless network, a communication method of a station in a wireless network, and a station.
유니캐스트 프레임의 경우, 유니캐스트 프레임 전송 후 ACK 프레임을 통해 수신 여부를 확인받아 전송을 신뢰성을 보장받을 수 있으며, ACK 프레임을 받지 못한 경우 바이너리 익스포넨셜 백오프 기법을 통해 재전송을 수행함으로써 공정성(fairness)를 제공하였다. 또한, 데이터 전송의 성공 여부에 따라, 데이터 전송율을 올리거나 내리는 것이 가능하여 데이터 전송율을 적응적으로 조정하는 기능(rate adaptation)을 제공하였다.In the case of unicast frame, the transmission can be guaranteed by receiving the ACK frame after receiving the unicast frame.If the ACK frame is not received, the unicast frame can be retransmitted through the binary exponential backoff technique to ensure fairness. fairness). In addition, according to whether the data transmission is successful, it is possible to raise or lower the data transmission rate, thereby providing a rate adaptation function adaptively.
그러나, 브로드캐스트/멀티캐스트에 대해서는 전송이 실패한 경우 어떤 것도 고려하지 않았다.However, for broadcast / multicast no consideration was given if the transmission failed.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무선 네트워크에서 브로드캐스트 또는 멀티캐스트 트래픽의 성능을 향상시킬 수 있는 무선 네트워크에서의 통신방법, 무선 네트워크에서 스테이션의 통신방법 및 스테이션을 제공하는 데 있다.Accordingly, an aspect of the present invention is to provide a communication method in a wireless network, a communication method of a station in a wireless network, and a station capable of improving the performance of broadcast or multicast traffic in a wireless network.
이하에서는 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings illustrating an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 네트워크에서 통신방법은 하나의 스테이션이 멀티캐스트 트래픽의 전송율이 포함된 MRTS(Multicast Request To Send)를 멀티캐스트 그룹에 속하는 다른 스테이션에게 전송하는 단계;를 포함한다. 그리고, 상기 다른 스테이션이 상기 MRTS를 수신하고, 자신이 원하는 멀티캐스트 트래픽의 전 송율이 포함된 MCTS(Multicast Clear To Send)를 상기 하나의 스테이션에게 전송하거나, 전송하지 않은 단계를 포함한다.In a wireless network according to an embodiment of the present invention, a communication method includes transmitting, by one station, a multicast request to send (MRTS) including a transmission rate of multicast traffic to another station belonging to a multicast group. The other station receives the MRTS, and transmits or does not transmit a multicast clear to send (MCTS) including a transmission rate of multicast traffic desired by the other station to the one station.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 네트워크에서 통신방법은 하나의 스테이션이 블럭 ACK 요청을 멀티캐스트 그룹에 속하는 다른 스테이션에게 전송하는 단계;를 포함한다. 그리고, 상기 다른 스테이션이 상기 블럭 ACK 요청을 수신한 후, 자신의 채널 상태에 관한 정보를 포함하는 블럭 ACK를 상기 하나의 스테이션에게 전송하거나, 전송하지 않는 단계;를 포함한다.In a wireless network according to another embodiment of the present invention, a communication method includes transmitting, by one station, a block ACK request to another station belonging to a multicast group. And after the other station receives the block ACK request, transmitting or not transmitting a block ACK including information on its channel state to the one station.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 이하 본 발명의 실시예들은 무선네트워크 시스템 중 무선랜 시스템을 예를 들어 설명한다. 그러나, 이하 본 발명의 실시예들은 무선랜 시스템 이외의 다양한 무선네트워크 시스템에서 허용되거나 지원되는 범위에서 무선랜 시스템과 동일 또는 허용가능한 범위에서 실질적으로 동일하게 적용될 것이다. 또한, 이하 본 발명의 실시예들에서 사용되는 용어들이나 단어들은 다양한 무선네트워크 시스템에서 다른 용어들이나 단어들로 사용될 수 있으나, 본 발명은 용어들이나 단어들의 차이에도 불구하고 실질적인 의미가 동일 또는 유사한 경우 본 발명의 범주에 포함된다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described embodiments of the present invention; Hereinafter, embodiments of the present invention will be described using a wireless LAN system as an example of a wireless network system. However, embodiments of the present invention will be substantially the same in the same or allowable range as the WLAN system in the range allowed or supported in various wireless network systems other than the WLAN system. In addition, the terms or words used in the embodiments of the present invention may be used as other terms or words in various wireless network systems, but the present invention may be used when the actual meaning is the same or similar despite the differences between the terms or words. It is included in the scope of the invention.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예들에 따른 무선 네트워크 시스템들의 개념도이다. 도 1a 및 도 1b의 동일한 구성요소들은 동일한 도면번호를 사용한다1A and 1B are conceptual diagrams of wireless network systems according to embodiments of the present invention. Identical components in FIGS. 1A and 1B use the same reference numerals.
도 1a를 참조하면, 무선 네트워크 시스템, 예를 들어 무선랜 시스템(10)은 다수의 스테이션 또는 단말(station, 12)과, 액세스 포인트 또는 무선 기지국(Access Point, 14), 백본망 또는 분배시스템(16)을 포함한다.Referring to FIG. 1A, a wireless network system, for example, a
다수의 스테이션(14)은 무선랜용 네트워크 인터페이스 카드(Network Interface Card)를 장착하여 IEEE 802.11 표준에 기반한 물리계층 및 MAC 계층의 동작을 수행한다. 도 1a에 도시한 무선랜 시스템(10)에서, 다수의 스테이션(12)은 액세스 포인트(14)에 결합되어 데이터 프레임을 전송한다.The plurality of
액세스 포인트(14)는 하나의 스테이션으로부터 전달된 프레임을 다른 스테이션에게 중계하는 유무선 연동 브리지 기능을 수행한다. 이 액세스 포인트(14)는 이더넷의 브리지 또는 스위치와 동일한 기능을 수해한다.The
또한, 액세스 포인트는 위에서 설명한 스테이션(12)과 기본적으로 동일한 물리계층 및 MAC 계층을 포함하고 있기 때문에, 액세스 포인트(14)는 기본적으로 스테이션(12)과 동일한 동작을 수행할 수 있다. 따라서, 액세스 포인트(14)는 필요에 따라서 스테이션(12)과 동일한 것으로 간주할 수도 있다.In addition, since the access point includes basically the same physical layer and MAC layer as the
분배시스템(Distribution system, 16)은 여러 개의 액세스 포인트(14)를 연결하는 백본망이다. 분배시스템(16)은 일반적으로 이더넷이 사용되지만, 여러 개의 액세스 포인트를 무선으로 연결할 수도 있다. 광의로 분배시스템(16)은 이더넷과 연결된 라우터 또는 스위치, 유무선 인터넷망과 연결된 서버들을 포함할 수도 있다.The
도 1b를 참조하면, 무선 네트워크 시스템, 예를 들어 무선랜 시스템(10)은 다수의 스테이션 또는 단말(station, 12)을 포함한다. 이 무선랜 시스템(10)은 다 수의 스테이션(12) 간 직접 점 대 점으로 연결되어 있다. 따라서, 도 1a와 달리 도 1b에 도시한 무선랜 시스템(10)은 별도의 액세스 포인트(14)나 분배시스템(16)이 존재하지 않고, 다수의 스테이션(12)이 이들의 역할을 대신하거나, 일부 역할이나 기능이 생략될 수 있다.Referring to FIG. 1B, a wireless network system, for example, a
도 1a 및 도 1b를 참조하여 무선랜 시스템(10)을 설명하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 시스템(10)을 포함하는 무선 네트워크 시스템은 이들에 제한되지 않고 이들의 조합 또는 전혀 다른 시스템으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 네트워크 시스템은 단독으로 존재할 수도 있지만, 다른 무선 네트워크 시스템이나 이동통신망, 유무선 인터넷망과 인터워킹(interworking)할 수 있다.Although the
예를 들어, 무선랜 시스템은 이동통신망과 인터워킹하여 로밍서비스를 제공할 수도 있다. 구체적으로 무선랜 시스템이 음성 서비스를 제공하는 경우 무선랜과 WCDMA를 모두 지원하는 듀얼밴드 듀얼모드(DBDM, Dual Band Dual Mode) 단말은 이동통신망을 이용하여 음성통화를 하다가 무선랜 시스템이 지원되는 지역에서는 무선랜 시스템을 이용하여 끊김없이 자동로밍할 수 있다.For example, the WLAN system may provide roaming service by interworking with a mobile communication network. Specifically, when the WLAN system provides a voice service, a dual band dual mode (DBDM) terminal supporting both WLAN and WCDMA performs a voice call using a mobile communication network, and then supports the WLAN system. In the wireless LAN system can be automatically roaming seamlessly.
도 1a에 도시한 무선랜 시스템(10)이든 도 1b에 도시한 무선랜 시스템(10)이든 스테이션들(12) 사이 또는 스테이션(12)과 액세스 포인트(14) 사이의 결합과정을 경유하여야 데이터를 전송할 수 있다.Whether the
도 1a에서, 액세스 포인트(14)는 멀티캐스트 그룹에 속한 스테이션(12)들을 알 수 있다. 멀티캐스트 그룹에 가입하기 위해 스테이션들(12)은 IGMP(Internet Group Management Protocol) 조인 패킷을 라우터(미도시)로 전송하는데, 액세스 포인트(14)는 GARP(Generic Attribute Registration Protocol) 또는 GMRP(GARP Multicast Registration Protocol)를 이용하여 IGMP 조인 패킷(IGMP Join Packet)을 오버히어링(overhearing)한다. IGMP 조인 패킷에는 멀티캐스트 그룹에 속한 각 스테이션들의 어드레스와, 멀티캐스트 그룹의 어드레스가 포함되어 있어, 액세스 포인트(14)는 멀티캐스트 그룹에 속한 스테이션들을 알 수 있게 된다.In FIG. 1A, the
또한, 액세스 포인트(14)는 IEEE 802.11v에 정의된 멀티캐스트 다이어그노스틱(multicast diagnostic) 기능에 의해서 멀티캐스트 그룹에 속한 스테이션들의 채널 상태를 알 수 있다. In addition, the
멀티캐스트 다이어그노스틱 기능에서, 멀티캐스트 그룹에 속한 스테이션들은 일정 시간 동안 멀티캐스트 프레임을 수신하지 못한 경우, 멀티캐스트 다이어그노스틱 리포트(multicast diagnostic report)를 전송함으로써 자신이 현재 지원할 수 있는 가장 높은 멀티캐스트 PHY 레이트(multicast PHY rate)를 액세스 포인트에게 알릴 수 있다.In the multicast diagnostic function, if the stations belonging to a multicast group have not received a multicast frame for a period of time, the highest multi that they can currently support by sending a multicast diagnostic report The access point may be informed of the multicast PHY rate.
액세스 포인트(14)는 멀티캐스트 그룹에 속한 스테이션들로부터 멀티캐스트 다이어그노스틱 리포트를 받게 되면, 채널 상태가 가장 나쁜 스테이션을 리더로 선택하게 된다. 그러나, 액세스 포인트가 리더를 선택하는 기준은 본 발명의 범주를 벗어난다.When the
멀티미디어 멀티캐스팅Multimedia multicasting
멀티미디어 멀티캐스팅의 경우, 비교적 높은 양의 대역폭을 사용하며, 일정 수준의 QoS(Quality of Service)를 요구한다. IEEE 802.11e의 EDCA(Enhanced Distribution Channel Access) 기법은 보이스(voice), 비디오(video), 베스트-에포트 트래픽(best-effort traffic)에 우선적인 QoS(prioritized QoS)를 제공할 수 있다. 그러나, 멀티캐스트의 경우, EDCA에 제공하는 우선적인 QoS를 효과적으로 사용하지 못한다.Multimedia multicasting uses a relatively high amount of bandwidth and requires a certain level of quality of service (QoS). The Enhanced Distribution Channel Access (EDCA) scheme of IEEE 802.11e may provide priority QoS (QoS) for voice, video, and best-effort traffic. However, multicast does not effectively use the preferential QoS provided by EDCA.
브로드캐스트 프레임 또는 멀티캐스트 프레임이 유니캐스트 프레임과 충돌이 발생한 경우를 가정한다. 이 경우, 멀티캐스트 트래픽의 우선 순위를 높이게 되면, 보이스(voice)나 비디오(video) 액세스 카테고리를 사용해야 한다. 이 경우, 충돌 확률은 더 늘어나게 된다.Assume that a broadcast frame or a multicast frame collides with a unicast frame. In this case, if the priority of multicast traffic is increased, it is necessary to use a voice or video access category. In this case, the collision probability is further increased.
충돌이 발생했을 경우, 브로드캐스트 또는 멀티캐스트 프레임은 재전송을 시도하지 않기 때문에, 멀티미디어 트래픽의 QoS는 오히려 떨어지게 된다.When a collision occurs, the QoS of multimedia traffic is rather degraded because broadcast or multicast frames do not attempt to retransmit.
멀티미디어 트래픽은 비교적 높은 대역폭을 사용한다. 따라서, 피지컬 레이어(physical layer)에서 제공하는 대역폭을 효율적으로 사용해야 할 필요가 있다. IEEE 802.11a/b는 최대 54Mbps, 11Mbps를 제공하고, IEEE 802.11n의 경우 100Mbps 이상의 데이터 전송율을 지원할 예정이다.Multimedia traffic uses relatively high bandwidth. Therefore, there is a need to efficiently use the bandwidth provided by the physical layer. IEEE 802.11a / b will provide up to 54Mbps and 11Mbps, and IEEE 802.11n will support data rates above 100Mbps.
피지컬 레이어에서 제공하는 대역폭을 효율적으로 사용하기 위해서는, MAC 레이어에서 채널 상태에 맞게 적절한 모듈레이션 코드(modulation code)를 선택하는 것이 중요하다. 그러나, 브로드캐스트/멀티캐스트 프레임의 경우, 기본 전송율 세트(basic rate set)에서 고정된 모듈레이션 코드(fixed modulation code)만을 사용하도록 되어 있으며, 멀티캐스트 수신기들 또한 채널 상태에 대한 피드백을 주지 않는다. 따라서, 브로드캐스트/멀티캐스트 프레임에 대한 물리계층에서의 전송율 적응(PHY rate adaptaion)이 제공되지 않으며, 피지컬 레이어에서 제공하는 높은 대역폭을 효과적으로 사용하지 못하게 된다.In order to efficiently use the bandwidth provided by the physical layer, it is important to select an appropriate modulation code for the channel state in the MAC layer. However, in the case of broadcast / multicast frames, only fixed modulation code is used in the basic rate set, and multicast receivers also do not give feedback on channel status. Accordingly, PHY rate adaptation in the physical layer for broadcast / multicast frames is not provided, and the high bandwidth provided by the physical layer cannot be effectively used.
IEEE 802.11 무선랜 시스템에서는 유니캐스트 프레임을 전송하기 전에 히든 스테이션의 존재로 인해 발생하는 유니캐스트 프레임 간의 충돌을 방지하기 위해 RTS(Request To Send)/CTS(Clear To Send) 교환 기법을 도입하고 있으나, 브로드캐스트/멀티캐스트 프레임에 대해서는 RTS/CTS 교환 기법이 적용되지 않아 충돌을 방지할 수 있는 방법이 존재하지 않았다.The IEEE 802.11 WLAN system introduces a Request To Send (RTS) / Clear To Send (CTS) exchange scheme to prevent collisions between unicast frames caused by the presence of hidden stations before transmitting unicast frames. Since the RTS / CTS exchange scheme is not applied to broadcast / multicast frames, there is no way to prevent collision.
본 발명의 실시예에서는 히든 스테이션의 존재로 인해 발생하는 멀티캐스트 프레임 간의 충돌을 방지하고, 멀티캐스트 수신기들의 채널 상태에 따라 멀티캐스트 트래픽의 전송율을 적응적으로 조정할 수 있도록 한 멀티캐스트 RTS/CTS 교환 방법을 제안한다.In an embodiment of the present invention, a multicast RTS / CTS exchange prevents collision between multicast frames caused by the presence of a hidden station and adaptively adjusts the transmission rate of multicast traffic according to the channel state of the multicast receivers. Suggest a method.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐스트 RTS 프레임의 포맷을 도시한다.2 illustrates a format of a multicast RTS frame according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 멀티캐스트 RTS 프레임은 프레임 컨트롤(Frame control), 듀레이션(Duration), 리시버 어드레스(Receiver Address:RA), 트랜스미터 어드레스(Transmitter Address:TA), 그룹 어드레스(Group Address:GA), 멀티캐스트 PHY 레이트(Multicast PHY rate), 및 FCS를 포함한다.Referring to FIG. 2, the multicast RTS frame includes frame control, duration, receiver address (RA), transmitter address (TA), group address (GA), Multicast PHY rate, and FCS.
프레임 컨트롤의 타입은 제어 프레임을 나타내는 '01'로 설정되고, 서브타입은 멀티캐스트 RTS 프레임을 나타내기 위해 예약된 비트(reserved bit)를 사용한다.The type of frame control is set to '01' indicating a control frame, and the subtype uses reserved bits to indicate a multicast RTS frame.
듀레이션에는 멀티캐스트 RTS 프레임을 전송하는 스테이션이 멀티캐스트 RTS 프레임 전송 후 일어나는 전체 프레임 교환 시퀀스(entire frame exchange sequence)를 위해 요구되는 시간이 설정된다.The duration sets the time required for a station transmitting a multicast RTS frame for the entire frame exchange sequence that occurs after the transmission of the multicast RTS frame.
리시버 어드레스는 멀티캐스트 그룹의 리더(leader)의 MAC 어드레스가 포함된다. 일반적으로 멀티캐스트 그룹의 리더는 채널 상태가 가장 나쁜 스테이션으로 선정된다. The receiver address includes the MAC address of the leader of the multicast group. In general, the leader of a multicast group is selected as the station with the worst channel condition.
트랜스미터 어드레스는 멀티캐스트 RTS 프레임을 전송하는 스테이션의 어드레스가 포함된다. 그룹 어드레스는 멀티캐스트 그룹의 어드레스가 포함된다. The transmitter address includes the address of the station transmitting the multicast RTS frame. The group address includes the address of the multicast group.
멀티캐스트 PHY 레이트는 멀티캐스트 트래픽의 전송을 위한 멀티캐스트 트래픽의 전송율을 포함한다.The multicast PHY rate includes the transmission rate of multicast traffic for transmission of multicast traffic.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐스트 CTS 프레임의 포맷을 도시한다.3 illustrates a format of a multicast CTS frame according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 멀티캐스트 CTS 프레임은 프레임 컨트롤(Frame control), 듀레이션(Duration), 리시버 어드레스(Receiver Address:RA), 트랜스미터 어드레스(Transmitter Address:TA), 멀티캐스트 PHY 레이트(Multicast PHY rate), 및 FCS를 포함한다.Referring to FIG. 3, the multicast CTS frame includes frame control, duration, receiver address (RA), transmitter address (TA), and multicast PHY rate. , And FCS.
프레임 컨트롤의 타입은 제어 프레임을 나타내는 '01'로 설정되고, 서브타입 은 멀티캐스트 CTS 프레임을 나타내기 위해 예약된 비트들(reserved bits) 중 하나의 비트를 사용한다.The type of frame control is set to '01' indicating a control frame, and the subtype uses one bit of reserved bits to indicate a multicast CTS frame.
듀레이션에는 멀티캐스트 RTS 프레임에 설정된 듀레이션 값에서 멀티캐스트 CTS 프레임을 전송하는데 요구되는 시간과 멀티캐스트 CTS를 전송하기 이전의 SIFS(Short Interframe Space)를 차감한 값이 포함된다.The duration includes the time required for transmitting the multicast CTS frame from the duration value set in the multicast RTS frame and a value obtained by subtracting the short interframe space (SIFS) before transmitting the multicast CTS.
리시버 어드레스는 멀티캐스트 RTS 프레임을 전송한 스테이션의 어드레스가 포함한다. 즉, MAC 레이어는 멀티캐스트 RTS 프레임의 트랜스미터 어드레스를 멀티캐스트 CTS 프레임의 리시버 어드레스에 카피한다.The receiver address includes the address of the station that transmitted the multicast RTS frame. That is, the MAC layer copies the transmitter address of the multicast RTS frame to the receiver address of the multicast CTS frame.
트랜스미터 어드레스는 멀티캐스트 CTS 프레임을 전송하는 스테이션의 어드레스를 포함한다. 트랜스미터 어드레스가 새롭게 추가된 것은 멀티캐스트 CTS를 전송할 수 있는 스테이션이 하나 이상이기 때문에, 어떤 스테이션이 멀티캐스트 CTS를 전송했는지를 확인할 수 있도록 하기 위한 것이다.The transmitter address includes the address of the station sending the multicast CTS frame. The new transmitter address is added to allow more than one station to send a multicast CTS, so that it can determine which station sent the multicast CTS.
멀티캐스트 트래픽의 전송율은 멀티캐스트 CTS 프레임을 전송하는 스테이션이 희망하는 멀티캐스트 트래픽의 전송율을 포함한다.The transmission rate of multicast traffic includes the transmission rate of multicast traffic desired by the station transmitting the multicast CTS frame.
이하에서는 본 발명에서 새롭게 제안한 멀티캐스트 RTS 프레임과 멀티캐스트 CTS 프레임의 교환 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method for exchanging a multicast RTS frame and a multicast CTS frame newly proposed by the present invention will be described.
멀티캐스트 Multicast RTSRTS /Of CTSCTS 교환 exchange
본 실시예에서, 멀티캐스트 RTS 프레임을 전송하고, 멀티캐스트 CTS 프레임을 수신하는 스테이션은 액세스 포인트(14)인 것으로 설명한다. 또한, 상술한 바와 같이, 액세스 포인트(14)는 멀티캐스트 그룹에 속한 스테이션들과, 각 스테이션들의 채널 상태를 알 수 있으며, 채널 상태가 가장 나쁜 스테이션을 멀티캐스트 그룹의 리더(leader)로 선정하는 것으로 가정한다.In this embodiment, the station transmitting the multicast RTS frame and receiving the multicast CTS frame is described as being an
먼저, 액세스 포인트(14)는 멀티캐스트 RTS 프레임의 리시버 어드레스(Receiver Address:RA)를 리더(leader)의 MAC 어드레스로 설정하고, 멀티캐스트 RTS 프레임의 멀티캐스트 PHY 레이트(Multicast PHY rate) 필드에 리더(leader)에게 적합한 멀티캐스트 트래픽의 전송율을 설정한 후, 멀티캐스트 RTS 프레임을 멀티캐스트 그룹에 속한 스테이션들에게 멀티캐스트 방식으로 전송한다.First, the
액세스 포인트(14)로부터 멀티캐스트 RTS 프레임을 수신한 리더(leader)는 항상 멀티캐스트 CTS 프레임으로 응답한다. 이 때, 리더(leader)는 멀티캐스트 CTS 프레임의 멀티캐스트 PHY 레이트에 자신의 원하는 멀티캐스트 트래픽의 전송율을 포함시켜 전송한다. A leader receiving a multicast RTS frame from the
액세스 포인트(14)가 리더(leader)로부터 멀티캐스트 CTS 응답 프레임을 수신하면, 멀티캐스트 CTS 프레임에 포함된 멀티캐스트 트래픽의 전송율에 따라 멀티캐스트 그룹에 속한 스테이션들에게 멀티캐스트 데이터를 전송한다When the
만약, 리더가 아닌 스테이션 중에 멀티캐스트 RTS 프레임에 포함된 멀티캐스트 트래픽의 전송율을 지원할 수 없는 경우, 해당 스테이션은 자신이 희망하는 멀티캐스트 트래픽의 전송율을 멀티캐스트 CTS 프레임의 멀티캐스트 PHY 레이트에 포함시켜 전송한다. 이 경우, 리더(leader)가 전송하는 멀티캐스트 CTS 프레임과의 충돌이 발생할 것이다.If a station other than the reader cannot support the transmission rate of the multicast traffic included in the multicast RTS frame, the station includes the desired transmission rate of the multicast traffic in the multicast PHY rate of the multicast CTS frame. send. In this case, collision with the multicast CTS frame transmitted by the leader will occur.
따라서, 액세스 포인트(14)는 멀티캐스트 CTS를 받지 못하면, 멀티캐스트 CTS 프레임의 충돌이 있는 것으로 판단하고, 멀티캐스트 RTS 프레임을 재전송한다.액세스 포인트(14)는 멀티캐스트 RTS 프레임의 재전송시 멀티캐스트 트래픽의 전송율을 감소시킬 수 있다. Accordingly, if the
액세스 포인트(14)가 2번 연속해서 멀티캐스트 CTS 프레임을 받지 못하면, 액세스 포인트(14)는 다시 멀티캐스트 트래픽의 전송율을 감소시키고, 리더를 새롭게 선출한다.If the
리더를 새롭게 선출하기 위해, 액세스 포인트(14)는 멀티캐스트 RTS 프레임의 리시버 어드레스를 순차적으로 변경하면서, 반복적으로 멀티캐스트 RTS 프레임을 전송한다. 이 때, 가장 낮은 멀티캐스트 트래픽의 전송율을 희망하는 스테이션이 리더로 선출된다.To newly elect a leader, the
본 발명의 다른 실시예에서는 멀티캐스트 데이터 프레임의 신뢰도(reliability)를 향상시키기 위하여, 블럭 ACK 정책을 이용한다.In another embodiment of the present invention, a block ACK policy is used to improve the reliability of the multicast data frame.
도 4은 본 발명의 실시예에 따른 블럭 ACK 요청(Block Ack Request) 프레임의 포맷을 도시한다. 4 illustrates a format of a Block Ack Request frame according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 블럭 ACK 요청 프레임은 프레임 컨트롤, 듀레이션, 리시버 어드레스, 트랜스미터 어드레스, BAR 컨트롤, 블럭 ACK 스타팅 시퀀스 컨트롤, 및 FCS를 포함한다.Referring to FIG. 4, the block ACK request frame includes frame control, duration, receiver address, transmitter address, BAR control, block ACK starting sequence control, and FCS.
본 발명에서 제안하는 블럭 ACK 요청 프레임에서, BAR 컨트롤은 4비트의 리 저브트 비트와, 4비트의 타겟 PER(Target Packet Error Rate)과, 4비트의 TID(Traffic Identifier)를 포함한다. 타겟 PER은 블럭 ACK 요청을 전송하는 스테이션이 설정하는 임계값이다.In the block ACK request frame proposed by the present invention, the BAR control includes a 4-bit reserve bit, a 4-bit target PER (Target Packet Error Rate), and a 4-bit TID (Traffic Identifier). The target PER is a threshold set by the station sending the block ACK request.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 블럭 ACK 프레임의 포맷을 도시한다.5 illustrates a format of a block ACK frame according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 블럭 ACK 프레임은 프레임 컨트롤, 듀레이션, 리시버 어드레스, 트랜스미터 어드레스, BA 컨트롤, 블럭 ACK 스타팅 시퀀스 컨트롤, 블럭 ACK 비트맵, 및 FCS를 포함한다.Referring to FIG. 5, a block ACK frame includes a frame control, a duration, a receiver address, a transmitter address, a BA control, a block ACK starting sequence control, a block ACK bitmap, and an FCS.
본 발명에서 제안하는 블럭 ACK 프레임에서, BA 컨트롤은 8비트의 SINR과 4비트의 TID(Traffic Identifier)를 포함한다.In the block ACK frame proposed by the present invention, the BA control includes 8 bits of SINR and 4 bits of TID (Traffic Identifier).
이하에서는 본 발명에서 새롭게 제안한 블럭 ACK 요청 프레임과 블럭 ACK 프레임을 이용하여 블럭 ACK 교환을 설명한다.Hereinafter, a block ACK exchange will be described using a block ACK request frame and a block ACK frame newly proposed by the present invention.
블럭block ACKACK
블럭 ACK 메커니즘은 여러 개의 ACK를 하나의 프레임으로 전송함으로써 채널 효율을 향상시킨다(The Block Ack mechanism improves channel effiency by aggregating several acknowledgements into one frame). 블럭 ACK 메커니즘에는 두 개의 타입 즉, 즉각적인 블럭 ACK(Immediate Block ACK)와, 지연된 블럭 ACK(Delayed Block ACK) 방식이 있다(There are two types of Block Ack mechanism: immediate and delayed).The Block Ack mechanism improves channel effiency by aggregating several acknowledgments into one frame. There are two types of block ACK mechanisms: immediate block ACK and delayed block ACK. There are two types of Block Ack mechanism: immediate and delayed.
즉각적인 블럭 ACK(Immediate Block ACK)는 높은 대역과, 낮은 응답속도를 갖는 트래픽에 적합하며, 지연된 블럭 ACK(Delayed Block ACK)는 중간 정도의 응답속도를 허용하는 애플리케이션에 적합하다(Immediate Block Ack is suitable for high-bandwidth, low-latency traffic while the delayed Block Ack is suitabl for applications that tolerate moderate latency). Immediate Block ACK is suitable for traffic with high bandwidth and low response rate, and Delayed Block ACK is suitable for applications that allow moderate response speed (Immediate Block Ack is suitable). for high-bandwidth, low-latency traffic while the delayed Block Ack is suitabl for applications that tolerate moderate latency).
블럭 ACK 메커니즘은 ADDBA 요청/응답 프레임들을 교환함으로써 초기화된다(The Block Ack mechanism is initialized by an exhange of ADDBA Request/Response frames). 초기화 후에, QoS 데이터 프레임 블럭들은 발신자에서 수신자로 전송될 수 있다(after initialization, blocks of QoS data frames can be transmitted from the originator to recipient). The Block Ack mechanism is initialized by an exhange of ADDBA Request / Response frames. After initialization, blocks of QoS data frames can be transmitted from the originator to recipient.
하나의 블럭은 TXOP(Transmission opportunity) 내에서 또는 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 경쟁에서 이김으로써 시작될 수 있다(A block may be started within a polled TXOP or by winning EDCA contention). 블럭에서 프레임들의 개수는 제한되고, 수신자들에 의해 보유되는 상태의 양은 한정되어 있다(The number of frames in the block is limited, and the amount of state that is to be kept by the recipient is bounded). 프레임 블럭 내의 MPDUs는 BAR(Block Ack Request) 제어 프레임에 의해 요청되는 블럭 ACK 프레임에 의해 확인된다(The MPDUs within the block of frames are acknowledged by a BlockAck control frame, which is requested by a BlockAckReq control frame).A block may be started within a transmission opportunity (TXOP) or by winning an Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) competition (A block may be started within a polled TXOP or by winning EDCA contention). The number of frames in the block is limited, and the amount of state that is to be kept by the recipient is bounded. The MPDUs within the block of frames are acknowledged by a BlockAck control frame, which is requested by a BlockAckReq control frame (BRU).
다른 QSTA로 QoS 데이터 프레임들을 전송하기 위해 블럭 ACK 메커니즘을 이 용하려고 하는 QSTA은 지연된 블럭 ACK(Delayed Block Ack) 및 즉각적인 블럭 ACK(Immediate Block Ack) 케이퍼빌러티 비트를 확인하여, 다른 QSTA이 블럭 ACK 메커니즘에 참여할 수 있는지 여부를 체크한다(A QSTA that intends to use the Block Ack mechanism for the transmission of QoS data frames to a peer should first check whether the intended peer QSTA is capable of participating in Block Ack mechanism by discovering and examining is Delayed Block Ack and Immediate Block Ack capability bits). A QSTA attempting to use the block ACK mechanism to send QoS data frames to another QSTA checks for the Delayed Block Ack and Immediate Block Ack capability bits, so that the other QSTA blocks ACK. A QSTA that intends to use the Block Ack mechanism for the transmission of QoS data frames to a peer should first check whether the intended peer QSTA is capable of participating in Block Ack mechanism by discovering and examining is Delayed Block Ack and Immediate Block Ack capability bits).
다른 QSTA가 블럭 ACK 메커니즘에 참여할 수 있으면, 발신자는 블럭 ACK를 설정하기 위해 TID가 표시된 ADDBA 요청 프레임을 전송한다(If the intended peer QSTA is capable of participating, the originator sends an ADDBA request frame indicating the TID for which the Block Ack is being set up). 블럭 ACK 정책 및 ADDBA 요청 프레임에 포함된 버퍼 사이즈 필드들은 권고적인 것이며, 수신자에 의해 변경될 수 있다(The Block Ack Policy and Buffer Size fields in the ADDBA Request frame are advisory and may be changed by the recipient). 수신측 QSTA는 ADDBA 응답 프레임으로 응답할 것이다(The receiving QSTA shall respond by an ADDBA Response frame). 수신측 QSTA는 요청을 받아들이거나 거절한다(The receiving QSTA, which is the intended peer, has the option of accepting or rejecting the request). 수신측 QSTA가 요청을 받아들일 때, 발신자와 수신자 사이에 블럭 ACK 합의가 존재한다(When the QSTA accepts, then a Block Ack agreement exists between the originator and recipient). 수신측 QSTA가 요청을 받아들일 때, 수신측 QSTA는 블럭 ACK의 타입과 이 블럭을 지원하기 위해 할당되는 버퍼의 개수를 표시한다(When the QSTA accepts, it indicates the type of Block Ack and number of buffers that it shall allocate for the support of this block). 수신측 QSTA가 이 요청을 거절하면, 발신자는 블럭 ACK 메커니즘을 이용하지 않을 것이다(If the receiving QSTA rejects the requests, then the originator shall not use the Block Ack mechanism).If the intended peer QSTA is capable of participating, the originator sends an ADDBA request frame indicating the TID for the sender sends a ADDBA request frame indicating the TID for establishing a block ACK. which the Block Ack is being set up). The Block Ack Policy and Buffer Size fields in the ADDBA Request frame are advisory and may be changed by the recipient. The receiving QSTA shall respond by an ADDBA Response frame. The receiving QSTA, which is the intended peer, has the option of accepting or rejecting the request. When the QSTA accepts, then a Block Ack agreement exists between the originator and recipient. When the QSTA accepts, it indicates the type of Block Ack and number of buffers, the receiving QSTA indicates the type of block ACK and the number of buffers allocated to support this block. that it shall allocate for the support of this block). If the receiving QSTA rejects the requests, then the originator shall not use the Block Ack mechanism.
블럭 ACK 교환이 설정되면, 데이터 및 ACK 프레임들이 전송된다(Once the Block Ack exchange has been set up, data and ACK frames are transffered). 발신자는 프레임들의 총 개수가 ADDBA 요청 프레임 내의 버퍼 사이즈 서브필드 값을 초과하지 않는 한도에서, SIFS(Short Interframe Space) 간격으로 구분된 QoS 데이터 프레임들의 블럭을 전송할 것이다(The originator may transmit a block of QoS data frmaes separated by SIFS period, with the total number of frames not exceeding the Buffer Size subfield value in the associated ADDBA Response frame). 각각의 프레임들은 블럭 ACK를 설정하기 위한 QoS 컨트롤 필드 내에 ACK 정책 서브필드(Ack Policy subfield)를 가질 것이다(Each of the frames shall have the Ack Policy subfield value in the QoS Control field set to Block Ack). 프레임들의 RA(Receiver Address) 필드는 수신자의 유니캐스트 어드레스가 설정될 것이다(The RA field of the frames shall be the recipient's unicast address). 발신자는 BAR 프레임을 전송함으로써 QoS 데이터 프레임들의 확인을 요청할 것이다(The originator requests acknowledgement of outstanding QoS data frmaes by sending a BlockAckReq frame). 수신자는 블럭을 위해 블럭 ACK 기록을 유지할 것이다(The recipient shall maintain a Block Ack record for the block).Once the Block Ack exchange has been set up, data and ACK frames are transffered. The originator may transmit a block of QoS data frames separated by a Short Interframe Space (SIFS) interval, so long as the total number of frames does not exceed the buffer size subfield value in the ADDBA request frame. data frmaes separated by SIFS period, with the total number of frames not exceeding the Buffer Size subfield value in the associated ADDBA Response frame). Each of the frames shall have an Ack Policy subfield in the QoS Control field for setting the Block ACK. (Each of the frames shall have the Ack Policy subfield value in the QoS Control field set to Block Ack). The RA field of the frames shall be the recipient's unicast address. The originator will request acknowledgment of QoS data frames by sending a BAR frame (the originator requests acknowledgement of outstanding QoS data frmaes by sending a BlockAckReq frame). The recipient shall maintain a Block Ack record for the block.
즉각적인 블럭 ACK 정책(Immediate Block Ack Policy)이 사용되면, 수신자는 BAR 프레임에 대해 블럭 ACK 프레임으로 응답할 것이다(If the immediate Block Ack policy is used, the recipient shall respond to a BlockAckReq frmae with a BlockAck frame). 수신자가 블럭 ACK 프레임을 전송하면, 발신자는 자신의 기록을 업데이트하고, 블럭 ACK 프레임에서 확인되지 않은 프레임을 다른 블럭 또는 개별적으로 재전송을 시도한다(If the recipient sends the BlockAck frame, the originator updates its own record and retries any frames that are not acknowledged in the BlockAck frame, either in another block or individually).If the immediate Block Ack policy is used, the recipient shall respond to a BlockAckReq frmae with a BlockAck frame . If the recipient sends a block ACK frame, the sender updates its record, and attempts to retransmit the unacknowledged frame in the block ACK frame, either individually or individually (If the recipient sends the BlockAck frame, the originator updates its own) record and retries any frames that are not acknowledged in the BlockAck frame, either in another block or individually).
지연된 블럭 ACK 정책이 사용되면, 수신자는 BAR 프레임에 대해 ACK 프레임으로 응답할 것이다(If the delayed Block Ack policy is used, the recipient shall respond to a BlockAckReq frame with an ACK frame). 이어서, 수신자는 다음 순서에 획득한 TXOP(Transmission Opportunity) 내에 블럭 ACK 응답을 전송할 것이다(The recipient shall then send its Block Ack response in a subsequently obtained TXOP). 블럭 ACK 프레임을 수신하면, 발신자는 ACK 프레임으로 응답할 것이다(The originator shall respond with an ACK frame upon receipt of the BlockAck frame).If the delayed Block Ack policy is used, the recipient shall respond to a BlockAckReq frame with an ACK frame. The recipient shall then send its Block Ack response in a subsequently obtained TXOP. Upon receipt of a block ACK frame, the originator shall respond with an ACK frame upon receipt of the BlockAck frame.
본 실시예에서, 멀티캐스트 데이터 프레임과 블럭 ACK 요청을 전송하고, 블 럭 ACK를 수신하는 스테이션은 액세스 포인트(14)인 것으로 설명한다.In the present embodiment, a station transmitting a multicast data frame and a block ACK request and receiving a block ACK is described as an
먼저, 액세스 포인트(14)는 멀티캐스트 그룹에 속한 스테이션들에게 블럭 ACK 요청(Block Ack Request)을 멀티캐스팅 방식으로 전송한다. 이 때, 도 4에 도시된 것과 같이, 블럭 ACK 요청의 BAR 컨트롤 필드에는 타겟 PER이 포함되어 전송된다.First, the
즉각적인 블럭 ACK 정책(Immediate Block Acknowledgement Policy)을 사용하는 경우, 리더(leader)는 즉시 블럭 ACK를 전송한다. 이 때, 리더(leader)는 현재 자신의 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio) 값을 블럭 ACK의 BA 컨트롤 필드 내에 포함시켜 액세스 포인트(14)에게 전송한다.When using an immediate block acknowledgment policy, the leader immediately sends a block ACK. At this time, the reader includes its current Signal to Interference plus Noise Ratio (SINR) value in the BA control field of the block ACK and transmits it to the
지연된 블럭 ACK 정책(Delayed Block Acknowledgement Policy)을 사용하는 경우, 리더(leader)는 액세스 포인트(14)로부터 블럭 ACK 요청을 수신한 후 ACK를 전송하고, ACK를 전송한 후 일정 시간 후에 블럭 ACK를 전송한다. 마찬가지로, 블럭 ACK의 BA 컨트롤 필드에는 리더의 현재 SINR 값이 포함되어 전송된다.In the case of using a delayed block acknowledgment policy, a leader transmits an ACK after receiving a block ACK request from the
리더(leader)가 아닌 스테이션들은 자신의 PER(Packet Error Rate) 값이 타겟 PER 보다 높은 경우, 리더(leader)보다 먼저 블럭 ACK를 전송할 수 있다. PER이 높을수록 백 오프 타임(backoff time)은 줄어든다.Stations other than the leader may transmit a block ACK before the leader when their packet error rate (PER) is higher than the target PER. The higher the PER, the less backoff time.
리더가 아닌 다른 스테이션으로부터 블럭 ACK를 수신한 경우, 액세스 포인트(14)는 해당 스테이션으로 리더를 변경한다. 또한, 액세스 포인트(14)가 블럭 ACK를 받지 못한 경우, 액세스 포인트(14)는 리더를 새로 선정한다.When a block ACK is received from a station other than the leader, the
위 실시예들에서, IEEE 801.11 및 IEEE 801.11e 등에 대하여 언급하였으나, 본 발명은 이 표준들에 제한되지 않는다.In the above embodiments, reference has been made to IEEE 801.11 and IEEE 801.11e, but the present invention is not limited to these standards.
위 실시예들에서, 무선랜용 네트워크 인터페이스 카드(Network Interface Card)를 장착하여 IEEE 802.11 표준에 기반한 물리계층 및 MAC계층의 동작을 수행하는 스테이션과, 하나의 스테이션으로부터 전달된 프레임을 다른 스테이션에게 중계하는 유무선 연동 브리지 기능을 수행하는 액세스 포인트를 예시적으로 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다.In the above embodiments, a station for performing operations of the physical layer and the MAC layer based on the IEEE 802.11 standard by mounting a network interface card for a wireless LAN, and relaying a frame transmitted from one station to another station Although the access point performing the wired / wireless interworking bridge function has been described as an example, the present invention is not limited thereto.
또한, 액세스 포인트는 위에서 설명한 스테이션과 기본적으로 동일한 물리계층 및 MAC계층을 포함하고 있기 때문에, 기본적으로 스테이션과 동일한 동작을 수행할 수 있다. 따라서, 액세스 포인트는 필요에 따라서 스테이션과 동일한 것으로 간주할 수도 있다.In addition, since the access point basically includes the same physical layer and MAC layer as the station described above, the access point can basically perform the same operation as the station. Thus, the access point may be considered to be the same as the station as needed.
위 실시예들에서, 무선랜 시스템을 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 무선랜 시스템을 포함하는 무선네트워크 시스템을 포함하며, 이들의 조합 또는 전혀 다른 시스템으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명은 무선네트워크 시스템이 단독으로 존재할 수도 있지만, 다른 무선네트워크 시스템이나 이동통신망, 유무선 인터넷망과 인터워킹(interworking)할 수 있다. In the above embodiments, the WLAN system has been described as an example, but the present invention includes a wireless network system including a WLAN system, and a combination thereof or a completely different system may be implemented. In addition, although the wireless network system may exist alone, the present invention may interwork with other wireless network systems, mobile communication networks, and wired and wireless Internet networks.
예를 들어, 무선랜 시스템은 이동통신망, 예를 들어 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)와 인터워킹하여 로밍서비스를 제공할 수도 있다. 구체적으로 무선랜 시스템이 음성 서비스를 제공하는 경우 무선랜과 WCDMA를 모두 지원하는 듀얼밴드듀얼모드(DBDM, Dual Band Dual Mode) 단말은 이동통신망을 이용하여 음성통화를 하다가 무선랜 시스템이 지원되는 지역에서는 무선랜 시스템을 이용하여 끊김없이 자동로밍할 수 있다.For example, the WLAN system may provide roaming service by interworking with a mobile communication network, for example, Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA). Specifically, when the WLAN system provides a voice service, a dual band dual mode (DBDM) terminal supporting both WLAN and WCDMA performs a voice call using a mobile communication network, and then supports the WLAN system. In the wireless LAN system can be automatically roaming seamlessly.
이상에서는 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하고 있으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described specific embodiment, and the present invention may be used in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such changes are within the scope of the claims.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 무선 네트워크에서 멀티캐스트 트래픽 전송의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, there is an effect that can improve the performance of multicast traffic transmission in a wireless network.
Claims (39)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020070023777A KR20080083085A (en) | 2007-03-10 | 2007-03-10 | Communication method in a wireless network, communication method of a station in a wireless network, and a station |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020070023777A KR20080083085A (en) | 2007-03-10 | 2007-03-10 | Communication method in a wireless network, communication method of a station in a wireless network, and a station |
Publications (1)
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KR20080083085A true KR20080083085A (en) | 2008-09-16 |
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ID=40023998
Family Applications (1)
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KR1020070023777A KR20080083085A (en) | 2007-03-10 | 2007-03-10 | Communication method in a wireless network, communication method of a station in a wireless network, and a station |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011126819A3 (en) * | 2010-03-29 | 2012-01-05 | Intel Corporation | Enhanced carrier sensing for multi-channel operation |
-
2007
- 2007-03-10 KR KR1020070023777A patent/KR20080083085A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2011126819A3 (en) * | 2010-03-29 | 2012-01-05 | Intel Corporation | Enhanced carrier sensing for multi-channel operation |
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