KR20080099602A - 무선 네트워크의 전송 보호 방법 - Google Patents

무선 네트워크의 전송 보호 방법 Download PDF

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KR20080099602A
KR20080099602A KR1020070045356A KR20070045356A KR20080099602A KR 20080099602 A KR20080099602 A KR 20080099602A KR 1020070045356 A KR1020070045356 A KR 1020070045356A KR 20070045356 A KR20070045356 A KR 20070045356A KR 20080099602 A KR20080099602 A KR 20080099602A
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Abstract

본 발명은 무선 네트워크의 전송 보호 방법에 관한 것으로, 본 발명은 인프라스트락쳐 네트워크 내의 스테이션간의 직접 전송을 보호하기 위하여 상기 스테이션들 중의 어느 하나가 엑세스 포인트로 전송을 요청하고, 상기 엑세스 포인트가 상기 엑세스 포인트의 서비스 커버리지에 매체의 예약을 위한 기간값을 가지는 프레임을 전송하는 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크의 전송 보호 방법은 스테이션간의 다이렉트 링크에 의한 데이터 전송시에 해당 스테이션들의 다이렉트 링크 상태가 보호되도록 엑세스 포인트가 이들 히든 노드들에 대한 가상 반송파 감지 상태를 설정하도록 함으로써 히든 노드들에 의한 충돌을 방지하도록 함으로써 다이렉트 링크의 안정적인 회선 유지가 가능하도록 하는 효과가 있다.

Description

무선 네트워크의 전송 보호 방법{Transmission protection method for wireless network}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 첫 번째 실시예에 따른 패킷의 전달 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 첫 번째 실시예에 따른 타이밍도이다.
도 4는 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 패킷의 전달 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 타이밍도이다.
도 6은 본 발명의 세 번째 실시예에 따른 패킷의 전달 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 세 번째 실시예에 따른 타이밍도이다.
도 8은 본 발명의 네 번째 실시예에 따른 패킷의 전달 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 네 번째 실시예에 따른 타이밍도이다.
본 발명은 무선 네트워크에서 스테이션 간의 통신을 위한 다이렉트 링크시에 히든 노드에 의한 충돌을 방지하기 위한 무선 네트워크의 전송 보호 방법에 관한 것이다.
무선 근거리 네트워크의 통신 모드에는 인프라스트락쳐 모드(infrastructure mode)에 기반한 에드혹 타입(ad hoc type)이 있다. 인프라스트락쳐 모드는 스테이션(station)과 엑세스 포인트(Access Point)간의 통신을 지원한다. 에드혹 타입은 스테이션 간의 직접 통신을 지원한다.
IEEE 802.11 표준은 엑세스 포인트를 통하지 않고 스테이션 간의 직접 통신을 위한 다이렉트 링크 프로토콜을 규정한다.
IEEE 802.11 표준에서 규정하는 무선 근거리 네트워크는 어느 한 스테이션이 다른 스테이션으로 데이터의 전송을 원할 경우, 스테이션은 RTS(Request-to-send) 프레임을 서비스 커버리지 상으로 전송한다. 그리고 다른 스테이션은 RTS를 받은 후 CTS(Clear-to-send) 프레임으로 응신함으로써 스테이션 간의 데이터 교환이 이루어진다.
그런데 엑세스 포인트가 관할하는 기본 서비스 세트 내에는 두 스테이션들이 주고받는 RTS와 CTS의 서비스 범위(service coverage)에 포함되지 않는 스테이션인 히든 노드(hidden node)가 존재할 수 있다. 따라서 두 스테이션이 다이렉트 링크되 어 있는 상태에서 히든 노드가 이들 두 스테이션 중의 어느 하나의 스테이션으로 연결을 시도하거나, 또는 엑세스 포인트와의 연결을 시도할 경우 기본 서비스 세트 내에서 충돌 문제(collision problem)를 발생시킬 수 있다. 이러한 충돌 문제는 스테이션들이 겹쳐있는(Overlapping)경우에 자주 발생한다.
본 발명은 무선 네트워크에서의 스테이션 간의 다이렉트 링크시에 히든 노드에 의한 충돌을 방지하기 위한 무선 네트워크의 전송 보호 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 무선 네트워크의 전송 보호 방법은 인프라스트락쳐 네트워크 내의 스테이션간의 직접 전송을 보호하기 위하여 상기 스테이션들 중의 어느 하나가 엑세스 포인트로 전송을 요청하고, 상기 엑세스 포인트가 상기 엑세스 포인트의 서비스 커버리지에 매체의 예약을 위한 기간값을 가지는 프레임을 전송한다.
상기 엑세스 포인트로 전송을 요청하는 상기 스테이션은 상기 스테이션들 중에서 데이터를 전송하는 스테이션이거나 데이터를 수신하는 스테이션 중 어느 하나일 수 있다.
상기 기간값은 상기 서비스 커버리지 내의 스테이션들이 수신하고, 상기 스테이션들 중에서 서로 연결된 스테이션 외의 스테이션들은 상기 기간값 동안 대기 할 수 있다.
상기 기간값은 네트워크 할당 벡터(NAV; Network Allocation Vector)의 설정을 위한 것일 수 있다.
본 발명의 일예에 따른 무선 네트워크의 전송 보호 방법은 제 1스테이션에서 엑세스 포인트로 RTS(Request To Send)를 전송하고, 상기 엑세스 포인트에서 상기 제 1스테이션으로 CTS(Clear To Send)를 전송하고, 상기 제 1스테이션에서 데이터를 제 2스테이션으로 전송하고, 상기 제 2스테이션에서 상기 제 1스테이션으로 수신 확인 신호를 전송한다.
상기 RTS와 상기 CTS는 네트워크 할당 벡터(NAV; Network Allocation Vector)의 설정을 위한 기간값을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 예에 따른 무선 네트워크의 전송 보호 방법은 제 1스테이션에서 엑세스 포인트로 RTS(Request To Send)를 전송하고, 상기 엑세스 포인트에서 제 2스테이션으로 CTS(Clear To Send)를 전송하고, 상기 제 2스테이션은 상기 CTS를 자기 전송(CTS to self)하고, 상기 제 1스테이션에서 데이터를 상기 제 2스테이션에서 전송하고, 상기 제 2스테이션에서 상기 제 1스테이션으로 수신 확인 신호를 전송한다.
상기 RTS의 송신측 어드레스(Transmitter address)는 상기 제 2스테이션의 어드레스로 설정될 수 있다.
상기 제 1스테이션은 상기 제 2스테이션의 상기 자기 전송을 확인한 후에 상기 데이터를 상기 제 2스테이션으로 전송할 수 있다.
상기 RTS와 상기 CTS는 네트워크 할당 벡터(NAV; Network Allocation Vector)의 설정을 위한 기간값을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 예에 따른 무선 네트워크의 전송 보호 방법은 제 1스테이션에서 제 2스테이션으로 제 1 RTS(Request To Send)를 전송하고, 상기 제 2스테이션에서 엑세스 포인트로 제 2 RTS(Clear To Send)를 전송하고, 상기 엑세스 포인트에서 상기 제 1스테이션으로 CTS(Clear To Send)를 전송하고, 상기 제 1스테이션에서 데이터를 상기 제 2스테이션에서 전송하고, 상기 제 2스테이션에서 상기 제 1스테이션으로 수신 확인 신호를 전송한다.
상기 제 2 RTS의 송신측 어드레스는 상기 제 1스테이션의 어드레스일 수 있다.
상기 제 1 RTS, 상기 제 2 RTS 그리고 상기 CTS는 네트워크 할당 벡터(NAV; Network Allocation Vector)의 설정을 위한 기간값을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 예에 따른 무선 네트워크의 전송 보호 방법은 제 1스테이션에서 엑세스 포인트로 RTS(Request To Send)를 전송하고, 상기 엑세스 포인트에서 제 2스테이션으로 CTS(Clear To Send)를 전송하고, 상기 제 2스테이션이 상기 CTS를 자기 전송(CTS to self)하고, 상기 제 1스테이션에서 데이터를 상기 제 2스테이션으로 전송하고, 상기 제 2스테이션에서 상기 제 1스테이션으로 수신 확인 신호를 전송한다.
상기 RTS의 송신측 어드레스(Transmitter address)는 상기 제 2스테이션의 어드레스일 수 있다.
상기 제 1스테이션은 상기 제 2스테이션의 상기 자기 전송을 확인한 후에 상기 데이터를 상기 제 2스테이션으로 전송할 수 있다.
상기 RTS 와 상기 CTS는 네트워크 할당 벡터(NAV; Network Allocation Vector)의 설정을 위한 기간값을 가질 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크의 전송 보호 방법에 대하여 상세히 설명한다. 이하의 실시예들에서 설명하는 용어, 기술적 내용 및 네트워크 구조 등은 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 이해시키기 위한 것일 뿐 본 발명의 기술적 사상을 이들 실시예로 한정하기 위한 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크는 엑세스 포인트(Access point; 50)와 복수개의 스테이션(station1, 2, 3, 4; 10, 20, 30, 40)이 포함된 서비스 세트인 기본 서비스 세트(BSS: Basic Service Set)로 구성된다. 스테이션들(10, 20, 30, 40)은 각각의 서비스 커버리지(Service coverage)를 가진다. 스테이션의 개수는 보다 다양하게 적용될 수 있다. 또한 기본 서비스 세트는 확장 서비스 세트(ESS; Extended Service Set)에 속하는 다수의 기본 서비스 세트들 중의 하나일 수 있다.
엑세스 포인트(50)와 스테이션들(10, 20, 30, 40)은 QoS(quality of service)를 지원하는 QAP(quality of service access point), QSTA(quality of service station)일 수 있고, 기본 서비스 세트는 QBSS(quality of service basic service set) 일 수 있다. 이 기본 서비스 세트는 네트워크의 구성요소들, 예를 들어 엑세스 포인트(50)의 중재로 스테이션(10, 20, 30, 40)들 상호간의 통신이 가능한 서비스 커버리지를 가진다. 그리고 QoS는 기초적인 통신 기능들에 어떠한 목적으로든 부가적 서비스가 가능한 기능적 보강이 이루어진 것을 말한다.
엑세스 포인트(50)는 무선 매체(wireless medium)의 분산 서비스(Distribution service)를 제공하기 위한 것이다. 엑세스 포인트(50)는 예를 들어 기지국, 중계국 등으로 호칭 될 수 있다. 스테이션(10, 20, 30, 40)은 무선 매체에 접속하기 위하여 MAC(Medium access control) 계층과 PHY(Physical layer)를 포함하는 하나의 디바이스이다. 스테이션(10, 20, 30, 40)은 예를 들어 단말기, 터미널 등으로 호칭될 수 있다.
스테이션들은 해당 스테이션의 서비스 커버리지에 위치하는 다른 스테이션과 다이렉트 링크(Direct link)가 가능하다. 예를 들어 본 실시예에서 제 1스테이션(10)은 제 1스테이션(10)의 서비스 커버리지에 있는 노드(exposed node)인 제 2스테이션(20) 또는 제 3스테이션(30)과의 다이렉트 링크를 시도할 수 있다.
다이렉트 링크를 위해서는 먼저 다이렉트 링크 셋업 과정(direct link setup process)을 거칠 수 있다. 다이렉트 링크 셋업 과정에 대한 하나의 실시예를 설명한다.
예를 들어 제 1스테이션(10)이 제 2스테이션(20)과의 다이렉트 링크를 원할 경우, 제 1스테이션(10)은 엑세스 포인트(50)로 다이렉트 링크 요청 프레임(direct link request frame)을 전송하고, 엑세스 포인트(50)는 다이렉트 링크 요청 프레임 을 제 2스테이션(20)으로 전달한다. 제 2스테이션(20)이 다이렉트 링크를 수용하면, 제 2스테이션(20)은 다이렉트 링크 응답 프레임(direct link response frame)을 엑세스 포인트(50)로 전송하고, 엑세스 포인트(50)는 다이렉트 링크 응답 프레임을 제 1스테이션(10)으로 전달함으로써 다이렉트 링크 셋업이 이루어진다. 그리고 이후부터 제 1스테이션(10)과 제 2스테이션(20)은 직접 연결되어 데이터를 송수신 한다.
한편, 제 1스테이션(10)이 제 2스테이션(20)과 다이렉트 링크되는 경우 제 3스테이션(30)은 이를 인지하여 네트워크 할당 벡터(NAV: Network Allocation Vector)를 설정할 수 있다. 네트워크 할당 벡터는 각 스테이션에 존재하는 일종의 카운터(counter)로서, 프레임에 포함된 기간 필드(duration field)를 참조하여 언제 채널이 유휴 상태가 될 것인가에 대한 정보를 가진다.
따라서 제 1스테이션(10) 또는 제 2스테이션(20)의 서비스 커버리지에 있지 않는 제 4스테이션(30)은 제 1스테이션(10)과 제 2스테이션의 다이렉트 링크 상태를 인지하지 못하여 네트워크 할당 벡터(NAV)를 설정하기 못한다. 즉 히든 노드(hidden node)인 제 4스테이션(40)은 제 1스테이션(10)과 제 2스테이션(20)이 다이렉트 링크된 상태인 경우에도 엑세스 포인트(50)를 비롯하여 제 1스테이션(10) 또는 제 2스테이션(20)과의 연결을 시도할 수 있다. 이 경우 충돌 문제가 발생한다.
이러한 다이렉트 링크시의 충돌 문제의 발생을 방지하기 위하여 본 발명의 실시예에서는 엑세스 포인트(50)를 이용한다. 즉 본 발명의 실시예들은 네트워크 내의 스테이션간의 직접 전송을 보호하기 위하여 스테이션들 중의 어느 하나가 엑세스 포인트(50)로 전송을 요청하면, 이 엑세스 포인트(50)가 엑세스 포인트(50)의 서비스 커버리지에 매체의 예약을 위한 기간값을 가지는 프레임을 전송하여 다이렉트 링크 상태를 보호하도록 한다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크의 전송 보호 방법에 대한 실시예들을 설명한다. 각각의 실시예들의 설명에서 다이렉트 링크는 제 1스테이션(10)과 제 2스테이션(20) 사이에 이루어지는 것으로 예시한다. 따라서 제 1스테이션(10)은 다이렉트 링크 셋업 전송기(Direct link setup sender)라고 할 수 있고, 제 2스테이션(20)은 다이렉트 링크 셋업 수신기(Direct link setup receiver)라고 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 첫 번째 실시예에 따른 노드별 패킷의 전달 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 첫 번째 실시예에 따른 타이밍도이다.
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 제 1스테이션(10)은 원하는 데이터를 보내기 전에 RTS(Request To Send)를 제 1스테이션(10)의 서비스 커버리지 상으로 전송한다.
RTS는 충돌로부터 전송을 보호하기 위하여 제 1스테이션(10)의 서비스 커버리지 내의 다른 스테이션들에게 네트워크 할당 벡터(NAV)의 설정 또는 갱신을 위한 기간 정보(Duration information)를 제공하기 위한 것이다. 이 RTS는 프레임 컨트롤 필드(frame control field), 네트워크 할당 벡터(NAV; Network Allocation Vector) 설정을 위한 기간값 필드(duration value field), 수신기 어드레스(RA; Receiver address)와 전송기 어드레스(TA; Transmitter address)로 된 어드레스 필 드(Address field), 프레임 내용에 대한 오류검출을 위한 프레임 체크 시퀀스 필드(Frame check sequence field)를 포함한다.
어드레스 필드 내의 수신기 어드레스(RA)는 수신을 확인하는 노드의 어드레스로써, 본 실시예에서는 엑세스 포인트(50)의 어드레스가 될 수 있다. 또한 전송기 어드레스(TA)는 RTS에 응신하여 CTS(Clear to send)를 전송하기 위한 스테이션 또는 엑세스 포인트의 어드레스를 나타낸다. 본 실시예에서는 전송기 어드레스(TA)는 제 1스테이션(10)의 어드레스로 설정된다.
이러한 RTS는 제 1스테이션(10)의 송수신 영역에 있는 노드들인 제 2스테이션(20)과 제 3스테이션(30) 그리고 엑세스 포인트(50)가 수신한다. 하지만 기본 서비스 세트 내에 있고, 제 1스테이션(10)의 서비스 커버리지에 속하지 않는 스테이션의 경우, 예를 들어 제 4스테이션(40)은 제 1스테이션(10)의 RTS를 수신하지 못한다.
이에 따라 제 3스테이션(30)만이 RTS의 기간값에 따른 네트워크 할당 벡터(NAV(RTS))를 설정하거나 갱신한다. 하지만 이미 언급한 바와 같이 제 4스테이션(40)은 RTS를 받지 못하였기 때문에 네트워크 할당 벡터(NAV(RTS))를 설정하거나 재설정하지 않는다.
이후 RTS를 수신한 엑세스 포인트(50)는 SIFS(short interframe space) 만큼 기다린 후 기본 서비스 세트의 서비스 커버리지 상으로 CTS를 전송한다. 이 SIFS는 ACK, CTS 프레임, 연속되는 분열(fragmentation) 프레임 그리고 CFP(Contention fee period)에서의 프레임 등을 위한 시간 간격이다.
한편, CTS는 RTS와 마찬가지로 충돌로부터 전송을 보호하기 위하여 기본 서비스 세트 내의 다른 스테이션들에게 네트워크 할당 벡터(NAV)의 업데이트를 위한 기간 정보(Duration information)를 제공하기 위한 것이다.
이 CTS는 프레임 컨트롤 필드(frame control field), 네트워크 할당 벡터(NAV; Network Allocation Vector)의 설정 또는 갱신을 위한 기간값 필드(duration value field), 어드레스 필드(Address field), 프레임 체크 시퀀스 필드(Frame check sequence field)를 포함한다. CTS의 어드레스 필드는 수신기 어드레스(RA)만을 포함하며 RTS의 전송기 어드레스(TA)로부터 채택하여 설정한다. 따라서 본 실시예에서 CTS의 수신기 어드레스는 제 1스테이션(10)의 어드레스로 설정된다.
한편, 엑세스 포인트(50)로부터 CTS를 받은 제 3스테이션(30)은 CTS 기간값에 따른 네트워크 할당 벡터((CTS))를 갱신하고, 제 4스테이션(40)은 CTS 기간값에 따른 네트워크 할당 벡터((CTS))를 설정한다. 이후 제 3스테이션(30)과 제 4스테이션(40)은 NAV가 “0”이 될 때까지 기다리게 된다.
또한 엑세스 포인트(50)로부터 CTS를 받은 제 1스테이션(10)은 SIFS 만큼 기다린 후 제 2스테이션(20)으로 보내고자 하는 데이터를 직접 보내고, 제 1스테이션(10)으로부터 데이터를 받은 제 2스테이션(20)은 SIFS 만큼 기다린 후 수신 확인 신호(ACK)를 제 1스테이션(10)으로 보낸다. 이와 같은 과정을 거치면서 제 1스테이션(10)과 제 2스테이션(20)의 다이렉트 링크시에 히든 노드에 의한 충돌이 방지된다.
이후 분산 프레임간 간격(DIFS: distributed interframe space) 또는 QoS를 위한 중재 프레임간 간격(AIFS: arbitration interframe space) 만큼 기다린 후 스테이션들(10, 20, 30, 40)은 경쟁 윈도우(Contention Window)로 들어가게 된다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예들에 대하여 설명한다. 이하의 다른 실시예들의 설명에서 첫 번째 실시예와 유사하거나 동일한 설명은 가능한 한 생략한다. 이들 생략된 부분은 첫 번째 실시예의 설명을 참조할 수 있다.
도 4는 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 노드별 패킷의 전달 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 타이밍도이다.
도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 제 1스테이션(10)은 RTS(Request To Send)를 제 1스테이션(10)의 서비스 커버리지 상으로 전송한다. 이 RTS는 프레임 컨트롤 필드(frame control field), 네트워크 할당 벡터(NAV; Network Allocation Vector) 설정을 위한 기간값 필드(duration value field), 어드레스 필드(Address field), 프레임 내용에 대한 오류검출을 위한 프레임 체크 시퀀스 필드(Frame check sequence field)를 포함한다.
어드레스 필드는 수신기 어드레스(RA: receiver address)와 전송기 어드레스(TA: transmitter address)를 포함한다. 본 실시예의 RTS에서 수신기 어드레스(RA)는 엑세스 포인트(50)의 어드레스로 설정된다. 그리고 전송기 어드레스(TA)는 첫 번째 실시예와 달리 제 2스테이션(20)의 어드레스로 설정된다.
이와 같은 어드레스 필드를 가진 RTS를 제 1스테이션(10)이 전송하면, 제 1스테이션(10)의 서비스 커버리지에 존재하는 스테이션들, 예를 들어 제 2스테이 션(20)과 제 3스테이션(30)은 RTS를 받는다. 하지만 기본 서비스 세트 내에 있고, 제 1스테이션(10)의 서비스 커버리지에 속하지 않는 제 4스테이션(40)은 제 1스테이션(10)의 RTS를 받지 못한다.
따라서 제 3스테이션(30)은 RTS의 기간값에 따른 네트워크 할당 벡터(NAV(RTS))를 설정하여 네트워크 할당 벡터가 “0”이 될 때까지 기다리게 된다. 하지만 제 4스테이션(40)은 RTS를 받지 못하였기 때문에 제 1스테이션(10)의 RTS에 따른 네트워크 할당 벡터(NAV(RTS))를 설정하지 않는다.
RTS를 수신한 엑세스 포인트(50)는 SIFS 기간만큼 기다린 후 CTS(Clear To Send)를 전송한다. 이 CTS에 포함되는 수신기 어드레스(RA)는 RTS의 전송기 어드레스(TA)가 제 2스테이션(20)의 어드레스로 설정되었기 때문에 제 2스테이션(20)으로 설정되고, 이 CTS는 제 2스테이션(20)이 받게 된다.
한편, 엑세스 포인트(50)로부터 CTS를 받은 제 3스테이션(30)은 CTS 기간값에 따른 네트워크 할당 벡터(NAV(CTS))를 갱신하고, 또한 제 4스테이션(40)은 CTS 기간값에 따른 네트워크 할당 벡터(NAV(CTS))를 설정하게 된다.
그리고 CTS를 받은 제 2스테이션(20)은 수신기 어드레스(RA)를 자기 자신으로 하는 CTS를 SIFS 만큼 기다린 후 CTS 자기 전송(CTS to self)을 진행한다.
이후 제 2스테이션(20)의 CTS 자기 전송을 경청(Overhearing)한 제 1스테이션(10)은 SIFS 기간만큼 기다린 후 제 2스테이션(20)으로 보내고자 하는 데이터를 직접 보낸다. 그리고 제 1스테이션(10)으로부터 데이터를 받은 제 2스테이션(20)은 SIFS 만큼 기다린 후 수신 확인 신호(ACK)를 제 1스테이션(10)으로 보낸다.
이와 같은 과정을 거치면서 제 1스테이션(10)과 제 2스테이션(20)의 다이렉트 링크시에 히든 노드에 의한 충돌이 방지된다.
이후 분산 프레임간 간격(DIFS: distributed interframe space) 또는 QoS를 위한 조정 프레임간 간격(AIFS: arbitration interframe space) 만큼 기다린 후 스테이션들은 경쟁 윈도우(Contention Window)로 들어가게 된다.
도 6은 본 발명의 세 번째 실시예에 따른 노드별 패킷의 전달 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 본 발명의 세 번째 실시예에 따른 타이밍도이다.
도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 제 1스테이션(10)은 제 1RTS(Request To Send; 1st RTS)를 제 1스테이션(10)의 서비스 커버리지 상으로 전송한다. 이 제 1RTS(1st RTS)는 프레임 컨트롤 필드(frame control field), 네트워크 할당 벡터(NAV; Network Allocation Vector) 설정을 위한 기간값 필드(duration value field), 어드레스 필드(Address field), 프레임 내용에 대한 오류검출을 위한 프레임 체크 시퀀스 필드(Frame check sequence field)를 포함한다.
어드레스 필드는 수신기 어드레스(receiver address)와 전송기 어드레스(transmitter address)를 포함한다. 이 제 1RTS(1st RTS)의 어드레스 필드에서 수신기 어드레스(RA)는 제 2스테이션(20)의 어드레스로 설정된다.
즉, 제 1 RTS는 CTS의 발생을 위한 프레임이 아니고, 제 2스테이션(20)에서 새로운 RTS, 즉 후술하는 제 2 RTS를 발생시키기 위한 RTS이다. 따라서 제 1 RTS의 컨트롤 필드에 포함되는 하위유형 값(Subtype value)은 제 2 RTS, 또는 다른 실시 예들에서 언급하고 있는 RTS와는 다른 복수의 비트 체계(bx bx+1...bx+n)로 된 필드값을 가질 수 있고, 또는 이를 위한 별도의 프래그를 포함할 수 있다. 따라서 제 1 RTS는 Pre-RTS 및 그 외의 다양한 명칭으로 호칭될 수 있다.
이와 같이 제 1 RTS(1st RTS)를 제 1스테이션(10)이 전송하면, 제 1스테이션(10)의 서비스 커버리지에 존재하는 노드들, 예를 들어 제 2스테이션(20)과 제 3스테이션(30) 그리고 엑세스 포인트(50)는 제 1 RTS를 받는다. 하지만 기본 서비스 세트 내에 있고, 제 1스테이션(10)의 서비스 커버리지에 속하지 않는 스테이션의 경우, 예를 들어 제 4스테이션(40)은 제 1 RTS(1st RTS)를 받지 못한다.
따라서 제 3스테이션(30)은 제 1 RTS(1st RTS)의 기간값에 따른 네트워크 할당 벡터(NAV(RTS))를 설정할 수 있지만, 제 4스테이션(40)은 제 1 RTS(1st RTS)를 받지 못하였기 때문에 네트워크 할당 벡터(NAV(1st RTS))를 설정하지 않는다.
계속해서 제 1 RTS(1st RTS)를 수신한 제 2스테이션(20)은 SIFS 기간만큼 기다린 후 제 2 RTS(2nd RTS)를 엑세스 포인트(50)로 전송한다. 제 2 RTS(2nd RTS)의 어드레스 필드는 수신기 어드레스(RA: receiver address)와 전송기 어드레스(TA: transmitter address)를 포함한다. 이 제 2 RTS(2nd RTS)에서 수신기 어드레스(RA)는 엑세스 포인트(50)로 설정되고, 전송기 어드레스(TA)는 제 1스테이션(10)의 어드레스로 설정된다.
이에 따라 제 2스테이션(20)의 서비스 커버리지에 있는 제 3스테이션(30)은 제 2 RTS(2nd RTS)의 기간값에 따른 네트워크 할당 벡터(NAV(2nd RTS))를 재설정한 다. 하지만 제 4스테이션(40)은 제 1 RTS(1st RTS)를 받지 못하였기 때문에 여전히 네트워크 할당 벡터(NAV(2nd RTS))를 설정하지 않는다.
이후 제 2스테이션(20)으로부터 제 2 RTS(2nd RTS)를 받은 엑세스 포인트(50)는 SIFS 기간만큼 기다린 후 CTS를 제 1스테이션(10)으로 보낸다. 이때 CTS를 수신한 제 3스테이션(30)은 CTS 기간값에 따른 네트워크 할당 벡터((CTS))를 재설정하고, 이때에 제 4스테이션(40)은 CTS 기간값에 따른 네트워크 할당 벡터((CTS))를 설정한다.
그리고 CTS를 받은 제 1스테이션(10)은 이후 SIFS 기간만큼 기다린 후 제 2스테이션(20)으로 보내고자 하는 데이터를 직접 보내고, 제 1스테이션(10)으로부터 데이터를 받은 제 2스테이션(20)은 SIFS 만큼 기다린 후 수신 확인 신호(ACK)를 제 1스테이션(10)으로 보낸다.
이와 같은 과정을 거치면서 제 1스테이션(10)과 제 2스테이션(20)의 다이렉트 링크시에 히든 노드에 의한 충돌이 방지된다.
이후 분산 프레임간 간격(DIFS: distributed interframe space) 또는 QoS를 위한 중재 프레임간 간격(AIFS: arbitration interframe space) 만큼 기다린 후 스테이션들(10, 20, 30, 40)은 경쟁 윈도우(Contention Window)로 들어가게 된다.
도 8은 본 발명의 네 번째 실시예에 따른 노드별 패킷의 전달 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 9는 본 발명의 네 번째 실시예에 따른 타이밍도이다.
도 8과 도 9에 도시된 바와 같이 제 1스테이션(10)은 RTS를 제 1스테이션(10)의 서비스 커버리지 상으로 전송한다.
제 1스테이션(10)이 RTS를 전송하면, 제 1스테이션(10)의 서비스 커버리지에 존재하는 노드들, 예를 들어 제 2스테이션(20)과 제 3스테이션(30) 그리고 엑세스 포인트(50)는 RTS를 받는다. 하지만 기본 서비스 세트 내에 있고, 제 1스테이션(10)의 서비스 커버리지에 속하지 않는 스테이션인 제 4스테이션(40)은 제 1스테이션(10)의 RTS를 받지 못한다.
따라서 제 3스테이션(30)은 RTS의 기간값에 따른 네트워크 할당 벡터(NAV(RTS))를 설정하고, 제 4스테이션(40)은 RTS를 받지 못하였기 때문에 네트워크 할당 벡터(NAV(RTS))를 설정하지 못한다.
본 실시예에서 RTS의 수신기 어드레스(RA)는 엑세스 포인트(10)로 설정되어 있고, 또한 전송기 어드레스(TA)는 제 1스테이션(10)의 어드레스로 설정된다. 따라서 RTS를 수신한 엑세스 포인트(50)는 SIFS(short interframe space) 만큼 기다린 후 기본 서비스 세트 상으로 CTS를 전송한다.
이때 엑세스 포인트(50)로부터 CTS를 수신한 제 3스테이션(30)과 제 4스테이션(40)은 CTS 기간값에 따른 네트워크 할당 벡터((CTS))를 설정 또는 재설정하고, NAV가 “0”이 될 때까지 기다리게 된다.
그리고 CTS를 수신한 제 1스테이션(10)은 SIFS 만큼 기다린 후 수신기 어드레스(RA)가 자기 자신이므로 CTS 자기 전송(CTS to self)을 진행하고, 다시 SIFS 만큼 기다린 후 제 2스테이션(20)으로 보내고자 하는 데이터를 직접 보낸다. 이후 제 1스테이션(10)으로부터 데이터를 받은 제 2스테이션(20)은 SIFS 만큼 기다린 후 수신 확인 신호(ACK)를 제 1스테이션(10)으로 보낸다.
이와 같은 과정을 거치면서 제 1스테이션(10)과 제 2스테이션(20)의 다이렉트 링크시에 히든 노드에 의한 충돌이 방지된다.
이후 분산 프레임간 간격(DIFS: distributed interframe space) 또는 QoS를 위한 중재 프레임간 간격(AIFS: arbitration interframe space) 만큼 기다린 후 스테이션들(10, 20, 30, 40)은 경쟁 윈도우(Contention Window)로 들어가게 된다.
전술한 실시예들에서 제 1스테이션(10)의 서비스 커버리지에 속하는 제 3스테이션(30)은 제 1스테이션(10)에서 발생시키는 유효 프레임의 기간값을 수신할 수 있지만, 제 4스테이션(40)은 수신하지 못한다. 또한 제 2스테이션(20)에서 발생시키는 유효 프레임의 기간값은 제 3스테이션(30)과 제 4스테이션(40)이 모두 수신하지 못한다. 이와 같이 제 3스테이션(30)과 제 4스테이션(40)에 대한 네트워크 할당 벡터(NAV)는 엑세스 포인트(50)가 RTS/CTS 교환에 참여함으로써 해결되어 히든 노드들에 의한 충돌이 방지한다.
한편, 엑세스 포인트(50)는 설정되는 방법에 따라 RTS, 또는 CTS를 해당 스테이션으로부터 수신 받는 즉시 기본 서비스 세트 내의 다른 스테이션으로 해당 프레임의 기간값, 또는 기간값을 포함하는 다른 형태의 유효 프레임을 기본 서비스 세트 내의 스테이션들로 전송함으로써 다이렉트 링크시의 충돌을 방지하도록 하는 다른 변형된 실시예가 제공될 수 있다. 또한 또 다른 실시예로 본 발명의 실시예에서 언급하는 프레임의 용도와 목적에 따라 프레임들은 전형적인 RTS/CTS에 필드 값을 추가하거나 또는 새로운 프레임으로써 생성되어 사용될 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크의 전송 보호 방법은 스테이션간의 다이렉트 링크에 의한 데이터 전송시에 해당 스테이션들의 다이렉트 링크 상태가 보호되도록 엑세스 포인트가 이들 히든 노드들에 대한 가상 반송파 감지 상태를 설정하도록 함으로써 히든 노드들에 의한 충돌을 방지하도록 함으로써 다이렉트 링크의 안정적인 회선 유지가 가능하도록 하는 효과가 있다.

Claims (17)

  1. 인프라스트락쳐 네트워크 내의 스테이션간의 직접 전송을 보호하기 위하여 상기 스테이션들 중의 어느 하나가 엑세스 포인트로 전송을 요청하고, 상기 엑세스 포인트가 상기 엑세스 포인트의 서비스 커버리지에 매체의 예약을 위한 기간값을 가지는 프레임을 전송하는 무선 네트워크의 전송 보호 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 엑세스 포인트로 전송을 요청하는 상기 스테이션은 상기 스테이션들 중에서 데이터를 전송하는 스테이션이거나 데이터를 수신하는 스테이션 중 어느 하나인 무선 네트워크의 전송 보호 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 기간값을 가지는 정보는 상기 서비스 커버리지 내의 스테이션들이 수신하고, 상기 스테이션들 중에서 서로 연결된 스테이션 외의 스테이션들은 상기 기간값 동안 대기하는 무선 네트워크의 전송 보호 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 기간값은 네트워크 할당 벡터(NAV; Network Allocation Vector)의 설정을 위한 것인 무선 네트워크의 전송 보호 방법.
  5. 제 1스테이션에서 엑세스 포인트로 RTS(Request To Send)를 전송하고,
    상기 엑세스 포인트에서 상기 제 1스테이션으로 CTS(Clear To Send)를 전송하고,
    상기 제 1스테이션에서 데이터를 제 2스테이션으로 전송하고,
    상기 제 2스테이션에서 상기 제 1스테이션으로 수신 확인 신호를 전송하는 무선 네트워크의 전송 보호 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 RTS와 상기 CTS는 네트워크 할당 벡터(NAV; Network Allocation Vector)의 설정을 위한 기간값을 가지는 무선 네트워크의 전송 보호 방법.
  7. 제 1스테이션에서 엑세스 포인트로 RTS(Request To Send)를 전송하고,
    상기 엑세스 포인트에서 제 2스테이션으로 CTS(Clear To Send)를 전송하고,
    상기 제 2스테이션은 상기 CTS를 자기 전송(CTS to self)하고,
    상기 제 1스테이션에서 데이터를 상기 제 2스테이션에서 전송하고,
    상기 제 2스테이션에서 상기 제 1스테이션으로 수신 확인 신호를 전송하는 무선 네트워크의 전송 보호 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 RTS의 송신측 어드레스(Transmitter address)는 상기 제 2스테이션의 어드레스로 설정되는 무선 네트워크의 전송 보호 방법.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 제 1스테이션은 상기 제 2스테이션의 상기 자기 전송을 확인한 후에 상기 데이터를 상기 제 2스테이션으로 전송하는 무선 네트워크의 전송 보호 방법.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 RTS와 상기 CTS는 네트워크 할당 벡터(NAV; Network Allocation Vector)의 설정을 위한 기간값을 가지는 무선 네트워크의 전송 보호 방법.
  11. 제 1스테이션에서 제 2스테이션으로 제 1 RTS(Request To Send)를 전송하고,
    상기 제 2스테이션에서 엑세스 포인트로 제 2 RTS(Clear To Send)를 전송하고,
    상기 엑세스 포인트에서 상기 제 1스테이션으로 CTS(Clear to send)를 전송 하고,
    상기 제 1스테이션에서 데이터를 상기 제 2스테이션에서 전송하고,
    상기 제 2스테이션에서 상기 제 1스테이션으로 수신 확인 신호를 전송하는 무선 네트워크의 전송 보호 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 제 2 RTS의 송신측 어드레스(Transmitter address)는 상기 제 1스테이션의 어드레스인 무선 네트워크의 전송 보호 방법.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 제 1 RTS, 상기 제 2 RTS 그리고 상기 CTS는 네트워크 할당 벡터(NAV; Network Allocation Vector)의 설정을 위한 기간값을 가지는 무선 네트워크의 전송 보호 방법.
  14. 제 1스테이션에서 엑세스 포인트로 RTS(Request To Send)를 전송하고,
    상기 엑세스 포인트에서 제 2스테이션으로 CTS(Clear To Send)를 전송하고,
    상기 제 2스테이션이 상기 CTS를 자기 전송(CTS to self)하고,
    상기 제 1스테이션에서 데이터를 상기 제 2스테이션으로 전송하고,
    상기 제 2스테이션에서 상기 제 1스테이션으로 수신 확인 신호를 전송하는 무선 네트워크의 전송 보호 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 RTS의 송신측 어드레스(Transmitter address)는 상기 제 2스테이션의 어드레스인 무선 네트워크의 전송 보호 방법.
  16. 제 14항에 있어서, 상기 제 1스테이션은 상기 제 2스테이션의 상기 자기 전송을 확인한 후에 상기 데이터를 상기 제 2스테이션으로 전송하는 무선 네트워크의 전송 보호 방법.
  17. 제 14항에 있어서, 상기 RTS 와 상기 CTS는 네트워크 할당 벡터(NAV; Network Allocation Vector)의 설정을 위한 기간값을 가지는 무선 네트워크의 전송 보호 방법.
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