KR20090008269A

KR20090008269A - 고속 접속 동작을 구비한 무선 네트워크

Info

Publication number: KR20090008269A
Application number: KR1020087025991A
Authority: KR
Inventors: 미코 자콜라
Original assignee: 노키아 코포레이션
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2007-03-21
Publication date: 2009-01-21
Also published as: US20070223431A1; WO2007110726A2; WO2007110726A3; EP2005652A2; CN101444042A

Abstract

이전 비컨에서 수신한 타이밍 정보와 WLAN 칩셋의 내부 기준 타임스탬프와 함께 접속 동작을 개시함으로써 WLAN 칩셋이 802.11 표준 규격에 정의된 바와 같이 이후의 비컨을 기다리지 않고도 액세스 포인트 네트워크와 스스로 동기화 할 수 있는 휴대용 단말기를 위한 기술이 제안된다. WLAN 모뎀은 접속 동작을 수행하기 위해 필요한 타임스탬프(TSF(타임 동기화 기능)-수정)를 지닐 필요가 있다. 휴대용 단말기는 고유의 TSF-카운터를 지니고 액세스 포인트에 접속하기 위해, TSF 카운터는 액세스 포인트들의 TSF-카운터와 동기화될 필요가 있다. 이러한 업데이트는 액세스 포인트(최근의 비컨, 프로브, 등)에서 이전에 수신해 온 통신을 이용하여 WLAN 에서 수행된다. 이러한 정보가 이용가능할 때, WLAN 모뎀은 접속 동작을 수행하기 위해 다음 비컨을 기다릴 필요가 없다.

Description

ＷＬＡＮ 고속 접속{WLAN fast join}

본 발명은 WLAN(wireless local area network) 환경에서 무선 통신에 관계 된 것으로서, IEEE 802.11 을 포함하며, 다만 이에 제한되는 것은 아니다. 보다 상세히, 본 발명은 액세스 포인트 네트워크에 접속/동기화하기 위해 연결시 WLAN 단말기 동작을 향상시키는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

WLAN 노드, 포인트, 단말기 또는 장치는 WLAN에서 다른 노드, 포인트, 단말기와 통신을 수행할 수 있기 이전에 예를 들어, 본 명세서에 참고로 그 내용이 모두 통합된 IEEE 802.11 표준에 개시된 바와 같이 먼저 접속(join) 동작을 이용하여 WLAN에 접속하여야만 한다. IEEE 802.11 표준에서, WLAN 장치가 접속이 이루어질 때, 다음 비컨 신호에 포함된 정보를 이용하는 접속 동작을 완수하기 위해 다음 비컨(또는 802.11k 에 정의된 파일럿 프레임)을 기다릴 필요가 있다. 이는 100ms 정도 (또는 파일럿 프레임의 경우 10ms) 시간이 소요될 수 있다.

또한, 미국 공개 특허 No. 2005/0128988 에 개시된 접속 동작에 기초한 개선된 수동 WLAN 스캐닝 방법은 비컨 신호에 포함된 정보와 WLAN의 액세스 포인트에서 수신한 다른 정보를 이용하는 구성을 포함한다. 특히, 개선된 수동 스캐닝 방법은 액세스 포인트에 의해 WLAN 채널에서 적어도 하나의 비컨 신호 또는 무 상(gratuitous) 탐사 응답을 전송하는 단계를 포함한다. 무상 탐사 응답은 정규 비컨 신호들의 발생 사이의 구간에서 전송된 보조 비컨 신호이지만, 이동국이 로밍과 타이밍을 관리하도록 하는 주요 정보만을 포함한다. 이상에 개시된 것과 장치 내부 동기화와는 무관하나, 이하에 기술된 WO 2004/114563이 개시된 바와 같이, 휴대용 단말기에 네트워크의 타이밍과 관련된 정보를 제공하여 휴대용 단말기가 다음에 들어올 비컨과 관련된 특정 타이밍 정보를 지님으로써, 장치가 보다 효과적으로 다음 비컨을 수신한 이후에 네트워크에 접속할 수 있는 기술을 기술하고 있다. 미국 공개 특허 No. US2005/0128988 의 주요 기술 사상은 모두 참고로 이곳에 통합된다.

또한, 물리적 인터페이스상에서 통신을 수행하기 위해 어떻게 파이어와이어(firewire)와 WLAN 데이터버스들을 동기화 하여야 하는지와 관련된 기술들이 주지되어 있다. 예를 들어, WO 2004/114563, "IEEE 802.11 LAN을 통해 연결된 노드들을 위한 무선 1394 버스들의 클락 동기화 방법"에서는 1394 버스들의 클락 동기화를 제공하는 방법 및 장치가 개시된다. 무선 1394 버스들은 하나 이상의 1394 버스들에 부착된 컴퓨터들과 802.11 통신을 이용하는 무선 장치들을 구비한다. 이러한 방법 및 장치는 (a) 차후 전송 시간을 표시하는 Software Beacon Alert를 수신하고, Software Beacon Alert를 마스터 장치와 관련된 제 1 PLL(phase-lock loop) 회로에 적용시켜 필터링 된 Software Beacon Alert를 생성함으로써 제1 버스에 부착된 무선 마스터 장치의 내부 시간 베이스를 동기화하는 단계를 포함한다. 제 1 PLL 회로는 제로 에러(zero error)에 대해서는 비대칭이다. 타이밍 메시지는 마스터 장치에서 적어도 하나의 슬레이브 장치와 연관된 제 2 PLL 회로로 전송된다. 타 이밍 메시지는 적어도 하나의 슬레이브 장치에 전송되어야 하며, 그 후 마스터 장치는 차후의 Software Beacon Alert를 수신하므로, 무선 마스터 장치와 적어도 하나의 슬레이브 장치가 다른 버스에 있는 경우일지라도 동기화된다. 이러한 구성으로 무선 수단을 구비한 1394 장치들이 802.11 WLAN 네트워크에서 통신할 수 있고, 따라서 1394 시리얼 버스들을 가로질러 마스터와 슬레이브 장치 간에 통신이 동기화 될 수 있으며, 본 명세서에는 전체로서 이를 여기에 참고로 통합한다.

이상에서 살펴본 바에 따라, 노드들, 포인트들, 단말기들 또는 장치들이 다음 비컨이 수신되기도 전에 AP 네트워크에 접속을 수행하는 방법을 지닌 방법, 시스템 또는 기술이 요청된다.

기본 개념은 이동 노드, 포인트, 단말기 또는 장치가 이전 비컨에서 수신한 타이밍 정보와 WLAN 칩셋의 내부 기준 타임스탬프와 함께 접속 동작을 개시하는 기술을 지님으로써 WLAN 칩셋은 802.11 표준 규격에 정의된 이후 비컨을 기다릴 필요없이 액세스 포인트 네트워크와 스스로 동기화 할 수 있다.

본 발명의 주요 또는 핵심 부분은 WLAN 모뎀은 접속 동작을 수행하기 위해 필요한 타임스탬프(TSF(타임 동기화 기능)-수정) 지닐 피요가 있다는 점이다. 휴대용 노드, 포인트, 단말기 또는 장치는 고유의 TSF-카운터를 지니고, 액세스 포인트에 접속하기 위해, TSF-카운터는 액세스 포인트들의 TSF-카운터와 동기화된다. 이러한 업데이트는 액세스 포인트(최근 비컨, 프로브, 등)에서 이전에 수신해온 통신을 이용하여 WLAN 모뎀에서 수행된다. 이러한 정보가 이미 이용가능한 상태라면, WLAN 모뎀은 접속 동작을 수행하기 위해 다음 비컨을 기다려야할 필요가 없어진다.

일 실시예를 들면, 본 발명은 이하에 기술된 적어도 두 개의 실시예들을 이용하여 구현될 수 있다.

1) 접속 동작은 네트워크에 고속 접속을 가능하게 할 수 있는 다음 비컨을 수신하기 이전에 수행될 수 있다. 본 실시예는 현재 80.11 규격에는 어긋나지만, 접속에 필요한 시간을 최적화하는 바람직한 실시예임은 분명하다. 또한, WLAN 액세스 포인트 또는 다른 관련 장치는 이와같이 새롭게 접속한 장치가 현재 WLAN 규격의 요구사항에 따라 동작하는지 여부를 검출할 수 없다.

2) 접속 동작은 다음 비컨 이전에 처음으로 수행되지만 실질적인 접속-동작은 표준 규격을 따르기 위해 다음 비컨을 수신한 직후에 수행된다. 이러한 실시예의 이점은 접속 동작을 수행하기 이전에 이후의 비컨을 장치가 여전히 기다려야 하므로 실질적으로 작지만, 접속 동작이 기본적으로 미리 수행되어 있으므로 네트워크와의 관련성을 다소 더 빠르게 해준다.

동작시, 본 발명에 따른 바업 및 장치는 이전에 수신한 프레임을 이용하여 접속 동작을 수행하고 이 경우 구현 섹션에 정의된 특별한 기법을 이용한다. 예를 들어, 단말기가 스캔을 하고 프레임을 수신하고 있을 때, 단말기는 802.11 프레임에서 공식 타임스탬프를 받을 뿐만 아니라 프레임에 대한 칩셋의 기준 타임스탬프까지 모두 수신한다. 양쪽 타임-스탬프들을 이용하여, WLAN 칩셋은 스스로 어떠한 새로운 비컨들을 기다릴 필요 없이 WLAN 네트워크와 동기화될 수 있다.

본 발명은 또한 WLAN 또는 다른 적합한 네트워크들과 같은 곳에 접속하기 위해 노드, 포인트, 단말기 또는 장치의 형태를 취한다. 또한, 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치의 형태로 WLAN 또는 다른 적합한 네트워크 내의 노드, 포인트, 단말기 또는 장치와 접속한다.

본 발명의 개념은 또한 WLAN 또는 다른 적합한 네트워크 내의 노드, 포인트, 단말기 또는 장치용 WLAN 칩셋을 포함하고, 그 외에 기계 판독가능 매체 상에 저장되는 프로그램 코드를 지닌 컴퓨터 프로그램 생성물을 포함하여 본 발명에 따른 방법의 단계들을 수행한다.

상기 방법은 또한 무선 WLAN 네트워크 내의 하나 이상의 네트워크 노드들, 포인트들, 단말기들 또는 엘리먼트들 내의 프로세서, 제어기 또는 다른 적합한 모듈에서 실행되는 컴퓨터 프로그램을 통해 방법의 단계들을 구현하는 특징이 있다.

마지막으로, 본 발명은 또한 무선 통신 장치에서 WLAN과 접속 동작을 개시하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 주기적인 비-페이로드 네트워크 전송에서 WLAN 과 관련된 시간 정보를 수신하고, 무선 통신 장치의 내부 클락과 관련된 시간 정보를 획득하며, 그리고, 이후의 비-페이로드 전송을 수신하기 전에 WLAN 기준 시간과 무선 통신 장치의 내부 클락을 동기화 하는 단계들 또는 이를 위한 구성요소들을 특징으로 한다. 또한, 무선 통신 장치는 주기적인 비-페이로드 전송으로부터 WLAN 관련 시간 정보를 수신하는 무선 통신 인터페이스, 내부 클락을 관리하는 타이머 모듈, 및 이후의 비-페이로드 전송을 수신하기 이전에 WLAN 기준 타이밍과 내부 클락을 동기화 하도록 구현된 타이머 모듈과 무선 통신 인터페이스를 결합한 제어기를 특징으로 한다. 각 경우, 주기적인 비-페이로드 네트워크 전송은 WLAN 비컨 메시지를 포함한다.

노드, 포인트, 단말기 또는 장치는 액세스 포인트 또는 스테이션(STA)을 포함하고, 반면 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치는 WLAN 또는 다른 적합한 네트워크 내의 액세스 포인트를 포함할 수 있따.

동작시, 본 발명에 따른 기술은 시스템이 순식간에(zero time) 즉각적으로 접속할 수 있도록 함으로써 가장 최악의 케이스를 100ms 까지 개선시킨다. 이는 고속 접속이 서호되는 상황에서 특히 유용하다(예, VoIP 컬 동안 WLAN 네트워크들 간에 로밍할 때). 또한, 본 발명에 따른 접속 과정 또는 동작은 당업자에게 알려진 것보다 상당히 더 빠르며, 따라서 특히 VoIP 컬동안 네트워크를 로밍하는 경우의 예와 같은 다양한 타임-센서티브 접속 시나리오들에 유용하다. 또한, 본 발명에 따른 고속-접속은 일부 경우 네트워크에서 추가로 대역폭을 소비하는 파일럿 프레임 구조(802.11k)를 대체할 수도 있다.

도 1 은 본 발명의 일부 실시예에 따른 IEEE 802.11 WLAN 시스템을 도시한다.

도 2a 및 2b 는 본 발명의 일부 실시예에 따른 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 패킷 네트워크 구조의 다이어그램을 도시한다.

도 3 은 본 발명의 일부 실시예에 따른 액세스 포인트(AP)를 도시한다.

도 4 는 본 발명의 일부 실시예에 따른 STA(station)을 도시한다.

도 5 는 본 발명의 일부 실시예에 따른 WLAN 칩셋 형태로 도시된 도 4의 모 듈(22)의 블락 다이어그램의 일 실시예를 도시한다.

도 6 은 본 발명의 일부 실시예에 따른 방법의 기본 단계들을 도시한 흐름도의 일 실시예이다.

도 1 은 예를 들어 본 발명의 일부 실시예에 따라 일반적으로 표시되는 IEEE 802.11 WLAN 시스템(5)의 일반적인 구성을 도시한 것으로, 이는 하나 이상의 액세스 포인트들(10), 파일 서버(15) 및 하나 이상의 스테이션(STA)들(20)을 구비한다. 동작에 있어, WLAN 시스템(5)은 예를 들어 PDA(personal digital assistant), 랩탑

, 프린터 등의 형태를 취하는 휴대용 보조 장치들(20)과 같은 통신 장치들 간의 통신을 제공한다. WLAN 시스템(5)은 유선 LAN 시스템과도 연결되어 무선 장치들이 파일 서버(15) 또는 다른 적합한 장치 또는 인터넷에 연결된 정보 및 파일드렝 액세스할 수 있도록 한다.

장치들은 "ad-hoc" 네트워크로 불리는 기지국이 없는 경우에도 직접적으로 서로 통신을 수행할 수 있다. 또한 IEEE 802.11 용어로 AP(access point)라 불리는 기지국을 통해서도 기지국을 통해 도시된 바와 같은 로컬 DS(distributed services) 또는 와이드 영역 연장 서비스를 이용하여 AP를 통해 분산 서비스와 통신할 수 있다. WLAN 시스템(5)에서, 사용자 액세스 장치로 또한 알려진 STA들(10)은 송수신기들(송신기들/수신기들)로서, 무선 신호들을 디지털 신호들로 변환하고, 디지털 신호들은 통신 장치로 그리고 통신장치로부터 라우팅될 수 있으며, 또한 데이터 패킷들을 수신한 후 다른 장치들 및/또는 네트워크들로 분배하는 액세스 포인 트들(AP)(10)에 통신 설비를 연결한다. 본 발명의 범위는 STA들(20) 내에서 동일하게 구현되는 단계를 포함하는 것으로 한다. STA 들은 장치에 연결된 무선 네트워크 인터페이스 카드(NIC) 어댑터들에서 장치들의 일부이자 이미 공지된 장치인 외부 어댑터(USB), PCMCIA 카드, USB Dongle(자체 내장)의 일부인 통합 무선 모듈에 이르기까지 다양한 형태일 수 있다.

본 발명은 WLAN(5) 또는 본 명세서의 도 1-2에 도시된 것과 같은 다른 적합한 네트워크에 접속하는 STA(20)와 같은 노드, 포인트, 단말기 또는 장치를 위한 새롭고 유일한 방법 및 장치를 제공한다. 이상의 네트워크에서 접속 동작은 이전 비컨에서 수신한 타이밍 정보 및 WLAN 칩셋의 내부 기준 타임스탬프에 기초하여 개시되고 그에 따라 WLAN 칩셋은 스스로 WLAN(5) 또는 다른 적합한 네트워크의 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치(20)와 이후의 비컨을 기다릴 필요없이 동기화 될 수 있다.

기본 개념은 구현(implementation) 섹션에 정의된 특정 기법을 이용하여 이전에 수신된 프레임을 이용하여 접속 동작을 수행하는 것이다. 예를 들어, 단말기가 스캔을 수행하고, 프레임을 수신받을 때, 단말기는 802.11 프레임으로부터 공식 타임스탬프와 프레임을 위한 찹셋의 기준 타임스탬프 모두를 모두 수신한다. 그 후, 양쪽 타임스탬프들을 이용하여, WLAN 칩셋은 스스로 새로운 비컨들을 기다릴 필요없이 WLAN 네트워크와 동기화할 수 있다.

접속 동작은 노드, 포인트, 단말기 또는 장치의 TSF(time synchronization function) 카운터와 대응되는 네트워크 노드, 포인트, 단말 또는 장치의 TSF 카운 터를 동기화 하는 단계를 포함한다. WLAN 에서, 노드, 포인트, 단말기 또는 장치는 스테이션(STA)의 형태 또는 유사한 기능을 지닌 다른 노드, 포인트, 단말기 또는 장치의 형태를 지닌다. 반면, 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치는 액세스 포인트(AP)의 형태 또는 유사한 기능을 지닌 다른 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치의 형태를 지닐 수 있다.

구현(The Implementation)

본 발명에 따라, WLAN 고속-접속 기술은 소프트웨어로 구현되어 AP와 같은 호스트 장치가 네트워크 스캔 동작을 수행할 때, 일반적인 스캔 정보를 수신할 수 있으나, 또한 이 외에 STA의 기준 타임스탬프와 같이 WLAN 칩셋에서 생성된 내부 기준 타임스탬프를 수신할 수도 있다.

동작에 있어, WLAN 장치가 어떤 네트워크에 접속하려고 결정했을 때, WLAN 장치는 스캔 명령의 일부로 기준 클락 정보와 함께 스캔 명령을 제공한다. 802.11 프레임 및 내부 타이머에서의 타임스탬프(TSF 타이머) 정보를 이용하여, WLAN 칩셋은 스테이션의 TSF 타이머를 가입할 계획이 있는 네트워크와 동기화되도록 조정할 수 있다. 정확한 칩셋 기준 클락과 함께, 이러한 유형의 동기화가 구현되고, (사용되는 PHY)에 따라 최소 주기를 기다린 이후에, 스테이션은 데이터를 보내기 시작할 수 있다.

또 다른 일 실시예에서, 동일한 접속 기능은 또한 스캔과 접속이 합쳐진 명령을 지님으로써 획득할 수 있다. 이 경우, 수용(accepted) 스테이션에 대한 특정 기준이 스캔 명령의 일부로 제공되고, WLAN 칩셋이 이러한 스테이션을 찾을 때마다, 자동으로 WLAN 액세스 포인트에 접속되어 호스트 프로세서에 이를 알린다. 이 경우에도 이전에 구현된 실시예와 거의 같은 개념이 사용되지만, 호스트 프로세서에 대한 인터페이스는 다를 것이다.

노드들, STA들, 포인트들 또는 단말기들

도 3-4 는 도 1-2에 도시된 것과 일치하는 무선 LAN 네트워크에서 동작하는 WLAN에서 두 개의 노드들, 포인트들, 단말기들 또는 장치들(10,20)을 도시하고, 이는 액세스 포인트(AP) 또는 도 3에 도시된 것과 같은 다른 적합한 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치(10) 및 도 4에 도시된 다른 적합한 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치(20)의 형태이다.

AP(10) 및 STA(20)는 본 명세서에 도시되고 기술된 바에 따라 이전 비컨과 WLAN 칩셋의 내부 기준 타임스탬브로부터 수신한 타이밍 정보에 기초하여 접속 동작을 개시하기 위해, 적합한 시그널링을 교환하도록 구현된 대응 모듈들(12, 13 및 22, 24)을 지니고 그에 따라 WLAN 칩셋은 이후의 비컨을 기다릴 필요없이 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 WLAN 장치 또는 다른 적합한 네트워크와 함께 스스로 동기화 할 수 있다. 적합한 시그널링을 교환하는 것은 또한 본 명세서에서 도시하고 기술된 바에 따라 접속 동작을 구현하기 위해 노드, 포인트, 단말기 또는 장치의 TSF(타임 동기화 기능)를 대응되는 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치의 TSF와 동기화하는 것을 포함한다. 모듈(12, 22)은 앞에서 기술한 기능을 수행하는 WLAN 칩셋의 형태 또는 그 일부 형태를 취할 수 있다.

모듈(12, 22) 기능 구현

이상에서 서술한 AP(10) 및 STA(20)의 기능은 도 3 및 4에 도시된 대응 모듈들(12,22)에서 구현될 수 있다. 예를 들면, 본 명세서에 기술된 바에 따라, 모듈들(12, 22)의 기능은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 결합을 통해 구현될 수 있고, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 국한 되는 것은 아니다. 일반적으로 소프트웨어에서 구현될 때, 모듈(12, 22)는 마이크로프로세서, RAM(random access memory), ROM(read only memory), 입출력 장치 및 제어기, 동일한 것을 연결하는 데이터 및 어드레스 버스들을 지니는 하나 이상의 마이크로프로세서-기반 구조를 이용하여 구현될 수 있다. 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진자는 지나친 실험없이도 본 발명에 기술한 기능을 수행하는 이러한 마이크로프로세서-기반 구현을 프로그래밍할 수 있을 것이다. 본 발명의 개념은 현재 알려진 또는 이후에 개발될 기술을 이용하는 특정 구현에 제한되지 않는다. 또한, 본 발명의 개념은 도시된 바와 같이 독자적인 모듈들(12, 22) 또는 다른 모듈을 구현하기 위해 다른 회로에 통합되는 모듈들을 포함할 수 있다.

예를 들면, 도 5 는 도 4에 도시된 스테이션(20) 모듈(22)의 일 실시예를 블락도로 도시한다.(도 3의 AP 모듈(12)은 유사한 구조를 지닌다). 도시된 바와 같이, 모듈(22)은 WLAN 칩셋의 기본 로직을 포함하고, 이는 RF, 베이스밴드 및 MAC 프로세서를 포함하는 3개의 기본 로직 구성요소들을 포함한다. MAC 구성요소는 일 부 종류의 프로세서( 일반적으로 ARM 프로세서), RTC(real-time clock), 타이머, 하드웨어 가속기 및 외부 세계 쪽을 향하는 일부 다른 인터페이스를 포함한다. RTC 또는 타이머 기능은 칩셋 측면에서 타임스탬프들을 생성하기 위해 사용될 수 있고, 이는 그 후 호스트 프로세서로 전달될 수 있다. 네트워크 측에서와 WLAN 칩셋 측으로부터 타임스탬프를 얻음으로써 본 발명의 일 실시예에 따라 접속 과정에서 네트워크로부터 부가적인 프레임들을 수신하지 않고도 네트워크로 동기화를 수행할 수 있다.

본 발명의 범위는 본 발명의 기능이 수행되는 노드, 포인트, 단말기 또는 장치에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명에서 모듈(12, 22)에서 수행되고 있는 것으로 도시되고 기술된 것은 도 5와 관련하여 더 상세히 기술될 것이다. 하지만, 본 발명의 실시예들은 노드의 칩에 구현된 시스템 구조, 포인트, 단말기 또는 동일한 칩에 통합되어 있는 WLAN 구성요소를 지닌 장치를 포함할 수 있고, 이는 예를 들어 동기화를 위해 타임-스탬프들을 생성하기 위해 사용되는 호스트-프로세서의 타이머와 같이 보다 큰 통합을 제공할 수 있다. 하지만, 시스템의 WLAN 칩셋 부분 내에 있는 타이머들이 에어-인터페이스(air-interface)에 보다 가까이 갈 수록 더 큰 해상도를 지니는 것과 같이 동작하는 것이 더 바람직하다.

AP(10) 및 STA(20) 내의 다른 모듈들(14, 24)는 이상에서 서술한 바에 따라 본 발명에 속하는 기능을 지니는 대응되는 TSF-카운터들을 구비한 대응되는 호스트 프로세서를 포함할 수 있다. AP(10) 및 STA(20) 내의 다른 모듈들(14, 24) 는 또한 그 자체로는 본 발명의 기본 구성요소를 형성할 수 없는 다른 모듈들, 회로들, 장치들을 또한 포함할 수 있다. 호스트 프로세서 모듈을 포함하는 다른 모듈들, 회로들, 장치들의 기능은 본 발명의 기본 구성요소를 형성하지 않으며, 이미 주지된 것으로서, 본 명세서에서 상세한 기술은 생략하기로 한다. 예를 들어, 다른 모듈들(24)은 주지된 것으로서 본 명세서에서 기재하고 있지 않은 USIM(UMTS 가입자 식별 모듈), 제어 프로세서 모듈, 입출력 모듈, 디스플레이 모듈, 키보드 모듈, 휴대용 장치(ME) 모듈와 같은 일반적인 휴대폰, 노드, 포인트, 단말기 또는 장치의 형식적인 구성요소 모듈을 포함할 수 있다.

WLAN 칩셋

본 발명은 또한 도 5에 도시된 바와 같은 하나 이상의 관련 기능을 수행하도록 고안된 복수의 통합 회로의 형태인 WLAN 또는 다른 적합한 네트워크 내의 노드, 포인트, 단말기 또는 장치용 WLAN 칩셋을 포함할 수 있다. 예를 들면, 하나의 칩셋은 모뎀의 기본 기능들을 제공할 수 있고, 다른 것은 컴퓨터를 위한 CPU 기능들을 제공할 수 있다. 보다 새로운 칩셋들은 일반적으로 두 개 이상의 예전 칩셋들이 제공하는 기능들을 포함한다. 일부 경우, 두 개 이상의 물리적인 칩들을 요구하는 이전 칩셋들은 하나의 칩상에 칩셋으로 대체될 수도 있다. "칩셋" 용어는 또한 이러한 노드, 포인트, 단말기 또는 장치 내의 마더보드의 코어 기능을 포함한다.

도 6

도 6 은 본 발명에 따라 무선 통신 장치 내의 WLAN과 일반적으로 접속 동작 을 개시하기 위한 방법의 기본적인 흐름도가 200에 도시되었다. 이상의 방법은 주기적인 비-페이로드(non-payload) 네트워크 전송으로부터 WLAN 관련 타이밍 정보를 수신하는 단계(202); 무선 통신 장치의 내부 클락과 관련된 타이밍 정보를 획득하는 단계(204); 그리고 무선 통신 장치의 내부 클락과 WLAN 기준 타이밍을 동기화 한 후 이후의 비-페이로드 전송을 수신하는 단계(206)를 포함한다.

파일럿 프레임 구조

현재 IEEE 802.11k에 정의되어 있는 파일럿 프레임 구조가 본 발명에 따른 WLAN 고속-접속의 효과를 감소시킬 수도 있다는 것은 중요하며, 모든 WLAN 액세스 포인트들이 이 구조를 지원할 것으로 보이지는 않지만, 파일럿 프레임이 지원되더라도, 파일럿 프레임은 본 발명에 따른 고속-접속 기술보다 더 느릴 것이다.

도 2a 및 2b: UMTS 패킷 네트워크 구조

본 발명의 개념은 본 발명의 일부 실시예들에 따라 도 2a 및 도 2b에 도시된 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) 패킷 네트워크 구조에 따라 동일하게 구현하는 것까지 포함한다. 도 2a 에서, UMTS 패킷 네트워크 구조는 UE(user equipment, 사용자 장치)의 주요 설계 구조, UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)와 코어 네트워크(CN)들을 포함한다. UE는 무선(Uu) 인터페이스 상에서 UTRAN과 인터페이스 되는 반면, UTRAN 인터페이스들은 (유선) Iu 인터페이스 상에서 코어 네트워크(CN)와 인터페이스로 접속된다. 도 2b는 보다 상세한 구조를 일부 도시한다. 특히 복수의 RNS(Radio Network Subsystem)들을 포함하는 UTRAN 을 도시한다. 각각의 RNS는 적어도 하나의 RNC(Radio Network Controller)를 포함한다. 동작시, 각각의 RNC는 GSM 기지국에 대응되는 UMTS 인 복수의 노드 B들에 연결될 수 있다. 각각의 노드 B는 도 2a 에 도시된 무선 인터페이스(Uu)를 통해 복수의 UE들과 무선 접속될 수 있다. 주어진 UE는 하나 이상의 노드 B들이 다른 RNC들과 연결되어 있는 경우일지라도 복수의 노드 B들과 무선 접속할 수 있다. 예를 들어, 도 2a 에서 UE1은 노드 B2와 노드 B3가 노드 B들과 이웃해 있는 RNS1의 B2 및 RNS2의 노드 B3과 무선 접속할 수 있다. 다른 RNS들의 RNC들은 Iur 인터페이스로 연결되고, Iur 인터페이스는 휴대용 UE들이 하나의 RNC의 노드 B에 속하는 셀에서 다른 RNC의 노드 B에 속하는 셀까지 횡단하는 동안 양쪽의 RNC들과 접속해 있을 수 있도록 한다. 도 1 의 IEEE 802.11 WLAN 시스템과 도 2a 및 도 2b의 UMTS 패킷 네트워크 구조로의 수렴은 휴대용 전화기 또는 휴대용 단말기와 같은 UE 형태를 갖는 STA들의 결과를 가져온다. 도 1a 에 도시된 WLAN(IEEE 802.11)과 도 2a 및 2b 에 도시된 것과 같은 이러한 다른 기술들(예, 3GPP, 3GPP2 또는 802.16)과의 상호협력은 3GPP 및 3GPP2용 프로토콜 명세서에서 나타난 바와 같이 정의되고 있다.

본 발명의 범위

이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.

또한, 본 발명에 보다 더 충실하도록 하기 위해서, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자 수준의 변경이나 변형이 있을 수 있음을 명기하는 바이다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

접속 동작을 이용하여 노드, 포인트, 단말기 또는 장치를 WLAN(무선 로컬 지역 네트워크) 또는 다른 적합한 네트워크에 접속시키는 단계; 및

이전 비컨에서 수신한 타이밍 정보와 WLAN 칩셋의 내부 기준 타임스탬프에 기초하여 상기 접속 동작을 개시함으로써 WLAN 칩셋이 이후의 비컨을 기다릴 필요없이 상기 WLAN 또는 다른 적합한 다른 네트워크의 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치와 스스로 동기화할 수 있는, 개시단계;를 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 접속 동작은 상기 노드, 포인트, 단말기 또는 장치의 TSF(타임 동기화 기능)을 상기 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치의 대응되는 TSF와 동기화하는 단계를 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 노드, 포인트, 단말기 또는 장치가 스캔 동작을 수행하고 프레임들을 수신하고 있을 때, 상기 노드, 포인트, 단말기 또는 장치는 프레임으로부터 공식 타임스탬프와 상기 프레임에 대한 칩셋의 기준 타임스탬프 모두를 수신하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 접속 동작이 소프트웨어에서 구현되면 호스트 노드, 포인트, 단말기 또는 장치가 네트워크 스캔 동작을 수행할 때, 상기 호스트 노드, 포인트, 단말기 또는 장치는 일반적인 스캔 정보와 상기 WLAN 칩셋이 생성한 내부 기준 타임스탬프를 수신하게 되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 4 항에 있어서, WLAN 노드, 포인트, 단말기 또는 장치가 WLAN 네트워크에 접속할 때, 상기 WLAN 노드, 포인트, 단말기 또는 장치는 기준 클락 정보와 함께 스캔 명령의 일부로 스캔 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 프레임 및 내부 타이머에서 타임스탬프 정보를 이용하는, 상기 WLAN 칩셋은 상기 노드, 포인트, 단말기 또는 장치의 타이머를 접속을 계획하고 있는 상기 WLAN 네트워크와 동기화되도록 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 접속 동작은 스캔과 접속을 결합한 명령을 구비함으로써 개시되고, 수용 스테이션에 대한 특정 기준은 상기 스캔 명령의 일부로 제공되며, 상기 WLAN 이 이러한 스테이션들을 찾을 때마다, WLAN 액세스 지점에 자동으로 접속되고 호스트 프로세서에 이를 알리는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 노드, 포인트, 단말기 또는 장치는 스테이션(STA) 또는 상기 WLAN 내의 다른 적합한 네트워크 노드 또는 단말기를 포함하고, 상기 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치는 액세스 포인트(AP) 또는 다른 적합한 네 트워크 노드 또는 단말기인 것을 특징으로 하는 방법.
접속 동작을 이용하여 WLAN 또는 다른 적합한 네트워크에 노드, 포인트, 단말기 또는 장치를 접속시키도록 구현된 하나 이상의 모듈들; 및

이전 비컨에서 수신한 타이밍 정보와 WLAN 칩셋의 내부 기준 스탬프에 기초하여 상기 접속 동작을 개시하도록 구현함으로써 WLAN 칩셋이 이후의 비컨을 기다릴 필요없이 네트워크의 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치와 스스로 동기화할 수 있도록 구현되는 하나 이상의 모듈들을 포함하는 것을 특징으로 하는 노드, 포인트, 단말기 또는 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 접속 동작은 상기 노드, 포인트, 단말기 또는 장치의 TSF를 상기 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치의 대응되는 TSF와 동기화하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 노드, 포인트, 단말기 또는 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 노드, 포인트, 단말기 또는 장치가 스캔 동작을 수행하고 프레임들을 수신하고 있을 때, 상기 노드, 포인트, 단말기 또는 장치는 프레임으로부터 공식 타임스탬프와 상기 프레임에 대한 칩셋의 기준 타임스탬프 모두를 수신하는 것을 특징으로 하는 노드, 포인트, 단말기 또는 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 접속 동작이 소프트웨어 모듈에서 구현되면 호스트 또는 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치는 네트워크가 스캔 동작을 수행할 때, 상기 호스트 노드, 포인트, 단말기 또는 장치는 일반적인 스캔 정보와 상기 WLAN 칩셋이 생성한 내부 기준 타임스탬프를 수신하게 되는 것을 특징으로 하는 노드, 포인트, 단말기 또는 장치.
제 12 항에 있어서, WLAN 노드, 포인트, 단말기 또는 장치가 WLAN 네트워크에 접속할 때, 상기 WLAN 노드, 포인트, 단말기 또는 장치는 기준 클락 정보와 함께 스캔 명령의 일부로 스캔 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 노드, 포인트, 단말기 또는 장치.
제 12 항에 있어서, 상기 프레임 및 내부 타이머에서 타임스탬프 정보를 이용하는, 상기 WLAN 칩셋은 제 1 노드, 포인트, 단말기 또는 장치의 타이머를 접속을 계획하고 있는 상기 WLAN 네트워크와 동기화되도록 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 노드, 포인트, 단말기 또는 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 접속 동작은 스캔과 접속을 결합한 명령을 지님으로써 개시되고, 수용 스테이션에 대한 특정 기준은 상기 스캔 명령의 일부로 제공되며, 상기 WLAN 칩셋이 이러한 스테이션들을 찾을 때마다, WLAN 액세스 지점에 자동으로 접속되고 호스트 프로세서에 이를 알리는 것을 특징으로 하는 노드, 포인트, 단말기 또는 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 노드, 포인트, 단말기 또는 장치는 스테이션(STA) 또는 상기 WLAN 내의 다른 적합한 네트워크 노드 또는 단말기를 포함하고, 상기 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치는 액세스 포인트(AP) 또는 다른 적합한 네트워크 노드 또는 단말기인 것을 특징으로 하는 노드, 포인트, 단말기 또는 장치.
접속 동작을 이용하여 WLAN 또는 다른 적합한 네트워크에 노드, 포인트, 단말기 또는 장치를 접속시키도록 구현된 하나 이상의 모듈들; 및

이전 비컨에서 수신한 타이밍 정보와 WLAN 칩셋의 내부 기준 스탬프에 기초하여 상기 접속 동작을 개시하도록 구현함으로써 WLAN 칩셋이 이후의 비컨을 기다릴 필요없이 네트워크의 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치와 스스로 동기화할 수 있도록 구현되는 하나 이상의 모듈들을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치.
제 17 항에 있어서, 상기 접속 동작은 상기 접속 동작은 상기 노드, 포인트, 단말기 또는 장치의 TSF를 상기 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치의 대응되는 TSF와 동기화하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치.
제 17 항에 있어서, 상기 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치는 액세 스 포인트(AP) 또는 다른 적합한 네트워크 노드 또는 단말기이고, 그리고 접속하려는 노드, 포인트, 단말기 또는 장치는 상기 WLAN 내의 스테이션(STA) 또는 다른 적합한 네트워크 노드 또는 단말기를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치.
접속 동작을 이용하여 WLAN 또는 다른 적합한 네트워크에 노드, 포인트, 단말기 또는 장치를 접속시키도록 구현된 하나 이상의 칩셋 모듈들; 및

상기 WLAN 또는 다른 적합한 네트워크 내의 두 개의 노드들, 포인트들, 단말기들 또는 장치들을 이전 비컨에서 수신한 타이밍 정보와 WLAN 칩셋의 내부 기준 타임스탬프에 기초하도록 하여 WLAN 칩셋이 이후의 비컨을 기다릴 필요없이 네트워크의 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치와 스스로 동기화할 수 있도록 구현되는 하나 이상의 칩셋 모듈들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 WLAN 칩셋.
제 20 항에 있어서, 상기 접속 동작은 상기 노드, 포인트, 단말기 또는 장치의 TSF를 상기 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치의 대응되는 TSF와 동기화하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 WLAN 칩셋.
프로그램 코드를 지닌 컴퓨터 프로그램 생성물로서, 상기 프로그램 코드는 기계 판독 캐리어에 저장되고, 상기 프로그램 코드는 이전 비컨에서 수신한 타이밍 정보와 WLAN 칩셋의 내부 기준 타임스탬프에 기초하여 접속 동작을 개시함으로써 WLAN 칩셋이 이후의 비컨을 기다릴 필요없이 상기 WLAN 또는 다른 적합한 다른 네트워크의 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치와 스스로 동기화할 수 있는, 개시단계를 포함하는 방법의 단계들을 수행하고, 이 때 상기 컴퓨터 프로그램은 액세스 포인트, 제 2 노드, 포인트, 단말기 또는 스테이션 (STA)과 같은 장치와 같은 제 1 노드, 포인트, 단말기 또는 장치의 모듈 또는 그것들의 일부 결합에서 실행되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 생성물.
제 1 항에 있어서, 상기 방법은 WLAN 네트워크에서 하나 이상의 네트워크 노드들, 포인트들, 단말기들 또는 엘리먼트들 내의 프로세서, 제어기 또는 다른 적합한 모듈에서 실행되는 컴퓨터 프로그램을 통해 상기 방법의 단계들을 구현하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
무선 통신 장치 내의 WLAN과 함께 접속 동작을 개시하는 단계;

주기적인 비-페이로드(non-payload) 네트워크 전송으로부터 상기 WLAN과 관련된 타이밍 정보를 수신하는 단계;

상기 무선 통신 장치의 내부 클락과 관련된 타이밍 정보를 획득하는 단계; 및

이후의 비-페이로드 전송을 수신하기 전에 상기 무선 통신 장치의 내부 클락과 상기 WLAN의 기준 타이밍을 동기화하는 단계;를 포함하는 방법.
제 24 항에 있어서, 상기 비-페이로드 네트워크 전송은 WLAN 비컨 메시지를 포함하는 방법.
주기적인 비-페이로드 네트워크 전송으로부터 WLAN과 관련된 타이밍 정보를 수신하기 위한 무선 통신 인터페이스;

내부 클락을 관리하는 타이머 모듈; 및

이후의 비-페이로드 전송을 수신하기 전에 상기 내부 클락과 상기 WLAN의 기준 타이밍을 동기화하도록 구현된 상기 타이머 모듈 및 상기 무선 통신 인터페이스에 연결된 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제 26 항에 있어서, 상기 주기적인 비-페이로드 네트워크 전송은 WLAN 비컨 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
WLAN 또는 다른 적합한 네트워크 내의 노드, 포인트, 단말기, 또는 장치용 WLAN 칩셋은

주기적인 비-페이로드 네트워크 전송으로부터 WLAN과 관련된 타이밍 정보를 수신하는 RF 트랜스시버;

내부 클락을 관리하는 타이머 모듈; 및

이후의 비-페이로드 전송을 수신하기 이전에 상기 WLAN의 기준 타이밍과 상기 내부 클락을 동기화하도록 구현하는 상기 타이머 모듈 및 상기 무선 통신 인터 페이스와 연결된 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 WLAN 칩셋.
접속 동작을 이용하여 노드, 포인트, 단말기 또는 장치를 WLAN 또는 다른 적합한 네트워크에 접속시키는 수단; 및

이전 비컨에서 수신한 타이밍 정보와 WLAN 칩셋의 내부 기준 타임스탬프에 기초하여 상기 접속 동작을 개시함으로써 WLAN 칩셋이 이후의 비컨을 기다릴 필요없이 상기 WLAN 또는 다른 적합한 다른 네트워크의 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치와 스스로 동기화할 수 있는, 개시수단;을 포함하는 장치.
제 29 항에 있어서, 상기 접속 동작은 상기 노드, 포인트, 단말기 또는 장치의 TSF(타임 동기화 기능)을 상기 네트워크 노드, 포인트, 단말기 또는 장치의 대응되는 TSF와 동기화하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 29 항에 있어서, 상기 접속 동작은 스캔과 접속을 결합한 명령을 지님으로써 개시되고, 이 경우 수용 스테이션에 대한 특정 기준은 상기 스캔 명령의 일부로 제공되며, 상기 WLAN 이 이러한 스테이션들을 찾을 때마다, WLAN 액세스 지점에 자동으로 접속되고 호스트 프로세서에 이를 알리는 것을 특징으로 하는 장치.