KR20100094305A

KR20100094305A - 무선랜 시스템에서의 빔포밍 정보 제공 방법

Info

Publication number: KR20100094305A
Application number: KR1020090046545A
Authority: KR
Inventors: 석용호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-02-18
Filing date: 2009-05-27
Publication date: 2010-08-26

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 무선랜 시스템에서의 빔포밍 정보 제공 방법은 제1 스테이션이 CP로 빔포밍 정보를 제공하는 방법에 있어서, 상기 CP로부터 제2 스테이션으로 전송되는 데이터 프레임을 엿듣는(overhearing) 단계, 엿들은 상기 데이터 프레임의 신호 세기(Signal Strength)를 측정하는 단계 및 상기 측정 결과에 따라 생성한 빔포밍 정보를 포함하는 측정 보고 메시지를 상기 CP로 전송하는 단계를 포함한다. 빔포밍 수행 시 오버헤드를 줄일 수 있다.

무선랜, 빔포밍, 신호 세기.

Description

무선랜 시스템에서의 빔포밍 정보 제공 방법{METHOD OF PROVIDING BEAMFORMING INFORMATION IN WLAN SYSTEM}

본 발명은 무선통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선랜 시스템의 신호 측정 및 빔포밍 기술에 관련된다.

최근 정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 이 중에서 무선랜(wireless local area network, WLAN)은 무선 주파수 기술을 바탕으로 개인 휴대용 정보 단말기(Personal Digital Assistant, PDA), 랩탑 컴퓨터, 휴대형 멀티미디어 플레이어(Portable Multimedia Player, PMP) 등과 같은 휴대형 단말기를 이용하여 가정이나 기업 또는 특정 서비스 제공지역에서 무선으로 인터넷에 접속할 수 있도록 하는 기술이다.

WLAN 기술의 표준화 기구인 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802가 1980년 2월에 설립된 이래, 많은 표준화 작업이 수행되고 있다.

초기의 WLAN 기술은 IEEE 802.11을 통해 2.4GHz 주파수를 사용하여 주파수 호핑, 대역 확산, 적외선 통신 등으로 1~2Mbps의 속도를 지원한 이래, 최근에는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)을 적용하여 최대 54Mbps의 속도를 지원할 수 있다. 이외에도 IEEE 802.11에서는 QoS(Quality for Service)의 향상, 액세스 포인트(Access Point) 프로토콜 호환, 보안 강화(Security Enhancement), 무선 자원 측정(Radio Resource measurement), 차량 환경을 위한 무선 접속(Wireless Access Vehicular Environment), 빠른 로밍(Fast Roaming), 메쉬 네트워크(Mesh Network), 외부 네트워크와의 상호작용(Interworking with External Network), 무선 네트워크 관리(Wireless Network Management) 등 다양한 기술의 표준을 실용화 또는 개발 중에 있다.

IEEE 802.11 중에서 IEEE 802.11b는 2.4GHz 대역의 주파수를 사용하면서 최고 11Mbs의 통신 속도를 지원한다. IEEE 802.11b 이후에 상용화된 IEEE 802.11a는 2.4GHz 대역이 아닌 5GHz 대역의 주파수를 사용함으로써 상당히 혼잡한 2.4GHz 대역의 주파수에 비해 간섭에 대한 영향을 줄였으며, OFDM 기술을 사용하여 통신 속도를 최대 54Mbps까지 향상시켰다. 그러나 IEEE 802.11a는 IEEE 802.11b에 비해 통신 거리가 짧은 단점이 있다. 그리고 IEEE 802.11g는 IEEE 802.11b와 마찬가지로 2.4GHz 대역의 주파수를 사용하여 최대 54Mbps의 통신속도를 구현하며, 후방 호환성(Backward Compatibility)을 만족하고 있어 상당한 주목을 받고 있는데, 통신 거리에 있어서도 IEEE 802.11a보다 우위에 있다.

그리고 무선랜에서 취약점으로 지적되어온 통신 속도에 대한 한계를 극복하기 위하여 비교적 최근에 제정된 기술 규격으로써 IEEE 802.11n이 있다. IEEE 802.11n은 네트워크의 속도와 신뢰성을 증가시키고, 무선 네트워크의 운영 거리를 확장하는데 목적을 두고 있다.

보다 구체적으로, IEEE 802.11n에서는 데이터 처리 속도가 최대 540Mbps 이상인 고처리율(High Throughput, HT)을 지원하며, 또한 전송 에러를 최소화하고 데이터 속도를 최적화하기 위해 송신부와 수신부 양단 모두에 다중 안테나를 사용하는 MIMO(Multiple Inputs and Multiple Outputs) 기술에 기반을 두고 있다.

또한, 이 규격은 데이터 신뢰성을 높이기 위해 중복되는 사본을 여러 개 전송하는 코딩 방식을 사용할 뿐만 아니라, 속도를 증가시키기 위해 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplex, OFDM)을 사용할 수도 있다.

WLAN의 보급이 활성화되고 또한 이를 이용한 어플리케이션이 다양화됨에 따라, 최근에는 IEEE 802.11n이 지원하는 데이터 처리 속도보다 더 높은 처리율을 지원하기 위한 새로운 WLAN 시스템에 대한 필요성이 대두되고 있다. 초고처리율(Very High Throughput, VHT) 무선랜 시스템은 1Gbps 이상의 데이터 처리 속도를 지원하기 위하여 최근에 새롭게 제안되고 있는 IEEE 802.11 무선랜 시스템 중의 하나이다. VHT 무선랜 시스템이란 명칭은 임의적인 것이며, 현재는 1Gbps 이상의 쓰루풋을 제공하기 위하여 4X4 MIMO 및 80MHz 또는 그 이상의 채널 밴드폭을 사용하는 시스템에 대한 실현 가능성 테스트(feasibility test)가 진행되고 있다.

VHT 무선랜에서는 현재 1Gbps 이상의 쓰루풋을 달성하기 위한 방법으로 6GHz 이하의 밴드와 60GHz 밴드를 이용하는 두 가지 방법이 논의되고 있는데, 현재 60GHz 밴드의 채널을 이용하는 방안이 더 큰 주목을 받고 있다. 이것은 6GHz 이하 밴드의 채널은 다른 무선통신 시스템에서도 사용 중이기 때문에 사용 가능한 무선 자원이 60GHz 를 사용하는 경우에 비하여 더 제한된다는 점에 기인한다.

그러나 60GHz 밴드는 고주파수의 특성상 6GHz 이하의 밴드에 비하여 서비스 커버리지가 좁다는 단점을 갖는다. 따라서 60GHz 밴드를 사용하는 초고처리율(VHT) 무선랜 시스템에서는 좁은 서비스 커버리지의 문제를 해결하는 방안이 논의되고 있다. 이러한 방안 중의 하나로써 60GHz 에서 동작하는 VHT 시스템에서, 서비스 서버리지(service coverage)를 늘리기 위해 방향성 안테나(directional antenna)를 사용할 수 있다.

방향성 안테나를 사용하는 경우 전파가 특정 방향으로 집중되어 나아가므로 서비스 커버리지를 늘릴 수 있지만 히든 노드(hidden node)가 발생될 수 있다. 따라서 방향성 안테나(Directional antenna)를 사용하기 위해서, 스테이션들 간에 빔포밍(beam forming) 과정이 필요하다. 특히 스테이션이 이동하는 경우, 스테이션의 변경된 위치에 상응하여 다시 빔포밍 과정을 수행할 필요가 있다.

한편 IEEE 802.11k는 무선랜(WLAN) 환경에서 현재 개발중인 끊김없는(seamless) 기본 서비스 셋(BSS)을 가능케 하고자 한다. 또한 IEEE 802.11k 표준은 가장 적합한 액세스 포인트(AP)를 발견하기 위한 정보를 제고하고자 한다. 특히 802.11k에는 무선 자원 관리를 위한 개정이 반영되었다.

802.11k는 무선랜에서 각 장비들은 보통 가장 강한 신호를 제공하는 AP에 연결되어 있다. 가입자(사용자)들의 지리적 위치와 그 숫자에 따라 AP의 배열은 AP에 과도한 부하 또는 비효율을 초래하고, 전체적인 네트워크의 퍼포먼스를 저하시킬 수 있다.

802.11k에서 AP에 그 캐패시티에 상응하는 가장 강한 신호가 로딩되어 있는 경우, 무선 장비는 완전히 활용되지 않고 있는 다른 AP에 연결되게 된다. 이 경우 설사 그 신호가 더 약할지라도, 무선자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있으므로 총 쓰루풋은 더 나아질 수 있다.

본 발명의 실시예는 이동하는 스테이션들의 빔포밍 시, 빔포밍 오버헤드(beam forming overhead)를 줄일 수 있는 방법을 제공하고자 한다. 또한 빔포밍 시 오버헤드를 줄임으로써 보다 끊김 없는 서비스를 제공함은 물론 충분한 서비스 커버리지를 확보하고, 히든 노드를 감소시키고자 한다.

본 발명의 일 양태에 따르면 제1 스테이션이 CP로 빔포밍 정보를 제공하는 방법에 있어서, 상기 CP로부터 제2 스테이션으로 전송되는 데이터 프레임을 엿듣는(overhearing) 단계, 엿들은 상기 데이터 프레임의 신호 세기(Signal Strength)를 측정하는 단계 및 상기 측정 결과에 따라 생성한 빔포밍 정보를 포함하는 측정 보고 메시지를 상기 CP로 전송하는 단계를 포함하는 무선랜 시스템에서의 빔포밍 정보 제공 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 양태에 따르면 프로세서 및 RF부를 포함하되, 상기 프로세서는 상기 RF부를 통해 엿들은 데이터 프레임에 대한 신호 세기를 측정하여 빔포밍 정보를 포함하는 측정 보고 메시지를 생성하고, 상기 측정 보고 메시지를 상기 RF부를 통해 CP로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템에서의 빔포밍 정보 제공 단말이 제공된다.

본 발명의 실시예에 따르면 VHT 무선랜 시스템에서 충분한 서비스 커버리지 를 확보하는 동시에, 히든 노드의 감소시킬 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따르면 이동하는 스테이션들의 빔포밍 시, 빔포밍 오버헤드(beam forming overhead)를 줄일 수 있으며, 이로써 보다 끊김없는 서비스를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 VHT 무선랜 시스템의 일례에 대한 구성을 간략히 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, VHT 무선랜 시스템과 같은 무선랜 시스템은 하나 또는 그 이상의 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS)를 포함한다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 스테이션(Station, STA)의 집합으로써, 특정 영역을 가리키는 개념은 아니다. 그리고 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선랜 시스템과 같이, MAC(Media Access Control) SAP(Service Access Point)에서 1GHz 이상의 초고속 데이터 처리를 지원하는 BSS를 VHT(Very High Throughput) BSS라고 한다.

VHT BSS도 인프라스트럭쳐 BSS(infrastructure BSS)와 독립 BSS(Independent BSS, IBSS)로 구분할 수 있는데, 도 1에는 인프라스트럭쳐 BSS가 도시되어 있다.

인프라스트럭쳐 BSS(BSS1, BSS2)는 하나 또는 그 이상의 비AP 스테이션(Non-AP STA1, Non-AP STA3, Non-AP STA4), 분산 서비스(Distribution Service)를 제공하는 스테이션인 액세스 포인트(AP STA1, AP STA2), 및 다수의 액세스 포인트(AP STA1, AP STA2)를 연결시키는 분산 시스템(Distribution System, DS)을 포함한다. 인프라스트럭쳐 BSS에서는 AP 스테이션이 BSS의 Non-AP 스테이션 들을 관리한다.

반면, 독립 BSS는 애드-혹(Ad-Hoc) 모드로 동작하는 BSS이다. IBSS는 AP VHT STA을 포함하지 않기 때문에 중앙에서 관리기능을 수행하는 개체(Centralized Management Entity)가 없다. 즉, IBSS에서는 비AP 스테이션들이 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다. IBSS에서는 모든 스테이션이 이동 스테이션으로 이루어질 수 있으며, DS에로의 접속이 허용되지 않아서 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.

스테이션은 IEEE 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 기능 매체로서, 광의로는 AP와 비AP 스테이션(Non-AP Station)을 모두 포함한다. 그리고 후술하는 바와 같은 다중 채널 환경에서 1GHz 이상의 초고속 데이터 처리를 지원하는 스테이션을 VHT 스테이션(VHT STA)이라고 한다. 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 VHT 무선랜 시스템에서는, 상기 BSS에 포함되는 스테이션은 모두 VHT STA이거나 또는 VHT STA과 레거시 스테이션 (예컨대, IEEE 802.11n에 따른 HT STA)이 공존할 수도 있다.

스테이션 중에서 사용자가 조작하는 휴대용 단말은 비AP 스테이션(Non-AP STA; STA1, STA3, STA4, STA5)으로써, 단순히 스테이션이라고 할 때는 비AP 스테이션을 가리키기도 한다. 비AP 스테이션은 단말(terminal), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit, WTRU), 사용자 장비(User Equipment, UE), 이동국(Mobile Station, MS), 휴대용 단말(Mobile Terminal), 또는 이동 가입자 유 닛(Mobile Subscriber Unit) 등의 다른 명칭으로도 불릴 수 있다. 그리고 후술하는 바와 같은 다중 채널 환경에서 1GHz 이상의 초고속 데이터 처리를 지원하는 비AP STA을 Non-AP VHT STA 또는 간단히 VHT STA이라고 한다.

그리고 AP(AP1, AP2)는 해당 AP에게 결합된(Associated) 스테이션을 위하여 무선 매체를 경유하여 DS에 대한 접속을 제공하는 기능 개체이다. AP를 포함하는 인프라스트럭쳐 BSS에서 비AP 스테이션들 사이의 통신은 AP를 경유하여 이루어지는 것이 원칙이나, 다이렉트 링크가 설정된 경우에는 비AP STA들 사이에서도 직접 통신이 가능하다.

AP는 엑세스 포인트라는 명칭 외에 집중 제어기, 기지국(Base Station, BS), 노드-B, BTS(Base Transceiver System), 또는 사이트 제어기 등으로 불릴 수도 있다. 그리고 후술하는 바와 같은 다중 채널 환경에서 1GHz 이상의 초고속 데이터 처리를 지원하는 AP를 VHT AP라고 한다.

복수의 인프라스트럭쳐 BSS는 분산 시스템(Distribution System, DS)을 통해 상호 연결될 수 있다. DS를 통하여 연결된 복수의 BSS를 확장 서비스 세트(Extended Service Set, ESS)라 한다. ESS에 포함되는 스테이션들은 서로 통신할 수 있으며, 동일한 ESS 내에서 비AP 스테이션은 끊김 없이 통신하면서 하나의 BSS에서 다른 BSS로 이동할 수 있다.

DS는 하나의 AP가 다른 AP와 통신하기 위한 메커니즘으로서, 이에 의하면 AP가 자신이 관리하는 BSS에 결합되어 있는 스테이션들을 위해 프레임을 전송하거나 또는 어느 하나의 스테이션이 다른 BSS로 이동한 경우에 프레임을 전달하거나 유선 네트워크 등과 같은 외부 네트워크와 프레임을 전달할 수가 있다. 이러한 DS는 반드시 네트워크일 필요는 없으며, IEEE 802.11에 규제된 소정의 분산 서비스를 제공할 수 있다면 그 형태에 대해서는 아무런 제한이 없다. 예컨대, DS는 메쉬 네트워크와 같은 무선 네트워크이거나 또는 AP들을 서로 연결시켜 주는 물리적인 구조물일 수도 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 후술하는 실시예에서는 무선랜 시스템에서의 CP(central point)와 스테이션 간의 빔포밍 및 빔포밍 정보 제공 방법에 관하여 설명하도록 한다. 여기서 CP는 IEEE 802.11 에서 AP(Access Point)와 유사한 역할을 하는 단말로써, BSS(Basic Service Set)의 코디네이터(coordinator)의 역할을 한다.

도 2는 빔 트레이닝 절차를 예시한 도면이다.

앞서 언급한 바와 같이, 60GHz 대역을 사용하는 VHT 무선랜 시스템에서, 서비스 커버리지가 좁은 단점을 보완하기 위하여 방향성 안테나(Directional Antenna)를 사용하는 것이 고려되고 있다. 방향성 안테나는, 전방향(omni-directional) 안테나와 대비되는 것으로서, 빔포밍(Beam Forming) 기술을 이용하여 특정한 방향으로만 신호를 전송하는 것을 가리킨다.

빔포밍 기술을 이용하기 위해서는 빔 트레이닝 시퀀스(Beam Training Sequence)를 이용하는 빔포밍 과정을 미리 수행할 필요가 있는데, 빔 트레이닝 시퀀스를 도 2를 참조하여 설명하도록 한다. 여기서 빔포밍 기술의 구체적인 구현 방 법에 대해서는 아무런 제한이 없으며 빔포밍 기술에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

방향성 안테나를 이용하여 수신기가 있는 소정의 방향으로만 신호를 전송할 경우, 보다 먼 거리까지 신호를 성공적으로 보낼 수가 있다. 이와 같이, 방향성 안테나를 사용하여 서로 통신하고자 하는 장치들 사이에서는 신호의 송수신 이전에 빔 트레이닝 시퀀스를 이용하는 빔포밍 과정이 먼저 수행된다.

도 2를 참조하여 설명하는 빔 트레이닝 절차(Beam training procedure)는 크게 전송 섹터 스윕(Transmission(TX) Sector Sweep) 단계(S210), 링크 정제 반복(Link Refinement Iteration) 단계(S220)를 거쳐 완료된다.

전송 섹터 스윕 단계(S210)에서, 전송기는 섹터 스윕(sector sweep)을 수행하고, 수신기는 준전방향 수신(quasi-omni RX) 모드에서 동작한다. 여기서 수신기는 데이터 프레임을 수신하는 스테이션인 수신 스테이션(receiving STA)을, 전송기는 데이터 프레임을 전송하는 스테이션인 전송 스테이션(transmitting STA)을 의미할 수 있다. 수신 스테이션과 전송 스테이션, 또는 수신기와 송신기는 상대적인 개념으로서, 데이터 프레임의 전송 방향에 따라 언제든지 바뀔 수 있다. 이는 이하에서도 마찬가지로 적용된다.

섹터 스윕(Sector Sweep)이란, 빔 방향(beam direction)이나 빔 섹터 (beam sector)를 전환(switch)하면서 관리 프레임(management frame)을 전송하여 전송 다이버시티 이득(TX diversity gain)을 점검하는 것을 말한다. 이때, 수신기는 전방향 모드에 가깝게 전환하여 송신기의 전송 다이버시티 이득 점검에 협조한다.

섹터 스윕 후, 전송 스테이션은 링크 정제 반복(Link Refinement Iteration) 단계(S220)에서 수신 다이버시티 이득(RX diversity gain)을 점검한다. 전송 섹터 스윕 과정에서 설정한 최적의 전송 빔 방향(TX beam-direction)에 대해서, 수신기는 빔 방향이나 빔 섹터를 전환(switch)해가면서 관리 프레임을 수신한다. 이 과정을 통해 수신기 최적의 수신 빔 방향(RX beam-direction)을 설정할 수 있다.

최적의 수신 빔 방향을 설정한 수신기는, 이어서 송신기로 하여금 전송 트레이닝을 다시 수행하게 한다.

상술한 절차를 반복하면서, 수신기와 송신기는 전송 다이버시티 이득(TX diversity gain), 수신 다이버시티 이득(RX diversity gain)을 최대로 할 수 있는 전송 빔 방향(TX beam-direction)과 수신 빔 방향(RX beam-direction)을 설정할 수 있게 된다.

이와 같이 이동하는 스테이션의 위치 등에 대한 아무런 사전 정보 없이 전체 방향에 대하여 빔 트레이닝 시퀀스를 이용하여 빔포밍 과정을 수행한다면 빔포밍에 따른 오버헤드가 상당히 커질 것을 예측할 수 있다. 게다가 이러한 빔포밍 과정의 오버헤드는 서비스 커버리지를 보다 확장시키기 위하여 빔-폭(Beam-width)을 좁힐 경우에 더욱 증가하게 된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 빔포밍 정보 제공 방법을 나타낸 도면이다.

앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면 VHT 무선랜 시스템에서 스테이션들은 다른 스테이션으로 전송되는 신호를 엿들을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 빔포밍 정보 제공 방법을 설명하기 위해 VHT 무선랜 시스템에서 다음과 같은 상황을 가정한다. CP는 제2 스테이션으로 데이터 프레임을 전송하고 있으며, 제1 스테이션은 CP로부터 제2 스테이션으로 전송되는 데이터 프레임들을 엿들을 수 있다. 그리고 여기서, 제1 스테이션은 이동 중이다.

우선, CP가 제2 스테이션으로 데이터 프레임을 전송한다(S310). 그러면 제1 스테이션은 제2 스테이션으로 전송되는 데이터 프레임을 엿들을 수 있다(S320)

여기서, 제1 스테이션은 제2 스테이션으로 전송되는 데이터 프레임을 엿듣는 것과 별개로, 제1 스테이션으로 전송되도록 의도된 데이터 프레임을 CP로부터 수신할 수 있다. 제1 스테이션으로 전송되도록 의도된 데이터 프레임을 편의상 제1 데이터 프레임, 제2 스테이션으로 전송되도록 의도되었고 제1 스테이션이 엿들은 데이터 프레임을 제2 데이터 프레임이라고 지칭할 수 있다.

그러면 제1 스테이션은 수신한 제1 데이터 프레임의 신호 세기와 엿들은 제2 데이터 프레임의 신호 세기를 비교하여 측정 보고 메시지 또는 빔포밍 정보를 CP로 전송할 것인지 여부를 결정하거나, 측정 결과에 따라 측정 보고 메시지 또는 빔포밍 정보를 생성할 수 있다.

일반적인 경우 무선랜 시스템에서 스테이션들은 수신한 데이터 프레임에 기재되어 있는 MAC 어드레스(MAC address)를 자신의 MAC 어드레스와 비교한다. 비교 결과, 양자가 서로 상이한 경우 그 데이터 프레임이 자신에게 전송되도록 의도된 것이 아니라고 판단하여 그 데이터 프레임을 드롭(drop)시킨다. 본 발명에서는 드 롭될 데이터 프레임 역시 신호 세기 측정의 대상이 된다.

제1 스테이션은 엿들은 데이터 프레임의 신호 세기를 측정한다(S330). 본 발명의 실시예에 따른 빔포밍 방식을 지원하는 스테이션은 수신한 모든 프레임들(드롭된 프레임(dropped frame)을 포함)에 대해서, 일정 시간 동안 프레임들의 수신 어드레스(Receiver Address)와 신호 세기(Signal Strength)를 기록한다. 측정 및 기록되는 신호 세기의 예로는 RCPI(received channel power indicator), RSNI(received signal to noise indicator) 등이 있다.

제1 스테이션은 CP가 제1 스테이션으로 전송한 데이터 프레임의 신호 세기와 다른 스테이션(예컨대 제2 스테이션)으로 전송한 데이터 프레임을 엿들어서 측정한 신호 세기를 비교한다.

만일 제1 스테이션으로 전송된 프레임의 신호 세기보다 제2 스테이션으로 전송된 프레임의 신호 세기가 크다면, 제1 스테이션을 향해 설정된 빔포밍 벡터(beam-forming vector)가 최적화 되지 않았다는 것으로 해석될 수 있다. 따라서 제1 스테이션은 빔포밍을 다시 수행할 필요가 있으며, 빔포밍을 위해 제1 스테이션은 제2 스테이션으로 전송된 프레임의 신호 세기와 해당 프레임의 MAC 어드레스 정보를 CP에게 알려준다.

즉 제1 스테이션은 상술한 신호 측정 결과에 따라 제1 스테이션과 CP간의 빔포밍을 위한 사전 정보를 CP로 보고한다(S340). 제1 스테이션은 CP로 측정 보고 메시지를 전송함으로써 신호 측정 결과를 CP에 알릴 수 있다.

여기서 측정 보고 메시지는 무선 측정 보고 프레임의 포맷(Radio Measurement Report frame format)을 가질 수 있다. 무선 측정 보고 프레임의 포맷에 관하여서는 도 8 이하의 도면들을 참조하여 후술하도록 한다.

제1 스테이션으로부터 빔포밍 정보를 제공받은 CP는 빔포밍 정보에 따라 제1 스테이션과의 빔 포밍을 다시 수행하고(S350), 이에 따라 제1 스테이션과 데이터 프레임을 송수신한다. 즉 제2 스테이션으로의 빔포밍 벡터가 제1 스테이션과의 빔포밍을 위한 사전 정보로 이용될 수 있으며, 제1 스테이션이 제공하는 빔포밍 정보를 이용하면 제1 스테이션으로의 빔포밍 시 오버헤드를 경감시킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 빔포밍 정보 제공 방법을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하여서는 스테이션이 CP로 빔포밍 정보를 제공하는 것이 CP에 의해 트리거 되는 경우의 실시예를 설명하도록 한다.

도 3을 참조하여 설명한 실시예와 마찬가지로, CP는 제2 스테이션으로 데이터 프레임을 전송하고 있으며, 제1 스테이션은 CP로부터 제2 스테이션으로 전송되는 데이터 프레임들을 엿들을 수 있다. 그리고 제1 스테이션은 이동 중이다.

우선, CP가 제2 스테이션으로 데이터 프레임을 전송한다(S410). 그러면 제1 스테이션은 제2 스테이션으로 전송되는 데이터 프레임을 엿들을 수 있다(S420). 그리고

제1 스테이션은 CP로부터 측정 요청 메시지를 받는다(S430). 그런데 제1 스테이션이 측정 요청 메시지를 받는 시점은 제2 스테이션과 CP간의 데이터 프레임 전송 시점 또는 제1 스테이션이 제2 스테이션으로 전송되는 데이터 프레임을 엿들은 시점과는 무관하며 그 전이나 후로 한정될 필요는 없다.

측정 요청 메시지에는 신호 세기 측정이 수행될 조건 또는 신호 세기 측정 여부의 판단 기준 등에 대한 정보가 포함되어 있을 수 있으며, 신호 세기 측정의 대상이 되는 채널에 관한 정보 등이 포함될 수 있다.

즉 엿들은 데이터 프레임에 대한 측정 보고가 CP에 의해 트리거(trigger) 된다. CP가 제1 스테이션으로 전송하는 측정 요청 메시지는 무선 측정 요청 프레임의 포맷(Radio Measurement Request frame format)을 가질 수 있다. 무선 측정 요청 프레임 포맷에 관하여서는 이후 도 5 이하의 도면을 참조하여 후술하도록 한다.

제1 스테이션은 엿들은 데이터 프레임의 신호 세기를 측정한다(S440). 측정 대상이 되는 신호 세기의 종류나, 신호 세기 측정 방식 등은 도 3을 참조하여 설명한 실시예와 동일하게 적용될 수 있다. 다만 측정을 트리거하기 위해 CP가 제1 스테이션으로 전송한 측정 요청 메시지에 포함된 내용에 따라 측정 방식이나 측정 대상 등의 CP가 요구하는 빔포밍 정보가 제어될 수는 있다. 또한 측정 요청 메시지에는 측정 대상이 되는 데이터 프레임을 수신할 수신 스테이션의 어드레스 정보, 측정된 신호 세기와 비교할 기준 신호 세기에 대한 정보 등이 포함될 수 있다.

한편, 제1 스테이션은 제2 스테이션으로 전송되는 데이터 프레임을 엿듣는 것과 별개로, 제1 스테이션으로 전송되도록 의도된 데이터 프레임을 CP로부터 수신할 수 있다. 제1 스테이션으로 전송되도록 의도된 데이터 프레임을 편의상 제1 데이터 프레임, 제2 스테이션으로 전송되도록 의도되었고 제1 스테이션이 엿들은 데 이터 프레임을 제2 데이터 프레임이라고 지칭할 수 있다.

그러면 제1 스테이션은 수신한 제1 데이터 프레임의 신호 세기와 엿들은 제2 데이터 프레임의 신호 세기를 상호 비교하여 측정 보고 메시지 또는 빔포밍 정보를 CP로 전송할 것인지 여부를 결정하거나, 측정 결과에 따라 측정 보고 메시지 또는 빔포밍 정보를 생성할 수 있다.

또는 제1 스테이션은 측정 보고 메시지를 전송할 것인지 여부를 결정하거나 빔포밍 정보를 생성함에 있어서, 측정 요청 메시지에 포함된 기준 신호 세기를 제1 데이터 프레임의 신호 세기와 비교하거나 제2 데이터 프레임의 신호 세기와 비교하여 그 비교 결과를 이용할 수도 있다.

제1 스테이션은 CP가 전송한 측정 요청 메시지에 대한 응답으로 측정 보고 메시지를 CP로 전송한다(S450). 측정 보고 메시지는 신호 측정 결과에 따른 제1 스테이션과 CP간의 빔포밍을 위한 사전 정보를 포함한다.

여기서 측정 보고 메시지는 무선 측정 보고 프레임의 포맷(Radio Measurement Report frame format)을 가질 수 있다. 무선 측정 보고 프레임 포맷에 관하여서는 도 8 이하의 도면들을 참조하여 후술하도록 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 전송되는 측정 요청 메시지를 나타낸 도면이다.

앞서 설명한대로, 측정 요청 메시지는 무선 측정 요청 프레임의 포맷(Radio Measurement Request frame format)을 가질 수 있다.

무선 측정 요청 프레임은 카테고리(Category) 필드(510), 액션(Action) 필드(520), 다이알로그 토큰(Dialog Token) 필드(530), 반복 횟수(Number of Repetitions) 필드(540), 그리고 측정 요청 요소(Measurement Request Element) 필드(550)를 포함한다.

카테고리 필드(510)는 해당 프레임의 카테고리를 나타내는데, 따라서 여기서는 해당 프레임이 무선 측정을 위한 것임을 나타낼 수 있다. 액션 필드(520)는 해당 프레임에 의해 수행될 동작을 나타내는데, 따라서 여기서는 측정 요청을 내용으로 한다. 액션 필드(520)를 통해 해당 프레임이 무선 측정을 요청하는 동작을 수행하는 것임을 나타낼 수 있다.

다이알로그 토큰 필드(530)는 0이 아닌 값으로 설정되는데, 무선 측정 요청인지 보고인지를 나타낼 수 있는 값으로 다이알로그 토큰 필드(530)의 필드값을 무선 측정 요청을 전송하는 측, 즉 CP가 선택할 수 있다.

반복 횟수 필드(540)는 해당 프레임 내의 모든 측정 요청 요소를 위해 요청된 반복의 횟수를 나타낸다. 반복 횟수 필드(540)의 필드값에 따라 측정 요청 요소가 측정이 취소(cancel)되거나 폐기(supersede)될 때까지 계속 반복되거나 아니면 한번에 실행됨을 의미할 수 있다. 예컨대 반복 횟수 필드(540)의 필드값이 0인 경우, 이는 측정 요청 요소들이 반복 없이 한번에 실행됨을 의미한다.

측정 요청 요소 필드(550)는 0 또는 그 이상의 측정 요청 요소들을 가질 수 있다. 측정 요청 프레임 내의 측정 요청 요소의 길이나 수는 허용된 MMPDU(MAC management protocol data unit)의 크기에 의해 제한된다. 측정 요청 요소 필드(550)는 수신 스테이션(receiving STA)이 측정 요청 요소에 의해 특정된 측정 동작(measurement action)을 수행할 것을 요청하는 내용을 포함한다. 본 발명의 실시예에 따르면 제1 스테이션이 측정 요청 메시지를 수신하는 스테이션으로서, 수신 스테이션에 해당된다. 측정 요청 요소 필드에 관한 보다 상세한 설명은 이하의 도 6을 참조하여 하도록 한다.

도 6은 도 5에 도시된 무선 측정 요청 프레임의 측정 요청 요소 필드(550)를 나타낸 도면이다.

측정 요청 요소 필드(550)는 복수의 서브 필드들을 포함할 수 있는데, 이러한 서브 필드에는 요소 아이디(Element ID) 필드(610), 길이(Length) 필드(620), 측정 토큰(Measurement Token) 필드(630), 측정 요청 모드(Measurement Request Mode) 필드(640), 측정 타입(Measurement Type) 필드(650), 측정 요청(Measurement Request) 필드(660) 등이 있을 수 있다.

측정 요청 요소 필드(550)는 수신 스테이션(receiving STA)이 측정 요청 요소에 의해 특정된 측정 동작(measurement action)을 수행할 것을 요청하는 내용을 포함한다. 이러한 측정 요청 요소 필드(550)는 스펙트럼 관리 측정 요청 프레임(Spectrum Management Measurement Request frame)에 포함되거나, 무선 측정 요청 프레임(Radio Measurement Request frame)에 포함될 수 있는데, 본 발명의 실시예에 따르면 측정 요청 요소는 무선 측정 요청 프레임에 포함된다.

여기서 요소 아이디 필드(610)는 해당 요소가 상술한 무선 측정 요청 프레임 에 포함되는 측정 요청 요소임을 나타내는 식별자에 해당된다.

길이 필드(Length field)(620)는 다양한 필드값을 가지며, 그 필드값은 측정 요청 필드(Measurement Request field)의 길이에 따라 달라진다. 길이 필드의 최소값은 3인데, 이는 0 옥텟의 측정 요청 필드의 최소 길이에 기초한다.

측정 토큰(Measurement Token) 필드(630)는 0이 아닌 필드값으로 설정되는데, 이 값은 특정 측정 요청 프레임에 포함되어 전송되는 측정 요청 요소들과는 다른 값이다.

측정 요청 모드 필드(640)는 1비트 필드로서 측정 요청을 하거나 받는 스테이션들의 상태를 허가 비트(enable bit), 요청 비트(request bit), 보고 비트(report bit) 등의 여러 비트들을 이용하여 나타내는 필드이다.

측정 타입(Measurement Type) 필드(650)는 해당 프레임 또는 해당 필드가 측정 요청인지 아니면 측정 보고인지를 나타내는 숫자로 설정된다.

측정 요청(Measurement Request) 필드(660)는 측정의 대상의 되는 채널, 측정 시간 등에 대한 정보를 포함하는데, 측정 요청 필드에 관하여서는 이하 도 6에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 7은 도 6에 도시된 프레임 요청 요소를 나타낸 도면이다. 프레임 요청은 상술한 측정 요청 필드(660)에 포함된다.

프레임 요청은 복수의 필드들을 포함한다. 프레임 요청에 포함되는 필드들은 다음과 같다. 규제 클래스(Regulatory Class) 필드(710), 채널 넘버 필드(720), 임 의화된 인터벌 필드(Randomization Interval Field)(730) 및 측정 지속 시간 필드(740)가 측정 요청 필드에 포함되며, MAC 어드레스 필드(750)가 더 포함된다.

규제 클래스 필드(Regulatory Class Field)(710)는 측정 요청이 적용될 채널들의 집합(channel set)을 나타낸다. 규제 클래스 필드와 함께 채널 넘버 필드는 채널 주파수 및 측정 요청이 적용되는 간격을 특정한다.

채널 넘버 필드(720)는 측정 요청이 적용될 채널의 숫자를 나타낸다.

임의화된 인터벌(Randomization Interval) 필드(730)는 측정에 앞선 우선순위를 가지는 임의의 지연의 상한(upper bound)을 특정한다.

측정 지속시간(Measurement Duration) 필드(740)는 측정 요청의 지속시간을 나타내는데, 여기서 지속 시간은 스테이션 또는 AP에 의해 선호되는(preferred) 지속시간이거나 강제적으로 정해진(mandatory) 지속시간일 수 있다.

MAC 어드레스 필드(750)는 선택적으로 포함되는 필드로서, 본 발명의 실시예의 경우에는 데이터 프레임을 엿듣는 제1 스테이션이 아닌 데이터 프레임을 수신하기로 되어 있는 제2 스테이션, 즉 수신기의 MAC 어드레스를 나타낼 수 있다.

즉 MAC 어드레스 필드(750)를 통해 CP는 측정 요청 메시지를 전송하면서 제1 스테이션에게 제2 스테이션으로 전송될 데이터 프레임을 엿들은 후 이에 대한 셀 측정을 수행하도록 지시 또는 요청할 수 있게 된다.

이러한 의미에서 MAC 어드레스 필드(750)를 본 발명의 실시예에서는 “트리거 보고 필드”라는 명칭으로 지칭할 수 있으며, 이에 대해서는 이하의 도 8에서 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 8은 도 7의 프레임 요청 필드에 포함되는 트리거 보고 필드(Trigger Reporting Field)를 나타낸 도면이다.

만일 측정 동작이 CP에 의해 트리거되는 경우, 프레임 요청 요소에는 트리거 보고 필드가 포함된다. 트리거 보고 필드는 타겟 RCPI(received channel power indicator) 필드(810), 타겟 RSNI(received signal to noise indicator) 필드(820), 타겟 수신기 MAC 어드레스(Target Receiver MAC Address) 필드(830), 트리거 타임아웃(Trigger Timeout) 필드(840) 등의 서브필드들을 포함할 수 있다.

RCPI는 수신된 프레임에 대해 그 프레임을 수신하기 위해 사용된 안테나 커넥터(antenna connector)로 그 채널 상에서 측정한 총 채널 파워(신호, 노이즈와 간섭 등을 포함)를 나타내는 식별자이다.

RSNI는 데이터 프레임 수신 시, 신호 대 노이즈와 간섭의 합의 비율을 나타내는 식별자이다. RSNI는 데이터 프레임을 수신하기 위해 사용된 안테나 커넥터로 데이터 프레임이 수신된 채널 상에서 측정된 수신 신호의 파워 대비 노이즈와 간섭의 합의 비율에 의하여 정의된다.

트리거 보고 필드는 제1 스테이션이 신호 세기 측정을 수행할 것인지 여부를 결정하는 기준을 제공할 수 있다.

예컨대 타겟 RCPI 필드(810)의 타겟 RCPI 값이 0이 아닌 경우와 0인 경우로 나누어, 우선 타겟 RCPI가 0이 아닌 경우, 엿들은 데이터 프레임의 RCPI가 타겟 RCPI보다 클 경우, 제1 스테이션은 측정 요청 메시지에 대해 응답한다. 측정 보고 메시지를 전송함으로써 응답할 수 있다.

또한, 타겟 RCPI의 값이 0인 경우에는 제1 스테이션은 제1 스테이션을 향해 전송된 데이터 프레임의 신호 세기와 다른 스테이션(즉, 제2 스테이션)를 향해 전송된 데이터 프레임을 엿들어서 측정한 신호 세기를 비교한다. 양자를 비교한 결과, 다른 스테이션으로 전송되는 데이터 프레임을 엿들어서 측정한 신호 세기가 더 센 경우, CP의 측정 요청에 대하여 응답한다. 이 경우에도 역시 측정 보고를 통해 응답할 수 있다.

또한 타겟 RSNI 필드(820)의 타겟 RSNI 값 역시 0인 경우와 0이 아닌 경우로 나누어서, 타겟 RSNI 값이 0 이 아닌 경우에는 수신한 데이터 프레임의 RSNI 값이 타겟 RSNI 값보다 클 경우, 측정 요청 메시지에 응답한다. 그리고 타겟 RSNI 값이 0인 경우, 다른 스테이션을 향해 전송된 데이터 프레임의 RSNI 값과 자신을 향해 전송된 데이터 프레임의 RSNI를 비교하여 엿들은 데이터 프레임의 신호 세기가 더 클 경우 측정 요청에 대하여 응답한다. 스테이션은 측정 보고 메시지를 CP로 전송함으로써 측정 요청에 대해 응답할 수 있다.

그리고 타겟 수신기 MAC 어드레스(Target Receiver MAC Address) 값이 0 이 아닌 경우, 수신한 데이터 프레임의 수신기 어드레스(Receiver Address)가 타겟 수신기 MAC 어드레스와 같은 경우, 측정 요청에 대해 응답할 수 있다.

트리거 타임아웃(Trigger Timeout) 필드(840)는 트리거 컨디션(Trigger condition)이 만족되었을지라도 스테이션이 측정 요청에 대하여 일시적으로 응답하지 않는 시간을 의미한다. 따라서 스테이션은 CP의 측정 요청에 대하여 응답한 직 후에 트리거 타임아웃에 따른 시간이 경과하지 않았다면, 트리거 컨디션이 충족되었을지라도 측정 요청에 대하여 응답하지 않는다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 전송되는 측정 보고 메시지를 나타낸 도면이다. 측정 보고 메시지는 측정 요청 메시지에 대한 응답으로 스테이션이 CP로 전송된다.

도 9를 참조하여 설명하는 실시예에서는 측정 보고 프레임은 802.11의 액션 프레임 바디 포맷(Action frame body format)을 사용한다. 또한 무선 측정 보고 프레임은 무선 측정 요청(Radio Measurement Request frame)을 수신한 스테이션이 이에 대한 응답으로 전송하거나, 트리거된(triggered) 자율적인(autonomous) 측정 보고를 제공하는 스테이션에 의하여 전송된다.

무선 측정 보고 프레임은 카테고리(Category) 필드(910), 액션(Action) 필드(920), 다이알로그 토큰(Dialog Token) 필드(930) 및 측정 보고 요소(Measurement Report Element) 필드(940)를 포함한다.

우선, 카테고리 필드(910)는 무선 측정 카테고리를 나타낸다. 측정 보고는 스펙트럼 관리 측정 보고 프레임(Spectrum Management Measurement Report frame)에 포함되거나, 무선 측정 보고 프레임(Radio Measurement Report frame)에 포함될 수 있는데, 본 발명의 실시예에 따르면 측정 보고는 무선 측정 보고 프레임에 포함된다. 무선 측정 카테고리는 여기서 나타난 측정 보고가 무선 측정 보고 프레임에 포함되는 것임을 의미한다.

액션 필드(Action field)(920)는 해당 프레임이 무선 측정 보고를 위한 것임을 나타내기 위해 사용된다.

다이알로그 토큰(Dialog Token) 필드(930)의 필드값은 상응하는(corresponding) 무선 측정 요청 프레임에 따라 설정된다.

무선 측정 보고 프레임이 무선 측정 요청에 대한 응답으로 전송되지 않는 경우, 다이알로그 토큰은 0의 값으로 세팅된다. 측정 보고 요소(Measurement Report Elements) 필드(940)는 하나 또는 그 이상의 측정 보고 요소(Measurement Report element)를 포함한다. 하나의 무선 측정 보고 프레임 내에서 측정 보고 요소의 길이와 갯수는 허용된 최대의 MMPDU(MAC management protocol data unit)의 크기에 의해 제한된다. 측정 보고 요소 필드(940)에 관해서는 이하의 도 10을 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 10은 도 9에 도시된 측정 보고 요소 필드(940)를 나타낸 도면이다.

측정 보고 요소 필드(940)는 복수의 서브 필드들을 포함하는데, 그 서브 필드들에는 요소 아이디(Element ID) 필드(1010), 길이(Length) 필드(1020), 측정 토큰(Measurement Token) 필드(1030), 측정 보고 모드(Measurement Report Mode) 필드(1040), 측정 타입(Measurement Type) 필드(1050), 측정 보고(Measurement Report) 필드(1060) 등이 있다.

측정 보고 요소 필드(940)는 수신 스테이션(receiving STA)이 측정 보고 요소에 의해 특정된 측정 동작(measurement action)을 수행할 것을 요청하는 내용을 포함한다. 이러한 측정 보고 요소 필드(550)는 스펙트럼 관리 측정 보고 프레임(Spectrum Management Measurement Request frame)에 포함되거나, 무선 측정 보고 프레임(Radio Measurement Request frame)에 포함될 수 있는데, 본 발명의 실시예에 따르면 측정 보고 요소는 무선 측정 보고 프레임에 포함된다.

여기서 요소 아이디 필드(1010)는 해당 요소가 상술한 무선 측정 보고 프레임에 포함되는 측정 보고 요소임을 나타내는 식별자에 해당된다.

길이 필드(Length field)(1020)는 다양한 필드값을 가지며, 그 필드값은 측정 보고 필드(Measurement Report field)의 길이에 따라 달라진다. 길이 필드의 최소값은 3인데, 이는 0 옥텟의 측정 보고 필드의 최소 길이에 기초한다.

측정 토큰(Measurement Token) 필드(1030)는 0이 아닌 필드값으로 설정되는데, 이 값은 특정 측정 보고 프레임에 포함되어 전송되는 측정 보고 요소들과는 다른 값이다. 측정 보고 모드 필드(1040)는 1비트 필드로서 측정 보고를 하거나 받는 스테이션들의 상태를 허가 비트(enable bit), 보고 비트(report bit), 보고 비트(report bit) 등의 여러 비트들을 이용하여 나타내는 필드이다.

측정 타입(Measurement Type) 필드(1050)는 해당 프레임 또는 해당 필드가 측정 요청인지 아니면 측정 보고인지를 나타내는 숫자로 설정된다. 여기서는 측정 타입 필드는 해당 메시지가 측정 보고에 해당됨을 나타내게 된다.

또한 측정 보고 필드(1060)가 포함되는데, 측정 보고 필드에는 측정 시간이나 측정 지속시간, 측정 대상이 되는 데이터 프레임, 그 데이터 프레임의 목적지(수신 스테이션) 등에 대한 정보 등 측정 결과 또는 측정 보고에 필요한 정보들이 포함된다. 측정 보고 필드(1060)에 대하여는 이하의 도 11을 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 11은 도 10에 도시된 측정(프레임) 보고 필드를 나타낸 도면이다.

측정 보고 필드는 규제 클래스(Regulatory Class) 필드(1110), 채널 넘버(Channel Number) 필드(1120), 실제 측정 시작 시간(Actual Measurement Start Time) 필드(1130), 측정 지속 시간(Measurement Duration) 필드(1140), 프레임 보고 엔트리(Frame Report Entry) 필드(1150) 등의 서브 필드들을 포함한다.

규제 클래스 필드(1110)에 나타난 규제 클래스는 측정 요청의 대상이 되는 채널 셋을 나타낸다. 컨트리(country), 규제 클래스 및 채널 넘버는 측정 요청의 대상이 되는 채널들의 채널 주파수와 간격(spacing)을 함께 특정한다.

채널 넘버 필드(1120)는 측정 보고의 대상이 되는 채널들을 지시한다. 채널 넘버는 규제 클래스 필드에 따라 정의된다.

실제 측정 시작 시간 필드(1130)는 신호 세기를 측정하는 스테이션(즉 제1 스테이션)의 측정이 시작된 시간의 TSF(타이밍 동기화 기능, timing synchronization function) 타이머값으로 설정된다. TSF 타이머는 BSS 내의 스테이션들의 동기를 맞추기 위해 사용되는 타이머이다. 하나의 BSS 내의 모든 스테이션들은 동기화되어 공통된 메커니즘을 사용하는 공통된 시계를 사용한다. TSF는 모든 스테이션들을 위한 타이머들이 동일한 BSS 동기화가 이루어져 있도록 한다. 모든 스테이션들은 로컬 TSF 타이머를 지속시킨다.

측정 지속 시간 필드(1140)는 프레임 보고가 한 단위 TU 동안 프레임 보고가 측정되고 표현되는 동안의 지속 시간을 나타낸다. 그리고 프레임 보고 엔트리 필드(1150)에 관하여는 이하 도 12 및 도 13을 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 12는 본 발명의 프레임 보고 엔트리(1150)를 나타낸 도면이다.

프레임 보고 엔트리(1150)는 전송 어드레스(Transmitter Address) 필드(1210), BSSID 필드(1220), PHY 타입(Physical Type) 필드(1230), 평균 RCPI(Average RCPI) 필드(1240), 최후 RSNI(Last RSNI) 필드(1250), 최후 RCPI(Last RCPI) 필드(1260), 안테나 아이디(Antenna ID) 필드(1270), 프레임 카운트(Frame Count) 필드(1280) 등의 서브 필드들을 포함할 수 있다.

전송 어드레스(Transmit Address) 필드(1210)는 보고되는 프레임의 전송기의 어드레스(Transmitter Address, TA) 정보를 포함한다.

BSSID 필드(1220)는 보고되는 프레임의 BSSID 정보를 포함한다.

물리 타입(PHY Type) 필드(1230)는 보고되는 프레임을 위한 물리 매체(physical medium)의 타입을 나타내는 정보이다.

평균 RCPI(Average RCPI) 필드(1240)는 수신(received) 및 카운트된(counted) 프레임의 수신 채널 파워의 평균값을 나타낸다. 평균 RCPI(Average RCPI)는 dBm(decibel milliwatte) 단위로 보고될 수 있다.

최후 RSNI(Last RSNI) 필드(1250)는 프레임 보고 엔트리에서 카운트 된 프레 임 중 가장 최근에 측정된 프레임의 신호 대 잡음의 수치(indication)를 나타내는 정보이다.

최후 RCPI(Last RCPI) 필드(1260)는 프레임 보고 엔트리에서 카운트 된 프레임 중 가장 최근에 측정된 프레임의 수신 채널 파워를 나타낸다. 최후 RCPI도 dBm 단위로 보고될 수 있다.

안테나 아이디(Antenna ID) 필드(1270)는 해당 프레임 보고 엔트리에서 카운트된 가장 최근에 측정된 프레임을 수신하는 데에 사용되는 안테나의 식별 번호(identifying number)에 대한 정보를 포함한다. 측정 보고에 포함되는 안테나 아이디는 측정 보고를 위해 사용되는 안테나를 식별하기 위한 정보이다.

프레임 보고에서, 안테나 아이디는 보고된 프레임을 수신하기 위해 사용되는 안테나를 식별시킨다. 안테나 아이디의 유효 범위는 1에서 254 사이이다. 안테나 아이디의 값이 0인 경우 이는 안테나 아이디를 식별할 수 없음을 의미한다. 안테나 아이디의 값이 255인 경우, 측정 도중에 안테나가 변경되는 등의 원인으로 인해 해당 측정이 복수의 안테나에 의해 만들어졌음을 의미한다.

프레임 카운트(Frame Count) 필드(1280)는 지시된 전송기 어드레스(Transmit Address)와 BSSID로 측정 지속시간(measurement duration) 동안 수신된 데이터와 관리 프레임의 수를 의미한다.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임 보고 엔트리(1150)의 포맷을 나타낸 도면이다.

도 13을 참조하여 설명하는 프레임 보고 엔트리(1150)는 전송 어드레스(Transmit Address) 필드(1310), 수신 어드레스(Receive Address) 필드(1320), BSSID(Basic Service Set Identification) 필드(1330), PHY 타입(Physical Type) 필드(1340), 평균 RCPI(Average RCPI) 필드(1350), 최후 RSNI(Last RSNI) 필드(1360), 최후 RCPI(Last RCPI) 필드(1370), 안테나 아이디 필드(1380), 프레임 카운트 필드(1390) 등의 서브 필드들을 포함할 수 있다.

즉 도 12를 참조하여 설명한 프레임 보고 엔트리에 비하여 수신 어드레스 필드(1320)가 추가된다. 수신 어드레스 필드(1320)를 제외한 나머지 서브필드들(전송 어드레스(Transmit Address) 필드(1310), BSSID(Basic Service Set Identification) 필드(1330), PHY 타입(Physical Type) 필드(1340), 평균 RCPI(Average RCPI) 필드(1350), 최후 RSNI(Last RSNI) 필드(1360), 최후 RCPI(Last RCPI) 필드(1370), 안테나 아이디 필드(1380), 프레임 카운트 필드(1390))는 도 12에서 설명한 서브필드들과 동일하므로 이들 서브필드에 관한 중복된 설명은 생략하도록 한다.

수신 어드레스 필드(1320)는 제1 스테이션이 엿들은 데이터 프레임이 원래 전송되도록 의도된 스테이션인 제2 스테이션의 MAC 어드레스를 나타낸다.

따라서 측정 보고 메시지를 수신함으로써 수신 어드레스 정보가 포함된 프레임 보고 엔트리를 수신한 CP는 해당 수신 어드레스에 상응하는 스테이션의 빔포밍 정보를 바로 제1 스테이션의 빔포밍에 이용할 수 있다. 여기서 수신 어드레스에 상응하는 스테이션은 제2 스테이션이 되며, CP는 제2 스테이션으로의 빔포밍 벡터를 제1 스테이션에 적용하게 된다.

도 14는 이동통신 기기(50)의 블록도를 나타낸다. 여기서 이동통신 기기는 제1 스테이션, 제2 스테이션 등의 스테이션일 수 있으며 상술한 본 발명의 실시예에 따른 전송 기회의 절단을 위한 통신 방법들을 수행할 수 있다. 즉 이동통신 기기(50)는 본 발명의 일 실시예에 따른 빔포밍 정보 제공 단말일 수 있다. 또한 이동통신 기기는 스테이션 또는 단말 등의 명칭으로 불릴 수 있다.

무선 통신을 위한 스테이션은 프로세서(Processor)(51)와 RF 부(53) 및 사용자 인터페이스부(55)와 디스플레이부(54) 등을 포함한다. 프로세서(51)는 무선 네트워크를 통해 전송할 프레임을 생성하거나 또는 상기 무선 네트워크를 통해 수신된 프레임을 처리하도록 고안된 기능 유닛으로써, 스테이션을 제어하기 위한 여러 가지 기능을 수행한다. 그리고 RF 부(53)는 상기 프로세서와 기능적으로 연결되어 있으며 스테이션을 위하여 무선 네트워크를 통해 프레임을 송수신하도록 고안된 유닛이다.

메모리(52)는 프로세서(51)와 연결되어, 단말 구동 시스템, 애플리케이션 및 일반적인 파일을 저장한다. 디스플레이부(Display Unit, 54)는 단말의 여러 정보를 디스플레이하며, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다.

사용자 인터페이스부(User Interface Unit, 55)는 키패드나 터치 스크린 등 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 이루어질 수 있다. RF부(RF Unit, 53)는 프로세서와 연결되어, 무선 신호(radio signal)을 송신 및/또는 수신한다.

특히 프로세서(51)를 통해 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명한 기능들이 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 프로세서(51)는 RF부(53)를 통해 수신하거나 또는 엿들은 데이터 프레임의 신호 세기를 측정하여 이에 따른 빔포밍 정보를 측정 보고 메시지를 생성할 수 있다. 측정 보고 메시지는 빔포밍을 위한 정보를 포함하며, 다른 스테이션의 MAC 어드레스를 포함할 수 있다. 이 경우 CP는 빔포밍 시 다른 스테이션의 빔포밍 벡터를 빔포밍을 위한 사전 정보로 이용할 수 있게 된다. 측정 보고 메시지는 RF부(53)를 통해 CP로 전송될 수 있다.

또는 프로세서(51)는 RF부(53)를 통해 CP로부터 전송되는 측정 요청 메시지를 수신하고, 이에 따라 수신 또는 엿들은 데이터 프레임의 신호 세기를 측정하여 빔포밍 정보를 생성할 수 있다. 이 경우에도 역시 빔포밍 정보는 측정 보고 메시지에 포함되어 CP로 전송된다.

CP에서 스테이션으로 전송되는 측정 요청 메시지나 스테이션에서 CP로 전송되는 측정 보고 메시지의 내용이나 포맷은 도 5 내지 도 13을 참조하여 설명한 바와 동일하므로 중복된 설명은 생략하도록 한다.

상술한 모든 방법은 상기 방법을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로 제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서 또는 도 3에 도시된 단말의 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.

이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 VHT 무선랜 시스템의 일례에 대한 구성을 간략히 도시한 도면.

도 2는 빔 트레이닝 절차를 예시한 도면.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 빔포밍 정보 제공 방법을 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 빔포밍 정보 제공 방법을 나타낸 도면.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 전송되는 측정 요청 메시지를 나타낸 도면.

도 6은 도 5에 도시된 무선 측정 요청 프레임의 측정 요청 요소 필드를 나타낸 도면.

도 7은 도 6에 도시된 프레임 요청 요소를 나타낸 도면.

도 8은 도 7의 프레임 요청 필드에 추가되는 트리거 보고 필드(Trigger Reporting Field)를 나타낸 도면.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 전송되는 측정 보고 메시지를 나타낸 도면.

도 10은 도 9에 도시된 측정 보고 요소 필드를 나타낸 도면.

도 11는 도 10에 도시된 측정(프레임) 보고 필드를 나타낸 도면.

도 12은 본 발명의 프레임 보고 엔트리를 나타낸 도면.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임 보고 엔트리의 포맷을 나타낸 도면.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 기기를 나타낸 도면.

Claims

제1 스테이션이 CP로 빔포밍 정보를 제공하는 방법에 있어서,

상기 CP로부터 제2 스테이션으로 전송되는 데이터 프레임을 엿듣는(overhearing) 단계;

엿들은 상기 데이터 프레임의 신호 세기(Signal Strength)를 측정하는 단계; 및

상기 측정 결과에 따라 생성한 빔포밍 정보를 포함하는 측정 보고 메시지를 상기 CP로 전송하는 단계를 포함하는 무선랜 시스템에서의 빔포밍 정보 제공 방법.
제1항에 있어서,

상기 제1 스테이션은 상기 CP로부터 제1 데이터 프레임을 수신하는 단계; 및

상기 CP로부터 상기 제2 스테이션으로 전송되는 제2 데이터 프레임을 엿들어서 수신한 상기 제1 데이터 프레임과 엿들은 상기 제2 데이터 프레임의 신호 세기를 비교하는 단계를 더 포함하되

상기 비교 결과에 따라 상기 측정 보고 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 빔포밍 정보 제공 방법.
제2항에 있어서,

상기 제1 데이터 프레임의 신호 세기보다 상기 제2 데이터 프레임의 신호 세 기가 더 큰 경우 상기 제1 스테이션은 상기 CP로 상기 제2 스테이션의 어드레스 정보가 포함된 상기 측정 보고 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 빔포밍 정보 제공 방법.
제1항에 있어서,

상기 측정 보고 메시지는 상기 제2 스테이션의 MAC 어드레스(Media Access Control Address)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템에서의 빔포밍 정보 제공 방법.
제1항에 있어서,

상기 빔포밍 정보를 상기 CP로 전송하기 전에 상기 CP로부터 측정 요청 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하는 무선랜 시스템에서의 빔포밍 정보 제공 방법.
제5항에 있어서,

상기 측정 요청 메시지는 상기 제2 스테이션의 MAC 어드레스(MAC address) 정보를 포함하며, 상기 제1 스테이션은 상기 MAC 어드레스 정보 에 상응하는 상기 제2 스테이션으로 전송되는 데이터 프레임을 엿듣고 상기 데이터 프레임의 신호 세기를 측정하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템에서의 빔포밍 정보 제공 방법.
제5항에 있어서,

상기 측정 요청 메시지는 측정된 상기 신호 세기와 비교되기 위한 기준 신호 세기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템에서의 빔포밍 정보 제공 방법.
제7항에 있어서,

상기 기준 신호 세기는 타겟 RCPI(received channel power indicator)이고, 상기 타겟 RCPI가 0이 아닌 경우, 상기 제1 스테이션이 엿들은 데이터 프레임에 대하여 측정한 RCPI 값이 상기 타겟 RCPI 값보다 작으면 상기 제1 스테이션은 상기 측정 요청 메시지에 응답하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템에서의 빔포밍 정보 제공 방법.
제7항에 있어서,

상기 기준 신호 세기는 타겟 RSNI(received signal to noise indicator) 이고, 상기 타겟 RSNI 값이 0이 아닌 경우, 상기 제1 스테이션이 엿들은 데이터 프레임에 대하여 측정한 RSNI 값이 상기 기준 RSNI 값보다 작으면 상기 제1 스테이션은 상기 측정 요청 메시지에 응답하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템에서의 빔포밍 정보 제공 방법.
프로세서; 및

RF부를 포함하되,

상기 프로세서는 상기 RF부를 통해 엿들은 데이터 프레임에 대한 신호 세기 를 측정하여 빔포밍 정보를 포함하는 측정 보고 메시지를 생성하고, 상기 측정 보고 메시지를 상기 RF부를 통해 CP로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템에서의 빔포밍 정보 제공 단말.
제10항에 있어서,

상기 데이터 프레임은 다른 단말로 전송되며, 상기 빔포밍 정보는 상기 다른 단말의 MAC 어드레스를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템에서의 빔포밍 정보 제공 단말.
제10항에 있어서,

상기 프로세서는 상기 RF부를 통해 CP로부터 측정 요청 메시지를 수신하고, 상기 측정 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 측정 보고 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템에서의 빔포밍 정보 제공 단말.
제12항에 있어서,

상기 측정 요청 메시지는 기준 신호세기에 대한 정보를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 기준 신호세기와 엿들은 데이터 프레임에 대하여 측정한 신호 세기를 비교하여, 상기 기준 신호세기가 더 큰 경우에 상기 측정 요청 메시지에 응답하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템에서의 빔포밍 정보 제공 단말.