KR20140022862A

KR20140022862A - 제1 및 제2의 분리되는 결합을 확립하는 방법

Info

Publication number: KR20140022862A
Application number: KR1020137029181A
Authority: KR
Inventors: 패트릭 폰테이네; 칸다라 피암라트; 레너드 도어
Original assignee: 톰슨 라이센싱
Priority date: 2011-05-06
Filing date: 2012-05-07
Publication date: 2014-02-25
Also published as: KR102014830B1; CN103733715B; JP2014514884A; CN103733715A; BR112013028047A2; BR112013028047B1; US9380578B2; EP2705723B1; JP6031091B2; US20140064257A1; EP2705723A1; WO2012152733A1

Abstract

본 발명은 메인 노드와, 각각 제1 및 제2 무선 노드 사이의 제1 및 제2 결합(association)을 확립하기 위한 방법에 관한 것이며, 제1 결합은 메인 노드의 제1 가상 액세스 포인트(VAP1)와 제1 노드를 결합하고, 제1 가상 액세스 포인트는 상기 제1 결합(BSS1)을 나타내는 정보의 제1 항목(BSSID1)을 포함하는 제1 비콘 프레임들을 제1 노드에 전송하고, 제1 가상 액세스 포인트(VAP1)는 서비스 세트 식별자(SSID)에 의해 식별된다. 본 발명에 따르면, 메인 노드가 제2 결합(BSS2)의 확립을 위한 요청을 노드로부터 수신할 때, 본 방법은 결합들에 대한 송신(transmissions)을 고립시키기 위해, 제어기의 수준에서, 제2 가상 액세스 포인트를 생성하는 단계를 포함한다.

Description

제1 및 제2의 분리되는 결합을 확립하는 방법{METHOD OF ESTABLISHING A FIRST AND A SECOND ASSOCIATION WHICH ARE DECOUPLED}

본 발명은 전기 통신(telecommunications) 분야에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 두 개 이상의 무선 노드들을 포함하는 무선 네트워크 또는 로컬 유선 네트워크의 관리에 관한 것이다.

종래 기술에 따르면, WLAN(무선 로컬 영역 네트워크) 또는 LAN(로컬 영역 네트워크) 네트워크들의 여러 체계들이 알려져 있다. 이들 중 일부는, 예를 들어 MIMO(다수의 입력 다수의 출력) 또는 OFDM(직교 주파수 분할 다중송신)과 같은 다양한 정교한 기술들과 결합된 강화된 송신 전력(transmission power)을 이용하여, 빌딩의 층 또는 집과 같은 공간을 커버하기 위해 단일 액세스 포인트를 사용한다. 따라서, (표준 802.11n에 기초한) Wi-Fi® 네트워크 액세스 포인트는 MIMO 및 OFDM 기술을 이용하여 90미터의 반경(radius) 내에서 100 Mbits/s의 실 비트 전송률에 이르며, HiperLAN2 네트워크로의 액세스 포인트는 45미터의 반경 내에서 50 Mbits/s의 비트 전송률에 이른다. 단일 액세스 포인트에 기초한 이러한 체계들은 이웃하는 영역에 대한 높은 수준의 간섭(interferences)을 일으킨다는 단점과, 특히 송신되는 신호의 큰 감쇠(attenuations)의 원인이 되는 벽들(walls) 또는 패널들(panels)과 같은 물리적인 장애물들에 의해 액세스 포인트와 분리된 일부 구역들에서 커버해야할 전체의 공간을 커버하지 않는 위험을 제공한다. 또한, 강화된 송신 전력의 사용은 전자기 방사(electromagnetic radiation)의 장기 노출에 결부된 위험에 관한 공중 위생(public health)의 질문들을 일으킨다.

IEEE INFOCOM 2003의 Proc.의 "Performance anomaly of 802.11b"에서 Heusse 외 등은, 동일 액세스 포인트에 접속된 일부 노드들이 다른 노드들보다 낮은 비트 전송률을 가질 때, 비록 모든 노드들이 액세스 포인트에 근접하게 놓여져 있을지라도, 모든 노드들의 성능은 전체적으로 격화된다는 것에 주목했다. 이러한 상황들은, 액세스 포인트와 매우 멀리 떨어져 위치된 노드에 의해 송신된 신호가 간섭에 취약한 무선 로컬 네트워크들에서 빈번하게 직면하게 된다.

이러한 문제를 극복하기 위해, 노드는 접속의 비트 전송률을 저하시키는 변조 유형을 수정한다. 일반적으로, 표준 802.11b에 따른 노드들은 송신 실패가 검출될 때 11 Mb/s에서 5.5 또는 1 Mb/s로 점진적으로 이들이 비트 전송률을 저하시킨다. 이러한 상황에서, 모든 노드들에 대해 CSMA/CA 채널로의 액세스 확률에 대한 장기의 동등함(long term equality)을 보장하는 CSMA/CA로의 액세스 방법으로 인해, 이러한 비트 전송률의 감소는 다른 모든 송신 노드들의 비트 전송률에 영향을 준다. 비트 전송률이 낮기 때문에, 노드가 긴 주기(long period)에 걸쳐 채널을 패거사이팅(phagocytes)할 때, 이는 보다 높은 비트 전송률을 가지는 다른 노드들에 벌칙을 적용한다.

데이터가 액세스 포인트를 통해서만(다시 말해, 다운링크로만) 송신될 때, 또는 스케쥴러가 시간 다중송신(temporal multiplexing)을 수행하고 다양한 노드들을 조정하고 회선 쟁탈(contention)의 구역을 제거할 때에 이러한 문제를 해결하기 위한 솔루션들이 존재하는데: 이는, 예를 들어 표준 802.16 또는 표준 802.11의 PCF 모드의 경우이다.

본 발명은 두 개 이상의 무선 노드들이 모두 동일 액세스 포인트에(다시 말해, 업링크로) 데이터를 송신하려고 시도하고, 그렇게 하기 위해 동일 채널을 공유해야 하는 유선 또는 무선 CSMA 네트워크의 환경에 놓여져 있다. 사실, 스케쥴러가 상이한 액세스 포인트들을 사용하여 다운링크 데이터 송신을 조정할 수 있다면, 스케쥴러는 업링크 데이터 송신을 조정할 수 없다. 업링크 데이터 송신의 경우에, 무선 노드는 자원을 독점하여, 다른 모든 통신을 차단할 수 있다. 채널에 액세스하기 위한 무작위 유형의 방법을 구현하는 네트워크들 중에서, 유선 네트워크들: CSMA/CA를 이용하는 GNeT, CSMA/CA를 이용하는 Apples LocalTalk, CSMA/CD{캐리어 감지 다중 액세스/콜리전 검출(Carrier Sense Access with Collision Detection)}을 이용하는 (표준 IEEE 802.3에 기초한) 이더넷, 또는 CSMA/CA를 이용하는 ITU-T H.hn과, 무선 네트워크들: CSMA/CA를 이용하는 (표준 IEEE 802.11-2007에 기초한) Wi-Fi® 네트워크, CSMA/CA를 이용하는 표준 IEEE 802.15에 기초한 WPAN(무선 개인 영역 네트워크) 무선 개인 네트워크, 또는 CSMA/CA를 이용하는 WaveLAN를 언급하는 것이 가능하다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 극복하는 것이다.

보다 구체적으로, 본 발명의 목적은, 메인 노드(또는 액세스 포인트)와 제1 노드 사이의 링크의 저하가, 특히 http 표준에 기초한 적응 스트리밍 통신의 범주에서 이 메인 노드와 네트워크의 다른 노드들 사이의 링크들을 저하시키지 않는 방식으로 트래픽의 스트림들을 고립시키는 것이다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 극복하는 것이다.

보다 구체적으로, 본 발명의 목적은, 메인 노드(또는 액세스 포인트)와 제1 노드 사이의 링크의 저하가, 특히 http 표준에 기초한 적응 스트리밍 통신의 범주에서 이 메인 노드와 네트워크의 다른 노드들 사이의 링크들을 저하시키지 않는 방식으로 트래픽의 스트림들을 고립시키는 것이다. 이를 수행하기 위해, 메인 노드는 링크된 많은 가상 액세스 포인트들과 분리될 것이며, 각각의 클라이언트들에 의해 나타내어지는 대역폭(또는 비트 전송률)의 요구 사항에 따른 매체로의 액세스, 이용되는 변조, 또는 다시 말해서, 송신될 스트림의 유형에 대한 공유(sharing)를 담당하는 제어기는 보장된 또는 베스트 에포트 모드(best effort mode)을 만족시키는 고품질의 서비스를 요구한다. 공유는 다른 클라이언트들이 고요함(silent)을 유지하는 동안에 각각의 클라이언트가 통신하도록 구성된 주기들의 평가(evaluations)에 의해 액세스 포인트의 수준에서 수행된다. 이들 주기들의 지속시간은 전체의 이용 가능한 비트 전송률, 각각의 클라이언트의 수준에서 이용 가능한 비트 전송률, 및 프레임의 지속시간에 대한 정보를 사용하여 결정되며, 이는 특히 사용된 변조 속도(modulation rate)와, 데이터 스트림당 요구되는 비트 전송률의 함수이다.

본 발명은 메인 노드(11)와, 각각 제1 및 제2 무선 노드(111, 112) 사이의 제1 및 제2 결합(association)을 확립하기 위한 방법에 관한 것이며, 제1 결합은 메인 노드(11)의 제1 가상 액세스 포인트(VAP1)와 제1 노드(111)를 결합하고, 제1 가상 액세스 포인트(VAP1)는 상기 제1 결합(BSS1)을 나타내는 정보의 제1 항목(BSSID1)을 포함하는 제1 비콘 프레임들(411)을 제1 노드(111)에 전송하고, 제1 가상 액세스 포인트(VAP1)는 서비스 세트 식별자(SSID: services set identifier)에 의해 식별된다.

본 발명에 따르면, 메인 노드(11)가 제2 결합(BSS2)의 확립을 위한 요청을 노드(112)로부터 수신할 때, 본 방법은, 제어기의 수준에서:

- 제1 및 제2 결합의 파라미터들을 수집하는 단계,

- 상기 제2 결합을 나타내는 정보의 제2 항목(BSSID2)을 포함하는 제2 비콘 프레임들(421)을 제2 노드(112)에 전송하는 메인 노드(11)의 제2 가상 액세스 포인트(VAP2)를 생성하는 단계로서, 상기 제2 가상 액세스 포인트(VAP2)는 서비스 세트 식별자(SSID)에 의해 식별되는, 메인 노드(11)의 제2 가상 액세스 포인트(VAP2) 생성 단계,

- 상기 파라미터들로부터 제1 및 제2 시간 간격(42, 41)을 추정하는 단계로서, 제1 및 제2 시간 간격(42, 41) 동안, 한 편에서는 제1 노드(111)와 제1 가상 액세스 포인트(VAP1), 제2 노드(112)와 제2 가상 액세스 포인트(VAP2) 각각은 전송이 금지되는, 제1 및 제2 시간 간격 추정 단계,

- 제2 노드(112)와 제2 가상 액세스 포인트(VAP2) 사이의 제2 결합을 확립하는 단계, 및

- 제1 또는 제2 시간 간격(42, 41) 동안의 송신 금지를 나타내는 콰이어트 정보(quiet information)(410, 420)의 적어도 하나의 항목을 제1 및 제2 노드(111, 112)에 송신하는 단계를 포함한다.

유리하게도, 제1 및 제2 결합에서 제1 및 제2 노드(111, 112)에 의해 각각 사용되는 물리적 변조(physical modulation)에 링크된 제1 및 제2 노드에 의해 실행되는 제1 및 제2 데이터 송신 비트 전송률(dr1, dr2)과, 제1 및 제2 결합에서 송신된 데이터의 성질(nature)에 따라 제1 및 제2 노드(111, 112)에 의해 각각 요구되는 제1 및 제2 데이터 송신 비트 전송률(DR1, DR2)은 수집된 파라미터들이다.

유리하게도, 제어기는 프레임 지속시간(frame duration)을 설정하고, 제1 및 제2 시간 간격들(42, 41)은, 상기 프레임의 지속시간에 비례하고, 그리고 제1 노드(111)에 의해 실행되는 제1 데이터 송신 비트 전송률(dr1)과 제1 노드(111)에 의해 요구되는 제1 데이터 송신 비트 전송률(DR1), 및 제2 노드(112)에 의해 요구되는 제2 데이터 송신 비트 전송률(DR2)에 대해 비례한 지속시간을 가진다.

유리하게도, 제1 및 제2 결합에서 제1 및 제2 노드(111, 112)에 의해 각각 사용되는 물리적 변조에 링크된 제1 및 제2 노드에 의해 실행되는 전체 데이터 송신 비트 전송률(dr)과, 제1 및 제2 결합에서 송신된 데이터의 성질에 따라 제1 및 제2 노드(111, 112)에 의해 각각 요구되는 제1 및 제2 데이터 송신 비트 전송률(DR1, DR2)은 수집된 파라미터들이다. 유리하게도, 제어기는 프레임 지속시간을 설정하고, 제2 및 제1 시간 간격(42, 43)은, 상기 프레임의 지속시간에 비례하고, 그리고 실행되는 전체 데이터 송신 비트 전송률에 비례하며 제1 노드(111)에 의해 요구되는 제1 데이터 송신 비트 전송률(DR1)과, 실행되는 전체 데이터 송신 비트 전송률에 비례하며 제2 노드(112)에 의해 요구되는 제2 데이터 송신 비트 전송률(DR2)에 비례한 지속시간을 가진다.

유리하게도, 메인 노드(11)는 액세스 포인트이고, 제1 및 제2 노드들(111, 112)은 액세스 포인트와 결합된다.

유리하게도, 사일런스 정보(silence information)의 항목은 비콘 프레임(411, 421)의 적어도 하나의 사일런스 요소(silence element)(56)에 포함된다.

본 발명의 장점들 중 하나는 분리될 여러 노드들로부터의 데이터 교환을 가능하게 한다는 것이다. 특히, 클라이언트와 액세스 포인트 사이의 링크 품질은 이 액세스 포인트와 다른 클라이언트들 사이의 링크 품질의 함수가 아니다.

게다가, 본 발명은 무선 CSMA 네트워크 내의 액세스 포인트가 그것의 클라이언트들에 대역폭을 할당하는 것을 가능하게 한다.

본 발명은 액세스 포인트 드라이버 또는 펌웨어의 업데이트에 의해 구현될 수 있으며, 특히 기존의 액세스 포인트들에 전개될 수 있다.

최종적으로, 본 발명은 표준 802.11h(5GHZ 대역에서 의무적임)을 지원하는 무선국들과 직접 호환될 수 있다.

첨부 도면들을 참조하는 다음의 설명을 읽을 시에 다른 특정의 특징들과 장점들이 나타날 것이며, 본 발명은 보다 더 잘 이해될 것이다.

본 발명을 통해, 메인 노드(또는 액세스 포인트)와 제1 노드 사이의 링크의 저하가, 특히 http 표준에 기초한 적응 스트리밍 통신의 범주에서 이 메인 노드와 네트워크의 다른 노드들 사이의 링크들을 저하시키지 않는 방식으로 트래픽의 스트림들을 고립시키는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 한 특정 실시예에 따라 여러 국들과 결합된 액세스 포인트 내의 여러 가상 액세스 포인트들을 구현하는 무선 시스템을 도시하는 도면.
도 2 및 도 3은 본 발명의 한 특정 실시예에 따라 도 1의 시스템의 국 및 액세스 포인트를 각각 개략적으로 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 한 특정 실시예에 따라 도 1의 시스템의 통신 프레임에 대한 구조를 개략적으로 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 한 특정 실시예에 따라 도 1의 시스템의 하나 이상의 노드에 의해 송신된 비콘 프레임의 컨텐츠를 개략적으로 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 한 특정 실시예에 따라 메인 노드와, 제1 및 제2 노드 사이에서 각각 분리되는 제1 및 제2 결합을 확립하기 위한 방법을 도시하는 도면.
도 7은 변조의 물리적 모드에 따라 무선 시스템의 노드의 상이한 데이터 비트 전송률을 제공하는 표.

본 발명은 이제 {(제목 "IEEE Standard for Information technology - telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks - Specific requirements / Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications"을 갖는 레퍼런스 IEEE 802.11TM-2007 하의 IEEE에 의해 편집되는) 표준 IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11d, IEEE 802.11e, IEEE 802.11g, IEEE 802.11h, IEEE 802.11i, IEEE 802.11j 또는 IEEE 802.11n을 참조하여} Wi-Fi 유형의 무선 로컬 네트워크를 구현하는 한 특정 실시예에 따라, 비 제한적인 방식으로 설명될 것이다. 당연히, 본 발명은 Wi-Fi® 유형의 무선 네트워크에서의 구현으로 제한되지 않으며, 본 발명의 원리들은, 당업자에 의해, 예를 들어 유형 ALOHA, CSMA, CSMA/CA 또는 CSMA/CD의 부분적 무작위 유형의 채널 액세스 방법을 사용하는 임의의 유형의 로컬 유선 또는 무선 네트워크, 예를 들어 유형 GNeT, Apple의 LocalTalk, (표준 IEEE 802.3에 기초한) 이더넷, ITU-T G.hn의 유선 로컬 네트워크, 또는 유형 (표준 IEEE 802.15에 기초한) WPAN, WaveLAN, 또는 ALOHAnet의 무선 로컬 네트워크에 적용된다.

충돌(collisions)을 감소시키기 위해, 네트워크에서 안테나 시간(antenna time)은 n개의 파티션들로 분할되며, n은 네트워크 내의 노드들의 개수에 대응한다. 각각의 노드가 가장 높은 변조를 이용하여 트래픽의 송신에 요구되는 시간에 대응하는 전용 시간(dedicated time)을 가질 것이기 때문에, 상이한 노드들 사이의 동등함(equality)이 보장된다. 가정은 전체 트래픽(이것이 가장 높은 비트 전송률로 송신될 때)이 네트워크의 최대 용량(capacity)을 초과하지 않는 비-포화(non-saturated) 네트워크로 이루어진다. 매번 파티션은 가상 액세스 포인트에 의해 관리되는 가상 로컬 네트워크에 대응하며, 그것의 구현은 본 명세서에서 이후에 설명된다.

채널 할당 및 이것의 보호에 대한 구현은 표준에서 이용 가능한 콰이어트 요소(Quiet Element)(QE로 지칭됨)를 통해 수행된다. 비콘 프레임을 통해 송신되는 이 요소는, 다른 가상 액세스 포인트들에 할당된 시간 간격 동안 가상 액세스 포인트가 그것의 국들로의 모든 송신을 금지하는 것을 가능하게 한다. 각각의 BSS의 비콘 프레임들은 여러 콰이어트 요소들을 포함할 수 있다. 이에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 두 개의 콰이어트 요소들(410, 420)은 비콘 간격(두 개의 비콘들의 송신 사이의 시간)에 두 개의 서브-프레임들을 생성하도록 사용된다. 비콘 프레임들의 송신이 (두 개의 BSS 사이에서) 오프셋(offset)되는 경우, 콰이어트 간격들은 항상 동기화된다. 그리고, 비콘 프레임들의 송신이 또한 분주한 채널(busy channel)에 의해 지연된 경우, TBTT(목표 비콘 송신 시간)에 비례하는 콰이어트 간격들이 한정됨에 따라, 콰이어트 간격들은 여전히 동기화된 채로 유지된다.

도 1은 여러 노드들을 구현하는 본 발명의 한 특정 실시예에 따라 무선 로컬 네트워크 유형의 무선 통신 시스템(1)을 도시한다. 네트워크 인프라스트럭쳐 모드(network infrastructure mode)에서, 노드(11)는 모바일 또는 고정 액세스 포인트의 역할을 하며, 다른 노드들(111, 112)은 고정된 또는 모바일 국들의 역할을 한다. 국(111)은 데이터의 통신(다시 말해, 송신 및/또는 수신)을 위해 액세스 포인트(11)와 결합되며, 액세스 포인트(11)와 함께 제1 BSS(기초적인 서비스 세트)1을 형성한다. 이 결합은 액세스 포인트(11)에 포함된 제1 가상 액세스 포인트(VAP1)에 의해 이루어진다. 국(111)과 가상 액세스 포인트(VAP1), 또는 국과 가상 액세스 포인트 세트 사이의 결합은 본 명세서에서 이후에 동일한 방식으로 이용되며, BSS1으로 언급된다. 이러한 제1 결합(BSS1)을 나타내는 정보 요소 BSSID1 기초적 서비스 세트 식별자는 제1 가상 액세스 포인트(VAP1)에 의해 송신되는 비콘 프레임들에서 송신된다. 국(112)은 데이터의 통신을 위해 액세스 포인트(11)와 결합되며, 액세스 포인트(11)와 함께 제2 세트(BSS2)를 형성한다. 이 결합은 액세스 포인트(11)에 또한 포함된 제2 가상 액세스 포인트(VAP2)에 의해 이루어진다. 이러한 제2 결합을 나타내는 정보 요소(BSSID2)는 제2 가상 액세스 포인트(VAP2)에 의해 송신되는 비콘 프레임들에서 송신된다.

두 개의 세트들(BSS1 및 BSS2)은 ESS(확장된 서비스 세트)를 형성하기 위해 액세스 포인트(11)에서 본래 접속된다. 무선 시스템(1)의 이름을 나타내는 BSS1 및

BSS2을 포함하는 세트를 나타내는 SSID(서비스 세트 식별자) 정보 요소는 또한 가상 액세스 포인트들(VAP1, VAP2)을 통해 송신되는 비콘 프레임들에서 송신된다.

국(111, 112) 각각은 가상 액세스 포인트(VAP1, VAP2) 각각을 통해 데이터 (또는 데이터 패킷들)를 교환(전송 또는 수신)할 수 있으며, 국은 가상 액세스 포인트(VAP1, VAP2) 각각을 통해 BSS1, BSS2 각각을 형성한다. 유리하게도, BSS는 데이터를 교환하기 위해 특정의 물리적 채널을 사용하며, 물리적 채널은 서브-캐리어들, 시간 간격, 간섭 수준, 및 CDMA(코드 분할 다중 접근) 액세스의 경우에 동일 스프레드 코드(same spread code)의 목록을 포함하는 파라미터들의 그룹을 특징으로 한다.

5 GHz 대역은, 예를 들어 5.15 GHz와 5.35 GHz 사이 또는 5.47 GHz와 5.875 GHz 사이의 모든 주파수들이 포함된 주파수 대역들에 대응한다. 5 GHz의 물리적 채널은 폭 10, 20, 또는 40 MHz의 채널에 대응하며, 여기서 예를 들어 모든 주파수들은 앞서 언급된 주파수 간격들 중 하나에 놓여져 있다. 2.4 GHz 대역은, 예를 들어 2.4 GHz와 2.5 GHz 사이의 모든 주파수들이 포함된 주파수 대역들에 대응한다. 2.4 GHz 물리적 채널은 폭 10, 20, 또는 22 MHz의 채널에 대응하며, 여기서 예를 들어 모든 주파수들이 앞서 언급된 주파수 간격들 중 하나에 놓여져 있다.

유리하게도, 특히, 데이터 교환의 조정을 위한 메커니즘이 아닌 오히려 물리적 채널로의 무작위 액세스를 제공하는 CSMA 액세스의 경우에, 다운링크 또는 업링크 데이터를 교환하기 위한 물리적 채널의 공유는 각각의 링크를 위해 요구되는 상이한 비트 전송률에 따른 채널의 시간 분할을 통해 수행된다. 이러한 시간 분할의 구현은 표준에서 이용 가능한 콰이어트 요소들(410, 420)의 정의 포함한다. 비콘 프레임에 속하는 콰이어트 요소는, 다른 가상 액세스 포인트들을 위해 보유된 시간 동안, 가상 액세스 포인트로부터 그것이 결합된 국으로, 그리고 국으로부터 이 가상 액세스 포인트로, 가상 액세스 포인트(VAP)가 임의의 데이터 송신을 금지하는 것을 가능하게 한다. 가상 액세스 포인트들의 콰이어트 시간 간격들 및 가상 액세스 포인트에 의해 전송된 대응하는 비콘 프레임의 정의는 도 4 및 도 5를 참조하여 열거될 것이다.

유리하게도, 시스템(1)의 액세스 포인트(11)는 고정 디바이스이다. 하지만, 본 발명은 모바일 액세스 포인트(11)와 호환될 수 있다.

국들(111 및 112)은 모바일국이거나, 또는 고정국, 예를 들어 모바일 전화기, 모바일 단말기, 랩톱, PC(개인용 컴퓨터), 또는 PDA(개인용 디지털 어시스턴트)일 수 있다.

도 2는, 예를 들어 도 1의 노드(11)에 대응하는 액세스 포인트(2)의 한 하드웨어 실시예를 개략적으로 도시한다.

액세스 포인트(2)는 클록 신호를 또한 전달하는 데이터 및 어드레스들의 버스(24)에 의해 서로 접속되는 다음의 요소들을 포함한다:

- 마이크로프로세서(21) (또는 CPU),

- ROM(판독 전용 메모리) 유형의 비-휘발성 메모리(22),

- 랜덤 액세스 메모리 또는 RAM(23),

- 무선 인터페이스(26),

- 데이터의 송신 {예를 들어, 서비스들의 브로드캐스팅 또는 멀티포인트 투 포인트(multipoint to point) 또는 포인트 투 포인트(point to point) 송신}을 위해, 그리고 특히 코더 및/또는 OFDM 변조들의 함수를 수행하도록 적응된 인터페이스(27),

- 가상 액세스 포인트들 사이의, 다시 말해 비콘 프레임 시간 레퍼런스들(BSS1 및 BSS2) 사이의 동기화 오프셋을 계산하고, 인터페이스(27)를 동기화시키도록 적응된 인터페이스(28), 및/또는

- 사용자를 위해 정보를 디스플레이하고/하거나, 데이터 또는 파라미터들을 입력(예를 들어, 서브-캐리어들의 파라미터들 및 송신될 데이터의 셋팅)을 위해 적절한 특정 어플리케이션에 대한 MMI(맨 머신 인터페이스) 인터페이스(29).

메모리들(22 및 23)의 설명에서 사용된 용어 "레지스터(register)"는 언급된 각각의 메모리들에 있어서, 소용량의 메모리 구역(일부 이진 데이터) 및 (저장될 전체 프로그램, 또는 수신된 또는 브로드캐스팅될 데이터를 나타내는 데이터의 모두 또는 부분을 인에이블링하는) 대용량의 메모리 구역 모두를 지칭한다.

메모리 ROM(22)은 특히:

- "프로그(prog)"(220) 프로그램, 및

- 물리적 층들의 파라미터들(221)을 포함한다.

본 발명에 특정된, 그리고 아래에 설명되는 본 방법의 단계들을 구현하는 알고리즘들은 이들 단계들을 구현하는 액세스 포인트(2)와 결합된 ROM(22) 메모리에 저장된다. 전원이 인가될 때, 마이크로프로세서(21)는 이들 알고리즘들의 명령어들을 로딩 및 실행한다.

랜덤 액세스 메모리(23)는 특히:

- 레지스터(230)에서, 액세스 포인트(2)를 스위칭 온(switching on)하는 것을 담당하는 마이크로프로세서(21)의 운영 프로그램,

- 송신 파라미터들(231){예를 들어, 변조, 코딩, 프레임 리커런스(frames recurrence)를 위한 파라미터들, 각 국에 할당된 시간을 포함하는 표, 및 아마도 다른 파라미터들(스트림 유형, 국 식별자, MAC 어드레스, 요구되는 비트 전송률 및 우선 순위)},

- 수신 파라미터들(232)(예를 들어, 변조, 코딩, 및 프레임들의 리커런스를 위한 파라미터들),

- 입력 데이터(233),

- 데이터 송신을 위한 코딩된 데이터(234),

- 콰이어트 정보(235)의 항목, 및

- 물리적 채널의 파라미터들(236)(예를 들어, 결정된 시간 간격들의 할당, 결정된 코드의 할당 및/또는 액세스 포인트(2)에 의한 데이터의 송신에서 결정된 서브-캐리어들의 간격들의 할당)을 포함한다.

무선 인터페이스(26)는 필요 시, 시스템(1)의 노드들(111 또는 112)에 의해 송신된 신호들을 수신하도록 적응된다.

가상 액세스 포인트들에 대한 상이한 국들로의 할당을 수행하며 매체의 시간적 공유를 추정하는 제어기는 프로세서(21) 내의 어플리케이션에 의해 유리하게 구현된다. 가상 액세스 포인트들은 또한 프로세서(21) 내의 어플리케이션에 의해 유리하게 구현된다.

도 3은, 도 1에 속하며, 예를 들어 노드(111 또는 112)에 대응하는 국(3)의 한 하드웨어 실시예를 개략적으로 도시하며, 이는 액세스 포인트(2)를 통해 송신된 신호들을 수신 및 디코딩하고, 신호들을 액세스 포인트(2)에 송신하도록 적응된다.

국(3)은 클록 신호를 또한 전달하는 데이터 및 어드레스들의 버스(34)에 의해 서로 접속된 다음의 요소들을 포함한다:

- 마이크로프로세서(31) (또는 CPU),

- ROM(판독 전용 메모리) 유형의 비-휘발성 메모리(32),

- 랜덤 액세스 메모리 또는 RAM(33),

- 무선 인터페이스(36),

- 데이터 송신을 위해 적응된 인터페이스(37), 및

- 사용자를 위해 정보를 디스플레이하고/하거나, 데이터 또는 파라미터들을 입력(예를 들어, 송신된 데이터 및 서브-캐리어들의 파라미터들의 셋팅)하도록 적응된 MMI 인터페이스(38).

메모리들(32 및 33)의 설명에서 사용된 용어 "레지스터"는 언급된 각각의 메모리들에 있어서, 소용량의 메모리 구역 및 (저장될 전체 프로그램, 또는 수신된 또는 브로드캐스팅될 데이터 세트를 나타내는 데이터의 모두 또는 부분을 인에이블링하는) 대용량의 메모리 구역을 지칭한다.

메모리 ROM(32)은 특히:

- "프로그"(320) 프로그램, 및

- 물리적 층들의 파라미터들(321)을 포함한다.

본 발명에 특정된, 그리고 이후에 설명되는 본 방법의 단계들을 구현하는 알고리즘들은 이들 단계들을 구현하는 국(3)과 결합된 ROM(32) 메모리에 저장된다. 전원이 인가될 때, 마이크로프로세서(31)는 이들 알고리즘들의 명령어들을 로딩 및 실행한다.

랜덤 액세스 메모리(33)는 특히:

- 레지스터(330)에서, 모바일 터미널(3)를 스위칭 온하는 것을 담당하는 마이크로프로세서(31)의 운영 프로그램,

- 수신 파라미터들(331)(예를 들어, 변조, 코딩, 및 프레임들의 리커런스를 위한 파라미터들),

- 송신 파라미터들(332)(예를 들어, 변조, 코딩, 및 프레임들의 리커런스를 위한 파라미터들),

- 수신기(36)에 의해 수신 및 디코딩된 데이터에 대응하는 유입 데이터(333),

- 어플리케이션(39)에 대한 인터페이스에서 송신되도록 형성된 디코딩된 데이터(334),

- 콰이어트 정보의 항목(235), 및

- 물리적 채널의 파라미터들(236)(예를 들어, 결정된 주파수 대역의 할당, 데이터의 송신에서 결정된 코드의 할당)을 포함한다.

도 2 및 도 3에 대해 설명된 것들과는 다른 액세스 포인트(2) 및/또는 국(3)의 다른 구조들이 본 발명과 호환될 수 있다. 특히, 변형들에 따르면, 본 발명과 호환될 수 있는 액세스 포인트들 및/또는 모바일 단말기들이 순전한 하드웨어 실시예에 따라, 예를 들어 전용의 구성 요소의 형태{예를 들어, ASIC(주문형 반도체: Application Specific Integrated Circuit) 또는 FPGA(필드-프로그래밍 가능한 게이트 어레이) 또는 VLSI(초대규모 집적)의 형태}로, 또는 디바이스에 집적된 여러 전자 구성 요소의 형태로, 또는 심지어 하드웨어 요소들 및 소프트웨어 요소들의 결합의 형태로 구현된다.

무선 인터페이스(36)는 시스템(1)의 노드(11)에 의해 송신된 신호들의 수신을 위해 적절하다.

도 4는 본 발명의 특히 유리한 비-제한적인 실시예에 따라 시스템(1)의 통신 프레임에 대한 구조를 개략적으로 도시한다.

통신 프레임(4)은 두 개의 서브 프레임들(41, 42)로 시간적으로 분할되며, 각각의 서브-프레임은 주어진 BSS의 노드들 사이에서 이들 자체를 확립하는 통신들에 할당된다. 인트라스트럭쳐 모드에서의 네트워크의 경우에, 각각의 서브-프레임은 각각의 BSS의 액세스 포인트에 할당된다. 시스템(1)에서, 서브-프레임(41)은 BSS1의 가상 액세스 포인트(VAP1)에 할당되고, 서브-프레임(42)은 BSS2의 가상 액세스 포인트(VAP2)에 할당된다. 각각의 서브-프레임에서, BSS의 노드들(즉, 가상 액세스 포인트 및 이와 결합된 국)은 당업자에게 알려진 표준 IEEE 802.11-2007의 MAC 표준 메커니즘: 예를 들어, 채널, "백오프(backoff)", 고품질의 서비스(QoS: Quality of Service) EDCA, A-MPDU, ACK 프레임 수신 액크날리지먼트 블록(frames reception acknowledgement block) 등을 보유하기 위한 RTS/CTS 프레임들의 사용을 통한 CSMA/CA의 메커니즘, 또는 표준 IEEE 802.11-2007에 설명되는 임의의 다른 메커니즘을 이용한다. 유리하게도, 통신 프레임의 시간 프레임들에 대한 BSS로의 할당은 제어기에 의해 수행된다. 예를 들어, 제어기는 가상 액세스 포인트들 옆에 있는 시스템(1)의 ESS 네트워크의 액세스 포인트(11)에서 구현된다. 두 개의 BSS를 포함하는 ESS 네트워크의 각각의 가상 액세스 포인트는 제어기로부터 서브-프레임들의 할당을 나타내는 정보의 항목을 수신한다. 한 변형에 따르면, ESS 네트워크의 가상 액세스 포인트들 중 하나는 제어기로서 작동하며, 할당을 나타내는 정보를 다른 가상 액세스 포인트들에 송신한다. 또 다른 변형에 따르면, 서브-프레임들의 할당은, 예를 들어 네트워크의 관리자 사용자에 의해 BSS1 및 BSS2의 각 가상 액세스 포인트의 메모리에 등록된다.

제1 서브-프레임(41) 동안, BSS1의 가상 액세스 포인트(VAP1)는 이것이 결합된 국(111)을 위해 의도된 비콘 프레임(411)을 송신한다. 비콘 프레임은 유리하게도, BSS2에 할당된 서브-프레임(42) 동안 송신하는 것의 금지(prohibition)를 나타내는 콰이어트 정보의 항목을 포함한다. 서브-프레임(42) 동안 송신하기 위한 송신하기 위한 이러한 금지의 수신 시, 국(111)은 이것의 네트워크 할당 벡터(표준 IEEE 802.11-2007에 따름) NAV(네트워크 할당 벡터)를 위치 지정하여, 서브-프레임(42)에 대응하는 시간 간격(들) 동안 임의의 데이터 송신을 금지한다. 가상 액세스 포인트(VAP1)는 또한 동일 시간 간격(들) 동안 이것의 NAV를 위치 지정한다. 가상 액세스 포인트(VAP1), 이에 따라 한 편에서의 액세스 포인트(11)와, 다른 한 편에서의 국(111) 사이의 데이터 통신은 간격(들)(412) 동안에 수행되며, 콰이어트 요소(410)는 서브-프레임(42)에 할당된 시간 간격들 동안 BSS1의 노드들에 부여된다.

제2 서브-프레임(42) 동안, BSS2의 가상 액세스 포인트(VAP2)는 이것이 결합된 국(112)을 위해 의도된 프레임(421)을 송신한다. 비콘 프레임(421)은 유리하게도, BSS1에 할당된 서브-프레임(41) 동안 송신하는 것의 금지를 나타내는 콰이어트 정보의 항목을 포함한다. 서브-프레임(41) 동안 송신하기 위한 이러한 금지의 수신 시, 가상 액세스 포인트(VAP2) 및 국(112)은 이들의 네트워크 할당 벡터(NAV)를 각각 위치 지정하여, 서브-프레임(41)에 대응하는 시간 간격들 동안 임의의 데이터 송신을 금지한다. 가상 액세스 포인트(VAP2), 이에 따라 한 편에서의 액세스 포인트(11)와, 다른 한 편에서의 국(112) 사이의 데이터 통신은 시간 간격(들)(422) 동안에 수행되며, 콰이어트 요소(420)는 서브-프레임(41)의 시간 간격들 동안 BSS2의 노드들에 부여된다.

도 5는 본 발명의 한 특정의 유리한 비-제한적인 실시예에 따라 비콘 프레임의 컨텐츠를 개략적으로 도시한다.

유리하게도, 비콘 프레임(5)은 표준 802.11-2007을 따른다. MAC(매체 액세스 제어 헤더) 필드(51)는 소스 및 목적지 MAC 어드레스들을 나타내는 정보의 항목을 포함하며, 목적지 어드레스는, 예를 들어 고려되는 BSS의 모든 국들이 각각의 비콘 프레임을 수신 및 프로세싱하도록 강요하는 고려되는 BSS의 (브로드캐스트 유형의 어드레스에 대응하는) 국들의 모든 어드레스들로 구성된다. 필드 헤더 MAC(51)는 또한, 예를 들어 프레임의 유형 및 서브-유형{예를 들어, 유형 = 관리 프레임(management frame), 서브-유형 = 비콘), 또는 다시 말하면, (예를 들어, 소스 어드레스, 즉 비콘 프레임을 송신하는 가상 액세스 포인트에서의 어드레스에 대응하는) 비콘 프레임을 송신하는 가상 액세스 포인트를 포함하는 BSS BSSID의 식별자를 포함한다.

비콘 프레임의 바디(body)는 MAC 헤더와 FCS(프레임 체크 시퀀스) 필드 사이에 위치된 모든 필드들을 포함한다. 타임스탬프 필드(52)는 로컬 클록을 업데이트하기 위해 국에 의해 사용된 시간을 나타내는 정보의 항목을 포함한다. 이러한 정보는 비콘 프레임 송신기와 결합된 국들과 액세스 포인트가 동기화되는 것을 가능하게 한다. 비콘 간격 필드(53)는 두 개의 비콘 프레임들의 송신 사이에 경과한 지속시간을 나타내는 정보의 항목을 포함한다. 이러한 정보는 특히 대기 상태에 들어가기를 희망하는 국들이, 이들이 비콘 프레임을 수신하기 위해 청취 상태(listening state)에 들어갈 때를 알게 한다. 비콘 간격은, 예를 들어 100 TU(시간 단위), 다시 말하면 100*1024㎲ = 102.4㎳으로 구성될 수 있다.

용량 정보 필드(Capability Information field)(54)는, 예를 들어 네트워크에 참여하기 위한 WEP(유선급 보호: Wired Equivalent Privacy) 키를 사용하기 위한 필요성과 같은 비콘 프레임을 송신한 액세스 포인트를 포함하는 BSS에 속하는 국에 요구되는 필수 조건을 나타내는 정보의 항목, 다시 말해서 예를 들어 DFS(동적 주파수 선택) 스펙트럼의 관리를 위한 지원(support)을 나타내는 정보의 항목을 포함한다. 스펙트럼 관리의 지원을 나타내기 위해, 필드 용량(capability)(54)은, 예를 들어 1에 위치 지정된 스펙트럼 관리 비트로서 번역한 스펙트럼 관리 지원 정보의 항목을 포함한다. 이러한 정보를 수신하는 국은 비콘 프레임을 송신한 액세스 포인트와 자체적으로 결합하기 이전에 dot11SpectrumManagementRequired를 트루(true)로 위치 지정해야 한다. 국이 스펙트럼 관리를 지원하지 않는 경우, 이는 고려되는 BSS와 결합할 수 없다.

SSID(서비스 세트 식별자) 필드는 비콘 프레임의 송신기 액세스 포인트를 포함하는 BSS의 식별을 나타내는 정보의 항목을 포함한다. 특정의 BSS와 결합하기 전에, 국은 가상 액세스 포인트와 동일한 SSID를 가져야 한다. 그리고 나서, 가상 액세스 포인트는 이것이 송신하는 비콘 프레임 내에 SSID를 디폴트로서 포함한다.

콰이어트 필드(56)는 콰이어트 요소를 나타내는 정보의 항목, 즉 네트워크의 하나 또는 여러 통신 프레임들에 대한 하나 또는 여러 주어진 시간 간격들 동안 데이터 또는 데이터 패킷들을 송신하는 동일 BSS에 속하는 국 및 가상 액세스 포인트를 금지하는 정보의 항목을 포함한다. 콰이어트 필드는:

- 콰이어트 요소 식별자를 나타내는 정보의 항목을 포함하는 "요소 ID" 필드(561)로서, 콰이어트 요소는 표준 802.11-2007의 ID(40)로 식별되는, "요소 ID" 필드(561),

- 콰이어트 요소에 특정되며 길이 필드에 뒤따르는 필드들의 축적된 길이(바이트 단위)를 나타내는 정보의 항목을 포함하는 "길이" 필드(562)로서, 이 길이는 표준 802.11-2007에 따라 8바이트이며, 콰이어트 요소에 특정된 4개의 필드들인, "길이" 필드(562),

- 콰이어트 간격이 시작하는 다음의 비콘 간격까지의 TBTT의 개수를 나타내는 정보의 항목을 포함하는 "카운터" 필드(563)로서, "카운터" 필드에 대한 값 1은, 다음의 콰이어트 간격이 다음의 TBTT 이후, 즉 고려되는 콰이어트 요소를 설명하는 비콘 프레임의 송신 이후에 위치 지정된 제1 TBTT 이후의 비콘 간격 동안 시작할 것임을 의미하는, "카운터" 필드(563),

- 동일 BSS의 콰이어트 요소에 대응하는 두 개의 콰이어트 간격들 사이의 비콘 간격들의 개수를 나타내는 정보의 항목을 포함하는 "주기" 필드(564),

- 예를 들어, 시간 단위(TU)의 개수, 예를 들어 44TU, 또는 44*1024㎲ = 45.056㎳로 표현된 콰이어트 간격의 지속시간을 나타내는 정보의 항목을 포함하는 "지속시간" 필드(565)로서, 이 지속시간은 주어진 BSS의 가상 액세스 포인트 및 국(들)이 데이터를 송신할 수 없는 지속시간에 대응하는, "지속시간" 필드(565), 및

- 콰이어트 간격의 시작과, TBTT(목표 비콘 송신 시간) 프레임 사이에 존재하며 시간 단위(TU)로 표현되는 시간 오프셋을 나타내는 정보의 항목을 포함하는 "오프셋" 필드(566)로서, 고려되는 TBTT는 "카운터" 필드(563)에 특정되는, "오프셋" 필드(566)를 포함하는 여러 필드들을 포함한다.

유리하게도, 비콘 프레임(5)은 몇몇의 콰이어트 요소들(예를 들어, 2, 3, 5, 10, 또는 20)을 설명하고, 즉 프레임(5)은 여러 콰이어트 필드들을 포함하며, 각각의 콰이어트 필드는 콰이어트 요소를 나타내는 정보의 항목을 포함한다. 각각의 콰이어트 필드는 단일의 콰이어트 요소와 결합되며, 비콘 프레임(5)은 비콘 프레임에 설명된 콰이어트 요소들만큼 많은 콰이어트 필드들을 포함한다. 예를 들어, 2 BSS를 포함하는 네트워크의 통신 프레임이, 예를 들어 10개의 서브-프레임들로 분할될 때, 5개의 서브-프레임들은 각각의 BSS에 할당되며, 제1 BSS에 의해 송신된 비콘 프레임은, 예를 들어 제2 BSS의 통신에 할당된 5개의 서브-프레임들 중 하나에 각각 대응하는 5개의 콰이어트 요소들의 설명을 위한 5개의 콰이어트 필드들을 포함하며, 제2 BSS에 의해 송신된 비콘 프레임은, 예를 들어 제1 BSS의 통신에 할당된 5개의 서브-프레임들 중 하나에 각각 대응하는 5개의 콰이어트 요소들의 설명을 위한 5개의 콰이어트 필드들을 포함한다.

비콘 프레임(5)은 또한 에러들의 교정 및 검출을 위해 사용되는 CRC(주기 중복 체킹) 필드 또는 FCS(프레임 체크 시퀀스) 필드를 포함한다.

유리하게도, 가상 액세스 포인트에 의해 송신된 각각의 비콘 프레임은 콰이어트 요소(들)의 설명을 포함한다.

도 6은 본 발명의 한 특정의 유리한 비-제한적인 실시예에 따라 시스템(1)의 메인 노드에 의해 구현되는, 메인 노드와, 각각 제1 및 제2 무선 노드 사이의 제1 및 제2 결합을 확립하기 위한 방법을 도시한다.

초기화 단계(60) 동안, 메인 노드의 상이한 파라미터들은 업데이트된다. 특히, 송신 및 수신될 신호들 및 대응 채널들에 대응하는 파라미터들은 임의의 방식으로 {예를 들어, 마스터 노드로서 알려진 네트워크의 노드들 중 하나에 의해, 또는 네트워크의 액세스 포인트에 의해, 또는 시스템(1)에 표현되지 않은 제어기 또는 서버에 의해, 또는 작동자 명령에 의해) 초기화된다.

그리고 나서, 단계(61) 동안, 복수의 가상 액세스 포인트들이 생성된다. 제1 변형에 따르면, 제1 가상 액세스 포인트(VAP1)는 액세스 포인트(11)로 생성된다. 제1 국(111)은 이 가상 액세스 포인트와 결합되고, 이와 함께 BSSID1에 의해 식별되는 세트(BSS1)을 형성한다. 제2 가상 액세스 포인트(VAP2)는, 액세스 포인트(11)가 국(112)을 통해 제2 결합을 확립하기 위한 요청을 수신할 때보다 나중에 생성된다. 세트(BSS1 및 BSS2)는 유리하게도 SSID로 식별되는 동일 네트워크에 속한다. 제2 변형에 따르면, 가상 액세스 포인트들(VAP1 및 VAP2)은 액세스 포인트(11)가 제2 결합의 확립을 위한 요청을 수신할 때에 생성된다. 그리고 나서, 액세스 포인트(11)는 제1 가상 액세스 포인트(VAP1)로 변환된다. 제3 변형에 따르면, 가상 액세스 포인트들의 세트는 초기화 단계 이후에 동시에 생성되어, 이로써 다가올 결합 확립 요청을 위해 이용 가능한 가상 액세스 포인트들의 공급(provision)을 형성한다. 한 유리한 실시예에 따르면, 고립될 국들만큼 많은 가상 액세스 포인트들, 및 이에 따른 BSS가 생성된다. 한 변형에 따르면, 단일 국은 다른 국들로부터 고립된다. 이 변형은, 예를 들어 TV 스트림을 통해 고품질의 서비스를 보장하도록 요구되는 환경에 특히 잘 적응된다. 이에 따라, VAP1은 생성되고, 결정된 시간 간격 동안 매체로의 액세스를 공유하는 여러 국들과 결합되어, 세트(BSS1)를 형성할 것이다. 이 세트(BSS1)에서, 링크들의 저하 또는 충돌의 문제들이 발생할 수 있다. VAP2는 생성되고, 단일 국과 결합될 것이며, 본 예시에서 이는 TV 스트림의 그것이다. 유리하게도, 이 국은 다른 국들로부터 고립되고, 간격을 갖는 BSS1의 링크 저하 또는 충돌에 의해 영향을 받지 않는다. 이에 따라, TV 스트림에 대한 고품질의 서비스는 VAP2와 국 사이의 링크가 저하되지 않는다는 것으로 보장된다. 또 다른 변형에서, 액세스 포인트는 국으로 고려되며, 동일 세트(BSS)로 함께 그룹화된 다른 국들로부터 고립된다. 이 변형은 다운링크 통신의 스트림들이, 국들의 업링크 통신의 스트림들의 액세스 포인트로부터 고립되게 하는 장점을 가진다. 한 유리한 실시예에 따르면, 액세스 포인트(또는 액세스 포인트의 제어기)는 국이 결합될 VAP를 결정한다.

그리고 나서, 단계(62) 동안, 각각의 BSS를 위해 보유된 시간 간격들의 추정은 제1 및 제2 결합의 파라미터들을 사용하여 수행된다. 각 결합을 위해 집결된 파라미터들은:

- 각각의 국들에 의해 표현(또는 요구)되는 대역폭 {또는 비트 전송률(DR1, DR2)의 요구 사항들,

- 사용된 물리적 변조에 링크된 채널에 대한 실제의 이용 가능한 (또는 실행되는) 대역폭 {또는 비트 전송률(dr1, dr2)},

- 전체 대역폭 또는 전체의 남아있는 대역폭,

- 미리 정의된 변조,

- 가상 액세스 포인트와 국 사이에서 실제로 사용된 변조,

- 송신될 스트림, 예를 들어 보장된 고품질의 서비스를 요구하는 TV 스트림, 또는, 예를 들어 베스트 에포트 송신 모드를 만족시키는 순수 데이터의 스트림의 성질,

- 스트림 우선 순위를 포함하는 그룹에 속한다.

한 변형에 따르면, 각 국들의 보유된 액세스 시간 (또는 더 나아가 다른 국들의 콰이어트 시간)을 추정하기 위한 파라미터들의 그룹은 앞서 열거된 하나 또는 두 개의 파라미터들만을 포함한다. 또 다른 변형에 따르면, 액세스 시간을 추정하기 위한 파라미터들의 그룹은 앞서 정의된 그룹의 두 개 이상의 파라미터들, 예를 들어 실제 비트 전송률과 제1 및 제2 결합의 요구되는 비트 전송률, 즉 DR1/dr1과 DR/dr2의 결합이다. 예를 들어, BSS1의 액세스 시간은 DR1/dr1에 비례한다. BSS2의 콰이어트 시간은 두 개의 BSS 세트의 경우에 (1-DR1/dr1)에 비례한다. 예를 들어, BSS2의 액세스 시간은 DR2/dr2에 비례한다. BSS2의 콰이어트 시간은 두 개의 BSS 세트들의 경우에 (1-DR1/dr1)에 비례한다. 또 다른 변형에 따르면, 클라이언트들은 동일한 변조(dr1=dr2=dr)와 통신하도록 적응되며, 액세스 시간은 미리 정의된 변조에 따라 계산된다. 예를 들어, 계산을 위해, 가장 높은 비트 전송률을 인가하는 변조는 미리 정의된 변조로서 선택된다. 변조에 따라 이용 가능한 상이한 비트 전송률은 도 7에 도시된다. 전체 대역폭 또는 전체의 남아있는 대역폭은 미리 정의된 변조에 따라 계산된다. 또한, DR 요구되는 비트 전송률, 즉 국에 할당될 대역폭은 비디오의 트랜스포트 데이터(MAC/및 물리적 층)가 추가되는 비디오 데이터의 트랜스포터를 위해 요구되는 비트 전송률에 따라 계산된다. 클라이언트에 할당될 시간은 전체 시간{(DR1/dr)*T}에 대한 전체 비트 전송률을 넘는 클라이언트를 위한 요구되는 비트 전송률의 비와 동일하다. 콰이어트 시간 간격은 (1-DR1/dr)*T이다.

제어기는 계산된 시간들에 따라 매체(TDMA 프레임)로의 액세스의 시간적 공유의 프레임 지속시간을 결정한다. 제어기는 프레임을 BSS에 할당된 시간 간격들로 분할한다. 즉, 제어기는, 국이 송신하는 것을 금지할 시간 간격들, 이에 따라 다른 국들에 할당된 시간 간격들을 결정한다. 액세스 시간은 BSS(이에 따라, 그것의 국들)에 보유된 시간이다.

한 변형에 따르면, 파라미터들은 고정되며(예를 들어, 동일 국으로의 동일 비트 전송률이 요구됨), 시간 간격들은 시작 시에 고정될 수 있다.

유리하게도, 액세스 포인트 또는 제어기는 각 국에 할당된 시간 및 아마도 다른 파라미터들(스트림 유형, 국 식별자, MAC 어드레스, 요구되는 비트 전송률, 우선 순위 등)을 포함하는 표를 유지한다. 제1 국(111)이 제1 가상 액세스 포인트(VAP1)와 결합될 때, 제어기는, 국으로의 송신을 포함하는 송신, 및 국으로부터의 수신(다운링크 및 업링크 데이터)을 위해 제1 국(111)에 보유할 매체로의 액세스 시간을 추정한다. 제2 국(112)이 액세스 포인트와 결합하는 것을 원할 때, 제어기는 다른 국들에 대한 콰이어트 시간을 차감하여 각 국(111, 112)에 할당된 액세스 시간을 다시 계산하며, 표(간격들, 콰이어트 요소 등)를 업데이트한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 방법은 유리하게도 동적이며, 액세스 포인트(11)에 대한 결합의 확립을 위한 요청에 적응된다.

최종적으로, 단계(63) 동안, 액세스 포인트는 BSS 내의 하나 이상의 결합된 노드들을 위해 의도된 콰이어트 정보의 항목을 송신한다. AP(또는 오히려 VAP들)는 송신 금지 정보(콰이어트 요소들)를 포함하는 비콘 프레임들의 패킷들을 구성한다. 이러한 콰이어트 정보는 제2 BSS 세트의 하나 이상의 국들에 할당된 하나 이상의 시간 간격들 동안에 데이터 또는 데이터의 패킷들을 송신하는 것의 금지를 나타내는 정보의 항목을 포함한다. 액세스 포인트는 비콘 프레임들에 삽입될 콰이어트 요소들로 시간 간격들을 컨버팅한다. 콰이어트 요소는 BSS가 시간 간격 동안 송신하는 것을 금지하게 한다. 콰이어트 요소의 시간 간격은 다음 비콘의 TBTT(목표 비콘 송신 시간)에 대해 레퍼런스된다. 또한, 2개의 명백한 BSS의 시간 간격들은 제1 비콘(411)의 목표 비콘 송신 시간(TBTT)에 대해 레퍼런스된다. 이에 따라, BSS1의 비콘 프레임의 콰이어트 간격(410)은 비콘(411)의 TBTT에 대해 레퍼런스될 것이다. 비콘 프레임(BSS2)의 콰이어트 간격(420)은 비콘(421)의 TBTT에 대해 레퍼런스될 것이다. 이는 동기화 오프셋(430)의 콰이어트 요소(420)의 레퍼런스를 교정하는 것에 도움을 준다. 도 4에 도시되지 않은 한 변형에 따르면, 비콘 프레임을 포함하는 프레임은, 동일 국이 채널로 액세스하는 것으로부터 금지된 여러 콰이어트 요소들을 포함한다. 반대로, 프레임은 국이 데이터를 송신할 수 있는 몇몇의 시간 간격들(412, 422)을 포함할 수 있다.

한 특정의 유리한 실시예에 따르면, 노드들은 인프라스트럭쳐 모드에서 표준 IEEE 802.11-2007에 따라 Wi-Fi® 네트워크를 형성한다. 제1 세트(BSS1)의 가상 액세스 포인트(VAP1)를 통해 송신된 콰이어트 정보는 제1 세트(BSS1)의 국(들)(111)에 의해 수신되고, 제1 세트의 국들이, 제2 세트에 할당된 하나 이상의 시간 간격들 동안, 그리고 일반적으로 제1 세트와는 다른 네트워크의 노드들의 다른 세트들에 할당된 하나 또는 여러 시간 간격들 동안 송신하는 것을 금지하는 정보의 항목을 포함한다. 노드들의 제2 세트(BSS2)는 또한 제1 세트의 액세스 포인트(VAP1)와 상이한 가상 액세스 포인트(VAP2)를 포함하고, 제2 세트의 국(들)(112)을 위해 의도된 콰이어트 정보의 항목을 송신하며, 이들 국들은 네트워크와의 모든 통신의 확립을 위해 제2 세트의 액세스 포인트와 결합된다. 제2 세트의 액세스 포인트를 통해 송신된 콰이어트 정보는 제2 세트의 국(들)에 의해 수신되며, 제1 세트에 할당된 하나 또는 여러 시간 간격들 동안, 그리고 일반적으로 제2 세트가 아닌 다른 네트워크의 노드들의 다른 세트들에 할당된 하나 또는 여러 시간 간격들 동안에 제2 세트의 국들이 송신하는 것을 금지하는 정보의 항목을 포함한다. 한 변형에 따르면, 네트워크는 노드들의 두 세트보다 많은 세트들을 포함하고, 각각의 세트는 네트워크의 다른 세트들에 할당된 하나 또는 여러 시간 간격들 동안의 송신 금지를 나타내는 정보의 항목을 송신하는 가상 액세스 포인트를 포함하며, 정보는 각각의 액세스 포인트를 통해, 이와 결합된 국들에 송신된다. 유리하게도, 제1 세트의 제1 가상 액세스 포인트를 통해 송신된 콰이어트 정보는 표준 IEEE 802.11-2007에 정의되는 바와 같이, 비콘 프레임의 콰이어트 요소에 포함된다. 콰이어트 요소는 유리하게도, 콰이어트 정보를 수신하는 제1 세트의 국들 또는 노드들에 의한 콰이어트 간격의 위치 지정을 가능하게 하는 특정 파라미터들의 세트에 대한 설명(description)을 포함한다. 이러한 파라미터들의 세트는 다음의 파라미터들: 콰이어트 카운트, 콰이어트 주기, 콰이어트 지속시간, 및 콰이어트 오프셋을 포함한다. 한 변형에 따르면, 비콘 프레임은 여러 콰이어트 요소들을 포함하며, 각각의 콰이어트 요소는 콰이어트 간격에 특정된 파라미터들의 세트에 대한 설명을 포함한다. 이러한 변형은, 특히 통신 프레임이 n개의 서브-프레임들(n≥2)로 분할되고, 콰이어트 간격이 주어진 국들의 세트에 의해 서브-프레임 단위로 위치 지정되어야 할 때, 여러 콰이어트 간격들이 위치 지정되는 것을 가능하게 한다.

상이한 변형들에 따르면, 앞서 설명된 단계들의 요소들은 임의의 순서로 수행된다. 이에 따라, 국과 제2 가상 액세스 포인트의 결합은 파라미터들의 수집 이전에, 그리고/또는 시간 간격들의 추정 이전에 수행될 수 있다. 따라서, 제2 가상 액세스 포인트의 생성은 제1 가상 액세스 포인트에 대한 시간 간격들의 추정 이전 또는 이후에 수행될 수 있다.

당연하게도, 본 발명은 앞서 설명된 실시예들로 제한되지 않는다.

특히, 본 발명은 표준 IEEE 802.11-2007에 따른 Wi-Fi®유형의 네트워크로 제한되지 않으며, 부분적 무작위 유형의 채널에 액세스하기 위한 방법을 구현하는 임의의 유선 또는 무선 네트워크로 확장된다.

유리하게도, 가상 액세스 포인트는 결합을 위해 고유한 노드와 결합되지 않고, 여러 노드들과 결합되어, 이로써 다른 노드로부터 이러한 노드들의 세트를 고립시킨다.

유리하게도, 본 발명은 국 및 가상 액세스 포인트를 각각 포함하는 두 개의 BSS 세트들을 포함하는 앞서 설명된 실시예들로 제한되지 않는다. 본 발명은 두 개보다 많은 수의 BSS와 호환 가능하며, 임의의 수의 국들이 이들 BSS에서 재 그룹화될 수 있다.

유리하게도, 콰이어트 정보의 항목을 송신하는 각각의 액세스 포인트는 콰이어트 정보에서 설명된 시간 간격(들) 동안 어떠한 송신도 금지한다.

유리하게도, 클라이언트가 미리 정의된 강화된 변조와 함께 통신할 수 있을 때, 이는 예상된(즉, 보장된) 비트 전송률을 획득하며, 클라이언트가 미리 정의된 강화된 변조와 함께 통신할 수 없을 때, 이것의 이용 가능한 비트 전송률은 감소한다(또는 에러들의 수가 증가한다). 클라이언트가 강화된 변조와 함께 통신할 수 없을 때, 또 다른 클라이언트는 이것의 이용 가능한 영향을 받은 비트 전송률을 알지 못한다. 따라서, 클라이언트의 이용 가능한 비트 전송률은 이것의 수신 조건에 의존하며, 더 이상 네트워크의 다른 클라이언트들의 수신 조건에 의존하지 않는다. 본 발명은 클라이언트들 사이의 무선 링크들을 고립시킨다는 장점을 가진다.

한 변형에 따르면, 액세스 포인트는 이와 결합된 국들을 위해 의도된 콰이어트 정보의 항목을 송신하며, 예를 들어 BSS에 의해 형성된 (ESS로 알려진) 네트워크에 속하거나 또는 속하지 않는 BSS 또는 또 다른 노드들의 세트를 검출하기 위해, 콰이어트 정보에 특정된 시간 간격(들) 동안에 측정을 수행한다.

유리하게도, 네트워크(또는 ESS)를 형성하는 모든 노드들(또는 BSS)의 세트들은 채널 및 동일 통신 프로토콜에 액세스하기 위해 동일한 방법을 사용한다.

한 변형에 따르면, 노드들 중 하나가 측정, 예를 들어 레이더 간섭의 검출 측정을 수행하는 것을 가능하게 하도록 모든 노드 세트들의 모든 노드들이 송신이 금지된 여러 시간 간격들이 존재한다. 또 다른 변형에 따르면, 예를 들어 충돌의 위험 및 이에 따른 데이터 손실이 제한되어야 하는 고품질의 서비스를 갖지 않는 스트림 동안, 모든 세트들의 모든 노드들이 송신하도록 인가된 하나 또는 여러 시간 간격들이 존재한다.

111, 112: 제1 및 제2 무선 노드 11: 메인 노드
21: CPU 22: ROM
26: 무선 인터페이스(RX) 27: 인터페이스(TX)
28: 동기화 인터페이스(Sync)
29: 특정 어플리케이션에 대한 MMI 인터페이스(I/F application)
220: 프로그 221: 물리적 층 파라미터

Claims

메인 노드(11)와, 각각 제1 및 제2 무선 노드(111, 112) 사이의 제1 및 제2 결합(association)을 확립하기 위한 방법으로서,
제1 결합은 메인 노드(11)의 제1 가상 액세스 포인트(VAP1)와 제1 노드(111)를 결합하고, 제1 가상 액세스 포인트(VAP1)는 상기 제1 결합(BSS1)을 나타내는 정보의 제1 항목(BSSID1)을 포함하는 제1 비콘 프레임들(431)을 제1 노드(111)에 송신하고, 제1 가상 액세스 포인트(VAP1)는 서비스 세트 식별자(SSID: services set identifier)에 의해 식별되는, 제1 및 제2 결합을 확립하기 위한 방법에 있어서,
메인 노드(11)가 제2 결합의 확립을 위한 요청을 노드(112)로부터 수신할 때, 제어기의 수준에서,
- 제1 및 제2 결합의 파라미터들을 수집하는 단계,
- 상기 제2 결합을 나타내는 정보의 제2 항목(BSSID2)을 포함하는 제2 비콘 프레임들(432)을 제2 노드(112)에 송신하는 메인 노드(11)의 제2 가상 액세스 포인트(VAP2)를 생성하는 단계로서, 상기 제2 가상 액세스 포인트(VAP2)는 서비스 세트 식별자(SSID)에 의해 식별되는, 메인 노드(11)의 제2 가상 액세스 포인트(VAP2) 생성 단계,
- 상기 파라미터들로부터 제1 및 제2 시간 간격(42, 43)을 추정하는 단계로서, 제1 및 제2 시간 간격(42, 43) 동안, 한 편에서는 제1 노드(111)와 제1 가상 액세스 포인트(VAP1), 제2 노드(112)와 제2 가상 액세스 포인트(VAP2) 각각은 전송이 금지되는, 제1 및 제2 시간 간격 추정 단계,
- 제2 노드(112)와 제2 가상 액세스 포인트(VAP2) 사이의 제2 결합을 확립하는 단계, 및
- 제1 또는 제2 시간 간격(42, 43) 동안의 송신 금지를 나타내는 콰이어트 정보(quiet information)(410)의 적어도 하나의 항목을 제1 및 제2 노드(111, 112)에 송신하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제1 및 제2 결합을 확립하기 위한 방법.
제1항에 있어서, 제1 및 제2 결합에서 제1 및 제2 노드(111, 112)에 의해 각각 사용되는 물리적 변조(physical modulation)에 링크된 제1 및 제2 노드에 의해 실행되는 제1 및 제2 데이터 송신 비트 전송률(dr1, dr2)과, 제1 및 제2 결합에서 송신된 데이터의 성질(nature)에 따라 제1 및 제2 노드(111, 112)에 의해 각각 요구되는 제1 및 제2 데이터 송신 비트 전송률(DR1, DR2)은 수집된 파라미터들인 것을 특징으로 하는, 제1 및 제2 결합을 확립하기 위한 방법.
제2항에 있어서, 제어기는 프레임 지속시간(frame duration)을 설정하고, 제1 및 제2 시간 간격들(42, 43)은, 상기 프레임의 지속시간에 비례하고, 그리고 제1 노드(111)에 의해 실행되는 제1 데이터 송신 비트 전송률(dr1)과 제1 노드(111)에 의해 요구되는 제1 데이터 송신 비트 전송률(DR1), 및 제2 노드(112)에 의해 요구되는 제2 데이터 송신 비트 전송률(DR2)에 대해 비례한 지속시간을 가지는 것을 특징으로 하는, 제1 및 제2 결합을 확립하기 위한 방법.
제1항에 있어서, 제1 및 제2 결합에서 제1 및 제2 노드(111, 112)에 의해 각각 사용되는 물리적 변조에 링크된 제1 및 제2 노드에 의해 실행되는 전체 데이터 송신 비트 전송률(dr)과, 제1 및 제2 결합에서 송신된 데이터의 성질에 따라 제1 및 제2 노드(111, 112)에 의해 각각 요구되는 제1 및 제2 데이터 송신 비트 전송률(DR1, DR2)은 수집된 파라미터들이고, 제어기는 프레임 지속시간을 설정하고, 제2 및 제1 시간 간격(42, 43)은, 상기 프레임의 지속시간에 비례하고, 그리고 실행되는 전체 데이터 송신 비트 전송률에 비례하며 제1 노드(111)에 의해 요구되는 제1 데이터 송신 비트 전송률(DR1)과, 실행되는 전체 데이터 송신 비트 전송률에 비례하며 제2 노드(112)에 의해 요구되는 제2 데이터 송신 비트 전송률(DR2)에 비례한 지속시간을 가지는 것을 특징으로 하는, 제1 및 제2 결합을 확립하기 위한 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 메인 노드(11)는 액세스 포인트이고, 상기 제1 및 제2 노드(111, 112)는 상기 액세스 포인트와 결합되는 것을 특징으로 하는, 제1 및 제2 결합을 확립하기 위한 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 콰이어트 정보는 비콘 프레임(431, 432)의 적어도 하나의 콰이어트 요소(quiet element)(56)에 포함되는 것을 특징으로 하는, 제1 및 제2 결합을 확립하기 위한 방법.