KR20140036970A

KR20140036970A - 무선랜 시스템에서 능동 검색 방법

Info

Publication number: KR20140036970A
Application number: KR1020130110180A
Authority: KR
Inventors: 정양석; 김주영
Original assignee: 주식회사 케이티
Priority date: 2012-09-18
Filing date: 2013-09-13
Publication date: 2014-03-26

Abstract

무선랜 시스템에서 능동 검색 방법이 개시된다. 능동 검색 방법은, 제2 단말의 제2 프로브 요청 프레임을 획득하는 단계, 제1 단말이 전송하고자 하는 제1 프로브 요청 프레임과 제2 프로브 요청 프레임 간의 제2 공통된 정보를 획득하는 단계, 제3 단말의 제3 프로브 요청 프레임을 획득하는 단계, 제1 프로브 요청 프레임과 제3 프로브 요청 프레임 간의 제3 공통된 정보를 획득하는 단계, 제2 공통된 정보와 제3 공통된 정보 간의 공통 정보를 제외한 정보를 기반으로 짧은 프로브 요청 프레임을 생성하는 단계 및 짧은 프로브 요청 프레임을 전송하는 단계를 포함한다. 따라서, 프로브 요청 프레임에 의해 점유되는 에어-타임을 감소시킬 수 있다.

Description

무선랜 시스템에서 능동 검색 방법{METHOD FOR ACTIVE SCANNING IN WIRELESS LOCAL AREA NETWORK SYSTEM}

본 발명은 능동 검색 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선랜 시스템에서 액세스 포인트 검색을 위한 능동 검색 방법에 관한 것이다.

정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 이 중에서 무선랜(wireless local area network, WLAN)은 무선 주파수 기술을 바탕으로 개인용 휴대 정보 단말기(personal digital assistant, PDA), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player, PMP) 등과 같은 휴대형 단말기를 사용하여 가정이나 기업 또는 특정 서비스 제공지역에서 무선으로 인터넷에 접속할 수 있도록 하는 기술이다.

무선랜 기술에 대한 표준은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준으로서 개발되고 있다. IEEE 802.11a는 5 GHz에서 비면허 대역(unlicensed band)을 이용하여, 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11b는 2.4 GHz에서 직접 시퀀스 방식(direct sequence spread spectrum, DSSS)을 적용하여, 11 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11g는 2.4 GHz에서 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)를 적용하여, 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n은 다중입출력 OFDM(multiple input multiple output-OFDM, MIMO-OFDM)을 적용하여, 2 개의 공간적인 스트림(spatial stream)에 대해서 300 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n에서는 채널 대역폭(channel bandwidth)을 40 MHz까지 지원하며, 이 경우에 600 Mbps의 전송 속도를 제공한다.

이와 같은 무선랜의 보급이 활성화되고 이를 이용한 어플리케이션이 다양화됨에 따라, IEEE 802.11n이 지원하는 데이터 처리 속도보다 더 높은 처리율을 지원하기 위한 새로운 무선랜 기술에 대한 필요성이 증가하고 있다. 초고처리율(very high throughput, VHT) 무선랜 기술은 1 Gbps 이상의 데이터 처리 속도를 지원하기 위하여 제안되고 있는 IEEE 802.11 무선랜 기술 중의 하나이다. 그 중, IEEE 802.11ac는 5 GHz 이하 대역에서 초고처리율 제공을 위한 표준으로서 개발되고 있고, IEEE 802.11ad는 60 GHz 대역에서 초고처리율 제공을 위한 표준으로서 개발되고 있다.

이러한 무선랜 기술을 기초로 한 시스템에 있어서, 단말이 능동 검색 방식을 통해 액세스 포인트(access point)를 검색하는 경우, 단말은 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 전송하고, 액세스 포인트는 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임(probe response frame)을 전송한다. 복수의 단말과 복수의 액세스 포인트가 존재하는 환경에서, 각각의 단말은 자신의 프로브 요청 프레임을 전송하고, 각각의 액세스 포인트는 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임을 전송한다. 즉, 많은 수의 프로브 요청 프레임과 프로브 응답 프레임이 전송되며, 이에 따라 프로브 요청 프레임과 프로브 응답 프레임에 의해 점유되는 에어-타임(air-time)이 증가하는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 짧은 프로브 요청 프레임을 사용하여 액세스 포인트의 검색을 수행하는 능동 검색 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 짧은 프로브 요청 프레임을 사용하여 액세스 포인트의 검색을 수행하는 능동 검색 응답 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 검색 방법은, 제2 단말로부터 전송된 제2 프로브 요청 프레임을 획득하는 단계, 제1 단말이 전송하고자 하는 제1 프로브 요청 프레임과 상기 제2 프로브 요청 프레임 간의 제2 공통된 정보를 획득하는 단계, 제3 단말로부터 전송된 제3 프로브 요청 프레임을 획득하는 단계, 상기 제1 프로브 요청 프레임과 상기 제3 프로브 요청 프레임 간의 제3 공통된 정보를 획득하는 단계, 상기 제2 공통된 정보와 상기 제3 공통된 정보 간의 공통 정보를 제외한 정보를 기반으로 짧은 프로브 요청 프레임을 생성하는 단계 및 상기 짧은 프로브 요청 프레임을 전송하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 능동 검색 방법은, 상기 짧은 프로브 요청 프레임의 응답인 프로브 응답 프레임을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 짧은 프로브 요청 프레임은, 상기 제2 프로브 요청 프레임을 지시하는 제2 참조 정보 및 상기 제3 프로브 요청 프레임을 지시하는 제3 참조 정보를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제2 참조 정보는, 상기 제2 프로브 요청 프레임에 포함된 출발지 주소 정보 및 순서 제어 정보를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제2 참조 정보는, 상기 제2 프로브 요청 프레임에 포함된 출발지 주소 정보 및 상기 제2 프로브 요청 프레임이 전송된 시간 정보를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제2 참조 정보는, 상기 제2 프로브 요청 프레임에 포함된 출발지 주소 정보 및 프레임 검사 순서 정보를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제2 공통된 정보는, 서비스 세트 식별자, 지원되는 레이트, 요청 정보, 확장된 지원되는 레이트, 높은 처리 능력, 20/40 기본 서비스 세트 공존 및 확장된 능력 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 검색 응답 방법은, 짧은 프로브 요청 프레임을 수신하는 단계, 상기 짧은 프로브 요청 프레임에 포함된 적어도 하나의 참조 정보를 기반으로, 상기 짧은 프로브 요청 프레임을 생성하기 위해 참조된 적어도 하나의 프로브 요청 프레임의 존재를 인지하는 단계 및 상기 참조된 적어도 하나의 프로브 요청 프레임이 존재하는 경우, 상기 참조된 적어도 하나의 프로브 요청 프레임에 대응된 프로브 응답 프레임을 전송하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 프로브 요청 프레임의 존재를 인지하는 단계는, 제2 참조 정보를 기반으로 상기 짧은 프로브 요청 프레임을 생성하기 위해 참조된 제2 프로브 요청 프레임을 인지하는 단계 및 제3 참조 정보를 기반으로 상기 짧은 프로브 요청 프레임을 생성하기 위해 참조된 제3 프로브 요청 프레임을 인지하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 프로브 응답 프레임을 전송하는 단계는, 상기 제2 프로브 요청 프레임에 대응된 제2 프로브 응답 프레임 및 상기 제3 프로브 요청 프레임에 대응된 제3 프로브 응답 프레임 중 적어도 하나를 전송할 수 있다.

여기서, 상기 짧은 프로브 요청 프레임은, 참조된 프로브 요청 프레임과의 공통된 정보를 제외한 정보 및 상기 참조 정보를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 공통된 정보는, 서비스 세트 식별자, 지원되는 레이트, 요청 정보, 확장된 지원되는 레이트, 높은 처리 능력, 20/40 기본 서비스 세트 공존 및 확장된 능력 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 참조 정보는, 참조된 프로브 요청 프레임에 포함된 출발지 주소 정보 및 순서 제어 정보를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 참조 정보는, 참조된 프로브 요청 프레임에 포함된 출발지 주소 정보 및 상기 참조된 풀 프로브 요청 프레임이 전송된 시간 정보를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 참조 정보는, 참조된 프로브 요청 프레임에 포함된 출발지 주소 정보 및 프레임 검사 순서 정보를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 프로브 응답 프레임을 전송하는 단계는, 상기 프로브 응답 프레임을 브로드캐스트 방식으로 전송할 수 있다.

본 발명에 의하면, 단말은 풀(full) 프로브 요청 프레임이 아닌 짧은(short) 프로브 요청 프레임을 사용하여 액세스 포인트를 검색할 수 있으므로, 프로브 요청 프레임에 의해 점유되는 에어-타임을 감소시킬 수 있다.

도 1은 IEEE 802.11 무선랜 시스템의 구성에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 인프라스트럭쳐 BSS에서 단말의 연결 과정을 도시한 개념도이다.
도 3은 액세스 포인트의 데이터 전송 과정에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 4는 액세스 포인트 검색에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 5는 액세스 포인트들 간에 중첩된 환경을 도시한 흐름도이다.
도 6은 프로브 요청 프레임의 구성을 도시한 개념도이다.
도 7은 프로브 요청 프레임에 포함되는 정보를 도시한 개념도이다.
도 8은 참조 정보의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 9는 참조 정보의 다른 실시예를 도시한 개념도이다.
도 10은 참조 정보의 또 다른 실시예를 도시한 개념도이다.
도 11은 액세스 포인트 검색에 대한 다른 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 검색 방법을 도시한 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 검색 방법을 도시한 개념도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

명세서 전체에서, 스테이션(station, STA)은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(medium access control, MAC)와 무선 매체(medium)에 대한 물리 계층(physical layer) 인터페이스(interface)를 포함하는 임의의 기능 매체를 의미한다. 스테이션(STA)은 액세스 포인트(access point, AP)인 스테이션(STA)과 비-액세스 포인트(non-AP)인 스테이션(STA)으로 구분할 수 있다. 액세스 포인트(AP)인 스테이션(STA)은 단순히 액세스 포인트(AP)로 불릴 수 있고, 비-액세스 포인트(non-AP)인 스테이션(STA)은 단순히 단말(terminal)로 불릴 수 있다.

스테이션(STA)은 프로세서(Processor)와 트랜시버(transceiver)를 포함하고, 사용자 인터페이스와 디스플레이(display) 장치 등을 더 포함할 수 있다. 프로세서는 무선 네트워크를 통해 전송할 프레임을 생성하거나 무선 네트워크를 통해 수신된 프레임을 처리하도록 고안된 유닛(unit)을 의미하며, 스테이션(STA)을 제어하기 위한 여러 가지 기능을 수행한다. 트랜시버는 프로세서와 기능적으로 연결되어 있으며, 스테이션(STA)을 위하여 무선 네트워크를 통해 프레임을 송수신하도록 고안된 유닛을 의미한다.

액세스 포인트(AP)는 집중 제어기, 기지국(base station, BS), 노드-B(node-B), e노드-B, BTS(base transceiver system), 또는 사이트 제어기 등을 지칭할 수 있고, 그 것들의 일부 또는 전부 기능을 포함할 수 있다.

단말은 무선 송수신 유닛(wireless transmit/receive unit, WTRU), 사용자 장비(user equipment, UE), 사용자 단말(user terminal, UT), 액세스 단말(access terminal, AT), 이동국(mobile station, MS), 휴대용 단말(mobile terminal), 가입자 유닛(subscriber unit), 가입자 스테이션(subscriber station, SS), 무선 기기(wireless device), 또는 이동 가입자 유닛(mobile subscriber unit) 등을 지칭할 수 있고, 그 것들의 일부 또는 전부 기능을 포함할 수 있다.

여기서, 단말로 통신이 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 태블릿(tablet) PC, 무선전화기(wireless phone), 모바일폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), e-book 리더기, PMP(Portable Multimedia Player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB (Digital Multimedia Broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player) 등을 사용할 수 있다.

도 1은 IEEE 802.11 무선랜 시스템의 구성에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.

도 1을 참조하면, IEEE 802.11 무선랜 시스템은 적어도 하나의 기본 서비스 세트(basic service set, BSS)를 포함한다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 스테이션(STA 1, STA 2(AP 1), STA 3, STA 4, STA 5(AP 2))의 집합을 의미하며, 특정 영역을 의미하는 개념은 아니다.

BSS는 인프라스트럭쳐 BSS(infrastructure BSS)와 독립 BSS(independent BSS, IBSS)로 구분할 수 있으며, BSS 1과 BSS 2는 인프라스트럭쳐 BSS를 의미한다. BSS 1은 단말(STA 1), 분배 서비스(distribution service)를 제공하는 액세스 포인트(STA 2(AP 1)) 및 다수의 액세스 포인트(STA 2(AP 1), STA 5(AP 2))를 연결하는 분배 시스템(Distribution System, DS)을 포함할 수 있다. BSS 1에서 액세스 포인트(STA 2(AP 1))는 단말(STA 1)을 관리한다.

BSS 2는 단말(STA 3, STA 4), 분배 서비스를 제공하는 액세스 포인트(STA 5(AP 2)) 및 다수의 액세스 포인트(STA 2(AP 1), STA 5(AP 2))를 연결하는 분배 시스템을 포함할 수 있다. BSS 2에서 액세스 포인트(STA 5(AP 2))는 단말(STA 3, STA 4)을 관리한다.

한편, 독립 BSS는 애드-혹(ad-hoc) 모드로 동작하는 BSS이다. IBSS는 액세스 포인트를 포함하지 않으므로, 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)가 존재하지 않는다. 즉, IBSS에서 단말들은 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다. IBSS에서 모든 단말은 이동 단말으로 이루어질 수 있으며, 분배 시스템(DS)으로 접속이 허용되지 않으므로 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.

액세스 포인트(STA 2(AP 1), STA 5(AP 2))는 자신에게 결합된 단말(STA 1, STA 3, STA 4)을 위하여 무선 매체를 통한 분배 시스템(DS)에 대한 접속을 제공한다. BSS 1 또는 BSS 2에서 단말들(STA 1, STA 3, STA 4) 사이의 통신은 일반적으로 액세스 포인트(STA 2(AP 1), STA 5(AP 2))를 통해 이루어지나, 다이렉트 링크(direct link)가 설정된 경우에는 단말들(STA 1, STA 3, STA 4) 간의 직접 통신이 가능하다.

복수의 인프라스트럭쳐 BSS는 분배 시스템(DS)을 통해 상호 연결될 수 있다. 분배 시스템(DS)을 통하여 연결된 복수의 BSS를 확장 서비스 세트(extended service set, ESS)라 한다. ESS에 포함되는 스테이션들은 서로 통신할 수 있으며, 동일한 ESS 내에서 단말은 끊김 없이 통신하면서 하나의 BSS에서 다른 BSS로 이동할 수 있다.

분배 시스템(DS)은 하나의 액세스 포인트가 다른 액세스 포인트와 통신하기 위한 메커니즘(mechanism)으로서, 이에 따르면 액세스 포인트는 자신이 관리하는 BSS에 결합되어 있는 단말들을 위해 프레임을 전송하거나, 다른 BSS로 이동한 임의의 단말을 위해 프레임을 전송할 수 있다. 또한, 액세스 포인트는 유선 네트워크 등과 같은 외부 네트워크와 프레임을 송수신할 수가 있다. 이러한 분배 시스템(DS)은 반드시 네트워크일 필요는 없으며, IEEE 802.11 표준에 규정된 소정의 분배 서비스를 제공할 수 있다면 그 형태에 대해서는 아무런 제한이 없다. 예컨대, 분배 시스템은 메쉬 네트워크(mesh network)와 같은 무선 네트워크이거나, 액세스 포인트들을 서로 연결시켜 주는 물리적인 구조물일 수 있다.

후술할 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 검색 방법은 상기에서 설명한 IEEE 802.11 무선랜 시스템에 적용될 수 있으며, 더불어 IEEE 802.11 무선랜 시스템뿐만 아니라 WPAN(Wireless Personal Area Network), WBAN(Wireless Body Area Network) 등과 같은 다양한 네트워크에 적용될 수 있다.

도 2는 인프라스트럭쳐 BSS에서 단말의 연결 과정을 도시한 개념도이다.

인트라스트럭쳐 BSS에서 단말(STA)이 데이터를 송수신하기 위해, 먼저 단말(STA)은 액세스 포인트(AP)와 연결되어야 한다.

도 2를 참조하면, 인프라스트럭쳐 BSS에서 단말(STA)의 연결 과정은 크게 1) 액세스 포인트(AP)를 탐지하는 단계(probe step), 2) 탐지된 액세스 포인트(AP)와의 인증 단계(authentication step), 3) 인증된 액세스 포인트(AP)와의 연결 단계(association step)로 구분된다.

단말(STA)은 먼저 탐지 프로세스(process)를 통해 이웃하는 액세스 포인트들(APs)을 탐지할 수 있다. 탐지 프로세스는 수동 스캐닝(passive scanning) 방법과 능동 스캐닝(active scanning) 방법으로 구분된다. 수동 스캐닝 방법은 이웃하는 액세스 포인트들(APs)이 전송하는 비컨을 엿들음(overhearing)으로써 수행될 수 있다. 한편, 능동 스캐닝 방법은 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 브로드캐스팅(broadcasting)함으로써 수행될 수 있다. 프로브 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트(AP)는 프로브 요청 프레임에 대응된 프로브 응답 프레임(probe response frame)을 해당 단말(STA)에 전송할 수 있다. 단말(STA)은 프로브 응답 프레임을 수신함으로써 이웃하는 액세스 포인트들(APs)의 존재를 알 수 있다.

그 후, 단말(STA)은 탐지된 액세스 포인트(AP)와의 인증을 수행하며, 탐지된 복수의 액세스 포인트들(APs)과의 인증을 수행할 수 있다. IEEE 802.11 표준에 따른 인증 알고리즘(algorithm)은 두 개의 인증 프레임을 교환하는 오픈 시스템(open system) 알고리즘, 네 개의 인증 프레임을 교환하는 공유 키(shared key) 알고리즘으로 구분된다. 이러한 인증 알고리즘을 기초로 인증 요청 프레임(authentication request frame)과 인증 응답 프레임(authentication response frame)을 교환하는 과정을 통해, 단말(STA)은 액세스 포인트(AP)와의 인증을 수행할 수 있다.

마지막으로, 단말(STA)은 인증된 복수의 액세스 포인트들(APs) 중 하나의 액세스 포인트(AP)를 선택하고, 선택된 액세스 포인트(AP)와 연결 과정을 수행한다. 즉, 단말(STA)은 선택된 액세스 포인트(AP)에 연결 요청 프레임(association request frame)을 전송하고, 연결 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트(AP)는 연결 요청 프레임에 대응된 연결 응답 프레임(association response frame)을 해당 단말(STA)에 전송한다. 이와 같이, 연결 요청 프레임과 연결 응답 프레임을 교환하는 과정을 통해, 단말(STA)은 액세스 포인트(AP)와 연결 과정을 수행할 수 있다.

도 3은 액세스 포인트의 데이터 전송 과정에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.

도 3을 참조하면, 액세스 포인트(AP)는 주기적으로 비컨을 브로드캐스팅(broadcasting) 하며, 3개의 비컨 간격(interval)으로 DTIM이 포함된 비컨을 브로드캐스팅할 수 있다. 전력 절감 모드(power save mode, PSM)의 단말(STA 1, STA 2)은 주기적으로 깨어나(awake) 비컨을 수신하고, 비컨에 포함된 TIM 또는 DTIM을 확인하여 자신에게 전송될 데이터가 액세스 포인트에 버퍼링되어 있는지 확인한다. 이때, 버퍼링된 데이터가 존재하는 경우 단말(STA 1, STA 2)은 깨어있는 상태를 유지하여 액세스 포인트(AP)로부터 데이터를 수신하고, 버퍼링된 데이터가 존재하지 않는 경우 단말(STA 1, STA 2)은 절력 절감 상태(즉, doze 상태)로 돌아간다.

즉, 자신의 AID에 대응하는 TIM 내의 비트가 1 로 설정되어 있는 경우, 단말(STA 1, STA 2)은 자신이 깨어 있고 데이터를 받을 준비가 되어 있음을 알리는 PS(Power Save)-Poll 프레임(또는, 트리거(trigger) 프레임)을 액세스 포인트(AP)에 전송하고, 액세스 포인트(AP)는 PS-Poll 프레임을 수신함으로써 단말(STA 1, STA 2)이 데이터 수신을 위한 준비가 되었음을 확인하고, 단말(STA 1, STA 2)에 데이터 또는 ACK(acknowledgement)을 전송할 수 있다. ACK을 단말(STA 1, STA 2)에 전송한 경우, 액세스 포인트(AP)는 적절한 시점에 데이터를 단말(STA 1, STA 2)에 전송한다. 한편, 자신의 AID에 대응하는 TIM 내의 비트가 0 으로 설정되어 있는 경우, 단말(STA 1, STA 2)은 전력 절감 상태로 돌아간다.

무선랜 시스템에서 단말은 접속하고자 하는 액세스 포인트의 존재 여부를 확인하기 위해 IEEE 802.11에 정의된 검색(scanning) 방식을 사용한다. 검색 방식은 수동 검색(passive scanning) 방식과 능동 검색(active scanning) 방식으로 분류할 수 있다. 수동 검색 방식에서, 단말은 액세스 포인트로부터 주기적으로 전송되는 비컨 프레임을 획득하기 위해 수신(listening) 모드로 동작하며, 비컨 프레임을 성공적으로 획득한 경우 비컨 프레임에 포함된 정보를 기반으로 액세스 포인트와의 접속 과정을 수행한다.

능동 검색 방식에서, 단말은 자신이 원하는 액세스 포인트를 찾기 위해 프로브 요청 프레임을 전송하고, 프로브 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트는 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임을 전송하다. 단말은 액세스 포인트로부터 전송된 프로브 응답 프레임에 포함된 정보를 기반으로 액세스 포인트와의 접속 과정을 수행한다.

능동 검색을 수행하는 단말은 주변에 위치한 액세스 포인트들의 정보를 획득하기 위해 프로브 요청 프레임을 전송하며, 이러한 프로브 요청 프레임은 단말이 접속하고자 하는 액세스 포인트의 특성을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 프로브 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트는 프로브 요청 프레임에 포함된 정보를 기반으로 프로브 응답 프레임의 전송 여부를 결정할 수 있다.

예를 들어, 단말은 접속하고자 하는 액세스 포인트의 SSID(service set identifier)를 알고 있는 경우 해당 SSID가 포함된 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있고, 이에 따라 해당 SSID를 가진 액세스 포인트만이 프로브 응답 프레임을 전송하게 된다. 또한, 단말은 높은 처리 능력(high throughput capabilities), 20/40 기본 서비스 세트 공존(basic service set coexistence), 확장된 능력(extended capabilities), 인터워킹(interworking) 등을 포함한 프로브 요청 프레임을 전송함으로써 선호하는 액세스 포인트만이 프로브 응답 프레임을 전송하도록 설정할 수 있다.

이와 같이 프로브 요청 프레임에 포함되는 정보들이 많아질수록 프로브 요청 프레임의 크기는 점점 더 커지게 되고, 이에 따라 프로브 요청 프레임을 전송하는데 필요한 에어-타임(air-time)이 증가하게 된다. 즉, 프로브 요청 프레임의 전송에 의한 오버헤드(overhead)는 전체 네트워크 성능을 저하시키는 요인 중 하나가 될 수 있다.

또한, 많은 수의 사용자가 존재하는 환경에서 이러한 오버헤드에 의한 성능저하는 더욱 심각해질 수 있다. 따라서, 능동 검색을 효율적으로 수행하기 위해서는 액세스 포인트를 탐색하는데 필요한 에어-타임을 줄일 수 있는 방법이 필요하다.

에어-타임을 효율적으로 사용할 수 있는 능동 검색 방법 중의 하나로, 액세스 포인트는 복수의 단말로부터 수신한 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 하나의 프로브 응답 프레임을 브로드캐스트(broadcast) 방식으로 전송한다. 이러한 방법에 의하면, 액세스 포인트는 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임을 복수 번 전송하는 대신에 브로드캐스트 방식으로 한 번만 전송하므로, 프로브 응답 프레임을 전송하는데 사용되는 에어-타임을 줄일 수 있다. 그러나 많은 수의 단말이 존재하는 환경에서 각각의 단말로부터 전송되는 프로브 요청 프레임에 의해 여전히 많은 에어-타임이 점유되는 문제가 있다.

반면, 단말이 브로드캐스트 방식으로 전송한 프로브 요청 프레임을 다른 단말이 수신한 경우 또는 유니캐스트(unicast) 방식으로 전송한 프로브 요청 프레임을 다른 단말이 엿들은 경우, 다른 단말은 자신이 전송하고자 하는 프로브 요청 프레임과 수신한 또는 엿들은 프로브 요청 프레임의 동일성을 비교할 수 있다. 비교 결과 프로브 요청 프레임에 포함된 정보가 동일하면 다른 단말은 자신의 프로브 요청 프레임 전송을 생략(omit)함으로써 프로브 요청 프레임을 전송하는데 사용되는 에어-타임을 줄일 수 있다.

그러나 이와 같은 방법을 사용하는 경우 각각의 단말이 겪고 있는 채널 환경은 서로 다를 수 있기 때문에, 프로브 요청 프레임의 전송을 생략한 단말은 주변에 위치한 액세스 포인트로부터 프로브 응답 프레임을 정상적으로 수신하지 못할 가능성이 존재한다.

만일 프로브 요청 프레임의 크기를 줄임과 동시에 기존의 프로브 요청 프레임에 포함된 정보를 액세스 포인트에 정확하게 전달할 수 있다면, 단말은 선호하는 액세스 포인트를 보다 효율적으로 검색할 수 있다.

아래에서는, 능동 검색에 있어 짧은(short) 프로브 요청 프레임(즉, 간소화된(simplified) 프로브 요청 프레임)의 전송 방법에 대해 설명한다. 즉, 다른 단말이 이전에 전송한 프로브 요청 프레임을 수신(또는 엿들음(overhear))한 경우, 단말은 자신이 전송하고자 하는 프로브 요청 프레임에 포함된 정보와 다른 단말의 프로브 요청 프레임에 포함된 정보가 동일하면 짧은 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있다.

짧은 프로브 요청 프레임은 다른 프로브 요청 프레임들 중에서 자신이 참조하고 있는 프로브 요청 프레임을 구별하기 위한 프로브 요청 참조 식별자(identifier,ID)를 포함할 수 있다. 프로브 요청 참조 식별자는 참조하는 프로브 요청 프레임을 구별하기 위한 정보를 포함하며, 예를 들어, 참조하는 프로브 요청 프레임을 전송한 단말의 MAC(medium access control) 주소 전체 또는 일부를 사용할 수 있다.

액세스 포인트는 수신된 짧은 프로브 요청 프레임에 포함된 프로브 요청 참조 식별자를 기반으로, 짧은 프로브 요청 프레임이 참조하고 있는 프로브 요청 프레임을 식별할 수 있다. 액세스 포인트는 식별된 프로브 요청 프레임과 짧은 프로브 요청 프레임을 함께 고려하여 프로브 응답 프레임을 전송할 수 있다. 만일 짧은 프로브 요청 프레임을 수신하였으나 짧은 프로브 요청 프레임이 참조하고 있는 프로브 요청 프레임을 정상적으로 수신하지 못한 경우, 액세스 포인트는 짧은 프로브 요청 프레임에 포함된 정보와 상관없이 프로브 응답 프레임을 전송할 수 있다.

도 4는 액세스 포인트 검색에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.

도 4를 참조하면, 액세스 포인트(AP)가 서빙하는 셀 범위 내에 제1 단말(STA 1)과 제2 단말(STA 2)이 위치한다. 제1 단말(STA 1)은 제2 단말(STA 2)이 전송하는 프레임을 수신할 수 있고, 제2 단말(STA 2)은 제1 단말(STA 1)이 전송하는 프레임을 수신할 수 있다.

제1 단말(STA 1)은 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있다. 제2 단말(STA 2)은 제1 단말(STA 1)이 전송한 프로브 요청 프레임을 획득할 수 있고, 프로브 요청 프레임을 기초로 짧은 프로브 요청 프레임을 생성할 수 있다. 여기서, 짧은 프로브 요청 프레임은 프로브 요청 프레임 중 공통된 정보를 제외한 정보 및 참조 정보(즉, 프로브 요청 참조 식별자)를 포함할 수 있다. 참조 정보는 짧은 프로브 요청 프레임을 생성하기 위해 참조한 프로브 요청 프레임을 인지하는데 사용된다. 제2 단말(STA 2)은 짧은 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있다.

액세스 포인트(AP)는 제1 단말(STA 1)로부터 전송된 프로브 요청 프레임을 수신할 수 있고, 제2 단말(STA 2)로부터 전송된 짧은 프로브 요청 프레임을 수신할 수 있다. 액세스 포인트(AP)는 짧은 프로브 요청 프레임으로부터 참조 정보를 획득할 수 있고, 획득된 참조 정보를 통해 짧은 프로브 요청 프레임이 제1 단말(STA 1)의 프로브 요청 프레임을 참조하여 생성된 것임을 인지할 수 있다. 따라서, 액세스 포인트(AP)는 프로브 요청 프레임에 대응된 프로브 응답 프레임을 생성할 수 있고, 생성된 프로브 응답 프레임을 프로브 요청 프레임과 짧은 프로브 요청 프레임의 응답으로 전송할 수 있다. 이때, 액세스 포인트(AP)는 프로브 응답 프레임을 브로드캐스트 방식으로 전송할 수 있다.

도 5는 액세스 포인트들 간에 중첩된 환경을 도시한 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 제1 액세스 포인트(AP 1)가 서빙하는 셀 범위 내에 제1 단말(STA 1)과 제3 단말(STA 3)이 위치하고, 제2 액세스 포인트(AP 2)가 서빙하는 셀 범위 내에 제2 단말(STA 2)과 제3 단말(STA 3)이 위치한다. 제3 단말(STA 3)은 제1 액세스 포인트(AP 1)와 제2 액세스 포인트(AP 2)가 중첩된 영역에 위치한다.

제1 단말(STA 1)이 프로브 요청 프레임을 전송하는 경우, 제1 액세스 포인트(AP 1), 제2 단말(STA 2) 및 제3 단말(STA 3)은 제1 단말(STA 1)로부터 전송된 프로브 요청 프레임을 수신할 수 있지만, 제2 액세스 포인트(AP 2)는 제1 단말(STA 1)로부터 전송된 프로브 요청 프레임을 수신하지 못할 수 있다. 이 경우, 프로브 요청 프레임을 보내는데 필요한 에어-타임을 줄이기 위해, 제2 단말(STA 2)과 제3 단말(STA 3)이 제1 단말(STA 1)로부터 전송된 프로브 요청 프레임을 믿고 자신의 프로브 요청 프레임을 전송하지 않는다면, 제1 단말(STA 1)의 프로브 요청 프레임을 수신하지 못한 제2 액세스 포인트(AP 2)는 프로브 응답 프레임을 전송하지 않을 수 있으며, 이에 따라 제2 단말(STA 2)과 제3 단말(STA 3)은 제2 액세스 포인트(AP 2)의 존재를 인지하지 못할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 능동 검색 방법에 의하면, 제2 단말(STA 2)과 제3 단말(STA 3)은 제1 단말(STA 1)이 전송한 프로브 요청 프레임을 기반으로 짧은 프로브 요청 프레임을 생성할 수 있고, 생성된 짧은 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있다. 이 경우, 제1 액세스 포인트(AP 1)는 제1 단말(STA 1)이 전송한 프로브 요청 프레임과 제3 단말(STA 3)이 전송한 짧은 프로브 요청 프레임을 고려하여 프로브 응답 프레임을 생성할 수 있고, 생성된 프로브 응답 프레임을 전송할 수 있다. 한편, 액세스 포인트(AP 2)는 제1 단말(STA 1)의 프로브 요청 프레임을 수신하지 못하였지만 제2 단말(STA 2)과 제3 단말(STA 3)로부터 전송된 짧은 프로브 요청 프레임을 수신하였으므로, 짧은 프로브 요청 프레임을 고려하여 프로브 응답 프레임을 전송할 수 있다. 이러한 방식을 통해, 단말들은 주변 액세스 포인트의 존재 여부를 효과적으로 판단할 수 있다.

도 6은 프로브 요청 프레임의 구성을 도시한 개념도이고, 도 7은 프로브 요청 프레임에 포함되는 정보를 도시한 개념도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, IEEE 802.11에서 규정된 프로브 요청 프레임은 프레임 제어(frame control) 필드, 듀레이션(duration)/ID 필드, 주소(address) 1 필드, 주소 2 필드, 주소 3 필드, 순서 제어(sequence control) 필드, 높은 처리량 제어(high throughput control), 프레임 바디(frame body) 필드, FCS(frame check sequence) 필드를 포함한다.

여기서, 프레임 바디에 포함되는 정보는 서비스 세트 식별자(service set identifier, SSID), 지원되는 레이트(supported rates), 요청 정보(request information), 확장된 지원되는 레이트(extended supported rates), 높은 처리 능력(high throughput capabilities), 20/40 기본 서비스 세트 공존(basic service set coexistence), 확장된 능력(extended capabilities) 등을 포함할 수 있다. 또한, 프레임 바디에 포함되는 정보는 인터워킹 정보를 더 포함할 수 있다.

프로브 요청 프레임들 간의 공통된 정보는 서비스 세트 식별자, 지원되는 레이트, 요청 정보, 확장된 지원되는 레이트, 높은 처리 능력, 20/40 기본 서비스 세트 공존, 확장된 능력 및 인터워킹 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 즉, 짧은 프로브 요청 프레임은 상기 공통된 정보를 제외한 정보를 포함할 수 있다.

단말은 참조하는 프로브 요청 프레임을 지시하는 참조 정보(즉, 프로브 요청 참조 식별자)를 포함한 짧은 프로브 요청 프레임을 생성할 수 있다. 참조 정보는 참조하는 프로브 요청 프레임을 전송한 단말의 출발지 주소(source address)의 전체 또는 일부(partial)를 포함할 수 있다. 또한, 참조 정보는 참조하는 프로브 요청 프레임의 순서 제어 필드, FCS의 전체 또는 일부, 전송 시간(즉, time stamp) 등을 더 포함할 수 있다. 즉, 참조 정보는 참조하는 프로브 요청 프레임에 대한 출발지 주소, 순서 제어 필드, FCS, 전송 시간 등의 조합으로 구성될 수 있다. 참조 정보는 상기에서 설명한 정보에 한정되지 않으며, 참조하는 프로브 요청 프레임을 지시할 수 있는 정보라면 모두 사용 가능하다.

도 8은 참조 정보의 일 실시예를 도시한 개념도이다.

도 8을 참조하면, 참조 정보는 출발지 주소(또는, 부분 출발지 주소) 필드 및 순서 제어 필드를 포함할 수 있다. 출발지 주소(또는, 부분 출발지 주소) 필드는 A 비트의 크기(A는 임의의 값)를 가지고, 순서 제어 필드는 B 비트 크기(B는 임의의 값)를 가진다. A와 B는 서로 다른 값일 수 있고, 또는 서로 동일한 값일 수 있다.

참조 정보 중 출발지 주소는 참조된 프레임 요청 프레임(예를 들어, 도 4에서 제1 단말(STA 1)로부터 전송된 프로브 요청 프레임)의 출발지 주소를 기반으로 생성될 수 있다. 즉, 참조된 프레임 요청 프레임의 출발지 주소 전체를 참조 정보의 출발지 주소로 사용할 수 있고, 또는 참조된 프레임 요청 프레임의 출발지 주소 일부를 참조 정보의 출발지 주소로 사용할 수 있다.

참조된 프레임 요청 프레임의 출발지 주소 일부를 참조 정보의 출발지 주소로 사용하는 경우, 참조된 프레임 요청 프레임의 출발지 주소 중 MSBs(most significant bits) 부분, LSBs(least significant bits) 부분 또는 중간 부분의 일부 비트들(48 비트보다 작음)을 참조 정보의 출발지 주소로 사용할 수 있다. 또한, 해쉬(hash) 알고리즘을 사용하여 참조된 프레임 요청 프레임의 출발지 주소를 처리할 수 있고, 해쉬된 출발지 주소를 참조 정보의 출발지 주소로 사용할 수 있다.

참조 정보 중 순서 제어는 참조된 프레임 요청 프레임(예를 들어, 도 4에서 제1 단말(STA 1)로부터 전송된 프로브 요청 프레임)의 순서 제어를 기반으로 생성될 수 있다. 즉, 참조된 프레임 요청 프레임의 순서 제어를 참조 정보의 순서 제어로 사용할 수 있다.

도 9는 참조 정보의 다른 실시예를 도시한 개념도이다.

도 9를 참조하면, 참조 정보는 출발지 주소(또는, 부분 출발지 주소) 필드 및 타임 스탬프(time stamp)(또는, 부분 타임 스탬프) 필드를 포함할 수 있다. 출발지 주소(또는, 부분 출발지 주소) 필드는 A 비트의 크기(A는 임의의 값)를 가지고, 타임 스탬프(또는, 부분 타임 스탬프) 필드는 B 비트 크기(B는 임의의 값)를 가진다. A와 B는 서로 다른 값일 수 있고, 또는 서로 동일한 값일 수 있다.

참조된 프레임 요청 프레임의 출발지 주소 일부를 참조 정보의 출발지 주소로 사용하는 경우, 참조된 프레임 요청 프레임의 출발지 주소 중 MSBs 부분, LSBs 부분 또는 중간 부분의 일부 비트들(48 비트보다 작음)을 참조 정보의 출발지 주소로 사용할 수 있다. 또한, 해쉬 알고리즘을 사용하여 참조된 프레임 요청 프레임의 출발지 주소를 처리할 수 있고, 해쉬된 출발지 주소를 참조 정보의 출발지 주소로 사용할 수 있다.

참조 정보 중 타임 스탬프는 참조된 프레임 요청 프레임(예를 들어, 도 4에서 제1 단말(STA 1)로부터 전송된 프로브 요청 프레임)이 전송된 시간을 기반으로 생성될 수 있다. 즉, 참조된 프레임 요청 프레임이 전송된 시간 정보 전체를 참조 정보의 타임 스탬프로 사용할 수 있고, 또는 참조된 프레임 요청 프레임이 전송된 시간 정보의 일부를 참조 정보의 타임 스탬프로 사용할 수 있다.

참조된 프레임 요청 프레임이 전송된 시간 정보 중 일부를 참조 정보의 타임 스탬프로 사용하는 경우, 참조된 프레임 요청 프레임이 전송된 시간 정보 중 MSBs 부분, LSBs 부분 또는 중간 부분의 일부 비트들을 참조 정보의 타임 스탬프로 사용할 수 있다. 또한, 해쉬 알고리즘을 사용하여 참조된 프레임 요청 프레임이 전송된 시간 정보를 처리할 수 있고, 해쉬된 시간 정보를 참조 정보의 타임 스탬프로 사용할 수 있다.

도 10은 참조 정보의 또 다른 실시예를 도시한 개념도이다.

도 10을 참조하면, 참조 정보는 출발지 주소(또는, 부분 출발지 주소) 필드 및 프레임 검사 순서(frame check sequence, FCS)(또는, 부분 프레임 검사 순서) 필드를 포함할 수 있다. 출발지 주소(또는, 부분 출발지 주소) 필드는 A 비트의 크기(A는 임의의 값)를 가지고, 프레임 검사 순서(또는, 부분 프레임 검사 순서) 필드는 B 비트의 크기(B는 임의의 값)를 가진다. A와 B는 서로 다른 값일 수 있고, 또는 서로 동일한 값일 수 있다.

참조 정보 중 프레임 검사 순서는 참조된 프레임 요청 프레임(예를 들어, 도 4에서 제1 단말(STA 1)로부터 전송된 프로브 요청 프레임)의 FCS(frame check sequence)를 기반으로 생성될 수 있다. 즉, 참조된 프레임 요청 프레임의 FCS 전체를 참조 정보의 프레임 검사 순서로 사용할 수 있고, 또는 참조된 프레임 요청 프레임의 FCS 일부를 참조 정보의 프레임 검사 순서로 사용할 수 있다.

참조된 프레임 요청 프레임의 FCS 일부를 참조 정보의 프레임 검사 순서로 사용하는 경우, 참조된 프레임 요청 프레임의 FCS 중 MSBs 부분, LSBs 부분 또는 중간 부분의 일부 비트들을 참조 정보의 프레임 검사 순서로 사용할 수 있다. 또한, 해쉬 알고리즘을 사용하여 참조된 프레임 요청 프레임의 FCS를 처리할 수 있고, 해쉬된 FCS를 참조 정보의 프레임 검사 순서로 사용할 수 있다.

도 11은 액세스 포인트 검색에 대한 다른 실시예를 도시한 흐름도이다.

도 11을 참조하면, 액세스 포인트(AP)가 서빙하는 셀 범위 내에 제1 단말(STA 1), 제2 단말(STA 2) 및 제3 단말(STA 3)이 위치한다. 제1 단말(STA 1)은 제2 단말(STA 2)과 제3 단말(STA 3)이 전송하는 프레임을 수신할 수 있고, 제2 단말(STA 2)은 제1 단말(STA 1)과 제3 단말(STA 3)이 전송하는 프레임을 수신할 수 있고, 제3 단말(STA 3)은 제1 단말(STA 1)과 제2 단말(STA 2)이 전송하는 프레임을 수신할 수 있다.

제1 단말(STA 1)은 제1 프로브 요청 프레임과 제2 프로브 요청 프레임을 연속하여 전송할 수 있다. 제2 단말(STA 2)은 제1 단말(STA 1)로부터 전송된 제1 프로브 요청 프레임을 수신할 수 있고, 제1 프로브 요청 프레임을 기초로 제1 짧은 프로브 요청 프레임을 생성할 수 있고, 생성된 제1 짧은 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있다. 제3 단말(STA 3)은 제1 단말(STA 1)로부터 전송된 제2 프로브 요청 프레임을 수신할 수 있고, 제2 프로브 요청 프레임을 기초로 제2 짧은 프로브 요청 프레임을 생성할 수 있고, 생성된 제2 짧은 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있다.

여기서, 짧은 프로브 요청 프레임은 상기에서 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명한 짧은 프로브 요청 프레임을 의미하며, 제1 단말(STA 1)이 전송한 프로브 요청 프레임 중 공통된 정보를 제외한 정보 및 참조 정보를 포함할 수 있다. 참조 정보는 짧은 프로브 요청 프레임을 생성하기 위해 참조한 프로브 요청 프레임을 인지하는데 사용된다.

액세스 포인트(AP)는 제1 단말(STA 1)로부터 전송된 제1 프로브 요청 프레임 및 제2 프로브 요청 프레임을 수신할 수 있고, 제2 단말(STA 2)로부터 전송된 제1 짧은 프로브 요청 프레임을 수신할 수 있고, 제3 단말(STA 3)로부터 전송된 제2 짧은 프로브 요청 프레임을 수신할 수 있다.

액세스 포인트(AP)는 제1 짧은 프로브 요청 프레임으로부터 참조 정보를 획득할 수 있고, 획득된 참조 정보를 통해 제1 짧은 프로브 요청 프레임이 제1 프로브 요청 프레임을 참조하여 생성된 것임을 인지할 수 있다. 또한, 액세스 포인트(AP)는 제2 짧은 프로브 요청 프레임으로부터 참조 정보를 획득할 수 있고, 획득된 참조 정보를 통해 제2 짧은 프로브 요청 프레임이 제2 프로브 요청 프레임을 참조하여 생성된 것임을 인지할 수 있다.

따라서, 액세스 포인트(AP)는 제1 프로브 요청 프레임과 제2 프로브 요청 프레임에 대응된 프로브 응답 프레임을 생성할 수 있고, 생성된 프로브 응답 프레임을 제1 프로브 요청 프레임, 제2 프로브 요청 프레임, 제1 짧은 프로브 요청 프레임 및 제2 짧은 프로브 요청 프레임의 응답으로 전송할 수 있다. 이때, 액세스 포인트(AP)는 프로브 응답 프레임을 브로드캐스트 방식으로 전송할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 검색 방법을 도시한 흐름도이다.

도 12를 참조하면, 제2 단말(STA 2)은 제2 프로브 요청 프레임을 브로드캐스트 방식으로 전송할 수 있고, 또는 유니캐스트 방식으로 액세스 포인트(AP)에 전송할 수 있다(S100). 제1 단말(STA 1)은 제2 단말(STA 2)로부터 전송된 제2 프로브 요청 프레임을 수신하거나 엿들을 수 있다(S110). 제1 단말(STA 1)은 자신이 전송하고자 하는 제1 프로브 요청 프레임과 제2 프로브 요청 프레임 간의 제2 공통된 정보를 획득할 수 있다(S120).

제3 단말(STA 3)은 제3 프로브 요청 프레임을 브로드캐스트 방식으로 전송할 수 있고, 또는 유니캐스트 방식으로 액세스 포인트(AP)에 전송할 수 있다(S130). 제1 단말(STA 1)은 제3 단말(STA 3)로부터 전송된 제3 프로브 요청 프레임을 수신하거나 엿들을 수 있다(S140). 제1 단말(STA 1)은 자신이 전송하고자 하는 제1 프로브 요청 프레임과 제3 프로브 요청 프레임 간의 제3 공통된 정보를 획득할 수 있다(S150).

여기서, 제1 단말(STA 1)이 다른 단말로부터 전송되는 프로브 요청 프레임을 획득할 때마다 각 프로브 요청 프레임에 대한 공통된 정보를 획득하는 것으로 설명하였으나, 공통된 정보를 획득하는 시점은 이에 한정되지 않는다. 즉, 제1 단말(STA 1)은 미리 설정된 시간 동안 적어도 하나의 프로브 요청 프레임을 획득하고, 미리 설정된 시간이 지난 후에 획득한 적어도 하나의 프로브 요청 프레임에 대한 공통된 정보를 획득할 수도 있다.

제1 단말(STA 1)은 제2 공통된 정보와 제3 공통된 정보 간의 공통 정보를 제외한 정보를 기반으로 짧은 프로브 요청 프레임을 생성할 수 있다(S160). 또는, 제1 단말(STA 1)은 제2 공통된 정보와 제3 공통된 정보에 포함된 정보를 제외한 정보를 기반으로 짧은 프로브 요청 프레임을 생성할 수도 있다.

여기서, 공통된 정보(즉, 제2 공통된 정보, 제3 공통된 정보, 공통 정보)는 서비스 세트 식별자, 지원되는 레이트, 요청 정보, 확장된 지원되는 레이트, 높은 처리 능력, 20/40 기본 서비스 세트 공존,확장된 능력 및 인터워킹 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

짧은 프로브 요청 프레임은 제2 프로브 요청 프레임을 지시하는 제2 참조 정보 및 제3 프로브 요청 프레임을 지시하는 제3 참조 정보를 포함할 수 있다. 즉, 제2 참조 정보는 짧은 프로브 요청 프레임을 생성하기 위해 참조된 제2 프로브 요청 프레임을 식별하기 위해 사용되고, 제3 참조 정보는 짧은 프로브 요청 프레임을 생성하기 위해 참조된 제3 프로브 요청 프레임을 식별하기 위해 사용된다. 여기서, 참조 정보(즉, 제2 참조 정보, 제3 참조 정보)는 참조하는 프로브 요청 프레임에 대한 출발지 주소, 순서 제어 필드, FCS, 전송 시간 등의 조합으로 구성될 수 있다(상기에서 설명한 도 8 내지 도 10 참조).

제1 단말(STA 1)은 짧은 프로브 요청 프레임을 브로드캐스트 방식으로 전송할 수 있고, 또는 짧은 프로브 요청 프레임을 유니캐스트 방식으로 액세스 포인트(AP)에 전송할 수 있다(S170).

액세스 포인트(AP)는 제1 단말(STA 1)로부터 전송된 짧은 프로브 요청 프레임을 수신할 수 있다(S170). 액세스 포인트(AP)는 짧은 프로브 요청 프레임에 포함된 적어도 하나의 참조 정보를 기반으로, 짧은 프로브 요청 프레임을 생성하기 위해 참조된 적어도 하나의 프로브 요청 프레임의 존재를 인지할 수 있다(S180).

구체적으로, 액세스 포인트(AP)는 짧은 프로브 요청 프레임에 포함된 제2 참조 정보를 기반으로, 짧은 프로브 요청 프레임을 생성하기 위해 참조된 제2 프로브 요청 프레임을 인지할 수 있다(S181). 또한, 액세스 포인트(AP)는 짧은 프로브 요청 프레임에 포함된 제3 참조 정보를 기반으로, 짧은 프로브 요청 프레임을 생생하기 위해 참조된 제3 프로브 요청 프레임을 인지할 수 있다(S182).

액세스 포인트(AP)는 짧은 프로브 요청 프레임과 제2 참조 정보가 지시하는 제2 프로브 요청 프레임을 기반으로 제2 프로브 응답 프레임을 생성할 수 있고, 짧은 프로브 요청 프레임 및 제2 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 제2 프로브 응답 프레임을 전송할 수 있다(S190). 이때, 액세스 포인트(AP)는 브로드캐스트 방식으로 제2 프로브 응답 프레임을 전송할 수 있다.

또한, 액세스 포인트(AP)는 짧은 프로브 요청 프레임과 제3 참조 정보가 지시하는 제3 프로브 요청 프레임을 기반으로 제3 프로브 응답 프레임을 생성할 수 있고, 짧은 프로브 요청 프레임 및 제3 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 제3 프로브 응답 프레임을 전송할 수 있다(S200). 이때, 액세스 포인트(AP)는 브로드캐스트 방식으로 제3 프로브 응답 프레임을 전송할 수 있다.

만일 액세스 포인트(AP)는 제2 프로브 요청 프레임을 수신하였으나 제3 프로브 요청 프레임을 수신하지 못한 경우(예를 들어, 제3 단말(STA 3)이 액세스 포인트(AP)가 서빙하는 셀 범위 밖에 위치하는 경우) 제3 참조 정보가 지시하는 제3 프로브 요청 프레임을 인지할 수 없으므로, 제3 프로브 요청 프레임에 대한 제3 프로브 응답 프레임을 생성하지 못한다. 이 경우, 액세스 포인트(AP)는 짧은 프로브 요청 프레임 및 제2 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 제2 프로브 응답 프레임만을 전송할 수 있다.

반대로, 액세스 포인트(AP)는 제3 프로브 요청 프레임을 수신하였으나 제2 프로브 요청 프레임을 수신하지 못한 경우(예를 들어, 제2 단말(STA 2)이 액세스 포인트(AP)가 서빙하는 셀 범위 밖에 위치하는 경우) 제2 참조 정보가 지시하는 제2 프로브 요청 프레임을 인지할 수 없으므로, 제2 프로브 요청 프레임에 대한 제2 프로브 응답 프레임을 생성하지 못한다. 이 경우, 액세스 포인트(AP)는 짧은 프로브 요청 프레임 및 제3 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 제3 프로브 응답 프레임만을 전송할 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 검색 방법을 도시한 개념도이다.

도 13을 참조하면, 제1 단말(STA 1)은 제1 프로브 요청 프레임과 제2 프로브 요청 프레임을 연속하여 전송할 수 있다. 제2 단말(STA 2)은 제1 단말(STA 1)로부터 전송된 제1 프로브 요청 프레임과 제2 프로브 요청 프레임을 획득할 수 있으며, 획득한 프로브 요청 프레임과 자신이 전송하고자 하는 제3 프로브 요청 프레임 간의 공통된 정보를 획득할 수 있다. 이때, 제2 단말(STA 2)은 공통된 정보가 존재하지 않는 경우 제3 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있다.

제3 단말(STA 3)은 제1 단말(STA 1)로부터 전송된 제1 프로브 요청 프레임과 제2 프로브 요청 프레임을 획득할 수 있으며, 획득한 프로브 요청 프레임과 자신이 전송하고자 하는 프로브 요청 프레임 간의 공통된 정보를 획득할 수 있다. 이때, 제3 단말(STA 3)은 제2 프로브 요청 프레임과의 공통된 정보가 존재하는 경우 공통된 정보를 제외한 정보를 기반으로 짧은 프로브 요청 프레임을 생성할 수 있고, 생성된 짧은 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있다. 여기서, 짧은 프로브 요청 프레임은 짧은 프로브 요청 프레임을 생성하기 위해 참조된 제2 프로브 요청 프레임을 지시하는 참조 정보를 포함할 수 있다.

제4 단말(STA 4)은 제1 단말(STA 1)로부터 전송된 제1 프로브 요청 프레임과 제2 프로브 요청 프레임을 획득할 수 있고, 제2 단말(STA 2)로부터 전송된 제3 프로브 요청 프레임을 획득할 수 있다. 제4 단말(STA 4)은 획득한 프로브 요청 프레임과 자신이 전송하고자 하는 프로브 요청 프레임 간의 공통된 정보를 획득할 수 있다. 이때, 제4 단말(STA 4)은 제1 프로브 요청 프레임 및 제3 프로브 요청 프레임과의 공통된 정보가 존재하는 경우 공통된 정보를 제외한 정보를 기반으로 짧은 프로 요청 프레임을 생성할 수 있고, 생성된 짧은 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있다. 여기서, 짧은 프로브 요청 프레임은 짧은 프로브 요청 프레임을 생성하기 위해 참조된 제2 프로브 요청 프레임을 지시하는 참조 정보와 제3 프로브 요청 프레임을 지시하는 참조 정보를 포함할 수 있다.

액세스 포인트들(AP 1, AP 2)은 제1 프로브 요청 프레임, 제2 프로브 요청 프레임, 제3 프로브 요청 프레임, 제3 단말(STA 3)로부터 전송된 짧은 프로브 요청 프레임 및 제4 단말(STA 4)로부터 전송된 짧은 프로브 요청 프레임을 수신할 수 있다. 액세스 포인트들(AP 1, AP 2)은 프로브 요청 프레임들과 짧은 프로브 요청 프레임들에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임을 전송할 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

제1 단말에서 수행되는 능동 검색 방법에 있어서,
제2 단말로부터 전송된 제2 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 획득하는 단계;
상기 제1 단말이 전송하고자 하는 제1 프로브 요청 프레임과 상기 제2 프로브 요청 프레임 간의 제2 공통된 정보를 획득하는 단계;
제3 단말로부터 전송된 제3 프로브 요청 프레임을 획득하는 단계;
상기 제1 프로브 요청 프레임과 상기 제3 프로브 요청 프레임 간의 제3 공통된 정보를 획득하는 단계;
상기 제2 공통된 정보와 상기 제3 공통된 정보 간의 공통 정보를 제외한 정보를 기반으로 짧은(short) 프로브 요청 프레임을 생성하는 단계; 및
상기 짧은 프로브 요청 프레임을 전송하는 단계를 포함하는 능동 검색 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 능동 검색 방법은,
상기 짧은 프로브 요청 프레임의 응답인 프로브 응답 프레임(probe response frame)을 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 검색 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 짧은 프로브 요청 프레임은,
상기 제2 프로브 요청 프레임을 지시하는 제2 참조 정보 및 상기 제3 프로브 요청 프레임을 지시하는 제3 참조 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 검색 방법.
청구항 3에 있어서,
상기 제2 참조 정보는,
상기 제2 프로브 요청 프레임에 포함된 출발지 주소(source address) 정보 및 순서 제어(sequence control) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 검색 방법.
청구항 3에 있어서,
상기 제2 참조 정보는,
상기 제2 프로브 요청 프레임에 포함된 출발지 주소 정보 및 상기 제2 프로브 요청 프레임이 전송된 시간 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 검색 방법.
청구항 3에 있어서,
상기 제2 참조 정보는,
상기 제2 프로브 요청 프레임에 포함된 출발지 주소 정보 및 프레임 검사 순서(frame check sequence) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 검색 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 공통된 정보는,
서비스 세트 식별자(service set identifier, SSID), 지원되는 레이트(supported rates), 요청 정보(request information), 확장된 지원되는 레이트(extended supported rates), 높은 처리 능력(high throughput capabilities), 20/40 기본 서비스 세트 공존(basic service set coexistence) 및 확장된 능력(extended capabilities) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 검색 방법.
액세스 포인트(access point)에서 수행되는 능동 검색 응답 방법에 있어서,
짧은 프로브 요청 프레임(short probe request frame)을 수신하는 단계;
상기 짧은 프로브 요청 프레임에 포함된 적어도 하나의 참조 정보를 기반으로, 상기 짧은 프로브 요청 프레임을 생성하기 위해 참조된 적어도 하나의 프로브 요청 프레임의 존재를 인지하는 단계; 및
상기 참조된 적어도 하나의 프로브 요청 프레임이 존재하는 경우, 상기 참조된 적어도 하나의 프로브 요청 프레임에 대응된 프로브 응답 프레임(probe response frame)을 전송하는 단계를 포함하는 능동 검색 응답 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 프로브 요청 프레임의 존재를 인지하는 단계는,
제2 참조 정보를 기반으로 상기 짧은 프로브 요청 프레임을 생성하기 위해 참조된 제2 프로브 요청 프레임을 인지하는 단계; 및
제3 참조 정보를 기반으로 상기 짧은 프로브 요청 프레임을 생성하기 위해 참조된 제3 프로브 요청 프레임을 인지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 검색 응답 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 프로브 응답 프레임을 전송하는 단계는,
상기 제2 프로브 요청 프레임에 대응된 제2 프로브 응답 프레임 및 상기 제3 프로브 요청 프레임에 대응된 제3 프로브 응답 프레임 중 적어도 하나를 전송하는 것을 특징으로 하는 능동 검색 응답 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 짧은 프로브 요청 프레임은,
참조된 프로브 요청 프레임과의 공통된 정보를 제외한 정보 및 상기 참조 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 검색 응답 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 공통된 정보는,
서비스 세트 식별자(service set identifier, SSID), 지원되는 레이트(supported rates), 요청 정보(request information), 확장된 지원되는 레이트(extended supported rates), 높은 처리 능력(high throughput capabilities), 20/40 기본 서비스 세트 공존(basic service set coexistence) 및 확장된 능력(extended capabilities) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 검색 응답 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 참조 정보는,
참조된 프로브 요청 프레임에 포함된 출발지 주소(source address) 정보 및 순서 제어(sequence control) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 검색 응답 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 참조 정보는,
참조된 프로브 요청 프레임에 포함된 출발지 주소 정보 및 상기 참조된 풀 프로브 요청 프레임이 전송된 시간 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 검색 응답 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 참조 정보는,
참조된 프로브 요청 프레임에 포함된 출발지 주소 정보 및 프레임 검사 순서(frame check sequence) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 검색 응답 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 프로브 응답 프레임을 전송하는 단계는,
상기 프로브 응답 프레임을 브로드캐스트(broadcast) 방식으로 전송하는 것을 특징으로 하는 능동 검색 응답 방법.