KR20140136009A

KR20140136009A - 무선 네트워크에서 통신을 조정하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20140136009A
Application number: KR1020147027032A
Authority: KR
Inventors: 민영 박; 아드리안 피 스티븐스; 토마스 에이 테츨라프; 에밀리 에이치 키
Original assignee: 인텔 코포레이션
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2013-04-18
Publication date: 2014-11-27
Also published as: SG11201405726YA; EP2842378A1; CN104365164B; EP3675591A1; US9426832B2; CN110784936B; WO2013162998A1; JP6277222B2; JP2016131403A; JP5926852B2; KR101644807B1; JP2015515791A; CN104365164A; EP2842378A4; EP2842378B1; BR112014024078A2; BR112014024078B1; US20130279382A1; CN110784936A; BR112014024078A8

Abstract

로직은 충돌을 경감하기 위해, 액세스 포인트에서 슬롯 로직을 구현함으로써 이를 테면 통신의 조정을 통하여, 무선 통신 장치의 통신을 조정한다. 슬롯 로직은 비콘 간격에 필요한 타임 슬롯 스케줄을 결정할 수 있으며 또한 타임 슬롯 경계에서 싱크 프레임을 전송할 수 있다. 만일 채널이 비지 상태이면, 슬롯 로직은 싱크 프레임을 송신하지 않을 수 있다. 슬롯 로직은 또한 충돌 확률을 결정하고 충돌 가능성을 줄이기 위해 장치들 중 하나 이상이 이들의 채널 액세스를 비콘 간격들 전체에 걸쳐 분산시키라고 명령하는 분산 로직을 포함할 수 있다. 액세스 포인트와 연관된 스테이션은 슬롯 경계에서 깨어나서 매체와 동기화하기 위해 싱크 프레임 또는 어느 다른 패킷을 대기하는 싱크 로직을 포함할 수 있다.

Description

무선 네트워크에서 통신을 조정하는 방법 및 장치{METHODS AND ARRANGEMENTS TO COORDINATE COMMUNICATIONS IN A WIRELESS NETWORK}

본 개시는 일반적으로 무선 통신 기술의 분야에 관련된다. 보다 구체적으로, 본 개시는 비콘 간격(beacon intervals) 동안 무선 네트워크 상의 장치들이 도즈 상태(doze state)에서 깨어나서 채널과 동기화할 수 있는 시간을 설정하는 것에 관한 것이다.

도 1은 복수개의 통신 장치를 포함하는 무선 네트워크의 실시예를 도시한다.
도 1a는 무선 통신 장치들 사이에서 통신을 설정하기 위한 싱크 프레임(sync frame)의 실시예를 도시한다.
도 1b는 무선 통신 장치들 사이에서 통신을 설정하기 위한 노 데이터 패이로드(no data payload)를 갖는 싱크 프레임의 대안 실시예를 도시한다.
도 1c는 비콘 프레임 간격에 필요한 타임 슬롯 경계(time slot boundraries)를 가진 관리 프레임의 실시예를 도시한다.
도 1d는 무선 통신 장치들 사이에서 통신을 설정하기 위한 스테이션 액세스 분산(station access distribution) 정보를 가진 관리 프레임의 실시예를 도시한다.
도 1e는 도 1에 도시된 시스템에 대하여 타임 슬롯 경계를 가진 비콘 간격의 실시예를 도시한다.
도 1f는 도 1에 도시된 시스템에 대하여 타임 슬롯 경계를 가진 비콘 간격의 대안 실시예를 도시한다.
도 1g는 도 1에 도시된 시스템에서 액세스 포인트에 대한 슬롯 로직의 실시예를 도시한다.
도 1h는 도 1에 도시된 시스템에서 액세스 포인트와 연관된 스테이션에 대한 싱크 로직의 실시예를 도시한다.
도 2는 통신을 조정하는 장치의 실시예를 도시한다.
도 3a 내지 도 3c는 통신을 조정하는 플로우차트의 실시예를 도시한다.
도 4는 도 2에 도시된 것처럼 통신을 조정하는 플로우차트의 실시예를 도시한다.

하기의 설명은 첨부 도면에 묘사된 본 발명의 실시예의 상세한 설명이다. 그러나, 제안된 상세한 내용의 정도는 기술된 실시예의 예기된 변동을 제한하려 의도하지 않으며, 그 반대로 청구범위 및 상세한 설명은 첨부의 청구범위에 의해 규정된 바와 같은 모든 수정, 등가 및 대안을 망라하려 한다. 하기의 상세한 설명은 그러한 실시예를 이해할 수 있도록 구상된 것이며 본 기술에서 통상의 지식을 가진 자들에게는 자명하다.

일반적으로 본 명세서에서 네트워크 상의 장치들의 통신을 조정하기 위한 실시예가 설명된다. 실시예는 무선 통신 장치들의 통신을 조정하여 충돌을 줄이는 하드웨어 같은 로직 및/또는 코드를 포함할 수 있다. 많은 실시예는 액세스 포인트에서 슬롯 로직(slot logic)을 구현함으로써 통신을 조정한다. 슬롯 로직은 비콘 간격에 대한 타임 슬롯 스케줄을 결정할 수 있다. 많은 실시예에서, 슬롯 로직은 채널이 타임 슬롯 경계에서 유휴 상태(idle)인 경우 노 데이터 패이로드 프레임(no data payload frame)과 같은 짧은 싱크 프레임을 매 타임 슬롯 경계마다 송신한다. 몇몇 실시예에서, 만일 채널이 비지 상태(busy)이면, 슬롯 로직은 싱크 프레임을 송신하지 않는다. 일부 실시예에서, 슬롯 로직은 또한 하나 이상의 장치들 사이에서 상당한 충돌 확률을 결정하고 장치들 중 하나 이상이 이들의 채널 액세스를 비콘 간격 전체로 확산시켜서 충돌 가능성을 줄이는 분산 로직(distribution logic)을 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 액세스 포인트와 연관된 스테이션은 슬롯 경계에서 깨어나고 매체에 동기화 하기 위해 싱크 프레임 또는 다른 패킷을 대기하는 싱크 로직을 포함할 수 있다. 이러한 실시예는 스테이션의 매체 싱크 시간을 최소화할 수 있는데, 이것은 스테이션이 싱크 프레임의 수신에 대응하여 채널과 동기화할 수 있기 때문이다. 많은 실시예에서, 스테이션은 슬롯 경계 다음에는 도즈 상태(doze state)로 남아 있을 수 있고 어웨이크 상태(awake state)에서 도즈 상태로부터 깨어나 전력 소비를 최소화할 수 있다.

일부 실시예에서, 슬롯 로직은 스테이션이 채널에 액세스할 때 특정한 또는 상이한 타임 슬롯을 사용하여야 한다고 표시하는 채널에 대한 스테이션 액세스의 분산을 수신하고 해석하는 슬롯 선택 로직을 포함할 수 있다. 만일, 예를 들어 동일한 슬롯 경계에서 깨어나는 채널 상의 스테이션들 사이에서 상당한 충돌 확률이 있다면, 액세스 포인트는 스테이션들에게 이들의 채널 액세스를 비콘 간격 전체에 확산시켜서 충돌 가능을 최소화할 것을 명령할 수 있다. 슬롯 선택 로직은 특정한 또는 상이한 타임 슬롯을 사용하고 대응하는 타임 슬롯을 결정하라는 명령을 해석할 수 있다. 이후, 스테이션은 깨어나고 액세스 포인트로부터 (액세스 포인트 측에서 채널이 유휴 상태에 있다는 것을 의미하는) 싱크 프레임을 수신할 수 있다. 그런 다음 스테이션은 분산 조정 기능 프레임간 간격(distributed coordination function interframe space (DIFS)) 또는 중재 프레임간 간격(arbitration interframe space (AIFS)) 이후 채널에 액세스하기 시작하고 백오프(backoff) 한 다음 패킷을 송신할 수 있다. 스테이션이 액세스 포인트에 의해 송신된 싱크 프레임에 동기화되기 때문에, 스테이션은 액세스 포인트에서 더 이상 다른 데이터 수신이 없다고 결정할 수 있고 패킷을 안전하게 액세스 포인트로 송신할 수 있다. 이러한 프로세스는 스테이션의 채널 싱크 시간을 최소화할 수 있다. 예를 들면, 채널 동기 시간은 스테이션이 싱크 프레임을 수신하는데 소요한 시간일 수 있다.

한편, 만일 스테이션이 슬롯 경계에서 깨어나서 액세스 포인트 측에서 채널이 비지 상태일 수 있다는 것을 의미하는 싱크 프레임을 검출하지 못하면, 스테이션은 채널에 동기화하기 위해 패킷을 대기할 수 있다. 이러한 프로세스는 액세스 포인트 측에서 잠재적인 충돌을 방지할 수 있다.

여러 실시예는 장치들의 통신을 조정하는 것과 연관된 여러 기술적인 문제를 해결하도록 계획될 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예는 스테이션을 채널과 동기화시키는 것과 같은 하나 이상의 기술적인 문제를 해결하기 위해 계획될 수 있다. 스테이션을 채널과 동기화시키는 기술적인 문제는 스테이션에게 액세스 포인트가 다른 스테이션과 통신하고 있는지 여부를 알려주는 것을 포함할 수 있다.

전술한 바와 같은 여러 기술적인 문제는 하나 이상의 여러 실시예에 의해 해결될 수 있다. 예를 들면, 스테이션을 채널과 동기화시키는 것을 해결하기 위해 계획된 일부 실시예는 비콘 프레임 전송들 사이에 타임 슬롯을 설정하는 것과 같은 하나 이상의 여러 기술적 수단에 의해 그렇게 할 수 있다. 액세스 포인트가 스테이션에게 다른 스테이션과 통신하고 있는지 여부를 알려주도록 계획된 다른 실시예는 싱크 프레임을 대응하는 슬롯 경계에서 전송하는 것과 같은 하나 이상의 여러 기술적 수단에 의해 그렇게 할 수 있다. 비콘 간격 내의 타임 슬롯을 다른 이용가능한 정보에 기초하여 설정할 수 있는 다른 실시예는 스테이션에게 하나보다 많은 타임 슬롯 전체에다 채널의 액세스를 확산시키도록 명령하는 것과 같은 하나 이상의 여러 기술적 수단에 의해 그렇게 할 수 있다.

일부 실시예는 전기 전자 기술자 협회(IEEE) 802.11 ah 시스템용 1 Megahertz (MHz) 채널 대역폭을 구현한다. 이러한 실시예에서 최저 데이터율(data rate)은 초당 6.5 메가비트(Mbps)를 대략 20으로 나눈 초당 325 킬로 비트(Kbps)일 수 있다. 만일 2회 반복 코딩이 사용되면, 최저 데이터율은 162.5 Kbps로 떨어진다. 많은 실시예에서, 최저 PHY율은 비콘 및 제어 프레임 전송 용도로 사용된다. 비록 데이터율을 낮추면 전송 범위를 증가시킬 수 있을지라도, 패킷을 전송하는데는 너무 오랜 시간이 소요된다. 일 실시예에 따르면, 프로토콜의 효율성은 소형 배터리 구동 무선 장치(예를 들면, 센서)가 아주 낮은 전력 소비를 하면서 Wi-Fi를 사용하여 예를 들면 인터넷에 접속할 수 있게 해줄 수 있다.

일부 실시예는 무선 충실도(Wi-Fi) 네트워크 편재성(network ubiquity)의 장점을 이용하여, 새로운 애플리케이션들이 다른 고유한 특성들 중에서 종종 아주 낮은 전력 소비를 요구하는 것을 가능하게 해줄 수 있다. Wi-Fi는 일반적으로 IEEE 802.11-2007, IEEE 정보 기술 표준 - 전기통신 및 시스템 간 정보 교환 - 지역 및 도시 지역 네트워크 - 특정 요구사항 - 파트 II: 무선 LAM 매체 액세스 제어(MAC) 및 물리 계층 (PHY) 사양서 (http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.l 1-2007.pdf) 및 다른 관련 무선 표준을 구현하는 장치를 지칭한다.

몇몇 실시예는 셀룰러 오프-로딩(cellular off-loading) 장치, 라우터, 스위치, 서버, 워크스테이션, 넷북, 모바일 장치(랩톱, 스마트 폰, 및 태블릿 등)뿐만 아니라 센서, 계기, 제어장치, 기구, 모니터, 및 가전 기기 등과 같은 액세스 포인트(APs) 또는 다른 스테이션(STAs)의 클라이언트 장치에 대한 AP를 포함한다. 일부 실시예는 예를 들면 실내 및/또는 실외 "스마트" 그리드 및 센서 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예는 특정한 구역 내 가정이나 가정들의 전력, 수도, 가스 및/또는 다른 공공 설비의 사용량을 계량하는 센서로부터의 데이터를 수집하고 이들 서비스의 사용량을 무선으로 계량기 서브스테이션에 전송하는 계량 스테이션을 제공할 수 있다. 다른 실시예는 헬스케어 관련 이벤트 및 낙상 탐지, 약병 감시, 체중 감시, 수면 무호흡증, 혈당 수치, 및 심장 리듬 등과 같은 환자의 활력 징후를 모니터링하는 가정 헬스케어, 클리닉, 병원용 센서로부터의 데이터를 수집할 수 있다. 이러한 서비스 용도로 계획된 실시예는 일반적으로 IEEE 802.11n/ac 시스템보다 훨씬 낮은 데이터율 및 훨씬 낮은(극히 낮은) 전력 소비를 필요로 한다.

본 명세서에서 설명되는 로직, 모듈, 장치 및 인터페이스는 하드웨어 및/또는 코드로 구현될 수 있는 기능을 수행할 수 있다. 하드웨어 및/또는 코드는 그 기능을 달성하도록 설계된 소프트웨어, 펌웨어, 마이크로코드, 프로세서, 상태 머신, 칩셋, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

실시예는 무선 통신을 용이하게 해줄 수 있다. 일부 실시예는 그러한 장치들 사이에서 인터랙션을 도모해주는 블루투스®, 무선 근거리 네트워크(WLAN), 무선 도시 지역 네트워크(wireless metropolitan area networks (WMANs)), 무선 개인 영역 네트워크(wireless personal area networks (WPAN)), 셀룰러 네트워크, 네트워크 내 통신, 메시징 시스템, 및 스마트-기기와 같은 저전력 무선 통신 장치를 포함할 수 있다. 또한 일부 무선 실시예는 단일의 안테나를 포함할 수 있고 반면에 다른 실시예는 다중 안테나를 이용할 수 있다. 하나 이상의 안테나는 프로세서 및 라디오와 결합하여 무선 파를 전송 및/또는 수신할 수 있다. 예를 들어, 다중 입력 다중 출력(MIMO)은 통신 성능을 개선하기 위하여 송신기와 수신기 양쪽에서 다중 안테나를 통해 신호를 전달하는 무선 채널의 사용이다.

아래에서 기술되는 특정 실시예의 일부가 특정 구성의 실시예를 참조할 것이지만, 본 기술에서 통상의 지식을 가진 자들이라면 본 개시의 실시예는 유리하게 유사한 사안이나 문제를 가진 다른 구성으로 구현될 수 있다는 것을 알 것이다.

이제 도 1을 참조하면, 무선 통신 시스템(1000)의 실시예가 도시된다. 무선 통신 시스템(1000)은 네트워크(1005)에 유선 및 무선으로 접속될 수 있는 통신 장치(1010)를 포함한다. 통신 장치(1010)는 네트워크(1005)를 통하여 무선으로 복수개의 통신 장치(1030, 1050 및 1055)와 통신할 수 있다. 통신 장치(1010)는 액세스 포인트를 포함할 수 있다. 통신 장치(1030, 1050 및 1055)는 센서, 소비자 전자 기기, 또는 개인 모바일 기기 등과 같이 저전력 소비 장치를 포함할 수 있다. 예를 들면, 통신 장치(1010)는 가정들의 이웃 내에서 수도 소비량을 계량하는 서브스테이션을 포함할 수 있다. 이웃 내의 가정들 각각은 통신 장치(1030, 1050 및 1055)와 같은 센서를 포함할 수 있으며 통신 장치(1030, 1050 및 1055)는 수량계 사용량 계량기(water meter usage meters)와 통합될 수 있거나 아니면 그와 결합될 수 있다.

일부 실시예에서, 통신 장치(1010)는 비콘 간격에 대한 타임 슬롯을 결정하고 이 타임 슬롯을, 통신 장치(1010)와 연관되거나 또는 통신 장치(1010)와의 연결(association)을 요청하는, 통신 장치(1030, 1050 및 1055)와 같은 장치로 전송하는 슬롯 로직(1015)를 포함할 수 있다. 타임 슬롯은 타임 슬롯 경계(time slot bounddaries)를 포함할 수 있으며 또한 스테이션으로부터 최대 물리 계층 수렴 절차 프로토콜 데이터 유닛(maximum physical layer convergence procedure protocol data unit (PPDU)) 전송, 짧은 프레임간 간격(short interframe space (SIFS)), 및 액세스 포인트로부터 확인 응답(acknowledgement (ACK)) 전송에 필요한 최소한의 전송 시간의 시간 길이를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 타임 슬롯은 네트워크를 통한 평균 PPDU 전송 또는 네트워크를 통한 최대 PPDU 전송에다 SIFS를 더한 것과 같은 최소한 PPDU 전송의 전송에 필요한 지속시간(time duration)을 갖는 경계를 가질 수 있다. 그리고, 또 다른 실시예에서, 타임 슬롯은 최소한의 PPDU 전송 또는 그 보다 적은 PPDU 전송에 필요한 지속시간일 수 있다. 많은 실시예에서, 슬롯 로직(1015)은 타임 슬롯 정보를 메모리(1011)에 저장할 수 있다.

일부 실시예에서, 슬롯 로직(1015)은 물리 계층 로직(1019)에게 하나 이상의 비콘 프레임(1014) 전송 내의 타임 슬롯 경계와 같은 타임 슬롯 정보를 통신 장치(1010)와 연관된 모든 장치들에게 전송할 것을 명령할 수 있다. 다른 실시예에서, 슬롯 로직(1015)은 또한 채널이 유휴 상태인 또는 통신 장치(1010)(AP)가 통신 장치(1030, 1050 및 1055)와 같은 스테이션들(STAs) 중 하나와 통신하고 있지 않은 매 타임 슬롯 경계마다 비콘 프레임(1014) 전송 사이의 타임 슬롯 경계에서 싱크 프레임을 전송할 수 있다. 예를 들면, 통신 장치(1010)는 분산 조정 기능(distributed coordination function (DCF)) 룰을 추종할 수 있다. IEEE 802.11 매체 액세스 제어(MAC)의 기본적인 액세스 방법은 충돌 회피(collision avoidance (CSMA/CA))가 가능한 캐리어 감지 다중 액세스(carrier sense multiple access)로서 알려진 DCF이다. DCF는 독립적 기본 서비스 셋(independent basic service set (IBSS)) 및 인프라스트럭처 네트워크 구성 모두의 내부에서 사용하기 위하여, AP를 포함하는 모든 STA 내에서 구현될 수 있다. DCF 룰을 추종하기 위하여, 통신 장치(1010)는 채널(또는 매체)을 감지하여 또 다른 STA이 전송 중인지 여부를 결정할 수 있다. 만일 채널이 비지 상태인 것으로 결정되지 않으면, 전송이 진행될 수 있다. CSMA/CA 분산 알고리즘에 따르면 인접한 프레임 시퀀스 사이에서 최소로 명시된 지속기간의 갭이 존재하도록 되어 있을 수 있고 그래서 통신 장치(1010)는 싱크 프레임을 전송하려 시도하기 전 이렇게 필요한 지속기간 동안 채널이 유휴 상태에 있다는 것을 보장할 수 있다.

싱크 프레임은 채널이 현재 유휴 상태에 있다는 표시로서 표시하는 또는 그렇게 간주되는 프레임일 수 있고 스테이션을 그 채널에 동기화시키는 트레이닝 시퀀스를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 싱크 프레임은 MAC 서브계층 프레임을 패이로드로서 포함하지 않는 물리 계층(PHY) 프레임을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 장치(1010)의 MAC 서브계층 로직(1018)은 PHY 로직(1019)에게 싱크 프레임을 전송할 것을 명령하지만 MAC 서브계층 로직(1018)은 MAC 프레임을 패킷에 포함하는 것을 제공하지 않을 수 있다.

많은 실시예에서, 노 패이로드 데이터 싱크 프레임(no payload data synch frame)은 여섯 개의 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 심볼을 포함할 수 있다. 예를 들어, 만일 슬롯 크기가 대략 20 밀리초 길이이면, 싱크 프레임의 길이는 심볼 길이, 예를 들면, 40 마이크로초를 여섯 심볼 곱한 것으로, 예를 들면, 총 240 마이크로초일 수 있다. 이러한 실시예는 타임 슬롯 경계에서 싱크 프레임의 전송 동안 통신 트래픽에다 예를 들면 1.2 퍼센트 오버헤드가 추가될 수 있다. 다른 실시예에서, 싱크 프레임은 많거나 적은 심볼을 포함할 수 있으며, 이러한 실시예 중 몇몇 실시예에서, 싱크 프레임은 패이로드로서 MAC 프로토콜 데이터 유닛(MAC protocol data unit (MPDU))을 포함할 수 있다.

통신 장치(1030)와 같은 스테이션은 데이터를 통신 장치(1010)로 전송하기 위해 저전력 소비 상태로부터 깨어날지를 결정할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 통신 장치(1030, 1050 및 1055)와 같은 스테이션들은 각기 슬롯 경계에서 도즈 상태(doze state)로부터 어웨이크 상태(awake state)로 깨어나고, 채널과 동기화시키는 싱크 프레임을 수신하고, 채널과 동기화한 다음에 패킷을 통신 장치(1010)로 전송할 것을 결정하는 싱크 로직(1034, 1051, 및 1056)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 싱크 프레임의 전송으로 채널이 유휴 상태임을 표시하기 때문에 통신 장치(1030)는 싱크 프레임을 수신하면 채널과 동기화할 수 있다.

일부 상황에서, 액세스 포인트와 연관된 스테이션들 중 하나 이상 스테이션들의 슬롯 로직은 동일한 타임 슬롯 경계에서 깨어나서 패킷을 액세스 포인트로 전송할 것을 결정할 수 있다. 많은 실시예에서, 통신 장치(1010)와 같은 액세스 포인트는 스테이션들 중 하나 이상의 스테이션들과 연관된 상당한 통신 충돌의 확률을 결정하고 스테이션들에게 충돌 발생을 경감하기 위해 채널 액세스를 확산할 것을 명령하는 분산 로직을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 장치(1010)는 만일 충돌이 탐지되면, 한번 이상의 충돌이 탐지되는 경우, 한번 이상의 충돌이 기 설정된 기간 내에서 탐지되는 경우, 한번 이상의 충돌이 동일 스테이션에 의한 통신과 연관되는 경우, 충돌이 5 퍼센트 발생 확률보다 많은 경우, 충돌이 10 퍼센트 발생 확률보다 많은 경우, 충돌이 50 퍼센트 발생 확률보다 많은 경우, 충돌이 75 퍼센트 발생 확률보다 많은 경우, 및/또는 스테이션들 중 대부분이 전송을 위해 동일한 타임 슬롯을 선택하는 경우 등을 상당한 충돌 확률로 결정할 수 있다.

상당한 충돌 발생 확률을 결정한 후, 분산 로직은 통신 장치(1010)와 연관된 스테이션들에 의한 액세스를 확산시키는 스테이션 액세스 분산을 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 스테이션 액세스 분산은 상당한 충돌 확률과 연관된 하나 이상의 스테이션들에 의한 통신에 영향을 미칠 수 있다. 다른 실시예에서, 스테이션 액세스 분산은 통신 장치(1010)와 연관된 모든 스테이션들에 의한 통신에 영향을 미칠 수 있다. 일부 실시예에서, 분산 로직은 충돌 확률 또는 충돌 탐지에 기반하여 각각의 연관된 스테이션을 특정한 타임 슬롯에 할당할 수 있으며 최초의 할당 이후 또 다른 충돌이 발생하는 경우 할당을 갱신할 수 있다. 예를 들어, 통신 장치(1010)와 연관된 스테이션들에 의한 액세스를 확산시키는 스테이션 액세스 분산을 발생한 후, 통신 장치(1010)의 분산 로직은 특정 스테이션과 하나 이상의 다른 스테이션 사이에서 한번의 충돌 또는 상당한 충돌 확률을 탐지할 수 있다. 이에 대응하여, 분산 로직은 특정 스테이션에 대하여 상이한 타임 슬롯으로의 새로운 또는 갱신된 할당을 결정하고 갱신된 스테이션 액세스 분산을 하나 이상의 후속 프레임에서 스테이션들에게 전송할 수 있다.

만일 통신 장치(1030)가 깨어나서 통신 장치(1010)로부터 싱크 프레임을 수신한다면(AP 측에서 채널이 유휴 상태임을 의미함), 통신 장치(1030)는 DIFS (또는 AIFS)를 시작함으로써 채널에 액세스하기 시작한 다음 백오프한다. 이후 통신 장치(1010)는 패킷을 전송할 수 있다. 통신 장치(1030)는 통신 장치(1010)에 의해 송신된 싱크 프레임에 동기화되기 때문에, 통신 장치(1030)는 통신 장치(1010)에서 다른 데이터 수신이 없다고 결정할 수 있다. 그래서, 통신 장치(1030)는 패킷을 안전하게 통신 장치(1010)로 송신할 수 있고, 채널을 액세스하기 위한 싱크 시간을 최소화할 수 있다.

한편, 만일 통신 장치(1030)가 슬롯 경계에서 깨어나고 싱크 프레임을 수신하지 못하면, 통신 장치(1010) 측에서 채널이 비지 상태일 수 있고, 그래서 통신 장치(1030)는 ProbeDelay 시간 동안 채널에 동기화하는 패킷을 대기하여 통신 장치(1010) 측에서 가능한 충돌을 방지 또는 경감할 수 있다.

많은 실시예에서, 통신 장치(1010)는 데이터 오프로딩(data offloading)을 용이하게 해줄 수 있다. 예를 들면, 저전력 센서인 통신 장치는, 예를 들어 계량 스테이션에 액세스하기 위해 대기할 때 소비되는 전력 소비량을 줄이기 위한 및/또는 대역폭의 가용성을 증가시키기 위한 목적으로, 예를 들어 Wi-Fi, 다른 하나의 통신 장치, 셀룰러 네트워크 등을 통해 통신하는 데이터 오프로딩(data offloading) 방식을 포함할 수 있다. 계량 스테이션과 같은 센서로부터 데이터를 수신하는 통신 장치는 예를 들어 네트워크(1005)의 혼잡을 덜기 위한 목적으로 예를 들면 Wi-Fi, 다른 하나의 통신 장치, 또는 셀룰러 네트워크 등을 통해 통신하는 데이터 로딩 방식을 포함할 수 있다.

네트워크(1005)는 복수개 네트워크들의 상호접속을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 네트워크(1005)는 인터넷 또는 인트라넷과 같은 광역 네트워크와 결합할 수 있으며 하나 이상의 허브, 라우터, 또는 스위치를 통해 유선 또는 무선으로 상호접속된 로컬 장치와 상호접속할 수 있다. 본 실시예에서, 네트워크(1005)는 통신 장치(1030, 1050 및 1055)와 통신으로 결합한다.

통신 장치(1010 및 1030)는 각기 메모리(1011 및 1031) 및 MAC 서브계층 로직(1018 및 1038)을 포함한다. 메모리(1011 및 1031)는 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM), 판독 전용 메모리(ROM), 버퍼, 레지스터, 캐시, 플래시 메모리, 하드 디스크 드라이브, 또는 고체-상태 장치 등과 같은 저장 매체를 포함할 수 있다. 메모리(1011 및 1031)는 관리 프레임 및/또는 프레임 구조와 같은 프레임들을 저장할 수 있다. 많은 실시예에서, 메모리(1011 및 1031)는 IEEE 802.11에서 식별된 표준 프레임 구조들 중 구조에 기반한 필드를 포함할 수 있는 비콘 프레임, 연결 요청(association request) 프레임, 및 연결 응답 프레임과 같은 관리 프레임들을 저장할 수 있다.

도 1a는 도 1의 통신 장치(1030, 1050 및 1055)와 같은 무선 통신 장치들 사이에서 통신을 설정하기 위한 프리앰블 구조(1062)를 가진 싱크 프레임의 물리 계층 프로토콜 데이터 유닛(PPDU)(106)의 실시예를 도시한다. PPDU(1060)는 단일의 다중입력 다중출력(MIMO) 스트림에 대한 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 트레이닝 심볼과, 그 뒤를 이은 신호 필드와, 그 뒤의 추가 MIMO 스트림에 대한 추가 OFDM 트레이닝 심볼을 포함하는 프리앰블 구조(1062)를 포함할 수 있으며, 프리앰블 구조(1060)의 뒤를 이어 데이터 패이로드가 올 수 있다. 특히, PPDU(1060)는 짧은 트레이닝 필드(short training field (STF))(1064), 긴 트레이닝 필드(long training field (LTF))(1066), SIG(1068), 추가 LTF(1069), 및 데이터(1070)를 포함할 수 있다. STF(1064)는 0.8 마이크로초(㎲) 곱하기 N한 길이인 10 개의 짧은 트레이닝 심볼과 같은 다수의 짧은 트레이닝 심볼들을 포함할 수 있고, 여기서 N은 20 MHz 채널 간격(channel spacing)으로부터 다운-클록킹 인수(down-clocking factor)를 나타내는 정수이다. 예를 들면, 10 MHz 채널 간격의 타이밍은 두 배로 되었을 것이다. 20 MHz 채널 간격에서 STF(1064)의 총 시간 프레임은 8 곱하기 N이다.

LTF(1066)는 보호 구간(guard interval (GI)) 심볼 및 두 개의 긴 트레이닝 심볼을 포함할 수 있다. 보호 구간 심볼은 1.6 곱하기 N의 지속기간을 가질 수 있으며 긴 트레이닝 심볼은 각기 20 MHz 채널 간격에서 3.2 곱하기 N의 지속기간을 가질 수 있다. 20 MHz 채널 간격에서 LTF(1066)의 총 시간 프레임은 8 ㎲곱하기 N이다.

SIG(1068)는 0.8 ㎲ 곱하기 N의 GI 심볼 및 7.2 ㎲ 곱하기 N의 신호 필드 심볼을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 싱크 프레임은 또한 추가 LTF(1069)를 포함한다. 추가 LTF(1069)는 필요하면 20 MHz 채널 간격에서 추가 MIMO 스트림에 대하여 4 ㎲ 곱하기 N의 하나 이상의 LTF 심볼을 포함할 수 있다. 데이터(1070)는 하나 이상의 MAC 서브계층 프로토콜 데이터 유닛(MPDUs)을 포함할 수 있으며 하나 이상의 GI를 포함할 수 있다. 예를 들면, 데이터(1070)는 20 MHz 채널 간격에서 0.8 ㎲ 곱하기 N의 GI 심볼과, 그 뒤의 20 MHz 채널 간격에서 3.2 ㎲ 곱하기 N의 패이로드 데이터를 포함하는 심볼들의 하나 이상의 셋을 포함할 수 있다.

도 1b는 도 1의 통신 장치(1030, 1050 및 1055)와 같은 무선 통신 장치들 사이에서 통신을 설정하기 위한 프리앰블 구조(1082)로 된 노 데이터 패이로드(NPD)를 가진 싱크 프레임의 물리 계층 프로토콜 데이터 유닛(PPDU)(1080)의 대안 실시예를 도시한다. PPDU(1080)는 단일의 다중입력 다중출력(MIMO) 스트림에 대한 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 트레이닝 심볼과 그 뒤를 이은 신호 필드를 포함하는 프리앰블 구조(1082)를 포함할 수 있다. 특히 PPDU(1080)는 짧은 트레이닝 필드(STF)(1064), 긴 트레이닝 필드(LTF)(1066), 및 SIG(1068)를 포함할 수 있다.

도 1c는 도 1의 통신 장치(1030, 1050 및 1055)와 같은 무선 통신 장치들 사이에서 통신을 위한 관리 프레임(1100)의 실시예를 도시한다. 관리 프레임(1100)은 MAC 헤더(1101), 프레임 보디(1114) 및 프레임 체크 시퀀스(frame check sequence (FCS)) 필드(1126)를 포함할 수 있다. MAC 헤더(1101)는 프레임 제어 필드(1102) 및 다른 MAC 헤더 필드(1108)를 포함할 수 있다. 프레임 제어 필드(1102)는 2 옥텟일 수 있으며 관리 형태 및 예를 들면 비콘 프레임 서브형태와 같은 프레임의 형태 및 서브형태를 식별할 수 있다. 다른 MAC 헤더 필드(1108)는 예를 들면 하나 이상의 어드레스 필드, 식별 필드, 또는 제어 필드 등을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 관리 프레임(1100)은 프레임 보디(frame body)(1114)를 포함할 수 있다. 프레임 보디(1114)는 가변 개수의 옥텟일 수 있으며 데이터 요소, 제어 요소, 또는 파라미터 및 기능(capabilities)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 프레임 보디(1114)는 타임 슬롯 경계 필드(1120)를 포함한다. 타임 슬롯 경계 필드(1120)는 장치가 채널에 액세스하고 그 채널에 동기화되는 비콘 간격에 필요한 하나 이상의 타임 슬롯의 표시를 포함할 수 있다.

도 1d는 도 1의 통신 장치(1030, 1050 및 1055)와 같은 무선 통신 장치들 사이에서 통신을 위한 관리 프레임(1200)의 실시예를 도시한다. 관리 프레임(1200)은 MAC 헤더(1201), 프레임 보디(1214), 및 프레임 체크 시퀀스(frame check sequence (FCS)) 필드(1226)를 포함할 수 있다. MAC 헤더(1201)는 프레임 제어 필드(1202) 및 다른 MAC 헤더 필드(1208)를 포함할 수 있다. 프레임 제어 필드(1202)는 두 옥텟일 수 있으며 관리 형태 및 예를 들어 비콘 프레임 서브형태와 같은 프레임의 형태 및 서브형태를 식별할 수 있다. 다른 MAC 헤더 필드(1208)는 예를 들면 하나 이상의 어드레스 필드, 식별 필드, 또는 제어 필드 등을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 관리 프레임(1200)은 프레임 보디(1214)를 포함할 수 있다. 프레임 보디(1214)는 가변 개수의 옥텟일 수 있으며 데이터 요소, 제어 요소, 또는 파라미터 및 기능을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 프레임 보디(1214)는 스테이션 액세스 분산 필드(1220)를 포함한다. 스테이션 액세스 분산 필드(1220)는 채널에서 비콘 프레임 간격들 사이에서 타임 슬롯들 전체에다 하나 이상의 스테이션들의 할당을 분산시키는 것의 표시를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 타임 슬롯 경계 필드(1120)와 같은 타임 슬롯 경계 필드 역시 프레임 보디(1214) 내에 포함될 수 있다.

도 1e는 도 1에 도시된 시스템에 대하여 도 1c에서 표시된 타임 슬롯 경계와 같은 타임 슬롯 경계(1310)를 가진 비콘(1300)의 실시예를 도시한다. 비콘(1300) 간격은 비콘들(1300) 사이의 지속시간을 포함할 수 있다. 비콘(1300) 간격 동안 통신 장치(1010)와 같은 액세스 포인트가 채널이 유휴 중인 매 슬롯 경계마다 싱크 프레임(1310)을 전송할 수 있다.

본 실시예에서, AP와 연관된 스테이션은 타임 슬롯 경계(1320)에서 도즈 상태로부터 어웨이크 상태로 깨어나서 통신 장치(1010)로부터 싱크 프레임(1340)을 수신한다. 스테이션은 슬롯 경계에서 깨어난 후 분산된(조정 기능) 프레임간 간격(DIFS) 또는 중재 프레임간 간격(AIFS) 및 랜덤 백오프와 같은 백오프를 이용하여 채널에 액세스하기 시작함으로써 분산된 조정 기능(DCF) 룰을 추종할 수 있다. 그런 다음, 스테이션은 데이터를 전송할 수 있고 통신 장치(1010)와 같은 액세스 포인트는 확인 응답(ACK)을 이용하여 데이터의 수신에 대응할 수 있다.

도 1f는 도 1에 도시된 시스템에 대하여 타임 슬롯 경계(1410)를 가진 비콘(1400) 간격의 실시예를 도시한다. 제2 슬롯 경계에서, 스테이션(X)은 DCF 룰에 따라서 채널에 액세스하기 시작한다. 스테이션(X)은 DIFS로 시작하고 백오프한 다음 데이터를 전송할 수 있다. 데이터 전송은 후속하는 슬롯 경계(1430)를 지나 지속되고 그래서 채널은 후속 슬롯 경계(1430)에서 비지 상태가 되며 AP는 슬롯 경계(1430)에서 싱크 프레임을 생성 또는 전송하지 않는다. 스테이션(N)은 슬롯 경계(1430)에서 싱크 프레임을 수신하려고 깨어나지만 싱크 프레임을 수신하지 못하고 그래서 스테이션(N)은 채널에 동기화하기 위해 또 다른 패킷을 수신하려고 대기하게 되는데, 이것은 스테이션(X)이 데이터의 수신에 확인 응답하라고 AP에 의해 스테이션(X)에게 전송된 확인 응답(ACK)이다.

AP가 확인응답을 전송한 후, 스테이션(N)은 AP로부터 전송된 ACK 내의 네트워크 할당 벡터(network allocation vector (NAV))에 기반하여 채널에 동기화한다. 그러면 스테이션(N)은 데이터를 AP로 전송하기 시작하고 후속 타임 슬롯 경계 이전에 ACK를 수신한다.

도 1g는 도 1에 도시된 슬롯 로직(1015)과 같은 슬롯 로직(1500)의 실시예를 도시한다. 슬롯 로직(1500)은 비콘 간격을 타임 슬롯으로 분할하는 타임 슬롯 스케줄을 결정할 수 있다. 많은 실시예에서, 슬롯 로직(1500)은 물리 계층 수렴 절차 프로토콜 데이터 유닛(PPDU)의 전송을 위한 최소한의 지속기간 더하기 짧은 프레임간 간격(SIFS) 더하기 확인 응답(ACK) 프레임의 전송을 위한 지속기간의 지속시간이 되는 각 타임 슬롯을 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 슬롯 로직(1500)은 PPDU의 전송을 위한 최소한의 지속기간 더하기 SIFS의 지속시간이 되는 각 타임 슬롯을 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, PPDU의 전송에 필요한 지속시간은 기본 서비스 셋(BSS)에서 PPDU에 필요한 최대 전송 지속기간일 수 있으며, 다른 실시예에서, PPDU의 전송에 필요한 지속시간은 BSS에서 PPDU에 필요한 평균 전송 지속기간일 수 있다.

슬롯 로직(1500)은 둘 이상의 통신 장치들 사이에서 상당한 충돌 확률을 결정하고; 둘 이상의 통신 장치들에 의한 액세스의 분산을 결정하고; 액세스의 분산을 표시하는 프레임을 생성하고; 그리고 물리 계층 로직에게 그 프레임을 통신 장치(1030, 1050 및 1055)와 같은 둘 이상의 통신 장치들로 전송하라고 명령하는 분산 로직(1505)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 분산 로직(1505)은 BSS 내 장치로부터 오는 통신과의 충돌을 탐지할 수 있다. 일부 실시예에서, 분산 로직(1505)은 충돌이 상당한 충돌 확률이라고 표시하는 것을 결정할 수 있다. 다른 실시예에서, 한번 이상의 충돌 또는 동일 장치와 연관된 한번 이상의 충돌은 상당한 충돌 확률에 해당할 수 있다.

일부 실시예에서, 분산 로직(1505)은 반드시 충돌을 탐지하지 않고도 상당한 충돌 확률을 결정할 수 있다. 예를 들면, 분산 로직(1050)은 장치의 개수, 장치의 형태, 장치로부터 수신된 신호의 상대적 길이, 채널을 통한 트래픽 양, 비주기적 트래픽의 양, 및 주기적 트래픽의 양 등과 같은 인자를 결정할 수 있다. 이와 같은 하나 이상의 인자 또는 모든 인자에 기반하여 분산 로직(15050)은 충돌 확률을 계산할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 만일 충돌 확률이 대수로운 것이 아니라면, 확률은 상당한 것으로 간주될 수 있다. 일부 실시예에서, 상당한 확률은 최소한 일 퍼센트의 확률을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 이 퍼센티지는 50 퍼센트보다 높을 수 있고, 다른 실시예에서, 상당한 확률의 퍼센티지는 90 퍼센트보다 많을 수 있거나 99 퍼센트보다 많을 수 있다.

도 1h는 도 1에 도시된 싱크 로직(1034)과 같은 싱크 로직(1600)의 실시예를 도시한다. 일부 실시예에서, 싱크 로직(1600)은 AP로부터 타임 슬롯 경계를 나타내는 제1 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 타임 슬롯 스케줄은 비콘 프레임 전송들 사이의 하나 이상의 타임 슬롯을 표시할 수 있다. 그러면 싱크 로직(1600)은 도즈 상태로부터 어웨이크 상태로 깨어나서 타임 슬롯의 경계에서 제1 싱크 프레임을 수신하고; 물리 계층 로직으로부터 제1 싱크 프레임의 수신의 표시를 수신하고; 응답으로 채널의 액세스를 개시하여 패킷을 AP로 전송할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 싱크 로직(1600)은 AP로부터 제2 비콘 프레임을 수신하고; 도즈 상태로부터 어웨이크 상태로 깨어나서 타임 슬롯의 경계에서 또 다른 싱크 프레임을 수신하고; 다른 싱크 프레임을 검출하지 못한 이후에는 채널과의 동기화를 위해 패킷을 대기하는 로직을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 싱크 로직(1600)은 스테이션 액세스의 분산을 표시하는 비콘 프레임을 수신하고; 액세스의 분산에 기반하여 타임 슬롯 액세스를 메모리에 저장하고; 타임 슬롯 액세스에서 도즈 상태로부터 깨어나서 또 다른 싱크 프레임을 수신하는 슬롯 선택 로직(1605)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 스테이션은 스테이션과 액세스 포인트 사이에서 통신하는 동안 네트워크 상의 또 다른 장치와의 충돌을 가질 수 있다. 액세스 포인트는 스테이션이 다시 채널에 액세스할 때 상당한 또 다른 충돌 확률이 있다고 결정할 수 있고, 그래서 액세스 포인트는 스테이션이 제5 타임 슬롯과 같은 특정 타임 슬롯에서 채널에 액세스하여야 한다는 표시 또는 스테이션이 제1 타임 슬롯 이후의 타임 슬롯 동안 채널에 액세스하여야 한다는 표시를 포함하는 스테이션 액세스의 분산을 생성하여 네트워크의 장치들에게 전송할 수 있다. 슬롯 선택 로직(1605)은 분산을 수신하고, 스테이션이 제1 타임 슬롯 이외의 타임 슬롯 동안 채널에 액세스하여야 한다고 결정하고, 그 표시를 메모리에 저장할 수 있다. 슬롯 선택 로직(1605)은 그런 다음 다음 비콘 간격 동안 채널에 액세스하는 타임 슬롯과 같은 제2 타임 슬롯을 선택할 수 있다. 그리고 나서, 제2 타임 슬롯에서, 슬롯 선택 로직(1605)은 싱크 프레임을 수신하도록 스테이션을 도즈 상태로부터 어웨이크 상태로 깨울 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, MAC 서브계층 로직(1018, 1038)은 통신 장치(1010, 1030)의 데이터 링크 계층의 MAC 서브계층의 기능을 구현하는 로직을 포함할 수 있다. MAC 서브계층 로직(1018, 1038)은 관리 프레임, 데이터 프레임, 및 제어 프레임과 같은 프레임들을 발생할 수 있으며, PHY 로직(1019, 1039)과 통신하여 프레임(1014)을 전송할 수 있다. PHY 로직(1019, 1039)은 프레임(1014)과 같은 프레임들에 기반하여 물리 계층 프로토콜 데이터 유닛(PPDU)를 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, 프레임 버퍼(1013 및 1033)는 프레임을 생성할 수 있고 PHY 로직(1019, 1039)의 데이터 유닛 빌더(builder)는 프레임을 프리앰블로 캡슐화하여 송수신기(TX/TX) (1020 및 1040)와 같은 물리 계층 장치를 통해 전송하기 위한 PPDU를 생성할 수 있다.

MAC 계층 서비스 데이터 유닛(MSDU)이라고도 불리는 프레임(1014)은 관리 프레임을 포함할 수 있다. 예를 들면, 프레임 빌더(1013)는 지원된 데이터율, 프라이버시 설정, 서비스 지원 품질(QoS), 절전 기능, 교차-지원, 및 통신 장치(1030)와의 네트워크를 식별하는 네트워크의 서비스 셋 식별(service set identification (SSID))과 같은 기능을 갖는 것으로서 통신 장치(1010)를 식별하는 비콘 프레임과 같은 관리 프레임을 생성할 수 있다. 일부 실시예에서, 모든 비콘 프레임 또는 결정된 개수의 비콘 프레임은 도 1c의 타임 슬롯 경계 필드(1120) 및 도 1d의 스테이션 액세스 분산 필드(1220)와 같은 타임 슬롯 정보 요소 및/또는 스테이션 액세스 분산 정보 요소를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, PHY 로직(1019)은 MAC 서브계층 로직(1018)으로부터의 명령에 응답하여 타임 슬롯 경계에서 싱크 프레임을 생성하고 전송할 수 있다.

통신 장치(1030, 1050 및 1055)는 각기 송수신기(1020 및 1040)과 같은 송수신기를 포함할 수 있다. 각각의 송수신기(1020, 1040)는 RF 송신기 및 RF 수신기를 포함하는 라디오(1023, 1043)를 포함한다. 각각의 RF 송신기는 디지털 데이터를 전자기 방사에 의한 데이터 전송을 위한 RF 주파수로 각인한다. RF 수신기는 RF 주파수의 전자기 에너지를 수신하고 그로부터 디지털 데이터를 추출한다.

도 1은 예를 들어, 네 개의 공간 시스템을 가진 다중입력 다중출력(MIMO) 시스템을 포함하는 복수개의 상이한 실시예를 묘사할 수 있으며, 통신 장치(1030, 1050 및 1055) 중 하나 이상은 단일입력 단일출력(SISO) 시스템, 단일입력 다중출력(SIMO) 시스템, 및 다중입력 단일출력(MISO) 시스템을 포함하는 단일 안테나를 가진 수신기 및/또는 송신기를 포함하는 축퇴 시스템을 묘사할 수 있다.

많은 실시예에서, 송수신기(1020 및 1040)는 직교 주파수 분할 다중(OFDM)을 구현한다. OFDM은 디지털 데이터를 다중 캐리어 주파수를 통해 인코딩하는 방법이다. OFDM은 디지털 멀티-캐리어 변조 방법으로서 사용된 주파수-분할 다중 방식이다. 다수의 근접 이격된 직교 서브-캐리어 신호들은 데이터를 전달하는데 사용된다. 데이터는 각 서브-캐리어당 하나씩의 여러 개의 병렬 데이터 스트림 또는 채널로 나뉘어진다. 각각의 서브-캐리어는 낮은 심볼율로 변조 방식에 따라 변조되어, 총 데이터율을 동일 대역폭에서 통상의 싱글-캐리어 변조 방식과 유사하게 유지할 수 있다.

OFDM 시스템은 데이터, 파일롯, 보호(guard), 및 널링을 포함하는 기능을 위한 여러 캐리어 또는 "톤"을 이용한다. 데이터 톤은 채널들 중 한 채널을 통해 송신기와 수신기 사이에서 통신 신호를 전송하는데 사용된다. 파일롯 톤은 채널을 유지하는데 사용되며, 시간/주파수 및 채널 트랙킹에 관한 정보를 제공할 수 있다. 보호 구간은 다중 경로 왜곡으로부터 말미암을 수 있는 심볼간 간섭(ISI)를 방지하기 위하여 전송 중에 짧은 트레이닝 필드(STF) 및 긴 트레이닝 필드(LTF) 심볼과 같은 심볼들 사이에 삽입될 수 있다. 보호 톤은 또한 신호가 스펙트럼 마스크와 일치시키는 도움을 준다. 직류 성분(DC)의 널링은 직접 변환 수신기 설계를 단순화하는데 사용될 수 있다.

일부 실시예에서, 통신 장치(1010)는 옵션으로 점선으로 표시한 것과 같은 디지털 빔 형성기(Digital Beam Former (DBF))(1022)를 포함한다. DBF(1022)는 정보 신호를 라디오(1023, 1043)를 거쳐 안테나 어레이(1024)의 요소로 인가되는 신호로 변환한다. 안테나 어레이(1024)는 개개가 개별적으로 여기 가능한(excitable) 안테나 요소들의 어레이이다. 안테나 어레이(1024)의 요소들로 인가된 신호는 안테나 어레이(1024)로 하여금 이 신호를 네 개의 공간 채널로 방사하게 한다. 이렇게 형성된 각각의 공간 채널은 정보를 통신 장치(1030, 1050 및 1055) 중 하나 이상으로 전달할 수 있다. 유사하게, 통신 장치(1030)는 신호를 통신 장치(1010)로부터 및 통신 장치(1010)로 수신하고 전송하는 송수신기(1040)를 포함한다. 송수신기(1040)는 안테나 어레이(1044) 및 옵션으로 DBF(1042)를 포함할 수 있다.

도 2는 프레임을 생성하고, 통신하고, 전송하고, 수신하고, 통신하며, 해석하는 장치의 실시예를 도시한다. 장치는 매체 접근 제어(MAC) 서브계층 로직(201)에 결합된 송수신기(200)를 포함한다. MAC 서브계층 로직(201)은 관리 프레임과 같은 프레임을 결정하고 이 프레임을 물리 계층(PHY) 로직(250)으로 전송한다. PHY 로직(250)은 프리앰블을 결정하고 프레임을 프리앰블로 캡슐화함으로써 물리 계층 수렴 절차 프로토콜 데이터 유닛(PPDU)을 결정하여 송수신기(200)를 통해 전송할 수 있다.

많은 실시예에서, MAC 서브계층 로직(201)은 프레임 또는 MAC 프로토콜 데이터 유닛(MPDUs)을 생성하는 프레임 빌더(202)를 포함할 수 있다. MAC 서브계층 로직(201)은 그런 다음 응답 프레임을 수신하고 분석하고 해석할 수 있다. 많은 실시예에서, MAC 서브계층 로직(201)은 수신한 시간적 패킷 길이, 네트워크 내 스테이션들의 형태(센서 형태 장치, 셀룰러 오프로딩 장치, 또는 이 두 가지 형태의 혼합), 또는 다른 가용 정보의 통계치에 기반하여 스테이션 액세스 분산을 결정하는 로직을 포함할 수 있다. 그런 다음 MAC 서브계층 로직(201)은 스테이션 액세스 분산을 가진 비콘 프레임과 같은 관리 프레임을 생성하고 PHY 로직(250)에게 명령하여 이 관리 프레임을 전송하도록 할 수 있다.

다른 실시예에서, MAC 서브계층 로직(201)은 AP로부터 관리 프레임 내의 타임 슬롯 정보 및 스테이션 액세스 분산을 수신하고 해석하거나 또는 AP로 스테이션의 형태(센서 형태 장치, 셀룰러 오프로딩 장치, 또는 다른 형태의 장치)나 기타 정보를 전송하는 로직을 포함할 수 있다.

PHY 로직(250)은 데이터 유닛 빌더(203)를 포함할 수 있다. 데이터 유닛 빌더(203)는 프리앰블을 결정하며 PHY 로직(250)은 MPDU를 프리앰블로 캡슐화하여 PPDU를 생성할 수 있다. 많은 실시예에서, 데이터 유닛 빌더(203)는 목적지 통신 장치와의 인터랙션을 통해 선택된 통신 파라미터에 기반하여 프리앰블을 생성할 수 있다.

송수신기(200)는 수신기(204) 및 송신기(206)를 포함한다. 송신기(206)는 인코더(208), 변조기(210), OFDM(212), 및 DBF(214) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 송신기(206)의 인코더(208)는 MAC 서브계층 로직(201)으로부터 전송 예정된 데이터를 수신하고, 예를 들면, 바이너리 컨볼루션 코딩(binary convolutional coding (BCC)) 및/또는 저밀도 패리티 체크 코딩(low density parity check coding (LDPC)) 등을 이용하여 인코드한다. 변조기(210)는 인코더(208)로부터 데이터를 수신하고 수신한 데이터 블록을 예를 들어, 정현파의 이산 진폭들의 대응 셋 또는 정현파의 이산 위상들의 셋 또는 정현파의 주파수 대비 이산 주파수 시프트들의 셋으로 데이터 블록을 맵핑함으로써, 선택된 주파수의 정현파로 각인할 수 있다. 변조기(210)의 출력은 직교 주파수 분할 다중(OFDM)(212)으로 공급되며, OFDM(212)은 변조기(210)로부터 변조된 데이터를 복수개의 직교 서브-캐리어로 각인한다. 그리고 나서 OFDM(212)의 출력은 디지털 빔 형성기(DBF)(214)로 공급되어, 복수개의 공간 채널을 형성하고 각 공간 채널을 독립적으로 조정하여 복수개 사용자 단말의 각각으로 전송될 그리고 그 각각의 단말로부터 수신될 신호 전력을 극대화할 수 있다.

송수신기(200)는 또한 안테나 어레이(218)에 연결된 듀플렉서(216)를 포함할 수 있다. 그러므로, 이 실시예에서, 단일 안테나 어레이는 송신과 수신 두 가지를 위해 사용된다. 송신할 때, 신호는 듀플렉서(216)를 통과하며 업-변환된 정보를 담은 신호로 안테나를 구동한다. 전송 중에, 듀플렉서(216)는 신호가 수신기(204)로부터 들어오는 것을 방지한다. 수신할 때, 안테나에 의해 수신된 정보를 담은 신호는 듀플렉서(216)를 통과하여 이 신호를 안테나 어레이로부터 수신기(204)로 전달한다. 그런 다음 듀플렉서(216)는 수신한 신호가 송신기(206)로부터 들어오는 것을 방지한다. 그러므로, 듀플렉서(216)는 안테나 어레이 요소를 수신기(204)와 송신기(206)에 교대로 연결시키는 스위치로서 동작한다.

안테나 어레이(218)는 정보를 담은 신호를 수신기의 안테나에 의해 수신될 수 있는 전자기 에너지의 시변(time-varying), 공간 분산으로 방사한다. 그러면 수신기는 수신한 신호의 정보를 추출할 수 있다.

송수신기(200)는 정보를 담은 신호를 수신하고, 복조하고, 디코딩하는 수신기(204)를 포함할 수 있다. 수신기(204)는 DBF(220), OFDM(222), 복조기(224), 및 디코더(226) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 수신된 신호는 안테나 요소(218)로부터 디지털 빔 형성기(DBF)(220)로 공급된다. DBF(220)는 N개 안테나 신호를 L개 정보 신호로 변환한다. DBF(220)의 출력은 OFDM(222)으로 공급된다. OFDM(222)는 정보를 담은 신호가 변조되는 복수의 서브캐리어로부터 신호 정보를 추출한다. 복조기(224)는 수신한 신호를 복조하여, 수신한 신호로부터 정보 콘텐츠를 추출하여 복조되지 않은 신호를 발생한다. 그리고 나서, 디코더(226)는 복조기(224)로부터 수신한 데이터를 디코딩하고 디코딩된 정보인 MPDU를 MAC 서브계층 로직(201)으로 전송한다.

프레임을 수신한 후, MAC 서브계층 로직(201)은 메모리 내의 프레임 구조에 액세스하여 그 프레임을 분석할 수 있다. 이러한 정보에 기반하여, MAC 서브계층 로직(201)은 프레임 내 필드 값과 같은 콘텐츠를 결정할 수 있다.

본 기술에서 통상의 지식을 가진 자들이라면 송수신기는 도 2에 도시되지 않은 많은 추가 기능을 포함할 수 있고 수신기(204) 및 송신기(206)는 하나의 송수신기로서 패키지화되기 보다는 이산적인 소자일 수 있다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 송수신기의 실시예는 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM), 기준 발진기, 필터링 회로, 동기화 회로, 인터리버 및 디인터리버, 어쩌면 다중 주파수 변환단 및 다중 증폭단 등을 포함할 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 기능들 중 일부는 통합될 수 있다. 예를 들면, 디지털 빔 형성 기능은 직교 주파수 분할 다중 기능과 통합될 수 있다. 일부 실시예에서, 예를 들면, 송수신기(200)는 하나 이상의 프로세서 및 송신기(206) 및/또는 수신기(204)의 기능을 수행하는 코드를 포함하는 메모리를 포함할 수 있다.

도 3a 내지 도 3c는 통신을 조정하는 플로우차트(300, 350 및 370)의 실시예를 도시한다. 도 3a를 참조하면, 플로우차트(300)는 타임 슬롯 경계 정보를 가진 관리 프레임을 생성하는 것으로 시작한다(요소 305). 일부 실시예에서, AP 내의 MAC 서브계층 로직과 같은 MAC 로직은 비콘 간격 내에서 타임 슬롯 경계를 연관된 스테이션에게 전달하는 비콘 프레임과 같은 관리 프레임을 생성하여 BSS의 스테이션들이 도즈 상태로부터 깨어나서 통신 신호를 최소의 지연으로 AP에게 전송할 수 있는 특정 시간을 제공한다. 일부 실시예에서, 관리 프레임은 또한 연결 응답 프레임이나 또 다른 관리 프레임과 같은 연결 프레임을 포함할 수 있다.

관리 프레임을 생성한 후, PHY 로직은 관리 프레임을 프리앰블로 캡슐화하여 PPDU를 생성할 수 있다(요소 310). 그런 다음 PHY는 PPDU를 안테나 또는 안테나 어레이를 통해 전송할 수 있다(요소 315).

타임 슬롯 경계를 가진 비콘 프레임을 전송한 후, MAC 로직은 채널이 유휴 상태이면 타임 슬롯 경계에서 싱크 프레임을 전송할 수 있다(요소 320). 예를 들면, AP는 AP가 다른 스테이션과 통신 중인 프로세스에 있지 않으면 타임 슬롯 경계에서 충돌 회피(CSMA/CA)를 이용하여 캐리어 감지 다중 액세스(carrier sense multiple access)를 수행한다. 만일 AP가 채널을 통한 통신을 탐지하지 못하면, 채널은 유휴 상태인 것으로 결정되며 AP의 MAC 로직은 AP의 PHY 로직에게 노 데이터 패이로드를 가진 싱크 프레임을 BSS 내의 스테이션들에게 전송할 것을 명령할 수 있다.

도 3b에서, 플로우차트(350)는 타임 슬롯 경계 정보를 가진 관리 프레임을 수신하는 것으로 시작한다(요소 355). 일부 실시예에서, 스테이션의 MAC 로직은 슬롯 경계 정보 요소를 가진 관리 프레임을 수신하고 관리 프레임을 분석 및 해석하여 타임 슬롯 경계를 결정한다(요소 360). 몇몇 실시예에서, 프레임을 분석하여 타임 슬롯 경계를 결정하는 과정은 타임 슬롯 경계 정보 요소를 가진 관리 프레임을 분석하는 과정을 포함하며 타임 슬롯 경계 정보 요소를 분석하는 과정은 타임 슬롯 경계 필드를 분석하여 비콘 간격 내의 타임 슬롯을 결정하는 과정을 포함한다. 일부 실시예에서, 관리 프레임을 분석하는 과정은 비콘 프레임, 연결 응답 프레임, 또는 재연결(reassociation) 응답 프레임을 분석하는 과정을 포함한다.

많은 실시예에서, 스테이션은, 관리 프레임 내의 타임 슬롯 경계 정보를 수신한 것에 대한 응답으로, 채널 액세스를 위한 타임 슬롯 경계를 메모리 내에 저장하고, 도즈 상태로부터 깨어나게 하는 타임 슬롯 경계를 선택하고, 도즈 상태로 진입한다(요소 365). 예를 들어, 타임 슬롯 경계 정보 요소를 분석하여 비콘 간격 내의 타임 슬롯 경계를 결정할 때 타임 슬롯 경계를 메모리 내에 저장하면, 도즈 상태로부터 깨어나게 하는 시간의 선택을 용이하게 할 수 있다.

도 3c에서, 플로우차트(370)는 타임 슬롯 경계에서 도즈 상태로부터 어웨이크 상태로 전환하는 것으로 시작한다(요소 375). 일부 실시예에서, 스테이션의 MAC 로직은 데이터를 액세스 포인트로 전송하기 위해 주기적으로 깨어날 수 있다. 스테이션은 저전력 상태일 수 있는 도즈 상태로부터 타임 슬롯 경계에서 액세스 포인트와의 통신을 용이하게 해주는 어웨이크 상태로 깨어날 수 있다.

어웨이크 상태로 진입하면 그리고 나서 데이터를 전송하기 전에, 스테이션은 AP로부터 채널이 유휴하다고 표시하는 싱크 프레임을 수신할 수 있다(요소 380). 클리어 채널 평가(clear channel assessment)를 통해 싱크 프레임을 탐지한 후, 스테이션은 패킷을 채널을 통해 전송할 수 있다(요소 385). 예를 들면, 스테이션은 센서를 포함할 수 있고 센서 데이터를 액세스 포인트로 전송할 수 있다.

도 4는 도 2에 도시된 통신을 조정하는 플로우차트(450)의 실시예를 도시한다. 플로우차트(450)는 동일한 타임 슬롯 경계에서 깨어남으로써 높은 충돌 확률을 가진 스테이션들을 결정하는 것으로 시작한다(요소 455). 일부 실시예에서, 분산 로직은 복수개의 상이한 인자들 중 하나 이상에 기반하여 높은 충돌 확률이 있다고 결정할 수 있다. 예를 들면, 여러 비콘 간격의 주기에 걸쳐, AP는 높은 퍼센티지의 스테이션이 깨어나서 데이터를 AP로 전송하기 위해 슬롯 경계로서 예를 들어, 제1 슬롯 경계를 선택한 것을 결정할 수 있다. 더 큰 퍼센티지는 비콘 간격 내의 다른 타임 슬롯과 연관된 퍼센티지에 비해 더 클 수 있다. 그리고, 예를 들어, 제1 슬롯 경계에서 채널에 액세스하려는 스테이션들의 수가 많을수록 스테이션들 중 둘 이상이 동일한 시간에 깨어나서 정보를 전송할 수 있는 확률이 더 상당해진다. 또한, 스테이션들은 정보를 전송하기 위해 주기적으로 깨어날 수 있는데 만일 스테이션들이 액세스마다 동일한 시간 주기를 갖고 AP에서 충돌을 일으키지 않는다면, 충돌 확률은 낮을 수 있다. 그러나, 만일 액세스들 사이의 시간 주기가 스테이션마다 다르거나 아니면 만일 스테이션들 중 일부가 규칙적이고 주기적을 채널 액세스를 행하지 않으면 그리고 동일한 타임 슬롯, 예를 들면 제1 타임 슬롯을 통한 일부 스테이션들의 액세스들이 대다수이면, 분산 로직은 충돌 확률이 상당하다고 결정할 수 있다.

높은 충돌 확률을 갖는 스테이션을 결정한 후, 분산 로직은 스테이션에 대한 채널의 스테이션 액세스 분산을 결정할 수 있다(요소 460). 일부 실시예에서, 분산 로직은 높은 충돌 확률을 갖는 특정한 스테이션을 결정할 수 있다. 다른 실시예에서, 분산 로직은 특정한 타임 슬롯을 가진 트래픽에 기반하여 높은 충돌 확률을 결정할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 분산 로직은 BSS 내 스테이션들과 연관된 인수 또는 특성에 기반하여, 대체로 충돌이 일어날 수 있는 높은 충돌 확률이 있다고 결정할 수 있다.

이에 대한 대응으로, 분산 로직은 충돌할 것 같은 스테이션들에 대한 채널의 스테이션 액세스 분산을 결정할 수 있거나 또는 모든 스테이션들 또는 스테이션들 중 적어도 과반수에 대한 채널의 스테이션 액세스 분산을 결정할 수 있다. 타임 슬롯들 사이에 채널의 스테이션 액세스 분산은 일부 스테이션들을 제1의 다섯 타임 슬롯으로 제약하는 것 그리고 다른 스테이션들을 제2의 다섯 타임 슬롯으로 제약하는 것과 같은 타임 슬롯 할당 또는 더 일반적인 제약을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 채널의 스테이션 액세스 분산은 스테이션들을 소수 그룹으로 분할하고, 타임 슬롯을 소수 그룹으로 분할하고, 스테이션들의 각 그룹을 타임 슬롯의 상이한 그룹에 할당할 수 있다.

채널의 스테이션 액세스의 분산을 결정한 후, AP는 스테이션들에게 이들의 채널 액세스를 분산에 따라서 분산시키라고 지시하는 프레임을 생성할 수 있다(요소 465). 많은 실시예에서, AP는 채널의 스테이션 액세스의 분산 또는 분산의 표시를 가진 비콘 프레임과 같은 관리 프레임을 생성하고 이 비콘 프레임을 PHY 로직으로 전달할 수 있다. 일부 실시예에서, 채널의 스테이션 액세스의 분산은 타임 슬롯 경계 정보의 표시와 함께 관리 프레임의 프레임 보디 내에 포함될 수 있다. 다른 실시예에서, 채널의 스테이션 액세스의 분산은 타임 슬롯 경계 정보와 통합될 수 있다. 예를 들면, 타임 슬롯 경계 정보는 타임 슬롯의 타임 프레임 또는 타임 슬롯의 시작을 포함할 수 있으며 채널의 스테이션 액세스의 분산은 동일한 정보 요소 또는 대응하는 필드 내의 타임 슬롯 경계 정보와 연관될 수 있다.

PHY 로직은 관리 프레임을 수신하고 이 프레임을 프리앰블로 캡슐화할 수 있다(요소 470). 프레임을 캡슐화한 후, AP는 이 프레임을 AP와 연관된 스테이션들로 전송할 수 있다(요소 475).

하기의 예들은 또 다른 실시예와 관련된다. 하나의 예는 방법을 포함한다. 이 방법은 제1 통신 장치에 의해, 비콘 프레임 전송들 사이의 타임 슬롯 스케줄을 결정하는 단계; 제1 통신 장치에 의해, 타임 슬롯 스케줄을 표시하는 제1 비콘 프레임을 생성하는 단계; 제1 통신 장치에 의해, 제1 비콘 프레임을 전송하는 단계; 제1 통신 장치에 의해, 통신 채널이 비지 상태가 아닌 한 제1 싱크 프레임을 생성하는 단계; 및 제1 통신 장치에 의해, 통신 채널이 비지 상태가 아닌 한, 비콘 프레임 전송들 사이의 슬롯 경계에서 싱크 프레임을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 이 방법은 둘 이상의 다른 통신 장치들 사이에서 상당한 충돌 확률을 결정하는 단계; 둘 이상의 다른 통신 장치들에 의한 액세스의 분산을 결정하는 단계; 액세스의 분산을 표시하는 제2 비콘 프레임을 생성하는 단계; 및 이 프레임을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상당한 충돌 확률을 결정하는 단계는 통신 장치들 중 적어도 하나로부터의 통신과의 충돌을 검출하는 단계를 포함한다. 많은 실시예에서, 비콘 프레임 전송들 사이에서 타임 슬롯 스케줄을 결정하는 단계는 타임 슬롯을 가진 타임 슬롯 스케줄을 결정하는 단계를 포함하며, 각각의 타임 슬롯은 물리 계층 수렴 절차 프로토콜 데이터 유닛의 전송을 위한 최소한의 지속기간 더하기 짧은 프레임간 간격의 지속시간일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 비콘 프레임 전송들 사이에서 타임 슬롯 스케줄을 결정하는 단계는 비콘 간격을 하나 보다 많은 타임 슬롯으로 분할하는 단계를 포함하며, 각각의 타임 슬롯은 물리 계층 수렴 절차 프로토콜 데이터 유닛의 전송을 위한 최소한의 지속기간 더하기 짧은 프레임간 간격 더하기 수신 확인 프레임의 전송을 위한 지속기간의 지속시간일 수 있다. 일부 실시예에서, 통신 채널이 비지 상태가 아닌 한 제1 싱크 프레임을 생성하는 단계는 여섯 이상의 직교 주파수 분할 다중 심볼을 가진 물리 계층 프레임을 생성하는 단계를 포함한다.

프레임을 가진 패킷의 통신을 위한 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램 제품으로, 이 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 이용가능 프로그램 코드가 함께 내장된 컴퓨터 이용가능 매체를 포함하고, 컴퓨터 이용가능 프로그램 코드는 전술한 방법의 실시예들 중 임의의 하나 이상 또는 모두에 따른 방법을 실행하는 동작을 수행하도록 구성된 컴퓨터 이용가능 프로그램 코드를 포함한다.

하드웨어 및 코드를 포함하는 적어도 하나의 시스템은 전술한 방법의 실시예들 중 임의의 하나 이상 또는 모두에 따른 방법을 실행할 수 있다.

다른 예는 장치를 포함한다. 장치는 비콘 프레임 전송들 사이에서 타임 슬롯 스케줄을 결정하고 타임 슬롯 스케줄을 표시하는 제1 비콘 프레임을 생성하는 매체 액세스 제어 로직과, 매체 액세스 제어 로직과 결합되어 통신 채널이 비지 상태가 아닌 한 제1 싱크 프레임을 생성하고 전송하며 제1 비콘 프레임을 캡슐화하여 전송하는 물리 계층 로직을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 장치는 프리앰블로 캡슐화된 상기 프레임을 전송하는 안테나를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 장치는 매체 액세스 제어 로직과 결합되어 상기 타임 슬롯 스케줄을 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 매체 액세스 제어 로직은 둘 이상의 통신 장치들 사이에서 상당한 충돌 확률을 결정하고; 둘 이상의 통신 장치들에 의한 액세스의 분산을 결정하고; 액세스의 분산을 표시하는 프레임을 생성하고; 물리 계층 로직에게 프레임을 전송할 것을 명령하는 로직을 포함한다. 일부 실시예에서, 매체 액세스 제어 로직은 타임 슬롯을 가진 타임 슬롯 스케줄을 결정하는 로직을 포함하며, 각각의 타임 슬롯은 물리 계층 수렴 절차 프로토콜 데이터 유닛의 전송을 위한 최소한의 지속기간 더하기 짧은 프레임간 간격 더하기 수신 확인 프레임의 전송을 위한 지속기간의 지속시간일 수 있다. 일부 실시예에서, 매체 액세스 제어 로직은 비콘 간격을 하나 보다 많은 타임 슬롯으로 분할하는 로직을 포함하며, 각각의 타임 슬롯은 물리 계층 수렴 절차 프로토콜 데이터 유닛의 전송을 위한 최소한의 지속기간 더하기 짧은 프레임간 간격의 지속시간일 수 있다. 그리고 장치의 일부 실시예에서, 물리 계층 로직은 여섯 이상의 직교 주파수 분할 다중 심볼을 가진 싱크 프레임을 생성하는 로직을 포함한다.

다른 예는 시스템을 포함한다. 시스템은 비콘 프레임 전송들 사이의 타임 슬롯 스케줄을 결정하고 타임 슬롯 스케줄을 표시하는 제1 비콘 프레임을 생성하는 매체 액세스 제어 로직; 및 매체 액세스 제어 로직과 결합되어 통신 채널이 비지 상태가 아닌 한 제1 싱크 프레임을 생성하고 전송하며 제1 싱크 프레임을 캡슐화하여 전송하는 물리 계층 로직을 포함할 수 있다.

다른 예는 프로그램 제품을 포함한다. 무선 네트워크를 통한 상이한 형태의 장치의 전송을 조정하는 프로그램 제품은 프로세서-기반 장치에 의해 실행되는 명령을 포함하는 저장 매체를 포함할 수 있으며, 명령은, 프로세서-기반 장치에 의해 실행될 때, 프로세서-기반 장치로 하여금, 동작을 수행하게 하며, 이 동작은 제1 통신 장치에 의해, 비콘 프레임 전송들 사이의 타임 슬롯 스케줄을 결정하는 단계; 제1 통신 장치에 의해, 타임 슬롯 스케줄을 표시하는 제1 비콘 프레임을 생성하는 단계; 제1 통신 장치에 의해, 제1 비콘 프레임을 전송하는 단계; 제1 통신 장치에 의해, 통신 채널이 비지 상태가 아닌 한 제1 싱크 프레임을 생성하는 단계; 및 제1 통신 장치에 의해, 통신 채널이 비지 상태가 아닌 한, 비콘 프레임 전송들 사이의 슬롯 경계에서 싱크 프레임을 전송하는 단계를 포함한다.

또 다른 예는 방법을 포함한다. 이 방법은 제1 통신 장치에 의해, 타임 슬롯 스케줄을 표시하는 제1 비콘 프레임을 수신 - 타임 슬롯 스케줄은 비콘 프레임 전송들 사이의 하나 이상의 타임 슬롯을 표시함 - 하는 단계; 제1 통신 장치에 의해, 타임 슬롯의 경계에서 도즈 상태로부터 어웨이크 상태로 깨어나서 제1 싱크 프레임을 수신하는 단계; 제1 싱크 프레임을 수신하여 채널과 동기화하는 단계; 및 채널과 동기화한 후 액세스 포인트로 통신을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

일부 실시예는 액세스의 분산을 표시하는 제2 비콘 프레임을 수신하는 단계; 액세스의 분산에 기반한 타임 슬롯 액세스를 메모리에 저장하는 단계; 및 타임 슬롯 액세스에서 도즈 상태로부터 깨어나서 또 다른 싱크 프레임을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 방법은 제1 통신 장치에 의해, 제2 비콘 프레임을 수신하는 단계; 제1 통신 장치에 의해, 타임 슬롯의 경계에서 도즈 상태로부터 어웨이크 상태로 깨어나서 또 다른 싱크 프레임을 수신하는 단계; 및 다른 싱크 프레임을 검출하지 못한 후에는 채널과 동기화를 위해 패킷을 대기하는 단계를 더 포함할 수 있다. 많은 실시예에서, 제1 싱크 프레임을 수신하는 단계는 여섯 이상의 직교 주파수 분할 다중 심볼을 가진 물리 계층 프레임을 수신함에 따라 상기 채널과 동기화하는 단계를 포함한다. 그리고 많은 실시예에서, 통신을 전송하는 단계는 프레임간 간격 및 백오프 다음에 통신을 전송하는 단계를 포함한다.

또 다른 예는 장치를 포함한다. 장치는 타임 슬롯 스케줄을 표시하는 제1 비콘 프레임을 수신 - 타임 슬롯 스케줄은 비콘 프레임 전송들 사이의 하나 이상의 타임 슬롯을 표시함 - 하고; 타임 슬롯의 경계에서 도즈 상태로부터 어웨이크 상태로 깨어나서 제1 싱크 프레임을 수신하는 매체 액세스 제어 로직; 및 매체 액세스 제어 로직과 결합되어, 제1 싱크 프레임을 수신하여 채널과 동기화하고; 매체 액세스 제어 로직에게 제1 싱크 프레임의 수신을 알리고; 채널과 동기화한 후 액세스 포인트로 통신을 전송하는 물리 계층 로직을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 장치는 물리 계층 로직과 결합되어 통신을 전송하는 안테나를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 장치는 매체 액세스 제어 로직과 결합된 메모리를 더 포함할 수 있으며, 매체 액세스 제어 로직은 타임 슬롯 스케줄의 표시를 메모리에 저장한다. 일부 실시예에서, 매체 액세스 제어 로직은 액세스의 분산을 표시하는 제2 비콘 프레임을 수신하고; 액세스의 분산에 기반한 타임 슬롯 액세스를 메모리에 저장하고; 타임 슬롯 액세스에서 도즈 상태로부터 깨어나서 또 다른 싱크 프레임을 수신하는 로직을 포함한다. 그리고 일부 실시예에서, 매체 액세스 제어 로직은 제2 비콘 프레임을 수신하고; 타임 슬롯의 경계에서 도즈 상태로부터 어웨이크 상태로 깨어나서 또 다른 싱크 프레임을 수신하고; 다른 싱크 프레임을 검출하지 못한 후에는 채널과 동기화를 위해 패킷을 대기하는 로직을 포함한다.

또 다른 예는 시스템을 포함한다. 시스템은 타임 슬롯 스케줄을 표시하는 제1 비콘 프레임을 수신 - 타임 슬롯 스케줄은 비콘 프레임 전송들 사이의 하나 이상의 타임 슬롯을 표시함 - 하고; 타임 슬롯의 경계에서 도즈 상태로부터 어웨이크 상태로 깨어나서 제1 싱크 프레임을 수신하는 매체 액세스 제어 로직; 및 매체 액세스 제어 로직과 결합되어, 제1 싱크 프레임을 수신하여 채널과 동기화하고; 매체 액세스 제어 로직에게 제1 싱크 프레임의 수신을 알리고; 채널과 동기화한 후 액세스 포인트로 통신을 전송하는 물리 계층 로직을 포함할 수 있다.

또 다른 예는 프로그램 제품을 포함한다. 무선 네트워크를 통한 장치의 전송을 조정하는 프로그램 제품은 프로세서-기반 장치에 의해 실행되는 명령을 포함하는 저장 매체를 포함할 수 있으며, 명령은, 프로세서-기반 장치에 의해 실행될 때, 프로세서-기반 장치로 하여금, 동작을 수행하게 하며, 이 동작은 제1 통신 장치에 의해, 타임 슬롯 스케줄을 표시하는 제1 비콘 프레임을 수신 - 타임 슬롯 스케줄은 비콘 프레임 전송들 사이의 하나 이상의 타임 슬롯을 표시함 - 하는 단계; 제1 통신 장치에 의해, 타임 슬롯의 경계에서 도즈 상태로부터 어웨이크 상태로 깨어나서 제1 싱크 프레임을 수신하는 단계; 제1 싱크 프레임을 수신하여 채널과 동기화하는 단계; 및 채널과 동기화한 후 액세스 포인트로 통신을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

프로그램 제품의 일부 실시예에서, 동작은 액세스의 분산을 표시하는 제2 비콘 프레임을 수신하는 단계; 액세스의 분산에 기반한 타임 슬롯 액세스를 메모리에 저장하는 단계; 및 타임 슬롯 액세스에서 도즈 상태로부터 깨어나서 또 다른 싱크 프레임을 수신하는 단계를 더 포함한다. 그리고 일부 실시예에서, 동작은 제1 통신 장치에 의해, 제2 비콘 프레임을 수신하는 단계; 제1 통신 장치에 의해, 타임 슬롯의 경계에서 도즈 상태로부터 어웨이크 상태로 깨어나서 또 다른 싱크 프레임을 수신하는 단계; 및 다른 싱크 프레임을 검출하지 못한 후에는 채널과 동기화를 위해 패킷을 대기하는 단계를 더 포함한다.

일부 실시예에서, 앞에서 기술된 그리고 청구범위에서 기술된 특징들 중 일부 또는 모두는 하나의 실시예에서 구현될 수 있다. 예를 들면, 대안의 특징은 어느 대안을 구현할지를 결정하는 로직이나 선택가능한 선호도와 함께 실시예 내의 대안으로서 구현될 수 있다. 상호 배타적이지 않은 특징을 가진 일부 실시예는 특징들 중 하나 이상을 작동 또는 비작동시키는 로직이나 선택가능한 선호도를 또한 포함할 수 있다. 예를 들면, 일부 특징은 회로 경로 또는 트랜지스터를 포함하거나 제외함으로써 제조 시점에서 선택될 수 있다. 다른 특징은 딥스위치 또는 전자 퓨즈 등과 같은 로직이나 선택가능한 선호도를 거쳐 배치되는 시점에서 또는 배치된 이후에 선택될 수 있다. 소프트웨어 선호 또는 전자 퓨즈 등과 같은 선택가능한 선호도를 거친 후에 사용자에 의해 또 다른 특징이 선택될 수 있다.

일부 실시예에서, 앞에서 또는 청구범위에서 기술된 특징 중 일부 또는 모두는 하나의 실시예에서 구현될 수 있다. 예를 들면, 대안의 특징은 어느 대안을 구현할지를 결정하는 로직이나 선택가능한 선호도와 함께 실시예 내의 대안으로서 구현될 수 있다. 상호 배타적이지 않은 특징을 가진 일부 실시예는 특징들 중 하나 이상을 작동 또는 비작동시키는 로직이나 선택가능한 선호도를 또한 포함할 수 있다. 예를 들면, 일부 특징은 회로 경로 또는 트랜지스터를 포함하거나 제외함으로써 제조 시점에서 선택될 수 있다. 다른 특징은 딥스위치 등과 같은 로직이나 선택가능한 선호도를 거쳐 배치되는 시점에서 또는 배치된 이후에 선택될 수 있다. 소프트웨어 선호 또는 딥스위치 등과 같은 선택가능한 선호도를 거친 후에 사용자는 또 다른 특징을 선택할 수 있다.

다수의 실시예는 하나 이상의 유리한 효과를 가질 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예는 표준 MAC 헤더 크기에 대해 줄어든 MAC 헤더 크기를 제공할 수 있다. 또 다른 실시예는 더 효과적인 전송을 위한 더 작아진 패킷 크기, 통신의 송신기와 수신기 측 양쪽에서 적은 데이터 트래픽으로 인한 저전력 소비, 낮은 트래픽 충돌, 및 패킷의 낮은 지연 대기 전송 또는 수신 등과 같은 하나 이상의 유리한 효과를 포함할 수 있다.

또 다른 실시예는 도 1 내지 도 4를 참조하여 기술된 시스템, 장치, 및 방법을 구현하기 위한 프로그램 제품으로서 구현된다. 실시예들은 전체적 하드웨어 실시예, 하나 이상의 프로세서 및 메모리와 같은 범용 하드웨어를 통해 구현된 소프트웨어 실시예, 또는 특수 목적 하드웨어 및 소프트웨어 요소를 둘 다 포함하는 실시예의 형태를 취할 수 있다. 하나의 실시예는 이것으로 제한되지 않지만 펌웨어, 상주 소프트웨어, 마이크로코드, 또는 다른 형태의 실행가능 명령을 포함하는 소프트웨어 또는 코드로 구현된다.

또한, 실시예들은 컴퓨터, 모바일 장치, 또는 다른 모든 명령 실행 시스템에 의해 또는 이들과 관련하여 사용하기 위한 프로그램 코드를 제공하는 머신-액세스가능, 컴퓨터-이용가능, 또는 컴퓨터-판독가능 매체로부터 액세스 가능한 컴퓨터 프로그램 제품의 형태를 취할 수 있다. 이러한 설명을 목적을 위한 머신-액세스가능, 컴퓨터-이용가능, 또는 컴퓨터-판독가능 매체는 명령 실행 시스템이나 장치에 의해 또는 이와 관련하여 사용하기 위한 프로그램을 내장하고, 저장하고, 전달하고, 전파하고, 또는 전송할 수 있는 모든 장치 또는 제조 물품이다.

매체는 전자, 자기, 광학, 전자기, 또는 반도체 시스템 매체를 포함할 수 있다. 머신-액세스가능, 컴퓨터-이용가능, 또는 컴퓨터-판독가능 매체의 예는 휘발성 메모리 및 비휘발성 메모리와 같은 메모리를 포함한다. 메모리는 예를 들면, 반도체 또는 고체-상태 메모리형 플래시 메모리, 자기 테이프, 제거가능 컴퓨터 디스크, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독-전용 메모리(ROM), 경질 자기 디스크, 및/또는 광 디스크를 포함할 수 있다. 광 디스크의 현재의 예는 컴팩트 디스크 - 판독 전용 메모리(CD-ROM), 컴팩트 디스크 - 판독/기록 메모리(CD-R/W), 디지털 비디오 디스크(DVD) - 판독 전용 메모리(DVD-ROM), DVD-랜덤 액세스 메모리(DVD-RAM), DVD-재기록가능 메모리(DVD-R), 및 DVD-판독/기록 메모리(DVD-R/W)를 포함한다.

프로그램 코드를 저장 및/또는 실행하기에 적합한 명령 실행 시스템은 시스템 버스를 통해 메모리에 직접 또는 간접 결합된 최소한 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리는 코드의 실제 실행 중에 이용된 로컬 메모리, 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM)와 같은 벌크 저장소, 실행 중에 벌크 저장소로부터 코드가 검색되어야 하는 횟수를 줄이기 위하여 최소한 동일한 코드를 일시적으로 저장하는 캐시 메모리를 포함할 수 있다.

(이것으로 제한되지 않지만 키보드, 디스플레이, 포인팅 장치 등을 포함하는) 입력/출력 또는 I/O 장치는 직접 또는 I/O 컨트롤러를 개재하여 명령 실행 시스템에 결합될 수 있다. 네트워크 어댑터 또한 명령 실행 시스템이 개인 또는 공중 네트워크를 개재하여 다른 명령 실행 시스템 또는 원격 프린터 또는 저장 장치에 결합될 수 있게 해주는 명령 실행 시스템에 결합될 수 있다. 모뎀, 블루투스™, 이더넷, Wi-Fi, 및 WiDi 어댑터 카드는 네트워크 어댑터의 현재 이용 가능한 형태 중의 몇 개에 지나지 않는다.

Claims

무선 네트워크 상에서 장치의 전송을 조정하는 방법으로서,
제1 통신 장치에 의해, 비콘 프레임 전송(beacon frame transmissions) 사이의 타임 슬롯 스케줄(time slot schedule)을 결정하는 단계와,
상기 제1 통신 장치에 의해, 상기 타임 슬롯 스케줄을 표시하는 제1 비콘 프레임을 생성하는 단계와,
상기 제1 통신 장치에 의해, 상기 제1 비콘 프레임을 전송하는 단계와,
상기 제1 통신 장치에 의해, 통신 채널이 비지 상태(busy)가 아니라면 제1 싱크 프레임(sync frame)을 생성하는 단계와,
상기 제1 통신 장치에 의해, 상기 통신 채널이 비지 상태가 아니라면, 비콘 프레임 전송 사이의 슬롯 경계(slot biundrary)에서 상기 싱크 프레임을 전송하는 단계를 포함하는
장치 전송 조정 방법.
제 1 항에 있어서,
둘 이상의 다른 통신 장치 사이에서 상당한 충돌 확률(significant probability of collisions)을 결정하는 단계와,
상기 둘 이상의 다른 통신 장치에 의한 액세스의 분산(distribution of accesses)을 결정하는 단계와,
상기 액세스의 분산을 표시하는 제2 비콘 프레임을 생성하는 단계와,
상기 프레임을 전송하는 단계를 더 포함하는
장치 전송 조정 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 상당한 충돌 확률을 결정하는 단계는 상기 다른 통신 장치 중 적어도 하나로부터의 전송과의 충돌을 검출하는 단계를 포함하는
장치 전송 조정 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 비콘 프레임 전송 사이에서 상기 타임 슬롯 스케줄을 결정하는 단계는 타임 슬롯을 가진 타임 슬롯 스케줄을 결정하는 단계를 포함하며, 각각의 타임 슬롯은 물리 계층 수렴 절차 프로토콜 데이터 유닛(physical layer convergence procedure protocol data unit)의 전송을 위한 최소한의 지속기간(at least a duration) 더하기 짧은 프레임간 간격(short interframe space)인 지속시간(time duration)일 수 있는
장치 전송 조정 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 비콘 프레임 전송 사이의 상기 타임 슬롯 스케줄을 결정하는 단계는 비콘 간격을 하나 초과의 타임 슬롯으로 분할하는 단계를 포함하며, 각각의 타임 슬롯은 물리 계층 수렴 절차 프로토콜 데이터 유닛의 전송을 위한 최소한의 지속기간 더하기 짧은 프레임간 간격 더하기 수신 확인 프레임(acknowledgement frame)의 전송을 위한 지속기간인 지속시간일 수 있는
장치 전송 조정 방법.
무선 네트워크 상에서 장치의 전송을 조정하는 장치로서,
비콘 프레임 전송 사이에서 타임 슬롯 스케줄을 결정하고 상기 타임 슬롯 스케줄을 표시하는 제1 비콘 프레임을 생성하는 매체 액세스 제어 로직과,
상기 매체 액세스 제어 로직과 연결되어, 통신 채널이 비지 상태가 아니라면 제1 싱크 프레임을 생성하고 전송하며 상기 제1 비콘 프레임을 캡슐화하여 전송하는 물리 계층 로직을 포함하는
장치 전송 조정 장치.
제 6 항에 있어서,
프리앰블로 캡슐화된 상기 제 1 비콘 프레임을 전송하는 안테나를 더 포함하는
장치 전송 조정 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 매체 액세스 제어 로직과 연결되어 상기 타임 슬롯 스케줄을 저장하는 메모리를 더 포함하는
장치 전송 조정 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 매체 액세스 제어 로직은 둘 이상의 다른 통신 장치 사이에서 상당한 충돌 확률을 결정하고, 상기 둘 이상의 다른 통신 장치에 의한 액세스의 분산을 결정하고, 상기 액세스의 분산을 표시하는 프레임을 생성하고, 상기 물리 계층 로직에게 상기 프레임을 전송할 것을 명령하는 로직을 포함하는
장치 전송 조정 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 매체 액세스 제어 로직은 타임 슬롯을 가진 상기 타임 슬롯 스케줄을 결정하는 로직을 포함하며, 각각의 타임 슬롯은 물리 계층 수렴 절차 프로토콜 데이터 유닛의 전송을 위한 최소한의 지속기간 더하기 짧은 프레임간 간격 더하기 수신 확인 프레임의 전송을 위한 지속기간인 지속시간일 수 있는
장치 전송 조정 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 물리 계층 로직은 여섯 이상의 직교 주파수 분할 다중 심볼을 가진 싱크 프레임을 생성하는 로직을 포함하는
장치 전송 조정 장치.
무선 네트워크 상에서 장치의 전송을 조정하는 방법으로서,
제1 통신 장치에 의해, 타임 슬롯 스케줄을 표시하는 제1 비콘 프레임을 수신하는 단계 - 상기 타임 슬롯 스케줄은 비콘 프레임 전송 사이의 하나 이상의 타임 슬롯을 표시함 - 와,
상기 제1 통신 장치에 의해, 타임 슬롯의 경계에서 제1 싱크 프레임을 수신하기 위해 도즈 상태(doze state)로부터 어웨이크 상태(awake state)로 깨어나는 단계와,
채널과 동기화하기 위해 상기 제1 싱크 프레임을 수신하는 단계와,
상기 채널과 동기화한 후 액세스 포인트로 통신을 전송하는 단계를 포함하는
장치 전송 조정 방법.
제 12 항에 있어서,
액세스의 분산을 표시하는 제2 비콘 프레임을 수신하는 단계와,
상기 액세스의 분산에 기초하여 타임 슬롯 액세스를 메모리에 저장하는 단계와,
상기 타임 슬롯 액세스에서 다른 싱크 프레임을 수신하기 위해 상기 도즈 상태로부터 깨어나는 단계를 더 포함하는
장치 전송 조정 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 제1 통신 장치에 의해, 제2 비콘 프레임을 수신하는 단계와,
상기 제1 통신 장치에 의해, 타임 슬롯의 경계에서 다른 싱크 프레임을 수신하기 위해 상기 도즈 상태로부터 어웨이크 상태로 깨어나는 단계와,
상기 다른 싱크 프레임을 검출하지 못한 후에는 상기 채널과 동기화를 위해 패킷을 대기하는 단계를 더 포함하는
장치 전송 조정 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 제1 싱크 프레임을 수신하는 단계는 여섯 이상의 직교 주파수 분할 다중 심볼을 가진 물리 계층 프레임을 수신하는 것에 응답하여 상기 채널과 동기화하는 단계를 포함하는
장치 전송 조정 방법.
무선 네트워크 상에서 장치의 전송을 조정하는 장치로서,
타임 슬롯 스케줄을 표시하는 제1 비콘 프레임을 수신 - 상기 타임 슬롯 스케줄은 비콘 프레임 전송 사이의 하나 이상의 타임 슬롯을 표시함 - 하고, 타임 슬롯의 경계에서 제1 싱크 프레임을 수신하기 위해 도즈 상태(doze state)로부터 어웨이크 상태(awake state)로 깨어나는 매체 액세스 제어 로직과,
상기 매체 액세스 제어 로직과 연결되어, 채널과 동기화하기 위해 상기 제1 싱크 프레임을 수신하고 상기 매체 액세스 제어 로직에게 상기 제1 싱크 프레임의 수신을 알리고, 상기 채널과 동기화한 후 액세스 포인트로 통신을 전송하는 물리 계층 로직을 포함하는
장치 전송 조정 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 물리 계층 로직과 연결되어 상기 통신을 전송하는 안테나를 더 포함하는
장치 전송 조정 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 매체 액세스 제어 로직은 액세스의 분산을 표시하는 제2 비콘 프레임을 수신하고, 상기 액세스의 분산에 기초하여 타임 슬롯 액세스를 메모리에 저장하고, 상기 타임 슬롯 액세스에서 다른 싱크 프레임을 수신하기 위해 상기 도즈 상태로부터 깨어나는 로직을 포함하는
장치 전송 조정 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 매체 액세스 제어 로직은 제2 비콘 프레임을 수신하고, 타임 슬롯의 경계에서 다른 싱크 프레임을 수신하기 위해 상기 도즈 상태로부터 어웨이크 상태로 깨어나고, 상기 다른 싱크 프레임을 검출하지 못한 후에는 상기 채널과 동기화를 위해 패킷을 대기하는 로직을 포함하는
장치 전송 조정 장치.