KR20160031396A - 무선 통신 시스템에서 자원 운용 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 자원 운용 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 개시는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 제공될 5G 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다.
본 발명은 복수의 망들이 중첩되어 존재하는 무선 통신 시스템에서 상기 복수의 망들 중 제1 망에 포함되는 장치가 자원을 운용하는 방법에 있어서, 비콘 신호와 상기 제1 망에 인접한 망들 각각에 포함되는 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 요청하는 요청 신호 중 적어도 하나를 상기 제1 망에 포함되는 단말들에게 전송하고, 상기 단말들로부터 상기 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 수신하고, 상기 수신한 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 기반으로 통신에 사용할 자원을 예약하는 과정을 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 자원 운용 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR OPERATING A RESOURCE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에서 자원을 운용하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
4G (4th-Generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G (5th-Generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파 (mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가 (60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍 (beamforming), 거대 배열 다중 입출력 (massive multi-input multi-output: massive MIMO), 전차원 다중입출력 (Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나 (array antenna), 아날로그 빔형성 (analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조 (Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC (Filter Bank Multi Carrier), NOMA (non orthogonal multiple access), 및 SCMA (sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
무선 통신 시스템은 지속적으로 증가하는 단말들의 무선 데이터 트래픽(data traffic) 수요 및 무선 연결성(connectivity) 수요를 충족시키기 위해 보다 높은 데이터 전송률을 지원하고 보다 많은 접속 포인트(access point: AP)를 설치하는 방향으로 발전하고 있다. 예를 들어, 통신 시스템은 데이터 전송률 증가를 위해 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 방식과, 다중 입력 다중 출력(multiple input multiple output: MIMO) 방식 등과 같은 다양한 방식들을 기반으로 주파수 효율성(spectral efficiency)을 개선하고, 채널 용량을 증대시키도록 개발되고 있다.
무선 로컬 영역 네트워크(wireless local area network: WLAN) 시스템에서는 대용량 데이터 서비스를 지원하기 위해서 다수 개의 사용자들 및 다수 개의 안테나들이 함께 사용되는 방식인 다중 사용자-다중 입력 다중 출력(multiple user-multiple input multiple output: MU-MIMO) 방식이 사용되고 있다.
또한 국제 전기 전자 기술자 협회(institute of electrical and electronics engineers: IEEE)에서는 WLAN 시스템에서 급증하는 트래픽 용량과 무선 단말들을 지원하기 위해 WLAN 망들이 중첩되어 존재하는 공존 환경 (overlapping basic service sets: OBSS)을 고려한 표준화를 진행하고 있다.
한편, 경쟁(contention) 기반 방식으로 동작하는 IEEE 802.11 기반의 매체 접속 제어(medium access control: MAC) 프로토콜(protocol)은 특정 시점에서 2개 이상의 신호들이 동시에 송신될 경우 상기 2개 이상의 신호 송신들을 충돌(collision)로 간주하고 있다. 그래서, 동일한 채널을 사용하는 서로 다른 단말들 및 AP들은 상호 경쟁을 통해 채널을 점유하여 사용하게 된다.
다수의 단말들과 AP들이 중첩되어 공존하는 OBSS 환경에서는 동일한 채널을 사용하는 단말들과 AP들의 수가 많고, 따라서 충돌이 일어날 확률도 높다. 또한, 서로의 감지 영역 (sensing coverage)에서 벗어나 있는 단말들이 서로를 살피지 못하고 전송을 시도하여 수신 신호의 성능을 저하시키는 감춰진 단말 문제 (Hidden node problem) 및 감지 영역 안에 너무 많은 단말들이 존재해서 좀처럼 전송 시도를 수행하지 못하게 되는 드러난 단말 문제 (exposed node problem) 역시 OBSS 환경에서 매우 극심하며, 결국 망 전체의 성능 저하를 불러오게 된다.
따라서, 동일한 채널을 사용하는 WLAN 망들이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 기본 서비스 셋(basic service sets: BSS) 간 간섭을 완화하고 각 BSS의 파라미터, 예를 들면 센싱 전력, 채널, 전송 전력, 빔포밍 방향 등을 변화시켜 성능을 향상 시키고자 하는 방안에 대한 연구를 위한 표준화가 IEEE 802.11을 통해 진행되고 있다.
하지만 다수의 BSS들이 공존하는 OBSS 환경에서 간섭 제어 및 성능 향상을 위해서는 기존의 경쟁 구간 (Contention Access Period: CAP) 의 MAC 프로토콜은 경쟁의 길이가 길어지고 성공 확률이 저하되는 한계가 있으며, 경쟁 없이 동작하는 비 경쟁 구간 (Contention Free Period: CFP)의 경우에는 AP의 사전 예약(reservation)을 통해 운용되며 전송 기회 획득 구간(transmission opportunity: TXOP)을 특정한 시간 동안 특정 자원을 통해 특정 사용자들에게 할당하여 사용하게 된다. 이 때 OBSS 환경에서의 사전 예약을 통한 CFP는 채널 상황을 살피지 않고 전송을 시도하기 때문에 중첩되어 존재하는 다른 서비스 셋의 예약된 TXOP와 충돌할 확률이 높다. 뿐만 아니라 채널을 장시간 점유함으로써 다른 서비스 셋의 경쟁 구간 또한 제대로 동작하지 못하도록 하여 불공평한 자원 독점을 야기할 수 있다. 여기서 상기 사전 예약을 통해 운용되는 TXOP는 비 경쟁 구간(contention free period: CFP), 하이브리드 조화 함수로 제어되는 채널 접속(hybrid coordination function controlled channel access: HCCA) 구간, 전력 절감 다중 폴링(power save multi-poll) 구간, 서비스 구간(Service Period: SP) 중 적어도 하나가 될 수 있다.
따라서 중첩되어 존재하는 WLAN 망이 다수 존재하는 OBSS 환경에서 발생할 수 있는 성능 저하를 방지하고 망 효율을 향상시키기 위해서는 해당 망에 영향을 줄 수 있는 인접 망에 관련된 정보를 수집하고 해당 망들 간의 정보를 교환하여 활용하는 것이 필수적이다. 또한 수집된 인접 망에 관련된 정보를 기반으로 해당 망들 간 간섭이 최소화 되는 시간 자원 또는 주파수 자원을 예약하고 활용하거나, 간섭을 최소화하는 방향으로 무선 전송 빔이나 섹터를 선택하거나, 전송 전력을 제어하는 등의 기능이 요구된다.
또한 OBSS 환경에서 효율적인 자원 운용 및 성능 향상을 위해서는 인접한 AP들이 서로를 인지하고 직접 정보를 교환하는 방법뿐만 아니라, STA를 이용한 다른 서비스 셋의 정보 수집 및 STA와 AP 간의 정보 교환 절차가 요구된다.
한편, 상기와 같은 데이터는 본 발명의 이해를 돕기 위한 백그라운드(background) 데이터로서만 제시될 뿐이다. 상기 내용 중 어느 것이라도 본 발명에 관한 종래 기술로서 적용 가능할지 여부에 관해, 어떤 결정도 이루어지지 않았고, 또한 어떤 주장도 이루어지지 않는다.
본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 WLAN 망의 자원 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 WLAN 망의 충돌 현상 발생을 방지하는 자원 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 WLAN 망의 서비스 지연을 감소시키는 자원 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 WLAN 망의 무선 자원 효율성을 증가시키는 자원 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 WLAN 망의 가능한 신호 수신 장치들의 개수를 기반으로 자원을 운용하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 WLAN 망의 STA들을 활용한 정보 수집 장치 및 방법을 제안한다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 WLAN 망의 STA들을 활용해 수집한 정보를 이용해 자원을 운용하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 분산 시스템의 자원 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 분산 시스템의 충돌 현상 발생을 방지하는 자원 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 분산 시스템의 서비스 지연을 감소시키는 자원 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 분산 시스템의 무선 자원 효율성을 증가시키는 자원 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 분산 시스템의 가능한 신호 수신 장치들의 개수를 기반으로 자원을 운용하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 분산 시스템의 우선 순위를 기반으로 자원을 운용하는 장치 및 방법을 제안한다.
본 발명의 일 실시예에서 제안하는 방법은; 복수의 망들이 중첩되어 존재하는 무선 통신 시스템에서 상기 복수의 망들 중 제1 망에 포함되는 장치가 자원을 운용하는 방법에 있어서, 비콘 신호와 상기 제1 망에 인접한 망들 각각에 포함되는 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 요청하는 요청 신호 중 적어도 하나를 상기 제1 망에 포함되는 단말들에게 전송하는 과정과, 상기 단말들로부터 상기 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 수신하는 과정과, 상기 수신한 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 기반으로 통신에 사용할 자원을 예약하는 과정을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서 제안하는 다른 방법은; 복수의 망들이 중첩되어 존재하는 무선 통신 시스템에서 상기 복수의 망들 중 제1 망에 포함되는 단말이 자원을 운용하는 방법에 있어서, 상기 제1 망에 포함되는 장치와 상기 제1 망에 인접한 망들 각각에 포함되는 인접 장치들로부터 비콘 신호들을 수신하는 과정과, 상기 인접 장치들로부터 수신된 비콘 신호들로부터 관련 인접 장치에 대한 자원 할당 정보를 검출하고, 상기 검출한 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 상기 장치에게 전송하는 과정과, 상기 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 기반으로 상기 장치에 의해 예약된 자원을 이용하여 상기 장치와 통신을 수행하는 과정을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서 제안하는 장치는; 복수의 망들이 중첩되어 존재하는 무선 통신 시스템에서 상기 복수의 망들 중 제1 망에 포함되는 자원 운용 장치에 있어서, 비콘 신호와 상기 제1 망에 인접한 망들 각각에 포함되는 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 요청하는 요청 신호 중 적어도 하나를 상기 제1 망에 포함되는 단말들에게 전송하는 송신부와, 상기 단말들로부터 상기 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 수신하는 수신부와, 상기 수신한 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 기반으로 통신에 사용할 자원을 예약하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서 제안하는 다른 장치는; 복수의 망들이 중첩되어 존재하는 무선 통신 시스템에서 상기 복수의 망들 중 제1 망에 포함되는 단말에 있어서, 상기 제1 망에 포함되는 장치와 상기 제1 망에 인접한 망들 각각에 포함되는 인접 장치들로부터 비콘 신호들을 수신하는 수신부와, 상기 인접 장치들로부터 수신된 비콘 신호들로부터 관련 인접 장치에 대한 자원 할당 정보를 검출하는 제어부와, 상기 검출한 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 상기 장치에게 전송하는 송신부를 포함하며, 상기 수신부 및 송신부는 상기 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 기반으로 상기 장치에 의해 예약된 자원을 이용하여 상기 장치와 통신을 수행함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에서 제안하는 다른 방법은; 복수의 분산 시스템들이 중첩되어 존재하는 무선 통신 시스템에서 상기 복수의 분산 시스템들 중 제1 분산 시스템에 포함되는 장치가 자원을 운용하는 방법에 있어서, 상기 복수의 분산 시스템들 각각에 포함되는 장치들 중 상기 장치의 우선순위와 백오프 구간 값을 결정하는 과정과, 상기 제1 분산 시스템에 인접한 분산 시스템들 각각에 포함되는 인접 장치들 각각으로부터 우선순위와 백오프 구간 값에 관련된 정보를 수신하는 과정과, 상기 인접 장치들 각각에 대한 우선순위와 백오프 구간 값에 관련된 정보를 기반으로 통신에 사용할 자원을 예약하는 과정을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서 제안하는 다른 장치는; 복수의 분산 시스템들이 중첩되어 존재하는 무선 통신 시스템에서 상기 복수의 분산 시스템들 중 제1 분산 시스템에 포함되는 자원 운용 장치에 있어서, 상기 복수의 분산 시스템들 각각에 포함되는 장치들 중 상기 장치의 우선순위와 백오프 구간 값을 결정하고, 상기 제1 분산 시스템에 인접한 분산 시스템들 각각에 포함되는 인접 장치들 각각에 대한 우선순위와 백오프 구간 값에 관련된 정보를 기반으로 통신에 사용할 자원을 예약하는 제어부와, 상기 인접 장치들 각각으로부터 우선순위와 백오프 구간 값에 관련된 정보를 수신하는 수신부를 포함한다.
본 발명의 다른 측면들과, 이득들 및 핵심적인 특징들은 부가 도면들과 함께 처리되고, 본 발명의 바람직한 실시예들을 게시하는, 하기의 구체적인 설명으로부터 해당 기술 분야의 당업자에게 자명할 것이다.
하기의 본 게시의 구체적인 설명 부분을 처리하기 전에, 이 특허 문서를 통해 사용되는 특정 단어들 및 구문들에 대한 정의들을 설정하는 것이 효과적일 수 있다: 상기 용어들 “포함하다(include)” 및 “포함하다(comprise)”과 그 파생어들은 한정없는 포함을 의미하며; 상기 용어 “혹은(or)”은 포괄적이고 '및/또는'을 의미하고; 상기 구문들 “~와 연관되는(associated with)” 및 ““~와 연관되는(associated therewith)”과 그 파생어들은 포함하고(include), ~내에 포함되고(be included within), ~와 서로 연결되고(interconnect with), 포함하고(contain), ~내에 포함되고(be contained within), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(connect to or with), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(couple to or with), ~와 통신 가능하고(be communicable with), ~와 협조하고(cooperate with), 인터리빙하고(interleave), 병치하고(juxtapose), ~로 가장 근접하고(be proximate to), ~로 ~할 가능성이 크거나 혹은 ~와 ~할 가능성이 크고(be bound to or with), 가지고(have), 소유하고(have a property of) 등과 같은 것을 의미하고; 상기 용어 “제어기”는 적어도 하나의 동작을 제어하는 임의의 디바이스, 시스템, 혹은 그 부분을 의미하고, 상기와 같은 디바이스는 하드웨어, 펌웨어 혹은 소프트웨어, 혹은 상기 하드웨어, 펌웨어 혹은 소프트웨어 중 적어도 2개의 몇몇 조합에서 구현될 수 있다. 어떤 특정 제어기와 연관되는 기능성이라도 집중화되거나 혹은 분산될 수 있으며, 국부적이거나 원격적일 수도 있다는 것에 주의해야만 할 것이다. 특정 단어들 및 구문들에 대한 정의들은 이 특허 문서에 걸쳐 제공되고, 해당 기술 분야의 당업자는 많은 경우, 대부분의 경우가 아니라고 해도, 상기와 같은 정의들이 종래 뿐만 아니라 상기와 같이 정의된 단어들 및 구문들의 미래의 사용들에도 적용된다는 것을 이해해야만 할 것이다.
본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 WLAN 망의 자원 운용을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 WLAN 망의 충돌 현상 발생을 방지하는 것이 가능하도록 자원을 운용하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 WLAN 망의 서비스 지연을 감소시키는 것이 가능하도록 자원을 운용하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 WLAN 망의 무선 자원 효율성을 증가시키는 것이 가능하도록 자원을 운용하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 WLAN 망의 가능한 신호 수신 장치들의 개수를 기반으로 운용하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 WLAN 망의 STA들을 활용한 정보 수집이 가능하도록 AP 및 STA를 운용하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 WLAN 망의 STA들을 활용해 수집한 정보를 이용해 자원을 운용하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 분산 시스템의 자원 운용을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 분산 시스템의 충돌 현상 발생을 방지하는 것이 가능하도록 자원을 운용하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 분산 시스템의 서비스 지연을 감소시키는 것이 가능하도록 자원을 운용하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 분산 시스템의 무선 자원 효율성을 증가시키는 것이 가능하도록 자원을 운용하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 분산 시스템의 가능한 신호 수신 장치들의 개수를 기반으로 자원을 운용하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 실시예는 다수의 분산 시스템이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경에서 각 분산 시스템의 우선 순위를 기반으로 자원을 운용하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
본 발명의 특정한 바람직한 실시예들의 상기에서 설명한 바와 같은 또한 다른 측면들과, 특징들 및 이득들은 첨부 도면들과 함께 처리되는 하기의 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 요소들의 예를 나타낸 도면이다;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 요소들의 또 다른 예를 나타낸 도면이다;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 OBSS 환경에서 WLAN 망의 충돌을 방지하기 위한 자원 운용 과정의 예를 나타낸 도면이다;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 OBSS 환경에서 WLAN 망의 충돌을 방지하기 위한 자원 운용 과정의 다른 예를 나타낸 도면이다;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 OBSS 환경에서 WLAN 망의 충돌을 방지하기 위한 자원 운용 과정의 또 다른 예를 나타낸 도면이다;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 OBSS 환경에서 WLAN 망의 충돌을 방지하기 위한 자원 운용 과정의 또 다른 예를 나타낸 도면이다;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 OBSS 환경에서 WLAN 망의 충돌을 방지하기 위한 자원 운용 과정의 또 다른 예를 나타낸 도면이다;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 OBSS 환경에서 AP의 WLAN 망의 충돌을 방지하기 위한 자원 운용의 예를 나타낸 순서도이다;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 OBSS 환경에서 STA의 WLAN 망의 충돌을 방지하기 위한 자원 운용의 예를 나타낸 순서도이다;
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 분산 시스템 환경에서 분산 시스템의 충돌을 방지하기 위한 자원 운용 과정의 예를 나타낸 도면이다;
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 분산 시스템 환경에서 AP의 분산 시스템의 충돌을 방지하기 위한 자원 운용의 예를 나타낸 순서도이다;
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 분산 시스템 환경에서 STA의 분산 시스템의 충돌을 방지하기 위한 자원 운용의 예를 나타낸 순서도이다;
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 OBSS 환경에서 자원 운용과 관련되는 AP의 내부 구성을 도시한 장치도이다;
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 OBSS 환경에서 자원 운용과 관련되는 STA의 내부 구성을 도시한 장치도이다.
상기 도면들을 통해, 유사 참조 번호들은 동일한 혹은 유사한 엘리먼트들과, 특징들 및 구조들을 도시하기 위해 사용된다는 것에 유의해야만 한다.
이하, 본 발명의 실시 예들을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 하기에서는 본 발명의 실시예들에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외의 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면들에 예시하여 상세하게 설명한다. 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.
또한, 본 명세서에서 명백하게 다른 내용을 지시하지 않는 “한”과, “상기”와 같은 단수 표현들은 복수 표현들을 포함한다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 일 예로, “컴포넌트 표면(component surface)”은 하나 혹은 그 이상의 컴포넌트 표현들을 포함한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 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.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "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.
또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 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 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 포함할 수 있다. 일 예로, 전자 디바이스는 스마트 폰(smart phone)과, 태블릿(tablet) 개인용 컴퓨터(personal computer: PC)와, 이동 전화기와, 화상 전화기와, 전자책 리더(e-book reader)와, 데스크 탑(desktop) PC와, 랩탑(laptop) PC와, 넷북(netbook) PC와, 개인용 복합 단말기(personal digital assistant: PDA)와, 휴대용 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player: PMP)와, 엠피3 플레이어(mp3 player)와, 이동 의료 디바이스와, 카메라와, 웨어러블 디바이스(wearable device)(일 예로, 헤드-마운티드 디바이스(head-mounted device: HMD)와, 전자 의류와, 전자 팔찌와, 전자 목걸이와, 전자 앱세서리(appcessory)와, 전자 문신, 혹은 스마트 워치(smart watch) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 가지는 스마트 가정용 기기(smart home appliance)가 될 수 있다. 일 예로, 상기 스마트 가정용 기기는 텔레비젼과, 디지털 비디오 디스크(digital video disk: DVD) 플레이어와, 오디오와, 냉장고와, 에어 컨디셔너와, 진공 청소기와, 오븐과, 마이크로웨이브 오븐과, 워셔와, 드라이어와, 공기 청정기와, 셋-탑 박스(set-top box)와, TV 박스 (일 예로, Samsung HomeSyncTM, Apple TVTM, 혹은 Google TVTM)와, 게임 콘솔(gaming console)과, 전자 사전과, 캠코더와, 전자 사진 프레임 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 의료 기기(일 예로, 자기 공명 혈관 조영술(magnetic resonance angiography: MRA) 디바이스와, 자기 공명 화상법(magnetic resonance imaging: MRI)과, 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography: CT) 디바이스와, 촬상 디바이스, 혹은 초음파 디바이스)와, 네비게이션(navigation) 디바이스와, 전세계 위치 시스템(global positioning system: GPS) 수신기와, 사고 기록 장치(event data recorder: EDR)와, 비행 기록 장치(flight data recorder: FDR)와, 자동차 인포테인먼트 디바이스(automotive infotainment device)와, 항해 전자 디바이스(일 예로, 항해 네비게이션 디바이스, 자이로스코프(gyroscope), 혹은 나침반)와, 항공 전자 디바이스와, 보안 디바이스와, 산업용 혹은 소비자용 로봇(robot) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 포함하는, 가구와, 빌딩/구조의 일부와, 전자 보드와, 전자 서명 수신 디바이스와, 프로젝터와, 다양한 측정 디바이스들(일 예로, 물과, 전기와, 가스 혹은 전자기 파 측정 디바이스들) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 상기에서 설명한 바와 같은 디바이스들의 조합이 될 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 전자 디바이스는 상기에서 설명한 바와 같은 디바이스에 한정되는 것이 아니라는 것은 당업자에게 자명할 것이다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 단말(station: STA)은 일 예로 전자 디바이스가 될 수 있다.
또한 본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 일 예로 STA는 신호 송신 장치 및 신호 수신 장치로서 동작할 수 있고, 일 예로 AP는 신호 송신 장치 및 신호 수신 장치로 동작할 수 있다.
또한 본 발명의 다양한 실시예들에 따르면 일 예로 AP는 자원 운용 장치로 동작할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 방법 및 장치는 IEEE 802.11 통신 시스템과, IEEE 802.16 통신 시스템과, 디지털 멀티미디어 방송(digital multimedia broadcasting: DMB) 서비스와, 휴대용 디지털 비디오 방송(digital video broadcasting-handheld: DVP-H), 및 모바일/휴대용 진화된 텔레비젼 시스템 협회(advanced television systems committee-mobile/handheld: ATSC-M/H) 서비스 등과 같은 모바일 방송 서비스와, 인터넷 프로토콜 텔레비젼(internet protocol television: IPTV) 서비스와 같은 디지털 비디오 방송 시스템과, 엠펙 미디어 트랜스포트(MPEG(moving picture experts group) media transport: MMT) 시스템과, 진화된 패킷 시스템(evolved packet system: EPS)과, 롱-텀 에볼루션(long-term evolution: LTE) 이동 통신 시스템과, 롱-텀 에볼루션-어드밴스드(long-term evolution-advanced: LTE-A) 이동 통신 시스템과, 고속 하향 링크 패킷 접속(high speed downlink packet access: HSDPA) 이동 통신 시스템과, 고속 상향 링크 패킷 접속(high speed uplink packet access: HSUPA) 이동 통신 시스템과, 3세대 프로젝트 파트너쉽 2(3rd generation project partnership 2: 3GPP2)의 고속 레이트 패킷 데이터(high rate packet data: HRPD) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 광대역 부호 분할 다중 접속(wideband code division multiple access: WCDMA) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 부호 분할 다중 접속(code division multiple access: CDMA) 이동 통신 시스템과, 모바일 인터넷 프로토콜(mobile internet protocol: Mobile IP) 시스템 등과 같은 다양한 통신 시스템들에 적용 가능함은 물론이다.
하기에서는 본 발명의 일 실시예를 설명함에 있어, 상기 WLAN 시스템이 중첩되어 있는 다수의 WLAN 시스템이 공존하는 환경에 존재하는 WLAN 시스템이라고 가정하기로 한다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 WLAN 시스템은 인접 BSS 정보를 활용한 자원 운용이 가능한 WLAN 시스템은 일 예로, 다수의 AP 들과 다수의 STA들을 포함한다고 가정하기로 한다.
이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여 비콘(beacon) 또는 기타 예약된 자원 할당 정보를 전달하는 프레임 등에 포함될 수 있는 자원 예약 요소(element)들에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 요소들의 예를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 도 1(a)에 도시된 예약된 TXOP 요소들은 TXOP 1 시작 시간(start time)(102), TXOP 1 지속 기간(duration)(104), TXOP 2 시작 시간(106), TXOP 2 지속 기간(108), …, TXOP n 시작 시간(110), TXOP n 지속 기간(112)을 포함한다. 즉 예약된 TXOP 요소들은 두 개의 요소들, 일례로 관련 TXOP의 예약이 실행될 시작 시간과 관련 TXOP의 예약이 지속되는 지속 기간을 포함한다.
여기서 관련 TXOP의 시작 시간과 지속 기간은 절대 시간으로 표현될 수도 있고, 특정 시간을 기준으로 하는 상대 시간으로 표현될 수도 있고, 사전에 합의된 특정 단위 시간의 배수로 표현될 수도 있다. 또한 상기 지속 기간은 관련 TXOP의 예약이 종료되는 종료 시간(end-time)을 의미할 수도 있으며, 이 경우 종료 시간은 절대 시간 또는 특정 시간을 기준으로 하는 상대 시간, 또는 사전에 합의된 특정 단위 시간의 배수로 표현될 수 있다.
도 1(b)에 도시된 예약된 TXOP 요소들은 TXOP 1 시작 시간(122), TXOP 1 지속 기간(124), TXOP 1 주파수 대역(bandwidth)(126), TXOP 2 시작 시간(128), TXOP 2 지속 기간(130), TXOP 2 주파수 대역(132), …, TXOP n 시작 시간(134), TXOP n 지속 기간(136), TXOP n 주파수 대역(138)을 포함한다. 즉 예약된 TXOP 요소들은 세 개의 요소들, 일례로 관련 TXOP의 예약이 실행될 시작 시간, 관련 TXOP의 예약이 지속되는 지속 기간, 관련 TXOP에 대한 주파수 대역을 포함한다.
여기서 관련 TXOP의 시작 시간과 지속 기간은 절대 시간으로 표현될 수도 있고, 특정 시간을 기준으로 하는 상대 시간으로 표현될 수도 있고, 사전에 합의된 특정 단위 시간의 배수로 표현될 수도 있다. 또한 상기 지속 기간은 관련 TXOP의 예약이 종료되는 종료 시간을 의미할 수도 있으며, 이 경우 종료 시간은 절대 시간 또는 특정 시간을 기준으로 하는 상대 시간, 또는 사전에 합의된 특정 단위 시간의 배수로 표현될 수 있다. 또한 상기 주파수 대역은 절대 주파수 대역으로 표현될 수도 있고, 단위 주파수 대역의 배수로 표현될 수도 있고, 특정 주파수 대역을 기준으로 하는 상대 주파수 대역으로 표현될 수도 있다. 여기서 상기 주파수 대역은 주파수 채널이 될 수 있다.
도 1에서는 예약된 TXOP 요소들이 자원 예약에 관련된 정보 요소들, 일례로 시작 시간, 지속 기간, 종료 시간, 주파수 대역, 주파수 채널 등을 포함하는 경우에 대해 도시하였으나, 상기 예약된 TXOP 요소들은 이 외에도 자원을 예약하여 사용하고자 하는 목적을 명시하는 요소들을 포함할 수도 있다. 여기서 자원을 예약하여 사용하고자 하는 목적은 일례로 하향링크/상향링크 다중 전송(downlink/ uplink multi-user transmission) 여부, 인접 AP 관련 정보, 예를 들면 인접 AP의 사용자 수, 사용 주파수 대역, 사용 주파수 채널, 타이밍 오프셋(timing offset), 빔 인덱스, 동시 전송 가능한 데이터 스트림 수 및 상향링크 또는 하향링크 자원 할당 요청 등 특별한 프레임과 관련된 정보 등이 될 수 있다. 또한 예약된 TXOP 요소들은 예약된 자원을 사용할 STA 또는 AP의 식별자(identifier: ID), 예를 들면 연결 ID (association identifier: AID), MAC 주소, 물리(physical: PHY) 주소, IP 주소 등을 포함할 수 있으며, 이 외에도 다양한 정보를 추가로 포함할 수 있다.
도 1에 도시한 자원 예약 요소들은, 비콘 등의 관리(management) 프레임, 데이터 프레임, 그 밖에 예약된 자원 할당 정보를 전달하는 프레임, 일례로 액션 프레임(Action Frame) 또는 요청에 대한 응답 프레임(response frame) 등에 포함되어 인접 BSS의 AP에서 STA로 제공될 수도 있고, 또는 STA가 수집하여 재가공한 정보로서 STA가 속한 BSS의 AP에게 전송될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 요소들의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 도 2(a)에 도시된 예약된 TXOP 요소들은 TXOP 1 시작 시간(202), TXOP 1 서비스 간격(204), TXOP 1 지속 기간(206), TXOP 2 시작 시간(208), TXOP 2 서비스 간격(210), TXOP 2 지속 기간(212), …, TXOP n 시작 시간(214), TXOP n 서비스 간격(216), TXOP n 지속 기간(218)을 포함한다. 즉 예약된 TXOP 요소들은 세 개의 요소들, 일례로 관련 TXOP의 예약이 실행될 시작 시간, 관련 TXOP의 예약이 실행될 서비스 간격 및 관련 TXOP의 예약이 지속되는 지속 기간을 포함한다.
여기서 관련 TXOP의 시작 시간, 서비스 간격 및 지속 기간은 절대 시간으로 표현될 수도 있고, 특정 시간을 기준으로 하는 상대 시간으로 표현될 수도 있고, 사전에 합의된 특정 단위 시간의 배수로 표현될 수도 있다. 또한 상기 지속 기간은 관련 TXOP의 예약이 종료되는 종료 시간을 의미할 수도 있으며, 이 경우 종료 시간은 절대 시간 또는 특정 시간을 기준으로 하는 상대 시간, 또는 사전에 합의된 특정 단위 시간의 배수로 표현될 수 있다.
도 2(b)에 도시된 예약된 TXOP 요소들은 TXOP 1 시작 시간(222), TXOP 1 서비스 간격(224), TXOP 1 지속 기간(226), TXOP 1 주파수 대역(228), TXOP 2 시작 시간(230), TXOP 2 서비스 간격(232), TXOP 2 지속 기간(234), TXOP 2 주파수 대역(236), …, TXOP n 시작 시간(238), TXOP n 서비스 간격(240), TXOP n 지속 기간(242), TXOP n 주파수 대역(244)을 포함한다. 즉 예약된 TXOP 요소들은 네 개의 요소들, 일례로 관련 TXOP의 예약이 실행될 시작 시간, 관련 TXOP의 예약이 실행될 서비스 간격, 관련 TXOP의 예약이 지속되는 지속 기간, 관련 TXOP에 대한 주파수 대역을 포함한다.
여기서 관련 TXOP의 시작 시간, 서비스 간격 및 지속 기간은 절대 시간으로 표현될 수도 있고, 특정 시간을 기준으로 하는 상대 시간으로 표현될 수도 있고, 사전에 합의된 특정 단위 시간의 배수로 표현될 수도 있다. 또한 상기 지속 기간은 예약된 자원의 사용을 완료하는 종료 시간을 의미할 수도 있으며, 이 경우 종료 시간은 절대 시간 또는 특정 시간을 기준으로 하는 상대 시간, 또는 사전에 합의된 특정 단위 시간의 배수로 표현될 수 있다. 또한 상기 주파수 대역은 절대 주파수 대역으로 표현될 수도 있고, 단위 주파수 대역의 배수로 표현될 수도 있고, 특정 주파수 대역을 기준으로 하는 상대 주파수 대역으로 표현될 수도 있다. 여기서 상기 주파수 대역은 주파수 채널이 될 수 있다.
도 2에서는 예약된 TXOP 요소들이 자원 예약에 관련된 정보 요소들, 일례로 시작 시간, 서비스 간격, 지속 기간, 종료 시간, 주파수 대역, 주파수 채널 등을 포함하는 경우에 대해 도시하였으나, 상기 예약된 TXOP 요소들은 이 외에도 자원을 예약하여 사용하고자 하는 목적을 명시하는 요소들을 포함할 수도 있다. 여기서 자원을 예약하여 사용하고자 하는 목적은 일례로 하향링크/상향링크 다중 전송, 인접 AP 관련 정보, 예를 들면 인접 AP의 사용자 수, 사용 주파수 대역, 사용 주파수 채널, 타이밍 오프셋, 빔 인덱스, 동시 전송 가능한 데이터 스트림 수 등의 교환 및 상향링크 또는 하향링크 자원 할당 요청 등 특별한 프레임의 전송 등이 될 수 있다.
또한 예약된 TXOP 요소들은 예약된 자원을 사용할 STA 또는 AP의 ID, 예를 들면 AID, MAC 주소, PHY 주소, IP 주소 등을 포함할 수 있으며, 이 외에도 다양한 정보를 추가로 포함할 수 있다.
도 2에 도시한 자원 예약 요소들은 비콘 등의 관리 프레임, 데이터 프레임, 그 밖에 예약된 자원 할당 정보를 전달하는 프레임, 일례로 액션 프레임 또는 요청에 대한 응답 프레임 등에 포함되어, 인접 BSS의 AP에서 STA로 제공될 수도 있고, STA가 수집하여 재가공한 정보로서 STA가 속한 BSS의 AP에게 전달될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 OBSS 환경에서 WLAN 망의 충돌을 방지하기 위한 자원 운용 과정의 예를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 도시된 자원 운용 과정은 기본적으로 경쟁 기반 방식으로 구현된다고 가정한다. 그러나 AP의 사전 예약을 통해 운용되는 TXOP의 예약과 같은 경우 비경쟁 기반 방식으로 자원 운용 과정이 구현될 수도 있음은 물론이다. 또한 비경쟁 기반 방식으로 구현되는 자원 운용 구간은 경쟁 기반 방식으로 구현되는 자원 운용 구간을 포함할 수도 있다. 여기서 TXOP은 CFP, HCCA 구간, PSMP 구간, SP 중 적어도 하나가 될 수 있다.
또한 도 3은 3개의 WLAN 망들이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경을 가정하며, AP #1(311) 내지 AP #3(331)는 서로 다른 WLAN 망에 위치한다고 가정한다. 또한 STA #1(341)은 AP #1(311)이 위치한 WLAN 망과 AP #2(321)가 위치한 WLAN 망이 중첩된 영역에 존재하고, STA #2(351)는 AP #1(311)이 위치한 WLAN 망과 AP #3(331)가 위치한 WLAN 망이 중첩된 영역에 존재한다고 가정한다.
AP #1(311) 내지 AP #3(331) 각각은 비콘 신호(302,304,306)를 송신하고 STA #1(341), STA #2(351)는 상기 비콘 신호를 수신한다. 이때 STA #1(341)은 AP #1(311)과 AP #2(321)가 송신한 비콘 신호(302,304)를 수신하고, STA #2(351)는 AP #1(311)과 AP #3(331)가 송신한 비콘 신호(302,306)를 수신한다. 상기 비콘 신호에는 각 AP(311, 321, 331)가 예약한 TXOP에 관련한 정보가 도 1 또는 도 2에서와 같은 요소들을 이용하여 포함될 수 있다.
한편, 인접 AP들의 비콘 신호 또는 인접 AP 정보 광고 (broadcast) 신호는 STA들과 홈 AP가 동작하는 동일한 채널 또는 서브 채널에서 전송될 수도 있고, 이와는 다른 채널 또는 서브 채널에서 전송될 수도 있다. 이 때 각 STA는 홈 AP로부터 스캐닝을 위한 특정 시간을 할당 받아 인접 채널들을 스캐닝하고, 인접 채널에서 전송되는 비콘 신호 또는 인접 AP 정보 광고 신호를 수신하여 인접 AP들에 대한 정보를 수집할 수 있다. 또는 각 STA는 송신 또는 수신할 데이터가 없을 때 안테나와 무선 주파수(radio frequency: RF)-기저 대역 프로세싱 체인을 수신 모드에 놓고 해독 가능한 모든 채널에서 수신되는 정보들을 스캐닝하고, 인접 채널에서 전송되는 비콘 신호 또는 인접 AP 정보 광고 신호를 수신하여 인접 AP들에 대한 정보를 수집할 수 있다. 또는 각 STA는 한 개 이상의 안테나와 한 개 이상의 RF-기저 대역 프로세싱 체인을 가지고 있는 경우 안테나 및 RF-기저 대역 프로세싱 체인 중 일부를 인접 채널들을 스캐닝하는데 사용하여 인접 채널에서 전송되는 비콘 신호 또는 인접 AP 정보 광고 신호를 수신하여 인접 AP들에 대한 정보를 수집할 수 있다. 이때 각 STA가 동일 채널 또는 서브 채널에서 전송되는 인접 AP들의 비콘 신호를 수신할 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 STA들은 AP의 정보 수집 요청과 무관하게 항상 인접 AP들의 자원 할당 정보, 일례로 인접 AP들의 예약된 TXOP에 관련된 정보를 수집하고 수집된 TXOP에 관련된 정보를 상기 AP #1(311)에게 제공하는 STA들일 수도 있다. 상기 STA들은 인접 AP들 중 특정 AP들에 대한 정보만을 수집할 수도 있다. 여기서 특정 AP들이라 함은 일례로 STA들이 속한 AP가 지정하는 인접 AP들, 또는 정보 제공이 가능한 인접 AP들, 또는 수신 신호 세기가 미리 정해진 임계값 이상인 AP들, 또는 임의의 AP들 등이 될 수 있다.
또한 상기 STA들은 인접 AP들로부터 수집한 정보를 자신이 속한 WLAN 망의 BSS에 맞도록 수정 또는 변형할 수 있다. 예를 들면, 인접 AP들이 자신이 속한 BSS와 다른 시간 동기를 가지고 동작할 경우, 상기 STA들은 상기 인접 AP의 시간 동기와 동기화 되어 있는 인접 AP 정보를 수집하여 자신이 속한 BSS의 시간 동기와 동기화 되도록 수정할 수 있다.
이 때 상기 AP #1(311)이 전송하는 인접 AP 정보 요청 프레임 또는 상기 인접 AP에 대한 정보 수집을 요청하는 비콘 신호에 포함되는 지시자는 다음과 같은 방법으로 인접 AP 정보 수집을 요청할 수 있다.
첫 번째로, AP #1(311)은 인접한 BSS들에 존재하는 인접 AP들 중 특정 BSS들에 존재하는 특정 AP들을 지목하는 정보를 상기 인접 AP에 대한 정보 수집을 요청하는 프레임에 포함시켜 전송할 수 있다. 여기서 상기 특정 AP들을 지목하는 정보는 일례로 상기 특정 AP가 속해있는 BSS ID, 상기 특정 AP의 IP 주소, MAC 주소, PHY 주소 중 적어도 하나가 될 수 있다.
두 번째로, 상기 AP #1(311)은 각 STA가 측정하거나 추정한 채널 환경 지표가 특정 임계값 미만인 인접 AP의 정보를 수집하기 위해, 상기 특정 임계값을 상기 인접 AP에 대한 정보 수집을 요청하는 프레임에 포함시켜 전송할 수 있다. 상기 채널 환경 지표는 일례로 채널의 신호 대 잡음비(signal to noise ratio: SNR), 신호 대 간섭 잡음비(signal to interference and noise ratio: SINR), 상기 채널 내에서의 해당 네트워크 점유율 등이 될 수 있다.
세 번째로, 상기 AP #1(311)은 각 STA가 측정 또는 추정한 망 환경 지표가 특정 임계값 이상인 인접 AP의 정보를 수집하기 위해, 상기 특정 임계값을 상기 인접 AP에 대한 정보 수집을 요청하는 프레임에 포함시켜 전송할 수 있다. 상기 망 환경 지표는 일례로 망의 잡음 세기, 채널 내에서의 다른 네트워크의 점유율, 망 내 STA 개수, 망의 부하(load), STA들의 전송 실패/충돌 확률 등이 될 수 있다.
이와 같이 STA #1(341)과 STA #2(351)는 비콘 신호들(302,304,306)을 수신하면, 상기 비콘 신호들(302,304,306)로부터 AP #1 내지 AP #3(311, 321, 331)가 예약한 자원 할당 정보, 일례로 TXOP에 관련된 정보를 검출한다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 상기 TXOP에 관련된 정보를 TXOP 정보라 명명한다. 상기 이때 STA #1(341)과 STA #2(351)는 비콘 신호를 수신할 때마다 TXOP 정보를 검출할 수도 있고, TXOP 정보 검출을 요청하는 신호를 수신할 때에만 TXOP 정보를 검출할 수도 있다.
도 3은 STA가 AP #2(321) 및 AP #3(331)의 비콘 신호를 AP#1(311)의 비콘 신호보다 먼저 수신한 것으로 도시되어 있지만 이는 일례로서 도시한 것일 뿐이며, 실제로 각 AP들이 전송하는 비콘 신호의 위치는 이와 같지 않을 수도 있고, 불 특정된 어떤 위치에서 전송될 수도 있음은 물론이다.
STA #1(341)과 STA #2(351)는 AP #1(311)의 비콘 신호(302)를 수신한 뒤 일정 시간 후에 AP #1(311)에게 인접 AP들의 자원 할당 정보, 일례로 TXOP 정보(308,310)를 전송한다. 여기서, AP #1(311)이 비콘 신호(302)를 전송하는 시간과 STA #1(341)이 AP #2(321)의 TXOP 정보(308)를 전송하는 시간 사이의 시간 및 STA #1(341)이 AP #2(321)의 TXOP 정보(308)를 전송하는 시간과 STA #2(351)가 AP #3(331)의 TXOP 정보(310)를 전송하는 시간 사이의 시간은, 비콘 신호(302)에 포함되어 전송되며 AP #1(311)에 의해 예약 및 할당된 특정 시간일 수도 있고, STA #1(341)이 경쟁 또는 AP의 예약을 통하여 정보를 전송한 뒤 STA #2(351)가 정보를 전송하기까지의 미리 정해진 XIFS의 시간일 수 있고 또는 경쟁을 통해 결정되는 각 STA가 채널을 점유할 때까지 걸리는 시간일 수 있다. 상기 XIFS는 임의의 프레임간 간격(inter frame space: IFS)을 나타내며, 상기 XIFS는 SIFS(short IFS), DIFS(distributed IFS), PIFS(point coordination function IFS), AIFS(arbitrated IFS) 등과 같은 다양한 IFS들 중 어느 하나를 포함한다.
여기서 STA #1(341)이 전송하는 TXOP 정보(308)에는 AP #2(321)가 예약한 TXOP(312)와 관련한 정보가 포함되어 있고, STA #2(351)가 전송하는 TXOP 정보(310)에는 AP #3(331)가 예약한 TXOP(314)와 관련한 정보가 포함되어 있다고 가정한다. 이때 TXOP 정보(308,310)는 도 1 및 도 2에서 설명한 자원 예약 요소들 중 적어도 하나가 될 수 있다.
STA #1(341)과 STA #2(351)로부터 TXOP 정보(308,310)를 수신한 AP #1(311)은 상기 TXOP 정보(308,310)로부터 인접한 AP들, 즉 AP #2(321)와 AP #3(331)에 대한 정보를 추출한다. 상기 인접한 AP들에 대한 정보는 크게 자원 예약에 관련된 정보 요소와 자원 예약 목적에 관련된 정보 요소로 구분할 수 있다. 상기 자원 예약에 관련된 정보 요소는 일례로 예약된 TXOP(312,314)의 시작 시간, 지속 기간, 종료 시간, 주파수 대역, 주파수 채널 등이 될 수 있고, 상기 자원 예약 목적에 관련된 정보 요소는 하향링크/상향링크 다중 전송 여부, 인접 AP 관련 정보, 예를 들면 인접 AP의 사용자 수, 사용 주파수 대역, 사용 주파수 채널, 타이밍 간격, 빔 인덱스, 동시 전송 가능한 데이터 스트림 수 및 상향링크 또는 하향링크 자원 할당 요청 등 특별한 프레임과 관련된 정보 등이 될 수 있다. 또한 상기 인접한 AP들에 대한 정보는 부가적으로 예약된 자원을 사용할 STA 또는 AP의 ID, 예를 들면 AID, MAC 주소, PHY 주소, IP 주소 등을 포함할 수 있다.
이와 같이 인접 AP들에 대한 정보를 추출한 AP #1(311)은 상기 인접 AP 정보를 기반으로 자신의 TXOP(316)를 예약한다. 즉 AP #1(311)은 AP #2(321)가 예약한 TXOP(312)와 AP #3(331)가 예약한 TXOP(314)를 피해서 자신의 TXOP(316)를 예약한다. 또는 AP #1(311)은 AP #2(321)와 AP #3(331)가 주로 사용하는 채널을 피해서 채널을 점유하거나, AP #2(321)와 AP #3(331)가 사용하지 않는 채널과 시간을 파악하여 이러한 채널과 시간에 자신의 TXOP(316)를 예약한다. 또는 AP #1(311)은 AP #2(321)와 AP #3(331)와의 타이밍 오프셋을 이용해 시간 동기를 맞추거나, AP #2(321), AP #3(331)와 완전히 다른 주파수 대역으로 사용 주파수 대역을 변경할 수 있다.
한편 AP #1(311)은 상기 인접 AP 정보를 기반으로 AP #2(321)가 예약한 TXOP(312)와 AP #3(331)가 예약한 TXOP(314)를 피해서 자신의 TXOP(316)를 예약할 수 없는 경우, 자원을 점유할 수 있는 만큼만 예약 및 점유하여 사용할 수 있으며, 인접 AP들이 예약한 자원과 일부 또는 전체 자원이 중첩되도록 예약 및 점유하여 사용할 수도 있다. 여기서 AP #1(311)이 AP #2(321)가 예약한 TXOP(312)와 AP #3(331)가 예약한 TXOP(314)를 피해서 자신의 TXOP(316)를 예약할 수 없는 경우는 일례로 AP #1(311)이 전송에 필요로 하는 자원보다 예약 가능한 자원이 적은 경우가 될 수 있다.
도 3에서는 AP #1(311)이 예약한 TXOP(316)에서 STA #1(341)과 STA #2(351)로 데이터 신호(318,320)를 전송하고, 상기 데이터 신호(318,320) 각각에 대한 확인(acknowledgement: ACK) 신호(322,324)를 수신한다고 가정한다.
상기 AP #1(311)이 예약한 TXOP(319)에서는 AP #1(311)의 하향링크 신호 송신뿐만 아니라 STA #1(341)과 STA #2(351)의 상향링크 신호 송신도 일어날 수 있으며, AP #1(311)의 폴링(polling)을 통한 비경쟁 정보 전송도 일어날 수 있다. 또한 AP #1(311)은 STA들과 다중 안테나 다중 채널을 이용하여 신호를 송수신할 수 있으며, 경쟁 기반 방식 또는 직교 주파수 분할 다중화 접속(orthogonal frequency division multiple access: OFDMA) 방식을 이용하여 신호를 송수신할 수도 있다. 여기서 다중 안테나 다중 채널은 일례로 단일 사용자-다중 입력 다중 출력(single user-multiple input multiple output: SU-MIMO) 채널, 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(multi-user multiple input multiple output: MU-MIMO) 채널 등이 될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 OBSS 환경에서 WLAN 망의 충돌을 방지하기 위한 자원 운용 과정의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 도시된 자원 운용 과정은 기본적으로 경쟁 기반 방식으로 구현된다고 가정한다. 그러나 AP의 사전 예약을 통해 운용되는 TXOP의 예약과 같은 경우 비경쟁 기반 방식으로 자원 운용 과정이 구현될 수도 있음은 물론이다. 또한 비경쟁 기반 방식으로 구현되는 자원 운용 구간은 경쟁 기반 방식으로 구현되는 자원 운용 구간을 포함할 수도 있다. 여기서 TXOP은 CFP, HCCA 구간, PSMP 구간, SP 중 적어도 하나가 될 수 있다.
또한 도 4는 3개의 WLAN 망들이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경을 가정하며, AP #1(411) 내지 AP #3(431)는 서로 다른 WLAN 망에 위치한다고 가정한다. 또한 STA #1(441)은 AP #1(411)이 위치한 WLAN 망과 AP #2(421)가 위치한 WLAN 망이 중첩된 영역에 존재하고, STA #2(451)는 AP #1(411)이 위치한 WLAN 망과 AP #3(431)가 위치한 WLAN 망이 중첩된 영역에 존재한다고 가정한다.
AP #1(411)은 비콘 신호(402)를 송신하고 일정 시간 이후에 인접 AP 정보를 요청하는 인접 AP 정보 요청 신호(404)를 자신의 BSS에 속한 STA들에게 브로드캐스트한다. 여기서 일정 시간은 미리 정해진 XIFS 또는 경쟁을 통해 결정되는 각 STA가 채널을 점유할 때까지 걸리는 시간일 수 있다. 상기 XIFS는 IFS를 나타내며, 상기 XIFS는 SIFS와, DIFS와, PIFS와, AIFS 등과 같은 다양한 IFS들 중 어느 하나를 포함한다. 상기 인접 AP 정보 요청 신호(404)는 독자적인 프레임 형태로 비콘 신호와 무관하게 전송될 수도 있고, 비콘 신호에 상기 인접 AP 정보를 요청하는 정보, 일례로 지시자 등이 포함되어 상기 비콘 신호가 상기 인접 AP 정보 요청 신호(404)의 역할을 할 수도 있다.
한편, STA #1(441)과 STA #2(451)는 상기 인접 AP 정보 요청 신호의 수신 여부에 상관 없이 항상 인접 AP들의 자원 할당 정보, 일례로 TXOP를 수집하고 수집된 TXOP를 AP #1(411)에 제공할 수 있다.
이 때 상기 AP #1(411)이 전송하는 인접 AP 정보 요청 신호(404) 또는 비콘 신호에 포함되는 인접 AP 정보를 요청하는 지시자는 다음과 같은 방법으로 인접 AP 정보 수집을 요청할 수 있다.
첫 번째로, AP #1(411)은 인접한 BSS들에 존재하는 인접 AP들 중 특정 BSS들에 존재하는 특정 AP들을 지목하는 정보를 상기 인접 AP 정보 요청 신호에 포함시켜 전송할 수 있다. 여기서 상기 특정 AP들을 지목하는 정보는 일례로 상기 특정 AP가 속해있는 BSS ID, 상기 특정 AP의 IP 주소, MAC 주소, PHY 주소 중 적어도 하나가 될 수 있다.
두 번째로, 상기 AP #1(411)은 각 STA가 측정하거나 추정한 채널 환경 지표가 특정 임계값 미만인 인접 AP의 정보를 수집하기 위해, 상기 특정 임계값을 상기 인접 AP 정보 요청 신호에 포함시켜 전송할 수 있다. 상기 채널 환경 지표는 일례로 채널의 SNR, SINR, 상기 채널 내에서의 해당 네트워크 점유율 등이 될 수 있다.
세 번째로, 상기 AP #1(411)는 각 STA가 측정 또는 추정한 망 환경 지표가 특정 임계값 이상인 인접 AP의 정보를 수집하기 위해, 상기 특정 임계값을 상기 인접 AP 정보 요청 신호에 포함시켜 전송할 수 있다. 상기 망 환경 지표는 일례로 망의 잡음 세기, 채널 내에서의 다른 네트워크의 점유율, 망 내 STA 개수, 망의 부하, STA들의 전송 실패/충돌 확률 등이 될 수 있다.
이와 같이 AP #1(411)으로부터 인접 AP 정보 요청 신호(404)를 수신한 STA #1(441)과 STA #2(451)는, 이후 AP #1(411)의 인접 AP들인 AP #2(421) 와 AP #3(431)의 비콘 신호(406,408)를 수신하여 자원 할당 정보, 일례로 TXOP 정보를 수집한다.
한편, 인접 AP들의 비콘 신호 또는 인접 AP 정보 광고 신호는 STA들과 홈 AP가 동작하는 동일한 채널 또는 서브 채널에서 전송될 수도 있고, 이와는 다른 채널 또는 서브 채널에서 전송될 수도 있다. 이 때 각 STA는 홈 AP로부터 스캐닝을 위한 특정 시간을 할당 받아 인접 채널들을 스캐닝하고, 인접 채널에서 전송되는 비콘 신호 또는 인접 AP 정보 광고 신호를 수신하여 인접 AP들에 대한 정보를 수집할 수 있다. 또는 각 STA는 송신 또는 수신할 데이터가 없을 때 안테나와 RF-기저 대역 프로세싱 체인을 수신 모드에 놓고 해독 가능한 모든 채널에서 수신되는 정보들을 스캐닝하고, 인접 채널에서 전송되는 비콘 신호 또는 인접 AP 정보 광고 신호를 수신하여 인접 AP들에 대한 정보를 수집할 수 있다. 또는 각 STA는 한 개 이상의 안테나와 한 개 이상의 RF-기저 대역 프로세싱 체인을 가지고 있는 경우 안테나 및 RF-기저 대역 프로세싱 체인 중 일부를 인접 채널들을 스캐닝하는데 사용하여 인접 채널에서 전송되는 비콘 신호 또는 인접 AP 정보 광고 신호를 수신하여 인접 AP들에 대한 정보를 수집할 수 있다. 이때 각 STA가 동일 채널 또는 서브 채널에서 전송되는 인접 AP들의 비콘 신호 또는 인접 AP 정보 광고 신호를 수신할 수 있음은 물론이다.
도 4는 STA가 AP #1(411)의 비콘 신호를 AP #2(421) 및 AP #3(431)의 비콘 신호보다 먼저 수신한 것으로 도시되어 있지만 실제로 각 AP들이 전송하는 비콘 신호의 위치는 항상 이와 같지 않을 수 있고, 불특정된 어떤 위치에 존재할 수도 있다.
STA #1(441)과 STA #2(451)는 AP #1(411)의 비콘 신호(402)를 수신한 뒤 일정 시간 후에 AP #1(411)에게 인접 AP들의 자원 할당 정보, 일례로 TXOP 정보(410,412)를 전송한다. 여기서, STA #1(441)이 AP #2(421)의 자원 할당 정보(410)를 전송하는 시간과 STA #2(451)가 AP #3(431)의 자원 할당 정보(412)를 전송하는 시간 사이의 시간은, 비콘 신호(402) 또는 인접 AP 정보 요청 신호(404)에 포함되어 전송되며 AP #1(411)에 의해 예약 및 할당된 특정 시간일 수도 있고, STA #1(441)이 경쟁 또는 AP의 예약을 통하여 정보를 전송한 뒤 STA #2(451)가 정보를 전송하기까지의 미리 정해진 XIFS의 시간일 수 있고, 또는 경쟁을 통해 결정되는 각 STA가 채널을 점유할 때까지 걸리는 시간일 수 있다. 상기 XIFS는 IFS를 나타내며, 상기 XIFS는 SIFS, DIFS, PIFS, AIFS 등과 같은 다양한 IFS들 중 어느 하나를 포함한다.
STA #1(441)이 전송하는 TXOP 정보(410)에는 AP #2(421)가 예약한 TXOP(414)와 관련한 정보가 포함되어 있고, STA #2(451)가 전송하는 TXOP 정보(412)에는 AP #3(431)가 예약한 TXOP(426)와 관련한 정보가 포함되어 있다고 가정한다. 이때 TXOP 정보(410,412)는 도 1 및 도 2에서 설명한 자원 예약 요소들 중 적어도 하나가 될 수 있다.
STA #1(441)과 STA #2(451)로부터 TXOP 정보(410,412)를 수신한 AP #1(411)은 상기 TXOP 정보(410,412)로부터 인접한 AP들, 즉 AP #2(421)와 AP #3(431)에 대한 정보를 추출한다. 상기 인접한 AP들에 대한 정보는 크게 자원 예약에 관련된 정보 요소와 자원 예약 목적에 관련된 정보 요소로 구분할 수 있다. 상기 자원 예약에 관련된 정보 요소는 일례로 예약된 TXOP(414,426)의 시작 시간, 지속 기간, 종료 시간, 주파수 대역, 주파수 채널 등이 될 수 있고, 상기 자원 예약 목적에 관련된 정보 요소는 하향링크/상향링크 다중 전송 여부, 인접 AP 관련 정보, 예를 들면 인접 AP의 사용자 수, 사용 주파수 대역, 사용 주파수 채널, 타이밍 간격, 빔 인덱스, 동시 전송 가능한 데이터 스트림 수 및 상향링크 또는 하향링크 자원 할당 요청 등 특별한 프레임과 관련된 정보 등이 될 수 있다. 또한 상기 인접한 AP들에 대한 정보는 부가적으로 예약된 자원을 사용할 STA 또는 AP의 ID, 예를 들면 AID, MAC 주소, PHY 주소, IP 주소 등을 포함할 수 있다.
이와 같이 인접 AP들에 대한 정보를 추출한 AP #1(411)은 상기 인접 AP 정보를 기반으로 자신의 TXOP(416)를 예약한다. 즉 AP #1(411)은 AP #2(421)가 예약한 TXOP(414)와 AP #3(431)가 예약한 TXOP(426)를 피해서 자신의 TXOP(416)를 예약한다. 또는 AP #1(411)은 AP #2(421)와 AP #3(431)가 주로 사용하는 채널을 피해서 채널을 점유하거나, AP #2(421)와 AP #3(431)가 사용하지 않는 채널과 시간을 파악하여 이러한 채널과 시간에 자신의 TXOP(416)를 예약한다. 또는 AP #1(411)은 AP #2(421)와 AP #3(431)와의 타이밍 오프셋을 이용해 시간 동기를 맞추거나, AP #2(421), AP #3(431)와 완전히 다른 주파수 대역으로 사용 주파수 대역을 변경할 수 있다.
한편, 도 4에서는 AP #1(411)은 AP #2(421)가 예약한 TXOP(414)와 AP #3(431)가 예약한 TXOP(426)를 피해서 자신의 TXOP(416)를 예약한다고 설명하였다. 그러나 만약 AP #2(421)와 AP #3(431)가 예약한 자원을 제외하고 남은 자원이 AP #1(411)이 데이터를 전송하는데 필요한 자원보다 적을 경우, AP #1(411)은 최대한 사용할 수 있는 자원을 예약하여 사용할 수 있다. 즉 AP #1(411)은 AP #2(421)와 AP #3(431) 중 일부 또는 모든 AP들이 예약한 자원의 일부 또는 전부가 겹쳐지도록 자원을 예약하여 사용할 수도 있으며, AP #2(421)과 AP #3(431) 중 상호 간섭을 상대적으로 적게 주고 받는 AP를 선택하고 선택한 AP가 예약한 자원 중 일부 또는 전부가 겹쳐지도록 자원을 예약하여 사용할 수도 있다. 물론 여기서는 인접 AP가 AP #2(421)과 AP #3(431)인 경우를 일례로 설명하였으나, 상기 인접 AP가 3개 이상인 경우에는 인접 AP 들 중 한 개 또는 복수개의 AP를 선택하고, 선택한 AP가 예약한 자원 중 일부 또는 전부가 겹쳐지도록 자원을 예약하여 사용할 수도 있다.
도 4에서는 AP #1(411)이 예약한 TXOP(416)에서 STA #1(441)과 STA #2(451)로 데이터 신호(418,420)를 전송하고, 상기 데이터 신호(418,420) 각각에 대한 ACK 신호(422,424)를 수신한다고 가정한다.
상기 AP #1(411)이 예약한 TXOP(416)에서는 AP #1(411)의 하향링크 신호 송신뿐만 아니라 STA #1(441)과 STA #2(451)의 상향링크 신호 송신도 일어날 수 있으며, AP #1(411)의 폴링을 통한 비경쟁 정보 전송도 일어날 수 있다. 또한 AP #1(411)은 STA들과 다중 안테나 다중 채널을 이용하여 신호를 송수신할 수 있으며, 경쟁 기반 방식 또는 OFDMA 방식을 이용하여 신호를 송수신할 수도 있다. 여기서 다중 안테나 다중 채널은 일례로 SU-MIMO 채널, MU-MIMO 채널 등이 될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 OBSS 환경에서 WLAN 망의 충돌을 방지하기 위한 자원 운용 과정의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 도시된 자원 운용 과정은 기본적으로 경쟁 기반 방식으로 구현된다고 가정한다. 그러나 AP의 사전 예약을 통해 운용되는 TXOP의 예약과 같은 경우 비경쟁 기반 방식으로 자원 운용 과정이 구현될 수도 있음은 물론이다. 또한 비경쟁 기반 방식으로 구현되는 자원 운용 구간은 경쟁 기반 방식으로 구현되는 자원 운용 구간을 포함할 수도 있다. 여기서 TXOP은 CFP, HCCA 구간, PSMP 구간, SP 중 적어도 하나가 될 수 있다.
또한 도 5는 3개의 WLAN 망들이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경을 가정하며, AP #1(511) 내지 AP #3(531)는 서로 다른 WLAN 망에 위치한다고 가정한다. 또한 STA #1(541)은 AP #1(511)이 위치한 WLAN 망과 AP #2(521)가 위치한 WLAN 망이 중첩된 영역에 존재하고, STA #2(551)는 AP #1(511)이 위치한 WLAN 망과 AP #3(531)가 위치한 WLAN 망이 중첩된 영역에 존재한다고 가정한다.
AP #1(511)은 비콘 신호(502)를 송신하고 일정 시간 이후에 인접 AP 정보를 요청하는 인접 AP 정보 요청 신호(504)를 브로드캐스트한다. 여기서 일정 시간은 미리 정해진 XIFS 또는 경쟁을 통해 결정되는 각 STA가 채널을 점유할 때까지 걸리는 시간일 수 있다. 상기 XIFS는 IFS를 나타내며, 상기 XIFS는 SIFS와, DIFS와, PIFS와, AIFS 등과 같은 다양한 IFS들 중 어느 하나를 포함한다. 상기 인접 AP 정보 요청 신호(504)는 독자적인 프레임 형태로 비콘 신호와 무관하게 전송될 수도 있고, 비콘 신호에 상기 인접 AP 정보를 요청하는 지시자 등이 포함되어 상기 비콘 신호가 상기 인접 AP 정보 요청 신호(504)의 역할을 할 수도 있다.
한편, STA #1(541)과 STA #2(551)는 상기 인접 AP 정보 요청 신호의 수신 여부에 상관 없이 항상 인접 AP들의 자원 할당 정보, 일례로 TXOP에 관련된 정보를 수집하고 수집된 TXOP에 관련된 정보를 AP #1(511)에 제공할 수 있다.
이 때 상기 AP #1(511)이 전송하는 인접 AP 정보 요청 신호(504) 또는 비콘 신호에 포함되는 인접 AP 정보를 요청하는 지시자는 다음과 같은 방법으로 인접 AP 정보 수집을 요청할 수 있다.
첫 번째로, AP #1(511)은 인접한 BSS들에 존재하는 인접 AP들 중 특정 BSS들에 존재하는 특정 AP들을 지목하는 정보를 상기 인접 AP 정보 요청 신호에 포함시켜 전송할 수 있다. 여기서 상기 특정 AP들을 지목하는 정보는 일례로 상기 특정 AP가 속해있는 BSS ID, 상기 특정 AP의 IP 주소, MAC 주소, PHY 주소 중 적어도 하나가 될 수 있다.
두 번째로, 상기 AP #1(511)은 각 STA가 측정하거나 추정한 채널 환경 지표가 특정 임계값 미만인 인접 AP의 정보를 수집하기 위해, 상기 특정 임계값을 상기 인접 AP 정보 요청 신호에 포함시켜 전송할 수 있다. 상기 채널 환경 지표는 일례로 채널의 SNR, SINR, 상기 채널 내에서의 해당 네트워크 점유율 등이 될 수 있다.
세 번째로, 상기 AP #1(511)는 각 STA가 측정 또는 추정한 망 환경 지표가 특정 임계값 이상인 인접 AP의 정보를 수집하기 위해, 상기 특정 임계값을 상기 인접 AP 정보 요청 신호에 포함시켜 전송할 수 있다. 상기 망 환경 지표는 일례로 망의 잡음 세기, 채널 내에서의 다른 네트워크의 점유율, 망 내 STA 개수, 망의 부하, STA들의 전송 실패/충돌 확률 등이 될 수 있다.
이와 같이 AP #1(511)으로부터 인접 AP 정보 요청 신호(504)를 수신한 STA #1(541)과 STA #2(551)는, 이후 AP #1(511)의 인접 AP들인 AP #2(521)와 AP #3(531)가 브로드캐스트하는 자원 할당 정보, 일례로 TXOP가 포함된 신호(506,508)를 수신하여 TXOP를 수집한다.
한편, 인접 AP들의 비콘 신호 또는 인접 AP 정보 광고 신호는 STA들과 홈 AP가 동작하는 동일한 채널 또는 서브 채널에서 전송될 수도 있고, 이와는 다른 채널 또는 서브 채널에서 전송될 수도 있다. 이 때 각 STA는 홈 AP로부터 스캐닝을 위한 특정 시간을 할당 받아 인접 채널들을 스캐닝하고, 인접 채널에서 전송되는 비콘 신호 또는 인접 AP 정보 광고 신호를 수신하여 인접 AP들에 대한 정보를 수집할 수 있다. 또는 각 STA는 송신 또는 수신할 데이터가 없을 때 안테나와 RF-기저 대역 프로세싱 체인을 수신 모드에 놓고 해독 가능한 모든 채널에서 수신되는 정보들을 스캐닝하고, 인접 채널에서 전송되는 비콘 신호 또는 인접 AP 정보 광고 신호를 수신하여 인접 AP들에 대한 정보를 수집할 수 있다. 또는 각 STA는 한 개 이상의 안테나와 한 개 이상의 RF-기저 대역 프로세싱 체인을 가지고 있는 경우 안테나 및 RF-기저 대역 프로세싱 체인 중 일부를 인접 채널들을 스캐닝하는데 사용하여 인접 채널에서 전송되는 비콘 신호 또는 인접 AP 정보 광고 신호를 수신하여 인접 AP들에 대한 정보를 수집할 수 있다. 이때 각 STA가 동일 채널 또는 서브 채널에서 전송되는 인접 AP들의 비콘 신호 또는 인접 AP 정보 광고 신호를 수신할 수 있음은 물론이다.
STA #1(541)과 STA #2(551)는 AP #1(511)의 비콘 신호(502) 또는 인접 AP 정보 광고 신호를 수신한 뒤 일정 시간 후에 AP #1(511)에게 인접 AP들의 자원 할당 정보, 일례로 TXOP 정보(510,512)를 전송한다. 여기서, STA #1(541)이 AP #2(521)의 TXOP 정보(510)를 전송하는 시간과 STA #2(551)가 AP #3(531)의 TXOP 정보(512)를 전송하는 시간 사이의 시간은 비콘 신호(502) 또는 인접 AP 정보 요청 신호(504)에 포함되어 전송되며 AP #1(511)에 의해 예약 및 할당된 특정 시간일 수도 있고, STA #1(541)이 경쟁 또는 AP의 예약을 통하여 정보를 전송한 뒤 STA #2(551)가 정보를 전송하기까지의 미리 정해진 XIFS의 시간일 수 있고 또는 경쟁을 통해 결정되는 각 STA가 채널을 점유할 때까지 걸리는 시간일 수 있다. 상기 XIFS는 IFS를 나타내며, 상기 XIFS는 SIFS, DIFS, PIFS, AIFS 등과 같은 다양한 IFS들 중 어느 하나를 포함한다.
STA #1(541)이 전송하는 TXOP 정보(510)에는 AP #2(521)가 예약한 TXOP(514)에 관련한 정보가 포함되어 있고, STA #2(551)가 전송하는 TXOP 정보(512)에는 AP #3(531)가 예약한 TXOP(526)와 관련한 정보가 포함되어 있다고 가정한다. 상기 TXOP 정보(510,512)는 도 1 및 도 2에서 설명한 자원 예약 요소들 중 적어도 하나가 될 수 있다.
STA #1(541)과 STA #2(551)로부터 TXOP 정보(510,512)를 수신한 AP #1(511)은 상기 TXOP 정보(510,512)로부터 인접한 AP들, 즉 AP #2(521)와 AP #3(531)에 대한 정보를 추출한다. 상기 인접한 AP들에 대한 정보는 크게 자원 예약에 관련된 정보 요소와 자원 예약 목적에 관련된 정보 요소로 구분할 수 있다. 상기 자원 예약에 관련된 정보 요소는 일례로 예약된 TXOP(514,526)의 시작 시간, 지속 기간, 종료 시간, 주파수 대역, 주파수 채널 등이 될 수 있고, 상기 자원 예약 목적에 관련된 정보 요소는 하향링크/상향링크 다중 전송 여부, 인접 AP 관련 정보, 예를 들면 인접 AP의 사용자 수, 사용 주파수 대역, 사용 주파수 채널, 타이밍 간격, 빔 인덱스, 동시 전송 가능한 데이터 스트림 수 및 상향링크 또는 하향링크 자원 할당 요청 등 특별한 프레임과 관련된 정보 등이 될 수 있다. 또한 상기 인접한 AP들에 대한 정보는 부가적으로 예약된 자원을 사용할 STA 또는 AP의 ID, 예를 들면 AID, MAC 주소, PHY 주소, IP 주소 등을 포함할 수 있다.
이와 같이 인접 AP들에 대한 정보를 추출한 AP #1(511)은 상기 인접 AP 정보를 기반으로 자신의 TXOP(516)를 예약한다. 즉 AP #1(511)은 AP #2(521)가 예약한 TXOP(514)와 AP #3(531)가 예약한 TXOP(526)를 피해서 자신의 TXOP(516)를 예약한다. 또는 AP #1(511)은 AP #2(521)와 AP #3(531)가 주로 사용하는 채널을 피해서 채널을 점유하거나, AP #2(521)와 AP #3(531)가 사용하지 않는 채널과 시간을 파악하여 이러한 채널과 시간에 자신의 TXOP(516)를 예약한다. 또는 AP #1(511)은 AP #2(521)와 AP #3(531)와의 타이밍 오프셋을 이용해 시간 동기를 맞추거나, AP #2(521), AP #3(531)와 완전히 다른 주파수 대역으로 사용 주파수 대역을 변경할 수 있다.
한편, 도 5에서는 AP #1(511)은 AP #2(521)가 예약한 TXOP(514)와 AP #3(531)가 예약한 TXOP(526)를 피해서 자신의 TXOP(516)를 예약한다고 설명하였다. 그러나 만약 AP #2(521)와 AP #3(531)가 예약한 자원을 제외하고 남은 자원이 AP #1(511)이 데이터를 전송하는데 필요한 자원보다 적을 경우, AP #1(511)은 최대한 사용할 수 있는 자원을 예약하여 사용할 수 있다. 즉 AP #1(511)은 AP #2(521)와 AP #3(531) 중 일부 또는 모든 AP들이 예약한 자원의 일부 또는 전부가 겹쳐지도록 자원을 예약하여 사용할 수도 있으며, AP #2(521)와 AP #3(531) 중 상호 간섭을 상대적으로 적게 주고 받는 AP를 선택하고 선택한 AP가 예약한 자원 중 일부 또는 전부가 겹쳐지도록 자원을 예약하여 사용할 수도 있다. 물론 여기서는 인접 AP가 AP #2(521)과 AP #3(531)인 경우를 일례로 설명하였으나, 상기 인접 AP가 3개 이상인 경우에는 인접 AP 들 중 한 개 또는 복수개의 AP를 선택하고, 선택한 AP가 예약한 자원 중 일부 또는 전부가 겹쳐지도록 자원을 예약하여 사용할 수도 있다.
도 5에서는 AP #1(511)이 예약한 TXOP(516)에서 STA #1(541)과 STA #2(551)로 데이터 신호(518,520)를 전송하고, 상기 데이터 신호(518,520) 각각에 대한 ACK 신호(522,524)를 수신한다고 가정한다.
상기 AP #1(511)이 예약한 TXOP(516)에서는 AP #1(511)의 하향링크 신호 송신뿐만 아니라 STA #1(541)과 STA #2(551)의 상향링크 신호 송신도 일어날 수 있으며, AP #1(511)의 폴링을 통한 비경쟁 정보 전송도 일어날 수 있다. 또한 AP #1(511)은 STA들과 다중 안테나 다중 채널을 이용하여 신호를 송수신할 수 있으며, 경쟁 기반 방식 또는 OFDMA 방식을 이용하여 신호를 송수신할 수도 있다. 여기서 다중 안테나 다중 채널은 일례로 SU-MIMO 채널, MU-MIMO 채널 등이 될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 OBSS 환경에서 WLAN 망의 충돌을 방지하기 위한 자원 운용 과정의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 도시된 자원 운용 과정은 기본적으로 경쟁 기반 방식으로 구현된다고 가정한다. 그러나 AP의 사전 예약을 통해 운용되는 TXOP의 예약과 같은 경우 비경쟁 기반 방식으로 자원 운용 과정이 구현될 수도 있음은 물론이다. 또한 비경쟁 기반 방식으로 구현되는 자원 운용 구간은 경쟁 기반 방식으로 구현되는 자원 운용 구간을 포함할 수도 있다. 여기서 TXOP은 CFP, HCCA 구간, PSMP 구간, SP 중 적어도 하나가 될 수 있다.
또한 도 6은 3개의 WLAN 망들이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경을 가정하며, AP #1(611) 내지 AP #3(631)는 서로 다른 WLAN 망에 위치한다고 가정한다. 또한 STA #1(641)은 AP #1(611)이 위치한 WLAN 망과 AP #2(621)가 위치한 WLAN 망이 중첩된 영역에 존재하고, STA #2(651)는 AP #1(611)이 위치한 WLAN 망과 AP #3(631)가 위치한 WLAN 망이 중첩된 영역에 존재한다고 가정한다.
AP #1(611)은 비콘 신호(602)를 송신하고 STA #1(641)과 STA #2(651)은 상기 비콘 신호(602)를 수신한다. 여기에서는 상기 비콘 신호에 인접 AP 정보를 요청하는 지시자가 포함되어 상기 비콘 신호가 인접 AP 정보 요청 신호의 역할을 한다고 가정한다.
한편, STA #1(641)과 STA #2(651)는 상기 인접 AP 정보 요청 신호의 수신 여부에 상관 없이 항상 인접 AP들의 자원 할당 정보, 일례로 TXOP에 관련된 정보를 수집하고 수집된 TXOP에 관련된 정보를 AP #1(611)에 제공할 수 있다.
이 때 상기 AP #1(611)이 전송하는 인접 AP 정보 요청 신호 또는 비콘 신호에 포함되는 인접 AP 정보를 요청하는 지시자는 다음과 같은 방법으로 인접 AP 정보 수집을 요청할 수 있다.
첫 번째로, AP #1(611)은 인접한 BSS들에 존재하는 인접 AP들 중 특정 BSS들에 존재하는 특정 AP들을 지목하는 정보를 상기 인접 AP 정보 요청 신호에 포함시켜 전송할 수 있다. 여기서 상기 특정 AP들을 지목하는 정보는 일례로 상기 특정 AP가 속해있는 BSS ID, 상기 특정 AP의 IP 주소, MAC 주소, PHY 주소 중 적어도 하나가 될 수 있다.
두 번째로, 상기 AP #1(611)은 각 STA가 측정하거나 추정한 채널 환경 지표가 특정 임계값 미만인 인접 AP의 정보를 수집하기 위해, 상기 특정 임계값을 상기 인접 AP 정보 요청 신호에 포함시켜 전송할 수 있다. 상기 채널 환경 지표는 일례로 채널의 SNR, SINR, 상기 채널 내에서의 해당 네트워크 점유율 등이 될 수 있다.
세 번째로, 상기 AP #1(611)는 각 STA가 측정 또는 추정한 망 환경 지표가 특정 임계값 이상인 인접 AP의 정보를 수집하기 위해, 상기 특정 임계값을 상기 인접 AP 정보 요청 신호에 포함시켜 전송할 수 있다. 상기 망 환경 지표는 일례로 망의 잡음 세기, 채널 내에서의 다른 네트워크의 점유율, 망 내 STA 개수, 망의 부하, STA들의 전송 실패/충돌 확률 등이 될 수 있다.
이와 같이 AP #1(611)으로부터 인접 AP 정보를 요청하는 지시자가 포함된 비콘 신호(602)를 수신한 STA #1(641)과 STA #2(651)는 자원 할당 정보를 요청하는 자원 할당 요청 신호를 인접 AP들에게 전송한다. 즉 STA #1(641)는 AP #2(621)에게 자원 할당 요청 신호(608)를 전송하고, STA #2(651)는 AP #3(631)에게 자원 할당 요청 신호(610)를 전송한다.
또한 STA #1(641)과 STA #2(651)는 상기 자원 할당 요청 신호(608, 610)에 대한 응답으로 자원 할당 정보, 일례로 TXOP 정보를 수신한다. 즉 STA #1(641)는 AP #2(621)로부터 TXOP 정보(604)를 수신하고, STA #2(651)는 AP #3(631)로부터 TXOP 정보(606)를 수신한다.
한편, 인접 AP들의 비콘 신호 또는 인접 AP 정보 광고 신호는 STA들과 홈 AP가 동작하는 동일한 채널 또는 서브 채널에서 전송될 수도 있고, 이와는 다른 채널 또는 서브 채널에서 전송될 수도 있다. 이 때 각 STA는 홈 AP로부터 스캐닝을 위한 특정 시간을 할당 받아 인접 채널들을 스캐닝하고, 인접 채널에서 전송되는 비콘 신호 또는 인접 AP 정보 광고 신호를 수신하여 인접 AP들에 대한 정보를 수집할 수 있다. 또는 각 STA는 송신 또는 수신할 데이터가 없을 때 안테나와 RF-기저 대역 프로세싱 체인을 수신 모드에 놓고 해독 가능한 모든 채널에서 수신되는 정보들을 스캐닝하고, 인접 채널에서 전송되는 비콘 신호 또는 인접 AP 정보 광고 신호를 수신하여 인접 AP들에 대한 정보를 수집할 수 있다. 또는 각 STA는 한 개 이상의 안테나와 한 개 이상의 RF-기저 대역 프로세싱 체인을 가지고 있는 경우 안테나 및 RF-기저 대역 프로세싱 체인 중 일부를 인접 채널들을 스캐닝하는데 사용하여 인접 채널에서 전송되는 비콘 신호 또는 인접 AP 정보 광고 신호를 수신하여 인접 AP들에 대한 정보를 수집할 수 있다. 이때 각 STA가 동일 채널 또는 서브 채널에서 전송되는 인접 AP들의 비콘 신호 또는 인접 AP 정보 광고 신호를 수신할 수 있음은 물론이다.
STA #1(641)과 STA #2(651)는 AP #1(611)의 비콘 신호(602) 또는 인접 AP 정보 광고 신호를 수신한 뒤 일정 시간 후에 AP #1(611)에게 인접 AP들의 자원 할당 정보, 일례로 TXOP 정보(612,614)를 전송한다. 여기서, AP #3(631)이 TXOP 정보(606)를 전송하는 시간과 STA #1(641)이 AP #2(621)의 TXOP 정보(612)를 전송하는 시간 사이의 시간 및 STA #1(641)이 AP #2(621)의 TXOP 정보(612)를 전송하는 시간과 STA #2(651)가 AP #3(631)의 TXOP 정보(614)를 전송하는 시간 사이의 시간은 비콘 신호(602)에 포함되어 전송되며 AP #1(611)에 의해 예약 및 할당된 특정 시간일 수도 있고, STA #1(641)이 경쟁 또는 AP의 예약을 통하여 정보를 전송한 뒤 STA #2(651)가 정보를 전송하기까지의 미리 정해진 XIFS의 시간일 수 있고 또는 경쟁을 통해 결정되는 각 STA가 채널을 점유할 때까지 걸리는 시간일 수 있다. 상기 XIFS는 IFS를 나타내며, 상기 XIFS는 SIFS, DIFS, PIFS, AIFS 등과 같은 다양한 IFS들 중 어느 하나를 포함한다.
STA #1(641)이 전송하는 TXOP 정보(612)에는 AP #2(621)가 예약한 TXOP(616)와 관련한 정보가 포함되어 있고, STA #2(651)가 전송하는 TXOP 정보(614)에는 AP #3(631)가 예약한 TXOP(628)와 관련한 정보가 포함되어 있다고 가정한다. 상기 TXOP 정보(612,614)는 도 1 및 도 2에서 설명한 자원 예약 요소들 중 적어도 하나가 될 수 있다.
STA #1(641)과 STA #2(651)로부터 TXOP 정보(612,614)를 수신한 AP #1(611)은 상기 TXOP 정보(612,614)로부터 인접한 AP들, 즉 AP #2(621)와 AP #3(631)에 대한 정보를 추출한다. 상기 인접한 AP들에 대한 정보는 크게 자원 예약에 관련된 정보 요소와 자원 예약 목적에 관련된 정보 요소로 구분할 수 있다. 상기 자원 예약에 관련된 정보 요소는 일례로 예약된 TXOP(616,628)의 시작 시간, 지속 기간, 종료 시간, 주파수 대역, 주파수 채널 등이 될 수 있고, 상기 자원 예약 목적에 관련된 정보 요소는 하향링크/상향링크 다중 전송 여부, 인접 AP 관련 정보(, 예를 들면 인접 AP의 사용자 수, 사용 주파수 대역, 사용 주파수 채널, 타이밍 간격, 빔 인덱스, 동시 전송 가능한 데이터 스트림 수 및 상향링크 또는 하향링크 자원 할당 요청 등 특별한 프레임과 관련된 정보 등이 될 수 있다. 또한 상기 인접한 AP들에 대한 정보는 부가적으로 예약된 자원을 사용할 STA 또는 AP의 ID, 예를 들면 AID, MAC 주소, PHY 주소, IP 주소 등을 포함할 수 있다.
이와 같이 인접 AP들에 대한 정보를 추출한 AP #1(611)은 상기 인접 AP 정보를 기반으로 자신의 TXOP(618)를 예약한다. 즉 AP #1(611)은 AP #2(621)가 예약한 TXOP(616)와 AP #3(631)가 예약한 TXOP(628)를 피해서 자신의 TXOP(618)를 예약한다. 또는 AP #1(611)은 AP #2(621)와 AP #3(631)가 주로 사용하는 채널을 피해서 채널을 점유하거나, AP #2(621)와 AP #3(631)가 사용하지 않는 채널과 시간을 파악하여 이러한 채널과 시간에 자신의 TXOP(618)를 예약한다. 또는 AP #1(611)은 AP #2(621)와 AP #3(631)와의 타이밍 오프셋을 이용해 시간 동기를 맞추거나, AP #2(621), AP #3(631)와 완전히 다른 주파수 대역으로 사용 주파수 대역을 변경할 수 있다.
한편, 도 6에서는 AP #1(611)이 AP #2(621)가 예약한 TXOP(616)와 AP #3(631)가 예약한 TXOP(628)를 피해서 자신의 TXOP(618)를 예약한다고 설명하였다. 그러나 만약 AP #2(621)와 AP #3(631)가 예약한 자원을 제외하고 남은 자원이 AP #1(611)이 데이터를 전송하는데 필요한 자원보다 적을 경우, AP #1(611)은 최대한 사용할 수 있는 자원을 예약하여 사용할 수 있다. 즉 AP #1(611)은 AP #2(621)와 AP #3(631) 중 일부 또는 모든 AP들이 예약한 자원의 일부 또는 전부가 겹쳐지도록 자원을 예약하여 사용할 수도 있으며, AP #2(621)와 AP #3(631) 중 상호 간섭을 상대적으로 적게 주고 받는 AP를 선택하고 선택한 AP가 예약한 자원 중 일부 또는 전부가 겹쳐지도록 자원을 예약하여 사용할 수도 있다. 물론 여기서는 인접 AP가 AP #2(621)와 AP #3(631)인 경우를 일례로 설명하였으나, 상기 인접 AP가 3개 이상인 경우에는 인접 AP 들 중 한 개 또는 복수개의 AP를 선택하고, 선택한 AP가 예약한 자원 중 일부 또는 전부가 겹쳐지도록 자원을 예약하여 사용할 수도 있다.
도 6에서는 AP #1(611)이 예약한 TXOP(618)에서 STA #1(641)과 STA #2(651)로 데이터 신호(620,622)를 전송하고, 상기 데이터 신호(620,622) 각각에 대한 ACK 신호(624,626)를 수신한다고 가정한다.
상기 AP #1(611)이 예약한 TXOP(618)에서는 AP #1(611)의 하향링크 신호 송신뿐만 아니라 STA #1(641)과 STA #2(651)의 상향링크 신호 송신도 일어날 수 있으며, AP #1(611)의 폴링을 통한 비경쟁 정보 전송도 일어날 수 있다. 또한 AP #1(611)은 STA들과 다중 안테나 다중 채널을 이용하여 신호를 송수신할 수 있으며, 경쟁 기반 방식 또는 OFDMA 방식을 이용하여 신호를 송수신할 수도 있다. 여기서 다중 안테나 다중 채널은 일례로 SU-MIMO 채널, MU-MIMO 채널 등이 될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 OBSS 환경에서 WLAN 망의 충돌을 방지하기 위한 자원 운용 과정의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 도시된 자원 운용 과정은 기본적으로 경쟁 기반 방식으로 구현된다고 가정한다. 그러나 AP의 사전 예약을 통해 운용되는 TXOP의 예약과 같은 경우 비경쟁 기반 방식으로 자원 운용 과정이 구현될 수도 있음은 물론이다. 또한 비경쟁 기반 방식으로 구현되는 자원 운용 구간은 경쟁 기반 방식으로 구현되는 자원 운용 구간을 포함할 수도 있다. 여기서 TXOP은 CFP, HCCA 구간, PSMP 구간, SP 중 적어도 하나가 될 수 있다.
또한 도 7은 3개의 WLAN 망들이 중첩되어 존재하는 OBSS 환경을 가정하며, AP #1(711) 내지 AP #3(731)는 서로 다른 WLAN 망에 위치한다고 가정한다. 또한 STA #1(741)은 AP #1(711)이 위치한 WLAN 망과 AP #2(721)가 위치한 WLAN 망이 중첩된 영역에 존재하고, STA #2(751)는 AP #1(711)이 위치한 WLAN 망과 AP #3(731)가 위치한 WLAN 망이 중첩된 영역에 존재한다고 가정한다.
AP #1(711) 내지 AP #3(731) 각각은 비콘 신호(702,704,706)를 송신하고 STA #1(741), STA #2(751)는 상기 비콘 신호를 수신한다. 이때 STA #1(741)은 AP #1(711)과 AP #2(721)가 송신한 비콘 신호(706,702)를 수신하고, STA #2(751)는 AP #1(711)과 AP #3(731)가 송신한 비콘 신호(706,704)를 수신한다. 상기 비콘 신호에는 각 AP(711, 721, 731)가 예약한 TXOP에 관련한 정보가 도 1 또는 도 2에서와 같은 요소를 이용하여 포함될 수 있다.
또한 AP #1(711)은 비콘 신호(706)를 송신하고 일정 시간 이후에 인접 AP 정보를 요청하는 인접 AP 정보 요청 신호(708)를 자신의 BSS에 속한 STA들에게 브로드캐스트한다. 여기서 일정 시간은 미리 정해진 XIFS 또는 경쟁을 통해 결정되는 각 STA가 채널을 점유할 때까지 걸리는 시간일 수 있다. 상기 XIFS는 IFS를 나타내며, 상기 XIFS는 SIFS와, DIFS와, PIFS와, AIFS 등과 같은 다양한 IFS들 중 어느 하나를 포함한다. 상기 인접 AP 정보 요청 신호(708)는 독자적인 프레임 형태로 비콘 신호와 무관하게 전송될 수도 있고, 비콘 신호에 상기 인접 AP 정보를 요청하는 지시자 등이 포함되어 상기 비콘 신호가 상기 인접 AP 정보 요청 신호(708)의 역할을 할 수도 있다.
이 때 상기 AP #1(711)이 전송하는 인접 AP 정보 요청 신호(708)는 다음과 같은 방법으로 인접 AP 정보 수집을 요청할 수 있다.
첫 번째로, AP #1(711)은 인접한 BSS들에 존재하는 인접 AP들 중 특정 BSS들에 존재하는 특정 AP들을 지목하는 정보를 상기 인접 AP에 대한 정보 수집을 요청하는 프레임에 포함시켜 전송할 수 있다. 여기서 상기 특정 AP들을 지목하는 정보는 일례로 상기 특정 AP가 속해있는 BSS ID, 상기 특정 AP의 IP 주소, MAC 주소, PHY 주소 중 적어도 하나가 될 수 있다.
두 번째로, 상기 AP #1(711)은 각 STA가 측정하거나 추정한 채널 환경 지표가 특정 임계값 미만인 인접 AP의 정보를 수집하기 위해, 상기 특정 임계값을 상기 인접 AP에 대한 정보 수집을 요청하는 프레임에 포함시켜 전송할 수 있다. 상기 채널 환경 지표는 일례로 채널의 SNR, SINR, 상기 채널 내에서의 해당 네트워크 점유율 등이 될 수 있다.
세 번째로, 상기 AP #1(711)는 각 STA가 측정 또는 추정한 망 환경 지표가 특정 임계값 이상인 인접 AP의 정보를 수집하기 위해, 상기 특정 임계값을 상기 인접 AP에 대한 정보 수집을 요청하는 프레임에 포함시켜 전송할 수 있다. 상기 망 환경 지표는 일례로 망의 잡음 세기, 채널 내에서의 다른 네트워크의 점유율, 망 내 STA 개수, 망의 부하, STA들의 전송 실패/충돌 확률 등이 될 수 있다.
이와 같이 STA #1(741)과 STA #2(751)는 비콘 신호들(702,704,706)을 수신하면, 상기 비콘 신호들을 전송한 AP #1 내지 AP #3(711, 721, 731)가 예약한 자원 할당 정보, 일례로 TXOP에 관련된 정보를 검출한다. 이때 STA #1(741)과 STA #2(751)는 비콘 신호를 수신할 때마다 TXOP를 검출할 수도 있고, TXOP 검출을 요청하는 신호를 수신할 때에만 TXOP를 검출할 수도 있다.
도 7은 STA가 AP #2(721) 및 AP #3(731)의 비콘 신호를 AP#1(711)의 비콘 신호보다 먼저 수신한 것으로 도시되어 있지만 이는 일례로서 도시한 것일 뿐이며, 실제로 각 AP들이 전송하는 비콘 신호의 위치는 이와 같지 않을 수도 있고, 불 특정된 어떤 위치에서 전송될 수도 있음은 물론이다.
한편, 인접 AP들의 비콘 신호 또는 인접 AP 정보 광고 신호는 STA들과 홈 AP가 동작하는 동일한 채널 또는 서브 채널에서 전송될 수도 있고, 이와는 다른 채널 또는 서브 채널에서 전송될 수도 있다. 이 때 각 STA는 홈 AP로부터 스캐닝을 위한 특정 시간을 할당 받아 인접 채널들을 스캐닝하고, 인접 채널에서 전송되는 비콘 신호 또는 인접 AP 정보 광고 신호를 수신하여 인접 AP들에 대한 정보를 수집할 수 있다. 또는 각 STA는 송신 또는 수신할 데이터가 없을 때 안테나와 RF-기저 대역 프로세싱 체인을 수신 모드에 놓고 해독 가능한 모든 채널에서 수신되는 정보들을 스캐닝하고, 인접 채널에서 전송되는 비콘 신호 또는 인접 AP 정보 광고 신호를 수신하여 인접 AP들에 대한 정보를 수집할 수 있다. 또는 각 STA는 한 개 이상의 안테나와 한 개 이상의 RF-기저 대역 프로세싱 체인을 가지고 있는 경우 안테나 및 RF-기저 대역 프로세싱 체인 중 일부를 인접 채널들을 스캐닝하는데 사용하여 인접 채널에서 전송되는 비콘 신호 또는 인접 AP 정보 광고 신호를 수신하여 인접 AP들에 대한 정보를 수집할 수 있다. 이때 각 STA가 동일 채널 또는 서브 채널에서 전송되는 인접 AP들의 비콘 신호를 수신할 수 있음은 물론이다.
STA #1(741)과 STA #2(751)는 AP #1(711)의 비콘 신호(706)를 수신한 뒤 일정 시간 후에 AP #1(711)에게 인접 AP들의 자원 할당 정보, 일례로 TXOP 정보(710,712)를 전송한다. 여기서, AP #1(711)이 인접 AP 정보 요청 신호(708)를 전송하는 시간과 STA #1(741)이 AP #2(721)의 TXOP 정보(710)를 전송하는 시간 사이의 시간 및 STA #1(741)이 AP #2(721)의 TXOP 정보(710)를 전송하는 시간과 STA #2(751)가 AP #3(731)의 TXOP 정보(712)를 전송하는 시간 사이의 시간은 비콘 신호(706) 또는 인접 AP 정보 요청 신호(708)에 포함되어 전송되며 AP #1(711)에 의해 예약 및 할당된 특정 시간일 수도 있고, STA #1(741)이 경쟁 또는 AP의 예약을 통하여 정보를 전송한 뒤 STA #2(751)가 정보를 전송하기까지의 미리 정해진 XIFS의 시간일 수 있고 또는 경쟁을 통해 결정되는 각 STA가 채널을 점유할 때까지 걸리는 시간일 수 있다. 상기 XIFS는 IFS를 나타내며, 상기 XIFS는 SIFS, DIFS, PIFS, AIFS 등과 같은 다양한 IFS들 중 어느 하나를 포함한다.
한편, 상기 인접 AP 정보 요청 신호(708)는 특정 STA들을 지정하여 상기 특정 STA에 의해 수집된 인접 AP 정보를 요청할 수 있다. 즉 AP #1(711)은 상기 인접 AP 정보 요청 신호(708)에 상기 특정 STA에 대한 정보, 일례로 상기 특정 STA가 포함된 그룹의 그룹 ID(group ID: GID), 상기 특정 STA의 AID, MAC 주소, PHY 주소, IP 주소 등을 포함시켜 전송함으로써, 상기 특정 STA에 의해 수집된 인접 AP 정보를 요청할 수 있다.
또는 상기 인접 AP 정보 요청 신호(708)는 특정 시간과 특정 주파수 대역 또는 특정 주파수 채널을 지정하여 상기 특정 STA가 수집한 인접 AP 정보를 상기 특정 시간과 특정 주파수 대역 또는 특정 주파수 채널을 이용하여 전송하도록 요청할 수 있다.
상기 인접 AP 정보 요청 신호(708)는 다수의 STA들을 특정하고 특정된 STA들이 SIFS 또는 특정 시간 간격을 기반으로 순차적으로 인접 AP의 정보를 전송하도록 할 수 있다. 즉 AP #1(711)은 상기 인접 AP 정보 요청 신호(708)에 복수개의 STA ID들을 포함시켜 전송하고, STA들은 상기 인접 AP 정보 요청 신호(708)에 STA ID가 기재된 순방향 순서 또는 역방향 순서에 따라 인접 AP 정보를 전송할 수 있다. 또한 AP #1(711)은 상기 인접 AP 정보 요청 신호(708)에 복수개의 STA ID들과 GID를 포함시켜 전송하고, STA들은 상기 GID에 해당하는 그룹 내에서 상기 인접 AP 정보 요청 신호(708)에 STA ID가 기재된 순방향 순서 또는 역방향 순서에 따라 인접 AP 정보를 전송할 수 있다. 결과적으로 STA들이 인접 AP 정보를 전송하는 순서는 상기 인접 AP 정보 요청 신호(708)에 포함되며 있는 파라미터들을 기반으로 생성되며 STA의 선후를 구분할 수 있는 순서라면 어떠한 순서라도 상관없다.
STA #1(741)이 전송하는 TXOP 정보(710)에는 AP #2(721)이 예약한 TXOP(714)와 관련한 정보가 포함되어 있고, STA #2(751)가 전송하는 TXOP 정보(712)에는 AP #2(721)가 예약한 TXOP(726)와 관련한 정보가 포함되어 있다고 가정한다. 이때 TXOP 정보(710,712)는 도 1 및 도 2에서 설명한 자원 예약 요소들 중 적어도 하나가 될 수 있다.
STA #1(741)과 STA #2(751)로부터 TXOP 정보(710,712)를 수신한 상기 AP #1(711)은 상기 TXOP 정보(710,712)로부터 인접한 AP들, AP #2(721)와 AP #2(721)에 대한 정보를 추출한다. 상기 인접한 AP들에 대한 정보는 크게 자원 예약에 관련된 정보 요소와 자원 예약 목적에 관련된 정보 요소로 구분할 수 있다. 상기 자원 예약에 관련된 정보 요소는 일례로 예약된 TXOP(714,726)의 시작 시간, 지속 기간, 종료 시간, 주파수 대역, 주파수 채널 등이 될 수 있고, 상기 자원 예약 목적에 관련된 정보 요소는 하향링크/상향링크 다중 전송 여부, 인접 AP 관련 정보, 예를 들면 인접 AP의 사용자 수, 사용 주파수 대역, 사용 주파수 채널, 타이밍 간격, 빔 인덱스, 동시 전송 가능한 데이터 스트림 수 및 상향링크 또는 하향링크 자원 할당 요청 등 특별한 프레임과 관련된 정보 등이 될 수 있다. 또한 상기 인접한 AP들에 대한 정보는 부가적으로 예약된 자원을 사용할 STA 또는 AP의 ID, 예를 들면 AID, MAC 주소, PHY 주소, IP 주소 등을 포함할 수 있다.
이와 같이 인접 AP들에 대한 정보를 추출한 AP #1(711)은 상기 인접 AP 정보를 기반으로 자신의 TXOP(716)를 예약한다. 즉 AP #1(711)은 AP #2(721)가 예약한 TXOP(714)와 AP #3(731)가 예약한 TXOP(726)를 피해서 자신의 TXOP(716)를 예약한다. 또는 AP #1(711)은 AP #2(721)와 AP #3(731)가 주로 사용하는 채널을 피해서 채널을 점유하거나, AP #2(721)와 AP #3(731)가 사용하지 않는 채널과 시간을 파악하여 이러한 채널과 시간에 자신의 TXOP(716)를 예약한다. 또는 AP #1(711)은 AP #2(721)와 AP #3(731)와의 타이밍 오프셋을 이용해 시간 동기를 맞추거나, AP #2(721), AP #3(731)와 완전히 다른 주파수 대역으로 사용 주파수 대역을 변경할 수 있다.
도 7에서는 AP #1(711)이 예약한 TXOP(716)에서 STA #1(741)과 STA #2(751)로 데이터 신호(718,720)를 전송하고, 상기 데이터 신호(718,720) 각각에 대한 ACK 신호(722,724)를 수신한다고 가정한다.
상기 AP #1(711)이 예약한 TXOP(716)에서는 AP #1(711)의 하향링크 신호 송신뿐만 아니라 STA #1(741)과 STA #2(751)의 상향링크 신호 송신도 일어날 수 있으며, AP #1(711)의 폴링을 통한 비경쟁 정보 전송도 일어날 수 있다. 또한 AP #1(711)은 STA들과 다중 안테나 다중 채널을 이용하여 신호를 송수신할 수 있으며, 경쟁 기반 방식 또는 OFDMA 방식을 이용하여 신호를 송수신할 수도 있다. 여기서 다중 안테나 다중 채널은 일례로 SU-MIMO 채널, MU-MIMO 채널 등이 될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 OBSS 환경에서 AP의 WLAN 망의 충돌을 방지하기 위한 자원 운용의 예를 나타낸 순서도이다.
도 8을 참조하면, 2202단계에서 AP, 일례로 홈 AP는 사용 가능한 채널을 통해 비콘 신호를 STA로 송신한다. 상기 비콘 신호에는 상기 AP가 예약한 TXOP에 관련한 정보가 도 1 또는 도 2에서와 같은 요소들을 이용하여 포함될 수 있다. 한편, 도 8에서는 802단계에서 비콘 신호가 전송되는 예를 도시하였으나, 상기 비콘 신호의 전송은 어떠한 단계에서도 발생할 수 있음은 물론이다.
806단계에서 AP는 채널 환경 지표, 일례로 SNR, SINR, 채널 내에서의 해당 네트워크 점유율 등이 특정 임계값 미만인지 여부를 검사한다. 806단계 검사 결과 채널 환경 지표가 상기 특정 임계값 미만인 경우 AP는 810단계로 진행하여 인접 AP 정보를 요청하는 인접 AP 정보 요청 신호를 STA로 전송한다. 이때 상기 인접 AP 정보 요청 신호에는 특정 STA에 대한 정보, 일례로 상기 특정 STA가 포함된 그룹의 GID, 상기 특정 STA의 AID, MAC 주소, PHY 주소, IP 주소 등과 상기 806단계에서 고려되는 임계값에 대한 정보가 포함될 수 있다.
만약 806단계 검사 결과 채널 환경 지표가 상기 특정 임계값 이상인 경우에는 AP는 808단계로 진행하여 기 예약된 자원을 이용하여 STA와 통신을 수행한다.
812단계에서 AP는 STA로부터 인접 AP 정보를 수신한다. 상기 인접 AP 정보는 크게 자원 예약에 관련된 정보 요소와 자원 예약 목적에 관련된 정보 요소로 구분할 수 있다. 상기 자원 예약에 관련된 정보 요소는 일례로 예약된 TXOP의 시작 시간, 지속 기간, 종료 시간, 주파수 대역, 주파수 채널 등이 될 수 있고, 상기 자원 예약 목적에 관련된 정보 요소는 하향링크/상향링크 다중 전송 여부, 인접 AP 관련 정보, 예를 들면 인접 AP의 사용자 수, 사용 주파수 대역, 사용 주파수 채널, 타이밍 간격, 빔 인덱스, 동시 전송 가능한 데이터 스트림 수 및 상향링크 또는 하향링크 자원 할당 요청 등 특별한 프레임과 관련된 정보 등이 될 수 있다. 또한 상기 인접한 AP들에 대한 정보는 부가적으로 예약된 자원을 사용할 STA 또는 AP의 ID, 예를 들면 AID, MAC 주소, PHY 주소, IP 주소 등을 포함할 수 있다.
814단계에서 AP는 수신된 인접 AP들의 자원 할당 정보 기반으로 통신에 사용할 자원을 예약한다. 이때 AP는 송신에 사용할 자원의 예약을 위해 인접 AP들의 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP를 선택하여 자원을 운용하거나, 상기 인접 AP들 중 임의로 선택된 일부 인접 AP들의 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP를 선택하여 자원을 운용하거나, 상기 인접 AP들 중 해당 망에 가입된 순서 또는 설치된 순서가 상기 AP보다 빠른 인접 AP들의 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP를 선택하여 자원을 운용하거나, 상기 인접 AP들 중 상기 AP보다 비콘 신호 전송 시간이 비콘 전송 간격의 1/2 영역 안에서 상대적으로 앞서는 인접 AP들의 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP를 선택하여 자원을 운용할 수 있다. 한편, 상기 AP는 통신에 사용할 TXOP를 예약함에 있어서 자신에게 허용된 최대 TXOP 길이(maximum TXOP limit) 를 넘지 않도록 해야 한다.
816단계에서 AP는 814단계에서 예약한 자원을 이용하여 STA와 통신을 수행한다.
도 8에서는 806단계에서 AP가 채널 환경 지표를 특정 임계값과 비교하는 동작을 일례로 설명하였으나, 상기 806단계의 동작은 AP가 망 환경 지표를 특정 임계값과 비교하는 동작으로 대체될 수도 있음은 물론이다.
이 경우 AP는 망 환경 지표, 일례로 망의 잡음 세기, 채널 내에서의 다른 네트워크의 점유율, 망 내 STA 개수, 망의 부하, STA들의 전송 실패/충돌 확률 등이 특정 임계값 이상인지 여부를 검사한다. 검사 결과 망 환경 지표가 상기 특정 임계값 이상인 경우 AP는 810단계로 진행하여 인접 AP 정보를 요청하는 인접 AP 정보 요청 신호를 STA로 전송하고, 검사 결과 망 환경 지표가 상기 특정 임계값 미만인 경우에는 AP는 808단계로 진행하여 기 예약된 자원을 이용하여 STA와 통신을 수행한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 OBSS 환경에서 STA의 WLAN 망의 충돌을 방지하기 위한 자원 운용의 예를 나타낸 순서도이다.
도 9를 참조하면, 902단계에서 STA는 채널을 통해 홈 AP의 비콘 신호를 수신한다. 상기 비콘 신호에는 상기 홈 AP가 예약한 TXOP에 관련한 정보가 도 1 또는 도 2에서와 같은 요소들을 이용하여 포함될 수 있다. 한편, 도 9에서는 902단계에서 비콘 신호가 전송되는 예를 도시하였으나, 상기 비콘 신호의 전송은 어떠한 단계에서도 발생할 수 있음은 물론이다.
904 단계에서 STA는 상기 홈 AP로부터 인접 AP 정보를 요청하는 인접 AP 정보 요청 신호를 수신한다. 상기 인접 AP 정보는 크게 자원 예약에 관련된 정보 요소와 자원 예약 목적에 관련된 정보 요소로 구분할 수 있다. 상기 자원 예약에 관련된 정보 요소는 일례로 예약된 TXOP의 시작 시간, 지속 기간, 종료 시간, 주파수 대역, 주파수 채널 등이 될 수 있고, 상기 자원 예약 목적에 관련된 정보 요소는 하향링크/상향링크 다중 전송 여부, 인접 AP 관련 정보, 예를 들면 인접 AP의 사용자 수, 사용 주파수 대역, 사용 주파수 채널, 타이밍 간격, 빔 인덱스, 동시 전송 가능한 데이터 스트림 수 및 상향링크 또는 하향링크 자원 할당 요청 등 특별한 프레임과 관련된 정보 등이 될 수 있다. 또한 상기 인접한 AP들에 대한 정보는 부가적으로 예약된 자원을 사용할 STA 또는 AP의 ID, 예를 들면 AID, MAC 주소, PHY 주소, IP 주소 등을 포함할 수 있다.
906 단계에서 STA는 인접 AP들의 비콘 신호를 수신하고, 상기 비콘 신호로부터 인접 AP들의 자원 할당 정보를 검출한다. 여기서는 상기 STA가 인접 AP들의 비콘 신호로부터 자원 할당 정보를 검출하는 동작을 일례로 설명하였으나, 상기 자원 할당 정보은 상기 인접 AP들의 인접 AP 정보 광고 신호로부터 검출될 수도 있다. 또 다른 예로서 상기 STA는 인접 AP들에게 자원 할당 요청 신호를 전송하고 상기 자원 할당 요청 신호에 대한 응답으로 자원 할당 정보를 수신할 수도 있다.
908 단계에서 STA는 908단계에서 검출한 인접 AP들의 자원 할당 정보를 홈 AP로 전송한다. 상기 자원 할당 정보는 일례로 TXOP 정보가 될 수 있으며 상기 TXOP 정보는 도 1 및 도 2 에서 설명한 자원 예약 요소들 중 적어도 하나가 될 수 있다. 이때 STA는 홈 AP에게 경쟁 기반 접속을 통해 인접 AP들의 자원 할당 정보를 전송할 수도 있고, 상기 홈 AP가 전송한 폴링 신호에 대한 응답으로 인접 AP들의 자원 할당 정보를 송신할 수도 있고, 상기 홈 AP가 지정한 시간 및 주파수 자원을 이용해 인접 AP들의 자원 할당 정보를 송신할 수도 있다.
한편, STA는 906단계에서 검출한 인접 AP들의 자원 할당 정보를 기반으로 자원 할당 정보들이 겹쳐져서 존재하는 경우 이를 가공하여 새로운 자원 할당 정보들을 생성한다. 예를 들어 TXOP 1의 시작 시간이 1초 이고 TXOP 1의 지속 기간이 0.1초인데 TXOP 2의 시작 시간이 1.05초 이고 TXOP 2의 지속 기간이 0.15초 인 경우, TXOP 1과 TXOP 2 모두를 시작 시간이 1초 이고 그 지속 기간이 0.2초인 한 개의 TXOP로 표현하거나, 인접 AP의 상대시간에 동기화되어 표현되어 있는 시작 시간 및 지속 기간을 STA가 속한 AP의 상대시간에 동기화시킬 수 있도록 변형하거나, 효율 증대를 위해 어떠한 미리 정해진 시간 단위의 배수로 시작 시간과 길이를 표현하는 등의 가공 과정을 거쳐 새로운 자원 할당 정보들을 생성한다.
910단계에서 STA는 홈 AP가 예약한 자원을 이용하여 상기 홈 AP와 통신을 수행한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 분산 시스템 환경에서 분산 시스템의 충돌을 방지하기 위한 자원 운용 과정의 예를 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 3개의 AP들(1011, 1021, 1031)이 공존하는 환경을 가정하며, 상기 AP들(1011, 1021, 1031)은 임의로 우선순위와 백오프 구간 값을 결정할 수 있다고 가정한다. 즉 AP #1(1011)의 우선순위는 '0'이고 백오프 구간 값은 '1'이라 가정하고, AP #2(1021)의 우선순위는 '1'이고 백오프 구간 값은 '0'이라 가정하고, AP #3(431)의 우선순위는 '0'이고 백오프 구간 값은 '0'이라 가정한다. 일반적인 백오프는 전송을 수행하기 전 채널 점유 상태를 살피며 일정 시간을 흘려 보내는 동작을 의미하며, 일반적으로는 IEEE 802에서 정의된 CSMA/CA(Carrier Sensing Multiple Access with Collision Avoidance)에 따라 경쟁 기반으로 동작하는 단말이 수행하는 방안을 의미한다. 그러나 본 발명의 실시예에서 백오프 구간 값은 해당 AP가 자원을 예약하고 사용하기 전에 흘려 보내는 비콘 전송 주기의 반복 회수를 나타낸다고 가정하며, 우선순위는 그 값이 큰 수일수록 우선순위가 높음을 나타낸다고 가정한다.
AP #1(1011) 내지 AP #3(1031)은 비콘 신호(1002,1004,1008)를 송신하고, 백오프 구간 값이 '0'인 AP #2(1021)와 AP #3(1031)은 자원(1006,1008)을 예약한다. 1회의 비콘 전송 주기가 지난 후, 우선순위가 낮은 AP #3(1031)는 우선순위가 높은 AP #2(1021)가 예약한 자원을 피해서 자신의 자원(1032)을 예약한다. 또한 이때 백오프 구간 값이 0이 된 AP #1(1011)은 인접 AP들, 즉 AP #2(1021), AP #3(1031)의 자원 할당 정보(1014, 1022)를 기반으로 인접 AP들이 예약한 자원을 피해서 자신의 자원(1024)을 예약한다. 이와 같이 본 발명의 다른 실시예에서는 백오프 구간 값과 우선순위를 기반으로 통신에 사용할 자원을 예약함으로써, 중앙에서 중재해 주는 관리자가 없어도 빠르고 안정적으로 간섭이 없는 자원의 예약 및 사용이 가능하도록 한다.
한편, 도 10에서는 각 AP(1011, 1021, 1031)가 예약한 자원이 서로 겹치지 않는 경우를 가정하여 설명하였으나, 실제로는 각 AP(1011, 1021, 1031)에 대해 측정된 간섭량에 따라 자원의 일부 또는 전체가 중첩되어 예약될 수도 있음은 물론이다. 각 AP(1011, 1021, 1031)에 대한 자원의 일부 또는 전체가 중첩되어 예약될 경우, 중첩된 자원 영역에서는 다른 물리적 파라미터, 예를 들면 채널 센싱 레벨(clear channel assessment level: CCA level), 송신 전력, 수신 감도 등을 고려하여 자원을 운용할 수 있음은 물론이다.
이러한 서로 다른 물리적 파라미터는 AP가 각 STA에게 알려주거나, AP 및 STA가 미리 정해진 규칙, 일례로 미리 정해진 파라미터 셋 또는 고정된 값에 따라 결정될 수 있다. 또는 상기 서로 다른 물리적 파라미터는 AP 및 단말이 채널 환경 지표에 포함되는 파라미터와 망 환경 지표에 포함되는 파라미터 중 적어도 하나의 파라미터를 변수로 사용하는 함수에 따라 스스로 결정할 수 있다. 상기 채널 환경 지표에 포함되는 파라미터는 일례로 SNR, SINR, 채널 내에서의 해당 네트워크 점유율 등이 될 수 있고, 상기 망 환경 지표에 포함되는 파라미터는 일례로 망의 잡음 세기, 채널 내에서의 다른 네트워크의 점유율, 망 내 STA 개수, 망의 부하, STA들의 전송 실패/충돌 확률 등이 될 수 있다.
한편 도 10에서 AP들(1011, 1021, 1031) 각각이 우선순위를 결정하는 것으로 가정하여 설명하였다. 그러나 상기 우선순위는 게이트웨이(Gateway), AP 관리자(AP Coordinator: APC), AP들이 연결 되어 있는 기지국 등의 AP들을 관장하는 다른 엔티티에 의해 결정되어 할당될 수도 있음은 물론이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 분산 시스템 환경에서 AP의 분산 시스템의 충돌을 방지하기 위한 자원 운용의 예를 나타낸 순서도이다.
도 11을 참조하면, 1102단계에서 AP, 일례로 홈 AP는 자신의 우선순위를 결정한다. 여기서 우선 순위는 고정된 값, 다른 엔티티(entity)에 의해 지정된 값, 미리 정해진 범위 내에서 선택된 임의의 상수 값, 임의의 함수에 의해 결정된 값 중 적어도 하나의 값으로 결정될 수 있으며, 상기 임의의 함수는 망 내 부하 량, STA 수, AP의 큐(queue) 길이, 필요로 하는 채널 품질 정보(quality of service: QoS), 간섭량, 인접한 AP 수 중 한 개 이상의 변수를 가지고 결정되는 함수를 의미한다.
1104단계에서 AP는 백오프 구간 값을 결정한다. 여기서 백오프 구간의 값은 고정된 값, 다른 엔티티에 의해 지정된 값, 미리 정해진 범위 내에서 선택된 임의의 상수 값일 수 있고, 임의의 함수에 의해 결정된 값 중 적어도 하나의 값으로 결정될 수 있으며, 상기 임의의 함수는 망 내 부하 량, STA 수, AP의 큐 길이, 필요로 하는 QoS, 간섭량, 인접한 AP 수 중 한 개 이상의 변수를 가지고 결정되는 함수를 의미한다. 또는 상기 백오프 구간 값은 백오프 타이머 값으로 결정될 수도 있다.
1106단계에서 AP는 1104단계에서 결정한 백오프 구간 값이 0인지 검사한다. 1106단계 검사 결과 상기 백오프 구간 값이 0인 경우 AP는 1112단계로 진행하여 인접 AP들의 우선순위를 기반으로 인접 AP들의 자원 할당 정보를 수집한다. 즉 AP는 기 수신된 자원 할당 정보들로부터 우선순위를 기반으로 자원 할당 정보를 취사 선택할 수 있다. 예를 들면 AP는 기 수신된 자원 할당 정보들로부터 자신보다 높은 우선순위에 해당하는 인접 AP들의 자원 할당 정보만을 수집할 수 있다.
1114단계에서 AP는 수집한 인접 AP들의 정보 및 우선 순위를 기반으로, 자신보다 우선 순위가 높은 인접 AP에서 예약한 자원을 회피하여 자원을 예약한다.
1116단계에서 AP는 1114단계에서 예약한 자원을 이용하여 STA와 통신을 수행한다.
한편, 1106단계 검사 결과 상기 백오프 구간 값이 0이 아닌 경우 AP는 1110단계로 진행하여 인접 AP들의 자원 할당 정보를 수집한다. 도시하지는 않았으나 상기 1110단계의 자원 할당 정보 수집 동작은 미리 정해진 단위 시간 동안 반복되고, 상기 미리 정해진 단위 시간에 도달한 AP는 1106단계로 진행한다.
한편, AP는 인접한 분산 시스템의 정보를 수집하기 위하여 직접 인접 AP와 직접 통신을 수행하거나, 인접 AP로부터 브로드캐스트되는 신호를 수신할 수 있고, 또한 STA에게 정보 수집을 요청하는 신호를 송신할 수도 있음은 물론이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 분산 시스템 환경에서 STA의 분산 시스템의 충돌을 방지하기 위한 자원 운용의 예를 나타낸 순서도이다.
도 12를 참조하면, 1202 단계에서 STA는 AP로부터 인접 AP에서 예약한 자원을 회피하여 예약된 자원에 대한 자원 할당 정보를 수신한다. 1204단계에서 STA는 AP가 예약한 자원을 이용하여 상기 AP와 통신을 수행한다.
한편, STA는 상기 AP의 요청에 따라 인접 AP와 직접 통신을 수행하거나, 상기 인접 AP로부터 브로드캐스트되는 신호를 수신하는 등의 방법으로 인접한 분산 시스템의 정보를 수집할 수 있고, 수집한 정보를 경쟁 기반 접속을 통해 상기 AP에 전송할 수도 있고, 상기 AP가 전송한 폴링 신호에 대한 응답으로 전송할 수도 있고, 상기 AP가 지정한 시간 및 주파수 자원을 이용해 전송할 수도 있음은 물론이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 OBSS 환경에서 자원 운용과 관련되는 AP의 내부 구성을 도시한 장치도이다.
도 13을 참조하면, 도시된 AP(1300)는 송신부(1302), 수신부(1304) 및 제어부(1306)를 포함한다.
상기 제어부(1306)는 AP(1300)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히 제어부(1306)는 본 발명의 실시예에 따른 자원 운용과 관련된 전반적인 동작을 수행하도록 제어한다. 여기서 자원 운용과 관련된 전반적인 동작에 대해서는 도 3-8, 10, 11에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.
상기 송신부는(1302)는 상기 제어부(1306)의 제어에 따라 각종 메시지 등을 전송한다. 여기서 상기 송신부(1302)가 전송하는 각종 메시지 등은 도 3-8, 10, 11에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.
상기 수신부는(1304)는 상기 제어부(1306)의 제어에 따라 각종 메시지 등을 수신한다. 여기서 상기 수신부(1304)가 수신하는 각종 메시지 등은 도 3-8, 10, 11에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 OBSS 환경에서 자원 운용과 관련되는 STA의 내부 구성을 도시한 장치도이다.
도 14를 참조하면, 도시된 STA(1400)는 송신부(1402), 수신부(1404) 및 제어부(1406)를 포함한다.
상기 제어부(1406)는 STA(1400)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히 제어부(1406)는 본 발명의 실시예에 따른 자원 운용과 관련된 전반적인 동작을 수행하도록 제어한다. 여기서 자원 운용과 관련된 전반적인 동작에 대해서는 도 3-7, 9, 10, 12에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.
상기 송신부는(1402)는 상기 제어부(1406)의 제어에 따라 각종 메시지 등을 전송한다. 여기서 상기 송신부(1402)가 전송하는 각종 메시지 등은 도 3-7, 9, 10, 12에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.
상기 수신부는(1404)는 상기 제어부(1406)의 제어에 따라 각종 메시지 등을 수신한다. 여기서 상기 수신부(1404)가 수신하는 각종 메시지 등은 도 3-7, 9, 10, 12에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.
본 발명의 특정 측면들은 또한 컴퓨터 리드 가능 기록 매체(computer readable recording medium)에서 컴퓨터 리드 가능 코드(computer readable code)로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 리드될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체의 예들은 리드 온니 메모리(read only memory: ROM, 이하 ROM이라 칭하기로 한다)와, 랜덤-접속 메모리(random access memory: RAM, 이하 RAM이라 칭하기로 한다)와, 컴팩트 디스크- 리드 온니 메모리(compact disk-read only memory: CD-ROM)들과, 마그네틱 테이프(magnetic tape)들과, 플로피 디스크(floppy disk)들과, 광 데이터 저장 디바이스들, 및 캐리어 웨이브(carrier wave)들(상기 인터넷을 통한 데이터 송신과 같은)을 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 또한 네트워크 연결된 컴퓨터 시스템들을 통해 분산될 수 있고, 따라서 상기 컴퓨터 리드 가능 코드는 분산 방식으로 저장 및 실행된다. 또한, 본 발명을 성취하기 위한 기능적 프로그램들, 코드, 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 발명이 적용되는 분야에서 숙련된 프로그래머들에 의해 쉽게 해석될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치 및 방법은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 임의의 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 콤팩트 디스크(compact disk: CD), DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 제어부 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 상기 메모리는 본 발명의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명은 본 명세서의 임의의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 발명은 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 유선 또는 무선으로 연결되는 프로그램 제공 장치로부터 상기 프로그램을 수신하여 저장할 수 있다. 상기 프로그램 제공 장치는 상기 프로그램 처리 장치가 기 설정된 컨텐츠 보호 방법을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 프로그램, 컨텐츠 보호 방법에 필요한 데이터 등을 저장하기 위한 메모리와, 상기 그래픽 처리 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부와, 상기 그래픽 처리 장치의 요청 또는 자동으로 해당 프로그램을 상기 송수신 장치로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.

Claims (40)

  1. 복수의 망들이 중첩되어 존재하는 무선 통신 시스템에서 상기 복수의 망들 중 제1 망에 포함되는 장치가 자원을 운용하는 방법에 있어서,
    비콘 신호와 상기 제1 망에 인접한 망들 각각에 포함되는 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 요청하는 요청 신호 중 적어도 하나를 상기 제1 망에 포함되는 단말들에게 전송하는 과정과,
    상기 단말들로부터 상기 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 수신하는 과정과,
    상기 수신한 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 기반으로 통신에 사용할 자원을 예약하는 과정을 포함하는 자원 운용 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 요청 신호는 채널 환경 지표가 제1 임계값 미만인 경우 전송되며, 상기 채널 환경 지표는 관련 채널의 신호 대 잡음비(signal to noise ratio: SNR), 상기 관련 채널의 신호 대 간섭 잡음비(signal to interference and noise ratio: SINR), 상기 관련 채널 내에서 해당 네트워크의 점유율 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 자원 운용 방법
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 요청 신호는 망 환경 지표가 제2 임계값 이상인 경우 전송되며, 상기 망 환경 지표는 관련 망의 잡음 세기, 관련 채널 내에서 다른 네트워크의 점유율, 상기 관련 망 내 단말 개수, 상기 관련 망의 부하(load), 상기 단말의 전송 실패/충돌 확률 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 자원 운용 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 요청 신호에는 상기 인접 장치들 중 적어도 하나의 장치를 지목하는 정보, 상기 제1 임계값, 상기 제2 임계값 중 적어도 하나가 포함되며, 상기 적어도 하나의 장치를 지목하는 정보는 상기 적어도 하나의 장치가 포함된 기본 서비스 셋(basic service sets: BSS) 식별자(identifier: ID), 상기 적어도 하나의 장치의 인터넷 프로토콜(internet protocol: IP) 주소, 매체 접속 제어(medium access control: MAC) 주소, 물리(physical: PHY) 주소 중 적어도 하나임을 특징으로 하는 자원 운용 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보는 자원 예약에 관련된 정보 요소와 자원 예약 목적에 관련된 정보 요소 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 자원 예약에 관련된 정보 요소는 예약된 전송 기회 획득 구간(transmission opportunity: TXOP)의 시작 시간, 지속 기간, 종료 시간, 주파수 대역, 주파수 채널 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 자원 예약 목적에 관련된 정보 요소는 하향링크/상향링크 다중 전송 여부, 인접 AP 관련 정보, 사용 주파수 대역, 사용 주파수 채널, 타이밍 간격, 빔 인덱스, 동시 전송 가능한 데이터 스트림 수 및 상향링크 또는 하향링크 자원 할당 요청 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 자원 운용 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 통신에 사용할 자원을 예약하는 과정은;
    상기 인접 장치들에 대한 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP를 상기 통신에 사용할 자원으로 예약하는 과정과,
    상기 인접 장치들 중 선택된 적어도 하나의 인접 장치의 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP를 상기 통신에 사용할 자원으로 예약하는 과정과,
    상기 인접 장치들 중 관련 망에 가입된 순서 또는 설치된 순서가 상기 장치보다 빠른 적어도 하나의 인접 장치의 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP를 상기 통신에 사용할 자원으로 예약하는 과정과,
    상기 인접 장치들 중 상기 장치보다 상기 비콘 신호의 전송 시간이 비콘 전송 간격의 1/2 영역 안에서 상대적으로 앞서는 적어도 하나의 인접 장치의 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP를 상기 통신에 사용할 자원으로 예약하는 과정 중 어느 하나를 포함함을 특징으로 하는 자원 운용 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 인접 장치들에 대한 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP에 관련된 자원이 상기 장치가 필요로 하는 자원보다 적을 경우, 상기 통신에 사용할 자원을 예약하는 과정은;
    상기 인접 장치들 중 적어도 하나의 인접 장치의 TXOP와 일부 또는 전체가 중첩되는 TXOP를 상기 통신에 사용할 자원으로 예약하는 과정과,
    상기 인접 장치들 중 상호 간섭이 상대적으로 적은 적어도 하나의 인접 장치를 선택하고, 상기 선택한 적어도 하나의 인접 장치의 TXOP와 일부 또는 전체가 중첩되는 TXOP를 상기 통신에 사용할 자원으로 예약하는 과정 중 어느 하나를 포함함을 특징으로 하는 자원 운용 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 비콘 신호와 상기 요청 신호 중 상기 비콘 신호만 전송될 경우, 상기 비콘 신호에는 상기 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 요청하는 정보가 포함됨을 특징으로 하는 자원 운용 방법.
  9. 복수의 망들이 중첩되어 존재하는 무선 통신 시스템에서 상기 복수의 망들 중 제1 망에 포함되는 단말이 자원을 운용하는 방법에 있어서,
    상기 제1 망에 포함되는 장치와 상기 제1 망에 인접한 망들 각각에 포함되는 인접 장치들로부터 비콘 신호들을 수신하는 과정과,
    상기 인접 장치들로부터 수신된 비콘 신호들로부터 관련 인접 장치에 대한 자원 할당 정보를 검출하고, 상기 검출한 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 상기 장치에게 전송하는 과정과,
    상기 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 기반으로 상기 장치에 의해 예약된 자원을 이용하여 상기 장치와 통신을 수행하는 과정을 포함하는 자원 운용 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 요청하는 요청 신호를 수신하는 과정을 더 포함하며,
    상기 요청 신호는 채널 환경 지표가 제1 임계값 미만인 경우 전송되고, 상기 채널 환경 지표는 관련 채널의 신호 대 잡음비(signal to noise ratio: SNR), 상기 관련 채널의 신호 대 간섭 잡음비(signal to interference and noise ratio: SINR), 상기 관련 채널 내에서 해당 네트워크의 점유율 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 자원 운용 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 요청하는 요청 신호를 수신하는 과정을 더 포함하며,
    상기 요청 신호는 망 환경 지표가 제2 임계값 이상인 경우 전송되고, 상기 망 환경 지표는 관련 망의 잡음 세기, 관련 채널 내에서 다른 네트워크의 점유율, 상기 관련 망 내 단말 개수, 상기 관련 망의 부하(load), 상기 단말의 전송 실패/충돌 확률 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 자원 운용 방법.
  12. 제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 요청 신호에는 상기 인접 장치들 중 적어도 하나의 장치를 지목하는 정보, 상기 제1 임계값, 상기 제2 임계값 중 적어도 하나가 포함되며, 상기 적어도 하나의 장치를 지목하는 정보는 상기 적어도 하나의 장치가 포함된 기본 서비스 셋(basic service sets: BSS) 식별자(identifier: ID), 상기 적어도 하나의 장치의 인터넷 프로토콜(internet protocol: IP) 주소, 매체 접속 제어(medium access control: MAC) 주소, 물리(physical: PHY) 주소 중 적어도 하나임을 특징으로 하는 자원 운용 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보는 자원 예약에 관련된 정보 요소와 자원 예약 목적에 관련된 정보 요소 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 자원 예약에 관련된 정보 요소는 예약된 전송 기회 획득 구간(transmission opportunity: TXOP)의 시작 시간, 지속 기간, 종료 시간, 주파수 대역, 주파수 채널 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 자원 예약 목적에 관련된 정보 요소는 하향링크/상향링크 다중 전송 여부, 인접 AP 관련 정보, 사용 주파수 대역, 사용 주파수 채널, 타이밍 간격, 빔 인덱스, 동시 전송 가능한 데이터 스트림 수, 상향링크 또는 하향링크 자원 할당 요청 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 자원 운용 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 장치에 의해 예약된 자원은, 상기 인접 장치들에 대한 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP, 상기 인접 장치들 중 선택된 적어도 하나의 인접 장치의 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP, 상기 인접 장치들 중 관련 망에 가입된 순서 또는 설치된 순서가 상기 장치보다 빠른 적어도 하나의 인접 장치의 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP, 상기 인접 장치들 중 상기 장치보다 상기 비콘 신호의 전송 시간이 비콘 전송 간격의 1/2 영역 안에서 상대적으로 앞서는 적어도 하나의 인접 장치의 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP 중 어느 하나에 관련된 자원임을 특징으로 하는 자원 운용 방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 인접 장치들에 대한 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP에 관련된 자원이 상기 장치가 필요로 하는 자원보다 적을 경우, 상기 장치에 의해 예약된 자원은, 상기 인접 장치들 중 적어도 하나의 인접 장치의 TXOP와 일부 또는 전체가 중첩되는 TXOP, 상기 인접 장치들 중 상호 간섭이 상대적으로 적은 적어도 하나의 인접 장치의 TXOP와 일부 또는 전체가 중첩되는 TXOP 중 어느 하나에 관련된 자원임을 특징으로 하는 자원 운용 방법.
  16. 제 9항에 있어서,
    상기 비콘 신호는 상기 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 요청하는 정보를 포함함을 특징으로 하는 자원 운용 방법.
  17. 복수의 망들이 중첩되어 존재하는 무선 통신 시스템에서 상기 복수의 망들 중 제1 망에 포함되는 자원 운용 장치에 있어서,
    비콘 신호와 상기 제1 망에 인접한 망들 각각에 포함되는 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 요청하는 요청 신호 중 적어도 하나를 상기 제1 망에 포함되는 단말들에게 전송하는 송신부와,
    상기 단말들로부터 상기 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 수신하는 수신부와,
    상기 수신한 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 기반으로 통신에 사용할 자원을 예약하는 제어부를 포함하는 자원 운용 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 요청 신호는 채널 환경 지표가 제1 임계값 미만인 경우 전송되며, 상기 채널 환경 지표는 관련 채널의 신호 대 잡음비(signal to noise ratio: SNR), 상기 관련 채널의 신호 대 간섭 잡음비(signal to interference and noise ratio: SINR), 상기 관련 채널 내에서 해당 네트워크의 점유율 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 자원 운용 장치.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 요청 신호는 망 환경 지표가 제2 임계값 이상인 경우 전송되며, 상기 망 환경 지표는 관련 망의 잡음 세기, 관련 채널 내에서 다른 네트워크의 점유율, 상기 관련 망 내 단말 개수, 상기 관련 망의 부하(load), 상기 단말의 전송 실패/충돌 확률 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 자원 운용 장치.
  20. 제 17항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 요청 신호에는 상기 인접 장치들 중 적어도 하나의 장치를 지목하는 정보, 상기 제1 임계값, 상기 제2 임계값 중 적어도 하나가 포함되며, 상기 적어도 하나의 장치를 지목하는 정보는 상기 적어도 하나의 장치가 포함된 기본 서비스 셋(basic service sets: BSS) 식별자(identifier: ID), 상기 적어도 하나의 장치의 인터넷 프로토콜(internet protocol: IP) 주소, 매체 접속 제어(medium access control: MAC) 주소, 물리(physical: PHY) 주소 중 적어도 하나임을 특징으로 하는 자원 운용 장치.
  21. 제 17항에 있어서,
    상기 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보는 자원 예약에 관련된 정보 요소와 자원 예약 목적에 관련된 정보 요소 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 자원 예약에 관련된 정보 요소는 예약된 전송 기회 획득 구간(transmission opportunity: TXOP)의 시작 시간, 지속 기간, 종료 시간, 주파수 대역, 주파수 채널 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 자원 예약 목적에 관련된 정보 요소는 하향링크/상향링크 다중 전송 여부, 인접 AP 관련 정보, 사용 주파수 대역, 사용 주파수 채널, 타이밍 간격, 빔 인덱스, 동시 전송 가능한 데이터 스트림 수, 상향링크 또는 하향링크 자원 할당 요청 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 자원 운용 장치.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 인접 장치들에 대한 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP를 상기 통신에 사용할 자원으로 예약하거나, 상기 인접 장치들 중 선택된 적어도 하나의 인접 장치의 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP를 상기 통신에 사용할 자원으로 예약하거나, 상기 인접 장치들 중 관련 망에 가입된 순서 또는 설치된 순서가 상기 장치보다 빠른 적어도 하나의 인접 장치의 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP를 상기 통신에 사용할 자원으로 예약하거나, 상기 인접 장치들 중 상기 장치보다 상기 비콘 신호의 전송 시간이 비콘 전송 간격의 1/2 영역 안에서 상대적으로 앞서는 적어도 하나의 인접 장치의 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP를 상기 통신에 사용할 자원으로 예약함을 특징으로 하는 자원 운용 장치.
  23. 제 21항에 있어서,
    상기 인접 장치들에 대한 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP에 관련된 자원이 상기 장치가 필요로 하는 자원보다 적을 경우, 상기 제어부는, 상기 인접 장치들 중 적어도 하나의 인접 장치의 TXOP와 일부 또는 전체가 중첩되는 TXOP를 상기 통신에 사용할 자원으로 예약하거나, 상기 인접 장치들 중 상호 간섭이 상대적으로 적은 적어도 하나의 인접 장치를 선택하고, 상기 선택한 적어도 하나의 인접 장치의 TXOP와 일부 또는 전체가 중첩되는 TXOP를 상기 통신에 사용할 자원으로 예약함을 특징으로 하는 자원 운용 장치.
  24. 제 17에 있어서,
    상기 비콘 신호와 상기 요청 신호 중 상기 비콘 신호만 전송될 경우, 상기 비콘 신호에는 상기 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 요청하는 정보가 포함됨을 특징으로 하는 자원 운용 장치.
  25. 복수의 망들이 중첩되어 존재하는 무선 통신 시스템에서 상기 복수의 망들 중 제1 망에 포함되는 단말에 있어서,
    상기 제1 망에 포함되는 장치와 상기 제1 망에 인접한 망들 각각에 포함되는 인접 장치들로부터 비콘 신호들을 수신하는 수신부와,
    상기 인접 장치들로부터 수신된 비콘 신호들로부터 관련 인접 장치에 대한 자원 할당 정보를 검출하는 제어부와,
    상기 검출한 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 상기 장치에게 전송하는 송신부를 포함하며,
    상기 수신부 및 송신부는 상기 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 기반으로 상기 장치에 의해 예약된 자원을 이용하여 상기 장치와 통신을 수행함을 특징으로 하는 단말.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 요청하는 요청 신호를 수신하며,
    상기 요청 신호는 채널 환경 지표가 제1 임계값 미만인 경우 전송되고, 상기 채널 환경 지표는 관련 채널의 신호 대 잡음비(signal to noise ratio: SNR), 상기 관련 채널의 신호 대 간섭 잡음비(signal to interference and noise ratio: SINR), 상기 관련 채널 내에서 해당 네트워크의 점유율 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 단말.
  27. 제 25항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 요청하는 요청 신호를 수신하며,
    상기 요청 신호는 망 환경 지표가 제2 임계값 이상인 경우 전송되고, 상기 망 환경 지표는 관련 망의 잡음 세기, 관련 채널 내에서 다른 네트워크의 점유율, 상기 관련 망 내 단말 개수, 상기 관련 망의 부하(load), 상기 단말의 전송 실패/충돌 확률 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 단말.
  28. 제 25항 내지 제 27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 요청 신호에는 상기 인접 장치들 중 적어도 하나의 장치를 지목하는 정보, 상기 제1 임계값, 상기 제2 임계값 중 적어도 하나가 포함되며, 상기 적어도 하나의 장치를 지목하는 정보는 상기 적어도 하나의 장치가 포함된 기본 서비스 셋(basic service sets: BSS) 식별자(identifier: ID), 상기 적어도 하나의 장치의 인터넷 프로토콜(internet protocol: IP) 주소, 매체 접속 제어(medium access control: MAC) 주소, 물리(physical: PHY) 주소 중 적어도 하나임을 특징으로 하는 단말.
  29. 제 25항에 있어서,
    상기 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보는 자원 예약에 관련된 정보 요소와 자원 예약 목적에 관련된 정보 요소 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 자원 예약에 관련된 정보 요소는 예약된 전송 기회 획득 구간(transmission opportunity: TXOP)의 시작 시간, 지속 기간, 종료 시간, 주파수 대역, 주파수 채널 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 자원 예약 목적에 관련된 정보 요소는 하향링크/상향링크 다중 전송 여부, 인접 AP 관련 정보, 사용 주파수 대역, 사용 주파수 채널, 타이밍 간격, 빔 인덱스, 동시 전송 가능한 데이터 스트림 수, 상향링크 또는 하향링크 자원 할당 요청 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 단말.
  30. 제 29항에 있어서,
    상기 장치에 의해 예약된 자원은, 상기 인접 장치들에 대한 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP, 상기 인접 장치들 중 선택된 적어도 하나의 인접 장치의 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP, 상기 인접 장치들 중 관련 망에 가입된 순서 또는 설치된 순서가 상기 장치보다 빠른 적어도 하나의 인접 장치의 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP, 상기 인접 장치들 중 상기 장치보다 상기 비콘 신호의 전송 시간이 비콘 전송 간격의 1/2 영역 안에서 상대적으로 앞서는 적어도 하나의 인접 장치의 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP 중 어느 하나에 관련된 자원임을 특징으로 하는 단말.
  31. 제 29항에 있어서,
    상기 인접 장치들에 대한 TXOP와 중첩되지 않는 TXOP에 관련된 자원이 상기 장치가 필요로 하는 자원보다 적을 경우, 상기 장치에 의해 예약된 자원은, 상기 인접 장치들 중 적어도 하나의 인접 장치의 TXOP와 일부 또는 전체가 중첩되는 TXOP, 상기 인접 장치들 중 상호 간섭이 상대적으로 적은 적어도 하나의 인접 장치의 TXOP와 일부 또는 전체가 중첩되는 TXOP 중 어느 하나에 관련된 자원임을 특징으로 하는 단말.
  32. 제 25항에 있어서,
    상기 비콘 신호는 상기 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 요청하는 정보를 포함함을 특징으로 하는 단말.
  33. 복수의 분산 시스템들이 중첩되어 존재하는 무선 통신 시스템에서 상기 복수의 분산 시스템들 중 제1 분산 시스템에 포함되는 장치가 자원을 운용하는 방법에 있어서,
    상기 복수의 분산 시스템들 각각에 포함되는 장치들 중 상기 장치의 우선순위와 백오프 구간 값을 결정하는 과정과,
    상기 제1 분산 시스템에 인접한 분산 시스템들 각각에 포함되는 인접 장치들 각각으로부터 우선순위와 백오프 구간 값에 관련된 정보를 수신하는 과정과,
    상기 인접 장치들 각각에 대한 우선순위와 백오프 구간 값에 관련된 정보를 기반으로 통신에 사용할 자원을 예약하는 과정을 포함하는 자원 운용 방법.
  34. 제 33항에 있어서,
    상기 통신에 사용할 자원을 예약하는 과정은;
    상기 백오프 구간 값이 0인지 검사하는 과정과,
    상기 백오프 구간 값이 0인 경우 상기 장치의 우선순위보다 높은 우선순위에 해당하는 적어도 하나의 인접 장치가 예약한 자원을 회피하여 상기 통신에 사용할 자원을 예약하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 자원 운용 방법.
  35. 제 34항에 있어서,
    상기 통신에 사용할 자원을 예약하는 과정은;
    상기 백오프 구간 값이 0이 아닌 경우 미리 정해진 단위 시간 동안 상기 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 수집하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 자원 운용 방법.
  36. 제 33항에 있어서,
    상기 우선순위와 상기 백오프 구간 값은 고정된 값, 다른 엔티티에 의해 지정된 값, 미리 정해진 범위 내에서 선택된 임의의 상수 값, 임의의 함수에 의해 결정된 값 중 적어도 하나의 값으로 결정되며, 상기 임의의 함수는 망 내 부하 량, 단말 수, 상기 장치의 큐 길이, 필요로 하는 채널 품질 정보(quality of service: QoS), 간섭량, 인접 장치 수 중 한 개 이상의 변수를 가지고 결정되는 함수임을 특징으로 하는 자원 운용 방법.
  37. 복수의 분산 시스템들이 중첩되어 존재하는 무선 통신 시스템에서 상기 복수의 분산 시스템들 중 제1 분산 시스템에 포함되는 자원 운용 장치에 있어서,
    상기 복수의 분산 시스템들 각각에 포함되는 장치들 중 상기 장치의 우선순위와 백오프 구간 값을 결정하고, 상기 제1 분산 시스템에 인접한 분산 시스템들 각각에 포함되는 인접 장치들 각각에 대한 우선순위와 백오프 구간 값에 관련된 정보를 기반으로 통신에 사용할 자원을 예약하는 제어부와,
    상기 인접 장치들 각각으로부터 우선순위와 백오프 구간 값에 관련된 정보를 수신하는 수신부를 포함하는 자원 운용 장치.
  38. 제 37항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 백오프 구간 값이 0인지 검사하고, 상기 백오프 구간 값이 0인 경우 상기 장치의 우선순위보다 높은 우선순위에 해당하는 적어도 하나의 인접 장치가 예약한 자원을 회피하여 상기 통신에 사용할 자원을 예약함을 특징으로 하는 자원 운용 장치.
  39. 제 38항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 백오프 구간 값이 0이 아닌 경우 미리 정해진 단위 시간 동안 상기 인접 장치들에 대한 자원 할당 정보를 수집함을 특징으로 하는 자원 운용 장치.
  40. 제 37항에 있어서,
    상기 우선순위와 상기 백오프 구간 값은 고정된 값, 다른 엔티티에 의해 지정된 값, 미리 정해진 범위 내에서 선택된 임의의 상수 값, 임의의 함수에 의해 결정된 값 중 적어도 하나의 값으로 결정되며, 상기 임의의 함수는 망 내 부하 량, 단말 수, 상기 장치의 큐 길이, 필요로 하는 채널 품질 정보(quality of service: QoS), 간섭량, 인접 장치 수 중 한 개 이상의 변수를 가지고 결정되는 함수임을 특징으로 하는 자원 운용 장치.
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