KR20170013251A

KR20170013251A - 무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20170013251A
Application number: KR1020167033242A
Authority: KR
Inventors: 박기원; 류기선; 김정기; 조한규; 김서욱
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-06-02
Filing date: 2015-02-26
Publication date: 2017-02-06
Also published as: CN106664654B; US10187851B2; US20170127352A1; CN106664654A; JP6373415B2; WO2015186892A1; JP2017517216A

Abstract

무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 방법 및 장치가 개시되어 있다. 파워 세이브 모드 기반의 동작 방법은 비콘 프레임의 전송 주기를 기반으로 어웨이크 상태로 전환된 STA이 AP로 PS-poll 프레임을 전송하는 단계, STA이 PS-poll 프레임에 대한 응답으로 AP로부터 ACK 프레임을 수신하는 단계, STA이 ACK 프레임의 수신 이후 다른 BSS 프레임을 오버히어하는 단계와 STA이 다른 BSS 프레임을 오버히어하고 미리 설정된 시간 이내에 AP로부터의 파워 관리 제어 프레임의 전송 여부를 기반으로 어웨이크 상태의 유지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR OPERATION BASED ON POWER SAVE MODE IN WLAN}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로 보다 상세하게는 무선랜(wireless local area network, WLAN)에서 파워 세이브 모드를 기반으로 동작하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

IEEE 802.11 표준에서는 무선랜 STA(station)의 수명을 증가시키기 위하여 파워 절약 메커니즘(power save mechanism)(또는 파워 절약 모드(power save mode))이 사용될 수 있다. 파워 절약 모드를 기반으로 동작하는 STA은 파워 절약을 위하여 어웨이크 상태(awake state) 또는 도즈 상태(doze state)로 동작할 수 있다. 어웨이크 상태는 프레임의 송신 또는 수신이나 채널 스캐닝과 같은 STA의 정상 동작이 가능한 상태이다. 반면, 도즈 상태는 전력 소모를 극단적으로 줄여서 프레임의 송신 또는 수신이 불가능하며 채널 스캐닝도 불가능한 상태이다. 평소에는 STA이 파워 절약 모드로 동작할 경우, STA은 도즈 상태에 있다가 필요한 경우, 어웨이크 상태로 전환하여 전력 소모를 줄일 수 있다.

STA이 도즈 상태에서 오래 동작하는 경우, STA의 전력 소모가 줄어든다. 따라서, STA의 수명이 늘어날 수 있다. 그러나 도즈 상태에서는 프레임의 송신 또는 수신이 불가능하다. 따라서, STA은 도즈 상태로 오래 머무를 수 없다. 도즈 상태에서 펜딩된 프레임이 발생한 경우, STA은 어웨이크 상태로 전환하여 프레임을 AP로 전송할 수 있다. 그러나 STA이 도즈 상태에 있고 AP에 STA으로 전송할 펜딩된 프레임이 존재하는 경우, STA은 AP로부터 펜딩된 프레임을 수신할 수 없고, AP에 펜딩된 프레임이 존재한다는 것도 알 수 없다. 따라서 STA은 AP에 펜딩된 프레임의 존재 여부에 대한 정보를 획득하고, AP에 펜딩된 프레임을 수신하기 위해 주기적으로 어웨이크 상태로 전환하여 동작할 수 있다.

AP은 STA의 어웨이크 상태 동작 타이밍에 대한 정보를 획득하고, STA의 어웨이크 상태 동작 타이밍에 맞추어 AP에 펜딩된 프레임의 존재 여부에 대한 정보를 전송할 수 있다.

구체적으로 도즈 상태의 STA은 AP로부터 수신할 프레임의 존재 여부에 대한 정보를 수신하기 위해 주기적으로 도즈 상태에서 어웨이크 상태로 전환하여 비콘 프레임을 수신할 수 있다. AP는 비콘 프레임에 포함된 TIM(traffic indication map)을 기반으로 각 STA으로 전송할 프레임의 존재 여부에 대해 알려줄 수 있다. TIM은 STA으로 전송될 유니캐스트 프레임의 존재를 알려주기 위해 사용되며, DTIM(delivery traffic indication map)은 STA으로 전송될 멀티캐스트 프레임/브로드캐스트 프레임의 존재를 알려주기 위해 사용될 수 있다.

본 발명의 목적은 무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 장치를 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 방법은 비콘 프레임(beacon frame)의 전송 주기를 기반으로 어웨이크 상태로 전환된 STA(station)이 AP(access point)로 PS(power save)-poll 프레임을 전송하는 단계, 상기 STA이 상기 PS-poll 프레임에 대한 응답으로 상기 AP로부터 ACK(acknowledgement) 프레임을 수신하는 단계, 상기 STA이 상기 ACK 프레임의 수신 이후 다른 BSS(basic service set) 프레임을 오버히어하는 단계와 상기 STA이 상기 다른 BSS 프레임을 오버히어(overhear)하고 미리 설정된 시간 이내에 상기 AP로부터의 파워 관리 제어 프레임(power management control frame)의 전송 여부를 기반으로 상기 어웨이크 상태의 유지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있되, 상기 ACK 프레임은 상기 파워 관리 제어 프레임의 전송을 지시하는 정보를 포함하고, 상기 다른 BSS 프레임은 상기 AP 및 상기 STA을 포함하는 BSS를 제외한 다른 BSS로부터 전송된 프레임이고, 상기 파워 관리 제어 프레임은 상기 STA의 상기 어웨이크 상태의 유지 여부를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 무선랜에서 파워 세이브 모드를 기반으로 동작하는 STA(station)은 무선 신호를 송신 또는 수신하기 위해 구현된 RF(radio frequency)부와 상기 RF부와 동작 가능하도록(operatively) 연결되는 프로세서를 포함하되 상기 프로세서는 비콘 프레임(beacon frame)의 전송 주기를 기반으로 어웨이크 상태로 전환을 결정하고 AP(access point)로 PS(power save)-poll 프레임을 전송하고 상기 PS-poll 프레임에 대한 응답으로 상기 AP로부터 ACK(acknowledgement) 프레임을 수신하고, 상기 ACK 프레임의 수신 이후 다른 BSS(basic service set) 프레임을 오버히어하고, 상기 다른 BSS 프레임을 오버히어하고 미리 설정된 시간 이내에 상기 AP로부터의 파워 관리 제어 프레임의 전송 여부를 기반으로 상기 어웨이크 상태의 유지 여부를 결정하도록 구현될 수 있되, 상기 ACK 프레임은 상기 파워 관리 제어 프레임의 전송을 지시하는 정보를 포함하고, 상기 다른 BSS 프레임은 상기 AP 및 상기 STA을 포함하는 BSS를 제외한 다른 BSS로부터 전송된 프레임이고, 상기 파워 관리 제어 프레임은 상기 STA의 상기 어웨이크 상태의 유지 여부를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.

TIM(traffic indication map) 기반 파워 세이브 모드로 동작하는 STA이 다른 BSS에 의해 전송된 프레임의 전송 세기를 기반으로 도즈 상태로 전환될 수 있다. 따라서, STA의 전력이 절약되고 배터리 기반으로 동작하는 STA의 동작 시간을 증가시킬 수 있다.

도 1은 무선랜(wireless local area network, WLAN)의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 2는 무선랜에서 스캐닝 방법을 나타낸 개념도이다.
도 3은 AP와 STA의 스캐닝 절차 이후에 수행되는 인증 절차 및 결합 절차를 나타낸 개념도이다.
도 4는 비콘 프레임 기반의 파워 세이브 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5는 비콘 프레임 기반의 파워 세이브 방법을 나타낸 개념도이다.
도 6은 TIM 기반의 파워 세이브 모드 동작을 수행하는 STA의 동작 상태를 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 STA과 AP의 상호 간의 채널 상태 예측을 위한 토폴로지이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 AP의 TIM 기반 파워 세이브 모드로 동작하는 STA의 동작 상태의 설정 방법을 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 AP의 TIM 기반 파워 세이브 모드로 동작하는 STA의 동작 상태의 설정 방법을 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 AP의 TIM 기반 파워 세이브 모드로 동작하는 STA의 동작 상태 제어 방법을 나타낸 개념도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 ACK 프레임을 나타낸 개념도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 ACK 프레임을 나타낸 개념도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 파워 관리 제어 프레임을 나타낸 개념도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 프레임을 전달하는 PPDU 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 15는 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.

도 1은 무선랜(wireless local area network, WLAN)의 구조를 나타낸 개념도이다.

도 1의 상단은 IEEE(institute of electrical and electronic engineers) 802.11의 인프라스트럭쳐 BSS(Basic Service Set)의 구조를 나타낸다.

도 1의 상단을 참조하면, 무선랜 시스템은 하나 또는 그 이상의 인프라스트럭쳐 BSS(100, 105)(이하, BSS)를 포함할 수 있다. BSS(100, 105)는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 AP(access point, 125) 및 STA1(Station, 100-1)과 같은 AP와 STA의 집합으로서, 특정 영역을 가리키는 개념은 아니다. BSS(105)는 하나의 AP(130)에 하나 이상의 결합 가능한 STA(105-1, 105-2)을 포함할 수도 있다.

BSS는 적어도 하나의 STA, 분산 서비스(Distribution Service)를 제공하는 AP(125, 130) 및 다수의 AP를 연결시키는 분산 시스템(Distribution System, DS, 110)을 포함할 수 있다.

분산 시스템(110)는 여러 BSS(100, 105)를 연결하여 확장된 서비스 셋인 ESS(extended service set, 140)를 구현할 수 있다. ESS(140)는 하나 또는 여러 개의 AP(125, 230)가 분산 시스템(110)을 통해 연결되어 이루어진 하나의 네트워크를 지시하는 용어로 사용될 수 있다. 하나의 ESS(140)에 포함되는 AP는 동일한 SSID(service set identification)를 가질 수 있다.

포털(portal, 120)은 무선랜 네트워크(IEEE 802.11)와 다른 네트워크(예를 들어, 802.X)와의 연결을 수행하는 브리지 역할을 수행할 수 있다.

도 1의 상단과 같은 BSS에서는 AP(125, 130) 사이의 네트워크 및 AP(125, 130)와 STA(100-1, 105-1, 105-2) 사이의 네트워크가 구현될 수 있다. 하지만, AP(125, 130)가 없이 STA 사이에서도 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 것도 가능할 수 있다. AP(125, 130)가 없이 STA 사이에서도 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 네트워크를 애드-혹 네트워크(Ad-Hoc network) 또는 독립 BSS(independent basic service set, IBSS)라고 정의한다.

도 1의 하단은 IBSS를 나타낸 개념도이다.

도 1의 하단을 참조하면, IBSS는 애드-혹 모드로 동작하는 BSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않기 때문에 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)가 없다. 즉, IBSS에서 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-4, 155-5)들은 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다. IBSS에서는 모든 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-4, 155-5)이 이동 STA으로 이루어질 수 있으며, 분산 시스템으로의 접속이 허용되지 않아서 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.

STA은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리 계층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 기능 매체로서, 광의로는 AP와 비-AP STA(Non-AP Station)을 모두 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

STA은 이동 단말(mobile terminal), 무선 기기(wireless device), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit; WTRU), 사용자 장비(User Equipment; UE), 이동국(Mobile Station; MS), 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 또는 단순히 유저(user) 등의 다양한 명칭으로도 불릴 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에서는 AP에서 STA으로 전송되는 데이터(또는 프레임)를 하향링크 데이터(또는 하향링크 프레임), STA에서 AP로 전송되는 데이터(또는 프레임)를 상향링크 데이터(또는 상향링크 프레임)이라는 용어로 표현할 수 있다. 또한, AP에서 STA으로의 전송은 하향링크 전송, STA에서 AP로의 전송은 상향링크 전송이라는 용어로 표현할 수 있다.

도 2는 무선랜에서 스캐닝 방법을 나타낸 개념도이다.

도 2를 참조하면, 스캐닝 방법은 패시브 스캐닝(passive scanning, 200)과 액티브 스캐닝(active scanning, 250)으로 구분될 수 있다.

도 2의 좌측을 참조하면, 패시브 스캐닝(200)은 AP(200)가 주기적으로 브로드캐스트하는 비콘 프레임(230)에 의해 수행될 수 있다. 무선랜의 AP(200)는 비콘 프레임(230)을 특정 주기(예를 들어, 100msec)마다 non-AP STA(240)으로 브로드캐스트 한다. 비콘 프레임(230)에는 현재의 네트워크에 대한 정보가 포함될 수 있다. non-AP STA(240)은 주기적으로 브로드캐스트되는 비콘 프레임(230)을 수신함으로서 네트워크 정보를 수신하여 인증/결합(authentication/association) 과정을 수행할 AP(210)와 채널에 대한 스캐닝을 수행할 수 있다.

패시브 스캐닝 방법(200)은 non-AP STA(240)이 프레임을 전송할 필요가 없이 AP(210)에서 전송되는 비콘 프레임(230)을 수신만 하면 된다. 따라서, 패시브 스캐닝 (200)은 네트워크에서 데이터의 송신/수신에 의해 발생되는 전체적인 오버헤드가 작다는 장점이 있다. 하지만, 비콘 프레임(230)의 주기에 비례하여 수동적으로 스캐닝을 수행할 수 밖에 없기 때문에 스캐닝을 수행하는데 걸리는 시간이 액티브 스캐닝 방법과 비교하여 상대적으로 늘어난다는 단점이 있다. 비콘 프레임에 대한 구체적인 설명은 2011년 11월에 개시된 IEEE Draft P802.11-REVmb™/D12, November 2011 ‘IEEE Standard for Information Technology Telecommunications and information exchange between systems-Local and metropolitan area networks-Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications(이하, IEEE 802.11)’의 8.3.3.2 beacon frame에 개시되어 있다. IEEE 802.11 ai에서는 추가적으로 다른 포맷의 비콘 프레임을 사용할 수도 있고 이러한 비콘 프레임을 FILS(fast initial link setup) 비콘 프레임이라고 할 수 있다. 또한, 측정 파일롯 프레임(measurement pilot frame)은 비콘 프레임의 일부 정보만을 포함하는 프레임으로 스캐닝 절차에서 사용할 수 있다. 측정 파일롯 프레임은 IEEE 802.11 8.5.8.3 measurement pilot format에 개시되어 있다.

또한, FILS 탐색 프레임(FILS discovery frame)이 정의될 수도 있다. FILS 탐색 프레임은 각 AP에서 비콘 프레임의 전송 주기 사이에서 전송되는 프레임으로 비콘 프레임보다 짧은 주기를 가지고 전송되는 프레임일 수 있다. 즉, FILS 탐색 프레임은 비콘 프레임의 전송 주기보다 작은 값의 주기를 가지고 전송되는 프레임이다. FILS 탐색 프레임은 탐지 프레임을 전송하는 AP의 식별자 정보(SSID, BSSID)를 포함할 수 있다. FILS 탐색 프레임은 STA으로 비콘 프레임이 전송되기 전에 전송되어 해당 채널에 AP가 존재함을 STA이 미리 탐색하도록 할 수 있다. 하나의 AP에서 FILS 탐색 프레임이 전송되는 간격을 FILS 탐색 프레임 전송 간격이라고 한다. FILS 탐색 프레임에는 비콘 프레임에 포함되는 정보의 일부가 포함되어 전송될 수 있다.

도 2의 우측을 참조하면, 액티브 스캐닝(250)에서는 non-AP STA(290)이 프로브 요청 프레임(270)을 AP(260)로 전송하여 주도적으로 스캐닝을 수행할 수 있다.

AP(260)에서는 non-AP STA(290)으로부터 프로브 요청 프레임(270)을 수신한 후 프레임 충돌(frame collision)을 방지하기 위해 랜덤 시간 동안 기다린 후 프로브 응답 프레임(280)에 네트워크 정보를 포함하여 non-AP STA(290)으로 전송할 수 있다. non-AP STA(290)은 수신한 프로브 응답 프레임(280)을 기초로 네트워크 정보를 얻고 스캐닝 과정을 중지할 수 있다.

액티브 스캐닝(250)의 경우, non-AP STA(290)이 주도적으로 스캐닝을 수행하므로 스캐닝에 사용되는 시간이 짧다는 장점이 있다. 하지만, non-AP STA(290)이 프로브 요청 프레임(270)을 전송해야 하므로 프레임 송신 및 수신을 위한 네트워크 오버헤드가 증가한다는 단점이 있다. 프로브 요청 프레임(270)은 IEEE 802.11 8.3.3.9 절에 개시되어 있고 프로브 응답 프레임(280)은 IEEE 802.11 8.3.3.10에 개시되어 있다.

스캐닝이 끝난 후 AP와 non-AP STA은 인증(authentication) 절차와 결합(association) 절차를 수행할 수 있다.

도 3은 AP와 STA의 스캐닝 절차 이후에 수행되는 인증 절차 및 결합 절차를 나타낸 개념도이다.

도 3을 참조하면, 패시브/액티브 스캐닝을 수행한 후 스캐닝된 AP 중 하나의 AP와 인증 절차 및 결합 절차를 수행할 수 있다.

인증(authentication) 및 결합(association) 절차는 예를 들어, 2-방향 핸드쉐이킹(2-way handshaking)을 통해 수행될 수 있다. 도 3의 좌측은 패시브 스캐닝 후 인증 및 결합 절차를 나타낸 개념도이고 도 3의 우측은 액티브 스캐닝 후 인증 및 결합 절차를 나타낸 개념도이다.

인증 절차 및 결합 절차는 액티브 스캐닝 방법 또는 패시브 스캐닝을 사용하였는지 여부와 상관없이 인증 요청 프레임(authentication request frame, 310)/인증 응답 프레임(authentication response frame, 320) 및 결합 요청 프레임(association request frame, 330)/결합 응답 프레임(association response frame, 340)을 AP(300, 350)와 non-AP STA(305, 355) 사이에서 교환함으로써 동일하게 수행될 수 있다.

인증 절차에서는 non-AP STA(305, 355)는 인증 요청 프레임(310)을 AP(300, 350)로 전송할 수 있다. AP(300, 350)는 인증 요청 프레임(310)에 대한 응답으로 인증 응답 프레임(320)을 non-AP STA(305, 355)으로 전송할 수 있다. 인증 프레임 포맷(authentication frame format)에 대해서는 IEEE 802.11 8.3.3.11에 개시되어 있다.

결합 절차에서는 non-AP STA(305, 355)은 결합 요청 프레임(association request frame, 330)을 AP(300, 305)로 전송할 수 있다. 결합 요청 프레임(330)에 대한 응답으로 AP(305, 355)는 결합 응답 프레임(340)을 non-AP STA(300, 350)으로 전송할 수 있다. AP로 전송된 결합 요청 프레임(330)에는 non-AP STA(305, 355)의 성능(capability)에 관한 정보가 포함되어 있다. non-AP STA(305, 355)의 성능 정보를 기초로 AP(300, 350)는 non-AP STA(305, 355)에 대한 지원이 가능한지 여부를 판단할 수 있다. non-AP STA(305, 355)에 대한 지원이 가능한 경우 AP(300, 350)는 결합 응답 프레임(340)을 non-AP STA(305, 355)로 전송할 수 있다. 결합 응답 프레임(340)은 결합 요청 프레임(340)에 대한 수락 여부와 그 이유, 자신이 지원 가능한 성능 정보(capability information)를 포함할 수 있다. 결합 프레임 포맷(association frame format)에 대해서는 IEEE 802.11 8.3.3.5/8.3.3.6에 개시되어 있다.

AP와 non-AP STA 사이에서 결합 절차가 수행된 이후, AP와 non-AP STA 사이에서 정상적인 데이터의 송신 및 수신이 수행될 수 있다. AP와 non-AP STA 사이의 결합 절차가 실패한 경우, 결합이 실패한 이유를 기반으로 다시 AP와 결합 절차를 수행하거나 다른 AP와 결합 절차를 수행할 수도 있다.

STA이 AP와 결합되는 경우, STA은 AP로부터 결합 ID(association identifier, AID)를 할당받을 수 있다. STA으로 할당된 AID는 하나의 BSS 내에서는 유일한 값일 수 있고, 현재 AID는 1~2007 중 하나의 값일 수 있다. AID를 위해 14bit가 할당되어 있어서 최대 16383까지 AID의 값으로서 사용 가능하지만 2008~16383의 값은 보존(reserved)되어 있다.

IEEE 802.11 표준에서는 무선랜의 STA의 수명을 증가시키기 위하여 파워 세이브 메커니즘(파워 세이브 모드)이 제공된다.

파워 세이브 모드를 기반으로 동작하는 STA은 어웨이크 상태(awake state)와 도즈 상태(doze state)를 전환하여 동작하면서 STA의 전력 소비를 감소시켜 STA의 동작 수명을 증가시킬 수 있다.

어웨이크 상태의 STA은 프레임의 송신 또는 수신, 채널 스캐닝 등과 같은 정상적인 동작을 수행할 수 있다. 반면, 도즈 상태의 STA은 전력 소모를 줄이기 위해 프레임의 송신 또는 수신을 수행하지 않고 채널 스캐닝도 수행하지 않는다. 파워 세이브 모드로 동작하는 STA은 전력 소모를 줄이기 위해 도즈 상태로 유지되고 필요한 경우, 어웨이크 상태로 전환(또는 천이(transition))되어 AP와 통신을 수행할 수 있다.

STA의 도즈 상태의 유지 시간이 증가할수록 STA의 전력 소모는 감소하고 STA의 수명도 또한 증가할 수 있다. 그러나 도즈 상태에서는 STA의 프레임의 송신 또는 수신이 불가능하다. STA에 펜딩된 상향링크 프레임이 존재하는 경우, STA은 도즈 상태에서 액티브 상태로 전환하고 상향링크 프레임을 AP로 전송할 수 있다. 반대로 AP에 도즈 상태의 STA으로 전송할 펜딩된 프레임이 존재하는 경우, AP는 STA의 어웨이크 모드로의 전환시까지 STA으로 펜딩된 프레임을 전송할 수 없다.

따라서, STA은 가끔씩 도즈 상태에서 어웨이크 상태로 전환되고 AP로부터 STA에 대해 펜딩된 프레임이 존재하는지 여부에 대한 정보를 수신할 수 있다. AP는 STA의 어웨이크 상태로의 전환 시간을 고려하여 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터의 존재에 대한 정보를 STA으로 전송할 수 있다.

구체적으로 STA은 STA에 대해 펜딩된 프레임의 존재 여부에 대한 정보를 수신하기 위해 주기적으로 도즈 상태에서 어웨이크 상태로 전환되어 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 비콘 프레임은 STA의 패시브 스캐닝을 위해 사용되는 프레임으로서 AP의 능력(capability)에 대한 정보를 포함할 수 있다. AP는 주기적(예를 들어, 100msec)으로 비콘 프레임을 STA으로 전송할 수 있다.

도 4는 비콘 프레임 기반의 파워 세이브 방법을 나타낸 개념도이다.

도 4를 참조하면, AP는 주기적으로 비콘 프레임을 전송할 수 있고, STA은 비콘 프레임의 전송 타이밍을 고려하여 주기적으로 도즈 상태에서 어웨이크 상태로 전환되어 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 비콘 프레임 기반의 파워 세이브 방법은 TIM 기반의 파워 세이브 모드라는 용어로도 표현될 수 있다.

비콘 프레임은 TIM 요소(traffic indication map element)를 포함할 수 있다. TIM 요소는 AP에 펜딩된 STA에 대한 하향링크 데이터에 대한 정보를 전송하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, TIM 요소는 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터에 대한 정보를 비트맵 기반으로 포함할 수 있다. TIM 요소는 TIM 또는 DTIM(delivery TIM)으로 구분될 수 있다. TIM은 STA으로 유니캐스트 기반으로 전송될 펜딩된 하향링크 데이터의 존재를 지시할 수 있다. DTIM은 브로드캐스트/멀티캐스트 기반으로 전송될 펜딩된 하향링크 데이터의 존재를 지시할 수 있다.

도 4의 상단은 AP가 PS(power saving)-poll 프레임에 대해 즉각 응답을 기반으로 하향링크 프레임을 전송하는 방법에 대해 개시한다.

도 4의 상단을 참조하면, STA은 비콘 프레임(400)의 TIM을 기반으로 AP로부터 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터의 존재에 대한 정보를 수신할 수 있다. STA은 PS-poll 프레임(410)을 AP로 전송할 수 있다. AP는 STA으로부터 PS-poll 프레임(410)을 수신하고, PS-poll 프레임(410)에 대한 즉각 응답(immediate response)으로 하향링크 프레임(420)을 STA으로 전송할 수 있다. AP의 PS-poll 프레임에 대한 즉각 응답은 PS-poll 프레임을 수신하고 SIFS(short interframe space) 후에 수행될 수 있다.

STA은 하향링크 프레임에 대한 응답으로 ACK 프레임(430)을 전송할 수 있다. AP의 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터의 전송이 종료되는 경우, STA은 도즈 상태로 다시 전환(또는 천이(transition))될 수 있다.

도 4의 하단은 PS-poll 프레임에 대해 연기된 응답(deferred response)을 기반으로 한 AP의 하향링크 프레임의 전송 방법을 개시한다.

도 4의 하단을 참조하면, STA은 비콘 프레임(440)의 TIM을 기반으로 AP로부터 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터의 존재에 대한 정보를 수신할 수 있다. STA은 PS-poll 프레임(450)을 AP로 전송할 수 있다. AP는 STA으로부터 PS-poll 프레임(450)을 수신하고, PS-poll 프레임(450)에 대한 응답으로 ACK 프레임(460)을 STA으로 전송할 수 있다. AP는 ACK 프레임(460)의 전송 이후 펜딩된 하향링크 데이터를 포함하는 하향링크 프레임(470)을 STA으로 전송할 수 있다. STA은 ACK 프레임(460)의 수신 이후에 AP에 의해 STA으로 전송되는 하향링크 프레임(470)을 모니터링할 수 있다.

마찬가지로 AP의 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터의 전송이 종료되는 경우, STA은 어웨이크 상태에서 도즈 상태로 다시 전환(또는 천이(transition))될 수 있다.

도 5는 비콘 프레임 기반의 파워 세이브 방법을 나타낸 개념도이다.

도 5에서는 비콘 프레임(500)을 통해 DTIM이 전송되는 경우가 개시된다. 비콘 프레임(500)은 DTIM을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 DTIM은 브로드캐스트/멀티캐스트 기반으로 전송될 펜딩된 하향링크 데이터의 존재를 지시할 수 있다.

도 5을 참조하면, AP는 DTIM을 포함하는 비콘 프레임(500)을 STA으로 전송할 수 있다. STA은 DTIM을 포함하는 비콘 프레임(500)을 수신한 후 PS-poll 프레임의 전송없이 어웨이크 상태를 유지하고 하향링크 프레임(520)의 전송을 모니터링할 수 있다. AP는 멀티캐스트 방법 또는 브로드캐스트 방법을 통해 하향링크 프레임(520)을 STA으로 전송할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에서 AP에서 STA으로의 전송은 하향링크 전송이라는 용어로 표현될 수 있다. 햐향링크 전송을 통해 전송되는 PPDU, 프레임 및 데이터 각각은 하향링크 PPDU, 하향링크 프레임 및 하향링크 데이터라는 용어로 표현될 수 있다. PPDU는 PPDU 헤더와 PSDU(physical layer service data unit)(또는 MPDU(MAC protocol data unit))를 포함하는 데이터 단위일 수 있다. PPDU 헤더는 PHY 헤더와 PHY 프리앰블을 포함할 수 있고, PSDU(또는 MPDU)는 프레임을 포함하거나 프레임을 지시할 수 있다. PHY 헤더는 다른 용어로 PLCP(physical layer convergence protocol) 헤더, PHY 프리앰블은 다른 용어로 PLCP 프리앰블로 표현될 수도 있다.

또한, STA에서 AP로의 전송은 상향링크 전송이라는 용어로 표현될 수 있다. 상향링크 전송을 통해 전송되는 PPDU, 프레임 및 데이터 각각은 상향링크 PPDU, 상향링크 프레임 및 상향링크 데이터라는 용어로 표현될 수 있다.

도 6은 TIM 기반의 파워 세이브 모드 동작을 수행하는 STA의 동작 상태를 나타낸 개념도이다.

도 6에서는 TIM 기반의 파워 세이브 모드로 동작하는 STA이 STA을 포함하는 BSS 또는 다른 BSS로부터 논 타겟 프레임(또는 간섭 신호)를 수신한 경우, STA의 동작 모드가 개시된다. 논 타겟 프레임은 AP에 의해 STA로 전송되는 하향링크 데이터를 제외한 다른 데이터를 포함하는 프레임일 수 있다.

기존의 무선랜 시스템에서 TIM 기반의 파워 세이브로 동작하는 STA은 전송한 PS-poll 프레임에 대한 ACK 프레임을 수신한 경우, 수신되는 논 타겟 프레임의 CCA 센싱 레벨(CCA sensitivity level)에 상관없이 액티브 상태를 유지하도록 설정되었다.

도 6을 참조하면, 기존의 무선랜 시스템에서 STA은 BSS 또는 다른 BSS로부터 논 타겟 프레임을 수신한 경우, 기존의 최소 CCA 센싱 레벨(600) 및 새롭게 정의된 CCA 센싱 레벨(예를 들어, -62dBm)(650)을 기준으로 한 센싱 결과에 상관없이 계속적으로 어웨이크 상태를 유지하였다.

AP는 경쟁 기반의 채널 액세스를 통해 PS-poll 프레임에 대한 응답으로 하향링크 프레임을 전송할 수 있다. AP가 채널 액세스 도중 BSS 또는 다른 BSS에 의해 전송된 논 타겟 프레임을 수신하고, 논 타겟 프레임으로 인한 STA의 채널 상태에 대한 비지 또는 아이들 여부 판단을 결정할 수(예측할 수) 있다면), AP는 논 타겟 프레임으로 인한 STA 상의 간섭 정도에 대해 알 수 있다.

예를 들어, AP와 STA의 논 타겟 프레임을 기반으로 한 채널 상태의 판단이 동일한 경우를 가정할 수 있다. AP가 논 타겟 프레임을 기반으로 채널 상태를 비지라고 판단하는 경우, AP는 STA의 논 타겟 프레임을 기반으로 한 채널 상태의 판단 결과를 비지로 결정(또는 예측)할 수 있다. 반대로 AP가 논 타겟 프레임을 기반으로 채널 상태를 아이들이라고 판단하는 경우, AP는 STA의 논 타겟 프레임을 기반으로 한 채널 상태의 판단 결과를 이이들로 결정(또는 예측)할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, AP가 채널 액세스 도중 BSS 또는 다른 BSS에 의해 전송된 논 타겟 프레임을 수신하고, STA의 논 타겟 프레임을 기반으로 한 채널 상태에 대한 비지 또는 아이들 여부의 판단을 알 수 있다면, AP는 논 타겟 프레임으로 인한 심한 간섭이 발생하는 시간 구간에서 TIM 기반의 파워 세이브 모드로 동작하는 STA의 동작 모드를 도즈 상태로 전환시킬 수 있다. 반대로 AP는 논 타겟 프레임으로 인한 심한 간섭이 발생하지 않는 시간 구간에서 TIM 기반의 파워 세이브 모드로 동작하는 STA의 동작 모드를 아이들 상태로 유지시켜, STA으로 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터를 포함하는 하향링크 프레임을 전송할 수도 있다. 이러한 TIM 기반 파워 세이브 모드로 동작하는 STA의 도즈 상태로의 전환은 STA의 전력 소비 및 프레임 간의 충돌을 줄일 수 있다.

AP의 STA의 논 타겟 프레임을 기반으로 한 채널 상태에 대한 비지 또는 아이들 여부에 대한 판단 결과를 결정(예측)을 위해 STA과 AP는 아래의 도 7과 같은 토폴로지(topology)를 가질 수 있다. 도 7에서 개시되는 토폴로지 하에서는 AP는 STA의 논 타겟 프레임으로 인한 간섭의 정도에 대해 결정할 수 있다.

도 7에서 개시되는 AP의 STA의 논 타겟 프레임을 기반으로 한 채널 상태에 대한 비지 또는 아이들 여부에 대한 판단 결과를 예측하기 위한 토폴로지는 하나의 예시이다. 도 7을 제외한 다양한 AP의 STA의 논 타겟 프레임을 기반으로 한 채널 상태에 대한 비지 또는 아이들 여부에 대한 판단 결과를 예측하기 위한 토폴로지가 정의될 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 STA과 AP의 상호 간의 채널 상태 예측을 위한 토폴로지이다.

도 7에서는 본 발명의 실시예에 따른 STA과 AP의 상호 간의 채널 상태 예측을 위한 STA과 AP 간의 위치 관계가 개시된다.

도 7을 참조하면, BSS1은 AP1(700) 및 STA1(710)을 포함하고, BSS2는 AP2(750) 및 STA2(760)를 포함할 수 있다.

STA1(710)은 AP1(700)과 결합되고, STA2(760)는 AP2(750)와 결합될 수 있다. STA1(710)과 AP1(700) 간의 거리가 가까운 경우, STA1(710) 및 AP1(700) 각각은 BSS2(예를 들어, STA2(760) 및 AP2(750))에 의해 전송되는 논 타겟 프레임을 유사한 범위의 수신 신호 레벨로 수신할 수 있다. STA은 PHY 계층에서 수신 신호의 세기를 측정하고, 수신 신호의 세기가 특정 CCA 센싱 레벨보다 작은 경우, 매체의 상태를 아이들(idle)로 결정하고 수신 신호의 세기가 CCA 센싱 레벨보다 크거나 같은 경우, 매체의 상태를 비지(busy)로 결정할 수 있다.

인접한 거리에 위치한 STA1(710) 및 AP1(700) 각각이 BSS2에 의해 전송되는 논 타겟 프레임을 유사한 수신 신호 레벨로 청취하는 경우, STA1(710) 및 AP1(700)은 BSS2에 의해 전송되는 논 타겟 프레임을 기반으로 매체의 비지 또는 아이들 여부를 동일하게 결정할 수 있다. 이러한 경우, STA1(710)은 AP1(700)의 논 타겟 프레임을 기반으로 한 매체의 비지 또는 아이들 여부 판단 결과를 예측할 수 있다. 반대로 AP1(700)도 STA1(710)의 논 타겟 프레임을 기반으로 한 매체의 비지 또는 아이들 여부 판단 결과(또는 논 타겟 프레임으로 인한 STA1(710)에 대한 간섭 정도)를 예측할 수 있다.

AP 및/또는 STA은 미리 AP와 STA 각각이 논 타겟 프레임을 동일 또는 유사한 수신 레벨로 수신하는지 여부에 대해 결정할 수 있다.

예를 들어, AP와 STA은 상호 간에 송신 및 수신되는 프레임의 신호 세기를 기반으로 AP와 STA 각각의 논 타겟 프레임의 수신 레벨이 동일 또는 유사한지 여부를 결정할 수 있다.

예를 들어, STA은 AP로부터 수신한 프레임(예를 들어 비콘 프레임)의 전송 신호 세기와 수신 신호 세기를 기반으로 AP와 STA이 유사한 범위의 수신 신호 레벨로 논 타겟 프레임을 수신하는지 여부를 예측할 수 있다. STA의 관점에서 보면, AP로부터 수신한 프레임의 전송 신호 세기와 수신 신호 세기 간의 차이가 상대적으로 작을수록 STA과 AP의 거리는 상대적으로 가까울 수 있다. AP로부터 수신한 프레임의 전송 신호 세기와 수신 신호 세기의 차이가 특정 임계값 이하인 경우, STA은 AP가 STA과 유사한 범위의 수신 신호 레벨로 다른 BSS에 의해 전송되는 프레임을 수신하고 AP가 매체의 비지, 아이들 여부에 대해 STA과 동일한 판단을 수행하는 것으로 예측할 수 있다. 반대로 AP의 관점에서 보면 STA으로부터 수신한 프레임의 전송 신호 세기와 수신 신호 세기 간의 차이가 상대적으로 작을수록 STA과 AP의 거리는 상대적으로 가까울 수 있다.

STA은 AP에 의해 전송되는 프레임의 수신 세기를 기반으로 주기적으로 AP와 STA이 매체의 비지 또는 아이들 여부에 대해 동일한 판단을 수행하는지 여부에 대해 판단할 수 있다. STA뿐만 아니라 AP도 STA에 의해 전송되는 프레임의 수신 세기를 기반으로 주기적으로 AP와 STA이 매체의 비지, 아이들 여부에 대해 동일한 판단을 수행하는지 여부에 대해 결정하고 이에 대한 결과를 STA으로 전송할 수도 있다.

이뿐만 아니라, AP는 수신한 프레임의 전송 신호 세기와 수신 신호 세기 간의 차이를 기반으로 STA과의 거리를 예측할 수 있다. AP는 예측된 거리를 기반으로 논 타겟 프레임으로 인한 STA 상의 간섭에 대해 예측하고 논 타겟 프레임을 기반으로 한 STA의 채널에 대한 판단에 대해 결정(또는 예측)할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, AP는 논 타겟 프레임을 기반으로 한 STA의 채널에 대한 판단을 결정(또는 예측)할 수 있는 경우, 후술할 ACK 프레임을 전송시 파워 관리 제어 비트의 값을 1로 설정하여 파워 관리 제어 프레임 기반의 STA의 동작 상태 설정을 수행할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에서는 AP가 STA의 논 타겟 프레임을 기반으로 한 채널에 대한 판단에 대해 결정(또는 예측) 가능한 경우를 가정하여 설명한다.

또한, 이하, 본 발명의 실시예에서는 AP가 TIM 기반의 파워 세이브 모드로 동작하는 STA으로 하향링크 프레임을 전송하기 위한 채널 액세스 도중 논 타겟 프레임을 수신한 경우, AP에 의한 STA의 동작 상태 결정 방법이 개시된다. 특히, 본 발명에서는 논 타겟 프레임 중 다른 BSS에 의해 전송된 논 타겟 프레임을 기반으로 한 AP에 의한 STA의 동작 상태 결정 방법이 개시된다. 다른 BSS에서 전송된 논 타겟 프레임은 다른 BSS 프레임이라는 용어로 표현될 수 있다. 다른 BSS 프레임을 전달하는 PPDU는 다른 BSS PPDU라는 용어로 표현될 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 AP의 TIM 기반 파워 세이브 모드로 동작하는 STA의 동작 상태의 설정 방법을 나타낸 개념도이다.

도 8에서는 AP의 논 타겟 프레임의 수신 세기와 CCA 센싱 레벨을 기반으로 TIM 기반 파워 세이브 모드로 동작하는 STA의 동작 상태 결정 방법이 개시된다.

도 8을 참조하면, AP가 TIM 기반 파워 세이브 모드로 동작하는 STA으로부터 PS-poll 프레임을 수신하고, PS-poll 프레임에 대한 응답으로 ACK 프레임을 STA으로 전송할 수 있다.

ACK 프레임은 다른 BSS 프레임의 수신 세기를 기반으로 한 STA의 동작 상태 결정 방법이 수행될지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 다른 표현으로 ACK 프레임은 파워 관리 제어 프레임을 기반으로 한 STA의 동작 상태 결정 방법이 수행될지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 다른 BSS 프레임의 수신 세기를 기반으로 한 STA의 동작 상태 결정 방법이 수행될지 여부에 대한 정보(또는 파워 관리 제어 프레임을 기반으로 한 STA의 동작 상태 결정 방법이 수행될지 여부에 대한 정보)는 후술할 ACK 프레임의 파워 관리 제어 필드에 포함될 수 있다. AP는 다른 BSS 프레임을 기반으로 한 STA의 채널에 대한 판단을 결정(또는 예측)할 수 있는 경우, 다른 BSS 프레임의 수신 세기를 기반으로 한 STA의 동작 상태 결정 방법의 수행을 지시하는 정보를 포함하는 파워 관리 제어 필드를 ACK 프레임을 통해 전송할 수 있다.

AP는 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터를 포함하는 하향링크 프레임을 전송하기 위해 경쟁 기반의 채널 액세스를 수행할 수 있다. AP는 채널 액세스 도중 매체 상에서 전송되는 프레임(또는 PPDU)을 센싱(또는 수신)할 수 있다. AP는 수신한 프레임 또는 프레임을 전달하는(carrying) PPDU에 포함되는 프레임 또는 PPDU를 전달한 BSS에 대한 식별 정보(예를 들어, 칼라 비트(color bit), PBSSID 등)을 기반으로 수신한 프레임이 다른 BSS 프레임인지 여부를 결정할 수 있다.

AP는 채널 액세스 도중 수신한 프레임이 다른 BSS 프레임이고, 프레임의 수신 세기가 제1 CCA 센싱 레벨(800)보다 크고 제2 CCA 센싱 레벨(850)보다 작은 경우, TIM 기반 파워 세이브 모드로 동작하는 STA의 상태를 어웨이크 상태로 설정할 수 있다. 예를 들어, AP는 수신한 프레임에 대한 칼라 비트 정보를 기반으로 수신한 프레임이 다른 BSS 프레임임을 확인할 수 있다. AP는 수신한 다른 BSS의 수신 세기가 제1 CCA 센싱 레벨(800)보다 크고 제2 CCA 센싱 레벨(850)보다 작은 경우, AP는 STA의 상태를 어웨이크 상태로 유지하기 위한 정보를 포함하는 파워 관리 제어 프레임(power management control frame)을 STA으로 전송할 수 있다. 파워 관리 제어 프레임과 다른 BSS 프레임 간의 프레임 간 간격은 미리 정의된 시간 간격(예를 들어, SIFS(short interframe space)일 수 있다. AP의 STA의 어웨이크 상태의 설정을 위한 동작에 대해서는 구체적으로 후술한다.

또는 AP는 수신한 프레임이 다른 BSS 프레임이고, 프레임의 수신 세기가 제2 CCA 센싱 레벨(850)보다 작은 경우, STA의 상태를 어웨이크 상태로 유지하도록 설정할 수도 있다.

제1 CCA 센싱 레벨(800)은 최소 CCA 센싱 레벨(minimum CCA sensitivity level)로서 기존의 무선랜 시스템에서 채널의 비지 또는 아이들 여부를 확인하기 위한 값일 수 있다. 예를 들어, 제1 CCA 센싱 레벨(800)은 20MHz 대역폭을 기준으로 -72dBm일 수 있다. 제2 CCA 센싱 레벨(850)은 본 발명의 실시예에 따른 새롭게 정의된 CCA 센싱 레벨로서 본 발명의 실시예에 따른 무선랜 시스템에서 채널의 비지 또는 아이들 여부를 확인하기 위한 값일 수 있다. 제2 CCA 센싱 레벨(850)은 제1 CCA 센싱 레벨(800)보다 큰 값(예를 들어, -62dBm)으로 정의될 수 있다. 제2 CCA 센싱 레벨(850)을 기반으로 채널의 아이들 여부를 판단하는 경우가 제1 CCA 센싱 레벨(800)을 기반으로 채널의 아이들 여부를 판단하는 경우보다 채널을 아이들하다고 판단할 확률이 높아질 수 있다. 즉, 제2 CCA 센싱 레벨(850)을 기반으로 채널의 아이들 여부를 판단하여 동작하는 STA은 채널에 대한 민감도가 낮고 상대적으로 프레임 전송 기회를 많이 획득할 수 있다. 제2 CCA 센싱 레벨(850)은 AP의 다른 BSS 프레임의 수신 세기를 기반으로 TIM 기반 파워 세이브 모드로 동작하는 STA의 동작 상태를 결정하기 위해 설정된 별도의 값일 수도 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 제2 CCA 센싱 레벨(850)은 다른 용어로 파워 관리 CCA 센싱 레벨(power management CCA sensitivity level)이라는 용어로 표현될 수 있다.

반대로 AP는 수신한 프레임이 다른 BSS 프레임이고, 프레임의 수신 세기가 파워 관리 CCA 센싱 레벨보다 크거나 같은 경우, TIM 기반 파워 세이브 모드로 동작하는 STA의 상태를 도즈 상태로 설정할 수 있다. 예를 들어, 펜딩된 하향링크 데이터를 포함하는 하향링크 프레임을 STA으로 전송하기 위해 AP는 수신한 프레임의 칼라 비트 정보를 기반으로 수신한 프레임이 다른 BSS 프레임임을 확인할 수 있다. AP는 수신한 다른 BSS 의 수신 세기가 파워 관리 CCA 센싱 레벨보다 크거나 같은 경우, AP는 STA의 상태를 도즈 상태로 설정하기 위한 정보를 포함하는 파워 관리 제어 프레임을 STA으로 전송할 수 있다. 파워 관리 제어 프레임과 다른 BSS 프레임 간의 프레임 간 간격은 미리 정의된 간격(예를 들어, SIFS)일 수 있다. AP의 STA의 도즈 상태의 설정을 위한 동작에 대해서는 구체적으로 후술한다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 AP의 TIM 기반 파워 세이브 모드로 동작하는 STA의 동작 상태의 설정 방법을 나타낸 개념도이다.

도 9에서는 AP가 TIM 기반 파워 세이브 모드로 동작하는 STA으로 펜딩된 하향링크 데이터를 포함하는 하향링크 프레임의 전송을 위한 채널 액세스 도중 다른 BSS 프레임을 수신한 경우, AP의 STA의 동작 상태 제어 방법에 대해 개시한다. 도 9에서는 특히, 다른 BSS 프레임의 수신 세기가 파워 관리 CCA 센싱 레벨보다 작은 경우, AP의 STA의 동작 상태 설정 방법이 개시된다.

도 9를 참조하면, TIM 기반의 파워 세이브 모드로 동작하는 STA은 청취 인터벌을 기반으로 비콘 프레임(900)의 수신을 위해 도즈 상태에 어웨이크 상태로 전환될 수 있다.

STA은 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터를 지시하는 TIM을 포함하는 비콘 프레임(900)을 AP로부터 수신할 수 있다. STA은 하향링크 데이터를 지시하는 TIM을 포함하는 비콘 프레임(900)을 수신하고 경쟁 기반의 채널 액세스를 수행하여 PS-poll 프레임(910)을 AP로 전송할 수 있다.

PS-poll 프레임(910)을 수신한 AP는 PS-poll 프레임(910)에 대한 응답으로 ACK 프레임(920)을 STA으로 전송할 수 있다. ACK 프레임(920)은 파워 관리 제어 필드를 포함할 수 있다. 예를 들어, ACK 프레임(920)에 포함되는 파워 관리 제어 필드의 값이 1인 경우, AP가 ACK 프레임(920)을 전송 이후, 채널 액세스 도중 수신한 다른 BSS 프레임(930)의 수신 세기를 기반으로 STA의 동작 상태를 설정할 수 있음을 지시할 수 있다.

AP는 ACK 프레임(920)을 전송한 이후, 채널 액세스 도중 수신한 다른 BSS 프레임(930)의 수신 세기를 기반으로 STA의 동작 상태를 설정하기 위해 파워 관리 제어 프레임(940)을 전송할 수 있다. AP에 의해 전송되는 파워 관리 제어 프레임(940)은 TIM 기반의 파워 세이브 모드로 동작하는 STA의 도즈 상태 또는 어웨이크 상태를 설정하기 위해 사용될 수 있다. ACK 프레임(920)의 파워 관리 제어 필드의 값을 기반으로 본 발명의 실시예에 따른 다른 BSS 프레임의 수신 세기를 기반으로 한 STA의 동작 상태를 설정 여부가 지시될 수 있다.

STA은 ACK 프레임(920)에 포함된 파워 관리 제어 필드를 통해 파워 관리 제어 프레임(940)을 기반으로 한 파워 관리 동작의 수행 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, STA은 수신한 ACK 프레임(920)의 파워 관리 제어 필드의 값이 1인 경우, ACK 프레임(920)의 수신 이후 파워 관리 제어 프레임(940)의 전송 여부를 모니터링하여 도즈 상태로 전환할 것인지 어웨이크 상태를 유지할 것인지 여부에 대해 결정할 수 있다.

도 9에서는 ACK 프레임(920)의 파워 관리 제어 필드가 1인 경우가 가정된다.

AP는 ACK 프레임(920)을 전송하고, STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터를 포함하는 하향링크 프레임을 STA으로 전송하기 위해 경쟁 기반의 채널 액세스를 수행할 수 있다.

구체적으로 AP는 매체의 또는 아이들 비지 여부를 판단하여 STA으로 하향링크 프레임을 전송하기 위한 경쟁 기반의 채널 액세스를 수행할 수 있다. 예를 들어, AP는 일정 기간(예를 들어, DIFS(DCF(distributed coordination function) interframe space)) 이상으로 매체가 사용 중이지 않으면(즉, 매체가 아이들한 경우) 하향링크 프레임을 전송할 수 있다. 반대로 매체가 반송파 감지 메커니즘(carrier sensing mechanism)에 의해서 사용 중이라고 결정되었을 경우, AP는 랜덤 백오프 알고리즘(random backoff algorithm)에 의해서 CW(contention window)의 사이즈를 결정하고 백오프 절차를 수행할 수 있다. 매체가 사용 중인지 여부는 CCA 센싱 레벨(예를 들어, 제1 CCA 센싱 레벨 또는 제2 CCA 센싱 레벨)을 기준으로 판단될 수 있다. 백오프 절차를 위해 AP는 CW 내에서 랜덤 변수를 선택할 수 있고, AP의 랜덤 변수의 선택에 따라 AP의 백오프 시간이 결정될 수 있다. AP는 백오프 시간을 기반으로 하향링크 프레임의 전송을 위한 채널 액세스를 수행할 수 있다.

AP가 채널 액세스를 성공하여 하향링크 프레임(950)을 전송하기 전에 AP는 다른 BSS 프레임(930)을 수신할 수 있다. 예를 들어, AP를 포함하는 BSS와 중첩되는 다른 BSS에 포함되는 다른 STA(또는 다른 AP)이 AP보다 먼저 매체를 점유한 경우, AP는 다른 STA 또는 다른 AP에 의해 전송되는 다른 BSS 프레임(930)을 수신할 수 있다. 도 7에서 개시된 토폴로지와 같이 AP와 STA이 인접한 위치에 있는 경우, AP와 동일한 BSS에 포함되는 STA도 또한 다른 BSS 프레임(930)을 수신할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 프레임을 전달하는 PPDU는 PPDU를 전송한 BSS를 지시하는 BSS 식별 정보(예를 들어, 칼라 비트(color bit), PBSSID(partial basic service set identifier))를 포함할 수 있다. 다른 표현으로 프레임의 PHY 헤더(또는 PLCP 헤더)는 프레임을 전송한 BSS를 지시하는 BSS 식별 정보(칼라 비트, PBSSID)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 칼라 비트는 X 비트(예를 들어, X=3)의 BSS의 식별 정보로서 BSS의 식별을 위해 사용될 수 있다. BSS 칼라 비트는 AP에 의해 설정되고 AP는 설정된 BSS 칼라 비트에 대한 정보를 STA으로 전송할 수 있다. BSS 칼라 비트는 0~7 사이의 정수 값 중 하나이고 BSS가 존재하는 동안 AP에 의해 설정된 BSS 칼라 비트는 유지될 수 있다.

PBSSID는 Y 비트(예를 들어, Y=9)의 BSS의 식별 정보로서 BSS의 식별을 위해 사용될 수 있다. PBSSID는 BSS를 식별하기 위한 BSSID를 구성하는 비트 중 일부의 비트를 기반으로 BSS를 식별하기 위해 사용될 수 있다. BSSID는 48비트 MAC 주소로서 BSS에 대한 특유(unique)의 식별 정보일 수 있다. 예를 들어, PBSSID는 BSSID 중 9비트의 LSB(least significant bit)일 수 있다.

즉, 프레임을 전달하는 PPDU의 헤더는 프레임(또는 PPDU)를 전송한 BSS 식별 정보를 포함할 수 있고, AP는 수신한 PPDU에 포함된 BSS 식별 정보를 기반으로 수신한 프레임이 다른 BSS 프레임을 알 수 있다. AP는 채널 액세스 도중 다른 BSS 프레임을 수신한 경우, 다른 BSS 프레임의 수신 세기와 파워 관리 CCA 센싱 레벨(또는 파워 관리 CCA 레벨, 또는 파워 관리 CCA 임계치(threshold))를 비교하여 파워 관리 제어 프레임의 전송 여부를 결정할 수 있다. 다른 BSS 프레임의 수신 세기는 다른 BSS 프레임을 전달하는 PPDU의 PLCP 헤더의 RSSI(received signal strength indicator)일 수 있다.

도 9에서는 AP에 의해 수신된 다른 BSS 프레임(930)의 수신 세기가 파워 관리 CCA 센싱 레벨보다 작은 경우가 개시된다. AP에 의해 수신된 다른 BSS 프레임(930)의 수신 세기가 파워 관리 CCA 센싱 레벨보다 작은 경우, AP는 다른 BSS 프레임(930)으로 인한 매체 상의 간섭이 크지 않을 것으로 판단할 수 있다. 전술한 바와 같이 AP와 STA 간의 토폴로지가 도 7과 같은 경우, AP는 STA의 다른 BSS 프레임(930)의 수신 세기 역시 파워 관리 CCA 센싱 레벨보다 작다고 판단할 수 있다. 따라서, AP는 다른 BSS 프레임(930)으로 인한 STA 상의 간섭이 작다고 판단하고 STA의 어웨이크 상태의 유지를 위해 STA으로 파워 관리 제어 프레임(940)을 전송할 수 있다.

AP에 의해 전송되는 파워 관리 제어 프레임(940)은 STA의 어웨이크 상태 또는 도즈 상태의 설정을 지시하기 위한 상태 설정 필드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 파워 관리 제어 프레임(940)의 상태 설정 필드가 0인 경우, STA의 도즈 상태로의 전환을 지시할 수 있다. 반대로 파워 관리 제어 프레임(940)의 상태 설정 필드가 1인 경우, STA의 어웨이크 상태의 유지를 지시할 수 있다. 또는 파워 관리 제어 프레임(940)은 STA의 어웨이크 상태의 유지를 지시하기 위한 정보만을 포함할 수도 있다. AP는 파워 관리 제어 프레임(940)을 다른 BSS 프레임의 수신 이후에 전송하지 않음으로써 STA의 어웨이크 상태에서 도즈 상태로의 전환을 유도할 수 있다.

STA은 다른 BSS 프레임(930)을 수신한 이후, AP에 의해 전송되는 파워 관리 제어 프레임(940)의 전송을 모니터링할 수 있다. STA은 AP에 의해 전송된 파워 관리 제어 프레임(940)의 상태 설정 필드를 기반으로 도즈 상태로 전환할지 어웨이크 상태를 유지할지 여부를 결정할 수 있다. 또는 STA은 AP에 의한 파워 관리 제어 프레임(940)의 전송 여부를 기반으로 도즈 상태로 전환할지 어웨이크 상태를 유지할지 여부를 결정할 수 있다.

AP에 의해 수신된 다른 BSS 프레임(930)의 수신 세기가 파워 관리 CCA 센싱 레벨보다 작은 경우, AP는 STA의 어웨이크 상태의 유지를 위한 파워 관리 제어 프레임(940)을 전송할 수 있다.

STA은 AP로부터 어웨이크 상태의 유지를 위한 파워 관리 제어 프레임(940)을 수신하고 어웨이크 상태를 유지할 수 있다.

AP는 파워 관리 제어 프레임(940)을 STA으로 전송하고 경쟁 기반의 채널 액세스를 수행하고 하향링크 프레임(950)을 STA으로 전송할 수 있다. 또는 AP는 파워 관리 제어 프레임(940)을 STA으로 전송하고 일정 시간(예를 들어, SIFS) 이후에 하향링크 프레임(950)을 STA으로 전송할 수 있다. STA은 하향링크 프레임(950)에 대한 응답으로 ACK 프레임(960)을 AP로 전송할 수 있다.

파워 관리 제어 프레임(940)을 수신한 STA은 어웨이크 상태를 유지하고 AP로부터 전송될 하향링크 프레임(950)을 모니터링할 수 있다. STA은 AP로부터 하향링크 프레임(950)을 수신하고 하향링크 프레임(950)에 대한 응답으로 ACK 프레임(960)을 AP로 전송할 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 AP의 TIM 기반 파워 세이브 모드로 동작하는 STA의 동작 상태 제어 방법을 나타낸 개념도이다.

도 10에서는 AP가 TIM 기반 파워 세이브 모드로 동작하는 STA으로 펜딩된 하향링크 데이터를 포함하는 하향링크 프레임의 전송을 위한 채널 액세스 도중 다른 BSS 프레임을 수신한 경우, AP의 STA의 동작 상태 제어 방법에 대해 개시한다. 도 10에서는 특히, 다른 BSS 프레임의 수신 세기가 파워 관리 CCA 센싱 레벨보다 크거나 같은 경우, AP의 STA의 동작 상태 설정 방법이 개시된다.

도 10을 참조하면, TIM 기반의 파워 세이브 모드로 동작하는 STA은 청취 인터벌을 기반으로 비콘 프레임(1000)의 수신을 위해 도즈 상태에 어웨이크 상태로 전환될 수 있다.

STA은 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터를 지시하는 TIM을 포함하는 비콘 프레임(1000)을 AP로부터 수신할 수 있다. STA은 하향링크 데이터를 지시하는 TIM을 포함하는 비콘 프레임(1000)을 수신하고 경쟁 기반의 채널 액세스를 수행하여 PS-poll 프레임(1010)을 AP로 전송할 수 있다.

PS-poll 프레임(1010)을 수신한 AP는 PS-poll 프레임(1010)에 대한 응답으로 ACK 프레임(1020)을 STA으로 전송할 수 있다. ACK 프레임(1020)은 파워 관리 제어 필드를 포함할 수 있다. ACK 프레임(1020)에 포함되는 파워 관리 제어 필드의 값은 AP가 ACK 프레임(1020)의 전송 이후, 채널 액세스 도중 수신한 다른 BSS 프레임의 수신 세기를 기반으로 파워 관리 제어 프레임을 전송할 수 있음을 지시할 수 있다. STA은 ACK 프레임에 포함된 파워 관리 제어 필드를 통해 파워 관리 제어 프레임을 기반으로 한 파워 관리 동작의 수행을 결정하고 파워 관리 제어 프레임을 모니터링할 수 있다.

AP는 ACK 프레임(1020)을 전송하고, STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터를 포함하는 하향링크 프레임을 STA으로 전송하기 위해 경쟁 기반의 채널 액세스를 수행할 수 있다. AP는 채널 액세스를 성공하여 하향링크 프레임을 STA으로 전송하기 전에 다른 BSS 프레임(1030)을 수신할 수 있다. 프레임을 전달하는 PPDU의 헤더는 프레임(또는 PPDU)를 전송한 BSS 식별 정보를 포함할 수 있고, AP는 수신한 PPDU에 포함된 BSS 식별 정보를 기반으로 수신한 프레임이 다른 BSS 프레임(1030)을 알 수 있다.

도 10에서는 AP에 의해 수신된 다른 BSS 프레임(1030)의 수신 세기가 파워 관리 CCA 센싱 레벨보다 크거나 같은 경우가 개시된다. AP에 의해 수신된 다른 BSS 프레임(1030)의 수신 세기가 파워 관리 CCA 센싱 레벨보다 크거나 같은 경우, AP는 다른 BSS 프레임(1030)의 수신으로 인한 매체 상의 간섭이 클 것으로 판단할 수 있다. AP와 STA 간의 토폴로지가 도 7과 같은 경우, AP는 STA의 다른 BSS 프레임(1030)의 수신 세기 역시 파워 관리 CCA 센싱 레벨보다 크거나 같다고 판단할 수 있다. 따라서, AP는 별도의 파워 관리 제어 프레임을 전송하지 않음으로써 STA을 도즈 상태로 전환시킬 수 있다. 또는 AP가 도즈 상태로의 전환을 지시하는 상태 설정 필드를 포함하는 파워 관리 제어 프레임을 STA으로 전송하여 STA을 도즈 상태로 전환할 수도 있다.

이하, 본 발명의 실시예에서는 AP가 별도의 파워 관리 제어 프레임을 STA으로 전송하지 않음으로써 STA을 도즈 상태로 전환시키는 방법을 개시한다.

STA은 다른 BSS 프레임(1030)을 수신한 이후, AP에 의해 전송되는 파워 관리 제어 프레임의 전송을 모니터링할 수 있다. STA은 다른 BSS 프레임(1030)을 수신하고 일정 시간(예를 들어, SIFS) 후까지 AP로부터 파워 관리 제어 프레임을 수신하지 못한 경우, 도즈 상태로의 전환을 결정할 수 있다. 예를 들어, AP와 STA 간의 토폴로지가 도 7과 같은 경우, STA와 AP는 다른 BSS 프레임(1030)을 수신할 수 있다. STA는 다른 BSS 프레임(1030)을 수신하고 일정 시간(예를 들어, SIFS) 이후에 파워 관리 제어 프레임을 수신하지 못하는 경우, STA은 도즈 상태로의 전환을 결정할 수 있다. STA과 AP는 다른 BSS 프레임(1030)(또는 다른 BSS 프레임을 전달하는 PPDU)를 기반으로 NAV를 설정할 수 있다. NAV는 무선 매체 상에서 STA에 의한 프레임의 전송이 수행되지 않는 시간 구간의 지시자(indicator of time period)일 수 있다.

AP와 STA은 다른 BSS 프레임(1030)을 전달하는 PPDU의 PHY 헤더에 포함된 L-SIG 필드의 길이 정보를 기반으로 다른 BSS 프레임(1030)의 전송을 위한 TXOP(transmission opportunity) 듀레이션을 알 수 있다. AP와 STA은 다른 BSS 프레임(1030)을 전달하는 PPDU의 TXOP 듀레이션을 기반으로 NAV 값을 설정할 수 있다. STA은 다른 BSS 프레임(1030)의 전송을 위한 TXOP 듀레이션(또는 설정된 NAV 타이머) 동안 도즈 상태로 전환될 수 있다.

또는 AP와 STA은 다른 BSS 프레임의 MAC 헤더에 포함되는 듀레이션 필드를 기반으로 다른 BSS 프레임의 전송을 위한 TXOP 듀레이션을 알 수도 있다. AP와 STA은 다른 BSS 프레임을 전달하는 PPDU의 TXOP 듀레이션을 기반으로 NAV 값을 설정할 수 있다. STA은 다른 BSS 프레임의 전송을 위한 TXOP 듀레이션 동안 도즈 상태로 전환될 수 있다.

즉, AP가 다른 BSS에 의한 간섭이 클 경우, TIM 기반의 파워 세이브 모드로 동작하는 STA을 다른 BSS에 의한 간섭이 큰 시간 구간에서 도즈 상태로 전환함으로써 하향링크 프레임과 다른 BSS 프레임 간의 충돌을 피하고 STA의 전력을 절약할 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 ACK 프레임을 나타낸 개념도이다.

도 11에서는 파워 관리 제어 필드(1130)를 포함하는 ACK 프레임이 개시된다.

도 11을 참조하면, ACK 프레임의 MAC 헤더는 프레임 제어 필드(1100), 듀레이션 필드(1110), RA(receiver address) 필드(1120) 및 파워 관리 제어 필드(1130)를 포함할 수 있다.

프레임 제어 필드(1100)는 프레임의 타입을 지시하기 위한 정보를 포함할 수 있다.

듀레이션 필드(1110)는 ACK 프레임을 기반으로 한 프레임 송신 및 수신 절차를 위한 듀레이션에 대한 정보를 포함할 수 있다.

RA 필드(1120)는 ACK 프레임을 수신하는 수신단의 정보를 포함할 수 있다.

파워 관리 제어 필드(1130)는 STA의 파워 관리를 위한 정보를 포함할 수 있다. 파워 관리 제어 필드(1130)는 AP의 다른 BSS 프레임의 수신 세기를 기반으로 TIM 기반 파워 세이브 모드로 동작하는 STA의 동작 모드의 설정 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 다른 표현으로 파워 관리 제어 필드(1130)는 파워 관리 제어 프레임을 기반으로 한 파워 관리 동작의 수행 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 파워 관리 제어 필드(1130)는 8비트에 대응되고, 8비트 중 1비트가 파워 관리 제어 비트(1135)로 사용될 수 있다. 파워 관리 제어 비트(1135)는 AP에 의한 파워 관리 제어 프레임을 기반으로 한 STA에 대한 파워 관리 동작의 수행 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. STA은 수신한 ACK 프레임의 파워 관리 제어 비트(1135)의 값이 1인 경우, ACK 프레임의 수신 이후 AP로부터의 파워 관리 제어 프레임의 전송을 모니터링하여 도즈 상태로 전환할 것인지 어웨이크 상태를 유지할 것인지 여부에 대해 결정할 수 있다.

AP가 파워 관리 제어 비트(1135)의 값이 1인 ACK 프레임을 STA으로 전송하는 경우, AP는 STA의 어웨이크 상태의 유지를 위해 다른 BSS 프레임의 수신 후 일정 시간 이후에 파워 관리 제어 프레임을 STA으로 전송할 수 있다. 반대로, AP가 파워 관리 제어 비트(1135)의 값이 1인 ACK 프레임을 STA으로 전송한 경우, AP는 STA의 도즈 상태로의 전환을 위해 다른 BSS 프레임의 수신 후 파워 관리 제어 프레임을 전송하지 않을 수 있다.

FCS(frame check sequence)(1140)는 프레임에 발생한 에러의 체크를 위해 사용될 수 있다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 ACK 프레임을 나타낸 개념도이다.

도 12에서는 파워 관리 제어 필드를 포함하는 ACK 프레임이 개시된다. 특히, 파워 관리 제어 비트가 듀레이션 필드에 포함되는 경우가 개시된다.

도 12를 참조하면, ACK 프레임의 MAC 헤더는 프레임 제어 필드(1200), 듀레이션 필드(1210), RA(receiver address) 필드(1220)를 포함할 수 있다.

프레임 제어 필드(1200)는 프레임의 타입을 지시하기 위한 정보를 포함할 수 있다.

듀레이션 필드(1210)는 ACK 프레임을 기반으로 한 프레임 송신 및 수신 절차를 위한 듀레이션에 대한 정보를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 듀레이션 필드(1210)는 파워 관리 제어 비트를 더 포함할 수 있다. 파워 관리 제어 비트는 전술한 바와 같이 파워 관리 제어 프레임 기반의 파워 관리 동작의 수행 여부를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 파워 관리 제어 비트(1225)의 값이 1인 경우, AP에 의한 파워 관리 제어 프레임 기반의 파워 관리 동작이 수행됨이 지시될 수 있다. STA은 수신한 ACK 프레임의 파워 관리 제어 비트(1225)의 값이 1인 경우, ACK 프레임의 수신 이후 파워 관리 제어 프레임의 전송을 모니터링하여 도즈 상태로 전환할 것인지 어웨이크 상태를 유지할 것인지 여부에 대해 결정할 수 있다.

RA 필드(1220)는 ACK 프레임을 수신하는 수신단의 정보를 포함할 수 있다.

FCS는 프레임에 발생한 에러의 체크를 위해 사용될 수 있다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 파워 관리 제어 프레임을 나타낸 개념도이다.

도 13을 참조하면, 파워 관리 제어 프레임은 MAC 헤더에 프레임 제어 필드(1300), BSSID(basic service set identifier)(TA(transmitter identifier)) 필드(1310), RA 필드(13320) 및 파워 관리 제어 필드(1330)를 포함할 수 있다.

프레임 제어 필드(1330)는 프레임의 타입을 지시하는 정보를 포함할 수 있다.

BSSID(TA) 필드(1310)는 파워 관리 제어 프레임을 전송한 AP의 식별 정보를 포함할 수 있다. BSSID(TA) 필드(1310)는 AP를 포함하는 BSS의 식별 정보를 포함할 수 있다.

RA 필드(1320)는 파워 관리 제어 프레임을 수신할 수신단(예를 들어, STA)의 식별 정보를 포함할 수 있다.

파워 관리 제어 필드(1330)는 STA의 동작 상태를 제어하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 파워 관리 제어 필드(1330)는 8비트로 구성되고, 8비트 중 1비트는 STA의 어웨이크 상태의 유지를 설정하기 위해 사용될 수 있다. 또는 8비트 중 1비트(1340)는 STA의 어웨이크 상태의 유지 또는 도즈 상태로의 전환을 설정하기 위한 어웨이크 또는 도즈 지시자(awake or doze indicator)로 사용될 수도 있다. 8비트 중 7비트는 보존된(reserved) 비트일 수 있다.

FCS는 프레임에 발생한 에러의 체크를 위해 사용될 수 있다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 프레임을 전달하는 PPDU 포맷을 나타낸 개념도이다.

도 14에서는 본 발명의 실시예에 따른 PPDU 포맷에 대해 개시한다. PPDU는 PPDU 헤더 및 MPDU(MAC protocol data unit)(또는 PSDU(physical layer service data unit))를 포함할 수 있다. 프레임은 MPDU에 대응될 수 있다. PPDU 포맷의 PPDU 헤더는 PPDU의 PHY 헤더 및 PHY 프리앰블을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

도 14에 개시되는 PPDU 포맷은 전술한 프레임(예를 들어, ACK 프레임, 펜딩된 하향링크 데이터를 포함하는 하향링크 프레임, 파워 관리 제어 프레임 등)을 전달하기 위해 사용될 수 있다.

도 14의 상단을 참조하면, 하향링크 PPDU의 PPDU 헤더는 L-STF(legacy-short training field), L-LTF(legacy-long training field), L-SIG(legacy-signal), HE-SIG A(high efficiency-signal A), HE-STF(high efficiency-short training field), HE-LTF(high efficiency-long training field), HE-SIG B(high efficiency-signal-B)를 포함할 수 있다. PHY 헤더에서 L-SIG까지는 레가시 부분(legacy part), L-SIG 이후의 HE(high efficiency) 부분(HE part)으로 구분될 수 있다.

L-STF(1400)는 짧은 트레이닝 OFDM 심볼(short training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-STF(1400)는 프레임 탐지(frame detection), AGC(automatic gain control), 다이버시티 탐지(diversity detection), 대략적인 주파수/시간 동기화(coarse frequency/time synchronization)을 위해 사용될 수 있다.

L-LTF(1410)는 긴 트레이닝 OFDM 심볼(long training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-LTF(1410)는 정밀한 주파수/시간 동기화(fine frequency/time synchronization) 및 채널 예측을 위해 사용될 수 있다.

L-SIG(1420)는 제어 정보를 전송하기 위해 사용될 수 있다. L-SIG(1420)는 데이터 전송률(rate), 데이터 길이(length)에 대한 정보를 포함할 수 있다.

HE-SIG A(1430)는 하향링크 PPDU를 수신할 타겟 STA을 지시하기 위한 STA의 식별 정보를 포함할 수 있다. STA은 HE-SIG A(1430)에 포함되는 정보를 타겟 STA의 식별자 정보를 기반으로 PPDU의 수신할지 여부에 대해 결정할 수 있다. 하향링크 PPDU의 HE-SIG A(1430)를 기반으로 STA이 지시된 경우, STA은 하향링크 PPDU에 대한 추가적인 디코딩을 수행할 수 있다. 또한, HE-SIG A(1430)는 하향링크 데이터를 수신할 자원(주파수 자원(또는 서브 밴드)(OFDMA(orthogonal frequency division multiplexing) 기반 전송시) 또는 시공간 스트림 자원(MIMO(multilple input multiple output) 기반 전송시))에 대한 정보를 포함할 수도 있다.

또한, HE-SIG A(1430)는 BSS 식별을 위한 칼라 비트(color bits) 정보, 대역폭(bandwidth) 정보, 테일 비트(tail bit), CRC 비트, HE-SIG B(1460)에 대한 MCS(modulation and coding scheme) 정보, HE-SIG B(1460)를 위한 심볼 개수 정보, CP(cyclic prefix)(또는 GI(guard interval)) 길이 정보를 포함할 수도 있다.

HE-SIG A(1430)이 ACK 프레임 상에 포함되는 전술한 파워 관리 제어 비트를 포함할 수도 있다. HE-SIG A(1430)이 ACK 프레임 상에 포함되는 전술한 파워 관리 제어 비트를 포함하는 경우, ACK 프레임의 MAC 헤더는 파워 관리 제어 비트를 포함하지 않을 수 있다. HE-SIG A(1430)이 파워 관리 제어 프레임 상에 포함되는 전술한 파워 관리 제어 비트를 포함할 수도 있다. HE-SIG A(1430)이 파워 관리 제어 프레임 상에 포함되는 전술한 파워 관리 제어 비트를 포함하는 경우, 파워 관리 제어 프레임의 MAC 헤더는 파워 관리 제어 비트를 포함하지 않을 수 있다.

HE-STF(1440)는 MIMO 환경 또는 OFDMA 환경에서 자동 이득 제어 추정(automatic gain control estimation)을 향상시키기 위하여 사용될 수 있다.

HE-LTF(1450)는 MIMO 환경 또는 OFDMA 환경에서 채널을 추정하기 위하여 사용될 수 있다.

HE-SIG B(1460)는 각 STA에 대한 PSDU(Physical layer service data unit)의 길이 MCS(modulation and coding scheme)에 대한 정보 및 테일 비트 등을 포함할 수 있다.

HE-STF(1440) 및 HE-STF(1440) 이후의 필드에 적용되는 IFFT(inverse fast fourier transform)의 크기와 HE-STF(1440) 이전의 필드에 적용되는 IFFT의 크기는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, HE-STF(1440) 및 HE-STF(1440) 이후의 필드에 적용되는 IFFT의 크기는 HE-STF(1440) 이전의 필드에 적용되는 IFFT의 크기보다 4배 클 수 있다. STA이 하향링크 프레임을 수신한 경우, STA은 하향링크 프레임의 HE-SIG A(1430)를 디코딩하고 HE-SIG A(1430)에 포함된 타겟 STA의 식별자 정보를 기반으로 HE-SIG A(1430) 이후 필드의 디코딩 여부를 결정할 수 있다. 이러한 경우, HE-SIG A(1430)에 포함된 타겟 STA의 식별자 정보가 STA의 식별자를 지시하는 경우, STA은 HE-STF(1440) 및 HE-STF(1440) 이후 필드부터 변경된 FFT 사이즈를 기반으로 디코딩을 수행할 수 있다. 반대로 HE-SIG A(1430)에 포함된 타겟 STA의 식별자 정보가 STA의 식별자를 지시하지 않는 경우, STA은 디코딩을 중단하고 NAV(network allocation vector) 설정을 할 수 있다. HE-STF(1440)의 CP(cyclic prefix)는 다른 필드의 CP보다 큰 크기를 가질 수 있고, 이러한 CP 구간 동안 STA은 FFT 사이즈를 변화시켜 하향링크 PPDU에 대한 디코딩을 수행할 수 있다.

도 14의 상단에서 개시된 PPDU의 포맷을 구성하는 필드의 순서는 변할 수도 있다. 예를 들어, 도 14의 중단에서 개시된 바와 같이 HE 부분의 HE-SIG B(1415)가 HE-SIG A(1405)의 바로 이후에 위치할 수도 있다. STA은 HE-SIG A(1405) 및 HE-SIG B(1415)까지 디코딩하고 필요한 제어 정보를 수신하고 NAV 설정을 할 수 있다. 마찬가지로 HE-STF(1425) 및 HE-STF(1425) 이후의 필드에 적용되는 IFFT의 크기는 HE-STF(1425) 이전의 필드에 적용되는 IFFT의 크기와 다를 수 있다.

STA은 HE-SIG A(1405) 및 HE-SIG B(1415)를 수신할 수 있다. HE-SIG A(1$05)의 타겟 STA의 식별자에 의해 하향링크 PPDU의 수신이 지시되는 경우, STA은 HE-STF(1425)부터는 FFT 사이즈를 변화시켜 하향링크 PPDU에 대한 디코딩을 수행할 수 있다. 반대로 STA은 HE-SIG A(1405)를 수신하고, HE-SIG A(1405)를 기반으로 하향링크 PPDU의 수신이 지시되지 않는 경우, NAV 설정을 할 수 있다.

도 14의 하단을 참조하면, DL(downlink) MU(multi-user) 전송을 위한 하향링크 PPDU 포맷이 개시된다. 하향링크 PPDU는 OFDMA를 기반으로 서로 다른 하향링크 전송 자원(주파수 자원 또는 공간적 스트림)을 통해 STA으로 전송될 수 있다. 즉, DL MU 전송을 위한 하향링크 PPDU 포맷을 기반으로 복수의 서브밴드를 통해 복수의 STA으로 하향링크 데이터가 전송될 수 있다. 전술한 실시예에서는 개시하지 않았으나 AP는 DL MU 하향링크 PPDU 포맷을 기반으로 하향링크 데이터를 복수의 STA으로 전송할 수 있다.

하향링크 PPDU 상에서 HE-SIG B(1445)의 이전 필드는 서로 다른 하향링크 전송 자원 각각에서 듀플리케이트된 형태로 전송될 수 있다. HE-SIG B(1445)는 전체 전송 자원 상에서 인코딩된 형태로 전송될 수 있다. HE-SIG B(1445) 이후의 필드는 하향링크 PPDU를 수신하는 복수의 STA 각각을 위한 개별 정보를 포함할 수 있다.

하향링크 PPDU에 포함되는 필드가 하향링크 전송 자원 각각을 통해 각각 전송되는 경우, 필드 각각에 대한 CRC가 하향링크 PPDU에 포함될 수 있다. 반대로, 하향링크 PPDU에 포함되는 특정 필드가 전체 하향링크 전송 자원 상에서 인코딩되어 전송되는 경우, 필드 각각에 대한 CRC가 하향링크 PPDU에 포함되지 않을 수 있다. 따라서, CRC에 대한 오버 헤드가 감소될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 DL MU 전송을 위한 하향링크 PPDU 포맷은 전체 전송 자원 상에서 인코딩된 형태의 HE-SIG B(1445)를 사용함으로써 하향링크 프레임의 CRC 오버헤드를 감소시킬 수 있다.

DL MU 전송을 위한 하향링크 PPDU 포맷도 마찬가지로 HE-STF(1455) 및 HE-STF(1455) 이후의 필드는 HE-STF(1455) 이전의 필드와 다른 IFFT 사이즈를 기반으로 인코딩될 수 있다. 따라서, STA은 HE-SIG A(1435) 및 HE-SIG B(1445)를 수신하고, HE-SIG A(1435)를 기반으로 하향링크 PPDU의 수신을 지시받은 경우, HE-STF(1455)부터는 FFT 사이즈를 변화시켜 하향링크 PPDU에 대한 디코딩을 수행할 수 있다.

도 15는 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.

도 15를 참조하면, 무선 장치(1500)는 상술한 실시예를 구현할 수 있는 STA로서, AP(1500) 또는 비 AP STA(non-AP station)(또는 STA)(1550)일 수 있다.

AP(1500)는 프로세서(1510), 메모리(1520) 및 RF부(radio frequency unit, 1530)를 포함한다.

RF부(1530)는 프로세서(1510)와 연결하여 무선신호를 송신/수신할 수 있다.

프로세서(1510)는 본 발명에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1510)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 무선 장치의 동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서는 도 1 내지 14의 실시예에서 개시한 무선 장치의 동작을 수행할 수 있다.

예를 들어, 프로세서(1510)는 다른 BSS 프레임을 오버히어하고, 다른 BSS 프레임의 오버히어 이후, 미리 설정된 시간 이내에 AP로부터의 파워 관리 제어 프레임(power management control frame)을 전송하도록 구현될 수 있다. 파워 관리 제어 프레임은 상기 STA의 상기 어웨이크 상태의 유지 여부를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.

STA(1550)는 프로세서(1560), 메모리(1570) 및 RF부(radio frequency unit, 1580)를 포함한다.

RF부(1580)는 프로세서(1560)와 연결하여 무선신호를 송신/수신할 수 있다.

프로세서(1560)는 본 발명에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1520)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 무선 장치의 동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서는 도 1 내지 14의 실시예에서 무선 장치의 동작을 수행할 수 있다.

예를 들어, 프로세서(1560)는 비콘 프레임의 전송 주기를 기반으로 어웨이크 상태로 전환을 결정하고 AP로 PS-poll 프레임을 전송하고, PS-poll 프레임에 대한 응답으로 AP로부터 ACK 프레임을 수신하도록 구현될 수 있다. 또한, 프로세서(1560)는 ACK 프레임의 수신 이후 다른 BSS(basic service set) 프레임을 오버히어하고, 다른 BSS 프레임을 오버히어 이후, 미리 설정된 시간 이내에 AP로부터의 파워 관리 제어 프레임의 전송 여부를 기반으로 상기 어웨이크 상태의 유지 여부를 결정하도록 구현될 수 있다.

ACK 프레임은 상기 파워 관리 제어 프레임의 전송을 지시하는 정보를 포함하고, 다른 BSS 프레임은 AP 및 STA을 포함하는 BSS를 제외한 다른 BSS로부터 전송된 프레임이고, 파워 관리 제어 프레임은 STA의 상기 어웨이크 상태의 유지 여부를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.

또한, 프로세서(1560)는 미리 설정된 시간 이내에 상기 파워 관리 제어 프레임이 수신되는 경우, 어웨이크 상태를 유지를 결정하고, 미리 설정된 시간 이내에 파워 관리 제어 프레임이 수신되지 않은 경우, STA을 상기 어웨이크 상태에서 도즈 상태로의 전환을 결정하도록 구현될 수 있다. 도즈 상태의 유지 시간은 다른 BSS 프레임을 위한 TXOP 듀레이션 정보를 기반으로 결정될 수 있다.

프로세서(1510, 1560)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 데이터 처리 장치 및/또는 베이스밴드 신호 및 무선 신호를 상호 변환하는 변환기를 포함할 수 있다. 메모리(1520, 1570)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1530, 1580)는 무선 신호를 전송 및/또는 수신하는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다.

실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(1520, 1570)에 저장되고, 프로세서(1510, 1560)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1520, 1570)는 프로세서(1510, 1560) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1510, 1560)와 연결될 수 있다.

Claims

무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 방법은,
비콘 프레임(beacon frame)의 전송 주기를 기반으로 어웨이크 상태로 전환된 STA(station)이 AP(access point)로 PS(power save)-poll 프레임을 전송하는 단계;
상기 STA이 상기 PS-poll 프레임에 대한 응답으로 상기 AP로부터 ACK(acknowledgement) 프레임을 수신하는 단계;
상기 STA이 상기 ACK 프레임의 수신 이후 다른 BSS(basic service set) 프레임을 오버히어하는 단계; 및
상기 STA이 상기 다른 BSS 프레임을 오버히어(overhear)하고 미리 설정된 시간 이내에 상기 AP로부터의 파워 관리 제어 프레임(power management control frame)의 전송 여부를 기반으로 상기 어웨이크 상태의 유지 여부를 결정하는 단계를 포함하되,
상기 ACK 프레임은 상기 파워 관리 제어 프레임의 전송을 지시하는 정보를 포함하고,
상기 다른 BSS 프레임은 상기 AP 및 상기 STA을 포함하는 BSS를 제외한 다른 BSS로부터 전송된 프레임이고,
상기 파워 관리 제어 프레임은 상기 STA의 상기 어웨이크 상태의 유지 여부를 지시하는 정보를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 STA은 상기 미리 설정된 시간 이내에 상기 파워 관리 제어 프레임을 수신하는 경우, 상기 어웨이크 상태를 유지하고,
상기 STA은 상기 미리 설정된 시간 이내에 상기 파워 관리 제어 프레임을 수신하지 못하는 경우, 상기 어웨이크 상태에서 도즈 상태로 전환되되,
상기 도즈 상태의 유지 시간은 상기 다른 BSS 프레임을 위한 TXOP(transmission opportunity) 듀레이션 정보를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 파워 관리 제어 프레임은 상기 AP에 의해 수신된 상기 다른 BSS 프레임의 수신 세기가 파워 관리 CCA 센싱 레벨(power management clear channel assessment sensitivity level)보다 작은 경우, 상기 다른 BSS 프레임과 미리 정해진 프레임 간 간격을 기반으로 전송되고,
상기 파워 관리 제어 프레임은 상기 AP에 의해 수신된 상기 다른 BSS 프레임의 상기 수신 세기가 상기 파워 관리 CCA 센싱 레벨보다 크거나 같은 경우, 전송되지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 파워 관리 제어 프레임의 전송을 지시하는 정보는 상기 다른 BSS 프레임을 기반으로 한 상기 STA의 채널 상태 판단에 대한 예측이 상기 AP에 의해 가능한 경우, 상기 ACK 프레임에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서,
상기 채널 상태 판단의 예측은 상기 STA에 의해 상기 AP로 전송되는 프레임의 전송 세기와 상기 프레임의 수신 세기를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
무선랜에서 파워 세이브 모드를 기반으로 동작하는 STA(station)은,
무선 신호를 송신 또는 수신하기 위해 구현된 RF(radio frequency)부; 및
상기 RF부와 동작 가능하도록(operatively) 연결되는 프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는 비콘 프레임(beacon frame)의 전송 주기를 기반으로 어웨이크 상태로 전환을 결정하고 AP(access point)로 PS(power save)-poll 프레임을 전송하고,
상기 PS-poll 프레임에 대한 응답으로 상기 AP로부터 ACK(acknowledgement) 프레임을 수신하고,
상기 ACK 프레임의 수신 이후 다른 BSS(basic service set) 프레임을 오버히어하고,
상기 다른 BSS 프레임의 오버히어 이후, 미리 설정된 시간 이내에 상기 AP로부터의 파워 관리 제어 프레임의 전송 여부를 기반으로 상기 어웨이크 상태의 유지 여부를 결정하도록 구현되되,
상기 ACK 프레임은 상기 파워 관리 제어 프레임의 전송을 지시하는 정보를 포함하고,
상기 다른 BSS 프레임은 상기 AP 및 상기 STA을 포함하는 BSS를 제외한 다른 BSS로부터 전송된 프레임이고,
상기 파워 관리 제어 프레임은 상기 STA의 상기 어웨이크 상태의 유지 여부를 지시하는 정보를 포함하는 STA.
제6항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 미리 설정된 시간 이내에 상기 파워 관리 제어 프레임이 수신되는 경우, 상기 어웨이크 상태를 유지를 결정하고,
상기 미리 설정된 시간 이내에 상기 파워 관리 제어 프레임이 수신되지 않은 경우, 상기 STA을 상기 어웨이크 상태에서 도즈 상태로의 전환을 결정하도록 구현되되,
상기 도즈 상태의 유지 시간은 상기 다른 BSS 프레임을 위한 TXOP(transmission opportunity) 듀레이션 정보를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 STA.
제6항에 있어서,
상기 파워 관리 제어 프레임은 상기 AP에 의해 수신된 상기 다른 BSS 프레임의 수신 세기가 파워 관리 CCA 센싱 레벨(power management clear channel assessment sensitivity level)보다 작은 경우, 상기 다른 BSS 프레임과 미리 정해진 프레임 간 간격을 기반으로 전송되고,
상기 파워 관리 제어 프레임은 상기 AP에 의해 수신된 상기 다른 BSS 프레임의 상기 수신 세기가 상기 파워 관리 CCA 센싱 레벨보다 크거나 같은 경우, 전송되지 않는 것을 특징으로 하는 STA.
제6항에 있어서,
상기 파워 관리 제어 프레임의 전송을 지시하는 정보는 상기 다른 BSS 프레임을 기반으로 한 상기 STA의 채널 상태 판단에 대한 예측이 상기 AP에 의해 가능한 경우, 상기 ACK 프레임에 포함되는 것을 특징으로 하는 STA.
제9항에 있어서,
상기 채널 상태 판단의 예측은 상기 STA에 의해 상기 AP로 전송되는 프레임의 전송 세기와 상기 프레임의 수신 세기를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 STA.