KR20180081287A - NAN Multicast Service Group(NMSG) 지원을 위한 정보구성 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

무선 통신 시스템이 개시된다. 구체적으로는 NAN(Neighbor Awareness Networking) 단말과 NAN 단말의 동작 방법이 개시된다.

Description

NAN Multicast Service Group(NMSG) 지원을 위한 정보구성 방법 및 장치{Information configuration method and device for supporting a NAN Multicast Service Group}

이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 NAN(Neighbor Awareness Networking) 단말의 NMSG 지원을 위한 정보구성 방법 및 장치 에 대한 것이다.

전기 통신 시스템들에서, 통신 네트워크는 공간적으로 분리된 디바이스들 간에 메시지들을 교환하는데 사용된다. 네트워크는 도시 영역, 로컬 영역, 또는 개인 영역과 같은 지리적 범위에 따라 분류될 수 있다. 네트워크는 광역 네트워크(WAN), 도시 영역 네트워크(MAN), 랜(LAN), 무선랜(WLAN), 또는 개인 영역 네트워크(PAN)로 각각 지정될 수 있다. 또한, 네트워크는 다양한 네트워크 노드 및 디바이스(예를 들어, 회선 교환 대 패킷 교환), 송신을 위해 사용된 물리적 매체의 타입(예를 들어, 유선 대 무선) 및 사용된 통신 프로토콜들의 세트(예를 들어, 인터넷 프로토콜 슈트, SONET(Synchronous Optical Networking), 이더넷 등)를 상호 접속하기 위해 사용되는 스위칭/라우팅 기술에 따라 구별될 수 있다. 네트워크 엘리먼트가 이동형이거나 네트워크 구조가 고정이라기보다는 애드-혹 토폴로지로 형성된다면, 무선 네트워크가 사용되는 것이 바람직할 수 있다. 무선 네트워크는 사용자 이동 및 고속 필드 전개에 용이하기 때문이다.

최근 모바일 기기의 보급이 확대됨에 따라 모바일 기기에게 빠른 무선 인터넷 서비스를 제공할 수 있는 무선 네트워크 중 무선랜(Wireless LAN)이 각광 받고 있다. 다만, 모바일 기기의 개수가 늘어나고, 모바일 기기가 전송하는 데이터 양이 커짐에 따라 기존 무선랜 기술보다 효율적인 무선랜 기술이 요구되고 있다.

본 발명은 무선 통신 시스템의 효율적 동작을 위한 것으로, 구체적으로 무선 통신 시스템에서의 NAN 단말의 NMSG(NAN Multicast Service Group) 지원을 위한 정보구성 방법 및 장치를 기술적 과제로 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면 NAN 단말을 위한 장치, 시스템 및 NAN 단말의 동작 방법이 제공될 수 있다.

본 발명은 효율적인 무선 통신 시스템을 제공한다. 구체적으로 본 발명은 효율적으로 동작하는 NAN 단말 및 NAN 단말의 동작 방법을 제공할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선랜 시스템을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선랜 시스템을 나타낸 도면
도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 NAN 클러스터를 예시하는 도면
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 NAN 단말의 구조가 예시하는 도면
도 6 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 NAN 컴포넌트들의 관계를 도시하는 도면
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 NAN 단말의 상태 천이를 나타낸 도면
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 장치의 구성을 나타내는 블록도
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 NAN 단말의 멀티캐스트 서비스 그룹의 등록 과정을 나타낸 도면

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한 특정 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.

명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성이 특정 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 이에 더하여, 특정 임계값을 기준으로 “이상” 또는 “이하”라는 한정 사항은 실시예에 따라 각각 “초과” 또는 “미만”으로 적절하게 대체될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 무선 통신에 관련된 표준인 IEEE 802 시스템, 3GPP, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 구체적으로 본 발명의 실시 예 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계 또는 구성은 상기 문서에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어는 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

본 발명에서 설명하는 실시 예는 다양한 통신 기술과 함께 사용될 수 있다. 구체적으로 본 발명의 실시 예는 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 통신 기술을 기초로 하는 통신 시스템에 사용될 수 있다. 이때, CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 IEEE 802.11 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선랜 시스템을 도시하고 있다. 무선랜 시스템은 하나 또는 그 이상의 베이직 서비스 세트(Basic Service Set, BSS)를 포함하는데, BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 기기들의 집합을 나타낸다. 일반적으로 BSS는 인프라스트럭쳐 BSS(infrastructure BSS)와 독립 BSS(Independent BSS, IBSS)로 구분될 수 있으며, 도 1은 이 중 인프라스트럭쳐 BSS를 나타내고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 인프라스트럭쳐 BSS(BSS1, BSS2)는 하나 또는 그 이상의 스테이션(STA-1, STA-2, STA-3, STA-4, STA-5), 분배 서비스(Distribution Service)를 제공하는 스테이션인 액세스 포인트(PCP/AP-1, PCP/AP-2), 및 다수의 액세스 포인트(PCP/AP-1, PCP/AP-2)를 연결시키는 분배 시스템(Distribution System, DS)을 포함한다.

스테이션(Station, STA)은 IEEE 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 디바이스로서, 광의로는 비 액세스 포인트(Non-AP) 스테이션뿐만 아니라 액세스 포인트(AP)를 모두 포함한다. 또한, 본 명세서에서는 스테이션과 AP 등의 무선랜 통신 디바이스를 모두 포함하는 개념으로서 ‘단말’이라는 용어가 사용될 수 있다. 무선 통신을 위한 스테이션은 프로세서(Processor)와 트랜시버(transceiver)를 포함하고, 실시 예에 따라 유저 인터페이스부와 디스플레이 유닛 등을 더 포함할 수 있다. 프로세서는 무선 네트워크를 통해 전송할 프레임을 생성하거나 또는 상기 무선 네트워크를 통해 수신된 프레임을 처리하며, 그 밖에 스테이션을 제어하기 위한 다양한 처리를 수행할 수 있다. 그리고, 트랜시버는 상기 프로세서와 기능적으로 연결되어 있으며 스테이션을 위하여 무선 네트워크를 통해 프레임을 송수신한다.

액세스 포인트(Access Point, AP)는 자신에게 결합된(associated) 스테이션을 위하여 무선 매체를 경유하여 분배시스템(DS)에 대한 접속을 제공하는 개체이다. 인프라스트럭쳐 BSS에서 비 AP 스테이션들 사이의 통신은 AP를 경유하여 이루어지는 것이 원칙이지만, 다이렉트 링크가 설정된 경우에는 비AP 스테이션들 사이에서도 직접 통신이 가능하다. 한편, 본 발명에서 AP는 PCP(Personal BSS Coordination Point)를 포함하는 개념으로 사용되며, 광의적으로는 집중 제어기, 기지국(Base Station, BS), 노드-B, BTS(Base Transceiver System), 또는 사이트 제어기 등의 개념을 모두 포함할 수 있다.

복수의 인프라스트럭쳐 BSS는 분배 시스템(DS)을 통해 상호 연결될 수 있다. 이때, 분배 시스템을 통하여 연결된 복수의 BSS를 확장 서비스 세트(Extended Service Set, ESS)라 한다.

도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선랜 시스템인 독립 BSS를 도시하고 있다. 도 2의 실시 예에서 도 1의 실시 예와 동일하거나 상응하는 부분은 중복적인 설명을 생략하도록 한다.

도 2에 도시된 BSS-3는 독립 BSS이며 AP를 포함하지 않기 때문에, 모든 스테이션(STA-6, STA-7)이 AP와 접속되지 않은 상태이다. 독립 BSS는 분배 시스템으로의 접속이 허용되지 않으며, 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다. 독립 BSS에서 각각의 스테이션들(STA-6, STA-7)은 다이렉트로 서로 연결될 수 있다.

이와 같이 스테이션들은 메시지의 송신 및 수신을 조정하기 위해 다양한 방식들로 통신하도록 구성되어 간섭을 방지하고 다양한 태스크들을 달성할 수 있다. 구체적인 실시 예에서 도 2의 네트워크는 소셜-Wi-Fi 네트워크와 같은 "NAN(Neighbor Awareness Networking)"으로 구성될 수 있다. 구체적으로 소셜-Wi-Fi 네트워크는 가까이 위치한 스테이션들 사이의 통신을 위한 네트워크로 지칭될 수 있다. 소셜-Wi-Fi 네트워크 내에서 동작하는 STA들은 서로 다른 네트워크 구조들(예를 들어, 상이한 외부 네트워크 접속을 갖는 독립적인 LAN들의 일부로서 상이한 가정들이나 빌딩들의 스테이션들)에 속할 수 있다

무선랜 시스템에서 동작하는 STA의 동작은 계층(layer) 구조의 관점에서 설명할 수 있다. 장치 구성의 측면에서 계층 구조는 프로세서에 의해서 구현될 수 있다. STA는 복수개의 계층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 802.11 표준문서에서 다루는 계층 구조는 주로 DLL(Data Link Layer) 상의 MAC 서브계층(sublayer) 및 물리(PHY) 계층이다. PHY은 PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) 개체, PMD(Physical Medium Dependent) 개체 등을 포함할 수 있다. MAC 서브계층 및 PHY은 각각 MLME(MAC sublayer Management Entity) 및 PLME((Physical Layer Management Entity)라고 칭하여지는 관리 개체들을 개념적으로 포함한다. 이러한 개체들은 계층 관리 기능이 작동하는 계층 관리 서비스 인터페이스를 제공한다.

도 3내지 도4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 NAN 클러스터를 보여준다.

NAN 네트워크는 동일한 NAN 파라미터들(예를 들어, 연속된 디스커버리 윈도 사이의 시간 구간, 디스커버리 윈도의 구간, 비콘 인터벌 또는 NAN 채널 등)의 집합을 사용하는 NAN 단말들로 이루어질 수 있다. NAN 단말들은 NAN 클러스터를 구성할 수 있다. 이때, NAN 클러스터는 동일한 NAN 파라미터들의 집합을 사용하며, 동일한 디스커버리 윈도 스케줄에 동기화되어 있는 NAN 단말들의 집합을 의미한다. NAN 클러스터에 속한 NAN 단말은 멀티캐스트/유니캐스트 NAN 서비스 디스커버리 프레임을, 디스커버리 윈도의 범위 내에서, 다른 NAN 단말에게 직접 전송할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 NAN 단말의 구조를 보여준다. 도 4에 도시된 바와 같이, NAN 단말은 802.11의 물리 계층을 기반으로 동작할 수 있다. 또한, NAN 단말은 NAN 디스커버리 엔진(NAN Discovery Engine), NAN MAC (Medium Access Control), 각 애플리케이션(Application 1, Application 2, … , Application N )으로의 NAN API들을 주요 컴포넌트로 포함할 수 있다.

도 6 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 NAN 컴포넌트들의 관계를 보여준다. NAN 디스커버리 엔진은 서비스 요청 및 응답을 처리한다. NAN MAC은 NAN 비콘 프레임들과 NAN 서비스 디스커버리 프레임을 처리한다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 NAN 단말의 상태 천이를 보여준다. NAN 단말은 마스터 역할을 수행할 수도 있다. 또한, NAN 단말의 역할은 변경될 수 있다. 구체적으로 NAN 단말은 여러 역할 및 상태(Role and State)를 천이할 수 있으며, 도 7은 그 예를 보여준다. NAN 단말이 가질 수 있는 역할 및 상태는, 마스터(이하, 마스터는 Master role and sync. State임.), 논-마스터 싱크(Non-Master Sync), 논-마스터 논-싱크(Non-Master Non-Sync) 등이 있을 수 있다. 각 역할과 상태에 따라 디스커버리 비콘 프레임 및/또는 동기 비콘 프레임의 전송 가부가 결정될 수 있다. 구체적으로 디스커버리 비콘 프레임 및/또는 동기 비콘 프레임의 전송 가부는 다음 표 1에 예시된 바와 같을 수 있다.

[표 1]

동일한 NAN 클러스터에 참여하는 NAN 단말은 공통의 클럭에 동기화될 수 있다. NAN 클러스터의 TSF는 모든 NAN 단말에서 수행 되어야만 하는 분산 알고리즘에 의해 구현될 수 있다. NAN 클러스터에 참여하는 각 NAN 단말은 상기 알고리즘에 따라 NAN 동기화 비콘 프레임(NAN Sync. Beacon frames)을 전송할 수 있다. 장치는 디스커버리 윈도(DW) 동안 자신의 클럭을 동기화할 수 있다. DW의 길이는 16 TUs이다. DW 동안, 하나 이상의 NAN 단말은 NAN 클러스터 내 모든 NAN 단말이 자신의 클럭을 동기화하는 것을 돕기 위해 동기화 비콘 프레임(Synchronization Beacon frames)을 전송할 수 있다.앞서 언급된 바와 같이, NAN 단말은 논-마스터 논-싱크, 논-마스터 싱크, 마스터 상태 등의 상태들 사이에서 천이할 수 있다. 상태 천이는 동기 비콘 프레임의 RSSI, AMR, 홉 카운터 등의 비교를 결과에 따라 수행될 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 본 발명의 실시 예에 따른 무선 장치(100)는 프로세서(110), 송수신부(120), 유저 인터페이스부(140), 디스플레이 유닛(150) 및 메모리(160)를 포함할 수 있다.

먼저, 송수신부(120)는 무선랜 피지컬 레이어 프레임 등의 무선 신호를 송수신 하며, 무선 장치(100)에 내장되거나 외장으로 구비될 수 있다. 실시 예에 따르면, 송수신부(120)는 서로 다른 주파수 밴드를 이용하는 적어도 하나의 송수신 모듈을 포함할 수 있다. 이를 테면, 상기 송수신부(120)는 2.4GHz, 5GHz 및 60GHz 등의 서로 다른 주파수 밴드의 송수신 모듈을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 스테이션(100)은 6GHz 이상의 주파수 밴드를 이용하는 송수신 모듈과, 6GHz 이하의 주파수 밴드를 이용하는 송수신 모듈을 구비할 수 있다. 각각의 송수신 모듈은 해당 송수신 모듈이 지원하는 주파수 밴드의 무선랜 규격에 따라 다른 무선 장치와 통신을 수행할 수 있다. 송수신부(120)는 스테이션(100)의 성능 및 요구 사항에 따라 한 번에 하나의 송수신 모듈만을 동작시키거나 동시에 다수의 송수신 모듈을 함께 동작시킬 수 있다. 스테이션(100)이 복수의 송수신 모듈을 포함할 경우, 각 송수신 모듈은 각각 독립된 형태로 구비될 수도 있으며, 복수의 모듈이 하나의 칩으로 통합되어 구비될 수도 있다.

유저 인터페이스부(140)는 무선 장치(100)에 구비된 다양한 형태의 입/출력 수단을 포함한다. 즉, 유저 인터페이스부(140)는 다양한 입력 수단을 이용하여 유저의 입력을 수신할 수 있으며, 프로세서(110)는 수신된 유저 입력에 기초하여 무선 장치(100)를 제어할 수 있다. 또한, 유저 인터페이스부(140)는 다양한 출력 수단을 이용하여 프로세서(110)의 명령에 기초한 출력을 수행할 수 있다.

디스플레이 유닛(150)은 디스플레이 화면에 이미지를 출력한다. 디스플레이 유닛(150)은 프로세서(110)에 의해 실행되는 컨텐츠 또는 프로세서(110)의 제어 명령에 기초한 유저 인터페이스 등의 다양한 디스플레이 오브젝트를 출력할 수 있다.

또한, 메모리(160)는 무선 장치(100)에서 사용되는 제어 프로그램 및 그에 따른 각종 데이터를 저장한다. 이러한 제어 프로그램에는 무선 장치(100)가 다른 무선 장치와 접속을 수행하는데 필요한 접속 프로그램이 포함될 수 있다.

프로세서(110)는 다양한 명령 또는 프로그램을 실행하고, 무선 장치(100) 내부의 데이터를 프로세싱 할 수 있다. 또한, 상기 프로세서(110)는 상술한 무선 장치(100)의 각 유닛들을 제어하며, 유닛들 간의 데이터 송수신을 제어할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 프로세서(110)는 메모리(160)에 저장된 다른 무선 장치에 접속하기 위한 프로그램을 실행하고, 다른 무선 장치가 전송한 통신 설정 메시지를 수신할 수 있다. 구체적으로 프로세서(110)는 전술한 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 애플리케이션, 서비스, ASP 계층 중의 하나 이상의 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(110)는 AP/스테이션으로 동작하는 장치에 관련된 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(110)는 통신 설정 메시지에 포함된 무선 장치(100)의 우선 조건에 대한 정보를 판독하고, 무선 장치(100)의 우선 조건에 대한 정보에 기초하여 다른 무선 장치에 대한 접속을 요청할 수 있다. 본 발명의 프로세서(110)는 무선 장치(100)의 메인 컨트롤 유닛을 가리킬 수도 있으며, 실시 예에 따라 무선 장치(100)의 일부 구성 이를 테면, 송수신부(120)등을 개별적으로 제어하기 위한 컨트롤 유닛을 가리킬 수도 있다. 즉, 프로세서(110)는 송수신부(120)로부터 송수신되는 무선 신호를 모듈레이션하는 모듈레이션부 또는 디모듈레이션부(modulator and/or demodulator)일 수 있다. 프로세서(110)는 본 발명의 실시예에 따른 무선 장치(100)의 무선 신호 송수신의 각종 동작을 제어한다. 이에 대한 구체적인 실시 예는 추후 기술하기로 한다.

도 9에 도시된 무선 장치(100)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 블록도로서, 분리하여 표시한 블록들은 디바이스의 엘리먼트들을 논리적으로 구별하여 도시한 것이다. 따라서 상술한 디바이스의 엘리먼트들은 디바이스의 설계에 따라 하나의 칩으로 또는 복수의 칩으로 장착될 수 있다. 이를테면, 상기 프로세서(110) 및 송수신부(120)는 하나의 칩으로 통합되어 구현될 수도 있으며 별도의 칩으로 구현될 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에서 상기 스테이션(100)의 일부 구성들, 이를 테면 유저 인터페이스부(140) 및 디스플레이 유닛(150) 등은 스테이션(100)에 선택적으로 구비될 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 NAN 단말의 멀티캐스트 서비스 그룹의 등록 과정을 나타낸 도면으로 Data_Request/Data_Response과정에 포함된 NMSG Attribute/NMSG Schedule Attribute 등을 교환하여 NMSG 셋업을 완료 할 수 있다.

이하에서는 상술한 설명을 바탕으로, 본 발명의 다양한 실시예에 의한 NAN 장치의 신호 송수신 방법에 대해 살펴본다.

발명의 내용

NAN Multicast Service Group(NMSG)동작을 위한 인터페이스 정의와 해당 정보를 구성하는 attribute 정의하고 교환하는 데 중점하고 있다. 이러한 정보는 NMSG Termination/Paging/Qos Null Frame 을 교환하는데 필요한 MAC frame의 어드레스 필드와 관련이 있다.

1. Data Response Method(종래에 정의된 기술)

DataResponse(type, status, ndp_id or mc_id, initiator_data_address, multicast_address, ipv6_multicast_address, qos_requirements, security, service_specific_info)

Parameters of the method are:

1.1 type

1.1.1 unicast

1.1.2 multicast

1.2 status (for both Unicast and Multicast)

1.2.1 Decision (Accepted/Rejected)

1.2.2 Reason Code

1.3 ndp_id (for Unicast only)

1.3.1 Identifier for the instance of the NDP

1.4 mc_id (for Multicast only)

1.4.1 Identifier for the multicast enroll instance at the enrollee. This is set to zero when the method is used to activate the Implicit NMSG Enrollment.

1.5 initiator_data_address (for Unicast only)

1.5.1 The NDP Initiator’s data interface address for the NDP

1.6 multicast_address (for Multicast only)

1.6.1 The MAC address that is set to the A1 field of multicast frames

1.x. ipv6_multicast_address(for Multicast only)

1.x.1 The IPv6 multicast address or 간략화된 어드레스 정보 or Group ID(RFC2375에 정의됨)

1.7 qos_requirements (for Unicast only)

1.7.1 Unicast Traffic identifier (TID): an identifier usable by higher layer entities to distinguish data packet to MAC entities, as defined in [1]IEEE 802.11mc D4.0, if available. Otherwise, not included.

1.7.2 Service data packet size: contains an unsigned integer that specifies the size of service data packets belonging to the stream, if available. Otherwise, not included.

1.7.3 Mean Data Rate: indicates the average data rate specified at the MAC for transport of packets belonging to the stream, if available. Otherwise, not included.

1.7.4 Maximum Service Interval: specifies the latency limit allowed to transport a data packet belonging to the stream, if available. Otherwise, not included.

1.8 qos_requirements (for Multicast only)

1.8.1 Multicast Traffic identifier (TID): an identifier usable by higher layer entities to distinguish data packet to MAC entities, as defined in [1]IEEE 802.11mc D4.0, if available. Otherwise, not included.

1.8.2 Service data packet size: contains an unsigned integer that specifies the size of service data packets belonging to the stream, if available. Otherwise, not included.

1.8.3 Mean Data Rate: indicates the average data rate specified at the MAC for transport of packets belonging to the stream, if available. Otherwise, not included.

1.8.4 Maximum Service Interval: specifies the latency limit allowed to transport a data packet belonging to the stream, if available. Otherwise, not included.

1.9 security (for Unicast and Multicast)

1.9.1 Open Security

1.9.2 Need Security

1.9.2.1 CSID

1.9.2.2 PMKID and PMK for NCS-SK Cipher Suites

1.10 service_specific_Info (for both Unicast and Multicast)

1.10.1 Sequence of values which are to be transmitted in the frame body

The Method returns

1.11 For Multicast

1.11.1 nmsg_id

1.11.1.1 Identifier for NAN Multicast Service Group

1.11.2 multicast_address(for Multicast only)

1.11.2.1 the MAC address that is set to the A1 field of multicast frames

1.11.3 Responder_data_address(for both Unicast and Multicast)

1.11.3.1 The NDP/NMSG Responder’s local data interface address for the NDP/NMSG

위 Data_Response() method에 1.11.2의 multicast_address 와 1.11.3의 Responder_data_address를 리턴값으로 추가 하도록 한다. NMSG의 첫번째 enroller인(혹은 NMSG Originator) 경우 NMSG Responder’s local data interface(NMSG NDI)는 NMSG Originator NDI가 되며 NMSG data frame의 A3 field로 사용 될 수 있다.

혹은 다른 실시 아래와 같은 예처럼 Data_Response() method의 파라미터로 그 값을 입력 받을 수 있다.

DataResponse(type, status, ndp_id or mc_id, initiator_data_address, multicast_address, qos_requirements, security, service_specific_info, responder_data_address)

-> 위에서 기술된 내용은 같고 추가된 responder_data_address에 대해서만 설명하면 multicast/unicast service를 위한 응답자 자신의 NAN Data Interface address를 상위 레이어로부터 입력 받아 사용할 수 있다. 이는 위와 같이 NMSG의 첫번째 enroller인(혹은 NMSG Originator) 경우 NMSG Responder’s local data interface(NMSG NDI)는 NMSG Originator NDI가 되며 NMSG data frame의 A3 field로 사용 될 수 있다.

혹은 두가지 방법 다 사용 될 수 있다. Range_Response() mothod를 호출하는 상위 레이어로부터 입력 받을 수도 있고 리턴값으로 생성할 수도 있다. 예를 들어 호출될 때 입력값이 없으면 리턴값으로 생성하고, 반대의 경우, 입력값이 있으면 리턴값으로 생성하지 않는다. 입력 값이 있더라도 잘못된 값/정보이면 리턴값으로 생성하도록 한다.

이는 아래 표2의 NAN Frame들 중 NAN Action Frame for NMSG 와 Data frame for an NMSG를 위해 필요하다. 해당 프레임의 수신자는 A1, A2, A3의 정보를 알고 있어야 프레임 필터 적용이 가능하다. 이는 불필요한 프레임을 필터링 할 수 있다.

표 2 : Address Field Definition for NAN Frames

표 2에서와 같이 Data frame for an NMSG수신을 위해서는 A1, A2, A3 대한 정보를 획득하는 과정이 요구되면, 본 발명에서는 Data_Response() method 또는 Data_Request() method, NMSG(NAN Multicast Service Group) attribute, NDP(NAN Data Path) attribute, NDL(NAN Data Link) attribute, Data Request Frame, Data Response Frame, Publish/Subscribe Service Discovery Frame을 통해 관련 정보를 생성/전송하는 것을 제안한다. 특히, NDI of sender 또는 NDI of originator of the NMSG를 전달하기 위해 부가적인 정보를 해당 Method에 추가하는 것을 제안하고 있으며, 관련 추가 정보를 직접 또는 가공하여 해당 정보로 활용하는 것을 포함하고 있다. 같은 맥락에서 A1, A2, A3에 NDI정보가 필요한 frame, 예를 들어 NAN Action Frame 중 A3에 NDI of Originator of the NMSG, 들에 대해서도 적용할 수 있는 방법을 포함 한다.

NMSG Attribute

표 3 : NMSG Attribute

표 3-1 : NMSG Attribute의 또 다른 실시예

위 NMSG attribute의 실시예인 표3, 3-1에 IPv6 multicast address(128bits 혹은 간략화 된 정보 크기, 혹은 RFC 2375문서에 정의된 Group ID 형태의 정보)를 위한 필드를 추가 하도록 한다.

멀티캐스트 서비스에 대한 Data Request 프레임 수신 시 Responder가(NMSG Originator) data_response() method호출할 때 IPv6 multicast address를 입력 값으로 받고 이 정보를 data response frame에 넣어서 NMSG initiator에게 공유 할 수 있다. 혹은 data_response() method 호출 시 IPv6 multicast address를 생성하도록 한다. 이 정보를 기반으로 Ethernet multicast address(multicast MAC address)를 생성할 수 있다.

추가하여, NMSG Initiator가 IPv6 multicast address를 위와 같은 방법(두가지 방법: 1. 상위 레이어에서 입력 받는 방법-data_request(,,,ipv6_multicast_address,,,)에 ipv6 관련 파라미터 추가, 2. NAN layer에서 생성하는 방법)으로 NMSG Responder에게 공유 할 수 있다. 양쪽 단말에서 모두 사용하는 방법 혹은 한쪽에서만 사용하는 방법 등의 조합으로도 사용할 수 있다.

NMSG Enrollee/Initiator NDI는 Data_request()시에 리턴되는 값으로 해당 정보를 NMSG Responder에게 알려 주도록 한다. 이 정보를 획득한 Responder는 향후 Initiator/enrollee로부터 unicast data frame을 수신할 때 해당 프레임의 A2 필드로 인식 할 수 있다.

표 4 : Relationship between Type subfield and Status subfield in NMSG attribute

표 5: NMSG Control field

NMSG Control field에 NMSG Responder NDI, NMSG MA를 하위 필드로 추가 하도록 한다. b5, b6를 사용하여 추가 정의 할 수 있다.

추가 하여 NMSG Enrollment과정에서 many-to-many type에서는 enrolled device가 new enroller로 그 역할이 바뀔 수 있다. 이때, NMSG Schedule, NMSG-ID, MTK정보를 새로운 단말에 전해 주어야 한다. 이때, 표3에 추가한 대로 NDI of originator, 즉 해당 NMSG의 originator의 NDI도 같이 공유 하도록 한다.

위 표3-1기반의 다른 실시예에 따라 NMSG Enrollee/Initiator NDI, NMSG Enroller/Responder NDI, NMSG MA, and NMSG Originator NDI 정보들도 위 표5의 NMSG Control field에 추가 하도록 한다. 표5에 4가지 추가 정보를 포함하기 위해선 전체 정보량을 16비트로 들려서 표기 하는 방법 혹은 표5의 정보 중 필요 없는 부분을 빼는 방법도 가능하다. 혹은 4가지 정보를 남은 2비트로 표시하는 것도 가능하다.

NMSG를 위한 Frame에 A1, A2, A3에 대한 정보 할당 및 그룹내 구성원들에 공유가 되지 않은 정보가 포함된 프레임을 수신한 경우 폐기 하도록 한다. 이때, NMSG Originator에게 Termination NAF를 보내도록 한다. 혹은 A1정보만 알고 있어도 해당 프레임을 수신하도록 한다. 혹은 A1, A2정보만 알고 있어도 해당 프레임을 수신 하도록 한다. 즉, A1정보와 다음 두 정보 A2, A3의 정보 중 하나만 알고 있어도 해당 프레임을 수신 하도록 한다.

추가 하여, NAN Data Path(NDP) 종료 과정 시, 해당 NDP에 할당된 NDI가 다른 NDP에서 사용 중인지 확인 후 사용되고 있지 않은 경우에만 해당 NDI를 제거/release하도록 한다. 이때 사용된 IPv6관련된 unicast/multicast/Ethernet Multicast address 도 제거/release하도록 한다. 해당 port number도 제거 /release하도록 한다. 같은 맥락에서 NMSG에 할당된 위의 모든 정보도 동일하게 수행 하도록 한다.

스펙에 정의된 Upon NDP termination, the NDI assignment to the NDP is removed 는 다음과 같이 변경 하도록 한다. Upon NDP termination, the NDI assigned to the NDP is removed if it is not being used.

아래 표 6의 두번째 줄의 NAN Action Frame에 대한 어드레스필드 정의는 NMSG one-to-many에서 Termination NAF를 unicast로 보내기 위한 방법으로 사용할 수 있다. 표6의 세번째 줄의 Data frame for an NMSG는 Paging에 대해 trigger frame을 Multicast로 전송할 때 페이징을 전송한 단말이 A2를 모를 수 있어 A2를 종래(NDI of Sender)와 달리 NMI of Sender로 하도록 한다. 혹은 비어 두도록 한다. 혹은 미리 정한 값으로 보내도록 한다.

표 6 : 새로 고려할 address field

추가하여, NMSG의 many-to-many 타입인 경우 Paging window구간에서 같은 NMSG MA로 된 페이징 메시지를 기준 개수 이상으로 수신하는 경우, 자신 또한 페이징 메시지를 전송하려고 기다리던 경우라면 보내지 않도록 한다. 이하 다른 단말들도 같이 방법으로 동작하도록 한다. 또한 페이징 전송구간이 끝나고 데이터 전송구간에서 Trigger frame(ex. QoS NULL Data frame)을 전송하는 경우도 기준 개수 이상의 Trigger frame을 수신하는 경우 자신은 전송하지 않는다.

NMSG Initiator도 NMSG를 위한 NDI정보를 NMSG responder에게 알려 주도록 한다. NMSG attribute를 이용할 수 있다. Data_request() method를 호출할 때 그 값을 리턴 하도록 한다.

추가하여, P-NDL을 이용해 power saving mode로 동작하는 NAN 단말들 내에서 해당 power saving mode를 해제 할 수 있도록 하는 방법을 제안 한다. NAN Management Frame을 이용하여 unicast/multicast 방식으로 P-NDL을 해제하는 것을 지시하도록 하며 해당 시점/채널 등에 대해서 알려 주도록 한다. Paging Window구간에서 전송하거나 NDC CRB에서 할 수 있다. 혹은 Scheduling update시에 할 수 있다.

추가하여, 다음은 NAN의 추가 기능 중 하나인 Further Service Discovery(FSD) 에 대한 내용이다. 종래 기술은 다음과 같이 동작한다.

1. Publisher가 Follow-up function or the Further NAN Service Discovery function 을 선택 할 수 있다.

2. Publisher는 Further Service Discovery flag in publish method 로 지시 할 수 있다.

3. Publisher가 Follow-up function을 선택하면 NAN Discovery Engine은 GAS field를 zero로 셋팅하고, Further NAN Service Discovery를 선택하면 GAS field를 1로 셋팅 해서 보냄.

4. Subscriber의 엔진이 해당 GAS capability를 DiscoveryResult event로 알려 줌.

하지만, 위 종래 기술은 FSD에 대해 한가지 방법만 알려 줌으로써 수신자로 하여금 동작의 불명확성을 줄 수 있다. 그래서 다음과 같은 방법을 제안 한다.

방법 1. Define a Further Service Discovery flag in publish method

1.1 Both or only Follow-up function or only Further NAN Service Discovery function

위 정보 기반 SDEA의 GAS 필드에 적용한다.

방법 2. 동작은 위 방향대로 하되 정보 구성 방법만 다르게 함.

2-1 : FSD flag is set to 1,

2-1-1 : 2bits로 지원 가능 방법 표시 : 00 : both , 01 : only Follow-up function, 10 : only GAS function, 11 : reserved

2-2 : FSD flag is set to 1,

2-2-1 : GAS support 여부에 대한 1비트 설정 : 0 for Not support, 1 for support : 이때, 수신자는 GAS support 비트가 0이면 follow-up function으로 추가 서비스 디스커버리를 수행하고, 1이면 둘다 지원 된다고 판단 하여 자신이 지원하는 방법 중 하나로 진행 하도록 한다.

또한, 상기 FSD에 대한 결과를 DiscoveryResult() event를 통해 FSD required and /or FSD capability를 알려 주도록 한다.

Many-to-many NMSG인 경우 enrollee는 enroller로 그 역할이 바뀔 수 있다. 이때, Enroller는 NMSG Originator로부터 획득한 정보 즉, NMSG를 위한 파라미터값을 새로운 Enrollee에게 공유 하여야 한다. 이때 종래에 정의된 파라미터를 이외에 추가로 Paging 관련 정보(P-NDL) 함께 공유 되어야 한다. NMSG attribute/Multicast Schedule attribute에 한 비트 추가 하여 공유 하도록 한다.

One-to-many NMSG인 경우 Paging 기능을 동작하려고 할 때 Originator가 NMSG attribute에 paging bit로 알려 주고 시작 하는 방식이다. 하지만, 이 경우 Enrollee들의 paging기능을 지원 여부를 확인 하지 않고 NMSG Originator가 paging을 지원하면 동작상에 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어 Originator는 Paging window 구간에서 paging message를 전송하고 이를 수신한 같은 NMSG에 속한 단말은 이에 대한 응답으로 QoS Null frame을 Originator에게 전송하여야 한다. 이때, QoS Null frame을 수신하지 못하면 NMSG Originator도 power saving mode(doze state)로 들어 갈 수 있다. 같은 맥락에서 NMSG Enrollment과정에서 Enrollee의 P-NDL/paging support 여부에 대해 정보를 획득하고 적어도 하나의 단말이 있는 경우 P-NDL/paging operation을 시작 하도록 알리고 동작 하도록 한다. 일방적인 Paging operation은 데이터 전송의 불일치를 야기 할 수 있다. 이를 해결하기 위해,

1. Enrollee는 paging support 유무에 대한 지시 정보를 NMSG attribute에 표기하여 Enroller에게 알려 줄도록 한다. 혹은 Device capability attribute에 포함 시켜 알려 주도록 한다.

2. Enroller는 NMSG Enrollment과정에서 Paging support(페이징 동작을 원하는) 하는 단말이 있는지 확인하고 자신도 Paging을 지원 하는 경우 일정 시점부터 페이징 동작 하는 것을 Enrollee들에게 알려 주도 동작하도록 한다. 혹은 데이터 셋업 과정에서 페이징 동작 여부를 확인하고 합의된 schedule시작부터 시작할 수 있다.

3. 페이징 동작을 지원/원했던 Enrollee는 해당 NMSG를 종료/떠나려 할 때는 Originator에게 Termination NAF를 전송하도록 한다.

4. NMSG Originator는 위 3번의 결과로 페이징 동작을 지원/원했던 단말이 적어도 하나라도 없는 경우는 페이징 동작을 종료 하도록 하는 메시지를 Enrollee들에게 알려 주어야 한다.

위 4가지 방법들의 조합으로 페이징 동작을 구성 할 수 있다.

페이징 동작 종료 메시지는 종래의 Paging attribute에 페이징 종료를 의미하는 비트와 시점을 알려 주는 정보를 줄 수 있다. 시점은 Paging operation종료 시점이 될 수 있으며 기 설정된 Schedule정보 기반 알려 줄 수 있다. 이러한 동작은 NDP/NDL 혹은 NMSG에 동일 적용 가능하다. Data setup과정에서 페이징 동작에 대한 셋업이 이루어지고 해당 schedule 시작 시 동작하는 것이 기본 동작이지만, 이와 다르게 해당 schedule의 특정 시점에서 페이징 동작 시작을 알리고 시작 할 수 있다. NAF(NAN Action Frame)에 Paging attribute 혹은 다른 attribute 페이징 시작을 알리는 정보와 시작 시점을 알려 주는 정보를 줄 수 있다.

상기와 같이 무선랜 통신을 예로 들어 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정하지 않으며 셀룰러 통신 등 다른 통신 시스템에서도 동일하게 적용될 수 있다. 또한 본 발명의 방법, 장치 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명의 구성 요소, 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아는 것으로 해석해야 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (1)

1. 무선통신시스템에서 NAN(Neighbor Awareness Networking) 장치.

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