KR20200126936A

KR20200126936A - 광대역 무선 통신 네트워크에서 채널의 확장 여부 결정을 통한 프레임 전송 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20200126936A
Application number: KR1020200052597A
Authority: KR
Inventors: 김용호; 홍한슬
Original assignee: 현대자동차주식회사; 한국교통대학교산학협력단; 기아자동차주식회사
Priority date: 2019-04-30
Filing date: 2020-04-29
Publication date: 2020-11-09
Also published as: US20220210829A1; WO2020222584A1

Abstract

무선 통신 네트워크에서 제1 통신 노드의 동작 방법은, 제1 채널의 채널 점유 비율을 측정하는 단계; 상기 제1 채널의 채널 점유 비율 정보를 기초로 상기 제1 채널에서 제1 프레임의 폴백(fallback) 전송을 허용하는 단계; 상기 제1 채널 및 제2 채널에서 채널 센싱(channel sensing) 동작을 수행하는 단계; 및 상기 채널 센싱 동작 결과, 상기 제1 채널의 상태가 유휴(idle) 상태이고, 상기 제2 채널의 상태가 점유(busy) 상태인 경우, 상기 제1 채널에서 상기 제1 프레임을 폴백 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

광대역 무선 통신 네트워크에서 채널의 확장 여부 결정을 통한 프레임 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING FRAME THROUGH EXPANDED CHANNEL IN WIDE-BAND WIRELESS COMMUNICATION NETWORK}

본 발명은 광대역 무선 통신 네트워크에서의 통신 방법에 관한 것으로 보다 구체적으로는, 차량용 무선 랜 통신 네트워크에서, 확장된 채널을 통한 프레임 전송 방법, 장치 및 시스템에 관한 것이다.

최근 모바일 기기의 보급이 확대됨에 따라 이들에게 빠른 무선 인터넷 서비스를 제공할 수 있는 무선랜(Wireless LAN) 기술이 많은 각광을 받고 있다. 무선랜을 사용하는 표준은 주로 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)에서 IEEE 802.11 표준으로 개발되고 있다. IEEE 802.11표준은 초기 1~2 Mbps를 지원하는 초기 버전을 시작으로, 후속 버전을 통해 이를 개정하는 방식으로 표준화가 개발 및 진행되었다.

무선랜 기술 중 빠른 핸드오프(fast BSS transition), 신속한 초기 연결 설정(fast initial link setup), 1 GHz 이하의 대역에서 동작하는 저전력 단말에 대한 기술, 차량용 단말을 위한 무선랜 기술 등 특정 동작을 위한 표준 기술 역시 개발 및 반영되어 각각의 표준 개정판이 제정되었다. 특히, 차량용 단말을 위한 무선랜 기술은 IEEE 802.11p에 반영되었으며, IEEE 802.11a에서의 신호 형태 및 IEEE 802.11e에서의 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)를 기반으로 하며, 5.9 GHz 대역에서 동작한다. 또한, 이동성이 강한 단말에 적합하도록 10MHz 대역폭을 기본으로 하는 한편, 단말이 무선 접속점과 인증 및 결합 과정을 거치지 않고 각 차량 단말간 통신을 직접적으로 수행할 수 있도록 OCB(outside context of BSS) 통신을 지원할 수 있다.

한편, 차량용 통신 동작에서도 더 많은 센서 및 동작이 개발됨에 따라, 해당 동작을 위한 어플리케이션(application)이 다양화되고, IEEE 802.11p에 비하여 더 높은 데이터 처리율 및 전송 거리를 향상시키기 위하여, 차세대 차량용 통신(next generation V2X, NGV)을 위한 무선랜 표준을 제정하기 위해 IEEE 802.11bd가 개발 및 표준화가 진행 중이다.

하지만, IEEE 802.11p 및 IEEE 802.11bd와 같은 차량 통신 네트워크에서는 무선 접속점의 개념이 존재하지 않아, 주 채널의 개념 및 설정 방법이 명확하지 않을 수 있다. 따라서, 차량 통신 네트워크에서 주 채널과 주 채널의 설정 방법을 정의할 필요가 있으며, 그리고, 정의된 주 채널에 대한 채널 접근 방식을 명확히 정의할 필요가 있다.

본 발명은 통신 환경에서의 주 채널 설정 및 대역폭을 확장하여 채널 접근을 수행하기 위한 것으로, 무선랜을 이용한 다중 사용자 패킷 전송 동작을 위한 방법, 장치 및 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법은, 제1 채널의 채널 점유 비율을 측정하는 단계; 상기 제1 채널의 채널 점유 비율 정보를 기초로 상기 제1 채널에서 제1 프레임의 폴백(fallback) 전송을 허용하는 단계; 상기 제1 채널 및 제2 채널에서 채널 센싱(channel sensing) 동작을 수행하는 단계; 및 상기 채널 센싱 동작 결과, 상기 제1 채널의 상태가 유휴(idle) 상태이고, 상기 제2 채널의 상태가 점유(busy) 상태인 경우, 상기 제1 채널에서 상기 제1 프레임을 폴백 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 채널은, 상기 제1 프레임을 전송하기 위한 10MHz 대역폭의 주 채널(primary channel)이고, 상기 제2 채널은, 상기 제1 채널과 인접(contiguous)한 상기 제1 채널을 확장하기 위한 10MHz 대역폭의 부 채널(secondary channel)이고, 상기 제1 프레임은 20MHz PPDU(PLCP(physical layer convergence procedure) protocol data unit)일 수 있다.

여기서, 상기 제1 채널의 채널 점유 비율을 측정하는 단계는, ED(energy detection) 결과, 미리 설정된 시구간에서의 임계값 이상의 에너지 검출 횟수를 기초로 상기 제1 채널의 채널 점유 비율을 측정할 수 있다.

여기서, 상기 제1 채널의 채널 점유 비율을 측정하는 단계는, 다음 전송 시점에 관한 정보를 포함하는 제2 프레임을 수신하는 단계; 및 상기 다음 전송 시점에 관한 정보를 기초로 상기 제1 채널의 채널 점유 비율을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 다음 전송 시점에 관한 정보는, 상기 제2 프레임의 주기 인터벌(period interval), 상기 제2 프레임의 반복 횟수 및 상기 제2 프레임의 페이로드(payload)의 서비스 지시자 중 적어도 하나의 정보를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 프레임의 폴백 전송을 허용하는 단계는, 상기 제1 채널의 채널 점유 비율이 상기 제2 채널의 채널 점유 비율보다 낮은 경우, 상기 제1 채널에서 상기 제1 프레임의 폴백 전송을 허용할 수 있다.

여기서, 상기 채널 센싱 동작은, 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널에서의 제1 랜덤 백오프(random backoff) 동작일 수 있다.

여기서, 상기 제1 랜덤 백오프 동작의 결과 상기 제1 채널의 상태가 유휴 상태이고, 상기 제2 채널의 상태가 점유 상태인 경우, 상기 채널 센싱 동작은, 상기 제1 채널에서 제2 랜덤 백오프 동작을 더 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른, 무선 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법은, 제1 채널 및 제2 채널에 대한 제1 모니터링 동작을 수행하는 단계; 상기 제1 모니터링 동작의 결과 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널의 상태가 제1 구간 동안 유휴(idle) 상태인 경우, 상기 제1 채널 및 제2 채널에서 채널 센싱(channel sensing) 동작을 수행하는 단계; 상기 채널 센싱 동작 결과 상기 제2 채널의 점유 상태를 감지하는 단계; 상기 제2 채널의 점유 상태의 감지 결과를 기초로, 상기 제1 채널에서 제2 프레임의 폴백(fallback) 전송을 허용하는 단계; 및 상기 제1 채널에서 상기 제1 프레임을 상기 폴백 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 구간은 AIFS(arbitration IFS(inter-frame space))일 수 있다.

여기서, 상기 제1 프레임의 폴백 전송을 허용하는 단계는, 상기 제2 채널을 점유하는 제2 프레임을 감지하는 단계; 및 상기 제2 프레임의 RSSI(received signal strength indicator)를 측정하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 프레임의 RSSI 값이 미리 설정된 범위 이상인 경우, 상기 제1 채널을 통한 상기 제1 프레임의 폴백 전송을 허용할 수 있다.

여기서, 상기 제1 프레임의 상기 폴백 전송이 허용된 경우, 상기 제1 채널에서 제2 랜덤 백오프 동작을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 무선 통신 네트워크에서 통신 노드는, 프로세서(processor); 상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리(memory); 및 상기 프로세서에 의해 생성된 신호를 전송하는 송신 안테나들을 포함하고, 상기 적어도 하나의 명령은, 제1 채널 및 제2 채널에서 채널 센싱(channel sensing) 동작을 수행하고; 상기 채널 센싱 동작 결과 상기 제2 채널의 점유 상태를 감지하고; 상기 제2 채널의 점유 상태를 기초로, 상기 제1 채널에서 제1 프레임의 폴백(fallback) 전송을 허용하고; 그리고 상기 제1 채널에서 상기 제1 프레임을 상기 폴백 전송하도록 실행될 수 있다.

여기서, 상기 적어도 하나의 명령은, 상기 채널 센싱 동작 결과 상기 제2 채널의 점유 상태를 감지하도록 실행됨에 있어, 상기 제2 채널을 점유하는 제2 프레임을 감지하도록 실행될 수 있다.

여기서, 상기 제2 프레임은, 상기 제2 프레임의 주기 인터벌(period interval), 상기 제2 프레임의 반복 횟수 및 상기 제2 프레임의 페이로드(payload)의 서비스 지시자 중 적어도 하나의 정보를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 적어도 하나의 명령은, 상기 제2 프레임의 RSSI(received signal strength indicator)를 측정하고; 상기 제2 프레임의 RSSI 값이 미리 설정된 범위 이상인 경우, 상기 제1 채널을 통한 상기 제1 프레임의 상기 폴백 전송을 허용하도록 더 실행될 수 있다.

여기서, 상기 적어도 하나의 명령은, 상기 제1 채널의 채널 점유 비율이 상기 제2 채널의 채널 점유 비율보다 작은 경우, 상기 제1 채널을 통한 상기 제1 프레임의 상기 폴백 전송을 허용할 수 있다.

여기서, 상기 적어도 하나의 명령은, 상기 채널 센싱 동작을 수행하도록 실행됨에 있어, 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널에서의 랜덤 백오프(random backoff) 동작을 수행하도록 실행될 수 있다.

본 발명에 의하면, 무선 접속점(access point, AP)과 결합(association)을 하지 않고 통신을 하는 OCB(outside context of BSS) 통신 네트워크에서 주 채널을 정의하는 방법을 제시함으로써, 효율적으로 채널 액세스를 수행하여 프레임을 전송할 수 있다.

통신 노드가 기존의 대역폭을 확장하여 20MHz 대역을 통해 프레임을 전송하는 경우에 있어, 채널들의 점유 비율을 기초로 주 채널을 정의함으로써, 프레임 전송에서의 목적에 따라 기존 단말과의 형평성을 맞추거나 효율적으로 채널을 사용하여 채널 접근을 수행할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 통신 노드 내지 무선 접속점 내지 접속 관리치, 셀룰러 통신을 이용하는 스테이션 내지 기지국 등 다양한 통신 디바이스에 사용 가능하다.

도 1은 무선랜 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 무선랜 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 무선랜 시스템에서 스테이션의 연결 절차를 도시한 순서도이다.
도 4는 EDCA에 기초한 통신 노드의 동작 방법의 제1 실시예를 도시한 타이밍도이다.
도 5는 차량 간 통신을 수행하는 통신 노드들을 포함하는 통신 네트워크의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6은 차량 간 통신을 수행하는 통신 노드의 레이어 구조의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 7은 차량 간 통신을 수행하는 통신 노드를 위한 채널 할당 및 주 채널 정의 방법의 제 1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 8은 주 채널을 기반으로 확장된 20MHz 채널을 통한 프레임 전송의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 9는 주 채널을 기반으로 확장된 20MHz 채널을 통해 전송되는 프레임의 구조의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 10은 경쟁 채널과 서비스 채널을 구분하여 채널을 동적으로 확장하는 통신 노드의 동작의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 11은 경쟁 채널과 서비스 채널을 구분하여 채널을 동적으로 확장하는 통신 노드의 동작의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 12는 주 채널 및 부 채널에서의 채널 액세스 동작 결과 주 채널을 통한 프레임의 폴백 전송의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 13은 20MHz 채널을 10MHz 주 채널(OCB Primary Channel)과 10MHz 부 채널(OCB Secondary Channel) 두 개의 채널로 구분하여 각각 채널 센싱을 수행하는 통신 노드의 동작의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 14는 V2X 통신 시스템에서 채널 점유 비율을 기초로 한 통신 노드의 주 채널 설정 결과의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 15는 V2X 통신 시스템에서 채널 점유 비율을 기초로 한 통신 노드의 주 채널 설정 결과의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 16은 차량 단말에서 캐리어 센싱 동작을 통해 채널 점유 비율 정보를 측정하는 동작을 도시한 개념도이다.
도 17은 주기적으로 전송되는 프레임의 구조의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 18은 주기적으로 전송되는 프레임의 구조의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 19는 주기적으로 전송되는 프레임의 구조의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 20은 주기적으로 전송되는 프레임의 구조의 제4 실시예를 도시한 개념도이다.
도 21은 채널 점유 비율 정보를 기초로 채널 액세스 절차를 수행하는 통신 노드의 동작의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 22는 V2X 통신 시스템에서 20MHz 대역폭에서 신호를 전송하는 통신 노드의 동작의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 23은 V2X 통신 시스템에서 20MHz 대역폭에서 신호를 전송하는 통신 노드의 동작의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 24는 주 채널의 채널 점유 비율과 부 채널의 채널 점유 비율의 비교 결과를 기초로 한 프레임 전송 동작의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 25는 주 채널의 채널 점유 비율과 부 채널의 채널 점유 비율의 비교 결과를 기초로 한 프레임 전송 동작의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 26은 부 채널을 통해 전송되는 프레임의 RSSI를 기초로 한 프레임 전송 동작의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 27은 부 채널을 통해 전송되는 프레임의 수신 상태 정보를 기초로 한 프레임 전송 동작의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.

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

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

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

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

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

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

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

아래에서, 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 무선 통신 네트워크(wireless communication network)가 설명될 것이다. 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 무선 통신 네트워크는 아래 설명된 내용에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 무선 통신 네트워크들에 적용될 수 있다.

도 1은 무선랜 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 1을 참조하면, 무선랜 시스템은 적어도 하나의 기본 서비스 세트(basic service set; BSS)를 포함할 수 있다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 스테이션(STA1, STA2(AP1), STA3, STA4, STA5(AP2), STA6, STA7, STA8)의 집합을 의미하며, 특정 영역을 의미하는 개념은 아니다. 아래 실시예들에서 액세스 포인트(access point)의 기능을 수행하는 스테이션은 "액세스 포인트(AP)"로 지칭될 수 있고, 액세스 포인트의 기능을 수행하지 않는 스테이션은 "non-AP 스테이션" 또는 "스테이션"으로 지칭될 수 있다.

BSS는 인프라스트럭쳐 BSS(infrastructure BSS)와 독립 BSS(independent BSS; IBSS)로 구분될 수 있다. 여기서, BSS1과 BSS2는 인프라스트럭쳐 BSS를 의미할 수 있고, BSS3은 IBSS를 의미할 수 있다.

BSS3은 애드-혹(ad-hoc) 모드로 동작하는 IBSS를 의미할 수 있다. BSS3에는 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)인 액세스 포인트가 존재하지 않을 수 있다. 즉, BSS3에서 스테이션들(STA6, STA7, STA8)은 분산된 방식(distributed manner)으로 관리될 수 있다. BSS3에서 모든 스테이션들(STA6, STA7, STA8)은 이동 스테이션을 의미할 수 있으며, 분배 시스템(DS)으로 접속이 허용되지 않으므로 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.

복수의 인프라스트럭쳐 BSS들은 분배 시스템(DS)을 통해 상호 연결될 수 있다. 분배 시스템(DS)을 통하여 연결된 복수의 BSS들을 확장된 서비스 세트(extended service set, ESS)라 한다. ESS에 포함되는 통신 노드들(STA1, STA2(AP1), STA3, STA4, STA5(AP2))은 서로 통신할 수 있으며, 동일한 ESS 내에서 임의의 스테이션(STA1, STA3, STA4)은 끊김 없이 통신하면서 하나의 BSS에서 다른 BSS로 이동할 수 있다.

무선랜 차량 통신(Vehicle to Everything, V2X) 네트워크의 스테이션(통신 노드)들은 액세스 포인트와 동기화를 이루어 BSS를 구성하는 동작을 수행하지 않을 수 있다. 무선랜 차량 통신 네트워크의 스테이션(통신 노드)들은 스테이션(들)끼리 직접 통신을 할 수 있는 OCB(Outside the Context of BSS) 통신을 수행할 수 있다. OCB 통신을 수행하는 스테이션들 각각은 액세스 포인트와 동기화를 위한 절차를 생략하고 다른 스테이션(들)에게 프레임을 전송할 수 있다.

무선랜 시스템에 포함된 통신 노드들(STA1, STA2(AP1), STA3, STA4, STA5(AP2), STA6, STA7, STA8)은 다음과 같이 구성될 수 있다.

도 2는 무선랜 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 송수신 장치(230)는 트랜시버(transceiver), RF(radio frequency) 유닛, RF 모듈(module) 등으로 지칭될 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.

다만, 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(270)가 아니라, 프로세서(210)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 메모리(220), 송수신 장치(230), 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.

프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.

한편, 무선랜 시스템에서 연결 절차는 다음과 같이 수행될 수 있다.

도 3은 무선랜 시스템에서 스테이션의 연결 절차를 도시한 순서도이다.

도 3을 참조하면, 인프라스트럭쳐 BSS에서 스테이션(STA)의 연결 절차는 크게 액세스 포인트(AP)를 탐지하는 단계(probe step), 탐지된 액세스 포인트(AP)와의 인증 단계(authentication step), 및 인증 절차를 수행한 액세스 포인트(AP)와의 연결 단계(association step)로 구분될 수 있다.

이웃한 액세스 포인트들(APs)이 탐지된 경우, 스테이션(STA)은 탐지된 액세스 포인트(AP)와의 인증 단계를 수행할 수 있다.

스테이션(STA)은 IEEE 802.11 표준에 따른 인증 알고리즘을 기반으로 인증 요청 프레임(authentication request frame)을 전송할 수 있고, 액세스 포인트(AP)로부터 인증 요청 프레임에 대한 응답인 인증 응답 프레임(authentication response frame)을 수신함으로써 액세스 포인트(AP)와의 인증을 완료할 수 있다.

액세스 포인트(AP)와의 인증이 완료된 경우, 스테이션(STA)은 액세스 포인트(AP)와의 연결 단계를 수행할 수 있다. 이 경우, 스테이션(STA)은 자신과 인증 단계를 수행한 액세스 포인트들(APs) 중 하나의 액세스 포인트(AP)를 선택할 수 있고, 선택된 액세스 포인트(AP)와 연결 단계를 수행할 수 있다.

무선랜 차량 통신(Vehicle to Everything, V2X)의 경우에는 스테이션(통신 노드)들이 액세스 포인트와 동기화를 이루어 BSS를 구성하는 동작을 수행할 필요가 없고 스테이션(들)끼리 직접 통신을 할 수 있는 OCB(Outside the Context of BSS) 통신을 수행할 수 있다. OCB 통신을 수행하는 스테이션들 각각은 액세스 포인트와 동기화를 위한 액세스 포인트 탐색을 위한 비콘 수신, 프로브 요청/응답 절차, 연결 요청/응답 절차, 그리고 인증 절차 등을 생략할 수 있으며, 다른 스테이션(들)에게 프레임을 전송할 수 있다.

한편, 무선랜 시스템에 속한 통신 노드(예를 들어, 액세스 포인트, 스테이션 등)는 PCF(point coordination function), HCF(hybrid coordination function), HCCA(HCF controlled channel access), DCF(distributed coordination function), EDCA(enhanced distributed channel access) 등에 기초하여 프레임의 송수신 동작을 수행할 수 있다.

무선랜 시스템에서 프레임은 관리(management) 프레임, 제어(control) 프레임 및 데이터 프레임으로 분류될 수 있다. 관리 프레임은 연결 요청(association request) 프레임, 연결 응답(response) 프레임, 재연결(reassociation) 요청 프레임, 재연결 응답 프레임, 프로브 요청(probe request) 프레임, 프로브 응답 프레임, 비컨(beacon) 프레임, 연결 해제(disassociation) 프레임, 인증(authentication) 프레임, 인증 해제(deauthentication) 프레임, 액션(action) 프레임 등을 포함할 수 있다.

제어 프레임은 ACK(acknowledgement) 프레임, BAR(block ACK request) 프레임, BA(block ACK) 프레임, PS(power saving)-Poll 프레임, RTS(request to send) 프레임, CTS(clear to send) 프레임 등을 포함할 수 있다. 데이터 프레임은 QoS(quality of service) 데이터 프레임 및 비-QoS(non-QoS) 데이터 프레임으로 분류될 수 있다. QoS 데이터 프레임은 QoS에 따른 전송이 요구되는 데이터 프레임을 지시할 수 있고, 비-QoS 데이터 프레임은 QoS에 따른 전송이 요구되지 않는 데이터 프레임을 지시할 수 있다.

한편, 무선랜 시스템에서 통신 노드(예를 들어, 액세스 포인트, 스테이션)는 EDCA에 기초하여 동작할 수 있다.

도 4는 EDCA에 기초한 통신 노드의 동작 방법의 제1 실시예를 도시한 타이밍도이다.

도 4를 참조하면, 제어 프레임(또는, 관리 프레임)을 전송하고자 하는 통신 노드는 미리 설정된 구간(예를 들어, SIFS(short interframe space), PIFS(PCF IFS)) 동안 채널 상태의 모니터링(monitoring) 동작(예를 들어, 캐리어 센싱(carrier sensing) 동작)을 수행할 수 있고, 미리 설정된 구간(예를 들어, SIFS, PIFS) 동안 채널 상태가 아이들 상태(idle state)로 판단된 경우에 제어 프레임(또는, 관리 프레임)을 전송할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 SIFS 동안 채널 상태가 아이들 상태로 판단된 경우에 ACK 프레임, BA 프레임, CTS 프레임 등을 전송할 수 있다. 또한, 통신 노드는 PIFS 동안 채널 상태가 아이들 상태로 판단된 경우에 비컨 프레임 등을 전송할 수 있다. 반면, 미리 설정된 구간(예를 들어, SIFS, PIFS) 동안 채널 상태가 점유(busy) 상태로 판단된 경우, 통신 노드는 제어 프레임(또는, 관리 프레임)을 전송하지 않을 수 있다. 여기서, 캐리어 센싱 동작은 CCA(clear channel assessment) 동작을 지시할 수 있다.

비-QoS 데이터 프레임을 전송하고자 하는 통신 노드는 DIFS(DCF IFS) 동안 채널 상태의 모니터링 동작(예를 들어, 캐리어 센싱 동작)을 수행할 수 있고, DIFS 동안 채널 상태가 아이들 상태로 판단된 경우에 랜덤 백오프(random backoff) 절차를 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 랜덤 백오프 동작에 따른 경쟁 윈도우(contention window) 내에서 백오프 값(예를 들어, 백오프 카운터)를 선택할 수 있고, 선택된 백오프 값에 대응하는 구간(이하 "백오프 구간"이라 함) 동안에 채널 상태의 모니터링 동작(예를 들어, 캐리어 센싱 동작)을 수행할 수 있다. 통신 노드는 백오프 구간 동안에 채널 상태가 아이들 상태로 판단된 경우에 비-QoS 데이터 프레임을 전송할 수 있다.

QoS 데이터 프레임을 전송하고자 하는 통신 노드는 AIFS(arbitration IFS) 동안에 채널 상태의 모니터링 동작(예를 들어, 캐리어 센싱 동작)을 수행할 수 있고, AIFS 동안 채널 상태가 아이들 상태로 판단된 경우에 랜덤 백오프 동작을 수행할 수 있다. AIFS는 QoS 데이터 프레임에 포함된 데이터 유닛(예를 들어, PDU(protocol data unit))의 AC(access category)에 따라 설정될 수 있다. 데이터 유닛의 AC는 아래 표 1과 같을 수 있다.

AC_BK는 백그라운드(background) 데이터를 지시할 수 있고, AC_BE는 베스트 에퍼트(best effort) 방식으로 전송되는 데이터를 지시할 수 있고, AC_VI는 비디오(video) 데이터를 지시할 수 있고, AC_VO는 보이스(voice) 데이터를 지시할 수 있다. 예를 들어, AC_VO 및 AC_VI 각각에 대응하는 QoS 데이터 프레임을 위한 AIFS의 길이는 DIFS의 길이와 동일하게 설정될 수 있다. AC_BE 및 AC_BK 각각에 대응하는 QoS 데이터 프레임을 위한 AIFS의 길이는 DIFS의 길이보다 길게 설정될 수 있다. 여기서, AC_BK에 대응하는 QoS 데이터 프레임을 위한 AIFS의 길이는 AC_BE에 대응하는 QoS 데이터 프레임을 위한 AIFS의 길이보다 길게 설정될 수 있다.

랜덤 백오프 동작에서 통신 노드는 QoS 데이터 프레임의 AC에 따른 경쟁 윈도우 내에서 백오프 값(예를 들어, 백오프 카운터)를 선택할 수 있다. AC에 따른 경쟁 윈도우는 아래 표 2와 같을 수 있다. CW_min은 경쟁 윈도우의 최소값을 지시할 수 있고, CW_max는 경쟁 윈도우의 최대값을 지시할 수 있고, 경쟁 윈도우의 최소값 및 최대값 각각은 슬롯의 개수로 표현될 수 있다.

통신 노드는 백오프 구간 동안에 채널 상태의 모니터링 동작(예를 들어, 캐리어 센싱 동작)을 수행할 수 있고, 백오프 구간 동안에 채널 상태가 아이들 상태로 판단된 경우에 QoS 데이터 프레임을 전송할 수 있다.

다음으로, 통신 시스템에서 무선랜 다중 채널 동작 방법들이 설명될 것이다. 통신 노드들 중에서 제1 통신 노드에서 수행되는 방법(예를 들어, 신호의 전송 또는 수신)이 설명되는 경우에도 이에 대응하는 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에서 수행되는 방법과 상응하는 방법(예를 들어, 신호의 수신 또는 전송)을 수행할 수 있다. 즉, 단말의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 기지국은 단말의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 반대로, 기지국의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 단말은 기지국의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다.

도 5는 차량 간 통신을 수행하는 통신 노드들을 포함하는 통신 네트워크의 일 실시예를 도시한 개념도이다.

도 5를 참조하면, 통신 장치를 포함하고 있는 차량 통신 노드는 센서를 통해 특정 상황을 감지하거나 특정 동작을 수행할 때 차량의 위치, 속도, 가속도 및 센서의 측정 결과를 포함하는 데이터를 방송 프레임 형태로 송수신할 수 있다. 또한, 차량 통신 노드는 도로에 가로등, 신호등과 같은 노변 장치로부터 주변 상황에 대한 지도 및 특정 이벤트(예를 들어, 도로 진행 방향 상에서의 사고 및 정체 정보 등)에 대한 정보를 수신할 수 있다. 차량 통신 네트워크 환경에서의 통신 노드는 기존 무선랜 동작에서 수행하는 스캐닝(scanning), 인증, 결합 동작을 수행하지 않을 수 있으며, 특정 BSS에 속하지 않은 채(outside context of BSS, OCB) 데이터를 송신 및 수신할 수 있다. 따라서, 통신 노드는 무선 접속점에서의 주기적인 비컨 프레임의 전송 동작 등을 수행하지 않을 수 있다.

도 6은 차량 간 통신을 수행하는 통신 노드의 레이어 구조의 일 실시예를 도시한 개념도이다.

도 6을 참조하면, 차량 간 통신을 수행하는 통신 노드는 최상위 레이어인 어플리케이션 레이어(application layer), end-to-end의 데이터 전송의 신뢰도를 보장하기 위한 전송 레이어(Transport layer)의 동작을 수행하는 UDP/TCP, 여러 노드 간의 전송 경로를 탐색하는 네트워크 레이어(Networking layer) 동작을 수행하는 IPv6, 포인트 간 전송을 위한 데이터 링크 레이어(data link layer)의 LLC(logical link control) 서브레이어(sublayer) 및 MAC(Medium Access Control) 및 실제 신호를 보내는 물리 레이어(physical layer, PHY)으로 구성되어 있다.

어플리케이션 레이어는 다양한 사용 예(use case) 또는 어플리케이션을 구현 및 지원할 수 있다. 예를 들어, 어플리케이션 레이어는 V2V(Vehicle to Vehicle) 어플리케이션, V2I(Vehicle to Infrastructure) 어플리케이션, V2O(Vehicle to others) 어플리케이션 등을 포함하는 통신 시스템에서의 다양한 어플리케이션을 제공할 수 있다.

퍼실리티 레이어는 어플리케이션 레이어에 의해 정의되는 다양한 사용 예를 효과적으로 구현하기 위한 레이어일 수 있다. 예를 들어, 퍼실리티 레이어는 상위 레이어인 어플리케이션 레이어에서 전송하고자 하는 정보를 기초로, 메시지(또는 메시지 세트)를 생성하는 레이어일 수 있다.

네트워크/전송 레이어는 다양한 네트워크 프로토콜 및 전송 프로토콜을 지원함으로써, V2X 통신을 위한 네트워크를 구성하는 레이어일 수 있다. V2X 통신을 위한 네트워크는 동종(homogenous) 네트워크 및/또는 이종(heterogenous) 네트워크를 포함할 수 있다. 예를 들어, 네트워크 및 전송 레이어는, TCP/UDP+IPv6 등의 인터넷 프로토콜을 통해 통신 노드에 인터넷 접속 및 라우팅을 제공할 수 있다.

또는, 차량 단말 간의 통신의 경우, 전송 단말이 수신 단말을 통해 직접 데이터를 전송할 수 있으므로, 다른 단말을 통해 수신 단말로 데이터를 전송하는 동작이 불필요할 수 있다. 따라서, 통신 노드는 기존의 네트워크/전송 레이어 및 데이터 링크 레이어를 요구하지 않을 수 있다. 따라서, 네트워크/전송 레이어의 기능을 간소화하기 위해 네트워크/전송 레이어 및 데이터 링크 레이어의 일부 기능을 WSMP(WAVE(wireless access in vehicular environments) short message protocol)로 대체할 수 있다.

액세스 레이어는 상위 레이어들로부터 수신한 메세지/데이터를 물리적 채널을 통해 전송하는 레이어일 수 있다. 예를 들어, 액세스 레이어는 IEEE 802.11 및/또는 802.11p 표준 기반 통신 기술, IEEE 1609 및/또는 IEEE 1609.4 표준 기반 통신 기술 등을 지원하여, 물리적 채널을 통해 메시지 및/또는 데이터를 전송할 수 있다. 액세스 레이어는 MAC(media access control) 레이어 및 PHY 레이어를 포함할 수 있다. V2X 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 MAC 레이어는, WSMP MAC 레이어일 수 있다. 각각의 레이어들은 아래에 서술한 바와 같이 하위 레이어로 데이터 및/또는 신호를 전달할 수 있다.

통신 노드를 구성하는 레이어들 각각은 SAP(service access point)을 통해 해당 데이터 및 추가적인 정보를 보낼 수 있다. 예를 들어 LLC 레이어는, WSMP 혹은 IPv6로부터 데이터 및 소스 어드레스(source address)와 목적지 어드레스(destination address)와 같은 파라미터 등을 LSAP(link service access point)를 통해 획득할 수 있다. 특히, LLC 레이어는 LSAP을 통해 WSMP로부터 통신 노드에서 측정된 채널 로드 정보를 획득할 수 있다. 또는 통신 노드에서 측정한 채널 로드 정보를 WSMP로 전달할 수 있다. 채널 로드 정보는 일정 시간 동안의 채널 점유 비율 (%)과 일정 시간 동안에 전송한 통신 노드의 개수를 지시할 수 있다. WAVE에서 사용되는 LSAP은 상위 레이어로부터 전달받는 파라미터인 DL-UNITDATA.request이외에는 기존의 무선랜에서 사용되는 SAP 파라미터와 동일하며, DL-UNITDATA.request는 WAVE 관련 동작을 위한 파라미터를 더 포함하여, DL-UNITDATAX.request의 형태로 전달될 수 있다. DL-UNITDATAX.request는 다음 요소 중 하나 이상을 포함하여 구성될 수 있다. DL-UNITDATAX.request에 포함된 각각의 파라미터들은 표 3에서 정의된 바와 같을 수 있다.

표 3에 따르면, 상기 LSAP을 통해 전달받은 파라미터 중 채널 로드는 채널의 혼잡도를 지시할 수 있으며, WSMP 메시지에 포함되여 다른 단말로 전송되거나, MAC 레이어로 MAC SAP을 통해 전달되여 채널 상태에 따른 동작을 수행하기 위해 활용될 수 있다. 또는 채널 로드는 채널의 혼잡도를 지시할 수 있으며, 통신 노드가 일정 시간 동안 측정한 채널 점유 비율 (%)과 일정 시간 동안에 전송한 단말의 개수를 의미할 수 있다. 통신 노드가 상위 계층으로 알릴 때도 사용할 수 있다. 채널 로드는 주기적으로 측정하여 상위 계층에 전달 될 수 있다. 채널 로드 정보는 LSAP으로 DL-UNITDATAX.request 프리미티브의 채널 로드 파라미터로 획득한 정보이며, 기존 무선랜의 MAC SAP의 MA-UNITDATA.request에 채널 로드 파라미터를 추가하는 형식으로 MAC 레이어에 전달될 수 있다.

전송 대역폭은 전송하고자 하는 데이터의 양이 미리 설정된 범위를 초과하는 경우, 20 MHz 대역폭을 갖는 채널에서의 프레임의 전송을 지시할 수 있다. 전송 대역폭이 20 MHz 대역폭을 갖는 채널에서의 프레임 전송을 지시할 경우, 채널 정보에는 20 MHz 대역폭에 해당하는 채널을 지정할 수 있으며, 주 채널 파라미터는 채널 액세스를 수행하기 위한 주 채널을 지정할 수 있다. 추가적으로, 상위 계층에서 20 MHz 대역폭으로의 전송을 지시할 경우, DL-UNITDATAX.request는 채널 점유 비율에 따른 10 MHz 채널에서의 전송 가능 여부를 선택적으로 포함할 수 있다. 전달되는 채널 로드 정보, 전송 대역폭, 주 채널, 및 10 MHz로의 전송 허용 여부 파라미터는 기존 무선랜의 MAC SAP의 MA-UNITDATA.request 혹은 WSMP의 MAUNITDATAX.request에 해당 파라미터들을 추가하는 형식으로 MAC 계층에 전달할 수 있다.

또한, MAC 계층은 PHY 계층으로부터 특정 채널의 비지 여부 등을 PHY SAP을 통해 전달받을 수 있다. 예를 들어, 채널 접근 수행 중 Energy Detection(ED) 방식 으로 채널 센싱을 수행할 때, MAC 계층은 PHY 계층으로부터 PHY-CCA.indication을 통해 채널의 비지 여부 및 비지 상태인 채널 정보를 수신할 수 있다. 이 때, CCA.indication에 IPI-REPORT 파라미터가 포함되어 있거나, 별도의 수신 신호 세기의 정도(low, medium, high)에 해당하는 파라미터를 추가함으로써, CCA를 통해 채널 비지 상태가 인지되었을 때 수신 신호의 세기 정보를 PHY 계층으로부터 전달받을 수 있다.

관리 레이어는 통신 노드에 포함된 레이어들의 운영을 관리하는 레이어일 수 있다. 관리 레이어는 MF(interface between management entity and facilities　layer)(또는 MF-SAP)를 통해 퍼실리티 레이어의 관리 및 운영를 위한 서비스 및 정보를 제공할 수 있다. 그리고 관리 레이어는 네트워크/전송 레이어 및 액세스 레이어와의 인터페이스를 통해 네트워크/전송 레이어 및 액세스 레이어의 관리 및 운영을 위한 서비스 및 정보를 제공할 수 있다.

보안 레이어는 통신 노드에 포함된 레이어들의 보안 관련 정보를 관리하는 레이어일 수 있다. 보안 레이어는 SF(interface between security entity and facilities　layer)(또는 SF-SAP)를 통해 퍼실리티 레이어의 보안을 위한 서비스 및 정보를 제공할 수 있다. 그리고 보안 레이어는 네트워크/전송 레이어 및 액세스 레이어와의 인터페이스를 통해 네트워크/전송 레이어 및 액세스 레이어의 보안을 서비스 및 정보를 제공할 수 있다.

도 7은 차량 간 통신을 수행하는 통신 노드를 위한 채널 할당 및 주 채널 정의 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 7(a)을 참조하면, 미국의 경우, 차량 통신을 위한 5.9GHz 대역의 채널은 5.850 GHz - 5.925 GHz 대역으로 규정되어 있으며, 그 중 채널 178(5.885 GHz - 5.895 GHz)은 제어 정보를 전송하거나 다른 채널의 사용을 방송하는 용도인 제어 채널(control channel)로 사용될 수 있다. 채널들 중 채널 172는 차량 통신 노드 간 안전 메시지의 전송만을 위한 채널일 수 있고, 채널 184는 프레임의 전송 거리를 확대하기 위해 할당된 채널일 수 있다. 따라서, 20MHz 대역폭의 전송에 사용될 수 있는 채널은 5.865 GHz - 5.885 GHz 대역 및 5.895 GHz - 5.915 GHz 대역일 수 있다.

20MHz 대역폭을 이용하여 데이터를 높은 전송률로 전송하기 위해, 기존의 무선랜 표준(IEEE 802.11n 혹은 IEEE 802.11ac)에서 활용된 바와 같이, 통신 노드는 주 채널을 기초로 대역폭을 확장하여 프레임을 전송할 수 있다. 통신 노드가 주 채널을 기반으로 대역폭을 확장하는 경우, 통신 노드는 주 채널을 미리 설정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 통신 노드는 20MHz 대역의 통신을 사용하는 대역의 일부를 기본 주 채널로 고정적으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드가 5.865 GHz - 5.885 GHz의 대역을 사용하여 20MHz 대역폭의 신호를 전송하는 경우, 채널 174(5.865 GHz - 5.875 GHz)를 기본 주 채널로 고정하여, 채널 액세스 및 프레임 전송 동작을 수행할 수 있다. 모든 차량 통신 노드들이 동일한 주 채널을 사용할 경우, 통신 노드는 기본적으로 20MHz 대역폭의 무선 자원 중 하나의 채널(예를 들어, 채널 174)을 주 채널로 인지하고, 주 채널부터 센싱할 수 있다. 그리고 채널 액세스 동작을 수행하는 통신 노드는 주 채널의 센싱 결과 20MHz 대역 채널을 통해 수신한 프레임 또는 주 채널을 통해 수신한 프레임를 감지하여 프레임을 디코딩 할 수 있다.

상기 대역의 주 채널을 변경하여 20MHz 대역폭의 신호를 전송하고자 하는 경우, 통신 노드는 상위 레이어에서의 프로토콜을 활용하는 방법으로(예를 들어, 기존 IEEE Std 1609.4 에서와 같이 CCH에서 다음 주기에 사용할 채널 지정 시 주 채널을 같이 지정하는 방식) 주 채널의 변경 여부를 다른 통신 노드에 방송할 수 있다.

도 7(b)를 참조하면, 도 7(a)에서의 고정적인 주 채널 설정으로 인한 한 채널의 통신 노드가 지속적으로 손해를 보는 단점을 최소화하기 위해, 통신 노드는 주 채널을 하나로 지정하지 않고 임의로 설정할 수 있다. 통신 노드는 20MHz 대역으로 대역폭을 확장하여 채널 액세스를 수행할 때마다 무작위로 하나의 주 채널을 설정하고, 설정한 주 채널을 통해 프레임을 전송할 수 있다. 또는 통신 노드는 20MHz 대역의 신호를 전송하기 위한 채널 접근을 수행할 때마다 주 채널의 설정을 변경할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 채널 174 및 채널 176을 통해 프레임을 전송하는 경우, 처음 프레임을 전송할 때에는 채널 174를 주 채널로 설정할 수 있으며, 다음 프레임을 전송할 때에는 채널 176을 주 채널로 설정할 수 있다. 통신 노드가 채널 180 및 182를 통해 프레임을 전송하는 경우에도, 통신 노드는 동일한 방식을 적용하여 채널 설정을 변경할 수 있다. 통신 노드들이 무작위로 혹은 번갈아 주 채널을 설정하는 경우, 다른 통신 노드들로부터 프레임을 수신하는 통신 노드는 두 채널 중에서 주 채널을 미리 확인할 수 없으므로, 20MHz 대역폭의 채널을 구성하는 10MHz 채널들 각각을 모두 센싱할 수 있다.

도 8은 주 채널을 기반으로 확장된 20MHz 채널을 통한 프레임 전송의 일 실시예를 도시한 개념도이다.

도 8을 참조하면 통신 노드는 20MHz로 확장된 대역폭을 갖는 무선 자원을 통해 프레임을 전송할 수 있다. 20MHz로 확장된 대역폭을 갖는 무선 자원은 2 개의 채널들(예를 들어, 채널 174, 또는 채널 176)을 포함할 수 있으며, 두 개의 채널들 각각은 프레임을 전송하기 위한 채널인 주 채널과 주 채널에 인접하게 배치되는 부 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드의 프레임 전송을 위한 주 채널은 두 개의 채널 중 채널 174일 수 있고, 부 채널은 채널 176일 수 있다. 20MHz 대역폭을 갖는 무선 자원을 통해 프레임을 전송하기 위해서, 통신 노드는 주 채널에 액세스를 수행할 수 있다.

통신 노드는 주 채널에서 채널 액세스를 위한 랜덤 백오프 동작을 수행할 수 있으며, 부 채널에서 미리 설정된 시구간 동안에 채널 모니터링 동작을 수행할 수 있다. 미리 설정된 시구간의 길이는 PIFS일 수 있고, PIFS의 종료 시점은 주 채널에서 랜덤 백오프 동작의 완료 시점과 동일할 수 있다. 부 채널의 채널 모니터링 결과, PIFS 시구간 동안 부 채널이 점유된 상태인 경우, 통신 노드는 부 채널을 통하여 프레임을 전송하지 않을 수 있고, 주 채널을 통해서만 프레임을 전송할 수 있다. 통신 노드는 20MHz 채널에서 전송되는 프레임을 10MHz 채널인 주 채널에서 전송할 수 있으며, 10MHz 채널에서의 프레임 전송 동작은 폴백(fallback) 전송으로 지칭될 수 있다.

반면, 부 채널의 채널 모니터링 결과, PIFS 시구간 동안 부 채널이 유휴 상태인 경우, 통신 노드는 주 채널 및 부 채널을 통해 프레임을 전송할 수 있다. 주 채널 및 부 채널을 포함하는 20MHz 채널을 통해 전송되는 프레임은 802.11bd 프로토콜에 따른 프레임일 수 있다. 802.11bd 프로토콜에 따른 프레임은 L-전제부(L-preamble), 11bd-전제부(11bd-preamble) 및 데이터를 포함할 수 있다. 또는 주 채널 및 부 채널을 포함하는 20MHz 채널을 통해 전송되는 프레임은 20MHz MU(multi user) PPDU를 포함하는 프레임일 수 있다. 20MHz MU PPDU를 포함하는 프레임은, L-전제부, 20MHz 채널을 통한 다중 사용자와의 통신을 지원하는 것을 지시하는 구별자를 더 포함할 수 있다. 통신 노드는 주 채널 및 부 채널을 통해 20MHz MU PPDU를 포함하는 프레임을 복수의 통신 노드들로 전송할 수 있다. 주 채널 및 부 채널을 포함하는 20MHz 채널을 통해 전송되는 프레임의 구조는 아래에 서술한 바와 같을 수 있다.

도 9는 주 채널을 기반으로 확장된 20MHz 채널을 통해 전송되는 프레임의 구조의 일 실시예를 도시한 개념도이다.

도 9를 참조하면, 통신 노드는 기본적으로 10MHz 대역폭의 채널을 통해 프레임을 전송할 수 있으며, 부 채널의 채널 모니터링 결과를 기초로, 부 채널을 추가로 사용하여, 20MHz 채널을 통해 프레임을 전송할 수 있다. 주 채널 및 부 채널을 포함하는 20MHz 채널을 통해 전송되는 프레임의 구조는 도 8의 (a) 내지 (d)의 구조 중 하나의 구조일 수 있다.

도 9(a)에 따른 구조는, 단일 사용자에게 전송되는 프레임의 구조일 수 있다. 프레임은 전제부(preamble) 및 데이터 부를 포함할 수 있으며, 전제부는 L-STF, L-LTF, L-SIG 및 11bd 전제부를 더 포함할 수 있다. 통신 노드는 10MHz 대역폭을 갖는 프레임의 전제부과 동일한 전제부를 부 채널을 통해 전송할 수 있다. 그리고 통신 노드는 20MHz 대역폭을 갖는 채널을 통해 데이터를 전송할 수 있다.

도 9(b)에 따른 구조는, 단일 사용자에게 전송되는 프레임의 구조일 수 있다. 도 9(b)의 전제부 중 적어도 일부는 20MHz 채널을 통해 전송될 수 있다. 통신 노드는 주 채널을 통해 전제부 중, L-STF, L-LTF, L-SIG를 전송하고, 복제된 L-STF, L-LTF, L-SIG를 부 채널을 통해 전송할 수 있다. 그리고 통신 노드는 20MHz 채널을 통해 11bd 전제부를 전송할 수 있다. 10MHz 채널을 통해 전송되는 전제부의 일부와 20MHz 채널을 통해 전송되는 전제부의 일부를 구분하기 위하여, 통신 노드는 전제부를 전송하기 위한 채널의 대역폭을 변경하는 것을 지시하는 구별자(delimiter)를 더 전송할 수 있다.

통신 노드는 다른 통신 노드로부터 10MHz 주 채널을 통해 프레임의 전제부 중, L-STF, L-LTF, L-SIG를 수신할 수 있고, 10MHz 주 채널을 통해 구별자를 더 수신할 수 있다. 구별자는 미리 설정된 OFDM 변조 심볼(modulation symbol)에 따른 패턴 정보를 포함할 수 있다. 그리고 구별자를 송수신하는 통신 노드는 OFDM 변조 심볼의 정보 등을 기초로, 20MHz 채널로 확장된 채널 중 채널의 확장 방향 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 구별자에 포함된 패턴들의 조합을 기초로, 프레임은 상위 10MHz 채널로부터 하위 10MHz 채널로 확장되었는지 또는 하위 10MHz 채널로부터 상위 10MHz 채널로 확장되었는지 여부를 지시할 수 있다.

도 9(c) 및 도 9(d)는 복수의 통신 노드(multi-user, MU)들로 전송되는 프레임의 구조일 수 있다. 도 9(c) 및 도 9(d)의 구조에 따르면, 통신 노드는 다른 통신 노드로부터 10MHz 주 채널을 통해 프레임의 전제부 중, L-STF, L-LTF, L-SIG (및/또는 11bd 전제부)를 수신할 수 있고, 10MHz 주 채널을 통해 구별자를 더 수신할 수 있다. 복수의 통신 노드들로 전송되는 프레임의 구별자는 20MHz 채널을 통한 다중 사용자와의 통신을 지원하는 것을 지시하는 구별자(20MHz MU delimiter)일 수 있다. 구별자를 수신한 통신 노드들은 OFDMA 구조를 포함하는 데이터부의 수신이 예정되어 있음을 확인할 수 있다. 구별자의 전송 구간은 단말의 채널 모드를 변경하기 위한 구간일 수 있다.

프레임의 데이터부의 구조는 11ax에서 정의한 OFDMA 채널 구조와 동일할 수 있다. 따라서, 데이터부의 전단은 고효율(high efficiency, HE) 통신을 위한 11ax 전제부를 더 포함할 수 있다. 프레임의 11ax 전제부를 수신한 통신 노드들은 복수의 서브채널들 각각을 통해 다른 통신 노드와의 통신을 수행할 수 있다.

도 10은 경쟁 채널과 서비스 채널을 구분하여 채널을 동적으로 확장하는 통신 노드의 동작의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 10을 참조하면, 통신 노드는 두 개의 채널(예를 들어, 채널 174 및 채널 176)을 통해 프레임을 전송할 수 있다. 두 개의 채널 중 하나의 채널은 원래 프레임을 10MHz 채널로 전송한다면 사용해야 하는 채널인 서비스 주 채널일 수 있고, 다른 하나의 채널은 서비스 주 채널의 확장을 위한 서비스 부 채널일 수 있다. 통신 노드는 서비스 주 채널 및 서비스 부 채널의 설정과 독립적으로 두 개의 채널 중 하나의 채널을 경쟁을 위한 채널(이하, 경쟁 채널이라고 칭함)로 설정할 수 있다. 즉, 통신 노드는 서비스 주 채널 또는 서비스 부 채널 중 하나의 채널을 경쟁 채널로 설정할 수 있으며, 경쟁 채널에서 프레임 전송 기회를 획득하기 위한 경쟁을 수행할 수 있다. 서비스 주 채널 또는 서비스 부 채널 중 경쟁 채널로 설정된 채널 이외의 다른 채널은 경쟁 채널을 확장하는 채널(이하, 경쟁 확장 채널이라고 칭함)로 설정될 수 있다.

도 10의 실시예에 따르면, 통신 노드는 서비스 주 채널을 경쟁 채널로 설정할 수 있고 서비스 부 채널을 경쟁 확장 채널로 설정할 수 있다. 통신 노드는 경쟁 채널에서 프레임 전송 기회를 획득하기 위한 경쟁을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 경쟁 채널에서 랜덤 백오프 동작을 수행할 수 있다(t1 내지 t3). 그리고, 통신 노드는 경쟁 확장 채널에서 미리 설정된 시구간(예를 들어, PIFS 등) 동안에 채널 모니터링 동작을 수행할 수 있다(t2 내지 t3). 미리 설정된 시구간의 종료 시점은 경쟁 채널에서의 랜덤 백오프 동작의 완료 시점과 동일할 수 있다.

통신 노드는 경쟁 채널에서의 랜덤 백오프 동작 결과 및 경쟁 확장 채널에서의 채널 모니터링 동작의 결과를 기초로 프레임 전송 여부 및 채널 확장 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 경쟁 확장 채널이 미리 설정된 시구간(t2 내지 t3) 동안 다른 통신 노드에 의해 점유된 경우, 통신 노드는 채널을 확장하지 않을 수 있다. 따라서, 통신 노드는 서비스 주 채널을 통해 프레임을 폴백 전송할 수 있다. 반면, 서비스 주 채널이 다른 통신 노드에 의해 점유된 경우(t2 내지 t3), 통신 노드는 경쟁 채널인 서비스 주 채널에서의 액세스 절차를 중단할 수 있다. 즉, 통신 노드는 경쟁 채널에서의 경쟁 결과, 프레임 전송 기회를 획득한 경우에만 프레임을 전송할 수 있다.

도 11은 경쟁 채널과 서비스 채널을 구분하여 채널을 동적으로 확장하는 통신 노드의 동작의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.

도 11을 참조하면, 통신 노드는 두 개의 채널(예를 들어, 채널 174 및 채널 176)을 통해 프레임을 전송할 수 있다. 두 개의 채널 중 하나의 채널은 원래 프레임을 10MHz 채널로 전송한다면 사용해야 하는 채널인 서비스 주 채널일 수 있고, 다른 하나의 채널은 서비스 주 채널의 확장을 위한 서비스 부 채널일 수 있다. 통신 노드는 서비스 주 채널 및 서비스 부 채널의 설정과 독립적으로 두 개의 채널 중 하나의 채널을 경쟁을 위한 채널(이하, 경쟁 채널이라고 칭함)로 설정할 수 있다. 즉, 통신 노드는 서비스 주 채널 또는 서비스 부 채널 중 하나의 채널을 경쟁 채널로 설정하고 프레임 전송 기회를 획득하기 위한 경쟁을 수행할 수 있다. 서비스 주 채널 또는 서비스 부 채널 중 경쟁 채널로 설정된 채널 이외의 다른 채널은 경쟁 채널을 확장하는 채널(이하, 경쟁 확장 채널이라고 칭함)로 설정될 수 있다.

도 11의 실시예에 따르면, 통신 노드는 서비스 부 채널을 경쟁 채널로 설정할 수 있고 서비스 주 채널을 경쟁 확장 채널로 설정할 수 있다. 통신 노드는 경쟁 채널에서 프레임 전송 기회를 획득하기 위한 경쟁을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 경쟁 채널에서 랜덤 백오프 동작을 수행할 수 있다(t1 내지 t3). 그리고, 통신 노드는 경쟁 확장 채널에서 미리 설정된 시구간(예를 들어, PIFS 등) 동안에 채널 모니터링 동작을 수행할 수 있다(t2 내지 t3). 미리 설정된 시구간의 종료 시점은 경쟁 채널에서의 랜덤 백오프 동작의 완료 시점과 동일할 수 있다.

통신 노드는 경쟁 채널에서의 랜덤 백오프 동작 결과 및 경쟁 확장 채널에서의 채널 모니터링 동작의 결과를 기초로 프레임 전송 여부 및 채널 확장 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 경쟁 채널이 다른 통신 노드에 의해 점유된 경우(t2 내지 t3), 통신 노드는 경쟁 채널에서의 액세스 절차를 중단할 수 있다. 그리고 경쟁 채널이 서비스 주 채널과 다르게 설정되는 경우,경쟁 확장 채널이 미리 설정된 시구간(예를 들어, PIFS 등) 동안 다른 통신 노드에 의해 점유된 경우(t2 내지 t3), 통신 노드는 채널 액세스 절차를 중단할 수 있다. 즉 경쟁 채널이 서비스 주 채널과 다르게 설정되는 경우, 통신 노드는 폴백 전송을 수행하지 않을 수 있다.

도 10 내지 도 11의 통신 노드는 데이터 링크 레이어를 포함한 상위 레이어에 의해 서비스 주 채널, 서비스 부 채널, 경쟁 채널, 경쟁 확장 채널을 설정할 수 있다. 통신 노드는 데이터 통신의 혼잡도를 기초로 두 개의 채널 중 하나의 채널을 경쟁 채널로 설정할 수 있다. 또는 통신 노드는 무작위(또는 교대로) 두 개의 채널 중 하나의 채널을 경쟁 채널로 설정할 수 있다.

도 12는 주 채널 및 부 채널에서의 채널 액세스 동작 결과 주 채널을 통한 프레임의 폴백 전송의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 12를 참고하면, 통신 노드는 두 개의 채널(예를 들어, 채널 174 및 채널 176)을 통해 프레임을 전송할 수 있다. 두 개의 채널 중 하나의 채널은 프레임을 전송하기 위한 주 채널일 수 있고, 다른 하나의 채널은 주 채널에 인접한 채널일 수 있으며, 주 채널의 확장을 위한 부 채널일 수 있다. 도 12의 실시예에 따르면, 주 채널은 채널 174일 수 있고, 부 채널은 채널 176일 수 있다. 다만, 주 채널 설정 결과는 도 12의 실시예에 한정되지 아니함은 자명할 수 있다. 예를 들어, 다른 실시예에 따르면, 주 채널은 채널 176일 수 있고, 부 채널은 채널 174일 수 있다.

20MHz 채널을 통해 프레임을 전송하는 통신 노드는 20MHz 채널 상에서 채널 액세스를 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 주 채널 및 부 채널에서 랜덤 백오프 동작을 수행할 수 있다. 확장된 채널로 프레임을 전송하는 통신 노드는 20MHz 대역으로 채널 액세스를 수행할 수 있다. 즉, 통신 노드는 20MHz 대역으로 랜덤 백오프 시구간 동안 채널 센싱 동작을 수행할 수 있으며, 채널 센싱 동작 중 다른 통신 노드에 의해 전송되는 프레임의 에너지를 검출할 수 있다. 다른 통신 노드에 의해 전송되는 프레임은 10MHz 프레임일 수 있어, 통신 노드는 다른 통신 노드에 의해 전송되는 프레임이 주 채널 10MHz 부 채널 10MHz 대역 중 어느 채널에서의 프레임인지 확인하지 못할 수 있다. 따라서 통신 노드는 채널 액세스를 수행하는 채널을 10MHz 대역의 주 채널로로 변경할 수 있고, 랜덤 백오프 시간 동안 주 채널에서 채널 센싱을 수행할 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 통신 노드는 랜덤 백오프 카운트 값을 생성할 수 있으며, 생성한 랜덤 백오프 카운트 값에 대응하는 구간 동안 주 채널 및 부 채널에서 채널 센싱 동작을 수행할 수 있다(t1 내지 t3). 랜덤 백오프 동작을 수행하는 통신 노드는 주 채널 및 부 채널이 모두 유휴 상태인 경우에만 랜덤 백오프 카운트 값을 감소시킬 수 있다. 통신 노드가 주 채널 및 부 채널에서 랜덤 백오프 동작을 완료한 경우(t3)(즉, 랜덤 백오프 카운트 값이 0이 된 경우), 통신 노드는 주 채널 및 부 채널을 통해 프레임을 전송할 수 있다. 도 12(a)를 참조하면, 통신 노드는 20MHz 채널에서 랜덤 백오프 동작을 수행하는 도중 채널 점유 상태를 감지할 수 있다. 점유 상태를 감지한 통신 노드는 채널 센싱 대상 채널을 20MHz 대역 채널에서 10MHz 대역 주 채널로 변경할 수 있다. 통신 노드는 잔여 랜덤 백오프 시구간 동안 채널 센싱을 수행할 수 있다. 10MHz 대역의 주 채널에서 채널 센싱 동작을 수행한 결과 잔여 랜덤 백오프 시구간 동안 주 채널이 유휴 상태인 경우에 통신 노드는 10MHz 주 채널을 통해 프레임을 전송할 수 있다.

랜덤 백오프 동작을 수행하는 통신 노드들 간의 형평성을 만족하기 위하여, 통신 노드는 10MHz 채널 상에서의 백오프 카운트 값과 20MHz 채널 상에서의 백오프 카운트 값을 상이하게 설정할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드에 의해 설정되는 백오프 카운트 값은 기존의 10MHz 채널에서의 백오프 카운트 값일 수 있다. 따라서 통신 노드는 20MHz 대역의 채널들에서 랜덤 백오프 동작을 수행하기 위해 백오프 카운트 값을 두 배로 늘려서 랜덤 백오프 동작을 수행할 수 있다(t1 내지 t2).

그리고 10MHz 대역폭을 갖는 두 개의 채널을 포함하는 20MHz 대역 채널 상에서 랜덤 백오프 동작 도중 10MHz 대역폭을 갖는 하나의 채널(예를 들어, 부 채널)이 점유된 경우, 통신 노드는 점유되지 않은 다른 10MHz 대역폭을 갖는 채널(예를 들어, 주 채널) 상에서 20MHz 대역에서 수행하던 랜덤 백오프 동작을 이어서 수행할 수 있다(t2 내지 t3). 10MHz 채널(예를 들어, 주 채널)상에서의 백오프 카운트 값은 20MHz 채널 상에서의 랜덤 백오프 동작 결과 잔여 백오프 카운트 값의 절반으로 축소된 값일 수 있다. 절반으로 축소된 백오프 카운트 값에 대응하는 시구간이 PIFS 보다 작을 경우, 통신 노드는 적어도 PIFS 시간만큼은 10MHz 채널(예를 들어, 주 채널)을 모니터링하여 유휴 상태 여부를 판단할 수 있다.

그리고 20MHz 대역의 채널(들) 상에서 랜덤 백오프 동작 도중 부 채널이 점유된 경우, 통신 노드는 점유되지 않은 10MHz 주 채널 상에서 랜덤 백오프 동작을 이어서 수행할 수 있으며(t2 내지 t3), 20MHz 대역 채널 상에서는 최초 10MHz 대역 채널에 대한 백오프 카운트 값을 무작위로 선택해 2배한 값을 사용하므로 10MHz 주 채널 상에서의 백오프 카운트 값은 최초 10MHz 대역 채널에 대해 선택한 백오프 값을 20MHz 채널 상에서의 백오프 동작 중에 수행한 백오프 카운트 값을 뺀 잔여 백오프 카운트 값일 수 있다. 20MHz 채널에서는 2배한 값을 사용하므로 수행한 백오프 카운트 값이 많아 10MHz 채널에서 수행할 잔여 백오프 카운트 값이 0인 경우, 통신 노드는 적어도 PIFS 시간만큼은 주 채널을 모니터링하여 유휴 상태 여부를 판단할 수 있다.

도 12(b)를 참조하면, 통신 노드는 랜덤 백오프 동작을 수행하는 도중 주 채널의 점유 상태를 감지할 수 있다. 주 채널이 점유되었음을 인지한 통신 노드는 주 채널 및 부 채널에서의 채널 액세스 동작을 중단할 수 있다.

도 13은 20MHz 채널을 10MHz 주 채널(OCB Primary Channel)과 10MHz 부 채널(OCB Secondary Channel) 두 개의 채널로 구분하여 각각 채널 센싱을 수행하는 통신 노드의 동작의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 13을 참조하면, 통신 노드는 두 개의 10MHz 채널(예를 들어, 채널 174 및 채널 176)들로 구성된 20MHz 채널을 통해 프레임을 전송할 수 있다. 두 개의 채널 중 하나의 채널은 프레임을 전송하기 위한 주 채널(OCB Primary Channel)일 수 있고, 다른 하나의 채널은 주 채널의 확장을 위한 부 채널(OCB Secondary Channel)일 수 있다.

두 개의 10MHz 채널들로 구성된 20MHz 채널을 통해 프레임을 전송하는 통신 노드는 두 개의 10MHz 채널들로 구성된 20MHz 채널 상에서 채널 액세스 동작을 수행할 수 있다. 통신 노드가 확장된 채널로 전송할 데이터가 있을 때, 주 채널 또는 부 채널에서 다른 통신 노드에 의해 채널 점유가 확인된 때에는 해당 단말의 전송이 끝나는 시점으로부터 AIFS 시간이 지난 시점까지 주 채널과 부 채널에 대한 센싱을 수행하여 두 채널에 대한 채널 상태를 확인한 후, 두 채널이 모두 유휴 상태일 경우 랜덤 백오프 과정을 수행할 수 있다.예를 들어, 통신 노드는 미리 설정된 AIFS 동안 10MHz 주 채널 및 10MHz 부 채널을 각 각 모니터링할 수 있다(t1 내지 t2). 각 채널 모니터링 결과 AIFS 동안 주 채널 및 부 채널이 모두 유휴 상태인 경우, 통신 노드는 주 채널 및 부 채널 각 각에서 동일한 랜덤 백오프 카운트 값을 이용하여 랜덤 백오프 동작을 수행할 수 있다(t2 내지 t3). 20HMz 채널 상에서 AIFS 동안 또는 랜덤 백오프 동작을 수행하는 동안, 통신 노드는 채널들 각각에 다른 통신 노드로부터 전송된 프레임의 유무를 검출할 수 있다. 20MHz 대역에서 채널 점유를 확인하는 방식은 캐리어 센싱(Carrier Sensing, CS) 동작으로 각 10MHz 채널에 대해 ED(Energy Detection)를 통한 물리적 감지(physical CS) 동작, 다른 단말이 전송한 프레임 혹은 PPDU(Physical Protocol Data Unit)의 전제부(Preamble) 통한 가상적 감지(virtual CS) 및 다른 단말이 전송한 프레임의 MAC 프레임 헤더(HDR)의 Duration 값에 의해 설정된 값(network allocation vector(NAV)값) 확인 동작을 포함할 수 있다. 통신 노드는 ED 동작을 통해서 프레임 전송 시간(Transmission Opportunity, TXOP)을 확인하지 못할 수 있고, 채널 점유 유무만을 판단할 수 있다. 반면에 프레임의 MAC 프레임 헤더의 duration 값에 의해 프레임 전송 시간(TXOP)을 알 수 있는 경우를 Packet Detection 또는 Preamble Detection (PD)라고 한다.

통신 노드는 주 채널 및/또는 부 채널에서 다른 통신 노드로부터의 프레임전송을 각 채널에서 ED 또는 PD 또는 ED와 PD 동시 수행 등의 센싱 방법을 통해 감지할 수 있다(t3). 즉, 통신 노드는 랜덤 백오프 동작을 수행하는 도중 주 채널 및/또는 부 채널의 점유 상태를 확인할 수 있다.

통신 노드는 주 채널 및 부 채널을 포함하는 20MHz 대역 채널에서 하나의 공통된 랜덤 백오프 카운트로 랜덤 백오프 동작을 수행할 수 있다. 통신 노드는 주 채널에서 채널 접근을 위한 경쟁 동작을 수행할 수 있다. 또는 통신 노드는 주 채널에서 패킷 감지(packet detection, PD) 동작, 다른 단말이 전송한 프레임 혹은 PPDU의 프리앰블을 통한 가상적 감지(virtual detection) 동작, 및/또는 다른 단말로부터의 프레임에 의해 설정되는 NAV(network allocation vector) 값의 확인 동작을 수행할 수 있다. 그리고 통신 노드는 부 채널에서 특정 구간동안 에너지 감지(Energy Detection,ED) 방식으로 채널의 점유 여부를 모니터링할 수 있다. 주 채널 및 부 채널을 포함하는 20MHz 대역 채널에서 백오프 카운터를 줄이는 방식은 매 슬롯마다(aSlotTime, a Backoff slot) 주 채널에 대한 PD 센싱 또는 ED와 PD 병합 센싱 동작 및 부 채널에 대한 ED 센싱을 수행하여 두 채널이 모두 유휴 상태일 경우 백오프 카운터를 하나씩 줄이는 방식이 될 수 있다.

통신 노드는 20MHz 채널에서 AIFS 기간 동안 또는 랜덤 백오프 동작을 수행하는 도중 부 채널의 점유 상태를 감지할 수 있다. 주 채널만을 사용한 10MHz 프레임 전송 동작이 허용된 경우, 부 채널이 점유되었음을 인지한 통신 노드는 20MHz 채널 중 10MHz 주 채널 상에서 랜덤 백오프 동작을 속행하고(t3 내지 t4), 부 채널 상에서의 랜덤 백오프 동작을 중단할 수 있다. 주 채널에서의 랜덤 백오프 동작을 완료한 통신 노드는 주 채널을 통해 프레임을 전송할 수 있다(t4). 주 채널에서 랜덤 백오프 동작은 20MHz 채널에 대해 수행하던 백오프 카운트의 남은 값 동안 매 슬롯마다 주 채널을 PD 센싱 또는 ED와 PD 병합 센싱 동작을 통해 유휴 상태일 경우 백오프 카운트를 하나씩 줄이는 방식을 사용한다.

도 14는 V2X 통신 시스템에서 채널 점유 비율을 기초로 한 통신 노드의 주 채널 설정 결과의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 14를 참조하면, 통신 노드는 두 개의 채널(예를 들어, 채널 174 및 채널 176)을 통해 프레임을 전송할 수 있다. 두 개의 채널 중 하나의 채널(예를 들어, 채널 174)은 프레임을 전송하기 위한 주 채널일 수 있고, 다른 하나의 채널(채널 176)은 주 채널의 확장을 위한 부 채널일 수 있다. 또한, 통신 노드는 주 채널에서는 PD 동작, ED 동작 및 NAV값 확인 동작 중 적어도 하나의 동작인 캐리어 센싱 동작을 수행할 수 있고, 부 채널에서는 ED를 통해 채널 점유(busy)여부를 확인할 수 있다.

채널의 대역폭을 확장하는 방법의 일 실시예에 따르면, 20MHz 대역폭의 채널을 통해 프레임을 전송하는 단말은 두 개의 채널들 중 낮은 채널 점유 비율을 갖는 채널을 주 채널로 설정할 수 있다. 예를 들어, 채널 174의 채널 점유 비율이 채널 176에 비해 높은 경우, 통신 노드는 채널들 중 상대적으로 채널 점유 비율이 낮은 채널 176을 주 채널로 설정할 수 있다.

통신 노드는 주 채널로 설정한 176 채널에 액세스를 수행할 수 있다. 다른 통신 노드에 의해 부 채널이 점유되는 경우에도, 통신 노드는 주 채널에 액세스를 수행할 수 있고, 10MHz 대역폭의 주 채널을 통해 신호를 전송할 수 있다. 따라서, 통신 노드는 신속하게 채널 액세스를 수행할 수 있다. 또한, 통신 노드는 채널들 중 상대적으로 여유로운 채널을 활용할 수 있으므로, 상대적으로 덜 혼잡한 채널을 통해 신호를 전송할 수 있다. 따라서, 통신 노드는 채널을 효율적으로 사용할 수 있다.

통신 노드는 EDCA 절차를 수행하여 주 채널에 액세스할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 AIFS 동안 채널 센싱을 수행할 수 있으며, 채널 센싱 구간(예를 들어, AIFS) 동안 다른 통신 노드에 의해 채널이 점유되지 않은 경우, 주 채널에 액세스할 수 있다. 채널 센싱 동작 직전에 프레임을 전송하였거나, AIFS 시구간 동안의 채널 센싱 결과, 채널이 다른 단말에 의해 점유된 경우, 통신 노드는 채널 점유 시간이 종료된 시점으로부터 AIFS 후에 랜덤 백오프 동작을 추가적으로 수행한 뒤, 주 채널에 액세스할 수 있다. 그리고 통신 노드는 부 채널을 모니터링하여 부 채널의 점유 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 주 채널에 대한 채널 액세스 완료 시점으로부터 이전의 미리 설정된 시구간(예를 들어, PIFS, DIFS 혹은 AIFS 등)동안 부 채널을 모니터링할 수 있다. 부 채널이 다른 통신 노드에 의해 점유되지 않은 경우, 통신 노드는 주 채널 및 부 채널을 통해 프레임을 전송할 수 있다. 한편, 채널 센싱 결과, 부 채널이 다른 통신 노드에 의해 점유된 경우, 통신 노드는 10MHz 대역폭의 주 채널을 통하여 신호를 전송할 수 있다.

도 15는 V2X 통신 시스템에서 채널 점유 비율을 기초로 한 통신 노드의 주 채널 설정 결과의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.

도 15를 참조하면, V2X 통신 시스템의 통신 노드들 각은 20MHz 대역폭을 갖는 무선 자원을 통해 신호를 전송할 수 있다. 구체적으로 통신 노드는 10MHz 대역폭을 갖는 두 개의 채널(예를 들어, 174 채널 및 176 채널)을 통해 신호를 전송할 수 있다. 대역폭을 확장하여 신호를 전송하는 통신 노드는, 부 채널을 통해 신호를 전송하는 다른 통신 노드들과의 형평성을 조정하기 위하여, 채널 점유 비율이 높은 채널을 주 채널로 설정할 수 있다. 예를 들어, 174 채널의 채널 점유 비율이 176 채널의 채널 점유 비율보다 높은 경우, 통신 노드는 174 채널을 주 채널로 설정할 수 있다.

통신 노드는 EDCA 절차를 수행하여 주 채널에 액세스할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 AIFS 동안 채널 센싱을 수행할 수 있으며, 채널 센싱 구간 동안 다른 통신 노드에 의해 채널이 점유되지 않은 경우, 주 채널에 액세스할 수 있다. 이 때, 채널 센싱 동작 직전에 프레임을 전송하였거나, AIFS 동안 채널 센싱 중 채널이 다른 단말에 의해 점유된 경우, 채널 점유 시간이 종료된 시점으로부터 AIFS 후에 랜덤 백오프 동작을 추가적으로 수행한 뒤, 주 채널에 액세스할 수 있다. 그리고 통신 노드는 부 채널을 모니터링하여 부 채널의 점유 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 주 채널에 대한 채널 액세스 완료 시점으로부터 미리 설정된 시구간(예를 들어, PIFS, DIFS 혹은 AIFS 등)이전 시점까지 부 채널을 모니터링할 수 있다. 부 채널이 미리 설정된 시구간 동안 다른 통신 노드에 의해 점유되지 않은 경우, 통신 노드는 주 채널 및 부 채널을 통해 프레임을 전송할 수 있다. 한편, 채널 센싱 결과, 부 채널이 다른 통신 노드에 의해 점유된 경우, 통신 노드는 10MHz 대역폭의 주 채널을 통하여 신호를 전송할 수 있다.

도 14에서의 실시예와 다르게, 도 15의 실시예에 따른 통신 노드는 상대적으로 높은 채널 점유 비율을 갖는 채널에서 다른 통신 노드들과 프레임 전송을 위한 경쟁 절차를 수행할 수 있다. 따라서, 도 15의 실시예에 따르면, 통신 노드들은 동등한 경쟁 절차를 수행함으로써, 채널 액세스 기회를 공정하게 획득할 수 있다.

도 16은 차량 단말에서 캐리어 센싱 동작을 통해 채널 점유 비율 정보를 측정하는 동작을 도시한 개념도이다.

도 16을 참조하면, 통신 노드는 채널 액세스를 수행하기에 앞서, 채널들의 점유 비율에 관한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 채널 접근을 수행하는 통신 노드의 MAC 계층은 상위 계층으로부터 SAP을 통해 채널 로드에 관한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드의 상위 계층은, LSAP을 통해 DL-UNITDATAX.request primitive의 채널 로드 파라미터로 채널 로드 정보를 LLC에 전달할 수 있다. 그리고 통신 노드의 LLC는 채널 로드 파라미터를 더 포함하는 MAC SAP의 MA-UNITDATA.request 혹은 MA-UNITDATAX.request를 통해 MAC 계층에 전달할 수 있다.

또는 통신 노드는 캐리어 센싱 동작을 통해 채널의 사용 여부를 측정할 수 있으며, 캐리어 센싱 동작 결과를 기초로 채널의 점유 비율을 측정할 수 있다. 예를 들면, 특정 시구간 동안 통신 노드는 N번의 에너지 측정 동작을 수행할 수 있으며, 에너지 측정 값이 미리 설정된 범위 이상인 횟수를 산출할 수 있다. 통신 노드는 특정 수준 이상의 에너지가 검출되는 회수를 특정 시구간 동안의 측정 횟수로 나누어 채널 점유 비율로 변환할 수 있다. 통신 노드는 통신 환경 및 측정 오류 등에 따른 채널 점유 비율 값의 급격한 변화를 최소화하기 위해 측정된 채널 점유 비율 값에 가중치를 더 반영할 수 있다. 채널 점유 비율 값은 아래의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.

수학식 1에서의 a는 채널 점유 비율 측정 시점에 따른 가중치 값일 수 있다. 즉, 수학식 1에 따르면, 통신 노드는 0 내지 1사이의 가중치 값 a를 설정하고, 이전 시점에서의 채널 로드 값에 (1-a)를 곱한 값과 현재 시점에서의 채널 점유 비율에 a를 곱한 값을 합산하여 채널 점유 비율을 산출할 수 있다.

통신 네트워크의 환경 변화가 큰 곳에 위치하는 통신 노드는 Current_Load에 가중치를 높게 두기 위해서 a 값을 1에 가까운 값(예, 1/2보다 큰 수)으로 설정할 수 있다. 반면, 통신 네트워크의 환경 변화가 적은 곳에 위치하는 통신 노드는 a 값을 0에 가까운 값(예, 1/2보다 작은 수)으로 설정할 수 있다.

캐리어 센싱 동작을 지속적으로 수행하는 통신 노드는 데이터 전송 시점에서의 채널의 상태를 판별할 수 있다. 예를 들어, 상위 계층으로부터 프레임을 획득한 통신 노드는 프레임 획득 시점 이전의 특정 시구간 동안 특정 채널에 대한 에너지 측정 결과가 특정 수준 이상이 유지되었거나, 미리 설정된 시구간 내에 특정 수준 이상의 에너지 검출 횟수가 이전 시점의 채널 로드의 1.5 배 이상인 경우, 통신 노드는 현재 채널이 매우 혼잡한 상태라고 판단할 수 있다.

도 17은 주기적으로 전송되는 프레임의 구조의 제1 실시예를 도시한 개념도이고, 도 18은 주기적으로 전송되는 프레임의 구조의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.

통신 노드들(레거시 통신 노드 및 신규 통신 노드)에 의해 주기적으로 전송되는 프레임은, MAC 헤더(MAC header), 프레임 바디 및 FCS를 포함할 수 있다. 도 17 내지 도 18의 실시예에 따르면, 프레임 바디는 프레임의 전송 시간에 관한 정보를 더 포함할 수 있다.

도 17의 실시예에 따르면, 통신 노드는 MLME SAP 혹은 MAC SAP을 통하여 상위 계층으로부터 프레임의 전송 시간에 관한 정보를 획득할 수 있다. 프레임의 전송 시간에 관한 정보는 전송 주기, 반복 횟수, 및 데이터 형태(또는 서비스의 형태)에 관한 정보를 포함할 수 있다.

도 17의 실시예에 따른 프레임의 전송 방법은 주기적으로 전송되는 프레임에 적용할 수 있으나, 프레임의 주기가 자주 변경되는 경우에는 적용하기 어려울 수 있다.

도 18의 실시예에 따르면, 통신 노드는 MLME SAP 혹은 MAC SAP을 통하여 상위 계층으로부터 프레임의 전송 시간에 관한 정보를 획득할 수 있다. 프레임의 전송 시간에 관한 정보는 다음 프레임의 전송 시점 및 데이터 형태(또는 서비스의 형태)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 다음 프레임의 전송 시점 정보는 데이터 형태 (예를 들어, Cooperative Awareness Message(CAM) 등) 혹은 혼잡 제어 동작 등에 따라 변경될 수 있다.

통신 노드는 도 17 또는 도 18의 구조에 따라 프레임의 전송 시간에 관한 정보들(예를 들어, 전송 주기, 반복 횟수, 데이터 형태, 및 다음 전송 시점)을 포함하는 프레임을 생성할 수 있다. 프레임의 전송 시간에 관한 정보들은 정보 요소(Information element)의 형태로 프레임에 포함될 수 있다. 통신 노드는 생성한 프레임을 다른 통신 노드로 전송할 수 있다.

도 17 또는 도 18의 구조에 따른 프레임을 수신한 통신 노드는 프레임으로부터 프레임의 전송 시간에 관한 정보들을 획득할 수 있다. 통신 노드는 획득한 프레임의 전송 시간에 관한 정보를 기초로 특정 서비스에 해당하는 프레임의 다음 전송 시기를 확인할 수 있다. 통신 노드가 주기적인 프레임의 전송 시점을 확인할 수 있는 경우, 통신 노드는 주기적인 프레임 전송에 따른 채널 점유 상황을 예측할 수 있다. 통신 노드가 프레임을 획득한 시점에서 채널 점유 상황이 미리 설정된 범위를 초과하는 경우, 통신 노드는 채널이 혼잡하다고 판단할 수 있다.

도 19는 주기적으로 전송되는 프레임의 구조의 제3 실시예를 도시한 개념도이고, 도 20은 주기적으로 전송되는 프레임의 구조의 제4 실시예를 도시한 개념도이다.

통신 노드들(레거시 통신 노드 및 신규 통신 노드)에 의해 전송되는 프레임의 MAC 헤더는, 프레임 제어(frame control) 필드, 듀레이션(duration) 필드, 적어도 하나 이상의 수신 주소(address) 필드, 시퀀스 제어(sequence control) 필드, QoS(quality of service) 제어(QoS control) 필드를 더 포함할 수 있다. 도 19 내지 도 20의 실시예에 따르면, 프레임의 MAC 헤더는 프레임의 전송 시간 정보를 더 포함할 수 있다.

도 19를 참조하면, 시퀀스 제어 필드는 다음 프레임의 전송 시점 정보를 더 포함할 수 있다. 종래 프레임의 시퀀스 제어 필드는 프래그먼트 넘버 필드 및 시퀀스 넘버 필드를 포함할 수 있다. 그러나 도 19의 실시예에 따르면, 프래그먼트 넘버 필드는 0이 아닌 값으로 설정될 수 있다. 그리고 시퀀스 제어 필드의 시퀀스 넘버 필드는 8비트로 축소될 수 있으며, 남은 6비트는 다음 프레임의 전송 시점에 관한 정보를 지시할 수 있다.

도 19에 따른 프레임을 수신한 통신 노드는 MAC 헤더의 프래그먼트 필드의 값이 0이 아닌 프레임을 수신할 수 있다. 통신 노드는 MAC 헤더에 다음 프레임의 전송 시점 정보를 더 포함하고 있음을 확인할 수 있다. 통신 노드는 프레임의 프레그먼트 넘버 필드 및 시퀸스 제어 필드의 일부분으로부터 다음 프레임의 전송 시점에 관한 정보를 획득할 수 있다.

도 20을 참조하면, QoS 제어 필드는 다음 프레임의 전송 시점에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, MAC 헤더는 트래픽 ID를 지시하는 TID(traffic identifier) 필드, 서비스 주기의 종료를 지시하는 EOSP(end of service period) 필드, ACK 정책(ACK policy) 필드 및 A-MSDU(aggregated MAC service data unit) 필드를 포함할 수 있다. 다음 프레임의 전송 시점에 관한 정보를 포함하는 MAC 헤더의 TID는 프레임의 우선순위 정보를 지시할 수 있다. MAC 헤더의 EOSP 필드는 하나의 비트를 포함할 수 있으며, EOSP 필드의 비트는 0으로 설정될 수 있다. MAC 헤더의 ACK 정책 필드는 2개의 비트를 포함할 수 있으며, 각각 "1, 0"으로 설정될 수 있다. MAC 헤더의 A-MSDU 필드는 1개의 비트를 포함할 수 있으며, A-MSDU 필드의 비트는 0으로 설정될 수 있다.

그리고 MAC 헤더는 QoS 제어 필드의 마지막 복수개(예를 들어, 8개)의 비트들을 포함하는 다음 전송 시점 정보 필드를 통해 다음 프레임의 전송 시점에 관한 정보를 지시할 수 있다. 종래 프레임에 따르면, 다음 전송 시점 정보 필드의 복수개의 비트들은 통신 노드의 전송 기회에 관한 정보를 포함할 수 있다. 차량간 통신의 경우, 프레임은 통신 노드들의 전송 기회에 관한 정보를 포함하지 않을 수 있으므로, 다음 전송 시점 정보 필드의 복수개의 비트들은 0으로 설정될 수 있다. 그러나 도 20의 실시예에 따르면, 다음 전송 시점 정보 필드의 복수개의 비트들은 0이 아닌 값으로 설정될 수 있으며, 구체적으로 통신 노드의 다음 프레임의 전송 시점에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 프레임의 전송 시점에 관한 정보는 고정 단위(예를 들어, 1ms 단위)로 특정 숫자를 지시할 수 있으며, 또는 프레임의 전송 시점에 관한 정보 및 단위를 더 포함할 수 있다.

도 20에 따른 프레임을 수신한 통신 노드는 MAC 헤더의 QoS 제어 필드를 통해 차량 통신용 프레임 중 마지막 복수개의 비트들의 값이 0이 아닌 프레임을 수신할 수 있다. 통신 노드는 차량 통신을 수행하는 중, MAC 헤더의 QoS 제어 필드에 포함된 정보에 따라 해당 필드에 다음 프레임의 전송 시점 정보를 더 포함하고 있음을 확인할 수 있다. 통신 노드는 프레임으로부터 다음 프레임의 전송 시점에 관한 정보를 획득할 수 있다.

도 21은 채널 점유 비율 정보를 기초로 채널 액세스 절차를 수행하는 통신 노드의 동작의 일 실시예를 도시한 개념도이다.

도 21을 참조하면, 통신 노드는 일정한 시구간 동안 다른 통신 노드로부터의 프레임들을 감지할 수 있다. 다른 통신 노드로부터의 프레임들은 전송 시점에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 통신 노드는 프레임들 각각의 전송 시점 정보에 의해 지시되는 주기 정보 등을 기초로 프레임 획득 시점의 채널 점유 비율 및 채널의 상태를 예측할 수 있다.

통신 노드는 기존의 무선랜과 동일한 같이 EDCA 기반으로 수행될 수 있다. 그리고 특정 채널의 채널 로드가 미리 설정된 범위를 초과하는 경우, 프레임의 충돌을 회피하기 위해, 통신 노드는 충돌 회피 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드의 상위 계층은, LSAP을 통해 DL-UNITDATAX.request primitive의 channel load 파라미터로 채널 로드 정보를 LLC에 전달할 수 있다. 그리고 통신 노드의 LLC는 channel load 파라미터를 더 포함하는 MAC SAP의 MA-UNITDATA.request 혹은 MA-UNITDATAX.request를 통해 MAC 계층에 전달할 수 있다.

채널 로드 값을 기초로 혼잡 회피 동작을 수행하는 통신 노드는 상위 계층으로부터 데이터 전송을 요청받은 시점에서의 채널 점유 비율 및 채널의 상태를 판단할 수 있다. 채널 점유 비율 및 채널의 상태를 판단한 결과 채널이 혼잡한 경우, 통신 노드는 프레임의 전송을 지연할 수 있다. 통신 노드는 캐리어 센싱, 프레임의 감지 결과 및 수신한 프레임의 전송 시간에 관한 정보를 기초로 채널 점유 비율 및 채널의 상태를 판단할 수 있다. 통신 노드는 감지한 프레임의 수신 상태 정보를 추가로 반영하여 채널 점유 비율 및 채널의 상태를 예측할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 감지한 프레임의 수신 상태 정보(예를 들어, RSSI 등)를 기초로 채널 점유 비율 및 채널의 상태 산출 시 가중치를 부여할 수 있다.

채널 점유 비율이 미리 설정된 값 이상인 경우, 통신 노드는 자체적으로 NAV를 설정(self NAV)하여, 랜덤 딜레이를 통한 혼잡 회피 동작을 수행할 수 있다. 또는 수신한 프레임의 전송 시간에 관한 정보를 기반으로 하였을 때 전송 시점에 채널이 혼잡할 것으로 예상되는 경우, 통신 노드는 자체적으로 NAV를 설정(self NAV)하여, 랜덤 딜레이를 통한 혼잡 회피 동작을 수행할 수 있다. 통신 노드는 설정한 NAV 구간 동안 프레임을 전송하지 않을 수 있다.

랜덤 딜레이 값은 채널의 상태에 따라 미리 설정된 범위 이내의 값일 수 있다. 예를 들어, 채널의 상태를 채널의 점유 비율에 따라 혼잡(busy), 중간(medium) 및 여유(idle)의 세 단계로 구분하는 경우, 랜덤 딜레이 값도 세 가지로 미리 설정될 수 있다. 통신 노드는 채널의 상태(혼잡(busy), 중간(medium) 및 여유(idle) 중 하나)를 기초로 세 가지 랜덤 딜레이 값 중 하나의 랜덤 딜레이 값을 기초로 NAV를 설정할 수 있다.

또는 통신 노드는 프레임의 페이로드의 형태(예를 들어, 서비스 클래스 등)에 따라 랜덤 딜레이의 설정 범위를 다르게 설정할 수 있다. 예를 들어, 특정 긴급 상황에 대한 알림(Event Flag)을 포함하는 기본 안전 메시지(Basic Safegy Message, BSM)를 전송하는 경우, 메시지의 우선 순위(User Priority)는 높은 숫자로 설정될 수 있다. 우선 순위 정보를 기초로 통신 노드는 혼잡 회피 동작을 수행하지 않을 수 있다. 또는 혼잡 회피 동작을 수행하는 통신 노드는 상대적으로 낮은 시간(예를 들어, 300ms 이내)의 랜덤 딜레이를 갖도록 할 수 있다. 반면, 일반적인 위치를 알리는 메시지 혹은 네비게이션 메시지와 같이 안전에 크게 영향을 주지 않는 데이터를 포함한 프레임을 송신할 경우, 프레임의 우선 순위는 상대적으로 낮게 설정될 수 있다. 우선 순위가 낮은 프레임을 전송하는 통신 노드는 상대적으로 긴 시간(예를 들어 1,000ms 이내)의 랜덤 딜레이를 갖도록 할 수 있다.

채널의 점유 비율이 미리 설정된 값 이상인 경우, 통신 노드는 추가적인 랜덤 딜레이를 통하여 혼잡 회피 동작을 항상 수행할 수 있다. 또는 통신 노드는 채널의 점유 비율에 따라 확률적으로 혼잡 회피 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 채널 점유 비율이 0.3 이상인 경우, 프레임을 전송하는 통신 노드는 50%의 확률로 랜덤 딜레이를 통한 혼잡 회피 동작을 더 수행할 수 있다. 채널 점유 비율이 0.5 이상인 경우, 프레임을 전송하는 통신 노드는 75%의 확률로 랜덤 딜레이를 통한 혼잡 회피 동작을 더 수행할 수 있다. 그리고 채널 점유 비율이 0.7 이상인 경우, 프레임을 전송하는 통신 노드는 항상 랜덤 딜레이를 통한 혼잡 회피 동작을 더 수행할 수 있다.

통신 노드는 설정한 NAV 구간 동안 프레임의 전송 동작을 수행하지 않을 수 있다. NAV 경과 후, 통신 노드는 프레임을 전송하기에 앞서, 채널 센싱 동작을 수행할 수 있다. 통신 노드는 채널 모니터링 동작 또는 랜덤 백오프 동작을 수행할 수 있다. 채널 센싱 동작 결과 채널이 유휴 상태인 경우, 통신 노드는 프레임을 전송할 수 있다.

도 22는 V2X 통신 시스템에서 20MHz 대역폭에서 신호를 전송하는 통신 노드의 동작의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 22를 참조하면, 통신 노드는 두 개의 채널(예를 들어, 채널 174 및 채널 176)을 통해 프레임을 전송할 수 있다. 통신 노드는 주 채널 및 부 채널의 설정과 독립적으로 두 개의 채널 중 하나의 채널을 경쟁을 위한 채널(이하, 경쟁 채널이라고 칭함)로 설정할 수 있다. 즉, 통신 노드는 주 채널 또는 부 채널 중 하나의 채널에서 프레임 전송 기회를 획득하기 위한 경쟁을 수행할 수 있다.

도 22의 실시예에 따르면, 통신 노드는 10MHz 대역폭을 갖는 두 개의 채널들 중 하나의 채널을 경쟁 채널로 선택할 수 있다. 그리고 통신 노드는 선택한 경쟁 채널에서 채널 경쟁 동작을 수행할 수 있다. 통신 노드는 두 개의 채널을 교대로 하나씩 선택하여 경쟁 채널을 선택할 수 있다. 또는 통신 노드는 확률적으로 두 개의 채널 중 하나의 채널을 경쟁 채널로 선택할 수 있다.

통신 노드는 동일한 확률로 두 개의 채널 중 하나의 채널을 경쟁 채널로 선택할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 0과 1 중 하나의 난수를 발생시킬 수 있다. 난수가 0인 경우, 통신 노드는 앞 번호의 채널을(본 실시예에서는 Ch 174) 경쟁 채널로 선택할 수 있으며, 난수가 1인 경우, 통신 노드는 뒷 번호의 채널을(본 실시예에서는 Ch 176) 경쟁 채널로 선택할 수 있다.

또는, 통신 노드는 0 내지 9 중 하나의 난수를 발생시킬 수 있다. 난수가 0 내지 4인 경우, 통신 노드는 앞 번호의 채널을(본 실시예에서는 Ch 174) 경쟁 채널로 선택할 수 있으며, 난수가 5 내지 9인 경우, 통신 노드는 뒷 번호의 채널을(본 실시예에서는 Ch 176) 경쟁 채널로 선택할 수 있다.

통신 노드는 서로 다른 확률로 두 개의 채널 중 하나의 채널을 경쟁 채널로 선택할 수 있다. 구체적으로, 통신 노드는 채널 점유 비율을 기초로 서로 다른 두 개의 채널의 경쟁 채널 선택 확률을 결정할 수 있다. 통신 노드는 두 채널 중 채널 점유 비율이 높은 채널에서 확률 p를 설정할 수 있다. 확률 p는 해당 채널의 채널 점유 비율 정도에 따라 몇 개 단계로 나눌 수 있다. 통신 노드는, 일정 시간 동안의 채널 상태 관측 정보를 기초로 채널 점유 비율을 산출할 수 있다. 또는 통신 노드의 WSMP 레이어는, 경쟁 채널의 채널 상태를 기초로 각각의 채널 점유 비율을 산출할 수 있다.

예를 들어 혼잡 정도에 따라 채널의 상태를 혼잡(busy), 중간(medium) 및 여유(idle)의 세 단계로 구분하는 경우, 채널의 경쟁 채널 선택 확률은 혼잡도에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 특정 채널의 혼잡도가 혼잡 상태인 경우, 특정 채널의 경쟁 채널 선택 확률은 1/6, 중간 상태인 경우 2/6, 및 여유 상태인 경우 3/6으로 설정될 수 있다. 통신 노드는 특정 채널의 경쟁 채널 선택 확률 값을 p로 설정한 경우, 다른 채널의 경쟁 채널 선택 확률을 1-p로 설정할 수 있다. 즉 하나의 채널 상태가 혼잡 상태인 경우, 다른 하나의 채널의 경쟁 채널 선택 확률은 5/6일 수 있다.

그리고 통신 노드는 0에서 1사이의 난수 값을 생성할 수 있으며, 난수 값을 기초로 경쟁 채널을 선택할 수 있다. 예를 들어, 채널 176이 채널 174보다 사용율이 높고, 채널 176의 상태가 혼잡 상태인 경우, 1/6 미만의 난수 값을 획득한 통신 노드는 채널 176을 경쟁 채널로 선택할 수 있다. 그리고 1/6 이상의 난수 값을 획득한 통신 노드는 채널 174를 경쟁 채널로 선택할 수 있다. 만약 하나의 채널의 상태가 여유 상태인 경우, 두 개의 채널들 각각의 채널 선택 확률은 서로 동일할 수 있다.

통신 노드는 상위 계층인 WSMP(WAVE Short Message Protocol)에서 주 채널 상태를 참조하여 주 채널의 채널 점유 비율을 결정할 수 있고, 미리 설정된 시구간 동안 채널 상태 관측 결과를 기초로 주 채널의 채널 점유 비율을 결정할 수도 있다.

통신 노드는 경쟁 채널에서 프레임 전송 기회를 획득하기 위한 경쟁을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 경쟁 채널에서 랜덤 백오프 동작을 수행할 수 있다(t1 내지 t3). 그리고, 통신 노드는 확장하는 채널을 모니터링하여, 확장하는 채널의 채널 점유 상태를 미리 설정된 시구간(예를 들어, PIFS 등) 동안 모니터링할 수 있다(t2 내지 t3).

통신 노드는 경쟁 채널에서의 랜덤 백오프 동작 결과를 기초로 프레임 전송 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드가 경쟁 채널에서 랜덤 백오프 동작을 완료할 수 있고, 확장 채널이 PIFS 구간 동안 유휴 상태인 경우, 통신 노드는 20MHz 채널을 통해 프레임을 전송할 수 있다. 본 발명에서는 20MHz 채널을 통해 프레임을 전송하는 경우, 프레임의 데이터는 낮은 채널 번호에 의해 지시되는 무선 자원에서부터 매핑될 수 있다.

반면, 통신 노드가 랜덤 백오프 동작 도중 경쟁 채널의 점유 상태를 감지한 경우, 통신 노드는 경쟁 채널에서의 액세스 절차를 중단할 수 있다.

도 23은 V2X 통신 시스템에서 20MHz 대역폭에서 신호를 전송하는 통신 노드의 동작의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.

도 23을 참조하면, 통신 노드는 두 개의 채널(예를 들어, 채널 174 및 채널 176)을 통해 프레임을 전송할 수 있다. 두 개의 채널 중 하나의 채널은 프레임을 전송하기 위한 주 채널일 수 있고, 다른 하나의 채널은 주 채널을 대체할 수 있는 부 채널일 수 있다. 두 개의 채널 중 주 채널은 기존 규격 상에서 또는 전송하는 프레임의 서비스 종류에 따라 정의될 수 있다. 기존 규격 상 정의된 주 채널을 기존 주 채널이라 한다. 그리고, 통신 노드는 채널들(예를 들어, 주 채널 및 부 채널) 각각의 채널 점유 상태에 기초하여 채널 접근을 수행하는 경쟁 채널을 결정 할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드가 채널들 각각의 점유 상태를 기초로 기존의 주 채널과 별도의 채널인 채널 176을 주 채널로 설정할 수 있다. 통신 노드에 의해 새로이 설정된 채널 176을 경쟁 채널이라고 칭할 수 있다.

도 23의 실시예에 따르면, 통신 노드는 경쟁 채널에서 프레임 전송 기회를 획득하기 위한 경쟁을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 경쟁 채널에서 랜덤 백오프 동작을 수행할 수 있다(t1 내지 t3). 그리고, 통신 노드는 경쟁 채널에서 프레임 전송 기회를 획득하기 위한 경쟁을 수행하다 채널이 점유된 경우에 기존 주 채널 상에서의 프레임 전송 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 도 23(a)를 참조하면, 통신 노드는 경쟁 채널에서 랜덤 백오프 동작을 수행하고 랜덤 백오프를 수행하는 동안 경쟁 채널이 점유가 되면 기존 주 채널을 모니터링하여, 기존 주 채널의 채널 점유 상태를 경쟁 채널에서 랜덤 백오프가 만료되는 시점 이전 미리 설정된 시구간(예를 들어, PIFS 등) 동안 모니터링할 수 있다(t2 내지 t3). 그리고, 도 23(b)를 참조하면, 통신 노드는 경쟁 채널에서 수행하려는 랜덤 백오프 전체 기간 동안 기존 주 채널을 모니터링하여,기존 주 채널의 채널 점유 상태를 모니터링할 수 있다(t1 내지 t3).

통신 노드는 경쟁 채널에서의 랜덤 백오프 동작 결과를 기초로 프레임을 전송할 채널을 결정할 수 있다. 예를 들어, 경쟁 채널에서 백오프 절차 중, 다른 통신 노드에 의해 경쟁 채널이 점유되는 경우, 통신 노드는 도 23(a)와 도 23(b)를 참조해 경쟁 채널에서 수행하려는 랜덤 백오프의 만료되는 시점 이전 미리 설정된 시구간(예를 들어, PIFS 등)동안 또는 경쟁 채널에서 수행하려는 랜덤 백오프 전체 기간 동안 기존 주 채널이 유휴 상태이면 기존 주 채널을 통해 프레임을 전송할 수 있다.

도 24는 주 채널의 채널 점유 비율과 부 채널의 채널 점유 비율의 비교 결과를 기초로 한 프레임 전송 동작의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 24를 참조하면, 통신 노드는 두 개의 채널(예를 들어, 채널 174 및 채널 176)을 통해 프레임을 전송할 수 있다. 두 개의 채널 중 하나의 채널(예를 들어, 채널 174)은 프레임을 전송하기 위한 주 채널일 수 있고, 다른 하나의 채널(채널 176)은 주 채널의 확장을 위한 부 채널일 수 있다.

통신 노드는 상위 계층으로부터 전송하고자 하는 제1 프레임을 획득할 수 있다. 주 채널이 유휴 상태인 경우, 통신 노드는 미리 설정된 AIFS 시구간 동안 채널들(예를 들어, 주 채널 및/또는 부 채널)을 모니터링하여 채널들의 점유 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 주 채널에서 PD 동작을 수행함으로써, 주 채널을 모니터링할 수 있고, 부 채널에서 ED 동작을 수행하여 부 채널을 모니터링할 수 있다.

채널 모니터링 결과, 미리 설정된 AIFS 시구간 동안 주 채널은 유휴 상태이고, 부 채널은 다른 통신 노드에 의해 점유된 상태인 경우, 통신 노드는 주 채널의 채널 점유 비율과 부 채널의 채널 점유 비율을 비교할 수 있다. 채널 점유 비율은 일정 시간 동안의 채널 점유 비율 (%)과 일정 시간 동안에 전송한 단말의 개수를 지시할 수 있다. 채널 점유 비율은 통신 노드가 주기적으로 측정하여 상위 계층으로 보고한 값일 수 있다. 채널 점유 비율은 통신 노드가 주기적으로 보고한 값을 그대로 또는 통계 내어 상위 계층이 다시 알려 준 값일 수 있다. 그리고 통신 노드는 부 채널의 점유 비율에 대한 주 채널의 점유 비율이 미리 설정된 수준 미만인 경우, 10MHz 대역폭의 주 채널을 통하여 프레임의 폴백 전송을 허용할 수 있다. 미리 설정된 수준은 상위 계층이 프리미티브를 통해 알려 주는 값일 수 있다. 폴백 전송은 상위 계층에서 프리미티브를 통해 허용된 경우에 수행할 수 있다. 따라서, 주 채널에서의 채널 액세스 동작을 수행한 통신 노드는 10MHz 대역의 주 채널을 통해 프레임을 폴백 전송할 수 있다. 상위 계층이 프리미티브를 통해 폴백을 통해 허용하고 상위 계층이 점유 비율에 대한 제한을 하는 경우, 통신 노드는 프레임을 폴백 전송할 수 있다. 점유 비율에 대한 제한 조건은 폴백 허용 조건으로 대체될 수 있다. 통신 노드는 채널 점유 비율 설정 값, 폴백 허용여부, 20MHz 전송 허용 여부와 같은 설정 값들을 MIB 형태로 user로부터 SME를 통해 수신할 수도 있고 상위 계층으로부터 수신할 수도 있다.

통신 노드는 상위 계층으로부터 전송하고자 하는 제2 프레임을 획득할 수 있다. 주 채널이 유휴 상태인 경우, 통신 노드는 미리 설정된 IFS 시구간 동안 채널들(예를 들어, 주 채널 및/또는 부 채널)을 모니터링하여 채널들의 점유 여부를 확인할 수 있다. 구체적으로, 통신 노드는 미리 설정된 AIFS 시구간 동안 주 채널을 모니터링하고, 미리 설정된 xIFS 시구간 동안 부 채널을 모니터링하여, 채널들의 점유 여부를 확인할 수 있다.

채널 모니터링 결과, 미리 설정된 AIFS 시구간 동안 주 채널이 유휴 상태이고, 미리 설정된 xIFS 시구간 동안 부 채널이 유휴 상태인 경우, 통신 노드는 주 채널 및 부 채널을 통해 프레임을 전송할 수 있다.

도 25는 주 채널의 채널 점유 비율과 부 채널의 채널 점유 비율의 비교 결과를 기초로 한 프레임 전송 동작의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.

도 25를 참조하면, 통신 노드는 두 개의 채널(예를 들어, 채널 174 및 채널 176)을 통해 프레임을 전송할 수 있다. 두 개의 채널 중 하나의 채널(예를 들어, 채널 174)은 프레임을 전송하기 위한 주 채널일 수 있고, 다른 하나의 채널(채널 176)은 주 채널의 확장을 위한 부 채널일 수 있다.

통신 노드는 부 채널의 유휴 상태를 감지할 수 있다. 채널들(주 채널 및 부 채널)이 유휴 상태인 경우, 통신 노드는 채널들에 채널 액세스 절차를 수행할 수 있다. 구체적으로, 통신 노드는 미리 설정된 AIFS 시구간 동안 주 채널을 모니터링한 후, 랜덤 백오프 동작을 수행할 수 있다. 그리고 통신 노드는 주 채널에서의 랜덤 백오프 완료 시점까지의 미리 설정된 xIFS 시구간 동안 부 채널을 모니터링하여, 채널들의 점유 여부를 확인할 수 있다.

통신 노드가 주 채널에서의 랜덤 백오프 동작을 완료하고, 미리 설정된 xIFS 시구간 동안 부 채널이 유휴 상태인 경우, 통신 노드는 주 채널 및 부 채널을 통해 프레임을 전송할 수 있다.

도 26은 부 채널을 통해 전송되는 프레임의 RSSI를 기초로 한 프레임 전송 동작의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

통신 노드는 두 개의 채널(예를 들어, 채널 174 및 채널 176)을 통해 프레임을 전송할 수 있다. 두 개의 채널 중 하나의 채널(예를 들어, 채널 174)은 프레임을 전송하기 위한 주 채널일 수 있고, 다른 하나의 채널(채널 176)은 주 채널의 확장을 위한 부 채널일 수 있다.

도 26을 참조하면, 통신 노드는 상위 계층으로부터 전송하고자 하는 제1 프레임을 획득할 수 있다. 주 채널이 유휴 상태인 경우, 통신 노드는 미리 설정된 AIFS 시구간 동안 채널들(예를 들어, 주 채널 및/또는 부 채널)을 모니터링하여 채널들의 점유 여부를 확인할 수 있다. 구체적으로, 통신 노드는 미리 설정된 AIFS 시구간 동안 채널들(예를 들어, 주 채널 및 부 채널)을 모니터링하여 채널들의 점유 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 주 채널에서 PD 동작을 수행함으로써, 주 채널을 모니터링할 수 있고, 부 채널에서 ED 동작을 수행하여 부 채널을 모니터링할 수 있다. 통신 노드는 ED 동작을 통해 수신한 프레임의 신호 세기를 측정할 수 있고, 수신 세기 값을 기초로 프레임을 전송한 통신 노드와의 거리를 예측할 수 있다. 통신 노드의 MAC 계층은 PHY SAP으로부터 전달 되는 PHY-CCA.indication 내의 IPI-REPORT 파라메터 또는 수신 신호의 세기 정도를 나타내는 파라메터를 통해 ED 센싱의 수행 결과를 알 수 있다.

채널 모니터링 결과, 미리 설정된 AIFS 시구간 동안 주 채널은 유휴 상태이고, 부 채널은 다른 통신 노드에 의해 점유된 상태인 경우, 통신 노드는 부 채널을 점유하는 프레임의 수신 상태 정보를 기초로 부 채널의 사용 여부를 결정할 수 있다. 프레임의 수신 상태 정보는 RSSI(received signal strength indicator)일 수 있다. 예를 들어, 부 채널을 점유하는 프레임의 RSSI가 미리 설정된 범위를 초과한 경우, 통신 노드는 통신 노드부터 다른 통신 노드까지의 거리가 미리 설정된 범위 이내의 거리임을 판단할 수 있다. 통신 노드는 10MHz 주 채널로 폴백하여 프레임을 전송 할 시 거리가 가깝기 때문에 인접 채널인 부 채널에 간섭을 주어 다른 통신 노드의 프레임 전송을 방해하는 것을 방지하기 위하여 주 채널을 사용한 폴백을 하지 않을 수 있다. 즉, 통신 노드는 10MHz 대역의 주 채널을 통해 프레임을 폴백 전송을 허용하지 않을 수 있고, 부 채널의 점유 상태 종료 시까지 대기할 수 있다.

도 27은 부 채널을 통해 전송되는 프레임의 수신 상태 정보를 기초로 한 프레임 전송 동작의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.

도 27을 참조하면, 통신 노드는 상위 계층으로부터 전송하고자 하는 제1 프레임을 획득할 수 있다. 주 채널이 유휴 상태인 경우, 통신 노드는 미리 설정된 AIFS 시구간 동안 채널들(예를 들어, 주 채널 및/또는 부 채널)을 모니터링하여 채널들의 점유 여부를 확인할 수 있다. 구체적으로, 통신 노드는 미리 설정된 AIFS 시구간 동안 채널들(예를 들어, 주 채널 및 부 채널)을 모니터링하여 채널들의 점유 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 주 채널에서 PD 동작을 수행함으로써, 주 채널을 모니터링할 수 있고, 부 채널에서 ED 동작을 수행하여 부 채널을 모니터링할 수 있다. 통신 노드는 ED 동작을 통해 수신한 프레임의 신호 세기를 측정할 수 있으며, 신호 세기를 기초로 프레임을 전송한 통신 노드와의 거리를 예측할 수 있다. 통신 노드의 MAC 계층은 PHY SAP으로부터 전달 되는 PHY-CCA.indication 내의 IPI-REPORT 파라메터 또는 수신 신호의 세기 정도를 나타내는 파라메터를 통해 ED 센싱의 수행 결과를 확인할 수 있다.

채널 모니터링 결과, 미리 설정된 AIFS 시구간 동안 주 채널은 유휴 상태이고, 부 채널은 다른 통신 노드에 의해 점유된 상태인 경우, 통신 노드는 부 채널을 점유하는 프레임의 수신 상태 정보를 기초로 부 채널의 사용 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 부 채널을 점유하는 프레임의 RSSI가 미리 설정된 범위 이내인 경우, 통신 노드는 통신 노드로부터 다른 통신 노드까지의 거리가 미리 설정된 범위의 거리를 초과하였다고 판단할 수 있다. 따라서 통신 노드가 폴백하여 10MHz 주 채널로 프레임을 전송해도 부 채널을 사용하는 다른 통신 노드에 간섭을 주지 않으므로 폴백하여 주 채널로 전송 할 수 있다. 즉, 통신 노드는 주 채널을 통해 프레임을 폴백 전송할 수 있다. 통신 노드는 채널들의 채널 점유 상태 정보 및 프레임의 수신 상태 정보를 기초로 부 채널의 사용 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 주 채널의 채널 점유 비율이 미리 설정된 범위 이내인 경우, 통신 노드는 주 채널에서의 프레임의 폴백 전송을 허용할 수 있다. 그리고, 부 채널을 통한 프레임의 RSSI 값이 미리 설정된 범위 이내인 경우, 통신 노드는 주 채널에서 프레임을 폴백 전송할 수 있다.

본 발명에서 복수개의 채널을 이용하여 프레임을 전송하는 방법은 복수개의 채널이 연접하여 있지 않은 경우에도 적용 가능할 수 있다. 또는 2.4GHz 대역의 채널들, 5GHz 대역에서 채널들, 6GHz 대역에서 채널들 중 복수개를 선택해 사용하는 경우에도 본 발명의 다중 채널 접근 방법이 적용 가능할 수 있다. 이동 통신 기술에 따라서 채널은 링크라고 표현될 수도 있다. 즉, 본 발명은 다중 채널을 사용하기 위한 채널 접근(채널 엑세스) 방법으로 다중 링크를 사용하기 위한 채널 접근 방법에도 적용이 가능할 수 있다.

본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬, 램, 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

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

Claims

무선 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법으로서,
제1 채널의 채널 점유 비율을 측정하는 단계;
상기 제1 채널의 채널 점유 비율 정보를 기초로 상기 제1 채널에서 제1 프레임의 폴백(fallback) 전송을 허용하는 단계;
상기 제1 채널 및 제2 채널에서 채널 센싱(channel sensing) 동작을 수행하는 단계; 및
상기 채널 센싱 동작 결과, 상기 제1 채널의 상태가 유휴(idle) 상태이고, 상기 제2 채널의 상태가 점유(busy) 상태인 경우, 상기 제1 채널에서 상기 제1 프레임을 폴백 전송하는 단계를 포함하는,
통신 노드의 동작 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 채널은, 상기 제1 프레임을 전송하기 위한 10MHz 대역폭의 주 채널(primary channel)이고, 상기 제2 채널은, 상기 제1 채널과 인접(contiguous)한 상기 제1 채널을 확장하기 위한 10MHz 대역폭의 부 채널(secondary channel)이고,
상기 제1 프레임은 20MHz PPDU(PLCP(physical layer convergence procedure) protocol data unit)인,
통신 노드의 동작 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 채널의 채널 점유 비율을 측정하는 단계는,
ED(energy detection) 결과, 미리 설정된 시구간에서의 임계값 이상의 에너지 검출 횟수를 기초로 상기 제1 채널의 채널 점유 비율을 측정하는,
통신 노드의 동작 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 채널의 채널 점유 비율을 측정하는 단계는,
다음 전송 시점에 관한 정보를 포함하는 제2 프레임을 수신하는 단계; 및
상기 다음 전송 시점에 관한 정보를 기초로 상기 제1 채널의 채널 점유 비율을 산출하는 단계를 더 포함하는,
통신 노드의 동작 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 다음 전송 시점에 관한 정보는,
상기 제2 프레임의 주기 인터벌(period interval), 상기 제2 프레임의 반복 횟수 및 상기 제2 프레임의 페이로드(payload)의 서비스 지시자 중 적어도 하나의 정보를 더 포함하는,
통신 노드의 동작 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 프레임의 폴백 전송을 허용하는 단계는,
상기 제1 채널의 채널 점유 비율이 상기 제2 채널의 채널 점유 비율보다 낮은 경우, 상기 제1 채널에서 상기 제1 프레임의 폴백 전송을 허용하는,
통신 노드의 동작 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 채널 센싱 동작은,
상기 제1 채널 및 상기 제2 채널에서의 제1 랜덤 백오프(random backoff) 동작인,
통신 노드의 동작 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 제1 랜덤 백오프 동작의 결과 상기 제1 채널의 상태가 유휴 상태이고, 상기 제2 채널의 상태가 점유 상태인 경우,
상기 채널 센싱 동작은,
상기 제1 채널에서 제2 랜덤 백오프 동작을 더 수행하는 단계를 더 포함하는,
통신 노드의 동작 방법.
무선 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법으로서,
제1 채널 및 제2 채널에 대한 제1 모니터링 동작을 수행하는 단계;
상기 제1 모니터링 동작의 결과 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널의 상태가 제1 구간 동안 유휴(idle) 상태인 경우, 상기 제1 채널 및 제2 채널에서 채널 센싱(channel sensing) 동작을 수행하는 단계;
상기 채널 센싱 동작 결과 상기 제2 채널의 점유 상태를 감지하는 단계;
상기 제2 채널의 점유 상태의 감지 결과를 기초로, 상기 제1 채널에서 제2 프레임의 폴백(fallback) 전송을 허용하는 단계; 및
상기 제1 채널에서 상기 제1 프레임을 상기 폴백 전송하는 단계를 포함하는,
통신 노드의 동작 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 제1 채널은, 상기 제1 프레임을 전송하기 위한 10MHz 대역폭의 주 채널(primary channel)이고, 상기 제2 채널은, 상기 제1 채널과 인접(contiguous)한 상기 제1 채널을 확장하기 위한 10MHz 대역폭의 부 채널(secondary channel)이고,
상기 제1 프레임은 20MHz PPDU(PLCP(physical layer convergence procedure) protocol data unit)인,
통신 노드의 동작 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 제1 구간은 AIFS(arbitration IFS(inter-frame space))인,
통신 노드의 동작 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 제1 프레임의 폴백 전송을 허용하는 단계는,
상기 제2 채널을 점유하는 제2 프레임을 감지하는 단계; 및
상기 제2 프레임의 RSSI(received signal strength indicator)를 측정하는 단계를 더 포함하고,
상기 제2 프레임의 RSSI 값이 미리 설정된 범위 이하인 경우, 상기 제1 채널을 통한 상기 제1 프레임의 폴백 전송을 허용하는, 통신 노드의 동작 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 제1 프레임의 상기 폴백 전송이 허용된 경우,
상기 제1 채널에서 제2 랜덤 백오프 동작을 수행하는 단계를 포함하는,
통신 노드의 동작 방법.
무선 통신 네트워크에서 통신 노드로서,
프로세서(processor);
상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리(memory); 및
상기 프로세서에 의해 생성된 신호를 전송하는 송신 안테나들을 포함하고,
상기 적어도 하나의 명령은,
제1 채널 및 제2 채널에서 채널 센싱(channel sensing) 동작을 수행하고;
상기 채널 센싱 동작 결과 상기 제2 채널의 점유 상태를 감지하고;
상기 제2 채널의 점유 상태를 기초로, 상기 제1 채널에서 제1 프레임의 폴백(fallback) 전송을 허용하고; 그리고
상기 제1 채널에서 상기 제1 프레임을 상기 폴백 전송하도록 실행되는,
통신 노드.
청구항 14에 있어서,
상기 제1 채널은, 상기 제1 프레임을 전송하기 위한 10MHz 대역폭의 주 채널(primary channel)이고, 상기 제2 채널은, 상기 제1 채널과 인접(contiguous)한 상기 제1 채널을 확장하기 위한 10MHz 대역폭의 부 채널(secondary channel)이고,
상기 제1 프레임은 20MHz PPDU(PLCP(physical layer convergence procedure) protocol data unit)인,
통신 노드.
청구항 14에 있어서,
상기 적어도 하나의 명령은,
상기 채널 센싱 동작 결과 상기 제2 채널의 점유 상태를 감지하도록 실행됨에 있어,
상기 제2 채널을 점유하는 제2 프레임을 감지하도록 실행되는,
통신 노드.
청구항 16에 있어,
상기 제2 프레임은,
상기 제2 프레임의 주기 인터벌(period interval), 상기 제2 프레임의 반복 횟수 및 상기 제2 프레임의 페이로드(payload)의 서비스 지시자 중 적어도 하나의 정보를 더 포함하는,
통신 노드.
청구항 16에 있어서,
상기 적어도 하나의 명령은,
상기 제2 프레임의 RSSI(received signal strength indicator)를 측정하고;
상기 제2 프레임의 RSSI 값이 미리 설정된 범위 이하인 경우, 상기 제1 채널을 통한 상기 제1 프레임의 상기 폴백 전송을 허용하도록 더 실행되는,
통신 노드.
청구항 14에 있어,
상기 적어도 하나의 명령은,
상기 제1 채널의 채널 점유 비율이 상기 제2 채널의 채널 점유 비율보다 작은 경우, 상기 제1 채널을 통한 상기 제1 프레임의 상기 폴백 전송을 허용하는,
통신 노드.
청구항 14에 있어서,
상기 적어도 하나의 명령은,
상기 채널 센싱 동작을 수행하도록 실행됨에 있어,
상기 제1 채널 및 상기 제2 채널에서의 랜덤 백오프(random backoff) 동작을 수행하도록 실행되는,
통신 노드.