KR20210025121A - 밀리미터파 wlan 네트워크들에서의 할당 및 방향성 정보 분배 - Google Patents

밀리미터파 wlan 네트워크들에서의 할당 및 방향성 정보 분배 Download PDF

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KR20210025121A
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Abstract

무선 통신 장치, 시스템 또는 방법은 통신(예를 들어, mmW) 대역을 통한 방향성 데이터 전송을 이용하고 각각의 방향에서 시간 및 방향성 할당들을 브로드캐스팅한다. 스테이션들은 시간 및 방향성 할당들을 포함하는 비컨들을 그 전송 방향에서 전송한다. 스테이션들은 할당이 수신 방향에 있는지를 결정하기 위해 빔 식별들을 수신된 할당과 비교한다. 스테이션들은 스테이션이 그 의도된 방향에서의 방향(채널)에 액세스할 수 있는지를 결정하기 위해 비컨이 수신된 스테이션과의 수신기 빔포밍을 수행한다.

Description

밀리미터파 WLAN 네트워크들에서의 할당 및 방향성 정보 분배
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 2018년 8월 20일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/719,782호에 대한 우선권 및 그 이익을 주장하며, 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다.
연방 후원 연구 또는 개발에 관한 진술
적용불가
컴퓨터 프로그램 부록의 참조 포함
적용불가
저작권 보호에 관한 자료 고지
본 특허 문헌의 자료 중 일부는 미국 및 다른 국가들의 저작권법들 하에서 저작권 보호를 받을 수 있다. 저작권 권리의 소유자는 누구든지 미국 특허상표청에서 공개적으로 입수가능한 파일 또는 기록들에 나타낸 대로 본 특허 문헌 또는 특허 개시내용을 팩시밀리 복제(facsimile reproduction)하는 것에 이의를 갖지 않지만, 그 외에는 무엇이든 간에 모든 저작권 권리를 보유한다. 이로써, 저작권 소유자는, 37 C.F.R. §1.14에 따라 그 권리를 제한함이 없이, 본 특허 문헌을 비밀로 유지되게 하는 그 권리 중 어떠한 것도 포기하지 않는다.
본 개시내용의 기술은 일반적으로 방향성 밀리미터파(mmW) 무선 네트워크 통신들에 관한 것으로, 더 구체적으로는 시간 및 방향성 할당 정보의 분배에 관한 것이다.
메시 네트워크들 및 메시 네트워크와 비-메시 네트워크의 혼합들을 포함하는, 밀리미터파(mmW) 무선 근거리 네트워크(WLAN)들은 특히 밀리미터 파장(mm파 또는 mmW) 체제들에서 점점 더 중요해지고 있다. 더 높은 용량의 필요에 대한 응답으로, 네트워크 운영자들은 치밀화를 달성하기 위한 다양한 개념들을 수용하기 시작했다. 현재의 6GHz 미만의 무선 기술은 높은 데이터 요구들에 대처하기에 충분하지 않다. 하나의 대안은 밀리미터파 대역(mmW)으로 흔히 지칭되는 30 - 300GHz 대역에서 추가적인 스펙트럼을 이용하는 것이다.
mmW 무선 네트워킹 시스템들을 효율적으로 이용하기 위해서는 일반적으로, 이러한 고주파수 대역들의 채널 장애들 및 전파 특성들을 적절히 처리할 것을 요구한다. 높은 자유 공간 경로 손실, 높은 침투, 반사, 및 회절 손실들은 이용가능한 다이버시티를 감소시키고 비-가시선(NLOS; non-line-of-sight) 통신들을 제한한다. 그렇지만, mmW의 작은 파장은 실용적인 치수들을 갖는 고이득의 전자적으로 조종가능한 방향성 안테나들의 이용을 가능하게 하고, 이는 충분한 어레이 이득을 제공하여 경로 손실을 극복하고 수신기에서의 높은 신호 대 잡음비(SNR)를 보장할 수 있다. mmW 대역들을 이용하는 조밀한 배치 환경들에서의 방향성 분배 네트워크(DN)들은, 스테이션(STA)들 사이의 신뢰가능한 통신들을 달성하고 가시선 채널 제약들을 극복하기 위한 효율적인 방식일 수 있다.
새로운 스테이션(STA 또는 노드)이 시작될 때, 그 스테이션은, 참여할 네트워크에서 이웃하는 STA들을 발견하기 위해 탐색(검색)할 것이다. 네트워크에 대한 STA의 초기 액세스의 프로세스는, 이웃하는 STA들을 스캐닝하는 것, 및 로컬 근방의 모든 활성 STA들을 발견하는 것을 포함한다. 이는, 참여할 특정 네트워크 또는 네트워크들의 리스트를 새로운 STA가 검색하는 것을 통해, 또는 새로운 STA를 수용할 임의의 이미 확립된 네트워크에 참여하기 위한 브로드캐스트 요청을 새로운 STA가 전송하는 것에 의해 수행될 수 있다.
분산형 네트워크(DN)에 접속되는 STA는, 이웃하는 STA들을 발견하여 게이트웨이/포탈 DN STA들에 도달하는 최상의 방식 및 이러한 이웃하는 STA들 각각의 능력들을 결정할 필요가 있다. 새로운 STA는, 특정 시간 기간에 걸쳐, 가능한 이웃하는 STA들에 대한 모든 각각의 채널을 체크한다. 그 특정 시간 후에 어떠한 활성 STA도 검출되지 않은 경우, 새로운 STA는 다음 채널을 테스팅하기 위해 이동한다. STA가 검출될 때, 새로운 STA는 규제 도메인(IEEE, FCC, ETSI, MKK 등)에서의 동작을 위해 그 물리적(PHY) 계층(예컨대, OSI 모델)을 구성하기 위한 충분한 정보를 수집한다. 이러한 작업은, 방향성 전송들로 인해 mm파 통신들에서 더 난제이다. 이러한 프로세스에서의 난제들은 (a) 주변 STA ID들의 지식; (b) 빔포밍을 위한 최상의 전송 패턴(들)의 지식; (c) 충돌들 및 난청(deafness)으로 인한 채널 액세스 문제들; 및 (d) 차단 및 반사들로 인한 채널 장애들로서 요약될 수 있다. mm파 D2D 및 DN 기술들의 확장(pervasiveness)을 가능하게 하기 위해서는 상기된 것들 중 일부 또는 전부를 극복하는 이웃 발견 방법을 설계하는 것이 가장 중요하다.
브로드캐스트 모드에서 동작하는 네트워크들에 대한 DN 어드레스 발견을 위한 대부분의 기존 기술들은 방향성 무선 통신들을 이용하는 네트워크들을 목표로 하지 않는다. 게다가, 방향성 무선 네트워크 통신들을 이용하는 이러한 기술들은 종종, 비컨 신호들의 생성과 관련하여 매우 높은 오버헤드 요구들을 갖는다. 또한, 이러한 기술들은 발견을 수행하는 것에 수반된 오버헤드 및 레이턴시들을 감소시키기 위한 충분한 메커니즘들이 없다.
현재의 mm파 통신 시스템들은 전송기(Tx)와 수신기(Rx) 사이의 충분한 링크 예산을 얻기 위해 방향성 통신들에 의존한다. 스테이션이 채널에 액세스하기 위해, 스테이션은 먼저 매체가 점유되었는지 또는 자유로운지를 체크하기 위해 청취한다. 청취 단계는 보통 준-옴니 안테나(quasi-omni antenna)를 이용하여 수행되고, 많은 경우들에서 이것은 전송 또는 수신 방향이 실제 방향성 신호에 의해 영향을 받지 않더라도 채널 액세스가 차단되게 한다.
따라서, mm파 방향성 무선 네트워크 내에서 보다 효율적인 채널 액세스를 제공하기 위한 향상된 메커니즘들이 필요하다. 본 개시내용은 이러한 필요성을 충족시키고 이전 기술들에 비해 추가적인 이점들을 제공한다.
간섭들로 인한 차단된 채널 액세스의 문제를 극복하기 위해, 설명될 바와 같이, 스테이션(STA)들이 다수의 상이한 방식으로 이러한 할당들을 브로드캐스팅함으로써 더 효율적인 시간 및 방향성 할당들을 수행하는 mmW WLAN 프로토콜이 설명된다.
이 접근법은, 예컨대 준-옴니 안테나를 이용하여 채널을 청취할 때 차단된 채널을 발견하는 스테이션이, 많은 경우들에서 실제 전송 및/또는 수신 방향이 준-옴니 안테나를 통해 감지된 신호에 의해 영향을 받지 않음을 나타낼 추가 정보를 계속해서 획득하게 한다. 또한, 본 개시내용은 감지된 신호가 채널에 액세스하려고 시도하는 스테이션 및 채널이 점유되고 자유로운 방향들에 영향을 미칠 것인지를 결정하고, 네트워크 성능을 저하시키지 않으면서 인근의 스테이션들이 공존할 수 있도록 간섭하는 안테나 방향들을 사용 중인 것으로 마킹하도록 구성된다.
이러한 문제들을 해결하는데 있어서 고려될 수 있는 다른 해결책들은 방향성 전송의 경우에 가용 채널 평가 임계치를 낮추는 것을 수반할 수 있다. 그러나, 이러한 접근법들은 다른 것들과 비교하여 더 높은 이득을 갖는 노드들을 편애할 것이고, 여전히 채널 이용을 최적화하지 않을 것이다. 명시적인 방향성 채널 감지가 또한 수행될 수 있지만, 이는 상당한 오버헤드들을 초래할 것이다.
개시된 장치/시스템/방법은 방향성 WLAN 네트워크에서 할당 및 방향성 정보(예를 들어, 전송 및 수신)를 브로드캐스팅하도록 구성된다. 이것은 할당 정보 및 방향성 정보를 WLAN 네트워크를 알리는 비컨 프레임들에 부착하는 것을 통해 수행된다. 그 후 비컨을 수신하는 임의의 STA는 채널이 점유되는 시간, 채널이 자유로운 시간, 점유되는 공간 방향들 및 점유되지 않은 공간 방향들을 결정할 수 있다.
개시된 무선 방향성 시스템은 광범위한 네트워크 애플리케이션들, 예를 들어, 디바이스-투-디바이스(D2D), 피어-투-피어(P2P), 무선 LAN(WLAN), 무선 개인 영역 네트워크들(WPAN), 및 실외 무선 통신들에 적용될 수 있는 무선 및 메시 네트워킹 애플리케이션들에 적용가능하다. 목표 애플리케이션들은, 예를 들어, Wi-Fi, WiGig, 및 다른 무선 네트워크들, 사물 인터넷(IoT) 애플리케이션들, 데이터의 백홀링 및 프런트홀, 실내 및 실외 분배 네트워크들, 메시 네트워크들, D2D 통신들을 갖는 차세대 셀룰러 네트워크들, 및 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 용이하게 인식될 수 있는 바와 같은 많은 다른 애플리케이션들을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.
본 명세서에 설명된 기술의 추가 양태들은 본 명세서의 다음의 부분들에서 이루어질 것이고, 그 상세한 설명은 제한을 두지 않고 본 기술의 바람직한 실시예들을 완전히 개시하기 위한 것이다.
본 명세서에 설명된 기술은 단지 예시적인 목적을 위한 다음의 도면들을 참조하여 더 완전히 이해될 것이다:
도 1은 IEEE 802.11 WLAN(wireless local area network)에서 수행되는 능동 스캐닝의 타이밍도이다.
도 2는 DN 및 비-DN 스테이션들의 조합을 보여주는 분산형 네트워크(DN)에 대한 스테이션(STA) 도면이다.
도 3은 IEEE 802.11 WLAN에 대한 DN 식별 요소를 도시하는 데이터 필드 도면이다.
도 4는 IEEE 802.11 WLAN에 대한 DN 구성 요소를 도시하는 데이터 필드 도면이다.
도 5는 IEEE 802.11ad 프로토콜에서의 안테나 섹터 스위핑(SSW)의 개략도이다.
도 6은 IEEE 802.11ad 프로토콜에서의 섹터-레벨 스위핑(SLS)의 시그널링을 도시하는 시그널링 도면이다.
도 7은 IEEE 802.11ad에 대한 섹터 스윕(SSW) 프레임 요소를 도시하는 데이터 필드 도면이다.
도 8은 IEEE 802.11ad에 대한 SSW 프레임 요소 내의 SSW 필드를 도시하는 데이터 필드 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 IEEE 802.11ad에 이용되는 바와 같이, 도 9a에서 ISS의 일부로서 전송될 때 및 도 9b에서 ISS의 일부로서 전송되지 않을 때 보이는 SSW 피드백 필드들을 도시하는 데이터 필드 도면들이다.
도 10은 본 개시내용의 실시예에 따라 이용되는 무선 mmW 통신 스테이션 하드웨어의 블록도이다.
도 11은 본 개시내용의 실시예에 따라 이용되는 도 10의 스테이션 하드웨어에 대한 mmW 빔 패턴도이다.
도 12는 본 개시내용의 실시예에 따른, 발견 대역 통신 안테나(즉, 6GHz 미만)에 대한 빔 패턴도이다.
도 13a 및 도 13b는 본 개시내용의 실시예에 따른, 할당 및 방향성 정보를 포함하는 예시적인 WLAN 프레임들을 도시하는 데이터 필드 도면들이다.
도 14는 본 개시내용의 실시예에 따른, 할당 리소스들을 나타내는 WLAN 프레임을 도시하는 데이터 필드 도면이다.
도 15는 본 개시내용의 실시예에 따른, 할당된 리소스들을 통해 이웃하는 스테이션들과 통신하는 스테이션의 빔 패턴도이다.
도 16은 본 개시내용의 실시예에 따른 EDMG(Extended DMG) 스케줄링의 데이터 필드 도면이다.
도 17은 본 개시내용의 실시예에 따른 채널 할당 필드의 데이터 필드 도면이다.
도 18은 본 개시내용의 실시예에 따른 수신 및 전송 방향 서브필드들의 데이터 필드 도면이다.
도 19는 본 개시내용의 실시예에 따른 TDD 슬롯 스케줄 요소의 데이터 필드 도면이다.
도 20은 본 개시내용의 실시예에 따른 슬롯 스케줄 제어 필드의 데이터 필드 도면이다.
도 21은 본 개시내용의 실시예에 따른 방향성 정보 요소의 데이터 필드 도면이다.
도 22는 본 개시내용의 실시예에 따른 다른 방향성 정보 요소의 데이터 필드 도면이다.
도 23은 본 개시내용의 실시예에 따른, 시분할 듀플렉스(TDD) 방향성 및 할당 정보를 포함하는 비컨들의 전송의 흐름도이다.
도 24a 및 도 24b는 본 개시내용의 실시예에 따른, 상이한 방향들로 전송되는 비컨 프레임들의 데이터 필드 도면들이다.
도 25는 본 개시내용의 실시예에 따른, 시분할 듀플렉스(TDD) 방향성 및 할당 정보를 갖는 비컨들을 전송하는 흐름도이다.
도 26a 및 도 26b는 본 개시내용의 실시예에 따른, 상이한 비컨 프레임 전송들의 데이터 필드 도면들이다.
도 27은 본 개시내용의 실시예에 따른, 방향성 정보 요소를 갖는 비컨들을 전송하는 흐름도이다.
도 28은 본 개시내용의 실시예에 따른, 다른 스테이션으로부터의, 할당 및 방향성 정보를 포함하는, 비컨들을 수신하는 스테이션의 흐름도이다.
도 29a 내지 도 29c는 본 개시내용의 실시예에 따른, 간섭이 검출되고 처리되는 스테이션들 사이의 통신 프로세스 도면이다.
도 30a 내지 도 30d는 본 개시내용의 실시예에 따른, 수행되는 가용 채널 평가(CCA) 임계치를 넘는 채널에 액세스하는 스테이션들의 통신 프로세스 도면이다.
본 개시내용에서 사용될 때, 이하의 용어들은 일반적으로 아래에 설명되는 의미들을 갖는다.
A-BFT: 연관-빔포밍 트레이닝 기간; 네트워크에 참여하는 새로운 스테이션(STA)들의 연관 및 BF 트레이닝에 이용되는, 비컨들에서 고지되는 기간이다.
AP: 액세스 포인트; 하나의 스테이션(STA)을 포함하고 연관된 STA들에 대한 무선 매체(WM)를 통해 분배 서비스들에 대한 액세스를 제공하는 엔티티이다.
빔포밍(BF): 의도된 수신기에서 수신 신호 전력 또는 신호 대 잡음비(SNR)를 개선하기 위한 정보를 결정하고, 그 하에서 스테이션들이 시간 및 방향성 할당 정보를 상관시키기 위한 정보를 획득할 수 있는, 전방향성 또는 준-옴니 안테나가 아닌 방향성 안테나 시스템 또는 어레이로부터의 방향성 전송이다.
BSS: 기본 서비스 세트; 네트워크 내의 AP와 성공적으로 동기화된 스테이션(STA)들의 세트이다.
BI: 비컨 간격은 비컨 전송 시간들 사이의 시간을 표현하는 순환 슈퍼 프레임 기간이다.
BRP: BF 정밀화 프로토콜은 수신기 트레이닝을 가능하게 하고 방향성 통신들을 최적화하기 위해(가능한 최상의 방향성 통신들을 달성하기 위해) 전송기측 및 수신기측을 반복적으로 트레이닝하는 BF 프로토콜이다.
BSS: 기본 서비스 세트는 IEEE 802.11 WLAN 아키텍처의 구성요소이며, 실제로 STA들이 서로 통신할 수 있도록 무선 매체에 접속하는 STA들의 세트인 BSS 주위에 구축된다.
BTI: 비컨 전송 간격은 연속적인 비컨 전송들 사이의 간격이다.
CBAP: 경합 기반 액세스 기간은 경합 기반 향상된 분산형 채널 액세스(EDCA; enhanced distributed channel access)가 이용되는 방향성 다중-기가비트(DMG; directional multi-gigabit) BSS의 데이터 전송 간격(DTI) 내의 시간 기간이다.
CCA: 가용 채널 평가는 IEEE 802.11에 정의된 무선 캐리어 감지 메커니즘이다.
DMG: 방향성 다중-기가비트는 IEEE 802에서 설명된 고처리량 무선 통신의 형태이다.
EDMG: 확장된 방향성 다중-기가비트이다.
DTI: 데이터 전송 간격은 전체 BF 트레이닝이 허용된 후 실제 데이터 전송이 후속되는 기간이다. DTI는, 하나 이상의 서비스 기간(SP) 및 경합 기반 액세스 기간(CBAP)을 포함할 수 있다.
LOS: 가시선; 전송기 및 수신기가 표면상 서로의 시야 내에 있고, 반사된 신호의 통신의 결과가 아닌 통신이다. 반대 조건은 비-가시선에 대한 NLOS이고, 여기서 스테이션들은 서로 LOS에 있지 않다.
MAC 어드레스: 매체 액세스 제어(MAC) 어드레스이다.
MBSS: 메시 기본 서비스 세트는, 분산 시스템(DS)으로서 이용될 수 있는 분산형 네트워크(DN) 스테이션들(DN STA들)의 자립형 네트워크(self-contained network)를 형성하는 기본 서비스 세트(BSS)이다.
MCS: 변조 및 코딩 방식; 물리(PHY) 계층(예를 들어, OSI 모델) 데이터 레이트로 변환될 수 있는 인덱스를 정의한다.
MSTA: 메시 스테이션(MSTA)은 메시 설비를 구현하는 스테이션(STA)이고, 메시 BSS에서 동작할 때 다른 MSTA들에 대한 분배 서비스들을 제공할 수 있다.
DN STA: 분산형 네트워크(DN) 스테이션(DN STA)은 DN 설비를 구현하는 스테이션(STA)이다. DN BSS에서 동작하는 DN STA는 다른 DN STA들에 대한 분배 서비스들을 제공할 수 있다.
전방향성: 비-방향성 안테나를 이용한 전송 모드이다.
준-전방향성: 가장 넓은 빔폭이 달성가능한 방향성 다중-기가비트(DMG) 안테나를 이용하는 통신 모드이다.
수신 섹터 스윕(RXSS): 연속적인 수신들 사이에 스윕이 수행되는 상이한 섹터들을 통한(상이한 섹터들에 걸친) 섹터 스윕(SSW) 프레임들의 수신이다.
RSSI: 수신 신호 강도 표시자(dBm 단위)이다.
SLS: 섹터 레벨 스윕 단계는 많게는 4개의 구성요소: 개시자를 트레이닝하기 위한 개시자 섹터 스윕(ISS)과, SSW 피드백 및 SSW ACK를 이용하는 것과 같은 응답자 링크를 트레이닝하기 위한 응답자 섹터 스윕(RSS)을 포함할 수 있는 BF 트레이닝 단계이다.
SNR: dB 단위의 수신된 신호 대 잡음비이다.
SP: 서비스 기간은 액세스 포인트(AP)에 의해 스케줄링되는 시간 기간이며, 스케줄링된 SP들은 고정된 시간 간격들로 시작된다.
스펙트럼 효율: 특정 통신 시스템에서 주어진 대역폭을 통해 전송될 수 있는 정보율이며, 일반적으로 비트/초 단위 또는 헤르츠 단위로 표현된다.
SSID: 서비스 세트 식별자는 WLAN 네트워크에 할당된 이름이다.
STA: 스테이션은 무선 매체(WM)에 대한 매체 액세스 제어(MAC) 및 물리적 계층(PHY) 인터페이스의 단독으로 어드레싱가능한 인스턴스인 논리적 엔티티이다.
스윕: 짧은 빔포밍 프레임간 공간(SBIFS; short beamforming interframe space) 간격에 의해 분리되는 전송들의 시퀀스이며, 여기서, 전송기 또는 수신기에서의 안테나 구성이 전송들 사이에 변경된다.
SSW: 섹터 스윕은 전송들이 상이한 섹터들(방향들)에서 수행되는 동작이며, 수신 신호들, 강도들 등에 대해 정보가 수집된다.
TDD: 시분할 듀플렉스는 통신 링크가 듀플렉싱되게 하며, 여기서 상이한 업링크 및 다운링크 데이터 전송 흐름들을 조정하기 위해, 업링크가 동일한 주파수 대역 내의 상이한 시간 슬롯들의 할당에 의해 다운링크로부터 분리된다.
TDD SP: 시분할 듀플렉싱 서비스 기간은 TDD 채널 액세스를 갖는 서비스 기간이며, 여기서 TDD SP는 TDD 슬롯들의 시퀀스를 포함하는 TDD 간격들의 시퀀스를 포함한다.
전송 섹터 스윕(TXSS; transmit sector sweep): 상이한 섹터들을 통한 복수의 섹터 스윕(SSW) 또는 방향성 다중-기가비트(DMG) 비컨 프레임들의 전송이며, 여기서, 연속적인 전송들 사이에 스윕이 수행된다.
1. 기존 방향성 무선 네트워크 기술
1.1. WLAN 시스템들
WLAN 시스템들, 예컨대 802.11에서, 수동 및 능동 스캐닝의 2개의 스캐닝 모드가 정의된다. 다음은 수동 스캐닝의 특성들이다. (a) 네트워크에 참여하려 시도하는 새로운 스테이션(STA)은 각각의 채널을 체크하고, 최대로 MaxChannelTime 동안 비컨 프레임들을 대기한다. (b) 어떠한 비컨도 수신되지 않은 경우, 새로운 STA는 다른 채널로 이동하고, 이에 따라, 새로운 STA가 스캐닝 모드에서 어떠한 신호도 전송하지 않으므로 배터리 전력이 절약된다. STA는, 비컨들을 놓치지 않도록 각각의 채널에서 충분한 시간을 대기해야 한다. 비컨이 손실되는 경우, STA는 다른 비컨 전송 간격(BTI)을 대기해야 한다.
다음은 능동 스캐닝의 특성들이다. (a) 로컬 네트워크에 참여하기를 원하는 새로운 STA는, 다음에 따라 각각의 채널 상에서 프로브 요청 프레임들을 전송한다. (a)(1) 새로운 STA는 채널로 이동하고, 착신 프레임들을 대기하거나 프로브 지연 타이머가 만료되기를 대기한다. (a)(2) 타이머가 만료된 후에 어떠한 프레임도 검출되지 않은 경우, 채널은 사용 중이 아닌 것으로 고려된다. (a)(3) 채널이 사용 중이 아닌 경우, STA는 새로운 채널로 이동한다. (a)(4) 채널이 사용 중인 경우, STA는 정규 DCF를 이용하여 매체에 대한 액세스를 획득하고, 프로브 요청 프레임을 전송한다. (a)(5) STA는, 채널이 전혀 사용 중이지 않았던 경우, 프로브 요청에 대한 응답을 수신하기 위해 원하는 시간 기간(예컨대, 최소 채널 시간)을 대기한다. STA는, 채널이 사용 중이었고 프로브 응답이 수신된 경우, 더 많은 시간(예컨대, 최대 채널 시간)을 대기한다.
(b) 프로브 요청은, 고유 서비스 세트 식별자(SSID), SSID들의 리스트 또는 브로드캐스트 SSID를 이용할 수 있다. (c) 능동 스캐닝은 일부 주파수 대역들에서 금지된다. (d) 능동 스캐닝은, 특히, 많은 새로운 STA들이 동시에 도달하고 네트워크에 액세스하려 시도하는 경우, 간섭 및 충돌의 원인일 수 있다. (e) 능동 스캐닝은, STA들이 비컨들을 대기할 필요가 없으므로, 수동 스캐닝의 이용과 비교하여, STA들이 네트워크에 대한 액세스를 획득하기 위한 더 빠른(지연이 더 적은) 방식이다. (f) 기반구조 기본 서비스 세트(BSS) 및 IBSS에서, 적어도 하나의 STA가 프로브들을 수신하고 이에 응답하기 위해 깨어 있다. (g) 분산형 네트워크(DN) 기본 서비스 세트(MBSS)에서의 STA들은 임의의 시점에 응답하도록 깨어 있지 않을 수 있다. (h) 무선 측정 캠페인들이 활성일 때, STA들은 프로브 요청들에 응답하지 않을 수 있다. (i) 프로브 응답들의 충돌이 발생할 수 있다. STA들은 마지막 비컨을 전송한 STA가 첫 번째 프로브 응답을 전송할 수 있게 함으로써 프로브 응답들의 전송을 조정할 수 있다. 다른 STA들은, 충돌을 피하기 위해 백오프 시간들 및 정규 분산 조정 기능(DCF; distributed coordination function) 채널 액세스를 따르고 이를 이용할 수 있다.
도 1은 IEEE 802.11 WLAN에서의 능동 스캐닝의 이용을 도시하며, 프로브를 전송하는 스캐닝 스테이션, 및 프로브를 수신하고 이에 응답하는 2개의 응답 스테이션이 도시된다. 도면은 또한, 최소 및 최대 프로브 응답 타이밍을 도시한다. 값 G1은 확인응답의 전송 전의 프레임간 간격인 SIFS로 설정된 것으로 도시되는 한편, 값 G3은 DCF 프레임간 간격인 DIFS이며, 이는, RTS 패키지를 전송하기 전에 백오프 기간을 완료한 후 전송자가 대기하는 시간 지연을 표현한다.
1.2. IEEE 802.11s 분산형 네트워크(DN) WLAN
IEEE 802.11s(이후, 802.11s)는, 802.11 표준에 무선 메시 네트워킹 능력들을 부가하는 표준이다. 802.11s에서, 메시 네트워크 발견, 피어-투-피어 접속 확립, 및 메시 네트워크를 통한 데이터의 라우팅을 가능하게 하는 새로운 유형들의 무선 스테이션들뿐만 아니라 새로운 시그널링이 정의된다.
도 2는 메시 네트워크의 일 예를 예시하며, 여기서, 메시-STA/AP에 접속(실선들)되는 비-메시 STA와 메시 포탈을 포함하는 다른 메시 STA에 접속(점선들)되는 메시 STA들이 혼합되어 있다. 메시 네트워크들에서의 노드들은, 이웃들을 발견하기 위해, 802.11 표준에 정의된 것과 동일한 스캐닝 기술들을 이용한다. 메시 네트워크의 식별은, 비컨 및 프로브 응답 프레임들에 포함된 메시 ID 요소에 의해 주어진다. 하나의 메시 네트워크에서, 모든 메시 STA들은 동일한 메시 프로파일을 이용한다. 메시 프로파일들은, 메시 프로파일들에서의 모든 파라미터들이 일치할 경우 동일한 것으로 고려된다. 메시 프로파일은, 메시 프로파일이 스캔을 통해 그 이웃 메시 STA들에 의해 획득될 수 있도록, 비컨 및 프로브 응답 프레임들에 포함된다.
메시 STA가 스캐닝 프로세스를 통해 이웃 메시 STA를 발견할 때, 발견된 메시 STA는 후보 피어 메시 STA인 것으로 고려된다. 이것은, 발견된 메시 STA가 구성원인 메시 네트워크의 구성원이 될 수 있고, 이웃 메시 STA와 메시 피어링을 확립할 수 있다. 발견된 이웃 메시 STA는, 메시 STA가, 이웃 메시 STA에 대해 수신된 비컨 또는 프로브 응답 프레임이 표시한 것과 동일한 메시 프로파일을 이용할 때, 후보 피어 메시 STA인 것으로 고려될 수 있다.
메시 STA는 발견된 이웃의 정보를 메시 이웃 테이블에 유지하려 시도하며, 메시 이웃 테이블은, (a) 이웃 MAC 어드레스, (b) 동작 채널 번호, 및 (c) 가장 최근에 관측된 링크 상태 및 품질 정보를 포함한다. 어떠한 이웃들도 검출되지 않은 경우, 메시 STA는 그 가장 높은 우선순위 프로파일에 대한 메시 ID를 채택하여 활성으로 유지한다. 이웃 메시 STA들을 발견하기 위한 모든 이전 시그널링이 브로드캐스트 모드에서 수행된다. 802.11s는 방향성 무선 통신들을 이용하는 네트워크들을 목표로 하지 않는다는 것이 인식되어야 한다.
도 3은, 메시 네트워크의 식별을 통고(advertise)하는데 이용되는 메시 식별 요소(메시 ID 요소)를 도시한다. 메시 ID는, 메시 네트워크에 참여하고자 하는 새로운 STA에 의해 프로브 요청에서 그리고 기존 메시 네트워크 STA들에 의한 비컨 및 신호들에서 전송된다. 길이 0의 메시 ID 필드는 와일드카드 메시 ID를 표시하며, 이는, 프로브 요청 프레임 내에서 이용된다. 와일드카드 메시 ID는, 비-메시 STA가 메시 네트워크에 참여하는 것을 방지하는 특정 ID이다. 메시 스테이션은, 비-메시 스테이션보다 더 많은 특징들을 갖는 STA라는 것이 인지되어야 하는데, 예컨대, 메시 네트워크는, 메시 기능성을 서빙하기 위해 일부 다른 모듈들에 추가적인 모듈로서 STA가 실행되게 하는 것과 같다. STA가 이러한 메시 모듈을 갖지 않는 경우, STA는 메시 네트워크에 접속하는 것이 허용되지 않아야 한다.
도 4는, 메시 STA들에 의해 전송되는 비컨 프레임들 및 프로브 응답 프레임들에 포함되는 바와 같은 메시 구성 요소를 도시하며, 이는, 메시 서비스들을 통고하는데 이용된다. 메시 구성 요소들의 주 내용들은: (a) 경로 선택 프로토콜 식별자; (b) 경로 선택 메트릭 식별자; (c) 혼잡 제어 모드 식별자; (d) 동기화 방법 식별자; 및 (e) 인증 프로토콜 식별자이다. 메시 구성 요소의 내용들은 메시 ID와 함께 메시 프로파일을 형성한다.
802.11a 표준은, 메시 발견, 메시 피어링 관리, 메시 보안, 메시 비커닝 및 동기화, 메시 조정 기능, 메시 전력 관리, 메시 채널 스위칭, 3개 어드레스, 4개 어드레스, 및 확장 어드레스 프레임 포맷들, 메시 경로 선택 및 전달, 외부 네트워크들과의 상호연동, 메시내 혼잡 제어, 및 메시 BSS에서의 응급 서비스 지원을 포함하는 많은 절차들 및 메시 기능성들을 정의한다.
1.3. WLAN에서의 밀리미터파
밀리미터파 대역들에서의 WLAN들은 일반적으로, 높은 경로 손실을 처리하고 통신에 대해 충분한 SNR을 제공하기 위해, 전송, 수신, 또는 둘 모두에 대해 방향성 안테나들의 이용을 요구한다. 전송 또는 수신에서 방향성 안테나들을 이용하는 것은, 스캐닝 프로세스가 또한 방향성이 되게 한다. IEEE 802.11ad 및 새로운 표준 802.11ay는, 밀리미터파 대역을 통한 방향성 전송 및 수신을 위한 스캐닝 및 빔포밍에 대한 절차들을 정의한다.
1.4. IEEE 802.11ad 스캐닝 및 BF 트레이닝
mm파 WLAN 최신 기술 시스템의 예는 802.11ad 표준이다.
1.4.1. 스캐닝
새로운 STA는 수동 또는 능동 스캐닝 모드들에서 동작하여 특정 SSID, SSID들의 리스트, 또는 모든 발견된 SSID들을 스캐닝한다. 수동적으로 스캐닝하기 위해, STA는 SSID를 포함하는 DMG 비컨 프레임들을 스캐닝한다. 능동적으로 스캐닝하기 위해, DMG STA는 원하는 SSID 또는 하나 이상의 SSID 리스트 요소를 포함하는 프로브 요청 프레임들을 전송한다. DMG STA는 또한, 프로브 요청 프레임들의 전송 전에 DMG 비컨 프레임들을 전송하거나 빔포밍 트레이닝을 수행해야 했을 수 있다.
1.4.2. BF 트레이닝
BF 트레이닝은, 섹터 스윕을 이용하고 필요한 시그널링을 제공하여 각각의 STA가 전송 및 수신 둘 모두에 대한 적절한 안테나 시스템 설정들을 결정할 수 있게 하는 BF 트레이닝 프레임 전송들의 양방향 시퀀스이다.
802.11ad BF 트레이닝 프로세스는 3개의 단계로 수행될 수 있다. (1) 섹터 레벨 스윕 단계가 수행되며, 이로써, 링크 획득을 위한 낮은 이득(준-옴니)을 갖는 방향성 전송의 수신이 수행된다. (2) 수신 이득 및 결합된 전송과 수신에 대한 최종 조정을 부가하는 정밀화 스테이지가 수행된다. (3) 이어서, 채널 변경들을 조정하기 위해 데이터 전송 동안 추적이 수행된다.
1.4.3. 802.11ad SLS BF 트레이닝 단계
이러한 SLS BF 트레이닝 단계는, 802.11ad 표준의 섹터 레벨 스윕(SLS)의 필수적 단계에 집중한다. SLS 동안, 한 쌍의 STA들은, 가장 높은 신호 품질을 제공하는 것을 찾기 위해 상이한 안테나 섹터들을 통해 일련의 섹터 스윕(SSW) 프레임들(또는 PCP/AP에서의 전송 섹터 트레이닝의 경우에는 비컨들)을 교환한다. 첫 번째로 전송하는 스테이션은 개시자로 지칭되고, 두 번째로 전송하는 스테이션은 응답자로 지칭된다.
전송 섹터 스윕(TXSS) 동안, SSW 프레임들이 상이한 섹터들 상에서 전송되는 한편, 페어링 STA(응답자)는 준-전방향성 패턴을 이용하여 수신한다. 응답자는, 최상의 링크 품질(예컨대, SNR)을 제공한 개시자로부터 안테나 어레이 섹터를 결정한다.
도 5는, 802.11ad에서의 섹터 스윕(SSW)의 개념을 도시한다. 이 도면에서, STA 1은 SLS의 개시자이고 STA 2는 응답자인 예가 주어진다. STA 1은 전송 안테나 패턴의 정밀 섹터들 전부에 걸쳐 스위핑하는 한편, STA 2는 준-옴니 패턴으로 수신한다. STA 2는 자신이 STA 1로부터 수신한 최상의 섹터를 STA 2로 피드백한다.
도 6은, 802.11ad 규격들에서 구현되는 바와 같은 섹터 레벨 스윕(SLS) 프로토콜의 시그널링을 예시한다. 전송 섹터 스윕에서의 각각의 프레임은, 섹터 카운트다운 표시(CDOWN), 섹터 ID, 및 안테나 ID에 관한 정보를 포함한다. 최상의 섹터 ID 및 안테나 ID 정보가 섹터 스윕 피드백 및 섹터 스윕 ACK 프레임들과 함께 피드백된다.
도 7은 802.11ad 표준에서 이용되는 바와 같은 섹터 스윕 프레임(SSW 프레임)에 대한 필드들을 도시하며, 필드들은 아래에서 약술된다. 지속기간 필드는, SSW 프레임 전송의 끝까지의 시간으로 설정된다. RA 필드는 섹터 스윕의 의도된 수신기인 STA의 MAC 어드레스를 포함한다. TA 필드는 섹터 스윕 프레임의 전송기 STA의 MAC 어드레스를 포함한다.
도 8은, SSW 필드 내의 데이터 요소들을 예시한다. SSW 필드에서 전달되는 원리 정보는 다음과 같다. 방향 필드는, 0으로 설정되어 프레임이 빔포밍 개시자에 의해 전송된다는 것을 표시하고, 1로 설정되어 프레임이 빔포밍 응답자에 의해 전송된다는 것을 표시한다. CDOWN 필드는 TXSS의 끝까지 남아 있는 DMG 비컨 프레임 전송들의 수를 표시하는 감산 계수기(down-counter)이다. 섹터 ID 필드는, 이러한 SSW 필드를 포함하는 프레임이 전송되는 섹터 번호를 표시하도록 설정된다. DMG 안테나 ID 필드는, 이러한 전송에 대해 전송기가 현재 어느 DMG 안테나를 이용하고 있는지를 표시한다. RXSS 길이 필드는, CBAP에서 전송될 때만 유효하고, 그렇지 않으면 예비된다. 이러한 RXSS 길이 필드는 전송하는 STA에 의해 요구되는 바와 같은 수신 섹터 스윕의 길이를 특정하고, SSW 프레임들의 유닛들에서 정의된다. SSW 피드백 필드는 아래에서 정의된다.
도 9a 및 도 9b는 SSW 피드백 필드들을 도시한다. 도 9a에 도시된 포맷은 내부 서브계층 서비스(ISS)의 일부로서 전송될 때 이용되는 한편, 도 9b의 포맷은 ISS의 일부로서 전송되지 않을 때 이용된다. ISS에서의 총 섹터 필드는, ISS에서 개시자가 이용하는 총 섹터 수를 표시한다. Rx DMG 안테나 수 서브필드는, 후속 수신 섹터 스윕(RSS) 동안 개시자가 이용하는 수신 DMG 안테나 수를 표시한다. 섹터 선택 필드는, 직전 섹터 스윕에서 최상의 품질로 수신된 프레임 내의 SSW 필드의 섹터 ID 서브필드의 값을 포함한다. DMG 안테나 선택 필드는, 직전 섹터 스윕에서 최상의 품질로 수신된 프레임 내의 SSW 필드의 DMG 안테나 ID 서브필드의 값을 표시한다. SNR 보고 필드는, 직전 섹터 스윕 동안 최상의 품질로 수신되었고 섹터 선택 필드에 표시되는 프레임으로부터의 SNR의 값으로 설정된다. 폴 요구 필드는, PCP/AP에 비-PCP/비-AP와의 통신을 개시할 것을 요구한다는 것을 표시하기 위해, 비-PCP/비-AP STA에 의해 1로 설정된다. 폴 요구 필드는, 비-PCP/비-AP가, PCP/AP가 통신을 개시하는지 여부에 관해 어떠한 선호도도 갖지 않는다는 것을 표시하기 위해, 0으로 설정된다.
2. 스테이션(STA) 하드웨어 구성
도 10은, 센서들, 액추에이터들 등으로와 같이, STA 외부 I/O를 제공하는 I/O 경로(12)에 결합되는 버스(14)에 결합된 컴퓨터 프로세서(CPU)(16) 및 메모리(RAM)(18)를 갖는, 하드웨어 블록(13)으로의 I/O 경로(12)를 도시하는 STA 하드웨어 구성의 예시적인 실시예(10)를 도시한다. 메모리(18)로부터의 명령어들은 프로세서(16) 상에서 실행되어, STA가 "새로운 STA" 또는 네트워크 내의 기존 STA들 중 하나의 기능들을 수행하게 하도록 실행되는 통신 프로토콜들을 구현하는 프로그램을 실행한다. 프로그래밍은 현재 통신 컨텍스트에서 재생 중인 어떤 역할에 따라 상이한 모드들(소스, 중간, 목적지)에서 동작하도록 구성된다는 것이 또한 이해되어야 한다. 이 호스트 머신은 복수의 안테나들(24a 내지 24n, 26a 내지 26n, 28a 내지 28n)에 대한 무선 주파수(RF) 회로(22a, 22b, 22c)에 mmW 모뎀(20)이 결합되어 이웃하는 STA들로 프레임들을 전송 및 수신하도록 구성된 것으로 도시되어 있다. 또한, 호스트 머신은 안테나(들)(34)에 대한 무선 주파수(RF) 회로(32)에 6GHz 미만 모뎀(30)이 결합된 것으로 또한 보여진다.
따라서, 이 호스트 머신은 2개의 상이한 대역 상에서 통신을 제공하기 위한 2개의 모뎀(다중-대역) 및 그 연관된 RF 회로로 구성된 것으로 도시되어 있다. 제한이 아닌 예로서, 의도된 방향성 통신 대역은 mmW 대역에서 데이터를 전송 및 수신하기 위한 mmW 대역 모뎀 및 그 연관된 RF 회로들로 구현된다. 본 명세서에서 발견 대역으로 일반적으로 지칭되는 다른 대역은 6GHz 미만 대역에서 데이터를 전송 및 수신하기 위한 6GHz 미만 모뎀 및 그 연관된 RF 회로를 포함한다.
mmW 대역에 대해, 이러한 예에서 3개의 RF 회로가 도시되지만, 본 개시내용의 실시예들은, 임의의 임의적 수의 RF 회로에 모뎀(20)이 결합된 것으로 구성될 수 있다. 일반적으로, 더 많은 수의 RF 회로들을 이용하는 것은, 더 넓은 통달범위의 안테나 빔 방향을 초래할 것이다. 이용되는 RF 회로들의 수와 안테나들의 수는 특정 디바이스의 하드웨어 제약들에 의해 결정된다는 것이 인식되어야 한다. RF 회로 및 안테나들 중 일부는, 이웃 STA들과 통신하는데 그 일부가 불필요하다고 STA가 결정할 때 디스에이블링될 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, RF 회로는 주파수 변환기, 어레이 안테나 제어기 등을 포함하고, 전송 및 수신을 위한 빔포밍을 수행하도록 제어되는 복수의 안테나들에 접속된다. 이러한 방식으로, STA는 복수의 세트들의 빔 패턴들을 이용하여 신호들을 전송할 수 있으며, 각각의 빔 패턴 방향은 안테나 섹터로서 고려된다.
도 11은, 복수(예컨대, 36개)의 mm파 안테나 섹터 패턴을 생성하기 위해 STA에 의해 이용될 수 있는 mm파 안테나 방향들의 예시적인 실시예(50)를 예시한다. 이 예에서, STA는 3개의 RF 회로(52a, 52b, 52c) 및 접속된 안테나들을 구현하고, 각각의 RF 회로 및 접속된 안테나는 빔포밍 패턴(54a, 54b, 54c)을 생성한다. 12개의 빔포밍 패턴(56a, 56b, 56c, 56d, 56e, 56f, 56g, 56h, 56i, 56j, 56k 및 56n)("n"은 임의의 수의 패턴들이 지원될 수 있음을 나타냄)을 갖는 안테나 패턴(54a)이 도시되어 있다. 이러한 특정 구성을 이용하는 예시적인 스테이션은 36개의 안테나 섹터를 갖지만, 본 개시내용은 임의의 원하는 수의 안테나 섹터를 지원할 수 있다. 명확화 및 설명의 용이성을 위해, 다음의 단락들은 일반적으로, 더 적은 수의 안테나 섹터를 갖는 STA들을 예시하지만, 이는 구현 제한으로서 해석되어서는 안 된다. 임의의 임의적 빔 패턴이 안테나 섹터에 매핑될 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 전형적으로, 빔 패턴은 예리한 빔을 생성하도록 형성되지만, 복수의 각도들에서 신호들을 전송 또는 수신하도록 빔 패턴이 생성되는 것이 가능하다.
안테나 섹터는, mm파 RF 회로의 선택, 및 mm파 어레이 안테나 제어기에 의해 명령된 빔포밍에 의해 결정된다. STA 하드웨어 구성요소들이 위에 설명된 것과 상이한 기능적 파티션들을 갖는 것이 가능하지만, 그러한 구성들은 설명된 구성의 변형인 것으로 고려될 수 있다. mm파 RF 회로 및 안테나들 중 일부는, 이웃 STA들과 통신하는데 그 일부가 불필요하다고 STA가 결정할 때 디스에이블링될 수 있다.
적어도 하나의 실시예에서, RF 회로는 주파수 변환기, 어레이 안테나 제어기 등을 포함하고, 전송 및 수신을 위한 빔포밍을 수행하도록 제어되는 복수의 안테나들에 접속된다. 이러한 방식으로, STA는 복수의 세트들의 빔 패턴들을 이용하여 신호들을 전송할 수 있으며, 각각의 빔 패턴 방향은 안테나 섹터로서 고려된다.
도 12는 그 RF 회로(72)에 부착된 준-옴니 안테나(74)를 이용하는 것으로 가정되는 6GHz 미만 모뎀에 대한 안테나 패턴의 예시적인 실시예(70)를 도시하지만, 다른 회로 및/또는 안테나들이 제한 없이 이용될 수 있다.
3. 본 개시내용에서의 할당 정보 분배
본 개시내용은 시간 및 방향성 할당 정보의 분배 및 이용을 제공하는 다수의 요소들을 교시한다.
도 13a 및 13b는 WLAN 수퍼 프레임의 예시적인 실시예들(90, 110)을 나타낸 것이다. 도 13a의 제1 예는 수퍼 프레임(90)의 예를 나타내며, 여기서 BTI(92, 102)는 현재 비컨 간격에 대한 스케줄링된 정보를 나타내기 위한 비컨 전송을 포함한다. BTI 간격 동안 전송된 비컨은 다양한 스케줄링된 기간들(SP(97), TDD-SP(98), CBAP(100))과 같은 할당된 리소스들(96)에 관한 정보를 갖는다. BTI 동안에 전송된 비컨은 전송 및 수신 방향에 관한 정보도 갖는다. BTI 동안에 전송된 비컨은 또한 미사용 리소스들(스케줄링되지 않은 시간 리소스들)에 관한 정보(94)를 제공하며, 이는 액세스 방식에 할당되지 않거나 비컨에 의해 비어 있고 스케줄링되지 않은 것으로 정의되는 시간 리소스들을 나타낸다.
도 13b의 제2 예는 BTI(112)와 BTI(122) 사이의 수퍼 프레임(110)이 TDD-SP(114) 스케줄링되어 있는 예를 나타낸다. 이 프레임에서, BTI에서 전송된 비컨은 TDD-SP 스케줄에 관한 정보를 갖는다. 비컨을 수신하는 노드는 간섭하지 않을 다른 사용자들에 대한 스케줄링되지 않은(비스케줄링된)(116) 또는 스케줄링된(118, 120) TDD 슬롯들을 알아낼 수 있다(결정할 수 있다). 예로서, 전송(Tx)(118) 및 수신(Rx)(120)을 위한 다수의 기간들이 도면에 도시된다.
4. 방향성 채널 정보
STA는 데이터 전송 및 수신이 일어나는 방향들에 관한 정보를 전송한다. 이 정보는 근처의 노드들에 브로드캐스팅되어 스케줄링된 시간 도메인 정보를 전송 및 수신된 방향들에 매핑한다. 적어도 일 실시예에서, 방향성 정보는 특정 서비스 기간에서 각각의 할당된 전송 또는 가능한 전송의 섹터 ID 및 안테나 ID를 포함한다.
도 14는 사용자들에게 시간 리소스들이 할당되는(134) WLAN 프레임의 예시적인 실시예(130)를 나타낸 것이다. 프레임은 비컨 전송 간격들(BTI들)(132), 서비스 기간(SP)(Tx/Rx)(136)(예를 들어, 섹터 5에 대해 도시됨), 경합 기반 액세스 기간(CBAP)(Tx/Rx)(138)(예를 들어, 섹터들 12, 25에 대해 도시됨), 142, 및 시분할 듀플렉스-서비스 기간(TDD-SP)(Tx/Rx)(140)(예를 들어, 섹터 34에 대해 도시됨)으로 도시된 필드들로 도시된다. 이러한 필드들 각각의 이용은 도 15의 방향성 전송 예와 관련하여 아래에 설명된다.
도 15는 스테이션(STA 4)이 모든 방향들에서 정보를 전송하는 예시적인 실시예(150)를 도시한다. 다수의 STA 노드가 152의 STA 1, 154의 STA 2, 156의 STA 3 및 158의 STA 4로서 도시되어 있다. STA 4는 또한 예시의 간소화를 위해 도시되지 않은 다른 STA들과 통신하고 있다는 점에 유의한다.
이 예시적인 도면에서 강조표시된 섹터 방향들(5, 12, 25 및 34)을 갖는 모든 방향들에서 STA 4가 비컨들을 전송하는 것으로 보인다. STA 1(152)은 STA 4로부터 섹터 ID 5로부터의 도 14의 비컨(130)을 수신하고(153), 전송의 스케줄링된 SP 기간(136) 및 CBAP 기간(142)에서 데이터를 획득한다. STA 2(154)는 섹터 8로부터 보이는 비컨을 수신하지만(155), 비컨에서 그 섹터에 대한 특정 데이터는 없다. STA 3(156)은 유사하게 섹터 ID 12로부터 비컨을 수신하고(157), 도 14의 필드(138)에 도시된 스케줄링된 CBAP 기간에서 데이터를 획득한다.
도 14를 보면, 158의 STA 4는 또한 섹터들(25 및 34)에서의 할당 데이터를 도면에 도시되지 않은 STA들과 통신한다는 것을 알 수 있다. 비컨들을 수신하고 있는 주변 영역 내의 STA들은 비컨에 표시된 할당이 비컨이 수신되는 방향과 동일한 방향으로부터 오고 있는지 여부를 스스로 결정할 수 있다는 점에 유의한다. 예를 들어, 이것은 표시된 할당의 섹터 ID를 수신된 비컨의 섹터 ID와 비교함으로써 수행될 수 있다. 수신된 비컨의 섹터 ID가 할당의 섹터 ID와 일치하면, STA는 간섭을 야기할 수 있는 점유 리소스의 이러한 할당을 고려한다.
5. WLAN 공존
네트워크 내의 노드들이 다른 노드들에 의한 채널에의 액세스를 알게 되는 경우, 그들 간에 전체적인 효율 및 공존이 증가될 수 있다. TDD SP 채널 액세스의 경우, 노드들이 감지없이 채널에 액세스할 수 있으므로, TDD 채널 이용들을 인식하고 있는 다른 노드들은 TDD SP 채널과의 공존의 가능성을 증가시키는 것을 도울 수 있다. TDD 슬롯 구조, TDD 네트워크 내의 노드들에 대한 TDD 스케줄링, 및 전송의 방향과 같은 정보는 바람직하게는 주변 영역 내의 모든 노드들에 브로드캐스팅된다. 주변 영역 내의 다른 노드들은, 존재하는 경우, 이 정보를 스캐닝하고 이를 그 채널 액세스에 이용한다. CBAP 또는 정규 SP들과 같은 다른 액세스 방식들을 이용하는 다른 STA들은 다른 것들이 공존하고 또한 채널에 더 효율적으로 액세스하는 것을 돕기 위해 채널 이용 및 시간 할당의 방향을 브로드캐스팅할 수 있다.
5.1. TDD SP 네트워크
TDD SP를 이용하는 STA들은 적어도 잠재적인 데이터 전송 또는 수신 방향으로 비컨들을 전송하도록 구성된다. 데이터 전송의 방향은 STA가 다른 STA와 빔포밍되고 그와 연관되는 방향이다. WLAN 네트워크 비컨들은 TDD SP 구조 및 할당의 어떠한 상세들도 없이 할당 정보를 운반할 수 있다. 그에 부가하여, WLAN 네트워크 비컨들은 이러한 할당들이 활성인 방향에 관한 어떤 상세들도 없이 할당 정보를 운반할 수 있다.
(A) TDD-SP를 이용하는 네트워크 내의 STA들에 대한 수정들은 다음과 같이 수행된다. (1) TDD SP를 이용하는 각각의 STA는 적어도 다른 STA가 TDD SP를 이용하여 통신하고 있는 방향으로 비컨들을 전송하고 있다. (2) 적어도 하나의 실시예에서, 비컨은 TDD SP에서 각각의 할당에 대한 TDD 슬롯 구조 및 TDD 스케줄 요소를 포함한다. (3) 적어도 하나의 실시예에서, TDD 스케줄 요소는 슬롯 할당 및 전송 방향(전송의 섹터 ID 및 DMG 안테나 ID)을 포함한다.
(B) 고지를 수신하는 STA들에 대한 수정은 다음과 같이 수행된다. (1) (예를 들어, TDD-SP 채널 액세스 또는 다른 채널 액세스 방법을 이용하는) TDD-SP 네트워크 외부의 STA들은 이들이 전송 또는 수신에 관여하지 않는 경우, 그리고 비컨이 그 수신 방향을 향해 빔포밍되는 경우 브로드캐스트 비컨을 수신할 수 있다. (2) 비컨은 비컨을 수신하는 STA들에 의해 쉽게 디코딩될 수 있다. (3) STA들은 스케줄링된 SP들 및 TDD-SP들 슬롯들에 관한 정보를 획득할 수 있다. (4) STA들은 그 관심 방향들에서 스케줄링된 슬롯들에 관한 정보를 획득할 수 있다. (5) STA들은 자유로운 슬롯들 또는 시간을 식별하여, 그 전송들 또는 수신들의 방향에서 간섭 없는 통신을 획득할 수 있다. (6) STA들은 검출된 STA와 빠르게 빔포밍할 수 있고, 여기서 발견된 STA와 연관하거나 인증하지 않고 잠재적인 간섭의 방향을 결정하기 위해서만 비컨이 수신된다. (7) STA들은 준-옴니 안테나를 이용하여 측정된 가용 채널 평가(CCA) 임계치가 충족되지 않더라도 채널에 액세스할 수 있지만, 검출된 간섭은 통신을 위해 의도된 것과는 상이한 방향으로부터 검출된다.
5.2. CBAP 및 정규 SP 네트워크
CBAP 및 정규 SP를 이용하는 STA들은 모든 방향들에서 비컨들을 전송한다. STA들은 잠재적 데이터 전송 또는 수신 방향에서 비컨들을 적어도 전송해야 한다. 데이터 전송의 방향은 STA가 다른 STA와 빔포밍되고 그와 연관되는 방향이다. WLAN 네트워크 비컨들은 비컨 전송 STA에 의해 이용되는 전송 및 수신 안테나의 어떠한 상세들도 없이 할당 정보를 갖는 확장 스케줄 요소를 운반할 수 있다. STA가 TDD SP 및 CBAP 또는 정규 SP 양쪽 모두를 이용하고 있다면, 확장 스케줄 요소는 슬롯 스케줄 및 슬롯 구조 요소들과 함께 전송된다. 이것은 상이한 할당 기간들 사이 및 TDD SP 기간 내의 자유로운 시간에 관한 정보도 제공한다.
(A) 방향성 및 할당 정보를 고지하는 STA들에 대한 수정은 다음과 같다. (1) 각각의 STA는 적어도 다른 STA가 통신하고 있는 방향에서 비컨들을 전송하고 있다. (2) 비컨은 모든 할당들이 요소에 포함되는 EDMG 확장 스케줄 요소를 포함해야 한다. (3) EDMG 확장 스케줄 요소 내의 각각의 할당은 이 할당에 이용되는 Tx 및 Rx 안테나 구성(전송의 안테나 유형, 섹터 ID 및 DMG 안테나 ID)을 지정해야 한다.
(B) 고지를 수신하는 STA들에 대한 수정은 다음과 같다. (1) (임의의 채널 액세스 방식을 이용할 수 있는) BSS 외부의 STA들은 이들이 전송 또는 수신에 관여하지 않는 경우 및 비컨이 그 수신 방향을 향해 빔포밍되는 경우 브로드캐스트 비컨을 수신할 수 있다. (2) 비컨을 수신하는 STA들은 비컨을 디코딩할 수 있다. (3) STA들은 다른 노드들이 채널에 액세스하고 있는 활성 기간들에 관한 정보를 비컨으로부터 획득할 수 있다. (4) STA들은 그 관심 방향들에서의 스케줄링된 기간들에 관한 정보를 획득할 수 있다. (5) STA들은 전송 또는 수신 방향에서 간섭 없는 통신들을 형성하기 위해 자유로운 기간들을 식별할 수 있다. (6) STA들은 검출된 STA와 빠르게 빔포밍할 수 있고, 여기서 발견된 STA와 연관하거나 인증하지 않고 잠재적인 간섭의 방향을 결정하기 위해서만 비컨이 수신된다. (7) STA들은 준-옴니 안테나를 이용하여 측정된 CCA 임계치가 충족되지 않더라도(예를 들어, 채널이 차단된 것처럼 보임) 채널에 액세스할 수 있지만, 검출된 간섭은 통신을 위해 의도된 것과는 상이한 방향으로부터 검출된다.
5.3. 전송 고지의 일반적인 방향
일부 경우들에서 STA들은 모든 방향들에서 비컨들을 전송한다. STA들은 잠재적 데이터 전송 또는 수신 방향에서 비컨들을 적어도 전송해야 한다. 데이터 전송의 방향은 STA가 다른 STA와 빔포밍되고 그와 연관되는 방향이다. 본 개시내용의 실시예들에 따른 비컨들은 활성 전송 또는 수신 방향을 포함하는 새로운 요소를 운반할 수 있다.
(A) 방향성 및 할당 정보를 고지하는 STA들에서의 수정은 다음과 같다. (1) 각각의 STA는 적어도 자신이 다른 STA와 통신하고 있는 방향에서 비컨들을 전송하고 있다. (2) 적어도 하나의 실시예에서, 비컨은 방향성 정보 요소를 포함하고, 여기서 모든 활성 전송 및 수신 빔 방향들은 그 요소에 포함된다. (3) 적어도 하나의 실시예에서, 방향성 정보 요소 내의 각각의 활성 전송 또는 수신은 이러한 활성 통신에 이용되는 Tx 및 Rx 안테나 구성(전송의 안테나 유형, 섹터 ID 및 DMG 안테나 ID)을 지정한다.
(B) 고지를 수신하는 STA들에서의 수정은 다음과 같다. (1) BSS 외부의 STA들(예를 들어, 이들은 임의의 채널 액세스 방식을 이용할 수 있음)은 이들이 전송 또는 수신에 관여하지 않는 경우 및 비컨이 그 수신 방향을 향해 빔포밍되는 경우 브로드캐스트 비컨을 수신할 수 있다. (2) 비컨을 수신하는 STA들은 비컨을 디코딩할 수 있다. (3) STA들은 비컨에 포함된 할당 정보로부터 활성 통신 방향들에 관한 정보를 획득할 수 있다. (4) STA들은 검출된 STA와 빠르게 빔포밍할 수 있고, 여기서 발견된 STA와 연관하거나 인증하지 않고 잠재적인 간섭의 방향을 결정하기 위해서만 비컨이 수신된다. (5) STA들은 준-옴니 안테나를 이용하여 측정된 CCA 임계치가 충족되지 않더라도(채널이 폐쇄된 것처럼 보임) 채널에 액세스할 수 있지만, 검출된 간섭은 통신을 위해 의도된 것과는 상이한 방향으로부터 검출된다.
6. 수정 및 새로운 정보 요소들
6.1. EDMG 확장 스케줄 요소 및 방향성 정보
EDMG 확장 스케줄 요소는 할당이 어느 채널들에 스케줄링되어 있는지에 대한 표시를 포함하는, EDMG BSS에 대한 채널 스케줄링을 정의한다.
도 16은 EDMG 확장 스케줄 요소 포맷의 예시적인 실시예(170)를 도시한다. 요소 ID, 요소 ID 확장 및 길이는 요소의 유형 및 요소의 길이를 표시한다. EDGM 할당 제어 필드는 EDMG 할당 프로세스에 대한 일부 제어 비트들을 포함한다. 할당들의 수 필드는 요소 내의 할당들의 수를 표시한다. 다수의 채널 할당 필드들이 이하에서 설명되는 바와 같이 도시되어 있다.
도 17은 채널 할당 필드의 예시적인 실시예(190)를 도시한다. 스케줄링 유형이 1인 경우, 이는 채널 할당 필드가 완전한 할당 정보를 포함하는 것을 표시하고, 그렇지 않으면 보충 정보만을 포함한다. 채널 집성 및 BW 서브필드들은 할당이 이용하고 있는 BW를 정의한다. 비대칭 빔포밍 서브필드가 1인 경우 비대칭 빔포밍, NSTS 및 Nmax STS 서브필드들이 비대칭 빔포밍 트레이닝 할당을 구성하는데 이용된다. 수신 방향 및 전송 방향 서브필드들은 할당 동안 PCP 또는 AP가 이용하고 아래에 도시된 바와 같이 포매팅되는 수신 안테나 및 전송 안테나 구성을 표시한다. 비대칭 빔포밍 트레이닝 서브필드가 1인 경우, 수신 방향 및 전송 방향 서브필드들이 예비된다.
도 18은 수신 및 전송 방향 서브필드들의 예시적인 실시예(210)를 도시한다. IsDirectional 서브필드는, PCP 또는 AP가 방향성, 비-준-옴니 안테나 패턴을 이용하여 할당 동안 수신 중일 때 프레임들을 수신하거나 전송 중일 때 프레임들을 전송한다는 것을 표시하기 위해 1로 설정되고, 그렇지 않다면 0으로 설정된다. 섹터 ID 서브필드는 IsDirectional 서브필드가 0인 경우에 예비된다. 그렇지 않으면, 섹터 ID 서브필드는 AP 또는 PCP가 이 할당 동안 수신 중일 때 프레임들을 수신하거나 전송 중일 때 프레임들을 전송하는데 이용하는 섹터를 표시한다. DMG 안테나 ID 서브필드는 IsDirectional 서브필드가 0인 경우에 예비된다. 그렇지 않으면, DMG 안테나 ID 서브필드는 AP 또는 PCP가 이 할당 동안 수신 중일 때 프레임들을 수신하거나 전송 중일 때 프레임들을 전송하는데 이용하는 DMG 안테나를 표시한다.
6.2. TDD SP 할당 및 방향성 브로드캐스팅
TDD 스케줄 요소는 TDD SP 내의 TDD 슬롯들로의 DMG STA의 액세스 할당에 관한 정보를 포함한다. 이것은 할당된 TDD-SP 기간 내에서 언제 전송을 행하고 수신을 예상하는지에 대해 STA에 통지하는데 이용된다.
도 19는 TDD 슬롯 스케줄 요소 포맷의 예시적인 실시예(230)를 도시한다. 요소 ID, 길이, 및 요소 ID 확장은 요소의 유형 및 요소의 길이를 표시한다. 비트 맵 및 액세스 유형 스케줄 필드 및 슬롯 카테고리 스케줄 필드는 전송 및 수신을 위한 매핑 및 이러한 특정 할당에 대한 슬롯들의 유형을 표시한다.
도 20은 슬롯 스케줄 제어 필드 포맷의 예시적인 실시예(250)를 도시한다. 채널 집성 및 BW 필드들은 할당이 이용하고 있는 BW를 정의한다. 슬롯 스케줄 시작 시간은 스케줄 요소 정보가 언제 영향을 미치는지를 표시한다. 비트맵 내의 TDD 간격들의 수는 TDD 스케줄 시작 시간 후의 비트맵 내의 TDD 간격들의 수를 표시한다. 할당 ID는 그 ID에 의해 식별되는 특정 할당을 지칭한다. Tx 섹터 ID 및 Tx DMG 안테나 ID는 이 요소의 전송에서와 같이 이 할당에서 전송에 이용되는 섹터 및 DMG 안테나 ID들을 표시한다. Rx 섹터 ID 및 Rx DMG 안테나 ID는 이러한 요소의 전송에서와 같이 이 할당에서 수신에 이용되는 섹터 및 DMG 안테나 ID들을 표시한다. 그에 부가하여, 적어도 하나의 실시예에서, 추가 기능을 지원하기 위해 비트들이 예비된다.
6.3. 방향성 정보 요소
새로운 요소가 도입되고, 여기서 이는 모든 방향들에서, 방향성 빔들을 통해, 준-옴니 안테나를 이용하여, 또는 심지어 상이한 대역을 통해 브로드캐스팅되는 프레임들과 함께 전송될 수 있다. 새로운 요소는, 예를 들어, DMG 비컨 전송에서 비컨에 부착될 수 있다. 이 요소의 예들이 아래의 도면들에 도시된다.
도 21은 방향성 정보(DI) 요소의 예시적인 실시예(270)를 도시한다. DI 요소는 요소의 유형 및 요소의 길이를 표시하는 요소 ID, 길이, 및 요소 ID 확장을 포함한다. 구성된 안테나 빔들의 수는 안테나 빔 구성의 수로 표시된다. 이것은 요소 내의 안테나 구성 필드들의 수를 결정한다. 각각의 안테나 구성은 전송 방향 및 수신 방향 필드들의 적어도 한 쌍, 및 더 일반적으로는 복수의 방향에 대한 전송 및 수신 정보를 갖는 복수의 쌍을 포함한다. 전송 방향 및 수신 방향 필드들은 도 18에 정의된 필드들과 유사하다.
도 22는 다른 방향성 정보(DI) 요소의 예시적인 실시예(290)를 도시한다. 요소는 요소의 유형 및 요소의 길이를 표시하는 요소 ID, 길이, 및 요소 ID 확장을 포함한다. 요소는 각각의 DMG 안테나에 대한 활성 빔들의 맵을 포함한다. DMG 안테나 수 필드는 요소 내의 Tx, Rx 맵 필드들의 수를 표시한다. Tx 빔 패턴들의 수 및 Rx 빔 패턴들의 수는 Tx 및 Rx 맵의 크기를 표시한다. 각각의 DMG 안테나는 Tx 및 Rx 빔 ID 맵을 갖는다. 이 빔 ID가 Tx 또는 Rx 빔 ID 맵에서의 Tx 또는 수신에서 활성인 경우 맵 위치에 관련된 빔 ID가 설정된다.
7. 할당 및 방향 Tx 브로드캐스팅 예
7.1. TDD SP 스케줄링 및 할당 정보의 할당된 Tx의 방향에서만의 브로드캐스팅
방향 "i"에서 전송되는 각각의 비컨은 그 방향에서의 활성 전송을 위한 TDD 슬롯 스케줄 및 TDD 슬롯 구조를 포함한다. 그 방향에서 둘 이상의 활성 전송 또는 수신이 존재하는 경우, 이러한 활성 Tx/Rx에 대한 TDD 스케줄 및 구조 요소들이 비컨과 함께 포함된다. 적어도 하나의 실시예에서, 노드는 이웃 방향들에서 이들 활성 Tx/Rx에 대해 동일한 TDD 스케줄 및 구조 요소들을 전송하여, 근처의 활성 빔으로부터의 가능한 누설을 이들에게 통보한다.
도 23은 TDD 방향성 및 할당 정보를 갖는 비컨들을 전송하는 예시적인 실시예(310)를 도시한다. 처리는 시작하고(312), 방향 "i"에 대해 비컨 전송이 준비된다(314). 방향 "i"에 대한 활성 전송 또는 수신이 존재하는지의 체크가 이루어진다(316). 그 방향에서 활성 Tx/Rx가 있으면, 블록(318)에서 TDD 스케줄 구조가 비컨 전송의 이 방향에 대해 추가되고, 실행은 블록(320)으로 이동한다. 블록(316)에서 그 방향에 대해 결정된 활성 Tx/Rx가 없다면, 실행은 비컨을 방향 "i"에서 전송하는 블록(320)으로 직접 이동한다. 이어서, 전송될 비컨들이 더 있는지를 체크한다(322). 전송될 비컨들이 더 있는 경우, 방향 i는 비컨이 전송되는 다음 방향으로 업데이트되고(324), 블록(314)으로 복귀가 이루어지며, 그렇지 않은 경우 처리는 종료된다(326).
도 24a 및 도 24b는 상이한 비컨 프레임 방향들에서 전송된 프레임들의 예시적인 실시예들(330, 340)을 나타낸다. 도 24a에는, 방향 "i"에서 활성이고 비컨이 방향 "i"에서 전송되는 2개의 할당(할당 1 및 할당 2)에 대한 TDD 슬롯 스케줄 및 구조 정보 요소들과 함께 전송된 비컨 프레임의 예가 도시되어 있다. 도 24b에서, 비컨 프레임의 예는 방향 i+1에서 활성이고 비컨이 방향 i+1에서 전송되는 하나의 할당(nAllocation 3)에 대한 TDD 슬롯 스케줄 및 구조 정보 요소들과 함께 전송된다.
7.2. TDD SP 채널 액세스에 대한 모든 방향들에서의 할당된 Tx의 모든 스케줄링, 할당 및 방향의 브로드캐스팅
임의의 방향 "i"에서 전송되는 각각의 비컨은 모든 방향에서와 같이 모든 활성 전송을 위한 TDD 슬롯 스케줄 및 TDD 슬롯 구조 요소들을 포함한다. 이 요소들 각각은 특정 할당 ID를 지칭하고 이 할당에 이용되는 빔 ID를 정의한다. 수신 STA는 이러한 정보를 이용하여, 의도된 수신 또는 전송 방향이 가능한 간섭을 유발할 수 있는 할당 ID 및 빔 ID와 일치하는지를 결정한다.
도 25는 TDD 방향성 및 할당 정보를 갖는 비컨들을 전송하는 단계들의 예시적인 실시예(390)를 나타낸 것이다. 처리가 시작되고(392), 이어서 현재 노드(STA)와 통신하는 "n"개의 활성 피어들의 리스트를 준비한다(394). 처리 시퀀스는 임의의 활성 피어들이 있는지, 또는 이들이 모두 처리되었는지를 결정함으로써(396) 시작한다. 비록 이것이 감분 카운트 시퀀스를 이용하여 도시되어 있지만, 활성 피어들 각각이 어드레싱되도록 증분 카운트 시퀀스, 또는 비-시퀀스 코딩이 이용된다는 것을 알아야 한다.
활성 피어들이 존재하는 경우, 블록(398)에 도달하고, TDD 스케줄이 비컨 정보 요소들(IE)에 추가된다. 그 다음, 활성 피어 카운터는 감분되고(400), 블록(396)으로 복귀한다.
그렇지 않고, 피어들이 없거나 활성 피어들이 더 이상 없는 경우, 블록(402)에 도달하여, 준비된 정보 요소(IE)들을 추가하고, 비컨이 방향 "i"에서 전송된다. 이어서, 블록(404)에서, 전송될 추가 비컨들이 존재하는지의 체크가 이루어진다. 비컨들이 더 존재하는 경우, 블록(406)에서 방향이 업데이트되고, 블록(402)으로 복귀가 이루어지며, 그렇지 않은 경우, 블록(408)에서 실행이 종료된다.
따라서, TDD 슬롯 스케줄 및 TDD 슬롯 구조 요소들은 모든 활성 전송들 및 수신들을 위해 준비된다는 것을 알 수 있다. TDD 슬롯 스케줄 및 TDD 슬롯 구조 요소들은 모두 전송된 각각의 비컨에 추가된다.
도 26a 및 도 26b는 상이한 비컨 프레임 전송들의 예시적인 실시예들(410, 420)을 나타낸다. 도 26a에서는 비컨 프레임이 모든 방향들에서 활성인 "n"개의 할당들에 대한 TDD 슬롯 스케줄 및 구조 정보 요소들과 함께 전송되고, 비컨이 방향 "i"에서 전송되는 반면, 도 26b에서는 비컨 프레임이 방향 "i+1"에서 전송되고, 여기서 모든 방향들에 대해 동일한 요소들이 추가된다.
7.3. 전송 및 수신 방향 정보와 함께 확장 DMG 할당 정보의 브로드캐스팅
STA는 전송 및 수신 방향들을 EDMG 확장 할당 요소 내의 각각의 할당 필드에 추가한다. STA는 할당들 중 임의의 할당이 TDD SP 할당인 경우 이전 예에서 설명된 바와 같이 TDD 스케줄링 및 구조 요소들을 추가하도록 구성된다.
7.4. 방향성 정보 요소의 브로드캐스팅
도 27은 방향성 정보 요소(IE)를 갖는 비컨들을 전송하는 예시적인 실시예(430)를 나타낸 것이다. 처리가 시작되고(432), 노드와 활성적으로 통신하는 "n"개의 피어들의 리스트가 준비된다(434). 방향성 정보(IE)가 준비되고(436), 모든 Tx 및 Rx 맵들이 널(0)로 설정된다. 처리될 임의의 추가적인 활성 피어들이 존재하는지에 대한 체크가 블록(438)에서 이루어진다. 블록(438)에서 추가의 활성 피어들이 발견되는 경우, 블록(440)에서, 빔 정보가 특정 DMG 안테나에 대한 빔 ID 위치에 대해 Tx 및 Rx 맵들에 기록된다. 루프 제어는 블록(442)에서 업데이트되고, 이 경우 "n"의 값을 감분한다. 활성 피어들이 없거나 모든 활성 피어들이 전술한 시퀀스로 어드레싱되었다면, 블록(444)에서, 준비된 정보 요소(IE)가 비컨에 추가되고 방향 "i"에서 전송된다. 전송될 비컨들이 더 있는지에 대한 체크가 블록(446)에서 이루어진다. 비컨들이 더 있는 경우, 블록(448)에서 방향이 업데이트되고, 블록(444)으로 복귀가 이루어지며, 그렇지 않은 경우, 블록(450)에서 실행이 종료된다.
따라서, 전송된 각각의 비컨이 방향성 정보 요소를 운반한다는 것을 위에서 알 수 있다. 방향성 정보 요소는 다른 피어 STA들과의 모든 활성 통신들을 거치고 대응하는 DMG 안테나에 대해 이용되는 바와 같이 맵에 활성 Tx 및 Rx 빔 ID들을 마킹함으로써 준비된다. STA는 Tx Rx 맵들 내의 모든 비트들을 0(미사용 표시)으로 설정하고 모든 활성 통신들을 통해 시퀀싱하며 Tx 및 Rx에 이용되는 빔 ID를 1(사용 중이라는 표시)로 설정한다. 모든 활성 통신이 수행되면, 정보 요소는 방향성 정보를 고지하기 위해 브로드캐스팅된 임의의 전송된 비컨 또는 프레임과 함께 전송된다.
8. 할당 및 방향성 Tx 또는 Rx 정보를 갖는 비컨의 STA의 수신
예컨대 비컨 프레임을 통해 TDD SP 스케줄 및 구조 요소들, 확장 스케줄 요소 또는 방향성 정보 요소를 수신하는 임의의 STA는 수신된 방향에서의 스펙트럼 할당에 관한 정보를 추출할 수 있다. 할당 스케줄에서 방향성 정보가 이용가능한 경우, STA는 수신된 비컨의 전송 빔 ID를 할당 정보 내의 방향성 정보와 비교한다. 비컨 Tx 빔 ID가 스케줄링 요소들에 포함된 할당의 방향성 빔 ID들 중 임의의 것과 일치하는 경우, 이것은 그 방향에서 활성 전송 또는 수신이 있음을 나타낸다. 이에 응답하여, STA는 다음 섹션들에서 설명된 바와 같이 다수의 동작들 중 하나를 취할 수 있다.
도 28은 STA가 비컨들을 수신하는 예시적인 실시예(470)를 도시한다. 처리가 시작되고(472), 비컨이 수신되는지에 대한 체크가 이루어진다(474). 비컨이 수신되지 않은 경우, 실행은 블록(474)으로 복귀하거나, 처리가 이동하여 다른 작업들을 수행하고, 나중에 비컨 수신을 체크한다. 비컨이 수신된 것으로 발견되면, 블록(476)에서 비컨이 할당 또는 방향성 정보 요소들을 포함하는지에 대한 체크가 이루어진다. 추가 정보 요소들이 없다면, 실행은 블록(486)으로 이동한다. 그렇지 않으면, 정보 요소들은 블록(478)에서 시작하여 처리되고, 방향성 정보가 할당 정보에서 이용가능한지 체크된다. 방향성 정보가 없다면, 할당 정보를 처리하는 블록(480)이 실행되고, 실행은 블록(486)으로 이동한다. 그렇지 않고, 방향성 정보가 있는 경우, 비컨 Tx 빔 ID가 방향성 할당 정보와 일치하는지를 체크하는 블록(482)에 도달한다. 일치가 있는 경우, 블록(484)은 방향성 및 할당 정보를 처리하고, 실행은 블록(486)으로 이동한다. 그렇지 않고, 블록(482)에서 일치들이 없다면, 실행은 블록(486)으로 직접 이동한다. 블록(486)에서, 수신된 비컨이 처리되고, 그 후 이 프로세스가 종료된다(488).
따라서, 위의 처리는 STA가 그 일부인 BSS 내의 다른 STA로부터, 또는 상이한 BSS STA로부터 비컨들이 수신될 수 있음을 나타낸다. STA는 STA가 일부 오프인 것과는 상이한 BSS로부터 온 경우에도 비컨 정보를 처리할 수 있다. STA가 비컨을 수신하면, 할당 정보가 비컨에 존재하지 않는 경우, STA는 전형적인 방식으로 비컨을 처리한다. 할당 정보(TDD SP 스케줄 및 구조 또는 확장 스케줄 요소들)가 존재하면, STA는 비컨에 부착된 방향성 전송 및 수신 정보를 모니터링한다. 비컨에 포함된 방향성 전송 및 수신 정보(활성 전송 및 수신들의 전송 및 수신 방향)가 없다면, STA는 비컨에서만 할당 정보를 처리한다.
이 처리는 다음과 같이 다수의 이점을 제공한다. (a) 다른 노드들이 전송 또는 수신에서 활성인 때에 전송 또는 수신을 피하는 것. (b) 노드와 빔포밍을 수행하여 간섭 방향을 할당하고, 이에 따라 이를 이용된 것으로 마킹하는 것. (c) 예상 간섭을 추정하고, 간섭이 다른 시간 기간(들)에 비해 작을 것으로 예상되는 기간(들)을 결정하는 것. (d) 특정 STA의 점유의 레벨을 추정하여 그 STA와의 직접 통신이 보증되는 상황이 존재하는지를 결정하는 것.
이용가능한 방향성 정보를 갖는 것은, 간섭이 수신 STA에 영향을 미치거나 영향을 미칠 수 있다면 더 큰 확실성을 갖는 결정을 허용한다는 것을 이해해야 한다. 그러나, 방향성 정보가 비컨 Tx 빔 ID와 일치하지 않으면, STA는 이 할당이 노드에 영향을 미치지 않는다고 가정하는데, 그 이유는 STA에 의해 수신되지 않을 수 있는 상이한 방향에 있기 때문이다. 간섭 방향으로부터 비컨이 간섭 스테이션으로부터 수신되지 않는 한, 활성 전송 또는 수신 동안, STA는 이것을 그 통신에 대한 위협으로서 고려하지 않으며, STA는 전형적인 방식으로 비컨을 처리한다.
9. 잠재적인 간섭 방향을 찾기 위한 빔포밍
방향성 및 할당 정보를 갖는 비컨을 수신하는 STA는 특정 시간 할당에 관한 잠재적인 간섭의 존재에 관해 통지받는다. 감지는 보통 준-전방향성 안테나를 이용하여 수행되므로, 어느 방향들이 이 간섭 스테이션에 의해 영향을 받을 수 있는지는 알려지지 않는다. 잠재적인 간섭을 검출하는 STA는 빔포밍을 트리거링하여 잠재적인 간섭 스테이션의 방향을 결정할 수 있다. 이 경우에 빔포밍의 목적은 링크를 셋업하거나 발견된 노드와의 인증 또는 연관을 수행하는 것이 아니다. 빔포밍은 발견된 STA가 이용하고 있는 채널 액세스의 유형, 그것이 TDD 빔포밍인지 또는 정규 빔포밍인지에 기반하여 트리거링된다. 이 Rx 빔포밍을 수행하는 하나의 구현은 비컨 또는 SSW 프레임과 함께 TRN 필드들(트레이닝 필드들)을 전송하는 것이다. 이것은 다른 STA와 통신할 필요 없이 STA가 간섭 방향을 찾는 것을 도울 것이다. 간섭 스테이션과의 빔포밍 후에, STA는 간섭이 오는 방향을 결정하고, 그 방향에서 스펙트럼에 액세스할 때 이를 고려할 수 있다.
도 29a 내지 도 29c는 STA A(520), STA B(512) 및 STA C(514)를 도시하는 예시적인 실시예(510, 530, 550)를 도시한다. 도 29a에서, STA B(512)가 STA C(514)의 방향에서 비컨(516)을 전송하고 활성 Tx/Rx 통신(518)을 확립한 프로세스에서 STA B(512)는 STA C(514)와 통신하고 있다. STA A(520)는 또한 준-옴니 안테나로 비컨을 수신하는 것(522)을 알 수 있다. 도 29b에서, STA A(520)는 간섭을 발견하고, 간섭 스테이션의 방향을 결정하기 위해 RX 빔포밍(532)을 수행한다. 도 29c에서, STA A(520)는 간섭 스테이션의 방향을 결정한다(552).
10. CCA 임계치를 넘는 채널에의 액세스
도 30a 내지 도 30d는 CCA 임계치를 넘는 채널에 액세스하는 예시적인 실시예(610, 630, 650, 670)를 도시한다. 준-옴니 안테나를 이용하여 채널을 감지하는 STA는 이용하는 것에 관심이 있는 방향에서의 채널 이용의 거짓 표시를 획득할 수 있다. STA는 채널을 감지하고 어떠한 전송도 찾지 못하는 경우, 채널에 자유롭게 액세스해야 하지만, CCA가 실패하면, STA가 감지된 간섭과 관련하여 상이한 방향으로 통신하고 있기 때문에 이것은 거짓 경보일 수 있다.
스테이션들(STA들) STA A(616), STA B(612), STA C(614), 및 STA D(618)는 mmW 네트워크의 로컬 부분에 도시되어 있다. 도 30a에서, STA B(612) 및 STA C(614)가 그 방향성 섹터(채널)를 점유하는 통신들(620)을 확립했다는 것을 알 수 있다. STA A(616) 및 STA D(618)는 채널 액세스(624)를 시도하고, 가용 채널 평가(CCA)는 실패한다(622).
도 30b에서, CCA가 실패한 후에, STA A(616)는 비컨들을 청취한다(635). 도 30a에서, STA A에 의한 채널 액세스 시도가 실패했으므로, STA A는 여전히 비컨들을 청취함으로써 채널에 액세스(634)하려고 시도하고 있다. 본 명세서에서 논의된 모든 절차는 채널 액세스 시도의 일부이며, STA B(612)는 할당 및 방향 정보를 갖는 비컨을 전송하고 있는 것(632)으로 보인다. 본 개시내용에서, (본 명세서에서 STA B로부터 볼 수 있는 바와 같이) 방향성 전송 정보를 갖는 비컨이 발견되면, 이는 간섭이 의도된 통신 방향에 대해 오고 있는 것인지를 발견하는데 이용된다. 비컨은 채널 할당 및 전송 방향에 관한 정보를 운반한다. 수신된 비컨으로부터의 수신된 빔 ID가 할당 빔 ID와 일치하는 경우, 이것은 간섭이 위협일 수 있다는 것을 나타낸다. 그렇지 않다면, 이것은 간섭 스테이션이 감지 노드에 영향을 주지 않는 방향에 위치할 수 있음을 의미한다.
도 30c에서, STA B(612)는 Tx 안테나 트레이닝(652)을 수행하는 것으로 보이고, STA A(616)는 Rx 안테나 트레이닝(654)을 수행하는 것으로 보인다. 본 개시내용에서, 비컨이 잠재적 간섭 스테이션(예를 들어, 간섭자)으로서 마킹되는 경우, 적어도 하나의 경우에서, STA는 간섭자에 의해 영향을 받는 방향을 결정하기 위해 간섭자와의 빔포밍을 수행한다는 것을 인식할 것이다. 적어도 하나의 예시적인 실시예에서, 비컨을 전송하는 STA는 Rx 빔 트레이닝에서 다른 STA를 보조하기 위해 TRN 필드들(트레이닝 필드들)을 전송하지만, 간섭을 처리하는 다른 방식들이 수행될 수 있다.
도 30d에서, STA A는 간섭을 일으키는 안테나 방향 섹터를 결정하고, 적어도 이 섹터는 사용 중인 것으로 마킹된다. 본 개시내용은 또한, 원하면, 수신된 전력 임계치가 높은 경우, 또는 예를 들어, 노드 움직임에 대한 지식과 같은 다른 정보에 기반하여, 이웃하는 섹터들을 사용 중인 것으로 또한 마킹하는 능력으로 구성된다는 것을 이해해야 한다. 사용 중인 것으로 마킹된 방향은 액세스에 대해 차단되는데, 그 이유는 일부 다른 노드가 그 방향에서 정보를 전송하고 있고, 간섭이 높기 때문이라는 점에 유의한다. STA(STA A)는 이 예에서 다른 "사용 중이지 않은" 방향들(STA D)에 액세스할 수 있다.
11. 본 개시내용의 요소들의 요약
이하의 요약은 본 개시내용의 특정 중요한 요소들을 개시하지만, 이 요약은 본 개시내용의 유일한 중요한 요소들을 설명하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
STA들은 네트워크 발견 신호를 이용하여 이 정보를 브로드캐스팅함으로써 그 시간 할당들 및 할당의 방향성을 고지한다. 브로드캐스팅되는 할당 및 방향성 정보 둘 다는 방향들 각각에서 할당된 시간 리소스들을 식별한다. 이 정보는 다음과 같이 브로드캐스팅될 수 있다. (a) 할당들을 스케줄링하는 STA들은 이 할당의 CBAP 또는 SP 채널 액세스 및 Tx 빔 방향의 경우에 통신된다. (b) STA들의 슬롯 구조 및 슬롯 스케줄 정보는 이 할당의 TDD SP 채널 액세스 및 Tx 빔 방향의 경우에 통신된다. (c) 활성 할당(전송 또는 수신 활동)이 스케줄링되는 방향들을 포함하는 방향성 정보 요소가 통신된다.
STA는 다음 방법들 중 어느 하나에 의해 할당 및 방향성 정보를 전송할 수 있다. (a) 그 방향에서의 할당과 관련된 TDD SP 슬롯 스케줄들 및 구조들의 리스트의 각각의 방향에서의 전송. (b) 모든 방향들에서의 모든 TDD SP 슬롯 스케줄 및 구조 요소들의 브로드캐스팅. (c) 모든 방향들에서의 EDMG 스케줄링된 할당 정보 및 전송 및 수신 방향성 정보의 브로드캐스팅. (d) 모든 방향들에서의 방향성 정보 요소의 브로드캐스팅.
STA들은 전송 방향에서 비컨들을 적어도 전송해야 한다. 비컨은 모든 할당 및 방향성 정보를 포함할 수 있다. 비컨들을 수신하는 다른 STA들은 네트워크에서의 할당 및 전송 방향성에 관한 정보를 획득할 수 있다.
STA들은 비컨 Tx 빔 ID를 할당 Tx 빔 ID와 비교하여 할당이 수신 방향에 있는지 여부를 안다.
STA들은 수신된 비컨이 그 방향에서의 간섭을 표시하는 경우 수신된 비컨과의 Rx 빔포밍을 수행할 수 있다. 이것은 비컨에 부착된 전송된 추가의 트레이닝 필드들 또는 다른 빔포밍 기술들을 이용하여 수행될 수 있다.
STA들은 채널 이용 방향들을 식별하기 위해 Rx 빔포밍 정보를 이용할 수 있다. 감지된 채널 이용이 의도된 액세스 방향과는 다른 방향으로부터 온 것으로 밝혀지면, CCA가 실패하더라도 STA는 채널에 액세스할 수 있다.
12. 실시예들의 일반적인 범위
제시된 기술에서 설명된 향상들은 다양한 무선 통신 스테이션들의 프로토콜들 내에서 용이하게 구현될 수 있다. 또한, 무선 통신 스테이션들은 바람직하게는 하나 이상의 컴퓨터 프로세서 디바이스(예컨대, CPU, 마이크로프로세서, 마이크로제어기, 컴퓨터 가능 ASIC 등) 및 명령어들(예컨대, RAM, DRAM, NVRAM, FLASH, 컴퓨터 판독가능한 매체 등)을 저장하는 연관된 메모리를 포함하도록 구현되고, 메모리에 저장된 프로그래밍 (명령어들)은 본 명세서에 설명된 다양한 프로세스 방법들의 단계들을 수행하도록 프로세서 상에서 실행된다는 것을 이해해야 한다.
관련 기술분야의 통상의 기술자가 무선 통신 스테이션을 제어하는 것과 관련된 단계들을 수행하기 위한 컴퓨터 디바이스들의 이용을 인식하므로, 컴퓨터 및 메모리 디바이스들은 예시의 단순화를 위해 도면들 모두에 도시되지 않았다. 제시된 기술은, 이들이 비일시적이고, 따라서 일시적 전자 신호를 구성하지 않는 한, 메모리 및 컴퓨터 판독가능한 매체에 관하여 비제한적이다.
본 기술의 실시예들은 컴퓨터 프로그램 제품들로서 또한 구현될 수 있는 기술, 및/또는 절차들, 알고리즘들, 단계들, 동작들, 공식들, 또는 다른 계산적인 묘사들의 실시예들에 따른 방법들 및 시스템들의 흐름도 예시들을 참조하여 본 명세서에서 설명될 수 있다. 이와 관련하여, 흐름도의 각각의 블록 또는 단계, 및 흐름도에서의 블록들(및/또는 단계들)의 조합들뿐만 아니라 임의의 절차, 알고리즘, 단계, 동작, 공식, 또는 계산적인 묘사가 하드웨어, 펌웨어, 및/또는 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드로 구현된 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 명령어를 포함하는 소프트웨어와 같은 다양한 수단에 의해 구현될 수 있다. 인식될 바와 같이, 임의의 그러한 컴퓨터 프로그램 명령어들은 하나 이상의 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 수 있으며, 이러한 컴퓨터 프로세서는, 컴퓨터 프로세서(들) 또는 다른 프로그래밍가능 처리 장치 상에서 실행되는 컴퓨터 프로그램 명령어들이 명시된 기능(들)을 구현하기 위한 수단을 생성하도록 머신을 생성하기 위한 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터, 또는 다른 프로그래밍가능 처리 장치를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
따라서, 본 명세서에서 설명된 흐름도들의 블록들, 및 절차들, 알고리즘들, 단계들, 동작들, 공식들, 또는 계산적인 묘사들은 특정된 기능(들)을 수행하기 위한 수단의 조합들, 특정된 기능(들)을 수행하기 위한 단계들의 조합들, 및 특정된 기능(들)을 수행하기 위해 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드 논리 수단으로 구현된 것과 같은 컴퓨터 프로그램 명령어들을 지원한다. 흐름도 예시의 각각의 블록뿐만 아니라 본 명세서에서 설명된 임의의 절차들, 알고리즘들, 단계들, 동작들, 공식들, 또는 계산적인 묘사들 및 그들의 조합들은 특정된 기능(들) 또는 단계(들)를 수행하는 특수 목적 하드웨어 기반 컴퓨터 시스템들, 또는 특수 목적 하드웨어와 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드의 조합들에 의해 구현될 수 있다는 것이 또한 이해될 것이다.
또한, 예컨대 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드로 구현된 이러한 컴퓨터 프로그램 명령어들이 또한 컴퓨터 프로세서 또는 다른 프로그래밍가능 처리 장치에 특정 방식으로 기능할 것을 지시할 수 있는 하나 이상의 컴퓨터 판독가능한 메모리 또는 메모리 디바이스에 저장될 수 있고, 따라서, 컴퓨터 판독가능한 메모리 또는 메모리 디바이스에 저장된 명령어들은 흐름도(들)의 블록(들)에서 특정된 기능을 구현하는 명령 수단들을 포함하는 제조 물품을 생성한다. 컴퓨터 프로그램 명령어들은 또한, 컴퓨터 프로세서 또는 다른 프로그래밍가능 처리 장치에 의해 실행되어, 일련의 동작 단계들이 컴퓨터 프로세서 또는 다른 프로그래밍가능 처리 장치 상에서 수행되게 컴퓨터 구현 프로세스를 생성할 수 있어서, 컴퓨터 프로세서 또는 다른 프로그래밍가능 처리 장치 상에서 실행되는 명령어들은 흐름도(들)의 블록(들), 절차(들), 알고리즘(들), 단계(들), 동작(들), 공식(들) 또는 계산적인 묘사(들)에서 특정되는 기능들을 구현하기 위한 단계들을 제공한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "프로그래밍" 또는 "프로그램 실행가능한"이라는 용어들은, 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 하나 이상의 기능을 수행하도록 하나 이상의 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 수 있는 하나 이상의 명령어를 지칭한다는 것이 추가로 인식될 것이다. 명령어들은, 소프트웨어로, 펌웨어로, 또는 소프트웨어와 펌웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 명령어들은, 비일시적 매체에 디바이스에 대해 로컬로 저장될 수 있거나, 예컨대 서버 상에 원격으로 저장될 수 있거나, 또는 명령어들 전부 또는 일부분이 로컬 및 원격으로 저장될 수 있다. 원격으로 저장된 명령어들은 사용자 개시에 의해, 또는 하나 이상의 요인에 기반하여 자동적으로 디바이스에 다운로드(푸시)될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 프로세서, 하드웨어 프로세서, 컴퓨터 프로세서, 중앙 처리 유닛(CPU), 및 컴퓨터라는 용어들은 명령어들을 실행하고 입력/출력 인터페이스들 및/또는 주변 디바이스들과 통신할 수 있는 디바이스를 나타내도록 동의어로 사용되고, 프로세서, 하드웨어 프로세서, 컴퓨터 프로세서, CPU, 및 컴퓨터라는 용어들은 단일 또는 복수의 디바이스, 단일 코어 및 다중코어 디바이스들, 및 이들의 변형들을 포괄하도록 의도된다는 것이 추가로 인식될 것이다.
본 명세서에서의 설명으로부터, 본 개시내용은 다음을 포함하지만 이에 제한되지 않는 복수의 실시예들을 포괄한다는 것이 인식될 것이다:
1. 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치로서, (a) 방향성 통신들을 이용하여 적어도 하나의 다른 무선 통신 회로와 무선으로 통신하도록 구성된 무선 통신 회로; (b) 무선 네트워크 상에서 동작하도록 구성된 스테이션 내에서 무선 통신 회로에 결합된 프로세서; (c) 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 저장하는 비일시적 메모리를 포함하며, (d) 명령어들은, 프로세서에 의해 실행될 때, (d)(i) 방향성 통신들의 각각의 방향에서의 시간 및 리소스 할당들을 식별하는 시간 및 방향성 할당들을 브로드캐스팅하는 것을 포함하는 단계들을 수행하고, (d)(ii) 방향성 할당들은 (A) 이 할당의 경합 기반 액세스 기간(CBAP) 또는 정규 서비스 기간(SP) 채널 액세스 및 전송 빔 방향에서 할당들을 스케줄링하는 것, 또는 (B) 이 할당의 시분할 듀플렉스(TDD) 서비스 기간(SP) 채널 액세스 및 전송 빔 방향에 대한 슬롯 구조 및 슬롯 스케줄 정보를 통신하는 것, 또는 (C) 전송 또는 수신 활동의 활성 할당이 스케줄링되는 방향들을 포함하는 방향성 정보 요소를 통신하는 것으로서 브로드캐스팅되는 네트워크 발견 신호 내에서 전송된다.
2. 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치로서, (a) 방향성 통신들을 이용하여 적어도 하나의 다른 무선 통신 회로와 무선으로 통신하도록 구성된 무선 통신 회로; (b) 무선 네트워크 상에서 동작하도록 구성된 스테이션 내에서 무선 통신 회로에 결합된 프로세서; (c) 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 저장하는 비일시적 메모리를 포함하며, (d) 명령어들은, 프로세서에 의해 실행될 때, (d)(i) 방향성 통신들의 각각의 방향에서의 시간 및 리소스 할당들을 식별하는 시간 및 방향성 할당들을 브로드캐스팅하는 것을 포함하는 단계들을 수행하고, (d)(ii) 시간 및 방향성 할당들은 (A) 이 할당의 경합 기반 액세스 기간(CBAP) 또는 정규 서비스 기간(SP) 채널 액세스 및 전송 빔 방향에서 할당들을 스케줄링하는 것, 또는 (B) 이 할당의 시분할 듀플렉스(TDD) 서비스 기간(SP) 채널 액세스 및 전송 빔 방향에 대한 슬롯 구조 및 슬롯 스케줄 정보를 통신하는 것, 또는 (C) 전송 또는 수신 활동의 활성 할당이 스케줄링되는 방향들을 포함하는 방향성 정보 요소를 통신하는 것으로서 브로드캐스팅되는 네트워크 발견 신호 내에서 전송되고, (d)(iii) 시간 및 방향성 할당들은 (A) 그 방향에서의 할당을 설명하는 각각의 방향에서 시분할 듀플렉스(TDD) 서비스 기간(SP) 슬롯 스케줄들 및 구조들의 리스트를 전송하는 것; (B) 모든 방향들에서 모든 시분할 듀플렉스(TDD) 서비스 기간(SP) 슬롯 스케줄들 및 구조 요소들을 브로드캐스팅하는 것; (C) 모든 방향들에서 확장된 방향성 다중-기가비트(EDMG) 스케줄링된 할당 정보 및 전송 및 수신 방향성 정보를 브로드캐스팅하는 것; 및 (D) 모든 방향들에서 방향성 정보 요소들을 브로드캐스팅하는 것으로 이루어진 브로드캐스팅 메커니즘들의 그룹으로부터 선택된다.
3. 네트워크에서 무선 통신을 수행하는 방법으로서, (a) 방향성 통신들을 이용하여 서로 무선으로 통신하도록 구성된, 무선 통신 회로들과, 스테이션들 사이에서 무선으로 통신하는 단계; (b) (b)(i) 이 할당의 경합 기반 액세스 기간(CBAP) 또는 정규 서비스 기간(SP) 채널 액세스 및 전송 빔 방향에서 할당들을 스케줄링하는 것, 또는 (b)(ii) 이 할당의 시분할 듀플렉스(TDD) 서비스 기간(SP) 채널 액세스 및 전송 빔 방향에 대한 슬롯 구조 및 슬롯 스케줄 정보를 통신하는 것, 또는 (b)(iii) 전송 또는 수신 활동의 활성 할당이 스케줄링되는 방향들을 포함하는 방향성 정보 요소를 통신하는 것으로서 브로드캐스팅되는 네트워크 발견 신호 내에서 전송된 바와 같은 방향성 통신들의 각각의 방향에서의 시간 및 리소스 할당들을 식별하는 시간 및 방향성 할당들을 브로드캐스팅하는 단계를 포함한다.
4. 임의의 앞선 실시예의 장치 또는 방법에서, 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때, (a) 그 방향에서의 할당을 설명하는 각각의 방향에서 시분할 듀플렉스(TDD) 서비스 기간(SP) 슬롯 스케줄들 및 구조들의 리스트를 전송하는 것; (b) 모든 방향들에서 모든 시분할 듀플렉스(TDD) 서비스 기간(SP) 슬롯 스케줄들 및 구조 요소들을 브로드캐스팅하는 것; (c) 모든 방향들에서 확장된 방향성 다중-기가비트(EDMG) 스케줄링된 할당 정보 및 전송 및 수신 방향성 정보를 브로드캐스팅하는 것; 및 (d) 모든 방향들에서 방향성 정보 요소들을 브로드캐스팅하는 것으로 이루어진 브로드캐스팅 메커니즘들의 그룹으로부터 선택된 바와 같은 시간 및 방향성 할당들의 브로드캐스팅을 수행한다.
5. 임의의 앞선 실시예의 장치 또는 방법에서, 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때, 비컨들 또는 빔포밍 프레임들을 수신하는 스테이션들이 네트워크에 대한 전송의 방향성 및 할당에 관한 정보를 획득할 수 있는, 스테이션의 전송 방향에서, 스테이션이 시간 및 방향성 할당들을 포함하는 비컨들 또는 빔포밍 프레임들을 전송하는 것을 더 포함한다.
6. 임의의 앞선 실시예의 장치 또는 방법에서, 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때, 할당이 수신 방향에 있는지 여부를 결정하기 위해 비컨 또는 빔포밍 프레임 전송 빔 ID를 할당 전송 빔 ID와 비교하는 것을 더 포함한다.
7. 임의의 앞선 실시예의 장치 또는 방법에서, 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때, 간섭이 그 방향에서 발생하고 있음을 나타내는 비컨 또는 빔포밍 프레임을 수신하는 것에 응답하여 수신기 빔포밍을 수행하는 것을 더 포함한다.
8. 임의의 앞선 실시예의 장치 또는 방법에서, 수신기 빔포밍은 이용되는 비컨 또는 빔포밍 프레임에 부착된 추가적인 트레이닝 필드들을 이용하는 것을 포함하여 수행된다.
9. 임의의 앞선 실시예의 장치 또는 방법에서, 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때, 수신기 빔포밍 정보를 이용하여 채널 이용 방향들을 식별하는 것을 더 포함하며, 감지된 채널 이용이 의도된 액세스 방향과는 다른 방향으로부터인 경우, 스테이션은 가용 채널 평가(CCA)가 실패할지라도 채널 액세스를 획득할 수 있다.
10. 임의의 앞선 실시예의 장치 또는 방법에서, 무선 통신 회로는 방향성 통신들을 위해 구성된 밀리미터파 스테이션을 포함한다.
11. 임의의 앞선 실시예의 장치 또는 방법에서, 무선 통신 회로는 메시 네트워크들 및 비-메시 네트워크들 모두에서 동작하도록 구성된다.
12. 임의의 앞선 실시예의 장치 또는 방법에서, 무선 통신 회로는 제1 대역 상에서의 방향성 통신들 및 제2 대역 상에서의 준-전방향성 통신들을 위해 구성된다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 맥락이 명확히 달리 지시하지 않는 한, 단수 용어들은 복수의 지시대상들을 포함할 수 있다. 단수의 대상에 대한 참조는 명시적으로 언급되지 않는 한 "하나 및 오직 하나"를 의미하도록 의도되는 것이 아니라 "하나 이상"을 의미하도록 의도된다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "세트"라는 용어는 하나 이상의 대상의 집합을 지칭한다. 따라서, 예컨대, 대상들의 세트는 단일 대상 또는 복수의 대상들을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "실질적으로" 및 "약"이라는 용어들은 작은 변동들을 설명하고 고려하기 위해 사용된다. 이벤트 또는 상황과 함께 사용될 때, 용어들은, 그 이벤트 또는 상황이 정확하게 발생하는 경우뿐만 아니라 그 이벤트 또는 상황이 가까운 근사치로 발생하는 경우를 지칭할 수 있다. 수치 값과 함께 사용될 때, 용어들은, 그 수치 값의 ±10 % 이하, 예컨대, ±5 % 이하, ±4 % 이하, ±3 % 이하, ±2 % 이하, ±1 % 이하, ±0.5 % 이하, ±0.1 % 이하, 또는 ±0.05 % 이하의 변동 범위를 지칭할 수 있다. 예컨대, "실질적으로" 정렬됨은, ±10° 이하, 예컨대, ±5° 이하, ±4° 이하, ±3° 이하, ±2° 이하, ±1° 이하, ±0.5° 이하, ±0.1° 이하, 또는 ±0.05° 이하의 각도 변동 범위를 지칭할 수 있다.
추가적으로, 양들, 비율들, 및 다른 수치 값들은 때때로 범위 형태로 본 명세서에서 제시될 수 있다. 그러한 범위 형태는 편의성 및 간략성을 위해 사용되는 것으로 이해되어야 하며, 범위의 제한들로서 명시적으로 특정된 수치 값들을 포함할 뿐만 아니라, 각각의 수치 값 및 하위 범위가 명시적으로 특정되는 것처럼 그 범위 내에 포함된 모든 개별 수치 값들 또는 하위 범위들을 포함하는 것으로 유연하게 이해되어야 한다. 예컨대, 약 1 내지 약 200의 범위 내의 비율은, 명시적으로 언급된 약 1 및 약 200의 제한들을 포함할 뿐만 아니라 개별 비율들, 예컨대, 약 2, 약 3, 및 약 4, 및 하위 범위들, 예컨대, 약 10 내지 약 50, 약 20 내지 약 100 등을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서의 설명이 많은 상세들을 포함하고 있지만, 이들은 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로서 해석되어서는 안 되며, 단지 현재 바람직한 실시예들 중 일부의 예시들을 제공하는 것으로서 해석되어야 한다. 따라서, 본 개시내용의 범위는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 자명해질 수 있는 다른 실시예들을 완전히 포괄하는 것으로 인식될 것이다.
관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 개시된 실시예들의 요소들에 대한 모든 구조적 및 기능적 등가물들은 참조에 의해 본 명세서에 명백히 포함되며, 본 명세서의 청구항들에 의해 포괄되도록 의도된다. 또한, 본 개시내용에서의 어떠한 요소, 구성요소 또는 방법 단계도 그 요소, 구성요소, 또는 방법 단계가 청구항들에 명시적으로 언급되는지 여부와 관계없이 공중에 전용되도록 의도되지 않는다. 본 명세서에서의 어떠한 청구항 요소도, 그 요소가 어구 "~하기 위한 수단"이라는 어구를 사용하여 명백히 언급되지 않는 한, "수단 + 기능" 요소로서 해석되지 않아야 한다. 본 명세서에서의 어떠한 청구항 요소도, 그 요소가 "~하기 위한 단계"라는 어구를 사용하여 명백히 언급되지 않는 한, "단계 + 기능" 요소로서 해석되지 않아야 한다.

Claims (20)

  1. 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치로서,
    (a) 방향성 통신들을 이용하여 적어도 하나의 다른 무선 통신 회로와 무선으로 통신하도록 구성된 무선 통신 회로;
    (b) 무선 네트워크 상에서 동작하도록 구성된 스테이션 내에서 상기 무선 통신 회로에 결합된 프로세서;
    (c) 상기 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 저장하는 비일시적 메모리
    를 포함하며,
    (d) 상기 명령어들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때,
    (i) 상기 방향성 통신들의 각각의 방향에서의 시간 및 리소스 할당들을 식별하는 시간 및 방향성 할당들을 브로드캐스팅하는 것을 포함하는 단계들을 수행하고,
    (ii) 상기 방향성 할당들은 (A) 이 할당의 경합 기반 액세스 기간(Contention-Based Access Period)(CBAP) 또는 정규 서비스 기간(SP) 채널 액세스 및 전송 빔 방향에서 할당들을 스케줄링하는 것, 또는 (B) 이 할당의 시분할 듀플렉스(TDD) 서비스 기간(SP) 채널 액세스 및 전송 빔 방향에 대한 슬롯 구조 및 슬롯 스케줄 정보를 통신하는 것, 또는 (C) 전송 또는 수신 활동의 활성 할당이 스케줄링되는 방향들을 포함하는 방향성 정보 요소를 통신하는 것으로서 브로드캐스팅되는 네트워크 발견 신호 내에서 전송되는, 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때,
    (a) 그 방향에서의 할당을 설명하는 각각의 방향에서 시분할 듀플렉스(TDD) 서비스 기간(SP) 슬롯 스케줄들 및 구조들의 리스트를 전송하는 것;
    (b) 모든 방향들에서 모든 시분할 듀플렉스(TDD) 서비스 기간(SP) 슬롯 스케줄들 및 구조 요소들을 브로드캐스팅하는 것;
    (c) 모든 방향들에서 확장된 방향성 다중-기가비트(Extended Directional Multi-Gigabit)(EDMG) 스케줄링된 할당 정보 및 전송 및 수신 방향성 정보를 브로드캐스팅하는 것; 및
    (d) 모든 방향들에서 방향성 정보 요소들을 브로드캐스팅하는 것
    으로 이루어진 브로드캐스팅 메커니즘들의 그룹으로부터 선택된 바와 같은 상기 시간 및 방향성 할당들의 브로드캐스팅을 수행하는, 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 비컨들 또는 빔포밍 프레임들을 수신하는 스테이션들이 상기 네트워크에 대한 전송의 방향성 및 할당에 관한 정보를 획득할 수 있는, 상기 스테이션의 전송 방향에서, 상기 스테이션이 시간 및 방향성 할당들을 포함하는 비컨들 또는 빔포밍 프레임들을 전송하는 것을 더 포함하는, 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 할당이 수신 방향에 있는지 여부를 결정하기 위해 비컨 또는 빔포밍 프레임 전송 빔 ID를 할당 전송 빔 ID와 비교하는 것을 더 포함하는, 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 간섭이 그 방향에서 발생하고 있음을 나타내는 비컨 또는 빔포밍 프레임을 수신하는 것에 응답하여 수신기 빔포밍을 수행하는 것을 더 포함하는, 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수신기 빔포밍은 이용되는 상기 비컨 또는 상기 빔포밍 프레임에 부착된 추가적인 트레이닝 필드들을 이용하는 것을 포함하여 수행되는, 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 수신기 빔포밍 정보를 이용하여 채널 이용 방향들을 식별하는 것을 더 포함하며, 감지된 채널 이용이 의도된 액세스 방향과는 다른 방향으로부터인 경우, 상기 스테이션은 가용 채널 평가(CCA)가 실패할지라도 채널 액세스를 획득할 수 있는, 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는 방향성 통신들을 위해 구성된 밀리미터파 스테이션을 포함하는, 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는 메시 네트워크들 및 비-메시 네트워크들 모두에서 동작하도록 구성되는, 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는 제1 대역 상에서의 방향성 통신들 및 제2 대역 상에서의 준-전방향성 통신들을 위해 구성되는, 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치.
  11. 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치로서,
    (a) 방향성 통신들을 이용하여 적어도 하나의 다른 무선 통신 회로와 무선으로 통신하도록 구성된 무선 통신 회로;
    (b) 무선 네트워크 상에서 동작하도록 구성된 스테이션 내에서 상기 무선 통신 회로에 결합된 프로세서;
    (c) 상기 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 저장하는 비일시적 메모리
    를 포함하며,
    (d) 상기 명령어들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때,
    (i) 상기 방향성 통신들의 각각의 방향에서의 시간 및 리소스 할당들을 식별하는 시간 및 방향성 할당들을 브로드캐스팅하는 것을 포함하는 단계들을 수행하고,
    (ii) 상기 시간 및 방향성 할당들은 (A) 이 할당의 경합 기반 액세스 기간(CBAP) 또는 정규 서비스 기간(SP) 채널 액세스 및 전송 빔 방향에서 할당들을 스케줄링하는 것, 또는 (B) 이 할당의 시분할 듀플렉스(TDD) 서비스 기간(SP) 채널 액세스 및 전송 빔 방향에 대한 슬롯 구조 및 슬롯 스케줄 정보를 통신하는 것, 또는 (C) 전송 또는 수신 활동의 활성 할당이 스케줄링되는 방향들을 포함하는 방향성 정보 요소를 통신하는 것으로서 브로드캐스팅되는 네트워크 발견 신호 내에서 전송되고,
    (iii) 상기 시간 및 방향성 할당들은 (a) 그 방향에서의 할당을 설명하는 각각의 방향에서 시분할 듀플렉스(TDD) 서비스 기간(SP) 슬롯 스케줄들 및 구조들의 리스트를 전송하는 것; (b) 모든 방향들에서 모든 시분할 듀플렉스(TDD) 서비스 기간(SP) 슬롯 스케줄들 및 구조 요소들을 브로드캐스팅하는 것; (c) 모든 방향들에서 확장된 방향성 다중-기가비트(EDMG) 스케줄링된 할당 정보 및 전송 및 수신 방향성 정보를 브로드캐스팅하는 것; 및 (d) 모든 방향들에서 방향성 정보 요소들을 브로드캐스팅하는 것으로 이루어진 브로드캐스팅 메커니즘들의 그룹으로부터 선택되는, 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 비컨들 또는 빔포밍 프레임들을 수신하는 스테이션들이 상기 네트워크에 대한 전송의 방향성 및 할당에 관한 정보를 획득할 수 있는, 상기 스테이션의 전송 방향에서, 상기 스테이션이 시간 및 방향성 할당들을 포함하는 비컨들 또는 빔포밍 프레임들을 전송하는 것을 더 포함하는, 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 할당이 수신 방향에 있는지 여부를 결정하기 위해 비컨 또는 빔포밍 프레임 전송 빔 ID를 할당 전송 빔 ID와 비교하는 것을 더 포함하는, 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 간섭이 그 방향에서 발생하고 있음을 나타내는 비컨 또는 빔포밍 프레임을 수신하는 것에 응답하여 수신기 빔포밍을 수행하는 것을 더 포함하는, 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 수신기 빔포밍은 이용되는 상기 비컨 또는 상기 빔포밍 프레임에 부착된 추가적인 트레이닝 필드들을 이용하는 것을 포함하여 수행되는, 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 수신기 빔포밍 정보를 이용하여 채널 이용 방향들을 식별하는 것을 더 포함하며, 감지된 채널 이용이 의도된 액세스 방향과는 다른 방향으로부터인 경우, 상기 스테이션은 가용 채널 평가(CCA)가 실패할지라도 채널 액세스를 획득할 수 있는, 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는 방향성 통신들을 위해 구성된 밀리미터파 스테이션을 포함하는, 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는 메시 네트워크들 및 비-메시 네트워크들 모두에서 동작하도록 구성되는, 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는 제1 대역 상에서의 방향성 통신들 및 제2 대역 상에서의 준-전방향성 통신들을 위해 구성되는, 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치.
  20. 네트워크에서 무선 통신을 수행하는 방법으로서,
    (a) 방향성 통신들을 이용하여 서로 무선으로 통신하도록 구성된, 무선 통신 회로들과, 스테이션들 사이에서 무선으로 통신하는 단계;
    (b) (A) 이 할당의 경합 기반 액세스 기간(CBAP) 또는 정규 서비스 기간(SP) 채널 액세스 및 전송 빔 방향에서 할당들을 스케줄링하는 것, 또는 (B) 이 할당의 시분할 듀플렉스(TDD) 서비스 기간(SP) 채널 액세스 및 전송 빔 방향에 대한 슬롯 구조 및 슬롯 스케줄 정보를 통신하는 것, 또는 (C) 전송 또는 수신 활동의 활성 할당이 스케줄링되는 방향들을 포함하는 방향성 정보 요소를 통신하는 것으로서 브로드캐스팅되는 네트워크 발견 신호 내에서 전송된 바와 같은 상기 방향성 통신들의 각각의 방향에서의 시간 및 리소스 할당들을 식별하는 시간 및 방향성 할당들을 브로드캐스팅하는 단계
    를 포함하는, 네트워크에서 무선 통신을 수행하는 방법.
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