KR20210097770A - 멀티-홉 시스템들에서의 섹터화된 통신과 루트 발견의 통합 - Google Patents
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Abstract
하나 이상의 루트를 확립한 후에 방향성 무선 전송(예를 들어, 방향성 mmW)을 수행하기 위한 무선 통신 장치, 시스템 또는 방법. 유효한 루트들이 루트 발견을 전송하는데 이용가능하지 않을 때, 이웃 스테이션들에 의한 수신을 위해 복수의 섹터 방향들로 전송되는 섹터 스위핑(SSW) 프레임과 라우팅 요청을 조합하는 SSW이 수행된다. 이러한 이웃 스테이션들은 SSW 및 그 첨부된 라우팅 요청으로부터 정보를 획득하고, 라우팅 응답 또는 라우팅 요청이 첨부될 수 있는 SSW로 개시자에게 다시 응답한다. 빔 정밀화는 루트 요청에 트레이닝 필드를 첨부함으로써 수행되고, 루트 요청은 루트 응답에 빔 정밀화 응답을 첨부함으로써 응답된다.
Description
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본 개시내용의 기술은 일반적으로 무선 네트워크 통신들에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 통합된 섹터화된 통신 및 루트((route) 발견 프로세스를 이용하는 멀티-홉 라우팅(multiple-hop routing)에 관한 것이다.
더 높은 능력의 네트워크들을 제공하기 위한 광범위한 요구에 응답하여, 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 손상들 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 검사한다. 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 mmW 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 손상들로서 요약될 수 있다. mmW 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 mmW 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.
mmW 대역에서 멀티-홉 통신 네트워크를 확립하는 작업은 저주파수 대역 시스템들에서의 전방향성 통신들과 비교하여, 방향성으로 인해 훨씬 더 난제이다. 이 프로세스에서의 난제들은 다음과 같이 요약될 수 있다: (a) 주변 노드들 ID들에 대한 지식; (b) 이웃들로의 빔포밍을 위한 최상의 전송 패턴들에 대한 지식; (c) 충돌들 및 난청으로 인해 발생하는 채널 액세스 문제들; 및 (d) 차단 및 반사들로 인한 채널 손상들.
현재의 방향성 무선 통신 기술들은 종종 네트워크를 통한 링크들 및 라우팅 경로들을 확립할 때 높은 오버헤드들을 겪는다.
따라서, 소스로부터 목적지 스테이션으로의, 멀티-홉 경로들을 포함하는, 링크들 및 라우팅 경로들을 효율적으로 확립하기 위한 향상된 메커니즘들에 대한 필요성이 존재한다. 본 개시내용은 이러한 필요성들을 충족시키고, 이전의 기술들에 비해 추가적인 이점들을 제공한다.
네트워크 스테이션(STA)이 멀티-홉 통신 시나리오에서 섹터화된 통신들과 루트 발견을 통합하기 위한 장치 및 방법이 개시된다. 루트 요청 발견 프로세스를 개시할 때 스테이션(STA)이 유효한 섹터 정보를 갖지 않는 상황들에서, 개시된 프로토콜에 따라 공동 섹터 스윕 및 루트 발견 동작이 수행된다.
적어도 하나의 실시예에서, 이 통합된 섹터 스윕 및 라우팅 발견 프로세스는 이하의 요소들을 포함한다. 공동 루트 발견 및 섹터 스윕 프로세스를 개시하기 위해, 루트 요청 프레임들이 섹터 스윕(SSW) 동작 내에서 섹터들 각각에 첨부된다. 섹터 스윕 프레임들을 수신하는 스테이션은 섹터 스윕 및 그 내장된 루트 요청 프레임으로부터 정보를 추출한다. 스테이션들은 최상의 링크 메트릭을 갖는 루트 요청 메시지들(의 추적)에 대한 정보를 유지한다. 루트 요청 발견 메시지들은 링크를 통한 섹터 스윕이 이전에 결정되었고 최신으로 유지되었다면 최상의 섹터(예를 들어, 유효한 라우팅 경로)를 통해 통신된다.
멀티-홉 통신들을 최적화하기 위해, 각각의 스테이션은 이웃 STA들에 도달하기 위해 그 섹터 설정들을 정밀 조율하기 위해 빔 정밀화 프로토콜(BRP)을 적용할 수 있다. 본 개시내용에서, 이러한 BRP들은 루트 발견 메시징과 통합된다. 목적지 STA를 향한 루트를 확립하기 위한 루트 발견 메시지들을 발신하는 STA는 빔 정밀화가 요구되는 경우 루트 발견 메시지들에 트레이닝(TRN) 필드를 첨부하도록 구성된다. 첨부된 TRN 필드를 갖는 루트 발견 메시지를 수신하면, 응답 스테이션은 TRN 필드를 검사하고, STA는 생성하는 임의의 응답 루트 요청들 또는 루트 응답들 내에 검사 결과들을 포함하는 피드백(BRP 프레임 피드백)을 내장한다.
복수의 홉들을 통한 방향성 통신들(Tx/Rx)을 이용하여 통신하는 무선 STA들은 이웃 STA들에 도달하기 위한 최상의 방향을 찾기 위해 섹터 스윕 트레이닝을 수행하고, 목적지 STA를 향한 루트를 확립하기 위해 섹터 스윕 핸드셰이킹에 의해 결정된 최상의 섹터를 이용하여 루트 발견 메시지들을 전송한다.
본 발명자의 이전 연구에서, 대안적인 루트들이 유지되었지만, 프로세스는 섹터화된 통신들을 셋업하는데 이용되는 동작들과의 통합에 의해 최적화되지 않았었다.
본 개시내용의 교시들은 무선 LAN(WLAN), 무선 개인 영역 네트워크들(WPAN), 디바이스-대-디바이스(D2D), 피어-투-피어(P2P), 메시 네트워크들, 및 실외 무선 통신들에 적용될 수 있다. 따라서, 개시된 기술은 광범위한 타겟 애플리케이션들에서 이용될 수 있고, 다음은 제한이 아닌 예로서 제공된다: Wi-Fi, WiGig, Wi-Fi형 네트워크들, 사물 인터넷(IoT) 애플리케이션들, 데이터의 백홀링 및 프런트홀, 실내 및 실외 분배 네트워크들, 메시 네트워크들, D2D 통신들을 갖는 차세대 셀룰러 네트워크들 등.
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 10a 내지 도 10c는 AODV(Ad-hoc On-Demand Distance Vector) 라우팅 프로토콜의 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 11은 본 개시내용의 실시예에 따라 이용되는 바와 같은 무선 mmW 통신 스테이션 하드웨어의 블록도이다.
도 12는 본 개시내용의 실시예에 따라 이용되는 바와 같은 도 11의 스테이션 하드웨어에 대한 mmW 빔 패턴도이다.
도 13은 본 개시내용의 실시예에 따른, 발견 대역 통신 안테나(즉, 6GHz 미만)에 대한 빔 패턴도이다.
도 14는 본 개시내용의 실시예에 따라 이용되는 바와 같은 4개의 예시적인 스테이션의 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 15는 본 개시내용의 실시예에 따라 이용되는 바와 같은 3개의 예시적인 스테이션의 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 16은 본 개시내용의 실시예에 따른 루트 요청 프레임(RREQ) 메시지의 데이터 필드 도면이다.
도 17은 본 개시내용의 실시예에 따른 루트 응답 프레임(RREP) 메시지의 데이터 필드 도면이다.
도 18은 본 개시내용의 실시예에 따른 상태 요청 프레임(SREQ) 메시지의 데이터 필드 도면이다.
도 19는 본 개시내용의 실시예에 따른, 발신 스테이션(STA)에 의한 상태 응답 프레임(SREP) 메시지의 데이터 필드 도면이다.
도 20은 본 개시내용의 실시예에 따른 통합된 루트 요청 전송을 갖는 개시자 섹터 스윕 처리의 흐름도이다.
도 21은 본 개시내용의 실시예에 따른 통합된 루트 요청을 처리하는 응답자 섹터 스윕의 흐름도이다.
도 22는 본 개시내용의 실시예에 따라 예로서 이용되는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 23은 본 개시내용의 실시예에 따라 스테이션 S와 스테이션 A 사이의 통합된 섹터 스위핑 및 루트 발견을 이용하는 개시자 및 응답자 통신들을 나타내는 시그널링 도면이다.
도 24는 본 개시내용의 실시예에 따른, 도 23에 따라 스테이션 S와 스테이션 A 사이에서 수행되는 섹터 스윕들을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 25는 본 개시내용의 실시예에 따라 스테이션 S와 스테이션 B 사이의 통합된 섹터 스위핑 및 루트 발견을 이용하는 개시자 및 응답자 통신들을 나타내는 시그널링 도면이다.
도 26은 본 개시내용의 실시예에 따른, 도 25에 따라 스테이션 S와 스테이션 B 사이에서 수행되는 섹터 스윕들을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 27은 본 개시내용의 실시예에 따른, 요청 응답 정보가 없는 스테이션 S와 스테이션 A 사이의 통합된 섹터 스위핑 및 루트 발견을 이용하는 개시자 및 응답자 통신들을 나타내는 시그널링 도면이다.
도 28은 본 개시내용의 실시예에 따른, 도 27에 따라 스테이션 S와 스테이션 A 사이에서 수행되는 섹터 스윕들을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 29는 본 개시내용의 실시예에 따른, 요청 응답 정보가 없는 스테이션 S와 스테이션 B 사이의 통합된 섹터 스위핑 및 루트 발견을 이용하는 개시자 및 응답자 통신들을 나타내는 시그널링 도면이다.
도 30은 본 개시내용의 실시예에 따른, 도 29에 따라 스테이션 S와 스테이션 B 사이에서 수행되는 섹터 스윕들을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 31은 본 개시내용의 실시예에 따른, 스테이션 A와 스테이션 B 사이의 통합된 섹터 스위핑 및 루트 발견을 이용하는 개시자 및 응답자 통신들을 나타내는 시그널링 도면이다.
도 32는 본 개시내용의 실시예에 따른, 도 31에 따라 스테이션 A와 스테이션 B 사이에서 수행되는 섹터 스윕들을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 33은 본 개시내용의 실시예에 따른, 스테이션 A와 스테이션 D 사이의 통합된 섹터 스위핑 및 루트 발견을 이용하는 개시자 및 응답자 통신들을 나타내는 시그널링 도면이며, 스테이션 A는 전달할 그 수신된 루트 요청들 중 최상의 것을 선택한다.
도 34는 본 개시내용의 실시예에 따른, 도 33에 따라 스테이션 A와 스테이션 D 사이에서 수행되는 섹터 스윕들을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 35는 본 개시내용의 실시예에 따른, 스테이션 A와 스테이션 D 사이의 통합된 섹터 스위핑 및 루트 발견을 이용하는 개시자 및 응답자 통신들을 나타내는 시그널링 도면이다.
도 36은 본 개시내용의 실시예에 따른, 도 35에 따라 스테이션 A와 스테이션 D 사이에서 수행되는 섹터 스윕들을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 37은 본 개시내용의 실시예에 따른, 스테이션 A와 스테이션 B 사이의 통합된 섹터 스위핑 및 루트 발견을 이용하는 개시자 및 응답자 통신들을 나타내는 시그널링 도면이다.
도 38은 본 개시내용의 실시예에 따른, 도 37에 따라 스테이션 A와 스테이션 B 사이에서 수행되는 섹터 스윕들을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 39는 본 개시내용의 실시예에 따른 스테이션 A와 스테이션 D 사이의 확립된 방향성 링크를 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이며, 그 확립된 링크를 통해 루트 요청이 전송된다.
도 40은 STA B가 2개의 라우팅 요청을 수신한 후에 본 개시내용의 실시예에 따른 스테이션 B와 스테이션 D 사이의 통합된 섹터 스위핑 및 루트 발견을 이용하는 개시자 및 응답자 통신들을 나타내는 시그널링 도면이다.
도 41은 본 개시내용의 실시예에 따른, 도 40에 따른 스테이션 A 및 스테이션 B로부터의 섹터들 사이의 섹터 스윕들을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 42는 본 개시내용의 실시예에 따른, 루트 응답 메시지들이 교환되는 스테이션 A와 스테이션 B 사이의 확립된 방향성 링크를 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 43은 본 개시내용의 실시예에 따른, 루트 응답 메시지가 전달되는 스테이션 A와 스테이션 S 사이의 확립된 방향성 링크를 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 44는 본 개시내용의 실시예에 따른, 루트 응답 메시지가 전달되는 스테이션 B와 스테이션 S 사이의 확립된 방향성 링크를 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 45는 본 개시내용의 실시예에 따른, 루트의 방향성 섹터들에 대한 트레이닝 및 응답 정보를 통합하는 라우팅 메시지들을 통신하는 빔 추적 개시자 및 응답자를 나타내는 시그널링 도면이다.
도 46은 BRP 데이터 프레임 내의 트레이닝(TRN) 필드를 나타내는 데이터 필드 도면이다.
도 47은 빔 정밀화 프로토콜(BRP) 전송(TX) 패킷 내의 트레이닝(TRN) 필드의 데이터 필드 도면이다.
도 48은 빔 정밀화 프로토콜(BRP) 수신(RX) 패킷 내의 트레이닝(TRN) 필드의 데이터 필드 도면이다.
도 49는 본 개시내용의 실시예에 따라 첨부된 (TRN) 필드를 갖는 루트 요청을 전송하는 흐름도이다.
도 50은 본 개시내용의 실시예에 따라 첨부된 (TRN) 필드를 갖는 수신된 루트 요청을 처리하는 흐름도이다.
도 51은 본 개시내용의 실시예에 따른, 스테이션 A와 스테이션 S 사이의 확립된 방향성 링크를 통해 루트 요청 및 응답 메시지들 내에 BRP 트레이닝 및 응답 필드들을 통합하는 것을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 52는 본 개시내용의 실시예에 따른, 스테이션 B와 스테이션 S 사이의 확립된 방향성 링크를 통해 루트 요청 및 응답 메시지들 내에 BRP 트레이닝 및 응답 필드들을 통합하는 것을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 53은 본 개시내용의 실시예에 따른 스테이션 A와 스테이션 S 사이의 섹터 스윕들을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 54는 본 개시내용의 실시예에 따른 스테이션 B와 스테이션 S 사이의 섹터 스윕들을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 55는 본 개시내용의 실시예에 따른, 이웃 스테이션들 A 및 B를 인식하는 스테이션 S에서의 예시적인 이웃 리스트의 데이터베이스 기록 도면이다.
도 56은 본 개시내용의 실시예에 따른, 섹터 스위핑으로부터의 최상의 섹터를 이용하는 스테이션 S와 스테이션 A 사이의 확립된 링크를 통해 통신되는 라우팅 요청을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 57은 본 개시내용의 실시예에 따른, 섹터 스위핑으로부터의 최상의 섹터를 이용하는 스테이션 S와 스테이션 B 사이의 확립된 링크를 통해 통신되는 라우팅 요청을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
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 10a 내지 도 10c는 AODV(Ad-hoc On-Demand Distance Vector) 라우팅 프로토콜의 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 11은 본 개시내용의 실시예에 따라 이용되는 바와 같은 무선 mmW 통신 스테이션 하드웨어의 블록도이다.
도 12는 본 개시내용의 실시예에 따라 이용되는 바와 같은 도 11의 스테이션 하드웨어에 대한 mmW 빔 패턴도이다.
도 13은 본 개시내용의 실시예에 따른, 발견 대역 통신 안테나(즉, 6GHz 미만)에 대한 빔 패턴도이다.
도 14는 본 개시내용의 실시예에 따라 이용되는 바와 같은 4개의 예시적인 스테이션의 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 15는 본 개시내용의 실시예에 따라 이용되는 바와 같은 3개의 예시적인 스테이션의 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 16은 본 개시내용의 실시예에 따른 루트 요청 프레임(RREQ) 메시지의 데이터 필드 도면이다.
도 17은 본 개시내용의 실시예에 따른 루트 응답 프레임(RREP) 메시지의 데이터 필드 도면이다.
도 18은 본 개시내용의 실시예에 따른 상태 요청 프레임(SREQ) 메시지의 데이터 필드 도면이다.
도 19는 본 개시내용의 실시예에 따른, 발신 스테이션(STA)에 의한 상태 응답 프레임(SREP) 메시지의 데이터 필드 도면이다.
도 20은 본 개시내용의 실시예에 따른 통합된 루트 요청 전송을 갖는 개시자 섹터 스윕 처리의 흐름도이다.
도 21은 본 개시내용의 실시예에 따른 통합된 루트 요청을 처리하는 응답자 섹터 스윕의 흐름도이다.
도 22는 본 개시내용의 실시예에 따라 예로서 이용되는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 23은 본 개시내용의 실시예에 따라 스테이션 S와 스테이션 A 사이의 통합된 섹터 스위핑 및 루트 발견을 이용하는 개시자 및 응답자 통신들을 나타내는 시그널링 도면이다.
도 24는 본 개시내용의 실시예에 따른, 도 23에 따라 스테이션 S와 스테이션 A 사이에서 수행되는 섹터 스윕들을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 25는 본 개시내용의 실시예에 따라 스테이션 S와 스테이션 B 사이의 통합된 섹터 스위핑 및 루트 발견을 이용하는 개시자 및 응답자 통신들을 나타내는 시그널링 도면이다.
도 26은 본 개시내용의 실시예에 따른, 도 25에 따라 스테이션 S와 스테이션 B 사이에서 수행되는 섹터 스윕들을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 27은 본 개시내용의 실시예에 따른, 요청 응답 정보가 없는 스테이션 S와 스테이션 A 사이의 통합된 섹터 스위핑 및 루트 발견을 이용하는 개시자 및 응답자 통신들을 나타내는 시그널링 도면이다.
도 28은 본 개시내용의 실시예에 따른, 도 27에 따라 스테이션 S와 스테이션 A 사이에서 수행되는 섹터 스윕들을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 29는 본 개시내용의 실시예에 따른, 요청 응답 정보가 없는 스테이션 S와 스테이션 B 사이의 통합된 섹터 스위핑 및 루트 발견을 이용하는 개시자 및 응답자 통신들을 나타내는 시그널링 도면이다.
도 30은 본 개시내용의 실시예에 따른, 도 29에 따라 스테이션 S와 스테이션 B 사이에서 수행되는 섹터 스윕들을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 31은 본 개시내용의 실시예에 따른, 스테이션 A와 스테이션 B 사이의 통합된 섹터 스위핑 및 루트 발견을 이용하는 개시자 및 응답자 통신들을 나타내는 시그널링 도면이다.
도 32는 본 개시내용의 실시예에 따른, 도 31에 따라 스테이션 A와 스테이션 B 사이에서 수행되는 섹터 스윕들을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 33은 본 개시내용의 실시예에 따른, 스테이션 A와 스테이션 D 사이의 통합된 섹터 스위핑 및 루트 발견을 이용하는 개시자 및 응답자 통신들을 나타내는 시그널링 도면이며, 스테이션 A는 전달할 그 수신된 루트 요청들 중 최상의 것을 선택한다.
도 34는 본 개시내용의 실시예에 따른, 도 33에 따라 스테이션 A와 스테이션 D 사이에서 수행되는 섹터 스윕들을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 35는 본 개시내용의 실시예에 따른, 스테이션 A와 스테이션 D 사이의 통합된 섹터 스위핑 및 루트 발견을 이용하는 개시자 및 응답자 통신들을 나타내는 시그널링 도면이다.
도 36은 본 개시내용의 실시예에 따른, 도 35에 따라 스테이션 A와 스테이션 D 사이에서 수행되는 섹터 스윕들을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 37은 본 개시내용의 실시예에 따른, 스테이션 A와 스테이션 B 사이의 통합된 섹터 스위핑 및 루트 발견을 이용하는 개시자 및 응답자 통신들을 나타내는 시그널링 도면이다.
도 38은 본 개시내용의 실시예에 따른, 도 37에 따라 스테이션 A와 스테이션 B 사이에서 수행되는 섹터 스윕들을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 39는 본 개시내용의 실시예에 따른 스테이션 A와 스테이션 D 사이의 확립된 방향성 링크를 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이며, 그 확립된 링크를 통해 루트 요청이 전송된다.
도 40은 STA B가 2개의 라우팅 요청을 수신한 후에 본 개시내용의 실시예에 따른 스테이션 B와 스테이션 D 사이의 통합된 섹터 스위핑 및 루트 발견을 이용하는 개시자 및 응답자 통신들을 나타내는 시그널링 도면이다.
도 41은 본 개시내용의 실시예에 따른, 도 40에 따른 스테이션 A 및 스테이션 B로부터의 섹터들 사이의 섹터 스윕들을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 42는 본 개시내용의 실시예에 따른, 루트 응답 메시지들이 교환되는 스테이션 A와 스테이션 B 사이의 확립된 방향성 링크를 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 43은 본 개시내용의 실시예에 따른, 루트 응답 메시지가 전달되는 스테이션 A와 스테이션 S 사이의 확립된 방향성 링크를 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 44는 본 개시내용의 실시예에 따른, 루트 응답 메시지가 전달되는 스테이션 B와 스테이션 S 사이의 확립된 방향성 링크를 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 45는 본 개시내용의 실시예에 따른, 루트의 방향성 섹터들에 대한 트레이닝 및 응답 정보를 통합하는 라우팅 메시지들을 통신하는 빔 추적 개시자 및 응답자를 나타내는 시그널링 도면이다.
도 46은 BRP 데이터 프레임 내의 트레이닝(TRN) 필드를 나타내는 데이터 필드 도면이다.
도 47은 빔 정밀화 프로토콜(BRP) 전송(TX) 패킷 내의 트레이닝(TRN) 필드의 데이터 필드 도면이다.
도 48은 빔 정밀화 프로토콜(BRP) 수신(RX) 패킷 내의 트레이닝(TRN) 필드의 데이터 필드 도면이다.
도 49는 본 개시내용의 실시예에 따라 첨부된 (TRN) 필드를 갖는 루트 요청을 전송하는 흐름도이다.
도 50은 본 개시내용의 실시예에 따라 첨부된 (TRN) 필드를 갖는 수신된 루트 요청을 처리하는 흐름도이다.
도 51은 본 개시내용의 실시예에 따른, 스테이션 A와 스테이션 S 사이의 확립된 방향성 링크를 통해 루트 요청 및 응답 메시지들 내에 BRP 트레이닝 및 응답 필드들을 통합하는 것을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 52는 본 개시내용의 실시예에 따른, 스테이션 B와 스테이션 S 사이의 확립된 방향성 링크를 통해 루트 요청 및 응답 메시지들 내에 BRP 트레이닝 및 응답 필드들을 통합하는 것을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 53은 본 개시내용의 실시예에 따른 스테이션 A와 스테이션 S 사이의 섹터 스윕들을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 54는 본 개시내용의 실시예에 따른 스테이션 B와 스테이션 S 사이의 섹터 스윕들을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 55는 본 개시내용의 실시예에 따른, 이웃 스테이션들 A 및 B를 인식하는 스테이션 S에서의 예시적인 이웃 리스트의 데이터베이스 기록 도면이다.
도 56은 본 개시내용의 실시예에 따른, 섹터 스위핑으로부터의 최상의 섹터를 이용하는 스테이션 S와 스테이션 A 사이의 확립된 링크를 통해 통신되는 라우팅 요청을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
도 57은 본 개시내용의 실시예에 따른, 섹터 스위핑으로부터의 최상의 섹터를 이용하는 스테이션 S와 스테이션 B 사이의 확립된 링크를 통해 통신되는 라우팅 요청을 나타내는 네트워크 토폴로지 도면이다.
본 개시내용은 방향성 멀티-홉 통신들을 위한 섹터화된 통신과 루트 발견의 통합을 제공한다. 방향성 통신들에서, 섹터 스위핑은 네트워크 내의 스테이션들(노드들)의 임의의 쌍 사이의 전송(TX) 및 수신(RX)을 위한 최상의 안테나 섹터를 찾는데 이용된다. 또한, 멀티-홉 통신들에서, 루트 발견은 직접(소스로부터 목적지로), 또는 멀티-홉(하나 이상의 중간 스테이션을 통함)과 같이, 소스로부터 목적지로의 멀티-홉 루트를 확립하는데 이용된다. 본 개시내용은 섹터화된 통신들과 루트 발견을 조합하는 복수의 방법을 설명한다. 또한, 설명된 프로토콜 확장은 광범위한 무선 통신 프로토콜들에서 이용가능하고, 목적지 스테이션에 도달하기 위해 복수의 다음-홉 옵션들을 추적하고 따라서 라우팅 프로토콜 차단에 내성이 있게 하기 위한 것들을 포함하는 확장들과 호환가능하다.
본 개시내용에서 사용될 때, 이하의 용어들은 일반적으로 아래에 설명되는 의미들을 갖는다.
AODV: AODV(Ad-hoc On-Demand Distance Vector)는 목적지들로의 맞춤형 루트들을 확립하기 위해 무선 및 모바일 애드-혹 네트워크들에 대해 설계된 라우팅 프로토콜이다.
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.
BI: 비컨 간격은 비컨 전송 시간들 사이의 시간을 표현하는 순환 슈퍼 프레임 기간이다.
BRP: 빔 정밀화 프로토콜은 특정 노드(스테이션) 쌍 사이의 통신에 이용되는 방향성 섹터들을 정밀화하기 위한 프로세스이다.
BRP 응답: 빔 정밀화 프로토콜(BRP) 응답은 BRP 동안 트레이닝 필드(TRN)를 수신하는 것에 대한 응답으로 전송되는 바와 같은 빔 정밀화 정보를 포함하는 메시지이다.
BSS: 기본 서비스 세트는 네트워크 내의 AP와 성공적으로 동기화된 스테이션(STA)들의 세트이다. IEEE 802.11 WLAN 아키텍처의 구성요소는 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.
CSMA/CA는: Carrier-Sense Multiple Access with Collision Avoidance로서 캐리어 감지가 이용되는 네트워크 다중 액세스 방법이다.
DMG: 방향성 다중-기가비트는 IEEE 802에서 설명된 고처리량 무선 통신의 형태이다.
DN STA: 분산형 네트워크(DN) 스테이션(DN STA)은 DN 설비를 구현하는 스테이션(STA)이다. DN BSS에서 동작하는 DN STA는 다른 DN STA들에 대해 분배 서비스들을 제공할 수 있다.
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.
FCS는: 통신 프로토콜에서 프레임에 추가된 에러 검출 코드를 제공하는 프레임 체크 시퀀스이다.
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.
NAV 정보: IEEE 802.11과 같은 무선 네트워크 프로토콜들과 함께 이용되는 가상 캐리어 감지 메커니즘에 대한 정보이다.
전방향성: 비-방향성 안테나를 이용한 전송 모드이다.
준-전방향성: 가장 넓은 빔폭이 달성가능한 방향성 다중-기가비트(DMG) 안테나를 이용하는 통신 모드이다.
RA: 이는 데이터가 통신되어야 하는 수신자 어드레스이다.
RREP: 라우팅 응답; 이는 목적지 STA에 의해 생성되고 발신 STA에 관한 정보를 포함하는 메시지 프레임이다.
RREQ: 라우팅 요청; 이는 발신 STA에 의해 생성되고 목적지 STA에 관한 정보를 포함하는 메시지 프레임이다.
RREQU: 라우팅 요청 업데이트; 이는 라우팅 정보의 업데이트를 위해 이웃 STA들로부터 정보를 획득하기 위해 생성된 메시지 프레임이다.
RREPU: 라우팅 응답 업데이트; 이는 RREQU에 응답하기 위해 생성된 메시지 프레임이다.
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.
SREQ: 상태 요청; 이는 각각의 STA에 의해 생성되고 다음-홉 STA들이 존속하고 라우팅 표 엔트리들이 유효한지를 체크하는데 이용되는 메시지 프레임이다. SREQ는 또한 링크 메트릭을 업데이트하는데 이용된다.
SREP: 상태 응답; 이는 상태 요청(SREQ) 메시지에 응답하여 생성되는 메시지 프레임이다.
SSID: 서비스 세트 식별자는 WLAN 네트워크에 할당된 이름이다.
STA: 스테이션(또는 노드)은 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.
TRN: 이는 빔 정밀화 프로토콜(BRP) 트레이닝에 이용되는 트레이닝 필드이다.
전송 섹터 스윕(TXSS; Transmit Sector Sweep): 이는 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 검사하고, 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 표에 유지하려 시도하며, 메시 이웃 표는, (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 포워딩, 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
mmW 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.
1.5. AODV 라우팅 프로토콜
도 10a 내지 도 10c는 AODV(Ad-hoc On-Demand Distance Vector) 라우팅 프로토콜을 이용하는 예를 나타낸 것이다. 라우팅 프로토콜은 복수의 홉들(중간 STA들)을 통해 발신 스테이션(STA)과 목적지 STA 사이에 통신 경로를 확립하기 위한 규칙들의 세트이다. AODV는 무선 매체를 통한 현재의 멀티-홉 라우팅의 일반적인 본질을 나타내는 라우팅 프로토콜이다. AODV를 이용하여, STA들은 도 10a 내지 도 10c의 예에서 알 수 있는 바와 같이 다음의 단계들에 따라 루트를 생성한다.
이 AODV 라우팅 프로세스의 단계들 1 내지 5는 도 10a에서 볼 수 있다. (1) STA 1은 발신 STA이고, 이는 라우팅 요청(RREQ) 프레임들(RREQ1)을 브로드캐스팅한다. (2) STA 2는 RREQ1을 수신하고 자신과 RREQ1의 전송기(STA 1) 사이의 링크의 품질을 측정하고, 링크 품질 정보를 내장하고 라우팅 요청(RREQ2)을 전송하는 RREQ를 다시 브로드캐스팅한다. (3) STA 3은 RREQ1을 수신하고, 자신과 RREQ1의 전송기(STA 1) 사이의 링크의 품질을 측정하고, 링크 품질 정보(RREQ3)를 내장한 RREQ를 다시 브로드캐스팅한다. (4) 목적지 STA로서의 STA 4는 STA 2로부터 RREQ2를 수신하고, 자신과 RREQ2의 전송기(STA 2) 사이의 링크의 품질을 측정하고, RREQ2에 내장된 링크 품질로 그 값을 누산한다. 이 프로세스에 응답하여, STA 4는 STA 2를 통해 STA 1로의 그리고 STA 1로부터의 종단간 품질에 관한 정보를 획득한다. (5) STA 4는 또한 STA 3으로부터 RREQ3을 수신하고, 자신과 RREQ3의 전송기(STA 3) 사이의 링크의 품질을 측정하고, RREQ3에 내장된 링크 품질로 그 값을 누산한다. 따라서, STA 4는 또한 STA 3을 통해 STA 1로의 그리고 STA 1로부터의 종단간 품질에 관한 정보를 획득한다.
이 AODV 라우팅 프로세스의 단계들 6 내지 8이 도 10b에 도시되어 있다. (6) STA 4는 STA 2를 통한 STA 1에 대한 링크 품질이 STA 3을 통한 것보다 더 양호하다고(예를 들어, 더 높은 신호 대 잡음비(SNR)) 결정하고, 따라서 STA 4는 중간 및 발신 STA들에 대한 최상의 루트를 확인하기 위해 라우팅 응답(RREP) 프레임(RREP1)을 STA 2에 전송하고, STA 2를 STA 1을 향한 다음 홉 STA로서 설정한다. (7) STA 2는 STA 4로부터 이 RREP1을 수신하고, 그 자신을 STA 4와 STA 1 사이의 중간 STA로서 인식하고, STA 4를 향한 그 다음 홉 STA로서 STA 4를 설정한다. (8) STA 2는 이후 발신 STA 1을 향해 RREP(RREP2)를 추가로 재전송하고, STA 1을 향한 다음 홉 STA로서 STA 1을 설정한다.
이 AODV 라우팅 프로세스의 단계들 9 내지 10이 도 10c에 도시되어 있다. (9) STA 1은 STA 2로부터 RREP2를 수신하고, STA 4를 향한 멀티-홉 경로가 확인되었고 STA 4로의 다음 홉 STA가 STA 2임을 인식한다. (10) 위의 시퀀스에 응답하여, STA 2를 통한 STA 1과 STA 4 사이의 양방향 루트가 확립된다.
2. 본 개시내용의 스테이션(STA) 하드웨어 구성
도 11은, 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, 및 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 12는, 복수(예컨대, 36개)의 mmW 안테나 섹터 패턴을 생성하기 위해 STA에 의해 이용될 수 있는 mmW 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, mmW RF 회로의 선택, 및 mmW 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. mmW 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 13은 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. 신속한 차단 발견 및 복구
데이터 전달에서의 중단을 피하기 위해 차단된 링크들을 신속하게 검출하고 이들을 대체하는 것이 많은 무선 애플리케이션들에서 중요하다. 대부분의 멀티-홉 라우팅 프로토콜들은 그들이 STA들에서 라우팅 프로토콜들을 셋업할 때 복수의 다음-홉 옵션들을 발견하고 추적하는 것을 고려하지 않는다. 그 결과, 이러한 기존의 무선 프로토콜들은 1차 루트가 차단될 때 높은 지연 및 재발견 오버헤드들을 초래하였다. 이와 달리, 본 발명자에 의한 이전의 출원은 차단 시나리오 하에서 어떠한 추가적인 셋업 오버헤드도 없이 언제라도 배치될 준비가 되도록 다음-홉 옵션들을 발견하고 이들을 유지하는 것을 개시하였다.
이러한 목적들을 달성하기 위해, 발신 STA와 목적지 STA 사이의 몇몇 루트들을 발견하고, 1차 및 백업 루트들을 포함하는 라우팅 표 엔트리들을 유지하기 위해, 루트 요청 업데이트(RREQU) 및 루트 응답 업데이트(RREPU) 메시지들이 통합된 루트 요청(RREQ) 및 루트 응답(RREP) 메시지들을 이용하는 새로운 메시지 플러딩 메커니즘이 교시되었다.
전형적인 멀티-홉 네트워킹에서, 발신 STA로부터 목적지 STA로의 루트는 종단간 경로에 대한 중간 STA들을 선택함으로써 결정된다. 종종, AODV 예에서 알 수 있는 바와 같이, 최상의 링크 품질을 제공하는 중간 STA들이 선택된다. 그러나, mmW에서, 링크들은 차단 및 다른 채널 손상들에 민감하다. 그러나, 시간-민감 애플리케이션들의 경우, 차단된 링크가 신속하게 검출되고 대안적인 링크로 대체되는 것이 필수적이다.
본 개시내용은 목적지 STA에 도달하기 위한 복수의 라우팅 옵션들(예를 들어, 1차 및 적어도 하나의 백업 옵션)을 유지하면서 멀티-홉 라우팅을 설명하는 양수인에 의한 이전 애플리케이션들을 포함하는 다양한 무선 프로토콜들에 통합될 수 있다. 이들 이전 애플리케이션들 중 적어도 하나에서, 프로토콜은 다음과 같이 열거된 잘못된 상황들을 검출하는 것에 응답하여 하나 이상의 동작 과정을 자동으로 수행하도록 구성되었다: (a) 단절된 링크가 검출될 때; 그리고 (b) 다음-홉 옵션들 중 하나가 도달가능하지 않고 다른 STA로 대체될 필요가 있을 때이다. 따라서, 본 출원은 복수의 다음-홉 옵션들을 갖는 멀티-홉 통신들, 및 에러 상태들에 응답하여 통신들을 신속하게 발견 및 복구하는 능력을 교시하였고, 이는 다음을 포함한다: (a) 차단 시나리오 하에서, 차단된 STA는, 가능할 때, 로컬 동작을 취할 것이고, 그 후 그 이웃 STA들 중 특정 이웃 STA를 라우팅 정보로 업데이트하고; (b) 각각의 STA는 그 라우팅 표 엔트리들이 최신의 것이고, 복수의 다음-홉 옵션들이 도달가능하고 언제라도 배치될 준비가 되어 있음을 사전에 보장한다. 이 경우, 다음-홉 STA(1차 또는 백업)가 도달가능하지 않은(예를 들어, 차단된) 경우, STA는 도달가능하지 않은 STA에 대한 대체물을 찾기 위해 (도달가능한 그 STA들을 제외한) 그 이웃들의 보완 세트에 루트 요청 업데이트를 전송한다.
따라서, 이전의 출원은 통신 스테이션들이 잘못된 상태들 하에서 대안적인 루트들을 발견 및 복구하기 위한 프로토콜을 제공하였다. 본 개시내용은 이러한 무선 통신 프로토콜 및 다른 무선 통신 프로토콜과 함께 이용될 수 있는, 섹터화된 통신과 루트 발견의 통합을 교시한다. 본 개시내용에서 섹터화된 통신을 루트 발견과 통합하는 논의는 아래의 섹션 5에서 시작된다.
4. 이웃 리스트들 및 라우팅 표들
4.1. 이웃 리스트
안테나 섹터 스윕을 수행함으로써 획득된 정보는 본 명세서에서 이웃 리스트라고 지칭되는, 데이터베이스를 구축하는 STA에서 이용되며, 그 내부에서 STA에 대한 각각의 안테나 섹션에 관한 수신된 신호 품질 정보를 그 메모리에 저장한다. 적어도 하나의 실시예에서, 이웃 리스트의 각각의 인스턴스는 또한 이웃 STA에 대한 기타 정보를 저장하도록 구성된다. 이웃 리스트의 목적은, 최상의 전송/수신 섹터들이 선택될 수 있도록 각각의 STA가 그 이웃 STA들을 인식할 수 있게 하는 것이다.
제한이 아닌 예로서, 필드가 그 스테이션에 대한 각각의 방향의 수신 품질(RxQuality)을 포함한다는 점에서 엔트리를 갖는 각각의 이웃에 대해 이용되는 필드를 고려한다. 도 10a 내지 도 10c의 이전 토폴로지 예의 경우, STA 1은 STA 2 및 STA 3을 그 이웃 STA들로서 인식하고, 이웃 리스트 엔트리의 2개의 인스턴스를 생성한다는 점에 유의할 것이다. 그 다음, STA 1은 수신 링크 품질 정보를 RxQuality[N]에 저장하고, 여기서 N은 이웃 STA의 Tx 안테나 섹터와 연관된다.
4.2. 라우팅 표
이하의 설명에서, 발신 스테이션(소스)은 목적지 스테이션이라고 하는 다른 국(STA)과의 통신을 개시하는 스테이션(STA)으로 고려된다. 라우팅 표들은 루트 발견 프로세스로부터의 결과로서 구성되며, 이는 나중의 절에서 설명될 것이다. 데이터 프레임을 목적지 STA에 전송하기 전에, 발신 STA는 목적지 STA로의 루트를 셋업한다. 목적지 STA로의 루트는 라우팅 표에 기반하여 관리된다. 라우팅 표는 목적지 STA마다의 기록(본 명세서에서는 열 형태로 도시됨)을 포함하여, 발신 STA는 목적지 STA에 프레임을 전송하기 위한 준비로 목적지 STA에 대한 기록을 검색할 수 있다.
STA가 목적지 STA에 전송할 데이터 프레임을 가질 때, STA는 라우팅 표에서 이 목적지를 검색하고, 프레임의 수신 어드레스(RA) 필드를 NextHop에 저장된 어드레스로 설정한다. 각각의 STA는 목적지 STA들에 도달하는 것에 관한 정보를 제공하는 라우팅 표를 유지한다. 각각의 목적지 STA에 대한 정보는 라우팅 표의 기록(예를 들어, 열)에 저장된다. 예를 들어, 설명된 예들에서, 라우팅 표의 각각의 열은 다음의 정보를 포함한다: (a) 목적지: 목적지 STA 어드레스를 나타내고; (b) NextHop: 목적지 STA에 도달하기 위한 바로 다음-홉 STA를 나타내고; (c) 메트릭: NextHop STA를 이용하여 목적지 STA까지의 거리를 결정하는 값이고; (d) 수명: NextHop를 이용하기 위한 라우팅 정보의 만료 시간을 나타내고; (e) 백업 NextHop: (예컨대, 차단으로 인해) NextHop에 도달가능하지 않는 경우에 목적지 STA에 도달하는데 이용될 수 있는 백업 다음-홉 STA이고; (f) 백업 메트릭: 백업 다음 홉이 배치되면 목적지 STA까지의 거리를 결정하는 값이다. (g) 백업 수명: 백업 NextHop를 이용하기 위한 라우팅 정보의 만료 시간을 나타낸다.
도 14는 다수의 스테이션을 도시하는 예시적인 네트워크(90)를 도시한다. 본 개시내용이 임의의 특정 네트워크 토폴로지의 이용으로 제한되지 않기 때문에, 본 명세서에 예시된 이러한 토폴로지 및 다른 토폴로지들이 단지 예로서 제시된다는 것을 알아야 한다. 도면에서, 각각의 에지는 2개의 노드 사이의 양방향 링크를 나타내고, 링크 메트릭, 구체적으로 이 경우에 스테이션들 사이의 그 에지의 거리로 라벨링된다. 소스 STA는 "S"로 표시되고, 목적지 STA는 "D"로 표시된다.
4.3. 포워딩 표들
각각의 STA는 메시지의 시퀀스 번호 및 메트릭과 함께 자신이 그 이웃 STA들에게 포워딩한 프레임들의 유형(RREQ 또는 RREP)을 추적하는 하나의 포워딩 표를 갖는다. 포워딩 표는 이웃 STA마다 하나의 열(기록)을 가지며, 적어도 하나의 예시적인 실시예에서, 이는 다음의 요소들을 포함한다. (a) 이웃: 이웃 STA의 어드레스이다. (b) OrigSTA: 이웃 노드에 포워딩된 라우팅 관리 프레임의 발신 STA이다. (c) SeqNum: 이웃 노드에 전송된 라우팅 관리 프레임의 시퀀스 번호이다. (d) 유형: 이웃 노드에 전송된 라우팅 관리 프레임의 유형(RREQ/RREP)이다. (e) 메트릭: 이웃 노드에 전송된 라우팅 관리 프레임의 메트릭이다.
STA에서 동일한 라우팅 관리 프레임의 몇몇 사본들(동일한 OrigSTA 및 동일한 SeqNum)을 수신하면, STA는 (메트릭에 기반하여) 최상의 프레임을 선택하고, 이를 메시지의 전송기를 제외한 그 이웃 STA들에게 포워딩한다. 그 후, STA는 그 이웃들에 대한 그 포워딩 표 엔트리들을 업데이트한다.
4.4. 복수의 다음 홉 노드들의 멀티-홉 라우팅
(STA들 사이의 접속성 및 링크 구성들에 따라) 발신 STA로부터 목적지 STA로 데이터 트래픽을 중계할 수 있는 수 개의 중간 STA가 있는 수 개의 STA 노드로 구성되는 mmW 네트워크의 예가 고려된다. 멀티-홉 루트들을 확립하기 위해, STA들이 섹터 스윕(SSW)을 이전에 수행했다고 가정하여, 발신 STA는 루트 요청(RREQ)을 그 이웃 STA들에 전송한다. 발신 STA의 (직접 범위 내의) 각각의 1-홉 이웃은 RREQ 프레임을 수신하고, 그 라우팅 표를 발신 STA에 대한 엔트리로 업데이트한다. 이어서, 각각의 이웃 STA는 RREQ를, RREQ가 수신되었던 발신 STA를 제외한, 그 1-홉 이웃들에게도 포워딩한다.
도 15는, STA A가 RREQ를 그 이웃들(B를 또한 포함함)에게 포워딩할 때 STA B가 발신 STA로부터 제1 라우팅 요청(RREQ) 프레임을 수신하고 그 1-홉 이웃 STA A로부터 다른 RREQ를 수신하는, 3개의 STA를 갖는 네트워크를 도시하는 예시적인 실시예(100)를 도시한다. 따라서, RREQ들의 포워딩이 계속됨에 따라, 중간 STA들은 다른 STA들로부터 중복 RREQ들을 수신할 수 있다는 것을 알 수 있다.
RREQ 메시지들을 수신하는 것에 응답하여, 프로토콜은 최상의 RREQ 및 차선의 RREQ 프레임들이 메트릭에 관하여 무엇인지를 결정하여, 중계 STA의 라우팅 표에서 발신 STA에 대한 다음-홉 및 백업 다음-홉 노드를 결정한다. 위의 예에서, STA B는, STA S로부터 STA B로의 직접 링크 메트릭이 STA S로부터 STA A로의 그리고 STA A로부터 STA B로의 링크 메트릭들의 합보다 더 유익한(예를 들어, 더 적은 지연, 개선된 SNR 등) 메트릭이라고 가정하여, STA(노드) S에 도달하기 위한 백업 다음-홉으로서 A를 설정한다.
각각의 이웃 STA의 경우, STA는 동일한 이웃 STA로부터 수신되었던 RREQ를 제외한 최상의 수신된 RREQ를 결정하고, 최상의 RREQ를 그 이웃 STA에게 포워딩하고, 포워딩 동작을 그 포워딩 표에 기록한다. 목적지 STA는 잠재적으로 수 개의 RREQ 메시지들을 수신하고, 라우팅 응답(RREP) 프레임을 목적지에서 RREQ가 수신되었던 동일한 STA에 전송한다. RREP 메시지를 수신하는 각각의 중계(중간) STA는 목적지 STA에 대한 그 라우팅 표를 업데이트한다. 중계 STA가 하나보다 많은 RREP를 수신하면, 중계 STA는 최상의 RREP 프레임을 선택하고 이를 그 1-홉 이웃 STA들에게 포워딩하고, 포워딩 동작을 그 포워딩 표에 기록한다. RREQ 프레임들과 유사하게, 각각의 RREP 프레임 및 그 중복 버전들은 다음-홉 및 백업 다음-홉을 결정한다. RREP 프레임들을 포워딩하는 프로세스는 RREP 메시지가 발신 STA에서 수신될 때까지 계속된다. 이 프로세스에 따르면, 발신 STA는 잠재적으로 하나보다 많은 RREP 메시지를 수신하고, 발신 STA는, RREP 메시지들에 기반하여, 이 예에서 첫 번째로 최상인 그리고 두 번째로 최상인, 루트들의 계층구조를 선택하고, 이들을 목적지 STA에 도달하기 위한 다음-홉 및 백업 다음-홉으로서 기록한다.
4.5. 라우팅 관리 프레임 포맷
4.5.1. 라우팅 요청(RREQ) 및 라우팅 응답(RREP)
도 16은 RREQ 프레임(112) 및 그 서브필드들(114, 116)의 예시적인 실시예(110)를 나타낸 것이다. 프레임(112)은, (a) 프레임의 유형을 나타내는 프레임 제어 필드; (b) CSMA/CA(Carrier-Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 채널 액세스에 이용되는 NAV 정보(가상 캐리어 감지 메커니즘)를 포함하는 지속기간 필드; (c) 프레임의 수신자의 어드레스를 포함하는 수신자 어드레스(RA) 필드; (d) 프레임을 전송하는 STA의 어드레스를 포함하는 전송 어드레스(TA) 필드; (e) 후술하는 라우팅 요청 상세들을 포함하는 RREQ 필드; 및 (f) RREQ 프레임에 포함되는 프레임 체크 시퀀스(FCS) 필드를 포함한다.
RREQ 필드 내에 포함된 서브필드들(114)은 다음을 포함한다: (a) 길이: 이 프레임의 길이를 나타내고; (b) 유형: 이 프레임의 유형(RREQ)이고; (c) Orig STA: 발신 STA의 어드레스이고; (d) Dest STA: 목적지 STA의 어드레스이고; (e) SeqNum: 이 루트 셋업을 식별하는 시퀀스 번호이고, 발신 STA가 루트를 셋업 또는 유지하려고 시도할 때마다 업데이트된(예를 들어, 증분된) 값이고; (f) 메트릭: 목적지 STA를 향해 누산된 메트릭 값을 운반하는 측정치이고; (g) 수명: 이 루트의 만료 시간까지의 수명이고; (h) 트래픽 ID: 연관된 트래픽 스트림의 트래픽 식별이고; (i) QoS 사양: 이 트래픽 스트림의 트래픽 사양(즉, 대역폭, 또는 유사한 트래픽 지정자)이고; (j) 액세스 시간: 전송 어드레스(TA) STA가 수신 어드레스(RA) STA를 향한 데이터 프레임들의 전송에 이용하는 채널 시간이고; (k) TxAntSector: TA STA가 RA STA를 향한 데이터 프레임들의 전송에 이용하는 전송(Tx) 안테나 섹터이다. (l) 루트 리스트: 이 프레임이 지금까지 도달(방문)한 STA들의 ID이고, 여기서 STA의 ID는 그 프레임을 수신할 때 서브필드들(116)에서 보이는 바와 같이 각각의 RREQ 메시지에 첨부된다.
도 17은 RREP 프레임(132) 및 그 서브프레임 계층구조(134 및 136)의 예시적인 실시예(130)를 나타낸 것이다. RREP 프레임(132)은 다음의 필드들을 포함한다: (a) 프레임의 유형을 나타내는 프레임 제어 필드; (b) CSMA/CA(Carrier-Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 채널 액세스에 이용되는 NAV 정보(가상 캐리어 감지 메커니즘)를 포함하는 지속기간 필드; (c) 프레임의 수신자의 어드레스를 포함하는 수신자 어드레스(RA) 필드; (d) 프레임을 전송하는 STA의 어드레스를 포함하는 전송 어드레스(TA) 필드; (e) 후술하는 라우팅 요청 상세들을 포함하는 RREP 필드; 및 (f) RREQ 프레임에 포함되는 프레임 체크 시퀀스(FCS) 필드.
위의 RREP 필드 내에 포함된 서브필드들(134)은 다음의 서브필드들을 포함한다: (a) 길이: 이 프레임의 길이를 나타내고; (b) 유형: 이 프레임의 유형(RREP)이고; (c) Orig STA: 발신 STA의 어드레스이고; (d) Dest STA: 목적지 STA의 어드레스이고; (e) SeqNum: 이 루트 응답을 식별하는 시퀀스 번호이고, 응답되는 RREQ와 동일하고; (f) 수명: 이 루트 응답의 만료 시간까지의 수명이고; (g) 트래픽 ID: 연관된 트래픽 스트림의 트래픽 식별이고; (h) QoS 사양: 이 트래픽 스트림의 트래픽 사양(즉, 대역폭, 또는 유사한 트래픽 지정자)이고; (i) 액세스 시간: 전송 어드레스(TA) STA가 수신 어드레스(RA) STA를 향한 데이터 프레임들의 전송에 이용하는 채널 시간이고; (j) TxAntSector: TA STA가 RA STA를 향한 데이터 프레임들의 전송에 이용하는 전송(Tx) 안테나 섹터이고; (k) 루트 리스트: 이 RREP 프레임이 지금까지 도달한(방문한) STA들의 ID이고, 여기서 STA의 ID는 그 프레임을 수신할 때 서브필드들(136)에서 보이는 바와 같이 각각의 RREP 메시지에 첨부된다.
4.5.2. 상태 요청(SREQ) 및 상태 응답(SREP)
도 18은 상태 요청 프레임(152) 및 그 서브필드들(154)의 예시적인 실시예(150)를 나타낸 것이다. SREQ 프레임(152)은 다음의 필드들을 포함한다: (a) 프레임의 유형을 나타내는 프레임 제어 필드; (b) CSMA/CA 채널 액세스에 이용되는 NAV 정보를 포함하는 지속기간 필드; (c) 프레임의 수신자의 어드레스를 포함하는 수신자 어드레스(RA) 필드; (d) 프레임을 전송하는 STA의 어드레스를 포함하는 전송 어드레스(TA) 필드; (e) 후술하는 라우팅 요청 상세들을 포함하는 SREQ 필드; 및 (f) RREQ 프레임에 포함되는 프레임 체크 시퀀스(FCS) 필드.
SREQ 필드는 다음의 서브필드들(154)을 포함한다: (a) 길이: 이 프레임의 길이이고; (b) 유형: 이 프레임의 유형(SREQ)이고; (c) SeqNum: 이 SREQ 프레임을 식별해주는 시퀀스 번호이고, TA가 새로운 상태 요청 메시지를 전송할 때마다 업데이트(예컨대, 증분)되고; (d) 메트릭: 전송기 STA로부터 수신기 STA로의 링크 메트릭이고; (e) 수명: 이 요청의 만료 시간까지의 수명이고; (f) QoS 사양: 이 트래픽 스트림의 트래픽 사양(즉, 대역폭, 또는 유사한 트래픽 지정자)이고; (g) 액세스 시간: TA STA(TA 필드에 의해 식별되는 STA)가 RA STA(RA 필드에 의해 식별되는 STA)를 향한 데이터 프레임들의 전송에 이용하는 채널 시간이고; (h) TxAntSector: TA STA가 RA STA를 향한 데이터 프레임들의 전송에 이용하는 Tx 안테나 섹터이다.
도 19는 상태 응답 프레임(172) 및 그 서브필드들(174)의 예시적인 실시예(170)를 나타낸 것이다. SREP 프레임(172)은 SREQ 필드 대신에 SREP 필드를 갖는 것을 제외하고는 SREQ 프레임의 필드와 동일한 필드들을 포함한다.
5. 루트 발견과 섹터 스윕의 통합
도 20은 루트 발견과 섹터 스윕 동작들을 통합하기 위해 개시된 무선 프로토콜 하에서 수행되는 프로세스의 예시적인 실시예(190)를 도시한다. 실행은 블록(192)에서 개시자 STA가 이웃 STA와의 섹터 스윕(SSW) 동작들을 시작하는 것으로 시작된다. 블록(194)에서, 루트 요청(RREQ) 메시지를 타겟 STA로 전송할 필요가 있는지에 대한 체크가 행해진다. 전송될 RREQ가 있는 경우, 블록(196)에서, STA는 RREQ 프레임을 각각의 섹터 스윕 동작에 첨부하고, SSW의 상단에 그 요청을 피기백한다. 그 다음, 블록(198)은 블록(194)으로부터 직접 또는 블록(196)을 통해 도달되고, SSW 프레임은 전송기 STA의 이웃인 타겟 STA를 향해 전송되고(198), 프로세스는 처리가 종료(200)되기 전에, 타겟 STA를 향해 SSW 프레임을 전송함에 있어서 상이한 안테나 섹터들을 이용하여 수행된다.
도 21은 응답자 통합된 섹터 스위핑 로직의 예시적인 실시예(210)를 도시한다. 프로세스는 이웃 STA가 응답할 필요가 있는 SSW 프레임을 수신할 때 시작된다(212). SSW 프레임이 임의의 RREQ 메시지들을 포함하는지에 대한 체크가 이루어진다(214). 부착된 RREQ가 있는 경우, 응답자는 개시자에게 다시 RREQ에 응답하기 위해 그 라우팅 표에 유효한 라우팅 엔티티를 갖는지를 체크한다(216). 유효한 엔티티가 있으면, 블록(218)에 도달되어 개시자 STA에 응답하기 위해 RREP 메시지가 생성되어 SSW에 추가되고, SSW 프레임들은 프로세스가 종료되기 전에 전송된다(218).
블록(214)에서 어떠한 첨부된 RREQ도 검출되지 않았다면, 체크(216)는 스킵되고 실행은 블록(220)에 도달하여, 이 STA가 타겟 STA에 전송될 RREQ 메시지를 갖는지를 체크한다. 응답자에서 RREQ가 없다면, 응답자는 이 프로세스를 종료(226)하기 전에, 전통적인 SSW 프레임들(어떠한 라우팅 정보도 첨부되지 않음)로 개시자에게 다시 응답한다(224).
체크 블록(220)에서 검출된 바와 같이 개시자에게 다시 전송될 RREQ가 있다면, 블록(222)에서 응답자는 프로세스를 종료(226)하기 전에, 그 RREQ를 SSW 프레임에 첨부하고, 그 응답 내에서 이를 개시자 STA에게 다시 전송한다. STA가 RREQ를 수신할 때, STA는 라우팅 요청을 처리하여 그 이웃 STA와의 통신 루트를 셋업한다.
2개의 STA 사이에서 이 SSW 동작을 완료한 후에, 수신된 다른 RREQ/RREP 메시지가 있다면, 그 상황을 처리하기 위한 두 가지 경우가 있다. (a) 수신된 메트릭이 더 양호하면(예를 들어, 더 짧은 경로 비용), 섹터 스윕 정보가 유효하고 최신인 경우, STA는 확립된 방향성 링크를 통해 RREQ/RREP를 포워딩한다. (b) 새로 수신된 RREQ 및 RREP 프레임의 메트릭이 더 양호하지 않으면(예를 들어, 더 짧은 경로 길이를 갖지 않으면), 새로 수신된 RREQ 및 RREP는 간단히 드롭된다(폐기된다). 이를 위한 로직은 다수의 방식으로 구현될 수 있다.
따라서, 일반적인 작업흐름은 다음과 같다: (1) SSW가 2개의 노드 사이에서 수행되지 않았고, RREQ 또는 RREP를 전송할 필요가 있다면, 이러한 메시지들은 이들 SSW 메시지들에 피기백(첨부)되거나; 또는 (2) SSW가 2개의 노드 사이에서 수행되었다면, STA들은 RREQ/RREP를 확립된 방향성 링크들을 통해 그 노드에만 전송한다.
5.1. 예 1: 최신 루트 정보를 갖는 중간 STA들
중간 STA들이 목적지 STA에 대한 최신(추정된 유효한) 루트 정보를 갖는 경우를 고려한다.
도 22는 소스 STA S(232), 목적지 STA D(234), 및 중간 STA A(236) 및 STA B(238)를 포함하는 4개의 스테이션을 갖는 네트워크 토폴로지의 예시적인 실시예(230)를 도시한다. 메트릭 값들(예를 들어, 5, 3, 3, 4, 2)은 각각의 제각기의 링크에 대한 비용/지연 메트릭을 나타내는, 도면에서의 그 각각의 링크 선들과 함께 도시된다. 이 예에서, STA S(232)는 방금 네트워크에 합류했고 STA D(234)에 전송할 데이터 트래픽을 갖는다. STA S가 네트워크에 합류할 때 STA S에 대한 라우팅 표는 표 1에 도시된 바와 같이 비어 있다.
이동하기 전에, 이 도면 및 다른 도면들에 대해 설명된 바와 같은 소스, 목적지 또는 중개자로서의 각각의 스테이션의 롤들은 데이터 통신이 요구되는 경로에만 의존하고, 후속 네트워크 동작들 동안 변경될 수 있으며, 따라서 각각의 스테이션에서 실행되는 개시된 프로토콜은 필요에 따라 롤들 중 임의의 것을 이행할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
이 예에서, STA S는 STA D를 향한 루트들을 발견할 필요가 있을 것이고, 프로토콜에 따라 STA S(232)는 STA A(236) 및 STA B(238)인 그 이웃 STA들에 RREQ를 전송한다. STA A(236) 및 STA B(238)는 목적지 STA D(234)를 향한 그 루트들을 이미 확립하였다. STA A가 이미 루트 발견 동작을 수행했다고 가정되며, 그 라우팅 표가 표 2에 도시된다. STA B에 대한 라우팅 표는 STA B가 STA D를 향한 그 루트를 셋업한 표 3에 도시된다.
프로세스는 STA S가 STA A 및 STA B와 SSW를 시작하는 것으로 시작된다. STA S가 STA D를 향한 루트를 발견하기를 원하기 때문에, STA S에 의해 생성된 루트 요청(RREQ)이 있다. STA S는 이 RREQ를 SSW 프레임들에 첨부한다. 그리고 STA A 및 STA B가 목적지 D에 도달하기 위한 라우팅 정보를 이미 가지고 있다고 가정되었기 때문에, 이들은 루트 응답(RREP) 메시지들을 SSW 응답 프레임들에 첨부한다. STA A 및 STA B는 그 SSW 응답 프레임들과 함께 그 라우팅 정보에 관해 STA S에 다시 응답한다.
도 23 내지 도 26은 위의 프로세스의 예시적인 실시예(250, 270, 290, 310)를 도시한다. 도 23에서, STA S는 개시자(252)이고, STA A는 응답자(254)이며, RREQ들(256)은 STA S로부터 STA A로 전송되고, RREP들(258)은 STA A로부터 STA S로 다시 전송된다. 도 24에서, 각각의 섹터 방향들(272, 274)을 수반하는 SSW는 STA S(232)와 STA A(236) 사이에서 수행되는 것으로 도시된다. 유사하게, 도 25에서, STA S는 개시자(292)이고, STA B는 응답자(294)이며, RREQ들(296)은 STA S로부터 STA B로 전송되고, RREP들(298)은 STA B로부터 STA S로 다시 전송된다. 도 26에서, 각각의 섹터 방향들(312, 314)을 수반하는 SSW는 STA S(232)와 STA B(238) 사이에서 수행되는 것으로 도시된다.
위의 교환들의 조합에서, STA S는 2개의 RREP 메시지, 즉 STA A로부터의 하나 및 STA B로부터의 하나를 수신하는 것으로 보인다. 이들 RREP 메시지들에 포함된 메트릭은 목적지 STA D에 도달하기 위한 STA A 및 STA B의 경로 메트릭이다. SSW 프레임들과 함께 RREP를 수신할 때, STA A는 메트릭들을 비교하고 그 라우팅 표를 채우며(그 라우팅 표를 업데이트하며), 이 경우, 목적지 D에 도달하기 위한 1차 다음-홉 및 백업 다음-홉 옵션이 있다. 또한, STA S는 STA A 및 STA B에 대응하는 그 라우팅 표 엔트리들을 그 1-홉 링크들의 연관된 메트릭으로 채운다. STA S의 업데이트된 라우팅 표가 표 4에 도시되어 있다.
STA S가 STA A 및 STA B와 SSW를 수행한 후, 이들 노드들은 또한 STA S와 그들 사이의 링크 메트릭에 관한 정보를 수신한다. 따라서, STA A 및 STA B는 또한 표 5 및 표 6에 보여지는 바와 같이 그 라우팅 표들을 업데이트한다.
5.2. 예 2: 목적지 라우팅 정보가 없는 중간 STA들
이 예에서, 동일한 토폴로지 및 링크 메트릭들이 도 22에 도시된 예 1에서와 같이 고려된다. 이 예에서, STA A 및 STA B에서 미리 이용가능한 라우팅 정보가 없다고 가정되고, 그 라우팅 표들은 표 7 및 표 8에 보여진다.
이 경우, STA S가 목적지 STA(즉, STA D)에 전송할 데이터 트래픽을 수신하면, 표 9에 도시된 바와 같이, 그 라우팅 표에 따라, 이용가능한 유효한 루트 정보가 없다는 것이 발견된다. 따라서, STA S는 STA A 및 STA B와 SSW를 시작할 때, SSW 프레임들에 RREQ를 내장한다. 그러나, STA A 및 STA B는 라우팅 정보를 갖지 않기 때문에, 어떠한 루트 응답(RREP) 정보도 없이 SSW 동작에 응답한다.
도 27 및 도 28은 STA S와 STA A 사이의 교환들의 예시적인 실시예들(330, 350)을 도시한다. 도 27에서, STA S는 RREQ들(336)을 STA A(334)인 응답자에게 전송하는 개시자(332)이다. STA A는 (빈 데이터 박스들에 의해 표시된 바와 같이) 어떠한 RREP 정보도 없이 개시자에게 다시 응답한다(338). 도 28에서, SSW 교환들(352, 354)은 STA S(232)와 STA A(236) 사이에서 발생하는 것으로 보여지며, 그 동안 RREQ 및 빈 응답들이 교환된다. 이 교환에 응답하여, STA S는 STA A로부터 SSW를 수신하고 표 10에 나타낸 바와 같이 그 라우팅 표를 업데이트한다. STA A는 STA S로부터 RREQ를 수신하고 링크 메트릭을 추정하여 표 11에 나타낸 바와 같이 그 라우팅 표를 업데이트한다.
도 29 및 도 30은 STA S와 STA B 사이의 교환들의 예시적인 실시예(370, 390)를 도시한다. 도 29에서 개시자 STA S(372)는 SSW 프레임들에 RREQ들(376)을 첨부하지만, 응답자 STA A(374)는 회신되는 빈 데이터 박스들에 의해 표시되는 바와 같이, STA S에 대한 그 응답(378)에서 SSW 프레임들에 첨부할 RREP 정보를 갖지 않는다. 도 30에서, STA S와 STA B 사이에 SSW들(392, 394)이 보여진다. 따라서, STA B는 상이한 섹터들에 걸쳐 STA S로부터 RREQ를 수신하고, RREP 정보를 포함하지 않고 응답한다는 것을 이 도면들에서 알 수 있다.
위의 SSW 교환들의 결과로서, STA S는 목적지 STA B에 대응하는 엔티티들을 채우기 위해 그 라우팅 표를 표 12에 도시된 업데이트된 표로 업데이트하고, STA B는 표 13에 도시된 바와 같이 그 라우팅 표를 업데이트한다.
이제 그 프로토콜에 따라, STA S로부터 RREQ들을 수신한 STA A 및 STA B는 RREQ들을 포워딩하고 그 이웃 스테이션들과 SSW들을 수행해야 한다. 제한이 아닌 예로서, 논의는 STA A로 처리하는 것으로 시작되지만, STA B로 또한 시작되었을 수 있다. 그 이웃 STA들과 STA A의 SSW의 순서에 따라, 두 가지 사례가 있다. 사례 1: STA A가 먼저 STA B와 SSW를 수행하고, 그 후 STA D와 SSW를 수행한다. 사례 2: STA A가 먼저 STA D와 SSW를 수행하고, 그 후 STA B와 SSW를 수행한다.
5.2.1. 사례 1
도 31 및 도 32는 STA S 및 STA B에 의해 RREQ를 첨부하는 예시적인 실시예(410, 430)를 도시한다. 도 31에서, 개시자(412)로서의 STA A는 STA S로부터 수신된 RREQ1(416)을 응답자(414)로서 STA B에 전송하고 있다. 유사하게, STA B는 그 후 STA A로부터 수신된 RREQ2(418)를 STA A에 첨부하는 것으로 보인다. 따라서, STA A와 STA B가 서로 SSW를 수행할 때, 그들은 이들 RREQ들을 그 전송된 SSW 프레임들 내에 내장한다.
STA B와의 SSW 동작의 결과로서, STA A는 2개의 메트릭을 갖는 2개의 RREQ 프레임을 수신하였다. 본 명세서에서 RREQ1이라고 하는 제1 RREQ는 STA S로부터 직접 수신되었다. 다른 RREQ는 STA B를 통해 수신되고, 본 명세서에서 RREQ2라고 한다. 유사하게, STA B는 2개의 RREQ, 즉 STA S로부터의 RREQ 및 STA A로부터의 RREQ를 수신하였다. 따라서, STA A 및 STA B는 그 라우팅 표에 백업 다음-홉 엔티티를 채울 수 있고, 이들 STA에 대한 업데이트들이 표 14 및 표 15에 보여진다.
도 33 및 도 34는, 먼저 STA B와 SSW를 수행한 후에, SSW 동안 STA D에 STA A에 의해 RREQ를 첨부하는 예시적인 실시예(450, 470)를 도시한다. 도 33에서, 개시자(452)로서의 STA A는, 여기서 RREQ1 또는 RREQ2인, 최상의 메트릭을 포함하는 RREQ를 갖는 RREQ(456)를 응답자(454)로서 STA D에 전송한다. STA A는 2개의 RREQ를 수신하였고, 이로부터 최상의 경로 메트릭을 갖는 것을 선택하고 STA D와 SSW를 수행하는 반면, 최상의 RREQ는 SSW 프레임들에 첨부된다는 점에 유의할 것이다. 최상의 메트릭을 갖는 RREQ를 선택 및 포워딩하는 로직은 본 개시내용의 교시들로부터 벗어나지 않고 종래의 RREQ, RREP 접근법들 또는 그 변형들로 수행될 수 있다는 것을 이해해야 한다. RREQ 프레임이 목적지 STA D에 통신되고 있기 때문에, 응답자(454)로서의 STA D는 응답 SSW 프레임들에 RREP 정보(458)를 첨부한다.
도 34는 전술한 바와 같이 STA A(236)가 STA D(234)와 SSW(472)를 개시하고, STA D(234)로부터 SSW(474)가 이어지는 것을 도시한다. STA A는 STA D로부터 RREP를 수신한 후, 표 16에 도시된 바와 같이 그 라우팅 표를 업데이트하도록 구성된다. 또한, STA D는 SSW 프레임들을 통해 STA A로부터 RREQ를 수신하였고, 표 17에 도시된 바와 같이 그 라우팅 표를 업데이트한다.
5.2.2. 사례 2
도 35 및 도 36은, STA B와 SSW를 수행하기 전에, SSW 동안 STA D에 STA A에 의해 RREQ를 첨부하는 예시적인 실시예(490, 510)를 도시한다. 사례 2에서, SSW는 전술한 것과 상이한 순서로 구성되고, 특히 STA A는 먼저 STA D와 SSW를 수행하고, 그 후 STA B와 SSW를 수행한다. STA A가 먼저 STA D와 SSW를 수행한다면, STA A는 STA S로부터 수신된 RREQ 메시지를 STA D를 향한 SSW 프레임들에 첨부한다. 이에 응답하여, STA D는 RREP 정보로 응답한다.
도 35에서, 개시자(492)로서의 STA A는 STA S로부터 수신된 RREQ1(496)을 응답자(494)로서의 STA D에 전송한다. 이에 응답하여, 응답자(494)로서의 STA D는 RREP(498)를 개시자(492)로서의 STA A에 전송한다.
도 36에서, STA A(236)는 STA A(236)와 SSW(514)를 또한 수행하는 STA D(234)와 SSW(512)를 수행하는 것으로 도시된다.
위의 SSW 동작의 결과로서, STA A 및 STA D는 표 18 및 표 19에 나타낸 바와 같이 그 라우팅 표들을 업데이트할 수 있다. RREQ1 및 RREQ2 중 최상의 것이 (이 특정 예에서의 특정 링크 메트릭들로 인해) RREQ1과 동일하기 때문에, 이러한 결과들은 사례 1과 일치한다는 점에 유의해야 한다.
도 37 및 도 38은, STA D와 SSW를 수행한 후에, SSW 동안 STA B에 STA A에 의해 RREQ를 첨부하는 예시적인 실시예(530, 550)를 도시한다. STA A는 STA D와 그 SSW를 수행한 후에, STA B와 SSW를 수행하기 시작한다.
도 37에서, 개시자(532)로서의 STA A는 STA S로부터 수신된 바와 같은 RREQ1(536)을 응답자(534)로서의 STA B를 향해 포워딩한다. STA B는 STA S로부터 수신된 바와 같은 RREQ2(538)를 STA A에 포워딩함으로써 응답한다.
도 38에서, STA A(236)는 STA B(238)와 SSW(552)를 수행하는 것을 보이고, 그 후 STA B(238)는 STA A(236)와 SSW(554)를 수행한다.
위의 동작들의 결과로서, STA A 및 STA B는 표 20 및 표 21에 나타낸 바와 같이 그 라우팅 표를 업데이트할 수 있다.
도 39는 방향성 링크가 확립되었고, 이웃 STA에 전송될 필요가 있는 다른 RREQ 프레임이 존재하는 경우를 처리하는 프로토콜의 예시적인 실시예(570)를 도시하며, 이 예에서, RREQ는 확립된 방향성 링크를 통해 포워딩된다. 이 경우, STA A(236)는 STA B로부터 다른 RREQ(RREQ2)를 수신하고, 그 메트릭을 STA D에 이미 포워딩된 RREQ1과 비교한다. RREQ2의 메트릭이 RREQ1의 메트릭보다 나쁘다면, STA A는 STA B로부터 수신된 RREQ2를 무시한다. 그러나, 제2 RREQ(STA B로부터 수신된 RREQ2)의 메트릭이 더 양호하다면, RREQ2 메시지는 STA A(236)와 STA D(234) 사이에 의해 확립된 방향성 링크(572, 574)를 통해 STA D에 포워딩된다.
5.2.3. 노드(STA) B
도 40 및 도 41은 개시자로서 STA B를 갖고 응답자로서 STA D를 갖는 경우의 예시적인 실시예(590, 610)를 도시한다. STA A가 STA D와 SSW를 수행하는 경우가 위에서 설명되었고, 이하에서는 STA B가 RREQ1 및 RREQ2 둘 다를 수신한 후의, STA B 동작을 이제 고려한다. RREQ1은 STA S로부터 직접 수신되었고, RREQ2는 STA A를 통해 수신되었다. 도 40에서, 개시자(592)로서의 STA B는 최상의 메트릭을 갖는 RREQ 메시지를 선택하고 이것(596)을 SSW 동작을 통해 응답자(594)로서의 STA D에 포워딩한다. 이 RREQ 메시지에 응답하여, STA D는 RREP(598)로 STA B에 다시 응답한다. 도 41에서, STA B(238)는 STA D(234)와 SSW(612)를 수행하고, 그 후 STA D(234)는 STA B(238)와 SSW(614)를 수행한다. 이 SSW의 결과로서, STA B 및 STA D는 표 22 및 표 23에 도시된 바와 같이 그 라우팅 표들을 업데이트한다.
도 42는 STA A(236) 및 STA B(238)가 수신된 RREP 메시지들을 교환하는 예시적인 실시예(630)를 도시한다. STA A 및 STA B가 이미 그 SSW 동작을 완료했기 때문에, 이들은 빔포밍된 링크(632, 634)를 통해 RREP 메시지들을 전송하는 것으로 도시된다. 이 단계 후에, 이 예에서의 모든 STA들은 SSW를 수행하였다. 그 후, RREQ/RREP 메시지들의 나머지는 SSW 동작들의 결과로서 확립되는 방향성 링크들(빔포밍됨)을 통해 교환될 수 있다.
따라서, STA A 및 STA B는 STA D에 도달하기 위한 백업 옵션들로 그 라우팅 표들을 업데이트하며, 업데이트된 표들은 표 24 및 표 25에 도시된다.
도 43은 STA A(236)가 이들 2개의 스테이션 사이에 확립된 빔포밍된 링크(652, 654)를 통해 RREP를 STA A(232)에 전송하는 예시적인 실시예(650)를 도시한다. 이 단계에서, STA A는 2개의 RREP 프레임을 수신하였고, STA D 및 STA B 각각으로부터 하나의 프레임이 수신된다. STA A는 STA S를 향해 최상의 메트릭을 갖는 RREP 메시지를 전송한다. 이 교환에서, STA A 및 STA S는 제1 단계에서, 즉, STA S 및 STA A가 RREQ 메시지들을 위해 SSW를 수행하고 있었을 때 확립되었던 빔포밍된 링크를 통해 통신한다. 이 도면은 STA A와 STA S 사이의 이러한 방향성 교환을 보여준다. 그 교환의 결과로서, STA S에서의 업데이트된 라우팅 표가 표 26에 도시된다.
도 44는 SSW 프로세스 후에 확립된 빔포밍된 링크(672, 674)를 통해 STA B가 RREP를 STA S에 전송하는 예시적인 실시예(670)를 도시한다. 전술한 STA A와 유사한 방식으로, STA B(238)는 STA D(234) 및 STA A(236)로부터 수신된 RREP 메시지들 중 최상의 것을 STA S(232)를 향해 포워딩한다. STA B 및 STA S는 이미 SSW를 수행하였고, 따라서 STA B는 이 도면에 도시된 바와 같이 빔포밍된(BF된) 링크를 통해 RREP를 전송한다. 그 결과, STA S에서의 업데이트된 라우팅 표가 표 27에 나타내어져 있다.
최상의 메트릭을 갖는 RREQ 및 RREP를 저장 및 포워딩하기 위한 제안된 방법은 동작의 순서와 독립적이기 때문에, 이웃 STA들에 걸쳐 수행되는 SSW의 순서는 링크들 및 동작의 결과에 영향을 미치지 않는다는 것을 알아야 한다.
5.3. 빔 정밀화 프로토콜 및 루트 발견의 통합
이전 섹션에서, RREQ 프레임들이 섹터 스윕 프레임들 위에서 어떻게 피기백할 수 있는지가 상세히 설명되었다. 이 경우, RREQ 프레임은 전송 섹터들을 통해 전송되고, 이웃 STA는 다양한 섹터들을 통해 RREQ 프레임을 수신한다. 따라서, 이 프로세스를 통해, STA 및 그 이웃 STA들은 이들이 또한 RREQ 및/또는 RREP 프레임들을 교환하는 동안 섹터 스윕을 수행한다. 섹터 스윕 동작의 목표는 2개의 디바이스가 방향성 링크를 확립할 수 있게 하는 안테나 설정들을 결정하는 것이다. 일단 디바이스들이 그 링크를 확립하면, STA들은 빔 정밀화를 수행할 수 있다. 따라서, STA들은 빔 정밀화 프로토콜(BRP)의 이용을 통해 그 안테나 설정들을 최적화할 수 있다.
본 시스템에서, BRP 트레이닝은 루트 요청 및 응답 메시지들에 첨부될 수 있는 트레이닝 및 응답 필드들을 이용하여 수행된다. 본 개시내용에서, TRN 및 BRP 기능들이 루트 발견 프레임들(RREQ 및 RREP)에 추가된다. TRN 필드들이 이러한 프레임들에 추가되고, 따라서 각각의 라우팅 프레임이 통신됨에 따라, STA 및 이웃 STA는 또한 그 빔포밍 트레이닝을 정밀화한다.
일단 2개의 STA가 그 빔들을 정밀화하고자 하면, 이들은 BRP 동작을 개시한다. 이 경우, 하나의 STA는 빔 추적 개시자라고 불리고, 다른 STA는 빔 추적 응답자라고 불린다. 빔 추적 개시자에 임의의 라우팅 제어 메시지들(예를 들어, RREQ)이 있으면, TRN 필드가 RREQ 메시지에 첨부된다. 이어서, 빔 추적 응답자는 TRN 필드가 첨부된 RREQ 프레임을 수신한다.
도 45는 RREQ 및 RREP를 포함하는 BRP 패킷들의 예시적인 실시예(690)를 도시한다. 빔 추적 개시자(692)는 데이터(696)를 전송할 때, BRP 트레이닝(TRN) 필드(700)를 첨부한 RREQ(698)를 전송한다. 이러한 통신의 수신에 응답하여, 빔 추적 응답자(694)는 BRP 응답(704)이 첨부되는 RREP(702)를 전송하고, 이에 따라 빔 정밀화 및 라우팅 메시지들의 전달을 제공한다. 이 도면은 개시자와 응답자 사이의 프레임들의 교환의 예를 그래픽으로 보여준다. 도시된 예에서, 응답자는 개시자에게 응답하기 위한 유효한 라우팅 정보를 갖고, 이에 의해 BRP 피드백 프레임을 RREP 프레임에 첨부하고 개시자에게 응답한다고 가정된다. 이러한 방식으로, 2개의 STA는 BRP 프레임들을 교환하고 동시에 라우팅 제어 프레임들을 교환한다.
5.3.1. 설명된 빔 정밀화 프로토콜
이 섹션은 IEEE 802.11ay D2.0 표준 드래프트 및 다음의 문서 "Da Silva CR, Kosloff J, Chen C, Lomayev A, Cordeiro C의 Beamforming Training for IEEE 802.11 ay Millimeter Wave Systems. In 2018 Information Theory and Applications Workshop (ITA) 2018 Feb 11 (pp. 1-9), IEEE"로부터 채택되고 이에 기반하는 빔 정밀화 양태들을 설명한다.
이 섹션에서, IEEE 802.11ad/ay 표준과 유사한 빔 정밀화 프로토콜의 주요 원리들이 설명된다. 빔 정밀화 프로토콜(BRP) 패킷들은 전송 및 수신을 위한 안테나 설정들의 미세 조율 및/또는 최적화를 가능하게 하는 TRN 필드를 포함한다. BRP-TX 패킷들은 전송 안테나 가중치 벡터(AWV) 미세 조율에 이용된다. BRP-RX 패킷들은 수신 안테나 가중치 벡터(AWV) 트레이닝에 이용된다. BRP-TX/RX 패킷들을 이용함으로써 AWV의 전송 및 수신 트레이닝(미세 조율)의 동시 트레이닝에 대한 가능성이 있다.
5.3.1.1. TRN 필드
도 46 및 도 47은 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예가 호환가능하게 된, 데이터 프레임에 추가된 TRN 필드 및 BRP TX 패킷의 그 구성의 예시적인 실시예(710, 730)를 도시한다. 이 TRN 필드는 STA들에 의해 이용되는 전송/수신 AWV 최적화를 가능하게 한다. 도 46에서, TRN 필드(710)는 필드들, STF, CE, 헤더, 데이터, AGC, 및 TRN-R/T를 갖는 것으로 도시된 정규 프레임에 첨부되어 도시되어 있다. BRP 필드들을 포함하는 프레임은 BRP 패킷으로 칭해진다는 점에 유의할 것이다. 도 47에는, 이들 TRN 유닛들 732a(유닛 1), 732b(유닛 2) 내지 732n(유닛 L)의 구성(730)이 도시되어 있으며, 이들 각각은 TRN 서브필드들의 P회 반복 및 TRN 서브필드들의 M회 반복을 포함한다. BRP 패킷의 전송기 또는 BRP 패킷의 수신기는 각각의 TRN 필드에 대한 그 AWV를 변경하고, 수신기는 어느 AWV가 더 양호한 신호 수신을 제공하는지를 측정한다. BRP-RX가 전송될 때, 수신기는 각각의 TRN 필드에 대한 그 수신 AWV를 변경한다. 수신기는 TRN 필드들 사이의 신호 품질을 비교하고, 최상의 품질의 TRN 필드에 이용되는 AWV를 이용할 최신 AWV로 선택한다. BRP-TX 패킷들이 전송될 때, 전송기는 각각의 TRN 필드에 대한 그 전송 AWV를 변경한다. 패킷의 수신기는 그 수신 AWV를 변경하지 않고 TRN 필드들 사이의 신호 품질을 평가하고, 최상의 AWV 정보를 전송기에 피드백한다. 그 후, 전송기는 보고된 AWV를 이용할 최신 AWV로 고려할 것이다.
도 47에서 알 수 있었던 바와 같이, BRP-TX 패킷의 TRN 필드는 수 개의 TRN-유닛들을 포함하고, 각각의 TRN-유닛은 TRN 서브필드들의 P + M회 반복들을 포함한다. P 및 M의 값들은 TRN-유닛 필드에 정의되고 포함된다. 이 경우, 각각의 TRN-유닛의 처음 P개의 TRN 서브필드들은, BRP-TX 패킷을 전송하는데 이용되는 안테나가 TRN 필드의 시작에서 변경될 때를 제외하고는, 프리앰블 및 데이터와 동일한 AWV를 이용한다. 다른 M개의 TRN 서브필드들의 전송에서, STA는 수신 AWV 설정이 다른 피어 STA에 대해 고정되는 동안 상이한 AWV를 시도하기 위해 안테나 설정들을 변경할 수 있다.
도 48은 본 개시내용의 실시예들이 호환가능하게 될 수 있는 BRP-RX 패킷 내의 TRN 필드의 예시적인 실시예(750)를 도시한다. 이 경우, 각각의 TRN-유닛(752a, 752b 내지 752n)은 10개의 TRN 서브필드로 구성된다. TRN 필드에 포함된 모든 TRN 서브필드들은 프리앰블 및 데이터와 동일한 AWV로 전송된다. 이것은 피어 STA에게 개선된 수신 AWV 설정을 결정하기 위한 기준을 제공한다.
따라서, 본 개시내용은 도 45에 도시된 바와 같이 루트 발견(예를 들어, RREQ 및 RREP 메시지)과의 통합을 교시하면서 기존의 BRP 프로토콜들과의 어느 정도의 호환성을 유지하는 것을 교시하였다. 따라서, STA들은 그 안테나 설정들을 미세 조율할 수 있으면서 루트 발견을 수행할 수 있을 것이다.
5.3.2. 빔 추적 개시자
도 49는 TRN 필드가 RREQ 프레임에 첨부된 RREQ를 전송하는 예시적인 실시예(770)를 도시한다. 빔 정밀화 절차를 트리거링하는 몇 가지 방식이 있으며, 그 중 두 가지가 예로서 다음과 같이 설명된다: (a) 타이머를 이용하여, 만료되면, 빔 추적 개시자가 빔 정밀화 프로세스를 시작하고; (b) 수신된 신호 레벨이 특정 임계치 아래로 떨어지면, STA가 BRP 프로세스를 시작하는 것이다.
일단 빔 추적이 개시자 STA에 의해 개시되거나 트리거링되면, 응답자 STA에 전송될 준비가 된 임의의 RREQ 프레임이 있는 경우, 개시자는 TRN 필드를 RREQ 프레임에 첨부한다. 이것은 개시자에 의해 빔 추적 응답자 STA를 향해 전송되는 BRP 프레임일 것이다. 그 후, RREQ를 포함하는 BRP 프레임도 이웃 STA들을 향해 전송된다.
특히, 이 도면은 빔 추적 개시자 절차의 시작(772) 및 빔 추적 응답자에 전송될 준비가 된 RREQ 메시지가 있는지를 결정하기 위해 이루어지는 체크(774)를 도시한다. RREQ가 있는 경우, 블록(778)으로 진행하기 전에, TRN 필드를 RREQ에 첨부하는 블록(776)에 도달한다. 그렇지 않고, 블록(774)에서 RREQ가 발견되지 않으면, 실행은 프로세스가 종료(780)되기 전에 빔 추적 응답자를 향해 BRP 프레임을 전송하는 블록(778)으로 직접 이동한다.
5.3.3. 빔 추적 응답자
도 50은 통합된 TRN 필드를 갖는 RREQ를 수신하는 예시적인 실시예(790)를 도시한다. 일단 이웃 STA가 TRN 필드가 첨부된 BRP 프레임을 수신하고, 그 프레임이 RREQ 메시지를 포함한다면, 응답자는 특정 동작들을 취하도록 본 개시내용에 따라 구성된다. 먼저, 수신 STA는 빔 정밀화 응답 프레임으로 개시자 STA에 응답한다. 그러나, STA는 BRP 응답 프레임 내에 라우팅 프로세스에 관한 더 많은 정보를 포함할 수 있다. 특히, 발생할 수 있는 몇 가지 경우가 있으며, 이들은 다음과 같이 예시된다. (a) (라우팅 표에 따라) 목적지 STA를 향한 유효한 루트 정보가 있다면, 이웃 STA는 BRP 프레임을 RREP에 첨부하고 이를 다시 개시자 STA에 전송한다. (b) 목적지 STA를 향한 유효한 루트 정보가 없지만, 빔 추적 개시자 STA에 다시 전송될 준비가 된 RREQ 프레임이 있는 경우, 이웃 STA는 BRP 응답 프레임 내에 RREQ를 포함하고, 이를 빔 추적 개시자를 향해 전송한다. (c) 목적지 STA를 향한 유효한 루트 정보가 없고, 또한 빔 추적 개시자를 향해 전송될 RREQ가 없는 경우, 빔 추적 응답자는 임의의 RREQ 또는 RREP 메시지들 없이 단지 BRP 응답 프레임을 전송한다.
특히, 이 도면은 수신된 BRP 프레임의 처리를 시작하고(792), 프레임이 RREQ 메시지를 포함하는지를 체크하는 것(794)을 도시한다. 포함된 RREQ 메시지가 있다면, RREQ에 응답하기 위해 라우팅 표에 저장된 유효한 라우팅 엔티티가 있는지를 결정하기 위한 체크를 수행하는 블록(796)에 도달한다. 유효한 라우팅 엔티티가 있다면, 프로세스가 종료되기 전에 BRP 응답에 RREP 메시지를 추가하고 BRP를 빔 추적 개시자를 향해 전송하는 블록(798)에 도달한다.
그렇지 않고, 블록(794)에서 어떠한 RREQ 메시지도 발견되지 않으면, 실행은 블록(800)에 도달하여, 빔 추적 개시자에게 전송될 준비가 된 RREQ 메시지가 있는지를 체크한다. 전송될 RREQ가 있는 경우, 블록(802)에서는 프로세스가 종료(806)되기 전에 RREQ 메시지를 BRP에 추가하고 BRP 프레임을 빔 추적 개시자를 향해 전송한다. 그렇지 않고, 블록(800)에서 전송될 어떠한 RREQ도 발견되지 않으면, 블록(804)에 도달하고, BRP 프레임은 처리가 종료(806)되기 전에 빔 추적 개시자를 향해 전송된다.
5.3.4. 예 3: BRP와 RREQ의 통합
다시, 도 22에 도시된 일반적인 토폴로지는 소스 스테이션 STA S(232), 목적지 스테이션 STA D(234), STA A(236) 및 STA B(238)를 갖는 것으로 고려된다. 이 예에서, STA A 및 STA B의 라우팅 표들은 STA D를 향한 최신 라우팅 정보를 갖는다고 가정된다. STA A 및 STA B의 라우팅 표는, STA S와 BRP를 수행하기 전에, 각각 표 28 및 표 29에 보여진다.
이 경우, STA S는 STA A 및 STA B와 SSW를 이미 수행했다고 가정된다. 그러나, STA S는 STA A 및 STA B와 빔 정밀화 프로세스를 수행할 것을 요구한다. 이것은, 예를 들어, STA S에서의 안테나 설정들의 더 많은 최적화에 대한 필요성으로 인해 발생할 수 있다. 또한, STA S는 목적지 STA D를 향한 유효한 루트 정보를 갖지 않는다. 이 경우, STA S는 STA D를 향한 루트들을 발견할 필요가 있고, 따라서 STA S는 STA A 및 STA B인 그 이웃 STA들에 RREQ를 전송한다. 이 경우, STA S는 BRP 프레임과 RREQ를 통합하고, 이를 STA A 및 STA B를 향해 전송한다.
도 51은 (예컨대, SSW에 의해) 이전에 확립된 빔포밍된 링크(812, 814)를 통해 교환을 수행하는 STA S(232)와 STA A(236) 사이에서 BRP 프레임들과 통합된 RREQ 및 RREP의 예시적인 실시예(810)를 도시한다. TRN을 갖는 RREQ는 STA S(232)로부터 보여지고(812), STA A로부터의 응답(814)은 RREP 및 BRP 응답을 STA S에 다시 교환한다.
도 52는 STA S와 STA B 사이에서 BRP 프레임들과 RREQ 및 RREP를 통합하는 예시적인 실시예(830)를 도시한다. 따라서, 이 도면에서는, STA S가 STA B와 BRP를 수행하는 다음 단계가 보여진다. STA S(232) 및 STA B(238)는 (예를 들어, SSW에 의해) 이전에 확립된 빔포밍된 링크(832, 834)를 통해 교환을 수행한다. TRN을 갖는 RREQ는 STA S(232)로부터 보여지고(832), STA B로부터의 응답(834)은 RREP 및 BRP 응답을 STA S에 다시 교환한다.
이 BRP 동작의 결과로서, STA S는, 표 30에 도시된 바와 같이, STA A, STA B, 및 STA D를 향한 그 라우팅 표를 업데이트한다.
STA S가 STA A 및 STA B와 BRP를 수행하면, 이러한 스테이션들은 또한 자신들과 STA S 사이의 링크 메트릭에 관한 정보를 수신한다. 따라서, STA A 및 STA B는 또한 표 31 및 표 32에 보여지는 바와 같이 그 라우팅 표들을 업데이트한다.
5.4. 섹터 스윕과 루트 발견 프로세스의 분리
이전 섹션들에서, 섹터 스윕 및 루트 발견 프로세스들이 섹터 스윕 프레임들의 내부에 RREQ/RREP 메시지들을 내장함으로써 어떻게 통합되었는지, 그리고 또한 빔 정밀화가 RREQ/RREP 메시지들의 교환과 어떻게 통합되었는지가 논의되었다.
이 섹션에서는, 섹터 스윕과 루트 발견 프로세스들 사이에서 통합이 어떻게 완화(부분적으로 분리)될 수 있는지가 설명된다. 이 프로세스에서, 섹터 스윕이 수행되고, 이어서 RREQ/RREP의 통신이 수행되고, 특히, 섹터 스윕 동작으로부터 획득되는 최상의 섹터를 이용하여 RREQ/RREP 메시지들을 교환한다. 4개의 스테이션 STA S(232), STA D(234), STA A(236) 및 STA B(238)를 도시하는, 도 22에 도시된 것과 동일한 토폴로지가 고려되고 있다.
링크들의 메트릭은 양방향이라고 가정되고, 이는 STA A에서 STA B로의 메트릭이 STA B에서 STA A로의 것과 동일하다는 것을 의미한다. 또한, STA들은 그 이웃 STA들과 섹터 스윕을 수행한다고 가정된다.
도 53은 STA S(232)로부터의 섹터 스윕(852) 및 다시 STA A(236)로부터의 섹터 스윕(854)의 예시적인 실시예(850)를 도시한다.
도 54는 STA S(232)로부터의 섹터 스윕(872) 및 다시 STA B(238)로부터의 섹터 스윕(874)의 예시적인 실시예(870)를 도시한다.
섹터 스윕 후에, 각각의 STA는 그 이웃 STA들에 관한 최상의 섹터 정보를 저장한다. 안테나 섹터 스윕의 결과로서, 각각의 STA는 이웃 리스트라고 불리는 데이터베이스를 구축하고, STA마다 그리고 TX 안테나 섹터마다의 수신된 신호 품질 정보를 그 메모리에 저장한다. 이웃 리스트의 각각의 인스턴스는 이웃 STA에 관한 다양한 정보를 저장한다. 이웃 리스트의 목적은 각각의 STA가 그 이웃 STA들 그리고 또한 그 최상의 전송/수신 섹터들에 관한 정보를 인식하는 것을 유지하는 것이다.
도 55는 이웃 리스트의 예시적인 실시예(890)를 도시한다. 도시된 예에서, 2개의 이웃(STA A 및 STA B)만이 토폴로지 예에 따라 STA S에 대해 보여진다. 예시의 간소화를 위해, 각각의 스테이션은 단지 6개의 안테나 섹터를 갖는 것으로 고려되지만, 본 개시내용은 임의의 원하는 수의 안테나 섹터들을 각각 갖는 임의의 원하는 수의 이웃 스테이션들에 관한 정보를 유지하도록 구성될 수 있다. STA S에 의해 구성된 도시된 이웃 리스트는 STA A 및 STA B를 그 바로 이웃 STA들(1-홉 이웃들)로서 인식하고, 이웃 리스트 엔트리들의 2개의 인스턴스(기록)를 생성한다. STA S는 수신 링크 품질 정보를 RxQuality[N]에 저장하고, 여기서 N은 이웃 STA의 Tx 안테나 섹터와 연관된다. 이웃 리스트에서, 이웃 리스트의 각각의 인스턴스에 대한 TxAntSector은 그 이웃 STA를 향한 최상의 전송 섹터로 표시된다.
STA S는 그 이웃 STA들을 향한 최상의 TX 및 RX 섹터에 대해 학습하면, TxAntSector을 이용하여 그 이웃 STA들을 향해 RREQ 프레임을 전송한다.
도 56 및 도 57은, 각각, STA S와 STA A 사이의 그리고 STA S와 STA B 사이의 섹터 스윕 동작으로부터 획득된 최상의 섹터를 이용하여 전송되는 RREQ 프레임의 예시적인 실시예들(910, 930)을 나타낸 것이다. 도 56에서, RREQ는 SSW로부터 획득된 최상의 섹터들(912, 914)을 이용하여 STA S(232) 및 STA A(236)로부터 전송된다. 유사하게, 도 57에서, RREQ는 SSW로부터 획득된 최상의 섹터들(932, 934)을 이용하여 STA S(232) 및 STA B(238)로부터 전송된다. 따라서, 이 경우, STA S는 STA A 및 STA B를 향해 RREQ 메시지를 전송하고 있다.
이 프레임 교환의 결과로서, STA S는 STA A 및 STA B를 향한 RREQ의 포워딩 동작을 고려하기 위해 그 포워딩 표를 업데이트하며, 이는 포워딩 표 33에서 보여진다.
RREQ 프레임 교환의 결과로서, STA A 및 STA B는 RREQ 메시지들을 수신하고 링크 메트릭을 추정한다. 따라서, STA A 및 STA B는, 표 34 및 표 35의 업데이트된 라우팅 표들에서 알 수 있는 바와 같이, STA S를 향한 그 라우팅 표를 업데이트할 수 있다.
STA들 사이에서 섹터 스윕을 수행하는 프로세스가 계속되고, 각각의 STA는 그 1-홉 이웃 STA들을 향한 그 이웃 리스트를 채운다. 루트 발견 메시지들(RREQ 및 RREP)의 교환은 섹터 스위핑의 프로세스를 따르고, RREQ 및 RREP 메시지들은 섹터 스윕 프로세스에서 발견되는 최상의 섹터를 이용하여 전송된다.
모든 노드들에서 라우팅 표들을 채우는 프로세스는 라우팅 표들이 바람직하게는 목적지 STA들에 도달하기 위한 백업 다음-홉 옵션을 포함하는 식이다.
5. 본 개시내용의 요소들의 요약
다음의 요약은 본 개시내용의 특정 중요 요소들을 개시하지만, 이 요약은, 본 개시내용의 유일한 중요 요소들을 설명하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
방향성 통신 시스템들에 필요한 섹터 스윕 트레이닝을, 발신 STA로부터 목적지 STA를 향하는 루트를 확립하는데 필요한 루트 요청 및 루트 응답 메시지 전파와 조합하기 위한 장치 및 방법이 설명된다.
섹터 스윕 및 루트 발견은 루트 발견이 섹터 스윕 동작을 트리거링하도록 통합된다. 이 경우에, 섹터 스윕이 링크에 대해 이미 수행되었다면(즉, 최신 정보가 이용가능하다면), 루트 발견 프로세스는 루트 발견 요청들 및 루트 응답 메시지들이 최상의 섹터 및 2개의 노드 사이의 확립된 방향성 링크를 통해 전송되는 종래의 방법으로 되돌아간다.
빔 정밀화(STA들 사이의 섹터 설정들을 최적화함)와 루트 발견 프로세스들을 조합하기 위한 장치 및 방법이 설명된다. 일 실시예에서, 트레이닝 필드들은 루트 발견 메시지들에 부착되고, 응답자는 빔 정밀화 응답을 라우팅 응답에 첨부한다.
STA들이 섹터 스윕 트레이닝을 수행했다고 가정하여, 루트 발견 프로세스가 확립된 방향성 링크 위에서 달성되는 장치 및 방법이 설명된다.
이러한 장치 및 방법은 소스로부터 목적지 스테이션으로의 1차 및 하나 이상의 백업 루트를 확립하고 유지하도록 구성되는 프로토콜들과 함께 이용될 수 있다.
이러한 장치 및 방법은 라우팅 정보를 유지하기 위해 상태 요청 및 상태 응답 메시지들을 이용하는 프로토콜들과 함께 이용될 수 있다.
이러한 장치 및 방법은 밀리미터파 대역들에 있고 또한 다른 대역에서 전방향성 통신들을 제공할 수 있는 방향성 무선 통신 스테이션들과 함께 이용될 수 있다.
6. 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 로직 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) 적어도 하나의 다른 방향성 무선 통신 회로에 직접 또는 하나 이상의 홉을 통해 무선으로 통신하도록 구성된 방향성 무선 통신 회로를 포함하는 스테이션; (b) 무선 네트워크를 통해 스테이션 동작들을 제어하도록 구성된 무선 통신 회로 내의 프로세서; (c) 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 저장하는 비일시적 메모리를 포함하며, (d) 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때, (d)(i) (d)(i)(A) 스테이션이 그 이웃 스테이션들에 대한 섹터 정보가 없는 경우 조합된 섹터 스윕(SSW) 및 루트 발견 동작을 수행하는 것; (d)(i)(B) 이웃 스테이션들과 통신하기 위한 최상의 방향을 찾기 위해 방향성 무선 통신 회로로부터 복수의 섹터 방향들에 걸쳐 섹터 스윕(SSW) 프레임들을 전송함으로써 섹터 스윕(SSW)을 수행하는 것; (d)(i)(C) 복수의 섹터 방향들에 걸쳐 전송되는 섹터 스윕(SSW) 프레임들 각각에 루트 요청(RREQ) 메시지를 첨부하는 것; (d)(i)(D) 이웃 스테이션들로부터 섹터 스윕(SSW) 프레임들을 수신 및 처리하고, 임의의 통합된 루트 요청(RREQ) 또는 루트 응답(RREP) 메시지 콘텐츠를 처리하는 것을 포함하여, 루트 요청 개시자 스테이션으로서 수행하고 루트 요청 발견 프로세스를 개시하는 것; (d)(ii) (d)(ii)(A) 복수의 섹터 방향들에 걸쳐 섹터 스윕(SSW) 프레임들을 전송함으로써 이웃 스테이션으로부터의 하나 이상의 수신된 섹터 스윕(SSW) 프레임에 응답하는 것; (d)(ii)(B) 루트 요청(RREQ) 메시지에 응답하기 위한 유효한 루트가 있는 경우 하나 이상의 수신된 섹터 스윕(SSW) 프레임에 첨부된 루트 요청(RREQ) 메시지를 검출 및 처리하는 것에 응답하여, 전송된 섹터 스윕(SSW) 프레임들 각각에 루트 응답(RREP) 메시지를 첨부하는 것; (d)(ii)(C) 루트 요청(RREQ) 메시지에 응답하기 위한 유효한 루트가 없고, 이웃 스테이션에 전송될 루트 요청(RREQ) 메시지가 있는 경우 하나 이상의 수신된 섹터 스윕(SSW) 프레임에 첨부된 루트 요청(RREQ) 메시지를 검출 및 처리하는 것에 응답하여, 전송된 섹터 스윕(SSW) 프레임들 각각에 루트 응답(RREQ) 메시지를 첨부하는 것을 포함하여, 루트 요청 개시자 스테이션으로부터의 루트 요청 발견 프로세스에 응답하여 루트 요청 응답자 스테이션으로서 수행하는 것; 및 (d)(iii) 루트 요청 개시자 스테이션으로부터 하나 이상의 루트 요청 응답자 스테이션을 통해, 루트 요청 응답자 스테이션들 중 하나를 포함할 수 있는 목적지 스테이션으로의 루트를 확립하는 것을 포함하는 단계들을 수행한다.
2. 네트워크에서 무선 통신을 수행하는 방법으로서, (a) 방향성 무선 통신 회로를 포함하는 스테이션으로부터 적어도 하나의 다른 방향성 무선 통신 회로로 무선으로 통신하고, 루트 요청 개시자 스테이션 및 목적지 스테이션으로부터의 직접 루트 또는 하나 이상의 홉을 통한 간접 루트를 확립하기 위해, 루트 요청 개시자 스테이션, 루트 요청 응답자 스테이션, 또는 목적지 스테이션으로서 동작하는 단계; (b) (b)(i) 스테이션이 그 이웃 스테이션들에 대한 섹터 정보가 없는 경우 조합된 섹터 스윕(SSW) 및 루트 발견 동작을 수행하는 것; (b)(ii) 이웃 스테이션들과 통신하기 위한 최상의 방향을 찾기 위해 방향성 무선 통신 회로로부터 복수의 섹터 방향들에 걸쳐 섹터 스윕(SSW) 프레임들을 전송함으로써 섹터 스윕(SSW)을 수행하는 것; (b)(iii) 복수의 섹터 방향들에 걸쳐 전송되는 섹터 스윕(SSW) 프레임들 각각에 루트 요청(RREQ) 메시지를 첨부하는 것; (b)(iv) 이웃 스테이션들로부터 섹터 스윕(SSW) 프레임들을 수신 및 처리하고, 임의의 통합된 루트 요청(RREQ) 또는 루트 응답(RREP) 메시지 콘텐츠를 처리하는 것을 포함하여, 루트 요청 개시자 스테이션으로서 수행하고 루트 요청 발견 프로세스를 개시하는 단계; (c) (c)(i) 복수의 섹터 방향들에 걸쳐 섹터 스윕(SSW) 프레임들을 전송함으로써 이웃 스테이션으로부터의 하나 이상의 수신된 섹터 스윕(SSW) 프레임에 응답하는 것; (c)(ii) 루트 요청(RREQ) 메시지에 응답하기 위한 유효한 루트가 있는 경우 하나 이상의 수신된 섹터 스윕(SSW) 프레임에 첨부된 루트 요청(RREQ) 메시지를 검출 및 처리하는 것에 응답하여, 전송된 섹터 스윕(SSW) 프레임들 각각에 루트 응답(RREP) 메시지를 첨부하는 것; (c)(iii) 루트 요청(RREQ) 메시지에 응답하기 위한 유효한 루트가 없고, 이웃 스테이션에 전송될 루트 요청(RREQ) 메시지가 있는 경우 하나 이상의 수신된 섹터 스윕(SSW) 프레임에 첨부된 루트 요청(RREQ) 메시지를 검출 및 처리하는 것에 응답하여, 전송된 섹터 스윕(SSW) 프레임들 각각에 루트 응답(RREQ) 메시지를 첨부하는 것을 포함하여, 루트 요청 개시자 스테이션으로부터의 루트 요청 발견 프로세스에 응답하여 루트 요청 응답자 스테이션으로서 수행하는 단계; 및 (d) 루트 요청 개시자 스테이션으로부터 하나 이상의 루트 요청 응답자 스테이션을 통해, 루트 요청 응답자 스테이션들 중 하나를 포함할 수 있는 목적지 스테이션으로의 루트를 확립하는 단계를 포함한다.
3. 임의의 앞선 실시예의 장치 또는 방법에서, 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때 추가로, 하나 이상의 수신된 섹터 스윕 프레임에 대한 링크 메트릭들을 추적하는 것, 및 하나 이상의 수신된 섹터 스윕 프레임을 전송하는 스테이션에 링크 메트릭들을 통신하는 것을 포함하는 하나 이상의 단계를 수행한다.
4. 임의의 앞선 실시예의 장치 또는 방법에서, 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때, 라우팅 요청(RREQ) 및 라우팅 응답(RREP) 메시지들의 전송에 응답하여 링크 메트릭들을 통신하는 것을 수행한다.
5. 임의의 앞선 실시예의 장치 또는 방법에서, 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때, 복수의 라우팅 요청(RREQ들)을 수신하는, 루트 요청 발견 프로세스에 응답하는 루트 요청 응답자 스테이션으로서 수행할 때, 이웃 또는 목적지 스테이션으로 포워딩될 최상의 링크 메트릭들을 갖는 라우팅 요청을 선택한다.
6. 임의의 앞선 실시예의 장치 또는 방법에서, 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때 추가로, 하나 이상의 수신된 섹터 스윕 프레임에 대한 링크 메트릭들을 추적하는 것, 및 하나 이상의 수신된 섹터 스윕 프레임을 전송하는 스테이션과 통신하기 위한 최상의 섹터 방향을 선택하는데 링크 메트릭들을 이용하는 것을 포함하는 하나 이상의 단계를 수행한다.
7. 임의의 앞선 실시예의 장치 또는 방법에서, 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때 추가로, 섹터 스윕 및 루트 발견 동작들에 응답하여 이 스테이션과 이웃 스테이션 사이에 방향성 통신 링크를 확립하는 것을 포함한다.
8. 임의의 앞선 실시예의 장치 또는 방법에서, 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때 추가로, 방향 섹터 설정들을 추가로 조율하기 위해 이 스테이션과 이웃 스테이션 사이의 방향성 통신 링크에 대해 빔 정밀화 프로토콜(BRP)을 수행하는 것을 포함한다.
9. 임의의 앞선 실시예의 장치 또는 방법에서, 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때, 빔 추적 개시자가 이웃 스테이션에 대한 라우팅 요청(RREQ) 메시지에 트레이닝(TRN) 필드를 첨부할 때 빔 정밀화 프로토콜(BRP)을 수행한다.
10. 임의의 앞선 실시예의 장치 또는 방법에서, 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때, 빔 정밀화 프로토콜(BRP) 응답을 라우팅 응답(RREP) 메시지에 첨부하는 빔 추적 응답자로서 응답하는 것을 수행한다.
11. 임의의 앞선 실시예의 장치 또는 방법에서, 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때, 루트 발견 메시지를 수신하는 스테이션이 무선 통신의 목적지가 아닌 경우 루트 발견 메시지를 그 이웃 스테이션들에 전파하는 것, 또는 루트 발견 메시지를 수신하는 스테이션이 무선 통신의 목적지인 경우 루트 발견 메시지가 수신되었던 스테이션에 루트 응답 메시지를 전송하는 것 중 어느 하나에 의해 루트 발견 메시지의 수신에 응답하는 것을 수행한다.
12. 임의의 앞선 실시예의 장치 또는 방법에서, 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때, 하나 이상의 경로를 통해, 하나 이상의 루트 응답 메시지가 루트 발견 메시지들을 원래 전송한 스테이션으로서 발신 스테이션에 의해 수신될 때까지 루트 응답 메시지들을 이웃 스테이션들에 전파하는 것을 수행한다.
13. 임의의 앞선 실시예의 장치 또는 방법에서, 무선 통신 회로는 메시 네트워크들 및 비-메시 네트워크들 둘 다에서 방향성 통신들을 위해 구성되는 밀리미터파(mmW) 스테이션을 포함한다.
14. 임의의 앞선 실시예의 장치 또는 방법에서, 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때 추가로, 이러한 스테이션들이 이용가능한 경우 1차 다음-홉 스테이션 및 적어도 하나의 백업 다음-홉 스테이션을 선택함에 있어서 그 링크 메트릭에 기반하여 복수의 루트 요청을 순위화하는 것을 포함한다.
15. 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 타겟 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)
- 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치로서,
(a) 적어도 하나의 다른 방향성 무선 통신 회로에 직접 또는 하나 이상의 홉을 통해 무선으로 통신하도록 구성된 방향성 무선 통신 회로를 포함하는 스테이션;
(b) 무선 네트워크를 통해 스테이션 동작들을 제어하도록 구성된 상기 무선 통신 회로 내의 프로세서;
(c) 상기 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 저장하는 비일시적 메모리
를 포함하며,
(d) 상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때,
(i) (A) 상기 스테이션이 그 이웃 스테이션들에 대한 섹터 정보가 없는 경우 조합된 섹터 스윕(SSW) 및 루트 발견 동작을 수행하는 것;
(B) 이웃 스테이션들과 통신하기 위한 최상의 방향을 찾기 위해 상기 방향성 무선 통신 회로로부터 복수의 섹터 방향들에 걸쳐 섹터 스윕(SSW) 프레임들을 전송함으로써 상기 섹터 스윕(SSW)을 수행하는 것;
(C) 복수의 섹터 방향들에 걸쳐 전송되는 상기 섹터 스윕(SSW) 프레임들 각각에 루트 요청(RREQ) 메시지를 첨부하는 것;
(D) 이웃 스테이션들로부터 섹터 스윕(SSW) 프레임들을 수신 및 처리하고, 임의의 통합된 루트 요청(RREQ) 또는 루트 응답(RREP) 메시지 콘텐츠를 처리하는 것
을 포함하여, 루트 요청 개시자 스테이션으로서 수행하고 루트 요청 발견 프로세스를 개시하는 것;
(ii) (A) 복수의 섹터 방향들에 걸쳐 섹터 스윕(SSW) 프레임들을 전송함으로써 이웃 스테이션으로부터의 하나 이상의 수신된 섹터 스윕(SSW) 프레임에 응답하는 것;
(B) 루트 요청(RREQ) 메시지에 응답하기 위한 유효한 루트가 있는 경우 상기 하나 이상의 수신된 섹터 스윕(SSW) 프레임에 첨부된 루트 요청(RREQ) 메시지를 검출 및 처리하는 것에 응답하여, 전송된 섹터 스윕(SSW) 프레임들 각각에 루트 응답(RREP) 메시지를 첨부하는 것;
(C) 루트 요청(RREQ) 메시지에 응답하기 위한 유효한 루트가 없고, 이웃 스테이션에 전송될 루트 요청(RREQ) 메시지가 있는 경우 상기 하나 이상의 수신된 섹터 스윕(SSW) 프레임에 첨부된 루트 요청(RREQ) 메시지를 검출 및 처리하는 것에 응답하여, 상기 전송된 섹터 스윕(SSW) 프레임들 각각에 루트 응답(RREQ) 메시지를 첨부하는 것
을 포함하여, 루트 요청 개시자 스테이션으로부터의 루트 요청 발견 프로세스에 응답하여 루트 요청 응답자 스테이션으로서 수행하는 것; 및
(iii) 상기 루트 요청 개시자 스테이션으로부터 하나 이상의 루트 요청 응답자 스테이션을 통해, 루트 요청 응답자 스테이션들 중 하나를 포함할 수 있는 목적지 스테이션으로의 루트를 확립하는 것
을 포함하는 단계들을 수행하는, 장치. - 제1항에 있어서,
상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때 추가로, 하나 이상의 수신된 섹터 스윕 프레임에 대한 링크 메트릭들을 추적하는 것, 및 상기 하나 이상의 수신된 섹터 스윕 프레임을 전송하는 스테이션에 상기 링크 메트릭들을 통신하는 것을 포함하는 하나 이상의 단계를 수행하는, 장치. - 제2항에 있어서,
상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 라우팅 요청(RREQ) 및 라우팅 응답(RREP) 메시지들의 전송에 응답하여 링크 메트릭들을 통신하는 것을 수행하는, 장치. - 제3항에 있어서,
상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 복수의 라우팅 요청(RREQ들)을 수신하는, 루트 요청 발견 프로세스에 응답하는 루트 요청 응답자 스테이션으로서 수행할 때, 이웃 또는 목적지 스테이션으로 포워딩될 최상의 링크 메트릭들을 갖는 라우팅 요청을 선택하는, 장치. - 제1항에 있어서,
상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때 추가로, 하나 이상의 수신된 섹터 스윕 프레임에 대한 링크 메트릭들을 추적하는 것, 및 상기 하나 이상의 수신된 섹터 스윕 프레임을 전송하는 스테이션과 통신하기 위한 최상의 섹터 방향을 선택하는데 상기 링크 메트릭들을 이용하는 것을 포함하는 하나 이상의 단계를 수행하는, 장치. - 제1항에 있어서,
상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때 추가로, 섹터 스윕 및 루트 발견 동작들에 응답하여 이 스테이션과 이웃 스테이션 사이에 방향성 통신 링크를 확립하는 것을 포함하는, 장치. - 제6항에 있어서,
상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때 추가로, 방향 섹터 설정들을 추가로 조율하기 위해 이 스테이션과 이웃 스테이션 사이의 상기 방향성 통신 링크에 대해 빔 정밀화 프로토콜(BRP)을 수행하는 것을 포함하는, 장치. - 제7항에 있어서,
상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 빔 추적 개시자가 이웃 스테이션에 대한 라우팅 요청(RREQ) 메시지에 트레이닝(TRN) 필드를 첨부할 때 상기 빔 정밀화 프로토콜(BRP)을 수행하는, 장치. - 제8항에 있어서,
상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 빔 정밀화 프로토콜(BRP) 응답을 라우팅 응답(RREP) 메시지에 첨부하는 빔 추적 응답자로서 응답하는 것을 수행하는, 장치. - 제1항에 있어서,
상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 루트 발견 메시지를 수신하는 스테이션이 무선 통신의 목적지가 아닌 경우 상기 루트 발견 메시지를 그 이웃 스테이션들에 전파하는 것, 또는 상기 루트 발견 메시지를 수신하는 스테이션이 무선 통신의 목적지인 경우 상기 루트 발견 메시지가 수신되었던 스테이션에 루트 응답 메시지를 전송하는 것 중 어느 하나에 의해 상기 루트 발견 메시지의 수신에 응답하는 것을 수행하는, 장치. - 제1항에 있어서,
상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 하나 이상의 경로를 통해, 하나 이상의 루트 응답 메시지가 루트 발견 메시지들을 원래 전송한 스테이션으로서 발신 스테이션에 의해 수신될 때까지 루트 응답 메시지들을 이웃 스테이션들에 전파하는 것을 수행하는, 장치. - 제1항에 있어서,
상기 무선 통신 회로는 메시 네트워크들 및 비-메시 네트워크들 둘 다에서 방향성 통신들을 위해 구성되는 밀리미터파(mmW) 스테이션을 포함하는, 장치. - 제1항에 있어서,
상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때 추가로, 이러한 스테이션들이 이용가능한 경우 1차 다음-홉 스테이션 및 적어도 하나의 백업 다음-홉 스테이션을 선택함에 있어서 그 링크 메트릭에 기반하여 복수의 루트 요청을 순위화하는 것을 포함하는, 장치. - 제1항에 있어서,
상기 무선 통신 회로는 제1 대역 상에서의 방향성 통신들 및 제2 대역 상에서의 준-전방향성 통신들을 위해 구성되는, 장치. - 네트워크에서의 무선 통신을 위한 장치로서,
(a) 적어도 하나의 다른 방향성 무선 통신 회로에 직접 또는 하나 이상의 홉을 통해 무선으로 통신하도록 구성된 방향성 무선 통신 회로를 포함하는 스테이션;
(b) 무선 네트워크를 통해 스테이션 동작들을 제어하도록 구성된 상기 무선 통신 회로 내의 프로세서;
(c) 상기 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 저장하는 비일시적 메모리
를 포함하며,
(d) 상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때,
(i) (A) 상기 스테이션이 그 이웃 스테이션들에 대한 섹터 정보가 없는 경우 조합된 섹터 스윕(SSW) 및 루트 발견 동작을 수행하는 것;
(B) 이웃 스테이션들과 통신하기 위한 최상의 방향을 찾기 위해 상기 방향성 무선 통신 회로로부터 복수의 섹터 방향들에 걸쳐 섹터 스윕(SSW) 프레임들을 전송함으로써 상기 섹터 스윕(SSW)을 수행하는 것;
(C) 복수의 섹터 방향들에 걸쳐 전송되는 상기 섹터 스윕(SSW) 프레임들 각각에 루트 요청(RREQ) 메시지를 첨부하는 것;
(D) 이웃 스테이션들로부터 섹터 스윕(SSW) 프레임들을 수신 및 처리하고, 임의의 통합된 루트 요청(RREQ) 또는 루트 응답(RREP) 메시지 콘텐츠를 처리하는 것
을 포함하여, 루트 요청 개시자 스테이션으로서 수행하고 루트 요청 발견 프로세스를 개시하는 것;
(ii) (A) 하나 이상의 수신된 섹터 스윕 프레임에 대한 링크 메트릭들을 추적하고, 상기 링크 메트릭들을 포함하는 라우팅 요청(RREQ) 또는 라우팅 응답(RREP) 메시지가 첨부되는 섹터 스윕(SSW) 프레임들을 복수의 섹터 방향들에 걸쳐 전송함으로써 이웃 스테이션으로부터 상기 하나 이상의 수신된 섹터 스윕 프레임을 전송하는 스테이션에 상기 링크 메트릭들을 통신하는 것;
(B) 루트 요청(RREQ) 메시지에 응답하기 위한 유효한 루트가 있는 경우 상기 하나 이상의 수신된 섹터 스윕(SSW) 프레임에 첨부된 루트 요청(RREQ) 메시지를 검출 및 처리하는 것에 응답하여, 전송된 섹터 스윕(SSW) 프레임들 각각에 루트 응답(RREP) 메시지를 첨부하는 것;
(C) 루트 요청(RREQ) 메시지에 응답하기 위한 유효한 루트가 없고, 이웃 스테이션에 전송될 루트 요청(RREQ) 메시지가 있는 경우 상기 하나 이상의 수신된 섹터 스윕(SSW) 프레임에 첨부된 루트 요청(RREQ) 메시지를 검출 및 처리하는 것에 응답하여, 상기 전송된 섹터 스윕(SSW) 프레임들 각각에 루트 응답(RREQ) 메시지를 첨부하는 것
을 포함하여, 루트 요청 개시자 스테이션으로부터의 루트 요청 발견 프로세스에 응답하여 루트 요청 응답자 스테이션으로서 수행하는 것; 및
(iii) 상기 루트 요청 개시자 스테이션으로부터 하나 이상의 루트 요청 응답자 스테이션을 통해, 루트 요청 응답자 스테이션들 중 하나를 포함할 수 있는 목적지 스테이션으로의 루트를 확립하는 것
을 포함하는 단계들을 수행하는, 장치. - 제15항에 있어서,
상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때 추가로, 방향 섹터 설정들을 추가로 조율하기 위해 이 스테이션과 이웃 스테이션 사이의 방향성 통신 링크에 대해 빔 정밀화 프로토콜(BRP)을 수행하는 것을 포함하는, 장치. - 제16항에 있어서,
상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 빔 추적 개시자가 이웃 스테이션에 대한 라우팅 요청(RREQ) 메시지에 트레이닝(TRN) 필드를 첨부할 때 상기 빔 정밀화 프로토콜(BRP)을 수행하는, 장치. - 제17항에 있어서,
상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 빔 정밀화 프로토콜(BRP) 응답을 라우팅 응답(RREP) 메시지에 첨부하는 빔 추적 응답자로서 응답하는 것을 수행하는, 장치. - 제15항에 있어서,
상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 루트 발견 메시지를 수신하는 스테이션이 무선 통신의 목적지가 아닌 경우 상기 루트 발견 메시지를 그 이웃 스테이션들에 전파하는 것, 또는 상기 루트 발견 메시지를 수신하는 스테이션이 무선 통신의 목적지인 경우 상기 루트 발견 메시지가 수신되었던 스테이션에 루트 응답 메시지를 전송하는 것 중 어느 하나에 의해 상기 루트 발견 메시지의 수신에 응답하는 것을 수행하는, 장치. - 네트워크에서 무선 통신을 수행하는 방법으로서,
(a) 방향성 무선 통신 회로를 포함하는 스테이션으로부터 적어도 하나의 다른 방향성 무선 통신 회로로 무선으로 통신하고, 루트 요청 개시자 스테이션 및 목적지 스테이션으로부터의 직접 루트 또는 하나 이상의 홉을 통한 간접 루트를 확립하기 위해, 상기 루트 요청 개시자 스테이션, 루트 요청 응답자 스테이션, 또는 상기 목적지 스테이션으로서 동작하는 단계;
(b) (i) 상기 스테이션이 그 이웃 스테이션들에 대한 섹터 정보가 없는 경우 조합된 섹터 스윕(SSW) 및 루트 발견 동작을 수행하는 것;
(ii) 이웃 스테이션들과 통신하기 위한 최상의 방향을 찾기 위해 상기 방향성 무선 통신 회로로부터 복수의 섹터 방향들에 걸쳐 섹터 스윕(SSW) 프레임들을 전송함으로써 상기 섹터 스윕(SSW)을 수행하는 것;
(iii) 복수의 섹터 방향들에 걸쳐 전송되는 상기 섹터 스윕(SSW) 프레임들 각각에 루트 요청(RREQ) 메시지를 첨부하는 것;
(iv) 이웃 스테이션들로부터 섹터 스윕(SSW) 프레임들을 수신 및 처리하고, 임의의 통합된 루트 요청(RREQ) 또는 루트 응답(RREP) 메시지 콘텐츠를 처리하는 것
을 포함하여, 루트 요청 개시자 스테이션으로서 수행하고 루트 요청 발견 프로세스를 개시하는 단계;
(c) (i) 복수의 섹터 방향들에 걸쳐 섹터 스윕(SSW) 프레임들을 전송함으로써 이웃 스테이션으로부터의 하나 이상의 수신된 섹터 스윕(SSW) 프레임에 응답하는 것;
(ii) 루트 요청(RREQ) 메시지에 응답하기 위한 유효한 루트가 있는 경우 상기 하나 이상의 수신된 섹터 스윕(SSW) 프레임에 첨부된 루트 요청(RREQ) 메시지를 검출 및 처리하는 것에 응답하여, 전송된 섹터 스윕(SSW) 프레임들 각각에 루트 응답(RREP) 메시지를 첨부하는 것;
(iii) 루트 요청(RREQ) 메시지에 응답하기 위한 유효한 루트가 없고, 이웃 스테이션에 전송될 루트 요청(RREQ) 메시지가 있는 경우 상기 하나 이상의 수신된 섹터 스윕(SSW) 프레임에 첨부된 루트 요청(RREQ) 메시지를 검출 및 처리하는 것에 응답하여, 상기 전송된 섹터 스윕(SSW) 프레임들 각각에 루트 응답(RREQ) 메시지를 첨부하는 것
을 포함하여, 루트 요청 개시자 스테이션으로부터의 루트 요청 발견 프로세스에 응답하여 루트 요청 응답자 스테이션으로서 수행하는 단계; 및
(d) 상기 루트 요청 개시자 스테이션으로부터 하나 이상의 루트 요청 응답자 스테이션을 통해, 루트 요청 응답자 스테이션들 중 하나를 포함할 수 있는 목적지 스테이션으로의 루트를 확립하는 단계
를 포함하는, 방법.
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