KR20230010827A - 통신 장치 및 통신 방법 - Google Patents

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Abstract

통신 장치(STA)는 DMG Beacon 프레임을 수신하는 수신부와, DMG Beacon 프레임에 포함되는 통신 상대인 통신 장치(AP)의 수신 안테나 이득 및 DMG Beacon 프레임의 수신 전력을 이용하여, SSW 프레임을 송신할지 여부를 판단하는 판단부와, 상기 판단부가 상기 SSW 프레임을 송신한다고 판단한 경우에 상기 SSW 프레임을 송신하는 송신부를 포함한다.

Description

통신 장치 및 통신 방법{COMMUNICATION DEVICE AND COMMUNICATION METHOD}
본 개시는 통신 장치 및 통신 방법에 관한 것이다.
IEEE 802.11은 무선 LAN 관련 규격의 하나이고, 그 중 하나는, 예컨대, IEEE 802.11ad(이하 "11ad 규격"이라고 한다)이다(예컨대, 비특허문헌 1을 참조).
11ad 규격에서는 빔포밍(BF) 기술이 이용된다. 빔포밍은 무선 단말에 포함되는 송신부 및 수신부의 하나 이상의 안테나의 지향성을 변화시켜, 예컨대 수신 강도 등의 통신 품질이 최적이 되도록 안테나의 지향성을 설정하여 통신이 행하여지는 방식이다.
특허문헌 1 : 미국 특허 제 8,521,158호의 명세서
비특허문헌 1 : IEEE 802.11adTM - 2012 278~314페이지
그렇지만, 무선 단말의 통신 영역이 고려되지 않기 때문에, 제 1 무선 단말이 제 2 무선 단말로부터의 빔포밍의 트레이닝에 이용되는 프레임을 수신할 수 있는 경우에도, 제 2 무선 단말이 제 1 무선 단말로부터의 빔포밍의 트레이닝에 이용되는 프레임을 수신하는 것이 곤란한 경우가 있고, 무선 단말이 무선 링크를 확립하는 것이 곤란하다.
본 개시의 측면에 따른 통신 장치에서는, 무선 장치(STA)가 A-BFT에 있어서의 SSW 프레임이 통신 장치(AP)에 도달할지 여부를 판정할 수 있어서, 불필요한 SSW 프레임의 송신이 회피될 수 있고, 통신 장치(STA)의 전력 소비가 감소될 수 있고, 다른 STA로의 불필요한 간섭파의 발생이 감소될 수 있는 통신 장치 및 통신 방법의 제공에 기여한다.
본 개시의 측면에 따른 통신 장치는 DMG Beacon 프레임을 수신하는 수신부와, DMG Beacon 프레임에 포함되는 통신 상대의 수신 안테나 이득 및 DMG Beacon 프레임의 수신 전력을 이용하여, SSW 프레임을 송신할지 여부를 판단하는 판단부와, 상기 판단부가 상기 SSW 프레임을 송신한다고 판단한 경우에 상기 SSW 프레임을 송신하는 송신부를 포함한다.
본 개시의 측면에 따른 통신 방법은 DMG Beacon 프레임을 수신하는 것과, DMG Beacon 프레임에 포함되는 통신 상대의 수신 안테나 이득 및 DMG Beacon 프레임의 수신 전력을 이용하여, SSW 프레임을 송신할지 여부를 판단하는 것과, 상기 SSW 프레임을 송신한다고 판단한 경우에 상기 SSW 프레임을 송신하는 것을 포함한다.
포괄적 또는 구체적인 실시의 형태는 시스템, 장치, 방법, 집적 회로, 컴퓨터 프로그램, 기록 매체로 실현되더라도 좋고, 또는 시스템, 장치, 방법, 집적 회로, 컴퓨터 프로그램 및 기록 매체의 임의의 선택적인 조합으로 실현되더라도 좋다는 것을 알아야 한다.
본 개시의 측면의 통신 장치 및 통신 방법에 따르면, 무선 장치(STA)가 A-BFT에 있어서의 SSW 프레임이 통신 장치(AP)에 도달할지 여부를 판정할 수 있고, 불필요한 SSW 프레임의 송신이 회피될 수 있으므로, 통신 장치(STA)의 전력 소비가 감소될 수 있고, 다른 STA로의 불필요한 간섭파의 발생이 감소될 수 있다.
개시된 실시의 형태의 추가적인 이점 및 효과는 명세서 및 도면으로부터 분명해질 것이다. 이러한 이점 및/또는 효과는 다양한 실시의 형태 및 명세서 및 도면의 특징에 의해 각각 획득될 수 있지만, 그러한 이점 및/또는 효과의 하나 이상을 이해하기 위해 반드시 모두가 제공될 필요는 없다.
도 1은 본 개시에 따른 SLS 수순의 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 개시에 따른 PCP/AP와 non-AP STA가 무선 링크를 확립하는 방법의 예를 나타내는 도면이다.
도 3a는 본 개시에 따른 non-PCP/AP STA에 대한 다운링크 섹터 스윕에 있어서의 PCP/AP 동작의 예를 나타내는 도면이다.
도 3b는 본 개시에 따른 PCP/AP에 대한 업링크 섹터 스윕에 있어서의 non-PCP/AP STA 동작의 예를 나타내는 도면이다.
도 3c는 본 개시에 따른 non-PCP/AP STA에 대한 다운링크 데이터 송신에 있어서의 PCP/AP 동작의 예를 나타내는 도면이다.
도 3d는 본 개시에 따른 PCP/AP에 대한 업링크 데이터 송신에 있어서의 non-PCP/AP STA 동작의 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에 따른 통신 장치의 구성의 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 개시의 실시의 형태 1에 따른 통신 장치(AP)가 송신하는 DMB Beacon 프레임의 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 개시의 실시의 형태 1에 따른, TX EIRP 필드의 값과 EIRP 값의 대응의 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 개시의 실시의 형태 1에 따른, TX EIRP 필드의 값과 EIRP 값의 대응의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 개시의 실시의 형태 1에 따른, A-BFT RX Antenna Gain 필드의 값과 A-BFT에 있어서의 통신 장치(AP)의 수신 안테나 이득의 값의 대응의 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 개시의 실시의 형태 1에 따른, A-BFT RX Antenna Gain 필드의 값과 수신 안테나 이득의 값의 대응을 나타내는 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 개시의 실시의 형태 1에 따른 통신 장치(STA)에 의한 도 5의 DMG Beacon 프레임의 수신 처리의 예를 나타내는 플로차트이다.
도 11은 본 개시의 실시의 형태 1에 따른 통신 장치(STA)에 의한 도 5의 DMG Beacon 프레임의 수신 처리의 다른 예를 나타내는 플로차트이다.
도 12a는 본 개시의 실시의 형태 1에 따른, 11ad 규격에 있어서의 MCS에 대한 수신 감도 점의 값의 예를 나타내는 도면이다.
도 12b는 본 개시의 실시의 형태 1에 따른, 11ad 규격에 있어서의 MCS에 대한 최대 스루풋의 값의 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 개시의 실시의 형태 2에 따른, 통신 장치(AP)와 통신 장치(STA)가 통신을 행하는 수순의 예를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 개시의 실시의 형태 2에 따른 DMG Beacon 프레임의 포맷의 예를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 개시의 실시의 형태 2에 따른 TX EIRP 필드의 값의 예를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 개시의 실시의 형태 2에 따른 A-BFT RX Antenna Gain 필드의 값의 예를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 개시의 실시의 형태 2에 따른 Probe Request 프레임의 예를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 개시의 실시의 형태 2에 따른 DMG Beacon 프레임의 포맷의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 19는 본 개시의 실시의 형태 2에 따른 Differential Gain 필드의 값의 예를 나타내는 도면이다.
도 20은 본 개시의 실시의 형태 2에 따른 Probe Response 프레임의 포맷의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 21은 본 개시의 실시의 형태 2에 따른 Relative Beamed TX EIRP 필드의 값의 예를 나타내는 도면이다.
도 22는 본 개시의 실시의 형태 3에 따른, 통신 장치(AP)와 통신 장치(STA)가 통신을 행하는 수순의 예를 나타내는 도면이다.
도 23은 본 개시의 실시의 형태 3에 따른 DMG Beacon 프레임의 포맷의 예를 나타내는 도면이다.
도 24는 본 개시의 실시의 형태 3에 따른 DMG Beacon 프레임의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 25는 본 개시의 실시의 형태 3에 따른 AP1이 AP2에 관한 EDMG TX RX Info 필드를 Neighbor Report Response 프레임에 포함시켜 송신하는 수순의 예를 나타내는 도면이다.
도 26은 본 개시의 실시의 형태 3에 따른 Neighbor Report Response 프레임의 예를 나타내는 도면이다.
도 27은 본 개시의 실시의 형태 4에 따른, 통신 장치(AP)와 통신 장치(STA)가 통신을 행하는 수순의 예를 나타내는 도면이다.
도 28은 본 개시의 실시의 형태 4에 따른 Feedback 프레임의 예를 나타내는 도면이다.
도 29는 본 개시의 실시의 형태 4에 따른 11ad 규격에 있어서의 RTS 프레임의 포맷을 나타내는 도면이다.
도 30은 본 개시의 실시의 형태 4에 따른 11ad 규격에 있어서의 ESE의 포맷을 나타내는 도면이다.
도 31은 본 개시의 실시의 형태 1 및 2의 변형에 따른 DMG Beacon 프레임의 포맷의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 32는 본 개시의 실시의 형태 1 및 2의 변형에 따른, Differential Gain 필드의 값과 (EIRP_Beacon - RxGain_ABFT - ADD_GAIN_AP)의 값의 관계의 예를 나타내는 도면이다.
도 33은 본 개시의 실시의 형태 5에 따른 DMG Beacon 프레임의 예를 나타내는 도면이다.
도 34는 본 개시의 실시의 형태 5에 따른 AP Selection Parameter 필드의 값의 예를 나타내는 도면이다.
도 35는 본 개시의 실시의 형태 5에 따른 통신 장치(STA)(100b)에 의한 도 33의 DMG Beacon 프레임의 수신 처리를 나타내는 플로차트이다.
도 36은 본 개시의 실시의 형태 5에 따른 Asymmetric Beamforming Training의 처리 수순의 예를 나타내는 도면이다.
도 37은 본 개시의 실시의 형태 5에 따른 DMG Beacon 패킷의 포맷의 예를 나타내는 도면이다.
도 38은 본 개시의 실시의 형태 5에 따른 SSW 필드의 포맷의 예를 나타내는 도면이다.
도 39는 본 개시의 실시의 형태 5에 따른 EDMG ESE의 포맷의 예를 나타내는 도면이다.
도 40은 본 개시의 실시의 형태 6에 따른 통신 장치(AP)(100a)에 의해 송신되는 DMG Beacon 프레임의 예를 나타내는 도면이다.
도 41은 본 개시의 실시의 형태 6에 따른 통신 장치(STA)(100b)에 의한 도 40의 DMG Beacon 프레임의 수신 처리를 나타내는 플로차트이다.
11ad 규격에서는, 복수의 안테나 지향성 설정(이하 "섹터"라고 부른다) 중에서 최적의 섹터를 선택하기 위해, SLS(Sector Level Sweep)라고 불리는 수순이 규정된다. 도 1은 SLS의 수순의 예를 나타내는 도면이다. SLS는 2대의 단말(이하 Station을 의미하는 "STA"라고 부른다)의 사이에서 행해진다. 이하, 한쪽의 STA를 Initiator, 다른 쪽을 Responder라고 부른다.
우선, Initiator는 섹터를 변경하면서 SSW(Sector Sweep) 프레임에 섹터 번호를 포함하는 복수의 SSW 프레임을 송신한다. 이 송신 처리는 ISS(Initiator Sector Sweep)라고 불린다. ISS에서, Responder는 각 SSW 프레임의 수신 품질을 측정하고, 수신 품질이 가장 좋았던 SSW 프레임의 섹터 번호를 특정한다. 이 섹터 번호에 대응하는 Initiator에 있어서의 섹터는 Initiator의 베스트 섹터라고 불린다.
다음으로, Responder는 섹터를 변경하면서 복수의 SSW(Sector Sweep) 프레임을 송신한다. 이 송신 처리는 RSS(Responder Sector Sweep)라고 불린다. RSS에 있어서, Responder는 ISS에 있어서 특정된 Initiator의 베스트 섹터의 번호를 SSW 프레임에 포함시켜 송신한다. RSS에서, Initiator는 각 SSW 프레임의 수신 품질을 측정하고, 수신 품질이 가장 좋았던 SSW 프레임에 포함되는 섹터 번호를 특정한다. 이 섹터 번호에 대응하는 Responder에 있어서의 섹터는 Responder의 베스트 섹터라고 불린다.
마지막으로, Initiator는 RSS에 있어서 특정된 Responder의 베스트 섹터의 번호를 SSW-FB(SSW Feedback) 프레임에 포함시켜 송신한다. Responder는, SSW-FB를 수신하면, SSW-FB가 수신된 것을 나타내는 SSW-ACK(SSW Acknowledgement)를 송신하더라도 좋다.
송신의 빔포밍 트레이닝(TXSS, Transmitter Sector Sweep)을 행하기 위한 SLS가 설명되었지만, SLS는 수신의 빔포밍 트레이닝(RXSS, Receiver Sector Sweep)을 행하기 위해 이용되더라도 좋다. SSW 프레임을 송신하는 STA는 복수의 SSW 프레임을 단일 섹터에서 순차적으로 송신하고, SSW 프레임을 수신하는 STA는 SSW 프레임마다 수신 안테나의 섹터를 전환하여 수신한다.
11ad 규격에서는, STA의 일부는 PCP(Personal basic service point) 및 AP(Access point)(이하 PCP/AP라고 불린다)라고 불리는 STA이다. PCP/AP가 아닌 STA는 non-PCP/AP STA라고 불린다. 통신을 개시하면, non-PCP/AP STA는 우선 PCP/AP와 무선 링크를 확립한다.
도 2는 PCP/AP와 non-PCP/AP STA의 사이의 무선 링크를 확립하는 방법의 예를 나타낸다. PCP/AP는 섹터를 변경하면서 복수의 DMG Beacon(Directional Multi-Gigabit Beacon) 프레임을 송신한다.
11ad 규격에서는, PCP/AP가 DMG Beacon을 송신하는 기간은 BTI(Beacon Transmission Interval)라고 불린다. BTI 다음에 A-BFT(Association Beamforming Training)라고 불리는 기간이 설정되더라도 좋다.
A-BFT에서는, STA1(non-PCP/AP STA)은 섹터를 변경하면서 복수의 SSW 프레임을 송신한다. A-BFT에 있어서 SSW 프레임이 수신되는 경우, PCP/AP는 수신 품질이 좋았던 SSW 프레임을 특정하는 정보를 SSW-FB(SSW Feedback) 프레임에 포함시켜, STA1에 송신한다.
이상과 같이, DMG Beacon을 수신한 경우에, non-PCP/AP STA는 A-BFT에 있어서 SSW 프레임을 송신하고, PCP/AP와의 무선 링크를 확립한다.
그렇지만, PCP/AP 및 non-PCP/AP STA의 안테나는 안테나의 통신 영역을 고려하지 않기 때문에, non-PCP/AP STA가 DMG Beacon 프레임을 수신할 수 있는 경우에도 PCP/AP가 A-BFT에 있어서의 SSW 프레임을 수신하기 곤란한 경우가 있고, PCP/AP와 non-AP STA의 사이의 무선 링크를 확립하는 것이 곤란하다. 또한, PCP/AP와 non-AP STA의 사이의 무선 링크를 확립하는 것이 곤란함에도 불구하고 non-AP STA는 불필요한 SSW 프레임을 송신하기 때문에, 전력 소비를 증가시키고, 다른 STA로의 불필요한 간섭을 초래한다.
도 3a는 non-PCP/AP STA(이하, 통신 장치(STA)(100b))에 대한 다운링크 섹터 스윕에 있어서의 PCP/AP(이하, 통신 장치(AP)(100a))의 동작의 예를 나타낸다. 다운링크 섹터 스윕은, 예컨대 도 2에 있어서 PCP/AP가 DMG Beacon 프레임을 송신하는 처리이다. 다운링크 섹터 스윕은 도 1에 있어서의 ISS이더라도 좋다.
통신 장치(AP)(100a)는 송신 어레이 안테나(106)(도 4 참조)를 이용하여 섹터를 변경하면서 DMG Beacon 프레임을 송신한다. 베스트 섹터가 알려져 있지 않기 때문에, 즉, 통신 장치(AP)(100a)와 통신하기 위한 수신 어레이 안테나(116)(도 4 참조)의 최적의 설정이 통신 장치(STA)(100b)에게는 알려져 있지 않기 때문에, 통신 장치(STA)(100b)는 수신 q-omni 안테나(115)(도 4 참조)를 이용하여 DMG Beacon 수신을 행한다.
도 3b는 PCP/AP(통신 장치(AP)(100a))에 대한 업링크 섹터 스윕에 있어서의 non-PCP/AP STA(통신 장치(STA)(100b))의 동작의 예를 나타낸다. 업링크 섹터 스윕은, 예컨대 도 2의 A-BFT에 있어서 non-PCP/AP STA가 SSW 프레임을 송신하는 처리이다. 도 3b는 통신 장치(AP)(100a)가 통신 장치(STA)(100b)의 SSW 프레임을 수신하지 않는 상태를 나타내는 것에 유의하라.
통신 장치(STA)(100b)는, 송신 어레이 안테나(106)를 이용하여, 섹터를 변경하면서 SSW 프레임을 송신한다. 베스트 섹터가 알려져 있지 않기 때문에, 즉, 통신 장치(STA)(100b)와 통신하기 위한 수신 어레이 안테나(116)의 최적의 설정이 통신 장치(AP)(100a)에게는 알려져 있지 않기 때문에, 통신 장치(AP)(100a)는 수신 q-omni 안테나(115)를 이용하여 SSW 프레임 수신을 행한다.
통신 장치(AP)(100a) 및 통신 장치(STA)(100b)의 송신 어레이 안테나(106)(도 4 참조)와 수신 q-omni 안테나(115)의 사이에서 이득이 상이하기 때문에, 도 3a에 있어서 통신 장치(STA)(100b)는 DMG Beacon을 수신하고, 도 3b에 있어서 통신 장치(AP)(100a)는 SSW 프레임을 수신하지 않는다.
예컨대, 통신 장치(AP)(100a)는 큰 수의 소자를 포함하는 송신 어레이 안테나(106)를 갖고, 통신 장치(STA)(100b)의 송신 어레이 안테나(106)는 통신 장치(AP)(100a)에 비하여 보다 작은 수의 안테나 소자를 갖는다. 이 경우, 통신 장치(AP)(100a)의 송신 안테나 이득이 크고, 송신 어레이 안테나로의 입력 전력이 크다. 다시 말해, 통신 장치(AP)(100a)는 통신 장치(STA)(100b)에 비하여 보다 큰 EIRP(Equivalent Isotropic Radiated Power, 등가 등방 복사 전력)를 갖는다.
도 3a의 다운링크 섹터 스윕에 있어서 통신 장치(STA)(100b)가 1개 이상의 DMG Beacon 또는 SSW 프레임을 수신하고, 도시가 생략된 업링크 섹터 스윕에 있어서 통신 장치(AP)(100a)가 1개 이상의 SSW 프레임을 수신하는 경우, 통신 장치(AP)(100a)와 통신 장치(STA)(100b)의 사이의 통신이 확립된다. 이때, 통신 장치(AP)(100a) 및 통신 장치(STA)(100b)에게는 베스트 섹터가 알려져 있다.
섹터 스윕 후, 통신 장치(AP)(100a) 및 통신 장치(STA)(100b)는 11ad 규격에 규정되는 BRP(Beam Refinement Protocol)의 수순을 실시하여 훨씬 더 높은 정밀도의 빔포밍 트레이닝을 행하더라도 좋다. BRP에 의해 통신 장치(AP)(100a) 및 통신 장치(STA)(100b)는 베스트 섹터의 지향성을 강하게 하고 이득을 증가시킬 수 있다.
그러나, 통신 장치(AP)(100a)가 도 3a의 다운링크 섹터 스윕에 의해 이득이 증가된 베스트 섹터를 결정하는 것은 곤란하다. 왜냐하면 이득이 증가된 섹터는 강한 지향성을 갖고 빔 폭이 작기 때문에, DMG Beacon 및 섹터 프레임이 통신 장치(STA)(100b)에 도달하기 위해서는 섹터 스윕에 있어서 다수의 DMG Beacon 및 SSW 프레임이 송신될 필요가 있고, 섹터 스윕은 보다 큰 시간이 걸린다.
한편, 통신 장치(AP)(100a)가 섹터 스윕이 완료되기 전에 BRP를 행하는 것은 곤란하다. 왜냐하면 통신 장치(AP)(100a)에게는 베스트 섹터가 알려져 있지 않기 때문에, BRP를 행하기 위한 BRP 패킷을 통신 장치(STA)(100b)에게 수신하게 하는 것이 곤란하다.
다시 말해, 통신 장치(AP)(100a)는 도 3에 도시된 중간 정도의 지향성, 즉, 도 3c의 빔 폭을 넓히는 것에 의해, 섹터 스윕의 시간을 단축하고, 베스트 섹터가 결정되었으면, BRP를 이용하여 이득이 증가된 베스트 섹터를 결정할 수 있다.
섹터 스윕에 의해 송신 어레이 안테나(106)의 베스트 섹터를 결정한 후, 통신 장치(AP)(100a) 및 통신 장치(STA)(100b)는 BRP 수순을 실시하고 수신 어레이 안테나(116)의 트레이닝을 행하더라도 좋다. 이것에 의해, 통신 장치(AP)(100a) 및 통신 장치(STA)(100b)는 수신 어레이 안테나(116)의 베스트 섹터를 결정한다.
송신 어레이 안테나(106)의 베스트 섹터를 결정한 후, 통신 장치(AP)(100a) 및 통신 장치(STA)(100b)는 SLS(예컨대 도 1)를 이용하여 수신 어레이 안테나(116)의 베스트 섹터를 결정하더라도 좋고, 또는 SLS와 BRP의 조합을 실시하더라도 좋은 것에 유의하라.
송신 어레이 안테나(106)의 베스트 섹터와 수신 어레이 안테나(116)의 베스트 섹터가 상이한 경우가 있다.
도 3c는 통신 장치(STA)(100b)에 대한 다운링크 데이터 송신에 있어서의 통신 장치(AP)(100a)의 동작의 예를 나타낸다.
통신 장치(AP)(100a)는 송신 어레이 안테나(106)를 BRP에 의해 이득이 증가된 베스트 섹터로 설정하고, 데이터 프레임 송신을 행한다. 다시 말해, 도 3c에서는, 통신 장치(AP)(100a)가 도 3a에서 이용된 빔보다 좁은 폭의 빔을 이용하기 때문에, 통신 장치(AP)(100a)에 의해 이용되는 베스트 섹터는 도 3a에서 이용된 섹터에 비하여 보다 높은 이득 및 보다 강한 지향성을 갖는다.
도 3c에서는, 통신 장치(STA)(100b)는 수신 어레이 안테나(116)를 베스트 섹터로 설정하고, 데이터 프레임을 수신한다.
도 3d는 통신 장치(AP)(100a)에 대한 업링크 데이터 송신에 있어서 통신 장치(STA)(100b)의 동작의 예를 나타낸다.
통신 장치(STA)(100b)는 송신 어레이 안테나(106)를 BRP에 의해 이득이 증가된 베스트 섹터로 설정하고, 데이터 프레임 송신을 행한다. 도 3d에서는, 통신 장치(STA)(100b)가 도 3b에서 이용된 빔보다 좁은 폭의 빔을 이용하기 때문에, 통신 장치(STA)(100b)에 의해 이용되는 베스트 섹터는 도 3b에서 이용된 섹터에 비하여 보다 높은 이득 및 보다 강한 지향성을 갖는다.
도 3d에서는, 통신 장치(AP)(100a)는 수신 어레이 안테나(116)를 베스트 섹터로 설정하고, 데이터 프레임을 수신한다.
이와 같이, 통신 장치(AP)(100a)가 DMG Beacon을 송신하는 경우(예컨대 도 3a), 통신 장치(STA)(100b)가 DMG Beacon에 대한 응답을 송신하는 경우(예컨대 도 3b), 통신 장치(AP)(100a)가 데이터 패킷을 송신하는 경우(예컨대 도 3c), 및 통신 장치(STA)(100b)가 데이터 패킷을 송신하는 경우(예컨대 도 3d)의 각각에 있어서, 송신 안테나 이득 및 수신 안테나 이득이 상이하기 때문에, 통신 장치(STA)(100b)가 통신 장치(AP)(100a)와의 무선 링크가 확립될 수 있는지 여부를 DMG Beacon의 수신 전력에 근거하여 판단하는 것은 곤란하다. 또한 통신 장치(STA)(100b)가 소망하는 데이터 스루풋이 실현될 수 있는지 여부를 DMG Beacon의 수신 전력에 근거하여 판단하는 것은 곤란하다.
참고 특허문헌 1(미국 특허 제 8,521,158호의 명세서)은 Beacon 프레임에 EIRP와 수신 전력의 Threshold value를 포함시켜 송신하는 방법을 개시하고 있다. 이것에 의해, AP 및 STA가 무지향성인 경우에, STA는 AP에 대하여 무선 링크가 확립될 수 있는지 여부를 판정할 수 있다.
그렇지만, 참고 특허문헌 1에서는, 통신 장치(STA)(100b)가 섹터 스윕을 행하는 경우에 통신 장치(AP)(100a)가 수신 q-omni 안테나(115)로 전환하는 것이 고려되어 있지 않아서, 도 3b에 있어서 통신 장치(STA)(100b)가 통신 장치(AP)(100a)에 대하여 무선 링크가 확립될 수 있는지 여부를 판정하는 것이 곤란하다.
또한, 참고 특허문헌 1에서는, 통신 장치(AP)(100a)가 다운링크 데이터 송신을 행하는 경우에 통신 장치(STA)(100b)가 수신 어레이 안테나(116)를 베스트 섹터로 설정하는 것이 고려되어 있지 않다. 이 때문에, 통신 장치(AP)(100a)가 다운링크 데이터 송신을 행하는 경우, 통신 장치(STA)(100b)가 미리 결정된 데이터 스루풋이 실현될 수 있는지 여부를 DMG Beacon의 수신 전력에 근거하여 판단하는 것은 곤란하다.
또한, 참고 특허문헌 1에서는, 통신 장치(STA)가 송신을 행하는 경우에 통신 장치(AP)가 수신 어레이 안테나(116)를 베스트 섹터로 설정하는 것이 고려되어 있지 않다. 이 때문에, 업링크 송신을 행할 때에, 통신 장치(STA)가 미리 결정된 데이터 스루풋이 실현될 수 있는지 여부를 DMG Beacon의 수신 전력에 근거하여 판단하는 것은 곤란하다.
다시 말해, 통신 장치(STA)(100b)가 통신 장치(AP)(100a)에 대하여 무선 링크를 확립하는 것이 곤란하더라도, A-BFT에 있어서의 SSW 프레임 송신이 행하여지기 때문에, 전력 소비가 증가되고, 다른 STA로의 불필요한 간섭이 발생한다.
또한, 통신 장치(STA)는 다운링크 및 업링크 데이터 송신을 행할 때에 소망하는 데이터 스루풋의 실현이 곤란하더라도 A-BFT에 있어서의 SSW 프레임 송신을 행하기 때문에, 전력 소비가 증가되고, 다른 STA는 불필요한 간섭을 겪는다.
이상으로부터, 이하에 설명될 본 개시의 실시의 형태에 따른 통신 장치의 목적은, A-BFT에 있어서의 SSW 프레임이 통신 상대인 통신 장치에 도달할지 여부를 판정하는 것이다.
(실시의 형태 1)
실시의 형태 1에서는, 다운링크 섹터 스윕에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)가, DMG Beacon 수신 전력과, DMG Beacon에 포함되는 업링크 섹터 스윕 때에 사용되는 통신 장치(AP)(100a)의 의사 무지향성(quasi-omni) 안테나의 수신 이득을 이용하여, 업링크 스윕에 있어서의 SSW 프레임을 통신 장치(AP)(100a)가 수신할 수 있는지 여부를 판단하는 방법에 대하여 설명될 것이다.
도 4는 본 개시에 따른 통신 장치(100)의 구성의 예를 나타내는 도면이다.
통신 장치(100)는 MAC 제어부(101), PHY 송신 회로(102), D/A 컨버터(103), 송신 RF 회로(104), 송신 q-omni 안테나(105), 송신 어레이 안테나(106), PHY 수신 회로(112), A/D 컨버터(113), 수신 RF 회로(114), 수신 q-omni 안테나(115), 수신 어레이 안테나(116)를 포함한다.
MAC 제어부(101)는 송신 MAC 프레임 데이터를 생성한다. 예컨대, MAC 제어부(101)는 SLS 수순의 ISS에 있어서 SSW 프레임 데이터를 생성하고, PHY 송신 회로(102)에 출력한다. 또한 MAC 제어부(101)는 생성된 송신 MAC 프레임의 적절한 부호화 및 변조를 위한 제어 정보(PHY 프레임의 헤더 정보 및 송신 타이밍에 관한 정보를 포함함)를 PHY 송신 회로(102)에 출력한다.
PHY 송신 회로(102)는 MAC 제어부(101)로부터 입력된 송신 MAC 프레임 데이터 및 제어 정보에 근거하여 부호화 처리 및 변조 처리를 행하고, PHY 프레임 데이터를 생성한다. 생성된 PHY 프레임은 D/A 컨버터(103)에 의해 아날로그 신호로 변환되고, 송신 RF 회로(104)에 의해 무선 신호로 변환된다.
PHY 송신 회로(102)는 송신 RF 회로(104)를 제어한다. 구체적으로는, PHY 송신 회로(102)는 지정된 채널에 따른 중심 주파수의 설정, 송신 전력의 제어, 및 지향성의 제어를 송신 RF 회로(104)에 대하여 행한다.
송신 q-omni 안테나(105)는 송신 RF 회로(104)로부터 입력되는 무선 신호를 의사 무지향성의 무선 신호로서 송신한다. q-omni는 의사 무지향성(quasi-omni)의 약자인 것에 유의하라.
송신 어레이 안테나(106)는 송신 RF 회로(104)로부터 입력되는 무선 신호를 지향성을 갖는 무선 신호로서 송신한다. 송신 어레이 안테나(106)는 어레이 구성일 필요는 없지만, 지향성이 제어되는 것을 명시하기 위해 어레이 안테나라고 불릴 것이다.
송신 q-omni 안테나(105)는 송신 어레이 안테나(106)에 비하여 보다 넓은 빔 폭을 갖는다. 한편, 송신 어레이 안테나(106)는, 지향성의 제어에 따라, 특정한 방향에 있어서 다른 방향에 비하여 보다 큰 이득을 갖는다. 특정한 방향에 있어서의 송신 어레이 안테나(106)의 이득은 송신 q-omni 안테나(105)의 이득보다 크더라도 좋다.
송신 어레이 안테나(106)의 송신 RF 회로(104)로부터의 입력 전력은 송신 q-omni 안테나(105)에 비하여 보다 크더라도 좋다. 예컨대, 송신 RF 회로(104)가 송신 q-omni 안테나(105) 및 송신 어레이 안테나(106)를 구성하는 안테나 소자마다 송신 앰프를 갖는 경우, 다수의 안테나 소자를 갖는 송신 어레이 안테나(106)는 적은 수의 안테나 소자를 갖는 송신 q-omni 안테나(105)보다 큰 입력 전력을 갖는다.
통신 장치(100)는 송신 어레이 안테나(106)를 이용하여 의사 무지향성의 무선 신호를 송신하더라도 좋다. 다시 말해, 송신 어레이 안테나(106)는 송신 q-omni 안테나(105)를 포함하더라도 좋다.
예컨대, 통신 장치(100)에서는, 송신 어레이 안테나(106)가 복수의 안테나 소자를 갖고, 복수의 안테나 소자에 전력을 입력하도록 송신 RF 회로(104)가 제어되는 것에 의해 송신 어레이 안테나(106)는 지향성의 무선 신호를 송신한다. 또한, 통신 장치(100)에서는, 송신 어레이 안테나(106)의 복수의 안테나 소자의 1개 이상에 전력을 입력하도록 송신 RF 회로(104)가 제어되는 것에 의해 송신 어레이 안테나(106)는 의사 무지향성의 무선 신호를 송신한다. 의사 무지향성의 무선 신호는 지향성의 무선 신호를 송신할 때보다 작은 수의 안테나 소자를 사용하면 충분한 것을 유의하라.
수신 q-omni 안테나(115)는 통신 상대인 통신 장치로부터 수신된 무선 신호를 수신 RF 회로(114)에 출력한다. 수신 q-omni 안테나(115)는 무선 신호의 도래 방향과 이득의 관계에 있어서 의사 무지향성을 갖는다.
수신 어레이 안테나(116)는, 수신 RF 회로(114)와 조합하여, 무선 신호를 수신 RF 회로(114)에 출력한다. 수신 어레이 안테나(116)는 무선 신호의 도래 방향과 이득의 관계에 있어서 수신 q-omni 안테나(115)보다 강한 지향성을 갖는다. 수신 어레이 안테나(116)는 어레이 구성일 필요는 없지만, 지향성이 제어되는 것을 명시하기 위해 어레이 안테나라고 불릴 것이다.
수신 q-omni 안테나(115)는 수신 어레이 안테나(116)에 비하여 보다 넓은 빔 폭을 갖는다. 한편, 수신 어레이 안테나(116)는, 지향성의 제어에 따라, 특정한 방향에 있어서 다른 방향에 비하여 보다 큰 이득을 갖는다. 특정한 방향에 있어서의 수신 어레이 안테나(116)의 이득은 수신 q-omni 안테나(115)보다 크더라도 좋다.
수신 RF 회로(114)는 수신 q-omni 안테나(115) 및 수신 어레이 안테나(116)가 수신한 무선 신호를 베이스밴드 신호로 변환한다. A/D 컨버터(113)는 베이스밴드 신호를 아날로그 신호로부터 디지털 신호로 변환한다.
PHY 수신 회로(112)는 수신된 디지털 베이스밴드 신호에 대하여, 예컨대, 동기, 채널 추정, 등화, 복조를 행하여, 수신 PHY 프레임을 얻는다. 또한, PHY 수신 회로(112)는 수신 PHY 프레임의 헤더 신호 해석 및 오류 정정 복호를 행하여, 수신 MAC 프레임 데이터를 생성한다.
수신 MAC 프레임 데이터는 MAC 제어부(101)에 입력된다. MAC 제어부(101)는 수신 MAC 프레임 데이터의 내용을 해석하고, 상위 레이어(도시가 생략됨)에 데이터를 송신하고, 수신 MAC 프레임 데이터에 따른 응답을 행하기 위해 송신 MAC 프레임 데이터를 생성한다. 예컨대, SLS 수순의 ISS의 최종 SSW 프레임이 수신되었다고 판단한 경우, MAC 제어부(101)는 적절한 SSW 피드백 정보를 포함하는 RSS를 위한 SSW 프레임을 생성하고, 송신 MAC 프레임 데이터로서 PHY 송신 회로에 입력한다.
PHY 수신 회로(112)는 수신 RF 회로(114)를 제어한다. 구체적으로는, PHY 수신 회로(112)는, 지정된 채널에 따른 중심 주파수의 설정, AGC(Automatic Gain Control)를 포함하는 수신 전력의 제어, 및 지향성의 제어를 수신 RF 회로(114)에 대하여 행한다.
또한 MAC 제어부(101)는 PHY 수신 회로(112)를 제어한다. 구체적으로는, MAC 제어부(101)는 수신의 기동 또는 정지 및 캐리어 센스의 기동 또는 정지를 PHY 수신 회로(112)에 대하여 행한다.
도 5는 통신 장치(AP)(100a)가 송신하는 DMB Beacon 프레임의 예를 나타낸다. DMB Beacon 프레임은 Frame Body 필드를 포함한다. Frame Body 필드는 EDMG TX RX Info 요소를 포함한다. EDMG TX RX Info 요소는 Element ID 필드, Length 필드, TX EIRP 필드, A-BFT RX Antenna Gain 필드, Beamed TX EIRP 필드, Beamed RX Gain 필드를 포함한다. 통신 장치(STA)(100b)는 EDMG TX RX Info 요소를 이용하여 업링크 섹터 스윕을 행할지 여부를 판단한다.
EDMG TX RX Info 요소가 포함하는 필드를 상세하게 설명한다.
Element ID 필드는 EDMG TX RX Info 요소에 고유한 ID를 포함한다. 다시 말해, 이것은 Frame Body 필드가 EDMG TX RX Info 요소를 포함하는 것을 나타내는 필드이다.
Length 필드는 EDMG TX RX Info 요소의 길이를 옥텟 단위로 나타낸다. 도 5에서는, EDMG TX RX Info 요소는 6옥텟에 의해 구성되기 때문에, Length 필드의 값은 6이다.
TX EIRP 필드는 통신 장치(AP)(100a)가 DMG Beacon을 송신하는 경우에 EIRP를 포함한다. 도 6은 TX EIRP 필드의 값과 EIRP의 값의 대응의 예를 나타낸다.
통신 장치(AP)(100a)가 송신하는 DMG Beacon에 있어서의 EIRP의 값(이하, EIRP)이 0㏈m 이하인 경우, 통신 장치(AP)(100a)는 TX EIRP 필드의 값을 0으로 설정한다. EIRP가 0㏈m을 넘지만 127㏈m 보다 낮은 경우, 통신 장치(AP)(100a)는 EIRP의 값을 2배로 하고 가장 가까운 정수치를 TX EIRP 필드에 설정한다. EIRP가 127㏈m 이상인 경우, 통신 장치(AP)(100a)는 TX EIRP 필드의 값을 254로 설정한다. 또한, EIRP의 값이 통신 장치(STA)(100b)에 통지되지 않는 경우, 통신 장치(AP)(100a)는 TX EIRP 필드의 값을 255로 설정한다.
통신 장치(AP)(100a)는 각 DMG Beacon을 동일한 EIRP에서 송신하더라도 좋다. 혹은, 통신 장치(AP)(100a)는 각 DMG Beacon을 상이한 EIRP에서 송신하더라도 좋다. 예컨대, 통신 장치(AP)(100a)에서는, 송신 어레이 안테나(106)의 지향성을 변경하는 것에 의해 지향성 패턴에 따라 EIRP가 변화한다. 통신 장치(AP)(100a)는 각 DMG Beacon의 EIRP의 값을 각 DMG Beacon의 TX EIRP 필드에 포함시킨다.
통신 장치(AP)(100a)는 DMG Beacon의 일부를 송신 q-omni 안테나(105)에 의해 송신하고, DMG Beacon의 나머지를 송신 어레이 안테나(106)에 의해 송신하더라도 좋다. 통신 장치(AP)(100a)가 DMG Beacon을 송신 q-omni 안테나(105)에 의해 송신하는 경우, 송신 q-omni 안테나(105)의 EIRP의 값이 TX EIRP 필드에 포함된다. 송신 q-omni 안테나(105)의 EIRP는 송신 어레이 안테나(106)의 EIRP보다 작기 때문에, 통신 장치(STA)(100b)는 수신된 TX EIRP 필드의 값을 참조하여 수신된 DMG Beacon이 의사 무지향성의 무선 신호인지 지향성의 무선 신호인지를 판별하더라도 좋다.
또한 통신 장치(AP)(100a)는 송신을 할 때에 DMG Beacon마다 송신 전력 및 이득을 변경하더라도 좋다. 통신 장치(AP)(100a)는, 각 DMG Beacon의 TX EIRP 필드에, 각 DMG Beacon의 송신 전력 및 이득에 따른 EIRP 값을 설정하고, 송신하더라도 좋다. 예컨대, 통신 장치(AP)(100a)는 정면 방향으로 지향성이 제어되는 경우에 이득이 최대인지, 정면 방향과 상이한 방향으로 지향성이 제어되는 경우에 이득이 최대의 이득에 비하여 수 ㏈ 더 작은지를 설정하더라도 좋다.
도 7은 TX EIRP 필드의 값과 EIRP 값의 대응을 나타내는 다른 예를 나타낸다. 통신 장치(AP)(100a)의 EIRP의 정확도가 1㏈인 경우, 통신 장치(AP)(100a)는 TX EIRP 필드의 값을 0으로부터 127 중 하나로 설정한다. 예컨대, EIRP의 정확도가 1㏈이고 EIRP의 값이 3㏈m인 경우, 통신 장치(AP)(100a)는 TX EIRP 필드의 값을 3으로 설정한다.
통신 장치(AP)(100a)의 EIRP의 정확도가 3㏈인 경우, 통신 장치(AP)(100a)는 TX EIRP 필드의 값을 128로부터 171 중 하나로 설정한다. 예컨대, EIRP가 6㏈m인 경우, TX EIRP 필드의 값은 130으로 설정된다.
A-BFT RX Antenna Gain 필드는 A-BFT에 있어서의 통신 장치(AP)(100a)의 수신 안테나 이득, 즉, 수신 q-omni 안테나(115)의 수신 안테나 이득을 포함한다.
도 8은 A-BFT RX Antenna Gain 필드의 값과 A-BFT에 있어서의 통신 장치(AP)(100a)의 수신 안테나 이득의 값의 대응의 예를 나타낸다.
A-BFT에 있어서의 통신 장치(AP)(100a)의 수신 안테나 이득의 값(이하, 수신 안테나 이득)이 0㏈i 이하인 경우, 통신 장치(AP)(100a)는 A-BFT RX Antenna Gain 필드의 값을 0으로 설정한다. 수신 안테나 이득이 0㏈i보다 크지만 63.5㏈i보다 작은 경우, 통신 장치(AP)(100a)는 수신 안테나 이득의 값을 2배로 하고 가장 가까운 정수치를 A-BFT RX Antenna Gain 필드에 설정한다. 수신 안테나 이득이 63.5㏈i 이상인 경우, 통신 장치(AP)(100a)는 A-BFT RX Antenna Gain 필드의 값을 254로 설정한다. 또한, 수신 안테나 이득의 값을 통신 장치(STA)(100b)에 통지하지 않는 경우, 통신 장치(AP)(100a)는 A-BFT RX Antenna Gain 필드의 값을 255로 설정한다.
도 9는 A-BFT RX Antenna Gain 필드의 값과 수신 안테나 이득의 값의 대응을 나타내는 다른 예를 나타낸다. 통신 장치(AP)(100a)의 수신 안테나 이득의 정확도가 1㏈인 경우, 통신 장치(AP)(100a)는 A-BFT RX Antenna Gain 필드의 값을 0으로부터 63 중 하나로 설정한다. 예컨대, 수신 안테나 이득의 정확도가 1㏈i이고, 수신 안테나 이득이 3㏈i인 경우, A-BFT RX Antenna Gain 필드의 값은 3으로 설정된다.
또한, 수신 안테나 이득의 정확도가 3㏈인 경우, 통신 장치(AP)(100a)는 A-BFT RX Antenna Gain 필드의 값을 64 또는 85로 설정한다. 예컨대, 수신 안테나 이득의 정확도가 3㏈이고 수신 안테나 이득이 6㏈i인 경우, A-BFT RX Antenna Gain 필드의 값은 66으로 설정된다.
A-BFT에 있어서, 통신 장치(AP)(100a)는 가장 넓은 빔 폭을 갖는 안테나를 사용하여 SSW 프레임을 수신하기 때문에, A-BFT RX Antenna Gain 필드는 Wide RX Antenna Gain 필드라고 불릴 수 있는 것에 유의하라.
Beamed TX EIRP 필드는 통신 장치(AP)(100a)에 의한 데이터 패킷의 송신에 있어서의 EIRP의 값을 포함한다. 다시 말해, 이것은 통신 장치(AP)(100a)가 송신 어레이 안테나(106)를 제어하여 빔포밍에 의한 송신을 행하는 경우에 이용되는 안테나 이득이다. 통신 장치(AP)(100a)는 Beamed TX EIRP 필드의 값을 도 6 또는 도 7과 동일한 방법으로 설정한다.
Beamed RX Gain 필드는 통신 장치(AP)(100a)에 의한 데이터 패킷의 수신에 있어서의 수신 안테나 이득의 값을 포함한다. 다시 말해, 이것은 통신 장치(AP)(100a)가 수신 어레이 안테나(116)를 제어하여 빔포밍에 의한 수신을 행하는 경우에 이용되는 안테나 이득이다. 통신 장치(AP)(100a)는 Beamed RX Gain 필드의 값을 도 8 또는 도 9와 동일한 방법으로 설정한다.
도 10은 통신 장치(STA)(100b)에 의한 도 5의 DMG Beacon 프레임의 수신 처리의 예를 나타낸다. 통신 장치(STA)(100b)는, DMG Beacon 프레임의 수신 처리를 행함으로써, 업링크 섹터 스윕에 있어서 통신 장치(AP)(100a)에 대하여 접속이 이루어질 수 있는지 여부를 판단한다.
스텝 S101에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 DMG Beacon 프레임을 수신하고 수신 전력을 측정한다. 통신 장치(STA)(100b)는 수신 전력을 RSSI(Receive signal strength indicator)로 환산하더라도 좋다. 이하, 환산된 수신 전력은 RSSI_Beacon(단위는 ㏈m)으로 기재된다.
스텝 S101에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)가 복수의 DMG Beacon 프레임을 수신한 경우, 수신 품질이 가장 좋은 DMG Beacon 프레임의 수신 전력이 RSSI_Beacon으로 설정되는 것에 유의하라.
또한, 통신 장치(STA)(100b)에 의해 수신된 DMG Beacon 프레임의 TX EIRP 필드의 값이 도 6 또는 도 7을 이용하여 환산된 EIRP의 값이 EIRP_Beacon(단위는 ㏈m)으로 설정된다.
또한, 통신 장치(STA)(100b)에 의해 수신된 DMG Beacon 프레임의 A-BFT RX Antenna Gain 필드의 값이 도 8 또는 도 9를 이용하여 환산된 수신 안테나 이득의 값이 RxGain_ABFT(단위는 ㏈i)로 설정된다.
또한, 통신 장치(STA)(100b)에 의해 수신된 DMG Beacon 프레임의 Beamed TX EIRP 필드의 값이 도 6 또는 도 7을 이용하여 환산된 EIRP의 값이 EIRP_AP_Data(단위는 ㏈m)로 설정된다.
또한, 통신 장치(STA)(100b)에 의해 수신된 DMG Beacon 프레임의 Beamed RX Gain 필드의 값이 도 8 또는 도 9를 이용하여 환산된 수신 안테나 이득의 값이 RxGain_AP_Data(단위는 ㏈m)로 설정된다.
스텝 S102에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 식 1을 이용하여 도 3a의 전파 채널에 있어서의 손실(이하 PathLoss_Beacon(단위는 ㏈)이라고 불린다)을 산출한다.
PathLoss_Beacon = EIRP_Beacon + RxGain_Beacon - RSSI_Beacon … (식 1)
식 1에 있어서, RxGain_Beacon은 도 3a에 있어서의 통신 장치(STA)(100b)의 수신 안테나 이득(즉, 수신 q-omni 안테나의 이득)이다.
스텝 S103에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 식 2를 이용하여 도 3b(즉, A-BFT)에 있어서 통신 장치(AP)(100a)가 SSW 프레임을 수신하는 전력(RSSI_ABFT라고 불린다. 단위는 ㏈m)을 추정한다.
RSSI_ABFT = EIRP_ABFT - PathLoss_Beacon + RxGain_ABFT … (식 2)
여기서, EIRP_ABFT(단위는 ㏈m)는 통신 장치(STA)(100b)가 A-BFT에 있어서 SSW 프레임을 송신하는 EIRP이다. 통신 장치(STA)(100b)는 도 3a와 도 3b의 전파 채널의 손실은 동일하다고 가정한다.
스텝 S103에 있어서 산출된 RSSI_ABFT의 값이 감도 점의 값을 넘는 경우, 통신 장치(STA)(100b)는 A-BFT에 있어서 SSW 프레임을 송신한다(스텝 S104). 감도 점의 값은 A-BFT의 SSW 프레임의 송신에 이용되는 MCS(Modulation and Coding Scheme)에 대응하여 정해지는 수신 전력의 요구 사양이다. 예컨대, 11ad 규격에서는, MCS0의 감도 점은 -78㏈m이다.
스텝 S103에 있어서 산출된 RSSI_ABFT의 값이 감도 점의 값을 넘지 않는 경우(스텝 S104의 No), 통신 장치(STA)(100b)는 A-BFT에 있어서 SSW 프레임을 송신하지 않고, 처리는 종료된다. 이 경우, 통신 장치(STA)(100b)는 다른 통신 장치(AP)(100c)로부터의 DMG Beacon 프레임을 수신하기 위해 대기 상태로 이행하더라도 좋고, 스텝 S101로 이행하더라도 좋다.
스텝 S103에 있어서 산출된 RSSI_ABFT의 값에 추정된 손실을 가산함으로써 얻어진 값이 감도 점의 값을 넘는 경우(스텝 S104의 Yes), 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S105에 있어서 A-BFT에 있어서 SSW 프레임을 송신하더라도 좋은 것에 유의하라. 통신 장치(STA)(100b)는 추정 오차를 스텝 S101에 있어서의 수신 전력의 측정에 있어서 발생하는 오차에 따라 정하더라도 좋다. 추정 오차는, 예컨대 3㏈이다.
또한, 통신 장치(STA)(100b)는 도 7에 나타낸 EIRP_Beacon과 도 9에 나타낸 RxGain_ABFT의 정확도를 스텝 S101에 있어서의 수신 전력의 측정 정밀도에 가산함으로써 추정 오차를 정하더라도 좋다. 예컨대, 수신 전력의 측정 정확도가 3㏈, DMG Beacon의 TX EIRP 필드의 값이 131(즉, EIRP의 값의 정확도가 3㏈), DMG Beacon의 A-BFT RX Antenna Gain 필드의 값이 40(즉, 이득의 값의 정확도가 1㏈)인 경우, 측정 오차가 7㏈(3㏈ + 3㏈ + 1㏈)로 정해지더라도 좋다.
또한 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S101로부터 스텝 S103을 복수의 AP(통신 장치(AP)(100a), 통신 장치(AP)(100c))에 대하여 반복하고, AP마다 스텝 S103의 수신 전력을 추정하더라도 좋다. 통신 장치(STA)(100b)는 추정된 수신 전력이 가장 큰 AP에 대하여 스텝 S104 및 S105의 처리를 행하더라도 좋다.
스텝 S101에 있어서 DMG Beacon을 송신한 통신 장치(AP)(100a) 이외의 PCP/AP(통신 장치(AP)(100c))와의 무선 링크가 이미 확립된 경우, 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S101에 있어서 측정된 DMG Beacon의 전력이 통신 장치(AP)(100c)로부터 수신된 DMG Beacon의 수신 전력보다 큰 경우에 통신 장치(AP)(100a)에 대하여 스텝의 처리를 행하더라도 좋다.
스텝 S104에 있어서 No라고 판단하는 경우, 통신 장치(STA)(100b)가 송신하는 SSW 프레임이 통신 장치(AP)(100a)에 도달하지 않기 때문에, 통신 장치(STA)(100b)는 통신 장치(AP)(100a)에 대한 SSW 프레임의 송신(스텝 S105)을 행하지 않고, 통신 장치(AP)(100c)와의 접속은 유지된다.
스텝 S104에 있어서 Yes라고 판단하는 경우, 통신 장치(STA)(100b)가 송신하는 SSW 프레임이 통신 장치(AP)(100a)에 도달하기 때문에, 통신 장치(STA)(100b)는 통신 장치(AP)(100a)에 대한 SSW 프레임의 송신(스텝 S105)을 행한다.
이 경우, 스텝 S105 후에 통신 장치(STA)(100b)는 통신 장치(AP)(100c)에 대하여 절단을 통지하는 프레임(예컨대, Disassociation 프레임)을 송신하고, 통신 장치(AP)(100a)에 대하여 접속을 통지하는 프레임(예컨대, Association 프레임)을 송신하더라도 좋다. 이것에 의해, 통신 장치(STA)(100b)는 보다 좋은 수신 품질의 AP를 선택하여 접속할 수 있다.
도 11은 통신 장치(STA)(100b)에 의한 도 5에 도시된 DMG Beacon 프레임의 수신 처리의 다른 예를 나타낸다. 도 10과 동일한 스텝은 동일한 번호로 나타내어지고, 설명은 생략된다.
스텝 S104에 있어서, 스텝 S103에 있어서 산출된 RSSI_ABFT의 값이 감도 점의 값을 넘지 않는 경우(스텝 S104의 No), 통신 장치(STA)(100b)는 A-BFT에 있어서의 SSW의 송신(스텝 S108)을 행하지 않고, 처리를 종료한다.
스텝 S104에 있어서, 스텝 S103에 있어서 산출된 RSSI_ABFT의 값이 감도 점의 값을 넘는 경우(스텝 S104의 Yes), 통신 장치(STA)(100b)는 식 3을 이용하여 도 3c에 있어서의 통신 장치(STA)(100b)에 의해 수신된 데이터 패킷의 수신 전력의 추정치(RSSI_STA_Data라고 불린다)를 산출한다(스텝 S106).
RSSI_STA_Data = EIRP_AP_Data - PathLoss_Beacon + RxGain_STA_Data … (식 3)
식 3에 있어서, RxGain_STA_Data는 도 3c에 있어서의 통신 장치(STA)(100b)의 수신 안테나 이득, 즉, 통신 장치(STA)(100b)가 수신 어레이 안테나(116)를 베스트 섹터로 설정한 경우의 수신 안테나 이득이다.
또한, 통신 장치(STA)(100b)는 식 3에 있어서 도 3a 및 도 3c의 전파 채널의 손실은 동등하다고 가정한다.
스텝 S107에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는, RxGain_STA_Data의 값에 근거하여, 다운링크 데이터 통신에 있어서 소망하는 스루풋이 얻어질 수 있는지 여부를 판정한다.
도 12a는 11ad 규격에 있어서의 MCS에 대한 수신 감도 점(Receive sensitivity)의 값의 예를 나타낸다. 도 12b는 11ad 규격에 있어서의 MCS에 대한 최대 스루풋 값의 예를 나타낸다.
예컨대, 통신 장치(STA)(100b)는 RxGain_STA_Data의 값과 도 12a에 도시되는 11ad 규격에 있어서의 MCS에 대한 수신 감도 점의 값을 비교하고, 수신 가능한 최대의 MCS를 결정한다. 예컨대, RxGain_STA_Data의 값이 -60㏈m인 경우, RxGain_STA_Data의 값보다 작은 수신 감도 점을 갖는 MCS는 MCS8이다. 다시 말해, 도 3c에 있어서 통신 장치(STA)(100b)가 수신할 수 있는 최대의 MCS는 8이다.
또한 통신 장치(STA)(100b)는, 도 12b에 도시되는 11ad 규격에 있어서의 MCS에 대한 최대 스루풋 값에 근거하여, 수신될 수 있는 최대의 스루풋을 산출하더라도 좋다. 예컨대, RxGain_STA_Data가 -60㏈m인 경우, 통신 장치(STA)(100b)가 수신할 수 있는 최대의 MCS는 8이기 때문에, 최대 스루풋은 2310Mbps이다.
스텝 S106에 있어서 산출된, 수신될 수 있는 최대의 MCS가, 미리 정해진 값 이상인 경우(스텝 S107의 Yes), 통신 장치(STA)(100b)는 A-BFT에 있어서 SSW 프레임을 송신한다(스텝 S108). 한편, 스텝 S106에 있어서 산출된, 수신될 수 있는 최대의 MCS가, 미리 정해진 값 미만인 경우(스텝 S107의 No), 통신 장치(STA)(100b)는 A-BFT에 있어서의 SSW 프레임을 송신(스텝 S108)하지 않고, 처리를 종료한다.
또한, 스텝 S106에 있어서 산출된, 수신될 수 있는 최대의 스루풋이, 미리 정해진 값 이상인 경우(스텝 S107의 Yes), 통신 장치(STA)(100b)는 A-BFT에 있어서 SSW 프레임을 송신한다(스텝 S108). 한편, 스텝 S106에 있어서 산출된, 수신될 수 있는 최대의 스루풋이, 미리 정해진 값 미만인 경우(스텝 S107의 No), 통신 장치(STA)(100b)는 A-BFT에 있어서의 SSW 프레임을 송신(스텝 S108)하지 않고, 처리를 종료한다.
또한, 통신 장치(STA)(100b)가 스텝 S101에 있어서 DMG Beacon을 송신한 통신 장치(AP)(100a)와는 상이한 PCP/AP(이하, 상이한 PCP/AP라고 불린다)와의 무선 링크를 이미 확립한 경우, 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S106에 있어서 산출된, 수신될 수 있는 최대의 MCS가, 상이한 PCP/AP와의 사이에서 이용될 수 있는 MCS보다 큰 경우(스텝 S107의 Yes)에 스텝 S108에 있어서 SSW 프레임을 송신한다. 한편, 스텝 S106에 있어서 산출된, 수신될 수 있는 최대의 MCS가, 상이한 PCP/AP와의 사이에서 이용될 수 있는 MCS 이하인 경우(스텝 S107의 No), 통신 장치(STA)(100b)는 A-BFT에 있어서의 SSW 프레임을 송신(스텝 S108)하지 않고, 처리를 종료한다.
이 경우, 스텝 S108 후에 통신 장치(STA)(100b)는 상이한 PCP/AP에 대하여 절단을 통지하는 프레임(예컨대, Disassociation 프레임)을 송신하고, 통신 장치(AP)(100a)에 대하여 접속을 통지하는 프레임(예컨대, Association 프레임)을 송신하더라도 좋다. 이것에 의해, 통신 장치(STA)(100b)는 보다 좋은 수신 품질의 PCP/AP를 선택하여 접속할 수 있다.
또한, 통신 장치(STA)(100b)는 RxGain_STA_Data 값으로부터 추정 오차가 감산된 값과, 도 12a의 수신 감도 점의 값을 비교하더라도 좋다. 이것에 의해, 통신 장치(STA)(100b)는 동등한 스루풋을 갖는 복수의 PCP/AP 사이에서 반복되는 절단과 접속을 피할 수 있다.
또한, 11ad 규격과는 상이한 통신 수단(예컨대, 5㎓ Wi-Fi 통신, IEEE 802.11ac 규격 등)을 갖는 경우, 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S106에 있어서 산출된, 수신될 수 있는 최대의 스루풋이, 상이한 통신 수단에 있어서의 스루풋을 넘는 경우에 A-BFT에 있어서 SSW 프레임을 송신하더라도 좋다.
스텝 S103에 있어서 산출된 RSSI_ABFT의 값이 감도 점의 값을 넘는 경우(스텝 S104의 Yes), 통신 장치(STA)(100b)는 식 4를 이용하여 도 3d에 있어서의 통신 장치(AP)(100a)에 의해 수신되는 데이터 패킷의 수신 전력의 추정치(RSSI_AP_Data라고 불린다)를 산출하더라도 좋은 것에 유의하라.
RSSI_AP_Data = EIRP_STA_Data - PathLoss_Beacon + RxGain_AP_Data … (식 4)
식 4에 있어서, EIRP_STA_Data는 도 3d에 있어서의 통신 장치(STA)(100b)의 송신 안테나 이득, 즉, 통신 장치(STA)(100b)가 송신 어레이 안테나(106)를 베스트 섹터로 설정한 경우의 수신 안테나 이득이다.
또한, 통신 장치(STA)(100b)는 식 4에 있어서 도 3a 및 도 3d의 전파 채널의 손실은 동등하다고 가정한다.
스텝 S107에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는, RxGain_AP_Data의 값에 근거하여, 업링크 데이터 통신에 있어서 소망하는 스루풋이 얻어질 수 있는지 여부를 판정한다. 다운링크 데이터 통신에 대하여 설명한 바와 같이, 통신 장치(STA)(100b)는 통신 장치(AP)(100a)가 수신할 수 있는 최대의 MCS를 산출하고, 실현 가능한 스루풋을 산출하더라도 좋다.
스텝 S106에 있어서 산출된, 통신 장치(AP)(100a)가 수신할 수 있는 최대의 MCS가, 미리 정해진 값 이상인 경우(스텝 S107의 Yes), 통신 장치(STA)(100b)는 A-BFT에 있어서 SSW 프레임을 송신한다(스텝 S108).
또한, 스텝 S106에 있어서 산출된, 업링크 데이터 통신에 있어서 실현될 수 있는 스루풋이, 미리 정해진 값 이상인 경우(스텝 S107의 Yes), 통신 장치(STA)(100b)는 A-BFT에 있어서 SSW 프레임을 송신한다(스텝 S108).
다운링크 및 업링크 데이터 통신의 양쪽에 있어서 실현될 수 있는 스루풋이 미리 정해진 값 이상인 경우(스텝 S107의 Yes), 통신 장치(STA)(100b)가 A-BFT에 있어서 SSW 프레임을 송신하는(스텝 S108) 방식이 이루어지더라도 좋은 것에 유의하라.
또한 통신 장치(AP)(100a)는 EDMG TX RX Info 요소에 관한 정보의 통지를 밀리파 통신(11ad 및 11ay) 이외의 통신 방식을 이용하여 행하더라도 좋은 것에 유의하라.
통신 장치(AP)(100a)는, 도 11의 스텝 S101에 있어서, MIMO 스트림 수에 관한 정보를 DMG Beacon에 포함시켜 송신하더라도 좋은 것에 유의하라. 통신 장치(STA)(100b)는 DMG Beacon에 포함되는 통신 장치(AP)(100a)의 MIMO 스트림 수의 정보와, 통신 장치(STA)(100b)의 MIMO 스트림 수의 정보로부터 실현 가능한 MIMO 스트림을 산출한다. 예컨대, 통신 장치(STA)(100b)는 통신 장치(AP)(100a) 및 통신 장치(STA)(100b)의 MIMO 스트림에 관한 보다 작은 숫자를 선택하더라도 좋다.
도 11의 스텝 S107에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 산출된 실현 가능한 스루풋에 실현 가능한 MIMO 스트림의 값을 곱하여, MIMO에 있어서의 실현 가능한 스루풋을 산출하더라도 좋다. 통신 장치(STA)(100b)는 MIMO에 있어서의 실현 가능한 스루풋의 값을 이용하여 소망하는 다운링크 스루풋이 얻어질 수 있는지 여부를 판정하더라도 좋다.
또한, MIMO에 있어서의 실현 가능한 스루풋을 산출하는 경우, 통신 장치(STA)(100b)는, 도 11의 스텝 S106에 있어서, 식 3을 이용하여 산출된 데이터 프레임의 수신 전력으로부터, MIMO 스트림 수에 대응하는 값을 감산하더라도 좋다. 예컨대, MIMO 스트림 수가 2인 경우, 통신 장치(STA)(100b)는, 2개의 스트림 사이에서 전력이 분산된다고 간주하여, 산출된 수신 전력으로부터 3㏈를 감산하더라도 좋다.
도 11의 스텝 S101에 있어서, 통신 장치(AP)(100a)는, 채널 본딩 및 채널 어그리게이션에 관한 채널 수의 정보를 포함하는, DMG Beacon 내의 정보를 송신하더라도 좋은 것에 유의하라.
통신 장치(STA)(100b)는 MIMO와 동일한 방법으로 채널 본딩 및 채널 어그리게이션에 있어서의 실현 가능한 스루풋을 산출하더라도 좋다. 다시 말해, 통신 장치(STA)(100b)는 실현 가능한 스루풋의 값에 채널 수를 곱하더라도 좋다. 또한 산출된 수신 전력이 채널 수에 따라 조정되더라도 좋다. 예컨대, 2개의 채널의 경우에 3㏈를 감산하고, 4개의 채널의 경우에 6㏈를 감산하더라도 좋다.
본 실시의 형태에서는 통신 장치(AP)(100a)가 DMG Beacon을 송신하고 통신 장치(STA)(100b)가 A-BFT에 있어서 SSW 프레임을 송신하는 경우에 관한 예가 설명되었지만, 통신 장치(STA)(100b)가 DMG Beacon을 송신하고 통신 장치(AP)(100a)가 A-BFT에 있어서 SSW 프레임을 송신하더라도 좋다.
상술한 바와 같이, 실시의 형태 1에서는, 통신 장치(AP)(100a)는 TX EIRP 필드 및 A-BFT RX Antenna Gain 필드를 포함하는 DMG Beacon 프레임을 송신하기 때문에, 통신 장치(STA)(100b)에 있어서 A-BFT에 있어서의 SSW 프레임이 통신 장치(AP)(100a)에 도달하는지 여부에 관한 판정이 이루어질 수 있다. 따라서, 불필요한 SSW 프레임의 송신이 회피될 수 있으므로, 통신 장치(STA)(100b)의 전력 소비가 감소될 수 있고, 다른 STA로의 불필요한 간섭파의 발생이 감소될 수 있다.
또한, 실시의 형태 1에서는, 통신 장치(AP)(100a)는 TX EIRP 필드, A-BFT RX Antenna Gain 필드, Beamed TX EIRP 필드, Beamed RX Gain 필드를 포함하는 DMG Beacon 프레임을 송신하기 때문에, 통신 장치(STA)(100b)에 있어서 소망하는 데이터 스루풋으로 통신이 실현될 수 있는지 여부에 관한 판정이 이루어질 수 있다. 따라서, 불필요한 SSW 프레임의 송신이 회피될 수 있으므로, 통신 장치(STA)(100b)의 전력 소비가 감소될 수 있고, 다른 STA로의 불필요한 간섭파의 발생이 감소될 수 있다.
또한, 실시의 형태 1에서는, 통신 장치(AP)(100a)는 TX EIRP 필드, A-BFT RX Antenna Gain 필드, Beamed TX EIRP 필드, Beamed RX Gain 필드를 포함하는 DMG Beacon 프레임을 송신하기 때문에, 통신 장치(STA)(100b)에 있어서 데이터 스루풋이 추정될 수 있고, 따라서 가장 높은 데이터 스루풋의 PCP/AP 및 통신 방식이 선택될 수 있다.
(실시의 형태 2)
실시의 형태 1에서는 TX EIRP 필드 및 A-BFT RX Antenna Gain 필드를 포함하는 DMG Beacon 프레임이 송신되고, Beamed TX EIRP 필드 및 Beamed RX Gain 필드를 포함하는 Probe Request 프레임이 송신되는 방식이 설명되었지만, 실시의 형태 2에서는 TX EIRP 필드 및 A-BFT RX Antenna Gain 필드를 포함하는 DMG Beacon 프레임이 송신되고, 또한, Beamed TX EIRP 필드 및 Beamed RX Gain 필드를 포함하는 Probe Request 프레임이 송신되는 방식에 관한 경우가 설명된다.
도 13은 통신 장치(AP)(100a)(이하, AP1)와 통신 장치(STA)(100b)(이하, STA1)의 사이에서 통신을 행하는 수순의 예를 나타내는 도면이다.
스텝 S201에서는, AP1이 섹터를 변경하고 각 섹터에 있어서 각 DMG Beacon 프레임을 송신한다. 도 14는 DMG Beacon 프레임의 포맷의 예를 나타낸다. 도 14의 DMG Beacon 프레임은 Frame Body에 SSW(Sector Sweep) 필드를 포함한다. SSW 필드는 TX EIRP 필드 및 A-BFT RX Antenna Gain 필드를 포함한다.
도 14에 있어서의 TX EIRP 필드 및 A-BFT RX Antenna Gain 필드는 도 5와 동일한 방법으로 이용되지만, 비트 수가 도 5와 상이하다. 도 15는 TX EIRP 필드 값의 예를 나타낸다. TX EIRP 필드는 4비트이고, 값은 5㏈씩 증가한다. 도 16은 A-BFT RX Antenna Gain 필드의 값의 예를 나타낸다. A-BFT RX Antenna Gain 필드의 값은 2비트로 표시되고, 값은 5㏈씩 증가한다. A-BFT RX Antenna Gain의 값이 정의되지 않는 경우에, AP1은 A-BFT RX Antenna Gain 필드의 값을 0(즉, A-BFT RX Antenna Gain 필드의 최소치)으로 설정하더라도 좋은 것에 유의하라.
스텝 S202에서는, STA1은 스텝 S201에서 수신된 TX EIRP 값 및 A-BFT RX Antenna Gain 값을 이용하여, 도 3b(즉, A-BFT)에 있어서 통신 장치(AP)(100a)가 SSW 프레임을 수신하는 전력(RSSI_ABFT)을 식 1 및 식 2를 이용하여 추정한다.
RSSI_ABFT의 값이 A-BFT에 있어서의 SSW 프레임의 감도 점(예컨대, 11ad 규격에 있어서의 MCS0의 감도 점인 -78㏈m) 이상인 경우, STA1은 A-BFT에 있어서의 SSW 프레임을 송신한다.
AP1은 스텝 S202에 있어서 SSW 프레임을 수신하고, 스텝 S203에 있어서 SSW-FB 프레임을 송신한다.
스텝 S204에서는, STA1은 Probe Request 프레임을 송신하고, AP1로부터의 Probe Response 프레임을 요구한다.
스텝 S205에서는, AP1은 Probe Response 프레임을 송신한다. 도 17은 Probe Response 프레임의 예를 나타낸다.
Probe Response 프레임은 STA1이 AP1에 접속(어소시에이션)하기 위해 필요한 정보를 포함한다. 예컨대, SSID(Service set identifier) 필드 및 DMG Capabilities 필드가 포함된다. 또한 EDMG TX RX Info 필드가 포함된다.
EDMG TX RX Info 필드의 구성은 실시의 형태 1(도 5를 참조)과 동일하다.
스텝 S205에 있어서, STA1은 도 11의 스텝 S106과 동일한 수순 및 식 3, 식 4를 이용하여 RSSI_STA_Data 및 RSSI_AP_Data의 값을 산출하고, AP1에 대하여 소망하는 데이터 스루풋이 실현 가능한지 여부를 판정한다.
소망하는 데이터 스루풋이 실현 가능하다고 판정한 경우, STA1은 AP1에 Association Request를 송신하고, 어소시에이션을 행한다. AP1에 관한 어소시에이션을 행한 후, STA1은 SLS 및 BRP를 이용하여 수신 어레이 안테나의 빔포밍 트레이닝을 행하더라도 좋다. 또한, AP1에 관한 어소시에이션을 행한 후, STA1은 SLS 및 BRP를 이용하여 송신 어레이 안테나의 높은 정확도의 빔포밍 트레이닝을 행하더라도 좋다. 다시 말해, STA1은 스텝 S202(A-BFT)에서 이용된 섹터에 비하여 빔 폭을 더 좁게 하여 이득을 높이고, SLS 및 BRP를 행한다(스텝 S206).
또한, STA1이 AP1에 관한 어소시에이션을 행한 후, AP1은 SLS 및 BRP를 이용하여 수신 어레이 안테나의 빔포밍 트레이닝 및 송신 어레이 안테나의 높은 정확도의 빔포밍 트레이닝을 행하더라도 좋다. 다시 말해, AP1은 스텝 S201(DMG Beacon의 송신)에서 이용된 섹터에 비하여 빔 폭을 더 좁게 하여 이득을 높이고, SLS 및 BRP를 행한다.
소망하는 데이터 스루풋이 실현 가능하지 않다고 판단하는 경우, STA1은 AP1에 Association Request 프레임을 송신하지 않는다. 이 경우, 다른 AP(예컨대, AP2)로부터의 DMG Beacon을 기다려, 수신하더라도 좋다(스텝 S201A).
스텝 S201A에 있어서 다른 AP로부터 DMG Beacon을 수신한 경우, STA1은 스텝 S202 이후의 처리를 다른 AP에 대하여 행하더라도 좋다.
이와 같이, STA1은 소망하는 스루풋이 실현 가능하지 않은 AP(예컨대, AP1)와의 접속을 회피하고, 소망하는 스루풋이 실현 가능한 AP(예컨대, AP2)에 관한 A-BFT를 행하기 때문에, 적합한 AP와의 접속이 실현될 수 있다.
AP1은, 스텝 S201, S203, S205에 있어서, DMG Beacon 프레임, SSW-FB 프레임 및 Probe Response 프레임을, 동일한 EIRP에서 송신한다. STA1은, 스텝 S201, S203, S205에 있어서, DMG Beacon 프레임, SSW-FB 프레임 및 Probe Response 프레임을, 수신 q-omni 안테나(115)를 이용하여 수신한다(도 3a를 참조). 다시 말해, AP1의 EIRP 및 STA1의 수신 안테나 이득은 다운링크 데이터 통신(도 3c를 참조)에서와 상이하다. 따라서, STA1이 DMG Beacon 프레임, SSW-FB 프레임 및 Probe Response 프레임의 수신 전력에 근거하여 데이터 스루풋을 추정하는 것은 곤란하다.
한편, 실시의 형태 2에 따른 통신 장치(AP)(100a)는 TX EIRP 필드 및 A-BFT RX Antenna Gain 필드를 포함하는 DMG Beacon 프레임을 송신하고, Beamed TX EIRP 필드 및 Beamed RX Gain 필드를 포함하는 Probe Request 프레임을 송신하기 때문에, 통신 장치(STA)(100b)는 어소시에이션 전에 소망하는 스루풋이 실현될 수 있는지 판단할 수 있고, 적합한 AP와 접속할 수 있다.
실시의 형태 2에 따른 통신 장치(AP)(100a)는 TX EIRP 필드 및 A-BFT RX Antenna Gain 필드를 포함하는 DMG Beacon 프레임을 송신하고, Beamed TX EIRP 필드 및 Beamed RX Gain 필드를 포함하는 Probe Request 프레임을 송신하기 때문에, 실시의 형태 1에 비하여 DMG Beacon 프레임이 짧아질 수 있다.
통신 장치(AP)(100a)는 섹터를 변경하면서 복수의 DMG Beacon 프레임을 송신하기 때문에, DMG Beacon 프레임을 짧게 하는 것은 STA에 접속하는 시간의 단축, 및 다른 STA로의 간섭의 감소를 가능하게 한다.
(실시의 형태 2의 변형)
실시의 형태 2에서는 DMG Beacon 프레임에 있어서 TX EIRP의 값과 A-BFT RX Antenna Gain의 값이 각각 송신되지만, 실시의 형태 2의 변형에서는 TX EIRP 필드의 값과 A-BFT RX Antenna Gain의 값의 차분이 송신된다.
도 18은 DMG Beacon 프레임의 포맷의 다른 예를 나타낸다. 도 18의 DMG Beacon 프레임은 Frame Body에 SSW 필드를 포함하고, SSW 필드에 Differential Gain 필드를 포함한다.
도 19는 Differential Gain 필드의 값의 예를 나타낸다. Differential Gain의 값(DIFF_Gain_Beacon)은 TX EIRP의 값과 A-BFT RX Antenna Gain의 값의 차이를 나타내고, 식 5에 의해 산출된다.
DIFF_Gain_Beacon = EIRP_Beacon - RxGain_ABFT … (식 5)
Differential Gain의 값의 정확도와 식 4에서 산출된 값에 따라 AP1은 도 19를 이용하여 Differential Gain 필드의 값을 결정한다. 예컨대, Differential Gain의 정확도가 3㏈이고, 식 5에 의해 산출된 Differential Gain의 값이 9㏈인 경우, Differential Gain의 필드의 값은 3이다.
도 14의 DMG Beacon을 수신한 경우, STA1은 식 5를 이용하여 DIFF_Gain_Beacon의 값을 산출하더라도 좋은 것에 유의하라.
도 13의 스텝 S201에서는, STA1은 수신된 Differential Gain의 값을 이용하여 도 3b(즉, A-BFT)에 있어서 통신 장치(AP)(100a)가 SSW 프레임을 수신하는 전력(RSSI_ABFT)을, 식 1과 식 2와 식 5의 조합인 식 6을 이용하여 추정한다.
RSSI_ABFT
= EIRP_ABFT - PathLoss_Beacon + RxGain_ABFT
= EIRP_ABFT - (EIRP_Beacon + RxGain_Beacon - RSSI_Beacon) + RxGain_ABFT
= RSSI_Beacon + EIRP_ABFT - RxGain_Beacon - (EIRP_Beacon - RxGain_ABFT)
= RSSI_Beacon + EIRP_ABFT - RxGain_Beacon - DIFF_Gain_Beacon … (식 6)
식 6에 있어서, RSSI_Beacon은 STA1이 도 13의 스텝 S201에 있어서 측정하는 DMG Beacon의 수신 전력 강도이다. 또한, RxGain_Beacon은 DMG Beacon 프레임을 수신할 때의 STA1에서의 안테나 이득이고, EIRP_ABFT는 A-BFT 때에 있어서의 STA1의 송신 EIRP이다. 다시 말해, STA1은 도 13의 스텝 S201에 있어서 DIFF_Gain_Beacon의 값을 수신하고, 따라서 식 6을 이용하여 RSSI_ABFT의 값을 산출할 수 있다.
이것에 의해, STA1은, 도 13의 스텝 S202에 있어서의 SSW 프레임 송신을 행하기 전에, SSW 프레임이 AP1에 도달할지 여부를 판별할 수 있다.
도 20은 Probe Response 프레임의 포맷의 다른 예를 나타낸다. 도 20에 도시된 Probe Response 프레임은, 도 17과 달리, Relative Beamed TX EIRP 필드 및 Relative Beamed RX Gain 필드를 포함한다.
Relative Beamed TX EIRP 필드는, 식 7에서 정해지는, EIRP_AP_Data의 값과 EIRP_Beacon의 값의 차이(이하 EIRP_AP_Relative로 기재된다)를 나타낸다.
EIRP_AP_Relative = EIRP_AP_Data - EIRP_Beacon … (식 7)
도 21은 Relative Beamed TX EIRP 필드의 값의 예를 나타낸다. 도 9 및 도 18과 동일한 방법으로, 통신 장치(AP)(100a)는 EIRP_AP_Relative의 값과 정확도에 따라 Relative Beamed TX EIRP 필드의 값을 선택한다.
Relative Beamed Rx Gain 필드는 식 8에서 정해지는 RxGain_AP_Data의 값과 RxGain_ABFT의 값의 차이(이하 RxGain_AP_Relative로 기재된다)를 나타낸다.
RxGain_AP_Relative = RxGain_AP_Data - RxGain_ABFT … (식 8)
통신 장치(AP)(100a)는, Relative Beamed TX EIRP 필드와 동일한 방법으로, EIRP_AP_Relative의 값과 정확도에 따라 Relative Beamed Rx Gain 필드의 값을 선택한다(도 21을 참조).
도 13의 스텝 S205에 있어서, STA1은 식 9를 이용하여 RSSI_STA_Data의 값을 산출하고, 하향 데이터 링크(도 3c)에 있어서 소망하는 MCS 및 데이터 스루풋이 실현될 수 있는지 여부를 판정한다.
RSSI_STA_Data
= EIRP_AP_Data - PathLoss_Beacon + RxGain_STA_Data
= EIRP_AP_Data - (EIRP_Beacon + RxGain_Beacon - RSSI_Beacon) + RxGain_STA_Data
= RSSI_Beacon + (EIRP_AP_Data - EIRP_Beacon) + (RxGain_STA_Data - RxGain_Beacon)
= RSSI_Beacon + EIRP_AP_Relative + (RxGain_STA_Data - RxGain_Beacon) … (식 9)
식 9에 있어서, RSSI_Beacon은 STA1이 도 13의 스텝 S201에 있어서 측정한 DMG Beacon의 수신 전력 강도이다. RxGain_Beacon은 DMG Beacon 프레임을 수신할 때의 STA1의 안테나 이득이고, RxGain_STA_Data는 데이터 통신 때에 있어서의 STA1의 수신 안테나 이득이다. 다시 말해, STA1은 스텝 S205에 있어서 EIRP_AP_Relative의 값을 수신하므로, RSSI_STA_Data의 값은 식 8을 이용하여 산출될 수 있다.
도 13의 스텝 S205에 있어서, STA1은 식 10을 이용하여 RSSI_AP_Data의 값을 산출하고, 상향 데이터 링크(도 3d)에 있어서 소망하는 MCS 및 데이터 스루풋이 실현될 수 있는지 여부를 판정하더라도 좋다.
RSSI_AP_Data
= EIRP_STA_Data - PathLoss_Beacon + RxGain_AP_Data
= EIRP_STA_Data - (EIRP_Beacon + RxGain_Beacon - RSSI_Beacon) + RxGain_AP_Data
= RSSI_Beacon - (EIRP_Beacon - RxGain_AP_Data) + (EIRP_STA_Data - RSSI_Beacon)
= RSSI_Beacon + (RxGain_STA_Data - RxGain_Beacon) - (DIFF_Gain_Beacon + RxGain_ABFT - RxGain_AP_Relative - RxGain_ABFT)
= RSSI_Beacon + (RxGain_STA_Data - RxGain_Beacon) - (DIFF_Gain_Beacon - RxGain_AP_Relative) … (식 10)
식 10에 있어서, RSSI_Beacon은 STA1이 도 13의 스텝 S201에 있어서 측정한 DMG Beacon의 수신 전력 강도이다. RxGain_Beacon은 DMG Beacon 프레임을 수신할 때의 STA1의 안테나 이득이고, RxGain_STA_Data는 데이터 통신 때에 있어서의 STA1의 수신 안테나 이득이다. 다시 말해, STA1은 도 13의 스텝 S201에 있어서 DIFF_Gain_Beacon의 값을 수신하고, 스텝 S205에 있어서 RxGain_AP_Relative의 값을 수신하므로, RSSI_AP_Data의 값은 식 9를 이용하여 산출될 수 있다.
본 실시의 형태에서는, 통신 장치(AP)(100a)가 안테나 이득에 관련한 정보를 포함하는 DMG Beacon 및 Probe Response 프레임을 송신하는 경우의 예에 관하여 설명되었지만, 이것은 통신 장치(STA)(100b)가 DMG Beacon을 송신하는 경우도 동일한 것에 유의하라. 이 경우, 도 13의 스텝 S201, S202, S203의 프레임의 송신 방향은 반대이고, 스텝 S201에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 도 14의 DMG Beacon 프레임을 송신한다. 또한, 도 13과 달리, 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S204에서 EDMG TX RX Info 요소(도 17을 참조)가 포함된 Probe Request 프레임을 송신한다.
통신 장치(AP)(100a)는 EDMG TX RX Info 요소에 포함되는 값을 이용하여 실현 가능한 스루풋을 계산하고, 소망하는 스루풋이 실현 가능한지 여부를 판정한다. 실현 가능하지 않은 경우, 통신 장치(AP)(100a)는, 스텝 S206에 있어서 Association Request를 수신한 후에, 어소시에이션의 불허를 통지하는 필드(예컨대, 상태 코드)를 포함하는 Association Response를 송신한다.
또한, 통신 장치(AP)(100a)는 산출된 실현 가능한 스루풋을 도시가 생략되는 제어 장치에 통지하더라도 좋다. 제어 장치는 복수의 AP(예컨대, 통신 장치(AP)(100a) 및 통신 장치(AP)(100c))로부터 통신 장치(STA)(100b)에 관한 실현 가능한 스루풋의 값을 수신하고, 가장 높은 값을 갖는 AP(예컨대, 통신 장치(AP)(100a))에 통신 장치(STA)(100b)와의 어소시에이션을 추천하는 신호를 송신한다. 또한, 통신 장치(STA)(100b)와의 어소시에이션이 추천되는 AP의 어드레스(예컨대, 통신 장치(AP)(100a)의 어드레스)가 복수의 AP에 통지되더라도 좋다.
예컨대, 통신 장치(STA)(100b)와의 어소시에이션을 추천하는 신호를 수신한 경우, 통신 장치(AP)(100a)는, 도 13의 스텝 S206에 있어서 Association Request를 수신했으면, Association Response를 STA1에 송신하고 STA1과의 어소시에이션을 허가하더라도 좋다.
또한, 통신 장치(STA)(100b)와의 어소시에이션을 추천하는 신호를 수신하지 않은 경우, 통신 장치(AP)(100a)는, 도 13의 스텝 S206에 있어서 Association Request를 수신했으면, 어소시에이션의 불허를 통지하는 필드(예컨대, 상태 코드)를 포함하는 Association Response를 STA1에 송신하더라도 좋다.
통신 장치(AP)(100a)는, 제어 장치에 의해 통지된, 통신 장치(STA)(100b)와의 어소시에이션이 추천되는 AP의 어드레스를 포함하는 Probe Response 프레임을 스텝 S205에 있어서 통신 장치(STA)(100b)에 송신하더라도 좋다.
통신 장치(AP)(100a)는 송신할 때에 DMG Beacon마다 송신 전력 및 이득을 변경하더라도 좋다. 통신 장치(AP)(100a)는, 각 DMG Beacon의 Differential Gain 필드에, 각 DMG Beacon의 송신 전력 및 이득과, 수신 q-omni 안테나(115)의 이득에 따른 Differential Gain의 값을 설정하고, 송신하더라도 좋다. 예컨대, 통신 장치(AP)(100a)는 송신 어레이 안테나(106)의 지향성이 정면 방향으로 제어되는 경우에 이득이 최대이고, 정면 방향과 상이한 방향으로 지향성이 제어되는 경우에 이득이 최대의 이득에 비하여 수 ㏈ 작다고 설정하더라도 좋다.
또한, 통신 장치(AP)(100a)는 수신 q-omni 안테나(115)의 이득이 무선 신호의 도래 방향에 따라 상이한 이득을 갖더라도 좋다. 통신 장치(AP)(100a)는, 각 DMG Beacon의 Differential Gain 필드에, 송신 EIRP의 값과, 각 DMG Beacon 프레임의 송신 방향에 대응하는 수신 q-omni 안테나(115)의 이득의 값에 따른 Differential Gain의 값을 설정하더라도 좋다.
이상에 의해, 통신 장치(STA)(100b)는 가장 좋은 통신 품질을 갖는 AP와 어소시에이션할 수 있다.
실시의 형태 2의 변형에 따른 통신 장치(AP)(100a)는 DIFF_Gain_Beacon 필드를 포함하는 DMG Beacon 프레임을 송신하고, Relative Beamed TX EIRP 필드 및 Relative Beamed RX Gain 필드를 포함하는 Probe Request 프레임을 송신하기 때문에, 통신 장치(STA)(100b)는 어소시에이션 전에 소망하는 스루풋이 실현될 수 있는지 판단할 수 있고, 적합한 AP와의 접속이 이루어질 수 있다.
실시의 형태 2의 변형에 따른 통신 장치(AP)(100a)는 DIFF_Gain_Beacon 필드를 포함하는 DMG Beacon 프레임을 송신하고, Relative Beamed TX EIRP 필드 및 Relative Beamed RX Gain 필드를 포함하는 Probe Request 프레임을 송신하기 때문에, 실시의 형태 1에 비하여 DMG Beacon 프레임이 짧아질 수 있다.
통신 장치(AP)(100a)는 섹터를 변경하면서 각 섹터에 있어서 DMG Beacon 프레임을 송신하기 때문에, DMG Beacon 프레임을 짧게 하는 것에 의해 STA와의 접속에 필요한 시간을 단축하고, 다른 STA에 대한 간섭을 줄일 수 있다.
(실시의 형태 3)
실시의 형태 1 및 실시의 형태 2에서는 통신 장치(STA)(100b)는 하나의 통신 장치(AP)(100a)로부터 수신된 DMG Beacon 프레임에 근거하여 SSW 프레임을 송신할지 여부를 판단하지만, 실시의 형태 3에서는 통신 장치(STA)(100b)는 복수의 통신 장치(AP)(100a)로부터 수신된 DMG Beacon 프레임에 근거하여 SSW 프레임을 송신할지 여부를 판단한다.
도 22는 통신 장치(AP)(100a)(이하, AP1)와 통신 장치(STA)(100b)(이하, STA1)의 사이의 통신의 수순의 예를 나타내는 도면이다.
스텝 S301에서는, AP1은 Neighbor Report 요소가 포함된 DMG Beacon 프레임을 송신한다. STA1은 스텝 S301 전에 AP1과의 어소시에이션을 이미 완료한 것에 유의하라.
도 23은 DMG Beacon 프레임의 포맷의 예를 나타낸다. Neighbor Report 요소는, AP1이 검출한, AP1의 가까이에 존재하는 AP(예컨대, AP2)의 정보를 포함한다. DMG Beacon 프레임에 있어서, AP1은 Neighbor Report 요소의 Optional Subelements 부분에 EDMG TX RX Info 필드를 포함시켜 송신한다.
도 23의 EDMG TX RX Info 필드는 선두의 Element ID 필드와 Length 필드가 제거된 도 5(실시의 형태 1)의 EDMG TX RX Info 요소의 필드와 동등하다. 다시 말해, EDMG TX RX Info 필드는 TX EIRP 필드, A-BFT RX Antenna Gain 필드, Beamed TX EIRP 필드, Beamed RX Gain 필드를 포함한다. 이들 필드의 값을 규정하는 방식은 실시의 형태 1에 나타낸 바와 같다.
단, 실시의 형태 1의 도 5에서는 EDMG TX RX Info 필드의 값에 AP1에 관련한 정보가 포함되지만, 도 23에서는 AP2에 관련한 정보가 포함된다. 다시 말해, 도 23의 TX EIRP 필드는 AP2의 EIRP_Beacon의 값을 포함하고, A-BFT RX Antenna Gain 필드는 AP2의 RxGain_ABFT의 값을 포함한다.
AP2는, 스텝 S301의 전에, AP2에 관련한 TX EIRP 필드, A-BFT RX Antenna Gain 필드, Beamed TX EIRP 필드, Beamed RX Gain 필드의 값을 AP1에 통지한다.
스텝 S302에 있어서, STA1은 AP2가 송신한 DMG Beacon 프레임을 수신한다. AP2는 DMG Beacon 프레임의 길이를 단축하기 위해 EDMG TX RX Info 필드를 DMG Beacon에 포함시킬 필요가 없는 것에 유의하라.
STA1은, 스텝 S301의 Neighbor Report에 포함되는 AP2의 EDMG TX RX Info 필드의 값을 이용하여, 식 1 및 식 2에 근거하여, A-BFT에 있어서의 SSW 프레임이 AP2에 도달할지 여부를 판단한다. 또한, STA1은, 식 1 및 식 2에 근거하여, AP2와의 업링크 및 다운링크 데이터 통신에 있어서 소망하는 데이터 스루풋이 실현될 수 있는지 여부, 예컨대, AP1과의 데이터 통신에 있어서의 데이터 스루풋을 넘을 수 있는지 여부를 판단한다.
A-BFT에 있어서의 SSW 프레임이 AP2에 도달할 수 있고, AP2와의 다운링크 및 업링크 데이터 통신에 있어서 소망하는 데이터 스루풋이 실현될 수 있다고 판단한 경우에, STA1은 AP2에 A-BFT에 있어서의 SSW 프레임을 송신한다(스텝 S303).
A-BFT에 있어서의 SSW 프레임이 AP2에 도달할 수 없거나, 또는 AP2와의 다운링크 및 업링크 데이터 통신에 있어서 소망하는 데이터 스루풋을 실현하는 것이 곤란하리라고 판단한 경우에, STA1은 AP2에 A-BFT에 있어서의 SSW 프레임을 송신하지 않는다. 이 경우, STA1은 AP1과의 어소시에이션을 유지하고, AP1과 통신하더라도 좋다(스텝 S304).
AP1은 정기적으로 DMG Beacon 프레임에 Neighbor Report를 포함하더라도 좋다. 예컨대, AP1은 10개의 비컨 간격에 한 번 Neighbor Report를 포함하더라도 좋다. 다시 말해, AP1은 9개의 비컨 간격에서는 DMG Beacon에 Neighbor Report를 포함하지 않고, BTI 기간 중의 모든 DMG Beacon에 Neighbor Report를 포함한다.
이것에 의해, DMG Beacon 프레임을 송신하는데 필요한 시간이 단축될 수 있고, 다른 STA에 대한 간섭이 감소될 수 있다.
STA1은 AP1과의 어소시에이션을 갖고, 따라서 DMG Beacon 프레임을 매회 수신한다. 따라서, Neighbor Report가 정기적으로 DMG Beacon에 포함되는 경우에도, STA1은 Neighbor Report를 포함하는 DMG Beacon을 수신할 수 있다.
STA1은 수신된 Neighbor Report를 기억하고, 필요에 따라서, Neighbor Report에 포함되는 AP2의 EDMG TX RX Info 필드의 값을 이용할 수 있다. 따라서, 스텝 S302에 있어서 AP2로부터 DMG Beacon을 수신한 경우, STA2는 식 1 내지 식 4의 계산을 행할 수 있고, A-BFT의 송신을 행하는 일 없이 AP2에 접속할지 여부를 판단할 수 있다.
AP2는 정기적으로 DMG Beacon 프레임에 EDMG TX RX Info 요소(도 5를 참조)를 포함하더라도 좋다. 이것에 의해, DMG Beacon 프레임의 데이터의 양을 증가시키는 일 없이 AP2에 있어서의 EDMG TX RX Info 필드의 값이 AP1에 통지될 수 있다.
도 24는 DMG Beacon 프레임의 다른 예를 나타낸다. 도 23과 달리, 도 24의 EDMG TX RX Info 필드는 Differential Gain 필드(도 18과 동일), Relative Beamed TX EIRP 필드, Relative Beamed RX Gain 필드(도 20과 동일)를 포함한다.
AP1은 도 24의 DMG Beacon 프레임의 포맷을 이용하는 것에 의해 도 23에 비하여 DMG Beacon의 프레임 길이를 단축할 수 있다.
도 25는 AP1이 AP2에 관련한 EDMG TX RX Info 필드를 Neighbor Report Response 프레임에 포함시켜 송신하는 수순의 예를 나타낸다.
스텝 S301A에서는, STA1은 AP1에 Neighbor Report Request 프레임을 송신한다.
스텝 S301B에서는, AP1은 STA1에 Neighbor Report Response 프레임을 송신한다. 도 26은 Neighbor Report Response 프레임의 예를 나타낸다. 도 26의 EDMG TX RX Info 필드의 구성은 도 25와 동일하다.
AP1은 EDMG TX RX Info 필드를 포함하는 Neighbor Report 요소를 Association Response 프레임, Authentication 프레임, DMG Beacon 프레임, Neighbor Report Response 프레임, BSS Transition Management Query 프레임, BSS Transition Management Request 및 BSS Transition Management Response 프레임에 포함시키더라도 좋다.
AP1은 EDMG TX RX Info 필드를 포함하는 Neighbor Report 요소에 관련한 정보를 밀리파 통신(11ad 및 11ay) 이외의 통신 방식을 이용하여 통지하더라도 좋은 것에 유의하라.
실시의 형태 3에 따른 통신 장치(AP)(100a)는 DMG Beacon 프레임에 있어서의 Neighbor Report 요소에 있어서 다른 AP에 관련한 TX EIRP 필드, A-BFT RX Antenna Gain 필드, Beamed TX EIRP 필드, Beamed RX Gain 필드를 송신하기 때문에, 통신 장치(STA)(100b)는 어소시에이션 전에 소망하는 스루풋이 실현될 수 있는지 여부를 판단할 수 있고, 적합한 AP와 접속할 수 있다.
실시의 형태 3에 따른 통신 장치(AP)(100a)는, DMG Beacon 프레임에 있어서의 Neighbor Report 요소에 있어서, 정기적으로, 다른 AP에 관련한 TX EIRP 필드, A-BFT RX Antenna Gain 필드, Beamed TX EIRP 필드, Beamed RX Gain 필드를 송신하기 때문에, DMG Beacon 프레임을 송신하는데 필요한 시간이 단축될 수 있다.
실시의 형태 3에 따른 통신 장치(AP)(100a)는, DMG Beacon 프레임에 있어서의 Neighbor Report 요소에 있어서, 다른 AP에 관련한 Differential Gain 필드, Relative Beamed TX EIRP 필드, Relative Beamed RX Gain 필드를 송신하기 때문에, 통신 장치(STA)(100b)는 어소시에이션 전에 소망하는 스루풋이 실현될 수 있는지 판단할 수 있고, 적합한 AP와 접속할 수 있다.
(실시의 형태 4)
실시의 형태 1 내지 3에서는, 통신 장치(STA)(100b)는 DMG Beacon에 근거하여 SSW 프레임을 송신할지 여부를 판단하고, 전송하지 않는다고 판단하는 경우에는 통신 장치(AP)(100a)와의 접속을 중단한다. 실시의 형태 4에서는, DMG Beacon에 근거하여 SSW 프레임을 송신하지 않는다고 판단하는 경우에도, 다른 무선 방식을 이용하여 무선 링크의 확립에 필요한 정보를 송신하는 방법이 설명된다.
도 27은 통신 장치(AP)(100a)(이하, AP1)와 통신 장치(STA)(100b)(이하, STA1)의 사이의 통신의 수순의 예를 나타내는 도면이다. 도 27에서는, AP1과 STA1은 밀리파 통신(11ad 및 11ay) 외에 밀리파 통신과는 상이한 통신 방식(이하 WLAN이라고 불린다)에 대응하는 무선부를 포함한다.
WLAN의 예는 2.4㎓ 대역 및 5㎓ 대역을 이용하는 IEEE 802.11n 방식을 포함한다. WLAN의 다른 예는 2.4㎓ 대역을 이용하는 Bluetooth(등록상표) 방식이다. WLAN의 대용으로서 셀룰러 통신(예컨대, LTE(Long Term Evolution))이 이용되더라도 좋다. WLAN의 다른 예로서, 밀리파 통신(IEEE 802.11ad 및 IEEE 802.11ay)의 멀티홉 통신(릴레이라고도 불린다)이 이용되더라도 좋다. 다시 말해, 베스트 섹터에 관련한 정보를 Feedback 프레임에 포함시켜 송신하는 경우, 통신 장치(STA)(100b)는 WLAN을 이용하는 대신에 멀티홉 통신을 이용하더라도 좋다.
도 27에서는, AP1과 STA1은 WLAN을 이용하여 데이터 통신이 가능한 상태에 있다. 다시 말해, WLAN이 IEEE 802.11ac 방식인 경우, AP1과 STA1은 STA1이 AP1과 어소시에이션되는 상태에 있고, WLAN이 LTE인 경우, AP1과 STA1은 STA1이 AP1에 어태치되는 상태에 있다.
또한, 도 27은 수신 q-omni 안테나(115)를 이용하여 패킷을 수신하는 경우에 AP1이 STA1이 송신하는 SSW 프레임을 수신하는 것이 곤란한 상태를 나타낸다. 다시 말해, AP1 및 STA1은 도 3b에 도시된 상태에 해당하는 상태에 있기 때문에, 섹터 스윕에 의한 통신이 곤란하다. 한편, AP1 및 STA1은 도 3a, 도 3c, 도 3d의 상태에 해당하고, 따라서 베스트 섹터가 설정될 수 있는 경우에 데이터 통신이 가능하다.
AP1의 송신 어레이 안테나(106) 및 수신 어레이 안테나(116)의 이득이 STA1의 송신 어레이 안테나(106) 및 수신 어레이 안테나(116)의 이득에 비하여 큰 경우, 도 27에 도시된 상황이 발생한다. 예컨대, AP1이 다수의 안테나 소자를 갖는 무선 기지국 혹은 액세스 포인트이고, STA1이 비교적 소수의 안테나 소자를 갖는 모바일 단말(예컨대, 휴대전화 또는 스마트폰)인 경우가 이에 해당된다.
또한 AP1은 안테나 호혜(Antenna Reciprocity)를 갖는다. 다시 말해, 송신 어레이 안테나(106) 및 수신 어레이 안테나(116)의 지향성은 대체로 동일하다. 따라서, 송신 어레이 안테나(106)에 있어서의 베스트 섹터가 수신 어레이 안테나(116)에 있어서의 베스트 섹터이기도 할 가능성이 높다. 송신 어레이 안테나(106)에 있어서의 베스트 섹터는 수신 어레이 안테나(116)에 있어서의 세미 베스트 섹터(즉, 베스트 섹터의 경우에 가까운 이득을 갖는 섹터) 이상이고, 수신 어레이 안테나(116)에 있어서의 베스트 섹터는 송신 어레이 안테나(106)에 있어서의 세미 베스트 섹터 이상이다.
스텝 S401에서는, AP1은 섹터를 변경하면서 각 섹터에 있어서 DMG Beacon 프레임을 송신한다. AP1은 DMG Beacon 프레임에 TX EIRP 필드 및 A-BFT RX Antenna 필드를 포함시켜 송신하더라도 좋다(도 5 및 도 14를 참조). 또한 AP1은 DMG Beacon 프레임에 Differential Gain 필드를 포함시켜 송신하더라도 좋다(도 18을 참조).
또한 AP1은 DMG Beacon에 Antenna Reciprocity의 정보를 포함시켜서, AP1이 안테나 호혜를 갖는 것을 STA1에 통지한다.
스텝 S401에서는, STA1은 AP1에 대하여 도 3a에 도시된 위치 관계에 있고, DMG Beacon을 수신할 수 있다.
STA1은 DMG Beacon 프레임의 수신 전력(RSSI_Beacon) 및 DMG Beacon 프레임에 포함되는 정보(예컨대, TX EIRP 필드 및 A-BFT RX Antenna 필드)를 이용하여 A-BFT에 있어서의 SSW 프레임이 AP1에 도달할 수 있는지 여부를 판정한다.
A-BFT에 있어서의 SSW 프레임이 AP1에 도달하는 것이 곤란할 것으로 판정되는 경우, STA1은 SSW 프레임을 송신하지 않는다.
A-BFT에 있어서 SSW 프레임을 송신하는 STA1에 의해, 그리고 AP1로부터 SSW-FB 프레임이 수신되는지 여부에 의해, SSW 프레임이 AP1에 도달할 수 있는지 여부가 판정되는 방식이 이루어지더라도 좋은 것에 유의하라(스텝 S402).
A-BFT에 있어서는, AP1은 STA1 이외의 다른 STA로부터 SSW 프레임을 수신할 수 있다. 다시 말해, A-BFT에 있어서는, AP1은 수신 q-omni 안테나(115)를 이용하여 패킷을 수신한다. 다시 말해, AP1과 STA1은 도 3b에 도시된 관계에 해당하는 관계에 있기 때문에, A-BFT에 있어서 STA1에 의해 송신된 SSW 프레임이 AP1에 도달하는 것은 곤란하다.
A-BFT에 있어서의 SSW 프레임이 AP1에 도달하는 것이 곤란하리라고 판단한 경우, STA1은 WLAN을 이용하여 AP1에 Feedback 프레임을 송신한다. STA1은 DMG Beacon의 수신에 있어서 선택된 베스트 섹터의 정보를 Feedback 프레임에 포함시켜 송신한다(스텝 S403).
도 28은 Feedback 프레임의 예를 나타낸다. Header 필드는 WLAN에 있어서 이용되는 헤더이다. 예컨대, Header 필드는 송신 목적지 어드레스(AP1의 MAC 어드레스), 송신원 어드레스(STA1의 MAC 어드레스), 프레임 길이 등을 포함한다.
DMG Source Address 필드는 11ad 디바이스로서의 송신원 어드레스(STA1의 MAC 어드레스)를 포함한다. DMG Destination Address 필드는 11ad 디바이스로서의 송신 목적지 어드레스(AP1의 MAC 어드레스)를 포함한다. 다시 말해, Header 필드에 포함되는 WLAN의 MAC 어드레스와 11ad의 MAC 어드레스는 AP1 및 STA1에 대하여 상이하더라도 좋다.
DMG Capabilities 필드는 STA1의 11ad 규격에 관한 속성에 관련한 정보를 포함한다. 예컨대, DMG Capabilities 필드는 STA1이 지원하는 섹터의 수, 지원되는 MCS(Modulation Coding Scheme) 번호 등을 포함한다. 이들은 후술하는 스텝 S405 및 S406에 있어서 AP1이 SSW 프레임을 송신/수신하기 위해 필요한 정보를 포함한다.
AP1은, 도 28의 DMG Capabilities 필드로서, 11ad 규격에 규정되는 DMG Capabilities 요소와 동일한 포맷을 이용하더라도 좋다.
DMG SSW Feedback 필드는 STA1에 의해 DMG Beacon 수신에 있어서 선택된 베스트 섹터 정보를 포함한다. STA1은, DMG SSW Feedback 필드로서, A-BFT에 있어서의 SSW 프레임에 포함된 SSW Feedback 필드와 동일한 포맷을 이용하더라도 좋다.
AP1은 WLAN을 이용하여 Ack 프레임을 STA1에 송신하고, Feedback 프레임의 수신에 관하여 통지한다(스텝 S404).
스텝 S403에 있어서 Feedback 프레임을 수신하는 것에 의해, AP1은 STA1에 데이터 송신하는 경우(즉, 도 3c)에 이용되는 송신 어레이 안테나(106)의 베스트 섹터를 알 수 있다. AP1은 안테나 호혜를 갖기 때문에, STA1로부터 데이터를 수신하는 경우(즉, 도 3d)에 이용되는 수신 어레이 안테나(116)의 베스트 섹터는 송신 어레이 안테나(106)의 베스트 섹터와 동일하게 설정된다.
스텝 S405에 있어서, AP1은 Feedback 프레임에 포함되는 정보를 이용하여 SSW 프레임을 STA1에 송신한다(즉, ISS를 행한다). 예컨대, AP1은 SSW 프레임의 목적지 어드레스를 Feedback 프레임에 의해 취득된 STA1의 11ad의 MAC 어드레스로 설정하여 송신한다. 또한 AP1은 Feedback 프레임의 DMG Capabilities 필드에 포함되는 STA1의 섹터 수의 정보에 따라 송신되는 SSW 프레임의 수를 결정한다.
AP1은 스텝 S405에 있어서 섹터를 변경하면서 각 섹터에 있어서 각 SSW 프레임을 송신하더라도 좋은 것에 유의하라(예컨대, 통상의 SLS). 혹은, AP1은, Feedback 프레임에 포함되는 베스트 섹터를 이용하여, 스텝 S405에 있어서 1개의 SSW 프레임을 송신하더라도 좋다.
스텝 S406에 있어서, STA1은 섹터를 변경하면서 각 섹터에 있어서 각 SSW 프레임을 송신한다(즉, RSS를 행한다).
스텝 S406에 있어서, AP1은 수신 어레이 안테나(116)를 Feedback 프레임에 포함되는 베스트 섹터로 설정한다. 다시 말해, 스텝 S406에 있어서 AP1과 STA1의 위치 관계는 도 3d와 동일하기 때문에, STA1에 의해 송신되는 SSW 프레임은 AP1에 도달할 수 있다.
스텝 S407에 있어서, AP1은 SSW-FB 프레임을 송신하여, SSW 프레임이 수신된 것을 STA1에 통지한다.
스텝 S408에 있어서, STA1은 SSW-ACK 프레임을 송신하여, SSW-FB 프레임이 수신된 것을 AP1에 통지한다.
이와 같이, 통신 장치(STA)(100b)는 베스트 섹터에 관련한 정보를 Feedback 프레임에 포함시켜 WLAN을 이용하여 송신하기 때문에, A-BFT에 있어서 SSW 프레임이 통신 장치(AP)(100a)에 도달하지 않는 경우(도 3b)에도, SLS가 행하여질 수 있다.
이 방식에서, 통신 장치(AP)(100a)는 WLAN을 이용하여 Feedback 프레임에서 수신된 정보에 근거하여 수신 어레이 안테나(116)를 베스트 섹터로 설정하고 SLS를 행하므로, A-BFT에 있어서 통신 장치(STA)(100b)로부터 SSW 프레임을 수신하지 않는 경우(도 3b)에도 SLS가 행하여질 수 있다. 다시 말해, 통신 장치(AP)(100a)는 멀리 떨어진 통신 장치(STA)(100b)와 통신할 수 있다.
다음으로, STA1이 11ad에 관하여 AP1과 어소시에이션을 행하는 방법이 설명된다.
AP1은 수신 q-omni 안테나(115)를 사용 가능하게 설정하고 대기하기 때문에, AP1과 STA1의 위치 관계는 도 3b이고, STA1이 Association Request 프레임을 송신하는 것이 곤란하다.
그래서, 스텝 S408 후, AP1은 송신 어레이 안테나(106)를 베스트 섹터로 설정하고, STA1에 Grant 프레임을 송신한다(스텝 S409). 이하에서는, 특별히 달리 언급하지 않는 한, AP1은 STA1에 패킷을 송신하는 경우에 송신 어레이 안테나(106)를 베스트 섹터로 설정하는 것에 유의하라.
스텝 S410에서는, STA1은, Grant의 수신을 통지하기 위해, AP1에 Grant Ack 프레임을 송신한다.
STA1은 스텝 S409의 Grant 프레임에 포함되는 시간 기간 정보의 범위에 있어서 Probe Request 프레임을 송신한다. AP1은 스텝 S409의 Grant 프레임에 포함되는 시간 기간 정보의 범위에 있어서 수신 어레이 안테나(116)를 베스트 섹터로 설정한다(스텝 S411).
다시 말해, 스텝 S409의 Grant 프레임에 포함되는 시간 기간 정보의 범위에 있어서, AP1과 STA1의 위치 관계는 도 3c 및 도 3d에 해당하기 때문에, 송신된 패킷은 AP1에 도달할 수 있다.
스텝 S412 내지 스텝 S414에 있어서, AP1은 Probe Response 프레임을 송신하고, STA1은 Association Request 프레임을 송신하고, AP1은 Association Response 프레임을 송신한다. 이것에 의해, STA1은 AP1과의 어소시에이션을 완료한다.
이와 같이, 통신 장치(STA)(100b)는 베스트 섹터에 관련한 정보를 Feedback 프레임에 포함시켜 WLAN을 이용하여 송신하고, Grant 프레임을 수신한 후에 Association Request 프레임을 송신하므로, A-BFT에 있어서 SSW 프레임이 통신 장치(AP)(100a)에 도달하지 않는 경우에도, 밀리파 통신에 의한 어소시에이션이 행하여질 수 있다.
통신 장치(AP)(100a)는 WLAN을 이용하여 Feedback 프레임을 수신하고, Grant 프레임을 송신하고, Grant 프레임에 의해 나타내어지는 기간에 있어서 상기 Feedback 프레임의 정보에 근거하여 수신 어레이 안테나(116)를 베스트 섹터로 설정하여 SLS를 행하기 때문에, A-BFT에 있어서 통신 장치(STA)(100b)로부터 SSW 프레임이 수신되지 않는 경우에도, 밀리파 통신에 의한 어소시에이션이 행하여질 수 있다.
다음으로, STA1과 AP1이 밀리파 통신(11ad 및 11ay)을 이용하여 데이터 통신을 행하는 방법이 설명된다.
AP1은 수신 q-omni 안테나(115)를 사용 가능하게 설정하고 대기하기 때문에, AP1과 STA1의 위치 관계는 도 3b이고, STA1이 11ad 및 11ay를 이용하여 데이터 프레임을 송신하는 것이 곤란하다.
도 27은 AP1이 RTS 프레임을 STA1에 송신하고, STA1과의 데이터 통신을 행하는 수순을 나타낸다(스텝 S450 내지 스텝 S454).
도 27의 스텝 S450에서는, AP1은 송신 어레이 안테나(106)를 베스트 섹터로 설정하고, RTS 프레임을 STA1에 송신한다. STA1은 수신 q-omni 안테나(115)를 이용하여 RTS 프레임을 수신하더라도 좋다(도 3a를 참조).
도 29는 11ad에 있어서의 RTS 프레임의 포맷을 나타낸다. Frame Control 필드는 프레임이 RTS인 것을 나타내는 Type 정보를 포함한다. Duration 필드는 마이크로초의 단위로 시간 기간의 정보를 포함하고, RTS 프레임 후에 AP1이 통신을 행하는 시간(TXOP, TX opportunity)을 나타낸다. RA 필드는 수신 어드레스를 의미하고, 도 27의 스텝 S450에서는, AP1은 RA 필드를 STA1의 MAC 어드레스로 설정한다. TA 필드는 송신 어드레스를 의미하고, 도 27의 스텝 S450에서는, AP1은 TA 필드를 TA1의 MAC 어드레스로 설정한다. FCS(Frame check sequence) 필드는 오류 검출 코드를 포함한다.
RA 필드에 STA1의 어드레스가 설정된 RTS 프레임을 갖는 경우, STA1은 CTS 프레임을 AP1에 송신한다. AP1은 수신 어레이 안테나(116)를 베스트 섹터로 설정하고, CTS 프레임을 수신한다. AP1이 CTS 프레임을 수신하면 TXOP는 사용 가능하게 된다(스텝 S451).
TXOP를 획득한 AP1은 STA1에 데이터 프레임을 송신해도 좋다. AP1은 STA1로 향하는 데이터 프레임에 RDG(Reverse Direction Grant) 필드를 포함시켜 송신하여, STA1에 데이터를 송신할 허가를 부여한다(스텝 452).
RDG(STA1이 송신할 허가)를 포함하는 데이터 프레임을 수신한 경우, STA1은 스텝 S452에서 수신된 데이터 프레임에 관한 BA(Block Ack, 즉 수신 확인)를 데이터 프레임에 포함시켜, AP1에 송신한다(스텝 453).
AP1은 스텝 S453의 데이터 프레임에 관한 BA를 STA1에 송신한다(스텝 S454).
상술한 바와 같이, AP1은 RTS 프레임을 STA1에 송신하여 TXOP를 획득하고, TXOP 기간 중에 송신 어레이 안테나(106) 및 수신 어레이 안테나(116)를 베스트 섹터로 설정하고, RDG를 STA1에 송신한다. 따라서, 수신 q-omni 안테나(115)에 의한 STA1로부터의 송신 패킷의 수신이 곤란한 경우에도, STA1로부터의 데이터 프레임은 수신 어레이 안테나(116)를 이용하여 수신될 수 있다.
AP1은, 스텝 S450에 있어서, RTS 프레임 대신에, Grant 프레임을 STA1에 송신하고, 스텝 S451에 있어서 CTS 프레임 대신에 Grant Ack 프레임을 수신하고, STA1과의 데이터 통신을 유효하게 하더라도 좋다. 이들 수순은 스텝 S409 내지 S414와 동일하므로, 설명이 생략된다.
스텝 S409 및 스텝 S450(Grant 프레임을 송신하는 경우)에 있어서, AP1은 Grant 프레임을 송신하기 전에 Poll 프레임을 STA1에 송신하더라도 좋은 것에 유의하라. Poll 프레임을 수신한 STA1은 SPR(Service period request) 프레임을 AP1에 송신하여, AP1에 송신되어야 할 데이터를 갖고 있는지 여부를 통지한다. 다시 말해, STA1은 AP1에 대하여 SPR을 이용하여 송신 시간 할당 요구를 행한다.
AP1은 수신 어레이 안테나(116)를 베스트 섹터로 설정하고, SPR 프레임을 수신한다. STA1이 AP1에 대하여 데이터 송신이 필요하다고 판단한 경우에, AP1은, SPR 프레임의 내용에 따라, 스텝 S409 및 스텝 S450(Grant 프레임을 송신하는 경우)에 있어서 Grant 프레임을 송신하더라도 좋다.
또한 AP1은 DMG Beacon 프레임에 ESE(Extended Schedule Element)를 포함시키고, STA1과의 통신을 행하는 기간(예컨대, 도 30의 Allocation-1)을 스케줄링하더라도 좋다(스텝 S471).
도 30은 11ad 규격에 있어서의 ESE의 포맷을 나타낸다. AP1은 Allocation-1의 Source AID 필드의 값을 STA1의 AID(Association ID)로 설정하고, Destination AID 필드의 값을 AP1의 AID로 설정한다. AID는 어소시에이션 때에 STA마다 상이한 값이 결정되어 어드레스 대신에 이용되는 값인 것에 유의하라.
AP1은 Allocation Start 필드에 Allocation-1의 개시 클록 시간을 나타내는 정보를 포함한다. 또한, AP1은 Allocation Block Duration 필드에 Allocation-1과 관련되는 시간을 나타내는 정보를 포함한다. 다시 말해, AP1은, Allocation Block Duration 필드에 의해 나타내어지는 시간 동안, Allocation Start 필드가 나타내는 클록 시간에 시작되는 일정 시간 동안 STA1과의 통신을 행하기 위해 수신 어레이 안테나(116)를 베스트 섹터로 설정한다.
AP1은 Number of Blocks 필드에 2 이상의 값을 설정하고, Allocation Block Duration 필드에 의해 나타내어지는 시간(시간 블록이라고 불린다)을 복수 회 반복하여, Allocation-1의 시간을 결정하더라도 좋은 것에 유의하라. AP1은 2개의 시간 블록의 사이에 Allocation Block Period 필드에 의해 나타내어지는 시간의 간격을 유지한다. 이 경우, AP1은 각 시간 블록에서 STA1과의 통신을 행하기 위해 수신 어레이 안테나(116)를 베스트 섹터로 설정한다.
상술한 바와 같이, 실시의 형태 4에 따른 통신 장치(STA)(100b)는 베스트 섹터에 관련한 정보를 Feedback 프레임에 포함시키고, WLAN을 이용하여 송신하기 때문에, A-BFT에 있어서 SSW 프레임이 통신 장치(AP)(100a)에 도달하지 않는 경우에도, 밀리파 통신에 의한 SLS, 어소시에이션, 데이터 통신이 행하여질 수 있다.
통신 장치(AP)(100a)는, WLAN을 이용하여 Feedback 프레임을 수신한 정보에 근거하여, 수신 어레이 안테나(116)를 베스트 섹터로 설정하여 SLS를 행하기 때문에, A-BFT에 의한 SSW 프레임이 통신 장치(STA)(100b)로부터 수신되지 않는 경우에도 밀리파 통신에 의한 SLS 및 데이터 통신이 행하여질 수 있고, 멀리 떨어진 통신 장치(STA)(100b)와의 통신이 행하여질 수 있다.
(실시의 형태 1, 2의 변형)
규격에 제시된 수신 감도 점(도 12a)에 비하여 높은 수신 성능을 갖는 경우, 통신 장치(AP)(100a)는 규격의 값과 수신 성능의 차분을 RxGain_ABFT 및 RxGain_AP_Data에 포함시켜 송신하더라도 좋은 것에 유의하라.
예컨대, -81㏈m의 MCS0 패킷의 수신을 처리하는 경우(즉 규격에 규정되는 감도 점 -78㏈m보다 3㏈ 낮은 신호의 수신을 처리할 수 있기 때문에 수신 성능이 3㏈ 높다), 통신 장치(AP)(100a)는 RxGain_ABFT의 값에 3㏈가 가산된 값을 A-BFT RX Antenna Gain 필드(도 5)에 포함시켜 송신하더라도 좋다.
규격에 제시된 수신 감도 점의 값(도 12a를 참조)을 SENSE_REF, 통신 장치(AP)(100a)의 수신 감도를 SENSE_AP로 나타내면, 추가 이득 ADD_GAIN_AP는 식 11에 의해 산출된다.
ADD_GAIN_AP = SENSE_REF - SENSE_AP … (식 11)
통신 장치(STA)(100b)가 식 12를 만족시키는지 여부는 도 10의 스텝 S104에 있어서 판정되더라도 좋다.
RSSI_ABFT > SENSE_AP … (식 12)
식 12는, 식 1, 식 2, 식 11을 이용하여, 다음의 식 13A 내지 식 13C로 변형될 수 있다.
EIRP_ABFT - PathLoss_Beacon + RxGain_ABFT > SENSE_REF - ADD_GAIN_AP … (식 13A)
EIRP_ABFT - (EIRP_Beacon + RxGain_Beacon - RSSI_Beacon) + RxGain_ABFT > SENSE_REF - ADD_GAIN_AP … (식 13B)
(EIRP_ABFT - RxGain_Beacon + RSSI_Beacon) - (EIRP_Beacon - RxGain_ABFT - ADD_GAIN_AP) > SENSE_REF … (식 13C)
도 10의 스텝 S104에 있어서, EIRP_ABFT, RxGain_Beacon, RSSI_Beacon, SENSE_REF의 값은 통신 장치(STA)(100b)에게 알려져 있다. 통신 장치(STA)(100b)는 (EIRP_Beacon - RxGain_ABFT - ADD_GAIN_AP)의 값을 통신 장치(AP)(100a)로부터 수신하는 것에 의해 식 13C를 이용하여 판정한다.
다시 말해, 통신 장치(STA)(100b)는, ADD_GAIN_AP의 값을 포함시켜, A-BFT에 있어서의 SSW 프레임이 통신 장치(AP)(100a)에 도달할지 여부를 판정하기 때문에, 통신 장치(AP)(100a)의 수신 능력이 규격의 감도 점에 비하여 높은 경우에, SSW 프레임이 통신 장치(AP)(100a)에 도달하리라고 판정될 수 있는 상황이 보다 많이 존재한다.
도 10의 스텝 S101에 있어서, 통신 장치(AP)(100a)는 EIRP_Beacon, RxGain_ABFT, ADD_GAIN_AP의 값을 포함하는 DMG Beacon 프레임을 송신하더라도 좋다. 통신 장치(AP)(100a)가 EIRP_Beacon, RxGain_ABFT의 값을 송신하는 방법이 실시의 형태 1에서 설명되었지만, 동일한 방법으로 ADD_GAIN_AP의 값을 나타내는 필드가 DMG Beacon의 EDMG TX RX Info 요소에 포함되더라도 좋다(도 5를 참조).
통신 장치(AP)(100a)는 도 10의 스텝 S101에 있어서 (EIRP_Beacon - RxGain_ABFT - ADD_GAIN_AP)의 값을 포함하는 DMG Beacon 프레임을 송신하더라도 좋다. 통신 장치(AP)(100a)가 (EIRP_Beacon - RxGain_ABFT)의 값을 Differential Gain 필드(도 18을 참조)에 포함시켜 송신하는 방법이 실시의 형태 2의 변형에서 설명되었지만, 통신 장치(AP)(100a)는 (EIRP_Beacon - RxGain_ABFT - ADD_GAIN_AP)의 값을 나타내는 필드를 Differential Gain 필드에 포함시켜 송신하더라도 좋다.
통신 장치(AP)(100a)는 "TX EIRP의 값과 A-BFT RX Antenna Gain의 값의 차이"를 "(EIRP_Beacon - RxGain_ABFT - ADD_GAIN_AP)의 값"으로 읽는 것에 의해 Differential Gain의 값을 결정하고, 도 18의 DMG Beacon 프레임에 포함시켜 송신하더라도 좋다.
도 31은 DMG Beacon 프레임의 포맷의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 31에 있어서, Quasi-omni TX 필드는 DMG Beacon 프레임이 송신 q-omni 안테나(105)에 의해 송신되었는지 여부를 나타내는 필드이다. 또한, 도 31에 있어서, Differential Gain 필드는 4비트이다.
도 32는 Differential Gain 필드의 값과 (EIRP_Beacon - RxGain_ABFT - ADD_GAIN_AP)의 값의 관계의 예를 나타내는 도면이다. 도 32에 있어서, Differential Gain 필드의 값이 1 증가할 때마다, (EIRP_Beacon - RxGain_ABFT - ADD_GAIN_AP)의 값은 6㏈ 증가한다.
통신 장치(AP)(100a)는 (EIRP_Beacon - RxGain_ABFT - ADD_GAIN_AP)의 값에 가장 가까운 값을 도 32로부터 선택하고 Differential Gain 필드의 값을 결정하여, 송신한다. (EIRP_Beacon - RxGain_ABFT - ADD_GAIN_AP)의 값을 통신 장치(STA)(100b)에 통지하지 않는 경우, 통신 장치(AP)(100a)는 Differential Gain 필드의 값을 15(정의되지 않음)로 설정하고, DMG Beacon 프레임에 포함시켜 송신한다.
상술한 바와 같이, 통신 장치(AP)(100a)는 DMG Beacon 프레임에 Differential Gain 필드를 포함시켜 송신하고, 따라서 통신 장치(STA)(100b)는 A-BFT에 있어서의 SSW 프레임이 통신 장치(AP)(100a)에 도달할지 여부를 판정할 수 있다. 이것에 의해, 불필요한 SSW 프레임의 송신이 회피될 수 있으므로, 통신 장치(STA)(100b)의 전력 소비가 감소될 수 있고, 다른 STA로의 불필요한 간섭파가 감소될 수 있다.
또한, 통신 장치(AP)(100a)는 DMG Beacon을 송신하는 EIRP의 값(EIRP_Beacon), A-BFT에 있어서의 수신 안테나 이득(RxGain_ABFT), 규격의 감도 점과 수신 성능의 차분(ADD_GAIN)에 근거하여 Differential Gain 필드의 값을 산출하여 송신하기 때문에, 통신 장치(STA)(100b)는 A-BFT에 있어서의 SSW 프레임이 통신 장치(AP)(100a)에 도달할지 여부를 판정할 수 있다. 이것에 의해, 불필요한 SSW 프레임의 송신이 회피될 수 있으므로, 통신 장치(STA)(100b)의 전력 소비가 감소될 수 있고, 다른 STA로의 불필요한 간섭파가 감소될 수 있다.
(실시의 형태 5)
통신 장치(AP)(100a)와 통신 장치(STA)(100b)가 통신을 행하는, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 4와는 상이한 방법이 실시의 형태 5에서 설명된다.
도 33은 통신 장치(AP)(100a)가 송신하는 DMG Beacon 프레임의 예를 나타내는 도면이다. Quasi-omni TX 필드 및 Differential Gain 필드를 포함하는 도 31의 DMG Beacon 프레임과 달리, 도 33의 DMG Beacon 프레임은 AP Selection Parameter 필드를 포함한다.
도 34는 AP Selection Parameter 필드의 값의 예를 나타내는 도면이다.
송신 q-omni 안테나(105)를 이용하여 DMG Beacon 프레임을 송신하는 경우, 통신 장치(AP)(100a)는 AP Selection Parameter 필드의 값을 0으로 설정한다.
송신 어레이 안테나(지향성 안테나)(106)를 이용하여 DMG Beacon 프레임을 송신하는 경우, 통신 장치(AP)(100a)는, (EIRP_Beacon - RxGain_ABFT - ADD_GAIN_AP)의 값에 따라, AP Selection Parameter 필드의 값을 0 이외의 값으로 설정한다.
다시 말해, 통신 장치(AP)(100a)는 (EIRP_Beacon - RxGain_ABFT - ADD_GAIN_AP)의 값에 가장 가까운 값(1 내지 14)을 도 34로부터 선택하고, AP Selection Parameter 필드의 값을 결정하고, 송신한다. (EIRP_Beacon - RxGain_ABFT - ADD_GAIN_AP)의 값을 통신 장치(STA)(100b)에 통지하지 않는 경우, 통신 장치(AP)(100a)는 AP Selection Parameter 필드의 값을 15(정의되지 않음)로 설정하고, DMG Beacon 프레임에 포함시켜 송신한다.
도 31의 Differential Gain 필드와 달리, AP Selection Parameter 필드의 값이 1 증가할 때마다, (EIRP_Beacon - RxGain_ABFT - ADD_GAIN_AP)의 값은 3㏈ 증가한다. 다시 말해, 통신 장치(AP)(100a)는 AP Selection Parameter 필드를 DMG Beacon 프레임에 포함시켜 송신하는 것에 의해 (EIRP_Beacon - RxGain_ABFT - ADD_GAIN_AP)의 값을 정확하게 통신 장치(STA)(100b)에 통지할 수 있다.
DMG Beacon 프레임을 송신하는 경우, 통신 장치(AP)(100a)는, 도 31의 Quasi-omni TX 필드를 포함시켜 송신하는 대신에, AP Selection Parameter 필드의 값이 0인지 여부에 의해 송신 q-omni 안테나(105)에 의한 송신인지 여부를 통지하므로, Quasi-omni TX 필드가 생략될 수 있다. 따라서, DMG Beacon 프레임에 있어서의 보다 큰 수의 Reserved 비트, 예컨대, 도 31에서는 1비트이지만, 도 33에서는 2비트가 확보될 수 있다.
도 35는 통신 장치(STA)(100b)에 의한 도 33의 DMG Beacon 프레임의 수신 처리를 나타내는 플로차트이다. 또한 도 35는 통신 장치(STA)(100b)가 액티브 스캔을 행하는 처리, 즉 통신 장치(STA)(100b)가 통신 장치(AP)(100a)에 Probe Request 프레임을 송신하고 Probe Request 프레임이 수신되는 처리를 나타낸다. 통신 장치(STA)(100b)는 채널마다 도 35의 수순을 반복하는 것에 의해 통신 장치(STA)(100b)가 접속할 수 있는 액세스 포인트(예컨대, 통신 장치(AP)(100a))를 검출한다.
스텝 S501에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 DMG Beacon 프레임을 수신한다. 통신 장치(STA)(100b)는 DMG Beacon 프레임의 수신 전력(RSSI_Beacon)을 측정한다.
스텝 S502에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 수신된 DMG Beacon 프레임을 해석하고, AP Selection Parameter 필드의 값을 추출한다. 통신 장치(STA)(100b)는 추출된 AP Selection Parameter 필드의 값이 0인지 여부를 판정하고, 값이 0인 경우, 예컨대, DMG Beacon 프레임이 송신 q-omni 안테나(105)에 의해 송신되었다고 판정하는 경우, 스텝 S503으로 진행한다. AP Selection Parameter 필드의 값이 1인 경우, DMG Beacon 프레임이 지향성 안테나에 의해 송신되었다고 판정하고, 흐름은 스텝 S510으로 진행된다.
스텝 S503에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 A-BFT에 있어서 빔포밍 트레이닝을 행하지 않고, 따라서 이하의 처리를 행한다.
통신 장치(STA)(100b)는 수신된 DMG Beacon 프레임을 해석하고, A-BFT가 스케줄링되는지 여부를 판정한다. A-BFT가 스케줄링되지 않는 경우, 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S504로 진행한다. A-BFT가 스케줄링되는 경우, 통신 장치(STA)(100b)는 A-BFT 기간이 완료된 후 스텝 S504로 진행한다.
A-BFT가 스케줄링되는 경우, 스텝 S503에 있어서 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S513으로 진행하더라도 좋은 것에 유의하라(스텝 S503으로부터 스텝 S513으로의 천이는 도시가 생략된다).
스텝 S504에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 송신 RF 회로(104)(도 4를 참조)를 송신 q-omni 안테나(105)를 이용하여 송신하도록 설정하고, Probe Request 프레임을 송신한다.
스텝 S504에 있어서 통신 장치(STA)(100b)는 11ad 규격에 규정되는 Probe Request 프레임의 포맷을 이용하여 송신하더라도 좋다. 또한 통신 장치(STA)(100b)는 Probe Request 프레임에 송신 q-omni 안테나(105)를 이용한 송신을 나타내는 필드를 포함시켜, 송신하더라도 좋다.
스텝 S505에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 통신 장치(AP)(100a)에 의해 송신되는 Probe Response 프레임을 수신하고, 처리를 종료한다.
다음으로, 스텝 S502에 있어서 AP Selection Parameter 필드가 0 이외의 값인 경우가 설명된다.
스텝 S510에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 수신된 AP Selection Parameter 필드의 값으로부터, 도 34를 이용하여, (EIRP_Beacon - RxGain_ABFT - ADD_GAIN_AP)의 값을 결정한다. 통신 장치(STA)(100b)는 (EIRP_Beacon - RxGain_ABFT - ADD_GAIN_AP)의 산출된 값과 스텝 S501에서 측정된 RSSI_Beacon 값으로부터 통신 장치(AP)(100a)에 있어서의 SSW 프레임의 수신 전력의 추정된 값(추정된 수신 전력)을 산출한다. 추정된 수신 전력은 식 13C의 좌변을 이용하여 계산되더라도 좋다.
스텝 S511에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S510에서 산출된 추정된 수신 전력이 감도 점 전력(SENSE_REF)을 넘는지 여부를 판정한다. 다시 말해 식 13C의 판정이 행하여진다.
추정된 수신 전력이 감도 점 전력을 넘는 경우, 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S512로 진행한다. 추정된 수신 전력이 감도 점 전력을 넘지 않는 경우, 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S520으로 진행한다.
스텝 S512에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 수신된 DMG Beacon 프레임을 해석하고, A-BFT가 스케줄링되는지 여부를 판정한다. A-BFT가 스케줄링되지 않는 경우, 흐름은 스텝 S501로 돌아가고, 다음의 DMG Beacon 프레임이 수신된다. 예컨대, 통신 장치(STA)(100b)는 A-BFT가 스케줄링되는 DMG Beacon 프레임이 수신될 때까지 스텝 S501 내지 스텝 S512를 반복한다(이 천이는 도시가 생략된다).
스텝 S513에 있어서, 수신된 DMG Beacon 프레임에 있어서 A-BFT가 스케줄링된 경우(S512의 Yes), 통신 장치(STA)(100b)는 통신 장치(AP)(100a)에 SSW 프레임을 송신하고, 빔포밍(BF) 트레이닝을 행한다. 통신 장치(AP)(100a)가 송신하는 SSW Feedback 프레임을 수신한 경우, 통신 장치(STA)(100b)는 BF 트레이닝이 완료되었다고 간주한다.
또한, A-BFT 기간의 완료 때에 SSW Feedback 프레임이 수신되지 않는 경우, 스텝 S513에 있어서 통신 장치(STA)(100b)는 BF 트레이닝이 완료되지 않았거나 또는 BF 트레이닝이 실패했다고 간주한다.
실패한 BF 트레이닝의 원인은, 예컨대, 통신 장치(STA)(100b)와 다른 STA에 의한 SSW 프레임의 송신이 겹치고 SSW 프레임 송신 신호가 경합하는 경우, 통신 장치(AP)(100a)는 SSW 프레임을 수신하지 않거나 SSW Feedback 프레임을 송신하지 않을 수 있는 것이다.
스텝 S514에 있어서 BF 트레이닝을 완료한 경우, 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S515로 진행한다. BF 트레이닝을 완료하지 않은 경우, 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S516으로 진행한다.
스텝 S515에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S513의 BF 트레이닝에 있어서 결정된 베스트 섹터로 설정된 지향성 안테나를 이용하여 Probe Request 프레임을 송신하고, 스텝 S505로 진행한다.
스텝 S516에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 S501에서 수신된 DMG Beacon 프레임의 AP Selection Parameter 필드의 값이 0인지 여부를 판정하고, 값이 0인 경우에 S504로 진행하고, 값이 0 이외인 경우에, S501로 진행한다.
스텝 S516에 있어서 Yes의 판정이 이루어지는 경우는 통신 장치(STA)(100b)가 스텝 S503으로부터 S513으로 천이한 경우(이 천이는 도시가 생략된다)인 것에 유의하라. 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S516의 판정을 생략하고, 스텝 S516에 있어서 No의 경우와 동일한 방법으로 스텝 S501로 천이하더라도 좋은 것에 유의하라.
다음으로, 스텝 S511에 있어서 통신 장치(STA)(100b)가 추정된 수신 전력이 감도 점을 넘지 않는다(No)고 판정한 경우의 통신 장치(STA)(100b)의 동작이 설명된다.
스텝 S520에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 A-BFT를 이용하지 않는 BF 트레이닝을 행한다. 통신 장치(STA)(100b)는, A-BFT를 이용하지 않는 BF 트레이닝으로서, 예컨대, 도 27에 도시된 스텝 S403 내지 S408에 도시된 Wi-Fi 및 DTI를 이용하는 BF 트레이닝 방법을 행하더라도 좋다. 혹은, 통신 장치(STA)(100b)는 A-BFT를 이용하지 않는 BF 트레이닝으로서 도 36에 도시된 Asymmetric Beamforming Training(후술함)을 DTI 기간 중에 행하더라도 좋다.
스텝 S520에 있어서, 통신 장치(AP)(100a)가 송신하는 SSW Feedback 프레임 또는 SSW-ACK 프레임(후술함)을 수신한 경우, 통신 장치(STA)(100b)는 BF 트레이닝이 완료되었다고 간주한다.
다음으로, 도 35의 스텝 S520의 "A-BFT를 이용하지 않는 BF 트레이닝을 행한다"와 관련하여, 도 36, 도 37, 도 38을 참조하여, DMG Beacon 프레임 필드가 설명된다.
도 36은, 도 35의 스텝 S520에 있어서의, 통신 장치(AP)(100a) 및 통신 장치(STA)(100b)가 A-BFT를 이용하지 않고서 BF 트레이닝을 수행하는 방법의 예를 나타내는 도면이다.
우선, 통신 장치(AP)(100a)의 동작이 설명된다. 통신 장치(AP)(100a)는, BTI(Beacon Transmission Interval) 기간에 있어서 송신 섹터마다, TRN-R 필드가 부가된, DMG Beacon 프레임(5001a, 5001b, 5001c, 5001d)을 송신한다.
도 37은 DMG Beacon 프레임(5001a, 5001b, 5001c, 5001d)의 프레임을 포함하는 PHY 패킷(DMG Beacon 패킷이라고 불린다)의 포맷의 예를 나타내는 도면이다. DMG Beacon 패킷은 11ad 규격에 규정되어 있고, STF(Short Training Field), CEF(Channel Estimation Field), Header(헤더), Payload, AGC(Automatic Gain Control) 및 TRN(트레이닝) 필드를 포함한다.
통신 장치(AP)(100a)는 DMG Beacon 프레임(5001a, 5001b, 5001c, 5001d)에 부가된 TRN 필드에 복수의 TRN-R 서브필드를 포함시켜 송신한다. 통신 장치(STA)(100b)는, DMG Beacon 프레임(5001a, 5001b, 5001c, 5001d)의 TRN 필드의 TRN-R 서브필드마다 수신 섹터를 변경하여, 수신을 행한다. 통신 장치(STA)(100b)는 수신 품질이 좋은 수신 섹터를 선택하고, 통신 장치(STA)(100b)의 베스트 섹터를 결정한다.
통신 장치(STA)(100b)가 수신 안테나 패턴 호혜를 갖는 경우, 통신 장치(STA)(100b)는 송신 안테나의 베스트 섹터와 수신 안테나의 베스트 섹터를 동일한 번호로 설정한다. 예컨대, 통신 장치(STA)(100b)가 수신 안테나 패턴 호혜를 갖고, 통신 장치(STA)(100b)가 수신 안테나의 BF 트레이닝을 행하는 경우, 수신 안테나의 베스트 섹터에 더하여 송신 안테나의 베스트 섹터가 결정되더라도 좋다.
도 37의 DMG Beacon 패킷의 페이로드는 DMG Beacon 프레임을 포함한다. DMG Beacon 프레임은 Frame Control 필드, Duration 필드, BSSID 필드, Frame Body 필드, FCS 필드를 포함한다.
DMG Beacon 프레임(5001a, 5001b, 5001c, 5001d)은 Timestamp 필드, SSW(Sector Sweep) 필드, Extended Schedule 요소(ESE라고 불린다), EDMG(Enhanced Directional Multi-Gigabit) Extended Schedule 요소(EDMG ESE라고 불린다)를 포함한다.
도 38은 DMG Beacon 프레임(5001a, 5001b, 5001c, 5001d)의 SSW 필드의 포맷의 예를 나타내는 도면이다. SSW 필드는 Direction 서브필드, CDOWN 서브필드, Sector ID 서브필드, DMG Antenna ID 서브필드, AP Selection Parameter 서브필드, Reserved 서브필드를 포함한다.
BTI에 있어서, 통신 장치(AP)(100a)는 DMG Beacon 프레임마다 CDOWN 서브필드의 값이 1씩 감소된 DMG Beacon 프레임을 송신한다. 예컨대, DMG Beacon 프레임(5001a)의 CDOWN 서브필드의 값이 n(n은 1 이상의 정수이다)인 경우, 통신 장치(AP)(100a)는 DMG Beacon 프레임(5001a)의 다음에 송신되는 DMG Beacon 프레임(5001b)의 CDOWN 서브필드의 값을 n-1로 설정한다. CDOWN 서브필드의 값 k는 0 이상의 정수이다.
또한, 통신 장치(AP)(100a)는 DMG Beacon 프레임을 송신하는데 이용되는 송신 안테나 번호(섹터 ID)의 값을 DMG Beacon 프레임의 Sector ID 서브필드에 포함시켜 송신한다. 예컨대, DMG Beacon 프레임(5001a)의 섹터 ID는 S(n)(S(n)은 1 이상 64 이하의 정수이다)이고, DMG Beacon 프레임(5001b)의 섹터 ID는 S(n-1)(S(n-1)은 1 이상 64 이하의 정수이다)이다.
통신 장치(AP)(100a)는 DMG Beacon 프레임(5001a)의 AP Selection Parameter 서브필드의 값을 섹터 ID가 S(n)인 송신 EIRP, 수신 q-Omni 안테나의 이득, 및 추가 이득의 값에 근거하여 정한다(도 34를 참조).
DMG Beacon 프레임(5001a, 5001b, 5001c, 5001d)의 ESE의 포맷의 예는, 예컨대, 도 30에 도시되었다. 도 36에 있어서, 통신 장치(AP)(100a)는 DTI(Data Transmission Interval) 기간에 Asymmetric BT(Beamforming Training) allocation 기간을 스케줄링한다. 예컨대, 시간을 할당하기 위해, ESE의 하나의 allocation 필드(예컨대 allocation-p, p는 1 이상의 정수이다)의 Allocation Start 서브필드의 값은, Asymmetric BT allocation의 개시 클록 시간으로 설정된다. 또한, 통신 장치(AP)(100a)는 allocation-p의 Allocation Block Duration 서브필드, Number of Blocks 서브필드 및 Allocation Block Period 서브필드의 값을, Asymmetric BT allocation의 기간을 나타내도록 설정한다.
여기서, 통신 장치(AP)(100a)는 Allocation-p의 Source AID의 값을 255(브로드캐스트를 나타내는 값)로 설정하고, Allocation-p에 의해 나타내어지는 Asymmetric BT allocation 기간에 있어서 임의의 통신 장치가 송신을 개시하더라도 좋은 것을 통지한다. 또한 통신 장치(AP)(100a)는 Destination AID의 값을 통신 장치(AP)(100a)의 Association ID(예컨대, 0)로 설정하더라도 좋다.
도 39는 DMG Beacon 프레임(5001a, 5001b, 5001c, 5001d)의 EDMG ESE의 포맷의 예를 나타내는 도면이다. EDMG ESE는 Element ID 필드, Length 필드, Element ID Extension 필드, Number of Allocations 필드, 및 M개의 Channel Allocation 필드(M은 1이상의 정수이고, q는 1 이상 M 미만의 정수이다)를 포함한다.
Channel Allocation 필드는 Scheduling Type 서브필드, Allocation Key 서브필드, Channel Aggregation 서브필드, BW(Bandwidth) 서브필드, Asymmetric Beamforming Training 서브필드, Receive Direction 서브필드, Reserved 서브필드를 포함한다.
DTI에 있어서 Asymmetric BT allocation을 스케줄링하는 경우, 통신 장치(AP)(100a)는 하나의 Channel allocation 필드(예컨대, Channel allocation-q)의 Asymmetric Beamforming Training 서브필드의 값을 1로 설정한다.
또한 통신 장치(AP)(100a)는 Channel allocation-q의 Allocation Key 서브필드에 ESE의 allocation-p의 Allocation Control 서브필드(도 30을 참조)의 일부(예컨대, Allocation AID 서브필드, 도시가 생략된다)의 값을 포함한다.
Asymmetric Beamforming Training 서브필드의 값을 1로 설정하는 것에 의해, 통신 장치(AP)(100a)는 DTI에 Asymmetric BT allocation이 존재하는 것을 통지하고, ESE의 allocation-p의 Allocation의 AID의 값을 Channel allocation-q의 Allocation Key 서브필드에 포함시키는 것에 의해, Asymmetric BT allocation의 개시 클록 시간 및 기간이 allocation-p의 개시 클록 시간 및 기간과 동일한 것을 통지한다.
또한 통신 장치(AP)(100a)는 Receive Direction 서브필드의 값을 BTI에 있어서 최초로 송신된 DMG Beacon의 CDOWN의 값(예컨대, 도 36의 DMG Beacon 프레임(5001a)의 CDOWN의 값인 n)으로 설정한다. 이 값은 CDOWN 초기치라고 불린다.
여기서, 도 36의 BTI에 있어서의 통신 장치(AP)(100a) 및 통신 장치(STA)(100b)의 처리는 도 35의 스텝 S501에 상당한다. 우선, 통신 장치(AP)(100a)는 도 37의 DMG Beacon 패킷을 송신하고, Asymmetric BT allocation을 스케줄링한다. 또한, DMG Beacon 패킷을 수신하면, 통신 장치(STA)(100b)는 DMG Beacon 패킷의 수신 전력을 측정하고, TRN-R 서브필드를 이용하는 수신 안테나 트레이닝을 행한다. 또한 통신 장치(STA)(100b)는 안테나 패턴 호혜로부터 송신 안테나의 베스트 섹터를 결정한다.
다음으로, 도 35의 스텝 S502 및 S511의 양쪽에 있어서 No로 판정한 경우, 통신 장치(STA)(100b)는 도 36의 A-BFT에 있어서 SSW 프레임의 송신을 생략한다.
다음으로, 도 36의 Asymmetric BT allocation의 개시 클록 시간에 있어서, 통신 장치(AP)(100a)는 BTI 중의 처음으로 송신된 DMG Beacon(예컨대 DMG Beacon 프레임(5001a))과 동일한 섹터(예컨대, S(n)의 Sector ID를 갖는 섹터. 제 1 섹터라고 불린다)에 수신 안테나를 설정한다.
Asymmetric BT allocation의 개시 클록 시간으로부터 미리 결정된 시간(예컨대, 슬롯 시간)이 경과한 후, 통신 장치(AP)(100a)는 BTI 중의 2번째로 송신된 DMG Beacon(예컨대, DMG Beacon 프레임(5001b))과 동일한 섹터(예컨대, S(n-1)의 Sector ID를 갖는 섹터. 제 2 섹터라고 불린다)로 수신 안테나를 전환한다.
통신 장치(AP)(100a)가 제 1 섹터에 설정하는 기간이 슬롯 1(slot#1)이고, 제 2 섹터에 설정되는 기간이 슬롯 2(slot#2)인 것에 유의하라.
이와 같이, Asymmetric BT allocation의 개시 클록 시간으로부터, 통신 장치(AP)(100a)는 슬롯 시간마다 수신 섹터를 순차적으로 전환하고, 대기한다. 통신 장치(AP)(100a)는 DMG Beacon 송신에 있어서의 송신 섹터의 전환을 행하는 것과 동일한 순서로 Asymmetric BT allocation에 있어서의 수신 섹터의 전환을 행한다.
다음으로, 통신 장치(STA)(100b)의 동작이 설명된다. BTI에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 DMG Beacon 프레임의 수신마다 수신 품질을 측정하고, 좋은 품질을 갖는 DMG Beacon 프레임의 섹터 ID를 통신 장치(AP)(100a)의 베스트 섹터로 결정한다.
예컨대, 통신 장치(STA)(100b)는 BTI에 있어서 수신 q-omni 안테나(115)를 이용하여 DMG Beacon 패킷의 페이로드를 수신하는 것에 의해 통신 장치(AP)(100a)의 베스트 섹터(예컨대, S(n-2)의 섹터 ID)를 결정하고, 수신 어레이 안테나(지향성 안테나)(116)를 전환하고, TRN-R 필드를 수신하여, 통신 장치(STA)(100b)의 베스트 섹터를 결정한다.
통신 장치(STA)(100b)는 Asymmetric BT allocation에 있어서 송신 섹터를 통신 장치(STA)(100b)의 베스트 섹터로 설정하고, SSW 프레임(5001d)을 송신한다.
SSW 프레임(5001d)이 통신 장치(AP)(100a)에 도달하기 위해서는, 통신 장치(STA)(100b)는 도 3d의 위치 관계에 있어서 통신 장치(AP)(100a)에 SSW 프레임을 송신한다. 그래서, 통신 장치(STA)(100b)는 통신 장치(AP)(100a)에 의해 수신 섹터가 S(n-2)로 설정된 슬롯에 있어서 SSW 프레임을 송신한다.
통신 장치(AP)(100a)는 어느 슬롯이 통신 장치(AP)(100a)가 수신 섹터를 S(n-2)로 설정하는 슬롯인지를 이하와 같이 결정하는 것에 유의하라.
BTI에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)가 수신된 DMG Beacon 프레임이 몇 번째의 DMG Beacon 프레임인지를 수신 클록 시간으로부터 판별하는 것은 곤란하다. 그 이유는 DMG Beacon 프레임의 길이(점유 시간)는 가변이기 때문이다. 또한, DMG Beacon 프레임은 송신 어레이 안테나(지향성 안테나)(106)로부터 송신되기 때문에, 통신 장치(STA)(100b)가 모든 DMG Beacon 프레임을 수신하지 않는 경우가 있다.
예컨대, 통신 장치(STA)(100b)가 BTI의 개시 클록 시간의 300마이크로초 후에 DMG Beacon 프레임을 수신하는 경우, 통신 장치(STA)(100b)가 수신된 DMG Beacon 프레임이 몇 번째의 DMG Beacon 프레임인지(즉, 상술한 300마이크로초의 사이에 몇 개의 DMG Beacon이 송신되었는지)를, 시간(300마이크로초)에 근거하여 판별하는 것은 곤란하다.
여기서, 통신 장치(STA)(100b)는, 수신된 DMG Beacon의 Receive Direction 서브필드에 포함되는 CDOWN 초기치와 수신된 DMG Beacon의 SSW 필드의 CDOWN 서브필드의 값의 차분으로부터, 수신된 DMG Beacon 프레임이 몇 번째의 DMG Beacon 프레임인지를 판별할 수 있다.
예컨대, 도 36에 있어서, 도 39의 Receive Direction 서브필드의 값은 n이고, 베스트 섹터에 대응하는 DMG Beacon 프레임(예컨대, DMG Beacon 프레임(5001c))의 CDOWN 서브필드의 값은 n-2이기 때문에, 통신 장치(STA)(100b)는 각각의 값의 차분(n-(n-2)=2)에 1을 가산하고, DMG Beacon 프레임(5001c)은 3번째로 송신된 DMG Beacon 프레임이라고 판별한다.
그래서, 통신 장치(STA)(100b)는 DTI의 슬롯 3에 있어서 SSW 프레임(5001d)을 송신한다. 통신 장치(AP)(100a)는 슬롯 3에 있어서 DMG Beacon 프레임(5001c)이 송신된 섹터와 동일한 섹터에 수신 섹터를 설정하고, SSW 프레임을 위해 대기한다. 이 때문에, 통신 장치(STA)(100b)는 도 3d의 위치 관계에 있는 통신 장치(AP)(100a)에 SSW 프레임을 송신할 수 있고, 통신 장치(AP)(100a)는 SSW 프레임을 수신할 수 있다.
여기서, 통신 장치(STA)(100b)가 송신한 SSW 프레임을 수신한 경우, 통신 장치(AP)(100a)는 BF 트레이닝이 성공하였다고 간주한다. 통신 장치(AP)(100a)는, BF 트레이닝이 성공한 것을 통지하기 위해, 통신 장치(STA)(100b)에 SSW-ACK(Sector Sweep Acknowledgement) 프레임을 송신하더라도 좋다.
이상, 도 35의 스텝 S520에 있어서의 "A-BFT를 이용하지 않는 BF 트레이닝을 행하는 것"에 관하여 설명되었다.
도 35의 스텝 S521에 있어서, BF 트레이닝이 완료된 경우(Yes), 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S522로 진행한다. BF 트레이닝이 완료되지 않은 경우(No), 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S516으로 진행한다.
스텝 S522에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 통신 장치(AP)(100a)에 Probe Request 프레임을 송신하기 위해 지향성 TXOP를 취득한다. 지향성 TXOP를 획득하기 위해, 통신 장치(STA)(100b)는 소스(목적지) 어드레스가 통신 장치(STA)(100b)인 ESE를 포함하는 프레임(예컨대, DMG Beacon, 도 27의 스텝 S471을 참조)을 통신 장치(AP)(100a)가 송신할 때까지 대기하더라도 좋다.
통신 장치(AP)(100a)는 상술한 ESE에 의해 지정되는 기간(allocation)에 있어서 수신 어레이 안테나를 통신 장치(STA)(100b)와 통신하기 위한 베스트 섹터로 설정한다.
통신 장치(AP)(100a)는 EDMG ESE의 Receive Direction 필드에 베스트 섹터의 Sector ID를 포함시키고, EDMG ESE에 의해 지정되는 기간에 있어서 수신 어레이 안테나를 통신 장치(STA)(100b)와 통신하기 위한 베스트 섹터로 설정하더라도 좋은 것에 유의하라(이 기간은 지향성의 allocation이라고 불린다).
예컨대, 통신 장치(AP)(100a)가 EDMG ESE의 하나의 allocation(예컨대, allocation-p)이 Asymmetric BF allocation이라고 지정하는 경우, allocation-p의 Asymmetric Beamforming Training 필드는 1로 설정되고, Receive Direction 필드에 CDOWN 초기치가 포함된다. 또한, 통신 장치(AP)(100a)가 EDMG ESE의 다른 하나의 allocation(예컨대, allocation-q)이 지향성의 allocation이라고 지정하는 경우, allocation-p의 Asymmetric Beamforming Training 필드는 0으로 설정되고, Receive Direction 필드에 베스트 섹터의 Sector ID가 포함된다.
Asymmetric BF allocation에 있어서 어소시에이션 전의 통신 장치(STA)(100b)로부터 SSW 프레임을 수신한 경우, 통신 장치(AP)(100a)는 Asymmetric BF allocation보다 뒤의 BTI에 있어서의 DMG Beacon 프레임을 이용하여 하나 이상의 지향성 allocation을 할당하더라도 좋고, 하나 이상의 지향성 allocation을 복수의 비컨 간격에 할당하더라도 좋은 것에 유의하라.
통신 장치(AP)(100a)는, 통신 장치(STA)(100b)가 어소시에이션 전인지 후인지에 따라, 지향성 allocation의 할당 방법을 결정하더라도 좋다. 통신 장치(STA)(100b)가 어소시에이션 전인 경우, 예컨대, 통신 장치(STA)(100b)가 Probe Request 프레임, Association Request 프레임, Authentication Request 프레임을 송신하지만, 이 제어에 관련한 프레임의 데이터의 양이 하나의 비컨 간격으로 송신될 수 있는 데이터의 양에서 차지하는 비율은 작기 때문에, 통신 장치(AP)(100a)는 ESE 또는 grant 프레임을 송신하고, 1개의 비컨 간격에 지향성 allocation을 할당하더라도 좋다.
또한, 통신 장치(STA)(100b)가 어소시에이션 후인 경우, 예컨대, 통신 장치(STA)(100b)가 데이터 프레임을 송신하지만, 하나의 비컨 간격으로 송신될 수 있는 데이터의 양에서 데이터 프레임이 차지하는 데이터의 양이 크기 때문에, 통신 장치(AP)(100a)는 ESE 또는 grant 프레임을 송신하고, 복수의 비컨 간격에 지향성 allocation을 할당하더라도 좋다. 통신 장치(STA)(100b)가 어소시에이션 전이더라도 복수의 비컨 간격에 지향성 allocation이 할당되더라도 좋은 것에 유의하라.
통신 장치(STA)(100b)는 어소시에이션 후이더라도 Asymmetric BF allocation에 있어서 SSW 프레임을 송신할 수 있고, 통신 장치(AP)(100a)는 지향성 allocation의 스케줄링을 요구할 수 있다. 이것에 의해, 통신 장치(AP)(100a)는 정기적으로 지향성 allocation을 스케줄링하므로, 무선 리소스의 이용 효율이 향상되고, 스루풋이 향상될 수 있다.
또한, 스텝 S522에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 통신 장치(AP)(100a)로부터의 Grant 프레임의 송신(도 27의 스텝 S409를 참조) 및 통신 장치(AP)(100a)로부터의 RTS 프레임의 송신(도 27의 스텝 S450을 참조)을 대기하더라도 좋다.
통신 장치(AP)(100a)는 상술한 Grant 프레임이 지정하는 기간(allocation)에 걸쳐 통신 장치(STA)(100b)와 통신하기 위한 베스트 섹터를 설정한다. 또한 통신 장치(AP)(100a)는 수신 어레이 안테나(116)를 상술한 RTS 프레임이 지정하는 기간에 걸쳐 통신 장치(STA)(100b)와 통신하기 위한 베스트 섹터로 설정한다.
스텝 S523에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S520의 BF 트레이닝에 있어서 결정된 베스트 섹터로 설정된 송신 어레이 안테나(지향성 안테나)(106)를 이용하여 Probe Request 프레임을 송신한다. 통신 장치(AP)(100a)는 수신 어레이 안테나(116)를 통신 장치(STA)(100b)와 통신하기 위한 베스트 섹터로 설정하였기 때문에, 스텝 S511에 있어서 No로 판정된 경우(예컨대, A-BFT에 있어서 SSW 프레임이 통신 장치(STA)(100b)로부터 통신 장치(AP)(100a)에 도달하지 않을 것이다)에도, 통신 장치(STA)(100b)가 송신한 Probe Response 프레임은 통신 장치(AP)(100a)에 도달할 것이다.
Probe Request 프레임을 송신한 후, 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S505로 진행한다.
스텝 S501에 있어서 수신된 DMG Beacon 패킷이 TRN-R 서브필드를 포함하고, 또한 AP Selection Parameter 필드의 값이 0인 경우, 통신 장치(STA)(100b)는 TRN-R 서브필드를 이용하여 통신 장치(STA)(100b)의 베스트 섹터의 트레이닝을 행하고, 스텝 S504에 있어서 송신 q-omni 안테나(105)를 이용하는 대신에 통신 장치(STA)(100b)의 베스트 섹터(송신 어레이 안테나(106))를 이용하여 Probe Request를 송신하더라도 좋은 것에 유의하라.
스텝 S501에 있어서 수신된 DMG Beacon 패킷이 TRN-R 서브필드를 포함하고, 또한 스텝 S502 및 스텝 S511에서 No로 판정된 경우에, 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S520에 있어서 Asymmetric BT를 행하는 대신에 스텝 S523으로 진행하고, 송신 어레이 안테나(지향성 안테나)(106)를 이용하는 대신에 Wi-Fi를 이용하여 Probe Request 프레임을 통신 장치(AP)(100a)에 송신하더라도 좋은 것에 유의하라.
또한 통신 장치(STA)(100b)는 OCT(On-channel Tunneling)를 이용하여 Probe Request 프레임을 송신하더라도 좋다. 통신 장치(STA)(100b)는 11ad 및 11ay 규격에 따르는 Probe Request 프레임 포맷을 Wi-Fi를 이용하여 송신하더라도 좋다.
통신 장치(STA)(100b)는 Probe Request 프레임에 SSW Feedback 필드를 포함시켜 송신하더라도 좋은 것에 유의하라. 이것에 의해, 통신 장치(STA)(100b)는 A-BFT를 이용하는 BF 트레이닝(스텝 S513) 또는 A-BFT를 이용하지 않는 BF 트레이닝(스텝 S520)을 행하는 일 없이 베스트 섹터를 통신 장치(AP)(100a)에 통지할 수 있으므로, BF 트레이닝에 필요한 지연이 감소될 수 있고, BF 트레이닝에 기인하는 다른 STA에서의 간섭이 감소될 수 있다.
이상 도 35의 스텝이 설명되었다.
도 35의 동작을 개시한 후 미리 결정된 시간이 경과하는 경우, 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S505가 행하여지지 않았더라도 도 35의 동작을 종료하는 것에 유의하라.
이상에 따르면, 도 35의 스텝 S502에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 AP Selection Parameter 필드의 값이 0인지 여부를 판정하고, 값이 0인 경우에, 송신 q-omni 안테나(105)를 이용하여 Probe Request 프레임을 송신하기 때문에, 스텝 S513 및 스텝 S520의 BF 트레이닝의 실행을 생략하고, Probe Response 프레임이 수신될 수 있다. 이것에 의해, 통신 장치(STA)(100b)는 액티브 스캔에 필요한 시간을 단축할 수 있고, 통신 장치(AP)(100a)와의 초기 접속 동작이 조기에 완료될 수 있고 데이터 통신이 개시될 수 있다.
또한, 도 35의 스텝 S512에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 AP Selection Parameter 필드의 값을 이용하여 A-BFT에 있어서 SSW 프레임이 통신 장치(AP)(100a)에 도달할지 여부를 판정할 수 있다. SSW 프레임이 통신 장치(AP)(100a)에 도달하리라고 판정한 경우에, 통신 장치(STA)(100b)는 A-BFT를 이용하여 BF 트레이닝을 행한다 (스텝 S513). A-BFT를 이용하는 BF 트레이닝은 A-BFT를 이용하지 않는 BF 트레이닝에 비하여 짧은 지연을 갖기 때문에, 통신 장치(STA)(100b)는 조기에 BF 트레이닝을 완료할 수 있고, 조기에 액티브 스캔을 완료할 수 있다.
또한, 도 35의 스텝 S511에 있어서, SSW 프레임이 통신 장치(AP)(100a)에 도달하지 않으리라고 판정하는 경우, 통신 장치(STA)(100b)는 A-BFT를 이용하지 않는 BF 트레이닝(스텝 S520)을 행하여, A-BFT에 있어서 SSW 프레임의 송신을 억제하고, 통신 장치(AP)(100a), 다른 AP, 다른 STA에 대한 간섭을 줄일 수 있다.
또한, 통신 장치(AP)(100a)는 DMG Beacon에 AP Selection Parameter 필드를 포함시켜 송신하기 때문에, DMG Beacon을 수신한 STA(예컨대, 통신 장치(STA)(100b))는 조기에 액티브 스캔을 완료하고, 통신 장치(AP)(100a)와의 데이터 통신을 개시할 수 있다.
상술한 바와 같이, 통신 장치(AP)(100a)는 AP Selection Parameter 필드가 포함된 DMG Beacon 프레임을 송신하기 때문에, Quasi-omni 송신에 의해 Probe Request 프레임이 통신 장치(AP)(100a)에 도달할지 여부가 통신 장치(STA)(100b)에 있어서 판정될 수 있다. 이것에 의해, 통신 장치(AP)(100a)는 A-BFT에 있어서의 불필요한 SSW 프레임의 송신을 회피할 수 있으므로, 통신 장치(STA)(100b)의 전력 소비가 감소될 수 있고, 다른 STA에 대한 불필요한 간섭파의 발생이 감소될 수 있다.
또한, 통신 장치(AP)(100a)는 Asymmetric BT allocation을 스케줄링하는 EDMG ESE 필드와, CDOWN 초기치를 나타내는 필드(Receive Direction 필드)를 포함하는 DMG Beacon 프레임을 송신하기 때문에, 통신 장치(STA)(100b)는 베스트 섹터에 대응하는 DMG Beacon 프레임의 순위를 판별할 수 있고, Asymmetric BT allocation에 있어서 SSW 프레임이 통신 장치(AP)(100a)에 도달할 수 있는 시간 슬롯을 결정할 수 있다.
이 때문에, 통신 장치(AP)(100a)와 통신 장치(STA)(100b)의 송신 전력이 상이한 경우에도, 통신 장치(STA)(100b)는 빔포밍 트레이닝을 완료할 수 있다. 이것에 의해, 통신 장치(AP)(100a)는 넓은 커버리지 영역을 가질 수 있다.
(실시의 형태 6)
통신 장치(AP)(100a)와 통신 장치(STA)(100b)가 통신하는 다른 방법이 실시의 형태 6에서 설명된다.
도 40은 통신 장치(AP)(100a)에 의해 송신되는 DMG Beacon 프레임의 예를 나타내는 도면이다. Quasi-omni TX 필드 및 Differential Gain 필드를 포함하는 도 31의 DMG Beacon 프레임에 비하여, 도 40의 DMG Beacon 프레임은 Differential Gain 필드를 포함하고 Quasi-omni TX 필드를 포함하지 않는다.
통신 장치(AP)(100a)는 Differential Gain 필드의 값을, 실시의 형태 1, 2의 변형(도 32)과 동일한 방법으로, (EIRP_Beacon - RxGain_ABFT - ADD_GAIN_AP)의 값에 대응하는 값(0 내지 14)과 정의되지 않음에 대응하는 값(15) 중 하나로 설정하고, Differential Gain 필드가 포함된 DMG Beacon 프레임을 송신한다.
도 41은 통신 장치(STA)(100b)에 의한 도 40의 DMG Beacon 프레임의 수신 처리를 나타내는 플로차트이다. 통신 장치(STA)(100b)는 도 31의 DMG Beacon 프레임을 수신한 경우에 도 41의 수신 처리를 행하더라도 좋은 것에 유의하라. 도 35와 동일한 처리인 스텝은 동일한 부호에 의해 나타내어지고, 설명이 생략된다.
스텝 S601에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 DMG Beacon 프레임을 수신한다. 통신 장치(STA)(100b)는 DMG Beacon 프레임의 수신 전력(RSSI_Beacon)을 측정한다.
스텝 S602에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 수신된 DMG Beacon 프레임에 포함되는 Differential Gain 필드의 값으로부터, 도 32를 이용하여, (EIRP_Beacon - RxGain_ABFT - ADD_GAIN_AP)의 값을 결정한다.
통신 장치(STA)(100b)는, (EIRP_Beacon - RxGain_ABFT - ADD_GAIN_AP)의 산출된 값과 스텝 S601에서 측정된 RSSI_Beacon 값에 근거하여, 통신 장치(STA)(100b)가 송신 q-omni 안테나(105)를 이용하여 송신한 경우에 있어서의 통신 장치(AP)(100a)에 의한 SSW 프레임의 수신 전력의 추정치("Quasi-omni 송신에 있어서의 추정된 수신 전력"이라고 불린다)를 산출한다.
또한 통신 장치(STA)(100b)는, (EIRP_Beacon - RxGain_ABFT - ADD_GAIN_AP)의 산출된 값과 스텝 S601에서 측정된 RSSI_Beacon 값에 근거하여, 통신 장치(STA)(100b)가 송신 어레이 안테나(지향성 안테나)(106)를 이용하여 송신한 경우에 있어서의 통신 장치(AP)(100a)에 의한 SSW 프레임의 수신 전력의 추정치("지향성 송신에 있어서의 추정된 수신 전력"이라고 불린다)를 산출한다.
스텝 S603에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S602에서 산출된 Quasi-omni 송신에 있어서의 추정된 수신 전력이 감도 점 전력(SENSE_REF)을 넘는지 여부를 판정한다. 다시 말해, 이하의 식 14의 판정이 행하여진다.
(EIRP_ABFT_Qomni - RxGain_Beacon + RSSI_Beacon) - (EIRP_Beacon - RxGain_ABFT - ADD_GAIN_AP) > SENSE_REF … (식 14)
통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S602에 있어서 식 14의 좌변을 이용하여 Quasi-omni 송신에 있어서의 추정된 수신 전력을 계산하더라도 좋은 것에 유의하라.
Quasi-omni 송신에 있어서의 추정된 수신 전력이 감도 점 전력을 넘는 경우(S603의 Yes), 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S604로 진행한다.
Quasi-omni 송신에 있어서의 추정된 수신 전력이 감도 점 전력을 넘지 않는 경우(S603의 No), 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S610으로 진행한다.
스텝 S604에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 A-BFT에 있어서 빔포밍 트레이닝을 행하지 않기 위해 이하의 처리를 행한다.
통신 장치(STA)(100b)는 수신된 DMG Beacon 프레임을 해석하고, A-BFT가 스케줄링되는지 여부를 판정한다. A-BFT가 스케줄링되지 않는 경우, 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S605로 진행한다. A-BFT가 스케줄링되는 경우, 통신 장치(STA)(100b)는 A-BFT 기간이 완료된 후에 스텝 S605로 진행한다.
스텝 S604에 있어서 A-BFT가 스케줄링되는 경우, 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S513으로 진행하더라도 좋은 것에 유의하라(스텝 S604로부터 스텝 S513으로의 천이는 도시가 생략된다).
스텝 S605에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 송신 RF 회로(104)(도 4를 참조)를 송신 q-omni 안테나(105)를 이용하여 송신하도록 설정하고, Probe Request 프레임을 송신한다.
스텝 S605에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 11ad 규격에 규정되는 Probe Request 프레임의 포맷을 이용하여 송신하더라도 좋다. 또한 통신 장치(STA)(100b)는 송신 q-omni 안테나(105)를 이용하여 송신이 행하여질 것을 나타내는 필드를 Probe Request 프레임에 포함시켜, 송신하더라도 좋다.
스텝 S606에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 통신 장치(AP)(100a)에 의해 송신되는 Probe Response 프레임을 수신하고, 처리를 종료한다.
다음으로, 스텝 S603에 있어서 통신 장치(STA)(100b)가 Quasi-omni 송신에 있어서의 추정된 수신 전력이 감도 점 전력을 넘지 않는다고 판정한 경우가 설명된다.
스텝 S610에 있어서, 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S602에서 산출된 지향성 송신에 있어서의 추정된 수신 전력이 감도 점 전력(SENSE_REF)을 넘는지 여부를 판정한다. 다시 말해, 식 13C의 판정이 행하여진다.
지향성 송신에 있어서의 추정된 수신 전력이 감도 점 전력을 넘는 경우(S610의 Yes), 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S513으로 진행한다. 추정된 수신 전력이 감도 점 전력을 넘지 않는 경우(S610의 No), 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S520으로 진행한다.
또한, S614에서는, 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S602에서 산출된 Quasi-omni 송신에 있어서의 추정된 수신 전력이 감도 점 전력(SENSE_REF)을 넘는지 여부를 판정하고, 넘는 경우(Yes)는 스텝 S605로 진행하고, 넘지 않는 경우(No)는 스텝 S601로 진행한다.
이상 도 41의 스텝이 설명되었다.
도 41의 동작의 개시로부터 미리 결정된 시간이 경과한 경우, 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S606이 실행되지 않았더라도 도 41의 동작을 종료하는 것에 유의하라.
상술한 바와 같이, 도 35의 수신 처리에서는, 통신 장치(STA)(100b)는 AP Selection Parameter 필드의 값을 참조하여 송신 q-omni 안테나(105)를 이용하여 Probe Request를 송신할지 여부를 판단하지만, 도 41의 수신 처리에서는, 통신 장치(STA)(100b)는 Differential Gain 필드의 값을 참조하여 송신 q-omni 안테나(105)를 이용하여 Probe Request를 송신할지 여부를 판단한다.
또한, 도 41의 수신 처리를 행하는 것에 의해, 송신 q-omni 안테나(105)를 이용하여 Probe Request 프레임을 송신한 경우, 도 35의 수신 처리를 이용하는 것과 동일한 방법으로, 통신 장치(STA)(100b)는 스텝 S513 및 S520의 BF 트레이닝의 실행을 생략하고, Probe Response 프레임을 수신할 수 있다. 이것에 의해, 통신 장치(STA)(100b)는 액티브 스캔에 필요한 시간을 단축할 수 있고, 통신 장치(AP)(100a)와의 초기 접속 동작을 조기에 완료하고 데이터 통신을 개시할 수 있다.
상술한 바와 같이, 통신 장치(AP)(100a)는 Differential Gain 필드를 포함하는 DMG Beacon 프레임을 송신하기 때문에, 통신 장치(STA)(100b)는 Quasi-omni 송신에 의해 Probe Request 프레임이 통신 장치(AP)(100a)에 도달할지 여부를 판정할 수 있다. 이것에 의해, A-BFT에 있어서의 불필요한 SSW 프레임의 송신이 회피될 수 있으므로, 통신 장치(STA)(100b)의 전력 소비가 감소될 수 있고, 다른 STA에 대한 불필요한 간섭파의 발생이 감소될 수 있다.
(실시의 형태의 요약)
본 개시의 제 1 측면에 따른 통신 장치는 DMG Beacon 프레임을 수신하는 수신부와, DMG Beacon 프레임에 포함되는 통신 상대의 수신 안테나 이득 및 DMG Beacon 프레임의 수신 전력을 이용하여, SSW 프레임을 송신할지 여부를 판단하는 판단부와, 상기 판단부가 상기 SSW 프레임을 송신한다고 판단한 경우에 상기 SSW 프레임을 송신하는 송신부를 포함한다.
본 개시의 제 2 측면에 따른 통신 방법은 DMG Beacon 프레임을 수신하는 것과, DMG Beacon 프레임에 포함되는 통신 상대의 수신 안테나 이득 및 DMG Beacon 프레임의 수신 전력을 이용하여, SSW 프레임을 송신할지 여부를 판단하는 것과, 상기 SSW 프레임을 송신한다고 판단한 경우에 상기 SSW 프레임을 송신하는 것을 포함한다.
이상 도면을 참조하면서 다양한 실시의 형태가 설명되었지만, 본 개시는 이들 예로 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 당업자는 청구범위의 범주 내에 있어서 다양한 변경 또는 변형에 도달할 수 있을 것이 분명하고, 그러한 것들도 당연히 본 개시의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다. 개시의 본질로부터 벗어나는 일 없이 상술한 실시의 형태에 있어서의 다양한 구성요소가 선택적으로 조합되더라도 좋다.
상술한 실시의 형태에서는 하드웨어를 이용하여 본 개시를 구성하는 예가 설명되었지만, 본 개시는 하드웨어와 협력하여 소프트웨어로도 실현될 수 있다.
상술한 실시의 형태의 설명에 이용된 기능 블록은 통상 입력 단자 및 출력 단자를 갖는 집적 회로인 LSI로서 실현된다. 이들은 개별적으로 하나의 칩으로 형성되더라도 좋고, 또는 일부 또는 전부가 하나의 칩에 포함되더라도 좋다. 또한, 여기서는 LSI에 관하여 설명되었지만, 집적도의 차이에 따라, IC, 시스템 LSI, 슈퍼 LSI, 울트라 LSI 등의 상이한 호칭이 존재한다.
회로 집적 수법은 LSI로 한정되지 않고, 전용 회로 또는 범용 프로세서를 이용하여 동일하게 실현하더라도 좋다. LSI를 제조한 후에 프로그램되는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array), 또는 LSI 내부의 회로 셀 접속 또는 설정이 재구성될 수 있는 리컨피규러블 프로세서가 이용되더라도 좋다.
또한, 만약 반도체 기술의 진보 또는 그로부터 파생되는 별개의 기술에 의해 LSI를 대체하는 집적 회로 기술이 등장하면, 당연히, 기능 블록의 집적화를 위해 그러한 기술이 이용되더라도 좋다. 예컨대, 바이오 기술의 적용이 그 가능성이다.
본 개시의 측면은 11ay 규격에 준거하는 통신 시스템에 적합하다.
100 : 통신 장치
101 : MAC 제어부
102 : PHY 송신 회로
103 : D/A 컨버터
104 : 송신 RF 회로
105 : 송신 q-omni 안테나
106 : 송신 어레이 안테나
112 : PHY 수신 회로
113 : A/D 컨버터
114 : 수신 RF 회로
115 : 수신 q-omni 안테나
116 : 수신 어레이 안테나

Claims (16)

  1. 통신 상대 장치로부터 제1 주파수 대역 상에서 송신된 제1 프레임을 수신하는 수신부와,
    상기 수신된 제1 프레임에 포함된 정보에 기초하여, 상기 제1 주파수 대역 상에서 송신해야 할 제2 프레임을 송신하지 않는다고 판단한 경우에는, 상기 제1 주파수 대역과는 상이한 제2 주파수 대역을 이용하여, 상기 제2 프레임과는 상이한 피드백 프레임을 상기 통신 상대 장치로 송신하는 송신부
    를 구비하는 단말 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,　
    상기 제1 프레임은, 빔포밍을 위한 프레임인
    단말 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 피드백 프레임은, 상기 단말 장치가 상기 제1 프레임의 수신에 있어서 선택한 베스트 섹터에 관한 Feedback 필드를 포함하는
    단말 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 피드백 프레임은, 송신원 어드레스를 나타내는 Source Address 필드, 송신 목적지 어드레스를 나타내는 Destination Address 필드, 상기 단말 장치의 수신 능력을 나타내는 Capability 필드를 포함하는
    　단말 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 프레임은, 상기 통신 상대 장치의 수신 안테나 이득에 관한 정보를 포함하는
    단말 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,　
    상기 제1 프레임은, Transmission Equivalent Isotropic Radiated Power(TX EIRP) 필드와 A-BFT RX Antenna 필드를 포함하는
    단말 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,　
    상기 제1 프레임은, Transmission Equivalent Isotropic Radiated Power(TX EIRP)의 값과 상기 통신 상대 장치의 수신 안테나 이득의 값을 이용하여 얻어지는 차분 값을 나타내는 Differential Gain 서브 필드를 포함하는
    단말 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,　
    상기 송신부는, 상기 제2 프레임을 송신한다고 판단한 경우에는, 상기 제1 주파수 대역을 이용하여 상기 제2 프레임을 송신하는
    단말 장치.
  9. 단말 장치를 위한 통신 방법으로서,
    통신 상대 장치로부터 제1 주파수 대역 상에서 송신된 제1 프레임을 수신하고,
    상기 수신된 제1프레임에 포함된 정보에 기초하여, 상기 제1주파수 대역 상에서 송신해야 할 제2 프레임을 송신하지 않는다고 판단한 경우에는, 상기 제1 주파수 대역과는 상이한 제2 주파수 대역을 이용하여, 상기 제2 프레임과는 상이한 피드백 프레임을 상기 통신 상대 장치로 송신하는
    통신 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 프레임은, 빔포밍을 위한 프레임인
    통신 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,　
    상기 피드백 프레임은, 상기 단말 장치가 상기 제1 프레임의 수신에 있어서 선택한 베스트 섹터에 관한 Feedback 필드를 포함하는
    통신 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 피드백 프레임은, 송신원 어드레스를 나타내는 Source Address 필드, 송신 목적지 어드레스를 나타내는 Destination Address 필드, 상기 단말 장치의 수신 능력을 나타내는 Capability 필드를 포함하는
    통신 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,　
    상기 제1 프레임은, 상기 통신 상대 장치의 수신 안테나 이득에 관한 정보를 포함하는
    통신 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,　
    상기 제1 프레임은, Transmission Equivalent Isotropic Radiated Power(TX EIRP) 필드와 A-BFT RX Antenna 필드를 포함하는
    통신 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 프레임은, Transmission Equivalent Isotropic Radiated Power(TX EIRP)의 값과 상기 통신 상대 장치의 수신 안테나 이득의 값을 이용하여 얻어지는 차분 값을 나타내는 Differential Gain 서브 필드를 포함하는
    통신 방법.
  16. 제 9 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 프레임을 송신한다고 판단한 경우에는, 상기 제1 주파수 대역을 이용하여 상기 제2 프레임을 송신하는
    통신 방법.
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