WO2012169855A2 - 무선통신 시스템에서 이웃 발견 방법 및 장치 - Google Patents

무선통신 시스템에서 이웃 발견 방법 및 장치 Download PDF

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WO2012169855A2
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석용호
유향선
이지현
김은선
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Definitions

  • the following description is about a neighbor discovery method and apparatus in a wireless communication system.
  • IEEE 802.11a and b are described in 2.4. Using unlicensed band at GHz or 5 GHz, IEEE 802.11 lib provides a transmission rate of 11 Mbps and IEEE 802.11a provides a transmission rate of 54 Mbps.
  • IEEE 802.11g applies Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) at 2.4 GHz and provides a transmission rate of 54 Mbps.
  • IEEE 802.11 ⁇ employs multiple input multiple out put -OFDM (MIM0-OFDM), which provides a transmission rate of 300 Mbps for four spatial streams. IEEE 802.11 ⁇ supports channel bandwidths up to 40 MHz, in this case 600 Mbps.
  • IEEE 802.11ai is a standard for supporting fast initial link setup of an IEEE 802.11 station (STA). For example, a technique for enabling high speed initial link setup through the IEEE 802.11 Medium Access Control (MAC) layer is being developed through the IEEE 802.11ai standard.
  • Fast initial link setup is part of the existing initial link setup scheme, for example, when many users try to connect to a base station station at substantially the same time. It may be necessary to solve a problem such as a large delay in link setup for a user, or may be used for various other cases.
  • the existing IP configuration process is performed by a higher layer (eg IP layer) after initial link setup is completed.
  • IP layer eg IP layer
  • a method of performing Internet Protocol (IP) configuration in a station (STA) of a wireless communication network comprising: receiving network prefix information; Setting an IP address based on the network prefix information; And transmitting a Generic Initial Advertisement Service (GAS) initial request frame including the set IP address information to an access point (AP).
  • IP Internet Protocol
  • GAS Generic Initial Advertisement Service
  • an internet protocol (IP) of a station (STA) in an access point (AP) of a wireless communication network comprises the steps of: receiving from the STA a Generic Advertisement Service (GAS) initial request frame including IP address information set by the STA; Detecting the presence of an STA using the same IP address as the IP address information set by the STA; And transmitting the detection result to the STA.
  • GAS Generic Advertisement Service
  • the IP address set by the STA may be set based on network prefix information received by the STA.
  • an apparatus for performing Internet protocol (IP) setting in a wireless communication network a transceiver configured to perform transmission and reception with an access point (AP); And a processor controlling the apparatus including the transceiver.
  • the processor is configured to receive network prefix information; Set an IP address based on the network prefix information;
  • the GAS (Generic Advertisement Service) initial request frame including the set IP address information may be configured to be transmitted to the AP through the transceiver.
  • an apparatus for supporting Internet Protocol (IP) setting of a station (STA) in a wireless communication network is a transceiver configured to perform transmission and reception with the STA. ; And a processor controlling the apparatus including the transceiver.
  • the processor is further configured to receive a generic advertisement service (GAS) initial request frame including IP address information set by the STA from the STA through the transceiver; Detecting the existence of an STA using the same IP address as the IP address information set by the STA; The detection result may be configured to be transmitted to the STA through the transceiver.
  • GAS generic advertisement service
  • the IP address set by the STA may be set based on network prefix information received by the STA.
  • the STA may receive a GAS initial response frame including the IP address information and Medium Access Control (MAC) address information from the AP.
  • MAC Medium Access Control
  • the set IP address may be used, or a new IP address may be generated when the MAC address is different from the MAC address of the STA.
  • the GAS initial request frame may be an Access Network Query Protocol (ANQP) request frame
  • the GAS initial response frame may be an Access Network Query Protocol (ANQP) response frame.
  • ANQP Access Network Query Protocol
  • the GAS initial request frame may further include MAC address information of the STA.
  • the STA may determine whether to set a new IP address based on the network prefix information.
  • New IP address setting may be performed only when the network prefix information is different from the prefix of the IP address held by the STA.
  • the network prefix information may be received through a beacon frame or a probe response frame.
  • the network prefix information may be received through an information element including a prefix value and including one or more of prefix type information or prefix length information.
  • the receiving step, the setting step, and the requesting step may be performed before the initial link setup is completed.
  • the AP may multicast the neighbor request frame generated based on the IP address information set by the STA on the network and wait for the neighbor advertisement frame.
  • the AP When the AP receives a neighbor advertisement frame from another STA on the network, it may determine that the STA using the same IP address is detected.
  • a new IP configuration scheme may be provided that is performed before the initial link setup is completed or independently of the initial link setup. Further, according to the present invention, further speeding up the initial link setup can be provided by greatly shortening the time required for initial link setup and IP setup.
  • 1 is a diagram showing an exemplary structure of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • 2 is a diagram showing another exemplary structure of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating another exemplary structure of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an exemplary structure of a WLAN system.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an exemplary format of an advertising protocol information element.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an exemplary format of an ANQP element.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an exemplary format of a neighbor discovery information element.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an exemplary format of a router advertisement information element.
  • 9 is a diagram illustrating an exemplary format of a subnet prefix information element.
  • 10 is a flowchart illustrating a method of configuring an IP according to an embodiment of the present invention.
  • 11 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless device according to an embodiment of the present invention.
  • each component or feature is optional unless stated otherwise. Can be considered. Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. In addition, some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention. The order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some configurations or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be substituted for components or features of another embodiment.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-ACLTE—Advanced) system and 3GPP2 system. That is, the steps or parts which are not described in order to clarify the technical spirit of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in this document may be described by the above standard document.
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • FDMA Frequency Division Multiple Access
  • T ⁇ Time Division Multiple Access
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • CDMA It may be implemented by a radio technology such as Uni versa 1 Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented in a wireless technology such as Global System for Mobile Communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • 0FDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA), and the like.
  • Wi-Fi IEEE 802.11
  • WiMAX IEEE 802.16
  • WiMAX IEEE 802.16
  • E-UTRA Evolved UTRA
  • the following description focuses on the IEEE 802.11 system, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
  • FIG. 1 is a diagram showing an exemplary structure of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • the IEEE 802.11 architecture may be composed of a plurality of components, and by their interaction, a LAN may be provided that supports transparent STA mobility for higher layers.
  • the Basic Service Set (BSS) may correspond to a basic building block in an IEEE 802.11 LAN.
  • FIG. 1 exemplarily shows that two BSSs (BSS1 and BSS2) exist and include two STAs as members of each BSS (STA1 and STA2 are included in BSS1 and STA3 and STA4 are included in BSS2). do.
  • an ellipse representing a BSS may be understood to represent a coverage area where STAs included in the BSS maintain communication. This area may be referred to as a basic service area (BSA).
  • BSA basic service area
  • BSS The most basic type of BSS in IEEE 802.11 LAN is independent BSS.
  • BSS BSS
  • IBSS IBSS
  • the IBSS may have a minimal form consisting of only two STAs.
  • BSS1 or BSS2 the simplest form and the elements of FIG. BSS (BSS1 or BSS2) may correspond to a representative example of IBSS. This configuration is possible when STAs can communicate directly.
  • this type of LAN is not configured in advance, but may be configured when a LAN is required, which may be referred to as an ad-hoc network.
  • STA Membership of the STA in the BSS may be dynamically changed.
  • the STA may join the BSS using a synchronization process.
  • the STA In order to access all services of the BSS infrastructure, the STA must be associated with the BSS. This association may be set up dynamically and may include the use of a Distribution Ion Service (DSS).
  • DSS Distribution Ion Service
  • FIG. 2 is a diagram illustrating another exemplary structure of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • components such as a distribution system (DS), a distribution system medium (DMS), and an access point (AP) are added in the structure of FIG. 1.
  • DS distribution system
  • DMS distribution system medium
  • AP access point
  • the station-to-station distance directly on the LAN can be limited by PHY performance. In some cases, this distance limit may be striking, but in some cases, communication between more distant stations may be necessary.
  • a distribution system (DS) can be configured to support extended coverage.
  • the DS refers to a structure in which BSSs are interconnected. Specifically, instead of the BSS independently as shown in FIG. 1, the BSS may exist as an extended type component of a network composed of a plurality of BSSs.
  • DS is a logical concept and can be specified by the characteristics of the distribution system medium (DSM).
  • the IEEE 802.11 standard logically separates wireless medium (WM) and distribution system media (DSM). Each logical medium is used for a different purpose and is used by different components.
  • the definition of the IEEE 802.11 standard does not limit these media to the same or to different ones.
  • the flexibility of the IEEE 802.11 LAN structure can be described in that the plurality of media are logically different. That is, the IEEE 802.11 LAN structure can be implemented in various ways, the corresponding LAN structure can be specified independently by the physical characteristics of each implementation.
  • the DS may support mobile devices by providing seamless integration of multiple BSSs and providing logical services for handling addresses to destinations.
  • the AP means an entity that enables access to the DS through the STAs for the associated STAs and has STA functionality. Data movement between the BSS and the DS may be performed through the AP.
  • STA2 and STA3 shown in FIG. 2 have a functionality of STA, and provide a function of allowing associated STAs (STA1 and STA4) to access the DS.
  • all APs basically correspond to STAs, all APs are addressable entities. The address used by the AP for communication on the Dl and the address used by the AP for communication on the DSM must be the same. There is no.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating another exemplary structure of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied. 3 conceptually illustrates an extended service set (ESS) for providing wide coverage in addition to the structure of FIG. 2.
  • ESS extended service set
  • a wireless network of arbitrary size and complexity may be composed of DS and BSSs.
  • this type of network is called an ESS network.
  • the ESS may correspond to a set of BSSs connected to one DS, but the ESS does not include a DS.
  • the ESS network is characterized by being seen as an IBSS network at the LLC (Logical Link Control) layer. STAs included in the ESS can communicate with each other, and mobile STAs can move from within one BSS to another BSS (within the same ESS) transparently to the LLC.
  • LLC Logical Link Control
  • BSSs can be partially overlapped, which is a form commonly used to provide continuous coverage.
  • the BSSs may not be physically connected, and logically there is no limit to the distance between the BSSs.
  • the BSSs may be located at the same physical location, which may be used to provide redundancy.
  • one (or more) IBSS or ESS networks may be physically present in the same space as one (or more than one) ESS network.
  • ESS network form This may be the case.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an exemplary structure of a WLAN system.
  • an example of an infrastructure BSS including a DS is shown.
  • BSS1 and BSS2 constitute an ESS.
  • an STA is a device that operates according to MAC / PHY regulation of IEEE 802.11.
  • STAs include AP STAs and non-AP STAs.
  • Non-AP STAs are devices that users typically handle, such as laptop computers and mobile phones.
  • STAl, STA3, and STA4 correspond to non-AP STAs
  • STA2 and STA5 correspond to AP STAs.
  • a non-AP STA includes a terminal, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user equipment (UE), a mobile station (MS), and a mobile terminal. May be referred to as a Mobile Subscriber Station (MSS).
  • the AP may include a base station (BS), a node B (Node B), an evolved Node B (eNB), and a base transceiver system (BTS) in other wireless communication fields. It is a concept that stands for Femto BS.
  • Generic Advertisement Service may provide a function that enables the STA to discover the availability of information related to a certain network service.
  • the information related to the network service may be, for example, information about a service provided in an IBSS, a local access service, a subscript ion service provider (SSPs) and / or a subscript ion service provider network (SSPNs), or another external network.
  • SSPs subscript ion service provider
  • SSPNs subscript ion service provider network
  • the GAS Can be used.
  • the IBSS GAS function allows a STA to access information related to services provided by other STAs in the IBSS.
  • ANQP Access Network Query Protocol
  • GAS Global System for Mobile communications
  • NDP is an Internet Protocol (IPv6)
  • NDP operates at the Internet layer (or IP layer) of the Internet model. NDP can handle the following operations: node's address auto-conf iguration, discovery of other nodes on the link, determination of link layer addresses of other nodes, duplicate address detection ), Detection of available routers and Domain Name System (DNS) servers, address prefix discovery, and maintenance of reachability information about the path to other active neighbor nodes.
  • IP layer IP layer
  • DNS Domain Name System
  • NDP uses five ICMPv6 (Internet Control Message Protocol versions) versions. 6) Define the packet type.
  • Router Advertisement (RA) messages are sent by routers. It may be used to advertise the presence of originated routers and link-specific parameters (eg, link prefix, link MTlKMaximum Transmit Unit, hop limits, etc.). These messages may be sent periodically, or may be sent in response to a Router Solicitation (RS) message.
  • RS Router Solicitation
  • a Router Solicitation (RS) message may be sent by the hosts and used to request that the router send an RA message.
  • Neighbor Solicitation (NS) messages can be used by the nodes to request the link layer address of another node and can also be used for functions such as duplicate address detection and neighbor unreachability detection.
  • NA Neighbor Advertisement
  • NS neighbor request
  • a node changing the link-association address it may send an unsolicited NA message to advertise the new address.
  • Redirect messages can be used to update data delivery paths. For example, if a host attempts to send data through router R1, but router R1 sends that data to another router R2, a direct path from the host to R2 becomes available, and R1 sends a redirect message to the host. By sending it can inform you that the best route to the destination is via R2.
  • NDP NDP Specific information on NDP is included in this document by referring to RFC 2461.
  • an IPv6 host when it is first active on a link, it can self-configure its interface address.
  • the first step in this process is to determine the 64-bit interface ID portion of the address. Broadcast interface A mechanism called MAC-to-EUI64 conversion is used. This mechanism translates a 48-bit MAC address into a 64-bit interface ID, which can generally be assumed to be globally unique, and is a reserved 16-bit value in the middle of the MAC address. This method inserts OxFFFE and flips the Universal / Local (U / L) bits of the MAC address to 1 (ie, Universal).
  • Table 1 shows an example of the MAC-to-EUI64 conversion described above.
  • the translation for the exemplary MAC address 0000: 0B0A: 2D51 is described.
  • the second row of Table 1 shows the binary MAC addresses.
  • the MAC address is divided into two 24-bit lengths, Indicates inserting OxFFFE (binary 11111111 11111110). As a result, the address is 64 bits long.
  • the U / L bits (ie, the seventh bit) of the original MAC address are flipped from 0 to 1.
  • the resulting address, 0200: 0BFF: FE0A: 2D51 becomes the 64-bit interface ID.
  • the host only performs communication with devices on the link, it is divided into auto-configuring its link-local address.
  • a host needs to communicate with off-link devices, it needs an address that can be used in a wider area (generally an IPv6 address).
  • IPv6 address There are two ways in which the host obtains these addresses: stateful or stateless address self-configuration.
  • DHCPv6 Dynamic Host Configuration Protocol version 6
  • the host may be preconfigured to look for a DHCPv6 server, or it may be known to the host to use the DHCIV6 server through the M flag of the received RA message. Specific details on DHCFV6 can be found in the RFC 3315 document. DHCPv6 is not significantly different in result compared to DHCP in IPv4.
  • stateless address self-configuration is described. According to this, the host may obtain one or more link prefixes through the received RA messages. The host can then add the obtained prefix to the previously determined interface ID to obtain a unique IPv6 address globally.
  • An interface ID derived using a MAC address can almost always guarantee the only address available in any area, but it is important to ensure that the address is certainly unique.
  • DAD duplicate address detection
  • the device needs to perform duplicate address detection (DAD) before using that address.
  • DAD enforcement can be applied regardless of whether the address is obtained according to stateful or stateless configuration or is statically set. The only exception is the anycast address. This is because anycast addresses can be performed for more than one device as defined.
  • the following assumptions may apply. The assumption is that if a DAD is performed on a link-local address with an interface ID derived by MAC-to-EUI64 translation, and that address is passed, other addresses with the same interface ID are also unique. DAD does not need to be repeated.
  • the node acquiring the new address may be classified as being a tentative address. That is, the obtained new address cannot be used until the DAD operation is completed according to verification (6 ⁇ 1011) that no other node on the link uses the address.
  • the node may send a (set) NS message in which the target address field is set to the verified address.
  • the source address of an NS message is an unspecified address and the destination of an NS message is a requested -node multicast address.
  • the requested -node multicast address can be formed by prefixing the last 24 bits of the target address with FF02: 0: 0: 0: 1: FF00 :: / 104 have. For example, assuming the interface ID derived from the example of Table 1, the requested -node multicast address is FFO2:: 1: FF0A: 2D51. Because if a node self-configures more than one interface address, the last 24 bits of the node's addresses are all the same. Thus, one NS message with the requested -node multicast address will match all interface addresses of that node. In addition, using the requested -node multicast address, two nodes detect each other if they simultaneously attempt DAD for the same address.
  • a node receives an NS message, and the target address matches one of its assigned addresses, the node sends the NA message with that target address and the destination address may be set to a temporary address.
  • the node that sent the NS message receives the NA message, it can know that the temporary address is a duplicate and cannot be used.
  • Initial link setup consists of network discovery, authentication, association, and Robust Security Network (RSN) authentication.
  • RSN Robust Security Network
  • IP configuration process takes place after the initial link setup is complete.
  • IPv6 supports an IP configuration scheme such as a plug-and-play scheme through stateless self-configuration.
  • stateless self-configuration the IP address setting is not made through a server such as DHCP, but after the STA arbitrarily sets its own IPv6 link local address, the IPv6 link is arbitrarily set in the same subnet. You can use the address after checking whether it is duplicated (via the DAD process).
  • NDP Neighbor Discovery Protocol
  • the existing IP setup process is performed by higher layers (e.g., IP layer) after the initial link setup is completed.
  • the present invention proposes a new IP configuration scheme performed by a lower layer (eg, MAC layer) before the initial link setup is completed or independently of the initial link setup.
  • a lower layer eg, MAC layer
  • the link setup overhead required for the existing neighbor discovery (particularly DAD) process can be shortened.
  • the DAD process requires a time (eg, 30 seconds) to wait for a voice response after a broadcast for a specific address, and additional time (eg, 30) after DAD is performed after the initial link setup is performed.
  • Second can be shortened or eliminated by initial link setup and DAD being performed simultaneously or in parallel.
  • the GAS protocol can be used so that the STA can perform neighbor discovery before the initial link setup is completed or independently of the initial link setup.
  • the GAS protocol may be used for the STA to request neighbor discovery from the AP and to obtain neighbor information.
  • the GAS protocol enables the STA to obtain relevant information about the network connected to the AP even before completing the link setup with the AP, which is suitable for performing neighbor discovery at the start of initial link setup.
  • the STA supporting the GAS protocol may transmit an interworking element by including a beacon frame, a probe answering frame, or an unsolicited transmission frame.
  • the advertising protocol ID supported by the STA is an advertisement protocol element (Advertisement Protocol). Element).
  • the advertisement protocol information element may be delivered through a beacon frame, a probe response frame, and the like.
  • the advertisement protocol information element may include an element identifier (Element ID) field, a length field, and one or more advertisement protocol tuples.
  • the element identifier field may include a value that identifies that the element format is for advertisement protocol information.
  • the length field may comprise a value indicating the total length of the subsequent field (s).
  • one advertisement protocol tuple field includes a Query Response Length Limit field, a Pre-Association Message Exchange BSSID Independent (PAME-BI) field, and an advertisement protocol ID field. It may include.
  • the query grand answer length limit field may include a value indicating a maximum length of a query response.
  • the PAME-BI field indicates whether the Advertisement Server, which is a non-APSTA peer for the corresponding advertising protocol, will return a query response independent of the BSSID used for GAS frame exchange. Can be used by the AP to indicate.
  • the advertising protocol ID field may indicate an advertising protocol supported by the STA. Table 2 below shows examples of ID values for the advertising protocol.
  • the advertisement protocol information element format including the ANQP query request may be transmitted by the STA through a beacon frame, a probe answering frame, and the like.
  • the AP may transmit a query (that is, perform a proxy function) to a server in the external network.
  • the neighbor information may be transmitted to the STA through an ANQP response by using local information of the AP.
  • the STA may transmit a GAS Initial Request frame including the advertisement protocol element described in the example of FIG. 5.
  • Table 3 shows an example of the GAS initial request frame.
  • the GAS initial request frame may include a Category field, an Action field, a Dialog Token field, an Ad Protocol Element field, a Query Request Length field, and a Query Request field. Can be.
  • the category field indicates the classification to which the frame belongs (eg spectrum management, QoS (Quality of Service, etc.).
  • the category field may be set to a value indicating a public action frame.
  • the action field indicates which action the frame is related to.
  • the action field may be set to a specific value (eg, 10) for the GAS initial request frame.
  • the dialog token field functions to match an action response with an action request, and may be used for the case where several action requests exist at the same time.
  • the dialog token field may include a value set by the requesting STA.
  • the advertisement protocol element field may indicate ANQP as in the example described with reference to FIGS. 5 and 2.
  • the advertisement protocol ID field included in the advertisement protocol tuple (FIG. 5 (b)) field included in the advertisement protocol element field included in the GAS initial request frame has a value of 0 indicating ANQP, as described in Table 2 above.
  • the query request length field may be set to a value representing the total length of the query request field.
  • the query request field is a generic container and may be set to a value corresponding to a format according to a protocol specified in the advertisement protocol element field.
  • the advertisement protocol element field indicates ANQP as in this example, the query request field may include an ANQP element.
  • the ANQP element may include an information ID field, a length field, and an information field.
  • the ANQP element consists of query list, capability list, network authentication type, and IP address type. The availability may be classified according to the name.
  • An identifier of 2-octet length, which can distinguish each ANQP element, is allocated, and this identifier can be set as a value of the information ID.
  • the length field indicates the length of the following field.
  • the information field may include sub field (s) of the ANQP element.
  • the AP that receives the GAS initial request frame from the STA may answer using the GAS Initial Response frame.
  • Table 4 below shows an exemplary format of the GAS initial voice answer frame.
  • the category field, action field, and dialog token field of the GAS initial response frame may have a function similar to that of the corresponding field of the GAS initial request frame of Table 3, and may be set to an appropriate value for the GAS initial response frame.
  • a description will be given of a status code field, a GAS comeback delay field, an advertisement protocol element field, a query answer length field, and a query response field of a GAS initial response frame.
  • the Status Code field may indicate success or failure, and in case of failure it may be set to a value indicating the reason.
  • the GAS comeback delay field may be set to a value indicating the delay time. Can be.
  • the advertisement protocol element field may indicate ANQP as in the case of the above-described example.
  • the advertisement protocol ID field included in the advertisement protocol tuple (FIG. 5 (b)) field included in the advertisement protocol element field included in the GAS initial response frame has a value of 0 indicating ANQP, as described in Table 2 above.
  • the query response length field may be set to a value representing the total length of the query response field.
  • the query answer field is a generic container and may be set to a value corresponding to a format according to a protocol specified in the advertisement protocol element field.
  • the advertisement protocol element field indicates ANQP as in this example
  • the query request field may include an ANQP element.
  • neighbor discovery information as shown in FIG. 7 may constitute an ANQP element.
  • the lower field of the information field of the ANQP element of FIG. 6 may include a target address field and an option field, as shown in FIG. 7.
  • the target address field may include a target address related to the neighbor discovery operation, and the option field may include additional information.
  • a neighbor discovery process may be performed using the GAS protocol (eg, ANQP) as described above.
  • GAS protocol eg, ANQP
  • IP configuration operation including neighbor discovery performed before the initial link setup is completed or independently of the initial link setup.
  • the general IP configuration process is performed after the initial link setup is complete.
  • the IP setting operation may be performed using the GAS protocol before the initial link setup is completed or independently of the initial link setup, and thus the link setup process and the IP establishment process are performed in parallel. Can be.
  • the STA may first perform an IPv6 prefix acquisition operation.
  • the STA may configure an IPv6 address by adding a prefix to its interface ID.
  • IPv6 prefix information constituting a subnet.
  • Such prefix information may be included in a router advertisement information element and transmitted to STAs through a beacon frame, a probe response frame, and the like.
  • the router advertisement information element format may include an ID field, a length field, and an information field.
  • the information field may include IPv6 prefix information constituting the subnet.
  • the STA that has received the router advertisement information element may obtain the prefix information and generate an IPv6 link local address using the prefix information. Thereafter, a duplicate address detection (DAD) process for the IPv6 link local address generated by the STA may be performed.
  • DAD duplicate address detection
  • the STA may transmit an ANQP request frame including a neighbor information field to the AP in a unicast method or a broadcast method.
  • the ANQP element field included in the ANQP request frame may include a neighbor information field, and the neighbor information field may include a target address field and an option field (see FIG. 7).
  • the target address field of the ANQP request frame may include an IPv6 address that is a target (ie, a target) of the request.
  • the target address may be an STA (that is, an ANQP request frame).
  • the transmitting STA corresponds to an IPv6 link local address generated by using the prefix information, and is an IPv6 address that is a target of the DAD.
  • the instruction field of the ANQP request frame may include the MAC address of the request.
  • the MAC address included in the selection field corresponds to the MAC address of the STA transmitting the ANQP request frame.
  • the AP may determine whether an STA using the same address as the target address exists on the corresponding subnet, and inform the STA which transmitted the ANQP request frame through the ANQP response frame. have.
  • a description will be given of a method for the AP to perform a DAD process for the target address requested by the STA.
  • the AP may act as a proxy of the STA (ie, the STA that sent the ANQP request frame) to configure the ICMPv6 neighbor request (NS) frame and multicast the configured frame onto the subnet. If there is an STA that uses the same address as the IPv6 address, the AP may receive a response through the ICMPv6 Neighbor Advertisement (NA) frame.
  • NA Neighbor Advertisement
  • the AP detects an STA that uses a duplicate target address (that is, receives a NA response from the STA that uses a duplicate address)
  • it can inform the STA (that is, the STA that sent the ANQP request frame) through an ANQP unaware frame.
  • the ANQP element field included in the ANQP male answer frame may include a neighbor information field
  • the neighbor information field may include a target address field and an option field (see FIG. 7).
  • the target address field of the ANQP male-and-answer frame may include an IPv6 address (ie, requested by the STA that transmitted the ANQP request frame) that is the target of neighbor discovery.
  • IPv6 address ie, requested by the STA that transmitted the ANQP request frame
  • DAD the same as the target address contained in the ANQP request frame.
  • the value may be included in the ANQP response frame.
  • the selection field of the ANQP male-answer frame may include the MAC address of the STA using the target address.
  • the AP transmits an ICMPv6 Neighbor Solicitation (NS) frame requesting neighbor discovery
  • ICMPv6 Neighbor Advertisement (NA) frame is received from STAs on the subnet
  • the target address is used repeatedly. It can be assumed or considered that there are no STAs.
  • the AP may inform the STA (that is, the STA which transmitted the ANQP request frame) through the ANQP voting frame.
  • the ANQP element field included in the ANQP response frame may include a neighbor information field, and the neighbor information field may include a target address field and an instruction field (see FIG. 7).
  • the target address field of the ANQP response frame may include an IPv6 address that is the target of neighbor discovery requested by the STA (that is, the STA which transmitted the ANQP request frame).
  • the same value as the target address included in the ANQP request frame may be included in the ANQP answering frame.
  • the option field of the ANQP male answer frame may include the MAC address of the STA that requested neighbor discovery for the target address (that is, transmitted the ANQP request frame).
  • the STA may check whether there is a redundant STA on the subnet with respect to the target address requested by the STA from the MAC address included in the option field.
  • the STA that generates the IPv6 address and transmits the ANQP request frame has an IPv6 link created by itself The local address can still be used, and the DAD process is terminated.
  • the STA that generates the IPv6 address and transmits the ANQP request frame is not a new IPv6 link local address, but an IPv6 link local address. Can be generated.
  • the above-described neighbor discovery operation may be performed on the newly generated IPv6 link local address.
  • the initial link setup (neighbor discovery, authentication, association, RSN authentication, etc.) It may need to be performed.
  • whether the STA newly performs IP configuration may be determined according to whether the existing AP and the new AP belong to the same subnet. If the existing IP address continues to be valid when belonging to the same subnet, however, if the existing AP and the new AP belong to different subnets, the IP configuration process needs to be newly performed.
  • the general IP configuration process is performed after the initial link setup is completed, but the IP configuration operation can be started using the GAS protocol before the initial link setup is completed or independently of the initial link setup as described in the examples of the present invention described above. Accordingly, the link setup process and the IP setup process may be performed in parallel. Therefore, whether the IP configuration process should be performed may be determined through the following procedure performed independently of the initial link setup by moving to a new AP.
  • IPv6 prefix value that is, an IPv6 prefix of a new subnet
  • IPv6 prefix of a new subnet an IPv6 prefix of a new subnet
  • the STA does not need to newly configure the IPv6 local address and also does not transmit the A QP request frame for the DAD.
  • the STA can configure an IPv6 link local address using newly obtained prefix information, and an ANQP request frame to the new AP for the DAD. Can be transmitted.
  • the ANQP request may include neighbor discovery information (ie, target address field and option field) of FIG. 7.
  • the above-described neighbor discovery operation may be applied in the same manner as described above in the first embodiment except that the STA is performed through a new AP of the STA.
  • an extended application example of a method of determining whether or not to perform IP setting operation by using prefix information received through a beacon frame, a probe answering frame, and the like will be described.
  • an IP configuration operation may be performed before completion of the initial link setup or independently of the initial link setup, and a method of determining whether the IP configuration operation is required based on the network prefix information is proposed.
  • determining whether IP configuration is necessary based on network prefix information is proposed not only for IPv6 stateless self-configuration but also for IPv4 address configuration.
  • prefix information is used to indicate a subnet address (or network address)
  • different formats may be used depending on the IP configuration scheme (for example, IPv4 or IPv6). Can have Therefore, examples that can be applied to various IP configuration techniques will be described.
  • an IPv4 prefix element may be defined as an information element transmitted through a beacon frame, a probe response frame, or the like.
  • the IPv4 prefix may have a value such as 233.1.8.X / 24.
  • subnet mask 24 means that the leftmost 24 bits are the subnet address (on the other hand, 64 bits for IPv6).
  • the STA may acquire an IPv4 prefix value.
  • the STA may perform an IP configuration operation.
  • the IP configuration operation may be applied, for example, by DHCP 4-way handshaking initiated by the STA sending a DHCP discovery message to selected and unselected servers.
  • the STA may continue to use the existing IP address without performing an IP setting operation.
  • the STA performs the IP configuration operation starting with the transmission of the ANQP request frame according to whether the prefix obtained from the network matches the prefix of the IP address. Can be determined. .
  • Figure 9 shows this subnet prefix Represents an exemplary format of an information element.
  • the subnet prefix information element may include an element ID field, a length field, a prefix type field, a prefix length field, and a subnet prefix field.
  • the element ID field may be set to a value indicating that the corresponding information element is a subnet prefix information element, and the length field may be set to a value indicating the total length of subsequent fields.
  • the prefix type field contains the subnet prefix contained in the subnet prefix information element.
  • the prefix type field may be set to a value indicating IPv4 when the AP is connected to an IPv4 subnet, and when the AP is connected to an IPv6 subnet.
  • It may be set to a value indicating IPv6.
  • the prefix length field may indicate the bit length of the subnet prefix.
  • the IPv4 prefix is, for example, 233.1.8.X / 24
  • the value of the prefix length field may be set to 24.
  • the IPv6 prefix is, for example, 3FFE: 1104: 404: 1: 764
  • the value of the prefix length field may be set to 64.
  • the subnet prefix field may include prefix information (ie, prefix value) of the subnet to which the AP is connected.
  • prefix information ie, prefix value
  • the subnet prefix value may have 11101001 00000001 00001000.
  • 10 is a flowchart illustrating a method of performing an IP configuration process before completion of initial link setup according to an embodiment of the present invention.
  • the STA may receive a network prefix.
  • the network prefix may be one or more of an IPv6 or IPv6 subnet prefix, and may be received through a beacon frame or probe response frame, including a router advertisement information element or a prefix information element (see FIG. 9).
  • step S1020 the STA may determine whether new IP address setting is necessary based on the network prefix. For example, a new IP address may be set only when the network prefix and the prefix of the owned IP address are different. Alternatively, step S1020 may be omitted when the STA does not have an IP address or in various other cases.
  • the STA may set an IP address. For example, in the case of IPv6, stateless self-configuration may be performed using the network prefix. Alternatively, in the case of IPv4, a handshaking process for DHCP for IP allocation may be performed.
  • the STA performs a GAS initial request frame including the set IP address.
  • the AP may transmit to the AP, and in step S1050, the AP may receive it.
  • the AP may detect whether the IP set by the STA is a duplicate address in the network. For example, in the case of an IPv6 address, duplicate address detection may be performed through a DAD process in which the AP transmits an ICMPv6NS frame and waits for a voice answer. If there is no answer from any STA in the network, the corresponding IP address may be determined not to overlap, and if there is a response, it may be determined to be a duplicate address.
  • step S1070 the AP may transmit a duplicate address detection result to the STA.
  • step S1080 the STA may receive this.
  • the STA may determine whether to continue to use the IP address set in step S1030 or generate or allocate a new IP address based on the duplicate address.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the AP 700 may include a processor 710, a memory 720, and a transceiver 730.
  • the STA 750 may include a processor 760, a memory 770, and a transceiver 780.
  • the transceivers 730 and 780 may transmit / receive wireless signals and, for example, may implement a physical layer in accordance with the IEEE 802 system.
  • the processors 710 and 760 may be connected to the transceivers 730 and 760 to implement a physical layer and / or a MAC layer according to the IEEE 802 system.
  • the processors 710 and 760 may be configured to perform an IP setup operation, a neighbor discovery operation, and the like before completion of the initial link setup operation according to the various embodiments of the present invention described above.
  • modules for implementing the operations of the AP and the STA according to various embodiments of the present invention described above may be stored in the memories 720 and 770 and executed by the processors 710 and 760.
  • the memories 720 and 77 may be included inside the processors 710 and 760 or may be installed outside the processors 710 and 760 and connected to the processors 710 and 760 by known means.
  • Local configuration of the AP and STA device as described above may be implemented to be applied independently or two or more embodiments described at the same time described in the various embodiments of the present invention described above, the description is for the purpose of clarity Omit.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means. For example, embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). Field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of modules, procedures or functions for performing the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 이웃 발견 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 무선 통신 네트워크의 스테이션(STA)에서 인터넷 프로토콜(IP) 설정을 수행하는 방법은, 네트워크 프리픽스 정보를 수신하는 단계; 상기 네트워크 프리픽스 정보에 기초하여 IP 주소를 설정하는 단계; 및 상기 설정된 IP 주소 정보를 포함하는 GAS(Generic Advertisement Service) 초기 요청 프레임을 액세스 포인트(AP)에게 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 초기 링크 셋업이 완료되기 전에 또는 초기 링크 셋업과 독립적으로 수행되는 새로운 IP 설정 방안이 제공될 수 있다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
무선 통신 시스템에서 이웃 발견 방법 및 장치
【기술분야】
이하의 설명은 무선 통신 시스템에서 이웃 발견 방법 및 장치에 대한 것이다.
【배경기술】
무선랜 (wireless local area network, WLAN)기술에 대한 표준은 IEEE( Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준으로서 개발되고 있다. IEEE 802.11a및 b는 2.4. GHz또는 5 GHz에서 비면허 대역 (unlicensed band)을 이용하고， IEEE 802. lib는 11 Mbps의 전송 속도를 제공하고, IEEE 802.11a는 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11g는 2.4 GHz에서 직교 주파수 분할 다중화 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing; OFDM)를 적용하여， 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11η은 다중입출력 0FDM(Mult i le Input Multiple Out put -OFDM; MIM0— OFDM)을 적용하여， 4 개의 공간적인 스트림 (spatial stream)에 대해서 300 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11η에서는 채널 대역폭 (channel bandwidth)을 40 MHz까지 지원하며， 이 경우에는 600 Mbps의 전송 속도를 제공한다.
IEEE 802.11ai는 IEEE 802.11 스테이션 (STA)의 고속 초기 링크 셋업 (fast initial link setup)을 지원하기 위한 표준이다. 예를 들어, IEEE 802.11 매체접속제어 (Medium Access Control； MAC) 계층 (layer)을 통해서 고속 초기 링크 셋업이 구현되도록 하기 위한 기술이 IEEE 802.11ai 표준을 통해 개발되고 있다. 고속 초기 링크 셋업은， 예를 들어, 많은 사용자가 실질적으로 동시에 기지국 스테이션에 연결하려고 하는 경우에 기존의 초기 링크 셋업 방식에 의하면 일부 사용자에 대한 링크 셋업이 크게 지연되는 등의 문제를 해결하기 위해 필요하거나, 또는 그 외의 다양한 경우를 위해 사용될 수 있다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
기존의 IP설정 과정은 초기 링크 셋업이 완료된 후에 상위 계층 (예를 들어， IP 계층)에 의해서 수행된다. 이러한 경우， 초기 링크 셋업을 마친 후 IP 설정을 위한 시간이 추가적으로 소요되므로， 초기 링크 셋업의 고속화가 어려워진다.
본 발명에서는, 초기 링크 셋업이 완료되기 전에 또는 초기 링크 셋업과 독립적으로 수행되는 새로운 IP설정 방안을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며， 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
【기술적 해결방법】
상기의 기슬적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 네트워크의 스테이션 (STA)에서 인터넷 프로토콜 (IP) 설정을 수행하는 방법은， 네트워크 프리픽스 정보를 수신하는 단계 ; 상기 네트워크 프리픽스 정보에 기초하여 IP 주소를 설정하는 단계; 및 상기 설정된 IP 주소 정보를 포함하는 GAS(Generic initial Advertisement Service) 초기 요청 프레임을 액세스 포인트 (AP)에게 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 통신 네트워크의 액세스 포인트 (AP)에서 스테이션 (STA)의 인터넷 프로토콜 (IP) 설정을 지원하는 방법은， 상기 STA이 설정한 IP주소 정보를 포함하는 GAS(Generic Advertisement Service) 초기 요청 프레임을 상기 STA으로부터 수신하는 단계; 상기 STA이 설정한 IP 주소 정보와 동일한 IP 주소를 사용하는 STA의 존재를 검출하는 단계; 및 상기 검출 결과를 상기 STA에게 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서， 상기 STA이 설정한 IP 주소는, 상기 STA이 수신한 네트워크 프리픽스 정보에 기초하여 설정될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 인터넷 프로토콜 (IP) 설정을 수행하는 장치는， 액세스 포인트 (AP)와 송수신을 수행하도록 구성되는 송수신기; 및 상기 송수신기를 포함하는 상기 장치를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 네트워크 프리픽스 정보를 수신하고; 상기 네트워크 프리픽스 정보에 기초하여 IP 주소를 설정하고; 상기 설정된 IP주소 정보를 포함하는 GAS(Generic Advertisement Service) 초기 요청 프레임을 상기 송수신기를 통해서 상기 AP에게 전송하도록 구성될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 스테이션 (STA)의 인터넷 프로토콜 (IP) 설정을 지원하는 장치는, 상기 STA과 송수신을 수행하도톡 구성되는 송수신기; 및 상기 송수신기를 포함하는 상기 장치를 제어하는프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 STA이 설정한 IP 주소 정보를 포함하는 GAS(Generic Advertisement Service) 초기 요청 프레임을 상기 송수신기를 통하여 상기 STA으로부터 수신하고; 상기 STA이 설정한 IP 주소 정보와 동일한 IP 주소를 사용하는 STA의 존재를 검출하고; 상기 검출 결과를 상기 송수신기를 통하여 상기 STA에게 전송하도록 구성될 수 있다. 여기서， 상기 STA이 설정한 IP주소는， 상기 STA이 수신한 네트워크 프리픽스 정보에 기초하여 설정될 수 있다.
상기 본 발명에 따른 실시예들에 있어서 이하의 사항이 공통으로 적용될 수 있다.
상기 STA는 상기 AP로부터 상기 IP 주소 정보 및 MAC(Medium Access Control) 주소 정보를 포함하는 GAS 초기 웅답 프레임을 수신할 수 있다.
상기 MAC 주소가 상기 STA의 MAC 주소와 동일한 경우에 상기 설정된 IP 주소를 사용하고， 또는， 상기 MAC 주소가 상기 STA의 MAC 주소와 상이한 경우에 새로운 IP 주소를 생성할 수 있다.
상기 GAS 초기 요청 프레임은 ANQP(Access Network Query Protocol) 요청 프레임이고， 상기 GAS초기 응답 프레임은 ANQP(Access Network Query Protocol)응답 프레임일 수 있다.
상기 GAS 초기 요청 프레임은 상기 STA의 MAC주소 정보를 더 포함할 수 있다. 상기 STA는 상기 네트워크 프리픽스 정보에 기초하여 새로운 IP 주소 설정 여부를 결정할 수 있다.
상기 네트워크 프리픽스 정보가 상기 STA이 보유한 IP 주소의 프리픽스와 상이한 경우에만 새로운 IP 주소 설정이 수행될 수 있다.
상기 네트워크 프리픽스 정보는 비콘 프레임 또는 프로브 응답 프레임을 통하여 수신될 수 있다.
상기 네트워크 프리픽스 정보는， 프리픽스 값을 포함하고， 프리픽스 타입 정보 또는 프리픽스 길이 정보 중 하나 이상을 포함하는 정보 요소를 통하여 수신될 수 있다. 상기 수신 단계, 설정 단계， 요청 단계는 초기 링크 셋업이 완료되기 전에 수행될 수 있다.
상기 AP에서 상기 STA이 설정한 IP 주소 정보에 기초하여 생성된 이웃 요청 프레임을 네트워크 상에 멀티캐스트하고， 이웃 광고 프레임을 대기할 수 있다.
상기 AP에서 상기 네트워크 상의 다른 STA으로부터의 이웃 광고 프레임이 수신되면， 상기 동일한 IP주소를 사용하는 STA이 검출된 것으로 결정할 수 있다. 본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며， 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.
【유리한 효과】
본 발명에 따르면， 초기 링크 셋업이 완료되기 전에 또는 초기 링크 셋업과 독립적으로 수행되는 새로운 IP 설정 방안이 제공될 수 있다. 또한， 본 발명에 따르면， 초기 링크 셋업 및 IP 설정에 소요되는 시간을 크게 단축시킴으로써， 초기 링크 셋업의 추가적인 고속화가 제공될 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며， 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
【도면의 간단한 설명】
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11시스템의 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 3 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 또 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 WLAN시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 광고 프로토콜 정보 요소의 예시적인 포맷을 나타내는 도면이다.
도 6은 ANQP요소의 예시적인 포맷을 나타내는 도면이다.
도 7은 이웃 발견 정보 요소의 예시적인 포맷을 나타내는 도면이다.
도 8은 라우터 광고 정보 요소의 예시적인 포맷을 나타내는 도면이다.
도 9는 서브넷 프리픽스 정보 요소의 예시적인 포맷을 나타내는 도면이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 IP설정 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
【발명의 실시를 위한 최선의 형태】
이하， 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나， 당업자는 본 발명이' 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한， 일부 구성요소들 및 /또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고， 또는 다른 실시예의 대웅하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며， 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우， 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802시스템， 3GPP시스템, 3GPP LTE 및 LTE-ACLTE— Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉， 본 발명의 실시예들 증 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한， 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA (Code Division Multiple Access) , FDMA( Frequency Division Multiple Access) , T醒 (Time Division Multiple Access)， 0FDMA( Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(S ingle Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Uni versa 1 Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술 (radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communicat ions)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. 0FDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 IEEE 802.11 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
IEEE 802.11 구조는 복수개의 구성요소들로 구성될 수 있고, 이들의 상호작용에 의해 상위계층에 대해 트랜스패런트한 STA 이동성을 지원하는 LAN이 제공될 수 있다. 기본 서비스 세트 (Basic Service Set; BSS)는 IEEE 802.11 LAN에서의 기본적인 구성 블록에 해당할 수 있다. 도 1 에서는 2 개의 BSS(BSS1 및 BSS2)가 존재하고 각각의 BSS의 멤버로서 2개의 STA이 포함되는 것 (STA1및 STA2는 BSS1에 포함되고， STA3 및 STA4는 BSS2에 포함됨)을 예시적으로 도시한다. 도 1 에서 BSS를 나타내는 타원은 해당 BSS에 포함된 STA들이 통신을 유지하는 커버리지 영역을 나타내는 것으로도 이해될 수 있다. 이 영역을 BSA(Basic Service Area)라고 칭할 수 있다. STA가 BSA밖으로 이동하게 되면 해당 BSA내의 다른 STA들과 직접적으로 통신할 수 없게 된다.
IEEE 802.11 LAN에서 가장 기본적인 타입의 BSS는 독립적인 BSS( Independent
BSS; IBSS)이다. 예를 들어， IBSS는 2개의 STA만으로 구성된 최소의 형태를 가질 수 있다. 또한, 가장 단순한 형태이고 다론 구성요소들이 생략되어 있는 도 1 의 BSS(BSS1 또는 BSS2)가 IBSS의 대표적인 예시에 해당할 수 있다. 이러한 구성은 STA들이 직접 통신할 수 있는 경우에 가능하다. 또한, 이러한 형태의 LAN은 미리 계획되어서 구성되는 것이 아니라 LAN이 필요한 경우에 구성될 수 있으며， 이를 애드-혹 (ad-hoc) 네트워크라고 칭할 수도 있다.
STA의 켜지거나 꺼짐， STA가 BSS 영역에 들어오거나 나감 등에 의해서，
BSS에서의 STA의 멤버십이 동적으로 변경될 수 있다. BSS의 멤버가 되기 위해서는， STA은 동기화 과정을 이용하여 BSS에 조인할 수 있다. BSS 기반구조의 모든 서비스에 액세스하기 위해서는, STA은 BSS에 연관 (associated)되어야 한다. 이러한 연관 (association)은 동적으로 설정될 수 있고， 분배시스템서비스 (Distribut ion System Service; DSS)의 이용을 포함할 수 있다.
도 2 는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 2에서는 도 1의 구조에서 분배시스템 (Distribut ion System; DS), 분배시스템매체 (Distribution System Medium; DMS), 액세스 포인트 (Access Point; AP) 등의 구성요소가 추가된 형태이다.
LAN에서 직접적인 스테이션-대 -스테이션의 거리는 PHY성능에 의해서 제한될 수 있다. 어떠한 경우에는 이러한 거리의 한계가 층분할 수도 있지만， 경우에 따라서는 보다 먼 거리의 스테이션 간의 통신이 필요할 수도 있다. 확장된 커버리지를 지원하기 위해서 분배시스템 (DS)이 구성될 수 있다.
DS는 BSS들이 상호연결되는 구조를 의미한다. 구체적으로, 도 1 과 같이 BSS가 독립적으로 존재하는 대신에， 복수개의 BSS들로 구성된 네트워크의 확장된 형태의 구성요소로서 BSS가 존재할 수도 있다.
DS는 논리적인 개념이며 분배시스템매체 (DSM)의 특성에 의해서 특정될 수 있다. 이와 관련하여, IEEE 802.11 표준에서는 무선 매체 (Wireless Medium; WM)와 분배시스템매체 (DSM)을 논리적으로 구분하고 있다. 각각의 논리적 매체는 상이한 목적을 위해서 사용되며， 상이한 구성요소에 의해서 사용된다. IEEE 802.11 표준의 정의에서는 이러한 매체들이 동일한 것으로 제한하지도 않고 상이한 것으로 제한하지도 않는다. 이와 같이 복수개의 매체들이 논리적으로 상이하다는 점에서， IEEE 802.11 LAN구조 (DS구조 또는 다른 네트워크 구조)의 유연성이 설명될 수 있다. 즉， IEEE 802.11 LAN구조는 다양하게 구현될 수 있으며， 각각의 구현예의 물리적인 특성에 의해서 독립적으로 해당 LAN구조가 특정될 수 있다.
DS는 복수개의 BSS들의 끊김 없는 (seamless) 통합을 제공하고 목적지로의 어드레스를 다루는 데에 필요한 논리적 서비스들을 제공함으로써 이동 기기를 지원할 수 있다.
AP는， 연관된 STA들에 대해서 體을 통해서 DS로의 액세스를 가능하게 하고 STA 기능성을 가지는 개체를 의미한다. AP를 통해서 BSS 및 DS 간의 데이터 이동이 수행될 수 있다. 예를 들어， 도 2 에서 도시하는 STA2 및 STA3 은 STA의 기능성을 가지면서， 연관된 STA들 (STA1 및 STA4)가 DS로 액세스하도록 하는 기능을 제공한다. 또한， 모든 AP는 기본적으로 STA에 해당하므로, 모든 AP는 어드레스 가능한 개체이다.丽상에서의 통신을 위해 AP에 의해서 사용되는 어드레스와 DSM상에서의 통신을 위해 AP에 의해서 사용되는 어드레스는 반드시 동일할 필요는 없다.
AP에 연관된 STA들 중의 하나로부터 그 AP의 STA어드레스로 전송되는 데이터는， 항상 비제어 포트 (uncontrolled port)에서 수신되고 IEEE 802. IX포트 액세스 개체에 의해서 처리될 수 있다. 또한, 제어 포트 (controlled port)가 인증되면 전송 데이터 (또는 프레임 )는 DS로 전달될 수 있다. 도 3 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 또 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 3에서는 도 2의 구조에 추가적으로 넓은 커버리지를 제공하기 위한 확장된 서비스 세트 (Extended Service Set; ESS)를 개념적으로 나타낸다.
임의의 (arbitrary) 크기 및 복잡도를 가지는 무선 네트워크가 DS 및 BSS들로 구성될 수 있다. IEEE 802.11 시스템에서는 이러한 방식의 네트워크를 ESS 네트워크라고 칭한다. ESS는 하나의 DS에 연결된 BSS들의 집합에 해당할 수 있다, 그러나， ESS는 DS를 포함하지는 않는다. ESS네트워크는 LLC(Logical Link Control) 계층에서 IBSS 네트워크로 보이는 점이 특징이다. ESS에 포함되는 STA들은 서로 통신할 수 있고， 이동 STA들은 LLC에 트랜스패런트하게 하나의 BSS에서 다른 BSS로 (동일한 ESS내에서) 이동할 수 있다.
IEEE 802.11 에서는 도 3 에서의 BSS들의 상대적인 물리적 위치에 대해서 아무것도 가정하지 않으며, 다음과 같은 형태가 모두 가능하다. BSS들은 부분적으로 중첩될 수 있고, 이는 연속적인 커버리지를 제공하기 위해서 일반적으로 이용되는 형태이다. 또한, BSS들은 물리적으로 연결되어 있지 않을 수 있고， 논리적으로는 BSS들 간의 거리에 제한은 없다. 또한, BSS들은 물리적으로 동일한 위치에 위치할 수 있고， 이는 리던던시를 제공하기 위해서 이용될 수 있다. 또한， 하나 (또는 하나 이상의) IBSS 또는 ESS 네트워크들이 하나 (또는 하나 이상의) ESS 네트워크로서 동일한 공간에 물리적으로 존재할 수 있다. 이는 ESS 네트워크가 존재하는 위치에 애드-혹 네트워크가 동작하는 경우나， 상이한 기관 (organizations)에 의해서 물리적으로 중첩되는 IEEE 802.11네트워크들이 구성되는 경우나， 동일한 위치에서 2 이상의 상이한 액세스 및 보안 정책이 필요한 경우 등에서의 ESS 네트워크 형태에 해당할 수 있다.
도 4 는 WLAN 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 4 에서는 DS를 포함하는 기반 구조 BSS의 일례가 도시된다.
도 4 의 예시에서 BSS1 및 BSS2가 ESS를 구성한다. WLA 시스템에서 STA은 IEEE 802.11 의 MAC/PHY규정에 따라 동작하는 기기이다. STA은 AP STA 및 비 -AP(nonᅳ AP) STA을 포함한다. Non-AP STA은 랩탑 컴퓨터 , 이동 전화와 같이 일반적으로 사용자가 직접 다루는 기기에 해당한다. 도 4의 예시에서 STAl, STA3, STA4는 non-AP STA에 해당하고， STA2 및 STA5는 AP STA에 해당한다.
이하의 설명에서 non-AP STA은 단말 (terminal ) , 무선 송수신 유닛 (Wireless Transmit /Receive Unit; WTRU) , 사용자 장치 (User Equipment; UE), 이동국 (Mobile Station; MS), 이동단말 (Mobile Terminal), 이동 가입자국 (Mobile Subscriber Station; MSS) 등으로 칭할 수도 있다. 또한， AP는 다른 무선 통신 분야에서의 기지국 (Base Station; BS) , 노드 -B(Node— Β)， 발전된 노드 -B(evolved Node-B; eNB), 기저 송수신 시스템 (Base Transceiver System; BTS) , 펨토 기지국 (Femto BS) 등에 대웅하는 개념이다.
GAS
IEEE 802.il에서 일반 광고 서비스 (Generic Advertisement Service; GAS)는， 어떤 네트워크 서비스에 관련된 정보의 사용가능성을 STA이 발견할 수 있도록 하는 기능을 제공할 수 있다. 네트워크 서비스에 관련된 정보는， 예를 들어， IBSS, 로컬 액세스 서비스, SSPs (Subscript ion Service Providers) 및 /또는 SSPNs (Subscript ion Service Provider Networks) 또는 다른 외부 네트워크에서 제공되는 서비스에 대한 정보일 수 있다. 예를 들어， AP를 넘어서 존재하는 외부 네트워크에 의해서 제공되는 네트워크 서비스에 대한 정보를， 해당 외부 네트워크가무선 LAN에 연관 (associate)되기 전에 STA이 쿼리 (query)할 필요가 있는 경우에， GAS가 사용될 수 있다. 또한， IBSS GAS 기능은 STA이 해당 IBSS 내의 다른 STA에 의해 제공되는 서비스에 관련된 정보에 액세스할 수 있게 한다.
한편， ANQP(Access Network Query Protocol)는ᅳ GAS퍼블릭 액션 (Public Action) 프레임에 의해서 전송되는 액세스 네트워크 정보 검색을 위해 사용되는 쿼리 프로토콜이다.
IPv6에서의 NDP
이웃 발견 프로토콜 (Neighbor Discovery Protocol； NDP)은 IPv6(Internet
Protocol version 6)와 함께 사용되는 IP 모음 (suite) 중의 하나의 프로토콜이다. NDP는 인터넷 모델의 인터넷 계층 (또는 IP 계층)에서 동작한다. NDP는 이하의 동작들을 관장할 수 있다: 노드의 주소 (address) 자가 -설정 (auto-conf iguration)， 링크 상의 다른 노드의 발견， 다른 노드들의 링크 계층 주소들의 결정， 중복 주소 검출 (Duplicate Address Detection), 사용가능한 라우터 및 DNS(Domain Name System) 서버의 검출, 주소 프리픽스 (prefix) 발견， 및 다른 활성 (active) 이웃 노드들로의 경로에 대한 도달가능성 (reachability) 정보의 유지.
IPv4에서의 AR Address Resolution Protocol), I CMP 라우터 발견 및 라우터 리디렉트 (redirect) 프로토콜과 유사한 기능 (또는 대웅되면서 개선된 기능)을 IPv6에서 수행하기 위해서， NDP는 다섯 가지의 ICMPv6( Internet Control Message Protocol version 6) 패킷 타입을 정의한다.
라우터 광고 (Router Advertisement; RA) 메시지는 라우터들에 의해서 발신되어 (originated) 라우터들의 존재 및 링크 -특정 파라미터들 (예를 들어， 링크 프리픽스, 링크 MTlKMaximum Transmit Unit), 도약 제한 (hop limits)등)을 광고하는 데에 사용될 수 있다. 이러한 메시지들은 주기적으로 전송될 수 있고， 라우터 요청 (RS) 메시지에 응답하여 전송될 수도 있다.
라우터 요청 (Router Solicitation; RS) 메시지는 호스트들에 의해서 발신되어 라우터가 RA 메시지를 전송하도록 요청하는 데에 사용될 수 있다.
이웃 요청 (Neighbor Solicitation; NS)메시지는 노드들에 의해서 발신되어 다른 노드의 링크 계층 주소를 요청하는 데에 사용될 수 있고， 또한 중복 주소 검출 및 이웃 도달불가능성 검출과 같은 기능들을 위해서도 사용될 수 있다.
이웃 광고 (Neighbor Advertisement; NA) 메시지는 이웃 요청 (NS) 메시지에 웅답하여 전송될 수 있다. 노드가 링크 -계충 주소를 변경하는 경우에， 신규 주소를 광고하기 위해서 요청되지 않은 (unsolicited) NA 메시지를 전송할 수도 있다.
리디렉트 (Redirect) 메시지는 데이터 전달 경로의 갱신에 이용될 수 있다. 예를 들어 호스트가 라우터 R1을 통해 데이터를 전송하려고 시도하는데， 라우터 R1이 해당 데이터를 다른 라우터 R2에게 전송하는 경우에， 호스트로부터 R2로 직접 경로가 사용가능하게 되고, R1은 호스트에게 리디렉트 메시지를 전송함으로써 목적지로의 최선의 경로는 R2를 통한 것이라는 정보를 알려줄 수 있다.
NDP에 대한 구체적인 내용은 RFC 2461 문서를 참조함으로써 본 문서에 포함된다.
한편， IPv6 호스트가 링크 상에서 최초로 활성 (active)이 되면， 자신의 인터페이스 주소를 스스로 설정 (self-configure)할 수 있다. 이 과정의 첫 번째 단계는， 주소의 64-비트 인터페이스 ID 부분을 결정하는 것이다. 방송 인터페이스 상에서 MAC-to-EUI64 변환 (conversion)이라고 칭하여지는 메커니즘이 사용된다. 이 메커니즘은， 전세계적으로 유일한 (globally unique) 것으로 일반적으로 가정할 수 있는 48-비트 MAC주소를 64-비트의 인터페이스 ID로 변환하는 것으로서， MAC주소의 중간에 유보된 (reserved) 16-비트 값 OxFFFE을 삽입하고， MAC 주소의 범용 /로컬 (Universal/Local; U/L) 비트를 1(즉， Universal)로 플립 (flip)하는 방식이다.
표 1은 전술한 MAC— to-EUI64 변환의 예시를 나타낸 것이다.
【표 1】
Figure imgf000017_0001
표 1을 참조하여， 예시적인 MAC 주소 0000:0B0A:2D51에 대한 변환에 대해서 설명한다. 표 1의 두 번째 행에서는 이진 (binary)으로 표시된 MAC주소를 나타낸다. 표 1의 세 번째 행에서는 MAC주소를 2 개의 24비트 길이로 양분하고, 그 가운데에 OxFFFE (이진수 11111111 11111110)을 삽입하는 것을 나타낸다. 이에 따라， 주소는 64비트 길이가 된다. 표 1의 네 번째 행에서는 원래 MAC주소의 U/L비트 (즉, 7번째 비트)가 0에서 1로 플립된다. 그 결과로 획득된 주소인 0200:0BFF:FE0A:2D51 가 64-비트 인터페이스 ID가 된다.
한편, 호스트가 링크 상의 장치들과의 통신만을 수행하는 경우에는， 자신의 링크 -로컬 주소를 자가 -설정 (auto-configuring)하는 것으로 층분하다. 그러나， 호스트가 오프 -링크 장치와 통신해야 하는 경우에는， 보다 넓은 영역에서 사용될 수 있는 주소 (일반적으로 IPv6 주소)가 필요하다. 호스트가 이러한 주소를 획득하는 방식에는ᅳ 스테이트풀 (stateful)또는 스테이트리스 (stateless)주소 자가-설정의 두 가지 방식이 존재한다.
호스트가 스테이트풀 주소 자가-설정을 사용하는 경우, DHCPv6 (Dynamic Host Configuration Protocol version 6) 서버에게 문의하여 필요한 주소 정보를 찾는다. 호스트는 DHCPv6서버를 찾도록 미리설정 (preconfigured)되어 있을 수도 있고， 또는 수신된 RA 메시지의 M 플래그를 통해서 호스트에게 DHCIV6 서버를 사용할 것이 알려질 수도 있다. DHCFV6에 대한 구체적인 사항은 RFC 3315 문서를 참조할 수 있으며 , DHCPv6는 IPv4에서의 DHCP와 비교하여 결과적인 면에서 크게 다르지 않다. 다음으로 스테이트리스 주소 자가-설정에 대해서 설명한다. 이에 따르면， 호스트는 수신되는 RA 메시지들을 통해서 하나 또는 그 이상의 링크 프리픽스들을 획득할 수 있다. 그리고，호스트는 이전에 (previously)결정된 인터페이스 ID에 상기 획득한 프리픽스를 부가하여， 전세계적으로 유일한 IPv6 주소를 획득할 수 있다. 예를 돌어， 표 1의 예시에서, 호스트가 3FFE: 1104：404：1：：/64 라는 프리픽스를 광고하는 RA 메시지를 수신한 경우에， 호스트는 수신한 프리픽스를 자신의 인터페이스 ID(표 1의 예시에서 0200:0BFF:FE0A:2D51)에 부가하여， 3FFE:1104: 404:1 :0200: 0BFF:FE0A:2D51 라는 주소를 획득할 수 있다.
MAC주소를 사용하여 도출되는 인터페이스 ID는， 어떠한 영역에서도 사용가능한 유일한 주소를 거의 항상 보장할 수 있지만， 해당 주소가 확실히 유일한 것인지를 확인하는 것은 중요하다. 따라서, 장치가 유니캐스트 (unicast) 주소를 획득하면, 해당 장치는 그 주소를 사용하기 전에 중복 주소 검출 (DAD)을 수행할 필요가 있다. 해당 주소가 스테이트풀이나 스테이트리스 설정에 따라 획득된 것인지， 또는 정적으로 (statically)설정된 것인지에 무관하게 DAD수행이 적용될 수 있다. 유일한 예외는 애니캐스트 (anycast) 주소이다. 왜냐하면， 애니캐스트 주소들은 그 정의하는 바와 같이 하나 초과의 장치에 대해서 수행될 수 있기 때문이다. 또한， 다음과 같은 가정이 적용될 수 있다. 그 가정은， MAC-to-EUI64변환에 의해서 도출된 인터페이스 ID를 가지는 링크 -로컬 주소에 대해서 DAD가 수행되고， 또한 해당 어드레스가 통과되는 경우에, 동일한 인터페이스 ID를 가지는 다른 주소들도 역시 유일하게 되고， DAD는 반복될 필요가 없다는 것이다.
새로운 주소를 획득한 노드는， 해당 주소가 잠정적인 (tentative) 주소인 것으로 분류할 수 있다. 즉, 획득한 새로운 주소는， 링크 상의 다른 어떤 노드도 해당 주소를 사용하지 않는다는 검증( 6 ^1011)에 따라 DAD 동작이 완료되기까지는 사용될 수 없다. 노드는 타겟 주소 필드가 검증된 주소로 설정된 (set) NS 메시지를 전송할 수 있다. NS 메시지의 소스 주소는 특정되지 않은 주소이고 NS 메시지의 목적지는 요청된 -노드 멀티캐스트 (solicited—node multicast) 주소이다.
요청된 -노드 멀티캐스트 주소는， 타겟 주소의 마지막 24 비트에 FF02:0:0:0:0:1: FF00::/104 라는 프리픽스를 부착 (prepend)함으로써 형성될 수 있다. 예를 들어， 표 1의 예시에서 도출된 인터페이스 ID를 가정하면, 요청된 -노드 멀티캐스트 주소는 FFO2: :1:FF0A:2D51이다. 왜냐하면， 노드가 하나 초과의 인터페이스 주소를 자가-설정하는 경우에, 그 노드의 주소들의 마지막 24 비트는 모두 동일하기 때문이다. 따라서， 요청된 -노드 멀티캐스트 주소를 가지는 하나의 NS 메시지는 그 노드의 모든 인터페이스 주소에 부합 (match)하게 된다. 또한， 요청된 -노드 멀티캐스트 주소를 사용하면， 두 개의 노드가 동일한 주소에 대해서 동시에 DAD를 시도하는 경우에 서로를 검출하게 된다.
노드가 NS 메시지를 수신하고, 타겟 주소가 자신의 할당된 주소들 중의 하나와 부합하면， 노드는 해당 타겟 주소를 가진 NA 메시지를 전송하고 목적지 주소는 잠정적 주소로 설정 (set)될 수 있다. NS 메시지를 발신한 노드는， NA 메시지를 수신하면， 잠정적인 주소가 중복이라서 사용될 수 없다는 것을 알 수 있다.
초기 링크 셋업 및 NDP
초기 링크 셋업은 네트워크 발견 (Network Discovery), 인증 (Authent i cation)， 연관 (association), RSN( Robust Security Network) 인증 등의 과정으로 진행된다. 일반적으로는， 초기 링크 셋업이 완료된 후에 IP 설정 (configuration) 과정이 이루어진다.
IP 설정과 관련하여 전술한 바와 같이， IPv6에서는 스테이트리스 자가-설정을 통해서 플러그 -앤-플레이 방식과 같은 IP 설정 방식을 지원한다. 스테이트리스 자가-설정의 경우에, DHCP와 같은 서버를 통해서 IP 주소 설정이 이루어지는 것이 아니라， STA이 임의로 자신의 IPv6 링크 로컬 주소를 설정한 후에, 동일 서브넷 (subnet) 안에서 자신이 임의로 설정한 IPv6 링크 로컬 주소가 중복되는지 여부를 (DAD과정을 통해서) 확인받은 후에 해당 주소를 사용할 수 있다. 이하에서는, 초기 링크 셋업 도중에 또는 초기 링크 셋업 시작과 동시에 이웃 발견 프로토콜 (NDP)를 통한 DAD 과정을 병렬적으로 수행하는 방안에 대하여 설명한다. 전술한 바와 같이, 기존의 IP 설정 과정은 초기 링크 셋업이 완료된 후에 상위 계충 (예를 들어， IP 계층)에 의해서 수행된다. 그러나, 본 발명에서는， 초기 링크 셋업이 완료되기 전에 또는 초기 링크 셋업과 독립적으로 하위 계층 (예를 들어, MAC 계층)에 의해서 수행되는 새로운 IP 설정 방안을 제안한다. 이러한 본 발명에 따르면， 기존의 이웃 발견 (특히， DAD) 과정을 위해 소요되는 링크 셋업 오버헤드가 단축될 수 있다. 즉， DAD 과정에서는 특정 주소에 대한 브로드캐스트 이후에 웅답을 대기하는 시간 (예를 들어， 30초)이 필요한데， 초기 링크 셋업이 수행된 후에 DAD가 수행됨으로써 소요되는 추가적인 시간 (예를 들어， 30초)은, 초기 링크 셋업과 DAD가 동시에 또는 병렬적으로 수행됨으로써 단축 또는 제거될 수 있다.
이를 위하여， STA이 초기 링크 셋업이 완료되기 전에 또는 초기 링크 셋업과 독립적으로 이웃 발견을 수행할 수 있도록， GAS 프로토콜을 사용할 수 있다. 예를 들어, STA이 AP에게 이웃 발견을 요청하고 이웃 정보를 획득하는 데에 GAS 프로토콜이 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이， GAS프로토콜을 이용하면 STA이 AP와 링크 셋업을 완료하기 전에도 해당 AP와 연결된 네트워크에 대한 관련 정보를 획득할 수 있으므로， 초기 링크 셋업의 시작 단계에서 이웃 발견을 수행하는 데에 적절하게 이용될 수 있다. 또한， GAS 프로토콜을 지원하는 STA은 상호동작 요소 (Interworking element)를 비콘 프레임， 프로브 웅답 프레임， 또는 비요청 (unsolicited) 전송 프레임 등에 포함시켜서 전송할 수 있다. 또한, STA이 지원하는 광고 프로토콜 ID는 광고 프로토콜 요소 (Advertisement Protocol Element)를 통해서 전달될 수 있다.
도 5는 광고 프로토콜 정보 요소의 예시적인 포맷을 나타내는 도면이다. 광고 프로토콜 정보 요소는 비콘 프레임， 프로브 응답 프레임 등을 통해서 전달될 수 있다.
도 5(a)에서 도시하는 바와 같이， 광고 프로토콜 정보 요소는 요소 식별자 (Element ID)필드， 길이 (Length)필드, 및 하나 또는 복수개의 광고 프로토콜 튜플 (Tuple)을 포함할 수 있다. 요소 식별자 필드는 해당 요소 포맷이 광고 프로토콜 정보에 대한 것임을 식별하는 값을 포함할 수 있다. 길이 필드는 후속하는 필드 (들)의 전체 길이를 나타내는 값을 포함할 수 있다.
도 5(b)에서 도시하는 바와 같이， 하나의 광고 프로토콜 튜플 필드는 쿼리 웅답 길이 제한 (Query Response Length Limit) 필드, PAME-BI(Pre-Association Message Exchange BSSID Independent) 필드ᅳ 및 광고 프로토콜 ID 필드를 포함할 수 있다. 쿼리 웅답 길이 제한 필드는 쿼리 응답의 최대 길이를 나타내는 값을 포함할 수 있다. PAME-BI필드는， 해당 광고 프로토콜에 대해서 비 -APSTA의 피어 (peer)인 광고 서버 (Advertisement Server)가， GAS프레임 교환 (exchange)을 위해 사용되는 BSSID와 독립적인 쿼리 응답을 리턴할 것인지 여부를 나타내기 위해 AP에 의해서 사용될 수 있다. 광고 프로토콜 ID 필드는 STA이 지원하는 광고 프로토콜을 나타낼 수 있다. 아래의 표 2는 광고 프로토콜에 대한 ID 값에 대한 예시들을 나타낸다.
【표 2】
Figure imgf000022_0001
Locat ionᅳ t으 Service Translation Protocol 4
Reserved 5-220
Vendor Specific 221
Reserved 222-255 표 2에서 나타내는 바와 같이， 광고 프로토콜 ID가 0 인 경우， ANQP(Access Network Query Protocol)가 AP에서 지원된다는 것을 나타낼 수 있다.
전술한 도 5의 예시에서와 같이 ANQP쿼리 요청을 포함하는 광고 프로토콜 정보 요소 포맷은 비콘 프레임， 프로브 웅답 프레임 등을 통해서 STA에 의해서 전송될 수 있다. STA으로부터 ANQP 쿼리 요청을 수신한 AP는， 외부 네트워크에 있는 서버에 쿼리를 전달 (즉， 프록시 (proxy) 기능을 수행)할 수 있다. 또는， AP가 가지고 있는 로컬 정보를 활용하여， 이웃 정보를 ANQP응답을 통해서 STA에게 전송할 수 있다.
STA이 AP로부터 이웃 정보를 얻기 위해서, 상기 도 5의 예시에서 설명한 광고 프로토콜 요소를 포함하는 GAS 초기 요청 프레임 (GAS Initial Request frame)올 전송할 수 있다. 아래의 표 3은 GAS초기 요청 프레임의 예시를 나타낸다.
【표 3】
Figure imgf000023_0001
표 3에서 나타내는 바와 같이， GAS 초기 요청 프레임은, 카테고리 (Category) 필드， 액션 (Action) 필드， 다이얼로그 토큰 (Dialog Token) 필드， 광고 프로토콜 요소 필드, 쿼리 요청 길이 필드， 및 쿼리 요청 필드를 포함할 수 있다.
카테고리 필드는 해당 프레임이 속하는 분류 (예를 들어, 스펙트럼 관리, QoS(Quality of Service)등)를 나타내는 기능을 한다. 본 예시에서 카테고리 필드는 퍼블릭 액션 프레임을 나타내는 값으로 설정될 수 있다.
액션 필드는 해당 프레임이 어떤 동작에 관련된 것인지를 나타내는 기능을 한다. 본 예시에서 액션 필드는 GAS 초기 요청 프레임에 대한 특정 값 (예를 들어, 10)으로 설정될 수 있다.
다이얼로그 토큰 필드는 액션 응답과 액션 요청을 매칭시키는 기능을 하며, 동시에 여러 개의 액션 요청이 존재하는 경우를 위하여 사용될 수 있다. 다이얼로그 토큰 필드는 요청 STA에 의해서 설정되는 값을 포함할 수 있다.
광고 프로토콜 요소 필드는 도 5 및 표 2와 관련하여 설명한 예시에서와 같이 ANQP를 나타낼 수 있다. 이를 위하여， GAS 초기 요청 프레임에 포함되는 광고 프로토콜 요소 필드에 포함되는 광고 프로토콜 튜플 (도 5(b)) 필드에 포함되는 광고 프로토콜 ID필드는, 상기 표 2에서 설명한 바와 같이, ANQP를 나타내는 0값을 가질 수 있다.
쿼리 요청 길이 필드는 쿼리 요청 필드의 전체 길이를 나타내는 값으로 설정될 수 있다.
쿼리 요청 필드는 일반 (generic) 컨테이너이고, 광고 프로토콜 요소 필드에서 특정된 프로토콜에 따른 포맷에 해당하는 값으로 설정될 수 있다. 본 예시에서와 같이 광고 프로토콜 요소 필드가 ANQP를 나타내는 경우에， 쿼리 요청 필드는 ANQP 요소를 포함할 수 있다.
도 6은 ANQP 요소의 예시적인 포맷을 나타내는 도면이다. 도 6에서 도시하는 바와 같이 , ANQP 요소는 정보 ID 필드， 길이 필드， 및 정보 필드를 포함할 수 있다. ANQP 요소는 쿼리 리스트， 캐퍼빌리티 리스트， 네트워크 인증 타입， IP 주소 타입 이용가능성 둥의 명칭에 따라 분류될 수 있다. 각각의 ANQP요소를 구분할 수 있는 2-옥텟 길이의 식별자가 할당되며， 이 식별자가 정보 ID의 값으로 설정될 수 있다. 길이 필드는 후속하는 필드의 길이를 나타낸다. 정보 필드는 ANQP요소의 하위 (sub) 필드 (들)을 포함할 수 있다.
한편， STA으로부터 GAS 초기 요청 프레임을 수신한 AP는 GAS 초기 웅답 프레임 (GAS Initial Response frame)을 이용하여 웅답할 수 있다. 아래의 표 4는 GAS 초기 웅답 프레임의 예시적인 포맷을 나타낸다.
【표 4】
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GAS 초기 응답 프레임의 카테고리 필드, 액션 필드， 다이얼로그 토큰 필드는 전술한 표 3의 GAS초기 요청 프레임의 대응되는 필드와 유사한 기능을 가지고， GAS 초기 응답 프레임에 대해서 적절한 값으로 설정될 수 있다. 이하에서는， GAS 초기 웅답 프레임의 상태 코드 (Status Code)필드， GAS컴백 지연 (GAS comeback delay)필드， 광고 프로토콜 요소 필드， 쿼리 웅답 길이 필드， 쿼리 응답 필드 에 대해서 설명한다.
상태 코드 (Status Code)필드는: 성공 (success)인지 실패 (failure)인지를 나타낼 수 있고， 실패의 경우에는 그 이유 (cause)를 나타내는 값으로 설정될 수 있다.
GAS컴백 지연 (GAS comeback delay)필드는 지연 시간을 나타내는 값으로 설정될 수 있다.
광고 프로토콜 요소 필드는， 전술한 예시의 경우에서와 같이 ANQP를 나타낼 수 있다. 이를 위하여, GAS 초기 응답 프레임에 포함되는 광고 프로토콜 요소 필드에 포함되는 광고 프로토콜 튜플 (도 5(b)) 필드에 포함되는 광고 프로토콜 ID 필드는, 상기 표 2에서 설명한 바와 같이， ANQP를 나타내는 0 값을 가질 수 있다.
쿼리 응답 길이 필드는 쿼리 응답 필드의 전체 길이를 나타내는 값으로 설정될 수 있다.
쿼리 웅답 필드는 일반 (generic) 컨테이너이고, 광고 프로토콜 요소 필드에서 특정된 프로토콜에 따른 포맷에 해당하는 값으로 설정될 수 있다. 본 예시에서와 같이 광고 프로토콜 요소 필드가 ANQP를 나타내는 경우에， 쿼리 요청 필드는 ANQP 요소를 포함할 수 있다.
만약 쿼리 웅답이 이웃 발견 정보에 해당하는 경우에 , 도 7과 같은 이웃 발견 정보가 ANQP 요소를 구성할 수 있다. 예를 들어， 도 6의 ANQP 요소의 정보 필드의 하위 필드는， 도 7에서 도시하는 바와 같이， 타켓 주소 (Target Address) 필드 및 옵션 필드를 포함할 수 있다. 타겟 주소 필드는 이웃 발견 동작에 관련된 타겟 주소를 포함할 수 있고， 옵션 필드는 부가정보를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면， 전술한 바와 같은 GAS프로토콜 (예를 들어， ANQP)을 이용하여 이웃 발견 과정이 수행될 수 있다. 이하에서는， 초기 링크 셋업이 완료되기 전에 또는 초기 링크 셋업과 독립적으로 수행되는 이웃 발견을 포함하는 IP 설정 동작에 대해서 구체적으로 설명한다.
실시예 1
일반적인 IP 설정 과정은 초기 링크 셋업이 완료된 후에 수행되지만， 전술한 본 발명의 예시들에서 설명한 바와 같이 초기 링크 셋업이 완료되기 전에 또는 초기 링크 셋업과 독립적으로 GAS 프로토콜을 이용하여 IP 설정 동작이 수행될 수 있고, 이에 따라 링크 셋업 과정과 IP설정 과정이 병렬적으로 수행될 수 있다. 이러한 IP 설정에 있어서， STA은 먼저 IPv6프리픽스 획득 동작을 수행할 수 있다.
STA은 자신의 인터페이스 ID에 프리픽스를 부가하여 IPv6 주소를 구성할 수 있다. 바꾸어 말하자면， STA이 IPv6 링크 로컬 주소를 구성하기 위해서는， 서브넷 (subnet)을 구성하는 IPv6 프리픽스 정보를 알아야 한다. 이러한 프리픽스 정보는 라우터 광고 정보 요소에 포함되어， 비콘 프레임， 프로브 응답 프레임 등을 통하여 STA들에게 전달될 수 있다.
도 8은 라우터 광고 정보 요소의 예시적인 포맷을 나타내는 도면이다. 도 8에서 도시하는 바와 같이， 라우터 광고 정보 요소 포맷은 ID 필드， 길이 필드 및 정보 필드를 포함할 수 있다. 여기서， 정보 필드는 서브넷을 구성하는 IPv6 프리픽스 정보를 포함할 수 있다.
라우터 광고 정보 요소를 수신한 STA은， 프리픽스 정보를 획득하고 이를 이용하여 IPv6 링크 로컬 주소를 생성할 수 있다. 그 후， STA에 의해 생성된 IPv6 링크 로컬 주소에 대한 중복 주소 검출 (DAD) 과정이 수행될 수 있다.
이를 위해서， STA은 이웃 정보 필드를 포함하는 ANQP요청 프레임을 유니캐스트 방식 또는 브로드캐스트 방식으로 AP에게 전송할 수 있다. ANQP 요청 프레임에 포함되는 ANQP 요소 필드는 이웃 정보 필드로 구성될 수 있고， 이웃 정보 필드는 타겟 주소 필드 및 옵션 필드를 포함할 수 있다 (도 7 참조).
ANQP 요청 프레임의 타겟 주소 필드는 요청의 대상 (즉， 타겟)이 되는 IPv6 주소를 포함할 수 있다. 구체적으로， 타겟 주소는, STA (즉， ANQP 요청 프레임을 전송하는 STA)이 프리픽스 정보를 활용하여 생성한 IPv6 링크 로컬 주소에 해당하고， 또한 DAD의 대상이 되는 IPv6 주소이다.
ANQP 요청 프레임의 읍션 필드는 요청의 대상이 되는 MAC 주소를 포함할 수 있다. 구체적으로， 읍션 필드에 포함되는 MAC 주소는 ANQP 요청 프레임을 전송하는 STA의 MAC 주소에 해당한다.
한편， ANQP 요청 프레임을 수신한 AP는， 타겟 주소와 동일한 주소를 사용하는 STA이 해당 서브넷 상에 존재하는지 여부를 판단하고， 그 결과를 ANQP 응답 프레임을 통하여 ANQP 요청 프레임을 전송한 STA에게 알려줄 수 있다. 이하에서는， STA이 요청한 타겟 주소에 대해서 AP가 DAD 과정을 수행하는 방안에 대해서 설명한다.
AP가 STA (즉， ANQP 요청 프레임을 전송한 STA)의 프록시로서 동작하여， ICMPv6 이웃 요청 (NS) 프레임을 대신해서 구성하고, 구성된 프레임을 서브넷 상으로 멀티캐스트할 수 있다. 만약 해당 IPv6 주소와 동일한 주소를 중복 사용하는 STA이 존재하면， ICMPv6 이웃 광고 (NA) 프레임을 통해 AP가 응답을 받을 수 있다. AP가 타켓 주소를 중복 사용하는 STA을 검출하면 (즉, 주소를 중복 사용하는 STA로부터 NA 응답을 받으면)， ANQP 웅답 프레임을 통해서 이러한 사실을 STA (즉， ANQP 요청 프레임을 전송한 STA)에게 알려줄 수 있다. 이러한 경우의 ANQP 웅답 프레임에 포함되는 ANQP 요소 필드는 이웃 정보 필드로 구성될 수 있고， 이러한 이웃 정보 필드는 타겟 주소 필드 및 옵션 필드를 포함할 수 있다 (도 7 참조).
중복 STA이 존재하는 경우의 ANQP 웅답 프레임의 타겟 주소 필드는, 이웃 발견의 대상이 되는 (즉， ANQP 요청 프레임을 전송한 STA이 요청한) IPv6 주소를 포함할 수 있다. DAD의 경우에는， ANQP 요청 프레임에 포함된 타겟 주소와 동일한 값이 ANQP응답 프레임에 포함될 수 있다.
중복 STA이 존재하는 경우의 ANQP 웅답 프레임의 읍션 필드는， 해당 타겟 주소를 사용하고 있는 STA의 MAC주소가 포함될 수 있다.
한편， AP가 이웃 발견을 요청하는 ICMPv6 이웃 요청 (NS) 프레임을 전송한 후에， 서브넷 상에 존재하는 STA들로부터 어떠한 ICMPv6 이웃 광고 (NA) 프레임도 웅답 받지 못하는 경우에는， 타겟 주소를 중복 사용하는 STA들이 없는 것으로 가정 또는 간주할 수 있다. 이 경우， AP는 ANQP 웅답 프레임을 통해서 이러한 사실을 STA (즉， ANQP 요청 프레임을 전송한 STA)에게 알려줄 수 있다. 이러한 경우의 ANQP 응답 프레임에 포함되는 ANQP 요소 필드는 이웃 정보 필드로 구성될 수 있고， 이러한 이웃 정보 필드는 타겟 주소 필드 및 읍션 필드를 포함할 수 있다 (도 7 참조). 중복 STA이 존재하지 않는 경우의 ANQP 응답 프레임의 타겟 주소 필드는， STA (즉， ANQP 요청 프레임을 전송한 STA)이 요청한 이웃 발견의 대상이 되는 IPv6 주소를 포함할 수 있다. DAD의 경우에는， ANQP 요청 프레임에 포함된 타겟 주소와 동일한 값이 ANQP웅답 프레임에 포함될 수 있다.
중복 STA이 존재하지 않는 경우의 ANQP 웅답 프레임의 옵션 필드는， 타겟 주소에 대한 이웃 발견을 요청한 (즉, ANQP요청 프레임을 전송한) STA의 MAC주소를 포함할 수 있다.
결국, STA이 ANQP 응답 프레임을 수신하면, 옵션 필드에 포함되는 MAC 주소로부터， 자신이 요청한 타겟 주소에 대해서 서브넷 상에 중복 사용 STA의 존재 여부를 확인할 수 있다.
ANQP 응답 프레임의 옵션 필드의 MAC주소가 자신의 MAC주소와 동일한 경우에， IPv6 주소를 생성하여 ANQP 요청 프레임을 전송한 STA는, 자신이 생성한 IPv6 링크 로컬 주소를 계속하여 사용할 수 있고, DAD과정이 종료된다.
또는， ANQP 응답 프레임의 읍션 필드의 MAC 주소가 자신의 MAC 주소와 상이한 경우에， IPv6 주소를 생성하여 ANQP 요청 프레임을 전송한 STA는， 자신이 생성한 IPv6 링크 로컬 주소가 아닌 새로운 IPv6 링크 로컬 주소를 생성할 수 있다. 또한， 새롭게 생성된 IPv6 링크 로컬 주소에 대해서 전술한 이웃 발견 동작이 수행될 수도 있다. '
실시예 2
STA이 어떤 ESS 내에서 링크 셋업 동작 및 IP 설정을 완료한 후에， 만약 STA이 다른 ESS에 속한 새로운 AP로 이동하는 경우에는 초기 링크 셋업 (이웃 발견， 인증， 연관， RSN 인증 등의 과정)이 새 "게 수행될 필요가 있다. 한편, STA이 IP 설정을 새롭게 수행할 지 여부는， 기존의 AP와 새로운 AP가 동일한 서브넷에 속해 있는지에 따라 결정될 수 있다. 구체적으로， 기존의 AP와 새로운 AP가 동일한 서브넷에 속해 있는 경우에는 기존의 IP 주소가 계속해서 유효한 것으로 볼 수 있다. 그러나， 기존의 AP와 새로운 AP가 상이한 서브넷에 속해 있는 경우에는 IP 설정 과정이 새롭게 수행될 필요가 있다.
일반적인 IP설정 과정은 초기 링크 셋업이 완료된 후에 수행되지만, 전술한 본 발명의 예시들에서 설명한 바와 같이 초기 링크 셋업이 완료되기 전에 또는 초기 링크 셋업과 독립적으로 GAS 프로토콜을 이용하여 IP 설정 동작이 시작될 수 있고, 이에 따라 링크 셋업 과정과 IP설정 과정이 병렬적으로 수행될 수 있다. 따라서， IP 설정 과정이 수행되어야 하는지 여부는 새로운 AP로 이동하여 초기 링크 셋업과 독립적으로 수행되는 다음의 과정을 통해서 결정될 수 있다.
STA이 새로운 AP로 이동한 경우에， 새로운 AP로부터 비콘 프레임， 프로브 웅답 프레임 등을 통해서 라우터 광고 정보 요소에 포함된 IPv6 프리픽스 값 (즉， 새로운 서브넷의 IPv6프리픽스)을 획득할 수 있다.
만약 IPv6 프리픽스 값이 STA이 현재 사용하고 있는 IP 주소의 프리픽스 값과 일치한다면， STA은 IPv6 로컬 주소를 새로 구성할 필요가 없고， DAD를 위한 A QP 요청 프레임 역시 전송하지 않는다.
한편， IPv6 프리픽스 값이 STA이 현재 사용하고 있는 IP주소의 프리픽스 값과 상이하다면， STA은 새롭게 획득한 프리픽스 정보를 이용해서 IPv6 링크 로컬 주소를 구성할 수 있고， DAD를 위해서 새로운 AP에게 ANQP요청 프레임을 전송할 수 있다.
ANQP 요청은 도 7의 이웃 발견 정보 (즉, 타겟 주소 필드 및 옵션 필드)를 포함할 수 있다. 이에 따른 이웃 발견 동작은 STA의 새로운 AP를 통해서 수행되는 점을 제외하고는 전술한 실시예 1에서 설명한사항이 동일하게 적용될 수 잇다.
실시예 3
본 실시예에서는 비콘 프레임， 프로브 웅답 프레임 등을 통해서 수신되는 프리픽스 정보를 이용하여 IP설정 동작을 새톱게 수행할지 여부를 결정하는 방안에 대한 확장된 적용예에 대하여 설명한다. 구체적으로, 초기 링크 셋업의 완료 전에 또는 초기 링크 셋업과 독립적으로 IP 설정 동작이 수행될 수 있는데， 이러한 IP 설정 동작이 필요한지 여부를 네트워크 프리픽스 정보에 기초하여 결정하는 방안에 대하여 제안한다. 또한, 네트워크 프리픽스 정보에 기초하여 IP설정의 필요 여부를 결정하는 것은， IPv6스테이트리스 자가-설정에만 적용되는 것이 아니고， IPv4주소 설정의 경우에도 적용될 수 있는 방안을 제안한다.
프리픽스 정보는 서브넷 주소 (또는 네트워크 주소)를 지시하기 위해서 사용되는 것이므로, IP설정 기법 (예를 들어， IPv4또는 IPv6)에 따라 상이한 포맷을 가질 수 있다. 따라서， 다양한 IP 설정 기법에 적용될 수 있는 예시들에 대해서 설명한다.
예를 들어， DHCP를 정의하는 IPv4의 경우에는, 비콘 프레임，프로브 응답 프레임 등을 통해서 전송되는 정보 요소로서 IPv4 프리픽스 요소를 정의할 수 있다. 예를 들어, IPv4 프리픽스는 233.1.8.X/24와 같은 값을 가질 수 있다. 이러한 예시에서, 서브넷 마스크 24는 제일 왼쪽의 (leftmost) 24 비트가 서브넷 주소임을 의미한다 (한편， IPv6의 경우에는 64비트이다). '
이에 따라， STA은 AP (또는 STA이 이동한 경우에 새로운 AP)로부터 비콘 프레임, 프로브 웅답 프레임 등을 수신하면， IPv4프리픽스 값을 획득할 수 있다.
획득한 IPv4 프리픽스 값이 STA의 현재 IP 주소 (즉， IPv4 주소)의 프리픽스와 상이한 경우에， STA은 IP설정 동작을 수행할 수 있다. 여기서 IP설정 동작은， 예를 들어， STA이 DHCP 발견 (discovery) 메시지를 선택된 서버 및 선택되지 않은 서버에 전송함으로써 시작되는 DHCP 4-웨이 핸드쉐이킹이 적용될 수 있다.
획득한 IPv4 프리픽스 값이 STA의 현재 IP 주소 (즉, IPv4 주소)의 프리픽스와 일치하는 경우에, STA은 IP설정 동작을 수행하지 않고， 기존의 IP주소를 계속해서 사용할 수 있다.
한편， IPv6 주소의 경우에는 전술한 실시예 2에서 설명한 바에 따라， STA은 네트워크로부터 획득한 프리픽스와 자신의 IP 주소의 프리픽스의 일치 여부에 따라서， ANQP요청 프레임 전송으로 시작되는 IP설정 동작의 수행 여부를 결정할 수 있다. .
이를 위하여， IPv4및 IPv6프리픽스 정보를 모두 포함할 수 있는 공통의 서브넷 프리픽스 정보 요소 포맷이 정의될 필요가 있다. 도 9는 이러한 서브넷 프리픽스 정보 요소의 예시적인 포맷을 나타낸다.
도 9에서 도시하는 바와 같이 서브넷 프리픽스 정보 요소는， 요소 ID필드， 길이 필드， 프리픽스 타입 (Prefix Type) 필드, 프리픽스 길이 (Prefix Length) 필드， 및 서브넷 프리픽스 (Subnet Prefix) 필드를 포함할 수 있다.
요소 ID 필드는 해당 정보 요소가 서브넷 프리픽스 정보 요소임을 나타내는 값으로 설정되고， 길이 필드는 후속하는 필드들의 전체 길이를 나타내는 값으로 설정될 수 있다.
프리픽스 타입 필드는 서브넷 프리픽스 정보 요소에 포함된 서브넷 프리픽스가
IPv4에 대한 것인지 또는 IPv6에 대한 것인지를 나타낼 수 있다. 예를 들어， 프리픽스 타입 필드는， AP가 IPv4 서브넷에 연결되어 있는 경우에는 IPv4를 나타내는 값으로 설정될 수 있고， AP가 IPv6 서브넷에 연결되어 있는 경우에는
IPv6를 나타내는 값으로 설정될 수 있다.
프리픽스 길이 필드는, 서브넷 프리픽스의 비트 길이를 나타낼 수 있다. IPv4 프리픽스가, 예를 들어， 233.1.8.X/24인 경우에， 서브넷 프리픽스는 24비트 길이를 가지므로， 프리픽스 길이 필드의 값은 24로 설정될 수 있다. 또는， IPv6프리픽스가， 예를 들어， 3FFE: 1104:404:1:764 인 경우에, 서브넷 프리픽스는 64 비트 길이를 가지므로, 프리픽스 길이 필드의 값은 64로 설정될 수 있다.
서브넷 프리픽스 필드는 AP 가 연결된 서브넷의 프리픽스 정보 (즉， 프리픽스 값)을 포함할 수 있다. 예를 들어， IPv4 프리픽스 233.1.8. x/24 의 경우에， 서브넷 프리픽스 값은 11101001 00000001 00001000을 가질 수 있다. 또는， IPv6 프리픽스
3FFE: 1104:404:1: :/64인 경우에 ,서브넷 프리픽스 값은 001111111111111000010001
0000010000000100000001000000000000000001을 가질 수 있다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 초기 링크 셋업의 완료 전에 IP 설정 과정을 수행하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
단계 S1010에서 STA은 네트워크 프리픽스를 수신할 수 있다. 네트워크 프리픽스는 IPv6또는 IPv6서브넷 프리픽스 중의 하나 이상일 수 있고， 라우터 광고 정보 요소 또는 프리픽스 정보 요소 (도 9 참조)를 포함하는 비콘 프레임 또는 프로브 응답 프레임 등을 통해서 수신될 수 있다.
단계 S1020에서 STA은 네트워크 프리픽스에 기초하여 새로운 IP 주소 설정이 필요한지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어， 네트워크 프리픽스와 자신이 보유한 IP주소의 프리픽스가 상이한 경우에만 새로운 IP주소 설정을 수행할 수 있다. 또는， STA이 IP 주소를 보유한 것이 없는 경우， 또는 다른 다양한 경우에 단계 S1020은 생략될 수 있다.
단계 S1030에서 STA은 IP주소를 설정할 수 있다. 예를 들어, IPv6의 경우에는 네트워크 프리픽스를 사용하여 스테이트리스 자가-설정이 수행될 수 있다. 또는 IPv4의 경우에는 IP할당을 위한 DHCP에 대한 핸드쉐이킹 과정이 수행될 수 있다. 단계 S1040에서 STA은 설정된 IP 주소를 포함하는 GAS 초기 요청 프레임을
AP에게 전송할 수 있고， 단계 S1050에서 AP는 이를 수신할 수 있다.
단계 S1060에서 AP는 STA이 설정한 IP가 네트워크 내에서 중복되는 주소인지를 검출할 수 있다. 예를 들어， IPv6주소의 경우에는 AP가 ICMPv6NS프레임을 전송하고 웅답을 대기하는 DAD 과정을 통해서 중복 주소 검출이 수행될 수 있다. 만약 네트워크 내의 아무 STA으로부터도 웅답이 없으면 해당 IP 주소는 중복되지 않는 것으로 결정할 수 있고, 응답이 있으면 중복된 주소인 것으로 결정할 수 있다.
단계 S1070에서 AP는 STA에게 중복 주소 검출 결과를 전송하여 줄 수 있고， 단계 S1080에서 STA는 이를 수신할 수 있다.
단계 S1090에서 STA는 중복 주소 여부에 기초하여 단계 S1030에서 설정한 IP 주소를 계속 사용할지， 아니면 새로운 IP 주소를 생성하거나 할당받을지를 결정할 수 있다.
위와 같은 IP 설정 방법에 있어서 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며， 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
AP(700)는 프로세서 (710), 메모리 (720)， 송수신기 (730)를 포함할 수 있다.
STA(750)는 프로세서 (760)， 메모리 (770)， 송수신기 (780)를 포함할 수 있다.
송수신기 (730및 780)는 무선 신호를 송신 /수신할 수 있고， 예를 들어， IEEE 802 시스템에 따른 물리 계층을 구현할 수 있다.
프로세서 (710 및 760)는 송수신기 (730 및 760)와 연결되어 IEEE 802 시스템에 따른 물리 계층 및 /또는 MAC계층을 구현할 수 있다. 프로세서 (710및 760)는 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 초기 링크 셋업 동작 완료 전의 IP 설정 동작， 이웃 발견 동작 등을 수행하도록 구성될 수 있다.
또한， 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 AP 및 STA의 동작을 구현하는 모들이 메모리 (720 및 770)에 저장되고, 프로세서 (710 및 760)에 의하여 실행될 수 있다. 메모리 (720 및 77)는 프로세서 (710 및 760)의 내부에 포함되거나 또는 프로세서 (710 및 760)의 외부에 설치되어 프로세서 (710 및 760)와 공지의 수단에 의해 연결될 수 있다. 위와 같은 AP 및 STA 장치의 국체적인 구성은， 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며， 증복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다. 상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어， 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어 (firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs (Application Specific Integrated Circuits) , DSPs(Digital Signal Processors) , DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs (Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서， 컨트를러, 마이크로 컨트를러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다. 상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만， 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
【산업상 이용가능성】
상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시형태들은 IEEE 802.11 시스템을 중심으로 설명하였으나， 다양한 이동통신 시스템에 동일한 방식으로 적용될 수 있다.

Claims

【청구의 범위】
【청구항 11
무선 통신 네트워크의 스테이션 (STA)에서 인터넷 프로토콜 (IP) 설정을 수행하는 방법으로서，
네트워크 프리픽스 정보를 수신하는 단계 ;
상기 네트워크 프리픽스 정보에 기초하여 IP주소를 설정하는 단계; 및 상기 설정된 IP 주소 정보를 포함하는 GAS(Generic initial Advertisement Service) 초기 요청 프레임을 액세스 포인트 (AP)에게 전송하는 단계를 포함하는, IP 설정 방법 .
【청구항 2】
제 1항에 있어서,
상기 AP로부터 상기 IP 주소 정보 및 MAC(Medium Access Control) 주소 정보를 포함하는 GAS초기 웅답 프레임을 수신하는 단계를 더 포함하는， IP설정 방법.
【청구항 3】
제 2항에 있어서 ,
상기 MAC 주소가 상기 STA의 MAC주소와 동일한 경우에 상기 설정된 IP주소를 사용하고, 또는， 상기 MAC 주소가 상기 STA의 MAC 주소와 상이한 경우에 새로운 IP 주소를 생성하는 단계를 더 포함하는， IP설정 방법.
【청구항 4]
제 2 항에 있어서,
상기 GAS 초기 요청 프레임은 ANQP(Access Network Query Protocol) 요청 프레임이고, 상기 GAS초기 웅답 프레임은 ANQP(Access Network Query Protocol)응답 프레임인， IP설정 방법 .
【청구항 5】
제 1 항에 있어서,
상기 GAS초기 요청 프레임은 상기 STA의 MAC주소 정보를 더 포함하는， IP설정 방법 .
【청구항 6]
제 1 항에 있어서，
상기 네트워크 프리픽스 정보에 기초하여 새로운 IP주소 설정 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는， IP설정 방법 .
【청구항 7】
제 6 항에 있어서，
상기 네트워크 프리픽스 정보가 상기 STA이 보유한 IP 주소의 프리픽스와 상이한 경우에만 새로운 IP주소 설정이 수행되는， IP설정 방법.
【청구항 8】
제 1 항에 있어서,
상기 네트워크 프리픽스 정보는 비콘 프레임 또는 프로브 응답 프레임을 통하여 수신되는, IP설정 방법.
【청구항 9】
게 1 항에 있어서，
상기 네트워크 프리픽스 정보는,
프리픽스 값을 포함하고， 프리픽스 타입 정보 또는 프리픽스 길이 정보 중 하나 이상을 포함하는 정보 요소를 통하여 수신되는, IP설정 방법.
【청구항 10】
제 1 항에 있어서，
상기 수신 단계， 설정 단계， 요청 단계는 초기 링크 셋업이 완료되기 전에 수행되는， IP설정 방법.
【청구항 11】
무선 통신 네트워크의 액세스 포인트 (AP)에서 스테이션 (STA)의 인터넷 프로토콜 (IP) 설정을 지원하는 방법으로서,
상기 STA이 설정한 IP 주소 정보를 포함하는 GAS(Generic Advertisement Service) 초기 요청 프레임을 상기 STA으로부터 수신하는 단계;
상기 STA이 설정한 IP 주소 정보와 동일한 IP 주소를 사용하는 STA의 존재를 검출하는 단계 ; 및
상기 검출 결과를 상기 STA에게 전송하는 단계를 포함하고,
상기 STA이 설정한 IP 주소는， 상기 STA이 수신한 네트워크 프리픽스 정보에 기초하여 설정되는, IP설정 지원 방법 .
【청구항 12】
제 11 항에 있어서，
상기 검출하는 단계는，
상기 STA이 설정한 IP 주소 정보에 기초하여 생성된 이웃 요청 프레임을 네트워크 상에 멀티캐스트하고, 이웃 광고 프레임을 대기하는 단계를 포함하는, IP 설정 지원 방법.
【청구항 13]
제 12 항에 있어서， 상기 검출하는 단계는，
상기 네트워크 상의 다른 STA으로부터의 이웃 광고 프레임이 수신되면, 상기 동일한 IP주소를 사용하는 STA이 검출된 것으로 결정하는 단계를 더 포함하는, IP 설정 지원 방법.
【청구항 14】
무선 통신 네트워크에서 인터넷 프로토콜 (IP) 설정을 수행하는 장치로서， 액세스 포인트 (AP)와 송수신을 수행하도록 구성되는 송수신기; 및
상기 송수신기를 포함하는 상기 장치를 제어하는 프로세서를 포함하고， 상기 프로세서는,
네트워크 프리픽스 정보를 수신하고;
상기 네트워크 프리픽스 정보에 기초하여 IP주소를 설정하고; 상기 설정된 IP 주소 정보를 포함하는 GAS(Generic Advertisement Service) 초기 요청 프레임을 상기 송수신기를 통해서 상기 AP에게 전송하도톡 구성되는, IP설정 장치 .
【청구항 15】
무선 통신 네트워크에서 스테이션 (STA)의 인터넷 프로토콜 (IP) 설정을 지원하는 장치로서，
상기 STA과 송수신을 수행하도톡 구성되는 송수신기; 및
상기 송수신기를 포함하는 상기 장치를 제어하는 프로세서를 포함하고， 상기 프로세서는，
상기 STA이 설정한 IP 주소 정보를 포함하는 GAS(Generic Advertisement Service) 초기 요청 프레임을 상기 송수신기를 통하여 상기 STA으로부터 수신하고;
상기 STA이 설정한 IP 주소 정보와 동일한 IP 주소를 사용하는 STA의 존재를 검출하고;
상기 검출 결과를 상기 송수신기를 통하여 상기 STA에게 전송하도록 구성되며，
상기 STA이 설정한 IP 주소는， 상기 STA이 수신한 네트워크 프리픽스 정보에 기초하여 설정되는， IP설정 지원 장치.
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