WO2013122395A1 - 무선랜 시스템에서 고속 링크 셋업 방법 및 장치 - Google Patents

무선랜 시스템에서 고속 링크 셋업 방법 및 장치 Download PDF

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WO2013122395A1
WO2013122395A1 PCT/KR2013/001146 KR2013001146W WO2013122395A1 WO 2013122395 A1 WO2013122395 A1 WO 2013122395A1 KR 2013001146 W KR2013001146 W KR 2013001146W WO 2013122395 A1 WO2013122395 A1 WO 2013122395A1
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gas
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박기원
송재형
곽진삼
류기선
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엘지전자 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/16—Discovering, processing access restriction or access information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/20—Selecting an access point
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the following description relates to a wireless communication system, and more particularly, to a high speed link setup method and apparatus in a WLAN system.
  • WLAN is based on radio frequency technology, and can be used in homes, businesses, or businesses by using portable terminals such as personal digital assistants (PDAs), laptop computers, and portable multimedia players (PMPs). It is a technology that allows wireless access to the Internet in a specific service area.
  • PDAs personal digital assistants
  • PMPs portable multimedia players
  • IEEE 802.11n supports High Throughput (HT) with data throughput up to 540 Mbps or more, and also uses multiple antennas at both the transmitter and receiver to minimize transmission errors and optimize data rates.
  • HT High Throughput
  • MIMO Multiple Inputs and Multiple Outputs
  • IEEE 802.11ai In the medium access control (MAC) layer of IEEE 802.11 series systems, a new standard is developed as IEEE 802.11ai to support fast initial link setup for STAs supporting IEEE 802.11 series. It is becoming. IEEE 802.11ai, for example, supports link setup at high speed in a situation where a large number of users leave the existing WLAN coverage and access the new WLAN substantially at the same time in the case of transit transfer. It aims to provide the technology for this.
  • the main features of IEEE 802.11ai can be summarized as a security framework, IP address assignment, fast network discovery, and the like.
  • a method for performing a fast link setup by a station (STA) in a wireless communication system includes: performing a scanning to discover a plurality of access points (APs); Transmitting a request frame to some or all of the plurality of APs in a multicast or broadcast manner; And receiving a response frame from the part or all of the plurality of APs.
  • STA station
  • APs access points
  • an access point supports a high speed link setup, the method comprising: receiving a request frame from a station (STA); And transmitting a response frame to the STA, wherein the AP is an AP found by scanning performed by the STA, and the request frame is multicasted to some or all of a plurality of APs by the STA. Or it may be transmitted in a broadcast manner.
  • a station (STA) apparatus for performing a high speed link setup in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention, a transceiver; And a processor, the processor performing scanning to discover a plurality of access points (APs); Send a request frame using the transceiver in a multicast or broadcast manner to some or all of the plurality of APs; It may be configured to receive a response frame from the part or all of the plurality of AP using the transceiver.
  • STA station
  • an access point (AP) device supporting high-speed link setup in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention, a transceiver; And a processor, the processor receiving a request frame from a station (STA) using the transceiver;
  • the AP is configured to transmit a response frame to the STA by using the transceiver, wherein the AP is an AP found by scanning performed by the STA, and the request frame is partially or all of a plurality of APs by the STA. It may be transmitted in a multicast or broadcast manner.
  • An AP to associate with may be selected based on network service information included in the received response frame.
  • the network service information may be obtained by each of the some or all of the plurality of APs performing a query request and response to an advertisement server AS.
  • the query request and response to the AS performed by each of the some or all of the plurality of APs may be performed in parallel.
  • the response frames from each of the some or all of the plurality of APs may be received in parallel.
  • the request frame may include one or more Service Set Identifier (SSID) information elements, and some or all of the plurality of APs may be APs corresponding to one or more SSIDs included in the SSID information elements.
  • SSID Service Set Identifier
  • the request frame may include one or more Basic Service Set Identifier (BSSID) information elements, and some or all of the plurality of APs may be APs corresponding to one or more BSSIDs included in the BSSID information elements.
  • BSSID Basic Service Set Identifier
  • the reception address field of the medium access control (MAC) header of the request frame may be set to a wildcard value.
  • the body of the request frame may include identification information specifying the part or all of the plurality of APs.
  • the identification information may be a target SSID list.
  • the request frame may be transmitted to all of the plurality of APs, and the response frame may be received from all of the plurality of APs.
  • the request frame may be a Generic Advertisement Service (GAS) initial request frame
  • the response frame may be a GAS initial response frame.
  • GAS Generic Advertisement Service
  • a method and an apparatus capable of greatly reducing the time required for the GAS process by optimizing and / or speeding up a generic advertisement service procedure (GAS), and thus performing or supporting a fast link setup may be provided.
  • GAS generic advertisement service procedure
  • FIG. 1 is a diagram showing an exemplary structure of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating 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 a general link setup process.
  • FIG. 6 is a diagram conceptually illustrating a state transition of an STA.
  • FIG. 7 is a view for explaining a GAS process.
  • FIG. 8 is a view for explaining an example of the improved GAS process proposed in the present invention.
  • FIG. 9 is a view for explaining another example of the improved GAS process proposed in the present invention.
  • 10 to 11 are diagrams for explaining the format of a new information element proposed in the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a conventional unicast GAS query request.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a multicast / broadcast GAS request scheme proposed in the present invention.
  • FIG. 14 is a view for explaining the format of a new information element proposed in the present invention.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining an example of a MAC frame structure of a multicast / broadcast GAS request frame according to the present invention.
  • 16 is a block diagram illustrating an exemplary configuration of an AP device and a STA device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an exemplary structure of a processor of an AP device or an STA device according to an embodiment of the present invention.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • 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 components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-A (LTE-Advanced) system and 3GPP2 system. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies 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
  • OFDMA 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).
  • Wi-Fi IEEE 802.11
  • WiMAX IEEE 802.16
  • E-UTRA Evolved UTRA
  • 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 WLAN 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. 1 exemplarily shows that there are two BSSs (BSS1 and BSS2) and two STAs are included 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
  • the most basic type of BSS in an IEEE 802.11 LAN is an independent BSS (IBSS).
  • the IBSS may have a minimal form consisting of only two STAs.
  • the BSS (BSS1 or BSS2) of FIG. 1, which is the simplest form and other components are omitted, may correspond to a representative example of the IBSS.
  • This configuration is possible when STAs can communicate directly.
  • this type of LAN may not be configured in advance, but may be configured when a LAN is required, which may be referred to as an ad-hoc network.
  • the membership of the STA in the BSS may be dynamically changed by turning the STA on or off, the STA entering or exiting the BSS region, and the like.
  • 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 System Service (DSS).
  • DSS Distribution System 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 (DSM), and an access point (AP) are added in the structure of FIG. 1.
  • DS distribution system
  • DSM distribution system medium
  • AP access point
  • the station-to-station distance directly in the LAN can be limited by PHY performance. In some cases, this distance limit may be sufficient, but in some cases, communication between more distant stations may be necessary.
  • the distribution system DS may 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 nature of the distribution system medium (DSM).
  • DSM distribution system medium
  • the IEEE 802.11 standard logically distinguishes between 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 plurality of media logically different, the flexibility of the IEEE 802.11 LAN structure (DS structure or other network structure) can be described. 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 the mobile device by providing seamless integration of multiple BSSs and providing logical services for handling addresses to destinations.
  • An AP means an entity that enables access to a DS through WM for 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 the functionality of a STA, and provide a function to allow 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 WM and the address used by the AP for communication on the DSM need not necessarily be the same.
  • Data transmitted from one of the STAs associated with an AP to the STA address of that AP may always be received at an uncontrolled port and processed by an IEEE 802.1X port access entity.
  • transmission data (or frame) may be transmitted to the DS.
  • 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. However, the ESS does not include a DS.
  • the ESS network is characterized by what appears to be 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 can be located at the same physical location, which can 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.
  • the ad-hoc network is operating at the location of the ESS network, if IEEE 802.11 networks are physically overlapped by different organizations, or if two or more different access and security policies are required at the same location. It may correspond to an ESS network type in a 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 regulations of IEEE 802.11.
  • the STA includes an AP STA and a non-AP STA.
  • Non-AP STAs are devices that users typically handle, such as laptop computers and mobile phones.
  • STA1, 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, an evolved Node-B (eNB), and a base transceiver system (BTS) in other wireless communication fields.
  • BS base station
  • eNB evolved Node-B
  • BTS base transceiver system
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a general link setup process.
  • an STA In order for an STA to set up a link and transmit / receive data with respect to a network, an STA first discovers the network, performs authentication, establishes an association, and authenticates for security. It must go through the back.
  • the link setup process may also be referred to as session initiation process and session setup process.
  • a process of discovery, authentication, association, and security establishment of a link setup process may be collectively referred to as association process.
  • the STA may perform a network discovery operation.
  • the network discovery operation may include a scanning operation of the STA. That is, in order to access the network, the STA must find a network that can participate. The STA must identify a compatible network before joining the wireless network. A network identification process existing in a specific area is called scanning.
  • the STA performing scanning transmits a probe request frame and waits for a response to discover which AP exists in the vicinity while moving channels.
  • the responder transmits a probe response frame to the STA that transmits the probe request frame in response to the probe request frame.
  • the responder may be an STA that last transmitted a beacon frame in the BSS of the channel being scanned.
  • the AP transmits a beacon frame, so the AP becomes a responder.
  • the responder is not constant.
  • an STA that transmits a probe request frame on channel 1 and receives a probe response frame on channel 1 stores the BSS-related information included in the received probe response frame and stores the next channel (eg, number 2).
  • Channel to perform scanning (i.e., probe request / response transmission and reception on channel 2) in the same manner.
  • the scanning operation may be performed by a passive scanning method.
  • passive scanning the STA performing scanning waits for a beacon frame while moving channels.
  • the beacon frame is one of management frames in IEEE 802.11.
  • the beacon frame is notified of the existence of a wireless network and is periodically transmitted to allow the STA performing scanning to find the wireless network and participate in the wireless network.
  • the AP periodically transmits a beacon frame
  • the IBSS STAs in the IBSS rotate and transmit a beacon frame.
  • the STA that performs the scanning receives the beacon frame, the STA stores the information on the BSS included in the beacon frame and records beacon frame information in each channel while moving to another channel.
  • the STA may store BSS related information included in the received beacon frame, move to the next channel, and perform scanning on the next channel in the same manner.
  • active scanning has the advantage of less delay and power consumption than passive scanning.
  • step S520 After the STA discovers the network, an authentication process may be performed in step S520.
  • This authentication process may be referred to as a first authentication process in order to clearly distinguish from the security setup operation of step S540 described later.
  • the authentication process includes a process in which the STA transmits an authentication request frame to the AP, and in response thereto, the AP transmits an authentication response frame to the STA.
  • An authentication frame used for an authentication request / response corresponds to a management frame and may include information as shown in Table 1 below.
  • an authentication algorithm number field indicates a single authentication algorithm and has a length of 2 octets.
  • a value of 0 in the Authentication Algorithm Number field is an open system, 1 is a shared key, 2 is a fast BSS transition, 3 is a SAE (simultaneous authentication of equals). ).
  • the authentication transaction sequence number field indicates a current state among a plurality of transactions (or processes) and has a length of two octets.
  • the status code field is used in the response frame and indicates the success or failure of the requested operation (eg authentication request) and has a length of two octets.
  • the challenge text field contains the challenge text in an authentication exchange, the length of which is determined according to the authentication algorithm and the transaction sequence number.
  • the Robust Security Network (RSN) field contains cipher-related information and has a maximum length of 255 octets. This RSN (RSN Element) is included in the Fast BSS Transition (FT) authentication frame.
  • the mobility domain field includes a mobility domain identifier (MD ID), an FT capability and a policy field, and the AP is a set of APs to which it constitutes a certain AP group (i.e., mobility domain). May be used to advertise that the information contained in the
  • the fast BSS transition field contains information necessary for performing the FT authentication sequence during the fast BSS transition in the RSN.
  • the timeout interval field includes a reassociation deadline interval.
  • the resource information container (RIC) field means a set of one or more elements related to resource request / response, and the RIC field may include a variable number of elements (ie, elements representing resources).
  • the Finite Cyclic Group field indicates the cryptographic group used in the SAE exchange, and has an unsigned integer value indicating the restricted circular group.
  • the Anti-Clogging Token field is used for SAE authentication to protect a denial-of-service and consists of a random bit string.
  • the Send-Confirm field is used for the purpose of preventing response in SAE authentication and has a binary coded integer value.
  • the scalar field is used to exchange cipher-related information in SAE authentication and has an encoded unsigned integer value.
  • the element field is used to exchange elements of the restricted field in SAE authentication.
  • the Confirm field is used to prove that it holds an encryption key in SAE authentication and has an encoded unsigned integer value.
  • Vendor Specific field may be used for vendor-specific information not defined in the IEEE 802.11 standard.
  • Table 1 above shows some examples of information that may be included in the authentication request / response frame and may further include additional information.
  • the STA may transmit an authentication request frame composed of one or more fields in Table 1 to the AP.
  • the AP may determine whether to allow authentication for the corresponding STA based on the information included in the received authentication request frame.
  • the AP may provide a result of the authentication process to the STA through, for example, an authentication response frame composed of one or more fields in Table 1 above.
  • the association process includes a process in which the STA transmits an association request frame to the AP, and in response thereto, the AP transmits an association response frame to the STA.
  • the association request frame may include information related to various capabilities, beacon listening interval, service set identifier (SSID), supported rates, supported channels, RSN, mobility domain. Information about supported operating classes, TIM Broadcast Indication Map Broadcast request, interworking service capability, and the like.
  • an association response frame may include information related to various capabilities, status codes, association IDs (AIDs), support rates, Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) parameter sets, Received Channel Power Indicators (RCPI), Received Signal to Noise Information, such as an indicator, a mobility domain, a timeout interval (association comeback time), an overlapping BSS scan parameter, a TIM broadcast response, and a QoS map.
  • AIDs association IDs
  • EDCA Enhanced Distributed Channel Access
  • RCPI Received Channel Power Indicators
  • Received Signal to Noise Information such as an indicator, a mobility domain, a timeout interval (association comeback time), an overlapping BSS scan parameter, a TIM broadcast response, and a QoS map.
  • the above example illustrates some examples of information that may be included in the association request / response frame and may further include additional information.
  • a security setup process may be performed at step S540.
  • the security setup process of step S540 may be referred to as an authentication process through a Robust Security Network Association (RSNA) request / response.
  • the authentication process of step S520 is called a first authentication process, and the security setup process of step S540 is performed. It may also be referred to simply as the authentication process.
  • RSNA Robust Security Network Association
  • the security setup process of step S540 may include, for example, performing a private key setup through 4-way handshaking through an Extensible Authentication Protocol over LAN (EAPOL) frame. .
  • the security setup process may be performed according to a security scheme not defined in the IEEE 802.11 standard.
  • FIG. 6 is a diagram conceptually illustrating a state transition of an STA. In Figure 6, for the sake of clarity, only events that cause a state change are shown.
  • State 1 is an unauthenticated and unassociated state of the STA.
  • An STA in this state may only transmit and receive class 1 frames with another STA.
  • Class 1 frames include, for example, management frames such as probe response / request frames, beacon frames, authentication frames, deauthentication frames, and the like.
  • Class 2 frames include, for example, management frames such as association request / response frames, reassociation request / response frames, disassociation frames, and the like.
  • state 2 If the STA in state 2 is de-authenticated, the state returns to state 1 again. As STA of state 2 is successfully associated, it is changed from state 2 directly to state 4 in case RSNA is not required or in case of fast BSS transition.
  • state 3 is an authenticated and associated state, but still the RSNA authentication (eg, security setup corresponding to step S540 of FIG. 5 above) is not completed.
  • An STA in this state may transmit class 1, 2 and 3 frames with another STA, but the IEEE 802.1x control port is blocked.
  • the class 3 frame includes a data frame, a management frame such as an action frame, a control frame such as a block ACK frame, and the like, transmitted and received between STAs in an infrastructure BSS.
  • the STA in state 4 is capable of transmitting class 1, 2, and 3 frames as an authenticated and associated state, and is also in an unblocked state with the IEEE 802.1x control port.
  • Advertisement of access network types e.g., private networks, free public networks, paid public networks, etc.
  • Scheme has been used (eg a system according to the IEEE 802.11u standard).
  • GAS Generic Advertisement Service
  • the AP may relay a query of the STA to a server (for example, an advertisement server (AS)) of the network and transmit a response from the network server to the STA.
  • an access network query protocol ANQP
  • ANQP access network query protocol
  • the STA may request information on an access network desired by the STA by indicating that the GAS query frame is ANQP. Accordingly, the STA may acquire network service information (eg, service information provided by IBSS, local access service, available subscription service provider, external network information, etc.) not provided in the beacon frame or probe response frame. .
  • network service information eg, service information provided by IBSS, local access service, available subscription service provider, external network information, etc.
  • FIG. 7 is a view for explaining a GAS process.
  • the STA may detect the AP through passive scanning for receiving a beacon frame or active scanning for transmitting a probe request frame and receiving a frame response frame.
  • the beacon frame or the probe response frame may include information such as an interworking element, a roaming consortium element, and the like.
  • the STA may transmit a GAS initial request frame to the AP.
  • the GAS initial request frame may include a dialog token, a request IE, and the like.
  • the AP may transmit a GAS query request to the advertisement server AS. If the AP does not receive a GAS query response from the AS for a predetermined time, the AP may include a dialog token, comeback delay information, and the like when transmitting the GAS initial response frame to the STA. . Accordingly, the STA may transmit a GAS comeback request frame including a dialog token to the AP after waiting for the comeback delay.
  • the AP may receive a GAS query response from the AS. Accordingly, in response to the GAS comeback request of the STA, the AP may include a dialog token, GAS query information, and the like when transmitting the GAS comeback response frame.
  • the STA which has obtained the information of the network through the GAS query operation, may subsequently associate with the AP of the corresponding network.
  • beacon or probe request / response ie network discovery operation
  • authentication request / response ie first authentication operation
  • Message exchange via association request / response ie association operation
  • RSNA request / response ie authentication operation
  • the GAS process should be performed to acquire the information of the network desired by the STA.
  • an unnecessary GAS process may be performed, which is an initial link setup process. Can cause delays.
  • the STA may perform the GAS process again.
  • the present invention proposes a new GAS operation scheme that can improve the speed of the initial link setup by preventing / omitting unnecessary GAS / ANQP process.
  • FIG. 8 is a view for explaining an example of the improved GAS process proposed in the present invention.
  • the GAS configuration change counter and / or the GAS configuration change query information are included in an association request frame, thereby eliminating unnecessary GAS processes.
  • the GAS setting change counter / query information is information related to whether or not GAS / ANQP information is changed.
  • the GAS setting change counter information may indicate a value for a version of the GAS / ANQP information.
  • the changed GAS / ANQP information may have different GAS setting change counter values.
  • the GAS setting change query information corresponds to information for querying whether the GAS / ANQP setting is changed, and may be referred to as information for requesting a response from the receiving side (AP or AS) about whether the GAS / ANQP setting is changed.
  • the STA may discover / detect an AP to be associated through a beacon frame reception or probe request / response process.
  • the STA performs GAS / ANQP configuration information (eg, configuration change count, GAS / ANQP identifiers, etc.).
  • GAS / ANQP configuration information eg, configuration change count, GAS / ANQP identifiers, etc.
  • the STA may select AP1 as a preferred AP based on the information obtained through the GAS process.
  • the STA performs an association process with AP1 and can access AP1.
  • steps 8 to 9 of FIG. 8 it is assumed that the STA is disconnected from the area of AP1 and disconnected from AP1, and then enters the area of AP1 again after time elapses.
  • the STA may discover / search for an AP to access through passive scanning through active beacon frame reception or active scanning of probe request / response.
  • the STA may select AP1 as an AP to access and perform an association process with AP1. That is, if steps 6 to 7 are referred to as the first association process, step 11 may be referred to as the start of a re-association process.
  • the STA may include a GAS / ANQP configuration change counter (or GAS / ANQP configuration change query) IE in the association request frame and transmit the same to AP1.
  • the AP1 may check whether there is a GAS version change.
  • the AP1 may acquire GAS / ANQP information from the AS periodically or in an event-triggered manner, and store and update the AP1 itself (ie, locally).
  • the AP1 receives an association request frame including a GAS configuration change counter / query from the STA, the AP1 and the version of the GAS / ANQP information that the STA has (for example, acquired in the first association process) and AP1
  • the versions of the GAS / ANQP information held by itself it is possible to determine whether there is a match.
  • the AP1 may request the GAS query information from the AS and receive the GAS query information from the AS. Accordingly, by comparing the version of the GAS / ANQP information that the STA has (for example, obtained in the first association process) with the version of the GAS / ANQP information obtained by the AP1 from the AS, it may be determined whether there is a match. have.
  • Step 14 of FIG. 8 may be performed differently depending on whether the GAS / ANQP information of the STA and the version of the GAS / ANQP information maintained by AP1 (or obtained from the AS) match. If it does not match, the AP1 may transmit an association response frame including an indication to perform the GAS / ANQP procedure to the STA, or an association response frame including an IE for the changed GAS / ANQP information (step 14-). One). If there is a match, the AP1 may transmit an association response frame including an instruction to skip the GAS procedure to the STA (step 14-2).
  • the STA that receives the association response frame may check the validity of the GAS / ANQP information stored by the STA, and accordingly perform the GAS / ANQP process or the GAS / ANQP information included in the association response frame. Based on the IE, the GAS / ANQP information may be changed / updated, or the GAS / ANQP information stored by the user may be used as it is.
  • FIG. 9 is a view for explaining another example of the improved GAS process proposed in the present invention.
  • FIG. 9 illustrates a method of omitting unnecessary GAS processes by including GAS configuration change counter (or GAS configuration change query) information in a probe request frame.
  • Steps 1 to 9 of FIG. 9 are the same as steps 1 to 9 of FIG. 8, and thus redundant descriptions thereof will be omitted.
  • the STA may receive beacon frame (s) from the AP (s). For example, by receiving a beacon frame from each of AP1, AP2 and AP3, it is possible to obtain information of each AP.
  • the STA may transmit a probe request frame to the AP (s) to select a preferred AP based on the information of the AP (s) obtained through the beacons.
  • the probe request frame may include a Service Set IDentifier (SSID) and / or a GAS / ANQP setting change counter (or a GAS / ANQP setting change query) IE.
  • SSID Service Set IDentifier
  • GAS / ANQP setting change counter or a GAS / ANQP setting change query
  • the AP (s) receiving the probe request frame from the STA may change (or change) the GAS / ANQP information when SSID information included in the probe request frame and its SSID match. You can check whether there is a version change).
  • the AP (s) may obtain GAS / ANQP information from the AS periodically or in an event-triggered manner to store and update itself (ie, local).
  • the AP (s) receives a probe request frame including a GAS configuration change counter / query from the STA
  • the AP (s) of the GAS / ANQP information that the STA has (for example, acquired in the first association process) is received.
  • the version and the version of the GAS / ANQP information held by the AP (s) itself may be compared to determine a match.
  • the AP (s) may request the GAS query information from the AS and receive the GAS query information from the AS. Accordingly, the version of the GAS / ANQP information that the STA has (eg, obtained during the first association process) and the version of the GAS / ANQP information obtained by the AP (s) from the AS are compared to determine whether there is a match. It can be determined.
  • Step 14 of FIG. 9 may be performed differently depending on whether the GAS / ANQP information of the STA and the version of the GAS / ANQP information maintained by the AP (s) (or obtained from the AS) match. If it does not match, the AP (s) may transmit a probe response frame including an indication to perform a GAS / ANQP procedure to the STA, or a probe response frame including an IE for changed GAS / ANQP information ( Step 14-1). If there is a match, the AP (s) may transmit a probe response frame including an indication to skip the GAS procedure to the STA (step 14-2).
  • the STA may check the validity of the GAS / ANQP information stored by the STA. Accordingly, the STA may perform a GAS / ANQP process or perform the GAS / ANQP information included in the associated response frame. Based on the IE, the GAS / ANQP information may be changed / updated, or the GAS / ANQP information stored by the user may be used as it is.
  • 10 to 11 are diagrams for explaining the format of a new information element proposed in the present invention.
  • the element ID field may be defined to have a length of one octet and may be set to a value indicating that the IE corresponds to GAS setting change counter information.
  • the length field may be defined as one octet long and set to a value indicating the length of the following field.
  • the configuration change counter field may be set to a value indicating the version of the GAS / ANQP information that the STA has.
  • the GAS setting change counter IE may be included in an association request frame and / or a probe request frame.
  • the element ID field may be defined to be one octet long and set to a value indicating that the IE is for a GAS setting change query.
  • the length field may be defined as one octet long and may be set to a value indicating the length of the following field.
  • the configuration change query field may be set to a value indicating whether the GAS / ANQP configuration checks for a change or not and / or a value indicating a version of GAS / ANQP information that the STA has.
  • the GAS setting change query IE may be included in an association request frame and / or a probe request frame.
  • the element ID field may be defined to be one octet long and set to a value indicating that the IE corresponds to the SSID.
  • the length field may be defined as one octet long and may be set to a value indicating the length of the following field.
  • the SSID1, SSID2, ..., SSIDn fields may be set to a value indicating which AP checks whether the GAS / ANQP information is changed. When only one SSID field is included, the probe request frame for requesting to check whether the GAS / ANQP information is changed is transmitted to one AP (that is, unicast) and includes a plurality of SSID fields.
  • the SSID IE may be included in a probe request frame.
  • the element ID field may be defined to be one octet long and set to a value indicating that the IE corresponds to an indication of performing the GAS process.
  • the length field may be defined as one octet long and may be set to a value indicating the length of the following field.
  • the GAS process execution indication field may be set to a value indicating whether the STA performs or does not perform the GAS process.
  • the GAS process execution indication IE may be included in an association response frame and / or a probe response frame.
  • the element ID field may be defined to be one octet long and set to a value indicating that the IE corresponds to a GAS process skip indication.
  • the length field may be defined as one octet long and may be set to a value indicating the length of the following field.
  • the GAS process omission indication field may be set to a value indicating whether the STA performs or does not perform the GAS process.
  • the GAS process skip indication IE may be included in an association response frame and / or a probe response frame.
  • the element ID field may be defined as one octet long and may be set to a value indicating that the IE corresponds to GAS / ANQP information.
  • the length field may be defined as one octet long and may be set to a value indicating the length of the following field.
  • the GAS / ANQP information field may include network service related information (eg, service information provided by IBSS, local access service, available subscription service provider, and external network) transmitted from the AP to the STA through the GAS initial response frame or the GAS comeback response frame. Information, etc.).
  • the GAS / ANQP information IE may be included in an association response frame and / or a probe response frame.
  • the delay of link setup can be reduced.
  • the present invention adopts a method in which the STA inquires of the network or the AP whether the GAS / ANQP information is changed only when necessary by the STA, thereby minimizing the operation of determining whether the GAS / ANQP information is changed. It can further reduce the load or delay of operation. Accordingly, the delay of link setup can be greatly reduced.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a conventional unicast GAS query request.
  • the STA may discover / detect AP (s) to associate through active / passive scanning.
  • AP AP
  • a GAS query operation for each of the plurality of APs is performed. Can be performed.
  • the STA may transmit a GAS initial request frame to AP1.
  • AP1 may transmit a GAS query request to the AS and obtain a GAS query response from the AS. Accordingly, AP1 may transmit a GAS initial response frame including GAS query information to the STA.
  • the STA may select AP2 as the AP to perform the GAS query and transmit the GAS initial request frame to the AP2. Accordingly, AP2 may transmit a GAS initial response frame including a comeback delay to the STA when the GAS query request is not received from the AS until the GAS query request is transmitted to the AS and the GAS initial response is transmitted. Thereafter, AP2 may obtain a GAS query response from the AS, and when the STA transmits a GAS comeback request frame to AP2, in response to this, the AP2 may include and transmit the GAS query information in the GAS comeback response frame.
  • the STA that performs the GAS query operation on each of AP1 and AP2 may select an appropriate AP to associate with and perform an association operation on the selected AP.
  • the present invention proposes a multicast / broadcast GAS request frame transmission scheme. Accordingly, the time required for the GAS query operation can be greatly reduced. In particular, in an environment where the number of APs / networks that are the target of the GAS query is large, the advantageous effect of the present invention can be maximized.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a multicast / broadcast GAS request scheme proposed in the present invention.
  • the STA may discover / detect AP1 and AP2 as an AP to be associated through an active / passive scanning process.
  • the STA may transmit a GAS request frame in a multicast / broadcast manner to AP1 and AP2.
  • the GAS request frame may include an identifier (eg, SSID and / or Basic Service Set IDentifier (BSSID) information) of an AP for which a response to the corresponding GAS request frame is required. Accordingly, even if the STA transmits the GAS request frame only once, each of AP1 and AP2 may receive the corresponding GAS request frame.
  • BSSID Basic Service Set IDentifier
  • the AP1 and AP2 Upon receiving the GAS request frame, the AP1 and AP2 check whether the SSID and / or BSSID included in the GAS request frame and their SSID and / or BSSID match, and if so, the GAS query request / response to the AS. Can be performed.
  • the AP obtaining the GAS query information from the AS may transmit the obtained GAS query information to the STA through a GAS initial response frame. That is, the AP may provide information on the GAS query response for the SSID and / or the BSSID that the STA requests the GAS query to the corresponding STA using the GAS initial response frame.
  • each of AP1 and AP2 may perform a GAS query request and response to the AS in parallel. Accordingly, an operation in which each of AP1 and AP2 provides respective network service information to the STA through a GAS initial response frame may also be performed in parallel.
  • the STA that obtains the GAS query information from the AP1 and the AP2 may select and associate an AP suitable for its state.
  • the STA selects AP2 and performs an association request frame transmission and association response frame reception operation on the AP2.
  • FIG. 14 is a view for explaining the format of a new information element proposed in the present invention.
  • the element ID field may be defined to be one octet long and set to a value indicating that the IE corresponds to the SSID.
  • the length field may be defined as one octet long and may be set to a value indicating the length of the following field.
  • the SSID1, SSID2, ..., SSIDn fields may be set to values of identifiers of AP (s) for which a response to the GAS request frame is required.
  • the present invention proposes to transmit a GAS request frame in a multicast / broadcast manner. Accordingly, SSIDs of one or more APs may be included in the GAS request frame.
  • the element ID field may be defined to be one octet long and set to a value indicating that the IE corresponds to a BSSID.
  • the length field may be defined as one octet long and may be set to a value indicating the length of the following field.
  • the BSSID1, BSSID2, ..., BSSIDn fields may be set to values of identifiers of AP (s) for which a response to the GAS request frame is required.
  • the present invention proposes to transmit a GAS request frame in a multicast / broadcast manner. Accordingly, BSSIDs of one or more APs may be included in the GAS request frame.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining an example of a MAC frame structure of a multicast / broadcast GAS request frame according to the present invention.
  • a MAC frame basically consists of a MAC header, a frame body, and a frame check sequence (FCS).
  • the MAC frame may be configured as a MAC Packet Data Unit (PDU) and may be transmitted / received through a Physical Layer Service Data Unit (PSDU) of a data portion of a Physical Layer Convergence Protocol (PPDU) frame format.
  • PDU Packet Data Unit
  • PSDU Physical Layer Service Data Unit
  • PPDU Physical Layer Convergence Protocol
  • the MAC header includes a frame control field, a duration / ID field, an address 1 field, and the like. These three fields may be understood as essential in the MAC frame, and the remaining fields in the MAC header may be optionally included depending on the frame type.
  • the frame control field may include control information required for frame transmission / reception.
  • the duration / ID field may be set to a time for transmitting the corresponding frame.
  • the Address 1 field may be used as a receiving address. That is, it may be set to a value corresponding to the address of the receiver (or destination) that should receive the MAC frame.
  • a Broadcast BSSID value (or wildcard) is added to the Address 1 field in the MAC header of the GAS request frame as shown in the example of FIG. 15. Value). Wildcard values can be promised that all binary values are set to a specific value (eg, a value of 1), which is interpreted to refer to all BSSIDs. Accordingly, the GAS request frame may reach the AP corresponding to all BSSIDs.
  • the target SSID or the SSID list may be included in the body of the GAS request frame.
  • the AP corresponding to the SSID (s) may be interpreted as an AP for which a GAS response is required. Accordingly, the AP may perform a GAS query request / response operation on the AS.
  • the SSID list is not included in the frame body, or if the SSID is set to a wildcard value (eg, a null value), it can be interpreted that a GAS response is required for all APs. Accordingly, all APs receiving the GAS request frame may perform a query request / response operation on the AS.
  • a wildcard value eg, a null value
  • the GAS performed before the STA establishes an association.
  • the time required for the process can be greatly reduced.
  • 16 is a block diagram illustrating an exemplary configuration of an AP device (or base station device) and an STA device (or terminal device) according to an embodiment of the present invention.
  • the AP 10 may include a processor 11, a memory 12, and a transceiver 13.
  • the STA 20 may include a processor 21, a memory 22, and a transceiver 23.
  • the transceivers 13 and 23 may transmit / receive wireless signals and, for example, may implement a physical layer in accordance with the IEEE 802 system.
  • the processors 11 and 21 may be connected to the transceivers 13 and 21 to implement a physical layer and / or a MAC layer according to the IEEE 802 system. Processors 11 and 21 may be configured to perform operations in accordance with one or more combinations of the various embodiments of the 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 12 and 22 and executed by the processors 11 and 21.
  • the memories 12 and 77 may be included in the processors 11 and 21 or may be installed outside the processors 11 and 21 and connected to the processors 11 and 21 by known means.
  • the above descriptions of the AP device 10 and the STA device 20 may be applied to a base station device and a terminal device in another wireless communication system (eg, LTE / LTE-A system).
  • LTE / LTE-A system another wireless communication system
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means.
  • 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). It may be implemented by 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 a module, a procedure, or a function that performs 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.
  • FIG. 17 illustrates an exemplary structure of a processor of an AP device or an STA device according to an embodiment of the present invention.
  • the processor 11 or 21 of the AP or STA of FIG. 16 may have a plurality of layer structures, and FIG. 17 is a MAC sublayer 1410 on a Data Link Layer (DLL), among these layers. ) And physical layer 1420.
  • the PHY 1420 may include a Physical Layer Convergence Procedure (PLCP) entity 1421, and a Physical Medium Dependent (PMD) entity 1422.
  • PLCP Physical Layer Convergence Procedure
  • PMD Physical Medium Dependent
  • Both the MAC sublayer 1410 and the PHY 1420 each include management entities conceptually referred to as a MAC sublayer management entity (MLME) 1411. These entities 1411 and 14121 provide a layer management service interface on which layer management functions operate.
  • MLME MAC sublayer management entity
  • SME 1430 is present in each STA.
  • SME 1430 is a layer-independent entity that may appear within a separate management plane or appear to be off to the side.
  • LMEs layer management entities
  • SME 1430 collects layer-dependent states from various layer management entities (LMEs) and values of layer-specific parameters. It can be seen that it is responsible for such functions as setting. SME 1430 may generally perform these functions on behalf of a generic system management entity and implement standard management protocols.
  • the entities shown in FIG. 17 interact in various ways. 17 shows some examples of exchanging GET / SET primitives.
  • the XX-GET.request primitive is used to request the value of a given MIB attribute (management information based attribute information).
  • the XX-GET.confirm primitive is used to return the appropriate MIB attribute information value if the Status is "Success", otherwise it is used to return an error indication in the Status field.
  • the XX-SET.request primitive is used to request that the indicated MIB attribute be set to a given value. If the MIB attribute means a specific operation, this is to request that the operation be performed.
  • the XX-SET.confirm primitive confirms that the indicated MIB attribute is set to the requested value when status is "success", otherwise it is used to return an error condition in the status field. If the MIB attribute means a specific operation, this confirms that the operation has been performed.
  • the MLME 1411 and the SME 1430 can exchange various MLME_GET / SET primitives through the MLME_SAP 1450.
  • various PLCM_GET / SET primitives may be exchanged between PLME 1421 and SME 1430 via PLME_SAP 1460 and MLME through MLME-PLME_SAP 1470. It may be exchanged between 1411 and PLME 1470.

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 무선랜 시스템에서 고속 링크 셋업 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 스테이션(STA)이 고속 링크 셋업을 수행하는 방법은, 스캐닝을 수행하여 복수개의 액세스 포인트(AP)를 발견하는 단계; 상기 복수개의 AP 중 일부 또는 전부에 대해서 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 방식으로 요청 프레임을 전송하는 단계; 및 상기 복수개의 AP 중 상기 일부 또는 전부로부터 응답 프레임을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선랜 시스템에서 고속 링크 셋업 방법 및 장치
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 무선랜 시스템에서 고속 링크 셋업 방법 및 장치에 대한 것이다.
최근 정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 이 중에서 무선랜(WLAN)은 무선 주파수 기술을 바탕으로 개인 휴대용 정보 단말기(Personal Digital Assistant; PDA), 랩탑 컴퓨터, 휴대용 멀티미디어 플레이어(Portable Multimedia Player; PMP)등과 같은 휴대용 단말기를 이용하여 가정이나 기업 또는 특정 서비스 제공지역에서 무선으로 인터넷에 액세스할 수 있도록 하는 기술이다.
무선랜에서 취약점으로 지적되어온 통신 속도에 대한 한계를 극복하기 위하여 최근의 기술 표준에서는 네트워크의 속도와 신뢰성을 증가시키고, 무선 네트워크의 운영 거리를 확장한 시스템이 도입되었다. 예를 들어, IEEE 802.11n에서는 데이터 처리 속도가 최대 540Mbps 이상인 고처리율(High Throughput; HT)을 지원하며, 또한 전송 에러를 최소화하고 데이터 속도를 최적화하기 위해 송신부와 수신부 양단 모두에 다중 안테나를 사용하는 MIMO(Multiple Inputs and Multiple Outputs) 기술의 적용이 도입되었다.
IEEE 802.11 계열의 시스템의 MAC(Medium Access Control) 계층에서, IEEE 802.11 계열을 지원하는 스테이션(STA)들에 대해서 고속 초기 링크 셋업(fast initial link setup)을 지원하기 위한 새로운 표준이 IEEE 802.11ai로서 개발되고 있다. IEEE 802.11ai는, 예를 들어, 대중교통 환승 등의 경우에 매우 많은 사용자가 기존에 연결되어 있던 무선랜 커버리지에서 이탈하여 실질적으로 동시에 새로운 무선랜에 접근하는 상황에서, 링크 셋업을 고속으로 지원하기 위한 기술 등을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, IEEE 802.11ai의 주된 특징은, 보안 프레임워크(security framework), IP 주소 할당(IP address assignment), 고속 네트워크 발견(fast network discovery) 등으로 요약할 수 있다.
전술한 바와 같이, 매우 많은 사용자가 실질적으로 동시에 네트워크 연결을 시도하는 경우 또는 매우 많은 단말이 실질적으로 동시에 임의 접속 과정을 수행하는 경우 등에 있어서 고속 링크 셋업(또는 고속 세션 셋업)을 제공하는 기술이 요구된다. 그러나, 이러한 고속 링크 셋업을 위한 구체적인 방안은 아직까지 마련되어 있지 않다.
본 발명에서는 고속 링크 셋업을 위해서, GAS 과정(Generic Advertisement Service Procedure)을 최적화 및/또는 고속화함으로써 GAS 과정에 소요되는 시간을 크게 줄이는 새로운 동작 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.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 스테이션(STA)이 고속 링크 셋업을 수행하는 방법은, 스캐닝을 수행하여 복수개의 액세스 포인트(AP)를 발견하는 단계; 상기 복수개의 AP 중 일부 또는 전부에 대해서 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 방식으로 요청 프레임을 전송하는 단계; 및 상기 복수개의 AP 중 상기 일부 또는 전부로부터 응답 프레임을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 액세스 포인트(AP)가 고속 링크 셋업을 지원하는 방법은, 스테이션(STA)으로부터 요청 프레임을 수신하는 단계; 및 상기 STA에게 응답 프레임을 전송하는 단계를 포함하고, 상기 AP는 상기 STA이 수행한 스캐닝에 의해서 발견된 AP이고, 상기 요청 프레임은, 상기 STA에 의해서 복수개의 AP 중의 일부 또는 전부에 대해서 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 방식으로 전송될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 고속 링크 셋업을 수행하는 스테이션(STA) 장치는, 송수신기; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 스캐닝을 수행하여 복수개의 액세스 포인트(AP)를 발견하고; 상기 복수개의 AP 중 일부 또는 전부에 대해서 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 방식으로 요청 프레임을 상기 송수신기를 이용하여 전송하고; 상기 복수개의 AP 중 상기 일부 또는 전부로부터 응답 프레임을 상기 송수신기를 이용하여 수신하도록 설정될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 고속 링크 셋업을 지원하는 액세스 포인트(AP) 장치는, 송수신기; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 스테이션(STA)으로부터 요청 프레임을 상기 송수신기를 이용하여 수신하고; 상기 송수신기를 이용하여 상기 STA에게 응답 프레임을 전송하도록 설정되며, 상기 AP는 상기 STA이 수행한 스캐닝에 의해서 발견된 AP이고, 상기 요청 프레임은, 상기 STA에 의해서 복수개의 AP 중의 일부 또는 전부에 대해서 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 방식으로 전송될 수 있다.
상기 본 발명에 따른 실시예들에 있어서 이하의 사항이 공통으로 적용될 수 있다.
상기 수신된 응답 프레임에 포함된 네트워크 서비스 정보에 기초하여 연관(association)을 맺을 AP가 선택될 수 있다.
상기 네트워크 서비스 정보는 상기 복수개의 AP 중 상기 일부 또는 전부의 각각이 광고 서버(AS)에 대한 쿼리 요청 및 응답을 수행함으로써 획득될 수 있다.
상기 복수개의 AP 중 상기 일부 또는 전부의 각각에 의해서 수행되는 상기 AS에 대한 쿼리 요청 및 응답은 병렬적으로 수행될 수 있다.
상기 복수개의 AP 중 상기 일부 또는 전부의 각각으로부터의 상기 응답 프레임은 병렬적으로 수신될 수 있다.
상기 요청 프레임은 하나 이상의 SSID(Service Set Identifier) 정보요소를 포함하고, 상기 복수개의 AP 중 상기 일부 또는 전부는 상기 SSID 정보요소에 포함된 하나 이상의 SSID에 해당하는 AP일 수 있다.
상기 요청 프레임은 하나 이상의 BSSID(Basic Service Set Identifier) 정보요소를 포함하고, 상기 복수개의 AP 중 상기 일부 또는 전부는 상기 BSSID 정보요소에 포함된 하나 이상의 BSSID에 해당하는 AP일 수 있다.
상기 요청 프레임의 MAC(Medium Access Control) 헤더의 수신 주소 필드는 와일드카드(wildcard) 값으로 설정될 수 있다.
상기 요청 프레임의 바디는, 상기 복수개의 AP 중 상기 일부 또는 전부를 특정하는 식별정보를 포함할 수 있다.
상기 식별정보는 타겟 SSID 리스트일 수 있다.
상기 식별정보가 와일드카드 값을 가지는 경우, 상기 복수개의 AP의 전부에게 상기 요청 프레임이 전송되고, 상기 복수개의 AP의 전부로부터 상기 응답 프레임이 수신될 수 있다.
상기 요청 프레임은 GAS(Generic Advertisement Service) 초기 요청 프레임이고, 상기 응답 프레임은 GAS 초기 응답 프레임일 수 있다.
본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.
본 발명에 따르면, GAS 과정(Generic Advertisement Service Procedure)을 최적화 및/또는 고속화함으로써 GAS 과정에 소요되는 시간을 크게 줄이고, 이에 따라 고속 링크 셋업을 수행 또는 지원할 수 있는 방법 및 장치가 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.
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 2 는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 3 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 또 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 4 는 WLAN 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 일반적인 링크 셋업 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 STA의 상태 트랜지션을 개념적으로 설명하는 도면이다.
도 7은 GAS 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에서 제안하는 개선된 GAS 과정의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에서 제안하는 개선된 GAS 과정의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 10 내지 11은 본 발명에서 제안하는 새로운 정보요소의 포맷을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 기존의 유니캐스트 방식 GAS 쿼리 요청을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명에서 제안하는 멀티캐스트/브로드캐스트 GAS 요청 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명에서 제안하는 새로운 정보요소의 포맷을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 제안에 따른 멀티캐스트/브로드캐스트 GAS 요청 프레임의 MAC 프레임 구조의 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 AP 장치 및 STA 장치의 예시적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 AP 장치 또는 STA 장치의 프로세서의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
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 대응하는 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 액세스 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 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), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 액세스 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 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.
WLAN 시스템의 구조
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 WLAN이 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 2 개의 STA이 포함되는 것(STA1 및 STA2 는 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. STA이 BSA 밖으로 이동하게 되면 해당 BSA 내의 다른 STA들과 직접적으로 통신할 수 없게 된다.
IEEE 802.11 LAN에서 가장 기본적인 타입의 BSS는 독립적인 BSS(Independent BSS; IBSS)이다. 예를 들어, IBSS는 2 개의 STA만으로 구성된 최소의 형태를 가질 수 있다. 또한, 가장 단순한 형태이고 다른 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, STA이 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(Distribution 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 2 에서는 도 1 의 구조에서 분배시스템(Distribution System; DS), 분배시스템매체(Distribution System Medium; DSM), 액세스 포인트(Access Point; AP) 등의 구성요소가 추가된 형태이다.
LAN에서 직접적인 스테이션-대-스테이션의 거리는 PHY 성능에 의해서 제한될 수 있다. 어떠한 경우에는 이러한 거리의 한계가 충분할 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 LAN 구조(DS 구조 또는 다른 네트워크 구조)의 유연성이 설명될 수 있다. 즉, IEEE 802.11 LAN 구조는 다양하게 구현될 수 있으며, 각각의 구현예의 물리적인 특성에 의해서 독립적으로 해당 LAN 구조가 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 WM을 통해서 DS 로의 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. WM 상에서의 통신을 위해 AP 에 의해서 사용되는 어드레스와 DSM 상에서의 통신을 위해 AP 에 의해서 사용되는 어드레스는 반드시 동일할 필요는 없다.
AP에 연관된 STA들 중의 하나로부터 그 AP의 STA 어드레스로 전송되는 데이터는, 항상 비제어 포트(uncontrolled port)에서 수신되고 IEEE 802.1X 포트 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 3 에서는 도 2 의 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. ESS 네트워크는 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 ESS 내에서) 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 802.11 네트워크들이 구성되는 경우나, 동일한 위치에서 2 이상의 상이한 액세스 및 보안 정책이 필요한 경우 등에서의 ESS 네트워크 형태에 해당할 수 있다.
도 4 는 무선랜 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 4 에서는 DS를 포함하는 기반 구조 BSS 의 일례가 도시된다.
도 4 의 예시에서 BSS1 및 BSS2가 ESS를 구성한다. 무선랜 시스템에서 STA은 IEEE 802.11 의 MAC/PHY 규정에 따라 동작하는 기기이다. STA은 AP STA 및 비-AP(non-AP) STA을 포함한다. Non-AP STA은 랩탑 컴퓨터, 이동 전화기와 같이 일반적으로 사용자가 직접 다루는 기기에 해당한다. 도 4 의 예시에서 STA1, STA3, STA4 는 non-AP STA에 해당하고, STA2 및 STA5 는 AP STA 에 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-B), 발전된 노드-B(evolved Node-B; eNB), 기저 송수신 시스템(Base Transceiver System; BTS), 펨토 기지국(Femto BS) 등에 대응하는 개념이다.
링크 셋업 과정
도 5는 일반적인 링크 셋업 과정을 설명하기 위한 도면이다.
STA이 네트워크에 대해서 링크를 셋업하고 데이터를 송수신하기 위해서는, 먼저 네트워크를 발견(discovery)하고, 인증(authentication)을 수행하고, 연관(association)을 맺고(establish), 보안(security)을 위한 인증 절차 등을 거쳐야 한다. 링크 셋업 과정을 세션 개시 과정, 세션 셋업 과정이라고도 칭할 수 있다. 또한, 링크 셋업 과정의 발견, 인증, 연관, 보안 설정의 과정을 통칭하여 연관 과정이라고 칭할 수도 있다.
도 5를 참조하여 예시적인 링크 셋업 과정에 대해서 설명한다.
단계 S510에서 STA은 네트워크 발견 동작을 수행할 수 있다. 네트워크 발견 동작은 STA의 스캐닝(scanning) 동작을 포함할 수 있다. 즉, STA이 네트워크에 접속하기 위해서는 참여 가능한 네트워크를 찾아야 한다. STA은 무선 네트워크에 참여하기 전에 호환 가능한 네트워크를 식별하여야 하는데, 특정 영역에 존재하는 네트워크 식별과정을 스캐닝이라고 한다.
스캐닝 방식에는 능동적 스캐닝(active scanning)과 수동적 스캐닝(passive scanning)이 있다.
도 5에서는 예시적으로 능동적 스캐닝 과정을 포함하는 네트워크 발견 동작을 도시한다. 능동적 스캐닝에서 스캐닝을 수행하는 STA은 채널들을 옮기면서 주변에 어떤 AP가 존재하는지 탐색하기 위해 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 전송하고 이에 대한 응답을 기다린다. 응답자(responder)는 프로브 요청 프레임을 전송한 STA에게 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임(probe response frame)을 전송한다. 여기에서, 응답자는 스캐닝되고 있는 채널의 BSS에서 마지막으로 비콘 프레임(beacon frame)을 전송한 STA일 수 있다. BSS에서는 AP가 비콘 프레임을 전송하므로 AP가 응답자가 되며, IBSS에서는 IBSS 내의 STA들이 돌아가면서 비콘 프레임을 전송하므로 응답자가 일정하지 않다. 예를 들어, 1번 채널에서 프로브 요청 프레임을 전송하고 1번 채널에서 프로브 응답 프레임을 수신한 STA은, 수신한 프로브 응답 프레임에 포함된 BSS 관련 정보를 저장하고 다음 채널(예를 들어, 2번 채널)로 이동하여 동일한 방법으로 스캐닝(즉, 2번 채널 상에서 프로브 요청/응답 송수신)을 수행할 수 있다.
도 5에서 도시하고 있지 않지만, 스캐닝 동작은 수동적 스캐닝 방식으로 수행될 수도 있다. 수동적 스캐닝에서 스캐닝을 수행하는 STA은 채널들을 옮기면서 비콘 프레임을 기다린다. 비콘 프레임은 IEEE 802.11에서 관리 프레임(management frame) 중 하나로서, 무선 네트워크의 존재를 알리고, 스캐닝을 수행하는 STA으로 하여금 무선 네트워크를 찾아서, 무선 네트워크에 참여할 수 있도록 주기적으로 전송된다. BSS에서 AP가 비콘 프레임을 주기적으로 전송하는 역할을 수행하고, IBSS에서는 IBSS 내의 STA들이 돌아가면서 비콘 프레임을 전송한다. 스캐닝을 수행하는 STA은 비콘 프레임을 수신하면 비콘 프레임에 포함된 BSS에 대한 정보를 저장하고 다른 채널로 이동하면서 각 채널에서 비콘 프레임 정보를 기록한다. 비콘 프레임을 수신한 STA은, 수신한 비콘 프레임에 포함된 BSS 관련 정보를 저장하고 다음 채널로 이동하여 동일한 방법으로 다음 채널에서 스캐닝을 수행할 수 있다.
능동적 스캐닝과 수동적 스캐닝을 비교하면, 능동적 스캐닝이 수동적 스캐닝보다 딜레이(delay) 및 전력 소모가 작은 장점이 있다.
STA이 네트워크를 발견한 후에, 단계 S520에서 인증 과정이 수행될 수 있다. 이러한 인증 과정은 후술하는 단계 S540의 보안 셋업 동작과 명확하게 구분하기 위해서 첫 번째 인증(first authentication) 과정이라고 칭할 수 있다.
인증 과정은 STA이 인증 요청 프레임(authentication request frame)을 AP에게 전송하고, 이에 응답하여 AP가 인증 응답 프레임(authentication response frame)을 STA에게 전송하는 과정을 포함한다. 인증 요청/응답에 사용되는 인증 프레임(authentication frame)은 관리 프레임에 해당하고, 아래의 표 1과 같은 정보들을 포함할 수 있다.
표 1
Figure PCTKR2013001146-appb-T000001
상기 표 1에서 인증 알고리즘 번호(authentication algorithm number) 필드는 단일 인증 알고리즘을 지시(indicate)하며, 2 옥텟(octet)의 길이를 가진다. 예를 들어, 인증 알고리즘 번호 필드의 값 0은 오픈 시스템(open system)을, 1은 공유 키(shared key)를, 2는 고속 BSS 트랜지션(fast BSS transition)을, 3은 SAE(simultaneous authentication of equals)를 나타낸다.
인증 트랜잭션 시퀀스 번호(authentication transaction sequence number) 필드는, 복수의 단계의 트랜잭션(또는 처리) 중에서 현재 상태를 지시하며, 2 옥텟의 길이를 가진다.
상태 코드(status code) 필드는 응답 프레임에서 사용되며 요청된 동작(예를 들어, 인증 요청)의 성공 또는 실패를 지시하며, 2 옥텟의 길이를 가진다.
검문 텍스트(challenge text) 필드는 인증 교환(exchange)에서의 검문 텍스트를 포함하고, 그 길이는 인증 알고리즘 및 트랜잭션 시퀀스 번호에 따라 결정된다.
RSN(Robust Security Network) 필드는 암호(cipher) 관련 정보들을 포함하며, 최대 255 옥텟 길이를 가진다. 이러한 RSNE(RSN Element)는 FT(Fast BSS Transition) 인증 프레임에 포함된다. 이동성 도메인(mobility domain) 필드는 이동성 도메인 식별자(MD ID)와, FT 능력(capability) 및 정책(policy) 필드를 포함하며, AP가 자신이 어떤 AP 그룹(즉, 이동성 도메인을 구성하는 AP들의 집합)에 포함되어 있음을 광고(advertise)하기 위해 사용될 수 있다. 고속 BSS 트랜지션 필드는, RSN에서 고속 BSS 트랜지션 중에 FT 인증 시퀀스를 수행하기 위해 필요한 정보들을 포함한다. 타임아웃 간격(timeout interval) 필드는 재연관 기한(reassociation deadline) 간격을 포함한다. 자원 정보 콘테이너(RIC) 필드는 자원 요청/응답에 관련된 하나 이상의 요소의 집합을 의미하며, RIC 필드는 가변하는 개수의 요소(즉, 자원을 나타내는 요소)를 포함할 수 있다.
제한 순환 그룹(Finite Cyclic Group) 필드는, SAE 교환에서 사용되는 암호(cryptographic) 그룹을 지시하며, 제한 순환 그룹을 지시하는 부호가 없는(unsigned) 정수값을 가진다. 안티-클로깅 토큰(Anti-Clogging Token) 필드는, 서비스 거부(denial-of-service)를 보호하기 위한 SAE 인증에 사용되며, 랜덤 비트열로 구성된다. 전송-확인(Send-Confirm) 필드는, SAE 인증에서 응답 방지의 목적으로 사용되며, 이진 코딩된 정수값을 가진다. 스칼라(Scalar) 필드는 SAE 인증에서 암호 관련 정보를 주고받기 위해서 사용되며, 인코딩된 부호가 없는 정수값을 가진다. 요소(element) 필드는 SAE 인증에서 제한 필드의 요소를 주고받기 위해서 사용된다. 확인(Confirm) 필드는, SAE 인증에서 암호 키를 보유하고 있음을 증명하기 위해서 사용되며, 인코딩된 부호가 없는 정수값을 가진다.
판매자 특정(Vendor Specific) 필드는 IEEE 802.11 표준에서 정의하지 않는 판매자-특정 정보를 위해서 사용될 수 있다.
상기 표 1은 인증 요청/응답 프레임에 포함될 수 있는 정보들의 일부 예시를 나타낸 것이며 추가적인 정보들이 더 포함될 수 있다.
STA는, 예를 들어, 상기 표 1에서 하나 이상의 필드들로 구성된 인증 요청 프레임을 AP에게 전송할 수 있다. AP는 수신된 인증 요청 프레임에 포함된 정보에 기초하여, 해당 STA에 대한 인증을 허용할지 여부를 결정할 수 있다. AP는 인증 처리의 결과를, 예를 들어, 상기 표 1에서 하나 이상의 필드들로 구성된 인증 응답 프레임을 통하여 STA에게 제공할 수 있다.
STA이 성공적으로 인증된 후에, 단계 S530에서 연관 과정이 수행될 수 있다. 연관 과정은 STA이 연관 요청 프레임(association request frame)을 AP에게 전송하고, 이에 응답하여 AP가 연관 응답 프레임(association response frame)을 STA에게 전송하는 과정을 포함한다.
예를 들어, 연관 요청 프레임은 다양한 능력(capability)에 관련된 정보, 비콘 청취 간격(listen interval), SSID(service set identifier), 지원 레이트(supported rates), 지원 채널(supported channels), RSN, 이동성 도메인, 지원 오퍼레이팅 클래스(supported operating classes), TIM 방송 요청(Traffic Indication Map Broadcast request), 상호동작(interworking) 서비스 능력 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 연관 응답 프레임은 다양한 능력에 관련된 정보, 상태 코드, AID(Association ID), 지원 레이트, EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 파라미터 세트, RCPI(Received Channel Power Indicator), RSNI(Received Signal to Noise Indicator), 이동성 도메인, 타임아웃 간격(연관 컴백 시간(association comeback time)), 중첩(overlapping) BSS 스캔 파라미터, TIM 방송 응답, QoS 맵 등의 정보를 포함할 수 있다.
상기 예시는 연관 요청/응답 프레임에 포함될 수 있는 정보들의 일부 예시를 나타낸 것이며 추가적인 정보들이 더 포함될 수 있다.
STA이 네트워크에 성공적으로 연관된 후에, 단계 S540에서 보안 셋업 과정이 수행될 수 있다. 단계 S540의 보안 셋업 과정은 RSNA(Robust Security Network Association) 요청/응답을 통한 인증 과정이라고 할 수도 있고, 상기 단계 S520의 인증 과정을 첫 번째 인증(first authentication) 과정이라고 하고, 단계 S540의 보안 셋업 과정을 단순히 인증 과정이라고도 칭할 수도 있다.
단계 S540의 보안 셋업 과정은, 예를 들어, EAPOL(Extensible Authentication Protocol over LAN) 프레임을 통한 4-웨이(way) 핸드쉐이킹을 통해서, 프라이빗 키 셋업(private key setup)을 하는 과정을 포함할 수 있다. 또한, 보안 셋업 과정은 IEEE 802.11 표준에서 정의하지 않는 보안 방식에 따라 수행될 수도 있다.
도 6은 STA의 상태 트랜지션을 개념적으로 설명하는 도면이다. 도 6에서는 명료성을 위해서, 상태 변경을 유발하는 이벤트들만을 도시한다.
상태 1(state 1)은 STA이 미인증(unauthenticated) 및 미연관(unassociated) 상태이다. 이 상태의 STA은 다른 STA과 클래스 1 프레임들만을 송수신할 수 있다. 클래스 1 프레임은, 예를 들어, 프로브 응답/요청 프레임, 비콘 프레임, 인증 프레임, 인증해제(deauthentication) 프레임 등의 관리 프레임을 포함한다.
상태 1이었던 STA이 성공적으로 인증(예를 들어, 상기 도 5의 S520에 해당하는 인증)되면, 상태 2(state 2)로 변경된다. 즉, 상태 2는 인증되었지만 아직 연관되지는 않은 상태이다. 이 상태의 STA은 다른 STA과 클래스 1 및 2 프레임들만을 송수신할 수 있다. 클래스 2 프레임은, 예를 들어, 연관 요청/응답 프레임, 재연관 요청/응답 프레임, 연관해제(Diassociation) 프레임 등의 관리 프레임을 포함한다.
상태 2의 STA이 인증해제되는 경우 다시 상태 1로 돌아간다. 상태 2 의 STA이 성공적으로 연관되면서, RSNA가 요구되지 않는 경우 또는 고속 BSS 트랜지션의 경우에는 상태 2에서 바로 상태 4로 변경된다.
한편, 상태 2의 STA이 성공적으로 연관(또는 재연관)되는 경우에 상태 3(state 3)으로 변경된다. 즉, 상태 3은, 인증되고 연관된 상태이지만, 여전히 RSNA 인증(예를 들어, 상기 도 5의 단계 S540에 해당하는 보안 셋업)이 완료되지 않은 상태이다. 이 상태의 STA은 다른 STA과 클래스 1, 2 및 3 프레임들을 전송할 수 있지만, IEEE 802.1x 제어 포트는 막혀있는(blocked) 상태이다. 클래스 3 프레임은 인프라스트럭쳐 BSS 내에서 STA 간에 송수신되는, 데이터 프레임, 액션 프레임 등의 관리 프레임, 블록 ACK 프레임 등의 제어 프레임 등을 포함한다.
상태 3의 STA이 연관해제되는 경우나, 연관에 성공하지 못하는 경우 등에는 상태 2로 돌아간다. 상태 3의 STA이 인증해제되는 경우 상태 1로 돌아간다.
상태 3의 STA이 성공적으로 4-웨이 핸드쉐이킹을 수행한 경우에 상태 4(state 4)로 변경된다. 상태 4의 STA은 인증 및 연관된 상태로서, 클래스 1, 2 및 3 프레임들을 전송할 수 있고, 또한 IEEE 802.1x 제어 포트가 막혀있지 않은(unblocked) 상태이다.
상태 4의 STA이 연관해제되는 경우나, 연관에 성공하지 못하는 경우 등에는 상태 2로 돌아간다. 상태 4의 STA이 인증해제되는 경우 상태 1로 돌아간다.
GAS 과정(Generic Advertisement Service Procedure)
STA이 AP와 연관을 맺기 전에 적절한 네트워크를 발견 및 선택할 수 있도록, 액세스 네트워크 타입(예를 들어, 사설 네트워크, 무료 공용 네트워크, 유료 공용 네트워크 등), 로밍 협정, 위치 정보 등을 광고(advertisement)하는 방식이 이용되었다 (예를 들어, IEEE 802.11u 표준에 따른 시스템). 또한, STA의 인증 전에 네트워크의 서버와 STA 간의 광고 프로토콜 프레임(예를 들어, 제 2 계층(Layer 2) 또는 MAC 프레임)을 송수신할 수 있도록 하는, GAS(Generic Advertisement Service)가 이용될 수 있다. GAS 방식에서는 AP가 STA의 쿼리(query)를 네트워크의 서버(예를 들어, 광고 서버(Advertisement Server; AS)에게 중계(relay)하고, 네트워크 서버로부터의 응답을 STA에게 전달하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, STA이 원하는 네트워크의 다양한 정보를 획득하기 위해서 ANQP(Access Network Query Protocol)가 이용될 수 있다.
구체적으로, GAS 쿼리 프레임에 ANQP임을 지시(indicate)하여 STA이 원하는 액세스 네트워크에 대한 정보를 요청할 수 있다. 이에 따라, 비콘 프레임이나 프로브 응답 프레임에서 제공되지 않는 네트워크 서비스 정보(예를 들어, IBSS에서 제공하는 서비스 정보, 로컬 액세스 서비스, 가용 가입 서비스 제공자, 외부 네트워크 정보 등)을 STA이 획득할 수 있게 된다.
도 7은 GAS 과정을 설명하기 위한 도면이다.
STA은 비콘 프레임을 수신하는 수동적 스캐닝을 수행하거나, 또는 프로브 요청 프레임을 전송하고 프레임 응답 프레임을 수신하는 능동적 스캐닝을 통해서 AP를 검출(detection)할 수 있다. 비콘 프레임 또는 프로브 응답 프레임에는, 상호동작 요소(interworking element), 로밍 협정 요소(roaming consortium element) 등의 정보가 포함될 수 있다.
AP 검출 후에 원하는 네트워크의 추가적인 정보를 획득하기 위해서, STA은 AP에게 GAS 초기 요청(initial request) 프레임을 전송할 수 있다. GAS 초기 요청 프레임에는 다이얼로그 토큰(dialog token), 요청 IE 등이 포함될 수 있다. 이에 따라, AP는 GAS 쿼리 요청을 광고 서버(AS)에게 전달할 수 있다. 만약 AP가 AS로부터 소정의 시간 동안 GAS 쿼리 응답을 수신하지 못하는 경우, AP는 STA에게 GAS 초기 응답(initial response) 프레임을 전송할 때에, 다이얼로그 토큰, 컴백 지연(comeback delay) 정보 등을 포함시킬 수 있다. 이에 따라, STA은 컴백 지연 동안 대기한 후에 AP에게 다이얼로그 토큰을 포함하는 GAS 컴백 요청 프레임을 전송할 수 있다. 한편, STA이 컴백 지연만큼 대기하는 동안에, AP가 AS로부터 GAS 쿼리 응답을 수신할 수 있다. 이에 따라, AP는 STA의 GAS 컴백 요청에 응답하여, GAS 컴백 응답 프레임을 전송할 때에, 다이얼로그 토큰, GAS 쿼리 정보 등을 포함시킬 수 있다.
GAS 쿼리 동작을 통해서 네트워크의 정보를 획득한 STA는, 후속하여 해당 네트워크의 AP와 연관을 맺을 수 있다.
개선된 GAS 과정
전술한 바와 같은 현재 무선 통신 시스템(예를 들어, WLAN 시스템)에서 정의하고 있는 링크 셋업 방식에서는, 비콘 또는 프로브 요청/응답(즉, 네트워크 발견 동작), 인증 요청/응답(즉, 첫 번째 인증 동작), 연관 요청/응답(즉, 연관 동작) 및 RSNA 요청/응답(즉, 인증 동작)을 통한 메시지 교환이 수행되어야 한다.
이러한 기존의 링크 셋업 과정에서 GAS 과정은 STA이 원하는 네트워크의 정보를 획득하기 위해서 수행되어야 하지만, STA이 이미 네트워크의 정보를 알고 있는 경우 등에는 불필요한 GAS 과정이 수행될 수 있고, 이는 초기 링크 셋업 과정에서 지연을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, STA이 이전에 연관을 맺었던 AP에 재-연관을 맺는 경우에, 기존의 무선 통신 시스템에서 정의하는 동작에 따르면 해당 STA은 GAS 과정을 다시 수행할 수 있다. 그러나, STA이 원하는 네트워크의 서비스 정보가 변경/업데이트된 것이 없다면, 이러한 GAS 과정을 통하여 STA이 새롭게 획득하는 정보는 없고, 해당 GAS 과정은 불필요한 것이 된다. 따라서, 본 발명에서는 불필요한 GAS/ANQP 과정을 방지/생략함으로써 초기 링크 셋업의 속도를 향상시킬 수 있는 새로운 GAS 동작 방안에 대해서 제안한다.
도 8은 본 발명에서 제안하는 개선된 GAS 과정의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 8의 예시에서는 연관 요청(association) 프레임에 GAS 설정 변경 카운터 및/또는 GAS 설정 변경 쿼리 정보를 포함시킴으로써, 불필요한 GAS 과정을 생략하는 방안에 대한 것이다. GAS 설정 변경 카운터/쿼리 정보는, GAS/ANQP 정보의 변경 여부에 관련된 정보이다. GAS 설정 변경 카운터 정보는, GAS/ANQP 정보의 버전에 대한 값을 나타낼 수 있다. 변경된 GAS/ANQP 정보는 상이한 GAS 설정 변경 카운터 값을 가질 수 있다. 또한, GAS 설정 변경 쿼리 정보는 GAS/ANQP 설정이 변경되었는지를 질의하는 정보에 해당하며, 수신측(AP 또는 AS)로부터 GAS/ANQP 설정의 변경 여부에 대한 응답을 요청하는 정보라고 할 수 있다.
도 8의 단계 1 내지 3에서, STA은 비콘 프레임 수신 또는 프로브 요청/응답 과정을 통해서 연관을 맺을 AP를 발견/검출할 수 있다.
도 8의 단계 4 내지 5에서, STA은 AP와 연관을 맺기 전에 GAS/ANQP 과정을 통해서 네트워크 서비스 관련 정보와 함께, GAS/ANQP 설정 정보(configuration information) (예를 들어, 설정 변경 카운트, GAS/ANQP 식별자 등)를 수신할 수 있다.
도 8의 단계 6 내지 7에서, STA은 GAS 과정을 통해 획득한 정보를 바탕으로 AP1을 선호하는(preferred) AP로 선택할 수 있다. STA은 AP1과의 연관 과정을 수행하고, AP1에 접속할 수 있게 된다.
도 8의 단계 8 내지 9에서, STA이 AP1의 영역을 벗어나서 AP1과의 접속이 끊어졌다가, 시간이 지난 후에 다시 AP1의 영역으로 들어오는 경우를 가정한다.
도 8의 단계 10에서 STA는 비콘 프레임 수신을 통한 수동적 스캐닝 또는 프로브 요청/응답의 능동적 스캐닝을 통해서 접속할 AP를 발견/탐색할 수 있다.
도 8의 단계 11에서 STA은 AP1을 접속할 AP로 선택하고, AP1에 대한 연관 과정을 수행할 수 있다. 즉, 상기 단계 6 내지 7을 첫 번째 연관 과정이라고 하면, 단계 11은 재-연관(re-association) 과정의 시작이라고 할 수 있다. STA이 AP1에 재-연관을 수행하는 경우, 연관 요청 프레임에 GAS/ANQP 설정 변경 카운터(또는 GAS/ANQP 설정 변경 쿼리) IE를 포함시켜서 AP1으로 전송할 수 있다.
도 8의 단계 12 내지 13에서, AP1은 GAS/ANQP 설정 변경 카운터/쿼리 IE를 수신하면, GAS 버전 변경이 있는지 체크할 수 있다.
이를 위해서, AP1은 AS로부터 GAS/ANQP 정보를 주기적으로 또는 이벤트-구동(event-triggered) 방식으로 획득하여 AP1 자체적으로(즉, 로컬(local)) 저장 및 업데이트할 수도 있다. 이 경우, AP1은 STA으로부터 GAS 설정 변경 카운터/쿼리가 포함된 연관 요청 프레임을 수신한 경우에, STA이 가지고 있는(예를 들어, 첫 번째 연관 과정에서 획득했던) GAS/ANQP 정보의 버전과 AP1이 자체적으로 유지하고 있는 GAS/ANQP 정보의 버전을 비교하여, 일치 여부를 판정할 수 있다.
또는, AP1은 STA으로부터 GAS 설정 변경 카운터/쿼리가 포함된 연관 요청 프레임을 수신한 경우에, AS에게 GAS 쿼리 정보를 요청하고 AS로부터 GAS 쿼리 정보를 응답받을 수 있다. 이에 따라, STA이 가지고 있는(예를 들어, 첫 번째 연관 과정에서 획득했던) GAS/ANQP 정보의 버전과, AP1이 AS로부터 획득한 GAS/ANQP 정보의 버전을 비교하여, 일치 여부를 판정할 수 있다.
도 8의 단계 14는, STA이 가지고 있는 GAS/ANQP 정보와, AP1이 유지하고 있는(또는 AS로부터 획득한) GAS/ANQP 정보의 버전의 일치 여부에 따라서 상이하게 수행될 수 있다. 일치하지 않는 경우, AP1은 STA에게 GAS/ANQP 과정을 수행하라는 지시(indication)를 포함하는 연관 응답 프레임, 또는 변경된 GAS/ANQP 정보에 대한 IE를 포함하는 연관 응답 프레임을 전송할 수 있다 (단계 14-1). 일치하는 경우, AP1은 STA에게 GAS 과정을 생략(skip)하라는 지시를 포함하는 연관 응답 프레임을 전송할 수 있다 (단계 14-2).
이러한 연관 응답 프레임을 수신한 STA은, 자신이 저장하고 있는 GAS/ANQP 정보의 유효성(validness)를 확인할 수 있고, 이에 따라 GAS/ANQP 과정을 수행하거나, 연관 응답 프레임에 포함된 GAS/ANQP 정보를 담은 IE에 기초하여 GAS/ANQP 정보를 변경/업데이트 하거나, 또는, 자신이 저장하고 있는 GAS/ANQP 정보를 그대로 사용할 수도 있다.
도 9는 본 발명에서 제안하는 개선된 GAS 과정의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 9의 예시에서는 프로브 요청 프레임에 GAS 설정 변경 카운터(또는 GAS 설정 변경 쿼리) 정보를 포함시킴으로써, 불필요한 GAS 과정을 생략하는 방안에 대한 것이다.
도 9의 단계 1 내지 9는, 상기 도 8의 단계 1 내지 9와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
도 9의 단계 10에서, STA은 AP(들)로부터 비콘 프레임(들)을 수신할 수 있다. 예를 들어, AP1, AP2 및 AP3 각각으로부터 비콘 프레임을 수신하여, 각 AP의 정보를 획득할 수 있다.
도 9의 단계 11에서, STA은 비콘을 통하여 획득한 AP(들)의 정보에 기초하여, 선호하는 AP를 선택하기 위해 프로브 요청 프레임을 AP(들)에게 전송할 수 있다. 상기 프로브 요청 프레임에는 SSID(Service Set IDentifier) 및/또는 GAS/ANQP 설정 변경 카운터(또는 GAS/ANQP 설정 변경 쿼리) IE가 포함될 수 있다.
도 9의 단계 12 내지 13에서, STA으로부터 프로브 요청 프레임을 수신한 AP(들)은, 상기 프로브 요청 프레임에 포함된 SSID 정보와 자신의 SSID가 일치하는 경우에, GAS/ANQP 정보의 변경(또는 버전 변경)이 있는지 여부를 체크할 수 있다.
이를 위해서, AP(들)은 AS로부터 GAS/ANQP 정보를 주기적으로 또는 이벤트-구동(event-triggered) 방식으로 획득하여 자체적으로(즉, 로컬(local)) 저장 및 업데이트할 수도 있다. 이 경우, AP(들)은 STA으로부터 GAS 설정 변경 카운터/쿼리가 포함된 프로브 요청 프레임을 수신한 경우에, STA이 가지고 있는(예를 들어, 첫 번째 연관 과정에서 획득했던) GAS/ANQP 정보의 버전과 AP(들)이 자체적으로 유지하고 있는 GAS/ANQP 정보의 버전을 비교하여, 일치 여부를 판정할 수 있다.
또는, AP(들)은 STA으로부터 GAS 설정 변경 카운터/쿼리가 포함된 프로브 요청 프레임을 수신한 경우에, AS에게 GAS 쿼리 정보를 요청하고 AS로부터 GAS 쿼리 정보를 응답받을 수 있다. 이에 따라, STA이 가지고 있는(예를 들어, 첫 번째 연관 과정에서 획득했던) GAS/ANQP 정보의 버전과, AP(들)이 AS로부터 획득한 GAS/ANQP 정보의 버전을 비교하여, 일치 여부를 판정할 수 있다.
도 9의 단계 14는, STA이 가지고 있는 GAS/ANQP 정보와, AP(들)이 유지하고 있는(또는 AS로부터 획득한) GAS/ANQP 정보의 버전의 일치 여부에 따라서 상이하게 수행될 수 있다. 일치하지 않는 경우, AP(들)은 STA에게 GAS/ANQP 과정을 수행하라는 지시(indication)를 포함하는 프로브 응답 프레임, 또는 변경된 GAS/ANQP 정보에 대한 IE를 포함하는 프로브 응답 프레임을 전송할 수 있다 (단계 14-1). 일치하는 경우, AP(들)은 STA에게 GAS 과정을 생략(skip)하라는 지시를 포함하는 프로브 응답 프레임을 전송할 수 있다 (단계 14-2).
이러한 프로브 응답 프레임을 수신한 STA은, 자신이 저장하고 있는 GAS/ANQP 정보의 유효성(validness)를 확인할 수 있고, 이에 따라 GAS/ANQP 과정을 수행하거나, 연관 응답 프레임에 포함된 GAS/ANQP 정보를 담은 IE에 기초하여 GAS/ANQP 정보를 변경/업데이트 하거나, 또는, 자신이 저장하고 있는 GAS/ANQP 정보를 그대로 사용할 수도 있다.
도 10 내지 11은 본 발명에서 제안하는 새로운 정보요소의 포맷을 설명하기 위한 도면이다.
도 10(a)는 GAS 설정 변경 카운터 IE의 예시적인 포맷을 나타낸다. 요소 ID(Element ID) 필드는 1 옥텟(octet) 길이로 정의될 수 있으며, 해당 IE가 GAS 설정 변경 카운터 정보에 대한 것임을 나타내는 값으로 설정될 수 있다. 길이(Length) 필드는 1 옥텟 길이로 정의될 수 있으며, 뒤따르는 필드의 길이를 나타내는 값으로 설정될 수 있다. 설정 변경 카운터 필드는 STA이 가지고 있는 GAS/ANQP 정보의 버전 등을 나타내는 값으로 설정될 수 있다. 상기 GAS 설정 변경 카운터 IE는 연관 요청 프레임 및/또는 프로브 요청 프레임에 포함될 수 있다.
도 10(b)는 GAS 설정 변경 쿼리 IE의 예시적인 포맷을 나타낸다. 요소 ID 필드는 1 옥텟 길이로 정의될 수 있으며, 해당 IE가 GAS 설정 변경 쿼리에 대한 것임을 나타내는 값으로 설정될 수 있다. 길이 필드는 1 옥텟 길이로 정의될 수 있으며, 뒤따르는 필드의 길이를 나타내는 값으로 설정될 수 있다. 설정 변경 쿼리 필드는 GAS/ANQP 설정이 변경을 체크할지 또는 체크하지 않을지를 나타내는 값 및/또는 STA이 가지고 있는 GAS/ANQP 정보의 버전 등을 나타내는 값으로 설정될 수 있다. 상기 GAS 설정 변경 쿼리 IE는 연관 요청 프레임 및/또는 프로브 요청 프레임에 포함될 수 있다.
도 10(c)는 SSID IE의 예시적인 포맷을 나타낸다. 요소 ID 필드는 1 옥텟 길이로 정의될 수 있으며, 해당 IE가 SSID에 대한 것임을 나타내는 값으로 설정될 수 있다. 길이 필드는 1 옥텟 길이로 정의될 수 있으며, 뒤따르는 필드의 길이를 나타내는 값으로 설정될 수 있다. SSID1, SSID2, ..., SSIDn 필드는 어떤 AP가 GAS/ANQP 정보의 변경 여부를 체크할지를 지정하는 값으로 설정될 수 있다. 하나의 SSID 필드만을 포함하는 경우에는 GAS/ANQP 정보 변경 여부의 체크를 요청하기 위한 프로브 요청 프레임이 하나의 AP에게 전송(즉, 유니캐스트)되는 경우에 해당하고, 복수개의 SSID 필드를 포함하는 경우에는 GAS/ANQP 정보 변경 여부의 체크를 요청하기 위한 프로브 요청 프레임이 복수개의 AP에게 전송(즉, 멀티캐스트)되는 경우에 해당한다. 상기 SSID IE는 프로브 요청 프레임에 포함될 수 있다.
도 11(a)는 GAS 과정 수행 지시 IE의 예시적인 포맷을 나타낸다. 요소 ID 필드는 1 옥텟 길이로 정의될 수 있으며, 해당 IE가 GAS 과정 수행 지시에 대한 것임을 나타내는 값으로 설정될 수 있다. 길이 필드는 1 옥텟 길이로 정의될 수 있으며, 뒤따르는 필드의 길이를 나타내는 값으로 설정될 수 있다. GAS 과정 수행 지시 필드는 STA이 GAS 과정을 수행할지 또는 수행하지 않을지를 지시하는 값으로 설정될 수 있다. 상기 GAS 과정 수행 지시 IE는 연관 응답 프레임 및/또는 프로브 응답 프레임에 포함될 수 있다.
도 11(b)는 GAS 과정 생략 지시 IE의 예시적인 포맷을 나타낸다. 요소 ID 필드는 1 옥텟 길이로 정의될 수 있으며, 해당 IE가 GAS 과정 생략 지시에 대한 것임을 나타내는 값으로 설정될 수 있다. 길이 필드는 1 옥텟 길이로 정의될 수 있으며, 뒤따르는 필드의 길이를 나타내는 값으로 설정될 수 있다. GAS 과정 생략 지시 필드는 STA이 GAS 과정을 수행할지 또는 수행하지 않을지를 지시하는 값으로 설정될 수 있다. 상기 GAS 과정 생략 지시 IE는 연관 응답 프레임 및/또는 프로브 응답 프레임에 포함될 수 있다.
도 11(c)는 GAS/ANQP 정보 IE의 예시적인 포맷을 나타낸다. 요소 ID 필드는 1 옥텟 길이로 정의될 수 있으며, 해당 IE가 GAS/ANQP 정보에 대한 것임을 나타내는 값으로 설정될 수 있다. 길이 필드는 1 옥텟 길이로 정의될 수 있으며, 뒤따르는 필드의 길이를 나타내는 값으로 설정될 수 있다. GAS/ANQP 정보 필드는 GAS 초기 응답 프레임 또는 GAS 컴백 응답 프레임을 통해서 AP로부터 STA으로 전달되는 네트워크 서비스 관련 정보(예를 들어, IBSS에서 제공하는 서비스 정보, 로컬 액세스 서비스, 가용 가입 서비스 제공자, 외부 네트워크 정보 등)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 GAS/ANQP 정보 IE는 연관 응답 프레임 및/또는 프로브 응답 프레임에 포함될 수 있다.
전술한 본 발명의 다양한 예시들 및/또는 IE 포맷을 이용하여 불필요한 GAS 과정을 판정하고 이를 생략할 수 있으므로, 링크 셋업의 지연이 감소될 수 있다. 특히, GAS/ANQP 정보는 다른 제어 정보들에 비하여 그 변경/업데이트가 빈번하지 않은 점을 고려하면, 네트워크 또는 AP가 STA에게 GAS/ANQP 정보를 제공하기 전에 또는 제공하면서 GAS/ANQP 정보의 변경 여부를 알려주는 것은 때로는 불필요한 제어 정보 오버헤드를 발생시킬 수도 있다. 따라서, 본 발명에서는 STA에서 필요한 경우에만 GAS/ANQP 정보의 변경 여부를 STA이 네트워크 또는 AP에게 질의하는 방식을 채용함으로써, GAS/ANQP 정보의 변경 여부를 판단하는 동작을 최소화할 수 있어서 네트워크 또는 AP의 동작의 부하 또는 지연을 더욱 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 링크 셋업의 지연이 크게 감소될 수 있다.
브로드캐스트 GAS 요청
본 발명의 추가적인 제안으로서 링크 셋업 과정의 지연을 더욱 감소시키기 위한 GAS 요청 프레임을 브로드캐스트하는 방안에 대해서 제안한다.
도 12는 기존의 유니캐스트 방식 GAS 쿼리 요청을 설명하기 위한 도면이다.
도 12에서 도시하는 단계 이전에 STA이 능동적/수동적 스캐닝을 통해서 연관을 맺을 AP(들)을 발견/검출할 수 있다. STA이 복수개의 AP를 발견한 경우에, 어떤 AP에게 연관을 맺을지를 결정하기 위해서 각각의 AP가 속한 네트워크의 서비스 정보를 획득하는 것이 필요할 수 있고, 이를 위하여 복수개의 AP의 각각에 대한 GAS 쿼리 동작을 수행할 수 있다.
도 12에서 도시하는 바와 같이, STA이 GAS 쿼리를 수행할 AP로서 AP1을 선택한 경우, 해당 STA은 AP1에게 GAS 초기 요청 프레임을 전송할 수 있다. AP1은 AS에 대해서 GAS 쿼리 요청을 전달하고 AS로부터 GAS 쿼리 응답을 획득할 수 있다. 이에 따라, AP1은 상기 STA에게 GAS 쿼리 정보를 포함하는 GAS 초기 응답 프레임을 전송할 수 있다.
그 후, STA은 GAS 쿼리를 수행할 AP로서 AP2를 선택하고, AP2에게 GAS 초기 요청 프레임을 전송할 수 있다. 이에 따라, AP2는 AS에게 GAS 쿼리 요청을 전달하고, GAS 초기 응답을 전송하기까지 AS로부터 GAS 쿼리 응답을 받지 못한 경우에, STA에게 컴백 지연을 포함하는 GAS 초기 응답 프레임을 전송할 수 있다. 그 후, AP2는 AS로부터 GAS 쿼리 응답을 획득할 수 있고, STA가 GAS 컴백 요청 프레임을 AP2로 전송한 경우, 이에 응답하여 GAS 컴백 응답 프레임에 GAS 쿼리 정보를 포함시켜 전송할 수 있다.
이에 따라, AP1 및 AP2 각각에 대해서 GAS 쿼리 동작을 수행한 STA은, 이를 기초로 연관을 맺을 적절한 AP를 선택하고, 선택된 AP에 대해서 연관 동작을 수행할 수 있다.
능동적/수동적 스캐닝의 결과 STA이 발견/검출한 AP의 개수가 많은 경우에, 어떤 AP에 대해서 연관을 맺을지를 결정하기 위해서 GAS 쿼리 동작을 수행할 대상이 그만큼 많은 경우에 해당한다. 이러한 경우, 도 12와 같은 유니캐스트 방식 GAS 쿼리 동작에 따르면, GAS 쿼리 동작이 복수개의 AP에 대해서 순차적으로 수행되어야 하므로, 대상 AP의 개수가 많아질수록 전체 GAS 쿼리 동작에 소요되는 시간이 길어진다. 이에 따라, STA의 링크 셋업 과정에 많은 시간 지연이 발생하게 되는 문제점이 있다.
본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 멀티캐스트/브로드캐스트 방식의 GAS 요청 프레임의 전송 방안을 제안한다. 이에 따라, GAS 쿼리 동작에 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있다. 특히, GAS 쿼리의 대상이 되는 AP/네트워크의 개수가 많은 환경에서 본 발명이 달성하는 유리한 효과는 극대화될 수 있다.
도 13은 본 발명에서 제안하는 멀티캐스트/브로드캐스트 GAS 요청 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 13의 예시에서 STA은 능동적/수동적 스캐닝 과정을 통해서 연관을 맺을 AP로서 AP1 및 AP2를 발견/검출할 수 있다.
본 발명의 제안에 따르면, STA은 AP1 및 AP2에 대해서 멀티캐스트/브로드캐스트 방식으로 GAS 요청 프레임을 전송할 수 있다. 이를 위해서 GAS 요청 프레임에는 해당 GAS 요청 프레임에 대한 응답이 요구되는 AP의 식별자(예를 들어, SSID 및/또는 BSSID(Basic Service Set IDentifier) 정보)가 포함될 수 있다. 이에 따라, STA이 GAS 요청 프레임을 한번만 전송하더라도, AP1 및 AP2 각각이 해당 GAS 요청 프레임을 수신할 수 있다.
GAS 요청 프레임을 수신한 AP1 및 AP2는, GAS 요청 프레임에 포함된 SSID 및/또는 BSSID와 자신의 SSID 및/또는 BSSID가 일치하는지 여부를 확인하고, 일치하는 경우에는 AS에 대해서 GAS 쿼리 요청/응답을 수행할 수 있다. AS로부터 GAS 쿼리 정보를 획득한 AP는, 상기 획득한 GAS 쿼리 정보를 GAS 초기 응답 프레임을 통하여 STA에게 전달할 수 있다. 즉, STA이 GAS 쿼리를 요청한 SSID 및/또는 BSSID에 대한 GAS 쿼리 응답에 대한 정보를, AP가 해당 STA에게 GAS 초기 응답 프레임을 이용하여 제공할 수 있다. 이와 같이 AP1 및 AP2의 각각이 AS에게 GAS 쿼리 요청 및 응답을 수행하는 동작은 병렬적으로 수행될 수 있다. 이에 따라, AP1 및 AP2의 각각이 STA에게 GAS 초기 응답 프레임을 통하여 각각의 네트워크 서비스 정보를 제공하는 동작도 병렬적으로 수행될 수 있다.
AP1 및 AP2로부터의 GAS 쿼리 정보를 획득한 STA은, 자신의 상태에 적합한 AP를 선택하여 연관을 맺을 수 있다. 도 13의 예시에서는 STA이 AP2를 선택하고, AP2에 대해서 연관 요청 프레임 전송, 연관 응답 프레임 수신 동작을 수행하는 것을 나타낸다.
도 14는 본 발명에서 제안하는 새로운 정보요소의 포맷을 설명하기 위한 도면이다.
도 14(a)는 SSID IE의 예시적인 포맷을 나타낸다. 요소 ID 필드는 1 옥텟 길이로 정의될 수 있으며, 해당 IE가 SSID에 대한 것임을 나타내는 값으로 설정될 수 있다. 길이 필드는 1 옥텟 길이로 정의될 수 있으며, 뒤따르는 필드의 길이를 나타내는 값으로 설정될 수 있다. SSID1, SSID2, ..., SSIDn 필드는 GAS 요청 프레임에 대한 응답이 요구되는 AP(들)의 식별자의 값으로 설정될 수 있다. 본 발명에서는 멀티캐스트/브로드캐스트 방식으로 GAS 요청 프레임을 전송하는 것을 제안하며, 이에 따라 하나 또는 복수개의 AP의 SSID가 GAS 요청 프레임에 포함될 수 있다.
도 14(a)는 BSSID IE의 예시적인 포맷을 나타낸다. 요소 ID 필드는 1 옥텟 길이로 정의될 수 있으며, 해당 IE가 BSSID에 대한 것임을 나타내는 값으로 설정될 수 있다. 길이 필드는 1 옥텟 길이로 정의될 수 있으며, 뒤따르는 필드의 길이를 나타내는 값으로 설정될 수 있다. BSSID1, BSSID2, ..., BSSIDn 필드는 GAS 요청 프레임에 대한 응답이 요구되는 AP(들)의 식별자의 값으로 설정될 수 있다. 본 발명에서는 멀티캐스트/브로드캐스트 방식으로 GAS 요청 프레임을 전송하는 것을 제안하며, 이에 따라 하나 또는 복수개의 AP의 BSSID가 GAS 요청 프레임에 포함될 수 있다.
도 15는 본 발명의 제안에 따른 멀티캐스트/브로드캐스트 GAS 요청 프레임의 MAC 프레임 구조의 예시를 설명하기 위한 도면이다.
MAC 프레임은 기본적으로 MAC 헤더, 프레임 바디, 및 FCS(Frame Check Sequence)로 구성된다. MAC 프레임은 MAC PDU(Packet Data Unit)로 구성되어 PPDU(PLCP(Physical Layer Convergence Protocol) PDU) 프레임 포맷의 데이터 부분의 PSDU(Physical layer Service Data Unit)를 통하여 송신/수신될 수 있다.
도 15의 예시에서 MAC 헤더는 프레임 제어(frame control) 필드, 기간(Duration)/ID 필드, 주소 1(Address 1) 필드 등을 포함한다. 이들 3 개의 필드는 MAC 프레임에서 필수적인 것으로 이해될 수 있으며, MAC 헤더에서 나머지 필드들은 프레임 타입에 따라서 선택적으로 포함될 수 있다.
프레임 제어 필드는 프레임 송신/수신에 필요한 제어 정보들을 포함할 수 있다. 기간/ID 필드는 해당 프레임 등을 전송하기 위한 시간으로 설정될 수 있다. 주소 1(Address 1) 필드는 수신 주소(Receiving Address)로서 사용될 수 있다. 즉, 해당 MAC 프레임을 수신해야 하는 수신자(또는 목적지)의 주소에 해당하는 값으로 설정될 수 있다.
STA이 멀티캐스트/브로드캐스트 방식으로 AP(들)에게 GAS 요청 프레임을 전송하는 경우, GAS 요청 프레임의 MAC 헤더에 도 15의 예시에서와 같이 Address 1 필드를 브로드캐스트 BSSID 값(또는 와일드카드(wildcard) 값)으로 설정할 수 있다. 와일드카드 값은 모든 바이너리 값이 특정 값(예를 들어, 1 값)으로 설정되는 것으로 약속될 수 있고, 이는 모든 BSSID를 지칭하는 것으로 해석된다. 이에 따라, GAS 요청 프레임은 모든 BSSID에 해당하는 AP에게 도달할 수 있다.
여기서, 특정 AP(들)에 대해서만 GAS 응답을 요구하는 경우(즉, GAS 요청 프레임의 멀티캐스트)와, 모든 AP들에 대해서 GAS 응답을 요구하는 경우(즉, GAS 요청 프레임의 브로드캐스트)를 위해서, GAS 요청 프레임의 바디에 타겟 SSID 또는 SSID 리스트를 포함시킬 수 있다.
SSID 리스트가 특정 SSID(들)을 포함하는 경우, 상기 SSID(들)에 해당하는 AP는 GAS 응답이 요구되는 AP라고 해석될 수 있다. 이에 따라, 해당 AP는 AS에 대해서 GAS 쿼리 요청/응답 동작을 수행할 수 있다.
SSID 리스트가 프레임 바디에 포함되지 않거나, 또는 SSID가 와일드카드 값(예를 들어, 널(null) 값)으로 설정되는 경우에는, 모든 AP에 대해서 GAS 응답이 요구되는 것으로 해석될 수 있다. 이에 따라, GAS 요청 프레임을 수신하는 모든 AP들이 AS에 대해서 쿼리 요청/응답 동작을 수행할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 제안에 따른 멀티캐스트/브로드캐스트 GAS 요청 프레임 전송 방안에 따르면, STA이 스캐닝 등을 통해 발견한 AP 또는 네트워크의 개수가 많은 경우에, STA이 연관을 맺기 전에 수행하는 GAS 과정에 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있다.
위와 같은 본 발명의 제안에 따른 개선된 GAS 동작 방안에 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 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 AP 장치 (또는 기지국 장치) 및 STA 장치 (또는 단말 장치)의 예시적인 구성을 나타내는 블록도이다.
AP(10)는 프로세서(11), 메모리(12), 송수신기(13)를 포함할 수 있다. STA(20)는 프로세서(21), 메모리(22), 송수신기(23)를 포함할 수 있다.
송수신기(13 및 23)는 무선 신호를 송신/수신할 수 있고, 예를 들어, IEEE 802 시스템에 따른 물리 계층을 구현할 수 있다.
프로세서(11 및 21)는 송수신기(13 및 21)와 연결되어 IEEE 802 시스템에 따른 물리 계층 및/또는 MAC 계층을 구현할 수 있다. 프로세서(11 및 21)는 전술한 본 발명의 다양한 실시예들의 하나 또는 둘 이상의 조합에 따른 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
또한, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 AP 및 STA의 동작을 구현하는 모듈이 메모리(12 및 22)에 저장되고, 프로세서(11 및 21)에 의하여 실행될 수 있다. 메모리(12 및 77)는 프로세서(11 및 21)의 내부에 포함되거나 또는 프로세서(11 및 21)의 외부에 설치되어 프로세서(11 및 21)와 공지의 수단에 의해 연결될 수 있다.
전술한 AP 장치(10) 및 STA 장치(20)에 대한 설명은 다른 무선 통신 시스템(예를 들어, LTE/LTE-A 시스템)에서의 기지국 장치 및 단말 장치에 대해서 각각 적용될 수 있다.
위와 같은 AP 및 STA 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 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, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 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.
이러한 AP/STA를 위한 장치의 요소들 중에서, 프로세서 11 및 21의 구조에 대해서 보다 상세하게 설명한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 AP 장치 또는 STA 장치의 프로세서의 예시적인 구조를 나타낸다.
상기 도 16의 AP 또는 STA의 프로세서(11 또는 21)은 복수개의 계층(layer) 구조를 가질 수 있고, 도 17은 이들 계층들 중에서 특히 DLL(Data Link Layer) 상의 MAC 서브계층(sublayer) (1410) 및 물리 계층(1420)을 집중적으로 나타낸다. 도 17에서 도시하는 바와 같이, PHY(1420)은 PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) 개체(1421), 및 PMD(Physical Medium Dependent) 개체(1422)를 포함할 수 있다. MAC 서브계층(1410) 및 PHY(1420) 모두 개념적으로 MLME(MAC sublayer Management Entity) (1411)라고 칭하여지는 관리 개체들을 각각 포함한다. 이러한 개체들(1411, 14121)은 계층 관리 기능이 작동하는 계층 관리 서비스 인터페이스를 제공한다.
정확한 MAC 동작을 제공하기 위해서, SME(Station Management Entity) (1430)가 각각의 STA 내에 존재한다. SME(1430)는, 별도의 관리 플레인 내에 존재하거나 또는 따로 떨어져(off to the side) 있는 것으로 보일 수 있는, 계층 독립적인 개체이다. SME(1430)의 정확한 기능들은 본 문서에서 구체적으로 설명하지 않지만, 일반적으로 이러한 개체(1430)는, 다양한 계층 관리 개체(LME)들로부터 계층-종속적인 상태를 수집하고, 계층-특정 파라미터들의 값을 유사하게 설정하는 등의 기능을 담당하는 것으로 보일 수 있다. SME(1430)는 일반적으로 일반 시스템 관리 개체를 대표하여(on behalf of) 이러한 기능들을 수행하고, 표준 관리 프로토콜을 구현할 수 있다.
도 17에서 도시하는 개체들은 다양한 방식으로 상호작용한다. 도 17에서는 GET/SET 프리머티브(primitive)들을 교환하는 몇가지 예시를 나타내다. XX-GET.request 프리머티브는 주어진 MIB attribute(관리 정보 기반 속성 정보)의 값을 요청하기 위해 사용된다. XX-GET.confirm 프리머티브는, Status가 "성공"인 경우에는 적절한 MIB 속성 정보 값을 리턴하고, 그렇지 않으면 Status 필드에서 에러 지시를 리턴하기 위해 사용된다. XX-SET.request 프리머티브는 지시된 MIB 속성이 주어진 값으로 설정되도록 요청하기 위해 사용된다. 상기 MIB 속성이 특정 동작을 의미하는 경우, 이는 해당 동작이 수행되는 것을 요청하는 것이다. 그리고, XX-SET.confirm 프리머티브는 status가 "성공"인 경우에 지시된 MIB 속성이 요청된 값으로 설정되었음을 확인하여 주고, 그렇지 않으면 status 필드에 에러 조건을 리턴하기 위해 사용된다. MIB 속성이 특정 동작을 의미하는 경우, 이는 해당 동작이 수행되었음을 확인하여 준다.
도 17에서 도시하는 바와 같이, MLME (1411) 및 SME (1430) 는 다양한 MLME_GET/SET 프리머티브들을 MLME_SAP(1450)을 통하여 교환할 수 있다. 또한, 도 17에서 도시하는 바와 같이, 다양한 PLCM_GET/SET 프리머티브들이, PLME_SAP(1460)을 통해서 PLME(1421)와 SME(1430) 사이에서 교환될 수 있고, MLME-PLME_SAP(1470)을 통해서 MLME(1411)와 PLME(1470) 사이에서 교환될 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.
상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시형태들은 IEEE 802.11 시스템을 중심으로 설명하였으나, 다양한 이동통신 시스템에 동일한 방식으로 적용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 스테이션(STA)이 고속 링크 셋업을 수행하는 방법에 있어서,
    스캐닝을 수행하여 복수개의 액세스 포인트(AP)를 발견하는 단계;
    상기 복수개의 AP 중 일부 또는 전부에 대해서 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 방식으로 요청 프레임을 전송하는 단계; 및
    상기 복수개의 AP 중 상기 일부 또는 전부로부터 응답 프레임을 수신하는 단계를 포함하는, 고속 링크 셋업 수행 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신된 응답 프레임에 포함된 네트워크 서비스 정보에 기초하여 연관(association)을 맺을 AP가 선택되는, 고속 링크 셋업 수행 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 네트워크 서비스 정보는 상기 복수개의 AP 중 상기 일부 또는 전부의 각각이 광고 서버(AS)에 대한 쿼리 요청 및 응답을 수행함으로써 획득되는, 고속 링크 셋업 수행 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수개의 AP 중 상기 일부 또는 전부의 각각에 의해서 수행되는 상기 AS에 대한 쿼리 요청 및 응답은 병렬적으로 수행되는, 고속 링크 셋업 수행 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 AP 중 상기 일부 또는 전부의 각각으로부터의 상기 응답 프레임은 병렬적으로 수신되는, 고속 링크 셋업 수행 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 요청 프레임은 하나 이상의 SSID(Service Set Identifier) 정보요소를 포함하고,
    상기 복수개의 AP 중 상기 일부 또는 전부는 상기 SSID 정보요소에 포함된 하나 이상의 SSID에 해당하는 AP인, 고속 링크 셋업 수행 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 요청 프레임은 하나 이상의 BSSID(Basic Service Set Identifier) 정보요소를 포함하고,
    상기 복수개의 AP 중 상기 일부 또는 전부는 상기 BSSID 정보요소에 포함된 하나 이상의 BSSID에 해당하는 AP인, 고속 링크 셋업 수행 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 요청 프레임의 MAC(Medium Access Control) 헤더의 수신 주소 필드는 와일드카드(wildcard) 값으로 설정되는, 고속 링크 셋업 수행 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 요청 프레임의 바디는, 상기 복수개의 AP 중 상기 일부 또는 전부를 특정하는 식별정보를 포함하는, 고속 링크 셋업 수행 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 식별정보는 타겟 SSID 리스트인, 고속 링크 셋업 수행 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 식별정보가 와일드카드 값을 가지는 경우, 상기 복수개의 AP의 전부에게 상기 요청 프레임이 전송되고, 상기 복수개의 AP의 전부로부터 상기 응답 프레임이 수신되는, 고속 링크 셋업 수행 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 요청 프레임은 GAS(Generic Advertisement Service) 초기 요청 프레임이고,
    상기 응답 프레임은 GAS 초기 응답 프레임인, 고속 링크 셋업 수행 방법.
  13. 무선 통신 시스템에서 액세스 포인트(AP)가 고속 링크 셋업을 지원하는 방법에 있어서,
    스테이션(STA)으로부터 요청 프레임을 수신하는 단계; 및
    상기 STA에게 응답 프레임을 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 AP는 상기 STA이 수행한 스캐닝에 의해서 발견된 AP이고,
    상기 요청 프레임은, 상기 STA에 의해서 복수개의 AP 중의 일부 또는 전부에 대해서 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 방식으로 전송되는, 고속 링크 셋업 지원 방법.
  14. 무선 통신 시스템에서 고속 링크 셋업을 수행하는 스테이션(STA) 장치에 있어서,
    송수신기; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    스캐닝을 수행하여 복수개의 액세스 포인트(AP)를 발견하고; 상기 복수개의 AP 중 일부 또는 전부에 대해서 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 방식으로 요청 프레임을 상기 송수신기를 이용하여 전송하고; 상기 복수개의 AP 중 상기 일부 또는 전부로부터 응답 프레임을 상기 송수신기를 이용하여 수신하도록 설정되는, STA 장치.
  15. 무선 통신 시스템에서 고속 링크 셋업을 지원하는 액세스 포인트(AP) 장치에 있어서,
    송수신기; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    스테이션(STA)으로부터 요청 프레임을 상기 송수신기를 이용하여 수신하고; 상기 송수신기를 이용하여 상기 STA에게 응답 프레임을 전송하도록 설정되며,
    상기 AP는 상기 STA이 수행한 스캐닝에 의해서 발견된 AP이고,
    상기 요청 프레임은, 상기 STA에 의해서 복수개의 AP 중의 일부 또는 전부에 대해서 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 방식으로 전송되는, AP 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015105679A1 (en) * 2014-01-07 2015-07-16 Intel Corporation Apparatus, method and system of obfuscating a wireless communication network identifier
JP2017519423A (ja) * 2014-05-12 2017-07-13 ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド 記憶された上位レイヤ情報を利用するためのシステムおよび方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014061992A1 (ko) * 2012-10-16 2014-04-24 엘지전자 주식회사 무선랜에서 채널 액세스 방법 및 장치
KR101907487B1 (ko) * 2012-11-16 2018-10-12 삼성전자주식회사 휴대단말기의 ａｐ 연결 방법 및 장치
US9473489B2 (en) * 2014-09-29 2016-10-18 Aerohive Networks, Inc. Private simultaneous authentication of equals
US11202286B2 (en) 2018-07-11 2021-12-14 Intel Corporation Methods for multi-link setup between a multi-link access point (AP) logical entity and a multi-link non-AP logical entity
EP4055845A1 (en) * 2019-11-07 2022-09-14 Interdigital Patent Holdings, Inc. Distributing service information

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090003330A (ko) * 2006-03-03 2009-01-09 인터디지탈 테크날러지 코포레이션 고처리량 무선 근거리 통신망에 대한 향상된 기본 서비스 세트 천이를 위한 방법 및 시스템
US20120017267A1 (en) * 2009-04-24 2012-01-19 Mccann Stephen Methods and apparatus to discover authentication information in a wireless networking environment

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9014376B2 (en) * 2009-03-19 2015-04-21 Intel Corporation Method and apparatus for low-power AP-assisted fast wireless roaming using optimized neighbor graphs

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090003330A (ko) * 2006-03-03 2009-01-09 인터디지탈 테크날러지 코포레이션 고처리량 무선 근거리 통신망에 대한 향상된 기본 서비스 세트 천이를 위한 방법 및 시스템
US20120017267A1 (en) * 2009-04-24 2012-01-19 Mccann Stephen Methods and apparatus to discover authentication information in a wireless networking environment

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ARKKO, J. ET AL.: "Network Discovery and Selection Problem.", 2008, XP015055182, Retrieved from the Internet <URL:http://tools.ietorg/html/rfc5113> *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015105679A1 (en) * 2014-01-07 2015-07-16 Intel Corporation Apparatus, method and system of obfuscating a wireless communication network identifier
JP2017519423A (ja) * 2014-05-12 2017-07-13 ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド 記憶された上位レイヤ情報を利用するためのシステムおよび方法
US10149236B2 (en) 2014-05-12 2018-12-04 Futurewei Technologies, Inc. System and method for utilizing stored higher layer information

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