WO2014003463A1 - 무선 통신 시스템에서 채널 액세스 타입 지시 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 채널 액세스 타입 지시 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2014003463A1
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sta
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raw
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김정기
석용호
곽진삼
최진수
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엘지전자 주식회사
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    • H04W52/0212—Power saving arrangements in terminal devices managed by the network, e.g. network or access point is master and terminal is slave
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a channel access type indication method and a device supporting the same in a WLAN system.
  • Wireless LAN is based on radio frequency technology, using a portable terminal such as a personal digital assistant (PDA), a laptop computer, a portable multimedia player (PMP), or the like. It is a technology that allows wireless access to the Internet in a specific service area.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • IEEE 802.11 ⁇ supports high throughput with data throughput up to 540 Mbps or higher, and also uses MIMO (multi-antenna) at both the transmitter and receiver to minimize transmission errors and optimize data rates.
  • MIMO multi-antenna
  • the present invention proposes an improved channel access method and apparatus for the same in a wireless communication system, preferably a wireless LAN system.
  • the present invention proposes a method for preventing unnecessary power consumption and transmission delay of a terminal due to contention-based channel access operation in a WLAN system and an apparatus therefor.
  • the present invention may provide an opportunity to additionally attempt channel access when the station does not successfully perform channel access.
  • a first technical aspect of the present invention is a method of performing a channel access by a station (STA) in a wireless communication system, the method comprising: receiving a beacon frame including a TIMTraffic Indication Map; And transmitting a PSCPower Save) -Poll frame when the TIM indicates that there is buffered traffic to the STA, wherein the PS-Poll frame is assigned to transmit the PS-Poll frame.
  • a channel access performing method which is transmitted during at least one of a poll-only RAW (Restricted Access Window) and the PS-additional RAW additionally allocated after the Poll-only RAW.
  • the STA may attempt to transmit the PS-Poll frame during the PS-Poll interval allocated for itself in the PS-Poll dedicated RAW.
  • the PS—Pol period may be set differently for each STA that is indicated that there is traffic buffered by the TIM in the PS-Poll dedicated RAW.
  • the STA may transmit the PS-Poll frame during the additional RAW when the PS-Poll frame is not successfully transmitted during the PS-Poll dedicated RAW.
  • the STA transmits the PS-Poll frame when the PS-Poll frame is not transmitted in the PS-Poll interval or the PS-Poll interval, but for the PS-Poll.
  • the acknowledgment (ACK) frame is not received in response, it may be determined that the PS-Poll frame has not been successfully transmitted.
  • the STA when the STA is not indicated by the TIM that the buffered traffic is present or when the STA successfully transmits the PS-Poll frame during the PS-Poll-only RAW, the STA includes After receiving a UTA frame (UL Transmission Allowance frame) during additional RAW, channel access may be attempted during the additional RAW.
  • UTA frame UL Transmission Allowance frame
  • At least one of the EDCA parameters applied to transmit the PS-Poll frame during at least one of the PS-Poll dedicated RAW and the additional RAW is equal to or smaller than the EDCA parameters applied to transmit voice traffic corresponding thereto. Can be set.
  • the EDCA parameter may include at least one of a minimum contention window (CWmin), a maximum contention window (CWmax), and an arbitration inter-frame spacing number (AIFSN).
  • CWmin minimum contention window
  • CWmax maximum contention window
  • AIFSN arbitration inter-frame spacing number
  • the STA may receive a data frame.
  • the STA may receive a UL Transmission Allowance frame (UTA frame) after receiving the data frame during the additional RAW.
  • UTA frame UL Transmission Allowance frame
  • the transmission priority of the PS-Poll frame may be set equal to the transmission priority of voice traffic during at least one of the PS-Poll dedicated RAW and the additional RAW.
  • a method of supporting an access point (AP) in a wireless communication system comprising: transmitting a beacon frame including a TIM Yaffic Indication Map; And receiving a power save (PS) -Poll frame from a paged STA indicated that there is traffic buffered by the TIM, wherein the PS-Poll frame is allocated to receive the PS-Poll frame And at least one of a PS-Poll dedicated RAW (Restricted Access Window) and an additional RAW additionally allocated after the PS_Poll dedicated RAW.
  • PS power save
  • the PS-Poll dedicated RAW may be the sum of the PS-Poll intervals for transmitting the PS-Poll frame for each paged STA.
  • the AP may receive the PS-Poll during the additional RAW from at least one STA that has not successfully transmitted the PS-Poll frame during its PS-Poll period among the paged STAs. . . . .
  • the AP may transmit a UTA frame (UL Transmission Allowance frame) for indicating that channel access of the STA is allowed during the additional RAW. It may be that the UTA frame is transmitted when the channel is idle for more than a predetermined time during the additional RAW.
  • UTA frame UL Transmission Allowance frame
  • the UTA frame may be unicast or multicast transmitted to the paged STA.
  • the UTA frame may be broadcast transmitted.
  • the transmission priority of the PS-Poll frame may be set higher than the transmission priority of voice traffic during at least one of the PS—Pollen RAW and the additional RAW.
  • the transmission priority of the PS-Poll frame may be set equal to the transmission priority of voice traffic.
  • 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 another exemplary IEEE 802.11 system to which the present invention may be applied. It is a figure which shows a structure.
  • 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 structure of a data link layer and a physical layer of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a general link setup process in a WLAN system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 7 illustrates a MAC frame format of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 8 illustrates the HT format of the HT Control field in the MAC frame according to FIG. 7.
  • FIG. 9 illustrates the VHT format of the HT Control field in the MAC frame according to FIG. 7.
  • FIG. 10 illustrates a PPDU frame format of an IEEE 802.11 ⁇ system to which the present invention is applicable.
  • FIG. 11 illustrates a VHT PPDU frame format of an IEEE 802.11ac system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a backoff process in a WLAN system to which the present invention can be applied.
  • 13 is a diagram for describing a hidden node and an exposed node.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining an RTS and a CTS.
  • 16 is a diagram for describing a power management operation.
  • 17 to 19 are diagrams for describing in detail the operation of the STA receiving the TIM.
  • 20 is a diagram illustrating a TIM element format.
  • FIG. 22 illustrates an operation of an STA according to a PS-Poll mechanism and a U-APSD mechanism.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a case where a PS-Poll frame collides in a hidden node environment.
  • 24 is a diagram illustrating the PS-Poll contention mechanism in a hidden node environment.
  • 25 is a diagram illustrating an NDP PS-Poll frame.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating a channel access operation of an STA using an extended slot time.
  • 27 is another diagram illustrating a channel access operation of an STA using an extended slot time.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating a PS-Poll interval configured for each STA according to an embodiment of the present invention.
  • 29 to 34 illustrate a channel access operation of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • 35 is a diagram illustrating an NDP ACK frame according to an embodiment of the present invention.
  • 36 is a diagram illustrating a PS—Pol Group ACK frame according to an embodiment of the present invention.
  • 41 is a diagram illustrating a channel access method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 42 is a diagram illustrating another channel access method according to an embodiment of the present invention.
  • 43 to 46 are diagrams for explaining a channel access type indication method according to an embodiment of the present invention.
  • 47 to 50 are diagrams for describing a channel access type indication method when there are a plurality of improved channel access types according to an embodiment of the present invention.
  • 51 is a diagram for explaining RAW allocated during a beacon period.
  • 52 and 53 illustrate a case in which one STA fails to perform a PS-Pol during its PS-Poll period.
  • FIG. 54 is a diagram illustrating a channel access method using additional RAW according to an embodiment of the present invention.
  • 57 and 58 illustrate an example in which an STA transmits an uplink frame to an AP during additional RAW.
  • 59 is a diagram illustrating an NDPUTA frame format.
  • 60 is a diagram illustrating an example of an AP transmitting a downlink data frame to an STA during additional RAW.
  • 61 shows a configuration of a wireless device according to an embodiment of the present invention. It is a block diagram.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-Advanced (LTE-A) 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
  • SCDMA OFDMACorthogonal frequency division multiple access
  • SC to FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA can be implemented with radio technologies such as UTRA Jniversal Terrestrial Radio Access (CDMA) or CDMA2000.
  • TDMA can be used for Global System for Mobile communications (GSM) / GPRS ( Wireless technologies such as General Packet Radio Service (EDGE) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE), etc.
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS Wireless technologies such as General Packet Radio Service (EDGE) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE), etc.
  • OFDMA can be implemented in IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, and E-UTRA ( Evolved UTRA (Evolved UTRA), etc.
  • UTRA is part of UMTS Jniversal Mobile Telecommunications System (3GPP)
  • LTEGong term evolution (3GPP) is E-UMTS (Evolved UMTS) using E-UTRA
  • 3GPP LTEGong term evolution
  • SC-FDMA in the uplink LTE-A
  • 3GPP LTE Advanced
  • the following description focuses on IEEE 802.11 systems, but the technical features of the present invention are not limited thereto.
  • FIG. 1 illustrates an exemplary structure of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • the IEEE 802.11 structure may be composed of a plurality of components and a WLAN supporting transparent STA mobility for higher layers may be provided by their interaction.
  • a Basic Service Set (BSS) may correspond to a basic building block in an IEEE 802.11 LAN.
  • BSS Basic Service Set
  • FIG. 1 two BSSs (BSS1 and BSS2) exist 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 (Independent BSS).
  • 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 illustrates 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 direct station-to-station distance in the LAN can be limited by PHY performance. In some cases, this distance limit may be striking, but in some cases, communication between more distant stations may be necessary.
  • a distribution system (DS) can be configured to support extended coverage.
  • DS refers to a structure in which BSSs are interconnected.
  • the BSS may exist as an extended form 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 media (DSM).
  • 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, and 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 a plurality of BSSs and providing logical services necessary to handle an address to a destination.
  • the AP refers to an entity that enables access to the DS through the WM to the associated STAs and has STA functionality. Data movement between the BSS and the DS may be performed through the AP.
  • STA2 and STA3 shown in FIG. 2 have a functionality of STA, and provide a function of allowing associated STAs (STA1 and STA4) to access the DS.
  • all APs basically correspond to STAs, all APs are addressable entities.
  • the address used by the AP for communication on the 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 the AP may always be received at an uncontrolled port and processed by an IEEE 802.11 port access entity.
  • transmission data (or frame) may be transmitted to the DS.
  • FIG. 3 illustrates another exemplary structure of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • ESS extended service set
  • a wireless network having any 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 UX (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.
  • BSSs can be partially overlapped, which is a form commonly used to provide continuous coverage. Also, the BSSs may not be physically connected, and logically there is no limit to the distance between the BSSs. In addition, the BSSs can be located at the same physical location, which can be used to provide redundancy. In addition, one (or more than one) IBSS or ESS networks may be physically present in the same space as one (or more than one) ESS networks.
  • ad-black network is operating at the location of the ESS network, or 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.
  • STAl, STA3, and STA4 correspond to non-AP STAs
  • STA2 and STA5 correspond to AP STAs.
  • a non-AP STA includes a terminal, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user equipment (UE), a mobile station (MS), and a mobile terminal (MS). It may also be referred to as a mobile terminal, a mobile subscriber station (MSS), or the like.
  • the AP is a base station (BS), Node-B (B), and other advanced wireless communication fields.
  • Node-B eNB: evolved Node-B
  • BTS Base Transceiver System
  • Femto BS femto base station
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of a data link layer and a physical layer of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • the physical layer 520 may include a PLCP entity (Physical Layer Convergence Procedure Entity) 521 and a PMD feature KPhysical Medium Dependent Entity (522).
  • the PLCP entity 521 is responsible for connecting the data frame with the MAC sublayer 510.
  • the PMD entity 522 performs a role of wirelessly transmitting and receiving data with two or more STAs using the OFDM scheme.
  • Both the MAC sublayer 510 and the physical layer 520 may include a conceptual management entity, and may be referred to as a MAC Sublayer Management Entity (MLME) 511 and a Physical Layer Management Entity (PLME) 523, respectively. have. These entities 511 and 521 provide a layer management service interface through the operation of layer management functions.
  • MLME MAC Sublayer Management Entity
  • PLME Physical Layer Management Entity
  • a Station Management Entity (SME) 530 may exist in each STA.
  • the SME 530 is a management entity that is independent of each layer and collects layer-based state information from various layer management entities or sets values of specific parameters of each layer. SME 530 may perform this function on behalf of general system management entities, and may implement standard management protocols.
  • FIG. 5 shows an example of exchanging GET / SET primitives.
  • the XX-GET.request primitive is used to request the value of a Management Information Base attribute (MIB attribute), and the XX-GET.confirm primitive returns the value of the corresponding MIB attribute if the status is 'SUCCESS'. Otherwise, an error is displayed in the status field and returned.
  • the XX-SET.request primitive is used to request that a specified MIB attribute be set to a given value. If the MIB attribute is meant for a particular action, this request requests the execution of that particular action.
  • the MLME 511, the SME 530, the PLME 523, and the SME 530 each have various primitives, respectively, MLME_SAP (MLME ⁇ Service Access Point, 550), and PLME_SAP (PLME_Service Access Point). , 560).
  • primitives may be exchanged between the MLME 511 and the PLMEX523 through the MLME-PLME_SAP (MLME—PLME_Service Access Point, 570).
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a general link setup process in a WLAN system to which the present invention can be applied.
  • the STA In order for the STA to set up a link and transmit and receive data with respect to the network, the STA first discovers the network, performs authentication, establishes an association, and establishes security. It must go through certification process.
  • 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 called an 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, and a network identification process existing in a specific area is called scanning.
  • Scanning methods include active scanning and passive 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 as a response to the probe request frame to the STA that transmits the probe request frame.
  • the voice answerer may be an STA that transmits a beacon frame last in the BSS of the channel being scanned.
  • the AP since the AP transmits a beacon frame, 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 answer frame on channel 1 stores the BSS-related information included in the received probe response frame.
  • Moving to the next channel may perform scanning (i.e., probe request / answer response on channel 2) in the same manner.
  • the scanning operation may be performed by a passive scanning method.
  • 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 so that an STA performing scanning can find a 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 S620 After the STA discovers the network, an authentication process may be performed in step S620.
  • This authentication process may be referred to as a first authentication process in order to clearly distinguish from the security setup operation of step S640 described later.
  • the authentication process includes a process of transmitting, by the STA, an authentication request frame to the AP, and in response, the AP transmitting an authentication response frame to the STA.
  • An authentication frame used for an authentication request / answer is a management frame.
  • An authentication frame includes an authentication algorithm number, an authentication transaction sequence number, a status code, a challenge text, a challenge security, an RSN, a finite recursion group. (Finite Cyclic Group) and the like. This corresponds to some examples of information that may be included in the authentication request / response frame, may be replaced with other information, or may further include additional information.
  • the STA may transmit an authentication request frame 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 the authentication response frame.
  • an association process may be performed in step S630.
  • the association process involves the STA requesting an association request frame. And transmitting the association response frame to the STA, in response to the AP, transmitting the association response frame to the STA.
  • the association request frame may include information related to various capabilities, a beacon listening interval, a service set identifier (SSID), supported rates, supported channels, and RSN.
  • SSID service set identifier
  • the association voice response frame may include information related to various capabilities, status code, association ID (AID), support rate, enhanced distributed channel access (EDCA) parameter set, RCP KReceived Channel Power Indicator (RSCP), RSNKReceived Signal to Noise Indicator.
  • Information such as a mobility domain, a timeout interval (association comeback time), an overlapping BSS scan parameter, a TIM broadcast response, and a Quality of Service (QoS) map.
  • a security setup process may be performed in step S640.
  • the security setup process of step S640 may be referred to as an authentication process through a Robust Security Network Association (RSNA) request / response.
  • the authentication process of step S620 is referred to as a first authentication process, and the security setup process of step S640 is performed. It may also be referred to simply as the authentication process.
  • RSNA Robust Security Network Association
  • the security setup process of step S640 may include, for example, performing private key setup through 4-way handshaking through an EAPOUExtensible Authentication Protocol over LAN frame. have.
  • the security setup process may be performed according to a security scheme not defined in the IEEE 802.11 standard.
  • IEEE 802.11 ⁇ exists as a relatively recently established technical standard. IEEE 802.11 is ⁇ aims to increase the speed and reliability of the network and extends the operating distance of the wireless network. More specifically, IEEE 802.11 ⁇ supports High Throughput (HT) with data throughput of 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. It is based on MIMOC Multiple Inputs and Multiple Outputs technology. As the spread of WLAN and applications diversified using the WLAN, there is a need for a new WLAN system to support higher throughput than the data throughput supported by IEEE 802.11 ⁇ . .
  • HT High Throughput
  • the next generation WLAN system that supports Very High Throughput is the next version of the IEEE 802.11 ⁇ WLAN system (e.g., IEEE 802.11ac), lGbps at the MAC Service Access Point (SAP).
  • IEEE 802.11ac IEEE 802.11 ⁇ WLAN system
  • SAP MAC Service Access Point
  • the next generation WLAN system supports MU-MIMO (Multi User Multiple Input Multiple Output) transmission in which a plurality of STAs access a channel at the same time to efficiently use a wireless channel.
  • the AP may simultaneously transmit packets to one or more STAs that have been paired with MIMO.
  • supporting WLAN system operation in whitespace has been discussed.
  • TV whitespace TV whitespace
  • the introduction of a wireless LAN system in TV whitespace (TV WS) such as the idle frequency band (e.g. 54 to 688 MHz band) due to the digitization of analog TV, is discussed as the IEEE 802.11af standard. have.
  • TV WS TV whitespace
  • whitespace may be a licensed band that a licensed user may preferentially use.
  • An authorized user refers to a user who is authorized to use an authorized band, and may be referred to as a licensed device, a primary user, an incumbent user, or the like.
  • an AP and / or an STA operating in a WS should provide a protection function for an authorized user. For example, if an authorized user such as a microphone is already using a specific WS channel, which is a frequency band divided in a regulation to have a specific bandwidth in the WS band, the AP may be protected. And / or the STA cannot use a frequency band corresponding to the corresponding WS channel. In addition, the AP and / or STA should stop using the frequency band when the authorized user uses the frequency band currently used for frame transmission and / or reception.
  • the AP and / or the STA should be preceded by a procedure for determining whether a specific frequency band in the WS band is available, that is, whether there is an authorized user in the frequency band. Knowing whether there is an authorized user in a specific frequency band is called spectrum sensing. As a spectrum sensing mechanism, an energy detection method and a signal detection method are used. If the strength of the received signal is above a certain value, If it is determined that the user is in use, or if the DTV preamble is detected, it may be determined that the authorized user is in use.
  • M2M communication refers to a communication method including one or more machines (Machine), may also be referred to as MTC (Machine Type Communication) or thing communication.
  • a machine means an entity that does not require direct human intervention or intervention.
  • devices such as meters or vending machines equipped with wireless communication modules, as well as user devices such as smartphones that can automatically connect and communicate with the network without user intervention / intervention, This may correspond to an example.
  • the M2M communication may include communication between devices (eg, device-to-device (D2D) communication), communication between a device, and an application server.
  • D2D device-to-device
  • Examples of device and server communications include vending machines and servers, point-of-sale devices and servers, and communication between electricity, gas or water meter readers and servers.
  • M2M communication-based applications include security,. Transportation, health care, and the like. Considering the nature of these applications, M2M communication should generally be able to support the transmission and reception of small amounts of data at low speeds in the presence of very many devices.
  • M2M communication should be able to support a large number of STAs.
  • WLAN system it is assumed that a maximum of 2007 STAs are linked to one AP, but in M2M communication, there are methods for supporting a case where a larger number (approximately 6000 STAs) are linked to one AP. Is being discussed. It is also expected that many applications will support / require low baud rates in M2M communications.
  • an STA may recognize whether data to be transmitted to it is based on a TIMCTraffic Indication Map element, and methods for enjoying a bitmap size of the TIM are discussed. It is becoming.
  • M2M communication is expected to have a lot of traffic with a very long transmission / reception interval. For example, very small amounts of data are required to be sent and received every long period (e.g. one month), such as electricity / gas / water use. Accordingly, in the WLAN system, even if the number of STAs that can be associated with one AP becomes very large, it is possible to efficiently support the case where the number of STAs having data frames to be received from the AP during one beacon period is very small. The ways to do this are discussed.
  • WLAN technology is rapidly evolving, and in addition to the above examples, direct link setup media streaming performance is improved, and high speed and / or large initial sessions. Technologies are being developed to support setup, extended bandwidth and operating frequency.
  • FIG. 7 illustrates a MAC frame format of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • the MAC frame format includes a MAC header (MHR), a MAC payload, and a MAC footer (MFR).
  • MHR includes the Frame Control field, the Duration / ID field, the Address UAddress 1 field, the Address 2 field, the Address 3 field, and the Sequence Control field. And, an area including an address 4 field, a QoS control field, and an HT control field.
  • the frame body field is defined as a MAC payload, and data to be transmitted from a higher layer is located and has a variable size.
  • the frame check sequence (FCS) field is defined as a MAC footer and is used for error detection of MAC frames.
  • the first three fields (frame control field, duration / identifier field, address 1 field) and the last field (FCS field) constitute the minimum frame format and are present in every frame. Other fields may exist only in a specific frame type.
  • each field described above may follow the definition of the IEEE 802.11 system.
  • each field described above corresponds to an example of fields that may be included in a MAC frame, and may be replaced with another field or further fields may be included.
  • FIG. 8 illustrates the HT format of the HT Control field in the MAC frame according to FIG. 7.
  • the HT control field may include a VHT subfield Link Adaptation subfield, a calibration position subfield, a calibration sequence subfield, and channel state information / adjustment (CSI).
  • CSI channel state information / adjustment
  • NDP Announcement Null Data Packet Announcement subfield
  • AC Constraint Access Category Constraint subfield
  • RDG Reverse Direction
  • Grant Grant / More PPDU
  • reserved (Reserved) subfield reserved
  • the link hero subfield is a training request (TRQ) subfield, an MCS request or antenna selection indication (MAI) request or antenna selection (ASEL) subfield, an MCS feedback sequence.
  • TRQ training request
  • MAI antenna selection indication
  • ASEL antenna selection
  • MCS feedback sequence An MCS Feedback Sequence Identifier (MFSI) subfield, and an MCS Feedback and Antenna Selection Command / data (MFB / ASELC) subfield may be included.
  • the TRQ subfield is set to 1 when a sounder PPDU is transmitted to a responder and 0 when a sounder PPDU is not requested to the responder. If the MAI subfield is set to 14, this indicates an ASEL indication, and the MFB / ASELC subfield is interpreted as an antenna selection command / data. Otherwise, the MAI subfield indicates an MCS request, and the MFB / ASELC subfield is interpreted as MCS feedback. If the MAI subfield indicates an MCS Request (MRQ: MCS Request), it is set to o when no MCS feedback is requested, and is set to 1 when an MCS feedback is requested.
  • a sounding PPDU means a PPDU carrying a training symbol that can be used for channel estimation.
  • Each of the subfields described above corresponds to an example of subfields that may be included in the HT control field, and may be replaced with another subfield or may further include additional subfields.
  • FIG. 9 illustrates the VHT format of the HT Control field in the MAC frame according to FIG. 7.
  • the HT control field includes a VHT subfield, an MRQ subfield, an MSI subfield, an MCS feedback sequence indication / group ID least significant bit (MFSI / GID-L: LSB of Group ID) subfield, MFB Subfield, Group ID Most Significant Bit (GID-H: MSB of Group ID) Subfield, Coding Type Subfield, MFC Fx Tx Type: Transmission Type of MFB Response Subfield, Voluntary MFB
  • the (Unsolicited MFB) subfield may include an AC Constraint subfield and an RDG / More PPDU subfield.
  • the MFB subfield is a VHT space—number of space time streams (N ⁇ STS) subfield, an MCS subfield, a bandwidth (BW) subfield, and a signal-to-noise ratio (SNR). Ratio) subfield may be included.
  • Table 1 shows a description of each subfield in the VHT format of the HT control field.
  • Each of the above-described subfields corresponds to an example of subfields that may be included in the HT control field, and may be replaced with another subfield or may further include additional subfields.
  • the MAC sublayer delivers a MAC protocol data unit (MPDU) as a physical service data unit (PSDU) to the physical tradeoff.
  • MPDU MAC protocol data unit
  • PSDU physical service data unit
  • the PLCP entity creates a PLCP protocol data unit (PPDU) by adding a PHY header and a preamble to the received PSDU.
  • Figure 10 illustrates the PFDU frame format of the IEEE 802.11 ⁇ system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 10A illustrates a PPDU frame according to a non-HT format, a HT mixed format, and a HT greenfield format.
  • the non-HT format represents a frame format for a legacy legacy system (IEEE 802.11 a / g) STA.
  • Non-HT format PPDUs are legacy-short training fields (L-STF: Legacy-Short Training field, Legacy-Long Training field (L—LTF), and Legacy-Signal (L-SIG) are included.
  • L-STF Legacy-Short Training field
  • L—LTF Legacy-Long Training field
  • L-SIG Legacy-Signal
  • the HT mixed format indicates a frame format for an IEEE 802.11 ⁇ STA while allowing communication of an existing legacy system STA.
  • HT common format PPDUs include legacy format preambles consisting of L— STF, L-LTF, and L-SIG, HT-Short Training Field (HT-STF), and HT-Tail Training Field (HT-LTF: HT-formatted preamble including HT-Long Training field) and HT-Signal (HT-SIG) field. Since L-STF, L-LTF, and L-SIG mean legacy fields for backward compatibility, they are identical to the non-HT format from L-STF to L-SIG, and STA is followed by the HT-SIG field. Using the STA, the STA may know that it is a common format PPDU.
  • the HT—Greenfield format represents a frame format for IEEE 802.11 ⁇ STA in a format incompatible with existing legacy systems.
  • the HT-Greenfield Format PPDU includes a greenfield preamble consisting of HT-Greenfield-STFHT-GF-STF (HT-Greefield-STF), HT-LTF 1, HT-SIG and one or more HT-LTFs.
  • the data field includes a service field, a PSDU, a tail bit, and a pad bit. All bits of the data field are scrambled.
  • 10B illustrates a service field included in a data field.
  • the service field has 16 bits. Each bit is assigned from 0 to 15, and transmitted sequentially from bit 0. Bits 0 to 6 are set to 0 and used to synchronize the descrambler in the receiver.
  • Figure 11 illustrates a VHT PPDU frame format of the IEEE 802.11 lac system to which the present invention can be applied.
  • the VHT format PPDU is composed of legacy format preambles consisting of L-STF, L— LTF, and L-SIG, and VHT-SIG— A and HT— STF and HT-LTFs before the data field. It consists of a VHT format preamble.
  • L-STF, L-LTF and L— SIG are legacy fields for backward compatibility, so they are the same as the non-HT format from L-STF to L-SIG, and the STA is followed by the VHT-SIG field. It can be seen that the VHT format PPDU.
  • the L-STF is a field for frame detection, auto gain control (AGC), diversity detection, coarse frequency / time synchronization, and the like.
  • L-LTF is a field for fine frequency / time synchronization and channel estimation.
  • L-SIG is legacy control information This field is for transmission.
  • VHT-SIG-A is a VHT field for transmitting common control information of VHT STAs.
  • VHT-STF is a field for the AGC, beamformed stream for MIMO.
  • VHT-LTFs are fields for channel estimation and beamformed streams for MIMO.
  • VHT-SIG-B is a field for transmitting control information specific to each STA.
  • the basic access mechanism of MACXMedium Access Control is a carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA / CA) mechanism.
  • the CSMA / CA mechanism is also called the Distributed Coordination Function (DCF) of the IEEE 802.11 MAC, and basically employs a "listen before talk" access mechanism.
  • DCF Distributed Coordination Function
  • the AP and / or STA may sense a radio channel or medium for a predetermined time period (eg, DIFSODCF Inter-Frame Space) prior to starting transmission. (Clear Channel Assessment) can be performed. As a result of sensing, if it is determined that the medium is in an idle state, the frame transmission is started through the medium.
  • the AP and / or STA does not start its own transmission and delay time for medium access (e.g. random backoff period). You can try to send the frame after waiting. By applying a random backoff period, since several STAs are expected to attempt frame transmission after waiting for different times, collisions can be minimized.
  • the IEEE 802.11 MAC protocol provides an HCF Hybrid Coordination Function.
  • HCF is based on the DCF and the Point Coordination Function (PCF).
  • PCF refers to a polling-based synchronous access method that polls periodically so that all receiving APs and / or STAs can receive data frames.
  • the HCF has an Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) and an HCF Controlled Channel Access (HCCA).
  • EDCA is a competition based approach for providers to provide data frames to multiple users, and HCCA uses a non-competition based channel access method using a polling mechanism.
  • the HCF includes a medium access mechanism for improving the quality of service (QoS) of the WLAN, and can transmit QoS data in both a contention period (CP) and a contention free period (CFP). 12 illustrates a backoff process in a WLAN system to which the present invention can be applied.
  • QoS quality of service
  • CP contention period
  • CCP contention free period
  • the STAs may attempt random transmission after each selecting a random backoff count and waiting for the corresponding slot time.
  • the random backoff count has a pseudo-random integer value and may be determined to be one of values ranging from ⁇ to CW.
  • CW is the contention window parameter value.
  • the CW parameter is given CWmin as an initial value, but may take a double value in case of transmission failure (eg, when an ACK for a transmitted frame is not received). If the CW parameter value is CWmax, data transmission can be attempted while maintaining the CWmax value until the data transmission is successful. If the data transmission is successful, the CW parameter value is reset to the CWmin value.
  • the STA continues to monitor the medium while counting down the backoff slot according to the determined backoff count value. If the medium is monitored as occupied, the countdown stops and waits; if the medium is idle, it resumes the remaining countdown.
  • the STA3 may transmit a frame immediately after confirming that the medium is idle as much as DIFS. Meanwhile, the remaining STAs monitor and wait for the busy state of the medium. In the meantime, data may also be transmitted from each of STA1, STA2, and STA5, and each STA waits for DIFS when the medium is monitored idle, and then counts down the backoff slot according to a random backoff count value selected by the STA. Can be performed. In the example of FIG. 12, STA2 selects the smallest backoff count value and STA1 selects the largest backoff count value.
  • the remaining backoff time of STA5 is shorter than the remaining backoff time of STA1.
  • STA1 and STA5 stop counting for a while and wait for STA2 to occupy the medium.
  • the STA1 and the STA5 resume the stopped backoff count after waiting for DIFS. That is, the frame transmission can be started after counting down the remaining backoff slots by the remaining backoff time. Since STA5 has a remaining backoff time shorter than STA1, STA5 The frame transmission will begin.
  • data to be transmitted may also occur in STA4.
  • the STA4 waits as much as DIFS, performs a countdown according to a random backoff count value selected by the STA4, and starts frame transmission.
  • the remaining backoff time of STA5 coincides with an arbitrary backoff count value of STA4.
  • a collision may occur between STA4 and STA5. If a collision occurs, neither STA4 nor STA5 receive an ACK, and thus data transmission fails. In this case, STA4 and STA5 may double the CW value and then select a random backoff count value and perform a countdown.
  • STA1 may wait while the medium is occupied due to transmission of STA4 and STA5, and if the medium is idle, wait for as long as DIFS, and then start frame transmission after the remaining backoff time.
  • the CSMA / CA mechanism includes virtual carrier 361 1 in addition to physical carrier sensing in which the AP and / or STA directly sense the medium.
  • Virtual carrier sensing is intended to compensate for problems that may occur in media access, such as hidden node problems.
  • the MAC of the WLAN system may use a network allocation vector (NAV).
  • the NAV is a value that indicates to the AP and / or STA how long the AP and / or STA are currently using or are authorized to use the medium until the medium becomes available.
  • the value set to NAV corresponds to a period during which the medium is scheduled to be used by the AP and / or STA transmitting the frame, and the STA receiving the NAV value is prohibited from accessing the medium during the period.
  • the NAV may be set according to, for example, a value of a duration field of the MAC header of the frame.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a hidden node and an exposed node.
  • FIG. 13A illustrates an example of a hidden node, in which STA A and STA B are in communication and STAC has information to transmit.
  • STAA is transmitting information to STA B
  • STA B since STA B receives the information of STA A and STA C at the same time, a collision occurs.
  • STA A may be referred to as a hidden node of STA C.
  • FIG. 13 (b) shows an example of an exposed node.
  • STA C In a situation in which STA B is transmitting data to STA A, STA C has information to be transmitted from STA D. In this case, when STA C performs carrier sensing, it may be determined that the medium is occupied by the transmission of STA B. Accordingly, even if there is information to be transmitted to STA D, STA C is sensed as the media occupancy state, so it must wait until the medium becomes idle. However, since STA A is actually outside the transmission range of STA C, the transmission from STA C and the transmission from STA B may not collide in the position of STA A, so STA C is unnecessary until STA B stops transmitting. To wait. In this case, STA C may be referred to as an exposed node of STA B.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining an RTS and a CTS.
  • a short signaling packet such as RTS request to send and CTSCclear to send may be used to efficiently use a collision avoidance mechanism.
  • the RTS / CTS between the two STAs may allow the surrounding STA (s) to overhear, allowing the surrounding STA (s) to consider whether to transmit information between the two STAs. For example, when the STA to transmit data transmits the RTS frame to the STA that receives the data, the STA that receives the data may inform the neighboring UEs that it will receive the data by transmitting the CTS frame to the surrounding terminals.
  • STA 14 (a) is an example of a method of solving a hidden node problem, and assumes that both STA A and STA C try to transmit data to STA B.
  • FIG. When STA A sends the RTS to STA B, STA B transmits the CTS to both STA A and STA C around it. As a result, STA C waits until the data transmission of STA A and STA B is completed, thereby avoiding the dolmen.
  • FIG. 14 (b) illustrates an example of a method for resolving an exposed node problem.
  • STA C overhears RTS / CTS transmission between STA A and STA B, so that STA C has another STA (eg, It may be determined that no collision will occur even if data is transmitted to STA D). That is, STA B transmits the RTS to all the surrounding terminals, and only STA A having the data to actually transmit the CTS. Since STA C receives only RTS and not STA A's CTS, it can be seen that STA A is out of STC C's carrier sensing.
  • IFS Inter-Frame Space
  • a time interval between two frames is defined as an inter-frame space (IFS).
  • IFS inter-frame space
  • the STA determines whether the channel is used during IFS through carrier sensing.
  • the DCF MAC layer defines four IFSs, by which the priority to occupy the wireless medium is determined.
  • the IFS has a specific value set according to the physical layer regardless of the bit rate of the STA.
  • Types of IFS are the same as SIFS (Short IFS), PIFS (PCF IFS), DIFS (DCF IFS), and EIFS (Extended IFS).
  • SIFS Short IFS
  • PCF IFS PCF frame transmission
  • DIFS DIFS
  • EIFS Extended IFS
  • each IFS is defined as a time gap on the medium, and related attributes are provided by the physical layer as shown in FIG. 15 below.
  • 15 is a diagram illustrating a relationship between IFSs.
  • the end time of the last symbol of the PPDU indicates the end of transmission, and the first " symbol of the preamble of the next PPDU indicates the start of transmission.
  • All MAC timings are PHY— TXEND.confirm primitive, PHYTXST ART. Can be determined with reference to the confirm primitive, PHY-RXSTART.indication primitive and PHY-RXEND.indication primitive.
  • an SIFS time (aSIFSTime) and a slot time (aSlotTime) may be determined for each physical conflict.
  • the SIFS time has a fixed value, and the slot time may change dynamically according to a change in the air delay time (aAirPropagationTime).
  • SIFS time and slot time are defined as Equations 1 and 2, respectively.
  • aSIFSTime aRxRFDelay + aRxPLCPDelay + aMACProcessingDelay + aRxTxTurnaroundTime
  • PIFS and SIFS are defined as Equations 3 and 4, respectively.
  • PIFS aSIFSTime + aSlotTime
  • DIFS aSIFSTime + 2 * aSlotTime
  • the EIFS is calculated from Equation 5 below from SIFS, DIFS, and ACK transmission time (ACKTxTime).
  • the ACK transmission time (ACKTxTime) is expressed in microseconds required for ACK frame transmission including preamble, PLCP header and additional physical layer dependent information at the lowest physical layer mandatory rate.
  • EIFS aSIFSTime + DIFS + ACKTxTime
  • SIFS, PIFS, and DIFS illustrated in FIG. 15 are measured on a MAC slot boundary (TxSIFS, TxPIFS, TxDIFS) different from a medium.
  • This slot boundary is defined as the time at which the transmitter is turned on by the MAC layer to match different IFS timings on the medium after detection of the CCA result of the previous slot time.
  • Each MAC slot boundary for SIFS, PIFS, and DIFS is defined as Equations 6 to 8, respectively.
  • TxSIFS SIFS-aRxTxTurnaroundTime
  • TxPIFS TxSIFS + aSlotTime
  • TxDIFS TxSIFS + 2 * aSlotTime
  • the WLAN system channel sensing must be performed before the STA performs transmission / reception, and always sensing the channel causes continuous power consumption of the STA.
  • the power consumption in the receive state does not differ significantly compared to the power consumption in the transmit state, and maintaining the receive state is a great burden for the power limited STA (ie, operated by a battery). Therefore, if the STA maintains a reception standby state in order to continuously sense the channel, it consumes power inefficiently without any particular advantage in terms of WLAN throughput.
  • the WLAN system supports a power management (PM) mode of the STA.
  • PM power management
  • the power management mode of the STA is divided into an active mode and a power save (PS) mode.
  • STA basically operates in an active mode.
  • the STA operating in the active mode maintains an awake state.
  • the awake state is a state in which normal operation such as frame transmission and reception or channel scanning is possible.
  • the STA operating in the PS mode operates by switching between a sleep state and an awake state. . Sleep state
  • the STA operates with minimal power and does not perform frame transmission or reception as well as channel scanning.
  • the STA Since the power consumption is reduced as the STA operates in the sleep state for as long as possible, the STA increases the operation period. However, it is impossible to operate unconditionally long because frame transmission and reception are impossible in the sleep state. If there is a frame to be transmitted to the AP by the STA operating in the sleep state, the STA may switch to the awake state and transmit the frame. On the other hand, when the AP has a frame to transmit to the STA, the STA in the sleep state can not receive it, it is not known that there is a frame to receive. Therefore, the STA may need to switch to the awake state according to a specific period in order to know whether there is a frame to be transmitted to it (and to receive it if there is).
  • 16 is a diagram for describing a power management operation.
  • the AP 210 transmits a beacon frame to STAs in a BSS at regular intervals (S211, S212, S213, S214, S215,
  • the beacon frame contains the TIMTraffic Indication Map information element (Information).
  • the TIM information element includes information informing that the AP 210 that there is buffered traffic for STAs associated with it and that the AP 210 will transmit a frame.
  • the TIM element contains the unicast frame.
  • DTIMCdelivery traffic indication map which is used to inform the TIM and multicast or broadcast frames.
  • the AP 210 may transmit DTIM all one time every three beacon frames.
  • the STAK220 and the STA2230 are STAs operating in the PS mode.
  • the STAK220 and the STA2230 may be configured to receive the TIM element transmitted by the AP 210 by switching from the sleep state to the awake state at every wakeup interval of a predetermined period.
  • Each STA may calculate a time to switch to the awake state based on its local clock. In the example of FIG. 15, it is assumed that the clock of the STA coincides with the clock of the AP.
  • the predetermined wakeup interval may be set such that the STAK220 may switch to the awake state for each beacon interval to receive the TIM element. Therefore, the STAK220 may be switched to the awake state when the AP 210 first transmits the beacon frame (S211) (S221).
  • STAU220 may receive a beacon frame and obtain a TIM element.
  • the STAK220 may transmit a PS—PolKPower Save—Poll) frame requesting the AP 210 to transmit the frame to the AP 210. (S221a).
  • the AP 210 may transmit the frame to the STAK220 in response to the PS-Poll frame (S231). After receiving the frame, the STAK220 switches to the sleep state and operates.
  • the AP 210 When the AP 210 transmits the beacon frame for the second time, since the medium is occupied by another device accessing the medium, the AP 210 matches the beacon frame according to the correct beacon interval. It may be transmitted at a delayed time without transmitting (S212). In this case, the S ' TA1 220 switches the operation mode to the awake state according to the beacon interval, but does not receive the delayed beacon frame and switches back to the sleep state (S222).
  • the beacon frame may include a TIM element set to DTIM.
  • APC210 delays transmission of the beacon frame (S213).
  • the STAK220 may operate by switching to an awake state according to the beacon interval, and may obtain a DTIM through a beacon frame transmitted by the AP 210. It is assumed that the DTIM acquired by the STAU220 indicates that there is no frame to be transmitted to the STAU220 and that there is a frame for another STA. In this case, the STAK220 may determine that there is no frame to receive, and switch to the sleep state again.
  • the AP 210 transmits the frame to the STA after the beacon frame transmission (S232).
  • the AP 210 transmits a beacon frame for the fourth time (S214).
  • STAK220 may not obtain information indicating that there is buffered traffic for itself through two previous TIM element receptions, and thus may adjust the wakeup interval for TIM element reception.
  • the wakeup interval value of the STAK220 may be adjusted.
  • STAU220 may be configured to switch the operating state by waking up once every three beacon intervals from switching the operating state for TIM element reception at every beacon interval. Accordingly, the STAK220 may not acquire the corresponding TIM element because the AP 210 maintains a sleep state (S215) at the time when the AP 210 transmits the fourth beacon frame (S214) and the fifth beacon frame (S215).
  • the STAK220 may operate by switching to an awake state and may acquire a TIM element included in the beacon frame (S224). Since the TIM element is a DTIM indicating that a broadcast frame exists, the STAK220 may receive the broadcast frame transmitted by the AP 210 without transmitting the PS-Poll frame to the AP 210 (S234). ). On the other hand STA2 (230) The set wakeup interval may be set at a longer period than the STAK220. Accordingly, the STA2 230 may switch to the awake state and receive the TIM element at the time S215 when the AP 210 transmits the beacon frame for the fifth time (S241).
  • the STA2 230 may know that there is a frame to be transmitted to itself through the TIM element, and transmit a PS-Poll frame to the AP 210 to request frame transmission (S241a).
  • the AP 210 may transmit the frame to the STA2 230 in response to the PS-Poll frame (S233).
  • the TIM element includes a TIM indicating whether there is a frame to be transmitted to the STA or a DTIM indicating whether a broadcast / multicast frame exists.
  • DTIM may be implemented through field setting of a TIM element.
  • 17 to 19 are diagrams for describing an operation of a STA that has received a TIM in detail
  • the STA transitions from a sleep state to an awake state to receive a beacon frame including a TIM from an AP, interprets the received TIM element, and indicates that there is buffered traffic to be transmitted to itself. Able to know.
  • the STA may transmit a PS—Poll frame to request transmission of a data frame from the AP after contending with other STAs for medium access for transmission of the PS-Poll frame.
  • the AP may transmit the frame to the STA.
  • the STA may receive a data frame and transmit an acknowledgment (ACK) frame thereof to the AP.
  • the STA may then go back to sleep.
  • the AP after the AP receives a PS-Poll frame from the STA, the AP immediately transmits a data frame after a predetermined time (for example, a short inter-frame space (SIFS)). Can work accordingly. Meanwhile, when the AP fails to prepare a data frame to be transmitted to the STA during the SIFS time after receiving the PS-Poll frame, the AP may operate according to a delayed response method, which will be described with reference to FIG. 18.
  • a predetermined time for example, a short inter-frame space (SIFS)
  • an operation of receiving a TIM from the AP by switching from the sleep state to the awake state and transmitting a PS-Poll frame to the AP through contention is the same as the example of FIG. 16.
  • the AP fails to prepare a data frame during SIFS even after receiving the PS-Poll frame, the AP may transmit an ACK frame to the STA instead of transmitting the data frame.
  • the AP may transmit the data frame to the STA after contention is performed. have.
  • the STA may transmit an ACK frame indicating that the data frame has been successfully received to the AP, and may enter a sleep state.
  • FIG. 19 illustrates an example in which the AP transmits a DTIM.
  • STAs may transition from a sleep state to an awake state to receive a beacon frame containing a DTIM element from the AP.
  • STAs may know that a multicast / broadcast frame will be transmitted through the received DTIM.
  • the AP may transmit data (ie, multicast / broadcast frame) immediately after the beacon frame including the DTIM without transmitting and receiving the PS-Poll frame.
  • the STAs may receive data while continuously awake after receiving the beacon frame including the DTIM, and may switch back to the sleep state after the data reception is completed.
  • STAs In the power saving mode operating method based on the TIM (or DTIM) protocol described above with reference to FIGS. 17 to 19, STAs have a data frame to be transmitted for themselves through STA identification information included in a TIM element. You can check whether it exists.
  • the STA identification information may be information related to an AIlXAssociation Identifier, which is an identifier assigned by the STA at the time of association with the AP.
  • the AID is used as a unique identifier for each STA in one BSS. For example, in the current WLAN system, the AID may be allocated to one of values from 1 to 2007.
  • the wireless LAN system currently defined, the AP and / or frames to STA transmits a 14-bit for AID ⁇ may be assigned, AID values may be assigned to 16383 but 16383 eseo 2008 to a value pre-(reserved) It is set.
  • 20 is a diagram illustrating a TIM element format.
  • a TIM element may include an element ID field, a length field, a DTIM count field, a DTIM period field, and a bitmap control field. It consists of a partial virtual bitmap field.
  • the length field indicates the length of the information field.
  • the DTIM Count field indicates how many beacon frames exist before the next DTIM is sent.
  • the DTIM Period field indicates the number of beacon intervals between successive DTIMs. If all TIMs are DTIMs, the DTIM Period field has a value of 1.
  • the DTIM period value is 0 reserved and constitutes 1 octave.
  • the bitmap control field consists of one octet.
  • Bit 0 of the Bitmap Control field is the Traffic Indicator bit for AID 0, and one or more group addressed 3 ⁇ 4 MAC service data units (MSDUs) / MAC management protocol data units (MMPDUs) Or if there is data to send in mesh STACmesh ST A),
  • the DTIM count field is set to zero and bit 0 of the bitmap control field is set to one.
  • the remaining seven bits in the first octet represent the bitmap offset.
  • Each field described above corresponds to an example of fields that may be included in a TIM element, and may be replaced with another field or may further include additional fields.
  • the IEEE 802.11 system provides an automatic power saving delivery (APSD) method.
  • APSD is largely classified into a scheduled APSD (s-APSD) method and an unscheduled-APSD (u—APSD) method.
  • s-APSD scheduled APSD
  • u—APSD unscheduled-APSD
  • u-APSD transfers downlink frame to STA (QoSSTA) that supports APSD while operating in power saving mode that the AP (QoS AP) supporting APSD operates between the awake and doze states. It means the mechanism.
  • a Quality of Service (QoS) AP capable of supporting APSD provides this capability to the STA through the use of the APSD subfield of the Capability Information field in the Beacon, Probe Answer, and (Re) Associated Voice Response frames. It can be signaled.
  • QoS Quality of Service
  • STAs are configured to receive some or all of a bufferable unit (BU) of corresponding STAs delivered from an AP during an unscheduled-service period (hereinafter, referred to as 'u— SP').
  • BU bufferable unit
  • U— APSD can be used.
  • the u-SP is started by transmitting, to the AP, QoS data or QoS null frames belonging to an access category (AC) set by the STA to trigger-enalbled.
  • the uplink frame transmitted is called a trigger frame.
  • Aggregated MPDUs (A-MPDUs) include one or more trigger frames.
  • the unscheduled SP is terminated after the AP attempts to transmit the transferable AC and at least one BU scheduled to the STA. However, the maximum service period length of the QoS Capability element of the (re) association request frame of the STA If the field (Max SP Length field) has a non-zero value, the indicated value within that field is subtracted.
  • the STA designates one or more of a delivery-enabled and trigger-enabled AC of the corresponding STA.
  • a delivery-enabled and trigger-enabled AC of the corresponding STA In IEEE 802.11 system, eight different priorities are defined and four ACs are defined based on them in order to provide QoS.
  • the STA may configure the AP to use U-APSD using two methods. First, the STA may set individual U-APSD flag bits in a QoS Info subfield of a QoS Capability element carried in the (re) association request frame. If the U-APSD flag bit is 1, it indicates that the AC is transferable and triggerable.
  • the APSD configuration in the TSPEC request may take precedence over the static U-APSD configuration delivered in the QoS Capability element. In other words, the TSPEC request can be overwritten by any previous AC's U-APSD configuration. This request may be sent for an AC with an ACM subfield of zero.
  • the STA may configure AC to enable triggering or forwarding by setting a TSPEC having an APSD subfield set to 1 and a schedule subfield set to 0 in the uplink or downlink transmission direction, respectively.
  • An uplink TSPEC, a downlink TSPEC, or a bidirectional TSPEC having an APSD subfield set to 1 and a schedule subfield set to 0 may be configured such that AC is triggerable and transferable.
  • the uplink TSPEC, the downlink TSPEC, or the bidirectional TSPEC in which both the APSD subfield and the schedule subfield are set to 0 can be configured to make the AC non-triggerable and non-deliverable.
  • the scheduled service period (hereinafter referred to as 's-SP') is a fixed time specified in the Service Interval field. Start with a gap.
  • the STA may add an ADDTS request frame (APSD subfield) having an APSD subfield set to 1 in a TS Info field in a TSPEC element. ADDTS Request frame) may be transmitted to the AP.
  • the access policy supports contention-based channel access, in order to use s—SP for TS, the STA is set to 1 in the TS Info field in the TSPEC element.
  • An ADDTS request frame having an APSD subfield and a schedule subfield may be transmitted to the AP. If the APSD mechanism is supported by the AP and the AP accepts the corresponding ADDTS Request frame from the STA, the AP includes a schedule element indicating that the requested service can be provided by the AP. It may respond with an ADDTS request frame.
  • Timing Synchronization Function TSF
  • the first s-SP is started when the lower order 4 octets of the timer are equal to the value specified in the Service Start Time field.
  • STA using the s-SP is AP or a hybrid coordinator (HC:. hybrid coordinator).
  • the STA may then wake up at a certain time interval equal to the service interval (SI).
  • SI service interval
  • the AP may adjust the service start time through the successful ADDTS Request frame (the answer to the ADDTS Request frame) and the Schedule element in the schedule frame (sent at different times). have.
  • the s-SP starts at the service start time indicated in the schedule element sent in response to the TSPEC and the scheduled wake up time for the SI.
  • the STA then wakes up at a time according to equation (9) below.
  • the STA may use both U—APSD and S—APSD for different ACs at the same time.
  • the AP does not transmit the BU using the corresponding AC during the SP initiated by the trigger frame, and does not process the BU using the AC received from the STA as the trigger frame.
  • the AP does not reject any ADDTS Request frame indicating to use both S-APSD and U-APSD for use with the same AC at the same time.
  • APSD may be used only for delivery of individually addressed BUs. Addressed BU delivery may follow frame delivery rules for group-specific BUs.
  • the non-AP STA using the U-APSD may not be able to receive all frames transmitted from the AP during the service period due to interference observed at the corresponding non-AP STA. In this case, even if the AP does not observe the same interference, it may be determined that the frame is not correctly received by the non-AP STA.
  • U-APSD coexistence capability allows a non-AP STA to indicate to the AP the transmission duration requested for use during the u-SP. By using the transmission duration, the AP can transmit the frame during the SP, and the non-AP STA can improve the likelihood of receiving the frame even in an interference situation.
  • U-APSD coexistence capability reduces the likelihood that the AP will not receive frames successfully during the service period.
  • FIG. 21 illustrates a U-APSD coexistence element format.
  • an element IE Element ID field is equal to a U-APSD coexistence value.
  • the value of the Length field is appended with the length of additional sub-elements in 12.
  • a non-zero value in the TSF 0 Offset field means the number of microseconds after the time (TSF time 0) when the non-AP STA knew that the interference started.
  • the AP uses the TSF 0 offset field together with the interval / Duration field for transmission to the non-AP STA.
  • a STA having a value of "dotllMgmtOptionUAPSDCoexistenceActivatedV]-'true' is defined as a STA that supports U-APSD coexistence, wherein the STA having a value of" dotllMgmtOptionUAPSDCoexistenceActivated "7l-'true 'is an Extended Capabilities element.
  • a content of an ADDTS request frame that does not include a U-APSD coexistence element is hereinafter referred to as a base ADDTS request.
  • the AP Upon successfully receiving the ADDTS Request frame, the AP processes the contents of the Base ADDTS Request frame. If the AP determines that the Base ADDTS Request cannot be granted, it does not process the U-APSD Coexistence element. On the other hand, AP is the default If it determines that an ADDTS Request can be granted, it processes the U—U-APSD Coexistence element. If the AP supports frame transmission for the duration of the U-APSD service for a specified duration value in the Interval / Duration field of the U-APSD Coexistence element, then the AP may request an ADDTS request. You can approve. Otherwise, the AP may reject the ADDTS request.
  • U—non-AP STA that continues to use the QoS service provided by the ADDTS request frame does not include APSD coexistence
  • the non-AP STA wishes to terminate the use of all QoS services by the ADDTS Request frame including U-APSD coexistence, the non-AP STA sends a delete traffic stream (DELTS) request frame (DELTS) to the AP. Request frame) can be transmitted.
  • DELTS delete traffic stream
  • the non-AP STA accesses multiple ADDTS Request frames. Can be sent to.
  • An AP supporting U-APSD coexistence and accepting an ADDTS request may limit the duration of the U-APSD coexistence service according to a parameter specified in U— APSD Coexistence element of the ADDTS frame.
  • the AP transmits a frame to request a non-AP STA according to the following rule.
  • the AP is outside the U—APSD coexistence service period. Do not transmit a frame to the non-AP STA.
  • the U-APSD coexistence service time starts when the AP receives a U-APSD trigger frame and then ends after a transmission period specified by Equation 10 below.
  • T is the time at which the U-APSD trigger frame is received by the AP.
  • the Interval is equal to the value of the Duration / Interval field of the U-APSD Coexistence element. Indicates a value that arrives early among the successful transmissions having an end of service period (EOSP) bit set to 1.
  • EOSP end of service period
  • the non-AP STA specifies the TSF 0 Offset value in the U-APSD Coexistence element as ⁇ , then the AP is assigned to the non-AP outside the U-APSD coexistence service period. Do not transmit a frame to the STA.
  • U—APSD coexistence service time starts when the AP receives a U-APSD trigger frame and then ends after the transmission period specified by Equation 11 below.
  • T represents a time when a U-APSD trigger frame (U—APSD trigger frame) is received by the AP.
  • the duration indicates a value that arrives early among the successful transmission time having the Duration / Interval field value of the U—APSD Coexistence element and the E0SP bit set to 1.
  • the AP may set the More bit to 1.
  • the AP may set the E0SP bit to 1 in the corresponding frame. If the last frame is not successfully transmitted to the non-AP STA before the end of the U-APSD coexistence service period, the AP transmits a QoS null frame in which the E0SP bit is set to 1. The non-AP STA may enter a doze state at the end of the U-APSD coexistence service period.
  • FIG. 22 illustrates an operation of an STA according to a PS-Poll mechanism and a U-APSD mechanism.
  • FIG. 22 (a) illustrates the PS—Pol mechanism
  • FIG. 22 (b) illustrates the U—APSD mechanism.
  • the STA may know whether or not there is buffered traffic that the AP wants to send to the AP through the TIM element of the beacon. If there is traffic to be transmitted to the STA, the STA performs contending with other STAs according to the PS-Poll mechanism, and then transmits a PS—Poll frame to request the AP to transmit a data frame. If the AP fails to prepare a data frame to be transmitted to the STA after the PS-Poll frame during the SIFS time, the AP Instead of transmitting, an ACK frame may be transmitted to the STA.
  • the AP After the AP transmits the ACK frame and the data frame is ready, after contending (contending) with other STAs, exchanges the RTS / CTS frame with the STA, and transmits the data frame to the STA.
  • the step of exchanging the RTS / CTS frame all may be omitted.
  • the STA successfully receives the data frame, the STA transmits an ACK frame to the AP and transitions to a sleep state.
  • only one PSDU can be transmitted to the STA at a time.
  • the AP has a large amount of data to transmit to the STA, the transmission may be inefficient. There are disadvantages.
  • the STA may receive several PSDUs at once from the AP using its service period (SP) using the above-described U-APSD mechanism.
  • SP service period
  • the STA recognizes that there is data that the AP wants to send to itself through the TIM element of the beacon. Then, when it wants to receive the data, after contending with other STAs, it transmits a trigger frame to the AP to inform that the service period (SP) has started and transmits the data to the AP. To ask. The AP transmits an ACK frame to the STA in response to the trigger frame. Subsequently, after the AP competes with other STAs, the AP exchanges an RTS / CTS frame with the STA and transmits data to the STA. In this case, the data may be composed of several data frames.
  • the step of exchanging the RTS / CTS frame may be omitted.
  • the STA may recognize this, transmit an ACK frame to the AP, and terminate the SP to switch to the sleep state.
  • the STA can receive data by starting its own SP when desired, and can receive multiple data frames within a single SP, thereby enabling more efficient data reception. have.
  • the RTS / CTS frame exchange required for data transmission incurs a large amount of overhead in data transmission.
  • the STA transmits a trigger frame to request the AP to transmit data, it takes a short time before the AP prepares the data to be transmitted to the STA and the AP competes to transmit the data. Will be consumed.
  • an extended slot time based on an ND null data packet (PS-Poll) frame and an NDS PS-Poll frame may be used.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a case where a PS-Poll frame is collided in a hidden node environment.
  • STA 1 and STA 2 attempt to access the channel through contention, respectively, and as shown in FIG. 23, if the backoff count value of STA 1 is 4 and the backoff count value of STA 2 is 6, STA 1 first.
  • PS-Poll frame is transmitted to the AP. If the PS-Poll frame of the STA 1 is successfully delivered to the AP, the AP transmits a buffered data frame black or ACK frame for the STA 1 to the STA 1.
  • STA 2 is a hidden node of STA 1, STA 1 cannot monitor the PS-Poll frame and transmits a channel idle even when the PS-Poll frame of STA 1 is transmitted. Can be counted down.
  • STA 2 may also send a PS-Poll frame to the AP. That is, although STA 1 first transmits the PS-Poll frame after successfully accessing the channel, STA 2 may transmit the PS-Poll frame due to a hidden node problem, which may result in the PS-Poll frame stratifying.
  • the slot time of the backoff timer used in the contention process corresponds to a channel idle time unit required to reduce the backoff timer in the contention process. Therefore, if the slot time is made larger than the PS-Poll frame transmission time, the AP may successfully receive the PS-Poll frame and transmit a response frame thereto. STAs corresponding to the hidden node may also receive a charcoal acknowledgment frame so that the AP knows that the channel is in use and does not reduce the backoff timer. This is a problem in which STAs located in a hidden node environment do not overhear the PS-Poll frame. The problem of the hidden node may be solved by making the slot time, that is, the channel sensing time larger than the PS-Poll frame transmission time. .
  • FIG. 24 is a diagram illustrating a PS—Poll contention mechanism in a hidden node environment.
  • an AP has a data frame for STA 1 and STA 2 and informs STA 1 and STA 2 of this fact through a TIM element of a beacon frame.
  • STA 1 and STA 2 correspond to hidden nodes.
  • STA 1 and STA 2 attempt to access the channel through competition, respectively, and as shown in FIG. 23, if the backoff count value of STA 1 is 4 and the backoff count value of STA 2 is 6, STA 1 first PS; -Send Poll frame to AP. If the backoff count value of STA 1 is 1 and the backoff count value of STA 2 is 2, STA 1 first transmits a PS—Poll frame to the AP. PS of STA 1 If the Poll frame is successfully delivered to the AP, the AP transmits a buffered data frame or ACK frame for STA 1 to STA 1.
  • STA 2 since STA 2 is a hidden node of STA 1, it cannot determine the PS-Poll frame transmitted by STA 1 and determines that the channel is idle at the time when the PS-Poll frame of STA 1 is transmitted, but PS-Poll frame It is determined that the channel is busy for the buffered data frame or the ACK frame transmitted later. Accordingly, the STA 1 does not perform a countdown of its backoff slot at the time occupied by the channel, and thus avoids a situation in which PS-Poll frames collide.
  • the slot time may be set as in Equation 12 below.
  • PS-Poll Transmission Time means a transmission time of a PS-Poll frame.
  • the AP transmits a response frame (data frame or ACK frame) for the PS-Poll frame, this means the CCA detection time of the STA.
  • an NDP PS-Poll frame may be used as shown in FIG. 25.
  • the PS-Poll frame includes only a NDP (null data packet) without a PSDU.
  • an NDP PS-Poll frame includes only STF, LTF, and SIG fields.
  • the STF and LTF fields consist of a channel estimation sequence necessary for decoding the SIG field.
  • the SIG field may be composed of four sub-fields.
  • the fields illustrated in FIG. 25 are merely examples of subfields included in the SIG field of the NDP PS-Poll format, and may be replaced with other subfields or other subfields may be added, and the size of each subfield may also have a different value. Can have
  • the type sub-field is for SIG analysis of an NPD frame and indicates that the corresponding NDP frame is designed for a PS-Poll frame.
  • the AID subfield (AID sub-filed) corresponds to the AID of the STA transmitting the NPD PS-Poll frame. This is to determine which STA transmits the PS-Poll frame by the AP receiving the NDP PS-Poll frame.
  • the partial BSSID subfield corresponds to a part of the BSSID of the AP to which the STA transmitting the NDP PS-Poll frame belongs. Alternatively, any ID value for the purpose of identifying the corresponding AP may be used differently. It is possible to define a specific ID to the AP, or use the hashed BSSID.
  • the CRC subfield is included for the purpose of error detection for the SIG field.
  • the AP When the AP receives the NDP PS-Poll frame, the AP first determines whether the AP should answer the PS-Poll frame through the partial BSSID subfield. In response to the NDP PS-Poll frame, an ACK frame may be transmitted to the STA or a buffered frame directed to the STA.
  • the ACK frame when the ACK frame is transmitted, it corresponds to a case where the buffered frame directed to the STA is not present in the AP or it is difficult to immediately transmit the buffered frame to the STA after SIFS. If the buffered frame directed to the STA is not present in the AP, the additional data bit subfield in the frame control field of the ACK frame is set to zero. Otherwise, the More Data Bit sub-field in the Frame Control field of the ACK frame is set to one.
  • the NDP PS-Poll frame and the new extended slot time can be used to solve the PS-Poll stratification by the existing hidden nodes.
  • the terminals performing PS-Poll receive the beacon and continue to perform CCA until their PS-Poll is properly transmitted to identify channel usage of other terminals. Should be. This is because unnecessary power consumption when performing PS-Poll of UE In particular, the power consumption of the terminal performing the latest PS-Poll will be relatively large compared to other terminals.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating a channel access operation of an STA using an extended slot time.
  • FIG. 26 it is assumed that an AP has a data frame for STA 1, STA 2, and STA 3, and this fact is informed to STA 1, STA 2, and STA3 through a TIM element of a beacon frame.
  • each of STA 1, STA 2, and STA 3 attempts channel access through contention, and performs random backoff using a new extended slot time.
  • the STA senses the occupation state of the medium during the Arbitration InterFrame Space (AIFS) before transmitting the PS-Poll frame.
  • AIFS Arbitration InterFrame Space
  • STA 1 checks that the medium is idle during AIFS, counts down a backoff slot (one slot), and transmits it to the PS—Poll frame all AP. At this time, STA 2 and STA 3 monitors and waits for the media to be occupied. The AP receives a PS-Poll frame from STA 1 and then immediately transmits a data frame after SIFS, and STA 1 transmits an ACK frame for it. As such, STA 2 and STA 3 stop counting down the backoff slot and wait while STA 1 occupies the medium.
  • STA 2 and STA 3 determine that the medium is idle during AIFS, and perform a countdown of the remaining backoff slots. Since STA 2 has a smaller backoff count value than STA 3, STA 2 transmits a PS ⁇ Poll frame to the AP after counting down a remaining backoff slot (one slot). At this time, the STA 3 monitors and waits for the media to be occupied. The AP transmits an ACK frame after SIFS when the AP cannot transmit a data frame immediately after SIFS after receiving the PS-Poll frame from STA 2. As such, STA3 stops counting down the backoff slot and waits while STA 2 occupies the medium.
  • STA 3 determines that the medium is idle during AIFS, performs a countdown of the remaining backoff slots (one slot), and then transmits a PS-Poll frame to the AP. .
  • the AP receives an PS—Poll frame from STA 3 and then transmits an ACK frame when it cannot transmit a data frame immediately after SIFS. Meanwhile, the AP competes with STAs (confirms the idle state of the medium and performs random backoff during AIFS) and transmits data to STA 2, and STA 2 transmits an ACK frame for it.
  • FIG. 27 is another diagram illustrating a channel access operation of an STA using an extended slot time.
  • an AP has a data frame for all of STA 1, STA 2, and STA 3 and informs STA 1, STA 2, and STA 3 of this fact through a TIM element of a beacon frame.
  • each of STA 1, STA 2, and STA 3 attempts channel access through contention, and performs random backoff using a new extended slot time.
  • the STA 2 and the STA 3 determine that the medium is idle during AIFS, and perform a countdown of the remaining backoff slots.
  • a collision occurs because STA 2 and STA 3 have the same backoff count value.
  • STA 2 and STA 3 perform an exponential backoff. That is, the CW value is doubled and then the backoff count value is reselected.
  • FIG. 27 exemplifies a case where STA 2 selects 5 and STA 3 selects 7 as a backoff count value. Since STA 2 has a smaller backoff count value than STA 3, counting down of backoff slots (5 slots) is performed. After executing, the PS ⁇ Poll is transmitted to the AP.
  • the STA after the STA receives the beacon including the TIM and knows that there is data to be transmitted to the STA, unnecessary power consumption that may be generated when the PS-Poll is performed is performed. Suggest ways to reduce it. To this end, in the improved channel access scheme, a channel access operation may be performed in a channel access period set for each specific STA.
  • PS-Poll operation improved scheduled PS-Polling scheme
  • the new extended slot time described above when performing the random backoff of the STA, the new extended slot time described above may be used, but the present invention is not limited thereto and the existing slot time may be used.
  • extended slot time it may be determined as in Equation 12 above.
  • the PS-Poll may use the NDP PS-Poll frame having the above-described STF + LTF + SIG fields.
  • the present invention is not limited thereto, and an existing MAC control frame may be used.
  • the ACK frame may use the same ACK frame or an NDP ACK frame type having only an STF + LTF + SIG field similarly to the NDP PS-Poll frame described above.
  • the size of the NDP PS-Poll frame and the NDP ACK frame may be the same.
  • the STA may sense the occupancy state of the medium for any one of SIFS, PIFS, PIFS + additional time, or EDCA time (AIFS + random backoff) before PS-Poll frame transmission. That is, the STA senses a channel by selecting one of SIFS, PIFS, PIFS + additional time, and EDCA time, and then transmits a PS-Poll when the channel is idle.
  • the EDCA time indicates a channel sensing time used when an existing STA accesses a channel based on EDCA. In the following description, it is assumed that the STA uses the HFS.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating a PS ⁇ Poll interval set for each STA according to an embodiment of the present invention.
  • the PS-Poll interval of each STA is designated for each STA based on the TIM information element included in the beacon, and the PS-Poll between the STAs performing the PS-Poll.
  • the location of the section is set differently. That is, when the AP stores the data frame to be transmitted to the STA, it may configure each PS-Poll interval for the corresponding STAs (STA 1, STA 2, STA 3).
  • the AP beacon to prevent the holding attempting to board the access within the STA other than the non-designated by the TIM element has a total PS-Poll interval "
  • the value of the duration field in the MAC header may be set by adding the total PS-Poll interval to the length of the beacon. Since the STAs can confirm the length of the beacon through the Length field and the MCS field in the SIG field, the STAs indicated by the TIM element through the duration field (STA 1, STA 2, and STA 3).
  • the total PS-Poll interval specified to the UE can be known, and STAs (STAs other than STA 1, STA 2, and STA 3) not indicated by the TIM element attempt channel access in the corresponding PS-Poll interval. Can not.
  • the AP informs STAs of the location of the PS-Poll ' section explicitly through an information element of a beacon frame (for example, a TIM information element or a polling allocation information element). You can enjoy it. That is, ⁇ may additionally inform location information of the PS-Poll section for each STA indicated by the TIM element through an information element in the beacon frame. For example, the AP may inform each STA of the offset information of the start point of the PS—poll interval and the length information of the PS-Poll interval of the corresponding STA. In this case, length information of the PS-Poll section of the STA may be different for each STA.
  • a beacon frame for example, a TIM information element or a polling allocation information element.
  • PS-Poll interval length is included in the information element in the beacon frame, and the corresponding STAs use their PS-Poll interval length. Obtain section information. If the length of the PS-Poll interval of each STA is fixed or the STA can implicitly know (for example, if the PS-Poll interval length is set in the system, PIFS + PS- Poll frame transmission time + SIFS) + CCA Time of Response frame (e.g., ACK frame transmission time) + 2 * Air Propagation Delay), the AP indicates each STA indicated by the TIM through the TIM element and information on the starting point of the total PS-Poll interval. Order information of the PS-Poll can inform the STA.
  • each STA can determine the position of its PS ⁇ Poll interval by checking the number of times its PS-Poll interval is from the start of the total PS-Poll interval using the PS ⁇ Poll order information. If the length of the PS-Poll section of each STA is fixed or the STA can be tacitly known, and the start point of the total PS-Poll section is fixed (for example, the time specified after receiving the beacons). The total PS-Poll interval is When the AP is started), the AP may inform only the order information of the PS ⁇ Poll of each STA indicated by the TIM through the TIM element.
  • the STA may implicitly know the location information of its PS — Poll interval through the TIM element. For example, assuming that STA 1, STA 2, and STA 3 are sequentially indicated in a partial virtual bitmap field of a TIM element, and that the PS-Poll order has an ascending order of bitmaps, each STA 1 , STA 2 and STA 3 may have their own PS-Poll section. As described above, the PS—Pol order of each STA may be predetermined in the system to have an ascending or descending order according to the bitmap order as described above, and may use a bitmap order based on a predetermined specific permutation. The STA may calculate.
  • the STA may know the location of its PS-Poll section and the location of the PS-Poll section of another STA based on information included in the TIM.
  • the STA that checks the position of its PS-Poll section may perform the PS-Poll operation.
  • the STA may check whether the medium is busy during PIFS at the start of its PS-Poll interval, and transmit the PS-Poll to the AP when the medium is idle. If a channel is busy during PIFS at the start of the PS-Poll interval, the STA may postpone the transmission of the PS-Poll frame in its PS-Poll interval. Subsequently, when the medium is idle during PIFS, the STA may transmit the deferred PS ⁇ Poll frame to the AP. In this case, the remaining STAs may operate in a sleep state because they are not their PS-Poll period.
  • the AP When the AP receives the PS-Poll frame from the STA in the PS—Pol interval of the STA, the AP transmits an ACK frame to the STA after SIFS. If the PS-Poll frame is not correctly received from the corresponding STA within the PS-Poll period, the frame or the ACK frame including the NACK may be transmitted to the corresponding STA.
  • the NACK or ACK frame may be configured as an NDP frame.
  • the STA can implicitly know the position of its PS-Poll section through the TIM element.
  • the PS-Poll section of one STA may be determined as in Equation 13 below.
  • PS-Poll interval SIFS or PIFS) + PS-Poll transmission time + SIFS + ACK transmission time + 2 * Air Propagation Delay
  • PS—Pol section of one STA may be determined as in Equation 14 below.
  • PS-Poll interval PS-Poll transmission time + SIFS + ACK transmission time + SIFSCor PIFS) + 2 * Air Propagation Delay
  • a PS-Poll interval of one STA may be determined as in Equation 15 below.
  • the total PS-Poll interval may be determined as in Equation 16 below.
  • N is set to 1 in the TIM bitmap, that is, the total number of STAs to perform PS-Poll.
  • FIG. 29 illustrates a channel access operation of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • each STA may be configured with a PS ⁇ Poll interval in the order of STA1, STA2, and STA3.
  • Each STA may know the location of its PS-Poll interval based on the information included in the TIM.
  • the PS-Poll section of the STA 1 starts after the beacon reception, and when the first STA, the STA 1 receives the beacon, confirms that the medium is idle during the PIFS, the PS ⁇ Send the Poll frame to the AP. Since each STA knows its own PS-Poll interval, the remaining STAs, except the STA that performs the first PS-Poll, may be in a sleep state after receiving a beacon to maintain a sleep state until their PS-Poll interval. . In FIG. 29, STA 2 and STA 3 switch to a sleep state after receiving a beacon, and maintain a sleep state until their PS—Pol section.
  • the AP receives the PS-Poll frame from STA 1 and then transmits an ACK frame after SIFS, and the PS-Pol interval for STA 1 ends. Except for the STA (STA 3) that performs the last PS-Poll, the terminal may switch to the sleep state at the end of its PS-Poll section and maintain the sleep state until the end of the total PS-Poll section. In FIG. 29, the STA 1 switches to the sleep state at the end of its PS-Pol section and maintains the sleep state until the end of the total PS-Poll section.
  • the PS-Poll section of the STA 2 starts after the PS-Poll section of the STA 1 (after the ACK frame transmission time for the STA 1), and the STA 2 transitions to an awake state and indicates that the medium is idle during the PIFS. If confirmed, the PS-Poll frame is transmitted to the AP.
  • the AP receives the PS-Poll frame from STA 2 and then transmits an ACK frame after SIFS, and the PS-Poll interval for STA 1 ends. Like the STA STA 1 2 maintains the sleep state to the end of their PS-Poll interval off "switch to the sleep state, the total PS-Poll interval at this point.
  • the PS-Poll section of STA 3 starts after the PS-Poll section of STA 2 (after the ACK frame transmission time for STA 2), and STA 3 transitions to an awake state to indicate that the medium is idle during PIFS. If confirmed, the PS-Poll frame is transmitted to the AP. The AP receives a PS-Poll frame from STA 2 and then transmits an ACK frame after SIFS. Since STA 3 is the last STA (the time when its PS-Poll section ends is the same as the time when the total PS—Pol section ends), it stays awake without switching to the sleep mode.
  • the AP transmits data to each STA after the end of the total PS-Poll interval, and each STA (except the last STA) switches to the awake state at the time when the total PS-Poll interval ends and receives data from the AP.
  • the last STA (STA 3) performs the CCA by maintaining the awake state from its PS-Poll interval.
  • the AP may perform contention based on a random backoff period to transmit data to each STA. In other words, the AP may select a backoff count value for each STA and transmit data in order of the STA having the largest backoff count value from the STA having the smallest backoff count value.
  • the backoff count value of STA 1 is the smallest, followed by STA 2, and the backoff count value of STA 3 is the largest.
  • AP idles medium during AIFS After confirming that the state, and counts down the back-off slot and transmits a data frame to STA 1.
  • the STA may determine whether the data frame is directed to itself through a preamble (eg, part Al! XPartial AID of the SIG field) of the data frame transmitted from the AP. That is, the STA 1 confirms that the data frame is directed to itself and decodes the corresponding data frame, and the remaining STAs STA 2 and STA 3 may determine that the data frame is not directed to themselves and switch to the sleep mode. .
  • a preamble eg, part Al! XPartial AID of the SIG field
  • the STA may know the length of the MPDU of the data frame through the preamble (eg, length of the SIG field) of the data frame transmitted from the AP. That is, the STAs that switch to the sleep mode by checking that they are not data frames directed to themselves may switch back to the awake state in consideration of the MPDU length of another STA.
  • the preamble eg, length of the SIG field
  • STA 1 After receiving the data frame from the AP, STA 1 transmits an ACK frame to the AP after SIFS.
  • STA 1 transmits an ACK frame to the AP that is, when data transmission to STA 1 by the AP is terminated, STA 2 and STA 3 switch from the sleep state to the awake state, and then data from the AP on a contention-based basis. You will receive a frame.
  • the AP may transmit a data frame to STAs on a non-competition based basis. For example, the AP may transmit scheduling information to the corresponding STA within the PS-Poll interval of each STA. In this case, the STA may receive the ACK frame for the PS—Poll frame from the AP within its PS-Poll section, and then finish the total PS-Poll section and wait for scheduling information for downlink data transmission from the AP. Also, data may be received using the obtained scheduling information. As such, when the STA obtains scheduling information from the AP, the STA may transition to a sleep state until the downlink data transmission time, thereby minimizing power consumption.
  • the AP may immediately transmit data to the last STA that performs PS—Poll without transmitting an ACK frame for the PS-Foll, which will be described with reference to FIG. 30.
  • FIG. 30 is a diagram for describing a channel access operation of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • each STA transmits a PS-Poll frame to the AP in its PS-Poll period as in the example of FIG. 29.
  • the AP when an AP receiving a PS-Poll frame from STA 3, the last STA, confirms that STA 3 is the last STA, the AP does not transmit an ACK frame for the PS—Poll frame to the STA 3 after SIFS. Transmits a data frame to STA 3. [269] The AP may transmit data to remaining STAs except for the last STA (STA 3) after the end of the total PS-Poll interval, and the remaining STAs except for the last STA are awake at the time when the total PS-Poll interval ends. You can switch to the state.
  • the preamble of the data frame transmitted to the STA 3 may not be confirmed. have. Accordingly, STA 1 and STA 2 maintain the awake state, and after confirming that the data frame is directed to STA 1 through the preamble of the data frame transmitted from the AP, STA 1 decodes the data frame, STA 2 may switch back to the sleep state.
  • STA 30 shows only an example of maintaining the awake state until STA 1 and STA 2 switch to the awake state and receive a data frame from the AP at the end of the total PS-Poll interval.
  • the AP may transmit content to remaining STAs except the last STA by performing contention based on a random backoff period.
  • An operation of the AP transmitting data to the remaining STAs except for the last STA is the same as the example of FIG. 29, and a description thereof will be omitted.
  • the AP may transmit a data frame to a STA having a delay sensitive packet most preferentially, which will be described with reference to FIG. 31.
  • FIG. 31 illustrates a channel access operation of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • each STA transmits a PS-Poll frame to the AP in its PS-Poll period as in the example of FIG. 29.
  • the AP waits for PIFS (or SIFS) to a STA to which a delay sensitive data frame is transmitted among polled STAs, and then randomly backs off.
  • a data frame can be directly transmitted to the corresponding STA without a procedure. That is, data can be transmitted without contention. This can prevent an emergency packet transmission delay due to a random backoff based data transmission operation with a long slot time. Even in this case, the STA that does not have an emergency packet transmits data on a contention basis as in the example of FIG. 29 or 30. Can be performed.
  • the end time of the total PS ⁇ Poll interval may correspond to a time point for transmitting a voice answer to the STA that performed the PS-Poll last.
  • this may mean a time at which an (NDP) ACK frame is transmitted to the STA that performed the last PS-Poll.
  • the last PS-Poll This may mean a time point at which the data frame is transmitted to the STA that performs the operation.
  • FIG. 31 illustrates a point in which a (NDP) ACK frame is transmitted to STA 3 that performed the last PS-Poll when the total PS-Poll interval is terminated, and the AP is downward for STA 1 and STA 3 after the total PS-Poll interval.
  • An example of transmitting a link data frame immediately after PIFS is illustrated. Since STA 2 is an STA that does not have an emergency packet, data transmission for STA 2 is performed in a contention-based (AIFS + random backoff) manner as illustrated in FIG. 29 or FIG. 30.
  • all STAs specified in the TIM may not receive the TIM. For example, interference due to OBSS Overlappping BSS) transmission or a STA may miss a TIM. In this case, an STA that has not received a TIM cannot transmit a PS-Poll frame within its PS-Poll interval. In addition, although the STA correctly transmits the PS-Poll frame, the AP may not receive the PS-Poll frame. In this case, the operation between the AP and the STA will be described with reference to FIG. 32.
  • 32 is a diagram for describing a channel access operation of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • each STA transmits a PS_Poll frame to the AP in its PS-Poll period as in the example of FIG. 29.
  • FIG. 3 illustrates an example in which the AP does not receive a PS-Poll frame from STA 2. If the AP does not receive the PS-Poll from the STA in the PS-Poll period of each STA, at the PS-Poll transmission time, the AP transmits an unsolicited NDP frame to the corresponding STA after SIFS.
  • a time point for transmitting a spontaneous NDP frame may be the same as a time point for transmitting a (NDP) ACK frame (PIFS + PS-Poll transmission time + SIFS) on the assumption that the corresponding STA normally transmits the PS-Poll.
  • the spontaneous NDP frame may have a form as an (NDP) ACK frame or a new NDP frame or a new MAC frame used in FIGS. 29 to 31.
  • the spontaneous NDP frame may include an ACK, NACK or no polling indication.
  • the STA may perform PS-Poll on a contention basis.
  • the STA may use an extended slot time.
  • the medium is occupied by the corresponding STA in the PS-Poll section allocated to each STA (eg, STA 1 and STA3), and there is another STA that does not receive the TIM.
  • the AP transmits an NDP frame including a NACK or a non-polling instruction, so the NACK black receives an NDP frame including a non-polling instruction.
  • the NDP frame may be transmitted as shown in FIG. 32 to prevent the intervention of another STA in the corresponding PS-Pol period.
  • the example of FIG. 32 may not be applied. For example, if the slot time and the ps-Poll frame time are the same, if the intervention of another STA occurs during the time of (PIFS + PS-Poll transmission time + SIFS) through the example of FIG. 32. -Intervention with other STAs can't be prevented. Just like this. Even if it does.
  • the AP indicates that the STA indicated through the TIM element of the beacon frame performs the PS-Poll using its PS-Poll interval, and the STAs not indicated through the TIM element indicate the number of bitmaps of the TIM element or the MAC header of the beacon. Since the total PS-Poll interval can be known through the value of the duration field of the header, the above-described problem does not occur by not attempting channel access in the total PS-Poll interval. '
  • a channel may be occupied (busy) state, which will be described with reference to FIG. 33.
  • 33 is a view for explaining a channel access operation of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • each STA transmits a PS-Poll frame to the AP in its PS-Poll period as in the example of FIG. 29.
  • the channel when a STA receives a TIM and attempts to perform a PS-Pol in a PS-Poll section assigned to the STA, the channel may be occupied.
  • 33 illustrates a state in which a channel is occupied by transmission of an OBSS Overlapping BSS) when STA 2 attempts to PS-Poll.
  • STA2 when STA2 tries to PS-Poll in its PS ⁇ Poll period, if it is determined that the channel is occupied (due to OBSS transmission), STA2 postpones the transmission of PS-Poll until the channel becomes idle. If the channel is idle during AIFS, PS-Poll transmission is attempted again.
  • the STA does not transmit the PS-Poll frame in the PS-Poll interval designated to the PS-Poll using the existing contention-based (AIFS + random backoff) scheme using the extended slot time. Attempt the transfer. That is, even in this case, since the PS—Poll section is assigned to each polled STA in the total PS-Poll section as in the previous 32, the corresponding STA may perform a PS ⁇ Poll on a contention basis after the total PS-Poll section. have.
  • the AP may transmit the STF instead of the (NDP) ACK frame used in the example of FIGS. 29 to 33. Since the STF is used instead of the (NDP) ACK frame, the (NDP) ACK frame can be transmitted after the total PS—Poll section.
  • the PS-Poll section of each STA may be determined as in Equation 17 below.
  • PS-Poll interval PIFS (or SIFS) + PS-Poll transmission dove SIFS + STF + 2 * Air Propagation Delay
  • the AP transmits an STF instead of an (NDP) ACK frame at a designated time point (after PIFS / SIFS + PS-Poll transmission time + SIFS) in the PS-Poll section of each STA.
  • the STF transmitted by the AP may prevent the hidden node STA from intervening by performing a function of notifying other STAs that the channel is occupied by the designated STA word 1 in the designated PS-Poll period.
  • the STF is smaller than the size of the existing ACK frame or NDP frame, the size of the total PS-Poll interval can be reduced, thereby reducing the power consumption of the STA.
  • the total PS-Poll interval may be determined as in Equation 18 below.
  • N is set to 1 in the TIM bitmap, that is, the total number of STAs to perform PS-Poll.
  • the total PS-Poll interval may be determined as in Equation 19 below.
  • each STA transmits the PS-Poll frame in its PS-Poll period.
  • the operation of transmitting to is the same as the example of FIG.
  • the AP transmits an ACK frame to all STAs after the total PS-Poll interval is over, and each STA (except the last STA) is awake at the time when the total PS-Poll interval ends.
  • the last STA (STA 3) performs the CCA by maintaining an awake state from its PS-Poll interval.
  • the AP may broadcast one ACK frame.
  • the ACK frame may be transmitted in the form of an existing ACK frame or in the form of an NDP ACK frame.
  • an ACK frame may be transmitted for each STA or a group ACK frame including bitmap information indicating ACK for each STA may be broadcast.
  • a group ACK frame is referred to as a PS-Poll Group ACK (PPGA) frame.
  • the AP transmits data to each STA after transmitting the ACK frame, and each STA receives a CCA to receive data from the AP.
  • the AP may perform contention based on a random backoff period to transmit data to each STA.
  • the process of receiving data from each STA from the AP may be performed in the same manner as the example of FIG. 29.
  • 35 is a diagram illustrating an NDP ACK frame according to an embodiment of the present invention.
  • an NDP ACK frame may include an STF, LTF, and SIG field.
  • the SIG field may include an NDP ACK indication subfield, an AID or partial AHXPartial AID subfield, a More Data subfield, and a CRC subfield.
  • each subfield corresponds to an example of subfields that may be included in an NDP ACK frame, and may be replaced with another subfield or may further include additional subfields.
  • the NDP ACK indication subfield may indicate that the corresponding frame is an NDP ACK frame and may inform the STA that the frame is an ACK for the PS-Poll through the NDP ACK indication subfield.
  • the AID (or partial AID) subfield indicates the STA that receives the corresponding NDP ACK frame. More Data subfield Whether the AP has a buffered frame destined for the STA that receives the NDP ACK frame. Instruct.
  • the CRC subfield is used for error detection on the SIG field.
  • an API or partial AID) subfield may be used so that STAs having transmitted PS—Poll can receive an NDP ACK frame. May be set to a specific value (eg, all bits are 1 or 0) indicating multicast / broadcast (ie, to indicate that an ACK is broadcasted).
  • the STA that receives the NDP AC frame including the AID (or partial AID) subfield set to a specific value may check whether it is a group ACK for the PS-Poll if the STA performs the FS-Poll.
  • the STAs that have performed the PS-Poll determine the ACK transmitted to them and read the SIG field.
  • STAs that have not performed PS-Poll may ignore the NDPACK frame.
  • the PS-Poll frame is transmitted.
  • the NDP ACK frame may be transmitted for each STA.
  • the AID (or partial AID) subfield may be set to the AID (or partial ID) of the STA that receives the corresponding NDP ACK frame.
  • a PS-Poll group ACK (PPGA) frame may be transmitted to all STAs as follows.
  • FIG. 36 illustrates a PS-Poll group ACK frame according to an embodiment of the present invention.
  • a PPGA frame includes a frame control field, an AID field (or receiver address field), a BSSID field, and a bitmap size (Bitmap). size), an ACK bitmap, and a padding field.
  • the PPGA frame includes the RA field, the RA field may have a size of 6 octets.
  • each field corresponds to an example of fields that may be included in the PPGA frame, and may be replaced with another field or may further include additional fields.
  • a type subfield and a subtype subfield in a frame control field indicate that a corresponding frame is a group ACK.
  • the AID field indicates an STA that receives the corresponding PPGA frame.
  • the AID field (or RA field) may be set to a broadcast address (eg, all bits are 1 or 0) so that all STAs that have performed the PS-Poll can receive the PPGA frame.
  • the bitmap size field indicates the size of the ACK bitmap field and is set to the number set to 1 in the TIM (that is, the total number of terminals that have performed the PS-Poll). In other words, read the TIM correctly, PS-Poll Only the STA that performs the operation can read the ACK bitmap field.
  • the ACK bitmap field is set to 1 for an STA that has received a PS-Poll frame and is set to 0 for an STA that has not received a PS-Poll frame.
  • the ACK bitmap field may be configured in the same order as the bitmap of the TIM element.
  • the PPGA frame does not include the bitmap size field in FIG. 36 (a) and may include only the ACK bitmap.
  • the terminals performing the PS-Poll may calculate the size of the ACK bitmap in the PPGA frame through the TIM information.
  • the size of the ACK bitmap in the PPGA frame may be the same as the size of the bitmap in the TIM element.
  • the PPGA frame may be composed of a compressed MAC header or a new MAC header, and the PPGA frame may include an AID (or RA field) in FIG. 36 (b). It can be configured without.
  • the STAs that have performed the PS-Poll may know that the corresponding frame is the group ACK by the Type subfield and the subtype subfield in the frame control field.
  • the AP may directly transmit an (NDP) ACK frame or a PPGA frame without transmitting an STF in response to the last PS—Pol, which will be described with reference to FIG. 37.
  • FIG. 37 illustrates a channel access operation of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • each STA transmits the PS-Poll frame in its PS-Poll interval.
  • the operation of transmitting to is the same as the example of FIG. 37.
  • the AP receives a PS—Pol frame from STA 3, which is the last STA, and then immediately transmits an (NDP) ACK frame or a PPGA frame instead of an STF after SIFS.
  • STAs that have performed the PS-Poll except the last STA
  • the last STA (STA 3) performs the CCA by maintaining an awake state from its PS-Poll interval.
  • FIG. 38 illustrates a channel access operation of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • each STA transmits a PS— Poll frame in its PS-Poll interval.
  • the operation of transmitting to is the same as the example of FIG.
  • FIG. 38 it illustrates a case in which the AP does not receive a PS-Poll frame from STA 2.
  • the AP does not receive the PS-Poll from the corresponding STA in the PS-Poll period of each STA during the PS-Pol transmission time
  • the AP transmits an unsolicited STF to the corresponding STA after SIFS.
  • the time point for spontaneous STF transmission may be the same as the time point for transmitting the STF (PIFS + PS-Poll transmission time + SIFS) assuming that the STA normally transmits the PS-Poll.
  • the spontaneous NDP frame or STF may be used by the AP to prevent channel access of another STA even in a situation other than the above-described example, which will be described with reference to FIG. 39.
  • FIG. 39 illustrates a channel access operation of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • STA 1 when a random backoff process is started to access a channel, STA 1 continuously monitors a medium while counting down a backoff slot according to the determined backoff count value.
  • the AP transmits a spontaneous NDP frame / STF in a specific slot to prevent other STAs from accessing the channel.
  • the STA stops counting down because the medium is monitored as occupied in the slot where the spontaneous NDP frame / STF is transmitted from the AP. If the medium is idle during DIFS, the remaining countdown resumes.
  • the AP may prevent channel access of any STAs by transmitting a voluntary NDP frame / STF in a specific slot.
  • each STA is PS-Poll interval set for each indicated by the TIM element
  • only the total PS-Poll interval set and may be a PS-Poll operation performed yae contention based, contrast 40 It will be described with reference to.
  • 40 is a diagram illustrating a channel access operation of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • STA 1, STA 2, and STA 3 that have confirmed that data destined for themselves are stored to the AP through the TIM element are competitively PS-Poll within the total PS-Poll section. You can perform the operation.
  • the AP receives the TIM information. Information on the length and location of the total PS-Poll section may be informed to the STAs, but as described above, the STA may check the length and location of the total PS-Poll section through the duration field of the beacon. .
  • STA 40 shows a case where STA 1 selects the smallest backoff count value, then STA 2 selects the STA, and STA 3 selects the largest backoff count value.
  • STA 1 determines that the medium is idle during AIFS after receiving the beacon
  • the STA 1 transmits a PS-Poll frame to the AP after counting down a backoff slot.
  • the AP receives the PS-Poll frame
  • the AP transmits an ACK frame to the STA 1 after SIFS.
  • STA 2 and STA 3 transmit a PS-Poll frame to the AP in the same manner as STA 1.
  • Figure 41 illustrates a channel access method according to an embodiment of the present invention.
  • the AP configures a channel access period (eg, a PS-Poll period) of each STA for each STA to which downlink data is designated (S411).
  • a channel access period eg, a PS-Poll period
  • the AP transmits a TIM element including information indicating whether downlink data to be transmitted for each STA according to the beacon period to the STAs through the beacon frame (S413).
  • the TIM element may additionally include location information of channel access intervals, start time information of total channel access intervals, length information of channel access intervals, order information of channel access intervals, and the like, for each STA with downlink data specified by the TIM element. It may include.
  • the STA switches to the awake state according to the beacon transmission period to receive the beacon frame from the AP, and the STA designates the presence or absence of downlink data assigned to the user through the TIM element in the received beacon frame (assignment)
  • the checked channel access period is checked (S415).
  • the STA transmits a channel access frame (eg, PS—Poll frame) to the AP within the channel access period designated to the user (S417).
  • the STA maintains an awake state only in the channel access period designated to the STA within the total channel access period and transmits the channel access frame to the AP.
  • a channel access frame eg, PS—Poll frame
  • an NDP PS-Poll frame type may be used as the channel access frame.
  • the AP transmits an ACK frame to the STA in response to the channel access frame received from the STA (S419).
  • the ACK frame may be transmitted in each PS-Poll period of each STA for each STA, or may be transmitted to all STAs after the total channel access period.
  • the ACK frame a form of an NDP AC frame or a group ACK frame (eg, a PPGA frame) may be used.
  • the AP transmits data stored to each STA.
  • a method of informing the STA of the channel access period (for example, the PS-Poll section) of each STA as described above will be described.
  • FIG. 42 shows an example of a method of notifying a STA through a beacon frame when a channel access period (eg, a PS-Poll period) for the STA is configured.
  • a channel access period eg, a PS-Poll period
  • FIG. 42A four channel access periods (eg, PS-Poll intervals) and a total PS-Poll interval for an STA are configured, and FIG. 42 (b) shows such information. It shows how to tell.
  • the AP displays PS-Poll interval information and total PS-Poll interval information for each STA in a beacon frame. You can send it.
  • the present invention is not limited thereto, and the PS-Poll interval information and the total PS-Poll interval information for each STA may be included in the TIM and transmitted, unlike illustrated. .
  • the AP may inform which STA the PS-Poll interval is configured for, through a partial virtual bitmap included in the team element. For example, the AP may indicate that the PS-Poll intervals for the four STAs of FIG. 42 (a) are for STAs 1, 2, 4, and 5, respectively, through the partial virtual bitmap of FIG. 42 (b). Can be.
  • STAs 1, 2, 4, and 5 are paged by the partial virtual bitmap, and the position of the PS—Pol interval for each STA may be determined in the order of the pages in the partial virtual bitmap.
  • the total PS-Poll interval may be determined as (PS-Poll interval * number of STAs paged in a partial virtual bitmap). However, this applies only when the PS-Poll interval for each STA is for one STA, and does not apply when the PS-Poll interval is for two or more STAs.
  • the method of notifying the UE when setting the channel access period of each STA is useful when the STAs paged in the TIM need to perform channel access only in the channel access period of the STAs. .
  • it is suitable for terminals that need to minimize power consumption, such as a sensor type STA.
  • the STAs paged in the TIM include not only a sensor type STA but also an offloading STA, it needs to be distinguished and indicated.
  • a conventional channel access method that is, transmitting a PS—P Poll frame after a paged STA performs a contention in the TIM
  • a second type A new channel access method, that is, a method of transmitting a PS-Poll in a PS-Poll interval configured for each STA, is referred to as a second type.
  • the STAs may perform PS-Poll transmission by using a new channel access method in the case of a sensor type and an existing contention-based method in the case of an offloading type by the corresponding indicator.
  • a sensor type STA and offloading STAs are included in a partial virtual bitmap of a TIM.
  • the AP may inform the STA through which type of method the STA should perform channel access through a first bitmap that individually indicates the PS-Poll transmission type of the STAs.
  • the AP may indicate, via the first bitmap, whether each of the STAs indicating the presence of buffered traffic in the TIM corresponds to a first type or a second type.
  • a first bitmap (Individual PS-Poll mode bitmap) for paged terminals may be transmitted to the STA with reference to the partial virtual bitmap of the TIM.
  • bit 0 may indicate a first type
  • bit 1 may indicate a second type.
  • the first bitmap may be included in the beacon or the TIM IE of the beacon and transmitted.
  • This first bitmap is illustrated in FIG. 43.
  • a first bitmap (Individual PS-Poll mode bitmap) is transmitted through a beacon frame.
  • STA 1 confirms that there is buffered data through the partial virtual bitmap.
  • the STA 1 may check the first bitmap and transmit a PS-Poll frame according to a bit value of 1, that is, a second type.
  • the STA 4 transmits a PS-Poll frame all according to a first type.
  • information related to the PS-Poll transmission type may be indicated for each group through a second bitmap (Group PS-Poll mode bitmap).
  • the second bitmap may indicate whether each group indicated as having buffered traffic in the partial virtual bitmap corresponds to a first type or a second type.
  • the bit value 0 may indicate the first type and the bit value 1 may indicate the second type.
  • FIG. 44 An example of such a second bitmap is shown in FIG. 44. Referring to FIG. 44, the STA that receives the beacon knows that a corresponding group is paged (page 1) and checks a second bitmap (Group PS-Poll mode bitmap). Since the bit value corresponding to page 1 is set to 1 in the second bitmap, the STA transmits a PS-Poll frame according to the second type.
  • the second bitmap as described above may be included in the beacon frame and transmitted separately from the TIM for the group.
  • a TIM includes a PS-Poll mode indicator for a page, and a group having an indicator value of 0 (page 2) is a group having an indicator value of 1 according to the first type. 1) may transmit PS—Pol according to the second type.
  • 45 (b) shows an example of including PS Poll mode information on a page in the TIM.
  • a TIM includes a bitmap control field and a partial virtual bitmap field, and the partial virtual bitmap field includes one or more blocks.
  • the bitmap control field includes a page index (group information) and includes PS-Poll transmission type information (ie, PS-Poll mode indicator) for the corresponding page. If the PS-Poll type field is set to 1, the PS-Poll type field is operated as the first type.
  • the beacon includes a TIM for one or more groups, and a specific group is configured with terminals having the same attribute and another group is configured with terminals having different attributes.
  • the information related to the PS-Poll transmission type may include 1 bitmap indicating the PS—Pol transmission type of the STAs included in the group for each STA, and the STA included in the group.
  • a second bitmap (Group PS-Poll mode bitmap) indicating the PS-Poll transmission type of each group and a third bit indicating whether the paged group is associated with the first bitmap or the second bitmap It may include a map (Individual PS-Poll Mode Bitmap). For example, if the number of groups paged in the TIM IE is 2, the third bitmap consists of 2 bits and the bit value
  • bit value 0 may indicate that the PS_Poll transmission type is determined by the second bitmap
  • bit value 1 may indicate that the PS-Poll transmission type is determined by the first bitmap. That is, the bit value
  • the size of the second bitmap may be determined based on a value set to 0 in the third bitmap. For example, when only one bit is set to 0 in a third bitmap having a size of 2 bits, the second bitmap is composed of 1 bit. In addition, the first bitmap is included by the number of bits set to 1 in the third bitmap.
  • 46 illustrates an PS-Poll IE including first to third bitmaps as described above. In FIG. 46, it is assumed that there are four groups paged by the TIM. The STA may check the third bitmap and determine the PS-Poll transmission type through the corresponding second bitmap when the bit value is 0 and the corresponding first bitmap when the bit value is 1.
  • the third type may be a PS-Poll transmission type which is not the same as the first and second types, and may be a PS-Poll transmission type derivable based on any one of the various methods described above or as described herein. .
  • the second type and the third type are grouped into an enhanced PS-Poll type, and the first to third in the foregoing descriptions.
  • the case of indicating the second type in the bitmap may be applied by replacing the case indicating the enhanced PS-Poll type. This will be described with reference to FIGS. 47 to 48.
  • FIG. 47 illustrates a case in which the aforementioned first bitmap supports enhanced PS-Poll type all. That is, when the value of the first bitmap (Individual PS-Poll mode bitmap) is 1, the enhanced PS-Poll type is indicated, and when the value of the first bitmap is 0, the first type is indicated. In the Poll type bitmap (Enhanced PS-Poll type bitmap), the second type (when the bit value is 0) or the third type (when the bit value is 1) may be indicated.
  • the first bitmap In the value of the first bitmap (Individual PS-Poll mode bitmap) is 1, the enhanced PS-Poll type is indicated, and when the value of the first bitmap is 0, the first type is indicated.
  • the second type when the bit value is 0
  • the third type when the bit value is 1
  • FIG. 48 illustrates a case in which the above-described second bitmap supports the improved PS-Poll type.
  • the bit value of the second bitmap Group PS-Poll mode bitmap
  • the enhanced PS— indicates the Poll type
  • the enhanced PS-Poll type bitmap (Enhanced PS— Poll type bitmap) may indicate the second type (when the bit value is 0) or the third type (when the bit value is 1).
  • FIG. 48 (b) shows an example of including PS Poll mode information on a page in the TIM in FIG. 48 (a).
  • FIG. 49 illustrates a case in which the aforementioned PS-Poll IE supports an enhanced PS—Pol type. That is, when the bit value is 1 in the second bitmap, either the second type (if the bit value is 0) or the third type (if the bit value is 1) is indicated through the Group E-PMB bitmap. Can be. In addition, when the bit value of the first bitmaps (Individual PMB 1, Individual PMB 2) is 1, the second type (bit value) of the individual E-PMB bitmaps (Individual E-PMB 1, Individual E-PMB 2) Either ⁇ or 3rd type (when the bit value is 1) can be indicated.
  • the bit value of the first bitmaps Individual PMB 1, Individual PMB 2
  • the second type (bit value) of the individual E-PMB bitmaps Individual E-PMB 1, Individual E-PMB 2 Either ⁇ or 3rd type (when the bit value is 1) can be indicated.
  • a Poll type field indicates a PS Poll operation type in a corresponding RAW
  • 0 indicates a first type
  • 1 indicates a second type
  • the Poll type field value 0 may indicate the first type and 1 may indicate the enhanced PS-Poll type.
  • the total PS-Poll interval is RAW for transmitting PS ⁇ Poll
  • the PS-Poll interval for each STA is a slot in RAW. Can be.
  • the RAW for transmitting the PS-Poll will be referred to as PS-Poll dedicated RAW.
  • the STA may check whether there is data buffered in it through the TIM included in the beacon frame. If the buffered data is present, the STA may check the PS-Poll dedicated RAW allocated to itself through the RAW information included in the beacon frame.
  • the RAW information transmitted through the beacon frame includes the number of RAWs to be allocated, the start time of the allocated RAW, the slot duration information of each RAW slot (that is, each PS—poll interval), and the order information of each slot. At least one may be included.
  • FIG. 51 is a diagram for describing RAW allocated during a beacon period.
  • RAW 1 and RAW 2 are allocated during the beacon period.
  • RAW 1 is illustrated as RAW allocated for transmitting a PS-Poll frame or trigger frame
  • RAW 2 is illustrated as RAW allocated for transmitting data.
  • Slot periods and boundaries may be set differently for each RAW. For example, as illustrated in FIG. 51, the slot period of RAW 1 is Tsl, whereas the slot period of RAW 2 may be set to Ts2 longer than Tsl.
  • FIG. 51B is a diagram illustrating slot periods and slot boundaries.
  • the EDCA based STA may perform channel access during the slot period. At this time, channel access is not performed across the slot boundary. In other words, channel access is not performed over a plurality of slot periods. In addition, the STA may not wait for a probe delay when waking from the slot boundary.
  • the paged STA checks the RAW through the beacon frame, transmits the PS-Poll during the PS-Poll interval allocated to the STA, and transmits the buffered data to the AP. You can ask. However, not all STAs can transmit PS-Poll during their PS-Poll period. For example, if an interference caused by OBSS transmission or a STA misses a TIM, the STA may not transmit the PS-Poll during the PS ⁇ Poll period allocated to the STA. An STA that fails to transmit a PS-Poll during its PS-Poll interval may perform the PS-Poll on a contention basis. At this time, if the PS-Poll is performed on a contention basis, it may affect the performance of the PS-Poll of another STA. Detailed description thereof will be made with reference to the examples of FIGS. 52 and 53.
  • 52 and 53 illustrate a case in which one STA fails to perform a PS-Pol during its PS-Pol interval.
  • the partial virtual bitmap field in the TIM of the beacon frame is illustrated as paging STA 1, STA 2, STA 4, and STA 5.
  • the PS-Poll dedicated RAW may include at least four slots (ie, four PS-Poll intervals) according to the number of paged STAs.
  • STAs 1, 2, 4, and 5 may perform PS_Poll during the PS-Poll interval allocated to them.
  • FIG. 52 and FIG. 53 it is exemplified that a PS-Poll section is allocated in the order of STA 1, 2, 4, and 5 in RAW.
  • STA 2 may display a remaining PS-Poll-only RAW. During the competition with STA 4 and STA 5 may attempt to transmit the PS ⁇ Poll.
  • STA 4 transmits STA 5 to transmit PS-Poll. This will consume additional power since it will need to stay awake during the assigned PS—Poll interval. Furthermore, since STA 4 must direct transmission of the PS-Poll through competition with STA 5, at least one of STA 4 and STA 5 will not be able to transmit the PS-Poll frame during the PS-Poll dedicated RAW.
  • the AP may additionally allocate additional RAW (Additional RAW) for the STA that fails to transmit the PS-Poll frame after the PA-Poll dedicated RAW.
  • additional RAW Additional RAW
  • FIG. 54 is a diagram illustrating a channel access method using additional RAW according to an embodiment of the present invention.
  • the AP may configure a PS-Poll dedicated RAW for channel access of STAs to which downlink data is designated and an additional RAW for an STA that has failed channel access (S511).
  • the AP may define a PS—Pollen RAW so that one slot is allocated to each paged STA.
  • the AP may define the additional RAW as one slot. In other words, the additional RAW does not need to be defined in the slot according to the number of STAs paged like the PS-Poll dedicated RAW. If additional RAW is defined as one slot, the length of the additional RAW will be set equal to the length of one slot.
  • the AP may transmit a beacon frame including the TIM element and the RAW information including information indicating whether downlink data to be transmitted for each STA according to the beacon period to the STA (S513).
  • the RAW information may include PS—Pol only RAW and additional RAW information.
  • the PS-Poll-only RAW information includes the location information of the PS-Poll section, the start time information of the PS-Poll-only RAW, the length information of the PS-Poll section, and the order information of the PS-Poll section for each STA to which downlink data is specified.
  • At least one of the additional RAW information may include at least one of start time information of the additional RAW, length information of the additional RAW, and information on the number of slots defined in the additional RAW.
  • the STA may receive a beacon frame from the AP by switching to an awake state according to the beacon transmission period.
  • the STA can confirm the presence or absence of downlink data assigned to it through the TIM element in the received beacon frame, and the PS-Poll interval allocated to itself in the PS-Poll dedicated RAW through the RAW information (ie, Slot) and additional RAW (S515).
  • the paged STA may transmit a PS-Poll frame during a slot allocated to itself in the PS-Poll dedicated RAW (ie, a PS-Poll period). If the STA has not successfully transmitted the PS-Poll frame during the PS-Poll interval allocated thereto (S517), the STA may transmit the PS-Poll frame during additional RAW (S519).
  • PS-Poll frame is not successfully transmitted. It can be judged that.
  • the STA may attempt to transmit the PS-Poll frame on a contention-based (ie, EDCA-based) basis. For example, when there are a plurality of STAs that have not transmitted PS-Poll frames, the plurality of STAs may attempt to transmit the PS-Poll frames by competing with each other for additional RAW.
  • a contention-based ie, EDCA-based
  • STAs that do not successfully transmit PS-Poll frames through PS-Poll-only RAW can sleep unnecessary power until additional RAW starts.
  • the STA that transmits the PS—Pol during the additional RAW may receive an acknowledgment (ACK) frame as a response thereto (S521).
  • ACK acknowledgment
  • the paged STAs are STA 1, — STA 2, .. STA 4, STA. 5, and .PSrPoll only. It is assumed that PS-Poll intervals are allocated in order of STA 1 2, 4, and 5 in RAW.
  • STA 2 may determine that the PS-Poll frame is allocated through additional RAW allocated after Ps-Poll-only RAW. You can try to transfer.
  • the additional RAW may be located immediately after the PS-Poll dedicated RAW as in the example shown in FIG. 55, and the PS-Poll dedicated to transmit the PS-Poll frame as shown in the example shown in FIG. 56. It may be located after DL data RAW (DL data RAW) for transmitting RAW and buffered data frames is terminated.
  • DL data RAW DL data RAW
  • an STA that does not successfully transmit a PS-Poll frame during the PS-Poll-only RAW may try to transmit the PS- Poll frame again using the additional RAW.
  • the additional RAW may only be utilized as RAW for channel access by a paged STA that does not successfully transmit a PS-Poll in its slot (ie, its PS-Poll interval) within the PS-Poll dedicated RAW.
  • the AP not only paged STAs that did not successfully transmit PS-Poll, but also paged STAs and pages not successfully transmitted by PS-Poll. At least one of the unpaged STAs may also transmit an uplink frame through additional RAW. To this end, if the AP determines that all paged STAs have successfully transmitted the PS-Poll frame, the AP detects that the channel has been idle for a certain period of time since the additional RAW is started, or the additional RAW is started. As soon as possible, a UTA frame (UL Transmission Allowance frame) for informing that STAs are allowed to transmit an uplink frame may be transmitted. In this case, the AP may broadcast a UTA frame or may transmit unicast only to some STAs for allowing uplink frame transmission.
  • UTA frame UL Transmission Allowance frame
  • the STA receiving the UTA frame may transmit an uplink frame to the AP on a contention basis (ie, EDCA-based) during additional RAW. Detailed description thereof will be made with reference to FIGS. 57 and 58.
  • 57 and 58 illustrate an example in which an STA transmits an uplink frame to an AP during additional RAW.
  • STAs paged through the partial virtual bitmap are STAs 1, 2, and 4.
  • the AP may transmit a UTA frame for notifying that the STA allows uplink transmission during additional RAW.
  • the UTA frame may transmit unicast (or multicast) only to the paged STA, as in the example shown in FIG. 57, as well as the paged STA and the paged STA, as in the example shown in FIG. 58.
  • the broadcast may be transmitted to all STAs.
  • STAs receiving the UTA frame may recognize that the additional RAW is in an idle state, and may attempt to transmit an uplink frame through contention during the additional RAW.
  • the AP may receive UL frames from the paged and nonpaged STAs and at least one.
  • the UTA frame may be a MAC control frame format or may be a frame of NDP (Null Data Packet) format.
  • FIG. 59 is a diagram illustrating an NDP UTA frame format.
  • the NDP UTA frame may include STF, LTF, and SIG fields.
  • the SIG field may include NDP frame type information indicating that the corresponding NDP frame is a UTA frame.
  • the STA may confirm that the NDP frame is a UTA frame by checking the NDP frame type information of the SIG field.
  • a reserved bit of the MCS field which is a subfield of the SIG field, may be used.
  • existing frames may be transmitted including the UTA frame function.
  • the existing frame is a channel of other STAs after that point in time. It is sent with information indicating that access is allowed (eg, indication bit or duration set to 0).
  • the SIG field may further include BSSID or partial BSSID information.
  • the BSSID or partial BSSID information may indicate a BSSID to which the AP transmitting the NDP UTA frame belongs.
  • the STA that receives the NDP UTA frame may attempt to transmit an uplink frame during additional RAW only when belonging to the same BSSID as the AP.
  • the AP may receive an uplink frame from the STA during the additional RAW, but may transmit a downlink data frame to the STA during the additional RAW. Detailed description thereof will be made with reference to FIG. 60.
  • FIG. 60 is a diagram illustrating an example in which an AP transmits a downlink data frame to an STA during additional RAW. For convenience of description, it is assumed that the STA paged through the partial virtual bitmap is STA 1, 2, 4.
  • the AP may transmit a downlink data frame to the STA.
  • the downlink data frame is illustrated as being transmitted to the nonpaged STA 5, but if there is data to be transmitted to the paged STA, the downlink data frame may be transmitted during additional RAW.
  • the AP may transmit a UTA frame to the STA until then to transmit a UTA frame indicating that the uplink frame can be transmitted during additional RAW.
  • the UTA frame may be transmitted to the paged STA or may be transmitted not only to the paged STA but also to the non-paged STA, as described above with reference to FIGS. 57 and 58.
  • an STA that fails to transmit a PS-Poll frame in its slot may try to transmit with the PS-Poll frame during additional RAW.
  • the AP may transmit the UTA frame during the additional RAW, so that the additional RAW may be used for at least one of the paged STA and the non-paged STA that successfully transmitted the PS-Poll frame.
  • an STA that fails to transmit a PS-Poll frame may perform an uplink frame (ie, PS-) through an additional RAW faster than other STAs (eg, a paged STA and a non-paged STA that successfully transmit the PS-Poll frame).
  • Tables 2 to 5 are diagrams illustrating EDCA parameters for PS-Poll traffic.
  • a new access category AC—PS—Pol may be defined.
  • EDCA parameters of the access category for PS-Poll transmission such as CWmin, CWmax and.
  • AIFSN Arbitration Inter-Frame Spacing Number
  • BK Bagkground
  • BE Best Effort
  • VI Video
  • VO Voice
  • the CWmin and CWmax of the access category for PS-Poll transmission are set to be the same as the access category of the voice traffic, but the AIFSN may be set lower than the access category of the voice traffic.
  • AC_PS-Poll (aCWmin + D / 8-1 (aCWmin + D / 4-1 2)
  • CWmin and CWmax may be set differently from an access category of voice traffic, and AIFSN may be set to be identical to an access category of voice traffic.
  • an EDCA parameter of an access category for PS-Poll transmission may be set to be the same as an access category of voice traffic.
  • PS-Poll traffic will have the same priority as voice traffic. " ⁇ ⁇ --.
  • the PS-Poll is equivalent to voice traffic or has a higher priority than voice traffic. What is described in Tables 2 to 5 is only illustrated for convenience of description and will not limit the present invention. It goes without saying that the PS-Poll may be set to have a lower priority than voice traffic.
  • the EDCA parameters for the PS-Poll traffic described in Tables 2 to 5 may be used not only for additional RAW but also for transmitting the PS-Poll during the PS-Poll dedicated RAW. Accordingly, the STA will be able to transmit the PS-Poll more quickly during the PS-Poll dedicated RAW.
  • the paged terminal may consider sensing the occupation of the medium during DIFS or PIFS, but not AIFS before transmitting the PS ⁇ Poll frame. In this case, since the paged STA may transmit a PS-Poll frame after DIFS or PIFS elapses shorter than AIFS, it may be possible to transmit a PS-Poll frame faster.
  • 61 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless 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 radio signals, for example, IEEE 802
  • the physical layer according to the system can be implemented.
  • the processors 11 and 21 may be connected to the transceivers 13 and 21 to implement a physical tradeoff and / or MAC layer according to the IEEE 802 system.
  • Processors 11 and 21 may be configured to perform operations in accordance with 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 22 may be included inside 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.
  • embodiments of the present invention may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • the method according to the practical examples of the present invention includes one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), DSPs CDigital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), PLDsC Programmable Logic Devices (PLDs), Field Programmable Gate Arrays (FPGAs), processors, It may be implemented by a controller, a microcontroller, a microprocessor, or the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs CDigital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDsC Programmable Logic Devices PLDsC Programmable Logic Devices
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • processors It may be implemented by a controller, a microcontroller, a microprocessor, or the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of modules, procedures, or functions for performing the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Abstract

무선 통신 시스템에서 스테이션(STA)이 채널 액세스를 수행하는 방법을 개시한다. 무선 통신 시스템에서 스테이션이 채널 액세스를 수행하는 방법은, TIM(Traffic Indication Map)을 포함하는 비콘 프레임을 수신하는 단계; 및 상기 TIM에 의하여 상기 STA에게 버퍼된 트래픽이 있음이 지시된 경우, PS(Power Save)-Poll 프레임을 전송하는 단계를 포함하고, 상기 PS-Poll 프레임은 상기 PS-Poll 프레임을 전송하기 위해 할당되는 PS-Poll 전용 RAW(Restricted Access Window) 및 상기 PS-Poll 전용 RAW 이후에 추가적으로 할당되는 추가 RAW 중 적어도 하나 동안 전송되는 것이다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
무선 통신 시스템에서 채널 액세스 타입 지시 방법 및 이를 위한 장치 【기술분야】
[1] 본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 무선랜 시스템에서 채널 액세스 타입 지시 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다. 【배경기술】
[21 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.
[3] 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 802.11η 에서는 데이터 처리 속도가 최대 540Mbps 이상인 고처리율 (High Throughput)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.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
[4] 본 발명은 무선 통신 시스템, 바람직하게 무선랜 시스템에서 개선된 채널 액세스 방법 및 이를 위한 장치를 제안한다.
[5] 또한, 본 발명은 무선랜 시스템에서 경쟁 기반 채널 액세스 동작에 의한 단말의 불필요한 전력 소비 및 전송 지연을 방지하기 위한 방법 및 이를 위한 장치를 제안한다.
[6] 또한, 본 발명은 스테이션이 채널 액세스를 성공적으로 수행하지 못한 경우, 추가적으로 채널 액세스를 시도할 수 있는 기회를 제공하여줄 수 있다.
[7] 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
【기술적 해결방법】 [8] 본 발명의 제 1 기술적인 측면은， 무선 통신 시스템에서 스테이션 (STA: Station)이 채널 액세스를 수행하는 방법에 있어서, TIMTraffic Indication Map)을 포함하는 비콘 프레임을 수신하는 단계; 및 상기 TIM 에 의하여 상기 STA 에게 버퍼된 트래픽이 있음이 지시된 경우， PSCPower Save)-Poll 프레임을 전송하는 단계를 포함하고， 상기 PS-Poll 프레임은 상기 PS-Poll 프레임을 전송하기 위해 할당되는 PS-Poll 전용 RAW(Restricted Access Window) 및 상기 PS— Poll 전용 RAW 이후에 추가적으로 할당되는 추가 RAW 중 적어도 하나 동안 전송되는 것인， 채널 액세스 수행 방법이다.
[9] 상기 STA 은 상기 PS-Poll 전용 RAW 내 자신을 위해 할당된 PS-Poll 구간 동안 상기 PS-Poll 프레임의 전송을 시도할 수 있다. 이때， 상기 PS— Poll 구간은 상기 PS-Poll 전용 RAW 내에서 상기 TIM 에 의해 버퍼된 트래픽이 있음을 지시 받은 STA별로 상이하게 설정될 수 있다.
[10] 상기 STA 은， 상기 PS-Poll 전용 RAW 동안 상기 PS-Poll 프레임이 성공적으로 전송되지 않은 경우 상기 추가 RAW 동안 상기 PS-Poll 프레임을 전송할 수 있다.
[11] 이띠 1, 상기 STA 은， 상기 PS-Poll 구간 내에서 상기 PS— Poll 프레임을 전송하지 못한 경우 또는 상기 PS-Poll 구간 내에서 상기 PS-Poll 프레임을 전송하였으나， 상기 PS-Poll 에 대한 응답으로 확인 웅답 (ACK, Acknowledgement) 프레임을 수신하지 못한 경우에 있어서， 상기 PS-Poll 프레임이 성공적으로 전송되지 않은 것으로 판단할 수 있다.
[12] 반면， 상기 TIM 에 의하여 상기 STA 에게 상기 버퍼된 트래픽이 있음이 지시되지 않은 경우 또는 상기 STA 가 상기 PS-Poll 전용 RAW동안 상기 PS- Poll프레임을 성공적으로 전송한 경우， 상기 STA은 상기 추가 RAW동안 UTA 프레임 (UL Transmission Allowance frame)을 수신한 이후, 상기 추가 RAW 동안 채널 액세스를 시도할 수 있다.
[13] 상기 PS-Poll 전용 RAW 및 상기 추가 RAW 중 적어도 하나 동안 상기 PS-Poll 프레임을 전송하는데 적용되는 EDCA 파라미터 중 적어도 하나는 이에 상웅하는 음성 트래픽을 전송하는데 적용되는 EDCA 파라미터와 동등하거나, 작게 설정될 수 있다.
[1.4] 여기서， 상기 EDCA 파라미터는， CWmin (minimum Contention Windiow), CWmax (maximum Contention Window) 및 AIFSN(Arbitration Inter-Frame Spacing Number) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
[15] 상기 추가 RAW 동안 상기 STA 은 데이터 프레임을 수신할 수도 있다. 이때， 상기 STA 은 상기 추가 RAW 동안 상기 데이터 프레임을 수신한 이후， UTA프레임 (UL Transmission Allowance frame)을 수신할 수 있다. [16] 다른 예로, 상기 PS-Poll 전용 RAW 및 상기 추가 RAW 중 적어도 하나 동안 상기 PS-Poll 프레임의 전송 우선 순위는 음성 트래픽의 전송 우선 순위와 동등하게 설정될 수도 있다.
[17] 본 발명의 제 2 기술적인 측면은， 무선 통신 시스템에서 AP(Access Point)가 채널 액세스를 지원하는 방법에 있어서， TIM Yaffic Indication Map)을 포함하는 비콘 프레임을 전송하는 단계; 및 상기 TIM 에 의하여 버퍼된 트래픽이 있음을 지시받은 페이지된 STA로부터 PS(Power Save)-Poll 프레임을 수신하는 단계를 포함하고， 상기 PS-Poll 프레임은 상기 PS-Poll 프레임을 수신하기 위해 할당되는 PS-Poll 전용 RAW(Restricted Access Window) 및 상기 PS_Poll 전용 RAW 이후에 추가적으로 할당되는 추가 RAW 중 적어도 하나 동안 수신되는 것인， 채널 액세스 지원 방법이다.
[183 상기 PS— Poll 전용 RAW 는 상기 PS-Poll 프레임은 상기 페이지된 STA 별로 상기 PS-Poll프레임을 전송할 수 있는 PS-Poll 구간의 합일 수 있다.
[19] 상기 AP 는 상기 페이지된 STA 중 자신의 PS-Poll 구간 동안 상기 PS- Poll 프레임을 성공적으로 전송하지 못한 적어도 하나의 STA 로부터, 상기 추가 RAW동안 상기 PS-Poll을 수신할 수 있다. . . . .
[20] 상기 AP 는， 상기 추가 RAW 동안 STA 의 채널 액세스가 허용됨을 알리기 위한 UTA 프레임 (UL Transmission Allowance frame)을 전송할 수도 있다. 이띠ᅵ， 상기 UTA 프레임은 상기 추가 RAW 동안 소정 시간 이상 채널이 유휴 (idle)할 때에 전송되는 것일 수도 있다.
[21] 상기 UTA 프레임은 상기 페이지된 STA 에게 유니 캐스트 또는 멀티 캐스트 전송될 수도 있다. 다른 예로， 상기 UTA 프레임은 브로드 캐스트 전송될 수도 있다.
[22] 상기 PS— Poll 전용 RAW 및 상기 추가 RAW 중 적어도 하나 동안 상기 PS-Poll 프레임의 전송 우선 순위는 음성 트래픽의 전송 우선순위보다 높게 설정될 수 있다. 다른 예로， 상기 PS-Poll 전용 RAW 및 상기 추가 RAW 중 적어도 하나 동안 상기 PS-Poll 프레임의 전송 우선 순위는 음성 트래픽의 전송 우선 순위와 동등하게 설정될 수도 있다.
【도면의 간단한 설명】
[23] 본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고， 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
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 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)와 물리 계층 (Physical Layer)의 구조를 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선랜 시스템에서 일반적인 링크 셋업 (link setup) 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 MAC 프레임 포맷을 예시한다.
도 8은 도 7에 따른 MAC 프레임에서 HT Control 필드의 HT 포맷을 예시한다.
도 9는 도 7에 따른 MAC 프레임에서 HT Control 필드의 VHT 포맷을 예시한다.
도 10은 본 발명이 적용€ 수 있는 IEEE 802.11η 시스템의 PPDU프레임 포맷을 예시한다.
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11ac 시스템의 VHT PPDU 프레임 포맷을 예시한다.
도 12는 본 발명이 적용될 수 있는 무선랜 시스템에서 백오프 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 숨겨진 노드 및 노출된 노드에 대한 설명을 위한 도면이다.
도 14는 RTS와 CTS를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 IFS의 관계를 예시하는 도면이다.
도 16은 전력 관리 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 17 내지 19는 TIM을 수신한 STA의 동작을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 TIM 요소 (TIM element) 포맷을 예시하는 도면이다.
도 21은 U-APSD 공존 요소 포맷을 예시한다.
도 22는 PS-Poll 메커니즘과 U-APSD 메커니즘에 따른 STA의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 숨겨진 노드 환경에서 PS-Poll 프레임이 충돌되는 경우를 예시하는 도면이다.
도 24는 숨겨진 노드 환경에서 PS-Poll 경쟁 메커니즘을 예시하는 도면이다. 도 25는 NDP PS-Poll프레임을 예시하는 도면이다.
도 26은 확장된 슬롯 시간을 이용한 STA의 채널 액세스 동작을 예시하는 도면이다.
도 27은 확장된 슬롯 시간을 이용한 STA의 채널 액세스 동작을 예시하는 다른 도면이다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 STA 별 설정된 PS-Poll 구간 (interval)을 예시하는 도면이다.
도 29 내지 도 34는 본 발명의 일 실시예에 따른 STA의 채널 액세스 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 35는 본 발명의 일 실시예에 따른 NDP ACK 프레임을 예시하는 도면이다.
도 36은 본 발명의 일 실시예에 따른 PS— Poll 그룹 ACK 프레임을 예시하는 도면이다.
도 37 내지 도 40은 본 발명의 일 실시예에 따른 STA의 채널 액세스 동작을 설명하기 위한 도면이다. '
도 41은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 액세스 방법을 예시하는 도면이다.
도 42는 본 발명의 일 실시예에 따른 또 다른 채널 액세스 방법을 예시하는 도면이다.
도 43 내지 도 46은 본 발명의 실시예에 따른 채널 액세스 타입 지시 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 47 내지 도 50은 본 발명의 실시예에 따른 개선된 채널 액세스 타입이 복수개인 경우 채널 액세스 타입 지시 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 51은 비콘 구간동안 할당되는 RAW를 설명하기 위한 도면이다.
도 52및 도 53은 어느 하나의 STA가 자신의 PS-Poll 구간 동안 PS- Poll을 수행하지 못했을 경우를 예시한 도면이다.
도 54는 본 발명의 일 실시예에 따른 추가 RAW를 이용하는 채널 액세스 방법을 예시한 도면이다.
도 55 및 도 56는 추가 RAW가 적용되었을 때를 예시한 도면이다.
도 57 및 도 58은 추가 RAW 동안 STA이 AP로 상향링크 프레임을 전송하는 예를 도시한 도면이다.
도 59는 NDPUTA프레임 포맷을 예시한 도면이다.
도 60은 추가 RAW 동안 AP가 STA에게 하향링크 데이터 프레임을 전송하는 일예를 도시한 도면이다.
도 61은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
【발명의 실시를 위한 형태】
[24] 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. 그러나ᅳ 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
[25] 몇몇 경우， 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나， 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
[26] 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.
[27] 본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템， 3GPP 시스템， 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 증 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.
[28] 이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMACorthogonal frequency division multiple access), SC~FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다잉 "한 무선 접속 시스템에 이용될 수 있다. CDMA 는 UTRA Jniversal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000 과 같은 무선 기술 (radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA 는 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. OFDMA 는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA 는 UMTS Jniversal Mobile Telecommunications System)의 일부이다.3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTEGong term evolution)은 E—UTRA 를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써， 하향링크에서 0FDMA 를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA 를 채용한다. LTE- A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. [29] 설명을 명확하게 하기 위해， IEEE 802.11 시스템을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
[30] 시스템 일반
[31] 도 1 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
[32] IEEE 802.11 구조는 복수개의 구성요소들로 구성될 수 있고 이들의 상호작용에 의해 상위계층에 대해 트랜스패런트한 STA 이동성을 지원하는 WLAN 이 제공될 수 있다. 기본 서비스 세트 (BSS: Basic Service Set)는 IEEE 802.11 LAN 에서의 기본적인 구성 블록에 해당할 수 있다. 도 1 에서는 2 개의 BSS(BSS1 및 BSS2)가 존재하고 각각의 BSS 의 멤버로서 2 개의 STA 이 포함되는 것 (STA1 및 STA2 는 BSS1 에 포함되고， STA3 및 STA4는 BSS2에 포함됨)을 예시적으로 도시한다. 도 1 에서 BSS를 나타내는 타원은 해당 BSS에 포함된 STA 들이 통신을 유지하는 커버리지 영역을 나타내는 것으로도 이해될 수 있다. 이 영역을 BSA(Basic Service Area)라고 칭할 수 있다. STA 이 BSA 밖으로 이동하게 되면 해당 BSA 내의 다른 STA 들과 직접적으로 통신할 수 없게 된다.
[33] IEEE 802.11 LAN 에서 가장 기본적인 타입의 BSS 는 독립적인 BSS IBSS: Independent BSS)이다. 예를 들어， IBSS 는 2 개의 STA 만으로 구성된 최소의 형태를 가질 수 있다. 또한, 가장 단순한 형태이고 다른 구성요소들이 생략되어 있는 도 1 의 BSS(BSS1 또는 BSS2)가 IBSS 의 대표적인 예시에 해당할 수 있다. 이러한 구성은 STA 들이 직접 통신할 수 있는 경우에 가능하다. 또한, 이러한 형태의 LAN 은 미리 계획되어서 구성되는 것이 아니라 LAN 이 필요한 경우에 구성될 수 있으며， 이를 애드-흑 (ad-hoc) 네트워크라고 칭할 수도 있다.
[34] STA의 켜지거나 꺼짐， STA이 BSS 영역에 들어오거나 나감 등에 의해서， BSS 에서의 STA 의 멤버십이 동적으로 변경될 수 있다. BSS 의 멤버가 되기 위해서는， STA 은 동기화 과정을 이용하여 BSS 에 조인할 수 있다. BSS 기반구조의 모든 서비스에 액세스하기 위해서는, STA 은 BSS 에 연계 (associated)되어야 한다. 이러한 연계 (association)는 동적으로 설정될 수 있고， 분배 시스템 서비스 (DSS: Distribution System Service)의 이용을 포함할 수 있다.
[35] 도 2 는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 2 에서는 도 1 의 구조에서 분배 시스템 (DS: Distribution System), 분배 시스템 매체 (DSM: Distribution System Medium), 액세스 포인트 (AP: Access Point) 등의 구성요소가 추가된 형태이다. [36] LAN 에서 직접적인 스테이션-대 -스테이션의 거리는 PHY 성능에 의해서 제한될 수 있다. 어떠한 경우에는 이러한 거리의 한계가 층분할 수도 있지만， 경우에 따라서는 보다 먼 거리의 스테이션 간의 통신이 필요할 수도 있다. 확장된 커버리지를 지원하기 위해서 분배 시스템 (DS)이 구성될 수 있다.
[37] DS 는 BSS 들이 상호 연결되는 구조를 의미한다. 구체적으로， 도 1 과 같이 BSS가 독립적으로 존재하는 대신에， 복수개의 BSS들로 구성된 네트워크의 확장된 형태의 구성요소로서 BSS가 존재할 수도 있다.
[38] DS 는 논리적인 개념이며 분배 시스템 매체 (DSM)의 특성에 의해서 특정될 수 있다. 이와 관련하여, IEEE 802.11 표준에서는 무선 매체 (WM: Wireless Medium)와 분배 시스템 매체 (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 LAN구조가 특정될 수 있다.
[39] DS 는 복수개의 BSS 들의 끊김 없는 (seamless) 통합을 제공하고 목적지로의 어드레스를 다루는 데에 필요한 논리적 서비스들을 제공함으로써 이동 장치를 지원할 수 있다.
[40] AP 는， 연계된 STA 들에 대해서 WM 을 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 STA 의 기능성을 가지면서， 연계된 STA들 (STA1 및 STA4)가 DS 로 액세스하도록 하는 기능을 제공한다. 또한, 모든 AP 는 기본적으로 STA 에 해당하므로， 모든 AP 는 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.
[41] AP 에 연계된 STA 들 중의 하나로부터 그 AP 의 STA 어드레스로 전송되는 데이터는, 항상 비제어 포트 (uncontrolled port)에서 수신되고 IEEE 802. IX 포트 액세스 개체에 의해서 처리될 수 있다. 또한, 제어 포트 (controlled port)가 인증되면 전송 데이터 (또는 프레임)는 DS로 전달될 수 있다.
[42] 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 (ESS: Extended Service Set)를 개념적으로 나타낸다.
[43] 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 UX(Logical Link Control) 계층에서 IBSS 네트워크로 보이는 점이 특징이다. ESS 에 포함되는 STA 들은 서로 통신할 수 있고, 이동 STA 들은 LLC 에 트랜스패런트하게 하나의 BSS에서 다른 BSS로 (동일한 ESS 내에서) 이동할 수 있다.
[44] IEEE 802.11 에서는 도 3 에서의 BSS 들의 상대적인 물리적 위치에 대해서 아무것도 가정하지 않으며, 다음과 같은 형태가 모두 가능하다. BSS 들은 부분적으로 중첩될 수 있고， 이는 연속적인 커버리지를 제공하기 위해서 일반적으로 이용되는 형태이다. 또한， BSS 들은 물리적으로 연결되어 있지 않을 수 있고， 논리적으로는 BSS 들 간의 거리에 제한은 없다. 또한， BSS 들은 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-흑 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.
[45] 도 4 는 WLAN 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 4 에서는 DS를 포함하는 기반 구조 BSS 의 일례가 도시된다.
[46] 도 4 의 예시에서 BSS1 및 BSS2가 ESS를 구성한다. WLAN 시스템에서 STA 은 IEEE 802.11 의 MAC/PHY 규정에 따라 동작하는 장치다. STA 은 AP STA 및 비 -AP(nonᅳ AP) STA을 포함한다. Non— AP STA은 랩탑 컴퓨터， 이동 전화기와 같이 일반적으로 사용자가 직접 다루는 장치에 해당한다. 도 4 의 예시에서 STAl, STA3, STA4 는 non-AP STA에 해당하고 STA2 및 STA5 는 AP STA 에 해당한다.
[47] 이하의 설명에서 non-AP STA 은 단말 (terminal), 무선 송수신 유닛 (WTRU: Wireless Transmit/Receive Unit), 사용자 장치 (UE: User Equipment), 이동국 (MS: Mobile Station), 이동단말 (Mobile Terminal), 이동 가입자국 (MSS: Mobile Subscriber Station) 등으로 칭할 수도 있다. 또한， AP는 다른 무선 통신 분야에서의 기지국 (BS: Base Station), 노드 -B(Node— B), 발전된 노드 -B(eNB: evolved Node-B), 기저 송수신 시스템 (BTS: Base Transceiver System), 펨토 기지국 (Femto BS) 등에 대응하는 개념이다.
[48] 도 5 는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)와 물리 계층 (Physical Layer)의 구조를 예시하는 도면이다.
[49] 도 5 를 참조하면， 물리 계층 (520)은 PLCP 개체 (Physical Layer Convergence Procedure Entity, 521)와 PMD 개처 KPhysical Medium Dependent Entity, 522)를 포함할 수 있다. PLCP 개체 (521)는 MAC 서브 계층 (510)과 데이터 프레임을 연결하는 역할을 수행한다. PMD 개체 (522)는 OFDM 방식을 사용하여 2 개 또는 그 이상의 STA 과 데이터를 무선으로 송수신 하는 역할을 수행한다ᅳ
[50] MAC 부계층 (510)과 물리 계층 (520) 모두 개념상의 관리 개체를 포함할 수 있으며， 각각 MLME(MAC Sublayer Management Entity, 511)과 PLME (Physical Layer Management Entity, 523)로 지칭할 수 있다. 이들 개체 (511， 521)은 계층 관리 함수의 동작을 통해 계층 관리 서비스 인터페이스를 제공한다.
[51] 정확한 MAC 동작을 제공하기 위하여， SME(Station Management Entity, 530)가 각 STA 내에 존재할 수 있다. SME(530)는 각 계층과 독립적인 관리 개체로서 여러 계층 관리 개체들로부터 계층 기반 상태 정보를 수집하거나 각 계층의 특정 파라미터들의 값을 설정한다. SME 530)는 일반 시스템 관리 개체들을 대신하여 이러한 기능을 수행할 수 있으며， 표준 관리 프로토콜을 구현할 수 있다.
[52] 위와 같은 다양한 개체들은 다양한 방법으로 상호 작용 (interact)할 수 있으며, 도 5 에서는 GET/SET 프리미티브 (primitive)를 교환하는 예를 나타낸다. XX-GET.request 프리미티브는 관리 정보 베이스 속성 (MIB attribute: Management Information Base attribute)의 값을 요청하기 위해 사용되고, XX- GET.confirm 프리미티브는 상태가 'SUCCESS'라면, 해당 MIB 속성 값을 리턴 (return)하고， 그 외의 경우에는 상태 필드에 오류 표시를 하여 리턴한다. XX-SET.request 프리미티브는 지정된 MIB 속성을 주어진 값으로 설정하도록 요청하기 위해 사용된다. MIB 속성이 특정 동작으로 의미하고 있다면, 이 요청은 그 특정 동작의 실행을 요청한다. 그리고, XX-SET.confirm 프리미티브는 상태가 'SUCCESS'라면, 이는 지정된 MIB 속성이 요청된 값으로 설정되었음을 의미한다. 그 외의 경우에는, 상태 필드는 오류 상황을 나타낸다. 이 MIB 속성이 특정 동작을 의미한다면, 이 프리미티브는 해당 동작의 수행된 것을 확인해 줄 수 있다. [53] 도 5 에 도시된 바와 같이 MLME(511)와 SME(530), PLME(523)와 SME (530)는 다양한 프리미티브를 각각 MLME_SAP(MLMEᅳ Service Access Point, 550)， PLME_SAP(PLME_Service Access Point, 560)를 통해 교환할 수 있다. 그리고， MLME(511)와 PLMEX523) 간에는 MLME-PLME_SAP(MLME— PLME_Service Access Point, 570)을 통해 프리미티브를 교환할 수 있다.
[54] 링크 셋업 과정
[55] 도 6 은 본 발명이 적용될 수 있는 무선랜 시스템에서 일반적인 링크 셋업 (link setup) 과정을 설명하기 위한 도면이다.
[56] STA 이 네트워크에 대해서 링크를 셋업하고 데이터를 송수신하기 위해서는, 먼저 네트워크를 발견 (discovery)하고， 인증 (authentication)을 수행하고， 연계 (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， 연계， 보안 설정의 과정을 통칭하여 연계 과정이라고 칭할 수도 있다.
[57] 도 6을 참조하여 예시적인 링크 셋업 과정에 대해서 설명한다.
[58] 단계 S610 에서 STA 은 네트워크 발견 동작을 수행할 수 있다. 네트워크 발견 동작은 STA 의 스캐닝 (scanning) 동작을 포함할 수 있다. 즉, STA 이 네트워크에 액세스하기 위해서는 참여 가능한 네트워크를 찾아야 한다. STA 은 무선 네트워크에 참여하기 전에 호환 가능한 네트워크를 식별하여야 하는데， 특정 영역에 존재하는 네트워크 식별과정을 스캐닝이라고 한다.
[59] 스캐닝 방식에는 능동적 스캐닝 (active scanning)과 수동적 스캐닝 (passive scanning)이 있다.
[60] 도 6 에서는 예시적으로 능동적 스캐닝 과정을 포함하는 네트워크 발견 동작을 도시한다. 능동적 스캐닝에서 스캐닝을 수행하는 STA 은 채널들을 옮기면서 주변에 어떤 AP 가 존재하는지 탐색하기 위해 프로브 요청 프레임 (probe request frame)을 전송하고 이에 대한 응답을 기다린다. 웅답자 (responder)는 프로브 요청 프레임을 전송한 STA 에게 프로브 요청 프레임에 대한 웅답으로 프로브 웅답 프레임 (probe response frame)을 전송한다. 여기에서， 웅답자는 스캐닝되고 있는 채널의 BSS 에서 마지막으로 비콘 프레임 (beacon frame)을 전송한 STA 일 수 있다. BSS 에서는 AP 가 비콘 프레임을 전송하므로 AP 가 응답자가 되며, IBSS 에서는 IBSS 내의 STA 들이 돌아가면서 비콘 프레임을 전송하므로 응답자가 일정하지 않다. 예를 들어， 1 번 채널에서 프로브 요청 프레임을 전송하고 1 번 채널에서 프로브 웅답 프레임을 수신한 STA은, 수신한 프로브 응답 프레임에 포함된 BSS 관련 정보를 저장하고 다음 채널 (예를 들어， 2 번 채널)로 이동하여 동일한 방법으로 스캐닝 (즉， 2 번 채널 상에서 프로브 요청 /웅답 송수신)을 수행할 수 있다.
[61] 도 6 에서 도시하고 있지 않지만， 스캐닝 동작은 수동적 스캐닝 방식으로 수행될 수도 있다. 수동적 스캐닝에서 스캐닝을 수행하는 STA 은 채널들을 옮기면서 비콘 프레임을 기다린다. 비콘 프레임은 IEEE 802.11 에서 관리 프레임 (management frame) 중 하나로서， 무선 네트워크의 존재를 알리고， 스캐닝을 수행하는 STA 으로 하여금 무선 네트워크를 찾아서， 무선 네트워크에 참여할 수 있도록 주기적으로 전송된다. BSS 에서 AP 가 비콘 프레임을 주기적으로 전송하는 역할을 수행하고, IBSS 에서는 IBSS 내의 STA 들이 돌아가면서 비콘 프레임을 전송한다. 스캐닝을 수행하는 STA 은 비콘 프레임을 수신하면 비콘 프레임에 포함된 BSS 에 대한 정보를 저장하고 다른 채널로 이동하면서 각 채널에서 비콘 프레임 정보를 기록한다. 비콘 프레임을 수신한 STA 은， 수신한 비콘 프레임에 포함된 BSS 관련 정보를 저장하고 다음 채널로 이동하여 동일한 방법으로 다음 채널에서 스캐닝을 수행할 수 있다.
[62] 능동적 스캐닝과 수동적 스캐닝을 비교하면, 능동적 스캐닝이 수동적 스캐닝보다 딜레이 (delay) 및 전력 소모가 작은 장점이 있다. ^
[63] STA 이 네트워크를 발견한 후에， 단계 S620 에서 인증 과정이 수행될 수 있다. 이러한 인증 과정은 후술하는 단계 S640 의 보안 셋업 동작과 명확하게 구분하기 위해서 첫 번째 인증 (first authentication) 과정이라고 칭할 수 있다.
[64] 인증 과정은 STA 이 인증 요청 프레임 (authentication request frame)을 AP 에게 전송하고， 이에 응답하여 AP 가 인증 웅답 프레임 (authentication response frame)을 STA 에게 전송하는 과정을 포함한다. 인증 요청 /웅답에 사용되는 인증 프레임 (authentication frame)은 관리 프레임에 해당한다.
[65] 인증 프레임은 인증 알고리즘 번호 (authentication algorithm number), 인증 트랜잭션 시퀀스 번호 (authentication transaction sequence number), 상태 코드 (status code), 검문 텍스트 (challenge text), RSN(Robust Security Network), 유한 순환 그룹 (Finite Cyclic Group) 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이는 인증 요청 /웅답 프레임에 포함될 수 있는 정보들의 일부 예시에 해당하며， 다른 정보로 대체되거나， 추가적인 정보가 더 포함될 수 있다.
[66] STA은 인증 요청 프레임을 AP에게 전송할 수 있다. AP는 수신된 인증 요청 프레임에 포함된 정보에 기초하여， 해당 STA 에 대한 인증을 허용할지 여부를 결정할 수 있다. AP 는 인증 처리의 결과를 인증 웅답 프레임을 통하여 STA에게 제공할 수 있다.
[67] STA 이 성공적으로 인증된 후에， 단계 S630 에서 연계 과정이 수행될 수 있다. 연계 과정은 STA 이 연계 요청 프레임 (association request frame)을 AP에게 전송하고， 이에 웅답하여 AP가 연계 웅답 프레임 (association response frame)을 STA에게 전송하는 과정을 포함한다.
[68] 예를 들어， 연계 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.
[69] 예를 들어， 연계 웅답 프레임은 다양한 능력에 관련된 정보， 상태 코드， AID(Association ID), 지원 레이트， EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 파라미터 세트， RCPKReceived Channel Power Indicator), RSNKReceived Signal to Noise Indicator), 이동성 도메인， 타임아웃 간격 (연계 컴백 시간 (association comeback time)), 중첩 (overlapping) BSS 스캔 파라미터, TIM 방송 응답, QoS(Quality of Service) 맵 등의 정보를 포함할 수 있다ᅳ
[703 이는 연계 요청 /응답 프레임에 포함될 수 있는 정보들의 일부 예시에 해당하며， 다른 정보로 대체되거나， 추가적인 정보가 더 포함될 수 있다.
[71] STA 이 네트워크에 성공적으로 연계된 후에， 단계 S640 에서 보안 셋업 과정이 수행될 수 있다. 단계 S640 의 보안 셋업 과정은 RSNA(Robust Security Network Association) 요청 /응답을 통한 인증 과정이라고 할 수도 있고， 상기 단계 S620 의 인증 과정을 첫 번째 인증 (first authentication) 과정이라고 하고, 단계 S640의 보안 셋업 과정을 단순히 인증 과정이라고도 칭할 수도 있다.
[72] 단계 S640 의 보안 셋업 과정은， 예를 들어， EAPOUExtensible 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.
[73] WLAN의 진화
[74] 무선랜에서 통신 속도에 대한 한계를 극복하기 위하여 비교적 최근에 제정된 기술 표준으로서 IEEE 802.11η이 존재한다. IEEE 802.11η은 네트워크의 속도와 신뢰성을 증가시키고， 무선 네트워크의 운영 거리를 확장하는데 목적을 두고 있다. 보다 구체적으로， IEEE 802.11η 에서는 데이터 처리 속도가 최대 540Mbps 이상인 고처리율 (HT: High Throughput)을 지원하며， 또한 전송 에러를 최소화하고 데이터 속도를 최적화하기 위해 송신부와 수신부 양단 모두에 다중 안테나를 사용하는 MIMOCMultiple Inputs and Multiple Outputs) 기술에 기반을 두고 있다. [75] 무선랜의 보급이 활성화되고 또한 이를 이용한 어플리케이션이 다양화됨에 따라， 최근에는 IEEE 802.11η 이 지원하는 데이터 처리 속도보다 더 높은 처리율을 지원하기 위한 새로운 무선랜 시스템에 대한 필요성이 대두되고 있다. 초고처리율 (VHT: Very High Throughput)를 지원하는 차세대 무선랜 시스템은 IEEE 802.11η 무선랜 시스템의 다음 버전 (예를 들어, IEEE 802.11ac)으로서， MAC 서비스 액세스 포인트 (SAP: Service Access Point)에서 lGbps 이상의 데이터 처리 속도를 지원하기 위하여 최근에 새롭게 제안되고 있는 IEEE 802.il 무선랜 시스템중의 하나이다.
[76] 차세대 무선랜 시스템은 무선채널을 효율적으로 이용하기 위하여 복수의 STA 들이 동시에 채널에 액세스하는 MU-MIMO(Multi User Multiple Input Multiple Output) 방식의 전송을 지원한다 · MU—MIMO 전송 방식에 따르면 , AP가 MIMO 페어링 (pairing)된 하나 이상의 STA 에게 동시에 패킷을 전송할 수 있다. 또한， 화이트스페이스 (whitespace)에서 무선랜 시스템 동작을 지원하는 것이 논의되고 있다. 예를 들어， 아날로그 TV 의 디지털화로 인한 유휴 상태의 주파수 대역 (예를 들어， 54~698MHz 대역)과 같은 TV 화이트스페이스 (TV WS)에서의 -무선랜 시스템의 도입은 IEEE 802.11af 표준으로서 논의되고 있다. 하지만， 이는 예시에 불과하고， 화이트스페이스는 허가된 유저 (licensed user)가 우선적으로 사용할 수 있는 허가된 대역이라 할 수 있다. 허가된 유저는 허가된 대역의 사용을 허가 받은 유저를 의미하며， 허가된 장치 (licensed device), 프라이머리 유저 (primary user), 우선적 사용자 (incumbent user) 등으로 칭할 수도 있다.
[77] 예를 들어， WS 에서 동작하는 AP 및 /또는 STA 은 허가된 유저에 대한 보호 (protection) 기능을 제공하여야 한다. 예를 들어 WS 대역에서 특정 대역폭을 가지도록 규약 (regulation)상 분할되어 있는 주파수 대역인 특정 WS 채널을 마이크로폰 (microphone)과 같은 허가된 유저가 이미 사용하고 있는 경우, 허가된 유저를 보호하기 위하여 AP 및 /또는 STA 은 해당 WS 채널에 해당하는 주파수 대역은 사용할 수 없다. 또한, AP 및 /또는 STA 은 현재 프레임 전송 및 /또는 수신을 위해 사용하고 있는 주파수 대역을 허가된 유저가 사용하게 되면 해당 주파수 대역의 사용을 중지해야 한다.
[78] 따라서 AP 및 /또는 STA 은 WS 대역 내 특정 주파수 대역의 사용이 가능한지， 다시 말해서 상기 주파수 대역에 허가된 유저가 있는지 여부를 파악하는 절차가 선행되어야 한다. 특정 주파수 대역에 허가된 유저가 있는지 여부를 파악하는 것을 스펙트럼 센싱 (spectrum sensing)이라 한다. 스펙트럼 센싱 메커니즘으로 에너지 탐지 (energy detection) 방식, 신호 탐지 (signature detection) 방식 등이 활용된다. 수신 신호의 강도가 일정 값 이상이면 허가된 유저가 사용중인 것으로 판단하거나， DTV 프리앰블 (preamble)이 검출되면 허가된 유저가 사용중인 것으로 판단할 수 있다.
[79] 또한, 차세대 통신 기술로서 M2M(Machine-to-Machine) 통신 기술이 논의되고 있다. IEEE 802.11 무선랜 시스템에서도 M2M 통신을 지원하기 위한 기술 표준이 IEEE 802.11 ah 로서 개발되고 있다. M2M 통신은 하나 이상의 머신 (Machine)이 포함되는 통신 방식을 의미하며, MTC(Machine Type Communication) 또는 사물 통신으로 칭하여지기도 한다. 여기서， 머신이란 사람의 직접적인 조작이나 개입을 필요로 하지 않는 개체 (entity)를 의미한다. 예를 들어， 무선 통신 모들이 탑재된 검침기 (meter)나 자동 판매기와 같은 장치는 물론， 사용자의 조작 /개입 없이 자동으로 네트워크에 접속하여 통신을 수행할 수 있는 스마트폰과 같은 사용자 기기도 머신의 예시에 해당할 수 있다. M2M 통신은 디바이스 간의 통신 (예를 들어, D2D(Device-to-Device) 통신)， 디바이스와 서버 (application server) 간의 통신 등을 포함할 수 있다. 디바이스와 서버 통신의 예시로， 자동 판매기와 서버, POS(Point of Sale) 장치와 서버， 전기， 가스 또는 수도 검침기와 서버 간의 통신올 들 수 있다. 그 외에도 M2M 통신 기반의 애플리케이션 (application)에는， 보안 (security), . 운송 (transportation), 헬스 케어 (health care) 등이 포함될 수 있다. 이러한 적용례의 특성을 고려하면, 일반적으로 M2M 통신은 매우 많은 기기가 존재하는 환경에서 가끔씩 적은 양의 데이터를 저속으로 송수신하는 것을 지원할 수 있어야 한다.
[80] 구체적으로, M2M 통신은 많은 STA 의 개수를 지원할 수 있어야 한다. 현재 정의되어 있는 무선랜 시스템에서는 하나의 AP 에 최대 2007 개의 STA 이 연계되는 경우를 가정하지만, M2M 통신에서는 이보다 많은 개수 (약 6000 개)의 STA 이 하나의 AP 에 연계되는 경우를 지원하는 방안들이 논의되고 있다. 또한, M2M 통신에서는 낮은 전송 속도를 지원 /요구하는 애플리케이션이 많을 것으로 예상된다. 이를 원활하게 지원하기 위해서， 예를 들어， 무선랜 시스템에서는 TIMCTraffic Indication Map) 요소 기반으로 STA 이 자신에게 송신될 데이터의 존재 여부를 인지할 수 있는데, TIM 의 비트맵 크기를 즐이는 방안들이 논의되고 있다. 또한， M2M 통신에서는 송신 /수신 간격이 매우 긴 트래픽이 많을 것으로 예상된다. 예를 들어， 전기 /가스 /수도 사용량과 같이 긴 주기 (예를 들어， 한 달) 마다 매우 적은 양의 데이터를 주고 받는 것이 요구된다. 이에 따라， 무선랜 시스템에서는， 하나의 AP 에 연계될 수 있는 STA 의 개수는 매우 많아지더라도, 하나의 비콘 주기 동안에 AP 로부터 수신할 데이터 프레임이 존재하는 STA 의 개수가 매우 적은 경우를 효율적으로 지원하는 방안들이 논의되고 있다.
[81] 이와 같이 무선랜 기술은 빠르게 진화하게 있으며, 전술한 예시들 외에도 직접 링크 셋업 미디어 스트리밍 성능의 개선, 고속 및 /또는 대규모의 초기 세션 셋업의 지원， 확장된 대역폭 및 동작 주파수의 지원 등을 위한 기술이 개발되고 있다.
[82] 프레임 구조
[83] 도 7 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 MAC 프레임 포맷을 예시한다.
[84] 도 7 을 참조하면， MAC 프레임 포맷은 MAC 헤더 (MHR: MAC Header), MAC 페이로드 (MAC Payload) 및 MAC 풋터 (MFR: MAC Footer)로 구성된다. MHR은 프레임 제어 (Frame Control) 필드, 지속 기간 /식별자 (Duration/ID) 필드， 주소 UAddress 1) 필드, 주소 2(Address 2) 필드， 주소 3(Address 3) 필드， 시퀀스 제어 (Sequence Control) 필드， 주소 4(Address 4) 필드 QoS 제어 (QoS Control) 필드 및 HT 제어 (HT Control) 필드를 포함하는 영역으로 정의된다. 프레임 바디 (Frame Body) 필드는 MAC 페이로드 (payload)로 정의되고, 상위 계층에서 전송하고자 하는 데이터가 위치하게 되며, 가변적인 크기를 가진다. 프레임 체크 시퀀스 (FCS: frame check sequence) 필드는 MAC 풋터 (footer)로 정의되고， MAC 프레임의 에러 탐색을 위하여 사용된다.
[85] 처음 세 필드 (프레임 제어 필드, 지속 기간 /식별자 필드, 주소 1 필드)와 제일 마지막 필드 (FCS 필드)는 최소 프레임 포맷을 구성하며, 모든 프레임에 존재한다. 그 외의 필드는 특정 프레임 타입에서만 존재할 수 있다.
[86] 앞서 설명한 각 필드들에 포함되는 정보들은 IEEE 802.11 시스템의 정의를 따를 수 있다. 또한, 앞서 설명한 각 필드들은 MAC 프레임에 포함될 수 있는 필드들의 예시에 해당하며, 다른 필드로 대체되거나， 추가적인 필드가 더 포함될 수 있다.
[87] 도 8 은 도 7 에 따른 MAC 프레임에서 HT Control 필드의 HT 포맷을 예시한다.
[88] 도 8 을 참조하면, HT 제어 필드는 VHT 서브필드 링크 적웅 (Link Adaptation) 서브필드， 캘리브레이션 포지션 (Calibration Position) 서브필드， 캘리브레이션 시퀀스 (Calibration Sequence) 서브필드, 채널 상태 정보 /조정 (CSI/Steering: Channel State Information/Steering) 서브필드， NDP 공지 (NDP Announcement: Null Data Packet Announcement) 서브필드， 액세스 카테고리 제한 (AC Constraint: Access Category Constraint) 서브필드, 역방향 승인 /추가 PPDU(RDG: Reverse Direction Grant/More PPDU) 서브필드, 예약 (Reserved) 서브필드를 포함할 수 있다.
[89] 링크 적웅 서브필드는 트레이닝 요청 (TRQ: Training request) 서브필드, MCS 요청 또는 안테나 선택 지시 (MAI: MCSCModulation and Coding Scheme) Request or ASEL(Antenna Selection) Indication) 서브필드， MCS 피드백 시퀀스 지시 (MFSI: MCS Feedback Sequence Identifier) 서브필드， MCS 피드백 및 안테나 선택 명 령 /데이 터 (MFB/ASELC: MCS Feedback and Antenna Selection Command/data) 서브필드를 포함할 수 있다.
[90] TRQ 서브필드는 웅답자 (responder)에 게 사운딩 PPDU(sounding PPDU) 전송을 요청하는 경우 1 로 설정되고， 응답자에 게 사운딩 PPDU 전송을 요청하지 않는 경우 0 으로 설정된다. 그리고， MAI 서브필드가 14 로 설정 되 면 안테나 선택 지시 (ASEL indication)를 나타내며， MFB/ASELC 서브필드는 안테나 선택 명 령 /데 이 터로 해석 된다. 그렇지 않은 경우， MAI 서브필드는 MCS 요청을 나타내며， MFB/ASELC 서브필드는 MCS 피드백으로 해석된다. MAI 서브필드가 MCS 요청 (MRQ: MCS Request)을 나타내는 경우， 어 떠 한 MCS 피드백을 요청하지 않는 경우 ◦ 으로 설정되고， MCS 피드백을 요청 하는 경우 1 로 설정된다. 사운딩 PPDU 는 채 널 추정을 위하여 사용될 수 있는 트레 이닝 (training) 심볼을 전달하는 PPDU 를 의 미 한다.
[91 ] 앞서 설명 한 각 서브 필드들은 HT 제어 필드에 포함될 수 있는 서브필드들의 예시 에 해당하며， 다른 서브필드로 대체되거 나， 추가적 인 서브필드가 더 포함될 수 있다.
[92] 도 9 는 도 7 에 따른 MAC 프레 임에서 HT Control 필드의 VHT 포맷을 예시 한다.
[93] 도 9 를 참조하면, HT 제어 필드는 VHT 서브필드， MRQ 서브필드, MSI 서브필드， MCS 피드백 시 퀀스 지시 /그룹 ID 최하위 비트 (MFSI/GID-L: LSB of Group ID) 서브필드， MFB 서브필드, 그룹 ID 최상위 비트 (GID-H: MSB of Group ID) 서브필드， 코딩 타입 (Coding Type) 서브필드, MFC 웅답 전송 타입 (FB Tx Type: Transmission type of MFB response) 서브필드， 자발적 MFB(Unsolicited MFB) 서브필드ᅳ AC 교정 (AC Constraint) 서브필드, RDG/More PPDU 서브필드를 포함할 수 있다. 그리고， MFB 서브필드는 VHT 공간—시 간 스트림 개수 (Nᅳ STS: Number of space time streams) 서브필드， MCS 서브필드, 대 역폭 (BW: Bandwidth) 서브필드， 신호 대 잡음비 (SNR: Signal to Noise Ratio) 서브필드를 포함할 수 있다.
[94] 표 1 은 HT 제어 필드의 VHT 포맷에서 의 각 서브필드에 대한 설명을 나타낸다.
[95] 【표 1】
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[96] 앞서 설명한 각 서브 필드들은 HT 제어 필드에 포함될 수 있는 서브필드들의 예시에 해당하며， 다른 서브필드로 대체되거나， 추가적인 서브필드가 더 포함될 수 있다.
[97] 한편, MAC 서브계층은 MAC 프로토콜 데이터 유닛 (MPDU: MAC protocol data unit)을 물리 서비스 데이터 유닛 (PSDU: PHY Service Data Unit)으로서 물리 계충에 전달한다. PLCP 개체는 수신한 PSDU 에 물리 헤더 (PHY header)와 프리앰블을 덧붙여 PLCP 프로토콜 데이터 유닛 (PPDU: PLCP protocol data unit)을 생성한다.
[98] 도 10 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11η 시스템의 PFDU프레임 포맷을 예시한다.
[99] 도 10 의 (a)는 논 HT(Non— HT) 포맷 HT 흔합 (HT Mixed) 포맷, HT— 그린필드 (HT— Greenfield) 포맷에 따른 PPDU프레임을 예시하고 있다.
[100] 논 HT 포맷은 기존의 레가시 시스템 (IEEE 802.11 a/g) STA 을 위한 프레임 포맷을 나타낸다. 논 HT포맷 PPDU는 레가시-숏 트래이닝 필드 (L-STF: Legacy-Short Training field), 레가시-통 트래이닝 필드 (L—LTF: Legacy-Long Training field), 레가시 시그널 (L-SIG: Legacy-Signal) 필드로 구성되는 레가시 포맷 프리 ¾블을 포함한다.
[101] HT 흔합 포맷은 기존의 레가시 시스템 STA 의 통신을 허용함과 동시에 IEEE 802.11η STA을 위한 프레임 포맷을 나타낸다. HT흔합 포맷 PPDU는 L— STF, L-LTF, L-SIG 으로 구성되는 레가시 포맷 프리앰블과 HT-숏 트래이닝 필드 (HT-STF: HT-Short Training field), HT-통 트래이닝 필드 (HT-LTF: HT- Long Training field) 및 HT 시그널 (HT-SIG: HT— Signal) 필드로 구성되는 HT 포맷 프리앰블을 포함한다. L-STF, L-LTF 및 L-SIG 는 하위 호환성 (backward compatibility)를 위한 레가시 필드를 의미하므로， L-STF 부터 L-SIG 까지 논 HT포맷과 동일하며， STA은 그 뒤에 오는 HT-SIG 필드 이용하여 STA은 흔합 포맷 PPDU임을 알 수 있다.
[102] HT—그린필드 (Greenfield) 포맷은 기존의 레가시 시스템과 호환성이 없는 포맷으로 IEEE 802.11η STA 을 위한 프레임 포맷을 나타낸다. HT-그린필드 포맷 PPDU 는 HT-그린필드 -STFHT-GF-STF: HT-Greefield-STF), HT- LTF 1, HT-SIG 및 하나 이상의 HT-LTF 들로 구성되는 그린필드 프리앰블을 포함한다.
[103] 데이터 (Data) 필드는 서비스 (SERVICE) 필드， PSDU, 테일 (tail) 비트, 패드 (pad) 비트를 포함한다. 데이터 필드의 모든 비트는 스크램블된다.
[104] 도 10 의 (b)는 데이터 필드에 포함되는 서비스 필드를 나타낸다. 서비스 필드는 16 비트를 가진다. 각 비트는 0번부터 15번까지 부여되며， 0번 비트부터 순차적으로 전송된다. 0 번부터 6 번 비트는 0 으로 설정되고, 수신단 내 디스크램블러 (descrambler)를 동기화하기 위하여 사용된다.
[105] 도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802. llac 시스템의 VHT PPDU 프레임 포맷을 예시한다.
[106] 도 11 을 참조하면, VHT포맷 PPDU는 데이터 필드 이전에 L-STF, L— LTF, L-SIG 로 구성되는 레가시 포맷 프리앰블과 VHT-SIG— A 및 HT— STF 및 HT-LTF들로 구성되는 VHT포맷 프리앰블올 포함한다. L-STF, L-LTF 및 L— SIG 는 하위 호환성 (backward compatibility)를 위한 레가시 필드를 의미하므로, L-STF부터 L-SIG 까지 논 HT포맷과 동일하며， STA은 그 뒤에 오는 VHT- SIG 필드 이용하여 VHT포맷 PPDU임을 알 수 있다.
[107] L-STF 는 프레임 검출， 자동 이득 제어 (AGC: Auto Gain Control), 다이버티 검출, 대략 주파수 /시간 동기화 (coarse frequency/time synchronization) 등을 위한 필드이다. L-LTF 는 정밀 주파수 /시간 동기화 (fine frequency/time synchronization), 채널 추정 등을 위한 필드이다. L-SIG 는 레가시 제어 정보 전송을 위한 필드이다. VHT-SIG-A 는 VHT STA 들의 공통되는 제어 정보 전송을 위한 VHT 필드이다. VHT-STF 는 MIMO 를 위한 AGC, 빔포밍된 스트림을 위한 필드이다. VHT-LTFs 는 MIMO 를 위한 채널 추정， 빔포밍된 스트림을 위한 필드이다. VHT-SIG-B 는 각 STA 에 특정된 제어 정보를 전송하기 위한 필드이다.
[108] 매체 액세스 메커니즘
[109] IEEE 802.11 에 따른 무선랜 시스템에서， MACXMedium Access Control)의 기본 액세스 메커니즘은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 메커니즘이다. CSMA/CA 메커니즘은 IEEE 802.11 MAC 의 분배 조정 기능 (DCF: Distributed Coordination Function)이라고도 불리는데， 기본적으로 "listen before talk" 액세스 메커니즘을 채용하고 있다. 이러한 유형의 액세스 메커니즘 따르면， AP 및 /또는 STA 은 전송을 시작하기에 앞서， 소정의 시간구간 (예를 들어， DIFSODCF Inter-Frame Space) 동안 무선 채널 또는 매체 (medium)를 센싱 (sensing)하는 CCA(Clear Channel Assessment)를 수행할 수 있다. 센싱 결과， 만일 매체가 유휴 상태 (idle status)인 것으로 판단 되면， 해당 매체를 통하여 프레임 전송을 시작한다. 반면， 매체가 점유 상태 (occupied status)인 것으로 감지되면, 해당 AP 및 /또는 STA은 자기 자신의 전송을 시작하지 않고 매체 액세스를 위한 지연 기간 (예를 들어， 임의 백오프 주기 (random backoff period))을 설정하여 기다린 후에 프레임 전송을 시도할 수 있다. 임의 백오프 주기의 적용으로, 여러 STA 들은 서로 다른 시간 동안 대기한 후에 프레임 전송을 시도할 것이 기대되므로, 충돌 (collision)을 최소화시킬 수 있다.
[110] 또한, IEEE 802.11 MAC 프로토콜은 HCF Hybrid Coordination Function)를 제공한다. HCF 는 상기 DCF 와 PCF(Point Coordination Function)를 기반으로 한다. PCF 는 폴링 (polling) 기반의 동기식 액세스 방식으로 모든 수신 AP 및 /또는 STA 이 데이터 프레임을 수신할 수 있도록 주기적으로 폴링하는 방식을 일컫는다. 또한， HCF 는 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)와 HCCA(HCF Controlled Channel Access)를 가진다. EDCA 는 제공자가 다수의 사용자에게 데이터 프레임을 제공하기 위한 액세스 방식을 경쟁 기반으로 하는 것이고， HCCA 는 폴링 (polling) 메커니즘을 이용한 비경쟁 기반의 채널 액세스 방식을 사용하는 것이다. 또한， HCF 는 WLAN 의 QoS(Quality of Service)를 향상시키기 위한 매체 액세스 메커니즘을 포함하며， 경쟁 주기 (CP: Contention Period)와 비경쟁 주기 (CFP: Contention Free Period) 모두에서 QoS 데이터를 전송할 수 있다. [111] 도 12 는 본 발명이 적용될 수 있는 무선랜 시스템에서 백오프 과정을 설명하기 위한 도면이다.
[112] 도 12를 참조하여 임의 백오프 주기에 기반한 동작에 대해서 설명한다.
[113] 점유 (occupy 또는 busy) 상태이던 매체가 유휴 (idle) 상태로 변경되면， 여러 STA 들은 데이터 (또는 프레임) 전송을 시도할 수 있다. 이 때, 충돌을 최소화하기 위한 방안으로서, STA 들은 각각 임의 백오프 카운트를 선택하고 그에 해당하는 슬롯 시간만큼 대기한 후에， 전송을 시도할 수 있다. 임의 백오프 카운트는 의사 -임의 정수 (pseudo— random integer) 값을 가지며， ◦ 내지 CW 범위의 값 중에서 하나로 결정될 수 있다. 여기서， CW 는 경쟁 휜도우 (Contention Window) 파라미터 값이다. CW 파라미터는 초기값으로 CWmin 이 주어지지만， 전송 실패의 경우 (예를 들어, 전송된 프레임에 대한 ACK 을 수신하지 못한 경우)에 2 배의 값을 취할 수 있다. CW 파라미터 값이 CWmax 가 되면 데이터 전송이 성공할 때까지 CWmax 값을 유지하면서 데이터 전송을 시도할 수 있고， 데이터 전송이 성공하는 경우에는 CWmin 값으로 리셋된다. CW, CWmin 및 CWmax 값은 2n-l (n=0, 1, 2, …；)로 설정되는 것이 바람직하다.
[114] 임의 백오프 과정이 시작되면 STA 은 결정된 백오프 카운트 값에 따라서 백오프 슬롯을 카운트 다운하는 동안에 계속하여 매체를 모니터링한다. 매체가 점유상태로 모니터링되면 카운트 다운을 멈추고 대기하고， 매체가 유휴 상태가 되면 나머지 카운트 다운을 재개한다.
[115] 도 12 의 예시에서 STA3 의 MAC 에 전송할 패킷이 도달한 경우에， STA3는 DIFS 만큼 매체가 유휴 상태인 것을 확인하고 바로 프레임을 전송할 수 있다. 한편， 나머지 STA 들은 매체가 점유 (busy) 상태인 것을 모니터링하고 대기한다. 그 동안 STA1, STA2 및 STA5의 각각에서도 전송할 데이터가 발생할 수 있고， 각각의 STA은 매체가 유휴상태로 모니터링되면 DIFS만큼 대기한 후에， 각자가 선택한 임의 백오프 카운트 값에 따라 백오프 슬롯의 카운트 다운을 수행할 수 있다. 도 12 의 예시에서는 STA2 가 가장 작은 백오프 카운트 값을 선택하고, STA1 이 가장 큰 백오프 카운트 값을 선택한 경우를 나타낸다. 즉， STA2 가 백오프 카운트를 마치고 프레임 전송을 시작하는 시점에서 STA5 의 잔여 백오프 시간은 STA1의 잔여 백오프 시간보다 짧은 경우를 예시한다. STA1 및 STA5 는 STA2 가 매체를 점유하는 동안에 잠시 카운트 다운을 멈추고 대기한다. STA2 의 점유가 종료되어 매체가 다시 유휴 상태가 되면， STA1 및 STA5 는 DIFS 만큼 대기한 후에， 멈추었던 백오프 카운트를 재개한다. 즉， 잔여 백오프 시간만큼의 나머지 백오프 슬롯을 카운트 다운한 후에 프레임 전송을 시작할 수 있다. STA5 의 잔여 백오프 시간이 STA1 보다 짧았으므로 STA5 이 프레임 전송을 시작하게 된다. 한편， STA2 가 매체를 점유하는 동안에 STA4 에서도 전송할 데이터가 발생할 수 있다. 이 때， STA4 의 입장에서는 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS 만큼 대기한 후， 자신이 선택한 임의 백오프 카운트 값에 따른 카운트 다운을 수행하고 프레임 전송을 시작할 수 있다. 도 12 의 예시에서는 STA5 의 잔여 백오프 시간이 STA4 의 임의 백오프 카운트 값과 우연히 일치하는 경우를 나타내며， 이 경우, STA4 와 STA5 간에 충돌이 발생할 수 있다. 충돌이 발생하는 경우에는 STA4 와 STA5 모두 ACK 을 받지 못하여， 데이터 전송을 실패하게 된다. 이 경우， STA4 와 STA5 는 CW 값을 2 배로 늘린 후에 임의 백오프 카운트 값을 선택하고 카운트 다운을 수행할 수 있다. 한편, STA1 은 STA4 와 STA5 의 전송으로 인해 매체가 점유 상태인 동안에 대기하고 있다가， 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS 만큼 대기한 후， 잔여 백오프 시간이 지나면 프레임 전송을 시작할 수 있다.
[116] STA의 센성 동작
[117] 전술한 바와 같이 CSMA/CA 메커니즘은 AP 및 /또는 STA이 매체를 직접 센싱하는 물리적 캐리어 센싱 (physical carrier sensing) 외에 가상 캐리어 _센_싱 (virtual carrier 361 1 )도 포함한.다. 가상 캐리어 .센싱은 _ 숨겨진 노드 문제 (hidden node problem) 등과 같이 매체 액세스에서 발생할 수 있는 문제를 보완하기 위한 것이다. 가상 캐리어 센싱을 위하여, 무선랜 시스템의 MAC 은 네트워크 할당 백터 (NAV: Network Allocation Vector)를 이용할 수 있다. NAV 는 현재 매체를 사용하고 있거나 또는 사용할 권한이 있는 AP 및 /또는 STA 이， 매체가 이용 가능한 상태로 되기까지 남아 있는 시간을 다른 AP 및 /또는 STA 에게 지시 (indicate)하는 값이다. 따라서 NAV 로 설정된 값은 해당 프레임을 전송하는 AP 및 /또는 STA 에 의하여 매체의 사용이 예정되어 있는 기간에 해당하고， NAV 값을 수신하는 STA 은 해당 기간동안 매체 액세스가 금지된다. NAV 는， 예를 들어， 프레임의 MAC 헤더 (header)의 지속 기간 (duration) 필드의 값에 따라 설정될 수 있다.
[118] 또한， 층돌 가능성을 감소시키기 위해서 강인한 충돌 검출 (robust collision detect) 메커니즘이 도입되었다. 이에 대해서 도 13 및 도 14 를 참조하여 설명한다. 실제 캐리어 센싱 범위와 전송 범위는 동일하지 않을 수도 있지만， 설명의 편의를 위해서 동일한 것으로 가정한다.
[119] 도 13은 숨겨진 노드 및 노출된 노드에 대한 설명을 위한 도면이다.
[120] 도 13(a)는 숨겨진 노드에 대한 예시이며， STA A와 STA B는 통신 중에 있고 STAC가 전송할 정보를 가지고 있는 경우이다. 구체적으로 STAA가 STA B 에 정보를 전송하고 있는 상황이지만， STA C 가 STA B 로 데이터를 보내기 전에 캐리어 센싱을 수행할 때에 매체가 유휴 상태인 것으로 판단할 수 있다. 이는 STA A의 전송 (즉， 매체 점유)을 STA C의 위치에서는 센싱하지 못할 수도 있기 때문이다. 이러한 경우에， STA B 는 STA A 와 STA C 의 정보를 동시에 받기 때문에 충돌이 발생하게 된다. 이 때 STA A는 STA C의 숨겨진 노드라고 할 수 있다.
[121] 도 13(b)는 노출된 노드 (exposed node)에 대한 예시이몌 STA B는 STA A 에 데이터를 전송하고 있는 상황에서， STA C 가 STA D 에서 전송할 정보를 가지고 있는 경우이다. 이 경우에 STA C 가 캐리어 센싱을 수행하면， STA B 의 전송으로 인하여 매체가 점유된 상태라고 판단할 수 있다. 이에 따라, STA C 가 STA D 에 전송할 정보가 있더라도 매체 점유 상태라고 센싱되기 때문에 매체가 유휴 상태가 될 때까지 기다려야 한다. 그러나， 실제로는 STA A 는 STA C 의 전송 범위 밖에 있으므로, STA C로부터의 전송과 STA B로부터의 전송은 STA A의 입장에서는 층돌하지 않을 수도 있으므로， STA C는 STA B가 전송을 멈출 때까지 불필요하게 대기하는 것이 된다. 이 때 STA C 를 STA B 의 노출된 노드라고 할 수 있다.
[122] 도 14는 RTS와 CTS를 설명하기 위한 도면이다.
[123] 도 13 과 같은 예시적인 상황에서 층돌 회피 (collision avoidance) 메커니즘을 효율적으로 이용하기 위해서， RTS request to send)와 CTSCclear to send)등의 짧은 시그널링 패킷 (short signaling packet)을 이용할 수 있다. 두 STA 간의 RTS/CTS는 주위의 STA (들)이 오버히어링 (overhearing)할 수 있도록 하여， 상기 주위의 STA (들)이 상기 두 STA 간의 정보 전송 여부를 고려하도록 할 수 있다. 예를 들어, 데이터를 전송하려는 STA 이 데이터를 받는 STA 에 RTS 프레임을 전송하면， 데이터를 받는 STA 은 CTS 프레임을 주위의 단말들에게 전송함으로써 자신이 데이터를 받을 것임을 알릴 수 있다.
[124] 도 14(a)는 숨겨진 노드 문제를 해결하는 방법에 대한 예시이며， STA A와 STA C가 모두 STA B에 데이터를 전송하려고 하는 경우를 가정한다. STA A가 RTS를 STA B에 보내면 STA B는 CTS를 자신의 주위에 있는 STA A와 STA C 에 모두 전송을 한다. 그 결과 STA C 는 STA A 와 STA B 의 데이터 전송이 끝날 때까지 기다리게 되어 층돌을 피할 수 있게 된다.
[125] 도 14(b)는 노출된 노드 문제를 해결하는 방법에 대한 예시이몌 STA A 와 STA B 간의 RTS/CTS 전송을 STA C 가 오버히어링함으로써， STA C 는 자신이 다른 STA (예를 들어， STA D)에게 데이터를 전송하더라도 충돌이 발생하지 않을 것으로 판단할 수 있다. 즉, STA B 는 주위의 모든 단말기에 RTS를 전송하고， 실제로 보낼 데이터가 있는 STA A만 CTS를 전송하게 된다. STA C는 RTS만을 받고 STA A의 CTS를 받지 못했기 때문에 STA A는 STC C의 캐리어 센싱 밖에 있다는 것을 알 수 있다. [126] 프레임 간시간 간격 (IFS: Inter-Frame Space)
[127] 두 프레임 사이의 시간 간격을 IFS(Inter-Frame Space)로 정의한다. STA 은 캐리어 센싱 (carrier sensing)을 통해 IFS 동안 채널이 사용되는지를 판단한다. DCF MAC 계층은 네 가지 IFS 를 정의하고 있고， 이에 의해 무선 매체를 점유하는 우선권이 결정된다.
[128] IFS 는 STA 의 비트율과는 관계가 없이 물리 계층에 따라 특정한 값이 설정된다. IFS 의 종류는 SIFS(Short IFS), PIFS(PCF IFS), DIFS(DCF IFS), EIFS(Extended IFS)와 같다. SIFS(Short IFS)는 RTS/CTS, ACK프레임 전송 시 사용되며， 최고 우선 순위를 가진다. PIFS(PCF IFS)는 PCF 프레임 전송 시 사용되고， DIFS(DCF IFS)는 DCF 프레임 전송 시 사용된다. EIFS(Extended IFS)는 프레임 전송 오류 발생 시에만 사용되며， 고정된 간격을 가지지 않는다.
[129] 각 IFS 간의 관계는 매체 상에서 시간 간격 (time gap)으로 정의되며， 관련된 속성은 아래 도 15와 같이 물리 계층에 의하여 제공된다.
[130] 도 15는 IFS의 관계를 예시하는 도면이다.
[131] 모든 매체 타이밍에서 PPDU 의 마지막 심볼의 종료 시점이 전송 종료를 나타내며， 다음 PPDU 의 프리앰블의 처음ᅵ심볼이 전송 시작올 나타낸다. 모든 MAC 타이밍은 PHY— TXEND.confirm 프리미티브, PHYTXST ART. confirm 프리미티브， PHY-RXSTART.indication 프리미티브 및 PHY-RXEND.indication 프리미티브를 참조하여 정해질 수 있다.
[132] 도 15 를 참조하면， SIFS 시간 (aSIFSTime)과 슬롯 시간 (aSlotTime)은 물리 계충 별로 결정될 수 있다. SIFS 시간은 고정된 값을 가지며， 슬롯 시간은 무선 지연 시간 (aAirPropagationTime) 변화에 따라 동적으로 변화할 수 있다. SIFS 시간 및 슬롯 시간은 각각 아래 수학식 1 및 2와 같이 정의된다.
[133] 【수학식 1】
aSIFSTime = aRxRFDelay + aRxPLCPDelay + aMACProcessingDelay + aRxTxTurnaroundTime
[134] 【수학식 2]
aSlotTime二 aCCATime + aRxTxTurnaroundTime + aAirPropagationTime + aMACProcessingDelay
[135] PIFS 와 SIFS는 각각 아래 수학식 3 및 4와 같이 정의된다.
[136] 【수학식 3】
PIFS = aSIFSTime + aSlotTime
[137] 【수학식 4】
DIFS = aSIFSTime + 2 * aSlotTime [138] EIFS 은 SIFS, DIFS 및 ACK 전송 시간 (ACKTxTime)으로부터 아래 수학식 5 와 같이 산출된다. ACK 전송 시간 (ACKTxTime)은 최저 물리 계층 의무적 레이트 (mandatory rate)에서 프리앰블, PLCP 헤더 및 추가적인 물리 계층 의존적 정보들을 포함하는 ACK 프레임 전송에 필요한 마이크로 초로 표현된다.
[139] 【수학식 5]
EIFS = aSIFSTime + DIFS + ACKTxTime
[140] 도 15 에서 예시하는 SIFS, PIFS 및 DIFS 들은 매체와 서로 다른 MAC 슬롯 경계 (TxSIFS, TxPIFS, TxDIFS) 상에서 측정된다. 이러한 슬롯 경계는 이전의 슬롯 시간의 CCA 결과의 검출 이후에 매체 상에 서로 다른 IFS 타이밍을 맞추기 위하여 MAC 계층에 의하여 송신기가 턴온 (turn-on)되는 시간으로 정의된다. SIFS, PIFS 및 DIFS 에 대한 각 MAC 슬롯 경계는 각각 아래 수학식 6내지 8과 같이 정의된다.
[141] 【수학식 6】
TxSIFS = SIFS - aRxTxTurnaroundTime
[142]…【수학식 7】 . . . . ,
TxPIFS = TxSIFS + aSlotTime
[143] 【수학식 8】
TxDIFS = TxSIFS + 2 * aSlotTime
[144] 전력 관리 (power management)
[145] 전술한 바와 같이 무선랜 시스템에서는 STA 이 송수신을 수행하기 전에 채널 센싱을 수행해야 하는데， 채널을 항상 센싱하는 것은 STA의 지속적인 전력 소모를 야기한다. 수신 상태에서의 전력 소모는 송신 상태에서의 전력 소모에 비하여 크게 차이가 나지 않으며, 수신 상태를 계속 유지하는 것도 전력이 제한된 (즉， 배터리에 의해 동작하는) STA 에게 큰 부담이 된다. 따라서， STA 이 지속적으로 채널을 센싱하기 위해서 수신 대기 상태를 유지하면， 무선랜 처리율 측ᅳ면에서 특별한 이점 없이 전력을 비효율적으로 소모하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 무선랜 시스템에서는 STA 의 전력 관리 (PM: power management) 모드를 지원한다.
[146] STA 의 전력 관리 모드는 액티브 (active) 모드 및 전력 절약 (PS: power save) 모드로 나뉘어 진다. STA 은 기본적으로 액티브 모드로 동작한다. 액티브 모드로 동작하는 STA 은 어웨이크 상태 (awake state)를 유지한다. 어웨이크 상태는， 프레임 송수신이나 채널 스캐닝 등 정상적인 동작이 가능한 상태이다ᅳ 한편, PS 모드로 동작하는 STA 은 슬립 상태 (sleep state)와 어웨이크 상태 (awake state)를 전환 (switch)해가며 동작한다. 슬립 상태로 동작하는 STA 은 최소한의 전력으로 동작하며， 프레임 송수신은 물론 채널 스캐닝도 수행하지 않는다.
[147] STA 이 슬립 상태로 가능한 오래 동작할수록 전력 소모가 줄어들기 때문에， STA은 동작 기간이 증가한다. 하지만 슬립 상태에서는 프레임 송수신이 불가능하기 때문에 무조건적으로 오래 동작할 수는 없다. 슬립 상태로 동작하는 STA 이 AP 에게 전송할 프레임이 존재하는 경우 어웨이크 상태로 전환하여 프레임을 송신할 수 있다. 한편， AP 가 STA 에게 전송할 프레임이 있는 경우, 슬립 상태의 STA 은 이를 수신할 수 없으며 수신할 프레임이 존재하는 것도 알 수 없다. 따라서， STA은 자신에게 전송될 프레임의 존재 여부를 알기 위해 (또한 존재한다면 이를 수신하기 위해) 특정 주기에 따라 어웨이크 상태로 전환하는 동작이 필요할 수 있다.
[148] 도 16은 전력 관리 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[149] 도 16 을 참조하면， AP(210)는 일정한 주기로 비콘 프레임 (beacon frame)을 BSS 내의 STA 들에게 전송한다 (S211, S212, S213, S214, S215,
S216). 비콘 프레임에는 TIMTraffic Indication Map) 정보 요소 (Information
Element)가 포함된다. TIM 정보 요소는 AP(210)가 자신과 연계된 STA 들에 대한 버퍼된 트래픽이 존재하며, 프레임을 전송할 것임올 알려주는 정보를 포함한다. TIM 요소에는 유니캐스트 (unicast) 프레임을 알려주는데 사용되는
TIM 과 멀티캐스트 (multicast) 또는 브로드캐스트 (broadcast) 프레임을 알려주는데 사용되는 DTIMCdelivery traffic indication map)이 있다.
[150] AP(210)는 3번의 비콘 프레임을 전송할 때 마다 1 희씩 DTIM올 전송할 수 있다.
[151] STAK220) 및 STA2(230)는 PS모드로 동작하는 STA 이다. STAK220) 및 STA2(230)는 소정의 주기의 웨이크업 인터벌 (wakeup interval) 마다 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 전환하여 AP(210)에 의하여 전송된 TIM 요소를 수신할 수 있도록 설정될 수 있다. 각각의 STA 은 자신의 로컬 클럭 (local c ck)에 기초하여 어웨이크 상태로 전환할 시점을 계산할 수 있으며， 도 15 의 예시에서는 STA의 클럭은 AP의 클럭과 일치하는 것으로 가정한다.
[152] 예를 들어， 상기 소정의 웨이크업 인터벌은, STAK220)이 비콘 인터벌마다 어웨이크 상태로 전환하여 TIM 요소를 수신할 수 있도록 설정될 수 있다. 따라서， STAK220)은 AP(210)가 첫 번째로 비콘 프레임을 전송할 때 (S211) 어웨이크 상태로 전환될 수 있다 (S221). STAU220)은 비콘 프레임을 수신하고 TIM 요소를 획득할 수 있다. 획득된 TIM 요소가 STAK220)에게 전송될 프레임이 있음을 지시하는 경우, STAK220)은 AP(210)에게 프레임 전송을 요청하는 PS— PolKPower Save—Poll) 프레임을 AP(210)에게 전송할 수 있다 (S221a). AP(210)는 PS-Poll 프레임에 대웅하여 프레임을 STAK220)에게 전송할 수 있다 (S231). 프레임 수신을 완료한 STAK220)은 다시 슬립 상태로 전환하여 동작한다.
[153] AP(210)가 두 번째로 비콘 프레임을 전송함에 있어서， 다른 장치가 매체에 액세스하고 있는 등 매체가 점유된 (busy medium) 상태이므로, AP(210)는 정확한 비콘 인터벌에 맞추어 비콘 프레임을 전송하지 못하고 지연된 시점에 전송할 수 있다 (S212). 이 경우 S'TA1(220)은 비콘 인터벌에 맞추어 동작 모드를 어웨이크 상태로 전환하지만， 지연 전송되는 비콘 프레임을 수신하지 못하여 다시 슬립 상태로 전환한다 (S222).
[154] AP(210)가 세 번째로 비콘 프레임을 전송할 때， 해당 비콘 프레임에는 DTIM 으로 설정된 TIM 요소가 포함될 수 있다. 다만 매체가 점유된 (busy medium) 상태이므로 APC210)는 비콘 프레임을 지연 전송한다 (S213). STAK220)은 비콘 인터벌에 맞추어 어웨이크 상태로 전환하여 동작하며, AP(210)에 의해 전송되는 비콘 프레임을 통하여 DTIM 을 획득할 수 있다. STAU220)이 획득한 DTIM 은 STAU220)에 전송될 프레임은 없으며 다른 STA 을 위한 프레임이 존재함을 지시하는 경우를 가정한다. 이 경우, STAK220)은 자신이 수신할 프레임이 없음을 확인하고， 다시 슬립 상태로 전환하여 동작할 수 있다. AP(210)는 비콘 프레임 전송 후 프레임을 해당 STA에게 전송한다 (S232).
[155] AP(210)는 네 번째로 비콘 프레임을 전송한다 (S214). 다만， STAK220)은 이 전 2 회에 걸친 TIM 요소 수신을 통해 자신에 대한 버퍼된 트래픽이 존재한다는 정보를 획득할 수 없었으므로, TIM 요소 수신을 위한 웨이크업 인터벌을 조정할 수 있다. 또는， AP(210)에 의해 전송되는 비콘 프레임에 STAK220)의 웨이크업 인터벌 값을 조정을 위한 시그널링 정보가 포함된 경우， STAK220)의 웨이크업 인터벌 값이 조정될 수 있다. 본 예시에서, STAU220)은 비콘 인터벌마다 TIM 요소 수신을 위해 운영 상태를 전환하던 것을 3 회의 비콘 인터벌마다 한 번 깨어나는 것으로 운영 상태를 전환하도록 설정될 수 있다. 따라서, STAK220)은 AP(210)가 네 번째 비콘 프레임을 전송하고 (S214), 다섯 번째 비콘 프레임을 전송하는 시점에 (S215) 슬립 상태를 유지하므로 해당 TIM 요소를 획득할 수 없다.
[156] AP(210)가 여섯 번째로 비콘 프레임올 전송할 때 (S216), STAK220)은 어웨이크 상태로 전환하여 동작하고 비콘 프레임에 포함된 TIM요소를 획득할 수 있다 (S224). TIM요소는 브로드캐스트 프레임이 존재함을 지시하는 DTIM이므로, STAK220)은 PS-Poll 프레임을 AP(210)에게 전송하지 않고， AP(210)에 의해 전송되는 브로드캐스트 프레임을 수신할 수 있다 (S234). 한편 STA2(230)에 설정된 웨이크업 인터벌은 STAK220)보다 긴 주기로 설정될 수 있다. 따라서， STA2(230)는 AP(210)가 다섯 번째로 비콘 프레임을 전송하는 시점 (S215)에 어웨이크 상태로 전환하여 TIM 요소를 수신할 수 있다 (S241). STA2(230)는 TIM 요소를 통하여 자신에게 전송될 프레임이 존재함을 알고， 프레임 전송을 요청하기 위해 AP(210)에게 PS-Poll 프레임을 전송할 수 있다 (S241a). AP(210)는 PS-Poll 프레임에 대응하여 STA2(230)에게 프레임을 전송할 수 있다 (S233).
[157] 도 16 와 같은 전력 절약 모드 운영을 위해 TIM 요소에는 STA 이 자신에게 전송될 프레임이 존재하는지를 지시하는 TIM 또는 브로드캐스트 /멀티캐스트 프레임이 존재하는지를 지시하는 DTIM 이 포함된다. DTIM은 TIM요소의 필드 설정을 통하여 구현될 수 있다.
[158] 도 17 내지 19는 TIM을 수신한 STA의 동작을 상세하게 설명하기 위한 도면이다,
[159] 도 17 을 참조하면， STA 은 AP 로부터 TIM 을 포함하는 비콘 프레임을 수신하기 위해 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 전환하고, 수신한 TIM 요소를 해석하여 자신에게 전송될 버퍼된 트래픽이 있음을 알 수 있다. STA은 PS-Poll 프레밈 전송을 위한 매체 액세스를 위해 다른 STA 들과 경쟁 (contending)을 수행한 후에， AP 에게 데이터 프레임 전송을 요청하기 위하여 PS—Poll 프레임을 전송할 수 있다. STA에 의해 전송된 PS-Poll 프레임을 수신한 AP는 STA에게 프레임을 전송할 수 있다. STA 은 데이터 프레임을 수신하고 이에 대한 확인응답 (ACK) 프레임을 AP 에게 전송할 수 있다. 이후 STA 은 다시 슬립 상태로 전환될 수 있다.
[160] 도 17 과 같이 AP 는 STA 으로부터 PS-Poll 프레임을 수신한 다음 소정의 시간 (예를 들어， SIFS(Short Inter-Frame Space)) 후에 데이터 프레임을 전송하는 즉시 웅답 (immediate response) 방식에 따라 동작할 수 있다. 한편， AP 가 PS-Poll 프레임을 수신한 후에 STA 에게 전송할 데이터 프레임을 SIFS 시간 동안에 준비하지 못한 경우에는 지연된 웅답 (deferred response) 방식에 따라 동작할 수 있으며， 이에 대해서 도 18을 참조하여 설명한다.
[161] 도 18 의 예시에서 STA 이 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 전환하여 AP 로부터 TIM 을 수신하고 경쟁을 거쳐 PS-Poll 프레임을 AP 로 전송하는 동작은 도 16 의 예시와 동일하다. AP 가 PS-Poll 프레임을 수신하고도 SIFS 동안 데이터 프레임을 준비하지 못한 경우， 데이터 프레임을 전송하는 대신 ACK 프레임을 STA 에게 전송할 수 있다. AP 는 ACK 프레임 전송 후 데이터 프레임이 준비되면， 컨텐딩을 수행한 후 데이터 프레임을 STA 에게 전송할 수 있다. STA은 데이터 프레임을 성공적으로 수신하였음을 나타내는 ACK프레임을 AP에게 전송하고, 슬립 상태로 전환될 수 있다.
[162] 도 19 는 AP 가 DTIM 을 전송하는 예시에 대한 것이다. STA 들은 AP 로부터 DTIM 요소를 포함하는 비콘 프레임을 수신하기 위해 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 전환할 수 있다. STA 들은 수신한 DTIM 을 통해 멀티캐스트 /브로드캐스트 프레임이 전송될 것임을 알 수 있다. AP 는 DTIM 을 포함하는 비콘 프레임 전송 후 PS-Poll 프레임의 송수신 동작 없이 바로 데이터 (즉, 멀티캐스트 /브로드캐스트 프레임)를 전송할 수 있다. STA 들은 DTIM 을 포함하는 비콘 프레임을 받은 후에 계속하여 어웨이크 상태를 유지하는 중에 데이터를 수신하고， 데이터 수신이 완료된 후에 다시 슬립 상태로 전환할 수 있다.
[163] 앞서 도 17 내지 19 을 참조하여 설명한 TIM (또는 DTIM) 프로토콜을 기반으로 한 전력 절약 모드 운영 방법에 있어서， STA 들은 TIM 요소에 포함된 STA 식별 정보를 통하여 자신을 위해 전송될 데이터 프레임이 존재하는지 여부를 확인할 수 있다. STA 식별 정보는 STA 이 AP 와 연계 (association)시에 할당받는 식별자인 AIlXAssociation Identifier)와 관련된 정보일 수 있다.
[164] AID 는 하나의 BSS 내에서는 각각의 STA 에 대한 고유한 (unique) 식별자로서 사용된다. 일례로， 현재 무선랜 시스템에서 AID 는 1 에서 2007 까지의 값 중 하나의 값으로 할당될 수 있다. 현재 정의되어 있는 무선랜 시스템에서는， AP 및 /또는 STA이 전송하는 프레임에는 AID를 위하여 14비트가■ 할당될 수 있으며， AID 값은 16383까지 할당될 수 있으나 2008에서 16383은 예비 (reserved) 값으로 설정되어 있다.
[165] 도 20은 TIM요소 (TIM element) 포맷을 예시하는 도면이다.
[166] 도 20 을 참조하면， TIM 요소는 요소 식별자 (Element ID) 필드, 길이 (Length) 필드， DTIM 카운트 (DTIM Count) 필드， DTIM주기 (DTIM period) 필드， 비트맵 제어 (Bitmap Control) 필드, 부분 가상 비트맵 (Partial Virtual Bitmap) 필드를 포함하여 구성된다. 길이 필드는 정보 필드의 길이를 나타낸다. DTIM 카운트 필드는 다음 DTIM 이 전송되기 전 얼마나 많은 비콘 프레임이 존재하는지 나타낸다. DTIM주기 필드는 연속적인 DTIM사이의 비콘 간격 수를 나타낸다. 만약， 모든 TIM 이 DTIM 이면, DTIM주기 필드는 1 의 값을 갖는다. DTIM 주기 값은 0 는 예약되어 있고， 1 옥뻣을 구성된다. 비트맵 제어 필드는 하나의 옥텟으로 구성된다. 비트맵 제어 필드의 비트 0 은 AID 0 에 대한 트래픽 지시자 (Traffic Indicator) 비트이며， 하나 혹은 그 이상의 그룹 지정 (group addressed) ¾ MSDUs(MAC service data unit)/MMPDUs(MAC management protocol data unit)이 AP 혹은 메쉬 STACmesh ST A)에서 보낼 데이터가 있다면, DTIM 카운트 필드는 0 으로 셋팅되고， 비트맵 제어 필드의 비트 0 은 1 로 셋팅된다. 첫 번째 옥텟에서 나머지 7 비트는 비트맵 오프셋을 나타낸다. TIM 을 생성하는 AP 혹은 메쉬 STA에 의한 트래픽 지시 가상 비트맵 (trafficᅳ indication virtual bitmap)은 2008 비트 (=251 옥뻣)로 구성된다. 비트맵에서 비트 번호 N(0<=N<=2007)은 옥텟 번호 N/8 과 비트 번호 (N mod 8)로 나타낼 수 있다. 트래픽 지시 가상 비트맵에 있는 각각의 비트는 AP 가 보낼 데이터의 유무를 나타낸다. 만약 개별적 지정된 (addressed) MSDU/MMPDU (AID=N) 를 위해 AP가 보낼 데이터가 있는 경우에 비트 번호 N은 1로 셋팅되고 보낼 데이터가 없는 경우에는 0으로 셋팅된다.
[167] 앞서 설명한 각 필드들은 TIM 요소에 포함될 수 있는 필드들의 예시에 해당하며, 다른 필드로 대체되거나, 추가적인 필드가 더 포함될 수 있다.
[168] 자동 전력 절약 전달 (Automatic Power Saving Delivery)를 이용한 전력 관리
[169] 상술한 PS-Poll 을 기반으로 하는 전력 절약 방법 외에도 IEEE 802. lie 시스템에서는 자동 전력 절약 전달 (APSD: Automatic Power Saving Delivery) 방법을 제공한다. APSD 는 크게 스케줄된 APSD(s-APSD: scheduled-APSD) 방법과 스케줄되지 않은 APSD(u— APSD: unscheduled-APSD) 방법으로 분류된다. 그 중 u-APSD 는 APSD 를 지원하는 AP(QoS AP)가 활성 (awake) 상태와 수면 (doze) 상태를 오가는 절전 모드로 동작함과 동시에 APSD 를 지원하는 STA(QoSSTA)로 하향 링크 프레임을 전달하는 메커니즘을 의미한다.
[170] APSD 를 지원할 수 있는 QoS(Quality of Service) AP 는 비콘， 프로브 웅답， (재)연계 웅답 관리 프레임 내 능력 정보 필드 (Capability Information field)의 APSD 서브필드의 사용을 통해서 이러한 능력을 STA 에 시그널링할 수 이다.
[171] STA 들은 스케줄링되지 않은 서비스 기간 (unscheduled-service period, 이하 'u— SP'라고 지칭함) 동안 AP 로부터 전달되는 해당 STA 들의 버퍼가능한 유닛 (BU: bufferable unit)의 일부 혹은 전체를 수신하기 위하여 U— APSD 를 사용할 수 있다. u-SP 가 진행 중이지 않는 경우， STA 이 트리거 가능 (trigger- enalbled)으로 설정된 액세스 카테고리 (AC)에 속하는 QoS 데이터 또는 QoS 널 (QoS Null) 프레임을 AP 에 전송함으로써 u- SP 가 시작되고， 이때， 전송되는 상향링크 프레임을 트리거 프레임 (trigger frame)이라고 한다. 집합된 MPDU(A- MPDU: Aggregate MPDU)는 하나 또는 그 이상의 트리거 프레임을 포함한다. 스케줄링되지 않은 SP은 AP가 전달 가능한 AC와 해당 STA에 예정된 적어도 하나의 BU 의 전송을 시도한 후 종료된다. 다만， 해당 STA 의 (재)연계 요청 프레임의 QoS 능력 요소 (QoS Capability element)의 최대 서비스 기간 길이 필드 (Max SP Length field)가 0 이 아닌 값을 가지면 해당 필드 내에서 지시 된 값 이 내로 제한다.
[172] u-SP 동안 AP 로부터 BU 를 수신하기 위하여 STA 은 해당 STA 의 전달 가능 (delivery-enabled) 및 트리거 가능 (trigger-enabled) AC 의 하나 또는 그 이상을 지 정 한다. IEEE 802. l ie 시스템에서는 QoS 를 제공하기 위하여 서로 다른 8 개의 우선순위와 이를 기초로 4 개의 AC 를 정의 한다. STA 은 두 가지 방법을 사용하여 AP 가 U-APSD 를 사용하도록 설정 할 수 있다. 먼저， STA 은 (재)연계 요청 프레 임에서 전달되는 QoS 능력 요소 (QoS Capability element)의 QoS 정보 서브필드 (QoS Info subfield) 내에서 개별적 인 U-APSD 플래그 비트를 설정 할 수 있다. U-APSD 플래그 비트가 1 이 면， 해당 AC 가 전달 가능하고 트리 거 가능하다는 것을 지시 한다. (재)연계 요청 프레 임 내 모든 4 개의 U- APSD 플래그 서브필드가 1 과 같을 때 , STA 와 관련된 모든 AC 들은 (재)연계 동안에 전달 가능하고 트리거 가능하다. (재)연계 요청 프레임 내 모든 4 개의 U- APSD 플래그 서브필드가 0 과 같을 때 ᅳ STA 와 관련된 AC 들에서 (재)연계 동안에 전달 가능하고 트리 거 가능한 AC 는 존재하지 않는다. 또는， STA 은 AP 에. AC 별로 .1 로 설정 된 APSD 서브필드를 가지는 ADDTS(add traffic stream) 요청 프레 임 (ADDTS Request frame)과 TSPEC traffic specification) 요소 (TSPEC element) 내 트래픽 스트림 (TS: traffic stream) 정보 필드 (TS Info field) 내에서 0 으로 설정된 스케줄 서브'필드 (Schedule subfield)를 전송하여 트리 거 가능하고 전달 가능한 하나 또는 그 이상의 AC 를 지정 할 수 있다. TSPEC 요청 (TSPEC request) 내 APSD 설정은 QoS 능력 요소 (QoS Capability element) 내에서 전달되는 정 적 인 (static) U-APSD 설정보다 우선시 될 수 있다. 다시 말해， TSPEC 요청은 어 떠 한 이 전의 AC 의 U-APSD 설정 에 오버 라이트 (overwrite)될 수 있다. 해당 요청은 ACM 서브필드가 0 인 AC 를 위하여 전송될 수 있다.
[173] STA 은 상향링크 또는 하향링크 전송 방향에서 각각 1 로 설정된 APSD 서브필드와 0 으로 설정된 스케줄 서브필드를 가지는 TSPEC 을 설정 함으로써 트리 거 가능 또는 전달 가능하도록 AC 를 설정할 수 있다. 1 로 설정 된 APSD 서브필드와 0 으로 설정 된 스케줄 서브필드를 가지는 상향링크 TSPEC, 하향링크 TSPEC 또는 양방향 (bidirectional) TSPEC 은 AC 가 트리거 가능하고 전달 가능하도록 설정 할 수 있다. APSD 서브필드와 스케줄 서브필드가 모두 0 으로 설정된 상향링크 TSPEC, 하향링크 TSPEC 또는 양방향 (bidirectional) TSPEC 은 AC 가 트리거 불가능하고 전달 불가능하도록 설정할 수 있다.
[174] 스케줄링된 서비스 기간 (scheduled-service period, 이하 's-SP'라고 지 칭 함)은 서비스 간격 필드 (Service Interval field)에서 특정 된 고정된 시 간 간격을 가지고 시작한다. 액세스 정책이 채널 액세스를 제어하면， TS 에 대한 s- SP 를 사용하기 위하여， STA 은 TSPEC 요소 (TSPEC element) 내 TS 정보 필드 (TS Info field)의 1 로 설정된 APSD 서브필드를 가지는 ADDTS 요청 프레임 (ADDTS Request frame)을 AP 에 전송할 수 있다. 반면， 액세스 정책이 경쟁 기반 (contention-based) 채널 액세스를 지원하면, TS 에 대한 s— SP 를 사용하기 위하여， STA 은 TSPEC 요소 (TSPEC element) 내 TS 정보 필드 (TS Info field)에서 1 로 설정된 APSD 서브필드 및 스케줄 서브필드를 가지는 ADDTS 요청 프레임 (ADDTS Request frame)올 AP 에 전송할 수 있다. APSD 메커니즘이 AP 에 의하여 지원되고 AP 가 STA 로부터의 해당 ADDTS 요청 프레임 (ADDTS Request frame)을 수락하면， AP 는 요청된 서비스가 AP 에 의하여 제공될 수 있음을 지시하는 스케줄 요소 (Schedule element)를 포함하는 ADDTS 웅답 프레임 (ADDTS Request frame)으로 응답할 수 있다. 타이밍 동기 기능 (TSF: timing synchronization function) 타이머의 최하위 (lower order) 4 옥텟 (octet)이 서비스 시작 타입 필드 (Service Start Time field)에서 특정된 값과 같을 때， 최초 s-SP가 시작된다. s-SP를 사용하는 STA은 AP또는 하이브리드 코디네.이터 (HC: hybrid .coordinator)로부터 자신에게 ― 개별적으로 지정된 (addressded) 버퍼된 및 /또는 폴 (poll)된 BU 를 수신하기 위하여 최초로 웨이크 업 (wake up)할 수 있다. STA 은 그 후에 서비스 간격 (SI: service interval)과 동일한 일정 시간 간격에서 웨이크 업할 수 있다. AP 는 성공적인 ADDTS 응답 프레임 (ADDTS Request frame)(ADDTS 요청 프레임 (ADDTS Request frame)에 대한 웅답임)과 스케줄 프레임 (다른 시점에 전송됨) 내 스케줄 요소 (Schedule element)를 통해 서비스 시작 시간을 조정할 수 있다.
[175] s-SP는 TSPEC에 대한 응답으로 전송된 스케줄 요소 (Schedule element) 내에서 지시된 서비스 시작 시간 및 SI에 대웅하는 스케줄된 웨이크 업 시간에서 시작된다. STA은 그 후 아래 수학식 9에 따른 시점에서 웨이크 업한다.
[176] 【수학식 9】
(TSFᅳ service start time) mod minimum SI = 0
[177] BSS 내에서 s-SP 주기가 지원되면, STA 은 동일한 시간에 서로 다른 AC에 대하여 U— APSD와 S— APSD를 모두 사용할 수 있다. STA이 AC를 위한 스케줄링된 전달이 설정될 때ᅳ AP 는 트리거 프레임에 의하여 개시된 SP 동안에 해당 AC 를 사용하는 BU 를 전송하지 않으며， 트리거 프레임으로 STA 로부터 수신한 AC 를 사용하는 BU 를 처리하지 않는다. AP 는 동일한 시간에 동일한 AC에 대하여 사용하기 위한 S-APSD와 U-APSD를 모두 사용하도록 지시하는 어떠한 ADDTS 요청 프레임 (ADDTS Request frame)을 거부하지 않는다. APSD는 개별적으로 지정된 (addressed) BU의 전달만을 위하여 사용될 수 있다. 그룹으로 지정된 (addressed) BU 전달은 그룹 지정 BU 를 위한 프레임 전달 규칙을 따를 수 있다.
[178] U-APSD 를 사용하는 비 -AP STA 은 해당 비—AP STA 에서 관찰되는 간섭으로 인하여 서비스 기간 동안 AP로부터 전송되는 모든 프레임을 수신할 수 없을 수 있다. 이 경우， AP 가 동일한 간섭이 관찰되지 않더라도， 프레임이 비- AP STA 에 의하여 정확히 수신되지 않은 것을 판단할 수 있다. U-APSD 공존 (coexistence) 능력은 비 -AP STA이 u-SP 동안 사용을 위하여 요청된 전송 지속 기간 (transmission duration)을 AP 에게 지시할 수 있도록 한다. 전송 지속 기간을 사용함으로써 AP는 SP동안 프레임을 전송할 수 있으며， 비 -AP STA은 간섭을 받는 상황에서도 프레임을 수신 가능성을 향상시킬 수 있다. U-APSD 공존 능력은 AP 가 서비스 기간 동안 프레임이 성공적으로 수신되지 않을 가능성을 감소 시킨다.
[179] 도 21은 U-APSD 공존 요소 포맷을 예시한다.
[180] 도 21 을 참조하면， 요소 IE Element ID) 필드는 U-APSD 공존 값과 동일하다. 길이 (Length) 필드의 값은 12 에 존재하는 추가적인 서브요소 (sub ements)의 길이가 덧붙여 진다. TSF 0 오프셋 (TSF 0 Offset) 필드에서 0이 아닌 값은 비 -AP STA이 간섭이 시작됨을 알았을 때의 시간 (TSF 시간 0) 이후 마이크로초 (microsecond)의 수를 의미한다. AP 는 비 -AP STA 로 전송을 위하여 간격 /지속 시간 (interval/Duration) 필드와 함께 TSF 0 오프셋 필드를 사용한다.
[181] "dotllMgmtOptionUAPSDCoexistenceActivatedV]- 'true' 값을 가지는 STA 은 U-APSD 공존을 지원하는 STA 로서 정의된다. 여기서， "dotllMgmtOptionUAPSDCoexistenceActivated"7l- 'true' 값은 가지는 STA 은 확장 능력 요소 (Extended Capabilities element)의 U-APSD 공존 필드 (APSD Coexistence field)를 1 로 설정하고, 그렇지 않은 경우 0 으로 설정한다. AP 와 연계된 비 -AP STA 은 (U-APSD 공존 능력을 지원함을 이전에 둘 다 공지한 경우), U-APSD 공존 요소 (U-APSD Coexistence element)를 포함하는 ADDTS 요청 프레임 (ADDTS Request frame) 해당 AP에 전송할 수 있다.
[182] U-APSD 공존 요소 (U-APSD Coexistence element)를 포함하지 않는 ADDTS 요청 프레임 (ADDTS Request frame)의 내용을 이하， 기본 ADDTS 요청 (Base ADDTS Request)으로 지칭한다. 성공적으로 ADDTS 요청 프레임 (ADDTS Request frame)을 수신하면, AP 는 기본 ADDTS 요청 프레임 (Base ADDTS Request frame)의 내용을 처리한다. AP 가 기본 ADDTS 요청 (Base ADDTS Request)이 승인될 수 없다고 결정하면， U-APSD 공존 요소 (U-APSD Coexistence element)를 처리 하지 않는다. 반면, AP 가 기본 ADDTS 요청 (Base ADDTS Request)이 승인될 수 있다고 결정하면， U— APSD 공존 요소 (U-APSD Coexistence element)를 처리한다. AP 가 U-APSD 공존 요소 (U-APSD Coexistence element)의 간격 /지속 시간 (Interval/Duration) 필드 내 특정된 지속 기간 값을 위한 U-APSD 서비스 기간 동안 프레임 전송을 지원하면， AP 는 ADDTS 요청을 승인할 수 있다. 그렇지 않은 경우， AP 는 ADDTS 요청을 거부할 수 있다.
[183] AP 가 이전에 U-APSD 공존을 가지는 ADDTS 요청을 승인한 경우, U— APSD 공존을 포함하지 않는 ADDTS 요청 프레임 (ADDTS Request frame)에 의하여 제공된 QoS 서비스를 계속하여 사용하는 비 -AP STA 은 U-APSD 공존 요소 (U-APSD Coexistence element)를 포함하지 않는 ADDTS 요청 프레임 (ADDTS Request frame)을 전송함으로써 U— APSD 공존의 사용을 종료할 수 있다. 비 -AP STA이 U-APSD 공존을 포함하는 ADDTS 요청 프레임 (ADDTS Request frame)에 의한 모든 QoS 서비스의 사용을 종료하길 원하는 경우， 비- AP STA은 AP에 DELTS(delete traffic stream) 요청 프레임 (DELTS Request frame)을 전송할 수 있다.
[184] 마지막 성공적으로 수신한 ADDTS 요청 프레임 (ADDTS Request frame)에 의하여 이전의 ADDTS 요청 프레임 (ADDTS Request frame)이 무효되는 경우， 비— AP STA 은 다중의 ADDTS 요청 프레임 (ADDTS Request frame)을 AP 에 전송할 수 있다. U-APSD 공존을 지원하고 ADDTS 요청을 수락하는 AP 는 ADDTS 프레임의 U— APSD 공존 요소 (U_ APSD Coexistence element)에서 특정된 파라미터에 따라 U-APSD 공존 서비스 기간을 제한할 수 있다. 또한， AP 는 다음과 같은 규칙에 따라 비 -AP STA 에게 요청하기 위하여 프레임을 전송한다.
[185] 먼저， 비 -AP STA 이 U-APSD 공존 요소 (U-APSD Coexistence element)에서 TSF 0 오프셋 (TSF 0 Offset) 값을 0 이 아닌 값으로 특정하면， AP 는 U— APSD 공존 서비스 기간 밖에서 비 -AP STA 에게 프레임을 전송하지 않는다. U-APSD 공존 서비스 시간은 AP 가 U-APSD 트리거 프레임 (U— APSD trigger frame)을 수신할 때 시작하고， 이후 아래 수학식 10 에 의하여 특정된 전송 기간 이후에 종료된다.
[186] 【수학식 10】
End of transmission period = T + (Interval - ((T - TSF 0 Offset) mod Interval)) [187] 수학식 10에서， T는 U-APSD 트리거 프레임 (U-APSD trigger frame)이 AP 에 수신된 시간을 나타낸다. 또한, 간격 (Interval)은 U-APSD 공존 요소 (U- APSD Coexistence element)의 지속 기간 /간격 (Duration/Interval) 필드 값과 1 로 설정된 서비스 기간 종료 (EOSP: end of service period) 비트를 가지는 전송이 성공된 시점 중 일찍 도래하는 값을 나타낸다.
[188] 반면， 비 -AP STA 이 U-APSD 공존 요소 (U-APSD Coexistence element)에서 TSF 0 오프셋 (TSF 0 Offset) 값을 ◦ 으로 특정하면， AP 는 U- APSD 공존 서비스 기간 밖에서 비 -AP STA에게 프레임을 전송하지 않는다. U— APSD 공존 서비스 시간은 AP 가 U-APSD 트리거 프레임 (U-APSD trigger frame)을 수신할 때 시작하고， 이후 아래 수학식 11 에 의하여 특정된 전송 기간 이후에 종료된다.
[189] 【수학식 11】
End of transmission period = T + Duration
[190] 수학식 11 에서 T는 U-APSD 트리거 프레임 (U— APSD trigger frame)이 AP 에 수신된 시간을 나타낸다. 또한， 지속 기간은 U— APSD 공존 요소 (U-APSD Coexistence element)의 지속 기간 /간격 (Duration/Interval) 필드 값과 1 로 설정된 E0SP 비트를 가지는 전송이 성공된 시점 중 일찍 도래하는 값을 나타낸다.
[191] U-APSD 공존 서비스 시간 동안에 AP는 해당 AP가 전송할 프레임을 더 가지며 서비스 기간이 만료하기 전에 해당 프레임이 성공적으로 전송될 것으로 판단하는 경우， 추가 (More) 비트를 1로 설정할 수 있다.
[192] AP 는 U— APSD 공존 서비스 기간 동안에 비— AP STA 에게 전송될 마지막 프레임이라고 예상하는 경우， 해당 프레임 내에서 E0SP 비트를 1 로 설정할 수 있다. U-APSD 공존 서비스 기간의 종료 이전에 해당 마지막 프레임이 성공적으로 비— AP STA 에게 전송되지 않는 경우 AP 는 E0SP 비트를 1 로 설정한 QoS 널 프레임 (QoS null frame)을 전송한다. 비 -AP STA 은 U-APSD 공존 서비스 기간의 종료 시점에서 도즈 상태 (Doze State)로 진입할 수 있다.
[193] PS-Poll내 숨겨진 노드문제
[194] 도 22 는 PS-Poll 메커니즘과 U-APSD 메커니즘에 따른 STA 의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[195] 도 22(a)는 PS— Poll 메커니즘을 예시하고， 도 22(b)는 U—APSD 메커니즘을 예시한다.
[196] 도 22(a)를 참조하면， STA 은 AP 가 자신에게 보내고자 하는 버퍼된 트래픽의 존재 유무를 비콘의 TIM 요소를 통해 알 수 있다. 자신에게 전송될 트래픽이 존재하면, STA 은 PS-Poll 메커니즘에 따라 다른 STA 들과 경쟁 (contending)을 수행한 후에， PS—Poll 프레임을 전송하여 AP 에게 데이터 프레임 전송을 요청한다. AP가 PS-Poll 프레임을 수신한 후에 STA에게 전송할 데이터 프레임을 SIFS 시간 동안에 준비하지 못한 경우， 데이터 프레임을 전송하는 대신 ACK 프레임을 STA 에게 전송할 수 있다. 이후 AP 는 ACK 프레임 전송 후 데이터 프레임이 준비되면, 다른 STA 들과 경쟁 (contending)을 수행한 후에， STA 와 RTS/CTS 프레임을 교환하고， STA 에게 데이터 프레임을 전송한다. 여기서, RTS/CTS 프레임올 교환하는 단계는 생략될 수 있다. STA 은 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 경우, ACK프레임을 AP에게 전송하고， 슬립 상태로 전환한다. 다만， 이와 같은 PS-Poll 메커니즘에 따라 데이터 전송을 수행하는 경우에 STA 에게 한 번에 하나의 PSDU 만을 전송할 수 있어， AP 가 STA 에게 전송할 데이터의 양이 많을 경우에는 비효율적으로 전송이 수행될 수 있는 단점이 있다.
[197] 이를 위한 해결 방안으로 STA 은 상술한 U-APSD 메커니즘을 이용하여 자신의 서비스 기간 (SP)를 이용하여 AP로부터 한 번에 여러 PSDU를 수신할 수 있다.
[198] 도 22(b)를 참조하면， 먼저, STA 은 비콘의 TIM 요소를 통해 AP 가 자신에게 보내고자 하는 데이터가 있음을 인지한다. 이후， 해당 데이터를 수신하기 원하는 때에， 다른 STA 들과 경쟁 (contending)을 수행한 후에， 트리거 프레임 (trigger frame)을 AP 에게 전송하여 자신의 서비스 기간 (SP)가 시작되었음을 알리고 AP 에게 데이터를 전송할 것을 요청한다. AP 는 트리거 프레임에 대한 응답으로 ACK 프레임을 STA 에 전송한다. 이후ᅳ AP 는 다른 STA 들과 경쟁 (contending)을 수행한 후에， STA 와 RTS/CTS 프레임을 교환하고， STA 에게 데이터를 전송한다. 이때, 데이터는 여러 개의 데이터 프레임으로 구성될 수 있다. 여기서, RTS/CTS 프레임을 교환하는 단계는 생략될 수 있다 . AP 가 마지막 데이터 프레임을 전송할 때 해당 데이터 프레임의 EOSP 필드를 1 로 설정하여 전송하면， STA 은 이를 인지하고 ACK프레임을 AP 에게 전송하고， SP 를 종료하여 슬립 상태로 전환할 수 있다. 이와 같이 U-APSD 메커니즘을 이용하면， STA 은 자신이 원할 때 자신의 SP 를 시작하여 데이터를 수신할 수 있고， 하나의 SP 안에서 여러 개의 데이터 프레임을 수신할 수 있어 보다 효율적인 데이터의 수신이 가능할 수 있다.
[199] 다만， 앞선 예에서 숨겨진 노드 문제를 예방하기 위하여 데이터 전송 시 요구되는 RTS/CTS 프레임 교환은 데이터 전송에 많은 양의 오버헤드를 주게 된다. 또한， STA 이 트리거 프레임을 전송하여 AP 에게 데이터의 전송을 요청한 후 , AP가 STA에게 보낼 데이터를 준비하고 또한 AP가 데이터의 전송을 위하여 경쟁을 수행하기 까지 짧지 않은 시간이 소요되어 STA 은 불필요한 에너지 소모를 하게 된다.
[200] 한편， 숨겨진 노드 환경에서는 다른 단말이 전송하는 PS-Poll 프레임을 오버히어링 (overhearing) 하지 못하는 단말들이 존재하고, PS— Poll 프레임이 동시에 전송되어 층돌이 발생할 가능성이 높다. 이러한 문제를 해결하기 위하여,
PS 모드 단말이 숨겨진 노드 환경에서 AP 로부터 데이터를 수신할 수 있게 하기 위해서 ND Null Data Packet) PS-Poll 프레임과， NDS PS-Poll 프레임에 기반한 확장된 슬롯 시간 (Extended slot time)이 사용될 수 있다.
[201] 도 23 은 숨겨진 노드 환경에서 PS-Poll 프레임이 층돌되는 경우를 예시하는 도면이다.
[202] 도 23 에서는 STA 1， STA 2 을 위한 데이터 프레임을 AP 가 가지고 있으며, 이러한 사실을 비콘 프레임의 TIM 요소를 통해 STA 1, STA 2 에게 알려 주었음을 가정한다. 그리고， STA 1 과 STA 2 는 서로 숨겨진 노드에 해당한다고 가정한다.
[203] STA 1 과 STA 2 는 각각 경쟁을 통해 채널 액세스를 시도하게 되며， 도 23과 같이 STA 1의 백오프 카운트 값이 4이고， STA 2 의 백오프 카운트 값이 6 이라면， STA 1 이 먼저 PS-Poll 프레임을 AP 에게 전송하게 된다. STA 1 의 PS-Poll 프레임이 AP 에 성공적으로 전달되면， AP 는 STA 1 을 위한 버퍼된 데이터 프레임 흑은 ACK 프레임을 STA 1에게 전송한다. 다만， STA 2는 STA 1 의 숨겨진 노드이므로 STA 1 이 전송하늘 PS-Poll 프레임올 모니터링하지 못하여 STA 1 의 PS-Poll 프레임이 전송되는 시간에도 채널이 유휴 (idle)하다고 판단하여 자신의 백오프 슬롯의 카운트 다운을 수행할 수 있다. 결국에 STA 2 의 백오프 슬롯의 카운트 다운 값이 만료되면, STA 2 도 역시 PS-Poll 프레임을 AP 에게 전송할 수 있다. 즉， STA 1 이 먼저 채널 액세스에 성공하여 PS-Poll 프레임을 전송하였지만， 숨겨진 노드 문제로 인하여 STA 2 도 PS-Poll 프레임을 전송하게 되어 결국 PS-Poll 프레임이 층돌되는 결과가 나타날 수 있다.
[204] 이러한 문제를 해결하기 위하여， 경쟁 과정에서 사용되는 백오프 타이머의 슬롯 시간을 PS-Poll 프레임 전송 시간보다 크게 만들 필요가 있다. 여기서, 슬롯 시간은 경쟁 과정에서 백오프 타이머를 감소시키기 위해 필요한 채널 유휴 시간 단위에 해당한다. 따라서, 술롯 시간을 PS-Poll 프레임 전송 시간보다 크게 만들게 되면， AP 가 PS-Poll 프레임을 성공적으로 수신하여 이에 대한 응답 프레임을 전송할 수 있다. 숨겨진 노드에 해당하는 STA 들 역시 AP 가 웅답한 웅답 프레임을 수신할 수 있으므로, 채널이 사용 중이라는 사실을 알게 되어 백오프 타이머를 감소시키지 않게 된다. 이것은 숨겨진 노드 환경에 위치한 STA 들이 PS-Poll 프레임을 오버히어링 (overhearing) 하지 못하는 문제점을 고려한 것으로， 슬롯 시간 즉， 채널 센싱 시간을 PS-Poll 프레임 전송 시간 보다 크게 함으로써 숨겨진 노드의 문제점을 해결할 수 있다.
[205] 도 24 는 숨겨진 노드 환경에서 PS—Poll 경쟁 메커니즘을 예시하는 도면이다. [206] 도 24 에서는 STA 1， STA 2 을 위한 데이터 프레임을 AP 가 가지고 있으며， 이러한 사실을 비콘 프레임의 TIM 요소를 통해 STA 1, STA 2 에게 알려 주었음을 가정한다. 그리고， STA 1 과 STA 2 는 서로 숨겨진 노드에 해당한다고 가정한다.
[207] STA 1 과 STA 2 는 각각 경쟁을 통해 채널 액세스를 시도하게 되며, 도 23과 같이 STA 1의 백오프 카운트 값이 4이고， STA 2 의 백오프 카운트 값이 6 이라면 STA 1 이 먼저 PS-Poll 프레임을 AP 에게 전송하게 된다. STA 1 의 백오프 카운트 값이 1 이고， STA 2 의 백오프 카운트 값이 2 라면， STA 1 이 먼저 PS— Poll프레임을 AP에게 전송하게 된다. STA 1의 PS— Poll프레임이 AP 에 성공적으로 전달되면, AP 는 STA 1을 위한 버퍼된 데이터 프레임 혹은 ACK 프레임을 STA 1 에게 전송한다. 다만， STA 2 는 STA 1 의 숨겨진 노드이므로 STA 1 이 전송하는 PS-Poll 프레임을 모니터링하지 못하여 STA 1 의 PS-Poll 프레임이 전송되는 시간에 채널이 유휴 (idle)하다고 판단하지만, PS-Poll 프레임 이후에 전송되는 버퍼된 데이터 프레임 혹은 ACK 프레임에 대해서는 채널이 점유 (busy)되었다고 판단한다. 따라서， STA 1 이 채널을 점유한 시간에 자신의 백오프 슬롯의 카운트 다운을 수행하지 않으며, 결국 PS-Poll 프레임들이 층돌되는 상황을 피할 수 있다.
[208] 이러한 PS-Poll 경쟁 메커니즘을 위하여 슬롯 시간은 아래 수학식 12 와 같이 설정될 수 있다.
[209] 【수학식 12】
Slot Time = PS-Poll Transmission Time + SIFS + CCA Time of Response frame + 2*Air Propagation Delay
[210] PS-Poll 전송 시간 (PS-Poll Transmission Time)은 PS-Poll 프레임의 전송 시간을 의미한다. 웅답 프레임 CCA 시간 (CCA Time of Response frame)은 AP 가 PS-Poll 프레임에 대한 응답 프레임 (데이터 프레임 혹은 ACK 프레임)을 전송할 때, 이에 대하여 STA의 CCA 검출 시간을 의미한다.
[211] 이와 같은 PS-Poll 경쟁 메커니즘을 따르면， 숨겨진 노드 환경에서, PS- Poll 층돌 문제를 해결할 수 있다. 다만， 슬롯 시간 (Slot Time)이 증가되어 경쟁 과정에서 소모되는 시간이 증가되는 문제점을 가진다. 이러한 문제점을 완화 시키기 위한 방법으로 도 25 와 같이 NDP PS-Poll 프레임을 사용할 수 있다. 기존의 PS-Poll 프레임이 PSDU 에 전송되는 MAC 제어 프레임 (MAC Control frame)이었던 것과 달리 PSDU 가 없는 형태의 NDP(Null Data Packet)로만 구성된다.
[212] 도 25는 NDP PS-Poll프레임을 예시하는 도면이다. [213] 도 25 를 참조하면， NDP PS-Poll 프레임은 STF, LTF, SIG 필드들로만 구성된다. STF, LTF 필드들은 SIG 필드를 디코딩하기 위하여 필요한 채널 측정 시퀀스 (channel estimation sequence)로 구성된다. SIG 필드는 크게 4 가지 서브필드 (sub-field)들로 구성될 수 있다. 도 25 에서 예시하는 필드들은 NDP PS-Poll 포맷의 SIG 필드에 포함되는 서브필드의 예시에 불과하며 다른 서브필드로 대체되거나 다른 서브필드가 추가될 수 있으며, 또한， 각 서브필드들의 크기도 다른 값을 가질 수 있다.
[214] 타입 서브필드 (Type sub-field)는 NPD 프레임의 SIG 해석을 위한 것으로, 해당 NDP 프레임이 PS-Poll 프레임을 위하여 설계 (design) 되었다는 것을 알려준다. AID 서브필드 (AID sub-filed)는 NPD PS-Poll 프레임을 전송하는 STA 의 AID 에 해당된다. NDP PS-Poll 프레임을 수신한 AP 가 어떤 STA 이 PS-Poll 프레임을 전송하였는지 알기 위함이다. 부분 BSSID 서브필드 (Partial BSSID sub— field)는 NDP PS-Poll 프레임을 전송하는 STA 이 속한 AP 의 BSSID 일부분에 해당된다. 또한, 이와 상이하게 해당 AP 올 식별하기 위한 용도의 어떠한 ID 값이 사용될 수 있다. 이것은 AP 에 어떤 특정 ID 을 정의하거나， BSSID 을 해싱 (hashing)하여 사용하는 것도 가능하다. SIG 필드에 대한 에러 검출 (error detection)의 용도로 CRC 서브필드 (CRC sub-field)가 포함된다.
[215] AP 가 NDP PS-Poll 프레임을 수신한 경우, 먼저 AP 는 부분 BSSID 서브필드를 통해 자신이 PS-Poll 프레임에 대하여 웅답해야 하는 AP 인지 여부를 결정한다. NDP PS-Poll 프레임에 대한 응답으로 ACK 프레임을 해당 STA에 전송하거나 해당 STA로 향하는 버퍼된 프레임을 전송할 수 있다.
[216] 여기서, ACK 프레임을 전송하는 경우， 해당 STA 로 향하는 버퍼된 프레임이 현재 AP에 없거나 또는 SIFS후에 해당 STA로 버퍼된 프레임을 바로 전송하기 어려운 경우에 해당한다. 해당 STA 로 향하는 버퍼된 프레임이 AP 에 없는 경우， ACK 프레임의 프레임 제어 (Frame Control) 필드 내 추가 데이터 비트 서브필드 (More Data Bit sub-field)를 0 으로 설정한다. 그렇지 않은 경우， ACK 프레임의 프레임 제어 (Frame Control) 필드 내 추가 데이터 비트 서브필드 (More Data Bit sub-field)를 1로 설정한다.
[217] 앞서 설명한 바와 같이， NDP PS-Poll 프레임과 새로운 확장된 슬롯 시간 (New extended slot time) (수학식 12 참조)를 사용하여 기존의 숨겨진 노드들에 의한 PS-Poll 층돌을 해결할 수 있으나， 기존의 경쟁 기반의 PS- Poll 방식을 이용함에 의해서, PS-Poll 을 수행하는 단말들은 비콘을 수신 후, 자신의 PS-Poll 이 제대로 전송되기 까지, CCA 를 계속 수행하여 다른 단말의 채널 사용을 파악해야 한다. 이는 단말의 PS-Poll 수행 시 불필요한 전력 소모를 일으키게 되며, 특히 가장 늦게 PS-Poll 을 수행하는 단말의 전력 소모는 다른 단말에 비해서 상대적으로 커지게 될 것이다.
[218] 도 26 은 확장된 슬롯 시간을 이용한 STA 의 채널 액세스 동작을 예시하는 도면이다.
[219] 도 26 에서는 STA 1, STA 2, STA 3 을 위한 데이터 프레임을 AP 가 가지고 있으며， 이러한 사실을 비콘 프레임의 TIM 요소를 통해 STA 1， STA 2， STA3에게 알려 주었음을 가정한다.
[220] 도 26을 참조하면， STA 1, STA 2, STA 3은 각각 각각 경쟁을 통해 채널 액세스를 시도하게 되며, 새로운 확장된 슬롯 시간을 사용하여 임의 백오프를 수행한다ᅳ 도 26 에서는 PS-Poll 을 전송하는 STA 들이 모두 서로 다른 백오프 카운트 값 (예를 들어, STA 1 = 1, STA 2=2, STA 3=3)을 선택한 경우를 예시하고 있다.
[221] 이하， STA 은 PS-Poll 프레임 전송 전에 AIFS(Arbitration InterFrame Space) 동안 매체의 점유 상태를 센싱한다고 가정한다.
[222] STA 1은 AIFS 동안 매체가 유휴 상태임을 확인하고, 백오프 슬롯 (하나의 슬롯)을 카운트 다운한 후 PS— Poll 프레임올 AP 에게 전송한다. 이때， STA 2 및 STA 3 은 매체가 점유 상태인 것을 모니터링하고 대기한다. AP 는 STA 1 으로부터 PS-Poll 프레임을 수신한 다음 SIFS 후에 즉시 데이터 프레임을 전송하고， STA 1 이 이에 대한 ACK 프레임을 전송한다. 이와 같이， STA 1 이 매체를 점유하는 동안 STA 2 및 STA 3은 백오프 슬롯의 카운트 다운을 멈추고 대기한다.
[223] STA 1의 매체 점유가 종료되면， STA 2 및 STA 3은 AIFS 동안 매체가 유휴 상태임을 확인하고, 잔여 백오프 슬롯의 카운트 다운을 수행한다. STA 2 가 STA 3 보다 백오프 카운트 값이 작으므로, STA 2 는 잔여 백오프 슬롯 (하나의 슬롯)을 카운트 다운한 후 PSᅳ Poll프레임을 AP 에게 전송한다. 이때， STA 3 은 매체가 점유 상태인 것을 모니터링하고 대기한다. AP 는 STA 2 로부터 PS-Poll 프레임을 수신한 후 SIFS 후에 즉시 데이터 프레임을 전송하지 못하는 경우 SIFS후에 ACK프레임을 전송한다. 이와 같이, STA 2 가 매체를 점유하는 동안 STA3은 백오프 슬롯의 카운트 다운을 멈추고 대기한다.
[224] STA 2 의 매체 점유가 종료되면, STA 3 은 AIFS 동안 매체가 유휴 상태임을 확인하고, 잔여 백오프 슬롯 (하나의 슬롯)의 카운트 다운을 수행한 후 PS-Poll 프레임을 AP 에게 전송한다. AP 는 STA 3 으로부터 PS—Poll 프레임을 수신한 다음 SIFS 후에 즉시 데이터 프레임을 전송하지 못하는 경우에 ACK 프레임을 전송한다. [225] 한편， AP는 STA들과 경쟁을 수행 (AIFS동안 매체의 유휴 상태 확인 및 임의 백오프 수행)하고 데이터를 STA 2에 전송하고， STA 2은 이에 대한 ACK 프레임을 전송한다.
[226] 상술한 예에서 STA 1， STA 2, STA 3들이 각각 서로 다른 백오프 카운트 값을 선택하였기 때문에 충돌이 발생하지는 않았지만， STA1 을 제외한 다른 STA 들은 다른 STA 들의 채널 접근 기간 동안 PS-Poll 을 지연 시키고, 자신에게 향하는 데이터를 수신할 때까지 어웨이크 상태를 계속하여 유지하게 됨으로써 이에 따라 불필요한 전력 소비가 발생하게 된다. 예를 들어， STA 2 의 경우 PS-Poll을 전송하고, 자신에게 향하는 데이터를 수신하기 위하여 STA 1이 매체를 점유하는 기간과 STA 3 이 매체를 점유하는 기간 동안 불필요하게 어웨이크 상태를 유지하는 것을 알 수 있다. 또한, 이는 슬롯 시간을 PS-Poll 전송 시간 보다 크게 확장한 경우이므로 불필요한 전력 소비가 기존 보다 더 커질 수 있다.
[227] 도 27 은 확장된 슬롯 시간을 이용한 STA 의 채널 액세스 동작을 예시하는 다른 도면이다.
[228] 도 27 에서는 STA 1, STA 2, STA 3 올 위한 데이터 프레임을 AP 가 가지고 있으며， 이러한 사실을 비콘 프레임의 TIM 요소를 통해 STA 1, STA 2, STA3에게 알려 주었음을 가정한다.
[229] 도 27을 참조하면， STA 1, STA 2， STA 3은 각각 각각 경쟁을 통해 채널 액세스를 시도하게 되며， 새로운 확장된 슬롯 시간을 사용하여 임의 백오프를 수행한다. 도 27에서는 STA 2와 STA 3이 동일한 백오프 카운트 값 (예를 들어， STA 1 = 1, STA 2=2, STA 3=2)을 선택한 경우를 예시하고 있다.
[230] 앞서 설명한 도 26 과 같이， STA 1 의 매체 점유가 종료되면， STA 2 및 STA 3 은 AIFS 동안 매체가 유휴 상태임을 확인하고, 잔여 백오프 슬롯의 카운트 다운을 수행한다. 다만， STA 2 와 STA 3 가 백오프 카운트 값이 동일하므로 충돌이 발생하게 된다. 이처럼, 층돌이 발생하는 경우에는 STA 2 와 STA 3 모두 AP 로부터 ACK프레임 흑은 데이터 프레임을 받지 못하여, 데이터 전송을 실패하게 된다. 이 경우, STA 2 와 STA 3 은 지수 백오프 (exponential backoff)를 수행한다. 즉， CW 값을 2 배로 늘린 후에 백오프 카운트 값을 재선택한다. 도 27 에서는 백오프 카운트 값으로 STA 2 가 5, STA 3 이 7 을 선택한 경우를 예시하며， STA 2 가 STA 3 보다 백오프 카운트 값이 작으므로, 백오프 슬롯 (5 개의 슬롯)의 카운트 다운을 수행한 후 PSᅳ Poll 을 AP 에 전송하게 된다.
[231] 이처럼， 두 STA 의 백오프 카운트 값이 일치하여 충돌이 발생함으로써 두 STA 의 전력 소비가 증가할 뿐만 아니라 전송 지연이 증가하게 된다. 또한， 이는 슬롯 시간을 PS-Poll 전송 시간 보다 크게 확장한 경우이므로 불필요한 전력 소비가 기존 보다 더 커질 수 있다.
[232] 개선된 채널 액세스 방안
[233] 상술한 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 STA 이 TIM 을 포함한 비콘을 수신하여 자신에게 전달될 데이터가 있다는 것을 알고 난 후， PS-Poll 을 수행할 때， 발생될 수 있는 불필요한 전력 소모를 감소 시키기 위한 방법을 제안한다. 이를 위해서， 즉 개선된 채널 액세스 방안에서는 특정 STA 별로 설정된 채널 액세스 구간에서 채널 액세스 동작을 수행할 수 있다. 이하， 본 발명을 설명함에 있어 채널 액세스를 위하여 PS-Poll 동작 (개선된 스케줄된 PS- 폴링 (scheduled PS-Polling) 방안)을 가정하여 설명하나 이에 한정되는 것은 아니며, 새로운 채널 액세스를 위한 프레임이 적용될 수도 있다.
[234] 본 발명에서는 STA 의 임의 백오프를 수행할 때 앞서 설명한 새로운 확장된 슬롯 시간 (extended slot time)이 사용될 수 있으나， 이에 한정되지 않으며 기존의 슬롯 시간이 사용될 수도 있다. 확장된 슬롯 시간이 사용되는 경우 앞서 수학식 12 와 같이 결정될 수 있다. 또한， PS-Poll 은 앞서 설명한 STF + LTF + SIG 필드들을 가지는 NDP PS-Poll 프레임이 사용될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 기존의 MAC 제어 프레임 (MAC Control frame)이 사용될 수도 있다.
[235] 또한， ACK 프레임은 기존의 ACK 프레임이 동일하게 사용되거나 앞서 설명한 NDP PS-Poll 프레임과 유사하게 STF + LTF + SIG 필드만 가지는 NDP ACK 프레임 형태가 사용될 수도 있다. 이 경우, NDP PS-Poll 프레임과 NDP ACK 프레임의 크기는 동일할 수 있다.
[236] 이하， STA은 PS-Poll 프레임 전송 이전에 SIFS, PIFS, PIFS + 추가 시간, 또는 EDCA 시간 (AIFS + 임의 백오프) 중 어느 하나의 시간 동안 매체의 점유 상태를 센싱할 수 있다. 즉， STA 은 SIFS, PIFS, PIFS + 추가시간， EDCA 시간 중 하나를 선택하여 채널을 센싱한 후 채널이 유휴 (idle)하면 PS-Poll 을 전송한다. 여기서， EDCA 시간은 기존 STA 이 EDCA 기반으로 채널을 액세스할 때 사용하던 채널 센싱 시간을 가리킨다. 이하 설명의 편의를 위하여 STA 이 HFS를 사용하는 것을 가정하여 설명한다.
[237] 도 28 은 본 발명의 일 실시예에 따른 STA 별 설정된 PSᅳ Poll 구간 (interval)을 예시하는 도면이다.
[238] 도 28 에서는 STA 1, STA 2, STA 3 을 위한 데이터 프레임을 AP 가 가지고 있으며, 이러한 사실을 비콘 프레임의 TIM 요소를 통해 STA 1， STA 2, STA 3에게 알려 주었음을 가정한다. [239] 도 28 을 참조하면， 각 STA 들의 PS-Poll 구간 (interval)은 비콘에 포함된 TIM 정보 요소를 기 반으로 각 STA 별로 지정 되어 있으며， PS-Poll 을 수행하는 STA 들 간에 PS-Poll 구간의 위 치가 서로 다르게 설정 된다. 즉, AP 는 STA 에 전송할 데이 터 프레임을 저장하고 있는 경우 해당 STA 들 (STA 1， STA 2， STA 3)에 대하여 각각의 PS-Poll 구간을 설정 할 수 있다. 또한， 추가적으로 AP 는 TIM 요소에 의하여 지시되지 않은 이외의 STA 들 (STA 1, STA 2， STA 3 이외 의 STA 들)이 총 PS-Poll 구간 ' 내에서 채 널 액세스를 시도하는 것을 방지하기 위하여 비콘의 MAC 헤더 내의 지속 시 간 (duration) 필드의 값은 해당 비콘의 길이에 총 PS-Poll 구간을 추가하여 설정할 수 있다. STA 들은 SIG 필드 내 길이 (Length) 필드 및 MCS 필드를 통해 비콘의 길이를 확인할 수 있으므로， 지속 시 간 (duration) 필드를 통해 TIM 요소에 의해 지시된 STA 들 (STA 1， STA 2, STA 3)에 게 지 정 된 총 PS-Poll 구간을 알 수 있으며， TIM 요소에 의 해 지시 되지 않은 STA 들 (STA 1， STA 2, STA 3 이외 의 STA 들)은 해당 총 PS- Poll 구간에서는 채널 액세스 시도를 하지 않을 수 있다.
[240] AP 는 비콘 프레임 의 정보 요소 (예를 들어， TIM 정보 요소 또는 폴링 (Polling) 할당 정보 요소)를 통해 명시 적으로 (explicitly) STA 들에 게 PS- Poll '구간의 위 치 정보를 알려즐 수 있다. 즉， ΑΡ 는 비콘 프레임 안의 정보 요소를 통해 TIM 요소에 의하여 지시 된 각 STA 별로 PS-Poll 구간의 위 치 정보를 추가로 알려줄 수 있다. 예를 들어， AP 는 각 STA 에 게 PS— Poll 구간의 시 작 시 점 에 대한 오프셋 정보와 해당 STA 의 PS-Poll 구간의 길이 정보를 알려줄 수 있다. 이 때， STA 의 PS-Poll 구간의 길이 정보는 STA 별로 다를 수 있다. 만약, STA 이 모두 같은 PS-Poll 구간 길이를 사용하면， 비콘 프레임 안의 정보 요소에서 하나의 PS-Poll 구간 길이 정보만 포함되고, 해당 STA 들은 해당 PS-Poll 구간 길이를 사용하여 자신의 PS-Poll 구간 정보를 획득한다. 만일， 각 STA 의 PS-Poll 구간의 길이가 고정되거나 혹은 STA 이 암묵적으로 알 수 있는 경우 (예를 들어， 시스템에서 PS-Poll 구간 길이를 정 해놓은 경우, PIFS + PS- Poll frame transmission time + SIFS + CCA Time of Response frame (예를 들어， ACK frame transmission time) + 2*Air Propagation Delay), AP 는 총 PS-Poll 구간의 시작 시 점에 대한 정보와 TIM 요소를 통해 TIM 에 의하여 지시 된 각 STA 의 PS-Poll 의 순서 정보를 STA 에 게 알려줄 수 있다. 이 경우， 각 STA 은 PSᅳ Poll 순서 정보를 이용하여 총 PS-Poll 구간의 시작 시 점으로부터 자신의 PS-Poll 구간이 몇 번째인지 확인함으로써 자신의 PSᅳ Poll 구간의 위 치를 알 수 있다. 만일， 각 STA 의 PS-Poll 구간의 길이가 고정 되 거나 혹은 STA 이 암묵적으로 알 수 있고， 총 PS-Poll 구간의 시작 시 점 이 고정되 어 있는 경우 (예를 들어， 비콘 수신 후 지 정된 시 점에서 총 PS-Poll 구간이 바로 시작되는 경우)， AP는 TIM요소를 통해 TIM에 의하여 지시된 각 STA 의 PSᅳ Poll의 순서 정보만을 알려줄 수 있다.
[241] 또는， STA 이 TIM 요소를 통해 암묵적으로 (implicitly) 자신의 PS— Poll 구간의 위치 정보를 알 수 있다. 예를 들어， TIM 요소의 부분 가상 비트맵 (Partial Virtual Bitmap) 필드에서 STA 1, STA 2, STA 3 이 순차적으로 지시되고, PS-Poll 순서가 비트맵의 오름차순 순서를 가진다고 가정하면， 각 STA 1， STA 2, STA 3 순으로 자신의 PS-Poll 구간을 가질 수 있다. 이처럼， 각 STA 의 PS— Poll 순서는 상술한 바와 같이 비트맵의 순서에 따라 오름차순 혹은 내림차순 순서를 가지도록 시스템에서 미리 정해져 있을 수 있으며， 미리 정해진 특정 순열 (permutation)에 기반하여 비트맵 순서를 이용해 STA 이 계산할 수도 있다.
[242] 이처럼, STA 은 자신의 PS-Poll 구간의 위치 및 다른 STA 의 PS-Poll 구간의 위치를 TIM 에 포함된 정보를 기반으로 알 수 있다. 자신의 PS-Poll 구간의 위치를 확인한 STA 은 PS-Poll 동작을 수행할 수 있다. 또한, STA 은 자신의 PS-Poll 구간의 시작 시점에서 PIFS 동안 매체의 점유 (busy) 여부를 확인하고， 매체가 유휴 (idle) 상태이면， AP 에 PS-Poll 을 전송 할 수 있다. 만약, PS-Poll 구간의 시작 시점에서 PIFS 동안 채널이 점유 (busy)되어 있으면, STA 은 자신의 PS-Poll 구간 내에서 PS-Poll 프레임 전송을 연기할 수 있다. 이후， PIFS 동안 매체가 유휴 상태임을 확인하면 STA 은 연기된 PSᅳ Poll 프레임을 AP에 전송할 수 있다. 이때， 나머지 STA들은 자신의 PS-Poll 구간이 아니므로 슬립 상태 (sleep state)로 동작할 수 있다.
[243] AP 는 STA 의 PS— Poll 구간에서 해당 STA 로부터 PS-Poll 프레임을 수신하면， SIFS이후 ACK프레임을 STA에 전송한다. 만약, PS-Poll 구간 내에서 해당 STA 로부터 PS-Poll 프레임을 정확히 수신하지 못한 경우， NACK 을 포함하는 프레임 혹은 ACK 프레임을 해당 STA 에게 전송할 수 있다. 여기서， NACK혹은 ACK프레임은 NDP프레임으로 구성될 수 있다.
[244] 이하， 설명의 편의를 위하여 STA 이 TIM요소를 통해 암묵적으로 자신의 PS-Poll 구간의 위치를 알 수 있다고 가정한다.
[245] 만약 해당 비콘 주기 내에서 첫 번째 PS-Poll 구간이 비콘 수신 후 바로 시작되는 경우， 하나의 STA 의 PS-Poll 구간은 아래 수학식 13 과 같이 정해질 수 있다.
[246] 【수학식 13]
PS-Poll interval = SIFS or PIFS) + PS-Poll transmission time + SIFS + ACK transmission time + 2*Air Propagation Delay [247] 이와 상이하게, 해당 비콘 주기 내에서 첫 번째 PS-Poll 구간이 비콘 수신 후 SIFS 또는 PIFS 이후에 시작되는 경우， 하나의 STA 의 PS— Poll 구간은 아래 수학식 14와 같이 정해질 수 있다.
[248] 【수학식 14】
PS-Poll interval = PS-Poll transmission time + SIFS + ACK transmission time + SIFSCor PIFS) + 2*Air Propagation Delay
[249] NDP PS-Poll 프레임과 NDP ACK프레임이 사용된다면， 하나의 STA 의 PS-Poll 구간은 아래 수학식 15와 같이 정해질 수 있다.
[250] 【수학식 15】
2 * NDP frame transmission time + SIFS(or PIFS) + SIFS + 2*Air Propagation Delay
[251] 총 PS-Poll 구간은 아래 수학식 16과 같이 정해질 수 있다.
[252] 【수학식 16】
(SIFSCor PIFS) + PS-Poll transmission time + SIFS + ACK time) * N + 2*Air Propagation Delay * N
또는. (2* NDP .frame transmission time+ SIFSCor PIFS) + SIFS) *'N + 2*Air Propagation Delay * N
[253] 수학식 16에서 N은 TIM 비트맵에서 1로 설정된， 즉 PS-Poll을 수행할 STA들의 총 수를 의미한다.
[254] 이하， 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 STA 의 PS-Poll 구간은 위의 수학식 13과 같이 정해진다고 가정한다.
[255] 이후, 자신의 PS-Poll 구간 내에서 PS— Poll 을 수행한 STA 들은 총 PS- Poll 구간 이후에 AP 로부터 데이터를 수신하기 위하여 어웨이크 상태로 전환한다.
[256] 도 29 는 본 발명의 일 실시예에 따른 STA 의 채널 액세스 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[257] 도 29 에서는 STA 1， STA 2， STA 3 을 위한 데이터 프레임을 AP 가 가지고 있으며, 이러한 사실을 비콘 프레임의 TIM 요소를 통해 STA 1， STA 2， STA3에게 알려 주었음을 가정한다.
[258] 도 29 를 참조하면， 비콘의 TIM 에서 3 개의 STA(STA 1ᅳ STA 2, STA 3)이 순차적으로 지시되면, 각 STA 은 STA1, STA2, STA3 순으로 PSᅳ Poll 구간이 설정될 수 있으며， 각 STA 은 자신의 PS-Poll 구간의 위치를 TIM 에 포함된 정보를 기반으로 알 수 있다.
[259] 먼저， STA 1 의 PS-Poll 구간은 비콘 수신 다음부터 시작되고， 첫 번째 STA인 STA 1은 비콘 수신 후, PIFS 동안 매체의 유휴 상태임을 확인하면， PS一 Poll 프레임을 AP 에 전송한다. 각 STA 들은 자신의 PS-Poll 구간을 알 수 있으므로， 첫 번째 PS-Poll 을 수행하는 STA 을 제외한 나머지 STA 들은 비콘 수신 후, 슬립 상태로 전환하여 자신의 PS-Poll 구간까지 슬립 상태를 유지할 수 있다. 도 29 에서 STA 2 과 STA 3 은 비콘 수신 후 슬립 상태로 전환하여 자신의 PS— Poll구간까지 슬립 상태를 유지한다. AP는 STA 1으로부터 PS-Poll 프레임을 수신한 다음 SIFS 후에 ACK프레임을 전송하며， STA 1 에 대한 PS- Poll 구간은 종료한다. 마지막 PS-Poll 을 수행하는 STA(STA 3)를 제외하고, 자신의 PS-Poll 구간 종료 시점에 슬립 상태로 전환하여 총 PS-Poll 구간이 끝나는 시점까지 슬립 상태를 유지할 수 있다. 도 29에서 STA 1은 자신의 PS- Poll 구간 종료 시점에서 슬립 상태로 전환하여 총 PS-Poll 구간이 끝나는 시점까지 슬립 상태를 유지한다.
[260] STA 2 의 PS-Poll 구간은 STA 1 의 PS-Poll 구간 다음 (STA 1 에 대한 ACK프레임 전송 시간 이후)부터 시작되고， STA 2는 어웨이크 상태로 전환하여 PIFS 동안 매체의 유휴 상태임을 확인하면, PS-Poll 프레임을 AP 에 전송한다. AP 는 STA 2 로부터 PS-Poll 프레임을 수신한 다음 SIFS 후에 ACK 프레임을 전송하며， STA 1 에 대한 PS-Poll 구간은 종료한다. STA 1 과 마찬가지로 STA 2 는 자신의 PS-Poll 구간 종료 시점에서' 슬립 상태로 전환하여 총 PS-Poll 구간이 끝나는 시점까지 슬립 상태를 유지한다.
[261] STA 3 의 PS-Poll 구간은 STA 2 의 PS-Poll 구간 다음 (STA 2 에 대한 ACK프레임 전송 시간 이후)부터 시작되고, STA 3은 어웨이크 상태로 전환하여 PIFS 동안 매체의 유휴 상태임을 확인하면， PS-Poll 프레임을 AP 에 전송한다. AP 는 STA 2 로부터 PS-Poll 프레임을 수신한 다음 SIFS 후에 ACK 프레임을 전송한다. STA 3은 마지막 STA이므로 (자신의 PS-Poll 구간이 종료하는 시점이 총 PS— Poll 구간이 끝나는 시점과 동일) 슬립 모드로 전환하지 않고 어웨이크 상태를 유지한다.
[262] AP 는 총 PS-Poll 구간이 끝난 후， 각 STA 에게 데이터를 전송하며， 각 STA 들 (마지막 STA 은 제외)은 총 PS-Poll 구간이 끝나는 시점에서 어웨이크 상태로 전환하여 AP로부터 데이터를 수신하기 위하여 CCA를 수행한다. 마지막 STA(STA 3)는 자신의 PS-Poll 구간부터 어웨이크 상태를 유지하여 CCA 를 수행하게 된다. AP는 임의 백오프 주기에 기반하여 경쟁 (contention)을 수행하여 각 STA 에게 데이터를 전송할 수 있다. 다시 말해， AP 는 각 STA 별로 백오프 카운트 값을 선택하고， 백오프 카운트 값이 가장 작은 STA 에서 백오프 카운트 값이 가장 큰 STA 의 순서대로 데이터를 전송할 수 있다. 도 29 에서는 STA 1 의 백오프 카운트 값이 가장 작고， 그 다음이 STA 2 이며， STA 3 의 백오프 카운트 값이 가장 큰 경우를 예시하고 있다. AP 는 AIFS 동안 매체가 유휴 상태임을 확인하고， 백오프 슬롯을 카운트 다운한 후 데이터 프레임을 STA 1 에게 전송한다. STA 은 AP 로부터 전송되는 데이터 프레임의 프리앰블 (예를 들어, SIG 필드의 부분 Al!XPartial AID))을 통해 자신에게 향하는 데이터 프레임인지 여부를 확인할 수 있다. 즉, STA 1 은 자신에게 향하는 데이터 프레임인 것을 확인하고 해당 데이터 프레임을 디코딩하며， 이외 나머지 STA들 (STA 2, STA 3)은 자신에게 향하는 데이터 프레임이 아닌 것을 확인하고 슬립 모드로 전환할 수 있다. 또한, STA은 AP로부터 전송되는 데이터 프레임의 프리앰블 (예를 들어， SIG 필드의 길이 (Length))을 통해 해당 데이터 프레임의 MPDU 의 길이를 알 수 있다. 즉， 자신에게 향하는 데이터 프레임이 아닌 것을 확인하여 슬립 모드로 전환한 STA 들은 다른 STA 의 MPDU 길이를 고려하여 어웨이크 상태로 다시 전환할 수 있다.
[263] AP 로부터 데이터 프레임을 수신한 STA 1 은 SIFS 이후 AP 에게 ACK 프레임을 전송한다. STA 1 이 AP 에게 ACK 프레임을 전송하는 시점， 즉 AP 에 의한 STA 1 로의 데이터 전송이 종료되는 시점에서 STA 2 와 STA 3 은 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 전환하고， 이후, 경쟁 기반으로 AP 로부터 데이터 프레임을 수신하게 된다.
[264] 한편, AP 는 비경쟁 기반 (non-competition based)으로 STA 들에게 데이터 프레임을 전송할 수도 있다. 예를 들어， AP 는 각 STA 의 PS-Poll 구간 내에서 해당 STA에게 스케줄링 정보를 전송할 수 있다. 이 경우， STA은 자신의 PS-Poll 구간 내에서 AP 로부터 PS— Poll 프레임에 대한 ACK 프레임을 수신한 후, 총 PS-Poll 구간이 끝나고 , AP로부터 하향링크 데이터 전송에 대한 스케줄링 정보를 기다릴 수 있으며， 획득된 스케줄링 정보를 이용하여， 데이터 수신을 할 수 있다. 이처럼 STA 이 AP 로부터 스케줄링 정보를 획득했을 때， STA 은 하향 링크 데이터 전송시점까지 슬립 상태로 전이하여 전력소모를 최소화할 수 있다.
[265] 또한, AP 는 PS— Poll 을 수행하는 마지막 STA 에게는 PS-Foll 에 대한 ACK 프레임 전송 없이 바로 데이터를 전송할 수도 있으며, 이에 대해서 도 30을 참조하여 설명한다.
[266] 도 30 은 본 발명의 일 실시예에 따른 STA 의 채널 액세스 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[267] 도 30 의 예시에서 각 STA 들이 자신의 PS-Poll 구간에서 PS-Poll 프레임을 AP에 전송하는 동작은 도 29의 예시와 동일하다.
[268] 도 30 을 참조하면， 마지막 STA 인 STA 3 으로부터 PS-Poll 프레임을 수신한 AP 는 STA 3 이 마지막 STA 임을 확인하면, STA 3 에게는 PS—Poll 프레임에 대한 ACK 프레임을 전송하지 않고 SIFS 이후에 STA 3 에게 데이터 프레임을 전송한다. [269] AP는 총 PS-Poll 구간이 끝난 후， 마지막 STA(STA 3)를 제외한 나머지 STA 들에게 데이터를 전송할 수 있으며， 마지막 STA 을 제외한 나머지 STA 들은 총 PS-Poll 구간이 끝나는 시점에서 어웨이크 상태로 전환할 수 있다. 이 경우， STA 3 에게 데이터 프레임을 전송하는 중 (총 PS-Poll 구간이 끝난 시점)에 STA 1 과 STA 2 가 어웨이크 상태로 전환하였으므로， STA 3 에 전송되는 데이터 프레임의 프리앰블을 확인할 수 없을 수 있다. 따라서， STA 1과 STA 2 는 어웨이크 상태를 유지하게 되며, 이후에 AP 로부터 전송되는 데이터 프레임의 프리앰블을 통해 해당 데이터 프레임이 STA 1으로 향하는 것을 확인한 후， STA 1 은 해당 데이터 프레임을 디코딩하고， STA 2 는 다시 슬립 상태로 전환할 수 있다.
[270] 도 30 에서는 총 PS-Poll 구간이 끝나는 시점에서 STA 1 과 STA 2 가 어웨이크 상태로 전환하여 AP 로부터 데이터 프레임을 수신할 때까지 어웨이크 상태를 유지하는 예시만이 도시되어 있지만， 마지막 STA 을 제외한 나머지 STA 들은 총 PS-Poll 구간이 끝나는 시점에서 어웨이크 상태로 전환한 후, 매체가 점유 (busy) 상태임을 확인하면 슬립 상태로 전환하며 매체의 점유가 끝나는 시점에 다시 어웨이크 상태로 전환하여 자신에게 데이터 프레임이 전송되는지 확인할 수도 있다.
[271] AP 는 임의 백오프 주기에 기반하여 경쟁 (contention)을 수행하여 마지막 STA 을 제외한 나머지 STA 들에게 데이터를 전송할 수 있다. AP 가 마지막 STA 을 제외한 나머지 STA 들에게 데이터를 전송하는 동작은 앞서 도 29 의 예시와 동일하며， 이하 설명을 생략한다.
[272] 또한, AP 는 총 PS-Poll 구간 지난 후 긴급 (delay sensitive)한 패킷을 가진 STA에게 가장 우선적으로 데이터 프레임을 전송할 수 있으며, 이에 대해서 도 31을 참조하여 설명한다.
[273] 도 31 은 본 발명의 일 실시예에 따른 STA 의 채널 액세스 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[274] 도 31 의 예시에서 각 STA 들이 자신의 PS-Poll 구간에서 PS-Poll 프레임을 AP에 전송하는 동작은 도 29의 예시와 동일하다.
[275] 도 31을 참조하면， 총 PS-Poll 구간 이후， AP는 폴링 (Poll)된 STA들 중 긴급 (delay sensitive)한 데이터 프레임이 전송되는 STA 에게는 PIFS (또는 SIFS)를 기다린 후 임의 백오프 절차 없이 바로 해당 STA 에게 데이터 프레임을 전송할 수 있다. 즉， 경쟁 (contention)없이 데이터를 전송할 수 있다. 이는 긴 슬롯 시간 (long slot time)을 가지고 임의 백오프 기반의 데이터 전송 동작에 따른 긴급 패킷 전송 지연을 방지할 수 있다. 이 경우에도， 긴급 패킷을 가지지 않는 STA에게는 앞서 도 29 혹은 도 30의 예시와 같이 경쟁기반으로 데이터 전송을 수행될 수 있다. 여기서， 총 PSᅳ Poll 구간의 종료 시점은 마지막으로 PS-Poll 을 수행한 STA 에 대한 웅답을 전송하는 시점이 해당될 수 있다. 예를 들어， 앞서 도 29의 예시와 같은 경우에는 마지막 PS-Poll을 수행한 STA에게 (NDP) ACK 프레임이 전송되는 시점을 의미할 수 있으며, 앞서 도 30 의 예시와 같은 경우에는 마지막 PS-Poll 을 수행한 STA 에게 데이터 프레임이 전송되는 시점을 의미할 수 있다. 도 31 에서는 총 PS-Poll 구간 종료 시점이 마지막 PS-Poll 을 수행한 STA 3에게 (NDP) ACK 프레임이 전송되는 시점을 예시하며， 총 PS-Poll 구간 이후 AP 가 STA 1 과 STA 3 에 대한 하향링크 데이터 프레임을 PIFS 이후에 바로 전송하는 경우를 예시한다. STA 2의 경우 긴급 패킷을 가지지 않은 STA 이므로 STA 2 에 대한 데이터 전송은 앞서 도 29 또는 도 30 의 예시와 같이 경쟁 기반 (AIFS+ 임의 백오프) 방식으로 수행된다.
[276] 한편， TIM에 지정된 모든 STA이 TIM을 수신하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 예를 들어， OBSS Overlappping BSS) 전송에 의한 간섭이나 STA 이 TIM 을 놓치는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우， TIM 을 수신하지 못한 STA 은 자신의 PS-Poll 구간 내에서 PS-Poll 프레임을 전송하지 못하게 된다. 또한, STA 은 PS-Poll 프레임을 제대로 전송하였으나 AP 가 PS-Poll 프레임을 수신하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우 AP 와 STA 간의 동작에 대해서 도 32를 참조하여 설명한다.
[277] 도 32 는 본 발명의 일 실시예에 따른 STA 의 채널 액세스 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[278] 도 32 의 예시에서 각 STA 들이 자신의 PS-Poll 구간에서 PS_Poll 프레임을 AP에 전송하는 동작은 도 29의 예시와 동일하다.
[279] 도 32 를 참조하면ᅳ AP 가 STA 2 로부터 PS-Poll 프레임을 수신하지 못하는 경우를 예시하고 있다. AP 는 정해진 각 STA 의 PS-Poll 구간에서, 해당 STA로부터 PS-Poll을 PS-Poll 전송 시간에 수신하지 못하면， AP는 SIFS 이후 자발적 (unsolicited) NDP 프레임을 해당 STA 에게 전송한다. 자발적 NDP 프레임을 전송하는 시점은 해당 STA 이 PS-Poll 을 정상적으로 전송하였을 경우를 가정하여 (NDP) ACK 프레임을 전송하는 시점 (PIFS + PS-Poll 전송 시간 + SIFS)과 동일할 수 있다. 여기서, 자발적 NDP 프레임은 앞서 도 29 내지 도 31 에서 사용되는 (NDP) ACK 프레임 혹은 새로운 NDP 프레임 혹은 새로운 MAC 프레임으로 형태를 가질 수 있다. 또한, 자발적 NDP 프레임은 ACK, NACK 혹은 넌 -폴링 (no Polling) 지시를 포함할 수도 있다. 이처럼， AP가 정해진 STA 로부터 정해진 시점에 PS-Poll 프레임을 수신하지 못하더라도， NDP 프레임 (또는 새로운 프레임)을 전송함으로써 다른 STA (예를 들어， 숨겨진 노드)에 의한 PS— Poll 구간의 개입 (intervention)을 방지할 수 있다. [280] ACK, NACK 혹은 넌—폴링 (no Polling) 지시가 포함된 NDP 프레임을 수신한 STA 은 경쟁 기반으로 PS—Poll 을 수행할 수 있다. 이 경우， STA 은 확장된 슬롯 시간 (extend slot-time)을 사용할 수 있다. 도 32 에서는 도시하지 않았지만 각 STA (예를 들어, STA 1， STA3)에 할당된 PS-Poll 구간에서는 해당 STA 에 의하여 매체가 점유되어 있는 상태이며, 또한 TIM 을 수신하지 못한 또 다른 STA 이 존재하더라도 해당 STA 의 PS-Poll 구간에서 AP 가 NACK 혹은 넌 -폴링 (no Polling) 지시를 포함하는 NDP 프레임을 전송하게 되므로 결국 NACK 흑은 넌 -폴링 (no Polling) 지시가 포함된 NDP 프레임을 수신한 STA 은 총 PSᅳ Poll구간 이후에 경쟁 기반으로 PS-Poll을 수행할 수 있다.
[281] 이와 같이， 슬롯 시간을 앞서 수학식 12 에 따른 확장된 슬롯 시간으로 정하는 경우에는 도 32 의 예시와 같이 NDP 프레임을 전송함으로써 해당 PS- Poll 구간에서 다른 STA 의 개입을 방지할 수 있다. 다만， 슬롯 시간이 확장된 슬롯 시간을 가지지 않는 경우에는 도 32의 예시가 적용되지 않올 수 있다. 예를 들어, 슬롯 시간과 ps-Poll프레임 시간이 동일한 경우, (PIFS + PS - Poll 전송 시간 + SIFS)의 시간 동안에 다른 STA 의 개입이 발생된다면 도 32 의 예시를 통해. -다른 STA와 개입을 방지할.수 없을 수,있다. 다만 이러. _한 경우에도,. AP는 비콘 프레임의 TIM 요소를 통해 지시된 STA 은 자신의 PS-Poll 구간을 이용하여 PS-Poll 을 수행하게 되고， TIM 요소를 통해 지시되지 않은 STA 들은 TIM요소의 비트맵 개수 혹은 비콘의 MAC 헤데: header)의 지속 기간 (duration) 필드의 값을 통해 총 PS-Poll 구간을 알 수 있으므로， 총 PS-Poll 구간에서는 채널 액세스를 시도하지 않음으로써 상술한 문제가 발생되지 않게 된다. '
[282] 한편， STA 이 TIM 을 수신하고 지정된 PS-Poll 구간에서 PS-Poll 을 수행하려고 할 때， 채널이 점유 (busy)된 상태가 발생될 수 있으며， 이에 대해서 도 33을 참조하여 설명한다.
[283] 도 33 은 본 발명의 일 실시예에 따른 STA 의 채널 액세스 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[284] 도 33 의 예시에서 각 STA 들이 자신의 PS-Poll 구간에서 PS-Poll 프레임을 AP에 전송하는 동작은 도 29의 예시와 동일하다.
[285] 도 33 을 참조하면， STA 이 TIM 을 수신하고， 자신에게 지정된 PS-Poll 구간에서 PS— Poll을 수행하려고 할 때， 채널이 점유된 상태일 수 있다. 도 33의 경우 STA 2가 PS-Poll을 시도하려고 할 때 OBSS Overlapping BSS)의 전송에 의해서 채널이 점유된 상태를 예시한다. 이 경우， STA2 는 자신의 PSᅳ Poll 구간에서 PS-Poll 을 시도하려고 할 때， (OBSS 전송으로 인하여) 채널이 점유되어 있다고 판단되면， 채널이 유휴 상태가 될 때가지 PS-Poll 전송을 연기하고， AIFS 동안 채널이 유휴 (idle)하면， 다시 PS-Poll 전송을 시도한다. 즉， 해당 STA 은 자신에게 지정된 PS-Poll 구간에서 PS-Poll 프레임을 전송하지 않고， 확장된 슬롯 시간 (extended slot time)을 이용하여 기존의 경쟁 기반 (AIFS + 임의 백오프) 방식을 사용하여 PS-Poll 전송을 시도한다. 즉， 이 경우에도 앞서 32 와 마찬가지로 총 PS-Poll 구간 내에서는 폴링된 각 STA 에게 PS—Poll 구간이 지정된 상태이므로， 해당 STA은 총 PS-Poll 구간 이후에 경쟁 기반으로 PSᅳ Poll을 수행할 수 있다.
[286] 한편， AP 는 앞서 도 29 내지 도 33 의 예시에서 사용되는 (NDP) ACK 프레임 대신에 STF 를 전송할 수도 있다. (NDP) ACK 프레임 대신에 STF 가 사용되므로， (NDP) ACK프레임은 총 PS— Poll구간 이후에 전송될 수 있다.
[287] 이 경우 각 STA 의 PS-Poll 구간은 아래 수학식 17 와 같이 정해질 수 있다.
[288] 【수학식 17]
PS-Poll interval = PIFS (or SIFS) + PS-Poll transmission十 SIFS + STF + 2*Air Propagation Delay
[289] AP 는 각 STA 의 PS-Poll 구간에서 지정된 시점 (PIFS/SIFS + PS-Poll 전송 시간 + SIFS 후에)에 (NDP) ACK 프레임 대신 STF 를 전송한다. AP 가 전송하는 STF 는 지정된 PS-Poll 구간에서 지정된 STA 어 1 의하여 채널이 점유되어 있음을 다른 STA 들에게 알려주는 기능을 수행하여 숨겨진 노드 STA 이 개입 (intervention)하는 것을 금지하도록 할 수 있다. 또한， STF 는 기존의 ACK 프레임이나 NDP 프레임의 크기보다 더 작기 때문에, 총 PS-Poll 구간의 크기가 줄어들 수 있으며， 이로 인하여 STA 의 파워 소비를 줄이는 효과를 얻을 수 있다.
[290] 총 PS-Poll구간은 아래 수학식 18와 같이 정해질 수 있다.
[291] 【수학식 18】
Total PS Poll Interval = (PIFS (or SIFS) + PS-Poll transmission time + SIFS + STF time) * N + 2*Air Propagation Delay * N
[292] 수학식 18에서 N은 TIM 비트맵에서 1로 설정된， 즉 PS-Poll을 수행할 STA들의 총 수를 의미한다.
[293] 만일, PS-Poll 프레임이 NDP 프레임으로 구성된다면， 총 PS-Poll 구간은 아래 수학식 19과 같이 정해질 수 있다.
[294] 【수학식 19】
Total PS Poll Interval = (PIFS (or SIFS) + NDP frame transmission time + SIFS + STF time) * N + 2*Air Propagation Delay * N
[295] 도 34 는 본 발명의 일 실시예에 따른 STA 의 채널 액세스 동작을 설명하기 위한 도면이다. [296] 도 34 의 예시에서 AP 가 PS-Poll 프레임에 대한 웅답으로 (NDP) ACK 프레임 대신에 STF 를 전송하는 점을 제외하고， 각 STA 들이 자신의 PS-Poll 구간에서 PS-Poll프레임을 AP에 전송하는 동작은 도 29의 예시와 동일하다.
[297] 도 34 를 참조하면, AP 는 총 PS-Poll 구간이 끝난 후, 모든 STA 에게 ACK프레임을 전송하며， 각 STA 들 (마지막 STA은 제외)은 총 PS-Poll 구간이 끝나는 시점에서 어웨이크 상태로 전환하여 AP 로부터 ACK 프레임을 수신하기 위하여 CCA 를 수행한다. 마지막 STA(STA 3)는 자신의 PS-Poll 구간부터 어웨이크 상태를 유지하여 CCA를 수행하게 된다. AP 는 TIM으로 지시한 모든 STA 들로부터 PS-Poll 프레임을 수신한 경우， 하나의 ACK 프레임을 브로드캐스트 전송할 수 있다. 이때， ACK 프레임은 기존의 ACK 프레임 형태로 전송되거나 NDP ACK 프레임 형태로 전송될 수 있다. 다만， TIM 으로 지시한 모든 STA 들로부터 PS-Poll 프레임을 수신하지 못한 경우 각 STA 별로 ACK 프레임을 전송하거나 각 STA 별로 ACK 을 지시하는 비트맵 정보를 포함하는 그룹 ACK 프레임을 브로드캐스트 전송할 수도 있다. 이하, 이러한 그룹 ACK 프레임은 PS-Poll 그룹 ACK(PPGA: PS-Poll Group ACK) 프레임으로 지칭한다.
[298] 도 34 에서는 도시하지 않았지만 AP 는 모든 STA 에게 ACK 프레임을 전송한 이후， AP 는 ACK프레임을 전송한 후, 각 STA 에게 데이터를 전송하며, 각 STA들은 AP로부터 데이터를 수신하기 위하여 CCA를 수행한다. AP는 임의 백오프 주기에 기반하여 경쟁 (contention)을 수행하여 각 STA 에게 데이터를 전송할 수 있다. AP로부터 각 STA이 데이터를 수신하는 과정은 앞서 도 29 의 예시와 동일하게 수행될 수 있다.
[299] 이하， NDPACK프레임과 PPGA프레임에 대하여 상세히 설명한다.
[300] 도 35 는 본 발명의 일 실시예에 따른 NDP ACK 프레임을 예시하는 도면이다.
[301] 도 34 및 35 를 참조하면， NDP ACK 프레임은 STF, LTF, SIG 필드를 포함할 수 있다. SIG 필드는 NDP ACK 지시 (NDP ACK indication) 서브필드, AID 또는 부분 AHXPartial AID) 서브필드 추가 데이터 (More Data) 서브필드， CRC 서브필드를 포함할 수 있다. 여기서， 각 서브필드들은 NDP ACK 프레임에 포함될 수 있는 서브필드들의 예시에 해당하며， 다른 서브필드로 대체되거나, 추가적인 서브필드가 더 포함될 수 있다.
[302] NDP ACK 지시 서브필드는 해당 프레임이 NDP ACK 프레임임을 지시하며， NDP ACK 지시 서브필드를 통해 STA 에게 PS-Poll 에 대한 ACK 임을 알려줄 수 있다. AID (또는 부분 AID) 서브필드는 해당 NDP ACK 프레임을 수신하는 STA 을 지시한다. 추가 데이터 (More Data) 서브필드 해당 NDP ACK 프레임을 수신하는 STA 로 향하는 버퍼된 프레임을 AP 에 존재하는지 여부를 지시한다. CRC 서브필드는 SIG 필드에 대한 에러 검출 (error detection)의 용도로 사용된다.
[303] 도 34 와 같이 AP 가 TIM 으로 지시한 모든 STA 들로부터 PS- Poll 프레임을 수신한 경우, ΑΠΧ또는 부분 AID) 서브필드는 PS— Poll 을 전송한 STA 들이 NDP ACK 프레임을 수신할 수 있도록 (즉, ACK 이 브로드캐스트 전송된다는 것을 가리키기 위해서) 멀티캐스트 /브로드캐스트를 가리키는 특정 값 (예를 들어, 모든 비트가 1 또는 0)으로 설정될 수 있다. 특정 값으로 설정된 AID (또는 부분 AID) 서브필드를 포함한 NDP AC 프레임을 수신한 STA 은 자신이 FS-Poll을 수행한 STA이라면， PS-Poll 에 대한 그룹 ACK인지 확인할 수 있다. 즉， STA 이 NDP ACK 프레임을 수신하였을 때， AID 가 PS-Poll 을 수행한 모든 STA 을 가리키면， PS-Poll 을 수행하였던 STA 들은 자신에게 전송되는 ACK 으로서 판단하고， SIG 필드를 읽는다. 반면 PS-Poll 을 수행하지 않은 STA들은 해당 NDPACK프레임을 무시할 수 있다.
[304] 반면, 도 34 의 예시와는 상이하게 AP 가 TIM 으로 지시한 모든 단말들로부터 PS-Poll 프레임을 수신하지 못한 경우에는， PS-Poll 프레임을 전송한. 각 STA 별로 NDP ACK 프레임을 전송할 수.있다, 이 경우， AID (또는 부분 AID) 서브필드는 해당 NDP ACK 프레임을 수신하는 STA 의 AID (또는 부분 ID)로 설정될 수 있다. 또한, 다음과 같이 PS-Poll 그룹 ACK(PPGA) 프레임을 모든 STA에게 전송할 수도 있다.
[305] 도 36 은 본 발명의 일 실시예에 따른 PS-Poll 그룹 ACK 프레임을 예시하는 도면이다.
[306] 도 34 및 도 36 을 참조하면, 도 36(a)와 같이 PPGA 프레임은 프레임 제어 (Frame Control) 필드， AID 필드 (또는 RA(receiver address) 필드)， BSSID 필드， 비트맵 크기 (Bitmap size), ACK 비트맵 (ACK bitmap), 패딩 (Padding) 필드를 포함할 수 있다. PPGA프레임이 RA 필드를 포함하여 구성되는 경우， RA 필드는 6 옥텟의 크기를 가질 수 있다. 여기서， 각 필드들은 PPGA 프레임에 포함될 수 있는 필드들의 예시에 해당하며, 다른 필드로 대체되거나, 추가적인 필드가 더 포함될 수 있다.
[307] 프레임 제어 필드 내 타입 (Type) 서브필드와 서브타입 (subtype) 서브필드에 의해서 해당 프레임이 그룹 ACK 임이 지시된다. AID 필드는 해당 PPGA프레임을 수신하는 STA 을 지시한다. PS-Poll 을 수행한 STA 들이 모두 PPGA 프레임을 수신할 수 있도록 하기 위하여 AID 필드 (또는 RA 필드)가 브로드캐스트 주소 (예를 들어， 모든 비트가 1 또는 0)로 설정될 수 있다. 비트맵 크기 필드는 ACK비트맵 필드의 크기를 나타내며， TIM에서 1로 설정된 개수 (즉， PS-Poll 을 수행한 단말의 총수)로 설정된다. 즉， TIM 을 정확히 읽고， PS-Poll 동작을 수행한 STA 만 ACK 비트맵 필드를 읽을 수 있다. ACK 비트맵 필드는 AP 가 PS-Poll 프레임을 수신한 STA 의 경우 1 로 설정되며， AP 가 PS-Poll 프레임을 수신하지 못한 STA 의 경우 0 으로 설정된다. 여기서， ACK 비트맵 필드는 TIM요소의 비트맵과 동일한 순서로 구성될 수 있다.
[308] 또한， 도 36(b)와 같이 PPGA 프레임은 도 36(a)에서의 비트맵 크기 필드를 포함하지 않으며， ACK 비트맵만 포함할 수 있다. 이 경우 PS-Poll 을 수행한 단말들은 PPGA 프레임에서 ACK 비트맵의 크기를 TIM 정보를 통해 계산할 수 있다. 예를 들어, PPGA 프레임 내 ACK 비트맵의 크기는 TIM 요소 내 비트맵의 크기와 동일할 수 있다.
[309] 또한， 도 36(c)와 같이 PPGA 프레임은 압축된 MAC 헤더 (Compressed MAC header 또는 New MAC header)로 구성될 수 있으며， PPGA 프레임은 도 36(b)에서의 AID (혹은 RA필드)없이 구성될 수 있다. 이 경우， TIM을 수신한 후, PS-Poll 을 수행한 STA 들은 프레임 제어 필드 내 타입 (Type) 서브필드와 서브타입 (subtype) 서브필드에 의해서 해당 프레임이 그룹 ACK임을 알 수 있다.
[310] AP 는 마지막 PS— Poll 에 대한 응답으로 STF 를 전송하지 않고 (NDP) ACK프레임 또는 PPGA프레임을 바로 전송할 수 있으며， 이에 대하여 도 37을 참조하여 설명한다.
[311] 도 37 은 본 발명의 일 실시예에 따른 STA 의 채널 액세스 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[312] 도 37 의 예시에서 AP 가 PS-Poll 프레임에 대한 웅답으로 (NDP) ACK 프레임 대신에 STF 를 전송하는 점을 제외하고， 각 STA 들이 자신의 PS-Poll 구간에서 PS-Poll 프레임을 AP에 전송하는 동작은 도 29의 예시와 동일하다.
[313] 도 37 을 참조하면, AP 는 마지막 STA 인 STA 3 으로부터 PS— Poll 프레임을 수신한 다음 SIFS 후에 STF 대신 (NDP) ACK 프레임 또는 PPGA 프레임을 바로 전송한다. 이 경우， PS-Poll 을 수행한 STA 들 (마지막 STA 제외)은 (총 PS-Poll 구간 - STF-SIFS) 의 시점에서 어웨이크 상태로 전환하여 AP 로부터 ACK 을 수신하기 위하여 CCA 를 수행한다. 마지막 STA(STA 3)는 자신의 PS-Poll 구간부터 어웨이크 상태를 유지하여 CCA를 수행하게 된다.
[314] 한편， 앞서 설명한 바와 같이 TIM 에 지정된 모든 STA 이 TIM 을 수신하지 못하여 자신의 PS-Poll 구간 내에서 PS-Poll 프레임을 전송하지 못하거나 STA 은 PS-Poll 프레임을 제대로 전송하였으나 AP 가 PS-Poll 프레임을 수신하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우， 앞선 예시에서 AP 가 자발적 NDP 프레임을 전송하는 것과 같이 AP 는 자발적 (unsolicited) STF를 전송할 수 있으며， 이에 대해서 도 38을 참조하여 설명한다 [315] 도 38 은 본 발명의 일 실시예에 따른 STA 의 채널 액세스 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[316] 도 38 의 예시에서 AP 가 PS-Poll 프레임에 대한 웅답으로 (NDP) ACK 프레임 대신에 STF 를 전송하는 점을 제외하고， 각 STA 들이 자신의 PS-Poll 구간에서 PS— Poll 프레임을 AP에 전송하는 동작은 도 29의 예시와 동일하다.
[317] 도 38 을 참조하면， AP 가 STA 2 로부터 PS-Poll 프레임을 수신하지 못하는 경우를 예시하고 있다. AP 는 정해진 각 STA 의 PS-Poll 구간에서， 해당 STA로부터 PS-Poll을 PS— Poll 전송 시간에 수신하지 못하면， AP는 SIFS 이후 자발적 (unsolicited) STF 를 해당 STA 에게 전송한다. 자발적 STF 을 전송하는 시점은 해당 STA이 PS-Poll을 정상적으로 전송하였올 경우를 가정하여 STF를 전송하는 시점 (PIFS + PS-Poll 전송 시간 + SIFS)과 동일할 수 있다. 이처럼, AP가 정해진 STA로부터 정해진 시점에 PS-Poll 프레임을 수신하지 못하더라도， 자발적 STF를 전송함으로써 다른 STA (예를 들어， 숨겨진 노드)에 의한 PS— Poll 구간의 개입 (intervention)을 방지할 수 있다.
[318] 한편， 자발적 NDP 프레임 혹은 STF 는 앞서 설명한 예시 이외의 상황에서도 AP 가 다른 STA 의 채널 액세스를 막기 위하여 사용할 수 있으며, 이에 대해서 도 39를 참조하여 설명한다.
[319] 도 39 는 본 발명의 일 실시예에 따른 STA 의 채널 액세스 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[320] 도 39 를 참조하면， 채널을 액세스를 위하여 임의 백오프 과정이 시작되면 STA 1 은 결정된 백오프 카운트 값에 따라서 백오프 슬롯을 카운트 다운하는 동안에 계속하여 매체를 모니터링한다. AP는 다른 STA들의 채널 액세스를 막기 위하여 특정 슬롯 내에서 자발적 NDP 프레임 /STF 를 전송하게 되고， STA 은 AP 로부터 자발적 NDP 프레임 /STF 가 전송되는 슬롯에서는 매체가 점유상태로 모니터링되므로 카운트 다운을 멈추고 대기하며， DIFS 동안 매체가 유휴 상태가 되면 나머지 카운트 다운을 재개한다. 이처럼, AP 는 특정 슬롯에서 자발적 NDP 프레임 /STF를 전송함으로써， 임의의 STA 들의 채널 액세스를 방지할 수 있다.
[321] 한편， TIM 요소에 의해 지시된 각 STA 별로 PS-Poll 구간이 설정되지 않고， 총 PS-Poll 구간만이 설정되고ᅤ 경쟁 기반으로 PS-Poll 동작이 수행될 수 있으며， 이에 대해서 도 40을 참조하여 설명한다.
[322] 도 40 은 본 발명의 일 실시예에 따른 STA 의 채널 액세스 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[323] 도 40 을 참조하면, TIM 요소를 통해 AP 에게 자신에게 향하는 데이터가 저장되어 있음을 확인한 STA 들 (STA 1， STA 2, STA 3)만이 총 PS-Poll 구간 내에서 경쟁적으로 PS-Poll 동작을 수행할 수 있다. 이때, AP 는 TIM 정보를 통해 STA 들에게 총 PS-Poll 구간의 길이와 위치에 대한 정보를 알려줄 수 있으나， 상술한 바와 같이 STA 이 비콘의 지속 기간 (Duration) 필드를 통해 총 PS-Poll 구간의 길이와 위치를 확인할 수도 있다.
[324] 도 40 에서는 STA 1 이 가장 작은 백오프 카운트 값을 선택하고, 그 다음이 STA 2 이며, STA 3 이 가장 큰 백오프 카운트 값을 선택한 경우를 나타낸다. STA 1 은 비콘 수신 후， AIFS 동안 매체가 유휴 상태임을 확인하면, 백오프 슬롯을 카운트 다운한 후ᅳ PS-Poll 프레임을 AP에 전송한다. AP는 PS- Poll 프레임을 수신하면， SIFS 이후 STA 1 에게 ACK 프레임을 전송한다. 이후， STA 2 과 STA 3 은 STA 1 과 동일한 방식으로 AP 에게 PS-Poll 프레임을 전송한다.
[325] 도 41 은 본 발명의 일 실시예에 따른' 채널 액세스 방법을 예시하는 도면이디-.
[326] 도 41 을 참조하면, AP 는 하향링크 데이터가 지정된 STA 들 별로 각 STA들의 채널 액세스 구간 (예를 들어， PS-Poll 구간)을 설정한다 (S411).
[327] AP 는 비콘 주기에 따라 각 STA 별로 전송될 하향링크 데이터의 유무를 지시하는 정보를 포함하는 TIM 요소를 비콘 프레임을 통해 STA 들에게 전송한다 (S413). 여기서， TIM 요소는 추가적으로 TIM 요소에 의하여 하향링크 데이터가 지정된 각 STA 들에 대한 채널 액세스 구간의 위치 정보， 총 채널 액세스 구간의 시작 시점 정보, 채널 액세스 구간의 길이 정보， 채널 액세스 구간의 순서 정보 등을 포함할 수 있다.
[328] STA 은 비콘 전송 주기에 맞춰 어웨이크 상태로 전환하여 AP 로부터 비콘 프레임을 수신하고， STA 은 수신한 비콘 프레임 내 TIM 요소를 통해 자신에게 지정된 하향링크 데이터의 유무와 자신에게 지정 (할당)된 채널 액세스 구간을 확인한다 (S415).
[329] 이어， STA 은 자신에게 지정된 채널 액세스 구간 내에서 AP 에 채널 액세스 프레임 (예를 들어， PS— Poll 프레임)을 전송한다 (S417). STA 은 총 채널 액세스 구간 내에서 자신에게 지정된 채널 액세스 구간에서만 어웨이크 상태를 유지하여 AP에 채널 액세스 프레임을 전송한다. 여기서, 채널 액세스 프레임으로 NDP PS-Poll 프레임 형태가사용될 수 있다.
[330] AP 는 STA 으로부터 수신한 채널 액세스 프레임에 대한 응답으로 STA 에게 ACK 프레임을 전송한다 (S419). ACK 프레임은 각 STA 별로 각 STA 의 PS—Poll 구간 내에서 전송될 수 있으며， 혹은 총 채널 액세스 구간 이후 모든 STA 에게 전송될 수도 있다. 여기서， ACK프레임으로 NDP AC 프레임의 형태 혹은 그룹 ACK프레임 (예를 들어， PPGA프레임)의 형태가 사용될 수 있다. 이후， AP는 각 STA에게 저장되어 있던 데이터를 전송한다. [331] 이하에서는， 앞서 설명된 것과 같은 각 STA 들의 채널 액세스 구간 (예를 들어， PS-Poll구간)이 설정되어 있는 경우, STA에게 이를 알려주는 방법에 대해 살펴본다.
[332] 도 42에서는 STA을 위한 채널 액세스 구간 (예를 들어, PS-Poll 구간)이 설정되어 있는 경우， STA에게 비콘 프레임을 통해 이를 알려주는 방법의 예시를 나타낸다. 도 42(a)에서는 예시적으로 STA을 위한 채널 액세스 구간 (예를 들어， PS-Poll 구간) 네 개 및 총 PS-Poll 구간이 설정되어 있는 것을 도시하고 있고, 도 42(b)에서는 이러한 정보를 알려주는 방법을 도시하고 있다.
[333] 보다 상세히， 도 42(b)를 참조하면, AP는 비콘 프레임에 각 STA를 위한 PS-Poll구간 (PS—Poll interval) 정보 및 총 PS-Poll 구간 (total PS-Poll interval) 정보를 포함시켜 전송할 수 있다. 다만， 이에 한정되는 것은 아니며， 각 STA 를 위한 PS-Poll 구간 (PS—Poll interval) 정보 및 총 PS-Poll 구간 (total PS-Poll interval) 정보는 도시된 바와 달리 TIM에 포함되어 전송될 수도 있다. AP는 팀 요소에 포함된 부분 가상 비트맵 (Partial Virtual Bitmap)을 통해， 설정된 PS-Poll 구간이 어떤 STA 를 위한 것인지를 알려줄 수 있다. 예를 들어， AP 는 도 42(b)의 부분 가상 비트맵을 통해， 도 42(a)의 네 개의 각 STA 를 위한 PS-Poll 구간이 각각 STA 1， 2, 4， 5 를 위한 것임을 지시할 수 있다. 다시 말해， 부분 가상 비트맵에 의해서 STA 1， 2， 4， 5 가 페이지되고， 각 STA 를 위한 PS— Poll 구간의 위치가 부분 가상 비트맵에서 페이지된 순서대로 결정될 수 있다. 상기 예시에서 만약 총 PS-Poll 구간 정보가 전송되지 않는 경우 총 PS-Poll 구간은 (STA 를 위한 PS-Poll 구간 *부분 가상 비트맵에서 페이지된 STA 의 수)로 결정될 수 있다. 다만, 이는 각 STA 를 위한 PS-Poll 구간이 하나의 STA 를 위한 것인 경우에만 적용되며, PS-Poll 구간이 두 개 이상의 STA 를 위한 경우에는 적용되지 않는다.
[334] 상술한 바와 같은, 각 STA 들의 채널 액세스 구간 설정시 단말에게 이를 알려주는 방법은， TIM 에서 페이지된 STA 들이 STA 들의 채널 액세스 구간에서만 채널 액세스를 수행할 필요가 있는 것들인 경우에 유용하다. 예를 들어, 센서 타입 STA 처럼 파워 소비를 최소화하여야 하는 단말들에게 적합하다. 그러나 TIM 에서 페이지된 STA 들이 센서 타입 STA 뿐 아니라 오프로딩 (offloading) STA 을 포함하는 경우， 이를 구별하여 지시해 줄 필요가 있다.
[335] 따라서， 이하에서는 이를 위한 다양한 방법들을 설명한다. 이하의 설명에서 종래의 채널 액세스 방법， 즉 TIM 에서 페이지된 STA 가 경쟁을 수행한 후 PS— Poll 프레임을 전송하는 것을 제 1 타입으로 명칭한다. 또한， 새로운 채널 액세스 방법, 즉 각 STA 를 위해 설정된 PS-Poll 구간에서 PS- Poll을 전송하는 방식을 제 2 타입으로 명칭한다.
[336] 또 다른 일례로, STA 들에게 PS-Poll Interval 과 같이 STA 들이 access 를 할 수 있는 interval을 할당할 때， STA들에게 할당되는 채널 엑세스 구간이 센서 타입 STA 을 위한 것인지 오프로딩 STA 을 위한 것인지에 대한 정보 (즉， 지시자)를 넣어서 STA들에게 알려줄 수 있다. STA들은 해당 지시자에 의해서, 센서 타입일 경우， 새로운 채널 엑세스 방법을 사용하고， 오프로딩 타입일 경우ᅳ 기존의 경쟁 기반의 방법을 사용하여 PS-Poll 전송을 수행할 수 있다.
[337] 첫 번째는， TIM 의 부분 가상 비트맵에 센서 타입 STA 와 오프로딩 STA 들이 포함되는 경우이다. 이러한 경우， AP 는 STA 들의 PS-Poll 전송 타입을 개별적으로 지시하는 제 1 비트맵을 통해 STA 가 어떤 타입의 방법을 통해 채널 액세스를 수행하여야 하는지를 알려줄 수 있다. 보다 상세히， AP 는 TIM에서 버퍼된 트래픽이 있음을 지시하는 STA들 각각이 제 1 타입 또는 제 2 타입 중 어느 것에 해당하는지를 제 1 비트맵을 통해 지시할 수 있다. 다시 말해， TIM 의 부분 가상 비트맵을 참조하여 페이지된 단말들에 대한 제 1 비트맵 (Individual PS-Poll mode bitmap)을 STA 에게 전송할 수 있다. 게 1 비트맵에서 비트 0은 제 1 타입을， 비트 1은 제 2 타입을 지시하는 것일 수 있다. 제 1 비트맵은 비콘 또는 비콘의 TIM IE에 포함되어 전송될 수 있다.
[338] 이와 같은 제 1 비트맵이 도 43 에 예시되어 있다. 도 43 을 참조하면, 비콘 프레임를 통해 제 1 비트맵 (Individual PS-Poll mode bitmap)이 전송된다. STA 1 은 부분 가상 비트맵을 통해 자신에게 버퍼된 데이터가 있는 것을 확인한다. 그리고 STA 1은 제 1 비트맵을 확인하여 비트 값이 1， 즉 제 2 타입에 따라 PS-Poll 프레임을 전송할 수 있다. 도 43에서 STA 4의 경우 제 1 타입에 따라 PS-Poll 프레임올 전송하게 된다.
[339] 두 번째는, 비콘 또는 TIM IE 에 하나 이상의 그룹 /페이지에 대한 부분 가상 비트맵이 존재하고， 각 그룹 /페이지 별로 같은 속성 (예를 들어， 센서 타입 STA들)을 가진 STA을 포함하는 경우에 대한 것이다.
[340] 이와 같은 경우， PS-Poll 전송 타입에 관련된 정보는 제 2 비트맵 (Group PS-Poll mode bitmap)을 통해 그룹 별로 지시될 수 있다. 보다 상세히, 제 2 비트맵은 부분 가상 비트맵에서 버퍼된 트래픽이 있는 것으로 지시된 그룹 각각이 제 1 타입 또는 제 2 타입 중 어느 것에 해당되는지를 지시할 수 있다. 제 2 비트맵에서 비트 값 0은 제 1 타입을， 비트 값 1은 제 2 타입을 지시할 수 있다. [341] 이와 같은 제 2 비트맵의 예시가 도 44 에 도시되어 있다. 도 44 를 참조하면, 비콘을 수신한 STA는 자신이 해당되는 그룹이 페이지된 것 (page 1)을 알고， 제 2 비트맵 (Group PS-Poll mode bitmap)을 확인한다. 제 2 비트맵에서 페이지 1 에 해당하는 비트 값이 1 로 설정되어 있으므로 STA 는 제 2 타입에 따라 PS-Poll 프레임을 전송한다.
[342] 상술한 바와 같은 제 2 비트맵은 그룹을 위한 TIM 과는 별개로써 비콘 프레임에 포함되어 전송될 수 있다.
[343] 도 45 에서는 두 번째 경우의 또 다른 예시가 도시되어 있다. 도 45(a)를 참조하면， TIM 에 페이지에 대한 PS-Poll 모드 지시자가 포함되고, 지시자의 값이 0인 그룹 (page 2)은 제 1 타입에 따라， 지시자의 값이 1인 그룹 (page 1)은 제 2 타입에 따라 PS— Poll 을 전송할 수 있다. 도 45(b)에서는 TIM 에 페이지에 대한 PS Poll mode 정보를 포함하는 예시를 도시하고 있다. 도 45(b)를 참조하면, TIM 에 비트맵 제어 (Bitmap control) 필드와 부분 가상 비트맵 (Partial virtual bitmap) 필드가 포함되어 있고， 부분 가상 비트맵 필드는 하나 이상의 불록들로 구성된다. 비트맵 제어 필드는 페이지 인덱스 (그룹 정보)를 포함하고， 해당 페이지에 대한 PS-Poll 전송 타입 정보 (즉， PS-Poll mode indicator)를 포함한다. PS-Poll type 필드가 1 로 설정되면 제 1 타입으로, ᄋ 으로 설정되면 제 2 타입으로 동작한다.
[344] 세 번째는， 비콘에 하나 이상의 그룹에 대한 TIM 이 포함되어 있고， 특정 그룹은 같은 속성을 가진 단말들로， 다른 그룹은 다른 속성을 가진 단말들로 구성되는 경우에 관한 것이다.
[345] 이러한 경우， PS-Poll 전송 타입에 관련된 정보는, 그룹에 포함된 STA들의 PS— Poll 전송 타입을 STA별로 지시하는 게 1 비트맵 (Individual PS- Poll mode bitmap), 그룹에 포함된 STA 들의 PS-Poll 전송 타입을 그룹별로 지시하는 제 2 비트맵 (Group PS-Poll mode bitmap) 및 페이지된 그룹이 상기 제 1 비트맵 또는 상기 제 2 비트맵 중 어느 것과 관련되는지를 지시하는 제 3 비트맵 (Individual PS-Poll Mode Bitmap)을 포함할 수 있다. 예를 들어， TIM IE 에 페이지된 그룹의 수가 2 이면， 제 3 비트맵은 2 비트로 구성되며 비트 값
0은 제 2 비트맵에 의해 PSᅳ Poll 전송 타입이 결정되는 것을, 비트 값 1은 제 1 비트맵에 의해 PS-Poll 전송 타입이 결정되는 것을 지시할 수 있다. 즉， 비트 값
1 은 다른 속성을 가진 STA 를 포함하는 그룹을 지시하는 것이다. 제 3 비트맵에서 0 으로 설정된 값을 기반으로 제 2 비트맵의 크기가 결정될 수 있다. 예를 들어， 2 비트 크기의 제 3 비트맵에서 하나의 비트만 0 로 설정되어 있을 경우， 제 2 비트맵은 1비트로 구성된다. 또한, 제 3 비트맵에서 1로 설정된 비트 수만큼 제 1 비트맵을 포함한다. [346] 도 46 에는 상술한 바와 같은 제 1 내지 제 3 비트맵을 포함하는 PS-Poll IE 가 예시되어 있다. 도 46 에서는 TIM 에 의 해서 페 이지된 그룹이 4 개인 경우를 전제한다. STA 는 제 3 비트맵을 확인하고 비트 값이 0 이 면 해당되는 제 2 비트맵을， 비트 값이 1 이면 해당되는 제 1 비트맵을 통해 PS-Poll 전송 타입을 결정할 수 있다.
[347] 상술한 설명들은 기본적으로 PS-Poll 전송 타입 이 두 개 (제 1 타입 및 제 2 타입 )인 경우를 전제하였으나， 또 다른 제 3 타입 의 PS-Poll 전송 타입 이 있을 수도 있다. 여 기서 제 3 타입은 제 1 및 제 2 타입 과 동일하지 않은 PS-Poll 전송 타입으로써 앞서 설명된 다양한 방법들 중 어느 하나 또는 본 명세서 에서 설명 된 바를 바탕으로 도출 가능한 PS-Poll 전송 타입 일 수 있다. 이 러 한 경우， 기존 시스템에서 사용되 던 제 1 타입을 제외 한, 제 2 타입 및 제 3 타입을 향상된 PS-Poll 타입 (Enhanced PS-Poll type)으로 묶고, 앞선 설명 들에서 제 1 내지 제 3 비트맵에서 제 2 타입을 지시하는 경우를 향상된 PS-Poll 타입을 지시 하는 것으로 대체하여 적용할 수 있다. 이에 대해 도 47 내지 도 48 을 참조하여 설명 한다.
[348] 도 47 에는 앞서 설명 된 제 1 비트맵이 향상된 PS-Poll 타입올 지원하는 경우를 나타낸다. 즉， 제 1 비트맵 (Individual PS-Poll mode bitmap)의 값이 1 인 경우 향상된 PS-Poll 타입을 , 0 인 경우 제 1 타입을 지시하며 , 향상된 PS— Poll 타입 이 지 시 되는 경우 향상된 PS-Poll 타입 비트맵 (Enhanced PS-Poll type bitmap)에서 제 2 타입 (비트 값이 0 인 경우) 또는 제 3 타입 (비트 값이 1 인 경우)을 지 시할 수 있다.
[349] 도 48 에서는 앞서 설명 된 제 2 비트맵 이 향상된 PS-Poll 타입을 지 원하는 경우를 나타낸다. 도 48(a)에 도시 된 바와 같이， 제 2 비트맵 (Group PS-Poll mode bitmap)의 비트 값이 1 인 경우 향상된 PS— Poll 타입을 지시하며， 향상된 PS-Poll 타입 비트맵 (Enhanced PS— Poll type bitmap)은 제 2 타입 (비트 값이 0 인 경우) 또는 제 3 타입 (비트 값이 1 인 경우)을 지 시할 수 있다. 도 48(b)에는 도 48(a)의 경우 TIM 에 페 이지 에 대한 PS Poll mode 정보를 포함하는 예시가 도시되 어 있다.
[350] 도 49 에는 앞서 설명된 PS-Poll IE 이 향상된 PS— Poll 타입을 지원하는 경우를 나타낸다. 즉 제 2 비트맵에서 비트 값이 1 인 경우 Group E-PMB 비트맵을 통해 제 2 타입 (비트 값이 0 인 경우) 또는 제 3 타입 (비트 값이 1 인 경우) 중 어느 하나가 지 시될 수 있다. 또한, 제 1 비트맵들 (Individual PMB 1, Individual PMB 2)의 비트값이 1 인 경우 Individual E-PMB 비트맵들 (Individual E-PMB 1, Individual E-PMB 2)에서 제 2 타입 (비트 값이 ◦인 경우) 또는 제 3 타입 (비트 값이 1 인 경우) 중 어느 하나가 지시 될 수 있다. [351] 한편， 특정 채널 액세스 구간에서 특정 그룹에 속한 단말들만 채널 접근을 허락할 수 있고， 이러한 채널 액세스 구간 내에서 해당 그룹에 속한 STA 들이 PS-Poll을 전송할 때에도， 제 1 타입을 사용하도록 할지 제 2 타입을 사용하도록 할 지 AP가 정해줄 수 있다. 즉， AP가 채널 액세스 구간을 할당 할 때, PS— Poll 타입 정보를 포함시켜 단말에게 알려줄 수 있다. 도 50은 채널 액세스 구간 (예를 들어， restrict access window (RAW))를 할당할 때, RAW 에서 사용될 PS-Poll 타입 정보를 포함시키는 예시를 나타낸다. 도 50 에서 Poll type 필드는 해당 RAW내에서 PS Poll동작 타입을 가리키되， 0은 제 1 타입을， 1은 제 2 타입을 나타내며， 해당 타입에 따라 PS-Poll 을 전송한다. 물론, Poll type 필드 값 0 은 제 1 타입을, 1은 향상된 PS-Poll 타입을 지시할 수도 있을 것이다.
[352] 추가적인 채널 액세스구간할당
[353] 상술한 실시예에서, 총 PS-Poll 구간 (total PS-Poll interval)은 PSᅳ Poll을 전송하기 위한 RAW 이고, 각 STA 를 위한 PS-Poll 구간은 RAW 내 슬롯 (Slot) 인 것으로 이해될 수 있다. 설명의 편의를 위해, PS-Poll 을 전송하기 위한 RAW를 PS— Poll 전용 RAW(PS-Poll dedicated RAW)라 호칭하기로 한다.
[354] STA 는 비콘 프레임에 포함되는 TIM 을 통해 자신에게 버퍼된 데이터가 존재하는지 여부를 확인할 수 있다. 버퍼된 데이터가 존재하는 경우, STA는 비콘 프레임에 포함되는 RAW 정보를 통해 자신에게 할당된 PS-Poll 전용 RAW 를 확인할 수 있다. 비콘 프레임을 통해 전송되는 RAW 정보에는 할당될 RAW 의 개수， 할당된 RAW 의 시작 시점 정보， 각 RAW 별 슬롯 (즉, 각 PS— Poll 구간)의 기간 (slot duration) 정보， 각 슬롯의 순서 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
[355] 일예로, 도 51 은 비콘 구간동안 할당되는 RAW 를 설명하기 위한 도면이다. 도 51(a)에서는 비콘 구간동안 2 개의 RAW (RAW 1， RAW 2)가 할당되는 것으로 예시되었다. RAW 1 은 PS-Poll 프레임 또는 트리거 프레임을 전송하기 위해 할당된 RAW 이고, RAW 2 는 데이터를 전송하기 위해 할당된 RAW 인 것으로 예시되었다. 슬롯 기간 및 경계는 RAW 별로 달리 설정될 수 있다. 일예로， 도 51에 도시된 것과 같이, RAW 1의 슬롯 기간은 Tsl임에 반해， RAW 2의 슬롯 기간은 Tsl보다 긴 Ts2로 설정될 수 있다.
[356] 도 51(b)는 슬롯 기간과 슬롯 경계를 설명하기 위해 예시한 도면이다. EDCA 기반 STA 는 슬롯 기간 동안 채널 액세스를 수행할 수 있다. 이때， 채널 액세스는 슬롯 경계를 가로질러 수행되지는 않는다. 즉， 채널 액세스는 복수의 슬롯 기간을 거쳐 수행되지는 않는다. 그리고， STA 는 슬롯 경계에서 깨어날 때 프로브 지연 (Probe Delay)를 기다리지 않을 수 있다.
[357] 페이지된 STA은 비콘 프레임을 통해 RAW를 확인하고， 자신에게 할당된 PS-Poll 구간 동안 PS-Poll 을 전송하여, AP 에게 버퍼된 데이터를 전송해 줄 것을 요청할 수 있다. 다만， 모든 STA 가 자신의 PS-Poll 구간 동안 PS—Poll 을 전송할 수 있는 것은 아니다. 예를 들어, OBSS 전송에 의한 간섭이나, STA 이 TIM 을 놓치는 경우가 발생하면， STA 는 자신에게 할당된 PSᅳ Poll 구간 동안 PS-Poll 을 전송하지 못할 수도 있다. 자신의 PS-Poll 구간 동안 PS-Poll 을 전송하지 못한 STA 는 경쟁 기반으로 PS-Poll 을 수행할 수 있다. 이때, 경쟁 기반으로 PS-Poll 을 수행하게 되면， 다른 STA 의 PS-Poll 수행에 영향을 미칠 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 52 및 도 53의 예를 참조한다.
[358] 도 52 및 도 53 은 어느 하나의 STA 가 자신의 PS— Poll 구간 동안 PS- Poll 을 수행하지 못했을 경우를 예시한 도면이다. 도 52 및 도 53 에서는， 비콘 프레임의 TIM 내 부분 가상 비트맵 필드가 STA 1, STA 2, STA 4， STA 5 를 페이징하는 것으로 예시되었다. 이에 따라， PS-Poll 전용 RAW 는 페이지된 STA 의 수에 맞춰 적어도 4 개의 슬롯 (즉， 4 개의 PS-Poll 구간)을 포함할 수 있을 것이다. STA 1, 2， 4, 5는 자신에게 할당된 PS-Poll 구간 동안 PS_Poll올 수행할 수 있다. 도 52 및 도 53에서는 RAW 내 STA 1， 2， 4， 5의 순으로 PS- Poll구간이 할당되는 것으로 예시되었다.
[359] 적어도 하나의 STA 가 OBSS 간섭 또는 다른 STA 가.매체 선점유 등의 사유로 인해 자신의 PS-Poll 구간 동안 PS-Poll 프레임을 전송하지 못한다면, PS-Poll 프레임 전송을 실패한 STA 는 잔여 PS-Poll 전용 RAW 동안 경쟁을 통해 PS—Poll 프레임의 전송을 시도할 수 있다.
[360] 일예로, 도 52 및 도 53 에 도시된 예에서와 같이, STA 2 가 자신에게 할당된 PS-Poll 구간 동안 PS-Poll프레임을 전송하지 못했다면， STA 2는 잔여 PS-Poll 전용 RAW동안 STA 4 및 STA 5와의 경쟁을 통해 PSᅳ Poll의 전송을 시도할 수 있을 것이다.
[361] 이때， 도 52 에 도시된 예에서와 같이， STA 2 가 STA 4 를 위해 할당된 PS-Poll 구간 동안 PS-Poll 프레임을 전송하였다면, STA 4 는 PS-Poll 을 전송하기 위해 STA 5 를 위해 할당된 PS— Poll 구간 동안에도 어웨이크 상태를 유지하여야 할 것이므로 추가로 전력을 소모하게 될 것이다. 나아가, STA 4 는 STA 5와의 경쟁을 통해 PS-Poll의 전송을 지도하여야 하므로， STA 4 및 STA 5 중 적어도 하나는 PS-Poll 전용 RAW 동안 PS-Poll 프레임을 전송할 수 없게 될 것이다.
[362] 만약, 도 53에 도시된 예에서와 같이， STA 5가 STA 2의 숨겨진 노드라 가정했을 때， STA 2 가 STA 5 를 위해 할당된 PS-Poll 구간 동안 PS— Poll 을 전송한다면， STA 2 및 STA 5 가 전송하는 PS-Poll 프레임이 층돌하여， STA 2 및 STA5가 모두 PS—Poll프레임의 전송을 실패할 수도 있다. [363] 위와 같은 비효율적인 경쟁을 극복하기 위한 방안으로， AP 는 PA-Poll 전용 RAW 뒤， PS-Poll 프레임의 전송을 실패한 STA 를 위한 추가 RAW(Additional RAW)를 추가적으로 할당할 수도 있다. 이하， 추가 RAW 에 대해 상세히 설명하기로 한다.
[364] 도 54 는 본 발명의 일 실시예에 따른 추가 RAW 를 이용하는 채널 액세스 방법을 예시한 도면이다.
[3653 도 54 를 참조하면， AP 는 하향링크 데이터가 지정된 STA 들의 채널 액세스를 위한 PS-Poll 전용 RAW 및 채널 액세스를 실패한 STA 를 위한 추가 RAW 를 설정할 수 있다 (S511). AP 는 페이지된 STA 각각에 하나의 슬롯이 할당되도록 PS— Poll 전용 RAW 를 정의할 수 있다. 이와 달리， 추가 RAW 의 정의시 AP 는 추가 RAW 를 하나의 슬롯으로 정의할 수도 있다. 즉, 추가 RAW는 PS-Poll 전용 RAW와 같이， 페이지된 STA의 수에 맞춰 슬롯이 정의될 필요는 없다. 추가 RAW 가 하나의 슬롯으로 정의된 경우， 추가 RAW 의 길이는 하나의 슬롯의 길이와 동등하게 설정될 것이다.
[366] AP 는 비콘 주기에 따라 각 STA 별로 전송될 하향링크 데이터의 유무를 지시하는 정보를 포함하는 TIM 요소 및 RAW 정보를 포함하는 비콘 프레임을 STA에게 전송할 수 있다 (S513).
[367] 여기서， RAW 정보는 PS— Poll 전용 RAW 및 추가 RAW 정보를 포함하는 것일 수 있다. PS-Poll 전용 RAW 정보는 하향링크 데이터가 지정된 각 STA 들에 대한 PS-Poll 구간의 위치 정보, PS-Poll 전용 RAW 의 시작 시점 정보, PS-Poll 구간의 길이 정보 및 PS— Poll구간의 순서 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 추가 RAW 정보는 추가 RAW 의 시작 시점 정보, 추가 RAW 의 길이 정보 및 추가 RAW 에 정의된 슬롯의 개수 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
[368] STA 은 비콘 전송 주기에 맞춰 어웨이크 상태로 전환하여 AP 로부터 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 비콘 프레임을 수신한 STA 는 수신한 비콘 프레임 내 TIM 요소를 통해 자신에게 지정된 하향링크 데이터의 유무를 확인할 수 있고， RAW 정보를 통해 PS-Poll 전용 RAW 내 자신에게 할당된 PS-Poll 구간 (즉， 슬롯) 및 추가 RAW를 확인할 수 있다 (S515).
[369] 페이지된 STA 은 PS-Poll 전용 RAW 내 자신에게 할당된 슬롯 (즉， PS- Poll 구간) 동안 PS-Poll 프레임을 전송할 수 있다. 만약， STA 이 자신에게 할당된 PS-Poll 구간 동안 성공적으로 PS-Poll 프레임을 전송하지 못하였다면 (S517), STA 은 추가 RAW 동안 PS-Poll 프레임을 전송할 수 있다 (S519). STA 은 PS-Poll 구간에서 PS-Poll 프레임에 대한 응답으로 확인 응답 (ACK) 프레임을 수신하지 못한 경우 (예컨대， PS-Poll 프레임의 전송 후 SIFS 가 경과했음에도 확인 웅답 프레임을 수신하지 못한 경우), OBSS 간섭으로 인해 자신에게 할당된 PSᅳ Poll 전송 구간 동안 PS-Poll 프레임을 전송하지 못한 경우 등에 있어서， 성공적으로 PS-Poll 프레임을 전송하지 못한 것으로 판단할 수 있다.
[370] 추가 RAW 동안 STA 은 경쟁 기반 (즉, EDCA 기반)으로 PS-Poll 프레임의 전송을 시도할 수 있다. 예컨대， PS-Poll 프레임을 전송하지 못한 STA 이 복수인 경우， 복수의 STA 은 추가 RAW 동안 서로 경쟁하여 PS-Poll 프레임의 전송을 시도할 수 있다.
[371] PS-Poll 전용 RAW 를 통해 성공적으로 PS-Poll 프레일을 전송하지 못한 STA 은 추가 RAW 가 시작되기 전까지 슬립 (sleep) 상태를 유지하여 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있다.
[372] 추가 RAW 동안 PS— Poll 을 전송한 STA 은 이에 대한 웅답으로 확인 응답 (ACK) 프레임을 수신할 수 있다 (S521).
[373] 도 55 및 도 56 는 추가 RAW 가 적용되었을 때를 예시한 도면이다. 설명의 편의를 위해， 앞서 도 52 및 도 53에서와 같이， 페이지된 STA은 STA 1, — STA 2,.. STA 4, STA .5 이고, .PSrPoll 전용. RAW 내 STA 1 2, 4, 5의 순으로 PS-Poll 구간이 할당되는 것으로 가정한다.
[374] 일예로， STA 2 가 자신의 PS-Poll 구간 동안 0BSS 간섭으로 인해 PS- Poll을 전송하지 못했다면， STA 2 는 Ps-Poll 전용 RAW 이후에 할당되는 추가 RAW 를 통해 PS-Poll 프레임의 전송을 시도할 수 있다. 이때, 추가 RAW 는 도 55 에 도시된 예에서와 같이 PS-Poll 전용 RAW 의 바로 다음에 위치할 수도 있고, 도 56 에 도시된 예에서와 같이， PS-Poll 프레임을 전송하기 위한 PS-Poll 전용 RAW 및 버퍼된 데이터 프레임을 전송하기 위한 하향링크 데이터 RAW(DL data RAW)가 종료된 이후에 위치할 수도 있다.
[375] 상술한 예에서와 같이, PS-Poll 전용 RAW 동안 PS-Poll 프레임을 성공적으로 전송하지 못한 STA 은 추가 RAW 를 이용하여 PS— Poll 프레임을 전송을 다시 한번 시도할 수 있다. 위와 같이, 추가 RAW 는 PS-Poll 전용 RAW 내 자신의 슬롯 (즉， 자신의 PS-Poll 구간)에서 PS— Poll 을 성공적으로 전송하지 못한 페이지된 STA만이 채널 액세스를 위한 RAW로 활용될 수도 있다.
[376] 다만， 페이지된 모든 STA 이 PS-Poll 전용 RAW 동안 성공적으로 PS- Poll 프레임을 전송하였거나， PS-Poll 전용 RAW동안 PS-Poll을 전송하지 못한 STA 이 추가 RAW 를 통해 PS-Poll 을 전송하였음에도 추가 RAW 가 종료되지 않는다면， 추가 RAW는 오히려 한정된 무선 자원을 낭비하는 것이 될 수 있다.
[377] 이에 따라， AP 는 PS-Poll 을 성공적으로 전송하지 못한 페이지된 STA 뿐만 아니라， PS-Poll 을 성공적으로 전송한 페이지된 STA 및 페이지 되지 않은 (unpaged) STA 중 적어도 하나도 추가 RAW 를 통해 상향링크 프레임을 전송하도록 할 수 있다. 이를 위해， AP 는 페이지된 모든 STA 들이 PS-Poll 프레임을 성공적으로 전송한 것으로 판단되는 경우， 추가 RAW 가 시작된 이래로 특정 기간 이상 채널이 유휴 (idle) 상태인 것이 감지되는 경우 또는 추가 RAW가 시작되자 마자 STA 들에게 상향링크 프레임의 전송이 허용됨을 알리기 위한 UTA 프레임 (UL Transmission Allowance frame)을 전송할 수 있다. 이때， AP는 UTA 프레임을 브로드 캐스팅 전송할 수도 있고， 상향링크 프레임 전송을 허용하기 위한 일부 STA에게만 유니 캐스트 전송할 수도 있다.
[378] UTA 프레임을 수신한 STA 은 추가 RAW 동안 경쟁 기반 (즉， EDCA 기반)으로 AP 에게 상향링크 프레임을 전송할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 57 및 도 58을 참조하기로 한다.
[379] 도 57 및 도 58 은 추가 RAW 동안 STA 이 AP 로 상향링크 프레임을 전송하는 예를 도시한 도면이다. 설명의 편의를 위해， 부분적인 가상 비트맵을 통해 페이징된 STA은 STA 1, 2, 4 인 것으로 가정한다.
[380] AP 는 추가 RAW 동안 STA 의 상향링크 전송을 허용함을 알리기 위한 UTA 프레임을 전송할 수 있다. UTA 프레임은 도 57 에 도시된 예에서와 같이， 페이지된 STA 에게만 유니캐스트 (또는 멀티 캐스트) 전송할 수도 있고， 도 58 에 도시된 예에서와 같이, 페이지된 STA 뿐만 아니라, 페이지된 STA 및 페이지되지 않은 STA모두에게 브로드캐스트 전송될 수도 있다.
[381] UTA 프레임을 수신한 STA 들은 추가 RAW 가 유휴 상태인 것을 인지하고, 추가 RAW 동안 경쟁을 통해 상향링크 프레임의 전송을 시도할 수 있다. 추가 RAW 동안 AP 는 페이지된 STA 및 페이지되지 않은 STA 및 적어도 하나로부터 UL 프레임을 수신할 수 있을 것이다.
[382] UTA 프레임은 MAC 제어 프레임 (MAC Control frame) 포맷일 수도 있고, NDP(Null Data Packet) 포맷의 프레임일 수도 있다. 일예로, 도 59는 NDP UTA 프레임 포맷을 예시한 도면이다. 도 59 에 도시된 예에서와 같이， NDP UTA 프레임은 STF, LTF 및 SIG 필드를 포함할 수 있다. SIG 필드는 해당 NDP 프레임이 UTA 프레임인 것을 지시하는 NDP 프레임 타입 정보를 포함할 수 있다. STA 은 SIG 필드의 NDP 프레임 타입 정보를 확인하여， NDP 프레임이 UTA 프레임임을 확인할 수 있다. NDP 프레임 타입 정보가 UTA 프레임을 지시하기 위해， SIG 필드의 서브 필드인 MCS 필드의 예비 (reserved) 비트가 이용될 수 있다. 또한， 기존의 프레임들 (e.g., CTS MAC Control frame, NDPᅳ CTS frame, 또는 CF-END frame 등) 이 UTA 프레임 기능을 포함하여， 전송될 수도 있다. 대신 기존의 프레임은, 해당 시점 이후부터 다른 STA 들의 채널 access가 허용된다는 것을 가리키는 정보 (e.g., indication bit or duration set to 0) 를 포함하여 전송된다.
[383] SIG 필드에는 BSSID 또는 부분 BSSID 정보가 더 포함될 수도 있다. BSSID 또는 부분 BSSID 정보는 NDP UTA 프레임을 전송하는 AP 가 속하는 BSSID 를 가리킬 수 있다. NDP UTA 프레임을 수신한 STA 은 AP 와 동일한 BSSID에 소속될 경우에만 추가 RAW동안 상향링크 프레임의 전송을 시도할 수 있다.
[384] AP 는 추가 RAW 동안 STA 으로부터 상향링크 프레임을 수신할 수도 있지만, 추가 RAW 동안 STA 에게 하향링크 데이터 프레임을 전송할 수도 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 60을 참조한다.
[385] 도 60 은 추가 RAW 동안 AP 가 STA 에게 하향링크 데이터 프레임을 전송하는 일예를 도시한 도면이다. 설명의 편의를 위해, 부분적인 가상 비트맵을 통해 페이징된 STA은 STA 1， 2, 4 인 것으로 가정한다.
[386] 추가 RAW 가 시작된 이래 특정 기간 동안 채널이 유휴 상태인 것을 감지된 경우， AP 는 STA 에게 하향링크 데이터 프레임을 전송할 수 있다. 도 60 에서는 페이지되지 않은 STA 5 에게 하향링크 데이터 프레임이 전송되는 것으로 예시되었지만, 페이지된 STA 에게 전송할 데이터가 있다면, 추가 RAW 동안 하향링크 데이터 프레임을 전송할 수도 있다.
[387] STA 에게 하향링크 데이터 프레임을 전송하였음에도 아직까지 채널이 유휴 상태라면, AP 는 그때야 비로소 UTA 프레임을 STA 에게 전송하여, 추가 RAW 동안 상향링크 프레임이 전송가능함을 알리는 UTA 프레임을 전송할 수 있다. 이때, UTA 프레임은 페이지된 STA 에게 전송되거나, 페이지된 STA 뿐만 아니라 페이지되지 않은 STA 에게 전송될 수도 있음은 앞서 도 57 및 도 58 을 통해 살펴본 바와 같다.
[388] 살펴본 바와 같이, 자신의 슬롯에서 PS-Poll 프레임의 전송을 실패한 STA은 추가 RAW동안 PS-Poll 프레임와 전송을 시도할 수 있다. 이때, AP 는 추가 RAW 동안 UTA 프레임을 전송하여， PS-Poll 프레임을 성공적으로 전송한 페이지된 STA 및 페이지되지 않은 STA 중 적어도 하나에 대해서도 추가 RAW 를 이용할 수 있도톡 할 수 있다. 다만， PS-Poll 프레임의 전송을 실패한 STA 이 다른 STA (예컨대, PS-Poll 프레임을 성공적으로 전송한 페이지된 STA 및 페이지되지 않은 STA)보다 더 빠르게 추가 RAW를 통해 상향링크 프레임 (즉, PS-Poll)을 전송할 수 있도록， PS-Poll 프레임의 전송을 실패한 페이지된 STA 에게 채널 액세스 우선권 (channel access priority)을 부여할 수 있다. 이를 위해， PS-Poll 트래픽에 대해 새톱게 EDCA 파라미터가 정의될 수 있다. [389] 표 2 내지 표 5 는 PS-Poll 트래픽에 대한 EDCA 파라미터를 예시한 도표이다.
[390] 【표 2】
Figure imgf000070_0001
[391] 표 2 에 기술된 바와 같이, PS-Poll 전송을 위해, 새로운 액세스 카테고리 AC— PS— Poll 이 정의될 수 있다. PS-Poll 전송을 위한 액세스 카테고리의 EDCA 파라미터, 예컨대， CWmin, CWmax 및 . AIFSN(Arbitration Inter-Frame Spacing Number)를 다른 종류의 트래픽 (예컨대， Bagkground(BK), Best Effort(BE), Video (VI) 및 Voice(VO))의 액세스 카테고리 보다 더 낮은 값으로 설정하여， PS-^Poll 전용 RAW 맟추가ᅳ RAW 에서 PS-Poll 을 수행하는 페이지된 STA 이 더 빠르게 채널 액세스를 수행하도록 할 수 있다.
[392] 【표 3】
Figure imgf000070_0002
[393] 표 3 어 1 기술된 바와 같이, PS-Poll 전송을 위한 액세스 카테고리의 CWmin 및 CWmax 를 음성 트래픽의 액세스 카테고리와 동일하게 설정하되, 음성 트래픽의 액세스 카테고리보다 AIFSN을 더 낮게 설정할 수도 있다.
[394] 【표 4】
Figure imgf000070_0003
AC_PS-Poll (aCWmin+ D/8-1 (aCWmin+ D/4-1 2
[395] 표 4 에 기술된 바와 같이, PS-Poll 전송을 위한 액세스 카테고리의
CWmin 및 CWmax 는 음성 트래픽의 액세스 카테고리와 다르게 설정하고， AIFSN은 음성 트래픽의 액세스 카테고리와 동일하게 설정할 수도 있다.
[396] 【표 5】
Figure imgf000071_0001
[397] 표 5 에 기술된 바와 같이， PS-Poll 전송을 위한 액세스 카테고리의 EDCA 파라미터를 음성 트래픽의 액세스 카테고리와 동일하게 설정될 수도 있다. 이에 따라， PS-Poll 트래픽은 음성 트래픽과 동등한 우선 순위를 가지게 될 '것이다. " ᅳᅳ - - .
[398] 표 2 내지 표 5 에서 기술된 바를 살펴보면， PS-Poll 은 음성 트래픽과 동등한， 혹은 음성 트래픽보다 높은 우선권을 갖는 것을 살펴볼 수 있다. 표 2 내지 표 5 에 기술된 바는 설명의 편의를 위해 예시된 것에 불과할 뿐 본 발명을 한정하는 것은 아니라 할 것이다. PS-Poll 이 음성 트래픽보다 낮은 우선권을 갖도록 설정될 수도 있음은 물론이다.
[399] 표 2 내지 표 5 에서 기술된 PS-Poll 트래픽에 대한 EDCA 파라미터는 추가 RAW 뿐만 아니라, 페이지된 단말이 PS-Poll 전용 RAW 동안 PS-Poll 을 전송하는 데에도 이용될 수 있다. 이에 따라， STA 는 PS-Poll 전용 RAW 동안 더욱 신속히 PS-Poll 을 전송할 수 있게 될 것이다.
[400] PS-Poll 프레임 전송에 우선권을 부여하기 위한 추가 방편으로， 페이지된 단말이 PSᅳ Poll 프레임 전송 전 AIFS 가 아닌， DIFS 또는 PIFS 동안 매체의 점유 상태를 센싱하는 것을 고려할 수도 있다. 이 경우, 페이지된 STA 은 AIFS 보다 짧은 DIFS 또는 PIFS 경과 후 PS-Poll 프레임을 전송할 수 있으므로, 보다 빠르게 PS-Poll 프레임을 전송하는 것이 가능할 것이다.
[401] 도 61 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
[402] 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 있다ᅳ 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 계충 및 /또는 MAC 계층을 구현할 수 있다. 프로세서 (11 및 21)는 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한， 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 AP 및 STA 의 동작을 구현하는 모들이 메모리 (12 및 22)에 저장되고, 프로세서 (11 및 21)에 의하여 실행될 수 있다. 메모리 (12 및 22)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.
[403] 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.
[404] 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.
[405] 하드웨어에 의한 구현의 경우,. 본 발명의 실사예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPsCDigital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDsCProgrammable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서， 컨트를러， 마이크로 컨트를러， 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
[406] 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들， 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여， 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
[407] 상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만， 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 ' 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 【산업상 이용가능성】
[408] 본 발명에 따른 다양한 실시 방안은 IEEE 802.il 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나， IEEE 802.11 시스템 이외에도 다양한 무선 접속 시스템에 동일하게 적용하는 것이 가능하다.

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
무선 통신 시스템에서 스테이션 (STA: Station)이 채널 액세스를 수행하는 방법에 있어서,
TIM Yaffic Indication Map)을 포함하는 비콘 프레임을 수신하는 단계; 및 상기 TIM에 의하여 상기 STA에게 버퍼된 트래픽이 있음이 지시된 경우, PSCPower Save)ᅳ Poll프레임을 전송하는 단계를 포함하고，
상기 PSᅳ Poll 프레임은 상기 PS-Poll 프레임을 전송하기 위해 할당되는 PS-Poll 전용 RAWCRestricted Access Window) 및 상기 PS— Poll 전용 RAW 이후에 추가적으로 할당되는 추가 RAW 중 적어도 하나 동안 전송되는 것을 특징으로 하는， 채널 액세스 방법.
【청구항 2】
제 1 항에 있어서，
상기 STA은 상기 PS-Poll 전용 RAW 내 자신을 위해 할당된 PS— Poll 구간 동안 상기 PS-Poll프레임의 전송을 시도하는 것올 특징으로 하고，
상기 PS-Poll 구간은 상기 PS-Poll 전용 RAW 내에서 상기 TIM에 의해 버퍼된 트래픽이 있음을 지시 받은 STA별로 상이하게 설정되는 것을 특징으로 하는， 채널 액세스 방법.
【청구항 3】
제 2 항에 있어서,
상기 STA은， 상기 PS— Poll 전용 RAW 동안 상기 PS-Poll 프레임이 성공적으로 전송되지 않은 경우 상기 추가 RAW 동안 상기 PS-Poll 프레임올 전송하는 것을 특징으로 하는 채널 액세스 방법.
【청구항 4】
제 3 항에 있어서，
상기 STA은， 상기 PS-Poll 구간 내에서 상기 PS-Poll 프레임을 전송하지 못한 경우 또는 상기 PS-Poll구간 내에서 상기 PS-Poll프레임을 전송하였으나， 상기 PS— Poll에 대한 웅답으로 확인 웅답 (ACK, Acknowledgement) 프레임을 수신하지 못한 경우에 있어서， 상기 PS-Poll 프레임이 성공적으로 전송되지 않은 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는， 채널 액세스 방법.
【청구항 5】
제 1 항에 있어서，
상기 TIM에 의하여 상기 STA에게 상기 버퍼된 트래픽이 있음이 지시되지 않은 경우 또는 상기 STA가 상기 PS-Poll 전용 RAW 동안 상기 PS-Poll 프레임을 성공적으로 전송한 경우, 상기 STA은 상기 추가 RAW 동안 UTA 프레임 (UL Transmission Allowance frame)을 수신한 이후, 상기 추가 RAW동안 채널 액세스를 시도하는 것을 특징으로 하는， 채널 액세스 방법.
【청구항 6】
제 1 항에 있어서,
상기 PS-Poll 전용 RAW 및 상기 추가 RAW 중 적어도 하나 동안 상기 PS-Poll 프레임을 전송하는데 적용되는 EDCA 파라미터 중 적어도 하나는 이에 상응하는 음성 트래픽을 전송하는데 적용되는 EDCA 파라미터와 동등하거나， 작은 것을 특징으로 하는 채널 액세스 방법.
【청구항 7】
제 6 항에 있어서，
상기 EDCA 파라미터는, CWmin (minimum Contention Window), CWmax (maximum Contention Window) 및 AIFSN(Arbitration Inter-Frame Spacing Number) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 채널 액세스 방법.
【청구항 8】
제 1 항에 있어서，
상기 STA은 상기 추가 RAW동안 데이터 프레임을 수신하고，
상기 데이터 프레임을 수신한 이후, 상기 추가 RAW 동안 UTA 프레임 (UL
Transmission Allowance frame)을 수신하는 것을 특징으로 하는, 채널 액세스 방법.
【청구항 9】
무선 통신 시스템에서 AP(Access Point)가 채널 액세스를 지원하는 방법에 있어서,
TIMCTraffic Indication Map)을 포함하는 비콘 프레임을 전송하는 단계; 및 상기 TIM에 의하여 버퍼된 트래픽이 있음을 지시받은 페이지된 STA로부터 PSCPower Save)-Poll프레임을 수신하는 단계를 포함하고，
상기 PS-Poll 프레임은 상기 PS-Poll 프레임을 수신하기 위해 할당되는 PS-Poll 전용 RAW(Restricted Access Window) 및 상기 PS-Poll 전용 RAW 이후에 추가적으로 할당되는 추가 RAW 중 적어도 하나 동안 수신되는 것을 특징으로 하는, 채널 액세스 방법.
【청구항 10】
거 1 9 항에 있어서,
상기 PS-Poll 전용 RAW는 상기 PS-Poll 프레임은 상기 페이지된 STA 별로 상기 PS-Poll 프레임을 전송할 수 있는 PS-Poll 구간의 합인 것을 특징으로 하는， 채널 액세스 방법.
【청구항 11】
제 10 항에 있어서，
상기 AP는 상기 페이지된 STA 중 자신의 PS-Poll 구간 동안 상기 PS- Poll 프레임을 성공적으로 전송하지 못한 적어도 하나의 STA로부터， 상기 추가 RAW동안 상기 PS-Poll을 수신하는 것을 특징으로 하는， 채널 액세스 방법.
【청구항 12]
제 9 항에 있어서，
상기 AP는， 상기 추가 RAW 동안 STA의 채널 액세스가 허용됨을 욜리기 위한 UTA 프레임 (UL Transmission Allowance frame)을 전송하는 것을 특징으로 하는， 채널 액세스 방법.
【청구항 13】
제 12 항에 있어서,
상기 UTA 프레임은 상기 추가 RAW 동안 소정 시간 이상 채널이 유휴 (idle)할 때에 전송되는 것을 특징으로 하는， 채널 액세스 방법.
【청구항 14】
제 12 항에 있어서，
상기 UTA 프레임은 상기 페이지된 STA에게 유니 캐스트 또는 멀티 캐스트 전송되는 것을 특징으로 하는， 채널 액세스 방법.
【청구항 15】
제 12 항에 있어서，
상기 UTA 프레임은 브로드 캐스트 전송되는 것을 특징으로 하는, 채널 액세스 방법.
【청구항 16】
제 9 항에 있어서，
상기 PS-Poll 전용 RAW 및 상기 추가 RAW 중 적어도 하나 동안 상기 PS-Poll 프레임의 전송 우선 순위는 음성 트래픽의 전송 우선순위보다 높은 것을 특징으로 하는， 채널 액세스 방법.
【청구항 17】
제 9 항에 있어서，
상기 PS-Poll 전용 RAW 및 상기 추가 RAW 중 적어도 하나 동안 상기 PS-Poll 프레임의 전송 우선 순위는 음성 트래픽의 전송 우선 순위와 동등한 것을 특징으로 하는， 채널 액세스 방법.
【청구항 18】
제 9 항에 있어서，
상기 추가 RAW는 상기 PS-Poll 전용 RAW가 종료된 뒤 곧바로 시작되거나， 상기 PS-Poll 전용 RAW에 이어지는 상기 페이지된 STA에게 상기 하향링크 데이터를 전송하기 위한 하향링크 데이터 RAW가 종료된 이후에 시작되는 것을 특징으로 하는, 채널 액세스 방법.
【청구항 19]
무선 통신 시스템에서 채널 액세스를 수행하는 스테이션 (STA: Station) 장치에 있어서，
무선 신호를 송수신하기 위한 송수신기; 및
프로세서를 포함하고，
상기 프로세서는， AP(Access Point)로부터 TIM(Traffic Indication Map)을 포함하는 비콘 프레임을 수신하고， 상기 TIM에 의하여 버퍼된 트래픽이 지시된 경우， PS(Power Save)-Poll프레임을 상기 AP에 전송하도록 구성되고,
상기 PS-Poll 프레임은， 상기 PS-Poll 프레임은 상기 PS-Poll 프레임을 전송하기 위해 할당되는 PS-Poll 전용 RAW(Restricted Access Window) 및 상기 PS-Poll 전용 RAW 이후에 추가적으로 할당되는 추가 RAW 중 적어도 하나 동안 전송되는 것을 특징으로 하는， 장치.
【청구항 20】
무선 통신 시스템에서 채널 액세스를 지원하는 AP(Access Point) 장치에 있어서，
무선 신호를 송수신하기 위한 송수신기; 및
프로세서를 포함하고，
상기 프로세서는 TIM Yaffic Indication Map)을 포함하는 비콘 프레임을 전송하고， 상기 TIM에 의하여 버퍼된 트래픽이 지시된 STA으로부터 PS-Poll 프레임을 수신하도록 구성되고，
상기 PS— Poll 프레임은， 상기 PS-Poll 프레임은 상기 PS-Poll 프레임을 수신하기 위해 할당되는 PS-Poll 전용 RAW(Restricted Access Window) 및 상기 PSᅳ Poll 전용 RAW 이후에 추가적으로 할당되는 추가 RAW 중 적어도 하나 동안 전송되는 것을 특징으로 하는, 장치.
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