WO2014042464A2 - 무선랜에서 스캐닝 방법 및 장치 - Google Patents

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WO2014042464A2
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류기선
곽진삼
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    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present invention relates to a scanning method and apparatus, and more particularly, to a scanning method and apparatus of a station (STA).
  • STA station
  • IEEE 802.11ac is a wireless LAN technology using a 60GHz band.
  • IEEE 802.11af which utilizes a TV white space (TVWS) band.
  • IEEE 802.11ah utilizing the 900MHz band. They aim primarily at the expansion of extended grid Wi-Fi services, as well as smart grid and wide area sensor networks.
  • the existing WLAN medium access control (MAC) technology has a problem that the initial link setup time is very long in some cases.
  • the IEEE 802.11ai standardization activity has been actively performed recently.
  • IEEE 802.11ai is a MAC technology that addresses the rapid authentication process to dramatically reduce the initial set-up and association time of WLAN. Standardization activities began in January 2011 as a formal task group. It became. To enable the quick access procedure, IEEE 802.11ai supports AP discovery, network discovery, time synchronization function synchronization, Authentication & Association, and higher layer. Discussion of process simplification is underway in areas such as merging procedures with the Among them, procedure merging using piggyback of dynamic host configuration protocol (DHCP), optimization of full EAP (extensible authentication protocol) using concurrent IP, and efficient selective access (AP) point) Ideas such as scanning are actively discussed.
  • DHCP dynamic host configuration protocol
  • EAP efficient selective access
  • Another object of the present invention is to provide a scanning device.
  • a method for scanning a station includes information on a specific basic service set identifier (BSSID) and a specific service set indentifier (SSID).
  • BSSID basic service set identifier
  • SSID specific service set indentifier
  • Generating a MAC layer management entity (MLME) .SCAN-request primitive generating, by the STA, a probe request frame including a wildcard BSSID and the SSID based on the MLME.SCAN-request primitive;
  • the STA multicasting the probe request frame to a first AP implementing an extended service set (ESS) network specified by an SSID, and the STA is broadcasted from the first AP in response to the probe request frame And receiving a probe response frame.
  • ESS extended service set
  • a station (STA) operating in a WLAN includes a radio frequency (RF) unit for receiving a radio signal and a processor selectively connected to the RF unit.
  • the processor generates a MAC layer management entity (MLME) .SCAN-request primitive that includes information about a specific basic service set identifier (BSSID) and a specific service set indentifier (SSID), and the MLME.SCAN-request primitive.
  • BSSID basic service set identifier
  • SSID specific service set indentifier
  • Generate a probe request frame including a wildcard BSSID and the SSID multicast the probe request frame to a first AP that implements an extended service set (ESS) network specified by the SSID, and It may be implemented to receive a probe response frame broadcast from the first AP in response to a probe request frame.
  • ESS extended service set
  • the scanning procedure can be performed quickly.
  • WLAN wireless local area network
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a layer architecture of a WLAN system supported by IEEE 802.11.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a scanning method in a WLAN.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an authentication and combining process after scanning of an AP and an STA.
  • 5 is a conceptual diagram for an active scanning procedure.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a method for transmitting a probe request frame.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a probe response frame transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a scanning method of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a method for generating a probe request frame by an STA according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating a scanning method of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a scanning method of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating a scanning notice frame according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating a scanning method of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a conceptual diagram illustrating a channel switching frame according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a conceptual diagram illustrating a method for transmitting a probe response frame by an AP according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a block diagram illustrating a wireless device to which an embodiment of the present invention can be applied.
  • WLAN wireless local area network
  • FIG. 1 shows the structure of an infrastructure network of the Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) 802.11.
  • IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers
  • the WLAN system may include one or more basic service sets (BSSs) 100 and 105.
  • the BSSs 100 and 105 are a set of APs and STAs such as an access point 125 and a STA1 (station 100-1) capable of successfully synchronizing and communicating with each other, and do not indicate a specific area.
  • the BSS 105 may include one or more joinable STAs 105-1 and 105-2 to one AP 130.
  • the infrastructure BSS may include at least one STA, APs 125 and 130 that provide a distribution service, and a distribution system DS that connects a plurality of APs.
  • the distributed system 110 may connect several BSSs 100 and 105 to implement an extended service set (ESS) 140 which is an extended service set.
  • ESS 140 may be used as a term indicating one network in which one or several APs 125 and 130 are connected through the distributed system 110.
  • APs included in one ESS 140 may have the same service set identification (SSID).
  • the portal 120 may serve as a bridge for connecting the WLAN network (IEEE 802.11) with another network (for example, 802.X).
  • a network between the APs 125 and 130 and a network between the APs 125 and 130 and the STAs 100-1, 105-1 and 105-2 may be implemented. However, it may be possible to perform communication by setting up a network even between STAs without the APs 125 and 130.
  • a network that performs communication by establishing a network even between STAs without APs 125 and 130 is defined as an ad-hoc network or an independent basic service set (BSS).
  • BSS basic service set
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an independent BSS.
  • an independent BSS is a BSS operating in an ad-hoc mode. Since IBSS does not contain an AP, there is no centralized management entity. That is, in the IBSS, the STAs 150-1, 150-2, 150-3, 155-4, and 155-5 are managed in a distributed manner. In the IBSS, all STAs 150-1, 150-2, 150-3, 155-4, and 155-5 may be mobile STAs, and access to a distributed system is not allowed, thus making a self-contained network. network).
  • a STA is any functional medium that includes a medium access control (MAC) and physical layer interface to a wireless medium that conforms to the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 standard. May be used to mean both an AP and a non-AP STA (Non-AP Station).
  • MAC medium access control
  • IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
  • the STA may include a mobile terminal, a wireless device, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber unit ( It may also be called various names such as a mobile subscriber unit or simply a user.
  • WTRU wireless transmit / receive unit
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • UE mobile subscriber unit
  • It may also be called various names such as a mobile subscriber unit or simply a user.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a layer architecture of a WLAN system supported by IEEE 802.11.
  • FIG. 2 conceptually illustrates a PHY architecture of a WLAN system.
  • the hierarchical architecture of the WLAN system may include a medium access control (MAC) sublayer 220, a physical layer convergence procedure (PLCP) sublayer 210, and a physical medium dependent (PMD) sublayer 200.
  • MAC medium access control
  • PLCP physical layer convergence procedure
  • PMD physical medium dependent
  • the PLCP sublayer 210 is implemented such that the MAC sublayer 220 can operate with a minimum dependency on the PMD sublayer 200.
  • the PMD sublayer 200 may serve as a transmission interface for transmitting and receiving data between a plurality of STAs.
  • the MAC sublayer 220, the PLCP sublayer 210, and the PMD sublayer 200 may conceptually include a management entity.
  • the management unit of the MAC sublayer 220 is referred to as a MAC Layer Management Entity (MLME) 225, and the management unit of the physical layer is referred to as a PHY Layer Management Entity (PLME) 215.
  • MLME MAC Layer Management Entity
  • PLME PHY Layer Management Entity
  • Such management units may provide an interface on which layer management operations are performed.
  • the PLME 215 may be connected to the MLME 225 to perform management operations of the PLCP sublayer 210 and the PMD sublayer 200, and the MLME 225 may also be connected to the PLME 215 and connected to the MAC.
  • a management operation of the sublayer 220 may be performed.
  • SME 250 may operate as a component independent of the layer.
  • the MLME, PLME, and SME may transmit and receive information between mutual components based on primitives.
  • the PLCP sublayer 110 may convert the MAC Protocol Data Unit (MPDU) received from the MAC sublayer 220 according to the indication of the MAC layer between the MAC sublayer 220 and the PMD sublayer 200. Or a frame coming from the PMD sublayer 200 to the MAC sublayer 220.
  • the PMD sublayer 200 may be a PLCP lower layer to perform data transmission and reception between a plurality of STAs over a wireless medium.
  • the MAC protocol data unit (MPDU) delivered by the MAC sublayer 220 is called a physical service data unit (PSDU) in the PLCP sublayer 210.
  • the MPDU is similar to the PSDU. However, when an A-MPDU (aggregated MPDU) that aggregates a plurality of MPDUs is delivered, the individual MPDUs and the PSDUs may be different from each other.
  • the PLCP sublayer 210 adds an additional field including information required by the physical layer transceiver in the process of receiving the PSDU from the MAC sublayer 220 to the PMD sublayer 200.
  • the added field may be a PLCP preamble, a PLCP header, and tail bits required to return the convolutional encoder to a zero state in the PSDU.
  • the PLCP preamble may serve to prepare the receiver for synchronization and antenna diversity before the PSDU is transmitted.
  • the data field may include a coded sequence encoded with a padding bits, a service field including a bit sequence for initializing a scraper, and a bit sequence appended with tail bits in the PSDU.
  • the encoding scheme may be selected from either binary convolutional coding (BCC) encoding or low density parity check (LDPC) encoding according to the encoding scheme supported by the STA receiving the PPDU.
  • BCC binary convolutional coding
  • LDPC low density parity check
  • the PLCP header may include a field including information on a PLC Protocol Data Unit (PPDU) to be transmitted.
  • the PLCP sublayer 210 adds the above-described fields to the PSDU, generates a PPDU (PLCP Protocol Data Unit), and transmits it to the receiving station via the PMD sublayer 200, and the receiving station receives the PPDU to receive the PLCP preamble and PLCP. Obtain and restore information necessary for data restoration from the header.
  • PPDU PLCP Protocol Data Unit
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a scanning method in a WLAN.
  • a scanning method may be classified into passive scanning 300 and active scanning 350.
  • the passive scanning 300 may be performed by the beacon frame 330 periodically broadcasted by the AP 300.
  • the AP 300 of the WLAN broadcasts the beacon frame 330 to the non-AP STA 340 every specific period (for example, 100 msec).
  • the beacon frame 330 may include information about the current network.
  • the non-AP STA 340 receives the beacon frame 330 that is periodically broadcast to receive the network information to perform scanning for the AP 310 and the channel to perform the authentication / association (authentication / association) process Can be.
  • the passive scanning method 300 only needs to receive the beacon frame 330 transmitted from the AP 310 without the need for the non-AP STA 340 to transmit the frame.
  • passive scanning 300 has the advantage that the overall overhead incurred by data transmission / reception in the network is small.
  • scanning can be performed manually in proportion to the period of the beacon frame 330, the time taken to perform scanning increases.
  • beacon frame For a detailed description of the beacon frame, see IEEE Draft P802.11-REVmb TM / D12, November 2011 'IEEE Standard for Information Technology Telecommunications and information exchange between systems—Local and metropolitan area networks—Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications (hereinafter referred to as IEEE 802.11) 'are described in 8.3.3.2 beacon frame.
  • IEEE 802.11 ai may additionally use other formats of beacon frames, and these beacon frames may be referred to as fast initial link setup (FILS) beacon frames.
  • a measurement pilot frame may be used in a scanning procedure as a frame including only some information of a beacon frame. Measurement pilot frames are disclosed in the IEEE 802.11 8.5.8.3 measurement pilot format.
  • a FILS discovery frame may be defined.
  • the FILS discovery frame is a frame transmitted between transmission periods of a beacon frame at each AP and may be a frame transmitted with a shorter period than the beacon frame. That is, the FILS discovery frame is a frame transmitted with a period smaller than the transmission period of the beacon frame.
  • the FILS discovery frame may include identifier information (SSID, BSSID) of the AP transmitting the detection frame.
  • the FILS discovery frame may be transmitted before the beacon frame is transmitted to the STA to allow the STA to detect in advance that the AP exists in the corresponding channel.
  • the interval at which a FILS discovery frame is transmitted from one AP is called a FILS discovery frame transmission interval.
  • the FILS discovery frame may include part of information included in the beacon frame and be transmitted.
  • the active scanning 350 refers to a method in which the non-AP STA 390 transmits the probe request frame 370 to the AP 360 to proactively perform scanning.
  • the AP 360 After receiving the probe request frame 370 from the non-AP STA 390, the AP 360 waits for a random time to prevent frame collision, and then includes network information in the probe response frame 380. may transmit to the non-AP STA 390. The non-AP STA 390 may obtain network information based on the received probe response frame 380 and stop the scanning process.
  • the probe request frame 370 is disclosed in IEEE 802.11 8.3.3.9 and the probe response frame 380 is disclosed in IEEE 802.11 8.3.3.10.
  • the AP and the STA may perform an authentication and association process.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an authentication and combining process after scanning of an AP and an STA.
  • the authentication and association process may be performed through, for example, two-way handshaking.
  • the left side of FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an authentication and combining process after passive scanning
  • the right side of FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an authentication and combining process after active scanning.
  • the authentication and association process is based on an authentication request frame (410) / authentication response frame (420) and an association request frame (330), regardless of whether an active scanning method or passive scanning is used. The same may be performed by exchanging an association response frame 440 between the APs 400 and 450 and the non-AP STAs 405 and 455.
  • the authentication process may be performed by transmitting the authentication request frame 410 to the APs 400 and 450 in the non-AP STAs 405 and 455.
  • the authentication response frame 420 may be transmitted from the AP 400, 450 to the non-AP STAs 405, 455.
  • Authentication frame format is disclosed in IEEE 802.11 8.3.3.11.
  • An association process may be performed by transmitting an association request frame 430 to the APs 400 and 405 in the non-AP STAs 405 and 455.
  • the association response frame 440 may be transmitted from the AP 405 and 455 to the non-AP STAs 400 and 450.
  • the transmitted association request frame 430 includes information on the capabilities of the non-AP STAs 405 and 455. Based on the performance information of the non-AP STAs 405 and 455, the APs 400 and 350 may determine whether support is possible for the non-AP STAs 405 and 355.
  • the AP 300 or 450 may include the non-AP STA 405 in the association response frame 440 by including whether the association request frame 440 is accepted and the reason thereof, and capability information that can be supported. , 455).
  • Association frame format is disclosed in IEEE 802.11 8.3.3.5/8.3.3.6.
  • the association may be performed again or the association may be performed to another AP based on the reason why the association is not performed.
  • 5 is a conceptual diagram for an active scanning procedure.
  • the active scanning procedure may be performed by the following steps.
  • the STA 500 determines whether it is ready to perform a scanning procedure.
  • the STA 500 may perform active scanning by waiting until the probe delay time expires or when specific signaling information (eg, PHY-RXSTART.indication primitive) is received. have.
  • specific signaling information eg, PHY-RXSTART.indication primitive
  • the probe delay time is a delay that occurs before the STA 500 transmits the probe request frame 510 when performing the active scanning.
  • PHY-RXSTART.indication primitive is a signal transmitted from a physical (PHY) layer to a local medium access control (MAC) layer.
  • the PHY-RXSTART.indication primitive may signal to the MAC layer that it has received a PLC protocol data unit (PPDU) including a valid PLCP header in a physical layer convergence protocol (PLCP).
  • PPDU PLC protocol data unit
  • PLCP physical layer convergence protocol
  • DCF distributed coordination function
  • CSMA / CA carrier sense multiple access / collision avoidance
  • the probe request frame 510 includes information for specifying the APs 560 and 570 included in the MLME-SCAN.request primitive (eg, service set identification (SSID) and basic service set identification (BSSID) information). ) Can be sent.
  • SSID service set identification
  • BSSID basic service set identification
  • the BSSID is an indicator for specifying the AP and may have a value corresponding to the MAC address of the AP.
  • Service set identification (SSID) is a network name for specifying an AP that can be read by a person who operates an STA. The BSSID and / or SSID may be used to specify the AP.
  • the STA 500 may specify an AP based on information for specifying the APs 560 and 570 included by the MLME-SCAN.request primitive.
  • the specified APs 560 and 570 may transmit probe response frames 550 and 550 to the STA 500.
  • the STA 500 may unicast, multicast, or broadcast the probe request frame 510 by transmitting the SSID and the BSSID information in the probe request frame 510. A method of unicasting, multicasting or broadcasting the probe request frame 510 using the SSID and the BSSID information will be further described with reference to FIG. 5.
  • the STA 500 may include the SSID list in the probe request frame 510 and transmit the SSID list.
  • the AP 560, 570 receives the probe request frame 510 and determines the SSID included in the SSID list included in the received probe request frame 510 and transmits the probe response frames 550, 550 to the STA 200. You can decide whether to send.
  • the probe timer may be used to check the minimum channel time (MinChanneltime, 520) and the maximum channel time (MaxChanneltime, 530).
  • the minimum channel time 520 and the maximum channel time 530 may be used to control the active scanning operation of the STA 500.
  • the minimum channel time 520 may be used to perform an operation for changing the channel on which the STA 500 performs active scanning. For example, if the STA 500 does not receive the probe response frames 550, 550 until the probe timer reaches the minimum channel time 520, the STA 500 shifts the scanning channel to scan on another channel. Can be performed. When the STA 500 receives the probe response frame 550 until the probe timer reaches the minimum channel time 520, the STA 500 receives the probe response frame when the probe timer reaches the maximum channel time 530. 540 and 550 can be processed.
  • the STA 500 searches for the PHY-CCA.indication primitive until the probe timer reaches the minimum channel time 520 so that other frames (eg, probe response frames 540 and 550) are not available until the minimum channel time 520. Whether it is received by the STA 500 may be determined.
  • PHY-CCA.indication primitive may transmit information about the state of the medium from the physical layer to the MAC layer. PHY-CCA.indication primitive can inform the status of the current channel by using channel status parameters such as busy if channel is not available and idle if channel is available. When the PHY-CCA.indication is detected as busy, the STA 500 determines that probe response frames 550 and 550 received by the STA 500 exist and the PHY-CCA.indication is idle. If it is detected as, it may be determined that the probe response frames 550 and 550 received by the STA 500 do not exist.
  • the STA 500 may set the net allocation vector (NAV) to 0 and scan the next channel.
  • the STA 500 may perform processing on the received probe response frames 550 and 550 after the probe timer reaches the maximum channel time 530. have. After processing the received probe response frames 550 and 550, the net allocation vector (NAV) is set to 0 and the STA 500 may scan the next channel.
  • determining whether the probe response frames 550 and 550 received by the STA 500 exist may include determining the channel state using the PHY-CCA.indication primitive. have.
  • the MLME may signal MLME-SCAN.confirm primitive.
  • the MLME-SCAN.confirm primitive may include a BSSDescriptionSet including all information obtained in the scanning process.
  • the STA 500 uses the active scanning method, it is necessary to perform monitoring to determine whether the parameter of the PHY-CCA.indication is busy until the probe timer reaches the minimum channel time.
  • MLME-SCAN.request primitive is a primitive generated by SME.
  • the MLME-SCAN.request primitive may be used to determine whether there is another BSS to which the STA is bound.
  • the MLME-SCAN.request primitive may specifically include information such as BSSType, BSSID, SSID, ScanType, ProbeDelay, ChannelList, MinChannelTime, MaxChannelTime, RequestInformation, SSID List, ChannelUsage, AccessNetworkType, HESSID, MeshID, VendorSpecificInfo.
  • BSSType BSSID
  • ScanType ProbeDelay
  • ChannelList MinChannelTime
  • MaxChannelTime MaxChannelTime
  • RequestInformation SSID List
  • ChannelUsage AccessNetworkType
  • HESSID HESSID
  • MeshID MeshID
  • VendorSpecificInfo VendorSpecificInfo
  • Table 1 below briefly illustrates information included in the MLME-SCAN.request primitive.
  • a request parameter included in MLME-SCAN.request.primitive may be used to determine whether the responding STA transmits a probe response frame.
  • the request parameter may include information for requesting that information of another BSS is included in the probe response frame.
  • the request parameter may include a report request field, a delay reference field, and a maximum delay limit field.
  • the report request field is information for requesting information of another BSS to be included in the probe response frame.
  • the delay reference field includes information about a delay type applied in response to the probe request frame, and the maximum delay limit field is a delay reference field. It may include maximum connection delay information for the delay type, indicated by.
  • the request parameter may include a minimum data rate field and / or a received signal strength limit field.
  • the minimum data rate field contains information on the lowest overall data rate in transmitting an MSDU or A-MSDU.
  • the received signal strength limit field may further include information about a limit value of a signal required for the receiver of the probe request frame to respond.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a method for transmitting a probe request frame.
  • FIG. 6 illustrates a method in which an STA broadcasts, multicasts, and unicasts a probe request frame.
  • FIG. 6 illustrates a method in which the STA 600 broadcasts a probe request frame 610.
  • the STA 600 may broadcast the probe request frame 610 by including a wildcard SSID and a wildcard BSSID in the probe request frame 610.
  • the wild card SSID and wild card BSSID may be used as an identifier for indicating all of the APs 606-1, 606-2, 606-3, 606-4, and 606-6 included in the transmission range of the STA 600. .
  • the probe response frame in response to the probe request frame 610 received by the APs 606-1, 606-2, 606-3, 606-4, and 606-6 receiving the broadcast probe request frame 610. If the STA is transmitted to the STA 600 within a predetermined time, the STA 600 may have a problem of receiving and processing too many probe response frames at a time.
  • the STA 620 when the STA 620 unicasts the probe request frame 630, the STA 620 transmits a probe request frame 630 including specific SSID / BSSID information of the AP. Can be. Among the APs receiving the probe request frame 630, only the AP 626 corresponding to the specific SSID / BSSID of the AP 620 may transmit a probe response frame to the STA 620.
  • the STA 640 multicasts the probe request frame 660.
  • the STA 640 may transmit the SSID list and the wild card BSSID in the probe request frame 660.
  • APs 660-1 and 660-2 corresponding to the SSID included in the SSID list included in the probe request frame among the APs receiving the probe request frame 660 may transmit a probe response frame to the STA 640.
  • the existing STA may unicast, multicast, or broadcast the probe request frame based on the SSID and the BSSID of the MLME.SCAN-request primitive before transmitting the probe request frame.
  • Unicast, multicast or broadcast of the probe request frame may be performed based on the setting of the MLME.SCAN-Request primitive as follows.
  • the STA unicasts the probe request frame to the AP with the specific BSSID.
  • a specific BSSID of an AP may be included in an address field of a MAC header of a unicast probe request frame.
  • the STA may multicast the probe request frame to the AP corresponding to the SSID or the SSID list.
  • the probe request frame may include the SSID or the SSID list, and the wildcard BSSID may be included in the address field of the MAC header of the probe request frame.
  • the STA may broadcast a probe request frame.
  • the wildcard SSID may be included in the probe request frame and the wildcard BSSID may be included in the address field of the MAC header.
  • the AP may transmit a probe response frame to the STA that transmitted the probe request frame.
  • the AP may broadcast a probe response frame in the following cases.
  • the AP may determine whether to broadcast a probe response frame based on information included in the received probe request frame. For example, when request information of a probe request frame transmitted by an STA is the same, the AP may broadcast a probe request frame so that a plurality of STAs can receive it.
  • the STA may omit transmission of the probe request frame. For example, if the neighbor STA overhears the probe request frame that the broadcast has performed, and if the content is the same as the content of the probe request frame that it attempted to transmit, the AP receives the probe response frame broadcast by the AP. When the information included in the response frame is the same as the information that the STA wants to obtain by transmitting the probe request frame or when the STA receives the beacon frame from the target AP before transmitting the probe request frame, the STA may not transmit the probe request frame. .
  • An embodiment of the present invention discloses a method in which an STA can omit transmission of a probe request frame.
  • the existing active scanning procedure can be improved by the STA combining with the AP without transmitting the probe request frame.
  • the broadcast of the probe response frame of the conventional AP may broadcast one probe response frame only when the request content of the probe request frame requested by the plurality of STAs is the same.
  • the present invention discloses a method for causing the AP to transmit a broadcast probe response frame even when the AP receives a probe request frame including a wildcard BSSID and an SSID or SSID list from one STA. do.
  • the AP discloses a method of broadcasting a probe response frame.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a probe response frame transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • the ESS may be a WLAN network implemented with a plurality of APs 710, 720, and 730 sharing the same SSID.
  • the STA 700 may include the SSID in the probe request frame 705 and transmit the same.
  • the other STA may also transmit the SSID in the probe request frame to scan the AP implementing the ESS network. That is, the STA 700 wishing to access the ESS network may multicast the probe request frame 705 including the same SSID to the APs 710, 720, and 730 constituting the ESS network.
  • the STA 700 may set the SSID of the probe request frame to LGNET.
  • the STA 700 may transmit a probe request frame 705 including the LGNET as the SSID and the wildcard BSSID as the address field of the MAC address to the AP.
  • the AP 720 may broadcast a probe response frame 725.
  • the STA 740 that has attempted to perform scanning in the ESS network corresponding to the specific SSID may not transmit a separate probe request frame by receiving the broadcasted probe response frame 725.
  • the STA 700 may transmit a probe request frame 705 in which the SSID is set to LGNET and the BSSID is set to the wild card BSSID.
  • the AP 720 receiving the probe request frame 705 may broadcast a probe response frame 725.
  • the same SSID includes LGNET and another STA 740 attempting to transmit a probe request frame in which the MAC header address field is set to a wildcard BSSID receives the probe response frame 725 broadcast by the AP 720. can do.
  • the received probe response frame 725 may be the same as the probe response frame intended to be received in response to the probe request frame. Accordingly, another STA 745 may perform scanning for the AP 720 without separately transmitting a probe request frame.
  • the STA can receive the probe response frame without transmitting the probe request frame. Since the STA does not transmit the probe request frame, unnecessary waste of radio resources can be prevented, and signaling overhead of the probe request frame can be reduced.
  • a probe request frame strom may act as an important factor that degrades initial link establishment performance.
  • the AP may broadcast a probe response frame from one STA.
  • an STA that has attempted to transmit a probe request frame to an AP corresponding to a specific SSID or SSID list may omit transmission of the probe request frame by receiving a broadcasted probe response frame.
  • an STA that has attempted to receive a beacon frame from an AP corresponding to a specific SSID or SSID list may quickly terminate the scanning procedure without waiting for the beacon frame by receiving a broadcast probe response frame.
  • the AP may make additional decisions to determine whether to broadcast a probe response frame.
  • the AP may not broadcast the probe response frame even when the SSID receives the probe request frame in which the SSID is specified in consideration of the BSS load.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a scanning method of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • an ESS network is implemented with two APs (a first AP and a second AP, 810, 820) will be described.
  • the second AP 820 may broadcast the probe response frame 825.
  • the first AP 810 implementing the ESS network may also be implemented to broadcast the probe response frame 815.
  • the second AP 820 receiving the SSID-specified probe request frame 805 sends the probe request frame in which the SSID is specified from the STA 800 to the first AP 810 through the distributed system 850.
  • Information indicating that the received data can be transmitted.
  • the second AP 820 receiving the SSID-specified probe request frame may instruct to broadcast the probe response frame 715 to the first AP 810 through the distributed system 850.
  • an STA that wants to access an AP of the ESS network may acquire information about an AP of the ESS network without performing a separate scanning procedure.
  • one STA 800 may receive probe response frames 815 and 825 from the plurality of APs 810 and 820 and selectively access the AP.
  • the STA 800 may access the access information included in the first probe response frame 815 received from the first AP 810 and the second probe response frame 825 received from the second AP 820.
  • the included access information may be compared to determine an AP to perform initial link establishment.
  • the access information may include, for example, information about a BSS load, an AP channel report, and a BSS average access delay.
  • the BSS load may include information about the current load of the AP.
  • the BSS average access delay may include information about a delay for the STA to access the AP.
  • the AP channel report may include channel state information between the AP and the STA.
  • the STA 800 may determine whether to connect with any of APs implementing the ESS network in consideration of the above access information.
  • the STA may change and set the SSID and / or BSSID of the probe request frame to another value based on the SSID and / or BSSID of the MLME.SCAN-Request primitive.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a method for generating a probe request frame by an STA according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 illustrates a method for generating a probe request frame based on the SSID and / or the BSSID transmitted through the MLME.SCAN-Request primitive 900.
  • the STA may generate a probe request frame 910 that sets a specific BSSID as a MAC address when transmitting a probe request frame.
  • the STA may transmit the STA to the AP specified by the BSSID.
  • the MLME.SCAN-Request primitive 950 may include the BSSID and SSID.
  • the SSID may be determined based on the MLME.SCAN-request primitive, but the BSSID may be set to the wildcard BSSID. That is, when the STA obtains information on a specific SSID based on the MLME.SCAN-request primitive, even if the MLME.SCAN-request primitive specifies the BSSID, the probe request frame 960 can multicast by specifying only the SSID. have.
  • the AP receiving the probe request frame in which only the SSID is specified may broadcast the probe response frame as described above.
  • An STA wishing to scan an AP corresponding to the SSID may receive the broadcast probe response frame and transmit a probe request frame separately or may not monitor the beacon frame.
  • the STA receives the BSSID through the MLME.SCAN-Request primitive
  • various determination methods may be used to determine whether to multicast by specifying only the SSID when transmitting a probe request frame. For example, if the presence of the neighboring STA is detected based on the presence of the neighboring STA, even if the BSSID is received through the MLME.SCAN-Request primitive, only the SSID may be specified when the probe request frame is transmitted. Can be.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating a scanning method of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • the first STA 1010 may broadcast the scanning notification frame 1013 before transmitting the probe request frame 1016 indicating a specific SSID.
  • the first STA 1010 may wait for the transmission of the probe request frame of the second STA 1020 by transmitting the scanning notification frame 1013 before transmitting the probe request frame 1016 indicating the specific SSID.
  • the other STA 1020 that receives the broadcast notice frame 1013 that is broadcasted subsequently responds to the probe request frame 1016 transmitted by the first STA 1010. Since the frame 1005 may be received, the probe request frame may not be separately transmitted.
  • the scanning notification frame 1013 broadcast by the STA may include SSID information 1025.
  • the other STA that receives the scanning notification frame 1013 may determine whether the SSID 1025 specified through the scanning notification frame 1013 is the same as the SSID of the target AP.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a scanning method of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • the STA 1110 may broadcast a scanning notification frame 1113 including SSID information, notification scanning channel information, and channel switching timing information before transmitting the probe request frame.
  • the first STA 1110 transmits the probe request frame of the second STA 1120 by transmitting the scanning notification frame 1113 before transmitting the probe request frame 1116 indicating the specific SSID. I can wait.
  • the scanning notification frame 1113 transmitted by the first STA 1110 may additionally include information about a scanning channel and a channel switching timing to perform scanning.
  • the scanning channel may include information about another channel to switch when the response to the probe request frame 1116 transmitted by the first STA 1110 is not received.
  • the channel switching timing may include information about timing of moving to another channel when the probe response frame that is a response to the probe request frame 1116 transmitted by the first STA 1110 is not received.
  • the channel switch timing may include time offset information regarding a difference between a time when the first STA 1110 transmits the scanning notice frame 1113 and a time when the first STA 1110 switches to another channel.
  • the first STA 1110 may broadcast the scanning notification frame 1113 over the first channel.
  • the scanning notification frame 1113 transmitted by the first STA 1110 may include SSID information, notification scanning channel information, and channel switching timing information of the target AP.
  • the second STA 1120 may receive the broadcast broadcast notification frame 1113 and wait for transmission of the probe request frame until the channel switching timing. If the target AP does not receive the probe response frame broadcast until the channel switching timing, the second STA 1120 may perform different reception based on the channel information included in the notice scanning channel information of the received scan notice frame 1113. You can switch to the channel.
  • the first STA 1110 may move to another channel to perform scanning.
  • the other channel switched by the first STA 1110 may be the same channel as the notice scanning channel included in the scanning notice frame.
  • the second STA 1120 when the first STA 1110 performs scanning, the second STA 1120 that wants to access the AP implementing the surrounding ESS network does not transmit a probe request frame separately. Scanning for the target AP may be performed in dependence on the scanning performed by the first STA 1110.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating a scanning notice frame according to an embodiment of the present invention.
  • the scanning notification frame broadcast by the STA may include SSID information, a notification scanning channel, and a channel switching timing.
  • the SSID 1200 may include identifier information of a target AP to which the STA transmits a probe request frame.
  • the notification scanning channel 1220 may include information about another channel to switch when the STA that transmits the scanning notification frame does not receive a response to the probe request frame.
  • the channel switching timing 1240 may include information on timing of moving to another channel when the probe response frame, which is a response to the probe request frame transmitted by the STA that transmits the scanning notification frame, is not received.
  • FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating a scanning method of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • the first STA 1310 when the first STA 1310 does not receive a probe response frame on the first channel, the first STA 1310 broadcasts a channel switching frame 1340 so that other STAs switch a monitoring channel to another channel to probe probe frame. 1305 may be received.
  • the channel switching frame 1340 may include information about a next channel (eg, a second channel) to which the first STA 1310 moves to perform scanning.
  • the first STA 1310 that transmits the channel switching frame 1340 may move to the second channel and transmit the probe request frame 1319 to the target AP (AP specified by SSID).
  • the scanning notification frame 1313 may include channel switching timing information, and the second STA 1320 receiving the scanning notification frame 1313 may switch a channel to another channel based on the channel switching time information.
  • the second STA 1320 which receives the channel switching frame 1340, also moves to the second channel, and the probe response frame 1305 is a response to the probe request frame 1316 transmitted by the first STA 1310 on the second channel. ) Can be monitored.
  • FIG. 14 is a conceptual diagram illustrating a channel switching frame according to an embodiment of the present invention.
  • the channel switching frame may include a switching channel and switching timing.
  • the switching channel 1400 may include information about a channel to which the STA next switches to scan the AP.
  • the switching timing information 1450 may include information about timing at which the STA moves to the next channel after transmitting the channel switching frame.
  • the information on the switching timing may be expressed as offset information between the transmission time of the channel switching frame and the channel switching timing.
  • 15 is a conceptual diagram illustrating a method for transmitting a probe response frame by an AP according to an embodiment of the present invention.
  • a plurality of APs 1510, 1520, and 1530 implementing an ESS network synchronize a probe response frame 1515, 1525, and 1535.
  • the plurality of APs 1510, 1520, and 1530 may detect the probe response frames 1515,. 1525, 1535).
  • a time difference may occur.
  • An initial link configuration may be performed based on only the probe response frame transmitted within a predetermined time period. You can decide whether to do it. That is, the STA 1505 may not consider the probe response frames 1515, 1525, and 1535 transmitted by the plurality of APs 1510, 1520, and 1530 of the ESS network. To prevent this, the AP 1510, 1520, and 1530 may synchronize timing of transmitting probe response frames 1515, 1525, and 1535 to the ESS network.
  • the plurality of APs 1510, 1520, and 1530 are probe response frames 1515 and 1525 at the same timing. , 1535).
  • transmission timings of beacon frames transmitted by the plurality of APs 1510, 1520, and 1530 of the ESS network may also be synchronized.
  • 16 is a block diagram illustrating a wireless device to which an embodiment of the present invention can be applied.
  • the wireless device 1600 is an STA capable of implementing the above-described embodiment and may be an AP or a non-AP STA.
  • the wireless device 1600 includes a processor 1620, a memory 1640, and an RF unit 1660.
  • the RF unit 1660 may be connected to the processor 1620 to transmit / receive a radio signal.
  • the processor 1620 implements the functions, processes, and / or methods proposed in the present invention.
  • the processor 1620 may be implemented to perform the operation of the wireless device according to the embodiment of the present invention described above.
  • the processor 1620 may broadcast a probe response frame when receiving the probe request frame specified by the SSID and multicasted.
  • the processor 1620 when the wireless device is an STA, the processor 1620 generates an MLME.SCAN-Request primitive that includes information about a specific BSSID and a specific SSID, and based on the MLME.SCAN-Request primitive, a wildcard BSSID and A probe request frame including the SSID may be generated.
  • the processor 1620 multicasts the probe request frame to the first AP implementing the extended service set (ESS) network specified by the SSID, and the probe response broadcasted from the first AP in response to the probe request frame. It may be implemented to receive a frame.
  • ESS extended service set
  • the processor 1620 may include an application-specific integrated circuit (ASIC), another chipset, a logic circuit, a data processing device, and / or a converter for translating baseband signals and wireless signals.
  • the memory 1640 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium, and / or other storage device.
  • the RF unit 1660 may include one or more antennas for transmitting and / or receiving a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module is stored in the memory 1640 and can be executed by the processor 1620.
  • the memory 1640 may be inside or outside the processor 1620 and may be connected to the processor 1620 by various well-known means.

Landscapes

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Abstract

무선랜에서 스캐닝 방법 및 장치가 개시되어 있다. STA(station)의 스캐닝 방법은 STA이 BSSID(basic service set identifier) 및 SSID(service set indentifier)에 대한 정보를 포함하는 MLME(MAC layer management entity).SCAN-요청 프리미티브를 생성하는 단계, STA이 와일드카드(wildcard) BSSID 및 SSID를 포함하는 프로브 요청 프레임을 생성하는 단계, STA이 SSID로 특정된 ESS(extende service set) 네트워크를 구현하는 제1 AP로 상기 프로브 요청 프레임을 멀티캐스트하는 단계와 STA이 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 제1 AP로부터 브로드캐스트되는 프로브 응답 프레임을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선랜에서 스캐닝 방법 및 장치
본 발명은 스캐닝 방법 및 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 STA(station)의 스캐닝 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근의 무선랜(wireless LAN) 기술의 진화 방향은 크게 3가지 방향으로 진행되고 있다. 기존 무선랜 진화 방향의 연장 선상에서 전송 속도를 더욱 높이기 위한 노력으로 IEEE(institute of electrical and electronic engineers) 802.11ac와 IEEE 802.11ad가 있다. IEEE 802.11ad는 60GHz 밴드를 사용하는 무선랜 기술이다. 또한, 기존의 무선랜보다 거리적으로 광역 전송을 가능하게 하기 위해 1GHz 미만의 주파수 밴드를 활용하는 광역 무선랜이 최근에 대두되고 있는데, 이에는 TVWS(TV white space) 대역을 활용하는 IEEE 802.11af와 900MHz 대역을 활용하는 IEEE 802.11ah가 있다. 이들은 스마트 그리드(smart grid), 광역 센서 네트워크뿐만 아니라, 확장 범위 Wi-Fi(extended range Wi-Fi) 서비스의 확장을 주목적으로 한다. 또한 기존의 무선랜 MAC(medium access control) 기술은 초기 링크 셋 업 시간이 경우에 따라 매우 길어지는 문제점을 가지고 있었다. 이러한 문제점을 해결하여 STA이 AP로 신속한 접속이 수행 가능하도록 하기 위하여 IEEE 802.11ai 표준화 활동이 최근에 활발하게 이루어지고 있다.
IEEE 802.11ai는 무선랜의 초기 셋-업(set-up) 및 결합(association) 시간을 획기적으로 절감하기 위하여 신속한 인증 절차를 다루는 MAC 기술로서, 2011년 1월에 정식 태스크 그룹으로 표준화 활동이 시작되었다. 신속 접속 절차를 가능하게 하기 위하여 IEEE 802.11ai는 AP 탐색(AP discovery), 네트워크 탐색(network discovery), TSF 동기화(time synchronization function synchronization), 인증 ＆ 결합(Authentication ＆ Association), 상위 계층(higher layer)과의 절차 병합 등의 영역에서 절차 간소화에 대한 논의를 진행하고 있다. 그 중에서, DHCP(dynamic host configuration protocol)의 피기백(piggyback)을 활용한 절차 병합, 병행 IP(concurrent IP)를 이용한 전체 EAP(full EAP(extensible authentication protocol))의 최적화, 효율적인 선별적 AP(access point) 스캐닝 등의 아이디어가 활발하게 논의 중이다.
본 발명의 목적은 스캐닝 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 스캐닝 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 STA(station)의 스캐닝 방법은 상기 STA이 특정 BSSID(basic service set identifier) 및 특정 SSID(service set indentifier)에 대한 정보를 포함하는 MLME(MAC layer management entity).SCAN-요청 프리미티브를 생성하는 단계, 상기 MLME.SCAN-요청 프리미티브를 기반으로 상기 STA이 와일드카드(wildcard) BSSID 및 상기 SSID를 포함하는 프로브 요청 프레임을 생성하는 단계, 상기 STA이 SSID로 특정된 ESS(extended service set) 네트워크를 구현하는 제1 AP로 상기 프로브 요청 프레임을 멀티캐스트하는 단계와 상기 STA이 상기 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 상기 제1 AP로부터 브로드캐스트되는 프로브 응답 프레임을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 무선랜에서 동작하는 STA(station) 은 무선 신호를 수신하는 RF(radio frequency)부와 상기 RF부와 선택적으로 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 특정 BSSID(basic service set identifier) 및 특정 SSID(service set indentifier)에 대한 정보를 포함하는 MLME(MAC layer management entity).SCAN-요청 프리미티브를 생성하고, 상기 MLME.SCAN-요청 프리미티브를 기반으로 와일드카드(wildcard) BSSID 및 상기 SSID를 포함하는 프로브 요청 프레임을 생성하고, SSID로 특정된 ESS(extended service set) 네트워크를 구현하는 제1 AP로 상기 프로브 요청 프레임을 멀티캐스트하고, 상기 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 상기 제1 AP로부터 브로드캐스트되는 프로브 응답 프레임을 수신하도록 구현될 수 있다.
스캐닝 절차를 빠르게 수행할 수 있다.
도 1은 무선랜(wireless local area network, WLAN)의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 2는 IEEE 802.11에 의해 지원되는 무선랜 시스템의 계층 아키텍처를 나타낸 도면이다.
도 3은 무선랜에서 스캐닝 방법을 나타낸 개념도이다.
도 4는 AP와 STA의 스캐닝 후 인증 및 결합 과정을 나타낸 개념도이다.
도 5는 액티브 스캐닝 절차(active scanning procedure)에 대한 개념도이다.
도 6은 프로브 요청 프레임 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 응답 프레임 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 STA의 스캐닝 방법을 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 STA의 프로브 요청 프레임 생성 방법을 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 STA의 스캐닝 방법을 나타낸 개념도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 STA의 스캐닝 방법을 나타낸 개념도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 스캐닝 예고 프레임을 나타낸 개념도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 STA의 스캐닝 방법을 나타낸 개념도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 채널 스위칭 프레임을 나타낸 개념도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 AP이 프로브 응답 프레임 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 16은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1은 무선랜(wireless local area network, WLAN)의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 1의 상단은 IEEE(institute of electrical and electronic engineers) 802.11의 인프라스트럭쳐 네트워크(infrastructure network)의 구조를 나타낸다.
도 1의 상단을 참조하면, 무선랜 시스템은 하나 또는 그 이상의 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS, 100, 105)를 포함할 수 있다. BSS(100, 105)는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 AP(access point, 125) 및 STA1(Station, 100-1)과 같은 AP와 STA의 집합으로서, 특정 영역을 가리키는 개념은 아니다. BSS(105)는 하나의 AP(130)에 하나 이상의 결합 가능한 STA(105-1, 105-2)을 포함할 수도 있다.
인프라스트럭쳐 BSS는 적어도 하나의 STA, 분산 서비스(Distribution Service)를 제공하는 AP(125, 130) 및 다수의 AP를 연결시키는 분산 시스템(Distribution System, DS, 110)을 포함할 수 있다.
분산 시스템(110)는 여러 BSS(100, 105)를 연결하여 확장된 서비스 셋인 ESS(extended service set, 140)를 구현할 수 있다. ESS(140)는 하나 또는 여러 개의 AP(125, 130)가 분산 시스템(110)을 통해 연결되어 이루어진 하나의 네트워크를 지시하는 용어로 사용될 수 있다. 하나의 ESS(140)에 포함되는 AP는 동일한 SSID(service set identification)를 가질 수 있다.
포털(portal, 120)은 무선랜 네트워크(IEEE 802.11)와 다른 네트워크(예를 들어, 802.X)와의 연결을 수행하는 브리지 역할을 수행할 수 있다.
도 1의 상단과 같은 인프라스트럭쳐 네트워크에서는 AP(125, 130) 사이의 네트워크 및 AP(125, 130)와 STA(100-1, 105-1, 105-2) 사이의 네트워크가 구현될 수 있다. 하지만, AP(125, 130)가 없이 STA 사이에서도 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 것도 가능할 수 있다. AP(125, 130)가 없이 STA 사이에서도 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 네트워크를 애드-혹 네트워크(Ad-Hoc network) 또는 독립 BSS(independent basic service set)라고 정의한다.
도 1의 하단은 독립 BSS를 나타낸 개념도이다.
도 1의 하단을 참조하면, 독립 BSS(independent BSS, IBSS)는 애드-혹 모드로 동작하는 BSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않기 때문에 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)가 없다. 즉, IBSS에서는 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-4, 155-5)들이 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다. IBSS에서는 모든 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-4, 155-5)이 이동 STA으로 이루어질 수 있으며, 분산 시스템으로의 접속이 허용되지 않아서 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.
STA은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리계층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 기능 매체로서, 광의로는 AP와 비-AP STA(Non-AP Station)을 모두 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
STA은 이동 단말(mobile terminal), 무선 기기(wireless device), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit; WTRU), 사용자 장비(User Equipment; UE), 이동국(Mobile Station; MS), 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 또는 단순히 유저(user) 등의 다양한 명칭으로도 불릴 수 있다.

도 2는 IEEE 802.11에 의해 지원되는 무선랜 시스템의 계층 아키텍처를 나타낸 도면이다.
도 2에서는 무선랜 시스템의 계층 아키텍처(PHY architecture)를 개념적으로 도시하였다.
무선랜 시스템의 계층 아키텍처는 MAC(medium access control) 부계층 (sublayer)(220)과 PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) 부계층(210) 및 PMD(Physical Medium Dependent) 부계층(200)을 포함할 수 있다. PLCP 부계층(210)은 MAC 부계층(220)이 PMD 부계층(200)에 최소한의 종속성을 가지고 동작할 수 있도록 구현된다. PMD 부계층(200)은 복수의 STA 사이에서 데이터를 송수신하기 위한 전송 인터페이스 역할을 수행할 수 있다.
MAC 부계층(220)과 PLCP 부계층(210) 및 PMD 부계층(200)은 개념적으로 관리부(management entity)를 포함할 수 있다.
MAC 부계층(220)의 관리부는 MLME(MAC Layer Management Entity, 225), 물리 계층의 관리부는 PLME(PHY Layer Management Entity, 215)라고 한다. 이러한 관리부들은 계층 관리 동작이 수행되는 인터페이스를 제공할 수 있다. PLME(215)는 MLME(225)와 연결되어 PLCP 부계층(210) 및 PMD 부계층(200)의 관리 동작(management operation)을 수행할 수 있고 MLME(225)도 PLME(215)와 연결되어 MAC 부계층(220)의 관리 동작(management operation)을 수행할 수 있다.
올바른 MAC 계층 동작이 수행되기 위해서 SME(STA management entity, 250)가 존재할 수 있다. SME(250)는 계층에 독립적인 구성부로 운용될 수 있다. MLME, PLME 및 SME는 프리미티브(primitive)를 기반으로 상호 구성부 간에 정보를 송신 및 수신할 수 있다.
각 부계층에서의 동작을 간략하게 설명하면 아래와 같다. PLCP 부계층(110)은 MAC 부계층(220)과 PMD 부계층(200) 사이에서 MAC 계층의 지시에 따라 MAC 부계층(220)으로부터 받은 MPDU(MAC Protocol Data Unit)를 PMD 부계층(200)에 전달하거나, PMD 부계층(200)으로부터 오는 프레임을 MAC 부계층(220)에 전달한다. PMD 부계층(200)은 PLCP 하위 계층으로서 무선 매체를 통한 복수의 STA 사이에서의 데이터 송신 및 수신을 수행할 수 있다. MAC 부계층(220)이 전달한 MPDU(MAC protocol data unit)는 PLCP 부계층(210)에서 PSDU(Physical Service Data Unit)이라 칭한다. MPDU는 PSDU와 유사하나 복수의 MPDU를 어그리게이션(aggregation)한 A-MPDU(aggregated MPDU)가 전달된 경우 개개의 MPDU와 PSDU는 서로 상이할 수 있다.
PLCP 부계층(210)은 PSDU를 MAC 부계층(220)으로부터 받아 PMD 부계층(200)으로 전달하는 과정에서 물리 계층 송수신기에 의해 필요한 정보를 포함하는 부가필드를 덧붙인다. 이때 부가되는 필드는 PSDU에 PLCP 프리앰블(preamble), PLCP 헤더(header), 컨볼루션 인코더를 영상태(zero state)로 되돌리는데 필요한 꼬리 비트(Tail Bits) 등이 될 수 있다. PLCP 프리앰블은 PSDU이 전송되기 전에 수신기로 하여금 동기화 기능과 안테나 다이버시티를 준비하도록 하는 역할을 할 수 있다. 데이터 필드는 PSDU에 패딩 비트들, 스크랩블러를 초기화 하기 위한 비트 시퀀스를 포함하는 서비스 필드 및 꼬리 비트들이 덧붙여진 비트 시퀀스가 인코딩된 코드화 시퀀스(coded sequence)를 포함할 수 있다. 이 때, 인코딩 방식은 PPDU를 수신하는 STA에서 지원되는 인코딩 방식에 따라 BCC(Binary Convolutional Coding) 인코딩 또는 LDPC(Low Density Parity Check) 인코딩 중 하나로 선택될 수 있다. PLCP 헤더에는 전송할 PPDU(PLCP Protocol Data Unit)에 대한 정보를 포함하는 필드가 포함될 수 있다.
PLCP 부계층(210)에서는 PSDU에 상술한 필드를 부가하여 PPDU(PLCP Protocol Data Unit)를 생성하여 PMD 부계층(200)을 거쳐 수신 스테이션으로 전송하고, 수신 스테이션은 PPDU를 수신하여 PLCP 프리앰블, PLCP 헤더로부터 데이터 복원에 필요한 정보를 얻어 복원한다.

도 3은 무선랜에서 스캐닝 방법을 나타낸 개념도이다.
도 3을 참조하면, 스캐닝 방법은 패시브 스캐닝(passive scanning, 300)과 액티브 스캐닝(active scanning, 350)으로 구분될 수 있다.
도 3의 좌측을 참조하면, 패시브 스캐닝(300)은 AP(300)가 주기적으로 브로드캐스트하는 비콘 프레임(330)에 의해 수행될 수 있다. 무선랜의 AP(300)는 비콘 프레임(330)을 특정 주기(예를 들어, 100msec)마다 non-AP STA(340)으로 브로드캐스트 한다. 비콘 프레임(330)에는 현재의 네트워크에 대한 정보가 포함될 수 있다. non-AP STA(340)은 주기적으로 브로드캐스트되는 비콘 프레임(330)을 수신함으로서 네트워크 정보를 수신하여 인증/결합(authentication/association) 과정을 수행할 AP(310)와 채널에 대한 스캐닝을 수행할 수 있다.
패시브 스캐닝 방법(300)은 non-AP STA(340)이 프레임을 전송할 필요가 없이 AP(310)에서 전송되는 비콘 프레임(330)을 수신만 하면 된다. 따라서, 패시브 스캐닝 (300)은 네트워크에서 데이터 송신/수신에 의해 발생되는 전체적인 오버헤드가 작다는 장점이 있다. 하지만, 비콘 프레임(330)의 주기에 비례하여 수동적으로 스캐닝을 수행할 수 밖에 없기 때문에 스캐닝을 수행하는데 걸리는 시간이 늘어난다는 단점이 있다. 비콘 프레임에 대한 구체적인 설명은 2011년 11월에 개시된 IEEE Draft P802.11-REVmb™/D12, November 2011 ‘IEEE Standard for Information Technology Telecommunications and information exchange between systems—Local and metropolitan area networks—Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications(이하, IEEE 802.11)’의 8.3.3.2 beacon frame에 개시되어 있다. IEEE 802.11 ai에서는 추가적으로 다른 포맷의 비콘 프레임을 사용할 수도 있고 이러한 비콘 프레임을 FILS(fast initial link setup) 비콘 프레임이라고 할 수 있다. 또한, 측정 파일롯 프레임(measurement pilot frame)은 비콘 프레임의 일부 정보만을 포함하는 프레임으로 스캐닝 절차에서 사용할 수 있다. 측정 파일롯 프레임은 IEEE 802.11 8.5.8.3 measurement pilot format에 개시되어 있다.
또한, FILS 탐색 프레임(FILS discovery frame)이 정의될 수도 있다. FILS 탐색 프레임은 각 AP에서 비콘 프레임의 전송 주기 사이에서 전송되는 프레임으로 비콘 프레임보다 짧은 주기를 가지고 전송되는 프레임일 수 있다. 즉, FILS 탐색 프레임은 비콘 프레임의 전송 주기보다 작은 값의 주기를 가지고 전송되는 프레임이다. FILS 탐색 프레임은 탐지 프레임을 전송하는 AP의 식별자 정보(SSID, BSSID)를 포함할 수 있다. FILS 탐색 프레임은 STA으로 비콘 프레임이 전송되기 전에 전송되어 해당 채널에 AP가 존재함을 STA이 미리 탐색하도록 할 수 있다. 하나의 AP에서 FILS 탐색 프레임이 전송되는 간격을 FILS 탐색 프레임 전송 간격이라고 한다. FILS 탐색 프레임에는 비콘 프레임에 포함되는 정보의 일부가 포함되어 전송될 수 있다.

도 3의 우측을 참조하면, 액티브 스캐닝(350)은 non-AP STA(390)에서 프로브 요청 프레임(370)을 AP(360)로 전송하여 주도적으로 스캐닝을 수행하는 방법을 말한다.
AP(360)에서는 non-AP STA(390)으로부터 프로브 요청 프레임(370)을 수신한 후 프레임 충돌(frame collision)을 방지하기 위해 랜덤 시간 동안 기다린 후 프로브 응답 프레임(380)에 네트워크 정보를 포함하여 non-AP STA(390)으로 전송할 수 있다. non-AP STA(390)은 수신한 프로브 응답 프레임(380)을 기초로 네트워크 정보를 얻고 스캐닝 과정을 중지할 수 있다.
액티브 스캐닝(350)의 경우 non-AP STA(390)이 주도적으로 스캐닝을 수행하므로 스캐닝에 사용되는 시간이 짧다는 장점이 있다. 하지만, non-AP STA(390)에서 프로브 요청 프레임(370)을 전송해야 하므로 프레임 송신 및 수신을 위한 네트워크 오버헤드가 증가한다는 단점이 있다. 프로브 요청 프레임(370)은 IEEE 802.11 8.3.3.9 절에 개시되어 있고 프로브 응답 프레임(380)은 IEEE 802.11 8.3.3.10에 개시되어 있다.
스캐닝이 끝난 후 AP와 STA은 인증(authentication)과 결합(association) 과정을 수행할 수 있다.

도 4는 AP와 STA의 스캐닝 후 인증 및 결합 과정을 나타낸 개념도이다.
도 4를 참조하면, 패시브/액티브 스캐닝을 수행한 후 스캐닝이 된 AP 중 하나의 AP와 인증 및 결합을 수행할 수 있다.
인증(authentication) 및 결합(association) 과정은 예를 들어, 2-방향 핸드쉐이킹(2-way handshaking)을 통해 수행될 수 있다. 도 4의 좌측은 패시브 스캐닝 후 인증 및 결합 과정을 나타낸 개념도이고 도 4의 우측은 액티브 스캐닝 후 인증 및 결합 과정을 나타낸 개념도이다.
인증 및 결합 과정은 액티브 스캐닝 방법 또는 패시브 스캐닝을 사용하였는지 여부와 상관없이 인증 요청 프레임(authentication request frame, 410)/인증 응답 프레임(authentication response frame, 420) 및 결합 요청 프레임(association request frame, 330)/결합 응답 프레임(association response frame, 440)을 AP(400, 450)와 non-AP STA(405, 455) 사이에서 교환함으로서 동일하게 수행될 수 있다.
인증 과정은 non-AP STA(405, 455)에서 인증 요청 프레임(410)을 AP(400, 450)로 전송하여 수행될 수 있다. 인증 요청 프레임(410)에 대한 응답으로 인증 응답 프레임(420)을 AP(400, 450)에서 non-AP STA(405, 455)으로 전송할 수 있다. 인증 프레임 포맷(authentication frame format)에 대해서는 IEEE 802.11 8.3.3.11에 개시되어 있다.
결합 과정(association)은 non-AP STA(405, 455)에서 결합 요청 프레임(association request frame, 430)을 AP(400, 405)로 전송하여 수행될 수 있다. 결합 요청 프레임(430)에 대한 응답으로 결합 응답 프레임(440)을 AP(405, 455)에서 non-AP STA(400, 450)으로 전송할 수 있다. 전송된 결합 요청 프레임(430)에는 non-AP STA(405, 455)의 성능(capability)에 관한 정보가 포함되어 있다. non-AP STA(405, 455)의 성능 정보를 기초로 AP(400, 350)는 non-AP STA(405, 355)에 대해 지원이 가능한지 여부를 판단할 수 있다. 지원이 가능한 경우 AP(300, 450)는 결합 응답 프레임(440)에 결합 요청 프레임(440)에 대한 수락 여부와 그 이유, 자신이 지원 가능한 성능 정보(capability information)을 담아서 non-AP STA(405, 455)에 전송할 수 있다. 결합 프레임 포맷(association frame format)에 대해서는 IEEE 802.11 8.3.3.5/8.3.3.6에 개시되어 있다.
만약 결합 단계까지 수행된 경우 이후에 정상적인 데이터의 송신 및 수신이 수행되게 된다. 결합이 수행되지 않은 경우, 결합이 수행되지 않은 이유를 기반으로 다시 결합이 수행되거나 다른 AP로 결합이 수행될 수 있다.

도 5는 액티브 스캐닝 절차(active scanning procedure)에 대한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 액티브 스캐닝 절차는 아래와 같은 단계로 수행될 수 있다.
(1) STA(500)이 스캐닝 절차를 수행할 준비가 되었는지를 판단한다.
STA(500)은 예를 들어, 프로브 딜레이 시간(probe delay time)이 만료(expire)되거나 특정한 시그널링 정보(예를 들어, PHY-RXSTART.indication primitive)가 수신될 때까지 기다려서 액티브 스캐닝을 수행할 수 있다.
프로브 딜레이 시간은 STA(500)이 액티브 스캐닝을 수행 시 프로브 요청 프레임(510)을 전송하기 전에 발생되는 딜레이다. PHY-RXSTART.indication primitive는 물리(PHY) 계층에서 로컬 MAC(medium access control) 계층으로 전송되는 신호이다. PHY-RXSTART.indication primitive는 PLCP(physical layer convergence protocol)에서 유효한 PLCP 헤더를 포함하는 PPDU(PLCP protocol data unit)를 수신하였다는 정보를 MAC 계층으로 시그널링할 수 있다.
(2) 기본 접속(basic access)을 수행한다.
802.11 MAC 계층에서는 예를 들어, 경쟁 기반 함수인 분산 조정 함수(distributed coordination function, DCF)를 사용하여 여러 STA이 무선 매체를 공유할 수 있다. DCF는 접속 프로토콜로 (carrier sense multiple access/collision avoidance, CSMA/CA)를 사용하여 백-오프(back-off) 방식을 통해 STA 간의 출동을 방지할 수 있다. STA(500)은 기본 접속 방법을 사용하여 프로브 요청 프레임(510)을 AP(560, 570)로 전송할 수 있다.
(3) MLME-SCAN.request primitive에 포함된 AP(560, 570)를 특정하기 위한 정보(예를 들어, SSID(service set identification) 및 BSSID(basic service set identification) 정보)를 프로브 요청 프레임(510)에 포함하여 전송할 수 있다.
BSSID는 AP를 특정하기 위한 지시자로서 AP의 MAC 주소에 해당하는 값을 가질 수 있다. SSID(service set identification)는 STA을 운용하는 사람이 읽을 수 있는 AP를 특정하기 위한 네트워크 명칭이다. BSSID 및/또는 SSID는 AP를 특정하기 위해 사용될 수 있다.
STA(500)은 MLME-SCAN.request primitive에 의해 포함된 AP(560, 570)를 특정하기 위한 정보를 기초로 AP를 특정할 수 있다. 특정된 AP(560, 570)는 프로브 응답 프레임(550, 550)을 STA(500)으로 전송할 수 있다. STA(500)은 프로브 요청 프레임(510)에 SSID 및 BSSID 정보를 포함하여 전송함으로서 프로브 요청 프레임(510)을 유니캐스트, 멀티캐스트 또는 브로드캐스트할 수 있다. SSID 및 BSSID 정보를 사용하여 프로브 요청 프레임(510)을 유니캐스트, 멀티캐스트 또는 브로드캐스트하는 방법에 대해서는 도 5에서 추가적으로 상술한다.
예를 들어, MLME-SCAN.request primitive에 SSID 리스트가 포함되는 경우, STA(500)은 프로브 요청 프레임(510)에 SSID 리스트를 포함하여 전송할 수 있다. AP(560, 570)는 프로브 요청 프레임(510)을 수신하고 수신된 프로브 요청 프레임(510)에 포함된 SSID 리스트에 포함된 SSID를 판단하여 STA(200)으로 프로브 응답 프레임(550, 550)을 전송할지 여부를 결정할 수 있다.
(4) 프로브 타이머를 0으로 초기화한 후 타이머를 동작시킨다.
프로브 타이머는 최소 채널 시간(MinChanneltime, 520) 및 최대 채널 시간(MaxChanneltime, 530)을 체크하기 위해 사용될 수 있다. 최소 채널 시간(520) 및 최대 채널 시간(530)은 STA(500)의 액티브 스캐닝 동작을 제어하기 위해 사용될 수 있다.
최소 채널 시간(520)은 STA(500)이 액티브 스캐닝을 수행하는 채널을 변경하기 위한 동작을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, STA(500)은 프로브 타이머가 최소 채널 시간(520)에 도달할 때까지 프로브 응답 프레임(550, 550)을 수신하지 못한 경우, STA(500)은 스캐닝 채널을 옮겨서 다른 채널에서 스캐닝을 수행할 수 있다. STA(500)은 프로브 타이머가 최소 채널 시간(520)에 도달할 때까지 프로브 응답 프레임(550)을 수신한 경우, 프로브 타이머가 최대 채널 시간(530)에 도달할하면 STA은 수신된 프로브 응답 프레임(540, 550)을 처리할 수 있다.
STA(500)은 프로브 타이머가 최소 채널 시간(520)에 도달하기 전까지 PHY-CCA.indication primitive를 탐색하여 최소 채널 시간(520) 전까지 다른 프레임(예를 들어, 프로브 응답 프레임(540, 550)이 STA(500)으로 수신되었는지 여부를 판단할 수 있다.
PHY-CCA.indication primitive는 물리 계층에서 MAC 계층으로 매체(medium)의 상태에 대한 정보를 전송할 수 있다. PHY-CCA.indication primitive는 채널이 가용하지 않은 경우 비지(busy), 채널이 가용한 경우 아이들(idle) 이라는 채널 상태 파라메터를 사용하여 현재 채널의 상태를 알려줄 수 있다. STA(500)은 PHY-CCA.indication이 비지(busy)로 탐색되는 경우는 STA(500)으로 수신된 프로브 응답 프레임(550, 550)이 존재한다고 판단하고 PHY-CCA.indication이 아이들(idle)로 탐색되는 경우는 STA(500)으로 수신된 프로브 응답 프레임(550, 550)이 존재하지 않는다고 판단할 수 있다.
PHY-CCA.indication이 아이들(idle)로 탐색되는 경우, STA(500)은 NAV(net allocation vector)를 0으로 설정하고 다음 채널을 스캐닝할 수 있다. STA(500)은 PHY-CCA.indication이 비지(busy)로 탐색되는 경우는 프로브 타이머가 최대 채널 시간(530)에 도달한 후 수신된 프로브 응답 프레임(550, 550)에 대한 처리를 수행할 수 있다. 수신된 프로브 응답 프레임(550, 550)에 대한 처리 후 NAV(net allocation vector)를 0으로 설정하고 STA(500)은 다음 채널을 스캐닝할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 STA(500)으로 수신된 프로브 응답 프레임(550, 550)이 존재하는지 여부를 판단한다는 것은 PHY-CCA.indication primitive를 사용하여 채널 상태를 판단한다는 의미를 포함할 수 있다.
(5) 채널리스트(ChannelList)에 포함된 모든 채널이 스캐닝되는 경우 MLME는 MLME-SCAN.confirm primitive를 시그널링할 수 있다. MLME-SCAN.confirm primitive는 스캐닝 과정에서 획득한 모든 정보를 포함하는 BSSDescriptionSet를 포함할 수 있다.
STA(500)이 액티브 스캐닝 방법을 사용하는 경우, 프로브 타이머가 최소 채널 시간에 도달할 때까지 PHY-CCA.indication의 파라메터가 비지(busy)인지 여부를 판단하는 모니터링을 수행해야 한다.
전술한 MLME-SCAN.request primitive에 포함되는 구체적인 정보는 아래와 같다. STA이 스캐닝을 수행하기 위해서는 MLME에서 MLME-SCAN.request primitive를 수신할 수 있다. MLME-SCAN.request primitive는 SME에 의해 생성된 프리미티브이다. MLME-SCAN.request primitive는 STA이 결합할 다른 BSS가 존재하는지 여부를 판단하기 위해 사용될 수 있다.
MLME-SCAN.request primitive는 구체적으로 BSSType, BSSID, SSID, ScanType, ProbeDelay, ChannelList, MinChannelTime, MaxChannelTime, RequestInformation, SSID List, ChannelUsage, AccessNetworkType, HESSID, MeshID, VendorSpecificInfo와 같은 정보를 포함할 수 있다. MLME-SCAN.request primitive에 대한 구체적인 설명은 2011년 11월에 개시된 IEEE Draft P802.11-REVmb™/D12, November 2011 ‘IEEE Standard for Information Technology Telecommunications and information exchange between systems—Local and metropolitan area networks—Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications’의 6.3.3.2 MLME-SCAN.request에 개시되어 있다.
아래의 표 1은 MLME-SCAN.request primitive가 포함하는 정보를 예시적으로 대해 간략하게 나타낸다.
<표 1>
Figure PCTKR2013008307-appb-I000001
Figure PCTKR2013008307-appb-I000002
Figure PCTKR2013008307-appb-I000003
Figure PCTKR2013008307-appb-I000004
Figure PCTKR2013008307-appb-I000005
MLME-SCAN.request.primitive에 포함된 요청 파라메터(request parameter)는 응답 STA이 프로브 응답 프레임을 전송할지 여부를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 요청 파라메터는 다른 BSS의 정보가 프로브 응답 프레임에 포함되기를 요청하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 요청 파라메터는 리포트 요청 필드, 딜레이 기준 필드, 최대 딜레이 한계 필드를 포함할 수 있다.
리포트 요청 필드는 다른 BSS의 정보가 프로브 응답 프레임에 포함되기를 요청하는 정보이고, 딜레이 기준 필드는 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 적용되는 딜레이 타입에 대한 정보를 포함하고, 최대 딜레이 한계 필드는 딜레이 기준 필드에 의해 지시된, 딜레이 타입에 대한 최대 접속 딜레이 정보를 포함할 수 있다.
이외에도 요청 파라메터는 최소 데이터 레이트 필드 및/또는 수신된 신호 세기 한계 필드를 포함할 수 있다. 최소 데이터 레이트 필드는 MSDU 또는 A-MSDU를 전송함에 있어서 가장 낮은 전체 데이터 레이트에 대한 정보를 포함한다. 수신된 신호 세기 한계 필드는 프로브 요청 프레임의 수신자가 응답을 하기 위해 필요한 신호의 한계값에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.

도 6은 프로브 요청 프레임 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 6에서는 STA이 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 브로드캐스트, 멀티캐스트, 유니캐스트하는 방법에 대해 개시한다.
도 6의 상단은 STA(600)이 프로브 요청 프레임(610)을 브로드캐스트하는 방법이다.
STA(600)은 프로브 요청 프레임(610)에 와일드카드 SSID(wildcard SSID) 및 와일드카드 BSSID(wildcard BSSID)를 포함하여 프로브 요청 프레임(610)을 브로드캐스트할 수 있다.
와일드 카드 SSID 및 와일드 카드 BSSID는 STA(600)의 전송 범위에 포함되는 AP(606-1, 606-2, 606-3, 606-4, 606-6)를 모두 지시하기 위한 식별자로 사용될 수 있다.
STA(600)이 프로브 요청 프레임(610)에 와일드 카드 SSID 및 와일드 카드 BSSID를 포함하여 전송하는 경우, STA(600)이 전송하는 프로브 요청 프레임(610)을 수신한 AP(606-1, 606-2, 606-3, 606-4, 606-6)는 수신된 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임을 STA(600)으로 전송할 수 있다.
브로드캐스트된 프로브 요청 프레임(610)을 수신한 AP(606-1, 606-2, 606-3, 606-4, 606-6)들이 수신한 프로브 요청 프레임(610)에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임을 STA(600)으로 일정 시간 안에 전송하는 경우, STA(600)은 한꺼번에 너무 많은 프로브 응답 프레임(probe response frame)을 수신하여 처리해야 하는 문제점이 발생할 수 있다.
도 6의 중단은 STA(620)이 프로브 요청 프레임(630)을 유니캐스트하는 방법이다.
도 6의 중단을 참조하면, STA(620)이 프로브 요청 프레임(630)을 유니캐스트(unicast)하는 경우에는 STA(620)은 AP의 특정한 SSID/BSSID 정보를 포함한 프로브 요청 프레임(630)을 전송할 수 있다. 프로브 요청 프레임(630)을 수신한 AP 중 STA(620)이 특정한 SSID/BSSID에 해당하는 AP(626)만이 STA(620)으로 프로브 응답 프레임을 전송할 수 있다.
도 6의 하단은 STA(640)이 프로브 요청 프레임(660)을 멀티캐스트하는 방법이다.
도 6의 하단을 참조하면, STA(640)은 프로브 요청 프레임(660)에 SSID 리스트와 와일드카드 BSSID를 포함하여 전송할 수 있다. 프로브 요청 프레임(660)을 수신한 AP 중 프로브 요청 프레임에 포함된 SSID 리스트에 포함된 SSID에 해당하는 AP(660-1, 660-2)는 프로브 응답 프레임을 STA(640)으로 전송할 수 있다.
전술한 바와 같이 기존의 STA은 프로브 요청 프레임을 전송하기 전에 MLME.SCAN-요청 프리미티브의 SSID와 BSSID를 기반으로 프로브 요청 프레임을 유니캐스트, 멀티캐스트 또는 브로트캐스트할 수 있다. 프로브 요청 프레임의 유니캐스트, 멀티캐스트 또는 브로트캐스트는 아래와 같은 MLME.SCAN-요청 프리미티브의 설정을 기반으로 수행될 수 있다.
MLME.SCAN-요청 프리미티브가 특정 BSSID를 포함하고 있는 경우, STA은 특정 BSSID를 가지는 AP에 프로브 요청 프레임을 유니캐스트한다. 유니캐스트되는 프로브 요청 프레임의 MAC 헤더의 주소 필드(address field)에 AP의 특정 BSSID를 포함할 수 있다.
MLME.SCAN-요청 프리미티브에 SSID 또는 SSID 리스트를 포함함과 동시에 와일드카드 BSSID를 포함하고 있는 경우, STA은 SSID 또는 SSID 리스트에 해당하는 AP에 프로브 요청 프레임을 멀티캐스트할 수 있다. 프로브 요청 프레임에 SSID 또는 SSID 리스트를 포함하고, 프로브 요청 프레임의 MAC 헤더의 주소 필드에 와일드카드 BSSID를 포함할 수 있다.
MLME.SCAN-요청 프리미티브에 와일드카드 SSID가 포함된 경우, STA는 프로브 요청 프레임을 브로드캐스트할 수 있다. 프로브 요청 프레임에 와일드카드 SSID를 포함하고, MAC 헤더의 주소 필드에 와일드카드 BSSID를 포함할 수 있다.
AP는 STA으로부터 프로브 요청 프레임을 수신한 경우, 프로브 요청 프레임을 전송한 STA으로 프로브 응답 프레임을 전송할 수 있다. AP는 아래와 같은 경우, 프로브 응답 프레임을 브로드캐스트할 수 있다.
AP가 복수의 STA으로부터 프로브 요청 프레임을 수신하는 경우, 수신한 프로브 요청 프레임에 포함된 정보를 기반으로 프로브 응답 프레임을 브로드캐스트할지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, STA이 전송하는 프로브 요청 프레임의 요청 사항이 동일한 경우, AP는 프로브 요청 프레임을 복수의 STA이 수신할 수 있도록 브로드캐스트할 수 있다.
또한 STA은 특정한 경우, 프로브 요청 프레임의 전송을 생략할 수 있다. 예를 들어, 주변 STA이 브로드캐스트를 수행한 프로브 요청 프레임을 오버히어(overhear)하여 자신이 전송하려 했던, 프로브 요청 프레임의 내용과 동일한 경우 AP가 브로드캐스트한 프로브 응답 프레임을 수신한 결과, 프로브 응답 프레임에 포함된 정보가 STA이 프로브 요청 프레임을 전송하여 획득하고자 하는 정보와 동일한 경우 또는 프로브 요청 프레임을 전송하기 전에 타겟 AP로부터 비콘 프레임을 수신한 경우 STA은 프로브 요청 프레임을 전송하지 않을 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 STA이 프로브 요청 프레임의 전송을 생략할 수 있는 방법에 대해 개시한다. STA이 프로브 요청 프레임의 전송하지 않고 AP와 결합함으로서 기존의 액티브 스캐닝 절차가 향상될 수 잇다.
기존의 AP의 프로브 응답 프레임의 브로드캐스팅은 전술한 바와 같이 복수의 STA들이 요청한 프로브 요청 프레임의 요청 사항이 동일한 경우에만 하나의 프로브 응답 프레임을 브로드캐스트할 수 있다.
본 발명에서는 이러한 경우 외에도 AP가 하나의 STA으로부터 SSID 또는 SSID 리스트를 포함하고 와일드카드 BSSID를 포함하는 프로브 요청 프레임을 수신하는 경우에도, AP가 브로드캐스트 프로브 응답 프레임을 전송하도록 하기 위한 방법에 대해 개시한다.
또한 본 발명의 실시예에선느 STA이 와일드카드 SSID를 포함하는 프로브 요청 프레임을 브로드캐스트하는 경우에도 AP가 프로브 응답 프레임을 브로드캐스트하는 방법에 대해 개시한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 응답 프레임 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 ESS(Extended Service Set) 네트워크를 가정한다. ESS는 동일한 SSID를 공유하는 복수의 AP(710, 720, 730)로 구현된 무선랜 네트워크일 수 있다.
STA(700)이 ESS 네트워크를 구현하는 AP(710, 720, 730)를 스캐닝하기 위해 STA(700)은 프로브 요청 프레임(705)에 SSID를 포함하여 전송할 수 있다. 다른 STA의 경우도 ESS 네트워크를 구현하는 AP를 스캐닝하기 위해 프로브 요청 프레임에 SSID를 포함하여 전송할 수 있다. 즉, ESS 네트워크에 액세스하고자 하는 STA(700)은 동일한 SSID를 포함하는 프로브 요청 프레임(705)을 ESS 네트워크를 구성하는 AP(710, 720, 730)로 멀티캐스트할 수 있다.
예를 들어, SSID가 ‘LGNET’ 으로 구성된 ESS 네트워크에 접속할 경우, STA(700)은 프로브 요청 프레임의 SSID를 LGNET으로 설정할 수 있다.
STA(700)는 SSID로 LGNET을 포함하고 MAC 주소의 주소 필드가 와일드카드 BSSID를 포함하는 프로브 요청 프레임(705)을 AP로 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, AP(720)가 특정한 SSID 및 와일드 BSSID로 설정된 프로브 요청 프레임을 수신한 경우, AP(720)는 프로브 응답 프레임(725)을 브로드캐스트할 수 있다. 특정한 SSID에 해당하는 ESS 네트워크에서 스캐닝을 수행하려 했던 STA(740)이 브로드캐스트된 프로브 응답 프레임(725)을 수신함으로서 별도의 프로브 요청 프레임을 전송하지 않을 수 있다.
예를 들어, STA(700)이 SSID가 LGNET, BSSID가 와일드카드 BSSID로 설정된 프로브 요청 프레임(705)을 전송할 수 있다. 이러한 프로브 요청 프레임(705)을 수신한 AP(720)는 프로브 응답 프레임(725)을 브로드캐스트할 수 있다.
이때 동일하게 SSID는 LGNET을 포함하고 MAC 헤더의 주소 필드를 와일드카드 BSSID로 설정한 프로브 요청 프렝임을 전송하려고 한 다른 STA(740)이 AP(720)가 브로드캐스트한 프로브 응답 프레임(725)을 수신할 수 있다. 이러한 경우, 수신한 프로브 응답 프레임(725)이 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 수신하고자 했던 프로브 응답 프레임과 동일할 수 있다. 따라서, 다른 STA(745)은 별도로 프로브 요청 프레임을 전송하지 않고도 AP(720)에 대한 스캐닝을 수행할 수 있다.
이러한 방법을 사용함으로서 STA이 프로브 요청 프레임을 전송하지 않고도 프로브 응답 프레임을 수신할 수 있다. 프로브 요청 프레임을 STA이 전송하지 않음으로서 불필요한 무선 자원의 낭비를 막을 수 있고, 프로브 요청 프레임을 시그널링 오버헤드가 줄어들 수 있다. 액티브 스캔을 수행할 경우, 많은 STA이 프로브 요청 프레임을 전송하기 때문에 프로브 요청 프레임 스톰(strom)이 초기 링크 설정 성능을 떨어트리는 중요한 요인으로 작용할 수 있다.
즉, AP가 하나의 STA로부터 SSID로 특정한 SSID 또는 SSID 리스트가 설정되고 BSSID로 와일드카드 BSSID가 설정된 프로브 요청 프레임을 수신하는 경우, AP는 프로브 응답 프레임을 브로드캐스트할 수 있다.
이러한 경우, 특정한 SSID 또는 SSID 리스트에 해당하는 AP로 프로브 요청 프레임을 전송하려고 했던 STA은 브로드캐스트되는 프로브 응답 프레임을 수신함으로서 프로브 요청 프레임의 전송을 생략할 수 있다. 또한, 특정한 SSID 또는 SSID 리스트에 해당하는 AP로부터 비콘 프레임을 수신하려고 했던 STA은 브로드캐스트되는 프로브 응답 프레임을 수신함으로서 비콘 프레임을 대기하지 않고 스캐닝 절차를 빠르게 종료할 수 있다.
AP는 프로브 응답 프레임을 브로드캐스트할지 여부를 결정하기 위해 추가적인 판단을 수행할 수 있다.
예를 들어, 특정 AP의 BSS 부하가 큰 경우, 프로브 응답 프레임을 브로드캐스트하게되면, 다른 AP에 액세스할 수 있는 STA도 브로드캐스트한 프로브 응답 프레임을 기반으로 BSS 부하가 큰 AP에 접속할 수 있다. 따라서, AP는 BSS 부하를 고려하여 SSID만이 특정된 프로브 요청 프레임을 수신한 경우에도 프로브 응답 프레임을 브로드캐스트하지 않을 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 STA의 스캐닝 방법을 나타낸 개념도이다.
도 8을 참조하면, ESS 네트워크가 두개의 AP(제1 AP 및 제2 AP, 810, 820)로 구현된 경우에 대해 개시한다.
도 7에서 전술한 바와 같이 제2 AP(820)는 SSID만이 특정된 프로브 요청 프레임(805)을 수신한 경우 프로브 응답 프레임(825)을 브로드캐스트할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, ESS 네트워크를 구현하는 제1 AP(810)도 프로브 응답 프레임(815)을 브로드캐스트할도록 구현될 수 있다. 예를 들어, SSID가 특정된 프로브 요청 프레임(805)을 수신한 제2 AP(820)는 분산 시스템(850)을 통해 제1 AP(810)로 STA(800)으로부터 SSID가 특정된 프로브 요청 프레임를 수신하였음을 지시하는 정보를 전송할 수 있다. 또는 SSID가 특정된 프로브 요청 프레임을 수신한 제2 AP(820)는 분산 시스템(850)을 통해 제1 AP(810)로 프로브 응답 프레임(715)을 브로드캐스트하도록 명령할 수 있다.
이러한 방법을 통해서 ESS 네트워크의 AP에 접속하고자 하는 STA이 별도의 스캐닝 절차를 수행하지 않고도 ESS 네트워크의 AP에 대한 정보를 획득할 수 있다. 이뿐만 아니라, 하나의 STA(800)이 복수의 AP(810, 820)로부터 프로브 응답 프레임(815, 825)을 수신하고, 선택적으로 AP에 접속할 수 있다.
예를 들어, STA(800)은 제1 AP(810)로부터 수신한 제1 프로브 응답 프레임(815)에 포함된 액세스 정보와 제2 AP(820)로부터 수신한 제2 프로브 응답 프레임(825)에 포함된 액세스 정보를 비교하여 초기 링크 설정을 수행할 AP를 결정할 수 있다. 액세스 정보는 예를 들어, BSS 부하(BSS load), AP 채널 리포트(AP channel report), BSS 평균 액세스 딜레이(BSS average access delay)에 대한 정보를 포함할 수 있다. BSS 부하는 AP의 현재 부하에 대한 정보를 포함할 수 있다. BSS 평균 액세스 딜레이는 STA이 AP에 액세스하기 위한 딜레이에 대한 정보를 포함할 수 있다. AP 채널 리포트는 AP와 STA 사이의 채널 상태 정보를 포함할 수 있다.
STA(800)은 위와 같은 액세스 정보를 고려하여 ESS 네트워크를 구현하는 AP 중 어떠한 AP와 접속할지 여부에 대해 결정할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, STA은 MLME.SCAN-요청 프리미티브의 SSID 및/또는 BSSID를 기반으로 프로브 요청 프레임의 SSID 및/또는 BSSID를 다른 값으로 변경하여 설정할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 STA의 프로브 요청 프레임 생성 방법을 나타낸 개념도이다.
도 9에서는 MLME.SCAN-요청 프리미티브(900)를 통해 전송된 SSID 및/또는 BSSID를 기반으로 프로브 요청 프레임을 생성하는 방법에 대해 개시한다.
도 9의 상단을 참조하면, MLME.SCAN-요청 프리미티브(900)에 BSSID만이 포함될 수 있다. 이러한 경우, STA은 프로브 요청 프레임을 전송시 특정한 BSSID를 MAC 주소로 설정한 프로브 요청 프레임(910)을 생성할 수 있다. STA은 BSSID로 특정된 AP로 STA을 전송할 수 있다.
또한, MLME.SCAN-요청 프리미티브(950)에 BSSID와 SSID가 포함될 수 있다. 이러한 경우, STA은 프로브 요청 프레임을 생성시 SSID는 MLME.SCAN-요청 프리미티브를 기반으로 결정하나 BSSID는 와일드카드 BSSID로 설정할 수 있다. 즉, STA이 MLME.SCAN-요청 프리미티브를 기반으로 특정한 SSID에 대한 정보를 획득한 경우, MLME.SCAN-요청 프리미티브가 BSSID를 특정한 경우에도 프로브 요청 프레임(960)은 SSID만을 특정하여 멀티캐스트할 수 있다.
SSID만이 특정된 프로브 요청 프레임을 수신한 AP는 전술한 바와 같이 프로브 응답 프레임을 브로드캐스트할 수 있다. SSID에 해당하는 AP를 스캐닝하고자 하는 STA은 브로드캐스트된 프로브 응답 프레임을 수신하고 따로 프로브 요청 프레임을 전송하거나 비콘 프레임을 모니터링하지 않을 수 있다.
STA이 MLME.SCAN-요청 프리미티브를 통해 BSSID를 수신하는 경우에도, 프로브 요청 프레임을 전송시 SSID만을 특정하여 멀티캐스트를 할지 여부를 결정하기 위해 다양한 판단 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 주변의 STA의 존재 여부를 기반으로 주변의 STA의 존재가 감지되는 경우, MLME.SCAN-요청 프리미티브를 통해 BSSID를 수신하여도 프로브 요청 프레임을 전송시 SSID만을 특정하여 멀티캐스트를 할 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 STA의 스캐닝 방법을 나타낸 개념도이다.
도 10의 상단을 참조하면, 제1 STA(1010)은 특정 SSID를 지시한 프로브 요청 프레임(1016)을 전송하기 전에 스캐닝 예고 프레임(1013)을 브로드캐스트할 수 있다.
제1 STA(1010)은 특정 SSID를 지시한 프로브 요청 프레임(1016)을 전송하기 전에 스캐닝 예고 프레임(1013)을 전송함으로서 제2 STA(1020)의 프로브 요청 프레임의 전송을 대기시킬 수 있다. 브로드캐스트되는 스캐닝 예고 프레임(1013)을 수신한 다른 STA(1020)은 이후에 제1 STA(1010)이 전송한 프로브 요청 프레임(1016)에 대한 응답으로 주변 AP(1000)가 브로드캐스트하는 프로브 응답 프레임(1005)을 수신할 수 있으므로 따로 프로브 요청 프레임을 전송하지 않을 수 있다.
도 10의 하단을 참조하면, STA이 브로드캐스트하는 스캐닝 예고 프레임(1013)은 SSID 정보(1025)를 포함할 수 있다. 스캐닝 예고 프레임(1013)을 수신한 다른 STA은 스캐닝 예고 프레임(1013)을 통해 특정된 SSID(1025)가 타겟 AP의 SSID와 동일한지 여부에 대해 판단할 수 있다. 이러한 방법을 사용함으로서 ESS 네트워크에서 동작하는 STA 중 SSID에 해당하는 AP에 접속하려는 STA이 불필요하게 프로브 요청 프레임을 전송하는 것을 막을 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 STA의 스캐닝 방법을 나타낸 개념도이다.
도 11의 상단을 참조하면, STA(1110)은 프로브 요청 프레임을 전송하기 전에 SSID 정보, 예고 스캐닝 채널 정보 및 채널 스위칭 타이밍 정보를 포함하는 스캐닝 예고 프레임(1113)을 브로드캐스트할 수 있다.
도 10에서 전술한 바와 같이 제1 STA(1110)은 특정 SSID를 지시한 프로브 요청 프레임(1116)을 전송하기 전에 스캐닝 예고 프레임(1113)을 전송함으로서 제2 STA(1120)의 프로브 요청 프레임 전송을 대기시킬 수 있다.
이뿐만 아니라 제1 STA(1110)이 전송하는 스캐닝 예고 프레임(1113)에는 스캐닝을 수행할 예고 스캐닝 채널 및 채널 스위칭 타이밍에 대한 정보가 추가적으로 포함될 수 있다. 예고 스캐닝 채널은 제1 STA(1110)이 전송한 프로브 요청 프레임(1116)에 대한 응답을 수신하지 못한 경우 스위칭할 다른 채널에 대한 정보를 포함할 수 있다. 채널 스위칭 타이밍은 제1 STA(1110)이 전송한 프로브 요청 프레임(1116)에 대한 응답인 프로브 응답 프레임을 수신하지 못한 경우 다른 채널로 이동하는 타이밍에 대한 정보를 포함할 수 있다. 채널 스위치 타이밍은 제1 STA(1110)이 스캐닝 예고 프레임(1113)을 전송한 시간과 제1 STA(1110)이 다른 채널로 스위칭하는 시간의 차이에 대한 시간 오프셋 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 STA(1110)은 제1 채널을 통해 스캐닝 예고 프레임(1113)을 브로드캐스트할 수 있다. 제1 STA(1110)이 전송하는 스캐닝 예고 프레임(1113)에는 타겟 AP의 SSID 정보, 예고 스캐닝 채널 정보 및 채널 스위칭 타이밍 정보가 포함될 수 있다.
제2 STA(1120)은 브로드캐스트되는 스캐닝 예고 프레임(1113)을 수신하고, 채널 스위칭 타이밍까지 프로브 요청 프레임의 전송을 대기할 수 있다. 만약, 채널 스위칭 타이밍까지 타겟 AP가 브로드캐스트하는 프로브 응답 프레임을 수신하지 못하는 경우, 제2 STA(1120)은 수신한 스캐닝 예고 프레임(1113)의 예고 스캐닝 채널 정보에 포함된 채널 정보를 기반으로 다른 채널로 스위칭할 수 있다.
제1 STA(1110)은 채널 스위칭 타이밍까지 전송한 프로브 요청 프레임(1116)에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임을 받지 못하는 경우, 다른 채널로 이동하여 스캐닝을 수행할 수 있다. 제1 STA(1110)이 스위칭하는 다른 채널은 스캐닝 예고 프레임에 포함된 예고 스캐닝 채널과 동일한 채널일 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 STA(1110)이 스캐닝을 수행하는 경우, 주위의 ESS 네트워크를 구현하는 AP에 접속하고자 하는 제2 STA(1120)은 따로 프로브 요청 프레임을 전송하지 않고 제1 STA(1110)이 수행하는 스캐닝에 종속하여 타겟 AP에 대한 스캐닝을 수행할 수 있다.
이와 같은 방법을 사용함으로서 ESS 네트워크의 AP에 접속하려고 하는 많은 STA 들이 모두 프로브 요청 프레임을 전송함으로 인한 무선 자원의 낭비를 막을 수 있다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 스캐닝 예고 프레임을 나타낸 개념도이다.
도 12를 참조하면, STA이 브로드캐스트하는 스캐닝 예고 프레임은 SSID 정보, 예고 스캐닝 채널 및 채널 스위칭 타이밍을 포함할 수 있다.
SSID(1200)는 STA이 프로브 요청 프레임을 전송할 타겟 AP의 식별자 정보를 포함할 수 있다.
예고 스캐닝 채널(1220)은 스캐닝 예고 프레임을 전송한 STA이 프로브 요청 프레임에 대한 응답을 수신하지 못한 경우 스위칭할 다른 채널에 대한 정보를 포함할 수 있다.
채널 스위칭 타이밍(1240)은 스캐닝 예고 프레임을 전송한 STA이 전송한 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 응답 프레임을 수신하지 못한 경우 다른 채널로 이동하는 타이밍에 대한 정보를 포함할 수 있다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 STA의 스캐닝 방법을 나타낸 개념도이다.
도 13에서는 도 10에서와 같이 SSID만을 포함하는 스캐닝 예고 프레임(1313)을 전송한 제1 STA(1310)이 프로브 요청 프레임(1316)에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임을 수신하지 못한 경우, 제1 STA의 동작에 대해 개시한다.
도 13을 참조하면, 제1 STA(1310)은 제1 채널에서 프로브 응답 프레임을 수신하지 못하는 경우, 채널 스위칭 프레임(1340)을 브로드캐스트하여 다른 STA들이 다른 채널로 모니터링 채널을 스위칭하여 프로브 응답 프레임(1305)을 수신하도록 할 수 있다. 채널 스위칭 프레임(1340)에는 제1 STA(1310)이 이동하여 스캐닝을 수행할 다음 채널(예를 들어, 제2 채널)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 채널 스위칭 프레임(1340)을 전송한 제1 STA(1310)은 제2 채널로 이동하여 다시 프로브 요청 프레임(1319)을 타겟 AP(SSID로 특정된 AP)로 전송할 수 있다. 스캐닝 예고 프레임(1313)은 채널 스위칭 타이밍 정보를 포함할 수 있고, 스캐닝 예고 프레임(1313)을 수신한 제2 STA(1320)은 채널 스위칭 타임 정보에 기반하여 다른 채널로 채널을 스위칭할 수 있다.
채널 스위칭 프레임(1340)을 수신한 제2 STA(1320) 역시 제2 채널로 이동하여 제1 STA(1310)이 제2 채널에서 전송한 프로브 요청 프레임(1316)에 대한 응답인 프로브 응답 프레임(1305)를 모니터링할 수 있다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 채널 스위칭 프레임을 나타낸 개념도이다.
도 14를 참조하면, 채널 스위칭 프레임은 스위칭 채널 및 스위칭 타이밍을 포함할 수 있다.
스위칭 채널(1400)은 STA이 AP를 스캐닝하기 위해 다음으로 스위칭할 채널에 대한 정보를 포함할 수 있다.
스위칭 타이밍 정보(1450)는 STA이 채널 스위칭 프레임을 전송한 이후에 다음 채널로 이동하는 타이밍에 대한 정보를 포함할 수 있다. 스위칭 타이밍에 대한 정보는 채널 스위칭 프레임의 전송 시간과 채널 스위칭 타이밍 사이의 오프셋 정보로 표현될 수 있다.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 AP이 프로브 응답 프레임 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 15에서는 ESS 네트워크를 구현하는 복수의 AP(1510, 1520, 1530)가 프로브 응답 프레임(1515, 1525, 1535)을 전송시 동기를 맞추는 방법에 대해 개시한다.
예를 들어, 하나의 STA(1500)이 SSID를 특정한 프로브 요청 프레임(1505)을 멀티캐스트하는 경우, 도 8에서 전술한 바와 같이 복수의 AP(1510, 1520, 1530)가 프로브 응답 프레임(1515, 1525, 1535)을 브로드캐스트할 수 있다.
만약, 복수의 AP(1510, 1520, 1530)가 프로브 응답 프레임(1515, 1525, 1535)을 전송함에 있어서 시간차가 생기는 경우, 일정 시간 안에 전송된 프로브 응답 프레임만을 고려하여 어떠한 AP로 초기 링크 설정을 수행할지 여부를 결정할 수 있다. 즉, STA(1505)이 ESS 네트워크의 복수의 AP(1510, 1520, 1530)가 전송하는 프로브 응답 프레임(1515, 1525, 1535)을 고려하지 못할 수 있다. 이러한 경우를 방지하기 위해 ESS 네트워크에 AP(1510, 1520, 1530)는 프로브 응답 프레임(1515, 1525, 1535)을 전송하는 타이밍을 동기화할 수 있다. 예를 들어, 분산 시스템(1550)과 같은 인터페이스를 기반으로 AP(1510, 1520, 1530)간의 통신이 이루어지는 경우, 복수의 AP(1510, 1520, 1530)가 동일한 타이밍에 프로브 응답 프레임(1515, 1525, 1535)을 전송하도록 설정할 수 있다. 동일한 이유로 ESS 네트워크의 복수의 AP(1510, 1520, 1530)가 전송하는 비콘 프레임의 전송 타이밍도 동기화할 수도 있다.

도 16은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 16을 참조하면, 무선 장치(1600)는 상술한 실시예를 구현할 수 있는 STA로서, AP 또는 비 AP STA(non-AP station)일 수 있다.
무선장치(1600)는 프로세서(1620), 메모리(1640) 및 RF부(radio frequency unit, 1660)를 포함한다.
RF부(1660)는 프로세서(1620)와 연결하여 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1620)는 본 발명에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 예를 들어, 프로세서(1620)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 무선 장치의 동작을 수행하도록 구현될 수 있다.
예를 들어, 무선 장치가 AP인 경우, 프로세서(1620)는 SSID로 특정되어 멀티캐스트된 프로브 요청 프레임을 수신하는 경우 프로브 응답 프레임을 브로드캐스트할 수 있다.
또한 무선 장치가 STA인 경우, 프로세서(1620)는 특정 BSSID 및 특정 SSID에 대한 정보를 포함하는 MLME.SCAN-요청 프리미티브를 생성하고, MLME.SCAN-요청 프리미티브를 기반으로 와일드카드(wildcard) BSSID 및 상기 SSID를 포함하는 프로브 요청 프레임을 생성할 수 있다. 또한, 프로세서(1620)는 SSID로 특정된 ESS(extended service set) 네트워크를 구현하는 제1 AP로 프로브 요청 프레임을 멀티캐스트하고, 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 상기 제1 AP로부터 브로드캐스트되는 프로브 응답 프레임을 수신하도록 구현될 수 있다.
프로세서(1620)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 데이터 처리 장치 및/또는 베이스밴드 신호 및 무선 신호를 상호 변환하는 변환기를 포함할 수 있다. 메모리(1640)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1660)는 무선 신호를 전송 및/또는 수신하는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다.
실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(1640)에 저장되고, 프로세서(1620)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1640)는 프로세서(1620) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1620)와 연결될 수 있다.

Claims (8)

  1. STA(station)의 스캐닝 방법에 있어서,
    상기 STA이 BSSID(basic service set identifier) 및 SSID(service set indentifier)가 특정된 MLME(MAC layer management entity).SCAN-요청 프리미티브를 생성하는 단계;
    상기 STA이 상기 MLME.SCAN-요청 프리미티브를 기반으로 와일드카드(wildcard) BSSID 및 상기 SSID를 포함하는 프로브 요청 프레임을 생성하는 단계;
    상기 STA이 상기 SSID로 특정된 ESS(extended service set) 네트워크를 구현하는 AP로 상기 프로브 요청 프레임을 멀티캐스트하는 단계; 및
    상기 STA이 상기 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 상기 AP로부터 브로드캐스트되는 프로브 응답 프레임을 수신하는 단계를 포함하는 스캐닝 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 STA의 주변 STA 중 상기 SSID로 식별되는 AP를 스캐닝 예정인 STA은 상기 프로브 응답 프레임을 기반으로 상기 AP에 대한 스캐닝을 수행하는 스캐닝 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    와일드카드(wildcard) BSSID는 상기 프로브 요청 프레임의 MAC 헤더의 주소 필드에 포함되고,
    상기 SSID는 상기 프로브 요청 프레임의 페이로드에 포함되는 스캐닝 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로브 응답 프레임의 BSSID는 와일드카드 BSSID로 설정되고, SSID는 와일드카드 SSID로 설정되는 스캐닝 방법.
  5. 무선랜에서 동작하는 STA(station)에 있어서, 상기 STA은,
    무선 신호를 수신하는 RF(radio frequency)부; 및
    상기 RF부와 선택적으로 연결되는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 BSSID(basic service set identifier) 및 SSID(service set indentifier)가 특정된 MLME(MAC layer management entity).SCAN-요청 프리미티브를 생성하고,
    상기 MLME.SCAN-요청 프리미티브를 기반으로 와일드카드(wildcard) BSSID 및 상기 SSID를 포함하는 프로브 요청 프레임을 생성하고,
    상기 SSID로 특정된 ESS(extended service set) 네트워크를 구현하는 AP로 상기 프로브 요청 프레임을 멀티캐스트하고,
    상기 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 상기 AP로부터 브로드캐스트되는 프로브 응답 프레임을 수신하도록 구현되는 STA.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 STA의 주변 STA 중 상기 SSID로 식별되는 AP를 스캐닝 예정인 STA은 상기 프로브 응답 프레임을 기반으로 상기 AP에 대한 스캐닝을 수행하는 STA.
  7. 제5항에 있어서,
    와일드카드(wildcard) BSSID는 상기 프로브 요청 프레임의 MAC 헤더의 주소 필드에 포함되고,
    상기 SSID는 상기 프로브 요청 프레임의 페이로드에 포함되는 STA.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 프로브 응답 프레임의 BSSID는 와일드카드 BSSID로 설정되고, SSID는 와일드카드 SSID로 설정되는 STA.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016070567A1 (zh) * 2014-11-07 2016-05-12 中兴通讯股份有限公司 下行消息处理/控制方法、装置及相关存储介质
EP3024284A1 (en) * 2014-11-21 2016-05-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Monitoring wlan channels while accessing one of the wlan channels
EP3150002A1 (en) * 2014-05-29 2017-04-05 Qualcomm Incorporated Systems and methods for sharing scanning information
WO2018149138A1 (zh) * 2017-02-20 2018-08-23 广东欧珀移动通信有限公司 无线保真Wi-Fi连接方法及相关产品

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130125276A (ko) * 2012-05-08 2013-11-18 한국전자통신연구원 Ｓｈｏｒｔ Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ를 이용한 효율적인 스캐닝 방법
CN107205259B (zh) * 2016-03-17 2020-11-17 华为技术有限公司 一种无线局域网的扫描方法及无线接入点
CN106879046B (zh) * 2017-02-14 2020-01-14 Oppo广东移动通信有限公司 网络扫描方法与终端设备
KR102317051B1 (ko) * 2017-03-07 2021-10-26 삼성전자주식회사 채널 리스트를 이용하여 무선 통신을 수행하는 방법 및 전자 장치
CN109951857A (zh) * 2017-12-21 2019-06-28 深圳Tcl新技术有限公司 一种路由器ssid冲突检测方法、装置及存储介质
US11641340B2 (en) * 2021-05-17 2023-05-02 Arris Enterprises Llc Generation of a unique device identifier for a client device in a wireless network
CN114158112A (zh) * 2021-12-22 2022-03-08 珠海格力电器股份有限公司 一种网络连接方法、装置、电子设备及存储介质
CN114786165B (zh) * 2022-03-22 2023-07-14 杭州迪普科技股份有限公司 探测请求处理方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040067419A (ko) * 2003-01-23 2004-07-30 삼성전자주식회사 무선랜상의 핸드오프 방법
KR20070018786A (ko) * 2003-12-01 2007-02-14 인터디지탈 테크날러지 코포레이션 액세스 포인트 기동 및 초기 채널 선택 프로세스를구현하는 무선 통신 방법 및 장치
KR20110085836A (ko) * 2010-01-20 2011-07-27 엘지전자 주식회사 무선랜에서 능동 스캐닝 방법 및 장치
KR20120079055A (ko) * 2009-09-09 2012-07-11 엘지전자 주식회사 무선랜 시스템에서의 채널 스캐닝 방법

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6834045B1 (en) 2000-07-11 2004-12-21 Lappetelaeinen Antti Assembly, and associated method, for facilitating frequency allocations in a radio communications system to attain statistical spreading of electromagnetic energy
US20070076649A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Intel Corporation Techniques for heterogeneous radio cooperation
US20070180344A1 (en) * 2006-01-31 2007-08-02 Jacobsen Eric A Techniques for low density parity check for forward error correction in high-data rate transmission
CN101895964B (zh) * 2009-05-21 2013-03-20 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 移动站及其扫描服务组识别码的方法
US20100303096A1 (en) * 2009-06-02 2010-12-02 Assaf Kasher Apparatus and mehtods for increased mac header protection
JP5498212B2 (ja) * 2010-03-17 2014-05-21 任天堂株式会社 通信装置、通信制御プログラム、通信制御方法、および通信システム
US20140242985A1 (en) * 2011-10-28 2014-08-28 Nokia Corporation Active scanning in wireless network
US9307484B2 (en) 2011-12-22 2016-04-05 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus of scanning in wireless local area network system
TWI627850B (zh) * 2012-03-02 2018-06-21 內數位專利控股公司 與無線區域網路通信的站台、由其實施的方法、實施為存取點的站台及在存取點中實施的方法
EP2846588B1 (en) * 2012-05-02 2018-04-18 LG Electronics Inc. Active scanning method and apparatus
DK3190831T3 (en) * 2012-05-03 2019-03-11 Interdigital Patent Holdings Inc IMPROVED ACTIVE SCANNING IN WIRELESS LOCAL NETWORKS
US9107145B2 (en) * 2012-07-06 2015-08-11 Htc Corporation Method and wireless communication device for conveying neighbor access point information

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040067419A (ko) * 2003-01-23 2004-07-30 삼성전자주식회사 무선랜상의 핸드오프 방법
KR20070018786A (ko) * 2003-12-01 2007-02-14 인터디지탈 테크날러지 코포레이션 액세스 포인트 기동 및 초기 채널 선택 프로세스를구현하는 무선 통신 방법 및 장치
KR20120079055A (ko) * 2009-09-09 2012-07-11 엘지전자 주식회사 무선랜 시스템에서의 채널 스캐닝 방법
KR20110085836A (ko) * 2010-01-20 2011-07-27 엘지전자 주식회사 무선랜에서 능동 스캐닝 방법 및 장치

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3150002A1 (en) * 2014-05-29 2017-04-05 Qualcomm Incorporated Systems and methods for sharing scanning information
WO2016070567A1 (zh) * 2014-11-07 2016-05-12 中兴通讯股份有限公司 下行消息处理/控制方法、装置及相关存储介质
EP3024284A1 (en) * 2014-11-21 2016-05-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Monitoring wlan channels while accessing one of the wlan channels
KR20160061048A (ko) * 2014-11-21 2016-05-31 삼성전자주식회사 무선 랜 서비스를 제공하기 위한 방법 및 그 전자 장치
US10299148B2 (en) 2014-11-21 2019-05-21 Samsung Electronics Co., Ltd Method for providing wireless LAN service and electronic device therefor
KR102275025B1 (ko) * 2014-11-21 2021-07-08 삼성전자주식회사 무선 랜 서비스를 제공하기 위한 방법 및 그 전자 장치
WO2018149138A1 (zh) * 2017-02-20 2018-08-23 广东欧珀移动通信有限公司 无线保真Wi-Fi连接方法及相关产品
US11070529B2 (en) 2017-02-20 2021-07-20 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. Method for wireless fidelity connection and related products

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